JP5187235B2

JP5187235B2 - Liquid discharge head

Info

Publication number: JP5187235B2
Application number: JP2009049213A
Authority: JP
Inventors: 陽一郎清水; 英年渡邉; 秀樹林; 信吾服部; 隆司小嶋; 守正梶浦
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2029-03-03
Also published as: JP2010201765A

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid discharge head that discharges liquid.

印刷用紙等の記録媒体にインク滴を吐出するインクジェットヘッドとしては、インクを貯留するリザーバが形成されたリザーバユニットと、リザーバからのインクが流入する共通インク室及び共通インク室の出口から圧力室を介してノズルに至る多数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、流路ユニットに固定されつつ各圧力室の容積を変化させることにより圧力室のインクに吐出エネルギーを付加するアクチュエータとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 As an ink jet head for ejecting ink droplets onto a recording medium such as printing paper, a reservoir unit in which a reservoir for storing ink is formed, a common ink chamber into which ink from the reservoir flows, and a pressure chamber from an outlet of the common ink chamber are provided. A flow path unit in which a large number of individual ink flow paths leading to the nozzles are formed, and an actuator that adds ejection energy to the ink in the pressure chambers by changing the volume of each pressure chamber while being fixed to the flow path unit. What has is known (for example, refer patent document 1).

上述したインクジェットヘッドにおいては、環境温度が低くなるに伴って内部に貯溜されたインクの粘度が高くなる。インクの粘度が高くなると、ノズルから所望の体積のインク滴を吐出させるためにアクチュエータの駆動力を高くする必要があり、消費電力が大きくなってしまう。 In the ink jet head described above, the viscosity of the ink stored inside increases as the environmental temperature decreases. When the viscosity of the ink increases, it is necessary to increase the driving force of the actuator in order to eject a desired volume of ink droplets from the nozzle, resulting in an increase in power consumption.

本発明の目的は、液体を効率よく温めることができる液体吐出ヘッドを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid discharge head capable of efficiently warming a liquid.

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を貯溜すると共に、貯溜した液体を流出口から流出させるリザーバが形成された第１流路構造体と、前記第１流路構造体と空隙を介して積層され、且つ、前記第１流路構造体の前記流出口に連通された流入口、前記流入口から流入した液体が供給される共通液体室、及び、前記共通液体室の出口から圧力室を経てノズルに至る複数の個別液体流路が形成された第２流路構造体と、複数の前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、前記アクチュエータユニットを駆動するドライバＩＣとを備えている。前記空隙内において、前記ドライバＩＣと、前記ドライバＩＣと前記第１流路構造体の下面との隙間を占める熱伝導性接着剤と、前記ドライバＩＣと前記第２流路構造体の上面との隙間を占める断熱材とが配置されて、前記ドライバＩＣが前記第１流路構造体の外壁面と熱的に結合されており、前記第１流路構造体が、２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する樹脂で形成されている。
A liquid discharge head according to the present invention stores a liquid and is stacked with a first flow path structure in which a reservoir for discharging the stored liquid from an outlet is formed, and the first flow path structure through a gap. And an inlet connected to the outlet of the first flow path structure, a common liquid chamber to which liquid flowing in from the inlet is supplied, and a nozzle from the outlet of the common liquid chamber through the pressure chamber A second flow path structure in which a plurality of individual liquid flow paths are formed, an actuator unit that applies discharge energy to the liquid in the plurality of pressure chambers, and a driver IC that drives the actuator unit. . In the gap, the driver IC, a thermally conductive adhesive occupying a gap between the driver IC and the lower surface of the first flow path structure, and the driver IC and the upper surface of the second flow path structure A heat insulating material that occupies the gap, and the driver IC is thermally coupled to the outer wall surface of the first flow path structure, and the first flow path structure has a capacity of 2.0 W / (m · K) It is made of a resin having a thermal conductivity equal to or higher than that.

本発明によると、第１流路構造体が高い熱伝導率を有する樹脂で形成されているため、ドライバＩＣから発生した熱が、リザーバ内の液体に効率よく伝達される。これにより、液体を効率よく温めることができる。また、空隙内の空気が入れ替わりにくいため、ドライバＩＣが外気によって冷却されるのを抑制することができる。これにより、ドライバＩＣから発生した熱をリザーバ内のインクにさらに効率よく伝達することができる。さらに、ドライバＩＣが外気によって冷却されるのを確実に抑制することができる。このため、ドライバＩＣから発生した熱をリザーバ内のインクにより一層効率よく伝達することができる。加えて、リザーバ内のインクが、リザーバの底面から温められて対流し、リザーバ内のインク全体を効率よく温めることができる。
According to the present invention, since the first flow path structure is formed of a resin having high thermal conductivity, the heat generated from the driver IC is efficiently transmitted to the liquid in the reservoir. Thereby, a liquid can be warmed efficiently. Further, since the air in the gap is difficult to be replaced, it is possible to suppress the driver IC from being cooled by the outside air. Thereby, the heat generated from the driver IC can be more efficiently transferred to the ink in the reservoir. Furthermore, it is possible to reliably suppress the driver IC from being cooled by the outside air. For this reason, the heat generated from the driver IC can be more efficiently transferred to the ink in the reservoir. In addition, the ink in the reservoir is heated from the bottom surface of the reservoir and convects, so that the entire ink in the reservoir can be efficiently heated.

本発明においては、前記熱伝導性接着剤は、２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。
In the present invention, the thermally conductive adhesive may have a thermal conductivity of 2.0 W / (m · K) or more .

また、本発明においては、前記第１流路構造体の外壁面に固定された前記ドライバＩＣが、断熱材で覆われていることが好ましい。これによると、ドライバＩＣが外気によって冷却されるのを確実に抑制することができる。このため、ドライバＩＣから発生した熱をリザーバ内のインクにより一層効率よく伝達することができる。 In the present invention, it is preferable that the driver IC fixed to the outer wall surface of the first flow path structure is covered with a heat insulating material. According to this, it is possible to reliably suppress the driver IC from being cooled by the outside air. For this reason, the heat generated from the driver IC can be more efficiently transferred to the ink in the reservoir.

さらに、本発明においては、複数の前記ドライバＩＣが、前記リザーバと対向しつつ、当該ドライバＩＣの長手方向と配列方向とが一致するように配置されてもよい。
Furthermore, in the present invention, the plurality of driver ICs may be arranged so that the longitudinal direction and the arrangement direction of the driver ICs coincide with each other while facing the reservoir .

加えて、本発明においては、前記第２流路構造体が、前記流入口と、前記流入口と連通する他のリザーバと、前記他のリザーバと連通する複数の流出流路とを有する上流側流路部と、前記複数の流出流路と連通する複数の液体供給口と、前記液体供給口と連通する前記共通液体室と、前記複数の個別液体流路とを有する下流側流路部とを含んでおり、前記流入口は、前記他のリザーバの長手方向に関する中央部に開口しており、前記複数の流出流路は、前記他のリザーバの中心に関して点対称に配置されていることが好ましい。これによると、液体の分配位置（流出流路の位置）に対応した吐出特性の差を抑えることができる。
In addition, according to the present invention, the second flow path structure has an upstream side having the inflow port, another reservoir communicating with the inflow port, and a plurality of outflow channels communicating with the other reservoir. A downstream channel section having a channel section, a plurality of liquid supply ports communicating with the plurality of outflow channels, the common liquid chamber communicating with the liquid supply port, and the plurality of individual liquid channels. The inflow port is opened at a central portion in the longitudinal direction of the other reservoir, and the plurality of outflow channels are arranged symmetrically with respect to the center of the other reservoir. preferable. According to this, it is possible to suppress a difference in ejection characteristics corresponding to the liquid distribution position (outflow channel position).

