JP7750130B2 - 液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態における液体噴射装置400の構成を示す説明図である。液体噴射装置400は、液体の一例であるインクを媒体PMに噴射するインクジェット方式の印刷装置である。インクの組成は、特に限定されず、例えば、染料又は顔料等の色材を水系溶媒に溶解させた水系インクでもよいし、色材を有機溶剤に溶解させた溶剤系インクでもよいし、紫外線硬化型インクでもよい。また、液体噴射装置400は、インクの代わりに液体として塗料を噴射してもよい。液体噴射装置400には、インクを貯留する液体貯留部420を取りつけることができる。液体噴射装置400は、液体貯留部420内のインクを、媒体PMに向けて噴射することによって印刷を実行する。液体噴射装置400は、液体噴射ヘッド100と、移動機構430と、搬送機構440と、制御ユニット450と、循環機構60とを備える。
<接続流路321~324>
第1接続流路321は、第1共通液室110と第1圧力室331とを接続する。
第2接続流路322は、第1共通液室110と第2圧力室332とを接続する。
第3接続流路323は、第2共通液室120と第3圧力室333とを接続する。
第4接続流路324は、第2共通液室120と第4圧力室334とを接続する。
接続流路321~324は、いずれもZ方向に延在する流路であり、連通板140を貫通している。図5と図6では、図示の便宜上、接続流路321~324にハッチングが付されている。なお、接続流路320と圧力室330とが交わる部分は、圧力室330の一部であると見なすことができる。
第1圧力室331~第4圧力室334は、第1駆動素子301~第4駆動素子304によってそれぞれ圧力の変化を受ける空間である。第1圧力室331と第2圧力室332は、第1方向Dr1に並べて配置され、第3圧力室333と第4圧力室334も第1方向Dr1に並べて配置されている。本実施形態では、第1方向Dr1はY方向に平行である。第1圧力室331および第2圧力室332と、第3圧力室333および第4圧力室334とは、第1方向Dr1に直交する第2方向Dr2にずれて配置されている。本実施形態では、第2方向Dr2はX方向に平行である。第1圧力室331~第4圧力室334で発生した圧力波は、ノズル200に到達してノズル200からインクを噴射させる。圧力室331~334は、同じ形状を有することが好ましい。本実施形態では、複数の圧力室331~334が千鳥状に配置されている。各圧力室330は、第2方向Dr2に延在している。
第1連通孔341~第4連通孔344は、それぞれZ方向に延在し、連通流路350と第1圧力室331~第4圧力室334とをそれぞれ接続する流路である。つまり、各圧力室330は、一端で接続流路320に接続され、他端で連通孔340に接続されている。第1連通孔341~第4連通孔344のそれぞれは、「第1流路」~「第4流路」の一例である。なお、図5と図6では、図示の便宜上、連通孔341~344にハッチングが付されている。第1連通孔341と第2連通孔342は、第1方向Dr1に並べて配置され、第3連通孔343と第4連通孔344も、第1方向Dr1に並べて配置されている。図7では、第1連通孔341と第2連通孔342は、連通孔隔壁145によって仕切られている。連通孔341~344は、接続流路321~324と同じ方向に延在する流路であり、連通板140を貫通している。連通孔341~344は、同じ形状を有することが好ましい。なお、連通孔340と圧力室330とが交わる部分は、圧力室330の一部であると見なすことができる。
図3に示すように、連通流路350は、ノズル200に接続され、ノズル200と第1圧力室331~第4圧力室334とを連通させる流路である。また、連通流路350は、ノズルプレート240の複数のノズル200が形成されたノズル面に沿って延在する流路であり、連通流路350の途中にノズル200が設けられている。具体的には、連通流路350は、X方向に沿って延在しており、連通板140とノズルプレート240の-Z側を向く面とによって画定されている。図6に示すように、連通流路350は、第1部分351と第2部分352と第3部分353とを含む。連通流路350の第1部分351は、連通流路350の一端に配置され、第1連通孔341および第2連通孔342と接続される。連通流路350の第2部分352は、連通流路350の他端に配置され、第3連通孔343および第4連通孔344と接続される。連通流路350の第3部分353は、第1部分351および第2部分352の間に接続されている。なお、第3部分353は、第1部分351や第2部分352よりも第1方向Dr1の幅が狭い部分である。また、本実施形態では、第3部分353の第1方向Dr1の幅W353は一定である。第1~第4連通孔341~344と連通流路350とが交わる部分は、連通流路350の一部であると見なすことができる。
