JP2014193557A - 液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度制御回路の一部を液体に近い位置に容易に配置することができると共に小型化することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射する液体噴射ヘッド１０に液体を供給する第１流路１０１を有する第１流路部材３０と、前記第１流路１０１に液体を供給する第２流路１０２を有する第２流路部材４０と、前記第１流路１０１と前記第２流路１０２とを接続する接続部材５０と、を具備し、前記接続部材５０には、温度制御回路の少なくとも一部５１が設けられている。
【選択図】 図１

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ユニット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液体噴射ヘッドユニットを具備する。

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、液体噴射ヘッド内の吐出される液体の温度を測定できなければ、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。
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うと共に、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。

なお、このような問題は温度センサーに限定されず、インクを加熱する加熱手段やインクを冷却する温度調整手段等の温度制御回路の一部において同様に存在する。
また、このような問題は、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニットにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、温度制御回路の一部を液体に近い位置に容易に配置することができると共に小型化することができる液体噴射ヘッドユニット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、液体を噴射する液体噴射ヘッドに液体を供給する第１流路を有する第１流路部材と、前記第１流路に液体を供給する第２流路を有する第２流路部材と、前記第１流路と前記第２流路とを接続する接続部材と、を具備し、前記接続部材には、温度制御回路の少なくとも一部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、温度制御回路の一部を第１流路部材及び第２流路部材に設けることなく、接続部材に設けることで、温度制御回路の一部を液体に近い位置に容易に設けることができると共に液体噴射ヘッドユニットが大型化するのを抑制して設けることができる。

ここで、前記接続部材に設けられた前記温度制御回路の一部が、当該接続部材の温度を検出する温度検出手段及び前記接続部材の温度を調整する温度調整手段の少なくとも一方であることが好ましい。これによれば、温度検出部によれば、液体に近い位置で実際の液体の温度を高精度に測定することができる。また、温度調整手段によれば、液体の温度を高精度に調整することができる。

また、前記接続部材は、前記第１流路部材及び前記第２流路部材よりも熱伝導性が高い材料で形成されていることが好ましい。これによれば、温度の検出又は温度の調整を高精度に且つ高い反応速度で実施することができる。

また、前記接続部材は、前記第１流路部材及び前記第２流路部材との間に画成された空間内に配置され、前記接続部材に設けられた前記制御回路の少なくとも一部に接続された配線が前記空間内から当該空間内の外部まで延設されていることが好ましい。これによれば、流路内に温度制御回路の一部を設ける場合に比べて配線の引き回しや引き出しを容易に行うことができる。

また、前記接続部材は、前記第１流路部材及び前記第２流路部材に接着剤によって接着されていることが好ましい。これによれば、接続部材の反発力による応力が液体の噴射方向に印加されるの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ユニット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、温度制御回路の一部を液体に近い位置に容易に配置することができると共に小型化した液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの正面図である。 本発明の実施形態１に係る記録装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る駆動信号を示す波形図である。 本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態２に係る制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの断面図である。

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は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニットの断面図であり、図２は、記録ヘッドユニットの正面図（第１の方向Ｘの投影図）である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、ヘッドユニット１とも言う）は、ノズルからインク滴を吐出する複数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（以下、記録ヘッド１０とも言う）と、複数の記録ヘッド１０を保持すると共に記録ヘッド１０に液体を供給する液体流路が設けられた流路部材２０と、を具備する。

記録ヘッド１０は、一方面に液体としてインク滴を吐出するノズル（図示なし）が開口する液体噴射面１２が設けられている。本実施形態の液体噴射面１２には、ノズルが並設されたノズル列が、ノズルの並設方向とは交差する方向に２列設けられている。ここで、本実施形態では、１つのノズル列においてノズルが並設された方向を第１の方向Ｘと称し、第１の方向Ｘに交差してノズル列が列設された方向を第２の方向Ｙと称する。

また、記録ヘッド１０の図示しない内部には、ノズルに連通すると共に流路部材２０の液体流路に連通する流路と、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流路の容積を変化させて流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル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からインク滴を吐出させるものや、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。

