(57)【要約】【課題】液体の噴射方向からみた液体噴射ヘッドの面積を抑制しながら、ノズルの内側で液体に発生した増粘の影響が圧力室内まで到達する可能性を低減する。【解決手段】液体噴射ヘッドは、インクが充填される圧力室６６を形成する圧力室形成基板５２と、圧力室形成基板５２に沿うＺ方向にインクを噴射するノズルＮと、圧力室６６とノズルＮとを連通する連通流路６８とを具備し、連通流路６８は、Ｚ方向に交差するＹ方向に沿う第１流路Ｑ1を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が充填される圧力室を形成する圧力室形成基板と、
前記圧力室形成基板に沿う第１方向に前記液体を噴射するノズルと、
前記圧力室と前記ノズルとを連通する連通流路とを具備し、
前記連通流路は、前記第１方向に交差する第２方向に沿う第１流路を含む
液体噴射ヘッド。
【請求項２】
設置面を含む基体と、
前記設置面と前記圧力室形成基板との間に設置された連通板とを具備し、
前記第１流路は、前記連通板に形成された貫通孔である
請求項１の液体噴射ヘッド
【請求項３】
前記連通流路は、前記第１流路と前記ノズルとの間で前記第１方向に沿う第２流路を含む
請求項２の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記第２流路は、前記連通板のうち前記基体側の表面の溝部で形成される
請求項３の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記第２流路は、前記基体の前記設置面の溝部で形成される
請求項３または請求項４の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記ノズルは、前記第２流路のうち前記第１流路とは反対側の端部である
請求項３から請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記連通板と前記基体との間に形成されて前記圧力室に連通する液体貯留室
を具備する請求項２から請求項６の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記基体には、前記設置面と比較して窪んだ凹部が形成され、
前記液体貯留室は、前記連通板と前記基体の前記凹部との間の空間である
請求項７の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
前記圧力室の一面を構成する基準面を含む一体の連通板を具備し、
前記連通板には、前記連通流路と、前記基準面と比較して窪んだ凹部とが形成され、
前記圧力室に連通する液体貯留室が、前記圧力室形成基板と前記連通板の凹部との間に形成される
請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷用紙等の印刷媒体にインク等の液体を噴射する各種の技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、流路形成基板の表面にノズルプレートを設置した液体噴射ヘッドが開示されている。ノズルプレートには複数のノズルが形成され、流路形成基板で形成される圧力室に充填された液体がノズルから噴射される。
【０００３】
特許文献１の構成では、液体の噴射方向に直交する姿勢で平板状の流路形成基板やノズルプレートが配置されるため、印刷媒体側からみたヘッドの面積（液体噴射ヘッドの液体噴射面の面積）が大きい。したがって、多数のノズルを高密度に配置すること（印刷画像の高解像度化）が困難であるという問題がある。また、複数の液体噴射ヘッドを配列した構成では多数のノズルが広範囲にわたり分布するから、液体噴射面と印刷媒体との間隔を複数のヘッドにわたり均一化することが困難である（ひいては画質が低下する）という問題もある。
【０００４】
他方、特許文献２の技術では、インクが充填される圧力室を平板状の第１基板と第２基板との間に形成したインクジェットヘッドが開示されている。第１基板および第２基板の側面にノズル板が設置され、ノズル板に形成されたノズルから圧力室内のインクが噴射される。特許文献２の構成では、インクの噴射方向に対して平行な姿勢で第１基板や第２基板が配置されるから、特許文献１の構成と比較すると、印刷媒体側からみたヘッドの面積を縮小することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５３２４３号公報
