(57)【要約】【課題】部品点数を増加させないで高密度記録が可能な液体噴射ヘッドを構成する。【解決手段】本発明の液体噴射ヘッド１は、アクチュエータ基板Ａ５ａと、アクチュエータ基板Ａ５ａの表面に接合するカバープレートＡ６ａと、カバープレートＡ６ａの表面に接合する流路部材Ａ８ａと、を有するヘッドチップＡ３ａと、アクチュエータ基板Ｂ５ｂと、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの表面に接合するカバープレートＢ６ｂとを有し、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの裏面がアクチュエータ基板Ａ５ａの裏面に接合するヘッドチップＢ３ｂと、ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂを装着するノズルキャップ部４ａと、カバープレートＢ６ｂの表面に接合する流路部Ｂ４ｂと、を一体的に備えるベース部材４と、を備える。【選択図】図１
2016078420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ基板Ａと、前記アクチュエータ基板Ａの表面に接合するカバープレートＡと、前記カバープレートＡの表面に接合する流路部材Ａと、を有するヘッドチップＡと、
アクチュエータ基板Ｂと、前記アクチュエータ基板Ｂの表面に接合するカバープレートＢとを有し、前記アクチュエータ基板Ｂの裏面が前記アクチュエータ基板Ａの裏面に接合するヘッドチップＢと、
前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢを装着するノズルキャップ部と、前記カバープレートＢの表面に接合する流路部Ｂとを一体的に備えるベース部材と、を備える液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記アクチュエータ基板Ａは液体に圧力を印加するチャンネルＡを備え、前記カバープレートＡは前記チャンネルＡに連通する液室Ａを備え、前記流路部材Ａは前記液室Ａに連通する流路Ａを備え、
前記アクチュエータ基板Ｂは液体に圧力を印加するチャンネルＢを備え、前記カバープレートＢは前記チャンネルＢに連通する液室Ｂを備え、前記流路部Ｂは前記液室Ｂに連通する流路Ｂを備え、
前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢは、前記流路Ａと前記流路Ｂを連通する連通孔を有する請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
複数のノズルを有し、前記ヘッドチップＡ、前記ヘッドチップＢ及び前記ノズルキャップ部の前方端面に接着するノズルプレートを更に備える請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記流路部Ｂの近傍に温度検出素子を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記ベース部材は、前記流路部Ｂの側の表面に前記温度検出素子を収納する凹部を備える請求項４に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
回路基板と、前記回路基板と前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢとの間を電気的に接続するフレキシブル基板と、を更に備え、
前記ベース部材は、前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢの後方に前記回路基板を装着し、
前記温度検出素子は、前記ベース部材の前記凹部の側の表面に沿うリード配線を介して前記回路基板に電気的に接続する請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
回路基板と、前記回路基板と前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢとの間を電気的に接続するフレキシブル基板と、を更に備え、
前記フレキシブル基板は、前記チャンネルＡ及び前記チャンネルＢを駆動する駆動信号を生成するドライバＩＣを備える請求項２〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記ベース部材は、前記回路基板と前記流路部Ｂとの間に放熱部を備え、
