JP7419725B2 - 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

Description

本発明は、ＵＶインク等のインクを吐出する印刷装置に用いられるヒータアセンブリに関する。

従来、ヘッドから吐出できる程度の粘度となるように、ヘッドに入る前のインクをヒータで加温するインクジェットプリンタが公知である。例えば、特許文献１には、インクジェットヘッドと、ヘッド外インク加温装置とを備えるインクジェットプリンタが開示されている。

特開２０１５－１６８２４３号公報

特許文献１に記載のインクジェットプリンタにおいて、ヘッド外インク加温装置はチューブ内のインクを温めるための加温ブロックを有している。加温ブロックは、チューブが嵌まる溝が形成されたアルミニウム製のヒータベースと、ヒータベースに取り付けられたヒータとを有している。この場合には、ヒータからの熱は、ヒータベース及びチューブを介してインクに伝わる。ヒータベースとチューブとの間の接触の具合によっては、ヒータベースとチューブとの間で熱の移動が阻害される恐れがある。ヒータベースとチューブとの間で熱の移動が阻害される場合、各ノズルから吐出されるインクの粘度にばらつきが生じ、画像品質の低下を招く恐れがある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、液体の温度を均一化し、画像品質の低下を抑制することができる手段を提供することを目的とする。

本開示の態様に従えば、共通流路及び前記共通流路にインクを供給するための供給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、
前記供給口に連通して第１方向に延びる第１流路が形成された金属製の流路ブロックと、
前記流路ブロックに熱的に接触するように固定されたヒータとを備え、
前記流路ブロックの、前記第１流路を形成する部分には、前記第１方向に延びるとともに前記第１方向に直交する直交面において第２方向に突出する第１リブが形成されていることを特徴とするヒータアセンブリが提供される。

本発明に係るヒータアセンブリにおいて、金属製の流路ブロックの第１流路と、ヒータとが熱的に接触している。そのため、ヒータから発生する熱を効率よく流路ブロックの第１流路を流れるインクに伝えることができる。なお、ヒータと流路ブロックとは、必ずしも直接接触していていなくてもよい。例えば、ヒータと流路ブロックとが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、あるいは、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。

上記ヒータアセンブリにおいて、第１流路には第１リブが形成されている。これにより、第１リブが形成されていない場合と比べて、第１流路を流れるインクとの接触面積を増やすことができる。これにより、ヒータ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。

本発明に係るヒータアセンブリにおいて、前記流路ブロックの前記第１流路を形成する部分には、さらに、前記第１方向に延びる第２リブが形成されていてもよく、
前記第２リブは、前記直交面において、前記第２方向に突出してもよい。

この場合には、第１流路に１つのリブが形成されている場合と比べても、第１流路の表面積を大きくすることができる。これにより、第１流路を流れるインクとの接触面積を増やすことができるため、ヒータ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。

本発明に係るヒータアセンブリにおいて、前記第２リブは、前記第１リブに向かって前記第２方向に突出してもよく、
前記第１リブの前記第２方向の高さは、前記第２リブの前記第２方向の高さと同じであってもよく、
前記第１リブの前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の幅は、前記第２リブの前記第３方向の幅と同じであってもよく、
前記第１リブの前記第３方向の位置は、前記第２リブの前記第３方向の位置と同じであってもよく、
前記第１流路の、前記第１リブの前記第３方向における両側の部分の、前記第３方向の長さと、前記第２リブの前記第３方向における両側の部分の、前記第３方向の長さと、前記第１リブ及び前記第２リブの前記第２方向の高さと、前記第１リブ及び前記第２リブの前記第３方向の幅と、前記流路の前記第１リブと前記第２リブとの間の前記第２方向の間隔とがいずれも等しくてもよい。

この場合には、第１方向に直交する直交面における第１流路の長さ（第２方向の長さと第３方向の幅）がいずれも同じになっているので流路を流れるインクの流速に偏りが生じることを抑制することができる。

本発明に係るヒータアセンブリにおいて、前記ヒータは、第１ヒータと第２ヒータとを備え、前記第１ヒータ及び第２ヒータは、前記流路ブロックを挟んで互いに対向するように前記流路ブロックに熱的に接触するように固定されていてもよい。

この場合には、流路ブロックの互いに対向する２つの面にそれぞれ第１ヒータ及び第２ヒータが設けられていることにより、ヒータが１つだけ設けられている場合と比べて、効率よくインクを温めることができる。

本発明に係るヒータアセンブリは、さらに、温度センサを備えてもよく、
前記温度センサは、前記ヒータよりも前記第１方向において前記供給口に近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、前記供給口と重なる位置に配置されていてもよい。

