特許 7604194 記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】記録装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20241216BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20241216BHJP

   B41J 2/17 20060101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 201

B41J2/18

B41J2/17

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020196421

(22)【出願日】2020-11-26

(65)【公開番号】P2022084488

(43)【公開日】2022-06-07

【審査請求日】2023-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】駒宮 友美

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 隆哉

【審査官】高松 大治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４４７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６６３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３００９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４１０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０９５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３４５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５５７４４８６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する吐出口と、液体を加熱する加熱素子と、を備える複数の素子基板と、
前記複数の素子基板と連通し該複数の素子基板に液体を供給する共通供給流路と、前記複数の素子基板と連通し該複数の素子基板から液体を回収する共通回収流路と、を備える流路部材と、
を備える液体吐出ヘッドを有し、記録媒体に記録を行う記録装置において、
前記共通供給流路と前記共通回収流路は、前記記録媒体の搬送方向にずれてそれぞれ形成されており、
前記素子基板の上流に、前記共通供給流路内を流動する液体を加熱するための加熱手段を有し、
前記加熱手段によって、前記共通供給流路に流入する液体の温度は、前記共通回収流路に流入する液体の温度よりも高いことを特徴とする記録装置。

【請求項2】

前記加熱手段は、前記複数の素子基板の全てよりも上流に配置されている請求項１に記載の記録装置。

【請求項3】

前記加熱手段は、前記液体吐出ヘッドの外部に配置されている請求項１または２に記載の記録装置。

【請求項4】

前記記録装置は、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯蔵するバッファタンクをさらに有し、
前記加熱手段は、前記バッファタンクと前記液体吐出ヘッドとの間に配置されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項5】

前記共通回収流路により回収した液体は、前記素子基板の外を循環して前記共通供給流路に流動する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項6】

前記共通供給流路の入口を流動する液体の流量は、前記共通回収流路の入口を流動する液体の流量よりも大きい請求項１ないし５のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項7】

前記吐出口が開口する側からみたときに、前記共通供給流路の少なくとも一部と前記共通回収流路の少なくとも一部は、互いに重なっている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項8】

前記共通供給流路の断面積は、前記共通回収流路の断面積よりも小さい請求項１ないし７のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項9】

前記共通供給流路の長さは、前記共通回収流路の長さよりも短い請求項１ないし８のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項10】

前記加熱手段から前記共通供給流路までの経路の断熱率は、前記加熱手段から前記共通回収流路までの経路の断熱率よりも大きい請求項１ないし９のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項11】

前記加熱手段は、チラーである請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項12】

前記加熱素子は、液体を加熱して前記吐出口から液体を吐出するための圧力を発生する圧力発生素子である請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項13】

前記加熱素子は、液体を加熱して前記吐出口から液体を吐出するための圧力を発生する圧力発生素子とは別の、液体を加熱するサブヒータである請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項14】

前記加熱素子は、液体を加熱して前記吐出口から液体を吐出するための圧力を発生する圧力発生素子と、前記圧力発生素子とは別の液体を加熱するサブヒータと、である請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の記録装置。

【請求項15】

前記液体吐出ヘッドは、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向における前記記録媒体の一端から他端に亘って前記複数の吐出口が配列されるページワイド型である請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紙等の記録媒体に液体を吐出する液体吐出装置（記録装置）として、例えば、インクジェットプリンターが挙げられる。インクジェットプリンターは、液体を吐出する部分である液体吐出ヘッドを備えている。液体吐出ヘッドには、液体を吐出するための吐出口や、吐出口から液体を吐出するための圧力を発生させる圧力発生素子、圧力発生素子により生じた圧力が作用する圧力室等が設けられている。

【0003】

吐出口から液体を吐出する動作を行う際には、液体の粘度が所望の範囲内にあることが望ましく、液体の粘度が所望の範囲外である場合には、吐出性能が低下する恐れがある。特許文献１には、液体を加熱して液体の粘度を制御する加熱素子が圧力室の近傍に設けられた液体吐出ヘッドが開示されている。これは、発泡させない程度に加熱素子を駆動させて液体を加熱することで、液体の温度を調節し、粘度の制御を行うものである。さらに、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、吐出口からの液体の蒸発により生じる液体の粘度の増加を抑制するため、圧力室から液体を回収するための回収流路を設け、圧力室の上流と下流とで液体を循環させることができる流路構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－２１３８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されているように、液体の粘度を制御するための加熱素子が圧力室の近傍に設けられていると、圧力室よりも下流の流路である回収流路には、加熱素子により温められた液体が流動することとなる。そのため、圧力室よりも上流の流路である、液体を圧力室に供給するための供給流路を流動する液体の温度よりも、回収流路を流動する液体の温度の方が高くなる。これにより、回収流路および供給流路を有する流路部材において、供給流路周りの温度よりも回収流路周りの温度の方が高くなり、流路部材内で温度の偏り（温度勾配）が生じる。

