(57)【要約】【課題】圧力変動の吸収効果の減少を抑制しつつ、気泡排出性を高める。【解決手段】液体を噴射するノズルＮが形成されるヘッド本体３０と、ノズルに供給される液体を貯留する空間とこの空間に連通する開口部４２２とが形成されたケース部材４０と、ケース部材の外部から開口部を閉塞する可撓性の封止板４６と、開口部の端部に設置され、開口部の内周面から張り出す傾斜面４８２を有する張出部４８とを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルが形成されるヘッド本体と、
前記ノズルに供給される液体を貯留する空間とこの空間に連通する開口部とが形成されたケース部材と、
前記ケース部材の外部から前記開口部を閉塞する可撓性の封止板と、
前記開口部の端部に設置され、前記開口部の内周面から張り出す傾斜面を有する張出部と、を具備する、
液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記張出部の傾斜面は、前記開口部の内周面と前記封止板の内壁面とに対して傾斜する、
請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記張出部の傾斜面は、前記開口部の内周面と前記封止板の内壁面とに対して傾斜する第１斜面部と、前記開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面に対して傾斜する第２斜面部とを包含する、
請求項２の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記張出部の傾斜面は、前記開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面と前記封止板の内壁面とに対して傾斜する、
請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記張出部はその傾斜面と前記封止板の内壁面との間に厚みを有する、
請求項１から請求項４の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記開口部は、第１方向に延びる第１内周面を有し、
前記張出部は、前記第１内周面の端部に形成され、
前記張出部の前記第１方向の長さは、前記第１内周面の前記第１方向の長さ全体の１／８以下である、
請求項１から請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記張出部の傾斜面は、曲面である、
請求項１から請求項６の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記ケース部材は、樹脂材料で構成されており、
前記張出部は、前記ケース部材と一体で構成されている、
請求項１から請求項７の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項９】
媒体を搬送する搬送機構と、
前記媒体に液体を噴射する、請求項１から請求項８の何れかの液体噴射ヘッドと、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】
インクジェットプリンタなどの液体噴射装置では、液体貯留室（リザーバー）から複数の圧力室に供給されるインク等の液体を、各圧力室にて圧力を発生させることによってノズルから噴射する構造の液体噴射ヘッドが従来から提案されている。リザーバーには複数の圧力室が連通しており、各圧力室での圧力変動がリザーバーを介して別の圧力室に影響を与えないようにする必要がある。このため、例えば特許文献１には、リザーバーの空間に開口部を形成し、その開口部を可撓性の封止膜（コンプライアンス基板とも称される）で封止する構成が記載されている。これによれば、リザーバーの微妙な圧力変動を封止膜で吸収させることで、各圧力室での圧力変動がリザーバーを介して別の圧力室に及ばないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のように、リザーバーの開口部を封止膜で封止する構成では、開口部の内周面と封止膜の内壁面とが交差する部位は角張った形状になる。この角張った部位には、液体の淀みが発生し易いため、気泡が溜まり易いという問題がある。一方、このような液体の淀みの抑制だけを考えて、当該開口部の形状を工夫しようとすれば、開口部の面積を過度に減少させてしまって、封止板による圧力変動の吸収効果が減少する虞がある。以上の事情を考慮して、本発明は、圧力変動の吸収効果の減少を抑制しつつ、気泡排出性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［態様１］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様１）に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルが形成されるヘッド本体と、ノズルに供給される液体を貯留する空間とこの空間に連通する開口部とが形成されたケース部材と、ケース部材の外部から開口部を閉塞する可撓性の封止板と、開口部の端部に設置され、開口部の内周面から張り出す傾斜面を有する張出部とを具備する。態様１では、ノズルに供給される液体を貯留する空間と、この空間に連通する開口部とがケース部材に形成され、開口部が可撓性の封止板で閉塞され、その開口部の内周面から張り出す傾斜面を有する張出部が開口部の端部に設置されるから、気泡が集まり易い開口部の端部において、張出部の傾斜面に沿った流れが形成される。これによれば、開口部の端部における液体の淀みが抑制されて、気泡が排出され易くなる。しかも、開口部の端部に部分的に張出部を設置するから、開口部の面積を充分に確保できるので、封止板による圧力変動の吸収効果の減少を抑制できる。したがって、態様１によれば、封止板による圧力変動の吸収効果の減少を抑制しつつ、気泡排出性を高めることができる。
