特許 7196641 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20221220BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20221220BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 307

B41J2/18

B41J2/14 305

B41J2/14 613

B41J2/14 611

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019014211

(22)【出願日】2019-01-30

(65)【公開番号】P2019217755

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-11-02

(31)【優先権主張番号】P 2018116136

(32)【優先日】2018-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(74)【代理人】

【識別番号】100128598

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 聖一

(74)【代理人】

【識別番号】100121108

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 太朗

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 峻介

【審査官】上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０１５９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１１５３５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０００４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１７７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００８１０３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／１８

Ｂ４１Ｊ ２／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体をノズルから噴射方向へ噴射する液体噴射部と、前記液体噴射部を駆動する駆動回路と、前記液体を貯留する空間が形成された収容体とを含むヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットのうち前記ノズル側において当該ヘッドユニットに接触する固定板と、
前記固定板に接触し、前記ヘッドユニットを支持する支持体とを具備し、
前記支持体は、前記固定板の外周に接触する第１側壁部と第２側壁部とを含み、
前記ヘッドユニットは、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間に位置し、
前記支持体は、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間において前記固定板に接触する接触部を含み、
前記支持体は、前記収容体よりも熱伝導率が高い材料で形成される
液体噴射ヘッド。

【請求項2】

液体をノズルから噴射方向へ噴射する液体噴射部と、前記液体噴射部を駆動する駆動回路と、前記液体を貯留する空間が形成された収容体とを含むヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットのうち前記ノズル側において当該ヘッドユニットに接触する固定板と、
前記固定板に接触し、前記ヘッドユニットを支持する支持体とを具備し、
第１ヘッドユニットおよび第２ヘッドユニットを含む複数の前記ヘッドユニットを具備し、
前記支持体は、前記第１ヘッドユニットと前記第２ヘッドユニットとの間において前記固定板に接触する接触部を含み、
前記支持体は、前記収容体よりも熱伝導率が高い材料で形成される
液体噴射ヘッド。

【請求項3】

前記支持体は、前記固定板の外周に接触する第１側壁部と第２側壁部とを含み、
前記第１及び第２ヘッドユニットは、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間に位置する、
請求項２の液体噴射ヘッド。

【請求項4】

前記第１ヘッドユニットおよび前記第２ヘッドユニットのうち少なくとも一方は、黒色のインクを噴射する
請求項２又は３の液体噴射ヘッド。

【請求項5】

前記支持体は、平面部を含み、
前記第１及び第２側壁部は、前記平面部の周縁から前記噴射方向へ突出し、
前記接触部は、前記平面部から前記噴射方向へ突出する、
請求項１または請求項３の液体噴射ヘッド。

【請求項6】

前記固定板は、前記ヘッドユニットが固定された固定部と、前記固定部の外周から前記噴射方向とは反対方向に延在する周縁部とを含み、
前記第１側壁部のうち前記ヘッドユニットとは反対側の表面は、前記周縁部に接触する、
請求項１、請求項３および請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項7】

前記駆動回路は、前記噴射方向に直交する第１方向に長尺であり、
前記ヘッドユニットは、前記噴射方向及び前記第１方向に直交する第２方向において、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間に配置され、
前記第１側壁部および前記第２側壁部のそれぞれは、前記第１方向に沿って延在する、
請求項１、請求項３、請求項５および請求項６の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項8】

前記支持体は、金属で形成される
請求項１から請求項７の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項9】

前記液体噴射部は、
前記固定板に接触し、前記ノズルに連通する圧力室が形成された流路構造体と、
前記流路構造体における前記ノズルとは反対側に位置し、前記圧力室の圧力を変化させる駆動素子と、
前記駆動素子からみて前記流路構造体とは反対側に位置し、前記駆動回路と前記駆動素子とを電気的に接続する配線が形成された配線基板とを含み、
前記駆動回路は、前記配線基板における前記流路構造体とは反対側の表面に実装される
請求項１から請求項８の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項10】

前記支持体は、前記固定板よりも熱伝導率が高い
請求項１から請求項９の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項11】

前記支持体は、アルミニウムで形成される
請求項１から請求項１０の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項12】

