JP2831778B2 - 液体噴射記録ヘッド、該記録ヘッド用基板および記録装置 - Google Patents
液体噴射記録ヘッド、該記録ヘッド用基板および記録装置Info
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機のプリンタ部や各画像形成出力器の
プリンタ部に適用できる温度センサ付液体噴射記録ヘッ
ド、それに用いられる基板およびこれらを備える記録装
置に関する。
プリンタ部に適用できる温度センサ付液体噴射記録ヘッ
ド、それに用いられる基板およびこれらを備える記録装
置に関する。
［従来の技術］ 液体噴射記録ヘッドでは、記録に用いられる液体を温
度調整するための構成が、特開昭49−12628号公報に見
られるように知られている。これは、インクと単一ノズ
ルの温度調整用にノズルの周囲から外部加熱ヒータまで
を熱伝導板（記録ヘッドから一部を除いて離れている）
を設け、ヘッドから大きく離れた温度センサをこの板に
取付けている構成である。
度調整するための構成が、特開昭49−12628号公報に見
られるように知られている。これは、インクと単一ノズ
ルの温度調整用にノズルの周囲から外部加熱ヒータまで
を熱伝導板（記録ヘッドから一部を除いて離れている）
を設け、ヘッドから大きく離れた温度センサをこの板に
取付けている構成である。
また特開昭50−4912号には、単一ノズルの周囲を、熱
伝導部材で囲い、ノズルに対応して形成された凹部内に
センサーを置いて35℃に温度調整することが知られてい
る。これらはいずれも、インクの温度を所定の粘性にな
るようにする温度調整である。
伝導部材で囲い、ノズルに対応して形成された凹部内に
センサーを置いて35℃に温度調整することが知られてい
る。これらはいずれも、インクの温度を所定の粘性にな
るようにする温度調整である。
さらに、本出願人によるUSP4719472号によって、ノズ
ルにインクを供給する液室の底面にセンサとヒータを設
けてインクを予備加熱するものが知られている。
ルにインクを供給する液室の底面にセンサとヒータを設
けてインクを予備加熱するものが知られている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、複数の吐出エレメントに対して応用
した場合は、吐出エレメントの発熱割合によって温度分
布変化が生じるため、記録ヘッド自体の温度調整を安定
させることはできなかった。
した場合は、吐出エレメントの発熱割合によって温度分
布変化が生じるため、記録ヘッド自体の温度調整を安定
させることはできなかった。
そのため、記録ヘッド自体に着目し、特に吐出エレメ
ントを電気熱変換体として多数（例えば10以上）備えて
いる場合に対して本出願人の検討によって開発されてい
る構成は、極めて有効な発明として先行出願されてい
る。この構成は、要点のみ説明すると第13図および第14
図で説明される。
ントを電気熱変換体として多数（例えば10以上）備えて
いる場合に対して本出願人の検討によって開発されてい
る構成は、極めて有効な発明として先行出願されてい
る。この構成は、要点のみ説明すると第13図および第14
図で説明される。
液体噴射記録方式による記録ヘッドは、インクの固
化、または、振動やヘッド高温駆動によるノズル内の外
部気泡の混入等、様々な要因で不吐出が発生する場合が
ある。特に、吐出ヒータを用いたものにおいては、イン
ク吐出に熱エネルギを利用することから、ヘッドが高温
となりやすい。通常の吐出状態では、その大半の熱量は
吐出されるインクによって奪われ、ヘッドの温度は50〜
60℃程度までしか上昇しないが、前述の要因による不吐
出が発生した状態で駆動を行うと、ヒータの発熱量がす
べてヘッド内に蓄積され、ヘッド温度は、150℃以上に
もなることがあり、記録ヘッドを破損してしまうおそれ
がある。特に、天板30が樹脂を用いて形成される場合に
は、天板30は120℃程度で変形を生ずることがある。
化、または、振動やヘッド高温駆動によるノズル内の外
部気泡の混入等、様々な要因で不吐出が発生する場合が
ある。特に、吐出ヒータを用いたものにおいては、イン
ク吐出に熱エネルギを利用することから、ヘッドが高温
となりやすい。通常の吐出状態では、その大半の熱量は
吐出されるインクによって奪われ、ヘッドの温度は50〜
60℃程度までしか上昇しないが、前述の要因による不吐
出が発生した状態で駆動を行うと、ヒータの発熱量がす
べてヘッド内に蓄積され、ヘッド温度は、150℃以上に
もなることがあり、記録ヘッドを破損してしまうおそれ
がある。特に、天板30が樹脂を用いて形成される場合に
は、天板30は120℃程度で変形を生ずることがある。
前述した従来の記録ヘッドでは、吐出ヒータ付近の温
度と温度検出素子配設部位とには温度差があり、またか
なり長い伝達時間も要するので、応答遅れと熱容量との
関係から正確かつ迅速な対応が行えない場合があり、こ
のため上記不吐出時の異常な昇温による破損を防止でき
なくなるおそれがあった。
度と温度検出素子配設部位とには温度差があり、またか
なり長い伝達時間も要するので、応答遅れと熱容量との
関係から正確かつ迅速な対応が行えない場合があり、こ
のため上記不吐出時の異常な昇温による破損を防止でき
なくなるおそれがあった。
そこで、ヒータボード状の吐出ヒータ配列範囲の両側
部分に、吐出ヒータの少くとも一部と同じ材料を用いて
温度センサを形成した構成が本願人により提案されてい
る（特願昭63−184685号）。
部分に、吐出ヒータの少くとも一部と同じ材料を用いて
温度センサを形成した構成が本願人により提案されてい
る（特願昭63−184685号）。
第13図はこの構成例を示す。ここで、ヒータボードに
設けられた吐出ヒータ３′と、その配列範囲両側に配置
した２つの温度検出素子（以下温度センサという）２′
と、これに電力を供給するAl等の配線５′と、ワイヤボ
ンディング等により外部との電気的接続を得るための電
極パッドとが、ヒータボードのシリコン基板上に成膜技
術により形成されている。
設けられた吐出ヒータ３′と、その配列範囲両側に配置
した２つの温度検出素子（以下温度センサという）２′
と、これに電力を供給するAl等の配線５′と、ワイヤボ
ンディング等により外部との電気的接続を得るための電
極パッドとが、ヒータボードのシリコン基板上に成膜技
術により形成されている。
かかる構成によると、吐出ヒータ３′に温度センサ
２′が近く配置されることから精度および応答性に優れ
た温度検出が期待できる。
２′が近く配置されることから精度および応答性に優れ
た温度検出が期待できる。
しかし、この新規な発明は吐出エレメントを300dpi,4
00dpiを満たすように直線状に高密度で100個程度まで配
列するような形態では画期的な効果を得られるものの、
これよりも長尺化した記録ヘッド、例えば１ヘッドフル
ライン印字タイプや、吐出エレメントを数百以上有する
ものに対しては、第13図の温度曲線の吐出エレメント中
央部Ｂと、両端センサ配置部A,Cとの温度差が図に示す
ように大きくなる傾向が見い出された。特に、使用状態
での温度上昇においては、第14図に示すように温度検知
