JP2009214480A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動回路の放熱を効率よく行って、駆動回路の小型化及び低コスト化を図ると共に、駆動回路の耐久性を向上して液体噴射特性を向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を吐出するノズル開口２１に連通する圧力発生室１１に圧力変化を生じさせる圧電素子３５と、圧電素子３５に接続されるフレキシブルプリント基板５０に実装された圧電素子３５を駆動する駆動回路６０とを具備し、駆動回路６０から発生する熱を大気中に放熱する放熱部材７０が、駆動回路６０に接触するように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズル開口から液体を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特にインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。

液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。具体的には、インクを吐出するノズル開口を有するノズルプレートと、ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられる振動板と、各圧力発生室に対応して設けられ固定基板に固定された圧電素子（圧電振動子）と、この圧電素子を収容するケースヘッド（基台）とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、圧電素子を駆動するための駆動信号を入力する駆動回路がフレキシブルプリント基板に実装され、駆動回路からの駆動信号はフレキシブルプリント基板を介して圧電素子に印加される。

特開２００４−７４７４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット式記録ヘッドでは、駆動回路から発生する熱が、当該駆動回路自体でしか放熱されない。このため、例えば長時間連続的に印刷を行う場合等には、発生する熱が駆動回路の放熱能力を超えてしまい、駆動回路が破壊されてしまう虞があった。このような問題を解決するためには、駆動回路の面積を大きくしなければならないが、今度は駆動回路が小型化できないという新たな問題を生じてしまう。

なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、駆動回路の放熱を効率よく行って、駆動回路の小型化及び低コスト化を図ると共に、駆動回路の耐久性を向上して液体噴射特性を向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記圧電素子に接続されるフレキシブルプリント基板に実装され前記圧電素子を駆動する駆動回路とを具備し、前記駆動回路から発生する熱を放熱する放熱部材が、前記駆動回路に接触するように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。

かかる態様では、駆動回路から発生する熱が、放熱部材から効率よく放熱される。これにより、駆動回路の熱による破壊を防止することができると共に、駆動回路を大型化する必要がなく、小型化してコストを低減することができる。また、駆動回路の発熱による低寿命化を防止して耐久性を向上することができると共に、液体噴射特性及び連続吐出性能を向上することができる。

ここで、前記放熱部材は、当該放熱部材の表面の少なくとも一部が凹凸状に形成されていることが好ましい。これによれば、放熱部材の表面積がより増加するので、駆動回路から発生する熱をより効率よく大気中に放熱できる。

また、前記放熱部材には、該放熱部材を貫通する貫通孔が設けられていることが好ましい。これによれば、放熱部材の表面積がより増加するので、駆動回路から発生する熱をより効率よく大気中に放熱できる。

また、前記放熱部材は、前記放熱部材は、その表面に多孔質の材料からなる多孔質層を有することが好ましい。これによれば、駆動回路から発生する熱をより効率よく大気中に放熱できる。

さらに、前記放熱部材はアルミニウムで構成されており、前記多孔質層が前記放熱部材をアルマイト処理することで形成した酸化アルミニウムからなることが好ましい。これによれば、比較的簡単に多孔質層を作成できるので、製造コストの低減も図ることができる。

また、前記圧電素子が収容される収容部を有するケースヘッドをさらに具備し、前記放熱部材は、前記収容部の内壁面と隙間を空けた状態で前記収容部内に配設されていることが好ましい。これによれば、放熱部材とケースヘッドとに設けられた隙間により、放熱部材のより多くの表面が大気に接触するので、より効率よく放熱できる。

また、前記放熱部材が、前記圧電素子の基端部を固定する固定基板を兼ねていることが好ましい。これによれば、部品点数を減少できるので、より低コスト化を図ることができる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。かかる態様では、信頼性を向上すると共に低コスト化した液体噴射装置を実現できる。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ′断面図（横断面図）である。

図示するように、インクジェット式記録ヘッド１００は、複数の圧力発生室１１を有する流路形成基板１０と、各圧力発生室１１に連通する複数のノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０と、流路形成基板１０のノズルプレート２０とは反対側の面に設けられる振動板１５とを具備する。さらに、振動板１５上の各圧力発生室１１に対応する領域に設けられる圧電素子３５を有する圧電素子ユニット３０と、振動板１５上に固定されて圧電素子ユニット３０が収容される収容部４１を有するケースヘッド４０とを具備する。