【０００６】
［態様２］
態様１の好適例（態様２）において、張出部の傾斜面は、開口部の内周面と封止板の内壁面とに対して傾斜する。態様２では、張出部の傾斜面は、開口部の内周面と封止板の内壁面とに対して傾斜するから、開口部の内周面と封止板の内壁面との間に、張出部の傾斜面に沿った流れが形成される。これにより、開口部の内周面と封止板の内壁面との間の液体の流れを滑らかにできるので、気泡の排出性をより高めることができる。
【０００７】
［態様３］
態様２の好適例（態様３）において、張出部の傾斜面は、開口部の内周面と封止板の内壁面とに対して傾斜する第１斜面部と、開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面に対して傾斜する第２斜面部とを包含する。態様３では、張出部の傾斜面は、開口部の内周面と封止板の内壁面とに対して傾斜する第１斜面部と、開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面に対して傾斜する第２斜面部とを包含するので、開口部の内周面と封止板の内壁面との間には、第１斜面部に沿ったインクの流れが形成され、開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面との間には、第２斜面部に沿ったインクの流れが形成される。これにより、気泡が排出され易くなるので、気泡の排出性をより高めることができる。
【０００８】
［態様４］
態様１の好適例（態様４）において、張出部の傾斜面は、開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面と封止板の内壁面とに対して傾斜する。態様４では、張出部の傾斜面は、開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面と封止板の内壁面とに対して傾斜するから、開口部の内周面と封止板の内壁面との間のインクの流れと、開口部の内周面のうち隣合って交差する両方の内周面との間のインクの流れの両方を、１つの傾斜面に沿った滑らかな流れにすることができる。これにより、気泡が排出され易くなるので、気泡の排出性をより高めることができる。
【０００９】
［態様５］
態様１から態様４の何れかの好適例（態様５）において、張出部はその傾斜面と封止板の内壁面との間に厚みを有する。態様５では、張出部はその傾斜面と封止板の内壁面との間に厚みを有するから、開口部が形成されるケース部材の厚みを確保できるので、機械的強度を高めることができる。
【００１０】
［態様６］
態様１から態様５の何れかの好適例（態様６）において、開口部は、第１方向に延びる第１内周面を有し、張出部は、第１内周面の端部に形成され、張出部の第１方向の長さは、第１内周面の第１方向の長さ全体の１／８以下である。張出部の第１方向の長さを長くし過ぎると、開口部の面積が減少し過ぎてしまい、封止板による圧力変動の吸収効果も減少するところ、態様６によれば、張出部の第１方向の長さは、第１内周面の第１方向の長さ全体の１／８以下であるから、開口部の面積が減少し過ぎることなく、気泡の排出性を高めることができる。
【００１１】
［態様７］
態様１から態様６の好適例（態様７）において、張出部の傾斜面は、曲面である。態様７では、張出部の傾斜面は、曲面であるから、傾斜面が平面である場合に比較して、傾斜面に沿ったインクの流れをより滑らかにすることができ、気泡の排出性をより高めることができる。
【００１２】
［態様８］
態様１から態様７の何れかの好適例（態様８）において、ケース部材は、樹脂材料で構成されており、張出部は、ケース部材と一体で構成されている。これにより、液体噴射ヘッドの部品点数の削減や製造固定の簡素化が実現される。
【００１３】
［態様９］
本発明の好適な態様（態様９）に係る液体噴射装置は、媒体を搬送する搬送機構と、媒体に液体を噴射する、態様１から態様８の何れかの液体噴射ヘッドとを具備する。液体噴射装置の好例は、印刷用紙等の媒体に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】液体噴射ヘッドの分解斜視図である。
【図３】液体噴射ヘッドを図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。
【図４】液体噴射ヘッドの図２に示すＱ部を拡大した部分斜視図である。
【図５】第１比較例に係る液体噴射ヘッドの作用説明図である。
【図６】第１実施形態に係る液体噴射ヘッドの作用説明図であって、図３に示すＱ部周辺を拡大した部分断面図である。
【図７】第２比較例に係る液体噴射ヘッドの作用説明図である。
【図８】第１実施形態に係る液体噴射ヘッドの作用説明図であって、図２に示すケース部材をＺ方向から見た平面図である。
