CN112172344A - 液体喷射头以及液体喷射*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够更加高效率地置换喷嘴附近的液体的液体喷射头以及液体喷射***。液体喷射头具备：第一流道(201)，其在供给口与排出口之间沿着第一轴向(Y)延伸；喷嘴(21)，其被设置为从所述第一流道(201)分支，并且沿着与所述第一轴向正交的第二轴向(Z)而喷出液体，所述喷嘴(21)具备：第一喷嘴部(21a)，其形成有喷出液体的第一开口(211)；第二喷嘴部(21b)，其形成有作为与所述第一流道(201)连接的连接口的第二开口(212)，所述第二开口(212)的所述第一轴向(Y)上的直径r2大于所述第一开口(211)的所述第一轴向(Y)上的直径r1。

Description

液体喷射头以及液体喷射***

技术领域

本发明涉及从喷嘴喷射液体的液体喷射头以及液体喷射***，尤其涉及作为液体而喷射油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录***。

背景技术

在喷射液体的液体喷射头中，例如，提出了如下的液体喷射***，该液体喷射***设为，为了排出液体所含的气泡，为了抑制液体的增稠，以及为了抑制液体所含的成分沉降的情况，而使液体喷射头内的液体循环(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1的液体喷射头中，通过设置于喷嘴附近的分支流道而使液体喷射头内的液体循环，从而抑制了因未被从喷嘴喷射出的液体的干燥而引起的增稠。

但是，要求一种能够更加高效率地置换喷嘴附近的液体的液体喷射头。

另外，这样的问题不仅存在于喷墨式记录头中，也同样存在于喷射油墨以外的液体的液体喷射头中。

专利文献1：日本特开2018-103602号公报

发明内容

本发明鉴于这样的情况，其目的在于，提供能够更加高效率地置换喷嘴附近的液体的液体喷射头以及液体喷射***。

解决上述课题的本发明的方式在于一种液体喷射头，其特征在于，具备：第一流道，其在供给口与排出口之间沿着第一轴向延伸；喷嘴，其被设置为从所述第一流道分支，并且沿着与所述第一轴向正交的第二轴向而喷出液体，所述喷嘴具备：第一喷嘴部，其形成有喷出液体的第一开口；第二喷嘴部，其形成有作为与所述第一流道连接的连接口的第二开口，所述第二开口的所述第一轴向上的直径r2大于所述第一开口的所述第一轴向上的直径r1。

此外，其他的方式在于一种液体喷射***，其特征在于，具备：上述的液体喷射头；和向所述供给口供给液体并且从所述排出口回收液体从而使液体循环的机构。

附图说明

图1为实施方式1所涉及的记录头的俯视图。

图2为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。

图3为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。

图4为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。

图5为对实施方式1所涉及的记录头的流线进行说明的剖视图。

图6为其他的实施方式所涉及的记录头的剖视图。

图7为其他的实施方式所涉及的记录头的剖视图。

图8为表示一个实施方式所涉及的记录装置的概要结构的图。

图9为表示对一个实施方式所涉及的液体喷射***进行说明的框图

具体实施方式

以下，根据实施方式，详细地对本发明进行说明。但是，以下的说明表示本发明的一个方式，能够在本发明的范围内任意地进行变更。在各图中标记相同符号的部件表示相同的部件，并适当地省略了说明。此外，在各图中，X、Y、Z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中，将沿着这些轴的方向设为X方向、Y方向以及Z方向。将各图的箭头标记所朝向的方向设为正(+)方向，将箭头标记的相反方向设为负(-)方向，而进行说明。此外，Z方向表示铅直方向，+Z方向表示铅直下方，-Z方向表示铅直上方。

实施方式1

参照图1～图6，对作为本实施方式的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头进行说明。另外，图1为从作为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的喷嘴面侧进行观察的俯视图。图2为图1的A-A’线剖视图。图3为将图2的主要部分放大的图。图4为图3的B-B’线剖视图。图5为对图3的流道内的流线进行说明的图。图6为对比较例的流道内的流线进行说明的图。

如附图所示，作为本实施方式的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头1(以下，也简称为记录头1)具备流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、保护基板30、壳体部件40以及可塑性基板49等多个部件，以作为流道基板。

流道形成基板10由单晶硅基板构成，在其一面上形成有振动板50。振动板50也可以为从二氧化硅层或氧化锆层中选择出的单层或者叠层。

在流道形成基板10中，通过多个隔壁而划分出构成单独流道200的压力室12，并设置有多个压力室12。沿着并排设置有喷出油墨的多个喷嘴21的X方向，多个压力室12以预定的间距被并排设置。此外，压力室12在X方向上被并排设置而成的列在本实施方式中被设置一列。此外，流道形成基板10以面内方向成为包括X方向以及Y方向在内的方向的方式而被配置。另外，在本实施方式中，将在流道形成基板10的X方向上被并排设置的压力室12之间的部分称为隔壁。该隔壁沿着Y方向而被形成。即，隔壁是指流道形成基板10的Y方向上的与压力室12重叠的部分。

另外，虽然在本实施方式中，在流道形成基板10中仅设置压力室12，但也可以设置与压力室12相比缩小了横切流道的截面积的流道阻力赋予部，以向被供给至压力室12的油墨赋予流道阻力。

