JP2006212795A - インクジェットプリンタの温度制御用ベース、温度制御機能付きインクジェットプリンタヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動波形生成部と圧力室とを各々適正に温度制御し、互いに相互作用を及ぼし合わないようにする。
【解決手段】 インクが充填されてノズル１２３に連通する圧力室内の圧力を駆動素子の動作により高めてインクをノズル１２３から吐出させるインク吐出部１２１を固定するための第１のベース１５２の内部に第１の流体流路を形成し、駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部１２２を固定するための第２のベース１５３の内部に第２の流体流路を形成し、第１のベース１５２と第２のベース１５３とを断熱作用を有する断熱層１５４を介して連結固定する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、インクジェットプリンタの温度制御を可能にするインクジェットプリンタの温度制御用ベース、温度制御機能付きインクジェットプリンタヘッド及びインクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタの記録方式としては、発熱体の熱により発生する気泡の圧力によりインク滴を吐出させる方式と、圧電素子の歪によって発生する体積変化に伴う機械的な圧力によりインク滴を吐出させる方式とが、代表的な方式として用いられている。いずれの方式にしても、インクが充填されてノズルに連通する圧力室内の圧力を駆動素子（発熱体、圧電素子）の動作により高めてノズルからインクを吐出させる、というのがインクジェットプリンタの動作原理である。このため、インクジェットプリンタヘッドには、駆動素子を駆動するための駆動回路が不可欠であり、このような駆動回路は、半導体集積回路やコンデンサ、抵抗器等の小型電子部品から構成された回路基板として実現されている。このような回路基板は、多数個のノズルのそれぞれに対応して設けられている駆動素子を個々独立して駆動しなければならないという構造上、インクジェットプリンタヘッドに一体的に形成されて設けられているのが一般的である。

ところが、駆動素子を駆動するための駆動回路を構成する回路基板は、半導体集積回路の発熱によって高温の環境下に晒される。このため、電気的特性が劣化したり不安定になったりし易い。このため、インクジェットプリンタヘッドでは、回路基板の冷却について提案がなされている（例えば、特許文献１）。

特開平１１−０２０１５０号公報 特開平０５−０５７８８６号公報

インクジェットプリンタヘッドでは、回路基板をできるだけ冷却することが望ましい。その反面、近年、インクとして、粘度が高いインクの利用が注目されている。代表的には、ホットメルトインクと呼ばれている融点が室温よりも相当程度に高いインクがある。特許文献１には、ホットメルトインクを使用する場合、インクタンクが１２０℃程度の高温に保持されていることが明記されている（段落００３５）。ホットメルトインクは、インクジェットプリンタの未稼動時にはインクタンク内で凝固しているため、印字時にはインクタンクに備えたヒータで加熱溶融した上で、インクタンクから圧力室に至るまでのインク供給路及び圧力室も加熱する。特許文献１、２には、インクとしてホットメルトインクを使用するインクジェットプリンタが記載されている。

また、近年、ホットメルトインクではないが、一般的な水性インクに対して粘度が高いインクを、例えば紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を、工業的用途、産業的用途で使用することに対しても注目が集まっている。このような粘度が高いインクを用いれば、金属、ガラス、フィルム等の従来の水性インクでは印字が困難であった素材を記録媒体として印字が可能となる。そして、粘度が高いインクを用いる場合には、圧力室の温度を適正範囲に維持するために、圧力室の温度制御が必要である。

以上説明したように、インクとしてホットメルトインクや粘度が高いインク等のような特殊なインクを用いる場合、圧力室等の温度制御が必要となる。その反面、前述したように、高温になってしまう回路基板に搭載されている駆動ＩＣ等については冷却が必要である。このため、回路基板部の冷却作用と圧力室の温度制御とが互いに相互作用を及ぼし合わないようにしなければならない。

