特開 2024-139926 ヘッドモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139926

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】ヘッドモジュール

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20241003BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 301

B41J2/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050877

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154586

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 正広

(74)【代理人】

【識別番号】100182051

【弁理士】

【氏名又は名称】松川 直宏

(72)【発明者】

【氏名】森本 樹

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA23

2C056FA04

2C056HA15

2C056HA52

2C056KB16

2C056KB37

(57)【要約】

【課題】インク流路内を流れるインクの、冷却流路を流れる冷却媒体による温度低下を防止でき、且つ、ノズルプレートと平行な面方向において小型化可能なヘッドモジュールを提供する。
【解決手段】ヘッドモジュールは、ノズルプレートとＩＣとを有するヘッドチップと、前記ＩＣと熱的に接触しており、前記ＩＣを冷却するための冷却器と、前記ヘッドチップと流体的に接続しており、且つ、前記ヘッドチップにインクを供給するための供給器と、を備える。前記ノズルプレートと直交する第１方向において、前記冷却器と前記供給器とは、前記ノズルプレートに対して一方に位置しており、前記第１方向から見たとき、前記冷却器と前記供給器とが重なっており、前記冷却器と前記供給器とは熱的に隔離されている。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズルプレートとＩＣとを有するヘッドチップと、
前記ＩＣと熱的に接触しており、前記ＩＣを冷却するための冷却器と、
前記ヘッドチップと流体的に接続しており、且つ、前記ヘッドチップにインクを供給するための供給器と、を備え、
前記ノズルプレートと直交する第１方向において、前記冷却器と前記供給器とは、前記ノズルプレートに対して一方に位置しており、
前記第１方向から見たとき、前記冷却器と前記供給器とが重なっており、
前記冷却器と前記供給器とは熱的に隔離されている、ヘッドモジュール。

【請求項2】

前記冷却器と前記供給器との間には隙間が形成されている、請求項１に記載のヘッドモジュール。

【請求項3】

前記冷却器には冷却水を流すための冷却水流路が形成されている、請求項１又は２に記載のヘッドモジュール。

【請求項4】

前記冷却器は、前記ＩＣと熱的に接触する接触部を有し、
前記第１方向から見たとき、前記接触部は前記供給器と重なっている、請求項３に記載のヘッドモジュール。

【請求項5】

前記ヘッドチップは、前記供給器と接続され前記供給器から前記ヘッドチップに前記インクを供給するための第１接続口を有し、
前記ヘッドチップは矩形状の外形を有し、
前記冷却器は、前記ヘッドチップの第１辺に対して固定されており、
前記ヘッドチップの第２辺に、前記第１接続口が位置する、請求項４に記載のヘッドモジュール。

【請求項6】

前記第１方向から見たとき、前記冷却器と前記供給器とが前記ヘッドチップの外縁を超えないように位置する、請求項５に記載のヘッドモジュール。

【請求項7】

前記ヘッドチップはさらに、前記供給器と接続され前記供給器から前記ヘッドチップに前記インクを供給するための第２接続口を有し、
前記ヘッドチップの第３辺に、前記第２接続口が位置する、請求項５に記載のヘッドモジュール。

【請求項8】

前記ヘッドチップの前記第２辺と前記第３辺とは互いに対向している、請求項７に記載のヘッドモジュール。

【請求項9】

前記供給器には、前記ヘッドチップに前記インクを供給するためのインク供給流路が形成されており、
前記第１方向から見たとき、前記インク供給流路の上流端と、前記冷却水流路の上流端及び下流端とは、前記ヘッドチップの外縁よりも内側に位置し且つ前記第１方向の前記一方に向かって開口している、請求項５に記載のヘッドモジュール。

【請求項10】

前記インク供給流路の前記上流端の前記第１方向と直交する断面の形状と、前記冷却水流路の前記上流端及び前記下流端の前記第１方向と直交する断面の形状とが異なる、請求項９に記載のヘッドモジュール。

【請求項11】

前記供給器には、前記ヘッドチップに前記インクを供給するためのインク供給流路と、前記ヘッドチップから前記インクを回収するためのインク回収流路とが形成されている、請求項１に記載のヘッドモジュール。

【請求項12】

前記ノズルプレートと直交し且つ前記ヘッドチップの前記第２辺と平行な断面において、前記冷却水流路は前記ＩＣに対して前記第１方向の前記一方に位置し、前記供給器は前記冷却水流路に対して前記第１方向の前記一方に位置する、請求項５に記載のヘッドモジュール。

