(57)【要約】【課題】高温のヒータを用いることなく流通するインクの重量が変動しないように均一に加熱できるようにする。【解決手段】供給手段側に固定されるヒータ部材３１と、ヒータ部材３１に巻回される流路パイプ３２とで液体加熱手段２６を構成し、限られたスペースでヒータ部材３１に接触する流路パイプ３２を長くしてインクの流路長を十分に確保し、少ないスペースでインクを所望の状態に加熱し、ヒータ部材３１を高温に制御することなくインクを十分に加熱する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が収容されるキャビティを備えると共に、前記キャビティに収容された液体を液滴として吐出するヘッド本体と、
前記ヘッド本体側に設けられ流体貯留部からの液体をキャビティに供給する供給手段と、
前記供給手段に備えられる液体加熱手段とからなり、
前記液体加熱手段は、前記ヘッド本体側に固定されるヒータ部材と、前記ヒータ部材に巻回される液体流路とで構成される
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記ヒータ部材は棒状であり、前記液体流路は棒状の前記ヒータ部材に螺旋状に巻かれたチューブである
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記液体はインクであり、
前記液体加熱手段は、前記インクの粘度に応じて、吐出の周波数に拘わらず均一な流量が前記キャビティに供給される温度に前記インクの温度を制御する
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッドと、
前記ヘッド本体の前記流体の入口側に接続される流体源と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。従来から知られているインクジェット式記録ヘッドは、インクが充填されたインクカートリッジ等の流体源からヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体から供給されたインクは圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させることによりノズルから吐出される。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドでは、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、ヘッド本体をヒータで加熱してインクの粘度を低下させている。しかし、ヘッド本体におけるインクの流路は限られた長さとなっているため、インクの吐出周波数によって流路を流通するインクの重量が変動してしまう。このため、インクの加熱温度にムラが生じてしまい、均一な吐出が阻害される虞があり印字が不安定になる虞があった。ヒータの能力を高めてインクの温度を高温に制御することも考えられるが、記録装置は頻繁に不特定多数の人が触れる装置であるため、高温部材の存在は安全上好ましいとはいえない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６２８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、高温のヒータを用いることなく流通する液体の重量が変動しないように均一に加熱することができる液体噴射ヘッド及び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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の液体噴射ヘッドは、液体が収容されるキャビティを備えると共に、前記キャビティに収容された液体を液滴として吐出するヘッド本体と、前記ヘッド本体に設けられ流体貯留部からの液体をキャビティに供給する供給手段と、前記供給手段に備えられる液体加熱手段とからなり、前記液体加熱手段は、前記ヘッド本体に固定されるヒータ部材と、前記ヒータ部材に巻回される液体流路とで構成されることを特徴とする。
【０００７】
このため、ヒータ部材に巻回されて流通距離が確保された液体流路により、液体が所定状態に加熱され、高温のヒータを用いることなく流通する液体の重量が変動しないように均一に加熱することができる。
【０００８】
そして、上記液体噴射ヘッドにおいて、前記ヒータ部材は棒状であり、前記液体流路は棒状の前記ヒータ部材に螺旋状に巻かれたチューブであることを特徴とする。また、上記液体噴射ヘッドにおいて、前記液体はインクであり、前記液体加熱手段は、前記インクの粘度に応じて、吐出の周波数に拘わらず均一な流量が前記キャビティに供給される温度に前記インクの温度を制御することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の液体噴射装置は、上記液体噴射ヘッドと、前記ヘッド本体の前記流体の入口側に接続される流体源とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このため、高温のヒータを用いることなく流通する液体の重量が変動しないように均一に加熱することができる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１には本発明の一実施形態例に係るインク噴射ヘッドを備えたインクジェット式記録装置の概略構成、図２にはインクジェット式記録装置の主要部の断面、図３には液体加熱手段の概念を示してある。
【００１２】
図１に基づいてインクジェット式記録装置を説明する。
