JP6695154B2 - インク循環装置及びプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インク循環装置及びプリンタに関する。

溶剤、油性、水性等の様々なインクに対応した循環型のインクジェットヘッド用のインク循環装置が知られている。インクジェットヘッドから適切な液滴量のインクを吐出するため、インクを加熱して、その粘度を調整する場合がある。
インク循環装置の外形となる形状は、ケーシングにより構成されている。ケーシングの外面に取付けたヒータでインク循環装置内のインクを加熱すると、ケーシングが比較的厚いため、ヒータが発する熱がインクに伝わりにくく、所望の温度までインクが温められないという問題がある。

特開２０１５−１０７５６９号公報

本発明が解決しようとする課題は、ヒータが発する熱をインクに伝えやすくしたインク循環装置及びプリンタを提供することである。

実施形態のインク循環装置は、圧力室と、圧電振動板と、弁体と、ヒータと、接続部とを持つ。圧力室は、インクが流通する少なくとも２つの流通孔が形成されている。圧電振動板は、円板状に形成されて前記圧力室の壁部の一部を構成し、駆動することで前記圧力室の内部容積を増減させる。弁体は、前記少なくとも２つの流通孔の少なくとも１つを開閉する。ヒータは、前記圧電振動板に積層されている。接続部は、前記圧力室をインクジェットヘッドに接続する。前記圧電振動板は、端部のハンダ部に接続された振動板用リード線を備える。前記ヒータは、ヒータ本体と、ヒータ用リード線と、を持つ。ヒータ用リード線は、前記ヒータ本体の両端部にそれぞれ接続されている。前記振動板用リード線と前記ヒータ用リード線とは、前記圧電振動板の周方向の異なる向きに配置されている。

実施形態のプリンタを概略的に示す正面図。 実施形態のプリンタのインクジェットユニットの斜視図。 実施形態のインクジェットユニットのブロック図。 実施形態のインクジェットユニットのインク循環装置の断面図。 実施形態のインク循環装置の循環用アクチュエータユニットを分解した斜視図。 実施例及び比較例のインク循環装置における、時間に対するインクジェットヘッド内の温度センサが検出した温度の変化を示す図。

以下、実施形態のインク循環装置及びプリンタを、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態のプリンタ１は、筐体２内に送りテーブル３と、キャリッジ４と、メンテナンスユニット５が設置されている。
送りテーブル３は、筐体２内に設置された送り用ガイドレール６にスライド可能に保持されている。送り用ガイドレール６は、略水平方向に直線状に延びている。送りテーブル３は、図示しないモータによって送り用ガイドレール６に沿う方向に移動操作される。また、送りテーブル３には、送りテーブル３上に枚葉紙等のシート状の記録媒体Ｓを吸着固定するための負圧発生装置７が取り付けられている。これら送りテーブル３、送り用ガイドレール６、モータ、及び負圧発生装置７により、記録媒体Ｓを、後述するインクジェットヘッド１６に搬送する搬送部８を構成する。
なお、記録媒体Ｓは、紙に限らず、樹脂や金属のフィルム、木材の板等であってもよい。

キャリッジ４は、筐体２内に設置された図示しない走査用ガイドレールにスライド可能に保持されている。走査用ガイドレールは、送り用ガイドレール６と直交する略水平方向に直線状に延びている。キャリッジ４は、図示しないモータによって駆動される搬送ベルト９により、走査用ガイドレールに沿う方向に移動操作される。
キャリッジ４には、キャリッジ４の走査方向に沿って配列された複数のインクジェットユニット１５が搭載されている。

