(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドから吐出される単位時間当たりの液体吐出量が変化すると、液体噴射ヘッドから吐出される液体の温度が変化し、液体噴射ヘッドから吐出される液体の粘度が変化してしまう。【解決手段】液体の単位時間当たりの吐出量と、吐出量に対応するノズルプレート１４の設定温度との関係がテーブルとして記憶された設定温度記憶部７５１と、液体の単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出部７９と、ヒーター６０に通電し、ヒーター６０を発熱させる通電回路部１１５と、ノズルプレート１４の実測温度を検出する温度検出部１１１と、吐出量算出部７９によって算出された吐出量に対応する設定温度を設定温度記憶部７５１のテーブルから取得し、実測温度が設定温度になるように通電回路部１１５への通電量を制御する温度制御部７８と、を備える液体噴射装置１を提供する。【選択図】図５
2011143603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを温める加熱体部と、を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、前記吐出量に対応する前記ノズルプレートの設定温度との関係が記憶された設定温度記憶部と、
前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出部と、
前記加熱体部に通電し、前記加熱体部を発熱させる通電回路部と、
温度センサーを有し、前記温度センサーによって液体流路が形成された部材の実測温度を検出する温度検出部と、
前記吐出量算出部によって算出された前記吐出量に対応する設定温度を前記設定温度記憶部から取得し、前記実測温度が前記設定温度になるように前記通電回路部への通電量を制御する温度制御部と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
環境温度を検出する環境温度検出部を備え、
前記設定温度記憶部には、環境温度ごとに、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、前記吐出量に対応する前記ノズルプレートの設定温度との関係が記憶され、
前記温度制御部は、前記環境温度検出部によって検出された前記環境温度において、前記通電量を制御することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを温める加熱体部と、を有する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の液体噴射方法であって、
前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出工程と、
前記加熱体部に通電し、前記加熱体部を発熱させる通電工程と、
温度センサーによって液体流路が形成された部材の実測温度を検出する検出工程と、
前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、前記吐出量に対応する前記ノズルプレートの設定温度との関係が記憶された設定温度記憶部から、前記吐出量算出工程によって算出された前記吐出量に対応する設定温度を取得し、前記実測温度が前記設定温度になるように、前記通電工程における通電量を制御する温度制御工程と、を含むことを特徴とする液体噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置および液体噴射方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの一例として、例えば、圧力発生素子及び圧力発生室が設けられたアクチュエーターユニットを備え、圧力発生室に連通してノズルプレートに設けられたノズル開口からインクなどの液体を吐出する液体噴射ヘッドがある。このような液体噴射ヘッドを用いて、高粘度の液体を噴射しようとすると、圧力発生素子に高い電圧を供給して圧力発生素子の駆動力を高める必要がある。そこで、特許文献１では、液体噴射ヘッドに液体の粘度を低減させる加熱手段としてのヒーターを備え、ノズル開口から液体を吐出させる吐出駆動タイミングに応じてヒーターによる加熱タイミングを制御するノズル加熱制御手段を備えた液体噴射装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０４１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような方法では、一定の加熱量で液体を加温するが、仮に液体噴射ヘッドから吐出される単位時間当たりの液体吐出量（液体消費量）が大量である場合、液体は所定の温度に加温しきれない状態でノズル開口まで供給されてしまう。その結果、高粘度の液体を液体噴射ヘッドから吐出することができない場合があるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを温める加熱体部と、を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、前記吐出量に対応する前記ノズルプレートの設定温度との関係が記憶された設定温度記憶部と、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出部と、前記加熱体部に通電し、前記加熱体部を発熱させる通電回路部と、温度センサーを有し、前記温度センサーによって液体流路が形成された部材の実測温度を検出する温度検出部と、前記吐出量算出部によって算出された前記吐出量に対応する設定温度を前記設定温度記憶部から取得し、前記実測温度が前記設定温度になるように前記通電回路部への通電量を制御する温度制御部と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【０００７】
