JP2008254362A - Inkjet recording head, inkjet recording device, and substrate for recording head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体にインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、インク漏れ検知を行うインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置および記録ヘッド用基板に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording head that performs ink leak detection in an ink jet recording head that performs recording by discharging ink onto a recording medium, an ink jet recording apparatus, and a substrate for a recording head.
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む、複合型電子機器等の出力機器として用いられる記録装置としてインクジェット記録装置が多く用いられている。このインクジェット記録装置は、記録情報に基づいて、紙、布、プラスチックシート等の記録媒体に向けてインクを吐出することで記録を実行するものである。 An ink jet recording apparatus is often used as a recording apparatus having functions such as a printer, a copier, a facsimile, or the like, or a recording apparatus used as an output device such as a composite electronic device including a computer or a word processor. This ink jet recording apparatus performs recording by discharging ink toward a recording medium such as paper, cloth, or plastic sheet based on recording information.
このようなインクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストで、装置の小型化が容易であり、記録のカラー化も容易であるなどの観点から広く用いられている。中でも、インクを吐出するために利用されるエネルギとして、熱を利用する記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現でき、高解像度、高画質が可能である。特に、記録領域の幅寸法と同等の長さを持つフルラインタイプの記録ヘッドを用いる記録装置は、記録ヘッドを往復させて記録を行うシリアルタイプの記録装置に比べて高速な記録が可能であり、産業用記録装置としての利用が拡大している。 Such an ink jet recording apparatus is widely used from the viewpoints of low noise, low running cost, easy downsizing of the apparatus, and easy color recording. Among them, a recording head that uses heat as energy used for ejecting ink can realize high-density multi-nozzle relatively easily, and can achieve high resolution and high image quality. In particular, a recording apparatus using a full-line type recording head having a length equivalent to the width dimension of the recording area can record at a higher speed than a serial type recording apparatus that performs recording by reciprocating the recording head. The use as an industrial recording device is expanding.
インクジェット記録装置の記録ヘッドにおいて、熱を発生するヒータが造り込まれたヒータボードと、ヒータに電力を供給するための電気基板とはワイヤーボンディング等でつながれている。そのヒータボードと電気基板との接続部は、インクに触れると腐食や短絡の危険があるため、通常シリコン等の封止剤によって封止されている。しかし、記録装置の使用環境によっては封止剤が劣化して、その劣化部分からインクが入り込むおそれがある。特に、電源接続部の封止剤の劣化部にインクが入り込むと、インクは電気分解されて導電性が高くなり、電極間にリーク電流が流れて短絡状態になるおそれがある。 In a recording head of an ink jet recording apparatus, a heater board in which a heater for generating heat is built and an electric substrate for supplying electric power to the heater are connected by wire bonding or the like. The connection between the heater board and the electric board is usually sealed with a sealant such as silicon because there is a risk of corrosion or short circuit when touched with ink. However, depending on the usage environment of the recording apparatus, the sealant may deteriorate, and ink may enter from the deteriorated portion. In particular, when ink enters the deteriorated portion of the sealant in the power supply connection portion, the ink is electrolyzed and becomes highly conductive, and a leak current may flow between the electrodes, resulting in a short circuit state.
このような現象の発生を防止するために、従来インクの漏れを検知して電源を遮断する等の制御を行っていた。特許文献1には、漏れたインクを記録媒体に付着させる方法、光学センサで検出する方法、電極の抵抗値変化を用いて検出する方法、およびインク吸収体の歪みを用いる方法が開示されている。また、特許文献2には、基板上に電極を設けてインク漏れが発生すると電極間の抵抗値が下がることを利用してインク漏れを検出する方法が開示されている。また、特許文献3には、液体に反応するエネルギ変換体を用いてインク漏れを検出する方法が開示されている。さらに、特許文献4には、記録ヘッドの製造過程で、アクチュエータ上で、圧電素子の周辺に、導電ペースト等で形成された専用の電極を設置することで、インク漏れを検出する方法が開示されている。 In order to prevent the occurrence of such a phenomenon, conventionally, control such as detecting the leakage of ink and shutting off the power supply has been performed. Patent Document 1 discloses a method of attaching leaked ink to a recording medium, a method of detecting by an optical sensor, a method of detecting using a change in resistance value of an electrode, and a method of using distortion of an ink absorber. . Patent Document 2 discloses a method for detecting ink leakage by using an electrode provided on a substrate to reduce the resistance value between the electrodes when ink leakage occurs. Patent Document 3 discloses a method for detecting ink leakage using an energy converter that reacts with liquid. Further, Patent Document 4 discloses a method for detecting ink leakage by installing a dedicated electrode formed of a conductive paste or the like on the periphery of a piezoelectric element on an actuator during the manufacturing process of a recording head. ing.