図１から図３に示すように、インクジェットユニット１５は、インクＩを記録媒体Ｓに噴射するインクジェットヘッド１６と、インクジェットヘッド１６の上部側でインクジェットヘッド１６に接続される本実施形態のインク循環装置１７と、インクジェットヘッド１６及びインク循環装置１７を制御するユニット制御部（制御部）１８と、を備えている。
キャリッジ４には、記録媒体Ｓに噴射するインクＩの種類に応じた数のインクジェットユニット１５が搭載される。各インクジェットユニット１５から噴射するインクＩは、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック、ホワイト等の色の異なるものの他、透明光沢インクや、赤外線又は紫外線を照射したときに発色する特殊インク等を用いることができる。

各インクジェットユニット１５のインク循環装置１７には、図示しないインクカートリッジが接続されている。これらのインクカートリッジは、筐体２内に設置されている。各インクジェットユニット１５のインク循環装置１７とインクカートリッジとは、可撓性を有する接続チューブ（不図示）によって接続されている。
複数のインクジェットユニット１５は、キャリッジ４上に集約して配置され、キャリッジ４とともに走査用ガイドレールに沿って移動する。

メンテナンスユニット５は、複数のインクジェットユニット１５がキャリッジ４とともにインクジェットヘッド１６からインクＩの噴射を行わない待機位置に戻ったときに、各インクジェットヘッド１６のインクＩの噴射部を覆ってインクＩの蒸発を防止する。また、メンテナンスユニット５は、複数のインクジェットユニット１５が待機位置に戻ったときに、インクジェットヘッド１６の記録媒体Ｓとの接触部を適宜清掃する。

モータ、負圧発生装置７、メンテナンスユニット５、各インクジェットユニット１５は、主制御部１０に接続され、主制御部１０に制御される。

各インクジェットユニット１５のインクジェットヘッド１６は、記録媒体ＳにインクＩを噴射する図示しない複数のノズル部と、各ノズル部に対向して配置された図示しないアクチュエータと、を備えている。アクチュエータは、例えば、圧電セラミックを用いた圧電振動板等によって構成されている。アクチュエータに信号を入力すると、アクチュエータがインクＩの圧力を高め、各ノズル部からインクＩが噴射される。この噴射されたインクＩにより、記録媒体Ｓが印刷される。

図２及び図４に示すように、各インクジェットユニット１５のインク循環装置１７は、ケーシング２１と、ケーシング２１に取付けられた循環用アクチュエータユニット３６Ａ及び供給用アクチュエータユニット３６Ｂと、弁体３８Ａ、３８Ｂ、３９Ａ、３９Ｂと、接続部４０と、を備えている。
ケーシング２１は、例えばアルミニウムを金型鋳造（ダイキャスティング）することで形成されている。ケーシング２１には、内部空間である供給インク室２２、回収インク室２３、供給ポンプ収容室２４、循環ポンプ収容室２５、インク室２６、連通路２７、補給路２８、及び流入口２９が形成されている。

図３及び図４に示すように、供給インク室２２内には、供給インク室２２内のインクＩの液面を検出する公知の液面センサ３１Ｂが取付けられている。回収インク室２３内には、回収インク室２３内のインクＩの液面を検出する公知の液面センサ３１Ａが取付けられている。液面センサ３１Ａ、３１Ｂは、ユニット制御部１８に接続され、インクＩの液面の検出結果をユニット制御部１８に送信する。
図示はしないが、供給インク室２２のインクＩの液面の上部と、回収インク室２３のインクＩの液面の上部とは、それぞれ空気室になっている。ケーシング２１には、図２に示す圧力センサ３２及び圧力調整部３３が取付けられている。圧力センサ３２は、前述の各空気室と連通していて、２つのインク室２２、２３の圧力を検出する。
圧力調整部３３は、圧力センサ３２の検出結果に基づいて、インクジェットヘッド１６の各ノズル部の面圧を適正に保つように、ケーシング２１内部の圧力を調整する。