この構成によれば、液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、吐出量に対応するノズルプレートの設定温度を記憶した設定温度記憶部を備える。そして、温度制御部は、吐出量算出部によって算出された吐出量に対応する設定温度を設定温度記憶部から取得し、ノズルプレートにおける実測温度が、設定温度記憶部から取得した設定温度になるように通電回路部への通電量を制御する。これにより、液体噴射ヘッドから吐出される液体の粘度を、液体噴射ヘッドから吐出可能な液体の粘度の範囲に制御することが可能となる。従って、液体噴射ヘッドから吐出される単位時間当たりの液体吐出量が変化しても、液体噴射ヘッドから吐出される液体の温度を制御し、液体噴射ヘッドから吐出される液体の粘度を吐出可能な液体粘度の範囲にすることができる。そのため、高粘度の液体を液体噴射ヘッドから吐出することができる。
【０００８】
［適用例２］環境温度を検出する環境温度検出部を備え、前記設定温度記憶部には、環境温度ごとに、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、前記吐出量に対応する前記ノズルプレートの設定温度との関係が記憶され、前記温度制御部は、前記環境温度検出部によって検出された前記環境温度において、前記通電量を制御することを特徴とする上記液体噴射装置。
【０００９】
この構成によれば、環境温度が変化しても、温度制御部は、ノズルプレートにおける実測温度が設定温度記憶部に記憶された吐出量に対応する設定温度になるように、通電回路部によって加熱体部への通電量を制御する。これにより、液体噴射ヘッドから吐出される液体の温度を制御し、液体噴射ヘッドから吐出される液体の粘度を吐出可能な液体粘度の範囲にすることができる。そのため、高粘度の液体を液体噴射ヘッドから吐出することができる。
【００１０】
［適用例３］液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを温める加熱体部と、を有する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の液体噴射方法であって、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出工程と、前記加熱体部に通電し、前記加熱体部を発熱させる通電工程と、温度センサーによって液体流路が形成された部材の実測温度を検出する検出工程と、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、前記吐出量に対応する前記ノズルプレートの設定温度との関係が記憶された設定温度記憶部から、前記吐出量算出工程によって算出された前記吐出量に対応する設定温度を取得し、前記実測温度が前記設定温度になるように、前記通電工程における通電量を制御する温度制御工程と、を含むことを特徴とする液体噴射方法。
【００１１】
この構成によれば、温度制御工程では、液体噴射ヘッドから吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、吐出量に対応するノズルプレートにおける設定温度との関係が記憶された設定温度記憶部から、吐出量算出工程によって算出された吐出量に対応する設定温度を取得し、ノズルプレートの実測温度が、設定温度記憶部から取得した設定温度になるように通電工程での通電量を制御する。これにより、液体噴射ヘッドから吐出される液体の粘度を、液体噴射ヘッドから吐出可能な液体の粘度の範囲に制御することが可能となる。従って、液体噴射ヘッドから吐出される単位時間当たりの液体吐出量が変化しても、液体噴射ヘッドから吐出される液体の温度を制御し、液体噴射ヘッドから吐出される液体の粘度を吐出可能な液体粘度の範囲にすることができる。そのため、高粘度の液体を液体噴射ヘッドから吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】インクジェット式プリンターの概略斜視図。
【図２】液体噴射ヘッドの断面図。
【図３】液体噴射ヘッドの部分断面図。
【図４】ノズルプレートに備えられたヒーターの部分斜視図。
【図５】インクジェット式プリンターの電気的な概略構成を示すブロック図。
【図６】吐出量と液体温度との関係を示す実験結果のグラフ。
【図７】（ａ）は、液体の吐出量とノズルプレートの温度の表、（ｂ）は、設定温度記憶部としてのテーブルの内容。
【図８】ノズルプレートの温度を制御するプログラムのフローチャート。
