(57)【要約】      （修正有）【課題】  複数のドライバＩＣを備えるインクジェット記録ヘッドユニットにおいて、各ドライバＩＣの信頼性の差異を抑制する。【解決手段】  インクジェット記録ヘッドユニット１０では、記録ヘッド３３に多数設けられた圧電素子を駆動させる複数のドライバＩＣ８０が、１本のヒートパイプ９０に伝熱可能に接続されている。【選択図】  図５
2007001035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルと、
液体が充填された各室が各ノズルに連通された複数の圧力室と、
各々が各圧力室の容積を変化させて各ノズルから液滴を吐出させる複数の駆動手段と、
各々が複数の前記駆動手段の何れかの前記駆動手段を駆動させる複数の駆動素子と、を備える液滴吐出ヘッドであって、
複数の前記駆動素子と伝熱可能に接続され、軸方向の一端側へ熱を移動させる１本のヒートパイプを有することを特徴とする液滴吐出ユニット。
【請求項２】
前記ヒートパイプの軸方向の一端部に伝熱可能に接続され、前記ヒートパイプから受熱する受熱部材を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項３】
前記受熱部材の温度を検出する温度検出手段を有することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項４】
前記温度検出手段によって検出された温度が所定温度以上になると、前記駆動手段の駆動を停止又は減速する第１制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項５】
液体を貯留するタンクと、
前記タンクから前記圧力室へ液体を供給する液体供給路と、を有し、
前記受熱部材を前記液体供給路に伝熱可能に接続したことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項６】
前記温度検出手段によって検出された温度に応じて、前記駆動部の駆動波形を切替える第２制御手段を有することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項７】
前記液体供給路に替えて、前記タンクと前記圧力室との間で液体を循環させる液体循環路が設けられたことを特徴とする請求項５又は６に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項８】
前記温度検出手段によって検出された温度が所定温度より低いときに、前記液体循環路の前記受熱部材から受熱する位置を通過して前記圧力室へ供給される第１方向へ液体を循環させ、前記温度検出手段によって検出された温度が所定温度より高いときに、前記第１方向の逆方向である第２方向へ液体を循環させる循環方向切替え手段と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の液滴吐出ユニットと、
シートを前記ノズルに対向させて搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴をノズルから吐出する液滴吐出ユニット、及びこの液滴吐出ユニットを備える液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルからシートへインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドユニット等の液滴吐出ユニットでは、圧電アクチュエータ等の駆動部が、圧力室の容積を変化させて圧力室に充填された液体を、圧力室に連通されたノズルから液滴として吐出させる。この駆動部は、各圧力室に対応して設けられているので、幅がシートの幅以上である長尺の液滴吐出ヘッドの場合には、数が非常に多くなる。また、近年のプリント速度の高速化の要求に伴い、駆動部の駆動速度が高速化されている。このため、駆動部に電気信号を送信して駆動部を駆動させる駆動素子の発熱量が増え、熱による駆動素子の破損が発生し易くなっているので、駆動素子の信頼性を向上するべく、駆動素子からの放熱を迅速に行う方法が種々考案されている（例えば、特許文献１参照）。また、液滴吐出ヘッド自体の放熱を迅速に行う方法も種々考案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００３】
ここで、長尺の液滴吐出ヘッドの場合には、多数の駆動部を１個の駆動素子に電気的に接続することは実装上困難なので、多数の駆動部を複数に区分し、各区分毎に駆動素子を設けている。このため、各区分で液滴吐出量に差異が生じ、各区分の駆動部の駆動量に差異が生じると、各駆動素子の発熱量に差異が生じる。これによって、各駆動素子の信頼性に差異が生じるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３１１９５３号公報
【特許文献２】特許２７２３９９８号公報
