(57)【要約】      （修正有）【課題】印字品質の低下を抑制することができるヘッドユニット、およびかかるヘッドユニットを備える液体吐出装置を提供する。【解決手段】ヘッドユニットは、駆動信号により駆動して、ノズルから液体を吐出させる駆動素子、駆動素子を保護する保護基板、および保護基板上に配置され、駆動素子に駆動信号を供給するか否かを切り替える選択回路を有するヘッドチップ３と、ヘッドチップの一部または全体を収容するカバー７０と、カバーとヘッドチップとの間の空気を移動させるファン８０と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号により駆動して、ノズルから液体を吐出させる駆動素子、
前記駆動素子を保護する保護基板、および
前記保護基板上に配置され、前記駆動素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える選択回路を有するヘッドチップと、
前記ヘッドチップの一部または全体を収容するカバーと、
前記カバーと前記ヘッドチップとの間の空気を移動させるファンと、を備えることを特徴とするヘッドユニット。
【請求項２】
前記カバーは、前記カバーの外部の空気を前記カバーと前記ヘッドチップとの間の空間に吸気する吸気口と、前記空間から空気を排気する排気口と、を有し、
前記ヘッドチップは、前記排気口よりも前記吸気口に近い位置に配置される請求項１に記載のヘッドユニット。
【請求項３】
前記ヘッドチップに電気的に接続され、前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路が配置される回路基板をさらに備える請求項１または２に記載のヘッドユニット。
【請求項４】
前記駆動信号生成回路は、前記ヘッドチップよりも前記ファンに近い位置に設けられる請求項３に記載のヘッドユニット。
【請求項５】
前記ヘッドチップと前記回路基板とは、フレキシブルプリント配線板で接続される請求項３または４に記載のヘッドユニット。
【請求項６】
前記ヘッドチップは、前記ノズルを１０００以上の数、有し、
前記１０００以上のノズルは、５００ｄｐｉ以上のピッチで配列される請求項１ないし５のいずれか１項に記載のヘッドユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを制御する制御ユニットと、を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドユニット、および液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子の駆動に応じてインクを吐出する液体吐出ヘッドを備えるインクジェットプリンターが知られている。特許文献１に記載に液体吐出ヘッドでは、複数の圧電素子を保護するための保護部材上に、各圧電素子に駆動信号を供給するか否かを切り換えるスイッチ回路が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１５８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
保護部材上にスイッチ回路が配置されることで、スイッチ回路と各圧電素子とがＣＯＦ（Chip on Film）基板等を用いて電気的に接続される場合に比べ、多数のノズルが高密度で配置され易い。その反面、スイッチ回路とノズルとの距離が近くなるため、スイッチ回路の発熱によりインクの粘度が変化し易く、その結果、印字品質が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のヘッドユニットの一態様は、ヘッドユニットは、駆動信号により駆動して、ノズルから液体を吐出させる駆動素子、前記駆動素子を保護する保護基板、および前記保護基板上に配置され、前記駆動素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える選択回路を有するヘッドチップと、前記ヘッドチップの一部または全体を収容するカバーと、前記カバーと前記ヘッドチップとの間の空気を移動させるファンと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態における液体吐出装置の概略図である。
【図２】本実施形態における液体吐出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における第１駆動信号および第２駆動信号の各波形を示す図である。
【図４】本実施形態におけるヘッドユニットを示す概略斜視図である。
【図５】本実施形態におけるヘッドユニットを示す断面図である。
【図６】本実施形態におけるヘッドユニットの平面図である。
【図７】本実施形態におけるカバー内の空気の流れを示す図である。
【図８】本実施形態におけるヘッドチップを示す分解斜視図である。
【図９】本実施形態におけるヘッドチップの断面図である。
【図１０】本実施形態における複数のヘッドチップの配列を示す平面図である。
【図１１】本実施形態における回路基板、ヘッドチップおよびヒートシンクの概略斜視図である。
【図１２】本実施形態における回路基板の平面図である。
【図１３】第１変形例におけるヘッドユニットの平面図である。
【図１４】第１変形例における複数のヘッドチップの配列を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。なお、本明細書において、「平行」とは、完全な平行に限定されず、２個の対象が互いに±５°の範囲内で傾斜している場合も含む。
【０００８】
１．液体吐出装置１００
図１は、本実施形態における液体吐出装置１００の概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１に示す互いに直交するｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を適宜用いて説明する。以下では、各軸の方向を示す矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」という。また、ｘ軸のうち矢印の指す方向を＋ｘ方向、その反対方向を−ｘ方向とする。なお、ｙ軸およびｚ軸についても同様である。また、＋ｚ軸側を「上方」とし、−ｚ軸側を「下方」とする。
【０００９】
後述するプラテン２５上における媒体Ｍの搬送方向は、＋ｙ方向と平行である。後述する複数のノズルＮの第１列Ｌ１に沿ったノズル列方向は、＋ｙ方向と平行である。また、後述するノズルＮがインクを吐出する方向である「吐出方向」は、＋ｚ方向と平行である。また、後述するヘッドユニット１０が有する複数のヘッドチップ３の配列方向、すなわち後述の第１ヘッドチップ３ａおよび第２ヘッドチップ３ｂの「並ぶ方向」は、＋ｘ方向に平行である。また、吐出方向に交差する「交差方向」は、＋ｘ方向に平行である。
【００１０】
図１に示す液体吐出装置１００は、「液体」の一例であるインクを媒体Ｍに吐出するインクジェット方式のプリンターである。媒体Ｍは、例えば印刷用紙である。なお、媒体Ｍは、樹脂フィルムまたは布等の任意の材質の被印刷対象物であってもよい。また、液体吐出装置１００には、インクを貯留する複数の液体容器９が設置される。液体容器９としては、例えば、液体吐出装置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ている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用いられる。インクは、黒色インクであってもよく、カラーインクであってもよい。
【００１１】
液体吐出装置１００は、制御ユニット１と、搬送機構２と、ヘッドユニット１０と、を備える。液体吐出装置１００は、ヘッドユニット１０を固定したまま媒体Ｍを搬送することにより印刷を行う所謂ラインプリンターである。
【００１２】
制御ユニット１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、を含む。制御ユニット１は、液体吐出装置１００の各要素を統括的に制御する。
【００１３】
