(57)【要約】      （修正有）【課題】液体の変質を伴わないでドライバＩＣの発熱を抑制し、ヘッド内における液体の温度調整を行うことができるヘッドユニットを提供する。【解決手段】液体を吐出させる圧力を発生する圧力発生手段を駆動するドライバＩＣと、ドライバＩＣに隣接して配置され、温度調整液が流れる第１温度調整液流路が形成された冷却部材とを含む液体吐出ヘッド２と、液体吐出ヘッド２に対して液体を供給する液体供給路３と、温度調整液が流れる第２温度調整液流路４と、液体供給路３と第２温度調整液流路４とを熱的に結合する熱結合部材５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱を生じる発熱部材と、
前記発熱部材の近傍に配置され、温度調整液が流れる第１温度調整液流路と、を含む液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに対して液体を供給する液体供給路と、
温度調整液が流れる第２温度調整液流路と、
前記液体供給路と前記第２温度調整液流路とを熱的に結合する熱結合部材と、を備えている
ことを特徴とするヘッドユニット。
【請求項２】
前記熱結合部材は、前記液体供給路及び前記第２温度調整液流路が一体的に併設された部材である
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドユニット。
【請求項３】
前記液体供給路と前記第２温度調整液流路は材質が異なる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドユニット。
【請求項４】
前記第１温度調整液流路と前記第２温度調整液流路とが連通している
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッドユニット。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドに供給された液体の一部を前記液体吐出ヘッドから引き出す液体排出路を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッドユニット。
【請求項６】
前記液体排出路は、前記液体吐出ヘッドから排出される前記液体を、供給される液体が貯留された液体タンクへと循環させる液体循環流路である
ことを特徴とする請求項５に記載のヘッドユニット。
【請求項７】
前記液体吐出ヘッドは、複数のノズルを有し、各々のノズルに対応した個別液室と個別循環路とを備え、供給された前記液体の少なくとも一部が前記個別液室から前記ノズル近傍を通過して前記個別循環路へと流れる
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のヘッドユニット。
【請求項８】
前記熱結合部材は熱伝導性テープである
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドユニット。
【請求項９】
前記一体的に併設された部材は金属のブロック材である
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドユニット。
【請求項１０】
発熱を生じる発熱部材を有する液体吐出ヘッドと、
前記発熱部材の近傍に配置され、前記発熱部材を冷却する温度調整液が流れる温度調整液流路を有し、
前記温度調整液流路は、前記発熱部材を基準とした前記温度調整液の流れ方向上流側において、前記液体吐出ヘッドに対して液体を供給する液体供給路と、熱結合部材で熱的に結合されている
ことを特徴とするヘッドユニット。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載のヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに流れる温度調整液の温度を調整する温度調整手段と、
前記ヘッドユニットと前記温度調整手段との間で前記温度調整液を循環させる調整液循環流路と、を備えている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
【請求項１２】
前記第１温度調整液流路を流れる温度調整液と前記第２温度調整液流路を流れる温度調整液とは同じ液である
ことを特徴とする請求項１１に記載の液体を吐出する装置。
【請求項１３】
前記第１温度調整液流路と前記第２温度調整液流路が連通している
ことを特徴とする請求項１２に記載の液体を吐出する装置。
【請求項１４】
前記温度調整液の流れの方向を正方向と逆方向に切り替える手段を備えている
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項１５】
前記温度調整液の逆方向への流れの流速を正方向への流れの流速よりも小さくする
ことを特徴とする請求項１４のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項１６】
前記発熱部材を発熱させて、前記第１温度調整液流路を流れる温度調整液を温める手段を備えている
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【請求項１７】
前記発熱部材を発熱させて、前記第２温度調整液流路を流れる温度調整液を温める手段を備えている
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッドユニット、液体を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいては、液体を吐出させる圧力発生手段を駆動する駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）のような発熱部材の発熱による温度上昇に伴って液体温度が上昇し、吐出特性が変動する。
