(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するプリント装置であって、
複数の噴射流路を備え、前記複数の噴射流路は第１の噴射流路及び第２の噴射流路を含み、各噴射流路はポンプ室に流体連通されたノズルを有し、前記ポンプ室は流体流路に流体連通されている、流路体と、
前記複数の噴射流路内の液体と、
各噴射流路に連係し、前記ポンプ室に隣接する、圧電アクチュエータと、
複数の流入口を有し、前記噴射流路に連係する前記圧電アクチュエータを前記流路体との間に介在させる、供給基板と、
電圧パルスを前記圧電アクチュエータに印加するように構成され、前記電圧パルスは前記ノズルを出る前記液体の分離時間を生じさせる、ドライバと、
を備え、
前記第１の噴射流路の第１の流体流路は前記複数の流入口のうちの第１の流入口に流体連通され、前記第２の噴射流路の第２の流体流路は前記複数の流入口のうちの第２の流入口に流体連通され、前記第１の噴射流路は前記第２の噴射流路に隣接し、
前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータと前記第２の噴射流路の前記圧電アクチュエータとに同時に前記電圧パルスが印加され、
前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータから前記第２の噴射流路の前記ノズルまでの流体移動距離が、前記液体中の音速と前記ノズルからの液滴の分離時間との積よりも大きいことにより、前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータと前記第２の噴射流路の前記圧電アクチュエータとに同時に前記電圧パルスが印加されたときの前記第１の噴射流路と前記第２の噴射流路との間の流体クロストークが低減される、
プリント装置。
【請求項２】
前記流体移動距離は１ｍｍ以上である、請求項１に記載のプリント装置。
【請求項３】
前記液体中の音速は１０００ｍ／ｓ〜１６００ｍ／ｓである、請求項１又は２に記載のプリント装置。
【請求項４】
前記液滴の分離時間は１μｓ〜２００μｓである、請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項５】
前記ノズルの直径が１μｍ〜１００μｍである、請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項６】
前記ポンプ室のそれぞれは前記圧電アクチュエータに隣接する領域から前記ノズルまで延びる長さ方向を有し、前記流入口のそれぞれは長軸を有し、前記長軸及び各ポンプ室の長さ方向は互いに平行である、請求項１乃至５のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項７】
各噴射流路は、０．０１ｐｌ〜１００ｐｌの体積を有する液滴を噴射するように構成される、請求項１乃至６のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項８】
前記流路体は行列配列のノズルを含む、請求項１乃至７のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項９】
前記行列配列内の隣接するノズルの間隔は１ｍｍ未満である、請求項８に記載のプリント装置。
【請求項１０】
前記行列配列内の隣接するノズルの間隔は５００μｍ未満である、請求項９に記載のプリント装置。
【請求項１１】
前記流入口及び流出口が形成される前記供給基板の厚さが２ｍｍ以上である、請求項１乃至１０のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１２】
前記供給基板の厚さは５ｍｍ以上である、請求項１１に記載のプリント装置。
【請求項１３】
前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータから前記第２の噴射流路の前記ノズルまでの路長の８０％以上が前記供給基板を通る、請求項１乃至１２のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１４】
前記流路体は前記噴射流路のノズルを有する外面を有し、前記供給基板の複数の流入口は前記外面に対して垂直に延びる、請求項１乃至１３のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１５】
