JP4618375B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、吐出口に液体を供給する液体供給流路が形成された液体吐出ヘッドに関する。

液体を吐出する記録ヘッドに供給する液体を加熱する手段が設けられた装置の例として、特許文献１がある。この文献では、ヘッドに液体（インク）を供給する供給管等に温度検出手段を設け、その検出結果に基づいて供給管内の液体を加熱する。

特開平１１−９１１２７号公報

記録ヘッド内で液体の温度むらが生じると、液体の粘度等にむらが生じ、吐出口からの液体の吐出特性にばらつきが生じるおそれがある。そこで、温度むらが生じないように液体を加熱することが考えられるが、特許文献１のようにヘッドに液体を供給する供給管内、つまりヘッド外の液体を加熱しても、それのみではヘッド内での液体の温度むらを解消することは困難である。

本発明の目的は、記録ヘッド内の温度むらを解消しやすい記録装置を提供することにある。

本発明の記録装置は、液体の供給口及び排出口と、前記供給口から前記排出口まで延びる供給排出流路と、液体を吐出する吐出口と、前記供給排出流路及び吐出口に連通し前記供給排出流路からの液体を前記吐出口へと供給する液体供給流路とが形成された記録ヘッドと、前記供給口から前記供給排出流路内に液体を供給すると共に、前記排出口に向かう液体の流れを前記供給排出流路内に形成する液体流形成手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する第１及び第２の温度センサと、前記記録ヘッドを加熱する加熱手段と、前記第１及び第２の温度センサによる第１及び第２の検出温度に基づいて、前記液体流形成手段及び加熱手段を制御する制御手段とを備えている。そして、前記第１の温度センサが、前記供給排出流路に沿って前記液体供給流路との連通位置と前記供給口との間の第１の位置の近傍に配置されており、前記第２の温度センサが、前記供給排出流路に沿って前記連通位置と前記排出口との間の第２の位置の近傍に配置されており、前記加熱手段が、前記供給排出流路に沿って前記連通位置と前記供給口との間の第３の位置の近傍に配置されており、前記制御手段が、前記第１の検出温度と前記第２の検出温度との差が小さくなるように、前記加熱手段及び液体流形成手段を制御する。

本発明の記録装置によると、液体流形成手段が供給排出流路へと外部から液体を供給しつつ供給排出流路内に液体の流れを形成することで、温まった供給排出流路を冷却させつつ流路内の温度むらを解消できる。また、加熱手段により、供給排出流路内の液体を液体供給流路との連通位置の上流で加熱することができる。そして、制御手段が２つの温度センサの検出温度の差に基づいて液体流形成手段及び加熱手段を制御することで、記録ヘッド内の液体の温度むらを適切に解消させることができる。

また、本発明においては、前記制御手段が、前記第１の検出温度が前記第２の検出温度より高い場合に、前記第１及び第２の検出温度同士の差が所定の範囲内になるまで、前記供給排出流路内を液体が流れ続けるように前記液体流形成手段を制御することが好ましい。これによると、供給排出流路において上流側の第１の検出温度が下流側の第２の検出温度より高い場合には、供給口から排出口に向かう液体の流れを形成することで、上流側の温度を下げると共に、下流側の温度を上げることができる。これにより、供給排出流路内において上流側と下流側との温度差を速やかに所定の範囲内にすることができる。

また、本発明においては、前記制御手段が、前記第２の検出温度が前記第１の検出温度より高い場合に、前記第２の検出温度が所定の温度になるまで前記供給排出流路内を液体が流れ続けるように前記液体流形成手段を制御した後に、前記第１及び第２の検出温度同士の差が所定の範囲内になるまで前記加熱手段に前記記録ヘッドを加熱させることが好ましい。これによると、供給排出流路において下流側の第２の検出温度が上流側の第１の検出温度より高い場合には、供給口から排出口に向かう液体の流れを形成することで、上流側及び下流側の温度の双方を下げることができる。これにより、上流側の第１の検出温度が液体の吐出に適した温度等の所定の温度より下がった場合には、その後に加熱手段を作動させることで上流側の温度を上げ、上流側と下流側の温度差を所定の範囲内にすることができる。

また、本発明においては、前記液体供給流路が、前記供給排出流路から分岐した分岐流路を有しており、前記分岐流路が、前記第１及び第２の位置の間の複数の位置から分岐するように複数設けられていることが好ましい。これによると、供給排出流路内で液体に温度むらが生じると、供給排出流路から分岐する複数の分岐流路同士において温度むらが生じ、ひいては、分岐流路から吐出口へと供給される液体に温度むらが生じてしまうおそれがある。このような構成に本発明を採用することにより、分岐流路同士の温度むらを解消することができ、吐出口からの液体の吐出特性のむらを抑制することができる。

また、本発明においては、前記記録ヘッドが、隙間を挟んで互いに対向して接続された第１及び第２の流路体を有しており、前記供給排出流路が、前記隙間に沿って前記第１の流路体内に形成された第１の部分と、前記隙間に沿って前記第２の流路体内に形成された第２の部分と、前記第１及び第２の流路体の接続部を通って前記第１及び第２の部分とを連通させる連通部分とを有しており、前記加熱手段が、前記隙間内に配置されていることが好ましい。これによると、第１及び第２の流路同士の隙間内に加熱手段が配置されているので、隙間に沿って形成された第１の部分や第２の部分を効果的に加熱できる。

また、本発明においては、前記第２の流路体は、金属製の流路体であって、前記加熱手段が、前記第２の流路体の前記第１の流路体との対向面上に配設されていることが好ましい。これによると、加熱手段が熱伝導性のよい金属製の第２の流路体を加熱するので、加熱制御に基づく温度制御が効率的になされる。

また、本発明においては、前記第２の部分が、前記加熱手段に対向していると共に、前記第２の流路体に沿った一方向に延びており、前記供給排出流路が、前記一方向に関して前記第２の流路体の一端付近から他端付近まで延び、前記一端付近において前記第２の部分と連通した第３の部分を有していることが好ましい。これによると、第２の流路体の一端付近から他端付近まで延びる第３の部分が形成されているので、第３の部分に液体を流通させることによって記録ヘッドの温度むらが解消されやすい。

また、本発明においては、前記液体供給流路内の液体に吐出エネルギーを付与するアクチュエータと、前記アクチュエータに駆動信号を供給する電子部品とをさらに備えており、前記電子部品が前記加熱手段として機能することが好ましい。これによると、アクチュエータに駆動信号を供給する電子部品を加熱手段としても利用できるので、部品点数を抑制できる。

また、本発明においては、前記制御手段が、前記アクチュエータを前記吐出口から液体が吐出しないように駆動する駆動信号を前記電子部品から前記アクチュエータへ供給させることにより前記記録ヘッドを加熱させることが好ましい。これによると、吐出口から液体が吐出しない程度に電子部品を作動させるので、吐出口から無駄に液体を吐出させることなく記録ヘッドを加熱することができる。

