(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドの流路を流れる液体を効率良く加熱することができ、また、汎用性を向上した加熱流路ユニット、および、液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】液体供給源としての自己封止バルブ４と記録ヘッド１内のヘッド流路との間を連通する通液空部（連通流路）を基体内部に有し、自己封止バルブと記録ヘッドとの間に着脱可能に装着され、発熱体からの熱により連通空部を流れるインクを加熱する加熱流路ユニットを備えた。【選択図】図１
2009083470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源と液体噴射ヘッド内のヘッド流路との間を連通する連通流路を基体内部に有し、
前記液体供給源と前記液体噴射ヘッドとの間に着脱可能に装着される加熱流路ユニットであって、
前記連通流路を流れる液体を加熱する発熱体を備えることを特徴とする加熱流路ユニット。
【請求項２】
当該加熱流路ユニットが装着部に装着されることによって、前記発熱体に加熱を許可する状態に切り替わるスイッチを備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱流路ユニット。
【請求項３】
前記スイッチとして、前記発熱体に導通する接点端子部が設けられ、
前記加熱流路ユニットが前記装着部に対して正常に装着された場合に、前記接点端子部が前記装着部に設けられた接点と電気的に接続され、前記接点端子部を通じて前記発熱体に給電が可能な状態となることを特徴とする請求項２に記載の加熱流路ユニット。
【請求項４】
前記連通流路は前記加熱流路ユニット内部に複数の突出部を設置して通液空部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の加熱流路ユニット。
【請求項５】
前記突出部は、前記加熱流路ユニット内部の内壁面から延出し、発熱体が埋設された区画壁で構成され、当該区画壁によって前記通液空部が仕切られていることを特徴とする請求項４に記載の加熱流路ユニット。
【請求項６】
前記通液空部が、液体の流れ方向と異なる方向に区画されていることを特徴とする請求項３に記載の加熱流路ユニット。
【請求項７】
液体供給源からの液体をヘッド流路に導入し、導入した液体を噴射可能な液体噴射ヘッドであって、
前記液体供給源と前記ヘッド流路との間を連通する連通流路と、当該連通流路を流れる液体を加熱する発熱体と、を内部に有する加熱流路ユニットを装着部に対して着脱可能に備えることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記加熱流路ユニットが装着部に装着されることによって、前記発熱体に加熱を許可する状態に切り替わるスイッチを備えることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
前記スイッチとして、前記発熱体に導通する接点端子部が設けられ、
前記加熱流路ユニットが前記装着部に対して正常に装着された場合に、前記接点端子部が前記装着部に設けられた接点と電気的に接続され、前記接点端子部を通じて前記発熱体に給電が可能な状態となることを特徴とする請求項８に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
液体供給源からの液体をヘッド流路に導入し、導入した液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置であって、
前記液体供給源と前記ヘッド流路との間を連通する連通流路と、当該連通流路を流れる液体を加熱する発熱体と、を内部に有する加熱流路ユニットが前記液体供給源と前記液体噴射ヘッドとの間に着脱可能に構成され、
前記発熱体に対して、給電を行う給電部を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１１】
前記加熱流路ユニットが装着されることによって、前記発熱体に加熱を許可する状態に切り替わるスイッチを備えることを特徴とする請求項１０に記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記給電部は、前記スイッチによって発熱体の加熱が許可された場合に給電を行うことを特徴とする請求項１１に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、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに装着する加熱流路ユニット、これを装着した液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に係り、特に、ヘッド内の流路を流れる液体を加熱する加熱流路ユニット、これを装着した液体噴射ヘッド、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的なものとして、例えば、記録紙等の記録媒体（吐出対象物）に対して液体状のインクを吐出・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ（液体噴射装置の一種。