本発明の目的は、駆動波形生成部のドライバＩＣの冷却作用とインクジェットプリンタヘッドの圧力室の温度制御とが互いに相互作用を及ぼし合わないようにすることである。

本発明は、インクが充填されてノズルに連通する圧力室内の圧力を駆動素子の動作により高めて前記インクを前記ノズルから吐出させるインク吐出部と、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部と、を有するインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベースであって、外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出するための第１の流体流路を有し、前記インク吐出部を固定するための第１のベースと、外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出するための第２の流体流路を有し、前記駆動波形生成部を固定するための第２のベースと、前記第１のベースと前記第２のベースとを連結固定する固定部と、前記第１のベースと前記第２のベースとの間に介在して設けられて断熱作用を有する断熱層と、を備える。

本発明のインクジェットプリンタヘッドは、インクが充填されてノズルに連通する圧力室内の圧力を駆動素子の動作により高めて前記インクを前記ノズルから吐出させるインク吐出部と、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部と、前記インク吐出部が固定され、外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出する第１の流体流路を有する第１のベースと、前記駆動波形生成部が固定され、外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出する第２の流体流路を有する第２のベースと、前記第１のベースと前記第２のベースとを連結固定する固定部と、前記第１のベースと前記第２のベースとの間に介在して設けられて断熱作用を有する断熱層と、を備える。

本発明のインクジェットプリンタは、上記本発明のインクジェットプリンタヘッドを備え、更に、前記インクジェットプリンタヘッドと記録媒体とを相対移動させる搬送機構と、画像信号に基づいて前記駆動波形生成部に駆動信号を出力する制御手段と、前記インク吐出部にインクを供給するインク供給部と、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とに流体を供給する流体供給部と、前記第１の流体流路に供給される流体と前記第２の流体流路に供給される流体とを独立して温度制御する温度制御部と、を備える。

本発明によれば、第１のベースと第２のベースとを第１の流体流路と第２の流体流路に流す液体によって別個独立して温度制御することができ、しかも、第１のベースと第２のベースとの間に断熱層が介在して設けられていることから、第１のベースで管理された温度と第２のベースで管理された温度とが互いに相互作用を及ぼし合うことを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。

図１は、インクジェットプリンタ１０１の模式図である。本実施の形態のインクジェットプリンタ１０１は、ライン型のインクジェットプリンタである。インクジェットプリンタ１０１は、給紙部１０２から給紙された記録媒体としての記録用紙１０３を、搬送機構１０４で搬送してライン型のインクジェットプリンタヘッド１０５に対して主走査方向に移動させ、その過程でインクジェットプリンタヘッド１０５によって記録動作を行なう。搬送機構１０４は、記録後の記録用紙１０３を排紙部１０６に排紙する。

給紙部１０２は、複数枚の記録用紙１０３を積層保持し、最上位の記録用紙１０３をピックアップローラ１０７の回転によって搬送機構１０４に送り出す。ピックアップローラ１０７は、一部に平坦面１０７ａを有する円柱状のローラ部材であり、平坦面１０７ａの位置で記録用紙１０３との接触を回避している。ピックアップローラ１０７の円柱面は摩擦抵抗が大きな部材によって形成され、最上位の記録用紙１０３を滑り無く送り出す。給紙部１０２は、図示しない分離機構を備え、ピックアップローラ１０７によって送り出された記録用紙１０３のうち、最上位の記録用紙１０３をその下位の記録用紙１０３から分離して搬送機構１０４に送り出す。

搬送機構１０４は、一対のローラ１０８ａ、１０８ｂの間に搬送ベルト１０９が巻回されて構成されている。給紙部１０２から搬送されてきた記録用紙１０３を搬送ベルト１０９に滑りなく保持させるために、搬送ベルト１０９には一方のローラ１０８ａの部分で帯電ローラ１１０が接触配置されている。帯電ローラ１１０は、高圧電源１１１に接続され、搬送ベルト１０９を帯電する。もう一方のローラ１０８ｂは接地されている。図示しないが、排紙部１０６の近傍位置では、搬送ベルト１０９に吸着保持された記録用紙１０３を剥離する剥離機構が設けられている。

排紙部１０６は、搬送ベルト１０９から剥離された記録済みの記録用紙１０３を受け取る。排紙部１０６にはその終端に一対の排出ローラ１１２が設けられ、受け取った記録用紙１０３を更に搬送する。

