JP5665363B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。

液体を吐出する液体吐出ヘッドとして代表的なインクジェットヘッドは、インクを吐出する吐出口が複数並べられた吐出口列の長さが長いほど、高速な記録が可能となる。記録速度の向上のために、近年では４〜１２インチ程度の記録媒体の幅以上の記録が可能な吐出口列の長さを持ったフルライン型のインクジェットヘッドが要求されている。

特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、特許文献１のＦＩＧ．５に示されるように、開口を有する層を積層することで内部に流路が形成された流路部材上に、複数の液体吐出基板が配置された構成である。このような構成とすることで、記録幅の長いインクジェットヘッドの提供が可能となる。また、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、特許文献１のＦＩＧ．７及びＦＩＧ．１０に示されるように、流路部材の長手方向に関する両端にインク流入口および流出口が形成され、流路内をインクが循環する構成となっている。

米国特許６３２２２０６号公報

液体吐出ヘッドを冷却する等の目的から、液体吐出基板に液体を供給するための主流路を、吐出口が配設された配設方向に沿うように、流路部材に設ける場合がある。このとき、液体は吐出に伴う液体吐出基板の放熱によって蓄熱されながら主流路内を流れるために、主流路の液体の流れに関する下流に向かうに従って液体による冷却の効果が低減され、液体吐出基板のうち、主流路の下流側に位置する部分ほど、その温度は高くなる。

特許文献１では、流路部材に設けられた、液体を流入するための流入口を、流路部材の長手方向に関する端部に設けている。しかし、この流入口を、主流路の液体の流れ方向に関する途中の部分の、液体吐出基板が装着された流路部材の装着面に垂直な方向に関する上方に設ける場合がある。この場合、流路部材の長手方向に関する主流路の端部から液体を流すためには、流入口と主流路とを接続するための副流路を、流路部材の、主流路の上方に設ける構成が考えられる。

このような構成を有する流路部材においては、流入口や副流路を流れる液体の温度は、主流路を流れる液体の温度よりも低い。また、液体の吐出に伴って、主流路の下流に向かって主流路内の液体の流量が少なくなるために、流入口や副流路における液体の流量は、主流路の上流側の端部を除く主流路内の液体の流量と比べて多くなる。

そのため、流入口や副流路の液体による冷却の影響を受けて、流入口や副流路の、流路部材の装着面に垂直な方向に関する下方に位置する液体吐出基板の一部の温度が低下する可能性がある。そのため、液体吐出基板において、流入口や副流路を流れる液体の冷却の影響が大きい部分と小さい部分とが近接する可能性がある。これにより、近接する吐出口間において吐出される液体の温度差に起因した液体吐出量の差が生じ、画像上で濃度の差として視認される恐れがある。

そこで、本発明は、流入口や副流路を設ける位置によって生じる課題、すなわち、近接する吐出口間における液体の温度差に起因する画質の低減を抑制することが可能な液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口が複数配設された吐出口列と、複数の前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーをそれぞれ発生する複数の電気熱変換素子と、を有する液体吐出基板と、該液体吐出基板が装着された装着面と、前記複数の吐出口に液体を供給するための流路と、該流路を形成する壁より熱伝導率が低い低熱伝導部と、を有する流路部材と、を具備し、前記流路は、前記流路部材の、前記装着面の裏側の面の、前記複数の吐出口が配設された配設方向に関する前記吐出口列の両端部の領域を除く部分に設けられた、液体を流入するための開口と、前記配設方向に沿って設けられた、前記開口から流入した液体を流すための第一の流路と、前記配設方向に沿って設けられた、前記第一の流路の液体が流れる流れ方向と反対の方向に、前記第一の流路を流れる液体を流すための第二の流路と、を含み、前記開口と前記第一の流路と前記低熱伝導部と前記第二の流路とは、前記装着面に垂直な方向に関してこの順に設けられており、前記装着面に垂直な方向に関して、前記開口と前記低熱伝導部とは少なくとも一部が互いに重なるように設けられており、前記開口と前記液体吐出基板とは互いに重ならない位置に設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口が複数配設された吐出口列と、複数の前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーをそれぞれ発生する複数の電気熱変換素子と、を有する液体吐出基板と、該液体吐出基板が装着された装着面と、前記複数の吐出口に液体を供給するための流路と、該流路を形成する壁より熱伝導率が低い低熱伝導部と、を有する流路部材と、を具備し、前記流路は、液体を流入するための開口と、前記複数の吐出口が配設された配設方向に沿って設けられた、前記開口から流入した液体を流すための第一の流路と、前記配設方向に沿って設けられた、前記第一の流路の液体が流れる流れ方向と反対の方向に、前記第一の流路を流れる液体を流すための第二の流路、とを含み、前記第一の流路と前記低熱伝導部と前記第二の流路とは、前記装着面に垂直な方向に関してこの順に設けられており、前記第一の流路は、前記吐出口列の両端部の領域を除く領域と前記装着面に垂直な方向に関して重なる重複部を有し、該重複部のうちの、前記流れ方向に関する最上流の部分と、前記低熱伝導部と、は、前記装着面に垂直な方向に関して少なくとも一部が互いに重なるように設けられており、前記装着面に垂直な方向に関して、前記開口と前記液体吐出基板とは互いに重ならない位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、流入口や副流路を流れる液体による、液体吐出基板への冷却の影響を低熱伝導部によって低減することで、液体吐出基板の部分的な温度低下を低減し、近接する吐出口間における液体の温度差に起因する画質の低減を抑制することが可能となる。