【図９】液体噴射ヘッドの張出部の第１変形例を示す部分斜視図である。
【図１０】図９に示す張出部をＺ方向正側から見た平面図である。
【図１１】液体噴射ヘッドの張出部の第２変形例を示す部分斜視図である。
【図１２】液体噴射ヘッドの張出部の第３変形例を示す部分斜視図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る印刷装置の液体噴射ヘッドを示す断面図である。
【図１４】図１３に示す液体噴射ヘッドをＸＩＶ−ＸＩＶ線で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
先ず、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について説明する。図１は、第１実施形態に係る印刷装置１０の部分的な構成図である。印刷装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体（噴射対象）１２に噴射する液体噴射装置の好適な例示であり、図１に示すように、制御装置２２と搬送機構２４とキャリッジ２６と複数の液体噴射ヘッド２８とを具備する。印刷装置１０にはインクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が装着される。
【００１６】
制御装置２２は、印刷装置１０の各要素を統括的に制御する。制御装置２２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭには、ＣＰＵにより実行される印刷動作を行うためのプログラムなど各種のプログラムが記憶されている。また、ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果や制御プログラムを実行して処理する各種データなどが一時的に記憶されるようになっている。
【００１７】
搬送機構２４は、搬送ローラー２４２などによって構成され、制御装置２２による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。各液体噴射ヘッド２８には液体容器１４からインクが供給される。各液体噴射ヘッド２８は、制御装置２２による制御のもとで複数のノズル（噴射孔）Ｎからインクを媒体１２に噴射する。
【００１８】
各液体噴射ヘッド２８は、キャリッジ２６に搭載される。キャリッジ２６は、各液体噴射ヘッド２８を収容および支持する構造体であり、制御装置２２による制御のもとで、搬送ベルトやモーター等を含む駆動機構（図示略）により、Ｙ方向（第１方向）に交差するＸ方向（第２方向）に沿って反復的に往復する。搬送機構２４による媒体１２の搬送とキャリッジ２６の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド２８が媒体１２にインクを噴射することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。ただし、搬送機構２４やキャリッジ２６の構造は以上の例示に限定されない。なお、Ｘ−Ｙ平面（例えば媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。各液体噴射ヘッド２８によるインクの噴射方向（典型的には鉛直方向）がＺ方向に相当する。
【００１９】
図２は、任意の１個の液体噴射ヘッド２８の分解斜視図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した液体噴射ヘッド２８の断面図である。図２および図３に示すように、液体噴射ヘッド２８は、インクを噴射するノズルＮが形成される噴射面を有するヘッド本体３０に、ケース部材４０を固定（接合）して構成される。ヘッド本体３０は、流路基板３２を備え、その一方側（Ｚ方向正側の面）に、複数のノズルＮが形成されたノズル板５２と封止板（コンプライアンス基板）５４が設置され、他方側（Ｚ方向負側の面）に、圧力室基板３８２を含む積層部３８が積層された構造体である。これらのヘッド本体３０の各要素は、例えば接着剤で相互に固定される。
【００２０】
ノズル板５２は、Ｙ方向（第１方向）に配列する複数のノズルＮが形成された噴射面を構成する平板材である。ノズル板５２は、例えばシリコン材料で構成される。複数のノズルＮは、２列のノズル列Ｇ１、Ｇ２からなる。ノズル列Ｇ１、Ｇ２の各々は、Ｙ方向に沿って配列された複数のノズルＮの集合である。なお、ノズル列Ｇ１、Ｇ２の配置は本実施形態で図示するものに限られるものではない。例えばノズル列Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ、Ｙ方向にずらして配置してもよい。また、ノズル板５２に形成されるノズル列は２列に限られるものではなく、１列でもよい。
【００２１】
図３に示すように、本実施形態に係る液体噴射ヘッド２８には、ノズル列Ｇ１に対応する構造とノズル列Ｇ２に対応する構造とが略線対称に形成され、両構造は実質的に共通する。このため、以下の説明ではノズル列Ｇ１に対応する要素に着目し、ノズル列Ｇ２に対応する要素の説明を便宜的に省略する。
【００２２】
流路基板３２は、インクの流路を構成する平板材である。本実施形態の流路基板３２には、液体貯留室ＳＲの一部となる第１空間Ｒ１を構成する開口部３２２が積層部３８の両側に形成されるとともに、複数の供給流路３２４と複数の連通流路３２６とが形成される。供給流路３２４と連通流路３２６とはノズルＮ毎に形成された貫通孔であり、開口部３２２は複数のノズルＮにわたり共通する貫通孔（開口）である。各供給流路３２４は開口部３２２に連通する。流路基板３２は、例えばシリコン材料で構成される。