このような記録ヘッド１０は、液体噴射面１２とは反対面側が流路部材２０に固定され、インクカートリッジやインクタンクなどの液体貯留手段に貯留されたインクが流路部材２０を介して供給される。なお、流路部材２０には、記録ヘッド１０が複数個、本実施形態では、５個、ノズル列の列設方向である第２の方向Ｙに並設されて固定されている。また、本実施形態では、流路部材２０と記録ヘッド１０との固定方向を第３の方向Ｚと称する。すなわち、流路部材２０と記録ヘッド１０との固定方向とは積層方向のことであり、液体噴射面１２の面方向（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの面方向）に直交する方向のことである。

ちなみに、記録ヘッド１０と流路部材２０との固定方法は特に限定されず、例えば、接着剤による接着や、ネジ等による固定であってもよい。ただし、記録ヘッド１０は小型であり、シール部材を介してネジにより固定するのは困難であるため、接着剤による接着が好ましい。

このような記録ヘッド１０が固定される流路部材２０は、第１流路１０１が設けられた第１流路部材３０と、第１流路１０１に連通する第２流路１０２が設けられた第２流路部材４０と、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間に設けられて第１流路１０１と第２流路１０２との接続部分を密封する接続部材５０と、を具備する。

第１流路部材３０は、一方面（第３の方向Ｚ）に５個の記録ヘッド１０が第２の方向Ｙに沿って固定されている。
また、第１流路部材３０の記録ヘッド１０を固定する面とは反対側の面は、第２流路部材４０が固定される第２流路部材装着部３３となっている。

さらに、第１流路部材３０には、第１流路１０１が設けられている。第１流路１０１は、一端が記録ヘッド１０が固定された面に開口し、他端が第２流路部材装着部３３に開口する。
また、第１流路１０１が開口する第１流路部材３０の第２流路部材装着部３３には、円筒状の第１突起部３４が設けられており、この第１突起部３４の突出した端面に第１流路１０１が開口して設けられている。

なお、図２に示すように、第１流路部材３０には、１つの記録ヘッド１０に対して２つの第１流路１０１が設けられている。本実施形態では、第１流路部材３０に５個の記録ヘッド１０が設けられているため、合計１０個の第１流路１０１が設けられている。

また、第１流路部材３０には、第２流路部材４０側に突出する第１固定部３７が設けられている。そして、第２流路部材４０に設けられた第２固定部４６と第１固定部３７との先端面同士を当接させた状態で固定ネジ６０を螺合させることで、第１流路部材３０と第２流路部材４０とが固定されて一体化される。

第１流路部材３０に固定される第２流路部材４０は、第１流路部材３０に固定される面とは反対側に、インクを貯留したインクカートリッジ等の液体貯留手段が接続される液体貯留手段装着部４１を有する。

第２流路部材４０には、一端が液体貯留手段装着部４１側に開口し、他端が第１流路部材３０（第２流路部材装着部３３）側に開口する第２流路１０２が設けられている。本実施形態では、第２流路１０２は、第１流路部材３０の第１流路１０１に接続されるため、第１流路１０１と同じ数、すなわち、１０個設けられている。

また、第２流路部材４０の第１流路部材３０に相対向する面には、円筒状に突出した第２突起部４２が設けられており、第２流路１０２は、この第２突起部４２の突出した先端面に開口して設けられている。すなわち、第２流路部材４０の第１流路部材３０に相対向する面には、それぞれ内部に第２流路１０２が設けられた管状の第２突起部４２が複数突設されている。

また、第２流路部材４０の第１流路部材３０とは反対面側、すなわち、液体貯留手段装着部４１の第２流路１０２の開口部分には、液体貯留手段に接続される針状の供給部材４３が、インクに含まれる気泡や異物を除去するためのフィルター４４を介して固定されている。

