JP7066591B2 - 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関する。

インクジェット記録装置のような液体吐出装置には、液体を吐出する液体吐出ヘッドが備わっている。液体吐出ヘッドは、通常、液体を吐出する吐出口を備えた素子基板と、素子基板を支持する支持部材とを有する。素子基板は、吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子を有する。支持部材には、素子基板に液体を供給する流路が形成されている。
エネルギー発生素子として熱エネルギーを発生させるヒータ（発熱抵抗素子）が使用される場合、素子基板上の全てのヒータが均一に熱エネルギーを発生させた場合でも、素子基板に不均一な温度分布が生じてしまうことがある。素子基板に不均一な温度分布が生じると、素子基板内の液体にも不均一な温度分布が生じる。液体の吐出量は、ヒータが同じ熱エネルギーを発生させた場合でも、液体の温度によって変化するため、素子基板に不均一な温度分布が生じた場合、その温度分布に応じて、吐出量が吐出口ごとに変化してしまう恐れがある。この場合、記録される画像に濃度ムラが生じることがある。
特許文献１には、素子基板の温度分布を均一化することが可能な液体吐出ヘッドが開示されている。この液体吐出ヘッドでは、支持部材に形成された流路内に、素子基板に接する複数の梁が設けられている。これにより、梁を介して素子基板の熱を放出することが可能になるため、梁を適宜配置することで、素子基板の温度分布の均一化を図ることが可能になる。

特開２００７－２７６３８５号公報

近年、液体吐出ヘッドに対して高速化が要求されており、それに伴い、吐出周波数の向上、吐出口の高密度化、吐出口列の長尺化などの対応が求められている。これらの対応は、素子基板の高温化や素子基板の温度分布の不均一化を助長するため、素子基板の温度分布を均一化するためのさらなる技術が必要となる。

本発明の目的は、素子基板の温度分布を均一化することが可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することである。

本発明による液体吐出ヘッドは、液体が供給される複数の供給口を有し、前記供給口に供給された液体を吐出する素子基板と、前記素子基板を支持する第１の面を有し、前記第１の面から前記第１の面の反対側の第２の面まで貫通した流路が形成された支持部材とを備え、前記流路が前記供給口と連通している液体吐出ヘッドにおいて、前記支持部材は、前記素子基板における互いに隣接する２つの前記供給口の間の領域と対向する位置に、前記供給口に沿って延びる第１の仕切部材を有し、前記第１の仕切部材と前記素子基板との間の距離は、前記第１の仕切部材が延びる延伸方向の位置に応じて異なり、一態様では、前記第１の仕切部材における前記素子基板と対向する面は、前記延伸方向における前記供給口の中央部に近づくほど、前記距離が短くなるような傾斜を有し、他の態様では、前記第１の仕切部材における前記素子基板と対向する面は、前記延伸方向における前記供給口の中央部と両端部との間にある特定箇所で前記距離が最も短くなり、前記特定箇所から前記中央部および前記両端部に近づくほど、前記距離が長くなるような傾斜を有することを特徴とする。
本発明による液体吐出装置は、前記液体吐出ヘッドを備える。

本発明によれば、第１の仕切部材と素子基板との間の距離が第１の仕切部材が延びる延伸方向の位置に応じて異なる。第１の仕切部材と素子基板との間の距離に応じて素子基板の放熱効率が変化するため、素子基板の放熱効率を第１の仕切部材の延伸方向の位置に応じて変化させることが可能になる。したがって、素子基板の温度分布をより均一化することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る支持部材を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る素子基板を示す斜視図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図４の部分拡大図である。 図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 参考例の液体吐出ヘッドを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る素子基板と参考例に係る素子基板の温度分布を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る素子基板の温度分布を示す図である。 本発明の第３の実施形態を説明するための図である。 本発明の第４の実施形態に係る支持部材を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る素子基板と参考例に係る素子基板の温度分布を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る素子基板と参考例に係る素子基板の温度分布を示す図である。 本発明の第６の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す斜視図である。図１に示す液体吐出ヘッド１は、インクジェット記録装置のようなインクなどの液体を吐出する液体吐出装置（図示せず）に搭載される。本実施形態では、液体はインクである。
液体吐出ヘッド１は、インクを吐出する素子基板２と、液体吐出装置に備わったメインタンク（図示せず）からインクが導入される導入口３を備えた筐体４と、素子基板２を支持する支持部材５とを有する。図では、支持部材５における素子基板２を支持する面内の互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向をＺ方向としている。
素子基板２は、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子として、熱エネルギーを発生するヒータ（図示せず）を備え、ヒータを駆動することでインクを吐出する。図の例では、６つの素子基板２が配列されているが、素子基板２の数は特に限定されない。
導入口３は、液体吐出装置本体に備わったメインタンクとチューブ（図示せず）を介して接続される。導入口３には、インクがメインタンクからチューブを介して導入される。図の例では、導入口３は、複数あり、複数の導入口３のそれぞれには、異なる色のインクが供給される。
筐体４は、導入口３に導入されたインクを素子基板２に供給する機能を有する。具体的には、筐体４は、導入口３に導入されたインクを蓄えるサブタンク、インクを素子基板２に供給する流路、および、インク内の気泡やゴミをトラップする液室（いずれも図示せず）などを備える。また、筐体４は、例えば、樹脂材料を射出成型することで形成される。
支持部材５は、筐体４と接合され、素子基板２は、支持部材５を介して筐体４と接合される。
なお、図１では、液体吐出ヘッド１は、素子基板２が筐体４よりも上側に配置された状態で示されているが、液体を吐出して記録を行う記録時には、図１を上下反転した状態、つまり、素子基板２を筐体４よりも下側にした状態で使用される。