前記支持体の表面には、凹凸が形成される
請求項１から請求項１１の何れかの液体噴射ヘッド。

【請求項13】

前記固定板は、前記収容体よりも熱伝導率が高い
請求項１から請求項１２の何れかの液体噴射ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、インク等の液体を複数のノズルから噴射する液体噴射ヘッドが開示されている。ノズルからインクを吐出させる圧電素子を駆動する駆動ＩＣが液体吐出ヘッドに実装される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－０００４８８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の技術では、圧電素子の駆動により駆動ＩＣが発熱し、液体吐出ヘッド内部の温度が上昇することで、インクの粘度が変化する。したがって、インクの吐出特性に誤差が生じるという問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体をノズルから噴射する液体噴射部と、前記液体噴射部を駆動する駆動回路と、前記液体を貯留する空間が形成された収容体とを含むヘッドユニットと、前記ヘッドユニットのうち前記ノズル側において当該ヘッドユニットに接触する固定板と、前記固定板に接触し、前記ヘッドユニットを支持する支持体とを具備し、前記支持体は、前記収容体よりも熱伝導率が高い材料で形成される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の第１実施形態に係る液体噴射装置の構成を示すブロック図である。

【図2】ヘッドユニットの分解斜視図である。

【図3】ヘッドユニットの断面図（図２におけるIII-III線の断面図）である。

【図4】液体噴射ヘッドの断面図（図１におけるIV-IV線の断面図）である。

【図5】第２実施形態に係る液体噴射ヘッドの断面図である。

【図6】第３実施形態に係るヘッドユニットの断面図である。

【図7】第４実施形態に係るヘッドユニットの断面図である。

【図8】変形例に係るヘッドユニットの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体噴射装置１００を例示する構成図である。第１実施形態の液体噴射装置１００は、液体の例示であるインクを媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体噴射装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が設置される。例えば液体噴射装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが液体容器１４として利用される。色彩が相違する複数種のインクが液体容器１４には貯留される。

【0008】

図１に例示される通り、液体噴射装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体噴射ヘッド２６とを具備する。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置１００の各要素を統括的に制御する。制御ユニット２０は、制御部の例示である。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。

【0009】

移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとでヘッドユニット２６１をＸ方向に往復させる。Ｘ方向は、媒体１２が搬送されるＹ方向に交差（典型的には直交）する方向である。第１実施形態の移動機構２４は、ヘッドユニット２６１を収容する略箱型の搬送体２４２（キャリッジ）と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを具備する。なお、複数のヘッドユニット２６１を搬送体２４２に搭載した構成、または、液体容器１４をヘッドユニット２６１とともに搬送体２４２に搭載した構成も採用され得る。

【0010】

液体噴射ヘッド２６は、複数のヘッドユニット２６１を具備する。各ヘッドユニット２６１は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズル（すなわち噴射孔）から媒体１２に噴射する。搬送機構２２による媒体１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行してヘッドユニット２６１が媒体１２にインクを噴射することで、媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ-Ｙ平面に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。ヘッドユニット２６１によるインクの噴射方向がＺ方向に相当する。Ｘ-Ｙ平面は、例えば媒体１２の表面に平行な平面である。Ｚ方向は、典型的には鉛直方向である。

【0011】

図２は、ヘッドユニット２６１の分解斜視図であり、図３は、図２おけるIII－III線の断面図である。図２に例示される通り、ヘッドユニット２６１は、Ｙ方向に配列された複数のノズルＮを具備する。第１実施形態の複数のノズルＮは、Ｘ方向に相互に間隔をあけて並設された第１列Ｌ1と第２列Ｌ2とに区分される。第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々は、Ｙ方向に直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。なお、第１列Ｌ1と第２列Ｌ2との間で各ノズルＮのＹ方向の位置を相違させること（すなわち千鳥配置またはスタガ配置）も可能であるが、第１列Ｌ1と第２列Ｌ2とで各ノズルＮのＹ方向の位置を一致させた構成を以下では便宜的に例示する。図３から理解される通り、第１実施形態のヘッドユニット２６１は、第１列Ｌ1の各ノズルＮに関連する要素と第２列Ｌ2の各ノズルＮに関連する要素とが略線対称に配置された構造である。

【0012】

図２および図３に例示される通り、ヘッドユニット２６１は、インクをノズルＮから噴射する液体噴射部５０と、液体噴射部５０を駆動する駆動回路８０と、インクを貯留する空間が形成された収容体９０とを含む。

【0013】

液体噴射部５０は、ノズルＮに連通する圧力室Ｃが形成された流路構造体３０と、圧力室Ｃの圧力を変化させる圧電素子４４と、駆動回路８０と圧電素子４４とを電気的に接続する配線が形成された配線基板４６とを含む。圧電素子４４は、駆動素子の一例である。

【0014】

流路構造体３０は、複数のノズルＮにインクを供給するための流路を形成する構造体である。第１実施形態の流路構造体３０は、流路基板３２と圧力室基板３４と振動板４２とノズル板６２と吸振体６４とで構成される。流路構造体３０を構成する各部材は、Ｙ方向に長尺な板状部材である。流路基板３２におけるＺ方向の負側の表面に、収容体９０および圧力室基板３４が設置される。他方、流路基板３２におけるＺ方向の正側の表面に、ノズル板６２および吸振体６４が設置される。例えば接着剤により各部材が固定される。

