(57)【要約】【課題】フィルタの面積を小さくして装置の小型化を図ることを目的としている。【解決手段】ノズル３８ａからインクを吐出するインクジェットヘッドの流路ユニット１７には、インクを流路ユニット１７内に供給するインク流入口３９の表面を覆うようにフィルタ２５が設けられている。さらに、流路ユニット１７の表面には、フィルタ２５を介してインク流入口３９に連通する貫通孔１３ｂが設けられたフレーム１３が積層接着され、フレーム１３の流路ユニット１７との接着面に、少なくとも貫通孔１３ｂを包囲するようにヒータ６５が設けられている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源からの液体が流入する液体流入口と、前記液体流入口に連通し、液滴を吐出する複数のノズルまでそれぞれ連通する複数の液体流路と、前記液体流入口を覆うようにその表面に設けられたフィルタとを有する流路ユニットと、
前記液体流路内の液体に前記ノズルに向かう吐出圧力を付与するアクチュエータと、を備えた液滴吐出装置において、
前記流路ユニットの表面には、フレームが積層接着されており、
前記フレームには、前記フィルタを介して前記液体流入口に連通する貫通孔が設けられているとともに、少なくとも前記貫通孔を包囲するようにヒータが設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記ヒータは、前記フレームの前記流路ユニットに対する接着箇所に対応して配置されている請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記ノズルに対向する領域に記録用紙を通過させ、前記流路ユニットに対して紙送り方向の上流及び下流に配置された紙送り機構をさらに備え、
前記液体流入口は、前記流路ユニットにおける紙送り方向の端部に配置されている請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記アクチュエータに接続されたフレキシブル配線材をさらに備え、
前記フレームは、前記紙送り方向に前記貫通孔と隣接する開口部を有し、
前記アクチュエータは、前記流路ユニットに積層された状態で前記開口部から表出している請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記ヒータは、前記開口部と前記貫通孔とを包囲して設けられ、前記貫通孔を包囲する部位の発熱密度を大きくしている請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記ヒータは、面状ヒータであり、前記フレームの前記流路ユニットの前記接着箇所に対向する面、または、前記フレーム内に内包して設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記フレームは、樹脂からなり、
前記ヒータは、前記フレームと一体成形されている請求項１乃至５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等のような液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドとして、複数のノズルが配置されて内部にインク流路を有する流路ユニットと、この流路ユニット内のインクに選択的に吐出圧力を与える圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータに駆動信号を出力するフレキシブル配線材とが積層されたものが知られている。流路ユニットには、インクカートリッジなどインク供給源からのインクを内部に取り入れるためのインク流入口が設けられ、このインク流入口にフィルタが取り付けられており、このフィルタによりインク供給源から内部へ供給されるインク中の異物を除去し、流路ユニット内部のインク流路やノズルが目詰まりしたりしないようにしている。また、流路ユニットには、インク流入口と連通する貫通孔を有する補強フレームが接着積層されており、フィルタは流路ユニットと補強フレームとに挟まれ、フィルタを介して貫通孔からインク流入口へインクが流動している。
【特許文献１】特開２００７−２８３６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ノズルからインクが吐出されると、流路ユニット内のインクが減ることにより流路ユニット内部が減圧され、インク流入口を通じてインク供給源からインクが自動的にリフィル（補給）される。しかし、使用環境が変化したり、長時間インクが吐出されなかったりしてインクの粘度が上がると、インクがフィルタを通過する際の圧力損失は大きくなってしまうため、インク粘度が上がってもリフィルがスムーズに行われるように、フィルタの面積を大きく設定しているのが現状である。
【０００４】
