JP2010221577A

JP2010221577A - 液体吐出装置

Info

Publication number: JP2010221577A
Application number: JP2009072429A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kato; 靖弘加藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP4935842B2

Abstract

【課題】液体の温度をより正確に測定可能にする。
【解決手段】ノズル２２より吐出される液体が流通する液体流路２３を有した流路ユニット１２を備えた液滴吐出ヘッド４と、液滴吐出ヘッド４とは離隔して配置された温度検出部５７と、一端部が液滴吐出ヘッド４に接触した状態で固定され、他端部が温度検出部５７に接触した状態で固定される熱伝導部材４７とを備えることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ノズルより液体を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に関する。

液体吐出装置の一例であるインクジェットプリンタにおいて印刷品質を高めるには、インクの吐出状態や吐出量を安定させることが必要である。インクの吐出状態や吐出量が不安定となるのはインクの粘度による影響が大きく、このインクの粘度は温度に依存する。このため従来、液滴吐出ヘッドの流路ユニット内を流れるインクの温度を測定し、その結果に応じたインク吐出の制御を実行するようになっている。なお、インクの温度が高くなる要因の一つとして、インクジェットヘッドを駆動するＩＣチップからの熱が、インクが流通する流路ユニットに伝達されることによって温度変化することが考えられる。

特許文献１には、流路ユニット内のインクの温度を測定するための温度検出器を備えたインクジェットプリンタが開示されている。この温度検出器はＩＣチップの放熱を行う熱伝導性の良いヒートシンクに取り付けられており、該ヒートシンクの温度を検出する。インクジェットプリンタの制御部は、この温度検出器の検出温度に基づき、流路ユニット内のインクの温度を演算により求めるように構成されている。

特開２００７−１３０８３７号公報

ところで、ＩＣチップが発生する熱の大部分は熱伝導性の良いヒートシンクに伝達され、このヒートシンクから放熱される。このため、ヒートシンクの温度は、実際の流路ユニットの温度に比べて高温になりがちである。

上記温度検出器は、このようなヒートシンクの温度から流路ユニット内のインクの温度を求めている。このため、求めたインクの温度に大きな誤差が生じやすく、インクの温度を正確に測定することができないおそれがある。

そこで本発明は、流路ユニット内のインクの温度をより正確に測定可能にすることを目的としている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る液体吐出装置は、ノズルより吐出される液体が流通する液体流路を有した流路ユニットを備えた液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドとは離隔して配置された温度検出部と、一端部が前記液滴吐出ヘッドに接触した状態で固定され、他端部が前記温度検出部に接触した状態で固定される熱伝導部材とを備えることを特徴としている。

このような構成とすることにより、熱伝導部材を介して流路ユニットの熱が温度検出部に直接的に伝達される。このため、温度検出部が熱伝導部材を介して伝達された熱に基づいて検出した温度に基づいて、流路ユニット内を流れる液体の温度をより正確に計測することができるようになる。

本発明によれば、流路ユニット内のインクの温度をより正確に測定可能となる。

本発明の実施形態に係るヘッドユニットの分解斜視図である。図１に示すヘッドユニットの部分断面図である。図１に示すヘッドユニットの部分断面図である。図１に示すヘッドユニットの模式的側面図であって、板バネを接地用端子に接触させている状態を示す模式的側面図である。図１に示すヘッドユニットの模式的側面図であって、板バネをダミー端子に接触させている状態を示す模式的側面図である。

以下、これら図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１では、本発明に係る液体吐出装置の実施形態として、インクジェットプリンタに搭載されるヘッドユニット１を例示している。なお、インクを吐出する方向を下方として説明する。

このヘッドユニット１は、インクジェットプリンタに用紙等の被記録媒体の搬送方向（Ｘ方向とする）と直交する主走査方向（Ｙ方向とする）に往復移動可能に設けられ、インクジェットプリンタ本体に静置されたインクタンク（図示せず）より供給されるインクを吐出するよう構成される。そしてヘッドユニット１より吐出するインクを、搬送中の被記録媒体に着弾させることによって、該被記録媒体に画像が記録される。このヘッドユニット１は、ヘッドホルダ２に、バッファタンク３、インクジェットヘッド４、配線基板５、キャリッジ基板６を取り付けて構成される。

