JP2015107652A - 液体噴射ヘッドユニット - Google Patents

Abstract

【課題】流路内の液体の温度を迅速かつ正確に計測することができる液体噴射ヘッドユニットを提供する。
【解決手段】圧力発生素子３１の駆動により圧力室３７内に圧力変動を与えてノズル３８から液体を噴射する液体噴射ヘッド１６と、液体噴射ヘッドのヘッド流路に液体を供給する流路が形成された流路部材１４と、流路部材の側面に装着され、圧力発生素子への給電に関する電気部品を実装した基板２８と、基板の流路部材側の面に設けられた温度計測具２７と、を備えた液体噴射ヘッドユニット２であって、流路部材は、温度計測具と対向する部分に、流路に向けて貫通した開口部２６を有し、開口部に臨ませて設けた温度計測具２７により流路内の液体温度を計測する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ノズルに連通する圧力室に圧力変動を与えて、圧力室内の液体をノズルから噴射させるインクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドユニットに関する。

圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液滴として噴射させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンターという）などの画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）、液晶ディスプレイなど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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）などの電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどがある。

例えば、上記の記録ヘッドでは、リザーバーから圧力室を経てノズルに至る一連の液体流路が形成された流路ユニットや圧力室の容積を変動可能な圧力発生素子を有するアクチュエーターユニットなどを樹脂製のヘッドケースに取り付けて構成されているものがある。そして、上記流路ユニットには、複数のノズルを開設したノズルプレートが接合されている。

このような記録ヘッドから噴射する液体には、例えば、常温でおよそ４ｍＰａ・ｓなどのように、噴射に適した粘度がある。液体の粘度は、温度と相関関係にあり、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傾向がある。そのため、環境温度に拘わらず各ノズルから噴射する液体の粘度を噴射に適した値にするために、液体を加熱するヒーターを備えた記録ヘッドが知られているが、このヒーターの発熱量は、流れている液体の温度に応じて変える必要がある。そのため、液体の温度を正確に知るために、液体が流れる流路部材を熱伝導率の良いアルミニウム等の金属で形成することで、流路部材と液体の間の温度差を減らし、流路部材に装着した温度センサー（温度計測具）で液体の温度を間接的に測定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１３１９４３号公報

ところで、上記のような記録ヘッドでは、金属全体に伝熱して一定の温度になるまでに時間がかかるため、正確な液体の温度が得られるまでに時間がかかる。また、流路部材を金属で形成するため、加工がし難く、コストアップにつながる。さらに、記録ヘッドの重量の増加にもつながる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流路内の液体の温度を迅速かつ正確に計測することができる液体噴射ヘッドユニットを提供することにある。

［適用例１］
圧力発生素子の駆動により圧力室内に圧力変動を与えてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドのヘッド流路に液体を供給する流路が形成された流路部材と、
該流路部材の側面に装着され、前記圧力発生素子への給電に関する電気部品を実装した基板と、
該基板の流路部材側の面に設けられた温度計測具と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記流路部材は、樹脂で形成され、かつ、前記温度計測具と対向する部分に、前記流路に向けて貫通した開口部を有し、
前記流路内の液体と接触する金属製伝熱部品が前記開口部内に挿入され、
当該金属製伝熱部品と前記温度計測具とが前記流路と反対側で接触するように構成され、
該開口部に臨ませて設けた前記温度計測具により前記流路内の液体温度を計測することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、流路に貫通した開口部に温度計測具を臨ませて当該流路内の液体温度を計測するため、迅速かつ正確に流路内の液体温度を計測することができる。また、流路部材は開口部を貫通するだけで良いため、容易に加工することができる。さらに、流路部材を樹脂で形成することができ、液体噴射ヘッドユニットの重量が大幅に増加することもない。さらに、液体と接触することによる温度計測具の劣化や腐食を確実に防ぐことができる。
［適用例２］
前記温度計測具と前記金属製伝熱部品とが熱伝導性接着剤によって接合されていることを特徴とする適用例１に記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、温度計測具と金属製伝熱部品を強固に固定でき、温度計測具と金属製伝熱部品の離間を防ぐことができる。
［適用例３］
前記基板は、前記圧力発生素子と接続されたフレキシブルケーブルが接続されていることを特徴とする適用例１または適用例２に記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、フレキシブルケーブルを介して圧力発生素子と接続された基板に温度計測具が実装されるので、それぞれの配線を共通化でき、組立時の配線作業性が向上する。
［適用例４］
前記流路部材の流路は、循環流路であり、
前記開口部は、前記循環流路のうち、前記ヘッド流路に至るまでの流路に設けられていることを特徴とする適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、迅速かつ正確に循環流路内の液体温度を計測することができる。
［適用例５］
前記基板は、断熱性を有することを特徴とする適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、液体の熱が流路部材から大気中に逃げることを防止することができる。
［別の適用例］
あるいは、本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生素子の駆動により圧力室内に圧力変動を与えてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドのヘッド流路に液体を供給する流路が形成された流路部材と、
該流路部材の側面に装着され、前記圧力発生素子への給電に関する電気部品を実装した基板と、
該基板の流路部材側の面に設けられた温度計測具と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記流路部材は、前記温度計測具と対向する部分に、前記流路に向けて貫通した開口部を有し、
該開口部に臨ませて設けた前記温度計測具により前記流路内の液体温度を計測することを特徴とする。