本発明は、そのフィルタの面積を小さくして装置の小型化を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る液滴吐出装置は、液体供給源からの液体が流入する液体流入口と、前記液体流入口に連通し、液滴を吐出する複数のノズルまでそれぞれ連通する複数の液体流路と、前記液体流入口を覆うようにその表面に設けられたフィルタとを有する流路ユニットと、前記液体流路内の液体に前記ノズルに向かう吐出圧力を付与するアクチュエータと、を備えた液滴吐出装置において、前記流路ユニットの表面には、フレームが積層接着されており、前記フレームには、前記フィルタを介して前記液体流入口に連通する貫通孔が設けられているとともに、少なくとも前記貫通孔を包囲するようにヒータが設けられていることを特徴とする。
【０００６】
前記構成によれば、フィルタより上流側にあるフレームの貫通孔がヒータにより加熱可能であるため、フィルタを通過する液体の粘度を低下させることができる。しかも、ヒータは、フィルタを介して液体流入口に連通する貫通孔を包囲するように配置されているので、フィルタを通過する液体の粘度を効果的に低下させることができる。したがって、液体がフィルタを通過する際の圧力損失が低減されるので、フィルタの面積を小さくすることができ、装置の小型化を図ることが可能となる。
【０００７】
前記ヒータは、前記フレームの前記流路ユニットに対する接着箇所に対応して配置されていてもよい。
【０００８】
前記構成によれば、フレームと流路ユニットとを接着する製造時において、ヒータによりフレームを加熱することにより、フレームと流路ユニットとの接着箇所が均等に加熱され、安定した接着精度を得ることができる。詳しくは、一般的に使用されるバーヒーターによりフレーム及び流路ユニットを挟み込んで加熱接着する方法では、バーヒーターがフレーム及び流路ユニットに片当たりすることによる温度バラツキを考慮して、加熱温度を高く設定していた。そうすると、他の部品へ悪影響を及ぼすことも考えられる。しかし、前記構成とすることで、加熱温度を余分に高くしなくても、フレームと流路ユニットとを均一に接着することができるので、他部品への悪影響も防止することが可能となる。また、フレームの流路ユニットに対する接着箇所であって、液体流入口に連通する貫通孔の周囲にヒータが設けられていることで、貫通孔周辺のフレームと液体流入口周辺の流路ユニットの接着を確実にすることができる。そのため、貫通孔と液体流路口との微小の隙間からの漏出インクを防止することができる。
【０００９】
前記ノズルに対向する領域に記録用紙を通過させ、前記流路ユニットに対して紙送り方向の上流及び下流に配置された紙送り機構をさらに備え、前記液体流入口は、前記流路ユニットにおける紙送り方向の端部に配置されていてもよい。
【００１０】
前記構成によれば、液体流入口に設けられたフィルタの面積が小さくなることで、流路ユニットの紙送り方向の長さを小さくすることができる。よって、流路ユニットに対して紙送り方向の上流及び下流に配置される紙送り機構の距離を縮めることができ、ノズルに対向する領域において記録用紙を所望の姿勢で安定して通過させることが可能となる。
【００１１】
前記アクチュエータに接続されたフレキシブル配線材をさらに備え、前記フレームは、前記紙送り方向に前記貫通孔と隣接する開口部を有し、前記アクチュエータは、前記流路ユニットに積層された状態で前記開口部から表出していてもよい。
【００１２】
前記構成によれば、ヒータが設けられたフレームにアクチュエータ及びフレキシブル配線材が近接配置されることとなるが、前述したようにヒータによる加熱温度を抑えることができるので、アクチュエータ及びフレキシブル配線材への熱による悪影響を抑制することができる。
【００１３】
前記ヒータは、前記開口部と前記貫通孔とを包囲して設けられ、前記貫通孔を包囲する部位の発熱密度を大きくしていてもよい。
【００１４】
前記構成によれば、貫通孔を通過する液体を重点的に加熱することができ、フィルタを通過する液体の粘度をより効果的に低下させることができる。よって、液体がフィルタを通過する際の圧力損失が十分に低減され、フィルタの面積をより小さくして装置の小型化を図ることが可能となる。また、貫通孔周辺のフレームと液体流入口周辺の流路ユニットとの接着を確実にすることができるため、インクの漏出を防止できる。
【００１５】
前記ヒータは、面状ヒータであり、前記フレームの前記流路ユニットの前記接着箇所に対向する面、または、前記フレーム内に内包して設けられていてもよい。
【００１６】
前記構成によれば、ヒータが面状であるため、フレームをより均一に加熱することができる。
【００１７】
前記フレームは、樹脂からなり、前記ヒータは、前記フレームと一体成形されていてもよい。
【００１８】