以下、プリンタという。）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという。）を挙げることができる。この他、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタに用いられる色材、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイに用いられる有機材料、電極形成に用いられる電極材等、様々な機能性液体の噴射に液体噴射ヘッドが用いられている。
【０００３】
ところで、近年、紫外線などの光のエネルギーの照射によって硬化する光硬化型インクが画像等の印刷の際に用いられることがある。この光硬化型インクは、インク吸収性の乏しい記録媒体に対しても光を当てれば硬化して画像等を記録することができるため、様々な用途に用いられている。しかしながら、この光硬化型インクは、一般のインクよりも粘度が高く、この光硬化型インクを液体噴射ヘッドで噴射するには、粘度を低下させる必要がある。また、光硬化型インクの光硬化感度は温度に依存し、低温下では光硬化感度が低下する一方、高温下では光硬化感度が向上する。このため、加熱手段によって光硬化型インクを加熱してから記録媒体上に噴射するように構成された液体噴射ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１４１８９２号公報
【特許文献２】特開２００３−０１１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インクを加熱する機構を有していない既存の液体噴射ヘッドに加熱機能を持たせる場合、液体噴射ヘッドの外表面等に加熱手段を設け、この加熱手段の熱によってヘッド流路を流れるインクを加熱しても、インク温度が上昇し難いという問題があった。この場合、常温のインクを噴射に適した温度（例えば、４０℃）まで加熱するには、より高い温度での加熱が必要となり、消費電力が大きくなるばかりでなく、ヘッドの寿命を低下させてしまう虞があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドの流路を流れる液体を効率良く加熱することができ、また、汎用性を向上した加熱流路ユニット、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体供給源と液体噴射ヘッド内のヘッド流路との間を連通する連通流路を基体内部に有し、
前記液体供給源と前記液体噴射ヘッドとの間に着脱可能に装着される加熱流路ユニットであって、
前記連通流路を流れる液体を加熱する発熱体を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、液体供給源と液体噴射ヘッド内のヘッド流路との間を連通する連通流路を基体内部に有し、液体供給源と液体噴射ヘッドとの間に着脱可能に装着され、発熱体からの熱により連通流路を流れる液体を加熱する構成としたので、即ち、流路そのもので液体を加熱する構成としたので、液体を効率良く加熱することが可能となり、省電力化、省スペース化を図ることができる。また、液体を効率良く加熱することができるので、加熱流路ユニット自体の発熱温度を抑えることができ、その結果、液体噴射ヘッド本体への熱による悪影響を抑制することが可能となる。さらに、液体を加熱する機能を有しない既存の液体噴射ヘッドに着脱可能に装着することができ、汎用性が高い。
【０００９】
上記構成において、当該加熱流路ユニットが装着部に装着されることによって、前記発熱体に加熱を許可する状態に切り替わるスイッチを備える構成を採用することが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、加熱流路ユニットが液体噴射ヘッドの装着部に正常に装着されることによって、スイッチがオフ状態からオン状態に切り替わり、発熱体の加熱が許可されるので、加熱流路ユニットが正常に装着されていない状態での発熱体の加熱を防止することができる。また、加熱流路ユニットの装着状態を検出することができるので、加熱流路ユニットが正常に装着されていない状態で液体噴射ヘッドを動作する等の不具合を防止することができる。
【００１１】
上記構成において、前記スイッチとして、前記発熱体に導通する接点端子部が設けられ、
前記加熱流路ユニットが前記装着部に対して正常に装着された場合に、前記接点端子部が前記装着部に設けられた接点と電気的に接続され、前記接点端子部を通じて前記発熱体に給電が可能な状態となる構成を採用することが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、加熱流路ユニットが装着部に対して正常に装着された場合に、接点端子部と接点とが電気的に接続され、これらを通じて発熱体に直接給電が可能となるので、より簡単な機構で発熱体に対する給電のオン・オフを切り替えることができる。