在这样的流道形成基板10的-Z方向的一面侧，形成有振动板50，在该振动板50上，第一电极60、压电体层70和第二电极80通过成膜以及光刻法而被层压，从而构成了压电致动器300。在本实施方式中，压电致动器300成为使压力室12内的油墨产生压力变化的能量产生元件。在此，压电致动器300也称为压电元件，是指包括第一电极60、压电体层70以及第二电极80的部分。一般而言，将压电致动器300的任意一方的电极设为共同电极，并且针对每个压力室12而对另一方的电极以及压电体层70进行图案形成从而构成。虽然在本实施方式中，将第一电极60设为压电致动器300的共同电极，并将第二电极80设为压电致动器300的单独电极，但是，也可以根据驱动电路或配线的情况而进行相反设置。另外，虽然在上述的示例中，振动板50、第一电极60作为振动板而发挥作用，但显然未被限定于此，例如，也可以不设置振动板50，而仅将第一电极60作为振动板来发挥作用。此外，也可以设为，压电致动器300本身实质上兼作振动板。

此外，在这样的各压电致动器300的第二电极80上，分别连接有引线电极90，经由该引线电极90，而选择性地向各压电致动器300施加电压。

此外，在流道形成基板10的-Z方向的面上，接合有保护基板30。

在保护基板30的与压电致动器300相对置的区域中，设置有压电致动器保持部31，压电致动器保持部31具有不妨碍压电致动器300的运动的程度的空间。压电致动器保持部31只要具有不妨碍压电致动器300的运动的程度的空间即可，该空间既可以被密封，也可以不被密封。此外，压电致动器保持部31以一体地对在X方向上被并排设置的多个压电致动器300的列进行覆盖的大小而被形成。当然，压电致动器保持部31未被特别限定，既可以为单独对压电致动器300进行覆盖的部件，也可以为针对每个由在X方向上被并排设置的两个以上的压电致动器300构成的组而进行覆盖的部件。

作为这样的保护基板30，优选为，使用与流道形成基板10的热膨胀率大致相同的材料，例如玻璃、陶瓷材料等，在本实施方式中，使用与流道形成基板10相同材料的单晶硅基板而形成。

此外，在保护基板30中，设置有在Z方向上贯穿保护基板30的贯穿孔32。而且，从各压电致动器300引出的引线电极90的端部附近以露出于贯穿孔32内的方式延伸设置，并在贯穿孔32内与柔性缆线120电连接。柔性缆线120为具有挠性的配线基板，在本实施方式中，安装有作为半导体元件的驱动电路121。另外，也可以不经由柔性缆线120而将引线电极90和驱动电路121电连接在一起。此外，也可以在保护基板30中设置流道。

此外，在保护基板30上固定有壳体部件40，壳体部件40与保护基板30一起划分出与多个压力室12连通的供给流道。壳体部件40被设置为，跟保护基板30的与流道形成基板10相反的一面侧接合，并且，也与后述的连通板15接合。

在这样的壳体部件40中，设置有第一液室部41和第二液室部42，第一液室部41构成第一共同液室101的一部分，第二液室部42构成第二共同液室102的一部分。第一液室部41和第二液室部42在Y方向上分别被设置于隔着一列压力室12的两侧。

第一液室部41以及第二液室部42分别具有开口于壳体部件40的-Z侧的面上的凹形形状，并跨及在X方向上被并排设置的多个压力室12而被连续设置。

此外，在壳体部件40中设置有供给口43和排出口44，供给口43与第一液室部41连通，并将油墨供给至第一液室部41，排出口44与第二液室部42连通，并排出来自第二液室部42的油墨。

而且，在壳体部件40中设置有连接口45，连接口45与保护基板30的贯穿孔32连通，并供柔性缆线120插穿。

另一方面，在流道形成基板10的与保护基板30相反的一面侧即+Z侧，设置有连通板15、喷嘴板20和可塑性基板49。

在喷嘴板20上形成有多个喷嘴21，喷嘴21朝向作为第二轴向的Z方向中的+Z方向喷射油墨。在本实施方式中，如图1所示，多个喷嘴21通过被配置在沿着X方向的直线上而形成了一列喷嘴列22。此外，将喷嘴板20的喷嘴21所开口的+Z侧的面称为喷嘴面20a。关于喷嘴21，将在后文详细叙述。

在本实施方式中，连通板15具有第一连通板151和第二连通板152。第一连通板151和第二连通板152以-Z侧成为第一连通板151且+Z侧成为第二连通板152的方式而在Z方向上被层压。

构成这样的连通板15的第一连通板151以及第二连通板152能够通过不锈钢等金属、玻璃、陶瓷材料等来制造。另外，连通板15优选为，使用热膨胀率与流道形成基板10大致相同的材料，在本实施方式中，利用与流道形成基板10相同的材料的单晶硅基板来形成。

在连通板15中，设置有第一连通部16和第二连通部17以及第三连通部18，第一连通部16与壳体部件40的第一液室部41连通，并构成第一共同液室101的一部分，第二连通部17以及第三连通部18与壳体部件40的第二液室部42连通，并构成第二共同液室102的一部分。此外，在连通板15中，设置有使第一共同液室101和压力室12连通的流道、使压力室12和喷嘴21连通的流道、使喷嘴21和第二共同液室102连通的流道，详细情况将在后文叙述。设置于连通板15中的这些流道构成单独流道200的一部分。

第一连通部16在Z方向上被设置于与壳体部件40的第一液室部41重叠的位置，并被设置为，以开口于连通板15的+Z侧的面以及-Z侧的面这两方的方式在Z方向上贯穿连通板15。第一连通部16通过在-Z侧与第一液室部41连通而构成第一共同液室101。即，第一共同液室101由壳体部件40的第一液室部41和连通板15的第一连通部16构成。此外，第一连通部16在-Y方向上被延伸设置至在+Z侧与压力室12在Z方向上重叠的位置。另外，也可以在连通板15中不设置第一连通部16，而由壳体部件40的第一液室部41构成第一共同液室101。