インクジェット記録装置において、特に長尺の記録ヘッドを用いた記録ヘッドの構成では、ヒータボードも長尺になる。またそれに伴い、ヒータに電力を供給するための電気基板も長いものになり、ワイヤーボンディング等で接続されたヒータボードと電気基板との接続部も長尺のものになる。 In the ink jet recording apparatus, particularly in the configuration of a recording head using a long recording head, the heater board is also long. Along with this, the electric board for supplying electric power to the heater becomes long, and the connecting part between the heater board and the electric board connected by wire bonding or the like becomes long.
特許文献1、2および特許文献3に開示されている方法は、特定部位についてのインク漏れを検出する方法であり、記録ヘッド内部の接続部、特にラインヘッドのように長尺の接続部分すべてにおいてインクの漏れをカバーする場合には対応できない。また、特許文献4の方法は、圧電素子の周辺に電極を設けているが、この電極はインク漏れ検出用に新たに設けたものであり、導電ペースト等を焼成させてできているものである。このような方法で形成された電極の場合、電極を形成する工程を個別に設けなければならないことから、工期が長くなる上にコストもかかる。また、導電ペーストを焼成する工程があるため、他の部分の設計において、熱の影響も考慮しなければならない。 The methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 and Patent Document 3 are methods for detecting ink leakage at a specific portion, and in connection portions inside the recording head, particularly in all long connection portions such as line heads. It cannot be used to cover ink leakage. In the method of Patent Document 4, an electrode is provided around the piezoelectric element. This electrode is newly provided for detecting ink leakage, and is formed by baking a conductive paste or the like. . In the case of an electrode formed by such a method, the process for forming the electrode must be provided separately, so that the construction period is long and the cost is high. In addition, since there is a step of firing the conductive paste, the influence of heat must be taken into consideration in the design of other parts.
ラインヘッドは構成上、長尺になるためシリコン等で封止される部分も長くなり、構成上無理な力が記録ヘッド本体にかかると、封止剤とヘッド電極との間の隙間からインクが入り込み易くなる。また、ラインヘッドのインク漏れ検知が必要な範囲も長尺になるため、広範囲のインク漏れ検知をできる方法が必要である。以上の点から従来の方法のインク漏れ検知方法ではコスト面、および構成面において長尺ラインヘッドに対応することは難しかった。 Since the line head is long in structure, the part sealed with silicon or the like becomes long, and if an unreasonable force is applied to the recording head main body, ink is discharged from the gap between the sealant and the head electrode. It becomes easy to enter. In addition, since the range where the ink leakage detection of the line head is necessary becomes long, a method capable of detecting a wide range of ink leakage is required. From the above points, it has been difficult for the conventional ink leak detection method to cope with the long line head in terms of cost and configuration.
よって本発明は、製造が容易で、長尺の接続部等においても高い信頼性でインク漏れを検知することが可能なインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置および記録ヘッド用基板を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording head, an ink jet recording apparatus, and a substrate for a recording head that can be easily manufactured and can detect ink leakage with high reliability even in a long connection portion. To do.
そのため本発明のインクジェット記録ヘッドは、内部に電気基板を備え、インクを吐出可能な吐出口を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記電気基板上に、露出した状態の一対の配線パターンが形成され、前記一対の配線パターンにインクが付着することに起因して変化する前記一対のパターン間の抵抗値を検出することでインク漏れ検知が可能であることを特徴とする。 Therefore, the inkjet recording head of the present invention includes an electrical substrate inside, and an inkjet recording head having an ejection port capable of ejecting ink, wherein a pair of exposed wiring patterns is formed on the electrical substrate, Ink leakage detection is possible by detecting a resistance value between the pair of patterns that changes due to ink adhering to the pair of wiring patterns.