流路形成基板１０には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１が隔壁によって区画されてその幅方向で複数並設されている。各圧力発生室１１の列の外側には、ケースヘッド４０の液体導入路であるインク導入路４２を介してインクが供給されるリザーバ１３が、流路形成基板１０を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、リザーバ１３と各圧力発生室１１とは、インク供給路１２を介して連通し、各圧力発生室１１には、インク導入路４２、リザーバ１３及びインク供給路１２を介してインクが供給される。インク供給路１２は、本実施形態では、圧力発生室１１よりも狭い幅で形成されており、リザーバ１３から圧力発生室１１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室１１のリザーバ１３とは反対の端部側には、流路形成基板１０を貫通するノズル連通孔１４が形成されている。すなわち、本実施形態では、流路形成基板１０に液体流路として、圧力発生室１１、リザーバ１３、インク供給路１２、ノズル連通孔１４が設けられている。このような流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板１０に設けられる上記圧力発生室１１等は、流路形成基板１０をエッチングすることによって形成されている。

この流路形成基板１０の一方面側にはノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接合され、各ノズル開口２１は、流路形成基板１０に設けられたノズル連通孔１４を介して各圧力発生室１１と連通している。

また、流路形成基板１０の他方面側、すなわち、圧力発生室１１の開口面側には振動板１５が接合されて、各圧力発生室１１はこの振動板１５によって封止されている。

この振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜１５ａと、この弾性膜１５ａを支持する、例えば、金属材料等からなる支持板１５ｂとの複合板で形成されており、弾性膜１５ａ側が流路形成基板１０に接合されている。例えば、本実施形態では、弾性膜１５ａは、厚さが数μｍ程度のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムからなり、支持板１５ｂは、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ）からなる。また、振動板１５の各圧力発生室１１に対向する領域内には、圧電素子３５の先端部が当接する島部１５ｃが設けられている。この圧電素子３５の先端面は、接着剤によって島部１５ｃに接合されている。すなわち、振動板１５の各圧力発生室１１の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部１５ｄが形成されて、この薄肉部１５ｄの内側にそれぞれ島部１５ｃが設けられている。また、本実施形態では、振動板１５のリザーバ１３に対向する領域に、薄肉部１５ｄと同様に、支持板１５ｂがエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部１６が設けられている。なお、このコンプライアンス部１６は、リザーバ１３内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部１６の弾性膜１５ａが変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバ１３内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。

ここで、圧力発生室１１内にインク滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段である圧電素子３５について説明する。本実施形態では、圧電素子３５は、一つの圧電素子ユニット３０において一体的に形成されている。すなわち、圧電材料３１と電極形成材料３２，３３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材３４を形成し、この圧電素子形成部材３４を各圧力発生室１１に対応して櫛歯状に切り分けることによって各圧電素子３５が形成されている。すなわち、本実施形態では、複数の圧電素子３５が一体的に形成されている。そして、この圧電素子３５（圧電素子形成部材３４）の振動に寄与しない不活性領域、すなわち、圧電素子３５の基端部側が固定基板３６に固着され、圧電素子３５は固定基板３６を介してケースヘッド４０に固定されている。本実施形態では、これら圧電素子３５（圧電素子形成部材３４）と、固定基板３６とで圧電素子ユニット３０が構成されている。

このような圧電素子ユニット３０は、圧電素子３５の先端部が上述したように振動板１５の島部１５ｃに当接された状態で固定されている。例えば、本実施形態では、上述したように振動板１５上にケースヘッド４０が固定されており、圧電素子ユニット３０は、このケースヘッド４０の収容部４１内に収容されて、圧電素子３５が固定された固定基板３６が、圧電素子３５とは反対面側でケースヘッド４０に固定されている。具体的には、ケースヘッド４０は、振動板１５上に接合されて島部１５ｃに相対向する領域に収容部４１が設けられている。そして、ケースヘッド４０の収容部４１のインク導入路４２側には、段差部４３が設けられており、図２に示すように、収容部４１の段差部４３側の側面に所定の間隔を空けて設けられた複数のリブ４４に固定基板３６が当接された状態で、固定基板３６とケースヘッド４０とは接合されている。

なお、固定基板３６は、上述のように圧電素子３５と一体的に設けられることで、圧電素子ユニット３０を構成し、圧電素子ユニット３０はケースヘッド４０に位置決め固定される。このとき、圧電素子３５の振動板１５（島部１５ｃ）に対する位置合わせは、固定基板３６の外周面とケースヘッド４０の収容部４１の内面とによって行われる。これにより、脆性材料である圧電素子３５を直接把持して位置合わせするのに比べて容易に且つ高精度に位置合わせを行うことができる。

