(57)【要約】      （修正有）【課題】相転移インクを使用するインクジェットプリンタのインク温度を維持する。【解決手段】インクジェット印刷ヘッドは、印刷ヘッドの噴射積層体内に配置される複数のインクジェットを含む。各インクジェットは、インクジェットノズルとアクチュエータを含み、これらは、所定のパターンによって、熱で溶解された相転移インクの滴を制御可能に分配する。相転移インクをそのインクの溶解点より高い温度に加熱するよう、１つ以上のヒータを噴射積層体に沿って配置する。印刷ヘッドは、噴射積層体と熱的に連通する少なくとも１本の脈動流ヒートパイプ１０１を含む。【選択図】図１Ａ
2014104756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印刷ヘッドの噴射積層体内に配置される複数のインクジェットであって、各インクジェットは、インクジェットノズルとアクチュエータを含み、前記インクジェットおよび前記アクチュエータは、所定のパターンによって、熱で溶解された相転移インクの滴を制御可能に分配するよう設定される、複数のインクジェットと、
前記噴射積層体に沿って配置され、前記相転移インクを前記インクの前記溶解点より高い温度に加熱するよう設定される少なくとも１つのヒータと、
前記噴射積層体と熱的に連通する少なくとも１本の脈動流ヒートパイプと、を含むインクジェット印刷ヘッド。
【請求項２】
前記アクチュエータが、圧電アクチュエータを含む、請求項１に記載のインクジェット印刷ヘッド。
【請求項３】
前記脈動流ヒートパイプが、
積層構造を含み、前記積層構造が、
少なくとも１枚のカバープレートと、
前記カバープレートに隣接して配置され、少なくとも１本の蛇行流路を含む流路プレートと、
前記流路内に入れられる熱伝達流体であって、前記少なくとも１枚のカバープレートが、金属の第１のカバープレートおよび第２のカバープレートを含み、前記流路プレートはプラスチックで、前記プラスチックの流路プレートが、前記金属のカバープレート間に挟まれる、熱伝達流体とを含む、
請求項１〜２のいずれか一項に記載のインクジェット印刷ヘッド。
【請求項４】
前記少なくとも１枚のカバープレートおよび前記流路プレートが金属である、請求項３に記載のインクジェット印刷ヘッド。
【請求項５】
前記脈動流ヒートパイプが、前記噴射積層体の下に延在して、前記インクジェットノズルから落ちるインクを回収するために配置される溝を形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット印刷ヘッド。
【請求項６】
前記少なくとも１つのヒータが、前記印刷ヘッドの中央領域に沿って長手方向に配置される抵抗ヒータを含み、
前記脈動流ヒートパイプが、上部蛇行部および下部蛇行部を有するヒートパイプ流路を含み、前記下部ループの上部と前記上部ループの下部は、前記中央領域に沿って全長方向に間隔を開ける、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット印刷ヘッド。
【請求項７】
前記上部ループの上部が、噴射積層体の上縁に近くに配置され、前記下部ループの下部が、前記溝に延在する、請求項６に記載のインクジェット印刷ヘッド。
【請求項８】
インクジェットプリンタの印刷ヘッド内の相転移インクを、印刷ヘッドに沿って配置されるヒータを用いて、前記インクの溶解温度より高い温度に加熱するステップと、
前記印刷ヘッド内のアクチュエータを選択的に作動させて、インクジェットノズルを通して前記インクの滴を吐出させるステップと、
脈動流ヒートパイプ内の熱伝達流体が気化と液化を繰り返すことにより、前記噴射積層体の暖かい領域から前記噴射積層体の冷たい領域に前記ヒータにより生成される熱を拡散させるステップと、を含む方法。
【請求項９】