図４に示すように、供給インク室２２と連通路２７とは、連通している。補給路２８の一端部は、ケーシング２１の外面に設けられた補給口２８ａの管路となって、ケーシング２１の外部に開口している。この補給口２８ａは、前述のインクカートリッジと接続チューブを介して接続されている。
補給路２８と供給ポンプ収容室２４とは、補給路２８と供給ポンプ収容室２４とを仕切る壁部を貫通する流通孔２４aを介して連通している。この壁部に、公知の逆止弁である弁体３８Ａが取付けられている。弁体３８Ａは、流通孔２４aを開閉することで、流通孔２４aを通して補給路２８から供給ポンプ収容室２４へのインクＩの流れを許容し、供給ポンプ収容室２４から補給路２８へのインクＩの流れを規制する。
供給ポンプ収容室２４とインク室２６とは、供給ポンプ収容室２４とインク室２６とを仕切る壁部を貫通する流通孔２４ｂを介して連通している。この壁部に、弁体３８Ｂが取付けられている。弁体３８Ｂは、流通孔２４ｂを開閉することで、流通孔２４ｂを通して供給ポンプ収容室２４からインク室２６へのインクＩの流れを許容し、インク室２６から供給ポンプ収容室２４へのインクＩの流れを規制する。

インク室２６と連通路２７とは、フィルタ３０を介して連通している。回収インク室２３と流入口２９とは、連通している。
流入口２９と循環ポンプ収容室２５とは、流入口２９と循環ポンプ収容室２５とを仕切る壁部を貫通する流通孔２５aを介して連通している。この壁部に、弁体３９Ａが取付けられている。弁体３９Ａは、流通孔２５aを開閉することで、流通孔２５ａを通して流入口２９から循環ポンプ収容室２５へのインクＩの流れを許容し、循環ポンプ収容室２５から流入口２９へのインクＩの流れを規制する。
循環ポンプ収容室２５とインク室２６とは、循環ポンプ収容室２５とインク室２６とを仕切る壁部を貫通する流通孔２５ｂを介して連通している。この壁部に、弁体３９Ｂが取付けられている。弁体３９Ｂは、流通孔２５ｂを開閉することで、流通孔２５ｂを通しての循環ポンプ収容室２５からインク室２６へのインクＩの流れを許容し、インク室２６から循環ポンプ収容室２５へのインクＩの流れを規制する。

本実施形態では、循環用アクチュエータユニット３６Ａと供給用アクチュエータユニット３６Ｂとの構成は、供給用アクチュエータユニット３６Ｂが後述するヒータ４４Ａ及びヒータ温度センサ４６Ａを備えないこと以外は同一である。このため、循環用アクチュエータユニット３６Ａの構成については数字に英大文字「Ａ」を付加し、供給用アクチュエータユニット３６Ｂのうち循環用アクチュエータユニット３６Ａと対応する構成については循環用アクチュエータユニット３６Ａと同一の数字に英大文字「Ｂ」を付加することで示す。これにより、重複する説明を省略する。例えば、図３に示す圧電振動板４２Ａと圧電振動板４２Ｂとは、同一の構成である。

循環用アクチュエータユニット３６Ａは、図５に示すように、接液シート４１Ａと、圧電振動板４２Ａと、絶縁シート４３Ａと、ヒータ４４Ａと、絶縁シート４５Ａと、ヒータ温度センサ（温度センサ）４６Ａと、がこの順で積層されるとともに互いに接着された積層構造になっている。
接液シート４１Ａは、後述する循環用圧力室２５ｃ内のインクＩと接液する樹脂製のシートである。接液シート４１Ａを形成する材料には、インクＩの溶媒に起因した化学的な変化が発生しにくいＰＩ（ポリイミド）等を用いる。
この例では、接液シート４１Ａ、圧電振動板４２Ａ、及び絶縁シート４３Ａ、４５Ａは、円板状に形成されている。