インクジェットプリンタヘッド１０５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色用に四個設けられている。個々のインクジェットプリンタヘッド１０５は、供給されるインクの色のみが異なり、構造的には同一である。個々のインクジェットプリンタヘッド１０５の詳細を次に説明する。

図２は、インクジェットプリンタヘッド１０５を上面側から見た斜視図である。図３は、インクジェットプリンタヘッド１０５を底面側から見た斜視図である。インクジェットプリンタヘッド１０５は、概略的には、インク吐出部１２１と駆動波形生成部１２２とから構成されている。

インク吐出部１２１は、インクが充填されてノズル１２３に連通する図示しない圧力室内の圧力を図示しない駆動素子の動作により高めてインクをノズル１２３から吐出させる構造のものである。前述したように、インクジェットプリンタ１０１の記録方式としては、発熱体の熱により発生する気泡の圧力によりインク滴を吐出させる方式と、圧電素子の歪によって発生する体積変化に伴う機械的な圧力によりインク滴を吐出させる方式とが、代表的な方式として用いられている。前者の方式の駆動素子は発熱体であり、後者の方式の駆動素子は圧電素子である。本実施の形態のインクジェットプリンタヘッド１０５においては、後者の方式、つまり、圧電素子の歪によって発生する体積変化に伴う機械的な圧力によりインク滴を吐出させる方式のものが用いられている。もっとも、別の実施の形態として、前者の方式、つまり、発熱体の熱により発生する気泡の圧力によりインク滴を吐出させる方式を用いても良い。

図２に示すように、インク吐出部１２１は、圧電素子であるＰＺＴ基板１２４の上面に天板１２５が被され、これらのＰＺＴ基板１２４と天板１２５との先端面にノズルプレート１２６が固定されて形成されている。ＰＺＴ基板１２４は、図示しない圧力室を形成するための複数個の溝を有し、これらの溝を構成する溝の両側の支柱が電気機械変換作用で変形して溝の容積を変化させる（図示せず）。ＰＺＴの溝にこのような電気機械変換作用を生じさせるために、個々の溝には溝の外部からの電極パターンが膜状に形成されている（図示せず）。このような構成のＰＺＴ基板１２４には、溝の側から天板１２５が被され、これによって圧力室が形成される。天板１２５とＰＺＴ基板１２４との間には、それぞれの圧力室に連通する共通インク室（図示せず）が形成され、この共通インク室にはインク供給チューブ１２７を介してインクが供給されるように構成されている。

駆動波形生成部１２２は、駆動素子を駆動するための駆動波形を生成し、生成した駆動波形で駆動素子を駆動する。このような駆動波形生成部１２２は、インク吐出部１２１に連結された回路基板１２８によって構成されている。回路基板１２８は、インク吐出部１２１に直接固定された二つの第１の基板１２８ａと、これらの第１の基板１２８ａに固定された第２の基板１２８ｂとによって構成されている。

二つの第１の基板１２８ａは、それぞれ、ドライバＩＣ１２９を搭載している。ドライバＩＣ１２９は、インク吐出部１２１の前述した電極パターンに導通し、記録信号に応じて生成した駆動波形を電極パターンに供給する半導体集積回路である。ＰＺＴ基板１２４の各圧力室は、記録信号に応じて電気機械変換作用を生じ、その内部圧力を高めて圧力室内のインクをノズル１２３からインク滴として吐出させる。第２の基板１２８ｂは、コネクタ１３０を搭載し、外部からの記録信号をドライバＩＣ１２９に伝達し、ドライバＩＣ１２９でＰＺＴ基板１２４に形成されている圧力室を選択的に駆動する。

図４（ａ）は、インクジェットプリンタヘッド１０５の温度制御用ベース１５１を示す斜視図である。温度制御用ベース１５１は、第１のベース１５２と第２のベース１５３とが固定部及び断熱層を構成する接着剤層１５４によって連結固定されて構成されている。第１のベース１５２は、インク吐出部１２１を固定し、インク吐出部１２１におけるＰＺＴ基板１２４の温度を制御する。第２ベース１５３は、駆動波形生成部１２２を固定し、ドライバＩＣ１２９を冷却する。これらの第１のベース１５２及び第２のベース１５３による温度制御は、それぞれの内部に流体を流通させることによって行なう。そこで、第１のベース１５２は、図示しない液体流通用のチューブを連結するための二つの第１の連結部１５５を有しており、第２のベース１５３は、図示しない液体流通用のチューブを連結するための二つの第２の連結部１５６を有している。これらの第１の連結部１５５と第２の連結部１５６とは、アルミによって形成されている。

