JP2016101720A - 液体吐出ヘッド、記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバＩＣの熱を効率よく放熱することができる液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッド２は、液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体２ａと、信号伝達部材９２と、信号伝達部材９２に設けられたドライバＩＣ９３と、ドライバＩＣ９３に生じた熱を放熱するための放熱板９０と、ドライバＩＣ９３を収容する筐体９１と、信号伝達部材９２を介してドライバＩＣ９３を放熱板９０側へ押圧するための押圧部材９７とで構成される。押圧部材９７は、ドライバＩＣ９３に対向して設けられた押圧部９５ａ１、ヘッド本体２ａ上に設けられた接続部９５ａ２、および、押圧部９５ａ１と接続部９５ａ１との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜する傾斜部９５ａ３を有する第１部材９５と、傾斜部９５ａ３をヘッド本体２ａ側へ押圧する第２部材９６とを備えており、効率よくドライバＩＣ９３の熱を放熱する。【選択図】図２

Description

本発明は、液体吐出ヘッド、記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

従来、液体吐出ヘッドとして、例えば、液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、ヘッド本体へ信号を伝達可能な信号伝達部材と、信号伝達部材に設けられたドライバＩＣと、ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板を有し、ドライバＩＣを収容する筐体と、を備える液体吐出ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、ドライバＩＣは、弾性部材により放熱板側に押圧されている。

特開２００５−２４６９０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された液体吐出ヘッドでは、ドライバＩＣが弾性部材による押圧のみで放熱板側に押圧されているため、押圧力が弱く、ドライバＩＣの放熱性が未だ低いという問題がある。

本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、前記ヘッド本体へ信号を伝達可能な信号伝達部材と、前記信号伝達部材に設けられたドライバＩＣと、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板を有し、前記ドライバＩＣを収容する筐体と、前記信号伝達部材を介して前記ドライバＩＣを前記放熱板側へ押圧するための押圧部材と、を備えている。また、前記押圧部材は、前記ドライバＩＣに対向して設けられた押圧部、前記ヘッド本体上に設けられた接続部、および、前記押圧部と前記接続部との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜する傾斜部を有する第１部材と、前記傾斜部を前記ヘッド本体側へ押圧する第２部材とを備えている。

本発明の一実施形態に係る記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えている。

本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、前記ヘッド本体へ信号を伝達可能な信号伝達部材と、前記信号伝達部材に設けられたドライバＩＣと、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板を有し、前記ドライバＩＣを収容する筐体と、前記信号伝達部材を介して前記ドライバＩＣを前記放熱板側へ押圧するための押圧部材と、を備えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記押圧部材は、前記ドライバＩＣに対向して設けられた押圧部、前記ヘッド本体上に設けられた接続部、および、前記押圧部と前記接続部との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜した傾斜部を有する第１部材と、前記傾斜部上に設けられた第２部材と、を備え、前記ドライバＩＣを前記筐体に収容してから、前記第２部材を前記ヘッド本体側へ押圧することにより、前記押圧部を前記放熱板側へ押圧する。

本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、第２部材が傾斜部をヘッド本体側へ押圧することにより、第１部材の押圧部がドライバＩＣを放熱板側へ押圧することができ、ドライバＩＣの熱を放熱することができる。

第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 図１に示す液体吐出ヘッドを示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。 図１に示す液体吐出ヘッドを構成する押圧部材を示しており、（ａ）は第１部材の側面図、（ｂ）は第２部材の平面図、（ｃ）は押圧部材の平面図である。 図１に示す液体吐出ヘッドの製造工程を示す断面図であり、（ａ）は筺体接続工程、（ｂ）は押圧部材による押圧工程を示している。 図１に示す液体吐出ヘッドの製造工程を示す断面図であり、放熱板接続工程を示してる。 図１に示す液体吐出ヘッドの第２流路部材近傍を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。 図６に示す液体吐出ヘッドの一部を拡大する平面図である。 （ａ）は図７に示す吐出ユニットの一部を拡大して示す拡大平面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すＩ−Ｉ線断面図である。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２を備える記録装置１の概略の側面図である。図１（ｂ）は、記録装置１の概略の平面図である。なお、二次供給流路２０および二次回収流路２４の延びる方向を第１方向と称し、一次供給流路２２および一次回収流路２６の延びる方向を第２方向と称する。

記録装置１は、記録媒体である印刷用紙Ｐを搬送ローラ８０ａから搬送ローラ８０ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド２に対して搬送方向に相対的に移動させている。制御部８８は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド２を制御して、液体吐出ヘッド２から記録媒体Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。

本実施形態では、液体吐出ヘッド２は記録装置１に対して固定されており、記録装置１はいわゆるライン記録装置となっている。本発明の記録装置の他の実施形態としては、いわゆるシリアル記録装置があげられる。