圧電振動板４２Ａは、金属板４２ａＡと圧電セラミック４２ｂＡとで構成されたユニモルフ型の圧電振動板である。金属板４２ａＡを形成する材料は、例えば黄銅である。圧電セラミック４２ｂＡを形成する材料は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）である。圧電セラミック４２ｂＡは、その上下面にＮｉ／Ａｕメッキ電極が施されており、分極処理によって圧電性を有している。
金属板４２ａＡ及び圧電セラミック４２ｂＡには、振動板用リード線４２ｃＡの端部がそれぞれハンダ部４２ｄＡ等により接続されている。
振動板用リード線４２ｃＡは、ユニット制御部１８の後述するポンプ駆動回路５７Ａで生成された交流電圧を圧電振動板４２Ａに印加するためのケーブルである。

ヒータ４４Ａは、蛇腹状に形成されたヒータ本体４４ａＡの両端部に、ヒータ用リード線４４ｂＡがそれぞれ接続されて構成されている。ヒータ本体４４ａＡは、ステンレス鋼やニクロム線等の電熱線で形成された、電気抵抗の値が数Ω（オーム）〜数千Ωの抵抗体である。この例では、ヒータ本体４４ａＡは蛇腹状に形成されているが、一定の面積内に配置されたヒータ本体４４ａＡの長さを長くできる形状であれば、ヒータ本体４４ａＡの形状は特に限定されない。ヒータ本体４４ａＡは、蛇腹状以外にも渦巻き状等に形成することができる。
ヒータ本体４４ａＡは、ユニット制御部１８から電圧が印加されると発熱する。発生した熱は、絶縁シート４３Ａ、圧電振動板４２Ａ、及び接液シート４１Ａを通じて後述する循環用圧力室２５ｃ内のインクＩを温める。

ヒータ４４Ａのヒータ用リード線４４ｂＡと、圧電振動板４２Ａの振動板用リード線４２ｃＡとは、圧電振動板４２Ａの周方向の異なる向きに配置されていることが好ましい。このように構成することで、ヒータ４４Ａがハンダ部４２ｄＡに接触するのを抑制することができる。
本実施形態では、ヒータ４４Ａは絶縁シート４３Ａと絶縁シート４５Ａとの間に配置されている。

絶縁シート４３Ａ、４５Ａは、ヒータ４４Ａを挟むように覆うカバーである。絶縁シート４３Ａ、４５Ａは、ＰＩシート等で形成される。絶縁シート４３Ａ、４５Ａには、ハンダ部４２ｄＡを避けるための切欠き４３ａＡ、４５ａＡが形成されている。切欠き４３ａＡ、４５ａＡ内にハンダ部４２ｄＡが配置されることで、循環用アクチュエータユニット３６Ａ全体としての厚さを抑えることができる。

ヒータ温度センサ４６Ａには、サーミスタを好適に用いることができる。ヒータ温度センサ４６Ａは、絶縁シート４３Ａ、４５Ａ及びヒータ４４Ａを介して圧電振動板４２Ａに積層されている。
ヒータ温度センサ４６Ａは、ユニット制御部１８に接続され、検出したヒータ４４Ａの温度をユニット制御部１８に送信する。
接液シート４１Ａ及び圧電振動板４２Ａ等を互いに接着させるには、エポキシ系やシリコーン系の接着剤を用いたり、粘着テープを用いたりすることができる。

このように構成された循環用アクチュエータユニット３６Ａは、全体としての厚さが５００〜１０００μｍ（マイクロメートル）の薄板状に形成される。このため、ヒータ４４Ａで発生した熱を少ないロスでインクＩに伝達することができる。
この循環用アクチュエータユニット３６Ａの厚さは、ケーシング２１の壁部の厚さよりも充分薄くなっている。