供給部材４３は、第２流路１０２に連通する貫通孔１０３を有する。そして、供給部材４３が液体貯留手段に接続されることで、液体貯留手段内のインクは供給部材４３の貫通孔１０３を介して第２流路部材４０の第２流路１０２に供給される。なお、本実施形態では、液体貯留手段としてインクカートリッジを用いるため、針状の供給部材４３がインクカートリッジに挿入されることで、インクカートリッジの内部と供給部材４３の内部の貫通孔１０３とが接続される。また、供給部材４３は、第２流路１０２の数に対応して設けられている。本実施形態では、第２流路１０２が１０個設けられているため、供給部材４３も第２流路１０２と同数の１０個設けられている。

さらに、第２流路部材４０には、第１流路部材３０の突出して設けられた第１固定部３７に当接する第２固定部４６が突出して設けられている。本実施形態では、第１固定部３７及び第２固定部４６を四つの角部のそれぞれに１個ずつ設けるようにした。

このような第２流路部材４０は、第１流路部材３０の第１固定部３７と第２固定部４６との先端面同士を互いに当接させた状態で、第１固定部３７の第２流路部材４０とは反対側から固定ネジ６０を挿入し、固定ネジ６０を第２流路部材４０の第２固定部４６に螺合させることで第２流路部材４０は、第１流路部材３０に固定される。
また、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間には、第１流路１０１と第２流路１０２との接続部分を密封する接続部材５０が設けられている。

接続部材５０は、本実施形態では、第１突起部３４と第２突起部４２との間に接着剤５９を介して接着された板状部材からなる。
すなわち、第１流路部材３０と第２流路部材４０とは、第１固定部３７及び第２固定部４６を当接させた際に、第１突起部３４と第２突起部４２との間に接続部材５０の厚さよりも広い間隔が画成される。そして、この第１突起部３４と第２突起部４２との間に接続部材５０が配置されることで、接続部材５０と第１突起部３４及び第２突起部４２との間には間隙が形成されて、この間隙に接着剤５９が設けられて、接続部材５０と第１突起部３４及び第２突起部４２とが接着されている。ちなみに、第１突起部３４と第２突起部４２との間の間隔が、接続部材５０の厚さよりも狭いと、第１突起部３４と第２突起部４２との間で接続部材５０を挟持させた際に、第１突起部３４及び第２突起部４２を離反する方向（第３の方向Ｚ）に互いに圧力が印加されてしまう。このため、寸法公差も考慮して、第１突起部３４と第２突起部４２との間は、接続部材５０の厚さ以上の広さとなるように規定するのが好適である。

また、接続部材５０には、第１流路１０１と第２流路１０２とを連通する連通路１０４が厚さ方向に貫通して設けられている。本実施形態では、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間に１つの接続部材５０を設け、この接続部材５０に複数の連通路１０４、本実施形態では、１０個の連通路１０４を設けるようにした。なお、本実施形態では、複数の連通路１０４が設けられた１つの接続部材５０を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、各連通路１０４毎に独立した接続部材５０を設けるようにしてもよい。また、連通路１０４が２個以上で構成される群毎に接続部材５０を設けるようにしてもよい。

また、接続部材５０には、温度制御回路の少なくとも一部が設けられている。ここで温度制御回路とは、温度を検出して検出結果（温度）に基づいて対象を制御するものを言い、例えば、温度を検出した検出結果に基づいて記録ヘッドの駆動を制御する回路や、記録ヘッドの温度を検出して検出結果に基づいてインクを加熱する回路などが挙げられる。

本実施形態の温度制御回路は、インクの温度を検出して、検出結果に基づいて記録ヘッド１０の駆動を制御するものである。そして、接続部材５０には、この温度制御回路の少なくとも一部として、各連通路１０４を通過するインクの温度を検出する温度検出手段である温度センサー等の温度検出部５１が設けられている。

もちろん、温度制御回路は、特にこれに限定されず、例えば、接続部材５０に設けられた温度検出部５１の検出結果に基づいて、例えば、貯留手段内に貯留されたインクを加熱する加熱手段を制御するものであってもよい。
また、温度検出部５１には、配線５２が接続され、配線５２は、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間の空間から当該空間の外部にまで引き出されている。

