JP5967350B2 - 液体噴射ヘッドモジュール及び液体噴射装置 - Google Patents

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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を具備する液体噴射ヘッドモジュール及び液体噴射装置に関し、特に、インクジェット式記録ヘッドモジュール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としては、液体噴射ヘッドモジュールを有するものがある。液体噴射ヘッドモジュールは、固定部材に着脱可能に取り付けられた液体噴射ヘッドを備えたものであり、液体噴射ヘッドは、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ものである。
液体噴射ヘッドとしては、ノズルプレートに設けられたノズル開口に連通する圧力発生室と、圧力発生室内のインク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インクには、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、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
インクの温度は、吐出される直前の状態、すなわちノズル開口近傍で測定することが好ましい。しかしながら、ノズルプレートに温度センサーを設けてノズル開口近傍のインクの温度を計測することは、ノズルプレートの加工や剛性などの観点から難しい。
そこで、ノズル開口近傍ではなく、上流側でインクの温度を計測することも考えられる。しかしながら、その計測した温度と、吐出される直前の圧力発生室内の液体の温度とに誤差が生じてしまう。このように不正確なインクの温度に基づいて駆動信号を補正すると、実際のインクの粘度に適した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。
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドモジュールだけに限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドモジュール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、液体噴射特性を向上して印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッドモジュール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、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが固定される固定部材と、前記固定部材に取り付けられた温度計測手段とを備え、前記温度計測手段は、前記ノズルプレート側に付勢されて前記ノズルプレートに接触し、又は前記ノズルプレートを保護する保護部材側に付勢されて前記保護部材に接触し、該ノズルプレートの温度又は前記保護部材を介して前記ノズルプレートの温度を計測することを特徴とする液体噴射ヘッドモジュールにある。
かかる態様では、ノズル開口近傍の液体に直接接触しているノズルプレートの温度を計測する。このため、液体流路の上流など、ノズル開口近傍ではない部分の液体の温度を測定するよりも、吐出直前の液体の温度を正確に測定することができる。このように、本実施形態に係る液体噴射ヘッドモジュールは、吐出直前の液体の温度を正確に計測できるため、当該温度に基づいて駆動信号を補正することで実際の液体の粘度に適した駆動信号を得ることができる。これにより、液体噴射ヘッドモジュールは、液体噴射特性が向上し、印刷品質が向上したものとなる。
また、温度計測手段を固定部材に設けたので、液体噴射ヘッド側に温度計測手段を設ける必要が無い。これにより、液体噴射ヘッドのコスト削減や製造工数を省略化することができる。さらに、温度計測手段が故障したとしても、固定部材に設けられた温度計測手段を交換するだけでよく、液体噴射ヘッドを交換する必要がない。これにより、温度計測手段の故障時に要するコストを低減できる。また、保護部材によりノズルプレートを保護するとともに、保護部材を介して該ノズルプレートの温度を計測することができる。
ここで、前記温度計測手段は、前記液体噴射ヘッドと前記固定部材とを電気的に接続する接地部材、及び前記接地部材に設けられた温度センサーを備え、前記接地部材は、前記ノズルプレート側に付勢されて該ノズルプレートに接触し、前記温度センサーは、前記接地部材を介して前記ノズルプレートの温度を計測することが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッドの接地のための部材と、ノズルプレートの温度計測のための部材とを別々に構成するよりも部材の点数を削減し、コストを低減することができる。
