JP2021054044A - ヒータアセンブリ、ヘッドモジュール、及びそれらを備えた印刷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1連通口に連通して第1方向に延びる第1パイプと、
第2連通口に連通して前記第1方向に延び、且つ、前記第1方向に直交する第2方向において前記第1パイプと並ぶ第2パイプと、
加熱面を有するヒータとを備え、
前記ヒータの前記加熱面は、前記第1パイプの外周面及び前記第2パイプの外周面の両方に、直接接触している、又は、熱伝導率が1W/(m・K)以上であって前記第1パイプ及び前記第2パイプの剛性よりも低い剛性を有する熱伝導材を介して接触していることを特徴とするヒータアセンブリを備える。
前記第1パイプ及び前記第2パイプは、前記第1ヒータの加熱面及び前記第2ヒータの加熱面の間に挟まれていてもよい。
前記温度センサは、前記ヒータよりも前記第1方向において前記第1連通口及び前記第2連通口に遠い位置に配置されてもよく、
前記温度センサは、前記第2方向において前記第1連通口と前記第2連通口と間の位置に配置されてもよい。
前記ヒータアセンブリの前記ヒータの出力ワット数は、前記内部ヒータの出力ワット数よりも大きくてもよい。
第1実施形態に係るプリンタ1を示す図面に基づいて説明する。図1は、プリンタ1を略示する平面図である。図1において、記録用紙100(記録媒体)の搬送方向はプリンタ1の前後方向に対応する。また記録用紙100の幅方向はプリンタ1の左右方向に対応する。また前後方向及び左右方向と直交する方向、即ち図1の紙面垂直方向はプリンタ1の上下方向に対応する。
図1に示すように、プリンタ1は主に、筐体2内に収容されたプラテン3、四つのインクジェットヘッド4、二つの搬送ローラ5、6、及びコントローラ7を備える。
図3(a)、(b)に示されるように、ヘッドユニット11は、フレーム部材20と、ヒータアセンブリ30と、リジッド基板41と、FPC43と、内部ヒータユニット44と、ヘッド50とを備える。ヘッド50は、後述のようにアクチュエータ51と、流路部材55とを備える。
フレーム部材20は、上下方向に重ねて配置されたアライメントフレーム21と、バックエンドフレーム22と、フロントエンドフレーム23とを有する。アライメントフレーム21はSUS製の板状部材であり、平面視で略矩形の形状を有している。アライメントフレーム21の左右方向の両端部分にはネジ止用の切り欠きが形成されている。アライメントフレーム21は、保持板10にネジ止めされることにより保持板10に固定される。アライメントフレーム21の下側には、バックエンドフレーム22が配置され、さらにその下側にはフロントエンドフレーム23が配置されている。バックエンドフレーム22は、樹脂製の枠部材である。フロントエンドフレーム23は、SUS製の枠部材である。
図3(b)に示されるように、開口22hの内側には内部ヒータユニット44が配置されており、開口23hの内側にはヘッド50が配置されている。図4に示されるように、ヘッド50は、アクチュエータ51と流路部材55とを有している。流路部材55は、2つの共通流路58a、58b、複数の圧力室57、複数のノズル56、及びこれらを連通する複数の流路が形成された複数のプレートを含む。図示を省略するが、複数のプレートの最上層には、圧力室57を覆う振動板が配置され、複数のプレートの最下層には、ノズル56が形成されたノズルプレートが配置されている。
図3(b)に示されるように、開口22hの内側には内部ヒータユニット44が配置されている。内部ヒータユニット44は金属製の伝熱部材44a(図4参照)と、伝熱部材の上面に貼り付けられた不図示のフィルムヒータを有している。内部ヒータユニット44は、後述のヒータアセンブリ30によって予め昇温されたインクが、冷めないように保温する機能を有している。内部ヒータユニット44が積極的にインクを昇温しているわけではないので、後述のヒータアセンブリ30のヒータ33の出力ワット数(約100W)と比べて、内部ヒータユニット44のフィルムヒータの出力ワット数(約8W)は小さい。図4に示されるように、伝熱部材44aは、平面視で略矩形の形状を有する平板状の基部44bと、基部44bの周縁部分において下方に突出する環状の凸部44cとを有している。つまり、伝熱部材44aは、上面に底がある薄い箱のような形状を有しており、伝熱部材44aの下面側には、基部44bと凸部44cとに取り囲まれた凹部が形成されている。
