(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドにおける駆動回路から効率的に放熱する。【解決手段】液体をノズルから噴射する液体噴射部と、前記液体噴射部に供給される液体を貯留する液体貯留室が形成された筐体部と、前記液体噴射部を駆動する駆動回路とを具備し、前記筐体部には、前記液体貯留室から分岐し、液体を滞留させる液体滞留室が形成され、前記駆動回路は、前記液体滞留室内の液体に熱的に接続される液体噴射ヘッド。【選択図】図３
2019217756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体をノズルから噴射する液体噴射部と、
前記液体噴射部に供給される液体を貯留する液体貯留室が形成された筐体部と、
前記液体噴射部を駆動する駆動回路と
を具備し、
前記筐体部には、前記液体貯留室から分岐し、液体を滞留させる液体滞留室が形成され、
前記駆動回路は、前記液体滞留室内の液体に熱的に接続される
液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記液体滞留室の壁面を構成し、前記駆動回路に熱的に接続された壁面部材
を具備する請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記壁面部材と前記駆動回路との間に介在する充填材
を具備する請求項２の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記壁面部材と前記駆動回路との間に介在し、熱伝導率が前記壁面部材を上回る伝熱部材
を具備する請求項２または請求項３の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記液体噴射部は、
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、
前記流路構造体に形成され、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配置され、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面上に実装される
請求項１から請求項４の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記液体滞留室内の液体は、前記液体貯留室から前記ノズルまでの供給流路とは別個の循環流路により循環する
請求項１から請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記流路構造体と前記配線基板とは、樹脂材料を介して接合される
請求項５の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記液体滞留室は、鉛直方向の上方に向けて開口する空間である
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】
前記液体貯留室の上面のうち第１位置における鉛直方向の高さは、前記第１位置よりも前記駆動回路に近い第２位置における鉛直方向の高さよりも高い
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１０】
液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを制御する制御部と
を具備する液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドは、
液体をノズルから噴射する液体噴射部と、
前記液体噴射部に供給される液体を貯留する液体貯留室が形成された筐体部と、
前記液体噴射部を駆動する駆動回路とを含み、
前記筐体部には、前記液体貯留室から分岐し、液体を滞留させる液体滞留室が形成され、
前記駆動回路は、前記液体滞留室内の液体に熱的に接続される
液体噴射装置。
【請求項１１】
前記液体噴射部は、前記ノズルに連通する圧力室が形成された流路構造体を含み、
前記圧力室を経由して前記液体噴射ヘッドから排出される液体を当該液体噴射ヘッドに環流させる循環機構
を具備する請求項１０の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記循環機構は、前記液体滞留室を経由して前記液体噴射ヘッドから排出される液体を当該液体噴射ヘッドに環流させる
請求項１１の液体噴射装置。
【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提案されている。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回路が液体噴射ヘッドに実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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、駆動回路に発生した熱により液体噴射ヘッドの内部の温度が上昇することで、インクの粘度が変化する。以上のようにインクの粘度が変化すると、噴射速度または噴射量等の噴射特性に誤差が発生す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、前記液体噴射部に供給される液体を貯留する液体貯留室が形成された筐体部と、前記液体噴射部を駆動する駆動回路とを具備し、前記筐体部には、前記液体貯留室から分岐し、液体を滞留させる液体滞留室が形成され、前記駆動回路は、前記液体滞留室内の液体に熱的に接続される。