記録装置１には、印刷用紙Ｐとほぼ平行するように平板状のフレーム７０が固定されている。フレーム７０には図示しない２０個の孔が設けられており、２０個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔に搭載されている。液体吐出ヘッド２の液体を吐出する部位は、印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５〜２０ｍｍ程度とされる。５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成しており、記録装置１は、４つのヘッド群７２を有している。

液体吐出ヘッド２は、第２方向に細長い長尺形状を有している。１つのヘッド群７２内において、３つの液体吐出ヘッド２は、第２方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は３つの液体吐出ヘッド２と第２方向にずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。

液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲が、液体吐出ヘッド２の長
手方向に繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間なく印刷することが可能になっている。

４つのヘッド群７２は、搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド２には、図示しない液体タンクから液体（インク）が供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。このようなインクを、制御部８８で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。

記録装置１に搭載される液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのなら１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数、あるいはヘッド群７２の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷することで、印刷速度（搬送速度）を速くすることができる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、第２方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。

さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。

記録装置１は、印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０ａに巻き取られた状態になっており、２つのガイドローラ８２ａの間を通った後、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２ｂの間を通り、最終的に回収ローラ８０ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２ｂを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。回収ローラ８０ｂは、搬送ローラ８２ｂから送り出された印刷用紙Ｐを巻き取る。搬送速度は、例えば、７５ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。

記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、布、あるいはタイル等の建築材料でもよい。また、記録装置１を、印刷用紙Ｐの代わりに搬送ベルトを搬送する形態にし、記録媒体は、ロール状のもの以外に、搬送ベルト上に置かれた、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどにしてもよい。さらに、液体吐出ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。

また、記録装置１に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付け、制御部８８が、各センサからの情報から分かる記録装置１の各部の状態に応じて、記録装置１の各部を制御してもよい。特に、液体吐出ヘッド２から吐出される液体の吐出特性（吐出量や吐出速度など）が外部の影響を受けるようであれば、液体吐出ヘッド２の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力に応じて、液体吐出ヘッド２において液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。

次に、本発明の一実施形態の液体吐出ヘッド２について図２〜８を用いて説明する。なお、図２（ａ）においては、配線基板９２を支える支持板、および第２部材９６を省略して示している。また、図４においては、放熱板９０が取り付けられる位置を破線にて示している。

液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａと、信号伝達部材９２と、配線基板９４と、押圧部材９７と、筺体９１と、放熱板９０とを備えている。ヘッド本体２ａの上方には配線基板９４が配置されており、ヘッド本体２ａから引き出された信号伝達部材９２が配線基板９４に電気的に接続されている。筺体９１は信号伝達部材９２および配線基板３０を覆うように配置されており、両側方に放熱板９０が配置されている。

ヘッド本体２ａは、液体を吐出するための吐出孔８（図８参照）を有している。また、ヘッド本体２ａは、一次流路部材６と二次流路部材４とアクチュエータ基板４０とを備えている。ヘッド本体２ａは主走査方向に長く設けられており、二次流路部材４上にアクチュエータ基板４０が設けられている。アクチュエータ基板４０を取り囲むように二次流路部材６が配置されており、開口６ａから信号伝達部材９２が上方へ引き出されている。

筺体９１は、ヘッド本体２ａ上に配置されており、ドライバＩＣ９３に生じた熱を放熱するための放熱板９０を有している。筐体９１は、主走査方向に長く設けられており、枠体９１ａと、側壁９１ｂと、上壁９１ｃとを有している。枠体９１ａは、平面視して、中央部に開口した枠形状をなしている。筐体９１は、枠体９１ａに側壁９１ｂが接続されており、側壁９１ｂに上壁９１ｃが接続されている。そのため、筐体９１は、図２（ａ）に示すように、下面および両側面に開口を有している。

筺体９１は、上方から信号伝達部材９２および配線基板９４を覆うようにヘッド本体２ａ上に載置されることにより、信号伝達部材９２および配線基板９４を封止している。筐体９１は、信号伝達部材９２、ドライバＩＣ９３および配線基板９４を覆うように配置されている。筺体９１は、金属、合金あるいは樹脂により形成することができる。

放熱板９０は、一方の放熱板９０ａと他方の放熱板９０ｂとを備えている。放熱板９０は、主走査方向に長く設けられており、放熱性の高い金属あるいは合金により形成されている。放熱板９０は、筺体９１の両側面の開口を封止するように配置されており、螺子止めにより筺体９１に接続されている。なお、放熱板９０は接着剤により筺体９１に接続されていてもよい。

信号伝達部材９２は、一方の放熱板９０ａ側に設けられた一方の信号伝達部材９２ａと、他方の放熱板９０ｂ側に設けられた他方の信号伝達部材９２ｂとを備えている。信号伝達部材９２は、外部から送られた信号をヘッド本体２ａに伝達可能に構成されている。

