JP2012096501A - Liquid jet head, and liquid jet apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jet head, along with a liquid jet apparatus, having an improved quality of printing, by controlling variations of directions to eject liquid droplets ejected from each nozzle.SOLUTION: The liquid jet head includes: a nozzle 21 for jetting liquid; a liquid flow path with an individual flow path including a pressure-generating chamber communicating with the nozzle 21; and a piezoelectric element which causes a pressure change in the pressure-generating chamber to thereby eject the liquid droplets from the nozzle 21. A plurality of nozzles 21 are provided for the pressure-generating chamber, and the region between the openings of adjacent nozzles 21 in one individual flow path is provided with the greatest protrusion 23 of the protrusion 22 protruding to the pressure-generating chamber side.

Description

本発明は、ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特
に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録
装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject droplets from nozzle openings, and more particularly to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus that eject ink as liquid.

従来から、電圧を印加することで変形する圧電素子で液体に圧力を付与することにより
ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドが知られており、その代表例として、ノズルか
らインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。 Conventionally, a liquid ejecting head that ejects liquid droplets from a nozzle by applying pressure to the liquid with a piezoelectric element that is deformed by applying a voltage is known. As a typical example, an ink droplet is ejected from a nozzle. Inkjet recording heads are known.

このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、１つの圧力発生室に対して複数のノ
ズル開口を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなインク
ジェット式記録ヘッドによれば、印刷物の解像度を上げることができると共に、印刷物の
光学濃度（ＯＤ値；Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）を高くすることができる。また、
特許文献１のインクジェット記録ヘッドでは、ノズルの長さが所定の条件を満たすものと
なるようにすることにより、ノズル裏面におけるメニスカスの合体現象及びインク滴の合
体現象を抑制している。 As such an ink jet recording head, one in which a plurality of nozzle openings are provided for one pressure generating chamber has been proposed (for example, see Patent Document 1). According to such an ink jet recording head, the resolution of the printed material can be increased, and the optical density (OD value; Optical Density) of the printed material can be increased. Also,
In the ink jet recording head of Patent Document 1, the meniscus coalescence phenomenon and the ink droplet coalescence phenomenon on the back surface of the nozzle are suppressed by making the nozzle length satisfy a predetermined condition.

特開２００２−３３１６５８号公報JP 2002-331658 A

しかしながら、１つの圧力発生室に対して複数のノズルを設けた場合、ノズル毎にイン
クの吐出方向にばらつきが生じるため、印刷品質が低下してしまうとことが問題となって
いた。 However, when a plurality of nozzles are provided for one pressure generation chamber, there is a problem in that the print quality is deteriorated because the ink ejection direction varies for each nozzle.

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

本発明はこのような事情に鑑み、各ノズルから吐出される液滴の吐出方向のばらつきを
抑制することにより、印刷品質を向上させた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する
ことを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus with improved print quality by suppressing variations in the ejection direction of droplets ejected from each nozzle. .

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズルと、該ノズルに連通する圧
力発生室を含む個別流路を備える液体流路と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記
ノズルから液滴を吐出させる圧力発生手段と、を具備し、前記ノズルは前記圧力発生室に
対して複数設けられ、１つの個別流路内において隣り合うノズルの開口の間の領域には、
前記圧力発生室側に突出する凸部の最大突出部が設けられていることを特徴とする液体噴
射ヘッドにある。
かかる態様では、１つの個別流路内において隣り合うノズルの開口の間の領域に凸部の
最大突出部が設けられていることにより、ノズル開口とノズル開口の間の流路抵抗が高く
なり、一のノズル開口の液体流路側壁側と液体流路中心側との流路抵抗の差を小さくする
ことができる。これにより、各ノズルから吐出される液滴のノズル列方向のばらつきを抑
制することができ、印刷品質を向上させることができる。 An aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle that ejects liquid, a liquid channel that includes an individual channel including a pressure generation chamber that communicates with the nozzle, and a pressure change that occurs in the pressure generation chamber. Pressure generating means for discharging droplets from the nozzle, and a plurality of the nozzles are provided for the pressure generating chamber, and in an area between the openings of adjacent nozzles in one individual flow path,
In the liquid ejecting head, a maximum projecting portion of a projecting portion projecting toward the pressure generating chamber side is provided.
In such an aspect, the maximum protrusion of the protrusion is provided in the region between the openings of adjacent nozzles in one individual flow path, thereby increasing the flow resistance between the nozzle opening and the nozzle opening. The difference in flow path resistance between the liquid flow channel side wall side and the liquid flow channel center side of one nozzle opening can be reduced. Thereby, the dispersion | variation in the nozzle row direction of the droplet discharged from each nozzle can be suppressed, and print quality can be improved.

本発明の好適な実施態様としては、前記ノズルが前記凸部の傾斜面に開口しているもの
が挙げられる。また、前記凸部の傾斜面が曲面からなるものや前記凸部の傾斜面が平坦面
からなるものが挙げられる。 As a preferred embodiment of the present invention, there is one in which the nozzle is opened on the inclined surface of the convex portion. Moreover, the thing where the inclined surface of the said convex part consists of a curved surface, and the thing where the inclined surface of the said convex part consists of a flat surface are mentioned.

本発明の好適な実施態様としては、前記隣り合うノズルの開口は、それぞれ当該ノズル
に連通する個別流路の底面において中心よりもノズル列方向と直交する側壁側に設けられ
ており、ノズルから該ノズルに最も近い前記側壁までの距離が等しく且つノズルから前記
底面中心までの距離が等しいものが挙げられる。これによれば、個別流路の底面中心より
もノズル列方向と直交する側壁側にノズルの開口が設けられていても、各ノズルから吐出
される液滴のノズル列方向のばらつきを抑制することができる。 As a preferred embodiment of the present invention, the openings of the adjacent nozzles are provided on the side walls orthogonal to the nozzle row direction from the center at the bottom of the individual flow paths communicating with the nozzles, respectively, The distance to the said side wall nearest to a nozzle is equal, and the distance from a nozzle to the said bottom surface center is equal. According to this, even if the opening of the nozzle is provided on the side wall orthogonal to the nozzle row direction from the center of the bottom surface of the individual flow path, the variation in the nozzle row direction of liquid droplets discharged from each nozzle is suppressed. Can do.

ここで、隣り合うノズルは、開口が前記凸部の最大突出部を中心として対称となるよう
に設けられているのが好ましい。これによれば、隣り合うノズルの開口の近傍の流路抵抗
を均等とすることができ、各ノズルから吐出する液滴の量を均等とすることができる。こ
れにより、印刷品質をより向上させることができる。 Here, it is preferable that the adjacent nozzles are provided so that the opening is symmetric about the maximum projecting portion of the convex portion. According to this, the channel resistance in the vicinity of the opening of the adjacent nozzle can be made uniform, and the amount of liquid droplets ejected from each nozzle can be made uniform. Thereby, the print quality can be further improved.

本発明の他の態様は、上記の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にある。
かかる態様では、各ノズルから吐出される液滴のノズル列方向のばらつきを抑制するこ
とにより、印刷品質を向上させた液体噴射装置を実現することができる。 Another aspect of the invention is a liquid ejecting apparatus including the above-described liquid ejecting head.
In this aspect, it is possible to realize a liquid ejecting apparatus with improved print quality by suppressing variations in the direction of the nozzle array of droplets ejected from each nozzle.