第二连通部17被设置于在Z方向上与壳体部件40的第二液室部42重叠的位置，并以开口于第一连通板151的-Z侧的面上的方式而被设置。此外，第二连通部17以在+Z侧朝向+Y方向的喷嘴21扩大宽度的方式而被设置。

第三连通部18被设置为，以一端与第二连通部17的宽度向+Y方向扩大的部分连通的方式，在Z方向上贯穿第二连通板152。第三连通部18的+Z侧的开口被喷嘴板20覆盖。即，由于能够通过将第二连通部17设置在第一连通板151中，而用喷嘴板20仅覆盖第三连通部18的+Z侧的开口，因此，能够用较窄的面积设置喷嘴板20，并能够减少成本。

通过设置于这样的连通板15中的第二连通部17以及第三连通部18和设置于壳体部件40中的第二液室部42，而构成了第二共同液室102。另外，也可以在连通板15中不设置第二连通部17以及第三连通部18，而由壳体部件40的第二液室部42构成第二共同液室102。

在连通板15的第一连通部16所开口的+Z侧的面上，设置有具有可塑性部494的可塑性基板49。该可塑性基板49将第一共同液室101的喷嘴面20a侧的开口密封。

在本实施方式中，这样的可塑性基板49具备由具有挠性的薄膜构成的密封膜491、和由金属等硬质的材料构成的固定基板492。由于固定基板492的与第一共同液室101对置的区域成为在厚度方向上被完全去除的开口部493，因此，第一共同液室101的壁面的一部分成为仅被具有挠性的密封膜491密封的可挠部即可塑性部494。通过这样在第一共同液室101的壁面的一部分上设置可塑性部494，从而能够通过可塑性部494变形来吸收第一共同液室101内的油墨的压力变动。

此外，在构成流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、可塑性基板49等中，设置有多个单独流道200，多个单独流道200与第一共同液室101和第二共同液室102连通，而将第一共同液室101的油墨送至第二共同液室102。在此，本实施方式的各单独流道200为，与第一共同液室101和第二共同液室102连通并针对每个喷嘴21而被设置的流道，且包括喷嘴21。这样的多个单独流道200沿着作为喷嘴21的并排设置方向的X方向而被并排设置。而且，在作为喷嘴21的并排设置方向的X方向上相邻的两个单独流道200被设置为，分别与第一共同液室101以及第二共同液室102连通。即，针对每个喷嘴21而被设置的多个单独流道200被设置为，分别仅通过第一共同液室101以及第二共同液室102而被连通，多个单独流道200除了通过第一共同液室101以及第二共同液室102连通之外，不会相互连通。也就是说，在本实施方式中，将设置有一个喷嘴21以及一个压力室12的流道称为单独流道200，各单独流道200彼此以仅通过第一共同液室101以及第二共同液室102而连通的方式而被设置。

如图2以及图3所示，单独流道200具备喷嘴21、压力室12、第一流道201、第二流道202和供给通道203。

如上所述，压力室12被设置于凹部与连通板15之间，并在Y方向上延伸，所述凹部被设置于流道形成基板10上。即，压力室12以如下方式设置，即，供给通道203与压力室12的Y方向的一端部连接，第二流道202与压力室12的Y方向的另一端部连接，油墨在压力室12内沿Y方向流动。也就是说，压力室12延伸的方向是油墨在压力室12内流动的方向。

另外，虽然在本实施方式中设为，在流道形成基板10中仅形成压力室12，但并未被特别限定于此，也可以设为，在压力室12的上游侧的端部、即+Y方向的端部以赋予流道阻力的方式而设置与压力室12相比缩小了截面积的流道阻力赋予部。

供给通道203对压力室12和第一共同液室101进行连接，并被设置为，在Z方向上贯穿第一连通板151。供给通道203通过+Z侧的端部而与第一共同液室101连通，并通过-Z侧的端部而与压力室12连通。也就是说，供给通道203在Z方向上延伸。在此，供给通道203延伸的方向是油墨在供给通道203内流动的方向。

第一流道201在供给口43与排出口44之间被设置为在Y方向上延伸。另外，第一流道201延伸的方向是油墨在第一流道201内流动的方向。即，第一流道201延伸的第一轴向在本实施方式中成为Y方向。这样的第一流道201通过+Y方向的端部而与第二流道202连通，且通过-Y方向的端部而与第二共同液室102的第三连通部18连通。

本实施方式的第一流道201被设置于第二连通板152与喷嘴板20之间。具体而言，第一流道201通过在第二连通板152上设置凹部并用喷嘴板20覆盖该凹部的开口而被形成。另外，第一流道201并未被特别限定于此，也可以设为，在喷嘴板20上设置凹部并用第二连通板152覆盖喷嘴板20的凹部，也可以以在第二连通板152和喷嘴板20这两方上设置凹部的方式形成。

在本实施方式中，第一流道201以如下方式设置，即，将在流道中流动的油墨横切的截面积、即包含X方向以及Z方向在内的面方向的截面积在Y方向上成为相同面积。另外，横切第一流道201的流道的截面积在Y方向上以相同的面积被设置是指，将详细情况在后文叙述的凸部153去除之后得到的部分。此外，第一流道201也可以以横切的截面积在Y方向上成为不同的面积的方式而被设置。顺便提及，横切第一流道201的面积不同包含Z方向的高度不同的情况、X方向的宽度不同的情况、这两方不同的情况。

此外，横切第一流道201的流道的截面形状、即包含X方向以及Z方向在内的面方向的截面形状成为矩形。另外，横切第一流道201的流道的截面形状并未被特别限定，也可以为梯形、半圆形、半椭圆等。