また、本発明においては、前記液体流形成手段が、液体を貯留する液体タンクと前記液体タンクから前記供給口へと液体を流入させるポンプとを有しており、前記吐出口に形成されたメニスカスが破壊されないように前記ポンプを駆動することが好ましい。これによると、メニスカスが破壊されない程度にポンプを駆動することにより、吐出口からの吐出特性に悪影響を与えることなく液体タンクから供給口へと液体を供給することができる。

本発明の記録ヘッドによると、液体流形成手段が供給排出流路へと外部から液体を供給しつつ供給排出流路内に液体の流れを形成することで、温まった供給排出流路を冷却させつつ流路内の温度むらを解消できる。また、加熱手段により、供給排出流路内の液体を液体供給流路との連通位置の上流で加熱することができる。そして、制御手段が２つの温度センサの検出温度の差に基づいて液体流形成手段及び加熱手段を制御することで、記録ヘッド内の液体の温度むらを適切に解消させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの内部構成を示す縦断面図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１は直方体形状の筐体１０１ａを有している。筐体１０１ａ内には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１（以下、ヘッド１とする）、及び、搬送機構１６が配置されている。また、筐体１０１ａの天板内面には、ヘッド１や搬送機構１６等の動作を制御する制御部１００が取り付けられている。搬送機構１６の下方には、筐体１０１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１０１ｂが配置されている。給紙ユニット１０１ｂの下方には、筐体１０１ａに対して着脱可能なインクタンクユニット１０１ｃが配置されている。

インクジェットプリンタ１０１の内部には、図１に示す太矢印に沿って用紙搬送経路が形成されており、用紙Ｐが給紙ユニット１０１ｂから排紙部１５に向けて搬送される。
給紙ユニット１０１ｂは、給紙トレイ１１と、給紙ローラ１２とを有している。給紙トレイ１１は、上方に向かって開口した箱形状を有しており、複数枚の用紙Ｐが積層された状態で収納される。給紙ローラ１２は、給紙トレイ１１の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。
送り出された用紙Ｐは、ガイド１３ａ、１３ｂによりガイドされ且つ送りローラ対１４によって挟持されつつ搬送機構１６へと送られる。

搬送機構１６は、２つのベルトローラ６、７と、搬送ベルト８と、テンションローラ１０と、プラテン１８とを有している。搬送ベルト８は、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻回されたエンドレスのベルトである。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されており、搬送ベルト８にテンションを付加している。プラテン１８は、搬送ベルト８によって囲まれた領域内に配置され、ヘッド１と対向する位置において、搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、その軸に搬送モータ１９から駆動力が与えられることで、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行することによって、図１中時計回りに回転する。なお、搬送モータ１９の駆動力は、複数のギアを介してベルトローラ７に伝達される。

搬送ベルト８の外周面８ａは、シリコーン処理が施されることによって粘着性を有している。ベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１０１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されながら用紙搬送方向（図１中右方であって副走査方向）へと搬送される。

ベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ、２９ｂによりガイドされ、且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送される。そして用紙Ｐは、筐体１０１ａの上部に形成された排出口２２から、筐体１０１ａ（天板）の上面に設けられた排紙凹部（排紙部）１５へと排出される。

４つのヘッド１は、互いに異なる色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）を吐出する。これら４つのヘッド１は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有している。また、４つのヘッド１は、用紙Ｐの搬送方向Ａに沿って並べて固定されている。つまり、このプリンタ１０１はライン式のプリンタであり、搬送方向Ａと主走査方向とは互いに直交する関係にある。

ヘッド１の底面は、インクを吐出する複数の吐出口１０８（図５参照）が形成された吐出面２ａとなっている。搬送される用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、用紙Ｐの上面に向けて吐出口１０８から各色のインクが順に吐出される。これにより、用紙Ｐの上面、すなわち、印刷面に所望のカラー画像が形成される。

各ヘッド１は、インクタンクユニット１０１ｃ内のインクタンク１７と接続されている。４つのインクタンク１７には互いに異なる色のインクが貯留されている。各インクタンク１７からは、チューブを介してヘッド１にインクが供給される。

図２は、ヘッド１の縦断面図を含むヘッド１の周辺構成の概略図である。ヘッド１は、主走査方向に長尺な直方体の概略形状を有している。ヘッド１は、インクを吐出する複数の吐出口１０８が形成されたヘッド本体３３と、ヘッド本体３３にインクを供給するリザーバユニット３０とを有している。リザーバユニット３０はヘッド本体３３上に積層され、リザーバユニット３０の上面にはインク供給口５１及びインク排出口５２が形成されている。

ヘッド１には、ヘッド１へとインクを供給すると共に、ヘッド１の内外でインクを循環させるインク循環機構（液体流形成手段）が接続されている。ヘッド１において、他の部分と比べてある部分が集中して駆動された結果、ヘッド１が局所的に高温になることがある。このような局所的な高温によってヘッド１内のインクに温度むらが生じると、インクの粘度にむらが生じ、ヘッド１からインクを吐出させる際に吐出特性にむらが生じるおそれがある。インク循環機構によってヘッド１の内外でインクを循環させるのは、ヘッド１内に形成されたインク流路を介してインク流を発生させることで、ヘッド１の温度むらを解消しやすくするためである。

本実施形態のインク循環機構は、インクタンク１７からインクを吸引し、ヘッド１にインクを供給するポンプ２５と、インクから空気を分離するサブタンク（気液分離部）２６とを含んでいる。さらに、インク循環機構は、ポンプ２５とインク供給口５１とを接続するインクチューブ２７ａ、インク排出口５２とサブタンク２６の流入口とを接続するインクチューブ２７ｂ、サブタンク２６の流出口とポンプ２５を接続するインクチューブ２７ｃを含んでいる。インクチューブ２７ｃには、開閉弁２４ａが介挿されており、循環を開始したり停止したりできる。また、サブタンク２６の上部には、開閉弁２４ｂが介挿された排気チューブ２７ｄが接続されており、サブタンク２６内の空気を大気に放出可能となっている。インクタンク１７とポンプ２５の間にも開閉弁２４ｃが介在している。ポンプ２５、開閉弁２４ａ〜２４ｃは制御部１００によって制御される。

リザーバユニット３０は、樹脂で一体成型されたフィルタユニット４１と、複数枚の金属プレート４２〜４５が積層された積層体４０とを有している。フィルタユニット４１と積層体４０とは、主走査方向に沿って形成された隙間１ａ及び１ｂを挟んで対向している。フィルタユニット４１内には、インク流路６１〜６７が形成されており、積層体４０内には、貫通孔４２ａ、４３ａ等からなるインク流路が形成されている。フィルタユニット４１の下部には積層体４０に向かって突出する積層体４０との接続部４１ａが形成されており、接続部４１ａを介してフィルタユニット４１側のインク流路と積層体４０側のインク流路とが互いに接続されている。本実施の形態では、接続部４１ａは、フィルタユニット４１の主走査方向に関してほぼ中央部に設けられている。隙間１ａと隙間１ｂとは、この接続部４１ａを挟んで主走査方向の両側に配置され、互いにほぼ同じ長さを持っている。