前記流路体は前記噴射流路のノズルを有する外面を有し、前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータから前記第２の噴射流路の前記ノズルまでの路長の８０％以上が前記外面に垂直である、請求項１乃至１４のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１６】
前記ドライバは噴射パルスシーケンスを印加するように構成され、前記噴射パルスの間隔が前記噴射パルスの幅の２倍以上である、請求項１乃至１５のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１７】
プリント装置を組み立てる方法であって、
前記プリント装置内のドライバから圧電アクチュエータに印加する電圧パルスを選択する工程と、
前記電圧パルスに起因してノズルから出される液体の分離時間を決定する工程と、
前記プリント装置から噴射する液体を選択する工程と、
前記液体中の音速と前記液滴の分離時間との積を算出する工程と、
流路体を供給基板に接続する工程であって、前記流路体は第１の噴射流路及び隣接する第２の噴射流路を備え、各噴射流路は圧電アクチュエータにより駆動されるポンプ室に流体連通されたノズルを有し、前記供給基板は前記第１の流路に接続された第１の流入口及び前記第２の流路に接続された第２の流入口を有する、工程と、
前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータと前記第２の噴射流路の前記圧電アクチュエータとに同時に前記電圧パルスが印加されたときの前記第１の噴射流路と前記第２の噴射流路との間の流体クロストークを低減するために、前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータから前記第２の噴射流路の前記ノズルまでの流体移動距離を前記液体中の音速と前記ノズルからの液滴の分離時間との積よりも大きくするように、前記供給基板の厚さを選択する工程と、
を含む、
方法。
【請求項１８】
プリント装置を組み立てる方法であって、
流路体内に複数の噴射流路を形成する工程であって、前記複数の噴射流路は第１の噴射流路及び第２の噴射流路を含み、前記第１の噴射流路は前記第２の噴射流路に隣接し、各噴射流路はポンプ室に流体連通されたノズルを有し、前記ポンプ室は流体流路に流体連通されている、工程と、
各ポンプ室に隣接して圧電アクチュエータを形成する工程と、
供給基板内に第１の流入口及び第２の流入口を含む複数の流入口を形成する工程と、
前記第１の流入口が前記第１の流路に接続され、前記第２の流入口が前記第２の流路に接続されるように、前記供給基板を前記流路体に固定する工程と、
電圧パルスを前記圧電アクチュエータに印加するように構成されたドライバを接続する工程であって、前記電圧パルスは前記ノズルを出る液体の分離時間を生じさせる、工程と、
前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータと前記第２の噴射流路の前記圧電アクチュエータとに同時に前記電圧パルスが印加されたときの前記第１の噴射流路と前記第２の噴射流路との間の流体クロストークを低減するために、前記第１の噴射流路の前記圧電アクチュエータから前記第２の噴射流路の前記ノズルまでの流体移動距離を前記液体中の音速と前記ノズルからの液滴の分離時間との積よりも大きくする工程と、
を含む、
方法。
【請求項１９】
前記流路体内の隣接するノズルの間隔が１ｍｍ未満である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記流入口及び前記流出口が形成される前記供給基板の厚さが２ｍｍを超える、請求項１８又は１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの液体噴射装置では、液滴が一つ又は複数のノズルから媒体に噴射される。ノズルは、流体ポンプ室を含む流路に流体連通されている。流体ポンプ室はアクチュエータにより駆動されることができ、液滴の噴射を引き起こす。媒体は、液体噴射装置と相対的に移動させることができる。特定のノズルからの液滴の噴射は、媒体の移動とタイミングを合わせられ、液滴を媒体上の所望の場所に配置する。