JP6783279B2 - 液体吐出ヘッド、および記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液体吐出ヘッド、および記録装置に関する。
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、ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、ヘッド本体上に配置された、側面に開口を有する筐体と、筐体の開口に配置されるとともに、ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２１１１２５号公報
しかしながら、ドライバＩＣの熱を放熱板に放熱しても、放熱板からヘッド本体に熱が伝わるおそれがある。
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、前記ヘッド本体に前記液体を供給する液体供給部材と、ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、液体供給部材上に位置しヘッド本体の長手方向に直交する側面が開口している筐体と、筐体の開口に配置されるとともにドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板と、を備え、筐体は、放熱板と前記液体供給部材との間に断熱部を備える液体吐出ヘッド。
本発明の一実施形態に係る記録装置は、上記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の前記吐出孔に対向させながら搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドの前記ドライバＩＣを制御する制御部とを備える。
放熱板からヘッド本体への熱伝導を低減することができる。
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す分解斜視図である。 図１に示す液体吐出ヘッドを示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 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４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５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５（ａ）に示すＶＩ（ｂ）−ＶＩ（ｂ）線断面図である。 第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
＜第１の実施形態＞
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の概略を示す側面図である。図１（ｂ）は、記録装置１の概略を示す平面図である。なお、図５の二次供給流路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、図４の一次供給流路２２および一次回収流路２６の延びる方向を第２方向と称し、第２方向に直交する方向を第３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。具体的には、制御部８８は、液体吐出ヘッド２に搭載されたドライバＩＣ９３（図２参照）の駆動を制御している。
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７２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２〜６を用いて説明する。なお、図２においては、配線基板９４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。
液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａと、一次流路部材６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、断熱部９１ｅと、放熱板９０とを備えている。なお、一次流路部材６と、信号伝達部材９２と、配線基板９４と、押圧部材９７は必ずしも設けなくてもよい。ヘッド本体２ａは、二次流路部材４と、二次流路部材４上に設けられたアクチュエータ基板４０とを有している。
ヘッド本体２ａの二次流路部材４上には一次流路部材６が配置されており、一次流路部材６がヘッド本体２ａに液体を供給している。一次流路部材６は、主走査方向の両端部に開口６ｂが設けられており、外部から液体が開口６ｂに供給され、一次流路部材６に液体が供給されている。一次流路部材６は、内部に一次供給流路２２（図４参照）および一次回収流路２６（図４参照）が設けられており、一次供給流路２２および一次回収流路２６を介して、二次流路部材４に液体が供給されている。
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９４を覆うように配置されており、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５参照）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は第２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を取り囲むように一次流路部材６が配置されており、信号伝達部材９２が開口６ａから上方へ引き出されている。
