JP2013176963A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出される液体に近い温度を検出して、吐出される液体に最適な制御を行い、吐出特性を向上することができると共に小型化した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するヘッド本体２０と、該ヘッド本体２０に液体を供給する液体流路１１０（１００）を有する流路部材３０と、該流路部材３０に保持されて、温度を検出する温度検出部４１が設けられた回路基板４０と、を具備し、前記流路部材３０には、当該液体流路１１０（１００）を画成する隔壁の一部に他の領域よりも熱抵抗が低い検出領域ａが設けられており、前記回路基板４０は、前記検出領域ａに前記温度検出部４１が相対向した状態で前記流路部材３０に固定されており、前記検出領域ａと前記温度検出部４１とは、当該温度検出部４１を前記検出領域ａとは反対側に向かって付勢する付勢部材３９を介して接続されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。

インクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置は、液体が貯留されたカートリッジやタンク等の液体貯留手段からの液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを有する。

ここで、液体噴射ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室と、圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段とを具備する。そして、液体噴射ヘッドに搭載される圧力発生手段としては、例えば、縦振動型の圧電素子、撓み振動型の圧電素子、発熱素子及び静電気力を用いたものなどが挙げられる。

このような液体噴射ヘッドから吐出する液体には、液体の種類に応じて吐出に適した粘度がある。液体の粘度は、温度と相関関係にあるため、温度が低いほど粘度が高くなり、温度が高いほど粘度が低くなる特性がある。このため、液体の温度によって変化した粘度に合わせて、液体噴射ヘッドの圧力発生手段を駆動する駆動信号を補正する必要がある（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開平６−３１９３４号公報 特開２００９−５６６６９号公報

しかしながら、液体の温度の測定は、液体噴射ヘッドの外部の環境温度（雰囲気温度）を温度センサーで測定することで行われるため、液体噴射ヘッド内の吐出される直前の液体の温度と環境温度とに誤差が生じ、環境温度に基づいて駆動信号を補正したとしても、実際の液体の粘度に最適な駆動信号の補正とはならずに、吐出特性が低下して印刷品質が劣化してしまうという問題がある。

また、液体噴射ヘッドの流路内に温度センサーを配置することも考えられるものの、液体噴射ヘッドの高密度化及び小型化によって流路内に温度センサーを設けるのは困難である。また、流路内に温度センサーを設けることで、液体噴射ヘッドが大型化されて高コストになってしまうという問題がある。流路内に温度センサーを設けるには、温度センサーの絶縁処理が必要となり、絶縁処理した温度センサーは大型化してしまい液体流路内に配置することができなくなると共に、液体流路から外部に引き出す配線などが必要となって複雑な構造が必要になってしまうという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑み、吐出される液体に近い温度を検出して、吐出される液体に最適な制御を行い、吐出特性を向上することができると共に小型化した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体に液体を供給する液体流路を有する流路部材と、該流路部材に保持されて、温度を検出する温度検出部が設けられた回路基板と、を具備し、前記流路部材には、当該液体流路を画成する隔壁の一部に他の領域よりも熱抵抗が低い検出領域が設けられており、前記回路基板は、前記検出領域に前記温度検出部が相対向した状態で前記流路部材に固定されており、前記検出領域と前記温度検出部とは、当該温度検出部を前記検出領域とは反対側に向かって付勢する付勢部材を介して接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、外気温を測定する場合に比べて、液体流路内の液体の実際の温度を小さな誤差で測定することができるため、圧力発生手段に吐出される液体の温度に最適な駆動を行わせることができる。このため、液体の吐出特性を向上して印刷品質を向上することができる。また、流路内に温度センサーを設ける場合に比べて、液体噴射ヘッドが大型化されるのを抑制することができると共に、複雑な構造が不要となりコストを低減することができる。さらに、付勢部材として熱伝導率の高い材料を用いれば、検出領域の温度を温度検出部で高精度に且つ高い応答性で測定することができる。また、付勢部材によって、温度検出部の実装高さのばらつきや回路基板の固定位置ずれによって付勢部材の検出領域と温度検出部との接続が解除されるのを抑制することができる。

