知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024006606
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20240110BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 603
B41J2/01 451
B41J2/01 401
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022107665
(22)【出願日】2022-07-04
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100090527
【弁理士】
【氏名又は名称】舘野 千惠子
(72)【発明者】
【氏名】坂東 佳憲
【テーマコード（参考）】
2C056
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C056EA04
2C056EB07
2C056EB29
2C056EB30
2C056EB34
2C056EB48
2C056EC07
2C056EC29
2C056EC37
2C056FA10
2C056HA05
2C056KB16
2C057AF23
2C057AG29
2C057AG30
2C057AG68
2C057AG75
2C057AK01
2C057AL11
2C057AL15
2C057AL25
2C057AL40
2C057AN01
(57)【要約】
【課題】吐出量の違いによる吐出滴の温度差を低減でき、吐出量が変化した直後の吐出滴の温度変化を低減できるとともに、吐出量が変化したタイミングと、吐出量が変化したことを検知するタイミングとの時間差を低減できる液体吐出ヘッド。
【解決手段】液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材２３０と、前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材２４０と、を有する。圧力測定部材により測定された２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられる。加熱部材は、温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御される。所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更される。
【選択図】図１
【解決手段】液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材２３０と、前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材２４０と、を有する。圧力測定部材により測定された２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられる。加熱部材は、温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御される。所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、
前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材と、
前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、
前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材と、を有し、
前記圧力測定部材により測定された前記２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられ、
前記加熱部材は、前記温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御され、
前記所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材と、
前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、
前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材と、を有し、
前記圧力測定部材により測定された前記２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられ、
前記加熱部材は、前記温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御され、
前記所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項2】
前記圧力の差を測定する２点が、前記流路の直線部分の側面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項3】
前記圧力測定部材は、差圧計であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項4】
前記圧力測定部材は、前記加熱部材よりも前記流路の上流側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項5】
前記加熱部材は、
算出した前記流量が大きくなる変化が生じた場合、前記温度測定部材により測定される温度が大きくなるように制御され、
算出した前記流量が小さくなる変化が生じた場合、前記温度測定手段により測定される温度が小さくなるように制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
算出した前記流量が大きくなる変化が生じた場合、前記温度測定部材により測定される温度が大きくなるように制御され、
算出した前記流量が小さくなる変化が生じた場合、前記温度測定手段により測定される温度が小さくなるように制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項6】
前記流路は、前記２点間に液体抵抗部を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項7】
前記液体抵抗部は、複数の穴からなり、穴の大きさは前記ノズルの径よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項8】
請求項１～７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項9】
請求項１～７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット方式を用いた画像形成装置では、ノズルから吐出される液体（例えばインク）を所望の状態なるようにヒータ等の熱源を用いてインクを加温することが知られている。このような装置では、インクを所望の温度まで加温するために、インクの流量を求めて加熱量を制御する技術が提案されている。
【0003】
特許文献１では、ノズルから吐出される液体の粘度を制御する液体粘度の制御装置が開示されている。特許文献１では、流量測定装置で測定された測定流量が理想流量に近づくようにヒータの出力を制御して液体の粘度を制御する液体粘度の制御装置が開示されており、特許文献１によれば、理想流量を得るための粘度制御を実際の流量に基づいて直接的に行うことができ、粘度制御の応答性を高めることができるとしている。
また特許文献１では、ヒータが液体を加熱する加熱点よりも流路の下流に温度センサを設けており、温度センサの出力を用いて流路を流れる液体の流量を測定し、測定流量がノズルから液体を吐出するための理想流量に近づくようにヒータの出力を制御することが開示されている。
