液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置
【課題】インク温度を的確に検出してインク吐出を良好に行う。
【解決手段】一表面に開口し平行間隔をあけて形成された複数の吐出溝を有するアクチュエータ基板３およびアクチュエータ基板３に接合され吐出溝を閉塞するカバープレート基板５とによって構成される液体噴射ヘッドチップ１と、液体噴射ヘッドチップ１に接合され、カバープレート基板５によって吐出溝が閉塞されることにより形成される複数の吐出チャンネルにインクを供給する共通液体流路６０を有するベースプレート５０とを備え、共通液体流路６０の少なくとも内面がアルミニウムによって構成されている液体噴射ヘッド１０を提供する。
【解決手段】一表面に開口し平行間隔をあけて形成された複数の吐出溝を有するアクチュエータ基板３およびアクチュエータ基板３に接合され吐出溝を閉塞するカバープレート基板５とによって構成される液体噴射ヘッドチップ１と、液体噴射ヘッドチップ１に接合され、カバープレート基板５によって吐出溝が閉塞されることにより形成される複数の吐出チャンネルにインクを供給する共通液体流路６０を有するベースプレート５０とを備え、共通液体流路６０の少なくとも内面がアルミニウムによって構成されている液体噴射ヘッド１０を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク等の液体を吐出する複数の吐出ノズルを有する液体噴射ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録する液体噴射記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液体噴射記録装置においては、液体の温度が変化して液体の粘度が変化すると、液体の吐出量等が変動してしまうことがある。特許文献１に記載のインクジェット式記録装置は、インクジェットヘッドに温度センサを設け、この温度センサにより検出されたインクジェットヘッドの温度に基づいてインクジェットヘッドの駆動信号を適宜補正するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８２０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインクジェットヘッド式記録装置のように、インクジェットヘッド自体の温度とその内部のインクの温度とが一様であるとみなして駆動制御を行うと、インクとインクジェットヘッドとの間に温度差が存在する場合にインク温度が的確に検出されず、インク吐出を良好に行うことができないという問題がある。また、高粘度インクを使用する場合に、インクジェットヘッドをヒータで加温してインク粘度を下げると、インク流量が大きくなるにつれてインクの温度と暖められたインクジェットヘッドの温度との相違が大きくなり、インク温度の的確な検出がさらに困難になるという問題がある。また、インクジェットヘッドに導入する前のインクを加温するとともにインクジェットヘッドを加温することとすると、複雑なヒータ構造および温度制御が必要になるという不都合がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、液体の温度を的確に検出することができる液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、一表面に開口し平行間隔をあけて形成された複数の液体吐出溝を有するアクチュエータ基板と該アクチュエータ基板に接合され前記液体吐出溝を閉塞するカバープレート基板とによって構成される液体噴射ヘッドチップと、該液体噴射ヘッドチップに接合され、前記カバープレート基板によって前記液体吐出溝が閉塞されることにより形成される複数の液体流路に液体を供給する共通液体流路を有するベースプレートとを備え、前記共通液体流路の少なくとも内面が金属材料によって構成されている液体噴射ヘッドを提供する。
【０００７】
本発明によれば、ベースプレートの共通液体流路を介して液体噴射ヘッドチップの各液体流路に液体を充填し、液体吐出溝の両側壁をせん断変形させて液体流路内の容積を変化させることで、ポンプ効果によって液体流路内の液体を吐出させることができる。
【０００８】
ベースプレートに接合された液体噴射ヘッドチップは、ベースプレートと熱的に結合することでベースプレートの温度に近い温度状態になる。また、共通液体流路の少なくとも内面を金属材料によって構成することで、共通液体流路を通過する液体にベースプレートの熱が高効率に伝達される。
【０００９】
したがって、ベースプレートの温度に近い温度状態の液体を液体流路に供給することができ、液体流路内の液体と液体噴射ヘッドチップとの温度差を低減することができる。これにより、液体の温度を直接測定しなくても、液体噴射ヘッドチップの温度やベースプレートの温度を測定することで液体の温度をほぼ的確に検出することができる。これにより、良好な液体の吐出環境を整えることが可能になる。
【００１０】
上記発明においては、前記ベースプレートが金属材料によって構成されていることとしてもよい。
このように構成することで、ベースプレートの表面に沿って液体を通過させるだけで、液体にベースプレートの熱を高効率に伝達することができる。したがって、ベースプレートに液体流路を直接形成するだけでよく、ベースプレートに別途金属材料からなる伝熱部材を設ける必要がない。これにより、ベースプレートを簡易な構成にして薄型化を図ることができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記共通液体流路の内面が金属材料によってコーティングされていることとしてもよい。
このように構成することで、ベースプレートの構成材料や熱伝達率にかかわらず、液体にベースプレートの熱を高効率に伝達することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記共通液体流路の内面がフィルムによって覆われていることとしてもよい。
このように構成することで、フィルムにより、液体が共通液体流路の内面に直接接触するのを防ぐことができる。これにより、金属と触れることによって液体の性質が変化（例えば、変色等）してしまうのを防ぐことができる。フィルムとしては、例えば、パラキシリレン系樹脂等が挙げられる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記液体噴射ヘッドチップおよび前記ベースプレートに近接して配置され、前記液体噴射ヘッドチップと前記ベースプレートとの間の熱伝達を行う熱伝達部を備えることとしてもよい。
【００１４】
このように構成することで、熱伝達部により、液体噴射ヘッドチップとベースプレートとの熱的結合を高め、液体噴射ヘッドチップとベースプレートとを略均一な温度状態に保つことができる。例えば、駆動時に液体噴射ヘッドチップが熱源として作用した場合には、液体噴射ヘッドチップで発生した熱をベースプレートに効率的に伝達することができる。これにより、液体噴射ヘッドチップから吐出される液体の温度とベースプレートの液体流路を通過する液体の温度とが不均一な状態になるのを防止することができる。熱伝達部としては、例えば、アルミニウム等からなる金属部材を採用することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記共通液体流路内に伝熱性フィンが配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、液体が伝熱性フィンと接触することで液体とベースプレートとの伝熱面積が増大し、液体の温度をベースプレートの温度により近づけることができる。伝熱性フィンとしては、例えば、金属部材を採用することができる。
【００１６】