また、本発明のインクジェット記録装置は、前記のインクジェット記録ヘッドによって記録を行う記録手段と、前記インクジェット記録ヘッドの前記一対の配線パターンに電圧を印加する手段と、前記一対の配線パターンに電圧を印加した時に、前記一対の配線パターン間にインクが付着して変化する抵抗値に基づいて、前記一対の配線パターン間に流れる電流値を読み取ってインク漏れを検知する検知手段と、を備えたことを特徴とする。 Further, the ink jet recording apparatus of the present invention includes a recording means for performing recording by the ink jet recording head, a means for applying a voltage to the pair of wiring patterns of the ink jet recording head, and a voltage to the pair of wiring patterns. Detecting means for detecting an ink leak by reading a current value flowing between the pair of wiring patterns based on a resistance value that changes due to ink adhering between the pair of wiring patterns. Features.
また、本発明のインクジェット記録ヘッド用基板は、インクを吐出可能な吐出口を備えたインクジェット記録ヘッドに用いられるインクジェット記録ヘッド用基板において、前記インクジェット記録ヘッド用基板上に、露出した状態の一対の配線パターンが形成され、前記一対の配線パターンにインクが付着することに起因して変化する、前記一対のパターン間の抵抗値を検出することで、インク漏れ検知が可能であることを特徴とする。 Further, the inkjet recording head substrate of the present invention is an inkjet recording head substrate used in an inkjet recording head having an ejection port capable of ejecting ink, and a pair of exposed states on the inkjet recording head substrate. An ink leakage can be detected by detecting a resistance value between the pair of patterns formed by wiring patterns and changing due to ink adhering to the pair of wiring patterns. .
本発明によれば、電気基板の配線を形成する工程で形成され、その抵抗値を検出することでインク漏れ検知が可能な、露出した状態で設けられた一対の配線パターンを電気基板上に設けた。これによって、製造が容易で、長尺の接続部等においても高い信頼性でインク漏れを検知することが可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができた。 According to the present invention, a pair of wiring patterns provided in an exposed state is provided on the electric substrate, which is formed in the step of forming the wiring on the electric substrate and can detect ink leakage by detecting the resistance value. It was. As a result, it is possible to provide an ink jet recording head that is easy to manufacture and can detect ink leakage with high reliability even in a long connection portion or the like.
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置を示した外観斜視図である。記録媒体供給部114から搬送部108によって記録媒体が搬送される。その際、ライン型記録ヘッドであるブラック(K)ヘッド101、シアン(C)ヘッド102、マゼンタ(M)ヘッド103、イエロー(Y)ヘッド104(以下、総称して記録ヘッド100ともいう)と対向する位置に記録媒体が搬送されてくる。記録ヘッド100はインクを吐出可能な吐出口を備えており、記録媒体が記録ヘッドと対向する位置に搬送されてきた際に、吐出口からインクが吐出されて記録媒体に記録が行われる。オペレータは操作パネル107によってインクジェット記録装置の処理内容や警告内容を知ることができる。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied. The recording medium is conveyed from the recording
図2は、本発明を適用可能な記録ヘッド100を用いたインクジェット記録装置(以下、単に記録装置ともいう)の模式図である。記録ヘッド100は、記録媒体搬送方向に対して記録幅全域に亘って設けられた各記録ヘッドが、複数個平行に並べた状態に備えられ、その記録ヘッド100を駆動することで、記録ヘッド100に備えられたノズルからインクを吐出して記録を行う。記録ヘッド100は、各色の記録ヘッドを、ブラック(K)ヘッド101、シアン(C)ヘッド102、マゼンタ(M)ヘッド103、イエロー(Y)ヘッド104の順番で記録媒体106の搬送縦方向に並べた形になっており、カラー記録が可能になっている。記録動作中、記録ヘッド100は静止状態を維持し、搬送ローラ105によって記録媒体106が搬送され、それに伴って各記録ヘッドからインクを吐出することで記録を行う。