ここで、前記流路部材に設けられて前記液体流路に連通すると共に前記回路基板側に貫通した保持孔が設けられ、前記保持孔は前記流路部材よりも熱伝導率が高い封止部材で封止されて、当該封止部材が前記保持孔を封止した領域が前記検出領域となっていることが好ましい。これによれば、熱伝導性が高い検出領域を流路部材の材料を変更することなく、容易に形成することができるため、コストを低減するこができる。

また、前記検出領域は、フィルターが設けられたフィルター室よりも下流側に設けられていることが好ましい。これによれば、ヘッド本体に供給する液体のより近い領域の温度を検出して、実際に吐出される液体と測定した温度情報との誤差を低減することができる。

また、前記検出領域は、フィルターが設けられたフィルター室よりも上流側に設けられていることが好ましい。これによれば、検出領域を形成した際の接着剤などの異物が液体に混入してもフィルターによって確保することができ、吐出不良を抑制することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、印刷品質を向上して小型化した液体噴射装置を実現できる。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る流路部材本体の平面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。 一実施形態に係る記録装置の概略斜視図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図３は、流路部材本体の平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′線に準ずるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１０は、液体としてインク滴を吐出するヘッド本体２０と、ヘッド本体２０にインクを供給する流路部材３０と、流路部材３０に保持された回路基板４０と、回路基板に接続された配線基板５０と、を具備する。

ヘッド本体２０は、一方面に液体としてインク滴を吐出するノズル開口（図示なし）が開口する液体噴射面２１が設けられている。また、ヘッド本体２０の図示しない内部にはノズル開口に連通する流路と、流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段等が設けられている。かかる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって液体流路の容積を変化させて液体流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル開口からインク滴を吐出させるものや、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口からインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。

また、ヘッド本体２０には、一端部が圧力発生手段に接続されたフレキシブル配線部材である駆動配線２２を具備する。駆動配線２２には、例えば、圧力発生手段を駆動するための駆動回路（駆動ＩＣ）等が設けられていてもよい。すなわち、駆動配線２２は、駆動回路が実装されたＣＯＦ基板であってもよい。

このようなヘッド本体２０のノズル開口が開口する液体噴射面２１側には、ノズル開口を露出した状態で保護するカバーヘッド２３が固定されている。

また、このようなヘッド本体２０に液体としてインクを供給する流路部材３０は、流路部材本体３１と、流路部材本体３１の両側面にそれぞれ設けられた第１の蓋部材３２と第２の蓋部材３３と、を具備する。

また、流路部材３０には、液体としてインクが貯留された液体貯留手段（図示なし）からヘッド本体２０にインクを供給すると共に、ヘッド本体２０からのインクを液体貯留手段に回収する液体流路１００が設けられている。具体的には、流路部材３０には、一端が液体貯留手段に直接又はチューブ等を介して接続され、他端がヘッド本体に接続された供給流路１１０と、回収流路１２０と、が設けられている。供給流路１１０は、本実施形態では、液体貯留手段からのインクをヘッド本体に供給する往路であり、回収流路１２０は、排出口１２１を具備し、ヘッド本体からのインクを液体貯留手段に回収する復路となっている。

供給流路１１０は、液体貯留手段に直接又はチューブ等を介して接続されたインク導入口１１１と、インク導入口１１１に連通する第１流路１１２と、第１流路１１２に接続されたフィルター室１１３と、フィルター室１１３とヘッド本体２０とを接続する第２流路１１４と、を具備する。

第１流路１１２及びフィルター室１１３は、流路部材本体３１に側面（第１の蓋部材３２側）に開口する溝状に設けられて、第１の蓋部材３２で開口が封止されて画成されている。

また、第２流路１１４は、一端がフィルター室１１３に連通し、他端がヘッド本体２０の流路に接続されるように形成されている。

さらに、フィルター室１１３には、インクに含まれるゴミや気泡などの異物を除去するためのフィルター３４が設けられている。

フィルター３４は、液体であるインク中に含まれるゴミや気泡などの異物を除去するためのものであり、例えば、金属や樹脂等の繊維を細かく編むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたものなどを用いることができる。なお、フィルター３４は、不織布等を用いてもよく、その材料は特に限定されるものではない。