【０００３】
そこで、従来、吐出する液体を冷却、循環してドライバＩＣを実装したドライバ基板を冷却するようにしたものがある（特許文献１）。また、複数のヘッドに対して液体を供給する液体供給部材に、液体流路とともに、ヘッドに液体を供給する液体供給口に温度調節流体が流れる管路を設けて温度調節流体を循環させるものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４１３１６号公報
【特許文献２】特開２００９−０４５９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているように、吐出する液体を冷却液として発熱部材の発熱を抑制するのでは、吐出させる液体が熱によって変質し、安定した吐出特性を確保することができないという課題がある。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されているように、ヘッドに供給する液体を冷却するだけでは、発熱部材の発熱を抑制することができないし、ヘッド全体の液体温度の調整をできないという課題がある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、発熱部材の発熱を抑え、液体の温度調整を可能とし、安定した吐出特性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係るヘッドユニットは、
発熱を生じる発熱部材と、
前記発熱部材の近傍に配置され、温度調整液が流れる第１温度調整液流路と、を含む液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに対して液体を供給する液体供給路と、
温度調整液が流れる第２温度調整液流路と、
前記液体供給路と前記第２温度調整液流路とを熱的に結合する熱結合部材と、を備えている
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発熱部材の発熱を抑え、液体の温度調整を可能とし、安定した吐出特性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【図２】液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図３】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図４】同ヘッドの冷却部材の断面説明図である。
【図５】液体吐出ヘッドのヘッド本体部のノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。
【図６】同じくノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】本発明の第５実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【図１１】液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図１２】ノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図１３】同液体吐出ヘッドの冷却部材の断面説明図である。
【図１４】ヘッド本体部の一例のノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。
【図１５】本発明の第６実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【図１６】本発明の第７実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【図１７】本発明の第８実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【図１８】本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。
【図１９】同装置のヘッドユニットの平面説明図である。
【図２０】同装置における液体循環システムの一例の説明に供するブロック説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１を参照して説明する。図１は同実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【００１２】
ヘッドユニット１は、液体吐出ヘッド２と、液体吐出ヘッド２に対して吐出させる液体を供給する液体供給路３と、温度調整液が流れる第２温度調整液流路４と、液体供給路３と第２温度調整液流路４とを熱的に結合する熱結合部材５とを備えている。
【００１３】
ここでは、液体供給路３は例えばＳＵＳ製の管路であり、第２温度調整液流路４は例えばアルミ製の管路である。熱結合部材５は例えば熱伝導性テープである。
【００１４】
液体供給路３の間に第２温度調整液流路４を挟んで液体供給路３に接触させて配置した状態で熱結合部材５によって一体に固定することで、液体供給路３と第２温度調整液流路４とを熱的に結合している。
【００１５】
第２温度調整液流路４内には外部のチラーなどの温度調整装置で温度調整された水などの温度調整液が流れる。
【００１６】
これにより、液体吐出ヘッド２に供給する液体の温度を第２温度調整液流路４に流す温度調整液の温度によって調整することができる。
【００１７】
次に、液体吐出ヘッドの詳細について図２ないし図４を参照して説明する。図２は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図３はノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図４は同液体吐出ヘッドの冷却部材の断面説明図である。