この構成によれば、流路に貫通した開口部に温度計測具を臨ませて当該流路内の液体温度を計測するため、迅速かつ正確に流路内の液体温度を計測することができる。また、流路部材は開口部を貫通するだけで良いため、容易に加工することができる。さらに、流路部材を樹脂等で形成することができ、液体噴射ヘッドユニットの重量が大幅に増加することもない。

上記構成において、前記温度計測具が前記流路内の液体と接触する状態で設けられている構成を採用することが望ましい。
この構成によれば、流路内の液体温度の計測精度をより向上させることができる。

上記構成において、前記温度計測具の表面に保護膜を被覆し、該保護膜を介して前記流路内の液体の温度を計測するように構成することが望ましい。
この構成によれば、液体と接触することによる温度計測具の劣化や腐食を防ぐことができる。

また、前記流路内の液体と接触する金属製伝熱部品が前記開口部内に挿入され、
当該金属製伝熱部品と前記温度計測具とが前記流路と反対側で接触するように構成することができる。
この構成によれば、液体と接触することによる温度計測具の劣化や腐食を確実に防ぐことができる。

上記構成において、前記温度計測具と前記金属製伝熱部品とが熱伝導性接着剤によって接合されている構成を採用することができる。
この構成によれば、温度計測具と金属製伝熱部品を強固に固定でき、温度計測具と金属製伝熱部品の離間を防ぐことができる。

プリンターの斜視図である。 第１の実施形態における（ａ）液体噴射ヘッドユニットの要部断面図（ｂ）領域Ａの拡大図である。 第２の実施形態における（ａ）液体噴射ヘッドユニットの要部断面図（ｂ）領域Ｂの拡大図である。 第３の実施形態における（ａ）液体噴射ヘッドユニットの要部断面図（ｂ）領域Ｃの拡大図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式記録装置１（以下、単にプリンターという）を例示する。

プリンター１は、液体噴射ヘッドユニットの一種であるインクジェット式記録ヘッドユニット２（以下、単に記録ヘッドユニットという）が取り付けられると共に、記録ヘッドユニット２およびインクカートリッジ４が取り付けられるキャリッジ５と、記録ヘッドユニット２の下方に配設されたプラテン６と、記録ヘッドユニット２が搭載されたキャリッジ５を記録紙７（ノズル３８から噴射された液体が着弾する着弾対象の一種）の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構８と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙７を搬送する紙送り機構９等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（記録ヘッドユニット２の往復移動方向）であり、紙送り方向とは、副走査方向（即ち、記録ヘッドユニット２の走査方向に直交する方向）である。

キャリッジ５は、主走査方向に架設されたガイドロッド１０に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構８の作動により、ガイドロッド１０に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ５の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１１によって検出され、検出信号が位置情報として制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダー１１からの位置情報に基づいてキャリッジ５（記録ヘッドユニット２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッドユニット２による記録動作（噴射動作）等を制御することができる。

記録ヘッドユニット２は、キャリッジ５の下部（記録動作時の記録紙側）に取り付けられている。また、インク（液体の一種）を貯留したインクカートリッジ４は、キャリッジ５に対して着脱可能に取り付けられている。さらに、記録ヘッドユニット２は上部にインクを貯留するサブタンク１２を有しており、このサブタンク１２がインクカートリッジ４の内部と連通することで、インクカートリッジ内のインクを記録ヘッドユニット内に導入できるように構成されている。

