(57)【要約】  流体吐出装置が、基板を有するプリントヘッドを有している。前記基板は、幅方向と長さ方向とを有するノズルフェイスを有している。ノズルフェイスは、実質的にノズルフェイスの幅方向に従う列方向に配向された四つのノズル列のセットを備え、各列のノズルは列に沿った直線上に位置決めされている。隣接する４列のうちの隣接する２列の間の間隔は、隣接する４列のうちの別の隣接する２列の間の間隔と異なる。実施態様によっては、コントローラが、流体液滴のラインを媒体上に吐出するよう、ノズルからの流体液滴の吐出のタイミングを制御することができ、媒体はノズルフェイスに対して動くことができる。
2011520665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向と長さ方向とを有するノズルフェイス、
を備える流体吐出装置であって、
前記ノズルフェイスが、
実質的に前記ノズルフェイスの前記幅方向に従う列方向に配向された三つの隣接するノズル列のセット、を備え、
前記列方向が前記幅方向及び前記長さ方向の双方に対して斜交し、
各列の前記ノズルが、前記列に沿った直線上に位置決めされ、
前記隣接する３列のセットのうちの隣接する２列の間の間隔が、前記隣接する３列のセットのうちの別の隣接する２列の間の間隔と異なる、
装置。
【請求項２】
各列と隣接する次の列との間の間隔が、前記隣接する３列のセットの各列について異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
隣接する４列のセットにおける第１列と第２列との間の間隔が、前記隣接する４列のセットにおける第３列と第４列との間の間隔に等しく、前記隣接する４列のセットにおける第２列と第３列との間の間隔が、前記隣接する４列のセットにおける第４列と、隣接する次のセットであって、隣接する４列のセットにおける第１列との間の間隔に等しい、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ノズルフェイスと前記媒体とが媒体進行方向に相対的な移動を行う間、前記ノズルを通じた流体液滴の吐出のタイミングを制御するように構成されたコントローラ、
を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記列が、前記列方向に沿って四つのバンドに分割され、
媒体上に滴下される四つの直接隣接する液滴の行について、前記四つのバンドの各々から一つのノズルが、前記四つの直接隣接する液滴のうちの一つを滴下するように、前記コントローラが流体液滴の吐出のタイミングを制御し、
隣接する液滴間の距離が液滴ピッチであり、
前記四つのバンドが、前記ノズルフェイスの第１長縁に近接した第１バンドと、前記第１バンドに隣接した第２バンドと、前記第２バンドに隣接した第３のバンドと、前記第３バンドに隣接した第４バンドと、を含む、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ノズルフェイスの前記長さ方向に沿って順番に考えて、前記四つの直接隣接する液滴が、それぞれ、前記第１バンド、前記第２バンド、前記第４バンド、及び前記第３バンドのノズルによって滴下される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ノズルフェイスの前記長さ方向に沿って順番に考えて、前記四つの直接隣接する液滴が、それぞれ、前記第１バンド、前記第３バンド、前記第２バンド、及び前記第４バンドのノズルによって滴下される、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
各ノズルフェイスが６４列を含み、各列が３２本のノズルを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
各列における隣接するノズルが、前記幅方向に約１４液滴ピッチの距離だけ離されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記液滴ピッチが約１２００分の１インチである、請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
ノズルフェイスであって、前記ノズルフェイスの幅に従う幅方向と、前記ノズルフェイスの長さに従う長さ方向と、流体液滴を吐出するように構成された複数のノズルと、を有するノズルフェイス、
を備える、媒体上に流体液滴を滴下する装置であって、
前記ノズルが実質的に平行な列に配列され、
各列のノズルが、前記列に沿った直線上に位置決めされ、
前記列が、実質的にノズルフェイスの幅にわたって延在する列方向に配向され、
前記列方向が前記ノズルフェイスの幅に対して斜交し、
液滴ライン上に滴下される隣接する流体液滴が、異なる列のノズルによって滴下されるような列間隔パターンで、前記列が互いに離間され、
隣接する列の対における列間の長さ方向の間隔が、隣接する２列のあらゆる対について等しいわけではなく、
各列が隣接する列に対して前記ノズルフェイスの前記幅方向にずれている、
装置。
【請求項１２】
列が４列のセットずつにグループ化されるよう、前記列間隔パターンが５列目ごとに繰り返される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記列間隔パターンが、
第１の４列のセットの第１列と第２列との間の第１間隔と、
前記第１の４列のセットの第２列と第３列との間の第２間隔と、
前記第１の４列のセットの第３列と第４列との間の第３間隔と、
前記第１の４列のセットの第４列と、それに隣接する、第２の４列のセットの第１列との間の第４間隔と、
を含み、前記第１間隔と前記第４間隔とが実質的に等しい、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記列間隔パターンが、
第１の４列のセットの第１列と第２列との間の第１間隔と、
前記第１の４列のセットの第２列と第３列との間の第２間隔と、
前記第１の４列のセットの第３列と第４列との間の第３間隔と、
前記第１の４列のセットの第４列と、それに隣接する、第２の４列のセットの第１列との間の第４間隔と、
を含み、前記第２間隔と前記第３間隔とが実質的に等しい、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記列間隔パターンが、
第１の４列のセットの第１列と第２列との間の第１間隔と、
前記第１の４列のセットの第２列と第３列との間の第２間隔と、
前記第１の４列のセットの第３列と第４列との間の第３間隔と、
前記第１の４列のセットの第４列と、それに隣接する、第２の４列のセットの第１列との間の第４間隔と、
を含み、前記第１間隔、前記第２間隔、前記第３間隔、又は前記第４間隔のいずれも、別の前記第１間隔、前記第２間隔、前記第３間隔、又は前記第４間隔に等しくない、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記ノズルフェイスと媒体とが媒体進行方向に相対的な移動を行う間、前記ノズルが前記媒体上の液滴ライン上に流体の液滴を吐出するように、前記ノズルを通じた流体液滴の吐出のタイミングを制御するように構成されたコントローラ、
を更に備える、請求項１２に記載の装置であって、
前記液滴ラインの液滴間の間隔が、液滴ピッチに等しい、装置。
【請求項１７】
前記列が前記列方向に沿って四つのバンドに分割され、かつ媒体上に滴下される四つの直接隣接する液滴の行について、前記四つのバンドの各々からの一つのノズルが、前記四つの直接隣接する液滴のうちの一つを滴下するように、前記コントローラが流体液滴の吐出のタイミングを制御する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記列間隔パターンが、
第１の４列のセットの第１列と第２列との間の第１間隔と、
前記第１の４列のセットの第２列と第３列との間の第２間隔と、
前記第１の４列のセットの第３列と第４列との間の第３間隔と、
前記第１の４列のセットの第４列と、それに隣接する、第２の４列のセットの第１列との間の第４間隔と、