【００１８】
ヘッド本体部１１の供給ポート１５、１５に液体供給路３、３から液体が供給される。
【００１９】
ヘッド本体部１１の圧力発生手段に接続されたＦＰＣなどのフレキシブル配線部材１２上に、圧力発生手段を駆動するドライバＩＣ（駆動ＩＣ）１３が実装されている。ドライバＩＣ１３は発熱を生じる発熱部材である。なお、発熱部材は、発熱を目的とする部材の意味ではなく、ヘッドが駆動されることなどで発熱を生じる部材（デバイス）の意味である。したがって、本発明における発熱部材は、ドライバＩＣに限るものではない。
【００２０】
そして、ドライバＩＣ１３の近傍にドライバＩＣ１３或いはその近傍を冷却する冷却部材１４を備えている。
【００２１】
冷却部材１４は、受熱部２０内に温度調整液が流れる第１温度調整液流路２１が形成されている。第１温度調整液流路２１内には外部のチラーなどの温度調整装置で温度調整された水などの温度調整液が流れる。なお、第１温度調整液流路２１のポート２５、２６が設けられている。
【００２２】
この冷却部材１４の受熱部２０は熱伝達シート２２を介してドライバＩＣ１３の表面と熱的に結合され、ドライバＩＣ１３に隣接して温度調整液が流れる第１温度調整液流路２１が配置される。
【００２３】
これにより、冷却部材１４の第１温度調整液流路２１内を温度調整液が流れることで、ドライバＩＣ１３が冷却されて発熱が抑制され、ドライバＩＣ１３の放熱による液体の温度上昇が抑制される。
【００２４】
このように、液体とは別の温度調整液でドライバＩＣを冷却して発熱を抑えることができるので、液体の変質を伴わないで高効率でドライバＩＣを冷却することができる。そして、液体供給路と温度調整液流路とを熱結合部材で熱的に結合しているので、液体を循環させずとも温度調整した液体をヘッド本体部に供給することができる。
【００２５】
これにより、簡単な構成で、ドライバＩＣの発熱を抑制しつつ、液体温度を調整することができる。
【００２６】
ここで、液体吐出ヘッドのヘッド本体部の一例について図５及び図６を参照して説明する。図５はヘッド本体部のノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図、図６は同じくノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。
【００２７】
ヘッド本体部１１は、ノズル板１０１と、流路板１０２と、振動板部材１０３とを接合している。そして、振動板部材１０３を変位させる圧力発生手段としての圧電アクチュエータ１１１と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材１２０とを備えている。
【００２８】
これにより、液体を吐出する複数のノズル１０４に通じる個別液室（圧力室、加圧室などとも称される。）１０６、個別液室１０６に液体を供給する流体抵抗部１０７と、流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８とを形成している。隣り合う個別液室１０６はノズル配列方向で隔壁１０６Ａによって隔てられている。
【００２９】
そして、フレーム部材１２０の共通液室１１０から振動板部材１０３に形成したフィルタ部１０９を通じて、液導入部１０８、流体抵抗部１０７を経て複数の個別液室１０６に液体を供給する。
【００３０】
圧電アクチュエータ１１１は、振動板部材１０３の個別液室１０６の壁面を形成する変形可能な振動領域１３０を挟んで、個別液室１０６とは反対側に配置されている。
【００３１】
この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接合した複数の積層型圧電部材１１２を有している。圧電部材１１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して、駆動信号を与える柱状の圧電素子（圧電柱）１１２Ａと、支柱１１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【００３２】
そして、圧電素子１１２Ａを振動板部材１０３の振動領域１３０に形成した島状の凸部１０３ａに接合している。また、支柱１１２Ｂを振動板部材１０３の凸部１０３ｂに接合している。
【００３３】
この圧電部材１１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、圧電素子１１２Ａの外部電極に駆動波形を与えるための可撓性を有するフレキシブル配線部材としてのＦＰＣ１２が接続されている。
【００３４】
フレーム部材１２０には、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室１１０が形成されている。
【００３５】
このヘッド本体部１１を有する液体吐出ヘッド２は、例えば圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１１２Ａが収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が下降して個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。
【００３６】
その後、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させる。これにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出（噴射）される。
【００３７】