<特徴E1>
第1連通孔341および第2連通孔342と、第3連通孔343および第4連通孔344とは、第1方向Dr1に直交する第2方向Dr2にずれて配置されている。また、第1連通孔341は、第3連通孔343および第4連通孔344のそれぞれと第1方向Dr1に関してずれており、第2連通孔342は、第3連通孔343および第4連通孔344のそれぞれと第1方向Dr1に関してずれている。すなわち、第1連通孔341の第2方向Dr2における位置は、第3連通孔343の位置及び第4連通孔344の位置のいずれからもずれている。ここで、2つの連通孔340の「位置がずれている」という意味は、2つの連通孔340のそれぞれの中心位置同士が異なることを意味する。
以上述べた通り、4つの連通孔341~344を千鳥状に配置することによって、脆弱位置を第1方向Dr1に分散することができるので、脆弱位置が第1方向Dr1に連続して設けられる範囲を従来例に比べて小さくすることができ、連通板140の強度や剛性が過度に低下することを防止できる。
<特徴E1a>
第1圧力室331および第2圧力室332と、第3圧力室333および第4圧力室334とは、第1方向Dr1に直交する第2方向Dr2にずれて配置される。また、第1圧力室331は、第3圧力室333および第4圧力室334のそれぞれと第1方向Dr1に関してずれており、第2圧力室332は、第3圧力室333および第4圧力室334のそれぞれと第1方向Dr1に関してずれている。この特徴E1aによっても、上記特徴E1と同様に、圧力室基板250の強度や剛性の低下を抑制できる。
第1連通孔341は、第1方向Dr1に関して、第3連通孔343と第4連通孔344との間に配置され、第4連通孔344は、第1方向Dr1に関して、第1連通孔341と第2連通孔342との間に配置される。すなわち、第1方向Dr1において、第1連通孔341は第3連通孔343と第4連通孔344の両方に亘る範囲の中に含まれており、第4連通孔344は第1連通孔341と第2連通孔342の両方に亘る範囲の中に含まれている。本実施形態では、図8に示すように、第1連通孔341は、第2方向Dr2に見て、具体的には+X側に見て第3連通孔343及び第4連通孔344とそれぞれ一部が重なり、第4連通孔344は、第2方向Dr2に見て、具体的には-X側に見て第1連通孔341及び第2連通孔342とそれぞれ一部が重なっている。但し、第1連通孔341は、第2方向Dr2に見て、第3連通孔343及び第4連通孔344とまったく重なっていなくてもよいし、第4連通孔344は、第1連通孔341及び第2連通孔342とまったく重なっていなくてもよい。この特徴E2によれば、連通板140の強度や剛性の低下を更に抑制できる。また、連通孔341~344を接続する連通流路350を短くすることができる。
<特徴E2a>
第1圧力室331は、第1方向Dr1に関して、第3圧力室333と第4圧力室334との間に配置され、第4圧力室334は、第1方向Dr1に関して、第1圧力室331と第2圧力室332との間に配置される。すなわち、第1方向Dr1において、第1圧力室331は第3圧力室333と第4圧力室334の両方に亘る範囲の中に含まれており、第4圧力室334は第1圧力室331と第2圧力室332の両方に亘る範囲の中に含まれている。本実施形態では、第1圧力室331は、第2方向Dr2に見て、第3圧力室333及び第4圧力室334とそれぞれ一部が重なり、第4圧力室334は、第2方向Dr2に見て、第1圧力室331及び第2圧力室332とそれぞれ一部が重なっている。但し、第1圧力室331は、第2方向Dr2に見て、第3圧力室333及び第4圧力室334とまったく重なっていなくてもよく、第4圧力室334は、第2方向Dr2に見て、第1圧力室331及び第2圧力室332とまったく重なっていなくてもよい。この特徴E2aによっても、上記特徴E2と同様に、圧力室基板250の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