図４に示すように、循環用アクチュエータユニット３６Ａは、循環ポンプ収容室２５内に循環用アクチュエータユニット３６Ａの厚さ方向の両側に移動可能となるように取付けられている。循環ポンプ収容室２５のうち循環用アクチュエータユニット３６Ａよりも流通孔２５a、２５ｂ側の空間、この空間を囲うケーシング２１の壁部、及び循環用アクチュエータユニット３６Ａで、循環用圧力室（圧力室）２５ｃを構成する。
すなわち、循環用圧力室２５ｃには、後述するようにインクＩが流通する２つの流通孔２５ａ、２５ｂが形成されている。循環用アクチュエータユニット３６Ａの圧電振動板４２Ａは、循環用圧力室２５ｃの壁部の一部を構成する。循環用圧力室２５ｃ及び弁体３９Ａ、３９Ｂを有して、インク循環装置１７及びインクジェットヘッド１６内でインクＩを循環させるインク循環用ポンプ４８が構成される。
圧電振動板４２Ａが駆動することで、循環用アクチュエータユニット３６Ａが厚さ方向に移動し、循環用圧力室２５ｃの内部容積が増減する。

同様に、供給用アクチュエータユニット３６Ｂは、供給ポンプ収容室２４内に供給用アクチュエータユニット３６Ｂの厚さ方向の両側に移動可能となるように取付けられている。供給ポンプ収容室２４のうち供給用アクチュエータユニット３６Ｂよりも流通孔２４a、２４ｂ側の空間、この空間を囲うケーシング２１の壁部、及び供給用アクチュエータユニット３６Ｂで、供給用圧力室２４ｃを構成する。
すなわち、供給用圧力室２４ｃには、後述するようにインクＩが流通する２つの流通孔２４ａ、２４ｂが形成されている。供給用アクチュエータユニット３６Ｂの圧電振動板４２Ｂは、供給用圧力室２４ｃの壁部の一部を構成する。供給用圧力室２４ｃ及び弁体３８Ａ、３８Ｂで、外部からインク循環装置１７内にインクＩを供給するインク供給用ポンプ４９が構成される。
圧電振動板４２Ｂが駆動することで、供給用アクチュエータユニット３６Ｂが厚さ方向に移動し、供給用圧力室２４ｃの内部容積が増減する。

なお、循環用圧力室２５ｃに２つの流通孔２５ａ、２５ｂが形成されるとしたが、循環用圧力室２５ｃに形成される流通孔の数は特に限定されず、３つ以上でもよい。供給用圧力室２４ｃについても同様である。
インクジェットユニット１５は、弁体３８Ｂ、３９Ｂを備えなくてもよい。このように構成しても、インクＩを一方向のみに流すことができるからである。

接続部４０は、図２に示すように、インク供給管５２及びインク戻し管５３を有している。インク供給管５２の一方の端部はケーシング２１の供給インク室２２に連通し、インク供給管５２の他方の端部はインクジェットヘッド１６の各ノズル部に連通している。
一方で、インク戻し管５３の一方の端部はインクジェットヘッド１６の各ノズル部に連通し、インク戻し管５３の他方の端部はケーシング２１の回収インク室２３に連通している。インク戻し管５３は、流入口２９及び回収インク室２３を介して循環用圧力室２５ｃをインクジェットヘッド１６に接続する。

ユニット制御部１８は、図３に示すように、マイクロコンピュータ５６と、ポンプ駆動回路５７Ａ、５７Ｂと、ヒータ駆動回路５８と、ＡＤ変換器５９、６０とを有している。ユニット制御部１８は、例えばインク循環装置１７の外面にネジ等で取付けられる。
なお、前述の圧力センサ３２、及び、ユニット制御部１８におけるインクジェットヘッド１６のアクチュエータ等を制御する部分については、図３には記載せず説明を省略する。ユニット制御部１８がインク循環装置１７専用の制御部であり、インクジェットヘッド１６を制御する制御部をユニット制御部１８とは別に備えてもよい。