また特許文献１では、ヒータが液体を加熱する加熱点よりも流路の下流に温度センサを設けており、温度センサの出力を用いて流路を流れる液体の流量を測定し、測定流量がノズルから液体を吐出するための理想流量に近づくようにヒータの出力を制御することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、流量を求める際、ヒータよりも下流に設けた温度センサの情報を用いているため、ヒータの加熱量の変化が下流まで伝わる必要があり、ヒータの制御を行う時点と、その制御が反映された結果を検知する時点とで時間差が生じていた。このため、ヒータの制御を行ってから、その制御が反映された結果を検知するまでに待つ必要があった。このような場合、狙いとしない不適切な温度の液体が流れている期間が生じ、不適切な温度の液体がノズルまで流れ、吐出のばらつき等による画像の乱れが生じてしまう。
【0005】
また従来技術では、温度センサの温度情報だけでヒータの加熱量を制御しており、この場合、検知した温度が同じでも吐出量が異なると、流体を流れる液体の平均温度が異なり、液体を狙いの温度にすることができていなかった。例えば吐出量が多い場合、液体が速く流れるため、液体に加熱ムラが生じてしまうが、温度センサは温度分布の情報を取得できないため、吐出量の違いを考慮した制御ができていなかった。これにより、吐出量の違いにより吐出滴の温度差が生じていた。
【0006】
そこで本発明は、吐出量の違いによる吐出滴の温度差を低減でき、吐出量が変化した直後の吐出滴の温度変化を低減できるとともに、吐出量が変化したタイミングと、吐出量が変化したことを検知するタイミングとの時間差を低減できる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材と、前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材と、を有し、前記圧力測定部材により測定された前記２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられ、前記加熱部材は、前記温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御され、前記所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更されることを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、吐出量の違いによる吐出滴の温度差を低減でき、吐出量が変化した直後の吐出滴の温度変化を低減できるとともに、吐出量が変化したタイミングと、吐出量が変化したことを検知するタイミングとの時間差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す外観斜視概略図である。
【図2】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視概略図である。
【図3】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す外観正面概略図である。
【図4】流路の一例を説明する概略図である。
【図5】流路の一例を説明する他の概略図である。
【図7】加熱領域の一例を説明する概略図である。
【図8】インクの温度分布の一例を説明する概略図である。
【図9】圧力差を測定する方法の一例（実施例１）を説明する概略図（Ａ）及び圧力測定領域の一例を説明する図（Ｂ）である。
【図10A】Ｑ＝０におけるＰ１、Ｐ２の測定例を説明する図である。
【図10B】Ｑ＝Ｑ１におけるＰ１、Ｐ２の測定例を説明する図である。
【図10C】Ｑ＝Ｑ２におけるＰ１、Ｐ２の測定例を説明する図である。
【図11】比較例１における吐出滴温度を示す図である。
【図12】実施例１における吐出滴温度を示す図である。
【図13】圧力差を測定する方法の他の例（実施例２）を説明する概略図である。
【図14】圧力差を測定する方法の他の例（実施例３）を説明する概略図（Ａ）及び圧力測定領域の他の例を説明する図（Ｂ）である。
【図15】圧力差を測定する方法の他の例（実施例４）を説明する概略図（Ａ）及び圧力測定領域の他の例を説明する図（Ｂ）である。
【図16】圧力差を測定する方法の他の例（実施例５）を説明する概略図である。
【図17】圧力差を測定する方法の他の例（実施例６）を説明する概略図である。
【図18】圧力差を測定する方法の他の例（実施例７）を説明する概略図である。
【図19】圧力差を測定する方法の他の例（実施例８）を説明する概略図である。
【図20】液体を吐出する装置の一例における概略図である。
【図21】液体を吐出する装置の他の例における概略図である。
【図22】液体吐出ユニットの一例における概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【0011】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材と、前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材と、を有し、前記圧力測定部材により測定された前記２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられ、前記加熱部材は、前記温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御され、前記所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更されることを特徴とすることを特徴とする。
【0012】
【0013】
図１に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッド１は、例えば、ノズルカバー１１０、ベース部材１２０、アクチュエータユニット１３０ａ、１３０ｂ、マニホールド部材１４０を有している。また、図示を省略しているが、液体吐出ヘッド１は、エレキ部材とカバー部材等を有している。
【0014】
マニホールド部材１４０は、例えば、マニホールド部材１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃで構成される。マニホールド部材１４０ａは、液体流入口２０２ａ、２０２ｂを有している。マニホールド部材１４０ｂは、ダンパ部材２１０、伝熱部材２２０、ヒータ２３０、温度測定部材２４０を有している。
【0015】
本実施形態では、液体流入口２０２ａ、２０２ｂから液体（例えばインク）が流入し、液体はマニホールド１４０内に形成された流路を流れる。次いで、液体はアクチュエータユニット１３０ａ、１３０ｂに流れ、更にベース部材１２０に流れる。ベース部材１２０にはノズルが形成されており、ベース部材１２０に流れた液体は、アクチュエータユニット１３０ａ、１３０ｂによって吐出力が印加されてノズルから液滴として吐出される。
【0016】
ヒータ２３０は、加熱部材の一例であり、流路中の所定の加熱点で液体を加熱する。所定の加熱点とあるのは、ヒータ２３０の中心や重心などのある一点のことであってもよいし、ヒータ２３０が設けられる領域であってもよい。またヒータ２３０は、伝熱部材２２０を介して流路中の液体を加熱する。ヒータ２３０が設けられている領域を加熱領域などと称してもよいが、ヒータ２３０は伝熱部材２２０を介して流路中の液体を加熱するため、本実施形態では、伝熱部材２２０が設けられている領域を加熱領域と称する。また、伝熱部材２２０とヒータ２３０をあわせて加熱手段と称してもよい。
【0017】