図４（ｂ）は、温度制御用ベース１５１が更に構造ベースに取り付けられる状態を示す斜視図である。温度制御用ベース１５１は、図４（ｂ）に示すように、更に構造ベース１５１ａに取り付けられても良い。別の観点から見ると、温度制御用ベース１５１は、インクジェットプリンタヘッド１０５の固定側と反対側の面に構造ベース１５１ａを有していることになる。構造ベース１５１ａは、温度制御用ベース１５１を安定保持することを一つの目的として設けられる構造体である。このような構造ベース１５１ａは、一例として、低熱伝導性部材（例えば、樹脂、ガラス等）によって形成されていても良い。この場合、構造ベース１５１ａは、温度制御用ベース１５１を安定保持するのみならず、インクジェットプリンタ１０１の本体側に対して、温度制御用ベース１５１の高温又は低温となる温度による影響を防止することができる。

図５は、第１のベース１５２の分解斜視図である。第１のベース１５２は、互いに重なり合うコの字形状の第１の下部材１５２ａと第１の上部材１５２ｂとが接合固定されて構成されている。これらの第１の下部材１５２ａと第１の上部材１５２ｂとには、それぞれ、両端面に開口してコの字形状に回り込んでいる第１の流路形成用溝１５７が形成されている。図５では、第１の下部材１５２ａに形成された第１の流路形成用溝１５７のみが示されている。第１の下部材１５２ａに形成された第１の流路形成用溝１５７と第１の上部材１５２ｂに形成された第１の流路形成用溝１５７とは、第１の下部材１５２ａと第１の上部材１５２ｂとが接合固定されることで一つの第１の流体流路１５８を形成する。図５中、第１の流体流路１５８の全体は示さないが、第１の流路形成用溝１５７の部分を第１の流体流路１５８として示している。このような第１の流体流路１５８は、接合固定された第１の下部材１５２ａと第１の上部材１５２ｂとの両端で外部に開口しており、これらの開口部分が第１の流入口１５９となっている。前述した二つの第１の連結部１５５は、それぞれ、二つの第１の流入口１５９に嵌め込まれ、接着によって固定されている。

図６は、第１のベース１５２の斜視図である。第１のベース１５２は、第１の下部材１５２ａと第１の上部材１５２ｂとが接合固定されることで、図６に示す通りの外観形状を備える。このような第１のベース１５２の材料としては、熱伝導率が良く、線膨張係数が温度制御の対象であるＰＺＴ基板１２４に近い材料であることが望ましい。一例として、第１のベース１５２は、ＡｌＮ（窒化アルミ）によって形成されている。

図７は、第２のベース１５３の分解斜視図である。第２のベース１５３は、平板形状の第２の下部材１５３ａと第２の上部材１５３ｂとが接合固定されて構成されている。これらの第２の下部材１５３ａと第２の上部材１５３ｂとには、それぞれ、両側に近い一端面に開口してコの字形状に回り込んでいる第２の流路形成用溝１６０が形成されている。図７では、第２の下部材１５３ａに形成された第２の流路形成用溝１６０のみが示されている。第２の下部材１５３ａに形成された第２の流路形成用溝１６０と第２の上部材１５３ｂに形成された第２の流路形成用溝１６０とは、第２の下部材１５３ａと第２の上部材１５３ｂとが接合固定されることで一つの第２の流体流路１６１を形成する。図７中、第２の流体流路１６１の全体は示さないが、第２の流路形成用溝１６０の部分を第２の流体流路１６１として示している。このような第２の流体流路１６１は、接合固定された第２の下部材１５３ａと第２の上部材１５３ｂとの両端で外部に開口しており、これらの開口部分が第２の流入口１６２となっている。前述した二つの第２の連結部１５６は、それぞれ、二つの第２の流入口１６２に嵌め込まれ、接着によって固定されている。