フィルタユニット４１の構成について説明する。インク流路６１は、上端でインク供給口５１と連通している。インクチューブ２７ａからインクが供給されるとインク供給口５１を介してインク流路６１へとインクが流れ込む。インク流路６１は、フィルタユニット４１の一端部付近（図２中の左端部付近）においてほぼ鉛直下方に延びており、その下端においてインク流路６２の一端に連通している。インク流路６２は、インク流路６１との連通位置から、隙間１ａに沿って接続部４１ａ付近まで延びている。インク流路６２は、フィルタユニット４１の下面に開口しており、その開口は、樹脂製の薄膜であるダンパフィルム５４によって封止されている。ダンパフィルム５４は、インクの振動に応じて変位することでインクの振動を吸収し減衰させる。

インク流路６３は、インク流路６２より上方においてインク流路６２に対向して配置されている。インク流路６２及び６３間には、インクを濾過するための複数の微小な貫通孔が多数形成されたフィルタ５３が設けられている。インク流路６２内のインクがフィルタ５３を通過してインク流路６３へと流入する際に、インクから異物が除去される。インク流路６３は、主走査方向に沿って延びており、フィルタユニット４１の上面に開口している。インク流路６３の開口は樹脂製の薄膜であるダンパフィルム５６によって封止されている。ダンパフィルム５６は、インクの振動に対してダンパフィルム５４と同様に機能する。インク流路６３は、フィルタユニット４１の中央付近においてインク流路６４の上端と連通している。インク流路６４は、インク流路６３との連通位置からほぼ鉛直下方に向かって延び、接続部４１ａを通って積層体４０側のインク流路の一部と連通している。

インク流路６５は、接続部４１ａ内にインク流路６４とは別の流路として形成されており、インク流路６４と異なる位置において積層体４０側のインク流路の他端と連通している。インク流路６５は、接続部４１ａ内を上方に向かって延びており、接続部４１ａの基部付近においてインク流路６６と連通している。インク流路６６は、主走査方向に沿ってインク排出口５２の下方まで延びている。インク流路６６は、フィルタユニット４１の下面に開口しており、その開口は、樹脂製の薄膜であるダンパフィルム５５によって封止されている。ダンパフィルム５５は、インクの振動に対してダンパフィルム５４と同様に機能する。インク流路６６はインク排出口５２の下方においてインク流路６７と連通している。インク流路６７は、インク流路６６からインク排出口５２までほぼ鉛直上方に延びており、インク排出口５２と連通している。

次に、積層体４０の構成について説明する。積層体４０は、孔や凹部がそれぞれ形成された金属プレート４２〜４５を有しており、金属プレート４２〜４５は、孔や凹部が連通し合ってインク流路を形成するように積層されている。

金属プレート４２には、フィルタユニット４１側のインク流路６４及び６５と連通する貫通孔４２ａ及び４２ｂが形成されている。貫通孔４２ａ及び４２ｂは、平面視でインク流路６４及び６５と重なる位置において、ほぼ積層体の積層方向にプレート４２を貫通している。

プレート４３には、主走査方向に関して長尺な貫通孔４３ａ及び４３ｂが形成されている。貫通孔４３ａは、貫通孔４２ａとプレート４３の中央付近において連通しており、そこから主走査方向に沿ってプレート４３の図２中左端付近まで延びている。貫通孔４３ｂは、貫通孔４２ｂとプレート４３の中央付近において連通しており、そこから主走査方向に沿って、貫通孔４２ａとは逆方向に、プレート４３の図２中右端付近まで延びている。

プレート４４には、貫通孔４３ａの左端と連通する貫通孔４４ｂ、及び、貫通孔４３ｂの右端と連通する貫通孔４４ｃが形成されている。また、プレート４４には、その下面に開口する凹部４４ａが形成されている。凹部４４ａは、主走査方向に沿って貫通孔４４ｂから貫通孔４４ｃまで延びている。凹部４４ａは、プレート４５により開口が塞がれて、貫通孔４４ｂと貫通孔４４ｃとを連通する流路を構成する。プレート４５には、凹部４４ａと連通する複数の貫通孔４５ａが形成されている。貫通孔４５ａは、主走査方向に関して互いに間隔を空けて配列されている。貫通孔４５ａは、後述のヘッド本体３３内のインク流路に連通している。

このように積層体４０のプレート４２〜４５には複数の貫通孔や凹部が形成されており、これらが互いに連通することにより、貫通孔４２ａから貫通孔４３ａ、４４ｂ、凹部４４ａ、貫通孔４４ｃ及び４３ｂを経て貫通孔４２ｂに至るインク流路が形成されている。そして、リザーバユニット３０全体では、積層体４０側のインク流路とフィルタユニット４１側のインク流路とが連通することにより、インク供給口５１からインク流路６１〜６４、積層体４０側のインク流路、及び、インク流路６５〜６７を経てインク排出口５２に至る供給排出流路が形成されている。さらに、供給排出流路からは貫通孔４５ａからなる複数の分岐流路が分岐しており、これらの分岐流路がヘッド本体３３へと向かっている。

フィルタユニット４１と積層体４０の間の隙間１ａ及び１ｂには、後述のアクチュエータユニット２１に駆動信号を供給する電子部品であるドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂが設けられている。ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂの動作は制御部１００によって制御される。

ドライバＩＣ７３ａ、７３ｂは、積層体４０の上面に固定されている。ドライバＩＣ７３ａは、フィルタユニット４１の接続部４１ａに関して、図２中左側に４つ固定され、ドライバＩＣ７３ｂは、図２中右側に４つ固定され、いずれも主走査方向に沿って配列されている。ドライバＩＣ７３ａは、フィルタユニット４１側のインク流路６２と対向していると共に、積層体４０側の貫通孔４３ａに対向している。また、ドライバＩＣ７３ｂは、フィルタユニット側のインク流路６６と対向していると共に、積層体４０側の貫通孔４３ｂに対向している。

これにより、ドライバＩＣ７３ａはリザーバユニット３０内に形成されたインク流路において図２の領域Ａの近傍に配置され、ドライバＩＣ７３ｂは図２の領域Ｂの近傍に配置されていることとなる。領域Ａは、リザーバユニット３０内の供給排出流路において最も上流側の貫通孔４５ａとの連通位置とインク供給口５１との間の位置（第１、第３の位置）からなる領域であり、貫通孔４３ａに含まれる領域に相当する。また、領域Ｂは、リザーバユニット３０内の供給排出流路において最も下流側の貫通孔４５ａとの連通位置とインク排出口５２との間の位置（第２の位置）からなる領域であり、貫通孔４３ｂに含まれる領域に相当する。

ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂが上記のように配置されていることにより、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂが作動した際に、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂから生じる熱が、熱伝導性のよい金属製のプレート４２を通じて領域Ａや領域Ｂ内のインクに到達する。したがって、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂは、アクチュエータユニット２１に駆動信号を供給するのみならず、インク流路内のインクを加熱する加熱手段としても機能する。つまり、ヘッド１内のインクが局所的に低温になった場合に、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂからの熱を利用してインクを加熱することで、インクの温度むらを解消させることができる。

本実施形態においては、ドライバＩＣ７３ａや７３ｂがフィルタユニット４１側に形成されたインク流路にも近いため、フィルタユニット４１内のインクにもドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂからの熱が伝わりやすい。例えば、フィルタユニット４１（第１の流路体）側には供給排出流路の一部として、隙間１ａに沿ってインク流路６２（第１の部分）が形成されている。インク流路６２は、インク流路６４及び貫通孔４２ａ（連通流路）を通じて、同じく隙間１ａに沿って積層体４０（第２の流路体）側に形成された貫通孔４３ａ（第２の部分）と連通している。そして、ドライバＩＣ７３ａは隙間１ａ内に配置されているので、隙間１ａに沿って形成されたこれらのインク流路内のインク全体を効率よく加熱することができる。

また、積層体４０の上面には、ヘッド１の温度を検出する温度センサ７１及び７２が固定されている。温度センサ７１は領域Ａの近傍に配置されており、ヘッド１の領域Ａ周辺の温度を検出する。一方、温度センサ７２は領域Ｂの近傍に配置されており、ヘッド１の領域Ｂ周辺の温度を検出する。ここでは、図２に示すように、主走査方向に関して、温度センサ７１は領域Ａの左側端部に対向し、温度センサＢは領域Ｂの右側端部に対向して配置されている。これにより、ヘッド１において、領域Ａの下流側近傍と領域Ｂの上流側近傍との温度差を検出することができる。温度センサ７１及び７２の検出結果は制御部１００へと入力される。

なお、本実施の形態では、上述のように、温度センサ７１、７２を、主走査方向に関して積層体４０のほぼ両端部に配置したが、これに限るものではなく、比較的高温になりやすいことから、ドライバＩＣ７３ａの配置の中央部に配置してよい。もちろん、ドライバＩＣ７３ａを接続部４１ａに近接して配置してもよい。ドライバＩＣ７３ｂの配置位置に関しても、同様のことが言える。

次に、インク循環機構の動作について説明する。ヘッド１へとインクを循環させながら供給する際には、制御部１００は、開閉弁２４ａを開いた状態にし、開閉弁２４ｂを開いた状態にすると共に、開閉弁２４ｃも開けた状態にして、ポンプ２５を駆動する。これによって、インクタンク１７からのインクがインクチューブ２７ａ及びインク供給口５１を通じてヘッド１に供給されると共に、インク排出口５２及びインクチューブ２７ｂを通じてヘッド１からのインクがサブタンク２６に流れ込む。サブタンク２６内では、空気がインクから分離して上方に移動し、排気チューブ２７ｄを介して大気に放出される。

この間、ヘッド１内では、図２の一点鎖線に示すように、インク供給口５１から流入したインクが、フィルタユニット４１及び積層体４０内に形成された供給排出流路を経てインク排出口５２に向かって流れる。所定の期間、この状態を持続すると、リザーバユニット３０内の供給排出流路がインクタンク１７からの新たなインクで充填される。このとき、貫通孔４５ａを通じてヘッド本体３３へのインクの流れ込みが生じない程度にポンプ２５を駆動することが好ましい。これにより、ヘッド本体３３側の吐出口１０８に形成されるメニスカスを破壊することが抑制される。

なお、ヘッド１へとインクを初めて導入する際には、開閉弁２４を閉じた状態にし、開閉弁２４ｂ、２４ｃを開いた状態にしてポンプ２５を駆動することで、供給排出流路内にインクを充填させる。その後、開閉弁２４ａを開いた状態にし、開閉弁２４ｂを閉じた状態にして、制御部１００によってポンプ２５を強めに駆動することで、貫通孔４５ａを介して、インクをヘッド本体３３へと流れ込ませる。これによって、ヘッド１内は、インクタンク１７からのインクで満たされることになる。

次に、ヘッド１の内外でインクを循環させるインク循環流の形成について説明する。インク循環流を形成する際には、制御部１００は、開閉弁２４ａを開いた状態にし、開閉弁２４ｂを閉じた状態にすると共に、開閉弁２４ｃを閉じた状態にして、ポンプ２５を駆動する。これにより、サブタンク２６からのインクがインクチューブ２７ａ及びインク供給口５１を通じてヘッド１に供給される。そして、ヘッド１に流れ込んだインクは、リザーバユニット３０内の供給排出流路を経て、インク排出口５２及びインクチューブ２７ｂを通じてサブタンク２６に流れ込む。サブタンク２６内のインクは、インクチューブ２７ｃ、ポンプ２５及びインクチューブ２７ａを経て、再びヘッド１へと流れ込む。

以下、ヘッド本体３３について説明する。図３はヘッド本体３３の平面図である。図４は、図３において隣り合う２つのアクチュエータユニット２１に跨る部分の拡大図である。図５は、図４に示すＶ−Ｖ線に沿った流路ユニット９の部分断面図である。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、図５中に一点鎖線で示した領域の拡大断面図及び個別電極の平面図である。なお、図４において、図面を分かりやすくするために、破線で描くべきアパーチャ１１２を実線で描いている。

ヘッド本体３３は、流路ユニット９及び８つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。アクチュエータユニット２１は概略的に台形の平面形状を有しており、流路ユニット９の上面に固定されている。８つのアクチュエータユニット２１は、主走査方向に平行な二本の仮想直線に台形の上底が沿うように配列されており、それぞれの仮想直線上に４つずつ、台形の斜辺が互いに平行に近接するように、主走査方向に互い違いに配置されている。これにより、隣り合う２つのアクチュエータユニット２１の台形の斜辺部分同士が、主走査方向及び副走査方向のそれぞれに関してオーバーラップしている。

各アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０（図４参照）内のインクに吐出エネルギーを付与する複数の圧電アクチュエータを含んでいる。各アクチュエータユニット２１の上面には、平型の柔軟基板の一端部が接合されている。この柔軟基板には、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂのいずれかが実装されている。アクチュエータユニット２１とドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂとは、互いに主走査方向に関する配列順どおりに一対一に接続されている。つまり、ｎを１〜８のいずれかの整数とするとき、主走査方向に関してｎ番目に配置されたアクチュエータユニット２１は、主走査方向に関してｎ番目に配置されたドライバＩＣ７３ａ又は７３ｂに接続されている。