図３は、液体吐出ヘッド１を正面（側面と称してもよい）から見た場合の概略図である。特に制限されるものではないが、正面から見たときに、左側に伝熱部材２２０、ヒータ２３０、温度測定部材２４０が設けられ、右側にダンパ部材２１０が設けられている。本実施形態では、液体吐出ヘッド１の裏面（正面とは反対側の面）にも、伝熱部材２２０、ヒータ２３０、温度測定部材２４０とダンパ部材２１０が設けられている。また、本実施形態では、流路を挟んで加熱部材の反対側にダンパ部材２１０が設けられている。すなわち、裏面から見た場合、正面から見た場合と同様に、左側に加熱部材が設けられ、右側にダンパ部材２１０が設けられている。
【0018】
流路を挟んで加熱部材の反対側にダンパ部材２１０が設けられていることにより、コンプライアンスを確保しやすくなる。加熱による流量変化や液体の圧力変化に対応しやすくなり、ダンピングを効率的に実施することができる。
【0019】
図４は、マニホールド１４０内の流路を模式的に説明するための概略図である。液体流入口２０２ａから流入した液体は、流路２０１を通ってノズルの方向へ流れる。図中、液体が流れる方向を白矢印で模式的に示している。特に制限されるものではないが、本実施形態では、領域で流路の幅が広がっているところに加熱部材やダンパ部材２１０が設けられている。このように、流路の幅が広がる領域に加熱部材やダンパ部材２１０を設けることで、効率よく加熱やダンピングを行うことができる。
【0020】
なお、ヒータ２３０とダンパ部材２１０は異なる破線で図示しており、これは異なる面に設けられていることを意味している。ヒータ２３０とダンパ部材２１０は流路を挟んで互いに反対側に設けられている。
【0021】
また、図中、液体の流れる方向を符号１３０で表記している。液体の流れる方向としては、アクチュエータユニット１３０ａ、１３０ｂのどちらであってもよいし、図中の左側がアクチュエータユニット１３０ａに流れるようにし、図中の右側がアクチュエータユニット１３０ｂに流れるようにしてもよいし、１３０ａと１３０ｂが逆であってもよいし、適宜変更することが可能である。このため、符号１３０ａと符号１３０ｂと表記せずに、符号１３０で表記している。また、液体を循環させる場合の回収側では、図中の流路に液体が流れるため白矢印の方向が逆になる。
【0022】
図５は、マニホールド１４０内の流路を模式的に説明するための他の概略図である。流路２０１は、図４と同様に模式的に示している。図中、破線のＲ１は、圧力測定領域を示している。本実施形態において、圧力測定領域は、加熱部材が加熱する領域（加熱領域などとも称する）よりも上流側に設けられている。これにより、流量の算出精度を向上させることができる。圧力測定や流量の算出については後述する。
【0023】
図６は、図５のＡ－Ａ’線に沿った断面概略図である。図示するように、加熱部材とダンパ部材２１０は流路２０１を挟んで互いに反対側に設けられている。上述したように、このような配置とすることで、加熱による流量変化や液体の圧力変化に対応しやすくなり、ダンピングを効率的に実施することができる。
【0024】
また図示するように、温度測定部材２４０が設けられている。温度測定部材２４０は、ヒータ２３０（加熱部材）よりも流路の下流側に設けられ、流路中の液体の温度を測定する。温度測定部材２４０としては、例えば温度センサを用いることができる。
【0025】
ここで、図７と図８を用いて、温度測定の一例について説明する。
図７は、図６と同様に流路２０１を説明する図であり、ここではダンパ部材２１０を用いていない。図８は、図７におけるｘ＝ａの地点での液体（インク）の温度分布を示す図である。なお、図７と図８は、本発明における制御をしなかった場合の例を説明する図である。
図７は、図６と同様に流路２０１を説明する図であり、ここではダンパ部材２１０を用いていない。図８は、図７におけるｘ＝ａの地点での液体（インク）の温度分布を示す図である。なお、図７と図８は、本発明における制御をしなかった場合の例を説明する図である。
【0026】
図７に示すように液体を加熱する場合、ｘ＝ａにおける液体の温度は例えば図８に示すような温度分布になる。ヒータ２３０の加熱によるｚ方向への温度の伝達は、ヒータ２３０の近傍に滞在する時間が長いほど、ｚ方向の遠くまで伝わる。液体の吐出量が多い場合、液体が流路を流れる速度が速くなり、ヒータ２３０の近傍に滞在する時間が短くなる。一方、液体の吐出量が少ない場合、液体が流路を流れる速度が遅くなり、ヒータ２３０の近傍に滞在する時間が長くなる。このため、吐出量が多い場合、ヒータ２３０からの熱はｚ方向に伝わる距離が短くなる。これにより、図８に示すように、吐出量が多い場合（実線）は、吐出量が少ない場合（破線）に比べて、温度が低い分布になる。
【0027】
このようなことから、ｘ＝ａの地点において、ｚ方向に対して液体の温度を平均した場合、液体の吐出量が多い方が吐出量が少ない場合に比べて、流路中の液体の平均温度が低くなる。換言すると、ｘ＝ａの地点において、ｚ方向に対して液体の温度を平均した場合、液体の吐出量が少ない方が吐出量が多い場合に比べて、流路中の液体の平均温度が高くなる。
【0028】
従来技術では、吐出するときの液体の温度が所望の温度となるように、温度測定部材２４０で測定した温度情報のみを用いて測定した温度が温度測定部材２４０測定部での所望の温度となるようにヒータ２３０の加熱量を制御していた。この場合、測定した温度が同じでも、液体の吐出量が異なる場合、加熱後の液体の平均温度（ｚ方向での平均温度）、つまり吐出するときの液体の温度が異なるという問題があった。例えば、図７に示すように温度測定部材２４０を設ける場合、温度測定部材２４０は一地点の温度しか測定できないため、図８に示すような温度分布は測定できない。そのため、温度測定部材２４０の温度が同じでも、ｘ＝ａの地点での平均温度が吐出量によって異なる事態が生じる。つまり流量に関わらず温度測定部材２４０測定部での所望の温度が同じ場合、狙いから外れた不適切な温度の液体が流路を流れ、ノズルから吐出されることとなり、狙いとする吐出が実施しにくくなる。
【0029】
また、ヒータ２３０が加熱する領域よりも流路の下流側に温度測定部材２４０が設けられている場合、流量が変化したタイミングと、流量が変化したことよる影響を検知するタイミングとに時間差が生じる。温度測定部材２４０に基づいてヒータ２３０の加熱量を制御する場合、このような時間差のために、ヒータ２３０の加熱量の制御がうまくいかず、狙いから外れた不適切な温度の液体が流路を流れてしまう。
【0030】
そこで本発明では、温度測定部材２４０により測定される温度が温度測定部材２４０測定部で所定の値になるように、加熱部材による加熱を制御する際に、算出された流量に基づいて温度測定部材２４０測定部での所定の値を変更する。
【0031】
詳細例は後述するが、加熱部材の制御としては、例えば、温度測定部材により測定される温度が流量に関わらず同じ温度となるように制御し、流量が小さい場合に比べて流量が大きい場合の方が吐出するときの液体の温度が低い場合、流量が大きい場合、吐出量が多いと判断し、流量が小さい場合よりも温度測定部材により測定される温度が大きくなるようにする。一方、流量が小さい場合、吐出量が少ないと判断し、流量が大きい場合よりも温度測定部材により測定される温度が小さくなるようにする。例えばこのようにすることで、吐出量を考慮した加熱部材の制御を行うことができ、吐出量の違いによる加熱後の液体の平均温度の差を低減することができる。
【0032】
温度測定部材により測定される温度が所定の値になるようにするには、例えば、加熱部材の加熱量を制御することが挙げられる。例えば、加熱部材の加熱量を多くすることで、温度測定部材により測定される温度が大きくなるようにすることができる。所定の温度は、あらかじめ設定することができる。
【0033】