また、上記発明においては、前記ベースプレートが加熱部を備えることとしてもよい。
加熱部によりベースプレートを加熱することで、ベースプレートを介して液体噴射ヘッドチップを加熱することができる。また、ベースプレートからの伝熱によって液体を加温することができ、例えば、高粘度の液体であっても加温することで粘度を効率的に下げることができる。加熱部としては、例えば、ヒータ等が挙げられる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記ベースプレートが、前記共通液体流路の少なくとも一部を開放する開口部と、該開口部を閉塞する弾性部材とを備えることとしてもよい。
このように構成することで、弾性部材の弾性変形により、共通液体流路内の圧力変動を吸収することができる。すなわち、ベースプレートにダンパ機能をもたせることができる。弾性部材としては、例えば、可撓性のフィルム（ポリエチレン等）が挙げられる。
【００１８】
本発明は、上記本発明の液体噴射ヘッドを備える液体噴射記録装置を提供する。
本発明によれば、液体噴射ヘッドに供給する液体の温度変化に応じて液体の吐出環境を整えることで、液体を良好に吐出することができる。例えば、液体としてインクを用いた場合には、被記録媒体に安定した印字を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液体の温度を的確に検出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッド１０および液体噴射記録装置１００について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０は、インク（液体）を吐出するものであり、図１および図２に示すように、液体噴射ヘッドチップ１と、液体噴射ヘッドチップ１が設置された略平板状のベースプレート５０と、液体噴射ヘッドチップ１を駆動する駆動回路等を搭載した回路基板６２と、液体噴射ヘッドチップ１を加温するヒータ（加熱部）６４とを備えている。これらの各部材どうしは熱伝導性のよい接着剤や両面テープ等で結合されている。
【００２１】
液体噴射ヘッドチップ１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電素子からなるアクチュエータ基板３と、アクチュエータ基板３の一表面に接着されたカバープレート基板５と、アクチュエータ基板３およびカバープレート基板５の端面に接着されたノズルプレート７とを備えている。
【００２２】
アクチュエータ基板３は、板厚方向に分極されている。また、図２に示すように、アクチュエータ基板３には、カバープレート基板５が設けられた一表面に開口部１３ａを有する複数の吐出溝（液体吐出溝）１３が平行間隔をあけて設けられている。各吐出溝１３は、それぞれ側壁１５によって分離されている。
【００２３】
各吐出溝１３の長手方向の一端は、アクチュエータ基板３の一端面３ａまで延びて途中位置において深さが徐々に浅くなっており、他端は深さが変わらずに他端面３ｂまで延びて閉塞されている。このような吐出溝１３は、例えば、円板状のダイスカッタ（図示略）のブレード外径にならった形状になっている。
【００２４】
また、これら吐出溝１３には、配列方向の１つおきに、前記他端近傍に開口部１３ａとは反対側の表面に開口する液体導入口１３ｂが形成されている。また、各吐出溝１３の両側壁１５には、吐出溝１３の開口部１３ａから深さ方向の途中位置まで、アクチュエータ基板３の長手方向に延びる駆動電圧印加用の電極１６が蒸着によって形成されている。
【００２５】
カバープレート基板５は、アクチュエータ基板３の一表面、すなわち、吐出溝１３の開口部１３ａが形成されている表面に接着されている。アクチュエータ基板３にカバープレート基板５が接着された状態では、吐出溝１３の開口部１３ａがカバープレート基板５によって塞がれることにより、複数の独立した吐出チャンネル（液体流路）２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂが形成されている。
【００２６】
吐出チャンネル２３Ａは、液体導入口１３ｂが開口している吐出溝１３によって形成されるインク流路であり、液体導入口１３ｂからインクが供給されて充填されるようになっている。一方、ダミーチャンネル２３Ｂは、液体導入口１３ｂが開口していない吐出溝１３によって形成される空洞部であり、インクが流入しないように密閉されている。これら吐出チャンネル２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂは、吐出溝１３の配列方向に交互に形成されている。
【００２７】
ノズルプレート７は、アクチュエータ基板３の吐出チャンネル２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂが開口している一端面３ａに接着されている。また、ノズルプレート７は、吐出チャンネル２３Ａの開口に対向する位置にのみノズル孔２７を有している。なお、ダミーチャンネル２３Ｂの開口は、ノズルプレート７によって封止されている。
【００２８】
このノズルプレート７は、例えば、ポリイミドフィルムにエキシマレーザ装置等を用いてノズル孔２７が形成されたものである。なお、ノズルプレート７の被記録媒体に対向することとなる面には、撥水性を有する撥水膜（図示略）が形成されており、インクの付着等を防止するようになっている。
【００２９】
ベースプレート５０は、例えば、アルミニウム（金属材料）によって構成された略直方体形状の支持部材であり、インクを貯留する共通液体室５２と、共通液体室５２から突出する液体供給路５４と、液体供給路５４に連通してアクチュエータ基板３にインクを供給する液体供給口５６ａを有するヘッドチップ設置部５６とによって構成されている。
【００３０】
また、ベースプレート５０の内部には、これら共通液体室５２、液体供給路５４および液体供給口５６ａを連通する共通液体流路６０が形成されている。すなわち、共通液体流路６０の内面は、ベースプレート５０を構成するアルミニウムによって構成されたものである。
【００３１】
また、共通液体流路６０内には、流路の内面に沿って櫛歯状の複数のフィン（伝熱性フィン）６６が配置されている。フィン６６は、流路の内面に沿って突出するように形成されており、共通液体流路６０と同様にアルミニウムによって構成されている。
【００３２】
共通液体室５２は、略直方体状に広がる空洞部を有し、インクカートリッジ１０７（図３参照）等からインクが供給されてインクを貯留するようになっている。ベースプレート５０の共通液体室５２上の表面には、前記回路基板６２が設置されている。
【００３３】
また、ベースプレート５０の回路基板６２が設置されている側とは反対側の表面には、共通液体流路６０の少なくとも一部、すなわち、共通液体室５２の一部が開放された流路開口部（開口部）５２ａと、流路開口部５２ａを閉塞する弾性フィルム（弾性部材）５８とが設けられている。
【００３４】
弾性フィルム５８は、例えば、ポリエチレン等の可撓性のフィルムであり、弾性変形することにより、共通液体流路６０内の圧力変動を吸収することができるようになっている。このように共通液体流路６０の一部を開口して弾性フィルム５８によって閉塞することで、ベースプレート５０がダンパ機能を備えるようになっている。
【００３５】
ヘッドチップ設置部５６は、ベースプレート５０の幅方向に延びる略直法体形状を有し、液体噴射ヘッドチップ１のアクチュエータ基板３が接合されている。また、ヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａは、アクチュエータ基板３のすべての液体導入口１３ｂに連通する連通構造を有している。
【００３６】