搬送機構２は、制御ユニット１による制御のもとで媒体Ｍを＋ｙ方向に搬送する。搬送機構２は、搬送ローラー２１と、追従ローラー２２と、搬送モーター２３とを備える。搬送モーター２３は、搬送ローラー２１を駆動する駆動源である。搬送モーター２３により、搬送ローラー２１が回転する。搬送ローラー２１の回転に追従して、追従ローラー２２が回転する。搬送ローラー２１および追従ローラー２２の各回転により、媒体Ｍは、ヘッドユニット１０に対して＋ｚ軸側に位置するプラテン２５上を通過する。
【００１４】
ヘッドユニット１０は、複数のノズルＮが配列されたラインヘッドである。ヘッドユニット１０の＋ｘ方向に沿った長さは、媒体Ｍの＋ｘ方向に沿った長さと同等またはそれ以上である。ヘッドユニット１０は、制御ユニット１による制御のもとで、インクを複数のノズルＮの各々から媒体Ｍに向かって吐出する。ヘッドユニット１０によるインクの吐出と、前述の搬送機構２による媒体Ｍの搬送とにより、媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００１５】
図２は、本実施形態における液体吐出装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御ユニット１は、制御部１１と、記憶部１２と、搬送モータードライバー１３と、を有する。なお、前述のＣＰＵ等の処理回路が、制御部１１として機能する。前述の記憶回路が、記憶部１２として機能する。
【００１６】
制御部１１は、液体吐出装置１００が有する各部の動作を制御する。制御部１１には、図示しないホストコンピューター等の外部装置から、印刷データが供給される。当該印刷データは、液体吐出装置１００が形成すべき画像を示すデータである。制御部１１は、当該印刷データに応じて液体吐出装置１００の各部の動作を制御するための各種信号を生成する。当該各種信号としては、例えば搬送制御信号Ｃｒ１、波形指定信号ｄＣｏｍおよび印刷信号ＳＩ等が挙げられる。
【００１７】
搬送制御信号Ｃｒ１は、搬送モータードライバー１３の動作を制御するための信号である。波形指定信号ｄＣｏｍは、ヘッドユニット１０を駆動するための駆動信号Ｃｏｍの波形を規定するデジタルの電圧信号である。印刷信号ＳＩは、駆動信号Ｃｏｍを供給するか否か等を指定するデジタルの電圧信号である。印刷信号ＳＩは、ヘッドユニット１０が有する複数の吐出部３０１のそれぞれのインクの吐出の有無及び吐出量を定めるための信号である。また、制御部１１は、印刷信号ＳＩ以外に、クロック信号およびラッチ信号等の各種制御信号を取得または生成する。
【００１８】
ヘッドユニット１０は、複数の駆動信号生成回路５１と、複数のヘッドチップ３とを有する。駆動信号生成回路５１は、ＤＡ変換回路を含んで構成される。駆動信号生成回路５１は、波形指定信号ｄＣｏｍを基にしてアナログの駆動信号Ｃｏｍを生成する。なお、駆動信号Ｃｏｍは、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａおよび第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂを含む。第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａおよび第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂは、それぞれ、ヘッドチップ３が有する圧電素子３４を駆動するためのアナログの電圧信号である。
【００１９】
各ヘッドチップ３は、複数の吐出部３０１と、選択回路３０２と、を有する。各吐出部３０１は、「駆動素子」の一例としての圧電素子３４を有する。圧電素子３４は、ノズルＮからインクを吐出させるよう駆動する。また、選択回路３０２は、印刷信号ＳＩ等に基づいて、駆動信号Ｃｏｍを圧電素子３４に供給するか否かを切り替える。選択回路３０２は、駆動信号Ｃｏｍおよび印刷信号ＳＩ等の各種信号に基づいて、複数の圧電素子３４の各々を駆動するための個別駆動信号Ｖｉｎを生成する。選択回路３０２は、例えばシフトレジスタ、ラッチ回路、デコーダー、およびスイッチとして機能するトランスミッションゲートを有する複数の組を備える。１個の組は、１個の圧電素子３４に対応して設けられる。また、２個のトランスミッションゲートのうちの一方は、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａに対応する。他方は、第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂに対応する。
【００２０】
図３は、本実施形態における第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａおよび第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂの各波形を示す図である。図３に示すように、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａは、吐出波形ＰＡ１および吐出波形ＰＡ２を含む。第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂは、微振動波形ＰＢを含む。第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂは、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａに対して振幅の小さい信号である。前述の駆動信号生成回路５１は、制御部１１の制御のもとで、単位期間Ｔｕごとに第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａおよび第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂを選択回路３０２に供給する。選択回路３０２は、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａまたは第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂのいずれか一方に基づく個別駆動信号Ｖｉｎを圧電素子３４に供給する。
【００２１】
２．ヘッドユニット１０
２−１．ヘッドユニット１０の構成
図４は、本実施形態におけるヘッドユニット１０を示す概略斜視図である。図４に示すように、ヘッドユニット１０は、流路ユニット４００と、複数のヘッドチップ３と、複数の回路基板５０と、ヒートシンク６０と、複数のファン８０と、カバー７０と、を有する。流路ユニット４００、複数のヘッドチップ３、複数の回路基板５０およびヒートシンク６０は、カバー７０の内側に配置される。複数のファン８０は、カバー７０に対して−ｚ軸側に配置され、カバー７０に固定される。
【００２２】
図５は、本実施形態におけるヘッドユニット１０を示す断面図であって、図４中のＸ１−Ｘ１線断面図である。図６は、本実施形態におけるヘッドユニット１０の平面図であって、ヘッドユニット１０を−ｚ方向から見た図である。なお、図６では、固定板４２の図示が省略される。
【００２３】
２−１ａ．流路ユニット４００
図５に示すように、流路ユニット４００は、流路構造体４０と、支持体４とを有する。また、流路ユニット４００は、前述の液体容器９に収容されたインクをヘッドチップ３に供給するための液体流路４９を有する。
【００２４】
流路構造体４０には、チューブ等で構成されるインク供給部材４０１が接続されている。インク供給部材４０１の一端は、前述の液体容器９に接続される。流路構造体４０は、液体容器９から供給されるインクを各ヘッドチップ３に分配するための分配流路４９１を有する。分配流路４９１は、液体流路４９の一部である。なお、流路構造体４０は、空気等の気体が流れる気体流路を有してもよい。また、流路構造体４０は、当該気体流路から流入した空気により、分配流路４９１内の圧力を変化させる圧力調整部を有してもよい。
【００２５】
支持体４は、複数のヘッドチップ３を支持する。支持体４は、複数のホルダー４１と、複数の固定板４２と、ベース４３と、を有する。なお、図６に示すように、複数のヘッドチップ３は、＋ｘ方向に沿って配列される。
【００２６】