図8に示すように、第1連通孔341の第1中心C1は、第1方向Dr1に関して、第3連通孔343の第3中心C3と第4連通孔344の第4中心C4との中心に配置され、第4連通孔344の第4中心C4は、第1方向Dr1に関して、第1連通孔341の第1中心C1と第2連通孔342の第2中心C2との中心に配置される。すなわち、第1方向Dr1に関して、第1連通孔341は、第3連通孔343と第4連通孔344の中央にあり、第4連通孔344は第1連通孔341と第2連通孔342の中央にある。この特徴E3によれば、連通板140の強度や剛性の低下を更に抑制できる。なお、特徴E3に関する上記の中心C1~C4のそれぞれは、Z方向に見た平面視での連通孔341~344の各中心と解釈してもいいし、連通孔341~344の第1方向Dr1に関する各中心と解釈してもよい。
<特徴E3a>
第1圧力室331の第1中心は、第1方向Dr1に関して、第3圧力室333の第3中心と第4圧力室334の第4中心との中心に配置され、第4圧力室334の第4中心は、第1方向Dr1に関して、第1圧力室331の第1中心と第2圧力室332の第2中心との中心に配置される。すなわち、第1方向Dr1に関して、第1圧力室331は、第3圧力室333と第4圧力室334の中央にあり、第4圧力室334は第1圧力室331と第2圧力室332の中央にある。この特徴E3aによっても、上記特徴E3と同様に、圧力室基板250の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
第1連通孔341は、第2方向Dr2に見て、具体的には+X側に見て第3連通孔343および第4連通孔344の双方に重なり、第4連通孔344は、第2方向Dr2に見て、具体的には-X側に見て第1連通孔341および第2連通孔342の双方に重なる。ここで、「重なる」とは、一部が重なっていることを意味する。この特徴E4によれば、連通板140の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
<特徴E4a>
第1圧力室331は、第2方向Dr2に見て、第3圧力室333および第4圧力室334の双方に重なる。この特徴E4aによれば、上記特徴E4と同様に、圧力室基板250の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
連通孔341~344のそれぞれは、連通流路350の延在方向に交差する方向に延在する。本実施形態において、「連通流路350の延在方向」はX方向であり、連通孔341~344のそれぞれの延在方向はZ方向である。なお、連通孔341~344のそれぞれは、圧力室331~334の延在方向、本実施形態では第2方向Dr2と交差する方向に延在するものと考えることも可能である。また、連通孔341~344のそれぞれは、ノズルプレート240の表面に垂直な方向に沿って延在するものと考えることも可能である。更に、連通孔341~344のそれぞれは、噴射方向Zに沿って延在するものと考えることも可能である。
連通流路350の第3部分353の延在方向は、第2方向Dr2に平行である。この特徴E6によれば、第3部分353が第2方向Dr2に対して傾いた方向に延在せず、第3部分353が最短となる第2方向Dr2に延在するため、連通流路350の流路長を短くできる。この結果、流路抵抗を小さくでき、吐出効率が向上する。なお、第3部分353は、第1部分351や第2部分352よりも第1方向Dr1の幅が狭い部分である。また、図6に示すように、本実施形態では、第3部分353の第1方向Dr1の幅W353は一定である。
図8に示すように、連通流路350の第3部分353を画定する側壁面として、第1方向Dr1において互いに対向する側壁面WL5,WL6が存在する。Z方向に見た平面視において、これらの側壁面WL5,WL6のそれぞれは、第1方向Dr1の位置に関して、連通孔341~344のそれぞれの第2方向Dr2に延在する辺とずれている。ここで、「連通孔341~344のそれぞれの第2方向Dr2に延在する辺」とは、Z方向に見た連通孔341~344の外縁のうち第2方向Dr2に平行な辺を意味し、連通孔341~344においてそれぞれ2本存在する。本実施形態では、Z方向に見た連通孔340の外縁は平行四辺形であり、連通孔340の第2方向Dr2に延在する辺は平行四辺形の長辺である。なお、平面視での連通孔340の形状は、第2方向Dr2に延在する辺を有する矩形や多角形であればよく、平行四辺形に限られない。なお、平面視での連通孔340の形状は、第2方向Dr2に延在する辺を有さなくてもよく、例えば円形などでも構わない。