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドのノズルプレートの要部概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a main part of a nozzle plate of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの流路抵抗の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of flow path resistance of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係るノズルプレートの製造工程を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the nozzle plate according to the first embodiment. 実施形態１に係るノズルプレートの製造工程を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the nozzle plate according to the first embodiment. 実施形態２に係る記録ヘッドのノズルプレートの要部概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a nozzle plate of a recording head according to a second embodiment. 実施形態３に係る記録ヘッドのノズルプレートの要部概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a nozzle plate of a recording head according to a third embodiment. 実施形態に係る記録装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a recording apparatus according to an embodiment. 従来の記録ヘッドの流路抵抗の説明図である。It is explanatory drawing of the channel resistance of the conventional recording head.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１
の概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、流路形成基板の平面図及びそのＡ−Ａ′断
面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 illustrates an ink jet recording head 1 which is an example of a liquid jet head according to the first embodiment.
FIG. 2 is a plan view of a flow path forming substrate and a cross-sectional view taken along the line AA ′.

図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態ではシリコン単結晶基板からなり、
その一方の面には酸化膜からなる弾性膜５０が形成されている。 As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is composed of a silicon single crystal substrate in this embodiment,
An elastic film 50 made of an oxide film is formed on one surface thereof.

流路形成基板１０には、複数の隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２がそ
の幅方向（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長
手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧
力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。
連通部１３は、後述する保護基板のマニホールド部３１と連通して各圧力発生室１２の共
通のインク室となるマニホールドの一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１
２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流
路抵抗を一定に保持している。なお、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでイ
ンク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成しても
よい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成し
てもよい。 A plurality of pressure generating chambers 12 partitioned by a plurality of partition walls 11 are arranged in parallel in the width direction (short direction) on the flow path forming substrate 10. In addition, a communication portion 13 is formed in a region outside the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12 of the flow path forming substrate 10, and the communication portion 13 and each pressure generation chamber 12 are provided for each pressure generation chamber 12. Communication is made via a supply path 14 and a communication path 15.
The communication part 13 communicates with a manifold part 31 of a protective substrate, which will be described later, and constitutes a part of a manifold that becomes a common ink chamber for each pressure generating chamber 12. The ink supply path 14 is connected to the pressure generating chamber 1.
The width is smaller than 2, and the flow path resistance of the ink flowing into the pressure generating chamber 12 from the communication portion 13 is kept constant. In this embodiment, the ink supply path 14 is formed by narrowing the width of the flow path from one side. However, the ink supply path may be formed by narrowing the width of the flow path from both sides. Further, the ink supply path may be formed by narrowing from the thickness direction instead of narrowing the width of the flow path.

また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反
対側の端部近傍に連通するノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶
着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えばガラスセラ
ミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。本実施形態の記録ヘッド
１では、インク供給路１４、連通路１５及び圧力発生室１２が１つの個別流路に該当し、
１つの個別流路に対して２つのノズルが設けられている。 Further, on the opening surface side of the flow path forming substrate 10, a nozzle plate 20 having a nozzle 21 communicating with the vicinity of the end portion of each pressure generating chamber 12 on the side opposite to the ink supply path 14 is provided with an adhesive or It is fixed by a heat welding film or the like. The nozzle plate 20 is made of, for example, glass ceramics, a silicon single crystal substrate, or stainless steel. In the recording head 1 of the present embodiment, the ink supply path 14, the communication path 15, and the pressure generation chamber 12 correspond to one individual flow path,
Two nozzles are provided for one individual flow path.

ここで、図３、図４及び図１０を用いて、本実施形態のノズルプレート２０及びノズル
近傍の流路抵抗について説明する。図３は、実施形態１にかかるインクジェット式記録ヘ
ッドのノズルプレートを示す図である。具体的には、図３（ａ）がノズルプレートの圧力
発生室側からの上面図、図３（ｂ）がノズルプレートの側面図、図３（ｃ）がノズルプレ
ートの断面図である。図４は、実施形態１にかかる記録ヘッドのノズル近傍の流路抵抗の
説明図である。図１０は、従来のインクジェット式記録ヘッドのノズル近傍の流路抵抗の
説明図である。 Here, the flow path resistance in the vicinity of the nozzle plate 20 and the nozzle of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 10. FIG. 3 is a diagram illustrating a nozzle plate of the ink jet recording head according to the first embodiment. Specifically, FIG. 3A is a top view from the pressure generating chamber side of the nozzle plate, FIG. 3B is a side view of the nozzle plate, and FIG. 3C is a sectional view of the nozzle plate. FIG. 4 is an explanatory diagram of flow path resistance in the vicinity of the nozzles of the recording head according to the first embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram of the channel resistance in the vicinity of the nozzles of a conventional ink jet recording head.

本実施形態のノズルプレート２０には、複数のノズル２１が列設されたノズル列が設け
られており、１つの個別流路に対してノズル２１が２つ設けられている（ノズル２１Ａ，
２１Ｂ）。具体的には、ノズル２１Ａ及びノズル２１Ｂが圧力発生室１２の並設方向に並
んで配置されている。 The nozzle plate 20 of the present embodiment is provided with a nozzle row in which a plurality of nozzles 21 are arranged, and two nozzles 21 are provided for each individual flow path (nozzles 21A, 21A,
21B). Specifically, the nozzle 21 </ b> A and the nozzle 21 </ b> B are arranged side by side in the direction in which the pressure generation chambers 12 are arranged.

図３に示すように、圧力発生室１２には、圧力発生室１２側に突出する球冠状の凸部２
２が設けられており、球冠状の凸部２２の最大突出部２３から緩やかに傾斜する曲面にノ
ズル２１Ａ及びノズル２１Ｂが開口している。言い換えれば、ノズル２１Ａの開口とノズ
ル２１Ｂの開口の間には、球冠状の凸部２２の最大突出部２３が配置されており、ノズル
２１Ａ及びノズル２１Ｂは、凸部２２の傾斜面に開口するように設けられている。このよ
うに、圧力発生室１２側に突出する凸部２２の最大突出部２３が、隣り合うノズル２１Ａ
の開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域に位置するように設けられていることにより、凸
部２２の設けられていない平坦なものと比較して、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの
開口との間の領域は流路抵抗が大きくなる。 As shown in FIG. 3, the pressure generating chamber 12 includes a spherical crown-shaped convex portion 2 protruding toward the pressure generating chamber 12 side.
2 are provided, and the nozzle 21A and the nozzle 21B are opened on a curved surface that gently slopes from the maximum protrusion 23 of the spherical crown-shaped convex portion 22. In other words, the maximum protrusion 23 of the spherical crown-shaped convex portion 22 is disposed between the opening of the nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B, and the nozzle 21A and the nozzle 21B open on the inclined surface of the convex portion 22. It is provided as follows. In this way, the maximum protruding portion 23 of the protruding portion 22 protruding toward the pressure generating chamber 12 side is the adjacent nozzle 21A.
Is provided so as to be located in a region between the opening of the nozzle 21B and the opening of the nozzle 21B, so that the opening of the nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B are compared with a flat one in which the convex portion 22 is not provided. In the area between, the flow resistance increases.