また本発明では、流路における２点間の圧力の差（２点間の圧力差とも称する）を求めることにより、流路中の液体の流量を算出する。２点間の圧力差はその２点間を流れる流量によって決まるため、流量が変化したタイミングと、その影響が２点間の圧力差に現れるタイミングとに時間差は生じない。すなわち、流路中の２地点の圧力を測定し、この圧力差により流量を算出することで、流路の流量が変化したタイミングを即時に検知することができる。流量の変化を即時に検知することで、加熱部材の制御を精度良く行うことができ、流路中の液体の温度を狙いの温度にしやすくなるとともに、吐出される液滴の温度を狙いの温度にしやすくなる。
【0034】
以下、２点間の圧力差から流量を求める方法について、複数の例を挙げつつ説明する。
圧力差を測定する領域（圧力測定領域などとも称する）としては、適宜選択することができ、例えば図５の領域Ｒ１が挙げられる。圧力測定領域は加熱領域よりも上流側であることが好ましい。圧力測定領域が加熱領域よりも上流側である場合、液体の粘度変化の影響を低減できる。
圧力差を測定する領域（圧力測定領域などとも称する）としては、適宜選択することができ、例えば図５の領域Ｒ１が挙げられる。圧力測定領域は加熱領域よりも上流側であることが好ましい。圧力測定領域が加熱領域よりも上流側である場合、液体の粘度変化の影響を低減できる。
【0035】
図９は、２点間の圧力差から流量を求める方法の一例（実施例１）を説明するための図である。図９（Ａ）は、流路の断面概略図である。本例では、静圧のみを測定できるように流路２０１の直線部における側面に圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂが設けられている。本例の圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂは、地点ａと地点ｂの圧力を測定しており、これにより２点間の圧力差を求めることができる。
【0036】
【0037】
図９（Ｂ）は、圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂを設ける位置、換言すると、地点ａと地点ｂの位置の例を説明するための図である。図示するように、地点ａと地点ｂの位置としては、例えば領域Ｒ２、領域Ｒ３、領域Ｒ４等が挙げられる。図９（Ａ）は例えば領域Ｒ２もしくは領域Ｒ４としている。地点ａと地点ｂは加熱領域、例えばヒータ２３０が設けられる領域よりも上流にあることが好ましい。この場合、加熱による液体の粘度変化の影響を避けることができ、より精度良く、圧力差から流量を算出することができる。
【0038】
地点ａでの圧力をＰ１、地点ｂでの圧力をＰ２、想定の流入時の液体温度での液体の粘度をμ、圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂのセンサ面の水頭差による圧力をＰｈとすると、地点ａと地点ｂとの間の圧力損失ΔＰは以下のように表される。なお、以下の式は動圧を含まない場合の式であり、Ｑは流量を表し、Ｂ１は定数である。
ΔＰ＝Ｂ１×μ×Ｑ
＝Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ 式（１）
ΔＰ＝Ｂ１×μ×Ｑ
＝Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ 式（１）
【0039】
上記の式を変形すると、以下のようになる。
Ｑ＝（Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ）／（Ｂ１×μ） 式（２）
このため、Ｂ１とＰｈをあらかじめ求めておくことで、２点間の圧力差を用いて流路中の液体の流量を求めることができる。
Ｑ＝（Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ）／（Ｂ１×μ） 式（２）
このため、Ｂ１とＰｈをあらかじめ求めておくことで、２点間の圧力差を用いて流路中の液体の流量を求めることができる。
【0040】
なお、センサ面の水頭とは、流路中の液体が流動しているときの圧力測定部材のセンサ面における液体のエネルギーを液体の高さとして表したものである。センサ面の水頭差Ｐｈは、圧力測定部材２７０ａの水頭と圧力測定部材２７０ｂの水頭の差である。センサ面の水頭差Ｐｈは、液体を満たした状態で流量が０の時のＰ１とＰ２から求めることができる。
【0041】
また、μは、想定の流入時の液体温度での液体の粘度を表している。この液体温度は、液体吐出ヘッドに流入する際の液体の温度を表している。そのため、用いる液体について、あらかじめ温度とそのときの粘度を求めておくことで、上記のμに値を代入することができる。なお、μについては、直接測定した流入する際の液体の温度を用いてμを定めてもよいし、多少の差異は生じるが、液体吐出ヘッド周囲の環境温度から推定した流入する際の液体の温度や温度測定部材の検出値からμを定めてもよい。また以下に説明するように、粘度μは定数としてもよい。
【0042】
従って、本実施形態では、２つの圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂを用いて２地点の圧力を測定することで、２点間の圧力損失を測定でき、液体の流量を算出することができる。一般的な現象として、液体の流量が増えると２点間の圧力損失が増えるため、本実施形態では２地点の圧力を測定して液体の流量を算出している。
【0043】
なお、「２点間の圧力の差」が式（１）のＰ１－Ｐ２に相当し、「２点間の圧力損失」が式（１）のＢ１×μ×Ｑに相当するものとして、分けて考えている。
【0044】
上記式（１）や式（２）において、Ｐ１とＰ２の値そのものは、流量やその他の設定（例えば、基準となる圧力を設定している場所とその場所の圧力の値）によって変わる。そのため、流量Ｑが変化する場合としては、いくつかの場合が考えられる。例えば流量Ｑが増えた場合において、Ｐ１とＰ２の挙動としては以下の３つが挙げられる。
（ア）Ｐ１が大きくなる、かつ、Ｐ２が大きくなる
（イ）Ｐ１が大きくなる、かつ、Ｐ２が小さくなる
（ウ）Ｐ１が小さくなる、かつ、Ｐ２が小さくなる
ただし、（ア）～（ウ）のどの場合においても、Ｐ１－Ｐ２は共通して流量に比例して変化する。
（ア）Ｐ１が大きくなる、かつ、Ｐ２が大きくなる
（イ）Ｐ１が大きくなる、かつ、Ｐ２が小さくなる
（ウ）Ｐ１が小さくなる、かつ、Ｐ２が小さくなる
ただし、（ア）～（ウ）のどの場合においても、Ｐ１－Ｐ２は共通して流量に比例して変化する。
【0045】
一例として、上記（ウ）の場合について、図１０Ａ～図１０Ｃを用いて説明する。図１０Ａ～図１０Ｃに示す例は、説明のため、水頭差Ｐｈが０の場合の例としている。また、図１０Ａ～図１０Ｃは、地点ａよりも上流側で基準となる圧力を設定し、流量に関わらず圧力を固定とした場合の地点ａと地点ｂの圧力の関係を示している。この例では、図示するように、流量が増えるとＰ１、Ｐ２ともに小さくなっている。
【0046】
まず図１０Ａは、流量Ｑが０（ゼロ）の場合の例であり、このときＰ１とＰ２は等しくなる。Ｑ＝０のときのＰ１の値（圧力）をＰ１（０）と表し、Ｑ＝０のときのＰ２の値（圧力）をＰ２（０）と表している。
【0047】
図１０Ｂは、流量Ｑが０からＱ１に変化した場合の例である。すなわち、流量が大きくなった場合の例である。このとき、例えば、地点ａの圧力Ｐ１が小さくなり、Ｐ１（０）からＰ１（Ｑ１）に小さくなる。また、地点ｂの圧力Ｐ２が小さくなり、Ｐ２（０）からＰ２（Ｑ１）に小さくなる。図中、Ｑ＝０のときのＰ１とＰ２の値を白丸で表しており、Ｑ＝Ｑ１のときのＰ１とＰ２の値を黒丸で表している。
【0048】
図１０Ｂに示すように、下流側の地点ｂの圧力Ｐ２は、上流側の地点ａの圧力Ｐ１よりも小さくなる。そのため、Ｑ＝Ｑ１のときのＰ１－Ｐ２、すなわちΔＰ（Ｑ１）は０よりも大きくなる。測定したＰ１－Ｐ２を式（２）に代入することで、Ｑ１の絶対値もしくは相対値を求めることができる。
【0049】
