CN107825854A - 喷墨头以及喷墨头的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了喷墨头以及喷墨头的控制方法。由于压电元件或驱动电路所产生的热，导致喷墨头内的油墨温度上升。如果油墨温度上升，则油墨粘度下降，油墨喷出量变化。该喷墨头具备：基板，基于驱动信号进行动作，设置有使喷嘴所连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；驱动电路，产生所述驱动信号；第一温度调整部，具有第一热导率，设置为与所述驱动电路相接近；以及第二温度调整部，具有使液体在内部流动的流道，且具有低于所述第一热导率的第二热导率，设置为与所述基板相接近。

Description

喷墨头以及喷墨头的控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及喷墨头以及喷墨头的控制方法。

背景技术

已知有在纸等介质上附着墨滴来形成图像、字符的喷墨式打印机。喷墨式打印机具备按照图像信号来喷出墨滴的喷墨头。

喷墨头具备喷出墨滴的喷嘴、与喷嘴连通的油墨压力室、以及产生使压力室内的油墨从喷嘴喷出的压力的压力产生元件。作为压力产生元件利用了压电体。通过压电体来进行动作的压电元件(piezo元件)是将电压转换为力的机电转换元件。利用压电元件的变形，使压力室内的油墨产生压力。通过产生于油墨的压力，油墨从喷嘴喷出。作为代表性的压电元件，使用了锆钛酸铅(PZT)。

如果驱动压电元件使油墨从喷墨头持续地喷出，则压电元件会发热。由于压电元件的发热，压力室内的油墨的温度上升。其结果是，油墨的粘度下降，油墨喷出量发生变化。为了抑制油墨喷出量的变化，需要控制喷墨头的温度上升。

如果驱动压电元件使油墨从喷墨头持续地喷出，则压电元件会发热。如果持续喷出油墨，则驱动压电元件的驱动电路也发热。基于从压电元件、驱动电路产生的热，喷墨头内的油墨温度上升。如果油墨温度上升，则油墨的粘度下降，油墨喷出量发生变化。为了抑制油墨喷出量的变化，需要控制喷墨头的温度变化。

发明内容

实施方式的喷墨头包括：基板，基于驱动信号进行动作，在所述基板设置有使与喷嘴连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；驱动电路，产生所述驱动信号；第一温度调整部，具有第一热导率，与所述驱动电路相近设置；以及第二温度调整部，具有使液体在内部流动的流道，且具有低于所述第一热导率的第二热导率，所述第二温度调整部与所述基板相近设置。

实施方式的喷墨头的控制方法中，所述喷墨头包括：基板，基于驱动信号进行动作，在所述基板设置有使与喷嘴连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；以及驱动电路，产生所述驱动信号，在所述喷墨头的控制方法中，使所述驱动电路与具有第一热导率的第一温度调整部相接近，使所述基板与具有使液体在内部流动的流道且具有低于所述第一热导率的第二热导率的第二温度调整部相接近，将规定温度的液体供给至所述流道。

附图说明

图1是概略示出第一实施方式所涉及的喷墨式打印机的侧面图。

图2的(2-A)、(2-B)是示出第一实施方式的喷墨头的外观的立体图和截面图。

图3是示出第一实施方式的喷墨头的构成的立体图。

图4的(4-A)、(4-B)是示出第一实施方式的喷墨头的驱动电路的图。

图5是图2的喷墨头的温度调整部A-A部的截面图。

图6是示出第一实施方式的喷墨头的温度特性的图。

图7是示出第一实施方式的喷墨头的温度特性的图。

图8是示出第二实施方式的喷墨头的立体图。

图9是示出第三实施方式的喷墨头的立体图。

图10是第四实施方式的喷墨头的截面图。

图11是示出作为比较例的喷墨头的温度调整部的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。在附图中，相同符号表示相同构成。

(第一实施方式)

图1是示出搭载了实施方式的喷墨头(1A、1B、1C、1D)的喷墨式打印机100的截面。喷墨头1A至1D(印字部109)喷出青色、品红色、黄色、黑色的油墨，根据从喷墨式打印机100的外部输入的图像信号在记录介质S(用纸)上记录图像。

记录介质S是普通的用纸、铜版纸、涂布纸等。

喷墨式打印机100具有箱型的壳体101。在壳体101的内部，从Y轴方向下部朝向上部，具备供纸盒102、上游输送路径104a、保持鼓105、印字部109、下游输送路径104b、排纸盘103。供纸盒102收纳用于由喷墨式打印机100进行印字的用纸S。印字部109具备四个的青色用喷墨头1A、品红用喷墨头1B、黄色用喷墨头1C、黑色用喷墨头1D。喷墨头1A-1D是向保持于保持鼓105上的用纸S喷出墨滴，记录图像的部分。