この場合には、温度センサがヒータよりも第１方向において供給口に遠い位置であって、前記第２方向において、前記供給口と重なる位置に配置されている。すなわち、温度センサは、ヒータよりもインクの流れの上流側に配置されている。そのため、温度センサは、ヒータによって加熱される前のインクの温度を検出することができる。

本発明の別の態様に従えば、本発明に係る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が提供される。また、上記ヘッドモジュールを備えた印刷装置が提供される。

本発明に係るヘッドモジュールは、さらに、前記ヒータアセンブリの前記供給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てもよい。

この場合には、インクをポンプの圧力を用いて移送する際などに、インク内に生じる圧力の変動を、ダンパ流路によって減衰させることができる。

本発明に係るヘッドモジュールにおいて、前記ヘッドは、
前記共通流路が形成された板状の流路部材と、
前記流路部材の、前記第１方向の一方側に重ねられたフレーム部材であって、前記供給口に連通する流路と、前記共通流路から前記インクを排出するための排出口に連通する別の流路とを含む複数の流路とが形成されたフレーム部材とを備えてもよく、
前記流路ブロックには、さらに、前記複数の流路に含まれる前記別の流路を介して前記排出口に連通して前記第１方向に延びる第２流路が形成されてもよく、
前記第１流路の、前記直交面における外周長さは、前記第２流路の、前記直交面における外周長さよりも長くてもよい。

この場合には、第１流路の直交面における外周長さは、第２流路の直交面における外周長さよりも長いので、第１流路を流れるインクとの接触面積を、第２流路を流れるインクとの接触面積よりも大きくすることができる。これにより、ヒータから発生する熱を特に第１流路内のインク（すなわち、共通流路に入る前のインク）に効率よく伝えることができる。

本発明に係るヘッドモジュールにおいて、前記ヘッドは、前記流路部材に熱的に接触して前記共通流路内のインクを加熱する内部ヒータを有してもよく、
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。

この場合には、共通流路内でインクが冷えることを防止することができる。

プリンタ１を略示する平面図である。 インクジェットヘッド４を略示する平面図である。 （ａ）はヘッドユニット１１の概略図であり、（ｂ）はヘッドユニット１１の概略断面図である。 ヘッド５０を略示する平面図である。 流路ブロック３５の概略図である。 下部コネクタ３１及びパッキン３１ｐの概略図である。 （ａ）はヒータユニット１３０の概略図であり、（ｂ）固定具１３３ａを取り除いた状態を示す概略図である。 （ａ）、（ｂ）はダンパユニット２００の概略図であり、（ｃ）はダンパユニット２００の概略上面図である。 （ａ）、（ｂ）はダンパチューブ３０１～３０４の概略図である。

＜第１実施形態＞
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。

＜プリンタ１の構成＞
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。

プラテン３の上面には、記録用紙１００が載置される。四つのインクジェットヘッド４は、プラテン３の上方において、搬送方向に並んでいる。各インクジェットヘッド４は、いわゆるラインタイプのヘッドである。インクジェットヘッド４には、図示しないインクタンクからインクが供給される。四つのインクジェットヘッド４には、それぞれ異なる色のインクが供給される。なお、本実施形態においては、インクとして、ＵＶ光を照射することにより硬化するＵＶインクが用いられる。ＵＶインクは、通常の水性インク等と比べて粘度が高く、常温ではインクジェットヘッド４から吐出することができない。そこで後述のようにインクジェットヘッド４に設けられたヒータアセンブリ３０（図３（ａ）、（ｂ）参照）を用いて、ＵＶインクを４５℃程度まで昇温している。

図１に示すように、二つの搬送ローラ５、６は、プラテン３に対して後方と前方にそれぞれ配置されている。二つの搬送ローラ５、６は、図示しないモータによってそれぞれ駆動され、プラテン３上の記録用紙１００を前方へ搬送する。

コントローラ７は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。なおコントローラ７はＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備えてもよい。コントローラ７は、ＰＣ等の外部装置９とデータ通信可能に接続されており、外部装置９から送られた印刷データに基づいて、プリンタ１の各部を制御する。

図２は、インクジェットヘッド４を略示する平面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド４は複数のヘッドユニット１１を備える。複数のヘッドユニット１１は千鳥状に保持板１０に取り付けられている。ヘッドユニット１１は左右方向に並んだ複数のノズル５６を有する。なお図２は略図であり、図２のノズルの列数と図４のノズルの列数とは異なる。

コントローラ７は、搬送ローラ５、６を駆動するモータＭ（図１参照）を制御して、二つの搬送ローラ５、６に記録用紙１００を搬送方向に搬送させる。また、コントローラ７は、四つのインクジェットヘッド４を制御し、ノズル３０ｄから記録用紙１００に向けてインクを吐出させる。これにより、記録用紙１００に画像が印刷される。

＜ヘッドユニット１１の構成＞
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＞
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。