を備え、
４列のセットの各列が同数のノズルを備え、
ｘが各列のノズルの本数に前記液滴ピッチを乗じた値に等しく、前記第１間隔が約ｘ＋１であり、前記第２間隔が約ｘ＋２であり、前記第３間隔が約ｘ−１であり、かつ前記第４間隔が約ｘ−２である、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記ノズルフェイスが６４列を含み、各列が３２本のノズルを備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
各列のノズルが等間隔である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ノズルフェイスの前記長さに沿った各列が、前記ノズルフェイスの幅方向に、隣接する前の列に対して約１液滴ピッチの距離だけずれている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記ノズルが、前記幅方向に約１４液滴ピッチの距離で各列に沿って離間される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１間隔が約３３液滴ピッチであり、前記第２間隔が約３４液滴ピッチであり、前記第３間隔が約３１液滴ピッチであり、かつ前記第４間隔が約３０液滴ピッチである、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記液滴ピッチが約１２００分の１インチである、請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
長縁に従う長さ方向と、短縁に従う幅方向と、を有するプリント枠と、
前記プリント枠に固定されたプリントヘッドと、
前記プリントヘッドに固定されたノズル層であって、長さと幅とを有するノズルフェイス、を有するノズル層と、
実質的に前記ノズルフェイスの幅に従う列方向に、前記プリント枠の前記長さ方向及び前記幅方向の双方に対して斜角をなして配向された三つの隣接するノズル列であって、各列のノズルが各列に沿った直線上に配列され、前記隣接する３列のうちの隣接する２列の間の間隔が、前記隣接する３列のうちの別の隣接する２列の間の間隔と異なる、三つの隣接するノズル列と、
を備える、媒体上に流体液滴を滴下する装置。
【請求項２６】
各列と隣接する次の列との間の間隔が、前記４列のセットの各列について異なる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
４列のセットの第１列と第２列との間の間隔が、前記４列のセットの第３列と第４列との間の間隔に等しく、前記４列のセットの第２列と第３列との間の間隔が、前記４列のセットの第４列と隣接する次の４列のセットの第１列との間の間隔に等しい、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記プリント枠と前記媒体とが媒体進行方向に相対的な移動を行う間、前記ノズルを通じた流体液滴の吐出のタイミングを制御するように構成されたコントローラ、
を更に備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記列が前記列方向に沿って四つのバンドに分割され、
媒体上に滴下される四つの直接隣接する液滴の行について、前記四つのバンドの各々から一つのノズルが、前記四つの直接隣接する液滴のうちの一つを滴下するように、前記コントローラが流体液滴の吐出のタイミングを制御し、
隣接する液滴間の距離が液滴ピッチであり、
前記四つのバンドが、前記プリント枠の第１長縁に近接した第１バンドと、前記第１バンドに隣接した第２バンドと、前記第２バンドに隣接した第３バンドと、前記第３バンドに隣接し、かつ前記プリント枠の第２長縁に近接した第４バンドと、を備える、
請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ノズルフェイスの前記長さ方向に沿って順番に考えて、前記四つの直接隣接する液滴が、それぞれ、前記第１バンド、前記第２バンド、前記第４バンド、及び前記第３バンドのノズルによって滴下される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記ノズルフェイスの前記長さ方向に沿って順番に考えて、前記四つの直接隣接する液滴が、それぞれ、前記第１バンド、前記第３バンド、前記第２バンド、及び前記第４バンドのノズルによって滴下される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
長縁に従う長さ方向と、短縁に従う幅方向と、を有する枠と、
前記プリント枠に固定された第１プリントヘッド及び第２プリントヘッドであって、各々が、
前記プリントヘッドに固定されたノズル層であって、長さと幅とを有するノズルフェイス、を有するノズル層と、
実質的に前記ノズルフェイスの幅に従う列方向に、前記プリント枠の前記長さ方向及び前記幅方向の双方に対して斜角をなして配向された三つの隣接するノズル列と、
を備え、
各列のノズルが前記列に沿った直線上に配列され、
各列のノズルが、行方向であって、実質的に前記ノズルフェイスの長さに従う行方向の行の上に、かつ前記プリント枠の前記長さ方向及び前記幅方向の双方に対して斜角をなして配列される、
プリントヘッドと、
を備える、流体吐出装置であって、
前記第１プリントヘッド及び前記第２プリントヘッドが、実質的に前記長さ方向と平行なラインに沿って配列され、かつ前記長さ方向に重複しており、そのため重複部分の領域において前記長さ方向に沿った液滴ライン上に滴下される少なくとも一部の隣接する液滴が、異なるノズルフェイスのノズルによって滴下される、装置。
【請求項３３】
ノズルフェイスであって、前記ノズルフェイスの短縁に従う幅方向と、前記ノズルフェイスの長縁に従う長さ方向と、を有するノズルフェイスと、
流体液滴を吐出するように構成された複数のノズルであって、前記ノズルが実質的に平行な列に配列され、各列のノズルが、各列に沿った直線上に位置決めされ、前記列が、実質的に前記幅方向に沿って延在する列方向に配向され、前記列が、前記列方向に沿って少なくとも３本の連続するバンドに分割され、前記三つのバンドが、前記ノズルフェイスの前記長縁に近接した第１バンドと、前記第１バンドに隣接した第２バンドと、前記第２バンドに隣接した第３バンドと、を含む、複数のノズルと、
前記第１バンドにある第１ノズルであって、前記長さ方向で考えたとき、第１位置に第１液滴を滴下するように構成された第１ノズルと、
前記第２バンドにある第２ノズルであって、前記長さ方向で考えたとき、第２位置に第２液滴を滴下するように構成された第２ノズルと、
前記第３バンドにある第３ノズルであって、前記長さ方向で考えたとき、前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置に第３液滴を滴下するように構成された第３ノズルと、
を備える、流体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、流体液滴吐出に関する。ある種の流体液滴吐出デバイスの実施態様では、シリコン基板等の基板が、その中に形成された流体ポンプ室と下降部とノズルとを有している。プリント動作などにおいて、流体液滴がノズルから吐出され、媒体上に滴下されることができる。ノズルは下降部に流体接続され、下降部は流体ポンプ室に流体接続されている。流体ポンプ室は熱変換器又は圧電トランスデューサにより作動されることができ、作動されると、流体ポンプ室がノズルを通じた流体液滴の吐出を生じさせることができる。媒体は、流体液滴吐出デバイスに対して移動することができる。ノズルからの流体液滴の吐出は、媒体上の所望の場所に流体液滴を位置させるために、媒体の動くタイミングに合わせて調整することができる。このような流体液滴吐出デバイスは、通常、複数のノズル及び高密度のノズルを備える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