各ホルダー４１は、複数のヘッドチップ３をまとめて支持する。本実施形態では、各ホルダー４１は、６個のヘッドチップ３をまとめて支持する。複数のホルダー４１は、＋ｘ方向に沿って配列される。ホルダー４１には、＋ｚ側に開口する凹部４１１が形成される。凹部４１１内には、６個のヘッドチップ３が配置される。また、図５に示すように、ホルダー４１は、各ヘッドチップ３にインクを供給するための供給流路４９２を有する。また、ホルダー４１の−ｚ軸側の面には、複数の突出部４１３が設けられる。突出部４１３には、連通流路４９３が形成される。連通流路４９３は、分配流路４９１と供給流路４９２とに連通する。分配流路４９１と供給流路４９２と連通流路４９３とで液体流路４９が構成される。
【００２７】
図５に示す固定板４２は、板状部材である。１個のホルダー４１に対して１個の固定板４２が設けられる。固定板４２には、６個のヘッドチップ３が載置される。固定板４２がホルダー４１に例えばネジ止めされることにより、固定板４２は、ヘッドチップ３をホルダー４１に対して固定している。また、固定板４２には、長尺なほぼ矩形状の開口４２１が形成される。１個のヘッドチップ３に対応して１個の開口４２１が形成される。当該開口４２１は、ヘッドチップ３のノズルＮを露出させるために形成される。
【００２８】
図５および図６に示すように、ベース４３は、複数のホルダー４１をまとめて支持する。本実施形態では、ベース４３は、６個のホルダー４１をまとめて支持する。ベース４３には、＋ｚ側に開口する凹部４３１が形成される。凹部４３１内に、複数のホルダー４１が配置される。複数のホルダー４１は、例えば接着剤等を用いてベース４３に固定される。また、図５に示すように、ベース４３は、複数の貫通孔４３３を有する。１個の貫通孔４３３に、１個の突出部４１３が挿入される。
【００２９】
また、支持体４は、複数のヘッドチップ３で発生する熱を後述のヒートシンク６０に伝達する「熱伝達部材」として機能する。支持体４は、熱伝導性に優れる材料で構成される。支持体４は、空気よりも熱伝導性に優れる。特に、複数のホルダー４１およびベース４３は、熱伝導性に優れる。また、複数のホルダー４１およびベース４３の各構成材料としては、金属材料であることが好ましく、アルミニウムであることがより好ましい。アルミニウムは金属材料の中でも熱導電性に優れる。また、複数のホルダー４１およびベース４３は、それぞれ、例えばダイキャスト成形により形成される。また、固定板４２は、例えばステンレス鋼等の高剛性の金属で形成される。
【００３０】
なお、１個のホルダー４１が支持するヘッドチップ３の数は、６に限定されず任意である。また、ベース４３が支持するホルダー４１の数は、６に限定されず任意である。
【００３１】
２−１ｂ．ヒートシンク６０
図５および図６に示すように、ヘッドチップ３に対して＋ｙ軸側には、ヒートシンク６０が配置される。ヒートシンク６０は、例えばネジ止め等によりベース４３に固定される。なお、ヒートシンク６０は、例えば流路構造体４０に固定されてもよい。
【００３２】
ヒートシンク６０は、各ヘッドチップ３の放熱または吸熱のために設けられる。ヒートシンク６０が設けられることで、ヘッドチップ３で発生する熱をヘッドチップ３の外部へと効率良く逃がすことができる。ヒートシンク６０は、熱伝導性に優れる材料で構成される。ヒートシンク６０の構成材料としては、例えばアルミニウム等の金属材料が挙げられる。また、ヒートシンク６０の＋ｘ方向に沿った長さは、ベース４３の＋ｘ方向に沿った長さと同等である。なお、ヒートシンク６０の長さは、ベース４３の＋ｘ方向に沿った長さよりも短くても長くてもよい。
【００３３】
２−１ｃ．回路基板５０
ヘッドチップ３に対して−ｙ軸側には、矩形板状をなす複数の回路基板５０が配置される。また、本実施形態では、１個のホルダー４１に対して１個の回路基板５０が配置される。つまり、６個のヘッドチップ３に対して１個の回路基板５０が配置される。各回路基板５０は、流路ユニット４００に複数のネジ５０２を用いたネジ止めにより固定される。なお、本実施形態では、各回路基板５０は、流路構造体４０に固定されるが、ベース４３に固定されてもよい。
【００３４】
図５に示すように、回路基板５０には、前述の駆動信号生成回路５１が搭載される。駆動信号生成回路５１は、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａを生成する第１駆動信号生成回路５１Ａと、第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂを生成する第２駆動信号生成回路５１Ｂと、を有する。また、回路基板５０には、配線板５０１が接続されている。駆動信号生成回路５１は、配線板５０１を介してカバー７０の外部に位置する前述の制御ユニット１に対して電気的に接続される。配線板５０１は、例えばフレキシブル配線板等で構成される。なお、回路基板５０について後で詳述する。
【００３５】
２−１ｄ．カバー７０
図５に示すように、複数のヘッドチップ３、流路ユニット４００、ヒートシンク６０および回路基板５０を上方から覆うようにして、カバー７０は配置される。カバー７０は、＋ｚ軸側に開口する有底筒状のケースである。カバー７０は、例えばネジ止め等によりベース４３に固定されている。カバー７０は、複数のヘッドチップ３、流路ユニット４００、ヒートシンク６０および回路基板５０を保護する。また、カバー７０は、複数のヘッドチップ３、流路ユニット４００、ヒートシンク６０および回路基板５０との間に空間Ｓを形成する。
【００３６】
カバー７０は、第１吸気口７０１と、第２吸気口７０２と、排気口７０３とを有する。なお、第１吸気口７０１、第２吸気口７０２および排気口７０３は、それぞれ複数設けられる。
【００３７】
第１吸気口７０１および第２吸気口７０２は、それぞれ「吸気口」の一例である。第１吸気口７０１および第２吸気口７０２は、カバー７０の外部の空気を空間Ｓに吸気するための孔である。第１吸気口７０１は、ヒートシンク６０に対して＋ｙ軸側に配置される。第２吸気口７０２は、回路基板５０に対して−ｙ軸側に配置される。また、第１吸気口７０１および第２吸気口７０２は、それぞれ、ノズルＮよりも上方に位置する。第１吸気口７０１および第２吸気口７０２はそれぞれノズルＮよりも下方に位置してもよいが、これらが上方に位置することで、ノズルから吐出されたインクが空間Ｓ内に入ることを防ぐことができる。
【００３８】
排気口７０３は、カバー７０の内部すなわち空間Ｓの空気をカバー７０の外部へと排出するための孔である。１個のファン８０に対して１個の排気口７０３が配置される。また、排気口７０３は、第１吸気口７０１および第２吸気口７０２よりも上方に位置する。排気口７０３は、複数のヘッドチップ３、流路ユニット４００、ヒートシンク６０および回路基板５０よりも上方に位置する。
【００３９】
２−１ｅ．ファン８０
図５に示すように、排気口７０３上には、ファン８０が配置される。ファン８０は、第１吸気口７０１および第２吸気口７０２から排気口７０３に向かって、空間Ｓの空気を移動させる。
【００４０】
図７は、本実施形態におけるカバー７０内の空気の流れを示す図である。図７に示すように、ファン８０が駆動すると、カバー７０内では、第１吸気口７０１から排気口７０３に向かう矢印Ａ１１に示す空気の流れが生じる。また、第２吸気口７０２から排気口７０３に向かう矢印Ａ１２に示す空気の流れが生じる。ファン８０と、排気口７０３、第１吸気口７０１および第２吸気口７０２を有するカバー７０とで、空間Ｓの空気を循環させる循環部が構成される。
【００４１】
２−２．ヘッドチップ３の構成
図８は、本実施形態におけるヘッドチップ３を示す分解斜視図である。図９は、本実施形態におけるヘッドチップ３の断面図であって、図８中のＸ２−Ｘ２線断面図である。
【００４２】
図８に示すヘッドチップ３は、＋ｚ方向から見てほぼ矩形状である。ヘッドチップ３は、ノズルプレート３１１と、流路基板３１２と、圧力室基板３１３と、２個の第１吸振板３２と、振動板３３と、複数の圧電素子３４と、保護基板３５と、ケース３６と、２個の第２吸振板３７とを有する。また、ノズルプレート３１１、流路基板３１２、圧力室基板３１３、２個の第１吸振板３２、振動板３３、保護基板３５、ケース３６および２個の第２吸振板３７は、それぞれ、＋ｙ方向に延在する板状部材である。また、ヘッドチップ３には、配線部材３８に配置される。以下、各要素について説明する。