【特許文献２】特開２００１−０６３０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ノズルの開口内では外気の接触に起因してインクの増粘が発生し得る。特許文献２の技術では、ノズルの開口と圧力室との距離が短いため、開口内で発生した増粘の影響が圧力室内まで到達し易い（開口内で増粘したインクが圧力室内に到達し易い）という問題がある。圧力室内では圧力の増減によりインクが撹拌されるから、圧力室内に到達した増粘後のインクが広範囲にわたり拡散され、増粘の影響を解消するには大量のインクを排出する処理（フラッシング）が必要になる。以上の事情を考慮して、本発明は、液体の噴射方向からみた液体噴射ヘッドの面積を抑制しながら、ノズルの内側で液体に発生した増粘の影響が圧力室内まで到達する可能性を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体が充填される圧力室を形成する圧力室形成基板と、圧力室形成基板に沿う第１方向に液体を噴射するノズルと、圧力室とノズルとを連通する連通流路とを具備し、連通流路は、第１方向に交差する第２方向に沿う第１流路を含む。以上の構成では、圧力室形成基板に沿う第１方向に液体が噴射されるから、流路形成基板やノズルプレート等の平板状の要素が液体の噴射方向に直交する姿勢で設置される特許文献１の技術と比較して、液体の噴射方向からみた液体噴射ヘッドの面積が抑制される。また、圧力室とノズルとを連通する連通流路が、液体の噴射方向に交差する第２方向に沿う第１流路を含むから、液体の噴射方向に沿う流路のみで圧力室とノズルとが連通する特許文献２の技術と比較して圧力室とノズルとの間の流路長が長く確保される。したがって、ノズルの内側で液体に発生した増粘の影響が圧力室内まで到達する可能性を低減することが可能である。
【０００８】
本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、設置面を含む基体と、設置面と圧力室形成基板との間に設置された連通板とを具備し、第１流路は、連通板に形成された貫通孔である。以上の態様では、第１流路が連通板に形成されるから、連通板の板厚に応じて第１流路の流路長を充分に確保できるという利点がある。
【０００９】
本発明の好適な態様において、連通流路は、第１流路とノズルとの間で第１方向に沿う第２流路を含む。以上の態様では、連通流路が、第２方向に沿う第１流路に加えて第１流路に沿う第２流路を含むから、連通流路が第１流路のみで形成される構成と比較して連通流路の容量が充分に確保される。したがって、液体の増粘の影響が圧力室内まで到達する可能性を低減できるという前述の効果は格別に顕著である。
【００１０】
第２流路を形成するための構成は任意であるが、例えば、連通板のうち基体側の表面の溝部で第２流路を形成する構成や、基体の設置面の溝部で第２流路を形成する構成によれば、第２流路を簡便に形成できるという利点がある。また、第２流路のうち第１流路とは反対側の端部をノズルとして利用する構成によれば、ノズルプレートが不要であるから構成が簡素化されるという利点がある。
【００１１】
本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、連通板と基体との間に形成されて圧力室に連通する液体貯留室を具備する。以上の態様では、連通板と基体との間に液体貯留室が形成されるから、連通板と基体とを相互に固定することで容易に液体貯留室を形成できるという利点がある。設置面と比較して窪んだ凹部を基体に形成し、連通板と基体の凹部との間の空間を液体貯留室として利用する構成によれば、例えば基体に凹部を形成しない構成と比較して液体貯留室に充分な容量を確保できるという利点がある。液体貯留室に所期の容量を確保するために必要な連通板の板厚が低減されると換言することも可能である。
【００１２】
本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、圧力室の一面を構成する基準面を含む一体の連通板を具備し、連通板には、連通流路と、基準面と比較して窪んだ凹部とが形成され、圧力室に連通する液体貯留室が、圧力室形成基板と連通板の凹部との間に形成される。以上の態様では、基準面と連通流路と凹部とが一体の連通板に形成されるから、連通板と基体とを別体とした前述の態様と比較して、液体噴射ヘッドの構成が簡素化される（部品点数が削減される）という利点がある。
【００１３】
本発明の好適な態様に係る液体噴射装置は、以上の各態様に係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射ヘッドの好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の構成図である。
【図２】印刷装置における液体噴射ヘッドの斜視図および拡大図である。
【図３】液体噴射ヘッドの液体噴射部の分解斜視図である。
【図４】液体噴射ヘッド（液体噴射部）の断面図である。
【図５】連通板の平面図および拡大図である。
【図６】圧力室形成基板の平面図および拡大図である。
【図７】第２実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図８】第３実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図９】第４実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図１０】第５実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図１１】第５実施形態における連通板の平面図および拡大図である。
