JP6056287B2 - 液体吐出ヘッド、画像形成装置およびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
いずれの方式とも、インクジェットヘッドを駆動させるための駆動ICチップからの駆動信号で圧力発生源が作動し、ノズルからインク液滴を吐出して、記録媒体上に着弾させる。
そこで、インクジェットヘッドの小型化に関する問題に対しては、駆動ICチップをインクジェットヘッドの中にフリップチップボンディングする構成が提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1では、駆動ICチップがアクチュエータ基板上の保持部材の間にフリップチップボンディングさせ、インクジェットヘッドを小型化する構成が開示されている。
駆動ICチップから発生する熱は、共通液室形成基板を通して共通液室内のインクに伝達されインクの温度が上昇する。
温度が上昇した共通液室内のインクは、個別液室を通じてノズルから外部に吐出される。これにより、駆動ICチップから発生した熱は外部に放熱される。
このようなインクの温度ムラは、インク粘度のムラを起こすため、ノズル間でインク吐出特性にバラツキが生じる。
一方、特許文献3に記載された構成では、インクジェットヘッドにインク消費量演算手段を備えなければならないため、インクジェットヘッドの小型化には限界がある。
また、駆動ICチップからの発熱によるインク吐出バラツキをノズル列ごと制御するため、同一ノズル列でのノズル間におけるインク温度ムラによる吐出バラツキの制御は困難である。さらに、ノズル列間の温度差によるインク吐出バラツキについては、印字時刻を遅延することにより制御するため、ノズル列間の温度差が生じることにより印字速度が遅くなるという懸念がある。
これにより、温度バランスの違いによるインクの吐出特性が各ノズルにおいて不均一となるのを防止することが可能となる。
図1は、本発明を実施するための一実施形態を説明するインクジェットヘッドの分解斜視図であり、図2は図1のA−A’線に沿う断面図、図3は図1中、符号B−B’で示す方向の矢視断面図である。
圧力発生素子12y、12m、12c、12kは、後述する駆動ICチップ105a、105b、105c、105dに対して図示しない駆動配線回路を介して接続されて駆動信号が入力されるようになっている。
共通液室層間プレート121は、高熱伝達部材201a、201b、201c、201dに当接して熱を吐出前のインクに伝達する部材である。
第1共通液室125y、125m、125c、125kおよび第2共通液室126y、126m、126c、126kは、アクチュエータ15y、15m、15c、15kが配置されている個別液室3y、3m、3c、3kに対してインクを供給するために用いられる。
本実施形態では、第1共通液室125y、125m、125c、125kの投影面が、駆動ICチップ105a、105b、105c、105dの投影面での短手方向の約半分を占める関係となるように形成されている。
長孔121y、121m、121c、121kは、孔として共通液室層間プレート121の板厚方向に貫通させてあり、個別液室3y、3m、3c、3kに対してインクを供給することができる。
共通液室隔壁123y、123m、123c、123kには、図3に示すように、長手方向の少なくとも一方側に一つの貫通流路124y、124m、124c、124kが形成されている
なお、上述した説明において符号の添え字y、m、x、kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色を意味している。
図4は、変形例を示す図2相当の図である。
同図に示す構成においては、図2に示した共通液室層間プレート121と共通液室基板122とを一体化した構成した共通液室形成部材130を設けた点に特徴がある。
図7は、図1中、符号B−B’線で示す方向の矢視断面図であり、共通液室隔壁123y、123m、123c、123kの長手方向の一方側が交互に共通液室基板122に対して接続または一体化されており、長手方向で上述した接続または一体化されている側と反対側には貫通流路124y、124m、124c、124kが設けられている。
インクは、第1共通液室125y、125m、125c、125kの長手方向に流れ、反対方向に位置する貫通流路124y、124m、124c、124kを通じて第2共通液室126y、126m、126c、126kに流れ、かつ個別液室3y、3m、3c、3kに供給される。
図8は、インクジェット記録装置1000の要部構成を説明するための模式図である。
インクジェット記録装置1000には、装置本体1001の内部に印字機構部1002などが収納されている。
印字機構部1002は、走査方向に移動可能なキャリッジ1003にインクカートリッジ1004が搭載されているオンキャリッジ形式で構成されており、インクカートリッジ1004の下方に上述した構成からなるインクジェットヘッドが搭載されている。