【００４３】
２−２ａ．ノズルプレート３１１
ノズルプレート３１１は、インクを吐出する複数のノズルＮを有する。ノズルＮは、ノズルプレート３１１に形成された貫通孔である。複数のノズルＮは、相互に間隔をあけて配列される。図示では、複数のノズルＮは、２個のライン状に配置される。具体的には、複数のノズルＮは、＋ｙ方向に沿って並ぶ第１列Ｌ１と、＋ｙ方向に沿って並ぶ第２列Ｌ２とに区分される。かかるノズルプレート３１１は、例えば、シリコン単結晶基板を用いて形成される。また、ノズルＮは、当該シリコン基板に対してエッチング等で加工されることにより形成される。
【００４４】
２−２ｂ．流路基板３１２
ノズルプレート３１１上には流路基板３１２が配置される。流路基板３１２は、２個の開口部３１２１と、複数の第２流路３１２３と、複数の第３流路３１２４とを有する。また、図９に示すように、流路基板３１２は、複数の第１流路３１２２を有する。
【００４５】
図８に示すように、２個の開口部３１２１は、それぞれ、＋ｚ方向から見て、＋ｙ方向に沿った長尺状をなす貫通孔である。２個の開口部３１２１のうち一方が、前述の第１列Ｌ１に対応して設けられる。他方が、第２列Ｌ２に対応して設けられる。複数の第２流路３１２３および複数の第３流路３１２４は、それぞれ、ノズルＮごとに形成された貫通孔である。図９に示すように、第３流路３１２４は、＋ｚ方向から見て、対応するノズルＮと重なる。また、各第１流路３１２２は、開口部３１２１と１つの第２流路３１２３とを連通させる空間である。
【００４６】
２−２ｃ．圧力室基板３１３
図８に示すように、流路基板３１２上には圧力室基板３１３が配置される。圧力室基板３１３は、複数の圧力室３１３１を有する。複数の圧力室３１３１は、それぞれ、ノズルＮごとに形成された貫通孔である。図９に示すように、１個の圧力室３１３１は、１個の第２流路３１２３と１個の第３流路３１２４と連通する。
【００４７】
また、前述の流路基板３１２および圧力室基板３１３は、それぞれ、例えばシリコン単結晶基板に対してエッチング等で加工されることにより形成される。なお、ノズルプレート３１１、流路基板３１２および圧力室基板３１３の各構成材料は、例えば、ガラス、セラミックス、金属または樹脂等であってもよい。
【００４８】
２−２ｄ．第１吸振板３２
図９に示すように、流路基板３１２の＋ｚ軸側の面には、２個の第１吸振板３２が配置される。第１吸振板３２は、後述する貯留室Ｒ内の圧力変動を吸収する。２個の第１吸振板３２は、＋ｚ方向から見て、ノズルプレート３１１を挟むように配置される。第１吸振板３２は、前述の開口部３１２１、第１流路３１２２および第２流路３１２３を閉塞するように流路基板３１２の表面に配置される。第１吸振板３２は、例えば、可撓性を有する弾性膜と、当該弾性膜を支持する支持板とを含んで構成される。当該支持板は、例えばステンレス鋼等の高剛性の材料で構成される。弾性膜が貯留室Ｒ内の圧力に応じて変形することで貯留室Ｒ内の圧力変動が抑制される。
【００４９】
２−２ｅ．振動板３３
図９に示すように、圧力室基板３１３上には、振動板３３が配置される。振動板３３は、弾性的に振動可能である。振動板３３は、圧電素子３４の駆動に伴って振動する。振動板３３は、例えば、二酸化シリコンを含む弾性膜と、酸化ジルコニウムを含む絶縁体膜との積層体を含んで構成される。なお、振動板３３の一部または全部は、前述の圧力室基板３１３と一体に形成されてもよい。
【００５０】
２−２ｆ．圧電素子３４
図９に示すように、振動板３３上には、複数の圧電素子３４が配置される。１個の圧電素子３４は、＋ｚ方向から見て１個の圧力室３１３１と重なる。１個の圧電素子３４は、１個のノズルＮに対して設けられる。圧電素子３４は、駆動信号Ｃｏｍにより駆動する。具体的には、圧電素子３４は、駆動信号Ｃｏｍに基づく個別駆動信号Ｖｉｎの電位の変化により駆動する受動素子である。圧電素子３４は、駆動により＋ｚ方向または−ｚ方向に撓むよう変形する。圧電素子３４が変形することで、圧力室３１３１内の圧力、すなわち圧力室３１３１内の容積が変化する。圧力室３１３１内の圧力が変化することで、圧力室３１３１内に充填されたインクが、第３流路３１２４を経由してノズルＮから吐出される。また、圧電素子３４は、例えば、２個の電極と、これらの間に配置される圧電体層とを有する。例えば、２個の電極のうちの一方は、複数の圧電素子３４で共通な共通電極とし、他方は、圧電素子３４ごとに設けられる個別電極とすることができる。
【００５１】
ここで、ヘッドチップ３は、前述のように複数の吐出部３０１を有する。各吐出部３０１は、１個の圧電素子３４と、振動板３３のうち当該圧電素子３４に接触する部分と、１個の第１流路３１２２と、１個の第２流路３１２３と、１個の圧力室３１３１と、１個の第３流路３１２４とを有する。ヘッドチップ３では、吐出部３０１ごとに、圧電素子３４の駆動によりインクがノズルＮから吐出される。
【００５２】
２−２ｇ．保護基板３５
図９に示すように、振動板３３上には、保護基板３５が配置される。保護基板３５は、複数の圧電素子３４を保護する。保護基板３５は、＋ｚ軸側に開口する２個の凹部３５１を有する。凹部３５１は、保護基板３５に形成された窪みである。２個の凹部３５１のうち一方に、前述の第１列Ｌ１に対応する複数の圧電素子３４が収容される。他方に、第２列Ｌ２に対応する複数の圧電素子３４が収容される。複数の圧電素子３４は、保護基板３５により保護されることで、保護基板３５が無い場合に比べ、外部の影響を受け難くなる。かかる保護基板３５の構成材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属および樹脂等が挙げられる。
【００５３】
図８に示すように、保護基板３５上には、選択回路３０２が配置される。すなわち、保護基板３５における圧電素子３４とは反対側の表面には、選択回路３０２が配置される。選択回路３０２には、保護基板３５上に形成された複数の配線３０３が接続される。１個の圧電素子３４に対して１個の配線３０３が対応して設けられる。図示はしないが、保護基板３５には、図示しないコンタクトホール内に形成されたコンタクト部を有する。各配線３０３は、当該コンタクト部を介して、対応する圧電素子３４に電気的に接続される。
【００５４】
２−２ｈ．ケース３６
図９に示すように、流路基板３１２上には、ケース３６が配置される。ケース３６は、凹部３６１と、２個の貯留室Ｒと、を有する。凹部３６１は、ケース３６に形成された＋ｚ方向に開口する窪みである。凹部３６１は、＋ｙ方向に延在する。凹部３６１内には、前述の圧力室基板３１３、振動板３３、複数の圧電素子３４、保護基板３５および選択回路３０２が収容される。
【００５５】
２個の貯留室Ｒは、それぞれ、インクを貯留するリザーバーである。貯留室Ｒは、ケース３６に形成された空間である。貯留室Ｒは、ケース３６における＋ｚ軸側の面および−ｚ軸側の面のそれぞれに開口している。また、１個の貯留室Ｒは、１個の開口部３１２１に連通する。また、ケース３６における＋ｚ軸側の面には、液体流路４９を介して液体容器９から供給されるインクが供給される２個の導入口３６３を有する。１個の導入口３６３は、１個の貯留室Ｒに連通する。
【００５６】
２−２ｉ．第２吸振板３７
ケース３６上には、ケース３６における−ｚ軸側の開口を塞ぐように第２吸振板３７が配置される。第２吸振板３７は、貯留室Ｒのインクの圧力変動を吸収する。第２吸振板３７は、第１吸振板３２と同様に、例えば、可撓性を有する弾性膜と、当該弾性膜を支持する支持板とを含んで構成される。
【００５７】
かかるヘッドチップ３では、図９中の矢印Ａ１３または矢印Ａ１４に示すように、導入口３６３から貯留室Ｒに供給されたインクは、貯留室Ｒに流入して貯留される。また、貯留室Ｒのインクは、開口部３１２１に供給され、開口部３１２１から各第１流路３１２２に分配される。そして、前述のように、吐出部３０１ごとに、圧電素子３４の駆動によりインクはノズルＮから吐出される。
【００５８】
２−３．配線部材３８