上の差は大きくなる傾向であった。本発明者は、この傾
向が、中央部付近（Ｂ）の昇温時間と、ヒータボード
１′両端（A,C）の昇温時間にタイムラグを生じ、温度
センサに２′に基づく温度制御系が正確かつ迅速な対応
をとり得なくなることが考えた。
00dpiを満たすように直線状に高密度で100個程度まで配
列するような形態では画期的な効果を得られるものの、
これよりも長尺化した記録ヘッド、例えば１ヘッドフル
ライン印字タイプや、吐出エレメントを数百以上有する
ものに対しては、第13図の温度曲線の吐出エレメント中
央部Ｂと、両端センサ配置部A,Cとの温度差が図に示す
ように大きくなる傾向が見い出された。特に、使用状態
での温度上昇においては、第14図に示すように温度検知
上の差は大きくなる傾向であった。本発明者は、この傾
向が、中央部付近（Ｂ）の昇温時間と、ヒータボード
１′両端（A,C）の昇温時間にタイムラグを生じ、温度
センサに２′に基づく温度制御系が正確かつ迅速な対応
をとり得なくなることが考えた。
このことは、吐出ヒータ３′を数100以上、フルライ
ンでは数1000個以上というように多数配列してその配列
方向にヒータボード１′を長尺化すればする程顕著とな
る。また、温度センサ２′が吐出ヒータ３′の配列範囲
両側に配置されることから、吐出不良発生時に吐出ヒー
タに以上な昇温が生じても、これを速かに検知できなく
なることも考えられる。
ンでは数1000個以上というように多数配列してその配列
方向にヒータボード１′を長尺化すればする程顕著とな
る。また、温度センサ２′が吐出ヒータ３′の配列範囲
両側に配置されることから、吐出不良発生時に吐出ヒー
タに以上な昇温が生じても、これを速かに検知できなく
なることも考えられる。
本発明は、上述した新しい見地に立って、従来記録ヘ
ッドには全く見られず、しかも、先行出願の発明をより
安定化した効果のある発明として発展させるものであ
る。
ッドには全く見られず、しかも、先行出願の発明をより
安定化した効果のある発明として発展させるものであ
る。
すなわち、本発明は、上記問題点を解決して、精度お
よび応答性に一層優れた温度検出を行うことができると
ともに、より廉価な構成の液体噴射記録ヘッドおよびそ
の基板を提供することを目的とする。
よび応答性に一層優れた温度検出を行うことができると
ともに、より廉価な構成の液体噴射記録ヘッドおよびそ
の基板を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記安定記録を行える記録ヘッドを
用いて、高画質，高速記録の行える液体噴射記録装置
（インクジェット記録装置）を提供することを目的とす
る。
用いて、高画質，高速記録の行える液体噴射記録装置
（インクジェット記録装置）を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ そのために、本発明に係る液体噴射記録ヘッドでは、
液体を吐出するための複数の吐出口と、吐出口に対応し
て設けられ、液体を吐出するために利用される熱エネル
ギを発生する複数の電気熱変換体と、温度を検出するた
めの温度検出素子とを有する液体噴射記録ヘッドにおい
て、電気熱変換体と温度検出素子とが同一の支持体上に
設けられるとともに、複数の電気熱変換体は列状に配さ
れており、膜状に構成される温度検出素子が、列状に配
された電気熱変換体の配列領域と重なって設けられてい
ることをことを特徴とする。
液体を吐出するための複数の吐出口と、吐出口に対応し
て設けられ、液体を吐出するために利用される熱エネル
ギを発生する複数の電気熱変換体と、温度を検出するた
めの温度検出素子とを有する液体噴射記録ヘッドにおい
て、電気熱変換体と温度検出素子とが同一の支持体上に
設けられるとともに、複数の電気熱変換体は列状に配さ
れており、膜状に構成される温度検出素子が、列状に配
された電気熱変換体の配列領域と重なって設けられてい
ることをことを特徴とする。
また、本発明に係る液体噴射記録ヘッド基板では、液
体を吐出するために利用される熱エネルギを発生する複
数の電気熱変換体と、温度を検出するための温度検出素
子とを有する液体噴射記録ヘッド用基板において、電気
熱変換体と温度検出素子とが同一の支持体上に設けられ
るとともに、複数の電気熱変換体は列状に配されてお
り、膜状に構成される温度検出素子が、列状に配された
電気熱変換体の配列領域と重なって設けられていること
を特徴とする。
体を吐出するために利用される熱エネルギを発生する複
数の電気熱変換体と、温度を検出するための温度検出素
子とを有する液体噴射記録ヘッド用基板において、電気
熱変換体と温度検出素子とが同一の支持体上に設けられ
るとともに、複数の電気熱変換体は列状に配されてお
り、膜状に構成される温度検出素子が、列状に配された
電気熱変換体の配列領域と重なって設けられていること
を特徴とする。
さらに、本発明に係る液体噴射記録装置では、上記液
体噴射記録ヘッドと、液体噴射記録ヘッドの回復処理を
行う回復手段と、温度検出素子の出力に応じて回復手段
を作動せしめる制御手段とを備えたことを特徴とする。
体噴射記録ヘッドと、液体噴射記録ヘッドの回復処理を
行う回復手段と、温度検出素子の出力に応じて回復手段
を作動せしめる制御手段とを備えたことを特徴とする。
［作 用］ 本発明によれば、電気熱変換体と温度検出素子とが同
一の支持体上に設けられるとともに、複数の電気熱変換
体は列状に配されており、膜状に構成される温度検出素
子が、列状に配された電気熱変換体の配列領域と重なっ
て設けられているので、液体噴射記録ヘッドに係る温度
検出の精度が高く、しかも応答性も向上する。あるいは
さらに、加熱素子の配置部位に関した検出温度誤差が小
さく、従って精度および応答性に優れた温度制御が施せ
ることになる。
一の支持体上に設けられるとともに、複数の電気熱変換
体は列状に配されており、膜状に構成される温度検出素
子が、列状に配された電気熱変換体の配列領域と重なっ
て設けられているので、液体噴射記録ヘッドに係る温度
検出の精度が高く、しかも応答性も向上する。あるいは
さらに、加熱素子の配置部位に関した検出温度誤差が小
さく、従って精度および応答性に優れた温度制御が施せ
ることになる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、後述する本発明に係る
液体噴射記録ヘッドの関連技術例に係るヒータボードの
平面図およびその部分断面図であり、具体的には第12図
示のヘッド構成に適用可能なものである。
液体噴射記録ヘッドの関連技術例に係るヒータボードの
平面図およびその部分断面図であり、具体的には第12図
示のヘッド構成に適用可能なものである。
同図（Ａ）において１は本例に係るヒータボード、３
は吐出ヒータである。４は端子であり、ワイヤボンディ
ングにより外部と接続される。２は温度センサであり、
吐出ヒータ３等と同じ成膜プロセスにより膜状のセンサ
としてヒータボード１に形成してある。同図（Ｂ）は同
図（Ａ）におけるセンサ２を含む部分ａ−ａ′の部分断
面図である。3Aは吐出ヒータ３を形成するための層（発