ヘッドホルダ２は上方が開放された樹脂製の略箱形であり、樹脂性のバッファタンク３はヘッドホルダ２内に収容される。バッファタンク３の上面にはジョイント７が取り付けられており、ジョイント７には互いに異なる色のインクを各インクタンクから供給する４本のチューブ８（本実施形態では４色のインクを供給する場合を例示）が接続されている。バッファタンク３は、チューブ８を介して供給されたインクを貯留する４つの貯留室（図示せず）と、各貯留室内のインクを外部に流出させるための４つのインク流出口９とを有する。ヘッドホルダ２内にバッファタンク３が収容されると、インク流出口９はヘッドホルダ２の底壁２ｃに形成された開口１０内に位置して下方に露出するようになっている。

ヘッドホルダ２の底壁２ｃの下面側には、インクジェットヘッド４が固定された補強フレーム１１が装着される。補強フレーム１１は、ステンレス製などの金属製で、その外形がＸ方向に長い矩形状で、中央に矩形状の開口１５が形成された枠形状になっている。インクジェットヘッド４は、夫々平面視においてＸ方向に長い矩形状の流路ユニット１２及び圧電アクチュエータ１３を重ねてなる。圧電アクチュエータ１３の外形状は平面視で流路ユニット１２よりも小さく、圧電アクチュエータ１３は流路ユニット１２の外郭内側に配置されている。また、流路ユニット１２の上面のうち圧電アクチュエータ１３で覆われていない枠状部１２ａのＸ方向の辺縁の一端側には４つのインク導入口１４が開口し、バッファタンク３から供給される各インクを流路ユニット１２内に供給している。インクジェットヘッド４は補強フレーム１１に下側から接着される。補強フレーム１１の開口１５の内縁は、流路ユニット１２の外形よりも小さく圧電アクチュエータ１３の外形よりも大きいため、圧電アクチュエータ１３が開口１５内に配され、流路ユニット１２の上面の枠状部１２ａが補強フレーム１１の下面に接着される。補強フレーム１１には、Ｘ方向の辺縁の一端側にインク導入口１４と連通する４つの貫通孔１６が形成されており、補強フレーム１１の上面には、弾性体からなり４つの貫通孔１８を有したシール部材１７が設けられる。シール部材１７を設けた状態で補強フレーム１１がヘッドホルダ２の底壁２ｃに接着されると、開口１０から露出しているバッファタンク３のインク流出口９とインクジェットヘッド４のインク導入口１４とがシール部材１７の貫通孔１８及び補強フレーム１１の貫通孔１６を介して液密に連通し、バッファタンク３内のインクを流路ユニット１２内に供給可能となる。

また、バッファタンク３のインク流出口９側のＸ方向の一端側でＹ方向の両端側には２つのフランジ１９が設けられていてフランジ１９にはネジ孔１９ａが形成されている。また、補強フレーム１１にはＸ方向の一端側で４つの貫通孔１６を挟んでＹ方向の両端に２つのネジ孔２０が形成されており、ネジ孔１９ａ，２０は、バッファタンク３をヘッドホルダ２に収納したときに互いに上下に連通する。これら部品３，１１はネジ孔１９ａ，２０に挿入されたビス２１で締結される。また、詳しくは後述するが、バッファタンク３のインク流出口９側のＸ方向端部には、Ｙ方向中央位置からＸ方向に突出するフランジ５０が設けられており、このフランジ５０にはネジ孔５１が形成されている。また、補強フレーム１１の貫通孔１６側のＸ方向端部には、Ｙ方向中央位置においてネジ孔５２が形成されており、ネジ孔５１，５２はバッファタンク３をヘッドホルダ２に収納したときに互いに上下に連通する。上記部品３，１１は、これらネジ孔５１、５２に挿入されたビス５３によっても締結される。

図２はインクジェットヘッド４の部分断面図である。流路ユニット１２は複数枚のステンレス製などの金属プレートの積層体であり、上面には前述したインク導入口１４（図１参照）が開口し、下面にはインクを吐出する複数のノズル２２が開口している。そして、各プレートの開口や溝が互いに連通することによって流路ユニット１２内にはインク導入口１４（図１参照）よりノズル２２へとインクを導く複数のインク流路２３が形成される。

