JP6705215B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来から、液体吐出装置として、ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、このアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣとを備えたものがある。

上記の装置において、アクチュエータの駆動時に駆動ＩＣで発生する熱を逃がすために、金属等で形成された放熱部材が駆動ＩＣに接触した構成が採用されている場合がある。しかし、放熱部材と駆動ＩＣとの接触を確実にするために、駆動ＩＣに放熱部材を押しつけると、装置の構成によっては、その押圧力が流路部材やアクチュエータに直接作用してしまうことがある。これにより、流路部材やアクチュエータが破損する虞がある。

これに関し、特許文献１には、次のような液体吐出装置が開示されている。この装置は、液体流路が形成された流路ユニットと、流路ユニットに設けられたアクチュエータと、アクチュエータに接続されたＣＯＦとを有する。ＣＯＦは、アクチュエータから流路ユニットと反対側に折り返され、この折り返された部分に駆動ＩＣが実装されている。

ＣＯＦは、流路ユニット上に設置された基板支持部材によって下方から支持されている。また、基板支持部材には、水平面に対して傾いた方向に延びるガイドレールが設けられている。ガイドレールに沿って放熱部材を駆動ＩＣの位置までスライドさせると、ガイドレールの傾斜により放熱部材が駆動ＩＣに接触した状態となる。

特開２０１２−７６２５１号公報

特許文献１の液体吐出装置は、放熱部材をスライドさせながら駆動ＩＣに接触させる構成であるため、放熱部材を強く押し付けずとも、駆動ＩＣに確実に接触させることができる。しかしながら、放熱部材に、冷却部材等の別部材が当接している場合などには、前記別部材から放熱部材に外力が作用することがある。この場合、上記特許文献１の構成では、放熱部材に作用した力が基板支持部材を介して流路部材にかかり、流路部材が破損する虞がある。

本発明の目的は、放熱部材に外力が作用した場合でも、その力が、流路部材やアクチュエータに伝わるのを防止することである。

本発明の第１〜第６観点に係る液体吐出装置は、ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置された駆動ＩＣと、前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、を備え、前記付勢部材は、前記フレームに固定されている。

駆動ＩＣは、付勢部材によって放熱部材側へ付勢され、放熱部材に押し付けられる。これにより、駆動ＩＣで発生した熱が放熱部材へ確実に逃がされる。一方、付勢部材は、アクチュエータの周囲に配置されたフレームに固定されており、付勢部材の反力はフレームに受け止められる。つまり、放熱部材に外力が作用した場合でも、付勢部材の反力はフレームに伝わるのであって、アクチュエータやその下の流路部材には直接伝わらない。従って、アクチュエータや流路部材の破損が防止される。

本発明の第１〜第６観点において、前記放熱部材は、前記駆動ＩＣと反対側に、冷却部材と当接する当接面を有してよい。

放熱部材に当接した冷却部材によって放熱部材が冷却されるため、駆動ＩＣで発生する熱を効果的に放散することができる。尚、放熱部材に冷却部材が当接していると、冷却部材から放熱部材に外力が作用することもあり得る。しかし、その外力は、付勢部材を介してフレームに伝わり、アクチュエータや流路部材には直接伝わらない。

本発明の第１観点に係る液体吐出装置は、前記アクチュエータに接続され、且つ、前記アクチュエータから前記流路部材と反対側に折り返されたフレキシブル配線部材を有し、前記駆動ＩＣは、前記フレキシブル配線部材の折り返し部分に設けられ、前記フレキシブル配線部材の前記折り返し部分と前記アクチュエータとの間に配置されて、前記折り返し部分と電気的に接続される回路基板を備え、前記回路基板が、前記駆動ＩＣと前記付勢部材との間に挟まれて配置されていることを特徴とするものである。

回路基板は、フレキシブル配線部材の折り返し部分に設けられた駆動ＩＣと付勢部材との間に挟まれて配置されている。この構成では、付勢部材の付勢力は、回路基板を介して駆動ＩＣに作用する。付勢部材と駆動ＩＣとの間に回路基板が介在することにより、駆動ＩＣが安定した姿勢で放熱部材に押し付けられる。

本発明の第１観点に係る液体吐出装置は、前記回路基板に重ねられた補強層をさらに有してよい。

回路基板の強度が弱いと、付勢部材によって押圧される際に基板が破損する虞がある。そこで、回路基板に補強層が積層され、基板の強度が高められていることが好ましい。

本発明の第２観点に係る液体吐出装置は、前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを支える支え部材を備え、前記付勢部材は、前記支え部材を前記放熱部材側へ付勢することを特徴とするものである。