図3(a)、(b)に示されるように、アライメントフレーム21の右側端部の上方には、ヒータアセンブリ30が配置されている。ヒータアセンブリ30は、下部コネクタ31と、上部コネクタ32と、フィルム状のヒータ33と、温度センサ34と、流路ブロック35とを備える。流路ブロック35はアルミニウム製のブロックであり、図5に示されるように、流路ブロック35の内部には、上下方向に延びる4つの流路36〜39が形成されている。本実施形態において、流路36と流路39の、上下方向に直交する直交面(水平面)の断面は同じ形状であり、流路37と流路38の、上下方向に直交する直交面(水平面)の断面は同じ形状である。以下、流路36と流路37の形状について説明する。
ヒータアセンブリ30の流路ブロック35は、アルミニウムで形成されているので、熱伝導性がよい。流路ブロック35の内部には流路36〜39が形成されているので、流路36〜39を流れるインクは、流路ブロック35に接触している。流路ブロック35にはヒータ33が取り付けられており、ヒータ33と流路ブロック35とは熱伝導性グリスを介して熱的に接触している。ヒータ33と流路ブロック35の内部を流れるインクとの間には、アルミニウム製の流路ブロック35と熱伝導性グリスしかないため、ヒータ33から発生する熱を効率よくインクに伝えることができる。なお、ヒータ33と流路ブロック35とは、必ずしも熱伝導性グリスを介して熱的に接触していなくてもよく、例えば、熱伝導性接着剤、熱伝導性フィルム(熱伝導性シート)等を介して接触していてもよい。あるいは、ヒータ33と流路ブロック35とが直接接触していてもよい。いずれの場合であっても、流路ブロック35と、ヒータ33とが熱的に接触しているので、ヒータ33から発生する熱を効率よく流路ブロック35の内部を流れるインクに伝えることができる。
次に、本発明の第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。第1実施形態と共通する構成については、同じ参照符号を使用して、詳細な説明を省略する。
流路パイプ131a〜131dは金属製のパイプであり、その外周面にヒータ132が配置されている。ヒータ132は流路パイプ131a〜131dの外周面に沿うように曲げられるとともに、流路パイプ131a〜131dとヒータ132との間に空隙が生じないように、流路パイプ131a〜131dとヒータ132との間に熱伝導性グリスが塗布されている。ヒータ132と流路パイプ131a〜131dを流れるインクとの間には、金属製の流路パイプ131a〜131dと熱伝導性グリスしかないため、ヒータ132から発生する熱を効率よくインクに伝えることができる。なお、ヒータ132と流路パイプ131a〜131dとは、必ずしも熱伝導性グリスを介して熱的に接触していなくてもよく、例えば、熱伝導性接着剤、熱伝導性フィルム(熱伝導性シート)等を介して接触していてもよい。あるいは、ヒータ132と流路パイプ131a〜131dとが直接接触していてもよい。いずれの場合であっても、流路パイプ131a〜131dと、ヒータ132とが熱的に接触しているので、ヒータ132から発生する熱を効率よく流路ブロック35の内部を流れるインクに伝えることができる。なお、ヒータ132と流路パイプ131a〜131dとの間に、熱伝導性グリス、熱伝導性接着剤、熱伝導性フィルム(熱伝導性シート)等の熱伝導剤を挟む場合、熱伝導率が1W/(m・K)以上であって、且つ、流路パイプ131〜131dよりも柔らかい(剛性が低い)熱伝導剤が用いられる。
第1、第2実施形態の変更形態について説明する。以下の説明においては、第1実施形態の変更形態を例に挙げているが、第2実施形態に対しても同様に適用しうることは言うまでもない。
4 インクジェットヘッド
30 ヒータアセンブリ
35 流路ブロック
50 ヘッド