【請求項13】

前記供給器から前記ヘッドチップに供給される前記インクはヒータにより加熱されている、請求項１に記載のヘッドモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＩＣを有するヘッドチップと、ＩＣを冷却するための冷却器と、ヘッドチップにインクを供給するための供給器とを備える、ヘッドモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、冷却媒体を流すための冷却流路と、インクを供給及び回収するためのインク流路とを備えるヘッドが知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－３２０１８６号公報

【特許文献2】特開２０１９－１８１８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のインクジェット記録ヘッドでは、冷却流路とインク流路との断熱については考慮されていない。このため、インク流路内を流れるインクから冷却流路を流れる冷却媒体に伝熱し、インクの温度が低下する可能性がある。

【0005】

一方、特許文献２に記載の液体吐出ヘッドでは、冷却流路が形成された冷却器と、インク流路が形成された供給器とは、液体吐出ヘッドのノズル面と平行な方向に並んでいる。このため、ノズル面と平行な方向において、液体吐出ヘッドを小型化することが困難である。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、インク流路内を流れるインクの、冷却流路を流れる冷却媒体による温度低下を防止でき、且つ、ノズルプレートと平行な面方向において小型化可能なヘッドモジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様に従えば、ノズルプレートとＩＣとを有するヘッドチップと、
前記ＩＣと熱的に接触しており、前記ＩＣを冷却するための冷却器と、
前記ヘッドチップと流体的に接続しており、且つ、前記ヘッドチップにインクを供給するための供給器と、を備え、
前記ノズルプレートと直交する第１方向において、前記冷却器と前記供給器とは、前記ノズルプレートに対して一方に位置しており、
前記第１方向から見たとき、前記冷却器と前記供給器とが重なっており、
前記冷却器と前記供給器とは熱的に隔離されている、ヘッドモジュールが提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明のヘッドモジュールによれば、インク流路内を流れるインクの、冷却流路を流れる冷却媒体による温度低下を防止でき、且つ、ノズルプレートと平行な面方向に小型化可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１はプリンタの概略的な構成図である。

【図2】図２はヘッドユニットの上面図である。

【図3】図３はヘッドモジュールの斜視図である。

【図4】図４は流路部材及びアクチュエータ部材を示す上面図である。

【図5】図５は図４のＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】図６は流路部材の内部におけるインクの流れを説明するための説明図である。

【図7】図７はヘッドモジュールからインク供給器と冷却器の接続管とを取り除いた状態を示す斜視図である。

【図8】図８はヘッドモジュールの上面図である。

【図9】図９は図８のＩＸ－ＩＸ線断面図である。

【図10】図１０は図８のＸ－Ｘ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態のヘッドモジュール１について、ヘッドモジュール１をプリンタ（印刷装置）１０００において用いる場合を例として説明する。

【0011】

［プリンタ１０００］
図１に示すように、プリンタ１０００は、４つのヘッドユニット１００と、プラテン４００と、一対の搬送ローラ５０１、５０２と、制御装置ＣＯＮＴと、これらを収容する筐体９００とを主に備える。筐体９００の内部には更に、インクタンク６００と、４つのサブタンク７００と、冷却機構８００とが収容されている。

【0012】

以下の説明においては、一対の搬送ローラ５０１、５０２が並ぶ方向、即ち画像形成時に媒体ＰＭが搬送される方向をプリンタ１０００の搬送方向と呼ぶ。搬送方向については、媒体ＰＭが搬送される方向の上流側、下流側をそれぞれ、搬送方向の供給側、排出側と呼ぶ。

【0013】

また、搬送方向と直交する水平面内の方向、即ち、搬送ローラ５０１、５０２の回転軸の延びる方向を媒体幅方向と呼ぶ。媒体幅方向については、搬送方向の供給側から排出側を見た際の左側、右側をそれぞれ、媒体幅方向の左側、右側と呼ぶ。搬送方向及び媒体幅方向に直交する方向を上下方向と呼ぶ。上下方向は本発明の「第１方向」の一例である。

【0014】

４つのヘッドユニット１００の各々は、いわゆるラインタイプのヘッドであり、媒体幅方向の両端部において支持体１００ａに支持されている。本実施形態では、４つのヘッドユニット１００は、互いに異なる色のインクを吐出する。４つのヘッドユニット１００により吐出される４色のインクは、一例としてシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクである。４つのヘッドユニット１００の各々の具体的な構造、機能は後述する。

【0015】

プラテン４００は、ヘッドユニット１００から媒体ＰＭに向けてインクが吐出される際に、媒体ＰＭをヘッドユニット１００とは反対側（下方）から支持する板状部材である。プラテン４００の媒体幅方向の幅は、プリンタ１０００による画像記録が可能な最も大きな媒体の幅よりも大きい。