また、前記液体噴射ヘッドを複数備える液体噴射ヘッドユニットが前記固定部材に固定されていることが好ましい。これによれば、ノズル列の長尺化やノズル開口の高密度化を図るとともに、各液体噴射ヘッドのノズルプレートの温度を正確に計測することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドモジュール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、液体噴射特性を向上して印刷品質を向上することができる液体噴射装置が提供される。
上記課題を解決する他の本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが固定される固定部材と、前記固定部材に取り付けられた温度計測手段とを備え、前記温度計測手段は、前記ノズルプレート側に付勢されて接触し、該ノズルプレートの温度を計測することを特徴とする液体噴射ヘッドモジュールにある。
かかる態様では、ノズル開口近傍の液体に直接接触しているノズルプレートの温度を計測する。このため、液体流路の上流など、ノズル開口近傍ではない部分の液体の温度を測定するよりも、吐出直前の液体の温度を正確に測定することができる。このように、本実施形態に係る液体噴射ヘッドモジュールは、吐出直前の液体の温度を正確に計測できるため、当該温度に基づいて駆動信号を補正することで実際の液体の粘度に適した駆動信号を得ることができる。これにより、液体噴射ヘッドモジュールは、液体噴射特性が向上し、印刷品質が向上したものとなる。
また、温度計測手段を固定部材に設けたので、液体噴射ヘッド側に温度計測手段を設ける必要が無い。これにより、液体噴射ヘッドのコスト削減や製造工数を省略化することができる。さらに、温度計測手段が故障したとしても、固定部材に設けられた温度計測手段を交換するだけでよく、液体噴射ヘッドを交換する必要がない。これにより、温度計測手段の故障時に要するコストを低減できる。
ここで、前記温度計測手段は、前記液体噴射ヘッドと前記固定部材とを電気的に接続する接地部材、及び前記接地部材に設けられた温度センサーを備え、前記接地部材は、前記ノズルプレート側に付勢されて該ノズルプレートに接触し、前記温度センサーは、前記接地部材を介して前記ノズルプレートの温度を計測することが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッドの接地のための部材と、ノズルプレートの温度計測のための部材とを別々に構成するよりも部材の点数を削減し、コストを低減することができる。
また、前記液体噴射ヘッドには、前記ノズルプレートに接触するとともに該ノズルプレートを保護する保護部材が設けられ、前記温度計測手段は、前記保護部材に接触し、該保護部材を介して前記ノズルプレートの温度を計測することが好ましい。これによれば、ノズルプレートを保護するとともに、該ノズルプレートの温度を計測することができる。
また、前記液体噴射ヘッドを複数備える液体噴射ヘッドユニットが前記固定部材に固定されていることが好ましい。これによれば、ノズル列の長尺化やノズル開口の高密度化を図るとともに、各液体噴射ヘッドのノズルプレートの温度を正確に計測することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドモジュール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、液体噴射特性を向上して印刷品質を向上することができる液体噴射装置が提供される。
実施形態1に係るヘッドモジュールの斜視図である。 実施形態1に係るヘッドモジュールの平面図である。 実施形態1に係るヘッドユニットの分解斜視図である。 実施形態1に係るヘッドの分解斜視図である。 実施形態1に係るヘッドの平面図である。 実施形態1に係るヘッドの断面図である。 実施形態1に係るヘッドモジュールの要部斜視図である。 実施形態1に係るヘッドモジュールの要部断面図である。 実施形態1に係る記録装置の斜視図である。
〈実施形態1〉
本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。以下、インクジェット式記録ヘッドモジュール(以下、単にヘッドモジュールとも言う)は、液体噴射ヘッドモジュールの一例であり、インクジェット式記録ヘッド(以下、単にヘッドとも言う)は、液体噴射ヘッドの一例である。本実施形態では、ヘッドモジュールは、複数のヘッドを備えたヘッドユニットが後述するキャリッジ210(固定部材)に設けられたものである。
図1は、本実施形態に係るヘッドモジュールの斜視図であり、図2は、本実施形態に係るヘッドモジュールの平面図であり、図3は、本実施形態に係るヘッドユニットを示す分解斜視図である。
図1及び図2に示すように、ヘッドモジュール200は、固定部材の一例であるキャリッジ210に固定されたヘッドユニット1を備える。本実施形態では、2つのヘッドユニット1がキャリッジ210に固定されている。
キャリッジ210は、金属などの導電性を有する材料が平板状に形成された部材であり、各ヘッドユニット1に対応して2つの開口部211が設けられている。このようなキャリッジ210は、後述するインクジェット式記録装置に取り付けられ、印刷対象となる紙などの記録シートに対して相対移動する。図2に示すように、記録シートに対して相対移動する方向を第1方向Xとし、第1方向Xに直交する方向を第2方向Yとする。
このようなキャリッジ210の開口部211にヘッド10のノズル開口26側が現れるように、ヘッドユニット1がキャリッジ210に着脱自在に固定されている。