一態様において、流体を吐出するためのシステム、装置、及び方法は、幅方向と長さ方向とを有するノズルフェイスを有している。ノズルフェイスは、実質的にノズルフェイスの幅方向に従う列方向に配向された三つの隣接するノズル列のセットを有することができる。列方向は、幅方向及び長さ方向の双方に対して斜交していてもよい。各列のノズルは、列に沿った直線上に位置決めされることができる。隣接する３列のセットのうちの隣接する２列の間の間隔は、隣接する３列のセットのうちの別の隣接する２列の間の間隔と異なってもよい。
【０００３】
別の態様では、媒体上に流体液滴を滴下する装置が、ノズルフェイスであって、ノズルフェイスの幅に従う幅方向と、ノズルフェイスの長さに従う長さ方向と、流体液滴を吐出するように構成された複数のノズルと、を有するノズルフェイス、を有している。ノズルは、実質的に平行な列状に配列されることができ、各列のノズルは、列に沿った直線上に位置決めされることができる。列は、実質的にノズルフェイスの幅にわたって延在する列方向に配向することができる。列方向は、ノズルフェイスの幅に対して斜交していてもよい。列は、液滴ライン上に滴下される隣接する液滴が、異なる列のノズルによって滴下されるような列間隔パターンで、互いに対して離間されることができる。隣接する列の対における列間の長さ方向の間隔は、隣接する２列の対の全てについて等しくなくともよい。各列は、隣接する列に対してノズルフェイスの幅方向にずれていてもよい。
【０００４】
別の態様では、媒体上に流体液滴を滴下する装置が、長縁に従う長さ方向と短縁に従う幅方向とを有するプリント枠を有することができる。プリント枠にプリントヘッドを固定することができる。プリントヘッドにノズル層を固定することができる。ノズル層はノズルフェイスを有することができ、ノズルフェイスは、長さと幅とを有することができる。三つの隣接するノズル列を、実質的にノズルフェイスの幅に従う列方向に、プリント枠の長さ方向及び幅方向の双方に対して斜角をなして配向することができる。各列のノズルは、各列に沿った直線上に配列されることができる。隣接する３列のうちの隣接する２列の間の間隔は、隣接する３列のうちの別の隣接する２列の間の間隔と異なってもよい。
【０００５】
別の態様では、流体吐出装置が、長縁に従う長さ方向と短縁に従う幅方向とを有する枠を有することができる。プリント枠にプリントヘッドを固定することができる。プリントヘッドにノズル層を固定することができる。ノズル層はノズルフェイスを有することができ、ノズルフェイスは、長さと幅とを有することができる。三つの隣接するノズル列を、実質的にノズルフェイスの幅に従う列方向に、プリント枠の長さ方向及び幅方向の双方に対して斜角をなして配向することができる。各列のノズルは、列に沿った直線上に配列されることができる。各列のノズルは、行方向であって、実質的にノズルフェイスの長さに従う行方向の行の上に、プリント枠の長さ方向及び幅方向の双方に対して斜角をなして配列されることができる。
【０００６】
別の態様では、流体吐出装置が、ノズルフェイスであって、ノズルフェイスの短縁に従う幅方向とノズルフェイスの長縁に従う長さ方向とを有するノズルフェイス、を有することができる。複数のノズルを、流体液滴を吐出するように構成することができ、ノズルは実質的に平行な列状に配列されている。各列のノズルは、各列に沿った直線上に位置決めされることができる。列は、実質的に幅方向に沿って延在する列方向に配向することができる。列は、列方向に沿って少なくとも３本の連続するバンドに分割されることができる。三つのバンドは、ノズルフェイスの長縁に近接した第１バンドと、第１バンドに隣接した第２バンドと、第２バンドに隣接した第３バンドと、を含むことができる。第１バンド内に第１ノズルがあり、長さ方向で考えたとき、第１位置に第１液滴を滴下するように構成されることができる。第２バンド内に第２ノズルがあり、長さ方向で考えたとき、第２位置に第２液滴を滴下するように構成されることができる。第３バンド内に第３ノズルがあり、長さ方向で考えたとき、第１位置と第２位置との間の第３位置に第３液滴を滴下するように構成されることができる。
【０００７】
実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を有することができる。各列と隣接する次の列との間の間隔は、隣接する３列のセット内の各列について異なってもよい。実施態様によっては、隣接する４列のセットにおける第１列と第２列との間の間隔が、隣接する４列のセットにおける第３列と第４列との間の間隔に等しくてもよく、隣接する４列のセットにおける第２列と第３列との間の間隔が、隣接する４列のセットにおける第４列と、隣接する次のセットであって、隣接する４列のセット、における第１列との間の間隔に等しくてもよい。
【０００８】
装置は、ノズルフェイスと媒体とが媒体進行方向に相対的な移動を行う間、ノズルを通じた流体液滴の吐出のタイミングを制御するように構成されたコントローラを更に有することができる。列は、列方向に沿って四つのバンドに分割することができる。コントローラは、媒体上に滴下される四つの直接隣接する液滴の行について、四つのバンドの各々から一つのノズルが、四つの直接隣接する液滴のうちの一つを滴下するように、流体液滴の吐出のタイミングを制御することができる。隣接する液滴間の距離が、液滴ピッチであってもよい。四つのバンドは、ノズルフェイスの第１長縁に近接した第１バンドと、第１バンドに隣接した第２バンドと、第２バンドに隣接した第３バンドと、第３バンドに隣接した第４バンドと、を含むことができる。ノズルフェイスの長さ方向に沿って順番に考えて、四つの直接隣接する液滴は、それぞれ、第１バンド、第２バンド、第４バンド、及び第３バンドのノズルによって滴下されることができる。或いは、ノズルフェイスの長さ方向に沿って順番に考えて、四つの直接隣接する液滴は、それぞれ、第１バンド、第３バンド、第２バンド、及び第４バンドのノズルによって滴下されることができる。実施態様によっては、各ノズルフェイスは６４列を含むことができ、各列が３２本のノズルを含むことができる。また、実施態様によっては、各列における隣接するノズルは、幅方向に約１４液滴ピッチの距離だけ離されていてもよい。実施態様によっては、液滴ピッチは約１２００分の１インチであってもよい。
【０００９】
列が４列のセットずつにグループ化されるよう、列間隔パターンを５列目ごとに繰り返すことができる。列間隔パターンは、第１の４列のセットの第１列と第２列との間の第１間隔と、第１の４列のセットの第２列と第３列との間の第２間隔と、第１の４列のセットの第３列と第４列との間の第３間隔と、第１の４列のセットの第４列と、それに隣接する、第２の４列のセットの第１列との間の第４間隔と、を含むことができる。実施態様によっては、第１間隔と第４間隔とは実質的に等しくてもよく、第２間隔と第３間隔とは実質的に等しくてもよい。他の実施態様によっては、第１間隔、第２間隔、第３間隔、又は第４間隔のうちのいずれも、第１間隔、第２間隔、第３間隔、又は第４間隔のうちの別の間隔と等しくない。実施態様によっては、４列のセットの各列は、同数のノズルを含むことができる。各列のノズルの本数に液滴ピッチを乗じた値をｘとすることができ、第１間隔は約ｘ＋１であってもよく、第２間隔は約ｘ＋２であってもよく、第３間隔は約ｘ−１であってもよく、及び第４間隔は約ｘ−２であってもよい。各列のノズルは等間隔であってもよい。ノズルフェイスの長さに沿った各列は、ノズルフェイスの幅方向に、隣接する前の列に対して約１液滴ピッチの距離だけずれていてもよい。実施態様によっては、第１間隔は約３３液滴ピッチであってもよく、第２間隔は約３４液滴ピッチであってもよく、第３間隔は約３１液滴ピッチであってもよく、及び第４間隔は約３０液滴ピッチであってもよい。
【００１０】
各列と隣接する次の列との間の間隔は、隣接する４列のセット内の各列について異なってもよい。装置は、プリント枠と媒体とが媒体進行方向に相対的な移動を行う間、ノズルを通じた流体液滴の吐出のタイミングを制御するように構成されたコントローラを備えることができる。
【００１１】
