JP2007030379A

JP2007030379A - Liquid ejecting head unit and liquid ejecting apparatus

Info

Publication number: JP2007030379A
Application number: JP2005217924A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Miyamoto; 雅昭宮本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドを構成する流路形成基板や振動板のわれやクラックを防止して信頼性を向上した液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液滴を噴射する液体噴射ヘッド２２０と、該液体噴射ヘッド２２０の液体供給口側に固定されるヘッドケース２３０とを具備し、前記液体噴射ヘッド２２０と前記ヘッドケース２３０とを前記液体噴射ヘッド２２０の反りを変形により許容する応力緩和部材２５０を介して固定する。
【選択図】図４
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejecting head unit and a liquid ejecting apparatus which are improved in reliability by preventing breakage and cracking of a flow path forming substrate and a diaphragm constituting a liquid ejecting head.
A liquid ejecting head 220 for ejecting liquid droplets and a head case 230 fixed to the liquid supply port side of the liquid ejecting head 220 are provided, and the liquid ejecting head 220 and the head case 230 are connected to each other. The warp of the liquid ejecting head 220 is fixed via a stress relaxation member 250 that allows deformation by deformation.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関し、特にインク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を介して圧電素子を設けて、圧電素子の変位によりインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録ヘッドユニット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 unit and a liquid ejecting apparatus that include a liquid ejecting head that ejects liquid, and in particular, a part of a pressure generation chamber that communicates with a nozzle opening that ejects ink droplets is configured by a vibration plate. The present invention relates to an ink jet recording head unit and an ink jet recording apparatus including an ink jet recording head in which a piezoelectric element is provided via a plate and ink droplets are ejected by displacement of the piezoelectric element.

インクジェット式プリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置は、インクカートリッジやインクタンク等のインク貯留部に貯留されたインクを、インク滴として吐出可能なインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットと言う）を有する。 An ink jet recording apparatus, such as an ink jet printer or a plotter, includes an ink jet recording head unit (hereinafter referred to as an ink jet recording head unit) that can eject ink stored in an ink storage section such as an ink cartridge or an ink tank as ink droplets. The head unit).

このようなヘッドユニットは、インクジェット式記録ヘッドと、インクジェット式記録ヘッドの液体供給口側に固定されたヘッドケースとを具備する。インクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口に連通する圧力発生室が形成されたシリコン単結晶基板からなる流路形成基板と、流路形成基板の圧力発生室に相対向する領域に振動板を介して設けられた圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側に接合された保護基板と、保護基板に設けられたコンプライアンス基板とで構成され、ヘッドケースはコンプライアンス基板に固定されている（例えば、特許文献１参照）。 Such a head unit includes an ink jet recording head and a head case fixed to the liquid supply port side of the ink jet recording head. The ink jet recording head is provided with a flow path forming substrate composed of a silicon single crystal substrate in which a pressure generation chamber communicating with a nozzle opening is formed, and a region opposite to the pressure generation chamber of the flow path formation substrate via a vibration plate. A piezoelectric substrate, a protective substrate bonded to the piezoelectric element side of the flow path forming substrate, and a compliance substrate provided on the protective substrate, and the head case is fixed to the compliance substrate (for example, Patent Documents) 1).

しかしながら、このようなヘッドユニットでは、インクジェット式記録ヘッドを構成する流路形成基板がシリコン単結晶基板からなり、ノズルプレートがステンレス鋼などからなるため、温度変化によって線膨張係数の違いから反りが生じてしまう。このとき、インクジェット式記録ヘッドが、ヘッドケースに固定されていると反りの応力が緩和されず、流路形成基板や振動板などに割れやクラックなどが生じてしまうという問題がある。 However, in such a head unit, since the flow path forming substrate constituting the ink jet recording head is made of a silicon single crystal substrate and the nozzle plate is made of stainless steel or the like, warping occurs due to a difference in linear expansion coefficient due to temperature change. End up. At this time, when the ink jet recording head is fixed to the head case, the warping stress is not relieved, and there is a problem that cracks or cracks occur in the flow path forming substrate or the vibration plate.

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

特開２００５−０９６４１９号公報（第７〜１４頁、第１〜５図）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-096419 (pages 7 to 14, FIGS. 1 to 5)

本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射ヘッドを構成する流路形成基板や振動板のわれやクラックを防止して信頼性を向上した液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a liquid ejecting head unit and a liquid ejecting apparatus that have improved reliability by preventing cracks and cracks in a flow path forming substrate and a diaphragm constituting the liquid ejecting head. And

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドの液体供給口側に固定されるヘッドケースとを具備し、前記液体噴射ヘッドと前記ヘッドケースとが、前記液体噴射ヘッドの反りを変形により許容する応力緩和部材を介して固定されていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第１の態様では、液体噴射ヘッドとヘッドケースとを応力緩和部材を介して固定することによって、応力緩和部材が変形することによって、液体噴射ヘッドの熱による反りを許容して、液体噴射ヘッドの各部材に割れやクラック等が生じるのを防止することができる。 A first aspect of the present invention that solves the above-described problem includes a liquid ejecting head that ejects liquid droplets, and a head case that is fixed to a liquid supply port side of the liquid ejecting head. A head case is fixed to the liquid jet head unit through a stress relaxation member that allows warpage of the liquid jet head by deformation.
In the first aspect, the liquid ejecting head and the head case are fixed via the stress relaxation member, and the warp due to heat of the liquid ejecting head is allowed by the deformation of the stress relaxing member. It is possible to prevent cracks, cracks and the like from occurring in each member.

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記応力緩和部材が、前記液体噴射ヘッド及び前記ヘッドケースのそれぞれに接着される固定部と、該固定部の間に当該固定部の接着面とは直交する方向が面方向となるように設けられた平板状の支持部とで構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第２の態様では、応力緩和部材を変形し易い形状として、液体噴射ヘッドの反りを許容することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the stress relaxation member is bonded to each of the liquid ejecting head and the head case, and the fixed portion is bonded between the fixed portions. The liquid ejecting head unit includes a flat plate-like support portion provided so that a direction orthogonal to the surface is a surface direction.
In the second aspect, the warp of the liquid ejecting head can be allowed as the shape of the stress relaxation member being easily deformable.