そして、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材１０３の振動領域１３０が初期位置に復元し、個別液室１０６が膨張して負圧が発生するので、共通液室１１０から流体抵抗部１０７を通じて個別液室１０６内に液体が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。
【００３８】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態について図７を参照して説明する。図７は同実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【００４０】
本実施形態では、液体供給路３と第２温度調整液流路４とが一体的に併設された熱結合部材を兼ねる熱交換器６を備えている。熱交換器６は例えばアルミなどの熱伝導率の高い材料のブロック材で形成している。
【００４１】
ここで、第２温度調整液流路４は熱伝導率が高いアルミのブロック材で形成し、液体供給路３は耐薬品性（耐液性）の強い材料の管、例えば、ＳＵＳ管をアルミのブロック材（熱交換器６内）に埋め込んだ構成としている。
【００４２】
このように構成することで、液体供給路３を流れる液体と第２温度調整液流路４を流れる温度調整液とを効率的に熱交換することができ、液体供給路３を流れる液体の温度調整を効率的に行うことができる。
【００４３】
そして、液体供給路３を耐液性の強い材料で形成し、温度調整液流路４は熱伝導性の高い材料で形成することで、液体に対する接液性を確保しつつ、熱交換率を高めることができる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態について図８を参照して説明する。図８は同実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【００４５】
液体を貯留した液体タンク３０を備え、液体タンク３０から熱交換器６内を通る液体供給路３を介してヘッド本体部１１に液体を供給する。なお、熱交換器６に代えて第１実施形態の構成とすることもできる。
【００４６】
温度調整装置４０は、チラーなど、温度調整液の温度を調整する温度調整手段である。温度調整液は、温度調整装置４０から熱交換器６内を通る第２温度調整液流路４を介してドライバＩＣ１３を冷却する冷却部材１４に流れ、冷却部材１４の第１温度調整液流路２１を経て温度調整装置４０に戻る流路を循環される。つまり、温度調整装置４０から、熱交換器６内の第２温度調整液流路４、冷却部材１４内の第１温度調整液流路２１を経て温度調整装置４０に至る調整液循環流路４２が構成されている。
【００４７】
これにより、ドライバＩＣ１３の冷却とヘッド本体部１１内の流路に供給する液体の温度調整を行うことができ、液体の温度上昇を抑制して安定した吐出特性を確保することができる。
【００４８】
次に、本発明の第４実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【００４９】
本実施形態は、加温モードと冷却モードを切り替えることができる構成としたものである。本実施形態では、温度調整装置４０と冷却部材１４の第１温度調整液流路２１との間に、温度調整液の流れの方向を正方向及び逆方向に切り替えるポンプ４１を配置している。
【００５０】
そして、加温モードでは、温度調整装置４０で温度調整された温度調整液は、ポンプ４１によって逆方向に流され、第１温度調整液流路２１を流れることでドライバＩＣ１３の発熱によって温められる。そして、温められた温度調整液が熱交換器６に流れることで、熱交換器６によって液体供給路３を流れる液体が温められる。
【００５１】
一方、冷却モードでは、温度調整装置４０で温度調整された温度調整液は、ポンプ４１によって正方向に流され、第２温度調整液流路４を冷却された温度調整液が流れることで、熱交換器６で液体が冷却される。
【００５２】
これにより、環境温度に合わせて液体を加温するモードと冷却するモードとを切り替えることができ、広い環境温度範囲において液体温度を調整することができる。
【００５３】
加温モードは、例えば低温（１０℃〜１５℃）の環境下で装置を立ち上げるときなどに使用する。
【００５４】
この加温モードにおいては、液体を吐出させないでドライバＩＣ１３を駆動させることにより、温度調整液を温めて液体を温めることができる。
【００５５】
また、ドライバＩＣ１３の熱を温度調整液に十分に取り込むため、加温モードで逆方向に流す場合には、流速を冷却モードで正方向に流す場合よりも小さくしている。
【００５６】
これにより冷却モードでは大流量でドライバＩＣ１３を速やかに冷却できるとともに、加温モードでは、ドライバＩＣ１３で時間をかけて加熱されることで、温度調整液の温度を上昇させて、熱交換器６を通して液体供給路３を流れる液体を効率よく温めることができる。
【００５７】
このようにすれば、別途、加熱手段を別途設けることなく、温度調整液を温めることができる。
【００５８】
次に、本発明の第５実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【００５９】
ヘッドユニット２０１は、液体吐出ヘッド２０２と、液体吐出ヘッド２０２に対して吐出させる液体を供給する液体供給路２０３と、温度調整液が流れる第２温度調整液流路２０４と、液体供給路２０３と第２温度調整液流路２０４とを熱的に結合する熱結合部材２０５とを備えている。
【００６０】
ここでは、液体供給路２０３は例えばＳＵＳ製の管路であり、第２温度調整液流路２０４は例えばアルミ製の管路である。熱結合部材２０５は例えば熱伝導性テープである。
【００６１】
液体供給路２０３の一方側から第２温度調整液流路２４を接触させて配置した状態で熱結合部材２０５によって一体に固定することで、液体供給路２０３と第２温度調整液流路２０４とを熱的に結合している。