【0016】

一対の搬送ローラ５０１、５０２は、プラテン４００を搬送方向に挟むような状態で位置している。一対の搬送ローラ５０１、５０２は、ヘッドユニット１００による媒体ＰＭへの画像形成時に、媒体ＰＭを所定の態様で搬送方向の排出側に送る。

【0017】

インクタンク６００は、４色のインクを収容できるよう４つに区分されている。４つのサブタンク７００は、４つのヘッドユニット１００の上方に、１つずつ位置している。

【0018】

４色のインクは、管路６１０によりリザーバ６２０に送られる。管路６１０及びリザーバ６２０は、４色のインクを流通、収容できるよう４つに区分されている。リザーバ６２０に送られた各色のインクは、不図示の管路及びポンプを介して、４つのサブタンク７００のいずれかとリザーバ６２０との間で循環される。

【0019】

４つのサブタンク７００の各々は、その真下に位置したヘッドユニット１００にインクを供給し、且つ当該ヘッドユニット１００からインクを回収する。なお、サブタンク７００には、ヒータ（不図示）がある。ヒータは、ヘッドユニット１００に供給するインクを、ヘッドユニット１００から吐出させるのに適切な温度に加熱する。

【0020】

冷却機構８００は、冷媒を循環させて、ヘッドユニット１００が備えるヘッドチップ１０（後述）を冷却するために設けられている。冷却機構８００は主に、冷媒タンク、ポンプ、冷媒供給管、冷媒回収管（いずれも不図示）を有する。冷却機構８００は、冷媒供給管及び冷媒回収管を介して、冷媒タンクとヘッドユニット１００が有するヘッドモジュール１（図２参照）との間で冷媒を循環させる。本実施形態では、冷媒として冷却水を用いている。

【0021】

制御装置ＣＯＮＴは、プリンタ１０００の備える各部を全体的に制御し、媒体ＰＭへの画像形成等を行わせる。制御装置ＣＯＮＴは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｃａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、登録商標）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。なお、制御装置ＣＯＮＴはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｕｒｃｕｉｔ）等を備えてもよい。制御装置ＣＯＮＴは、ＰＣ等の外部装置（不図示）とデータ通信可能に接続されており、当該外部装置から送られた印刷データに基づいてプリンタ１０００の各部を制御する。

【0022】

［ヘッドユニット１００］
４つのヘッドユニット１００は互いに同一の構成を有するため、以下では一つを代表的に取り上げて説明する。

【0023】

ヘッドユニット１００は、図２に示すように、保持部材ＨＭと、保持部材ＨＭによって保持された１０個のヘッドモジュール１とを備える。

【0024】

保持部材ＨＭは、媒体幅方向を長手方向とし、搬送方向を短手方向とする平面視矩形の板状部材である。保持部材ＨＭの長手方向の両端部が、支持体１００ａによって支持される。

【0025】

１０個のヘッドモジュール１は、保持部材ＨＭの複数の開口部（不図示）のそれぞれの内部にそれぞれが位置した状態で、保持部材ＨＭによって一体に保持されている。１０個のヘッドモジュール１は、平面視において、媒体幅方向にそって千鳥状（ジグザグ状）に位置している。

【0026】

［ヘッドモジュール１］
１０個のヘッドモジュール１は互いに同一の構成を有するため、以下では一つを代表的に取り上げて説明する。

【0027】

図３に示すように、ヘッドモジュール１は、ヘッドチップ１０と、ヘッドチップ１０にインクを供給するためのインク供給器２０と、ヘッドチップ１０を冷却するための冷却器３０とを備える。

【0028】

［ヘッドチップ１０］
図３～図５に示すように、ヘッドチップ１０は、流路部材１１とアクチュエータ部材１２とドライバＩＣ１７とフレーム部材１８とを備える。

【0029】

［流路部材１１］
図３及び図４に示すように、流路部材１１は矩形状の板状部材である。図５に示すように、流路部材１１は、インク封止膜１１Ａ、プレート１１Ｂ～１１Ｅ、及びノズルプレート１１Ｆが、上からこの順に積層されることにより構成されている。図４に示すように、流路部材１１の内部には、流路ＣＨが形成されている。

【0030】

流路ＣＨは、４本のマニホールド流路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４と、４８個の個別流路ｉＣＨとを含む。４本のマニホールド流路Ｍ１～Ｍ４の各々は、直線状の共通流路ｃＣＨと、共通流路ｃＣＨの両端部のインク流通口ＩＰ(流入口、排出口)とを含む。４本のマニホールド流路Ｍ１～Ｍ４の各々には１２個の個別流路ｉＣＨが接続している。なお、マニホールド流路の本数、及び各マニホールド流路に接続している個別流路の数は一例であり、これらの数には限られない。

