JP2005096150A

JP2005096150A - インクジェットヘッド

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Publication number: JP2005096150A
Application number: JP2003330786A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Makita; 昌泰蒔田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】接着剤や高熱伝導率材料を使用せず、ヒーター部材をマニホールドと一体に成形することにより、効率よく熱を伝えることができ、製造工数及びコストの増加をもたらすおそれがなく、簡易な構造でインクを均等に加温することのできるインクジェットヘッドを提供すること。
【解決手段】インクへ与える圧力変化を発生させるチャネル１２ａ、１２ｂを並列したアクチュエータ１０と、前記アクチュエータ１０に接着して各チャネル１２ａ、１２ｂへのインクを分配する共通インク室２１ａ、２１ｂを形成するマニホールド２０ａ、２０ｂとを備え、各チャネル１２ａ、１２ｂで圧力変化を発生させて各チャネル１２ａ、１２ｂに対応するノズル１１ａ、１１ｂからインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクを加温するためのヒーター部材４０ａ、４０ｂが、前記マニホールド２０ａ、２０ｂの壁内部に埋め込まれていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に対してインクを吐出することにより所望の画像を記録するインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関し、特に、ＵＶインク等のような高粘度のインクを吐出する場合に好適なインクジェットヘッドに関する。

インクジェットプリンタには、インクの温度を一定に保ったり、インクを液相にしたりする等の目的で、インクを加温するためのヒーター部材を設けたものが知られている。また、近年、紫外線の照射により硬化するＵＶインクを使用したインクジェットによる画像記録方法が提案されているが、ＵＶインクは一般のインクに比べて高粘度であるため、インクジェットヘッドからＵＶインクを効率良く吐出するために、ＵＶインクを加温して粘度を低下させた状態でインクジェットヘッドから吐出する方法が試みられている。

このようにインクを加温する場合、各ノズル間でのインク粘度に相違が生じないように、ノズルに近い位置において、各ノズルから吐出されるインクをヒーター部材によって均等に加温する必要がある。

インクジェット法にて高粘度インクを吐出するため、インクジェットヘッドにヒーターを搭載することは公知である。例えば、特許文献１によると、ノズル列の長さより長い棒状ヒーターを、共通のインク室に、ノズル列に並行に、接着剤を使用して埋設する技術が開示されている。

また、特許文献２によると、共通インク室の壁にコの字型の面ヒーターを埋め込み、また、共通インク室内部に円柱状のヒーターを設ける技術が開示されている。

特許文献３は、棒状のヒーターをシリコン接着剤にて接着する技術が開示されている。シリコン樹脂は熱伝導性が比較的良好であるが、接着剤の伝熱抵抗のため、ヒーターの熱が均等にインクに伝わりにくい。また、棒状ヒーターのため、面状のフィルムヒーターの様にインクを均一に加熱できない。特許文献２には、面ヒーターをマニホールド壁内に埋め込むヘッドが開示されているが、具体的な埋め込み方法が開示されていない。薄い面状のヒーターは、カールしているので、平坦な形状に延ばして面内に埋め込むことが難しい。

特許文献４には、ヒーター部材とヘッドとの間にアルミニウム等の高熱伝導率材層を配置することにより、ヒーター部材が各ノズルから不均一な位置であっても、インクを均等に加温できるようにした技術が開示されている。
特開２００３−１６５２１７号公報特開２００３−１３６７５６号公報特開２００３―１６５１２７号公報特開平７−２７６６３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、シリコン接着剤を介して棒状ヒーターを埋め込む方法は、発熱面積が小さく、また、接着剤の伝熱抵抗のため、伝熱効率が悪い。

特許文献４に記載のものでは、ヒーター部材の熱をインクに効率良く伝導させるためには、ヒーター部材と高熱伝導率材層との間が隙間無く密に接している必要がある。通常、ヒーター部材と高熱伝導率材層とは接着剤を用いて接着されるが、接着剤に熱伝導性の良いものを使用しても、伝熱抵抗が大きくなるためにヒーター部材の熱が効率良く伝導され難く、また、接着剤の塗布ムラ等によって伝熱が不均一となり易い問題も発生する。

特許文献２は、面ヒーターをマニホールドの壁に埋め込む方法が開示されていない。

本発明では、接着剤や高熱伝導率材料を使用せず、ヒーター部材をマニホールドと一体に成形することにより、効率よく熱を伝えることができ、製造工数及びコストの増加をもたらすおそれがなく、簡易な構造でインクを均等に加温することのできるインクジェットヘッドを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