図８は、第２のベース１５３の斜視図である。第２のベース１５３は、第２の下部材１５３ａと第２の上部材１５３ｂとが接合固定されることで、図８に示す通りの外観形状を備える。このような第２のベース１５３の材料としては、熱伝導率が良い材料であることが望ましい。一例として、第２のベース１５３は、ＡｌＮによって形成されている。また、第２のベース１５３の大きさは、第１のベース１５２のコの字になった内側部分に僅かな隙間を開けて入り込むことができる大きさに形成されている。隙間は、一例として、２ｍｍ以上程度である。

図９は、温度制御用ベース１５１にインクジェットプリンタヘッド１０５が固定された状態を上面側から示す斜視図である。インクジェットプリンタヘッド１０５は、インク吐出部１２１が第１のベース１５２に固定され、駆動波形生成部１２２が第２のベース１５３に固定されている。

インク吐出部１２１は、ＰＺＴ基板１２４の下面全面が第１のベース１５２に固定されている。第１のベース１５２によるＰＺＴ基板１２４の固定は、スクリーン印刷された図示しない接着剤による。スクリーン印刷によれば、接着剤の膜厚を数十μｍに管理することが可能である。

駆動波形生成部１２２は、ドライバＩＣ１２９の下面全面が第２のベース１５３に固定されている。この場合、第２のベース１５３では、第２の流体流路１６１がドライバＩＣ１２９の直下に位置付けられるように、第２の流体流路１６１の位置が定められている。第２のベース１５３によるドライバＩＣ１２９の固定は、シリコングリスによる。

以上のようにして、本実施の形態のインクジェットプリンタヘッド１０５は、温度制御機能付きのインクジェットプリンタヘッド１０５として構成される。そして、図１に示すように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１０１では、温度制御機能付きインクジェットプリンタヘッド１０５に対して、機能ブロックとして表現されている制御手段１７１、インク供給部としてのインク供給系１７２、流体供給部としての流体供給系１７３がそれぞれ接続されている。

制御手段１７１は、例えばパーソナルコンピュータ等の上位機（図示しない）から送信された画像信号を受信し、受信した画像信号に基づいて駆動波形生成部１２２に駆動信号を出力する。このような制御手段１７１は、インクジェットプリンタ１０１が備えるマイクロコンピュータの処理内容を機能的に表現しているものである。制御手段１７１は、給紙部１０２、搬送機構１０４及び排紙部１０６の駆動制御も担う。

インク供給系１７２は、インク供給チューブ１２７を介してインクジェットプリンタヘッド１０５の図示しない圧力室にインクを供給する。

流体供給系１７３は、温度制御用ベース１５１に流体を供給して循環させる。第１のベース１５２には、第１の連結部１５５に図示しない流体供給用のパイプを連結し、流体を供給して循環させることができる。第２のベース１５３には、第２の連結部１５６に図示しない流体供給用のパイプを連結し、流体を供給することができる。流体としては、水やオイル等を用いることができる。水には、必要に応じて防腐剤を添加しても良い。第１のベース１５２に供給する液体と第２のベース１５３に供給する液体とは、同一の種類である必要はない。

流体供給系１７３は、温度制御部１７４を有している。温度制御部１７４は、第１のベース１５２に供給する流体の温度と第２のベース１５３に供給する流体の温度とを独立して制御可能である。