図８に示すように、保護基板３５には、配線部材３８が接続される。配線部材３８は、例えば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等のフレキシブル配線板で構成される。配線部材３８は、保護基板３５から−ｙ方向に向かって突出し、−ｚ方向に向かって折り曲げられている。配線部材３８は、ケース３６よりも−ｚ軸側に突出している。−ｚ方向に向かって折り曲げられた部分は、前述の回路基板５０に接続される。
【００５９】
配線部材３８は、複数の接続配線３８１を有する。接続配線３８１は、保護基板３５上に形成された複数の配線３０４を介して選択回路３０２に電気的に接続される。また、接続配線３８１は、前述の回路基板５０が有する駆動信号生成回路５１に電気的に接続される。よって、配線部材３８は、選択回路３０２と駆動信号生成回路５１とを電気的に接続している。配線部材３８は、駆動信号生成回路５１から選択回路３０２に駆動信号Ｃｏｍを供給する。
【００６０】
２−４．ヘッドチップ３の配列
図１０は、本実施形態における複数のヘッドチップ３の配列を示す平面図である。図１０では、理解を容易にするよう、ヘッドチップ３が有する複数のノズルＮが概略的に図示されている。
【００６１】
図１０に示すように、複数のヘッドチップ３は、第１ヘッドチップ３ａと第２ヘッドチップ３ｂとを含む。第１ヘッドチップ３ａは、複数のヘッドチップ３のうちの任意の１個である。第２ヘッドチップ３ｂは、複数のヘッドチップ３のうち、第１ヘッドチップ３ａと隣り合って並ぶヘッドチップ３である。なお、第２ヘッドチップ３ｂは、第１ヘッドチップ３ａに対して＋ｘ側に位置するが、−ｘ側に位置してもよい。
【００６２】
第１ヘッドチップ３ａと第２ヘッドチップ３ｂとは、「所定ピッチ」であるピッチＤ３で＋ｘ方向に沿って並ぶ。第１ヘッドチップ３ａと第２ヘッドチップ３ｂとが並ぶ方向は、具体的には、第１ヘッドチップ３ａの中心Ｏ３と第２ヘッドチップ３ｂの中心Ｏ３とが並ぶ方向である。また、ピッチＤ３は、第１ヘッドチップ３ａの中心Ｏ３と第２ヘッドチップ３ｂの中心Ｏ３との間の距離である。すなわち、ピッチＤ３は、第１ヘッドチップ３ａと第２ヘッドチップ３ｂとの中心間距離である。なお、第１ヘッドチップ３ａの中心Ｏ３は、第１ヘッドチップ３ａの幾何学的な中心である。第２ヘッドチップ３ｂの中心Ｏ３についても同じである。また、本実施形態では、全てのヘッドチップ３が、ピッチＤ３で＋ｘ方向に沿って並ぶ。
【００６３】
前述のように各ヘッドチップ３には、配線部材３８が配置される。第１ヘッドチップ３ａに配置される配線部材３８を第１配線部材３８ａとし、第２ヘッドチップ３ｂに配置される配線部材３８を第１配線部材３８ａとすると、第１配線部材３８ａと第２配線部材３８ｂとは、＋ｘ方向に並んでいる。つまり、第１配線部材３８ａと第２配線部材３８ｂとは、第１ヘッドチップ３ａと第２ヘッドチップ３ｂとが並ぶ方向に沿って一列に並んでいる。
【００６４】
また、第１配線部材３８ａは、第１ヘッドチップ３ａの＋ｙ方向における一方の端辺３０９に位置し、同様に第２配線部材３８ｂは、第２ヘッドチップ３ｂの＋ｙ方向における一方の端辺３０９に位置する。本実施形態では、各配線部材３８は、対応するヘッドチップ３の＋ｙ方向における一方の端辺３０９に位置する。そのため、全ての配線部材３８は、＋ｘ方向に沿って一列に並んでいる。
【００６５】
２−５．回路基板５０
図１１は、本実施形態における回路基板５０、ヘッドチップ３およびヒートシンク６０の概略斜視図である。図１１に示すように、回路基板５０に配置された駆動信号生成回路５１は、−ｚ方向において、ヒートシンク６０よりもヘッドチップ３から遠い位置に設けられる。
【００６６】
また、回路基板５０には、複数の配線部材３８が設けられる。１個の配線部材３８に対して、１個の駆動信号生成回路５１が設けられる。つまり、１個のヘッドチップ３に対して、１個の駆動信号生成回路５１が設けられる。そのため、各ヘッドチップ３の特性に対応して生成された駆動信号Ｃｏｍを、それぞれのヘッドチップ３に供給することができる。よって、印字品質を高めることができる。なお、配線部材３８が有する接続配線３８１と、それに対応する駆動信号生成回路５１とは、回路基板５０に形成された図示しない配線を介して接続される。
【００６７】
図１２は、本実施形態における回路基板５０の平面図である。図１２に示すように、回路基板５０は、複数の回路領域Ｓ５と、複数の配線領域Ｓ３とを有する。１個の回路領域Ｓ５には、１個の駆動信号生成回路５１が配置される。１個の配線領域Ｓ３には、１個の配線部材３８が配置される。また、回路領域Ｓ５は、中心線Ａ５に対して−ｚ軸側に位置する。一方、中心線Ａ５に対して＋ｚ軸側に、配線領域Ｓ３が位置する。中心線Ａ５は、回路基板５０の中心Ｏ５を通り、＋ｘ方向に平行な線分である。
【００６８】
複数の回路領域Ｓ５は、＋ｘ方向に沿って並ぶ。すなわち、複数の駆動信号生成回路５１は＋ｘ方向に沿って並ぶ。また、複数の配線領域Ｓ３は、＋ｘ方向に沿って並ぶ。すなわち、複数の配線部材３８は、前述のように＋ｘ方向に沿って並ぶ。複数の回路領域Ｓ５は、等間隔のピッチＤ５で配列される。本実施形態では、ピッチＤ５は、前述のヘッドチップ３のピッチＤ３と同等であるが、異なっていてもよい。ピッチＤ５は、隣り合う回路領域Ｓ５同士の中心間距離である。また、回路領域Ｓ５の幅Ｗ５は、ヘッドチップ３のピッチＤ３よりも狭い。幅Ｗ５は、＋ｘ方向における回路領域Ｓ５の長さである。別の言い方をすれば、幅Ｗ５は、第１ヘッドチップ３ａおよび第２ヘッドチップ３ｂの並ぶ方向に沿った回路領域Ｓ５の長さである。
【００６９】
第１駆動信号生成回路５１Ａは、第２駆動信号生成回路５１Ｂに対して−ｚ軸側に位置する。すなわち、第１駆動信号生成回路５１Ａは、第２駆動信号生成回路５１Ｂよりもヘッドチップ３から遠い位置に設けられる。また、１個の第１駆動信号生成回路５１Ａと、１個の第２駆動信号生成回路５１Ｂと、１個の配線部材３８とは、＋ｚ方向に沿って一列に並んで配置される。そのため、これらが＋ｚ方向に沿って一列に並んで配置されていない場合に比べ、複数のヘッドチップ３を高密度に配置することができる。
【００７０】
また、第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂは、それぞれ、変調回路を構成するＬＳＩ５１１（Large Scale Integration）と、増幅回路５１２と、ＬＰＦ５１３（Low Pass Filter）と、を有する。
【００７１】
ＬＳＩ５１１は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）およびゲートドライバー等を含む。ＬＳＩ５１１には、制御部１１から波形指定信号ｄＣｏｍが入力される。ＬＳＴ５１１は、波形指定信号ｄＣｏｍをアナログの信号に変換し、波形指定信号ｄＣｏｍに応じて増幅回路５１２が有するトランジスターを駆動する変調信号を生成する。また、増幅回路５１２は、高位側のトランジスターと、低位側のトランジスターとを含む。これらトランジスターとしては、例えばＮチャンネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）が用いられる。増幅回路５１２は、ＬＳＩ５１１から入力された変調信号から増幅した増幅信号を生成する。ＬＰＦ５１３は、コイルを含む。ＬＰＦ５１３は、増幅回路５１２から入力された増幅信号を平滑化して駆動信号Ｃｏｍを生成する。
【００７２】
ＬＰＦ５１３、増幅回路５１２およびＬＳＩ５１１は、この順にヘッドチップ３側から−ｚ方向に沿って一列に並ぶ。ゆえに、ＬＰＦ５１３がヘッドチップ３に最も近い位置にあり、ＬＳＩ５１１がヘッドチップ３から最も遠い位置にある。かかる配置とすることで、ＬＰＦ５１３、増幅回路５１２およびＬＳＩ５１１が一列に配列され易い。そのため、回路領域Ｓ５の幅Ｗ５の幅をより小さくすることができる。よって、複数のヘッドチップ３を高密度に配置することができる。また、増幅回路５１２が有する高位側のトランジスターおよび低位側のトランジスターは、１個のパッケージ内に収容される。そのため、高位側のトランジスターおよび低位側のトランジスターが別々のパッケージに収容される場合に比べ、回路領域Ｓ５の幅Ｗ５の幅を小さくすることができる。
【００７３】