【特許文献３】特許２７３２６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、複数の駆動素子を備える液滴吐出ユニットにおいて、各駆動素子の信頼性の差異を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の液滴吐出ユニットは、複数のノズルと、液体が充填された各室が各ノズルに連通された複数の圧力室と、各々が各圧力室の容積を変化させて各ノズルから液滴を吐出させる複数の駆動手段と、各々が複数の前記駆動手段の何れかの前記駆動手段を駆動させる複数の駆動素子と、を備える液滴吐出ヘッドであって、複数の前記駆動素子と伝熱可能に接続され、軸方向の一端側へ熱を移動させる１本のヒートパイプを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の液滴吐出ユニットには、複数のノズルと複数の圧力室と複数の駆動部、及び複数の駆動素子が設けられている。この液滴吐出ユニットでは、液体が充填された各圧力室が各ノズルに連通されており、各駆動素子によって複数の駆動手段の何れかの駆動手段が駆動されると、該駆動手段によって各圧力室の容積が変化されて各ノズルから液滴が吐出される。
【０００７】
ここで、複数の駆動素子と１本のヒートパイプが伝熱可能に接続されており、駆動素子で発生した熱がヒートパイプへ伝わり、ヒートパイプの軸方向の一端側へ移動する。このため、複数の駆動素子の何れかの駆動素子の発熱量が多くなったとしても、該駆動素子の放熱が、その他の駆動素子よりもさかんに行われ、該駆動素子の熱量がその他の駆動素子の熱量まで低下する。即ち、複数の駆動素子の熱量が常に平準化されるので、各駆動素子の信頼性に差異が生じない。
【０００８】
また、複数の駆動素子の熱量を常に平準化することによって、全ての駆動素子の熱量の管理を一様に行うことができるので、制御が容易になり、制御回路のコストを低減できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記構成にしたので、複数の駆動素子を備える液滴吐出ユニットにおいて、各駆動素子の信頼性の差異を抑制できる。また、駆動素子の熱量の管理を容易化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００１１】
図１には、本実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。
【００１２】
給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。
【００１３】
記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）３２が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。
【００１４】
各記録ヘッド３２は、ヘッド駆動回路１１（図４参照）によって制御される。ヘッド駆動回路１１は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号を記録ヘッド３２に送る構成である。
【００１５】
また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
【００１６】
記録ヘッドアレイ３０の両側には、それぞれのヘッドユニット３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。図２に示すように、ヘッドユニット３２に対してメンテナンスを行う場合に、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（吸引、ワイピング、キャッピング等）を行う。
【００１７】
図３に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。
【００１８】
記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離させる。剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。
【００１９】
また、記録ヘッドアレイ３０の上方には、各色のインクを貯留するメインインクタンク５４が配置されている。図４に示すように、各メインインクタンク５４には、各記録ヘッド３２を備えるインクジェット記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットという）１０が接続されている。
【００２０】
以下、ヘッドユニット１０の構成について説明する。なお、ここでは、１つのヘッドユニット１０について説明するが、その他のヘッドユニット１０も同様の構成である。
［第１実施形態］
図４、図５に示すように、ヘッドユニット１０では、記録ヘッド３２が、複数（例えば図示するように５個）の短尺状の記録ヘッド３３を用紙Ｐの幅方向に配列した構成となっている。各記録ヘッド３３では、ノズル５０が用紙Ｐの幅方向へ２列配列されている。