また、流路部材本体３１には、第１流路１１２及びフィルター室１１３が開口する第１の蓋部材３２とは反対側に開口する凹部３５が設けられている。回路基板４０は、この流路部材本体３１の凹部３５内に挿入される。そして、凹部３５内に挿入された回路基板４０は、流路部材本体３１と凹部３５の開口を塞ぐ第２の蓋部材３３との間で保持される。

また、流路部材本体３１には、液体流路１００である供給流路１１０に連通すると共に回路基板４０側に貫通した保持孔３６が設けられている。本実施形態では、保持孔３６は、フィルター３４に相対向する領域に、フィルター室１１３の第２流路１１４が連通する側に連通して設けられている。すなわち、保持孔３６は、フィルター室１１３の壁面にフィルター室１１３と凹部３５とを貫通して設けられており、保持孔３６の一方の開口は、フィルター３４に相対向し、他方の開口は回路基板４０に相対向して設けられている。

また、保持孔３６は封止部材３７によって封止されている。本実施形態では、封止部材３７は、板状部材からなり、保持孔３６のフィルター室１１３側の開口面に固定されている。

このような封止部材３７としては、流路部材本体３１よりも熱伝導性が高い材料を用いることができる。例えば、流路部材本体３１を樹脂材料で形成した場合には、封止部材３７として、金属材料を用いることができる。ちなみに、金属は、樹脂に比べて熱伝導率が二桁程度大きい。このように、熱伝導率が高い封止部材３７を用いることで、封止部材３７が保持孔３６を封止した領域が、液体流路１００である供給流路１１０の他の領域よりも熱抵抗が低い検出領域ａとすることができる。すなわち、流路部材３０には、液体流路１００（供給流路１１０）を画成する隔壁の一部に他の領域（流路部材本体３１で画成された隔壁）よりも熱抵抗が低い検出領域ａが設けられていることになる。なお、ここで言う熱抵抗とは、物体の熱が流れるのを防ぐ力の大きさのことであり、厚み／（熱伝導率×面積）で表されるものである。

そして、保持孔３６の封止部材３７に封止された一方の開口とは反対側の開口は、回路基板４０側に開口して、回路基板４０に相対向して設けられているため、検出領域ａが回路基板４０に相対向して設けられていることになる。

回路基板４０は、図示しない電子部品や配線等が設けられたプリント基板からなる。このような回路基板４０には、ヘッド本体２０の駆動配線が電気的に接続されると共に、配線基板５０が電気的に接続されている。これにより、外部の制御回路等からの印刷信号は配線基板５０、回路基板４０及び駆動配線２２を介して駆動信号として圧力発生手段に供給される。また、回路基板４０からの信号（後述する温度情報）は、配線基板５０を介して外部の制御回路等に送られる。このような回路基板４０は、フレキシブル基板及びリジット基板の何れか、又はこれらが組み合わされた複合基板であってもよい。本実施形態では、回路基板４０としてリジット基板を用いることで、詳しくは後述する回路基板４０に設けられた温度検出部を固定し易くしている。

また、回路基板４０には、保持孔３６（検出領域ａ）に相対向する領域に温度検出部４１が設けられている。温度検出部４１としては、例えば、サーミスターやデジタル温度センサーなどを用いることができる。

なお、温度検出部４１としてサーミスターを用いた場合、サーミスターは比較的小型で安価なことから保持孔３６（検出領域ａ）の開口面積を小さくすることができると共に、コストを低減することができる。また、温度検出部４１として、デジタル温度センサーを用いた場合には、サーミスターに比べて大型化してしまうものの、温度測定素子と回路がパッケージされているため、ノイズに強く、高精度な温度検出が可能となる。

このような回路基板４０は、流路部材本体３１の凹部３５内に流路部材本体３１と第２の蓋部材３３との間に挟持される。また、第２の蓋部材３３には、回路基板４０の温度検出部４１が設けられた面とは反対面側の温度検出部４１が設けられた領域及びその周辺を保持孔３６内（検出領域ａ）に向かって押圧する押圧手段３８が設けられている。本実施形態では、押圧手段３８は一端が第２の蓋部材３３に固定されて他端が自由端となる板バネからなり、板バネの自由端が回路基板４０の温度検出部４１とは反対面の温度検出部４１に対応する領域に接触するように設けられている。これにより、回路基板４０は、流路部材本体３１の封止部材３７側、つまり検出領域ａに向かって付勢された状態で流路部材３０に保持されている。