インク流路２３は、インク導入口１４と連通する２つの共通インク室２４から分岐する複数の接続流路２５、各接続流路２５に連通する複数の圧力室２６、及び各圧力室２６に連通する複数の流出路２７からなり、各流出路２７の下端に各ノズル２２が個別に連通している。ノズル２２は図２紙面直交方向に列をなし、これに応じて共通インク室２４も同方向に延在していると共に、接続流路２５から流出路２７までの流路構造も同方向に列をなすように配置されている。各圧力室２６は、流路ユニット１２の上面に開口する圧力室孔が圧電アクチュエータ１３の下面で閉鎖されることにより構成される。

圧電アクチュエータ１３は、複数枚の圧電シート２８〜３３を積層してなる積層体の上面にトップシート３４が重ねられてなる。下から数えて奇数枚目の圧電シート２８，３０，３２の上面には各圧力室２６に対して共通の共通電極３５が設けられ、下から数えて偶数枚目の圧電シート２９，３１の上面には各圧力室２６に対して個別の個別電極３６が設けられている。個別電極３６は平面視で対応する圧力室２６と重なるようにして配置されている。これにより、各圧力室２６の上方には共通電極３５と個別電極３６とが交互に配置されていくこととなる。

共通電極３５にはグランド電位が定電位として付与され、個別電極３６には常にはグランド電位が付与され、インクの吐出時に所定の高電位が付与される。個別電極３６に高電位が付与されると、個別電極３６と共通電極３５との間で挟まれた領域が逆圧電効果を発揮して変形し、該個別電極３６に対応する圧力室２６の容積が変動する。この容積変動に応じて圧力室２６内のインクに吐出圧力が付与され、該インクは流出路２７を介してノズル２２より下方へと吐出される。

圧電アクチュエータ１３の上面には共通電極３５に電気的に導通された共通用端子（図示せず）と、各個別電極３６に電気的に導通された個別用端子（図示せず）とが設けられている。この圧電アクチュエータ１３の上面には配線基板５が重ねて設けられる。

配線基板５は可撓性を有したシート状であり、インクジェットヘッド４の圧電アクチュエータ１３の各共通用端子、個別用端子と接合され、そこから引き出された引き出し部５ａがキャリッジ基板６（図１参照）と接続して、インクジェットヘッド４とキャリッジ基板６との間を電気的に接続している。配線基板５の引き出し部５ａの上側の面には個別電極３６にインクの吐出時に駆動信号を出力する駆動ＩＣ３７が実装されている。

配線基板５の幅方向（Ｘ方向）の両端側には共通用端子にグランド電位を供給するための２本の定電位配線３８（図１参照）が形成されている。定電位配線３８は配線基板５の両端部間を引き出し部５ａの延在方向と平行に延びている。また、図示しないが、配線基板５のうち一対の定電位配線３８の間の領域には、駆動ＩＣ３７が出力した駆動信号を所定の高電位として個別用端子に供給するための複数の個別配線（図示せず）と、駆動ＩＣ３７に接続される入力用配線とが形成されている。入力用配線には、圧電アクチュエータの駆動様態を指定する波形信号線、個別用端子へ出力される駆動信号をチャンネルごと指示する印字データ線、クロック信号などの複数の制御信号線、駆動回路自体の電源電圧線及びグランド電圧線等が含まれる。

配線基板５の下面側にはこれら配線とその端子が印刷形成されている。配線基板５は、これら端子を圧電アクチュエータ１３に設けられた共通電極３５の端子と個別電極３６の端子と導電性材料を用いて電気的に導通させるようにして、圧電アクチュエータ１３に機械的に接合される。圧電アクチュエータ１３と接合された配線基板５は、インクジェットヘッド４が補強フレーム１１と接着するときに、その引き出し部５ａが開口１５を介して下側から上側へ引き出され、さらにヘッドホルダ２の底壁２ｃの中央部に形成されている開口３９を介してヘッドホルダ２の下外側から内側へと引き出されている。