以上説明したように、ヘッドユニット１０は、ヘッドチップ３と、回路基板５０と、接続配線３８１と、流路ユニット４００と、を備える。ヘッドチップ３は、圧電素子３４を有し、圧電素子３４の駆動によりノズルＮからインクを吐出する。回路基板５０には、圧電素子３４を駆動させる駆動信号Ｃｏｍを生成する駆動信号生成回路５１が配置される。接続配線３８１は、ヘッドチップ３と駆動信号生成回路５１とを電気的に接続する。流路ユニット４００は、ヘッドチップ３に対してインクを供給する液体流路４９を有する。そして、ヘッドチップ３と回路基板５０とは、流路ユニット４００に固定される。
【００７４】
ヘッドチップ３および回路基板５０が同一の流路ユニット４００に固定されることで、これらが同一のユニットに固定されていない場合に比べ、ヘッドチップ３と回路基板５０との間の距離を従来よりも短くすることができる。そのため、接続配線３８１の長さを短くすることができる。別の言い方をすると、ヘッドチップ３および回路基板５０が同一の流路ユニット４００に固定されることで、ヘッドチップ３および回路基板５０を備えるヘッドユニット１０を実現することができる。そのため、制御ユニット１が回路基板５０を備える場合に比べ、ヘッドチップ３と回路基板５０との間の距離を短くすることができる。そのため、接続配線３８１の長さを短くすることができる。よって、配線長が長くなることにより接続配線３８１に乗るノイズを低減することができるので、駆動信号Ｃｏｍの駆動波形の乱れを抑制することができる。それゆえ、ノイズの影響による印字品質が低下を抑制することができる。
【００７５】
ノイズとしては、接続配線３８１のインダクタンスの増加による磁束の増加、複数の接続配線３８１の相互インダクタンスによる磁束の変化、または接続配線３８１の振動等が挙げられる。例えば、接続配線３８１の長さが長くなるほど接続配線３８１のインダクタンスが増加するため、駆動波形にオーバーシュートが生じるおそれがある。そのため、吐出の誤動作が生じてしまう。しかし、ヘッドユニット１０によれば、接続配線３８１を短くすることができるので、吐出の誤動作を抑制することができる。
【００７６】
また、流路ユニット４００にヘッドチップ３および回路基板５０が固定されることで、ヘッドチップ３および回路基板５０を固定するための部材を別途用意しなくて済む。そのため、ヘッドユニット１０の大型化を防ぐことができる。
【００７７】
また、多数のノズルＮを高密度に配置すると接続配線３８１の数および密度が増えるため、ノイズの影響による印字品質の低下が顕著になり易い。しかし、ヘッドユニット１０によれば、前述のようにヘッドチップ３と回路基板５０との間の距離を短くできるので、かかるノイズの影響を効果的に抑制することができる。特に、１個のヘッドチップ３が有するノズルＮの数が１０００以上であり、１個のヘッドチップ３におけるノズルＮのピッチが５００ｄｐｉ以上である場合、ヘッドユニット１０による印字品質の低下を抑制する効果が特に顕著に発揮される。なお、ヘッドユニット１０は、ノズルＮの数が１０００未満であったり、ノズルＮのピッチが５００ｄｐｉであったりしてもよい。
【００７８】
また、前述のように接続配線３８１には、配線部材３８が配置される。配線部材３８は、特にフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）であることが好ましい。フレキシブル配線板の中でもフレキシブルプリント配線板は屈曲性に優れる。そのため、配線部材３８がフレキシブルプリント配線板であることで、図５に示すようにヘッドチップ３の延長面と回路基板５０の延長面とが交差するようにヘッドチップ３と回路基板５０とが配置されても、ヘッドチップ３と回路基板５０とを接続配線３８１によって安定して電気的に接続することができる。よって、ヘッドチップ３と回路基板５０との配置の自由度を高めつつ、ノイズの影響による印字品質の低下を抑制することができる。また、配線部材３８に接続配線３８１が配置されることで、複数の接続配線３８１をまとまった状態にすることができる。そのため、ヘッドチップ３と回路基板５０との電気的な接続を安定してかつ容易に行うことができる。なお、配線部材３８は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等のフレキシブル配線板であってもよい。また、配線部材３８は、リジッド配線板であってもよい。
【００７９】
ヘッドチップ３の延長面と回路基板５０の延長面とが交差するようにヘッドチップ３と回路基板５０とが配置されることで、ヘッドチップ３と回路基板５０とが平行にかつ互いに向かい合うように配置される場合に比べ、回路基板５０における各種配線の自由度を高めることができる。そのため、複数の駆動信号生成回路５１を高密度に配置することができる。
【００８０】
図５に示すように、回路基板５０は、流路ユニット４００にネジ止めされる。すなわち、回路基板５０は、流路ユニット４００にネジ５０２を用いて固定される。ネジ止めで固定されることで、例えば接着剤のみを用いて回路基板５０が流路ユニット４００に固定される場合に比べ、回路基板５０を流路ユニット４００に安定して固定することができる。そのため、ノイズの影響による印字品質の低下をより抑制することができる。なお、回路基板５０は、流路ユニット４００に対してネジ止め以外の方法で固定されてもよい。回路基板５０は、例えば接着剤等により流路ユニット４００に固定されてもよい。
【００８１】
さらに、回路基板５０は、流路ユニット４００に複数の箇所で固定される。本実施形態では、回路基板５０は、流路ユニット４００に複数のネジ５０２を用いて固定される。複数の箇所で固定されることで、１個の箇所で固定される場合に比べ、回路基板５０を流路ユニット４００により安定して固定することができる。そのため、印字品質の低下をさらに抑制することができる。なお、回路基板５０は、流路ユニット４００に対して１個の箇所のみで固定されてもよい。
【００８２】
また、前述のように、第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂは、＋ｚ方向に沿って並んで配置される。そのため、１つの駆動信号生成回路５１が有する第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂが＋ｘ方向に並んでいる場合に比べ、回路領域Ｓ５の幅Ｗ５を小さくすることができる。それゆえ、複数のヘッドチップ３を高密度に配置することができる。よって、多数のノズルＮを高密度に配置することができる。また、複数のヘッドチップ３が高密度に配置されていても、ヘッドユニット１０によれば、ノイズの影響による印字品質の低下を効果的に抑制することができる。よって、高解像度な、かつ印字精度に優れるヘッドユニット１０を実現することができる。
【００８３】
また、前述のように、回路領域Ｓ５の幅Ｗ５は、ピッチＤ３よりも狭い。幅Ｗ５がピッチＤ３よりも狭くなるように駆動信号生成回路５１を配置することで、高解像度な、かつ印字精度に優れるヘッドユニット１０を実現することができる。
【００８４】
なお、前述のように、第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂを＋ｚ方向に沿って並んで配置することで、幅Ｗ５をピッチＤ３よりも狭くすることができる。ただし、第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂが＋ｚ方向に沿って並んで配置されていなくても、回路領域Ｓ５の幅Ｗ２をピッチＤ３よりも狭くできれば、高解像度な、かつ印字精度に優れるヘッドユニット１０を実現することができる。
【００８５】
また、図９に示すように、ヘッドユニット１０は、圧電素子３４と、保護基板３５と、選択回路３０２とを有するヘッドチップ３を備える。保護基板３５は、圧電素子３４を保護する。選択回路３０２は、保護基板３５上に配置され、駆動信号Ｃｏｍを圧電素子３４に供給するか否かを切り替える。また、図５に示すように、ヘッドユニット１０は、ヒートシンク６０と、「熱伝導部材」として機能する支持体４を備える。そして、支持体４は、ヘッドチップ３とヒートシンク６０とを接続する。ヘッドチップ３は、支持体４に接触する。同様に、ヒートシンク６０は、支持体４に接触する。ヘッドチップ３とヒートシンク６０とが支持体４で接続されることで、支持体４を介してヘッドチップ３で発生する熱をヒートシンク６０に伝達させることができる。そのため、ヘッドチップ３の放熱性を高めることができる。その結果、ヘッドチップ３の発熱量の増加によりインクの温度が上昇してインクの粘性が低下することを抑制することができる。それゆえ、ヘッドチップ３の発熱による印字品質が低下を抑制することができる。