そして、圧電素子３５の基端部近傍には、固定基板３６とは反対側の面に、各圧電素子３５を駆動するための信号を供給する配線層５１を有するフレキシブルプリント基板５０が接続されている。このフレキシブルプリント基板５０は、フレキシブルプリンティングサーキット（ＦＰＣ）や、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）などからなる。詳しくは、フレキシブルプリント基板５０は、例えば、ポリイミド等のベースフィルム５２の表面に銅薄等で所定のパターンの配線層５１を形成し、配線層５１の圧電素子３５と接続される端子部などの他の配線と接続される領域以外の領域をレジスト等の絶縁材料５３で覆ったものである。

このような、フレキシブルプリント基板５０の配線層５１は、その基端部側で、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子３５を構成する電極形成材料３２，３３に接続されている。一方、先端部側では、各配線層５１は詳しくは後述するケースヘッド４０上に設けられた配線基板８０の導電パッド８１と電気的に接続されている。

さらにフレキシブルプリント基板５０の配線層５１には、圧電素子３５を駆動するための駆動回路６０が実装されている。具体的には、この駆動回路６０は、フレキシブルプリント基板５０の圧電素子３５側の面で且つ圧電素子３５の基端部の上方に実装されている。なお、駆動回路６０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）などが挙げられる。また、駆動回路６０は、フレキシブルプリント基板５０の配線層５１に、例えば、フリップ実装で搭載されている。なお、駆動回路６０のフレキシブルプリント基板５０上への実装は、例えば、金（Ａｕ）−金（Ａｕ）接続、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）接続などの金属接続や、ＡＣＦ（異方性導電ペースト）、ＡＣＰ（異方性導電膜）、半田バンプ接続などを用いることができる。

そして、ケースヘッド４０の収容部４１内には、駆動回路６０から発生する熱を放熱する放熱部材７０が、駆動回路６０と接触するように設けられている。具体的には、放熱部材７０は、固定基板３６の上面に接合されると共に、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面でケースヘッド４０に接合されて固定されている。そして、放熱部材７０の、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面とは反対側の面が、接着剤９１で駆動回路６０と接合されている。なお、収容部４１内は密封されておらず、放熱部材７０の表面は常に大気と接触されている。すなわち、本実施形態の放熱部材７０は、駆動回路６０から発生する熱を、主にケースヘッド４０と大気中とに放熱可能な状態で、収容部４１内に保持されている。換言すると、本実施形態では、駆動回路６０から発生する熱は、放熱部材７０により、主にケースヘッド４０と大気中とに放熱される。

ここで、本実施形態の放熱部材７０には、放熱部材７０の、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面全体が凹凸状に形成されている。すなわち、放熱部材７０の、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する表面には、凸部７１と凹部７２とが設けられている。なお、本実施形態では凸部７１及び凹部７２は、収容部の深さ方向に連続したスリット状に設けられているが、凸部７１及び凹部７２は、収容部の深さ方向に連続したスリット状に設けられていなくともよい。このように、放熱部材７０の表面の少なくとも一部が凹凸状に形成されているので、放熱部材７０の表面積は、凹凸上の部分が形成されていない場合よりも増加する。これにより、駆動回路６０から発生する熱を、効率よく放熱することができる。なお、放熱効果を向上させるためには、凹凸の数はなるべく多い方が好ましいが、その数は特に限定されるものではない。また、凹凸の大きさも特に限定されるものではない。

また、上述したように、ケースヘッド４０には複数のリブ４４が設けられており、放熱部材７０は、ケースヘッド４０のリブ４４に接合されている。これにより、放熱部材７０とケースヘッド４０との間には、空間が保持される。したがって、放熱部材７０は、ケースヘッド４０との接合面からも、効率よく大気中に放熱することができる。

さらに、本実施形態の放熱部材７０は、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面に形成された凸部７１が、ケースヘッド４０のリブ４４に接合されている。これにより、放熱部材７０とケースヘッド４０との間には、さらに大きな空間が保持される。したがって、放熱部材７０は、ケースヘッド４０との接合面から、さらに効率よく大気中に放熱することができる。

このような放熱部材７０を構成する材料としては、比較的熱伝導率が高い材料、すなわち、放熱性が高い材料が好ましく、アルミニウム、銅、鉄及びステンレス鋼などが好適である。