【００１３】
上記構成において、前記連通流路は前記加熱流路ユニット内部に複数の突出部を設置して通液空部が形成されていることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、連通流路は加熱流路ユニット内部に複数の突出部を設置して通液空部が形成されているので、加熱流路ユニットの構造体と液体との接触面積をより大きく確保することができ、これにより、加熱効率をより向上させることが可能となる。
【００１５】
また、この構成において、前記突出部は、前記加熱流路ユニット内部の内壁面から延出した区画壁で構成され、当該区画壁によって前記通液空部が仕切られている構成を採ることができる。
【００１６】
そして、上記構成において、前記通液空部が、液体の流れ方向と異なる方向に仕切られている構成を採用することができる。
【００１７】
この構成によれば、通液空部が、区画壁によって液体の流れ方向と異なる方向に仕切られているので、区画壁によって液体の流下勢を抑えると共に、加熱流路ユニットに液体が流入してから流出するまでの流下距離を稼ぐことができ、これにより、液体を効率良く加熱することができる。また、液体を徐々に加熱することができるので、急激な温度上昇による液体への負荷を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、本実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式プリンタ（液体噴射装置の一種。以下、プリンタという。）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという。）を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１及び図２は、本実施形態における記録ヘッド１の構成を説明する図であり、図１は記録ヘッド１の分解斜視図、図２は記録ヘッド１の斜視図である。また、図３は、ヘッドユニット２の要部断面図である。
本実施形態における記録ヘッド１は、ヘッドユニット２、自己封止バルブ４（本発明における液体供給源の一種）、インナーケース５、アウターケース６、及び、加熱流路ユニット７を主な構成要素としている。
【００２０】
上記ヘッドユニット２は、複数の圧電振動子８を備えたアクチュエータユニット９、共通インク室１０（液体室）からインク供給口１１及び圧力発生室１２を通ってノズル開口１３に至る一連のインク流路を形成する流路ユニット１４、及び、ヘッドケース１５などを備えて概略構成されている。
【００２１】
ヘッドケース１５は中空箱体状のケーシングであり、その内部には、自己封止バルブ４側からのインクを共通インク室１０側に導入するための流路であるケース流路１６と、各アクチュエータユニット９を個別に収容する収容室１７とが形成されている。このヘッドケース１５は、熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂によって成型されており、流路取付面（下面）に流路ユニット１４が固定される。また、流路取付面とは反対側の基端面（上面）には、導入針ユニット１９（図１参照）が取り付けられる。
【００２２】
上記のアクチュエータユニット９は、圧力発生手段としての圧電振動子８と、この圧電振動子８が接合される金属製の固定板２１と、圧電振動子８に駆動基板２０からの駆動信号を印加するためのフレキシブルケーブル２２等から構成される。各圧電振動子８は、自由端部が固定板２１の先端面よりも外側に突出した所謂片持ち梁の状態で、ステンレス鋼などの金属製板材からなる固定板２１上に取り付けられている。なお、圧力発生手段としては、上記圧電振動子以外にも、静電アクチュエータ、磁歪素子、発熱素子等を用いることができる。
【００２３】
流路ユニット１４は、振動板２３、流路基板２４、及びノズル基板２５からなる流路ユニット構成部材を積層した状態で接合して一体化することにより作製されている。この流路ユニット１４における圧力発生室１２は、ノズル開口１３の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室１０は、自己封止バルブ４側からのインクが導入される室である。そして、この共通インク室１０に導入されたインクは、インク供給口１１を通じて各圧力発生室１２に分配供給されるようになっている。
【００２４】
流路ユニット１４の底部に配置されるノズル基板２５は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口１３を、列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル基板２５は、ステンレス鋼の板材によって作製され、ノズル開口１３の列（ノズル列（ノズル群の一種））が、記録ヘッド１の走査方向（主走査方向）に複数並べて設けられている。そして、１つのノズル列は、例えば３６０個のノズル開口１３によって構成される。