次に、記録ヘッドユニット２の構成について詳しく説明する。図２（ａ）は記録ヘッドユニット２の要部断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における領域Ａの拡大図である。本実施形態における記録ヘッドユニット２は、サブタンク１２と、該サブタンク１２の下部に接続される流路部材１４と、該流路部材１４の側面に装着される基板２８と、流路部材１４の下部に接続部材１５を介して接続されるインクジェット式記録ヘッド１６（以下、単に記録ヘッドという）と、該記録ヘッド１６の側面に装着されるヒーター１７と、記録ヘッド１６の下部を保護するヘッドカバー２０と、を備えて構成される。なお、本実施形態における記録ヘッドユニット２は、主走査方向と直交する断面（図２（ａ）参照）において左右対称であるため、以下ではそのうちの一側の構成について説明し、当該一側の構成とは対称な他側の構成の説明については省略する。

サブタンク１２は、樹脂等により作製された中空箱体状の部材であり、上部に位置するインクカートリッジ４と液体導入針等（図示せず）を介して連通している。このため、インクカートリッジ内のインクは、サブタンク内に導入して貯留されている。また、サブタンク１２の下部には、後述する流路部材１４の循環流路２４と連通するインク導出口２２およびインク導入口２３が開口しており、インク導出口２２を介してサブタンク内のインクを流路部材内に導入可能にすると共に、インク導入口２３を介して流路部材内のインクをサブタンク内に導出可能にする。

流路部材１４は、サブタンク１２の下部に接続される循環流路２４（供給流路２４ａ、排出流路２４ｃ）が上部に突出した箱体状の部材であり、内部に形成される循環流路２４と、該循環流路２４の途中に取り付けられるポンプ１９と、循環流路２４の内部に装着されるフィルター２５と、を備えている。本実施形態の流路部材１４は、断熱性を有する樹脂等で形成されている。循環流路２４は、サブタンク１２を介してインクが循環可能に構成された流路である。この循環流路２４は、上端側が突出してサブタンク１２のインク導出口２２と連通し、該インク導出口２２から下側（記録ヘッド側）に延伸した供給流路２４ａと、該供給流路２４ａの下端部と連通し、断面において供給流路２４ａと直交する方向に延伸したフィルター装着部２４ｂと、該フィルター装着部２４ｂの供給流路２４ａとは反対側の端部と下端が連通し、上端側が突出してサブタンク１２のインク導入口２３と連通する排出流路２４ｃと、から構成される。また、本実施形態では、供給流路２４ａの途中にポンプ１９を装着しており、このポンプ１９の圧力によってインクを押し出すことで、インクの循環を可能としている。つまり、サブタンク内のインクは、インク導出口２２、供給流路２４ａ、フィルター装着部２４ｂ、排出流路２４ｃ、インク導入口２３を介して再びサブタンク１２に導入することで循環する（図２（ａ）の矢印の向きに循環する）。なお、このようなインクの循環は、記録ヘッド１６が待機している時（記録動作をしていない時）等にポンプ１９を駆動することで実行され、インクの増粘を抑制することができる。

また、流路部材１４の内側（後述する振動子ユニット３４に近い側）の側壁１４ａには、該側壁１４ａの表面から循環流路２４（本実施形態では、供給流路２４ａ）に向けて貫通した開口部２６を有している。この開口部２６は、後述するサーミスター２７（本発明の温度計測具に相当）を収納可能な大きさに形成しており、このサーミスター２７が実装された基板２８を流路部材１４の側面に液密に接着することで密封される。なお、この構成については、後で詳述する。さらに、フィルター装着部２４ｂの底部の一部には、後述する共通液体流路４２と連通するための開口が設けられている。この共通液体流路４２と連通する開口の供給流路側（インクの循環経路における手前側）の縁には、フィルター装着部２４ｂと略同径のフィルター２５が備えられている（図２（ａ）参照）。フィルター２５は、例えば、金属をメッシュ状に細かく編み込んで形成されており、循環流路側から共通液体流路４２へ送るインクを濾過することができる。そして、記録動作時において、濾過されたインクの一部は、フィルター装着部２４ｂの底部の開口を介して記録ヘッド側に送られる。すなわち、循環流路２４から記録ヘッド１６の共通液体流路４２にインクを供給する。なお、循環流路２４が本発明の流路に相当する。