また、本発明においては、液体を貯溜するタンクをさらに備えており、前記リザーバの長手方向に関する一方端部近傍に、前記タンクからの液体が供給される供給口が形成されており、前記リザーバの他方端部近傍に、前記流出口が形成されていることがより一層好ましい。これによると、インクをリザーバの延在方向に沿って効率よく流動させることができる。これにより、リザーバ内のインクを均一に温めることができる。さらに、本発明においては、前記リザーバが、前記第１流路構造体の長手方向に沿って延在していると共に、当該長手方向と直交する断面が楕円形状を有していることが好ましい。これによると、リザーバの底面から温められた液体がリザーバ内をスムーズに対流し、リザーバ内の液体全体が効率よく温められる。
Further, in the present invention, a tank for storing liquid is further provided, and a supply port for supplying liquid from the tank is formed in the vicinity of one end in the longitudinal direction of the reservoir. More preferably, the outflow port is formed in the vicinity of the other end. According to this, ink can be efficiently flowed along the extending direction of the reservoir. Thereby, the ink in a reservoir can be warmed uniformly. Furthermore, in the present invention, it is preferable that the reservoir extends along the longitudinal direction of the first flow path structure, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction has an elliptical shape. According to this, the liquid heated from the bottom surface of the reservoir smoothly convects in the reservoir, and the entire liquid in the reservoir is efficiently heated.

本発明によると、第１流路構造体が高い熱伝導率を有する樹脂で形成されているため、ドライバＩＣから発生した熱が、リザーバ内の液体に効率よく伝達される。これにより、液体を効率よく温めることができる。 According to the present invention, since the first flow path structure is formed of a resin having high thermal conductivity, the heat generated from the driver IC is efficiently transmitted to the liquid in the reservoir. Thereby, a liquid can be warmed efficiently.

本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの断面図である。1 is a cross-sectional view of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. 図１に示すインクジェットヘッドの幅方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the width direction of the inkjet head shown in FIG. 図２に示すIII-III線に関する断面図である。It is sectional drawing regarding the III-III line | wire shown in FIG. 図３に示すIV-IV線に関する断面図である。It is sectional drawing regarding the IV-IV line shown in FIG. 図２に示すV-V線に関する断面図である。It is sectional drawing regarding the VV line shown in FIG. 図５に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。It is an enlarged view of the area | region enclosed with the dashed-dotted line shown in FIG. 図６に示すVII−VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line shown in FIG. 図６に示すアクチュエータユニットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the actuator unit shown in FIG.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の好適な実施形態のインクジェットプリンタの内部構成を示す断面図である。インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有している。また、筐体１ａの上部には、排紙部３１が設けられている。さらに、筐体１ａ内は、上から順に３つの空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分されている。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１、及び、搬送ユニット２０が配置されている。空間Ｂ、Ｃはそれぞれ、筐体１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１ｂ及びインクタンクユニット１ｃが配置される空間である。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of an ink jet printer according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ink jet printer 101 has a rectangular parallelepiped housing 1a. In addition, a paper discharge unit 31 is provided at the top of the housing 1a. Furthermore, the inside of the housing 1a is divided into three spaces A, B, and C in order from the top. In the space A, four inkjet heads 1 and a transport unit 20 that respectively eject magenta, cyan, yellow, and black inks are arranged. Spaces B and C are spaces in which a paper feed unit 1b and an ink tank unit 1c that can be attached to and detached from the housing 1a are arranged. In the present embodiment, the sub-scanning direction is a direction parallel to the transport direction when the paper P is transported by the transport unit 20, and the main scanning direction is a direction orthogonal to the sub-scanning direction and along the horizontal plane. Direction.

インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている（図１中太矢印）。給紙ユニット１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納することが可能な給紙トレイ２３と、給紙トレイ２３に取り付けられた給紙ローラ２５とを有している。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３に積層して収納された複数の用紙Ｐのうち、最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ，２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２０へと送られる。 Inside the ink jet printer 101, a paper transport path for transporting the paper P from the paper feed unit 1b toward the paper discharge unit 31 is formed (thick arrow in FIG. 1). The sheet feeding unit 1 b includes a sheet feeding tray 23 that can store a plurality of sheets P, and a sheet feeding roller 25 attached to the sheet feeding tray 23. The paper feed roller 25 sends out the uppermost paper P among the plurality of papers P stacked and stored in the paper feed tray 23. The paper P delivered by the paper feed roller 25 is guided to the guides 27 a and 27 b and is fed to the transport unit 20 while being sandwiched by the feed roller pair 26.

搬送ユニット２０は、図１に示すように、２つのベルトローラ６，７と、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、テンションローラ１０とを有している。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されることで搬送ベルト８にテンションを付加している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータＭから２つのギアを介して駆動力が与えられることで、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。 As shown in FIG. 1, the transport unit 20 includes two belt rollers 6, 7, an endless transport belt 8 wound around the rollers 6, 7, and a tension roller 10. doing. The tension roller 10 applies tension to the conveyor belt 8 by being urged downward in the lower loop of the conveyor belt 8 while being in contact with the inner peripheral surface thereof. The belt roller 7 is a driving roller, and rotates clockwise in FIG. 1 when a driving force is applied from the transport motor M through two gears. The belt roller 6 is a driven roller, and rotates clockwise in FIG. 1 as the conveyor belt 8 travels as the belt roller 7 rotates.

搬送ベルト８の外周面８ａにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されつつ、図１右方へと搬送される。 The outer peripheral surface 8a of the conveyor belt 8 is subjected to silicone treatment and has adhesiveness. A nip roller 4 is disposed at a position facing the belt roller 6 with the conveyance belt 8 interposed therebetween on the paper conveyance path. The nip roller 4 presses the sheet P sent out from the sheet feeding unit 1 b against the outer peripheral surface 8 a of the transport belt 8. The paper P pressed against the outer peripheral surface 8a is conveyed rightward in FIG. 1 while being held on the outer peripheral surface 8a by the adhesive force.

また、用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、搬送ベルト８の外周面８ａに保持されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離プレート５によって外周面８ａから剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口３０から排紙部３１へと排出される。 Further, a peeling plate 5 is provided at a position facing the belt roller 7 with the conveyance belt 8 interposed therebetween on the paper conveyance path. The peeling plate 5 peels the paper P held on the outer peripheral surface 8a of the transport belt 8 from the outer peripheral surface 8a. The paper P peeled off from the outer peripheral surface 8a by the peeling plate 5 is conveyed while being guided by the guides 29a and 29b and sandwiched between the two pairs of feed rollers 28, and discharged from an opening 30 formed in the upper part of the housing 1a. It is discharged to the part 31.