また、ヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａ近傍には、平坦面を有する異物除去フィルタ２９が接着で固定されている。異物除去フィルタ２９は、例えば、孔径が約８ミクロンのメッシュ構造で、約０．１ｍｍの厚さを有している。この異物除去フィルタ２９により、共通液体流路６０から吐出チャンネル２３Ａに供給されるインクに含まれる塵埃等を除去したり、大きな気泡が吐出チャンネル２３Ａに侵入したりしてしまうのを防ぐことができるようになっている。
【００３７】
回路基板６２は、ベースプレート５０の共通液体室５２上の表面に固定されている。この回路基板６２には、ベースプレート５０との接着面にベースプレート５０の温度を計測する温度センサ６８が配置されている。なお、温度センサ６８は、ベースプレート５０に固定されていることとしてもよい。
【００３８】
ヒータ６４は、ベースプレート５０のヘッドチップ設置部５６の液体噴射ヘッドチップ１とは反対側の表面に配置されている。このヒータ６４は、ベースプレート５０を加熱することで、ベースプレート５０を介して液体噴射ヘッドチップ１を加熱するようになっている。
【００３９】
このように構成された液体噴射ヘッド１０は、例えば、図３に示すように、プリンタやファックス等に適用されるインクジェット式の記録装置である液体噴射記録装置１００に搭載されて使用される。
【００４０】
液体噴射記録装置１００は、色ごとに設けられた複数の液体噴射ヘッド１０と、液体噴射ヘッド１０が主走査方向に複数併設して搭載されたキャリッジ１０３と、フレキシブルチューブからなるインク供給管１０５を介して液体噴射ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ１０７とを備えている。
【００４１】
キャリッジ１０３は、一対のガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂの長軸方向に移動可能に搭載されている。また、ガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂの一端側には駆動モータ１１１が設けられている。駆動モータ１１１による駆動力が、この駆動モータ１１１に連結されたプーリ１１３Ａとガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂの他端側に設けられたプーリ１１３Ｂとの間に掛け渡されたタイミングベルト１１５に伝わり、これによりタイミングベルト１１５の所定の位置に固定されたキャリッジ１０３が搬送されるようになっている。
【００４２】
また、キャリッジ１０３の搬送方向に直交する方向で、鎖線で示すケース１１７の両端側には、ガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ１１９が設けられている。これら搬送ローラ１１９は、キャリッジ１０３の下方であってキャリッジ１０３の搬送方向に直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００４３】
このように構成された液体噴射記録装置１００においては、搬送ローラ１１９によって被記録媒体Ｓを送りつつ、キャリッジ１０３を被記録媒体Ｓの送り方向に直交する方向に走査することにより、液体噴射ヘッド１０によって被記録媒体Ｓ上に文字および画像等が記録されるようになっている。
【００４４】
以下、液体噴射記録装置１００に搭載された液体噴射ヘッド１０の作用について具体的に説明する。
インクカートリッジ１０７から供給されるインクは、圧力調整室（図示略）において一時的に貯留された後、ベースプレート５０の共通液体流路６０内に導入される。共通液体流路６０においては、インクが共通液体室５２に貯留された後、液体供給路５４を通ってヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａへと導かれる。そして、共通液体流路６０からアクチュエータ基板３の液体導入口１３に導入されて、吐出チャンネル２３Ａに分配供給される。
【００４５】
この場合に、ベースプレート５０のヘッドチップ設置部５６に接合された液体噴射ヘッドチップ１は、ベースプレート５０と熱的に結合することでベースプレート５０の温度に近い温度状態になる。具体的には、ヒータ６４の作動により、ベースプレート５０が加熱され、ベースプレート５０を介して液体噴射ヘッドチップ１が加熱される。
【００４６】
また、共通液体流路６０の内面がアルミニウムによって構成されているので、共通液体流路６０の共通液体室５２、液体供給路５４および液体供給口５６ａを通過するインクにベースプレート５０の熱が高効率に伝達される。また、インクが共通液体流路６０を通過する際にフィン６６に接触することで、インクとベースプレート５０との伝熱面積が増大する。これにより、インクの温度をベースプレート５０の温度により近づけることができ、ベースプレート５０の温度に近い温度状態のインクを吐出チャンネル２３Ａに供給することができる。
【００４７】
例えば、インクタンクから供給されたインクの温度が低い場合には、ベースプレート５０を加熱して、共通液体流路６０を通過するインクにベースプレート５０の熱を伝達することで、吐出チャンネル２３Ａ内にベースプレート５０の温度に近い温度状態のインクを貯留することができる。
このように、インクの温度とベースプレート５０の温度と液体噴射ヘッドチップ１の温度とを略等しい状態にすることができる。
【００４８】
また、ヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａ近傍に配置された異物除去フィルタ２９により、インクに含まれる塵埃や大きな気泡等が除去される。これにより、塵埃等や大きな気泡を含まないインクをアクチュエータ基板３の吐出チャンネル２３Ａに供給することができる。
【００４９】
各吐出チャンネル２３内にインクが供給されたら、図２に示す所定の吐出チャンネル２３Ａの両側壁１５の電極１６に電圧を印加する。これにより、圧電厚みすべり効果によって側壁１５がせん断変形し、吐出チャンネル２３Ａ内の容積が変化する。そして、ポンプ効果によって吐出チャンネル２３Ａ内のインクが吐出される。
【００５０】
例えば、吐出チャンネル２３Ａの両側壁１５が吐出チャンネル２３Ａの外側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル２３Ｂの内側に向かって変形するように、分極方向に直交する一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル２３Ａ内の容積が増加する分、吐出チャンネル２３Ａ内にインクが引き込まれる。
【００５１】
続いて、電圧を逆方向に印加する。すなわち、吐出チャンネル２３Ａの両側壁１５が吐出チャンネル２３Ａの内側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル２３Ｂの外側に向かって変形するように、分極方向に直交する他の一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル２３Ａ内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル孔２７からインクが吐出される。
【００５２】
この場合に、吐出されるインクの温度が設計上の基準温度より高いときは、インク粘度が通常より低くなる。そのため、標準の駆動電圧でインク滴を吐出させると、インク滴の量が設計値よりも多くなったりインク滴の飛び散り現象が発生してしまったりする。一方、吐出されるインクの温度が基準温度よりも低いときは、インク粘度が通常よりも高くなる。そのため、標準の駆動電圧でインク滴を吐出させるとインク滴の量が設計値よりも少なくなってしまったりインク滴が吐出されなくなってしまったりする。