【００６２】
第２温度調整液流路２０４内には外部のチラーなどの温度調整装置で温度調整された水などの温度調整液が流れる。
【００６３】
これにより、液体吐出ヘッド２０２に供給する液体の温度を第２温度調整液流路２０４に流す温度調整液の温度によって調整することができる。
【００６４】
そして、本実施形態では、液体吐出ヘッド２０２から排出される液体を循環する液体循環路２０７を備えている点で、前記第１実施形態と異なる。
【００６５】
次に、液体吐出ヘッドの詳細について図１１ないし図１３を参照して説明する。図１１は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図１２はノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図１３は同液体吐出ヘッドの冷却部材の断面説明図である。
【００６６】
ヘッド本体部２１１の供給ポート２１５に液体供給路２０３から液体が供給され、ヘッド本体部２１１の排出ポート（循環ポート）２１７から液体循環路２０７に液体が排出される。
【００６７】
ヘッド本体部２１１の圧力発生手段に接続されたＦＰＣなどのフレキシブル配線部材２１２上に、圧力発生手段を駆動するドライバＩＣ（駆動ＩＣ）２１３が実装されている。ドライバＩＣ２１３は発熱を生じる発熱部材である。なお、発熱部材は、前述したとおり、ヘッドが駆動されることなどで発熱を生じる部材（デバイス）の意味である。
【００６８】
そして、ドライバＩＣ２１３の近傍にドライバＩＣ２１３或いはその近傍を冷却する冷却部材２１４を備えている。
【００６９】
冷却部材２１４は、受熱部２２０内に温度調整液が流れる第１温度調整液流路２２１が形成されている。第１温度調整液流路２２１内には外部のチラーなどの温度調整装置で温度調整された水などの温度調整液が流れる。なお、第１温度調整液流路２２１のポート２２５、２２６が設けられている。
【００７０】
この冷却部材２１４の受熱部２２０は熱伝達シート２２２を介してドライバＩＣ２１３の表面と熱的に結合され、ドライバＩＣ２１３に隣接して温度調整液が流れる第１温度調整液流路２２１が配置される。
【００７１】
これにより、冷却部材２１４の第１温度調整液流路２２１内を温度調整液が流れることで、ドライバＩＣ２１３が冷却されて発熱が抑制され、ドライバＩＣ２１３の放熱による液体の温度上昇が抑制される。
【００７２】
このように、液体とは別の温度調整液でドライバＩＣを冷却して発熱を抑えることができるので、液体の変質を伴わないで高効率でドライバＩＣを冷却することができる。そして、液体供給路と温度調整液流路とを熱結合部材で熱的に結合しているので、液体を循環させずとも温度調整した液体をヘッド本体部に供給することができる。
【００７３】
これにより、簡単な構成で、ドライバＩＣの発熱を抑制しつつ、液体温度を調整することができる。
【００７４】
ここで、液体吐出ヘッドのヘッド本体部の一例について図１４を参照して説明する。図１４はヘッド本体部のノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。なお、図５と対応する部分には同じ符号を使用している。
【００７５】
ヘッド本体部２１１は、ノズル板１０１と、流路板１０２と、壁面部材としての振動板部材１０３とを積層接合している。そして、振動板部材１０３の振動領域（振動板）１３０を変位させる圧電アクチュエータ１１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通液室部材１２０を備えている。
【００７６】
ノズル板１０１は、液体を吐出する複数のノズル１０４を有している。
【００７７】
流路板１０２は、ノズル１０４にノズル連通路１０５を介して通じる個別液室１０６、個別液室１０６に通じる供給側の流体抵抗部１０７、供給側の流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８となる貫通穴や溝部を形成している。ノズル連通路１０５は、ノズル１０４と個別液室１０６にそれぞれ連なって通じる流路である。
【００７８】
また、流路板１０２は、ノズル連通路１０５のノズル１０４の近傍部に通じる排出流路１５１となる溝部や貫通穴も形成している。
【００７９】
本実施形態では、流路板１０２は１枚の板状部材で形成しているが、溝や貫通穴を形成した複数の薄い板を接合して流体抵抗部１０７や排出流路１５１を形成することで複雑な流路形状を形成することもできる。
【００８０】
振動板部材１０３は、流路板１０２の個別液室１０６の壁面を形成する変形可能な振動領域１３０を有する。ここでは、振動板部材１０３は２層構造（限定されない）とし、流路板１０２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層で形成され、第１層で個別液室１０６に対応する部分に変形可能な振動領域１３０を形成している。
【００８１】
そして、この振動板部材１０３の個別液室１０６とは反対側に、振動板部材１０３の振動領域１３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１１を配置している。
【００８２】
この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接合した圧電部材１１２を有し、圧電部材１１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１１２に対して所要数の柱状の圧電素子１１２Ａを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【００８３】
そして、圧電素子１１２Ａを振動板部材３の振動領域１３０に形成した島状の厚肉部である凸部１３０ａに接合している。
