(57)【要約】【課題】所望の温度に加熱した液体を液体噴射ヘッドに供給して安定した液体噴射特性を実現することができると共に、液体噴射ヘッドを移動させながら液体を噴射させることができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を貯留する液体貯留手段２０と、液体を噴射する液体噴射ヘッド１０と、前記液体貯留手段２０に一端が接続されて他端が前記液体噴射ヘッド１０に接続され、前記液体貯留手段２０から前記液体噴射ヘッド１０に液体を供給する供給管２２と、流体を加熱する加熱手段５０と、該加熱手段５０で加熱された流体が循環する循環管４２と、を具備し、前記循環管４２が前記供給管２２の少なくとも前記液体噴射ヘッド１０側に巻回されている。【選択図】      図２
2012254553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する液体貯留手段と、
液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体貯留手段に一端が接続されて他端が前記液体噴射ヘッドに接続され、前記液体
貯留手段から前記液体噴射ヘッドに液体を供給する供給管と、
流体を加熱する加熱手段と、
該加熱手段で加熱された流体が循環する循環管と、を具備し、
前記循環管が前記供給管の少なくとも前記液体噴射ヘッド側に巻回されていることを特
徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記循環管を流れる流体の流方向が、前記供給管の前記液体貯留手段から前記液体噴射
ヘッドに向かって液体を供給する供給方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１記
載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置としては、圧力発生手段によっ
て圧力発生室内に圧力を発生させ、圧力発生室に連通するノズルからインク滴を吐出させ
るインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置が挙げられる。
【０００３】
インクジェット式記録装置では、高粘度のインクを使用する際は、常温では粘度が高過
ぎるために、インクを加熱してインクの粘度を低下させている。
【０００４】
ここで、インクジェット式記録装置としては、インクが貯留された液体貯留部からイン
クジェット式記録ヘッドのインクを供給する供給管を二層チューブにして、供給管にイン
クと加熱された温水とを通すことにより、供給管内を通過するインクを温水によって加熱
するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、液体貯留部からインクジェット式記録ヘッドにインクを供給する供給管をヒータ
ーの周りに螺旋状に巻回したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１４３４６号公報
【特許文献２】特開２００９−２３３９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような二層チューブを用いてインクを加熱する場合、二層
チューブの外側に加熱された流体を通過させるものの、二層チューブの外側の流体を循環
させるためのつなぎ部分が必要となる。このつなぎ部分とインクジェット式記録ヘッドと
の間に隙間が生じ、流体の流れに澱みが生じ、インクを均一な温度に加熱することができ
ないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２のように、ヒーター等の加熱手段に供給管を巻回したものでは、イン
クジェット式記録ヘッドがキャリッジに搭載されて主走査方向に移動しながら、紙等の被
記録媒体を副走査方向に移動させて印刷を行う、いわゆるシリアル型のインクジェット式
記録装置には適用することが困難であるという問題がある。
【０００９】
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を
噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、所望の温度に加熱した液体を液体噴射ヘッドに供給し
て安定した液体噴射特性を実現することができると共に、液体噴射ヘッドを移動させなが
ら液体を噴射させることができる液体噴射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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を貯留する液体貯留手段と、液体を噴射する
液体噴射ヘッドと、前記液体貯留手段に一端が接続されて他端が前記液体噴射ヘッドに接
続され、前記液体貯留手段から前記液体噴射ヘッドに液体を供給する供給管と、流体を加
熱する加熱手段と、該加熱手段で加熱された流体が循環する循環管と、を具備し、前記循
環管が前記供給管の少なくとも前記液体噴射ヘッド側に巻回されていることを特徴とする
液体噴射装置にある。
かかる態様では、加熱された流体の流れに澱みを生じさせることなく、所望の温度に液
体を加熱することができる。また、供給管の外周に螺旋状に循環管を巻回することで、液
体噴射ヘッドを被記録媒体の搬送方向とは交差する方向に移動させながら液体の噴射を行
わせる場合であっても、液体噴射ヘッドに供給する液体を確実に加熱することができる。
【００１２】
ここで、前記循環管を流れる流体の流方向が、前記供給管の前記液体貯留手段から前記
液体噴射ヘッドに向かって液体を供給する供給方向とは逆方向であることが好ましい。こ
れによれば、液体噴射ヘッドに供給される直前の液体を、最も高い温度で加熱された流体
によって加熱することができるため、液体を所望の温度に加熱することができると共に加
熱手段の制御を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録装置の変形例を示す要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装