本発明の第２観点では、付勢部材の付勢力が、支え部材を介して駆動ＩＣに作用する。付勢部材と駆動ＩＣとの間に支え部材が介在することにより、駆動ＩＣが安定した姿勢で放熱部材に押し付けられる。

本発明の第３観点に係る液体吐出装置は、前記付勢部材が、前記フレームに固定された固定部と、前記駆動ＩＣを前記アクチュエータと反対側に押圧する押圧部と、前記押圧部と前記固定部とを連結する連結部とを有する、弾性部材であることを特徴とするものである。

付勢部材は、フレームと固定される固定部と、駆動ＩＣを押圧する押圧部とが、連結部で連結された弾性部材である。簡単な構成の付勢部材により、駆動ＩＣを確実に放熱部材に押し付けることができる。

本発明の第３観点において、前記付勢部材は、複数の前記押圧部と、前記複数の押圧部にそれぞれ対応する複数の連結部と、前記複数の連結部を一体的に連結するプレート部を有してよい。

この構成では、付勢部材は、複数の連結部がプレート部によって一体的に連結されている。このため、部品数が少なくなり、付勢部材の組付や位置合わせ等の作業が容易になる。

本発明の第３観点において、前記付勢部材は、前記プレート部の複数の角部にそれぞれ配置された前記複数の固定部により、前記フレームに固定されてよい。

この構成では、付勢部材は、アクチュエータの周囲に配置される複数の角部においてフレームに固定される。従って、付勢部材の反力が、複数の固定部に分散された上で、フレームに受けとめられる。

本発明の第３観点において、前記プレート部が金属で形成され、前記アクチュエータを覆うように配置されてよい。

放熱部材が高温になると、この放熱部材からの輻射熱によってアクチュエータや流路部材の温度が上昇し、ノズルからの吐出特性が変化する虞がある。上記構成では、面積の大きな金属製のプレート部が、アクチュエータを覆うように配置されているため、放熱部材からの輻射による電磁波が遮断され、アクチュエータや流路部材に熱が伝わりにくくなる。

本発明の第４観点に係る液体吐出装置は、前記フレームの端部に、前記流路部材の液体流路と連通する貫通孔が形成され、前記付勢部材の前記貫通孔と反対側の部分に、前記フレームに対する位置決め部が設けられていることを特徴とするものである。

フレームの、貫通孔が形成された端部には、流路部材の液体流路と接続される別の部材が設置される。この場合、付勢部材の上記貫通孔に近い部分には、前記別の部材が設置される関係上、位置決め部を設けるためのスペースの余裕があまりない。そのため、付勢部材の位置決め部は、フレームの貫通孔と反対側の端部に設けられることが好ましい。

本発明の第４観点において、前記放熱部材と前記付勢部材との間にスペーサが配置され、前記スペーサに、前記付勢部材の位置決め部に係合する突起が設けられてよい。

放熱部材と付勢部材との間のスペーサに設けられた突起が、付勢部材の位置決め部に係合することで、付勢部材の放熱部材に対する位置決めが行われる。

本発明の第５観点に係る液体吐出装置は、前記放熱部材と前記付勢部材との間に、第１断熱部材が配置されていることを特徴とするものである。

放熱部材と付勢部材との間に第１断熱部材が配置されることにより、放熱部材から付勢部材及びフレームへの熱の伝達が抑制される。

本発明の第６観点に係る液体吐出装置は、前記放熱部材と前記フレームが、ボルトで連結され、前記ボルトと前記放熱部材との間に、第２断熱部材が配置され、前記放熱部材の、前記ボルトが貫通する孔の内径は前記ボルトの外径よりも大きく、前記ボルトが前記孔の内面と接触していないことを特徴とするものである。

放熱部材とボルトとの間に第２断熱部材が介在することにより、放熱部材の熱が、ボルトを介してフレームに伝わることが抑制される。

また、放熱部材とフレームとを連結するボルトが、放熱部材の貫通孔の内面に接触していないため、ボルトを介しての放熱部材からフレームへの伝熱が、より確実に抑制される。

本実施形態に係るプリンタの概略的な平面図である。 １つのインクジェットヘッドの平面図である。 ヘッドユニットの平面図である。 ヘッドユニットの分解斜視図である。 図３のV-V線断面図である。 付勢部材の平面図である。 変更形態のヘッドユニットの断面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの断面図である。 さらに別の変更形態のヘッドユニットの断面図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略的な平面図である。尚、図１に示す前後左右の各方向をプリンタの「前」「後」「左」「右」と定義する。また、図１の紙面手前側を「上」、紙面向こう側を「下」とそれぞれ定義する。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。