【００２５】
ヘッドケース１５の基端面（ノズル形成面とは反対側の面）には、導入針ユニット１９が配置される。この導入針ユニット１９は、合成樹脂等によって成型されており、その上面にはフィルタ（図示せず）を介在させた状態でインク導入針２７が複数取り付けられている。また、導入針ユニット１９の上面（本発明における装着部の一種）には、後述する加熱流路ユニット７が着脱可能に装着されるようになっている。そして、加熱流路ユニット７を導入針ユニット１９に装着すると、加熱流路ユニット７内にインク導入針２７が挿入される。また、導入針ユニット１９の上面には、加熱流路ユニット７が装着された際に、加熱流路ユニット７の発熱体４６への給電を許可する状態に切り替わるスイッチ７０（図８等参照）が設けられている。この点の詳細については後述する。
【００２６】
上記導入針ユニット１９の内部には、各インク導入針２７に対応した集束流路（図示せず）が形成されている。この集束流路は、ヘッドケース１５のケース流路１６に連通し、インク導入針２７から導入されたインクをケース流路１６を通じて圧力室側に供給するようになっている。なお、インク導入針２７からケース流路１６、共通インク室１０、及び圧力発生室１２を通りノズル開口１３に至るまでの一連の流路が、本発明におけるヘッド流路に相当し、本実施形態においては、合計８組のヘッド流路が記録ヘッド１内に形成されている。
【００２７】
上記自己封止バルブ４は、上面に形成された流路接続部２９にプリンタ本体側からのインク供給チューブ（図示せず）が接続され、このインク供給チューブからのインクを受け、このインクの供給圧力を調整した上で圧力発生室側に導入する部材である。本実施形態においては、合計４つの自己封止バルブ４が、インナーケース５内に収容されるようになっている。１つの自己封止バルブ４内には２つの流路が形成されており、２種類のインクに対応できるようになっている。また、各自己封止バルブ４の底部には挿入部２８が設けられており、この挿入部２８内には加熱流路ユニット７の接続部４３（図４〜７参照。）が挿入されるようになっている。なお、加熱流路ユニット７を用いない構成においては、導入針ユニット１９のインク導入針２７が挿入部２８に挿入される。
【００２８】
また、各自己封止バルブ４は、内部の圧力変動に応じてバルブを開閉し、ヘッドユニット２側へのインクの供給を制御する自己封止機能を有している。即ち、記録ヘッド１がインクの噴射をしない非記録状態（インクを消費しない状態）では、自己封止バルブ４は、バルブを閉じて記録ヘッド１側にインクを供給しないようにする。一方、記録ヘッド１が記録動作（噴射動作）時にインクを噴射することでインクを消費して自己封止バルブ４内部の圧力調整室の圧力が低下すると、自己封止バルブ４はバルブを開いて記録ヘッド１側にインクを供給するようになっている。
【００２９】
上記インナーケース５は、上下面が開口したスリーブ状の部材であり、インク導入針２７を囲繞する状態でヘッドユニット２の上面側に取り付けられる。インナーケース５の開口部の平面形状は略矩形に形成されており、その内部空間は、加熱流路ユニット７と自己封止バルブ４を収容するための収容空部３０となっている。また、インナーケース５の外側面には、駆動基板２０が取り付けられる。
【００３０】
上記アウターケース６は、インナーケース５の上部開口を被覆可能なベース面３２と、当該ベース面３２における自己封止バルブ列設方向に直交する方向の両辺縁部から下方（ヘッドユニット２側）に延出した側壁部３３とから形成された断面略門型の部材である。側壁部３３は、インナーケース５の側面に固定された駆動基板２０を被覆する基板被覆壁として機能する。ベース面３２には、収容空部３０に収容された自己封止バルブ４の流路接続部２９に対応する部分に、当該流路接続部２９を露出可能な開口部３４が開設されている（図１）。また、ベース面３２におけるバルブ列設方向の両縁部には、スリット３５が形成されている。そして、インナーケース５内に収容された加熱流路ユニット７のリード線３６がスリット３５を通してヘッド外部に引き出されるようになっている（図２）。このリード線３６は、プリンタ本体側の電源（本発明における給電部の一種）に電気的に接続される。そして、このリード線３６を通じて後述する発熱体４６に給電されるようになっている。
【００３１】
さらに、アウターケース６のベース面３２には、サブタンク列設方向の両辺縁部から下方に向けて、インナーケース５の係止爪３７が係止可能な被係止部３８が形成されている。この被係止部３８の先端部は、略Ｕ字状に形成されており、インナーケース５にアウターケース６を取り付けると、この被係止部３８の貫通孔にインナーケース５の係止爪３７が係止して、インナーケース５に対してアウターケース６が固定されるようになっている。
【００３２】