図２は、支持部材５を示す図である。具体的には、図２（ａ）は、支持部材５の正面図であり、図２（ｂ）は、支持部材５の斜視図である。
支持部材５は、素子基板２を高精度に配列するために、高い寸法精度や高い剛性が必要となる。また、支持部材５は、素子基板２にて発生した熱を放出するための放熱部材としても機能する。このため、支持部材５には、放熱性が必要となる。これらの観点から支持部材５は、熱伝導率の高い材料で形成されることが望ましい。例えば、支持部材５は、酸化アルミニウム（アルミナ）や、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い材料で形成される。なお、支持部材５は、ＣＩＭ（セラミックインジェクションモールド）にて成形されることが望ましい。この場合、切削などによる部品加工によって成形される場合と比べて、コストを低く抑えることが可能になる。
また、支持部材５は、筐体４から素子基板２にインクを供給するための流路部材としても機能する。このため、支持部材５は、図２に示すように、インクを筐体４から素子基板２に供給する流路として複数の貫通流路６を有する。貫通流路６は、支持部材５をＺ方向に貫通し、素子基板２と筐体４とを連通させる。貫通流路６は、Ｙ方向に沿って形成される。
支持部材５は、貫通流路６のそれぞれを２つに区切る第１の仕切部材である梁７を有する。梁７は、貫通流路６の長手方向であるＹ方向に沿って延在する。これにより、梁７は、貫通流路６の短手方向であるＸ方向に貫通流路６を区切る。

図３は、素子基板２を示す斜視図である。図３に示すように素子基板２は、基板２１と、基板２１上に設けられた吐出口形成部材２２とを有する。基板２１の長手方向であるＹ方向の両端辺付近には、素子基板２に電気信号を入力するための端子２３が設けられている。
吐出口形成部材２２には、インクを吐出する複数の吐出口２４が形成されている。複数の吐出口２４は、Ｙ方向に沿った吐出口列２４ａを形成する。図の例では、吐出口列２４ａは、Ｘ方向に２列並設されているが、２列に限らず、例えば、４列などでもよい。また、基板２１のヒータは、吐出口２４のそれぞれに対向する位置に設けられる。そのため、ヒータはＹ方向に沿ったヒータ列を形成する。
インクを吐出する吐出時には、端子２３に入力された電気信号に従ってヒータが駆動し、そのヒータにて発生した熱エネルギーにより吐出口２４からインクが液滴として吐出される。この液滴により、紙などの被記録媒体（図示せず）に画像が形成される。このとき、素子基板２は、ヒータにて発生した熱エネルギーなどにより発熱し、それにより素子基板２の温度分布が変化する。

図４は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。なお、図４では、記録時の状態、つまり図１を上下反転した状態の液体吐出ヘッド１が示されている。
図４に示すように素子基板２の基板２１は、接着剤で形成された接着剤層（図示せず）を介して支持部材５の第１の面５ａと接合されている。また、支持部材５は、第１の面５ａの反対側の第２の面５ｂにおいて、接着剤で形成された接着剤層８を介して筐体４と接合されている。貫通流路６は、支持部材５の第１の面５ａから第２の面５ｂまでＺ方向に沿って貫通している。本実施形態では、複数の貫通流路６のそれぞれには、互いに異なる色のインクが供給される。これにより、複数の色のインクを吐出することが可能となる。
素子基板２は、貫通流路６と連通し、貫通流路６からインクが供給される供給口２５を有する。素子基板２は、供給口２５に供給されたインクを吐出口２４から吐出する。
支持部材５の梁７は、素子基板２における互いに隣接する２つの供給口２５の間の領域と対向する位置に設けられる。本実施形態では、梁７の素子基板２と対向する面である第３の面７ａと支持部材５の第１の面５ａとが同一平面内に配置される。また、貫通流路６の貫通方向であるＺ方向の梁７の長さは、貫通流路６のＺ方向の長さよりも短い。したがって、本実施形態では、梁７は貫通流路６の素子基板２側を２つに区切る。