図１に戻り、ヘッドホルダ２内へ引き出された配線基板５の引き出し部５ａは、ヘッドホルダ２の側壁２ａとバッファタンク３の側方との間の空間を通過し、バッファタンク３の上方で、ヘッドホルダ２の上部に固定されるキャリッジ基板６に接続される。キャリッジ基板６は、ヘッドホルダ２の開口に蓋をするような平面視略矩形で、そのＸ方向のインク供給口１４側の辺縁部には、Ｙ方向中央付近に切欠部６ａが形成されている。また、キャリッジ基板６の上面のＹ方向の辺縁にはＸ方向に長いコネクタ４０が実装され、配線基板５の引き出し部５ａの端部がこのコネクタ４０に受容されて電気的及び機械的にキャリッジ基板６に接続される。なお、ヘッドホルダ２内には、バッファタンク３の下方から側方にかけて駆動ＩＣ３７が駆動した熱を伝熱するためのヒートシンク９０が収容され、配線基板５は、駆動ＩＣ３７の熱がヒートシンク９０に放熱されるべく駆動ＩＣ３７をヒートシンク９０に接触させるようにして取り回される。なお、図３では、構成を説明しやすくするためにヒートシンク９０の図示を省略する。

また、キャリッジ基板６には更にＸ方向の辺縁部のうち、インク供給口１４側と反対側の辺縁部にコネクタ５９を備え、インクジェットプリンタ本体側と接続されているＦＦＣ４１（フレキシブルフラットケーブル）が接続され、キャリッジ基板６がこのＦＦＣ４１を介してプリンタ本体の制御部（図示せず）と電気的に接続されている。さらに、キャリッジ基板６の中央には幅広のグランドパターン４２が形成されており、このグランドパターン４２はコネクタ５９と接続されていて、ＦＦＣ４１を介して本体側からのグランド電位が印加される。グランドパターン４２からはグランド配線４３がキャリッジ基板６上をコネクタ４０側に延びており、グランド配線４３はコネクタ４０に接続された配線基板５の定電位配線３８と電気的に導通される。これによりキャリッジ基板６側から共通電極３５（図２参照）にグランド電位を付与可能となっている。

グランドパターン４２からは接地用配線４４がキャリッジ基板６上をＸ方向に延びている。キャリッジ基板６におけるインク供給口１４側のＹ方向辺縁部には、Ｘ方向に並ぶ２つの凸状の端子４５，４６が離れて形成されている。ここでは凸状の端子４５，４６は、ハンダなどの導電性ろう材で形成された金属製の凸状のバンプで構成されている。そのうち、基板内側の接地用端子４５には上記接地用配線４４が繋がっていると共に、図３及び図４に示すように補強プレート１１に締結された板バネ４７が接触し得るようになっている。また、後で詳しく説明するが、キャリッジ基板６上にはサーミスタ５９と接続された検温用配線５８及び信号出力線６０が形成されており、検温用配線５８は接地用端子４５と接続され、信号出力線６０はコネクタ５９に接続されている。

図３及び図４は板バネ４７が接地用端子４５に接触している状態を示している。図１，図３及び図４に示すように、板バネ４７は平板状のステー部４８を有し、ステー部４８には固定用のネジ孔４９が形成されている。ステー部４８の端部には、ステー部４８から略垂直方向に延びる起立部５４が連設されており、起立部５４の上端には、側面視逆Ｖ字状の折曲部５５が連設されている。そして折曲部５５の端部には、起立部５４側に折り返すようにして形成された係止部５６が連設されている。

他方、バッファタンク３の下端には前述した平板状のフランジ５０が突出している。このフランジ５０はヘッドホルダ２（図１参照）の開口１０（図１参照）内に配されて補強プレート１１の上面に当接し、フランジ５０及び補強プレート１１に夫々形成されたネジ孔５１，５２が互いに上下に連通する。

板バネ４７のステー部４８は、ネジ孔４９，５１，５２が互いに上下に連通した状態となるようにして、バッファタンク３のフランジ５０の上面に載せ置かれる。そして、上側からネジ孔４９，５１，５２に挿し通される金属製のビス５３により、板バネ４７のステー部４８がバッファタンク３及び補強プレート１１と共締めされて固定される。ビス５３は、ステンレス製の金属で、これ以外にも熱伝導性がよい金属であれば好ましい。
なお、ネジ孔４９，５１，５２と連通するように、流路ユニット１２の枠状部１２ａの対応する位置にさらにネジ孔を設け、ビス５３で流路ユニット１２を共締めしてもよい。