このような温度検出部５１は、本実施形態では、連通路１０４毎に設けられている。なお、本実施形態では、接続部材５０は、複数の連通路１０４に共通して設けられているため、複数の連通路１０４で構成される群毎に温度検出部５１を設けるようにしてもよい。なお、温度検出部５１を設ける割合は、例えば、インクの種類毎に１つの割合で設けるのが好ましい。これによれば、温度検出部５１の数を減少させて、コストを低減することができると共に、インクの種類毎の検出した温度に応じてインクの種類毎に適した駆動の制御を行うことができる。

このように、接続部材５０に温度制御回路の一部である温度検出部５１を設けることで、第１流路部材３０や第２流路部材４０に温度検出部５１を設ける場合に比べて、インクに近い場所に温度検出部５１を容易に配置することが可能となる。すなわち、第１流路部材３０や第２流路部材４０に温度検出部５１を設ける場合には、温度検出部５１を配置するスペースが必要となると共に温度検出部５１に絶縁処理などが必要となりヘッドユニット１が大型化してしまう虞があるが、本実施形態のように接続部材５０に温度検出部５１を設けることで、ヘッドユニット１が大型化するのを抑制することができる。また、第１流路部材３０や第２流路部材４０の流路近くに温度検出部５１を配置する場合に比べて、配線５２の引き回しや外部への引き出しが容易となり、ヘッドユニット１の組立性を向上して、小型化することができる。

また、このような温度制御回路の一部、本実施形態では、温度検出部５１が設けられた接続部材５０は、インクジェット式記録ヘッドユニット１に用いられるインク等の液体に対して耐液体性を有する材料を用いることができる。また、接続部材５０は、熱伝導率が比較的高い材料を用いるのが好ましく、第１流路部材３０及び第２流路部材４０よりも熱伝導率が高い材料を用いるのが好適である。これにより、連通路１０４内のインクの温度を短時間で温度検出部５１に伝えることができ、連通路１０４内のインクの温度を高精度で且つ高い反応速度で検出することができる。すなわち、温度検出部５１を第１流路部材３０や第２流路部材４０に設ける場合、流路の近くに温度検出部５１を設けるのは困難であると共に流路の近くに設けるには大型化してしまう虞があるが、本実施形態では、熱伝導率の高い接続部材５０に温度検出部５１を設けることで、流路の近くに温度検出部５１を大型化することなく配置することができると共に、インクの温度を高い反応速度で且つ高精度に検出することができる。

このように、接続部材５０は、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間に接着することで、第３の方向Ｚに応力が印加されるのを抑制することができる。これにより、流路部材２０からの記録ヘッド１０の剥離、記録ヘッド１０を構成する図示しない積層部材（第３の方向Ｚに積層された部材）の剥離及び記録ヘッド１０の液体噴射面１２に反りが発生するのを抑制して、液体噴射面１２の反りによりノズルから吐出されるインク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれを抑制することができる。ちなみに、接続部材として弾性部材を用いて、第１突起部３４と第２突起部４２との間で圧力を印加して挟持させると、接続部材の弾性変形による反発力によって記録ヘッド１０に液体噴射面１２の面方向に直交する方向（第３の方向Ｚ）に圧力が印加されてしまう。そして、記録ヘッド１０に第３の方向Ｚに圧力が印加されると、流路部材２０からの記録ヘッド１０の剥離や、記録ヘッド１０を構成する図示しない積層部材（第３の方向Ｚに積層された部材）の剥離、記録ヘッド１０の液体噴射面１２が反ることにより被噴射媒体へのインク滴の着弾位置ずれが発生する。

また、接続部材５０と第１流路部材３０及び第２流路部材４０とを接着することで、記録ヘッド１０に圧力が印加しないように圧力を減少させる必要がなく、圧力不足によるインクの漏洩が生じるのを抑制することができる。

このようなヘッドユニット１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図３を参照して説明する。なお、図３は、本発明の実施形態１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の概略斜視図である。

図３に示すように、インクジェット式記録ヘッドユニット１は、貯留手段を構成するインクカートリッジ２が着脱可能に設けられ、このヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニット１は、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

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、ヘッドユニット１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、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手段である制御装置２００が設けられている。