第二流道202在压力室12与第一流道201之间沿Z方向延伸地被设置。另外，第二流道202延伸的方向是油墨在第二流道202内流动的方向。即，在本实施方式中，第二流道202延伸的方向成为与第二轴向相同的Z方向。在本实施方式中，这样的第二流道202被设置为在Z方向上贯穿连通板15，并通过-Z方向的端部而与压力室12连通，通过+Z方向的端部而与第一流道201连通。

此外，第二流道202是指，被形成于连通板15上的部分。即，第二流道202从压力室12的+Z方向的底面起到被喷嘴板20覆盖的部分为止。

在喷嘴板20上，设置有多个喷嘴21。各喷嘴21被配置于，与各第一流道201的中途连通的位置。即，喷嘴21被设置为，从在Y方向上延伸的第一流道201向+Z方向分支。由此，从喷嘴21朝向作为第二轴向的Z方向中的+Z方向喷出油墨滴。也就是说，喷嘴21被设置为，以-Z方向的端部与第一流道201的中途连通且+Z方向的端部开口于喷嘴板20的+Z侧的面即喷嘴面20a上的方式在Z方向上贯穿喷嘴板20。因此，喷嘴21喷射油墨滴的第二轴向是指+Z方向。

在此，喷嘴21被设置为从第一流道201分支是指，喷嘴21与第一流道201的中途连通。而且，喷嘴21与第一流道201的中途连通是指，在从Z方向进行俯视观察时，喷嘴21被配置在与第一流道201重叠的位置上。顺便提及，在从Z方向进行俯视观察时，喷嘴21被配置在与第二流道202重叠的位置这一情况并不是指以与第一流道201的中途连通的方式设置。也就是说，本实施方式的第一流道201为，在从Z方向进行俯视观察时不与第二流道202重叠的部分。

另外，优选为，将在喷嘴21所连通的第一流道201中流动的油墨横切的截面积小于，将在第二流道202中流动的油墨横切的截面积。此处所指的横切第一流道201的截面积为，包括X方向以及Z方向在内的面方向的截面的面积。此外，横切第二流道202的截面积是指，包括Y方向以及Z方向在内的面方向的截面的面积。通过这样将第一流道201的截面积设为较小，从而能够在X方向上高密度地配置单独流道200，并在X方向上高密度地配置喷嘴21，并且，能够抑制记录头1在Z方向上大型化的情况。此外，通过将第二流道202的截面积设为较大，从而能够抑制从压力室12至喷嘴21为止的流道阻力变小的情况，进而能够抑制液体的喷出特性、特别是被喷出的液滴的重量降低的情况。通过特别是在Y方向上扩大第二流道202，而增大第二流道202的截面积，从而能够减少第二流道202的流道阻力，并且，能够抑制单独流道200以低密度被配置的情况，从而能够以高密度配置单独流道200。在本实施方式中，第一流道201和第二流道202在X方向上以相同的宽度设置，并使第二流道202的Y方向的宽度大于第一流道201的Z方向的高度，从而能够使第一流道201的截面积小于第二流道202的截面积。由此，能够增大第二流道202的截面积并且在X方向上高密度地配置第一流道201以及第二流道202。

此外，喷嘴21是指，设置有第一流道201的部件，在本实施方式中，是指与连通板15不同的部件，在本实施方式中，是指被形成于喷嘴板20中的部件。

在此，喷嘴21具有在作为喷嘴板20的板厚方向的Z方向上被排列配置的第一喷嘴部21a和第二喷嘴部21b。

第一喷嘴部21a被配置于喷嘴板20的外部侧、即+Z侧，并设置有使油墨滴喷出的第一开口211。即，从喷嘴板20的第一喷嘴部21a的+Z侧的第一开口211朝向+Z方向，油墨滴被向外部喷出。

此外，在本实施方式中，第一喷嘴部21a在Z方向上以与第一开口211相同的形状被设置。在此，第一喷嘴部21a在Z方向上以与第一开口211相同的形状被设置这一情况是指，第一喷嘴部21a的包含X方向以及Y方向在内的截面形状以及截面积在Z方向上相同。另外，在本实施方式中，从Z方向对第一开口211进行俯视观察时的形状以成为圆形的方式而被设置。当然，第一开口211的形状并未被特别限定于此，也可以为椭圆形、矩形、多边形、不倒翁形等。

第二喷嘴部21b被配置于喷嘴板20的-Z侧，且设置有第二开口212，第二开口212为与详细情况将在后文叙述的在Y方向上延伸的第一流道201连接的连接口。即，在本实施方式中，第一流道201的延伸方向即第一轴向成为Y方向。而且，上述的作为第一轴向的Y方向和作为第二轴向的Z方向相互正交。

此外，第二喷嘴部21b在Z方向上以与第二开口212相同的形状而被设置。在此，第二喷嘴部21b在Z方向上以与第二开口212相同的形状而被设置这一情况是指，第二喷嘴部21b的包含X方向以及Y方向在内的截面形状以及截面积在Z方向上相同。当然，第二喷嘴部21b并未限定于在Z方向上以相同的开口形状被形成的部件，也可以以开口面积随着朝向第一喷嘴部21a而逐渐变小的方式被设置。另外，在本实施方式中，从Z方向对第二开口212进行俯视观察时的形状以成为圆形的方式而被设置。当然，第二开口212的形状未被特别限定于此，也可以为椭圆形、矩形、多边形、不倒翁形等。