前記暖かい領域から前記冷たい領域に前記熱を拡散させるステップが、前記インクジェットノズルから落ちるインクを受けるために配置されるインクリサイクル溝に前記熱を拡散させることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱を拡散させるステップは、前記印刷ヘッドのインクジェットノズル面のプレートと垂直な方向に、前記熱を拡散させることを含む、請求項８〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に脈動流ヒートパイプを用いて、インクジェット印刷ヘッド内の熱を拡散させる技術に関する。また本出願は、そのような技術に関連する構成部品、装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット印刷装置すなわちプリンタは、印刷ヘッドを少なくとも１つ含み、この印刷ヘッドが記録媒体または画像形成媒体に液体インクの滴または噴流を吐出する。相転移インクジェットプリンタは相転移インクを使用する。この相転移インクは室温では固体であるが、高温になると液相に変化する。次いで、印刷ヘッドにより、溶解されたインクが画像受取り下地に直接吐出される。あるいは、溶解されたインクは間接的に中間画像形成部材に吐出され、その後、画像が画像受取り下地に転写される。インクが画像受取り下地に吐出されると、そのインクの小滴は素早く凝固して画像を形成する。プリンタの動作中、印刷ヘッド全体が比較的に一定な温度に維持されることが望ましい。インクジェット印刷ヘッド用の熱拡散器として熱伝導性を有する金属プレートが使用されてきた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書で開示される実施形態では、１つ以上の脈動流ヒートパイプ発熱体を用いて、インクジェット印刷ヘッド全体に渡って熱を拡散させる。インクジェット印刷ヘッドは複数のインクジェットを含み、これらのインクジェットがインクジェット印刷ヘッドの噴射積層体内に配置される。各インクジェットはインクジェットノズルとアクチュエータを含み、これらのインクジェットおよびアクチュエータは、所定のパターンによって、熱で溶解された相転移インクの滴を制御可能に分配するよう設定される。この噴射積層体に沿って１つ以上のヒータが配置され、これらのヒータは相転移インクをそのインクの溶解点より高い温度に加熱するよう設定される。印刷ヘッドは少なくとも１本の脈動流ヒートパイプ発熱体を含み、これらの脈動流ヒートパイプ発熱体は噴射積層体と熱的に連通する。
【０００４】
いくつかの実装形態では、アクチュエータには圧電アクチュエータが含まれる。
【０００５】
脈動流ヒートパイプは、少なくとも１枚のカバープレートと、このカバープレートに隣接して配置される流路プレートと、を含む積層構造を含むことができ、この流路プレートは、少なくとも１本の蛇行流路を含み、この流路内には熱伝達流体が含まれる。いくつかの実装形態では、少なくとも１枚のカバープレートには、金属の第１のカバープレートおよび第２のカバープレートが含まれ、流路プレートはプラスチックであり、このプラスチックの流路プレートは金属のカバープレートの間に挟まれる。いくつかの実装形態では、少なくとも１枚のカバープレートおよび流路プレートは金属である。
【０００６】
いくつかの様態によると、脈動流ヒートパイプは、噴射積層体の下を延在してインクリサイクル溝を形成し、このインクリサイクル溝は、インクジェットノズルから落ちるインクを回収するよう構成される。少なくとも１つのヒータは、印刷ヘッドの中央領域に沿って長手方向に配置される抵抗ヒータでよい。この脈動流ヒートパイプは、上部蛇行部および下部蛇行部を有するヒートパイプ流路を含むことができ、上部ループの下部と下部ループの上部は中央領域に沿って全長方向に間隔を開けて配置される。上部ループの上部は噴射積層体の上縁に近く配置され得、下部ループの下部はインクリサイクル溝に延在することができる。脈動流ヒートパイプ内に入れられる熱伝達流体には、水およびアルコールのうちの一方または両方が含まれ得る。
【０００７】
