WO2020250873A1 - 液体吐出ヘッドおよび記録装置 - Google Patents

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WO2020250873A1
WO2020250873A1 PCT/JP2020/022631 JP2020022631W WO2020250873A1 WO 2020250873 A1 WO2020250873 A1 WO 2020250873A1 JP 2020022631 W JP2020022631 W JP 2020022631W WO 2020250873 A1 WO2020250873 A1 WO 2020250873A1
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liquid discharge
driver
heat radiating
discharge head
pressing member
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PCT/JP2020/022631
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English (en)
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靖彦 福田
英 岩渕
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a liquid discharge head and a recording device.
  • an inkjet printer or an inkjet plotter using an inkjet recording method is known.
  • Such an inkjet printing apparatus is equipped with a liquid ejection head for ejecting a liquid.
  • the liquid discharge head is provided with a pressing member that presses the driver IC from the back side of the driver IC toward the heat radiating plate in order to bring the driver IC into close contact with the heat radiating plate (see, for example, Patent Document 1).
  • the liquid discharge head includes a head body, a driver IC, a housing, a heat radiating plate, and a pressing member.
  • the head body has a discharge hole for discharging a liquid.
  • the driver IC controls the drive of the head body.
  • the housing is located on the head body and has an opening on the side surface.
  • the heat radiating plate is located in the opening of the housing and dissipates heat generated by the driver IC.
  • the pressing member presses the driver IC against the heat radiating plate.
  • the heat radiating plate is fixed to the pressing member.
  • the recording device includes the liquid discharge head described above, a transport unit, and a control unit.
  • the transport unit transports the recording medium to the liquid discharge head.
  • the control unit controls the driver IC of the liquid discharge head.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram (No. 1) of the recording device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram (No. 2) of the recording device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the liquid discharge head according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of the liquid discharge head shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the region surrounded by the alternate long and short dash line shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the pressing member and the structure around the pressing member according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic side view of the liquid discharge head according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic side view of the liquid discharge head according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic side view of the liquid discharge head according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic side view of the housing according to the third modification of the embodiment.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view for explaining the structure around the driver IC according to the modified example 4 of the embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining the pressing member and the structure around the pressing member according to the modified example 5 of the embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining the pressing member and the structure around the pressing member according to the modified example 6 of the embodiment.
  • an inkjet printer or an inkjet plotter using an inkjet recording method is known.
  • Such an inkjet printing apparatus is equipped with a liquid ejection head for ejecting a liquid.
  • a piezoelectric method as one of the methods for discharging the liquid from the liquid discharge head.
  • a piezoelectric liquid ejection head a part of the wall of the ink flow path is bent and displaced by a displacement element, and the ink in the ink flow path is mechanically pressurized and ejected.
  • a driver IC is provided in the liquid discharge head in order to drive the piezoelectric element.
  • the liquid discharge head is provided with a pressing member that presses the driver IC from the back side of the driver IC toward the heat radiating plate.
  • the driver IC cannot be sufficiently pressed against the heat radiating plate when the pressing member does not have a predetermined shape due to variations during manufacturing or deformation during assembly. It is difficult to bring the IC into close contact with the heat dissipation plate. As a result, the heat generated when driving the piezoelectric element may not be sufficiently dissipated from the driver IC.
  • FIGS. 1 and 2 are explanatory views of the printer 1 according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic side view of the printer 1
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the printer 1.
  • the printer 1 according to the embodiment is, for example, a color inkjet printer.
  • the printer 1 includes a paper feed roller 2, a guide roller 3, a coating machine 4, a head case 5, a plurality of transfer rollers 6, a plurality of frames 7, and a plurality of liquid discharge heads.
  • a transfer roller 9, a dryer 10, a transfer roller 11, a sensor unit 12, and a collection roller 13 are provided.
  • the transfer roller 6 is an example of a transfer unit.
  • the printer 1 includes such a paper feed roller 2, a guide roller 3, a coating machine 4, a head case 5, a plurality of transfer rollers 6, a plurality of frames 7, a plurality of liquid discharge heads 8, a transfer roller 9, and a dryer 10. It has a control unit 14 that controls a transfer roller 11, a sensor unit 12, and a collection roller 13.
  • the printer 1 records images and characters on the printing paper P by landing droplets on the printing paper P.
  • the printing paper P is an example of a recording medium.
  • the printing paper P is in a state of being wound around the paper feed roller 2 before use. Then, the printer 1 conveys the printing paper P from the paper feed roller 2 to the inside of the head case 5 via the guide roller 3 and the coating machine 4.
  • the coating machine 4 uniformly applies the coating agent to the printing paper P. As a result, the printing paper P can be surface-treated, so that the print quality of the printer 1 can be improved.
  • the head case 5 accommodates a plurality of transfer rollers 6, a plurality of frames 7, and a plurality of liquid discharge heads 8. Inside the head case 5, a space isolated from the outside is formed except that a part such as a portion where the printing paper P enters and exits is connected to the outside.
  • the internal space of the head case 5 is controlled by the control unit 14 at least one of control factors such as temperature, humidity, and atmospheric pressure, if necessary.
  • the transport roller 6 transports the printing paper P in the vicinity of the liquid discharge head 8 inside the head case 5.
  • the frame 7 is a rectangular flat plate, and is located close to the upper side of the printing paper P conveyed by the transfer roller 6. Further, as shown in FIG. 2, the frame 7 is positioned so that the longitudinal direction is orthogonal to the conveying direction of the printing paper P. A plurality of (for example, four) frames 7 are located inside the head case 5 along the conveying direction of the printing paper P.
  • the transport direction of the printing paper P is also referred to as a "sub-scanning direction", and the direction orthogonal to the sub-scanning direction and parallel to the printing paper P is also referred to as a "main scanning direction”.
  • Liquid, for example, ink is supplied to the liquid discharge head 8 from a liquid tank (not shown).
  • the liquid discharge head 8 discharges the liquid supplied from the liquid tank.
  • the control unit 14 controls the liquid discharge head 8 based on data such as an image and characters, and discharges the liquid toward the printing paper P.
  • the distance between the liquid ejection head 8 and the printing paper P is, for example, about 0.5 to 20 mm.
  • the liquid discharge head 8 is fixed to the frame 7.
  • the liquid discharge head 8 is fixed to the frame 7 at both ends in the longitudinal direction, for example.
  • the liquid discharge head 8 is positioned so that the longitudinal direction is orthogonal to the transport direction of the printing paper P.
  • the printer 1 according to the embodiment is a so-called line printer in which the liquid discharge head 8 is fixed inside the printer 1.
  • the printer 1 according to the embodiment is not limited to a line printer, and may be a so-called serial printer.
  • the serial printer includes an operation of recording while moving the liquid discharge head 8 in a direction intersecting the transport direction of the printing paper P, for example, reciprocating in a direction substantially orthogonal to each other, and a transport of the printing paper P. It is a printer that alternates.
  • FIG. 2 shows an example in which three liquid discharge heads 8 are located in front of and two liquid discharge heads 8 in the rear of the printing paper P in the transport direction, and each liquid discharge head 8 is located in the transport direction of the printing paper P.
  • the liquid discharge head 8 is positioned so that the centers of the liquid discharge heads 8 do not overlap.
  • the head group 8A is composed of a plurality of liquid discharge heads 8 located in one frame 7.
  • the four head groups 8A are located along the transport direction of the printing paper P. Ink of the same color is supplied to the liquid ejection heads 8 belonging to the same head group 8A.
  • the printer 1 can print with four colors of ink using the four head groups 8A.
  • the colors of the ink discharged from each head group 8A are, for example, magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K).
  • the control unit 14 can print a color image on the printing paper P by controlling each head group 8A and ejecting inks of a plurality of colors onto the printing paper P.
  • the coating agent may be discharged from the liquid discharge head 8 onto the printing paper P in order to perform the surface treatment of the printing paper P.
  • the number of liquid discharge heads 8 included in one head group 8A and the number of head groups 8A mounted on the printer 1 can be appropriately changed according to the printing target and printing conditions. For example, if the color to be printed on the printing paper P is a single color and the printable range is printed by one liquid ejection head 8, the number of liquid ejection heads 8 mounted on the printer 1 may be one. ..
  • the printing paper P printed inside the head case 5 is conveyed to the outside of the head case 5 by the conveying roller 9 and passes through the inside of the dryer 10.
  • the dryer 10 dries the printed printing paper P.
  • the printing paper P dried by the dryer 10 is conveyed by the conveying roller 11 and collected by the collecting roller 13.
  • the printer 1 by drying the printing paper P with the dryer 10, it is possible to prevent the collection rollers 13 from adhering the printing papers P that are overlapped and wound up or rubbing the undried liquid. it can.
  • the sensor unit 12 is composed of a position sensor, a speed sensor, a temperature sensor, and the like.
  • the control unit 14 can determine the state of each unit of the printer 1 based on the information from the sensor unit 12 and control each unit of the printer 1.
  • the printing target in the printer 1 is not limited to the printing paper P, and a roll-shaped cloth or the like is used as the printing target. May be good.
  • the printer 1 may be mounted on a transport belt and transported instead of directly transporting the printing paper P.
  • the printer 1 can print a sheet of paper, a cut cloth, wood, a tile, or the like.
  • the printer 1 may print a wiring pattern of an electronic device or the like by discharging a liquid containing conductive particles from the liquid discharge head 8. Further, the printer 1 may produce a chemical by discharging a predetermined amount of liquid chemical agent or a liquid containing the chemical agent from the liquid discharge head 8 toward a reaction vessel or the like.
  • the printer 1 may include a cleaning unit for cleaning the liquid discharge head 8.
  • the cleaning unit cleans the liquid discharge head 8 by, for example, a wiping process or a capping process.
  • the wiping process is performed by, for example, rubbing the surface of the portion where the liquid is discharged, for example, the second surface 21b (see FIG. 6) of the flow path member 21 (see FIG. 3) with a flexible wiper. This is a process for removing the liquid adhering to the two surfaces 21b.
  • the capping process is performed as follows, for example. First, a cap is put on the portion where the liquid is discharged, for example, the second surface 21b of the flow path member 21 (this is called capping). As a result, a substantially sealed space is formed between the second surface 21b and the cap.
  • the liquid is repeatedly discharged in such a closed space. As a result, it is possible to remove the liquid or foreign matter having a viscosity higher than the standard state, which is clogged in the discharge hole 63 (see FIG. 4).
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the liquid discharge head 8 according to the embodiment.
  • the liquid discharge head 8 includes a head body 20, a wiring portion 30, a housing 40, and a pair of heat radiating plates 50.
  • the head body 20 has a flow path member 21, a piezoelectric actuator board 22 (see FIG. 4), and a reservoir 23.
  • the direction in which the head body 20 is provided in the liquid discharge head 8 is also referred to as “downward", and the direction in which the housing 40 is provided with respect to the head body 20 is also referred to as "upper”. To do.
  • the flow path member 21 of the head body 20 has a substantially flat plate shape, and has a first surface 21a (see FIG. 6) which is one main surface and a second surface 21b (FIG. 6) located on the opposite side of the first surface 21a. 6) and.
  • the first surface 21a has an opening 61a (see FIG. 4), and a liquid is supplied from the reservoir 23 to the inside of the flow path member 21 through the opening 61a.