実施形態によっては、装置は、以下の利点のうちの一つ又は複数を有することができる。ノズルの列間の間隔が不均等なノズルレイアウトは、列内の全てのノズルが、列にそってスタッガード状に位置決めされるのではなく、列に沿った直線上に位置決めされるように構成されることができる。このようにノズルを直線上に配列することにより、ノズルに流体を供給するために直線状の通路を使用することが可能となり、それにより列の幅を低減し、製造を単純化することができる。各列は、バンドに分けることができる。バンドの使用によってもまた、媒体進行方向における、媒体上に隣接する液滴を滴下するノズル間の距離を低減することができる。このように距離を低減すると、ストリークス等の異常を引き起こす、流体液滴の滴下誤差を低減することができる。誤差は、ウェブウィーブ等、プリント動作中に媒体が横方向に動くことにより生じ得る。
【００１２】
一つ又は複数の実施態様の詳細を、添付図面及び以下の説明において示す。他の特徴、目的及び利点は、説明、図面及び特許請求の範囲から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】例示的な流体吐出構造の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの構造の一部の底面平面図である。
【図１Ｃ】例示的な流体吐出装置の斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｃの装置の一部の底面平面図である。
【図２Ａ】ノズルレイアウトの概要図である。
【図２Ｂ】ノズルレイアウトの概要図である。
【図３】例示的なノズルレイアウトの一部の概要図である。
【図４】例示的なノズルレイアウトの一部の概要図である。
【図５】例示的なノズルレイアウトの一部の概要図である。
【図６Ａ】例示的な基板の一部の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの線Ｂ−Ｂに沿った概要断面図である。
【図７】例示的な基板の流路レイアウトの一部の概要上面図である。
【００１４】
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】
【００１５】
流体液滴吐出は、プリント枠に取り付けられたプリントヘッドにより実行することができる。プリントヘッドは、基板、例えばシリコン基板を有している。基板は、流路体とノズル層と膜とを有している。流路体は、その中に形成された一つ又は複数の流体流路を備え、各流路は、流体ポンプ室と下降部とノズルとを有することができる。ノズル層は、流路体と反対側のノズル層の表面にノズルフェイスを有する。ノズルは、あるノズルレイアウトでノズルフェイスに配列され、紙のシート等の媒体上に流体の液滴を滴下するように構成される。媒体は、プリント動作中等に、プリントヘッドに対して移動することができる。
【００１６】
ノズルレイアウトはノズルの列を備え、ノズルは、それらの列において直線上に配列されることができる。実施態様によっては、列内の全てのノズルを、列に沿った直線上に配列することができる。媒体上の液滴の行内の隣接する液滴は、同じ列又は異なる列のノズルによって滴下されることができる。実施態様によっては、ノズルフェイスが複数のノズルバンドを含むように、各列をバンドに分割することができる。例えば、ノズルフェイスが四つのノズルバンドを有する場合、媒体上の四つの隣接する液滴の行において、各液滴を異なるバンドからのノズルによって滴下することができる。バンドは、ノズルの行により定義することができる。ノズルレイアウト又は他の目的に役立つよう、列間の間隔は等しくなくてもよい。流体は、例えば、化学物質、生物学的物質、又はインクであってもよい。
【００１７】
図１Ａは、流体液滴を吐出するプリントヘッド１００の実施態様を示す。プリントヘッド１００はケーシング１１０を有している。ケーシング１１０に取付アセンブリ１２０が取り付けられ、これは取付部品１２２を有している。プリントヘッド１００はまた、ケーシング１１０の底面に取り付けられる基板１３０も有している。基板１３０は、シリコン、例えば単結晶シリコンから構成されることができる。基板は、内部に微細加工された流体路が形成された流路体６０５（図６Ｂ参照）を有することができる。供給管１５０及び回収管１６０が、プリントヘッド１００を、それぞれ供給タンク（図示せず）及び回収タンク（図示せず）に流体接続するように構成されることができる。以下で考察するとおり、プリントヘッド１００の長さ及び幅は、それぞれ実質的にｘ方向及びｙ方向に沿って配向される。
【００１８】
図１Ｂは、基板１３０の底面を示す。基板１３０はノズル層１３２を備え、ノズル層１３２はノズルフェイス１３５を有する。ノズルフェイス１３５は、ノズル１８０の複数の列１７０を備える。図１Ｂでは、説明のため、ノズルフェイス１３５上のノズル１８０の数は減らしてあり、ノズルは拡大して示している。ノズルフェイス１３５は四辺形の形状を有する。ノズルフェイス１３５は、ｘ方向に対して角度γをなすｖ方向に配向された長縁を有する。ノズルフェイス１３５は、ｙ方向に対して角度αをなすｗ方向に配向された短縁を有する。列１７０はｗ方向に延在する。別の実施態様では、ｗ方向は、基板１３０の幅、ｙ方向、又は双方に対して他のいくらかの斜角をなしてもよい。ノズルフェイス１３５は、別個のノズル層１３２の表面として形成されることができる。或いは、ノズルフェイス１３５とノズル層１３２とは、基板１３０の単一部品として形成されてもよい。基板１３０はまた、膜６７５も備えることができる（図６Ｂ参照）。膜６７５は、ノズル層６３２と反対側の流路体６０５の表面に形成されることができる（図６Ｂ参照）。
【００１９】
図１Ｃは、複数のプリントヘッド１００がプリント枠１９０に取り付けられて流体吐出システム１０２を形成している実施態様を示す。以下で更に詳細に考察するように、流体吐出システム１０２にコントローラ１０４を電気的に接続して流体液滴吐出を制御することができる。プリント枠１９０の長縁はプリント枠１９０の長さ方向に対応し、ｘ方向に配向される。プリント枠１９０の短縁は、ｘ方向と垂直なｙ方向に配向され、プリント枠１９０の幅方向に対応する。図１Ｃに示す媒体はシート１４０であり、シート１４０は、例えば紙又は他の何らかのプリントに好適な材料から構成されることができる。シート１４０をプリント枠１９０の下に位置決めすることができ、ノズル１８０から吐出される流体液滴を媒体上に滴下させることができる。プリント動作中、媒体とプリント枠１９０とは、互いに対してｙ方向に移動することができる。この相対的な動きは、シート１４０と接触しているローラ１４５によって生じさせることができる。別の実施態様では、シート１４０の移動は、より少ない、若しくはより多いローラ１４５によるか、空気圧によるか、シート１４０の運動量によるか、又は他の何らかの好適な機構によって生じさせることができる。実施態様によっては、プリント枠１９０はシート１４０の全幅（ｘ方向）に及ぶことができる。
【００２０】
図１Ｄは、基板１３０の底面を含む、図１Ｃの複数のプリントヘッド１００の底面平面図を示し、説明のためプリント枠１９０は省いて示している。プリントヘッド１００は、実質的にｘ方向と平行な線Ｌに沿って配列される。プリントヘッド１００のピッチ（即ちプリントヘッド１００の間隔）は、各プリントヘッドのノズル１８０の数を、隣接するノズル１８０間のｘ方向における平均距離で除した値に等しい。プリントヘッドは、図１Ｄでは説明のため誇張されている、プリントヘッド間隙Ｍだけ離されることができる。間隙Ｍは、例えば、約５．０μｍ〜約２００μｍ、例えば約５０μｍであってもよい。プリントヘッド間隙Ｍは、プリントヘッドの対ごとに異なってもよい。この実施態様では、ｗ方向は、プリント枠の幅に対して斜角をなしている。
【００２１】