前記ドライバＩＣが位置する領域の前記フレキシブル基板は熱伝導材料を介して前記放熱部に接触する請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に液滴を噴射して記録する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液体を吐出する。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや被記録媒体を移動させて文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第一のヘッドチップと第二のヘッドチップが積層される構造の液体噴射ヘッドが記載される。第一のヘッドチップは圧電セラミックプレートの上にインクプレートが接合され、第二のヘッドチップも圧電セラミックプレートの上にインクプレートが接合され、第一のヘッドチップと第二のヘッドチップは圧電セラミックどうしが接合される。第一のヘッドチップのインクプレートにインク室が形成され、第二のヘッドチップのインクプレートにもインク室が形成され、各インク室から各圧電サラミックプレートに形成される溝にインクが供給可能に構成される。
【０００４】
第一のヘッドチップのインクプレートの上面にはインク流路が接合される。２枚の圧電セラミックプレートには厚さ方向に貫通する貫通孔が形成される。インク流路に流入するインクは、第一のヘッドチップのインクプレートのインク室に流入し、第一のヘッドチップの圧電セラミックプレートの各溝に供給される。更にインク流路に流入するインクは、第一のヘッドチップのインクプレートのインク室から貫通孔を通して第二のヘッドチップのインクプレートに形成されるインク室に流入し、第二のヘッドチップの圧電セラミックプレートの各溝に供給される。第一のヘッドチップと第二のヘッドチップはその液滴吐出側がノズルキャップの開口部に装着固定される。ノズルキャップには、更に、回路基板を固定するベースが設置される。
【０００５】
このように、第一のヘッドチップの側に設けた一つのインク流路から第一及び第二のヘッドチップの両方にインクの供給が可能なので、流入するインクの圧力変動を緩和させる圧力緩和ユニットも一つでよくなり、液体噴射ヘッドの厚み方向のサイズを小さく、軽量化ができることが記載される。
【０００６】
例えば、特許文献２には、アクチュエータの液滴吐出側の外表面にサーミスタが設置される液体噴射ヘッドが記載される。液体噴射ヘッドは、液滴を吐出するアクチュエータと、アクチュエータにインクを供給する流路と、アクチュエータの液滴吐出側の前方端部を開口部に装着するノズルキャップと、アクチュエータの液滴吐出側の外表面に固定されるサーミスタと、アクチュエータの後方側を固定し、ノズルキャップと一体物の共通ベース部材と、共通ベース部材の後方端部に保持する回路基板などから構成される。なお、サーミスタと接続するコードは、アクチュエータの外表面から共通ベース部材のコード引出室を介して共通ベース部材の外部に引き出される。
【０００７】
ノズルキャップと共通ベース部材が一体物なので組み立て精度が向上すること、また、ノズルキャップとベース部材との間に接着剤が介在しないのでアクチュエータの発熱温度を精度よく検出できることが記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５０６８７号公報
【特許文献２】特開２００９−１４３２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の液体噴射ヘッドは、第一のヘッドチップと第二のヘッドチップが積層する構造を有し、高密度記録に適する。しかし、ノズルキャップとベースが別体からなるので、ノズルキャップとベースを接続する工程を必要とし、更に接続の際には高精度の位置合わせが要求される。また、特許文献２の液体噴射ヘッドは、ノズルキャップとベースが一体物からなるので組み立て工程を簡素化することができるが、液体噴射ヘッドは単一のヘッドチップからなるので記録密度は低い。そこで、高密度記録が可能であり、かつ、部品点数の増加を抑制し、組み立て工程を簡素化することのできる液体噴射ヘッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液体噴射ヘッドは、アクチュエータ基板Ａと、前記アクチュエータ基板Ａの表面に接合するカバープレートＡと、前記カバープレートＡの表面に接合する流路部材Ａと、を有するヘッドチップＡと、アクチュエータ基板Ｂと、前記アクチュエータ基板Ｂの表面に接合するカバープレートＢとを有し、前記アクチュエータ基板Ｂの裏面が前記アクチュエータ基板Ａの裏面に接合するヘッドチップＢと、前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢを装着するノズルキャップ部と、前記カバープレートＢの表面に接合する流路部Ｂとを一体的に備えるベース部材と、を備えることとした。