供纸盒102收纳用纸S并设置于壳体101的下部。供纸辊106从供纸盒102将用纸S逐页向上游输送路径104a输送。上游输送路径104a由输送辊对115a、115b和控制用纸S的输送方向的用纸引导板116构成。用纸S基于输送辊对115a、115b的旋转而被输送，在通过了输送辊对115b之后，由用纸引导板116向保持鼓105的外周面输送。图1中的虚线箭头表示用纸S的引导路径。

保持鼓105为表面具有薄树脂制的绝缘层105a的铝制的圆筒。圆筒的周长比记录图像的用纸S的纵向长度长，圆筒的轴向的长度比用纸S的横向的长度长。通过电机118以一定的周速向箭头R方向旋转。保持鼓105的绝缘层105a在利用静电保持用纸S的同时进行旋转，将用纸S向印字部109输送。沿着绝缘层105a配置有使绝缘层105a带有静电的带电辊108。

带电辊108具有金属制的旋转轴，在旋转轴周围具有导电橡胶层。带电辊108与高电压产生电路114连接。导电橡胶层表面与保持鼓105的绝缘层105a相接近，通过电机驱动带电辊108，以使带电辊108的周速是与保持鼓105相同的周速来进行旋转。保持鼓105的绝缘层105a和带电辊108的导电橡胶层相接近，形成辊隙(nip)。用纸S由输送辊对115b以及用纸引导板116输送向辊隙。在用纸S即将输送向辊隙之前，对带电辊108的金属轴外加高电压产生电路114所产生的高电压。通过高电压，绝缘层105a带电，输送至辊隙的用纸S也带电，静电吸附于保持鼓105的外周面上。静电吸附的用纸S通过保持鼓105的旋转被输送向印字部109。

印字部109以喷墨头1A-1D的油墨喷出面离开保持鼓105的外周面1mm的方式固定于喷墨式打印机100。各喷墨头1A-1D是保持鼓105的轴向(主扫描方向)上长、旋转方向(副扫描方向)上短的构成，在保持鼓105的圆周方向上隔开间隔配置。关于喷墨头1A-1D的详细构造将在后面记述。墨盒113是存储青色油墨的油墨容器。在墨盒113和喷墨头1A之间配置有油墨供给装置112。油墨供给装置112具备泵和压力调整机构。通过泵将墨盒113的青色油墨供给至喷墨头1A，该墨盒113与喷墨头1A相比配置于重力方向上的下方。喷墨头1A将墨滴向重力方向(-Y方向)喷出。因此，为了在待机时青色油墨不会从喷墨头1A漏出，需要将喷墨头1A维持在相对于大气压为负压。压力调整机构将油墨压力调整为相对于大气压为负压，以使供给至喷墨头1A的油墨不会从喷墨头1A的喷嘴漏出油墨。喷墨头1B-1D也分别具备同样的墨盒113和油墨供给装置112，但是，在图中省略图示。

为了喷墨头1A的温度控制，设置有温水箱120。温水箱120具备喷墨头1A的温度调整用的水、以及加热水的加热器121。加热器121通过温度控制装置122控制成为规定的温度。泵123将通过加热器121加热了的水向喷墨头1A输送。泵123所输送的温水从温水箱120通过流道124被输送至喷墨头1A。温水通过喷墨头1A的温度调整部，经过流道125向温水箱120返回。温水在温水箱120和喷墨头1A的温度调整部之间循环。关于温度调整部将在后面记述。在喷墨头1B-1D中，和喷墨头1A同样地使温水进行循环。喷墨头1B-1D的温水循环装置在附图中省略了图示。

在印字部109中，在各喷墨头1A-1D向用纸S上喷出油墨的同时记录图像。所记录的图像是按照从喷墨式打印机100的外部输入的图像信号来描绘的。喷墨头1A喷出青色油墨形成青色图像。同样地，喷墨头1B喷出品红色油墨，喷墨头1C喷出黄色油墨，喷墨头1D喷出黑色油墨，记录各色图像。喷墨头1A-1D除了喷出的油墨颜色之外均为相同构造。

在印字部109中完成了记录的用纸S被输送向静电消除装置110、剥离爪111。静电消除装置110制作为截面为コ型，是在与保持鼓105的轴向长度为相同长度的不锈钢壳体内拉伸钨丝的构成。静电消除装置110配置为コ型的壳体的开口朝向保持鼓105的外周面。高电压产生电路117产生与外加于带电辊108的电压为反极性的高电压。完成了记录的用纸S的前端被输送向静电消除装置100的下部时，将高电压产生电路117所产生的高电压外加于壳体和钨丝之间。通过高电压，从静电消除装置110的开口侧产生电晕放电，对带电了的用纸S进行静电消除。剥离爪111设置为可以在爪前端与保持鼓105的外周面相接近的位置和从外周面离开的位置移动。通常情况下，剥离爪111被保持于离开位置。在将用纸S从保持鼓105剥离时，剥离爪111的前端与保持鼓105的外周面相接，将静电消除后的用纸S的前端从绝缘层105a剥离。在将用纸S的前端从外周面剥离之后，剥离爪111从外周面返回到离开位置。