ここで、図１０に示すように、従来のインクジェット式記録ヘッドでは、１つの個別流
路に対して２つのノズル２１’（ノズル２１Ａ’及びノズル２１Ｂ’）を設けることによ
り、各ノズル２１’はそれぞれ、圧力発生室１２を区画する隔壁１１側では流路抵抗が高
く、圧力発生室中心側では流路抵抗が小さくなっていた。詳述すると、ノズル２１Ａ’は
、個別流路の底面中心（圧力発生室１２の底面中心）には設けられておらず、該ノズル２
１Ａ’の開口中心から一方の隔壁１１までの距離と、該ノズル２１Ａ’の開口中心から他
方の隔壁１１までの距離が異なる。このため、ノズル２１Ａ’は、隔壁１１までの距離が
遠い圧力発生室中心側が、隔壁１１側よりも流路抵抗が小さくなっていた。ノズル２１Ｂ
’も同様の理由により、圧力発生室中心側が隔壁１１側よりも流路抵抗が小さくなってい
た。したがって、各ノズル２１’から吐出する液滴は、流路抵抗の小さい圧力発生室中心
側の流速が大きくなり、圧力発生室１２の隔壁１１側へ向かって吐出していた。このよう
に、各ノズル２１’から圧力発生室１２の隔壁１１側へ広がるように液滴が吐出されて、
ノズル列方向にばらつきが生じていた。 Here, as shown in FIG. 10, in the conventional ink jet recording head, each nozzle 21 ′ is provided by providing two nozzles 21 ′ (nozzle 21A ′ and nozzle 21B ′) for one individual flow path. In each case, the flow path resistance was high on the side of the partition wall 11 partitioning the pressure generation chamber 12, and the flow path resistance was small on the center side of the pressure generation chamber. More specifically, the nozzle 21A ′ is not provided at the center of the bottom surface of the individual flow path (the center of the bottom surface of the pressure generating chamber 12).
The distance from the opening center of 1A ′ to one partition 11 and the distance from the opening center of the nozzle 21A ′ to the other partition 11 are different. For this reason, in the nozzle 21A ′, the flow path resistance is smaller on the center side of the pressure generation chamber that is far from the partition wall 11 than on the partition wall 11 side. Nozzle 21B
For the same reason, the flow path resistance on the center side of the pressure generating chamber was smaller than that on the partition wall 11 side. Therefore, the liquid droplets discharged from each nozzle 21 ′ are discharged toward the partition wall 11 side of the pressure generating chamber 12 because the flow velocity at the center of the pressure generating chamber having a small flow path resistance is large. In this way, droplets are discharged from each nozzle 21 ′ so as to spread toward the partition wall 11 side of the pressure generating chamber 12,
There was variation in the nozzle row direction.

これに対し、本実施形態では、図４に示すように、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂ
の開口の間の領域に、圧力発生室１２側に突出する凸部２２の最大突出部２３が設けられ
ていることにより、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域の流路抵抗が高
くなる。これにより、ノズル２１Ａの開口の圧力発生室１２の隔壁１１側と圧力発生室１
２の中心側との流路抵抗の差を小さくすることができる。すなわち、ノズル２１Ａの開口
のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなる。したがって、ノズル２１Ａから吐出する液
滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。なお、ノズル２１Ｂも同様
に、ノズル２１Ｂの開口のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなり、ノズル２１Ｂから
吐出する液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１側へ向かって吐出されることがない。したが
って、ノズル２１Ａから吐出する液滴と、ノズル２１Ｂから吐出する液滴は、ノズル列方
向にばらつきがないものとなり、印刷品質を向上させることができる。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the opening of the nozzle 21A and the nozzle 21B
By providing the maximum protrusion 23 of the protrusion 22 protruding toward the pressure generating chamber 12 in the area between the openings, the flow resistance of the area between the opening of the nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B is reduced. Get higher. Thereby, the partition 11 side of the pressure generating chamber 12 at the opening of the nozzle 21A and the pressure generating chamber 1
The difference in flow path resistance from the center side of the two can be reduced. That is, the difference in flow path resistance in the nozzle row direction of the opening of the nozzle 21A is reduced. Accordingly, the liquid droplets discharged from the nozzle 21 </ b> A are not discharged toward the partition wall 11 of the pressure generation chamber 12. Similarly, in the nozzle 21B, the difference in flow path resistance in the nozzle row direction of the opening of the nozzle 21B is reduced, and the liquid droplets discharged from the nozzle 21B are discharged toward the partition wall 11 side of the pressure generating chamber 12. There is no. Therefore, the liquid droplets ejected from the nozzle 21A and the liquid droplets ejected from the nozzle 21B have no variation in the nozzle row direction, and the print quality can be improved.

ここで、本実施形態では、各ノズル２１は各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反
対側の端部近傍に設けられており、各ノズル２１の開口から圧力発生室１２の長手方向に
設けられる一の側壁までの距離と、各ノズル２１から他の側壁までの距離とが異なる。こ
のため、インク供給路１４とは反対側の側壁側へ向かって吐出される、すなわち、各ノズ
ル２１の液滴の吐出方向は、ノズル列方向と交差する方向に対してズレが生じる。しかし
ながら、ノズル列方向が圧力発生室１２の並設方向と一致しているため、各ノズル２１か
ら吐出する液滴のノズル列方向と交差する方向に対する傾きにはばらつきがない。すなわ
ち、ノズル２１Ａの液滴の吐出方向とノズル２１Ｂの液滴の吐出方向が平行となる。なお
、ノズル列方向と交差する方向に対するズレは、液体噴射ヘッドと被記録媒体との距離を
調整することにより、印刷ズレの原因とはならない。 Here, in the present embodiment, each nozzle 21 is provided in the vicinity of the end of each pressure generating chamber 12 opposite to the ink supply path 14, and extends from the opening of each nozzle 21 in the longitudinal direction of the pressure generating chamber 12. The distance to one provided side wall differs from the distance from each nozzle 21 to the other side wall. For this reason, the ink is ejected toward the side wall opposite to the ink supply path 14, that is, the liquid droplet ejection direction of each nozzle 21 is deviated from the direction intersecting the nozzle row direction. However, since the nozzle row direction coincides with the juxtaposed direction of the pressure generating chambers 12, there is no variation in the inclination of the droplets discharged from the nozzles 21 with respect to the direction intersecting the nozzle row direction. That is, the droplet discharge direction of the nozzle 21A is parallel to the droplet discharge direction of the nozzle 21B. Note that the displacement with respect to the direction intersecting the nozzle row direction does not cause printing displacement by adjusting the distance between the liquid ejecting head and the recording medium.

また、本実施形態では、ノズル２１Ａから該ノズル２１Ａに最も近い隔壁１１までの距
離と、ノズル２１Ｂから該ノズル２１Ｂに最も近い隔壁１１までの距離とが等しく、ノズ
ル２１Ａから圧力発生室１２の底面中心までの距離と、ノズル２１Ｂから圧力発生室１２
の底面中心までの距離とが等しい。言い換えれば、凸部２２の最大突出部２３は、圧力発
生室１２の幅方向の中心と一致するように設けられ且つノズル２１Ａの開口とノズル２１
Ｂの開口は、最大突出部２３を中心として対称となるように設けられている。このように
、凸部２２の最大突出部２３から等距離にノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口とが
設けられることにより、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域には左右対
称の凸形状が設けられた状態となる。このような構成とすることにより、ノズル２１Ａの
開口近傍の流路抵抗と、ノズル２１Ｂの開口近傍の流路抵抗とを均等にすることができ、
ノズル２１Ａ及びノズル２１Ｂから吐出する液滴の流速を均等にすることができる。これ
により、ノズル２１毎の液滴の吐出量のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上させ
ることができる。 In this embodiment, the distance from the nozzle 21A to the partition wall 11 closest to the nozzle 21A is equal to the distance from the nozzle 21B to the partition wall 11 closest to the nozzle 21B, and the bottom surface of the pressure generating chamber 12 from the nozzle 21A. The distance to the center and the pressure generating chamber 12 from the nozzle 21B
The distance to the bottom center of is equal. In other words, the maximum protrusion 23 of the protrusion 22 is provided so as to coincide with the center of the pressure generation chamber 12 in the width direction, and the opening of the nozzle 21 </ b> A and the nozzle 21.
The opening of B is provided so as to be symmetric about the maximum protrusion 23. Thus, by providing the opening of the nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B at an equal distance from the maximum protrusion 23 of the convex portion 22, the region between the opening of the nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B is symmetrical. A convex shape is provided. By adopting such a configuration, the flow path resistance near the opening of the nozzle 21A and the flow path resistance near the opening of the nozzle 21B can be equalized,
It is possible to make the flow velocity of the droplets discharged from the nozzle 21A and the nozzle 21B uniform. Thereby, the dispersion | variation in the discharge amount of the droplet for every nozzle 21 is suppressed, and print quality can be improved more.