【0031】

図５に示すように、個別流路ｉＣＨの各々は、圧力室１３、ディセンダ流路１４、ノズル１５を含む。圧力室１３の上面はインク封止膜１１Ａにより画定されている。ディセンダ流路１４は圧力室１３からノズル１５に向けて、上下方向に延びている。ノズル１５は、インクを媒体ＰＭに向けて吐出する微小開口であり、ノズルプレート１１Ｆに形成されている。図４に示すように、ノズルプレート１１Ｆの下面には、４本のノズル列Ｌが形成されている。各ノズル列Ｌは、マニホールド流路Ｍ１～Ｍ４が延びる方向に沿って延びている。

【0032】

［アクチュエータ部材１２］
図４に示すように、アクチュエータ部材１２は、流路部材１１よりも一回り小さい矩形状の外形を有する。図５に示すように、アクチュエータ部材１２は、流路部材１１の上面に設けられた第１圧電層１２Ａと、第１圧電層１２Ａの上方の第２圧電層１２Ｂと、第２圧電層１２Ｂの上面に設けられた複数の個別電極１２Ｃと、第１圧電層１２Ａ、第２圧電層１２Ｂに挟まれた共通電極１２Ｄとにより構成されている。第１圧電層１２Ａ及び第２圧電層１２Ｂはそれぞれ、チタン酸ジルコン酸鉛等を主成分とする圧電材料からなる。第２圧電層１２Ｂのうち、共通電極１２Ｄと複数の個別電極１２Ｃの各々とに挟まれた活性部１２Ｅは、厚み方向に分極されている。複数の個別電極１２Ｃは、複数の個別流路ｉＣＨの圧力室１３の上方にそれぞれが位置するように、第２圧電層１２Ｂの上面に形成されている。各個別電極１２Ｃには、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１６（図９、図１０参照）と電気的に接続される接点が形成されている。ＦＰＣ１６に実装されたドライバＩＣ１７は、制御装置ＣＯＮＴの制御に基づき、ＦＰＣ１６の配線を介して各個別電極１２Ｃに対して、駆動電位及びグランド電位のいずれかを選択的に付与する。共通電極１２Ｄは、第２圧電層１２Ｂを厚み方向に貫通する貫通電極（図示略）を介してＦＰＣ１６と電気的に接続されている。ＦＰＣ１６に実装されたドライバＩＣ１７は、ＦＰＣ１６の配線及び貫通電極を介して共通電極１２Ｄをグランド電位に維持する。共通電極１２Ｄと、複数の個別電極１２Ｃと、共通電極１２Ｄ及び複数の個別電極１２Ｃで挟まれた複数の活性部１２Ｅとによって、複数の圧電素子が形成されている。

【0033】

［ドライバＩＣ１７］
図９及び図１０に示すように、アクチュエータ部材１２の上面には、保持板１９と、保持板１９に巻き付けられたＦＰＣ１６と、ＦＰＣに実装された２個のドライバＩＣ１７とからなる吐出制御部が位置している。ＦＰＣ１６の外側の面（保持板１９と接触していない面）のうち、アクチュエータ部材１２の上面と対向する位置には、アクチュエータ部材１２の複数の個別電極１２Ｃに形成された複数の接点と電気的に接続される、複数の接点（不図示）が形成されている。また、ＦＰＣ１６の外側の面において、保持板１９よりも上方に位置する部分には２個のドライバＩＣ１７が実装されている。

【0034】

ここで、マニホールド流路Ｍ４と連通する１つのノズル１５からインク滴を吐出する場合を例にとり、当該ノズル１５に対応する圧電素子の動作について説明する。

【0035】

プリンタ１０００が記録動作を開始する前は、個別電極１２Ｃに駆動電位が付与されている。このとき、個別電極１２Ｃと共通電極１２Ｄとの電位差によって、第２圧電層１２Ｂの個別電極１２Ｃと共通電極１２Ｄとに挟まれた活性部１２Ｅに、上下方向下向きの電界が作用する。このとき、活性部１２Ｅの分極方向（上下方向下向き）と電界の方向が一致し、活性部１２Ｅは、第２圧電層１２Ｂの厚み方向（上下方向）に伸び、第２圧電層１２Ｂの面方向に収縮する。活性部１２Ｅの収縮変形に伴い、第１圧電層１２Ａ及びインク封止膜１１Ａの圧力室１３と上下方向に重なる部分が、圧力室１３に向かって（下向きに）凸となるように変形する。このとき圧力室１３は、第１圧電層１２Ａ及びインク封止膜１１Ａがフラットな場合と比べ、容積が小さくなっている。