本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記応力緩和部の断面形状が、コ字形状であることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第３の態様では、応力緩和部材の断面をコ字形状とすることで、変形し易くすることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the liquid jet head unit according to the second aspect, the cross-sectional shape of the stress relaxation portion is a U-shape.
In the third aspect, the stress relaxation member can be easily deformed by forming a U-shaped cross section.

本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記応力緩和部材が、コ字形状の開口が前記液体噴射ヘッドの外周側を向くように配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第４の態様では、応力緩和部材を液体噴射ヘッドの外周側が広がる方向に変形し易くすることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the stress relaxation member is disposed such that the U-shaped opening faces the outer peripheral side of the liquid ejecting head. In the unit.
In the fourth aspect, the stress relaxation member can be easily deformed in the direction in which the outer peripheral side of the liquid jet head expands.

本発明の第５の態様は、第２の態様において、前記応力緩和部材の断面形状が、Ｈ字形状であることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第５の態様では、応力緩和部材の断面をＨ字形状とすることで、変形し易くすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid jet head unit according to the second aspect, the cross-sectional shape of the stress relaxation member is an H shape.
In the fifth aspect, the stress relaxation member can be easily deformed by forming an H-shaped cross section.

本発明の第６の態様は、第２の態様において、前記応力緩和部材の断面形状が、ロ字形状であることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第６の態様では、応力緩和部材の断面をロ字形状とすることで、変形し易くすることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid jet head unit according to the second aspect, a cross-sectional shape of the stress relaxation member is a square shape.
In the sixth aspect, the stress relaxation member can be easily deformed by forming the cross section of the stress relaxation member in a square shape.

本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記液体噴射ヘッドが、液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた圧電素子と、前記流路形成基板の圧電素子側に接合されて各圧力発生室に液体を供給するリザーバの一部を構成するリザーバ部が厚さ方向に貫通して設けられた保護基板と、前記リザーバ部の開口を封止する可撓性を有する可撓部が設けられたコンプライアンス基板とで構成され、且つ前記応力緩和部材が、前記コンプライアンス基板と前記ヘッドケースとの間に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第７の態様では、応力緩和部材をコンプライアンス基板とヘッドケースとの間に設けることで、液体噴射ヘッドの熱による反りを変形することで許容することができる。 A seventh aspect of the present invention is the flow path forming substrate according to any one of the first to sixth aspects, wherein the liquid ejecting head is provided with a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting liquid droplets. A piezoelectric element provided on the side through a vibration plate, and a reservoir portion that is bonded to the piezoelectric element side of the flow path forming substrate and forms a part of a reservoir that supplies liquid to each pressure generating chamber in the thickness direction A protective substrate provided therethrough and a compliance substrate provided with a flexible portion having flexibility to seal the opening of the reservoir portion, and the stress relaxation member includes the compliance substrate and the compliance substrate. The liquid ejecting head unit is provided between the head case and the liquid ejecting head unit.
In the seventh aspect, by providing the stress relaxation member between the compliance substrate and the head case, the warp due to heat of the liquid ejecting head can be allowed to be deformed.

本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記コンプライアンス基板が、前記リザーバ部の開口を封止するシート部材からなると共に、前記応力緩和部材が、前記可撓部の周囲に亘って設けられ、前記可撓部が可撓可能な空間を画成していることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第８の態様では、応力緩和部材によって、可撓部を可撓可能とすると共に、部品点数を減らしてコストを低減することができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the compliance substrate includes a sheet member that seals the opening of the reservoir portion, and the stress relaxation member extends around the flexible portion. The liquid ejecting head unit is provided, wherein the flexible portion defines a flexible space.
In the eighth aspect, the stress relaxation member can make the flexible portion flexible and reduce the number of components to reduce the cost.

本発明の第９の態様は、第７又は８の態様において、前記流路形成基板がシリコン単結晶基板からなると共に、前記コンプライアンス基板がステンレス鋼からなり、且つ前記ヘッドケースがステンレス鋼からなることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第９の態様では、流路形成基板とヘッドケースとの線膨張係数の違いにより、熱による反りを応力緩和部材で減少させることができる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the seventh or eighth aspect, the flow path forming substrate is made of a silicon single crystal substrate, the compliance substrate is made of stainless steel, and the head case is made of stainless steel. The liquid ejecting head unit is characterized in that.
In the ninth aspect, the warp due to heat can be reduced by the stress relaxation member due to the difference in the linear expansion coefficient between the flow path forming substrate and the head case.

本発明の第１０の態様は、第７〜９の何れかの態様において、前記流路形成基板には、前記リザーバの一部を構成すると共に前記圧力発生室の一端部に連通する連通部が設けられており、且つ前記応力緩和部が前記圧力発生室の前記連通部側の端部に相対向する領域に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第１０の態様では、液体噴射ヘッドの反りにより破壊され易い領域に応力緩和部材を設けることで、液体噴射ヘッドの反りによる応力を応力緩和部材によって緩和させることができ、液体噴射ヘッドの割れやクラック等の破壊を防止することができる。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the seventh to ninth aspects, the flow path forming substrate includes a communication portion that constitutes a part of the reservoir and communicates with one end portion of the pressure generation chamber. The liquid ejecting head unit is provided, and the stress relaxation portion is provided in a region facing the end portion of the pressure generating chamber on the side of the communication portion.
In the tenth aspect, by providing the stress relaxation member in the region that is easily broken by the warp of the liquid ejecting head, the stress due to the warp of the liquid ejecting head can be relieved by the stress relaxing member. Breakage such as cracks can be prevented.

