JP4831305B2

JP4831305B2 - インクジェットヘッド

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Publication number: JP4831305B2
Application number: JP2005328699A
Authority: JP
Inventors: 敦伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-11-14
Also published as: US7695119B2; US20070109364A1; JP2007130968A

Description

本発明は、キャビティユニットに、アクチュエータ及びフレキシブルフラットケーブルが順次積層される構造のインクジェットヘッドに関するものである。

従来からインクジェットヘッドとしては、前面に複数のノズル列が配置されて内部にインク流通路を有するキャビティユニットと、このキャビティユニット内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータと、このアクチュエータに駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブルとを備えた構造が知られている。

このような構造では、記録動作中にアクチュエータが発熱する場合があり、この発熱が過度であったり、局所に集中したりすると、インクの粘度が変わりノズルからの吐出特性に影響を与え、記録品質を低下させたり、アクチュエータの動作不良を引き起こす虞がある。そのため、例えば、本出願人は、特許文献１において、アクチュエータの熱を吸収して外部に放熱することを目的とする放熱体をヘッドユニットに積層する構造を開示している。さらに特許文献１の構成には、フレキシブルフラットケーブルに搭載されたドライバ素子の熱を放熱するヒートシンクが設けられており、このヒートシンクから、ドライバ素子の熱がアクチュエータに伝わることを防止することに加え、放熱体によってアクチュエータ自体が発生する熱も放熱し、アクチュエータの動作の安定化を図っている。
特開２００４−２９１３４２号公報（段落［００３７］及び図６参照）

ところで、インクジェットヘッドでは、近年の記録の高速化や高密度化に伴って、ノズル数が増加する傾向がある。特許文献１では、ヘッドユニットを２つ並べて１つのインクジェットヘッドを構成してノズル数を多くしており、そのため、１つのインクジェットヘッド内にアクチュエータが２つ備えられている。アクチュエータは個別に駆動されるため、このような場合には、アクチュエータ間で発熱量に差を生じることがある。そのため、前記放熱体を各アクチュエータ毎に対応してそれぞれに設けていると、１つのインクジェットヘッド内に温度勾配を発生する。この温度勾配は、アクチュエータ同士の動作特性におけるばらつきのみならず、ノズル毎の吐出特性にばらつきを招来するから、インクジェットヘッド全体の記録性能が損なわれる虞がある。

本発明は、上記問題を解消するものであり、１つのインクジェットヘッドに少なくとも２つのアクチュエータを備えているものにおいて、アクチュエータ自体の発熱による高熱化や局所的な過熱を防止しながら、アクチュエータ間に温度勾配を生じることが少なく、記録品質のすぐれるインクジェットヘッドの実現を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェットヘッドは、複数のノズルを外部に開口させ内部にインク流通路を有するキャビティユニットと、このキャビティユニット内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させる駆動信号を発生する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路と熱的に接続されて放熱する複数のヒートシンクと、このアクチュエータに駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブルとを備えるインクジェットヘッドであって、前記アクチュエータは、前記キャビティユニットの広幅面の一方に少なくとも２個が並んで積層され、前記アクチュエータにおける前記キャビティユニットと反対側となる面には、前記フレキシブルフラットケーブルが積層され、熱伝導性を有する均熱部材は、前記フレキシブルフラットケーブルを介して前記アクチュエータに積層されており、前記複数の駆動回路は、前記積層箇所から離間した位置で前記フレキシブルフラットケーブルに設けられ、前記均熱部材は、少なくとも隣接する前記アクチュエータ同士に渡って連続するように設けられ、且つ前記複数のヒートシンクが前記均熱部材に対して前記積層する方向と交叉して設けられることで、前記均熱部材が前記複数のヒートシンクとは対向しない位置に設けられていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットにおける前記アクチュエータが積層される面と同一の平面には、積層されている全ての前記アクチュエータの周囲を囲む外周部を有する補強フレームが積層され、前記均熱部材は、前記アクチュエータに積層する平坦部と、隣接する平坦部同士を接続する接続部とを有して、前記補強フレームの外周部の内側に配置されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記補強フレームには、隣接する前記アクチュエータ間を仕切る桟部が前記外周部に連接して設けられ、前記均熱部材の接続部における前記桟部と対向する面には、前記桟部を跨ぐための窪みが形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記均熱部材の接続部は、前記桟部を跨ぐように全体が湾曲する形状を呈し、この接続部における厚み寸法は、前記平坦部の厚み寸法よりも厚く形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記補強フレームには、隣接する前記アクチュエータ間を仕切り且つ部分的に切れ目を有する桟部が前記外周部に連接して設けられ、前記均熱部材の接続部は、前記桟部の切れ目の間を通るように細幅に形成されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記均熱部材の接続部における表裏面の少なくとも一方には、当該接続部からの放熱を抑制する断熱材料が固着されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記アクチュエータが積層される面に、前記インク流通路の一部をなす圧力室を複数個、外部へ開口させて備え、前記アクチュエータは、前記複数個の圧力室をグループ分けして覆う少なくとも２個の平板状の圧電体からなることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、少なくとも隣接するアクチュエータ同士に渡って連続するように熱伝導性を有する均熱部材が積層されているから、アクチュエータに発生した熱は均熱部材に伝わって放熱されることに加え、連続する均熱部材全体に伝わって温度が均一化される。これにより、吐出動作の偏りによってアクチュエータそれぞれの発熱量が異なっていても、均熱部材によってアクチュエータ間の温度勾配が抑制され、アクチュエータの動作特性のばらつきや、ノズル毎の吐出特性のばらつきを抑制し、高い品質の記録を行うことができる。