本発明を適用可能な第一の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す外観斜視図である。 本発明を適用可能な第一の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。 第一の実施形態における液体吐出基板を説明するための図である。 第一の実施形態の流路部材の各層の上面図である。 第一の実施形態の流路部材の流路の概略図である。 第一の実施形態の液体吐出基板が装着された流路部材の液体流入口を含む位置における断面図である。 図７（ａ）は、第一の実施形態に係る液体吐出ヘッドの温度分布を示す図であり、図７（ｂ）は、比較例を示す図であり、断熱部を設けなかった場合の図７（ａ）に相当する図である。 本発明を適用可能な第二の実施形態及び第三の実施形態における液体吐出基板を説明するための図である。 第二の実施形態の流路部材の各層の上面図である。 流路部材の断熱部の変形例を説明するための図である。 流路部材の断熱部の変形例を説明するための図である。 流路部材の断熱部の変形例を説明するための図である。 本発明を適用可能な第三の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す外観斜視図である。 本発明を適用可能な第三の実施形態における流路部材の各層の上面図である。 第三の実施形態における流路部材中の流路および記録動作中の液体の流れ方向を示す図である。 流路部材に断熱部と連通する連通口が設けられた構成を説明するための図である。

（第一の実施形態）
（液体吐出ヘッド）
以下、本発明が好適な液体吐出ヘッドに係る実施形態の基本的構成を説明する。液体を吐出する液体吐出ヘッドとして代表的なインクジェットヘッドを例にして説明する。図１は本実施形態のインクジェットヘッド５の外観斜視図である。図２は図１の分解斜視図であり、インクジェットヘッド５は、インク供給ユニット４、流路部材１、液体吐出基板２、フレキシブル配線基板３で構成されている。図３（ａ）は液体吐出基板２の外観斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態のインクジェットヘッド５は、複数の液体吐出基板２が千鳥状に流路部材１に配置されており、インクジェットヘッド５全体で６インチ程度の記録幅を有している。さらに、液体吐出基板２はフレキシブル配線基板３とワイヤーボンディング等の方法で電気的な接続がなされ、接続部分は封止材６で封止され保護されている。

液体吐出基板２は、インクを吐出するためのデバイスである。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板２２には、長溝状のインク供給口２２２が形成されている。素子基板２２の表面には、インクを吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子としての複数のヒーター２２１と、ヒーター２２１と接続されるアルミニウム等の電気配線（不図示）とが成膜技術によって形成されている。また、素子基板２２の長手方向の両端部には、フレキシブル配線基板３と電気的に接続される電極２２３が形成されている。さらに、素子基板２２上には、樹脂材料からなる吐出口部材２１が形成されている。吐出口部材２１には、複数のヒーター２２１に対応する位置に設けられるインクを吐出するための吐出口２１１と、吐出口２１１に連通する発泡室２１３が、フォトリソグラフィー技術によって形成されている。吐出口２１１が複数配設されることで、吐出口列２１２が形成されている。