ここで、インクジェット式記録装置Ｉを制御する制御装置２００について詳細に説明する。なお、図４は、本発明の実施形態１に係る記録装置の制御系を示すブロック図である。
図４に示すように、インクジェット式記録装置Ｉでは、実際の印刷を行う機構部となるヘッドユニット１と、ヘッドユニット１の動作を制御する制御装置２００と、を具備する。
制御装置２００は、印刷制御手段２０１、記録ヘッド駆動回路２０２、印刷位置制御手段２０３を具備する。

印刷制御手段２０１は、ヘッドユニット１の印刷動作を制御し、例えば、印刷信号の入力に伴って記録ヘッド駆動回路２０２を介して記録ヘッドの圧力発生手段に駆動パルスを印加して、ヘッドユニット１（記録ヘッド１０）からインクを吐出させる。

印刷位置制御手段２０３は、ヘッドユニット１の印刷時、キャッピング時、クリーニング動作時等の主走査方向及び副走査方向の位置決めを行う。詳しくは、印刷位置制御手段２０３は、駆動モーター６を駆動してキャリッジ３を主走査方向に移動することでヘッドユニット１の主走査方向の位置決めを行い、図示しない紙送りモーターを駆動してプラテン８を回転し記録シートＳを副走査方向に移動することで記録シートＳに対するヘッドユニット１の副走査方向の位置決めを行っている。つまり、主走査方向とはキャリッジ３の移動方向のことであり、副走査方向とは主走査方向に交差する方向、本実施形態では、記録シートＳの搬送方向のことである。そして、印刷位置制御手段２０３は、印刷時にはヘッドユニット１が搭載されたキャリッジ３を主走査方向に移動させながら、記録シートＳを副走査方向に移動させる。

また、印刷制御手段２０１は、接続部材５０に設けられた温度検出部５１が検出した流路内のインクの温度に基づいて、圧力発生手段の駆動を制御する。すなわち、印刷制御手段２０１は、温度検出部５１が検出したヘッドユニット１の温度に基づいて記録ヘッド１０の温度に最適なインク滴の吐出特性となるように駆動信号を補正する。なお、記録ヘッド１０から吐出するインク（液体）には、インクの種類に応じて吐出に適した粘度がある。インクの粘度は、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、インクの温度によって変化した粘度に合わせて、記録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。

駆動信号の補正方法は、特に限定されないが、一般的にインクの温度が高い場合にはインクの粘度は低いため、圧力発生手段に印加する電圧や電圧の印加時間などを比較的短くすればよい。また、インクの温度が低い場合には、インクの粘度が高いため、圧力発生手段に印加する電圧や電圧の印加時間などを比較的長くすればよい。

ここで、本実施形態の温度検出部５１が検出したインクの温度に基づく駆動信号の補正について説明する。なお、図５は、本実施形態の駆動信号を示す駆動波形である。
温度検出部が検出したインクの温度が低い場合には、図５（ａ）に示す駆動波形１２０が記録ヘッド１０に印加される。駆動信号を示す駆動波形１２０は、一定周期Ｔ毎に繰り返される吐出波形を具備する。駆動波形１２０の吐出波形は、中間電位Ｖ_ｍを維持した状態から第１電位Ｖ_１まで上昇させる第１膨張要素Ｐ０１と、第１電位Ｖ_１を一定時間維持する第１ホールド要素Ｐ０２と、第１電位Ｖ_１から中間電位Ｖ_ｍまで降下させる第１収縮要素Ｐ０３と、を具備する。そして、このような駆動波形１２０が圧電アクチュエーター１１に供給されると、第１膨張要素Ｐ０１によって、例えば、圧力発生手段が圧力発生室等の流路の容積を膨張させる方向に変形して、ノズル内のメニスカスを流路内に引きこむと共に流路内に貯留手段からのインクが供給される。そして、流路の膨張状態は、第１ホールド要素Ｐ０２で維持される。次に、第１収縮要素Ｐ０３が供給される。これにより、流路は膨張容積から中間電位Ｖｍに対応する容積まで急激に収縮され、流路内のインクが加圧されてノズルからインク滴が吐出される。