アライメントフレーム２１の右側端部には、上下方向に延びる４つの流路２１ａが形成されている（図３（ｂ）参照）。同様に、バックエンドフレーム２２の右側端部には、４つの流路２１ａと連通して上下方向に延びる４つの流路２２ａが形成されている（図３（ｂ）参照）。なお、図３（ｂ）においては４つの流路２１ａのうちの１つと、４つの流路２２ａのうちの１つだけが図示されている。しかしながら後述のように、ヘッド５０に２つのインク流入口５１ａ、５１ｂ及び２つのインク流出口５２ａ、５２ｂ（図４参照）が設けられていることに対応して、アライメントフレーム２１及びバックエンドフレーム２２には、それぞれ４つの流路２１ａ、２２ａが形成されている。

アライメントフレーム２１の流路２１ａの左側には、開口２１ｈが形成され、バックエンドフレーム２２の流路２２ａの左側には、開口２２ｈが形成されている。同様に、フロントエンドフレーム２３には、開口２３ｈが形成されている。

＜ヘッド５０＞
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４に示されるように、複数のノズル５６及び複数の圧力室５７は、それぞれ、８列のノズル列及び８列の圧力室列を形成している。各ノズル列、圧力室列は左右方向に延びており、８列のノズル列及び８列の圧力室列は、いずれも前後方向に並んでいる。前後方向に並ぶ２つのノズル列において、ノズル５６の左右方向の位置は互いにずれている。同様に、前後方向に並ぶ２つの圧力室列において、圧力室５７の左右方向の位置は互いにずれている。

図４に示されるように、後方から１列目から４列目までの圧力室列を構成する圧力室５７は共通流路５８ａに連通している。後方から５列目から８列目までの圧力室列を構成する圧力室５７は共通流路５８ｂに連通している。共通流路５８ａは、流路部材５５の右端部に位置するインク流入口５１ａから左方に延び、流路部材５５の左端部でＵターンし、右方に延びてインク流出口５２ａに連通する。共通流路５８ｂは、流路部材５５の右端部に位置するインク流入口５１ｂから左方に延び、流路部材５５の左端部でＵターンし、右方に延びてインク流出口５２ｂに連通する。

アクチュエータ５１は、複数の圧力室５７に対応して圧力室５７と重なる位置に配置された複数の個別電極５２と、圧電層５３と、圧電層５３を挟んで個別電極５２の反対側（圧電層５３の下方）に配置された不図示の共通電極を有している。なお、アクチュエータ５１の上面には、複数の個別電極５２及び共通電極と電気的に接続された不図示の配線部材（ＣＯＦ）が配置されている。配線部材（ＣＯＦ）に設けられたドライバＩＣは、ＦＰＣ４３、リジッド基板４１等を介してコントローラ７に接続される。コントローラ７は、ドライバＩＣを制御して、共通電極に対して常にグランド電位を付与し、個別電極５２に対してグランド電位と駆動電位とを選択的に付与する。

インクタンクからインク供給口５１ａに供給されたインクは共通通路５８ａ、５８ｂを通って圧力室５６に至る。コントローラ７は不図示の共通電極と個別電極５２の間に駆動電圧を印加し、圧電層５３を駆動させて、振動板を振動させる。振動板の振動によって、圧力室５７内の圧力が正圧となって、ノズル５６からインクが吐出され、また圧力室５７内の圧力が負圧となって、共通通路５８ａ、５８ｂから圧力室５６にインクが供給される。圧力室５７に供給されなかったインクは、共通流路５８ａ、５８ｂを通ってインク排出口５２ａ、５２ｂに至る。インク排出口５２ａ、５２ｂから排出されたインクはインクタンクに戻り、再びインク供給口５１ａ、５１ｂに供給される。

＜内部ヒータユニット４４＞
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４に示されるように、伝熱部材４４ａの凸部４４ｃは、アクチュエータ５１の上面のうち複数の個別電極５２を取り囲む周縁部と、不図示のＣＯＦを介して当接する。なお、凸部４４ｃは、アクチュエータ５１の複数の個別電極５２が配列された部分とは当接しない。そのため、伝熱部材４４ａは、アクチュエータ５１の圧電変形を阻害しないため、インクの吐出を阻害する等の悪影響を及ぼさない。

＜ヒータアセンブリ３０＞
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。

図５に示されるように、流路３７には、左右方向において内側に突出する２つのリブ３７ａ、３７ｂが形成されている。リブ３７ａとリブ３７ｂは上下方向に延びている。リブ３７ａとリブ３７ｂの前後方向における位置は同じである。つまり、リブ３７ａとリブ３７ｂは左右方向において対向している。流路３７の前端からリブ３７ａまでの距離Ｌ１と、流路３７の後端からリブ３７ａまでの距離Ｌ２と、リブ３７ａとリブ３７ｂとの左右方向の距離Ｌ３は全て等しい（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３）。また、リブ３７ａとリブ３７ｂの前後方向の幅も、距離Ｌ１～Ｌ３と同じである。