請求項１記載の発明は、インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルを並列したアクチュエータと、前記アクチュエータに接着して各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するマニホールドとを備え、各チャネルで圧力変化を発生させて各チャネルに対応するノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記共通インク室内のインクを加温するためのヒーター部材が、前記マニホールドの壁内部に埋め込まれていることを特徴とするインクジェットヘッドである。

請求項２記載の発明は、前記ヒーター部材は、前記マニホールドと一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドである。

請求項３記載の発明は、前記ヒーター部材は、射出成形により前記マニホールドと一体成形されていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドである。

請求項４記載の発明は、前記ヒーター部材は、フィルムヒーターであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッドである。

本発明によれば、共通インク室内のインクを加温するためのヒーター部材が、マニホールドの壁内部に埋め込まれていることにより、マニホールドを組み付ける通常の製造工程だけで、ヒーター部材を組み込んだインクジェットヘッドを構成することができ、製造工数及びコストの増加をもたらすおそれがなく、また、ヒーター部材がマニホールドの壁内部に埋め込まれていることにより、各ノズルへインクを分配するための共通インク室を加温するため、簡易な構造でインクを均等に加温することができる。

また、ヒーター部材がマニホールドと一体成形されていることにより、ヒーター部材の熱をマニホールド全体に効率的に伝導させることができ、共通インク室内のインクを均等に効率良く加温することができる。

更に、ヒーター部材が射出成形によりマニホールドと一体成形されていることで、壁内部にヒーター部材が埋め込まれたマニホールドを簡単に製造することができる。

ヒーター部材がフィルムヒーターであると、マニホールドの壁内部への埋め込みが容易であると共に、マニホールド自体が大型化することはなく、それによってインクジェットヘッドが大型化するおそれもない。また、フィルムヒーターは、棒状のヒーターに比べてインクを均等に加温することができる効果が高い。

図１は、本発明に係るインクジェットヘッドの一実施形態を示す断面図、図２はその分解斜視図、図３は図１における(iii)-(iii)線に沿う部分断面図である。

図１及び図２において、アクチュエータ１０は、印字用のノズル１１ａ、１１ｂを有するチャネル１２ａ、１２ｂを多数並列した圧電性セラミックを主体として構成され、このアクチュエータ１０の上面及び下面に、それぞれ第１マニホールド２０ａと第２マニホールド２０ｂとが接着されている。

アクチュエータ１０は、長尺状の非圧電性セラミック基板上に、分極方向が相反する圧電性セラミックス層を設けてなるセラミック部材で、インクに与える圧力変化を発生させる部材である。

アクチュエータ１０には、ダイヤモンドブレード等により切削加工された複数のチャネル１２ａ、１２ｂが形成されている。ここでは、非圧電性セラミック基板の両面に分極方向が相反する圧電性セラミックス層を設けてセラミック部材を構成し、このセラミック部材の両面にそれぞれ切削加工を施すことにより、上下２列のチャネル１２ａ、１２ｂをそれぞれ多数並列形成させて高密度化を図った態様を示している。個々のチャネル１２ａ、１２ｂは、直線状の細長い溝形状に切削されて、削り残した圧電性セラミックが隣接するチャネル１２ａと１２ａとの間の隔壁１３ａ及びチャネル１２ｂと１２ｂとの間の隔壁１３ｂを構成している（図３参照）。各チャネル１２ａ、１２ｂの深さは、図１中で右にいくにつれて徐々に浅くなって、ついには消滅する。チャネル１２ａ、１２ｂの内面の一部には金属電極（図示せず）が形成されている。

また、各チャネル１２ａ、１２ｂの上から、それぞれ非圧電性セラミック基板等からなるカバー基板１４ａ、１４ｂが接着され、各チャネル１２ａ、１２ｂの上方を塞いでいる。

非圧電性セラミック基板として、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、石英の少なくとも１つから選ばれることが好ましく、隔壁１３ａ、１３ｂをせん断変形させても分極した圧電性セラミックを確実に支持することができる。

圧電性セラミックとして、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ等のセラミックで、主にＰｂＯｘ、ＺｒＯｘ、ＴｉＯｘの混合微結晶体に、ソフト化剤又はハード化剤として知られる微量の金属酸化物、例えばＮｂ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｒ等の酸化物を含むものが好ましい。