流路ユニット９の上面には、リザーバユニット３０側の貫通孔４５ａにそれぞれ対応して、各貫通孔４５ａと対向する位置にインク供給口１０５ｂが形成されている。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂを一端とする複数のマニホールド流路１０５、及び、マニホールド流路１０５から分岐した共通液体流路である複数の副マニホールド流路１０５ａが形成されている。マニホールド流路１０５は、平面視において、インク供給口１０５ｂからアクチュエータユニット２１の台形の各斜辺に沿って延び、そこから複数の副マニホールド流路１０５ａに分岐している。各副マニホールド流路１０５ａは、アクチュエータユニット２１に対向する領域を主走査方向に沿って延び、台形の反対側の斜辺において別のマニホールド流路１０５に合流している。

図４に示すように、流路ユニット９の上面には、平面形状がほぼ菱形の複数の圧力室１１０がマトリクス状に規則的に配列されている。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された複数の圧力室１１０に対向して設けられた複数の個別電極１３５（図６（ａ）参照）を含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有している。アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５とこれに対応する圧力室１１０とで挟まれた部分が、１つの圧電アクチュエータである。

流路ユニット９は、図５に示すように、上から順に、キャビティプレート１２２、ベースプレート１２３、アパーチャプレート１２４、サプライプレート１２５、３枚のマニホールドプレート１２６、１２７、１２８、カバープレート１２９、及び、ノズルプレート１３０、という９枚の金属プレートから構成されている。これら９枚のプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形平面形状を有している。

これら９枚のプレート１２２〜１３０が互いに位置合わせして積層されることによって、流路ユニット９内には、副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る複数の個別インク流路１３２が形成されている。リザーバユニット３０の貫通孔４５ａからインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに入り込む。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズルの吐出口１０８に至る。本実施形態ではこのように、リザーバユニット３０側の貫通孔４５ａと、ヘッド本体３３側のマニホールド流路１０５、副マニホールド流路１０５ａ及び個別インク流路１３２とから、供給排出流路からのインクを吐出口１０８へと供給する液体供給流路が構成されている。

以下、アクチュエータユニット２１についてより詳細に説明する。図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電層１４１〜１４３を含んでいる。最上層の圧電層１４１上における圧力室１１０に対向する領域には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電層１４１とその下側の圧電層１４２との間にはその全面に共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０外にまで延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された円形のランド１３６が設けられている。なお、圧電層１４１の上面には、個別電極用のランド１３６のほかに、共通電極用のランドも形成されている。共通電極用のランドは、圧電層１４１に形成されたスルーホール内の導電体を介して共通電極と接続されている。

共通電極１３４には、上述の柔軟基板によって、基準電位であるグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及び柔軟基板の内部配線を介して、ドライバＩＣ７３ａ又は７３ｂに設けられた端子と電気的に接続されている。各個別電極１３５には、ドライバＩＣ７３ａ又は７３ｂから、それぞれ独立に、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号が供給される。したがって、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、それぞれ独立した個別のアクチュエータとして働くことになる。つまり、アクチュエータユニット２１には、圧力室１１０と同数のエネルギー付与部材である複数の圧電アクチュエータが構築されていることになる。

ノズルからインク滴を吐出させるためのアクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電層１４１はその厚み方向に分極されており、個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電層１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電層１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。この活性部は、電界と分極の方向とが同じときには、厚み方向に伸長し面方向に収縮する。このときの伸長及び収縮に伴う変位量は、厚み方向より面方向の方が大きい。アクチュエータユニット２１においては、圧力室１１０から最も離れた圧電層１４１が活性部を含む層であり、圧力室１１０に近い下側２枚の圧電層１４２、１４３が非活性層である。図６（ａ）に示すように、圧電層１４３が圧力室１１０を区画するキャビティプレート１２２の上面に固定されているため、圧電層１４１における電界印加部分とその下方の圧電層１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電層１４１〜１４３全体が圧力室１１０に向かって凸になるようにユニモルフ変形する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズルの吐出口１０８まで伝播することによって吐出口１０８からインク滴が吐出される。

以下、制御部１００による各部の制御についてより詳細に説明する。図７は、本実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。用紙Ｐにカラー画像を形成する際、制御部１００は、ドライバＩＣ７３ａ、７３ｂに印刷指令を出力する。ドライバＩＣ７３ａ、７３ｂは、制御部１００からの指令に基づいて、アクチュエータユニット２１へと駆動信号を出力する。

本実施形態のドライバＩＣ７３ａ、７３ｂは、アクチュエータユニット２１を駆動して吐出口１０８からインクを吐出させる吐出駆動信号と、吐出口１０８からインクを吐出させない程度にアクチュエータユニット２１を駆動する不吐出駆動信号とを選択的にアクチュエータユニット２１に供給するように構成されている。ドライバＩＣ７３ａ、７３ｂは、制御部１００から印刷指令が入力された場合には、印刷指令に応じた吐出駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給する。これにより、各吐出口１０８からインクが吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。

なお、不吐出駆動信号は、吐出エネルギーよりも十分に小さいエネルギーを圧力室１１０内のインクに付与したり、個別インク流路１３２内に発生した圧力波を打ち消すようなタイミングで圧力をインクに付与したりすることで、吐出口１０８からインクが吐出されない程度にアクチュエータユニット２１を駆動するように調整されている。

制御部１００は、温度センサ７１及び７３からの検出結果に基づいて、ヘッド１内のインクの温度むらを解消するようにドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂを駆動する。例えば、温度センサ７１の検出温度が温度センサ７２の検出温度より低い場合、ヘッド１において図２の領域Ａ周辺の温度が領域Ｂ周辺の温度より低くなっていることになる。このような場合には、制御部１００は、領域Ａ側の温度を上げるため、ドライバＩＣ７３ａに加熱指令を入力する。

ここで、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂは、制御部１００から加熱指令が入力された場合には、アクチュエータユニット２１に不吐出駆動信号を供給する。このとき、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂは、不吐出駆動信号を供給する動作により発熱する。これによって、ドライバＩＣ７３ａが動作すれば領域Ａ周辺の温度が上昇し、ドライバＩＣ７３ｂが動作すれば領域Ｂ周辺の温度が上昇することになる。

なお、本実施形態においては、上記のとおり、ｎを１〜８のいずれかの整数とするとき、主走査方向に関してｎ番目に配置されたアクチュエータユニット２１は、主走査方向に関してｎ番目に配置されたドライバＩＣ７３ａ又は７３ｂに接続されている。したがって、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂからアクチュエータユニット２１に不吐出駆動信号を供給させると、主走査方向に関してそのドライバＩＣに対応する位置に配置されたアクチュエータユニット２１からも熱が発生する。したがって、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂのみならず、アクチュエータユニット２１も利用してヘッド１の所望の箇所を加熱することができる。