从保持鼓105离开的用纸S被输送向输送辊对115c。下游输送路径104b由输送辊对115c、115d、115e和控制用纸S的输送方向的用纸引导板116构成。沿附图中的虚线箭头，用纸SS通过输送辊对115c、115d、115e向排纸盘103排出。

对喷墨头1A的构成进行详细说明。如前所述，喷墨头1B-1D和1A为相同构造。

图2是示出喷墨头1的构成的外观立体图。如图2的(2-A)所示，喷墨头1由喷出油墨的油墨喷出部200a、200b、以及进行油墨喷出部200a、200b的温度调整的温度调整部300构成。本实施方式的喷墨头1具备在上下(X轴方向)夹着温度调整部300的油墨喷出部200a、200b。上下的油墨喷出部200a、200b为相同构成。温度调整部300和油墨喷出部200a、200b通过环氧树脂粘结剂固定了规定位置而成为一体。图2的(2-B)示出了形成为一体的喷墨头1的A-A截面。

对油墨喷出部200a的构成进行说明。油墨喷出部200a具备罩板201、喷嘴板202、致动器基板203、顶板204、油墨供给口205。而且，油墨喷出部200a具备向致动器基板203发送电信号的柔性基板206、装载于柔性基板206产生电信号的驱动电路207、连接于柔性基板206的电路基板208。柔性基板称为FPC(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)。

参照图3对油墨喷出部200a的构成进行说明。罩板201和喷嘴板202沿箭头方向固定于致动器基板203。罩板201是Z轴方向的长度为60mm、X轴方向的长度为6mm、厚度为0.1mm的不锈钢制的板。在该板的中心部形成有Z轴方向的长度为52mm、X轴方向的长度为1.5mm的长方形的开口210。如箭头所示，罩板201通过环氧树脂粘结剂固定于喷嘴板202。在喷嘴部202上形成有610个喷出墨滴211的喷嘴220。喷嘴板202是Z轴方向的长度为59mm、X轴方向的长度为5mm、厚度为30μm的聚酰亚胺树脂制。喷嘴202的直径为20μm。喷嘴202配置于上述开口210的X轴方向的中心，沿Z轴方向配置为直线状。喷嘴和相邻喷嘴的Z轴方向的距离为0.085mm。在图3中，为了说明油墨喷出部200a的构成，示出喷嘴数为10个。

喷嘴部202通过环氧树脂粘结剂固定于致动器基板203的端部。致动器基板203为第一压电体230、第二压电体231的层压体。第一、第二压电体230、231由锆钛酸铅(PZT)制成。第一压电体230为X轴方向的厚度1.4mm、Y轴方向的长度12mm、Z轴方向的长度60mm的大小。第一压电体230沿+X轴方向极化。第二压电体231为X轴方向的厚度0.1mm、Y轴方向的长度12mm、Z轴方向的长度60mm的大小。第二压电体231沿-X轴方向极化。第一压电体230和第二压电体231为反向极化的层压压电体。

在这样的层压压电体中，从第二压电体231侧形成有深度D1、Y轴方向的长度L1、Z轴方向的宽度W1的槽232。深度D1为0.2mm、长度L1为8mm、宽度W1为0.044mm。槽232和相邻的槽232的间隔为0.085mm。在本实施方式中，形成有600个槽232。镍(Ni)电极膜形成于各槽232的内面。电连接于各槽内的Ni电极的引出电极233形成于第二压电体的上表面。引出电极232由Ni形成。槽内的电极以及引出电极232通过无电解镀镍形成。槽232和相邻的槽232所夹着的层压压电体由相邻的两个槽内的电极夹持。在对相邻的两个槽内电极外加驱动电压(电信号)时，与极化方向正交的电压外加于层压压电体。层压压电体234通过驱动电压而剪切变形。通过剪切变形，第一压电体230和第二压电体231进行变形，以使扩大或缩小槽的容积。引起剪切变形的层压压电体为压电致动器234。

顶板204通过环氧树脂粘结剂固定于第二压电体231的上表面。被顶板204和槽232所包围的区域为产生油墨的喷出压力的压力室235。压力室235以与形成于喷嘴板202的喷嘴220连通的方式而固定。将形成有压力室235的层压压电体称为基板。

顶板204具备第一顶板240、第二顶板242、油墨供给口205。第一顶板240为X轴方向厚度1.5mm、Y轴方向长度8mm、Z轴方向长度60mm的大小。第一顶板240在距离Y轴方向的端部1.5mm的位置形成有Y轴方向长度5mm、Z轴方向长度56mm的开口241。第一顶板240由PZT形成。第一顶板240的PZT是具有和层压压电体234的热膨胀系数相同的热膨胀系数的材料。第二顶板242通过环氧树脂粘结剂固定于第一顶板240上。第二顶板242为X轴方向厚度1.5mm、Y轴方向长度8mm、Z轴方向长度60mm的大小。第二顶板242通过和第一顶板240相同的材料形成。油墨供给口205具备在内部弯曲成直角的圆筒管250。以圆筒管250贯通第二顶板242与开口241连通的方式，油墨供给口205固定于第二顶板242。油墨通过圆筒管250被供给至开口241。开口241为向各槽232以及压力室235供给油墨的共通油墨室241。