ＰＺＴは、チタン酸ジルコン酸鉛であり、充填密度が大きく、圧電性定数が大きく、加工性が良いので好ましい。ＰＺＴは、焼成後、温度を下げると、急に結晶構造が変化して、原子がズレ、片側がプラス、反対側がマイナスという双極子の形の、細かい結晶の集まりになる。こうした自発分極は方向がランダムで、極性を互いに打ち消しあっているので、更に分極処理が必要となる。

分極処理は、ＰＺＴの薄板を電極で挟み、シリコン油中に漬けて、１０〜３５ｋｖ／ｃｍ程度の高電界を掛けて、分極する。分極したＰＺＴに分極方向に直角に電圧を掛けると、側壁が圧電滑り効果により、斜め方向にくの字形にせん断変形して、インク室の容積が膨張する。

金属電極の材料としては、金、銀、アルミニウム、パラジウム、ニッケル、タンタル、チタンを用いることができ、特に、電気的特性、加工性の点から、金、アルミニウムが良く、メッキ、蒸着、スパッタで形成される。

図１において、アクチュエータ１０の左端には、ノズルプレート１１が接着されている。ノズルプレート１１には各チャネル１２ａ、１２ｂの位置に対応するノズル１１ａ、１１ｂが設けられていて、ＰＥＴ等のポリアルキレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のプラスチックスによって形成されている。

図３ではチャネル１２ａ、１２ｂの一部が示されている。個々のチャネル１２ａ、１２ｂは、直線状の細長い溝形状に切削されて、隔壁１３ａ、１３ｂを備えている。この隔壁１３ａ、１３ｂがせん断変形することでチャネル１２ａ、１２ｂの圧力変化が発生する。また、チャネル１２ａ、１２ｂの配列方向は、上下の各列でその長手方向と直行する向きに平行移動した方向であり、各列におけるチャネル１２ａ、１２ｂは互いに等間隔に配列されている。

図１において、アクチュエータ１０の右端には、各チャネル１２ａ、１２ｂに対応する信号線を纏めた信号線３０ａ、３０ｂがエポキシ系接着剤等によって接着されており、金属電極と導通する。なお、信号線３０ａ、３０ｂは図２では省略している。

各チャネル１２ａ、１２ｂの隔壁１３ａ、１３ｂは信号線３０ａ、３０ｂを経てインクジェットプリンタ本体（不図示）から供給される駆動信号によりせん断変形し、応力を受けたチャネル１２ａ、１２ｂ内のインクがノズル１１ａ、１１ｂから吐出する。ノズル１１ａ、１１ｂから吐出したインクはチャネル１２ａ、１２ｂの長手方向に向かって飛翔して紙などの記録材に着弾する。

各カバー基板１４ａ、１４ｂには、各チャネル１２ａ、１２ｂの浅溝部分に対応するように開口１４１ａ、１４１ｂが形成されており、この開口１４１ａ、１４１ｂを上から覆うように、第１マニホールド２０ａと第２マニホールド２０ｂがアクチュエータ１０に接着されている。

第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂは、アクチュエータ１０との間で略直方体形状の共通インク室２１ａ、２１ｂを形成する部材でありアクリル、ポリカーボネート、ナノコンポジット、ポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂により形成されている。中でも、耐インク特性の点で、ナノコンポジット、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。なお、ナノコンポジットは、ポリアミドにシリカ粒子を混入したものである。

これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂは、上記開口１４１ａ、１４１ｂを覆い、且つこれら開口１４１ａ、１４１ｂと連通する十分な大きさの共通インク室２１ａ、２１ｂを形成し得る大きさに形成されており、アクチュエータ１０の左右（各チャネル１２ａ、１２ｂの並列方向）両側部において互いに係合し、これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂによって間にアクチュエータ１０を挟み付けるような形態でそれぞれ接着されている。なお、図２では、第１マニホールド２０ａのみをアクチュエータ１０から分解した状態を示している。

図２おいて、符号２２ａ、２２ｂは、各共通インク室２１ａ、２１ｂ内にそれぞれインクを供給するためのインク供給口であり、このインク供給口２２ａ、２２ｂから各共通インク室２１ａ、２１ｂ内に供給されたインクは、開口１４１ａ、１４１ｂを介して各チャネル１２ａ、１２ｂに分配される。