前記構成によれば、フレームが熱伝導性の高くない樹脂であっても、フレーム自体を発熱させることができるため、前述したバーヒーターのように外部から熱を加えるよりも、効率良くフレームの温度を上げることができる。また、樹脂製であるため、液滴吐出装置周辺の他の部材と一体形成することなどもでき、設計自由度が高い。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、液体がフィルタを通過する際の圧力損失が低減されるので、フィルタの面積を小さくすることができ、装置の小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明ではインクジェットヘッドからインクを吐出する方向を下方とし、その反対側を上方とする。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１の要部斜視図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴吐出装置）は、一対のガイドレール２，３が略平行に配設されており、そのガイドレール２，３にヘッドユニット４が走査方向にスライド可能に支持されている。ヘッドユニット４には、本体側に静置された４つのインクタンク１０（図３参照）からの４色のインク（例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）を夫々供給する４本のインク供給チューブ５が接続されている。ヘッドユニット４には、インクジェットヘッド１４（図２参照）が搭載されており、その下方で走査方向と直角する方向に搬送される記録用紙に向けてインクジェットヘッド１４からインクが吐出される構成となっている。
【００２２】
ヘッドユニット４は、一対のプーリー６，７に巻き掛けられたタイミングベルト８に接合されており、タイミングベルト８はガイドレール３の延在方向と略平行に配設されている。一方のプーリー７には正逆回転駆動するモータ９が設けられており、そのプーリー７が正逆回転駆動されることでタイミングベルト８が往復移動し、ヘッドユニット４がガイドレール２，３に沿って一方向に走査される。
【００２３】
図２は、図１に示すインクジェットプリンタ１のヘッドユニット４の分解斜視図である。図２に示すように、ヘッドユニット４は、上から順に、バッファタンク１１、シール部材１６、キャリッジ１２、フレーム１３、インクジェットヘッド１４（吐出ヘッド）及びノズル保護カバー１５を備えている。キャリッジ１２は、上方が開放された略箱形で、バッファタンク１１がキャリッジ１２内に収容され、キャリッジ１２の下面にフレーム１３及びノズル保護カバー１５が接着されたインクジェットヘッド１４が固定されている。バッファタンク１１は、板状のアーム部２０を有している。そのアーム部２０の上面には、インク供給チューブ５をバッファタンク１１内のインク貯留室１１ａに連通させるためのジョイント部材２１が接続されている。
【００２４】
インクジェットヘッド１４は、インクを４つのインク流入口（液体流入口）３９(図５参照)から多数のノズル３８ａ（図６参照）まで導く複数のインク流路（液体流路）を有する流路ユニット１７と、その流路ユニット１７の上面に積層されて流路ユニット１７内のインクにノズル３８ａ（図６参照）に向かう吐出圧力を選択的に付与する圧電駆動式のアクチュエータ１８とを有している。流路ユニット１７の上面周縁部は、板状のフレーム１３の下面に接着固定されており、アクチュエータ１８がフレーム１３の中央の開口部１３ａに配置されて表出している。また、フレーム１３には、流路ユニット１７のインク流入口３９に連通する４つの貫通孔１３ｂが設けられている。キャリッジ１２の底面には、貫通穴１２ａが形成されていて、キャリッジ１２にバッファタンク１１やフレーム１３などが取り付けられた際に、フレーム１３の貫通孔１３ｂは、４つの貫通孔１６ａを有するシール部材１６を介してバッファタンク１１のインク流出口１１ｂ（図９参照）と液密的に連通していて、バッファタンク１１からのインクを流路ユニット１７内に供給できるようになっている。なお、シール部材１６には、各貫通孔１６ａの周囲に上下に突出するシールリップ１６ｂが設けられている。
【００２５】
図３は図１に示すインクジェットプリンタ１を模式的に説明する一部断面図である。図３に示すように、インクジェットプリンタ１の底側（図３の下側）には給紙トレイ２２が配置されている。給紙トレイ２２の上側には、給紙トレイ２２に積載された記録用紙２４のうち最上層のものを搬送路２９へ供給する給紙駆動ローラ２６が設けられている。搬送路２９は、給紙トレイ２２の後側から上方へ向かった後に正面側へ向けてＵターンし、後述するノズル３８ａに対向する領域である印刷領域２８を通過して排紙トレイ（図示せず）へと導かれている。
【００２６】
キャリッジ１２の下部には、補強用の板状のフレーム１３を介してインクジェットヘッド１４が取り付けられている。インクジェットヘッド１４の下方にはプラテン２７が配置されている。ヘッドユニット４の上流側（図３の右側）には、搬送路２９を流れる記録用紙２４を狭持してプラテン２７上へ搬送する搬送ローラ７１及びピンチローラ７２が設けられている。ヘッドユニット４の下流側（図３の左側）には、印刷済みの記録用紙２４を狭持して排紙トレイ（図示せず）へ搬送する排紙ローラ７３及びピンチローラ７４が設けられている。搬送ローラ７１、ピンチローラ７２、排紙ローラ７３及びピンチローラ７４により紙送り機構７５が構成されている。