【００８６】
前述したように、ヘッドチップ３は複数のトランスミッションゲートを含む選択回路３０２が備えている。そのため、選択回路３０２を備えていない場合に比べ、ヘッドチップ３で発生する熱は多大である。よって、支持体４を介してヒートシンク６０を配置することで、選択回路３０２を備えるヘッドチップ３の発熱による印字品質の低下を効果的に抑制することができる。また、熱による選択回路３０２等の短寿命化を抑制することができる。
【００８７】
また、図１０に示すように、第１ヘッドチップ３ａと第２ヘッドチップ３ｂとは、＋ｘ方向に並ぶ。本実施形態では、全てのヘッドチップ３は、＋ｘ方向に並ぶ。また、第１配線部材３８ａと第２配線部材３８ｂとは、＋ｘ方向に沿って並ぶ。本実施形態では、全ての配線部材３８は、＋ｘ方向に並ぶ。そのため、ヘッドチップ３の第１列Ｌ１における一方側に回路基板５０を配置し、他方側にヒートシンク６０を配置することができる。それゆえ、前述のように、＋ｚ方向から見て、複数のヘッドチップ３は、回路基板５０とヒートシンク６０との間に配置される。そのため、回路基板５０とヒートシンク６０と複数のヘッドチップ３とを効率良く配置できるとともに、複数のヘッドチップ３の放熱性を高めることができる。
【００８８】
なお、＋ｚ方向から見て、ヘッドチップ３の一部または全部は、回路基板５０およびヒートシンク６０と重なっていてもよい。また、複数の配線部材３８の配置は図１０に示す配置に限定されない。例えば、第１ヘッドチップ３ａにおける＋ｙ側の端辺３０９に第１配線部材３８ａが配置され、第２ヘッドチップ３ｂにおける端辺３０９とは反対の−ｙ側の端辺に、第２配線部材３８ｂが配置されてもよい。
【００８９】
前述のように、ヘッドユニット１０は、ヘッドチップ３の一部を収容するカバー７０と、カバー７０とヘッドチップ３との間の空気を移動させるファン８０と、を備える。特に、本実施形態では、カバー７０は、複数のヘッドチップ３、ヒートシンク６０、回路基板５０および流路ユニット４００との間の空間Ｓにおける空気を移動させる。かかるファン８０を備えることで、空間Ｓにおける空気を強制的に流動させることができる。そのため、空気の流れに伴って、発熱体であるヘッドチップ３から空間Ｓにおける空気へと熱が伝達される。かかる対流によって、ヘッドチップ３の熱が放出される。それゆえ、ヘッドチップ３の温度上昇を抑制することができるので、ヘッドチップ３におけるインクの温度上昇を抑制することができる。よって、熱による印字品質の低下を抑制することができる。また、熱による選択回路３０２等の短寿命化を抑制することができる。また、ファン８０を備えることで、空間Ｓ内における温度のムラを低減することができるので、各ヘッドチップ３の温度のバラつきを低減することができる。
【００９０】
前述のように、ヘッドチップ３は複数のトランスミッションゲートを含む選択回路３０２が備えている。前述のように、選択回路３０２が備えることで、選択回路３０２を備えていない場合に比べ、ヘッドチップ３で発生する熱は多大である。そのため、ファン８０を備えることで、選択回路３０２を備えるヘッドチップ３の発熱による印字品質が低下を効果的に抑制することができる。また、熱による選択回路３０２等の短寿命化を抑制することができる。また、ファン８０を備えることで、空間Ｓ内における温度のムラを低減することができるので、各ヘッドチップ３の温度のバラつきを低減することができる。
【００９１】
なお、カバー７０は、ヘッドチップ３との間に空間Ｓを形成できれば、ヘッドチップ３の一部のみを収容してもよいし、全部を収容してもよい。同様に、カバー７０は、ヒートシンク６０との間に空間Ｓを形成できれば、ヒートシンク６０の一部のみを収容してもよいし、全部を収容してもよい。また、流路ユニット４００および回路基板５０においても同様である。
【００９２】
また、図７に示すように、カバー７０は、カバー７０の外部からカバー７０とヘッドチップ３との間の空間Ｓに空気を吸気する第１吸気口７０１および第２吸気口７０２と、空間Ｓから空気を排気する排気口７０３と、を有する。ヘッドチップ３は、排気口７０３よりも第１吸気口７０１および第２吸気口７０２に近い位置に配置される。前述のようにファン８０の駆動によって、第１吸気口７０１から排気口７０３に向かって空気は移動する。同様に、第２吸気口７０２から排気口７０３に向かって空気は移動する。そのため、ヘッドチップ３は、排気口７０３よりも第１吸気口７０１および第２吸気口７０２に近い位置に配置されることで、ヘッドチップ３で生じる熱を効率良く放出することができる。なお、ヘッドチップ３は、第１吸気口７０１および第２吸気口７０２よりも排気口７０３に近い位置に配置されてもよい。
【００９３】
また、ヘッドチップ３がノズルＮを１０００以上の数、有し、複数のノズルＮが５００ｄｐｉ以上のピッチで配列されるような多数のノズルＮが高密度に配列されたヘッドチップ３では、多数の圧電素子３４が高密度に配列される。そのため、ヘッドチップ３で発生する熱によりインクの粘度が低下し易い。しかし、ヘッドユニット１０によれば、ファン８０の駆動により空間Ｓ内の空気を移動させることができるので、ヘッドチップ３で生じる熱を効率良く放出することができる。よって、印字品質を高めることができる。
【００９４】
また、前述のように、回路基板５０には、駆動信号Ｃｏｍを生成する駆動信号生成回路５１が配置される。ここで、駆動信号生成回路５１が出力する駆動信号Ｃｏｍの電流が増加すると、駆動信号生成回路５１が有するトランジスターおよびコイルに流れる電流が増加する。そのため、駆動信号生成回路５１の発熱量が大きくなる。その結果、駆動信号生成回路５１において発熱に起因する不具合が生じたり、印字品質の低下を招いたりする可能性がある。そのため、ヒートシンク６０およびファン８０を備えることで、印字品質の低下等を特に効果的に低減することができる。
【００９５】
また、前述の駆動信号生成回路５１は、ヘッドチップ３よりもファン８０に近い位置に設けられる。そのため、駆動信号生成回路５１で生じる熱を効率良く放出することができる。また、中心線Ａ５に対して−ｚ側に駆動信号生成回路５１が配置されることで、中心線Ａ５に対して＋ｚ側に駆動信号生成回路５１が配置される場合に比べ、ヘッドチップ３と駆動信号生成回路５１との間の距離を離すことができる。そのため、発熱源が分散される。よって、空間Ｓでの温度の均一化が図り易くなり、各ヘッドチップ３における印字品質のバラつきを抑制することができる。なお、ヘッドチップ３が、駆動信号生成回路５１よりもファン８０に近い位置に設けられてもよい。
【００９６】
また、前述のように、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａよりも第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂは、大振幅の信号である。そのため、第１駆動信号生成回路５１Ａは、第２駆動信号生成回路５１Ｂよりも発熱量が大きくなり易い。それゆえ、第１駆動信号生成回路５１Ａを第２駆動信号生成回路５１Ｂよりもヘッドチップ３から遠い位置に配置することで、印字品質の低下をより抑制することができる。
【００９７】
以上説明した液体吐出装置１００は、ヘッドユニット１０と、ヘッドユニット１０を制御する制御ユニット１と、を備える。かかる液体吐出装置１００によれば、ヘッドユニット１０を備えるため、印字品質の低下を効果的に抑制することができる。なお、液体吐出装置１００は、少なくとも制御ユニット１とヘッドユニット１０を有すればよく、図１に示す構成に限定されない。
【００９８】
３．変形例
以上に例示した実施形態は多様に変形され得る。前述の実施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。
【００９９】
３−１．第１変形例