図５に示されるように、流路３６には、左右方向において内側に突出する６つのリブ３６ａ～３６ｆが形成されている。リブ３６ａ～３６ｆは上下方向に延びている。リブ３６ａとリブ３６ｂの前後方向における位置は同じである。同様に、リブ３６ｃとリブ３６ｄ、リブ３６ｅとリブ３６ｆの前後方向における位置もそれぞれ同じである。リブ３６ａ～リブ３７ｆの前後方向の幅は全て同じである。また、流路３７と同様に、流路３６の前端からリブ３６ａまでの距離と、流路３６の後端からリブ３６ｅまでの距離と、前後方向に隣り合う２つのリブの間の距離と、左右方向に向かい合う２つのリブの間の距離はいずれも等しい。

図３（ｂ）に示されるように、流路ブロック３５の右側面及び左側面には、それぞれ、フィルム状のヒータ３３が貼り付けられている。本実施形態においては、ヒータ３３はカーボンヒータであり、その出力ワット数は約１００Ｗである。ヒータ３３と流路ブロック３５との間には、熱伝導性グリスが塗布されている。なお、図３（ａ）及び図５においては省略されているが、流路ブロック３５との間でヒータ３３を挟むように、アルミニウム製の押え板３３ｂが設けられている（図３（ｂ）参照）。押え板３３ｂを流路ブロック３５にネジ止めなどで固定することにより、ヒータ３３は流路ブロック３５に熱的に接触した状態で固定される。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図５に示されるように、ヒータ３３の上方には、温度センサ３４が配置されている。本実施形態においては、温度センサ３４はサーミスタである。温度センサ３４は、前後方向において流路ブロック３５の略中央に配置されており、流路３７、３８と左右方向において重なっている。なお、図３（ｂ）に示されるように、温度センサ３４は左右方向において押え板３３ｂと重なる位置に配置されている。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、流路ブロック３５の下方には下部コネクタ３１が配置されている。下部コネクタ３１はアライメントフレーム２１にネジ止めされている。図６に示されるように、下部コネクタ３１の内部には、４つの流路３１ａ～３１ｄが形成されている。下部コネクタ３１の上面には、ゴム製のパッキン３１ｐが配置されている。パッキン３１ｐの、流路３１ａと重なる部分には矩形状の開口が設けられている。４つの流路３１ａ～３１ｄはそれぞれ、パッキン３１ｐの開口を通して、流路ブロック３５に形成された４つの流路３６～３９と連通している。パッキン３１ｐは、流路ブロック３５と下部コネクタ３１との間で、インクが漏れないようにシールするシール部材として機能している。また、４つの流路３１ａ～３１ｄはそれぞれ、アライメントフレーム２１に形成された４つの流路２１ａと連通している。本実施形態において、流路３６は流路３１ａ、流路２１ａの１つ、流路２２ａの１つを介してインク流入口５１ｂに連通する。流路３７は流路３１ｂ、流路２１ａの１つ、流路２２ａの１つを介してインク流出口５２ｂに連通する。流路３８は流路３１ｃ、流路２１ａの１つ、流路２２ａの１つを介してインク流出５２ａに連通する。流路３９は流路３１ｄ、流路２１ａの１つ、流路２２ａの１つを介してインク流出口５１ａに連通する。なお、図示は省略されているが、下部コネクタ３１とアライメントフレーム２１との間にも、パッキン３１ｐと同様のシール部材が設けられている。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、流路ブロック３５の上方には上部コネクタ３２が配置されている。上部コネクタ３２は流路ブロック３５にネジ止めされている。上部コネクタ３２は４つのチューブコネクタ３２ａ～３２ｄを有している。４つのチューブコネクタ３２ａ～３２ｄの内部の流路は、それぞれ、流路ブロック３５に形成された４つの流路３６～３９と連通している。本実施形態においては、チューブコネクタ３２ａの内部の流路は流路３６に連通し、チューブコネクタ３２ｂの内部の流路は流路３７に連通し、チューブコネクタ３２ｃの内部の流路は流路３８に連通し、チューブコネクタ３２ｄの内部の流路は流路３９に連通している。なお、図示は省略されているが、上部コネクタ３２と流路ブロック３５との間にも、パッキン３１ｐと同様のシール部材が設けられている。４つのチューブコネクタには、それぞれインクタンクと繋がるチューブが接続される。これにより、インクタンクから、ヒータアセンブリ３０及びフレーム部材２０の内部に形成された流路を通ってヘッド５０に至り、ヘッド５０からフレーム部材２０及びヒータアセンブリ３０の内部に形成された流路を通ってインクタンクに戻るインクの循環流路が形成される。