信号伝達部材９２の一端部は、アクチュエータ基板４０と電気的に接続されている。信号伝達部材９２の他端部は、一次流路部材６の開口６ａを挿通するように上方に引き出されており、配線基板９４に電気的に接続されている。それにより、アクチュエータ基板４０と外部とが電気的に接続されている。信号伝達部材９２としては、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を例示することができる。

信号伝達部材９２上にはドライバＩＣ９３が設けられている。ドライバＩＣ９３は、一方の信号伝達部材９２ａ上に設けられた一方のドライバＩＣ９３ａと、他方の信号伝達部材９２ｂ上に設けられた他方のドライバＩＣ９３ｂとを備えている。ドライバＩＣ９３は、外部から送られた信号に基づいて、アクチュエータ基板４０を駆動させ、液体吐出ヘッド２を駆動させている。

配線基板９４は、支持板によりヘッド本体２ａの上方に配置されている。配線基板９４は、ドライバＩＣ９３に信号を分配する機能を有している。

押圧部材９７は、第１部材９５と第２部材９６とを備えている。押圧部材９７は、弾性部材９８および信号伝達部材９２を介して放熱板９０にドライバＩＣ９３を押圧している。それにより、ドライバＩＣ９３が駆動により生じた熱を放熱板９０へ効率よく放熱することができる。なお、弾性部材９８は必ずしも設けなくてもよい。

第１部材９５は、一方の押圧部９５ａ１と、他方の押圧部９５ｂ１と、接続部９５ａ２，９５ｂ２と、一方の傾斜部９５ａ３と、他方の傾斜部９５ａ３とを備えている。

一方の押圧部９５ａ１は、一方のドライバＩＣ９３ａに対向して設けられている。他方の押圧部９５ｂ１は、他方のドライバＩＣ９３ｂに対向して設けられている。接続部９５ａ２，９５ｂ２は、ヘッド本体２ａ上に設けられている。一方の傾斜部９５ａ３は、一方の押圧部９５ａと接続部９５ａ２，９５ｂ２との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜するように設けられている。他方の傾斜部９５ａ３は、他方の押圧部９５ａと接続部９５ａ２，９５ｂ２との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜するように設けられている。

第１部材９５は、断面視して、上側が開口したＵの字形状に設けられており、一方の放熱板９０ａ側に一方の押圧部９５ａ１が設けられ、他方の放熱板９０ｂ側に他方の押圧部９５ｂ１が設けられている。そして、一方の押圧部９５ａ１が一方のドライバＩＣ９３ａを一方の放熱板９０ａに押圧し、他方の押圧部９５ｂ１が他方のドライバＩＣ９３ｂを他方の放熱板９０ｂに押圧している。

押圧部９５ａ１，９５ｂ１は、ドライバＩＣ９３と対向するように設けられており、上下方向に延びるように設けられている。なお、押圧部９５ａ１，９５ｂ１は、第１部材９５のうち、ドライバＩＣ９３に対向するように設けられている領域を示している。

接続部９５ａ２，９５ｂ２は、ヘッド本体２ａ上に設けられており、螺子等により、ヘッド本体２ａに固定されている。

傾斜部９５ａ３，９５ｂ３は、押圧部９５ａ１，９５ｂ１と接続部９５ａ２，９５ｂ２とを接続するように設けられており、押圧部９５ａ１，９５ｂ１と接続部９５ａ２，９５ｂ２との間のうち少なくとも一部が上下方向および水平方向に対して傾斜して設けられている。

本実施形態では、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３は、押圧部９５ａ１，９５ｂ１から下方に向って延び、その後内側へ向かって傾斜して接続部９５ａ２，９５ｂ２に接続されている。

第１部材９５は、一方の押圧部９５ａ１と、他方の押圧部９５ｂ１と、接続部９５ａ２，９５ｂ２と、一方の傾斜部９５ａ３と、他方の傾斜部９５ａ３とが一体的に設けられている。そして、接続部９５ａ２，９５ｂ２がヘッド本体２ａに接続されている。そのため、一方の傾斜部９５ａ３および他方の傾斜部９５ｂ３をヘッド本体２ａに向けて押圧することにより、一方の押圧部９５ａ１が一方のドライバＩＣ９３ａを一方の放熱板９０ａに押圧するとともに、他方の押圧部９５ｂ１が他方のドライバＩＣ９３ｂを他方の放熱板９０ｂに押圧することができる。

第１部材９５は、弾性変形可能に構成されていることが好ましく、例えば、金属、合金、または樹脂により形成することができる。放熱性を向上させるためにアルマイト処理を行っていてもよい。第１部材９５の厚みは、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。それにより、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３を押圧することにより、押圧部９５ａ１，９５
ｂ１により、ドライバＩＣ９３ａ，９３ｂを放熱板９０ａ，９０ｂに押圧することができる。