【0006】

なお、このような温度勾配は、液体の粘度を制御するための加熱素子が設けられておらずとも、圧力発生素子として液体を膜沸騰させるための加熱素子が圧力室に設けられている場合には、同様に生じる。そのため、回収流路と供給流路が記録媒体の搬送方向に並んで配置されていると、流路部材内での温度勾配により流路部材が記録媒体の搬送方向に変形することがあり、記録品位に影響が及ぶことがあった。

【0007】

本発明は、上記課題を鑑み、流路部材が記録媒体の搬送方向に変形することを抑制することができる記録装置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】

【0008】

上記課題を解決するために本発明は、液体を吐出する吐出口と、液体を加熱する加熱素子と、を備える複数の素子基板と、前記複数の素子基板と連通し該複数の素子基板に液体を供給する共通供給流路と、前記複数の素子基板と連通し該複数の素子基板から液体を回収する共通回収流路と、を備える流路部材と、を備える液体吐出ヘッドを有し、記録媒体に記録を行う記録装置において、前記共通供給流路と前記共通回収流路は、前記記録媒体の搬送方向にずれてそれぞれ形成されており、前記素子基板の上流に、前記共通供給流路内を流動する液体を加熱するための加熱手段を有し、前記加熱手段によって、前記共通供給流路に流入する液体の温度は、前記共通回収流路に流入する液体の温度よりも高いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、流路部材が記録媒体の搬送方向に変形することを抑制することができる記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】記録装置の概略図。

【図2】記録装置の液体の流動経路を示す概略図。

【図3】液体吐出ヘッドの斜視図。

【図4】液体吐出ヘッドの側面図。

【図5】素子基板の上面図。

【図6】比較例における流路部材の内部構造を示す概略図。

【図7】第３の実施形態の流路部材の断面を示す概略図。

【図8】図７（ａ）に示す流路部材の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本発明の実施の形態の例について説明する。なお、流路部材の変形は、流路部材が長いほど大きくなりやすい傾向がある。そのため、本発明は、所謂シリアルタイプの液体吐出ヘッドの流路部材よりも長い流路部材を有している、紙等の記録媒体の記録幅に対応した、所謂ページワイド型ヘッドに特に好適に用いることができる。ページワイド型ヘッドとは、記録媒体の搬送方向に交差する方向における記録媒体の一端から他端に亘って複数の吐出口が配列されるヘッドである。以下、ページワイド型ヘッドを例に説明を行う。

【0012】

また、以下の各実施形態では、液体吐出ヘッドの内外で液体が循環している構成を例に説明を行うが、本発明はこれに限られない。即ち、液体吐出ヘッドの内外で液体が循環していない構成においても本発明を好適に用いることができる。

【0013】

（記録装置）
記録装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、液体吐出ヘッド３を搭載した記録装置１０００の一例を示す模式図である。図１に示す記録装置１０００は、液体吐出ヘッド３から中間転写体（中間転写ドラム）１００７に液体を吐出して画像パターン（印字パターン）を中間転写体１００７に形成した後に、その画像パターンを記録媒体２に転写する。記録装置１０００では、少なくともＣＭＹＫの４種類のインクに夫々対応した４つの単色用の液体吐出ヘッド３が、中間転写体１００７に沿って円弧状に配置されている。これによって中間転写体１００７上にフルカラー記録が行われ、その記録画像パターンは、中間転写体１００７上で適切に乾燥される。その後、記録画像パターンは、転写ローラー１００８により、中間転写体１００７上から記録媒体２に転写される。このとき、記録媒体２が紙搬送ローラー１００９により搬送されながら、転写が行われる。

【0014】

なお、図１に示す記録装置１０００は、中間転写体１００７を用いて記録を行う記録装置であるが、本発明の液体吐出ヘッドを搭載する記録装置はこれに限られない。即ち、中間転写体１００７を用いずに、液体吐出ヘッド３から直接的に記録媒体２に液体を吐出して記録を行う記録装置であってもよい。