【図１２】第６実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図１３】変形例に係る印刷装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１００の部分的な構成図である。第１実施形態の印刷装置１００は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の印刷媒体２００に噴射する液体噴射装置であり、制御装置１２と搬送機構１４とヘッドモジュール１６とを具備する。制御装置１２は、印刷装置１００の各要素を統括的に制御する。搬送機構１４は、制御装置１２による制御のもとで印刷媒体２００を所定の方向Ａ1に搬送する。
【００１６】
印刷装置１００には、インクが充填されたインクカートリッジ３００が装着される。図１のヘッドモジュール１６は、インクカートリッジ３００から供給されるインクを制御装置１２による制御のもとで印刷媒体２００に噴射する。図１に例示される通り、第１実施形態のヘッドモジュール１６は、印刷媒体２００の搬送方向Ａ1に交差する方向Ａ2に沿って複数の液体噴射ヘッド２０が配列されたラインヘッドである。具体的には、複数の液体噴射ヘッド２０を配列した第１列と複数の液体噴射ヘッド２０を配列した第２列とで方向Ａ2における各液体噴射ヘッド２０の位置が相違するように複数の液体噴射ヘッド２０は配置（いわゆるスタガ配置ないし千鳥配置）される。なお、複数のヘッドモジュール１６を印刷媒体２００の搬送方向Ａ1に沿って並列することも可能である。
【００１７】
図２は、ヘッドモジュール１６の任意の１個の液体噴射ヘッド２０の斜視図である。図２に例示される通り、液体噴射ヘッド２０は、液体噴射部２２と筐体２４と配線基板２６とを具備する。液体噴射部２２は、直線状に配列する複数のノズルＮから印刷媒体２００に対してインクを噴射するヘッドチップである。筐体２４は、液体噴射部２２を収容および支持する中空のケースであり、内部の空間にインクカートリッジ３００からインクが供給される。液体噴射部２２には、可撓性の配線基板２６を介して外部回路から駆動信号が供給される。
【００１８】
図２に例示される通り、液体噴射部２２の各ノズルＮから液体が噴射される方向をＺ方向と表記し、Ｚ方向に直交するＸ-Ｙ平面を想定する。液体噴射ヘッド２０は、Ｚ方向が鉛直方向の下側（印刷媒体２００側）を向く姿勢で配置される。したがって、Ｘ-Ｙ平面は、印刷媒体２００に略平行な平面（水平面）に相当する。Ｘ方向は、複数のノズルＮが配列する方向（液体噴射ヘッド２０の長手方向Ａ2）であり、Ｙ方向は、Ｘ方向およびＺ方向に交差（典型的には直交）する方向である。Ｚ方向は第１方向の例示であり、Ｙ方向は第２方向の例示である。
【００１９】
図２に拡大して図示される通り、１個の液体噴射ヘッド２０の複数のノズルＮは、ノズル列ＧAとノズル列ＧBとに区分される。ノズル列ＧAおよびノズル列ＧBの各々は、Ｘ方向に沿って配列された複数のノズルＮの集合である。Ｘ方向における各ノズルＮの位置はノズル列ＧAとノズル列ＧBとで相違する。図１から理解される通り、印刷媒体２００の横幅（搬送方向Ａ1に直交する方向Ａ2の寸法）を上回る範囲にわたり複数の液体噴射ヘッド２０のノズルＮが分布する。搬送機構１４による印刷媒体２００の搬送に並行してヘッドモジュール１６の各液体噴射ヘッド２０のノズルＮから印刷媒体２００にインクを噴射することで印刷媒体２００には任意の画像が印刷される。
【００２０】
図３は、液体噴射部２２の分解斜視図であり、図４は、液体噴射部２２の断面図（図２の拡大図におけるIV-IV線の断面図）である。図４は、Ｘ方向に直交する断面（Ｙ-Ｚ平面）での液体噴射部２２の断面図に相当する。図３および図４に例示される通り、液体噴射部２２は、Ｘ方向に長尺な平板状の基体４２を具備する。基体４２の各表面（以下「設置面」という）４２０には、連通板４４と圧力室形成基板５２と振動板５４と保護板５８とが、設置面４２０側から以上の順番で積層される。すなわち、基体４２の設置面４２０と圧力室形成基板５２との間に連通板４４が設置され、圧力室形成基板５２と保護板５８との間に振動板５４が設置される。連通板４４と圧力室形成基板５２と振動板５４と保護板５８とは、基体４２と同様にＸ方向に長尺な平板状の部材である。
【００２１】
図２および図３から理解される通り、基体４２の一方の設置面４２０の面上の要素はノズル列ＧAに対応し、基体４２の他方の設置面４２０の面上の要素はノズル列ＧBに対応する。すなわち、ノズル列ＧAの各ノズルＮとノズル列ＧBの各ノズルＮとは基体４２を挟んで相互に反対側に位置する。したがって、第１実施形態の基体４２は、ノズル列ＧAとノズル列ＧBとの間隔を規定するスペーサーとして機能する。なお、基体４２の双方の設置面４２０の面上の要素（連通板４４，圧力室形成基板５２，振動板５４，保護板５８）は、基体４２を挟んで対称の関係にあり、具体的な構成は実質的に共通するから、以下の説明ではノズル列ＧAに対応する要素に着目し、ノズル列ＧBに対応する要素の説明を便宜的に省略する。
【００２２】