また、図３（ａ）に示すように、第１部材９５は、一方の傾斜部９５ａ３に一方の孔部９５ａ４が設けられている。一方の孔部９５ａ４は、一方の傾斜部９５ａ３を矩形状に切り欠いており、主走査方向に複数設けられている。また、図示しないが、他方の傾斜９５ｂ３にも他方の孔部が設けられている。

一方の孔部９５ａ４は、図３（ｂ）に示す第２部材９６の突出部９６ｂが収容されることにより、第１部材９５と第２部材９６とが接続されている。

第２部材９６は、基部９６ａと突出部９６ｂとを有している。基部９６ａは、平面視して矩形状をなしている。突出部９６ｂは、基部９６ａから幅方向に突出している。第２部材９６は、平面視して、第１部材９５の一方の傾斜部９５ａ３と、他方の傾斜部９５ｂ３とにまたがって設けられている。すなわち、基部９６ａの長辺が傾斜部９５ａ３，９５ｂ３上に設けられており、第２部材９６をヘッド本体２ａ側に押圧することにより、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３をヘッド本体２ａ側に押圧することができる。

突出部９６ｂは、基部９６ａの長辺から幅方向に突出しており、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３に向けて突出している。図３（ｃ）に示すように、孔部９５ｄ４に突出部９６ｂは収容されている。それにより、第１部材９５と第２部材９６とが接続されている。

第２部材９６は、第１部材９５を弾性変形するために第１部材９５よりも高い剛性を有していることが好ましい。第２部材９６は、例えば、金属、合金、あるいは樹脂材料により形成することができる。第２部材９６の厚みは、１〜３ｍｍであることが好ましい。それにより、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３を押圧しても第２部材９６が変形する可能性を低減することができる。

弾性部材９８は、押圧部９５ａ１，９５ｂ１上に設けられており、信号伝達部材９２と押圧部９５ａ１，９５ｂ１との間に配置されている。弾性部材９８を設けることにより、押圧部９５ａ１，９５ｂ１が信号伝達部材９２を破損させる可能性を低減することができる。弾性部材９８としては、例えば、発泡体両面テープを例示することができる。なお、弾性部材９８は必ずしも設ける必要はない。

液体吐出ヘッド２は、押圧部材９７が第１部材９５と第２部材９６とを備えており、第２部材９６が傾斜部９５ａ３，９５ｂ３をヘッド本体２ａ側に押圧するように構成されている。それにより、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３は下方へ向けて変形するとともに、それぞれ外側へ向けて変形することとなる。そのため、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３に接続された押圧部９５ａ１，９５ｂ１も外側へ向けて変形することとなり、ドライバＩＣ９３ａ，９３ｂを放熱板９０ａ，９０ｂに押圧する押圧力が生じることとなる。その結果、ドライバＩＣ９３ａ，９３ｂを放熱板９０ａ，９０ｂに押圧することができ、ドライバＩＣ９３ａ，９３ｂの放熱を効率よく行うことができる。

また、液体吐出ヘッド２は、第２部材９６が一方の傾斜部９５ａ３と他方の傾斜部９５ｂ３とにまたがって設けられている。そのため、第２部材９６をヘッド本体２ａ側に押圧することにより、一方の傾斜部９５ａ３と他方の傾斜部９５ｂ３とを同時に外側へ向けて変形させることができる。それにより、第２部材９６をヘッド本体２ａ側へ向けて押圧することにより、両側方へ向けて押圧部９５ａ１，９５ｂ１を変形させることができ、製造工程を簡略化することができる。

また、接続部９５ａ２，９５ｂ２が第２部材９６と離間して配置されている。これにより、接続部９５ａ２，９５ｂ２と第２部材９６との間に空間９９ａが形成されることとなる。その結果、信号伝達部材９２と押圧部材９７により囲まれた空間９９ｂと、空間９９ａとを第２部材９６により分断することができる。

そのため、ドライバＩＣ９３の駆動により生じた熱が、空間９９ｂに伝達したとしても、空間９９ａが第２部材９６により空間９９ｂと分断されているため、空間９９ａの温度が上昇する可能性を低減することができる。その結果、ヘッド本体２ａの温度が上昇する可能性を低減することができる。

また、空間９９ａに空気が配置されている。そのため、空間９９ａが空気により断熱されることとなり、ドライバＩＣ９３の熱がヘッド本体２ａに伝達しにくくなり、さらにヘッド本体２ａの温度が上昇する可能性を低減することができる。

また、突出部９６ｂが孔部９５ｄ４に収容されている。そのため、第１部材９５がドライバＩＣ９３を押圧した状態で、第１部材９５と第２部材９６とを接続することができる。その結果、ドライバＩＣ９３を放熱板９０に押圧し続けることができ、ドライバＩＣ９３の放熱性を向上させることができる。