また、封止部材３７と温度検出部４１とは、温度検出部４１を封止部材３７とは反対側に向かって付勢する付勢部材３９を介して接続されている。

本実施形態では、付勢部材３９として、板バネを用いた。板バネからなる付勢部材３９は、封止部材３７に一端が固定され、他端が自由端となっている。そして、自由端となった他端が温度検出部４１の封止部材３７に相対向する面に接触して、温度検出部４１を封止部材３７とは反対側に付勢している。

なお、付勢部材３９としては、金属等の導電性の材料や絶縁性の材料を用いることができる。ただし、付勢部材３９として金属等の導電性の材料を用いて、温度検出部４１にサーミスターを用いた場合、付勢部材３９は、温度検出部４１であるサーミスターの一方の電極に接触すればよい。ちなみに、一般的にサーミスターは、２つの電極が表面に露出しているため、両方の電極に同時に接触するように導電性の付勢部材３９を接触させると、２つの電極が短絡して正確に温度を検出することができなくなってしまう。このため、導電性の付勢部材３９を用いた場合には、温度検出部４１であるサーミスターの一方の電極に接触するようにすれば、サーミスターの電極の短絡を抑制して、正常な温度測定を行わせることができる。もちろん、付勢部材３９として絶縁性の材料を用いた場合には、付勢部材３９はサーミスターの両方の端子に接触しても特に問題はない。また、温度検出部４１として表面が樹脂等の絶縁体で覆われた温度センサー、例えば、デジタル温度センサー等を用いた場合には、付勢部材３９として導電性の材料のものを用いたとしても、温度検出部４１の封止部材３７に相対向する面の何れに接触しても問題はない。なお、温度検出部４１として温度センサーを用いた場合、温度センサーの端子が露出している場合には、付勢部材３９を温度センサーの端子に接触させずに、温度センサーの本体の封止部材３７に相対向する面等の樹脂により覆われた面に接触させればよい。

そして、封止部材３７（検出領域ａ）と温度検出部４１との間に付勢部材３９を設けることで、回路基板４０は封止部材３７とは反対側に付勢される。なお、回路基板４０は第２の蓋部材３３に設けた押圧手段３８によって封止部材３７側に押圧（付勢）されているため、付勢部材３９の回路基板４０を第２の蓋部材３３側に押圧する押圧力（付勢力）は、押圧手段３８の押圧力（付勢力）よりも弱いことが好ましい。これにより、回路基板４０を、流路部材本体３１の凹部３５内の封止部材３７（検出領域ａ）に最も近い位置に固定することができ、温度検出部４１による検出領域ａの温度測定を高精度に行うことができる。

このような流路部材３０には、ヘッド本体２０が流路部材３０に螺合される２つのねじ部材２４によって固定され、流路部材３０とヘッド本体２０とが一体化されたインクジェット式記録ヘッド１０となる。

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０では、図示しない液体貯留手段からのインクを流路部材３０の供給流路１１０を介してヘッド本体２０の内部の流路に取り込み、図示しないノズル開口に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路等からの記録信号に従い、圧力発生手段を駆動させることでノズル開口からインク滴が吐出される。また、ヘッド本体２０の内部の流路に導入されたインクは、流路部材３０の回収流路１２０を介して液体貯留手段に戻される。すなわち、液体貯留手段のインクは、供給流路１１０を介してヘッド本体２０の内部に供給され、ヘッド本体２０の内部から回収流路１２０を介して液体貯留手段に回収される、いわゆる循環が行われる。