【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】液体噴射ヘッドの分解斜視図である。
【図３】液体噴射ヘッドの断面図（図２におけるIII-III線の断面図）である。
【図４】第２実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図５】第３実施形態におけるインクの流路の説明図である。
【図６】第４実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図７】第５実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図８】第６実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【図９】第７実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。
【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、液体噴射ヘッド２６を制御する制御部として機能する。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液体噴射ヘッド２６をＸ方向に沿って往復させる。Ｘ方向は、媒体１２が搬送されるＹ方向に直交する方向である。第１実施形態の移動機構２４は、液体噴射ヘッド２６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、複数の液体噴射ヘッド２６を搬送体２４２に搭載した構成、または、液体容器１４を液体噴射ヘッド２６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、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液体噴射ヘッド２６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。液体噴射ヘッド２６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。
【００１１】
図２は、液体噴射ヘッド２６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、液体噴射ヘッド２６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実施形態の液体噴射ヘッド２６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面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、液体噴射ヘッド２６は、インクをノズルＮから噴射する液体噴射部４０と、液体噴射部４０を駆動する駆動回路５０と、インクを貯留する空間が形成された筐体部７０とを具備する。液体噴射部４０は、ノズルＮに連通する圧力室Ｃが内部に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５０と圧電素子４４とを電気的に接続するための複数の配線が形成された配線基板４６とを含んで構成される。圧電素子４４は、駆動素子の一例である。
【００１３】
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３６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圧力室基板３４と筐体部７０とが設置される。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。
【００１４】
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。例えばフォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造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。
【００１５】
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、Ｚ方向からみた平面視で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。
【００１６】
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。
【００１７】
図２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３６が設置される。第１実施形態の振動板３６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３６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。
【００１８】
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３６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。
【００１９】
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圧電素子４４が形成される。具体的には、流路構造体３０の振動板３６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５０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。
【００２０】