図２に示すように、インク供給ユニット４にはインク流入口４１とインク流出口４２が設けられており、これらは、インクジェットプリンタに設けられたインクタンクと繋がっている。プリンタ本体（不図示）から供給されたインクは、インク供給ユニット４の内部に設けられたフィルタ（不図示）を通過し、流路部材１とつながるインク流入口４３を通って、流路部材１のインク流入口部１１１（図５参照）へと供給される。インクは、後述する流路部材１内に形成された流路を通って、液体吐出基板２のインク供給口２２２へ供給され、発泡室２１３でヒーター２２１により加熱発泡され吐出口２１１より吐出される。吐出に必要な電力と信号は、液体吐出基板２と電気的に接合されたフレキシブル配線基板３により、インクジェットヘッド５が搭載されるインクジェットプリンタから供給される。

（流路部材）
次に、流路部材１の構成について述べる。流路部材１は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）で形成された薄いシート状のアルミナ板１ａ〜１ｇを図４の（ａ）〜（ｇ）の順に積層することで形成されている。図４（ａ）〜（ｇ）は、流路部材１のアルミナ板１ａ〜１ｇの上面図を示す図である。なお、本実施形態では、流路部材１の材料として酸化アルミニウムを用いたが、流路部材１は、熱膨張係数が低く適度な熱伝導率を有するセラミック系材料から形成されるのが一般的である。各アルミナ板１ａ〜１ｇには内部に開口が設けられており、これらを積層することでインクを循環するためのインク循環流路１０（図５参照）が形成される。

各アルミナ板１ａ〜１ｇの構成と、インク循環流路１０を構成する流路について説明する。

第一層のアルミナ板１ａにはインク供給ユニット４のインク流入口４３、インク流出口４４と接続されるように、インク流入口部１１１及びインク流出口部１１２が、流路部材１の長手方向に関する中央部の近傍に形成されている。このような配置とすることで、インクジェットプリンタに対する取り付け位置の精度を高めるための基準部材やインクを貯留するインクタンクと接続するため部材を、インクジェットヘッド５の長手方向に関する両端に配置することができる。ここで、インク流入口部１１１とは、インクを流入するための開口と、後述する副流路１２と開口とをつなぐための流路からなる。

第二層であるアルミナ板１ｂには、副流路１２となる開口が形成されている。副流路１２は、インク流入口部１１１と主流路１４、及びインク流出口部１１２と主流路１４、とを流路部材１の長手方向に関する端部で連通するための流路である。なお、副流路１２のうち、インク流入口部１１１と主流路１４とを接続する副流路１２を、第一の流路とする。

第三層から第五層であるアルミナ板１ｃ〜１ｅには、各板の長手方向に関する端部に垂直流路１６となる開口１６ｃ〜１６ｅが形成されている。第六層であるアルミナ板１ｆには、千鳥状に配設された液体吐出基板２の直上に配置されるように蛇行する形状を有する主流路１４（第二の流路）が形成されている。本実施形態では、主流路１４の形状に合わせて、副流路１２も同じ蛇行形状となっている。第七層であるアルミナ板１ｇには、インク供給口２２２と接続される分配流路１５が形成されている。また、アルミナ板１ｇには、アルミナ板１ｇの長手方向に沿って吐出口２１１が配設されるように、流路部材１の装着面１１（図６参照）、すなわち、インクを流入するための開口が設けられる面の裏側の面に、液体吐出基板２が装着される。

副流路１２及び主流路１４は、吐出口２１１が配設される配設方向（本実施形態の場合は、流路部材１の長手方向）に沿ってインクが流れるように形成されている。また、副流路１２と主流路１４の内部におけるインクの流れる方向が反対となるように、副流路１２及び主流路１４は形成されている。

図５は、流路部材１の内部に形成されたインク循環流路１０の形状を示す図である。インク供給ユニット４のインク流入口４３に接続される流路部材１のインク流入口部１１１からインクは流入され、副流路１２、垂直流路１６を通り、主流路１４に導入される。主流路１４から吐出に必要なインクが液体吐出基板２のインク供給口２２２に接続される分配流路１５へと供給される。分配流路１５に供給されずに主流路１４を通過したインクは、副流路１２を通って流路部材１のインク流出口部１１２から排出され、インク供給ユニット４の内部を通り、プリンタ本体のインクタンクへ流れる。