この実施態様では、プリントヘッド１００の短縁がｗ方向に配向されているため、基板１３０はｘ方向に重複部分Ａを有する。この重複部分Ａにより、ｘ方向に沿って基板１３０間で連続した流体液滴の滴下を可能とすることができる。連続した流体液滴の滴下を実現するために必要な重複部分Ａのサイズは、例えば、基板１３０の短縁とノズル１８０の列１７０との間の製造可能な最小距離に依存することができる。重複部分Ａはまた、一部には角度αによっても決定されることができる。この実施態様においてプリントヘッド１００及び基板１３０の長縁をｖ方向に構成することにより、重複部分Ａを実現するためにプリントヘッド１００の複数の行をオフセットした構成又はスタッガード状の構成にする必要性をなくし、又は低くすることができる。重複部分Ａにおいては、媒体上の隣接する液滴は、異なるノズルフェイス１３５にあるノズル１８０によって滴下され得る。
【００２２】
図１Ｄはまた、最も右にあるプリントヘッド１００の縁部Ｅも示す。ノズル１８０は、ｙ方向に対して角度をなす列１７０に配列されるため、縁部Ｅではノズル１８０の完全な重複がないこともある。したがって、縁部Ｅでは完全な液滴の解像度が実現されないこともある。したがって、実施態様によっては、縁部Ｅにあるノズル１８０は用いられなくともよい。
【００２３】
図２Ａは、先行技術のノズルレイアウト２００の概要図であり、ノズル１８０が第１列２２０と第２列２４０とに配列されている。列２２０、２４０は互いに平行である。ノズル１８０はまた、行２１０等の行方向にも配列されている。行２１０にある全てのノズル１８０を、ライン２１２に沿って位置決めすることができる。行２６０は、ノズルレイアウト２００の下に位置決めされた媒体上に滴下される液滴２６５の行２６０の一部を表す。この実施態様では、媒体はノズルレイアウト２００に対してｙ方向に進む。ｙ方向は、媒体進行方向とも称することができる。列２２０、２４０は、第２列２４０の最も左にあるノズル２４２が、第１列２２０の最も右にあるノズル２２８の右側に距離Ｄ（ｘ方向）のところに位置決めされるように、ｘ方向に並列に構成される。行２６０の液滴２６５は距離Ｄだけ離間され、これは液滴間隔又は液滴ピッチと称することができる。ノズル１８０の一部は互いにｙ方向にずれているが、媒体がプリントヘッド１００に対してｙ方向に進むとき、ノズル１８０がｙ方向の共通の位置に液滴を滴下するように、ノズル１８０の吐出のタイミングを制御することができる。同様の方法で液滴２６５の複数の行２６０を媒体上に滴下することができる。
【００２４】
隣接する基板１３０が重複することのできる縁（図１Ｄに示すとおり）を除き、行２６０の液滴２６５は、距離Ｄだけ均等に離間されることができる。したがって、基板１３０それ自体のｘ方向は、ノズルをその軸に投影したとき、ノズルが均等に離間される（縁を除く）軸として定義することもできる。
【００２５】
このタイミングは、各ノズル１８０からの流体液滴吐出のタイミングを制御するように構成されたコントローラ１０４（図１Ｃ）によって制御されることができる。この実施態様では、各ノズル１８０は、ノズル１８０と流体連通している流体ポンプ室６４０（図６Ｂ参照）と圧力連通した、独立して作動可能なトランスデューサ６８０（図６Ｂ参照）によって駆動されることができる。トランスデューサ６８０の作動により、ドロップ・オン・デマンドでの吐出をもたらすように流体液滴を吐出することができる。各トランスデューサ６８０は、回路（図示せず）によってコントローラ１０４に接続されることができる。流体液滴吐出のタイミングは、媒体上に一行２６０又は複数行２６０の液滴２６５を滴下するように制御されることができる。媒体がノズル１８０に対してｙ方向に移動するに従い、各ノズル１８０からの吐出のタイミングが、隣接する行又は列にある他のノズル１８０に対して遅延又は先行することがある。この遅延又は先行は、ｙ方向におけるノズル１８０の位置の差によって説明することができる。例えば、媒体が速度ｒｓで進行し、ｙ方向におけるノズル１８２と１８４との間の距離がｙｓである場合、媒体は、距離ｙｓを速度ｒｓで除した値に等しい時間ｔで距離ｙｓを進む。コントローラ１０４は、必要に応じて、ノズル１８２、１８４が液滴２６５をｙ方向において同じ位置に滴下するように、ノズル１８２、１８４の一方又は双方からの流体液滴吐出のタイミングを、合計で時間ｔとなる時間量だけ遅延又は先行させるように構成されることができる。コントローラ１０４は、必要に応じて、ノズルレイアウト２００のノズル１８０の一部又は全てについて、同様の遅延又は先行を生じさせるように構成されることができる。更に、コントローラ１０４は、媒体がノズルレイアウト２００に対して進行するに従い、液滴２６５の複数の行２６０についてこのような遅延及び先行を生じさせることができる。
【００２６】
図２Ａは、「単一のバンドを有する」ノズルレイアウト２００の図である。左から右に考えるとき、行２６０における隣接する液滴は、第１列２２０の終わりに達するまで第１列２２０のノズル１８０によって滴下される。次に、行２６０における後続の液滴も、同様に第２列２４０の終わりに達するまで第２列２４０のノズル１８０によって滴下される。
【００２７】
図２Ｂは、ノズルレイアウト２５０の概要図である。ノズル１８０は、ノズルフェイス１３５上において、列２２４等の列に配列されている。列のうち最も下にあるノズル１８０が第１行２８１を形成する。列の各々における続くノズル１８０が、第２行２８２、第３行２８３、第４行２８４、第５行２８５、第６行２８６、第７行２８７、及び第８行２８８を形成する。実施態様によっては、行のノズル１８０は、直線に沿って、例えば直線上に位置決めされる。例えば、行２８１の全てのノズルを直線２９１上に位置決めすることができる。他の実施態様では、ノズル１８０は直線に沿って千鳥配列状であってもよく、又は他の何らかの構成で配列されてもよい。同様に、列のノズル１８０も、直線に沿って、例えば直線上に位置決めされることができる。例えば、列２２４の全てのノズルを直線２２５上に位置決めすることができる。説明のため、各列が８本のノズル１８０を有する１６本の列１７０のノズルレイアウト２５０を示す。６４本の列１７０等、異なる数の列１７０を用いてもよい。実施態様によっては、各列１７０が３２本のノズル１８０を有することができる。
【００２８】
行の集まりがバンドを形成することができ、図２Ｂは、四つのバンド２０１、２０２、２０３、２０４を含む実施態様を示す。第１行２８１と第２行２８２とが第１バンド２０１にあり、第３行２８３と第４行２８４とが第２バンド２０２にあり、第５行２８５と第６行２８６とが第３バンド２０３にあり、及び第７行２８７と第８行２８８とが第４バンド２０４にある。他の実施態様では、バンド２０１、２０２、２０３、２０４は、より多い、又はより少ない行を含むことができる。例えば、３２行を有する実施態様では、四つのバンド２０１、２０２、２０３、２０４の各々が８行を含むことができる。バンド２０１、２０２、２０３、２０４は連続していてもよい。
【００２９】
図３は、ノズルレイアウト３００の実施態様の一部の概要図である。この実施態様は、第１バンド３０１と第２バンド３０２と第３バンド３０３と第４バンド３０４とを含む。ノズル１８０は、第１列３１０、第２列３２０、第３列３３０、及び第４列３４０に配列されている。列３１０、３２０、３３０、３４０は、ｗ方向に配向されている。実施態様によっては、列３１０、３２０、３３０、３４０はノズルフェイス１３５の縁と平行である。実施態様によっては、行がノズルフェイス１３５の縁と平行である。図３は、図１Ｂと図３とのｗ方向における差に示されるとおり、説明のためｘ方向に拡大している。即ち、図３はｘ方向に沿って拡がっているため異なるように見えるが、角度αは図１Ｂと図３とで同じ角度に相当する。また、図１Ｂに表される下から上に見た図に対し、図３は上から下に見た図を表すため、ｗ方向は「鏡映されている」ように見える。第１列の一部３１１が第１バンド３０１にある。同様に、第２列の一部３２１が第２バンド３０２にあり、第３列の一部３３１が第３バンド３０３にあり、及び第４列の一部３４１が第４バンド３０４にある。
【００３０】