なお、駆動回路６０と放熱部材７０とを接触する接着剤９１には、比較的熱伝導率の高い材料を用いるのが好ましい。駆動回路６０から発生する熱が良好に放熱部材７０に熱伝導されるからである。このような熱伝導率の高い接着剤としては、例えば、シリコーン材料からなる電熱フィラーが混練された接着剤等が挙げられる。本実施形態では、駆動回路６０と放熱部材７０とを、電熱フィラーが混練された接着剤９１を介して接合するようにした。

さらにケースヘッド４０上には、フレキシブルプリント基板５０の各配線層５１がそれぞれ接続される複数の導電パッド８１が設けられた配線基板８０が固定されている。配線基板８０には、ケースヘッド４０の収容部４１に対向する領域にスリット状の開口部８２が形成されており、フレキシブルプリント基板５０はこの配線基板８０の開口部８２から収容部４１の外側に引き出されて、引き出された領域が屈曲されて導電パッド８１と接続されている。

このようなインクジェット式記録ヘッド１００では、インク滴を吐出する際に、圧電素子３５及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル開口２１からインク滴を吐出させるようになっている。具体的には、図示しない液体貯留手段から液体導入路であるインク導入路４２を介してリザーバ１３にインクが供給されると、インク供給路１２を介して各圧力発生室１１にインクが分配される。そして、駆動回路６０からの駆動信号によって所定の圧電素子３５に電圧を印加及び解除することによって、圧電素子３５を収縮及び伸張させて圧力発生室１１に圧力変化を生じさせて、ノズル開口２１からインクを吐出させる。

上述したように本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００には、駆動回路６０から発生する熱を放熱する放熱部材７０が、駆動回路６０に接触するように、具体的には、駆動回路６０に接合されて設けられている。これにより、駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱することができる。

また、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００の放熱部材７０は、表面の少なくとも一部、具体的には、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面全体が凹凸状に形成されている。これにより、放熱部材７０の表面積が増加する。したがって、駆動回路６０から発生する熱をより効率よく放熱することができる。

また、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００では、ケースヘッド４０に複数のリブ４４が設けられており、放熱部材７０はケースヘッド４０のリブ４４に接合されている。これにより、放熱部材７０とケースヘッド４０との間には、空間が保持される。したがって、放熱部材７０は、ケースヘッド４０との接合面からも、駆動回路６０から発生する熱を効率よく大気中に放熱することができる。

さらに、放熱部材７０は、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面に形成された凸部７１が、ケースヘッド４０のリブ４４に接合されている。これにより、放熱部材７０とケースヘッド４０との間には、さらに大きな空間が保持される。したがって、放熱部材７０は、ケースヘッド４０との接合面から、さらに効率よく大気中に放熱することができる。

上述したように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００では、放熱部材７０により駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱できるので、駆動回路６０から発生する熱による駆動回路６０自体の破壊を防止することができる。

また、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００では、放熱部材７０により駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱できるので、放熱性を高めるという目的を達成するために駆動回路６０自体を大型化する必要がない。すなわち、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００の構成は、駆動回路６０の小型化にも対応できる。ちなみに、従来、駆動回路６０の発熱を抑制するためには、駆動回路６０の内部抵抗を低減する必要があるため、駆動回路６０内のトランジスタの大きさを確保する必要があった。しかしながら、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００では、駆動回路６０から発生する熱は放熱部材７０により効率よく放熱されるので、トランジスタの大きさを確保する必要がない。したがって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００の構成では、駆動回路６０の内部抵抗を低減する必要がなく、駆動回路６０を小型化することができると共にコストを低減することができる。

また、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００では、放熱部材７０により駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱できる、すなわち駆動回路６０の発熱を抑制することができるので、駆動回路６０に与える電流を大きくしてインク吐出特性を向上することができると共に、インクの連続吐出性能を向上することができる。また、駆動回路６０は、電流を大きくすることで発熱が大きくなると共に、連続吐出させることで放熱時間が短くなるため、駆動回路６０を流れる電流やインクの連続吐出性能が制限されてしまう。しかしながら、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００では、放熱部材７０によって駆動回路６０の熱が効率よく放熱されるので、駆動回路６０を流れる電流を大きくすることができると共にインクの連続吐出を短い間隔で長時間行わせることができる。

