JP2017170835A - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および液体吐出ヘッドの温度制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置をインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に適用した場合の例である。
前述した第1の実施形態においては、記録ヘッド3の細かい範囲毎(加熱エリア毎)に、温度変化に起因するインクの吐出特性変動を制御することができる。記録ヘッド3の部分によっては、加熱素子の周囲の熱容量、および他の熱源からの熱影響の違いなどのために伝熱量が異なり、インクの温度調整の応答特性が変化する場合がある。この場合には、記録ヘッド3におけるインクの吐出特性が部分的に不均一となって画像品位の低下を招くおそれがある。特に、記録装置が備え付けられている環境の温度と、温度制御する目標温度と、の差が大きい場合に、記録ヘッド3の各部分におけるインクの温度調整の応答特性の差がより顕著となる。
本実施形態の記録ヘッドは、記録素子基板に配備されている温度検出素子の1つに対して複数の加熱エリアが対応付けられており、1つの温度検出素子の検出温度に基づいて、複数の加熱エリアの加熱素子を制御するように構成されている。加熱エリア毎に温度検出素子を配備した場合、つまり温度検出素子を加熱エリアと同数配備した場合には、温度検出素子の検出温度のサンプリング周期が長くなる。そのため、前回の温度制御から次回の温度制御までの間の時間が長くなって、温度制御の精度が低下するおそれがある。そこで本実施形態においては、1つの温度検出素子の検出温度に基づいて、複数の加熱エリアの加熱素子を制御することにより、検出温度のサンプリング周期を短くして温度制御の精度を高める。
本実施形態においては、記録素子基板内の加熱エリアの1つに対して、複数の温度検出素子が配備されており、それら複数の温度検出素子の検出温度から代表温度を導出し、その代表温度に基づいて1つの加熱エリアを温度制御する。
本実施形態においては、記録素子基板にインク供給口が複数設けられている。具体的には、図15のように、3つのインク供給口170(170a,170b,170c)が設けられている。インク供給口170から各圧力室へとインクが流入する過程において、記録素子基板10からインクに熱が伝わるため、インク供給口170近傍の圧力室内のインクに比べて、インク供給口170から遠方の圧力室内のインクは高温になりやすい。つまり、インクの供給路の上流側に位置する前者の圧力室内のインクに比べて、インクの供給路の下流側に位置する後者の圧力室内のインクの温度は高温になりやすい。
このような温度差の影響により、インクの吐出特性に差が生じて、結果的に、画像の記録品位の低下を招くおそれがある。
本実施形態においては、第5の実施形態と同様に、インクの流路構造により伝熱特性が異なる記録素子基板の部分毎に、加熱素子の発熱量を個別に制御する。さらに本実施形態においては、記録ヘッド3に供給されるインクの一部は、全ての圧力室を通過した後に、記録ヘッド3から回収される。
本実施形態は、前述した実施形態と同様に、記録ヘッド3の構造またはインクの流路に応じて伝熱特性が異なる記録ヘッド3の部分毎に、加熱素子の発熱量を個別制御する。さらに本実施形態においては、各加熱素子の製造バラツキに起因する発熱量の変動を補正する。
本実施形態においては、前述した実施形態と同様に、加熱素子の発熱量を個別に制御する。また本実施形態においては、記録ヘッド3内に複数の記録素子基板10が配備されている。
本発明は、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録ヘッドの温度制御方法のみに特定されず、種々の液体を吐出するための液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および液体吐出ヘッドの温度制御方法として広く適用可能である。本発明は、前述したフルライン方式、シリアルスキャン方式等の種々の方式の記録装置に対しても適用可能である。
5 加熱素子(加熱部)
6 ドライバ(駆動部)
9 温度検出素子(検出部)
10 記録素子基板(基板)
13 吐出口
15 ヒータ(吐出エネルギー発生素子)
20 圧力室
55a,55b,55c,55d,55e 加熱エリア(領域)
Claims (14)
- 吐出口から液体を吐出させる液体吐出ヘッドであって、
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、
前記液体吐出ヘッドの温度を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された温度と所定の目標温度との温度差に応じた異なる発熱量で前記液体吐出ヘッドを加熱する加熱手段と、
を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド - 前記検出手段は、第1領域の温度を検出する第1検出手段と、第2領域の温度を検出する第2検出手段と、を含み、
前記加熱手段は、前記第1領域を加熱する第1加熱手段と、前記第2領域を加熱する第2加熱手段と、を含み、
前記液体吐出ヘッドは、所定の目標温度と前記第1検出手段によって検出された温度との温度差に応じて、前記第1加熱手段を発熱させ、前記所定の目標温度と前記第2検出手段によって検出された温度との温度差に応じて、前記第2加熱手段を発熱させる駆動手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記第1領域は、前記第2領域よりも温度拡散率が高く、
前記駆動手段は、前記第1加熱手段の発熱量を前記第2加熱手段の発熱量よりも多くすることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 - 複数の前記吐出口に液体を供給する供給路を備え、
前記第1領域は、前記第2領域よりも前記供給路の上流側に位置し、
前記駆動手段は、前記第1加熱手段の発熱量を前記第2加熱手段の発熱量よりも多くすることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記供給路は、供給口を通して前記複数の吐出口に液体を供給し、
前記第1領域は、前記第2領域よりも前記供給口に近い位置にあることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記駆動手段は、前記第1加熱手段および前記第2加熱手段の一方の発熱量が他方よりも高い場合に、前記第1加熱手段および前記第2加熱手段の発熱エネルギーを揃えるように駆動パルスを短くすることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記吐出口のそれぞれに連通し、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える複数の圧力室と、 前記複数の圧力室のそれぞれの一方側に連通する液体の共通供給路と、 前記複数の圧力室のそれぞれの他方側に連通する液体の共通回収路と、 を備え、 前記共通供給路の内部の静圧は、前記共通回収路の内部の静圧よりも高いことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1加熱手段および前記第2加熱手段のうちの少なくとも一方は複数配備されることを特徴とする請求項2から8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1検出手段および前記第2検出手段のうちの少なくとも一方は複数配備されることを特徴とする請求項2から9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記駆動手段は、前記第1加熱手段および前記第2加熱手段の駆動電圧の大きさ、および駆動パルスの長さのうちの少なくとも一方を変化させることによって、前記第1加熱手段および前記第2加熱手段の発熱量を変化させることを特徴とする請求項2から10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記駆動手段は、前記第1領域に配備されて前記第1加熱手段を発熱させる第1駆動手段と、前記第2領域に配備されて前記第2加熱手段を発熱させる第2駆動手段と、を含むことを特徴とする請求項2から11のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1から12のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体が付与される媒体と、を相対移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 - 複数の吐出口から液体を吐出可能な液体吐出ヘッドの温度制御方法であって、
前記複数の吐出口の一部が配備された第1領域の温度を検出する第1検出工程と、
前記複数の吐出口の他の一部が配備された第2領域の温度を検出する第2検出工程と、
所定の目標温度と前記第1検出工程により検出された温度との温度差に応じて、前記第1領域を加熱させ、前記所定の目標温度と前記第2検出工程により検出された温度との温度差に応じて、前記第2領域を加熱させる加熱工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの温度制御方法。
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