【0015】

ノズル板６２は、複数のノズルＮが形成された板状部材である。複数のノズルＮの各々は、インクを通過させる円形状の貫通孔である。第１実施形態のノズル板６２には、第１列Ｌ1を構成する複数のノズルＮと第２列Ｌ2を構成する複数のノズルＮとが形成される。例えば半導体製造技術（例えばドライエッチングやウェットエッチング等の加工技術）を利用してシリコン（Ｓi）の単結晶基板を加工することで、ノズル板６２が製造される。ただし、ノズル板６２の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

【0016】

図２および図３に例示される通り、流路基板３２には、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について、空間Ｒaと複数の供給流路３２２と複数の連通流路３２４と供給液室３２６とが形成される。空間Ｒaは、平面視で（すなわちＺ方向からみて）Ｙ方向に沿う長尺状に形成された開口であり、供給流路３２２および連通流路３２４はノズルＮ毎に形成された貫通孔である。供給液室３２６は、複数のノズルＮにわたりＹ方向に沿う長尺状に形成された空間であり、空間Ｒaと複数の供給流路３２２とを相互に連通させる。複数の連通流路３２４の各々は、当該連通流路３２４に対応する１個のノズルＮに平面視で重なる。

【0017】

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４は、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について複数の圧力室Ｃが形成された板状部材である。複数の圧力室ＣはＹ方向に配列する。各圧力室Ｃ（キャビティ）は、ノズルＮ毎に形成されて平面視でＸ方向に沿う長尺状の空間である。流路基板３２および圧力室基板３４は、前述のノズル板６２と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、流路基板３２および圧力室基板３４の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

【0018】

図３に例示される通り、圧力室基板３４において流路基板３２とは反対側の表面には振動板４２が形成される。第１実施形態の振動板４２は、弾性的に振動可能な板状部材である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Ｃに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、振動板４２の一部または全部を圧力室基板３４と一体に形成してもよい。

【0019】

図３から理解される通り、圧力室Ｃは、流路基板３２と振動板４２との間に位置する空間である。第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について複数の圧力室ＣがＹ方向に配列する。図２および図３に例示される通り、圧力室Ｃは、連通流路３２４および供給流路３２２に連通する。したがって、圧力室Ｃは、連通流路３２４を介してノズルＮに連通し、かつ、供給流路３２２と供給液室３２６とを介して空間Ｒaに連通する。

【0020】

図２および図３に例示される通り、流路構造体３０におけるノズルＮとは反対側の表面には圧電素子４４が位置する。具体的には、流路構造体３０の振動板４２のうち圧力室Ｃとは反対側の面上に、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子４４が形成される。各圧電素子４４は、駆動回路８０から供給される駆動信号により変形することで、圧力室Ｃの圧力を変化させる受動素子である。駆動回路８０から出力される駆動信号は、配線基板４６の接続端子Ｔを介して各圧電素子４４に供給される。駆動信号は、圧電素子４４を駆動するための信号である。

【0021】

図２の配線基板４６は、複数の圧電素子４４が形成された振動板４２の表面に間隔をあけて対向する板状部材である。すなわち、圧電素子４４からみて流路構造体３０とは反対側に配線基板４６が位置する。駆動回路８０と圧電素子４４とを電気的に接続する配線が配線基板４６に形成される。配線基板４６のうちノズルＮとは反対側の表面に駆動回路８０が設置される。第１実施形態の配線基板４６は、ヘッドユニット２６１の機械的な強度を補強する補強板、および、圧電素子４４を保護および封止する封止板としても機能する。配線基板４６は、外部配線５２を介して制御ユニット２０に電気的に接続される。外部配線５２は、駆動信号を制御ユニット２０から配線基板４６に供給するための可撓性の配線基板である。例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の接続部品が外部配線５２として好適に採用される。

【0022】

収容体９０は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するためのケースである。収容体９０のうちＺ方向の正側の表面が例えば接着剤で流路基板３２に接合される。図３に例示される通り、インクを貯留する空間Ｒbが収容体９０に形成される。空間Ｒbは、Ｙ方向に長尺な空間である。第１実施形態では、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について空間Ｒbが形成される。収容体９０の空間Ｒbと流路基板３２の空間Ｒaとは相互に連通する。空間Ｒaと空間Ｒbとで構成される空間は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留する液体貯留室（リザーバー）Ｒとして機能する。収容体９０に形成された導入口４８２を介して液体貯留室Ｒにインクが供給される。液体貯留室Ｒ内のインクは、供給液室３２６と各供給流路３２２とを介して圧力室Ｃに供給される。収容体９０は、例えば樹脂材料の射出成形で形成される。