【００５３】
そこで、温度センサ６８により計測されたベースプレート５０の温度、すなわち、ベースプレート５０の温度と略近似する液体噴射ヘッドチップ１の温度に基づいて、液体噴射ヘッドチップ１を駆動する駆動電圧を適宜補正する。
【００５４】
本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０および液体噴射記録装置１００によれば、ベースプレート５０の温度と略等しい温度のインクが吐出チャンネル２３Ａに供給されるので、吐出チャンネル２３Ａ内のインクの温度と液体噴射ヘッドチップ１の温度とを略一致させることができる。これにより、インク温度を直接測定しなくても、ベースプレート５０の温度に基づいてインクの温度を略的確に検出することができる。したがって、インクの温度変化に合わせて駆動電圧を適宜補正することができ、良好なインクの吐出環境を整えることが可能になる。
【００５５】
また、ベースプレート５０をアルミニウムによって構成することで、ベースプレート５０の表面に沿ってインクを通過させるだけで、インクにベースプレート５０の熱を高効率に伝達することができる。したがって、ベースプレート５０に共通液体流路６０を直接形成するだけでよく、ベースプレート５０に別途金属材料からなる伝熱部材を設ける必要がない。したがって、ベースプレート５０を簡易な構成にして薄型化を図ることができる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、ベースプレート５０を構成する材料としてアルミニウムを例示して説明したが、金属材料であればよくアルミニウムに限定されるものではない。また、共通液体流路６０の内面をアルミニウムによって構成することとしたが、例えば、共通液体流路６０の内面をアルミニウム等の金属材料によってコーティングすることとしてもよい。このようにすることで、ベースプレート５０の構成材料や熱伝達率にかかわらず、インクにベースプレート５０の熱を高効率に伝達することができる。
【００５７】
また、例えば、共通液体流路６０の内面をパラキシリレン系樹脂等のフィルムによって覆うこととしてもよい。このようにすることで、フィルムにより、インクが共通液体流路６０の内面に直接接触するのを防ぐことができる。これにより、金属と触れることによってインクの性質が変化（例えば、変色等）してしまうのを防ぐことができる。
【００５８】
また、例えば、液体噴射ヘッドチップ１の周囲を覆いベースプレート５０に固定される金属材料等からなるカバー(熱伝達部）を設けることとしてもよい。例えば、アルミニウム等からなるカバーを液体噴射ヘッドチップ１およびベースプレート５０に近接して配置して液体噴射ヘッドチップ１とベースプレート５０との間の熱伝達を行うことで、液体噴射ヘッドチップ１とベースプレート５０との熱的結合を高め、液体噴射ヘッドチップ１とベースプレート５０とを略均一な温度状態に保つことができる。例えば、駆動時に液体噴射ヘッドチップ１が熱源として作用した場合には、液体噴射ヘッドチップ１で発生した熱をベースプレート５０に効率的に伝達することができる。これにより、液体噴射ヘッドチップ１から吐出されるインクの温度とベースプレートの共通液体流路６０を通過するインクの温度とが不均一な状態になるのを防止することができる。
ここでは、特に放熱作用について説明したが、吸熱作用についても同様に、ベースプレート５０と液体噴射ヘッドチップ１の熱的結合が高く、インク温度が不均一とならないことによって、高精細で高精度のインク滴を吐出することが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態においては、ベースプレート５０の表面の一部が開放された流路開口部５２ａに弾性フィルム５８を設けることとしたが、例えば、流路開口部５２ａの周囲に沿って外方に突出する壁部を形成し、この壁部に弾性フィルム５８を設けることとしてもよい。
【００６０】
また、本実施形態においては、吐出溝１３の配列方向に交互に吐出チャンネル２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂが形成されていることとしたが、これに代えて、全ての吐出溝１３に液体導入口１３ｂを貫通させて吐出チャンネル２３Ａだけを形成することとしてもよい。この場合、ノズルプレート７は、すべての吐出チャンネル２３Ａに対向するピッチでノズル孔２７を形成することとすればよい。
【００６１】
また、上述した良好な熱的結合を持つことに加えて、本実施形態における温度センサ６８が検知する温度は、インクの温度と、ベースプレート５０の温度と、液体噴射ヘッドチップ１の温度と略等しいことが好ましい。従来技術では、上述した課題に記載したとおり、インクの温度を正確に検出することが難しかったが、本実施形態においては、インク、ベースプレート５０および液体噴射ヘッドチップ１の熱的結合を良好にすることによって、ベースプレート５０の温度を計測することで、限りなくインク温度に近い温度を検出することができる。また、この良好な熱的結合を利用し、より正確なインク温度を計測するためには、ベースプレート５０が金属材料によって構成されている場合はベースプレート５０に温度センサ６８を付けて温度を検出することが好ましい。また、共通液体流路６０の内面を金属コーティングする場合は、この金属コーティングが温度センサ６８まで延びる構造、すなわち、金属コーティングに接触する位置に温度センサ６８を配置することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの縦断面図である。
【図２】図１の液体噴射ヘッドチップを吐出溝が延びる方向に対して直交する方向に切断した断面図である。
【図３】図１の液体噴射ヘッドを搭載する液体噴射装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 液体噴射ヘッドチップ
３ アクチュエータ基板
５ カバープレート基板
１０ 液体噴射ヘッド
１３ 吐出溝（液体吐出溝）
５０ ベースプレート
５８ 弾性フィルム（弾性部材）
６０ 共通液体流路
６６ フィン
１００ 液体噴射記録装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク等の液体を吐出する複数の吐出ノズルを有する液体噴射ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録する液体噴射記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液体噴射記録装置においては、液体の温度が変化して液体の粘度が変化すると、液体の吐出量等が変動してしまうことがある。特許文献１に記載のインクジェット式記録装置は、インクジェットヘッドに温度センサを設け、この温度センサにより検出されたインクジェットヘッドの温度に基づいてインクジェットヘッドの駆動信号を適宜補正するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８２０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインクジェットヘッド式記録装置のように、インクジェットヘッド自体の温度とその内部のインクの温度とが一様であるとみなして駆動制御を行うと、インクとインクジェットヘッドとの間に温度差が存在する場合にインク温度が的確に検出されず、インク吐出を良好に行うことができないという問題がある。また、高粘度インクを使用する場合に、インクジェットヘッドをヒータで加温してインク粘度を下げると、インク流量が大きくなるにつれてインクの温度と暖められたインクジェットヘッドの温度との相違が大きくなり、インク温度の的確な検出がさらに困難になるという問題がある。また、インクジェットヘッドに導入する前のインクを加温するとともにインクジェットヘッドを加温することとすると、複雑なヒータ構造および温度制御が必要になるという不都合がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、液体の温度を的確に検出することができる液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、一表面に開口し平行間隔をあけて形成された複数の液体吐出溝を有するアクチュエータ基板と該アクチュエータ基板に接合され前記液体吐出溝を閉塞するカバープレート基板とによって構成される液体噴射ヘッドチップと、該液体噴射ヘッドチップに接合され、前記カバープレート基板によって前記液体吐出溝が閉塞されることにより形成される複数の液体流路に液体を供給する共通液体流路を有するベースプレートとを備え、前記共通液体流路の少なくとも内面が金属材料によって構成されている液体噴射ヘッドを提供する。