【００１１】
また、前記アクチュエータ基板Ａは液体に圧力を印加するチャンネルＡを備え、前記カバープレートＡは前記チャンネルＡに連通する液室Ａを備え、前記流路部材Ａは前記液室Ａに連通する流路Ａを備え、前記アクチュエータ基板Ｂは液体に圧力を印加するチャンネルＢを備え、前記カバープレートＢは前記チャンネルＢに連通する液室Ｂを備え、前記流路部Ｂは前記液室Ｂに連通する流路Ｂを備え、前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢは、前記流路Ａと前記流路Ｂを連通する連通孔を有することとした。
【００１２】
また、複数のノズルを有し、前記ヘッドチップＡ、前記ヘッドチップＢ及び前記ノズルキャップ部の前方端面に接着するノズルプレートを更に備えることとした。
【００１３】
また、前記ベース部材は、前記流路部Ｂの近傍に温度検出素子を備えることとした。
【００１４】
また、前記ベース部材は、前記流路部Ｂの側の表面に前記温度検出素子を収納する凹部を備えることとした。
【００１５】
また、回路基板と、前記回路基板と前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢとの間を電気的に接続するフレキシブル基板と、を更に備え、前記ベース部材は、前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢの後方に前記回路基板を装着し、前記温度検出素子は、前記ベース部材の前記凹部の側の表面に沿うリード配線を介して前記回路基板に電気的に接続することとした。
【００１６】
また、回路基板と、前記回路基板と前記ヘッドチップＡ及び前記ヘッドチップＢとの間を電気的に接続するフレキシブル基板と、を更に備え、前記フレキシブル基板は、前記チャンネルＡ及び前記チャンネルＢを駆動する駆動信号を生成するドライバＩＣを備えることとした。
【００１７】
また、前記ベース部材は、前記回路基板と前記流路部Ｂとの間に放熱部を備え、前記ドライバＩＣが位置する領域の前記フレキシブル基板は熱伝導材料を介して前記放熱部に接触することとした。
【００１８】
本発明の液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の液体噴射ヘッドは、アクチュエータ基板Ａと、アクチュエータ基板Ａの表面に接合するカバープレートＡと、カバープレートＡの表面に接合する流路部材Ａと、を有するヘッドチップＡと、アクチュエータ基板Ｂと、アクチュエータ基板Ｂの表面に接合するカバープレートＢとを有し、アクチュエータ基板Ｂの裏面がアクチュエータ基板Ａの裏面に接合するヘッドチップＢと、ヘッドチップＡ及びヘッドチップＢを装着するノズルキャップ部と、カバープレートＢの表面に接合する流路部Ｂとを一体的に備えるベース部材と、を備える。これにより、部品点数を増加させないで高密度記録が可能な液体噴射ヘッドを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な部分断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な分解斜視図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド１の模式的な部分断面図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド１の説明図である。図２（ａ）は液体噴射ヘッド１の模式的な分解斜視図であり、図２（ｂ）は流路部材Ａ８ａを除いたヘッドチップ３の模式的な分解斜視図である。以下、液体噴射ヘッド1が液滴を吐出する吐出方向Ｓを前方、反対方向を後方とする。また、複数のチャンネルＡＣａ又は複数のチャンネルＢＣｂが配列する方向を基準方向Ｋとする。
【００２２】
液体噴射ヘッド１は、ヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂとベース部材４とを備える。ヘッドチップＡ３ａは、アクチュエータ基板Ａ５ａと、アクチュエータ基板Ａ５ａの表面に接合するカバープレートＡ６ａと、カバープレートＡ６ａの表面に接合する流路部材Ａ８ａとを有する。ヘッドチップＢ３ｂは、アクチュエータ基板Ｂ５ｂと、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの表面に接合するカバープレートＢ６ｂとを有し、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの裏面がアクチュエータ基板Ａ５ａの裏面に接合する。ベース部材４は、ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂを装着するノズルキャップ部４ａと、カバープレートＢ６ｂの表面に接合する流路部Ｂ４ｂとを一体的に備える。以下、具体的に説明する。