＜プリンタの概略構成＞
図１に示すように、プリンタ１は、筐体２内に収容されたプラテン３、４つのインクジェットヘッド４、２つの搬送ローラ５，６、及び、制御装置７等を備えている。

プラテン３の上面には、記録媒体１００が載置される。４つのインクジェットヘッド４は、プラテン３の上方において、前後方向に並べて配置されている。各インクジェットヘッド４には、図示しないインクタンクからインクが供給される。尚、４つのインクジェットヘッド４には、異なる色のインクが供給される。つまり、４つのインクジェットヘッド４は、互いに異なる色のインクを吐出するものである。

４つのインクジェットヘッド４は同一の構造を有するため、そのうちの１つについて説明する。図２は、１つのインクジェットヘッド４の平面図である。インクジェットヘッド４は、いわゆるラインタイプのヘッドであり、印刷時には、その位置が固定された状態で記録媒体１００に対してインクを吐出する。

各インクジェットヘッド４は、左右に長い矩形板状のホルダ１０と、このホルダ１０に取り付けられた複数のヘッドユニット１１を備えている。

複数のヘッドユニット１１は、インクジェットヘッド４の短手方向である、前側と後側に交互に分かれて配置されている。また、前側に配置されたヘッドユニット１１と後側に配置されたヘッドユニット１１との間で、インクジェットヘッド４の長手方向である左右方向の位置がずれている。即ち、複数のヘッドユニット１１は、左右方向に沿って、前後に千鳥状に分かれて配置されている。また、各ヘッドユニット１１は、左右方向に配列された複数のノズル３１を有する。また、複数のノズル３１は、前後方向に並ぶ４つのノズル列を構成している。

図１に示すように、２つの搬送ローラ５，６は、プラテン３に対して後側と前側にそれぞれ配置されている。２つの搬送ローラ５，６は、図示しないモータによってそれぞれ駆動され、プラテン３上の記録媒体１００を前方へ搬送する。

制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を備える。また、制御装置７は、ＰＣ等の外部装置９とデータ通信可能に接続されており、外部装置９から送られた印刷データに基づいて、プリンタ１の各部を制御する。

より具体的には、制御装置７は、搬送ローラ５，６を駆動するモータを制御して、２つの搬送ローラ５，６に記録媒体１００を搬送方向に搬送させる。また、これとともに、制御装置７は、４つのインクジェットヘッド４を制御して記録媒体１００に向けてインクを吐出させる。これにより、記録媒体１００に画像が印刷される。

＜ヘッドユニットの詳細構成＞
次に、ヘッドユニット１１の構成について詳細に説明する。図３は、ヘッドユニットの平面図である。図４は、ヘッドユニットの分解斜視図である。図５は、図３のV-V線断面図である。図３〜図５に示すように、ヘッドユニット１１は、流路部材２０、アクチュエータ２１、フレーム２２、ＣＯＦ２３（Chip On Film）、押さえ部材２４、回路基板２５、放熱部材２６、付勢部材２７等を備えている。

（流路部材）
流路部材２０は、金属等で形成された平板状の部材である。図３に示すように、流路部材２０の右端部の上面には４つのインク供給口３０が形成されている。一方、図５に示すように、流路部材２０の下面には複数のノズル３１が形成されている。また、流路部材２０の内部には、ノズル３１に連通するインク流路３２が形成されている。インク流路３２は、インク供給口３０と連通し、左右方向（図５の紙面垂直方向）に延びるマニホールド３２ａと、左右方向に配列されてマニホールド３２ａと連通する複数の圧力室３２ｂを含む。また、各圧力室３２ｂはノズル３１と連通している。

（アクチュエータ）
図４、図５に示すように、アクチュエータ２１は、流路部材２０の上面の中央領域に配置されている。このアクチュエータ２１は、流路部材２０の圧力室３２ｂ内のインクに、ノズル３１から吐出させるための吐出エネルギーを付与するものである。アクチュエータ２１の上面には、後述するＣＯＦ２３と接続される、複数の接点（図示省略）が配置されている。

アクチュエータ２１の構成は特定のものには限定されないが、例えば、圧電式のアクチュエータを好適に採用できる。圧電式のアクチュエータは、一般に、圧電層と、圧電層に電圧を印加するための電極等を有する。このアクチュエータでは、後述する駆動ＩＣ３５により電圧が印加されたときに、圧電層の圧電変形によって流路部材２０内の圧力室容積が変化することで、圧力室内のインクに吐出エネルギーが付与される。