そして、このようなインクジェット式記録ヘッド１０では、供給流路１１０内のインクの温度を回路基板４０に設けられた温度検出部４１によって測定する。このとき、温度検出部４１は、供給流路１１０を画成する隔壁の内、他の領域よりも熱抵抗が低い検出領域ａに近接し、且つ検出領域ａと温度検出部４１とが付勢部材３９を介して接続されているため、供給流路１１０内のインクの実際の温度に近い温度を高精度に且つ高い応答性（インクの急な温度変化に応答する速度が早い）で測定することができる。すなわち、封止部材３７と温度検出部４１との間で両者を接触させる付勢部材３９は、空気などの気体やグリース等の流体に比べて熱伝導率が高い材料を用いることができる。したがって、熱伝導率の高い付勢部材３９を用いることで、封止部材３７と温度検出部４１とを気体や流体で接触させる場合に比べて、検出領域ａと温度検出部４１との間の熱抵抗を低下させて、封止部材３７（検出領域ａ）の熱を温度検出部４１に伝わらせ易くして、インクの実際の温度を高精度に且つ高い応答性（インクの急な温度変化に応答する速度が早い）で測定することができる。したがって、ヘッド本体２０から吐出される直前の液体流路１００内のインクの実際の温度を高精度に、つまり小さな誤差で測定することができる。このため、温度検出部４１が測定した温度情報に基づいて圧力発生手段を駆動する駆動信号を補正することで、実際のインクの温度（粘度）に最適な駆動を行わせて、インク滴の吐出特性を向上して印刷品質を向上することができる。

特に、本実施形態では、検出領域ａをフィルター室１１３の第２流路１１４が連通する側に設けるようにしたため、ヘッド本体２０に供給される（ヘッド本体２０から吐出される）直前のインクの温度を検出することができる。したがって、吐出されるインクの温度と温度検出部４１が測定した温度との誤差を比較的小さくして、吐出されるインクに最適な駆動を圧力発生手段に行わせて、インク滴の吐出特性を向上して印刷品質を向上することができる。

また、封止部材３７と温度検出部４１との間に付勢部材３９を設けることで、回路基板４０の固定位置がずれた場合や、温度検出部４１の実装高さにばらつきが生じた場合であっても封止部材３７と温度検出部４１とを付勢部材３９で確実に接触させることができる。ちなみに、付勢部材３９に準ずる接触部材が温度検出部４１には接触するが、接触部材が温度検出部４１を封止部材３７とは反対側に付勢しない場合、回路基板４０の固定位置が封止部材３７から少しでも離れると、封止部材３７と温度検出部４１とが接触部材を介して接触しなくなってしまう。同様に、接触部材は、回路基板４０に実装された温度検出部４１の実装高さにばらつきが生じると、封止部材３７と温度検出部４１とが接触部材を介して接触しなくなってしまう場合がある。本実施形態では、封止部材３７と温度検出部４１とを接触させると共に、温度検出部４１を封止部材３７とは反対側に付勢する付勢部材３９を用いることで、回路基板４０の固定位置がずれた場合や、温度検出部４１の実装高さにばらつきが生じた場合であっても封止部材３７と温度検出部４１とを付勢部材３９で確実に接触させることができ、検出領域ａの温度測定を確実に且つ高精度に行うことができる。

また、付勢部材３９に代わって、検出領域ａと温度検出部４１とを接続するフレキシブルな配線等の熱伝達部材を用いる方法も考えられるものの、熱伝達部材を封止部材３７及び温度検出部４１に接続する作業が煩雑であるという問題がある。本実施形態では、付勢部材３９は、封止部材３７に一端が固定されているだけであるため、封止部材３７を流路部材本体３１に固定するだけで、付勢部材３９を設置することができ、組立作業を簡略化することができる。

さらに、検出領域ａと温度検出部４１とを直接接触させる構成も考えられるものの、温度検出部４１の実装高さにばらつきが生じることや、流路部材本体３１を比較的安価な成形で製造した際の寸法誤差が生じることなどの要因によって、温度検出部４１と検出領域ａとを直接接触させるように常に製造するのは困難である。具体的には、寸法誤差等によって検出領域ａと温度検出部４１との間隔が広がり、両者が接触しない場合や、検出領域ａと温度検出部４１との間隔が狭くなり温度検出部４１に大きな圧力が印加されて破壊されてしまう場合などの不具合が生じる。本実施形態では検出領域ａと温度検出部４１とを付勢部材３９を介して接触させることで、温度検出部４１の実装高さのばらつきや成形部品の寸法誤差などが生じても、検出領域ａと温度検出部４１とを確実に接触させることができる。

