JP2010214793A - Droplet discharging apparatus with temperature detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被吐出媒体に液滴を吐出する吐出ヘッド内の液体の温度を測定するための温度検出部を備える温度検出機付き液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device with a temperature detector provided with a temperature detection unit for measuring the temperature of a liquid in a discharge head that discharges droplets to a discharge medium.
液滴吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタは、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを備える。インクジェットヘッドは、複数のノズルを有し、各ノズルに連通する圧力室を有するインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内のインクに対してインクを吐出させる吐出圧を与える圧電アクチュエータとを有し、圧電アクチュエータの表面には、圧電アクチュエータを駆動するためのＩＣチップが実装されたフィルム状のプリント回路基板（ＦＰＣ）と電気的に接続されている。インクジェットヘッドは、ＩＣチップから選択的に出力される駆動電圧により圧電アクチュエータが駆動して、多数の圧力室のうちの所望の圧力室の容積を変化させ、吐出圧が付与されることでその圧力室内のインクを、対応するノズルから吐出させることができるようになっている。 An inkjet printer as an example of a droplet discharge device includes an inkjet head that discharges ink from nozzles. An inkjet head includes a plurality of nozzles, a flow path unit in which an ink flow path having a pressure chamber communicating with each nozzle is formed, and a piezoelectric actuator that applies discharge pressure to discharge ink to the ink in the pressure chamber. The surface of the piezoelectric actuator is electrically connected to a film-like printed circuit board (FPC) on which an IC chip for driving the piezoelectric actuator is mounted. An inkjet head is driven by a piezoelectric actuator that is selectively output from an IC chip, changes the volume of a desired pressure chamber among a number of pressure chambers, and is applied with a discharge pressure. The ink in the room can be ejected from the corresponding nozzle.
このようなインクジェットヘッドでは、高い印刷品質を得るために、インクの吐出状態や吐出量を安定化させることが必要である。インクの吐出状態や吐出量が不安定となるのは、インクの温度変化による影響が大きく、例えば、吐出するインクの温度が低いと、インクの粘度が大きくなり、吐出できなくなったり、逆にインクの温度が高すぎると、粘度が小さくなって、吐出量が増大し、吐出方向が曲がったりする。インクの温度が高くなる要因の一つとして、圧電ユニットを駆動するためにＩＣチップの発生する高熱が伝導されて、吐出ヘッドおよび流路ユニットを加熱することが考えられる。 In such an ink jet head, it is necessary to stabilize the discharge state and discharge amount of ink in order to obtain high print quality. The ink discharge state and discharge amount are unstable because of the influence of the temperature change of the ink. For example, if the temperature of the ink to be discharged is low, the viscosity of the ink increases, and the ink cannot be discharged. If the temperature is too high, the viscosity becomes small, the discharge amount increases, and the discharge direction is bent. As one of the factors that increase the temperature of the ink, it is conceivable that high heat generated by the IC chip is conducted to drive the piezoelectric unit to heat the discharge head and the flow path unit.
そのため、流路ユニットに収容されているインク温度や、流路ユニットが設けられている吐出ヘッドの温度を管理してインクを安定吐出させるために、特許文献１のような温度検出機付きインクジェットプリンタが発明されている。この温度検出機付きインクジェットプリンタは、ＩＣチップが接触している放熱板の温度をサーミスタによって検出できるものが開示されている。
Therefore, in order to stably discharge ink by managing the temperature of the ink accommodated in the flow path unit and the temperature of the discharge head provided with the flow path unit, an inkjet printer with a temperature detector as disclosed in
このような温度検出機付きインクジェットプリンタによると、ＩＣチップの発熱が伝熱された放熱板の温度をサーミスタによって検出された放熱板の温度に基づいて、流路ユニットに収容されているインクの温度や、この流路ユニットが設けられている吐出ヘッドの温度を演算によって推定することができ、その結果に基づいて、例えばＩＣチップの駆動を停止させて、インク等の温度が許容範囲になるように制御することができる。 According to such an ink jet printer with a temperature detector, the temperature of the ink stored in the flow path unit is determined based on the temperature of the heat dissipation plate detected by the thermistor. In addition, the temperature of the ejection head provided with the flow path unit can be estimated by calculation, and based on the result, for example, the driving of the IC chip is stopped so that the temperature of the ink or the like falls within an allowable range. Can be controlled.
しかし、上記従来の温度検出機付きインクジェットプリンタでは、サーミスタによって放熱板の温度を検出して、この検出温度に基づいて流路ユニットに収容されているインクの温度を求めているので、インクの温度を正確に求めることができないことがある。 However, in the conventional inkjet printer with a temperature detector, the temperature of the heat sink is detected by a thermistor, and the temperature of the ink stored in the flow path unit is obtained based on the detected temperature. May not be determined accurately.
なぜなら、ＩＣチップが発生する熱の大部分が放熱板を通ってこの放熱板から放熱されるので、放熱板の温度が流路ユニットに収容されているインクの温度よりもかなり高くなり、このように、インクよりもかなり高い温度データに基づいてインクの温度を求めると、誤差が大きくなり易いからである。 Because most of the heat generated by the IC chip is radiated from the heat sink through the heat sink, the temperature of the heat sink becomes considerably higher than the temperature of the ink stored in the flow path unit. In addition, if the temperature of the ink is obtained based on temperature data that is considerably higher than that of the ink, the error tends to increase.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、吐出ヘッドや吐出ヘッド内に液体の温度を正確に測定することができ、この液体の温度に基づいて、液体の吐出状態や吐出量を適切な状態に維持して、高い印刷品質を得ることができるようにする温度検出機付き液滴吐出装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can accurately measure the temperature of the liquid in the discharge head and the discharge head, and the liquid discharge can be performed based on the temperature of the liquid. It is an object of the present invention to provide a droplet discharge device with a temperature detector that maintains a state and a discharge amount in an appropriate state so that high print quality can be obtained.
本発明に係る温度検出機付き液滴吐出装置は、液体流路に吐出圧が付与されて複数のノズルより選択的に液滴が吐出される吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに接合され、前記ノズルに前記吐出圧を付与して前記吐出ヘッドを駆動させるための第１駆動素子及び第２駆動素子が設けられている配線基板と、前記配線基板の温度を検出することができる第１温度検出部及び第２温度検出部と、前記配線基板に設けられ、前記吐出ヘッドとの前記接合領域から前記第１温度検出部まで延びて接続して、前記配線基板の熱を前記第１温度検出部に伝達するための第１熱伝導用パターンと、前記配線基板に設けられ、前記吐出ヘッドとの前記接合領域から前記第２温度検出部まで延びて接続して、前記配線基板の熱を前記第２温度検出部に伝達するための第２熱伝導用パターンとを備えることを特徴とするものである。 The droplet discharge device with a temperature detector according to the present invention includes a discharge head that applies a discharge pressure to a liquid flow path and selectively discharges droplets from a plurality of nozzles, and is joined to the discharge head. A wiring board provided with a first drive element and a second drive element for applying the discharge pressure to drive the discharge head, and a first temperature detection unit capable of detecting the temperature of the wiring board And a second temperature detection unit, provided on the wiring substrate, extending from the junction region with the ejection head to the first temperature detection unit and connected to the first temperature detection unit. A first heat conduction pattern for transmitting and the wiring board is provided on the wiring board and extends from the joining region with the ejection head to the second temperature detection unit to connect the heat to the second wiring board. For transmission to the temperature detector It is characterized in further comprising a second thermal conductive pattern.
この発明に係る温度検出機付き液滴吐出装置によると、第１及び第２駆動素子が駆動することによって、吐出ヘッドが液滴を吐出するとき、第１及び第２駆動素子が発熱し、この熱は、配線基板を通って吐出ヘッドに伝達され、この吐出ヘッド内に収容されている液体の温度を上昇させる。また、第１及び第２駆動素子が発生した熱および吐出ヘッドに伝達された熱は、配線基板に設けられている第１及び第２熱伝導用パターンを通って第１及び第２温度検出部に伝達される。これによって、第１及び第２温度検出部は、第１及び第２駆動素子の温度と対応する素子対応温度、ひいては、吐出ヘッド内に収容されている液体の温度と対応する液体対応温度を測定することができる。 According to the droplet discharge device with a temperature detector according to the present invention, when the first and second drive elements are driven, the first and second drive elements generate heat when the discharge head discharges droplets. Heat is transmitted to the ejection head through the wiring board, and the temperature of the liquid contained in the ejection head is increased. Further, the heat generated by the first and second drive elements and the heat transmitted to the ejection head pass through the first and second heat conduction patterns provided on the wiring board, and the first and second temperature detection units. Is transmitted to. Accordingly, the first and second temperature detection units measure the element corresponding temperature corresponding to the temperature of the first and second driving elements, and thus the liquid corresponding temperature corresponding to the temperature of the liquid contained in the ejection head. can do.