基体４２の設置面４２０には連通板４４が設置される。図５は、基体４２側（図４における下側）からみた連通板４４の平面図である。図４および図５から理解される通り、第１実施形態の連通板４４は、基礎部７１と空間形成部７２と側壁部７３とを包含する。空間形成部７２は、基礎部７１からみてＺ方向の負側（インクの噴射側とは反対側）に位置し、基礎部７１と比較して薄い板状の部分である。したがって、基礎部７１のうち基体４２側の表面７１０と空間形成部７２のうち基体４２側の表面７２０との段差に相当する空間（凹部）が空間形成部７２の基体４２側には形成される。側壁部７３は、空間形成部７２のうちＸ方向の両端部に形成されて基礎部７１に連続する。
【００２３】
基礎部７１のうち基体４２側の表面７１０と各側壁部７３の表面とが、例えば接着剤を利用して基体４２の設置面４２０に接合されることで、連通板４４は基体４２に固定される。図４から理解される通り、基体４２の設置面４２０と空間形成部７２の表面７２０との間隙の空間が、複数のノズルＮにわたり共通する液体貯留室（リザーバー）６２として機能する。液体貯留室６２は筐体２４の内部の空間に連通する。したがって、インクカートリッジ３００から筐体２４の内部に供給されたインクが液体貯留室６２に供給および貯留される。連通板４４の材料や製法は任意であるが、例えばシリコン（Ｓi）の単結晶基板をフォトリソグラフィやエッチング等の半導体製造技術により選択的に除去することで、以上に例示した形状の連通板４４を簡便かつ高精度に形成することが可能である。
【００２４】
連通板４４のうち基体４２とは反対側の表面には圧力室形成基板５２が設置される。圧力室形成基板５２は、連通板４４の基礎部７１と空間形成部７２とにわたる平板状の部材であり、例えば接着剤を利用して連通板４４に固定される。図６は、圧力室形成基板５２の平面図である。図４および図６から理解される通り、圧力室形成基板５２には、相異なるノズルＮに対応する複数の開口部５２２が形成される。複数の開口部５２２はＸ方向に沿って配列する。各開口部５２２は、平面視でＺ方向に長尺な貫通孔である。圧力室形成基板５２の材料や製法は任意であるが、例えば連通板４４と同様に、シリコンの単結晶基板を半導体製造技術により選択的に除去することで簡便かつ高精度に圧力室形成基板５２を形成することが可能である。
【００２５】
図４に例示される通り、圧力室形成基板５２のうち連通板４４とは反対側の表面には振動板５４が設置される。振動板５４は、弾性的に振動可能な平板状の部材であり、例えば酸化シリコン等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で構成される。図４から理解される通り、振動板５４と連通板４４（基礎部７１）とは、圧力室形成基板５２に形成された各開口部５２２の内側で、圧力室形成基板５２の板厚に相当する間隔をあけて相互に対向する。圧力室形成基板５２の開口部５２２の内側で連通板４４と振動板５４とに挟まれた空間は、インクに圧力を付与する圧力室（キャビティ）６６として機能する。以上の説明から理解される通り、圧力室形成基板５２は、圧力室６６を形成する基板として機能する。図６から理解される通り、第１実施形態の各圧力室６６は、Ｚ方向（すなわちインクの噴射方向）に長尺な空間である。
【００２６】
図４および図５（特に拡大図）から理解される通り、連通板４４の空間形成部７２には、相異なるノズルＮ（圧力室６６）に対応する複数の供給流路６４が形成される。複数の供給流路６４は平面視でＸ方向に沿って配列し、空間形成部７２の基体４２側の表面７２０のうち相互に隣合う各供給流路６４の間には隔壁７５が形成される。各供給流路６４は、空間形成部７２をＹ方向に貫通する流路であり、図４および図６から理解される通り液体貯留室６２と圧力室６６とを連通する。したがって、液体貯留室６２に貯留されたインクは複数の供給流路６４に分岐して各圧力室６６に並列に供給される。すなわち、各圧力室６６にはインクが充填される。
【００２７】
図４および図５に例示される通り、連通板４４の基礎部７１には、相異なるノズルＮ（圧力室６６）に対応する複数の第１流路Ｑ1が形成される。複数の第１流路Ｑ1は、平面視でＸ方向に沿って配列する。各第１流路Ｑ1は、連通板４４の基礎部７１をＹ方向に貫通する流路（貫通孔）であり、当該第１流路Ｑ1に対応する圧力室６６に連通する。
【００２８】
また、図４および図５に例示される通り、連通板４４の基礎部７１のうち基体４２側の表面７１０には、第１流路Ｑ1から基礎部７１の周縁（液体貯留室６２とは反対側の周縁）までＺ方向に直線状に延在する溝部（切欠）７４がノズルＮ毎に形成される。連通板４４の溝部７４の内周面と基体４２の設置面４２０とで包囲された管状の空間がインクの流路（以下「第２流路Ｑ2」という）として機能する。第２流路Ｑ2の一方の端部は第１流路Ｑ1に連通し、第２流路Ｑ2のうち第１流路Ｑ1とは反対側の端部がノズルＮとして機能する。以上の説明から理解される通り、Ｙ方向に沿う第１流路Ｑ1とＺ方向に沿う第２流路Ｑ2とを含む連通流路６８を介して圧力室６６とノズルＮとが連通する。すなわち、液体貯留室６２から供給流路６４と圧力室６６と連通流路６８（第１流路Ｑ1および第２流路Ｑ2）とを経由してノズルＮから外部に到達するインクの流路が形成される。