置の概略斜視図であり、図２は、インクジェット式記録装置の要部概略断面図である。
【００１５】
図示するように、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Ｉは、液体とし
てインク滴を吐出可能なインクジェット式記録ヘッド１０を具備する。
【００１６】
インクジェット式記録ヘッド１０（以下、記録ヘッド１０とも言う）は、インク滴を吐
出するノズル開口１１が設けられ、内部にはノズル開口１１に連通する流路（図示なし）
が設けられている。また、特に図示していないが、記録ヘッド１０の内部の流路には、当
該流路に圧力変化を生じさせる圧力発生手段が設けられている。この圧力発生手段によっ
て流路内のインクに圧力変化を生じさせることでノズル開口１１からインク滴が吐出され
る。なお、圧力発生手段としては、例えば、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させ
て軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターや、電極及び圧電材料を成膜及び
リソグラフィー法により積層形成した薄膜型、グリーンシートを添付する等の方法により
形成される厚膜型などの撓み振動型の圧電アクチュエーターなどを用いたものが挙げられ
る。また、圧力発生手段としては、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生
するバブルによってノズル開口１１から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静
電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させ
るいわゆる静電式アクチュエーターなどを用いたものなどが挙げられる。
【００１７】
このような記録ヘッド１０は、キャリッジ３に搭載され、キャリッジ３は装置本体４に
取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。
【００１８】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を
介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ３はキャ
リッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン
８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体であ
る記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００１９】
また、インクジェット式記録装置Ｉには、装置本体４に固定されて内部にインクが貯留
された液体貯留手段である液体貯留部２０が設けられている。この液体貯留部２０には、
記録ヘッド１０にインクを供給する供給路２１が設けられた供給管２２が接続されている
。
【００２０】
供給管２２は、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部に供給路２１が設け
られている。供給管２２は、一端部が液体貯留部２０に接続され、他端部が記録ヘッド１
０の流路に接続されることで、液体貯留部２０のインクを供給路２１を介して記録ヘッド
１０に供給する。
【００２１】
また、供給路２１の途中には、液体貯留部２０のインクを記録ヘッド１０に圧送する圧
送手段である加圧ポンプ３０が設けられている。加圧ポンプ３０の圧送によって、液体貯
留部２０のインクは、記録ヘッド１０に所定の圧力で供給される。なお、記録ヘッド１０
に流路の圧力によって開閉する弁体を有する圧力制御手段を設けることで、弁体が開弁し
て流路内にインクが充填される。ちなみに、記録ヘッド１０に圧力制御手段を設けない場
合、加圧ポンプ３０によって圧送されたインクが記録ヘッド１０に供給されることで、圧
力発生手段を駆動しなくても記録ヘッド１０のノズル開口１１からインクが流出してしま
う。
【００２２】
また、インクジェット式記録装置Ｉには、装置本体４に固定されて内部に流体が貯留さ
れた加熱流体貯留部４０が設けられている。
【００２３】
この加熱流体貯留部４０内には、内部に貯留された流体を加熱する電熱ヒーター等の加
熱手段５０が設けられている。なお、加熱流体貯留部４０に貯留された流体は、水や油等
の液体や、ガス等の気体などが挙げられる。
【００２４】
また、加熱流体貯留部４０には、内部に循環路４１が設けられた循環管４２が接続され
ている。循環管４２は、フレキシブルチューブ等の管状部材からなり、内部に循環路４１
が設けられている。循環管４２の途中には圧送手段である加圧ポンプ６０が設けられてお
り、加熱流体貯留部４０に貯留された流体を循環路４１内を通過させて循環させる。
【００２５】
このような循環管４２は、供給管２２の少なくとも記録ヘッド１０側に螺旋状に巻かれ
ている。本実施形態では、循環管４２は、循環路４１を流れる流体の流方向が、供給路２
１の液体貯留手段２０から記録ヘッド１０に向かってインクを供給する供給方向とは逆方
向となるように供給管２２の外周に巻き付けられている。
【００２６】
そして、加熱された流体を循環管４２の循環路４１内を循環させることで、循環路４１
内を循環する加熱された流体によって供給管２２の供給路２１内を通過するインクを加熱
することができる。すなわち、液体貯留部２０から記録ヘッド１０に供給されるインクを
加熱することができる。
【００２７】
このように、インクを供給する供給管２２に加熱された流体が循環する循環管４２が螺
旋状に巻回されているので、記録ヘッド１０を記録シートＳの搬送方向とは交差する方向
に移動させながらインク滴を吐出させる上述したインクジェット式記録装置Ｉであっても
、記録ヘッド１０に所望の温度に加熱したインクを供給することができる。
【００２８】
また、インクを供給する供給管２２に加熱された流体が循環する循環管４２が螺旋状に