４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向に並設されており、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向に延びた吐出領域が形成されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、インク滴が吐出される吐出面２ａとなっている。 The four inkjet heads 1 each extend along the main scanning direction, are arranged in parallel in the sub-scanning direction, and are supported by the housing 1 a via the frame 3. That is, the ink jet printer 101 is a line type color ink jet printer in which an ejection region extending in the main scanning direction is formed. The lower surface of each inkjet head 1 is an ejection surface 2a from which ink droplets are ejected.

搬送ベルト８のループ内には、４つのインクジェットヘッド１と対向するように、プラテン１９が配置されている。プラテン１９の上面は、搬送ベルト８の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト８の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト８の上側ループの外周面８ａとインクジェットヘッド１の下面、即ち吐出面２ａとが対向しつつ平行になり、且つ、吐出面２ａと搬送ベルト８の外周面８ａとの間に僅かな隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成している。搬送ベルト８の外周面８ａ上に保持されつつ搬送されてきた用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、各ヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。
A platen 19 is disposed in the loop of the conveyor belt 8 so as to face the four inkjet heads 1. The upper surface of the platen 19 is in contact with the inner peripheral surface of the upper loop of the conveyor belt 8 and supports it from the inner peripheral side of the conveyor belt 8. Thereby, the outer peripheral surface 8a of the upper loop of the conveying belt 8 and the lower surface of the inkjet head 1, that is, the discharge surface 2a are parallel to each other, and between the discharge surface 2a and the outer peripheral surface 8a of the conveying belt 8. A slight gap is formed. The gap constitutes a part of the paper transport path. When the paper P conveyed while being held on the outer peripheral surface 8a of the conveyor belt 8 passes immediately below the four heads 1, ink of each color is sequentially ejected from each head 1 toward the upper surface of the paper P. A desired color image is formed on the paper P.

インクジェットヘッド１はそれぞれ、空間Ｃに装着されたインクタンクユニット１ｃ内のインクタンク４９と接続されている。すなわち、４つのインクタンク４９にはそれぞれ対応するインクジェットヘッド１が吐出するインクが貯留されている。そして、各インクタンク４９からチューブ（図３参照）等を介してインクジェットヘッド１にインクが供給される。 Each inkjet head 1 is connected to an ink tank 49 in an ink tank unit 1c mounted in the space C. That is, the ink ejected by the corresponding inkjet head 1 is stored in each of the four ink tanks 49. Then, ink is supplied from each ink tank 49 to the inkjet head 1 via a tube (see FIG. 3) or the like.

次に、図２〜図５を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の幅方向である副走査方向に沿った断面図である。図３は、図２に示すIII−III線に関するインクジェットヘッド１の断面図である。図４は、図３に示すIV−IV線に関する上流リザーバユニット８１の断面図である。図５は、図２に示すV−V線に関するインクジェットヘッド１の断面図である。 Next, the inkjet head 1 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view along the sub-scanning direction that is the width direction of the inkjet head 1. FIG. 3 is a cross-sectional view of the ink-jet head 1 taken along the line III-III shown in FIG. 4 is a cross-sectional view of the upstream reservoir unit 81 taken along the line IV-IV shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the inkjet head 1 taken along the line VV shown in FIG.

図２に示すように、インクジェットヘッド１は、上流リザーバユニット（第１流路構造体）８１と、下流リザーバユニット７１（第２流路構造体の一部）と、流路ユニット９（第２流路構造体の一部）及びアクチュエータユニット２１を含むヘッド本体２と、一端がアクチュエータユニット２１に接続されていると共にドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film：平型柔軟基板）５０と、ＣＯＦ５０の他端に接続された制御基板５４とを有している。 As shown in FIG. 2, the inkjet head 1 includes an upstream reservoir unit (first flow path structure) 81, a downstream reservoir unit 71 (a part of the second flow path structure), and a flow path unit 9 (second flow path structure). A head body 2 including a part of the flow path structure) and the actuator unit 21; a COF (Chip On Film: flat flexible substrate) 50 having one end connected to the actuator unit 21 and mounted with a driver IC 52; And a control board 54 connected to the other end of the COF 50.

上流リザーバユニット８１は、高熱伝導性樹脂によって成形された部材であり、内部にリザーバとしてのインクプール８２が形成されている。高熱伝導性樹脂は、有機材料と無機材料とからなる一種のハイブリッド材料であって、両者間の分子間相互作用を高めて、ベースポリマーにフィラーを緻密に充填した構造を有する。ベースポリマーとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン等が用いられ、フィラーとしては、炭素繊維、アルミ粉、銅粉、黒鉛粉、窒化硼素、窒化アルミ、アルミナ等が用いられる。具体的な高熱伝導性樹脂としては、ＤＭ６０３０（ダイマット社）、ハイポーカ（ヤマトマテリアル社）、ヘルメタイトＴＸ−８７３Ｂ（日本ヘルメチック社）等がある。なお、ここで、高熱伝導性樹脂は、ポリプロピレンなど一般的な樹脂（０．１２〜０．３８Ｗ／（ｍ・Ｋ））と比較して１０倍以上の熱伝導率を有する樹脂である。本実施形態において、高熱伝導性樹脂は２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上（好ましくは、３．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、より好ましくは４．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）の熱伝導率を有している。これにより、上流リザーバユニットを金属で形成する場合と比較して、低コスト化及び軽量化を図ることができる。なお、後述するように、微細な内部流路を有する下流リザーバユニット７１及び流路ユニット９は、ステンレス綱で形成されており、１６．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有している。ステンレス綱で形成することによって、下流リザーバユニット７１及び流路ユニット９の内部流路の製作精度を高くすることができる。このとき、上流リザーバユニット８１の熱伝導率λ_ｊに対する、下流リザーバユニット７１及び流路ユニット９の熱伝導率λ_ｓｕｓの比率Ａ（Ａ＝λ_ｊ／λ_ｓｕｓ）が大きくなることが好ましい。 The upstream reservoir unit 81 is a member formed of a high thermal conductive resin, and an ink pool 82 as a reservoir is formed therein. The high thermal conductive resin is a kind of hybrid material composed of an organic material and an inorganic material, and has a structure in which the intermolecular interaction between the two is enhanced and the base polymer is densely filled with a filler. As the base polymer, polyphenylene sulfide, polypropylene, or the like is used, and as the filler, carbon fiber, aluminum powder, copper powder, graphite powder, boron nitride, aluminum nitride, alumina, or the like is used. Specific examples of the high thermal conductive resin include DM6030 (Daimat Co., Ltd.), High Poker (Yamato Material Co., Ltd.), Helmetite TX-873B (Nihon Helmetic Co., Ltd.) and the like. Here, the high thermal conductive resin is a resin having a thermal conductivity of 10 times or more compared to a general resin such as polypropylene (0.12 to 0.38 W / (m · K)). In this embodiment, the high thermal conductive resin is 2.0 W / (m · K) or more (preferably 3.0 W / (m · K) or more, more preferably 4.0 W / (m · K) or more). It has thermal conductivity. Thereby, compared with the case where an upstream reservoir unit is formed with a metal, cost reduction and weight reduction can be achieved. As will be described later, the downstream reservoir unit 71 and the flow path unit 9 having fine internal flow paths are formed of stainless steel and have a thermal conductivity of 16.0 W / (m · K). Yes. By forming with stainless steel, the manufacturing accuracy of the internal flow paths of the downstream reservoir unit 71 and the flow path unit 9 can be increased. At this time, it is preferable that the ratio A (A = λ _j / λ _sus ) of the thermal conductivity λ _sus of the downstream reservoir unit 71 and the flow path unit 9 to the thermal conductivity λ _j of the upstream reservoir unit 81 is increased.