对应于各槽232而设置、形成于第二压电体231的上表面的引出电极233对应于600个槽引出有600根。形成于柔性基板206上的电极图案260对应形成于各槽232的引出电极233而设置。电极图案260和引出电极233通过各向异性导电膜236(ACF：AnisotropicContact Film)而电连接。

图4的(4-A)示出致动器基板203和柔性基板206。与各压力室235连接的引出电极233形成于第二压电体231上。引出电极233通过ACF236与柔性基板206的电极图案260电连接。电极图案260分别与驱动电路207的FET(Field Effect Transistor：场效晶体管)连接。两个FET的漏极和源级连接，串联配置。漏极和源级的连接部连接有各电极图案。图4的(4-B)示出了电极图案260、驱动电路207的等效电路。驱动用FET与电源电压(+Vcc、-Vcc)连接。压电致动器234为通过两个电极夹着作为电介质的PZT的构成。因此，压电致动器234表示为静电电容(C0、C1、C2、…Cn)。以驱动压电致动器234(C1)时为例进行说明。形成于一个槽的一个引出电极233为相邻的两个压电致动器234(C0和C1)的公共电极。其一个引出电极233连接于驱动电路207的FET0和FET1。连接于压电致动器234(C1和C2)的相邻的引出电极233与FET2和FET3连接。在使FET0和FET3导通(ON)、使FET2和FET1截止(OFF)时，压电致动器233(C1)发生剪切变形，使压力室235的油墨产生压力。在使FET2和FET1导通、FET0和FET1截止时，压电致动器233(C1)向反向发生剪切变形，使相邻的压力室235的油墨产生压力。选择电路271在规定的定时使FET0、FET1、…、FET2n、FET2n+1进行动作。包括选择电路271和多个FET的驱动电路207为集成电路(IC)。通过使相邻的两个压电致动器233同时进行动作，使压力室235内的容积扩张或收缩。通过压力室235的容积变化，从喷嘴220喷出墨滴211。为了从一个压力室235喷出墨滴，6个FET进行动作。

驱动电路207装载于柔性基板206的形成有电极图案260的面上。柔性基板206为Z轴方向53mm、Y轴方向20mm、X轴方向0.05mm。在柔性基板206的Y轴方向中央沿Z轴方向排列配置有两个驱动电路207。一个驱动电路207将驱动信号供给至300个引出电极233。引出电极233在Y轴方向上形成为直线状，在Z轴方向上排列设置有600个。电极图案260也对应于引出电极233，在Y轴方向上形成为直线状，在Z轴方向上排列设置有600个。排列设置于Z轴方向上的各电极图案260与驱动电路207连接。因此，各个驱动电路207为Z轴方向长度20mm、Y轴方向宽度2mm、X轴方向高度1.5mm的长方形。各引出电极233通过ACF与Y轴方向上排列设置的电极图案260连接，各电极图案260与驱动电路207连接。柔性基板206还通过ACF与电路基板208连接。电路基板208包括按照从外部输入的印字用数据使选择电路271进行动作的信号产生电路280、FET的电源电压(+Vcc、-Vcc)、温度检测电路281等。此外，电路基板208装载有用于接收从外部输入的信号的连接器209。

对温度调整部300进行说明。

如图2的(2-A)所示，温度调整部300由第一温度调整部301和第二温度调整部302构成。第一温度调整部301为Y轴方向51mm、Z轴方向32mm的铝(Al)板。铝板具有与X轴正交的第一面和与第一面相对的第二面，第一面和第二面的距离(厚度)为2mm。铝的热导率为235(W/mK)。铝的热膨胀率为23(×10^-6/K)。

作为第一温度调整部的其他金属材料，可以利用铜(Cu)、黄铜、锌(Zn)、钨(W)、钼(Mo)等。各金属材料的热导率(W/mK)为铜：403、黄铜：106、锌：117、钨：177。各金属材料的热膨胀率为23(×10^-6/K)为铜：16.8、黄铜：19、锌：30.2、钨：4.3。作为陶瓷材料也可以利用氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)等。各陶瓷材料的热导率(W/mK)为氮化铝：150、碳化硅:200。各陶瓷材料的(×10^-6/K)为氮化铝：4.6、碳化硅:3.7。