（フレーム）
図３〜図５に示すように、フレーム２２は矩形枠状のフレームである。フレーム２２は、流路部材２０の上面の、アクチュエータ２１の周囲の領域に接合されている。フレーム２２は、金属等の強度の高い材料で形成され、また、流路部材２０及びアクチュエータ２１よりもかなり厚い、剛性の高い部材である。尚、図５からわかるように、アクチュエータ２１はフレーム２２の内側に収容され、アクチュエータ２１の上面はフレーム２２の上面よりもかなり低い位置にある。

フレーム２２の右端部には、流路部材２０の４つのインク供給口３０にそれぞれ重なる４つの貫通孔２２ａが形成されている。フレーム２２の右端部の上面には、インクタンク（図示省略）と接続されたインク供給部材３３が設置される。インクタンクのインクは、インク供給部材３３、及び、フレーム２２の貫通孔２２ａを介して、流路部材２０の上面のインク供給口３０に供給される。

（ＣＯＦ）
ＣＯＦ２３は、フレキシブル基板３４と、フレキシブル基板３４に実装された２つの駆動ＩＣ３５とを有する。図４に示すように、フレキシブル基板３４の接続部分３４ａは、アクチュエータ２１を覆うように配置され、アクチュエータ２１の上面の接点と電気的に接続されている。

フレキシブル基板３４の接続部分３４ａの左側部分と右側部分は、アクチュエータ２１の上面から、流路部材２０と反対側の上方へそれぞれ折り返されている。図５に示すように、２つの折り返し部分３４ｂは、アクチュエータ２１の上面と間を空けて上下に対向する。２つの折り返し部分３４ｂの各々には、駆動ＩＣ３５が設けられている。つまり、２つの駆動ＩＣ３５は、アクチュエータ２１の真上に配置されている。

（回路基板）
図４、図５に示すように、回路基板２５は、ＣＯＦ２３の２つの折り返し部分３４ｂとアクチュエータ２１との間に、水平な姿勢で配置されている。回路基板２５は、様々な回路素子や配線が設けられたリジッド基板である。回路基板２５の上面には、２列に配列された複数の接点２５ａが形成されている。ＣＯＦ２３の２つの折り返し部分３４ｂの端部は回路基板２５の上面に接合されて、２つの接点２５ａの列とそれぞれ電気的に接続される。また、ＣＯＦ２３の折り返し部分３４ｂと、折り返し部分３４ｂに設けられた駆動ＩＣ３５とが、回路基板２５によって、下方から支えられる構成になっている。図５に示すように、回路基板２５の下面には、合成樹脂等で形成された補強層３６が重ね合わされている。

回路基板２５は、上下方向に延びる基板３７を介して、プリンタ１の制御装置７（図１参照）とも接続されている。制御装置７からの制御信号は、基板３７及び回路基板２５を介して、ＣＯＦ２３の２つの駆動ＩＣ３５に入力される。各駆動ＩＣ３５は、上記制御信号に基づいて駆動信号を生成し、アクチュエータ２１に出力する。

（押さえ部材）
図４、図５に示すように、フレーム２２の内側には、押さえ部材２４が設置されている。この押さえ部材２４は、ＣＯＦ２３のアクチュエータ２１との接続部分３４ａの上に配置されている。より詳細には、図５に示すように、押さえ部材２４の下面には、押さえ部材２４の縁に沿って形成された環状の押さえ部２４ａと、押さえ部２４ａの内側に形成された凹部２４ｂが形成されている。押さえ部材２４の環状の押さえ部２４ａによって、フレキシブル基板３４の前記接続部分３４ａの外周部が押さえられ、接続部分３４ａがアクチュエータ２１から剥がれることが防止される。また、このとき、押さえ部材２４の凹部２４ｂは前記接続部分３４ａと隙間を空けて対向している。そのため、アクチュエータ２１の中央部、即ち、各ノズル３１からインクを吐出させるための駆動部分は、押さえ部材２４によって押さえられない。

図５に示すように、押さえ部材２４の上面には、後述する付勢部材２７を貫通する２つの突起２４ｃが形成されている。尚、突起２４ｃの上端面は、押さえ部材２４の上方に位置する回路基板２５の下面からは離れている。