図１０Ｃは、流量Ｑ１から流量Ｑ２に変化した場合の例であり、流量が大きくなった場合の例である。図中、Ｑ＝Ｑ１のときのＰ１とＰ２の値を白丸で表しており、Ｑ＝Ｑ２のときのＰ１とＰ２の値を黒丸で表している。図示するように、地点ａの圧力Ｐ１がＱ＝Ｑ１のときよりも更に小さくなっており、地点ｂの圧力Ｐ２がＱ＝Ｑ２のときよりも更に小さくなっている。そのため、Ｑ＝Ｑ２のときのＰ１－Ｐ２、すなわちΔＰ（Ｑ２）はΔＰ（Ｑ１）よりも大きくなっている。
【0050】
そして、測定したＰ１－Ｐ２を式（２）に代入することで、Ｑ２の絶対値もしくは相対値を求めることができ、Ｑ２が所定の範囲に該当する場合、流量が増えたと判断でき、吐出量が増えたと判断できる。このような判断においては、Ｑ２とＱ１とを比較してＱ２がＱ１よりも大きくなった場合、吐出量が増えたとしてもよい。
【0051】
なお、上記（ア）と（イ）についても上記（ウ）と同様に、流量が大きくなることでΔＰが大きくなる。
【0052】
また、本実施形態のように、２点間の圧力損失に基づいて流量を算出する方法によれば、粘度を定数と考えたとしても、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度の影響を低減できると考えている。これについて以下説明する。
液体を所望の温度にするためには、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度が低い場合、加熱手段の加熱量を増やす必要がある。一方、液体の粘度は、液体の温度が低い方が粘度は高くなるので、粘度を定数として考えた場合、圧力損失が増えることになる。つまり、粘度を定数と考えたとすると、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度が低い場合、流量が多くなることと同様の意味になる。流量が多くなると、ヒータの温度を上げることになるので、加熱手段の加熱量を増やすことになる。そのため、粘度を定数として流量を算出したとしても、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度が低い場合には加熱手段の加熱量を増やす方向の制御が行われるため、流入する液体の温度が与える影響は小さいといえる。
液体を所望の温度にするためには、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度が低い場合、加熱手段の加熱量を増やす必要がある。一方、液体の粘度は、液体の温度が低い方が粘度は高くなるので、粘度を定数として考えた場合、圧力損失が増えることになる。つまり、粘度を定数と考えたとすると、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度が低い場合、流量が多くなることと同様の意味になる。流量が多くなると、ヒータの温度を上げることになるので、加熱手段の加熱量を増やすことになる。そのため、粘度を定数として流量を算出したとしても、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度が低い場合には加熱手段の加熱量を増やす方向の制御が行われるため、流入する液体の温度が与える影響は小さいといえる。
【0053】
実施例１において、圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂは、流路の直線部分の側面に２つ設けられており、それぞれの地点の静圧を測定したが、もちろん動圧の影響を受ける部分に設けてもよい。その場合、地点ａと地点ｂとの圧力差は、流量の２乗に比例する動圧を考慮して以下の式から算出する。なお、Ｂ２は定数、ρは液体の密度である。
Ｐ１－Ｐ２＝Ｂ１×μ×Ｑ＋Ｂ２×ρ×Ｑ２－Ｐｈ 式（３）
静圧を測定している場合に比べて定数が増えているため、定数の同定の手間は増えているが、Ｂ１、Ｂ２、Ｐｈをあらかじめ求めておくことで、２点間の圧力差を用いて流路中の液体の流量を求めることができる。
Ｐ１－Ｐ２＝Ｂ１×μ×Ｑ＋Ｂ２×ρ×Ｑ２－Ｐｈ 式（３）
静圧を測定している場合に比べて定数が増えているため、定数の同定の手間は増えているが、Ｂ１、Ｂ２、Ｐｈをあらかじめ求めておくことで、２点間の圧力差を用いて流路中の液体の流量を求めることができる。
【0054】
なお、動圧の影響を排除して静圧を測定する場合は、例えば流路の直線部分の側面に圧力測定部材２７０ａ、２７０ｂを設ける場合が挙げられる。また、「２点間の圧力の差」が式（３）のＰ１－Ｐ２に相当し、「２点間の圧力損失」が式（３）のＢ１×μ×Ｑに相当するものとして、分けて考えている。
【0055】
また図９（Ｂ）で説明したように、圧力測定部材は、加熱部材よりも流路の上流側に設けられることが好ましい。２点間の圧力損失は流量と粘度の影響を受ける。圧力測定領域が加熱領域よりも上流側である場合、加熱よる粘度変化の影響を避けられる。このため、圧力測定の２点間を流れる液体の粘度は、液体流入口での液体の温度などから求めた粘度とすることができ、流量の算出精度を向上させることができる。
【0056】
本発明では、圧力測定領域が加熱領域よりも下流側である場合を排除するものではないが、もし圧力測定領域が加熱領域よりも流路の下流側である場合、流量の算出精度を向上させにくくなる。圧力測定領域が加熱領域よりも流路の下流側である場合、加熱により液体の温度が変化し、液体の温度は流量や過熱状態の履歴の影響を受けるため、液体温度の推定精度が低下する。このため、流量の算出精度を向上させにくい。
【0057】
図１１は、本発明に含まれない比較例１を説明する図である。図１１では、横軸を時間、縦軸を温度とし、温度測定部材２４０の検知温度（狙い温度）を黒丸でプロットし、ノズルから吐出された液滴の温度（吐出滴温度）を×でプロットしている。
【0058】
比較例１は、実施例１において圧力測定部材を有していない例である。比較例１は、流量を考慮せず、温度測定部材２４０の温度が一定になるように加熱部材を制御した場合の例である。つまり、比較例１は、吐出量を考慮せず、温度測定部材２４０の温度の所定の値が一定になるように加熱部材を制御した場合の例である。
【0059】
図示するように、図中の左側は吐出量が小さく、中央は吐出量が多く、右側は吐出量が小さくなっている。つまり、最初は吐出量を小さくして液滴を吐出し、次いで吐出量を多くして液滴を吐出し、最後に再び吐出量を小さくして液滴を吐出した場合の測定結果である。
【0060】
図示するように、吐出量を多くしたときに、吐出滴温度が下がっていることが分かる。つまり、図中の中央における×でプロットした箇所が、図中の左側における×でプロットした箇所よりも下がっている。図中の中央における１つ目の×に対して２つ目の×が下がっており、１つ目の×と２つ目の×を結んだ線が負の傾きになっている。また、緩やかではあるが、２つ目の×から４つ目の×に向けて負の傾きになっている。上述したように、吐出量が多い場合、ヒータ２３０の近傍に液体が滞在する時間が短くなるため、ｚ方向の平均温度が下がってしまう。吐出滴温度が大きく変化すると、吐出にばらつきが生じ、画像の乱れが生じる。
【0061】
図１２は、本発明に含まれる実施例１を説明する図である。図１２では、図１１と同様に、横軸を時間、縦軸を温度とし、温度測定部材２４０の測定温度を黒丸でプロットし、ノズルから吐出された液滴の温度（吐出滴温度）を×でプロットしている。
【0062】
実施例１は、流量を考慮し、加熱部材を制御している。つまり、吐出量に応じて、温度測定部材２４０の測定温度の所定の温度を流量によって変化させた値になるように加熱部材を制御している。例えば、吐出量が多い場合はヒータ２３０の加熱量を多くし、温度測定部材２４０の測定温度が高くなるようにする。一方、吐出量が少ない場合はヒータ２３０の加熱量を少なくし、温度測定部材２４０の測定温度が低くなるようにする。
【0063】