此外，构成喷嘴21的第二喷嘴部21b的第二开口212的Y方向上的直径r2大于第一喷嘴部21a的第一开口211的Y方向上的直径r1。即，成为r2>r1。在此，第一开口211的Y方向上的直径r1是指，第一开口211中的在Y方向上最宽大的部分的宽度的尺寸。此外，第二开口212的Y方向上的直径r2是指，第二开口212中的在Y方向上最宽大的部分的宽度的尺寸。此外，在本实施方式中，第二喷嘴部21b的第二开口212的X方向上的直径大于，第一喷嘴部21a的第一开口211的X方向上的直径。也就是说，如图4所示，由于本实施方式的第一喷嘴部21a以及第二喷嘴部21b在从Z方向进行俯视观察时具有圆形，因此第一喷嘴部21a的Y方向上的直径r1为第一喷嘴部21a的直径，第二喷嘴部21b的Y方向上的直径r2为第二喷嘴部21b的直径。此外，第一喷嘴部21a和第二喷嘴部21b被设置为，在从Z方向进行俯视观察时中心成为相同的位置，即，第一开口211和第二开口212成为同心圆。

通过这样在喷嘴21中设置与第二喷嘴部21b的直径r2相比较小的直径r1的第一喷嘴部21a，从而能够提高在第一喷嘴部21a内穿过的油墨的流速，进而能够提高从喷嘴21喷射的油墨滴的飞翔速度。此外，通过在喷嘴21中设置与第一喷嘴部21a的直径r1相比较大的直径r2的第二喷嘴部21b，从而在实施详细情况将在后文叙述的使单独流道200内的油墨从第一共同液室101朝向第二共同液室102流动的、所谓循环时，能够减少在喷嘴21内不受循环的流动的影响的部分。即，如图5所示，使循环时在第一流道201流动的油墨进入第二喷嘴部21b内，从而能够在第二喷嘴部21b内产生油墨的流动。由此，能够增大喷嘴21内的速度梯度，从而通过从上游供给的新的油墨来置换通过喷嘴21内的干燥而增稠的油墨。因此，能够抑制如下的情况，即，由于喷嘴21内的油墨增稠，从而产生由从喷嘴21喷出的油墨滴的飞翔方向的偏移而导致的向被喷射介质的喷落位置偏移、未从喷嘴21喷出油墨滴的喷出不良的情况。

但是，当使第二喷嘴部21b的直径r2与第一喷嘴部21a的直径r1相比而过大时，第二喷嘴部21b和第一喷嘴部21a之间的惯性阻力(inertance)之比(M2/M1)变小，连续喷出油墨滴时的喷嘴21内的油墨的弯液面的位置不稳定。即，当第二喷嘴部21b与第一喷嘴部21a之间的惯性阻力之比变小时，油墨的弯液面未停留于第一喷嘴部21a内，而移动至了第二喷嘴部21b，从而不能连续地实施稳定的油墨滴的喷出。

此外，当使第二喷嘴部21b的直径r2过小时，在循环时，在第二喷嘴部21b内难以产生油墨的流动。此外，当使第二喷嘴部21b的直径r2过小时，由于从压力室12至喷嘴21为止的流道阻力变大，且压力损失变大，因此，从喷嘴21喷出的油墨滴的重量变小。因此，必须以更高的驱动电压来驱动压电致动器300，喷出效率降低。

因此，第二开口212的直径r2与第一开口211的直径r1之比即r2/r1优选为，在2以上，更加优选为，在2.5以上。即，优选为，r2/r1≥2，更加优选为r2/r1≥2.5。

此外，第二开口212的直径r2与第一开口211的直径r1之比即r2/r1优选为，在5以下，更加优选为，在3.5以下。即，优选为，r2/r1≤5，更加优选为，r2/r1≤3.5。

而且，第一喷嘴部21a的惯性阻力M1与第二喷嘴部21b的惯性阻力M2之比即M2/M1优选为，在0.28以上且在0.9以下。即，优选为，0.28≤M2/M1≤0.9。

在此，一般，在设为截面积S、长度l、油墨的密度ρ的情况下，流道的惯性阻力M能够通过下式(1)来求出。

也就是说，在设第一喷嘴部21a的包含X方向以及Y方向在内的面内方向的截面积为S1、Z方向的长度(深度)为d1、油墨的密度为ρ的情况下，第一喷嘴部21a的惯性阻力M1成为ρd1/S1。

此外，在设第二喷嘴部21b的包括X方向以及Y方向在内的面内方向的截面积为S2、Z方向的长度(深度)为d2、油墨的密度为ρ的情况下，第二喷嘴部21b的惯性阻力M2成为ρd2/S2。

这样，通过将第一喷嘴部21a的惯性阻力M1与第二喷嘴部21b的惯性阻力M2之比即M2/M1设为0.9以下，从而能够在第二喷嘴部21b内产生油墨的流动，而抑制由喷嘴21内的增稠的油墨所导致的向被喷射介质的喷落位置偏移或喷出不良。此外，通过将第一喷嘴部21a的惯性阻力M1与第二喷嘴部21b的惯性阻力M2之比即M2/M1设为0.9以下，从而能够抑制从喷嘴21喷出的油墨滴的重量变小的情况，且能够以较低的驱动电压来驱动压电致动器300，并能够提高喷出效率。

此外，通过将第一喷嘴部21a的惯性阻力M1和第二喷嘴部21b的惯性阻力M2之比即M2/M1设为0.28以上，从而能够提高弯液面的稳定性，而能够对在连续喷出油墨滴时油墨滴的喷出稳定性降低的情况进行抑制。