＜第１実施形態の作用効果＞
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。

上述のように、流路３６～３９には、リブ３６ａ等のリブが形成されている。これにより、リブが形成されていない場合と比べて、流路３６～３９の表面積を大きくすることができる。これにより、流路３６～３９を流れるインクとの接触面積を増やすことができるため、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、上記実施形態においては、流路３６～３９にはそれぞれ２以上のリブが形成されている。そのため、流路３６～３９にそれぞれ１つのリブが形成されている場合と比べても、流路３６～３９の表面積を大きくすることができる。これにより、流路３６～３９を流れるインクとの接触面積を増やすことができるため、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。

本実施形態において、流路３７、３８はインクタンクに戻るインクの流路であるのに対して、流路３６、３９はインクタンクから供給されるインクが通る流路である。上述のように、流路３６～３９は上下方向に延びている（図５参照）。流路３６、３９には、流路３７、３８よりも多くのリブが形成されているので、流路３６、３９の表面積は、流路３７、３８の表面積よりも大きい。言い換えると、流路３６，３９の、上下方向に直交する直交面（水平面）の断面における流路３６，３９の外周の長さは、流路３７，３８の、上下方向に直交する直交面（水平面）の断面における流路３７，３８の外周の長さよりも長い。これにより、流路３６、３９を流れるインクとの接触面積を、流路３７、３８を流れるインクとの接触面積よりも大きくすることができるため、ヒータ３３から発生する熱をインクタンクから供給されるインク（すなわち、ヘッド５０に入る前のインク）に効率よく伝えることができる。

本実施形態の流路ブロック３５は、アルミニウムの押し出し成形の手法を用いて製造することができる。これにより、例えば流路３７のようなＨ形の断面形状を有する流路を形成する場合において、流路３７の前端からリブ３７ａまでの距離Ｌ１、流路３７の後端からリブ３７ａまでの距離Ｌ２、リブ３７ａとリブ３７ｂとの左右方向の距離Ｌ３等を１ｍｍ程度まで小さくすることが可能である。これにより流路の断面積を小さくすることができるため、インクを効率よく温めることができる。また、流路ブロック３５を押し出し成形の手法で製造する場合には、流路ブロック３５を継ぎ目のない１つの部材として製造することができる。これにより、継ぎ目にインク内の気泡等が引っかかる恐れがない。また、流路ブロック３５を押し出し成形の手法で製造する場合には、流路３６～３９の断面が、流路３６～３９が延びる方向（上下方向）において一様になる。これにより、流路３６～３９を流れるインクに気泡等が含まれていたとしても、流路３６～３９の内部で引っかかる恐れがない。

上記実施形態において、流路３７のようなＨ形の断面形状を有する流路の、流路３７の前端からリブ３７ａまでの距離Ｌ１、流路３７の後端からリブ３７ａまでの距離Ｌ２、リブ３７ａとリブ３７ｂとの左右方向の距離Ｌ３は全て同じである。このように、流路の幅（左右方向の幅と前後方向の幅）がいずれも同じになっているので流路を流れるインクの流速に偏りが生じることを抑制することができる。

なお、流路ブロック３５の流路３６～３９において、ヒータ３３の熱を効率よく流路３６～３９内のインクに伝えるという観点からは、流路３６～３９の、上下方向に直交する直交面（水平面）の断面積をできるだけ小さくすることが望ましい。しかしながら、流路３６～３９の、上下方向に直交する直交面（水平面）の断面積を小さくしすぎると、流路抵抗が大きくなり、必要なインクの流量を確保することが困難になる。発明者らの検討によれば、流路抵抗を抑えつつ、インクに十分な熱量を伝えるためには、流路が延びる方向に直交する直交面における断面の、最も幅狭になる部分の長さを１．５ｍｍ程度にすることが望ましい。例えば流路３７に関していえば、距離Ｌ１～Ｌ３及びリブ３７ａとリブ３７ｂの前後方向の幅を１．５ｍｍとすることができる。この場合には、流路３７の断面は、一辺１．５ｍｍの正方形を組み合わせた形状になる。流路３６、３８、３９についても同様に、流路が延びる方向に直交する直交面における断面を、一辺１．５ｍｍの正方形を組み合わせた形状にすることにより、流路抵抗を抑えつつインクに十分な熱量を伝えることができる。

上記実施形態において、流路ブロック３５の右側面及び左側面には、それぞれ、フィルム状のヒータ３３が貼り付けられている。このように、流路ブロック３５の互いに対向する２つの面にヒータ３３が設けられていることにより、ヒータ３３が１つだけ設けられている場合と比べて、効率よくインクを温めることができる。