【００２９】
図４に例示される通り、振動板５４のうち圧力室形成基板５２とは反対側の表面には、相異なるノズルＮ（圧力室６６）に対応する複数の圧電素子５６が形成される。各圧電素子５６は、相互に対向する電極間に圧電体を介在させた積層体である。各圧電素子５６は、電極に対する駆動信号の供給により個別に振動する。なお、圧電素子５６の圧電体を複数の圧電素子５６にわたり連続させることも可能である。保護板５８は、各圧電素子５６を保護する要素であり、圧力室形成基板５２（振動板５４）の表面に例えば接着剤で固定される。保護板５８のうち基体４２側の表面に形成された凹部５８２に各圧電素子５６が収容される。なお、振動板５４のうち平面視で各圧力室６６に重なる領域から延在して形成された圧電素子５６の圧電体や電極の表面に保護板５８を固定することも可能である。
【００３０】
図４に例示される通り、圧力室形成基板５２（振動板５４）の表面に可撓性の配線基板２６の端部が接合される。配線基板２６を介して外部回路から各電極に供給される駆動信号に応じて圧電素子５６は振動する。圧電素子５６に連動して振動板５４が振動することで圧力室６６内のインクの圧力（圧力室６６の容積）が変動し、圧力室６６内の圧力の増加によりノズルＮからインクが噴射される。以上の説明から理解される通り、圧電素子５６は、圧力室６６内の圧力を変動させて圧力室６６内のインクをノズルＮから噴射させる圧力発生素子として機能する。
【００３１】
なお、連通板４４の板厚（基礎部７１の厚さ）は、例えば２００μｍ以上かつ８００μｍ以下の寸法（好適には４００μｍ程度）に設定され、圧力室形成基板５２の板厚は、例えば５０μｍ以上かつ２００μｍ以下の寸法（好適には７０μｍ程度）に設定される。以上の構成によれば、液体噴射部２２の組立時の各部品の取扱いが容易であり、かつ、圧力室６６の容量（例えばインクの増粘の抑制に必要な容量）を充分に確保できるという利点がある。
【００３２】
以上に説明した通り、第１実施形態では、圧力室形成基板５２に沿うＺ方向にインクが噴射されるから、液体の噴射方向に直交する姿勢で流路形成基板やノズルプレートが設置される特許文献１の構成と比較して、インクの噴射方向（Ｚ方向）からみた液体噴射ヘッド２０（液体噴射部２２）の面積が削減される。また、圧力室６６とノズルＮとを連通する連通流路６８が、インクの噴射方向（Ｚ方向）に交差するＹ方向に沿う第１流路Ｑ1を含むから、インクの噴射方向に沿う流路のみで圧力室とノズルとが連通する特許文献２の構成と比較して、圧力室６６とノズルＮとの間の流路長が長く確保される。したがって、ノズルＮの内側でインクに発生した増粘の影響が圧力室６６内まで到達する可能性を低減できる（ノズルＮの内側で増粘したインクが圧力室６６内に到達し難い）という利点がある。以上のようにノズルＮの内側での増粘の影響が圧力室６６内に到達する可能性が低減されるから、例えば、圧力室６６内のインクの増粘を解消するために排出（フラッシング）する必要があるインクの量を削減することが可能である。
【００３３】
第１実施形態では、基体４２と圧力室形成基板５２との間の連通板４４に第１流路Ｑ1が形成されるから、第１流路Ｑ1の流路長を連通板４４の板厚に応じて充分に（例えばインクの増粘の影響が圧力室６６に到達しない程度の寸法に）確保できるという利点がある。また、連通流路６８が第１流路Ｑ1に加えて第２流路Ｑ2を含むから、連通流路６８が第１流路Ｑ1のみで形成される構成と比較して連通流路６８の容量が充分に確保されるという利点もある。第１実施形態では特に、連通板４４の溝部７４で第２流路Ｑ2が形成されるから、第２流路Ｑ2を簡便に形成することが可能である。
【００３４】
また、第１実施形態では、第１流路Ｑ1が形成される連通板４４と連通板４４が設置される基体４２との間に液体貯留室６２が形成される。したがって、連通板４４と基体４２とを相互に固定することで液体貯留室６２を容易に形成することが可能である。また、第１流路Ｑ1が形成される要素（連通板４４）とは別個の要素で液体貯留室６２を形成する構成と比較して、液体噴射ヘッド２０の構成が簡素化される（例えば部品点数が削減される）という利点もある。
【００３５】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で利用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００３６】
図７は、第２実施形態における液体噴射ヘッド２０（液体噴射部２２）の断面図であり、第１実施形態の説明で参照した図４に対応する。図７から理解される通り、第２実施形態の基体４２の設置面４２０には、基体４２の周縁までＺ方向に直線状に延在する溝部（切欠）４２２がノズルＮ毎に形成される。他方、第１実施形態で例示した連通板４４の溝部７４は第２実施形態では形成されない。第２実施形態では、基体４２の設置面４２０に形成された溝部４２２の内周面と連通板４４の表面（基礎部７１の表面７１０）とで包囲された管状の空間が第２流路Ｑ2として機能する。第１実施形態と同様に、第２流路Ｑ2の一方の端部は第１流路Ｑ1に連通し、第２流路Ｑ2のうち第１流路Ｑ1とは反対側の端部はノズルＮとして機能する。