ここで、本実施形態にかかるノズルプレートの製造方法の一例を簡単に説明する。なお
、図５及び図６は、ノズルプレートの製造工程を示す断面図である。 Here, an example of the manufacturing method of the nozzle plate concerning this embodiment is demonstrated easily. 5 and 6 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the nozzle plate.

まず、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ノズルプレート２０となる板状部材２００に
所定間隔で凸部２２をプレス加工により形成する。具体的には、図５（ａ）に示すように
、形成する凸部２２と同一形状の孔部４０１の形成されたダイス４００上に板状部材２０
０を固定し、板状部材２００の孔部４０１に対向する領域に、突出部４１０を有する押圧
部材４２０を押圧する。この押圧部材４２０は、突出部４１０が圧力発生室１２側に吐出
する凸部２２と同一形状、すなわち、球冠状となっている。ここで、本実施形態のノズル
プレート２０となる板状部材２００としては、厚さが６０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）
を用いた。 First, as shown in FIGS. 5A to 5C, convex portions 22 are formed by pressing at a predetermined interval on a plate-like member 200 to be the nozzle plate 20. Specifically, as shown in FIG. 5A, the plate-like member 20 is formed on a die 400 in which a hole 401 having the same shape as the convex portion 22 to be formed is formed.
0 is fixed, and the pressing member 420 having the protruding portion 410 is pressed into a region facing the hole 401 of the plate-like member 200. The pressing member 420 has the same shape as the protruding portion 22 that the protruding portion 410 discharges to the pressure generating chamber 12 side, that is, a spherical crown shape. Here, as the plate-like member 200 which becomes the nozzle plate 20 of the present embodiment, stainless steel (SUS) having a thickness of 60 μm.
Was used.

このような押圧部材４２０及びダイス４００を用いたプレス加工では、図５（ｂ）に示
すように、押圧部材４２０の押圧によって板状部材２００が塑性変形する。また、板状部
材２００は、塑性変形することにより孔部４０１に対向する領域に凸部２２が生じる。 In the press working using the pressing member 420 and the die 400, the plate member 200 is plastically deformed by the pressing of the pressing member 420 as shown in FIG. Further, the plate-like member 200 is deformed plastically, so that a convex portion 22 is generated in a region facing the hole 401.

次に、図５（ｃ）に示すように、板状部材２００をポリッシング等により研磨すること
により、板状部材２００の凸部２２の形成面とは反対側の面を平坦化する。 Next, as shown in FIG. 5C, the plate-like member 200 is polished by polishing or the like to flatten the surface of the plate-like member 200 opposite to the surface on which the convex portions 22 are formed.

そして、図６（ａ）に示すように、ポンチ４３０を板状部材２００の凸部２２側から厚
さ方向に貫通させることにより、図６（ｂ）に示すように、ノズル２１Ａ及び２１Ｂを形
成したノズルプレート２０を形成する。 Then, as shown in FIG. 6A, nozzles 21A and 21B are formed as shown in FIG. 6B by penetrating the punch 430 from the convex portion 22 side of the plate-like member 200 in the thickness direction. The nozzle plate 20 is formed.

本実施形態では、流路形成基板１０の開口面側に、このようにして形成されたノズルプ
レート２０の凸部２２側の面を固着させている。 In the present embodiment, the surface on the convex portion 22 side of the nozzle plate 20 formed in this way is fixed to the opening surface side of the flow path forming substrate 10.

なお、本実施形態では、板状部材２００の凸部２２の形成面とは反対側の面を平坦化し
た後に、ポンチにより貫通孔を形成したが、勿論、ポンチ４３０により孔を形成した後に
板状部材２００の凸部２２の形成面とは反対側の面を平坦化してもよい。 In this embodiment, the surface opposite to the surface on which the projections 22 of the plate-like member 200 are formed is flattened, and then the through hole is formed by the punch. Of course, the plate is formed after the hole is formed by the punch 430. You may planarize the surface on the opposite side to the formation surface of the convex part 22 of the shaped member 200. FIG.

図１及び図２に戻り、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述した
ように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている
。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが、
後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子
３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には
、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各
圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何
れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが
生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共
通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の
都合でこれを逆にしても支障はない。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３
００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせてアクチュエーター装置と称する。なお
、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用する
が、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けず
に、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子３００
自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。 Returning to FIGS. 1 and 2, the elastic film 50 is formed on the opposite side of the opening surface of the flow path forming substrate 10 as described above, and the insulator film 55 is formed on the elastic film 50. Is formed. Further, on the insulator film 55, a first electrode 60, a piezoelectric layer 70, and a second electrode 80 are provided.
The piezoelectric element 300 is formed by being laminated by a process described later. Here, the piezoelectric element 300 refers to a portion including the first electrode 60, the piezoelectric layer 70, and the second electrode 80. In general, one electrode of the piezoelectric element 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure generating chamber 12. In addition, here, a portion that is configured by any one of the patterned electrodes and the piezoelectric layer 70 and in which piezoelectric distortion is generated by applying a voltage to both electrodes is referred to as a piezoelectric active portion. In the present embodiment, the first electrode 60 is a common electrode of the piezoelectric element 300, and the second electrode 80 is an individual electrode of the piezoelectric element 300. However, there is no problem even if this is reversed for the convenience of the drive circuit and wiring. Also, here, the piezoelectric element 300 and the piezoelectric element 3
A diaphragm that is displaced by driving 00 is collectively referred to as an actuator device. In the above-described example, the elastic film 50, the insulator film 55, and the first electrode 60 function as a diaphragm. However, the present invention is not limited to this. For example, the elastic film 50 and the insulator film 55 are provided. Instead, only the first electrode 60 may act as a diaphragm. Also, the piezoelectric element 300
The device itself may substantially double as a diaphragm.

本実施形態では、圧電素子３００は、白金からなる第１電極６０と、チタン酸ジルコン
酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０と、イリジウムからなる第２電極８０とからなる。
本実施形態では、第１電極６０が白金からなり、第２電極８０がイリジウムからなるよう
にしたが、特にこれに限定されず、第１電極６０及び第２電極８０は、それぞれ、例えば
、ニッケル、銅、ニオブ、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、錫、オスミウム、イ
リジウム、白金、金、ビスマス、もしくはこれらの積層又は合金等の金属材料からなるよ
うにしてもよい。なお、勿論、第１電極６０、第２電極８０は、これ以外の導電性材料か
ら構成されていてもよい。 In the present embodiment, the piezoelectric element 300 includes a first electrode 60 made of platinum, a piezoelectric layer 70 made of lead zirconate titanate (PZT), and a second electrode 80 made of iridium.
In the present embodiment, the first electrode 60 is made of platinum and the second electrode 80 is made of iridium. However, the present invention is not limited to this, and each of the first electrode 60 and the second electrode 80 is, for example, nickel. , Copper, niobium, ruthenium, rhodium, palladium, silver, tin, osmium, iridium, platinum, gold, bismuth, or a laminate or alloy thereof. Of course, the first electrode 60 and the second electrode 80 may be made of other conductive materials.