FIG. 2 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus (hereinafter also simply referred to as a recording apparatus) using a
図3は、インクジェット記録装置を用いて行う記録の記録方法を説明するための図である。モニタ200上でR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の色で表現された画像201は、ソフトウェア(ドライバ)によって色処理され、K(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロー)の4色それぞれの画像データとなる。このようにして形成された画像データが記録装置に送られる。モニタ200上で緑色の部分はC(シアン)用記録ヘッドとY(イエロー)用記録ヘッドから、モニタ200の色を再現するデューティ値でインクが吐出されて緑色に認識できるように記録が行われる。
FIG. 3 is a diagram for explaining a recording method of recording performed using the ink jet recording apparatus. An
図4は、記録データの転送経路を示した図である。記録データはコンピュータ313等のドライバ311によって圧縮され、USB等のインターフェース312を介して、記録装置300へと送られる。記録装置300内では記録データは、制御基板301上のUSBコントローラ303、CPU304を経由して受信メモリ305に保管された後、ASIC等で構成された制御回路302内部で変換されて記録メモリ306に書き込まれる。その後記録データは、記録メモリ306から再び制御回路302を介して記録ヘッド100へと送られる。記録ヘッド100は記録データを一時的に保管するためのレジスタを備えており、1ライン分の記録データを受信すると記録準備が整い、記録媒体の搬送に伴い適切なタイミングで記録が行われる。
このように、ラインヘッドを用いた記録では、記録ヘッドへの記録データ転送は1ライン分の記録データ単位で行われる。
FIG. 4 is a diagram showing a transfer path of recording data. The recording data is compressed by a
Thus, in recording using a line head, recording data transfer to the recording head is performed in units of recording data for one line.
図5は、インクジェット記録装置に搭載されている記録ヘッド100の分解図である。また、図6は、記録ヘッド100の構成が分かりやすいように更に詳細に示した図である。インク供給ボックス401と電気基板402とセラミック板403が、ねじ408によって組み合わされた構成になっている。セラミック板403の上に電気基板402と、論理回路、ヒータおよび温度センサなどが搭載されたヒータボード404とが配置され、電気基板402の電極端子504aとヒータボード404の端子504bとがワイヤーボンディングで電気的に接続されている。そのヒータボード404の上にノズル壁が形成されて、そのノズル壁の上に天板405が接着されている。ワイヤーボンディングによって接続された接続部406および電極端子504a、504bの露出した部分は、シリコンなどの封止剤でショート防止やインクによる腐食防止のため封止される。そしてインク流路と液室407が形成されたインク供給ボックス401とネジ止めされて記録ヘッド100が形成される。
FIG. 5 is an exploded view of the
図7は、記録ヘッド100の内部に搭載されるインクジェット記録ヘッド用基板である、電気基板402の外観図である。電気基板には、記録ヘッド100のシリアルナンバやドットカウント等の記録ヘッド固有情報を記憶するROM501や、VH電源とGND間に電圧効果防止用のコンデンサ502が配置されている。記録ヘッド100と記録装置本体とを接続するためのコネクタ端子503や、ワイヤーボンディング接続をするための電極端子504aが配置され、コネクタ端子から電極端子504aまで多層基板の各層に渡って信号パターンや電源パターンが配線されている。このパターンは電気基板製造過程においてエッチングされ、銅箔パターンを形成した後にレジスト材により表面保護される。
FIG. 7 is an external view of an
端子部は金メッキされたパターンが基板表面に配置される。特に電極端子504aはインクの流路から近く、インクとの接触を避けるため封止剤で覆われている。しかし、封止部が本実施形態のように長尺である場合、使用環境等の外的要因により封止部に隙間ができて、封止剤と電気基板402との間にインクが流れ込みインクリークするおそれがある。
The terminal part has a gold-plated pattern disposed on the substrate surface. In particular, the