【0015】

（液体の経路）
液体の経路について、図２を参照しながら説明する。図２は、記録装置１０００の液体の流動経路を示す模式図である。負圧制御ユニット２３０を構成する２つの圧力調整機構は、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力変動が、所望の設定圧を中心として一定範囲内で収まるよう制御する機構（所謂「背圧レギュレーター」と同作用の機構部品）である。そのため、液体吐出ヘッド３により記録を行う際の記録Ｄｕｔｙの変化によって液体の流量に変動が生じても、自身の上流側（液体吐出ユニット３００側）の圧力変動を、予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定にするように作動する。また、第２循環ポンプ１００４は、負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用する。第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２は、液体吐出ヘッド３の上流側に配置され、負圧制御ユニット２３０は、液体吐出ヘッド３に配置されている。

【0016】

第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を加圧することが好ましい。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。バッファタンク１００３は、液体吐出ヘッド３に供給する液体を貯蔵するタンクである。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクであっても適用可能である。

【0017】

負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、高圧設定側（Ｈと記載、図４（ｂ））、低圧側（Ｌと記載、図４（ｂ））はそれぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１、および共通回収流路２１２に接続されている。２つの負圧調整機構により共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路２１１から個別供給流路２１３ａ及び各素子基板１０の内部流路を介して共通回収流路２１２へと流れるインク流れが発生する（矢印）。即ち、共通回収流路２１２により回収した液体は、素子基板１０の外を循環して共通供給流路２１１に流動している。

【0018】

負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット２３０から発生するゴミや異物がヘッドへ流入する懸念が少ない。また、バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３へ供給する必要流量の最大値が少なくて済む。その理由は次の通りである。記録待機時に循環している場合の、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２内の流量の合計をＡとする。Ａの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド３の温度調整を行う場合に、液体吐出ユニット３００内の温度差を所望の範囲内にするために必要な、最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット３００の全ての吐出口（不図示）からインクを吐出する場合（全吐時）の吐出流量をＦと定義する。そうすると、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド３への液体供給量は流量Ａである。そして、全吐時に必要な液体吐出ヘッド３への供給量は流量Ｆとなる。そうすると、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値はＡ又はＦの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット３００を使用する限り、必要供給流量の最大値（Ａ又はＦ）は小さくなる。そのため、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器（不図示）の負荷を低減したりすることができ、記録装置本体のコストを低減できるという利点がある。この利点は、Ａ又はＦの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。

【0019】

第１の機能により、第１循環ポンプ１００１、１００２の下流側または第２循環ポンプ１００４の上流側の流路に、過剰または過小な圧力が掛かることを抑制することができる。例えば、第１循環ポンプ１００１、１００２の機能に支障が発生した場合、過剰な流量や圧力が液体吐出ヘッド３に加わる場合がある。それにより液体吐出ヘッド３の吐出口から液体の漏洩が生じたり、液体吐出ヘッド３内の各接合部に破断が生じたりするおそれがある。しかし、第１循環ポンプ１００１、１００２にバイパス弁が追加されている場合、過剰な圧力が発生した場合でも、バイパス弁１０１０が開くことで各循環ポンプ上流側へと液体経路が開放されるため、上記のようなトラブルを抑制できる。

【0020】

また、第２の機能により、循環駆動停止時には、第１循環ポンプ１００１、１００２及び第２循環ポンプ１００４の停止後に、本体側からの制御信号に基づいて、速やかに全てのバイパス弁１０１０を開放する。これにより、液体吐出ヘッド３の下流部（負圧制御ユニット２３０～第２循環ポンプ１００４の間）の高負圧（例えば、数～数十ｋＰａ）を短時間に開放することができる。循環ポンプとしてダイヤフラムポンプなど容積型ポンプを使用した場合には、通常、ポンプ内に逆止弁が内蔵されている。しかしながら、バイパス弁を開くことで、下流側のバッファタンク１００３側からも液体吐出ヘッド３の下流部の圧力解放を行える。上流側からだけでも液体吐出ヘッド３の下流部の圧力解放は行えるが、液体吐出ヘッドの上流側流路と液体吐出ヘッド内流路には圧力損失がある。そのため、圧力解放に時間が掛かり、過渡的に液体吐出ヘッド３内の共通流路内の圧力が下がり過ぎて、吐出口のメニスカスが破壊される恐れがある。液体吐出ヘッド３の下流側のバイパス弁１０１０を開くことで、液体吐出ヘッドの下流側の圧力解放が促進されるため、吐出口のメニスカス破壊のリスクが軽減される。