図５は、図４で示した液体吐出ヘッド１の貫通流路６周辺の拡大図である。貫通流路６は、支持部材５の第１の面５ａに開口６１を有し、支持部材５の第２の面５ｂに開口６２を有する。貫通流路６の幅（Ｘ方向の長さ）は、場所に依らず開口６１の幅Ｌ１以上であることが望ましい。また、図の例では、開口６２の幅Ｌ２よりも貫通流路６のＺ方向の中央部付近の幅Ｌ３の方が広くなっている。梁７で区切られた貫通流路６のそれぞれの幅は開口６１の幅Ｌ１と略同一である。
記録時や吐出口２４を正常な状態にするための吸引回復時などにおいて、インク内に生じた気泡が開口６１付近に滞留すると、素子基板２へのインクの供給に影響が生じるため、気泡は速やかに除去されることが好ましい。
図５に示すように気泡４０が開口６１付近に発生したとする（状態４０ａ）。図５では、気泡４０として、気泡の表面張力などを考慮した最大の気泡、つまり、開口６１の幅Ｌ１と同程度の直径を有する気泡が示されている。
この場合、開口６１付近では、気泡４０の上面（筐体４側の面）と下面（素子基板２側の面）の表面張力は略等しい。この場合、気泡４０は、インクによって作用する浮力により上昇して筐体４側に移動する。その後、気泡４０の上面が梁７の設けられた箇所を抜け、貫通流路６の幅が広くなる箇所まで移動すると（状態４０ｂ）、気泡４０の上面の表面張力が下面の表面張力よりも小さくなる。これら表面張力の差により、気泡４０に対して上昇する方向に力が加わる。このため、気泡４０は滞留せずにさらに上昇し（状態４０ｃ）、その後、筐体４まで移動する。したがって、インク内に生じる気泡４０の速やかな除去が可能となる。なお、筐体４には、インク内の気泡をトラップする液室が設けられているため、筐体４に移動した気泡４０による影響は無視できる。
上記の例では、梁７で区切られた貫通流路６のそれぞれの幅が開口６１の幅Ｌ１と略同一であったが、インクの貫通流路６の壁面に対する離形性を考慮して、開口６１から離れるほど狭くなる場合がある。この場合、気泡４０の上面の表面張力が下面の表面張力よりも大きくなり、それにより、気泡４０に対して下降する方向に力が加わる。しかしながら、この場合でも、この下降する方向に加わる力が気泡４０に作用する浮力よりも大きくならないように、貫通流路６が狭くなる変化量を調整することで、気泡４０の除去が可能となる。
また、本実施形態では、梁７を挟んだ２つの開口６１のそれぞれの幅Ｌ１と、梁７の幅Ｌ４と、開口６２の幅Ｌ２とは、２×Ｌ１＋Ｌ４＞Ｌ２の関係を満たす。この場合、筐体４と支持部材５とを接着する接着剤層８が設けられる接着領域５１に十分な広さを確保することができる。また、接着領域５１だけでなく、素子基板２をゴム部材などでシールする際に必要な領域を確保することもできる。