【００８４】
この圧電部材１１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、外部電極にフレキシブル配線部材１１５が接続されている。
【００８５】
共通液室部材１２０は、供給側共通液室１１０と排出側共通液室１５０を形成する。供給側共通液室１１０は供給ポート２１５に通じ、排出側共通液室１５０は排出ポート２１７に通じている。
【００８６】
なお、ここでは、共通液室部材１２０は、第１共通液室部材１２１及び第２共通液室部材１２２によって構成され、第１共通液室部材１２１を振動板部材１０３側に接合し、第１共通液室部材１２１に第２共通液室部材１２２を積層して接合している。
【００８７】
第１共通液室部材１２１は、液導入部１０８に通じる供給側共通液室１１０の一部である下流側共通液室１１０Ａと、排出流路に通じる排出側共通液室１５０とを形成している。また、第２共通液室部材１２２は、供給側共通液室１１０の残部である上流側共通液室１１０Ｂを形成している。なお、下流側共通液室１１０Ａと液導入部１０８との間には振動板部材１０３の第１層で形成したフィルタ部１０９を配置している。
【００８８】
このとき、供給側共通液室１１０の一部である下流側共通液室１１０Ａと排出側共通液室１５０とはノズル配列方向と直交する方向に並べて配置されるとともに、排出側共通液室１５０は供給側共通液室１１０内に投影される位置に配置される。
【００８９】
また、流路板１０２には、各個別液室１０６にノズル連通路１０５を介して通じる流路板１０２の面方向に沿う排出流路１５１を形成している。排出流路１５１が排出側共通液室１５０に通じている。
【００９０】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１１２Ａに与える電圧を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子１１２Ａが収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が引かれて個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。
【００９１】
その後、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４に向かう方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させることにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出される。
【００９２】
また、ノズル１０４から吐出されない液体はノズル１０４を通過して排出流路１５１から排出側共通液室１５０に排出され、排出側共通液室１５０から外部の循環経路を通じて供給側共通液室１１０に再度供給される。
【００９３】
次に、本発明の第６実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は同実施形態のヘッドユニットの斜視説明図である。
【００９４】
本実施形態では、液体供給路２０３と第２温度調整液流路２０４とが一体的に併設された熱結合部材を兼ねる熱交換器２０６を備えている。熱交換器２０６は例えばアルミなどの熱伝導率の高い材料のブロック材で形成している。
【００９５】
ここで、第２温度調整液流路２０４は熱伝導率が高いアルミのブロック材で形成し、液体供給路２０３は耐薬品性（耐液性）の強い材料の管、例えば、ＳＵＳ管をアルミのブロック材（熱交換器２０６内）に埋め込んだ構成としている。
【００９６】
このように構成することで、液体供給路２０３を流れる液体と第２温度調整液流路２０４を流れる温度調整液とを効率的に熱交換することができ、液体供給路３を流れる液体の温度調整を効率的に行うことができる。
【００９７】
そして、液体供給路２０３を耐液性の強い材料で形成し、温度調整液流路２０４は熱伝導性の高い材料で形成することで、液体に対する接液性を確保しつつ、熱交換率を高めることができる。
【００９８】
次に、本発明の第７実施形態について図１６を参照して説明する。図１６は同実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【００９９】
液体を貯留した液体タンク２３０を備え、液体タンク２３０から熱結合部材２０５による熱結合部を通る液体供給路２０３を介してヘッド本体部２１１に液体を供給する。ヘッド本体部２１１に供給された液体の内の使用されなかった分は液体循環路２０７を経て液体タンク２３０に戻される。なお、熱結合部材２０５に代えて熱交換器２０６の構成とすることもできる．
【０１００】
温度調整装置２４０は、チラーなど、温度調整液の温度を調整する手段である。温度調整液は、温度調整装置２４０から熱交換器２０６内を通る第２温度調整液流路２０４を介してドライバＩＣ２１３を冷却する冷却部材２１４に流れ、冷却部材２１４の第１温度調整液流路２２１を経て温度調整装置２４０に戻る流路を循環される。つまり、温度調整装置２４０から、熱交換器２０６内の第２温度調整液流路２０４、冷却部材２１４内の第１温度調整液流路２２１を経て温度調整装置２４０に至る調整液循環流路２４２が構成されている。
【０１０１】
これにより、ドライバＩＣ１３の冷却とヘッド本体部１１内の流路に供給する液体の温度調整を行うことができ、液体の温度上昇を抑制して安定した吐出特性を確保することができる。
【０１０２】
ここで、温度調整液の循環流量は例えば４ｍｌ／ｓで、液体の循環流量は０．４ｍｌ／ｓと、温度調整液の循環流量が液体の循環流量よりも大きくなっている。温度調整液は温度を調整するために必要な流量が設定されている。一方、液体の循環流量に関しては、循環型ヘッドの場合、各ノズルの圧力損失が循環流量に比例するため、循環流量が大きい程、各ノズルでの吐出バラツキが大きくなり、循環流量を大きくすることができない。そのため、液体の循環流量は、吐出滴のばらつきを抑えた流量に設定されている。