図示するように、実施例１（図１２）は比較例１（図１１）に比べて、吐出量が多くなっても吐出滴温度の低下を抑えることができている。例えば、図中の中央（吐出量多）における１つ目の×に対して２つ目の×が低下することを抑えることができている。また、図中の左側（吐出量小）における１つ目の×が、比較例１に比べて低下を抑えられている。実施例１は比較例１に比べて、吐出滴温度のばらつきを抑えることができている。このため、吐出量が変化しても、吐出のばらつきを抑えることができ、画質を安定化することができる。
【0064】
また実施例１では、２点間の圧力差によって流量を算出しているため、流量が変化するタイミングと、流量の変化を検知するタイミングとに時間差は生じない。そのため、流路の流量が変化したタイミングを即時に検知することができる。これにより、加熱手段の制御において、時間遅れを少なくすることができる。このようなことも、図中の中央の１つ目の×と２つ目の×とに大きな差異が生じないようにでき、図中の左側の１つ目の×と２つ目の×とに大きな差異が生じないようにできたと考えられる。
【0065】
実施例１では、粘度μを定数と考えて制御と測定を行っている。上述したように、粘度μを定数として流量を算出したとしても、液体吐出ヘッドに流入する液体の温度による影響は低減できるといえる。
【0066】
このように本実施形態によれば、吐出量の違いによる吐出滴の温度差を低減でき、吐出量が変化した直後の吐出滴の温度変化を低減できるとともに、吐出量が変化したタイミングと、吐出量が変化したことを検知するタイミングとの時間差を低減できる。また本実施形態によれば、このように吐出量の違いによる吐出滴の温度差等を低減できるため、吐出のばらつきを抑えることができ、画質を安定化することができる。
【0067】
加熱部材の制御は、例えば制御部が行う。制御部は、液体吐出ヘッドに備えられていてもよいし、液体吐出ヘッドの外部に備えられていてもよい。例えば、液体吐出ヘッドを備える液体を吐出する装置に制御部が備えられる。制御部は、前記２点間の圧力の差に基づいて流量を算出し、算出した流量に基づいて加熱部材を制御する。また、制御部は、加熱部材を制御する際、算出した流量を用いるとともに、温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御する。加熱部材がこのような制御が行われることにより、本発明の所期の効果が得られる。制御部としては、例えば公知のＤＦＥ、ＣＰＵ等を用いることができる。
【0068】
加熱部材の制御としては、例えば加熱部材の加熱量を制御することが挙げられる。本実施形態では、加熱部材の加熱量を制御する際、温度測定部材により測定される温度の所定の値を流量によって変化させている。具体的は、加熱部材の加熱量は流量が多くなると温度測定部材により測定される温度の所定の値が高くなるように制御するようにしている。
【0069】
実施例１のように、加熱部材は、算出された流量が変化したときに、温度測定部材により測定される温度が所定の値に変化するように制御が行われることが好ましい。また加熱部材は、算出した流量が大きくなる変化が生じた場合、温度測定部材により測定される温度が大きくなるように制御され、算出した流量が小さくなる変化が生じた場合、温度測定手段により測定される温度が小さくなるように制御されることが好ましい。このような制御が行われることで、流量に応じた適切な加熱を行うことができ、吐出滴温度のばらつきを抑えることができる。これにより、画像の乱れをより抑制できる。
【0070】
図１３は、実施例２を説明するための概略図であり、図９とは異なる構成で流量を算出する方法を説明するための図である。
実施例２は、マニホールド部材１４０ａにおける流路に１つの圧力測定部材２７０を設けた場合の例である。実施例２では、圧力測定部材２７０として差圧計を用いており、地点ａと地点ｂとの間の圧力差を１つの圧力測定部材２７０で測定している。実施例２では、圧力差の測定を１つの圧力測定部材を使って測定しているため、２つの圧力測定部材を用い、測定値の差分から圧力差を求める場合（実施例１）に比べて、測定誤差を低減することができる。２か所の圧力をそれぞれ測定し、その値から圧力差を求める場合（実施例１）、２か所の圧力それぞれに測定誤差が生じる。このため、差圧を直接測定する場合（実施例２）の方が、測定誤差を減らすことができる。
実施例２は、マニホールド部材１４０ａにおける流路に１つの圧力測定部材２７０を設けた場合の例である。実施例２では、圧力測定部材２７０として差圧計を用いており、地点ａと地点ｂとの間の圧力差を１つの圧力測定部材２７０で測定している。実施例２では、圧力差の測定を１つの圧力測定部材を使って測定しているため、２つの圧力測定部材を用い、測定値の差分から圧力差を求める場合（実施例１）に比べて、測定誤差を低減することができる。２か所の圧力をそれぞれ測定し、その値から圧力差を求める場合（実施例１）、２か所の圧力それぞれに測定誤差が生じる。このため、差圧を直接測定する場合（実施例２）の方が、測定誤差を減らすことができる。
【0071】
また、地点ａと地点ｂの絶対圧のレンジ（範囲）よりも、地点ａと地点ｂの圧力差のレンジの方が小さい。２か所の絶対圧のレンジ（例えば充填時などでは数十ｋＰａにもなる）よりも２点間の差圧のレンジ（せいぜい数ｋＰａ以下）の方が小さくなる。一般的に、圧力測定部材は測定する圧力の範囲が狭いほど感度を良くできるため、実施例２のように差圧タイプの圧力測定部材を用いることにより、圧力差を直接測定する方が測定精度を良くすることができる。
【0072】
実施例２では、差圧タイプの圧力測定部材を用いるので、上記の式（１）や式（２）におけるＰ１－Ｐ２の値を直接得ることができる。圧力測定部材として差圧計を用いる場合、水頭差Ｐｈは、液体を満たした状態で流量が０の時の差圧計の値から求めることができる。後述の実施例４も同様にして水頭差Ｐｈを求めることができる。
【0073】
なお、実施例２においては、図示するように、流路２０１に流量測定用の側路２０１ａを設けることが好ましい。この側路２０１ａ中に圧力測定部材２７０を１つ設けて地点ａと地点ｂとの間の圧力差を求めることが好ましい。
【0074】
実施例２のような圧力測定領域を設ける箇所は、適宜選択することができ、例えば図９（Ｂ）に示す領域Ｒ２～Ｒ４等が挙げられる。図１３は、図９（Ｂ）に示す領域Ｒ２、Ｒ４とｘ軸、ｙ軸を合わせている。領域Ｒ３を選択した場合、図１２の軸を適宜変更すればよい。上述したように、流路の形状は図示されるものに限られない。
【0075】
図１４は、実施例３を説明するための概略図であり、図１３（実施例２）とは異なる構成で流量を算出する方法を説明するための図である。
図１４（Ａ）に示すように、実施例３では、マニホールド部材１４０ａをマニホールド部材１４０ｄとマニホールド部材１４０ｅとで形成し、マニホールド部材１４０ｄとマニホールド部材１４０ｅの接合面に圧力測定部材２７０を設置している。実施例３のように、マニホールド部材１４０ｄとマニホールド部材１４０ｅの接合面に圧力測定部材２７０を設置する場合、配線などを設置しやすくなるという利点がある。
図１４（Ａ）に示すように、実施例３では、マニホールド部材１４０ａをマニホールド部材１４０ｄとマニホールド部材１４０ｅとで形成し、マニホールド部材１４０ｄとマニホールド部材１４０ｅの接合面に圧力測定部材２７０を設置している。実施例３のように、マニホールド部材１４０ｄとマニホールド部材１４０ｅの接合面に圧力測定部材２７０を設置する場合、配線などを設置しやすくなるという利点がある。
【0076】
実施例３においても実施例２と同様に、１つの圧力測定部材２７０を用いて地点ａと地点ｂとの間の圧力差を求めることができる。
【0077】
図１４（Ｂ）は、実施例３の圧力測定領域が設けられる箇所の一例を説明するための図である。特に制限されるものではないが、例えば領域Ｒ５が挙げられる。また、流路の形状は図示されるものに限られない。
【0078】