【００２３】
アクチュエータ基板Ａ５ａは液体に圧力を印加するチャンネルＡＣａを備え、カバープレートＡ６ａは、チャンネルＡＣａに連通する液室Ａ９ａを備え、流路部材Ａ８ａは液室Ａ９ａに連通する流路Ａ１０ａを備える。アクチュエータ基板Ａ５ａは表面の前方端から後方端の手前まで延在する溝Ｍａを備える（図２（ｂ）参照）。カバープレートＡ６ａは、アクチュエータ基板Ａ５ａの前方端面ＦＳと面一に、アクチュエータ基板Ａ５ａの後方端近傍の表面が露出するようにアクチュエータ基板Ａ５ａの表面に接合する。アクチュエータ基板Ａ５ａの溝Ｍａとこの溝Ｍａを覆うカバープレートＡ６ａがチャンネルＡＣａを構成する。チャンネルＡＣａは、図１において紙面奥方向（基準方向Ｋ）に複数配列し、各チャンネルＡＣａはアクチュエータ基板Ａ５ａ及びカバープレートＡ６ａの前方端面ＦＳに開口する。液室Ａ９ａは複数のチャンネルＡＣａの後方側に連通する。
【００２４】
アクチュエータ基板Ｂ５ｂは、アクチュエータ基板Ａ５ａと同様に、液体に圧力を印加するチャンネルＢＣｂを備え、カバープレートＢ６ｂは、カバープレートＡ６ａと同様に、チャンネルＢＣｂに連通する液室Ｂ９ｂを備える。アクチュエータ基板Ｂ５ｂは、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの表面の前方端から後方端の手前まで延在する溝Ｍｂを備える。カバープレートＢ６ｂは、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの前方端面ＦＳと面一に、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの後方端近傍の表面が露出するようにアクチュエータ基板Ｂ５ｂの表面に接合する。アクチュエータ基板Ｂ５ｂの溝Ｍｂとこの溝Ｍｂを覆うカバープレートＢ６ｂによりチャンネルＢＣｂを構成する。チャンネルＢＣｂは、図１において基準方向Ｋに複数配列し、各チャンネルＢＣｂはアクチュエータ基板Ｂ５ｂ及びカバープレートＢ６ｂの前方端面ＦＳにチャンネルＡＣａに対して半ピッチずれて開口する。
【００２５】
アクチュエータ基板Ａ５ａのカバープレートＡ６ａとは反対側の裏面は、アクチュエータ基板Ｂ５ｂのカバープレートＢ６ｂとは反対側の裏面に、アクチュエータ基板Ａ５ａ及びアクチュエータ基板Ｂ５ｂの各前方端面ＦＳを面一にして接着剤を介して接合する。これにより、ヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂは一体化する。ベース部材４のノズルキャップ部４ａは、ヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂの前方端部を開口部２１に装着してヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂを保持する。更に、ベース部材４の流路部Ｂ４ｂは、カバープレートＢ６ｂのアクチュエータ基板Ｂ５ｂとは反対側の表面に接合し、流路部Ｂ４ｂの流路Ｂ１０ｂがカバープレートＢ６ｂの液室Ｂ９ｂに連通する。ベース部材４は、ノズルキャップ部４ａと流路部Ｂ４ｂを同一材料による一体物として一体的に構成することができる。
【００２６】
ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂは、基準方向Ｋの両端部に流路Ａ１０ａと流路Ｂ１０ｂを連通する連通孔１９を備える。より具体的には、連通孔１９は、カバープレートＡ６ａ、アクチュエータ基板Ａ５ａ、アクチュエータ基板Ｂ５ｂ及びカバープレートＢ６ｂを貫通し、流路Ａ１０ａと流路Ｂ１０ｂを連通する。なお、連通孔１９は、カバープレートＡ６ａ、アクチュエータ基板Ａ５ａ及びアクチュエータ基板Ｂ５ｂを貫通させて、カバープレートＢ６ｂを貫通させずに、液室Ｂ９ｂを介して流路Ａ１０ａと流路Ｂ１０ｂが連通するようにしてもよい。この場合は、液室Ｂ９ｂと連通孔１９の間の仕切りを無くし、液室Ｂ９ｂの範囲を図１におけるカバープレートＢ６ｂの連通孔１９の位置まで拡張すればよい。また、アクチュエータ基板Ａ５ａとアクチュエータ基板Ｂ５ｂを貫通させて、カバープレートＡ６ａ及びカバープレートＢ６ｂを貫通させずに、液室Ａ９ａ及び液室Ｂ９ｂを介して流路Ａ１０ａと流路Ｂ１０ｂが連通するようにしてもよい。この場合は、液室Ａ９ａと連通孔１９の間の仕切りを無くし、液室Ａ９ａの範囲を図１におけるカバープレートＡ６ａの連通孔１９の位置まで拡張し、かつ流路Ａ１０ａと連通孔１９の間の仕切りを無くし、流路Ａ１０ａの範囲を図１における流路部材Ａ８ａの連通孔１９の位置まで拡張すればよい。この場合は、液室Ｂ９ｂの範囲を図１におけるカバープレートＢ６ｂの連通孔１９の位置まで拡張すればよい。これにより、流路部材Ａ８ａの後方側に起立する接続部２０に供給される液体は、液室Ａ９ａから各チャンネルＡＣａに流入するとともに、連通孔１９から液室Ｂ９ｂ及び流路Ｂ１０ｂに流入し、各チャンネルＢＣｂに流入する。