このような構成において、インクジェットプリンタ１０１は、例えばパーソナルコンピュータ等の上位機（図示しない）から送信された画像信号を受信すると、インクジェットプリンタヘッド１０５を用いて記録用紙１０３に画像信号に基づく画像形成を行なう。つまり、給紙部１０２は、最上位の記録用紙１０３をピックアップローラ１０７の回転によって他の記録用紙１０３から分離給送し、搬送機構１０４に送り出す。搬送機構１０４は、給紙部１０２から分離給された記録用紙１０３を搬送ベルト１０９に吸着し、一対のローラ１０８ａ、１０８ｂの回転による搬送ベルト１０９の転動により、搬送ベルト１０９に吸着した記録用紙１０３を排紙部１０６に向けて搬送する。その過程で、制御手段１７１は、各色用のインクジェットプリンタヘッド１０５を搬送ベルト１０９による記録用紙１０３の搬送と同期させて駆動する。この駆動は、受信した画像信号に基づく。駆動されたインクジェットプリンタヘッド１０５では、第２の基板１２８ｂに搭載された回路が第１の基板１２８ａに搭載されたドライバＩＣ１２９に画像信号に基づく駆動信号を出力し、ドライバＩＣ１２９がＰＺＴ基板１２４により形成された図示しない圧力室の容積を変動させる。これにより、圧力室内の内圧が高まり、ノズル１２３からインクがインク滴となって吐出される。各色のインクジェットプリンタヘッド１０５によるインクの吐出動作により、記録用紙１０３に画像信号に基づく画像が形成される。

画像形成動作に伴い、インクジェットプリンタヘッド１０５ではインクが消費される。消費分に相当するインクは、インク供給系１７２によりインク供給チューブ１２７を介してインクジェットプリンタヘッド１０５に供給される。

ドライバＩＣ１２９は、その動作によって高温になる。このため、ドライバＩＣ１２９の冷却が必要となる。本実施の形態のインクジェットプリンタ１０１では、流体供給系１７３によって温度制御用ベース１５１における第２のベース１５３に供給する流体の温度を温度制御部１７４により制御し、ドライバＩＣ１２９を冷却する。ドライバＩＣ２９の目標制御温度は、例えば８５℃以下である。この温度は、ドライバＩＣ２９の表面温度である。そこで、温度制御部１７４は、ドライバＩＣ２９の表面温度が８５℃以下となるように、第２のベース１５３に供給する流体の温度を制御する。

これに対して、インクジェットプリンタヘッド１０５に供給されるインクは、様々な特性を有している。一例として、ホットメルトインクや粘度が高い例えば紫外線硬化型インク（ＵＶインク）が用いられる場合、圧力室等を備えたインク吐出部１２１の温度をある程度高い温度に維持する必要がある。そこで、本実施の形態では、インクに求められる温度特性に応じて、流体供給系１７３によって温度制御用ベース１５１における第１のベース１５２に供給する流体の温度を温度制御部１７４により制御する。これにより、インク吐出部１２１の温度を供給されるインクの温度特性に応じた温度に保つことが可能となる。より詳細には、一例として、インクとしてホットメルトインクを用いる場合、印字中のインク吐出部１２１の温度を１２０℃程度の高温に維持する必要がある。そこで、この場合には、温度制御部１７４は、印字中のインク吐出部１２１の温度が１２０℃程度を維持し得るように第１のベース１５２に供給する流体の温度を制御する。別の一例として、インクとして紫外線硬化型インク（ＵＶインク）が用いられる場合には、印字中のインク吐出部１２１の温度を４５℃程度の温度に維持する必要がある。そこで、この場合には、温度制御部１７４は、印字中のインク吐出部１２１の温度が４５℃程度を維持し得るように第１のベース１５２に供給する流体の温度を制御する。

このようなことから、一例として、インクとしてホットメルトインクを用いる場合を想定すると、ドライバＩＣ２９の表面温度を８５℃以下に制御しながら、印字中のインク吐出部１２１の温度を１２０℃程度に制御しなければならない。別の一例として、インクとして紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いることを想定すると、ドライバＩＣ２９の表面温度を８５℃以下に制御しながら、印字中のインク吐出部１２１の温度を４５℃近辺に制御しなければならない。

以上説明したような事情からして、温度制御用ベース１５１では、第１のベース１５２の制御温度と第２のベース１５３の制御温度とは無関係であり、それらの温度は通常一致しない。このため、本実施の形態の温度制御用ベース１５１は、第１のベース１５２と第２のベース１５３との間に配置された断熱層としての接着剤層１５４により、第１のベース１５２と第２のベース１５３との間の相互の温度依存性を解消している。そこで、温度制御部１７４は、第１のベース１５２に供給する流体の温度制御と第２のベース１５３に供給する流体の温度制御とをそれぞれ別個独立した制御として実行すればよく、この際、第１のベース１５２に供給する流体の温度制御と第２のベース１５３に供給する流体の温度制御との相互依存性を考慮した制御をする必要がない。これにより、第１のベース１５２によるインク吐出部１２１の調温動作と第２のベース１５３によるドライバＩＣ１２９の冷却動作とが共に過不足無く行なわれる。