ここで、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの壁内部には、ヒーター部材４０ａ、４０ｂの全体が完全に埋め込まれている。図１において符号４１ａ、４１ｂはヒーター部材４０ａ、４０ｂに通電するためのヒーター配線であり、不図示の駆動回路と繋がっている。各ヒーター部材４０ａ、４０ｂは、各チャネル１２ａ、１２ｂの並列方向に沿う幅及び各チャネル１２ａ、１２ｂの長さ方向に沿う長さが、いずれも共通インク室２１ａ、２１ｂとほぼ同等の大きさを有している。

従って、これらヒーター配線４１ａ、４１ｂを介して各ヒーター部材４０ａ、４０ｂに通電を行うことにより、ヒーター部材４０ａ、４０ｂが加熱され、このヒーター部材４０ａ、４０ｂの加熱により、その熱はヒーター部材４０ａ、４０ｂを埋設している第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの壁部に伝わり、これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂ全体が加熱される。そして、これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂによって形成される各共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクが加温される。

このように、本発明では、ヒーター部材４０ａ、４０ｂによってインクを直接加温するのではなく、ヒーター部材４０ａ、４０ｂによって第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂ全体を加熱していることが特徴である。ヒーター部材４０ａ、４０ｂは第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの壁内部に埋め込まれているため、従来のように接着剤の塗布ムラ等のようなインク加温の不均一さを生じる要因は少なくなり、この第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂ全体が加熱されることで、各共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクが均等に加温されるようになる。これにより、共通インク室２１ａ、２１ｂから各チャネル１２ａ、１２ｂにそれぞれ分配されるインクに温度差が生じることはない。

しかも、ヒーター部材４０ａ、４０ｂは、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの壁内部に埋め込まれているため、ヘッドの製造工程も第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂを組み付けるだけでヒーター部材４０ａ、４０ｂを有するインクジェットヘッドを構成することができるため、製造工数の増加をもたらすこともない。特に、接着剤を使用すると、余剰の接着剤が、加熱硬化時、マニホールド内に流れ込み、ヘッドを詰まらせるおそれが多分にあるが、本発明では、このようなおそれは全くない。

各ヒーター部材４０ａ、４０ｂは、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂと一体成形されていると、ヒーター部材４０ａ、４０ｂと第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂとの壁内部との間を密に接触させることができ、ヒーター部材４０ａ、４０ｂの熱をマニホールド全体に効率的に伝導させることができて、共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクを均等に効率良く加温することができるために好ましい。

特に、ヒーター部材４０ａ、４０ｂが射出成形により第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂと一体成形されていることがより好ましく、上記の効果に加え、壁内部にヒーター部材が埋め込まれたマニホールドを成形型を用いて簡単に製造することができる利点がある。

ヒーター部材４０ａ、４０ｂとしては、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの壁内部に埋め込むことにより、これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂ全体を加熱することができるものであれば、特に問わないが、フィルムヒーター４００を用いることが好ましい。

フィルムヒーター４００は、例えば図４に示すように、ステンレス材等からなる放熱部となるヒーター回路４０１をポリエチレンテレフタレート等の絶縁フィルム４０２でラミネートすることによって形成される。このようなフィルムヒーター４００は、厚みがせいぜい数十μｍ程度であるため、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの壁内部への埋め込みが容易であると共に、壁厚を殊更増加させる必要もないため、マニホールド自体が大型化することはなく、それによってインクジェットヘッドが大型化するおそれもない。

また、フィルムヒーター４００は、このように厚みがせいぜい数十μｍ程度であるため、これを接着剤を用いて接着しようとすると、接着剤の硬化中にカールしてしまい、伝熱面が均一にならないおそれがあるが、壁内部に埋め込むことで、このような問題は解消できる。

なお、図４中の４０１ａは、ヒーター回路４０１の両端のヒーター配線４１ａ、４１ａとの接続部、４０２ａは、絶縁フィルム４０２、４０２でヒーター回路４０１をラミネートしてフィルムヒーター４００を形成した後、これを第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂと一体成形する際に成形型内に位置決めして保持するために使用される保持用リブである。