図１５は、実施例４を説明するための概略図であり、図１３（実施例２）とは異なる構成で流量を算出する方法を説明するための図である。
図１５（Ａ）に示すように、実施例４では、マニホールド部材１４０ａとマニホールド部材１４０ｂの接合面に圧力測定部材２７０を設置している。実施例４のように、マニホールド部材１４０ａとマニホールド部材１４０ｂの接合面に圧力測定部材２７０を設置する場合、配線などを設置しやすくなるという利点がある。
図１５（Ａ）に示すように、実施例４では、マニホールド部材１４０ａとマニホールド部材１４０ｂの接合面に圧力測定部材２７０を設置している。実施例４のように、マニホールド部材１４０ａとマニホールド部材１４０ｂの接合面に圧力測定部材２７０を設置する場合、配線などを設置しやすくなるという利点がある。
【0079】
実施例４においても、実施例３と同様に、１つの圧力測定部材２７０を用いて地点ａと地点ｂとの間の圧力差を求めることができる。また、地点ｂと地点ｃは、ともに流路２０１の幅が拡大した領域にあるため、地点ｃの圧力をＰ３とすると、Ｐ３≒Ｐ２と考えることができる。このため、地点ａと地点ｂとの間の圧力損失は、地点ａと地点ｃとの間の圧力損失と同じであると考えることができる。この圧力損失ΔＰは、上記の式（１）、式（２）を用いると以下のように表すことができる。式（２）’は式（２）と同じになる。
ΔＰ＝Ｂ１×μ×Ｑ
＝Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ
≒Ｐ１－Ｐ３＋Ｐｈ 式（１）’
Ｑ＝（Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ）／（Ｂ１×μ） 式（２）’
ΔＰ＝Ｂ１×μ×Ｑ
＝Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ
≒Ｐ１－Ｐ３＋Ｐｈ 式（１）’
Ｑ＝（Ｐ１－Ｐ２＋Ｐｈ）／（Ｂ１×μ） 式（２）’
【0080】
図１５（Ｂ）は、実施例４の圧力測定領域が設けられる箇所の一例を説明するための図である。特に制限されるものではないが、例えば領域Ｒ６が挙げられる。また、流路の形状は図示されるものに限られない。
【0081】
次に、本発明における他の実施形態について複数の例を挙げつつ説明する。
本実施形態では、流路における圧力差を測定する２点間に流体抵抗部が設けられている。流体抵抗部を設けることにより、流量変化の測定性能を向上させることができる。
本実施形態では、流路における圧力差を測定する２点間に流体抵抗部が設けられている。流体抵抗部を設けることにより、流量変化の測定性能を向上させることができる。
【0082】
図１６～図１９は、本実施形態に含まれる実施例５～８を説明するための概略図であり、それぞれ図９（Ａ）、図１３、図１４（Ａ）、図１５（Ａ）に示される実施例１～４に対して流体抵抗部２８０を設けた図である。図１６～図１９に示すように、地点ａと地点ｂとの間に流体抵抗部２８０が設けられている。
【0083】
なお、図１７において、流体抵抗部２８０は、圧力測定部材２７０が設けられた側路２０１ａに設けられていないが、この場合も、圧力差を測定する２点間に流体抵抗部が設けられていることに含まれる。また、図１９において、流体抵抗部２８０は、地点ａと地点ｂとの間に設けられているともいえるし、地点ａと地点ｃとの間に設けられているともいえる。この場合も、圧力差を測定する２点間に流体抵抗部が設けられていることに含まれる。
【0084】
流量による圧力損失は、地点ａと地点ｂの間の抵抗が大きいほど大きくなる。そのため、抵抗が大きいほど流量の変化を圧力差として検知しやすくなる。つまり、流体抵抗部を設けることにより、圧力測定部材の性能が同じでも、流量変化の測定性能を向上させることができる。
【0085】
流体抵抗部２８０としては、例えば、絞り構造としてもよいし、多数の穴で形成されていてもよい。流体抵抗部２８０が多数の穴からなる場合、穴の大きさ（直径）はノズル径（ノズルの直径）よりも小さいことが好ましい。この場合、流体抵抗部２８０に対して異物フィルタとしての機能を付与することができ、異物によるノズル詰まりを低減することができる。
【0086】
【0087】
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
【0088】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
【0089】
液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。
【0090】
供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。
【0091】
この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
【0092】
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
【0093】
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
【0094】
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【0095】
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。
【0096】
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
【0097】
このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
【0098】
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。
【0099】
このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。
【0100】
【0101】
この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。
【0102】
なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
【0103】
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【0104】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【0105】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【0106】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【0107】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【0108】
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【0109】
また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。
【0110】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【0111】
また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【0112】
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【0113】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【0114】