ステー部４８が固定されると、起立部５４が、ヘッドホルダ２のＸ方向の側壁２ｂの内面とバッファタンク３のＸ方向の外面との間を通過して、キャリッジ基板６の切欠部６ａを通過して外上方まで延びる。折曲部５５は、起立部５４に対してステー部４８と同じ側に設けられており、接地用端子４５と接触させる状態においてはキャリッジ基板６の上方に配される。折曲部５５に連設された係止部５６を凸状の端子４５の外表面に係止させることにより、板バネ４７がこれら端子４５に接触した状態を保持するようになっている。

ここで、図４に二点鎖線で示すように、板バネ４７に外力が作用していないときには、板バネ４７の起立部５４はステー部４８に対して垂直に延びるため、係止部５６を端子４５，４６の外表面に接触させることができないようになっている。そのため、接地用端子４５に係止させるときには、実線で示すように起立部５４を弾性変形させる。なお、起立部５４は、ステー部４８と交差する隅部を支点にして弾性変形する。

このように起立部５４を弾性変形して係止部５６を外側に一旦移動させることにより、係止部５６の外面を接地用端子４５の外表面に外側から接触させることができる。また、このように接触している状態においては、起立部５４は二点鎖線で示す垂直に延びる状態に復動しようとする。この復動しようとする弾発力に基づいて、係止部５６は接地用端子４５の外表面を押圧することとなる。このように係止部５６が接地用端子４５の外表面を押圧することにより、板バネ４７が接地用端子４５に接触している状態をより強固に保持することができる。

また、板バネ４７の係止部５６を接地用端子４５に接触させるときには、係止部５６が、接地用端子４５よりも辺縁部側に配置されているダミー端子４６を飛び越えるようにして配置される必要がある。係止部５６は、起立部５４に対して逆Ｖ字状の折曲部５５を介して接続されている。このような形状の折曲部５５によりダミー端子４６を逃げるようにして係止部５６を接地用端子４５に接触させることができる。

板バネ４７はリン青銅又はベリリウム銅等の金属製であり、板バネ４７の板厚及びヤング率は上記のような弾性変形を行わせるのに十分小さいものとなっている。また、この金属製の板バネ４７は導電性及び熱伝達性にも優れた材料となっている。なお、板バネ４７が熱伝達性を有していることに基づく構成及び作用については後述する。

また、前述したように板バネ４７を締結するためのビス５３もステンレス鋼の金属製であり、補強プレート１１もステンレス鋼等の板金材をプレス加工することによって成形されている。流路ユニット１２に関しては、ノズル２２（図２参照）を形成する最下層のプレートを除き、インク流路２３（図２参照）及びインク導入口１４（図１参照）を形成するためのプレートがステンレス鋼等の金属材料から成形されている。

従って、インクジェットヘッド４の流路ユニット１２は、補強プレート１１、ビス５３、板バネ４７、接地用端子４５及び接地用配線４４を介してグランドパターン４２に電気的に導通し、流路ユニット１２を構成する金属製プレートが接地される。これにより、インクジェットヘッド４を電気的に安定させることができる。このように本実施形態では、板バネ４７が、キャリッジ基板６のグランドパターン４２から流路ユニット６にグランド電位を付与するジャンパ線として機能している。なお、流路ユニット１２と補強プレート１１とは、貫通孔１６及びインク供給路１４内を通るインクを介して電気的に導通される。より導通している状態を安定させるには、前述したようにビス５３で流路ユニット１２を締結させるとよい。

従来は、共通電極３５の一部を圧電アクチュエータ１３の外側面に露出するよう設け、このようにして製作したインクジェットヘッド４を補強プレート１１に接着した後、図２に示すように補強プレート１１の開口１５の内面と圧電アクチュエータ１３の共通用端子又は共通電極３５が配置されている外端との間に銀ペースト９９を設けていた。これにより共通用端子又は共通電極３５の端部が銀ペーストを介して流路ユニット１２に導通し、流路ユニット１２が接地されるようになっていた。本実施形態では銀ペースト９９を使わずに済むため、ヘッドユニット１のコストを下げることができる。また、銀ペースト９９を設ける領域が、狭く、少量の銀ペーストを塗布するため作業性が悪かったが、本実施形態では、単に板バネを取り付けるだけで流路ユニット１２を接地することができるようになり、流路ユニット１２を接地するための構造を容易に製造することができる。