そして、請求項１に記載の発明によれば、アクチュエータにフレキシブルフラットケーブルが積層され、さらにその上に均熱部材が積層されているから、複数のノズルからインクを選択的に吐出する動作を行う一方、アクチュエータの熱をフレキシブルフラットケーブルを介して均熱部材に伝え、アクチュエータの動作特性のばらつきや、ノズル毎の吐出特性のばらつきを抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、均熱部材は平坦部においてアクチュエータに積層されているから、アクチュエータに発生した熱は、平坦部から効率よく均熱部材に伝えられ、接続部によって隣接する平坦部に伝達される。そして、均熱部材は、補強フレームの内側に配置されるから、インクジェットヘッド全体は補強フレームによって剛性を高められながら、前述したようにアクチュエータ間の温度勾配を無くすことができる。

請求項３に記載の発明によれば、インクジェットヘッドは、複数のアクチュエータを備えていても、アクチュエータ間を仕切るように補強フレームの桟部が設けられているから、外周部だけを有する補強フレームに比べて、全体の剛性を高めることができる。これに加えて、均熱部材の接続部には窪みが形成されて前記桟部を跨ぐことができるから、桟部を有する補強フレームをキャビティユニットに取り付けても、隣接するアクチュエータに連続して均熱部材を取り付けることが可能となり、前述したようにアクチュエータ間の温度勾配を無くすことができる。

請求項４に記載の発明によれば、接続部の厚みが平坦部よりも厚いから、接続部の熱抵抗が平坦部よりも小さくなり、隣接する平坦部同士での熱伝導が速やかに行われる。

請求項５に記載の発明によれば、補強フレームの桟部に切れ目を設け、接続部を細幅に形成しているから、接続部に、桟部を跨ぐための窪みを形成する必要がなく、均熱部材の加工を容易化できる。

請求項６に記載の発明によれば、接続部に断熱部材を固着して、接続部からの放熱を抑制することで、接続部を介した平坦部同士の熱伝導、すなわちアクチュエータの温度の均一化を促進することができる。

また、記録の高速化、高密度化にともないノズル数、インク流通路数を増加しても、キャビティユニットは金属等でつくられるため大きなサイズにそれらを容易に形成することができるが、圧電体からなるアクチュエータは、焼成時に収縮するため、大きなサイズにした場合、複数のインク流路に正確に対応させることが困難になる。請求項７に記載の発明によれば、アクチュエータを、複数個の圧力室をグループ分けして覆う少なくとも２個の平板状の圧電体から構成することで、ノズル数等が増加してもアクチュエータを複数個の圧力室に正確に対応させることが容易となる。さらに、それらの圧電体の発熱量が異なっていても、上記のように均熱部材によって圧電体間の温度勾配が抑制され、高い品質の記録を行うことができる。