連通流路350の第1部分351は、第1部分351を画定するとともに第1方向Dr1において互いに対向する側壁面として、最も離れて配置された第1側壁面WP1と第2側壁面WP2を有する。同様に、第2部分352は、第2部分352を画定するとともに第1方向Dr1において互いに対向する側壁面として、最も離れて配置された第3側壁面WL3と第4側壁面WL4を有する。更に、第3部分353は、第3部分353を画定するとともに第1方向Dr1において互いに対向する側壁面WL5,WL6を有する。第3部分353の側壁面WL5,WL6は、第1側壁面WL1と第2側壁面WL2との間、且つ、第3側壁面WL3と第4側壁面WL4との間に配置される。この特徴E8によれば、連通板140の強度や剛性の低下を更に抑制できる。また、第1部分351と第2部分352とから均等にインクがノズル200へ流れるので、流路抵抗を低下させることができる。
第1連通孔341からノズル200までの距離は、第2連通孔342からノズル200までの距離よりも短く、第4連通孔344からノズル200までの距離は、第3連通孔343からノズル200までの距離よりも短い。また、連通流路350の第1部分351を画定するとともに第1方向Dr1において互いに対向する側壁面のうち、第2連通孔342よりも第1連通孔341の方に近い一方の側壁面は第1テーパー面TP1を有し、第1連通孔341よりも第2連通孔342の方に近い他方の側壁面は第2テーパー面TP2を有する。つまり、第1テーパー面TP1を有する一方の側壁面と第1連通孔341との距離は、第1テーパー面TP1を有する一方の側壁面と第2連通孔342との距離よりも短く、第2テーパー面TP2を有する他方の側壁面と第2連通孔342との距離は、第2テーパー面TP2を有する他方の側壁面と第1連通孔341との距離よりも短い。
この特徴E9によれば、第1連通孔341と第2連通孔342の空間を早めに合流させることができるので、連通板140の抜き量を低減することができ、連通板140の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
Z方向に見た平面視において、第1テーパー面TP1の長さは、第2テーパー面TP2の長さよりも小さい。また、第4テーパー面TP4の長さは、第3テーパー面TP3の長さよりも短い。この特徴E10によれば、4つの連通孔341~344が第1方向Dr1において互いにずれた構成を容易に得ることができる。
Z方向に見た平面視において、第1連通孔341の第2方向Dr2に延在する辺341_1、341_2は、第1方向Dr1の位置に関して、第3連通孔343の第2方向Dr2に延在する辺343_1、343_2および第4連通孔344の第2方向Dr2に延在する辺344_1、344_2とずれている。同様に、第2連通孔342の第2方向Dr2に延在する辺342_1、342_2は、第1方向Dr1の位置に関して、第3連通孔343の第2方向Dr2に延在する辺343_1、343_2および第4連通孔344の第2方向Dr2に延在する辺344_1、344_2とずれている。
<特徴E11a>
平面視において、第1圧力室331の第2方向Dr2に延在する辺は、第1方向Dr1の位置に関して、第3圧力室333の第2方向Dr2に延在する辺および第4圧力室334の第2方向Dr2に延在する辺とずれている。この特徴E11aによれば、上記特徴E11と同様に、圧力室基板250の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