【0023】

また、図２に例示される通り、収容体９０には、駆動回路８０に対応する位置に開口部Ｑが形成される。具体的には、Ｚ方向からの平面視において開口部Ｑの内側に駆動回路８０が位置する。すなわち、駆動回路８０が開口部Ｑから露出する。

【0024】

図３の吸振体６４は、液体貯留室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収するための要素である。第１実施形態の吸振体６４は、弾性膜６４１と支持板６４３とを具備する。弾性膜６４１は、フィルム状に形成された可撓性の部材である。第１実施形態の弾性膜６４１は、空間Ｒaと連結流路３２６と供給流路３２２とを閉塞するように流路基板３２の表面に設置されて共通液室Ｒの底面を構成する。支持板６４３は、ステンレス鋼等の高剛性の材料で形成された平板であり、流路基板３２に形成された開口が弾性膜６４１で閉塞されるように弾性膜６４１を流路基板３２の表面に支持する。弾性膜６４１が貯留室Ｒ内のインクの圧力に応じて変形することで液体貯留室Ｒ内の圧力変動が抑制される。

【0025】

配線基板４６は、基体部７０と複数の配線７２とを具備する。基体部７０は、Ｙ方向に長尺な絶縁性の板状部材であり、流路構造体３０と駆動回路８０との間に位置する。基体部７０は、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、基体部７０の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。配線７２は、例えば駆動信号を伝送する。基体部７０の第１面Ｆ1のうちＹ方向の負側の端部に複数の配線７２が位置する。

【0026】

基体部７０は、図２に例示される通り、相互に反対側に位置する第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とを含み、圧力室基板３４または振動板４２における流路基板３２とは反対側の表面に、例えば接着剤を利用して固定される。具体的には、振動板４２の表面に対して第２面Ｆ2が間隔をあけて対向するように基体部７０が設置される。

【0027】

図２に例示される通り、基体部７０の第１面Ｆ1には、駆動回路８０と外部配線５２とが実装される。すなわち、配線基板４６における流路構造体３０とは反対側の表面に、駆動回路８０と外部配線５２とが実装される。駆動回路８０は、基体部７０の長手方向（Ｙ方向）に沿って長尺なＩＣチップである。外部配線５２は、基体部７０の第１面Ｆ1のうちＹ方向の負側の端部に実装される。外部配線５２には、例えば駆動信号を配線基板４６に伝送するための複数の配線が形成される。配線基板４６の複数の配線７２と外部配線５２の複数の配線とが電気的に接続される。圧電素子４４を駆動する動作により駆動回路８０は発熱する。

【0028】

図４は、図１におけるIＶ-IＶ線の断面図（液体噴射ヘッド２６の断面図）である。図４に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は、複数のヘッドユニット２６１に加えて、ヘッドユニット２６１が固定される固定板２６３と、ヘッドユニット２６１および固定板２６３を支持する支持体２６５とを具備する。

【0029】

固定板２６３は、例えば高剛性の金属で形成された部材であり、各ヘッドユニット２６１が固定される。例えばステンレス鋼により固定板２６３は形成される。図４に例示される通り、第１実施形態の固定板２６３は、固定部６３１と周縁部６３３とを具備する。固定部６３１は、断面視でＸ方向に延在する平板状の部分である。他方、周縁部６３３は、固定部６３１の表面からＺ方向の負側に向かって延在する部分であり、固定部６３１の外周のうちＹ方向に沿う部分に形成される。

【0030】

図４に例示される通り、固定部６３１における支持体２６５側の表面に複数のヘッドユニット２６１が固定される。複数のヘッドユニット２６１は、相互に間隔をあけて固定部６３１に固定される。ヘッドユニット２６１におけるノズル側（すなわちＺ方向の正側）の部位が固定部６３１に接触する。すなわち、ヘッドユニット２６１の流路構造体３０が固定部６３１に接触する。具体的には、吸振体６４の支持板６４３における弾性膜６４１とは反対側の表面が固定部６３１に接触する。図４に例示される通り、固定部６３１には、ノズル板６２の外形に対応するように開口部Ｏが形成される。したがって、ノズルＮが開口部Ｏから露出する。