而且，当将第二喷嘴部21b中的作为第二轴向的Z方向的深度设为d2时，第二开口212的直径r2与第二喷嘴部21b的深度d2之比即r2/d2优选为，在1.5以上，更加优选为，在3以上。即，优选为，r2/d2≥1.5，更加优选为，r2/d2≥3。

也就是说，通过第二喷嘴部21b在图3所示的包括Z方向以及Y方向在内的面方向的截面中设为在Y方向上较长且在Z方向上较短的形状，从而能够使在Y方向上流动于第一流道201中的油墨易于进入至第二喷嘴部21b的到达第一喷嘴部21a的+Z侧的端部为止，而使第二喷嘴部21b内部产生油墨的流动。

另外，喷嘴板20例如能够由不锈钢(SUS)等金属、如聚酰亚胺树脂那样的有机物、或者硅等的平板材料形成。此外，喷嘴板20的板厚优选为，在60μm以上且100μm以下。通过使用这样的板厚的喷嘴板20，而能够提高喷嘴板20的操作性，从而提高记录头1的组装性。顺便提及，虽然通过缩短喷嘴21的Z方向的长度，从而在使油墨循环时能够减小在喷嘴21内不受循环的流动的影响的部分，但为了缩短喷嘴21的Z方向的长度，需要减薄喷嘴板20的Z方向的厚度。当这样减薄喷嘴板20的厚度时，易于产生如下的情况，即，喷嘴板20的刚性降低，由于喷嘴板20的变形而在油墨滴的喷出方向上产生偏差的情况，由喷嘴板20的操作性的降低而导致的组装性的降低。也就是说，通过如上所述使用具有某种程度的厚度的喷嘴板20，而能够抑制喷嘴板20的刚性的降低，从而能够抑制由喷嘴板20的变形所导致的在喷出方向上产生偏差的情况、由操作性的降低而导致的组装性的降低。

如以上说明的那样，在作为本实施方式的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头1中，具备第一流道201和喷嘴21，第一流道201在供给口43与排出口44之间在作为第一轴向的Y方向上延伸，喷嘴21被设置为从第一流道201分支，且沿着与Y方向正交的作为第二轴向的Z方向而喷出油墨，喷嘴21具备第一喷嘴部21a和第二喷嘴部21b，第一喷嘴部21a形成有喷出油墨的第一开口211，第二喷嘴部21b形成有作为与第一流道201连接的连接口的第二开口212，第二开口212的Y方向上的直径r2大于第一开口211的Y方向上的直径r1。

通过这样使喷嘴21连通于在Y方向上延伸设置的第一流道201的中途，而能够使喷嘴21以从第二流道202和喷嘴板20的角部等油墨滞留的部分离开的方式进行配置，使得由于滞留而导致成分沉降了的油墨或气泡难以移动至喷嘴21侧。因此，能够抑制因滞留而导致成分沉降了的油墨或气泡所引起的喷嘴21的堵塞、从喷嘴21喷出的油墨滴的成分的偏差等。

此外，通过使喷嘴21连通于在Y方向上延伸的第一流道201的中途，而能够使从喷嘴21侵入的气泡通过在第一流道201中流动的油墨而流向位于下游侧的第二共同液室102。因此，能够抑制从喷嘴21侵入的气泡进入压力室12或第一共同液室101侧的情况，进而抑制由于侵入压力室12的气泡而致使压力室12内的油墨的压力变动被吸收从而产生的油墨滴的喷出不良。顺便提及，在将喷嘴21设置在与第二流道202连通的位置上的情况下，从喷嘴21侵入的气泡由于浮力而易于与油墨的流动相反地移动至压力室12侧。而且，当气泡从喷嘴21侵入至压力室12时，侵入至压力室12的气泡有可能吸收压力室12内的油墨的压力变动并产生油墨滴的喷出不良。

此外，通过在喷嘴21中设置具有与第一喷嘴部21a的直径r1相比较大的直径r2的第二喷嘴部21b，从而能够使在第一流道201内沿着Y方向流动的油墨进入到第二喷嘴部21b内，并在喷嘴21内产生油墨的流动。通过这样在喷嘴21内产生油墨的流动，从而能够利用从上游供给的新的油墨来置换由于喷嘴21内的干燥而增稠了的油墨，并能够抑制通过因增稠的油墨所导致的从喷嘴21喷出的油墨滴的飞翔方向的偏移而产生的向被喷射介质的喷落位置偏移、产生喷嘴21的堵塞的情况。

此外，通过设置具有与第二喷嘴部21b的直径r2相比较小的直径r1的第一喷嘴部21a，从而能够提高在第一喷嘴部21a内穿过的油墨的流速，而提高从喷嘴21喷射的油墨滴的飞翔速度。

此外，通过在与第一流道201连通的位置上设置喷嘴21，从而能够提高喷嘴21的Y方向上的配置的自由度。

此外，在本实施方式的记录头1中，优选为，第二开口212的直径r2与第一开口211的直径r1之比即r2/r1在2以上，更加优选为，在2.5以上。这样，通过将第二开口212的直径r2与第一开口211的直径r1之比即r2/r1设为，在2以上，进一步优选地设为，在2.5以上，从而能够在第二喷嘴部21b内产生油墨的流动，并且，通过第一喷嘴部21a而提高油墨的流速，进而提高油墨滴的飞翔速度。