図8に示すように、Z方向に見た平面視において、ノズル200は、第1連通孔341と第4連通孔344とを結ぶ第1線分L1と、第2連通孔342と第3連通孔343とを結ぶ第2線分L2との交点に重なる。第1線分L1は、第1連通孔341の中心C1と第4連通孔344の中心C4とを結ぶ線分である。また、第2線分L2は、第2連通孔342の中心C2と第3連通孔343の中心C3とを結ぶ線分である。この特徴E12によれば、4つの圧力室331~334から圧力波をほぼ均一にノズル200に到達させることができる。なお、特徴E12における連通孔340の中心は、連通孔340の第1方向Dr1の中心かつ第2方向Dr2の中心となる位置と解釈してもよいし、連通孔340の幾何中心と解釈してもよい。
平面視において、第1線分L1の全ては連通流路350に重なり、第2線分L2の一部は連通流路350に重ならない。この特徴E13によれば、4つの圧力室331~334から圧力波を更に均一にノズル200に到達させることができる。
第2方向Dr2に対する第1テーパー面TP1の角度θ1、第2方向Dr2に対する第2テーパー面TP2の角度θ2は、第2方向Dr2に対する第3テーパー面TP3の角度θ3、第2方向Dr2に対する第4テーパー面TP4の角度θ4は、それぞれ等しい。本実施形態では、角度θ1,θ2,θ3,θ4は約35°である。連通板140を単結晶シリコン基板から作製する場合には、例えば異方性ウェットエッチングを用いて連通板140内の流路が形成される。単結晶シリコン基板の異方性ウェットエッチングで形成される空間の壁面は、図8の第1方向Dr1や第2方向Dr2に平行な壁面の他に、これらの方向Dr1,Dr2から傾いた特定の角度を有する壁面となる。本実施形態では、単結晶シリコン基板の表面及び裏面を(110)面に設定し、角度θ1,θ2,θ3,θ4が35°±2°となるように、異方性エッチングを行っている。こうすれば、異方性ウェットエッチングによってきれいなテーパー面を形成することができる。但し、連通板140は、単結晶シリコン以外の材料を用いて形成してもよい。
第1部分351を画定するとともに第2方向Dr2に沿って延在する側壁面である第1側壁面WP1および第2側壁面WP2のそれぞれは、第1方向Dr1に関して、第2部分352を画定するとともに第2方向Dr2に沿って延在する側壁面である第3側壁面WP3および第4側壁面WP4に対してずれていることが好ましい。この特徴E15によれば、連通板140の強度や剛性の低下を更に抑制できる。
<特徴F1>
図6に示すように、第1合流位置Pj1は、Z方向に見た平面視において、ノズル200よりも圧力室331,332のノズル200側の端部の方に近い。即ち、第1合流位置Pj1からノズル200までの距離よりも、第1合流位置Pj1から圧力室331,332のノズル200側の各端部までの距離の方が短い。ここで、「圧力室331のノズル200側の第1端部」は、X方向に沿った圧力室331の両端部のうち、第1共通液室110とは反対側の端部、換言すれば+X側の端部を意味する。「圧力室332のノズル200側の第2端部」は、X方向に沿った圧力室332の両端部のうち、第1共通液室110とは反対側の端部、換言すれば+X側の端部を意味する。同様に、第2合流位置Pj2は、Z方向に見た平面視において、ノズル200よりも圧力室333,334の端部の方に近い。「圧力室333のノズル200側の第3端部」は、X方向に沿った圧力室333の両端部のうち、第2共通液室120とは反対側の端部、換言すれば-X側の端部を意味する。「圧力室334のノズル200側の第4端部」は、X方向に沿った圧力室334の両端部のうち、第2共通液室120とは反対側の端部、換言すれば-X側の端部を意味する。
図6に示すように、Z方向に見た平面視において、第1合流位置Pj1は、第1圧力室331と第2圧力室332の間にあり、第2合流位置Pj2は、第3圧力室333と第4圧力室334の間にある。
図6に示すように、連通流路350の一端部に第1合流位置Pj1があり、他端部に第2合流位置Pj2がある。この特徴F3によれば、圧力室331,332からの圧力波がその発生源の近くで合流し、且つ、圧力室333,334からの圧力波がその発生源の近くで合流するので、圧力波の減衰をより効率的に抑制できる。
図6及び図7に示すように、第1合流位置Pj1は、連通流路350の第1部分351に位置し、第2合流位置Pj2は、連通流路350の第2部分352に位置する。この特徴F4によれば、図7に示すように、隣り合う連通孔341,342の間および連通孔343,344の間のそれぞれに連通孔隔壁145が存在することになるため、圧力室331,332間のクロストークおよび圧力室333,334間のクロストークを低減できる。