筺体９１は、ヘッド本体２ａ上に配置されている。筐体９１は、第２方向に長く設けられており、第１開口９１ａと、第２開口９１ｂと、第３開口９１ｃと、第４開口９１ｄとを備えている。筐体９１は、第３方向に対向する側面に、第１開口９１ａおよび第２開口９１ｂを有している。また、筐体９１は、下面に第３開口９１ｃを有している。また、筐体９１は、上面に第４開口９１ｄを有している。
断熱部９１ｅは、第１開口９１ａおよび第２開口９１ｂに隣り合うように配置されており、断熱部９１ｅ上に放熱板９０が配置されている。断熱部９１ｅは、筺体９０と一体的に形成されており、第３方向に対向する筺体９０の側面から外側へ向けて突出するように設けられている。断熱部９１ｅは、第２方向に延びるように形成されている。そのため、放熱板９０は、断熱部９１ｅおよび一次流路部材６を介してヘッド本体２ａ上に設けられている。
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、樹脂あるいは金属により形成することができる。
第１開口９１ａには第１放熱板９０ａが第１開口９１ａを塞ぐように配置されており、第１放熱板９０ａは断熱部９１ｅ上に配置されている。第２開口９１ｂには第２放熱板９０ｂが第２開口９１ｂを塞ぐように配置されており、第２放熱板９０ｂは断熱部９１ｅ上に配置されている。放熱板９０は、樹脂等の接着剤、あるいは螺子等により筐体９１に固定されている。そのため、放熱板９０が固定された筐体９１は、第３開口９１ｃが開口した箱形状をなしている。
第３開口９１ｃは、下面に設けられており、一次流路部材６と対向するように設けられている。第３開口９１ｃは、信号伝達部材９２、配線基板９４、および押圧部材９７が挿通され、信号伝達部材９２、配線基板９４、および押圧部材９７を筐体９１内に配置している。
第４開口９１ｄは、上面に設けられており、配線基板９４に設けられたコネクタ（不図示）を挿通するために設けられている。コネクタと第４開口９１ｄとの間は、樹脂等により封止されることが好ましい。それにより、筐体９１の内部に液体、あるいはゴミが侵入することを抑制することができる。
放熱板９０は、第１放熱板９０ａと第２放熱板９０ｂとを備えている。放熱板９０は、第２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、ドライバＩＣ９３が接するように設けられており、ドライバＩＣ９３に生じた熱を放熱する機能を有している。
信号伝達部材９２は、第１放熱板９０ａ側に設けられた第１信号伝達部材９２ａと、第２放熱板９０ｂ側に設けられた第２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に伝達している。
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、第１信号伝達部材９２ａ上に設けられた第１ドライバＩＣ９３ａと、第２信号伝達部材９２ｂ上に設けられた第２ドライバＩＣ９３ｂとを備えている。ドライバＩＣ９３は、制御部８８（図１参照）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（図３（ｂ）参照）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。
第１部材９５は、第１押圧部９５ａ１と、第２押圧部９５ｂ１と、接続部９５ａ２，９５ｂ２と、第１傾斜部９５ａ３と、第２傾斜部９５ｂ３とを備えている。
第１押圧部９５ａ１は、第１ドライバＩＣ９３ａに対向して設けられている。第２押圧部９５ｂ１は、第２ドライバＩＣ９３ｂに対向して設けられている。接続部９５ａ２，９５ｂ２は、一次流路部材６上に設けられている。第１傾斜部９５ａ３は、第１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２傾斜部９５ｂ３は、第２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、第１放熱板９０ａ側に第１押圧部９５ａ１が設けられ、第２放熱板９０ｂ側に第２押圧部９５ｂ１が設けられている。そして、第１押圧部９５ａ１が第１ドライバＩＣ９３ａを第１放熱板９０ａに押圧し、第２押圧部９５ｂ１が第２ドライバＩＣ９３ｂを第２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、一次流路部材６上に設けられており、螺子等により、一次流路部材６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。
第１部材９５は、第１押圧部９５ａ１と、第２押圧部９５ｂ１と、接続部９５ａ２，９５ｂ２と、第１傾斜部９５ａ３と、第２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が一次流路部材６に接続されている。そのため、第１傾斜部９５ａ３および第２傾斜部９５ｂ３を第２部材９６を介して、ヘッド本体２ａに向けて押圧することにより、第１押圧部９５ａ１が第１ドライバＩＣ９３ａを第１放熱板９０ａに押圧するとともに、第２押圧部９５ｂ１が第２ドライバＩＣ９３ｂを第２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２部材９６は、平面視して矩形状をなしており、第１部材９５の第１傾斜部９５ａ３と、第２傾斜部９５ｂ３とにまたがって設けられている。すなわち、第２部材９６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。
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。
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。
次に、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の一端部が、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を挿通した状態で、一次流路部材６と二次流路部材４とを接合する。ヘッド本体２ａおよび一次流路部材６を作製する。