【００２７】
ノズルキャップ部４ａは開口部２１を有する。開口部２１は、ヘッドチップＡ３ａ、ヘッドチップＢ３ｂ及びノズルキャップ部４ａの各前方端面ＦＳが面一となるようにヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂの前方端部を装着保持する。ノズルプレート１１は、ノズルキャップ部４ａ、ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂの前方端面ＦＳに接着する。即ち、ベース部材４はノズルプレート１１を支持し、ノズルプレート１１はヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂの前方端部を覆う。ノズルプレート１１は複数のノズル１２を備え、各ノズル１２がチャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂにそれぞれ連通する。
【００２８】
図２に示すように、ベース部材４は液滴を吐出する側とは反対の後方側に放熱部４ｃと基板保持部４ｄを備える。基板保持部４ｄは図示しない回路基板を保持し、回路基板は外部から液体噴射ヘッド１を駆動するための画像信号を取得する。ベース部材４は、更に、液体噴射ヘッド1を図示しないキャリッジに取り付けるためのキャリッジ取付部２４を備える。キャリッジ取付部２４は、ノズルキャップ部４ａの基準方向Ｋにおける両端部から基準方向Ｋに延出し、キャリッジにビス止めするための取り付け穴２５を備える。ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂと図示しない回路基板との間に図示しないフレキシブル基板を備え、フレキシブル基板はチャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂを駆動する駆動信号を生成するドライバＩＣを備える。ドライバＩＣは駆動信号を生成する際に発熱する。そこで、ドライバＩＣが位置する領域のフレキシブル基板は熱伝導材料を介して放熱部４ｃに接触する。これにより、ドライバＩＣにより生成される熱を放熱部４ｃに放熱させることができる。
【００２９】
図２に示すように、ベース部材４は、液滴を吐出する吐出方向Ｓから吐出方向Ｓとは反対方向に、ノズルキャップ部４ａ、キャリッジ取付部２４、流路部Ｂ４ｂ、放熱部４ｃ及び基板保持部４ｄを一体的に備える。これらの各部は同一材料による一体物として一体的に構成することができる。ベース部材４は側面方向（基準方向Ｋ）から見てＬ字形状を有する。Ｌ字の底部にノズルキャップ部４ａ及びキャリッジ取付部２４が位置し、Ｌ字の柱部に放熱部４ｃ及び基板保持部４ｄが位置し、Ｌ字の屈曲部に流路部Ｂ４ｂが位置する。Ｌ字の柱部は板体からなり、キャリッジ取付部２４を図示しないキャリッジに取り付けたとき、板体が衝立状に起立する。放熱部４ｃは、この板体の上端部（吐出方向Ｓとは反対側の後方の端部）に他の領域よりも板厚の厚い領域として位置する。基板保持部４ｄは、図示しない回路基板をビス止めするための取り付け穴を備え、板体の上方外縁（吐出方向Ｓとは反対側の後方外縁）に位置する。流路部Ｂ４ｂは、Ｌ字の屈曲部の内角側に位置する。ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂを流路部Ｂ４ｂの開口部２１に装着したときに、流路部Ｂ４ｂの流路Ｂ１０ｂがカバープレートＢ６ｂの液室Ｂ９ｂに連通する位置である。
【００３０】
アクチュエータ基板Ａ５ａ及びアクチュエータ基板Ｂ５ｂは圧電体材料、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックスを使用することができる。カバープレートＡ６ａ及びカバープレートＢ６ｂはプラスチック材料やセラミックス材料を使用することができる。カバープレートにアクチュエータ基板と同じ材料を使用すれば、線膨張係数が近似し、温度変化に対する変形を最小にすることができる。ベース部材４は、熱伝導プラスチック材料やアルミニウム等の金属材料を使用する。ベース部材４の熱伝導性を向上させることにより、ヘッドチップＡ３ａ、ヘッドチップＢ３ｂ及びドライバＩＣから生成される熱を速やかに拡散させることができる。