【０１０３】
そして、本実施形態のように、液体吐出ヘッド２０２のドライバＩＣ２１３の冷却部材２１４のすぐ上流側で、液体供給路２０３と第２温度調整液流路２０４が熱結合された構成としている。液体吐出ヘッド２０２に繋がる液体供給路２０３が第２温度調整液流路２０４と熱結合されているため、液体の温度を温度調整液の温度近傍に調整することができる。
【０１０４】
また、チラーやラジエーターのよう温度調整装置２４０は、液体吐出ヘッド２０２に隣接して配置できないため、温度調整装置２４０で液体の温度を調整しても液体吐出ヘッド２０２までの経路で液体温度が変化してしまうが、熱結合が液体吐出ヘッド２０２に隣接していることで液体温度を精度良く調整できる。
【０１０５】
次に、本発明の第８実施形態について図１７を参照して説明する。図１７は同実施形態に係る液体を吐出する装置の液体及び温度調整液の経路に係る部分の説明に供する模式的説明図である。
【０１０６】
本実施形態は、加温モードと冷却モードを切り替えることができる構成としたものである。本実施形態では、温度調整装置２４０と冷却部材２１４の第１温度調整液流路２２１との間に、温度調整液の流れの方向を正方向及び逆方向に切り替えるポンプ２４１を配置している。
【０１０７】
そして、加温モードでは、温度調整装置２４０で温度調整された温度調整液は、ポンプ２４１によって逆方向に流され、第１温度調整液流路２２１を流れることでドライバＩＣ２１３の発熱によって温められる。そして、温められた温度調整液が熱交換器２０６に流れることで、熱交換器２０６によって液体供給路２０３を流れる液体が温められる。
【０１０８】
一方、冷却モードでは、温度調整装置２４０で温度調整された温度調整液は、ポンプ２４１によって正方向に流され、第２温度調整液流路２０４を冷却された温度調整液が流れることで、熱交換器２０６で液体が冷却される。
【０１０９】
これにより、環境温度に合わせて液体を加温するモードと冷却するモードとを切り替えることができ、広い環境温度範囲において液体温度を調整することができる。
【０１１０】
加温モードは、例えば低温（１０℃〜１５℃）の環境下で装置を立ち上げるときなどに使用する。
【０１１１】
この加温モードにおいては、液体を吐出させないでドライバＩＣ２１３を駆動させることにより、温度調整液を温めて液体を温めることができる。
【０１１２】
また、ドライバＩＣ２１３の熱を温度調整液に十分に取り込むため、加温モードで逆方向に流す場合には、流速を冷却モードで正方向に流す場合よりも小さくしている。
【０１１３】
これにより、冷却モードでは大流量でドライバＩＣ２１３を速やかに冷却できるとともに、加温モードでは、ドライバＩＣ２１３で時間をかけて加熱されることで、温度調整液の温度を上昇させて熱交換器６を通して液体供給路２０３を流れる液体を効率よく温めることができる。
【０１１４】
このようにすれば、別途、加熱手段を別途設けることなく、温度調整液を温めることができる。
【０１１５】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は同装置の概略説明図、図１９は同装置のヘッドユニットの平面説明図である。
【０１１６】
この装置は、連続媒体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連続媒体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続媒体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５０５と、連続媒体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続媒体５１０を排出する排出手段５０９などを備えている。
【０１１７】
連続媒体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、排出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、排出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。
【０１１８】
この連続媒体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０及びヘッドユニット５５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５０から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット５５から吐出される処理液で後処理が行われる。
【０１１９】
ここで、ヘッドユニット５０には、例えば、媒体搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５５１Ｋ、５５１Ｃ、５５１Ｍ、５５１Ｙ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。
【０１２０】
各ヘッドアレイ５５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続媒体５１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
【０１２１】
ヘッドアレイ５５１は、例えば、図１９に示すように、循環型のヘッド本体部２１１を有する本発明に係る複数のヘッドユニット１０００をベース部材５５２上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。なお、図１９ではヘッドユニットは簡略化して示している。