配線基板４６は、複数の圧電素子４４が形成された振動板３６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が配置される。配線基板４６は、樹脂材料で形成された接着剤を介して流路構造体３０に接合される。配線基板４６と流路構造体３０との接合に利用される接着剤は、例えば感光性樹脂で構成される。駆動回路５０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。第１実施形態の配線基板４６は、液体噴射ヘッド２６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、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。配線基板４６を樹脂材料により流路構造体３０に接合した構成によれば、配線基板４６から流路構造体３０への熱伝播が抑制される。
【００２１】
配線基板４６の一方の表面（以下「第１面」という）Ｆ1は、複数の圧電素子４４が形成された振動板３６の表面に間隔をあけて対向する。配線基板４６における第１面Ｆ1とは反対側の表面（以下「第２面」という）Ｆ2には、駆動回路５０と外部配線基板５２とが実装される。以上の説明から理解される通り、流路構造体３０と駆動回路５０との間に配線基板４６が設置され、流路構造体３０と配線基板４６との間に複数の圧電素子４４が位置する。
【００２２】
駆動回路５０は、各圧電素子４４を駆動するための駆動信号および基準電圧を出力する。駆動回路５０は、配線基板４６の長手方向に沿う長尺状のＩＣチップである。各圧電素子４４は、配線基板４６の第１面Ｆ1に形成された接続端子Ｔを介して駆動回路５０に電気的に接続される。接続端子Ｔは、例えば、樹脂材料で形成された突起の表面に接続用の電極を形成した樹脂コアバンプである。圧電素子４４を駆動する動作により駆動回路５０は発熱する。外部配線基板５２は、制御ユニット２０と駆動回路５０とを電気的に接続するための配線であり、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の接続部品で構成される。
【００２３】
筐体部７０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り、例えば樹脂材料の射出成形で形成される。筐体部７０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、筐体部７０には、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。筐体部７０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。吸振体６４は、液体貯留室Ｒの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、液体貯留室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する。
【００２４】
筐体部７０において液体噴射部４０とは反対側の表面には、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について導入口７１と開口部７２とが形成される。導入口７１は、液体容器１４から供給されるインクが流入する管路である。導入口７１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。筐体部７０において液体噴射部４０とは反対側の表面には、開口部７２を閉塞する吸振体７３が設置される。吸振体７３は、吸振体６４と同様に、液体貯留室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する可撓性のフィルムであり、液体貯留室Ｒの壁面を構成する。
【００２５】
図３に例示される通り、筐体部７０の空間Ｒbは、第１空間Ｒb1と第２空間Ｒb2とを包含する。第１空間Ｒb1および第２空間Ｒb2は、Ｙ方向に長尺な空間である。第１空間Ｒb1は、導入口７１に連通する。第２空間Ｒb2は、第１空間Ｒb1の下流側に位置し、流路基板３２の空間Ｒaに連通する。Ｚ方向の正側からみると、筐体部７０には、第１列Ｌ1に対応する第２空間Ｒb2と第２列Ｌ2に対応する第２空間Ｒb2との間に、配線基板４６および駆動回路５０を収容する凹状の収容部７４が形成される。すなわち、第２空間Ｒb2は、配線基板４６および駆動回路５０の側方に位置する。
【００２６】
液体容器１４から導入口７１に供給されたインクは、図３に破線の矢印で図示した通り、液体貯留室Ｒの第１空間Ｒb1内でＸ-Ｙ平面に略平行な方向に流動して第２空間Ｒb2に流入し、第２空間Ｒb2内ではＺ方向の正側（例えば鉛直方向の下方）に流動して流路基板３２の空間Ｒaに到達する。
【００２７】
図３に例示される通り、第１実施形態の筐体部７０には、液体貯留室Ｒから分岐した空間（以下「液体滞留室」という）Ｓが形成される。第１列Ｌ1に対応する液体滞留室Ｓと第２列Ｌ2に対応する液体滞留室Ｓとが筐体部７０に形成される。液体滞留室Ｓは、空間Ｒbと同様にＹ方向に長尺な空間であり、第１空間Ｒb1に連通する。図３に例示される通り、液体滞留室Ｓは、Ｚ方向の負側、すなわち鉛直方向の上方に向けて開口する空間である。導入口７１に供給されたインクは、基本的には前述の通り、第１空間Ｒb1と第２空間Ｒb2とを経由して液体噴射部４０に供給されるが、インクの一部は液体滞留室Ｓに流入する。液体滞留室Ｓにインクの排出口は形成されない。したがって、液体滞留室Ｓ内におけるインクの流速は、空間Ｒb内におけるインクの流速を下回る。すなわち、空間Ｒb内を流動するインクの一部が分岐して液体滞留室Ｓ内に滞留する。液体噴射ヘッド２６内のインクを強制的に排出する保守動作を実行した場合、液体滞留室Ｓ内のインクは液体貯留室Ｒ内のインクとともにノズルＮから排出される。保守動作は、例えばポンプ等の吸引機構により外部からインクを吸引する動作である。