いくつかの実施形態は、インクジェットプリンタ用の印刷ヘッドを製造する方法に関する。少なくとも１枚のカバープレートで、流路プレート内に形成される少なくとも１本の連続経路を密封することにより、脈動流ヒートパイプを形成し、これによりヒートパイプ流路が形成される。例えば、注入口を通して注入される熱伝達流体でヒートパイプ流路を満たし、その後この注入口封印する。インクジェットプリンタの噴射積層体に沿ってヒータを配置する。この噴射積層体には、インクジェットノズルと、インクジェットノズル１つにつき少なくとも１つの電気的に制御可能な圧電アクチュエータとが含まれる。この脈動流ヒートパイプを、噴射積層体と熱的に連通するよう配置する。
【０００８】
いくつかの実装形態では、プラスチックの流路プレート内に連続経路を形成し、このプラスチックの流路プレートを第１のカバープレートおよび第２のカバープレートにより密封する。いくつかの実装形態では、第１のカバープレートおよび第２のカバープレートは屈曲可能なシート状の金属から成る。また、いくつかの実装形態では、カバープレートおよび流路プレートは金属から成る。
【０００９】
印刷ヘッド用のインクリサイクル溝として機能するよう構成された形状内に、脈動流ヒートパイプを配置することができる。これらの実装形態では、脈動流ヒートパイプを配置するとき、印刷ヘッドの動作中に噴射積層体から落ちるインクを受けられる位置に溝の一部を配置した状態で、脈動流ヒートパイプを噴射積層体に隣接させて、かつ噴射積層体と熱的に連通させて配置する。インクリサイクル溝の一部分の中に、脈動流ヒートパイプの複数のループを配置することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態は、インクジェット印刷ヘッド内で熱を拡散させる方法に関する。  この方法には、印刷ヘッドに沿って配置されるヒータを用いて、インクジェットプリンタの印刷ヘッド内の相転移インクをそのインクの溶解温度より高い温度に加熱するステップが含まれる。脈動流ヒートパイプ内の熱伝達流体が気化と液化を繰り返すことにより、このヒータからの熱が、噴射積層体の暖かい領域から噴射積層体の冷たい領域に拡散する。印刷ヘッド内のアクチュエータを選択的に作動させて、インクジェットノズルからインクの滴を吐出する。
【００１１】
いくつかの実装形態では、暖かい領域から冷たい領域に熱を拡散させるステップには、インクジェットノズルから落ちるインクを受けられるよう配置された溝に熱を拡散させることがさらに含まれる。
【００１２】
いくつかの実装形態では、熱を拡散させるステップには、印刷ヘッドのインクジェットノズル面のプレートと垂直な方向に熱を拡散することが含まれる。
【００１３】
上記の概要は、それぞれの実施形態または全ての実装形態の説明を意図したものではない。以下の詳細な説明および請求項を添付図面と併せて参照することで、より完全な理解が容易になり、認識できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、開ループの脈動流ヒートパイプ（ＰＨＰ）を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、閉ループの脈動流ヒートパイプ（ＰＨＰ）を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本明細書で開示される実施形態による、ＰＨＰ拡散器を有する印刷ヘッドを組み込んだインクジェットプリンタを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本明細書で開示される実施形態による、ＰＨＰ拡散器を有する印刷ヘッドを組み込んだインクジェットプリンタを示す図である。
【図３】図３は、図２Ａのインクジェットプリンタの例示的な印刷ヘッドを示す図である。
【図４】図４は、図２Ａのインクジェットプリンタの例示的な印刷ヘッドを示す図である。