以上、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１００について説明したが、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００は、上述した構成に限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態では、放熱部材７０の、ケースヘッド４０のリブ４４に対向する面が凹凸状に形成されていたが、図３に示すように、駆動回路６０に対向する面が凹凸状に形成されていてもよい。このように放熱部材７０の駆動回路６０に対向する面が凹凸状に形成されていても、放熱部材７０の表面積は、凹凸部分が設けられていない場合よりも増加するので、駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱できる。なお、放熱部材７０の駆動回路６０に対向する面に凹凸を形成する場合は、図示するように、凹凸部分が駆動回路６０に対応する領域以外の場所に設けられていることが好ましい。これは、放熱部材７０の、駆動回路６０に対応する領域部分に凹凸が形成されていると、駆動回路６０と放熱部材７０との接合が弱化する虞があるからである。このような虞がないのであれば、凹凸部分は駆動回路６０に対応する領域部分に形成されていても構わない。勿論、放熱部材７０の全面が凹凸状に形成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、放熱部材７０は、駆動回路６０と接着剤９１で接合されていたが、駆動回路６０と接触されるように設けられていてもよい。例えば、駆動回路６０と放熱部材７０とは、駆動回路６０を放熱部材７０側に向かって付勢するばねやゴム等の付勢手段で接触されるように構成されていたり、或いはクリップなどの固定手段によって接触した状態が解除されないように構成されていてもよい。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、実施形態１の部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図示するように、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１００Ａの放熱部材７０Ａには、放熱部材７０Ａを厚さ方向に貫通する複数の貫通孔７３が設けられている。この貫通孔７３は、ケースヘッド４０のリブ４４に対応する領域以外の位置、又は駆動回路６０に対応する領域以外の位置に設けられている。なお、この貫通孔７３の数及び大きさは特に限定されるものではない。

このように貫通孔７３が設けられていても、放熱部材７０Ａの表面積は、貫通孔７３が設けられていない場合よりも増加するので、駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱することができる。したがって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００Ａに依れば、駆動回路６０の小型化及び低コスト化を図ることができると共に、駆動回路６０の耐久性を向上して液体噴射特性を向上することができる。

（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、上述した実施形態の部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図示するように、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１００Ｂの放熱部材７０Ｂは、その表面に多孔質の材料からなる多孔質層７４を有する。ここで、多孔質層７４を構成する多孔質の材料とは、多数の孔が設けられていると共に、その多数の孔が表面に開口している材料のことを指す。

具体的には、本実施形態の放熱部材７０Ｂはアルミニウムで構成されており、多孔質層７４は放熱部材７０Ｂをアルマイト処理することで一体的に形成された酸化アルミニウムからなる。この場合、酸化アルミニウムの多孔質層７４には、所定の深さまで達する孔が複数、整然と凹設される。

このように放熱部材７０Ｂが、その表面に多孔質の材料からなる多孔質層７４を有していても、放熱部材７０Ｂの表面積は、多孔質層７４が設けられてない場合に比べて、多孔質層７４の表面に開口している孔の分だけ増加するので、駆動回路６０から発生する熱を効率よく放熱することができる。したがって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００Ｂによれば、駆動回路６０の小型化及び低コスト化を図ることができると共に、駆動回路６０の耐久性を向上して液体噴射特性を向上することができる。

また、本実施形態では、放熱部材７０Ｂがアルミニウムで構成されており、多孔質層７４が放熱部材７０Ｂをアルマイト処理することで形成した酸化アルミニウムからなる。このように構成された放熱部材７０Ｂは、放熱部材７０Ｂの母材としてアルミニウムを使用し、このアルミニウムをアルマイト処理、すなわち陽極酸化法でアルミニウムの表面に、酸化アルミニウムからなる多孔質陽極酸化皮膜を形成することで、比較的簡単に作成できる。すなわち、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１００Ｂによれば、煩雑な製造工程を経ることなく簡単に放熱部材７０Ｂを製造できる。

なお、放熱部材７０Ｂの構成は、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態の放熱部材７０Ｂは、複数の孔が整然と凹設された多孔質層７４を有していたが、孔が不均一に凹設された多孔質層７４を有していてもよい。何れにしても、多孔質層７４に形成された孔が表面に開口していればよい。また、本実施形態では、放熱部材７０Ｂと多孔質層７４とが一体的に構成されていた。しかしながら、放熱部材７０Ｂと多孔質層７４とが、別体で構成されていてもよい。具体的には放熱部材７０Ｂの母材となる部材とは別に多孔質層７４を作成しておき、この多孔質層７４を、放熱部材７０Ｂの母材となる部材の表面に接着剤等で接合したものを、放熱部材７０Ｂとしてもよい。また、本実施形態の放熱部材７０Ｂはアルミニウムで構成されていたが、放熱部材７０Ｂの材料はこれに限定されるものではなく、銅、鉄及びステンレス鋼などで構成されていてもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した各実施形態では、放熱部材が所定形状に形成されているものを例示したが、十分に駆動回路６０から発生する熱を放熱する機能を備えているのであれば、放熱部材の形状は上述した例示に限定されるものではない。