図3に示すように、ヘッドユニット1は、複数の(本実施形態では4個の)ヘッド10と、保持部材60とを備える。
保持部材60は、例えば、樹脂材料で形成され、その内部に回路基板やインク連通路が形成された流路部材、ゴミや気泡を除去するフィルターなどを備えている。保持部材60の上面(ヘッド10とは反対側の面)にはインク供給針61(本実施例では、例として8個)が固定されている。このインク供給針61は、各色のインクが貯留された貯留手段(図示なし)が直接又はチューブを介して接続される。このインク供給針61には、図示しないインク連通路の一端が連通している。インク連通路の他端はヘッド本体20側(保持部材60の底面側)に開口している。即ち、インクカートリッジからインクは、インク供給針61を介してこのインク連通路に供給され、供給されたインクはヘッド本体20にそれぞれ供給される。
保持部材60には、第2方向Yに平行な側面の一方に、第1方向X側に突出した延設部62を有する。延設部62には、特に図示しないが、内部に設けられた回路基板のコネクターが配置され、外部配線は、延設部62の上面に設けられたスリット63を挿通して配線基板のコネクターに接続される。なお、回路基板は、複数のヘッド10の駆動配線35(図4参照)が共通して接続されている。
また、図2に示すように、保持部材60には、底面60a側にノズル開口26が現れるように所定間隔で位置決めされた複数のヘッド10が固定されている。
ヘッド10の構成の一例について、図4〜図6を参照して説明する。図4は、本実施形態に係るヘッドの分解斜視図であり、図5は、ヘッドの液体噴射面側からの平面図であり、図6は、ヘッドの圧力発生室の長手方向における断面図である。ここでいう圧力発生室の長手方向とは、ノズル開口26が並設された方向(図2の第2方向Y)とは交差する方向(図2の第1方向X)である。
図示するように、ヘッド10を構成する流路形成基板21には、複数の圧力発生室22がその幅方向に並設された列が2列設けられている。また、各列の圧力発生室22の長手方向外側の領域には連通部23が形成され、連通部23と各圧力発生室22とが、圧力発生室22毎に設けられたインク供給路24及び連通路25を介して連通されている。
流路形成基板21の一方の面には、各圧力発生室22のインク供給路24とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口26が穿設されたノズルプレート27が接合されている。
一方、流路形成基板21のノズルプレート27とは反対側の面には、弾性膜28及び絶縁体膜29を介して圧電アクチュエーター30が形成されている。圧電アクチュエーター30は、第1電極31と、圧電体層32と、第2電極33とで構成されている。各圧電アクチュエーター30を構成する第2電極33には、絶縁体膜29上まで延設されたリード電極34が接続されている。リード電極34は、一端部が第2電極33に接続されていると共に、他端部側が、フレキシブル配線部材(COF基板)であり圧電アクチュエーター30を駆動するための駆動IC35aが実装された駆動配線35と接続されている。
このような圧電アクチュエーター30が形成された流路形成基板21上には、圧電アクチュエーター30に対向する領域に、圧電アクチュエーター30を保護するための空間である圧電アクチュエーター保持部36を備えた保護基板37が接着剤38によって接合されている。また、保護基板37には、マニホールド部39が設けられている。このマニホールド部39は、本実施形態では、流路形成基板21の連通部23と連通されて各圧力発生室22の共通のインク室となるマニホールド40を構成している。
また、保護基板37には、保護基板37を厚さ方向に貫通する貫通孔41が設けられている。貫通孔41は、本実施形態では、2つの圧電アクチュエーター保持部36の間に設けられている。そして、各圧電アクチュエーター30から引き出されたリード電極34の端部近傍は、貫通孔41内に露出するように設けられている。
さらに保護基板37上には、封止膜44及び固定板45とからなるコンプライアンス基板46が接合されている。ここで、封止膜44は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜44によってマニホールド部39の一方面が封止されている。また、固定板45は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板45のマニホールド40に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部47となっているため、マニホールド40の一方面は可撓性を有する封止膜44のみで封止されている。この封止膜44のみで封止された領域でマニホールド40内にコンプライアンスを与えている。さらにコンプライアンス基板46には、マニホールド40内にインクを導入するためのインク導入口48が設けられている。
コンプライアンス基板46上には、ケース部材であるヘッドケース49が固定されている。ヘッドケース49には、インク導入口48に連通してカートリッジ等の貯留手段からのインクをマニホールド40に供給するインク導入路50が設けられている。さらに、ヘッドケース49には、保護基板37に設けられた貫通孔41と連通する配線部材保持孔51が設けられており、駆動配線35は配線部材保持孔51内に挿通された状態でその一端側がリード電極34と接続されている。