この実施態様では、各列の一部３１１、３２１、３３１、３４１のノズル１８０は、ｘ方向に同じ位置を有する二つのノズル１８０がないようにずれている。図３は、ノズルフェイス１３５（図１Ｂ）上のノズルレイアウト３００の一部のみを示し、各列３１０、３２０、３３０、３４０は、ノズルレイアウト３００のうち図３に示されない部分にある各バンド３０１、３０２、３０３、３０４の列の一部を有することができる。例えば、列３１０が、バンド３０１、３０２、３０３、３０４の各々に一つずつ、四つの列の一部を有することができる。ノズル１８０は互いにｙ方向にずれているが、図２Ａを参照して上記で考察したように、シート１４０（図１Ｃ）がプリントヘッド１００に対してｙ方向に進行するに従い、ノズル１８０がｙ方向の共通の位置に液滴を滴下するように、ノズル１８０の吐出のタイミングを制御することができる。
【００３１】
図３は、ノズル１８０間の矢印として示されるバンドパターン３７５を示す。媒体上に行２６０として滴下される四つの隣接する液滴３６２の第１セットにおいて、第１液滴３１４が、ｘ方向に関して最も左の位置にある。第２液滴３２４が、第１液滴３１１に隣接してその右側にある。同様に、第３液滴３３４が第２液滴３２４に隣接してその右側にあり、第４液滴３４４が第３液滴３３４に隣接してその右側にある。第１液滴３１４は、第１バンド３０１に位置する第１列の一部３１１のノズル３１２によって滴下される。第２液滴３２４は、第３バンド３０３に位置する第３列の一部３３１のノズル３３２によって滴下される。第３液滴３３４は、第２バンド３０２に位置する第２列の一部３２１のノズル３２２によって滴下される。第４液滴３４４は、第４バンド３０４に位置する第４列の一部３４１のノズル３４２によって滴下される。この実施態様は、「１−３−２−４」バンドパターン３７５と称することができる。バンドパターン３７５は、後続の四つの液滴のセットの各々について繰り返される。即ち、四つの液滴の第２セット３６４の第１液滴３１８は、第１バンド３０１に位置する第２ノズル３１６によって滴下され、第２ノズル３１６は第１ノズル３１２と同じ列３１０にあって、かつ第１ノズル３１２に隣接している。１−３−２−４バンドパターンは、可能なバンドパターン３７５の一つに過ぎない。別のバンドパターン３７５としては、１−２−４−３、１−４−２−３、及び１−３−４−２を挙げることができる。実施態様によっては、ノズルレイアウト３００は二つ以上のバンドパターン３７５を用いることができる。更に、実施態様によっては、ノズルレイアウトは、四つより多い、又は少ないバンド、例えば、二つのバンド、８つのバンド、又は任意の整数のバンドに分割されることができる。コントローラ１０４（図１Ｃ）を、図２Ａを参照して考察したとおり構成して、行２６０に液滴２６５を滴下する流体液滴吐出のタイミングを制御することができる。
【００３２】
実施態様によっては、バンドパターン３７５は、重複した配列の列によって可能にすることができる。重複した配列の列により、図２Ａに示す配列等の重複していない配列より小さい液滴ピッチＤを可能とすることができる。これは、製造上の考慮事項によって列間又は列内のノズル間の実現可能な最小間隔が制限され得ることが理由であり得る。重複した配列の列により、列間の所与の実現可能な最小間隔について、より小さい液滴ピッチＤを可能とすることができる。プリントヘッド１００が二つ以上の行２６０に液滴を滴下する実施態様では、重複した配列の列により、より高い液滴密度が可能となる。実施態様によっては、液滴ピッチＤは１２００分の１インチであってもよく、１インチ当たり１２００個の液滴（１２００ｄｐｉ）の解像度を実現することができる。
【００３３】
更に、バンドパターン３７５を用いると、ストリークス等の、液滴の滴下誤差の発生及び／又は程度を低減することができる。ストリークスは、流体液滴を吐出及び滴下する装置における多くの不完全性のいずれによっても生じ得る。例えば、「ウェブウィーブ」と称することのできるシート１４０（図１Ｃ）のｘ方向の動きにより、ｙ方向に異なる位置にあるノズル１８０に対してシート１４０のｘ方向の位置が変わり得るため、結果として滴下誤差が生じ得る。この位置変化により、特に、隣接する流体液滴（例えば第１液滴３１４及び第２液滴３２４）がｙ方向に異なる位置にあるノズル１８０から滴下される場合には、ｘ方向における液滴の滴下誤差が生じ得る。したがって、液滴２６５を液滴ライン２６０に滴下するノズル１８０が互いにｙ方向に異なる位置にあるノズルレイアウトではいずれも、ウェブウィーブにより流体液滴の誤滴下が生じ得る。例えば、液滴２６５が、互いに隣接するのではなく、互いに重なって滴下され、結果としてｙ方向のラインに沿って流体液滴のないところが生じ、それが「ストリークス」として現れ得る。概して、隣接する液滴２６５を滴下するノズル１８０の間のｙ方向における距離が大きくなるほど、ウェブウィーブ又は装置における他の不完全性によって生じる液滴の滴下誤差の程度は大きくなる。
【００３４】
したがって、シート１４０上に隣接する液滴を滴下するノズル１８０の間のｙ方向における距離は、最小限に抑えることが望ましく、それに従いバンドパターン３７５のバンドの数を選択することができる。バンドの数の選択においては、列１７０間の平均間隔、各列１７０におけるノズル１８０間の間隔、ノズルフェイス１３５上の列１７０の数、液滴ピッチＤ、及び他の要因等、様々な要因を考慮することができる。任意の整数のバンドを用いることができる。図３に関して説明した実施態様では、四つのバンドを有するノズルレイアウト３００によりストリークスの程度を低減することができる。更に、可能なバンドパターン３７５の中から、四つのバンドを有する実施態様についての１−２−４−３及び１−３−４−２のバンドパターン３７５等、所与の数のバンドについてストリークス又は他の誤差の程度を最小限に抑えるようにバンドパターンを選択することができる。このようなバンドパターンは、媒体上に隣接する液滴を滴下するノズル１８０の間のｙ方向における距離を低減することにより、誤差の程度を低減することができる。
【００３５】
図４は、ノズルレイアウト４００の実施態様の一部の概要図である。説明のため、この図は一定の尺度では描いていない。この実施態様では、ノズルレイアウト４００は、各列に３２本のノズル１８０を有する６４列を含むが、図４にはノズルレイアウト４００の一部しか示していない。図４は、６列、即ち、第１列４１０、第２列４２０、第３列４３０、第４列４４０、第５列４５０、及び第６列４６０を示す。各列の最も下にあるノズル１８０が第１行４１５に対応し、最も下にあるノズル１８０の各々はまた、各列４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０の第１ノズル４１２、４２２、４３２、４４２、４５２、４６２とも称することができる。各列においてｗ方向に隣接する次のノズル１８０が、第２行４２５、第３行４３５等、この実施態様では第３２行である最後の行４９５までに対応する。第１列４１０の第１ノズル４１２と第２ノズル４１６とは、ｘ方向及びｙ方向にそれぞれノズルｘピッチｒｘ及びノズルｙピッチｒｙだけ離れている。この例示では、説明のため、列４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０は、ノズルｘピッチｒｘ及びノズルｙピッチｒｙに関して適切なスケールと比べて互いに近接して示している。
【００３６】
この実施態様では、全てのノズル１８０が、各列４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０に対応する直線４１１、４２１、４３１、４４１、４５１、４６１に沿って、例えばその上に位置決めされる。第２列４２０の第１ノズル４２２は第１列４１０の第１ノズル４１２に対してｙ方向にオフセット量ｎだけずれている。オフセット量ｎは、実施態様によっては、液滴ピッチＤに等しくてもよい。同様に、第３列４３０の第１ノズル４３２は、第２列４２０の第１ノズル４２２に対してｙ方向に距離ｎだけずれており、以降、第４列４４０、第５列４５０、第６列４６０、及びこのノズルレイアウト４００の残りの列についても同様にずれている。この実施態様では、ノズルｘピッチｒｘはオフセット量ｎの約４倍であってもよく、ｒｙはオフセット量ｎの約１４倍であってもよい。
【００３７】