例えば、液体吐出ユニットとして、図２１で示した液体吐出ユニット４４０のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【0115】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【0116】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図２２で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【0117】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【0118】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【0119】
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。
【0120】
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【0121】
本発明の液体吐出ユニットは、例えば、液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと液体吐出ヘッドとを一体化した構成にすることができる。
【0122】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、
前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材と、
前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、
前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材と、を有し、
前記圧力測定部材により測定された前記２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられ、
前記加熱部材は、前記温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御され、
前記所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
＜２＞前記圧力の差を測定する２点が、前記流路の直線部分の側面に設けられることを特徴とする＜１＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜３＞前記圧力測定部材は、差圧計であることを特徴とする＜１＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜４＞前記圧力測定部材は、前記加熱部材よりも前記流路の上流側に設けられることを特徴とする＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
＜５＞前記加熱部材は、
算出した前記流量が大きくなる変化が生じた場合、前記温度測定部材により測定される温度が大きくなるように制御され、
算出した前記流量が小さくなる変化が生じた場合、前記温度測定手段により測定される温度が小さくなるように制御される
ことを特徴とする＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
＜６＞前記流路は、前記２点間に液体抵抗部を有することを特徴とする＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
＜７＞前記液体抵抗部は、複数の穴からなり、穴の大きさは前記ノズルの径よりも小さいことを特徴とする＜６＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜８＞＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
＜９＞＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、＜８＞に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。
＜１＞液体流入口からノズルの方向へ液体が流れる流路と、
前記流路中の所定の加熱点で液体を加熱する加熱部材と、
前記流路における２点間の圧力の差を測定する圧力測定部材と、
前記加熱部材よりも前記流路の下流側に設けられ、前記流路中の液体の温度を測定する温度測定部材と、を有し、
前記圧力測定部材により測定された前記２点間の圧力の差は、流量の算出に用いられ、
前記加熱部材は、前記温度測定部材により測定される温度が所定の値になるように制御され、
前記所定の値は、算出された前記流量に基づいて変更されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
＜２＞前記圧力の差を測定する２点が、前記流路の直線部分の側面に設けられることを特徴とする＜１＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜３＞前記圧力測定部材は、差圧計であることを特徴とする＜１＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜４＞前記圧力測定部材は、前記加熱部材よりも前記流路の上流側に設けられることを特徴とする＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
＜５＞前記加熱部材は、
算出した前記流量が大きくなる変化が生じた場合、前記温度測定部材により測定される温度が大きくなるように制御され、
算出した前記流量が小さくなる変化が生じた場合、前記温度測定手段により測定される温度が小さくなるように制御される
ことを特徴とする＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
＜６＞前記流路は、前記２点間に液体抵抗部を有することを特徴とする＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
＜７＞前記液体抵抗部は、複数の穴からなり、穴の大きさは前記ノズルの径よりも小さいことを特徴とする＜６＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜８＞＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
＜９＞＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、＜８＞に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。
【符号の説明】
【0123】
１１０ ノズルカバー
１２０ ベース部材
１３０ａ、１３０ｂ アクチュエータユニット
１４０ マニホールド部材
１４０ａ～１４０ｅ マニホールド部材
２０１ 流路
２０１ａ 側路
２０２ａ、２０２ｂ 液体流入口
２１０ ダンパ部材
２２０ 伝熱部材
２３０ ヒータ
２４０ 温度測定部材
２７０ 圧力測定部材
２８０ 液体抵抗部
１２０ ベース部材
１３０ａ、１３０ｂ アクチュエータユニット
１４０ マニホールド部材
１４０ａ～１４０ｅ マニホールド部材
２０１ 流路
２０１ａ 側路
２０２ａ、２０２ｂ 液体流入口
２１０ ダンパ部材
２２０ 伝熱部材
２３０ ヒータ
２４０ 温度測定部材
２７０ 圧力測定部材
２８０ 液体抵抗部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0124】
【特許文献1】特許第５０２４４１３号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