このようなヘッド本体20は、貯留手段(図示なし)からのインクを保持部材60のインク連通路を介してインク導入口48に取り込み、マニホールド40からノズル開口26に至るまで内部をインクで満たす。その後、駆動IC35aからの記録信号に従い、圧力発生室22に対応するそれぞれの圧電アクチュエーター30に電圧を印加し、弾性膜28、絶縁体膜29及び圧電アクチュエーター30をたわみ変形させることにより、各圧力発生室22内の圧力が高まりノズル開口26からインク滴が吐出する。
このようなヘッド本体20のノズルプレート27のノズル開口26が開口する液体噴射面27a側には、保護部材であるカバーヘッド70が固定されている。
カバーヘッド70は、矩形状の板状部材の縁部をヘッド本体20の側面側に屈曲して立ち上げた箱形状を有し、その底面が液体噴射面27aであるノズルプレート27の表面に接着剤(図示せず)で接合されている。具体的には、カバーヘッド70は、ノズル開口26を露出する矩形状に開口する露出開口部71と、露出開口部71を画成する矩形状の枠部72とを具備する。また、カバーヘッド70には、ヘッド本体20の液体噴射面27aに直交する側面側に屈曲するように延設された側壁部73が設けられている。側壁部73は、ヘッド本体20の四方の側面を被覆している。
このような構成のカバーヘッド70は、金属などの導電性材料から形成されている。したがって、ノズルプレート27の熱は、ノズルプレート27に接着剤を介して接合した枠部72を介して側壁部73に伝導する。すなわち、詳細は後述するが、側壁部73を介してノズルプレート27の温度を測定することが可能となっている。
また、カバーヘッド70は、後述する接地部材を介して電気的に接地されている。このため、ヘッド10に帯電した電荷は、ノズルプレート27からカバーヘッド70に移動し、ヘッド10の外部に放電される。
ここで、本実施形態に係るヘッドモジュールの各ヘッドのインク温度を測定する構造について説明する。図7は、本実施形態に係るヘッドモジュールの要部斜視図であり、図8は、図2のA−A線の要部を拡大した断面図である。
これらの図7、図8及び図2に示すように、保持部材60には底面60a側にノズル開口26が現れるように複数のヘッド10が設けられている。ヘッド10の底面60aから突出した部分は、ほぼカバーヘッド70で被覆されている。すなわち、枠部72がノズルプレート27の表面の周縁を被覆し、側壁部73がヘッド10の側面を被覆している。
ヘッド10の第1方向Xに平行な側面を第1側面11、ヘッド10の第2方向Yに平行な側面を第2側面12とする。また、カバーヘッド70の側壁部73のうち第1側面11を被覆するものを側壁部73Xとし、第2側面12を被覆するものを側壁部73Yとする。
本実施形態に係る温度計測手段は、接地部材80と、接地部材80に設けられた温度センサーの一例であるサーミスタ90とを備えている。
接地部材80は、熱伝導性が高く、金属などの導電性材料から形成された部材である。具体的には、平板状の本体部81と、本体部81から延設され、一方面側に屈曲された接触部82と、本体部81から延設された接続部83とを備える。接触部82は、屈曲した部分を基端部とし、ヘッド10の第1側面11側を付勢することができる板ばねとして機能する。
本実施形態に係るヘッドモジュール200では、一つのヘッド10につき一つの接地部材80が設けられており、第2方向Yに並設された2つのヘッド10の間に、各ヘッド10に対応する接地部材80が2つ配置されている。
各接地部材80の接触部82は、先端側がカバーヘッド70の側壁部73Xに若干押し込まれている。このため、接触部82の復元力が側壁部73X側に作用し、接触部82の側壁部73Xへの接触がより確実になっている。
また、接地部材80の接続部83は、本体部81からインクの吐出方向(第1方向X及び第2方向Yに直交する方向)に突出し、接触部82とは反対側に屈曲されている。キャリッジ210の表面には、開口部211に連続した溝部212が形成されており、接続部83は、この溝部212の底面に接触している。溝部212のキャリッジ210表面からの深さは、接続部83の厚み以上であるため、溝部212の底面に接触した接続部83が、キャリッジ210の表面から突出することが防止されている。なお、特に図示しないが、接続部83はキャリッジ210にネジなどの部材で固定されている。
サーミスタ90は、接地部材80の温度を測定可能に本体部81に設けられている。サーミスタ90は、特に図示しないが、インクジェット式記録装置に設けられたCPUやメモリー等で構成された制御部に接続されている。サーミスタ90は、サーミスタ90に伝達された熱に基づいて、温度を表す信号を該制御部に伝達可能となっている。
上述したように、ノズル開口26近傍のインクの熱は、ノズルプレート27に伝達し、カバーヘッド70に伝達される。そして、カバーヘッド70の熱は、接地部材80にも伝達され、接地部材80に設けられたサーミスタ90によって計測される。すなわち、ノズル開口近傍のインクの温度がサーミスタ90により計測される。
詳言すると、ヘッドユニット1とキャリッジ210との固定は、着脱可能とし、また、ヘッド10の温度を計測するサーミスタ90は、ヘッド10とは別にキャリッジ210側に設けた。このような構成のヘッドモジュール200では、ヘッドユニット1をキャリッジ210に固定し、ヘッドモジュール200として一体化した際に、サーミスタ90がノズルプレート27の熱に基づいてその温度を測定することが可能となっている。