【0031】

支持体２６５は、平面部６５３と、当該平面部６５３の周縁からＺ方向の正側に突出する枠状の側壁部とで構成された箱型の構造体である。図４に例示される通り、側壁部は、相互に対向する第１側壁部６５１と第２側壁部６５２とを含む。第１側壁部６５１と第２側壁部６５２とは、Ｚ方向に延在する平板状の部分である。固定部６３１の外周のうちＸ方向の正側および負側においてＹ方向に沿う部分に対応するように、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２とが形成される。複数のヘッドユニット２６１は、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２との間に位置する。各側壁部におけるＺ方向の正側の部分が、固定板２６３の周縁部６３３および固定部６３１に接合される。図４に例示される通り、側壁部におけるＺ方向の正側の端部が固定部６３１の表面に接触し、かつ、側壁部のうちヘッドユニット２６１とは反対側の表面が周縁部６３３に接触する。すなわち、周縁部６３３が側壁部に係合するように、固定板２６３と側壁部とが接合される。以上の説明から理解される通り、固定板２６３の外周において支持体２６５が当該固定板２６３に接触する。

【0032】

図４に例示される通り、ヘッドユニット２６１を挟んで固定板２６３に平面部６５３が対向する。平面部６５３のうち固定板２６３側の表面にヘッドユニット２６１が接合される。例えば、ヘッドユニット２６１の収容体９０のうち平面部６５３に対向する部分が接着剤Ｂにより当該平面部６５３に接合される。平面部６５３および接着剤Ｂには、液体容器からのインクを導入口４８２に供給するための貫通孔Ｈが形成される。すなわち、支持体２６５には、インクが流れる流路が形成される。

【0033】

支持体２６５は、ヘッドユニット２６１の収容体９０および固定板２６３よりも熱伝導率が高い材料で形成される。例えばアルミニウムや銅等の金属により支持体２６５が形成される。第１実施形態では、支持体２６５の全体が金属で形成される。収容体９０および固定板２６３よりも熱伝導率が高い材料により支持体２６５を形成することで、ヘッドユニット２６１の内部で発生した熱が、ヘッドユニット２６１に接触する固定板２６３を介して支持体２６５に放熱される。具体的には、ヘッドユニット２６１の駆動回路８０で発生した熱は、当該駆動回路８０の周囲に位置する収容体９０および流路構造体３０を介して、吸振体６４の支持体２６５に接触する固定板２６３に伝播する。固定板２６３に伝播した熱が、当該固定板２６３に接触する支持体２６５を介して外気中に放散される。したがって、ヘッドユニット２６１内部の温度の上昇を抑制することができる。

【0034】

例えば、収容体９０および固定板２６３よりも熱伝導率が低い材料で支持体２６５が形成される構成（以下「対比例」という）では、駆動回路８０により発生した熱がヘッドユニット２６１の外部に伝播しにくく、ヘッドユニット２６１内部の温度が上昇するという問題がある。それに対して、ヘッドユニット２６１の収容体９０および固定板２６３よりも熱伝導率が高い材料で支持体２６５が形成される第１実施形態の構成によれば、対比例と比較して、駆動回路８０で発生した熱が固定板２６３から支持体２６５を介して効率的に放熱される。具体的には、放熱に利用できる面積が対比例よりも増加するから、ヘッドユニット２６１内部の温度の上昇を抑制することができる。したがって、ヘッドユニット２６１内部の温度の上昇に起因したインクの吐出特性の誤差を低減することができる。

【0035】

支持体２６５が金属で形成される第１実施形態の構成によれば、駆動回路８０で発生した熱を効率的に放熱できるという利点がある。特にアルミニウムで支持体２６５を形成する構成によれば、例えばダイカスト等の金型鋳造法により容易に支持体２６５を形成することが可能である。また、第１実施形態では、固定板２６３の外周において支持体２６５が当該固定板２６３に接触するから、固定板２６３の外周から駆動回路８０の熱を放熱できる。収容体９０のうち駆動回路８０に対応する位置に開口部Ｑが形成される第１実施形態の構成によれば、駆動回路８０が収容体９０により覆われている構成と比較して、ヘッドユニット２６１の内部に熱が滞留すること低減することができる。また、インクが流れる貫通孔Ｈが支持体２６５に形成されるから、ヘッドユニット２６１から支持体２６５に伝播した熱が、インクを介して効率的に放熱される。

【0036】

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0037】

図５は、第２実施形態に係る液体噴射ヘッド２６の断面図である。第２実施形態の液体噴射ヘッド２６のうち支持体２６５の構成が第１実施形態とは相違する。なお、ヘッドユニット２６１および固定板２６３は、第１実施形態と同様の構成である。

【0038】

図５に例示される通り、第２実施形態の支持体２６５は、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２と平面部６５３とに加えて、接触部６５４を含む。接触部６５４は、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２との間において固定板２６３に接触する部分である。平面部６５３から固定板２６３に向かって延在する平板状の部分が接触部６５４である。