これに対して、温度検出部５１が検出した温度が高い場合には、図５（ｂ）に示す駆動波形１２１が記録ヘッド１０に印加される。駆動信号を示す駆動波形１２１は、一定周期Ｔ毎に繰り返される吐出波形を具備する。駆動波形１２１の吐出波形は、中間電位Ｖ_ｍを維持した状態から第１電位Ｖ_１よりも低い第２電位Ｖ_２まで上昇させる第２膨張要素Ｐ１１と、第２電位Ｖ_２を一定時間維持する第２ホールド要素Ｐ１２と、第２電位Ｖ_２から中間電位Ｖ_ｍまで降下させる第２収縮要素Ｐ１３と、を具備する。そして、このような駆動波形１２１が記録ヘッド１０に供給されると、圧力発生手段は、上述した駆動波形１２０と同様に駆動されて、インク滴が吐出される。このとき、第２電位Ｖ_２は、駆動波形１２０の第１電位Ｖ_１よりも低い電圧であるため、圧力発生手段が駆動する量は小さくなるものの、インクの粘度が低いことから、上述した駆動波形１２０と同様の吐出特性でインク滴を吐出することができる。

このように、温度検出部５１が検出したインクの実際の温度に基づいて、制御装置２００が記録ヘッド１０の駆動を制御することで、実際のインクの温度に最適な駆動を行わせることができ、環境温度や記録ヘッド１０の駆動による熱の影響によって、インク滴の吐出特性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、環境温度や駆動による加熱などに影響されることなく、インク滴の吐出特性を均一化して、印刷品質を向上することができる。

（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ユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニットの断面図である。なお、上述した実施形態１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。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドユニット１Ａは、インクジェット式記録ヘッド１０（以下、記録ヘッド１０とも言う）と、流路部材２０Ａと、を具備する。
流路部材２０Ａは、第１流路部材３０と、第２流路部材４０と、接続部材５０Ａと、を具備する。

接続部材５０Ａは、上述した実施形態１と同様に、第１流路部材３０と第２流路部材４０とに接着剤５９を介して接着されている。
また、接続部材５０Ａには、第１流路１０１と第２流路１０２とを連通する連通路１０４が設けられている。

さらに、接続部材５０Ａには、温度制御回路の一部である温度調整手段である加熱手段５３が設けられている。加熱手段５３は、本実施形態では、電熱ヒーター等からなり、接続部材５０Ａを加熱する。なお、本実施形態では、接続部材５０Ａに加熱手段５３を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、接続部材５０Ａに温度調整手段として当該接続部材５０Ａを冷却する冷却手段を設けるようにしてもよい。なお、冷却手段としては、例えば、ペルチェ素子等を用いることができる。

このように加熱手段５３を設けた接続部材５０Ａは、比較的熱伝導率の高い材料が好ましく、第１流路部材３０及び第２流路部材４０よりも熱伝導率が高い材料を用いるのが好適である。これにより、加熱手段５３の熱を接続部材５０Ａを介して連通路１０４内のインクに伝わり易くして、インクを所望の温度に短時間で加熱することができる。
また、加熱手段５３には、配線５４が接続され、配線５４は、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間から外部に引き出されている。

このような加熱手段５３を用いた制御回路の一例を図７に示す。なお、図７は、本実施形態の制御回路を示すブロック図である。
図示するように、制御装置２００は、印刷制御手段２０１と、記録ヘッド駆動回路２０２と、印刷位置制御手段２０３と、を具備する。
印刷制御手段２０１は、ヘッドユニット１Ａの温度検出部が検出した記録ヘッド１０の温度に基づいて、ヘッドユニット１Ａに設けられた加熱手段５３を制御して、連通路１０４内にインクの温度を制御する。これにより、インクの粘度が高い場合に、インクを加熱してインク粘度を低下させて、記録ヘッド１０から吐出するのに適したインクの粘度に調整することができる。