【図９】第２実施形態におけるインクジェット式プリンターの電気的な概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の液体噴射装置としてのインクジェット式プリンター（以下「プリンター」という）１の概略斜視図である。プリンター１のキャリッジ９は、キャリッジモーター６により駆動されるタイミングベルト３によって、ガイド軸２に案内されて主走査方向Ｄ１に往復移動されるように構成されている。
【００１４】
プリンター１には、一定間隔のスリットが主走査方向Ｄ１に亘って描かれたリニアスケール４と、キャリッジ９に固定された光学系センサー（不図示）からなるリニアエンコーダーが備えられる。光学系センサーによって、スリットを検出し、主走査方向Ｄ１の位置を検出することができる。
【００１５】
紙送りモーター７によって駆動される紙送りローラー（不図示）と回転自由な従動ローラー（不図示）に挟まれながら、記録媒体としての記録用紙Ｐが副走査方向Ｄ２に搬送される。
【００１６】
図２は、インクジェット式液体噴射ヘッド（以下「液体噴射ヘッド」という）１０の断面図である。図１のキャリッジ９の記録用紙Ｐに対向する側には、図２の液体噴射ヘッド１０が搭載され、キャリッジ９の図面上側には、液体噴射ヘッド１０に液体としてのインクを供給するブラックインクカートリッジ５ａ及びカラーインクカートリッジ５ｂが着脱可能に装填されている。
【００１７】
ブラックインクカートリッジ５ａ及びカラーインクカートリッジ５ｂには、例えば、紫外線硬化型インクのような高粘度の液体であるインクが充填される。主走査方向Ｄ１に往復移動する液体噴射ヘッド１０とプラテン８の間を、副走査方向Ｄ２に通過する記録用紙Ｐに、液体噴射ヘッド１０からインクが液体噴射方向Ｄ３に吐出され、文字や画像が形成される構成となっている。
【００１８】
図２に示すように、液体噴射ヘッド１０は、圧力発生室１１を有する流路形成基板１２と、圧力発生室１１に連通するノズル開口１３が穿設されたノズルプレート１４と、流路形成基板１２のノズルプレート１４とは反対側の面に設けられる振動板１５とを具備する流路ユニット１６を有する。さらに、振動板１５上の圧力発生室１１に対応する領域に設けられる圧電素子１７を有する圧電素子ユニット１８と、振動板１５上に固定されて圧電素子ユニット１８が収容される収容部１９を有するケースヘッド２０とを有する。
【００１９】
ノズルプレート１４には、図１の副走査方向Ｄ２に複数のノズル開口１３からなるノズル列が形成されている。流路形成基板１２には、一方面側の表層部分に、隔壁によって区画された複数の圧力発生室１１が、各ノズルに対応してノズル列方向に並んで設けられている。
【００２０】
各圧力発生室１１の列の外側には、ケースヘッド２０外部のインク供給手段としてのブラックインクカートリッジ５ａ及びカラーインクカートリッジ５ｂに連通するインク導入口２１を介してインクが供給されるリザーバー２２が、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、リザーバー２２と各圧力発生室１１とは、インク供給口２３を介して連通され、各圧力発生室１１には、インク供給手段からインク導入口２１及びリザーバー２２を介してインクが供給される。
【００２１】
インク供給口２３は、圧力発生室１１よりも狭い幅で形成されており、リザーバー２２から圧力発生室１１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室１１のリザーバー２２とは反対の端部側には、流路形成基板１２を貫通するノズル連通孔２４が形成されている。
【００２２】
このように、本実施形態では、リザーバー２２からインク供給口２３を介して流路形成基板１２の面方向にインクを流すことにより各圧力発生室１１にインクを充填するように構成してある。すなわち、流路形成基板１２には圧力発生室１１、リザーバー２２、インク供給口２３、ノズル連通孔２４が設けられている。
【００２３】
このような流路形成基板１２は、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板１２に設けられる上記圧力発生室１１等は、流路形成基板１２をエッチングすることによって形成されている。
【００２４】
流路形成基板１２の一方面側にはノズルプレート１４が接着剤５０を介して接着され、各ノズル開口１３は、流路形成基板１２に設けられたノズル連通孔２４を介して各圧力発生室１１と連通している。一方、流路形成基板１２の他方面側、すなわち圧力発生室１１の開口面側には振動板１５が接合されている。各圧力発生室１１はこの振動板１５によって封止されている。
【００２５】
振動板１５は、例えば樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２５と、この弾性膜２５を支持する、例えば金属材料等からなる支持板２６との複合板で形成されており、弾性膜２５側が流路形成基板１２に接着剤５１を介して接合されている。
【００２６】
また、振動板１５の各圧力発生室１１に対向する領域内には島部２７が設けられ、島部２７には圧電素子１７の先端部が当接する。圧電素子１７の先端部は、接着剤２８によって島部２７に接合されている。
【００２７】