なお、平面視して、突出部９６ｂの位置が孔部９５ｄ４に対応するように第２部材９６を載置して、ヘッド本体２ａ側に押圧することにより、突出部９６ｂを孔部９５ｄ４に収容することができ、第１部材９５と第２部材９６とを接続することができる。

また、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３の厚みが、第２部材９６の厚みよりも薄くなっている。それにより、第２部材９６を押圧して第１部材９５を容易に変形させることができるとともに、第２部材９６に変形が生じる可能性を低減することができる。

なお、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３のみならず、第１部材９５ａの厚みが第２部材９６の厚みよりも薄くてもよい。その場合においても第１部材９５を容易に変形させることができ、ドライバＩＣ９３を押圧することができる。

また、第１部材９５が金属または合金により形成されており、第２部材が金属または合金により形成されていることが好ましい。それにより、ドライバＩＣ９３の熱が第１部材９５に伝熱した際に、第１部材９５に伝熱した熱の一部が、第２部材９６に伝熱することとなり、接続部９５ａ２，９５ｂ２に伝熱する熱量を低減することができる。その結果、ヘッド本体２ａの温度が上昇する可能性を低減することができる。

また、第１部材９５が金属または合金により形成されており、第２部材９６が樹脂により形成されていてもよい。それにより、第１部材９５に第２部材９６を接続する際に、突出部９６ｂが第１部材９５を破損させる可能性を低減することができ、押圧部材９７の信頼性を向上させることができる。

なお、弾性変形可能な樹脂により第１部材９５を形成してもよい。その場合においても、第２部材９６を押圧することにより、第１部材９５の押圧部９５ａ１，９５ｂ１がドライバＩＣ９３を放熱板９０に押圧することができる。

次に、図４〜５を用いて、液体吐出ヘッド２の製造方法について説明する。

二次流路部材４にアクチュエータ基板４０を接合し、ドライバＩＣ９３が搭載された信号伝達部材９２の一端部を、アクチュエータ基板４０に電気的に接続する。そして、信号
伝達部材９２の他端部を一次流路部材６の開口６ａを挿通させた状態で、一次流路部材６と二次流路部材４とを接合する。こうしてヘッド本体２ａを作製する。

次いで、ヘッド本体２ａ上に押圧部材９７の第１部材９５を接合する。第１部材９５の接続部９５ａ２，９５ｂ２をヘッド本体２ａの幅方向における中央部に載置し、接続部９５ａ２，９５ｂ２をヘッド本体２ａに螺子止めする。続いて、突出部９５ｂ２（図３参照）の位置が孔部９５ａ４（図３参照）の位置に対応するように、第２部材９６を一方の押圧部９５ａ１と他方の押圧部９５ｂ１の間に位置するように第１部材９５上に載置する。このとき、第２部材９６は、ヘッド本体２ａ側に向けて変位可能な状態で載置されている。

次いで、支持部（不図示）上に配線基板９４を載置し、信号伝達部材９２の他端部を配線基板９４に設けられたコネクタ（不図示）に嵌合させる。

次いで、図４（ａ）の実線の矢印に示すように、上方からヘッド本体２ａ上に筐体９１を載置する。その際に、筐体９１の下面に設けられた開口に、信号伝達部材９２および配線基板９４が配置されるように筐体９１をヘッド本体２ａ上に載置する。それにより、ドライバＩＣ９３を筐体９１に収容することができる。この時、第２部材９６は、第１部材９５の傾斜部９５ａ３，９５ｂ３を押圧していないため、押圧部９５ａ１，９５ｂ１が側方へ向けて突出しない構成となっている。それゆえ、筐体９１の枠体９１ａとドライバＩＣ９３とが接触しにくい構成となり、ドライバＩＣ９３に破損が生じる可能性を低減することができる。

次いで、図４（ｂ）の実線の矢印に示すように、筐体９１の側方の開口を介して第２部材９６を傾斜部９５ａ３，９５ｂ３にヘッド本体２ａ側へ押圧する。それにより、図４（ｂ）の破線の矢印に示すように、第１部材９５に変形が生じて、押圧部９５ａ１，９５ｂ１が側方へ向けて変形する。第２部材９６は、突出部９６ｂ２が孔部９５ａ４に収容されることとなり、第１部材９５と第２部材９６とが接続される。それにより、押圧部材９７が、押圧部９５ａ１，９５ｂ１が側方へ突出した状態で固定されることとなる。

次いで、図５の実線の矢印に示すように、筐体９１の両側方に放熱板９０を螺子止めして、筐体９１と放熱板９０とを接合する。それにより、ドライバＩＣ９３は、放熱板９０により中央に向けて押圧され、放熱板９０と接触しながら中央に向けて変位することとなる。その結果、ドライバＩＣ９３は、押圧部材９７によって放熱板９０に向けて押圧されることとなる。