【0021】

図２においては、インク等の液体をメインタンク１００６と液体吐出ヘッド３との間で循環させる形態の記録装置を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、インクを循環させずに、液体吐出ヘッドの上流側と下流側にそれぞれタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことにより、インクを流動させる形態であってもよい。

【0022】

素子基板１０の上流（共通供給流路２１１の上流）には加熱手段２５０が配置されている。詳しくは後述するが、加熱手段２５０が配置されていることで、共通供給流路２１１を流動する液体の温度を高くすることができ、流路部材２１０（図３）が記録媒体の搬送方向に変形することを抑制することができる。

【0023】

（液体吐出ヘッド）
液体吐出ヘッド３について、図３ないし図５を参照しながら説明する。図３（ａ）は、液体吐出ヘッド３の斜視図である。図３（ｂ）は、液体吐出ヘッド３の分解斜視図（シールド板１３２は不図示）である。図４（ａ）は、液体吐出ヘッドの側面図である。図４（ｂ）は、液体吐出ヘッド３の内部の液体の流れを示す模式図である。図４（ｂ）に示す液体の循環の流れは、図２に示した循環の経路と回路的には同じであるが、図４（ｂ）においては、実際の液体吐出ヘッド３の各構成部品内での液体の流れを示している。なお、理解を容易にするため、一部の構成は簡略化している。

【0024】

液体吐出ヘッド３は、吐出口１３から液体を吐出する素子基板１０と、素子基板１０に液体を供給しかつ回収する流路を有する流路部材２１０と、を有している。液体吐出ヘッド３は、液体吐出ヘッド３の長手方向に直線状（インライン）に配列される３６個の素子基板１０を備える、所謂ページワイド型ヘッドである。素子基板１０には、吐出口１３から液体を吐出するための圧力を発生する圧力発生素子５（図５）および圧力室７の液体の温度を調節するために液体を加熱する加熱素子１５が形成されている。加熱素子１５により圧力室７内の液体が加熱され、吐出に適切な粘度に調整される。液体吐出ヘッド３は、液体吐出ヘッド３の外部から信号を受信するための信号入力端子９１や電力を受信するための電力供給端子９２、液体吐出ヘッド３の側面を保護するシールド板１３２などを有している。

【0025】

液体吐出ヘッド３は、流路部材２１０を構成する第２の流路部材６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。液体吐出ユニット支持部８１は第２の流路部材６０の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット３００は記録装置１０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２３０を備える液体供給ユニット２２０と、電気配線基板９０は、液体吐出ユニット支持部８１に結合される。２つの液体供給ユニット２２０内にはそれぞれフィルタ（不図示）が内蔵されている。２つの負圧制御ユニット２３０は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。

【0026】

次に、液体吐出ユニット３００の流路部材２１０の詳細について説明する。流路部材２１０は、第１の流路部材５０、第２の流路部材６０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給された液体を各吐出モジュール２００へと分配する。また流路部材２１０は、吐出モジュール２００から環流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すための流路部材として機能する。流路部材２１０の第２の流路部材６０は、内部に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２の流路部材６０の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはステンレス（ＳＵＳ）やＴｉ、アルミナなどを好ましく用いることができる。

【0027】

第１の流路部材５０は、各素子基板１０に対応した複数の部材を隣接して配列することで構成したものである。このような構成とすることで、複数の素子基板１０を第１の流路部材５０に配置することができ、液体吐出ヘッド３の長さを記録媒体の幅に対応させることが出来る。例えば、Ｂ２サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用できる。第１の流路部材５０の個別供給流路２１３ａおよび個別回収流路２１３ｂは素子基板１０と流体的に連通している。

【0028】

素子基板１０には、各吐出口１３に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口１３を通過して、環流できるようになっている。また、共通供給流路２１１は負圧制御ユニット２３０（高圧側）と、共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されている。そのため、その差圧によって、共通供給流路２１１から素子基板１０の吐出口１３を通過して共通回収流路２１２へとインクが流れる。即ち、上流側の共通供給流路２１１から、素子基板１０を介して下流側の共通回収流路２１２へとインクが流れる。尚、素子基板１０から液体が吐出された後、一時的に共通回収流路２１２からも素子基板１０に液体が流入する可能性があるが、これは本発明の液体の流れに関する上流、下流の関係と見なさない。