【０１２２】
次に、この装置における液体循環システムの一例について図２０を参照して説明する。図２０は同システムの説明に供するブロック説明図である。
【０１２３】
液体循環システム６３０は、メインタンク６０２、ヘッドユニット１０００、供給タンク６３１、循環タンク６３２、コンプレッサ６３３、真空ポンプ６３４、第１送液ポンプ６３５、第２送液ポンプ６３６、供給側圧力センサ６３７、循環側圧力センサ６３８、レギュレータ（Ｒ）６３９ａ，６３９ｂなどで構成されている。
【０１２４】
供給側圧力センサ６３７は、供給タンク６３１とヘッド１０００との間であって、ヘッド１０００の供給ポート２１５（図１１参照）に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサ６３８は、ヘッド１０００と循環タンク６３２との間であって、ヘッド１０００の排出ポート２１７（図１１参照）に繋がった排出流路側に接続されている。
【０１２５】
循環タンク６３２の一方は、第１送液ポンプ６３５を介して供給タンク６３１と接続されており、循環タンク６３２の他方は第２送液ポンプ６３６を介してメインタンク６０２と接続されている。
【０１２６】
これにより、供給タンク６３１から供給ポート２３を通ってヘッド１０００内に液体が流入し、循環ポート４６から排出されて循環タンク６３２へ排出される。そして、さらに第１送液ポンプ６３５によって循環タンク６３２から供給タンク６３１へ液体が送られることによって液体が循環する。
【０１２７】
また、供給タンク６３１にはコンプレッサ６３３がつなげられており、供給側圧力センサ６３７で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、循環タンク６３２には真空ポンプ６３４がつなげられており、循環側圧力センサ６３８で所定の負圧が検知されるよう制御される。
【０１２８】
これにより、ヘッドユニット１０００内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。
【０１２９】
また、ヘッドユニット１０００のノズル１０４から液体を吐出すると、供給タンク６３１及び循環タンク６３２内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第２送液ポンプ６３６を用いて、メインタンク６０２から循環タンク６３２に液体を補充する。メインタンク６０２から循環タンク６３２への液体補充のタイミングは、循環タンク６３２内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、循環タンク６３２内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。
【０１３０】
なお、上記各実施形態では、第１温度調整液流路を流れる温度調整液と第２温度調整液流路を流れる温度調整液が同じ液である例で説明しているが、異なる温度調整液とすることもできる。この場合には、第１温度調整液流路と第２温度調整液流路とはつながれない。
【０１３１】
本願において、「液体を吐出する装置」は、ヘッドユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【０１３２】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【０１３３】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装
置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形
成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【０１３４】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【０１３５】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【０１３６】
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【０１３７】
また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。
【０１３８】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【０１３９】
また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【０１４０】
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。
【０１４１】
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【符号の説明】
【０１４２】
１  ヘッドユニット
２  液体吐出ヘッド
３  液体供給路
４  温度調整液流路
５  熱結合部材
６  熱交換器（熱結合部材）
１１  ヘッド本体部
１３  ドライバＩＣ
１４  冷却部材
４０  温度調整装置
２０１  ヘッドユニット
２０２  液体吐出ヘッド
２０３  液体供給路
２０４  温度調整液流路
２０５  熱結合部材
２０６  熱交換器（熱結合部材）
２０７  液体循環路
２１１  ヘッド本体部
２１３  ドライバＩＣ
２１４  冷却部材
２４０  温度調整装置
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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