また、制御部１００は、ヘッド１の温度むらを解消するため、温度センサ７１及び７３からの検出結果に基づいて、ヘッド１の内外でインク循環流を発生させるように、ポンプ２５及び開閉弁２４ａ〜２４ｃを制御する。例えば、ヘッド１内が局所的に高温の状態にあるときには、インク循環流を発生させると、サブタンク２６からのインクがインク供給口５１を通じてヘッド１内の供給排出流路に流入する。サブタンク２６内のインクはヘッド１の外部に一旦排出されることでヘッド１内のインクより低い温度になっているため、ヘッド１内の局所的に高温の部分がサブタンク２６からのインクの流入によって冷却される。これにより、ヘッド１の温度むらを解消することができる。

本実施形態において、制御部１００は、ドライバＩＣ７３ａ及び７３ｂを駆動してヘッド１を加熱させることと、ヘッド１の内外でインク循環流を形成することとを適切に組み合わせることにより、ヘッド１の温度むらを効率的に解消するように動作する。図８は、このような制御部１００による制御の具体例を示すフローチャートである。

まず、用紙Ｐの１枚分の印刷ジョブが実行されると（ステップＳ１）、制御部１００は、温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。つまり、領域Ａ周辺の温度と領域Ｂ周辺の温度との差が５℃以内か否かを判定する。ここで、５℃とは、ヘッド１において温度むらが発生したとしても吐出特性に影響を与えるほどではないなどの、許容できる温度差を示している。この温度差は、インクの性状の違い（例えば、温度・粘性特性の違い）に依存するもので、５℃以外の値に設定されていてもよい。制御部１００は、温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃以下であると判定すると（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、ステップＳ７の処理を実行する。

温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃を超えていると判定すると（ステップＳ２、Ｎｏ）、制御部１００は、温度センサ７１による検出温度が温度センサ７２による検出温度より高いか否かを判定する（ステップＳ３）。つまり、領域Ａ周辺の温度が領域Ｂ周辺の温度より高いか否かを判定する。温度センサ７１による検出温度が温度センサ７２による検出温度より高い（ステップＳ３、Ｙｅｓ）と判定すると、制御部１００は、ポンプ２５及び開閉弁２４ａ〜２４ｃを制御してインク循環流の形成を開始する（ステップＳ４）。このとき、インク循環流によって、上流側（例えば、領域Ａ周辺）の熱が下流側（例えば、領域Ｂ周辺）に運ばれることになる。つまり、上流側が冷却され、下流側が加熱されることになる。そして、制御部１００は、温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃を超えている間、インク循環流を継続し（ステップＳ５、Ｎｏ）、温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃以下となった場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）に、ポンプ２５の作動を停止してインク循環流を停止させる（ステップＳ６）。そして、ステップＳ７の処理を実行する。

一方、ステップＳ３において、温度センサ７１による検出温度が温度センサ７２による検出温度以下であると判定すると（ステップＳ３、Ｎｏ）、制御部１００は、温度センサ７２による検出温度、つまり領域Ｂ周辺の温度が３０℃以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。制御部１００は、温度センサ７２による検出温度が３０℃未満であると判定すると（ステップＳ８、Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理を実行する。ここで、３０℃とは、例えばヘッド１の温度がこれを上回るとインクの吐出特性が悪くなるような温度などの、ヘッド１を適切に駆動するための温度範囲の上限値を示している。この温度が３０℃以外に設定されていてもよい。

一方、温度センサ７２による検出温度が３０℃以上であると判定すると（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、制御部１００は、ポンプ２５及び開閉弁２４ａ〜２４ｃを制御してインク循環流の形成を開始する（ステップＳ９）。そして、制御部１００は、温度センサ７２による検出温度が所定値を超えている間、インク循環流を継続し（ステップＳ１０、Ｎｏ）、温度センサ７２による検出温度が所定値に達すると、ポンプ２５の作動を停止してインク循環流を停止させる（ステップＳ１１）。このとき、インク循環流によって、下流側の領域Ｂ周辺の熱がヘッド１の外部に排出されるとともに、ヘッド１全体が冷却されることになる。なお、所定値とは、３０℃未満の温度であって、例えばインクの吐出特性が最適になる温度などの、ヘッド１を適切に駆動できる範囲内の温度を示している。

ステップＳ１２において、制御部１００は、温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃以下であるか否かを判定し、５℃を超えていると判定すると（ステップＳ１２、Ｎｏ）、ドライバＩＣ７３ａに加熱指令を出力する（ステップＳ１４）。つまり、領域Ａ近傍に配置されたドライバＩＣ７３ａからアクチュエータユニット２１に不吐出駆動信号を供給させることで、ヘッド１において領域Ａの周辺をドライバＩＣ７３ａに加熱させる。制御部１００は、温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃を超えている間、ドライバＩＣ７３ａに加熱指令を出力し続ける（ステップＳ１４→ステップＳ１２、Ｎｏ→ステップＳ１４）。温度センサ７１による検出温度と温度センサ７２による検出温度との温度差の絶対値が５℃以下になったと判定すると（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、制御部１００は、ドライバＩＣ７３ａの駆動を停止し（ステップＳ１３）、ステップＳ７の処理を実行する。

ステップＳ７において、制御部１００は、さらに次の用紙Ｐを印刷するジョブが残っているかを判定する。次の用紙Ｐを印刷するジョブが残っていると判定すると（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、制御部１００は、ステップＳ１からの処理を実行する。一方、制御部１００は、次の用紙Ｐを印刷するジョブが残っていないと判定すると（ステップＳ７、Ｎｏ）、一連の処理を終了する。

このような制御によって、ヘッド１に生じた温度むらは、以下のように適切に解消される。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図８のフローチャートに示す制御を適用した場合の一例を概略的に示したグラフである。図９（ａ）及び図９（ｂ）のグラフは、それぞれ横軸が時間を表し、縦軸が温度センサ７１及び７２の検出温度を表している。領域Ａと記した方が温度センサ７１の検出温度であり、領域Ｂと記した方が温度センサ７２の検出温度である。

図９（ａ）において、時刻Ｔ１は、１枚分の用紙Ｐの印刷処理（図８のステップＳ１）を終了した時刻を表している。領域Ａ及びＢの温度はいずれも、用紙Ｐの印刷処理により上昇している。そして、時刻Ｔ１において、領域Ａ付近の温度ｔ１が領域Ｂ付近の温度ｔ２より高くなっている。ここで、ｔ１とｔ２との差が５℃を超えているとする。この場合、制御部１００は、インク循環流の形成を開始する（ステップＳ２、Ｎｏ→ステップＳ３、Ｙｅｓ→ステップＳ４）。