ちなみに、流路部材３０の検出領域ａ以外の領域に温度検出部４１を近接して設け、検出領域ａ以外の領域と温度検出部４１とを付勢部材３９で接続しても、流路部材本体３１の熱抵抗は高いため、供給流路１１０内のインクの実際の温度を検出することができず、ヘッド本体２０から吐出される直前のインク温度と、温度検出部４１が検出した温度とに誤差が生じ、温度検出部４１が測定した温度情報に基づいて駆動信号を補正したとしても、吐出特性が低下してしまう。特に、インクの温度が短時間で急激に変化した場合には、実際のインクの温度を温度検出部４１が測定できないと、実際のインクの温度に最適な駆動信号で圧力発生手段を駆動することができない。

本実施形態では、供給流路１１０を流れるインクの温度が短時間で急激に変化したとしても、熱伝導率の高い封止部材３７及び付勢部材３９によって検出領域ａの熱抵抗を低くして、インクの温度を温度検出部４１に高い応答性で伝えることができるため、実際のインクの温度の変化を短時間で高精度に、つまり小さな誤差で測定することができる。

また、本実施形態では、回路基板４０を封止部材３７側に向かって付勢した状態で流路部材３０に固定した。したがって、回路基板４０の移動等によって、温度検出部４１の測定精度にばらつきが生じるのを抑制することができる。すなわち、インクジェット式記録ヘッド１０の移動時や衝撃などによって回路基板４０の固定位置にずれが生じると、温度検出部４１と封止部材３７との距離が変動し、測定精度にばらつきが生じてしまうが、本実施形態では、回路基板４０を封止部材３７（検出領域ａ）に向かって付勢した状態で固定しているため、回路基板４０の固定位置にずれが生じ難く、測定精度にばらつきが生じ難い。

ちなみに、ヘッド本体２０の流路内に温度センサーを設ける構造も考えられるものの、ヘッド本体２０の流路内に温度センサーを設けた場合、ヘッド本体２０が大型化してしまう。特に、ヘッド本体２０がノズル開口の並設方向と直交する方向に大型化してしまうと、複数のインクジェット式記録ヘッド１０をノズル開口の並設方向と直交する方向に並設した際に、並設されたインクジェット式記録ヘッド１０間で被記録媒体へのインク滴の着弾タイミングが大幅にずれてしまうという問題がある。そして、並設されたインクジェット式記録ヘッド１０から吐出されるインク滴の着弾タイミングが大幅にずれてしまうと、同じインクを吐出させた場合には、インクの被記録媒体への染み込む量や乾燥するタイミングがずれて色調が変化してしまう。また、溶剤を含むインク（溶剤系インク）や、紫外線硬化型インクなどの機能性インクを用いた場合、乾燥するタイミングが大幅にずれることから色調や被覆率が違ってしまう。

本実施形態では、流路部材３０に温度検出部４１を設けると共に、液体流路１００の内部ではなく、熱抵抗の低い検出領域ａを設け、この検出領域ａに近接して相対向する領域に温度検出部４１を設け、検出領域ａと温度検出部４１とを付勢部材３９を介して接続するようにしたため、ヘッド本体２０が大型化するのを抑制することができる。したがって、複数のインクジェット式記録ヘッド１０をノズル開口の並設方向と直交する方向に並設した際に、並設されたインクジェット式記録ヘッド１０間で被記録媒体へのインク滴の着弾タイミングが大幅にずれるのを抑制して、同じインクを吐出させた場合には、インクの被記録媒体への染み込む量や乾燥するタイミングがずれて色調が変化するのを抑制することができる。また、溶剤を含むインク（溶剤系インク）や、紫外線硬化型インクなどの機能性インクを用いた場合、乾燥するタイミングが大幅にずれることから色調や被覆率が違ってしまうのを抑制することができる。