そして、導入針ユニット１９のインク導入針２７を四方の壁で囲繞する状態でインナーケース５をヘッドユニット２に取り付け、インナーケース５の収容空部３０内に加熱流路ユニット７と各自己封止バルブ４を順次収容し、インナーケース５の側面に駆動基板２０を固定する。さらに、各自己封止バルブ４の流路接続部２９を開口部３４から露出させると共にスリット３５からリード線３６を引き出した状態で、アウターケース６をインナーケース５の外側に取り付けて収容空部３０の上部開口やインナーケース５の側面の駆動基板２０をこのアウターケース６によって被覆する。なお、この被覆状態では、駆動基板２０のコネクタ３９が露出し、このコネクタ３９にはプリンタ本体側のケーブルが接続されるようになっている。
【００３３】
次に、加熱流路ユニット７について説明する。
図４〜図７は、加熱流路ユニット７の一実施形態を説明する図であり、図４は加熱流路ユニット７の斜視図、図５は図４におけるＡ−Ａ′断面図、図６は図４におけるＢ−Ｂ′断面図、図７は図４におけるＣ−Ｃ′断面図である。
【００３４】
本実施形態における加熱流路ユニット７は、基体（ケーシング）４１の内部に自己封止バルブ４の各流路にそれぞれ対応した通液空部４２が区画形成された中空箱体状の部材である。基体４１は、熱伝導率が高い材質（例えば、５０Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有する材質）で構成されていることが望ましく、本実施形態においては、銅、アルミニウム等の金属によって形成されている。通液空部４２は、自己封止バルブ４の流路とヘッドユニット２（ヘッドケース１５）のケース流路１６との間を連通する連通流路の一部として機能する空部であり、ヘッド流路（ケース流路１６）の内径よりも十分に大きい内寸に設定された室である。本実施形態においては、各自己封止弁４の流路および各ヘッド流路に対応して合計８つの通液空部４２が基体４１の内部に区画形成されている。
【００３５】
基体４１の上面（自己封止バルブ４側の面）には、通液空部４２に連通する円筒状の接続部４３が突設されている。即ち、本実施形態においては、各通液空部４２に対応して合計８つの接続部４３が基体４１の上面に設けられている。この接続部４３は、自己封止バルブ４の装着時に挿入部２８内に挿入され、自己封止バルブ４側からのインクを通液空部４２に導入するようになっている。一方、基体４１の下面（ヘッドユニット２側の面）には、各インク導入針２７に対応して針挿入部４４が合計８つ形成されている。この針挿入部４４は、基体４１の下面の一部を通液空部４２側に窪ませて当該通液空部４２と連通する凹部を形成し、この凹部内にパッキン４５を配設して構成されている。そして、図８に示すように、加熱流路ユニット７をヘッドユニット２の上面（即ち、導入針ユニット１９の上面）に装着すると、インク導入針２７が針挿入部４４を通じて通液空部４２内に挿入され、当該通液空部４２内のインクがインク導入針２７からヘッド流路内に導入される。
【００３６】
図６，７に示すように、基体４１には、シーズヒータ等の発熱体４６がインサート成型によって埋設されている。本実施形態における基体４１は、合計２つの発熱体４６を有しており、４つの通液空部４２に隣接する壁の内部にそれぞれ埋め込んでいる。また、基体４１の外表面には、発熱体４６と導通する陰陽の両電極端子部４７がそれぞれ設けられており（図４）、この電極端子部４７にリード線３６が電気的に接続されている。上述したように、リード線３６の他端部は、プリンタ本体側の電源に電気的に接続されている。そして、加熱流路ユニット７は、リード線３６及び電極端子部４７を通じて発熱体４６に通電することでこの発熱体４６を発熱させ、この発熱体４６の熱を基体４１の構造体を通じて通液空部４２内のインクを加熱するように構成されている。即ち、加熱流路ユニット７は、加熱機能を有する流路部材と言うことができる。
【００３７】
また、本実施形態においては、発熱体４６が埋め込まれている壁（縦方向の壁）から対向する壁に向けて突出部の一種である区画壁４８を縦方向の姿勢（面がインクの流下方向に沿う姿勢）で複数延出している。この区画壁４８の横幅の寸法（延出長さ）は通液空部４２の横幅と同一寸法に設定する一方で、区画壁４８の高さの寸法は通液空部４２の高さよりも短く設定している（図６参照）。そして、この区画壁４８によって通液空部４２を縦割りに複数仕切ることで、上下が互いに連通した複数の通液空部（小空部）を区画している。即ち、連通流路には、内部に複数の突出部である区画壁４８を設置して通液空部４２が形成されている。さらに換言すると、連通流路の途中が、区画壁４８によって互いに並行する複数の流路に仕切られている。この区画壁４８は、基体４１と一体に成型することが望ましい。このように通液空部４２に複数の区画壁４８を設けることで、通液空部４２内のインクとの接触面積を増やすことができ、これにより、発熱体４６からの熱をより効率良くインクに伝達することができる。
【００３８】
図８に示すように、ヘッドユニット２には、加熱流路ユニット７の発熱体４６への給電のオンオフ状態を切り替えるスイッチ７０が設けられている。このスイッチ７０は、上下で対となった上側接片７０ａと下側接片７０ｂとにより構成されており、プリンタ本体側の制御部によってオン状態／オフ状態の切り替えが認識されるようになっている。各接片７０ａ，７０ｂは、金属から成る板バネで構成されており、互いに僅かに間隔を空けた状態でヘッドユニット２の上面（即ち、導入針ユニット１９の上面）における装着部に配置されている。本実施形態における上側接片７０ａの先端部は、上方に屈曲しており、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に装着される際に加熱流路ユニット７の底面に接触するようになっている。