このようにインク循環流路１０を設け、記録動作時にインクを循環させることで、ヒーター２２１の駆動によるインクジェットヘッド５の温度上昇を抑えることが可能である。

図６は、液体吐出基板２が装着された流路部材１の、インク流入口部１１１を含む位置における流路部材１の短手方向に関する断面図である。アルミナ板１ｄには、流路部材１の使用状態における重力方向に関して、アルミナ板１ａに設けられたインク流入口部１１１に重なる位置に、開口部１２１が設けられている（図４参照）。したがって、図６に示すように、インクジェットヘッド５が形成された際に、開口部１２１は、インク流入口部１１１の重力方向に関する下方に、インク流入口部１１１と重力方向に関して重なるように設けられる断熱部１３１（低熱伝導部）としての空気層となる。

ここで、本実施形態のように断熱部１３１を設けた場合と、断熱部１３１を設けなかった場合について説明する。図７（ａ）は本実施形態におけるインクジェットヘッド５の温度分布を示す図であり、具体的には、各液体吐出基板２について、吐出口２１１の配設される方向に関する液体吐出基板の両端と中央部の３箇所で検出された温度を基に作成した図である。また、本実施形態の比較例として、断熱部１３１を設けなかった場合の同様の温度分布を示す図を図７（ｂ）に示す。

インク流入口部１１１から供給されたインクは、特に主流路１４において、インクの吐出に伴う液体吐出基板２のヒーター２２１の加熱によって、順次温められ徐々に温度が上昇する。一方、インク流入口部１１１や、副流路１２のうち、インク流入口部１１１と主流路１４とを接続する部分を流れるインクは流路部材１内で低温で、その流量も多い。そのため、インク流入口部１１１や副流路１２を流れるインクは周囲から熱を奪い、その下方に設けられた液体吐出基板２の温度を低下させる恐れがある。そのため、液体吐出基板２において、流入されるインクによる冷却の影響が大きい部分と小さい部分とが近接することになり、液体吐出基板２における近接する部分間で温度差ΔＴ（図７（ｂ）参照）が生じる可能性がある。これにより、近接する吐出口２１１間から吐出されるインクの温度が異なると、近接する吐出口２１１間で吐出量の差が生じて、画像上において濃度の差異として表れやすくなる。ここで、インク流入口部１１１の下方に設けられた液体吐出基板２とは、インク流入口部１１１と重力方向に関して重なっていない、インク流入口部１１１の重力方向に関する下方の近傍に配置された液体吐出基板２も含む。

そこで、本実施形態は、インク流入口部１１１の重力方向に関する下方且つ主流路１４の重力方向に関する上方に、インク流入口部１１１と重力方向に関して重なるように断熱部１３１を設けた構成である。流路部材１のアルミナ部分よりも熱伝導率の低い低熱伝導部である断熱部１３１として空気層を設けることで、インク流入口部１１１によるの冷却の影響を抑えられる。これにより、液体吐出基板２における近接する部分間における温度差を小さくし、画像における濃度の差異を低減することが可能となる。図７（ａ）に示すように、断熱部１３１を設けることによって、インク流入口部１１１の下方の近接する部分間における温度差が小さくなっていることがわかる。

なお、本実施形態は、インク流入口部１１１が流路部材１の長手方向に関する中央部の近傍に設けられた構成である。しかし、インク流入口部１１１が、主流路１４の液体の流れ方向に関する上流側の端部以外の部分の上方に設けられる場合であれば、同様の課題が生じる恐れがある。したがって、上述したように、インク流入口部１１１と重力方向に関して重なるように断熱部１３１を設けることで、画質の低減を抑えることが可能である。

なお、ヒーター２２１の単位時間あたりの駆動回数が多い場合など発熱量がより高い場合には、インクジェットヘッド５の冷却のために、循環させるインクの量をより多くすることが想定される。そのため、このような場合には、インク流入口部１１１の下方に設けられた液体吐出基板２が冷却されるという課題がより顕著に表れる可能性が高くなるので、断熱部１３１を設けることによる優位性が高まる。

また、本実施例においては複数の液体吐出基板を配置してヘッド全体の吐出口列を構成している例を示したが，一枚の液体吐出基板に全ての吐出口を形成する構成であっても良い。