このような、インク漏れによる電極間の短絡や、インクによる電極の腐食を防止する目的で、本実施形態では、電気基板402上にインク漏れ検知用配線パターンを配している。図8(a)から(c)は、本実施形態の配線パターン511、512、513を示した図であり、電極端子504aへのインクの漏れを検知するように配線されている。これらの配線パターンは1対(2極)の配線からなっており、基板表面のインクの漏れが発生した場合に問題となる場所の近傍に配線してある。このインク漏れ検知用配線パターンは、配線が露出した状態(レジスト処理無し)であるため、インクが漏れて2極のパターン間にまたがってリークした場合、インク漏れ検知機能が作動するようになっている。例えば、インク供給ボックス401の継ぎ手部分がある部分Jからインクが図8(a)から(c)の矢印方向へ流れていく場合を考える。本実施形態では図のように電極端子504aの上部全てを覆う形でインク漏れ検出用配線パターンを設けている。このようにインク漏れ検出用配線パターンを設けることで、インク漏れが発生した場合に、インクが電極端子504aに達する前に、インク漏れ検出用配線パターン到達し2本の配線パターンを短絡することで、インク漏れを検出することが可能になる。その配線パターンの形状は、図8(a)のように直線状の配線を交互に配してもよいし、図8(b)、(c)のように櫛歯状の一対の配線パターンを互いに向かい合わせて配してもよい。この場合、一方の櫛歯の間に他方の櫛歯が入り込むように配線パターンを向かい合わせて配置することが望ましい。
In this embodiment, an ink leakage detection wiring pattern is arranged on the
本発明は、インク漏れの検出用として基板上の配線とは別に導電ペースト等で電極端子を形成することなく、配線パターンを利用してインク漏れの検知を行うところに特徴がある(以下、配線パターンを利用せずに形成される端子を導電ペースト端子という)。新たにインク漏れ検出用の導電ペースト端子を電気基板402に設ける場合、電気基板402の製造工程において導電ペースト端子形成用に新たな工程を追加することが必要である。しかし、配線パターンによってインク漏れの検知を行うことで、使用されている電気基板402の層数を増やして、配線パターンの部分だけレジスト処理を施さないことで、インク漏れ検出用の配線パターンができるので新たな工程を追加する必要がない。また、電気基板402上に2本の配線を配するだけなので、狭い部分にも設けることができる等、導電ペースト端子を形成して検出するよりも設ける場所の自由度が高い。もちろん、基板のスペースに余裕があれば、基板の層数を増やすことなく配線パターンを形成してもよい。もちろんこの場合も、配線パターンの部分だけはレジスト処理を施さずに、配線パターンが露出した状態にする。
The present invention is characterized in that ink leakage is detected using a wiring pattern without forming electrode terminals with a conductive paste or the like separately from wiring on the substrate for detecting ink leakage (hereinafter referred to as wiring). A terminal formed without using a pattern is called a conductive paste terminal). When a new conductive paste terminal for ink leakage detection is provided on the
導電ペースト端子を用いてインク漏れを検出する場合、電気基板402の全面に導電ペースト端子を設けることは困難である。しかし、本実施形態のように配線パターンによってインク漏れを検出する方法であれば、電気基板402全面に配線パターンを配することも容易である。また、検出に配線パターンを用いているため、インク漏れ検出部を連続的に設けることが容易であるため、配線パターンの形状によって、インクの漏れを確実に検出することが可能である。よって、本実施形態のような、長尺の接続部のような部分に、長く連続的に検出部を設けたい場合などには最適な検出方法である。
When ink leakage is detected using a conductive paste terminal, it is difficult to provide the conductive paste terminal on the entire surface of the
配線パターンの形状は、図8(a)から(c)に挙げた配線パターンに限らず、その配線パターンは電気基板の形状や基板上の各部品の配置に合わせて、適宜変更することが可能である。また、図8(a)から(c)では、インク漏れ検出用配線パターン(以下、単に配線パターンともいう)は1系列の回路で構成しているが、これに限るものではなく、複数系列の配線パターンによって構成してもよい。 The shape of the wiring pattern is not limited to the wiring patterns shown in FIGS. 8A to 8C, and the wiring pattern can be changed as appropriate according to the shape of the electric board and the arrangement of each component on the board. It is. Further, in FIGS. 8A to 8C, the ink leakage detection wiring pattern (hereinafter also simply referred to as a wiring pattern) is constituted by one series of circuits. However, the invention is not limited to this. You may comprise by a wiring pattern.
図9は、本実施形態のインク漏れ検知制御のフローチャートを示したものである。以下、フローチャートの各工程について順に説明する。 FIG. 9 shows a flowchart of the ink leakage detection control of this embodiment. Hereafter, each process of a flowchart is demonstrated in order.