上記実施形態において、温度センサ３４は、ヒータ３３の上方であって、且つ、左右方向において流路ブロック３５の略中央（流路３７、３８と重なる位置）に配置されている。本実施形態においては、流路３７、３８は、インクタンクから流れ込むインクが流れる流路であり、且つ、温度センサ３４がヒータ３３よりもインクの流れの上流側に配置されている。そのため、温度センサ３４は、ヒータ３３によって加熱される前のインクの温度を検出することができる。また、上記実施形態においては、温度センサ３４は左右方向において押え板３３ｂと重なる位置に配置されている。アルミニウム製の押さえ板３３ｂは放熱板として機能している。仮に、押さえ板３３ｂが無いとすると、ヒータ３３の熱が逃げ場を失って籠もることが考えられ、温度センサ３４は実際のインクの温度よりも高い温度を検出する可能性がある。本実施形態においては、押さえ板３３ｂが設けられて放熱板として機能しているので、押さえ板３３ｂが無い場合と比べて、インクの温度をより精確に検出することができる。

＜第２実施形態＞
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。

第２実施形態にかかるヒータアセンブリは、流路ブロック３５及びヒータ３３に代えて、図７（ａ）、（ｂ）に示すヒータユニット１３０を有する。ヒータユニット１３０は、金属製の４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄと、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面を覆う２枚のシート状のヒータ１３２と、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄ及びヒータ１３２を左右方向に挟む１組の固定具１３３ａ、１３３ｂと、固定具１３３ａに設けられた温度センサ３４を備える。なお、図示を省略するが、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの上端はそれぞれ、上部コネクタ３２のチューブコネクタ３２ａの内部の流路に接続され、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの下端はそれぞれ、下部コネクタ３１の内部の４つの流路３１ａ～３１ｄに接続される。本実施形態においては、流路パイプ１３１ａが流路３１ａを介してインク流入口５１ｂに連通し、流路パイプ１３１ｂが流路３１ｂを介してインク流出口５２ｂに連通し、流路パイプ１３１ｃが流路３１ｃを介してインク流出口５２ａに連通し、流路パイプ１３１ｄが流路３１ｄを介してインク流入口５１ａに連通する。

ヒータ１３２はカーボンヒータであり、熱源としてカーボンシートを有している。カーボンヒータは曲げ耐性が大きく、柔軟であるため、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿わせるように曲げつつ流路パイプ１３１ａ～１３１ｄを覆うことができる。なお、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を塗布している。固定具１３３ａ、１３３ｂは、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿うように曲げ加工された金属製の部材である。例えば、アルミニウムにより形成することができる。ヒータ１３２を４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿わせるようにした状態で、左右方向両側から固定具１３３ａ、１３３ｂで挟むことにより、ヒータ１３２を流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に接触させた状態で固定する。なお、図７（ｂ）においては、固定具１３３ａを取り除いた状態が図示されており、２枚のヒータ１３２のうち１枚だけが図示されているが、固定具１３３ｂと流路パイプ１３１ａ～１３１ｄとの間にも、ヒータ１３２が配置されている。

温度センサ３４は、ヒータ１３２の上方であって、且つ、左右方向において固定具１３３ａの略中央（流路パイプ１３１ｂと流路パイプ１３１ｃとの左右方向の間の位置）に配置されている。本実施形態においては、流路パイプ１３１ｂ、１３１ｃは、インクタンクから流れ込むインクが流れる流路であり、且つ、温度センサ３４がヒータ１３２よりもインクの流れの上流側に配置されている。そのため、温度センサ３４は、ヒータ１３２によって加熱される前のインクの温度を検出することができる。また後述のように、固定具１３３ａ、１３３ｂが、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの間で均熱する均熱部材として機能するとともに、ヒータ１３２の熱を逃がす放熱板としても機能する。温度センサ３４は左右方向において、均熱及び放熱の機能を有する固定具１３３ａ、１３３ｂと重なる位置に配置されているので、インクの温度を精確に検出することができる。

＜第２実施形態の作用効果＞
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。

２枚のヒータ１３２が左右方向の両側から流路パイプ１３１ａ～１３１ｄを挟むように配置されているので、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面全体を温めることができるため、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄを流れるインクの温度ムラを低減することができる。なお、本実施形態において、ヒータ１３２はカーボンヒータを用いているので、出力ワット数を高く（１００Ｗ以上）にすることができる。また、カーボンヒータは曲げ耐性が大きく、柔軟であるため、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿わせるように曲げつつ流路パイプ１３１ａ～１３１ｄを覆うことができる。