また、上述した各実施形態では、放熱部材が、駆動回路６０に接着剤９１を介して直接的に接触して設けられていたが、図６に示すように設けられていても構わない。図６に示すインクジェット式記録ヘッド１００Ｃでは、放熱部材７０Ｃが、フレキシブルプリント基板５０を介して間接的に接触して設けられている。このような構成であっても、駆動回路６０からの熱を大気中に放熱することができる。

また、上述した各実施形態では、放熱部材が、ケースヘッド４０と接合されていたが、ケースヘッド４０とは接合していなくとも、さらには接触していなくともよい。すなわち、放熱部材は駆動回路６０の熱を放熱するための部材であり、駆動回路６０に接触して設けられていればよく、ケースヘッド４０とは接触していなくともよい。逆に、ケースヘッド４０と接触させないことで、ケースヘッド４０に伝導する熱が減少し、ケースヘッド４０のインク導入路４２を流れるインクに熱が加わることが防止される。したがって、例えば、熱が加わると性質が劣化してしまうようなインクを使用する場合は、ケースヘッド４０と接触しないように構成することが好ましい。

また、上述した各実施形態では、放熱部材が、固定基板３６と別の部材で構成されていた。しかしながら、放熱部材が固定基板３６を兼ねているような構成、すなわち放熱部材が固定基板３６そのものであるような構成であっても勿論構わない。

また、上述した各実施形態では、放熱部材７０により、駆動回路６０から発生する熱は、主にケースヘッド４０と大気とに放熱されていた。しかしながら、駆動回路６０から発生する熱が放熱される対象としては、例示したケースヘッド４０及び大気に限定されるものではない。

また、上述した各実施形態では、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子３５を有するインクジェット式記録ヘッドを例示したが、本発明は上述した例示に限定されるものではない。例えば、本発明は、厚膜型の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッド等、固定基板３６を備えていない構成のインクジェット式記録ヘッドでも効果を奏するものである。

上述した各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図７は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。

図７に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

なお、上述した各実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの他の態様の断面図である。 本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態３に係る液体噴射ヘッドの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る液体噴射ヘッドの断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略図である。

符号の説明

１０ 流路形成基板、 １１ 圧力発生室、 １２ インク供給路、 １３ リザーバ、 １４ ノズル連通孔、 １５ 振動板、 １５ａ 弾性膜、 １５ｂ 支持板、 １５ｃ 島部、 １５ｄ 薄肉部、 １６ コンプライアンス部、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ 圧電素子ユニット、 ３１ 圧電材料、 ３２，３３ 電極形成材料、 ３４ 圧電素子形成部材、 ３５ 圧電素子、 ３６ 固定基板、 ４０ ケースヘッド、 ４１ 収容部、 ４２ インク導入路、 ４３ 段差部、 ４４ リブ、 ５０ フレキシブルプリント基板、 ５１ 配線層、 ５２ ベースフィルム、 ５３ 絶縁材料、 ６０ 駆動回路、 ７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ 放熱部材、 ７１ 凸部、 ７２ 凹部、 ７３ 貫通孔、 ７４ 多孔質層、 ８０ 配線基板、 ８１ 導電パッド、 ８２ 開口部、 ９１ 接着剤、 １００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ インクジェット式記録ヘッド

Claims (8)

1. 液体を吐出するノズル開口に連通する圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子と、
   前記圧電素子に接続されるフレキシブルプリント基板に実装され前記圧電素子を駆動する駆動回路とを具備し、
   前記駆動回路から発生する熱を放熱する放熱部材が、前記駆動回路に接触するように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記放熱部材は、当該放熱部材の表面の少なくとも一部が凹凸状に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記放熱部材には、当該放熱部材を貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記放熱部材は、その表面に多孔質の材料からなる多孔質層を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項４に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記放熱部材はアルミニウムで構成されており、前記多孔質層は前記放熱部材をアルマイト処理することで形成した酸化アルミニウムからなることを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記圧電素子が収容される収容部を有するケースヘッドをさらに具備し、
   前記放熱部材は、前記収容部の内壁面と隙間を空けた状態で前記収容部内に配設されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記放熱部材が、前記圧電素子の基端部を固定する固定基板を兼ねていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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