なお、ヘッドユニット１Ａの温度は、例えば、記録ヘッド１０（ヘッドユニット１Ａ）の外周や基板上等に温度センサー等の温度検出部を設け、この温度検出部が検出した温度をインクの温度としてもよい。また、上述した実施形態１と同様に、接続部材５０Ａに加熱手段５３と共に温度検出部５１を設け、連通路１０４内のインクの温度の検出と、加熱手段５３による連通路１０４内のインクの加熱との両方を行わせるようにしてもよい。すなわち、温度制御回路として、温度検出部と、温度調整手段との両方を接続部材５０Ａに設けるようにしてもよい。

このように、接続部材５０Ａに温度制御回路の一部である加熱手段５３を設けることで、加熱手段５３を第１流路部材３０や第２流路部材４０に設けるのに比べて、加熱手段５３及び配線５４を配置し易く、組み立てが容易となる。また、加熱手段５３を接続部材５０Ａに設けることで、加熱手段５３を第１流路部材３０や第２流路部材４０に設けるのに比べて、インクの温度を高精度及び高い反応性で加熱することができ、最適なインク温度に容易に調整することが可能となる。

（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係る液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニットの断面図である。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。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニット１Ｂ（以下、ヘッドユニット１Ｂとも言う）は、インクジェット式記録ヘッド１０（以下、記録ヘッド１０とも言う）と、流路部材２０Ｂと、を具備する。

流路部材２０Ｂは、第１流路部材３０と、第２流路部材４０と、接続部材５０Ｂと、を具備する。
接続部材５０Ｂは、ヘッドユニット１Ｂに用いられるインク等の液体に対して耐液体性を有し、且つ弾性変形可能な材料、例えば、ゴムやエラストマー等を用いることができる。本実施形態では、接続部材５０Ｂとして、ゴムで形成された板状部材を用いた。

また、接続部材５０Ｂには、円筒状のシール部５５が一体的に設けられている。シール部５５には、第１突起部３４及び第２突起部４２の外径よりも若干小さな内径を有する連通路１０４Ａが設けられている。そして、シール部５５の連通路１０４Ａの両方の開口にそれぞれ第１突起部３４及び第２突起部４２を挿入することで、第１突起部３４に設けられた第１流路１０１と第２突起部４２に設けられた第２流路１０２とが連通路１０４Ａを介して連通される。すなわち、第１突起部３４と第２突起部４２との外周には、この第１突起部３４と第２突起部４２との外周に跨って設けられて、境界の周方向に亘って連続するシール部５５が設けられている。なお、複数のシール部５５は、一方の端部において板状の部材で連続して一体的に設けられている。

このように、連通路１０４Ａは、第１突起部３４及び第２突起部４２の外周よりも若干小さな内径を有するため、連通路１０４Ａの内面が第１突起部３４及び第２突起部４２の外周面に、第１流路１０１及び第２流路１０２の径方向に圧力を印加した状態で密着される。ちなみに、第１流路１０１及び第２流路１０２の径方向とは、インクの流れる方向を横断する方向であり、本実施形態では、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの面方向のことである。ちなみに、第１流路１０１及び第２流路１０２は、本実施形態では、第３の方向Ｚに沿って設けられているが、特にこれに限定されず、例えば、第１流路１０１及び第２流路１０２の何れか一方又は両方が、第３の方向Ｚに交差する方向に設けられていてもよい。この場合には、第１流路１０１及び第２流路１０２の径方向は、流路が設けられた第３の方向Ｚに交差する方向となる。

なお、第１突起部３４と第２突起部４２とは互いに当接しないように隙間が形成されるように配置されている。したがって、この隙間に気泡やゴミなどの異物が滞留しないように、隙間に充填部材を充填するようにしてもよい。なお、充填部材は、ヘッドユニット１Ｂに用いられるインク等の液体に対して耐液体性を有する弾性体で、且つシール部５５に比べて弾性力（弾性率）が低い材料を用いるのが好適である。このような充填部材としては、例えば、ポリエチレン、メラミン等の樹脂材料や、ゴムなどで形成されたスポンジなどの多孔質弾性体が挙げられる。このように、弾性力が低い充填部材を用いることで、充填部材の反発力によって第３の方向Ｚに応力が印加されるのを抑制することができる。