熱抵抗層）であり、吐出ヒータ３の部分以外では配線５
の下層として設けられている。６は温度センサ２を成す
層と層3Aおよび配線５を成す層とを絶縁するための層で
ある。また、７はヘッドを加熱するための保温ヒータで
ある。
は吐出ヒータである。４は端子であり、ワイヤボンディ
ングにより外部と接続される。２は温度センサであり、
吐出ヒータ３等と同じ成膜プロセスにより膜状のセンサ
としてヒータボード１に形成してある。同図（Ｂ）は同
図（Ａ）におけるセンサ２を含む部分ａ−ａ′の部分断
面図である。3Aは吐出ヒータ３を形成するための層（発
熱抵抗層）であり、吐出ヒータ３の部分以外では配線５
の下層として設けられている。６は温度センサ２を成す
層と層3Aおよび配線５を成す層とを絶縁するための層で
ある。また、７はヘッドを加熱するための保温ヒータで
ある。
温度センサ２は、他の部分と同様に、半導体同様の成
膜プロセスによって形成してあるため極めて高精度であ
り、他の部分の構成材料であるアルミニウム，チタン，
タンタル,5酸化タンタル，ニオブ等、温度に応じて導電
率が変化する材料で作成できる。例えば、これらのう
ち、アルミニウムは電極に用いることができる材料、チ
タンは電気熱変換素子を構成する発熱抵抗層と電極との
接着性を高めるために両者間に配置可能な材料、タンタ
ルは発熱抵抗層上の保護層の耐キャビテーション性を高
めるためにその上部に配置可能な材料である。また、プ
ロセスのバラツキを小とするために線幅を太くし、配線
抵抗等の影響を少なくするために蛇行形状として高抵抗
化を図っている。
膜プロセスによって形成してあるため極めて高精度であ
り、他の部分の構成材料であるアルミニウム，チタン，
タンタル,5酸化タンタル，ニオブ等、温度に応じて導電
率が変化する材料で作成できる。例えば、これらのう
ち、アルミニウムは電極に用いることができる材料、チ
タンは電気熱変換素子を構成する発熱抵抗層と電極との
接着性を高めるために両者間に配置可能な材料、タンタ
ルは発熱抵抗層上の保護層の耐キャビテーション性を高
めるためにその上部に配置可能な材料である。また、プ
ロセスのバラツキを小とするために線幅を太くし、配線
抵抗等の影響を少なくするために蛇行形状として高抵抗
化を図っている。
また、同様に保温ヒータ７は、吐出ヒータ５の発熱抵
抗層と同一材料（例えばHfB2）を用いて形成できるが、
ヒータボードを構成する他の材料、例えばアルミニウ
ム，タンタル，チタン，ニオブ等を用いて形成しても良
い。
抗層と同一材料（例えばHfB2）を用いて形成できるが、
ヒータボードを構成する他の材料、例えばアルミニウ
ム，タンタル，チタン，ニオブ等を用いて形成しても良
い。
第12図はこの種記録ヘッドの構成例である。ここで、
27は基板（ヒータボード）であり、シリコン等の支持体
上に電気熱変換体（吐出ヒータ）29と、これに電力を供
給するAl等の配線28とが成膜技術により形成されて成
る。そして、このヒータボード27に対して、液路25を形
成するための隔壁を設けた天板30を接着することによ
り、液体噴射記録ヘッドが構成される。
27は基板（ヒータボード）であり、シリコン等の支持体
上に電気熱変換体（吐出ヒータ）29と、これに電力を供
給するAl等の配線28とが成膜技術により形成されて成
る。そして、このヒータボード27に対して、液路25を形
成するための隔壁を設けた天板30を接着することによ
り、液体噴射記録ヘッドが構成される。
記録用の液体（インク）は、天板30に設けた供給口24
より共通液室23に供給され、ここより各液路25に導かれ
る。そして、通電によってヒータ29が発熱すると、液路
29内に満たされたインクに発泡が生じ、吐出口26よりイ
ンク滴が吐出されるわけである。
より共通液室23に供給され、ここより各液路25に導かれ
る。そして、通電によってヒータ29が発熱すると、液路
29内に満たされたインクに発泡が生じ、吐出口26よりイ
ンク滴が吐出されるわけである。
第２図は両側の保温ヒータ７を駆動したときの本例に
係るヒータボード１上におけるｂ−ｂ′部の温度分布
（実線）を示す。またTAはＡ部の温度、TBは温度センサ
２の検出出力に基づいて得たＢ部の温度である。また、
第３図はそのｂ−ｂ′部における部分Ａおよび温度セン
サ２における部分Ｂの温度の経時変化を示すものであ
る。これらより、本例に係る温度センサ２によって検出
される温度情報は、前記発明（第13図，第14図示）のも
のよりさらに誤差が少なく、かつ応答性の良好なもので
あることが確認できた。
係るヒータボード１上におけるｂ−ｂ′部の温度分布
（実線）を示す。またTAはＡ部の温度、TBは温度センサ
２の検出出力に基づいて得たＢ部の温度である。また、
第３図はそのｂ−ｂ′部における部分Ａおよび温度セン
サ２における部分Ｂの温度の経時変化を示すものであ
る。これらより、本例に係る温度センサ２によって検出
される温度情報は、前記発明（第13図，第14図示）のも
のよりさらに誤差が少なく、かつ応答性の良好なもので
あることが確認できた。
このような構成のヒータボードを第12図のヒータボー
ド27に代えて用いて記録ヘッドを構成し、さらにこれを
用いて第４図のような液体噴射記録装置（インクジェッ
ト記録装置）を構成することができる。
ド27に代えて用いて記録ヘッドを構成し、さらにこれを
用いて第４図のような液体噴射記録装置（インクジェッ
ト記録装置）を構成することができる。
第４図において、14はヘッドカートリッジであり、本
例のようなヒータボード１を用いて構成した記録ヘッド
と、インク供給源たるインクタンクとを一体としたもの
である。このヘッドカートリッジ14は、押さえ部材41に
よりキャリッジ15の上に固定されており、これらはシャ
フト21に沿って長手方向に往復動可能となっている。記
録ヘッドより吐出されたインクは、記録ヘッドと微少間
隔をおいて、プラテン19に記録面を規制された記録媒体
18に到達し、記録媒体18上に画像を形成する。
例のようなヒータボード１を用いて構成した記録ヘッド
と、インク供給源たるインクタンクとを一体としたもの
である。このヘッドカートリッジ14は、押さえ部材41に
よりキャリッジ15の上に固定されており、これらはシャ
フト21に沿って長手方向に往復動可能となっている。記
録ヘッドより吐出されたインクは、記録ヘッドと微少間
隔をおいて、プラテン19に記録面を規制された記録媒体
18に到達し、記録媒体18上に画像を形成する。
記録ヘッドには、ケーブル16およびこれに結合する端
子３（第１図）を介して適宜のデータ供給源より画像デ
ータに応じた吐出信号が供給される。ヘッドカートリッ
ジは、用いるインク色等に応じて、１ないし複数個（図
では２個）を設けることができる。
子３（第１図）を介して適宜のデータ供給源より画像デ
ータに応じた吐出信号が供給される。ヘッドカートリッ
ジは、用いるインク色等に応じて、１ないし複数個（図
では２個）を設けることができる。
なお、第４図において、第17図はキャリッジ15をシャ
フト21に沿って走査させるためのキャリッジモータ、22
はモータ17の駆動力をキャリッジ15に伝達するワイヤで
ある。また、20はプラテンローラ19に結合して記録媒体