次いで、一次流路部材６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、第２部材９６を第１押圧部９５ａ１と第２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、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第３開口９１ｃ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、筐体９１の第１開口９１ａおよび第２開口９１ｂを介して第２部材９６をヘッド本体２ａ側へ押圧する。それにより、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。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、筐体９１の第１開口９１ａおよび第２開口９１ｂに対向するように放熱板９０を配置し、断熱部９１ｅ上に放熱板９０を配置する。そして、放熱板９０を筐体９１に螺子止めして、放熱板９０を筐体９１に固定する。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の側面の第１開口９１ａおよび第２開口９１ｂ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。
ここで、ドライバＩＣ９３は、液体吐出ヘッド２を駆動させることにより発熱する。筐体９１を樹脂により形成した場合、筐体９１の放熱性が低く、ドライバＩＣ９３の熱を放熱するために、ドライバＩＣ９３に接するように放熱板９０が設けられている。
ドライバＩＣ９３から放熱板９０に伝わった熱は、放熱板９０により外部に放熱される一方で、ヘッド本体２ａの二次流路部材４の吐出孔８（図５参照）に向けて熱が伝わるおそれがある。吐出する際の液体の温度は、液体の粘度等に影響するため、３０〜６０℃程度の低温である必要があり、放熱板９０の熱が吐出孔８へ伝わる熱量を抑える必要がある。
液体吐出ヘッド２は、放熱板９０とヘッド本体２ａとの間に、断熱部９１ｅが配置される構成を有している。そのため、ドライバＩＣ９３から放熱板９０に伝わった熱は、断熱部９１ｅにより断熱され、ヘッド本体２ａに伝熱する可能性を低減することができる。それにより、ヘッド本体２ａの二次流路部材４の吐出孔８に伝熱する可能性を低減することができ、吐出孔８付近の温度が上昇する可能性を低減することができる。
また、液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ上に設けられた、ヘッド本体２ａに液体を供給する液体供給部材である一次流路部材６を備えており、一次流路部材６が、断熱部９１ｅと放熱板９０との間に配置されている。そのため、ヘッド本体２ａと放熱板９０との間に位置する一次流路部材６が、断熱部材として機能し、ドライバＩＣ９３から放熱板９０に伝わった熱がヘッド本体２ａに伝熱する可能性をさらに低減することができる。
また、液体吐出ヘッド２は、断熱部９１ｅの熱伝導率が、一次流路部材６の熱伝導率よりも低くなっている。そのため、放熱板９０の熱は、熱伝導率の低い断熱部９１ｅにより断熱されることとなり、効率よく放熱板９０とヘッド本体２ａとを断熱することができる。
さらに、断熱部９１ｅが、筺体９１と一体的に形成されており、筺体９１の熱伝導率が、一次流路部材６の熱伝導率よりも低いことが好ましい。それにより、断熱部９１ｅを別途作成することなく、筺体９１と一体的に形成することができ、部材点数を少なくすることができる。
筐体９１を樹脂で形成した場合、筐体９１の熱伝導率は、例えば０．３〜０．８（Ｗ／ｍ℃）とすることができる。一次流路部材６を樹脂で形成した場合、一次流路部材６の熱伝導率は、例えば０．５〜１．０（Ｗ／ｍ℃）とすることができる。
また、液体吐出ヘッド２は、断熱部９１ｅの線膨張率が、一次流路部材６の線膨張率よりも大きくなっている。そのため、放熱板９０が熱膨張した場合においても、断熱部９１ｅと放熱板９０との間に隙間が生じる可能性を低減することができる。そのため、液体吐出ヘッド２の封止性を保持することができる。
さらに、断熱部９１ｅが、筺体９１と一体的に形成されており、筺体９１の線膨張率が、一次流路部材６の線膨張率よりも大きいことが好ましい。それにより、筺体９１の封止性を向上させることができる。
筐体９１を樹脂で形成した場合、筐体９１の線膨張率は、例えば１．５〜２．７×１０-5とすることができる。一次流路部材６を樹脂で形成した場合、一次流路部材６の線膨張率は、例えば０．８〜１．２×１０-5とすることができる。放熱板９０をアルマイト処理したアルミニウムで形成した場合、放熱板９０の線膨張率は、例えば２．２〜２．４×１０-5となり、放熱板９０の線膨張率と、筐体９１の線膨張率とを近づけることができ、筐体９１の封止性を保持することができる。
また、図３（ｂ）に示すように、一次流路部材６は、ヘッド本体２ａに液体を供給する一次供給流路２２およびヘッド本体２ａから液体を回収する一次回収流路２６を有しており、一次供給流路２２および一次回収流路２６が、断熱部９１ｅとヘッド本体２ａとの間に配置されている。それにより、一次供給流路２２および一次回収流路２６を流れる液体が、断熱部材として機能し、放熱板９０に伝わった熱が、ヘッド本体２ａに伝熱する可能性をさらに低減することができる。
なお、放熱板９０とヘッド本体２ａとの間に、一次流路部材６の一次供給流路２２のみ配置してもよい。その場合、一次供給流路２２を流れる液体を、予備加熱することができる。
次に、図４〜６を用いてヘッド本体２ａを構成する各部材および一次流路部材６について説明する。