【図５】図５は、いくつかの実施形態による、ＰＨＰ拡散器を用いる印刷ヘッドを示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本明細書で議論される実施形態による、ＰＨＰ拡散器の積層構造を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本明細書で議論される実施形態による、ＰＨＰ拡散器の積層構造を示す図である。
【図７】図７は、インクジェット印刷ヘッドに関するＰＨＰの随意的ないくつかの方向性を示す図である。
【図８】図８は、ＰＨＰ拡散器を有する印刷ヘッドを製造する処理の流れ図である。
【図９】図９は、インクジェットプリンタの印刷ヘッド内でＰＨＰ拡散器を用いて熱を拡散させる方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
但し、上記の図面では同様の参照符号は、同様の構成部品を指し、別段の指示がない限り図面の縮尺は必ずしも一定ではない。
【００１６】
インクジェットプリンタは、所定のパターンによって、液体インクの小さな小滴を印刷媒体に吐出することにより動作する。インクは、紙などの最終印刷媒体に直接吐出され得る、または、最初に、例えば、印刷ドラムなどの中間印刷媒体に吐出され、その後、最終印刷媒体に転写され得る。インクジェットプリンタの中には相転移インクを使用するものがある。この相転移インクは室温では固体の状態で、印刷媒体の表面に噴射される前に溶かされる。室温では固体状態のため、相転移インクは一般的に液体インクで使用される梱包またはカートリッジの必要なしで、固体状態でインクを持ち運ぶことができ、かつインクジェットプリンタに充填することができるため好都合である。いくつかの実装形態では、この固体インクは、ページ幅の印刷ヘッド内で溶かされ、この印刷ヘッドが溶解されたインクを中間ドラム上にページ幅パターンで噴射する。この中間ドラム上のパターンは、圧力ニップを通して用紙に転写される。
【００１７】
固体インクの印刷ヘッドは、一般にマルチゾーンヒータまたは複数ワットゾーンヒータを使用し、時には、これらヒータと印刷ヘッド内の高い熱伝導性を有する熱拡散層と組み合わせて、印刷ヘッド内で特定な温度の均一性を実現し、かつ／または、その他の構成部品（例えば、インクリサイクル溝）内で許容可能な温度を実現する。実際には、印刷ヘッドの熱拡散層に対する熱伝導率の要求はかなり厳しく、約３００Ｗ／ｍ−ｋの熱伝導率を必要とし得る。例えば、銅板を用いて、これらの熱伝導率の要求を実現することができるが、十分な熱伝導率を有する銅またはその他の金属の拡散器は、実装するには比較的コスト高であり得る。さらに、マルチゾーンヒータ／複数ワットヒータを印刷ヘッドのコストに加えることができる。
【００１８】
本開示で記載する実施形態では、固体インクの印刷ヘッドに関する熱拡散器として脈動流ヒートパイプ（ＰＨＰ）を用いる。このＰＨＰを熱拡散器として使用することにより、印刷ヘッド内で高い熱伝導率を有する銅版、またはその他の高い熱質量を有する材料の必要性を少なくすることができる、または、取り除くことができる。それに加えて、または、あるいは、印刷ヘッドの熱拡散器としてＰＨＰを用いる実装形態では、印刷ヘッド内のインクを加熱するために用いるヒータの数（および／または分離した熱ゾーンの数）を数個の、例えば、１つまたは２つの印刷ヘッドヒータに減らすことができ、このＰＨＰを用いて１つまたは２つのヒータから熱を拡散させる。このＰＨＰは、例えば、銅またはその他の高い熱伝導率を有する材料と比較して、安価で、かつ／または、軽量の材料で作ることができる。それに加えて、ＰＨＰでは、印刷ヘッドの製造処理と互換性がある積層構造を用いた製造が簡単である。
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂに示す通り、ＰＨＰは、複数のターン部、例えば、Ｕ字ターン部１１３を有する蛇行管すなわち蛇行経路１０５、１０６を含むことができる。従来のいくつかのヒートパイプとは異なり、ＰＨＰ管１０５および１０６の内側には付加的な毛細管構造は必要ない。図１Ａには、開ループのＰＨＰ１０１が示され、このＰＨＰ管１０５の各端は封印される。図１Ｂには、閉ループのＰＨＰ１０２が示され、このＰＨＰ管１０６の両端は結合される。これらのうちのどちらの構成もインクジェット印刷ヘッドのＰＨＰ拡散器として使用可能である。