図6に示すように、第2方向Dr2に沿って測った連通流路350の第3部分353の寸法L353は、第1部分351の寸法L351よりも長い。また、第3部分353の寸法L353は、第2部分352の寸法L352よりも長い。
図6に示すように、連通流路350の第3部分353は、ノズル200に接続されている。この特徴F6によれば、圧力室331~334からの圧力波がその発生源の近くで合流するので、圧力波の減衰をより効率的に抑制できる。
図6に示すように、第1方向Dr1に沿って測った連通流路350の第3部分353の幅W353は、第1部分351の幅W351よりも小さい。また、第3部分353の幅W353は、第2部分352の幅W352よりも小さい。この特徴F7によれば、擬塑性を有する液体を使用する場合、第3部分353の幅W353を小さくすることによって、ノズル200近傍での流速を向上させ、ノズル200近傍でインクの粘度を低下させることができる。
図3に示すように、第1連通孔341~第4連通孔344のそれぞれは、連通流路350の延在方向に交差する方向に延在する。即ち、第1連通孔341~第4連通孔344のそれぞれの長手方向は、連通流路350の長手方向に交差する方向である。本実施形態では、X方向が「連通流路350の延在方向」の一例であり、Z方向が「連通流路350の延在方向に交差する方向」の一例である。
図3に示すように、連通孔341~344のそれぞれは、Z方向に見た平面視で、接続流路321~324よりもノズル200の方に近い。換言すれば、連通孔341~344のそれぞれから接続流路321~324までの各距離よりも、連通孔341~344のそれぞれからノズル200までの各距離の方が短い。この特徴F9によれば、連通流路350を短くすることができ、流路抵抗を低減できる。
図12は、第2実施形態における連通流路350の形状を示す図である。図6に示した第1実施形態との主な違いは、連通流路350の中央にある第3部分353の形状だけであり、他の構成は第1実施形態とほぼ同じである。即ち、第2実施形態では、第3部分353が第1実施形態と異なり、途中で屈曲している。より具体的には、第3部分353の両側部は第2方向Dr2に平行であり、第3部分353の中央部は第2方向Dr2に対して傾いている。但し、第2実施形態においても、連通流路350の全体が第2方向Dr2に延在している点、即ち、連通流路350の全体の長手方向が第2方向Dr2に平行な点は第1実施形態と同じである。また、複数の連通孔341~344と複数の圧力室がそれぞれ千鳥状に配置されている点も第1実施形態と同じである。なお、第3部分353は、第1部分351と第2部分352を包含する最小の外接凸多角形CFの内側にあることが好ましい。こうすれば、隣り合うノズルの連通流路350同士が干渉しないので、ノズル同士を引き離す必要が無いという利点がある。
上述の各形態では、液体噴射ヘッド100を保持するキャリッジ434を往復させるシリアル方式の液体噴射装置400が例示されるが、複数のノズル200が媒体PMの全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本開示を適用することが可能である。即ち、液体噴射ヘッド100を保持するキャリッジは、シリアル方式のキャリッジに限定されず、ライン方式において液体噴射ヘッド100を支持する構造体でもよい。この場合、例えば、複数の液体噴射ヘッド100が媒体PMの幅方向に並んで配置され、当該複数の液体噴射ヘッド100が1つのキャリッジに一括して保持される。
上述の各形態では、循環機構60を備える液体噴射装置400が例示されるが、液体噴射装置400は循環機構60を備えていなくてもよい。即ち、筐体部160の開口部161,162の双方が液体貯留部420から液体を導入するための導入口であり、第1共通液室110および第2共通液室120の双方を、液体貯留部420から供給された液体をノズル200へ供給するための流路として使用してもよい。
上述の各形態では、1つのノズルに対応して4つの圧力室330が設けられている構成であったが、4つ以上の圧力室330が1つのノズルに対応して設けられていてもよい。例えば、1つのノズルに対応して6つの圧力室330が設けられている場合には、6つの圧力室330のうち3つの圧力室330からの圧力波の第1合流位置Pj1がノズル200よりも当該3つの圧力室330の端部の方に近く、6つの圧力室330のうち他の3つの圧力室330からの圧力波の第2合流位置Pj2がノズル200よりも当該他の3つの圧力室330の端部の方に近い構成であれば、上記の各形態と同様の効果が得られる。