図２に示すように、ヘッド本体２ａは、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、二次流路部材４の第１開口２０ａと連通部（不図示）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（不図示）を介して、二次流路部材４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。
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５，６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５，６（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１０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５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。
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。
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、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。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。
＜第２の実施形態＞
図７を用いて第２の実施形態に係る液体吐出ヘッド１０２について説明する。なお、同一の部材については同一の符号を付している。
液体吐出ヘッド１０２は、伝熱部材９９をさらに備えており、伝熱部材９９と、放熱板９０と、筐体９１とは螺子１０１により螺子止めされている。
筐体９１は、第２方向における両端部に第１固定部９１ｆおよび第２固定部９１ｇを有している。第１固定部９１ｆは、第１放熱板９０ａに隣り合うように設けられており、第２固定部９１ｇは、第２放熱板９０ｂに隣り合うように設けられている。
伝熱部材９９は、第１放熱板９０ａに隣り合う第１固定部９１ｆと、第２放熱板９０ｂに隣り合う第２固定部９１ｇとの間に配置されている。伝熱部材９９は、第１部位９９ａと、第２部位９９ｂと、連結部９９ｃとを有している。第１部位９９ａは、第１固定部９１ｆに対向するように設けられている。第２部位９９ｂは、第２固定部９９ｇに対向するように設けられている。連結部９９ｃは、第１部位９９ａと第２部位９９ｂとを連結しており、一次流路部材６上に設けられている。
図７（ｂ）に示すように、放熱板９０と、伝熱部材９９と、筐体９１とは、螺子１０１により螺子止めされている。具体的には、第１固定部９１ｆおよび第２固定部９１ｇは、放熱板９０と伝熱部材９９とにより挟持されている。それにより、第１放熱板９０ａと、第２放熱板９０ｂとは、伝熱部材９９により熱的に接続されている。
すなわち、第１放熱板９０ａと、第１放熱板９０ａに対向する第１部位９９ａとが螺子１０１により熱的に接続され、第２放熱板９０ｂと、第２放熱板９０ｂに対向する第２部位９９ｂとが螺子１０１により熱的に接続されている。そして、伝熱部材９９は、第１部位９９ａおよび第２部位９９ｂが、連結部９９ｃにより熱的に接続されている。それにより、第１放熱板９０ａと、第２放熱板９０ｂとが、伝熱部材９９により熱的に接続されている。
伝熱部材９９は、金属、あるいは合金により形成することができ、例えば、ＳＵＳにより形成することができる。螺子１０１は、金属、あるいは合金により形成することができる。
ここで、液体吐出ヘッド１０２は、印画する画像によって、ドライバＩＣ９３（図３参照）の発熱量が異なる場合がある。すなわち、第１ドライバＩＣ９３ａが、多くの液滴を吐出させるために、駆動信号をヘッド本体２ａに供給し、第２ドライバＩＣ９３ｂが、ほとんど駆動信号をヘッド本体２ａに供給しない状況を考えると、第１ドライバＩＣ９３ａの発熱が、第２ドライバＩＣ９３ｂの発熱よりも多くなる場合がある。その場合、第１放熱板９０ａには多く熱が放熱され、第２放熱板９０ｂにはほとんど放熱されない可能性がある。そのため、放熱板９０に放熱される熱量が、第１放熱板９０ａと第２放熱板９０ｂとで異なる場合がある。
これに対して、液体吐出ヘッド１０２は、第１放熱板９０ａと第２放熱板９０ｂとが、伝熱部材９９により熱的に接続される構成を有している。そのため、第１放熱板９０ａの熱量が多い場合に、第１放熱板９０ａの熱が、伝熱部材９９を通じて第２放熱板９０ｂに伝熱することとなる。その結果、第１放熱板９０ａの熱を第２放熱板９０ｂにより放熱することができ、放熱板９０の放熱性を向上させることができる。
また、伝熱部材９９は、第１部位９９ａと、第２部位９９ｂと、連結部９９ｃとを有しており、筐体９１が、第１固定部９１ｆと第２固定部９１ｇとを備えており、第１固定部９１ｆが第１放熱板９０ａおよび第１部位９９ａに挟持されており、第２固定部９１ｇが第２放熱板９０ｂおよび第２部位９９ｂに挟持されている。
そのため、放熱板９０と、筐体９１と、伝熱部材９９とを同時に接合することができる、そのため、少ない工程で液体吐出ヘッド１０２を作成することができ、液体吐出ヘッド１０２の製造コストを低減することができる。
また、放熱板９０と伝熱部材９９とを螺子１０１により接合することにより、放熱板９０と伝熱部材９９とを熱的に接続することができる。特に、断熱部９１ｅと筐体９１とを一体的に形成した場合、第１固定部９１ｆおよび第２固定部９１ｇが断熱部として機能することとなるが、螺子１０１が、第１固定部９１ｆおよび第２固定部９１ｇを貫通しているため、放熱板９０と伝熱部材９９とを容易に熱的に接続することができる。