【００２３】
封止板５４は、可撓性のフィルムであり、液体貯留室ＳＲ（第１空間Ｒ１）内のインクの圧力変動を吸収する吸振体として機能する。図３に例示される通り、封止板５４は、流路基板３２の第１空間Ｒ１と複数の供給流路３２４を封止し、液体貯留室ＳＲの底面を構成する。なお、図３ではノズル列Ｇ１に対応する第１空間Ｒ１とノズル列Ｇ２に対応する第１空間Ｒ１とを別個の封止板５４で封止する場合を説明したが、これに限られるものではなく、双方の第１空間Ｒ１にわたり１個の封止板５４を連続させるようにしてもよい。
【００２４】
積層部３８は、ノズルＮに連通する圧力室ＳＣを形成する圧力室基板３８２と振動板３８４と保護板３８６をこの順番で積層して構成される。ただし、このような構成に限られるものではなく、積層部３８は、保護板３８６がない構成でもよい。圧力室基板３８２には、各ノズルＮに連通する圧力室ＳＣを構成する複数の開口部３８３が形成される。圧力室基板３８２は、例えば流路基板３２と同様にシリコン材料で構成される。
【００２５】
圧力室基板３８２のうち流路基板３２とは反対側の表面には振動板３８４が設置される。振動板３８４は、弾性的に振動可能な平板材である。振動板３８４と流路基板３２とは、圧力室基板３８２に形成された各開口部３８３の内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室基板３８２の開口部３８３の内側で流路基板３２と振動板３８４とに挟まれた空間によって、各ノズルＮからインクを噴射するための圧力を発生させる圧力室ＳＣ（キャビティ）が構成される。流路基板３２の各供給流路３２４は、後述する液体貯留室ＳＲと圧力室ＳＣとを連通し、流路基板３２の各連通流路３２６は圧力室ＳＣとノズルＮとを連通する。
【００２６】
振動板３８４のうち圧力室基板３８２とは反対側の表面には、相異なるノズルＮ（圧力室ＳＣ）に対応する複数の圧電素子３８５が形成される。各圧電素子３８５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３８５は、制御装置２２から供給される駆動信号により個別に振動する。保護板３８６は、各圧電素子３８５を保護する要素であり、圧力室基板３８２（振動板３８４）の表面に例えば接着剤で固定される。保護板３８６のうち振動板３８４側の表面に形成された凹部３８７に各圧電素子３８５が収容されている。制御装置２２から供給される駆動信号に応じて各圧電素子３８５は振動すると、圧電素子３８５に連動して振動板３８４が振動する。これにより、圧力室ＳＣ内のインクの圧力が変動してノズルＮからインクが噴射される。このように、圧電素子３８５は、圧力室ＳＣ内の圧力を変動させて圧力室ＳＣ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。
【００２７】
ケース部材４０のＺ方向正側の表面（以下「接合面」という）は、例えば接着剤で流路基板３２のＺ方向負側の表面に固定される。ケース部材４０は、例えばプラスチック材料などの成形樹脂材料で構成される。ケース部材４０を成形樹脂材料で構成する場合には、成形樹脂材料の射出成形によって一体成形できる。
【００２８】
ケース部材４０は、複数の圧力室ＳＣに供給されるインクを貯留するためのケースであり、液体貯留室ＳＲ（リザーバー）を構成するための第２空間Ｒ２が形成された構造体である。第２空間Ｒ２は、流路基板３２側が開口した凹部であり、Ｙ方向に長尺な形状に形成される。図３に示すように、第２空間Ｒ２は、Ｙ方向（第１方向）とＸ方向（第２方向）とを含む平面に対して、平行な第１部分ｒ１と垂直な第２部分ｒ２とを包含する。インクは、第１部分ｒ１から第２部分ｒ２に流れるので、第１部分ｒ１が上流側であり、第２部分ｒ２が下流側である。
【００２９】
第２空間Ｒ２は、Ｚ方向正側に開口している。第２空間Ｒ２は、流路基板３２の第１空間Ｒ１を構成する開口部３２２と連通した状態で、流路基板３２の開口部３２２の周縁によって閉塞される。ケース部材４０の第２空間Ｒ２と流路基板３２の第１空間Ｒ１とを連通して成る空間によって、液体貯留室ＳＲが構成される。また、ノズル列Ｇ１に対応する第２空間Ｒ２とノズル列Ｇ２に対応する第２空間Ｒ２との間には、圧力室基板３８２を含む積層部３８が収容される深さの凹部４５が形成されている。凹部４５は方向正側に開口しており、凹部４５の開口は、凹部４５内に積層部３８が収容された状態で、流路基板３２に接着されることによって封止される。
【００３０】
ケース部材４０は、頂面部４２と側面部４４とを備える。頂面部４２と側面部４４は、第２空間Ｒ２を区画（包囲）する壁部を構成する。頂面部４２は、第２空間Ｒ２を挟んで流路基板３２とは反対側に位置する部分である。側面部４４は、流路基板３２の周縁に沿ってＺ方向負側の表面から起立する。側面部４４の底面は、接合面として流路基板３２のＺ方向負側の表面に接合される。
【００３１】
頂面部４２には、液体貯留室ＳＲにインクを導入するための導入口４３が形成されている。導入口４３は、ケース部材４０の第２空間Ｒ２とケース部材４０の外側とを連通させる。より詳細には、導入口４３は、平面視で第２空間Ｒ２の第２部分ｒ２を挟んで側面部４４とは反対側に位置し、第２空間Ｒ２のうちの第１部分ｒ１に連通している。