【0039】

第１ヘッドユニット２６１ａと第２ヘッドユニット２６１ｂと第３ヘッドユニット２６１ｃとが固定板２６３に固定された構成を想定する。接触部６５４ａは、第１ヘッドユニット２６１ａと第２ヘッドユニット２６１ｂとの間において固定板２６３に接触する。同様に、接触部６５４ｂは、第２ヘッドユニット２６１ｂと第３ヘッドユニット２６１ｃとの間において固定板２６３に接触する。接触部６５４（６５４ａ，６５４ｂ）のうちＺ方向の端部が、例えば接着剤により固定板２６３の表面に接合される。第１ヘッドユニット２６１ａおよび第２ヘッドユニット２６１ｂの一方が第１ヘッドユニットの一例であり、他方が第２ヘッドユニットの一例である。また、第２ヘッドユニット２６１ｂおよび第３ヘッドユニット２６１ｃの一方が第１ヘッドユニットの一例であり、他方が第２ヘッドユニットの一例である。

【0040】

第２実施形態では、固定板２６３の外周に接触する第１側壁部６５１および第２側壁部６５２と、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２との間において固定板２６３に接触する接触部６５４とを支持体２６５が含むから、固定板２６３の外周に加えて、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２との間からも駆動回路８０の熱を放熱できる。各ヘッドユニット２６１（２６１ａ,２６１ｂ,２６１ｃ）の間は、特に熱が滞留しやすい。第２実施形態では、ヘッドユニット２６１間において固定板２６３に接触する接触部６５４を支持体２６５が具備するから、ヘッドユニット２６１間に滞留している熱を効率的に放熱できるという利点がある。

【0041】

なお、黒色のインクは印刷に使用される頻度が高いから、特に黒色のインクを噴射するヘッドユニット２６１については温度の上昇を抑制し吐出特性の誤差を低減する必要がある。したがって、相互に隣り合う２つのヘッドユニット２６１のうち少なくとも一方が黒色のインクを噴射する場合に、当該２つのヘッドユニットの間に接触部６５４を形成する構成が特に好適である。

【0042】

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係る液体噴射ヘッド２６の断面図である。第３実施形態の支持体２６５は、平面部６５３と側壁部とに加えて、接続部６５５を含む。図６に例示される通り、収容体９０の開口部Ｑに対応する位置に接続部６５５が形成される。第３実施形態の接続部６５５は、開口部Ｑの内側に位置し、駆動回路８０に熱的に接続される。なお、要素Ａと要素Ｂとが「熱的に接続する」とは、
（１）要素Ａと要素Ｂとが直接的に接触する状態、または、
（２）熱伝導率が１０Ｗ・ｍ－１・Ｋ－１以上である要素Ｃが要素Ａと要素Ｂとの間に介在し、かつ、要素Ａと要素Ｂとの間に存在する間隙が５０μｍ以下である状態
を意味する。

【0043】

具体的には、駆動回路８０の上面と平面部６５３との間に接続部６５５が位置する。第３実施形態では、駆動回路８０と接続部６５５との間には、グリース等の充填材Ｇが介在する。以上の構成において、駆動回路８０と接続部６５５とは充填材Ｇを介して熱的に接続される。

【0044】

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第３実施形態では、支持体２６５が、駆動回路８０に熱的に接続される接続部６５５を含むから、ヘッドユニット２６１の内部で発生した熱を当該支持体２６５からも効率的に放熱できるという利点がある。なお、第２実施形態に第３実施形態を適用してもよい。

【0045】

＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態に係るヘッドユニット２６１の断面図である。図７に例示される通り、第４実施形態では、Ｙ-Ｚ平面に平行な基準面Ｏを境界としてヘッドユニット２６１を第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2とに便宜的に区分する。第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2とは、基準面Ｏを挟んで略面対称の関係にある。基準面Ｏに対してＸ方向の正側に位置する第１部分Ｐ1の構造は、第１実施形態と同様である。第２部分Ｐ2は、第１実施形態の構成からノズルＮと圧電素子４４とを省略した構造である。

【0046】

第４実施形態の流路基板３２には、第１部分Ｐ1のノズルＮ毎に循環流路３２８が形成される。循環流路３２８は、流路基板３２におけるノズル板６２との対向面に形成された溝部と当該表面とで包囲された空間である。第１部分Ｐ1の連通流路３２４と第２部分Ｐ2の連通流路３２４とは、循環流路３２８を介して相互に連通する。