前述した実施形態では、ヘッドチップ３は、＋ｙ方向に沿って配置された長尺な部材であるが、ヘッドチップ３の配置および形状はこれに限定されない。また、ヘッドチップ３が有する複数のノズルＮは、＋ｙ方向に沿って配置されるが、これとは異なる方向に沿って配置されてもよい。例えば、ヘッドチップ３が有する複数のノズルＮは、＋ｘ方向に沿って配置されてもよい。
【０１００】
図１３は、第１変形例におけるヘッドユニット１０の平面図である。図１４は、第１変形例における複数のヘッドチップ３の配列を示す平面図である。例えば、図１３に示すように、ヘッドチップ３は、ｘ−ｙ平面においてｘ軸およびｙ軸に交差するｗ軸に沿った方向に配置されてもよい。また、図１４に示すように、１つのヘッドチップ３における複数のノズルＮは、ｗ軸に沿った方向に配置されてもよい。この場合、複数のノズルＮは、ｗ軸に沿った方向に並ぶ第１列Ｌ１と、＋ｗ軸に沿った方向に並ぶ第２列Ｌ２とに区分される。
【０１０１】
３−２．第２変形例
前述の実施形態では、ヘッドユニット１０は、所謂ラインヘッドであるが、「ヘッドユニット」は、例えばキャリッジの移動に伴って＋ｘ方向に沿って往復移動する所謂シリアルヘッドであってもよい。
【０１０２】
３−３．第３変形例
前述の実施形態では、「液体」の一例として、顔料または染料を含んだインクを用いた場合を説明したが、「液体」は、顔料または染料を含んでいない各種液体であってもよい。
【０１０３】
３−４．第４変形例
ヘッドチップ３の構成は、「駆動素子」を備え、「液体」を吐出可能であればよく、図８に示す構成に限定されない。例えば、１個のノズルＮに対して複数の「駆動素子」が配置されてもよい。また、前述の実施形態では、「駆動素子」の一例として圧電素子３４を用いる場合を説明したが、「駆動素子」は、例えば、加熱によって圧力室内に気泡を発生させて圧力室内の圧力を変化させる発熱素子であってもよい。
【０１０４】
３−５．第５変形例
前述の実施形態では、駆動信号生成回路５１は、第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂを備えるが、第１駆動信号生成回路５１Ａおよび第２駆動信号生成回路５１Ｂのいずれか一方は省略されてもよい。また、駆動信号Ｃｏｍは、第１駆動信号Ｃｏｍ−Ａおよび第２駆動信号Ｃｏｍ−Ｂの２個の信号を含むが、１個の信号のみであってもよい。
【０１０５】
３−６．第６変形例
前述の実施形態では、６個のヘッドチップ３に対して１個の回路基板５０が配置されるたが、１個のヘッドチップ３に対して１個の回路基板５０が配置されてもよい。また、全てのヘッドチップ３に対して１個の回路基板５０のみが配置されてもよい。また、前述の実施形態では、１個のヘッドチップ３に対して、１個の駆動信号生成回路５１が設けられるが、複数のヘッドチップ３に対して１個の駆動信号生成回路５１が設けられてもよい。また、ヘッドユニット１０に駆動信号生成回路５１が設けられておらず、制御ユニット１が駆動信号生成回路５１を有してもよい。
【０１０６】
３−７．第７変形例
ヘッドユニット１０が有するヘッドチップ３の数は、図６に示す３６に限定されず、１でもよいし、３６以外の複数であってもよい。
【０１０７】
３−８．第８変形例
前述した実施形態では、支持体４は、複数のホルダー４１、複数の固定板４２およびベース４３を有するが、これらのうちのいずれかが省略されてもよい。また、流路ユニット４００は、流路構造体４０および支持体４を備えるが、いずれかが省略されてもよい。つまり、前述の実施形態では、流路ユニット４００は、複数の部材で構成されていたが、１個の部材で構成されてもよい。例えば支持体４を省略する場合には、流路構造体４０にヘッドチップ３が固定される。また、ヘッドユニット１０では、流路ユニット４００が省略されてもよい。例えば、流路ユニット４００がカバー７０の外部に位置してもよい。
【０１０８】
３−９．第９変形例
前述のように、選択回路３０２は、印刷信号ＳＩ等に基づいて、駆動信号Ｃｏｍを圧電素子３４に供給するか否かを切り替え可能であればよく、トランスファーゲート以外のスイッチを有してもよい。選択回路３０２は、例えば、スイッチとして機能するトランジスターを備えてもよい。また、選択回路３０２は、保護基板３５上に形成されることが好ましいが、保護基板３５上に配置されれば保護基板３５に接触していなくてもよく、保護基板３５上に他の要素を介して配置されてもよい。
【０１０９】
３−１０．第１０変形例
支持体４を省略して、任意の他の熱伝導性に優れる「熱伝導部材」として機能する部材がヘッドチップ３とヒートシンク６０との間に配置されてもよい。また、前述した実施形態では、支持体４が「熱伝導部材」としての機能を有する場合を例に説明したが、支持体４は、「熱伝導部材」としての機能を発揮しない部材で構成されてもよい。
【０１１０】
３−１１．第１１変形例
前述の実施形態では、ファン８０の数は、２個であったが、１個でも３個以上であってもよい。また、ファン８０の配置は図５に示す例に限定されない。例えば、ファン８０は、カバー７０の内側に配置されてもよい。
【０１１１】
３−１２．第１２変形例
前述の実施形態では、第１吸気口７０１と、第２吸気口７０２と、排気口７０３とは、それぞれ複数設けられるが、これらは１つでもよい。ただし、複数の排気口７０３が分散して配置されることで、空間Ｓでの温度の均一化が図り易い。なお、第１吸気口７０１および第２吸気口７０２についても同様である。また、第１吸気口７０１と、第２吸気口７０２とのうちのいずれかは省略されもよい。
【０１１２】
３−１３．第１３変形例
前述の実施形態では、ヒートシンク６０の数は、１個であったが、複数であってもよい。また、ヒートシンク６０の配置は、図５に示す例に限定されない。例えば、ヒートシンク６０は、ヘッドチップ３に対して回路基板５０が配置される側に設けられていてもよい。また、ヘッドユニット１０では、ヒートシンク６０が省略されてもよい。
【０１１３】
以上、好適な実施形態および変形例に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の各実施形態および変形例に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。
【符号の説明】
【０１１４】
１…制御ユニット、２…搬送機構、３…ヘッドチップ、３ａ…第１ヘッドチップ、３ｂ…第２ヘッドチップ、４…支持体、９…液体容器、１０…ヘッドユニット、１１…制御部、１２…記憶部、１３…搬送モータードライバー、２１…搬送ローラー、２２…追従ローラー、２３…搬送モーター、２５…プラテン、３２…第１吸振板、３３…振動板、３４…圧電素子、３５…保護基板、３６…ケース、３７…第２吸振板、３８…配線部材、３８ａ…第１配線部材、３８ｂ…第２配線部材、４０…流路構造体、４１…ホルダー、４２…固定板、４３…ベース、４９…液体流路、５０…回路基板、５１…駆動信号生成回路、５１Ａ…第１駆動信号生成回路、５１Ｂ…第２駆動信号生成回路、６０…ヒートシンク、７０…カバー、８０…ファン、１００…液体吐出装置、３０１…吐出部、３０２…選択回路、３０３…配線、３０４…配線、３０９…端辺、３１１…ノズルプレート、３１２…流路基板、３１３…圧力室基板、３５１…凹部、３６１…凹部、３６３…導入口、３８１…接続配線、４００…流路ユニット、４０１…インク供給部材、４１１…凹部、４１３…突出部、４２１…開口、４３１…凹部、４３３…貫通孔、４９１…分配流路、４９２…供給流路、４９３…連通流路、５０１…配線板、５０２…ネジ、５１１…ＬＳＩ、５１２…増幅回路、５１３…ＬＰＦ、７０１…第１吸気口、７０２…第２吸気口、７０３…排気口、３１２１…開口部、３１２２…第１流路、３１２３…第２流路、３１２４…第３流路、３１３１…圧力室、Ａ５…中心線、Ｃｏｍ…駆動信号、Ｃｏｍ−Ａ…第１駆動信号、Ｃｏｍ−Ｂ…第２駆動信号、Ｄ３…ピッチ、Ｄ５…ピッチ、Ｌ１…第１列、Ｌ２…第２列、Ｍ…媒体、Ｎ…ノズル、Ｏ３…中心、Ｏ５…中心、ＰＡ１…吐出波形、ＰＡ２…吐出波形、ＰＢ…微振動波形、Ｒ…貯留室、Ｓ…空間、Ｓ３…配線領域、Ｓ５…回路領域、ＳＩ…印刷信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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