また、接続部材５０Ｂには、温度制御回路の少なくとも一部が設けられている。本実施形態では、各シール部５５の外周に上述した実施形態１と同様の温度検出部５１を設けるようにした。

なお、接続部材５０Ｂの材料としては、比較的熱伝導率の高い材料を用いるのが好ましく、第１流路部材３０及び第２流路部材４０よりも熱伝導率が高い材料を用いるのが好ましい。このように熱伝導率が高い弾性材料としては、例えば、グラファイト含有ゴム等が挙げられる。
また、温度検出部５１には、配線５２が接続されており、配線５２は、第１流路部材３０と第２流路部材４０との間の空間から外部に引き出されている。

このような構成のインクジェット式記録ヘッドユニット１Ｂにおいても、上述した実施形態１と同様に、接続部材５０Ｂが第３の方向Ｚに圧力を印加するのを抑制することができる。また、接続部材５０Ｂに温度制御回路の一部である温度検出部５１を設けることで、流路内のインクの温度を検出する温度検出部５１及び配線５２を容易に配置することが可能となる。また、熱伝導率が高い接続部材５０Ｂに温度検出部５１を設けることで、実際のインクの温度を高精度に且つ高い反応速度で検出することができ、実際のインクの温度に適した制御を確実に行なうことができる。

（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、本発明の基本的な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、記録ヘッド１０と流路部材２０〜２０Ｂを具備するヘッドユニット１〜１Ｂについて説明したが、ヘッドユニット１〜１Ｂは、その他の部材を有するものであってもよく、その構成は上述したものに限定されるものではない。また、流路部材２０〜２０Ｂは、第１流路部材３０と、第２流路部材４０と、接続部材５０〜５０Ｂと、を具備する構成を例示したが、特にこれに限定されず、流路部材２０〜２０Ｂは、その他の部材を具備するものであってもよい。
また、流路や連通路１０４、１０４Ａの断面形状は、円形に限られず、楕円や多角形などいろいろな形状とすることができる。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、ヘッドユニット１〜１Ｂ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、ヘッドユニット１〜１Ｂ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、液体貯留手段としてインクカートリッジ２を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、液体貯留手段とヘッドユニット１〜１Ｂとをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。すなわち、供給部材４３に直接液体貯留手段が接続されるものに限定されず、供給部材４３には供給管等を介して液体貯留手段が接続されていてもよい。また、液体貯留手段が、インクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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にも適用することができる。

１ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 １０ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２０、２０Ａ、２０Ｂ 流路部材、 ３０ 第１流路部材、 ４０ 第２流路部材、 ５０、５０Ａ、５０Ｂ 接続部材、 ５１ 温度検出部、 ５２ 配線、 ５３ 加熱手段、 ５４ 配線、 ５５ シール部、 ５９ 接着剤、 ６０ 固定ネジ、 １０１ 第１流路、 １０２ 第２流路、 １０４、１０４Ａ 連通路、 Ｘ 第１の方向、 Ｙ 第２の方向、 Ｚ 第３の方向

Claims (6)

1. 液体を噴射する液体噴射ヘッドに液体を供給する第１流路を有する第１流路部材と、
   前記第１流路に液体を供給する第２流路を有する第２流路部材と、
   前記第１流路と前記第２流路とを接続する接続部材と、を具備し、
   前記接続部材には、温度制御回路の少なくとも一部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
2. 前記接続部材に設けられた前記温度制御回路の一部が、当該接続部材の温度を検出する温度検出手段及び前記接続部材の温度を調整する温度調整手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドユニット。
3. 前記接続部材は、前記第１流路部材及び前記第２流路部材よりも熱伝導性が高い材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッドユニット。
4. 前記接続部材は、前記第１流路部材及び前記第２流路部材との間に画成された空間内に配置され、前記接続部材に設けられた前記制御回路の少なくとも一部に接続された配線が前記空間内から当該空間内の外部まで延設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
5. 前記接続部材は、前記第１流路部材及び前記第２流路部材に接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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