【００２７】
図４は、図２に示すヘッドユニット４のインクジェットヘッド１４を示す分解斜視図である。図４に示すように、インクジェットヘッド１４は、複数枚のプレートが積層された流路ユニット１７と、流路ユニット１７に対して上方から重ねられて接着される圧電駆動式のアクチュエータ１８とを備えており、アクチュエータ１８には外部機器との電気的接続を行うための平坦なフレキシブル配線材１９が上方から重ねられて接着されている。フレキシブル配線材１９には、インクを吐出するための駆動回路を有するＩＣチップ６０が実装されている。アクチュエータ１８の上面には複数の表面電極２３が形成されており、この表面電極２３にフレキシブル配線材１９の下面に露出した端子（図示せず）が導電材等により接続されることにより、両者が電気的に導通される。
【００２８】
図５は、図４に示すインクジェットヘッド１４の流路ユニット１７の構成を示す分解斜視図である。図６は、図４に示す流路ユニット１７、アクチュエータ１８及びフレキシブル配線材１９が積層接着されたものをV−V線に沿って切断したときの一部の形状を示す断面図である。図５及び図６に示すように、流路ユニット１７は、圧力室プレート３１、スペーサプレート３２、絞りプレート３３、第１マニホールドプレート３４、第２マニホールドプレート３５、ダンパープレート３６、カバープレート３７、及びノズルプレート３８が、この順に上方から積層して接着された構成となっている。ノズルプレート３８はポリイミド等の樹脂シートで、それ以外のプレート３１〜３７はステンレス等の金属板であり、各々５０〜１５０μｍ程度の肉厚を有している。各プレート３１〜３８には、エッチング、レーザ加工、又はプラズマジェット加工等により開孔又は溝が形成されており、各プレート３１〜３８が積層されることにより、夫々の開孔及び溝が連通し、インクの流路４０が形成されるようになっている。
【００２９】
圧力室プレート３１には、多数の圧力室孔３１ａとインク流入孔３１ｂとが設けられている。圧力室孔３１ａは、圧力室プレート３１の短辺方向（走査方向）に延びる長孔形状を成し、圧力室プレート３１の長辺（紙送り方向の辺）に沿うように並列にし、短辺方向に５列設けられている。これら圧力室孔３１ａの各列は、ブラックインク用に２列、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各１列が設けられている。圧力室孔３１ａは、圧力室プレート３１に上方からアクチュエータ１８が接着され、下方からスペーサプレート３２が接着されることにより、内部空間を有する圧力室４１を形成する（図６参照）。また、インク流入孔３１ｂは、各色のインク用に夫々１つずつの合計４つ設けられている（図５参照）。なお、４つのインク流入孔３１ｂのうち、図５中手前側の１つのインク流入孔３１ｂは他の３つのインク流入孔３１ｂよりも大きくなっていて、これは使用頻度の高いブラックインクが供給されるようになっている。また、圧力室孔３１ａの列も図５中手前側に２列がブラックインク用となっている。
【００３０】
スペーサプレート３２には、圧力室プレート３１の圧力室孔３１ａの一端部に連通する連通孔３２ａと、圧力室孔３１ａの他端部に連通する貫通孔３２ｂと、インク流入孔３１ｂと同形状でこれと連通するインク流入孔３２ｃとが設けられている。
【００３１】
絞りプレート３３には、その上面側に絞り溝３３ａが形成されている。この絞り溝３３ａは、絞りプレート３３の短辺方向へ延びる長寸溝状を成し、その一端部は、スペーサプレート３２の連通孔３２ａが連通されるようになっており、他端部には下面側へ貫通する孔３３ｂが設けられている。また、絞りプレート３３には、スペーサプレート３２の貫通孔３２ｂ及びインク流入孔３２ｃに夫々連通し、且つ夫々と同形状を成す貫通孔３３ｃ及びインク流入孔３３ｄが形成されている。また、インク流入孔３１ｂ、３２ｃと同形状でこれと連通するインク流入孔３３ｄとが設けられている。絞り溝３３ａは、絞りプレート３３がスペーサプレート３２と第１マニホールドプレート３３とで挟まれて接着されることにより、絞り通路４２が形成される（図６参照）。
【００３２】
第１マニホールドプレート３４は、圧力室孔３１ａに対応してその下方に位置すると共に圧力室孔３１ａの列方向（紙送り方向）に沿って延設されたマニホールド孔３４ａを有している。このマニホールド孔３４ａはブラックインク用に２列（図５中の手前側の２列）、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各１列の合計５列が設けられている。４つのインク流入孔３１ｃ、３２ｃ、３３ｄは、インク色ごとに各マニホールド孔３４ａの一端部（図５の左端）に連通するようになっていて、ブラックインク用のインク流入孔３１ｃ、３２ｃ、３３ｄは、２列のブラックインク用のマニホールド孔３４ａに連通するようになっている。そして、各マニホールド孔３４ａは絞り通路４２を介して圧力室４１に連通すると共に、マニホールド孔３４ａはその一端部において絞りプレート３２のインク流入孔３２ｄとも連通している。また第１マニホールドプレート３４には、各マニホールド孔３４ａの長手方向に沿うように、絞りプレート３３の貫通孔３３ｃに連通してこれと同形状を成す多数の貫通孔３４ｃが形成されている。