【０００７】
本発明によれば、ベースプレートの共通液体流路を介して液体噴射ヘッドチップの各液体流路に液体を充填し、液体吐出溝の両側壁をせん断変形させて液体流路内の容積を変化させることで、ポンプ効果によって液体流路内の液体を吐出させることができる。
【０００８】
ベースプレートに接合された液体噴射ヘッドチップは、ベースプレートと熱的に結合することでベースプレートの温度に近い温度状態になる。また、共通液体流路の少なくとも内面を金属材料によって構成することで、共通液体流路を通過する液体にベースプレートの熱が高効率に伝達される。
【０００９】
したがって、ベースプレートの温度に近い温度状態の液体を液体流路に供給することができ、液体流路内の液体と液体噴射ヘッドチップとの温度差を低減することができる。これにより、液体の温度を直接測定しなくても、液体噴射ヘッドチップの温度やベースプレートの温度を測定することで液体の温度をほぼ的確に検出することができる。これにより、良好な液体の吐出環境を整えることが可能になる。
【００１０】
上記発明においては、前記ベースプレートが金属材料によって構成されていることとしてもよい。
このように構成することで、ベースプレートの表面に沿って液体を通過させるだけで、液体にベースプレートの熱を高効率に伝達することができる。したがって、ベースプレートに液体流路を直接形成するだけでよく、ベースプレートに別途金属材料からなる伝熱部材を設ける必要がない。これにより、ベースプレートを簡易な構成にして薄型化を図ることができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記共通液体流路の内面が金属材料によってコーティングされていることとしてもよい。
このように構成することで、ベースプレートの構成材料や熱伝達率にかかわらず、液体にベースプレートの熱を高効率に伝達することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記共通液体流路の内面がフィルムによって覆われていることとしてもよい。
このように構成することで、フィルムにより、液体が共通液体流路の内面に直接接触するのを防ぐことができる。これにより、金属と触れることによって液体の性質が変化（例えば、変色等）してしまうのを防ぐことができる。フィルムとしては、例えば、パラキシリレン系樹脂等が挙げられる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記液体噴射ヘッドチップおよび前記ベースプレートに近接して配置され、前記液体噴射ヘッドチップと前記ベースプレートとの間の熱伝達を行う熱伝達部を備えることとしてもよい。
【００１４】
このように構成することで、熱伝達部により、液体噴射ヘッドチップとベースプレートとの熱的結合を高め、液体噴射ヘッドチップとベースプレートとを略均一な温度状態に保つことができる。例えば、駆動時に液体噴射ヘッドチップが熱源として作用した場合には、液体噴射ヘッドチップで発生した熱をベースプレートに効率的に伝達することができる。これにより、液体噴射ヘッドチップから吐出される液体の温度とベースプレートの液体流路を通過する液体の温度とが不均一な状態になるのを防止することができる。熱伝達部としては、例えば、アルミニウム等からなる金属部材を採用することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記共通液体流路内に伝熱性フィンが配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、液体が伝熱性フィンと接触することで液体とベースプレートとの伝熱面積が増大し、液体の温度をベースプレートの温度により近づけることができる。伝熱性フィンとしては、例えば、金属部材を採用することができる。
【００１６】
また、上記発明においては、前記ベースプレートが加熱部を備えることとしてもよい。
加熱部によりベースプレートを加熱することで、ベースプレートを介して液体噴射ヘッドチップを加熱することができる。また、ベースプレートからの伝熱によって液体を加温することができ、例えば、高粘度の液体であっても加温することで粘度を効率的に下げることができる。加熱部としては、例えば、ヒータ等が挙げられる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記ベースプレートが、前記共通液体流路の少なくとも一部を開放する開口部と、該開口部を閉塞する弾性部材とを備えることとしてもよい。
このように構成することで、弾性部材の弾性変形により、共通液体流路内の圧力変動を吸収することができる。すなわち、ベースプレートにダンパ機能をもたせることができる。弾性部材としては、例えば、可撓性のフィルム（ポリエチレン等）が挙げられる。
【００１８】
本発明は、上記本発明の液体噴射ヘッドを備える液体噴射記録装置を提供する。
本発明によれば、液体噴射ヘッドに供給する液体の温度変化に応じて液体の吐出環境を整えることで、液体を良好に吐出することができる。例えば、液体としてインクを用いた場合には、被記録媒体に安定した印字を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液体の温度を的確に検出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッド１０および液体噴射記録装置１００について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０は、インク（液体）を吐出するものであり、図１および図２に示すように、液体噴射ヘッドチップ１と、液体噴射ヘッドチップ１が設置された略平板状のベースプレート５０と、液体噴射ヘッドチップ１を駆動する駆動回路等を搭載した回路基板６２と、液体噴射ヘッドチップ１を加温するヒータ（加熱部）６４とを備えている。これらの各部材どうしは熱伝導性のよい接着剤や両面テープ等で結合されている。
【００２１】
液体噴射ヘッドチップ１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電素子からなるアクチュエータ基板３と、アクチュエータ基板３の一表面に接着されたカバープレート基板５と、アクチュエータ基板３およびカバープレート基板５の端面に接着されたノズルプレート７とを備えている。
【００２２】
アクチュエータ基板３は、板厚方向に分極されている。また、図２に示すように、アクチュエータ基板３には、カバープレート基板５が設けられた一表面に開口部１３ａを有する複数の吐出溝（液体吐出溝）１３が平行間隔をあけて設けられている。各吐出溝１３は、それぞれ側壁１５によって分離されている。
【００２３】