【００２１】
図６に示すように、各記録ヘッド３３では、ノズルプレート３３Ａ、流路プレート３３Ｂ、振動板３３Ｃが積層されている。ノズルプレート３３Ａにはノズル５０が形成され、流路プレート３３Ｂには、振動板３３Ｃとの接合面を掘り下げた状態の圧力室５２、ノズルプレート３３Ａとの接合面を掘り下げた状態のマニホールド５４、マニホールド５４と圧力室５２を連通するインク流路５６Ａ、圧力室５２とノズル５０を連通するインク流路５６Ｂが形成されている。なお、流路プレート３３Ｂは、圧力室５２、マニホールド５４、インク流路５６Ａ、５６Ｂを形成するための穴が空けられた複数枚のプレートが積層されて形成されている。
【００２２】
また、振動板３３Ｃの各圧力室５２の裏側には、圧電素子５８が接合されている。この圧電素子５８にはフレキシブルプリント配線板６０の配線が半田付けされている。また、振動板３３Ｃの上にはフレキシブルプリント配線板６０を挟んで、インク室６２が形成されたブロック６４が接合されている。インク室６２は、図示しないインク流路によってマニホールド５４に連通され、また、ブロック６４に挿入されたインク供給路支流６６に連通されている。
【００２３】
図４乃至図６に示すように、各々が各記録ヘッド３３に挿入された複数本のインク供給路支流６６は、インク供給路７０から分岐している。このインク供給路７０は、一端部をサブインクタンク６８に挿入されている。また、サブインクタンク６８には、インク供給路７２の一端部が挿入されている。このインク供給路７２の他端部はメインインクタンク５４に挿入されている。インク供給路７２とインク供給路７０には、それぞれポンプ７４、７６が設けられており、ポンプ７４の駆動によりメインインクタンク５４からサブインクタンク６８へインクが供給されてサブインクタンク６８にインクが充填され、ポンプ７６の駆動によりサブインクタンク６８から各記録ヘッド３３へインクが供給されてインク室６２、マニホールド５４、圧力室５２、インク流路５６Ａ、５６Ｂにインクが充填される。
【００２４】
また、配線が圧電素子５８に電気的に接続されたフレキシブルプリント配線板６０は、ブロック６４の下側から側壁を伝って上側まで引き回されている。フレキシブルプリント配線板６０では、各々が各圧電素子５８に電気的に接続された複数本の配線と、ドライバＩＣ８０の複数の端子が半田により電気的且つ機械的に接続されている。また、ドライバＩＣ８０の複数の素子に半田接続されたフレキシブルプリント配線板６０の複数本の配線は、ケーブル７８によってヘッド駆動回路１１に接続されている。
【００２５】
ヘッド駆動回路１１は、画像情報に応じてドライバＩＣ８０を選択し、選択したドライバＩＣへ駆動信号を送信する。そして、駆動信号を受信したドライバＩＣ８０は、駆動信号に応じて圧電素子５８を選択し、選択した圧電素子５８に電圧を印加する。電圧を印加された圧電素子５８は、屈曲して圧力室５２の容積を変化させ、圧力室５２に充填されたインクをノズル５０から吐出させる。
【００２６】
ここで、１本のヒートパイプ９０が、記録ヘッド３２の上側で記録ヘッド３２の長手方向へ延びている。このヒートパイプ９０には、複数のドライバＩＣ８０が高伝熱性の接続部材８２によって伝熱可能に接続されており、ドライバＩＣ８０の熱が接続部材８２を介してヒートパイプ９０へ伝わる。
【００２７】
ヒートパイプ９０に入熱すると、ヒートパイプ９０の管内の液体が蒸発して高温の軸方向の他端側（図５中左側）から低温の軸方向の一端側（図５中右側）への蒸気流が発生し、軸方向の一端側で蒸気が凝縮して潜熱が放出される。そして、蒸気が凝縮してできた液体が軸方向の他端側へ戻る。このようにして、ヒートパイプ９０は、ドライバＩＣ８０の熱を軸方向の他端側から一端側へ移動させる。
【００２８】
ところで、図７のグラフに示すように、各ノズル５０のインク吐出量には差異があり、インク吐出量が多いノズル５０に対応したドライバＩＣ８０の発熱量（点線で図示）が、他のドライバＩＣ８０の発熱量よりも多くなる。この場合、ヒートパイプ９０では、受熱量が多い位置において、液体の気化が、受熱量が少ない位置よりもさかんに行われ、発熱量が多いドライバＩＣ８０の放熱が、その他のドライバＩＣ８０の放熱よりもさかんに行われるので、発熱量が多いドライバＩＣ８０の熱量が、その他のドライバＩＣ８０の熱量まで低下する（実線で図示）。即ち、複数のドライバＩＣ８０の熱量が平準化されるので、各ドライバＩＣ８０の破壊や品質低下に対する信頼性に差異が生じない。
【００２９】
また、複数の駆動素子の熱量を常に平準化することによって、全ての駆動素子の温度管理を一様に行うことができるようになるので、制御が容易になり、制御回路のコストを低減できる。
【００３０】
そして、ヒートパイプ９０の軸方向の一端部は略直角に曲げられており、アルミ等の放熱性が高い材料で形成された受熱ブロック８４に挿入されている。これによって、ヒートパイプ９０の放熱が促進される。