これらの液体噴射装置では、通常、媒体への液滴の均一な配置を行うために、均一なサイズ及び速度の液滴を同じ方向に噴射することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液滴の噴射中に、ポンプ室の上に配置されたアクチュエータが駆動されると、圧力波がポンプ室を通ってノズルに向かって伝播する。圧力波からのエネルギーのうちのいくらかはポンプ室に流体連通された流入路に伝播し得る。同様に、エネルギーのうちのいくらかは流出路を通って伝播し得る。いくつかの噴射装置では、流入路が流体供給路に流体連通され、流出路が流体回収路に流体連通されている。隣接する噴射流路も流体供給路に流体連通されている。このエネルギーの伝播は、ある噴射流路からの流入路における圧力波を、流体供給路又は流体回収路を通して隣接する噴射流路の流入路又は流出路に到達させることがある。このエネルギーの伝達は、隣接する噴射流路間に、液滴噴射の性能に悪影響を及ぼし得る流体クロストークを生じさせることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
流体噴射性能は、一つの噴射流路のアクチュエータとそれに隣接する噴射流路のノズルとの距離を最適化するように、プリントヘッドの構成を調整することにより制御することができる。
【０００５】
一態様において、液体を噴射するプリント装置は、複数の噴射流路を有する流路体と、複数の噴射流路内の液体と、各噴射流路に連係する圧電アクチュエータと、複数の流入口を有し、噴射流路に連係する圧電アクチュエータを流路体との間に介在させる、供給基板と、電圧パルスを圧電アクチュエータに印加するように構成され、電圧パルスはノズルを出る液体の分離時間を生じさせる、ドライバと、を含む。複数の噴射流路は第１の噴射流路及び第２の噴射流路を含み、各噴射流路はポンプ室に流体連通されたノズルを有し、ポンプ室は流体流路に流体連通されている。ポンプ室は圧電アクチュエータに隣接する。第１の噴射流路の第１の流体流路は複数の流入口のうちの第１の流入口に流体連通され、第２の噴射流路の第２の流体流路は複数の流入口のうちの第２の流入口に流体連通されている。第１の噴射流路は第２の噴射流路に隣接し、第１の噴射流路の圧電アクチュエータから第２の噴射流路のノズルまでの流体移動距離は、液体中の音速とノズルからの液滴の分離時間との積よりも大きい。
【０００６】
実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を含むことができる。流体移動距離は１ｍｍ以上であってもよい。液体中の音速は１０００ｍ／ｓ〜１６００ｍ／ｓであってもよい。液滴の分離時間は１μｓ〜２００μｓであってもよい。ノズルの直径が１μｍ〜１００μｍであってもよい。各ポンプ室は、圧電アクチュエータに隣接する領域からノズルまで延びる長さ方向を有することができ、各流入口は長軸を有することができ、長軸及び各ポンプ室の長さは互いに平行であってもよい。各噴射流路は、０．０１ｐｌ〜１００ｐｌの体積を有する液滴を噴射するように構成してもよい。流路体は、行列配列のノズルを含んでいてもよい。行列配列内の隣接するノズルの間隔は、１ｍｍ未満、例えば５００μｍ未満であってもよい。流入口及び流出口が形成される供給基板の厚さは、２ｍｍ以上、例えば５ｍｍ以上であってもよい。第１の噴射流路の圧電アクチュエータから第２の噴射流路のノズルまでの路長のうちの８０％以上が供給基板を通っていてもよい。流路体は、噴射流路のノズルを有する外面を有することができ、供給基板内の複数の流入口は、外面に垂直に延在していてもよい。流路体は、噴射流路のノズルを有する外面を有することができ、第１の噴射流路の圧電アクチュエータから第２の噴射流路のノズルまでの路長のうちの８０％以上が外面に対して垂直であってもよい。ドライバは、噴射パルスシーケンスを印加するように構成することができ、噴射パルスの間隔が噴射パルスの幅の２倍以上であってもよい。
【０００７】
別の態様において、プリント装置を組み立てる方法は、プリント装置内のドライバから圧電アクチュエータに印加する電圧パルスを選択する工程と、電圧パルスに起因してノズルから出される液体の分離時間を決定する工程と、プリント装置から噴射する液体を選択する工程と、液体中の音速と液滴の分離時間との積を算出する工程と、流路体を供給基板に接続する工程であって、流路体は第１の噴射流路及び隣接する第２の噴射流路を備え、各噴射流路は圧電アクチュエータにより駆動されるポンプ室に流体連通されたノズルを有し、供給基板は第１の流路に接続された第１の流入口及び第２の流路に接続された第２の流入口を有する、工程と、第１の噴射流路の圧電アクチュエータから第２の噴射流路のノズルまでの流体移動距離が、液体中の音速とノズルからの液滴の分離時間との積よりも大きくなるように、供給基板の厚さを選択する工程と、を含む。