図３及び図４に示すように、インクプール８２は、上流リザーバユニット８１の長手方向に沿って延在しており、幅方向に関する断面が楕円形状を有している。また、インクプール８２は、上流リザーバユニット８１の上面の当該長手方向に関する一方端部（図３中左方端部）近傍に形成されたインク流入口８１ａと、上流リザーバユニット８１の下面の当該長手方向に関する他方端部（図３中右方端部）近傍に形成されたインク流出口８１ｂとを有している。インク流入口８１ａは、チューブを介してインクタンク４９と連通しており、インクタンク４９からのインクをインクプール８１内に流入させる。インク流入口８１ａから流入したインクは、インクプール８２において一時的に貯溜される。インク流出口８１ｂは、下流リザーバユニット８１と連通しており、インクプール８２に貯溜されたインクを下流リザーバユニット８１に流出させる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the ink pool 82 extends along the longitudinal direction of the upstream reservoir unit 81, and the cross section in the width direction has an elliptical shape. The ink pool 82 includes an ink inflow port 81a formed in the vicinity of one end (left end in FIG. 3) of the upper surface of the upstream reservoir unit 81 in the longitudinal direction, and the longitudinal of the lower surface of the upstream reservoir unit 81. And an ink outlet 81b formed in the vicinity of the other end in the direction (right end in FIG. 3). The ink inflow port 81a communicates with the ink tank 49 through a tube, and allows ink from the ink tank 49 to flow into the ink pool 81. The ink that has flowed from the ink inlet 81 a is temporarily stored in the ink pool 82. The ink outlet 81 b communicates with the downstream reservoir unit 81 and causes the ink stored in the ink pool 82 to flow out to the downstream reservoir unit 81.

インク流入口８１ａ及びインク流出口８１ｂは、上流リザーバユニット８１の幅方向に関する中央に配置されており、平面視においてインク流入口８１ａとインク流出口８１ｂとを結ぶ直線がインクプール８２の延在方向と平行になっている。また、平面視において、インクプール８２がインク流出口８１ｂに向かって先細りになっている。これにより、インク流入口８１ａから流入したインクが、効率よくインク流出口８１ｂに到達する。 The ink inflow port 81a and the ink outflow port 81b are arranged at the center in the width direction of the upstream reservoir unit 81, and a straight line connecting the ink inflow port 81a and the ink outflow port 81b in a plan view is an extending direction of the ink pool 82. It is parallel to. Further, the ink pool 82 is tapered toward the ink outlet 81b in plan view. Thereby, the ink that has flowed from the ink inlet 81a efficiently reaches the ink outlet 81b.

図２及び図３に示すように、下流リザーバユニット７１は、上流リザーバユニット８１からのインクをヘッド本体２に供給するものであり、上流リザーバユニット８１の下方において上流リザーバユニット８１に接続されていると共に、ヘッド本体２の上面に固定されている。また、下流リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚のステンレス鋼からなる金属製のプレートが互いに位置合わせされて積層されたものであり、インク導入口７１ａ、インクリザーバ７２、及び、１０個のインク流出流路７３が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７３のみが現れている。インク流出流路７３は、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂ（図５参照）を介して流路ユニット９に連通している。上流リザーバユニット８１からのインクは、インク導入口７１ａを介してインクリザーバ７２に流入し、インク流出流路７３を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。下流リザーバユニット７１が金属製のプレートで形成されているため、内部流路の製作精度を高くすることができる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the downstream reservoir unit 71 supplies ink from the upstream reservoir unit 81 to the head body 2, and is connected to the upstream reservoir unit 81 below the upstream reservoir unit 81. At the same time, it is fixed to the upper surface of the head body 2. Further, the downstream reservoir unit 71 is a plate in which four metal plates made of stainless steel of plates 91 to 94 are aligned and laminated with each other. The ink introduction port 71a, the ink reservoir 72, and 10 pieces are arranged. Are formed so as to communicate with each other. In FIG. 2, only one ink outflow channel 73 appears. The ink outflow channel 73 communicates with the channel unit 9 via an ink supply port 105b (see FIG. 5) formed on the upper surface of the channel unit 9. The ink from the upstream reservoir unit 81 flows into the ink reservoir 72 through the ink introduction port 71a, passes through the ink outflow channel 73, and is supplied to the channel unit 9 from the ink supply port 105b. Since the downstream reservoir unit 71 is formed of a metal plate, the manufacturing accuracy of the internal flow path can be increased.

プレート９４の下面には、凹部９４ａが形成されている。凹部９４ａは、流路ユニット９の上面との間で空隙９０を形成している。空隙９０には、流路ユニット９の上面に固定された４つの台形状アクチュエータユニット２１が、プレート９４に関する長手方向に延びた中心線に沿って千鳥状に且つ等間隔で配列されている。４つのアクチュエータユニット２１は、中心線に対して、互いに平行な相反する外側方向に交互に等距離偏倚して配置されている。このとき、台形の下底に相当する底辺が、ヘッド本体２の副走査方向端縁部に位置している。空隙９０は、プレート９４の長手方向に沿って且つ中心線を挟んで交互に配置されるように、インクジェットヘッド１の側面に形成された４つの開口９０ａを有している。 A recess 94 a is formed on the lower surface of the plate 94. The recess 94 a forms a gap 90 with the upper surface of the flow path unit 9. In the gap 90, four trapezoidal actuator units 21 fixed to the upper surface of the flow path unit 9 are arranged in a staggered manner at equal intervals along a center line extending in the longitudinal direction with respect to the plate 94. The four actuator units 21 are arranged so as to be biased alternately at equal distances in the opposite outer directions parallel to each other with respect to the center line. At this time, the base corresponding to the lower base of the trapezoid is located at the edge of the head body 2 in the sub-scanning direction. The gap 90 has four openings 90 a formed on the side surface of the inkjet head 1 so as to be alternately arranged along the longitudinal direction of the plate 94 and with the center line interposed therebetween.

また、プレート９４の下面は、凸部（凹部９４ａ以外の部分）が流路ユニット９と接着されている。凸部内に形成されたインク流出流路７３を介して、インクリザーバ７２とインク供給口１０５ｂとが連通している。 Further, the lower surface of the plate 94 has a convex portion (a portion other than the concave portion 94 a) bonded to the flow path unit 9. The ink reservoir 72 and the ink supply port 105b communicate with each other through an ink outflow channel 73 formed in the convex portion.