【００３１】
また、受熱ブロック８４には温度センサ８６が取付けられており、この温度センサ８６によって受熱ブロック８４の温度が検出されている。ヘッド駆動回路１１は、温度センサ８６によって検出された温度に応じて印字を停止し、又は、印字速度を低下する制御を行い、ドライバＩＣの破損や品質低下を防止する。
【００３２】
以下、このヘッド駆動回路１１の温度センサ８６の検出結果に応じた制御について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ１へ進む。ステップ１では、ドライバＩＣ８０へ駆動信号を送信して、印字動作を実行させる。次に、ステップ２では、印字が継続されているか否かが判定され、肯定されるとステップ３へ、否定されるとステップ７へ進む。ステップ３では、温度センサ８６によって検出された受熱ブロック８４の温度ｔが所定温度Ｔ１より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ１へ戻って印字動作が継続され、否定されるとステップ４へ進む。
【００３４】
ステップ４では、温度センサ８６によって検出された受熱ブロック８４の温度ｔが所定温度Ｔ２より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ５へ進み、否定されるとステップ６へ進む。ステップ５では、印字速度が低下され、ステップ１へ戻って印字動作が継続される。また、ステップ６では、印字が停止され、ステップ３へ戻り、ステップ３〜６の処理ルーチンが繰り返される。そして、ステップ７では、ドライバＩＣ８０への駆動信号の送信を停止して、印字動作を停止し、処理ルーチンを終了する。
【００３５】
なお、所定温度Ｔ２は、ドライバＩＣ８０が自身の熱によって破損する恐れがある温度、所定温度Ｔ１は、所定温度Ｔ２よりも低温であるが、現状の印字速度で印字動作を継続すると短時間で所定温度Ｔ２まで上昇する温度となっている。
【００３６】
即ち、ドライバＩＣ８０の熱量が、ドライバＩＣ８０を破損させる恐れがある程度まで上昇すると、ドライバＩＣ８０から圧電素子５８への駆動信号の送信が停止され、ドライバＩＣ８０の発熱が停止される。また、ドライバＩＣ８０の熱量が、ドライバＩＣ８０を破損させる恐れがある程度まで上昇する前に、圧電素子５８の駆動速度を低下させ、ドライバＩＣ８０の発熱量の上昇の勾配を低下させる。
【００３７】
ここで、全てのドライバＩＣ８０の熱量がヒートパイプ９０によって平準化されているので、受熱ブロック８４の温度に基づいて、全てのドライバＩＣ８０の熱量を一様に管理することで、全てのドライバＩＣ８０に関して、破損を防止でき、信頼性を確保できる。また、全てのドライバＩＣ８０の制御を一様に行うことができることによって、ヘッド駆動回路１１を単純化でき、コストを低減できる。
【００３８】
なお、本実施形態では、図９に示すように、ヒートパイプ９０の周面に沿った溝８２Ａが形成された接続部材８２にヒートパイプ９０を嵌め込んで接着等の方法で固定し、接続部材８２をドライバＩＣ８０の表面に接着等の方法で固定することで、ヒートパイプ９０をドライバＩＣ８０の表面に接続したが、その他の接続構造も適用可能である。
【００３９】
例えば、図１０に示すように、ヒートパイプ９０の一部を扁平に形成して、この扁平な部分をドライバＩＣ８０の表面に接着等の方法で接続しても良い。この場合、ヒートパイプ９０とドライバＩＣ８０との接触面積が図９に示す接続構造と比して広く、また、ヒートパイプ９０とドライバＩＣ８０が直接接触するので、ドライバＩＣ８０の放熱性が図９に示す接続構造と比して高くなる。
【００４０】
また、図１１に示すように、ヒートパイプ９０全体を扁平に形成しても良い。また、ヒートパイプ９０とドライバＩＣ８０との接触状態を維持する方法としては、接着でも良いし、圧接でも良いが、接着する場合には伝熱性が高い接着剤を用いることが望ましく、圧接する場合には伝熱性が高いシリコンオイル等の伝熱促進剤を介在させることが望ましい。
【００４１】
また、図４乃至図６に示すように、本実施例では、ヒートパイプ９０をＬ字状とし、用紙Ｐの法線方向へ延びる軸方向一端部を受熱ブロック８４に伝熱可能に接続したが、図１２に示すように、ヒートパイプ９０の軸方向他端部を更に折り曲げて、用紙Ｐの幅方向へ延ばして受熱ブロック８４に伝熱可能に接続しても良い。この場合、用紙Ｐの法線方向へのスペースの制約に関わらず、ヒートパイプ９０と受熱ブロック８４との接触面積を広くすることができ、ヒートパイプ９０の熱移動速度を高速化できる。
[第２実施形態]
図１３、図１４に示すように、ヘッドユニット１００では、サブインクタンク６８と記録ヘッド３２との間でインクを循環させるインク循環路１０２が設けられている。このインク循環路１０２は、サブインクタンク６８から記録ヘッド３２へインクを供給するインク供給路１０２Ａ、記録ヘッド３２からサブインクタンク６８へインクを還流させるインク還流路１０２Ｂとで構成されており、受熱ブロック８４がインク供給路１０２Ａとインク還流路１０２Ｂに伝熱可能に接続されている。また、インク循環路１０２は、伝熱性が高い金属や樹脂で形成されている。