また、圧電体層７０は、一般式ＡＢＯ_３で示される酸化物の圧電材料からなるペロブス
カイト型構造を有するものである。圧電体層７０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐ
ＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の
金属酸化物を添加したもの等が好適である。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、
チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）
、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ_３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（
（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸
鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ_３）等を用いることができる。圧電体層７０は
、（１００）面に優先配向している菱面体晶系構造又は単斜晶系構造を有するのが好まし
い。なお、優先配向とは、結晶の配向方向が無秩序ではなく、特定の結晶面がほぼ一定の
方向に向いている状態をいう。具体的には、「（１００）面に優先配向する」とは、Ｘ線
回折広角法によって圧電体膜を測定した際に生じる（１００）面、（１１０）面及び（１
１１）面の回折強度の比率（１００）／（（１００）＋（１１０）＋（１１１））が０．
５より大きいことを意味する。また、圧電体層７０の厚さについては、製造工程でクラッ
クが発生しない程度に厚さを抑え、且つ十分な変位特性を呈する程度に厚く形成すればよ
く、例えば、圧電体層７０は１〜５μｍの厚さであるのが好ましい。本実施形態では、圧
電体層７０は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなり、（１００）面に優先配向して
いる単斜晶系構造のものとし、１μｍ前後の厚さで形成した。 The piezoelectric layer 70 has a perovskite structure made of an oxide piezoelectric material represented by the general formula ABO ₃ . The piezoelectric layer 70 is made of, for example, lead zirconate titanate (P
A ferroelectric material such as ZT) or a material obtained by adding a metal oxide such as niobium oxide, nickel oxide or magnesium oxide to the ferroelectric material is suitable. Specifically, lead titanate (PbTiO ₃ ),
Lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O ₃ ), lead zirconate (PbZrO ₃ )
, Lead lanthanum titanate ((Pb, La), TiO ₃ ), lead lanthanum zirconate titanate (
(Pb, La) (Zr, Ti) O ₃ ) or magnesium zirconium niobate lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) (Mg, Nb) O ₃ ) can be used. The piezoelectric layer 70 preferably has a rhombohedral structure or a monoclinic structure that is preferentially oriented in the (100) plane. Note that the preferential orientation refers to a state in which the orientation direction of the crystal is not disordered and a specific crystal plane is oriented in a substantially constant direction. Specifically, “preferentially oriented in the (100) plane” means the (100) plane, the (110) plane, and the (1) generated when the piezoelectric film is measured by the X-ray diffraction wide angle method.
11) The ratio (100) / ((100) + (110) + (111)) of the diffraction intensity of the surface is 0.
Means greater than 5. Further, the thickness of the piezoelectric layer 70 may be reduced to such a level that cracks are not generated in the manufacturing process and thick enough to exhibit sufficient displacement characteristics. A thickness of 5 μm is preferred. In the present embodiment, the piezoelectric layer 70 is made of lead zirconate titanate (PZT) and has a monoclinic structure with a preferential orientation on the (100) plane, and is formed with a thickness of about 1 μm.

また、圧電素子３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１４側の端
部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からな
るリード電極９０が接続されている。 Further, each second electrode 80 which is an individual electrode of the piezoelectric element 300 is drawn from the vicinity of the end on the ink supply path 14 side and extended to the insulator film 55, for example, gold (Au) or the like. The lead electrode 90 which consists of is connected.

このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、マニホールド１００
の少なくとも一部を構成するマニホールド部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介
して接合されている。このマニホールド部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ
方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成
基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホール
ド１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複
数に分割して、マニホールド部３１のみをマニホールドとしてもよい。さらに、例えば、
流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間
に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にマニホールドと各圧力発生室
１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。 On the flow path forming substrate 10 on which such a piezoelectric element 300 is formed, the manifold 100 is provided.
A protective substrate 30 having a manifold portion 31 constituting at least a part of the protective substrate 30 is bonded via an adhesive 35. In this embodiment, the manifold portion 31 penetrates the protective substrate 30 in the thickness direction and is formed across the width direction of the pressure generating chamber 12. As described above, the communication portion 13 of the flow path forming substrate 10. The manifold 100 is configured as a common ink chamber for the pressure generation chambers 12. Alternatively, the communication portion 13 of the flow path forming substrate 10 may be divided into a plurality of pressure generation chambers 12 and only the manifold portion 31 may be used as a manifold. In addition, for example,
Only the pressure generating chamber 12 is provided on the flow path forming substrate 10, and a manifold and each pressure generating chamber are provided on members (for example, the elastic film 50, the insulator film 55, etc.) interposed between the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30. An ink supply path 14 that communicates with 12 may be provided.

また、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻
害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２
は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封
されていても、密封されていなくてもよい。 A piezoelectric element holding portion 32 having a space that does not hinder the movement of the piezoelectric element 300 is provided in a region of the protective substrate 30 that faces the piezoelectric element 300. Piezoelectric element holder 32
Need only have a space that does not hinder the movement of the piezoelectric element 300, and the space may or may not be sealed.

このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例え
ば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板
１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。 As such a protective substrate 30, it is preferable to use substantially the same material as the coefficient of thermal expansion of the flow path forming substrate 10, for example, glass, ceramic material, etc. In this embodiment, the same material as the flow path forming substrate 10 is used. The silicon single crystal substrate was used.

また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられて
いる。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔
３３内に露出するように設けられている。 The protective substrate 30 is provided with a through hole 33 that penetrates the protective substrate 30 in the thickness direction. The vicinity of the end portion of the lead electrode 90 drawn from each piezoelectric element 300 is provided so as to be exposed in the through hole 33.

また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２
０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路
（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とは、ボン
ディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続され
ている。 A driving circuit 12 for driving the piezoelectric elements 300 arranged side by side on the protective substrate 30.
0 is fixed. For example, a circuit board or a semiconductor integrated circuit (IC) can be used as the drive circuit 120. The drive circuit 120 and the lead electrode 90 are electrically connected via a connection wiring 121 made of a conductive wire such as a bonding wire.

また、このような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプラ
イアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する
材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３１の一方面が封止されている。
また、固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されている。この固定板４２のマニホール
ド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、
マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。 In addition, a compliance substrate 40 including a sealing film 41 and a fixing plate 42 is bonded onto the protective substrate 30. Here, the sealing film 41 is made of a material having low rigidity and flexibility, and one surface of the manifold portion 31 is sealed by the sealing film 41.
The fixing plate 42 is formed of a relatively hard material. Since the region of the fixing plate 42 facing the manifold 100 is an opening 43 that is completely removed in the thickness direction,
One surface of the manifold 100 is sealed only with a flexible sealing film 41.