以下、本発明の基本的な形態を、図１〜図６に基づいて説明する。

図１は、実施形態として本発明が適用された圧電式のインクジェットヘッド１の斜視図であり、インクジェットヘッド１は、キャビティユニット１０と圧電アクチュエータ１１とフレキシブルフラットケーブル１２との積層体であるヘッドユニット２と、前記キャビティユニットの背面（図１では上面）側に固着される補強フレーム３と、前記フレキシブルフラットケーブル１２の背面に積層される均熱部材４とを有し、インクは前記キャビティユニット１０の前面（図１では下面）側から下向きに吐出される。

ヘッドユニット２は全体として略扁平形状を有し、インクを吐出するノズル７がキャビティユニット１０の前面（広幅面の一方面、下面）に開口形成され、キャビティユニット１０の背面（広幅面の他方面、上面）に、２つの圧電アクチュエータ１１が並んで積層され、各圧電アクチュエータ１１にそれぞれフレキシブルフラットケーブル１２が積層されている。ノズル７は、図３の下面図に示すように、８列に配置されている。

このインクジェットヘッド１は、インクジェットプリンタ等の画像記録装置において、主走査方向（Ｙ方向）に往復移動するように駆動されるキャリッジ（図示せず）に取り付けられ、被記録媒体に対してインクを吐出する。キャリッジには、図２に示すように、略箱状のヘッドホルダ５が備えられ、全体として略扁平形状を有するインクジェットヘッド１は、ヘッドホルダ５の底板５ａの下面側に、ノズル７が開口する面を下向きに露出させて当該底板５ａとほぼ平行になるように固着される。ヘッドホルダ５の底板５ａの上面側には、画像記録装置の本体に静置されたインク供給源（図示せず）からキャリッジ側に供給されたインクを貯留するダンパー装置６が取り付けられる。ヘッドホルダ５の底板５ａには開口部５ｂが貫通形成されており、この開口部５ｂを介して、ダンパー装置６のインク流出口６ａと、インクジェットヘッド１の接続口３ｄとが接続され、ダンパー装置６からヘッドユニット２にインクが供給されるようになっている。ダンパー装置６の内部は、複数のインク室に区画され、インク室に色毎に貯留されたインクが、個別にヘッドユニット２に供給される。

この実施形態では、ダンパー装置６は、他よりも大きく区画された１つのインク室を含んで全部で７つのインク室が設けられ（図２参照）、インク流出口６ａ及び接続口３ｄはそれぞれ８つずつ設けられており（図１及び図２参照）、前記大きな１つのインク室に使用頻度の高いブラックインクを貯留して、これを２つに分岐してヘッドユニット２に供給するようにしている。他の６つのインク室は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクの３色のインクをそれぞれ２つずつのインク室に貯留してもよいし、あるいはイエローインク、マゼンタインク、シアンインクを含む６色のインクを、個別に貯留するようにしてもよい。

前記補強フレーム３は剛性を有する素材（例えば、ＳＵＳなどの金属板）からなり、２つの圧電アクチュエータ１１の周囲を一括して囲む外周部３ａと、２つの圧電アクチュエータ１１間を仕切る桟部３ｂとを有しており、外周部３ａと桟部３ｂとで囲まれた２つの開口領域３ｃ内にそれぞれ圧電アクチュエータ１１が位置するようにして、補強フレーム３はキャビティユニット１０の背面の外周寄り部分に重ねて接着剤等で固着される。フレキシブルフラットケーブル１２は、圧電アクチュエータ１１の背面に密着する部分１２ｂとこれに連続する可撓部１２ａとを有しており、フレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ａを補強レーム３上に引き出せるようになっている。なお、補強フレーム３の外周部３ａには、ダンパー装置６のインク流出口６ａと、ヘッドユニット２のインク供給口３７とを接続するための接続口３ｄが穿設されている。