（第二の実施形態）
次に、液体吐出基板２のインク供給口２２２が複数形成されている場合の例を述べる。その他のインク循環流路１０の構成などは実施形態１と同様の構成であるので、記載を省略する。

図８（ａ）は４つのインク供給口２２２が形成されている液体吐出基板２を示す外観斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。各インク供給口２２２に対応する吐出口列２１２が２列ずつ形成され、合計８列の吐出口列が形成されている。図９（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態の流路部材１を構成するアルミナ板１ａ〜１ｇの上面図を示す図である。アルミナ板１ｇには、インク供給口２２２の位置に合わせて分配流路１５が形成されており、分配流路１５は４つずつ千鳥状に配置されている（図９（ｇ）参照）。

また、実施形態１と同様にアルミナ板１ｄに開口部１２１が設けられている。したがって、インクジェットヘッド５が形成された際に、インク流入口部１１１の重力方向に関する下方に、インク流入口部１１１と重力方向に関して重なるように設けられる断熱部１３１としての空気層が形成される。これにより、インク流入口部１１１に流入されたインクによる、液体吐出基板２における近接する部分間における温度差を小さくすることができ、画像における濃度の差異を低減することが可能となる。

次に、上述の実施形態とは断熱部の構成が異なる変形例について説明する。後述する変形例も、上述のインク流入口部１１１や副流路１２による、液体吐出基板２における近接する部分間の温度差に関する課題を解決するために、少なくともインク流入口部１１１と重力方向に関して重なるように断熱部が設けられた構成である。

図１０は、アルミナ板１ｄの上面図を示す図であり、本変形例では、アルミナ板１ｄの略一面にわたって開口部１２３が形成されている。このように、アルミナ板１ｄの略一面にわたって開口部１２３を設けることで、インク流入口部１１１や副流路１２を流れるインクの、液体吐出基板２に対する熱の影響をより低減することが可能であるので、更に好ましい。

また、断熱部１３３を流路部材１内に複数設けてもよい。例えば、図１１（ａ）に示す変形例のように、断熱部１３３を構成するアルミナ板１ｄが、その中央部に設けられた開口部１２３ａと、流路部材１の短手方向に関する両端に複数個設けられた開口部１２３ｂとを有する構成であってもよい。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すアルミナ板１ｄを有する流路部材１のインク流入口部１１１を含む位置における、流路部材１の短手方向に関する断面図である。この場合、中央部に断熱部１３３ａを設けることで、インク流入口部１１１による液体吐出基板５に対する冷却の影響を低減することができる。また、流路部材１の短手方向に関する端部に断熱部１３３ｂを設けることで、副流路１２による液体吐出基板５に対する冷却の影響を低減することができる。流路部材１のインク循環流路１０よりもアルミナの部分を介して熱が移動しやすいために、主流路１４が設けられていない部分の上方に断熱部を設けた構成としている。

また、流路部材１を積層アルミナで形成する場合、開口を設けた各アルミナ板１ａ〜１ｇを積層し、焼成して一体の流路部材１とする。このとき、焼成する際にプレスにより各アルミナ板同士を密着させる必要があるが、その際に各アルミナ板の形状が揃っている方が均等に圧力をかけることが可能であるので、圧力不足による密着不良を起しにくい。そのため、製造上の観点から、図１２に示す変形例のように、アルミナ板１ｄに設けられた断熱部となる開口部を、主流路１４や副流路１２と同様の形状にすることが好ましく、本実施形態では、主流路１４の形状に合わせて開口部１２４を蛇行する形状とした。

なお、図１２の変形例に示すように、インク供給ユニット４側のインク流入口４３、インク流出口４４の位置に合わせて、流路部材１のインク流入口部１１１とインク流出口部１１２を流路部材１の長手方向に関して離して配置してもよい。

上述の実施形態及び変形例では、インク流入口部１１１の下方に、インク流入口部１１１と重力方向に関して重なるように、断熱部１３１を設けた構成であった。しかし、インク流入口部１１１の下方でなく、副流路１２の下方において、温度差が大きくなる場合もある。この場合は、副流路１２のうち、重力方向に関して吐出口列２１２と重なる重複部のうちの、副流路１２の液体の流れる方向に関する最上流の部分と、重力方向に関して重なるように、断熱部を設ければよい。