【００２８】
図３に例示される通り、筐体部７０における収容部７４の内壁面には壁面部材８１が設置される。壁面部材８１は、筐体部７０において液体滞留室Ｓに対応する開口を閉塞することで当該液体滞留室Ｓの壁面を構成する。具体的には、壁面部材８１は、第１列Ｌ1に対応する液体滞留室Ｓと第２列Ｌ2に対応する液体滞留室Ｓとの双方の壁面を構成する。例えば樹脂材料で形成されたフィルム状または平板状の部材が壁面部材８１として好適である。壁面部材８１の板厚は２０μｍ以下である。なお、壁面部材８１を筐体部７０と一体に形成してもよい。
【００２９】
図３に例示される通り、壁面部材８１は、駆動回路５０の表面に対向する。壁面部材８１と駆動回路５０との間には充填材８２が介在する。充填材８２は、壁面部材８１と駆動回路５０との間隙に充填された熱伝導性の材料である。具体的には、熱伝導グリスまたは熱伝導接着材が充填材８２として好適に利用される。
【００３０】
以上に説明した通り、充填材８２は熱伝導性の材料で構成され、壁面部材８１は充分に薄い板厚に形成される。したがって、駆動回路５０に発生した熱は、充填材８２と壁面部材８１とを経由して液体滞留室Ｓ内のインクに伝播し、液体滞留室Ｓ内で拡散する。すなわち、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとは、充填材８２と壁面部材８１とを介して熱的に接続される。また、壁面部材８１と駆動回路５０とは、充填材８２を介して熱的に接続される。
【００３１】
以上に説明した通り、第１実施形態においては、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとが熱的に接続されるから、駆動回路５０に発生した熱が液体滞留室Ｓ内のインクに拡散する。したがって、駆動回路５０から放熱することが可能である。また、液体滞留室Ｓは液体貯留室Ｒから分岐した空間であるから、例えば駆動回路５０が液体滞留室Ｓを介することなく液体貯留室Ｒ内のインクに熱的に接続された構成と比較して、液体貯留室ＲからノズルＮに供給されるインクに対する駆動回路５０からの熱の拡散は抑制される。したがって、インクの加熱による噴射特性の誤差を低減することが可能である。第１実施形態では特に、液体滞留室Ｓが鉛直方向の上方に開口するから、液体滞留室Ｓを利用した効果的な放熱が実現される。
【００３２】
第１実施形態では、駆動回路５０に熱的に接続された壁面部材８１が液体滞留室Ｓの壁面を構成するから、駆動回路５０に発生した熱を液体滞留室Ｓ内のインクに効率的に拡散することが可能である。また、壁面部材８１と駆動回路５０との間に充填材８２を介在させた構成も、駆動回路５０に発生した熱を液体滞留室Ｓ内のインクに効率的に拡散することに寄与する。
【００３３】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下に説明する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。
【００３４】
図４は、第２実施形態における液体噴射ヘッド２６の断面図である。図４に例示される通り、第２実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６に伝熱部材８３を追加した構成である。伝熱部材８３以外の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第２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。
【００３５】
伝熱部材８３は、壁面部材８１と駆動回路５０との間に介在する。具体的には、伝熱部材８３は、駆動回路５０と同様にＹ方向に長尺な板状部材であり、駆動回路５０の表面に接触する。伝熱部材８３と壁面部材８１との間に充填材８２が介在する。伝熱部材８３の熱伝導率は、壁面部材８１の熱伝導率を上回る。例えば、伝熱部材８３の熱伝導率は、１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上である。例えばステンレスまたは銅等の金属の薄板が伝熱部材８３として好適である。
【００３６】
駆動回路５０から伝熱部材８３に伝播した熱は、当該伝熱部材８３の面内で拡散する。したがって、駆動回路５０の特定の部位に局所的に発生した熱は、伝熱部材８３の内部で広範囲に拡散される。伝熱部材８３の熱は、充填材８２を介して液体滞留室Ｓ内のインクに拡散する。以上の説明から理解される通り、第２実施形態によれば、駆動回路５０の特定の部位に局所的に発生した熱を、効果的に広範囲に分散することが可能である。
【００３７】
駆動回路５０の特定の部位が局所的に高温に維持された状態では、当該部位からの距離に応じてインクの温度に差異が発生し、結果的にノズルの位置に応じて噴射特性が相違する可能性がある。第２実施形態によれば、前述の通り、駆動回路５０の特定の部位に局所的に発生した熱が広範囲に分散されるから、ノズルの位置に応じた噴射特性の相違を低減することが可能である。
【００３８】
＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態におけるインクの流れの説明図である。図５に例示される通り、液体貯留室Ｒ内のインクは、当該液体貯留室Ｒから供給流路３２２と圧力室Ｃと連通流路３２４とを経由してノズルＮに至る供給流路Ｑ1を介して外部に噴射される。他方、第３実施形態における液体滞留室Ｓ内のインクは、図５に例示される通り、供給流路Ｑ1とは別個の循環流路Ｑ2により循環する。循環流路Ｑ2上にはポンプ９０が設置される。ポンプ９０は、液体滞留室Ｓの排出口ｓ1からインクを吸引し、液体滞留室Ｓの流入口ｓ2にインクを圧送する。循環流路Ｑ2においてインクの熱は放散される。