  • a plurality of discharge holes 63 for discharging liquid to the printing paper P are located on the second surface 21b.
  • a flow path for flowing the liquid from the first surface 21a to the second surface 21b is formed inside the flow path member 21. Details of the flow path member 21 will be described later.
  • the piezoelectric actuator board 22 is located on the first surface 21a of the flow path member 21.
  • the piezoelectric actuator substrate 22 has a plurality of displacement elements 70 (see FIG. 5). Further, the signal transmission member 31 of the wiring portion 30 is electrically connected to the piezoelectric actuator board 22. Details of the piezoelectric actuator substrate 22 will be described later.
  • the reservoir 23 is arranged on the piezoelectric actuator board 22.
  • the reservoir 23 is provided with openings 23a at both ends in the main scanning direction.
  • the reservoir 23 has a flow path inside, and a liquid is supplied from the outside through the opening 23a.
  • the reservoir 23 has a function of supplying a liquid to the flow path member 21 and a function of storing the supplied liquid.
  • the wiring unit 30 includes a signal transmission member 31, a wiring board 32, a driver IC 33, a pressing member 34, and an elastic member 35.
  • the signal transmission member 31 has a function of transmitting a predetermined signal sent from the outside to the head main body 20. As shown in FIG. 3, the liquid discharge head 8 according to the embodiment has two signal transmission members 31.
  • One end of the signal transmission member 31 is electrically connected to the piezoelectric actuator board 22 of the head body 20.
  • the other end of the signal transmission member 31 is pulled out upward so as to pass through the opening 23b of the reservoir 23, and is electrically connected to the wiring board 32.
  • the piezoelectric actuator board 22 of the head body 20 and the outside can be electrically connected.
  • the signal transmission member 31 is made of, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit) or the like.
  • the wiring board 32 is located above the head body 20.
  • the wiring board 32 has a function of distributing signals to the driver IC 33.
  • the driver IC 33 is provided on one main surface of the signal transmission member 31. As shown in FIG. 3, in the liquid discharge head 8 according to the embodiment, two driver ICs 33 are provided on one signal transmission member 31. In the embodiment, the number of driver ICs 33 provided in one signal transmission member 31 is not limited to two.
  • the driver IC 33 drives the piezoelectric actuator board 22 of the head body 20 based on the signal sent from the control unit 14 (see FIG. 1). As a result, the driver IC 33 drives the liquid discharge head 8.
  • the pressing member 34 has a substantially U-shape in cross-sectional view, and presses the driver IC 33 on the signal transmission member 31 from the inside toward the heat radiating plate 50. Thereby, in the embodiment, the heat generated when the driver IC 33 is driven can be efficiently dissipated to the outer heat radiating plate 50.
  • the elastic member 35 is positioned so as to be in contact with the outer wall of the pressing portion 34a (see FIG. 7) of the pressing member 34. By providing such an elastic member 35, it is possible to reduce the possibility that the pressing member 34 damages the signal transmission member 31 when the pressing member 34 presses the driver IC 33.
  • the elastic member 35 is made of, for example, a foam double-sided tape. Further, by using, for example, a non-silicon-based heat conductive sheet as the elastic member 35, the heat dissipation of the driver IC 33 can be improved.
  • the elastic member 35 does not necessarily have to be provided.
  • the housing 40 is arranged on the head body 20 so as to cover the wiring portion 30. As a result, the housing 40 can seal the wiring portion 30.
  • the housing 40 is made of, for example, resin or metal.
  • the housing 40 has a box shape that extends long in the main scanning direction, and has a first opening 40a and a second opening 40b on the side surfaces facing the sub-scanning direction.
  • the first opening 40a and the second opening 40b are examples of openings.
  • the housing 40 has a third opening 40c on the lower surface and a fourth opening 40d on the upper surface.
  • One of the heat radiating plates 50 is arranged in the first opening 40a so as to close the first opening 40a, and the other of the heat radiating plates 50 is arranged in the second opening 40b so as to close the second opening 40b. There is.
  • the heat radiating plate 50 is provided so as to extend in the main scanning direction, and is made of a metal or alloy having high heat radiating properties.
  • the heat radiating plate 50 is provided so as to be in contact with the driver IC 33, and has a function of dissipating heat generated by the driver IC 33.
  • each pair of heat radiating plates 50 is fixed to the housing 40 by screws 51 (see FIG. 7). Therefore, the housing 40 to which the heat radiating plate 50 is fixed has a box shape in which the first opening 40a and the second opening 40b are closed and the third opening 40c and the fourth opening 40d are opened.
  • the third opening 40c is provided so as to face the reservoir 23.
  • a signal transmission member 31 and a pressing member 34 are inserted through the third opening 40c.
  • the fourth opening 40d is provided for inserting a connector (not shown) provided on the wiring board 32. It is preferable that the connector and the fourth opening 40d are sealed with a resin or the like. As a result, it is possible to prevent liquids, dust, and the like from entering the inside of the housing 40.
  • the housing 40 has a heat insulating portion 40e.
  • the heat insulating portion 40e is arranged so as to be adjacent to the first opening 40a and the second opening 40b, and is provided so as to project outward from the side surface of the housing 40 facing the sub-scanning direction.
  • the heat insulating portion 40e is formed so as to extend in the main scanning direction. That is, the heat insulating portion 40e is located between the heat radiating plate 50 and the head body 20.
  • the liquid discharge head 8 may further include members other than the members shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of the head body 20 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the region surrounded by the alternate long and short dash line shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • the head main body 20 has a flow path member 21 and a piezoelectric actuator board 22.
  • the flow path member 21 has a supply manifold 61, a plurality of pressurizing chambers 62, and a plurality of discharge holes 63.
  • the plurality of pressurizing chambers 62 are connected to the supply manifold 61.
  • the plurality of discharge holes 63 are connected to the plurality of pressurizing chambers 62, respectively.
  • the pressurizing chamber 62 is open to the first surface 21a (see FIG. 6) of the flow path member 21. Further, the first surface 21a of the flow path member 21 has an opening 61a connected to the supply manifold 61. Then, the liquid is supplied from the reservoir 23 (see FIG. 2) to the inside of the flow path member 21 through the opening 61a.
  • the supply manifold 61 has an elongated shape extending along the longitudinal direction (that is, the main scanning direction) of the flow path member 21, and at both ends thereof, the supply manifold 61 is opened to the first surface 21a of the flow path member 21. 61a is formed.
  • a plurality of pressurizing chambers 62 are two-dimensionally expanded and formed in the flow path member 21. As shown in FIG. 5, the pressurizing chamber 62 is a hollow region having a substantially rhombic planar shape with rounded corners. The pressurizing chamber 62 is open to the first surface 21a of the flow path member 21, and is closed by joining the piezoelectric actuator substrate 22 to the first surface 21a.
  • the pressurizing chamber 62 constitutes a pressurizing chamber row arranged in the longitudinal direction.
  • the pressurizing chambers 62 in the pressurizing chamber row are arranged in a staggered pattern between two adjacent pressurizing chamber rows.
  • one pressurizing chamber group is formed by four rows of pressurizing chambers connected to one supply manifold 61.
  • each pressurizing chamber group is arranged slightly offset in the longitudinal direction.
  • the discharge hole 63 is arranged at a position of the flow path member 21 avoiding the region facing the supply manifold 61. That is, when the flow path member 21 is viewed through from the first surface 21a side, the discharge hole 63 does not overlap with the supply manifold 61.
  • the discharge hole 63 is arranged so as to fit in the mounting area of the piezoelectric actuator board 22.
  • Such discharge holes 63 occupy a region having substantially the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 22 as one group.
  • the flow path member 21 has a laminated structure in which a plurality of plates are laminated. These plates are a cavity plate 21A, a base plate 21B, an aperture plate 21C, a supply plate 21D, a manifold plate 21E, 21F, 21G, a cover plate 21H, and a nozzle plate 21I in order from the upper surface of the flow path member 21.
  • the thickness of the plate is about 10 ⁇ m to 300 ⁇ m. Thereby, the accuracy of forming the hole can be improved.
  • the plates are aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form a predetermined flow path.
  • the supply manifold 61 and the discharge hole 63 are connected by an individual flow path 64.
  • the supply manifold 61 is located on the second surface 21b side inside the flow path member 21, and the discharge hole 63 is located on the second surface 21b of the flow path member 21.
  • the individual flow path 64 has a pressurizing chamber 62 and an individual supply flow path 65.
  • the pressurizing chamber 62 is located on the first surface 21a of the flow path member 21, and the individual supply flow path 65 is a flow path connecting the supply manifold 61 and the pressurizing chamber 62.
  • the individual supply flow path 65 includes a squeeze 66 which is narrower than other parts. Since the squeezing 66 is narrower than the other parts of the individual supply flow path 65, the flow path resistance is high. As described above, when the flow path resistance of the squeezing 66 is high, the pressure generated in the pressurizing chamber 62 does not easily escape to the supply manifold 61.
  • the piezoelectric actuator substrate 22 has piezoelectric ceramic layers 22A and 22B, a common electrode 71, an individual electrode 72, a connection electrode 73, a dummy connection electrode 74, and a surface electrode 75 (see FIG. 4).
  • the piezoelectric ceramic layer 22A, the common electrode 71, the piezoelectric ceramic layer 22B, and the individual electrodes 72 are laminated in this order.
  • the piezoelectric ceramic layers 22A and 22B both extend on the first surface 21a of the flow path member 21 so as to straddle the plurality of pressurizing chambers 62.
  • the piezoelectric ceramic layers 22A and 22B each have a thickness of about 20 ⁇ m.
  • the piezoelectric ceramic layers 22A and 22B are made of, for example, a ferroelectric lead zirconate titanate (PZT) -based ceramic material.
  • the common electrode 71 is formed in the region between the piezoelectric ceramic layer 22A and the piezoelectric ceramic layer 22B over almost the entire surface direction. That is, the common electrode 71 overlaps with all the pressurizing chambers 62 in the region facing the piezoelectric actuator substrate 22.
  • the thickness of the common electrode 71 is about 2 ⁇ m.
  • the common electrode 71 is made of, for example, a metal material such as an Ag—Pd system.
  • the individual electrode 72 includes a main body electrode 72a and an extraction electrode 72b.
  • the main body electrode 72a is located on the piezoelectric ceramic layer 22B in a region facing the pressurizing chamber 62.
  • the main body electrode 72a is one size smaller than the pressurizing chamber 62, and has a shape substantially similar to that of the pressurizing chamber 62.
  • the extraction electrode 72b is drawn out from the main body electrode 72a to the outside of the region facing the pressurizing chamber 62.
  • the individual electrode 72 is made of, for example, a metal material such as Au.
  • connection electrode 73 is located on the extraction electrode 72b, has a thickness of about 15 ⁇ m, and is formed in a convex shape. Further, the connection electrode 73 is electrically connected to an electrode provided on the signal transmission member 31 (see FIG. 3).
  • the connecting electrode 73 is made of silver-palladium containing, for example, glass frit.
  • the dummy connection electrode 74 is located on the piezoelectric ceramic layer 22B so as not to overlap with various electrodes such as the individual electrodes 72.
  • the dummy connection electrode 74 connects the piezoelectric actuator substrate 22 and the signal transmission member 31 to increase the connection strength.