【００３１】
ベース部材４は、ノズルキャップ部４ａ、キャリッジ取付部２４、流路部Ｂ４ｂ、放熱部４ｃ及び基板保持部４ｄを同一材料による一体物として一体的に構成することができる。これにより、部品点数を増加させることなく高密度記録の可能な液体噴射ヘッド１を提供することができる。また、一か所の接続部２０から液体を流入するので液体の圧力変動を緩和させるための圧力緩衝ユニットを１台使用すればよく、厚さが薄く、軽量化した液体噴射ヘッド１を提供することができる。
【００３２】
なお、本実施形態においては、チャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂは、全て液滴を吐出する吐出チャンネルにより構成してもよいし、吐出チャンネルと非吐出チャンネルが基準方向Ｋに交互に配列する構成であってもよい。この場合、カバープレートＡ６ａの液室Ａ９ａ及びカバープレートＢ６ｂの液室Ｂ９ｂにはスリットを設け、液室Ａ９ａ及び液室Ｂ９ｂが吐出チャンネルのみに連通し、非吐出チャンネルには連通しないように構成すればよい。また、本実施形態ではヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂの２つのヘッドチップを備えるが、３つ以上のヘッドチップを積層してもよい。
【００３３】
（第二実施形態）
図３は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１の模式的な断面図である。図４は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１の模式的な分解斜視図である。第一実施形態と異なる点は、ベース部材４の流路部Ｂ４ｂの近傍に温度検出素子１３を備える点であり、ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂの構成は第一実施形態と同様である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００３４】
図３に示すように、液体噴射ヘッド１は、ヘッドチップＡ３ａと、ヘッドチップＢ３ｂと、ノズルキャップ部４ａ及び流路部Ｂ４ｂを一体的に備えるベース部材４とを備える。ヘッドチップＡ３ａは、アクチュエータ基板Ａ５ａと、アクチュエータ基板Ａ５ａの表面に接合するカバープレートＡ６ａと、カバープレートＡ６ａの表面に接合する流路部材Ａ８ａとを有する。ヘッドチップＢ３ｂは、アクチュエータ基板Ｂ５ｂと、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの表面に接合するカバープレートＢ６ｂとを有する。ヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂは、アクチュエータ基板Ｂ５ｂの裏面をアクチュエータ基板Ａ５ａの裏面に接合して一体化している。ヘッドチップＡ３ａとヘッドチップＢ３ｂは、アクチュエータ基板Ａ５ａの前方端面ＦＳとアクチュエータ基板Ｂ５ｂの前方端面ＦＳを面一にして一体化する。ベース部材４は、一体化しているヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂの前方端部を開口部２１に装着するノズルキャップ部４ａと、カバープレートＢ６ｂの表面に接合する流路部Ｂ４ｂとを備える。
【００３５】
ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂはそれぞれチャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂを備える。カバープレートＡ６ａ及びカバープレートＢ６ｂはチャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂにそれぞれ連通する液室Ａ９ａ及び液室Ｂ９ｂを備える。流路部材Ａ８ａは液室Ａ９ａに連通する流路Ａ１０ａを備え、流路部Ｂ４ｂは液室Ｂ９ｂに連通する流路Ｂ１０ｂを備える。ノズルプレート１１はヘッドチップＡ３ａ、ヘッドチップＢ３ｂ及びノズルキャップ部４ａの前方端面ＦＳに接着する。更に、ヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂは、流路Ａ１０ａ及び流路Ｂ１０ｂを連通する連通孔１９を備える。流路部材Ａ８ａの後方側に起立する接続部２０に供給される液体は、液室Ａ９ａから各チャンネルＡＣａに流入し、更に、連通孔１９から流路Ｂ１０ｂ及び液室Ｂ９ｂに流入し、各チャンネルＢＣｂに流入する。これらの構成は第一実施形態と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００３６】