【0036】

プリンタ１０００が記録動作を開始し、当該ノズル１５からインクを吐出させる際には、先ず、当該ノズル１５に対応する個別電極１２Ｃの電位が駆動電位からグランド電位に切り替えられる。このとき、個別電極１２Ｃと共通電極１２Ｄとの電位差が小さくなることで、活性部１２Ｅの収縮が解消する。これにより、第１圧電層１２Ａ及びインク封止膜１１Ａにおける圧力室１３と上下方向に重なる部分がフラットな状態となる。これにより、圧力室１３の容積が大きくなり、マニホールド流路Ｍ４から圧力室１３内にインクが引き込まれる。

【0037】

その後、当該ノズル１５に対応する個別電極１２Ｃの電位がグランド電位から駆動電位に切り替えられる。このとき、個別電極１２Ｃと共通電極１２Ｄとの電位差によって、活性部１２Ｅにその分極方向に等しい下向きの電界が生じ、活性部１２Ｅが第２圧電層１２Ｂの面方向に収縮する。これにより、第１圧電層１２Ａ及びインク封止膜１１Ａにおける圧力室１３と上下方向に重なる部分が、圧力室１３に向かって（下向きに）凸となるように変形する。このとき、圧力室１３の容積が大きく減少することにより、圧力室１３内のインクに大きな圧力が付与され、圧力室１３に引き込まれたインクが当該ノズル１５からインク滴として吐出される。

【0038】

［フレーム部材１８］
次に、フレーム部材１８について説明する。フレーム部材１８は、流路部材１１の上面に接合される枠状部材であり、１枚の板状部材から中央部分を切り抜くことにより形成されている。図７に示すように、フレーム部材１８は、媒体幅方向に互いに対向する辺１８Ａ、１８Ｂと、搬送方向に互いに対向する辺１８Ｃ、１８Ｄとを有する。辺１８Ａ、１８Ｂはそれぞれ、搬送方向に沿って延びている。辺１８Ｃは、辺１８Ａの搬送方向上流の端部から辺１８Ｂの搬送方向上流の端部まで、媒体幅方向に沿って延びている。辺１８Ｄは、辺１８Ａの搬送方向下流の端部から辺１８Ｂの搬送方向下流の端部まで、媒体幅方向に沿って延びている。図３及び図７に示すように、フレーム部材１８の外縁のサイズは、流路部材１１の外縁のサイズと略同じである。一方、フレーム部材１８の内縁のサイズは、アクチュエータ部材１２の外縁のサイズよりも一回り大きい。そして、フレーム部材１８が流路部材１１の上面に接合された状態では、アクチュエータ部材１２の全体が、フレーム部材１８の内縁よりも内側に位置する。図７に示すように、フレーム部材１８の辺１８Ａ、１８Ｂにはそれぞれ、流路部材１１のインク流通口ＩＰに対応する４個の貫通孔ＴＨが形成されている。各貫通孔ＴＨはフレーム部材１８を上下方向に貫通しており、対応する流路部材１１のインク流通口ＩＰと上下方向に重なっている。つまり、各貫通孔ＴＨは、対応する流路部材１１のインク流通口ＩＰと連通している。フレーム部材１８の辺１８Ａ及び１８Ｂは、本発明の「第２辺」及び「第３辺」の一例である。また、辺１８Ａに形成された貫通孔ＴＨの１つは本発明の「第１接続口」の一例であり、辺１８Ｂに形成された貫通孔ＴＨの１つは本発明の「第２接続口」の一例である。

【0039】

［インク供給器２０］
インク供給器２０は、サブタンク７００から供給されたインクをヘッドチップ１０に供給するためのインク供給流路、及び、ヘッドチップ１０からインクを回収してサブタンク７００に戻すためのインク回収流路が形成された部材である。上記のとおり、サブタンク７００から供給されるインクはヒータによって加熱されており、インク供給器２０は、加熱されたインクをヘッドチップ１０に供給する。図３に示すように、インク供給器２０は本体部２１と２個の突出部２２、２３とを備える。本体部２１は、媒体幅方向及び上下方向に長い概ね直方体形状の外形を有する。２個の突出部２２、２３もそれぞれ、概ね直方体形状の外形を有している。突出部２２は、本体部２１の下端部且つ媒体幅方向の一端部に位置しており、突出部２３は、本体部２１の下端部且つ媒体幅方向の他端部に位置している。上方から見たとき、突出部２２、２３はいずれも、本体部２１から、搬送方向の上流及び下流に向かって突出している。