【００３２】
このような第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２とで構成される液体貯留室ＳＲは、複数のノズルＮにわたる共通液室であり、液体容器１４から導入口４３に供給されたインクを貯留する。液体容器１４から導入口４３に供給されたインクは、図３の破線矢印で示すように、第２空間Ｒ２の第１部分ｒ１内を、導入口４３から側面部４４側に向けて流れ、第２部分ｒ２で垂直方向（Ｚ方向正側）に向きを変えて流れる。このように、ケース部材４０の内部には、導入口４３から側面部４４側に向かって流れ、側面部４４側に沿って垂直な方向に向きを変えて流れる流路が形成される。
【００３３】
こうして、液体貯留室ＳＲ内の第１空間Ｒ１から第２空間Ｒ２に流れるインクは、複数の供給流路３２４に分岐されて、各圧力室ＳＣに並列に供給され、充填される。そして、振動板３８４の振動に応じた圧力変動により圧力室ＳＣから連通流路３２６とノズルＮとを通過して外部に噴射される。すなわち、圧力室ＳＣは、インクをノズルＮから噴射するための圧力を発生させる空間として機能し、液体貯留室ＳＲは、複数の圧力室ＳＣに供給されるインクを貯留する空間（共通液室）として機能する。
【００３４】
ケース部材４０の頂面部４２には、第２空間Ｒ２の第１部分ｒ１に連通する開口部４２２が形成される。具体的には、導入口４３を挟んでＹ方向の負側と正側に延びる開口部４２２が形成される。開口部４２２は、ケース部材４０の第２空間Ｒ２とケース部材４０の外部の空間とを連通させる開口である。図２に示す開口部４２２の内周面４２３のうち、互いに対向するＹ方向の内周面４２３は、Ｚ方向からの平面視において、Ｙ方向の全体に渡ってほぼ平行であり、Ｙ方向の負側の端部と正側の端部の近傍で途中から、導入口４３から端部に向かって若干斜行して、Ｘ方向の幅がＹ方向の負側と正側の端部４２４にかけて徐々に狭くなっている。ただし、開口部４２２の形状は、図２に示すものに限られず、Ｘ方向の幅がＹ方向の負側の端部４２４から正側の端部４２４にかけて同じになる矩形であってもよい。
【００３５】
図２に示すように、頂面部４２の表面には、封止板（コンプライアンス基板）４６が設置される。封止板４６は、上述した封止板５４と同様に可撓性のフィルムであり、封止板５４と共に液体貯留室ＳＲ内のインクの圧力変動を吸収する吸振体として機能する。封止板４６は、開口部４２２を封止するように頂面部４２の外側に設置されて液体貯留室ＳＲの内壁面（天壁面）を構成する。封止板４６は、液体貯留室ＳＲ内において封止板５４の上流側に位置し、封止板５４に対して平行に配置される。このように、第１実施形態では、封止板５４と封止板４６の両方の作用によって、液体貯留室ＳＲ内の圧力変動が抑制される。
【００３６】
ところで、液体貯留室ＳＲの第１空間ｒ１のように、開口部４２２を封止板４６で封止する構成では、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２とが交差するので、その交差する部位は角張った隅角部Ｐとなる。特に、第１空間ｒ１から第２空間ｒ２に向けてインクが流れるので、その途中に隅角部Ｐが形成されていると、隅角部Ｐでインクの流れが淀み易いため、気泡が滞留し易い。
【００３７】
そこで、第１実施形態では図２に示すように、開口部４２２の内周面４２３から張り出す傾斜面４８２を有する張出部４８を、Ｙ方向における開口部４２２の端部４２４に設置する。具体的には、例えば図２のＱ部に示すように、第２空間ｒ２側の内周面４２３からこれに対向する内周面４２３に向けて傾斜面４８２が張り出すように、Ｙ方向（第１方向）の正側と負側の隅角部Ｐに張出部４８を設置することで、隅角部Ｐでのインク流れの淀みを抑制する。
【００３８】
以下、このような張出部４８についてより詳細に説明する。図４は、図２に示すＱ部の拡大図である。なお、図２では、２つの開口部４２２の各々に、Ｙ方向の正側と負側の端部４２４に張出部４８を設けている。これらの張出部４８は同様の構成であるため、ここでは、図４を参照しながら、Ｑ部の張出部４８を代表して説明する。
【００３９】
図４に示す張出部４８は、成形樹脂材料で構成する場合には、成形樹脂材料の射出成形によってケース部材４０と一体で成形できる。これにより、液体噴射ヘッド２８の部品点数の削減や製造固定の簡素化が実現される。ただし、張出部４８は、ケース部材４０とは別体であってもよい。張出部４８は、開口部４２２のＸ方向正側の内周面４２３からＸ方向負側に向けて張り出す傾斜面４８２を有している。図４では、張出部４８の下面に傾斜面４８２が形成される。傾斜面４８２は、第２空間Ｒ２の第１部分ｒ１と第２部分ｒ２との両方から見えるように配置され、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２とに対して傾斜する。
【００４０】
図４に示す傾斜面４８２の形状は、封止板４６の内壁面４６２から開口部４２２の内周面４２３にかけて連続する凹状の曲面である。具体的には傾斜面４８２は、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２に垂直な平面（Ｘ−Ｚ平面）で切断したときに、Ｙ方向のどの位置で切断しても同じ曲率をもつ曲面、すなわち円柱面である。なお、傾斜面４８２の形状は、曲面ではなく、平坦な平面であってもよい。ただし、傾斜面４８２の形状を曲面にすることで、傾斜面４８２の形状が平面である場合に比較して、傾斜面４８２に沿ったインクの流れをより滑らかにすることができる。