前記均熱部材４は、熱伝導性を有する素材（例えば、アルミニウム、銅、ＳＵＳなどの金属板）からなり、隣接する２つの圧電アクチュエータ１１に跨るように、フレキシブルフラットケーブル１２に積層されて、圧電アクチュエータ１１に生じる熱を放熱することに加えて、２つの圧電アクチュエータ１１の熱をほぼ均一化させる。また、均熱部材４はヘッドユニット２の剛性を高める効果も奏する。均熱部材４は、フレキシブルフラットケーブル１２に接着剤により固着されて密着する平坦部４ａと、平坦部４ａ同士を接続する接続部４ｂとを有しており、接続部４ｂには、前記補強フレーム３の桟部３ｂを跨ぐ窪み部４ｃが設けられている。この実施形態では、均熱部材４は、１枚の平坦な金属板からプレス加工あるいは切削加工等により形成されている。

キャビティユニット１０は、ノズルプレート２１、スペーサプレート２２、ダンパープレート２３、２枚のマニホールドプレート２４ａ、２４ｂ、サプライプレート２５、ベースプレート２６、及びキャビティプレート２７の合計８枚の薄い平板を、その各平板面が対向するように接着剤を介して積層し、重ね接合した構造となっている。なお、図４及び図５は、キャビティユニット１０を部分的に図示したものである。

実施形態では、各プレート２１〜２７は４０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート２１はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート２２〜２７は４２％ニッケル合金鋼板製である。前記ノズルプレート２１には、微小径（２０μｍ程度）のインク吐出用のノズル７が微小間隔で多数個穿設されており、ノズルは、主走査方向(Ｙ方向)と直交する方向（Ｘ方向）に列をなし、Ｙ方向に８列に配列されている。

各ノズル７は、スペーサプレート２２、ダンパープレート２３、２枚のマニホールドプレート２４ａ、２４ｂ、サプライプレート２５、ベースプレート２６に穿設されている貫通路３５を介して、キャビティプレート２７の圧力室３１にそれぞれ接続されている。
キャビティプレート２７には、複数の圧力室３１がキャビティプレート２７においてＹ方向に８列に配列されている。各圧力室３１は、図５及び図６に示すように、平面視細長形状でその長手方向がＹ方向に沿うようにしてキャビティプレート２７の板厚を貫通して穿設されている。各圧力室３１の長手方向の一端には、後述する連通孔３２が接続され、この一端は連通孔３２及び接続流路３３を介して共通インク室３４と連通している。各圧力室３１の長手方向の他端には前記貫通路３５が接続されている。

キャビティプレート２７の下面に隣接するベースプレート２６には、各圧力室３１の一端に接続する連通孔３２が穿設され、ベースプレート２６の下面に隣接するサプライプレート２５には、共通インク室３４から前記各圧力室３１へインクを供給するための接続流路３３が設けられる。

２枚のマニホールドプレート２４ａ，２４ｂには、Ｘ方向に沿って長い８つの共通インク室３４が前記ノズル４の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、２枚のマニホールドプレート２４ａ、２４ｂを積層し、かつその上面をサプライプレート２５にて覆い、下面をダンパープレート２３にて覆うことにより、合計８つの共通インク室（マニホールド室）３４が形成される。各共通インク室３４は、各プレートの積層方向から平面視したときに、前記圧力室３１の一部と重なって圧力室３１の列方向（ノズル７の列方向）に沿って長く延びている。

マニホールドプレート２４ａの下面に隣接するダンパープレート２３の下面側には、共通インク室３４と隔絶されたダンパー室３６が凹み形成されている。この各ダンパー室３６の位置および形状は、前記各共通インク室３４と一致させている。このダンパープレート２３は、適宜弾性変形し得る金属素材であるため、ダンパー室３６上部の薄い板状の天井部は、共通インク室３４側にも、ダンパー室３６側にも自由に振動することができる。インク吐出時に、圧力室３１で発生した圧力変動が共通インク室３４に伝播しても、前記天井部が弾性変形して振動することにより、前記圧力変動を吸収減衰させるというダンパー効果を奏し、圧力変動が他の圧力室３１へ伝播するというクロストークを抑制する。