【0029】

長尺状の第２の流路部材６０内には、液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる一組の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が設けられている。共通供給流路２１１を流動する液体の流動方向と共通回収流路２１２を流動する液体の流動方向は互いに対向しており、夫々の流路の上流側にはフィルタ２２１が設けられ、液体接続部１１１等から侵入する異物を捕集する。このように共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２には互いに対向する方向に液体を流すことにより、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の間で熱交換が促進されて、液体吐出ヘッド３内の長手方向における温度勾配が軽減される点で好ましい。なお、図２においては説明を簡略化するために共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との流れを同じ方向で示している。

【0030】

共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２の下流側には、それぞれ負圧制御ユニット２３０が接続される。また、共通供給流路２１１の途中には複数の個別供給流路２１３ａへの分岐部があり、共通回収流路２１２の途中には複数の個別回収流路２１３ｂへの分岐部がある。個別供給流路２１３ａ及び個別回収流路２１３ｂは複数の第１の流路部材５０内に形成されている。

【0031】

図４（ｂ）にＨとＬで示した負圧制御ユニット２３０は、高圧側（Ｈ）と、低圧側（Ｌ）とのユニットである。それぞれの負圧制御ユニット２３０は、相対的に高（Ｈ）、低（Ｌ）の負圧で、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を制御するように設定された背圧型圧力調整機構である。共通供給流路２１１は負圧制御ユニット２３０（Ｈ）と接続され、共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（Ｌ）と接続されており、それにより共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との間には差圧が発生する。その差圧によって、液体が、共通供給流路２１１から個別供給流路２１３ａ、素子基板１０、個別回収流路２１３ｂを順に通過して共通回収流路２１２へと流れる。素子基板１０内の液体は、図５に示す矢印８のように流れる。

【0032】

図５（ａ）は、素子基板１０の上面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＢ部の拡大図である。液体は、個別供給流路２１３ａを通り、吐出口１３に供給される。吐出口１３の直下には、圧力発生素子５としての加熱素子（以下、本ヒータ５と称する）が形成されている。本ヒータ５を駆動することにより液体を膜沸騰させ、吐出口１３から液体を吐出するための圧力を得る。吐出口１３の近傍には、液体の粘度を制御するために液体を加熱する加熱素子１５（以下、サブヒータと称する）が、吐出口の配列方向に沿って形成されている。サブヒータ１５を駆動することにより、液体が加熱され、液体の粘度を制御することができる。

【0033】

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図２、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、本実施形態の比較例における流路部材の内部構造を示す概略図であって、図４（ａ）のＧ－Ｇ線の断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す第２流路部材６０を＋Ｚ方向から見た際の上面図であって、内部の流路が見えるように内部構造を図示している。なお、図６は、説明のため簡略化して図示している。

【0034】

前述の通り、本実施形態の液体吐出ヘッド３は、第２流路部材６０中に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が長手方向に渡って延在している。換言すれば、共通回収流路２１２及び共通回収流路２１２が流路部材の長手方向に沿って形成されている。共通回収流路２１２には加熱素子により所定温度に加熱された液体が、個別回収流路２１３ｂを経由して流れ込む。その結果、共通回収流路２１２内の液体温度は共通供給流路２１１内の液体温度よりも高くなり、第２流路部材６０は共通回収流路側が相対的に高温に、共通供給流路側が相対的に低温になる。この温度勾配により、図６（ｂ）に示すように、共通回収流路２１２側が共通供給流路２１１側に比べて大きく熱膨張するので、記録媒体搬送方向の共通回収流路側に第２流路部材６０がせり出すように撓む。このとき、液体の加熱温度が高い程、または、共通回収流路２１２に流れ込む液体の流量が大きい程、共通回収流路２１２が高温になるため撓み量は大きくなる。なお、このような撓みは、第２流路部材６０の長さが長くなる程大きくなるため、記録媒体２の幅に対応した長さを備える、所謂、ページワイド型の液体吐出ヘッドにおいては、撓みがより顕著になる恐れがある。

