液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置
【課題】高粘度液体の吐出時に尾曳やミストの発生を抑えて画質劣化を抑制し、且つ液滴の吐出効率の低下を抑制することが可能な液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置を提供する。
【解決手段】ノズルのイナータンスをインク供給路のイナータンスよりも小さく設定し、ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、インク供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、インク供給路のリザーバー側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定した。
【解決手段】ノズルのイナータンスをインク供給路のイナータンスよりも小さく設定し、ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、インク供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、インク供給路のリザーバー側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体吐出ヘッド、及び、この液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に関するものであり、特に、より高粘度の液体に対応することが可能な液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから液体を吐出して着弾対象物に着弾させる装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド（液体吐出ヘッドの一種。以下、単に記録ヘッドという。）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを吐出させて、記録紙や光ディスクの印刷面等の印刷媒体（着弾対象物の一種）に着弾させることで画像やテキスト等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置や電極形成装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置のインクジェット技術が応用されている。
【０００３】
上記液体吐出装置は、吐出するときの粘度が８ｍＰａ・ｓ以上の液体（以下、高粘度液体）を吐出する用途にも用いられる場合がある。例えば、高粘度のインクは、低粘度のインク（８ｍＰａ・ｓ未満）と比較して記録紙上で滲み難いため記録画像の濃度にムラが生じ難く乾燥も早いという利点がある。また、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化型インクや液晶等も高粘度液体の一種である。
【０００４】
また、上記液体吐出装置では、記録媒体の所定の範囲をインクで埋める所謂ベタ印刷や文字等のテキスト印刷をより高速化するべく大きいインク滴も吐出することが望まれる一方で、記録画像等の高精細化の要請に応じるべくできるだけ小さいインク滴を吐出することも望まれる。そこで、ノズルの径を小さなインク滴が吐出可能な特定範囲の寸法に限定し、さらにはインク滴の吐出量を特定範囲の吐出量に限定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、記録ヘッドの幾何学的条件を満たして高粘度インクのメニスカスが固有振動しないように設定し、これによりインク滴の微小化を図る旨が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０９０２２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１９２９６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、液体吐出装置で上記の高粘度液体を吐出する場合、低粘度の液体を吐出する場合と比較して、ノズル内の液体が移動し難くなり、液体の吐出効率が低下し易い。また、液滴を吐出したとしても、吐出された液滴の進行方向後端部分が尾のように伸びる現象（以下、尾曳と称する。）が生じ易い傾向にある。尾曳が生じると、着弾対象物における着弾形状（ドット形状）が乱れる可能性がある。即ち、着弾形状は、画質上またはデバイスの性能上目標とする大きさの円形や楕円形であることが望ましいが、尾の部分が液滴本体の着弾部分に対して突出する状態で着弾すると、着弾形状が円形或いは楕円形ではなく歪んだ形になってしまう問題があった。また、尾の全体又は一部分が液滴本体から分離してミスト（サテライト滴）となった場合には、着弾対象物においてミストが液滴本体とは別の位置に着弾する可能性もある。このような着弾形状の乱れは、例えばプリンターで記録紙に画像を記録したときの画質の劣化の原因となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高粘度液体の吐出時に尾曳やミストの発生を抑えて画質劣化を抑制し、且つ液滴の吐出効率の低下を抑制することが可能な液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体が吐出される複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力発生室と、共通液体室から各圧力発生室へ液体を供給する液体供給路とを備え、圧力発生手段の駆動により圧力発生室内に圧力変動を与えて、圧力発生室に充填された液体をノズル先端のノズル開口から吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルのイナータンスを液体供給路のイナータンスよりも小さく設定し、
前記ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、
前記ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、
前記ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、
前記液体供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、
前記液体供給路の共通液体室側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、