【０００８】
別の態様において、プリント装置を組み立てる方法は、流路体内に複数の噴射流路を形成する工程であって、複数の噴射流路は第１の噴射流路及び第２の噴射流路を含み、第１の噴射流路は第２の噴射流路に隣接し、各噴射流路はポンプ室に流体連通されたノズルを有し、ポンプ室は流体流路に流体連通されている、工程と、各ポンプ室に隣接して圧電アクチュエータを形成する工程と、供給基板内に第１の流入口及び第２の流入口を含む複数の流入口を形成する工程と、第１の流入口が第１の流路に接続され、第２の流入口が第２の流路に接続されるように、供給基板を流路体に固定する工程と、電圧パルスを圧電アクチュエータに印加するように構成されたドライバを接続する工程であって、電圧パルスはノズルを出る液体の分離時間を生じさせる、工程と、を含む。第１の噴射流路の圧電アクチュエータから第２の噴射流路のノズルまでの流体移動距離が、液体中の音速とノズルからの液滴の分離時間との積よりも大きい。
【０００９】
実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を含むことができる。流路体内の隣接するノズルの間隔が１ｍｍ未満であってもよい。流入口及び流出口が形成される供給基板の厚さが２ｍｍを超えていてもよい。
【００１０】
本明細書に記載する装置の利点は以下のうちの一つ又は複数を含んでいてもよい。本明細書に記載する構造の装置を使用して、隣接する噴射流路間の流体クロストークを低減又はなくすことができる。流体クロストークの低減又は消失は、液滴噴射の均一性及び精度を向上させることができる。液滴噴射の均一性及び精度の向上は、プリントされる画像がより正確に表現されることに繋がり得る。
【００１１】
一つ又は複数の実施形態の詳細を添付図面及び以下の説明において説明する。他の特徴、目的、及び利点が、説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】休止状態の液体噴射装置の部分の概略断面図である。
【図２】一つの噴射部が充填状態である液体噴射装置の部分の概略断面図である。
【図３】一つの噴射部が噴射状態である液体噴射装置の部分の概略断面図である。
【図４】（ａ）は二つの隣接する噴射部のそれぞれにおける噴射パルス（例えば時間の関数としての電圧）のグラフであり、（ｂ）は二つの隣接する噴射部のメニスカス高さのグラフであり、（ｃ）は時間の経過に伴う圧力波強度のグラフである。
【図５】膜層なしの流路体の平面図である。
【図６】プリントヘッド断面の斜視図である。
【００１３】
それぞれの図面における同様の参照符号は同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
液滴噴射は、流路体と、膜と、ノズル層とを含む基板を使用して実施することができる。流路体は、内部に形成された流路即ち噴射流路を有し、噴射流路は、流体流路及び流体ポンプ室を含むことができる。いくつかの実施態様では、流体流通路は、流体流路への追加又は代替として、上行流路及び下降流路を含む。流路は微細加工することができる。アクチュエータを、膜の流路体と反対側の表面上に、流体ポンプ室の近傍に配置することができる。アクチュエータが駆動されると、アクチュエータは噴射パルスをポンプ室に付与して、ノズルを通して液滴を噴射させる。流路体は複数の流路及びノズルを含むことが多い。
【００１５】
液滴噴射システムは、上述の流路体を含むことができる。このシステムは、基板への流体源、及び流路体を通って流れるが流路体のノズルから噴射されない流体の回収路も含むことができる。流体槽が流路体に流体連通され、インク等の流体を流路体に噴射のために供給することができる。流路体から流れる流体は、流体回収槽に流すことができる。流体は、例えば、化学組成物、生物学的物質等であってもよい。
【００１６】