ヒータ１３２を４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿わせるようにした状態で、左右方向両側から固定具１３３ａ、１３３ｂで挟んでいるので、ヒータ１３２を流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に接触させた状態で固定することができる。また、固定具１３３ａ、１３３ｂは金属製の部材であるので、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの間で均熱することができる。これにより、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄを流れるインクの温度差を低減できる。また、固定具１３３ａ、１３３ｂは金属製の部材であるので、ヒータ１３２の熱を逃がす放熱板としても機能する。そのため、ヒータ１３２の熱が逃げ場を失ってヒータ１３２が過剰に温度上昇してしまうことを抑制することができる。本実施形態では、温度センサ３４が左右方向において、均熱及び放熱の機能を有する固定具１３３ａ、１３３ｂと重なる位置に配置されているので、インクの温度を精確に検出することができる。

固定具１３３ａ、１３３ｂは、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿うように曲げ加工されている。そのため、固定具１３３ａ、１３３ｂと、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面との間の距離はほぼ一様になっている。そのため、固定具１３３ａ、１３３ｂは、４つの流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの外周面に沿うように曲げ加工されていない場合と比べて、流路パイプ１３１ａ～１３１ｄの間でより効率的に均熱することができるとともに、ヒータ１３２の熱を逃がす放熱板としての機能を向上させることができる。

温度センサ３４は、ヒータ１３２の上方であって、且つ、左右方向において固定具１３３ａの略中央（流路パイプ１３１ｂと流路パイプ１３１ｃの間）に配置されている。本実施形態においては、流路パイプ１３１ｂと流路パイプ１３１ｃは、インクタンクから流れ込むインクが流れる流路であり、且つ、温度センサ３４がヒータ１３２よりもインクの流れの上流側に配置されている。そのため、温度センサ３４は、ヒータ３３によって加熱される前のインクの温度を検出することができる。また、温度センサ３４は固定具１３３ａの上に配置されている。アルミニウム製の固定具１３３ａは、上述のように放熱板として機能している。仮に、固定具１３３ａが無いとすると、ヒータ１３２の熱が逃げ場を失って籠もることが考えられ、温度センサ３４は実際のインクの温度よりも高い温度を検出する可能性がある。本実施形態においては、固定具１３３ａが設けられて放熱板として機能しているので、固定具１３３ａが無い場合と比べて、インクの温度をより精確に検出することができる。

＜変更形態＞
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。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、ヒータアセンブリ３０の上方にダンパユニット２００を設けることができる。ダンパユニット２００は略直方体の形状を有しており、上面及び下面を除く４つの側面にはフィルム２０１が貼られている。図８（ｃ）に示されるように、ダンパユニット２００は４つの内部流路２０６～２０９に分割されている。４つの内部流路２０６～２０９の一端は、不図示のチューブを介して不図示のインクタンクに接続されている。４つ内部流路２０６～２０９の他端はそれぞれ、ヒータアセンブリ３０の流路ブロック３５の４つの流路３６～３９に連通している。本実施形態においては、内部流路２０６が流路３６に連通し、内部流路２０７が流路３７に連通し、内部流路２０８が流路３８に連通し、内部流路２０８が流路３８に連通している。４つの内部流路２０６～２０９はそれぞれ、略直方体の形状を有しており、各内部流路２０６～２０９の側面の少なくとも一部は、フィルム２０１により形成されている。

インクタンクとダンパユニット２００との間には、不図示のポンプが設けられており、ポンプで発生する圧力によって、インクタンク内のインクがダンパユニット２００に送られる。ポンプで発生する圧力は常に一定ではなく、脈を打つように時間的に小刻みに変動する。上述のように、ダンパユニット２００の各内部流路２０６～２０９の側面の少なくとも一部が、フィルム２０１により形成されているので、各内部流路２０６～２０９を通るインクの圧力変動を減衰させることができる。

なお、ダンパユニット２００に代えて、図９（ａ），（ｂ）に示されるダンパチューブ３０１～３０４を用いることもできる。ダンパチューブ３０１～３０４は、ゴムなどの弾性材料で形成されたチューブであり、４つのダンパチューブ３０１～３０４の一端は、不図示のチューブを介して不図示のインクタンクに接続されている。ダンパチューブ３０１～３０４の他端はそれぞれ、ヒータアセンブリ３０の流路ブロック３５の４つの流路３６～３９に連通している。本実施形態においては、ダンパチューブ３０１が流路３６に連通し、ダンパチューブ３０２が流路３７に連通し、ダンパチューブ３０３が流路３８に連通し、ダンパチューブ３０４が流路３９に連通している。ダンパチューブ３０１～３０４は、ゴムなどの弾性材料で形成されているので、ダンパチューブ３０１～３０４を通るインクの圧力変動を吸収することができる。

上記第１実施形態において、ヒータアセンブリ３０の流路ブロック３５は、略直方体の形状を有しているが、本発明はそのような形状に限定されず、適宜の形状に変更しうる。また、上記第１実施形態においては、２つのヒータ３３が設けられ、第２実施形態においては２つのヒータ１３２が設けられていた。しかしながら、ヒータ３３、ヒータ１３２はそれぞれ３つ以上設けられていてもよく、１つであってもよい。