【００３３】
第２マニホールドプレート３５は、第１マニホールドプレート３４と同様の形状を成しており、５つのマニホールド孔３５ａと貫通孔３５ｃとを有している。そして、絞りプレート３３、第１マニホールドプレート３４、第２マニホールドプレート３５、及び後述するダンパープレート３６が積層接着されることで、マニホールド孔３４ａ，３５ａにより５つの共通液室４３が形成される（図６参照）。
【００３４】
ダンパープレート３６は、各共通液室４３に対応する箇所を下方からハーフエッチング等で窪ませて薄肉に形成した５つのダンパー壁３６ａを有している。またダンパープレート３６には、各ダンパー壁３６ａの長手方向に沿うように、第２マニホールドプレート３５の貫通孔３５ｃと連通してこれと同形状を成す貫通孔３６ｂが形成されている。ダンパープレート３６がカバープレート３７と積層接着されることで、５つのダンパー室が形成される。
【００３５】
カバープレート３７には、ダンパープレート３６の貫通孔３６ｂに連通してこれと同形状を成す貫通孔３７ａが形成され、ノズルプレート３８には、カバープレート３７の貫通孔３７ａに連通する孔であるノズル３８ａが形成されている。ノズル３８ａは、長辺方向に沿うように並列にし、短辺方向に５列設けられていて、ブラックインク用に２列（図５中手前側の２列）、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各１列が設けられている。
【００３６】
このような各プレート３１〜３８を積層接着することにより流路ユニット１７が形成される。そして、流路ユニット１７内では、各プレート３１〜３８に形成されたインク流入孔３１ｂ，３２ｃ，３３ｄが互いに連通してインク流入口３９が構成されている。これらインク流入口３９は、流路ユニット１７における紙送り方向の端部に配置され、走査方向に向けて一列に並んでいる。各プレート３２〜３７に形成された貫通孔３２ｂ，３３ｃ，３４ｃ，３５ｃ，３６ｂ，３７ａが互いに連通して流出路４４が構成され、その流出路４４がノズルプレート３８のノズル３８ａに連通している。よって、バッファタンク１１からインク流入口３９へ流入したインクは、共通液室４３、絞り通路４２、圧力室４３及び流出路４４の順に流れ、ノズル３８ａから吐出される。つまり、インク流入口３９、共通液室４３、絞り通路４２、圧力室４１、及び流出路４４により、流路ユニット１７内の流路４０が構成されている（図４参照）。
【００３７】
また、圧力室プレート３１の上面には、バッファタンク１１から供給されたインクに混入している異物を除去するためのフィルタ２５がインク流入口３９を覆うように取り付けられている（図４及び４参照）。
【００３８】
図６に示すように、アクチュエータ１８は、多数枚の圧電シート５０〜５５と絶縁性を有するトップシート５６とが積層されて構成され、その最下層の圧電シート５０が流路ユニット１７の複数の圧力室孔３１ａを覆っている。平面視においてアクチュエータ１８の外形形状は、流路ユニット１７の外形形状よりも小さく形成され、両者が固定された状態においてアクチュエータ１８の周囲の流路ユニット１７の上面には、後述するフレーム１３を接着固定するための平坦面が形成されている。圧電シート５０〜５５は、夫々の厚みが略３０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料から構成されている。各圧電シート５０〜５５のうち、最下層の圧電シート５０から上方へ数えて奇数番目の圧電シート５０，５２，５４の上面には、流路ユニット１７の圧力室４１の全てに対応するよう配置された共通電極５７が印刷形成されている。最下層の圧電シート５０から上方へ数えて偶数番目の圧電シート５１，５３の上面には、各圧力室４１に対し個別に対応するよう配置された多数の個別電極５８が印刷形成されている。また、共通電極５７及び個別電極５８は、各圧電シート５０〜５５及びトップシート５６の側端面またはスルーホール（図示せず）に設けた中継配線（図示せず）を介し、トップシート５６の上面に設けられた表面電極２３（図４参照）に導通している。
【００３９】
このようなアクチュエータ１８の複数の個別電極５８に、フレキシブル配線材（図４参照）から選択的に電圧が印加されると、印加された個別電極２８と共通電極２７との間に電位差が生じ、圧電シート５１〜５４の個別電極２８と共通電極２７とに挟まれた箇所である活性部に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。そうすると、最下層の圧電シート５０が圧力室４１内へ突出するため、圧力室４１内のインクが流出路４４を通じてノズル３８ａから外部へ吐出される。