図１に、流体を噴射するプリントヘッド１００の一実施態様を示す。プリントヘッド１００は、ポンプ室１２０が内部に形成された流路体１１０を含む。一つ又は二つの流体流路がポンプ室１２０に流体連通されている。第１の流体流路１３０ａが、流体供給路１５０からポンプ室１２０に流体を供給することができる。第２の流体流路１３０ｂが、流体をポンプ室１２０から流体回収路１５１に移動させることができる。供給基板１６０が、流路体１１０の上の液体供給路１５０と流路体１１０との間に配置される。供給基板１６０の流入口１７５が、流体流路１３０ａに流体連通され、ポンプ室１２０と流体供給路１５０との間に流路を形成する。任意に、供給基板１６０の流出口１８０が、液体をポンプ室１２０から流体回収路１５１に流す流体流路１３０ｂに流体連通されている。流体供給路１５０及び流体回収路１５１は、流体槽（不図示）に流体連通されている。流入口１７５は流体供給路１５０に接続され、流出口１８０は流体回収路１５１に接続される。流入口１７５及び流出口１８０は、ノズルが形成される外面１９２に対して垂直に延び、供給基板１６０を通る流路であってもよい。いくつかの実施態様では、流体供給路１５０及び流体回収路１５１は、ノズルが形成される外面１９２に対して平行に延び、ある部材を通る流路であってもよい。いくつかの実施態様では、流体供給路１５０及び流体回収路１５１は、供給基板１６０の流入口１７５及び流出口１８０に対して垂直に延び、ある部材を通る流路であってもよい。いくつかの実施態様では、動作中に、流体供給路１５０内の流体が流体回収路１５１内の流体と逆方向に移動し、例えば、流体供給路１５０及び流体回収路１５１への接続口を、流体供給路及び流体回収路が形成される部材の両端部に配置することができる。いくつかの実施態様では、供給基板１６０は、流路体１１０のアクチュエータに接続するため等の電気接続部を含む。いくつかの実施態様では、供給基板１６０はＡＳＩＣ層である。
【００１７】
圧電アクチュエータ１２５等のトランスデューサが、ポンプ室１２０に隣接する。圧電アクチュエータ１２５は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の層等の圧電材料の層、電気トレース、及び接地電極を含むことができる。電気トレース及び接地電極は、簡潔のために図示されていない。アクチュエータ１２５の電気トレースと接地電極との間に電圧を印加することで、アクチュエータ１２５に電圧を印加し、それによりアクチュエータ１２５を駆動することができる。ドライバ（不図示）が、アクチュエータに電圧を印加することができる。アクチュエータ１２５は、膜層１８５上に形成される。ポンプ室１２０のアクチュエータ１２５とは逆側の端部に、ノズル１９０がある。任意に、ノズル１９０は、流路体１１０に取り付けられるノズル板１９５に形成される。ノズル１９０は、ノズル板１９５の外面１９２にノズル流出口を有する。ノズル１９０の直径は１μｍ〜１００μｍであってもよい。プリントヘッド１００は、数十、数百、更には数千の複数の流路１４５（流体流路１３０及び流入口１７５又は流出口１８０を含むものとみなし得る）を含んでいてもよい。プリントヘッド内の流路のサブセットを全て、単一の流体供給路１５０に流体連通させることができる。プリントヘッド内の流路のサブセットを全て、単一の流体回収路１５１に流体連通させることができる。
【００１８】
図２に示すように、圧電アクチュエータ１２５が駆動されて、ポンプ室１２０を充填する。図２では、左端のアクチュエータのみが駆動中として描かれている。図示の圧電アクチュエータ１２５は、活性化されると膜層１８５の主面に平行する方向に延展又は伸張し得る圧電材料の層を含む。同時に、圧電材料を活性化すると、圧電材料はより薄くなる。圧電材料のこの伸張及び薄化により、膜層１８５の部分が圧電アクチュエータ１２５に向かってノズルから離れる方向に引っ張られる。ポンプ室から離れる方向でのこの膜の引っ張りは、ポンプ室１２０を拡大させ、そしてポンプ室の拡大により、液体が流体供給路１５０からポンプ室１２０内に引き込まれる。液体の移動方向を、矢印２１０で示す。
【００１９】
アクチュエータを駆動する次のステップを図３に示す。ここでも、左端のアクチュエータのみが駆動中として描かれている。ここで、バイアスが圧電材料の両端に印加されて、圧電材料を短く厚くする。これは、膜層の部分をポンプ室１２０内に押す。膜がポンプ室１２０内に押されると、液体がノズル１９０から強制的に出される。或いは、アクチュエータの伸張後、アクチュエータは休止位置に戻ることができ、これもまた、液体をノズル１９０から強制的に出す。圧力波及び液体の移動方向を、矢印２２０で示す。