図６は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。なお、図６では、図４および図５と同様に記録時の状態の液体吐出ヘッド１が示されている。
図６に示すように支持部材５の貫通流路６の開口６１のＹ方向の長さは、開口６２のＹ方向の長さよりも長い。また、貫通流路６には、梁７とは略直交する方向に延びる第２の仕切部材である梁９が複数配置されている。梁９の筐体４の側の面９ａと支持部材５の第２の面５ｂとが同一平面内に配置される。また、梁９のＺ方向の長さは、貫通流路６のＺ方向の長さよりも短い。図６の例では、梁９は、１つの貫通流路６に対して２つ設けられている。具体的には、梁９は、開口６２のＹ方向の両端部付近、つまり、Ｙ方向における梁７の中央部と両端部との間に設けられる。
また、梁７は、素子基板２の供給口２５の長手方向であるＹ方向に沿って設けられる。梁７の素子基板２側の面である第３の面７ａには、第１の凹部である凹部３０が設けられる。凹部３０は、本実施形態では、梁７が延びる延伸方向であるＹ方向の両端部に設けられる。より具体的には、凹部３０は、Ｙ方向における梁９が設けられた位置よりも梁７の両端部に近い位置に設けられる。これにより、梁７と素子基板２との間の距離である対面距離は、凹部３０が設けられた箇所だけ他の個所よりも長くなる。したがって、対面距離は、Ｙ方向の位置に応じて異なることとなる。なお、本実施形態では、梁７の素子基板２側の面である第３の面７ａにおける凹部３０が設けられた箇所以外は、平坦である。凹部３０の底面も平坦である。
また、支持部材５は、Ｙ方向における梁７の両脇（梁７の延長線上）に素子基板２と接合される接合領域５２を有し、接合領域５２に第２の凹部である凹部３１が設けられている。
なお、梁７および９は、支持部材５の一部を構成し、支持部材５の本体と同じ材料で形成される。このため、梁７および９も支持部材５の本体と同様に放熱部材として機能する。

図７は、参考例の液体吐出ヘッドを断面図である。
図７（ａ）に示す第１の参考例の液体吐出ヘッド１ａは、梁９が開口６２のＹ方向の中心付近に３つ設けられている点と、凹部３０および３１が設けられていない点で本実施形態の液体吐出ヘッド１とは異なる。
図７（ｂ）に示す第２の参考例の液体吐出ヘッド１ｂは、凹部３０および３１が設けられていない点で本実施形態の液体吐出ヘッド１とは異なる。
図７（ｃ）に示す第３の参考例の液体吐出ヘッド１ｃは、梁９が開口６２のＹ方向の両端部付近に加えて、開口６２のＹ方向の略中心にさらに１つ設けられている点と、凹部３０および３１が設けられていない点で本実施形態の液体吐出ヘッド１とは異なる。

図８は、本実施形態の液体吐出ヘッド１および参考例の液体吐出ヘッド１ａ～１ｃにおける素子基板２のＹ方向の温度分布を示す図である。図８では、横軸は素子基板２のＹ方向の位置を示し、縦軸は温度を示す。吐出口列２４ａは、０番目（０ｓｅｇ）から１２７９番目（１２７９ｓｅｇ）までの１２８０個の吐出口２４を含み、素子基板２のＹ方向の位置は吐出口２４の位置で示されている。温度は、１列分の吐出口列２４ａ内の全ての吐出口（１２８０個の吐出口）２４から一定時間連続してインクを吐出した際の実測値を示す。
なお、素子基板２のＹ方向の温度分布にバラツキが大きいと、インクを吐出する際に使用されるエネルギーが吐出口２４ごとに変化し、その結果、吐出される液滴の大きさが吐出口ごとに変化してしまう。この場合、液滴により被記録媒体に形成される画像に濃淡が生じ、画像の印字品位が低下してしまう。このため、素子基板２のＹ方向の温度分布は、均一に近いことが望ましい。
図８に示すように液体吐出ヘッド１ａの温度分布８１では、素子基板２の中央部付近の温度がその両側よりもかなり低くなっている。これは、放熱部材として機能する梁９が素子基板２の中央部付近に集中しているため、素子基板２の中央部付近の放熱効率が高くなっているからである。
液体吐出ヘッド１ｂの温度分布８２では、素子基板２の中央部付近の温度が液体吐出ヘッド１ａの素子基板２よりも高く、全体的に均一になっている。これは、素子基板２の中央部付近に梁９がなく、梁９が素子基板２の両端部に設けられているからである。
また、液体吐出ヘッド１ｃの温度分布８３では、梁９が素子基板２の中央部に設けられているため、液体吐出ヘッド１ａの温度分布８１と同様に、素子基板２の中央部の温度が低くなっている。
なお、貫通流路６の形状などによっては、貫通流路６内のインクの流速が開口６２のＹ方向の中心付近で最も速くなることがある。この場合、インクの流速が速い場所ほど素子基板２の放熱効率が高くなるため、素子基板２の中央部の放熱効率が他の個所よりも高くなる。特に記録の高速化を図る場合、貫通流路６内におけるインクの流速の差が大きくなる傾向があるため、素子基板２の温度分布が不均一になりやすい。液体吐出ヘッド１ｂおよび１ｃは、液体吐出ヘッド１ａと比べて、梁９がインクの流速が遅い開口６２の両端部に配置されているため、インクの流速の差による温度分布のバラツキを抑制することができる。
以上の観点から液体吐出ヘッド１ａ～１ｃの中では、液体吐出ヘッド１ｂが最も温度分布を均一化することができる。しかしながら、図８に示されたように、液体吐出ヘッド１ｂだけでなく、参考例の全ての液体吐出ヘッド１ａ～１ｃにおいて、Ｙ方向における素子基板２の両端部の温度が他の個所よりも低い。これは、素子基板２が放熱部材である支持部材５と接触している面積が大きいためである。