先ずステップS11でインクジェット記録装置の電源が投入されると、ステップS12で初期のインク漏れ検知を開始する。その検知結果によって、ステップS13でインク漏れが有るか無いかを判断して、インク漏れが有ればステップS15へ、インク漏れが無ければステップS14へと移行する。インク漏れが確認されステップS15に移行した場合は、記録ヘッドの電源であるVH電源は投入せずに、ブザーやオペレーションパネル等で記録ヘッドを交換するように警告する。ステップS13でインク漏れが確認されずにステップS14に移行した場合は、記録ヘッド電源のVH電源が投入される。ステップS14でVH電源が投入された後は、ステップS16に移行して、常時インク漏れ検知によってインク漏れ有り無しの判断を行う。ステップS16でインク漏れが有る場合はステップS18に移行して、インク漏れがない場合にはステップS17に移行する。インク漏れが確認されステップS18に移行した場合は、記録ヘッドの交換警告を出して、記録ヘッド電源のVH電源を遮断する。ステップS16でインク漏れが確認されずにステップS17に移行した場合は、通常動作によって記録が行われる。その後、ステップS19に移行して、記録が終了したかどうかの判断を行う。ステップS19で記録がまだ終了していない場合には、再びステップS16へ戻り同様の工程を繰り返す。このようにして、記録中には常時インク漏れの検知を行っており、記録中でもインク漏れが発生した場合には、直ちにステップS18にて記録ヘッド交換警告が出される。ステップS19で記録が終了していれば終了になる。 First, when the power of the inkjet recording apparatus is turned on in step S11, initial ink leakage detection is started in step S12. Based on the detection result, it is determined in step S13 whether or not there is an ink leak. If there is an ink leak, the process proceeds to step S15, and if there is no ink leak, the process proceeds to step S14. If ink leakage is confirmed and the process proceeds to step S15, a warning is given to replace the recording head by using a buzzer, an operation panel or the like without turning on the VH power source that is the recording head power source. If the ink leakage is not confirmed in step S13 and the process proceeds to step S14, the VH power supply of the recording head power supply is turned on. After the VH power supply is turned on in step S14, the process proceeds to step S16, and it is determined whether or not there is ink leakage by constantly detecting ink leakage. If there is ink leakage in step S16, the process proceeds to step S18, and if there is no ink leakage, the process proceeds to step S17. When ink leakage is confirmed and the process proceeds to step S18, a print head replacement warning is issued and the VH power supply of the print head power supply is shut off. If the ink leakage is not confirmed in step S16 and the process proceeds to step S17, the recording is performed by the normal operation. Thereafter, the process proceeds to step S19, where it is determined whether the recording is finished. If the recording has not been completed in step S19, the process returns to step S16 again and the same process is repeated. In this way, ink leakage is always detected during recording. If ink leakage occurs during recording, a recording head replacement warning is immediately issued in step S18. If the recording is completed in step S19, the process ends.
図10は、インク漏れ検知制御の一例を示したブロック図である。インクの抵抗値は高く、直流よりも交流の方が検知しやすいので、2極のインク検知用配線パターンに交流電流を用いている。記録ヘッドは各色、例えばK、C、M、Yの4色の場合、4つ存在するのでセレクタ回路801を用いて、各の記録ヘッドのインク検知用配線パターンに交流電流を短時間交代で負荷する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of ink leakage detection control. Since the resistance value of the ink is high and alternating current is easier to detect than direct current, alternating current is used for the two-pole ink detection wiring pattern. Since there are four print heads for each color, for example, four colors K, C, M, and Y, the
インク漏れ検知用の交流電圧によって一対の配線パターン間に流れる電流は、インク漏れがないときは0Aである。インク漏れが有るときは、インクと配線パターンとの接触面積やインクの質により電流値は変化するが、増幅回路802にて適正な電流値に増幅されて、比較回路803にてインクの有り無しが認識可能になる。比較回路の結果はCPUへ伝えられて、インク漏れ時の処理を実行する。
The current flowing between the pair of wiring patterns by the AC voltage for ink leakage detection is 0 A when there is no ink leakage. When there is ink leakage, the current value changes depending on the contact area between the ink and the wiring pattern and the quality of the ink. However, the current value is amplified to an appropriate current value by the
なお、インク漏れの検知は、一対の配線パターン間の抵抗値を読み取ることでも、一対の配線パターン間の電流値を読み取ることでも、どちらでもよい。 Ink leakage may be detected either by reading a resistance value between a pair of wiring patterns or by reading a current value between a pair of wiring patterns.