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１では、図示しない外部インク供
給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２
１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発
生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性
膜５０、絶縁体膜５５、第１電極６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、
各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル２１からインク滴が吐出する。 In such an ink jet recording head 1 of this embodiment, ink is taken in from an ink introduction port connected to an external ink supply means (not shown), and the nozzle 2 is supplied from the manifold 100.
After the inside is filled with ink up to 1, a voltage is applied between each of the first electrode 60 and the second electrode 80 corresponding to the pressure generating chamber 12 in accordance with a recording signal from the drive circuit 120, and the elastic film 50, by causing the insulator film 55, the first electrode 60 and the piezoelectric layer 70 to bend and deform,
The pressure in each pressure generating chamber 12 increases and ink droplets are ejected from the nozzle 21.

以上のように、本実施形態では、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域
に圧力発生室１２側に突出する凸部２２（の最大突出部２３）を設けることにより、ノズ
ル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域の流路抵抗を高くしている。したがって
、圧電素子３００の駆動により圧力発生室１２に圧力変化が生じて液体が流動する際に、
各ノズル２１において、圧力発生室１２の隔壁１１側の流路抵抗と圧力発生室１２の中心
側との流路抵抗に差がほとんど生じない。これにより、本実施形態のインクジェット式記
録ヘッド１では、ノズル２１毎の液滴の吐出方向のばらつきを抑制することができ、印刷
品質を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, by providing the protrusion 22 (the maximum protrusion 23 thereof) protruding toward the pressure generation chamber 12 in the region between the opening of the nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B, The flow path resistance in the region between the opening and the opening of the nozzle 21B is increased. Accordingly, when the pressure changes in the pressure generating chamber 12 by driving the piezoelectric element 300 and the liquid flows,
In each nozzle 21, there is almost no difference between the flow path resistance on the partition wall 11 side of the pressure generation chamber 12 and the flow path resistance on the center side of the pressure generation chamber 12. Thereby, in the inkjet recording head 1 of this embodiment, the dispersion | variation in the discharge direction of the droplet for every nozzle 21 can be suppressed, and print quality can be improved.

また、本実施形態では、隣り合うノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口は、最大突
出部２３を中心として対称となるように設けられていることにより、ノズル２１Ａ及びノ
ズル２１Ｂから吐出させる液滴の流速を均等にすることができる。これにより、ノズル毎
のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上させることができる。 In the present embodiment, the opening of the adjacent nozzle 21A and the opening of the nozzle 21B are provided so as to be symmetric with respect to the maximum protrusion 23, so that the droplets ejected from the nozzle 21A and the nozzle 21B can be obtained. The flow rate can be made uniform. Thereby, the dispersion | variation for every nozzle is suppressed and print quality can be improved more.

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドのノズルを示す図である。具体
的には、図７（ａ）がノズルプレートの圧力発生室側からの上面図、図７（ｂ）がノズル
プレートの側面図、図７（ｃ）がノズルプレートの断面図である。実施形態１と同一作用
を示す部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram illustrating nozzles of the ink jet recording head according to the second embodiment. Specifically, FIG. 7A is a top view from the pressure generating chamber side of the nozzle plate, FIG. 7B is a side view of the nozzle plate, and FIG. 7C is a sectional view of the nozzle plate. The same reference numerals are given to portions showing the same actions as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.

図７に示すように、本実施形態の記録ヘッドのノズルプレート２０１には、１つの個別
流路に対してノズル２１１が２つ設けられている（ノズル２１１Ａ，２１１Ｂ）。具体的
には、圧力発生室１２の並設方向に、ノズル２１１Ａ及びノズル２１１Ｂが並んで配置さ
れている。 As shown in FIG. 7, the nozzle plate 201 of the recording head of this embodiment is provided with two nozzles 211 for one individual flow path (nozzles 211A and 211B). Specifically, the nozzle 211A and the nozzle 211B are arranged side by side in the direction in which the pressure generation chambers 12 are arranged.

そして、圧力発生室１２には、圧力発生室１２側に突出する凸部２２１が設けられてい
る。本実施形態にかかる凸部２２１は、台形２面と三角形２面とから構成される五面体状
である。そして、凸部２２１の最大突出部２３１から傾斜する平坦な台形面に、ノズル２
１１Ａ及びノズル２１１Ｂが開口している。言い換えれば、ノズル２１１Ａの開口とノズ
ル２１１Ｂの開口の間には、凸部２２１の最大突出部２３１が配置しており、ノズル２１
１Ａ及びノズル２１１Ｂは、五面体状の凸部２２１の傾斜面に開口するように設けられて
いる。このように、圧力発生室１２側に突出する五面体状の凸部２２１の最大突出部２３
１が隣り合うノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口との間に位置するように設け
られていることにより、ノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域は、流
路抵抗が大きくなる。 The pressure generation chamber 12 is provided with a convex portion 221 that protrudes toward the pressure generation chamber 12. The convex part 221 concerning this embodiment is a pentahedron shape comprised from two trapezoid surfaces and two triangular surfaces. Then, the nozzle 2 is formed on a flat trapezoidal surface inclined from the maximum protrusion 231 of the convex portion 221.
11A and the nozzle 211B are opened. In other words, the maximum protruding portion 231 of the convex portion 221 is disposed between the opening of the nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B.
1A and the nozzle 211B are provided so that it may open to the inclined surface of the pentahedral convex part 221. As shown in FIG. In this way, the maximum protrusion 23 of the pentahedral protrusion 221 protruding toward the pressure generating chamber 12 side.
1 is provided so as to be positioned between the opening of the adjacent nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B, the flow path resistance increases in the region between the opening of the nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B.

本実施形態では、ノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域に、圧力発
生室１２側に突出する凸部２２１（最大突出部２３１）が設けられていることにより、ノ
ズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域の流路抵抗が高くなる。これによ
り、ノズル２１１Ａの開口の圧力発生室１２の隔壁１１側と圧力発生室１２の中心側との
流路抵抗の差を小さくすることができる。したがって、ノズル２１１Ａの開口から吐出す
る液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。なお、ノズル２１１Ｂ
も同様に、ノズル２１１Ｂの開口のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなり、ノズル２
１１Ｂの開口から吐出する液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない
。したがって、ノズル２１１Ａから吐出する液滴と、ノズル２１１Ｂから吐出する液滴は
、ノズル列方向にばらつきがないものとなり、印刷品質を向上させることができる。 In the present embodiment, a protrusion 221 (maximum protrusion 231) that protrudes toward the pressure generation chamber 12 is provided in a region between the opening of the nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B. The flow path resistance in the region between the openings of the nozzle 211B increases. Thereby, the difference in flow path resistance between the partition wall 11 side of the pressure generation chamber 12 and the center side of the pressure generation chamber 12 at the opening of the nozzle 211 </ b> A can be reduced. Accordingly, the liquid droplets discharged from the opening of the nozzle 211A are not discharged toward the partition wall 11 of the pressure generation chamber 12. The nozzle 211B
Similarly, the difference in flow path resistance in the nozzle row direction of the opening of the nozzle 211B is reduced, and the nozzle 2
The droplets discharged from the opening of 11B are not discharged toward the partition wall 11 of the pressure generating chamber 12. Therefore, the liquid droplets ejected from the nozzle 211A and the liquid droplets ejected from the nozzle 211B have no variation in the nozzle row direction, and the print quality can be improved.