また、振動板１５のリザーバー２２に対向する領域には、支持板２６がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜２５のみで構成されるコンプライアンス部２９が設けられている。尚、コンプライアンス部２９は、リザーバー２２内の圧力変化が生じた時に、コンプライアンス部２９の弾性膜２５が変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバー２２内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。さらに、振動板１５にはインク導入口２１とリザーバー２２とが連通するように開口３０が設けられている。
【００２８】
圧電素子１７は、一つの圧電素子ユニット１８において一体的に形成されている。すなわち、圧電材料３１と電極形成材料３２，３３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材３４を形成し、この圧電素子形成部材３４を各圧力発生室１１に対応して櫛歯状に切り分けることによって各圧電素子１７が形成されている。
【００２９】
圧電素子１７（圧電素子形成部材３４）の振動に寄与しない不活性領域、すなわち圧電素子１７の基端部側が固定基板３５に固着されている。本実施形態では、これら圧電素子１７（圧電素子形成部材３４）と固定基板３５とで圧電素子ユニット１８が構成されている。そして、圧電素子１７の基端部近傍には、固定基板３５とは反対側の面に、各圧電素子１７を駆動するための信号を供給する配線３６を有する回路基板３７が接続されている。
【００３０】
このような圧電素子ユニット１８は、圧電素子１７の先端部が、上述したように振動板１５の島部２７に当接された状態で固定されている。例えば、本実施形態では、振動板１５上にケースヘッド２０が固定されており、圧電素子ユニット１８は、このケースヘッド２０の収容部１９内に収容されて、圧電素子１７が固定された固定基板３５が、圧電素子１７とは反対面側でケースヘッド２０に固定されている。具体的には、ケースヘッド２０の収容部１９内には、段差部３８が設けられており、固定基板３５は、このケースヘッド２０の段差部３８に接着剤３９によって接合されている。
【００３１】
さらにケースヘッド２０上には、回路基板３７の各配線３６がそれぞれ接続される複数の導電パッド４０が設けられた配線基板４１が固定されており、ケースヘッド２０の収容部１９は、この配線基板４１によって実質的に塞がれている。配線基板４１には、ケースヘッド２０の収容部１９に対向する領域にスリット状の開口部４２が形成されており、回路基板３７はこの配線基板４１の開口部４２から収容部１９の外側に引き出されている。
【００３２】
また、圧電素子ユニット１８を構成する回路基板３７は、例えば、本実施形態では、圧電素子１７を駆動するための駆動ＩＣ（不図示）が搭載されたチップオンフィルム（ＣＯＦ）からなる。回路基板３７の各配線３６は、その基端部側では、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子１７を構成する電極形成材料３２，３３に接続されている。一方、先端部側では、各配線３６は配線基板４１の各導電パッド４０に接合されている。具体的には、配線基板４１の開口部４２から収容部１９の外側に引き出された回路基板３７の先端部が配線基板４１の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線３６は配線基板４１の各導電パッド４０に接合されている。
【００３３】
図３は、液体噴射ヘッド１０の部分断面図である。図２、図３に示すように、流路形成基板１２には、圧力発生室１１の対向する位置に加熱体部として、例えばフィルムヒーターなどのヒーター６０が備えられる。ヒーター６０の液体噴射方向Ｄ３における図面上側の面は、接着剤６１を介して流路形成基板１２と接続され、液体噴射方向Ｄ３における図面下側の面は、接着剤５０を介してノズルプレート１４と接続される。
【００３４】
図４は、ノズルプレート１４に備えられたヒーター６０の部分斜視図で、圧力発生室１１側から見た図である。図４に示すように、ヒーター６０は、ノズル開口１３が並んで形成されたノズル列方向Ｄ４に亘って形成されている。
【００３５】
図５は、プリンター１の電気的な概略構成を示すブロック図である。プリンター１は、プリンターコントローラー７０、プリントエンジン１００を含んで概略構成されている。
【００３６】
プリンターコントローラー７０は、ホストコンピューター２００等の外部装置との間でデータの授受を行う外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）７１と、各種データ等を記憶するＲＡＭ７２と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ７５と、各部の制御を行う制御部７３と、クロック信号ＣＫを発生する発振回路７４と、ヘッド駆動回路部１０１へ供給する駆動信号ＣＯＭを発生する駆動信号発生回路７６と、ドットパターンデータや駆動信号等をヘッド駆動回路部１０１に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）７７とを備えている。
【００３７】