マイクロコンピュータ５６は、図示しない演算回路やメモリ等を有している。メモリには、マイクロコンピュータ５６の制御プログラムや、圧電振動板４２Ａのキュリー温度が記憶されている。圧電振動板４２Ａのキュリー温度は、例えば２００℃〜３００℃である。
ポンプ駆動回路５７Ａ、５７Ｂは所定の交流電圧を生成するものである。ポンプ駆動回路５７Ａは、圧電振動板４２Ａに接続され、圧電振動板４２Ａを制御する。ポンプ駆動回路５７Ｂは、圧電振動板４２Ｂに接続され、圧電振動板４２Ｂを制御する。

ヒータ駆動回路５８は、例えば大きさが異なる様々な電圧波形を発生して、ヒータ４４Ａに電圧を印加する。ヒータ駆動回路５８は、ヒータ４４Ａを制御する。
ＡＤ変換器５９は、ヒータ温度センサ４６Ａから送信されたアナログ波形による電圧信号をデジタル波形に変換し、マイクロコンピュータ５６に送信する。ＡＤ変換器６０は、液面センサ３１Ａ、３１Ｂから送信されたアナログ波形による電圧信号をデジタル波形に変換し、マイクロコンピュータ５６に送信する。
マイクロコンピュータ５６は、ＡＤ変換器５９から送信されたヒータ４４Ａの温度の検出結果に基づいてヒータ駆動回路５８を制御し、ヒータ温度センサ４６Ａが検出する温度が圧電振動板４２Ａのキュリー温度の半値以下になるようにする。
このように制御することで、圧電振動板４２Ａの圧電性が失われないようにすることができる。

なお、本実施形態ではヒータ温度センサ４６Ａが検出する温度が圧電振動板４２Ａのキュリー温度の半値以下になるように制御するが、ヒータ温度センサ４６Ａが検出する温度が圧電振動板４２Ａのキュリー温度未満になるように制御してもよい。

次に、以上のように構成されたプリンタ１のインクジェットユニット１５の作用について説明する。
マイクロコンピュータ５６は、ポンプ駆動回路５７Ａによりインク循環用ポンプ４８の圧電振動板４２Ａを定常的に駆動させておくとともに、ヒータ温度センサ４６Ａが検出しＡＤ変換器５９で変換された温度の検出結果を定期的に読み込む。そして、ヒータ駆動回路５８を制御してヒータ４４Ａに電圧を印加し、ヒータ温度センサ４６Ａが検出するヒータ４４Ａの温度が圧電振動板４２Ａのキュリー温度の半値以下になるようにヒータ４４Ａに電圧を印加する。
圧電振動板４２Ａのキュリー温度が２００℃〜３００℃である場合には、ヒータ温度センサ４６Ａが検出するヒータ４４Ａの温度がキュリー温度の半値以下、すなわち１００℃〜１５０℃以下になるように制御する。ここでは、例えば、ヒータ温度センサ４６Ａが検出する温度が４５℃になるように制御する。

ヒータ４４Ａが圧電振動板４２Ａに積層されていることで、ヒータ４４Ａが発する熱を循環用圧力室２５ｃ内のインクＩに伝えやすい。また、ヒータ４４Ａの温度が圧電振動板４２Ａのキュリー温度の半値以下であることで、圧電振動板４２Ａの圧電性が崩壊するのが抑制される。
図４に示すように、循環用圧力室２５ｃ内のインクＩは、矢印Ａ１に示すように流通孔２５aから吸引され、流通孔２５ｂから吐出される。

流通孔２５ｂから吐出されたインクＩは、インク室２６を通りフィルタ３０を通過した後で、連通路２７を通り供給インク室２２内に流入する。インクＩ中に含まれるゴミや気泡は、フィルタ３０にトラップされる。
供給インク室２２内のインクＩの圧力が高くなると、このインクＩはインク供給管５２を通り、インクジェットヘッド１６に流入する。マイクロコンピュータ５６は、インクジェットヘッド１６のアクチュエータを適宜制御して各ノズル部からインクＩを噴射させ、記録媒体Ｓに印刷させる。
各ノズル部から噴射されずにインクジェットヘッド１６からインク戻し管５３を通って戻ってきたインクＩは、回収インク室２３内に流入する。回収インク室２３内のインクＩは、流入口２９を通り、流通孔２５aから循環用圧力室２５ｃ内に吸引される。