（放熱部材）
フレキシブル基板３４の２つの折り返し部分３４ｂの上方には、放熱部材２６が配置されている。放熱部材２６は、熱伝導率の高い金属やセラミックスなどで形成された、分厚い矩形板状の部材であり、アクチュエータ２１のほぼ全域と重なるように配置されている。また、２つの駆動ＩＣ３５は、次述の付勢部材２７によって上方の放熱部材２６側へ付勢されており、放熱部材２６は２つの駆動ＩＣ３５と直接接触している。この構成により、アクチュエータ２１の駆動時に、駆動ＩＣ３５の内部で発生した熱を効果的に放散できる。

また、図５に示すように、放熱部材２６の上面は、冷却部材３８が当接する当接面２６ａとなっている。冷却部材３８は、その内部に冷却水が循環する水冷タイプであってもよいし、多数のフィン状放熱部を有する空冷タイプであってもよい。この冷却部材３８により放熱部材２６が継続して冷却されるため、駆動ＩＣ３５で発生する熱を、より効果的に放散することができる。

放熱部材２６の角部には貫通孔２６ｂ，２６ｃが形成されている。４つの角部の貫通孔２６ｂには４本の金属製のボルト３９がそれぞれ挿通される。尚、貫通孔２６ｃには、後述する第１断熱部材４１の突起４４が挿入される。各ボルト３９がフレーム２２のネジ孔２２ｂに螺合することにより、放熱部材２６はフレーム２２に固定されている。また、放熱部材２６とフレーム２２との間には、後述する付勢部材２７が配置されており、付勢部材２７は、放熱部材２６とフレーム２２との間で挟まれる形でフレーム２２に固定される。

尚、駆動ＩＣ３５で発生した熱が、放熱部材２６からフレーム２２に伝わり、さらに、アクチュエータ２１や流路部材２０に伝わると、アクチュエータ２１の動作不良や、粘度変化による吐出特性の変化など、ヘッドユニットのインク吐出動作に様々な悪影響が及ぶ。そこで、本実施形態では、放熱部材２６からフレーム２２への熱の伝達を抑制するために、以下の構成が採用されている。

図４、図５に示すように、放熱部材２６の下に前後２つの第１断熱部材４１が配置されている。１つの第１断熱部材４１は、放熱部材２６の左右２つの角部の直下に位置する２つのボルト挿通部４１ａと、左右方向に延びて２つのボルト挿通部４１ａを連結する連結部４１ｂを有する。

ボルト挿通部４１ａには貫通孔４３が形成され、この貫通孔４３には上記のボルト３９が挿通される。ボルト３９により、ボルト挿通部４１ａは放熱部材２６とフレーム２２との間で固定される。ボルト挿通部４１ａの上面には突起４４が形成され、この突起４４は、放熱部材２６の角部に形成された貫通孔２６ｃに下から挿入される。また、第１断熱部材４１の２つのボルト挿通部４１ａのうち、左側のボルト挿通部４１ａの下面には、後述する付勢部材２７の位置決め用の突起４５も形成されている。放熱部材２６と、付勢部材２７及びフレーム２２との間に、２つの第１断熱部材４１が配置されることにより、放熱部材２６からフレーム２２への熱の伝達が抑制される。

尚、本実施形態では、ＣＯＦ２３の２つの折り返し部分３４ｂが左右両側から折り返される構成である。そのため、第１断熱部材４１は、放熱部材２６の側部のうちの、ＣＯＦ２３の引出方向ではない前後両側の側部の直下にのみ配置されている。

図４、図５に示すように、放熱部材２６の角部とボルト３９の頭部との間には、第２断熱部材４２が配置されている。第２断熱部材４２には、ボルト３９が挿通される貫通孔４６と、上記第１断熱部材４１の突起４４が挿入される貫通孔４７が形成されている。放熱部材２６とボルト３９との間に第２断熱部材４２が介在することにより、放熱部材２６の熱が、金属製のボルト３９を介してフレーム２２に伝わることが抑制される。尚、第１断熱部材４１と第２断熱部材４２は、例えば、ポリアセタールなどの樹脂で形成される。

また、図５に示すように、放熱部材２６に形成された貫通孔２６ｂの内径は、ボルト３９の外径よりも大きく、ボルト３９は貫通孔２６ｂの内面に接触していない。これにより、ボルト３９を介しての放熱部材２６からフレーム２２への伝熱が、より確実に抑制される。

（付勢部材）
図４、図５に示すように、付勢部材２７は、２つの駆動ＩＣ３５が設けられたＣＯＦ２３の折り返し部分３４ｂとアクチュエータ２１との間に配置され、２つの駆動ＩＣ３５を放熱部材２６側へ付勢する。図６は、付勢部材の平面図である。付勢部材２７は、金属等で形成された弾性部材である。具体的には、図４〜図６に示すように、付勢部材２７は、プレート部５０と、プレート部５０から斜め上方にそれぞれ延びる４つの弾性部５１とを有する。