【００２０】
管１０５、１０６を真空状態にしてから部分的に熱伝達流体で満たすことにより、ＰＨＰ１０１、１０２を形成する。管１０５、１０６内の液体および蒸気は、一連の蒸気泡１０７および液体スラグ１０８として配列する。図１Ｂに示す通り、Ｕ字ターン部のうちのいくつかは高温ゾーン内に、Ｕ字ターン部のうちのいくつかは冷温ゾーン内になるよう、ＰＨＰ１０２は構成される。熱伝達流体は高温ゾーンで気化し低温ゾーンで液化する。気化による容積の膨張、および液化による収縮により、液体スラグおよび泡が振動１１１を発生させ、この振動１１１による管１０５、１０６内の液体−蒸気の脈動動作により、高温ゾーンから低温ゾーンに熱が伝わる。
【００２１】
本明細書で議論される実施形態では、インクジェットプリンタ用の熱拡散器としてＰＨＰを使用する。図２Ａおよび図２Ｂでは、本明細書で議されるＰＨＰを組み込んだインクジェットプリンタ１００の内部の一部が示される。プリンタ１００は搬送機構１１０を含み、この搬送機構１１０は、印刷ヘッド１３０に対してドラム１２０を回転させ、そのドラム１２０に対して用紙１４０を移動させるよう設定される。印刷ヘッド１３０は、完全に、または部分的にドラム１２０の全長に沿って延在し、複数のインクジェットを含むことができる。搬送機構１１０によりドラム１２０が回転すると、インクジェットの開口を通して印刷ヘッド１３０のインクジェットがドラム１２０に所望のパターンでインクの小滴を付着させる。用紙１４０がドラム１２０の周りを移動すると、圧力ニップ１６０を通してドラム１２０上のインクのパターンが用紙１４０に転写される。
【００２２】
図３および図４には、例示的な印刷ヘッドの詳細図が示される。最初に容器内に含まれる溶解インクの経路は、ポート２１０を通って印刷ヘッドのメインマニホールド２２０内に流れる。図４で最もよく示される通り、いくつかのケースでは、重なり合う４つのメインマニホールド２２０（インク１色ごとに１つのマニホールド２２０）が設けられ、これらのマニホールド２２０は、織り合わされたフィンガーマニホールド２３０にそれぞれ接続する。インクはこのフィンガーマニホールド２３０を通過し、次いで、インクジェット２４０内に入る。図４に示されるマニホールドとインクジェットとの位置関係が、矢印の方向で繰り返されて、所望の印刷ヘッドの全長、例えば、ドラムの全幅を実現する。
【００２３】
図５には、ＰＨＰ拡散器層５１０を含む積層型印刷ヘッド５００のより詳細な図が示される。この例では、印刷ヘッド５００は、圧電（ＰＺＴ）アクチュエータ層５２０内に配置される圧電トランンデューサ（ＰＺＴ）を使用する。このＰＺＴアクチュエータ層は、接着媒体および電気接続部を含み、この電気接続部はヒータ／電気フレックス層５３０と接続する。このＰＺＴを制御して、インクの小滴を最終印刷媒体、または中間印刷媒体に向けて吐出するが、インクの小滴を吐出する別の方法も知られている。種々のインク吐出技術を用いるプリンタにより、本明細書に記載されるＰＨＰ熱拡散器を使用することは可能である。インクは入口５４１から印刷ヘッドの噴射積層体５０９に入り、印刷ヘッドのマニホールド５４２およびフィンガーマニホールド５４０を通って、噴射ノズル５４３に到達する。ノズル５４３に関連するＰＺＴ（ＰＺＴアクチュエータ層５２０に配置される）を作動させることにより、ポンプ作用が生じ、あるいは、このポンプ作用でインクジェット本体５４４内にインクを引き込み、インクジェットノズル５４３を通って印刷ヘッドの表面プレート５４６内の開口５４５の外にそのインクを放出させる。
【００２４】