本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第１１の態様では、信頼性を向上した液体噴射装置を実現できる。 An eleventh aspect of the present invention is a liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head unit according to any one of the first to tenth aspects.
In the eleventh aspect, a liquid ejecting apparatus with improved reliability can be realized.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドユニットを示す分解斜視図であり、図２は、インクジェット式録ヘッドユニットの組立斜視図であり、図３は、その要部断面図である。図１に示すように、インクジェット式記録ヘッドユニット２００（以下、ヘッドユニット２００と言う）を構成する保持部材であるカートリッジケース２１０は、インク供給手段であるインクカートリッジ（図示なし）がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部２１１を有する。例えば、本実施形態では、インクカートリッジは、ブラック及び３色のカラーインクが充填された別体で構成され、カートリッジケース２１０には、各色のインクカートリッジがそれぞれ装着される。また、カートリッジケース２１０の底面には、図３に示すように、一端が各カートリッジ装着部２１１に開口し、他端が後述するヘッドケース側に開口する複数のインク連通路２１２が設けられている。さらに、カートリッジ装着部２１１のインク連通路２１２の開口部分には、インクカートリッジのインク供給口に挿入されるインク供給針２１３が、インク内の気泡や異物を除去するためにインク連通路２１２内に形成されたフィルタ（図示なし）を介して固定されている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
1 is an exploded perspective view showing an ink jet recording head unit according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is an assembled perspective view of the ink jet recording head unit, and FIG. It is. As shown in FIG. 1, an ink cartridge (not shown), which is an ink supply means, is mounted on each cartridge case 210, which is a holding member that constitutes an ink jet recording head unit 200 (hereinafter referred to as the head unit 200). A cartridge mounting portion 211 is provided. For example, in this embodiment, the ink cartridge is configured as a separate body filled with black and three color inks, and the ink cartridges of the respective colors are mounted in the cartridge case 210. Further, as shown in FIG. 3, a plurality of ink communication paths 212 having one end opened to each cartridge mounting portion 211 and the other end opened to the head case side described later are provided on the bottom surface of the cartridge case 210. . Further, an ink supply needle 213 inserted into the ink supply port of the ink cartridge is provided in the ink communication path 212 of the cartridge mounting portion 211 in order to remove bubbles and foreign matters in the ink. It is fixed via a formed filter (not shown).

また、このようなカートリッジケース２１０の底面側には、複数の圧電素子３００を有すると共に、カートリッジケース２１０とは反対側の端面に圧電素子３００の駆動によってノズル開口２１からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド２２０が固定されるヘッドケース２３０を有する。本実施形態では、インクカートリッジの各色のインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド２２０がインク色毎に対応して複数設けられ、ヘッドケース２３０も各インクジェット式記録ヘッド２２０に対応してそれぞれ独立して複数設けられている。 In addition, an ink jet type that has a plurality of piezoelectric elements 300 on the bottom surface side of the cartridge case 210 and ejects ink droplets from the nozzle openings 21 by driving the piezoelectric elements 300 on the end surface opposite to the cartridge case 210. It has a head case 230 to which the recording head 220 is fixed. In the present embodiment, a plurality of ink jet recording heads 220 that eject ink of each color of the ink cartridge are provided corresponding to each ink color, and a plurality of head cases 230 are also provided independently corresponding to each ink jet recording head 220. Is provided.

ここで、カートリッジケース２１０に搭載される本実施形態のインクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０について説明する。図４は、インクジェット式記録ヘッド及びヘッドケースの分解斜視図であり、図５は、インクジェット式記録ヘッド及びヘッドケースの断面図である。図４及び図５に示すように、インクジェット式記録ヘッド２２０を構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が、幅方向に並設された列が２列形成されている。また、各列の圧力発生室１２の長手方向外側には、後述する保護基板３０に設けられるリザーバ部３１と連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、インク供給路１４を介して各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。 Here, the ink jet recording head 220 and the head case 230 of this embodiment mounted on the cartridge case 210 will be described. FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink jet recording head and the head case, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the ink jet recording head and the head case. As shown in FIGS. 4 and 5, the flow path forming substrate 10 constituting the ink jet recording head 220 is composed of a silicon single crystal substrate in the present embodiment, and silicon dioxide previously formed on one surface thereof by thermal oxidation. An elastic film 50 made of is formed. This flow path forming substrate 10 is formed with two rows in which pressure generation chambers 12 partitioned by a plurality of partition walls are arranged in parallel in the width direction by anisotropic etching from the other side. Further, on the outer side in the longitudinal direction of the pressure generating chambers 12 in each row, a communicating portion constituting a reservoir 100 that communicates with a reservoir portion 31 provided on a protective substrate 30 to be described later and serves as a common ink chamber for each pressure generating chamber 12. 13 is formed. The communication portion 13 is in communication with one end portion in the longitudinal direction of each pressure generating chamber 12 via the ink supply path 14.

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とは反対側で連通するノズル開口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を介して固着されている。すなわち、本実施形態では、１つのインクジェット式記録ヘッドにノズル開口２１の並設されたノズル列２１Ａが２列設けられている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［１０^-6／℃］ある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。 Further, a nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 communicating with the side opposite to the ink supply path 14 of each pressure generating chamber 12 on the opening surface side of the flow path forming substrate 10 is an adhesive, a heat-welded film, or the like. It is fixed through. That is, in this embodiment, two nozzle rows 21A in which the nozzle openings 21 are arranged in parallel are provided in one ink jet recording head. The nozzle plate 20 has a thickness of, for example, 0.01 to 1 mm, a linear expansion coefficient of 300 ° C. or less, and a glass ceramic or silicon single crystal of, for example, 2.5 to 4.5 [10 ⁻⁶ / ° C.]. It consists of a substrate or stainless steel.

また、ノズルプレート２０のインク滴吐出面側には、撥水膜（図示なし）が設けられている。撥水膜としては、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜やシロキサン等をプラズマ重合したプラズマ重合膜などを挙げることができる。なお、本実施形態では、ステンレス鋼からなるノズルプレート２０にフッ素樹脂を共析メッキすることで撥水膜を形成した。 A water repellent film (not shown) is provided on the ink droplet ejection surface side of the nozzle plate 20. Examples of the water repellent film include a metal film containing a fluorine-based polymer and a plasma polymerized film obtained by plasma polymerizing siloxane. In this embodiment, the water-repellent film is formed by eutectoid plating of fluororesin on the nozzle plate 20 made of stainless steel.

一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に、金属からなる下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成された圧電素子３００が形成されている。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、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有する保護基板３０が接合されている。このリザーバ部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リザーバ１００を構成している。 On the other hand, on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10, on the elastic film 50, a lower electrode film made of metal, a piezoelectric layer made of lead zirconate titanate (PZT) or the like, and made of metal. A piezoelectric element 300 formed by sequentially laminating the upper electrode film is formed. On the flow path forming substrate 10 on which such a piezoelectric element 300 is formed, a protective substrate 30 having a reservoir portion 31 constituting at least a part of the reservoir 100 is bonded. In the present embodiment, the reservoir portion 31 is formed through the protective substrate 30 in the thickness direction and across the width direction of the pressure generation chamber 12. As described above, the communication portion 13 of the flow path forming substrate 10. The reservoir 100 is configured as a common ink chamber for the pressure generation chambers 12.