次に記録ヘッド１６の構成について詳しく説明する。本実施形態における記録ヘッド１６は、圧電振動子３１（圧力発生素子の一種）、固定板３２、及び、フレキシブルケーブル３３をユニット化した振動子ユニット３４と、この振動子ユニット３４を収納可能なヘッドケース３５と、リザーバー３０（共通インク室）から圧力発生室３７（本発明の圧力室に相当）を通りノズル３８に至る一連の流路を形成する流路ユニット３９と、を備えて構成される。

ヘッドケース３５は、例えば、エポキシ系樹脂などの樹脂により作製された中空箱体状の部材であり、上側に流路部材１４が接続部材１５を介して接合され、下側（流路部材１４の接合側とは反対側）に流路ユニット３９が接合されている。また、ヘッドケース３５の内部には、収容空部４０と共通液体流路４２が形成されている。収容空部４０は、共通液体流路４２より内側で流路部材１４の内側の側壁１４ａと対向する位置に形成され、アクチュエーターの一種である振動子ユニット３４を収容している。共通液体流路４２は、上端側で接続部材１５の接続流路４１を介して流路部材１４のフィルター装着部２４ｂと連通し、下端側で流路ユニット３９のリザーバー３０と連通している。なお、接続部材１５はエラストマー等で形成された可撓性を有するシール部材であり、共通液体流路４２およびフィルター装着部２４ｂは、この接続部材１５の接続流路４１によって液密状態で接続されている。

次に、流路ユニット３９について説明する。流路ユニット３９は、図２（ａ）に示すように、ノズルプレート４７、流路形成基板４８、及び振動板４９から構成され、ノズルプレート４７とは反対側でヘッドケース３５に接合している。また流路ユニット３９は、ノズルプレート４７を流路形成基板４８の一方の表面に、振動板４９をノズルプレート４７とは反対側となる流路形成基板４８の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで形成される。

ノズルプレート４７は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル３８を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。本実施形態では、例えば、１８０個のノズル３８を列状に開設し、これらのノズル３８によってノズル列を構成している。

流路形成基板４８は、リザーバー３０、インク供給口５３、及び圧力発生室３７からなる一連のインク流路を形成する板状部材である。具体的には、この流路形成基板４８は、各ノズル３８に対応して連通する複数の圧力発生室３７となる空部を隔壁で区画した状態で複数並べて形成すると共に、各圧力発生室３７に対応する複数のインク供給口５３およびリザーバー３０となる空部を形成した板状の部材である。そして、本実施形態の流路形成基板４８は、シリコンウェハーをエッチング処理することで作製されている。上記の圧力発生室３７は、ノズル３８の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口５３は、圧力発生室３７とリザーバー３０との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。また、リザーバー３０は、共通液体流路４２、接続流路４１、循環流路２４を介して上部でサブタンク１２と連通すると共に、インク供給口５３を介して対応する各圧力発生室３７に連通している。このため、リザーバー３０はサブタンク１２に貯留されたインクを各圧力発生室３７に供給することができる。なお、共通液体流路４２、リザーバー３０、インク供給口５３および圧力発生室３７からなる一連の流路が本発明におけるヘッド流路に相当する。

振動板４９は、ステンレス鋼等の金属製の支持板５５上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルム５６をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、共通液体流路４２の下端に対応する位置に上下方向に開口を貫通させて、共通液体流路４２とリザーバー３０を連通可能に構成している。また、振動板４９は、圧力発生室３７の一方の開口面を封止してこの圧力発生室３７の容積を変動させるためのダイヤフラム部４４を有すると共に、リザーバー３０の一方の開口面を封止するコンプライアンス部５７が形成されている。コンプライアンス部５７は、リザーバー３０の開口形状に倣って支持板５５がエッチング加工で除去されて樹脂フィルム５６のみとなっている。また、ダイヤフラム部４４は、圧力発生室３７に対応した部分の支持板５５にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して振動子ユニット３４の圧電振動子３１の自由端部の先端を接合するための島部４５を複数形成することで構成されている。なお、島部４５は、圧力発生室３７の平面形状と同様に、ノズル３８の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部４５の周りの樹脂フィルム５６が弾性体膜として機能する。