各吐出溝１３の長手方向の一端は、アクチュエータ基板３の一端面３ａまで延びて途中位置において深さが徐々に浅くなっており、他端は深さが変わらずに他端面３ｂまで延びて閉塞されている。このような吐出溝１３は、例えば、円板状のダイスカッタ（図示略）のブレード外径にならった形状になっている。
【００２４】
また、これら吐出溝１３には、配列方向の１つおきに、前記他端近傍に開口部１３ａとは反対側の表面に開口する液体導入口１３ｂが形成されている。また、各吐出溝１３の両側壁１５には、吐出溝１３の開口部１３ａから深さ方向の途中位置まで、アクチュエータ基板３の長手方向に延びる駆動電圧印加用の電極１６が蒸着によって形成されている。
【００２５】
カバープレート基板５は、アクチュエータ基板３の一表面、すなわち、吐出溝１３の開口部１３ａが形成されている表面に接着されている。アクチュエータ基板３にカバープレート基板５が接着された状態では、吐出溝１３の開口部１３ａがカバープレート基板５によって塞がれることにより、複数の独立した吐出チャンネル（液体流路）２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂが形成されている。
【００２６】
吐出チャンネル２３Ａは、液体導入口１３ｂが開口している吐出溝１３によって形成されるインク流路であり、液体導入口１３ｂからインクが供給されて充填されるようになっている。一方、ダミーチャンネル２３Ｂは、液体導入口１３ｂが開口していない吐出溝１３によって形成される空洞部であり、インクが流入しないように密閉されている。これら吐出チャンネル２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂは、吐出溝１３の配列方向に交互に形成されている。
【００２７】
ノズルプレート７は、アクチュエータ基板３の吐出チャンネル２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂが開口している一端面３ａに接着されている。また、ノズルプレート７は、吐出チャンネル２３Ａの開口に対向する位置にのみノズル孔２７を有している。なお、ダミーチャンネル２３Ｂの開口は、ノズルプレート７によって封止されている。
【００２８】
このノズルプレート７は、例えば、ポリイミドフィルムにエキシマレーザ装置等を用いてノズル孔２７が形成されたものである。なお、ノズルプレート７の被記録媒体に対向することとなる面には、撥水性を有する撥水膜（図示略）が形成されており、インクの付着等を防止するようになっている。
【００２９】
ベースプレート５０は、例えば、アルミニウム（金属材料）によって構成された略直方体形状の支持部材であり、インクを貯留する共通液体室５２と、共通液体室５２から突出する液体供給路５４と、液体供給路５４に連通してアクチュエータ基板３にインクを供給する液体供給口５６ａを有するヘッドチップ設置部５６とによって構成されている。
【００３０】
また、ベースプレート５０の内部には、これら共通液体室５２、液体供給路５４および液体供給口５６ａを連通する共通液体流路６０が形成されている。すなわち、共通液体流路６０の内面は、ベースプレート５０を構成するアルミニウムによって構成されたものである。
【００３１】
また、共通液体流路６０内には、流路の内面に沿って櫛歯状の複数のフィン（伝熱性フィン）６６が配置されている。フィン６６は、流路の内面に沿って突出するように形成されており、共通液体流路６０と同様にアルミニウムによって構成されている。
【００３２】
共通液体室５２は、略直方体状に広がる空洞部を有し、インクカートリッジ１０７（図３参照）等からインクが供給されてインクを貯留するようになっている。ベースプレート５０の共通液体室５２上の表面には、前記回路基板６２が設置されている。
【００３３】
また、ベースプレート５０の回路基板６２が設置されている側とは反対側の表面には、共通液体流路６０の少なくとも一部、すなわち、共通液体室５２の一部が開放された流路開口部（開口部）５２ａと、流路開口部５２ａを閉塞する弾性フィルム（弾性部材）５８とが設けられている。
【００３４】
弾性フィルム５８は、例えば、ポリエチレン等の可撓性のフィルムであり、弾性変形することにより、共通液体流路６０内の圧力変動を吸収することができるようになっている。このように共通液体流路６０の一部を開口して弾性フィルム５８によって閉塞することで、ベースプレート５０がダンパ機能を備えるようになっている。
【００３５】
ヘッドチップ設置部５６は、ベースプレート５０の幅方向に延びる略直法体形状を有し、液体噴射ヘッドチップ１のアクチュエータ基板３が接合されている。また、ヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａは、アクチュエータ基板３のすべての液体導入口１３ｂに連通する連通構造を有している。
【００３６】
また、ヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａ近傍には、平坦面を有する異物除去フィルタ２９が接着で固定されている。異物除去フィルタ２９は、例えば、孔径が約８ミクロンのメッシュ構造で、約０．１ｍｍの厚さを有している。この異物除去フィルタ２９により、共通液体流路６０から吐出チャンネル２３Ａに供給されるインクに含まれる塵埃等を除去したり、大きな気泡が吐出チャンネル２３Ａに侵入したりしてしまうのを防ぐことができるようになっている。
【００３７】
回路基板６２は、ベースプレート５０の共通液体室５２上の表面に固定されている。この回路基板６２には、ベースプレート５０との接着面にベースプレート５０の温度を計測する温度センサ６８が配置されている。なお、温度センサ６８は、ベースプレート５０に固定されていることとしてもよい。
【００３８】
ヒータ６４は、ベースプレート５０のヘッドチップ設置部５６の液体噴射ヘッドチップ１とは反対側の表面に配置されている。このヒータ６４は、ベースプレート５０を加熱することで、ベースプレート５０を介して液体噴射ヘッドチップ１を加熱するようになっている。
【００３９】
このように構成された液体噴射ヘッド１０は、例えば、図３に示すように、プリンタやファックス等に適用されるインクジェット式の記録装置である液体噴射記録装置１００に搭載されて使用される。
【００４０】
液体噴射記録装置１００は、色ごとに設けられた複数の液体噴射ヘッド１０と、液体噴射ヘッド１０が主走査方向に複数併設して搭載されたキャリッジ１０３と、フレキシブルチューブからなるインク供給管１０５を介して液体噴射ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ１０７とを備えている。
【００４１】
キャリッジ１０３は、一対のガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂの長軸方向に移動可能に搭載されている。また、ガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂの一端側には駆動モータ１１１が設けられている。駆動モータ１１１による駆動力が、この駆動モータ１１１に連結されたプーリ１１３Ａとガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂの他端側に設けられたプーリ１１３Ｂとの間に掛け渡されたタイミングベルト１１５に伝わり、これによりタイミングベルト１１５の所定の位置に固定されたキャリッジ１０３が搬送されるようになっている。
【００４２】
また、キャリッジ１０３の搬送方向に直交する方向で、鎖線で示すケース１１７の両端側には、ガイドレール１０９Ａ，１０９Ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ１１９が設けられている。これら搬送ローラ１１９は、キャリッジ１０３の下方であってキャリッジ１０３の搬送方向に直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００４３】