【００４０】
図７は、図４に示すインクジェットヘッド１４にフレーム１３が接着された状態を示す斜視図である。図７に示すように、流路ユニット１７の上面にフレーム１３が熱硬化性接着剤により積層接着されている。フレーム１３は、金属製（例えばＳＵＳ４３０）で流路ユニット１７より厚く剛性を有している。フレーム１３の外形形状は、平面矩形状で、流路ユニット１７の外形形状よりも大きく、平面長方形状の開口部１３ａが中央に形成された枠形状で、さらに開口部１３ａに対して紙送り方向に隣接して４つの貫通孔１３ｂが形成されている。開口部１３ａは、アクチュエータ１８が配置されるように外形形状が少し大きく、開口部１３ａ内にアクチュエータ１８が配置され、さらに、貫通孔１３ｂと流路ユニット１７のインク流入口３９とを連通させるようにして、流路ユニット１７の上面とフレーム１３とが積層接合される。アクチュエータ１８の上面には、帯状に長くその途中にＩＣチップ６０が搭載されたＣＯＦからなるフレキシブル配線材１９の一端側が接合され、他端側が開口部１３ａから上方に引き出されている。フレキシブル配線材１９のアクチュエータ１８と対応する箇所の上面には、剛性板６１が積層接着されている。アクチュエータ１８が配置された開口部１３ａは、そのアクチュエータ１８との間隙部分に図示しないポッティング材を注入して、漏出したインクが浸入することを防いでいる。貫通孔１３ｂは、走査方向に向けて一列に並んでおり、流路ユニット１７のインク流入口３９（図５参照）にフィルタ２５を介して連通している。つまり、貫通孔１３ｂは、フィルタ２５のインク流入口３９に対応する領域を露出させている。
【００４１】
また、ノズル保護カバー１５は、例えばＰＢＴ／ＡＢＳ樹脂製などの樹脂製で、ノズル３８ａが形成されたノズル面を保護するための部材である。ノズル保護カバー１５は、流路ユニット１７の外形形状よりも大きい矩形状で、中央に流路ユニット１７のノズル面の外形よりもやや大きい開口部１５ａを有する枠板状となっている。このノズル保護カバー１５は、開口部１５ａからノズル面が表出された状態で、接着剤４５を介してフレーム１３の下側面に取り付けられている。
【００４２】
図８は、図７に示すフレーム１３の下面図である。図８に示すように、フレーム１３の下面には、面状のヒータ６５が形成されている。ヒータ６５は、通電により発熱する薄膜帯状の発熱体６５ａと、発熱体６５ａの対角線上の両端部の上面に形成された電極６５ｂ，６５ｃとを有している。発熱体６５ａは、グラファイト、カーボン、ＰＧ／ＰＢＮ（高純度カーボン／パイロリティックボロンナイトライド）、窒化アルミニウム又はタングステン等からなる発熱材をエアロゾルデポジション法、スパッタ法、蒸着法又はゾルゲル法などの成膜法でフレーム１３に直接付着して形成されている。なお、図８には発熱体６５ａは、ベタ状に塗布されているが、特にその形状に限定はなく波形状などであってもよい。
【００４３】
ヒータ６５は、流路ユニット１７の平坦面において、フレーム１３の流路ユニット１７との接着箇所に対向する箇所に形成されている。即ち、ヒータ６５は、開口部１３ａを包囲するとともに、４つの貫通孔１３ｂをまとめて包囲するように連続して形成されている。これにより、フレーム１３の貫通孔１３ｂを包囲する部位Ａは、近接したヒータ６５により四方から加熱されるため、当該部位Ａに与えられる発熱量が他の部位よりも大きくなっている。この理由については後述する。なお、当該部位Ａには、その発熱量を重点的に与えたいため、発熱体６５ａは、当該部位Ａの近傍の発熱密度を密にするなどして、その形状を他の部位とは異なえるようにしてあってもよい。電極６５ｂ，６５ｃには、電源６７が接続されており、スイッチ６８により通電のオン／オフを切り替えることが可能となっている。スイッチ６８には制御装置６９が接続されており、その制御装置６９には温度センサ７０が接続されている。
【００４４】
図９は、図２に示すヘッドユニット４の組立後の状態における要部を拡大した断面図である。図９に示すように、バッファタンク１１は、インク色ごとに４つのインク貯留室１１ａと、それらインク貯留室１１ａの夫々の下端に形成されたインク流出口１１ｂとを有している。バッファタンク１１の下面には、シール部材１６を介してフレーム１３が接続されている。バッファタンク１１のインク流出口１１ｂと、シール部材１６の貫通孔１６ａと、フレーム１３の貫通孔１３ｂとは互いに連通しており、シール部材１６の上下のシールリップ１６ｂが、インク流出口１１ｂ及び貫通孔１３ｂの周囲の平坦面に密着している。フレーム１３は、ヒータ６５を介して流路ユニット１７の上面に熱硬化性接着剤で接着されている。これにより、フレーム１３の貫通孔１３ｂがフィルタ２５を介して流路ユニット１７のインク流入口３９に連通している。
【００４５】