インクを噴射する前に、プリンタ内のインク流路に沿って配置される１つ以上のヒータを用いて相転移インクを溶解する。これらのヒータの中には印刷ヘッドのヒータ層５３０内に配置される１つ以上のヒータが含まれる。いくつかの実装形態では、印刷ヘッドのヒータには、ヒータ層５３０内に配置される１つ以上の抵抗加熱素子が含まれ得る。いくつかの実装形態では、単一のヒータを使用することができる。このヒータは、印刷ヘッドの全長の大部分（５０％以上）に沿って長手方向に延在することができる。印刷ヘッドおよびヒータの構成によって、印刷ヘッドの加熱により、印刷ヘッド全体に渡って温度の変化が生じる。本明細書に記載される実施形態では、ＰＨＰを用いて印刷ヘッド全体に渡って比較的暖かい領域から比較的冷たい領域に熱を拡散させ、印刷ヘッドの長手方向全体に渡って、かつ／または横寸法の全体に渡って、すなわち、図５のＸ−Ｙ面に沿って十分に均一な加熱を実現する。いくつかの実施形態では、表面プレート５４６と直交する構成部品を有し、ＰＨＰを用いて、印刷ヘッドから離れる、または印刷ヘッドに向かうインク流路に沿って、すなわちＺ方向に熱を拡散させる。
【００２５】
相転移インクは数回に渡って凝固−融解サイクルを繰り返すことができる。例えば、プリンタは使用されていないときに電源を落として、プリンタ内のインクを凝固させる。電源を入れた後、インクを噴射する前にインクを溶解する。この凝固−融解サイクル中、インク流路に沿って空気のポケットが形成され得、その結果、溶解インク内に泡が発生する。この気泡により、望ましくない印刷の不具合が発生する可能性がある。いくつかの構成では、例えば、電源を入れて印刷を行う前に、インク流路から空気を抜くことができるが、このときインク内に存在する気泡と一緒にインクの一部がインクジェットから放出されてしまう。空気を抜いている間、インクジェットの開口５４５から表面プレート５４６上にインクが放出される。この放出されたインクを再使用することができる。いくつかの構成では、放出されたインクは表面プレートからインクリサイクル溝５４７に落ちることができ、このインクリサイクル溝５４７が再使用のためのインクを受ける。この溝の中のインクは再使用され、インク流路に戻り、最終的には印刷媒体に吐出される。動作中、噴射積層体の一部、および流路を含む、インクに接触する印刷ヘッド５００の構成部品は、インク溶解点より高い温度に維持される必要がある。溝からかなりの熱が奪われるため、一般には、このような高い温度を維持することは難しく、付加的なヒータおよび制御装置を必要とし、そのためにコストがかさみ、装置が複雑になってしまう。本明細書に記載されるＰＨＰは、よりヒータに近い印刷ヘッドの高温部から、溝などの印刷ヘッドの低温部に熱を拡散させるよう設定され得る。１つ以上の印刷ヘッドのヒータを１つ以上のＰＨＰと組み合わせて使用することにより、インクの溶解点より高くインクの温度を維持することができ、十分に温度が均一となり、これにより、インクジェットからの均一な噴射が可能になり、かつ、溝の中で著しい量のインクを凝固させることなくインクの再使用が可能となり、これにより、いくつかの実装形態では、余分なヒータおよび制御装置の必要性を取り除くことができる。
【００２６】
図６Ａには、積層型ＰＨＰ６００の一実装形態が示され、この積層型ＰＨＰ６００は図５に示されるＰＨＰ層５１０として実装することができる。この例では、ＰＨＰ６００は３枚のサブ層を含み、この３枚のサブ層には第１のカバープレート６１０および第２のカバープレート６３０、ならびに流路プレート６２０が含まれる。図６Ｂに示す通り、流路プレート６２０は、二重の蛇行経路６２１を含むことができ、上記に議論した通り、これらは開ループまたは閉ループでよい。流路プレートの両側にカバープレートが使用されると、この流路プレートまでの始めから終わりまで流路が延在することができる。この流路プレートはカバープレートの間に挟まれて、この経路がカバープレートの間で密封される。しかし、いくつかの積層の構成では、その片側にだけカバープレートを使用し、流路は流路プレートを通って部分的にだけ延在する。この構成では、流路の片側だけ密封が必要であり、これは流路プレートの片側に配置されるカバープレートにより実現される。