【００３７】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、Ｚ方向からみた液体噴射ヘッド２０の面積を抑制しながら、増粘の影響が圧力室６６内まで到達する可能性を低減することが可能である。また、第２実施形態では、第１流路Ｑ1とともに連通流路６８を構成する第２流路Ｑ2が、基体４２の設置面４２０に形成された溝部４２２で形成されるから、第２流路Ｑ2を簡便に形成できるという利点がある。
【００３８】
＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態における液体噴射ヘッド２０（液体噴射部２２）の断面図である。図８から理解される通り、基体４２のうち連通板４４の空間形成部７２に対向する位置には、設置面４２０と比較して窪んだ凹部４２４が形成される。凹部４２４は、Ｘ方向に沿って連続する窪み部分である。第３実施形態では、基体４２の凹部４２４と連通板４４の空間形成部７２との間隙の空間が液体貯留室６２として機能する。供給流路６４からノズルＮまでの流路の構成は第１実施形態と同様である。
【００３９】
第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、Ｚ方向からみた液体噴射ヘッド２０の面積を抑制しながら、増粘の影響が圧力室６６内まで到達する可能性を低減することが可能である。また、第３実施形態では、基体４２の凹部４２４と連通板４４の空間形成部７２との間隙の空間が液体貯留室６２として機能するから、基体４２に凹部４２４が形成されない構成（例えば第１実施形態や第２実施形態）と比較して液体貯留室６２に充分な容量を確保できるという利点がある。液体貯留室６２に所期の容量を確保するために必要な連通板４４の板厚が低減されるとも換言され得る。なお、図８の例示では、連通板４４の溝部７４で第２流路Ｑ2を形成したが、第２実施形態のように基体４２の溝部４２２で第２流路Ｑ2を形成した構成を第３実施形態に適用することも可能である。
【００４０】
＜第４実施形態＞
図９は、第４実施形態における液体噴射ヘッド２０（液体噴射部２２）の断面図である。前述の第３実施形態では、基体４２に形成された凹部４２４を液体貯留室６２の一部として利用することで、基体４２に凹部４２４を形成しない構成と比較して連通板４４の板厚を低減することが可能である。しかし、連通板４４が薄いほど、連通板４４の厚さ方向（Ｙ方向）に沿って形成される第１流路Ｑ1の流路長が短縮され、圧力室６６内に対する増粘の影響（ノズルＮの内側で増粘したインクが圧力室６６に到達する事態）を有効に防止するために必要な容量を連通流路６８に確保することが困難になる。
【００４１】
以上の事情を考慮して、第４実施形態では、図９に例示される通り、連通板４４の基礎部７１の表面７１０に形成された溝部７４と基体４２の設置面４２０に形成された溝部４２２との組合せで第２流路Ｑ2を構成する。すなわち、連通板４４の溝部７４の内周面と基体４２の溝部４２２の内周面とで包囲された管状の空間が第２流路Ｑ2として機能する。以上の構成によれば、連通板４４の溝部７４で第２流路Ｑ2を形成する第１実施形態や基体４２の溝部４２２で第２流路Ｑ2を形成する第２実施形態と比較して第２流路Ｑ2の断面積が増加するから、圧力室６６内に対する増粘の影響を低減するために必要な容量を連通流路６８に確保し易いという利点がある。
【００４２】
図９に例示される通り、第４実施形態では、基体４２および連通板４４におけるＺ方向の側面（印刷媒体２００との対向面）にノズルプレート４０が設置される。ノズルプレート４０は、基体４２や連通板４４と同様にＸ方向に長尺な平板状の部材であり、例えば接着剤を利用して基体４２および連通板４４に固定される。ノズルプレート４０には、Ｘ方向に配列する複数のノズルＮが形成される。図９から理解される通り、ノズルＮの断面積は第２流路Ｑ2の断面積を下回る。
【００４３】
図９から理解される通り、第２流路Ｑ2の一方の端部は第１流路Ｑ1に連通し、第１流路Ｑ1とは反対側の端部はノズルプレート４０の１個のノズルＮに連通する。すなわち、第４実施形態においても第１実施形態と同様に、Ｙ方向に沿う第１流路Ｑ1とＺ方向に沿う第２流路Ｑ2とを含む連通流路６８を介して圧力室６６とノズルＮとが連通する。以上に説明した通り、第１実施形態から第３実施形態では第２流路Ｑ2の端部がノズルＮを構成するのに対し、第４実施形態では第２流路Ｑ2とは別個にノズルＮが形成される。
【００４４】
第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、Ｚ方向からみた液体噴射ヘッド２０の面積を抑制しながら、増粘の影響が圧力室６６内まで到達する可能性を低減することが可能である。また、第４実施形態では、連通板４４の溝部７４と基体４２の溝部４２２とで第２流路Ｑ2が形成されるから、前述の通り、連通流路６８の容量を充分に確保し易いという利点がある。他方、各ノズルＮは第２流路Ｑ2とは別個にノズルプレート４０に形成されるから、第２流路Ｑ2の断面積を充分に確保した構成（第２流路Ｑ2の断面積が大きい構成）にも関わらず、ノズルＮの断面積を微細化することが可能である。