此外，在本实施方式的记录头1中，优选为，第二开口212的直径r2与第一开口211的直径r1之比即r2/r1在5以下，更加优选为，在3.5以下。这样，通过将第二开口212的直径r2与第一开口211的直径r1之比即r2/r1设为，在5以下，更加优选地设为，在3.5以下，从而能够抑制第一喷嘴部21a与第二喷嘴部21b之间的惯性阻力之比(M2/M1)变得过小的情况，从而能够使在连续喷出油墨滴时的喷嘴21内的油墨的弯液面的位置稳定。因此，能够抑制在使油墨滴连续喷出时在油墨滴的喷出特性中产生偏差的情况。

此外，在本实施方式的记录头1中，第二开口212的直径r2与第二喷嘴部21b的作为第二轴向的Z方向上的深度d2之比即r2/d2优选为，在1.5以上，更加优选为，在3以上。这样，通过将第二喷嘴部21b设为在作为第一轴向的Y方向上较长且在作为第二轴向的Z方向上较短的形状，从而能够使在Y方向上流动于第一流道201中的油墨易于进入第二喷嘴部21b内，而在第二喷嘴部21b内产生油墨的流动。

此外，在本实施方式的记录头1中，第一喷嘴部21a的惯性阻力M1与第二喷嘴部21b之间的惯性阻力M2之比即M2/M1优选为，在0.28以上且在0.9以下。通过这样对第一喷嘴部21a与第二喷嘴部21b之间的惯性阻力之比进行规定，从而能够在喷嘴21内产生油墨的流动，并且，能够使喷嘴21内的油墨的弯液面的位置稳定，而稳定地实施油墨滴的连续喷出。

其他的实施方式

以上，虽然对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明的基本结构并非被限定于上述的实施方式的结构。

例如，虽然在上述的实施方式1中，将在从Z方向对第二喷嘴部21b的第二开口212进行俯视观察时的形状设为圆形，但并未被特别限定于此，例如，如图6所示，第二开口212也可以为在Y方向上具有长轴的椭圆形。在此，第二开口212为椭圆形包括，在从Z方向对第二开口212进行俯视观察时为椭圆形、以长方形状为基础而将长边方向的两端部设为半圆形状的所谓长圆形、蛋形等。

这样，通过设为在Y方向上具备长轴的椭圆形的第二开口212，而能够使在Y方向上流动于第一流道201中的油墨易于进入第二喷嘴部21b内，而使第二喷嘴部21b内产生油墨的流动。此外，通过将第二开口212设为在X方向上成为短轴的椭圆，而无需扩大第一流道201的X方向的宽度，能够在X方向上高密度地配置第一流道201。而且，通过将第二开口212设为椭圆形状，而能够抑制第二喷嘴部21b的流道阻力以及惯性阻力显著变小的情况。也就是说，这是因为，当将第二喷嘴部21b的第二开口212设为具有与椭圆形的长轴相同的内径的圆形时，第二喷嘴部21b的流道阻力以及惯性阻力会显著降低。通过将第二开口212设为以Y方向为长轴的椭圆形，而能够抑制第二喷嘴部21b的流道阻力以及惯性阻力显著降低的情况，并易于使油墨进入第二喷嘴部21b内部，而使第二喷嘴部21b内产生油墨的流动。

此外，虽然在上述的实施方式1中，第一喷嘴部21a以及第二喷嘴部21b分别设置为在Z方向上成为相同的开口形状，从而在第一喷嘴部21a与第二喷嘴部21b之间设置阶梯差，但并未被特别限定于此，例如，如图7所示，也可以设为，第二喷嘴部21b的内表面成为相对于Z方向而倾斜的倾斜面。也就是说，第二喷嘴部21b的包含X方向以及Y方向在内的面方向的开口面积也可以被设置为随着朝向第一喷嘴部21a而逐渐变小。由此，在第一喷嘴部21a与第二喷嘴部21b之间，也可以不形成阶梯差，而成为连续的内表面。在这样第一喷嘴部21a与第二喷嘴部21b的内表面连续的情况下，第一喷嘴部21a是指，开口形状在Z方向上成为大致相同的形状的部分。

此外，例如，虽然在上述的实施方式中，例示了如下的结构，即，将第一轴向设为Y方向，将第二轴向设为Z方向，在与Y方向以及Z方向这两方正交的X方向上并排设置有喷嘴21的结构，但并未被特别限定于此，例如，喷嘴21或压力室12等也可以被并排设置在如下的方向上，即，在喷嘴面20a的面内方向上相对于X方向而倾斜的方向上。

此外，虽然在本实施方式中设为，将单独流道200的第一流道201和第二共同液室102直接连接，但并未被特别限定于此，也可以在第一流道201与第二共同液室102之间设置有沿着作为第二轴向的Z方向延伸的其他的流道。

在此，参照图8，对作为本实施方式的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置的一个示例进行说明。另外，图8为表示本发明的喷墨式记录装置的概要结构的图。

如图8所示，在作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置I中，多个记录头1被搭载于滑架3中。搭载了记录头1的滑架3以在轴向上移动自如的方式被设置于滑架轴5上，滑架轴5被安装于装置主体4上。在本实施方式中，滑架3的移动方向成为作为第一轴向的Y方向。

此外，在装置主体4中，设置有作为液体而贮留有油墨的贮留单元即罐2。罐2经由软管等供给管2a而与记录头1连接，来自罐2的油墨经由供给管2a而被向记录头1供给。此外，记录头1和罐2经由软管等排出管2b而被连接，并实施从记录头1排出的油墨经由排出管2b而返回至罐2的所谓循环。另外，罐2也可以由多个罐构成。

而且，将驱动电机7的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步带7a而被传递至滑架3，从而使搭载了记录头1的滑架3沿着滑架轴5进行移动。另一方面，在装置主体4中设置有作为输送单元的输送辊8，纸等作为被喷射介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。另外，对记录薄片S进行输送的输送单元也可以不限于输送辊8，而为带或鼓等。在本实施方式中，记录薄片S的输送方向成为X方向。