そして、配線基板には、２つの第１及び第２熱伝導用パターンを設けてあるので、配線基板の、第１熱伝導用パターンと第２熱伝導用パターンとの間の温度分布を知ることができ、その結果、吐出ヘッド内に収容されている液体の温度と対応する正確な液体対応温度を測定することができる。 Since the wiring board is provided with two first and second heat conduction patterns, the temperature distribution between the first heat conduction pattern and the second heat conduction pattern on the wiring board is known. As a result, an accurate liquid corresponding temperature corresponding to the temperature of the liquid accommodated in the ejection head can be measured.
この発明に係る温度検出機付き液滴吐出装置によると、第１及び第２駆動素子が実装されている配線基板に、第１及び第２熱伝導用パターンを設けて、配線基板の、第１熱伝導用パターンと第２熱伝導用パターンとの間の温度分布を知ることができる構成としたので、この配線基板と接合する吐出ヘッド内に収容されている液体の温度と対応する正確な液体対応温度を測定することができる。そして、この液体対応温度に基づいて、例えば被吐出媒体に吐出される液滴の吐出状態の品質の低下を抑制する制御を行えるようにすることができる。 According to the droplet discharge device with a temperature detector according to the present invention, the first and second heat conduction patterns are provided on the wiring board on which the first and second driving elements are mounted, and the first of the wiring board is provided. Since the temperature distribution between the heat conduction pattern and the second heat conduction pattern can be known, an accurate liquid corresponding to the temperature of the liquid contained in the discharge head to be joined to the wiring board Corresponding temperature can be measured. Based on the temperature corresponding to the liquid, for example, it is possible to perform control that suppresses the deterioration of the quality of the discharge state of the droplets discharged onto the discharge medium.
以下、本発明に係る温度検出機付き液滴吐出装置（以下、単に「液滴吐出装置」と言うこともある。）の一実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。この液滴吐出装置は、一例としてインクジェットプリンタに実装されるインクジェットヘッド１に適用されている。以下、インクジェットヘッド１によるインクの吐出方向を下方として説明する。
Hereinafter, an embodiment of a droplet discharge device with a temperature detector according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “droplet discharge device”) will be described with reference to FIGS. As an example, this droplet discharge device is applied to an
このインクジェットヘッド１は、図１に示すように、流路ユニット４と、圧電ユニット５とを備えている。そして、圧電ユニット５の上面には、可撓性を有するフィルム状のプリント回路基板（ＦＰＣ）３が接合されている。そして、このＦＰＣ３に第１温度検出機６１、及び第２温度検出機６２が設けられている。この第１及び第２温度検出機６１、６２は、流路ユニット４内に収容されているインクの温度を測定するためのものである。圧電ユニット５と接合されたＦＰＣ３は、図１に示すように、圧電ユニット５と接合された領域から両側に引き出された各端部である引き出し部３ａ、３ｂが折り曲げられて図示しないキャリッジ内に組み立てられるものである。
As shown in FIG. 1, the
図２はインクジェットヘッド１の分解斜視図である。図２に示すインクジェットヘッド１（液滴吐出ヘッド）は、複数枚のプレートを積層して構成される流路ユニット４と、流路ユニット４の上方から重ねられて積層される圧電ユニット５とを備えている。この圧電ユニット５の上面にＦＰＣ３が接合されている。圧電ユニット５の上面には、多数の表面電極６（駆動電極）がＡｇ−Ｐｄ系の材料を用いて印刷形成されており、表面電極６がＦＰＣ３の下面に形成された配線４３の多数の端子部４３ａ等（図３参照）と電気的に接続されている。また、ＦＰＣ３には、圧電ユニット５に印加する駆動電圧をこの配線４３に供給するための駆動回路を内蔵した第１及び第２ＩＣチップ３４、３５が実装され、所謂ＣＯＦの形態をなしている。ＦＰＣ３の一方の引き出し部３ａの下面に第１ＩＣチップ３４が実装され、他方の引き出し部３ｂの下面に第２ＩＣチップ３５が実装されている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
この図１に示すインクジェットヘッド１は、図示しない略箱状のキャリッジの下面側にフレーム２を介して固定され、このキャリッジにはカートリッジ等のインクタンク（図示略）から供給されるインクを一時貯留するバッファタンク（図示略）が搭載されている。キャリッジに搭載されたインクジェットヘッド１は、走査方向（図２のＸ方向）に往復移動しながら、走査方向と直交する搬送方向（図２のＹ方向）に搬送される記録媒体（被吐出媒体）である用紙等に向けてインクを吐出するようになっている。
The
図２に示す流路ユニット４の上面のＹ方向一端部には、例えば４つのインク流入口８がＸ方向に並んで形成され、これらインク流入口８がフィルタ９で覆われ、各インク流入口８には、バッファタンクから供給される複数色の各インクがこのフィルタ９を通過して流路ユニット４内に流入する。
For example, four
図４は、図２に示す流路ユニット４と圧電ユニット５とを接着した状態にして、図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示すインクジェットヘッド１の一部断面図である。図４及び図２に示すように、フレーム２は、平面視枠形状に形成され、中央に矩形の開口部２ａを有している。この開口部２ａの内縁部は、流路ユニット４の外形よりも小さく、圧電ユニット５の外形よりも大きい寸法である。また、フレーム２には、流路ユニット４の４つの各インク流入口８に連通する４つの貫通孔２ｂが並んで形成されている。また、図４に示すように、フレーム２の下面は流路ユニット４の上面周縁部と接着固定されている。ＦＰＣ３の両方の各引き出し部３ａ、３ｂは、フレーム２の開口部２ａを通って引き出され、圧電ユニット５はこの開口部２ａ内に配置されている。そして、開口部２ａの内縁部と流路ユニット４及び圧電ユニット５との間隙には、合成樹脂製の封止材が充填されている。
4 is a partial cross-sectional view of the
流路ユニット４は、図４に示すように、圧力室層１１、接続流路層１２、マニホールド層１３、ダンパ層１４及びノズル層１５がこの順で上側から積層されて構成されている。なお、接続流路層１２、マニホールド層１３、ダンパ層１４は２層からなる。各層１１〜１５には孔や溝が形成され、各層１１〜１５が積層接合されることにより該孔や溝が互いに連通する形状となっている。そして、このように形成された流路ユニット４内には、インク流入孔８（図２参照）からノズル２０までの間にインクが通るインク流路４ａが多数形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図２に示す各インク流入口８は、図４に示す流路ユニット４のマニホールド層１３に形成された共通インク室１６に連通していて、各共通インク室１６は、接続流路１７を介してその上方の圧力室１８に連通している。なお、これら各共通インク室１６は、Ｙ方向に延びており、各接続流路１７は、接続流路層１２にＹ方向に配列されている。そして、圧力室１８は、圧力層１１にＹ方向に配列されている。
Each
圧力室１８は、図４及び図２に示すように、Ｘ方向に長寸の平面視矩形状に形成された圧力室孔１０で形成され、この圧力室孔１０の下側開口は、接続流路層１２で閉鎖されている。そして、上側開口は、圧電ユニット５の下面で閉鎖されている。また、各圧力室孔１０は、インク色に対応してＹ方向に配列された複数の孔列がＸ方向に千鳥状に並んでおり、略マトリクス状に配置されている。各圧力室１８は、接続流路層１２からダンパ層１４まで貫通する流出路１９を介して、ノズル層１５に形成されたノズル２０に連通している。ノズル層１５の下面には、各ノズル２０の噴射口が圧力室孔１０と同様に略マトリクス状に配列されている。また、ダンパ層１４には、所謂クロストーク現象を抑制すべくダンパ室１４ａが形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 2, the