ところで、前述したとおり、板バネ４７は熱伝達性に優れた材料から形成されており、ビス５３及び補強プレート１１もステンレス鋼等の金属製であり、熱伝導性に優れた材料が用いられている。よって、流路ユニット１２の熱は、ビス５３、補強プレート１１、及び板バネ４７を介して接地用端子４５に伝導され得る。

図１に示すように、キャリッジ基板６上には前述したインクの温度を測定するための温度検知部５７が設けられている。この温度検知部５７は、接地用端子４５と、接地用端子４５から延びる検温用配線５８と、検温用配線５８に接続されてキャリッジ基板６上に実装されたサーミスタ５９とから構成される。

このため、板バネ４７を介して流路ユニット１２より接地用端子４５に伝達された熱は、検温用配線５８を介してサーミスタ５９に伝達される。サーミスタ５９には、キャリッジ基板６上に設けられた信号出力線６０が接続されており、信号出力線６０はＦＰＣ４１に設けられた配線に電気的に導通している。サーミスタ５９は検温用配線５８より伝達された熱に基づき、温度を示す信号を信号出力線６０に出力する。そして、ＦＦＣ４１を介してキャリッジ基板６と接続されるプリンタ本体の制御部は、サーミスタ５９が出力した信号に基づいてインクの温度を測定し、測定した温度に基づいて駆動ＩＣ３７を制御できる構成となっている。これにより、インクの温度に応じたインクジェットヘッド４の駆動制御を行い得るようになっている。この駆動制御には、たとえば、測定された温度が高いときに駆動ＩＣ３７の駆動を停止したり駆動速度を低下させる制御が含まれる。なお、駆動速度を低下した場合、解像度が低下しないようにパス数を２倍などに増加したりするとよい。また、予め、駆動ＩＣ３７の温度が高いと判断されたとき、制御部が駆動電圧波形を異なるようにするなどしてよい。

本実施形態では、インクの温度を測定するために利用する温度検知部５７がヒートシンク９０に設けられておらず、補強プレート１１、ビス５３、板バネ４７を介して温度検知部５７に熱を伝達するようにしている。このため、温度検知部５７に伝達される熱が過大にならず、サーミスタ５９が検知した温度とインクの温度との間の相関関係を従来よりも単純化することができるようになる。つまり、制御部においては、サーミスタ５９が出力した信号に基づいて、従来よりも正確にインクの温度を測定することができるようになる。従って、インクの温度に応じたインクジェットヘッド４の駆動制御を従来よりも正確に行うことができるようになる。なお、より温度を真値に近く測定させるためには、先に述べたように、流路ユニット１２の枠状部１２ａにネジ孔４９、５１、５２と連通するようにネジ孔を対応して形成し、ビス５３で流路ユニット１２も締結しておくのがよい。

図３に示すように板バネ４７の係止部５６が接地用端子４５に接触しているのは、インクの温度を測定する必要があると共に、インクジェットヘッド４の動作安定化のため流路ユニット１２を接地しておく必要があるときである。つまり、インクジェットプリンタを動作させるときには、このように板バネ４７の係止部５６を接地用端子４５に接触させるようにしている。

また、本実施形態では、板バネ４７を流路ユニット１２にグランド電位を付与するためのジャンパ線として機能させるため、図２に示すように補強プレート１１をヘッドホルダ２に組み付ける段階において、従来のように銀ペースト９９を介するなどして圧電アクチュエータ１３と流路ユニット１１とが導通してはいない。

つまり、ヘッドユニット１の製造工程の最終段階では、ヘッドホルダ２内のバッファタンク３と、インクジェットヘッド４が接着された補強プレート１１とが締結され、板バネ４７がバッファタンク３及び補強プレートに共締めされ、キャリッジ基板６がヘッドホルダ２に取り付けられるが、この段階においては圧電アクチュエータ１３と流路ユニット１１とは非導通の状態となっている。その後、板バネ４７の係止部５６を上記のようにして接地用端子４５に接触させると流路ユニット１２にグランド電位を付与可能であってインクの温度を測定可能な状態となり、ヘッドユニット１の製造が完了する。

但し、このヘッドユニット１の製造工程の最終段階になるまでの間に、たとえば、流路ユニットにアクチュエータを積層接着する工程や、補強プレート１１にインクジェットヘッド４を接着する工程や、補強プレート１１とバッファタンク３とを締結する工程や、板バネ４７をバッファタンク３及び補強プレート１１と共締めする工程では、インクジェットヘッド４に応力が作用することがある。これにより、圧電アクチュエータ１３の最下層の圧電シート２８（図２参照）に亀裂等が形成される可能性が僅かながら有り得る。万が一このような亀裂が入ったとしても、これを検知してヘッドユニット１が不良品として出荷されないようにすることが好ましい。