【００２０】
圧電アクチュエータ１２５が駆動された流路のポンプ室１２０のノズル１９０から流出する液体が、分離時間ｔｂｏにおいてノズル１９０内の液体から分離する。分離時間ｔｂｏは、プリントヘッドをテストすることにより決定することができ、一般に、ノズルの直径や液体の表面張力、粘度及び濃度に依存する。例えば、ノズルの直径が小さく、液体の粘度が低く、濃度が低く、表面張力が高い場合、分離時間ｔｂｏは比較的短くなり得る。２ｐｌの液滴の分離時間ｔｂｏは、１μｓ〜２００μｓである傾向があり、例えば５μｓ〜２０μｓ、例えば約５μｓである。０．１ｐｌ〜１ｐｌの液滴の分離時間ｔｂｏは、１μｓ〜２００μｓである傾向があり、例えば１μｓ〜２０μｓ、例えば約２μｓである。いくつかの実施態様では、液滴の体積は１ｐｌ〜１０ｐｌであってもよい。
【００２１】
アクチュエータは、液体を流路内のノズル１９０から強制的に流出させる圧力波を生み出すのと同時に、圧力波を、流体流路１３０ａに通じるポンプ室の縁部から伝播させる。圧力波は、流体流路１３０ａ及び流入口１７５を通して移動する。圧力波は、流体供給路１５０に達すると、流体供給路１５０に流体連通された任意の流入口に入ることができる。圧力波は、圧力波が起こされた流路に隣接する流路において最大の強度を有する。圧力波の移動を、矢印２３０で示す。同様に、圧力波は流体流路１３０ｂ及び流出口１８０を通って移動する。圧力波は、流体回収路１５１に達すると、次に、流体回収路１５１に流体連通された任意の流出口に入ることができる。
【００２２】
隣接する流路に入った圧力波は、流体クロストークを生じさせることがある。しかし、このクロストークは、流路間に十分に長い路長を存在させれば軽減することができる。特に、ポンプ室の縁部又は圧力波の伝播が開始された第１の流路の領域の縁部から第２の流路のノズルまでの流体移動距離が十分に長ければ、クロストークを軽減することができる。特に、路長Ｌは、第１噴射部のアクチュエータから第２噴射部のノズルの流出口までの長さである。第１及び第２の流路は、隣接する流路であってもよく、又は隣接する流路よりも互いに更に離れていてもよい。長さＬが、液体中の音速ｃと分離時間ｔｂｏとの積よりも大きい限り、クロストークを低減することができ、したがって、クロストークは噴射に悪影響を及ぼさない。つまり、Ｌ＞ｃ×ｔｂｏが条件である。この式において、分離時間ｔｂｏは、噴射パルスの開始から液滴が分離するまでの時間として定義される。ｔｂｏが５μｓであり、液体中の音速が１４００ｍ／ｓであると仮定すると、圧力波がこの時間内に伝播できる最長距離は７ｍｍである。通常、液体中の音速は約１０００ｍ／ｓ〜約１６００ｍ／ｓである。したがって、液体中の音速が１０００ｍ／ｓで分離時間が１μｓである場合、Ｌは少なくとも１ｍｍである。液体中の音速が１４００ｍ／ｓで分離時間が２μｓである場合、Ｌは少なくとも２．８ｍｍである。いくつかの実施態様では、流路体内の各噴射流路の対は、液体中の音速と分離時間との積よりも大きな長さＬを有する。
【００２３】
図４（ａ）に、例示的な噴射パルスを示す。この噴射パルスは、圧電アクチュエータを図１に示す元の形状から図２に示す形状に変形させ、次に、再び図１に示す形状に変形させることができる。第１流路即ち第１噴射部が駆動され、液体をノズルから強制的に流出させる。第２流路即ち第２噴射部は、ノズルから液体を噴射すべきではないため、駆動されない。時間３１０と時間３２０との間で、第１噴射部のアクチュエータは、液体をポンプ室内に引き込む。時間３３０と時間３４０との間で、アクチュエータは、液体をポンプ室及びノズルから吐出する。このとき、第２噴射部のアクチュエータは駆動されない。
【００２４】
図４（ｂ）に、噴射部内の液体のメニスカスに対する噴射パルスの影響を示す。第１噴射部では、メニスカスは、ポンプ室が充填される際にいくらか引っ張られる。図４（ａ）及び（ｂ）は、噴射パルスの充填部分の後でメニスカスが内側に引っ張られ始めるように位置合わせされている。メニスカスの内側方向は、水平の時間線の下方向として示される。噴射パルスが噴射を起こすように変化した後、メニスカスはノズルから延出し、これは、水平の時間線よりも上に延びるメニスカス曲線として示される。分離時間ｔｂｏ後、メニスカスはノズルの近傍に戻る。
【００２５】