これに対して本実施形態の液体吐出ヘッド１では、液体吐出ヘッド１ｂの構成に加えて、Ｙ方向における梁７の両端部および両脇に凹部３０および３１が設けられているため、素子基板２の両端部における放熱効率を低くすることができる。このため、液体吐出ヘッド１の温度分布８０で示されているように、素子基板２の両端部の温度が液体吐出ヘッド１ａ～１ｃの場合と比べて高くなっている。したがって、液体吐出ヘッド１の素子基板２の温度分布は、液体吐出ヘッド１ａ～１ｃの素子基板２の温度分布よりも均一化されている。
なお、素子基板２の放熱効率は、素子基板２や吐出口２４のサイズなどに応じて変化するが、その放熱効率の変化に応じて凹部３０および３１の位置やサイズを変更することで、温度分布の均一化を図ることができる。したがって、支持部材５の形状を大きく変形させなくても、多様な素子基板２に対応することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、梁７の素子基板２と対向する第３の面７ａと素子基板２との間の距離である対面距離は、梁７が延びる延伸方向であるＹ方向の位置に応じて異なる。素子基板２の放熱効率は対面距離に応じて変化するため、素子基板２の放熱効率を梁７の延伸方向に応じて変化させることが可能になる。したがって、素子基板２の温度分布を均一化することが可能になる。
また、本実施形態では、梁７のＹ方向における第３の面７ａの両端部には、凹部３０が形成されている。したがって、素子基板２のＹ方向の両端部の放熱性を低くすることが可能になるため、素子基板の温度分布を適切に均一化することが可能になる。また、凹部３０の位置や大きさを調整することで、対面距離を調整することができるため、素子基板２の温度分布を容易に調整することが可能になる。
また、支持部材５は、Ｙ方向における梁７の両脇に素子基板２と接合される接合領域５２を有し、接合領域５２に第２の凹部である凹部３１が設けられている。したがって、素子基板２のＹ方向の両端部の放熱性を低くすることが可能になるため、素子基板の温度分布を適切に均一化することが可能になる。
また、貫通流路６が貫通する貫通方向であるＸ方向における梁７の長さは、Ｚにおける貫通流路６の長さよりも短く、梁７の第３の面７ａと支持部材５の第１の面５ａとが同一平面上に設けられる。したがって、支持部材５の筐体４側の面である第２の面５ｂに設けられた貫通流路６の開口６２の幅を広くしつつ、筐体４と支持部材５とを接着する接着剤層８が設けられる接着領域５１に十分な広さを確保することができる。
また、本実施形態では、梁７とは略直交する方向に延びる梁９が梁７の延びるＹ方向における梁７の中央部と両端部との間に設けられる。これにより、Ｙ方向における梁７の中央部と両端部との間の放熱効率を高くすることが可能になる。したがって、素子基板２の温度分布を均一化することが可能になる。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッド１の断面図であり、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面が示されている。
図９に示す液体吐出ヘッド１は、図６で示した第１の実施形態の液体吐出ヘッド１と比べて、梁１９が設けられている点と、梁７の素子基板２と対向する第３の面７ａに凹部３２が設けられている点で異なる。梁１９は、梁９と同様に梁７とは略直交する方向に延びる第２の仕切部材であり、開口６２のＹ方向の中央部に設けられている。凹部３２は、梁７のＹ方向の中央部に設けられた第３の凹部である。梁１９と凹部３２のＹ方向の位置は略同一であることが望ましい。
図１０は、本実施形態の液体吐出ヘッド１における素子基板２のＹ方向の温度分布を示す図である。なお、図１０の縦軸および横軸、吐出口列２４ａの構成および動作については図８の場合と同じである。また、図１０では、参考のために参考例の液体吐出ヘッド１ａ～１ｃにおける素子基板２の温度分布８１～８３も示されている。
本実施形態の液体吐出ヘッド１では、梁７のＹ方向の中央部に梁９が設けられているが、図１０に示すように本実施形態の液体吐出ヘッド１の温度分布８５では、第１の実施形態と同様に素子基板２の中央部の温度が低くなることが抑制されている。これは、梁１９による放熱効果が凹部３２による断熱効果によって打ち消されているからである。
したがって、本実施形態でも素子基板２の温度分布を均一化することが可能になる。また、梁７の中央部を梁１９で支持することが可能になるため、梁７の変形を抑制することも可能となる。