第二温度调整部302为第一氧化铝(Al₂O₃)板302a和第二氧化铝板302b的层压构造。第一氧化铝板302a为Z轴方向长度64mm、Y轴方向长度21mm、X轴方向厚度1mm。而且，在第一氧化铝板302a的Y轴方向的一端具有Z轴方向长度51mm、Y轴方向长度5mm的切口部307。在第一氧化铝板302a的X轴方向上，在一个面上形成有深度0.5mm的槽(参照图5)。第二氧化铝板302b制成和第一氧化铝板302a相同的形状。形成有第一氧化铝板302a的槽的面和形成有第二氧化铝302b的槽的面通过环氧树脂粘结剂而固定。在粘结时，使粘结剂不流入槽内。通过第一氧化铝板302a和第二氧化铝板302b形成的空间为温度调整用温水流动的流道304。

层压第一氧化铝板302a和第二氧化铝板302b。未形成有第二氧化铝302b的槽的面(第二温度调整部的第三面)和未形成有第一氧化铝板302a的槽的面(第二温度调整部的第四面)的距离为2mm。第一温度调整部301的铝板嵌入通过第一氧化铝板302a和第二氧化铝板302b所形成的的第二温度调整部302的切口部307。第一温度调整部301端部和第二温度调整部302端部通过环氧树脂粘结剂而固定。第二温度调整部302在Y轴方向端部的中央部具有切口部305。用于检测油墨喷出部200a、200b的温度的热敏电阻306设置于切口部305。在第二温度调整部302的Z轴方向两端部设置有使温水流入流道304的管303。

如图2的(2-B)所示，第一油墨喷出部200a的致动器基板203通过环氧树脂粘结剂固定于第二氧化铝板302b的上表面(第二温度调整部的第三面)。第二油墨喷出部200b的致动器基板203通过环氧树脂粘结剂固定于第二氧化铝板302b的下表面(第二温度调整部的第四面)。形成于第一、第二油墨喷出部200a、200b的致动器基板203的压电致动器234沿第二温度调整部的流道304配置。设置于第一油墨喷出部200a的驱动电路207的X轴方向的顶部通过环氧树脂粘结剂固定于第一温度调整部301的上表面(第一温度调整部的第一面)。设置于第二油墨喷出部200b的驱动电路207的X轴方向的顶部通过环氧树脂粘结剂固定于第一温度调整部301的下表面(第一温度调整部的第二面)。由于通过环氧树脂粘结剂的薄层来固定，因此，致动器基板203以及驱动电路207接近于温度调整部300而配置。设置于第一、第二油墨喷出部200a、200b的电路基板208也粘结于第一温度调整部301。除了通过粘结剂来固定的方法之外，还有通过固定于第一温度调整部301的铝板的板簧将驱动电路207以及致动器基板203固定于铝板的方法。相接近是指包括热从第二温度调整部302充分传导至致动器基板203的粘结剂的厚度而接近的状态。相接近是指包括热从驱动电路207充分传导至第一温度调整部301的粘结剂厚度而接近的状态。而且，相接近包括在通过弹簧固定等其他固定方法中热也能充分传导的接近配置。

第二温度调整部302为铝板302a、302b的层压构造。第二温度调整部302也作为支承两个油墨喷出部200a、200b的支承体来发挥功能。氧化铝的热膨胀率为7.7(×10^-6/K)、热导率为2(W/mK)。致动器基板203的PZT的热膨胀率为8(×10^-6/K)、热导率为2(W/mK)。为了第二温度调整部302的热膨胀率和致动器基板203的热膨胀率的差变小而选择了氧化铝。除了氧化铝之外，还可以利用氧化钇(Y₂O₃)、金属陶瓷(TiC·TiN)、滑石(MgO·SiO₂)。各材料的热膨胀率(×10^-6/K)为氧化钇：7.2、金属陶瓷:7.4、滑石:7.7。在第二温度调整部302的热膨胀率和致动器基板203的热膨胀率的差变大时，在温度上升的同时，在致动器基板203上产生弯曲。在致动器基板203弯曲时，致动器基板203向X轴方向变形。由于变形，从Z轴方向的中心部的喷嘴220喷出的墨滴211和从Z轴方向的端部的喷嘴220喷出的墨滴211在X轴方向上产生位置偏离。为了抑制墨滴211的记录介质S上的位置偏离，第二温度调整部302的热膨胀率和致动器基板203的热膨胀率的差变小。优选致动器基板203和第二温度调整部302的热膨胀系数的差为第二温度调整部302的10％以内的材料。