また、上述の実施形態では、流路部材１の装着面１１が重力方向に対して垂直になるように、インクジェットヘッド５がインクジェットプリンタに取り付けられている。しかし、装着面１１が重力方向に対して傾きを持つように、インクジェットヘッド５が取り付けられる場合もある。この場合は、インク流入口部１１１と断熱部１３１とが、装着面１１に垂直な方向に関して少なくとも一部が互いに重なるように設けられていればよい。また、装着面１１に垂直な方向に関して吐出口列２１２と重なる重複部のうちの、副流路１２の液体の流れる方向に関する最上流の部分と、断熱部とが、装着面１１に垂直な方向に関して少なくとも一部が互いに重なるように設けられていればよい。

（第三の実施形態）
次に、より長い記録幅のインクジェットヘッドを構成する場合の実施形態について述べる。図１３は本実施形態のインクジェットヘッド５の外観斜視図である。本実施形態は、１８個の液体吐出基板を千鳥状に配設し、記録幅約１２インチのインクジェットヘッド５を構成している。このように、記録幅が長い場合、上述の実施形態の様に１つの主流路１４でインクを循環させると、インクが液体吐出基板２からの放熱によって昇温されるため、記録動作中において、下流側の液体吐出基板２と上流側の液体吐出基板２との温度差がより大きくなる。

そこで、インク循環流路１０を流路部材１の長手方向に２つに分割させて設けることで、インクの温度上昇を略半分に抑えることが可能となる。図１４（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態における流路部材１の各アルミナ板１ａ〜１ｇの上面図を示す図であり、図１５はアルミナ板が積層されて形成された流路部材１内のインク循環流路１０ａ及び１０ｂを示す図である。２つのインク循環流路１０ａ、１０ｂは、流路部材１内で互いに独立して設けられている。インク循環流路１０ａ、１０ｂの主流路１４として、それぞれ主流路１４ａ、１４ｂが設けられており、インク循環流路１０ａ、１０ｂの副流路１２として、それぞれ副流路１２ａ、１２ｂが設けられている。また、２つのインク循環流路１０ａ、１０ｂにそれぞれインクを供給するためのインク供給ユニット４も２つ設けられている。図１４（ｄ）では、垂直流路１６を設けるための領域を確保するために、断熱部となる開口部を、開口部１２５ａ、１２５ｂと２つに分けて設けた構成としている。なお、断熱部を２つに分割して設けなくてもよく、断熱部となる開口部１２５を２つの主流路にまたがるように形成しても良い。

主流路１４に沿ってインクを循環させながら記録動作を行うと、液体吐出基板２からの放熱によってインクが昇温されるため、主流路１４のインク流れに関する先頭と、主流路１４のインク流れに関する終端とでは、インクの温度差が大きくなる。従って、一方の主流路１４の先頭と他方の主流路１４の終端とが隣り合うように、記録動作中のインクの流れ方向を設定すると、二つの主流路１４ａ、１４ｂが隣り合う部分に対応する位置で隣接する液体吐出基板２の温度差が大きくなる。この温度差に起因して、近接する吐出口２１１間同士における吐出量の差が生じ、画質を低減させる恐れがある。

そのため、インクを流す方向を、２つの主流路１４の先頭同士または終端同士が隣り合うように設定することが望ましい。更に、各液体吐出基板２の使用の程度が異なると、インクの昇温の程度に差が生じる可能性があるため、主流路１４の先頭同士が隣り合うように、インクの流れ方向を設定することが望ましい（図１５参照）。主流路１４の先頭部分は、液体吐出基板２からの放熱の影響を受けにくいので、２つの主流路１４の先頭同士を隣り合わせた構成とすることで、２つの主流路１４が隣り合う部分に対応する位置で隣接する液体吐出基板２の温度差を小さくすることができる。