前記ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定したことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ノズルのイナータンスを液体供給路のイナータンスよりも小さく設定し、ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、液体供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、液体供給路の共通液体室側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定したので、高粘度液体であったとしても、尾曳やミストが発生する不都合を抑制することができ、着弾対象物における液滴の着弾形状をより理想的な状態に近づけることができる。これにより、例えば、インクジェット式記録装置においては、記録紙等の印刷面に画像等を記録した場合に、記録画像を観た者が視覚的に感じる粒状感（画像中に細かい粒が見えるような感覚）を抑制することができ、画質の向上に寄与することが可能となる。また、ノズルの流路抵抗が大きくならずに済み、ノズルからの吐出時に液体の圧力損失が大きくなること、ひいては液体の吐出動作の効率（吐出効率）が極端に低下することを避けることができる。
【００１０】
上記構成において、前記ノズルのうちノズルストレート部よりも圧力発生室側には、開口断面積が圧力発生室側へ向かうにつれて次第に拡大するノズルテーパー部をノズルストレート部に連続させて備え、
該ノズルテーパー部の開き角を４０度以上に設定することが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、ノズルテーパー部をノズルストレート部に連続させて備えるので、液体を圧力発生室からノズルストレート部へスムーズに導入することができ、液体の吐出効率の向上を図ることができる。
【００１２】
さらに、上記構成において、前記圧力発生室における液体の粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、圧力発生室における液体の粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であるので、着弾対象物上において液滴が広がり過ぎる不都合を抑えることができ、液滴の着弾形状を一層理想的な状態に近づけることができる。例えば、インクジェット式記録装置において、記録紙等の印刷面に画像等を記録した場合には、液滴を記録紙上で滲み難くすることができ、記録画像の濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００１４】
そして、本発明の液体吐出装置は、上記各構成の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】振動子ユニットの構成を説明する斜視図である。
【図４】ノズルの構成を説明する断面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ断面においてリザーバーからノズルまでのインク流路を示す模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、インクの吐出状態の良否判断を示した表である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、ノズルの変形例の構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１はプリンター１の構成を説明する斜視図である。このプリンター１は、筐体２の内部に、記録ヘッド３（本発明における液体吐出ヘッドの一種）とインクカートリッジ４とが装着されたキャリッジ５と、該キャリッジ５（記録ヘッド３）を記録紙（記録媒体の一種）６の紙幅方向、即ち、主走査方向へ往復移動させるキャリッジ移動機構８と、記録紙６を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する紙送り機構９とを備えて概略構成されている。
【００１８】
キャリッジ５は、筐体２内で主走査方向に架設されたガイドロッド１０に軸支されており、キャリッジ移動機構８の作動により、ガイドロッド１０に沿って主走査方向に移動するように構成されている。また、キャリッジ５の上部にはカートリッジ装着部１１が備えられ、該カートリッジ装着部１１に対して、記録ヘッド３にインクを供給するインクカートリッジ４を着脱可能としている。さらに、キャリッジ５の下部には記録ヘッド３が記録紙６の上面に対向する状態で装着されている。
【００１９】
図２は、上記記録ヘッド３の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド３は、ケース１３と、このケース１３内に収納される振動子ユニット１４と、ケース１３の底面（先端面）に接合される流路ユニット１５等を備えている。ケース１３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１４を収納するための収納空部１６と、インクをインクカートリッジ４から流路ユニット１５へ導入するためのケース流路１７が形成されている。振動子ユニット１４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０が接合される固定板２１と、圧電振動子２０に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２２とを備えている。なお、圧電振動子２０は、図３に示すように、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードで駆動する。
【００２０】
流路ユニット１５は、流路形成基板２５の一方の面にノズルプレート２６を、流路形成基板２５の他方の面に振動板２７をそれぞれ接合して構成されている。また、この流路ユニット１５には、リザーバー２８（本発明における共通液体室に相当）と、インク供給路２９（本発明における液体供給路に相当）と、圧力発生室３０と、ノズル３２とを設けている。そして、インク供給路２９がリザーバー２８と圧力発生室３０との間を連通し、ケース流路１７がリザーバー２８とインクカートリッジ４との間を連通して、インクカートリッジ４内のインクがケース流路１７からリザーバー２８へ導入され、さらには各インク供給路２９により圧力発生室３０へ供給されるように構成されている。また、圧力発生室３０のうち当該圧力発生室３０を挟んでインク供給路２９とは反対側には、ノズル３２が連通され、圧力発生室３０内に充填されたインクをノズル３２から吐出可能としている。そして、インク供給路２９から圧力発生室３０を経てノズル３２に至る一連のインク流路が、ノズル３２の形成数に対応して複数形成されている。