【００２７】
ＰＨＰ層５１０として印刷ヘッド内に配置されると、流路プレート６２０、第１のカバープレート６１０および第２のカバープレート６３０は積層として配置され、第１のカバープレート６１０と第２のカバープレート６３０が蛇行経路６２１を密封する。蛇行経路６２１を真空状態にし、次いで、熱伝達流体を部分的に満たしてＰＨＰを形成する。二重の蛇行経路６２１は、第１の蛇行部６２１ａと第２の蛇行部６２１ｂを有する。各蛇行部６２１ａ、６２１ｂは印刷ヘッドの高温ゾーン６６１内にＵ字ターン部６２３ａ、６２３ｂを含み、印刷ヘッドの低温部６６２、６６３内にＵ字ターン部６２２ａ、６２２ｂを含む。図６Ｂの例では、高温部６６１はＰＨＰの中央領域に沿って位置する。この例では、第１の低温部６６２は印刷ヘッドの頂部領域に位置し、第２の低温部６６３は印刷ヘッドの溝領域内に位置する。この構成では、ＰＨＰは印刷ヘッドの中央部から上部領域および溝領域に熱を拡散させる。いくつかのケースでは、図６Ａに示す通り、このＰＨＰの層、例えば、カバープレート（複数可）および流路プレートが印刷ヘッドの溝を形成する。
【００２８】
図６Ａおよび図６Ｂに示す構成は、印刷ヘッドのヒータが印刷ヘッドに沿って全長方向に配置され、印刷ヘッドの中央領域を温めるときに有用である。図６Ａおよび図６Ｂに示すＰＨＰの構成では、横方向へ（Ｘ方向に沿って）印刷ヘッドの上部に熱を拡散させる。ＰＨＰはまた、横方向にＸ方向に沿って溝に熱を拡散させ、次いで、溝の中をＺ方向に沿って熱を拡散させる。しかし、ＰＨＰは別の構成も可能であり、流路を再構成して、印刷ヘッドの全長方向に沿って（Ｙ方向に沿って）熱を拡散させることも可能である、あるいは印刷ヘッドから離れてＺ方向に沿って、すなわち、噴射積層体の表面プレートと直交する方向に沿って熱を拡散させることも可能である。いくつかの実施形態では、複数のＰＨＰを使用することができる。例えば、別々のＰＨＰに対する複数の別々の経路を流路プレートに配置するよう流路を形成することができる。さらに、図６Ａおよび図６Ｂに示す例では、二重の蛇行経路が示されているが、これより多い蛇行部、または、これより少ない蛇行部で経路を形成することもできる。例えば、流路は単一の蛇行部だけを含むことができ、この蛇行部がヒータの領域から溝部に熱を拡散させる。
【００２９】
図７はいくつかの点で図５と類似するが、印刷ヘッドに接続する流路に沿って熱を拡散させる１つ以上のＰＨＰに関しては、別の位置も示している。図７には、インク流路７０１が示され、このインク流路７０１によりインクが印刷ヘッドに供給される。インク流路７０１には、ＰＨＰ７０２が含まれ、このＰＨＰ７０２は流路のＺ方向に沿って印刷ヘッドから離れて、あるいは印刷ヘッドに向かって、例えば、インクジェットノズル面のプレート５４６の平面と直交する方向に熱を伝えるよう設定される。インク流路７０３は、印刷ヘッドから再使用されるインクを流し、ＰＨＰ７０４を含む。Ｚ方向に沿って延在する流路７０３のＸ方向に沿って横方向に熱を拡散させるようＰＨＰ７０４を配置する。別の実施形態では、横方向に熱を拡散させるようＰＨＰ７０２を配置することができ、Ｚ方向に沿って印刷ヘッドから離れて、あるいは印刷ヘッドに向かって熱を拡散させるようＰＨＰ７０４を配置することができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、少なくとも１枚のカバープレートおよびＰＨＰの流路プレートは、プラスチック材料を含む。いくつかの実施形態では、カバープレートのうちの少なくとも１方が、金属、または銅、ニッケル、ステンレス鋼、陽極処理アルミニウムなどの金属合金、またはその他の種類のシート金属から成る。流路プレートも金属でよい、あるいは、重量およびコストを減らすために、流路プレート、および／またはカバープレート（複数可）はプラスチックでよい。ＰＨＰの流路内の熱伝達流体には、水および／またはアルコールなどの相転移インクの温度に適した全ての熱伝達流体が含まれ得る。低い伝導率のプラスチックまたは金属を用いると、ＰＨＰ全体の性能（実効導電率として規定される）が落ちる可能性があるため、高い熱伝導率を有する材料を使用することができる。