  • the dummy connection electrode 74 makes the distribution of the contact positions between the piezoelectric actuator board 22 and the piezoelectric actuator board 22 uniform, and stabilizes the electrical connection.
  • the dummy connection electrode 74 may be made of the same material as the connection electrode 73, and may be formed in the same process as the connection electrode 73.
  • the surface electrode 75 shown in FIG. 4 is formed on the piezoelectric ceramic layer 22B at a position avoiding the individual electrodes 72.
  • the surface electrode 75 is connected to the common electrode 71 via a via hole formed in the piezoelectric ceramic layer 22B.
  • the surface electrode 75 is grounded and held at the ground potential.
  • the surface electrode 75 may be made of the same material as the individual electrode 72, and may be formed in the same process as the individual electrode 72.
  • the plurality of individual electrodes 72 are individually electrically connected to the control unit 14 (see FIG. 1) via a signal transmission member 31 and wiring in order to individually control the potential. Then, when an electric field is applied in the polarization direction of the piezoelectric ceramic layer 22A with the individual electrodes 72 and the common electrode 71 having different potentials, the portion of the piezoelectric ceramic layer 22A to which the electric field is applied is distorted by the piezoelectric effect. Works as.
  • the portions of the individual electrode 72, the piezoelectric ceramic layer 22A, and the common electrode 71 facing the pressurizing chamber 62 function as the displacement element 70.
  • the pressurizing chamber 62 is pressed and the liquid is discharged from the discharge hole 63.
  • the individual electrode 72 is set to a higher potential (hereinafter referred to as high potential) than the common electrode 71 in advance. Then, each time there is a discharge request, the individual electrode 72 is once set to the same potential as the common electrode 71 (hereinafter referred to as a low potential), and then is set to a high potential again at a predetermined timing.
  • high potential a higher potential
  • low potential the same potential as the common electrode 71
  • the piezoelectric ceramic layers 22A and 22B return to their original shapes at the timing when the individual electrodes 72 have a low potential, and the volume of the pressurizing chamber 62 increases from the initial state, that is, the high potential state.
  • the piezoelectric ceramic layers 22A and 22B are deformed so as to be convex toward the pressurizing chamber 62 at the timing when the individual electrodes 72 are raised to a high potential again.
  • the pressure in the pressurizing chamber 62 becomes a positive pressure.
  • the pressure of the liquid inside the pressurizing chamber 62 rises, and the droplets are discharged from the discharge hole 63.
  • the control unit 14 supplies the drive signal including the pulse with reference to the high potential to the individual electrode 72 by using the driver IC 33.
  • This pulse width may be AL (Acoustic Length), which is the length of time for the pressure wave to propagate from the squeeze 66 to the discharge hole 63.
  • gradation expression is performed by the number of droplets continuously ejected from the ejection hole 63, that is, the amount of droplets (volume) adjusted by the number of droplet ejections. Therefore, the droplets are continuously ejected a number of times corresponding to the designated gradation expression from the ejection holes 63 corresponding to the designated dot region.
  • the interval between the pulses supplied to discharge the droplets may be AL.
  • the period of the residual pressure wave of the pressure generated when the droplet discharged earlier is discharged and the pressure wave of the pressure generated when the droplet discharged later is discharged match.
  • the residual pressure wave and the pressure wave are superimposed, and the pressure for ejecting the droplet can be amplified.
  • the velocity of the droplets ejected later becomes faster, and the landing points of the plurality of droplets become closer.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the pressing member 34 according to the embodiment and the structure around the pressing member 34
  • FIG. 8 is a side schematic view of the liquid discharge head 8 according to the embodiment.
  • the signal transmission member 31 and the housing 40 are shown by a chain line or a broken line for easy understanding.
  • the pressing member 34 is formed in a substantially U shape with the upper side open when viewed in cross section.
  • the pressing member 34 has a pressing portion 34a, a connecting portion 34b, and a protruding portion 34c.
  • the pair of pressing portions 34a are located substantially parallel to each other and are formed so as to extend in the main scanning direction.
  • the pressing portion 34a is provided so as to face the driver IC 33 via the elastic member 35 and the signal transmission member 31.
  • the connecting portion 34b is formed so as to face the head main body 20 (see FIG. 8) and extend in the main scanning direction.
  • the connecting portion 34b connects a pair of pressing portions 34a.
  • the connection portion 34b is fixed to the reservoir 23 (see FIG. 8) of the head body 20 by a screw or the like (not shown).
  • the projecting portions 34c are provided so as to project outward from both ends in the main scanning direction of the pressing portion 34a.
  • a circular hole 34d is formed in the protruding portion 34c, and a screw groove is formed in the inner wall of the circular hole 34d.
  • the housing 40 accommodating the pressing member 34 has a protruding portion 40f.
  • the protruding portion 40f is provided so as to project inward from the side surface of the housing 40 facing the main scanning direction. That is, the protruding portion 40f is provided so as to project toward the first opening 40a and the second opening 40b.
  • the protruding portion 40f is provided at a position corresponding to the protruding portion 34c of the pressing member 34.
  • a circular hole 40g is formed in the protruding portion 40f at a position corresponding to the above-mentioned circular hole 34d.
  • a circular hole 50a is formed at a position corresponding to the circular hole 34d and the circular hole 40g.
  • the elastic member 35, the signal transmission member 31, and the driver IC 33 are stacked in this order so as to be in contact with the outer wall of the pressing portion 34a of the pressing member 34. Place in.
  • the housing 40 is arranged so that the inner wall of the protruding portion 40f is in contact with the outer wall of the protruding portion 34c of the pressing portion 34a. At this time, the housing 40 is arranged so that the position of the circular hole 40g matches the position of the circular hole 34d.
  • the first opening 40a (or the second opening 40b) of the housing 40 is closed, and the heat radiating plate 50 is arranged so as to be in contact with the outer wall of the protruding portion 40f.
  • the heat radiating plate 50 is arranged so that the positions of the circular holes 50a match the positions of the circular holes 34d and the circular holes 40g.
  • the screw 51 is inserted into the circular hole 50a, the circular hole 40g, and the circular hole 34d, and the screw 51 is screwed into the circular hole 34d.
  • the protruding portion 40f of the housing 40 is sandwiched between the protruding portion 34c of the pressing member 34 and the heat radiating plate 50.
  • the pressing member 34 is fixed in a state of being separated from the heat radiating plate 50 by a predetermined distance (thickness of the protruding portion 40f).
  • the thickness of the protruding portion 40f is larger than the thickness of the driver IC 33, and the thickness of the protruding portion 40f is smaller than the total thickness of the elastic member 35, the signal transmission member 31, and the driver IC 33.
  • the protrusion 40f is designed.
  • the elastic member 35 can be contracted between the pressing member 34 and the heat radiating plate 50. Then, in the embodiment, the driver IC 33 can be brought into good contact with the heat radiating plate 50 by the contraction of the elastic member 35.
  • the driver IC 33 can be satisfactorily adhered to the heat radiating plate 50 by fixing the heat radiating plate 50 to the pressing member 34 using the screws 51.
  • the heat radiating plate 50 can be brought into contact with the housing 40 by sandwiching the protruding portion 40f of the housing 40 between the pressing member 34 and the heat radiating plate 50, so that the heat generated from the driver IC 33 can be brought into contact with the housing 40. Can be radiated by using not only the heat radiating plate 50 but also the housing 40. Therefore, according to the embodiment, the heat generated by the driver IC 33 can be satisfactorily dissipated.
  • the pressing member 34 can be fixed to the housing 40 by sandwiching the protruding portion 40f of the housing 40 between the pressing member 34 and the heat radiating plate 50, so that the inside of the liquid discharge head 8 can be fixed. It is possible to improve the force for supporting the pressing member 34.
  • the protruding portion 40f of the housing 40 by sandwiching the protruding portion 40f of the housing 40 between the pressing member 34 and the heat radiating plate 50, the protruding portion 40f functions as a spacer, so that when the screw 51 is screwed, an error occurs. It is possible to prevent the driver IC 33 from being damaged.
  • the heat radiating plate 50 may be fixed to the pressing member 34 at a position away from the driver IC 33 with respect to the head body 20. That is, when the head body 20 is directed downward, the circular hole 50a, the circular hole 34d, and the circular hole 40g are provided at a position higher than the driver IC 33, and the heat radiating plate 50 is pressed at a position higher than the driver IC 33. It is preferable that it is fixed to the member 34. As a result, the driver IC 33 can be firmly pressed against the heat radiating plate 50.
  • the driver IC 33 is located between the fixed positions of the heat radiating plate 50 and the pressing member 34 and the fixed positions of the pressing member 34 and the head body 20. Therefore, when the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34, the driver IC 33 is firmly pressed against the heat radiating plate 50.
  • the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34 at both ends in the longitudinal direction. As a result, when a plurality of driver ICs 33 are provided on one signal transmission member 31, the heat radiating plate 50 can be evenly pressed against the plurality of driver ICs 33.
  • the plurality of driver ICs 33 can be satisfactorily adhered to the heat radiating plate 50.
  • the pressing member 34 does not have to have the protruding portion 34c.
  • the heat radiating plate 50 may be fixed to the pressing portion 34a.
  • the housing 40 does not have to have the protruding portion 40f, and does not necessarily have to be located between the pressing member 34 and the heat radiating plate 50.
  • the pressing member 34 and the heat radiating plate 50 are fixed by screws 51 is shown, but they may be fixed with an adhesive such as resin, and the members are fitted and fixed to each other. May be good.
  • FIG. 9 is a schematic side view of the liquid discharge head 8 according to the first modification of the embodiment.
  • the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34 at a position closer to the head body 20 than the driver IC 33. That is, in the first modification, when the head body 20 is directed downward, the circular hole 50a, the circular hole 34d, and the circular hole 40g are provided at positions lower than the driver IC 33, and the heat radiating plate 50 is formed from the driver IC 33. Is also fixed to the pressing member 34 at a low position.
  • the pressing member 34 can be fixed in the vicinity of the connecting portion 34b (see FIG. 7), which is a highly rigid portion of the pressing member 34, so that the force for supporting the pressing member 34 in the liquid discharge head 8 is improved. Can be made to.
  • FIG. 10 is a schematic side view of the liquid discharge head 8 according to the second modification of the embodiment.
  • the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34 at a distance equal to the driver IC 33 with respect to the head main body 20. That is, in the second modification, when the head body 20 is directed downward, the circular hole 50a, the circular hole 34d, and the circular hole 40g are provided at the same height as the driver IC 33, and the heat radiating plate 50 is the driver IC 33. It is fixed to the pressing member 34 at the same height.
  • the driver IC 33 can be arranged substantially flush with the pair of screws 51 that fix the pressing member 34 and the heat radiating plate 50. Therefore, according to the second modification, the force for sandwiching the pressing member 34 and the heat radiating plate 50 can be smoothly transmitted to the driver IC 33 by screwing the two screws 51, so that the driver IC 33 can be transferred to the heat radiating plate 50. Can be even better adhered to.
  • the fact that the heat radiating plate 50 is fixed to the head body 20 at the same distance as the driver IC 33 means that the position where the driver IC 33 is pressed against the heat radiating plate 50 is extended in the longitudinal direction as shown in FIG. It is fixed at the same position. In other words, in the pressing member 34, the position where the driver IC 33 is pressed against the heat radiating plate 50 and the position where the driver IC 33 is fixed to the heat radiating plate 50 are aligned in the longitudinal direction.