上記第１、第２実施形態において、流路ブロック３５及び流路パイプ１３１ａ～１３１ｄはいずれもアルミニウムにより形成されている。アルミニウムは熱伝導率が高く、押し出し成形などによって容易に加工できる。しかしながら、本発明はこのような態様には限られず、アルミニウム以外の金属材料を用いて流路ブロック３５及び流路パイプ１３１ａ～１３１ｄを形成することができる。

上記実施形態においては、ＵＶインクを例に挙げて説明していたが、本発明はＵＶインク以外のインク（例えば、水性インク等）を吐出するプリンタにも適用しうる。上記実施形態においては、ヒータ３３及びヒータ１３２はカーボンヒータであったが、本発明は必ずしもそのような態様には限られない。ヒータ３３及びヒータ１３２として、別の種類のヒータ（例えばフィルムヒータなど）を用いることができる。

上記実施形態においては、下部コネクタ３１にはパッキン３１ｐが設けられていた。パッキン３１ｐは４つの流路３１ａ全体をカバーするような１つのシール部材であったが、各流路３１ａごとに、個別に設けられたシール部材であってもよい。下部コネクタ３１とアライメントフレーム２１との間に設けられたシール部材及び上部コネクタ３２と流路ブロック３５との間に設けられたシール部材についても同様である。

今回開示した実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、インクジェットヘッド４の数、構成等は変更しうる。また、ノズル５６、圧力室５７の数、配置等も適宜変更しうる。また、各実施形態にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ プリンタ
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

Claims (10)

1. 共通流路及び前記共通流路にインクを供給するための供給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、
   前記供給口に連通して第１方向に延びる第１流路が形成された金属製の流路ブロックと、
   前記流路ブロックに熱的に接触するように固定されたヒータとを備え、
   前記流路ブロックの、前記第１流路を形成する部分には、前記第１方向に延びるとともに前記第１方向に直交する直交面において第２方向に突出する第１リブが形成されていることを特徴とするヒータアセンブリ。
2. 前記流路ブロックの前記第１流路を形成する部分には、さらに、前記第１方向に延びる第２リブが形成され、
   前記第２リブは、前記直交面において、前記第２方向に突出することを特徴とする請求項１に記載のヒータアセンブリ。
3. 前記第２リブは、前記第１リブに向かって前記第２方向に突出し、
   前記第１リブの前記第２方向の高さは、前記第２リブの前記第２方向の高さと同じであり、
   前記第１リブの前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の幅は、前記第２リブの前記第３方向の幅と同じであり、
   前記第１リブの前記第３方向の位置は、前記第２リブの前記第３方向の位置と同じであり、
   前記第１流路の、前記第１リブの前記第３方向における両側の部分の、前記第３方向の長さと、前記第２リブの前記第３方向における両側の部分の、前記第３方向の長さと、前記第１リブ及び前記第２リブの前記第２方向の高さと、前記第１リブ及び前記第２リブの前記第３方向の幅と、前記第１流路の前記第１リブと前記第２リブとの間の前記第２方向の間隔とがいずれも等しいことを特徴とする請求項２に記載のヒータアセンブリ。
   
4. 前記ヒータは、第１ヒータと第２ヒータとを備え、前記第１ヒータ及び第２ヒータは、前記流路ブロックを挟んで互いに対向するように前記流路ブロックに熱的に接触するように固定されている請求項１～３のいずれか一項に記載のヒータアセンブリ。
5. さらに、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方向において前記供給口に遠い位置に配置され、
   前記温度センサは、前記第２方向において前記供給口と重なる位置に配置されている請求項１～４のいずれか一項に記載のヒータアセンブリ。
6. 請求項１～５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。
7. さらに、前記ヒータアセンブリの前記供給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６に記載のヘッドモジュール。
8. 前記ヘッドは、
   前記共通流路が形成された板状の流路部材と、
   前記流路部材の、前記第１方向の一方側に重ねられたフレーム部材であって、前記供給口に連通する流路と、前記共通流路から前記インクを排出するための排出口に連通する別の流路とを含む複数の流路が形成されたフレーム部材とを備え、
   前記流路ブロックには、さらに、前記複数の流路に含まれる前記別の流路を介して前記排出口に連通して前記第１方向に延びる第２流路が形成され、
   前記第１流路の、前記直交面における外周長さは、前記第２流路の、前記直交面における外周長さよりも長いことを特徴とする請求項６又は７に記載のヘッドモジュール。
9. 前記ヘッドは、前記流路部材に熱的に接触して前記共通流路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に記載のヘッドモジュール。
10. 請求項６～９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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