图5示出形成于第一氧化铝基板302a的槽形状。如前所述，第一氧化铝基板302a为厚度T1:1mm、槽深度D2:0.5mm。流道304为配合形成于第一氧化铝基板302a和第二氧化铝基板302b的槽的形状。第一流道槽310a、310b和第二流道槽311的端部与管303a以及管303b连接。第一流道槽310a与管303a连接，在距离第一氧化铝基板302a的Y轴方向的一端L2:1mm的位置上形成为流道宽度W2:4mm、长度W3:23mm。第一流道槽310b与管303b连接，和第一流道槽310a同样地，在距离第一氧化铝基板302a的Y轴方向的一端L2:1mm的位置上形成为流道宽度W2:4mm、长度W3:23mm。第一流道槽310a和310b配置为与Z轴平行、长度为W3。此外，第一流道槽310a和310b绕过前述的切口部305而连通。第二流道槽311在距离Y轴方向的另一端(与第一温度调整部301的边界)L3:1.5mm的位置上形成为流道宽度W4:1.5mm、长度W5:50mm。第二氧化铝基板302b也形成有和第一氧化铝基板302a相同形状的槽。通过粘结第一、第二氧化铝基板302a、302b，流道304形成于第二温度调整部302内部。管303a和303b与形成流道304的第二温度调整部302粘结。

对上述构成的喷墨头1的动作进行说明。

如上所述，喷墨头1在温度调整部300的X轴方向的两面上具有油墨喷出部200a、200b。在油墨喷出部200a、200b的致动器基板203上，多个压电致动器234沿Z轴方向配置为直线状。在相邻的两个压电致动器234之间形成有压力室235。通过压电致动器234的剪切变形，压力室235的容积扩大或收缩。扩大压力室235的容积，将油墨供给至压力室235内，恢复压力室235的容积，从喷嘴220喷出墨滴211。在喷出墨滴211之后，收缩压力室235的容积，抑制压力室235内的油墨的残留振动。

在喷出一个墨滴211时，相邻的两个压电致动器234剪切变形。压电致动器234的PZT反复进行剪切变形时，PZT发热。根据赋予喷墨头1的图像信号，多个压电致动器234的变形次数不同。在记录字符图像时，压电致动器234的动作次数比较少。多个压电致动器234的动作次数少，因此，压电致动器234的平均发热量比较少。在涂抹了某区域的图像的情况下，压电致动器234的动作次数变多。如果压电致动器234的动作次数增加，则压电致动器234的平均发热量增加。如果发热量增加，则油墨温度升高。油墨温度升高，则油墨粘度下降。油墨粘度降低，则即便是压电致动器234的剪切变形量相同，油墨喷出量也会增加。此外，在喷墨头1的周围温度低的情况下，油墨粘度增高，油墨喷出量下降。

为了抑制油墨温度的变化，在第二温度调整部302的流道304中流动固定温度的温水。从温水箱120向流道304供给温水。为了将油墨粘度保持为固定，在本实施方式中，流向流道304的温水为45℃。该温度依赖于油墨的特性。温水流过第一流道槽310a、310b和第二流道槽311。如图2的(2-B)所示，第一流道槽310a、310b所形成的流道304形成为与油墨喷出部200a、200b的压电致动器234在X轴方向上为大致1mm的距离。因此，氧化铝基板302a、302b以及PZT的热导率为2(W/mK)则较低，但是，可以有效地抑制压电致动器234的发热。此外，也可以替代温水，而将低粘度的油加热至规定温度，使其在流道304中流动。

驱动电路207的顶部配置为接近于第一温度调整部301的一面，并且，配置于第一温度调整部301和第二温度调整部302的边界附近。而且，第一、第二油墨喷出部200a、200b的两个驱动电路207接近第一温度调整部301而配置。如前所述，为了从一个压力室235喷出一个墨滴，使四个FET进行动作。如果墨滴的每单位时间的喷出数增加，则驱动电路207沿长方形状的Z轴方向发热。驱动电路207与第一温度调整部301和第二温度调整部302的边界大致平行地配置。在驱动电路207中产生的热可以通过高热导率的铝向+Y方向扩散。通过铝向-Y方向传导的热由于通过温水而维持在固定温度的第二温度调整部302而难以向油墨喷出部200a、200b传导。

图6示出了致动器基板203的温度以及驱动电路207的温度的、温度调整部300依赖性。将使第一温度调整部301以及第二温度调整部302的材质变化时的温度的计算结果汇总成图表。纵轴表示温度，横轴表示第一温度调整部301和第二温度调整部302的组合材质。圆形标记表示致动器基板203的温度，四方形标记表示驱动电路207的温度。左端的圆形标记以及四方形标记示出第一温度调整部301以及第二温度调整部302为氧化铝(Al₂O₃)的比较例。如图11所示，第一温度调整部301以及第二温度调整部302为一体的氧化铝材质。外形与第一实施方式的温度调整部300相同。中央的圆形标记以及四方形标记为第一温度调整部301为氮化铝(AlN)、第二温度调整部302为氧化铝(Al₂O₃)。氮化铝的第一温度调整部301的形状与前述的铝的第一温度调整部301的形状相同。氧化铝(Al₂O₃)制的第二温度调整部302与前述的氧化铝形状相同。右端的圆形标记以及四方形标记示出第一温度调整部301为铝(Al)、第二温度调整部302为氧化铝(Al₂O₃)的第一实施方式。基于图6也可知：高热导率的第一温度调整部301和低热导率且与PZT的热膨胀系数的差较小的第二温度调整部302的组合与比较例相比，致动器基板203的温度和驱动电路207的温度降低。