次に、振動子ユニット３４について説明する。振動子ユニット３４はアクチュエーターの一種であり、圧電振動子３１、固定板３２、及び、フレキシブルケーブル３３から構成されている。詳しくは、圧電振動子３１は縦方向に細長な部材であり、基材である圧電振動板を数十μｍ程度の極めて細い幅の櫛歯状に切り分けることで、複数形成される。この圧電振動子３１は縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子３１として構成されている。各圧電振動子３１は、固定端部を固定板上に接合することにより、自由端部を固定板３２の先端縁よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態で固定されている。そして、各圧電振動子３１における自由端部の先端は、上述したように、それぞれ流路ユニット３９におけるダイヤフラム部４４を構成する島部４５に接合されている。また、各圧電振動子３１を支持する固定板３２は、圧電振動子３１からの反力を受け止め得る剛性を備えた金属製の板材によって構成されており、本実施形態では、厚さが１ｍｍ程度のステンレス鋼板によって作製されている。そして、圧電振動子３１の固定板３２とは反対側には、フレキシブルケーブル３３の一端が電気的に接続され、他端が後述する基板２８に接続されている。なお、フレキシブルケーブル３３の表面には、制御用ＩＣ４６が実装されており、基板２８および制御用ＩＣ４６からの制御信号によって、各圧電振動子３１の駆動等が制御される。

このように、上記島部４５に接合された圧電振動子３１を駆動させることで、圧電振動子３１の自由端部を伸縮させることができ、圧力発生室３７の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動を利用することで、記録ヘッド１６はノズル３８からインク滴を噴射（吐出）させている。

次に、基板２８について説明する。本実施形態の基板２８は、圧電振動子３１への給電に関する電気部品（圧電振動子３１の駆動を制御するための電気部品やコネクター等）を一方の面に実装すると共に、他方の面に温度センサーであるサーミスター２７を実装した流路部材１４の側面を覆う板部材である。この基板２８の一部には、制御部からの配線（図示せず）が接続されている。また、基板２８の下部には、上述したようにフレキシブルケーブル３３の一端が接続されている。このため、制御部からの制御信号等を各圧電振動子３１に送信でき、またサーミスター２７からの温度の計測値を制御部に送信できる。そして、この基板２８は、サーミスター２７が実装された面を流路部材側に向けた状態で当該流路部材側の側面に装着されている。ここで、サーミスター２７は、基板上において上記した流路部材１４の開口部２６に対向する部分に実装されており、基板２８を流路部材１４の側面に装着した状態で開口部２６に臨むように構成されている。本実施形態では、開口部２６よりも僅かに小さいサーミスター２７を実装しており、基板２８を流路部材１４の側面に装着した状態でサーミスター２７の一部が開口部内に収容されるように構成されている（図２（ｂ）参照）。そのため、循環流路２４を流れるインクとサーミスター２７が接触し、サーミスター２７による循環流路２４のインクの温度計測が可能になる。そして、この計測値に応じて、液体を加熱するヒーター１７の発熱量を決定する。なお、基板２８を流路部材１４に装着するには、基板２８と流路部材１４の側壁１４ａが重なる位置に接着剤５９を塗布して、液密に接着すればよい。また、本実施形態の基板２８は、断熱性を有する部材で形成されており、インクの熱が流路部材１４から大気中に逃げることを防止している。さらに、基板２８のサーミスター２７が実装される側の面は、当該サーミスター２７実装箇所以外を絶縁膜で覆っており、循環流路２４のインクが万一にじみ出た場合に基板２８がショートすることを防止している。

次に、液体を加熱するヒーター１７について説明する。本実施形態のヒーター１７は、記録ヘッド１６の側面に備えられている。詳しくは、ヒーター１７は、共通液体流路４２と対向してヘッドケース３５の側面の全面を覆うように、熱伝導率の高い（例えば、２（Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1）以上の）接着剤５９等を用いて装着されている。また、ヒーター１７は、電熱線（ニッケル合金、ステンレス鋼等）をポリイミド樹脂等で挟み込んだシート状（フィルム状）に構成され、電熱線に電流を流すことによって発熱する。そして、このヒーター１７の発熱によって、ヘッドケース３５を介して共通液体流路内のインクを加熱することができる。上記したように、サーミスター２７が計測した温度情報に基づいて、ヒーター１７の発熱量を調節することで、記録ヘッド内のインクが所定の温度になるように調節している。なお、本実施形態では、供給流路２４ａのインク温度を計測しているため、記録ヘッド１６に導入される直前のインクの温度を計測することができ、これからヒーター１７で温めようとするインクの温度情報に基づいて、ヒーター１７の発熱量を調節することができる。また、図２（ａ）に示すように、ヒーター１７の外側の表面の下部にはヘッドカバー２０の一部が当接している。