このように、ドライバＩＣ９３を筐体９１に収容してから、第２部材９６をヘッド本体２ａ側へ押圧することにより、押圧部９５ａ１，９５ｂ１を放熱板９０側へ押圧することができる。その結果、液体吐出ヘッド２の組み立て時に、筐体９１とドライバＩＣ９３とが接触して、ドライバＩＣ９３に破損が生じる可能性を低減することができる。

すなわち、筐体９１を搭載する際には押圧部９５ａ１，９５ｂ１が側方へ突出しておらず、筐体９１の搭載後に筐体９１の側面の開口を介して第２部材９６をヘッド本体２ａ側に押圧することにより、押圧部９５ａ１，９５ｂ１を側方へ突出させることができる。その結果、ドライバＩＣ９３と枠体９１ａとが接触する可能性を低減しつつ、押圧部材９７によりドライバＩＣ９３が放熱板９０に押圧される構造となり、ドライバＩＣ９３の放熱性を向上させることができる。

次に、図６〜８を用いてヘッド本体２ａを構成する各部材について説明する。

図２に示すように、ヘッド本体２ａは、一次流路部材６と、二次流路部材４と、アクチュエータ基板４０とを備えている。二次流路部材４の吐出領域３２にはアクチュエータ基板４０が設けられており、アクチュエータ基板４０には信号伝達部材９２が電気的に接続されている。

一次流路部材６は、第２方向に沿って延びるように形成されており、内部に一次供給流路２２および一次回収流路２６が設けられている。一次供給流路２２および一次回収流路２６は第２方向に延びるように設けられている。

一次流路部材６は、第２方向に沿って延びる開口６ａと、第２方向の両端部に設けられた開口６ｂとを備えている。開口６ａからは信号伝達部材９２が上方に向けて引き出されている。一次流路部材６は、開口や溝が形成されたプレートを積層して形成することができ、プレートは金属、合金、あるいは樹脂により形成することができる。なお、樹脂により一体的に形成してもよい。

一次供給流路２２は、第２方向における一方の開口６ｂと、アクチュエータ基板４０の第１開口２０ａと連通部２２ａを介して連通しており、二次流路部材４に外部から液体を供給している。一次回収流路２６は、第２方向における他方の開口６ｂと連通部２６ａを介して、アクチュエータ基板４０の第２開口２４ａと連通しており、二次流路部材４から液体を回収している。連通部２６ａは、水平方向に延びた後、下方に向けて引き出されている。

二次流路部材４は、詳細は後述するが、吐出素子３０を備えており、液体を吐出するための流路が形成されている。二次流路部材４の表面には第１開口２０ａと、第２開口２４ａとが形成されており、第１開口２０ａおよび第２開口２４ａが設けられていない領域に、吐出領域３２が形成されている。

吐出領域３２には、アクチュエータ基板４０が配置されており、接着剤などにより二次流路部材４と接合されている。アクチュエータ基板４０の表面には接続電極４６が設けられており、接続電極４６が信号伝達部材９２と電気的に接続されている。接続電極４６は、Ａｇ，Ｐｄ，Ａｕなどの金属または合金により形成された半田バンプ、あるいは樹脂バンプにより信号伝達部材９２に電気的に接続されている。

図６〜８を用いて、二次流路部材４およびアクチュエータ基板４０について説明する。なお、図７，８（ａ）においては、わかりやすくするために破線で示すべき線も実線にて示している。

二次流路部材４は、二次流路部材本体４ａとノズルプレート４ｂとを備えており、加圧室面４−１と吐出孔面４−２とが形成されている。加圧室面４−１上にアクチュエータ基板４０が配置されており、互いに接合されている。二次流路部材本体４ａは、開口や溝が形成されたプレートを積層して形成することができ、プレートは金属、合金、あるいは樹脂により形成することができる。なお、二次流路部材４を樹脂により一体的に形成してもよい。

二次流路部材４は、二次供給流路２０と、第１開口２０ａと、二次回収流路２４と、第２開口２４ａと、吐出素子３０と、を備えている。二次供給流路２０および二次回収流路２４は、第１方向に沿って設けられており、第２方向に交互に配置されている。

吐出素子３０は、二次流路部材４の吐出領域３２に、第１方向および第２方向に沿うようにマトリクス状に配置されている。

吐出素子３０は、加圧室１０と、個別供給流路１２と、吐出孔８と、個別回収流路１４とを備えている。加圧室１０は加圧室本体１０ａと部分流路１０ｂとを備えている。加圧室本体１０ａと、部分流路１０ｂと、個別供給流路１２と、吐出孔８と、個別回収流路１４とは、それぞれ連通しており、流体接続されている。

加圧室１０は、加圧室本体１０ａと、部分流路１０ｂとを備えている。加圧室本体１０ａは、加圧室面４−１に面して配置されており、変位素子５０からの圧力を受けている。加圧室本体１０ａは、直円柱形状であり、平面形状は円形状である。平面形状が円形状であることにより変位素子５０が同じ力で変形させた場合の変位量、および変位により生じる加圧室１０の体積変化を大きくできる。