（第３の実施形態）
本実施形態では、素子基板２の温度分布についてより詳細に説明する。
図１１は、素子基板２の温度分布と配線パターンとの関係を示す図である。図１１（ａ）は、図１のＢ－Ｂ線に沿った液体吐出ヘッド１の断面と放熱性の関係を示し、図１１（ｂ）は、素子基板２の模式的な配線パターンと配線の密度の関係を示す。なお、本実施形態の液体吐出ヘッド１の構成は、図９に示した第２の実施形態の液体吐出ヘッド１の構成と同じである。
素子基板２と支持部材５とは、Ｙ方向における貫通流路６の外側で接合されるため、素子基板２の放熱効率は、Ｙ方向における貫通流路６の外側で高く、貫通流路６の中央に近くなるほど低くなる。このため、凹部３０および３１を設けることで、Ｙ方向における貫通流路６の外側の放熱効率を下げている。
また、素子基板２はヒータが駆動されることで発熱し、ヒータは素子基板２に対して全体的に配置されている。このため、一見すると、素子基板２の発熱量は、場所によらず全体的に均一、または両端部と比べると中央部の方が高くなると考えられる。
しかしながら、図１１（ｂ）に示すように素子基板２は、端子２３に入力された電気信号をヒータに伝達する配線２６を有し、その配線２６によっても発熱する。本願発明者らは、配線２６の密度が素子基板２の発熱量や温度分布に影響を与えることを発見した。具体的には、配線２６の密度が高い部分の温度（発熱量）が高く、配線２６の密度が低い部分の温度（発熱量）が低くなる傾向がある。
配線２６の密度は、通常、素子基板２の両端部に向かうほど高くなり、中央部に向かうほど低くなる。したがって、発熱量は、素子基板２の両端部で高くなり、素子基板２の中央部で低くなる。
この観点からも、梁１９を設ける場合には、同時に凹部３２を設けることが望ましい。また、梁１９および凹部３２の位置や大きさは、配線２６の密度に応じて調整されることが望ましい。

（第４の実施形態）
図１２は、本実施形態の支持部材５を示す斜視図である。具体的には、図１２（ａ）は、素子基板２が接合される前の支持部材５を示し、図１２（ｂ）は、素子基板２を接合するために接着剤が塗布されている支持部材５を示し、図１２（ｃ）は、素子基板２が接合された支持部材５を示す。
支持部材５に素子基板２を接合する際には、先ず、図１２（ｂ）に示すようにディスペンサー１０１を用いて、支持部材５の開口６１の周辺部に接着剤１０２を塗布する。その後、図１２（ｃ）に示すように接着剤１０２が塗布された領域に素子基板２を載置することで、支持部材５に素子基板２を接合する。なお、支持部材５の素子基板２が接合された面と対向する面に筐体４が接合される。

図１３は、本実施形態の液体吐出ヘッド１の断面図である。具体的には、図１３（ａ）は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、図１３（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。なお、図１３では、図１と同じ状態の液体吐出ヘッド１が示されている。
図１３に示すように液体吐出ヘッド１は、図４で示した第１の実施形態の液体吐出ヘッド１と比較して、第１の仕切部材として梁７の代わりに壁部材１０を備えている点と、梁９を備えていない点で異なる。また、図１３では、図４では図示していなかった、素子基板２と支持部材５とを接合する接着剤層１１が示されている。なお、接着剤層１１は、図１２で示した接着剤１０２を硬化させることで形成される。
壁部材１０のＺ方向の長さは、貫通流路６のＺ方向の長さと略等しい。これにより、壁部材１０は貫通流路６の全体を区切る。
また、図１３（ｂ）に示すように壁部材１０の素子基板２と対向する面１０ａには、壁部材１０と素子基板２との間の距離である対面距離ＬａがＹ方向の位置に応じて異なるように傾斜が設けられている。具体的には、壁部材１０の面１０ａには、対面距離Ｌａが供給口２５の中央部に近づくほど短くなるような傾斜が設けられている。
面１０ａに傾斜が付けられているため、壁部材１０と素子基板２との間には隙間が生じる。この隙間からインクが漏れることを抑制するためには、対面距離Ｌａを、隙間を接着剤層１１で封止できる距離に調整する必要がある。この距離は、接着剤層１１を形成する接着剤１０２の物性（粘度やチキソ性など）や塗布方法などに応じて変化するため、対面距離Ｌａ、つまり面１０ａの傾斜は接着剤１０２の物性や塗布方法に応じて適宜変更することが望ましい。本実施形態では、対面距離Ｌａは、０．１ｍｍ以下である。
また、支持部材５の第１の面５ａには、Ｙ方向における壁部材１０両脇に支持部材５と素子基板２との間の距離が対面距離Ｌａの最小値以下の仮止め領域５３が形成されている。素子基板２と支持部材５を接合する際には、仮止め領域５３に塗布された接着剤１０２を硬化させることで、素子基板２と支持部材５との仮止めが行われ、その後、接着剤１０２全体を硬化させることで、素子基板２と支持部材５を接合する。この仮止めにより、素子基板２の組み立て精度を向上させることが可能になる。