18を搬送させるためのフィードモータである。
フト21に沿って走査させるためのキャリッジモータ、22
はモータ17の駆動力をキャリッジ15に伝達するワイヤで
ある。また、20はプラテンローラ19に結合して記録媒体
18を搬送させるためのフィードモータである。
第５図は第１図のセンサ２の検出出力および保温ヒー
タ７を出力を用いた温度制御系の一例を示す。なお、セ
ンサ２およびヒータ７に結合した各部は、装置のコント
ロールボード等に設けておくことができ、端子４よりケ
ーブル16を介して接続すればよい。
タ７を出力を用いた温度制御系の一例を示す。なお、セ
ンサ２およびヒータ７に結合した各部は、装置のコント
ロールボード等に設けておくことができ、端子４よりケ
ーブル16を介して接続すればよい。
11は第６図につき後述する処理手順を実行するマイク
ロコンピュータ形態のCPUであり、その処理手順に対応
したプログラム等固定データを格納したROMを有する。
このCPU11は、本例に係る温度制御を独立して実行すべ
く設けることもでき、あるいは第４図示の装置の主制御
部に兼用されていてもよい。
ロコンピュータ形態のCPUであり、その処理手順に対応
したプログラム等固定データを格納したROMを有する。
このCPU11は、本例に係る温度制御を独立して実行すべ
く設けることもでき、あるいは第４図示の装置の主制御
部に兼用されていてもよい。
2Aは温度センサ２に対して通電を行って検出値を取出
し、CPU11に適合する信号に変換を行う入力部である。
また、7Aは保温ヒータ７への通電を行うためのヒータド
ライバである。
し、CPU11に適合する信号に変換を行う入力部である。
また、7Aは保温ヒータ７への通電を行うためのヒータド
ライバである。
第６図は本例に係る温度制御手順の一例、第７図は本
例による温度制御の態様を示す。これらにおいて、T1〜
T4は温度を示し、本例では第２図のＡ部の温度をT3〜T4
の範囲に設定するものとする。そのために、この範囲が
得られる第２図のＢ部の温度範囲T1〜T2に設定されるよ
うにすなわち温度センサ２の検出出力に基づく温度範囲
がT1〜T2に設定されるように保温ヒータ７を制御する。
例による温度制御の態様を示す。これらにおいて、T1〜
T4は温度を示し、本例では第２図のＡ部の温度をT3〜T4
の範囲に設定するものとする。そのために、この範囲が
得られる第２図のＢ部の温度範囲T1〜T2に設定されるよ
うにすなわち温度センサ２の検出出力に基づく温度範囲
がT1〜T2に設定されるように保温ヒータ７を制御する。
第６図示の手順は、適宜のタイミングで起動すること
ができ、本手順が起動されるとまずステップS1でセンサ
２の出力を読込み、ステップS3にて温度T2以上であるか
否かを判定する。否定判定がなされればステップS5に進
み、センサ２の検出温度がT1以下であるか否かを判定す
る。
ができ、本手順が起動されるとまずステップS1でセンサ
２の出力を読込み、ステップS3にて温度T2以上であるか
否かを判定する。否定判定がなされればステップS5に進
み、センサ２の検出温度がT1以下であるか否かを判定す
る。
ステップS5で否定判定がなされた場合またはステップ
S3で肯定判定がなされた場合には、ステップS7にてヒー
タ７への通電をオフし、ステップS5で肯定判定がなされ
た場合にはステップS9にてヒータ８をオンとする。
S3で肯定判定がなされた場合には、ステップS7にてヒー
タ７への通電をオフし、ステップS5で肯定判定がなされ
た場合にはステップS9にてヒータ８をオンとする。
本例に係るインクジェット記録方式は、温度による吐
出特性の変化が大きいが、とくにノズル部（第２図にお
けるＡ部）の温度を一定に近づけることが吐出特性を安
定させ記録品位を良好にする。本例のように配設した温
度センサ２で温度を測定し、温度がT2に達したら保温ヒ
ータ７をオフ、T1に温度が下がったときにオンとするよ
うにすると、Ａ部の温度変化はT3〜T4の範囲におさめら
れる。このように、本例によると、同一ヒータボード上
に保温ヒータと温度センサが配置され、しかも検出され
た温度は平均化されたものであるため、保温ヒータ配置
部位と吐出ヒータ配列範囲の中央部との温度検出値の誤
差が少なく、温度制御の精度が飛躍的に向上した。
出特性の変化が大きいが、とくにノズル部（第２図にお
けるＡ部）の温度を一定に近づけることが吐出特性を安
定させ記録品位を良好にする。本例のように配設した温
度センサ２で温度を測定し、温度がT2に達したら保温ヒ
ータ７をオフ、T1に温度が下がったときにオンとするよ
うにすると、Ａ部の温度変化はT3〜T4の範囲におさめら
れる。このように、本例によると、同一ヒータボード上
に保温ヒータと温度センサが配置され、しかも検出され
た温度は平均化されたものであるため、保温ヒータ配置
部位と吐出ヒータ配列範囲の中央部との温度検出値の誤
差が少なく、温度制御の精度が飛躍的に向上した。
なお、第５図においては、CPU11は、インクジェット
記録装置としては周知の回復モード（吸引ポンプによる
吐出口からのインク吸引／または加圧ポンプによるイン
ク供給側からの加圧による吐出／または吐出エレメント
に記録信号ではなく予備吐出、空吐出といわれるインク
吐出をキャップまたはインク吸収体に向けて行うこと／
または、これらに加えてまたは単独で記録ヘッド表面を
摺擦クリーニングすることのいずれか）を行える回復手
段50に対して、回復動作を行わせるモードを有してい
る。400は吐出ドライバであり、読み取りセンサやメモ
リ他の記録信号発生用ホスト装置300からの信号を受け
て吐出エレメント３を記録用に駆動する。回動モード
は、第20図で説明するように、温度調整における異常昇
温を検知したときに行われる他、一般的シーケンスでの
初期安定化または記録中の安定化のために行われる。
記録装置としては周知の回復モード（吸引ポンプによる
吐出口からのインク吸引／または加圧ポンプによるイン
ク供給側からの加圧による吐出／または吐出エレメント
に記録信号ではなく予備吐出、空吐出といわれるインク
吐出をキャップまたはインク吸収体に向けて行うこと／
または、これらに加えてまたは単独で記録ヘッド表面を
摺擦クリーニングすることのいずれか）を行える回復手
段50に対して、回復動作を行わせるモードを有してい
る。400は吐出ドライバであり、読み取りセンサやメモ
リ他の記録信号発生用ホスト装置300からの信号を受け
て吐出エレメント３を記録用に駆動する。回動モード
は、第20図で説明するように、温度調整における異常昇
温を検知したときに行われる他、一般的シーケンスでの
初期安定化または記録中の安定化のために行われる。
記録ヘッド14とキャリッジとの位置決めや、接点の接
続は、従来から知られているものが利用されているの
で、詳述を避けることにする。
続は、従来から知られているものが利用されているの
で、詳述を避けることにする。
第８図は、本発明に係る液体噴射記録ヘッドの一例に
用いられるヒータボード１の構成例を示す。これら図に
おいて、第１図と同様の各部には対応箇所に同一符号を
付してある。
用いられるヒータボード１の構成例を示す。これら図に