圧電ユニット５は、図４に示すように、多数枚の圧電シート２１〜２６と絶縁性を有するトップシート２７とが積層されたＹ方向に長寸の平面視区形状に構成されている。圧電シート２１〜２６は、それぞれ厚みが３０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料で形成されている。圧電シート２１〜２６のうち最下層の圧電シート２１から上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１、２３、２５の上面には、流路ユニット４の全ての各圧力室孔１０に対応するように配置された共通電極２８が印刷形成されている。同じく偶数番目の圧電シート２２、２４の上面には、各圧力室孔１０に対し個別に対応するよう配置された多数の個別電極２９が印刷形成されている。共通電極２８及び個別電極２９は、各圧電シート２１〜２６及びトップシート２７に形成されたスルーホール内の中継配線（図示略）を介し、最上層のトップシート２７の上面に印刷形成された表面電極６（図２参照）に導通されている。
As shown in FIG. 4, the
また、圧電ユニット５の最上層のトップシート２７のＹ方向の両端においては、表面電極６が形成されていない第１余肉部７８および第２余肉部７９が存在している（図５参照）。そして第１および第２余肉部７８、７９には、表面電極６とは別に、圧電ユニット5の駆動に関与しないダミー表面電極６ａ、６ｂが表面電極６とともに印刷形成されている。これから第１余肉部７８、第２余肉部７９およびダミー表面電極６ａ、６ｂについては後で詳しく説明する。
In addition, the
なお、圧電ユニット５は、振動板と共通電極と個別電極とをそれぞれ形成した２枚の圧電シートを積層し、圧電横効果による変形を用いる所謂ユニモルフタイプの圧電ユニットを用いてもよい。
The
上記構成のインクジェットヘッド１においては、フレーム２の貫通孔２ｂ（図２参照）と連通したインク流入口８（図２参照）に供給されたインクが、図４に示す共通インク室１６、接続流路１７、圧力室１８及び流出路１９内に充填される。そして、この状態で、ＦＰＣ３上の第１及び第２ＩＣチップ３４、３５から供給される駆動電圧が選択的に個別電極２９に印加されると、印加された個別電極２９と共通電極２８との間の活性部に電位差が生じ、該活性部に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。このように活性部が変形すると、最下層の圧電シート２１が圧力室１８内に突出して圧力室１８の内圧が上昇し、インクが流出路１９を通じてノズル２０の噴射口より外部下方に吐出される。
In the
図５は、インクジェットヘッド１の平面図である。このインクジェットヘッド１の上面に圧電ユニット５が設けられており、この圧電ユニット５のトップシート２７上に形成されている表面電極６は、共通用表面電極と個別用表面電極とを有している。共通用表面電極は、図には示さないが、トップシート２７の短辺縁部に沿ってＸ方向に延在し、スルーホールが形成され、スルーホール内には中継配線をなす導電材が充填されている。そして、この共通用表面電極は、中継配線を介して圧電ユニット５内の共通電極２８（図４参照）と導通されている。個別用表面電極は、Ｘ方向に長い平面視長方形状に形成され、各圧力室１８及び各個別電極２９に対応して設けられており、それぞれＹ方向に配列された複数の電極列がＸ方向に千鳥状に並ぶように、略マトリクス状に配置されている。個別用表面電極の一端部には、スルーホールが形成され、このスルーホール内には、中継配線をなす導電材が充填されている。各個別用表面電極は、この中継配線を介して直下に配置された対応する圧電ユニット５内の個別電極２９（図４参照）と導通されている。
FIG. 5 is a plan view of the
図６（ｂ）は、インクジェットヘッド１の底面図であり、図６（ａ）は、図６（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿って示す断面図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ＦＰＣ３は、ポリイミドなどの樹脂材からなり絶縁性及び可撓性を有する帯状のベースフィルム４１（基材）を有し、このベースフィルム４１の下面（圧電ユニット５との接合面）である一方面４１ａに端子部４３ａ及び配線４３を形成し、さらにその上を絶縁材からなる被覆層（図示せず）で被覆してなる。端子部４３ａは、被覆層を開口して下面側に出力用配線４３が露出した状態となっている。
6B is a bottom view of the
図６（ａ）に示すように、ベースフィルム４１の一方面４１ａの略中央部が、圧電ユニット５に対して重ねられ、ＦＰＣ３の両方の各端部の引き出し部３ａ、３ｂは、この圧電ユニット５に重ねられる範囲の外側（図６（ａ）の右側及び左側）に引き出されている。第１及び第２ＩＣチップ３４、３５は、ベースフィルム４１のそれぞれの引き出し部３ａ、３ｂの下面側となる一方面４１ａに実装されている。また、図５のインクジェットヘッド１の平面図に示すように、ＦＰＣ３の引き出し部３ａの端縁部の端子部は、第１ＦＰＣ６４の端子部と接合され、引き出し部３ｂの端縁部の端子部は、第２ＦＰＣ６５の端子部と接合されてフレキシブル配線板として一体化されている。第１及び第２ＦＰＣ６４、６５も、可撓性を有するフィルム状のプリント回路基板で、ＦＰＣ３の入力用配線４４および共通配線（図示せず）および基端部66ｂ、第１温度検出部６７、第２温度検出部７０、第１、２出力用配線がＸ方向に沿って形成されている。第１および第２ＦＰＣ６４,６５の端部は、図示しないキャリッジ上の中継基板を介してインクジェットプリンタ本体側の制御部６３と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 6 (a), the substantially central portion of one
ＦＰＣ３は、図６（ａ）、（ｂ）に示すベースフィルム４１の一方面（下面）４１ａには、それぞれの表面電極６に対応するよう配置された複数の個別用端子部４３ａ（図３参照）、及び図示しない共通用配線を有し、各個別用端子部４３ａからは、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５に接続する複数の個別用配線４３が形成されている。なお、ＦＰＣ３には、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５から各端部に向かってＦＰＣ３の一方面４１ａに入力用配線４４が形成され制御部６３と電気的に接続されている。入力用配線44には、圧電アクチュエータの駆動様態を指定する波形信号線や、個別用端子部へ出力される駆動信号をチャンネルごと指示する印字データ線、クロック信号などの複数の制御信号線や、また、駆動回路自体の電源電圧線とその接地電圧線などの各種の配線などがある。
The
つまり、図６（ａ）、（ｂ）に示すインクジェットヘッド１は、図２に示す圧電ユニット５の上面に略マトリクス状に配置されている多数の各表面電極６（個別用表面電極及び共通用表面電極）と、図３に示すＦＰＣ３の下面に略マトリクス状に配置されている多数の各個別用端子部４３ａ及び共通用配線とが、それぞれ導電性のバンプ５１など導電性の材料を介して電気的に接合している。
That is, the
次に、図１及び図５〜図８を参照して、本発明に係る温度検出機付き液滴吐出装置が備える第１及び第２温度検出機６１、６２、並びに制御部６３を説明する。
Next, the first and
本発明の第１及び第２温度検出機６１,６２は、ＦＰＣ3、第１ＦＰＣ６４および第２ＦＰＣ６５を含むフレキシブル配線板に設けられている。ＦＰＣ３に実装されている第１および第２ＩＣチップ３４、３５は、その駆動により発生する熱によって、キャリッジ内の雰囲気温度を上昇させるとともに、ＦＰＣ３やその配線４３およびバンプ５１を介して、圧電ユニット５および流路ユニット４側へ熱が伝熱され、インクジェットヘッド内に収容されているインクに対して温度変化を与えてしまう。
The first and
そこで、図５及び図７に示す第１及び第２温度検出機６１、６２、並びに制御部６３は、このインクジェットヘッド１の温度を測定することにより、流路ユニット内に収容されているインクの温度をできる限り真値に近い形で測定することができ、このインクの温度に基づき、インクの吐出状態や吐出量を適切な状態に維持して、高い印刷品質を得ることができるようにするものである。
Therefore, the first and
第１温度検出機６１は、図５に示すように、第１熱伝導用パターン６６、第１温度検出部６７、及び第１出力配線パターン６８を備えている。また、第２温度検出機６２は、第２熱伝導用パターン６９、第２温度検出部７０、及び第２出力配線パターン７１を備える。
As shown in FIG. 5, the
図５及び図６に示すように、第１熱伝導用パターン６６は、例えば銅等の高い熱伝導率を有する熱伝導材料を印刷形成したものであり、ＦＰＣ３が備えるベースフィルム４１の下面に、他の配線４３とともに形成されている。そしてこの第１熱伝導用パターン６６は、ＦＰＣ３の引き出し方向と平行する右側の第１縁部７２に沿いながら引き出し部３ａに向かう方向に延びて形成され、更に、同方向に延びて第１ＦＰＣ６４が備えるベースフィルム７４の上面を通って、このベースフィルム７４の上面に実装されている第１温度検出部６７と熱的に接続している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first
第１温度検出部６７は、たとえば、サーミスタを使用しているが、これ以外の温度検出部を使用してもよい。そして、第１温度検出部６７には、第１出力配線パターン６８が電気的に接続され、この第１出力配線パターン６８を介して図７に示す制御部６３と電気的に接続している。この第１出力配線パターン６８は、第１ＦＰＣ６４が備えるベースフィルム７４の上面に２本形成されている。この第１出力配線パターン６８は、中継基板を介して第１温度検出部６７から出力される第１検出温度信号を制御部６３に伝達するためのものである。
The first