このように、記録ヘッドのエネルギ素子に電力を供給するための電気基板上において、インク漏れが発生した際に問題が生じると思われる箇所に、インク漏れ用の配線パターンを設ける。そして、電源投入時および記録中にインク漏れ検知を行うことで、電気基板製造時に新たな工程を追加せずに、電源基板の積層を増やすだけで、長尺の接続部等でも高い信頼性でインク漏れを検知することが可能なインクジェット記録ヘッドを実現できた。 As described above, the wiring pattern for ink leakage is provided on the electric substrate for supplying electric power to the energy element of the recording head at a location where a problem may occur when ink leakage occurs. And by detecting ink leakage when power is turned on and during recording, it is possible to increase the stacking of power supply boards without adding new processes when manufacturing electric boards, and to provide high reliability even for long connections. An ink jet recording head capable of detecting ink leakage was realized.
なお、本実施形態ではフルラインタイプの記録装置を用いたが、これに限定するものではなく、シリアルタイプの記録装置に適用しても同様の効果を得ることができる。 In this embodiment, a full line type recording apparatus is used. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even when applied to a serial type recording apparatus.
また本実施形態では、インク吐出におけるエネルギ発生阻止としてヒータを用いて、そのヒータが形成されたヒータボードと電気基板を接続する構成を示したが、これに限定するものではなく他のものを使用してもよい。例えば、エネルギ発生阻止としてピエゾ素子等を用いて、それが形成されたボードと電気基板を接続する構成としてもよい。 In this embodiment, a heater is used to prevent energy generation in ink ejection, and the heater board on which the heater is formed and the electric board are connected. However, the present invention is not limited to this, and other elements are used. May be. For example, a piezo element or the like may be used to prevent energy generation, and the board on which the piezo element is formed and the electric board may be connected.
100 記録ヘッド
200 モニタ
300 記録装置
302 制御回路
304 CPU
305 受信メモリ
306 記録メモリ
401 インク供給ボックス
402 電気基板
404 ヒータボード
405 天板
504 端子
801 セレクタ回路
802 増幅回路
803 比較回路
DESCRIPTION OF
305
Claims (5)
前記電気基板上に、露出した状態の一対の配線パターンが形成され、
前記一対の配線パターンにインクが付着することに起因して変化する前記一対のパターン間の抵抗値を検出することでインク漏れ検知が可能であることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 In an inkjet recording head having an electrical substrate inside and an ejection port capable of ejecting ink,
A pair of exposed wiring patterns is formed on the electrical substrate,
An ink jet recording head, wherein ink leakage can be detected by detecting a resistance value between the pair of patterns that changes due to ink adhering to the pair of wiring patterns.
前記インクジェット記録ヘッドの前記一対の配線パターンに電圧を印加する手段と、
前記一対の配線パターンに電圧を印加した時に、前記一対の配線パターン間にインクが付着して変化する抵抗値に基づいて、前記一対の配線パターン間に流れる電流値を読み取ってインク漏れを検知する検知手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 Recording means for performing recording by the ink jet recording head according to any one of claims 1 to 3,
Means for applying a voltage to the pair of wiring patterns of the ink jet recording head;
When a voltage is applied to the pair of wiring patterns, ink leakage is detected by reading a current value flowing between the pair of wiring patterns based on a resistance value that changes due to ink adhering between the pair of wiring patterns. Detection means;
An ink jet recording apparatus comprising:
前記インクジェット記録ヘッド用基板上に、露出した状態の一対の配線パターンが形成され、前記一対の配線パターンにインクが付着することに起因して変化する、前記一対のパターン間の抵抗値を検出することで、インク漏れ検知が可能であることを特徴とするインクジェット記録ヘッド用基板。 In an inkjet recording head substrate used in an inkjet recording head having an ejection port capable of ejecting ink,
A pair of exposed wiring patterns is formed on the ink jet recording head substrate, and a resistance value between the pair of patterns that changes due to ink adhering to the pair of wiring patterns is detected. Thus, an ink jet recording head substrate capable of detecting ink leakage.
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- 2007-04-06 JP JP2007100371A patent/JP2008254362A/en not_active Withdrawn
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CN113442580B (en) * | 2020-03-26 | 2022-09-30 | 精工爱普生株式会社 | Printhead, liquid ejecting apparatus, and integrated circuit device for driving capacitive load |
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