おいて、第１図と同様の各部には対応箇所に同一符号を
付してある。
ここで、第８図に示すものは、吐出ヒータ３の配列範
囲が温度センサ２の配列領域に完全に含まれる。また、
温度センサ２は、第１図に示される例と同様にヒータ３
の配列の上部層として重ねて配置されたものである。こ
のような構成により、温度検出ないし温度制御の精度お
よび応答性が一層向上する。第９図〜第11図は、本発明
に関連する技術を示すものであり、配線等の影響を少な
くするために、温度センサ２を蛇行形状として高抵抗化
を図っている。なお、これら図に示すように、温度セン
サ２のパターンは任意所望に定めるものである。また、
上述の本発明の一例を示す第８図の構成および関連する
技術を示す第９図〜第11図における温度センサ２は、こ
れを形成するための材料の選定に応じ、吐出ヒータない
し配線５の上部層として設けられているものでも、下部
層として設けられているものでもよい。
囲が温度センサ２の配列領域に完全に含まれる。また、
温度センサ２は、第１図に示される例と同様にヒータ３
の配列の上部層として重ねて配置されたものである。こ
のような構成により、温度検出ないし温度制御の精度お
よび応答性が一層向上する。第９図〜第11図は、本発明
に関連する技術を示すものであり、配線等の影響を少な
くするために、温度センサ２を蛇行形状として高抵抗化
を図っている。なお、これら図に示すように、温度セン
サ２のパターンは任意所望に定めるものである。また、
上述の本発明の一例を示す第８図の構成および関連する
技術を示す第９図〜第11図における温度センサ２は、こ
れを形成するための材料の選定に応じ、吐出ヒータない
し配線５の上部層として設けられているものでも、下部
層として設けられているものでもよい。
第９図は特に複数回、吐出エレメントの配列方向を横
断しているので、部分昇温域が増大しても複数回のデー
タ供給をセンサーに対して行うことにになるため、現実
の記録ヘッド温度分布をより正確に検知できる。また、
第10図は、複数回の検知を保温ヒータ７の影響が吐出ヒ
ータ全体よりも大きくなる領域以外をも検知するように
センサの検知域を設定しているので、より均一化された
正確な温度検知を達成する。第11図は、吐出エレメント
の熱作用域と、共通液室23内部の温度検知の両方を検知
データして用いることができるので、記録ヘッド全体の
温度およびその変化を知ることができる。第11図によれ
ば、長期使用の記録ヘッドに対する好ましい制御が適切
に導入されることができる。
断しているので、部分昇温域が増大しても複数回のデー
タ供給をセンサーに対して行うことにになるため、現実
の記録ヘッド温度分布をより正確に検知できる。また、
第10図は、複数回の検知を保温ヒータ７の影響が吐出ヒ
ータ全体よりも大きくなる領域以外をも検知するように
センサの検知域を設定しているので、より均一化された
正確な温度検知を達成する。第11図は、吐出エレメント
の熱作用域と、共通液室23内部の温度検知の両方を検知
データして用いることができるので、記録ヘッド全体の
温度およびその変化を知ることができる。第11図によれ
ば、長期使用の記録ヘッドに対する好ましい制御が適切
に導入されることができる。
なお、以上の本発明の一例および関連技術において、
センサ２はヒータボードの成膜プロセスで形成可能なも
のであればダイオード，トランジスタ等であってもよ
い。
センサ２はヒータボードの成膜プロセスで形成可能なも
のであればダイオード，トランジスタ等であってもよ
い。
また、以上の説明ではシリアルプリンタに用いられる
記録ヘッドに本発明を適用した場合について述べたが、
記録媒体の全幅に対応して吐出口を整列させた形態のラ
インプリンタに用いられる所謂フルマルチタイプの記録
ヘッドに対しても、そのような記録ヘッドは吐出ヒータ
が多数配列されて長尺化されたものであるので、本発明
が極めて有効かつ容易に適用できるのは勿論である。
記録ヘッドに本発明を適用した場合について述べたが、
記録媒体の全幅に対応して吐出口を整列させた形態のラ
インプリンタに用いられる所謂フルマルチタイプの記録
ヘッドに対しても、そのような記録ヘッドは吐出ヒータ
が多数配列されて長尺化されたものであるので、本発明
が極めて有効かつ容易に適用できるのは勿論である。
さらに、温度センサの形状やおよびヒータの配設部
位，個数についても、ヒータボード上で任意所望に定め
られるのは勿論である。
位，個数についても、ヒータボード上で任意所望に定め
られるのは勿論である。
以上説明したように、本発明の一例によれば、電気熱
変換体と温度検出素子とが同一の支持体上に設けられる
とともに、複数の電気熱変換体は列状に配されており、
膜状に構成される温度検出素子が、列状に配された電気
熱変換体の配列領域と重なって設けられているので、温
度誤差及び検出遅れも極めて小さくすることができるの
で、精度高くかつ迅速に温度検出を行うことができるよ
うになった。
変換体と温度検出素子とが同一の支持体上に設けられる
とともに、複数の電気熱変換体は列状に配されており、
膜状に構成される温度検出素子が、列状に配された電気
熱変換体の配列領域と重なって設けられているので、温
度誤差及び検出遅れも極めて小さくすることができるの
で、精度高くかつ迅速に温度検出を行うことができるよ
うになった。
また、温度センサおよび保温ヒータにはヒータボード
の成膜工程で用いられる材料をそのまま用いることもで
き、成膜のパターンを変更すれば容易に製造できるの
で、製造費用等も従来に比して格段に低廉化できた。
の成膜工程で用いられる材料をそのまま用いることもで
き、成膜のパターンを変更すれば容易に製造できるの
で、製造費用等も従来に比して格段に低廉化できた。
さらに、温度検出のバランスを考慮して吐出ヒータ配
列範囲の両側に温度センサを配設し、それぞれに温度検
出系を設ける場合より製造費用をさらに低廉化できた。
列範囲の両側に温度センサを配設し、それぞれに温度検
出系を設ける場合より製造費用をさらに低廉化できた。
次に第15図，第16図を用いて、前記各実施例の保温ヒ
ータ７を取除いた構成のヘッド，基板に対して本発明を
適用した実施例について以下説明する。なお、構成は、
保温ヒータ７を除いた以外の構成で、第１図（Ａ），
（Ｂ），第８図，第９図，第10図，第11図の各々をも本
実施例は含むものであり、センサ形状の第８図乃至第17
図の利点はそのまま生きるものである。ただし、保温ヒ
ータが無い場合は両端の温度低下が熱放出の関係から見
られるが、本実施例ではこの問題の影響を無くし、ヘッ
ド全体の温度の検知が可能となり、検知性に優れるもの
である。
ータ７を取除いた構成のヘッド，基板に対して本発明を
適用した実施例について以下説明する。なお、構成は、
保温ヒータ７を除いた以外の構成で、第１図（Ａ），
（Ｂ），第８図，第９図，第10図，第11図の各々をも本
実施例は含むものであり、センサ形状の第８図乃至第17
図の利点はそのまま生きるものである。ただし、保温ヒ
ータが無い場合は両端の温度低下が熱放出の関係から見
られるが、本実施例ではこの問題の影響を無くし、ヘッ
ド全体の温度の検知が可能となり、検知性に優れるもの