制御部６３は、インクジェットプリンタ本体側に搭載されており、図7には詳しく示さないが、インクジェットプリンタの全ての動作を制御するための制御部であり、プロセッサ６３ｄ、ＲＯＭ６３ｃ、ＲＡＭ６３ｂのほか、ＡＳＩＣ６３a（Application Specific Integrated Circuit）などで主に構成されている。ＲＯＭ６３ｃには、プロセッサ６３ｄがインクジェットプリンタの各種のインクを吐出する制御プログラムや駆動波形信号を記憶している。ＲＡＭ６３ｃには、プロセッサ６３ｄがプログラムを実行する際に用いる各種データを一時記録する記録領域として、またはプログラムを作動するための作業領域として使用される。また、ＡＳＩＣ６３ａには、インクジェットヘッド（キャリッジ）を往復操作するキャリッジモータを駆動させるモータドライバや、記録用紙の搬送装置を駆動する搬送モータを駆動させるモータドライバなどのモータドライバ６３ｅや、第１および第２ＩＣチップ３４、３５、第１温度検出部６７および第２温度検出部７０などが接続されている。また、図示していないが、ＩＣチップ３４、３５を駆動させるための電源や、駆動電圧を印加させるための吐出用電源なども接続されている。
The
第１および第２ＩＣチップ３４、３５は、ＦＰＣ３の各入力用配線、中継基板を介してＡＳＩＣと電気的に接続され、ＡＳＩＣから入力された信号に基づいて所定のタイミングでインクを選択的に吐出させることができる。また、ＡＳＩＣは、ＦＰＣの第１および第２温度出力用線を介して、第１温度検出部６７および第２温度検出部７０から出力される第１検出温度信号および第２検出温度信号によって、第１および第２ＩＣチップに対して駆動を制御するように構成されている。
The first and second IC chips 34 and 35 are electrically connected to the ASIC via the input wirings of the
図５に示す第１熱伝導用パターン６６は、ＦＰＣ３におけるこの第１熱伝導用パターン６６が形成されている部分の熱を第１温度検出部６７に伝導することができるものであり、そして、第１温度検出部６７は、その伝導されてくる熱に基づいて、ＦＰＣ３の第１縁部７２に沿う部分の温度を検出することができる。
The first
また、図５に示すように、第１熱伝導用パターン６６は、先端部６６ａと、基端部６６ｂとを有している。この第１熱伝導用パターン６６の先端部６６ａは、第１ＩＣチップ３４と、第２ＩＣチップ３５との間に延びて形成され、基端部６６ｂは、この先端部６６ａと第１温度検出部６７とを互いに接続するものである。
As shown in FIG. 5, the first
第１熱伝導用パターン６６の先端部６６ａは、図５に示すように、第２ＩＣチップ３５から第１ＩＣチップ３４に向かうに従って線幅が広がる略直角三角形状であり、その先端部近傍の幅広な部分が第２ＩＣチップ３５から遠く、第１ＩＣチップ３４に近くなる位置に配置されているため、第２ＩＣチップ３５よりも近い距離にある第１ＩＣチップ３４の発生する熱を多く伝導され、第１ＩＣチップ３４の発生する熱が第１温度検出部６７に伝導され易くした形状である。
As shown in FIG. 5, the
また、第１熱伝導用パターン６６の基端部６６ｂは、図３、５に示すように、線幅がｄ１に形成され、駆動電極に接続される他の複数の出力用配線４３よりも幅広に形成されている。基端部６６ｂの幅ｄ１を幅広にしたのは、先端部６６ａに流入した熱を第１温度検出部６７に効率よく伝導できるようにするためである。
Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the
２本の各第１出力配線パターン６８の線幅ｄ２は、第１熱伝導用パターン６６の基端部６６ｂの線幅ｄ１よりも幅狭に形成されている（ｄ１＞ｄ２）。第１出力配線パターン６８の幅ｄ２をｄ１よりも幅狭にしたのは、第１温度検出部６７に伝導されてきた熱が、この第１出力配線パターン６８から放熱しないようにすることで、第１温度検出部６７が、第１熱伝導用パターン６６に流入してきた熱に基づいてその温度を正確に検出できるようにするためである。
The line width d2 of each of the two first
また、図５及び図６に示すように、第１熱伝導用パターン６６の先端縁部近傍（幅広部分）は、圧電ユニット５の上面における第１余肉部７８上に形成された第１ダミー表面電極６ａと第１伝熱用接続部７６を介して接合している。第１伝熱用接続部７６は、ハンダバンプによって構成され、図６（ａ）にあるように圧電ユニット５の表面の他の導電性のバンプ５１よりも大きい径となっている。第１伝熱用接続部７６があることで、ＦＰＣ３上に伝熱されている熱だけでなく、温められた圧電ユニットおよび流路ユニット側の熱を第１熱伝導用パターンに伝熱することができるため、よりインクジェットヘッドとして伝熱された正確な温度を測定することができる。なお、第１伝熱用接続部７６は、ここではハンダを用いているが、その他に、導電性があり伝熱性のよい接着剤材料を用いるのが好ましい。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the vicinity of the tip edge portion (wide portion) of the first
そして、第１熱伝導用パターン６６の先端部６６ａの幅広部分に設けられた第１伝熱用接続部７６のハンダバンプは、他の導電性のバンプ５１よりも大きい径であることで、さらに第２ＩＣチップ３５よりも、第１ＩＣチップ３４の発生する熱によるインクジェットヘッドに与えられた熱影響を、第１温度検出部６７に伝導させやすくなり測定しやすくなる。つまり、第１熱伝導用パターン６６は、第２ＩＣチップ３５よりも第１ＩＣチップ３４の発熱に支配的な温度変化を拾いやすいように構成されている。なお、幅広部分に設けられていれば、ハンダバンプの数はひとつに限られることはない。
The solder bump of the first heat
次に、図５を参照して第２温度検出機６２を説明する。この第２温度検出機６２は、第２熱伝導用パターン６９、第２温度検出部７０、第２出力配線パターン７１、及び第２伝熱用接続部７７を備えており、これらは、第１温度検出機６１が備える第１熱伝導用パターン６６、第１温度検出部６７、第１出力配線パターン６８、及び第１伝熱用接続部７６と点対称の位置関係に配置されていて、同等の大きさ及び形状に形成されている。第１温度検出機６１と第２温度検出機６２とは、圧電ユニット５との接合領域（電極形成領域Ａ）を中心に点対称の関係になっていることから、第１と第２温度検出機６１,６２への熱影響が略同じと考えられる。また、第２温度検出機６２の第２熱伝導用パターン６９、第２温度検出部７０、第２出力配線パターン７１、及び第２伝熱用接続部７７は、第１温度検出機６１の第１熱伝導用パターン６６、第１温度検出部６７、第１出力配線パターン６８、及び第１伝熱用接続部７６と同等のものであるので、詳細な説明を省略するが、図５に示すように、第２熱伝導用パターン６９は、先端部６９ａと、基端部６９ｂとを有している。この第２熱伝導用パターン６９の先端部６９ａは、第１ＩＣチップ３４と、第２ＩＣチップ３５との間に形成され、基端部６９ｂは、この先端部６９ａと第２温度検出部７０とを接続するものである。第２熱伝導用パターン６９の先端部６９ａは、第1ＩＣチップ３４から第２ＩＣチップ３５に向かうに従ってその線幅が広がる略直角三角形状であり、その先端部近傍の幅広な部分が第１ＩＣチップ３４から遠く、第２ＩＣチップ３５に近くなるように配置されているため、第１ＩＣチップ３４よりも近い距離にある第２ＩＣチップ３５の発生する熱を多く伝導され、第２ＩＣチップ３４の発生する熱が第２温度検出部７０に伝導され易くした形状となっている。そして、その第２熱伝導用パターン６9の先端縁部近傍（幅広部分）は、圧電ユニット５の第２余肉部７９の上面に形成されたダミー表面電極６ｂとの間をハンダバンプである第２伝熱用接続部７７を介して接合されている。そして、幅広部分に設けられたハンダバンプが、他の導電性のバンプよりも大きい径であることで、さらに第２ＩＣチップ３５の発生する熱が第２温度検出部７０に伝導されやすくなる。つまり、第２熱伝導用パターン６７は、第１ＩＣチップ３４よりも第２ＩＣチップ３５の発熱に支配的な温度変化を拾いやすいように構成されている。
Next, the
よって、ＦＰＣ３におけるこの第２熱伝導用パターン６９が形成されている部分の熱を第２温度検出部７０に伝導することができるものであり、そして、第２温度検出部７０は、その伝導されてくる熱に基づいて、ＦＰＣ３の第２縁部７３に沿う部分の温度を検出することができる。
Therefore, the heat of the portion where the second
第２出力配線パターン７１も、第１出力配線パターンと同様に第２温度検出部７０と電気的に接続され、この第２出力配線パターン７１を介して図７に示す制御部６３と電気的接続している。この第２出力配線パターン７１は、第２ＦＰＣ６５が備えるベースフィルム７５の上面に２本形成されている。
Similarly to the first output wiring pattern, the second
また、図５に示すように、圧電ユニット５の上面には、略マトリクス状に多数の各表面電極６が配置されている。これら表面電極６は、図３に示すＦＰＣ３の下面に略マトリクス状に配置されている多数の各個別用端子部４３ａ及び共通用配線と、それぞれバンプ５１を介して電気的に接合している。
Further, as shown in FIG. 5, a large number of
そして、図５に示すように、圧電ユニット５の上面のこれら略マトリクス状に配置された多数の表面電極６の電極形成領域Ａは、平面視が略平行四辺形の形状であり、その上辺は、略長方形の板状体である圧電ユニット５の上縁部と間隔を隔てて平行し、その下辺は、圧電ユニット５の下縁部と間隔を隔てて平行している。また、電極形成領域Ａの左辺は、圧電ユニット５の左縁部と間隔を隔てて配置され、所定の角度だけ右側に傾斜し、その右辺は、圧電ユニット５の右縁部と間隔を隔てて配置され、所定の角度だけ右側に傾斜している。
And as shown in FIG. 5, the electrode formation area A of
このように、図５に示す電極形成領域Ａは、平面視が略平行四辺形の形状であるので、圧電ユニット５の上面の右側部分には、図５の下側に向かって広がる略直角三角形の第１余肉部７８が存在している。そして、圧電ユニット５の上面の左側部分には、図５の上側に向かって広がる略直角三角形の第２余肉部７９が存在している。
As described above, since the electrode formation region A shown in FIG. 5 has a substantially parallelogram shape in plan view, the right-side portion of the upper surface of the