このように構成された液体噴射記録装置１００においては、搬送ローラ１１９によって被記録媒体Ｓを送りつつ、キャリッジ１０３を被記録媒体Ｓの送り方向に直交する方向に走査することにより、液体噴射ヘッド１０によって被記録媒体Ｓ上に文字および画像等が記録されるようになっている。
【００４４】
以下、液体噴射記録装置１００に搭載された液体噴射ヘッド１０の作用について具体的に説明する。
インクカートリッジ１０７から供給されるインクは、圧力調整室（図示略）において一時的に貯留された後、ベースプレート５０の共通液体流路６０内に導入される。共通液体流路６０においては、インクが共通液体室５２に貯留された後、液体供給路５４を通ってヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａへと導かれる。そして、共通液体流路６０からアクチュエータ基板３の液体導入口１３に導入されて、吐出チャンネル２３Ａに分配供給される。
【００４５】
この場合に、ベースプレート５０のヘッドチップ設置部５６に接合された液体噴射ヘッドチップ１は、ベースプレート５０と熱的に結合することでベースプレート５０の温度に近い温度状態になる。具体的には、ヒータ６４の作動により、ベースプレート５０が加熱され、ベースプレート５０を介して液体噴射ヘッドチップ１が加熱される。
【００４６】
また、共通液体流路６０の内面がアルミニウムによって構成されているので、共通液体流路６０の共通液体室５２、液体供給路５４および液体供給口５６ａを通過するインクにベースプレート５０の熱が高効率に伝達される。また、インクが共通液体流路６０を通過する際にフィン６６に接触することで、インクとベースプレート５０との伝熱面積が増大する。これにより、インクの温度をベースプレート５０の温度により近づけることができ、ベースプレート５０の温度に近い温度状態のインクを吐出チャンネル２３Ａに供給することができる。
【００４７】
例えば、インクタンクから供給されたインクの温度が低い場合には、ベースプレート５０を加熱して、共通液体流路６０を通過するインクにベースプレート５０の熱を伝達することで、吐出チャンネル２３Ａ内にベースプレート５０の温度に近い温度状態のインクを貯留することができる。
このように、インクの温度とベースプレート５０の温度と液体噴射ヘッドチップ１の温度とを略等しい状態にすることができる。
【００４８】
また、ヘッドチップ設置部５６の液体供給口５６ａ近傍に配置された異物除去フィルタ２９により、インクに含まれる塵埃や大きな気泡等が除去される。これにより、塵埃等や大きな気泡を含まないインクをアクチュエータ基板３の吐出チャンネル２３Ａに供給することができる。
【００４９】
各吐出チャンネル２３内にインクが供給されたら、図２に示す所定の吐出チャンネル２３Ａの両側壁１５の電極１６に電圧を印加する。これにより、圧電厚みすべり効果によって側壁１５がせん断変形し、吐出チャンネル２３Ａ内の容積が変化する。そして、ポンプ効果によって吐出チャンネル２３Ａ内のインクが吐出される。
【００５０】
例えば、吐出チャンネル２３Ａの両側壁１５が吐出チャンネル２３Ａの外側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル２３Ｂの内側に向かって変形するように、分極方向に直交する一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル２３Ａ内の容積が増加する分、吐出チャンネル２３Ａ内にインクが引き込まれる。
【００５１】
続いて、電圧を逆方向に印加する。すなわち、吐出チャンネル２３Ａの両側壁１５が吐出チャンネル２３Ａの内側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル２３Ｂの外側に向かって変形するように、分極方向に直交する他の一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル２３Ａ内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル孔２７からインクが吐出される。
【００５２】
この場合に、吐出されるインクの温度が設計上の基準温度より高いときは、インク粘度が通常より低くなる。そのため、標準の駆動電圧でインク滴を吐出させると、インク滴の量が設計値よりも多くなったりインク滴の飛び散り現象が発生してしまったりする。一方、吐出されるインクの温度が基準温度よりも低いときは、インク粘度が通常よりも高くなる。そのため、標準の駆動電圧でインク滴を吐出させるとインク滴の量が設計値よりも少なくなってしまったりインク滴が吐出されなくなってしまったりする。
【００５３】
そこで、温度センサ６８により計測されたベースプレート５０の温度、すなわち、ベースプレート５０の温度と略近似する液体噴射ヘッドチップ１の温度に基づいて、液体噴射ヘッドチップ１を駆動する駆動電圧を適宜補正する。
【００５４】
本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０および液体噴射記録装置１００によれば、ベースプレート５０の温度と略等しい温度のインクが吐出チャンネル２３Ａに供給されるので、吐出チャンネル２３Ａ内のインクの温度と液体噴射ヘッドチップ１の温度とを略一致させることができる。これにより、インク温度を直接測定しなくても、ベースプレート５０の温度に基づいてインクの温度を略的確に検出することができる。したがって、インクの温度変化に合わせて駆動電圧を適宜補正することができ、良好なインクの吐出環境を整えることが可能になる。
【００５５】
また、ベースプレート５０をアルミニウムによって構成することで、ベースプレート５０の表面に沿ってインクを通過させるだけで、インクにベースプレート５０の熱を高効率に伝達することができる。したがって、ベースプレート５０に共通液体流路６０を直接形成するだけでよく、ベースプレート５０に別途金属材料からなる伝熱部材を設ける必要がない。したがって、ベースプレート５０を簡易な構成にして薄型化を図ることができる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、ベースプレート５０を構成する材料としてアルミニウムを例示して説明したが、金属材料であればよくアルミニウムに限定されるものではない。また、共通液体流路６０の内面をアルミニウムによって構成することとしたが、例えば、共通液体流路６０の内面をアルミニウム等の金属材料によってコーティングすることとしてもよい。このようにすることで、ベースプレート５０の構成材料や熱伝達率にかかわらず、インクにベースプレート５０の熱を高効率に伝達することができる。
【００５７】
また、例えば、共通液体流路６０の内面をパラキシリレン系樹脂等のフィルムによって覆うこととしてもよい。このようにすることで、フィルムにより、インクが共通液体流路６０の内面に直接接触するのを防ぐことができる。これにより、金属と触れることによってインクの性質が変化（例えば、変色等）してしまうのを防ぐことができる。
【００５８】
また、例えば、液体噴射ヘッドチップ１の周囲を覆いベースプレート５０に固定される金属材料等からなるカバー(熱伝達部）を設けることとしてもよい。例えば、アルミニウム等からなるカバーを液体噴射ヘッドチップ１およびベースプレート５０に近接して配置して液体噴射ヘッドチップ１とベースプレート５０との間の熱伝達を行うことで、液体噴射ヘッドチップ１とベースプレート５０との熱的結合を高め、液体噴射ヘッドチップ１とベースプレート５０とを略均一な温度状態に保つことができる。例えば、駆動時に液体噴射ヘッドチップ１が熱源として作用した場合には、液体噴射ヘッドチップ１で発生した熱をベースプレート５０に効率的に伝達することができる。これにより、液体噴射ヘッドチップ１から吐出されるインクの温度とベースプレートの共通液体流路６０を通過するインクの温度とが不均一な状態になるのを防止することができる。