【００２１】
ノズルプレート２６は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル３２が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート２６には、ノズル３２を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル３２によって構成されている。
【００２２】
図４はノズル３２の断面図である。ノズル３２は、図４に示すように、当該ノズル３２の先端、言い換えると、ノズルプレート２６のうち記録紙６に対向するノズル面２６ａ側に円形状のノズル開口３２ａを開設し、該ノズル開口３２ａからインクを吐出する。また、ノズル開口３２ａから圧力発生室３０側には、開口断面積が当該ノズル３２中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部３４が形成され、ノズルストレート部３４よりも圧力発生室３０側には、開口断面積が圧力発生室３０側へ向かうにつれて次第に拡大するノズルテーパー部３５がノズルストレート部３４に連続して形成されている。そして、ノズルストレート部３４の開き角θは４０度以上に設定されている。
【００２３】
振動板２７は、支持板３８の表面に弾性体膜３９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３８とし、この支持板３８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３９としてラミネートした複合板材を用いて振動板２７を作製している。この振動板２７には、圧力発生室３０の容積を変化させるダイヤフラム部４０が設けられている。また、この振動板２７には、リザーバー２８の一部を封止するコンプライアンス部４１が設けられている。
【００２４】
ダイヤフラム部４０は、エッチング加工等によって支持板３８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部４０は、圧電振動子２０の自由端部の先端面が接合される島部４２と、この島部４２を囲う薄肉弾性部４３とからなる。コンプライアンス部４１は、リザーバー２８の開口面に対向する領域の支持板３８を、ダイヤフラム部４０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー２８に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００２５】
島部４２には圧電振動子２０の先端面が接合されており、圧電振動子２０の自由端部を伸縮させることで圧力発生室３０の容積を変動させることができる。具体的に説明すると、縦振動モードの圧電振動子２０は、充電によって振動子長手方向に収縮し、放電によって振動子長手方向に伸長する。したがって、充電によって振動子電位を上昇させると、島部４２が圧電振動子２０側に引っ張られ、島部４２の周辺の薄肉弾性部４３が変形して圧力発生室３０が膨張する。また、放電によって振動子電位を下降させると、圧力発生室３０が収縮する。そして、圧力発生室３０の容積変動に伴って圧力発生室３０に充填されたインクに圧力変動が生じ、この圧力変動を利用してインクをノズル３２のノズル開口３２ａから吐出する。
【００２６】
次に、上記プリンター１において、光硬化型インク等の高粘度インク（高粘度液体の一種）を吐出するための構成について説明する。上記プリンター１で高粘度インクを吐出する場合、低粘度インクを吐出する場合と比較してインクがノズル３２内を移動し難くなり、ノズル開口３２ａから吐出され難い傾向にある。また、圧力発生室３０に圧力変動が生じたときに、圧力発生室３０内のインクがノズル３２側よりもインク供給路２９側へ流動してしまう（言い換えるとインクがインク供給路２９へ逆流し易い）と、インクをノズル３２から効率よく吐出させることができない。このため、ノズル３２のイナータンスＭｎは、インク供給路２９のイナータンスＭｓよりも小さく設定される（Ｍｎ＜Ｍｓ）。イナータンスとは、流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（１）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ ・・・ （１）
【００２７】
また、インクがノズル３２内を移動する際に受ける抵抗力やインク供給路２９内を移動する（逆流する）際に受ける抵抗力のバランスによっても、高粘度インクの吐出状態の良否が影響される。この点に鑑み、発明者は、ノズル３２の寸法とインク供給路２９の寸法との関係が高粘度インクの吐出状態に及ぼす影響を検討した。具体的に説明すると、まずノズル３２については、図４に示すように、ノズルストレート部３４の開口断面積（ノズル３２の最小開口断面積）をストレート面積Ｓｎとし、ノズルストレート部３４の長さをストレート長さＬｎとした。また、インク供給路２９については、図５に示すように、インク供給路２９の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、インク供給路２９のリザーバー側接続口２９ａ（本発明における共通液体室側接続口に相当）から圧力発生室側接続口２９ｂまでの長さを供給路長さＬｓとした。そして、ストレート面積Ｓｎ、ストレート長さＬｎ、供給路長さＬｓを変化させたとき、ノズル開口３２ａからのインクの吐出状態がどのようになるかを調べた。なお、圧力発生室３０におけるインクの粘度を８ｍＰａ・ｓ以上に設定し、また、インク供給路２９を深さｄ＝８０μｍ、幅ｗ＝６０μｍの矩形状断面に設定した。
【００２８】
図６は、ノズルストレート部３４の各寸法（ノズル開口３２ａの開口径、ストレート長さＬｎ）およびインク供給路２９の供給路長さＬｓを変化させ、このときのインクの吐出状態の良否判断を示した表である。この表においては、「○」は記録紙６の印刷面における着弾形状が許容形状である場合、且つ吐出効率が良好（予め設定した許容範囲内）である場合を示す。なお、許容形状には、インク滴の着弾形状が真円に近く最も理想な形状の他、尾曳やサテライト滴の発生により楕円形状や達磨形状になったとしても、記録画像の画質上問題がない程度で歪が収まっている場合を含む。また、「△」は、吐出効率が良好であったとしても、尾曳が長く発生し、記録画像の画質に悪影響を及ぼす虞がある場合を示す。さらに、「×」は、インク滴の着弾形状の良否に拘らず、吐出効率が不良である場合を示す。
【００２９】