そして、圧電ユニット５にＦＰＣ３を重ねて接合するとき、第１余肉部７８と対向するＦＰＣ３の下面には、個別用端子部４３ａ及び共通用配線が設けられていない領域であり、この領域に対応する位置に略直角三角形の第１熱伝導用パターン６６が設けられている。第２余肉部７９と対向するＦＰＣ３の下面も、個別用端子部４３ａ及び共通用配線が設けられていない領域であり、この領域に対応する位置に略直角三角形の第２熱伝導用パターン６９が設けられている。つまり、ＦＰＣ３に形成された第１および第２熱伝導用パターンは、駆動とは関係のない端子部領域を除いた余肉部分に形成されているため、改めて熱伝導用パターンを形成する面積を必要とすることがなく、コンパクトに形成することができる。
When the
また、図５に示すハンダバンプである第１伝熱用接続部７６は、ＦＰＣ３の引き出し部３ｂ側であって、多数の表面電極６が設けられている電極形成領域Ａの外側に配置されたダミー表面電極６ａと第１熱伝導用パターン６６とを接合している。第２伝熱用接続部７７は、ＦＰＣ３の引き出し部３ａ側であって、多数の表面電極６が設けられている電極形成領域Ａの外側に配置されたダミー表面電極６ｂと第２熱伝導用パターン６９と結合している。第１および第２伝熱用接続部７６、７７は、ダミー表面電極６ａ、６ｂと接合させたほうがより伝熱させやすくさせる点において好ましいが、必ずしもダミー表面電極６ａ、６ｂがなくてもよく、圧電ユニットの最上層２１上に直接接合してもよい。また、図５にあるような圧電ユニット5の上面の第１余肉部７８および第２余肉部７９は、必ずしも略直角三角形状でなくてもよく、ＦＰＣ３に形成された第１および第２熱伝導用パターンが上述のような直角三角形状であれば、本発明の効果を得ることができうる。
Further, the first heat
上記のように構成された温度検出機付き液滴吐出装置によると、例えばインクジェットヘッド１がインクを吐出して記録媒体に印刷による記録を行なうとき、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５が発熱し、この熱が、ＦＰＣ３を通ってインクジェットヘッド１に伝導され、このインクジェットヘッド１内に収容されているインクの温度を上昇させる。また、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５が発生した熱、及びインクジェットヘッド１に伝導された熱は、ＦＰＣ３に設けられている第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を通って第１及び第２温度検出部６７、７０のそれぞれに伝導される。これによって、第１及び第２温度検出部６７、７０は、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５の温度と対応する素子対応温度、ひいては、インクジェットヘッド１内に収容されているインクの温度と対応する液体対応温度を測定することができる。
According to the droplet discharge device with a temperature detector configured as described above, for example, when the
そして、ＦＰＣ３には、２つの第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を互いに間隔を隔てて設けてあるので、ＦＰＣ３の、第１熱伝導用パターン６６と第２熱伝導用パターン６９との間の温度分布を知ることができ、その結果、制御部６３は、この温度分布に基づいてインクジェットヘッド１内に収容されているインクの温度と対応する正確な液体対応温度を測定することができる。そして、制御部６３は、この液体対応温度に基づいて、例えば後述するように、記録媒体に吐出されるインクの吐出状態の品質の低下を抑制する制御を行えるようにすることができる。
Since the
そして、図５及び図６に示すように、第１熱伝導用パターン６６の幅広の先端部６６ａとインクジェットヘッド１とが、第１伝熱用接続部７６を介して互いに積極的に熱伝導するように接合しているので、第１温度検出部６７は、インクジェットヘッド１の第１伝熱用接続部７６が設けられている部分の温度を、これら第１伝熱用接続部７６及び第１熱伝導用パターン６６を介して正確に検出することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
そして、第２熱伝導用パターン６９の幅広の先端部６９ａとインクジェットヘッド１とが、第２伝熱用接続部７７を介して互いに積極的に熱伝導するように接合しているので、第２温度検出部７０は、インクジェットヘッド１の第２伝熱用接続部７７が設けられている部分の温度を、これら第２伝熱用接続部７７及び第２熱伝導用パターン６９を介して正確に検出することができる。
And since the wide front-end | tip
また、図５に示す第１及び第２ＩＣチップ３４、３５が発生するそれぞれの熱は、これら第１及び第２ＩＣチップ３４、３５が設けられているＦＰＣ３の各引き出し部３ａ、３ｂの部分から、第１ＩＣチップ３４と第２ＩＣチップ３５との間に設けられるＦＰＣ３とインクジェットヘッド１との接合部（表面電極６、バンプ５１及び端子部４３ａ等の接合部分である電極接合領域Ａ）を通ってインクジェットヘッド１に伝導される。
Further, the heat generated by the first and second IC chips 34 and 35 shown in FIG. 5 is generated from the
そして、第１及び第２温度検出部６７、７０がＦＰＣ３の各引き出し側部分に配置されていて、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９は、ＦＰＣ３の引き出し方向と略平行すると共に、第１ＩＣチップ３４と第２ＩＣチップ３５との間の前記接合部の領域（電極接合領域Ａ）の左右の各側方位置に形成されているので、ＦＰＣ３の第１熱伝導用パターン６６が設けられている部分であって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間の領域Ａの熱分布は、熱が第１ＩＣチップ３４と第２ＩＣチップ３５との間を通る間にならされ、そのならされた温度を第１温度検出部６７が検出することができる。そして、第２温度検出部７０は、ＦＰＣ３の第２熱伝導用パターン６９が設けられている部分であって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間の領域Ａの熱分布は、熱が第１ＩＣチップ３４と第２ＩＣチップ３５との間を通る間にならされ、そのならされた温度を検出することができる。その結果、インクジェットヘッド１内に収容されているインクの温度と対応する正確な液体対応温度を測定することができる。
And the 1st and 2nd
更に、図５に示す第１熱伝導用パターン６６は、第２ＩＣチップ３５から第１ＩＣチップ３４に向かうに従って横幅が広がった直角三角形状であるので、矢印８０で示すように、第２ＩＣチップ３５よりも第１ＩＣチップ３４の発生する熱の方を第１温度検出部６７に伝導し易く、その結果、第１温度検出部６７は、第１ＩＣチップ３４の第１素子対応温度を測定することができる。そして、第２熱伝導用パターン６９は、第１ＩＣチップ３４から第２ＩＣチップ３５に向かうに従って横幅が広がった直角三角形状であるので、矢印８１で示すように、第１ＩＣチップ３４よりも第２ＩＣチップ３５の発生する熱の方を第２温度検出部７０に伝導し易く、その結果、第２温度検出部７０は、第２ＩＣチップ３５の第２素子対応温度を測定することができる。
Furthermore, since the first
そして、図５に示すように、第２温度検出機６２は、第２熱伝導用パターン６９、第２温度検出部７０、第２出力配線パターン７１、及び第２伝熱用接続部７７を備えており、これらは、第１温度検出機６１が備える第１熱伝導用パターン６６、第１温度検出部６７、第１出力配線パターン６８、及び第１伝熱用接続部７６と電極接合領域Ａに対して点対称の位置、及び同等の大きさ、形状に形成されている。
As shown in FIG. 5, the
これによって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５が発生する熱が第１熱伝導用パターン６６を通って第１温度検出部６７に伝導される熱の伝わり方と、第２及び第１ＩＣチップ３４が発生する熱が第２熱伝導用パターン６９を通って第２温度検出部７０に伝導される熱の伝わり方とを一致又は略一致させることができる。これによって、例えば第１及び第２温度検出部６７、７０によって検出されたそれぞれの検出温度（検出温度信号）を平均することによって、つまり、複雑な補正をすることなしに正確な素子対応温度及び液体対応温度を測定することができる。
Accordingly, the heat generated by the first and second IC chips 34 and 35 is transferred to the first
また、図５及び図６に示すように、インクジェットヘッド１（圧電ユニット５）の上面のうち、多数の表面電極６が設けられていない略直角三角形の形状の第１余肉部７８及び第２余肉部７９（電極形成領域Ａの外側の領域）と対向するＦＰＣ３の各領域は、端子部４３ａや配線が形成されていない領域であり、このようなＦＰＣ３におけるそれぞれの不使用領域に第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を設けているので、これら第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を設けるための領域をＦＰＣ３に新たに設ける必要が無く、ＦＰＣ３及びインクジェットヘッド１（圧電ユニット５）の大型化を防ぐことができる。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
更に、図１に示すように、可撓性を有するＦＰＣ３（このＦＰＣ３には、第１ＦＰＣ６４及び第２ＦＰＣ６５が接続されている。）を、折り曲げて組み立てる作業を行なうときに、ＦＰＣ３の引き出し部３ａ、３ｂ側の最も外側に配置されている表面電極６とＦＰＣ３とを接合するそれぞれの接合部（表面電極６、バンプ５１及び端子部４３ａ等の接合部分）に対して、引っ張り荷重等が集中的に掛かろうとする。特に本実施形態のような電極形成領域が平行四辺形である場合、その４つの頂点のうち、もっともＸ方向側外側位置に配置されている頂点の接合部（図１における、最上列の最右端の接合部と、最下列の最左端部の接合部）において、引っ張り荷重等の集中が大きくなる。