【００３９】
図８（ａ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッド側の装着部に装着されていない状態では、これらの接片７０ａ，７０ｂは互いに離隔している。即ち、スイッチ７０はオフ状態となっており、このオフ状態では、加熱流路ユニット７の発熱体４６への給電が行われない。一方、図８（ｂ）に示すように、加熱流路ユニット７が導入針ユニット１９の上面（装着部）に正常に装着されると、加熱流路ユニット７によって上側接片７０ａが下方に押圧されることにより、この上側接片７０ａがその弾性によって下方に撓む。これにより、上側接片７０ａが下側接片７０ｂに接触し、両者が電気的に接続される。即ち、スイッチ７０がオン状態となり、発熱体４６への給電が可能な状態に切り替わる。このスイッチ７０のオフ状態からオン状態への変換は、プリンタ本体側の制御部に認識され、これに伴って、プリンタ本体側の電源からリード線３６を通じて発熱体４６に給電が行われる。これにより、発熱体４６が発熱し、通液空部４２内のインクが加熱される。即ち、このスイッチ７０がオン状態に切り替わることで、加熱流路ユニット７の発熱体４６の加熱が許可される。なお、スイッチ７０がオン状態に切り替わっても、発熱体４６への給電を行わないようにすることもできる。この場合、例えば、プリンタ本体側で発熱体４６への給電の開始タイミングを制御する。
ここで、加熱流路ユニット７が導入針ユニット１９の上面（装着部）に正常に装着された状態とは、インク導入針２７が針挿入部４４を通じて通液空部４２内に挿入され、当該通液空部４２内のインクがインク導入針２７からヘッド流路内に液漏れすることなく円滑に導入される状態をいう。
【００４０】
なお、上記スイッチ７０を、加熱流路ユニット７側又はプリンタ本体側に設ける構成を採用することもできる。要は、加熱流路ユニット７が記録ヘッド側の装着部に装着されていない状態ではオフ状態となる一方、加熱流路ユニット７が記録ヘッド側の装着部に装着されたときにオン状態に切り替わり、発熱体４６への給電が可能な状態となる構成であればスイッチ７０を任意の部位に設けることができる。以下で説明する各変形例についても同様である。
【００４１】
図９は、スイッチの第１の変形例を説明する模式図である。
この変形例では、スイッチ７１が発光素子７１ａ、加熱流路ユニット７の側面に設けられた反射部（図示せず）、及び、受光素子７１ｂから成るフォトインタラプタ（反射型インタラプタ）によって構成されている点が上記の構成と異なっている。発光素子７１ａは、例えば発光ダイオードから成り、加熱流路ユニット７が配置される領域に向けて光を照射する。この発光素子７１ａに関し、図９（ａ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に装着されていない状態では加熱流路ユニット７の側面に光が照射されない一方、図９（ｂ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に正常に装着された状態では加熱流路ユニット７の側面に設けられた鏡面等の反射部に光が照射され、この反射部によって受光素子７１ｂに向けて反射するように光軸が調整されている。受光素子７１ｂは、例えばフォトトランジスタから成り、発光素子７１ａから出射されて加熱流路ユニット７の側面の反射部で反射された光を受光し、プリンタ本体側の制御部に検出信号を出力するように構成されている。
【００４２】
発光素子７１ａからの光が受光素７１ｂに受光されない状態はオフ状態であり（図９（ａ））、このオフ状態では、加熱流路ユニット７の発熱体４６への通電が行われない。一方、発光素子７１ａからの光が加熱流路ユニット７の側面における反射部で反射されて受光素７１ｂに受光される状態はオン状態である（図９（ｂ））。スイッチ７１がオフ状態からオン状態へ切り替わると、受光素子７１ｂから検出信号がプリンタ本体側の制御部に出力され、これにより、発熱体４６への給電が可能となり、発熱体４６の加熱が許可される。
なお、スイッチ７１に関し、発光素子７１ａと受光素子７１ｂを、加熱流路ユニット７が配置される領域を挟んで対向配置する構成、即ち、透過型フォトインタラプタとしても良い。
【００４３】
図１０は、スイッチの第２の変形例を説明する模式図である。