そこで、板バネ４７を接地用端子４５に接触させる前に、図４に示すように凸状のダミー端子４６の外表面に板バネ４７の係止部５６を接触させる。ダミー端子４６は接地用端子４５に対して外側に配置されているため、この接触に際しては、板バネ４７の弾性変形量を接地用端子４５に接触させる場合よりも大きくすることになる。このとき、接地用端子４５に接触させるときと同様、板バネ４７には復動しようとする弾発力が作用するため、係止部５６はダミー端子４６の外表面を押圧する。これにより係止部５６がダミー端子４６に接触している状態が強固に保持される。

板バネ４７がダミー端子４６に接触することにより、流路ユニット１２を構成する金属製プレートはダミー端子４６と電気的に導通している。他方、図２に示す圧電アクチュエータ１３を構成する最下層の圧電シート２８は、図１に示す配線基板５の定電位配線３８、キャリッジ基板６のグランド配線４３、グランドパターン４２、接地用配線４４を介して接地用端子４５に電気的に導通している。

圧電シート２８〜３３は絶縁性を有し、本来的には流路ユニット１２を構成する金属製プレートと、最下層の圧電シート２８の上面に設けられた共通電極３５とは絶縁された状態となる。但し、この最下層の圧電シート２８に亀裂が入ると、この亀裂に侵入したインクを介して流路ユニット１３の金属製プレートと圧電アクチュエータ１３の共通電極３５とが導通してしまう。

つまり、グランドパターン４２に所定電位を印加した状態において、金属プレートに導通しているダミー端子４６と、共通電極３５に導通している接地用端子４５との間で絶縁抵抗を測定することにより、最下層の圧電シート２８に亀裂が生じているか否かを検出することができる。

この絶縁抵抗の測定により亀裂が生じていないと判断されると、板バネ４７の弾性変形を復動させ、図３に示すように係止部５６を接地用端子４５に接触させた状態とすることにより、ヘッドユニット１の製造が完了する。

このように、本実施形態においては、従来のように流路ユニット１２にグランド電位を付与すべく補強フレーム１１の開口１５内に銀ペーストを設けていない。その一方で、キャリッジ基板６と流路ユニット１２との間に板バネ４７を架け渡し、該板バネ４７をグランド電位を付与するためのジャンパ線として機能させている。このため、製造工程の最終段階に至るまで、流路ユニット１２の金属製プレートと圧電アクチュエータ１３の共通電極３５とを非導通の状態で維持することができる。その上で、キャリッジ基板６上には、板バネ４７を弾性変形させることによって該板バネ４７と接触可能となるダミー端子４６が設けられている。これにより、製造工程の製造完了直前において圧電アクチュエータ１３の亀裂を検出することができるようになり、出荷製品の品質を高くすることができる。

［液体供給ユニットの他の構成］
これまで本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。

図３を参照して板バネ４７をバッファタンク３に形成されたフランジ５０に固定する構成を例示したが、板バネ４７の流路ユニット側の固定方法はこれに限られず適宜変更可能である。例えば、板バネ４７のステー部４８をバッファタンク３のフランジ５０の下面と補強フレーム１１の上面との間に介在させてもよい。また、補強フレーム１１の下面と流路ユニット１２の上面の枠状部との間に介在させ、流路ユニット１２の金属製プレートの熱が直接的に板バネ４７に伝達されるような構成としてもよい。また、シール部材１７にフランジ５０の下面まで延在する延在部を形成し、板バネ４７のステー部４８をバッファタンク３、シール部材１７及び補強プレート１１と共締めするようにしてもよい。これにより、バッファタンク３と補強プレート１１を締結するときにシール部材１７の取付位置がずれるのを防ぐことができ、バッファタンク１１のインク流出口９（図１参照）と流路ユニット１２のインク導入口１４（図１参照）との間の液密性が損なわれない。また、ビス５３が流路ユニット１２に螺合する構成とし、流路ユニット１２の熱がビス５３のみを介して板バネ４７に伝達されるようにしてもよい。補強フレーム１１は適宜省略可能な部品であり、補強フレーム１１が省略されている場合においてはビス５３を流路ユニット１２に螺合させる構成を好適に適用することができる。