ＲＡＭ７２は、受信バッファー７２１、中間バッファー７２２、出力バッファー７２３及びワークメモリー（不図示）として利用される。受信バッファー７２１には、ホストコンピューター２００からの印刷データが一時的に記憶され、中間バッファー７２２には中間コードデータが記憶され、出力バッファー７２３にはドットパターンデータが展開される。
【００３８】
制御部７３は、各部の制御を行うほか、ホストコンピューター２００から外部Ｉ／Ｆ７１を通じて印刷データを受信し、印刷データを中間コードデータに変換し、中間コードデータをドットパターンデータに変換する。
【００３９】
制御部７３は、このドットパターンデータを内部Ｉ／Ｆ７７を通じてヘッド駆動回路部１０１に出力する。このドットパターンデータは、階調データをデコード（翻訳）することにより得られる印字データによって構成されている。
【００４０】
制御部７３は、発振回路７４からのクロック信号ＣＫに基づいてヘッド駆動回路部１０１に対してラッチ信号やチャンネル信号等を供給する。これらのラッチ信号ＬＡＴやチャンネル信号ＣＨに含まれるラッチパルスやチャンネルパルスは、駆動信号を構成する各パルスの供給タイミングを規定する。
【００４１】
駆動信号発生回路７６は、制御部７３によって制御され、圧電素子１７を駆動するための駆動信号を発生する。駆動信号発生回路７６は、ノズル開口１３（図２参照）からインクをインク滴（液滴の一種）として吐出させて記録用紙Ｐ上にドットを形成させるための吐出駆動パルスや、ノズル開口１３に露出したインクの自由表面、即ち、メニスカスを微振動させてインクを攪拌するための微振動パルス等を一記録周期内に含む駆動信号ＣＯＭを発生するように構成されている。
【００４２】
次に、プリントエンジン１００の構成について説明する。プリントエンジン１００は、キャリッジモーター６、キャリッジモーター６を駆動するための駆動回路部１０７、紙送りモーター７、紙送りモーター７を駆動するための駆動回路部１０８と、リニアエンコーダー１１０、リニアエンコーダー１１０から出力されたエンコーダーパルスをカウントするための計数回路部１０９、液体噴射ヘッド１０に備えられた圧電素子１７を駆動するためのヘッド駆動回路部１０１、温度検出部１１１、加熱部１１４から構成されている。
【００４３】
制御部７３は、エンコーダーパルスがカウントされた値を計数回路部１０９から取得し、キャリッジ９（液体噴射ヘッド１０）の主走査方向Ｄ１における走査位置を認識できる。
【００４４】
ヘッド駆動回路部１０１は、シフトレジスター（ＳＲ）１０２、ラッチ１０３、デコーダー１０４、レベルシフター（ＬＳ）１０５、スイッチ１０６を備えている。プリンターコントローラー７０から出力されたドットパターンデータＳＩは、発振回路７４からのクロック信号ＣＫに同期して、シフトレジスター１０２にシリアル伝送される。ドットパターンデータＳＩは、２ビットのデータであり、例えば、非記録（微振動）、小ドット、中ドット、大ドットからなる４階調の記録階調（吐出階調）を表す階調情報によって構成されている。具体的には、非記録は階調情報「００」、小ドットは階調情報「０１」、中ドットが階調情報「１０」、大ドットが階調情報「１１」と表される。
【００４５】
シフトレジスター１０２には、ラッチ１０３が電気的に接続されており、プリンターコントローラー７０からのラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ１０３に入力されると、シフトレジスター１０２のドットパターンデータをラッチする。このラッチ１０３にラッチされたドットパターンデータは、デコーダー１０４に入力される。デコーダー１０４は、２ビットのドットパターンデータを翻訳してパルス選択データを生成する。このパルス選択データは、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルスに各ビットを夫々対応させることで構成されている。そして、各ビットの内容、例えば、「０」，「１」に応じて圧電素子１７に対する吐出駆動パルスの供給又は非供給が選択される。
【００４６】
デコーダー１０４は、ラッチ信号（ＬＡＴ）又はチャンネル信号（ＣＨ）の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター１０５に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター１０５に入力される。このレベルシフター１０５は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合、スイッチ１０６を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター１０５で昇圧された「１」のパルス選択データは、スイッチ１０６に供給される。スイッチ１０６の入力側には、駆動信号発生回路７６からの駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ１０６の出力側には、圧電素子１７が接続されている。
【００４７】
パルス選択データは、スイッチ１０６の作動、つまり、駆動信号中の駆動パルスの圧電素子１７への供給を制御する。例えば、スイッチ１０６に入力されるパルス選択データが「１」である期間中は、スイッチ１０６が接続状態になって、対応する吐出駆動パルスが圧電素子１７に供給され、この吐出駆動パルスの波形に倣って圧電素子１７の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「０」である期間中は、レベルシフター１０５からはスイッチ１０６を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ１０６は切断状態となり、圧電素子１７へは吐出駆動パルスが供給されない。