図６に示すように、ノズルストレート部３４のストレート長さＬｎを最も短い１５μｍとした場合には、ノズル開口３２ａの開口径（言い換えるとストレート面積Ｓｎ）の大小および供給路長さＬｓの長短に拘らず、「○」となるインク滴の吐出結果を得た。これは、インクがノズルストレート部３４から受ける抵抗力の影響が、インク供給路２９から受ける抵抗力の影響よりも小さく抑えられ、これにより、８ｍＰａ・ｓ以上の高粘度インクであったとしても、ノズルストレート部３４内を移動し易くなっているためであると考えられる。一方、ノズルストレート部３４のストレート長さＬｎを最も長い３０μｍとした場合には、ノズル開口３２ａの開口径（ストレート面積Ｓｎ）の大小および供給路長さＬｓの長短に拘らず、「△」あるいは「×」となるインク滴の吐出結果になり、良好なインク滴の吐出状態を得ることができなかった。
【００３０】
そして、図６に示す吐出状態の良否判断に基づいて検討した結果、ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定すれば、「○」となる吐出結果を得られることが判った。すなわち、次式（２）および（３）
Ｍｎ＜Ｍｓ ・・・・・・・・・・・・・ （２）
Ｌｎ／Ｓｎ≦（Ｌｓ／Ｓｓ）／２ ・・・ （３）
を満たせば、高粘度インクであったとしても、尾曳やミストが発生する不都合を抑制することができ、記録紙６におけるインク液滴の着弾形状をより理想的な状態に近づけることができる。これにより、記録紙６の印刷面に記録された記録画像を観た者が視覚的に感じる粒状感（画像中に細かい粒が見えるような感覚）を抑制することができ、画質の向上に寄与することが可能となる。また、ノズル３２の流路抵抗が大きくならずに済み、ノズル３２からの吐出時にインクの圧力損失が大きくなること、ひいてはインクの吐出動作の効率（吐出効率）が極端に低下することを避けることができる。
【００３１】
また、ノズル３２のうちノズルストレート部３４よりも圧力発生室３０側にはノズルテーパー部３５を備え、該ノズルテーパー部３５の開き角θを４０度以上に設定したので、インクを圧力発生室３０からノズルストレート部３４へスムーズに導入することができ、インクの吐出効率の向上を図ることができる。さらに、圧力発生室３０におけるインクの粘度を８ｍＰａ・ｓ以上とすれば、記録紙６上においてインク滴が広がり過ぎる不都合を抑えることができ、インク滴の着弾形状を一層理想的な状態に近づけることができる。そして、インク滴を記録紙６上で滲み難くすることができ、記録画像の濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００３２】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。例えば、本発明は、上記実施形態で例示した高粘度インクには限らず、液晶や電極材などの高粘度液体を吐出する場合にも好適である。
【００３３】
さらに、上記実施形態では、ノズルテーパー部３５を備えたノズル３２を一例として説明したが、これには限られない。要は、ノズルのうちノズル開口３２ａから圧力発生室３０側に、開口断面積がノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部３４を備えていれば、どのようなノズルであってもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、ノズル３２のうちノズルストレート部３４よりも圧力発生室３０側に、開口断面積がノズルストレート部３４よりも広い円筒状のノズル導入部４５を設けてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、ノズル３２が筒状のノズルストレート部３４のみで構成されていてもよい。このとき、ノズル３２の全長がストレート長さＬｎとなり、ノズル３２の開口断面積がストレート面積Ｓｎとなる。
【００３４】
また、上記各実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動型の圧電振動子２０を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電振動子を採用することも可能である。
【００３５】
そして、本発明は、圧力発生室に充填された液体をノズル先端のノズル開口から吐出可能な液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等の他の機器にも適用することができる。そして、ディスプレー製造装置では、色材吐出ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材吐出ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物吐出ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
【符号の説明】
【００３６】
１…プリンター，３…記録ヘッド，２０…圧電振動子，２８…リザーバー，２９…インク供給路，３０…圧力発生室，３２…ノズル，３２ａ…ノズル開口，３４…ノズルストレート部，３５…ノズルテーパー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体吐出ヘッド、及び、この液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に関するものであり、特に、より高粘度の液体に対応することが可能な液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから液体を吐出して着弾対象物に着弾させる装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド（液体吐出ヘッドの一種。以下、単に記録ヘッドという。）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを吐出させて、記録紙や光ディスクの印刷面等の印刷媒体（着弾対象物の一種）に着弾させることで画像やテキスト等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置や電極形成装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置のインクジェット技術が応用されている。
【０００３】
上記液体吐出装置は、吐出するときの粘度が８ｍＰａ・ｓ以上の液体（以下、高粘度液体）を吐出する用途にも用いられる場合がある。例えば、高粘度のインクは、低粘度のインク（８ｍＰａ・ｓ未満）と比較して記録紙上で滲み難いため記録画像の濃度にムラが生じ難く乾燥も早いという利点がある。また、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化型インクや液晶等も高粘度液体の一種である。