ヘッドカバー２０は、例えば金属製の薄板部材によって作製され、流路ユニット３９の側面および底部を保護する保護部材である。このヘッドカバー２０は、上端部がヒーター１７に当接しており、該ヒーター側（ヘッドケース３５の側面側）からノズルプレート側に略９０度屈曲して、ノズルプレート４７の端部に固定されている。このため、ヒーター１７の熱がヘッドカバー２０を介してノズルプレート４７に伝えられ、ノズルプレート４７が加熱される。これにより、流路ユニット内のインクを温めることができる。なお、ヘッドカバー２０はグランドに接続することで、ノズルプレート４７の帯電を防止することができる。

このように、循環流路２４に貫通した開口部２６にサーミスター２７を臨ませて循環流路内の液体温度を計測するため、迅速かつ正確に流路内の液体温度を計測することができる。本実施形態では、サーミスター２７と循環流路２４のインクが接触する構成を採用したので計測精度をより向上させることができる。そして、この計測値に応じて、迅速にヒーター温度を制御することで、記録ヘッドユニット内のインクの温度をより安定化させることができる。その結果、インクの粘度ムラを抑えることができ、記録ヘッドユニット２の信頼性を高めることができる。また、流路部材１４は開口部２６を貫通するだけで良いため、プレス等で容易に加工することができる。さらに、流路部材１４は樹脂等で形成されるため、記録ヘッドユニット２の重量が大幅に増加することもない。加えて、圧電振動子３１を駆動する基板２８にサーミスター２７を実装したので、それぞれの配線を共通化でき、組立時の配線作業性が向上する。なお、上記第１の実施形態のサーミスター２７の表面に保護膜を被覆し、該保護膜を介して前記流路内の液体の温度を計測するように構成することもできる。この構成によれば、インクと接触することによるサーミスター２７の劣化や腐食を防ぐことができる。

また、サーミスター２７を開口部２６に臨ませる構成は、上記した第１の実施形態に限定されない。例えば、他の実施形態として、図３、４に第２、３の実施形態を示す。

第２の実施形態の開口部２６には、図３（ｂ）に示すように、熱伝導率の高い金属製伝熱部品５８（ステンレス鋼、アルミニウム等）が液密状態で挿入されている。金属製伝熱部品５８は、開口部２６における側壁１４ａの厚さと揃えられており、該開口部２６に充填されて循環流路２４の一部を構成する。このため、金属製伝熱部品５８は、循環流路２４のインクと接触する。一方、金属製伝熱部品５８の循環流路２４と反対側には、サーミスター２７が接触している。そして、サーミスター２７は、金属製伝熱部品５８を介して循環流路２４のインクの温度を計測する。なお、本実施形態では、基板２８と流路部材１４の側壁１４ａが重なる位置において、サーミスター２７の肉厚分の接着剤５９を塗布して、基板２８と流路部材１４を接着しているため、金属製伝熱部品５８とサーミスター２７の接続位置が側壁面と面一になる。また、その他の構成は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

このように、サーミスター２７を金属製伝熱部品５８に接触させたので、インクと接触することによるサーミスター２７の劣化や腐食を確実に防ぐことができる。また、循環流路２４に貫通した開口部２６にサーミスター２７を臨ませ、熱伝導率の高い金属製伝熱部品５８を介して循環流路２４の液体温度を計測するため、迅速かつ正確に流路内の液体温度を計測することができる。そして、この計測値に応じて、迅速にヒーター温度を制御することで、記録ヘッドユニット内のインクの温度をより安定化させることができる。その結果、インクの粘度ムラを抑えることができ、記録ヘッドユニット２の信頼性を高めることができる。また、流路部材１４は開口部２６を貫通するだけで良いため、プレス等で容易に加工することができる。さらに、流路部材１４は樹脂等で形成されるため、記録ヘッドユニット２の重量が大幅に増加することもない。また、圧電振動子３１を駆動する基板２８にサーミスター２７を実装したので、それぞれの配線を共通化でき、組立時の配線作業性が向上する。