  • FIG. 11 is a schematic side view of the housing 40 according to the third modification of the embodiment.
  • the heat radiating plate 50 is shown by a broken line for easy understanding.
  • the housing 40 according to the third modification has a locking claw 40h for locking the heat radiating plate 50.
  • a pair of such locking claws 40h are provided, for example, so as to project inward from the upper surface of the housing 40.
  • the locking claw 40h in the housing 40, it is possible to improve the efficiency of the work of fitting the heat radiating plate 50 into the first opening 40a (or the second opening 40b) of the housing 40.
  • FIG. 11 an example in which a pair of locking claws 40h is provided on the upper surface side of the housing 40 is shown, but the arrangement and number of the locking claws 40h are not limited to such an example.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view for explaining the structure around the driver IC 33 according to the modified example 4 of the embodiment. Note that FIG. 12 is a diagram showing a state (corresponding to (a) of FIG. 7 in the embodiment) before the heat radiating plate 50 is brought into close contact with the driver IC 33.
  • the heat radiating resin 36 is provided on the surface of the driver IC 33 before the heat radiating plate 50 is brought into close contact with the driver IC 33.
  • the heat radiating resin 36 can be provided between the driver IC 33 and the heat radiating plate 50.
  • the heat radiating resin 36 is composed of grease containing a heat conductive filler such as an aluminum filler, and has high thermal conductivity.
  • the thermal resistance at the interface between the driver IC 33 and the heat radiating plate 50 can be reduced, so that the heat generated by the driver IC 33 can be reduced. It can dissipate heat well.
  • the heat radiating resin 36 covers the driver IC 33.
  • heat can be released to the heat radiating plate 50 from the side surface of the driver IC 33, so that the heat generated by the driver IC 33 can be radiated more satisfactorily.
  • the heat radiating resin 36 may be provided on the screw 51 (see FIG. 7). That is, the pressing member 34 and the heat radiating plate 50 may be fixed with the screws 51, and then the heat radiating resin 36 may be applied. As a result, the connection between the pressing member 34 and the heat radiating plate 50 can be strengthened, and the heat radiating property of the heat radiating plate 50 can be improved.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining the pressing member 34 and the structure around the pressing member 34 according to the modified example 5 of the embodiment.
  • the configuration of the pressing member 34 is different from that of the embodiment.
  • the pressing member 34 according to the modified example 5 is provided with a convex portion 34e at a connecting portion 34b formed so as to face the head main body 20 (see FIG. 8) and extend in the main scanning direction. There is.
  • the convex portion 34e projects in the same direction (upward in the figure) as the pressing portion 34a extends from the connecting portion 34b, and is formed so as to extend in the main scanning direction in a plan view. That is, the pressing member 34 according to the modified example 5 has a substantially W shape with the upper side open in a cross-sectional view.
  • the force for pressing the driver IC 33 on the signal transmission member 31 from the inside toward the heat radiating plate 50 can be strengthened as compared with the case where the pressing member 34 has a substantially U shape in cross-sectional view. Therefore, according to the modification 5, the driver IC 33 can be better adhered to the heat radiating plate 50.
  • the pressing member 34 according to the modified example 5 has a substantially flat flat portion 34f at the tip end portion of the convex portion 34e. Then, in the modified example 5, the wiring board 32 is fixed to the flat portion 34f.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the pressing member 34 and the periphery of the pressing member 34 according to the modified example 6 of the embodiment.
  • the configuration for supporting the wiring board 32 is different from the modified example 5.
  • a wall-shaped support member 52 is erected on the flat portion 34f of the pressing member 34, and a plurality of wiring boards 32 are fixed to the main surfaces 52a on both sides of the support member 52. ing. As a result, a plurality of wiring boards 32 can be provided inside the liquid discharge head 8.
  • a wiring board 53 is provided at the tip of the support member 52, and a connector 54 is provided on the wiring board 53. Then, the connector 54 and the wiring board 32 are electrically connected to each other via the wiring board 53 or the like.
  • the connector 54 is inserted through a fourth opening 40d formed on the upper surface of the housing 40, and projects outward from the fourth opening 40d.
  • the connector 54 and the fourth opening 40d are sealed with a resin (not shown) or the like.
  • the heat generated by the driver IC 33 can be released to the housing 40 via the pressing member 34, the support member 52, the wiring board 32, and the connector 54. Therefore, according to the modification 6, the heat generated by the driver IC 33 can be dissipated more satisfactorily.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various changes can be made as long as the purpose is not deviated.
  • the driver IC 33 is mounted on each pair of signal transmission members 31, and the pair of heat dissipation plates 50 are brought into close contact with the driver IC 33.
  • the signal transmission member 31 and the heat dissipation plate 50 are attached to each other.
  • the number of is not limited to such an example.
  • a driver IC 33 may be mounted on one signal transmission member 31, and one heat radiating plate 50 may be brought into close contact with the driver IC 33.
  • the pressing member 34 may have a substantially L-shape in cross-sectional view.
  • the liquid discharge head 8 includes a head main body 20, a driver IC 33, a housing 40, a heat radiating plate 50, and a pressing member 34.
  • the head body 20 has a discharge hole 63 for discharging a liquid.
  • the driver IC 33 controls the drive of the head body 20.
  • the housing 40 is located on the head body 20 and has openings (first opening 40a, second opening 40b) on the side surfaces.
  • the heat radiating plate 50 is located at the openings (first opening 40a, second opening 40b) of the housing 40, and dissipates heat generated by the driver IC 33.
  • the pressing member 34 presses the driver IC 33 against the heat radiating plate 50. Further, the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34. As a result, the driver IC 33 can be brought into good contact with the heat radiating plate 50.
  • the pressing member 34 is fixed to the head main body 20, and the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34 at a position farther from the driver IC 33 with respect to the head main body 20. Has been done. As a result, the driver IC 33 can be firmly pressed against the heat radiating plate 50.
  • the pressing member 34 is fixed to the head main body 20, and the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34 at a position closer to the head main body 20 than the driver IC 33. ing. As a result, the force for supporting the pressing member 34 in the liquid discharge head 8 can be improved.
  • the pressing member 34 is fixed to the head main body 20, and the heat radiating plate 50 is fixed to the pressing member 34 at a distance equal to the driver IC 33 with respect to the head main body 20. Has been done. As a result, the driver IC 33 can be brought into close contact with the heat radiating plate 50 even better.
  • the liquid discharge head 8 according to the embodiment, at least a part (protruding portion 40f) of the housing 40 is sandwiched between the heat radiating plate 50 and the pressing member 34. As a result, the heat generated by the driver IC 33 can be satisfactorily dissipated.
  • the housing 40 has a locking claw 40h for locking the heat radiating plate 50.
  • the efficiency of the work of fitting the heat radiating plate 50 into the first opening 40a and the second opening 40b of the housing 40 can be improved.
  • the liquid discharge head 8 includes a heat radiating resin 36 between the driver IC 33 and the heat radiating plate 50. As a result, the heat generated by the driver IC 33 can be satisfactorily dissipated.
  • the heat radiating resin 36 covers the driver IC 33.
  • the heat generated by the driver IC 33 can be dissipated more satisfactorily.
  • the pressing member 34 is a connecting portion 34b connecting a pair of pressing portions 34a for pressing a plurality of driver ICs 33 toward the outside and a pair of pressing portions 34a. And a convex portion 34e provided on the connecting portion 34b and protruding in the same direction as the pair of pressing portions 34a extending from the connecting portion 34b.
  • the driver IC 33 can be brought into close contact with the heat radiating plate 50 even better.
  • the convex portion 34e has a substantially flat flat portion 34f at the tip portion, and the wiring board 32 is fixed to the flat portion 34f.
  • the manufacturing cost of the liquid discharge head 8 can be reduced, and the wiring board 32 can be firmly fixed inside the liquid discharge head 8.
  • the convex portion 34e has a substantially flat flat portion 34f at the tip portion, and both of the wall-shaped support members 52 erected on the flat portion 34f.
  • a plurality of wiring boards 32 are fixed to the main surface 52a. As a result, a plurality of wiring boards 32 can be provided inside the liquid discharge head 8.
  • the recording device (printer 1) includes the liquid discharge head 8 described above, a transport unit (convey roller 6) for transporting the recording medium (printing paper P) to the liquid discharge head 8, and liquid discharge.
  • a control unit 14 for controlling the head 8 is provided.