【００３９】
駆動回路５０の熱を液体滞留室Ｓ内のインクに拡散するための構成は第１実施形態と同様である。したがって、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。また、第３実施形態では、液体滞留室Ｓ内のインクが循環流路Ｑ2により循環するから、駆動回路５０を効率的に冷却することが可能である。
【００４０】
＜第４実施形態＞
図６は、第４実施形態に係る液体噴射ヘッド２６の断面図である。図６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を境界として液体噴射ヘッド２６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。
【００４１】
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。
【００４２】
第１部分Ｐ1の導入口７１に供給されるインクは、図６に破線の矢印で図示される通り、第１部分Ｐ1内において、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７１、という経路で当該導入口７１から排出される。
【００４３】
図６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、液体噴射ヘッド２６から排出されるインクを当該液体噴射ヘッド２６に環流させる機構である。循環機構９２は、液体噴射ヘッド２６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。
【００４４】
供給流路９２１は、第１部分Ｐ1の導入口７１に接続される。排出流路９２２は、第２部分Ｐ2の導入口７１に接続される。供給流路９２１は、第１部分Ｐ1の導入口７１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の導入口７１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の導入口７１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の導入口７１に環流される。
【００４５】
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、液体噴射ヘッド２６の内部のインクが循環する。
【００４６】
以上に説明した通り、第４実施形態によれば、液体噴射ヘッド２６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５０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５０に発生した熱を効果的に放散することが可能である。
【００４７】
＜第５実施形態＞
図７は、第５実施形態に係る液体噴射ヘッド２６の断面図である。図７に例示される通り、第５実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第４実施形態に単数または複数の連通流路７６を追加した構成である。連通流路７６は、筐体部７０に形成された空間であり、第１部分Ｐ1の液体滞留室Ｓと第２部分Ｐ2の液体滞留室Ｓとを相互に連通する。連通流路７６以外の構成は第４実施形態と同様である。
【００４８】
以上の構成では、第１部分Ｐ1の液体滞留室Ｓに供給されるインクの一部が連通流路７６を介して第２部分Ｐ2の液体滞留室Ｓに流入する。すなわち、第１部分Ｐ1の導入口７１に供給されるインクは、第４実施形態と同様に圧力室Ｃを含む経路を介して第２部分Ｐ2の導入口７１から排出されるほか、第１部分Ｐ1の液体滞留室Ｓ→連通流路７６→第２部分Ｐ2の液体滞留室Ｓ、という経路を介して第２部分Ｐ2の導入口７１から排出される。第５実施形態の循環機構９２は、液体滞留室Ｓを経由して液体噴射ヘッド２６から排出されるインクを当該液体噴射ヘッド２６に環流させる。
【００４９】
第５実施形態においても第４実施形態と同様の効果が実現される。また、第５実施形態では、液体滞留室Ｓを含む経路によりインクが循環されるから、第４実施形態よりもインクの循環が促進される。したがって、液体噴射ヘッド２６の内部に発生した熱がインクの循環により効果的に放散されるという利点がある。なお、第５実施形態において、圧力室Ｃを介したインクの循環を省略してもよい。例えば、第５実施形態において循環流路３２８を省略してもよい。
【００５０】
＜第６実施形態＞
図８は、第６実施形態に係る液体噴射ヘッド２６の断面図である。第６実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第１実施形態における配線基板４６に代えて配線基板５４を具備する。配線基板５４は、例えばＦＰＣまたはＦＦＣ等の可撓性の接続部品であり、流路構造体３０の表面に端部が接合される。具体的には、配線基板４６の端部は振動板３６の表面に接合される。配線基板５４には、Ｙ方向に長尺な駆動回路５０が実装される。配線基板５４には、駆動回路５０を制御ユニット２０に電気的に接続するための複数の配線と、駆動回路５０を各圧電素子４４に電気的に接続するための複数の配線とが形成される。
【００５１】