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を封止してもよく、また封止しないようにしてもよい。このような保護基板３０としては、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料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。 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. The piezoelectric element holding part 32 may seal the piezoelectric element 300 or may not seal it. Examples of such a protective substrate 30 include glass, ceramic, metal, plastic, and the like, but it is preferable to use a material that is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the flow path forming substrate 10. It was formed using a silicon single crystal substrate made of the same material as the path forming substrate 10.

さらに、保護基板３０上には、各圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ１１０が設けられている。この駆動ＩＣ１１０の各端子は、図示しないボンディングワイヤ等を介して各圧電素子３００の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動ＩＣ１１０の各端子には、図１に示すような、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）等の外部配線１１１を介して外部と接続され、外部から外部配線１１１を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。 Furthermore, a drive IC 110 for driving each piezoelectric element 300 is provided on the protective substrate 30. Each terminal of the drive IC 110 is connected to a lead wiring drawn from the individual electrode of each piezoelectric element 300 via a bonding wire or the like (not shown). Each terminal of the driving IC 110 is connected to the outside via an external wiring 111 such as a flexible printed cable (FPC) as shown in FIG. 1, and various signals such as a print signal from the outside via the external wiring 111. To receive.

また、保護基板３０上には、コンプライアンス基板４０が接合されている。コンプライアンス基板４０は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、フッ素含有樹脂又は塩素含有樹脂からなる樹脂フィルム等のフィルム部材からなる。また、コンプライアンス基板４０のリザーバ１００に対向する領域には、リザーバ１００にインクを供給するためのインク導入口４４が厚さ方向に貫通することで形成されている。また、コンプライアンス基板４０のリザーバ１００に対向する領域のインク導入口４４以外の領域は、リザーバ１００の開口を封止した可撓部４３となっており、この可撓部４３が可撓することにより、リザーバ１００内にコンプライアンスを与えている。 A compliance substrate 40 is bonded onto the protective substrate 30. The compliance substrate 40 is made of a film member such as a resin film made of polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethersulfone (PES), fluorine-containing resin or chlorine-containing resin. Further, an ink introduction port 44 for supplying ink to the reservoir 100 is formed in a region facing the reservoir 100 of the compliance substrate 40 by penetrating in the thickness direction. Further, the region other than the ink introduction port 44 in the region facing the reservoir 100 of the compliance substrate 40 is a flexible portion 43 that seals the opening of the reservoir 100, and the flexible portion 43 is flexible. , Compliance is provided in the reservoir 100.

このように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド２２０は、ノズルプレート２０、流路形成基板１０、保護基板３０及びコンプライアンス基板４０の４つの基板で構成されている。そして、このようなインクジェット式記録ヘッド２２０のコンプライアンス基板４０上には、応力緩和部材２５０を介してヘッドケース２３０が固定されている。 As described above, the ink jet recording head 220 according to the present embodiment includes the four substrates of the nozzle plate 20, the flow path forming substrate 10, the protective substrate 30, and the compliance substrate 40. A head case 230 is fixed on the compliance substrate 40 of the ink jet recording head 220 through a stress relaxation member 250.

ヘッドケース２３０には、インク導入口４４に連通すると共にカートリッジケース２１０のインク連通路２１２に連通して、カートリッジケース２１０からのインクをインク導入口４４に供給するインク供給連通路２３１が設けられている。また、ヘッドケース２３０には、保護基板３０上に設けられた駆動ＩＣ１１０に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動ＩＣ保持部２３３が設けられており、外部配線１１１は、駆動ＩＣ保持部２３３を挿通して駆動ＩＣ１１０と接続されている。 The head case 230 is provided with an ink supply communication passage 231 that communicates with the ink introduction port 44 and communicates with the ink communication passage 212 of the cartridge case 210 and supplies ink from the cartridge case 210 to the ink introduction port 44. Yes. The head case 230 is provided with a drive IC holding part 233 penetrating in the thickness direction in a region facing the drive IC 110 provided on the protective substrate 30, and the external wiring 111 is connected to the drive IC holding part 233. Is connected to the drive IC 110.

応力緩和部材２５０は、インクジェット式記録ヘッド２２０とヘッドケース２３０との間に設けられて、両者を固定すると共に変形可能なものである。 The stress relaxation member 250 is provided between the ink jet recording head 220 and the head case 230, and can fix and deform both.

このような応力緩和部材２５０は、インクジェット式記録ヘッド２２０とヘッドケース２３０との間に接着剤を介して設けられて、インクジェット式記録ヘッド２２０の熱による反りを変形することにより許容して、インクジェット式記録ヘッド２２０の反りによる応力集中を緩和させて、インクジェット式記録ヘッド２２０の流路形成基板１０や振動板などの割れやクラック等の破壊を防止するものである。 Such a stress relaxation member 250 is provided between the ink jet recording head 220 and the head case 230 via an adhesive, and allows the ink jet recording head 220 to deform by warping due to heat. The stress concentration due to the warp of the recording head 220 is alleviated to prevent breakage of the flow path forming substrate 10 and the vibration plate of the ink jet recording head 220 and breakage such as cracks.

すなわち、インクジェット式記録ヘッド２２０は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなるノズルプレート２０とシリコン単結晶基板からなる流路形成基板１０とは線膨張係数が違うため、熱により反りが生じてしまう。このため、インクジェット式記録ヘッド２２０をヘッドケース２３０に直接固定したり、変形しない部材を介して固定すると、インクジェット式記録ヘッド２２０の熱による反りが、ヘッドケース２３０によって阻害されて、インクジェット式記録ヘッド２２０の反りの応力が集中し、インクジェット式記録ヘッド２２０を構成する流路形成基板１０や振動板などに割れやクラックなどの破壊が発生してしまう。したがって、インクジェット式記録ヘッド２２０とヘッドケース２３０とを変形可能な応力緩和部材２５０を介して固定することで、インクジェット式記録ヘッド２２０の熱による反りを変形することにより許容して、インクジェット式記録ヘッド２２０の流路形成基板１０や振動板などの割れやクラック等の破壊を防止することができる。 In other words, the inkjet recording head 220 is warped by heat because the nozzle plate 20 made of stainless steel (SUS) and the flow path forming substrate 10 made of a silicon single crystal substrate have different linear expansion coefficients. For this reason, when the ink jet recording head 220 is directly fixed to the head case 230 or fixed via a member that does not deform, warpage due to heat of the ink jet recording head 220 is hindered by the head case 230, and the ink jet recording head. The warping stress 220 is concentrated, and breakage such as cracks or cracks occurs in the flow path forming substrate 10 or the vibration plate constituting the ink jet recording head 220. Therefore, by fixing the ink jet recording head 220 and the head case 230 via the deformable stress relieving member 250, the warp due to heat of the ink jet recording head 220 is allowed to be deformed, and the ink jet recording head. It is possible to prevent breakage such as cracks and cracks of the flow path forming substrate 10 and the vibration plate 220.

