JP2013067055A5

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Publication number: JP2013067055A5
Application number: JP2011206317A
Authority: JP
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-09-21

Description

〔第１実施形態〕
（インクジェットヘッドの全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）の概略構造を示すノズル面の平面図である。同図に示すインクジェットヘッド１０は、記録媒体の液体を付着させる領域の全幅（媒体の移動方向と直交する方向の全長）に対応する長さにわたって、複数のノズル開口（図１中不図示、図２に符号１８を付して図示）が配置されたフルライン型ヘッドである。

図３（ａ）に示す態様では、インク吐出面１６Ａに検知用電気配線２０，２２が形成されている。一方、図３（ｂ）に示す態様では、ノズルプレート１６のインク吐出面１６Ａと反対側の面（流路プレート２４と接合される面）１６Ｂに検知用電気配線２０，２２が形成されている。

同図に示すように、ノズルプレート１６（図３（ａ）参照）に流路プレート２４が接合されると（ステップＳ１）、ノズルプレート１６のインク吐出面１６Ａに絶縁層３２（図５（ａ）参照）が生成される（ステップＳ２）。絶縁層３２には、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）が適用可能である。なお、ノズルプレート１６が金属材料でない場合は、ステップＳ２は省略可能である。

次に、絶縁層３２（絶縁層３２が生成されない場合はインク吐出面１６Ａ）に、検知用電気配線２０，２２となる金属層が形成される（ステップＳ３）。金属層の形成手法には、薄膜成膜技術（ゾルゲル法、スパッタ法など）が適用される。

図１０に示す検知用電気配線２０，２２の形成手順では、ノズルプレート１６の裏面１６Ｂに絶縁層３２（図５（ａ）参照）が生成される（ステップＳ２’）、その後、金属層形成工程（ステップＳ３）、パターンニング工程（ステップＳ４）、検査工程（ステップＳ５）、絶縁層形成工程（ステップＳ６）を経て、裏面１６Ｂに検知用電気配線２０，２２が形成されたノズルプレート１６が作製される。

なお、ノズルプレート接合工程（ステップＳ１）と引出配線接合工程（ステップＳ７）とを入れ替えて、引出配線が接合されたノズルプレート１６を流路プレート２４に接合するように構成してもよい。

図１２（ａ）に示す態様によれば、ノズルプレート１６’にフレキシブル基板９１を接合した状態で、ノズルプレート１６’のインク吐出面１６Ａからフレキシブル基板９１が出張ることがない。

なお、描画部１４０は上述した形態に限定されない。例えば、ＬＣ（ライトシアン）やＬＭ（ライトマゼンタ）に対応するインクジェットヘッドを具備してもよい。また、インクジェットヘッド１４８Ｍ，１４８Ｋ，１４８Ｃ，１４８Ｙの配置順も適宜変更可能である。

各検知用電気配線２０，２２の抵抗値が基準抵抗値未満であれば（ＮＯ判定）、検知用電気配線２０，２２の測定が継続される（ステップＳ１０）。一方、ステップＳ１２において、各検知用電気配線２０，２２の抵抗値が基準抵抗値以上であると判断されると（ＹＥＳ判定）、異常報知部２９６によりアラームが出され（ステップＳ１４）、異常が発生しているノズルプレート１６を有するヘッドユニット１２の電源がオフにされる（ステップＳ１６）。

（第８態様）：前記流路プレートは、前記ノズルプレートのノズル開口と連通する液室及び前記液室と連通する流路を有し、前記電気配線は、前記流路の形成方向と交差する方向に沿って形成され、前記電気配線は、最大幅となる部分を含む幅広部、及び前記幅広部の幅未満の幅を有する幅細部を具備する形状を有し、前記幅細部は、前記流路に対応する位置に形成される態様が好ましい。

（第１３態様）：前記液体吐出ヘッドは、長手方向について複数のヘッドユニットを一列につなぎ合わせた構造を有し、前記引出配線は、前記ヘッドユニットごとに前記液体吐出ヘッドの短手方向の端部に接合される態様が好ましい。

（第１４態様）：前記液体吐出ヘッドは、長手方向について複数のヘッドユニット二列の千鳥配置させた構造を有し、前記引出配線は、前記ヘッドユニットごとに前記液体吐出ヘッドの長手方向の端部、又は短手方向の端部に接合される態様が好ましい。

（第１８態様）：前記検知素子は、前記ノズルプレートの前記流路プレートと接合される第１の面に形成される電気配線、及び前記第１の面の反対側の第２の面に形成される電気配線の少なくともいずれか一方を含み、前記検知手段は、前記電気配線の抵抗値を測定する測定部と、前記測定部により得られた前記電気配線の抵抗値の変化に基づいて、前記ノズルプレートの機械的な異常が発生しているか否かを判断する判断部と、を備える態様が好ましい。

（第２２態様）：前記検知手段は、前記液体吐出ヘッドの稼働中に前記検知素子から情報を取得して、前記ノズルプレートの機械的な異常の発生の有無を検知する態様が好ましい。