筐体部７０には、液体容器１４から導入口７１に流入するインクを貯留する液体貯留室Ｒと、液体貯留室Ｒから分岐した液体滞留室Ｓとが形成される。筐体部７０のうち液体滞留室Ｓに対応する開口は、当該筐体部７０の表面に接合された壁面部材８１により閉塞される。壁面部材８１は、配線基板５４上の駆動回路５０に対向する。壁面部材８１と駆動回路５０との間には、熱伝導グリスまたは熱伝導接着材等の充填材８２が介在する。すなわち、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとが熱的に接続される。なお、第２実施形態に例示した伝熱部材８３を第３実施形態に追加してもよい。例えば、充填材８２と駆動回路５０との間に伝熱部材８３が介挿される。
【００５２】
以上に例示した構成においても、駆動回路５０に発生した熱が液体滞留室Ｓ内のインクに拡散する。したがって、第１実施形態と同様に、駆動回路５０の熱を低減することが可能である。また、液体滞留室Ｓは液体貯留室Ｒから分岐した空間であるから、液体貯留室ＲからノズルＮに供給されるインクに駆動回路５０からの熱が拡散することは抑制される。したがって、第１実施形態と同様に、インクの加熱による噴射特性の誤差を低減することが可能である。
【００５３】
ところで、第１実施形態では、流路構造体３０に対向する配線基板４６に駆動回路５０が実装される。したがって、第１実施形態では、流路構造体３０に端部が接合された可撓性の配線基板５４に駆動回路５０が実装される第２実施形態の構成と比較して、駆動回路５０に発生した熱が液体噴射ヘッド２６の内部に滞留し易いという傾向がある。以上の傾向を考慮すると、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとを熱的に接続することで駆動回路５０の熱を拡散する構成は、第１実施形態の構成にとって格別に有効である。
【００５４】
＜第７実施形態＞
図９は、第７実施形態に係る液体噴射ヘッド２６の断面図である。第７実施形態の液体噴射ヘッド２６は、液体滞留室Ｓの形状が第６実施形態とは相違する。具体的には、第７実施形態の液体滞留室Ｓの上面７８は、水平方向のＸ-Ｙ平面に対して傾斜した傾斜面である。具体的には、上面７８のうち第１位置Ｘ1における鉛直方向の高さＨ1は、第１位置Ｘ1よりも駆動回路５０に近い第２位置Ｘ2における鉛直方向の高さＨ2よりも高い。すなわち、液体滞留室Ｓの上面７８は、駆動回路５０から遠い位置ほど高くなる傾斜面である。液体貯留室Ｒに着目すると、液体滞留室Ｓの上面７８は、液体貯留室Ｒに近い位置ほど高い傾斜面である、と表現してもよい。
【００５５】
第７実施形態においても第６実施形態と同様の効果が実現される。また、第７実施形態では、液体滞留室Ｓの上面７８が傾斜面であるから、加熱されたインクとインクに混入した気泡が、上面７８に沿って液体貯留室Ｒ側に移動し易いという利点がある。
【００５６】
＜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。
【００５７】
（１）前述の各形態では、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとの間に壁面部材８１と充填材８２とが介在する構成を例示したが、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとを熱的に接続するための構成は、以上の例示に限定されない。例えば、駆動回路５０と液体滞留室Ｓ内のインクとの間に間隙が存在する場合でも、当該間隙が５０μｍ以下であれば、駆動回路５０から液体滞留室Ｓ内のインクに熱が拡散する。したがって、駆動回路５０は液体滞留室Ｓ内のインクと熱的に接続されていると言える。
【００５８】
以上の説明から理解される通り、本明細書において要素Ａと要素Ｂとが「熱的に接続する」状態とは、
［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。なお、「間隙」は、要素Ａと要素Ｂとの間において熱伝導率が１０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１未満である部分を意味し、典型的には空間（すなわち空気層）である。
【００５９】
（２）圧力室Ｃ内の液体（例えばインク）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（典型的には圧力室Ｃの内部に圧力を付与する要素）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。
【００６０】
（３）前述の各形態では、液体噴射ヘッド２６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。
【００６１】
（４）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】
【００６２】
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、３０…流路構造体、３２…流路基板、３２８…循環流路、３４…圧力室基板、３６…振動板、４０…液体噴射部、４４…圧電素子、４６…配線基板、５０…駆動回路、５２…外部配線基板、５４…配線基板、６２…ノズル板、６４…吸振体、７０…筐体部、７１…導入口、７２…開口部、７３…吸振体、７４…収容部、７６…連通流路、８１…壁面部材、８２…充填材、８３…伝熱部材、９０…ポンプ、９２…循環機構、９２１…供給流路、９２２…排出流路、９２３…循環ポンプ、Ｒ…液体貯留室、Ｓ…液体滞留室、Ｃ…圧力室。
【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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