また、本実施形態では、隣り合うノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口は、最
大突出部２３１を中心として対称となるように設けられている。このように、凸部２２１
の最大突出部２３１から等距離にノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口が設けら
れることにより、ノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域には左右対称
の凸形状が設けられた状態となる。このような構成とすることにより、ノズル２１１Ａの
開口近傍の流路抵抗と、ノズル２１１Ｂの開口近傍の流路抵抗とを均等にすることができ
、ノズル２１１Ａ及びノズル２１１Ｂから吐出させる液滴の流速を均等にすることができ
る。これにより、ノズル毎の液滴の吐出量のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上
させることができる。 In the present embodiment, the opening of the adjacent nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B are provided so as to be symmetric with respect to the maximum protruding portion 231. Thus, the convex part 221 is provided.
The opening of the nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B are provided at the same distance from the maximum projecting portion 231 of this, so that the region between the opening of the nozzle 211A and the opening of the nozzle 211B is provided with a symmetric convex shape. Become. With such a configuration, it is possible to equalize the flow path resistance near the opening of the nozzle 211A and the flow path resistance near the opening of the nozzle 211B, and the flow velocity of the droplets discharged from the nozzle 211A and the nozzle 211B. Can be made even. Thereby, the variation in the discharge amount of the droplets for each nozzle is suppressed, and the print quality can be further improved.

（実施形態３）
図８は、実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドのノズルを示す図である。具体
的には、図８（ａ）がノズルプレートの圧力発生室側からの上面図、図８（ｂ）がノズル
プレートの側面図、図８（ｃ）がノズルプレートの断面図である。実施形態１と同一作用
を示す部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。 (Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram illustrating nozzles of the ink jet recording head according to the third embodiment. Specifically, FIG. 8A is a top view from the pressure generating chamber side of the nozzle plate, FIG. 8B is a side view of the nozzle plate, and FIG. 8C is a sectional view of the nozzle plate. The same reference numerals are given to portions showing the same actions as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.

図８に示すように、本実施形態の記録ヘッドのノズルプレート２０２には、１つの個別
流路に対してノズル２１２が２つ設けられている（ノズル２１２Ａ，２１２Ｂ）。具体的
には、圧力発生室１２の並設方向に、ノズル２１２Ａ及びノズル２１２Ｂが並んで配置さ
れている。 As shown in FIG. 8, the nozzle plate 202 of the recording head of the present embodiment is provided with two nozzles 212 (nozzles 212A and 212B) for one individual flow path. Specifically, the nozzle 212 </ b> A and the nozzle 212 </ b> B are arranged side by side in the direction in which the pressure generation chambers 12 are arranged.

そして、圧力発生室１２には、圧力発生室１２側に突出する凸部２２２が設けられてい
る。本実施形態にかかる凸部２２２は、直方体状であり、ノズル２１２Ａの開口及びノズ
ル２１２Ｂの間の領域に設けられている。なお、本実施形態では、凸部２２２全体が最大
突出部となる。 The pressure generation chamber 12 is provided with a convex portion 222 that protrudes toward the pressure generation chamber 12. The convex part 222 concerning this embodiment is a rectangular parallelepiped shape, and is provided in the area | region between the opening of nozzle 212A, and nozzle 212B. In the present embodiment, the entire protrusion 222 is the maximum protrusion.

本実施形態では、ノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口の間の領域に、圧力発
生室１２側に突出する凸部２２２（の最大突出部２３２）が設けられていることにより、
ノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口の間の領域の流路抵抗が高くなる。これに
より、ノズル２１２Ａの開口の圧力発生室１２の隔壁１１側と圧力発生室１２の中心側と
の流路抵抗の差を小さくすることができる。したがって、ノズル２１２Ａの開口から吐出
する液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。なお、ノズル２１２
Ｂも同様に、ノズル２１２Ｂの開口のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなり、圧力発
生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。したがって、ノズル２１２Ａから吐出す
る液滴と、ノズル２１２Ｂから吐出する液滴は、ノズル列方向にばらつきがないものとな
り、印刷品質を向上させることができる。 In the present embodiment, a convex portion 222 (the maximum projecting portion 232) that projects toward the pressure generating chamber 12 is provided in a region between the opening of the nozzle 212A and the opening of the nozzle 212B.
The flow path resistance in the region between the opening of the nozzle 212A and the opening of the nozzle 212B is increased. Thereby, the difference in flow path resistance between the partition wall 11 side of the pressure generation chamber 12 and the center side of the pressure generation chamber 12 at the opening of the nozzle 212 </ b> A can be reduced. Therefore, the liquid droplets discharged from the opening of the nozzle 212 </ b> A are not discharged toward the partition wall 11 of the pressure generation chamber 12. The nozzle 212
Similarly, in B, the difference in flow path resistance in the nozzle row direction of the opening of the nozzle 212 </ b> B becomes small, and no discharge is made in the direction of the partition wall 11 of the pressure generating chamber 12. Therefore, the liquid droplets ejected from the nozzle 212A and the liquid droplets ejected from the nozzle 212B have no variation in the nozzle row direction, and the print quality can be improved.

また、本実施形態では、隣り合うノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口は、凸
部２２２を中心として対称となるように設けられている。このように、凸部２２２から等
距離にノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口が設けられることにより、ノズル２
１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口の間の領域には左右対称の凸形状が形成された状態
となる。このような構成とすることにより、ノズル２１２Ａの開口近傍の流路抵抗と、ノ
ズル２１２Ｂの開口近傍の流路抵抗とを均等にすることができ、ノズル２１２Ａ及びノズ
ル２１２Ｂから吐出させる液滴の流速を均等にすることができる。これにより、ノズル毎
の液滴の吐出量のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上させることができる。 In the present embodiment, the opening of the adjacent nozzle 212 </ b> A and the opening of the nozzle 212 </ b> B are provided to be symmetric with respect to the convex portion 222. As described above, the nozzle 212A and the nozzle 212B are provided at an equal distance from the convex portion 222, so that the nozzle 2
In a region between the opening of 12A and the opening of nozzle 212B, a symmetrical convex shape is formed. By adopting such a configuration, it is possible to equalize the flow path resistance near the opening of the nozzle 212A and the flow path resistance near the opening of the nozzle 212B, and the flow velocity of the droplets discharged from the nozzle 212A and the nozzle 212B. Can be made even. Thereby, the variation in the discharge amount of the droplets for each nozzle is suppressed, and the print quality can be further improved.

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は構造や材質などを含めて、上
述した実施形態に限定されるものではない。 (Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above including a structure, a material, etc.

実施形態１〜３では、１つの個別流路に対してノズルを２つ設けたものを例示したが、
ノズルの数はこれに限定されるものではなく、３つ以上設けてもよい。この場合も同様に
、少なくとも隣り合うノズルの開口の間の領域に、個別流路側に突出する凸部の最大突出
部を設けるようにすればよい。 In the first to third embodiments, an example in which two nozzles are provided for one individual flow path is illustrated.
The number of nozzles is not limited to this, and three or more nozzles may be provided. In this case as well, the maximum protrusion of the protrusion protruding toward the individual flow path may be provided at least in the region between the openings of adjacent nozzles.

また、実施形態１〜３では、圧力発生室１２にノズルを設けたものを例に挙げて説明し
たが、これに限定されるものではなく、ノズルは個別流路に設けられていればよい。 In the first to third embodiments, the pressure generation chamber 12 provided with the nozzle is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the nozzle may be provided in the individual flow path.

また、実施形態３では、ノズルの開口とノズルの開口の間の領域に圧力発生室１２側に
突出する凸部２２２は、直方体状としたがこれに限定されず、三角錐状や円柱状等であっ
てもよい。 In the third embodiment, the convex portion 222 protruding toward the pressure generating chamber 12 in the region between the nozzle openings is formed in a rectangular parallelepiped shape. It may be.