また、キャビティプレート２７のＹ方向に平行な一方の辺寄りには、ダンパー装置６からヘッドユニット２へ供給されるインクの入口として前述したインク供給口３７が８つ穿設されており、これら４つのインク供給口３７と上下の位置を対応させて、ベースプレート２６とサプライプレート２５とにそれぞれ８つの接続口３８が穿設されている。これにより、インクは、インク供給口３７及び接続口３８を介して、共通インク室７の長手方向の一方端部側に供給される。８つのインク供給口３７には、インク中の異物を除去するためのフィルタ体３９が接着剤等で貼着されている。

このキャビティユニット１０では、インク供給源からダンパー装置６を介したインクは、インク供給口３７から共通インク室３４に供給された後、サプライプレート２５の接続流路３３及びベースプレート２６の連通孔３２を経由して各圧力室３１に分配供給される。そして、インクは、各圧力室３１内から貫通路２６を通って、その圧力室３１に対応するノズル５に至るという構成になっている。すなわち、キャビティユニット１０には、インク供給口３７から、接続口、共通インク室３４、接続流路３３、連通孔３２、圧力室３１、及び貫通路３５を経てノズル７に至るインク流通路が形成されている。そして、８列のノズル列に対応して形成されたインク流通路は、ノズル４列分を１つのグループとして、Ｙ方向に２つのグループに分けられている。

一方、１つのキャビティユニット１０の背面に、２つ並んで配置された圧電アクチュエータ１１は、１つの圧電アクチュエータ１１が、キャビティユニット１０におけるノズル列４列分（１グループ分）を吐出させるように構成されている。このように圧電アクチュエータ１１を２つに分けたのは、キャビティユニットには、金属材料へのエッチング等によって多数列のインク流路をつくることが容易であるが、圧電アクチュエータを構成するセラミックス材料は、焼成する際の収縮量が大きく、多数列の電極を圧力室に正確に対応させることが困難であるため、少数列の電極ずつの複数のグループに分けて製作している。

圧電アクチュエータ１１は、４列分の圧力室３１にわたる大きさを有する扁平形状で、特開２００２−２５４６３４号公報等に開示された公知のものと同様に、扁平な方向と直交する方向に積層される複数のセラミックス層と、この複数のセラミックス層の扁平な方向の面上に配置される複数の電極層とが備えられている。ここでは、セラミックス粉末、バインダ、溶剤を混合したものを１枚の厚さが３０μｍ程度になるように扁平に成形した圧電セラミックス素材のシート（グリーンシート）の複数枚のうち適数枚のシート面に導電性ペーストで電極層を印刷法等によって形成し、その複数枚のグリーンシートを積層して焼成することで、圧電アクチュエータ１１を形成している。これにより、各グリーンシートは、焼結体のセラミックス層となる。

電極層としては、圧力室３１毎に形成される個別電極４１の電極層と、複数の圧力室３１に跨って形成されるコモン電極４２の電極層とがセラミックス層の積層方向に対をなす駆動用電極の層と、その駆動用電極の層と電気的なスルーホールを介して接続して最上面に配置された表面電極４３（図４）の層とが設けられている。フレキシブルフラットケーブル１２に、公知のものと同様に設けられた配線パターン（図示せず）は、表面電極４３と電気的に接続される。このように電極層が設けられた圧電アクチュエータ１１では、公知のように個別電極４１とコモン電極４２との間に高電圧を印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が分極され、活性部として形成される。

このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ１１における下面（圧力室３１と対面する広幅面）全体に、接着剤としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート（図示せず）を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット１０に対して、圧電アクチュエータ１１が、その各個別電極４１を前記キャビティユニット１０における各圧力室３１の各々に対応させて接着・固定される。また、この圧電アクチュエータ１１における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル１２（図４参照）が接合される。