である。
第15図は吐出ヒータ３を駆動したときの第16図に係る
ヒータボード１上におけるｂ−ｂ′部の温度分布（実
線）を示す。また、TAはＡ部の温度、また、TBは温度セ
ンサ２の検出出力に基づいて得たＢ部の温度である。ま
た、この実施例における経時変化は、第３図の曲線のＡ
曲線に対して本例のＢ曲線が、第３図の曲線のＢ曲線に
対して本例のＡ曲線が、夫々対応するように変化し、第
１図，第２図同様の温度検知が達成された。第１図示の
例では、実施された記録ヘッドの上限側を見ているのに
対して、本例は、下限側を見ていることになるが、温度
検知誤差が小さいので、双方の例とも有効な検知結果を
得ることができるものである。
ヒータボード１上におけるｂ−ｂ′部の温度分布（実
線）を示す。また、TAはＡ部の温度、また、TBは温度セ
ンサ２の検出出力に基づいて得たＢ部の温度である。ま
た、この実施例における経時変化は、第３図の曲線のＡ
曲線に対して本例のＢ曲線が、第３図の曲線のＢ曲線に
対して本例のＡ曲線が、夫々対応するように変化し、第
１図，第２図同様の温度検知が達成された。第１図示の
例では、実施された記録ヘッドの上限側を見ているのに
対して、本例は、下限側を見ていることになるが、温度
検知誤差が小さいので、双方の例とも有効な検知結果を
得ることができるものである。
いずれにしても、第13図，第14図の先行発明よりもさ
らに誤差が少なくかつ応答性の良好なものであることが
確認できた。
らに誤差が少なくかつ応答性の良好なものであることが
確認できた。
本実施例も同様に第４図，第12図の装置，ヘッドに適
用されるものである。
用されるものである。
第17図（ａ）は第15図の温度センサ２の出力を用いた
温度検出部の一例を示す。なお、センサ２に結合した各
部は、装置のコントロールボード等に設けておくことが
でき、端子４よりケーブル16を介して接続すればよい。
温度検出部の一例を示す。なお、センサ２に結合した各
部は、装置のコントロールボード等に設けておくことが
でき、端子４よりケーブル16を介して接続すればよい。
図のように、温度センサ２には分圧抵抗8Aおよび電圧
端子8Bが接続され、センサ２の抵抗変化は電圧変換され
る。電圧変換された出力はコンパレータ９により基準電
圧源10と比較され、第５図示の装置の主制御部をなすCP
U11に入力される。すなわちヒータボードの温度がある
設定値より上か下かをCPU11が判断できるわけである。
端子8Bが接続され、センサ２の抵抗変化は電圧変換され
る。電圧変換された出力はコンパレータ９により基準電
圧源10と比較され、第５図示の装置の主制御部をなすCP
U11に入力される。すなわちヒータボードの温度がある
設定値より上か下かをCPU11が判断できるわけである。
ヒータボード１のセンサ部での温度変化は、第17図
（ｂ）に示すように変化しうる。すなわち、インクの正
常吐出時には、曲線12のように過渡的に変化し、ある温
度で定常状態に到達するが、目詰まりその他のインク吐
出不良状態が生じると、熱量が蓄積して温度が急激に上
昇をはじめる。曲線13はインク吐出不良状態の温度変化
を示すものである。
（ｂ）に示すように変化しうる。すなわち、インクの正
常吐出時には、曲線12のように過渡的に変化し、ある温
度で定常状態に到達するが、目詰まりその他のインク吐
出不良状態が生じると、熱量が蓄積して温度が急激に上
昇をはじめる。曲線13はインク吐出不良状態の温度変化
を示すものである。
従って、温度T0でコンパレータ９の出力が反転するよ
うに基準電圧V0を設定すると、ヒータボード１の温度が
T0を越えたときにCPU11にこれが通知され、それにより
インク吐出不良発生と判断することができ、吐出の中
止，警報の発生，さらにはキャップ装置等と協働させた
回復動作を起動することができる。なお、T0は、通常の
インク吐出状態では到達することがない温度で、かつヘ
ッド破壊温度以下であればよい。
うに基準電圧V0を設定すると、ヒータボード１の温度が
T0を越えたときにCPU11にこれが通知され、それにより
インク吐出不良発生と判断することができ、吐出の中
止，警報の発生，さらにはキャップ装置等と協働させた
回復動作を起動することができる。なお、T0は、通常の
インク吐出状態では到達することがない温度で、かつヘ
ッド破壊温度以下であればよい。
第18図（Ａ）は、第17図（ａ）図示の回路のコンパレ
ータ９の前段に微分器31を設け、温度センサ２の変化率
を監視するようにした実施例を示す。また、第18図
（Ｂ）は第18図（Ａ）の各部〜の出力波形を示す。
ータ９の前段に微分器31を設け、温度センサ２の変化率
を監視するようにした実施例を示す。また、第18図
（Ｂ）は第18図（Ａ）の各部〜の出力波形を示す。
温度センサ出力は、不吐出状態になると急激に変化
し始める。この変化率は微分器31の出力に電圧レベル
で表れ、基準電圧10の出力との比較で不吐出となった
ことをCPU11に通知する。CPU11は、当該通知に応じて前
述のような適宜の処理を起動することが可能である。
し始める。この変化率は微分器31の出力に電圧レベル
で表れ、基準電圧10の出力との比較で不吐出となった
ことをCPU11に通知する。CPU11は、当該通知に応じて前
述のような適宜の処理を起動することが可能である。
本実施例によれば、温度変化を監視するのでヒータボ
ード１がある程度高温とならなくても不吐出状態が生じ
れば直ちに検知可能となり、また環境温度の影響も少な
く、ヘッドをより有効に保護できるようになった。
ード１がある程度高温とならなくても不吐出状態が生じ
れば直ちに検知可能となり、また環境温度の影響も少な
く、ヘッドをより有効に保護できるようになった。
第19図は本発明に係る制御系の第３実施例を示すもの
で、ヒータボード１の温度変化率をCPU11の処理により
ソフトウェアで検出するようにしたものである。温度セ
ンサ２の出力は、OPアンプ33により増幅され、A/Dコン
バータ34に入力され、ここでデジタル化された温度値が
CPU11に入力される。
で、ヒータボード１の温度変化率をCPU11の処理により
ソフトウェアで検出するようにしたものである。温度セ
ンサ２の出力は、OPアンプ33により増幅され、A/Dコン
バータ34に入力され、ここでデジタル化された温度値が
CPU11に入力される。
CPU11は、第20図に例示する判断シーケンスを実行
し、その時点（ステップS1）で読込んだ温度値Tnと、前
回の温度値Tn-1との、２時刻の温度差を見て不吐出を判
断する（ステップS3）。
し、その時点（ステップS1）で読込んだ温度値Tnと、前
回の温度値Tn-1との、２時刻の温度差を見て不吐出を判
断する（ステップS3）。
すなわち、Tn−Tn-1が所定値Ａ以上であるか否かを判
断する。そして、肯定判定であれば不吐出と判定して直
ちに吐出動作を中止し（ステップS5）、さらに回復動
作、警告等を行うことができる（ステップS7）。
断する。そして、肯定判定であれば不吐出と判定して直
ちに吐出動作を中止し（ステップS5）、さらに回復動
作、警告等を行うことができる（ステップS7）。
本例は、第１の実施例に比して、２点の比較による時