実施態様によっては、列４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０は等間隔ではない。第１間隔Ｓ１は第１列４１０と第２列４２０との間である。同様に、第２間隔Ｓ２、第３間隔Ｓ３、及び第４間隔Ｓ４は、それぞれ、第２列４２０と第３列４３０との間、第３列４３０と第４列４４０との間、及び第４列４４０と第５列４５０との間である。即ち、間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、４列のセットＣの中のある列と隣接する次の列との間で計測される。隣接する次の列は、４列のセットＣ内の各列の右側等、４列のセットＣ内の各列に対して同じ方向で考える。間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は列間隔パターンＳを形成し、これが５列目ごとに繰り返される。即ち、ノズルレイアウト４００が隣接する４列のセットＣに分割される場合、間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、図４に示す４列のセットＣの右側に隣接する次の４列のセットＣ等、隣接する４列のセットＣの各々について同じである。例えば、第５列４５０と第６列４６０との間の間隔は第１間隔Ｓ１に等しい。第６列と第７列（図示せず）との間の間隔は第２間隔Ｓ２に等しく、以降、第５列〜第８列（図示せず）を含む隣接する４列のセットＣについて同様である。間隔パターンＳは更に繰り返され、例えば、第９列（図示せず）と第１０列（図示せず）との間の間隔は第１間隔Ｓ１に等しい。この実施態様では第６４列であるノズルレイアウト４００の最後の列（図示せず）まで、隣接する４列のセットＣについて間隔パターンＳが繰り返される。
【００３８】
この実施態様では、間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のいずれも、他の間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と等しくない。実施態様によっては、間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、ノズルレイアウト４００における行数ｒと液滴ピッチＤとで表すとき、それぞれ、（ｒ＋１）Ｄ、（ｒ＋２）Ｄ、（ｒ−１）Ｄ、及び（ｒ−２）Ｄであってもよい。図４に示す実施態様では、間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、それぞれ、３３Ｄ、３４Ｄ、３１Ｄ、及び３０Ｄであってもよい。列間隔が不均等であることにより、各列４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０のノズル１８０を、スタッガード状ではなく、直線４１１、４２１、４３１、４４１、４５１、４６１の上に位置決めすることが可能となる。実施態様によっては、オフセット量ｎ及び液滴ピッチＤの一方又は双方が、約１２００分の１インチであってもよい。
【００３９】
別の実施態様によっては、間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の一部が互いに等しくてもよい。実施態様によっては、第１間隔Ｓ１が第３間隔Ｓ３に等しくてもよく、第２間隔Ｓ２が第４間隔Ｓ４に等しくてもよい。例えば、液滴ピッチＤについて、第１間隔Ｓ１及び第３間隔Ｓ３が３０Ｄであってもよく、第２間隔Ｓ２及び第４間隔Ｓ４が３４Ｄであってもよい。このような別の実施態様によっては、上記の列間のオフセット量ｎは、ある列対内の隣接する列についてゼロで、かつ隣接する列対についてゼロでなくともよい。例えば、オフセット量ｎは、液滴ピッチＤ二つ分に等しくてもよい。即ち、第２の列対が、第１の列対に対してｙ方向に距離２Ｄだけずれていてもよく、後続の各列対が、同じ方向に距離２Ｄだけずれていてもよい。
【００４０】
図５は、ノズルレイアウト５００の一部の概要図である。この概要図は、図１Ｂと比較して、ｗ方向とｙ方向との間の広がった角度αに示されるとおり、説明のためｘ方向に沿って拡大している。ノズル１８０にはｘ方向の位置に従い番号が付されている。即ち、最も左にあるノズル１８０に番号「１」が付され、隣接する次のノズル１８０に番号「２」が付され、以下同様に番号が付されている。ノズルレイアウト５００は、第１バンド５０１、第２バンド５０２、第３バンド５０３、及び第４バンド５０４を有する。バンド５０１、５０２、５０３、５０４は連続していてもよい。列はｗ方向に延在する。各列は３２本のノズル１８０を有し、各列はバンド５０１、５０２、５０３、５０４の各々に８本ノズル１８０を有する。ノズルは四つの異なるバンドパターンに配列される。これらのバンドパターンは、図５に左から右に示すとおり、１−４−２−３、１−３−４−２、１−３−２−４、及び１−２−４−３である。図５の以下の考察ではノズル１８０を左から右に考え、これは流体液滴がノズル１８０から吐出される時間的順序について示すものではない。
【００４１】
図５において最も左に示されるバンドパターンは、１−４−２−３バンドパターンである。ｘ方向において最も左にあるノズル１８０に符号「１」が付され、これは第１バンド５０１にある。ｘ方向に隣接する次のノズル１８０に符号「２」、「３」、及び「４」が付され、これらはそれぞれ、第４バンド５０４、第２バンド５０２、及び第３バンド５０３にある。ｘ方向における次のノズル１８０に符号「５」が付され、これは再び第１バンド５０１にある。１−４−２−３バンドパターンは、符号「３２」が付されたノズル１８０に達するまで繰り返される。
【００４２】
次にノズルレイアウト５００は１−３−４−２バンドパターンに移行する。符号「３３」が付されたノズル１８０は第２バンド５０２にあり、そのためこの移行は、厳密には１−４−２−３バンドパターンにも、又は１−３−４−２バンドパターンにも合致しない。しかし符号「３４」が付されたノズル１８０から始めると、ノズルレイアウト５００は１−３−４−２バンドパターンに合致する。例えば、符号「３４」、「３５」、「３６」、及び「３７」が付されたノズル１８０は、それぞれ、第１バンド５０１、第３バンド５０３、第４バンド５０４、及び第２バンド５０２にある。
【００４３】
符号「６４」が付されたノズル１８０の後、ノズルレイアウト５００は１−３−２−４バンドパターンに移行する。符号「６５」及び「６６」が付されたノズル１８０は、厳密には１−３−４−２バンドパターン又は１−３−２−４バンドパターンに従わないが、ノズル「６８」から１−３−２−４バンドパターンが始まる。例えば、符号「６８」、「６９」、「７０」、及び「７１」が付されたノズルは、それぞれ、第１バンド５０１、第２バンド５０２、第４バンド５０４、及び第３バンド５０３にある。
【００４４】
符号「９５」が付されたノズル１８０の後、ノズルレイアウト５００は１−２−４−３バンドパターンに移行する。符号「９６」、「９７」、及び「９８」が付されたノズル１８０は１−３−２−４バンドパターン又は１−２−４−３バンドパターンに合致しないが、符号「９９」が付されたノズル１８０から１−２−４−３バンドパターンが始まる。例えば、符号「９９」、「１００」、「１０１」、及び「１０２」が付されたノズル１８０は、それぞれ、第１バンド５０１、第２バンド５０２、第４バンド５０４、及び第３バンド５０３にある。
【００４５】
符号「１２６」が付されたノズル１８０の後、ノズルレイアウト５００は再び１−４−２−３バンドパターンに移行する。符号「１２７」及び「１２８」が付されたノズル１８０は、１−２−４−３バンドパターン又は１−４−２−３バンドパターンに合致しないが、符号「１２９」が付されたノズル１８０から１−４−２−３バンドパターンが始まる。次に、ノズルレイアウト５００の残りの部分について、上記と同じようにバンドパターンが繰り返される。
【００４６】