【０００４】
また、上記液体吐出装置では、記録媒体の所定の範囲をインクで埋める所謂ベタ印刷や文字等のテキスト印刷をより高速化するべく大きいインク滴も吐出することが望まれる一方で、記録画像等の高精細化の要請に応じるべくできるだけ小さいインク滴を吐出することも望まれる。そこで、ノズルの径を小さなインク滴が吐出可能な特定範囲の寸法に限定し、さらにはインク滴の吐出量を特定範囲の吐出量に限定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、記録ヘッドの幾何学的条件を満たして高粘度インクのメニスカスが固有振動しないように設定し、これによりインク滴の微小化を図る旨が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０９０２２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１９２９６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、液体吐出装置で上記の高粘度液体を吐出する場合、低粘度の液体を吐出する場合と比較して、ノズル内の液体が移動し難くなり、液体の吐出効率が低下し易い。また、液滴を吐出したとしても、吐出された液滴の進行方向後端部分が尾のように伸びる現象（以下、尾曳と称する。）が生じ易い傾向にある。尾曳が生じると、着弾対象物における着弾形状（ドット形状）が乱れる可能性がある。即ち、着弾形状は、画質上またはデバイスの性能上目標とする大きさの円形や楕円形であることが望ましいが、尾の部分が液滴本体の着弾部分に対して突出する状態で着弾すると、着弾形状が円形或いは楕円形ではなく歪んだ形になってしまう問題があった。また、尾の全体又は一部分が液滴本体から分離してミスト（サテライト滴）となった場合には、着弾対象物においてミストが液滴本体とは別の位置に着弾する可能性もある。このような着弾形状の乱れは、例えばプリンターで記録紙に画像を記録したときの画質の劣化の原因となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高粘度液体の吐出時に尾曳やミストの発生を抑えて画質劣化を抑制し、且つ液滴の吐出効率の低下を抑制することが可能な液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体が吐出される複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力発生室と、共通液体室から各圧力発生室へ液体を供給する液体供給路とを備え、圧力発生手段の駆動により圧力発生室内に圧力変動を与えて、圧力発生室に充填された液体をノズル先端のノズル開口から吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルのイナータンスを液体供給路のイナータンスよりも小さく設定し、
前記ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、
前記ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、
前記ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、
前記液体供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、
前記液体供給路の共通液体室側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、
前記ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定したことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ノズルのイナータンスを液体供給路のイナータンスよりも小さく設定し、ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、液体供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、液体供給路の共通液体室側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定したので、高粘度液体であったとしても、尾曳やミストが発生する不都合を抑制することができ、着弾対象物における液滴の着弾形状をより理想的な状態に近づけることができる。これにより、例えば、インクジェット式記録装置においては、記録紙等の印刷面に画像等を記録した場合に、記録画像を観た者が視覚的に感じる粒状感（画像中に細かい粒が見えるような感覚）を抑制することができ、画質の向上に寄与することが可能となる。また、ノズルの流路抵抗が大きくならずに済み、ノズルからの吐出時に液体の圧力損失が大きくなること、ひいては液体の吐出動作の効率（吐出効率）が極端に低下することを避けることができる。
【００１０】
上記構成において、前記ノズルのうちノズルストレート部よりも圧力発生室側には、開口断面積が圧力発生室側へ向かうにつれて次第に拡大するノズルテーパー部をノズルストレート部に連続させて備え、
該ノズルテーパー部の開き角を４０度以上に設定することが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、ノズルテーパー部をノズルストレート部に連続させて備えるので、液体を圧力発生室からノズルストレート部へスムーズに導入することができ、液体の吐出効率の向上を図ることができる。
【００１２】
さらに、上記構成において、前記圧力発生室における液体の粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、圧力発生室における液体の粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であるので、着弾対象物上において液滴が広がり過ぎる不都合を抑えることができ、液滴の着弾形状を一層理想的な状態に近づけることができる。例えば、インクジェット式記録装置において、記録紙等の印刷面に画像等を記録した場合には、液滴を記録紙上で滲み難くすることができ、記録画像の濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００１４】