このように、インク循環用ポンプ４８により、インク循環装置１７及びインクジェットヘッド１６内でインクＩが循環し、流通する。マイクロコンピュータ５６は、圧電振動板４２Ａを駆動させてインク循環装置１７及びインクジェットヘッド１６内でインクＩが循環しているときに、ヒータ４４Ａに電圧を印加する。このため、インクＩが局所的に加熱されずインクＩが全体的に加熱され、インクＩが破壊されにくい。なお、ここで言うインクの破壊とは、インクが変質、劣化、分離、凝集等をすることを意味する。

一方で、インクジェットユニット１５内のインクＩが減少すると、インクＩが減少したことが例えば液面センサ３１Ａ、３１Ｂにより検出され、検出結果がユニット制御部１８に送信される。
マイクロコンピュータ５６は、ポンプ駆動回路５７Ｂによりインク供給用ポンプ４９の圧電振動板４２Ｂを駆動させる。供給用圧力室２４ｃ内のインクＩは、矢印Ａ２に示すように流通孔２４aから吸引され、流通孔２４ｂから吐出される。
インクＩが流通孔２４aから吸引されることで、インクカートリッジから接続チューブ及び補給路２８を介して供給用圧力室２４ｃ内にインクＩが供給される。
一方で、流通孔２４ｂから吐出されたインクＩは、インク室２６を通りフィルタ３０を通過した後で、連通路２７を通り供給インク室２２内に流入する。そして、矢印Ａ１に示したインクＩと合流する。

このように、インク供給用ポンプ４９により、外部のインクカートリッジからインク循環装置１７内にインクＩを供給する。
インクジェットユニット１５内のインクＩが一定以上の量になると、インクＩの量が一定以上になったことが液面センサ３１Ａ、３１Ｂにより検出され、ユニット制御部１８に送信される。
マイクロコンピュータ５６は、ポンプ駆動回路５７Ｂによりインク供給用ポンプ４９の圧電振動板４２Ｂの駆動を停止させる。

ここで、図６を用いて、実施例及び比較例のインクジェットユニットにおいて、横軸に表す時間に対する、縦軸に表すインクジェットヘッド内の温度センサが検出した温度の変化を示す。比較例のインクジェットユニットは、実施例のインクジェットユニットに対して、ヒータ温度センサ４６Ａを備えていなく、ヒータ４４Ａをインク循環用ポンプ４８内ではなく、ケーシング２１の下部の外面に取付けている。
図示はしないが、インクジェットヘッド１６内には、内部をインクＩが流れる薄肉のパイプが有る。そのパイプの外面に、温度センサが取付けられている。実施例及び比較例のインクジェットユニットのヒータに単位時間当たりに同一の発熱量を与え、インクジェットヘッド１６の温度センサが検出した温度を比較した。

実施例の実験結果を、実線の曲線Ｌ１で表す。比較例の実験結果を点線の曲線Ｌ２で表す。比較例のインクジェットユニットでヒータを取付けたケーシング２１の壁部の厚さは比較的厚く熱が伝わりにくいのと、放熱によるロスが大きいため、時間の経過に対して温度センサが検出した温度が上昇しにくいことが分かった。
これに対して、実施例のインクジェットユニットでヒータを取付けた循環用アクチュエータユニット３６Ａの厚さは比較的薄く、インクＩのごく近くで加熱して放熱によるロスが小さいため、時間の経過に対して温度センサが検出した温度が上昇しやすいことが分かった。