上述の各形態では、圧力室331~334のそれぞれに対して1つの接続流路320が接続されていたが、同じ第1共通液室110に接続された圧力室331,332に対して共通の接続流路320を設けるようにしても良い。つまり、複数の圧力室330に対応して1つの接続流路320を設ける構成であってもよい。同じ第2共通液室120に接続された圧力室333,334についても同様である。変形例4において個々の圧力室331~334に対応した4つの個別流路を考える場合、例えば、第1個別流路は、接続流路320を含まないことになる。第2~第4個別流路も同様に把握することが可能である。
上述の各形態では、接続流路320は、Z方向に延在する流路であったが、接続流路320はZ方向に交差する方向に延在する流路であってもよいし、Z方向に延在する部分とZ方向に交差する方向に延在する部分の双方を含む流路であってもよい。
上述の形態で例示した液体噴射装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態(aspect)によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
この液体噴射ヘッドによれば、第1流路と第3流路とが第1方向の同じ位置にあり、第2流路と第4流路とが第1方向の同じ位置にある場合に比べて、流路形成部材の強度や剛性の低下を抑制できる。
Claims (17)
- 液体を噴射するノズルと、
第1乃至第4圧力室と、
前記ノズルに接続され、前記ノズルと前記第1乃至第4圧力室とを連通させる連通流路と、
前記連通流路と前記第1圧力室とを接続する第1流路と、
前記連通流路と前記第2圧力室とを接続する第2流路と、
前記連通流路と前記第3圧力室とを接続する第3流路と、
前記連通流路と前記第4圧力室とを接続する第4流路と、
前記第1圧力室の圧力を変化させる第1駆動素子と、
前記第2圧力室の圧力を変化させる第2駆動素子と、
前記第3圧力室の圧力を変化させる第3駆動素子と、
前記第4圧力室の圧力を変化させる第4駆動素子と、
前記第1圧力室および前記第2圧力室と連通する第1共通液室と、
前記第3圧力室および前記第4圧力室と連通する第2共通液室と、
を備え、
前記第1流路と前記第2流路とは、第1方向に並べて配置され、
前記第3流路と前記第4流路とは、前記第1方向に並べて配置され、
前記第1流路および前記第2流路と、前記第3流路および前記第4流路とは、前記第1方向に直交する第2方向にずれて配置され、
前記第1流路は、前記第3流路および前記第4流路のそれぞれと前記第1方向に関してずれており、
前記第2流路は、前記第3流路および前記第4流路のそれぞれと前記第1方向に関してずれている、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記第1流路は、前記第1方向に関して、前記第3流路と前記第4流路との間に配置され、
前記第4流路は、前記第1方向に関して、前記第1流路と前記第2流路との間に配置される、
請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第1流路の第1中心は、前記第1方向に関して、前記第3流路の第3中心と前記第4流路の第4中心との中心に配置され、
前記第4中心は、前記第1方向に関して、前記第1中心と前記第2流路の第2中心との中心に配置される、
請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第1流路は、前記第2方向に見て、前記第3流路および前記第4流路の双方に重なり、
前記第4流路は、前記第2方向に見て、前記第1流路および前記第2流路の双方に重なる、
請求項2又は3に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第1乃至第4流路のそれぞれは、前記連通流路の延在方向に交差する方向に延在する、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記連通流路は、