そして、本発明の液体吐出装置は、上記各構成の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】振動子ユニットの構成を説明する斜視図である。
【図４】ノズルの構成を説明する断面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ断面においてリザーバーからノズルまでのインク流路を示す模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、インクの吐出状態の良否判断を示した表である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、ノズルの変形例の構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１はプリンター１の構成を説明する斜視図である。このプリンター１は、筐体２の内部に、記録ヘッド３（本発明における液体吐出ヘッドの一種）とインクカートリッジ４とが装着されたキャリッジ５と、該キャリッジ５（記録ヘッド３）を記録紙（記録媒体の一種）６の紙幅方向、即ち、主走査方向へ往復移動させるキャリッジ移動機構８と、記録紙６を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する紙送り機構９とを備えて概略構成されている。
【００１８】
キャリッジ５は、筐体２内で主走査方向に架設されたガイドロッド１０に軸支されており、キャリッジ移動機構８の作動により、ガイドロッド１０に沿って主走査方向に移動するように構成されている。また、キャリッジ５の上部にはカートリッジ装着部１１が備えられ、該カートリッジ装着部１１に対して、記録ヘッド３にインクを供給するインクカートリッジ４を着脱可能としている。さらに、キャリッジ５の下部には記録ヘッド３が記録紙６の上面に対向する状態で装着されている。
【００１９】
図２は、上記記録ヘッド３の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド３は、ケース１３と、このケース１３内に収納される振動子ユニット１４と、ケース１３の底面（先端面）に接合される流路ユニット１５等を備えている。ケース１３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１４を収納するための収納空部１６と、インクをインクカートリッジ４から流路ユニット１５へ導入するためのケース流路１７が形成されている。振動子ユニット１４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０が接合される固定板２１と、圧電振動子２０に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２２とを備えている。なお、圧電振動子２０は、図３に示すように、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードで駆動する。
【００２０】
流路ユニット１５は、流路形成基板２５の一方の面にノズルプレート２６を、流路形成基板２５の他方の面に振動板２７をそれぞれ接合して構成されている。また、この流路ユニット１５には、リザーバー２８（本発明における共通液体室に相当）と、インク供給路２９（本発明における液体供給路に相当）と、圧力発生室３０と、ノズル３２とを設けている。そして、インク供給路２９がリザーバー２８と圧力発生室３０との間を連通し、ケース流路１７がリザーバー２８とインクカートリッジ４との間を連通して、インクカートリッジ４内のインクがケース流路１７からリザーバー２８へ導入され、さらには各インク供給路２９により圧力発生室３０へ供給されるように構成されている。また、圧力発生室３０のうち当該圧力発生室３０を挟んでインク供給路２９とは反対側には、ノズル３２が連通され、圧力発生室３０内に充填されたインクをノズル３２から吐出可能としている。そして、インク供給路２９から圧力発生室３０を経てノズル３２に至る一連のインク流路が、ノズル３２の形成数に対応して複数形成されている。
【００２１】
ノズルプレート２６は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル３２が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート２６には、ノズル３２を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル３２によって構成されている。
【００２２】
図４はノズル３２の断面図である。ノズル３２は、図４に示すように、当該ノズル３２の先端、言い換えると、ノズルプレート２６のうち記録紙６に対向するノズル面２６ａ側に円形状のノズル開口３２ａを開設し、該ノズル開口３２ａからインクを吐出する。また、ノズル開口３２ａから圧力発生室３０側には、開口断面積が当該ノズル３２中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部３４が形成され、ノズルストレート部３４よりも圧力発生室３０側には、開口断面積が圧力発生室３０側へ向かうにつれて次第に拡大するノズルテーパー部３５がノズルストレート部３４に連続して形成されている。そして、ノズルストレート部３４の開き角θは４０度以上に設定されている。
【００２３】
振動板２７は、支持板３８の表面に弾性体膜３９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３８とし、この支持板３８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３９としてラミネートした複合板材を用いて振動板２７を作製している。この振動板２７には、圧力発生室３０の容積を変化させるダイヤフラム部４０が設けられている。また、この振動板２７には、リザーバー２８の一部を封止するコンプライアンス部４１が設けられている。
【００２４】
ダイヤフラム部４０は、エッチング加工等によって支持板３８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部４０は、圧電振動子２０の自由端部の先端面が接合される島部４２と、この島部４２を囲う薄肉弾性部４３とからなる。コンプライアンス部４１は、リザーバー２８の開口面に対向する領域の支持板３８を、ダイヤフラム部４０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー２８に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００２５】