【００４１】
このような構成の張出部４８を設けた液体噴射ヘッド２８の作用効果について、第１比較例と比較しながら説明する。ここでは、先ず液体噴射ヘッド２８をＹ方向負側から見たときのインクの流れに着目する。図５は、張出部４８のない第１比較例に係る液体噴射ヘッド２８’の部分断面を拡大した図であり、図６は、張出部４８を設けた第１実施形態に係る液体噴射ヘッド２８の部分断面を拡大した図である。
【００４２】
図５に示すように開口部４２２の端部４２４に張出部４８がない場合には、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２とが交差する部位に角張った隅角部Ｐが形成される。液体噴射ヘッド２８をＹ方向負側から見たときのインクの流れに着目すると、図５の破線矢印に示すように、導入口４３から流入したインクは第２空間Ｒ２内において、第１部分ｒ１内で封止板４６の内壁面４６２に沿って、側面部４４側（Ｘ方向負側）に向かって流動し、第２部分ｒ２に到達すると、第２部分ｒ２内ではＺ方向正側に流れを変えて開口部４２２の内周面４２３および側面部４４の内壁面に沿って流動する。このように、封止板４６の内壁面４６２に沿ったインクの流れは、開口部４２２の内周面４２３で流れが変わる。図５では、この流れが変わる部位に角張った隅角部Ｐが形成されているので、インクの流れが淀み易く、気泡Ｂｕが滞留し易い。
【００４３】
これに対して、図６に示すように第１実施形態では、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２との両方に対して傾斜する傾斜面４８２が設置され、傾斜面４８２に沿ったインクの流れが形成される。これによれば、流れが変わる開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２との間のインクの流れを滑らかにできる。これにより、開口部４２２の端部４２４のインクの淀みが抑制されて気泡が排出され易くなるので、気泡の排出性を高めることができる。なお、本実施形態では、開口部４２２の内周面４２３と側面部４４の内壁面が面一である場合を例示したが、これに限られず、開口部４２２の内周面４２３と側面部４４の内壁面は面一でなくてもよい。
【００４４】
さらに、第１実施形態では、開口部４２２のＹ方向の正側と負側の端部４２４のみに部分的に張出部４８を設けることで、開口部４２２のＹ方向の正側から負側の全体に渡って張出部４８を設ける場合に比較して、開口部４２２の面積を充分に確保できる。これにより、封止板４６による圧力変動の吸収効果の減少を抑制することができる。
【００４５】
ここで、第１実施形態の張出部４８と開口部４２２の開口面積との関係について、より詳細に説明する。図７は、第２比較例に係る液体噴射ヘッド２８’’の作用説明図である。図８は、第１実施形態に係る液体噴射ヘッド２８の作用説明図であって、図２に示すケース部材４０をＺ方向から見た平面図である。図７の第２比較例は、開口部４２２のＹ方向の正側から負側の全体の長さＬに渡って張出部４８を設けた場合である。これに対して、図８の第１実施形態は、開口部４２２のＹ方向の正側と負側の端部４２４にそれぞれ、Ｙ方向の全体の長さＬよりも短い長さＬ１の張出部４８を部分的に設けている。
【００４６】
図７に示す第２比較例のように、開口部４２２のＹ方向（長手方向）の正側から負側に渡って全体的に張出部４８’’を設けると、開口部４２２のＹ方向の正側と負側の端部４２４以外の部分（両方の端部で挟まれる部分）についても、開口部４２２の面積を減少させることになる。これに対して、図８に示す第１実施形態では、開口部４２２のＹ方向の正側と負側の端部４２４の長さＬ１以外の部分、すなわち端部４２４に設けられる張出部４８に挟まれる長さＬ２の部分は、開口部４２２の面積を減少させない。図８に示す第１実施形態の方が、図７に示す第２比較例よりも、開口部４２２の面積（封止板４６のうちインクに接触する領域の面積）を充分に確保できる。これにより、封止板４６による圧力変動の吸収効果の減少を抑制することができる。
【００４７】
封止板４６による圧力変動の吸収効果は、開口部４２２の長手方向（Ｙ方向）の長さＬよりも、短手方向（Ｘ方向）の幅（短辺幅）Ｗに大きく依存する。具体的には、封止板４６による圧力変動の吸収効果は、開口部４２２の短辺幅Ｗの２乗に比例する。このため、開口部４２２の短辺幅Ｗが減少すると、Ｙ方向の長さＬが減少するよりも、封止板４６による圧力変動の吸収効果も著しく減少してしまう。この点、図７に示す第２比較例では、Ｙ方向の正側から負側に渡って全体的に張出部４８’’が設けられているため、長手方向全体に渡って開口部４２２の短辺幅がＷからＷ’に減少している。これに対して、図８に示す第１実施形態によれば、開口部４２２の短辺幅Ｗは、張出部４８が配置されている長さＬ１の部分だけ減少し、それ以外のほとんどの長さＬ２の部分は減少していない。このように第１実施形態によれば、特に開口部４２２の短辺幅Ｗの減少を抑制できるので、封止板４６による圧力変動の吸収効果の減少を抑制できる効果が極めて高い。
【００４８】