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Abstract

液体吐出ヘッド(8)は、ヘッド本体(20)と、ドライバIC(33)と、筐体(40)と、放熱板(50)と、押圧部材(34)とを備える。ヘッド本体(20)は、液体を吐出する吐出孔(63)を有する。ドライバIC(33)は、ヘッド本体(20)の駆動を制御する。筐体(40)は、ヘッド本体(20)上に位置し、側面に開口を有する。放熱板(50)は、筐体(40)の開口に位置し、ドライバIC(33)で生じた熱を放熱する。押圧部材(34)は、ドライバIC(33)を放熱板(50)に押圧する。また、放熱板(50)は、押圧部材(34)に固定されている。

Description

液体吐出ヘッドおよび記録装置
 開示の実施形態は、液体吐出ヘッドおよび記録装置に関する。
 印刷装置として、インクジェット記録方式を利用したインクジェットプリンタやインクジェットプロッタが知られている。このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが搭載されている。
 かかる液体吐出ヘッドには、ドライバICを放熱板に密着させるため、ドライバICの裏側から放熱板に向けてドライバICを押圧する押圧部材が設けられている(たとえば、特許文献1参照)。
国際公開第2016/104480号
 実施形態の一態様に係る液体吐出ヘッドは、ヘッド本体と、ドライバICと、筐体と、放熱板と、押圧部材とを備える。ヘッド本体は、液体を吐出する吐出孔を有する。ドライバICは、前記ヘッド本体の駆動を制御する。筐体は、前記ヘッド本体上に位置し、側面に開口を有する。放熱板は、前記筐体の前記開口に位置し、前記ドライバICで生じた熱を放熱する。押圧部材は、前記ドライバICを前記放熱板に押圧する。前記放熱板は、前記押圧部材に固定されている。
 また、実施形態の一態様に係る記録装置は、上記に記載の液体吐出ヘッドと、搬送部と、制御部と、を備える。搬送部は、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに搬送する。制御部は、前記液体吐出ヘッドの前記ドライバICを制御する。
図1は、実施形態に係る記録装置の説明図(その1)である。 図2は、実施形態に係る記録装置の説明図(その2)である。 図3は、実施形態に係る液体吐出ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。 図4は、図3に示す液体吐出ヘッドの拡大平面図である。 図5は、図4に示す一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。 図6は、図4に示すA-A線の断面図である。 図7は、実施形態に係る押圧部材および押圧部材周辺の構造を説明するための断面模式図である。 図8は、実施形態に係る液体吐出ヘッドの側面模式図である。 図9は、実施形態の変形例1に係る液体吐出ヘッドの側面模式図である。 図10は、実施形態の変形例2に係る液体吐出ヘッドの側面模式図である。 図11は、実施形態の変形例3に係る筐体の側面模式図である。 図12は、実施形態の変形例4に係るドライバIC周辺の構造を説明するための拡大断面図である。 図13は、実施形態の変形例5に係る押圧部材および押圧部材周辺の構造を説明するための断面模式図である。 図14は、実施形態の変形例6に係る押圧部材および押圧部材周辺の構造を説明するための断面模式図である。
 従来の液体吐出ヘッドでは、押圧部材が所定の形状を有していない場合に、ドライバICを放熱板に十分に押圧することができないことから、ドライバICを放熱板に密着させることが難しい問題があった。
 実施形態の一態様によれば、ドライバICを放熱板に良好に密着させることができる液体吐出ヘッドおよび記録装置が提供可能となる。
 以下、添付図面を参照して、本願の開示する液体吐出ヘッドおよび記録装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
 印刷装置として、インクジェット記録方式を利用したインクジェットプリンタやインクジェットプロッタが知られている。このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが搭載されている。
 また、液体吐出ヘッドから液体を吐出させる方式の1つに、圧電方式がある。かかる圧電方式の液体吐出ヘッドは、インク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、吐出させるものである。そして、かかる圧電素子を駆動するために、液体吐出ヘッドにはドライバICが設けられている。
 また、液体吐出ヘッドには、ドライバICを放熱板に密着させるため、ドライバICの裏側から放熱板に向けてドライバICを押圧する押圧部材が設けられている。これにより、圧電素子を駆動する際に発生する熱をドライバICから良好に放熱することができる。
 しかしながら、従来の液体吐出ヘッドでは、製造時のばらつきや組み立て時の変形などによって押圧部材が所定の形状を有さない場合に、ドライバICを放熱板に十分に押圧することができないことから、ドライバICを放熱板に密着させることが難しい。これにより、圧電素子を駆動する際に発生する熱をドライバICから十分に放熱できない恐れがある。
 そこで、上述の問題点を克服し、押圧部材が所定の形状を有していない場合であっても、ドライバICを放熱板に密着させることができる液体吐出ヘッドおよび記録装置の実現が期待されている。
<プリンタの構成>
 まず、実施形態に係る記録装置の一例であるプリンタ1の概要について、図1および図2を参照しながら説明する。図1および図2は、実施形態に係るプリンタ1の説明図である。
 具体的には、図1は、プリンタ1の概略的な側面図であり、図2は、プリンタ1の概略的な平面図である。実施形態に係るプリンタ1は、たとえば、カラーインクジェットプリンタである。
 図1に示すように、プリンタ1は、給紙ローラ2と、ガイドローラ3と、塗布機4と、ヘッドケース5と、複数の搬送ローラ6と、複数のフレーム7と、複数の液体吐出ヘッド8と、搬送ローラ9と、乾燥機10と、搬送ローラ11と、センサ部12と、回収ローラ13とを備える。搬送ローラ6は、搬送部の一例である。
 さらに、プリンタ1は、かかる給紙ローラ2、ガイドローラ3、塗布機4、ヘッドケース5、複数の搬送ローラ6、複数のフレーム7、複数の液体吐出ヘッド8、搬送ローラ9、乾燥機10、搬送ローラ11、センサ部12および回収ローラ13を制御する制御部14を有している。
 プリンタ1は、印刷用紙Pに液滴を着弾させることにより、印刷用紙Pに画像や文字の記録を行う。印刷用紙Pは、記録媒体の一例である。印刷用紙Pは、使用前において給紙ローラ2に巻かれた状態になっている。そして、プリンタ1は、印刷用紙Pを、給紙ローラ2からガイドローラ3および塗布機4を介してヘッドケース5の内部に搬送する。
 塗布機4は、コーティング剤を印刷用紙Pに一様に塗布する。これにより、印刷用紙Pに表面処理を施すことができることから、プリンタ1の印刷品質を向上させることができる。
 ヘッドケース5は、複数の搬送ローラ6と、複数のフレーム7と、複数の液体吐出ヘッド8とを収容する。ヘッドケース5の内部には、印刷用紙Pが出入りする部分などの一部において外部と繋がっている他は、外部と隔離された空間が形成されている。
 ヘッドケース5の内部空間は、必要に応じて、温度、湿度、および気圧などの制御因子のうち、少なくとも1つが制御部14によって制御される。搬送ローラ6は、ヘッドケース5の内部で印刷用紙Pを液体吐出ヘッド8の近傍に搬送する。
 フレーム7は、矩形状の平板であり、搬送ローラ6で搬送される印刷用紙Pの上方に近接して位置している。また、図2に示すように、フレーム7は、長手方向が印刷用紙Pの搬送方向に直交するように位置している。そして、ヘッドケース5の内部には、複数(たとえば、4つ)のフレーム7が、印刷用紙Pの搬送方向に沿って位置している。
 なお、以降の説明において、印刷用紙Pの搬送方向を「副走査方向」とも呼称し、かかる副走査方向に直交し、かつ印刷用紙Pに平行な方向を「主走査方向」とも呼称する。
 液体吐出ヘッド8には、図示しない液体タンクから液体、たとえば、インクが供給される。液体吐出ヘッド8は、かかる液体タンクから供給される液体を吐出する。
 制御部14は、画像や文字などのデータに基づいて液体吐出ヘッド8を制御し、印刷用紙Pに向けて液体を吐出させる。液体吐出ヘッド8と印刷用紙Pとの間の距離は、たとえば0.5~20mm程度である。
 液体吐出ヘッド8は、フレーム7に固定されている。液体吐出ヘッド8は、たとえば、長手方向の両端部においてフレーム7に固定されている。液体吐出ヘッド8は、長手方向が印刷用紙Pの搬送方向に直交するように位置している。
 すなわち、実施形態に係るプリンタ1は、プリンタ1の内部に液体吐出ヘッド8が固定されている、いわゆるラインプリンタである。なお、実施形態に係るプリンタ1は、ラインプリンタに限られず、いわゆるシリアルプリンタであってもよい。
 このシリアルプリンタとは、液体吐出ヘッド8を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、たとえば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させながら記録する動作と、印刷用紙Pの搬送とを交互に行う方式のプリンタである。
 図2に示すように、1つのフレーム7に複数(たとえば、5つ)の液体吐出ヘッド8が固定されている。図2では、印刷用紙Pの搬送方向の前方に3個、後方に2個の液体吐出ヘッド8が位置している例を示しており、印刷用紙Pの搬送方向において、それぞれの液体吐出ヘッド8の中心が重ならないように液体吐出ヘッド8が位置している。
 そして、1つのフレーム7に位置する複数の液体吐出ヘッド8によって、ヘッド群8Aが構成されている。4つのヘッド群8Aは、印刷用紙Pの搬送方向に沿って位置している。同じヘッド群8Aに属する液体吐出ヘッド8には、同じ色のインクが供給される。これにより、プリンタ1は、4つのヘッド群8Aを用いて4色のインクによる印刷を行うことができる。
 各ヘッド群8Aから吐出されるインクの色は、たとえば、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。制御部14は、各ヘッド群8Aを制御して複数色のインクを印刷用紙Pに吐出することにより、印刷用紙Pにカラー画像を印刷することができる。
 なお、印刷用紙Pの表面処理をするために、液体吐出ヘッド8からコーティング剤を印刷用紙Pに吐出してもよい。
 また、1つのヘッド群8Aに含まれる液体吐出ヘッド8の個数や、プリンタ1に搭載されているヘッド群8Aの個数は、印刷する対象や印刷条件に応じて適宜変更可能である。たとえば、印刷用紙Pに印刷する色が単色で、かつ1つの液体吐出ヘッド8で印刷可能な範囲を印刷するのであれば、プリンタ1に搭載されている液体吐出ヘッド8の個数は1つでもよい。
 ヘッドケース5の内部で印刷処理された印刷用紙Pは、搬送ローラ9によってヘッドケース5の外部に搬送され、乾燥機10の内部を通る。乾燥機10は、印刷処理された印刷用紙Pを乾燥する。乾燥機10で乾燥された印刷用紙Pは、搬送ローラ11で搬送されて、回収ローラ13で回収される。
 プリンタ1では、乾燥機10で印刷用紙Pを乾燥することにより、回収ローラ13において、重なって巻き取られる印刷用紙P同士が接着したり、未乾燥の液体が擦れたりすることを抑制することができる。
 センサ部12は、位置センサや速度センサ、温度センサなどにより構成されている。制御部14は、かかるセンサ部12からの情報に基づいて、プリンタ1の各部における状態を判断し、プリンタ1の各部を制御することができる。
 ここまで説明したプリンタ1では、印刷対象(すなわち記録媒体)として印刷用紙Pを用いた場合について示したが、プリンタ1における印刷対象は印刷用紙Pに限られず、ロール状の布などを印刷対象としてもよい。
 また、プリンタ1は、印刷用紙Pを直接搬送する代わりに、搬送ベルト上に載せて搬送するものであってもよい。搬送ベルトを用いることで、プリンタ1は、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを印刷対象とすることができる。
 また、プリンタ1は、液体吐出ヘッド8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、プリンタ1は、液体吐出ヘッド8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、化学薬品を作製してもよい。
 またプリンタ1は、液体吐出ヘッド8をクリーニングするクリーニング部を備えていてもよい。クリーニング部は、たとえば、ワイピング処理やキャッピング処理によって液体吐出ヘッド8の洗浄を行う。
 ワイピング処理とは、たとえば、柔軟性のあるワイパーで、液体が吐出される部位の面、たとえば流路部材21(図3参照)の第2面21b(図6参照)を擦ることで、かかる第2面21bに付着していた液体を取り除く処理である。
 また、キャッピング処理は、たとえば、次のように実施する。まず、液体を吐出される部位、たとえば流路部材21の第2面21bを覆うようにキャップを被せる(これをキャッピングという)。これにより、第2面21bとキャップとの間に、ほぼ密閉された空間が形成される。
 次に、かかる密閉された空間で液体の吐出を繰り返す。これにより、吐出孔63(図4参照)に詰まっていた、標準状態よりも粘度が高い液体や異物などを取り除くことができる。
<液体吐出ヘッドの構成>
 つづいて、実施形態に係る液体吐出ヘッド8の構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、実施形態に係る液体吐出ヘッド8の概略構成を示す分解斜視図である。