プレート部５０は、ほぼ矩形の平面形状を有し、アクチュエータ２１を覆うように、フレーム２２の上面に配置されている。このプレート部５０の４つの角部には、４つの固定部５２がそれぞれ設けられている。各固定部５２は、フレーム２２と重なるように配置されている。また、各固定部５２には、挿通孔５２ａが形成されている。各固定部５２の挿通孔５２ａには、上述したボルト３９が挿通される。即ち、放熱部材２６とフレーム２２との間に配置された固定部５２は、放熱部材２６とともにボルト３９によってフレーム２２に固定される。

図３、図４、図６に示すように、４つの固定部５２のうち、インク供給部材３３と反対の左側に位置する２つの固定部５２には、挿通孔５２ａと並んで位置決め孔５２ｂが形成されている。上記位置決め孔５２ｂには、放熱部材２６と付勢部材２７との間に位置する、第１断熱部材４１の突起４５が係合する。これにより、付勢部材２７は、放熱部材２６に対して位置決めされる。また、プレート部５０の中央部には２つの孔５０ａが形成され、押さえ部材２４の２つの突起２４ｃがそれぞれ貫通する。これにより、付勢部材２７の、押さえ部材２４に対する位置ずれも抑えられる。

付勢部材２７の４つの弾性部５１の各々は、プレート部５０に対して折り曲げられることによって形成されている。各弾性部５１は、固定部５２の近傍位置から前後方向における内側へ斜め上方に延びている。

図５に示すように、回路基板２５が、ＣＯＦ２３の２つの折り返し部分３４ｂと付勢部材２７との間に挟まれて配置されている。また、付勢部材２７の各弾性部５１の先端部は、下方へ折り曲げられている。そして、弾性部５１の折れ曲がり部分は、この部分よりも固定部５２側に位置する部分の弾性によって、補強層３６で覆われた回路基板２５の下面に接触し、回路基板２５を押し上げる。即ち、弾性部５１の折れ曲がり部分が、回路基板２５を介して駆動ＩＣ３５を上方へ押圧する押圧部５３である。また、弾性部５１の、押圧部５３よりも固定部５２側の部分が、押圧部５３と固定部５２とを連結する連結部５４である。また、４つの押圧部５３に対応する４つの連結部５４が、プレート部５０によって一体的に連結された構成であるとも言える。

上述した構成により、駆動ＩＣ３５は、付勢部材２７によって放熱部材２６側へ付勢され、放熱部材２６に押し付けられる。これにより、駆動ＩＣ３５で発生した熱が放熱部材２６へ確実に逃がされる。一方で、付勢部材２７の固定部５２は、アクチュエータ２１の周囲に配置されたフレーム２２に固定されている。そのため、付勢部材２７の反力はフレーム２２に受け止められる。

また、本実施形態では、放熱部材２６の上面の当接面２６ａには冷却部材３８が当接する。この構成では、図５に矢印で示すように、冷却部材３８から放熱部材２６に対して、下方へ押し付ける方向の外力が作用することがあり得る。しかし、その場合でも、付勢部材２７の反力は、固定部５２からフレーム２２に伝わるのであって、アクチュエータ２１やその下の流路部材２０には直接伝わらない。つまり、放熱部材２６に外力が作用したとしても、アクチュエータ２１や流路部材２０の破損が防止される。

回路基板２５は、ＣＯＦ２３の折り返し部分３４ｂに設けられた駆動ＩＣ３５と付勢部材２７との間に挟まれて配置されている。そのため、付勢部材２７により、回路基板２５を介して駆動ＩＣ３５が放熱部材２６側へ付勢される。付勢部材２７と駆動ＩＣ３５との間に回路基板２５が介在することにより、駆動ＩＣ３５が安定した姿勢で放熱部材２６に押し付けられる。

尚、回路基板２５の強度が弱いと、付勢部材２７によって押圧される際に破損する虞がある。そこで、本実施形態では、回路基板２５に補強層３６が積層されており、回路基板２５の強度が高められている。

付勢部材２７は、フレーム２２と固定される固定部５２と、駆動ＩＣ３５を押圧する押圧部５３とが連結部５４で連結された、いわゆる、板バネ構造の弾性部材である。このような簡単な構成の付勢部材２７により、駆動ＩＣ３５を確実に放熱部材２６に押し付けることができる。