前記第1流路および前記第2流路と接続される第1部分と、
前記第3流路および前記第4流路と接続される第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分とに接続され、前記ノズルに接続される第3部分と、を含み、
前記第3部分の延在方向は、前記第2方向に平行である、
請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第3部分を画定するとともに前記第1方向において互いに対向する側壁面のそれぞれは、平面視において、前記第1方向に関して、前記第1乃至第4流路のそれぞれの前記第2方向に延在する辺とずれている、
請求項6に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第1部分を画定するとともに前記第1方向において互いに対向する側壁面のうち、最も離れて配置された第1側壁面と第2側壁面とを含み、
前記第2部分を画定するとともに前記第1方向において互いに対向する側壁面のうち、最も離れて配置された第3側壁面と第4側壁面とを含み、
前記第3部分を画定するとともに前記第1方向において互いに対向する側壁面は、前記第1側壁面と前記第2側壁面との間、且つ、前記第3側壁面と前記第4側壁面との間に配置される、
請求項6又は7に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第1流路から前記ノズルまでの距離は、前記第2流路から前記ノズルまでの距離よりも短く、
前記第1部分を画定するとともに前記第1方向において互いに対向する側壁面のうち、前記第2流路よりも前記第1流路の方に近い一方は第1テーパー面を有し、前記第1流路よりも前記第2流路の方に近い他方は第2テーパー面を有し、
前記第2テーパー面は、前記第1テーパー面よりも前記ノズルから遠い、
請求項6乃至8の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 平面視において、前記第1テーパー面の長さは、前記第2テーパー面の長さよりも短い、
請求項9に記載の液体噴射ヘッド。 - 平面視において、前記第1流路の前記第2方向に延在する辺は、前記第1方向に関して、前記第3流路の前記第2方向に延在する辺および前記第4流路の前記第2方向に延在する辺とずれている、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 平面視において、前記ノズルは、前記第1流路と前記第4流路とを結ぶ第1線分と前記第2流路と前記第3流路とを結ぶ第2線分との交点に重なる、
請求項1乃至11のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 平面視において、前記第1線分の全ては、前記連通流路に重なり、
平面視において、前記第2線分の一部は、前記連通流路に重ならない、
請求項12に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第1共通液室は、前記第1圧力室および前記第2圧力室へ液体を供給するための流路であり、
前記第2共通液室は、前記第3圧力室および前記第4圧力室から液体を回収するための流路である、
請求項1乃至13の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記液体は、擬塑性を有するインクである、
請求項1乃至14の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記擬塑性インクは、25℃において、せん断速度が1000s-1のときの粘度が0.01Pa・s以上0.2Pa・s以下であり、せん断速度が0.01s-1のときの粘度が0.5Pa・s以上50Pa・s以下である、
請求項15に記載の液体噴射ヘッド。 - 請求項1乃至16の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドへ供給する液体を貯留する液体貯留部と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
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