間の遅延は大きいが、設定温度Ａはソフトウェアで任意
所望に定めることができるので、吐出デューティが低く
温度変化量が小さい場合であっても、吐出デューティに
対応した検知を行うことができる。すなわち、記録ヘッ
ドの使用条件等に応じた柔軟な対応が可能である。
間の遅延は大きいが、設定温度Ａはソフトウェアで任意
所望に定めることができるので、吐出デューティが低く
温度変化量が小さい場合であっても、吐出デューティに
対応した検知を行うことができる。すなわち、記録ヘッ
ドの使用条件等に応じた柔軟な対応が可能である。
以上説明したように、本実施例によれば、ヒータボー
ドに直接に温度検出センサを一体化し、そのセンサを吐
出ヒータ群および／または吐出ヒータに対する配線部群
と交差する方向に延在させたことにより、温度誤差およ
び検出遅れも極めて小となるので、極めて精度高くかつ
迅速に吐出不良等昇温要因の発生が判断でき、記録ヘッ
ドの破損を未然に防止できるようになった。
ドに直接に温度検出センサを一体化し、そのセンサを吐
出ヒータ群および／または吐出ヒータに対する配線部群
と交差する方向に延在させたことにより、温度誤差およ
び検出遅れも極めて小となるので、極めて精度高くかつ
迅速に吐出不良等昇温要因の発生が判断でき、記録ヘッ
ドの破損を未然に防止できるようになった。
（その他） 本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブ
ルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優れた
効果をもたらすものである。
ルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優れた
効果をもたらすものである。
バブル形成は、液温以外に記録ヘッド基板の電気熱変
換体側の温度影響を受け易いので、本発明の優れた温度
検知は極めて有効となるからである。
換体側の温度影響を受け易いので、本発明の優れた温度
検知は極めて有効となるからである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書，同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この
方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいず
れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合
には、液体（インク）が保持されているシートや液路に
対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対
応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な
くとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱
変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対
一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので
有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第44
63359号明細書，同第4345262号明細書に記載されている
ようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上
昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載
されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行う
ことができる。
許第4723129号明細書，同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この
方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいず
れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合
には、液体（インク）が保持されているシートや液路に
対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対
応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な
くとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱
変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対
一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので
有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第44
63359号明細書，同第4345262号明細書に記載されている
ようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上
昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載
されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行う
ことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書，米国特許第4459600号明細書を用い
た構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
体の吐出部とする構成の開示する特開昭59−123670号公
報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応
させる構成を開示する特開昭59−138461号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。
れているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書，米国特許第4459600号明細書を用い
た構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
体の吐出部とする構成の開示する特開昭59−123670号公
報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応
させる構成を開示する特開昭59−138461号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとし
ては、上述した明細書に開示されているような複数記録
ヘッドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や