【００４２】
このため、ドライバＩＣ８０で発生した熱が、ヒートパイプ９０、受熱ブロック８４を経由してインク供給路１０２Ａ、インク還流路１０２Ｂに伝わり、インク供給路１０２Ａ、インク還流路１０２Ｂ内を流れるインクが加熱される。これによって、インクの粘度が低下するので、使用状態や環境に関わらず、インクの吐出が可能な状態になる。
【００４３】
また、インクをサブインクタンク６８と記録ヘッド３２との間で循環させることで、インク循環系の全体のインクは、温度が高位で一定になり、粘度が低位で一定になる。これによって、安定したインクの吐出を連続して実施することが可能になる。
【００４４】
また、受熱ブロック８４とインク循環路１０２内を流れるインクとの間で伝熱が行われて両者の温度が近似するので、温度センサ８６によって受熱ブロック８４の温度を検出することで、インクの温度に即した温度を検出できる。従って、インクの温度（粘度）を実際のインクの温度に即した温度に基づいて制御することができ、インクの温度制御の精度を向上できる。
【００４５】
以下、ヘッド駆動回路１０１の温度センサ８６の検出結果に応じた制御について、図１５のフローチャートを参照して説明する。
【００４６】
プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ１０１へ進む。ステップ１０１では、温度センサ８６によって検出された温度ｔが、所定温度Ｔ３（＜Ｔ１）より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ１０２へ、否定されるとステップ１０３へ進む。ステップ１０２では、ドライバＩＣ８０から圧電素子５８へ駆動信号が出力され、圧電素子５８が予備駆動される。ここで、予備駆動とは、ノズル５０からインク滴を吐出させない程度に圧電素子５８を微小変形させてノズル５０のメニスカスを揺らす駆動であり、ノズル５０内のインクの増粘を抑制するために実施される。この予備駆動により発生するドライバＩＣ８０の発熱によりインク循環路１０２のインクが温められてインクの増粘が低下する。このとき、ドライバＩＣ８０の発熱を利用するため、専用の加熱手段が不要となる。
【００４７】
また、所定温度Ｔ３は、安定したインク滴の吐出が可能になる温度で、この温度より低い場合には、インクが増粘してインク滴の吐出が不安定になる。そして、ステップ１０１へ戻る。
【００４８】
次に、ステップ１０３では、温度センサ８６によって検出された温度ｔに応じて、圧電素子５８を駆動させる駆動波形を設定する。図１６（Ａ）のチャートに示すように、温度センサ８６によって検出された温度が低いとき、即ちインクの粘度が高いときは、駆動電圧を高くし、図１６（Ｂ）に示すように、温度センサ８６によって検出された温度が高いとき、即ちインクの粘度が低いときは、駆動電圧を低くする。
【００４９】
次に、ステップ１０４では、ドライバＩＣ８０から圧電素子５８へ駆動信号が送信されて、印字動作が実施される。
【００５０】
ここで、図１７のグラフに示すように、インクの粘度は、印字時間の経過や印字率、環境により変化する。このため、本実施例では、インクの粘度に応じた条件で印字動作を実施することで、インクの吐出を安定させ、画質を向上させている。
【００５１】
次に、ステップ１０５では、印字が継続されているか否かが判定され、肯定されるとステップ１０６へ、否定されるとステップ１１０へ進む。ステップ１０６では、温度センサ８６によって検出された受熱ブロック８４の温度ｔが所定温度Ｔ１より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ１０３へ戻り、否定されるとステップ１０７へ進む。
【００５２】
ステップ１０７では、温度センサ８６によって検出された受熱ブロック８４の温度ｔが所定温度Ｔ２より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ１０８へ進み、否定されるとステップ１０９へ進む。ステップ１０８では、印字速度が低下され、ステップ１０３へ戻って印字動作が継続される。また、ステップ１０９では、印字が停止され、ステップ１０６へ戻り、ステップ１０６〜１０９の処理ルーチンが繰り返される。そして、ステップ１１０では、ドライバＩＣ８０への駆動信号の送信を停止して、印字動作を停止し、処理ルーチンを終了する。
[第３実施形態]