また、上述した実施形態では、圧力変化を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる
圧力発生手段として、第１電極、圧電体層、第２電極を順に積層させた撓み振動型の圧電
素子を有する記録ヘッド１を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型
の圧電素子を有する記録ヘッド、厚膜型の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッド
であっても同様の効果を奏する。 Further, in the above-described embodiment, a flexural vibration type piezoelectric element in which a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode are sequentially stacked is used as a pressure generating unit that causes a pressure change to eject a droplet from a nozzle opening. Although the recording head 1 having the recording head 1 has been described as an example, the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained even in a recording head having a longitudinal vibration type piezoelectric element in which piezoelectric materials and electrode forming materials are alternately laminated and expanded and contracted in the axial direction, and an ink jet recording head having a thick film type piezoelectric element. Play.

本実施形態では、圧力発生手段として圧電素子を用いたがこれに限定されるものではな
く、圧力発生室１２内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによって
ノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電
気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエ
ーター装置などを使用することができる。何れのアクチュエーター装置であっても、実装
部が流路形成基板上に設けられていればよい。 In the present embodiment, the piezoelectric element is used as the pressure generating means, but the present invention is not limited to this. The heat generating element is disposed in the pressure generating chamber 12 and the liquid is generated from the nozzle opening by bubbles generated by the heat generated by the heat generating element. It is possible to use a device that ejects droplets, a so-called electrostatic actuator device that generates static electricity between the diaphragm and the electrode, and deforms the diaphragm by electrostatic force to eject droplets from the nozzle. . In any actuator device, the mounting portion may be provided on the flow path forming substrate.

また、ノズルプレート２０の製造方法は、実施形態１に記載した方法に限定されるもの
ではない。例えば、ノズルプレートがシリコン単結晶基板からなる場合は、シリコン単結
晶基板からなる板状部材にドライエッチングにより凸部を形成した後、貫通孔（ノズル）
を形成してノズルプレートとしてもよい。また、凸部を形成した板状部材に、レーザー照
射等により貫通孔（ノズル）を形成してノズルプレートとしてもよい。 Moreover, the manufacturing method of the nozzle plate 20 is not limited to the method described in the first embodiment. For example, when the nozzle plate is made of a silicon single crystal substrate, a protrusion is formed by dry etching on a plate-like member made of a silicon single crystal substrate, and then a through hole (nozzle)
May be formed as a nozzle plate. Moreover, it is good also as a nozzle plate by forming a through-hole (nozzle) by the laser irradiation etc. in the plate-shaped member in which the convex part was formed.

これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド１は、インクカートリッジ等と連通す
るインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装
置に搭載される。図９は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。 The ink jet recording head 1 of each of these embodiments constitutes a part of a recording head unit having an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on an ink jet recording apparatus. FIG. 9 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.

図９に示すように、インクジェット式記録ヘッド１を有する記録ヘッドユニット１Ａ及
び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、
この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付け
られたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ
及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出する
ものとしている。 As shown in FIG. 9, the recording head units 1A and 1B having the ink jet recording head 1 are provided with cartridges 2A and 2B constituting the ink supply means in a detachable manner.
The carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is provided on a carriage shaft 5 attached to the apparatus main body 4 so as to be movable in the axial direction. This recording head unit 1A
And 1B, for example, discharge a black ink composition and a color ink composition, respectively.

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

図９に示す例では、インクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂは、それぞれ１つ
のインクジェット式記録ヘッド１を有するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば
、１つのインクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ又は１Ｂが２以上のインクジェット式
記録ヘッド１を有するようにしてもよい。 In the example shown in FIG. 9, each of the ink jet recording head units 1 </ b> A and 1 </ b> B has one ink jet recording head 1, but is not particularly limited thereto, for example, one ink jet recording head unit 1 </ b> A or 1B may have two or more ink jet recording heads 1.

また上述した実施形態では、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置としてインクジェット式
記録ヘッド１及びインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射
ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体
噴射ヘッド及びそれを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液
体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘ
ッド１、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有
機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材
料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。 In the above-described embodiments, the ink jet recording head 1 and the ink jet recording apparatus have been described as the liquid ejecting head and the liquid ejecting apparatus. However, the present invention is widely intended for the liquid ejecting head and the liquid ejecting apparatus in general. Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink and a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads 1 used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in manufacturing color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FED (field emission displays). ) And the like, electrode material ejection heads used for electrode formation, bio-organic matter ejection heads used for biochip production, and the like.

１ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １１
隔壁、 １２ 圧力発生室、 １３ 連通部、 １４ インク供給路、 １５ 連通路、
２０，２０１，２０２ ノズルプレート、 ２１，２１１，２１２ ノズル、 ３０
保護基板、 ３１ マニホールド部、 ３２ 圧電素子保持部、 ４０ コンプライアン
ス基板、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極
、 １００ マニホールド、 １２０ 駆動回路、 １２１ 接続配線、 ３００ 圧電
素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording head (liquid jet head), 10 Flow path formation board | substrate, 11
Partition wall, 12 pressure generating chamber, 13 communication section, 14 ink supply path, 15 communication path,
20, 201, 202 Nozzle plate, 21, 211, 212 Nozzle, 30
Protective substrate, 31 manifold portion, 32 piezoelectric element holding portion, 40 compliance substrate, 60 first electrode, 70 piezoelectric layer, 80 second electrode, 90 lead electrode, 100 manifold, 120 drive circuit, 121 connection wiring, 300 piezoelectric element

Claims (7)

液体を噴射するノズルと、
該ノズルに連通する圧力発生室を含む個別流路を備える液体流路と、
該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記ノズルから液滴を吐出させる圧力発生手段と
、を具備し、
前記ノズルは前記圧力発生室に対して複数設けられ、
１つの個別流路内において隣り合うノズルの開口の間の領域には、前記圧力発生室側に
突出する凸部の最大突出部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A nozzle for ejecting liquid;
A liquid flow path including an individual flow path including a pressure generation chamber communicating with the nozzle;
Pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber and discharging droplets from the nozzle,
A plurality of the nozzles are provided for the pressure generating chamber,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein a maximum protrusion of a protrusion protruding toward the pressure generating chamber is provided in a region between adjacent nozzle openings in one individual flow path. 前記ノズルが前記凸部の傾斜面に開口していることを特徴とする請求項１に記載の液体
噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the nozzle opens on an inclined surface of the convex portion. 前記凸部の傾斜面が曲面からなることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 2, wherein the inclined surface of the convex portion is a curved surface. 前記凸部の傾斜面が平坦面からなることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド
。 The liquid ejecting head according to claim 2, wherein the inclined surface of the convex portion is a flat surface. 前記隣り合うノズルの開口は、それぞれ当該ノズルに連通する個別流路の底面において
中心よりもノズル列方向と直交する側壁側に設けられており、ノズルから該ノズルに最も
近い前記側壁までの距離が等しく且つノズルから前記底面中心までの距離が等しいことを
特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 The openings of the adjacent nozzles are provided on the side wall side perpendicular to the nozzle row direction from the center at the bottom surface of the individual flow path communicating with the nozzle, and the distance from the nozzle to the side wall closest to the nozzle is The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the distances from the nozzle to the center of the bottom surface are equal. 前記隣り合うノズルは、開口が前記凸部の最大突出部を中心として対称となるように設
けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 6. The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the adjacent nozzles are provided so that the opening is symmetric with respect to a maximum projecting portion of the convex portion. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体
噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.

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