しかも、図８に示すように、液体噴射ヘッド２８をＺ方向正側からみたときのインクの流れに着目すると、導入口４３から導入したインクは、Ｙ方向の正側の端部４２４と負側の端部４２４に向けて流れる。このため、開口部４２２の端部４２４は、特にインクの流れが淀み易く、気泡が集まって滞留し易い。このように気泡が集まって滞留し易い開口部４２２の端部４２４に傾斜面４８２を配置することで、より的確に気泡排出性を高めることができる。
【００４９】
張出部４８の長さについては、Ｙ方向（第１方向）の長さＬ１を長くし過ぎると、開口部４２２の面積が減少し過ぎてしまい、封止板４６による圧力変動の吸収効果も減少する。このため、張出部４８が形成されるＹ方向に沿った内周面４２３ａを第１内周面とすると、張出部４８のＹ方向の長さＬ１は、開口部４２２の内周面（第１内周面）４２３ａのＹ方向全体の長さＬの１／８以下であることが好ましい。これによれば、開口部４２２の面積が減少し過ぎることなく、気泡の排出性を高めることができる。
【００５０】
なお、図４では張出部４８の下面を傾斜させて、これを傾斜面４８２とした場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば図９に示す第１変形例のように、張出部４８の下面のみならず、Ｙ方向正側の側面も傾斜させて、これらを傾斜面４８２としてもよい。図１０は、図９に示す張出部４８をＺ方向正側から見た平面図である。図９に示す張出部４８の傾斜面４８２は、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２とに対して傾斜する第１斜面部４８２ａ（張出部４８の下面）と、開口部４２２の内周面４２３のうち隣合って交差する両方の内周面４２３ａ、４２３ｂに対して傾斜する第２斜面部４８２ｂ（張出部４８のＹ方向正側の側面）とを包含する。これによれば、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２との間のインクの流れ（Ｙ方向負側から見たときのインクの流れ）は、第１斜面部４８２ａによって滑らかにすることができる。さらに図１０に示すように、開口部４２２の内周面４２３ａ、４２３ｂとの間のインクの流れ（Ｚ方向から見たインクの流れ）は、第２斜面部４８２ｂによって滑らかにすることができる。これにより、気泡が排出され易くなるので、気泡の排出性をより高めることができる。
【００５１】
また、図１０に示す張出部４８の第２斜面部４８２ｂの形状は、Ｚ方向から見て直線となる平面であるが、これに限られず、Ｚ方向から見て曲線となる曲面であってもよい。張出部４８の第２斜面部４８２ｂの形状についても曲面にすることで、開口部４２２の内周面４２３ａに沿ったインクの流れをより滑らかにすることができる。
【００５２】
また、張出部４８は必ずしも側面を有していなくてもよい。例えば図１１に示す第２変形例のように、張出部４８の下面の傾斜面４８２を、開口部４２２の内周面４２３のうち隣合って交差する両方の内周面４２３ａ、４２３ｂと封止板４６の内壁面４６２との３面に対して傾斜させるようにしてもよい。これによれば、開口部４２２の内周面４２３と封止板４６の内壁面４６２との間のインクの流れ（Ｙ方向負側から見たときのインクの流れ）と、開口部４２２の内周面４２３ａ、４２３ｂとの間のインクの流れ（Ｚ方向から見たインクの流れ）の両方を、１つの傾斜面４８２によって滑らかなインクの流れにすることができる。これにより、気泡が排出され易くなるので、気泡の排出性をより高めることができる。
【００５３】
さらに、図１１に示す張出部４８の上面は、Ｚ方向から見ると、三角形状になる。このため、図４および図９に示す張出部４８のように四角形状になる場合よりも、開口部４２２の面積の減少を抑えることができる。これにより、封止板４６による圧力変動の吸収効果の減少抑制効果を高めることができる。なお、図１１の傾斜面４８２は平面であるが、これに限られず、図１１の傾斜面４８２を例えば球面の一部のような曲面にしてもよい。これによれば、張出部４８の下面の傾斜面４８２だけで、Ｙ方向負側から見たときのインクの流れと、Ｚ方向から見たインクの流れの両方をより滑らかにすることができる。
【００５４】
また、張出部４８の封止板４６側に肉厚部４８４を設け、この肉厚部４８４の下面に傾斜面４８２を形成するようにしてもよい。例えば図１２に示す第３変形例は、図１１の張出部４８に肉厚部４８４を設け、肉厚部４８４の下面に傾斜面４８２を形成したものである。これによれば、開口部４２２が形成される頂面部４２の厚みを確保できるので、ケース部材４０の機械的強度を高めることができる。また、肉厚部４８４を設けることにより、張出部４８の尖った部分をなくすことができるので、尖った部分が破損してインクに混入する可能性を低減できる。なお、図１２では、図１１の張出部４８に肉厚部４８４を設けた場合を例に挙げたが、これに限られず、図４および図９の張出部４８に肉厚部４８４を設けるようにしてもよい。
【００５５】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態では、液体貯留室ＳＲの第２空間Ｒ２の第２部分ｒ２にも、圧力変動を抑制するための開口部４４２とこれを閉塞する封止板４７を設けた構成を例示する。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実施形態の説明で使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。