このように、本実施形態に係るヘッドモジュール200では、ノズル開口26近傍である圧力発生室22内のインクに直接接触しているノズルプレート27の温度をカバーヘッド70及び接地部材80を介して計測する。このため、液体流路の上流(例えば、保持部材60のインク連通路やヘッド10のインク導入路50)など、ノズル開口26近傍ではない部分のインクの温度を測定するよりも、吐出直前のインクの温度を正確に測定することができる。
このように、本実施形態に係るヘッドモジュール200は、吐出直前のインクの温度を正確に計測できるため、当該温度に基づいて駆動信号を補正することで実際のインクの粘度に適した駆動信号を得ることができる。これにより、本実施形態に係るヘッドモジュール200は、吐出特性が向上し、印刷品質が向上したものとなる。
また、サーミスタ90をキャリッジ210に設けたので、ヘッド10側にサーミスタ90を設ける必要が無い。これにより、ヘッド10のコスト削減や製造工数を省略化することができる。さらに、接地部材80をヘッド10のカバーヘッド70側に付勢させて接触するように構成した。これにより、ヘッド10をキャリッジ210に取り付ける際に、接地部材80とカバーヘッド70とを容易に接触させ、ノズルプレート27の温度をカバーヘッド70及び接地部材80を介してサーミスタ90でより確実に計測することができる。
さらに、サーミスタ90をキャリッジ210に設けたので、サーミスタ90が故障したとしても、キャリッジ210に設けられたサーミスタ90を交換するだけでよく、ヘッド10を交換する必要がない。これにより、次に述べるようなヘッド10にサーミスタ90を設けた構成よりも、サーミスタ90の故障時に要するコストを低減できる。
仮に、ヘッド10にサーミスタ90を設けたとすると、構造上、サーミスタ90のみを交換することは難しく、ヘッド10そのものを交換する必要が生じる。特に、ヘッド10の方がキャリッジ210よりも高価であるため、ヘッド10にサーミスタ90を設けた構成では、サーミスタ90の故障時に要するコストが増大してしまう。
また、本実施形態に係るヘッドモジュール200は、サーミスタ90をキャリッジ210に設けたので、ヘッド10(ヘッドユニット1)が故障したとしても、当該ヘッド10(ヘッドユニット1)を交換するだけでよく、サーミスタ90を交換する必要がない。
上述した温度計測手段を構成する接地部材80は、サーミスタ90によりノズルプレート27の温度を計測するために用いられるのみならず、ヘッド10を接地させるためにも用いられる。
接地部材80、カバーヘッド70、及びキャリッジ210は、金属などの導電性材料で形成されている。このため、ヘッド10は、ノズルプレート27、カバーヘッド70(側壁部73X)、接地部材80を介してキャリッジ210に電気的に接続されている。これにより、ヘッド10に帯電した電荷は、キャリッジ210に放電される。そして、特に図示しないが、キャリッジ210は、インクジェット式記録装置本体に電気的に接続されており、ヘッド10は、キャリッジ210を介してインクジェット式記録装置本体に接地されている。
このようにヘッド10の帯電が防止されるので、ヘッド10、例えばノズルプレート27に蓄積された静電気により、圧電アクチュエーター30や駆動IC35a等が破壊されることを確実に防止することができる。
さらに、本実施形態に係るヘッドモジュール200では、ヘッド10を接地させる接地部材80を、サーミスタ90とともにノズルプレート27の温度を計測するための部材として兼用した。これにより、ヘッド10の接地のための部材と、ノズルプレート27の温度計測のための部材とを別々に構成するよりも部材の点数を削減し、コストを低減することができる。
〈実施形態2〉
実施形態1で説明したヘッドモジュール200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。図9は、本発明の実施形態2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。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、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装置Iは、ヘッドモジュール200が固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートSを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。第1方向Xは、キャリッジ210の記録シートSに対して相対移動する方向であり、第2方向Yは、第1方向Xに直交する方向である。
具体的には、インクジェット式記録装置Iは、装置本体2と、装置本体2に固定されたヘッドモジュール200と、被噴射媒体である記録シートSを搬送する搬送手段3と、記録シートSのヘッドモジュール200に相対向する印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン4とを具備する。