島部４２には圧電振動子２０の先端面が接合されており、圧電振動子２０の自由端部を伸縮させることで圧力発生室３０の容積を変動させることができる。具体的に説明すると、縦振動モードの圧電振動子２０は、充電によって振動子長手方向に収縮し、放電によって振動子長手方向に伸長する。したがって、充電によって振動子電位を上昇させると、島部４２が圧電振動子２０側に引っ張られ、島部４２の周辺の薄肉弾性部４３が変形して圧力発生室３０が膨張する。また、放電によって振動子電位を下降させると、圧力発生室３０が収縮する。そして、圧力発生室３０の容積変動に伴って圧力発生室３０に充填されたインクに圧力変動が生じ、この圧力変動を利用してインクをノズル３２のノズル開口３２ａから吐出する。
【００２６】
次に、上記プリンター１において、光硬化型インク等の高粘度インク（高粘度液体の一種）を吐出するための構成について説明する。上記プリンター１で高粘度インクを吐出する場合、低粘度インクを吐出する場合と比較してインクがノズル３２内を移動し難くなり、ノズル開口３２ａから吐出され難い傾向にある。また、圧力発生室３０に圧力変動が生じたときに、圧力発生室３０内のインクがノズル３２側よりもインク供給路２９側へ流動してしまう（言い換えるとインクがインク供給路２９へ逆流し易い）と、インクをノズル３２から効率よく吐出させることができない。このため、ノズル３２のイナータンスＭｎは、インク供給路２９のイナータンスＭｓよりも小さく設定される（Ｍｎ＜Ｍｓ）。イナータンスとは、流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（１）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ ・・・ （１）
【００２７】
また、インクがノズル３２内を移動する際に受ける抵抗力やインク供給路２９内を移動する（逆流する）際に受ける抵抗力のバランスによっても、高粘度インクの吐出状態の良否が影響される。この点に鑑み、発明者は、ノズル３２の寸法とインク供給路２９の寸法との関係が高粘度インクの吐出状態に及ぼす影響を検討した。具体的に説明すると、まずノズル３２については、図４に示すように、ノズルストレート部３４の開口断面積（ノズル３２の最小開口断面積）をストレート面積Ｓｎとし、ノズルストレート部３４の長さをストレート長さＬｎとした。また、インク供給路２９については、図５に示すように、インク供給路２９の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、インク供給路２９のリザーバー側接続口２９ａ（本発明における共通液体室側接続口に相当）から圧力発生室側接続口２９ｂまでの長さを供給路長さＬｓとした。そして、ストレート面積Ｓｎ、ストレート長さＬｎ、供給路長さＬｓを変化させたとき、ノズル開口３２ａからのインクの吐出状態がどのようになるかを調べた。なお、圧力発生室３０におけるインクの粘度を８ｍＰａ・ｓ以上に設定し、また、インク供給路２９を深さｄ＝８０μｍ、幅ｗ＝６０μｍの矩形状断面に設定した。
【００２８】
図６は、ノズルストレート部３４の各寸法（ノズル開口３２ａの開口径、ストレート長さＬｎ）およびインク供給路２９の供給路長さＬｓを変化させ、このときのインクの吐出状態の良否判断を示した表である。この表においては、「○」は記録紙６の印刷面における着弾形状が許容形状である場合、且つ吐出効率が良好（予め設定した許容範囲内）である場合を示す。なお、許容形状には、インク滴の着弾形状が真円に近く最も理想な形状の他、尾曳やサテライト滴の発生により楕円形状や達磨形状になったとしても、記録画像の画質上問題がない程度で歪が収まっている場合を含む。また、「△」は、吐出効率が良好であったとしても、尾曳が長く発生し、記録画像の画質に悪影響を及ぼす虞がある場合を示す。さらに、「×」は、インク滴の着弾形状の良否に拘らず、吐出効率が不良である場合を示す。
【００２９】
図６に示すように、ノズルストレート部３４のストレート長さＬｎを最も短い１５μｍとした場合には、ノズル開口３２ａの開口径（言い換えるとストレート面積Ｓｎ）の大小および供給路長さＬｓの長短に拘らず、「○」となるインク滴の吐出結果を得た。これは、インクがノズルストレート部３４から受ける抵抗力の影響が、インク供給路２９から受ける抵抗力の影響よりも小さく抑えられ、これにより、８ｍＰａ・ｓ以上の高粘度インクであったとしても、ノズルストレート部３４内を移動し易くなっているためであると考えられる。一方、ノズルストレート部３４のストレート長さＬｎを最も長い３０μｍとした場合には、ノズル開口３２ａの開口径（ストレート面積Ｓｎ）の大小および供給路長さＬｓの長短に拘らず、「△」あるいは「×」となるインク滴の吐出結果になり、良好なインク滴の吐出状態を得ることができなかった。
【００３０】
そして、図６に示す吐出状態の良否判断に基づいて検討した結果、ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定すれば、「○」となる吐出結果を得られることが判った。すなわち、次式（２）および（３）
Ｍｎ＜Ｍｓ ・・・・・・・・・・・・・ （２）
Ｌｎ／Ｓｎ≦（Ｌｓ／Ｓｓ）／２ ・・・ （３）
を満たせば、高粘度インクであったとしても、尾曳やミストが発生する不都合を抑制することができ、記録紙６におけるインク液滴の着弾形状をより理想的な状態に近づけることができる。これにより、記録紙６の印刷面に記録された記録画像を観た者が視覚的に感じる粒状感（画像中に細かい粒が見えるような感覚）を抑制することができ、画質の向上に寄与することが可能となる。また、ノズル３２の流路抵抗が大きくならずに済み、ノズル３２からの吐出時にインクの圧力損失が大きくなること、ひいてはインクの吐出動作の効率（吐出効率）が極端に低下することを避けることができる。
【００３１】
また、ノズル３２のうちノズルストレート部３４よりも圧力発生室３０側にはノズルテーパー部３５を備え、該ノズルテーパー部３５の開き角θを４０度以上に設定したので、インクを圧力発生室３０からノズルストレート部３４へスムーズに導入することができ、インクの吐出効率の向上を図ることができる。さらに、圧力発生室３０におけるインクの粘度を８ｍＰａ・ｓ以上とすれば、記録紙６上においてインク滴が広がり過ぎる不都合を抑えることができ、インク滴の着弾形状を一層理想的な状態に近づけることができる。そして、インク滴を記録紙６上で滲み難くすることができ、記録画像の濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００３２】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。例えば、本発明は、上記実施形態で例示した高粘度インクには限らず、液晶や電極材などの高粘度液体を吐出する場合にも好適である。