部分流路１０ｂは、加圧室本体１０ａの下から吐出孔面４−２に開口している吐出孔８に繋がる中空の領域である。部分流路１０ｂは、直径が加圧室本体１０ａより小さい直円柱形状であり、平面形状は円形状である。また、部分流路１０ｂは、加圧室面４−１から見たときに、加圧室本体１０ａ内に収容されるように配置されている。

複数ある加圧室１０は、第１方向に沿った複数の加圧室列１１Ａを構成しているとともに、第２方向に沿った複数の加圧室行１１Ｂを構成している。各吐出孔８は、対応する加圧室本体１０ａの中心に位置している。複数ある吐出孔８も、加圧室１と同様に、第１方向に沿った複数の吐出孔列９Ａを構成しているとともに、第２方向に沿った複数の吐出孔行９Ｂを構成している。第１方向は第２方向に対して傾斜しており、第１方向と第２方向のなす角は４５〜９０°であることが好ましい。

図７において、吐出孔８を第２方向と直交する方向に投影すると、仮想直線Ｒの範囲に３２個の吐出孔８が投影され、仮想直線Ｒ内で各吐出孔８は３６０ｄｐｉの間隔に並ぶ。これにより、仮想直線Ｒに直交する方向に印刷用紙Ｐを搬送して印刷すれば、３６０ｄｐｉの解像度で印刷できる。

液体吐出ヘッド２における液体の流れについて説明する。外部より供給された液体は、一次流路部材６の開口６ｂから供給され一次供給流路２２を流れる。一次供給流路２２を流れる液体は、連通部２２ａを介して二次流路部材４の第１開口２０ａに供給される。そのため、一次供給流路２２を流れる液体は、第１開口２０ａに向けて個別に分流されることとなる。

第１開口２０ａに供給された液体は、第１方向に沿って二次供給流路２４を流れる間に、各個別供給流路１２に流れることとなる。そのため、二次供給流路２４を流れる液体は、各吐出素子３０に向けて個別に分流されることとなる。

個別供給流路１２に流れた液体は、加圧室本体１０ａに流れ込み、変位素子５０により圧力を加えられ、部分流路１２を下方に向けて流れることとなる。そして、部分流路１２の先に液体が到達すると、吐出孔８から液体が吐出される。

吐出孔８から吐出されなかった液体は、個別回収流路１４を流れて二次回収流路２４に回収される。二次回収流路２４は第１方向に沿って流れる間に各個別回収流路１４から液体を回収する。そして、第２開口２４ａを流れ出た液体は、一次流路部材６の一次回収流路２６に回収されることとなる。なお、第２開口２４ａと一次回収流路２６とは、連通部２６ａにより連通されている。そして、一次回収流路２６を第２方向に沿って流れながら、各第２開口２４ａから液体が回収され、回収された液体は、開口６ｂから外部へ排出される。

二次流路部材４の上面には、変位素子５０を含むアクチュエータ基板４０が接合されており、各変位素子５０が加圧室１０上に位置するように配置されている。アクチュエータ基板４０は、吐出素子３０が配置された吐出領域３２と略同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室本体１０ａの開口は、流路部材４の加圧室面４−１にアクチュエータ基板４０が接合されることで閉塞される。

アクチュエータ基板４０は、ヘッド本体２ａと同じく第２方向に長い長方形状をなしている。また、詳細は後述するが、アクチュエータ基板４０には、各変位素子５０に信号を供給するための信号伝達部材９２が接続されている。

アクチュエータ基板４０は、圧電セラミックス層４０ａ，４０ｂと、共通電極４２と、個別電極４４と、接続電極４６とを有している。アクチュエータ基板４０は、圧電セラミックス層４０ｂと、共通電極４２と、圧電セラミックス層４０ａと、個別電極４４とが積層されて構成されており、圧電セラミックス層４０ａを介して共通電極４２と個別電極４４とが対向する領域が変位素子５０として機能する。

共通電極４２は、圧電セラミックス層４０ａ，４０ｂの間に設けられており、圧電セラミックス層４０ａ、４０ｂの全域にわたって設けられている。個別電極４４は、個別電極本体４４ａと引出電極４４ｂとを有している。個別電極本体４４ａは加圧室１０上に配置されており、加圧室１０に対応して設けられている。引出電極４４ｂは、個別電極本体４４ａから加圧室１０より外側まで引き出されている。

引出電極４４ｂ上の加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極４６が形成されている。接続電極４６は例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極４６は、信号伝達部材９２に設けられたバンプと電気的に接続されている。

以上、第１の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、加圧部として、加圧室１０を圧電アクチュエータの圧電変形によりを加圧する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、加圧室１０ごとに発熱部を設け、発熱部の熱により加圧室１０の内部の液体を加熱し、液体の熱膨張により加圧する加圧部としてもよい。