次に、ヒータ６５の加熱制御について説明する。図８及び図９に示すように、制御装置６９は、例えば、インクが増粘されやすくなるような使用雰囲気温度が低いときの場合、即ち、温度センサ７０により検出された雰囲気温度が所定値以下（例えば、１５℃）である場合には、スイッチ６８をオンする制御を実施する。一方、温度センサ７０により検出された雰囲気温度が所定値より大きい温度である場合には、スイッチ６８をオフにする制御を実施する。このようにヒータ６５が発熱することで、貫通孔１３ｂを通過する重点的に加熱することができる。そのため、フィルタ２５を通過するインクの粘度をより効果的に低下させることができる。また、制御装置６９は、インクジェットプリンタ１の主電源（図示せず）がユーザによりオンされたときに、スイッチ６８を所定時間だけオンにするウォームアップ制御を行ってもよい。その際、制御装置６９は、インクジェットプリンタ１の前回使用時から今回使用時までの不使用時間が所定値以上である場合に限りウォームアップ制御を実施するようにしてもよい。
【００４６】
また、ヒータ６５は、ヘッドユニット４の組立製造時において、フレーム１３を流路ユニット１７に接着する際にも利用される。具体的には、フレーム１３を流路ユニット１７の上面に熱硬化性接着剤を介在させた状態で設置し、ヒータ６５をオンすることにより接着剤が均一に硬化し、フレーム１３が流路ユニット１７に対して安定して接着される。また、貫通孔１３ｂを包囲する部位Ａに与えられる発熱量が他の部位よりも大きくなっているため、貫通孔１３ｂ周辺のフレーム１３と流路ユニット１７の上面との接着を確実にすることができる。貫通孔１３ｂは、図９にあるようにフィルタ２５を介してインク流入口３９と連通しているため、貫通孔１３ｂ周辺において、流路ユニット１７との接着が不十分であると、そのわずかな隙間からインクが漏出してくる場合がある。そのため、貫通孔１３ｂを包囲する部位Ａの接着が確実になることで、貫通孔１３ｂやインク流入口３９からのインク漏れを防ぎ易くなる。
【００４７】
以上に説明した構成によれば、フィルタ２５の直ぐ上流にあるフレーム１３がヒータ６５により加熱可能であるため、フィルタ２５を通過するインクの粘度を低下させることができる。しかも、ヒータ６５は、フィルタ２５を介してインク流入口３９に連通する貫通孔１３ｂを包囲するように配置されているので、フィルタ２５を通過するインクの粘度を効果的に低下させることができる。したがって、インクがフィルタ２５を通過する際の圧力損失が低減されて、フィルタ２５の面積を小さくすることができ、ヘッドユニット４の小型化を図ることが可能となる。
【００４８】
また、フィルタ２５の面積が小さくなることで、流路ユニット１７の紙送り方向の長さを小さくすることができる。よって、流路ユニット１７に対して紙送り方向の上流に配置される搬送ローラ７１及びピンチローラ７２（図３参照）と、下流に配置される排紙ローラ７３及びピンチローラ７４（図３参照）との距離を縮めることができ、印刷領域２８における記録用紙２４の姿勢を安定させることが可能となる。なお、フィルタ２５の面積が小さくなることで、流路ユニット１７の走査方向の長さを小さくすることもできるが、フィルタのすぐ上流にあるフレーム１３は、その貫通孔１３ｂの周囲の平坦面に、シール部材１６のシールリップ１６ｂが撓むことで密着して当接する。そのため、シールリップ１６ｂが撓むことができる領域が必要であり、その領域を阻害しない程度に小さくすることが可能である。
【００４９】
また、ヒータ６５は、貫通孔１３ｂを包囲する部位Ａの発熱密度が大きくなるように配置されているので、貫通孔１３ｂを通過するインクを重点的に加熱することができ、フィルタ２５を通過するインクの粘度をより効果的に低下させることができる。
【００５０】
さらに、ヘッドユニット４の組立製造時において、ヒータ６５によりフレーム１３を加熱することにより、フレーム１３と流路ユニット１７との接着精度が向上する。一般的にバーヒーターなどの加熱加圧させる設備でヘッドユニット４の組立製造を行う場合、バーヒーターの平行度が悪くて片当たりすることによって、熱の伝わり方にバラツキが生じることがある。このため、バラツキを吸収するために、接着に必要な温度設定値よりも高めに設定することが考えられてきたが、本発明のような構成であれば、加熱温度を余分に高くしなくてもよくなり、加熱温度が高めになることによるアクチュエータ１８やフレキシブル配線材１９（特にＩＣチップ６０）への熱影響を抑制することができる。また、貫通孔１３ｂを包囲する部位Ａの発熱密度が大きくなるように配置されているので、フレーム１３と流路ユニット１７との、貫通孔１３ｂ周辺の接着を確実にすることができ、貫通孔１３ｂやインク流入口３９からのインクの漏出を防止することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態のフレーム１１３の部分断面図である。図１０に示すように、本実施形態のフレーム１１３は、フレーム１１３内にヒータ８２が内包して設けられている。具体的には、フレーム１１３は、一対の金属板８１，８３の間にヒータ８２が挟まれた構成となっている。これにより、ヒータ８２が外部に露出するのを防止することができる。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５２】