【００４８】
このような動作を行うデコーダー１０４、レベルシフター１０５、スイッチ１０６、制御部７３、及び駆動信号発生回路７６は、吐出制御手段として機能し、ドットパターンデータＳＩに基づき、駆動信号の中から吐出駆動パルスを選択して圧電素子１７に印加（供給）する。その結果、吐出駆動パルスの電圧変化に応じて圧電素子１７が伸張又は収縮し、この圧電素子１７の伸縮に伴って圧力発生室１１（図２参照）が膨張又は収縮することにより、ドットパターンデータＳＩを構成する階調情報に応じた量のインク滴がノズルから吐出される。
【００４９】
加熱部１１４は、液体噴射ヘッド１０に備えられた加熱体部としてのヒーター６０と、ヒーター６０に通電し、ヒーター６０を発熱させる通電回路部１１５とから構成される。
【００５０】
液体流路が形成された部材の温度検出部１１１は、温度センサー１１３としてのサーミスター（不図示）とサーミスターから出力された信号を検出する検出回路部１１２とから構成される。サーミスターは、ノズルプレート１４に備えられ、サーミスターによってノズルプレート１４の実測温度を検出する。もちろん、サーミスターはノズルプレート１４に接している部材に設けてもよく、ノズルプレート１４の温度を実測可能であれば、ノズルプレート１４に備えられている必要は無い。ただし、液体流路の一種であるノズル開口が形成されたノズルプレート１４にサーミスターを設けることで、ノズル開口内のインクの粘度を正確に把握することができる。
【００５１】
温度制御部７８は、検出回路部１１２から温度を取得し、通電回路部１１５から出力される通電量を制御し、ヒーター６０から発熱される発熱量を制御する。
【００５２】
吐出量算出部７９は、出力バッファーに展開されたドットパターンデータからノズル開口１３から吐出される単位時間当たりのインクの吐出量を算出する。吐出量算出部７９は、予めＲＯＭ７５または制御プログラムのパラメーターとして記憶された大ドット、中ドット、小ドットそれぞれのインクの重量と、ドットパターンデータにおける２ビットのデータからなる大ドット、中ドット、小ドットの階調情報に基づいてインクの吐出量を算出する。
【００５３】
温度制御部７８、吐出量算出部７９は、ＲＯＭ７５に記憶された制御プログラムから構成され、制御部７３がＲＯＭ７５から制御プログラムを読み出して、ＲＡＭ７２で実行することによって機能する。
【００５４】
ここで、環境温度が２０℃において、液体として水を用いて液体噴射ヘッド１０から吐出したときの吐出量と、吐出された水の温度を測定した実験結果について説明する。図６は、液体噴射ヘッド１０から吐出された水の吐出量と、液体噴射ヘッド１０から吐出された液体温度との関係を示す実験結果のグラフである。
【００５５】
破線Ａは、比較例における吐出量と液体温度との関係を示し、ノズルプレート１４の温度を一定にしたまま吐出量を変更したとき、吐出された水の液体温度を示す。破線Ａは、吐出量が少ないときは液体噴射ヘッド１０から吐出された水の液体温度が４０℃付近にあることを示し、吐出量が増加すると、水の液体温度が降下してしまうことを示す。
【００５６】
熱伝達によって授受される熱量をＱとし、熱伝達係数をｈとし、液体と固体の接触面積をＡとし、液体と固体との温度差をΔＴとすると、熱量Ｑは次式（１）で示される。
Ｑ＝ｈＡΔＴ・・・・・式（１）
【００５７】
熱伝達係数ｈは、液体噴射ヘッド１０から吐出された液体の吐出量や使用する液体に依存する係数である。接触面積Ａは、ノズルプレート１４に形成されたノズル開口１３における壁面の面積である。
【００５８】
ノズルプレート１４の温度をＴ１とし、ノズル開口１３から吐出される液体の温度をＴ２とすると、液体と固体との温度差ΔＴは次式（２）で示される。
ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２・・・式（２）
【００５９】
式（１）、式（２）から、熱量Ｑを増加させて図６の例えば吐出量がＭ１点における液体の温度を上げるためには、熱伝達係数ｈ、接触面積Ａが一定であるので、ΔＴを増加させればよいことがわかる。従って、液体噴射ヘッド１０から吐出された液体の吐出量が増加しても、ノズルプレート１４の温度Ｔ１を上げれば、熱量Ｑが増加するので、液体噴射ヘッド１０から吐出する液体の温度Ｔ２が下がってしまうことを抑制できることがわかる。
【００６０】
図７（ａ）は、液体として水を用いた実験において、吐出量と、その吐出量に対応するノズルプレート１４の温度の条件を記載した表である。図６の実線Ｂは、図７（ａ）の表に記載された吐出量とノズルプレートの温度の条件に従って噴射したときの水の温度を示す。すなわち、実線Ｂは、吐出量に応じてノズルプレート１４の温度を変更し、液体噴射ヘッド１０から噴射された水の温度を測定した結果である。
【００６１】
例えば、実線ＢにおけるＭ２点は、図７（ａ）のノズルプレートの温度を４７．６℃に設定し、吐出量が１８×１０-8Ｋｇ／Ｓで、液体噴射ヘッド１０から噴射された水の温度が４０℃であったことを示す。