ここで、本実施形態の応力緩和部材２５０について詳細に説明する。本実施形態の応力緩和部材２５０は、断面がコ字形状を有する。このように本実施形態の応力緩和部材２５０は、断面をコ字形状とすることで変形可能となっている。 Here, the stress relaxation member 250 of the present embodiment will be described in detail. The stress relaxation member 250 of this embodiment has a U-shaped cross section. Thus, the stress relaxation member 250 of the present embodiment can be deformed by making the cross section U-shaped.

詳しくは、応力緩和部材２５０は、図６に示すように、インクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０に接着剤を介して接着される板状の固定部２５１と、一対の固定部２５１の一端部に連続して設けられた板状の支持部２５２とを具備し、支持部２５２の面方向が固定部２５１の接着面とは直交する方向となるように屈曲して設けられている。このような応力緩和部材２５０は、図６（ａ）に示すように、固定部２５１と支持部２５２との角部が屈曲することで変形可能となっている。 Specifically, as shown in FIG. 6, the stress relaxation member 250 includes a plate-like fixing portion 251 that is bonded to the ink jet recording head 220 and the head case 230 via an adhesive, and one end portion of the pair of fixing portions 251. And a plate-like support portion 252 provided continuously. The support portion 252 is bent so that the surface direction of the support portion 252 is perpendicular to the bonding surface of the fixing portion 251. As shown in FIG. 6A, the stress relaxation member 250 can be deformed by bending the corners of the fixed portion 251 and the support portion 252.

また、応力緩和部材２５０は、コ字形状の開口が、インクジェット式記録ヘッド２２０の外周側に開口するように配置するのが好ましい。これは、インクジェット式記録ヘッド２２０が、低温時にノズル開口２１側の面の中央部が凹となるように反ってしまうため、応力緩和部材２５０が、ノズル列２１Ａの両端部側ではインクジェット式記録ヘッド２２０の外周側がインクジェット式記録ヘッド２２０とヘッドケース２３０との間が広がるように変形し、図６（ｂ）に示すように、応力緩和部材２５０がノズル列２１Ａの中央部では、インクジェット式記録ヘッド２２０とヘッドケース２３０との間が狭まるように変形し易くして、インクジェット式記録ヘッド２２０の破壊を防止するためである。 The stress relaxation member 250 is preferably arranged so that the U-shaped opening opens to the outer peripheral side of the ink jet recording head 220. This is because the ink jet recording head 220 warps so that the central portion of the surface on the nozzle opening 21 side becomes concave at low temperatures, so that the stress relieving member 250 is disposed on both ends of the nozzle row 21A. The outer peripheral side of 220 is deformed so that the space between the ink jet recording head 220 and the head case 230 is widened. As shown in FIG. 6B, the stress relieving member 250 is located at the center of the nozzle row 21A. This is because the ink jet recording head 220 is prevented from being broken by facilitating deformation so that the space between the head case 230 and the head case 230 is narrowed.

さらに、応力緩和部材２５０は、少なくともノズル開口２１の並設方向に亘って設けられていればよく、ノズル開口２１の並設方向で連続して設けられていても、断続して設けられていてもよい。また、応力緩和部材２５０は、圧力発生室１２の連通部１３に連通する端部に相対向する領域に設けられているのが好ましい。これは、インクジェット式記録ヘッド２２０が熱により反った際に、圧力発生室１２の連通部に連通する端部に相対向する領域に応力が集中し易く流路形成基板１０や振動板の破壊やクラックが生じる可能性が高いからである。すなわち、応力緩和部材２５０を圧力発生室１２の連通部１３に連通する領域に設けることによって、特に流路形成基板１０や振動板の剛性の弱い領域の破壊を防止することができる。 Furthermore, the stress relaxation member 250 only needs to be provided at least in the direction in which the nozzle openings 21 are arranged in parallel, and even if provided continuously in the direction in which the nozzle openings 21 are arranged, it is provided intermittently. Also good. In addition, the stress relaxation member 250 is preferably provided in a region facing the end portion communicating with the communicating portion 13 of the pressure generating chamber 12. This is because when the ink jet recording head 220 is warped by heat, stress is easily concentrated in a region opposite to the end portion communicating with the communicating portion of the pressure generating chamber 12, and the flow path forming substrate 10 and the diaphragm are broken. This is because cracks are likely to occur. That is, by providing the stress relaxation member 250 in a region communicating with the communicating portion 13 of the pressure generating chamber 12, it is possible to prevent the breakage of the region where the flow path forming substrate 10 and the diaphragm are particularly weak.

本実施形態では、応力緩和部材２５０を可撓部４３の周囲に亘って設けることで、コンプライアンス基板４０とヘッドケース２３０との間に、可撓部４３の可撓変形を可能とする空間を画成するようにした。また、応力緩和部材２５０を可撓部４３の周囲に亘って設けることで、コンプライアンス基板４０の可撓部４３が保護基板３０から剥がれるのを防止することができると共に、インクのリークを防止することができる。なお、応力緩和部材２５０には、コンプライアンス基板４０のインク導入口４４と連通するインク導入口４４が設けられている。 In the present embodiment, by providing the stress relaxation member 250 around the flexible portion 43, a space that allows the flexible portion 43 to be flexibly deformed is defined between the compliance substrate 40 and the head case 230. I made it. Further, by providing the stress relaxation member 250 around the flexible portion 43, it is possible to prevent the flexible portion 43 of the compliance substrate 40 from being peeled off from the protective substrate 30, and to prevent ink leakage. Can do. The stress relaxation member 250 is provided with an ink introduction port 44 that communicates with the ink introduction port 44 of the compliance substrate 40.