本発明の第２の実施の形態を図１０に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図１０は、本発明の第２の実施の形態を示すインクジェットプリンタヘッド１０５の温度制御用ベース１５１の斜視図である。本実施の形態の温度制御用ベース１５１は、第１のベース１５２と第２のベース１５３とが複数箇所で接着剤２０１によって点状に固定されている。第１のベース１５２と第２のベース１５３との間の接着剤２０１が無い部分は、断熱層２０２となっている。

このような構成において、本実施の形態では、空気層が断熱層２０２となり、第１のベース１５２と第２のベース１５３との間の相互の温度依存性を解消している。これにより、第１のベース１５２によるインク吐出部１２１の調温動作と第２のベース１５３によるドライバＩＣ１２９の冷却動作とを共に過不足無く行なうことができる。

本発明の第３の実施の形態を図１１に基づいて説明する。第１の実施の形態又は第２の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図１１は、本発明の第３の実施の形態を示すインクジェットプリンタヘッド１０５の温度制御用ベース１５１の斜視図である。本実施の形態の温度制御用ベース１５１は、第１のベース１５２のヒータ３０１を備えている。ヒータ３０１の配置位置は、インク吐出部１２１が接合固定される部分である。ヒータ３０１は、外部からの電気制御により発熱する。

このような構成において、ヒータ３０１の発熱によってインク吐出部１２１を加熱することができる。これにより、インク吐出部１２１の温度制御を行なうことができる。ヒータ３０１の発熱によるインク吐出部１２１の温度制御は、第１のベース１５２の内部に流体を流通させることによる制御温度だけでは不足する場合に有効である。例えば、第１のベース１５２の内部に流体を流通させることによる制御温度は、適正な温度制御が可能となるまでにある程度の時間が必要となる。つまり、制御の立ち上がり特性が緩やかである。そこで、この場合、ヒータ３０１を発熱させることで、インク吐出部１２１を速やかに加熱制御することができる。

本実施の形態は、第１の実施の形態の温度制御用ベース１５１と第２の実施の形態の温度制御用ベース１５１とのいずれに適用しても良い。

本発明の第４の実施の形態を図１２に基づいて説明する。第１の実施の形態、第２の実施の形態又は第３の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図１２は、本発明の第４の実施の形態を示すインクジェットプリンタヘッド１０５の斜視図である。本実施の形態の温度制御用ベース１５１は、インクジェットプリンタヘッド１０５を固定する側と反対側の裏面側一面に、樹脂によって形成された構造ベース４０１を有している。本実施の形態の構造ベース４０１は、その両側に一対の固定部４０２を有している。固定部４０２は、四色用に設けられたインクジェットプリンタヘッド１０５のそれぞれを図示しないフレーム構造体等に固定する場合に役立つ。このような用途を考慮し、固定部４０２にはネジ止め用の固定孔４０３が形成されている。

このような構成において、温度制御機能付きインクジェットプリンタヘッド１０５を図示しないフレーム構造体等に固定する場合、構造ベース４０１は断熱作用を奏する。これにより、インクジェットプリンタ１０１の本体側に対して、温度制御用ベース１５１の高温又は低温となる温度による影響を防止することができる。したがって、温度制御用ベース１５１の温度を考慮することなく、インクジェットプリンタ１０１の本体側に温度制御機能付きインクジェットプリンタヘッド１０５を取り付けることができる。

本実施の形態は、第１の実施の形態の温度制御用ベース１５１と第２の実施の形態の温度制御用ベース１５１と第３の実施の形態の温度制御用ベース１５１とのいずれに適用しても良い。