【００５６】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る印刷装置の液体噴射ヘッド２８を示す断面図である。図１４は、図１３に示す液体噴射ヘッド２８をＸＩＶ−ＸＩＶ線で切断した断面図である。図１３および図１４に示すように、第２実施形態における液体噴射ヘッド２８では、ケース部材４０の側面部４４に、第２空間Ｒ２の第２部分ｒ２に連通する開口部４４２が形成される。開口部４２２は、Ｙ方向の負側と正側に延び、ケース部材４０の第２空間Ｒ２とケース部材４０の外部の空間とを連通させる開口である。図１４に示すように、この開口部４４２は、Ｘ方向の幅がＹ方向の負側の端部４２４から正側の端部４２４にかけて同じ矩形である。
【００５７】
図１３および図１４に示すように、側面部４４の表面には、封止板（コンプライアンス基板）４７が設置される。封止板４７は、上述した封止板５４と封止板４６と同様に可撓性のフィルムであり、封止板５４と封止板４６と共に液体貯留室ＳＲ内のインクの圧力変動を吸収する吸振体として機能する。封止板４７は、開口部４４２を封止するように側面部４４の外壁面に設置されて液体貯留室ＳＲの内壁面（側壁面）を構成する。封止板４７は、液体貯留室ＳＲ内において封止板４６の下流側に位置し、封止板４６に対して垂直に配置される。このように、第２実施形態では、封止板５４と封止板４６と封止板４７の作用によって、液体貯留室ＳＲ内の圧力変動が抑制される。
【００５８】
このような側面部４４の開口部４４２においても、開口部４４２の内周面４４３と封止板４７の内壁面４７２とのとが交差する。開口部４４２は矩形であるため、その交差する部位に４つの角張った隅角部Ｐが形成される。これらの４つの隅角部Ｐでは、インクの流れが淀み易いため、気泡が滞留する虞がある。そこで、第２実施形態では図１３および図１４に示すように、開口部４４２の内周面４４３から張り出す傾斜面４８２を有する張出部４８を、開口部４４２の端部（ここではＹ方向の正側の２つの隅角部Ｐと負側の２つの隅角部Ｐ）４４４に設置することで、４つの隅角部Ｐのすべてに傾斜面４８２を配置する。
【００５９】
このような構成の第２実施形態によれば、開口部４４２の端部４４４の４つの隅角部Ｐにおいてインクの流れの淀みを抑制できるので、気泡排出性を高めることができる。しかも、第２実施形態においても、開口部４４２のＹ方向の負側と正側の端部４４４に部分的に張出部４８を設置するので、Ｙ方向の負側から正側に渡って全体に張出部４８を設置する場合に比較して、開口部４４２の面積を充分に確保できるので、封止板４７による圧力変動の吸収効果の減少を抑制できる。なお、図１３のケース部材４０の頂面部４２には、開口部４４２と封止板４６が形成されていなくてもよい。
【００６０】
＜変形例＞
以上に例示した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。
【００６１】
（１）圧力室ＳＣの内部に圧力を付与する要素（駆動素子）は、前述の各形態で例示した圧電素子３８５に限定されない。例えば、加熱により圧力室ＳＣの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、液体を噴射するための要素（典型的には圧力室ＳＣの内部に圧力を付与する要素）として包括的に表現され、動作方式（圧電方式／熱方式）や具体的な構成の如何は不問である。
【００６２】
（２）前述の各形態では、複数の液体噴射ヘッド２８を搭載したキャリッジ２６がＸ方向に移動するシリアルヘッドを例示したが、複数の液体噴射ヘッド２８をＸ方向に配列したラインヘッドにも本発明を適用することが可能である。
【００６３】
（３）以上の各形態で例示した印刷装置１０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】
【００６４】
１０…印刷装置、１２…媒体、１４…液体容器、２２…制御装置、２４…搬送機構、２４２…搬送ローラー、２６…キャリッジ、２８…液体噴射ヘッド、３０…ヘッド本体、３２…流路基板、３２２…開口部、３２４…供給流路、３２６…連通流路、３７…圧電素子、３８…積層部、３８２…圧力室基板、３８３…開口部、３８４…振動板、３８５…圧電素子、３８６…保護板、３８７…凹部、４０…ケース部材、４２…頂面部、４２２…開口部、４２３…内周面、４２３ａ、４２３ｂ…内周面、４２４…端部、４３…導入口、４４…側面部、４４２…開口部、４４３…内周面、４４４…端部、４５…凹部、４６…封止板、４６２…内壁面、４７…封止板、４７２…内壁面、４８…張出部、４８２…傾斜面、４８４…肉厚部、５２…ノズル板、５４…封止板、ＳＣ…圧力室、ＳＲ…液体貯留室、Ｇ１、Ｇ２…ノズル列、Ｎ…ノズル、Ｐ…隅角部、Ｂｕ…気泡。
【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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【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】
2017061061.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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