图7示出了投入油墨喷出部200a、200b的驱动电路207的电力、和致动器基板203的温度和驱动电路207的温度的关系。将通过计算求得的、相对于投入驱动电路207的平均电力的、致动器基板203的温度和驱动电路207的温度的结果汇总成图表。第一温度调整部301为铝(Al)，第二温度调整部302为氧化铝(Al₂O₃)。横轴表示向驱动电路207投入的电力(W)，纵轴表示温度(℃)。白色圆表示本实施方式的致动器基板203的温度。黑色圆表示设置于比较例的温度调整部300上的第一实施方式的致动器基板的温度。白色四方形表示本实施方式的驱动电路207的温度。黑色四方形表示设置于比较例的温度调整部300上的第一实施方式的驱动电路207的温度。如图11所示，比较例的温度调整部300为氧化铝一体构造。本实施方式的致动器基板203的温度低于比较例的致动器基板的温度。关于本实施方式的驱动电路207的温度，也可以抑制得低于比较例的驱动电路温度。而且，投入电力越大，驱动电路207的温度差越大。这可以认为是由于第一温度调整部301和第二温度调整部302的组合导致温度差变大。此外，如果投入电力少，则如字符记录那样，体现为油墨喷出量少。如果投入电力大，则如涂抹区域那样的记录，体现为油墨喷出量多。

在本实施方式中，具备：具有第一热导率、接近于驱动电路207而设置的第一温度调整部301；以及具有使液体在内部流动的流道、且具有低于第一热导率的第二热导率的接近于致动器基板而设置的第二温度调整部，从而可以高效地对油墨喷出部的温度进行温度控制。此外，通过使致动器基板203和第二温度调整部302的热膨胀系数的差小于致动器基板203和第一温度调整部301的热膨胀系数的差，即使是由于周围温度或驱动导致致动器基板203的温度上升，也可以抑制致动器基板203的弯曲。因此，可以实现墨滴的弹着位置精度高的印字。

此外，第一温度调整部301以及第二温度调整部302以相同厚度形成薄板状。因此，可以缩短油墨喷出部200a和200b的X轴方向的距离。其结果是，可以使在温度调整部300的两面具备油墨喷出部200a、200b的喷墨头1小型化。

如上所述，喷墨式打印机100具备：喷墨头、液体存储部、控制部、供给部、以及介质输送单元。该喷墨头具备：基板，基于驱动信号进行动作，设置有使喷嘴所连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；产生所述驱动信号的驱动电路；第一温度调整部，具有第一热导率，设置为与所述驱动电路相接近；以及第二温度调整部，具有使液体在内部流动的流道，且具有低于所述第一热导率的第二热导率，设置为与所述基板相接近。该液体存储部存储向所述流道供给的液体。该控制部控制所述液体的温度。该供给部从所述液体存储部将所述液体向控制部供给。该介质输送单元输送通过所述喷墨头进行记录的记录介质。

在本实施方式中，喷墨头的温度控制方法也具有特征。

在喷墨头的温度控制方法中，该喷墨头具备：基板，基于驱动信号进行动作，设置有使喷嘴所连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；以及产生所述驱动信号的驱动电路，在喷墨头的温度控制方法中，使所述驱动电路与具有第一热导率的第一温度调整部相接近，使所述基板与具有使液体在内部流动的流道、且具有低于所述第一热导率的第二热导率的第二温度调整部相接近，将规定温度的液体供给至所述流道。

(第二实施方式)

在第二实施方式的喷墨头1中，温度调整部300的构成与第一实施方式的温度调整部300不同。除了该差异之外，喷墨头1的构成和第一实施方式相同。

参照图8进行说明。第一温度调整部301为铝制的厚度T2:4mm的板。在第一温度调整部301的Y轴方向的一端形成有开口321。开口321形成为在X轴方向上宽度W6:2mm、在Y轴方向上L2:5mm。而且，第一温度调整部301在Z轴方向两侧具有支承部320。支承部320具备第二温度调整部302的管303所穿过的管用开口322。管303穿过管用开口322，固定于支承部320。而且，支承部320用于将喷墨头1固定于喷墨式记录装置100。

第二温度调整部302通过厚度3:2mm的氧化铝制成。和第一实施方式同样地，层压有厚度1mm的第一氧化铝基板302a、厚度1mm的第二氧化铝基板302b。和第一实施方式同样地，在第二温度调整部302的内部设置有温水流动的流道304。

层压氧化铝基板302a、302b的第二温度调整部302嵌入铝制的第一温度调整部301的开口321，通过粘结剂固定。与第一实施方式的温度调整部300相比，第一温度调整部301和第二温度调整部302的接触面积增加。由于接触面积增加，可以使在致动器基板203产生的热向高热导率的、热容量大的铝制的第一温度调整部高效地移动。

(第三实施方式)