ベース部材４は、流路部Ｂ４ｂの近傍に温度検出素子１３を備える。具体的に、図４に示すように、ベース部材４は流路部Ｂ４ｂの側の表面に温度検出素子１３を収納する凹部１４を備える。凹部１４は、流路部Ｂ４ｂの基準方向Ｋの略中央であり流路部Ｂ４ｂの後方側に接する。この凹部１４に温度検出素子１３を収納すれば、流路部Ｂ４ｂを流れる液体の温度を高精度に素早く検出することができる。また、凹部１４は発熱源であるヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂに近接するので、チャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂから実際に吐出される液体の温度に近い温度を検出することができる。
【００３７】
ベース部材４は、凹部１４の後方側に放熱部４ｃと、更に後方側又は基準方向Ｋにおける両端側に基板保持部４ｄを備える。基板保持部４ｄは、２本の保持部材２２を介して回路基板１５を保持する。温度検出素子１３は、ベース部材４の凹部１４の側の表面に沿うリード配線１７を介して回路基板１５に電気的に接続する。ベース部材４の凹部１４側と回路基板１５の接続側が同じ側を向いているので、温度検出素子１３とリード配線１７を凹部１４及び回路基板１５に簡単に設置することができる。また、ベース部材４として金属材料を使用すれば、リード配線１７を外部電磁ノイズから保護することができる。なお、ベース部材４の凹部１４以外の構成は第一実施形態と同様なので詳細な説明は省略する。
【００３８】
液体噴射ヘッド１は、更に、回路基板１５とヘッドチップＡ３ａ及びヘッドチップＢ３ｂとの間を電気的に接続するフレキシブル基板１６を備える。フレキシブル基板１６は、チャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂを駆動する駆動信号を生成するドライバＩＣ１８を備える。具体的には、フレキシブル基板Ｂ１６ｂは、前方端部がアクチュエータ基板Ｂ５ｂの後方端近傍の表面に接続し、後方側から延出する延出部１６ｘが回路基板１５に接続する。フレキシブル基板Ａ１６ａは、前方端部がアクチュエータ基板Ａ５ａの後方端近傍の表面に接続し、後方側がフレキシブル基板Ｂ１６ｂに接続する。フレキシブル基板Ｂ１６ｂはフレキシブル基板Ａ１６ａよりも後方側に４つのドライバＩＣ１８を保持する。このドライバＩＣ１８が位置する領域のフレキシブル基板Ｂ１６ｂは図示しない熱導電材料を介して放熱部４ｃに接触する。
【００３９】
４つのドライバＩＣ１８を保持するフレキシブル基板Ｂ１６ｂとは反対側には放熱板２３が位置する。（なお、図４では放熱板２３を省略している。）放熱板２３は４つのドライバＩＣ１８を放熱部４ｃ側に押圧するようにベース部材４に係合する。これにより、ドライバＩＣ１８により生成される熱はドライバＩＣ１８の表面側と裏面側の両側に放熱される。放熱板２３及びベース部材４として金属材料を使用すれば、フレキシブル基板Ｂ１６ｂ、フレキシブル基板Ａ１６ａ及びドライバＩＣ１８を外部電磁ノイズから保護することができる。
【００４０】
フレキシブル基板Ｂ１６ｂは回路基板１５と電気的に接続し、回路基板１５から画像信号を取得する。ドライバＩＣ１８は画像信号からチャンネルＡＣａ及びチャンネルＢＣｂを駆動する駆動信号を生成する。フレキシブル基板Ｂ１６ｂは、アクチュエータ基板Ｂ５ｂと電気的に接続し、チャンネルＢＣｂに駆動信号を供給する。フレキシブル基板Ａ１６ａはフレキシブル基板Ｂ１６ｂとアクチュエータ基板Ａ５ａとの間を電気的に接続し、チャンネルＡＣａに駆動信号を供給する。
【００４１】