この変形例では、加熱流路ユニット７が配置される領域を挟んで対向配置された一側接点端子部７２ａと他側接点端子部７２ｂとによりスイッチ７２が構成されている。また、加熱流路ユニット７の底面には、金属製の板材からなる導通部７３が設けられている。そして、図１０（ａ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に装着されていない状態では、スイッチ７２の両接点端子部７２ａ，７２ｂと加熱流路ユニット７の導通部７３とは離間しているので、一側接点端子部７２ａと他側接点端子部７２ｂとは導通しない。即ち、スイッチ７２はオフ状態である。一方、図１０（ｂ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に正常に装着されると、加熱流路ユニット７の導通部７３が、一側接点端子部７２ａと他側接点端子部７２ｂとにそれぞれ接触する。これにより、一側接点端子部７２ａと他側接点端子部７２ｂとが、導通部７３を介して電気的に接続され、スイッチ７２がオン状態に切り替わる。このスイッチ７２がオン状態に切り替わることで、加熱流路ユニット７の発熱体４６の加熱が許可される。
なお、加熱流路ユニット７の基体４１自体が、導電性を有する部材から形成されている場合には、上記導通部７３は不要となる。
【００４４】
図１１は、第３の変形例を説明する模式図である。
この変形例では、発熱体４６に導通する電極端子部４７ａ，４７ｂが、加熱流路ユニット７の底部に設けられており、この電極端子部４７ａ，４７ｂに対応してそれぞれ接点端子部７２ａ，７２ｂ（本発明における接点の一例）がヘッドユニット２に配設されている。また、各接点端子部７２ａ，７２ｂは、それぞれリード線３６ａ，３６ｂの末端に設けられている。これらの電極端子部４７ａ及び４７ｂと、接点端子部７２ａ及び７２ｂとにより、本発明におけるスイッチが構成されている。そして、図１１（ａ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に装着されていない状態では、ヘッドユニット側スイッチ７２である両接点端子部７２ａ，７２ｂと加熱流路ユニット側スイッチ４７である電極端子部４７ａ，４７ｂとは離隔し、ヘッドユニット側スイッチ７２及び加熱流路ユニット側スイッチ４７はいずれもオフ状態となる。一方、図１１（ｂ）に示すように、加熱流路ユニット７がヘッドユニット２の装着部に正しく装着されると、加熱流路ユニット７の一側（正極側）電極端子部４７ａが一側接点端子部７２ａと電気的に接続されると共に、他側（負極側）電極端子部４７ｂが他側接点端子部７２ｂと電気的に接続される。これにより、ヘッドユニット側スイッチ７２及び加熱流路ユニット側スイッチ４７がいずれもオン状態に切り替わり、両接点端子部７２ａ，７２ｂと電極端子部４７ａ，４７ｂとを通じて発熱体４６に直接給電が行われる。このように構成することにより、より簡単な機構で発熱体４６に対する給電のオン・オフを切り替えることができる。
【００４５】
以上のように、本発明に係る記録ヘッド１は、加熱流路ユニット７を着脱可能に備えているので、設計変更を最小限に留めつつ光硬化型インク等の高粘度のインク（具体的には２５℃において１０ｍＰa・s以上）の噴射に対応することができる。即ち、自己封止バルブ４から導入したインクを加熱流路ユニット７によって加熱することで当該インクの粘度を低下させてからノズル開口１３から噴射するので、一般のインクと同様な噴射特性（噴射量、噴射速度等）を得られることができる。当然ながら、光硬化型インク以外の水系及び溶剤系インクにおける高粘度のインクにも適用可能である。
【００４６】
また、本発明に係る加熱流路ユニット７は、流路そのものでインクを加熱する構成であるので、インクを効率良く加熱することが可能であり、省電力化、省スペース化を図ることができる。また、元々インクを加熱する機能を有しない既存の記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに着脱可能に装着することができ、汎用性が高い。さらに、噴射に適した温度（例えば、４０℃）まで液体を効率良く加熱することができるので、加熱流路ユニット７の発熱温度を抑えることができ、その結果、液体噴射ヘッド本体への熱による悪影響を抑制することが可能となる。
また、加熱流路ユニットが遮光性を有していれば、インクが光硬化タイプである場合に、流路ユニット内でインクが硬化することを抑制することができる。
【００４７】
さらに、加熱流路ユニット７が記録ヘッド１の装着部に正常に装着されることによって、スイッチ７０，７１，７２がオフ状態からオン状態に切り替わり、発熱体４６の加熱が許可されるので、加熱流路ユニット７が正常に装着されていない状態での発熱体４６の加熱を防止することができる。また、加熱流路ユニット７の装着状態をスイッチによって検出することができるので、加熱流路ユニット７が正常に装着されていない状態で記録ヘッド１を動作する等の不具合を防止することができる。
【００４８】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４９】