参照图9对第三实施方式的喷墨头1的构成进行说明。油墨喷出部200a、200b的油墨供给口205的构成与第一实施方式的喷墨头1不同。除了油墨供给口205的构成之外，均与第一实施方式的喷墨头1相同。

在第三实施方式中，具备油墨供给口205a和油墨供给口205b。油墨供给口205a、205b分别在内部具备正交的圆筒管。圆筒管与共通油墨室241连通。油墨从油墨供给口205a供给，一部分的油墨从喷嘴220喷出。剩余的油墨从油墨供给口205b排出。通过未图示的油墨循环装置，排出后的油墨被再次供给至油墨供给口205a。油墨通过共通油墨室241进行循环。构成为即使是在油墨喷出部200a、200b内产生了气泡的情况下，由于油墨进行循环，因此，易于去除气泡。

(第四实施方式)

参照图对10第四实施方式的喷墨头1进行说明。在第一实施方式中，是在温度调整部300的上下面上具备油墨喷出部200a、200b的构成。在第四实施方式的喷墨头1中，在温度调整部300的单面具备油墨喷出部200。除了是在单面具备油墨喷出部200的构成之外，均与第一实施方式相同。由于仅在单面具有油墨喷出部200，因此，通过第一温度调整部300的散热性良好。此外，通过第二温度调整部302易于更加稳定地维持油墨温度。

本发明的实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在本发明的保护范围所记载的发明及其均等的范围内。

符号说明

1、1A、1B、1C、1D喷墨头；100喷墨式记录装置；120温水箱；200a、200b油墨喷出部；201罩板；202喷嘴板；203致动器基板；204顶板；205油墨供给口；207驱动电路；300温度调整部；301第一温度调整部；302第二温度调整部；304流道。

Claims (10)

1.一种喷墨头，其特征在于，包括：

基板，基于驱动信号进行动作，在所述基板设置有使与喷嘴连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；

驱动电路，产生所述驱动信号；

第一温度调整部，具有第一热导率，与所述驱动电路相近设置；以及

第二温度调整部，具有使液体在内部流动的流道，且具有低于所述第一热导率的第二热导率，所述第二温度调整部与所述基板相近设置。

2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，

所述基板和所述第二温度调整部的热膨胀系数的差是所述基板的热膨胀系数的10％以内。

3.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，包括：

第二基板，基于驱动信号进行动作，在所述第二基板设置有使与喷嘴连通的压力室内的油墨产生压力的致动器；以及

第二驱动电路，产生使所述第二基板的致动器进行动作的驱动信号，

所述第一温度调整部被所述驱动电路和所述第二驱动电路夹着，所述第二温度调整部被所述基板和所述第二基板夹着。

4.根据权利要求3所述的喷墨头，其特征在于，

所述第一温度调整部具有与所述驱动电路接近的第一面和与所述第二驱动电路接近的第二面，所述第二温度调整部基板与所述基板接近的第三面和与所述第二基板接近的第四面，所述第一面和第二面之间的距离大于所述第三面和第四面之间的距离。

5.根据权利要求1至4中任一项所述喷墨头，其特征在于，

所述第一温度调整部由铝形成，所述第二温度调整部由氧化铝形成。

6.一种喷墨头的控制方法，其特征在于，

所述喷墨头包括：基板，基于驱动信号进行动作，在所述基板设置有使与喷嘴连通的压力室内的油墨产生喷出压力的致动器；以及驱动电路，产生所述驱动信号，

在所述喷墨头的控制方法中，使所述驱动电路与具有第一热导率的第一温度调整部相接近，使所述基板与具有使液体在内部流动的流道且具有低于所述第一热导率的第二热导率的第二温度调整部相接近，将规定温度的液体供给至所述流道。

7.根据权利要求6所述的喷墨头的控制方法，其特征在于，

所述基板和所述第二温度调整部的热膨胀系数的差是所述基板的热膨胀系数的10％以内。

8.根据权利要求6或7所述的喷墨头的控制方法，其特征在于，

所述喷墨头包括：

第二基板，基于驱动信号进行动作，在所述第二基板设置有使与喷嘴连通的压力室内的油墨产生压力的致动器；以及

第二驱动电路，产生使所述第二基板的致动器进行动作的驱动信号，

所述第一温度调整部被所述驱动电路和所述第二驱动电路夹着，所述第二温度调整部被所述基板和所述第二基板夹着。

9.根据权利要求8所述的喷墨头的控制方法，其特征在于，

所述第一温度调整部具有与所述驱动电路接近的第一面和与所述第二驱动电路接近的第二面，所述第二温度调整部基板与所述基板接近的第三面和与所述第二基板接近的第四面，所述第一面和第二面之间的距离大于所述第三面和第四面之间的距离。

10.根据权利要求6至9中任一项所述喷墨头的控制方法，其特征在于，

所述第一温度调整部由铝形成，所述第二温度调整部由氧化铝形成。