 液体吐出ヘッド8は、ヘッド本体20と、配線部30と、筐体40と、1対の放熱板50とを備えている。ヘッド本体20は、流路部材21と、圧電アクチュエータ基板22(図4参照)と、リザーバ23とを有している。
 なお、以下の説明では、便宜的に、液体吐出ヘッド8においてヘッド本体20が設けられる方向を「下」とも呼称し、ヘッド本体20に対して筐体40が設けられる方向を「上」とも呼称する。
 ヘッド本体20の流路部材21は、略平板形状であり、1つの主面である第1面21a(図6参照)と、かかる第1面21aの反対側に位置する第2面21b(図6参照)とを有している。第1面21aは、開口61a(図4参照)を有し、リザーバ23からかかる開口61aを介して流路部材21の内部に液体が供給される。
 第2面21bには、印刷用紙Pに液体を吐出する複数の吐出孔63(図4参照)が位置している。そして、流路部材21の内部には、第1面21aから第2面21bに液体を流す流路が形成されている。かかる流路部材21の詳細については後述する。
 圧電アクチュエータ基板22は、流路部材21の第1面21a上に位置している。圧電アクチュエータ基板22は、複数の変位素子70(図5参照)を有している。また、圧電アクチュエータ基板22には、配線部30の信号伝達部材31が電気的に接続されている。かかる圧電アクチュエータ基板22の詳細については後述する。
 圧電アクチュエータ基板22上にはリザーバ23が配置されている。リザーバ23には、主走査方向の両端部に開口23aが設けられている。リザーバ23は、内部に流路を有しており、外部から開口23aを介して液体が供給される。リザーバ23は、流路部材21に液体を供給する機能、および供給される液体を貯留する機能を有している。
 配線部30は、信号伝達部材31と、配線基板32と、ドライバIC33と、押圧部材34と、弾性部材35とを有している。信号伝達部材31は、外部から送られた所定の信号をヘッド本体20に伝達する機能を有している。なお、図3に示すように、実施形態に係る液体吐出ヘッド8は、信号伝達部材31を2つ有している。
 信号伝達部材31の一端部は、ヘッド本体20の圧電アクチュエータ基板22と電気的に接続されている。信号伝達部材31の他端部は、リザーバ23の開口23bを挿通するように上方に引き出されており、配線基板32と電気的に接続されている。
 これにより、ヘッド本体20の圧電アクチュエータ基板22と外部とを電気的に接続することができる。信号伝達部材31は、たとえば、FPC(Flexible Printed Circuit)などで構成されている。
 配線基板32は、ヘッド本体20の上方に位置している。配線基板32は、ドライバIC33に信号を分配する機能を有している。
 ドライバIC33は、信号伝達部材31における一方の主面に設けられている。図3に示すように、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、ドライバIC33は、1つの信号伝達部材31上に2つずつ設けられている。なお、実施形態において、1つの信号伝達部材31に設けられるドライバIC33の数は2つに限られない。
 ドライバIC33は、制御部14(図1参照)から送られた信号に基づいて、ヘッド本体20の圧電アクチュエータ基板22を駆動させている。これにより、ドライバIC33は、液体吐出ヘッド8を駆動させている。
 押圧部材34は、断面視で略U字形状を有し、信号伝達部材31上のドライバIC33を放熱板50に向けて内側から押圧している。これにより、実施形態では、ドライバIC33が駆動する際に発生する熱を、外側の放熱板50へ効率よく放熱することができる。
 弾性部材35は、押圧部材34における押圧部34a(図7参照)の外壁に接するように位置している。かかる弾性部材35を設けることにより、押圧部材34がドライバIC33を押圧する際に、押圧部材34が信号伝達部材31を破損させる可能性を低減することができる。
 弾性部材35は、たとえば、発泡体両面テープなどで構成されている。また、弾性部材35として、たとえば、非シリコン系の熱伝導シートを用いることにより、ドライバIC33の放熱性を向上させることができる。なお、弾性部材35は必ずしも設ける必要はない。
 筐体40は、配線部30を覆うように、ヘッド本体20上に配置されている。これにより、筐体40は配線部30を封止することができる。筐体40は、たとえば、樹脂や金属などで構成されている。
 筐体40は、主走査方向に長く延びる箱形状であり、副走査方向に対向する側面に第1開口40aおよび第2開口40bを有している。かかる第1開口40aおよび第2開口40bは、開口の一例である。また、筐体40は、下面に第3開口40cを有しており、上面に第4開口40dを有している。
 第1開口40aには、放熱板50の一方が第1開口40aを塞ぐように配置されており、第2開口40bには、放熱板50の他方が第2開口40bを塞ぐように配置されている。
 放熱板50は、主走査方向に延びるように設けられており、放熱性の高い金属や合金などで構成されている。放熱板50は、ドライバIC33に接するように設けられており、ドライバIC33で生じた熱を放熱する機能を有している。
 1対の放熱板50は、ネジ51(図7参照)によってそれぞれ筐体40に固定されている。そのため、放熱板50が固定された筐体40は、第1開口40aおよび第2開口40bが塞がれ、第3開口40cおよび第4開口40dが開口した箱形状をなしている。
 第3開口40cは、リザーバ23と対向するように設けられている。第3開口40cには、信号伝達部材31および押圧部材34が挿通されている。
 第4開口40dは、配線基板32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。かかるコネクタと第4開口40dとの間は、樹脂などにより封止されることが好ましい。これにより、筐体40の内部に液体やゴミなどが侵入することを抑制することができる。
 また、筐体40は、断熱部40eを有している。かかる断熱部40eは、第1開口40aおよび第2開口40bに隣り合うように配置されており、副走査方向に対向する筐体40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。
 また、断熱部40eは、主走査方向に延びるように形成されている。すなわち、断熱部40eは、放熱板50とヘッド本体20との間に位置している。このように、筐体40に断熱部40eを設けることにより、ドライバIC33で発生した熱が放熱板50を介してヘッド本体20に伝わることを抑制することができる。
 なお、液体吐出ヘッド8は、図3に示した部材以外の部材をさらに含んでもよい。
<ヘッド本体の構成>
 次に、実施形態に係るヘッド本体20の構成について、図4~図6を参照しながら説明する。図4は、実施形態に係るヘッド本体20の拡大平面図である。図5は、図4に示す一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。図6は、図4に示すA-A線の断面図である。
 図4に示すように、ヘッド本体20は、流路部材21と圧電アクチュエータ基板22とを有している。流路部材21は、供給マニホールド61と、複数の加圧室62と、複数の吐出孔63とを有している。
 複数の加圧室62は、供給マニホールド61に繋がっている。複数の吐出孔63は、複数の加圧室62にそれぞれ繋がっている。
 加圧室62は、流路部材21の第1面21a(図6参照)に開口している。また、流路部材21の第1面21aは、供給マニホールド61と繋がる開口61aを有している。そして、リザーバ23(図2参照)から、かかる開口61aを介して流路部材21の内部に液体が供給される。
 図4の例において、ヘッド本体20は、流路部材21の内部に4つの供給マニホールド61が位置している。供給マニホールド61は、流路部材21の長手方向(すなわち、主走査方向)に沿って延びる細長い形状を有しており、その両端において、流路部材21の第1面21aに供給マニホールド61の開口61aが形成されている。
 流路部材21には、複数の加圧室62が2次元的に広がって形成されている。図5に示すように、加圧室62は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室62は、流路部材21の第1面21aに開口しており、かかる第1面21aに圧電アクチュエータ基板22が接合されることによって閉塞される。
 加圧室62は、長手方向に配列された加圧室行を構成する。加圧室行の加圧室62は、近隣する2行の加圧室行の間において千鳥状に配置されている。そして、1つの供給マニホールド61に繋がっている4行の加圧室行によって、1つの加圧室群が構成されている。図4の例では、流路部材21がかかる加圧室群を4つ有している。
 また、各加圧室群内における加圧室62の相対的な配置は同じになっており、各加圧室群は長手方向にわずかにずれて配置されている。
 吐出孔63は、流路部材21のうち供給マニホールド61と対向する領域を避けた位置に配置されている。すなわち、流路部材21を第1面21a側から透過視した場合に、吐出孔63は、供給マニホールド61と重なっていない。
 さらに、平面視して、吐出孔63は、圧電アクチュエータ基板22の搭載領域に収まるように配置されている。このような吐出孔63は、1つの群として圧電アクチュエータ基板22とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。
 そして、対応する圧電アクチュエータ基板22の変位素子70(図6参照)を変位させることにより、吐出孔63から液滴が吐出される。
 図6に示すように、流路部材21は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材21の上面から順に、キャビティプレート21A、ベースプレート21B、アパーチャ(しぼり)プレート21C、サプライプレート21D、マニホールドプレート21E、21F、21G、カバープレート21Hおよびノズルプレート21Iである。
 プレートには、多数の孔が形成されている。プレートの厚さは、10μm~300μm程度である。これにより、孔の形成精度を高くすることができる。プレートは、これらの孔が互いに連通して所定の流路を構成するように、位置合わせして積層されている。
 流路部材21において、供給マニホールド61と吐出孔63との間は、個別流路64で繋がっている。供給マニホールド61は、流路部材21内部の第2面21b側に位置しており、吐出孔63は、流路部材21の第2面21bに位置している。
 個別流路64は、加圧室62と、個別供給流路65とを有している。加圧室62は、流路部材21の第1面21aに位置しており、個別供給流路65は、供給マニホールド61と加圧室62とを繋ぐ流路である。
 また、個別供給流路65は、他の部分よりも幅の狭いしぼり66を含んでいる。しぼり66は、個別供給流路65の他の部分よりも幅が狭いため、流路抵抗が高い。このように、しぼり66の流路抵抗が高いとき、加圧室62に生じた圧力は、供給マニホールド61に逃げにくい。
 圧電アクチュエータ基板22は、圧電セラミック層22A、22Bと、共通電極71と、個別電極72と、接続電極73と、ダミー接続電極74と、表面電極75(図4参照)とを有している。
 また、圧電アクチュエータ基板22では、圧電セラミック層22A、共通電極71、圧電セラミック層22B、および個別電極72がこの順に積層されている。
 圧電セラミック層22A、22Bは、いずれも複数の加圧室62を跨ぐように流路部材21の第1面21a上に延在している。圧電セラミック層22A、22Bは、それぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電セラミック層22A、22Bは、たとえば、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料で構成されている。
 共通電極71は、圧電セラミック層22Aおよび圧電セラミック層22Bの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極71は、圧電アクチュエータ基板22に対向する領域内の全ての加圧室62と重なっている。
 共通電極71の厚さは、2μm程度である。共通電極71は、たとえば、Ag-Pd系などの金属材料で構成されている。
 個別電極72は、本体電極72aと、引出電極72bとを含んでいる。本体電極72aは、圧電セラミック層22B上のうち加圧室62と対向する領域に位置している。本体電極72aは、加圧室62よりも一回り小さく、加圧室62とほぼ相似な形状を有している。
 引出電極72bは、本体電極72aから加圧室62と対向する領域外に引き出されている。個別電極72は、たとえば、Au系などの金属材料で構成されている。
 接続電極73は、引出電極72b上に位置し、厚さが15μm程度で凸状に形成されている。また、接続電極73は、信号伝達部材31(図3参照)に設けられた電極と電気的に接続されている。接続電極73は、たとえばガラスフリットを含む銀-パラジウムで構成されている。
 ダミー接続電極74は、圧電セラミック層22B上に位置しており、個別電極72などの各種電極と重ならないように位置している。ダミー接続電極74は、圧電アクチュエータ基板22と信号伝達部材31とを接続し、接続強度を高めている。
 また、ダミー接続電極74は、圧電アクチュエータ基板22と、圧電アクチュエータ基板22との接触位置の分布を均一化し、電気的な接続を安定させる。ダミー接続電極74は、接続電極73と同等の材料で構成されるとよく、接続電極73と同等の工程で形成されるとよい。
 図4に示す表面電極75は、圧電セラミック層22B上において、個別電極72を避ける位置に形成されている。表面電極75は、圧電セラミック層22Bに形成されたビアホールを介して共通電極71と繋がっている。