フレキシブルフラットケーブル１２には、その可撓部１２ａの長手方向の中途に駆動回路１３としてチップ状のＩＣが搭載されたＣＯＦ（チップ・オン・フレキシブルケーブル）を適用している。ヘッドホルダ５の底板５ａには、図２に示すように、その側板寄りの部分にヒートシンク８がネジ止めされており、駆動回路１３が、底板５ａに固着された弾性部材（例えば、スポンジやゴム材等）１４と、ヒートシンク８との間に挟持されるように構成されている。これにより、駆動回路１３は弾性部材１４の付勢力でヒートシンク８に密着し、駆動回路１３の発熱がヒートシンク８によって確実に放熱されるようになっている。

このように構成されたインクジェットヘッド１では、所望のノズルからインクを吐出させて記録を行うため、フレキシブルフラットケーブル１２から２つの圧電アクチュエータ１１に駆動信号が印加される。記録動作を繰り返すと、いずれの圧電アクチュエータ１１も発熱するが、２つ圧電アクチュエータ１１には、印刷データに応じそれぞれ独立して駆動信号が印加されるため、発熱量に差が生じる場合がある。

しかしながら、このインクジェットヘッド１では、フレキシブルフラットケーブル１２の上面に積層された均熱部材４が、２つの圧電アクチュエータ１１に跨るように設けられているから、均熱部材４を介して熱が移動することにより、１つの圧電アクチュエータ１１内における温度勾配、及び、隣接する圧電アクチュエータ１１間における温度勾配がともに抑制され、また、インク流路の２つのグループ間でのインクの温度差も抑制され、圧電アクチェータ１１内及び圧電アクチュエータ１１間での動作特性に差異が生じたり、また、インク流路の２つのグループ間でのインクの吐出特性に差が生じることを防止でき、動作を安定化させ、高品質の記録を行うことができるのである。

なお、キャビティユニット１０は、圧電アクチュエータ１１ごとに独立して形成したものであってもよいが、実施形態のようにすべてのインク流路を一体に形成した場合、熱伝導性のよい金属製のプレート材料を熱が伝わって、均一化できることが期待できる。

均熱部材４は、図１に示す形態の他にも様々な形態に変形させることが可能である。図７（ａ）に示す均熱部材４は、接続部４ｂの厚み寸法Ｔ１を平坦部４ａの厚み寸法Ｔ２よりも厚くしたものである。接続部４ｂを厚くすることで、接続部４ｂの熱抵抗が下がり、隣接する平坦部４ａ間で熱が伝わり易くなるという効果を奏する。

図７（ｂ）に示す均熱部材４は、接続部４ｂが、補強フレーム３の桟部３ｂを跨ぐように、全体が湾曲した形状に形成されている。接続部４ｂ全体を湾曲形状にすることで均熱部材４をプレス加工等で容易に形成することが可能となる。

図７（ｃ）に示す均熱部材４は、あらかじめ全体が均一な厚みを有する板状部材に、窪み部４ｃのみを切削加工等で凹設した形状に形成されており、平坦部４ａの厚みが接続部４ｂの厚みよりも厚くなっている。この場合には、平坦部４ａにおける放熱及び均熱効果が向上される。

図７（ｄ）に示す均熱部材４は、接続部４ｂにおける窪み部４ｃが設けられた面とは反対側となる面に、断熱部材１５を固着したものである。断熱部材１５により接続部４ｂからの放熱を抑制し、接続部４ｂを介した平坦部４ａ間の熱伝導を促進することができる。

さらに他例として、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、あらかじめ、補強フレーム３の桟部３ｂに部分的に切れ目３ｅを設け、均熱部材４の接続部４ｂを切れ目３ｅの間を通るように細幅に形成してもよい。この形態では、切れ目３ｅを設けない場合に比べて、補強フレーム３の剛性が若干低下するものの、均熱部材４の接続部４ｂに桟部４ｂを跨がせるための加工（窪み部４ｃの凹設や湾曲形成）が不要となることに加えて、均熱部材４全体の厚みを薄くなり、ひいてはヘッドユニット６全体を薄型にすることができる。