これにより、ヘッド１内の供給排出流路において、領域Ａの付近にはサブタンク２６からのインクが流入するため、領域Ａ付近の温度は時刻Ｔ１以降、図９（ａ）のグラフに示すように、ｔ１より低下していく。一方、ヘッド１内の供給排出流路において、領域Ｂの付近には領域Ａ側からの高い温度のインクが流入するため、領域Ｂ付近の温度は時刻Ｔ１以降、図９（ａ）のグラフに示すように、ｔ２より上昇していく。これにより、領域Ａ付近の温度と領域Ｂ付近の温度とは互いに同じ値に近づいていく。

そして、時刻Ｔ２において、領域Ａ付近の温度と領域Ｂ付近の温度との差が５℃以内になると、制御部１００は、インク循環流を停止させる（ステップＳ５、Ｙｅｓ→ステップＳ６）。このようにして、領域Ａ付近と領域Ｂ付近との間で温度差が抑制され、温度むらが解消される。

これに対して、図９（ｂ）のグラフは、１枚分の用紙Ｐの印刷処理（図８のステップＳ１）を終了した時刻Ｔ３において、領域Ａ付近の温度ｔ３が領域Ｂ付近の温度ｔ４より低く、その差が５℃を超えている場合を示している。また、ｔ４は３０℃を超えているとする。この場合、制御部１００は、インク循環流の形成を開始する（ステップＳ２、Ｎｏ→ステップＳ３、Ｎｏ→ステップＳ８、Ｙｅｓ→Ｓ９）。

これにより、ヘッド１内の供給排出流路において、領域Ａの付近にはサブタンク２６からのインクが流入するため、領域Ａ付近の温度は時刻Ｔ３以降、図９（ｂ）のグラフに示すように、ｔ３より低下していく。一方、ヘッド１内の供給排出流路において、領域Ｂの付近には領域Ａ側からの低い温度のインクが流入するため、領域Ｂ付近の温度も時刻Ｔ３以降、図９（ｂ）のグラフに示すように、ｔ４より低下していく。このように、領域Ａ周辺も領域Ｂ周辺も、ともに温度が低下していく。

そして、時刻Ｔ４において領域Ｂの温度が所定値に達すると、制御部１００は、インク循環流を停止させる（ステップＳ１０、Ｙｅｓ→ステップＳ１１）。そして、時刻Ｔ４において領域Ａ付近の温度と領域Ｂ付近の温度との差が５℃を超えている場合には、制御部１００は、ドライバＩＣ７３ａに加熱指令を出力し、領域Ａ付近の温度と領域Ｂ付近の温度との差が５℃を超えている間、この状態を継続する（ステップＳ１２、Ｎｏ→ステップＳ１４→ステップＳ１２）。これにより、領域Ｂ付近の温度はほぼ変化しないのに対して、領域Ａ付近の温度は上昇していく。

そして、時刻Ｔ５において、領域Ａ周辺の温度と領域Ｂ周辺の温度との差が５℃以内になると、制御部１００は、ドライバＩＣ７３ａの駆動を停止する（ステップＳ１２、Ｙｅｓ→ステップＳ１３）。このようにして、領域Ａ周辺と領域Ｂ周辺との間で温度差が抑制され、温度むらが解消されると共に、いずれの温度も所定値付近に調整される。

以上説明した本実施形態によると、インク循環機構のポンプ２５を駆動することで、インク供給口５１を通じて供給排出流路へとサブタンク２６からのインクを供給しつつ、インク排出口５２を通じてサブタンク２６へと供給排出流路のインクを戻す。これにより、局所的に高温になった部分を冷却してヘッド１の温度むらを解消できる。また、ドライバＩＣ７３ａやドライバＩＣ７３ｂを駆動することによりドライバＩＣ７３ａ、７３ｂの周辺を加熱するので、局所的に低温になった部分を加熱して、ヘッド１の温度むらを解消できる。

また、領域Ａ付近の検出温度が領域Ｂ付近の検出温度より高い場合には、制御部１００がインク循環流を形成することで、領域Ａ側の温度を下げると共に領域Ｂ側の温度を上げる。これにより、ヘッド１において領域Ａ付近と領域Ｂ付近との温度差を速やかに所定の範囲内にすることができる。

一方、領域Ａ付近の検出温度が領域Ｂ付近の検出温度以下の場合には、制御部１００がインク循環流を形成することで、領域Ａ側及びＢ側の温度を共に下げた後に、ドライバＩＣ７３ａを駆動して領域Ａ側の温度を領域Ｂ側の温度に近づける。したがって、この場合にも、ヘッド１において領域Ａ付近と領域Ｂ付近との温度差を速やかに所定の範囲内にすることができる。

このように、供給排出流路において上流側に位置する領域Ａは、外部からインクが流入するため、熱が奪われやすく冷却されやすい。本実施形態は、ドライバＩＣ７３ａが領域Ａ付近に配置されているため、これを加熱手段として利用することで、適切に温度むらを解消できる構成になっている。

また、本実施形態は、供給排出流路において領域Ａと領域Ｂの間から複数の貫通孔４５ａが分岐している。このような構成の場合、供給排出流路内のインクに温度むらが生じると、貫通孔４５ａからヘッド本体３３へと供給されるインクに貫通孔４５ａ間で温度むらが生じてしまうおそれがある。したがって、このような構成に温度むらを適切に解消できる本発明が適用されていることにより、貫通孔４５ａ間の温度むらを適切に解消し、吐出口１０８からのインクの吐出特性にむらが生じるのを効果的に抑制できる。

＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態においては、アクチュエータユニット２１を駆動するドライバＩＣ７３ａ等をヘッド１を加熱する加熱手段として利用している。しかし、ドライバＩＣ７３ａや７３ｂとは別にヒータなどを積層体４０の上面に固定し、加熱手段として利用してもよい。この場合には、ドライバＩＣ７３ａ等を積層体４０の上面に配置する必要はない。

また、上述の実施形態では、ドライバＩＣ７３ａを加熱手段として用いることでヘッド１において供給排出流路の上流に相当する領域Ａ付近を加熱している。しかし、供給排出流路の下流に相当する領域Ｂ付近が局所的に低温の場合には、ドライバＩＣ７３ｂを加熱手段として利用してもよい。

また、上述の実施形態では、ドライバＩＣ７３ａ等を加熱手段として駆動する際、アクチュエータユニット２１へと不吐出駆動信号を供給させている。しかし、このように何らかの駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給させずに、発熱を伴うようにドライバＩＣ７３ａを駆動させてもよい。