図１８、図１９に示すように、ヘッドユニット２００では、インク循環路１０４に設けられたポンプ１０６が、インクの循環方向を第１方向Ａと第２方向Ｂに切替え可能なポンプとなっている。インク循環路１０４は、第１方向Ａへ流れるインクをサブインクタンク６８から記録ヘッド３２へ供給する第１流路１０４Ａと、第２方向Ｂへ流れるインクをサブインクタンク６８から記録ヘッド３２へ供給する第２流路１０４Ｂとで構成されている。また、インク循環路１０４は、伝熱性が高い金属や樹脂で形成されている。また、受熱ブロック８４は、第１流路１０４Ａに伝熱可能に接続されている。このため、第１流路１０４Ａを通過して記録ヘッド３２へ供給され、又はサブインクタンク６８へ還流するインクは、第１流路１０４Ａの受熱ブロック８４からの受熱部を通過する際に、加熱されて粘度を低下される。
【００５３】
以下、ヘッド駆動回路２０１の温度センサ８６の検出結果に応じた制御について、図２０のフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ２０１へ進む。なお、ステップ２０１〜２０４は、第２実施例の処理ルーチンのステップ１０１〜１０４と全く同一であるため、説明を省略し、ステップ２０５から説明する。
【００５５】
ステップ２０５では、印字動作が継続されているか否かが判定され、肯定されるとステップ２０６へ、否定されるとステップ２１３へ進む。ステップ２０６では、温度センサ８６によって検出された温度が、所定温度Ｔ４（＞Ｔ３、＜Ｔ１）未満であるか、所定温度Ｔ４以上所定温度Ｔ５（＞Ｔ４、＜Ｔ１）未満であるか、所定温度Ｔ５以上であるかが判定され、所定温度Ｔ４未満であればステップ２０７へ進み、所定温度Ｔ４以上所定温度Ｔ５未満であればステップ２０３へ戻り、所定温度Ｔ５以上であればステップ２０８へ進む。
【００５６】
なお、所定温度Ｔ４は、インクの常温と低温との境界温度、所定温度Ｔ５は、インクの常温と高温との境界温度である。即ち、インクが常温であれば、粘度も安定して吐出できるレベルに維持されているので、直ちに、ステップ２０３へ戻り、印字動作の準備にかかる。
【００５７】
ステップ２０７では、インクを第１方向Ａへ循環させ、サブインクタンク６８から記録ヘッド３２へ第１流路１０４Ａの受熱ブロック８４からの受熱部を通過させて供給する。
【００５８】
ここで、ドライバＩＣ８０の温度とインクの温度について補足して説明する。印字前にドライバＩＣ８０は、ステップ２０１、２０２において既に吐出可能最低温度Ｔ３以上に温められている。その後の印字時には、インクを吐出するノズル５０へは駆動波形が印加され、また、インクを吐出しないノズル５０へは予備駆動波形が印加されているので、ドライバＩＣ８０の温度はＴ３を下回ることはない。また、図１６で示したように、低温時ての駆動波形は、常温時と比較して駆動電圧が大きいので、インク温度を低温からより常温に近づけることが省電力の観点から好ましい。また、ステップ２０７での処理は、ドライバＩＣ８０の発熱を利用し、インク温度をより高い温度へ昇温させるために行われている。このとき専用の加熱手段を用いる必要が無いので、余分な電力も発生しない。
【００５９】
よって、ステップ２０７では、所定温度Ｔ４未満の低温のインクが、加熱により昇温され、ステップ２０３における駆動波形設定において、駆動電圧がより小さい駆動波形を設定することが出来るので、省電力化が可能となる。そして、ステップ２０７での処理が終わるとステップ２０３へ戻る。
【００６０】
また、ステップ２０８では、インクを第２方向Ｂへ循環させ、記録ヘッド３２からサブインクタンク６８へ第１流路１０４Ａの受熱ブロック８４からの受熱部を通過させて還流させる。これによって、受熱ブロック８４からの受熱部で加熱されて所定温度Ｔ５以上の高温になったインクを、サブインクタンク６８内のインクで常温まで冷却することができ、常温のインクを記録ヘッド３２へ供給することができる。そして、ステップ２０８での処理が終わるとステップ２０９へ進む。
【００６１】
このように、ヘッド駆動回路２０１の温度センサ８６の検出結果に応じ、インクの循環方向を切替えることにより、ステップ２０７では低温のインクを加熱し、ステップ２０８では高温のインクを冷却するというインクの温度制御が可能となる。
【００６２】
ステップ２０９では、温度センサ８６によって検出された受熱ブロック８４の温度ｔが所定温度Ｔ１より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ２０３へ戻り、否定されるとステップ２１０へ進む。
【００６３】
ステップ２１０では、温度センサ８６によって検出された受熱ブロック８４の温度ｔが所定温度Ｔ２より低いか否かが判定され、肯定されるとステップ２１１へ進み、否定されるとステップ２１２へ進む。ステップ２１１では、印字速度が低下され、ステップ２０３へ戻って印字動作が継続される。また、ステップ２１２では、印字が停止され、ステップ２０８へ戻り、ステップ２０８〜２１２の処理ルーチンが繰り返される。そして、ステップ２１３では、ドライバＩＣ８０への駆動信号の送信を停止して、印字動作を停止し、処理ルーチンを終了する。
【００６４】
なお、第１乃至第３実施形態では、インクジェット記録装置を例に取って本発明を説明したが、本発明の液滴吐出ヘッドは、インクジェット記録ヘッドに限らず、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出ヘッド一般に対して、適用可能である。