【００３１】
図８は、いくつかの実施形態による、積層型ＰＨＰを含む印刷ヘッドを製造する方法を示す流れ図である。この処理には、カバープレートを用いて少なくとも１つの流路プレート上に配置された波状の、例えば、蛇行する流路を密封して、密封状態のＰＨＰ経路を形成するステップ８１０が含まれる。上記に議論した通り、流路プレートおよび／またはカバープレートには、金属および／またはプラスチックが含まれ得る。ステップ８２０で、ＰＨＰ経路を真空状態にし、次いで、注入口を通して注入される熱伝達流体で部分的に満たす。この熱伝達流体には、例えば、水またはアルコールが含まれ得る。ステップ８３０で、はんだ付け、圧着、ろう付け、溶接などのあらゆる手段により、注入口を封印することができる。インクジェットプリンタの印刷ヘッドの噴射積層体に沿って積層型ＰＨＰを配置する。ＰＨＰが印刷ヘッドの高温領域から印刷ヘッドの低温領域に熱を伝えて印刷ヘッド全体に渡る加熱の均一性を向上させるようＰＨＰを配置する。
【００３２】
いくつかのケースでは、１つ以上のヒータを配置して印刷ヘッドの噴射積層体および／またはその他の部分を加熱することができる。１つ以上のヒータに近い領域から、ヒータから離れた領域に熱を拡散させるようＰＨＰを配置する。いくつかの実施形態では、積層型ＰＨＰを溝に延在させることができる。いくつかの実施形態では、積層型ＰＨＰの層が、少なくとも部分的に溝を形成することができる。高温領域から溝に熱を伝えるようＰＨＰを配置することができ、この熱の伝達により、インクジェットノズルから溝に落ちる、少なくともいくらかのインクの凝固を防止する。
【００３３】
図９は、ＰＨＰを用いてインクジェットプリンタの印刷ヘッド内の加熱の均一性を向上させる方法を示す流れ図である。この方法には、インクジェットプリンタの印刷ヘッドの噴射積層体内の相転移インクを、噴射積層体に沿って配置されたヒータを用いて、そのインクの溶解温度より高い温度に加熱するステップ９１０が含まれる。ステップ９２０で、プリンタの動作中、ＰＨＰを用いて、ヒータにより生成された熱を印刷ヘッドの高温領域から低温領域に拡散させる。脈動流ヒートパイプ内の熱伝達流体が気化と液化を繰り返すことにより、このＰＨＰは動作する。次いで、ステップ９３０で、噴射積層体内のアクチュエータを選択的に作動させて、インクの滴をインクジェットノズルに通して所定のパターンで吐出させる。いくつかのケースでは、単一のヒータだけを用いて印刷ヘッドを加熱する。また、いくつかのケースでは、複数の別々の制御可能なヒータを使用することができる。印刷ヘッドは溝を含むことができ、高温領域から低温領域に熱を拡散させるステップには、高温領域から溝に熱を拡散させることが含まれる。インクリサイクル溝に熱を拡散させることにより、溝に落ちるインクが凝固することを防止する。
【００３４】
上記に議論した通り、好ましい実施形態に対して種々の修正および追加を行うことが可能である。本明細書で開示されたシステム、装置または方法は本明細書に記載される特徴、構造、方法、またはその組み合わせのうちの１つ以上を含むことができる。例えば、装置または方法を実装して、下記に記載する特徴、および／または処理のうちの１つ以上を実行することができる。このような装置または方法は、本明細書に記載される全ての特徴および／または処理を含む必要はなく、有用な構造および／または機能を提供する、選択された特徴および／または処理を実行するために、これらの装置または方法を実装することができることを意図するものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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