Further, as shown in FIG. 1, when the
そこで、図１に示すように、多数の表面電極６のうち、引き出し部３ａ側の最も外側に配置されている表面電極６よりも更にこの引き出し方向の外側の箇所に、第１伝熱用接続部７６が設けられている。また、引き出し部３ｂ側の最も外側に配置されている表面電極６よりも更にこの引き出し方向の外側の箇所に第２伝熱用接続部７７を設けられている。これによって、表面電極６とＦＰＣ３との接合部に対して、引っ張り荷重等が掛からないようにすることができる。特に、上述した電極形成領域Ａの接合部のうち、引っ張り荷重等がかかりやすい接合部において、力の集中を緩和することができる。また、第１および第２伝熱用接続部７６、７７とは、ハンダバンプにより形成されていて、その直径が他の駆動用のバンプ５１よりも大きい径で形成されているとともに、ハンダバンプが溶融してダミー表面電極６ａ、６ｂと合金化していることで、さらに補強力が大きくすることができる。その結果、伝熱を目的として配置された第１伝熱用接続部７６と第２伝熱用接続部７７とが、引っ張り荷重等に対する補強バンプとして機能をかねることができ、表面電極６とＦＰＣ３との電気的不具合の発生を効果的に防止することができる。
Therefore, as shown in FIG. 1, the first heat transfer connection is provided at a position further outside in the lead-out direction than the
そして、図５に示すように、第１温度検出部６７（又は第２温度検出部７０）に接続されてＦＰＣ３の温度を検出するための第１熱伝導用パターン６６（又は第２熱伝導用パターン６９）の基端部６６ｂ（又は６９ｂ）の横幅ｄ１を、他の駆動配線４３よりもその幅が幅広に形成されていることで、この第１熱伝導用パターン６６（又は第２熱伝導用パターン６９）の熱伝導効率を高くすることができる。そして、第１温度検出部６７（又は第２温度検出部７０）から出力される第１検出温度信号（又は第２検出温度信号）を制御部６３に伝達するための第１出力配線パターン６８（又は第２出力配線パターン７１）の横幅ｄ２を、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９の基端部６６ｂ、６９ｂの横幅ｄ１よりも小さくすることによって、第１温度検出部６７（又は第２温度検出部７０）に伝導されてくる熱が、この第１出力配線パターン６８（又は第２出力配線パターン７１）を通って放熱されることを抑制することができる。これによって、正確な素子対応温度及び液体対応温度を測定することができる。
Then, as shown in FIG. 5, the first heat conduction pattern 66 (or the second heat conduction pattern) connected to the first temperature detection section 67 (or the second temperature detection section 70) for detecting the temperature of the
次に、図７及び図８を参照して、温度検出機付き液滴吐出装置が備えている制御部６３を説明する。この制御部６３は、図７に示すように、第１ＩＣチップ３４、第２ＩＣチップ３５、第１温度検出部６７、第２温度検出部７０がフレキシブル配線材および中継基板を介して電気的に接続されている。そして、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５には、圧電ユニット５の各表面電極６と出力用の配線４３によって電気的に接続されている。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, the
図８は、液滴吐出装置が駆動して被吐出媒体に吐出を行なっているときに、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号と、時間との関係を示す図である。
FIG. 8 shows the first and second detected temperature signals output from the first and
この制御部６３は、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号の温度差が第１設定値Ｔ１以上であるか否かを判定し、温度差が第１設定値Ｔ１以上であると判定したときに、第１及び第２検出温度信号の温度差（信号値の差）が第１設定値Ｔ１よりも小さい第２設定値Ｔ２以下となるまで、温度が高い方の第１又は第２検出温度信号を出力した第１及び第２温度検出部６７、７０に対して、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を介して熱が伝導され易いように設けられている方の第１又は第２ＩＣチップ３４、３５の駆動を停止、又は記録速度（印刷速度）と対応するこの液滴吐出装置の駆動速度を設定速度よりも低下させるように制御される。なお、第１設定値Ｔ１、第２設定値Ｔ２は、あらかじめＲＯＭ６３ｂ内に格納されている。
The
つまり、図８に示すように、制御部６３は、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号の温度差に基づいて、温度が高いと判断された第１又は第２ＩＣチップ３４、３５の駆動を停止、又は吐出速度と対応する駆動速度を設定速度よりも低下させることができる。これによって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間の温度差を第１設定値Ｔ１と対応する所定の温度差よりも小さくすることができる。このように、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間の温度差が所定の温度差を超えないようにすることによって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間での温度差に基づく動作状態の差が所定以上に大きくならないようにすることができ、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間における記録媒体に記録される記録画質の品質のばらつきを低く抑えることができる。
That is, as shown in FIG. 8, the
そして、制御部６３は、一方のＩＣチップの駆動を停止、又は記録速度と対応する駆動速度を設定速度よりも低下させるときは、記録画質の解像度が低下しないように、インクジェットヘッド１のパス数を適切な倍数、例えば２倍に増加させることとする。
Then, the
上記実施形態の制御部６３に代えて、下記の制御部としてもよい。この制御部は、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号の温度差が第１設定値Ｔ１以上であるときに、第１及び第２検出温度信号の温度差が第１設定値Ｔ１よりも小さい第２設定値Ｔ２以下となるまで、温度が高い方の第１又は第２検出温度信号を出力した第１及び第２温度検出部６７、７０に対して、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を介して熱が伝導され易いように設けられている方の第１又は第２ＩＣチップ３４、３５に対する駆動電圧を、予めＲＯＭ６３ｂに記憶されている温度差と駆動電圧とを対応させるテーブルに従って変更することができるように構成されている。
Instead of the
つまり、この制御部は、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号の温度差に基づいて、温度が高いと判断された第１又は第２ＩＣチップ３４、３５に対する駆動電圧を、予めＲＯＭ６３ｂに記憶されている温度差と駆動電圧（この駆動電圧は、例えば定格電圧よりも低い電圧である。）とを対応させるテーブルに従って変更することができる。これによって、上記実施形態と同様に、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間の温度差を第１設定値Ｔ１と対応する所定の温度差よりも小さくすることができる。よって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間における記録媒体に記録される記録画質の品質のばらつきを低く抑えることができる。この場合も、記録画質の解像度が低下しないように、インクジェットヘッド１のパス数を適切な倍数、例えば２倍に増加させることとする。
That is, this control unit is the first or second IC chip whose temperature is determined to be high based on the temperature difference between the first and second detection temperature signals output from the first and second
また、上記実施形態の制御部６３に代えて、下記の制御部としてもよい。この制御部６３は、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号の温度差が第１設定値Ｔ１以上であるときに、第１及び第２検出温度信号の温度差が第１設定値Ｔ１よりも小さい第２設定値Ｔ２以下となるまで、温度が高い方の第１又は第２検出温度信号を出力した第１及び第２温度検出部６７、７０に対して、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９を介して熱が伝導され易いように設けられている方の第１又は第２ＩＣチップ３４、３５に対する駆動電圧波形を、予めＲＯＭ６３ｂに記憶されている温度差と駆動電圧波形とを対応させるテーブルに従って変更するように構成されている。
Moreover, it may replace with the