このようなフィルムヒーター４００を第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂと一体成形するには、図５に示すように、マニホールド（第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂ）成形用の凹部が形成された上型１０１と、フィルムヒーター４００配置用の凹部１０２ａが形成された下型１０２とを用意し、フィルムヒーター４００を下型１０２の凹部１０２ａと合致するように配置させた後、型締めし、射出成形機によってキャビティ内に樹脂を流し込んで十分冷却させた後、型開きする。これにより、図６に示すように、壁内にフィルムヒーター４００が完全に埋め込まれた状態のマニホールド２０が完成する。このとき突出している保持用リブ４０２ａは切り落とせばよい。

このような本発明に係るインクジェットヘッドによると、例えばＵＶインク等のように高粘度のインクを使用して画像を記録する場合でも、ヒーター部材４０ａ、４０ｂに通電を行って共通インク室２１ａ、２１ｂ内のＵＶインクを均等に加温することができ、これにより吐出に好適な粘度とすることで、効率良くインクを吐出することが可能となる。

また、かかるインクジェットヘッドは、ヒーター部材４０ａ、４０ｂへの通電の有無によってインクの加温の有無を任意に行うことができるため、インクの加温を必要としない通常のインクの場合でも、ヒーター部材４０ａ、４０ｂへの通電を行わないことにより、そのまま使用することもできる。

なお、図１において、５０ａ、５０ｂはそれぞれ第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂに設けられた温度検知手段としての温度センサであり、５１ａ、５１ｂは各温度センサ５０ａ、５０ｂからの検知信号を取り出す配線である。

本発明に係るインクジェットヘッドでは、ヒーター部材４０ａ、４０ｂによって第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂの全体が加熱され、それによってインクを均一に加温できるため、温度センサ５０ａ、５０ｂをこれら第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂに設けることで、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの温度から共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクの温度を間接的に検知することができる。これら第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂはヒーター部材４０ａ、４０ｂによってその全体が均一に加熱されるため、温度センサ５０ａ、５０ｂは、これら第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂに設けられれば、その具体的な配設位置を問うことなく、インク温度を正確に知ることができる。

温度センサ５０ａ、５０ｂは、第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂに設けられることで、これら第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂの温度を検知可能とすればよい。

なお、アクチュエータ１０の温度検知用の温度センサに加えて、インク温度検知用の温度センサを設けるようにしてもよい。

図７は、本実施形態に示すインクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンタの制御部（制御手段）６０を示す構成ブロック図である。

制御部６０は、インターフェース６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＣＰＵ６４等から構成され、ＲＯＭ６２中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従ってインターフェース６１に接続された各種機器を制御するようになっている。

インターフェース６１には、前述した各ヒーター部材４０ａ、４０ｂと、各温度センサ５０ａ、５０ｂで電気的に接続されている。

ＲＯＭ６２には、各種データやインクジェットプリンタの各部の動作に関する各種制御プログラムや制御データ等が書き込まれている。各種データには、例えば、ヒーター部材４０ａ、４０ｂによる加温を行うか否かの基準となるインク温度（所定温度ｔ）や、各ヒーター部材４０ａ、４０ｂの加熱温度データ等がある。

上記インク温度（所定温度ｔ）は、例えば使用されるインクがＵＶインクの場合には、共通インク室２１ａ、２１ｂ内のＵＶインクの温度が安定吐出可能な温度以上となるように設定されている。各ヒーター部材４０ａ、４０ｂの加熱温度データは、そのＵＶインクを安定吐出可能な温度以上にまで各ヒーター部材４０ａ、４０ｂで加熱できる加熱温度が、各温度センサ５０ａ、５０ｂで検知されるインク温度に応じて設定されている。つまり、検知されたインク温度が低ければ、インクになるたけ多くの熱量を与えなければならないので、加熱温度を高温に設定し、インク温度が高ければ、インクに対してそれほどの熱量を与える必要もないので、加熱温度は低温に設定されている。

ＲＡＭ６３は、電力が供給されている間だけ入力されたデータを複数記憶可能であり、印刷される画像データ等の各種データを記憶する記憶領域とＣＰＵ６４による作業領域等が備えられている。

ＣＰＵ６４は、ＲＯＭ６２に格納されている各種プログラムの中から指定されたプログラムを、ＲＡＭ６３内の作業領域に展開し、各入力信号に応じてプログラムに従った各種処理を実行する。

この制御部６０は、インクジェットプリンタの動作全体を制御するものであるが、ここでは主としてヒーター部材４０ａ、４０ｂの制御に係る部分について、図８の制御フローの一例を参照して説明する。