以上説明したように、本実施形態のインク循環装置１７及びプリンタ１によれば、ヒータ４４Ａが圧電振動板４２Ａに積層されていることで、ヒータ４４Ａが発する熱を循環用圧力室２５ｃ内のインクＩに伝えやすくすることができる。
圧電振動板４２Ａが駆動してインクＩが流通しているときに、ヒータ４４Ａに電圧が印加されるため、インクＩが局所的に加熱されずインクＩを破壊されにくくすることができる。

ヒータ温度センサ４６Ａが検出する温度が圧電振動板４２Ａのキュリー温度の半値以下になるようにヒータ４４Ａに電圧が印加されることで、圧電振動板４２Ａの圧電性が崩壊するのを抑制することができる。
ヒータ４４Ａを備えるインク循環用ポンプ４８は定常的にインクＩを送液しているため、インクジェットユニット１５内のインクＩを破壊することなくヒータ４４Ａにより効率良く温めることができる。

なお、本実施形態では、ヒータ４４Ａを接液シート４１Ａと圧電振動板４２Ａとの間に配置してもよい。すなわち、ヒータ４４Ａにより加熱したいインクＩにより近い所にヒータ４４Ａを配置してもよい。このように構成することで、ヒータ４４Ａが発する熱をインクＩにより伝えやすくなる。
インク循環用ポンプ４８がヒータ４４Ａを備えたが、インク循環用ポンプ４８に加えてインク供給用ポンプ４９もヒータを備えてもよい。
ヒータ４４Ａが絶縁材でコーティングされている場合には、循環用アクチュエータユニット３６Ａは絶縁シート４３Ａ、４５Ａを備えなくてもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、圧電振動板４２Ａに積層されたヒータ４４Ａを持つことにより、ヒータ４４Ａが発する熱をインクＩに伝えやすくすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…プリンタ、８…搬送部、１６…インクジェットヘッド、１７…インク循環装置、２５ａ、２５ｂ…流通孔、２５ｃ…循環用圧力室（圧力室）、３９Ａ、３９Ｂ…弁体、４０…接続部、４２Ａ…圧電振動板、４４Ａ…ヒータ、４６Ａ…ヒータ温度センサ（温度センサ）、４８…インク循環用ポンプ、Ｉ…インク、Ｓ…記録媒体

Claims (5)

1. インクが流通する少なくとも２つの流通孔が形成された圧力室と、
   円板状に形成されて前記圧力室の壁部の一部を構成し、駆動することで前記圧力室の内部容積を増減させる圧電振動板と、
   前記少なくとも２つの流通孔の少なくとも１つを開閉する弁体と、
   前記圧電振動板に積層されたヒータと、
   前記圧力室をインクジェットヘッドに接続する接続部と、
   を備え、
   前記圧電振動板は、端部のハンダ部に接続された振動板用リード線を備え、
   前記ヒータは、
   ヒータ本体と、
   前記ヒータ本体の両端部にそれぞれ接続されたヒータ用リード線と、
   を備え、
   前記振動板用リード線と前記ヒータ用リード線とは、前記圧電振動板の周方向の異なる向きに配置されていることを特徴とするインク循環装置。
2. 前記圧電振動板、第１絶縁シート、前記ヒータ、第２絶縁シートの順で積層された第１絶縁シート及び第２絶縁シートを備え、
   前記第１絶縁シートには、第１切欠きが形成され、
   前記第２絶縁シートには、第２切欠きが形成され、
   前記第１切欠き内及び前記第２切欠き内に、前記ハンダ部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインク循環装置。
3. 前記ヒータの温度を検出する温度センサを備え、
   前記温度センサが検出する温度が前記圧電振動板のキュリー温度未満になるように、前記ヒータに電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載のインク循環装置。
4. 前記圧力室及び前記弁体を有して、前記インク循環装置及びインクジェットヘッド内で前記インクを循環させるインク循環用ポンプが構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインク循環装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のインク循環装置と、
   前記インクにより印刷される記録媒体をインクジェットヘッドに搬送する搬送部と、
   を備えるプリンタ。

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