【0040】

図３及び図８に示すように、本体部２１の上壁２１ａには、供給口ＣＰ１と回収口ＣＰ２とが形成されている。供給口ＣＰ１及び回収口ＣＰ２はいずれも、略矩形状である。供給口ＣＰ１及び回収口ＣＰ２は、それぞれの長辺が搬送方向に対して同じ角度で傾斜するように、媒体幅方向に並んでいる。供給口ＣＰ１は、インク供給管（不図示）を介してサブタンク７００と連通しており、回収口ＣＰ２は、インク回収管（不図示）を介してサブタンク７００と連通している。供給口ＣＰ１は本発明の「インク供給流路の上流端」の一例である。

【0041】

図８及び図１０に示すように、突出部２２の底壁２２ａには、搬送方向に並ぶ４個の流通口ＣＰ３～ＣＰ６が形成されている。流通口ＣＰ３～ＣＰ６はそれぞれ、フレーム部材１８の辺１８Ａに形成された４個の貫通孔ＴＨに対応している。同様に、突出部２３の底壁２３ａには、搬送方向に並ぶ４個の流通口ＣＰ７～ＣＰ１０が形成されている。流通口ＣＰ７～ＣＰ１０はそれぞれ、フレーム部材１８の辺１８Ｂに形成された４個の貫通孔ＴＨに対応している。突出部２２の底壁２２ａはフレーム部材１８の辺１８Ａに接合されており、流通口ＣＰ３～ＣＰ６はそれぞれ、辺１８Ａに形成された４個の貫通孔ＴＨと連通している。同様に、突出部２３の底壁２３ａはフレーム部材１８の辺１８Ｂに接合されており、流通口ＣＰ７～ＣＰ１０はそれぞれ、辺１８Ｂに形成された４個の貫通孔ＴＨと連通している。

【0042】

そして、図６に示すように、インク供給器２０の内部には、供給口ＣＰ１を４個の流通口ＣＰ３、ＣＰ５、ＣＰ８、ＣＰ１０に連通させるインク供給流路ＳＣと、４個の流通口ＣＰ４、ＣＰ６、ＣＰ７、ＣＰ９をそれぞれ回収口ＣＰ２に連通させるインク回収流路ＲＣとが形成されている。なお、図６においては、インク供給流路ＳＣを破線で示し、インク回収流路ＲＣを一点鎖線で示している。

【0043】

供給口ＣＰ１に供給されたインクは、インク供給流路ＳＣを介して４個の流通口ＣＰ３、ＣＰ５、ＣＰ８、ＣＰ１０に到達し、それぞれの流通口と連通する、フレーム部材１８の４個の貫通孔ＴＨ及び流路部材１１の４個のインク流通口（流入口）ＩＰを介して、４本のマニホールド流路Ｍ４、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ１に流れ込む。マニホールド流路Ｍ４、Ｍ２に流れ込んだインクは、マニホールド流路Ｍ４、Ｍ２を媒体幅方向に沿って左に進み、インク流通口（排出口）ＩＰに到達する。一方、マニホールド流路Ｍ３、Ｍ１に流れ込んだインクは、マニホールド流路Ｍ３、Ｍ１を媒体幅方向に沿って右に進み、インク流通口（排出口）ＩＰに到達する。４個のインク流通口（排出口）に到達したインクは、それぞれのインク流通口（排出口）ＩＰと連通するフレーム部材１８の４個の貫通孔ＴＨを介して、インク供給器２０の４個の流通口ＣＰ７、ＣＰ９、ＣＰ４、ＣＰ６に流れ込む。そして、４個の流通口ＣＰ７、ＣＰ９、ＣＰ４、ＣＰ６に流れ込んだインクは、インク回収流路ＲＣ及び回収口ＣＰ２を介して、サブタンク７００に回収される。

【0044】

［冷却器３０］
図３に示すように、冷却器３０は本体３１と連結部３２とを備える。本体３１は、フレーム部材１８の上方に位置し、且つ、媒体幅方向においてインク供給器２０の２個の突出部２２、２３の間に位置する。連結部３２は、２本の連結管３２ａ、３２ｂを備える。

【0045】

図７に示すように、本体３１は平面視矩形状の部材であり、搬送方向上流の端部に、上方に突出した突出部３１ａを有している。突出部３１ａの上面には、円形の開口ＯＰ１、ＯＰ２が形成されている。開口ＯＰ１、ＯＰ２はサイズ（径）が同じであり、媒体幅方向に並んでいる。そして、本体３１には、５本の流路ＣＣ１～ＣＣ５により、開口ＯＰ１から開口ＯＰ２に至る循環流路が形成されている。なお、図７において、流路ＣＣ１～ＣＣ５はいずれも、破線で示されている。流路ＣＣ１は開口ＯＰ１から下方に延びている。流路ＣＣ２は流路ＣＣ１の下端から搬送方向に沿って、搬送方向の下流に向かって延びている。流路ＣＣ３は流路ＣＣ２の搬送方向の下流端から媒体幅方向に沿って右に延びている。流路ＣＣ４は流路ＣＣ３の右端から搬送方向に沿って、搬送方向の上流に向かって延びている。そして、流路ＣＣ５は流路ＣＣ４の搬送方向の上流端から開口ＯＰ２まで上方に延びている。