なお、ＲＯＭ６３ｂに記憶されている駆動電圧波形の立上り時間Ｔｒ及び立下り時間Ｔｆは、定格の立上り時間Ｔｒ及び立下り時間Ｔｆと同一、又はそれよりも長く設定されている。つまり、第１及び第２検出温度信号の温度差が大きくなるときは、室温が上昇している場合があり、この室温の上昇によって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５に駆動電圧を供給する制御部６３における駆動電圧波形の立上り時間Ｔｒ及び立下り時間Ｔｆの設定値に誤差が生じ、それらの設定時間が小さくなることがある。
Note that the rise time Tr and fall time Tf of the drive voltage waveform stored in the ROM 63b are set to be equal to or longer than the rated rise time Tr and fall time Tf. That is, when the temperature difference between the first and second detection temperature signals becomes large, the room temperature may increase, and the drive voltage is supplied to the first and second IC chips 34 and 35 due to the increase in the room temperature. An error may occur in the set values of the rise time Tr and the fall time Tf of the drive voltage waveform in the
また、第１及び第２検出温度信号の温度差が大きくなるときは、インクの温度が高くなるときであり、インクの温度が高くなると、インクの粘土が小さくなり、吐出時にしぶきが発生したり、吐出量が多くなることがある。 Further, the temperature difference between the first and second detection temperature signals becomes large when the ink temperature becomes high. When the ink temperature becomes high, the ink clay becomes small, and splashing occurs during ejection. The discharge amount may increase.
そこで、駆動電圧波形の立上り時間Ｔｒ及び立下り時間Ｔｆを、現在設定されている時間よりも長くなるように設定を自動的に変更することによって、吐出時のしぶきを解消したり、吐出量を適切な量に調整することができる。 Therefore, by automatically changing the setting of the rise time Tr and the fall time Tf of the drive voltage waveform so as to be longer than the currently set time, the splash at the time of discharge can be eliminated or the discharge amount can be reduced. It can be adjusted to an appropriate amount.
つまり、この制御部は、第１及び第２温度検出部６７、７０から出力される第１及び第２検出温度信号の温度差に基づいて、温度が高いと判断された第１又は第２ＩＣチップ３４、３５に対する駆動電圧波形を、予めＲＯＭ６３ｂに記憶されている温度差と駆動電圧波形とを対応させるテーブルに従って変更することができる。これによって、上記実施形態と同様に、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間の温度差を第１設定値Ｔ１と対応する所定の温度差よりも小さくすることができる。よって、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５間における記録媒体に記録される記録画質の品質のばらつきを低く抑えることができる。この場合も、記録画質の解像度が低下しないように、インクジェットヘッド１のパス数を適切な倍数、例えば２倍に増加させることとする。
That is, this control unit is the first or second IC chip whose temperature is determined to be high based on the temperature difference between the first and second detection temperature signals output from the first and second
更に、上記実施形態では、図５に示すように、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９のそれぞれの横幅の狭い方の各端部が、それぞれと対応する第１及び第２温度検出部６７、７０と接続する構成としたが、これに代えて、図９に示すように、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９のそれぞれの線幅の広い方の各端部が、それぞれと対応する第１及び第２温度検出部６７、７０と接続する構成としてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, as shown in FIG. 5, the first and second temperature detections corresponding to the narrower end portions of the first and second
また、上記実施形態では、図５に示すように、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９のそれぞれは、平面視が略直角三角形の形状としたが、これに代えて、図１０に示すように、一定の線幅で形成された帯状体としても良い。図１０の実施形態では、圧電ユニット５の電極形成領域Ａが、Ｙ方向に長い略長方形状となっていて、第１余肉部７７および第２余肉部７６はＸ方向に長い長方形状になっている。そして、圧電ユニット５の上に接合されるＦＰＣ３の第１および第２熱伝導用パターン６６,６７は、第１余肉部および第２余肉部に対応して、線幅同一で、第１ＩＣチップ３４と第２ＩＣチップ３５との間を外縁に沿って延びるように形成された長方形状の熱伝導用パターンとなっている。また、図１０に示すように、第１及び第２熱伝導用パターン６６、６９のそれぞれは、２つ以上の第１又は第２伝熱用接続部７６、７７を介して圧電ユニット５の上面と接合している。この実施形態の場合でも、本実施形態と同じように、第１及び第２ＩＣチップ３４、３５との間を通る間のインクジェットヘッドの熱を伝導させて各温度検出部で温度検出させることができる。しかしながら、その形状が線幅同一の長方形状であることから、図５の実施形態よりも、熱分布がならされて各温度検出部に伝熱されインクジェットヘッドとして平均的な温度として検出する結果となる。ＩＣチップの駆動状況の変化をより明確に検出するには、図５の実施形態の場合のように、第１熱伝導用パターン６６が、第２ＩＣチップ３５よりも第１ＩＣチップ３４の熱影響を支配的に広いやすいように構成され、第２熱伝導用パターン６７が、第１ＩＣチップ３４よりも第２ＩＣチップ３５の熱影響を支配的に変化を拾いやすいように構成されているのが好ましい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 5, each of the first and second
なお、図１０に示す圧電ユニット５の電極領域ＡがＹ方向に長い略長方形状で、第１および第２余肉部がＸ方向に長い長方形状の実施形態であっても、図５に示すように、第１および第２熱伝導用パターン６６、６９が平面視略長方形状となっていてもよい。
In addition, even if the electrode region A of the
そして、上記実施形態では、本発明を１つの圧電ユニット５を備える液滴吐出装置に適用したが、これに代えて、２つ以上の圧電ユニット５（ラインヘッド）を備える液滴吐出装置に適用することができ、その場合、１つずつの圧電ユニット５単位での温度分布の測定変化を取りうることができる。また、圧電ユニットに限らず、インクを抵抗体により加熱してインクを吐出させるタイプの液滴吐出装置に適用することもできる。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the droplet discharge device including one
以上のように、本発明に係る温度検出機付き液滴吐出装置は、記録媒体にインクを吐出する吐出ヘッドやインクの温度を正確に測定することができ、このインク温度に基づいて、インクの吐出状態や吐出量を適切な状態に維持して、高い印刷品質を得ることができるようにする優れた効果を有し、このような温度検出機付き液滴吐出装置に適用するのに適している。 As described above, the droplet discharge device with a temperature detector according to the present invention can accurately measure the temperature of the discharge head for discharging ink onto the recording medium and the ink, and based on the ink temperature, It has an excellent effect of maintaining high discharge quality by maintaining the discharge state and discharge amount in an appropriate state, and is suitable for application to such a droplet discharge device with a temperature detector. Yes.