【0035】

そこで、本発明においては、記録媒体の搬送方向への第２流路部材６０の撓みを抑制するため、素子基板１０の上流に液体を加熱することができる加熱手段２５０を配置した。具体的には、図２に示すように、共通供給流路２１１の上流であってバッファタンク１００３と第１循環ポンプ１００１との間に加熱手段２５０を配置した。なお、加熱手段は、例えば、チラーやヒートポンプ、ヒータ等を採用することができるが、液体を加熱することができればこれら以外のものでもよい。

【0036】

加熱手段２５０を設けることにより、少なくとも共通供給流路２１１には、加熱手段２５０により加熱され温められた液体が流動する。そして、加熱され温められた液体は共通供給流路２１１から素子基板１０を流動し、共通回収流路２１２に回収される。加熱手段２５０により、すでにある程度加熱された液体が素子基板１０に流れ込むため、素子基板１０が備える本ヒータ５は、小さい発熱量で液体の吐出に必要な発泡圧力を得ることができる。本ヒータ５からの発熱量が小さいということは、素子基板１０からの液体が流れ込む共通回収流路２１２内の液体の温度は、あまり上昇することがない。共通回収流路２１２の液体の温度があまり上昇しないということは、共通供給流路２１１を流動する液体の温度と共通回収流路２１２を流動する液体の温度との温度差が大きくなることを抑制することができる。即ち、流路部材２１０が記録媒体の搬送方向に変形してしまう原因となる共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との温度勾配を抑制することができるため、流路部材２１０の変形を抑制することができる。

【0037】

図２においては、共通供給流路２１１の上流であってバッファタンク１００３と第２循環ポンプ１００４との間に加熱手段２５０を配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。即ち、素子基板１０の上流に加熱手段２５０を配置しさえすれば、素子基板１０に流れ込む液体の温度を予め加熱することができるため、本発明は素子基板１０の上流であればどのような場所に加熱手段２５０を配置してもよい。

【0038】

共通供給流路２１１と共通回収流路２１２は、液体吐出ユニット３００の内部（内側）と外部（外側）とに亘って形成されている。そして、液体吐出ユニット３００の外側（図２に示す位置Ｃ）において、共通供給流路２１１を流動する液体の温度を、共通回収流路２１２を流動する液体の温度よりも高くすることがより好ましい。或いは、共通供給流路２１１に流入する液体の温度（液体供給ユニットでの液体の温度）を、共通回収流路２１２に流入する液体の温度（液体供給ユニットでの液体の温度）よりも高くすることが好ましい。このようにすることで、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１に高温の液体が流入するため、液体の吐出に必要な本ヒータ５からの発熱量を減少させることができる。さらには、本ヒータ５で液体が加熱されても、その温められた液体が相対的に温度の低い共通回収流路２１２を流動することになる。これにより、共通供給流路２１１内を流動する液体の温度と、共通回収流路２１２内を流動する液体の温度の差をより小さくすることができるため、流路部材２１０の記録媒体搬送方向おける変形をより抑制することができる。

【0039】

共通供給流路２１１内の液体と共通回収流路２１２内の液体とを異なる温度にするため、共通供給流路２１１用の加熱手段と、共通回収流路２１２用の加熱手段との、２つの加熱手段を記録装置に設けてもよい。しかしながら、この場合には、共通回収流路２１２と共通供給流路２１１とに流れ込む液体の温度をそれぞれ管理しなければならなくなり、装置が複雑化する場合がある。そこで、共通供給流路２１１に連通する位置の１か所に加熱手段２５０を設けて、共通供給流路２１１内の液体と共通回収流路２１２内の液体とに所望の温度差を設けることが好ましい。