プリンタに電源が投入されると、またはプリンタのスイッチがオンになると、各温度センサ５０ａ、５０ｂからインク温度が検知される（Ｓ１）。その結果、インク温度が予め安定吐出に必要な所定温度ｔ以上であると判断されると、次のステップにおいて、安定吐出のために十分なインク温度の上限（ｍａｘ）以下であるか否かが判断される（Ｓ２）。

ここで、インク温度が上限以下である場合は、共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインク温度が低下しない程度に、各温度ヒーター５０ａ、５０ｂへの通電を制御し、インクを保温する（Ｓ３）。

一方、もし、上記Ｓ２のステップにおいて、インク温度が上限を越えてしまっている場合は、共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクへの加温を停止するべく、各温度ヒーター５０ａ、５０ｂへの通電を停止するように制御する（Ｓ４）。

また、上記Ｓ１のステップにおいて、インク温度が予め安定吐出に必要な所定温度ｔ未満であると判断されると、各温度センサ５０ａ、５０ｂから検知されたインク温度に対応する加熱温度データを選択し、その加熱温度データに基づいて各ヒーター部材４０ａ、４０ｂへの通電を制御して、第１マニホールド２０ａ、第２マニホールド２０ｂを介して共通インク室２１ａ、２１ｂ内のインクを所定温度ｔ以上となるべく加温する。

以上、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５のいずれかのステップの後は、現在の印刷段階を検知し、印刷が途中の段階であれば、上記Ｓ１のステップに戻り、再度各温度センサ５０ａ、５０ｂによってインク温度を検知する上記のフローを繰り返す。印刷が終了であれば、各部の印刷に係る動作を停止して終了する。なお、次に印刷を行う際に安定した吐出を確保するために、この印刷後においても各ヒーター部材４０ａ、４０ｂによる加温や保温或いは通電停止の処理を繰り返すようにしてもよい。

本発明に係るインクジェットプリンタによれば、このように温度センサ５０ａ、５０ｂによるインク温度の検知に基づいてヒーター部材４０ａ、４０ｂを制御することで、ヒーター部材４０ａ、４０ｂによる無駄な加温や、インク加温不足等の不具合をもたらすおそれはなく、常に安定したインク温度に維持することができる。これにより、安定したインク吐出を行うことができる。

なお、ここでは、各チャネル間の隔壁をせん断変形させることによりインクへ与える圧力変化を発生させる方式のインクジェットヘッドについて説明したが、本発明において、インクへ与える圧力変化を発生させる方式は何らこれに限定されない。例えば、ピエゾ素子に適当な電気信号を与えることで生じる歪を応用し、その際の変位（＝力の変動）を利用するもの（ピエゾ方式）や、圧力室内に熱を与えることで生じる膨張圧力を利用するもの（サーマル方式、あるいはバブルジェット（登録商標）方式）等、いずれでもよい。

本発明に係るインクジェットヘッドの一実施形態を示す断面図図１の分解斜視図図１における(iii)-(iii)線に沿う部分断面図ヒーター部材の一例を示す分解図フィルムヒーターをマニホールドと一体成形する様子を説明する図フィルムヒーターが一体成形されたマニホールドの外観斜視図制御部の構成例を示す構成ブロック図制御部の動作例を示すフロー図

符号の説明

１０：アクチュエータ
１１：ノズルプレート
１１ａ、１１ｂ：ノズル
１２ａ、１２ｂ：チャネル
１３ａ、１３ｂ：隔壁
１４ａ、１４ｂ：カバー基板
１４１ａ、１４１ｂ：開口
２０ａ：第１マニホールド
２０ｂ：第２マニホールド
２１ａ、２１ｂ：共通インク室
２２ａ、２２ｂ：インク供給口
３０ａ、３０ｂ：信号線
４０ａ、４０ｂ：ヒーター部材
４１ａ、４１ｂ：ヒーター配線
５０ａ、５０ｂ：温度センサ
５１ａ、５１ｂ：配線

Claims

インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルを並列したアクチュエータと、前記アクチュエータに接着して各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するマニホールドとを備え、各チャネルで圧力変化を発生させて各チャネルに対応するノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通インク室内のインクを加温するためのヒーター部材が、前記マニホールドの壁内部に埋め込まれていることを特徴とするインクジェットヘッド。
前記ヒーター部材は、前記マニホールドと一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
前記ヒーター部材は、射出成形により前記マニホールドと一体成形されていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
前記ヒーター部材は、フィルムヒーターであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。