 これにより、表面電極75は接地され、グランド電位に保持されている。表面電極75は、個別電極72と同等の材料で構成されるとよく、個別電極72と同等の工程で形成されるとよい。
 複数の個別電極72は、個別に電位を制御するために、それぞれが信号伝達部材31および配線を介して、個別に制御部14(図1参照)に電気的に接続されている。そして、個別電極72と共通電極71とを異なる電位にして、圧電セラミック層22Aの分極方向に電界を印加すると、かかる圧電セラミック層22A内の電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として動作する。
 すなわち、圧電アクチュエータ基板22では、個別電極72、圧電セラミック層22Aおよび共通電極71における加圧室62に対向する部位が、変位素子70として機能する。
 そして、かかる変位素子70がユニモルフ変形することにより、加圧室62が押圧され、吐出孔63から液体が吐出される。
 つづいて、実施形態に係る液体吐出ヘッド8の駆動手順について説明する。あらかじめ、個別電極72を共通電極71よりも高い電位(以下、高電位という)にしておく。そして、吐出要求があるごとに個別電極72を共通電極71と一旦同じ電位(以下、低電位という)とし、その後、所定のタイミングでふたたび高電位とする。
 これにより、個別電極72が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層22A、22Bが元の形状に戻り、加圧室62の容積が、初期状態すなわち高電位の状態よりも増加する。
 この際、加圧室62内には負圧が与えられることから、供給マニホールド61内の液体が加圧室62の内部に吸い込まれる。
 その後、ふたたび個別電極72を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層22A、22Bは、加圧室62側へ凸となるように変形する。
 すなわち、加圧室62の容積が減少することにより、加圧室62内の圧力が正圧となる。これにより、加圧室62内部の液体の圧力が上昇し、吐出孔63から液滴が吐出される。
 つまり、制御部14は、吐出孔63から液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号をドライバIC33を用いて個別電極72に供給する。このパルス幅は、しぼり66から吐出孔63まで圧力波が伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)とすればよい。
 これにより、加圧室62の内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
 また、階調印刷においては、吐出孔63から連続して吐出される液滴の数、すなわち、液滴吐出回数で調整される液滴量(体積)で階調表現が行われる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する吐出孔63から連続して行う。
 一般に、液体吐出を連続して行う場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をALとしてもよい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致する。
 そのため、残余圧力波と圧力波とが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合、後から吐出される液滴の速度が速くなり、複数の液滴の着弾点が近くなる。
<押圧部材の詳細>
 つづいて、実施形態に係る押圧部材34の詳細について、図7および図8を参照しながら説明する。図7は、実施形態に係る押圧部材34および押圧部材34周辺の構造を説明するための断面模式図であり、図8は、実施形態に係る液体吐出ヘッド8の側面模式図である。なお、図8では、理解を容易にするため、信号伝達部材31および筐体40を一点鎖線や破線で示している。
 図7の(a)に示すように、押圧部材34は、断面視した場合に、上側が開口した略U字形状に形成されている。押圧部材34は、押圧部34aと、接続部34bと、突出部34cとを有している。
 1対の押圧部34aは、互いに略並行に位置しているとともに、主走査方向に延びるように形成されている。押圧部34aは、弾性部材35および信号伝達部材31を介してドライバIC33に対向して設けられている。
 接続部34bは、ヘッド本体20(図8参照)に対向して主走査方向に延びるように形成されている。接続部34bは、1対の押圧部34aを接続している。接続部34bは、図示しないネジなどによってヘッド本体20のリザーバ23(図8参照)に固定されている。
 図8に示すように、突出部34cは、押圧部34aにおける主走査方向の両端部から外側へ向けて突出するように設けられている。突出部34cには円孔34dが形成されており、かかる円孔34dの内壁にはネジ溝が形成されている。
 押圧部材34を収容する筐体40は、突出部40fを有する。かかる突出部40fは、筐体40における主走査方向に対向する側面から内側へ向けて突出するように設けられている。すなわち、突出部40fは、第1開口40aおよび第2開口40bに向けて突出するように設けられている。
 また、突出部40fは、押圧部材34の突出部34cに対応する位置に設けられている。そして、突出部40fには、上述の円孔34dに対応する位置に円孔40gが形成されている。
 さらに、放熱板50には、円孔34dおよび円孔40gに対応する位置に円孔50aが形成されている。
 そして、実施形態では、図7の(a)に示すように、押圧部材34における押圧部34aの外壁に接するように、弾性部材35と、信号伝達部材31と、ドライバIC33とをこの順に積み重なるように配置する。
 また、押圧部34aにおける突出部34cの外壁に突出部40fの内壁が接するように筐体40を配置する。なおこの際、円孔40gの位置が円孔34dの位置に合うように筐体40を配置する。
 そして、筐体40の第1開口40a(または第2開口40b)を塞ぐとともに、突出部40fの外壁に接するように放熱板50を配置する。なおこの際、円孔50aの位置が円孔34dおよび円孔40gの位置に合うように放熱板50を配置する。
 そして、放熱板50の外側から、連通している円孔50a、円孔40gおよび円孔34dにネジ51を挿通し、かかるネジ51を円孔34dに螺合する。これにより、図7の(b)に示すように、筐体40の突出部40fは、押圧部材34の突出部34cと放熱板50との間に挟まれる。
 すなわち、ネジ51を螺合することにより、押圧部材34は、放熱板50に対して所定の距離(突出部40fの厚み分)だけ離間した状態で固定される。ここで、実施形態では、ドライバIC33の厚みよりも突出部40fの厚みが大きくなるとともに、弾性部材35、信号伝達部材31およびドライバIC33の厚みの合計よりも突出部40fの厚みが小さくなるように突出部40fを設計する。
 これにより、図7の(b)に示すように、押圧部材34と放熱板50との間で弾性部材35を収縮させることができる。そして、実施形態では、かかる弾性部材35の収縮によって、ドライバIC33を放熱板50に良好に密着させることができる。
 すなわち、実施形態によれば、ネジ51を用いて放熱板50を押圧部材34に固定することにより、ドライバIC33を放熱板50に良好に密着させることができる。
 また、実施形態では、押圧部材34と放熱板50との間に筐体40の突出部40fを挟み込むことにより、放熱板50を筐体40に接触させることができることから、ドライバIC33から発生する熱を放熱板50だけでなく筐体40も用いて放熱することができる。したがって、実施形態によれば、ドライバIC33で発生する熱を良好に放熱することができる。
 また、実施形態では、押圧部材34と放熱板50との間に筐体40の突出部40fを挟み込むことにより、押圧部材34を筐体40にも固定することができることから、液体吐出ヘッド8内で押圧部材34を支持する力を向上させることができる。
 また、実施形態では、押圧部材34と放熱板50との間に筐体40の突出部40fを挟み込むことにより、かかる突出部40fがスペーサとして機能することから、ネジ51を螺合した際に誤ってドライバIC33が破損することを抑制することができる。
 また、実施形態では、図8に示すように、放熱板50が、ヘッド本体20に対してドライバIC33よりも離れた位置で押圧部材34に固定されるとよい。すなわち、ヘッド本体20を下に向けた場合に、ドライバIC33よりも高い位置に円孔50a、円孔34dおよび円孔40gが設けられており、放熱板50は、ドライバIC33よりも高い位置で押圧部材34に固定されているとよい。これにより、ドライバIC33を放熱板50に強固に押し当てることができる。
 換言すると、ドライバIC33が、放熱板50および押圧部材34の固定位置と、押圧部材34およびヘッド本体20の固定位置との間に位置している。そのため、放熱板50を押圧部材34に固定すると、ドライバIC33が放熱板50に強固に押し当てられることとなる。
 また、実施形態では、放熱板50が、長手方向の両端部でそれぞれ押圧部材34に固定されるとよい。これにより、1つの信号伝達部材31に複数のドライバIC33が設けられる場合に、かかる複数のドライバIC33に対して均等に放熱板50を押し当てることができる。
 したがって、実施形態によれば、複数のドライバIC33を放熱板50に良好に密着させることができる。
 なお、押圧部材34は突出部34cを有さなくてもよい。その場合、押圧部34aに放熱板50を固定すればよい。また、筐体40は、突出部40fを有さなくてもよく、必ずしも、押圧部材34と放熱板50との間に位置していなくてもよい。また、本実施形態では、押圧部材34と放熱板50とをネジ51にて固定した例を示したが、樹脂等の接着剤で固定してもよく、互いの部材を嵌め合わせて固定してもよい。
<各種変形例>
 実施形態に係る液体吐出ヘッド8の各種変形例について、図9~図14を参照しながら説明する。図9は、実施形態の変形例1に係る液体吐出ヘッド8の側面模式図である。
 なお、以下の各種変形例では、実施形態と同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
 図9に示すように、変形例1に係る液体吐出ヘッド8では、放熱板50が、ヘッド本体20に対してドライバIC33よりも近い位置で押圧部材34に固定されている。すなわち、変形例1では、ヘッド本体20を下に向けた場合に、ドライバIC33よりも低い位置に円孔50a、円孔34dおよび円孔40gが設けられており、放熱板50は、ドライバIC33よりも低い位置で押圧部材34に固定されている。
 これにより、押圧部材34において剛性が高い部分である接続部34b(図7参照)の近傍で押圧部材34を固定することができることから、液体吐出ヘッド8内で押圧部材34を支持する力を向上させることができる。
 図10は、実施形態の変形例2に係る液体吐出ヘッド8の側面模式図である。
 図10に示すように、変形例2に係る液体吐出ヘッド8では、放熱板50が、ヘッド本体20に対してドライバIC33と等しい距離の箇所で押圧部材34に固定されている。すなわち、変形例2では、ヘッド本体20を下に向けた場合に、ドライバIC33と同じ高さに円孔50a、円孔34dおよび円孔40gが設けられており、放熱板50は、ドライバIC33と同じ高さで押圧部材34に固定されている。
 これにより、押圧部材34および放熱板50を固定する1対のネジ51と略面一にドライバIC33を配置することができる。したがって、変形例2によれば、2つのネジ51が螺合されることで押圧部材34と放熱板50とが挟み込まれる力をドライバIC33に円滑に伝えることができることから、ドライバIC33を放熱板50にさらに良好に密着させることができる。
 なお、放熱板50が、ヘッド本体20に対してドライバIC33と等しい距離で固定されているとは、図10で示すように、ドライバIC33が放熱板50に押圧されている位置を長手方向に伸ばした位置にて、固定されていることである。換言すると、押圧部材34において、ドライバIC33を放熱板50に押圧する位置と、放熱板50に固定される位置とが、長手方向に並んでいる。
 図11は、実施形態の変形例3に係る筐体40の側面模式図である。なお、図11では、理解を容易にするため、放熱板50を破線で示している。
 図11に示すように、変形例3に係る筐体40は、放熱板50を係止する係止爪40hを有している。かかる係止爪40hは、たとえば、筐体40の上面から内側へ向けて突出するように1対設けられている。
 変形例3では、係止爪40hを筐体40に設けることにより、放熱板50を筐体40の第1開口40a(または第2開口40b)に嵌め込む作業の効率を向上させることができる。なお、図11の例では、筐体40の上面側に1対の係止爪40hを設けた例について示したが、係止爪40hの配置や個数はかかる例に限られない。
 図12は、実施形態の変形例4に係るドライバIC33周辺の構造を説明するための拡大断面図である。なお、この図12は、放熱板50をドライバIC33に密着させる前の状態(実施形態における図7の(a)に対応)を示す図である。
 図12に示すように、変形例4では、放熱板50をドライバIC33に密着させる前に、ドライバIC33の表面に放熱樹脂36が設けられている。これにより、変形例4に係る液体吐出ヘッド8では、ドライバIC33と放熱板50との間に放熱樹脂36を設けることができる。
 かかる放熱樹脂36は、たとえば、アルミニウムフィラーなどの熱伝導性フィラーを含んだグリースで構成され、高い熱伝導性を有している。
 変形例4では、ドライバIC33と放熱板50との間に放熱樹脂36を設けることにより、ドライバIC33と放熱板50との界面の熱抵抗を低減させることができることから、ドライバIC33で発生する熱を良好に放熱することができる。