Claims

液体を吐出させるためのノズル開口が形成されるノズルプレートと、
少なくとも、前記ノズル開口と連通する流路が形成され、前記ノズルプレートの開口が前記流路に位置を合わせて接合される流路プレートと、
を備え、
前記ノズルプレートは、前記ノズルプレートの機械的な異常を検知するための検知素子が設けられることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記検知素子は、前記ノズルプレートの前記流路プレートと接合される第１の面に形成される電気配線、及び前記第１の面の反対側の第２の面に形成される電気配線の少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１の面に形成される電気配線の始端と終端とを結ぶ線分の方向と、前記第２の面に形成される電気配線の始端と終端とを結ぶ線分の方向と、は交差することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
電気的絶縁性能を有し、前記第２の面に形成された電気配線を被覆する第１の絶縁層を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズルプレートは導電性を有し、
前記ノズルプレートと前記電気配線との間に電気的絶縁性能を有する第２の絶縁層を備えたことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記流路プレートは、前記ノズルプレートのノズル開口と連通する液室及び前記液室と連通する流路を有し、
前記電気配線は、前記流路の形成方向と交差する方向に沿って形成されることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記電気配線は、最大幅となる部分を含む幅広部、及び前記幅広部の幅未満の幅を有する幅細部を具備する形状を有することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記流路プレートは、前記ノズルプレートのノズル開口と連通する液室及び前記液室と連通する流路を有し、
前記電気配線は、前記流路の形成方向と交差する方向に沿って形成され、
前記電気配線は、最大幅となる部分を含む幅広部、及び前記幅広部の幅未満の幅を有する幅細部を具備する形状を有し、
前記幅細部は、前記流路に対応する位置に形成されることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記検知素子は、前記ノズルプレートの前記流路プレートと接合される第１の面及び前記第１の面の反対側の第２の面の少なくともいずれか一方に形成される電歪素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズルプレートは、前記検知素子から得られた電気信号を伝送する引出配線が接合される電気信号取出部を備えたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記電気信号取出部は、前記ノズルプレートの端部の角部が面取りされた傾斜面に形成され、
前記引出配線は、前記ノズルプレートとの接合部分に前記ノズルプレートの傾斜面に対応する形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
前記電気信号取出部を被覆するカバー部材を備えたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液体吐出ヘッド。
前記液体吐出ヘッドは、長手方向について複数のヘッドユニットを一列につなぎ合わせた構造を有し、
前記引出配線は、前記ヘッドユニットごとに前記液体吐出ヘッドの短手方向の端部に接合されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記液体吐出ヘッドは、長手方向について複数のヘッドユニット二列の千鳥配置させた構造を有し、
前記引出配線は、前記ヘッドユニットごとに前記液体吐出ヘッドの長手方向の端部、又は短手方向の端部に接合されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズルプレートの材料は、シリコンであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズルプレートの材料は、金属又は樹脂であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
液体を吐出させるためのノズル開口が形成されるノズルプレート、及び少なくとも、前記ノズル開口と連通する流路が形成され、前記ノズルプレートのノズル開口が前記流路に位置を合わせて接合される流路プレートを具備し、前記ノズルプレートに前記ノズルプレートの機械的な異常を検知するための検知素子が設けられる液体吐出ヘッドと、
前記検知素子から得られた情報に基づいて、前記ノズルプレートの機械的な異常の発生の有無を検知する検知手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
前記検知素子は、前記ノズルプレートの前記流路プレートと接合される第１の面に形成される電気配線、及び前記第１の面の反対側の第２の面に形成される電気配線の少なくともいずれか一方を含み、
前記検知手段は、前記電気配線の抵抗値を測定する測定部と、
前記測定部により得られた前記電気配線の抵抗値の変化に基づいて、前記ノズルプレートの機械的な異常が発生しているか否かを判断する判断部と、
を備えたこと特徴とする請求項１７に記載の液体吐出装置。
請求項３から８、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の液体吐出装置。
請求項９に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出装置。
前記検知素子は、前記ノズルプレートの前記流路プレートと接合される第１の面又は前記第１の面の反対側の第２の面に形成される圧電素子を含み、
前記検知手段は、前記圧電素子から電気信号を取得する電気信号取得部と、
前記電気信号取得部により得られた前記電気信号の変化に基づいて、前記ノズルプレートの機械的な異常が発生しているか否かを判断する判断部と、
を備えたこと特徴とする請求項１７に記載の液体吐出装置。
前記検知手段は、前記液体吐出ヘッドの稼働中に前記検知素子から情報を取得して、前記ノズルプレートの機械的な異常の発生の有無を検知することを特徴とする請求項１７から２１のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記検知手段によって前記ノズルプレートの機械的な異常が発生したと判断されたときに、その旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１７から２２のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記検知手段は、前記ノズルプレートの機械的な異常が発生した位置を特定する位置特定部を備えたことを特徴とする請求項１７から２３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記検知手段によって前記ノズルプレートの機械的な異常が発生したと判断されたときに、装置各部に特定のシーケンスを実行させる異常処理手段を備えたことを特徴とする請求項１７から２４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
液体を吐出させるためのノズル開口が形成されるノズルプレート、及び少なくとも、前記ノズル開口と連通する流路が形成され、前記ノズルプレートが前記流路に位置を合わせて接合される流路プレートを具備した液体吐出ヘッドの前記ノズルプレートに設けられた検知素子から得られた情報に基づいて、前記ノズルプレートの機械的な異常の発生の有無を検知することを特徴とする液体吐出ヘッドの異常検知方法。