流路パイプ131a〜131dは金属製のパイプであり、その外周面にヒータ132が配置されている。ヒータ132は流路パイプ131a〜131dの外周面に沿うように曲げられるとともに、流路パイプ131a〜131dとヒータ132との間に空隙が生じないように、流路パイプ131a〜131dとヒータ132との間に熱伝導性グリスが塗布されている。ヒータ132と流路パイプ131a〜131dを流れるインクとの間には、金属製の流路パイプ131a〜131dと熱伝導性グリスしかないため、ヒータ132から発生する熱を効率よくインクに伝えることができる。なお、ヒータ132と流路パイプ131a〜131dとは、必ずしも熱伝導性グリスを介して熱的に接触していなくてもよく、例えば、熱伝導性接着剤、熱伝導性フィルム(熱伝導性シート)等を介して接触していてもよい。あるいは、ヒータ132と流路パイプ131a〜131dとが直接接触していてもよい。いずれの場合であっても、流路パイプ131a〜131dと、ヒータ132とが熱的に接触しているので、ヒータ132から発生する熱を効率よく流路ブロック35の内部を流れるインクに伝えることができる。なお、ヒータ132と流路パイプ131a〜131dとの間に、熱伝導性グリス、熱伝導性接着剤、熱伝導性フィルム(熱伝導性シート)等の熱伝導材を挟む場合、熱伝導率が1W/(m・K)以上であって、且つ、流路パイプ131〜131dよりも柔らかい(剛性が低い)熱伝導材が用いられる。
Claims (11)
- 第1マニホールド、前記第1マニホールドに連通する第1連通口、第2マニホールド、前記第2マニホールドに連通する第2連通口、が形成されたヘッドに接続されるヒータアセンブリであって、
第1連通口に連通して第1方向に延在する第1パイプと、
第2連通口に連通して前記第1方向に延在し、且つ、前記第1方向に直交する第2方向において前記第1パイプと並ぶ第2パイプと、
加熱面を有するヒータとを備え、
前記ヒータの前記加熱面は、前記第1パイプの外周面及び前記第2パイプの外周面の両方に、直接接触している、又は、熱伝導率が1W/(m・K)以上であって前記第1パイプ及び前記第2パイプの剛性よりも低い剛性を有する熱伝導材を介して接触していることを特徴とするヒータアセンブリ。 - 前記ヒータは、それぞれ加熱面を有する第1ヒータと第2ヒータとを備え、
前記第1パイプ及び前記第2パイプは、前記第1ヒータの加熱面及び前記第2ヒータの加熱面の間に挟まれている請求項1に記載のヒータアセンブリ。 - さらに、前記ヒータの加熱面とは反対側の面に対向する表面を有し、且つ、前記ヒータを前記第1パイプ及び前記第2パイプに対して固定する金属製の固定具を備える請求項1又は2に記載のヒータアセンブリ。
- さらに、前記金属製の固定具との間に、前記ヒータ、前記第1パイプ及び前記第2パイプを挟んで固定する樹脂製の固定具を備える請求項3に記載のヒータアセンブリ。
- 前記固定具の前記表面と、前記第1パイプの前記外周面との間の距離は、前記固定具の前記表面と、前記第2パイプの前記外周面との間の距離と等しい請求項3に記載のヒータアセンブリ。
- さらに、前記固定具に配置された温度センサを備え、
前記温度センサは、前記ヒータよりも前記第1方向において前記第1連通口及び前記第2連通口に遠い位置に配置され、
前記温度センサは、前記第2方向において前記第1連通口と前記第2連通口と間の位置に配置されている請求項3〜5のいずれか一項に記載のヒータアセンブリ。 - 前記ヒータはカーボンヒータである請求項1〜6のいずれか一項に記載のヒータアセンブリ。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のヒータアセンブリと、
前記ヘッドとを備えるヘッドモジュール。 - さらに、前記ヒータアセンブリの前記第1連通口及び前記第2連通口に接続されるダンパ流路を有するダンパユニットを備える請求項8に記載のヘッドモジュール。
- 前記ヘッドは、前記マニホールド内のインクを加熱する内部ヒータを有し、
前記ヒータアセンブリの前記ヒータの出力ワット数は、前記内部ヒータの出力ワット数よりも大きいことを特徴とする請求項8又は9に記載のヘッドモジュール。 - 請求項8〜10のいずれか一項に記載のヘッドモジュールを備えた印刷装置。
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