なお、応力緩和部材２５０の材料としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼などを挙げることができる。また、応力緩和部材２５０の厚さは、本実施形態では、１００μｍ程度である。さらに、応力緩和部材２５０とインクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０との接合は、特に限定されず、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤や、紫外線硬化型の接着剤による接着などが挙げられる。 In addition, although it does not specifically limit as a material of the stress relaxation member 250, For example, stainless steel etc. can be mentioned. Moreover, the thickness of the stress relaxation member 250 is about 100 μm in this embodiment. Furthermore, the joining of the stress relaxation member 250, the ink jet recording head 220, and the head case 230 is not particularly limited, and examples thereof include adhesion with a thermosetting epoxy adhesive or an ultraviolet curable adhesive. .

また、本実施形態では、応力緩和部材２５０として、断面がコ字形状の部材を用いるようにしたが、応力緩和部材２５０の形状は特にこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、応力緩和部材２５０として、断面形状がＨ字形状の部材を用いてもよく、また、図８に示すように、応力緩和部材２５０として、断面形状がロ字形状の部材を用いるようにしてもよい。何れにしても、図６〜図８に示すように、低温時のインクジェット式記録ヘッド２２０の反りを応力緩和部材２５０が変形することにより許容して、インクジェット式記録ヘッド２２０の反りによる応力を緩和して、インクジェット式記録ヘッド２２０の破壊を防止することができる。なお、図８に示すように、断面がロ字形状の応力緩和部材２５０を用いた場合には、ノズル列２１Ａの両端部側では、応力緩和部材２５０が変形し難いものの、ノズル列２１Ａの中央部で応力緩和部材２５０が収縮する方向に変形して、インクジェット式記録ヘッド２２０の反りを変形により許容して、インクジェット式記録ヘッド２２０の破壊を防止することができる。 In this embodiment, a member having a U-shaped cross section is used as the stress relaxation member 250, but the shape of the stress relaxation member 250 is not particularly limited thereto. For example, as shown in FIG. 7, a member having an H-shaped cross section may be used as the stress relaxation member 250, and as shown in FIG. 8, the cross-sectional shape is a rectangular shape as the stress relaxation member 250. These members may be used. In any case, as shown in FIGS. 6 to 8, warping of the ink jet recording head 220 at low temperatures is allowed by deformation of the stress relaxation member 250, and stress due to warping of the ink jet recording head 220 is relieved. Thus, the ink jet recording head 220 can be prevented from being broken. As shown in FIG. 8, when the stress relaxation member 250 having a square cross section is used, the stress relaxation member 250 is hardly deformed at both ends of the nozzle row 21A, but the center of the nozzle row 21A. It is possible to prevent the ink jet recording head 220 from being broken by deforming the stress relieving member 250 in the direction in which the warp of the ink jet recording head 220 is allowed to be deformed.

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド２２０は、インクカートリッジからのインクをインク連通路２１２及びインク供給連通路２３１を介してインク導入口４４から取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ１１０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圧電素子３００に電圧を印加し、弾性膜５０及び圧電素子３００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開口２１からインク滴が吐出する。 Such an ink jet recording head 220 of this embodiment takes in ink from the ink cartridge from the ink introduction port 44 via the ink communication path 212 and the ink supply communication path 231, and the inside from the reservoir 100 to the nozzle opening 21. After the ink is filled with ink, a voltage is applied to each piezoelectric element 300 corresponding to the pressure generating chamber 12 in accordance with a recording signal from the driving IC 110 to cause the elastic film 50 and the piezoelectric element 300 to bend and deform, thereby generating each pressure. The pressure in the chamber 12 increases and ink droplets are ejected from the nozzle openings 21.

このようなインクジェット式記録ヘッド２２０を構成する各部材及びヘッドケース２３０には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔２３４が角部の２箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔２３４にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、インクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０が一体的に形成される。 Each member constituting the ink jet recording head 220 and the head case 230 are provided with two pin insertion holes 234 into which pins for positioning the respective members are inserted at the time of assembly. The ink jet recording head 220 and the head case 230 are integrally formed by inserting pins into the pin insertion hole 234 and joining the members while performing relative positioning of the respective members.

なお、上述したインクジェット式記録ヘッド２２０は、１枚のシリコンウェハ上に多数のチップを同時に形成し、ノズルプレート２０及びコンプライアンス基板４０を接着して一体化し、その後、図４に示すような１つのチップサイズの流路形成基板１０毎に分割することによってインクジェット式記録ヘッド２２０となる。 The above-described ink jet recording head 220 forms a large number of chips on one silicon wafer at the same time, and bonds and integrates the nozzle plate 20 and the compliance substrate 40. By dividing the chip-sized flow path forming substrate 10 into each other, the ink jet recording head 220 is obtained.

このようなインクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０は、上述したカートリッジケース２１０にノズル列２１Ａの並び方向に所定の間隔で４つ固定されている。すなわち、本実施形態のヘッドユニット２００には、ノズル列２１Ａが８列設けられていることになる。このように複数のインクジェット式記録ヘッド２２０を用いて並設されたノズル開口２１からなるノズル列２１Ａの多列化を図ることで、１つのインクジェット式記録ヘッド２２０にノズル列２１Ａを多列形成するのに比べて歩留まりの低下を防止することができる。また、ノズル列２１Ａの多列化を図るために複数のインクジェット式記録ヘッド２２０を用いることで、１枚のシリコンウェハから形成できるインクジェット式記録ヘッド２２０の取り数を増大させることができ、シリコンウェハの無駄な領域を減少させて製造コストを低減することができる。 Four such ink jet recording heads 220 and head cases 230 are fixed to the cartridge case 210 described above at predetermined intervals in the direction in which the nozzle rows 21A are arranged. That is, the head unit 200 of this embodiment is provided with eight nozzle rows 21A. In this way, by increasing the number of nozzle rows 21A composed of the nozzle openings 21 arranged side by side using a plurality of ink jet recording heads 220, a plurality of nozzle rows 21A are formed on one ink jet recording head 220. Compared to the above, the yield can be prevented from decreasing. Further, by using a plurality of ink jet recording heads 220 in order to increase the number of nozzle rows 21A, the number of ink jet recording heads 220 that can be formed from one silicon wafer can be increased. It is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the useless area.