【００３３】
さらに、上記実施形態では、ノズルテーパー部３５を備えたノズル３２を一例として説明したが、これには限られない。要は、ノズルのうちノズル開口３２ａから圧力発生室３０側に、開口断面積がノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部３４を備えていれば、どのようなノズルであってもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、ノズル３２のうちノズルストレート部３４よりも圧力発生室３０側に、開口断面積がノズルストレート部３４よりも広い円筒状のノズル導入部４５を設けてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、ノズル３２が筒状のノズルストレート部３４のみで構成されていてもよい。このとき、ノズル３２の全長がストレート長さＬｎとなり、ノズル３２の開口断面積がストレート面積Ｓｎとなる。
【００３４】
また、上記各実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動型の圧電振動子２０を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電振動子を採用することも可能である。
【００３５】
そして、本発明は、圧力発生室に充填された液体をノズル先端のノズル開口から吐出可能な液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等の他の機器にも適用することができる。そして、ディスプレー製造装置では、色材吐出ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材吐出ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物吐出ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
【符号の説明】
【００３６】
１…プリンター，３…記録ヘッド，２０…圧電振動子，２８…リザーバー，２９…インク供給路，３０…圧力発生室，３２…ノズル，３２ａ…ノズル開口，３４…ノズルストレート部，３５…ノズルテーパー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が吐出される複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力発生室と、共通液体室から各圧力発生室へ液体を供給する液体供給路とを備え、圧力発生手段の駆動により圧力発生室内に圧力変動を与えて、圧力発生室に充填された液体をノズル先端のノズル開口から吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルのイナータンスを液体供給路のイナータンスよりも小さく設定し、
前記ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、
前記ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、
前記ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、
前記液体供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、
前記液体供給路の共通液体室側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、
前記ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定したことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ノズルのうちノズルストレート部よりも圧力発生室側には、開口断面積が圧力発生室側へ向かうにつれて次第に拡大するノズルテーパー部をノズルストレート部に連続させて備え、
該ノズルテーパー部の開き角を４０度以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記圧力発生室における液体の粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１】
液体が吐出される複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力発生室と、共通液体室から各圧力発生室へ液体を供給する液体供給路とを備え、圧力発生手段の駆動により圧力発生室内に圧力変動を与えて、圧力発生室に充填された液体をノズル先端のノズル開口から吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルのイナータンスを液体供給路のイナータンスよりも小さく設定し、
前記ノズルは、ノズル開口から圧力発生室側に、開口断面積が当該ノズル中の他の箇所よりも狭く設定された筒状のノズルストレート部を形成し、
前記ノズルストレート部の開口断面積をストレート面積Ｓｎとし、
前記ノズルストレート部の長さをストレート長さＬｎとし、
前記液体供給路の通路断面積を供給路面積Ｓｓとし、
前記液体供給路の共通液体室側接続口から圧力発生室側接続口までの長さを供給路長さＬｓとし、
前記ストレート長さＬｎとストレート面積Ｓｎとの比（Ｌｎ／Ｓｎ）を、供給路長さＬｓと供給路面積Ｓｓとの比（Ｌｓ／Ｓｓ）の１／２以下に設定したことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ノズルのうちノズルストレート部よりも圧力発生室側には、開口断面積が圧力発生室側へ向かうにつれて次第に拡大するノズルテーパー部をノズルストレート部に連続させて備え、
該ノズルテーパー部の開き角を４０度以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記圧力発生室における液体の粘度が８ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７３２４５（Ｐ２０１１−７３２４５Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６３３７（Ｐ２００９−２２６３３７）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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