【００６５】
また、本発明の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。したがって、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。
【００６６】
さらに、第１乃至第３実施形態では、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に複数配列してユニット化した構成を例に取って本発明を説明したが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に移動させる構成等にも本発明の液滴吐出ヘッドを適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の印字部の概略を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットの概略を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットを示す斜視図である。
【図６】図５の６−６断面図である。
【図７】図４乃至図６のインクジェット記録ヘッドユニットのヒートパイプの温度の分布を示すグラフである。
【図８】図４乃至図６のインクジェット記録ヘッドユニットにおける制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図４乃至図６のインクジェット記録ヘッドユニットにおけるヒートパイプとドライバＩＣとの接続構造を示す斜視図である。
【図１０】図４乃至図６のインクジェット記録ヘッドユニットにおけるヒートパイプとドライバＩＣとの接続構造の変形例を示す斜視図である。
【図１１】図４乃至図６のインクジェット記録ヘッドユニットにおけるヒートパイプとドライバＩＣとの接続構造の変形例を示す斜視図である。
【図１２】図４乃至図６のインクジェット記録ヘッドユニットの変形例の概略を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットの概略を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットを示す断面図である。
【図１５】図１３、図１４のインクジェット記録ヘッドユニットにおける制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１６】（Ａ）はインクが低温の時の駆動電圧波形、（Ｂ）はインクが高温の時の駆動電圧波形を示すチャートである。
【図１７】印字時間、インク温度、インク粘度、環境、印字率の関係を示すグラフである。
【図１８】本発明の第３実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットの概略を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットを示す断面図である。
【図２０】図１８、図１９のインクジェット記録ヘッドユニットにおける制御方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１０        インクジェット記録ヘッドユニット（液滴吐出ユニット）
１１        ヘッド駆動回路（第１制御手段）
１２            インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２８        搬送ベルト（搬送手段）
３２        インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
５０        ノズル
５２        圧力室
５８        圧電素子（駆動手段）
６６        インク供給路支流（インク供給路）
６８        サブインクタンク（タンク）
７０        インク供給路
８０        ドライバＩＣ（駆動素子）
８４        受熱ブロック（受熱部材）
８６        温度センサ（温度検出手段）
９０        ヒートパイプ
１００      インクジェット記録ヘッドユニット（液滴吐出ユニット）
１０１      ヘッド駆動回路（第２制御手段）
１０２      インク循環路
１０４      インク循環路
１０６      ポンプ（循環方向切替え手段）
２００      インクジェット記録ヘッドユニット（液滴吐出ユニット）
２０１      ヘッド駆動回路（循環方向切替え手段）
Ｐ          用紙（記録媒体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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