（第３実施形態）
図１１は、本発明の第３実施形態のフレーム２１３の下面図である。第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。図１１に示すように、本実施形態のフレーム２１３は、樹脂からなり、その内部にヒータ２６５が一体成形されている。フレーム２１３には、平面形状が長方形状の開口部２１３ａが中央に形成されており、開口部２１３ａに対して紙送り方向に隣接して４つの貫通孔２１３ｂが形成されている。これらの貫通孔２１３ｂは、走査方向に向けて一列に並んでいる。
【００５３】
ヒータ２６５は、通電により発熱する発熱体２６５ａと、発熱体２６５ａの貫通孔２１３ｂと反対側の端部に形成された一対の電極２６５ｂ，２６５ｃとを有している。ヒータ２６５は、貫通孔２１３ｂと反対側の辺を除いて開口部２１３ａの外周に沿って配置され、かつ、４つの貫通孔２１３ｂをまとめて包囲するように連続して形成されている。電極２６５ｂ，２６５ｃには、電源６７が接続されており、スイッチ６８により通電のオン／オフを切り替えることが可能となっている。スイッチ６８には制御装置６９が接続されており、その制御装置６９には温度センサ７０が接続されている。
【００５４】
以上の構成によれば、フレーム２１３が金属製のような熱伝導性の高くない樹脂であっても、フレーム２１３自体を発熱させることができるため、例えば、一般的なバーヒーター等で外部から熱を与えるよりも、効率良くフレーム２１３の温度を上げることができる。また、ヒータ２６５の電極２６５ｂ，２６５ｃが一方側に集められているので、給電線の配線を容易にすることができる。また、フレーム２１３が樹脂で形成される場合、部品形状に自由度が増すため、図２や図３で示したノズル保護カバー１５とフレーム２１３とを一体部品として形成することも容易にでき、生産工程を減らすことができる。
【００５５】
なお、前述した各実施形態は本発明をインクジェットプリンタに適用したものであるが、インク以外の液体、例えば着色液を吐出して液晶表示装置のカラーフィルタを製造する装置、導電液を吐出して電気配線を形成する装置などに使用する液滴吐出装置に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明に係る液滴吐出装置は、フィルタの面積を小さくして装置の小型化を図ることができる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるインクジェットプリンタ等に広く適用すると有益である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの要部斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタのヘッドユニットの分解斜視図である。
【図３】図１に示すインクジェットプリンタを模式的に説明する一部断面図である。
【図４】図２に示すヘッドユニットのインクジェットヘッドを示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクジェットヘッドの流路ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図６】図４に示す流路ユニット、アクチュエータ及びフレキシブルフラット配線材が積層接着されたものをV−V線に沿って切断したときの一部の形状を示す断面図である。
【図７】図４に示すインクジェットヘッドにフレームが接着された状態を示す斜視図である。
【図８】図７に示すフレームの下面図である。
【図９】図２に示すヘッドユニットの組立後の状態における要部を拡大した断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のフレームの断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態のフレームの下面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）
１３，１１３，２１３  フレーム
１３ａ，２１３ａ  開口部
１３ｂ，２１３ｂ  貫通孔
１７  流路ユニット
１８  アクチュエータ
１９  フレキシブル配線材
２４  記録用紙
２５  フィルタ
２８  印刷領域
３８ａ  ノズル
３９  インク流入口（液体流入口）
４０  流路
６５，８２，２６５  ヒータ
７５  紙送り機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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