さらに、筐体９１を樹脂材料により形成し、放熱板９０および伝熱部材９９を金属材料により形成した場合、放熱板９０と伝熱部材９９とを螺子により接合することにより、放熱板９０と伝熱部材９９との接合を強固なものとすることができる。
以上、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。
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（液体供給部材）
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）
８８・・・制御部
９０・・・放熱板
９０ａ・・・第１放熱板
９０ｂ・・・第２放熱板
９１・・・筐体
９１ａ・・・第１開口
９１ｂ・・・第２開口
９１ｃ・・・第３開口
９１ｄ・・・第４開口
９１ｅ・・・断熱部
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
９９・・・伝熱部材
９９ａ・・・第１部位
９９ｂ・・・第２部位
９９ｃ・・・連結部
Ｐ・・・印刷用紙

Claims (8)

  1. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体に前記液体を供給する液体供給部材と、
    前記ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、
    前記液体供給部材上に位置し、前記ヘッド本体の長手方向に直交する側面が開口している筐体と、
    前記筐体の前記開口に配置されるとともに、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板と、を備え、
    前記筐体は、前記放熱板と前記液体供給部材との間に断熱部を備え、
    前記放熱板は、前記ドライバＩＣと接触する部位を有し、前記部位が外部に露出する液体吐出ヘッド。
  2. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体に前記液体を供給する液体供給部材と、
    前記ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、
    前記液体供給部材上に位置し、側面が開口している筐体と、
    前記筐体の前記開口に配置されるとともに、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板と、を備え、
    前記筐体は、前記放熱板と前記液体供給部材との間に断熱部を備え、
    前記液体供給部材が、前記断熱部の直下に位置する液体吐出ヘッド。
  3. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体に前記液体を供給する液体供給部材と、
    前記ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、
    前記液体供給部材上に位置し、側面が開口している筐体と、
    前記筐体の前記開口に配置されるとともに、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板と、を備え、
    前記筐体は、前記放熱板と前記液体供給部材との間に断熱部を備え、
    前記断熱部は、前記筐体の前記側面から、前記ヘッド本体が延びる方向に直交する方向に突出している液体吐出ヘッド。
  4. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体に前記液体を供給する液体供給部材と、
    前記ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、
    前記液体供給部材上に位置し、側面が開口している筐体と、
    前記筐体の前記開口に配置されるとともに、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板と、を備え、
    前記筐体は、前記放熱板と前記液体供給部材との間に断熱部を備え、
    前記ヘッド本体に信号を供給する信号伝達部材をさらに備え、
    前記信号伝達部材が、前記断熱部に接触していない液体吐出ヘッド。
  5. 前記断熱部の熱伝導率が、前記液体供給部材の熱伝導率よりも低い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 前記断熱部の線膨張率が、前記液体供給部材の線膨張率よりも大きい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 液体を吐出するための吐出孔を有するヘッド本体と、
    前記ヘッド本体に前記液体を供給する液体供給部材と、
    前記ヘッド本体の駆動を制御するドライバＩＣと、
    前記液体供給部材上に位置し、側面が開口している筐体と、
    前記筐体の前記開口に配置されるとともに、前記ドライバＩＣに生じた熱を放熱するための放熱板と、を備え、
    前記筐体は、前記放熱板と前記液体供給部材との間に断熱部を備え、
    前記液体供給部材が、前記断熱部の直下に位置し、かつ前記液体供給部材が、前記ヘッド本体に前記液体を供給するための流路を有しており、
    前記流路が、前記断熱部の直下に配置されている液体吐出ヘッド。
  8. 請求項１〜７のいずれか１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の前記吐出孔に対向させながら搬送する搬送部と、
    前記液体吐出ヘッドの前記ドライバＩＣを制御する制御部とを備える記録装置。
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