図６Ａは、基板１３０の一部の概要断面図であり、これはプリントヘッド基板の一部と称することもできる。流路体６０５は、その中に形成された入口通路６２０を有する。入口通路６２０は基板入口６２５と流体連通している。任意に、流路体６０５は、その中に形成された回収通路６７０も有し、回収通路６７０は基板出口（図示せず）と流体連通している。流路体６０５はまた、その中に形成され上昇部６３０と流体ポンプ室６４０と下降部６５０とを有している。各上昇部６３０は、流体ポンプ室６４０の少なくとも一つに流体接続され、各流体ポンプ室６４０は、下降部６５０の少なくとも一つに流体接続されている。任意に、流路体６０５に形成された再循環通路６６０が、各下降部６５０を少なくとも一つの回収通路６７０に流体接続する。
【００４７】
図６Ｂは、図６Ａの線Ｂ−Ｂに沿った概要断面図である。流路体６０５の上面に膜６７５が形成され、この膜６７５が流体ポンプ室６４０の境界を画成している。流体ポンプ室６４０の上方の膜６７５上にトランスデューサ６８０が位置決めされる。膜６７５の上面にはインターポーザ６９０もまた位置決めされる。インターポーザ６９０は、基板１３０とプリントヘッド１００の他の構成要素との間に流体連通を提供するように構成されることができる。流路体６０５の底面にノズル層１３２が固定され、ノズル層１３２は、その中に形成されたノズル１８０を有する。ノズル層１３２はノズルフェイス１３５を備える。上述したように、トランスデューサ６８０が作動されると、それによりノズル１８０を通じて流体液滴が吐出されることができる。
【００４８】
動作中、流体は基板入口６２５を通じて入口通路６２０に流れ込む。次に流体は、上昇部６３０を通り、流体ポンプ室６４０を通って下降部６５０の中を流れる。下降部６５０から、流体は任意の再循環通路６６０を通じて流れ、回収通路６７０に至ることができる。トランスデューサ６８０が作動されると、圧力パルスが下降部６５０を下ってノズル１８０まで伝わり、この圧力パルスによりノズル１８０を通じて流体液滴が吐出されることができる。
【００４９】
図７は、例示的な基板の流路レイアウトの実施態様の一部の概要上面図である。実施態様によっては、上昇部６３０を短い通路６３２によってポンプ室６４０の角又は短辺に接続することができ、ポンプ室６４０の反対側に下降部６５０が接続又は形成される。実施形態によっては、ポンプ室６４０は、一般に（図７に示される水平断面において）、例えば、６つ以上の辺を有する、例えば、６つ、７つ又は８つの辺を有する凸多角形の形状を有する。ポンプ室６４０の角は尖っていても、又は丸くてもよい。下降部６５０は、一般に矩形、例えば正方形であってもよい。
【００５０】
入口通路６２０と回収通路６７０とは、基板１３０の幅にわたって交互のパターンで平行に延在し、例えば、隣接する入口通路の各対が回収通路によって分離され、回収通路の各対が入口通路によって分離される。ノズル６５０は、入口通路６２０及び回収通路６７０と平行な列に配置され、一つの列内の各ノズルが、関連する流路部分、例えば、下降部、ポンプ室及び上昇部によって共通の入口通路６２０に接続され、一つの列内の各ノズルはまた、関連する流路部分、例えば再循環通路６６０によって共通の回収通路６７０にも接続される。
【００５１】
二つの隣接するノズル列は、いずれも入口６２５又は同じ再循環通路６６０に接続されるが、その双方に接続されることはない。例えば、図７に示すように、隣接する列Ａ及び列Ｂにあるノズルは、共通の入口通路６２０に接続されるが、回収通路６７０ａ及び６７０ｂには共通の入口通路の両側で接続される。同様に、隣接する列Ｂ及び列Ｃにあるノズルは、共通の回収通路６７０ｂに接続されるが、入口通路（一つの入口通路しか明確に見ることはできない）には回収通路６７０ｂの両側で接続される。
【００５２】
ポンプ室６４０もまた列状に配列されてもよく、共通の入口通路に接続されるポンプ室が、入口通路と平行に延在する二つの近接する列に位置決めされ、例えば、これらの二つの列は、別の入口通路に接続されるポンプ室の列に対するより、互いに対してより近接している。略六角形のポンプ室６４０について、二つの対向する縁６４２ａ、６４２ｂが、一般に同じ列のポンプ室の縁に隣接してもよい。下降部６５０から遠い縁６４４ａ、６４４ｂは、一般に近接する列の二つのポンプ室の縁に隣接してもよい。したがって、二つの近接する列のポンプ室は、例えば半ピッチ分のステップだけずれた、スタッガード状であってもよい。各ポンプ室６４０からの通路６３２は、近接する列の隣接するポンプ室間に部分的に延在することができる。
【００５３】
６００ｄｐｉより高い、例えば１２００ｄｐｉ以上のプリンタ解像度を実現するため、５５０〜６０，０００個のポンプ室６４０と、関連するノズル１８０とがあってもよい。例えば、ポンプ室が２ｐＬの流体液滴を吐出するサイズである場合、１平方インチ未満の面積に２，０４８個のポンプ室６４０があってもよい。別の例として、ポンプ室が０．０１ｐＬの流体液滴を吐出するサイズである場合、１平方インチ未満の面積に約６０，０００個のポンプ室があってもよい。ポンプ室を含む面積は、長さが１インチより長く、例えば約４４ｍｍの長さであり、幅が１インチ未満、例えば約９ｍｍの幅であってもよい。
【００５４】
極めて高密度のポンプ室（ひいてはノズル）の実現には、二つの要因が寄与する。第一に、ポンプ室はシリコンにエッチングされ、したがって半導体加工技術によって小さいフィーチャーサイズで高精度に形成することができる。第二に、ポンプ室の形状がほぼ六角形であることにより、ポンプ室をスタッガード状のパターンに密接して実装することが可能となる。
【００５５】
本明細書及び特許請求の範囲全体を通じた「前」、「後ろ」、「上」、「下」、「上側」、及び「下側」等の用語の使用は、システム、プリントヘッド、基板、及び本明細書に記載されている他の要素の様々な構成要素間を区別して説明するために過ぎない。かかる用語の使用は、プリントヘッド、基板、又は任意の他の構成要素の特定の向きを含意するものではない。同様に、要素について記載するための水平方向及び垂直方向の使用は、記載する実施態様に関するものである。他の実施態様では、同じ、又は類似した要素が、場合によって水平方向又は垂直方向以外の向きであり得る。
【００５６】
コントローラ及びその機能的な動作は、デジタル電子回路、又はコンピュータソフトウェア、ファームウェア、若しくはハードウェア、又はそれらの組み合わせで実行されることができる。特に、機能的な動作は、データ処理装置、例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、又は複数のプロセッサ若しくはコンピュータによって実行するための、又はその動作を制御するための、一つ又は複数のコンピュータプログラム製品、即ち、情報媒体、例えば機械可読記憶デバイスにタンジブルに具体化された一つ又は複数のコンピュータプログラムにより実行されることができる。
【００５７】
本発明の複数の実施形態について説明した。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うことができる、ということが理解されよう。例えば、ノズルレイアウトは、隣接する列の第１ノズル間のオフセット量が第１の列対についてゼロであり、隣接する列対についてゼロでないように構成されることができる。間隔パターンの間隔の全て若しくは一部が間隔パターンの別の間隔に等しくてもよく、又はいずれも等しくなくともよい。ノズルレイアウトは二つ以上の列間隔パターンを含み得る。列間隔パターンが含む列は４列より少なくても、又は４列より多くてもよい。したがって、他の実施形態は以下の特許請求の範囲の内にある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2011520665.tif 000004
【図１Ｃ】
2011520665.tif 000005
【図１Ｄ】
2011520665.tif 000006
【図２Ａ】
2011520665.tif 000007
【図２Ｂ】
2011520665.tif 000008
【図３】
2011520665.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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