なお、上述の実施形態では断熱部が密閉された空気層である例を示したが、図１６に示すように、アルミナ板１ａ〜１ｃに、断熱部を大気と連通させるための連通口１１５を設けた構成であってもよい。断熱部が密閉された気体層であると、流路部材１をアルミナ板を積層して形成する場合に、その焼成工程において、断熱部の内部の気体の膨張に伴って流路部材１の変形やアルミナ板同士の剥離が発生する恐れがある。断熱部を大気と連通させるための連通口１１５を設けることで、このような恐れを低減することができる。更に、インクジェットヘッド５の温度が周囲の温度よりも高い場合に、連通口１１５を介して断熱部の内部の空気と周囲の空気とが入れ替わることによる、インクジェットヘッド５の冷却の効果も期待できる。

また、上述の実施形態では、断熱部が空気層である例を示したが、断熱部は流路部材１のインク循環流路１０を形成する壁の熱伝導率よりも熱伝導率が低ければよく、たとえば樹脂などの材料を充填した構成であっても良い。

１ 流路部材
２ 液体吐出基板
５ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１０ インク循環流路（流路）
１１ 装着面
１２ 副流路（第一の流路）
１４ 主流路（第二の流路）
１６ 垂直流路
１１１ インク流入口部
１３１ 断熱部（低熱伝導部）
２１１ 吐出口
２１２ 吐出口列
２２１ ヒーター（電気熱変換素子）

Claims (9)

1. 液体を吐出する吐出口が複数配設された吐出口列と、複数の前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーをそれぞれ発生する複数の電気熱変換素子と、を有する液体吐出基板と、
   該液体吐出基板が装着された装着面と、前記複数の吐出口に液体を供給するための流路と、該流路を形成する壁より熱伝導率が低い低熱伝導部と、を有する流路部材と、
   を具備し、
   前記流路は、前記流路部材の、前記装着面の裏側の面の、前記複数の吐出口が配設された配設方向に関する前記吐出口列の両端部の領域を除く部分に設けられた、液体を流入するための開口と、前記配設方向に沿って設けられた、前記開口から流入した液体を流すための第一の流路と、前記配設方向に沿って設けられた、前記第一の流路の液体が流れる流れ方向と反対の方向に、前記第一の流路を流れる液体を流すための第二の流路と、を含み、
   前記開口と前記第一の流路と前記低熱伝導部と前記第二の流路とは、前記装着面に垂直な方向に関してこの順に設けられており、
   前記装着面に垂直な方向に関して、前記開口と前記低熱伝導部とは少なくとも一部が互いに重なるように設けられており、前記開口と前記液体吐出基板とは互いに重ならない位置に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 液体を吐出する吐出口が複数配設された吐出口列と、複数の前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーをそれぞれ発生する複数の電気熱変換素子と、を有する液体吐出基板と、
   該液体吐出基板が装着された装着面と、前記複数の吐出口に液体を供給するための流路と、該流路を形成する壁より熱伝導率が低い低熱伝導部と、を有する流路部材と、
   を具備し、
   前記流路は、液体を流入するための開口と、前記複数の吐出口が配設された配設方向に沿って設けられた、前記開口から流入した液体を流すための第一の流路と、前記配設方向に沿って設けられた、前記第一の流路の液体が流れる流れ方向と反対の方向に、前記第一の流路を流れる液体を流すための第二の流路、とを含み、
   前記第一の流路と前記低熱伝導部と前記第二の流路とは、前記装着面に垂直な方向に関してこの順に設けられており、
   前記第一の流路は、前記吐出口列の両端部の領域を除く領域と前記装着面に垂直な方向に関して重なる重複部を有し、該重複部のうちの、前記流れ方向に関する最上流の部分と、前記低熱伝導部と、は、前記装着面に垂直な方向に関して少なくとも一部が互いに重なるように設けられており、
   前記装着面に垂直な方向に関して、前記開口と前記液体吐出基板とは互いに重ならない位置に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
3. 前記低熱伝導部と前記第二の流路とは、前記垂直な方向に関して少なくとも一部が互いに重なっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記液体吐出ヘッドは、前記液体吐出基板を複数有しており、複数の前記液体吐出基板は、前記配設方向に関して千鳥状に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記低熱伝導部は、気体層であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記流路部材には、前記低熱伝導部を大気に連通させる連通口が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第一の流路、前記第二の流路、及び前記低熱伝導部の、前記装着面に沿う方向に関する断面の形状が同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記低熱伝導部は、前記装着面に沿う方向に関して前記流路部材の略一面にわたって設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記流路部材は、複数のアルミナ板が積層されて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。

Images