【００４５】
ところで、第４実施形態のように基体４２の側面と連通板４４の側面とにわたりノズルプレート４０を固定する構成では、ノズルプレート４０を密着させるために基体４２の側面と連通板４４の側面との段差を充分に低減する必要がある。すなわち、基体４２および連通板４４の製造や組立に高い精度が要求される。他方、第２流路Ｑ2の端部をノズルＮとして利用する第１実施形態から第３実施形態ではノズルプレート４０が不要であるから、第４実施形態と比較して構成が簡素化される（例えば部品点数が削減される）ほか、基体４２および連通板４４の製造や組立に必要な精度が、ノズルプレート４０を具備する構成（例えば第４実施形態）と比較して緩和されるという利点がある。
【００４６】
＜第５実施形態＞
図１０は、第５実施形態における液体噴射ヘッド２０（液体噴射部２２）の断面図である。図１０に例示される通り、前述の各形態における基体４２と連通板４４とが、第５実施形態では一体の連通板８０に置換される。ノズル列ＧAに対応する要素（圧力室形成基板５２，振動板５４，保護板５８）とノズル列ＧBに対応する要素とが連通板８０を挟んで対称に形成される。ただし、以下の説明では、前述の各形態と同様に、ノズル列ＧAに対応する要素のみに着目し、ノズル列ＧBに対応する要素の説明を便宜的に省略する。
【００４７】
図１１は、圧力室形成基板５２側（図１０の上方）からみた連通板８０の平面図である。図１０および図１１に例示される通り、連通板８０は、Ｘ方向に長尺な平板状の部材であり、基礎部８１と空間形成部８２と側壁部８３とを包含する。基礎部８１のうち圧力室形成基板５２側の表面（以下「基準面」という）８１０は、圧力室形成基板５２に形成された開口部５２２の内側で振動板５４に対向して圧力室６６の底面を構成する。空間形成部８２は、基礎部８１からみてＺ方向の負側に位置し、基礎部８１と比較して薄い板状の部分である。各側壁部８３は、空間形成部８２のうちＸ方向の両端部に形成されて基礎部８１に連続する。
【００４８】
以上の説明から理解される通り、基礎部８１の基準面８１０と空間形成部８２のうち基体４２側の表面８２２との段差に相当する凹部８５が、第５実施形態の連通板８０には形成される。第５実施形態では、連通板８０の空間形成部８２（凹部８５）と圧力室形成基板５２との間隙の空間が液体貯留室６２として機能する。図１０および図１１（特に拡大図）から理解される通り、液体貯留室６２は、複数の圧力室６６に並列に連通する。
【００４９】
連通板８０の基礎部８１の基準面８１０のうちノズルＮ側（液体貯留室６２とは反対側）の周縁には第１流路Ｑ1がノズルＮ毎に形成される。第５実施形態の第１流路Ｑ1は、基準面８１０からＹ方向に直線状に延在する切欠部である。図１０および図１１から理解される通り、第１流路Ｑ1は圧力室６６に連通する。
【００５０】
図１０に例示される通り、連通板８０の側面と保護板５８の側面とにわたるノズルプレート４０が設置される。ノズルプレート４０には、Ｘ方向に配列する複数のノズルＮが形成される。図１０から理解される通り、連通板８０に形成された第１流路Ｑ1はノズルプレート４０の１個のノズルＮに連通する。具体的には、Ｙ方向に延在する第１流路Ｑ1の両端間の途中の部分にノズルＮが連通する。以上の説明から理解される通り、第５実施形態では、圧力室６６とノズルＮとを連通する連通流路６８が第１流路Ｑ1で構成される。
【００５１】
以上に例示した第５実施形態では、圧力室形成基板５２に沿うＺ方向にインクが噴射され、かつ、圧力室６６とノズルＮとを連通する連通流路６８がＹ方向の第１流路Ｑ1を包含する。したがって、第１実施形態と同様に、Ｚ方向からみた液体噴射ヘッド２０の面積を抑制しながら、増粘の影響が圧力室６６内まで到達する可能性を低減することが可能である。また、第５実施形態では、圧力室６６の底面を構成する基準面８１０と、第１流路Ｑ1（連通流路６８）と、液体貯留室６２を形成する凹部８５（空間形成部８２）とが一体の連通板８０で構成されるから、基体４２と連通板４４とが別体である構成（第１実施形態から第４実施形態）と比較して液体噴射ヘッド２０の構成が簡素化される（例えば部品点数が削減される）という利点がある。また、基体４２と連通板４４との接合精度が問題とならないから、製造工程が簡素化されるという利点もある。
【００５２】
＜第６実施形態＞
図１２は、第６実施形態における液体噴射ヘッド２０（液体噴射部２２）の断面図である。第６実施形態の液体噴射ヘッド２０は、連通板８０に形成される連通流路６８を第５実施形態から変更した形態である。基準面８１０と連通流路６８と凹部８５（空間形成部８２）とが一体の連通板４４で形成される構成は第５実施形態と同様である。したがって、第５実施形態と同様に、基体４２と連通板４４とが別体である構成と比較して液体噴射ヘッド２０の構成が簡素化されるという利点がある。
【００５３】