ＣＯＦ５０は、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接続されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面から水平方向に延在して開口９０ａを通過した後に、反転して上流リザーバユニット８１と下流リザーバユニット７１との間に形成された空隙８５を通過し、さらに、上方に向かって上流リザーバユニット８１の上方まで延在している。そして、上流リザーバユニット８１の上方において、ＣＯＦ５０の他方端部がコネクタ５４ａを介して制御基板５４に接続されている。制御基板５４は、上流リザーバユニット８１の上方に配置されており、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御する。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成するものである。 The vicinity of one end of the COF 50 is connected to the upper surface of the actuator unit 21. Further, the COF 50 extends in the horizontal direction from the upper surface of the actuator unit 21 and passes through the opening 90a, and then reverses and passes through the gap 85 formed between the upstream reservoir unit 81 and the downstream reservoir unit 71, Further, it extends upward to the upper side of the upstream reservoir unit 81. The other end of the COF 50 is connected to the control board 54 via the connector 54a above the upstream reservoir unit 81. The control board 54 is disposed above the upstream reservoir unit 81 and controls driving of the actuator unit 21 via the driver IC 52 of the COF 50. The driver IC 52 generates a drive signal for driving the actuator unit 21.

上流リザーバユニット８１と下流リザーバユニット７１との間に形成された空隙８５内において、ＣＯＦ５０の途中部に実装されたドライバＩＣ５２が、上流リザーバユニット８１の（鉛直方向に関する）下面に、熱伝導性接着剤によって固定されている。熱伝導性接着剤は、エポキシ系接着剤やポリイミド系接着剤に熱伝導性フィラーを添加した接着剤である。フィラー材としては、パラジウム銀、金、パラジウム、ニッケル、カーボン、窒化アルミ等が用いられる。具体的な熱伝導性接着剤としては、ハードロックＯＲ（山富商事社）、ＴＫ２００（住友ベークライト社）等がある。熱伝導性接着剤の熱伝導率は、２．４〜５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、通常のシリコン接着剤（０．１７〜０．８３Ｗ／（ｍ・Ｋ））と比較して１０倍以上高くなっている。これにより、ドライバＩＣ５２と上流リザーバユニット８１とが、熱的に結合されている。なお、ドライバＩＣ５２は、熱伝導性接着剤以外の接着剤によって上流リザーバユニット８１の下面に固定されてもよい。そして、ドライバＩＣ５２の表面が、ウレタンフォーム（０．０４Ｗ／（ｍ・Ｋ））などの断熱材５２ａで被覆されている。このとき、ドライバＩＣ５２は、上流リザーバユニット８１の下面と共に断熱材５２ａによって密閉されるので、発生する熱のほとんどが上流リザーバユニット８１側に伝わることになる。 In the gap 85 formed between the upstream reservoir unit 81 and the downstream reservoir unit 71, the driver IC 52 mounted in the middle part of the COF 50 is bonded to the lower surface (in the vertical direction) of the upstream reservoir unit 81 with heat conductive adhesion. It is fixed by the agent. The heat conductive adhesive is an adhesive in which a heat conductive filler is added to an epoxy adhesive or a polyimide adhesive. As the filler material, palladium silver, gold, palladium, nickel, carbon, aluminum nitride, or the like is used. Specific heat conductive adhesives include Hard Rock OR (Yamatomi Shoji), TK200 (Sumitomo Bakelite). The thermal conductivity of the heat conductive adhesive is 2.4 to 5.0 W / (m · K), which is compared with a normal silicon adhesive (0.17 to 0.83 W / (m · K)). More than 10 times higher. As a result, the driver IC 52 and the upstream reservoir unit 81 are thermally coupled. The driver IC 52 may be fixed to the lower surface of the upstream reservoir unit 81 with an adhesive other than the heat conductive adhesive. The surface of the driver IC 52 is covered with a heat insulating material 52a such as urethane foam (0.04 W / (m · K)). At this time, since the driver IC 52 is sealed by the heat insulating material 52a together with the lower surface of the upstream reservoir unit 81, most of the generated heat is transferred to the upstream reservoir unit 81 side.

図３及び図４に示すように、上流リザーバユニット８１の下面に、アクチュエータユニット２１にそれぞれ対応した４つのドライバＩＣ５２が固定されている。これら４つのドライバＩＣ５２は、インクプール８２と対向しつつインクプール８２の延在方向に関して等間隔に配列されている。また、各ドライバＩＣ５２は、自身の長手方向がインクプール８２の延在方向と一致するように配置されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, four driver ICs 52 respectively corresponding to the actuator units 21 are fixed to the lower surface of the upstream reservoir unit 81. These four driver ICs 52 are arranged at equal intervals in the extending direction of the ink pool 82 while facing the ink pool 82. Each driver IC 52 is arranged so that its longitudinal direction coincides with the extending direction of the ink pool 82.

ドライバＩＣ５２から発生した熱が、上流リザーバユニット８１の壁部を介してインクプール８２内のインクに伝達されて、インクプール８２の底面からインクが温められる。このとき、図２に示すように、インクプール８２の幅方向に関する断面が長円形状を有しているため、インクプール８２の底面から温められたインクがインクプール８２内をスムーズに対流し、インクプール８２内のインク全体が効率よく温められる。 Heat generated from the driver IC 52 is transmitted to the ink in the ink pool 82 via the wall portion of the upstream reservoir unit 81, and the ink is warmed from the bottom surface of the ink pool 82. At this time, as shown in FIG. 2, since the cross section in the width direction of the ink pool 82 has an oval shape, the ink warmed from the bottom surface of the ink pool 82 convects smoothly in the ink pool 82, The entire ink in the ink pool 82 is warmed efficiently.

次に、図５〜図８を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図５は、図２に示すV-Vに沿った断面図である。図６は、ヘッド本体２における図５の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図６では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。また、プレート９４の断面部分は省略している。図７は、図６に示すVII−VII線に沿った部分断面図である。図８（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。 Next, the head main body 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V shown in FIG. 6 is an enlarged view of a region surrounded by the one-dot chain line in FIG. In FIG. 6, for convenience of explanation, the pressure chamber 110, the aperture 112, and the nozzle 108 that are to be drawn by broken lines below the actuator unit 21 are drawn by solid lines. Further, the cross section of the plate 94 is omitted. 7 is a partial cross-sectional view taken along line VII-VII shown in FIG. FIG. 8A is an enlarged cross-sectional view of the actuator unit 21, and FIG. 8B is a plan view showing individual electrodes arranged on the surface of the actuator unit 21 in FIG. 8A.

ヘッド本体２は、図５に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。図６に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。 As shown in FIG. 5, the head body 2 includes a flow path unit 9 and four actuator units 21 fixed to the upper surface 9 a of the flow path unit 9. As shown in FIG. 6, the flow path unit 9 has an ink flow path including a pressure chamber 110 and the like formed therein. The actuator unit 21 includes a plurality of actuators corresponding to the pressure chambers 110, and has a function of selectively giving ejection energy to the ink in the pressure chambers 110.