【0040】

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、説明する。なお、第１の実施形態と同様の箇所については同一の符号を付し、説明は省略する。本実施形態では、共通供給流路２１１を流動する液体を加熱手段２５０により加熱しながら、共通供給流路２１１を流動する液体の流量を、共通回収流路２１２を流動する液体の流量よりも大きくする。このようにすると、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２の断面積が同じ（或いは略同じ）である場合には、共通供給流路２１１を流動する液体の流速は共通回収流路２１２を流動する液体の流速よりも大きくなる。このため、共通供給流路２１１内に流入してきた液体が外部（共通回収流路２１２や液体供給ユニット２２０（図２））へ流出する時間は、共通回収流路２１２内に流入してきた液体が外部（液体供給ユニット２２０）へ流出するのに要する時間よりも短くなる。換言すれば、ある体積分の液体が共通供給流路２１１内にいる時間の方が、共通回収流路２１２内にいる時間よりも短くなる。これにより、各流路を流動する液体が流路部材２１０により冷却される程度を比較してみると、共通供給流路２１１内を流動する液体の方が共通回収流路２１２を流動する液体よりも流路部材２１０による冷却度合いが小さくなる。即ち、共通供給流路２１１内の液体に関しては温度の低下を抑制することができ、共通回収流路２１２内の液体に関しては温度を低下させることができる。共通供給流路２１１内の液体の温度の低下を抑制することで、液体の吐出に必要な本ヒータ５からの発熱量を減少させることができる。また、共通回収流路２１２内の液体の温度を低下させることで、本ヒータ５で液体が加熱されてもその温められた液体が相対的に温度の低い共通回収流路２１２を流動することになる。これらの結果、共通供給流路２１１内を流動する液体の温度と、共通回収流路２１２内を流動する液体の温度の差をより小さくすることができるため、流路部材２１０の記録媒体搬送方向おける変形をより抑制することができる。

【0041】

位置Ｃ（図２）における共通供給流路２１１内を流動する液体の温度を、位置Ｃにおける共通回収流路２１２内を流動する液体の温度よりも高くする手段としては、例えば以下の手段を採用することができる。例えば共通供給流路２１１の断面積＜共通回収流路２１２の断面積とし、各流路を流動する液体の時間を調整する。このようにすることで、共通供給流路２１１の液体温度＞共通回収流路２１２の液体温度となる。ここで、流路の断面積は、無作為に選定した１０箇所における断面積の平均値のことである。

【0042】

または、流路部材２１０の、共通供給流路２１１周りの部材の厚みを厚くし、共通回収流路２１２周りの部材の厚みを薄くして、液体が共通供給流路２１１において冷却される程度を共通回収流路２１２と比較して相対的に低くなるような構成にしてもよい。ここで、部材の厚みとは、第２流路部材６０における、流路と外壁までの厚みのことをいう。あるいは、流路部材２１０の部材を適宜調整することで、共通供給流路２１１周りの断熱率＞共通回収流路２１２周りの断熱率とする。即ち、加熱手段２５０から前記共通供給流路までの経路の断熱率は、前記加熱手段から前記共通回収流路までの経路の断熱率よりも大きい。このような構成によっても、共通供給流路内の液体温度＞共通回収流路内の液体温度とすることができる。他にも、共通供給流路２１１の流路長さを共通回収流路２１２の流路長さよりも短くする方法もある。

【0043】

（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図７及び図８を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の箇所については同一の符号を付し、説明は省略する。図７は、本実施形態の第２流路部材６０の断面を示す概略図である。図８は、図７（ａ）に示す第２流路部材６０の斜視図である。なお、図７および図８は、説明のため簡略化して図示している。

【0044】

本実施形態では、これまでの実施形態と同様に、共通供給流路２１１を流動する液体を加熱手段２５０により加熱する。そして、吐出口が開口する側からみたときに、共通供給流路２１１の少なくとも一部と共通回収流路２１２の少なくとも一部が互いに重なるように共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を配置する。このような構成により、記録媒体搬送方向への第２流路部材６０の撓みをより抑制することができる。なお、吐出口が開口する側からみたときとは、第２流路部材の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２等のヘッド内部の構造を透過してみたときのことを示す。共通供給流路２１１の少なくとも一部と共通回収流路２１２の少なくとも一部とが互いに重なるように共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を配置すると、上述した温度勾配は、記録媒体搬送方向と交差する方向に生じる。これにより、記録媒体搬送方向に温度勾配が生じることを抑制することができるため、第２流路部材６０が記録媒体搬送方向に変形することをより抑制することができる。

【0045】

なお、本実施形態の構成にすることにより、第２流路部材中で液体の吐出方向に温度勾配が生じる。これにより、第２流路部材６０が液体吐出方向に撓む可能性がある。しかしながら、液体吐出方向に第２流路部材６０が撓む場合には、紙間距離が吐出口によってばらつくが、吐出口の記録媒体の搬送方向における位置がばらつくことは抑制されるため、記録品位に与える影響は小さくなる。

【符号の説明】

【0046】

２ 記録媒体
３ 液体吐出ヘッド
６、１５ 加熱素子
１０ 素子基板
１３ 吐出口
６０ 流路部材
２１１ 共通供給流路
２１２ 共通回収流路
２５０ 加熱手段
１０００ 記録装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】