上記実施形態では、発熱体４６を基体４１内に埋設した構成を例示したが、これには限られず、例えば、発熱体４６を各通液空部４２内に配設するようにしてもよい。即ち、発熱体４６によってインクをより直接的に加熱する構成とすることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、発熱体４６が埋め込まれている壁から向かい合う壁に向けて複数の区画壁４８を延出し、この区画壁４８によって通液空部４２を互いに連通した複数の通液空部に仕切った構成を例示したが、これには限られない。例えば、通液空部４２の内壁面に、針状やフィン状の突出部を複数突設する構成を採用することができる。要は、通液空部４２内のインクとの接触面積をより多く確保することができる構造であることが望ましい。
【００５１】
図１２，１３は、加熱流路ユニット７の第２の実施形態を説明する図であり、図１２は加熱流路ユニット７の縦断面図、図１３は加熱流路ユニット７の横断面図である。
本実施形態においては、突出部の一種である区画壁４８の方向が、上記第１実施形態と異なっている。具体的には、基体４１の天井面と平行となる状態で区画壁４８が基体４１の縦壁から水平方向に複数延出している。この区画壁４８によって、加熱流路ユニット７に流入してくるインクの流下方向が、加熱流路ユニット７の縦方向から横方向に変換される。
【００５２】
図１２に示すように、本実施形態における区画壁４８の延出長さは、通液空部４２の横幅よりも短く設定している。また、基体４１の向かい合う縦壁同士において、区画壁４８が互い違いとなるように区画壁４８を複数段交互に配置している。そして、この区画壁４８によって、通液空部４２をインクの流れ方向とは異なる方向（縦方向）に複数仕切ることにより、互いに連通した複数の連通空部（小空部）が区画され、連通流路が蛇行するように構成されている。
【００５３】
本実施形態の構成によれば、区画壁４８によって通液空部４２がインクの流れ方向とは異なる方向に複数段に仕切られているので、この区画壁４８によってインクの流下勢を抑えると共に、流路が蛇行することにより加熱流路ユニット７にインクが流入してから流出するまでの流下距離を稼ぐことができ、これにより、インクを効率良く加熱することができる。また、インクを徐々に加熱することができるので、急激な温度上昇によるインクへの負荷を抑えることができる。さらに、記録ヘッド１のノズル開口１３からインクや気泡を強制的に排出するクリーニング処理の際に、第１実施形態の場合、加熱流路ユニット７の入り口（接続部４３）側と出口（針接続部４４）側でインクが混じりやすくなる可能性があるが、本実施形態によればこのような不具合を抑制することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態においては、プリンタ本体側からのインクを自己封止バルブ４で受けてからヘッド流路に導入する所謂オフキャリッジタイプの構成を例示したが、勿論、オンキャリッジタイプの構成にも本発明を適用可能である。即ち、上記自己封止バルブ４（液体導入部材）に替えてインクを貯留したインクカートリッジ（液体貯留部材）を収容空部３０に収容する構成においても好適である。
【００５５】
また、本発明は、加熱が必要な液体を扱う液体噴射ヘッドであれば、上記記録ヘッド１に限らず、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置、マイクロピペット等に搭載される液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。
【図２】記録ヘッドの斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】加熱流路ユニットの斜視図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ′断面図である。
【図６】図４におけるＢ−Ｂ′断面図である。
【図７】図４におけるＣ−Ｃ′断面図である。
【図８】スイッチの構成を説明する模式図である。
【図９】スイッチの第１の変形例を説明する模式図である。
【図１０】スイッチの第２の変形例を説明する模式図である。
【図１１】スイッチの第３の変形例を説明する模式図である。
【図１２】第２実施形態における加熱流路ユニットの縦断面図である。
【図１３】第２実施形態における加熱流路ユニットの横断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…記録ヘッド，２…ヘッドユニット，４…自己封止バルブ，７…加熱流路ユニット，１０…共通インク室，１１…インク供給口，１２…圧力発生室，１３…ノズル開口，１４…流路ユニット，１５…ヘッドケース，１９…導入針ユニット，２７…インク導入針，４１…基体，４２…通液空部，４３…接続部，４４…針挿入部，４６…発熱部，４７…電極端子部，４８…区画壁，７０，７１，７２…スイッチ，７３…導通部
【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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【図１２】
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【図１３】
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