第３の実施形態では、図４（ｂ）に示すように、熱伝導率の高い金属製伝熱部品５８を開口部２６に液密状態で挿入し、該金属製伝熱部品５８とサーミスター２７を熱伝導性接着剤６０によって接合している。本実施形態の金属製伝熱部品５８は、開口部２６における側壁１４ａの厚さより薄く形成されており、流路部材１４の側壁１４ａと循環流路側の面で揃えられている。このため、金属製伝熱部品５８の基板側の面は、側壁１４ａの基板側の面より循環流路側に凹んだ位置に形成される。そして、基板２８の流路部材側およびサーミスター２７の表面全体に熱伝導率の高い熱伝導性接着剤６０（熱伝導性シリコン接着剤あるいは熱伝導性エポキシ接着剤等）を塗布して、基板２８を流路部材１４に接着している。このとき、サーミスター２７は金属製伝熱部品５８との間に熱伝導性接着剤６０を挟んで固定され、サーミスター２７の一部は開口部内に収容されている。このため、サーミスター２７は、金属製伝熱部品５８および熱伝導性接着剤６０を介して循環流路２４のインクの温度を計測することができる。なお、その他の構成は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

このように、サーミスター２７と金属製伝熱部品５８を熱伝導性接着剤６０で強固に固定したので、熱等による基板２８の歪み等によって、サーミスター２７と金属製伝熱部品５８が離間することを防ぐことができる。また、循環流路２４に貫通した開口部２６にサーミスター２７を臨ませ、熱伝導率の高い金属製伝熱部品５８および熱伝導性接着剤６０を介して循環流路２４の液体温度を計測するため、迅速かつ正確に流路内の液体温度を計測することができる。そして、この計測値に応じて、迅速にヒーター温度を制御することで、記録ヘッドユニット内のインクの温度をより安定化させることができる。その結果、インクの粘度ムラを抑えることができ、記録ヘッドユニット２の信頼性を高めることができる。さらに、サーミスター２７とインクが直接接触しないため、サーミスター２７の劣化や腐食を確実に防ぐことができる。また、流路部材１４は開口部２６を貫通するだけで良いため、プレス等で容易に加工することができる。さらに、流路部材１４は樹脂等で形成されるため、記録ヘッドユニット２の重量が大幅に増加することもない。また、圧電振動子３１を駆動する基板２８にサーミスター２７を実装したので、それぞれの配線を共通化でき、組立時の配線作業性が向上する。

ところで、上記各実施形態では、ヒーターを記録ヘッドの側面に備えた構成を例示したが、これには限られない。例えば、流路部材にヒーターを備えても良い。また、ヒーターを用いてインクを加熱することで、インクの粘度ムラを抑え、記録ヘッドユニットの信頼性を高めたが、これには限られない。例えば、測定した温度情報に対応する粘度に応じて、圧電振動子の駆動特性（電圧波形等）を変える構成にすることもできる。例えば、粘度が高い場合には、圧電振動子にかける電圧差を大きくすることでインクを噴射し易くする。逆に粘度が低い場合には、圧電振動子にかける電圧差を小さくする。これにより、粘度に拘らず、一定のインク噴射特性を得ることができる。そして、インクの温度に応じて、駆動波形を変えることで、記録ヘッドユニットの信頼性を高めることができる。

また、上記各実施形態では、流路として、循環する流路を例示したが、これには限られない。例えば、サブタンクと記録ヘッドを循環しない一方向の流路で接続する場合にも本発明を適用することが可能である。この場合、サブタンクを設けず、インクカートリッジと記録ヘッドを直接接続する構成とすることもできる。また、インクカートリッジをキャリッジ外（プリンターのフレーム側等）に設けても良い（いわゆる、オフキャリッジタイプ）。この場合、インクカートリッジとサブキャリッジをチューブ等で接続することで、インクカートリッジ内のインクをサブキャリッジ側に送る。

さらに、上記実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動モードの圧電振動子を例示したが、これには限られない。例えば、所謂撓み振動モードの圧電振動子や発熱素子を用いる場合にも本発明を適用することが可能である。

そして、本発明は、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。

１…プリンター，２…記録ヘッドユニット，１２…サブタンク，１４…流路部材，１６…記録ヘッド，１７…ヒーター，２４…循環流路，２７…サーミスター，２８…基板，３３…フレキシブルケーブル，３４…振動子ユニット，３５…ヘッドケース，３９…流路ユニット，４２…共通液体流路，５８…金属製伝熱部品，５９…接着剤，６０…熱伝導性接着剤。