 また、変形例4では、図12に示すように、放熱樹脂36が、ドライバIC33を被覆しているとよい。これにより、ドライバIC33の側面からも放熱板50に熱を逃がすことができることから、ドライバIC33で発生する熱をさらに良好に放熱することができる。
 また、放熱樹脂36を、ネジ51(図7参照)上に設けてもよい。すなわち、押圧部材34と放熱板50とをネジ51で固定した後、放熱樹脂36を塗布してもよい。それにより、押圧部材34と放熱板50との接続を強固にするとともに、放熱板50の放熱性を向上できる。
 図13は、実施形態の変形例5に係る押圧部材34および押圧部材34周辺の構造を説明するための断面模式図である。図13に示す変形例5では、押圧部材34の構成が実施形態と異なる。
 具体的には、変形例5に係る押圧部材34は、ヘッド本体20(図8参照)に対向して主走査方向に延びるように形成されている接続部34bに、凸部34eが設けられている。
 かかる凸部34eは、接続部34bから押圧部34aが延びる方向と同じ方向(図では上方向)に突出しており、また、平面視で主走査方向に延びるように形成されている。すなわち、変形例5に係る押圧部材34は、断面視で上側が開口した略W字形状を有している。
 これにより、押圧部材34が断面視で略U字形状を有している場合と比べて、信号伝達部材31上のドライバIC33を放熱板50に向けて内側から押圧する力を強めることができる。したがって、変形例5によれば、ドライバIC33を放熱板50にさらに良好に密着させることができる。
 また、変形例5に係る押圧部材34は、凸部34eの先端部に略平坦な平坦部34fを有している。そして、変形例5では、かかる平坦部34fに配線基板32が固定されている。
 これにより、かかる配線基板32を固定するための別部材を液体吐出ヘッド8の内部に設ける必要がなくなることから、液体吐出ヘッド8の製造コストを低減することができるとともに、液体吐出ヘッド8の内部で配線基板32を強固に固定することができる。
 図14は、実施形態の変形例6に係る押圧部材34および押圧部材34周辺の構造を説明するための断面模式図である。図14に示す変形例6では、配線基板32を支持する構成が変形例5と異なる。
 具体的には、変形例6では、押圧部材34の平坦部34fに壁状の支持部材52が立設されており、かかる支持部材52の両側の主面52aに複数の配線基板32が固定されている。これにより、複数の配線基板32を液体吐出ヘッド8の内部に設けることができる。
 また、支持部材52の先端部には配線基板53が設けられており、かかる配線基板53上にコネクタ54が設けられている。そして、配線基板53などを介して、コネクタ54と配線基板32とが電気的に接続されている。
 コネクタ54は、筐体40の上面に形成される第4開口40dに挿通され、かかる第4開口40dから外部に突出している。コネクタ54と第4開口40dとの間は、図示しない樹脂などにより封止されている。
 ここまで説明した変形例6では、ドライバIC33で発生する熱を、押圧部材34、支持部材52、配線基板32およびコネクタ54を介して筐体40に逃がすことができる。したがって、変形例6によれば、ドライバIC33で発生する熱をさらに良好に放熱することができる。
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示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。たとえば、上記の実施形態では、1対の信号伝達部材31にそれぞれドライバIC33を搭載し、かかるドライバIC33に1対の放熱板50を密着させる例について示したが、信号伝達部材31および放熱板50の数はかかる例に限られない。
 たとえば、1つの信号伝達部材31にドライバIC33を搭載し、かかるドライバIC33に1つの放熱板50を密着させてもよい。なおこの場合、押圧部材34は、断面視で略L字形状を有するとよい。
 以上のように、実施形態に係る液体吐出ヘッド8は、ヘッド本体20と、ドライバIC33と、筐体40と、放熱板50と、押圧部材34とを備える。ヘッド本体20は、液体を吐出する吐出孔63を有する。ドライバIC33は、ヘッド本体20の駆動を制御する。筐体40は、ヘッド本体20上に位置し、側面に開口(第1開口40a、第2開口40b)を有する。放熱板50は、筐体40の開口(第1開口40a、第2開口40b)に位置し、ドライバIC33で生じた熱を放熱する。押圧部材34は、ドライバIC33を放熱板50に押圧する。また、放熱板50は、押圧部材34に固定されている。これにより、ドライバIC33を放熱板50に良好に密着させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、押圧部材34は、ヘッド本体20に固定されており、放熱板50は、ヘッド本体20に対してドライバIC33よりも離れた位置で押圧部材34に固定されている。これにより、ドライバIC33を放熱板50に強固に押し当てることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、押圧部材34は、ヘッド本体20に固定されており、放熱板50は、ヘッド本体20に対してドライバIC33よりも近い位置で押圧部材34に固定されている。これにより、液体吐出ヘッド8内で押圧部材34を支持する力を向上させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、押圧部材34は、ヘッド本体20に固定されており、放熱板50は、ヘッド本体20に対してドライバIC33と等しい距離の箇所で押圧部材34に固定されている。これにより、ドライバIC33を放熱板50にさらに良好に密着させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、放熱板50と押圧部材34との間に筐体40の少なくとも一部(突出部40f)が挟まれている。これにより、ドライバIC33で発生する熱を良好に放熱することができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、筐体40は、放熱板50を係止する係止爪40hを有している。これにより、放熱板50を筐体40の第1開口40aや第2開口40bに嵌め込む作業の効率を向上させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8は、ドライバIC33と放熱板50との間に、放熱樹脂36を備えている。これにより、ドライバIC33で発生する熱を良好に放熱することができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、放熱樹脂36は、ドライバIC33を被覆している。これにより、ドライバIC33で発生する熱をさらに良好に放熱することができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、押圧部材34は、複数のドライバIC33を外側に向けて押圧している一対の押圧部34aと、一対の押圧部34aを接続している接続部34bと、接続部34bに設けられ、接続部34bから一対の押圧部34aが延びる方向と同じ方向に突出している凸部34eと、を有している。これにより、ドライバIC33を放熱板50にさらに良好に密着させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、凸部34eは、先端部に略平坦な平坦部34fを有しており、平坦部34fに配線基板32が固定されている。これにより、液体吐出ヘッド8の製造コストを低減することができるとともに、液体吐出ヘッド8の内部で配線基板32を強固に固定することができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、凸部34eは、先端部に略平坦な平坦部34fを有しており、平坦部34fに立設されている壁状の支持部材52の両方の主面52aに複数の配線基板32が固定されている。これにより、複数の配線基板32を液体吐出ヘッド8の内部に設けることができる。
 また、実施形態に係る記録装置(プリンタ1)は、上記に記載の液体吐出ヘッド8と、記録媒体(印刷用紙P)を液体吐出ヘッド8に搬送する搬送部(搬送ローラ6)と、液体吐出ヘッド8を制御する制御部14と、を備える。これにより、ドライバIC33を放熱板50に良好に密着させることができたプリンタ1を実現することができる。
 今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
 1   プリンタ(記録装置の一例)
 4   塗布機
 6   搬送ローラ(搬送部の一例)
 7   フレーム
 8   液体吐出ヘッド
 10  乾燥機
 14  制御部
 20  ヘッド本体
 32  配線基板
 33  ドライバIC
 34  押圧部材
 34a 押圧部
 34b 接続部
 34e 凸部
 34f 平坦部
 36  放熱樹脂
 40  筐体
 40a 第1開口(開口の一例)
 40b 第2開口(開口の一例)
 40h 係止爪
 50  放熱板
 52  支持部材
 52a 主面
 63  吐出孔
 P   印刷用紙(記録媒体の一例)

Claims (15)

  1.  液体を吐出する吐出孔を有するヘッド本体と、
     前記ヘッド本体の駆動を制御するドライバICと、
     前記ヘッド本体上に位置し、側面に開口を有する筐体と、
     前記筐体の前記開口に位置し、前記ドライバICで生じた熱を放熱する放熱板と、
     前記ドライバICを前記放熱板に押圧する押圧部材と、
     を備え、
     前記放熱板は、前記押圧部材に固定されている
     液体吐出ヘッド。
  2.  前記押圧部材は、前記ヘッド本体に固定されており、
     前記放熱板は、前記ヘッド本体に対して前記ドライバICよりも離れた位置で前記押圧部材に固定されている
     請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3.  前記押圧部材は、前記ヘッド本体に固定されており、
     前記放熱板は、前記ヘッド本体に対して前記ドライバICよりも近い位置で前記押圧部材に固定されている
     請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  4.  前記押圧部材は、前記ヘッド本体に固定されており、
     前記放熱板は、前記ヘッド本体に対して前記ドライバICと等しい距離の箇所で前記押圧部材に固定されている
     請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  5.  前記放熱板と前記押圧部材との間に前記筐体の少なくとも一部が挟まれている
     請求項1~4のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッド。
  6.  前記筐体は、前記放熱板を係止する係止爪を有している
     請求項1~5のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッド。
  7.  前記ドライバICと前記放熱板との間に、放熱樹脂を備えている
     請求項1~6のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッド。
  8.  前記放熱樹脂は、前記ドライバICを被覆している
     請求項7に記載の液体吐出ヘッド。
  9.  前記押圧部材は、
     複数の前記ドライバICを外側に向けて押圧している一対の押圧部と、
     前記一対の押圧部を接続している接続部と、
     前記接続部に設けられ、前記接続部から前記一対の押圧部が延びる方向と同じ方向に突出している凸部と、を有している
     請求項1~8のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッド。
  10.  前記凸部は、先端部に略平坦な平坦部を有しており、
     前記平坦部に配線基板が固定されている
     請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
  11.  前記凸部は、先端部に略平坦な平坦部を有しており、
     前記平坦部に立設されている壁状の支持部材の主面に配線基板が設けられている
     請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
  12.  請求項1~11のいずれか一つ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に搬送する搬送部と、
     前記液体吐出ヘッドのドライバICを制御する制御部と、
     を備える記録装置。
  13.  請求項1~11のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッドと、
     記録媒体にコーティング剤を塗布する塗布機と
     を備える記録装置。
  14.  請求項1~11のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッドと、
     記録媒体を乾燥させる乾燥機と
     を備える記録装置。
  15.  前記液体吐出ヘッドを固定するフレームをさらに備え、
     前記放熱板が、前記押圧部材の第1方向における両端部において固定されており、
     前記第1方向における両端部において、前記液体吐出ヘッドが、前記フレームに固定されている
     請求項12~14のいずれか一つに記載の記録装置。
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