付勢部材２７は、４つの連結部５４がプレート部５０によって一体的に連結された構成である。この構成では、部品数が少なくなり、また、付勢部材２７の組付や位置合わせ等の作業が容易になる。また、付勢部材２７は、プレート部５０の４つの角部にそれぞれ設けられた４つの固定部５２において、フレーム２２に固定される。つまり、付勢部材２７は、アクチュエータ２１の周囲に配置される４つの角部でフレーム２２に固定されることから、付勢部材２７の反力が、４つの固定部５２に分散された上で、フレーム２２に受けとめられる。

放熱部材２６が高温になると、この放熱部材２６からの放射熱によってアクチュエータ２１や流路部材２０の温度が上昇し、インク吐出特性が変化する虞がある。この点、本実施形態では、面積の大きな金属製のプレート部５０が、アクチュエータ２１を覆うように配置されている。これにより、放熱部材２６からの輻射による電磁波が遮断され、アクチュエータ２１や流路部材２０に熱が伝わりにくくなる。

付勢部材２７の放熱部材２６に対する位置決め孔５２ｂの位置は、特に限定はされない。但し、本実施形態では、図３、図４に示すように、フレーム２２の右端部に、流路部材２０のインク供給口３０と連通する貫通孔２２ａが形成され、このフレーム２２の右端部の上にはインク供給部材３３が配置される。この場合、右側、即ち、インク供給部材３３に近い側の固定部５２には、位置決め孔５２ｂを設けるためのスペースの余裕があまりない。即ち、右側の固定部５２に位置決め孔５２ｂが形成されるとすると、位置決め孔５２ｂに係合する突起４５が設けられた第１断熱部材４１と、貫通孔２２ａの直上に配置されるインク供給部材３３との干渉を避けるために、貫通孔２２ａから一定距離をあけて位置決め孔５２ｂを設ける必要が生じる。そこで、本実施形態では、位置決め孔５２ｂは、フレーム２２の貫通孔２２ａとは反対側の、付勢部材２７の左端部に位置する固定部５２に形成されている。

以上説明した実施形態において、ヘッドユニット１１が、本発明の液体吐出装置に相当する。ＣＯＦ２３のフレキシブル基板３４が、本発明のフレキシブル配線部材に相当する。放熱部材２６とフレーム２２の間の第１断熱部材４１が、本発明のスペーサに相当する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］前記実施形態の図５では、駆動ＩＣ３５が設けられたＣＯＦ２３の折り返し部分３４ｂと付勢部材２７との間に、リジッド基板である回路基板２５が配置されているが、駆動ＩＣ３５の下に配置される部材は、回路基板２５には限られない。

例えば、図７のヘッドユニット１１Ａでは、ＣＯＦ２３の折り返し部分３４ｂと付勢部材２７との間に、折り返し部分３４ｂと駆動ＩＣ３５を下から支える支え部材６０が配置されている。この場合、付勢部材２７の付勢力が支え部材６０を介して駆動ＩＣ３５に作用する。付勢部材２７と駆動ＩＣ３５との間に支え部材６０が介在することにより、駆動ＩＣ３５が安定した姿勢で放熱部材２６に押し付けられる。図７の構成は、ＣＯＦ２３の折り返し部分３４ｂと接続されるのが、リジッド基板ではなく、フレキシブル性を有するＦＰＣである場合に特に有効である。

あるいは、図５の回路基板２５や図７の支え部材６０が省略された構成も可能である。例えば、図８のヘッドユニット１１Ｂのように、駆動ＩＣ３５が設けられた折り返し部分３４ｂの下面に、付勢部材２７の押圧部５３が直接接触する構成であってもよい。

２］付勢部材の構成は、前記実施形態のものには限られない。例えば、前記実施形態の付勢部材では、それぞれ押圧部５３と連結部５４を有する複数の弾性部５１が、プレート部５０によって一体的に連結されている。これに対して、複数の付勢部材が互いに分離した状態で配置されていてもよい。

また、付勢部材が、いわゆる板バネであることも必須ではない。例えば、図９のヘッドユニット１１Ｃにおいては、付勢部材６１は、支持板６２と、支持板６２の上面に設置されたスポンジやゴムなどからなる弾性部材６３を有する。支持板６２は、ボルト３９によってフレーム２２に固定されている。弾性部材６３は回路基板２５の下面に接触し、自らの弾性によって回路基板２５を押し上げる。これにより、駆動ＩＣ３５が放熱部材２６側へ付勢される。