流路ユニット９は、下流リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、下流リザーバユニット７１のインク流出流路７３（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図５及び図６に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図６及び図７に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置された吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面においてノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。 The flow path unit 9 has a rectangular parallelepiped shape having substantially the same planar shape as the plate 94 of the downstream reservoir unit 71. A total of ten ink supply ports 105 b are opened on the upper surface 9 a of the flow path unit 9 corresponding to the ink outflow flow path 73 (see FIG. 2) of the downstream reservoir unit 71. As shown in FIGS. 5 and 6, a manifold channel 105 communicating with the ink supply port 105 b and a sub-manifold channel 105 a branched from the manifold channel 105 are formed inside the channel unit 9. As shown in FIGS. 6 and 7, a discharge surface 2 a in which a large number of nozzles 108 are arranged in a matrix is formed on the lower surface of the flow path unit 9. A large number of pressure chambers 110 are also arranged in a matrix like the nozzles 108 on the fixed surface of the actuator unit 21 in the flow path unit 9.

流路ユニット９は、図７に示すように、９枚のステンレス鋼からなる金属製のプレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。 As shown in FIG. 7, the flow path unit 9 is composed of nine metal plates 122 to 130 made of stainless steel. By laminating these plates 122 to 130 while being aligned with each other, the nozzle 108 in the flow path unit 9 passes from the manifold flow path 105 to the sub manifold flow path 105a and from the outlet of the sub manifold flow path 105a through the pressure chamber 110. A large number of individual ink channels 132 are formed.

流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図５〜図７に示すように、上流リザーバユニット８１及び下流リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。 The ink flow in the flow path unit 9 will be described. As shown in FIGS. 5 to 7, the ink supplied from the upstream reservoir unit 81 and the downstream reservoir unit 71 into the flow path unit 9 through the ink supply port 105b is transferred from the manifold flow path 105 to the sub manifold flow path 105a. Branch off. The ink in the sub-manifold channel 105a flows into each individual ink channel 132 and reaches the nozzle 108 through the aperture 112 and the pressure chamber 110 functioning as a throttle.

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図５に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に沿って互いにオーバーラップしている。これによって、長手方向両端の２つの斜辺部によって挟まれた範囲で、全てのノズル１０８が長手方向に沿って所定の等間隔で配列することになる。 Next, the actuator unit 21 will be described. As shown in FIG. 5, each of the four actuator units 21 has a trapezoidal planar shape, and is arranged in a staggered manner so as to avoid the ink supply ports 105b. Furthermore, the parallel opposing sides of each actuator unit 21 are along the longitudinal direction of the flow path unit 9, and the oblique sides of the adjacent actuator units 21 overlap each other along the width direction (sub-scanning direction) of the flow path unit 9. doing. Thus, all the nozzles 108 are arranged at predetermined equal intervals along the longitudinal direction in a range sandwiched between the two oblique sides at both ends in the longitudinal direction.

図８（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。また、最上層の圧電シート１４１の上面における圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図８（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された個別バンプ１３６が設けられている。 As shown in FIG. 8A, the actuator unit 21 includes three piezoelectric sheets 141 to 143 made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity. An individual electrode 135 is formed at a position facing the pressure chamber 110 on the upper surface of the uppermost piezoelectric sheet 141. A common electrode 134 formed on the entire surface of the sheet is interposed between the uppermost piezoelectric sheet 141 and the lower piezoelectric sheet 142. As shown in FIG. 8B, the individual electrode 135 has a substantially rhombic planar shape similar to the pressure chamber 110. In plan view, most of the individual electrodes 135 are in the region of the pressure chamber 110. One of the acute angle portions of the substantially rhomboid individual electrode 135 extends outside the pressure chamber 110, and an individual bump 136 electrically connected to the individual electrode 135 is provided at the tip thereof.

共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、ＣＯＦ５０を介してドライバＩＣ５２の各出力端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に供給されるようになっている。なお、共通電極１３４は、スルーホールを介して圧電シート１４１の上面に形成された共通電極用バンプと接続されている。さらに、共通電極用バンプは、ＣＯＦ５０を介して制御基板５４と接続されている。 The common electrode 134 is equally grounded in the region corresponding to all the pressure chambers 110. On the other hand, the individual electrode 135 is electrically connected to each output terminal of the driver IC 52 via the COF 50, and a drive signal from the driver IC 52 is selectively supplied. The common electrode 134 is connected to a common electrode bump formed on the upper surface of the piezoelectric sheet 141 through a through hole. Further, the common electrode bump is connected to the control substrate 54 via the COF 50.

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。つまり、アクチュエータユニット２１には、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働き、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を活性部が含まれる層とし、且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。図８（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、ノズル１０８からインク滴が吐出される。流路内のインク粘度が高くなるに伴って、アクチュエータユニット２１を変位させるために、個別電極１３５と共通電極１３４との間に印加する電圧を高くする必要がある。 Here, a driving method of the actuator unit 21 will be described. The piezoelectric sheet 141 is polarized in the thickness direction. When an electric field is applied in the polarization direction to the piezoelectric sheet 141 by setting the individual electrode 135 to a potential different from that of the common electrode 134, the electric field application portion of the piezoelectric sheet 141 functions as an active portion that is distorted by the piezoelectric effect. That is, in the actuator unit 21, a portion sandwiched between the individual electrode 135 and the pressure chamber 110 functions as an individual actuator, and a plurality of actuators corresponding to the number of the pressure chambers 110 are formed. For example, if the polarization direction is the same as the electric field application direction, the active portion contracts in a direction (plane direction) perpendicular to the polarization direction. That is, the actuator unit 21 uses the upper one piezoelectric sheet 141 away from the pressure chamber 110 as a layer including an active portion, and the lower two piezoelectric sheets 142 and 143 close to the pressure chamber 110 as inactive layers. It is a so-called unimorph type actuator. As shown in FIG. 8A, since the piezoelectric sheets 141 to 143 are fixed to the upper surface of the plate 122 that partitions the pressure chamber 110, the electric field application portion in the piezoelectric sheet 141 and the piezoelectric sheets 142 and 143 below the electric field application portion. If there is a difference in the strain in the plane direction, the entire piezoelectric sheets 141 to 143 are deformed so as to be convex toward the pressure chamber 110 (unimorph deformation). As a result, pressure (discharge energy) is applied to the ink in the pressure chamber 110, and an ink droplet is discharged from the nozzle 108. In order to displace the actuator unit 21 as the ink viscosity in the flow path increases, the voltage applied between the individual electrode 135 and the common electrode 134 needs to be increased.

なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５をグランド電位にした後、所定のタイミングで再び個別電極１３５に所定の電位を付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる。この場合、個別電極１３５がグランド電位となるタイミングで圧電シート１４１〜１４３が元の状態に戻り、圧力室１１０の容積は初期状態（予め電圧が印加された状態）と比較して増加し、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５に所定の電位が付与されたタイミングで圧電シート１４１〜１４３において活性領域と対向する部分が圧力室１１０側に凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクの圧力が上昇し、ノズル１０８からインクが吐出される。 In the present embodiment, a predetermined potential is applied to the individual electrode 135 in advance, and the individual electrode 135 is once set to the ground potential every time there is an ejection request, and then the individual electrode 135 is again set to the predetermined potential at a predetermined timing. A drive signal for applying a potential is output from the driver IC 52. In this case, the piezoelectric sheets 141 to 143 return to the original state at the timing when the individual electrode 135 becomes the ground potential, and the volume of the pressure chamber 110 increases as compared with the initial state (a state in which a voltage is applied in advance). Ink is sucked from the manifold channel 105 a into the individual ink channel 132. After that, at the timing when a predetermined potential is applied to the individual electrode 135 again, the piezoelectric sheets 141 to 143 are deformed so that the portions facing the active region protrude toward the pressure chamber 110, and the ink is reduced due to the volume reduction of the pressure chamber 110. The pressure increases, and ink is ejected from the nozzle 108.