なお、図示していないが、補強フレーム３が桟部３ｂを有しない外周部３ａのみの枠形状の場合には、均熱部材４全体を平面視矩形状且つ全体が均一な厚みの単純な板材で、極めて簡単に構成してもよい。

また、上記説明では、２つの圧電アクチュエータ１１を、１つのキャビティユニット１０に積層したが、圧電アクチュエータ１１は、３つ以上でもよい。また、フレキシブルフラットケーブル１２を、圧電アクチュエータ１１毎に積層したが、隣接する圧電アクチュエータ１１に跨って、１つのフレキシブルフラットケーブル１２を積層する形態であってもよい。

さらに、アクチュエータとして、圧電式のものを例示したが、アクチュエータ自体が発熱するものであれば、他の駆動方式のものに適用してもよい。

本実施形態のインクジェットヘッドの分解斜視図である。インクジェットヘッドを搭載したヘッドホルダの縦断面図である。インクジェットヘッドの下面図である。キャビティユニット、圧電アクチュエータ、フレキシブルフラットケーブルを分解した斜視図である。キャビティユニットの部分的な分解斜視図である。図１のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。（ａ）〜（ｄ）は均熱部材の他例を示す側面図である。（ａ）は補強フレームの他例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の補強フレームに対応させた均熱部材の平面図、（ｃ）は（ｂ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線矢視図である。

符号の説明

１インクジェットヘッド
２ヘッドユニット
３補強フレーム
３ａ外周部
３ｂ桟部
３ｅ切れ目
４均熱部材
４ａ平坦部
４ｂ接続部
４ｃ窪み部
５ヘッドホルダ
７ノズル
１０キャビティユニット
１１圧電アクチュエータ
１２フレキシブルフラットケーブル

Claims

複数のノズルを外部に開口させ内部にインク流通路を有するキャビティユニットと、このキャビティユニット内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させる駆動信号を発生する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路と熱的に接続されて放熱する複数のヒートシンクと、このアクチュエータに駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブルとを備えるインクジェットヘッドであって、
前記アクチュエータは、前記キャビティユニットの広幅面の一方に少なくとも２個が並んで積層され、
前記アクチュエータにおける前記キャビティユニットと反対側となる面には、前記フレキシブルフラットケーブルが積層され、熱伝導性を有する均熱部材は、前記フレキシブルフラットケーブルを介して前記アクチュエータに積層されており、
前記複数の駆動回路は、前記積層箇所から離間した位置で前記フレキシブルフラットケーブルに設けられ、
前記均熱部材は、少なくとも隣接する前記アクチュエータ同士に渡って連続するように設けられ、且つ前記複数のヒートシンクが前記均熱部材に対して前記積層する方向と交叉して設けられることで、前記均熱部材が前記複数のヒートシンクとは対向しない位置に設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
前記キャビティユニットにおける前記アクチュエータが積層される面と同一の平面には、積層されている全ての前記アクチュエータの周囲を囲む外周部を有する補強フレームが積層され、
前記均熱部材は、前記アクチュエータに積層する平坦部と、隣接する平坦部同士を接続する接続部とを有して、前記補強フレームの外周部の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
前記補強フレームには、隣接する前記アクチュエータ間を仕切る桟部が前記外周部に連接して設けられ、
前記均熱部材の接続部における前記桟部と対向する面には、前記桟部を跨ぐための窪みが形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
前記均熱部材の接続部は、前記桟部を跨ぐように全体が湾曲する形状を呈し、この接続部における厚み寸法は、前記平坦部の厚み寸法よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
前記補強フレームには、隣接する前記アクチュエータ間を仕切り且つ部分的に切れ目を有する桟部が前記外周部に連接して設けられ、
前記均熱部材の接続部は、前記桟部の切れ目の間を通るように細幅に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
前記均熱部材の接続部における表裏面の少なくとも一方には、当該接続部からの放熱を抑制する断熱材料が固着されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
前記キャビティユニットは、前記アクチュエータが積層される面に、前記インク流通路の一部をなす圧力室を複数個、外部へ開口させて備え、
前記アクチュエータは、前記複数個の圧力室をグループ分けして覆う少なくとも２個の平板状の圧電体からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。