【0047】

第１部分Ｐ1の貫通孔Ｈに供給されるインクは、図７に破線の矢印で図示される通り、第１部分Ｐ1内において、導入口４８２→液体貯留室Ｒ→供給液室３２６→供給流路３２２→圧力室Ｃ、という経路を介して連通流路３２４に供給される。連通流路３２４に供給されるインクのうちノズルＮから噴射されないインクは、循環流路３２８を介して第２部分Ｐ2の連通流路３２４に供給され、第２部分Ｐ2内において、連通流路３２４→圧力室Ｃ→供給流路３２２→供給液室３２６→液体貯留室Ｒ→導入口４８２、という経路で貫通孔Ｈから排出される。

【0048】

図７に例示される通り、第４実施形態の液体噴射装置１００は循環機構９２を具備する。循環機構９２は、ヘッドユニット２６１から排出されるインクを当該ヘッドユニット２６１に環流させる機構である。循環機構９２は、ヘッドユニット２６１に供給されるインクを循環させる機構であり、例えば供給流路９２１と排出流路９２２と循環ポンプ９２３とを具備する。

【0049】

供給流路９２１は、第１部分Ｐ1の貫通孔Ｈに接続される。排出流路９２２は、第２部分Ｐ2の貫通孔Ｈに接続される。供給流路９２１は、第１部分Ｐ1の貫通孔Ｈにインクを供給するための流路であり、排出流路９２２は、第２部分Ｐ2の貫通孔Ｈからインクを排出するための流路である。循環ポンプ９２３は、排出流路９２２から供給されるインクを供給流路９２１に送出する圧送機構である。すなわち、第２部分Ｐ2の貫通孔Ｈから排出されたインクが排出流路９２２と循環ポンプ９２３と供給流路９２１とを経由して第１部分Ｐ1の貫通孔Ｈに環流される。

【0050】

以上の説明から理解される通り、第４実施形態においては、供給流路９２１から第１部分Ｐ1に供給されるインクのうちノズルＮから噴射されないインクが、第２部分Ｐ2から排出流路９２２に排出され、循環ポンプ９２３により供給流路９２１に環流される。すなわち、ヘッドユニット２６１の内部のインクが循環する。

【0051】

以上に説明した通り、第４実施形態によれば、ヘッドユニット２６１の内部に発生した熱がインクの循環により放散され易いという利点がある。第４実施形態では特に、駆動回路８０の周囲に位置する液体貯留室Ｒおよび圧力室Ｃを含む経路によりインクが循環するから、駆動回路８０に発生した熱を効率的に放熱することが可能である。また、貫通孔Ｈを経由してヘッドユニット２６１内のインクが循環されるから、ヘッドユニット２６１に発生した熱を支持体を介して効率的に放熱することができる。

【0052】

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

【0053】

（１）支持体２６５の構成は、前述の各形態の例示に限定されない。支持体２６５が固定板２６３に接触する部分を含めば、支持体２６５の形状は任意である。例えば、側壁部および接触部６５４とは別の要素を支持体２６５が含む構成や、支持体２６５が平面部６５３を含まない構成を採用してもよい。固定板２６３のうち支持体２６５に接触する部分は、支持体２６５の構成に応じて適宜に変更され得る。すなわち、固定板２６３のうち支持体２６５が接触する部分は、当該固定板２６３の外周や、第１側壁部６５１と第２側壁部６５２との間に限定されない。

【0054】

（２）前述の各形態において、固定板２６３を固定部６３１と周縁部６３３とにより構成したが、固定板２６３の形状は以上の例示に限定されない。例えば周縁部６３３を省略してもよい。ただし、固定板２６３が周縁部６３３と固定部６３１を含む構成によれば、例えば固定板２６３が周縁部６３３を含まない構成と比較して、固定板２６３と支持体２６５とが接触する面積が増加する。したがって、駆動回路８０から発生した熱を、固定板２６３を介して支持体２６５から効率的に放熱することができる。また、固定板２６３が固定部６３１および周縁部６３３とは別の要素を含んでもよい。

【0055】

（３）前述の各形態では、収容体９０および固定板２６３よりも熱伝導率が高い材料により支持体２６５を形成したが、固定板２６３よりも熱伝導率が高い材料により支持体２６５を形成することは必須ではない。収容体９０よりも熱伝導率が高い材料により支持体２６５が形成されれば、駆動回路８０で発生した熱を固定板２６３から支持体２６５を介して放熱することができる、という前述の効果は実現される。ただし、固定板２６３よりも熱伝導率が高い材料で支持体２６５を形成する構成によれば、駆動回路８０から固定板２６３に伝わった熱が支持体２６５に伝わりやすい。したがって、支持体２６５が固定板２６３よりも熱伝導率が低い構成と比較して、駆動回路８０の熱を効率的に放熱できるという利点がある。