以上のように、本実施形態によるインクジェットヘッド１によると、上流リザーバユニット８１が高い熱伝導率を有する高熱伝導性樹脂で形成されているため、ドライバＩＣ５２から発生した熱が、インクプール８２内のインクに効率よく伝達される。これにより、インクプール８２内のインクを効率よく温めることができる。このため、インクが冷えて粘度が高くなるのが抑制され、アクチュエータユニット２１を駆動するときの消費電力を低減させることができる。 As described above, according to the inkjet head 1 according to the present embodiment, since the upstream reservoir unit 81 is formed of a high thermal conductivity resin having a high thermal conductivity, the heat generated from the driver IC 52 is generated in the ink pool 82. Efficiently transmitted to ink. Thereby, the ink in the ink pool 82 can be warmed efficiently. For this reason, it is suppressed that the ink is cooled and the viscosity is increased, and power consumption when the actuator unit 21 is driven can be reduced.

また、ドライバＩＣ５２が、上流リザーバユニット８１と下流リザーバユニット７１との間に形成された空気が入れ替わりにくい空隙８５内に配置されているため、ドライバＩＣ５２が外気によって冷却されるのを抑制することができる。これにより、ドライバＩＣ５２から発生した熱を、さらに効率よくインクプール８２内のインクに伝達することができる。 Further, since the driver IC 52 is disposed in the gap 85 in which the air formed between the upstream reservoir unit 81 and the downstream reservoir unit 71 is difficult to exchange, it is possible to suppress the driver IC 52 from being cooled by the outside air. it can. Thereby, the heat generated from the driver IC 52 can be transmitted to the ink in the ink pool 82 more efficiently.

加えて、ドライバＩＣ５２の表面が、ウレタンフォームなどの断熱材５２ａで被覆されているため、ドライバＩＣ５２が外気によって冷却されるのを確実に抑制することができる。 In addition, since the surface of the driver IC 52 is covered with a heat insulating material 52a such as urethane foam, the driver IC 52 can be reliably prevented from being cooled by outside air.

また、ドライバＩＣ５２が、上流リザーバユニット８１の下面と熱的に結合されているため、インクプール８２の底面からインクが温められる。このため、インクプール８２の底面から温められたインクがインクプール８２内をスムーズに対流し、インクプール８２内のインク全体が効率よく温めることができる。 Further, since the driver IC 52 is thermally coupled to the lower surface of the upstream reservoir unit 81, the ink is warmed from the bottom surface of the ink pool 82. For this reason, the ink heated from the bottom surface of the ink pool 82 smoothly convects in the ink pool 82, and the entire ink in the ink pool 82 can be efficiently warmed.

このとき、ドライバＩＣ５２が熱伝導性接着剤によって上流リザーバユニット８１の下面に固定されているため、上流リザーバユニット８１とドライバＩＣ５２との結合部における熱抵抗を小さくすることができる。これにより、ドライバＩＣ５２と上流リザーバユニット８１とを効率よく熱的に結合することができる。 At this time, since the driver IC 52 is fixed to the lower surface of the upstream reservoir unit 81 with a heat conductive adhesive, the thermal resistance at the joint between the upstream reservoir unit 81 and the driver IC 52 can be reduced. Thereby, the driver IC 52 and the upstream reservoir unit 81 can be efficiently and thermally coupled.

また、インクプール８２が、上流リザーバユニット８１の上面の当該長手方向に関する一方端部近傍に形成されたインク流入口８１ａと、上流リザーバユニット８１の下面の当該長手方向に関する他方端部近傍に形成されたインク流出口８１ｂとを有しているため、インクを、インクプール８２の延在方向に沿って効率よく流動させることができる。これにより、インクプール８２のインクを均一に温めることができる。 In addition, an ink pool 82 is formed in the vicinity of one end of the upper surface of the upstream reservoir unit 81 in the longitudinal direction and in the vicinity of the other end of the lower surface of the upstream reservoir unit 81 in the longitudinal direction. Ink can be efficiently flowed along the direction in which the ink pool 82 extends. Thereby, the ink of the ink pool 82 can be warmed uniformly.

なお、インクを流路ユニット９に分配するインク流出流路７３は、インクリザーバ７２の中央に関して点対称に配置されている。本実施形態では、下流リザーバユニット７１の長手方向端部において、インクリザーバ７２とインク導入口７１ａとが連結されている。このとき、反対側端部近傍のインク流出流路７３では、連結部から離れていることによって、暖められたインクが再び冷えてしまい、両端間の温度差によるインク吐出特性に差が生じる虞がある。インクの分配位置に対応したインク吐出特性の差を抑えるという観点から、インク導入口７１ａに供給されたインクは、長手方向に関して、インクリザーバ７２の中央からインクリザーバ７２内に落とし込まれるような形態の流路が下流リザーバユニット７１に形成されているとよい。 The ink outflow channel 73 that distributes the ink to the channel unit 9 is arranged symmetrically with respect to the center of the ink reservoir 72. In the present embodiment, the ink reservoir 72 and the ink introduction port 71 a are connected to each other at the longitudinal end portion of the downstream reservoir unit 71. At this time, in the ink outflow channel 73 in the vicinity of the opposite end, the heated ink is cooled again due to the separation from the connecting portion, and there is a possibility that a difference in ink discharge characteristics due to a temperature difference between both ends may occur. is there. From the viewpoint of suppressing the difference in ink ejection characteristics corresponding to the ink distribution position, the ink supplied to the ink introduction port 71a is dropped into the ink reservoir 72 from the center of the ink reservoir 72 in the longitudinal direction. This flow path may be formed in the downstream reservoir unit 71.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、ドライバＩＣ５２が、上流リザーバユニット８１と下流リザーバユニット７１との間に形成された空隙８５内において、上流リザーバユニット８１の下面に固定されている構成であるが、ドライバＩＣ５２は、上流リザーバユニット８１の他の外壁面に固定されていてもよい。このとき、上流リザーバユニット８１と下流リザーバユニット７１との間に空隙８５が形成されていなくてもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. In the above-described embodiment, the driver IC 52 is fixed to the lower surface of the upstream reservoir unit 81 in the gap 85 formed between the upstream reservoir unit 81 and the downstream reservoir unit 71. The upstream reservoir unit 81 may be fixed to another outer wall surface. At this time, the gap 85 may not be formed between the upstream reservoir unit 81 and the downstream reservoir unit 71.