［適用例１］
圧力発生素子の駆動により圧力室内に圧力変動を与えてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
複数の前記圧力室に連通するリザーバーに液体を供給する循環流路が形成された流路部材と、
前記流路部材の側面に装着され、前記圧力発生素子への給電に関する電気部品を実装した基板と、
前記基板の流路部材側の面に設けられた温度計測具と、を備え、
前記流路部材は、樹脂で形成され、かつ、前記温度計測具と対向する部分に、前記循環流路に向けて前記樹脂を貫通した開口部を有し、
前記流路内の液体と接触する金属製伝熱部品が前記開口部内に挿入され、
前記金属製伝熱部品と前記温度計測具とが前記循環流路と反対側で接触するように構成され、
前記開口部に臨ませて設けた前記温度計測具により前記循環流路内の液体温度を計測し、
前記開口部は、前記循環流路のうち、前記リザーバーに至るまでの流路に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。
この構成によれば、循環流路に貫通した開口部に温度計測具を臨ませて当該流路内の液体温度を計測するため、迅速かつ正確に循環流路内の液体温度を計測することができる。また、流路部材は開口部を貫通するだけで良いため、容易に加工することができる。さらに、流路部材を樹脂で形成することができ、液体噴射ヘッドユニットの重量が大幅に増加することもない。さらに、液体と接触することによる温度計測具の劣化や腐食を確実に防ぐことができる。
［適用例２］
前記温度計測具により計測された液体温度に基づいて、前記液体噴射ヘッドの駆動特性を変えることを特徴とする適用例１に記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、液体の粘度に拘らず、一定の噴射特性を得ることができる。それにより、記録ヘッドユニットの信頼性を高めることができる。
［適用例３］
前記温度計測具と前記金属製伝熱部品とが熱伝導性接着剤によって接合されていることを特徴とする適用例１または適用例２に記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、温度計測具と金属製伝熱部品を強固に固定でき、温度計測具と金属製伝熱部品の離間を防ぐことができる。
［適用例４］
前記基板は、前記圧力発生素子と接続されたフレキシブルケーブルが接続されていることを特徴とする適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、フレキシブルケーブルを介して圧力発生素子と接続された基板に温度計測具が実装されるので、それぞれの配線を共通化でき、組立時の配線作業性が向上する。
［適用例５］
前記基板は、断熱性を有することを特徴とする適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の液体噴射ヘッドユニット。
この構成によれば、液体の熱が流路部材から大気中に逃げることを防止することができる。
［別の適用例］
あるいは、本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生素子の駆動により圧力室内に圧力変動を与えてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドのヘッド流路に液体を供給する流路が形成された流路部材と、
該流路部材の側面に装着され、前記圧力発生素子への給電に関する電気部品を実装した基板と、
該基板の流路部材側の面に設けられた温度計測具と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記流路部材は、前記温度計測具と対向する部分に、前記流路に向けて貫通した開口部を有し、
該開口部に臨ませて設けた前記温度計測具により前記流路内の液体温度を計測することを特徴とする。

Claims (5)

1. 圧力発生素子の駆動により圧力室内に圧力変動を与えてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   該液体噴射ヘッドのヘッド流路に液体を供給する流路が形成された流路部材と、
   該流路部材の側面に装着され、前記圧力発生素子への給電に関する電気部品を実装した基板と、
   該基板の流路部材側の面に設けられた温度計測具と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
   前記流路部材は、樹脂で形成され、かつ、前記温度計測具と対向する部分に、前記流路に向けて貫通した開口部を有し、
   前記流路内の液体と接触する金属製伝熱部品が前記開口部内に挿入され、
   当該金属製伝熱部品と前記温度計測具とが前記流路と反対側で接触するように構成され、
   該開口部に臨ませて設けた前記温度計測具により前記流路内の液体温度を計測することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
2. 前記温度計測具と前記金属製伝熱部品とが熱伝導性接着剤によって接合されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドユニット。
3. 前記基板は、前記圧力発生素子と接続されたフレキシブルケーブルが接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドユニット。
4. 前記流路部材の流路は、循環流路であり、
   前記開口部は、前記循環流路のうち、前記ヘッド流路に至るまでの流路に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液体噴射ヘッドユニット。
5. 前記基板は、断熱性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の液体噴射ヘッドユニット。

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