また、カートリッジケース２１０にヘッドケース２３０を介して保持された４つのインクジェット式記録ヘッド２２０は、図１及び図２に示すように、箱形状を有するカバーヘッド２４０によって覆われている。 Further, the four ink jet recording heads 220 held by the cartridge case 210 via the head case 230 are covered with a cover head 240 having a box shape as shown in FIGS.

カバーヘッド２４０は、ノズル開口２１を露出する露出開口部２４１と、露出開口部２４１を画成する接合部２４２とを具備する。 The cover head 240 includes an exposed opening 241 that exposes the nozzle opening 21 and a joint 242 that defines the exposed opening 241.

接合部２４２は、本実施形態では、複数のインクジェット式記録ヘッド２２０に亘ってインク滴吐出面の外周に沿って設けられた枠部２４３と、隣接するインクジェット式記録ヘッド２２０の間に延設されて露出開口部２４１を分割する梁部２４４とで構成されている。また、接合部２４２の枠部２４３は、インクジェット式記録ヘッド２２０の製造時に各部材を位置決めするピン挿入孔２３４を塞ぐように形成されている。また、カバーヘッド２４０には、インクジェット式記録ヘッド２２０のインク滴吐出面の側面側に、インク滴吐出面の外周縁部に亘って屈曲するように延設された側壁部２４５が設けられている。 In the present embodiment, the joining portion 242 extends between the frame portion 243 provided along the outer periphery of the ink droplet discharge surface across the plurality of ink jet recording heads 220 and the adjacent ink jet recording head 220. And a beam portion 244 that divides the exposed opening 241. Further, the frame portion 243 of the joint portion 242 is formed so as to close the pin insertion hole 234 that positions each member when the ink jet recording head 220 is manufactured. Further, the cover head 240 is provided with a side wall portion 245 that extends so as to bend over the outer peripheral edge portion of the ink droplet ejection surface on the side surface side of the ink droplet ejection surface of the ink jet recording head 220. .

このようなカバーヘッド２４０としては、例えば、ステンレス鋼などの金属材料が挙げられ、金属板をプレス加工により形成してもよく、成形により形成するようにしてもよい。 As such a cover head 240, metal materials, such as stainless steel, are mentioned, for example, A metal plate may be formed by press work and may be formed by shaping | molding.

また、接合部２４２には、カバーヘッド２４０を他部材に位置決め固定するための固定孔２４７が設けられたフランジ部２４６が設けられている。このフランジ部２４６は、側壁部２４５から液滴吐出面の面方向と同一方向に突出するように屈曲して設けられている。本実施形態では、カバーヘッド２４０は、図２及び図３に示すように、インクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０を保持した保持部材であるカートリッジケース２１０に固定されている。詳しくは、図２及び図３に示すように、カートリッジケース２１０には、インク滴吐出面側に突出して、カバーヘッド２４０の固定孔２４７に挿入される突起部２１５が設けられており、この突起部２１５をカバーヘッド２４０の固定孔２４７に挿入すると共に、突起部２１５の先端部を加熱してかしめることで、カートリッジケース２１０にカバーヘッド２４０が固定されている。このようなカートリッジケース２１０に設けられた突起部２１５を、フランジ部２４６の固定孔２４７よりも小径の外径とすることで、カバーヘッド２４０をインク滴吐出面の面方向に位置決めしてカートリッジケース２１０に固定することができる。 Further, the joint portion 242 is provided with a flange portion 246 provided with a fixing hole 247 for positioning and fixing the cover head 240 to another member. The flange portion 246 is bent and provided so as to protrude from the side wall portion 245 in the same direction as the surface direction of the droplet discharge surface. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the cover head 240 is fixed to a cartridge case 210 that is a holding member that holds the ink jet recording head 220 and the head case 230. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the cartridge case 210 is provided with a protrusion 215 that protrudes toward the ink droplet discharge surface and is inserted into the fixing hole 247 of the cover head 240. The cover head 240 is fixed to the cartridge case 210 by inserting the portion 215 into the fixing hole 247 of the cover head 240 and heating and crimping the tip of the protrusion 215. The protrusion 215 provided on the cartridge case 210 has an outer diameter smaller than that of the fixing hole 247 of the flange 246, so that the cover head 240 is positioned in the surface direction of the ink droplet discharge surface and the cartridge case. 210 can be fixed.

このようなヘッドユニット２００は、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。図９に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有するヘッドユニット２００は、インク供給手段を構成するカートリッジ１Ａ及び１Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット２００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。 Such a head unit 200 is mounted on an ink jet recording apparatus. FIG. 9 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 9, a head unit 200 having an ink jet recording head is provided with cartridges 1 </ b> A and 1 </ b> B constituting an ink supply means in a detachable manner, and a carriage 3 on which the head unit 200 is mounted is attached to the apparatus main body 4. The carriage shaft 5 is provided so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B, for example, are configured to eject a black ink composition and a color ink composition, respectively.

そして、駆動モータ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、ヘッドユニット２００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上を搬送されるようになっている。 Then, the driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and a timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the head unit 200 is mounted is moved along the carriage shaft 5. On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S, which is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown), is conveyed on the platen 8. It is like that.

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、コンプライアンス基板４０として、フィルム部材を用いて、応力緩和部材２５０によって、可撓部４３の可撓可能な空間を画成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、コンプライアンス基板として、ステンレス鋼等からなる板状部材を用いて、可撓部となる一部の厚さを薄くするようにしてもよい。このような場合であっても、コンプライアンス基板とヘッドケース２３０との間に応力緩和部材２５０を設けることによって、インクジェット式記録ヘッド２２０の熱による反りを許容して、インクジェット式記録ヘッド２２０の破壊を防止することができる。 (Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to what was mentioned above. For example, in the first embodiment described above, a film member is used as the compliance substrate 40 and the flexible space of the flexible portion 43 is defined by the stress relaxation member 250. However, the compliance substrate 40 is not particularly limited thereto. Instead, for example, as the compliance substrate, a plate-like member made of stainless steel or the like may be used to reduce the thickness of a part of the flexible portion. Even in such a case, by providing the stress relaxation member 250 between the compliance substrate and the head case 230, the ink jet recording head 220 can be warped by heat, and the ink jet recording head 220 can be destroyed. Can be prevented.