３］前記実施形態のインクジェットヘッド４は、印刷中には位置が固定されて記録媒体に対して移動しない、いわゆるラインタイプのヘッドである。これに対して、記録媒体に対してその幅方向に移動しながらインクを吐出する、いわゆるシリアルタイプのヘッドに、本発明を適用することも可能である。

以上説明した実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッドに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。

１１、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ ヘッドユニット
２０ 流路部材
２１ アクチュエータ
２２ フレーム
２２ａ 貫通孔
２５ 回路基板
２６ 放熱部材
２６ａ 当接面
２７ 付勢部材
３１ ノズル
３２ インク流路
３４ フレキシブル基板
３４ｂ 折り返し部分
３５ 駆動ＩＣ
３６ 補強層
３８ 冷却部材
３９ ボルト
４１ 第１断熱部材
４２ 第２断熱部材
４５ 突起
５０ プレート部
５２ 固定部
５２ｂ 位置決め孔
５３ 押圧部
５４ 連結部
６０ 支え部材
６１ 付勢部材

Claims (12)

1. ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、
   前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、
   前記アクチュエータに接続され、前記アクチュエータから前記流路部材と反対側に折り返されたフレキシブル配線部材と、
   前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、
   前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置され、前記フレキシブル配線部材の折り返し部分に設けられた駆動ＩＣと、
   前記フレキシブル配線部材の前記折り返し部分と前記アクチュエータとの間に配置され、前記折り返し部分と電気的に接続される回路基板と、
   前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、
   前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、を備え、
   前記付勢部材は、前記フレームに固定され、
   前記回路基板は、前記駆動ＩＣと前記付勢部材との間に挟まれて配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記回路基板に重ねられた補強層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、
   前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、
   前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、
   前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置された駆動ＩＣと、
   前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、
   前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、
   前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを支える支え部材と、を備え、
   前記付勢部材は、前記フレームに固定され、前記支え部材を前記放熱部材側へ付勢することを特徴とする液体吐出装置。
4. ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、
   前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、
   前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、
   前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置された駆動ＩＣと、
   前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、
   前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、を備え、
   前記付勢部材は、前記フレームに固定された固定部と、前記駆動ＩＣを前記アクチュエータと反対側に押圧する押圧部と、前記押圧部と前記固定部とを連結する連結部とを有する、弾性部材であることを特徴とする液体吐出装置。
5. 前記付勢部材は、複数の前記押圧部と、前記複数の押圧部にそれぞれ対応する複数の連結部と、前記複数の連結部を一体的に連結するプレート部を有することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記付勢部材は、前記プレート部の複数の角部にそれぞれ配置された前記複数の固定部により、前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記プレート部が金属で形成され、前記アクチュエータを覆うように配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液体吐出装置。
8. ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、
   前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、
   前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、
   前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置された駆動ＩＣと、
   前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、
   前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、を備え、
   前記付勢部材は、前記フレームに固定され、
   前記フレームの端部に、前記流路部材の液体流路と連通する貫通孔が形成され、
   前記付勢部材の前記貫通孔と反対側の部分に、前記フレームに対する位置決め部が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
9. 前記放熱部材と前記付勢部材との間にスペーサが配置され、
   前記スペーサに、前記付勢部材の位置決め部に係合する突起が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
10. ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、
    前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、
    前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、
    前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置された駆動ＩＣと、
    前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、
    前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、を備え、
    前記付勢部材は、前記フレームに固定され、
    前記放熱部材と前記付勢部材との間に、第１断熱部材が配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
11. ノズルに連通する液体流路が形成された流路部材と、
    前記流路部材に設けられ、前記ノズルから液体を吐出させるためのアクチュエータと、
    前記流路部材の、前記アクチュエータの周囲部分に配置されたフレームと、
    前記アクチュエータに対して前記流路部材とは反対側に配置された駆動ＩＣと、
    前記駆動ＩＣに対して前記アクチュエータとは反対側に配置された放熱部材と、
    前記駆動ＩＣと前記アクチュエータとの間に配置され、前記駆動ＩＣを前記放熱部材側へ付勢する付勢部材と、を備え、
    前記付勢部材は、前記フレームに固定され、
    前記放熱部材と前記フレームは、ボルトで連結され、
    前記ボルトと前記放熱部材との間に、第２断熱部材が配置され、
    前記放熱部材の、前記ボルトが貫通する孔の内径は前記ボルトの外径よりも大きく、前記ボルトが前記孔の内面と接触していないことを特徴とする液体吐出装置。
12. 前記放熱部材は、前記駆動ＩＣと反対側に、冷却部材と当接する当接面を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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