図１４は、本実施形態の液体吐出ヘッド１における素子基板２のＹ方向の温度分布を示す図である。なお、図１４の縦軸および横軸は、吐出口列２４ａの構成および動作については図８の場合と同じである。
図１４では、本実施形態の液体吐出ヘッド１における素子基板２のＹ方向の温度分布である温度分布９０と、第４の参考例の液体吐出ヘッドにおける素子基板２のＹ方向の温度分布である温度分布９１とが示されている。第４の参考例の液体吐出ヘッドは、素子基板２と支持部材５との間の距離Ｌａが一定である点で本実施形態の液体吐出ヘッド１とは異なる。
図１４に示すように第４の参考例の液体吐出ヘッドの温度分布９１は、素子基板２の両端部において温度が低く、素子基板２の中央部において温度が高くなっている。これは、素子基板２両端部は放熱部材である支持部材５と接触している面積が大きいためである。
これに対して本実施形態の液体吐出ヘッド１の温度分布９０では、素子基板２の両端部の温度が第４の参考例と比べて高くなっており、その結果、温度分布９１と比べて均一化されている。これは、壁部材１０と支持部材５との間の対面距離Ｌａが素子基板２の両端部に近づくほど長くなっているため、素子基板２の両端部の放熱性が低くなっているためである。
したがって、本実施形態でも素子基板２の温度分布を均一化することが可能になる。

（第５の実施形態）
図１５は、本実施形態における図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。なお、図１５では、図１と同じ状態の液体吐出ヘッド１が示されている。
図１５に示す液体吐出ヘッド１は、図１３に示した第４の実施形態の液体吐出ヘッド１と比較して、壁部材１０の素子基板２と対向する面１０ａの形状が異なる。本実施形態の面１０ａには、素子基板２と支持部材５との間の対面距離Ｌａが、Ｙ方向における素子基板２の中央部と両端部との間にある特定箇所Ｐで最も短くなり、特定箇所Ｐから素子基板２の中央部および両端部に近づくほど長くなるような傾斜を有する。
また、本実施形態の液体吐出ヘッド１では、貫通流路６内のインクの流速が開口６２のＹ方向の中心付近で最も速く、それにより、素子基板２の中央部の放熱効率が他の個所よりも高い。素子基板２の中央部と両端部で温度が低くなり、中央部と両端部の間の領域で温度が高くなる傾向を有する。

図１６は、本実施形態の液体吐出ヘッド１における素子基板２のＹ方向の温度分布を示す図である。なお、図１６の縦軸および横軸は、吐出口列２４ａの構成および動作については図８の場合と同じである。
図１６では、本実施形態の液体吐出ヘッド１における素子基板２のＹ方向の温度分布である温度分布９２と、第５の参考例の液体吐出ヘッドにおける素子基板２のＹ方向の温度分布である温度分布９３とが示されている。第５の参考例の液体吐出ヘッドは、素子基板２と支持部材５との間の距離Ｌａが一定である点で本実施形態の液体吐出ヘッド１とは異なる。
図１６に示すように第５の参考例の液体吐出ヘッドの温度分布９３は、貫通流路６内のインクの流速が開口６２のＹ方向の中心付近で最も速いため、素子基板２の両端部と中央部において温度が低く、両端部と中央部の間で温度が高くなっている。これに対して本実施形態の液体吐出ヘッド１では、壁部材１０の面１０ａに上述したような傾斜が設けられているため、素子基板２の両端部と中央部の温度が第５の参考例よりも高くなっている。
したがって、本実施形態でも素子基板２の温度分布を均一化することが可能になる。