路長Ｌが短すぎる場合、即ち、路長がｃ×ｔｂｏ以下である場合、第２噴射部内のメニスカスが、第１噴射部での分離時間ｔｂｏよりも先に噴射部から延出し始めることになる。これは、時間３６０において開始される曲線により示される。しかし、路長がｃ×ｔｂｏよりも長い場合、同じ噴射パルスでの流体クロストークは低減される。これは、時間３７０において開始される曲線により示される。この後者の場合、続くパルスにいくらかのクロストークが生じ得るが、とても長い時間が経過することにより、図４（ｃ）に示すように、圧力波はかなり消散することになる。したがって、隣接する噴射部のメニスカスに対する影響の度合いは低くなる。最速噴射時において、パルスの間隔は、噴射パルス幅の少なくとも２倍であり、例えば、噴射パルス幅の３〜５倍である。残留圧力波はこの時間枠内に減衰してなくなるため、クロストークは大幅に低減される。更に、プリントヘッド内の複数のアクチュエータが異なる時間に噴射を行うと考えられるので、競合する圧力波が互いに干渉する場合、クロストークを軽減することができる。
【００２６】
いくつかの実施態様では、流路の長さＬは、その長さの少なくとも半分を噴射部から液体が噴出する方向に平行な経路に沿わせることにより、噴射部間で伸ばされる。噴射部が二次元配列即ち各噴射部のノズルと隣接する噴射部のノズルとの間隔が１ｍｍ未満、例えば５００μｍ未満、例えば２００μｍ未満、例えば１００μｍ未満である噴射部配列である場合等、噴射部が非常に密に一緒に配置される場合、流路の長さは流入口及び流出口の長さにより支配される。いくつかの実施態様では、流入口及び流出口が形成される供給基板の厚さは７００μｍよりも厚い。いくつかの実施態様では、供給基板は流路体１１０並びに流体供給通路１５０及び流体回収通路１５１が形成される部材に直接当接する。任意に、隣接するノズルの間隔は４０μｍよりも大きくてもよい。
【００２７】
図５に、ポンプ室１２０及びノズル１９０を有する流路体１１０を示す。ポンプ室１２０に、流入口７１０又は流出口７２０に接続された流体流路１３０を通して流体が供給される。ポンプ室１２０及びノズル１９０は、行列配列に配置されている。
【００２８】
図６に、流入口１７５及び流出口１８０を内部に有する供給基板１６０に接続された流路体１１０を示す。流路体内の流体流路１３０の長さは、供給基板１６０内の流入口１７５の長さ８１０よりもはるかに短い。ポンプ室の長さ８２０の方向は、流入口及び流出口の長さ方向と平行である。図示するように、路長Ｌは、供給基板１６０の厚さの少なくとも２倍であり、供給基板１６０の厚さ方向は、ノズルから液滴が噴射される方向に平行である。したがって、供給基板１６０の厚さを、式Ｌ＞ｃ×ｔｂｏが満たされてクロストークが最低限に抑えられることを保証するように選択することができる。代替策又は追加策として、噴射流路を互いに更に離すように移動させることができる。しかし、この解決策は、ノズルの密な配置を低減させ、ひいては、プリントヘッドがプリント可能な１インチ当たりの液滴数を低減させてしまう。したがって、少なくとも９０ｄｐｉ又は１ｍｍ当たり４個のノズルというノズルの線形配列の配置を維持するために、上述の流路構造と組み合わせて、供給基板１６０の厚さは、少なくとも２ｍｍ、例えば少なくとも５ｍｍ、例えば少なくとも６ｍｍ又は７ｍｍであってもよい。
【００２９】
本発明の多くの実施態様について説明した。しかしながら、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行ってもよいことが理解されよう。例えば、本明細書において説明したように、路長Ｌは、第１の流路の圧電アクチュエータに隣接する部分から始まり、第２の流路の圧電アクチュエータに隣接する第２の部分を通過して、第２の流路のノズルで終了する。路長Ｌの少なくとも８０％、例えば、路長の９０％超又は路長の９５％超が、ノズル板の主面又はポンプ室を覆う膜の主面に対して垂直即ち直交するなど、同じ方向を向くことができる。供給基板は略あらゆる厚さに製造することができるため、より厚い供給基板を使用することにより、路長Ｌを伸ばすことが可能である。路長Ｌの少なくとも８０％、例えば、路長の９０％超又は路長の９５％超が、供給基板の流入口及び流出口を通ることができる。したがって、他の実施態様も以下の特許請求の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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