【0056】

（４）前述の各形態では、支持体２６５の全体を収容体９０よりも熱伝導率が高い金属材料で形成したが、支持体２６５の一部を収容体９０よりも熱伝導率が高い材料で形成してもよい。例えば、固定板２６３と接触する側壁部を収容体９０よりも熱伝導率が高い材料で形成し、その他の部分を収容体９０よりも熱伝導率が高い材料で形成してもよい。なお、第２実施形態では接触部６５４を収容体９０よりも熱伝導率が高い材料で形成してもよい。

【0057】

（５）前述の各形態では、吸振体６４のうち支持板６４３が固定板２６３に接触したが、流路構造体３０のうち固定板２６３に接触する部分は支持体２６５に限定されない。例えば、吸振体６４において支持板６４３が省略される場合には、弾性膜６４１が固定板２６３に接触する。また、流路構造体３０において吸振体６４が省略される場合には、流路基板３２が固定板２６３に接触する。以上に説明した通り、流路構造体３０の構成に応じて、流路構造体３０のうち固定板２６３に接触する部分は適宜に変更される。また、流路構造体３０の構成も前述の各形態の例示に限定されない。

【0058】

（６）前述の各形態では、支持体２６５を金属により形成したが、支持体２６５の材料は、収容体９０よりも熱伝導率が高い材料であれば任意である。例えば、高熱伝導樹脂により支持体２６５を形成してもよい。

【0059】

（７）前述の各形態では、配線基板４６における流路構造体３０とは反対側の表面に駆動回路８０が実装される構成を採用したが、駆動回路８０を実装する位置は以上の例示に限定されない。例えば、図８に例示される通り、端部が流路構造体３０に接合された可撓性の配線基板４６に駆動回路８０が実装される構成も採用される。以上の構成では、圧電素子４４は、封止部４９により覆われている。ただし、前述の各形態に例示した構成では、図８に例示した構成と比較して、駆動回路８０で発生した熱がヘッドユニット２６１内部に滞留しやすい。したがって、ヘッドユニット２６１の収容体９０よりも熱伝導率が高い材料で固定板２６３に接触する支持体２６５を形成する構成がより有効である。

【0060】

（８）前述の各形態において、支持体２６５の表面に凹凸を形成してもよい。すなわち、ヒートシンクが支持体２６５の表面に形成される。以上の構成によれば、支持体２６５の表面が平坦な構成と比較して、支持体２６５の表面積が増加するから、ヘッドユニット２６１の内部で発生した熱を効率的に放熱することができる。

【0061】

（９）前述の各形態において、固定板２６３の熱伝導率が収容体９０の熱伝導率よりも高い構成が好適である。以上の構成によれば、ヘッドユニット２６１の内部で発生した熱を固定板２６３からも効率的に放熱することができる。

【0062】

（１０）圧力室Ｃ内のインクをノズルＮから噴射させる駆動素子は、前述の各形態で例示した圧電素子４４に限定されない。例えば、加熱により圧力室Ｃの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、圧力室Ｃ内の液体をノズルＮから噴射させる要素として包括的に表現され、動作方式（圧電方式／熱方式）や具体的な構成の如何は不問である。

【0063】

（１１）前述の各形態では、ヘッドユニット２６１を搭載した搬送体２４２を往復させるシリアル方式の液体噴射装置１００を例示したが、複数のノズルＮが媒体１２の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。ライン方式の液体噴射装置によれば、液体噴射ヘッドはラインヘッドであり、支持体に接触し、液体噴射ヘッドが固定される筐体を具備する構成が採用される。以上の構成によれば、液体噴射ヘッドが固定された筐体に支持体２６５が接触するから、筐体を介してヘッドユニットの熱を放熱できるという利点がある。

【0064】

（１２）前述の各形態で例示した液体噴射装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

【符号の説明】

【0065】

１００…液体噴射装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２４２…搬送体、２４４…搬送ベルト、２６…液体噴射ヘッド、２６１…ヘッドユニット、２６３…固定板、２６５…支持体、６５１…第１側壁部、６５２…第２側壁部、６５３…平面部、６５４…接触部、６５５…接続部、３０…流路構造体、３２…流路基板、３４…圧力室基板、４２…振動板、４４…圧電素子、４６…配線基板、５０…液体噴射部、５２…外部配線、６２…ノズル板、６３１…固定部、６３３…周縁部、６４…吸振体、７０…基体部、７２…配線、８０…駆動回路、９０…収容体、導入口…４８２。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】