第６実施形態では、連通板８０の基礎部８１の基準面８１０に第１流路Ｑ1と溝部８６とがノズルＮ毎に形成される。第１流路Ｑ1は、基礎部８１の基準面８１０からＹ方向に沿って直線状に延在する有底孔である。溝部８６は、基準面８１０に形成され、第１流路Ｑ1の圧力室６６側の端部から基準面８１０の周縁（液体貯留室６２とは反対側の周縁）までＺ方向に直線状に延在する。溝部８６の内周面と圧力室形成基板５２のうち連通板８０側の表面とで包囲された管状の空間が第２流路Ｑ2として機能する。第２流路Ｑ2の一方の端部は第１流路Ｑ1に連通し、第２流路Ｑ2の他方の端部がノズルＮとして機能する。したがって、第６実施形態ではノズルプレート４０は設置されない。
【００５４】
以上に説明した通り、第６実施形態では、Ｙ方向に沿う第１流路Ｑ1とＺ方向に沿う第２流路Ｑ2とを含む連通流路６８を介して圧力室６６とノズルＮとが連通する。したがって、第１実施形態と同様に、Ｚ方向からみた液体噴射ヘッド２０の面積を抑制しながら、増粘の影響が圧力室６６内まで到達する可能性を低減することが可能である。また、第６実施形態では、第２流路Ｑ2の端部がノズルＮとして機能するから、ノズルプレート４０が不要であるという利点もある。
【００５５】
＜変形例＞
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
【００５６】
（１）第１実施形態から第４実施形態では、基体４２の一方の設置面４２０側にノズル列ＧAを形成するとともに他方の設置面４２０側にノズル列ＧBを形成したが、基体４２の一方の設置面４２０側のみにノズル列を形成することも可能である。すなわち、第１実施形態から第４実施形態において基体４２の一方の設置面４２０側の要素（連通板４４，圧力室形成基板５２，振動板５４，保護板５８）は省略され得る。ただし、基体４２の双方の設置面４２０側にノズルＮを形成した構成によれば、多数のノズルＮを高密度に配置できるという利点がある。第５実施形態および第６実施形態においても同様に、連通板８０の一方の表面側の要素（圧力室形成基板５２，振動板５４，保護板５８）は省略され得る。
【００５７】
（２）前述の各形態では、印刷媒体２００の搬送方向Ａ1に直交する方向Ａ2に複数の液体噴射ヘッド２０を配列したラインヘッドをヘッドモジュール１６として例示したが、シリアルヘッドにも本発明を適用することが可能である。例えば図１３のヘッドモジュール１８は、前述の各形態に係る複数の液体噴射ヘッド２０をキャリッジに搭載したシリアルヘッドであり、印刷媒体２００の搬送方向Ａ1に直交する方向Ａ2に沿って往復しながら各ノズルＮからインクを噴射する。
【００５８】
（３）連通板４４に形成された溝部（７４，８６）で第２流路Ｑ2を形成する構成（図４，図８，図１２）や、基体４２に形成された溝部４２２で第２流路Ｑ2を形成する構成（図７）において、第２流路Ｑ2に連通する複数のノズルＮが形成されたノズルプレート４０を設置することも可能である。また、連通板４４の溝部７４と基体４２の溝部４２２とで第２流路Ｑ2を形成する図９の構成において、第２流路Ｑ2の端部をノズルＮとして利用する（したがってノズルプレート４０は省略される）ことも可能である。
【００５９】
（４）圧力室６６内の圧力を変化させる要素（圧力発生素子）は圧電素子５６に限定されない。例えば、静電アクチュエータ等の振動体を圧力発生素子として利用することも可能である。また、圧力発生素子は、圧力室６６に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、加熱により圧力室６６の内部に気泡を発生させて圧力室６６内の圧力を変化させる発熱素子（ヒーター）を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、圧力発生素子は、圧力室６６の内部の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方式（ピエゾ方式／サーマル方式）や具体的な構成の如何は不問である。
【００６０】
（５）以上の各形態で例示した印刷装置１００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、本発明の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。
【符号の説明】
【００６１】
１００……印刷装置（液体噴射装置）、２００……印刷媒体、３００……インクカートリッジ、１２……制御装置、１４……搬送機構、１６……ヘッドモジュール、２０……液体噴射ヘッド、２２……液体噴射部、２４……筐体、２６……配線基板、４０……ノズルプレート、４２……基体、４４……連通板、５２……圧力室形成基板、５２２……開口部、５４……振動板、５６……圧電素子、５８……保護板、６２……液体貯留室、６４……供給流路、６６……圧力室、６８……連通流路、７１，８１……基礎部、７２，８２……空間形成部、７３，８３……側壁部、Ｎ……ノズル、Ｑ1……第１流路、Ｑ2……第２流路。
【図１】
2015107576.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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