なお、本実施形態では、封止部材３７を保持孔３６のフィルター室１１３側の開口面に固定するようにしたため、例えば、液体貯留手段から供給流路１１０にインクを加圧することによって供給した際に、封止部材３７は、固定面である開口面側に向かって押圧されるため、封止部材３７の流路部材本体３１からの剥離を抑制して、インクの回路基板４０側への漏出を抑制することができる。

ちなみに、封止部材３７の取り付け方法は、特にこれに限定されない。ここで、封止部材３７の取り付け方法の他の例を図５に示す。図５に示すように、封止部材３７は、保持孔３６の回路基板４０側の開口面に固定されている。このように封止部材３７を保持孔３６の回路基板４０側の開口面に固定することで、液体貯留手段から供給流路１１０にインクを加圧すると封止部材３７が流路部材本体３１から剥離する方向に押圧されるが、回収流路１２０側から吸引して液体貯留手段から供給流路１１０にインクを供給する場合には、封止部材３７は供給流路１１０側に向かって吸引されるため、封止部材３７は流路部材本体３１から剥離し難く、インクの回路基板４０側への漏出を抑制することができる。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０Ａを構成する流路部材３０Ａの封止部材３７Ａ（検出領域ａ）と温度検出部４１との間には、温度検出部４１を封止部材３７Ａとは反対側に付勢する圧縮コイルばねからなる付勢部材３９Ａが設けられている。

圧縮コイルばねからなる付勢部材３９Ａの一端は封止部材３７Ａに固定され、他端が温度検出部４１に接触することで、付勢部材３９Ａは、温度検出部４１を封止部材３７Ａとは反対側に付勢している。

このような圧縮コイルばねからなる付勢部材３９Ａは、例えば、導電性の材料であっても、絶縁性の材料であってもよいが、導電性の材料を用いて、温度検出部４１としてサーミスターを用いた場合には、上述した実施形態１の板バネからなる付勢部材３９と同様に、付勢部材３９Ａをサーミスターの一方の端子に接触させればよい。
このような構成であっても、上述した実施形態１と同様の効果を奏することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した各実施形態では、検出領域ａをフィルター室１１３の第２流路１１４に連通する側の隔壁に設けたが、検出領域ａを設ける位置は特にこれに限定されるものではない。例えば、検出領域ａをフィルター室１１３のフィルター３４よりも上流側、すなわち、フィルター室１１３の第１流路１１２と連通する側の隔壁に設けるようにしてもよい。この場合、検出領域ａが測定するインクは、上述した各実施形態に比べてヘッド本体２０から離れてしまうため、実際に吐出されるインクの温度と、測定した温度との誤差が上述した各実施形態よりも大きくなってしまう虞があるが、例えば、封止部材３７〜３７Ａを固定する接着剤等の異物がインク内に混入したとしても、フィルター３４によって捕獲することができるため、ノズル開口の目詰まりによるインク吐出不良が発生するのを抑制することができるという効果を奏する。もちろん、検出領域ａは、第１流路１１２や第２流路１１４を画成する隔壁に設けてもよいが、保持孔３６等を形成するためのスペースが必要であるため、インク溜まりが必要となり、インクジェット式記録ヘッド１０〜１０Ａが大型化してしまう。上述した各実施形態では、フィルター３４の有効面積を確保するために、フィルター室１１３は予め広い幅で形成されているため、フィルター室１１３を画成する隔壁に検出領域ａを設けることで、検出領域ａを設けるためのスペースを別途設ける必要がなく、インクジェット式記録ヘッド１０〜１０Ａの小型化を図ることができる。もちろん、検出領域ａは、回収流路１２０側に設けてもよい。ちなみに、検出領域ａを回収流路１２０に設けた場合、吐出される前のインクの温度を測定することはできないが、インクジェット式記録ヘッド１０のインクは循環しているため、特に問題はない。

また、上述した各実施形態では、検出領域ａが、保持孔３６と、保持孔３６を封止する封止部材３７〜３７Ａで形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、流路部材本体３１の液体流路１００を画成する隔壁の一部の領域の厚さを薄くして、薄くした領域を検出領域ａとしてもよい。すなわち、本発明の検出領域ａは、他の領域よりも熱抵抗が低い領域であれば、流路部材３０〜３０Ａと一体的に設けられていても別体で設けられていてもよい。つまり、熱抵抗は、厚み／（熱伝導率×面積）で規定されるものであるため、同一材料でも厚みを薄くすることで熱抵抗を下げることができると共に、熱伝導率が高い別材料を用いることで熱抵抗を下げることができるものである。