ヘッドモジュール200は、ヘッド10のノズル開口26の並設方向が記録シートSの搬送方向(第1方向X)と交差する第2方向Yとなるように装置本体2に固定されている。
搬送手段3は、ヘッドモジュール200に対して記録シートSの搬送方向の両側に設けられた第1の搬送手段5と、第2の搬送手段6とを具備する。
第1の搬送手段5は、駆動ローラー5aと、従動ローラー5bと、これら駆動ローラー5a及び従動ローラー5bに巻回された搬送ベルト5cとで構成されている。また、第2の搬送手段6は、第1の搬送手段5と同様に駆動ローラー6a、従動ローラー6b及び搬送ベルト6cで構成されている。
これらの第1の搬送手段5及び第2の搬送手段6のそれぞれの駆動ローラー5a、6aには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト5c、6cが回転駆動することで、記録シートSをヘッドモジュール200の上流及び下流側で搬送する。
なお、本実施形態では、駆動ローラー5a、6a、従動ローラー5b、6b及び搬送ベルト5c、6cで構成される第1の搬送手段5及び第2の搬送手段6を例示したが、記録シートSを搬送ベルト5c、6c上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートSの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートSを誘電分極の作用により搬送ベルト5c、6c上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト5c、6c上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト5c、6cとの間で記録シートSを挟持させるようにしてもよい。
プラテン4は、第1の搬送手段5と第2の搬送手段6との間に、ヘッドモジュール200に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。プラテン4は、第1の搬送手段5及び第2の搬送手段6によって搬送された記録シートSを、ヘッドモジュール200に相対向する位置で支持する。
なお、プラテン4には、搬送された記録シートSをプラテン4上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートSを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートSを静電吸着するもの等が挙げられる。
また、ヘッドモジュール200には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段がインクを供給可能に接続されている。インク貯留手段は、例えば、ヘッドモジュール200上に保持されていても、また、装置本体2内のヘッドモジュール200とは異なる位置に保持されてチューブ等を介して各ヘッドユニット1のインク供給針61に接続されていてもよい。さらに、ヘッドモジュール200の各ヘッドユニット1には、図示しない外部配線が接続されている。
このようなインクジェット式記録装置Iでは、搬送手段5によって記録シートSが搬送され、ヘッドモジュール200によってプラテン4上で支持された記録シートSに印刷が実行される。印刷された記録シートSは、搬送手段3によって搬送される。
そして、これら駆動ローラー5a、6aやヘッドモジュール200の圧力発生手段等は、図示しないCPUやメモリー等で構成された制御部によって制御されて動作する。この制御部は、実施形態1で説明したサーミスタ90が計測したノズルプレート27の温度、すなわち、圧力発生室内のインクの温度を表す信号を受信するように構成されている。そして、制御部は、該温度に基づいて、ヘッド10の圧力発生手段である圧電アクチュエーター30に印加する駆動信号を、圧力発生室内のインクの温度に適した駆動信号に補正する。これにより、実際の圧力発生室内のインクの温度に適した駆動信号(駆動波形)で圧電アクチュエーター30を駆動することができ、インクの吐出特性を向上し、印刷品質を向上することができる。
なお、本実施形態では、ヘッドユニット1(ヘッドモジュール200)が装置本体2に固定されて、記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式のインクジェット式記録装置I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(ヘッドモジュール200)を記録シートSの搬送方向と交差する主走査方向に移動するキャリッジに搭載して、ヘッドユニット1(ヘッドモジュール200)を主走査方向に移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。
〈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。
ヘッドモジュール200には、2つのヘッドユニット1が固定されていたがこれに限らない。1又は複数のヘッドユニット1が設けられたヘッドモジュールであってもよい。また、ヘッドユニット1には、4つのヘッド10が設けられていたが、これに限らない。1又は複数のヘッド10が設けられたヘッドユニットであってもよい。