【0046】

図３に示すように、連結部３２の連結管３２ａ、３２ｂはいずれも、上下方向に直線状に延びる管である。連結管３２ａのサイズ及び形状は、連結管３２ｂのサイズ及び形状と同じである。そして、連結管３２ａ、３２ｂの上下方向と直交する断面の形状は円形である。連結管３２ａの上端３２ａ１は冷却機構８００の冷媒供給管に接続されており、連結管３２ａの下端３２ａ２は本体３１の開口ＯＰ１に接続されている。連結管３２ｂの上端３２ｂ１は冷却機構８００の冷媒回収管に接続されており、連結管３２ａの下端３２ｂ２は本体３１の開口ＯＰ２に接続されている。連結管３２ａの上端３２ａ１は本発明の「冷却水流路の上流端」の一例であり、連結管３２ｂの上端３２ｂ１は本発明の「冷却水流路の下流端」の一例である。また、連結管３２ａ、３２ｂ、及び本体３１の流路ＣＣ１～ＣＣ５は、本発明の「冷却水流路」の一例である。

【0047】

冷却水は、冷却機構８００の冷媒タンクから冷媒供給管を介して、冷却器３０の連結管３２ａに供給される。そして、連結管３２ａを下方に向かって流れた冷却水は、開口ＯＰ１から本体３１に供給される。本体３１に供給された冷却水は、開口ＯＰ１から開口ＯＰ２まで、本体３１内に形成された流路ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３、ＣＣ４、ＣＣ５の順に流れる。その後、冷却水は開口ＯＰ２から連結管３２ｂに流れ込み、連結管３２ｂを上方に向かって流れる。そして連結管３２ｂを流れた冷却水は、冷却機構８００の冷媒回収管を介して冷媒タンクに回収される。

【0048】

図８及び図９に示すように、本体３１の搬送方向の両端部は、フレーム部材１８の辺１８Ｃ、１８Ｄに接触している。具体的には、本体３１の搬送方向の両端部は、フレーム部材１８の辺１８Ｃ、１８Ｄに固定されている。このため、圧電素子の駆動によって発生した熱を、フレーム部材１８を介して吸収することができる。一方で、冷却器３０は、フレーム部材１８のうち、インクが流通する貫通孔ＴＨが形成されている辺１８Ａ、１８Ｂとは接触していない。このため、フレーム部材１８の貫通孔ＴＨを流れるインクの熱がフレーム部材１８を介して冷却器３０に伝わり、インクの温度が低下するのを防ぐことができる。

【0049】

そして、図９及び図１０に示すように、本体３１の下面には、２個のドライバＩＣ１７とそれぞれ熱的に接触する接触部３１ｂが含まれている。つまり、冷却器３０は、２個のドライバＩＣ１７と熱的に接触している。なお、「熱的に接触する」とは、直接接触することだけでなく、伝熱可能な部材を介して接触することも含む。２つの部材の間に空間がある場合、つまり接触していない場合や、２つの部材の間に別の部材が位置し、当該別の部材が２つの部材の双方に接触していない場合は、「熱的に接触する」には含まれない。そして、２個の接触部３１ｂの上方にはそれぞれ、流路ＣＣ２、ＣＣ４が搬送方向に沿って延びている。つまり、流路ＣＣ２、ＣＣ４は、２個のドライバＩＣ１７の上方に位置する。このため、２個のドライバＩＣ１７から発生した熱を、流路ＣＣ２、ＣＣ４を流れる冷却水に効率良く吸収させることができる。そして、流路ＣＣ２、ＣＣ４のさらに上方には、インク供給器２０の本体部２１が位置する。つまり、流路ＣＣ２、ＣＣ４は、インク供給器２０の本体部２１と上下方向に重なっており、２個のドライバＩＣ１７とインク供給器２０の本体部２１とは、流路ＣＣ２、ＣＣ４を間に挟んで上下方向に離れている。このため、２個のドライバＩＣ１７から発生した熱が、流路ＣＣ２、ＣＣ４を流れる冷却水に吸収され、インク供給器２０の本体部２１を流れるインクに伝わることを防ぐことができる。