また、一次供給流路２２に外部から液体を供給し、一次回収流路２６から液体を外部に回収する例を示したがこれに限定されるものではない。一次回収流路２６に外部から液体を供給し、一次供給流路２２から液体を外部に回収するようにしてもよい。また、ヘッド本体２ａの内部を液体が循環しない構造としてもよい。

また、第２部材９６が一方の傾斜部９５ａ１と他方の傾斜部９５ａ２とにまたがって設けられていなくてもよい。また、接続部９５ａ２，９５ｂ２と第２部材９６とが離間していなくてもよい。また、突出部９６ｂ２が孔部９５ａ４に収容されていなくてもよく、突出部９６ｂ２および孔部９５ａ４が設けられていなくてもよい。また、傾斜部９５ａ３，９５ｂ３の厚みが、第２部材９６の厚みよりも薄くなくてもよい。これらのいずれの場合においても、第２部材９６が傾斜部９５ａ３，９５ｂ３をヘッド本体２ａ側に押圧するように設けられていることにより、ドライバＩｃ９３の放熱性を向上させることができる。

１・・・記録装置
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・ヘッド本体
４・・・二次流路部材
６・・・一次流路部材
８・・・吐出孔
１０・・・加圧室
１２・・・個別供給流路
１４・・・個別回収流路
２０・・・二次供給流路
２２・・・一次供給流路
２４・・・二次回収流路
２６・・・一次回収流路
３０・・・吐出素子
４０・・・アクチュエータ基板
５０・・・変位素子（加圧部）
７０・・・（ヘッド搭載）フレーム
８８・・・制御部
９０・・・放熱板
９１・・・筐体
９２・・・信号伝達部材
９３・・・ドライバＩＣ
９４・・・配線基板
９５・・・第１部材
９６・・・第２部材
９７・・・押圧部材
９８・・・弾性部材
Ｐ・・・印刷用紙

Claims (10)

1. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
   前記ヘッド本体へ信号を伝達可能な信号伝達部材と、
   前記信号伝達部材に設けられたドライバＩＣと、
   前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板を有し、前記ドライバＩＣを収容する筐体と、
   前記信号伝達部材を介して前記ドライバＩＣを前記放熱板側へ押圧するための押圧部材と、を備え、
   前記押圧部材は、
   前記ドライバＩＣに対向して設けられた押圧部、前記ヘッド本体上に設けられた接続部、および、前記押圧部と前記接続部との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜する傾斜部を有する第１部材と、
   前記傾斜部を前記ヘッド本体側へ押圧する第２部材とを備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記放熱板は、一方側に設けられた一方の放熱板と、他方側に設けられた他方の放熱板とを備えており、
   前記ドライバＩＣは、前記一方の放熱板側に設けられた一方のドライバＩＣと、前記他方の放熱板側に設けられた他方のドライバＩＣとを備えており、
   前記押圧部材は、前記一方のドライバＩＣに対向して設けられた一方の押圧部と、前記他方のドライバＩＣに対向して設けられた他方の押圧部と、前記一方の押圧部および前記接続部の間の一部に設けられ、かつ内側へ傾斜する一方の傾斜部と、前記他方の押圧部および前記接続部の間の一部に設けられ、かつ内側へ傾斜する他方の傾斜部とを備えており、
   前記第２部材が、前記一方の傾斜部と前記他方の傾斜部をまたがって設けられている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記接続部と前記第２部材とが離間している、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記接続部と前記第２部材との間に空気が配置されている、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第１部材は、前記傾斜部に孔部を有し、
   前記第２部材は、幅方向に突出した突出部を有しており、
   前記突出部が前記孔部に収容されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記傾斜部の厚みが、前記第２部材の厚みよりも薄い、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１部材が金属または合金により形成されており、
   前記第２部材が金属または合金により形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記第１部材が金属または合金により形成されており、
   前記第２部材が樹脂により形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドと、
   記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、
   前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、を備えていることを特徴とする記録装置。
10. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体へ信号を伝達可能な信号伝達部材と、
    前記信号伝達部材に設けられたドライバＩＣと、
    前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板を有し、前記ドライバＩＣを収容する筐体と、
    前記信号伝達部材を介して前記ドライバＩＣを前記放熱板側へ押圧するための押圧部材と、を備えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記押圧部材は、
    前記ドライバＩＣに対向して設けられた押圧部、前記ヘッド本体上に設けられた接続部、および、前記押圧部と前記接続部との間の少なくとも一部に設けられ、かつ内側へ傾斜した傾斜部を有する第１部材と、前記傾斜部上に設けられた第２部材と、を備え、
    前記ドライバＩＣを前記筐体に収容してから、前記第２部材を前記ヘッド本体側へ押圧することにより、前記押圧部を前記放熱板側へ押圧することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
    
    
    
    
    

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