図に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置（装置本体）１は、インクカートリッジ２が搭載されるキャリッジ３やキャリッジ３に取り付けられたヘッド本体としての記録ヘッド４等が一体化された液体噴射ヘッドとしてのインク噴射ヘッド５を有している。キャリッジ３はタイミングベルト６を介してステッピングモータ７に接続され、ガイドバー８に案内されて記録紙９の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。キャリッジ３は上部に開放する箱型をなし、記録紙９と対面する面（下面）に記録ヘッド４のノズル面が露呈するよう取り付けられると共に、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。
【００１３】
記録ヘッド４にはインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙９の上面にインク滴を吐出させて記録紙９に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図１中の符号で、１０は印刷休止中に記録ヘッド４のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥を防止すると共に記録ヘッド４のノズル面に負圧を作用させてクリーニング動作をするキャップであり、１１は記録ヘッド４のノズル面をワイピングするワイパーブレードであり、１２はクリーニング動作で吸引した廃インクを貯留する廃インク貯留部であり、１３は装置本体１の動作を制御する制御装置である。
【００１４】
図示のインク噴射ヘッド５には、インクカートリッジ２からインクを記録ヘッド４に供給するための流路が形成された供給手段２３（流路を形成する部材）が備えられている。尚、図１の例では、キャリッジ３に流体源としてのインクカートリッジ２が収容される例を挙げて説明したが、インクカートリッジがキャリッジ３とは別の場所に収容され、供給管を介してインクが記録ヘッド４の供給手段に圧送される構成のインクジェット式記録装置であっても本発明を適用することが可能である。
【００１５】
図２に基づいてインク噴射ヘッド５を説明する。
図に示すように、インク噴射ヘッド５にはカートリッジホルダ２１を備えたフレーム２２が設けられ、カートリッジホルダ２１にインクカートリッジ２が取り付けられる。フレーム下部には供給手段２３が接続され、供給手段２３にはインク供給針２４が設けられている。インク供給針２４がインクカートリッジ２に接続されることにより、供給手段２３の流路（流体流路）にインクが供給される。供給手段２３の下部には記録ヘッド４が取り付けられ、記録ヘッド４には、例えば、圧電素子等の圧力発生手段が備えられ、圧電素子の変位による圧力を利用してノズルプレート２５のノズル開口からインク滴を吐出するようになっている。
【００１６】
インクカートリッジ２のインクは、インク供給針２４を介して供給手段２３の流路に送られ、流路を流通したインクは記録ヘッド４のキャビティ（図示省略）に供給される。供給手段２３には液体加熱手段２６が備えられ、液体加熱手段２６により流路を流通するインクが所望の状態に加熱される。例えば、粘度が高いインクが供給される際にインクが加熱されて安定した流通を確保することができる。
【００１７】
図３に基づいて液体加熱手段２６を説明する。図に示した流路は、一つのインクカートリッジ２からインク噴射ヘッド５に送られるインクの流路を概念的に示してある。
【００１８】
図に示すように、記録ヘッド４側である供給手段２３の本体部には棒状のヒータ部材３１が固定され（例えば、電気ヒータ）、ヒータ部材３１には液体流路としての流路パイプ３２が螺旋状に巻かれている。流路パイプ３２はヒータ部材３１により全体が加熱されるようになっている。インク供給針２４（図２参照）からのインクは、ヒータ部材３１に巻回されて加熱された流路パイプ３２を流通して所定の温度に加熱されて記録ヘッド４のキャビティ（図示省略）に供給される。
【００１９】
ヒータ部材３１に流路パイプ３２が螺旋状に巻回されているので、限られたスペースでヒータ部材３１に接触する流路パイプ３２を長くしてインクの流路長を十分に確保することができ、少ないスペースでインクを所望の状態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、ヒータ部材３１を高温に制御することなく十分に加熱することができ、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。このため、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。
【００２０】
従って、インクの加熱温度にムラが生じることがなくなり、均一な吐出が可能になって印字を安定させることができる。また、限られたスペースで十分な流路長を確保することができるので、ヒータ部材３１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ヒータ部材３１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。
【００２１】
また、流路パイプ３２を流通するインクが加熱されると共に、ヒータ部材３１の温度を相対的に低下させることができるので、インクカートリッジ２に充填されているインクが加熱されることがなくなり、吐出に必要なインクだけが所定の温度に加熱されて熱履歴が残ることがない。
【００２２】
上述した実施形態例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】インクジェット式記録装置の概略構成図である。
【図２】インクジェット式記録装置の主要部の断面図である。
【図３】液体加熱手段の概念図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  インクジェット式記録装置（装置本体）、  ２  インクカートリッジ、  ４  記録ヘッド、  ５  インク噴射ヘッド、  ２３  供給手段、  ２６  液体加熱手段、  ３１  ヒータ部材、  ３２  流路パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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