【0050】

また、図８に示すように、ヘッドモジュール１を上から見たとき、インク供給器２０と冷却器３０とは部分的に重なっている。このため、インク供給器２０と冷却器３０とが上下方向に重なっていない場合と比べて、ヘッドモジュール１の搬送方向及び媒体幅方向のサイズを小さくすることができる。また、インク供給器２０と冷却器３０とが、フレーム部材１８の外縁を超えないように位置しているため、ヘッドモジュール１の搬送方向及び媒体幅方向のサイズが、フレーム部材１８の外縁よりも大きくなることがない。さらに、インク供給器２０の供給口ＣＰ１及び回収口ＣＰ２と、連結管３２ａの上端３２ａ１及び連結管３２ｂの上端３２ｂ１とは、フレーム部材１８の外縁よりも内側に位置しており、且つ、上に向かって開口している。このため、インク供給器２０の供給口ＣＰ１及び回収口ＣＰ２をそれぞれインク供給管及びインク回収管と接続し、冷却器３０の連結管３２ａ及び連結管３２ｂをそれぞれ冷媒供給管及び冷媒回収管と接続した状態において、それぞれの接続部分がフレーム部材１８の外縁よりも内側に位置する。このため、ヘッドモジュール１の搬送方向及び媒体幅方向のサイズの小型化に寄与することができる。そして、各ヘッドモジュール１の搬送方向及び媒体幅方向のサイズを小型化することにより、複数のヘッドモジュール１を保持部材ＨＭに千鳥状に位置させる際の制約を少なくすることができる。

【0051】

そして、図９及び図１０に示すように、冷却器３０の本体３１の上面と、インク供給器２０の本体部２１の下面との間には、隙間ＣＬが形成されている。換言すると、冷却器３０の本体３１の上面と、インク供給器２０の本体部２１の下面との間には、空気が介在している。これにより、冷却器３０とインク供給器２０とは、熱的に隔離されている。つまり、インク供給器２０の本体部２１を流れる加熱されたインクの熱が冷却器３０の本体３１に伝わることがないように、冷却器３０の本体３１の上面と、インク供給器２０の本体部２１の下面とは、上下方向に数ｍｍ程度隔離されている。なお、隙間ＣＬの上下方向の幅は、ヘッドモジュール１の小型化の観点から１ｃｍ未満であることが好ましい。冷却器３０とインク供給器２０とが熱的に隔離されていることにより、インク供給器２０の本体部２１を流れるインクの温度の低下を防ぎ、インクの温度を精度よく制御することができる。この結果、ヘッドモジュール１の複数のノズル１５から吐出されるインク滴の体積を均一化し、媒体ＰＭに印刷される画像の濃度ムラを抑制することができる。

【0052】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。

【0053】

上記実施形態において、インクはヘッドモジュール１からサブタンク７００に回収されていたが、回収されなくてもよい。この場合、ヘッドモジュール１が備えていたインクを回収するための各種流路は不要となる。

【0054】

上記実施形態では、冷媒として冷却水を用いているが、水以外の冷却液を用いてもよく、冷却した空気を冷媒として用いてもよい。

【0055】

上記実施形態では、冷却器３０の本体３１の上面とインク供給器２０の本体部２１の下面との間の隙間ＣＬには空気が介在していたが、これには限られない。隙間ＣＬには、例えばゴムのような固体の断熱部材が充填されてもよい。或いは、例えばクリプトンガスやアルゴンガスのような不活性ガスを密閉した断熱部材が、隙間ＣＬに充填されてもよい。

【0056】

上記実施形態におけるプリンタ１０００は、ラインタイプのヘッドユニット１００を備える、いわゆるライン方式のプリンタであったが、これには限られない。例えば、ヘッドモジュール１をキャリッジとともに走査方向に移動させつつ、ノズル１５から媒体ＰＭにインクを吐出させる、いわゆるシリアル方式のプリンタに、本発明を適用してもよい。

【0057】

ノズル１５から吐出される液体は、インクに限定されず、インク以外の液体（例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等）であってもよい。

【0058】

媒体ＰＭは、紙に限定されず、例えば、布、樹脂部材等であってもよい。

【0059】

上記実施形態及びその変形例は、全ての点で例示であって、限定的なものではないと考えられるべきである。例えば、ヘッドユニット１００の数、構成等は変更し得る。プリンタ１０００が同時に印刷可能な色の数も限定はされず、単色印刷のみが可能な構成であってもよい。また、各種流路の数、形状、位置等も適宜変更し得る。

【符号の説明】

【0060】

１ ヘッドモジュール
１０ ヘッドチップ
１１ 流路部材
１２ アクチュエータ部材
１７ ドライバＩＣ
１８ フレーム部材
２０ インク供給器
３０ 冷却器
１００ ヘッドユニット
１０００ プリンタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】