また、上述の実施形態においては、ドライバＩＣ５２の表面がウレタンフォームなどの断熱材５２ａで被覆されている構成であるが、ドライバＩＣ５２の表面が断熱材５２ａで被覆されていなくてもよい。 In the above-described embodiment, the surface of the driver IC 52 is covered with a heat insulating material 52a such as urethane foam, but the surface of the driver IC 52 may not be covered with the heat insulating material 52a.

さらに、上述の実施形態においては、インクプール８２が、インク流入口８１ａと、インク流出口８１ｂとが、平面視において直線上に配置される構成であるが、インク流入口８１ａ及びインク流出口８１ｂは上流リザーバユニットの任意の位置に形成されていてよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the ink pool 82 has a configuration in which the ink inlet 81a and the ink outlet 81b are arranged on a straight line in a plan view, but the ink inlet 81a and the ink outlet 81b are arranged. May be formed at any position of the upstream reservoir unit.

また、上述した実施形態においては、アクチュエータユニット２１がユニモルフタイプのアクチュエータであるが、アクチュエータの構成は任意のものであってよい。例えば、アクチュエータユニットが縦振動を利用する積層型のアクチュエータであってもよい。 In the embodiment described above, the actuator unit 21 is a unimorph type actuator, but the configuration of the actuator may be arbitrary. For example, the actuator unit may be a stacked actuator that uses longitudinal vibration.

本発明による記録ヘッドは、ライン式に限定されず、ヘッドが往復移動するシリアル式の記録ヘッドや、インク以外の液体を吐出する記録ヘッドにも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。 The recording head according to the present invention is not limited to the line type, and can also be applied to a serial type recording head in which the head reciprocates and a recording head that discharges liquid other than ink. Further, the present invention is not limited to a printer, and can be applied to a facsimile, a copier, and the like.

１インクジェットヘッド
２ヘッド本体
２ａ吐出面
９流路ユニット
２１アクチュエータユニット
５０ＣＯＦ
５２ドライバＩＣ
５２ａ断熱材
５４制御基板
７１ａインク導入口
７１下流リザーバユニット
７２インクリザーバ
７３インク流出流路
８１インクプール
８１ａインク流入口
８１ｂインク流出口
８１上流リザーバユニット
８１下流リザーバユニット
８２インクプール
８５空隙
９４ａ凹部
１０１インクジェットプリンタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Head main body 2a Discharge surface 9 Flow path unit 21 Actuator unit 50 COF
52 Driver IC
52a Heat insulating material 54 Control board 71a Ink introduction port 71 Downstream reservoir unit 72 Ink reservoir 73 Ink outflow channel 81 Ink pool 81a Ink inflow port 81b Ink outflow port 81 Upstream reservoir unit 81 Downstream reservoir unit 82 Ink pool 85 Cavity 94a Recess 101 Inkjet Printer

特開２００５−１０４１４７号公報（図４）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-104147 (FIG. 4)

Claims

液体を貯溜すると共に、貯溜した液体を流出口から流出させるリザーバが形成された第１流路構造体と、
前記第１流路構造体と空隙を介して積層され、且つ、前記第１流路構造体の前記流出口に連通された流入口、前記流入口から流入した液体が供給される共通液体室、及び、前記共通液体室の出口から圧力室を経てノズルに至る複数の個別液体流路が形成された第２流路構造体と、
複数の前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、
前記アクチュエータユニットを駆動するドライバＩＣとを備えており、
前記空隙内において、前記ドライバＩＣと、前記ドライバＩＣと前記第１流路構造体の下面との隙間を占める熱伝導性接着剤と、前記ドライバＩＣと前記第２流路構造体の上面との隙間を占める断熱材とが配置されて、前記ドライバＩＣが前記第１流路構造体の下面と熱的に結合されており、
前記第１流路構造体が、２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する樹脂で形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A first flow path structure in which a reservoir for storing the liquid and allowing the stored liquid to flow out from the outlet is formed;
An inflow port which is stacked with the first channel structure through a gap and communicates with the outlet of the first channel structure, a common liquid chamber to which liquid flowing in from the inlet is supplied, And a second flow path structure in which a plurality of individual liquid flow paths from the outlet of the common liquid chamber to the nozzle through the pressure chamber are formed,
An actuator unit that applies discharge energy to a plurality of liquids in the pressure chamber;
A driver IC for driving the actuator unit;
In the gap, the driver IC, a thermally conductive adhesive occupying a gap between the driver IC and the lower surface of the first flow path structure, and the driver IC and the upper surface of the second flow path structure are disposed and the heat insulating material occupying the gap, the driver IC is thermally coupled with the lower surface of the first flow path structure,
The liquid discharge head, wherein the first flow path structure is formed of a resin having a thermal conductivity of 2.0 W / (m · K) or more.

前記熱伝導性接着剤は、２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。The liquid discharge head according to claim 1, wherein the heat conductive adhesive has a heat conductivity of 2.0 W / (m · K) or more.

前記第１流路構造体の下面に固定された前記ドライバＩＣが、前記断熱材で覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。 Wherein the driver IC is fixed to the lower surface of the first flow path structure, the liquid discharge head according to claim 1 or 2, characterized in that it is covered with the heat insulating material.

複数の前記ドライバＩＣが、前記リザーバと対向しつつ、当該ドライバＩＣの長手方向と配列方向とが一致するように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。The plurality of driver ICs are arranged so that the longitudinal direction of the driver ICs and the arrangement direction coincide with each other while facing the reservoir. Liquid discharge head.

前記第２流路構造体は、前記流入口と、前記流入口と連通する他のリザーバと、前記他のリザーバと連通する複数の流出流路とを有する上流側流路部と、前記複数の流出流路と連通する複数の液体供給口と、前記液体供給口と連通する前記共通液体室と、前記複数の個別液体流路とを有する下流側流路部とを含んでおり、The second flow path structure includes an upstream flow path section including the inlet, another reservoir communicating with the inlet, and a plurality of outflow channels communicating with the other reservoir; A plurality of liquid supply ports that communicate with the outflow channel, the common liquid chamber that communicates with the liquid supply port, and a downstream channel unit that includes the plurality of individual liquid channels.
前記流入口は、前記他のリザーバの長手方向に関する中央部に開口しており、 The inflow port is opened at a central portion in the longitudinal direction of the other reservoir,
前記複数の流出流路は、前記他のリザーバの中心に関して点対称に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 5. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the plurality of outflow channels are arranged point-symmetrically with respect to a center of the other reservoir.

液体を貯溜するタンクをさらに備えており、
前記リザーバの長手方向に関する一方端部近傍に、前記タンクからの液体が供給される供給口が形成されており、
前記リザーバの他方端部近傍に、前記流出口が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 A tank for storing liquid,
A supply port for supplying the liquid from the tank is formed near one end of the reservoir in the longitudinal direction,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the outflow port is formed in the vicinity of the other end of the reservoir.

前記リザーバは、前記第１流路構造体の長手方向に沿って延在していると共に、当該長手方向と直交する断面が楕円形状を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。7. The reservoir according to claim 1, wherein the reservoir extends along a longitudinal direction of the first flow path structure, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction has an elliptical shape. The liquid discharge head according to claim 1.