2 ノズル板
3y、3m、3c、3k 個別液室
4y、4m、4c、4k 共通液室
11y、11m、11c、11k 下部電極
12y、12m、12c、12k 圧電素子
13y、13m、13c、13k 上部電極
14 アクチュエータ基板
15y、15m、15c、15k アクチュエータ
101 個別液室形成基板
102 保持部材
103 共通液室形成基板
104 マニホールド
105a、105b、105c、105d 駆動ICチップ
106 ハウジング
107y、107m、107c、107k インク供給孔
120、130 共通液室形成部材
121 共通液室層間プレート
122 共通液室形成基板
123y、123m、123c、123k 共通液室隔壁
124y、124m、124c、124k 貫通流路
125y、125m、125c、125k 第1共通液室
126y、126m、126c、126k 第2共通液室
201a、201b、201c、201d 高熱伝達部材
1000 インクジェット記録装置
1001 インクジェット記録装置本体
1002 印字機構部
1003 キャリッジ
1004 インクカートリッジ
Claims (10)
- 液滴状の液体を吐出する少なくとも一つのノズルと、該ノズルを並置したノズル列を少なくとも1列備えたノズル板と、隔壁によりノズル毎に対応して区画されてなる個別液室を形成された個別液室形成基板と、前記個別液室中に液体を押し込んで各ノズルから液体を吐出させる振動板に圧力発生素子および該圧力発生素子への駆動信号を送信する駆動ICチップを有するアクチュエータ基板と、前記圧力発生素子を保護するための保持部材と、前記個別液室に前記液体を供給するための共通液室が形成された共通液室形成部材とが順に積層され、前記共通液室に前記液体を供給する液体供給孔が形成された部材を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記共通液室形成部材は、前記保持部材に当接させて設けられ、前記個別液室に前記液体を供給する貫通穴が形成された共通液室層間プレートと、前記液体供給孔から前記液体が供給される第1共通液室と、該第1共通液室からの前記液体を前記個別液室に供給する第2共通液室と、前記第1共通液室および前記第2共通液室を区分けする共通液室隔壁と、前記第1共通液室から前記第2共通液室に前記液体を供給するために前記共通液室隔壁の長手方向一方側が接続または一体化されるとともに長手方向他方側に少なくとも1つの貫通流路が形成された共通液室形成基板とにより構成され、
前記駆動ICチップの少なくとも一面に高熱伝達部材が当接しており、前記高熱伝達部材の少なくとも一面が前記共通液室層間プレートに当接しており、
前記第1共通液室の投影面が、前記駆動ICチップの投影面の短手方向の約半分を占めていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記共通液室層間プレートが、前記振動板よりも熱伝導率が高い部材であることを特徴とする請求項1記載の液体吐出ヘッド。
- 前記共通液室形成基板が樹脂部材であることが特徴とする請求項1または2記載の液体吐出ヘッド。
- 前記共通液室形成部材を形成する前記共通液室層間プレートと前記共通液室形成基板が同一部材であることを特徴とする請求項1または2記載の液体吐出ヘッド。
- 前記液体供給孔の中心軸と、前記第1共通液室の長手方向となす角度が30°〜60°であることを特徴とする請求項1乃至4のうちの一つに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記高熱伝達部材がシリコンゴムであることを特徴とする請求項1乃至5のうちの一つに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記共通液室層間プレートに当接している前記高熱伝達部材の少なくとも一面が前記駆動ICチップの投影面上であることを特徴とする請求項1乃至6のうちの一つに記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1乃至7のうちの一つに記載の液体吐出ヘッドを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至7のうちの一つに記載の液体吐出ヘッドはインクを吐出するインクジェットヘッドであり、該インクジェットヘッドを用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記インクジェットヘッドには、複数色の画像印字が可能なノズルを用いることを特徴とする請求項9記載のインクジェット記録装置。
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