巻回されているので、限られたスペースで供給管２２に接触する循環管４２の長さを長く
確保することができ、少ないスペースでインクを所望の温度に加熱することができる。こ
のため、高い粘度のインクを供給する場合でも、加熱手段５０を高温に制御することなく
、十分にインクを加熱することができ、インクの粘度を低下させて安定した流通を確保す
ることができる。したがって、吐出周波数が異なっても均一な加熱が可能になり、一定の
重量のインクを流通させることができる。
【００２９】
また、インクの加熱温度にばらつきが生じることがなくなり、インク粘度に基づくイン
ク滴の吐出特性のばらつきを抑制して印刷品質を安定させることができる。
【００３０】
さらに、限られたスペースで十分な供給路２１を流れるインクが接触する加熱された循
環路４１の流路長を確保することができるので、加熱手段５０の能力を必要以上に高める
ことなく（必要以上に高温にすることなく）インクの温度を所定の温度に加熱することが
できる。言い換えれば、同じ温度にインクを加熱する場合に加熱手段５０の温度を相対的
に低下させることができる。このため、頻繁に不特定多数の人が触れる装置であっても高
温部材の存在がなくなり、危険に対する要因をなくすことができ、安全性を十分に確保す
ることが可能になる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、循環路４１を流れる加熱された流体の流方向と、供給路２１
を流れるインクの流方向とを反対方向とした。このため、記録ヘッド１０に供給される直
前のインクを加熱手段５０の温度に最も近い温度で加熱することができる。したがって、
インクの温度制御を高精度に行うことができ、より安定したインク吐出特性でインク滴を
吐出させることができる。ちなみに、循環路４１を流れる加熱された流体の流方向と供給
路２１を流れるインクの流方向とを同じ方向とすると、加熱手段５０で加熱された流体は
、循環路４１を通過する際に徐々に温度が低下すると共に、供給路２１を通過するインク
に熱が奪われ、記録ヘッド１０に供給される直前のインクは、加熱手段５０の加熱温度よ
りも温度が低下した流体によって加熱される虞がある。したがって、加熱手段５０による
流体の加熱温度と、インクの温度とに差が生じてしまう虞があり、この温度差を考慮して
加熱手段５０による流体の加熱温度を制御しなくてはならず、実際のインクの温度と加熱
温度との間の誤差が大きくなってしまう。
【００３２】
なお、図３（ａ）に示すように、このような循環管４２の供給管２２への巻き付く間隔
ｄ１が短ければ、供給管２２（供給路２１）が循環路４１に接触する面積が広くなり、イ
ンクを加熱する能力が向上する。これに対して、図３（ｂ）に示すように、循環管４２の
供給管２２に巻き付く間隔ｄ２が長ければ、供給管２２（供給路２１）が循環路４１に接
触する面積が狭くなり、循環路４１を短くすることができて、循環路４１を流れる流体の
放熱を抑制することができるものの、供給路２１内を流れるインクを加熱する能力は低下
する。
【００３３】
このため、循環管４２の供給管２２に巻き付く間隔は、記録ヘッド１０に供給するイン
クの温度と加熱手段５０の加熱能力等によって適宜決定すればよい。
【００３４】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定さ
れるものではない。例えば、上述した実施形態１では、循環管４２を供給管２２の記録ヘ
ッド１０側のみに螺旋状に巻き付けるようにしたが、特にこれに限定されず、供給管２２
の全長に亘って循環管４２を巻回するようにしてもよい。
【００３５】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１０が
キャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定され
ず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１０が固定されて、紙等の記録シートＳを副走
査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用すること
ができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態においては、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録ヘ
ッドを具備するインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射
ヘッドを具備する液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射す
る液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体
噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッ
ド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機Ｅ
Ｌディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴
射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる
液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
Ｉ  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  １０  インクジェット式記録ヘッ
ド（液体噴射ヘッド）、  １１  ノズル開口、  ２０  液体貯留部（液体貯留手段）、  
２１  供給路、  ２２  供給管、  ３０  加圧ポンプ、  ４０  加熱流体貯留部、  ４１
循環路、  ４２  循環管、  ５０  加熱手段、  ６０  加圧ポンプ
【図１】
2012254553.tif 000003
【図２】
2012254553.tif 000004
【図３】
2012254553.tif 000005