【００６２】
実線Ｂは、液体噴射ヘッド１０から吐出された水の吐出量が増加しても、液体噴射ヘッド１０から吐出された水の温度は、４０℃付近にあり、水の温度変化が小さいことを示す。
【００６３】
以上の実験結果より、液体噴射ヘッド１０から吐出される液体の吐出量が増加しても、ノズルプレート１４の温度を上げれば、液体噴射ヘッド１０から吐出される液体の温度が下がってしまうことを抑制できることがわかる。
【００６４】
次に、図５の設定温度記憶部７５１について説明する。設定温度記憶部７５１は、ＲＯＭ７５の記憶領域に設けられたテーブルである。
【００６５】
図７（ｂ）は、設定温度記憶部としてのテーブルの内容を示す。図７（ｂ）のテーブルには、下限値以上で上限値未満として規定された吐出量の範囲と、その吐出量の範囲に対応するノズルプレートの設定温度が記憶されている。図７（ｂ）のテーブルの内容は、図７（ａ）の実験結果に基づいて設定されたものである。
【００６６】
次に、図７（ｂ）のテーブルを用いて、ノズルプレート１４の温度を制御する方法について説明する。図８は、ノズルプレート１４の温度を制御するプログラムのフローチャートである。
【００６７】
図８のステップＳ３００では、図５の制御部７３は、ホストコンピューター２００から外部Ｉ／Ｆ７１を通じて印刷データを受信バッファー７２１に記憶する。ステップＳ３１０では、制御部７３は、印刷データを中間コードデータに変換し、中間バッファー７２２に記憶する。ステップＳ３２０では、制御部７３は、中間コードからドットパターンデータに展開し、出力バッファー７２３に記憶する。
【００６８】
ステップＳ３３０では、図５の吐出量算出部７９は、大ドット、中ドット、小ドットそれぞれのインクの重量と、出力バッファー７２３に展開されたドットパターンデータに基づいて、液体噴射ヘッド１０から出力される単位時間当たりのインクの吐出量を算出する。
【００６９】
ステップＳ３４０では、温度制御部７８は、図７（ｂ）のテーブルの吐出量の下限値以上で上限値未満として規定された範囲を検索し、ステップＳ３３０で算出された吐出量が該当する吐出量の範囲を得る。次に、温度制御部７８は、図７（ｂ）のテーブルから該当する吐出量の範囲に対応するノズルプレート１４の設定温度を取得する。
【００７０】
ステップＳ３５０では、温度制御部７８は、温度検出部１１１を構成する検出回路部１１２からノズルプレート１４の実測温度を取得する。
【００７１】
ステップＳ３６０では、温度制御部７８は、ノズルプレート１４の実測温度が、ステップＳ３４０で設定温度記憶部７５１のテーブルから取得した設定温度になるように、加熱部１１４を構成する通電回路部１１５への通電量を制御する。
【００７２】
ステップＳ３７０では、制御部７３は、ヘッド駆動回路部１０１にドットパターンデータＳＩを出力する。
【００７３】
以上、本実施形態におけるプリンター１は、液体としてのインクを噴射するノズル開口１３が形成されたノズルプレート１４と、ノズルプレート１４を温める加熱体部としてのヒーター６０と、を有する液体噴射ヘッド１０と、液体噴射ヘッド１０から吐出される液体の単位時間当たりの吐出量と、その吐出量に対応するノズルプレート１４の設定温度との関係がテーブルとして記憶された設定温度記憶部７５１と、液体噴射ヘッド１０から吐出される液体の単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出部７９と、ヒーター６０に通電し、ヒーター６０を発熱させる通電回路部１１５と、温度センサー１１３を有し、温度センサー１１３によって流路が形成された部材の実測温度を検出する温度検出部１１１と、吐出量算出部７９によって算出された前記吐出量に対応する設定温度を設定温度記憶部７５１のテーブルから取得し、前記実測温度が前記設定温度になるように通電回路部１１５への通電量を制御する温度制御部７８と、を備える。
【００７４】
この構成によれば、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの粘度を、液体噴射ヘッド１０から吐出可能なインクの粘度の範囲に制御することが可能となる。従って、液体噴射ヘッド１０から吐出される単位時間当たりのインク吐出量が変化しても、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの温度を制御し、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの粘度を吐出可能なインクの粘度の範囲にすることができる。そのため、高粘度のインクを十分に低粘度化させた上で液体噴射ヘッド１０から吐出することができる。
【００７５】
また、本実施形態における液体噴射方法は、液体としてのインクを噴射するノズル開口１３が形成されたノズルプレート１４と、ノズルプレート１４を温める加熱体部としてのヒーター６０と、を有する液体噴射ヘッド１０を備えた液体噴射装置１の液体噴射方法であって、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの単位時間当たりの吐出量を算出する吐出量算出工程と、ヒーター６０に通電し、ヒーター６０を発熱させる通電工程と、温度センサー１１３によって流路が形成された部材の実測温度を検出する検出工程と、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの単位時間当たりの吐出量と、その吐出量に対応するノズルプレート１４の設定温度との関係が記憶されたテーブルとしての設定温度記憶部７５１から、前記吐出量算出工程によって算出された前記吐出量に対応する設定温度を取得し、検出工程で検出された実測温度が、テーブルから取得された設定温度になるように、通電工程における通電量を制御する温度制御工程と、を含む。