また、上述した実施形態１では、応力緩和部材２５０を所定形状とすることで、応力緩和部材を変形し易くして、インクジェット式記録ヘッド２２０の熱による反りを許容させるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、応力緩和部材として、断面が四角柱形状を有する樹脂材料やゴム材料などを用いるようにしてもよい。何れにしても、インクジェット式記録ヘッド２２０の熱による反りを変形することにより許容して、インクジェット式記録ヘッド２２０の応力集中による破壊を防止することができる。 In the first embodiment described above, the stress relaxation member 250 has a predetermined shape so that the stress relaxation member can be easily deformed and the warp due to heat of the ink jet recording head 220 is allowed. For example, a resin material or a rubber material having a quadrangular prism shape in cross section may be used as the stress relaxation member. In any case, the warp due to heat of the ink jet recording head 220 can be allowed to be deformed, and the ink jet recording head 220 can be prevented from being broken due to stress concentration.

さらに、上述した実施形態１では、撓み振動型のインクジェット式記録ヘッド２２０を例示したが、これに限定されず、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インクジェット式記録ヘッドや発熱素子等の発熱で発生するバブルによってインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド等、種々の構造のインクジェット式記録ヘッドを有するヘッドユニットに応用することができることは言うまでもない。 Furthermore, in the above-described first embodiment, the flexural vibration type ink jet recording head 220 is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, a longitudinal direction in which piezoelectric materials and electrode forming materials are alternately stacked and expanded and contracted in the axial direction is used. Needless to say, the present invention can be applied to a head unit having an ink jet recording head having various structures, such as an ink jet recording head that ejects ink droplets by bubbles generated by heat generation of a vibration type ink jet recording head or a heating element. .

なお、液体噴射ヘッドとしてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを有するヘッドユニット及びインクジェット式記録装置を一例として説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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を挙げることができる。 The head unit and the ink jet recording apparatus having an ink jet recording head that discharges ink as the liquid ejecting head have been described as an example. However, the present invention broadly includes a liquid ejecting head unit having a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus in general. It is intended. Examples of the liquid ejecting head include a recording head used in an image recording apparatus such as a printer, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an electrode formation such as an FED (surface emitting display). Electrode material ejecting heads used in manufacturing, bioorganic matter ejecting heads used in biochip production, and the like.

実施形態１に係るヘッドユニットの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the head unit according to the first embodiment. 実施形態１に係るヘッドユニットの組立斜視図である。FIG. 3 is an assembled perspective view of the head unit according to the first embodiment. 実施形態１に係るヘッドユニットの要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the head unit according to the first embodiment. 実施形態１に係るヘッド及びヘッドケースの分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of a head and a head case according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係るヘッド及びヘッドケースの断面図である。2 is a cross-sectional view of a head and a head case according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る応力緩和部材の断面図である。2 is a cross-sectional view of a stress relaxation member according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る応力緩和部材の断面図である。2 is a cross-sectional view of a stress relaxation member according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る応力緩和部材の断面図である。2 is a cross-sectional view of a stress relaxation member according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to Embodiment 1. FIG.

Explanation of symbols

３キャリッジ、１０流路形成基板、１２圧力発生室、１００リザーバ、２００ヘッドユニット、２１０カートリッジケース、２２０インクジェット式記録ヘッド、２３０ヘッドケース、２４０カバーヘッド、２４１露出開口部、２４２接合部、２４５側壁部、２４６フランジ部、２４７固定孔、２５０応力緩和部材、３００圧電素子

3 Carriage, 10 Flow path forming substrate, 12 Pressure generating chamber, 100 Reservoir, 200 Head unit, 210 Cartridge case, 220 Inkjet recording head, 230 Head case, 240 Cover head, 241 Exposed opening, 242 Joint, 245 Side wall Part, 246 flange part, 247 fixing hole, 250 stress relaxation member, 300 piezoelectric element

Claims

A liquid ejecting head that ejects liquid droplets, and a head case fixed to the liquid supply port side of the liquid ejecting head, wherein the liquid ejecting head and the head case deform the warp of the liquid ejecting head. A liquid ejecting head unit, which is fixed via an allowable stress relaxation member.

2. The surface direction according to claim 1, wherein the stress relieving member is fixed to each of the liquid jet head and the head case, and a direction perpendicular to the bonding surface of the fixing portion is between the fixing portions. A liquid ejecting head unit comprising: a flat plate-like support portion provided so as to be.

The liquid ejecting head unit according to claim 2, wherein a cross-sectional shape of the stress relaxation portion is a U-shape.

The liquid ejecting head unit according to claim 3, wherein the stress relaxation member is disposed such that a U-shaped opening faces an outer peripheral side of the liquid ejecting head.

The liquid ejecting head unit according to claim 2, wherein a cross-sectional shape of the stress relaxation member is an H shape.

The liquid ejecting head unit according to claim 2, wherein a cross-sectional shape of the stress relaxation member is a square shape.

7. The liquid jet head according to claim 1, wherein the liquid jet head is provided on one side of a flow path forming substrate provided with a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for jetting liquid droplets via a diaphragm. A protective substrate provided with a piezoelectric element and a reservoir portion that is bonded to the piezoelectric element side of the flow path forming substrate and constitutes a part of a reservoir that supplies liquid to each pressure generating chamber in a thickness direction; And a compliance substrate provided with a flexible portion for sealing the opening of the reservoir portion, and the stress relaxation member is provided between the compliance substrate and the head case. A liquid ejecting head unit.

8. The compliance substrate according to claim 7, wherein the compliance substrate is made of a sheet member that seals the opening of the reservoir portion, the stress relaxation member is provided around the flexible portion, and the flexible portion is flexible. A liquid ejecting head unit characterized by defining a possible space.

9. The liquid ejecting head unit according to claim 7, wherein the flow path forming substrate is made of a silicon single crystal substrate, the compliance substrate is made of stainless steel, and the head case is made of stainless steel.

The flow path forming substrate according to claim 7, wherein the flow path forming substrate is provided with a communication portion that constitutes a part of the reservoir and communicates with one end portion of the pressure generation chamber, and the stress relaxation portion. Is provided in a region opposite to the end portion of the pressure generating chamber on the side of the communication portion.

A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head unit according to claim 1.