１ インクジェットヘッド
２ フレーム
２ａ 開口部
２ｂ 貫通孔
３ プリント配線基板（ＦＰＣ）
３ａ、３ｂ 引き出し部
４ 流路ユニット
４ａ インク流路
５ 圧電ユニット
６ 表面電極
６ａ、６ｂ ダミー表面電極
８ インク流入口
９ フィルタ
１０ 圧力室孔
１１ 圧力室層
１２ 接続流路層
１３ マニホールド層
１４ ダンパ層
１４ａ ダンパ室
１５ ノズル層
１６ 共通インク室
１７ 接続流路
１８ 圧力室
１９ 流出路
２０ ノズル
２１〜２６ 圧電シート
２７ トップシート
２８ 共通電極
２９ 個別電極
３４ 第１ＩＣチップ
３５ 第２ＩＣチップ
４１ ベースフィルム
４１ａ 一方面
４３ 個別用配線
４３ａ 端子部
４４ 入力用配線
５１ バンプ
６１ 第１温度検出機
６２ 第２温度検出機
６３ 制御部
６３ａ ＡＳＩＣ
６３ｂ ＲＡＭ
６３ｃ ＲＯＭ
６３ｄ プロセッサ
６３ｅ ドライバ
６４ 第１プリント回路基板（第１ＦＰＣ）
６５ 第２プリント回路基板（第２ＦＰＣ）
６６ 第１熱伝導用パターン
６６ａ 先端部
６６ｂ 基端部
６７ 第１温度検出部
６８ 第１出力配線パターン
６９ 第２熱伝導用パターン
６９ａ 先端部
６９ｂ 基端部
７０ 第２温度検出部
７１ 第２出力配線パターン
７２ 第１縁部
７３ 第２縁部
７４、７５ ベースフィルム
７６ 第１伝熱用接続部
７７ 第２伝熱用接続部
７８ 第１余肉部
７９ 第２余肉部
８０、８１ 矢印
Ａ 電極形成領域
DESCRIPTION OF
3a,
63b RAM
63c ROM
63d
65 Second printed circuit board (second FPC)
66 First
Claims (9)
前記吐出ヘッドに接合され、前記ノズルに前記吐出圧を付与して前記吐出ヘッドを駆動させるための第１駆動素子及び第２駆動素子が設けられている配線基板と、
前記配線基板の温度を検出することができる第１温度検出部及び第２温度検出部と、
前記配線基板に設けられ、前記吐出ヘッドとの前記接合領域から前記第１温度検出部まで延びて接続して、前記配線基板の熱を前記第１温度検出部に伝達するための第１熱伝導用パターンと、
前記配線基板に設けられ、前記吐出ヘッドとの前記接合領域から前記第２温度検出部まで延びて接続して、前記配線基板の熱を前記第２温度検出部に伝達するための第２熱伝導用パターンとを備えることを特徴とする温度検出機付き液滴吐出装置。 An ejection head that applies ejection pressure to the liquid flow path and selectively ejects liquid droplets from a plurality of nozzles;
A wiring substrate that is bonded to the discharge head and provided with a first drive element and a second drive element for applying the discharge pressure to the nozzle to drive the discharge head;
A first temperature detection unit and a second temperature detection unit capable of detecting the temperature of the wiring board;
First heat conduction provided on the wiring substrate and extending from the junction region with the ejection head to the first temperature detection unit to transfer heat of the wiring substrate to the first temperature detection unit Patterns for
Second heat conduction provided on the wiring board and extending from the junction region with the discharge head to the second temperature detection unit to transfer heat of the wiring board to the second temperature detection unit A droplet discharge device with a temperature detector.
前記配線基板は、可撓性を有し、前記吐出ヘッドの表面から両側に引き出され、
前記第１駆動素子および前記第１温度検出部は、前記配線基板の引き出されている一方側に設けられ、
前記第２駆動素子および前記第２温度検出部は、前記配線基板の引き出されている他方側に設けられ、
前記第１熱伝導用パターンは、前記配線基板の引き出し方向と略平行する前記配線基板の第１縁部に沿って設けられ、前記第２駆動素子から前記第１駆動素子に向かうに従って幅が広がり、前記第２駆動素子よりも前記第１駆動素子の発生する熱が第１温度検出部に伝達され易くした形状であり、
前記第２熱伝導用パターンは、前記第１縁部と対向して略平行に前記配線基板に形成されている第２縁部に沿って設けられ、前記第１駆動素子から前記第２駆動素子に向かうに従って幅が広がり、前記第１駆動素子よりも前記第２駆動素子の発生する熱が第２温度検出部に伝達され易くした形状であることを特徴とする請求項１記載の温度検出機付き液滴吐出装置。 The ejection head has a first heat transfer connection portion joined to the first heat conduction pattern, and a second heat transfer connection portion joined to the second heat conduction pattern,
The wiring board has flexibility and is drawn out from the surface of the ejection head to both sides,
The first driving element and the first temperature detection unit are provided on one side of the wiring board that is drawn out,
The second drive element and the second temperature detection unit are provided on the other side of the wiring board that is drawn out,
The first heat conduction pattern is provided along a first edge of the wiring board that is substantially parallel to a direction in which the wiring board is drawn out, and the width increases from the second driving element toward the first driving element. The heat generated by the first driving element is more easily transmitted to the first temperature detection unit than the second driving element,
The second heat conduction pattern is provided along a second edge formed on the wiring board so as to face the first edge and substantially parallel to the second edge. 2. The temperature detector according to claim 1, wherein the temperature detector has a shape in which the width is increased toward the first temperature and the heat generated by the second drive element is more easily transmitted to the second temperature detection unit than the first drive element. Droplet discharge device.
前記配線基板には、この配線基板が引き出される方向に対して直行する方向に前記第１及び第2駆動素子が配置され、これら第１及び第2駆動素子は、前記各端子を挟んで設けられていて、前記第１及び第２熱伝導用パターンは、前記配線基板の前記端子が設けられていない領域であって、前記複数の端子を両側から挟み込むように形成され、そして、
前記配線基板の前記端子が設けられていない領域は、前記吐出ヘッドの表面のうち前記複数の表面電極が設けられていない領域と対向していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の温度検出機付き液滴吐出装置。 A plurality of surface electrodes are provided on the surface of the discharge head, and the plurality of surface electrodes are electrically joined to a plurality of terminals provided on the wiring board,
The wiring board is provided with the first and second driving elements in a direction perpendicular to the direction in which the wiring board is pulled out, and the first and second driving elements are provided with the terminals interposed therebetween. The first and second heat conduction patterns are regions where the terminals of the wiring board are not provided, and are formed so as to sandwich the plurality of terminals from both sides, and
4. The region of the wiring board in which the terminals are not provided is opposed to a region in the surface of the ejection head in which the plurality of surface electrodes are not provided. 5. 2. A droplet discharge device with a temperature detector according to 1.
前記第２熱伝導用接続部は、前記配線基板が引き出される他方側であって、前記複数の端子が設けられている領域の外側に配置され、かつ、前記第２熱伝導用パターンの前記幅広に形成された領域に位置して接合され、前記第1及び第2伝熱用接続端子は、前記前記複数の表面電極が設けられていない領域で、前記幅広に形成された領域に設けられていることを特徴とする請求項４記載の温度検出機付き液滴吐出装置。 The first heat conduction connecting portion is disposed on the one side from which the wiring board is drawn out, outside the region where the plurality of surface electrodes are provided, and the first heat conduction pattern of the first heat conduction pattern. It is located in a wide area and bonded
The second heat conduction connecting portion is disposed on the other side from which the wiring board is drawn out and outside the region where the plurality of terminals are provided, and the second heat conduction pattern is wide. The first and second heat transfer connection terminals are provided in the wide area in the area where the plurality of surface electrodes are not provided. The droplet discharge device with a temperature detector according to claim 4.
前記第２温度検出部が出力する第２検出温度信号を制御部に伝達するための第２出力配線パターンが前記配線基板に設けられ、前記第２出力配線パターンが、前記第２熱伝導用パターンよりも横幅が小さく形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の温度検出機付き液滴吐出装置。 A first output wiring pattern for transmitting a first detection temperature signal output from the first temperature detection unit to the control unit is provided on the wiring board, and the first output wiring pattern is the first heat conduction pattern. A second output wiring pattern for transmitting a second detection temperature signal output from the second temperature detection unit to the control unit is provided on the wiring board, and the second output wiring pattern is The droplet discharge device with a temperature detector according to any one of claims 1 to 5, wherein a width of the second heat conduction pattern is smaller than that of the second heat conduction pattern.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013159068A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Brother Industries Ltd | Liquid droplet discharge device |
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