另外，虽然在上述的喷墨式记录装置I中，例示了记录头1被搭载于滑架3上并在主扫描方向上移动的装置，但并未被特别限定于此，例如，也能够将本发明应用于如下的装置中，即，记录头1被固定且通过仅使纸等记录薄片S在副扫描方向上移动而实施印刷的所谓行式记录装置。

此外，虽然在各实施方式中，作为液体喷射头的一个示例而列举喷墨式记录头进行了说明，另外，作为液体喷射装置的一个示例而列举喷墨式记录装置进行了说明，但本发明广泛地以全部的液体喷射头以及液体喷射装置为对象，当然，也能够应用于喷射油墨以外的液体的液体喷射头、液体喷射装置中。作为其他的液体喷射头，例如，可以列举在打印机等图像记录装置中所使用的各种记录头、液晶显示器等的滤色器的制造中所使用的颜色材料喷射头、在有机EL(electroluminescence，电致发光)显示器、FED(Field EmissionDisplay，场致发射显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、在生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等，也能够应用于具备所涉及的液体喷射头的液体喷射装置中。

在此，参照图9，对本实施方式的液体喷射***的一个示例进行说明。另外，图9为，对作为本发明的液体喷射装置的喷墨式记录装置的液体喷射***进行说明的框图。

如图9所示，液体喷射***具备上述的记录头1、以及向供给口43供给作为液体的油墨并且从排出口44回收油墨从而使油墨循环的机构，作为这样的机构而具备主罐500、第一罐501、第二罐502、压缩机503、真空泵504、第一送液泵505和第二送液泵506。

在第一罐501上连接有记录头1以及压缩机503，通过压缩机503而使第一罐501的油墨以预定的压力而被供给至记录头1。

第二罐502经由第一送液泵505而与第一罐501连接，通过第一送液泵505而将第二罐502的油墨向第一罐501输送。

此外，在第二罐502上，连接有记录头1和真空泵504，通过真空泵504而使记录头1的油墨以预定的负压被向第二罐502排出。

即，从第一罐501向记录头1供给油墨，并从记录头1向第二罐502排出油墨。而且，通过由第一送液泵505从第二罐502向第一罐501输送油墨，而使油墨进行循环。

此外，在第二罐502上，经由第二送液泵506而连接有主罐500，被记录头1消耗的量的油墨被从主罐500向第二罐502进行补充。另外，例如，只要在第二罐502内的油墨的液面低于预定的高度的情况下等时机，来实施从主罐500向第二罐502的油墨的补充即可

符号说明

I…喷墨式记录装置(液体喷射装置)；1…喷墨式记录头(液体喷射头)；2…罐；2a…供给管；2b…排出管；3…滑架；4…装置主体；5…滑架轴；7…驱动电机；7a…同步带；8…输送辊；10…流道形成基板；12…压力室；15…连通板；16…第一连通部；17…第二连通部；18…第三连通部；20…喷嘴板；20a…喷嘴面；21…喷嘴；21a…第一喷嘴部；21b…第二喷嘴部；211…第一开口；212…第二开口；22…喷嘴列；30…保护基板；31…压电致动器保持部；32…贯穿孔；40…壳体部件；41…第一液室部；42…第二液室部；43…供给口；44…排出口；45…连接口；49…可塑性基板；50…振动板；60…第一电极；70…压电体层；80…第二电极；90…引线电极；101…第一共同液室；102…第二共同液室；120…柔性缆线；121…驱动电路；151…第一连通板；152…第二连通板；200…单独流道；201…第一流道；202…第二流道；203…供给通道；300…压电致动器；491…密封膜；492…固定基板；493…开口部；494…可塑性部；500…主罐；501…第一罐；502…第二罐；503…压缩机；504…真空泵；505…第一送液泵；506…第二送液泵；S…记录薄片；r1…第一开口的直径；r2…第二开口的直径。

Claims (10)

1.一种液体喷射头，其特征在于，具备：

第一流道，其在供给口与排出口之间沿着第一轴向延伸；

喷嘴，其被设置为从所述第一流道分支，并且沿着与所述第一轴向正交的第二轴向而喷出液体，

所述喷嘴具备：

第一喷嘴部，其形成有喷出液体的第一开口；

第二喷嘴部，其形成有作为与所述第一流道连接的连接口的第二开口，

所述第二开口的所述第一轴向上的直径r2大于所述第一开口的所述第一轴向上的直径r1。

2.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口的直径r2与所述第一开口的直径r1之比即r2/r1在2以上。

3.如权利要求2所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口的直径r2与所述第一开口的直径r1之比即r2/r1在2.5以上。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口的直径r2与所述第一开口的直径r1之比即r2/r1在5以下。

5.如权利要求4所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口的直径r2与所述第一开口的直径r1之比即r2/r1在3.5以下。

6.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口的直径r2与所述第二喷嘴部的所述第二轴向上的深度d2之比即r2/d2在1.5以上。

7.如权利要求6所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口的直径r2与所述第二喷嘴部的所述第二轴向上的深度d2之比即r2/d2在3以上。

8.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第一喷嘴部的惯性阻力M1与所述第二喷嘴部的惯性阻力M2之比即M2/M1在0.28以上且0.9以下。

9.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述第二开口为在所述第一轴向上具有长轴的椭圆。

10.一种液体喷射***，其特征在于，具备：

权利要求1至9的任一项所述的液体喷射头；

向所述供给口供给液体并且从所述排出口回收液体从而使液体循环的机构。

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