本発明の第１の実施の形態を示すインクジェットプリンタの模式図である。 インクジェットプリンタヘッドを上面側から見た斜視図である。 インクジェットプリンタヘッドを底面側から見た斜視図である。 （ａ）はインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベースを示す斜視図、（ｂ）は温度制御用ベースが更に構造ベースに取り付けられる状態を示す斜視図である。 第１のベースの分解斜視図である。 第１のベースの斜視図である。 第２のベースの分解斜視図である。 第２のベースの斜視図である。 温度制御用ベースにインクジェットプリンタヘッドが固定された状態を上面側から示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態を示すインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベースの斜視図である。 本発明の第３の実施の形態を示すインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベースの斜視図である。 本発明の第４の実施の形態を示すインクジェットプリンタヘッドの斜視図である。

符号の説明

１０１ インクジェットプリンタヘッド
１０３ 記録媒体（記録用紙）
１０４ 搬送機構
１２１ インク吐出部
１２２ 駆動波形生成部
１２３ ノズル
１５１ 温度制御用ベース
１５２ 第１のベース
１５３ 第２のベース
１５４ 固定部、断熱層、接着剤層
１５８ 第１の流体流路
１５９ 第１の流入口
１６１ 第２の流体流路
１６２ 第２の流入口
１７１ 制御手段
２０２ 断熱層
３０１ ヒータ

Claims (9)

1. インクが充填されてノズルに連通する圧力室内の圧力を駆動素子の動作により高めて前記インクを前記ノズルから吐出させるインク吐出部と、前記駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部と、を有するインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベースであって、
   外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出するための第１の流体流路を有し、前記インク吐出部を固定するための第１のベースと、
   外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出するための第２の流体流路を有し、前記駆動波形生成部を固定するための第２のベースと、
   前記第１のベースと前記第２のベースとを連結固定する固定部と、
   前記第１のベースと前記第２のベースとの間に介在して設けられて断熱作用を有する断熱層と、
   を備えることを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベース。
2. 前記固定部と前記断熱層とは、前記第１のベースと前記第２のベースとを連結固定する接着剤層によって形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベース。
3. 前記断熱層は、空気層によって生成されている、ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベース。
4. 前記第１のベースには、前記インク吐出部が固定される位置にヒータが設けられている、ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベース。
5. 前記第１のベース及び前記第２のベースの前記インクジェットプリンタヘッドの固定側と反対側の面は、樹脂によって形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドの温度制御用ベース。
6. インクが充填されてノズルに連通する圧力室内の圧力を駆動素子の動作により高めて前記インクを前記ノズルから吐出させるインク吐出部と、
   前記駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
   前記インク吐出部が固定され、外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出する第１の流体流路を有する第１のベースと、
   前記駆動波形生成部が固定され、外部から取り込んだ流体を内部に流通させて外部に排出する第２の流体流路を有する第２のベースと、
   前記第１のベースと前記第２のベースとを連結固定する固定部と、
   前記第１のベースと前記第２のベースとの間に介在して設けられて断熱作用を有する断熱層と、
   を備えるインクジェットプリンタヘッド。
7. 前記第１のベースと前記インク吐出部とは、スクリーン印刷された接着層によって固定されている、ことを特徴とする請求項６記載の温度制御機能付きインクジェットプリンタヘッド。
8. 請求項６又は７記載のインクジェットプリンタヘッドと、
   前記インクジェットプリンタヘッドと記録媒体とを相対移動させる搬送機構と、
   画像信号に基づいて前記駆動波形生成部に駆動信号を出力する制御手段と、
   前記インク吐出部にインクを供給するインク供給部と、
   前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とに流体を供給する流体供給部と、
   前記第１の流体流路に供給される流体と前記第２の流体流路に供給される流体とを独立して温度制御する温度制御部と、
   を備えるインクジェットプリンタ。
9. 前記温度制御部による前記第１の流体流路に供給される流体の制御温度は、前記インク吐出部に供給されるインクの特性によって定まる温度であり、
   前記温度制御部による前記第２の流体流路に供給される流体の制御温度は、前記駆動波形生成部を冷却する温度である、
   請求項８記載のインクジェットプリンタ。
   

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