ちなみに、このように、流路部材本体３１の液体流路１００の隔壁の一部を薄くして検出領域ａを設ける場合、流路部材本体３１の材料を金属等の熱伝導率の高い材料を用いれば、さらに温度検出部４１において実際のインクの温度を高精度に且つ高い応答性で測定することができる。

また、上述した各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。ここで、本実施形態のインクジェット式記録装置について説明する。なお、図７は、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。

図７に示すように、インクジェット式記録装置Ｉは、インクジェット式記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ３を具備する。キャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の被記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、インクジェット式記録装置Ｉには、装置本体４に固定されて内部にインクが貯留されたインクタンク等の液体貯留手段２が設けられている。この液体貯留手段２には、インクジェット式記録ヘッド１０にインクを供給する供給管２ａと、インクジェット式記録ヘッド１０からのインクを回収する回収管２ｂとが接続されている。

供給管２ａ及び回収管２ｂは、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部にそれぞれインクを供給する供給路と、インクを回収する回収路とが設けられている。そして、供給管２ａ（供給路）の一端がインクジェット式記録ヘッド１０の供給流路１１０のインク導入口１１１に接続され、回収管２ｂ（回収路）の一端が回収流路１２０の排出口１２１に接続されることで、液体貯留手段２のインクをインクジェット式記録ヘッド１０に供給すると共に、インクジェット式記録ヘッド１０からのインクを液体貯留手段２に回収する。

なお、特に図示していないが、供給管２ａの途中又は回収管２ｂの途中には、加圧ポンプ又は吸引ポンプ等の圧送手段が設けられており、圧送手段の圧送によってインクは液体貯留手段２とインクジェット式記録ヘッド１０との間を循環する。

さらに、インクジェット式記録装置Ｉには、当該インクジェット式記録装置Ｉの動作を制御する制御装置９が設けられており、制御装置９とインクジェット式記録ヘッド１０とは、配線基板５０を介して接続されている。

なお、図７に示す例では、インクジェット式記録ヘッド１０がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１０が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した例では、液体貯留手段２からインクジェット式記録ヘッド１０にインクを供給すると共に、液体貯留手段２にインクを回収するインクジェット式記録ヘッド１０〜１０Ａを例示したが、特にこれに限定されず、液体貯留手段２からインクジェット式記録ヘッド１０にインクを供給するだけのインクジェット式記録ヘッドにも本発明を適用することができる。

なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ２ 液体貯留手段、 １０、１０Ａ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２０ ヘッド本体、 ２１ 液体噴射面、 ３０、３０Ａ 流路部材、 ３４ フィルター、 ３６ 保持孔、 ３７、３７Ａ 封止部材、 ３９、３９Ａ 付勢部材、 １００ 液体流路、 １１０ 供給流路、 １２０ 回収流路。

Claims (5)

1. 液体を噴射するヘッド本体と、
   該ヘッド本体に液体を供給する液体流路を有する流路部材と、
   該流路部材に保持されて、温度を検出する温度検出部が設けられた回路基板と、を具備し、
   前記流路部材には、当該液体流路を画成する隔壁の一部に他の領域よりも熱抵抗が低い検出領域が設けられており、
   前記回路基板は、前記検出領域に前記温度検出部が相対向した状態で前記流路部材に固定されており、
   前記検出領域と前記温度検出部とは、当該温度検出部を前記検出領域とは反対側に向かって付勢する付勢部材を介して接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記流路部材に設けられて前記液体流路に連通すると共に前記回路基板側に貫通した保持孔が設けられ、前記保持孔は前記流路部材よりも熱伝導率が高い封止部材で封止されて、当該封止部材が前記保持孔を封止した領域が前記検出領域となっていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記検出領域は、フィルターが設けられたフィルター室よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記検出領域は、フィルターが設けられたフィルター室よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

Images