また、上述の実施形態では、インク循環流が形成される際、インク供給口５１にインクが流入すると共に、インクタンク１７からヘッド１にインクが供給される際も、インク供給口５１からインクが流入する。しかし、インク循環流が形成される際とインクタンク１７からインクが供給される際とで、インクが流入する流入口が異なるようにインク循環機構が形成されていてもよい。例えば、インクタンク１７がサブタンク２６にポンプ２５を介さずに直接接続されており、インク循環流が形成される際には上述の実施形態と同様であるが、インクタンク１７からヘッド１にインクを供給する際には、インクタンク１７からのインクがサブタンク２６及びインク排出口５２を通じてヘッド１へと流入するように構成されていてもよい。

また、上述の実施形態は、ポンプ２５がインク供給口５１へとインクを送り込むことでインク循環流を発生させるように構成されているが、ポンプ２５がインク排出口５２からインクを吸引することでインク循環流を発生させるように構成されていてもよい。

また、本実施例では、アクチュエータユニットとして圧電方式のアクチュエータを用いたが、静電方式のアクチュエータであっても、抵抗加熱方式のアクチュエータであっても良い。

また、本実施形態では、領域Ａに比べて領域Ｂの方が高温の場合、インク循環流によってヘッド１全体を冷却してから、両領域Ａ，Ｂ間の温度調節を行っていたが、インク循環流を流すに際して、ドライバＩＣ７３ａに加熱指令を出して領域Ａの加熱を開始してもよい。この加熱開始のタイミングとしては、インク循環流の形成と同時であってもよい。あるいは、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４に至る間であって、領域Ｂの温度が所定値に達する前であってもよい。これによって、領域Ａにおける過度の冷却を抑制することができる。さらには、時刻Ｔ４を境にして、ドライバＩＣ７３ａに対する加熱指令の内容を変更してもよい。例えば、より短時間で両領域Ａ，Ｂ間の温度バランスを達成するという観点から、時刻Ｔ４以後において、駆動周波数を時刻Ｔ４以前より高くする。

また、上述の実施形態は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、本発明を適用可能な対象はこのようなインクジェットヘッドに限られない。例えば、導電ペーストを吐出して基板上に微細な配線パターンを形成したり、あるいは、有機発光体を基板に吐出して高精細ディスプレイを形成したり、さらには、光学樹脂を基板に吐出して光導波路等の微小電子デバイスを形成するための、液滴吐出ヘッドに適用することができる。

本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの内部構成を示す縦断面図である。 インクジェットヘッドの長手方向に沿った模式的な断面図と、ヘッドに接続されたインク循環機構とを示す模式図である。 インクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。 図３の部分拡大平面図である。 図４に示すＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 アクチュエータユニットの拡大断面図及び個別電極の平面図である。 インクジェットプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 図１の制御部による制御の具体例を示すフローチャートである。 図８のフローチャートに示す制御を適用した場合のヘッドの温度変化の一例を概略的に示したグラフである。

符号の説明

１ａ、１ｂ 隙間
４２-４５ 金属プレート
７１、７２ 温度センサ
１ インクジェットヘッド（ヘッド）
１７ インクタンク
２１ アクチュエータユニット
２５ ポンプ
２６ サブタンク
２７ｅ インクチューブ
３０ リザーバユニット
３３ ヘッド本体
４０ 積層体
４１ フィルタユニット
４１ａ 接続部
５１ インク供給口
５２ インク排出口
１００ 制御部
１０１ インクジェットプリンタ
１０８ 吐出口

Claims (10)

1. 液体の供給口及び排出口と、前記供給口から前記排出口まで延びる供給排出流路と、液体を吐出する吐出口と、前記供給排出流路及び吐出口に連通し前記供給排出流路からの液体を前記吐出口へと供給する液体供給流路とが形成された記録ヘッドと、
   前記供給口から前記供給排出流路内に液体を供給すると共に、前記排出口に向かう液体の流れを前記供給排出流路内に形成する液体流形成手段と、
   前記記録ヘッドの温度を検出する第１及び第２の温度センサと、
   前記記録ヘッドを加熱する加熱手段と、
   前記第１及び第２の温度センサによる第１及び第２の検出温度に基づいて、前記液体流形成手段及び加熱手段を制御する制御手段とを備えており、
   前記第１の温度センサが、前記供給排出流路に沿って前記液体供給流路との連通位置と前記供給口との間の第１の位置の近傍に配置されており、
   前記第２の温度センサが、前記供給排出流路に沿って前記連通位置と前記排出口との間の第２の位置の近傍に配置されており、
   前記加熱手段が、前記供給排出流路に沿って前記連通位置と前記供給口との間の第３の位置の近傍に配置されており、
   前記制御手段が、前記第１の検出温度と前記第２の検出温度との差が小さくなるように、前記加熱手段及び液体流形成手段を制御することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段が、前記第１の検出温度が前記第２の検出温度より高い場合に、前記第１及び第２の検出温度同士の差が所定の範囲内になるまで、前記供給排出流路内を液体が流れ続けるように前記液体流形成手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記制御手段が、前記第２の検出温度が前記第１の検出温度より高い場合に、前記第２の検出温度が所定の温度になるまで前記供給排出流路内を液体が流れ続けるように前記液体流形成手段を制御した後に、前記第１及び第２の検出温度同士の差が所定の範囲内になるまで前記加熱手段に前記記録ヘッドを加熱させることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記液体供給流路が、前記供給排出流路から分岐した分岐流路を有しており、
   前記分岐流路が、前記第１及び第２の位置の間の複数の位置から分岐するように複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドが、隙間を挟んで互いに対向して接続された第１及び第２の流路体を有しており、
   前記供給排出流路が、前記隙間に沿って前記第１の流路体内に形成された第１の部分と、前記隙間に沿って前記第２の流路体内に形成された第２の部分と、前記第１及び第２の流路体の接続部を通って前記第１及び第２の部分とを連通させる連通部分とを有しており、
   前記加熱手段が、前記隙間内に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記第２の流路体は、金属製の流路体であって、
   前記加熱手段が、前記第２の流路体の前記第１の流路体との対向面上に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記第２の部分が、前記加熱手段に対向していると共に、前記第２の流路体に沿った一方向に延びており、
   前記供給排出流路が、
   前記一方向に関して前記第２の流路体の一端付近から他端付近まで延び、前記一端付近において前記第２の部分と連通した第３の部分を有していることを特徴とする請求項５又は６に記載の記録装置。
8. 前記液体供給流路内の液体に吐出エネルギーを付与するアクチュエータと、
   前記アクチュエータに駆動信号を供給する電子部品とをさらに備えており、
   前記電子部品が前記加熱手段として機能することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録装置。
9. 前記制御手段が、前記アクチュエータを前記吐出口から液体が吐出しないように駆動する駆動信号を前記電子部品から前記アクチュエータへ供給させることにより前記記録ヘッドを加熱させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. 前記液体流形成手段が、液体を貯留する液体タンクと前記液体タンクから前記供給口へと液体を流入させるポンプとを有しており、前記吐出口に形成されたメニスカスが破壊されないように前記ポンプを駆動することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の記録装置。
    

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