また、板バネ４７のステー部４８をＹ方向に伸ばし、ステー部４８が３つのフランジ１９，５０上に固定されてもよい。このとき、フランジ１９に挿し通されるビス２１で流路ユニット２が締結されていてもよい。これにより、板バネ４７は複数のビスを介して流路ユニット１２の複数個所と接触するようになるため、流路ユニット１２内のインクの温度をより正確に測定できる。また、導通ポイントが増えて流路ユニット１２の接地を安定させることができる。

板バネ４７のキャリッジ基板６側の固定方法も上記の例示に限られない。例えば板バネ４７の係止部５６をサーミスタ５９に直接的に接触させるようにしてもよい。また、ダミー端子４６と接地用端子４５との間の間隔を狭くしておき、係止部５６を接地用端子４５に接触させるときに、ダミー端子４６と接地用端子４５とによって挾持させるようにしてもよい。これにより板バネ４７が接地用端子４５に接触した状態をより強固に保持することができる。

また、図３乃至図５では、係止部５６を端子４５，４６の辺縁部側の外表面に接触させているが、係止部５６は端子４５，４６を飛び越して、係止部５６の辺縁部側とは反対側の外表面に係止させてもよい。

また、流路ユニット及びアクチュエータの構成は一例に過ぎず、本発明の範囲内で適宜変更可能である。本実施形態では液体吐出装置として、インクジェットプリンタに搭載されてインクを吐出するインクジェットヘッドを備えたヘッドユニットを例示したが、インク以外の液体、例えば着色液を吐出して液晶表示装置のカラーフィルタを製造する装置、導電液を吐出して電気配線を形成する装置などに使用する液滴吐出装置に適用してもよい。

本発明は流路ユニット内のインクの温度をより正確に測定可能となるという作用効果を奏し、更には流路ユニットにグランド電位を付与するための新規の配線を提供することができ、液滴吐出ヘッドの欠陥検出を行うこともできるという作用効果を奏し、温度に依存して粘度が変化するインクを吐出する装置であるインクジェットプリンタに適用すると有益である。

１ヘッドユニット
２ヘッドホルダ
４インクジェットヘッド
１１補強フレーム
１２流路ユニット
１３圧電アクチュエータ
２２ノズル
２３インク流路
２８〜３３圧電シート
３５共通電極
３６個別電極
４５接地用端子
４６ダミー端子
４７板バネ
５０フランジ
５１ネジ孔
５２ネジ孔
５３ビス
５７温度検出部
５８検温用配線
５９サーミスタ

Claims

ノズルより吐出される液体が流通する液体流路を有した流路ユニットを備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドとは離隔して配置された温度検出部と、
一端部が前記液滴吐出ヘッドに接触した状態で固定され、他端部が前記温度検出部に接触した状態で固定される熱伝導部材と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
前記温度検出部は、前記流路ユニットとは離隔して配置された基板に実装されたサーミスタと、前記基板上に設けられて前記サーミスタに熱伝導材を介して接続された端子とを備え、
前記熱伝導部材の他端部が、前記端子に接触した状態で固定されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記熱伝導部材が導電性を有し、前記熱伝導部材を介して前記流路ユニットにはグランド電位が付与されることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
前記基板上に設けられたクラック検出端子と、
前記液滴吐出ヘッドは、前記流路ユニットに重ねて設けられた複数の圧電層を積層してなる圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電層のうち前記流路ユニットに重ねられる層には、前記流路ユニットと反対側の面に共通電極が設けられ、前記共通電極は前記端子と電気的に導通されてグランド電位が付与されており、
前記熱伝導部材は、弾性変形して前記他端部を前記クラック検出端子に接触した状態で固定可能になっていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
前記端子および前記クラック検出端子は、前記基板上に設けられた凸状の端子であり、
前記熱伝導部材の他端部は、凸状の前記端子及び前記クラック検出端子の各外表面に選択的に係止可能であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
前記液滴吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダを備え、
前記ヘッドホルダに前記基板が設けられていて、
前記熱伝導部材は、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッドホルダに固定するネジ係合部を介して前記液滴吐出ヘッドに固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。