また、ヘッドモジュール200は、複数のヘッド10を備えるヘッドユニット1をキャリッジ210に着脱可能に固定したものとしたが、このような態様に限定されない。例えば、ヘッドユニット1を構成せずに、ヘッド10をキャリッジ210に着脱自在に固定したものをヘッドモジュールとしてもよい。
さらに、ヘッドモジュール200は、接地部材80を介してノズルプレート27の温度を測定するサーミスタ90を採用したが、このような態様に限定されない。例えば、サーミスタ90が直接的にカバーヘッド70に付勢されて接触するように構成されていてもよい。この場合は、接地部材80が介在しないので、その分、より正確にノズルプレート27の温度を測定することができる。
温度計測手段として、接地部材80とサーミスタ90とを備える構成を説明したが、このような態様に限定されない。接地部材80とは別の部材にサーミスタ90を取り付け、該部材をカバーヘッド70に付勢して接触するようにした構成を採用することもできる。
さらに、ノズルプレート27の温度は、該ノズルプレート27を被覆するカバーヘッド70を介して計測する構成としたが、このような態様に限定されない。すなわち、カバーヘッド70を介さず、ノズルプレート27に直接接触するように温度計測手段を構成してもよい。例えば、サーミスタ90又はサーミスタ90を取り付けた熱伝導性の高い部材などをノズルプレート27の表面側に付勢させて接触させるようにした構成を採用してもよい。この場合、ヘッド10にサーミスタ90を設ける加工を不要としながらも、ノズルプレート27の温度をより正確に得ることができる。
さらに温度センサーとしてサーミスタ90を用いたが、これに限定されず、温度を計測し、該温度を表す信号を出力することができる公知のセンサーを用いることができる。
固定部材として、インクジェット式記録装置Iに取り付けられるキャリッジ210を例示したが、これに限られない。キャリッジとは別の部材にヘッドユニット1を固定してヘッドモジュールとし、当該ヘッドモジュールをキャリッジに取り付け、インクジェット式記録装置Iに設けてもよい。また、インクジェット式記録装置Iを構成する部材を固定部材としてもよい。
上述した各実施形態では、圧力発生室22に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター30を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室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液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液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。
なお、上記実施形態においては、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)、 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 ヘッド本体、 21 流路形成基板、 22 圧力発生室、 26 ノズル開口、 27 ノズルプレート、 60 保持部材、 70 カバーヘッド(保護部材)、 80 接地部材、 82 接触部、 90 サーミスタ、 200 ヘッドモジュール(液体噴射ヘッドモジュール)、 210 キャリッジ(固定部材)

Claims (4)

  1. 液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートを有する液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドが固定される固定部材と、
    前記固定部材に取り付けられた温度計測手段とを備え、
    前記温度計測手段は、前記ノズルプレート側に付勢されて前記ノズルプレートに接触し、又は前記ノズルプレートを保護する保護部材側に付勢されて前記保護部材に接触し、該ノズルプレートの温度又は前記保護部材を介して前記ノズルプレートの温度を計測する
    ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
  2. 請求項1に記載する液体噴射ヘッドモジュールにおいて、
    前記温度計測手段は、前記液体噴射ヘッドと前記固定部材とを電気的に接続する接地部
    材、及び前記接地部材に設けられた温度センサーを備え、
    前記接地部材は、前記ノズルプレート側に付勢されて該ノズルプレートに接触し、
    前記温度センサーは、前記接地部材を介して前記ノズルプレートの温度を計測する
    ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
  3. 請求項1又は請求項2に記載する液体噴射ヘッドモジュールにおいて、
    前記液体噴射ヘッドを複数備える液体噴射ヘッドユニットが前記固定部材に固定されている
    ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
  4. 請求項1〜請求項の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドモジュールを備えることを特徴とする液体噴射装置。
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