このように、ベース部材４に流路部Ｂ４ｂを設置し、ノズルキャップ部４ａと同一材料の一体物として構成するので、部品点数を増加させることなく高密度記録の可能な液体噴射ヘッド１を提供することができる。また、液体噴射ヘッド１を衝立状に立設したときの板厚方向が薄いので、複数の液体噴射ヘッド１を高密度に実装することができる。また、一か所の接続部２０から液体を流入するので液体の圧力変動を緩和させるための圧力緩衝ユニットを１台使用すればよく、液体噴射ヘッド１の厚さを薄く、軽量化することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では凹部１４に温度検出素子１３を収納するが、ベース部材４に凹部１４を形成しないで温度検出素子１３を流路部Ｂ４ｂの近傍に接着剤等を用いて固定してもよい。また、本実施形態では凹部１４を流路部Ｂ４ｂの基準方向Ｋにおける略中央の位置に設置するが、これに代えて、凹部１４を流路部Ｂ４ｂの基準方向Ｋにおける端部側に設置してもよい。また、本実施形態では温度検出素子１３をベース部材４の流路部Ｂ４ｂの側に設置するが、これに代えて、温度検出素子１３をベース部材４の流路部Ｂ４ｂとは反対側の外面近傍に設置してもよい。また、回路基板１５、フレキシブル基板Ａ１６ａ及びフレキシブル基板Ｂ１６ｂの構成や配置は本発明の一実施形態であり、本発明はこの構成に限定されない。また、アクチュエータ基板Ａ５ａ、アクチュエータ基板Ｂ５ｂ、ベース部材４の材料は第一実施形態と同様なので説明を省略する。
【００４３】
（第三実施形態）
図５は本発明の第三実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ヘッド１、１’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ヘッド１、１’に液体を供給し、液体噴射ヘッド１、１’から液体を排出する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に連通する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’とを備えている。各液体噴射ヘッド１、１’は既に説明した第一及び第二実施形態のいずれかを使用する。
【００４４】
液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ヘッド１、１’と、液体噴射ヘッド１、１’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ヘッド１、１’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド１、１’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。
【００４５】
一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに回転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９を備えている。
【００４６】
キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド１、１’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ヘッド１、１’に供給する。各液体噴射ヘッド１、１’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１、１’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。
【００４７】
なお、本実施形態は、移動機構４０がキャリッジユニット４３と被記録媒体４４を移動させて記録する液体噴射装置３０であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を二次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  液体噴射ヘッド
３  ヘッドチップ、３ａ  ヘッドチップＡ、３ｂ  ヘッドチップＢ
４  ベース部材４、４ａ  ノズルキャップ部、４ｂ  流路部Ｂ、４ｃ  放熱部、４ｄ  基板保持部
５ａ  アクチュエータ基板Ａ、５ｂ  アクチュエータ基板Ｂ
６ａ  カバープレートＡ、６ｂ  カバープレートＢ
８ａ  流路部材Ａ
９ａ  液室Ａ、９ｂ  液室Ｂ
１０ａ  流路Ａ、１０ｂ  流路Ｂ
１１  ノズルプレート
１２  ノズル
１３  温度検出素子
１４  凹部
１５  回路基板
１６  フレキシブル基板、１６ａ  フレキシブル基板Ａ、１６ｂ  フレキシブル基板Ｂ、１６ｘ  延出部
１７  リード配線
１８  ドライバＩＣ
１９  連通孔
２０  接続部
２１  開口部
２２  保持部材
２３  放熱板
２４  キャリッジ取付部
２５  取り付け穴
Ｃａ  チャンネルＡ、Ｃｂ  チャンネルＢ、ＦＳ  前方端面、Ｋ  基準方向、Ｍａ、Ｍｂ溝、Ｓ  吐出方向
【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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