ここでは、特に放熱作用について説明したが、吸熱作用についても同様に、ベースプレート５０と液体噴射ヘッドチップ１の熱的結合が高く、インク温度が不均一とならないことによって、高精細で高精度のインク滴を吐出することが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態においては、ベースプレート５０の表面の一部が開放された流路開口部５２ａに弾性フィルム５８を設けることとしたが、例えば、流路開口部５２ａの周囲に沿って外方に突出する壁部を形成し、この壁部に弾性フィルム５８を設けることとしてもよい。
【００６０】
また、本実施形態においては、吐出溝１３の配列方向に交互に吐出チャンネル２３Ａおよびダミーチャンネル２３Ｂが形成されていることとしたが、これに代えて、全ての吐出溝１３に液体導入口１３ｂを貫通させて吐出チャンネル２３Ａだけを形成することとしてもよい。この場合、ノズルプレート７は、すべての吐出チャンネル２３Ａに対向するピッチでノズル孔２７を形成することとすればよい。
【００６１】
また、上述した良好な熱的結合を持つことに加えて、本実施形態における温度センサ６８が検知する温度は、インクの温度と、ベースプレート５０の温度と、液体噴射ヘッドチップ１の温度と略等しいことが好ましい。従来技術では、上述した課題に記載したとおり、インクの温度を正確に検出することが難しかったが、本実施形態においては、インク、ベースプレート５０および液体噴射ヘッドチップ１の熱的結合を良好にすることによって、ベースプレート５０の温度を計測することで、限りなくインク温度に近い温度を検出することができる。また、この良好な熱的結合を利用し、より正確なインク温度を計測するためには、ベースプレート５０が金属材料によって構成されている場合はベースプレート５０に温度センサ６８を付けて温度を検出することが好ましい。また、共通液体流路６０の内面を金属コーティングする場合は、この金属コーティングが温度センサ６８まで延びる構造、すなわち、金属コーティングに接触する位置に温度センサ６８を配置することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの縦断面図である。
【図２】図１の液体噴射ヘッドチップを吐出溝が延びる方向に対して直交する方向に切断した断面図である。
【図３】図１の液体噴射ヘッドを搭載する液体噴射装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 液体噴射ヘッドチップ
３ アクチュエータ基板
５ カバープレート基板
１０ 液体噴射ヘッド
１３ 吐出溝（液体吐出溝）
５０ ベースプレート
５８ 弾性フィルム（弾性部材）
６０ 共通液体流路
６６ フィン
１００ 液体噴射記録装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一表面に開口し平行間隔をあけて形成された複数の液体吐出溝を有するアクチュエータ基板と該アクチュエータ基板に接合され前記液体吐出溝を閉塞するカバープレート基板とによって構成される液体噴射ヘッドチップと、
該液体噴射ヘッドチップに接合され、前記カバープレート基板によって前記液体吐出溝が閉塞されることにより形成される複数の液体流路に液体を供給する共通液体流路を有するベースプレートと
を備え、
前記共通液体流路の少なくとも内面が金属材料によって構成されている液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記ベースプレートが金属材料によって構成されている請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記共通液体流路の内面が金属材料によってコーティングされている請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記共通液体流路の内面がフィルムによって覆われている請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記液体噴射ヘッドチップおよび前記ベースプレートに近接して配置され、前記液体噴射ヘッドチップと前記ベースプレートとの間の熱伝達を行う熱伝達部を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記共通液体流路内に伝熱性フィンが配置されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記ベースプレートが加熱部を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記ベースプレートが、前記共通液体流路の少なくとも一部を開放する開口部と、該開口部を閉塞する弾性部材とを備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の液体噴射ヘッドを備える液体噴射記録装置。
【請求項１】
一表面に開口し平行間隔をあけて形成された複数の液体吐出溝を有するアクチュエータ基板と該アクチュエータ基板に接合され前記液体吐出溝を閉塞するカバープレート基板とによって構成される液体噴射ヘッドチップと、
該液体噴射ヘッドチップに接合され、前記カバープレート基板によって前記液体吐出溝が閉塞されることにより形成される複数の液体流路に液体を供給する共通液体流路を有するベースプレートと
を備え、
前記共通液体流路の少なくとも内面が金属材料によって構成されている液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記ベースプレートが金属材料によって構成されている請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記共通液体流路の内面が金属材料によってコーティングされている請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記共通液体流路の内面がフィルムによって覆われている請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記液体噴射ヘッドチップおよび前記ベースプレートに近接して配置され、前記液体噴射ヘッドチップと前記ベースプレートとの間の熱伝達を行う熱伝達部を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記共通液体流路内に伝熱性フィンが配置されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記ベースプレートが加熱部を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記ベースプレートが、前記共通液体流路の少なくとも一部を開放する開口部と、該開口部を閉塞する弾性部材とを備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の液体噴射ヘッドを備える液体噴射記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１３１９４３（Ｐ２０１０−１３１９４３Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１２３７０（Ｐ２００８−３１２３７０）
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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