【００７６】
この構成によれば、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの粘度を、液体噴射ヘッド１０から吐出可能なインクの粘度の範囲に制御することが可能となる。従って、液体噴射ヘッド１０から吐出される単位時間当たりのインク吐出量が変化しても、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの温度を制御し、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの粘度を吐出可能なインクの粘度の範囲にすることにより、高粘度のインクを十分に低粘度化させた上で液体噴射ヘッド１０から吐出することができる。
【００７７】
（第２実施形態）
第２実施形態では、プリンター１が置かれた環境温度を検出する温度センサーを備えたプリンター１について説明する。図９は、第２実施形態におけるインクジェット式プリンターの電気的な概略構成を示すブロック図である。
【００７８】
図９のプリンター１ａには、サーミスターなどの温度センサー１２２と、温度センサー１２２からの信号を検出し温度として出力する検出回路部１２１とから構成される環境温度検出部１２０が備えられる。
【００７９】
第１実施形態では、設定温度記憶部７５１には、環境温度が２０℃である図７（ｂ）のテーブルが記憶されていたが、第２実施形態では、設定温度記憶部７５１には、環境温度ごとにノズルプレート１４の設定温度を定めたテーブルを記憶させる。例えば、環境温度が１度毎に異なるテーブルを設けてもよいし、環境温度の範囲を５度とするテーブルを設けてもよい。
【００８０】
このように、第２実施形態におけるプリンター１ａは、環境温度を検出する環境温度検出部１２０を備え、設定温度記憶部７５１には、環境温度ごとに、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの単位時間当たりの吐出量と、その吐出量に対応するノズルプレート１４の設定温度との関係が記憶され、温度制御部７８は、環境温度検出部１２０によって検出された環境温度において、通電量を制御する。
【００８１】
第２実施形態におけるプリンター１ａのその他の構成は、第１実施形態で説明したプリンター１の構成と同じである。
【００８２】
この構成によれば、プリンター１ａが置かれた環境温度が変化しても、温度制御部７８は、ノズルプレート１４における実測温度が設定温度記憶部７５１に記憶された吐出量に対応する設定温度になるように、通電回路部１１５によってヒーター６０への通電量を制御する。これにより、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの温度を制御し、液体噴射ヘッド１０から吐出されるインクの粘度を吐出可能なインクの粘度の範囲にすることにより、高粘度のインクを液体噴射ヘッド１０から吐出することができる。
【００８３】
第１実施形態、第２実施形態においては、吐出量に対応する設定温度の値を、設定温度記憶部７５１としてのテーブルに記憶したが、ＲＯＭ７５に記憶された制御プログラムにおけるパラメーターとして記憶された部分を設定温度記憶部７５１としてもよい。
【００８４】
また、第１実施形態、第２実施形態においては、記録用紙Ｐが搬送する副走査方向Ｄ２のノズル列が形成された液体噴射ヘッド１０を備えたプリンター１，１ａについて説明したが、主走査方向Ｄ１にノズル列が形成された液体噴射ヘッドを備えたプリンターにも適用する。
【００８５】
また、第１実施形態、第２実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例として、記録用紙Ｐに画像を形成するインクジェット式液体噴射ヘッドについて説明したが、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。
【符号の説明】
【００８６】
１，１ａ…インクジェット式プリンター、１０…液体噴射ヘッド、１１…圧力発生室、１３…ノズル開口、１４…ノズルプレート、１７…圧電素子、６０…ヒーター、７８…温度制御部、７９…吐出量算出部、１１１…温度検出部、１１２，１２１…検出回路部、１１３，１２２…温度センサー、１１５…通電回路部、１２０…環境温度検出部、７５１…設定温度記憶部。
【図１】
2011143603.tif 000003
【図２】
2011143603.tif 000004
【図３】
2011143603.tif 000005
【図４】
2011143603.tif 000006
【図５】
2011143603.tif 000007
【図６】
2011143603.tif 000008
【図７】
2011143603.tif 000009
【図８】
2011143603.tif 000010
【図９】
2011143603.tif 000011