（第６の実施形態）
図１７は、本実施形態の液体吐出ヘッド１の断面図である。具体的には、図１７（ａ）は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、図１７（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。なお、図１７では、図１と同じ状態の液体吐出ヘッド１が示されている。
図１７に示す本実施形態の液体吐出ヘッド１は、図１３に示した第４の実施形態の液体吐出ヘッド１と比べて、第１の仕切部材として壁部材１０の代わりに梁１２を有する点で異なる。
貫通流路６の貫通方向であるＺ方向の梁１２の長さは、貫通流路６のＺ方向の長さよりも短い。また、梁１２は貫通流路６の素子基板２側を２つに区切るように設けられる。
梁１２の素子基板２と対向する面１２ａには、梁１２と素子基板２との間の距離である対面距離ＬａがＹ方向の位置に応じて異なるように傾斜が設けられている。具体的には、梁１２の面１２ａには、対面距離Ｌａが供給口２５の中央部に近づくほど短くなるような傾斜が設けられている。
本実施形態でも、梁１２の素子基板２と対向する面１２ａと素子基板２との間の距離である対面距離Ｌａは、梁１２が延びる延伸方向であるＹ方向の位置に応じて異なるため、素子基板２の温度分布を均一化することが可能になる。
また、本実施形態では、梁１２によって区切られた貫通流路６のそれぞれに同じ色のインクが供給されるため、梁７と素子基板２との間は、接着剤層１１で封止されず、空隙であってもよい。図では、梁７と素子基板２との間が空隙の例が示されている。この場合、対面距離Ｌａを梁７と素子基板２との間を接着剤層１１で封止できる範囲に限定しなくてもよいため、対面距離Ｌａを比較的自由に設定することが可能になる。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

１ 液体吐出ヘッド
２ 素子基板
５ 支持部材
５ａ 第１の面
５ｂ 第２の面
６ 貫通流路
７、１２ 梁（第１の仕切部材）
９、１９ 梁（第２の仕切部材）
１０ 壁部材（第１の仕切部材）
２５ 供給口
３０ 凹部（第１の凹部）
３１ 凹部（第２の凹部）
３２ 凹部（第３の凹部）

Claims (8)

1. 液体が供給される複数の供給口を有し、前記供給口に供給された液体を吐出する素子基板と、前記素子基板を支持する第１の面を有し、前記第１の面から前記第１の面の反対側の第２の面まで貫通した流路が形成された支持部材とを備え、前記流路が前記供給口と連通している液体吐出ヘッドにおいて、
   前記支持部材は、前記素子基板における互いに隣接する２つの前記供給口の間の領域と対向する位置に、前記供給口に沿って延びる第１の仕切部材を有し、
   前記第１の仕切部材と前記素子基板との間の距離は、前記第１の仕切部材が延びる延伸方向の位置に応じて異なり、
   前記第１の仕切部材における前記素子基板と対向する面は、前記延伸方向における前記供給口の中央部に近づくほど、前記距離が短くなるような傾斜を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 液体が供給される複数の供給口を有し、前記供給口に供給された液体を吐出する素子基板と、前記素子基板を支持する第１の面を有し、前記第１の面から前記第１の面の反対側の第２の面まで貫通した流路が形成された支持部材とを備え、前記流路が前記供給口と連通している液体吐出ヘッドにおいて、
   前記支持部材は、前記素子基板における互いに隣接する２つの前記供給口の間の領域と対向する位置に、前記供給口に沿って延びる第１の仕切部材を有し、
   前記第１の仕切部材と前記素子基板との間の距離は、前記第１の仕切部材が延びる延伸方向の位置に応じて異なり、
   前記第１の仕切部材における前記素子基板と対向する面は、前記延伸方向における前記供給口の中央部と両端部との間にある特定箇所で前記距離が最も短くなり、前記特定箇所から前記中央部および前記両端部に近づくほど、前記距離が長くなるような傾斜を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
3. 前記支持部材は、前記延伸方向における前記第１の仕切部材の両脇に前記素子基板と接合される接合領域を有し、
   前記接合領域における前記支持部材と前記素子基板との間の距離は、前記供給口の両端部における前記距離よりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第１の仕切部材と前記素子基板との間は、前記支持部材と前記素子基板とを接合する接着剤で形成された接着剤層で埋められていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第１の仕切部材と前記素子基板との間は、空隙であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１の面から前記第２の面に向かう貫通方向における前記第１の仕切部材の長さは、前記貫通方向における前記流路の長さよりも短いことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１の面から前記第２の面に向かう貫通方向における前記第１の仕切部材の長さは、前記貫通方向における前記流路の長さと略同一であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出装置。

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