一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のい
ずれでも良いが、本発明は上述した効果を一層有効に発
揮することができる。加えて、装置本体に装着されるこ
とで、装置本体との電気的な接続から装置本体からのイ
ンクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録
ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的に設けられた
カートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発
明は有効である。
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとし
ては、上述した明細書に開示されているような複数記録
ヘッドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や
一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のい
ずれでも良いが、本発明は上述した効果を一層有効に発
揮することができる。加えて、装置本体に装着されるこ
とで、装置本体との電気的な接続から装置本体からのイ
ンクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録
ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的に設けられた
カートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発
明は有効である。
また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。更に、記録装置の記
録モードとしては黒色などの主流色のみの記録モードだ
けではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の
組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー
または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた
装置にも、本発明は極めて有効である。
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。更に、記録装置の記
録モードとしては黒色などの主流色のみの記録モードだ
けではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の
組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー
または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた
装置にも、本発明は極めて有効である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、電気熱変換体
と温度検出素子とが同一の支持体上に設けられるととも
に、複数の電気熱変換体は列状に配されており、膜状に
構成される温度検出素子が、列状に配された電気熱変換
体の配列領域と重なって設けられているので、温度誤差
および検出遅れも極めて小となるので、極めて精度高く
かつ迅速に吐出不良等昇温要因の発生が判断でき、記録
ヘッドの破損を未然に防止できるようになった。
と温度検出素子とが同一の支持体上に設けられるととも
に、複数の電気熱変換体は列状に配されており、膜状に
構成される温度検出素子が、列状に配された電気熱変換
体の配列領域と重なって設けられているので、温度誤差
および検出遅れも極めて小となるので、極めて精度高く
かつ迅速に吐出不良等昇温要因の発生が判断でき、記録
ヘッドの破損を未然に防止できるようになった。
また、ヒータボードに保温用のヒータをも一体化した
ことにより、精度高くかつ迅速な温度制御も可能となっ
た。
ことにより、精度高くかつ迅速な温度制御も可能となっ
た。
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の技術
に関連する液体噴射記録ヘッドに適用可能なヒータボー
ドの一構成例を示す平面図およびその部分拡大図、 第２図および第３図は、それぞれ、第１図示のヒータボ
ード上の温度分布の説明図および昇温特性の説明図、 第４図は、本発明を適用した液体噴射記録装置の概略構
成例を示す斜視図、 第５図は、第４図に係る制御系の一構成例を示すブロッ
ク図、 第６図は、第４図に係る温度制御手順の一例を示すフロ
ーチャート、 第７図は、第４図の動作を説明するための説明図、 第８図は、本発明の一例に用いられるヒータボードの構
成例を示す平面図、第９図〜第11図は、本発明の技術に
関連するヒータボードの構成例を示す平面図、 第12図は、本発明液体噴射記録ヘッドの要部構成例を示
す斜視図、 第13図は、本発明の背景技術である先行発明の要部構成
とその温度分布を示す説明図、 第14図は、第13図の温度の時間に対する昇温特性の説明
図、 第15図は、前記第７図示の実施例の変形例で、本発明液
体噴射記録ヘッドに適用可能な加温素子をもたないヒー
タボードの一構成例を示す平面図およびその部分断面
図、 第16図は、第15図示のヒータボード上の温度分布の説明
図、 第17図（ａ）は、吐出不良等に起因した温度上昇を検出
するための回路の一構成例を示す回路図、 第17図（ｂ）は、吐出不良等に起因した温度上昇を説明
するための線図、 第18図（Ａ），（Ｂ）は、第15図に代表される実施例群
の動作を説明するための他の例の説明図、 第19図は、温度上昇検出回路のさらに他の構成例を示す
回路図、 第20図は、第19図の検出に基づく異常判定処理手順の一
例を示すフローチャートである。 1,1′,27……ヒータボード、 2,2′……温度センサ、 3,3′,29……吐出ヒータ、 5,5′……配線、 ６……絶縁層、 ７……保温ヒータ、 ９……コンパレータ、 10……基準電圧源、 11……CPU、 25……液路、 26……吐出口、 31……微分器、 33……OPアンプ、 34……A/Dコンバータ。
に関連する液体噴射記録ヘッドに適用可能なヒータボー
ドの一構成例を示す平面図およびその部分拡大図、 第２図および第３図は、それぞれ、第１図示のヒータボ
ード上の温度分布の説明図および昇温特性の説明図、 第４図は、本発明を適用した液体噴射記録装置の概略構
成例を示す斜視図、 第５図は、第４図に係る制御系の一構成例を示すブロッ
ク図、 第６図は、第４図に係る温度制御手順の一例を示すフロ
ーチャート、 第７図は、第４図の動作を説明するための説明図、 第８図は、本発明の一例に用いられるヒータボードの構
成例を示す平面図、第９図〜第11図は、本発明の技術に
関連するヒータボードの構成例を示す平面図、 第12図は、本発明液体噴射記録ヘッドの要部構成例を示
す斜視図、 第13図は、本発明の背景技術である先行発明の要部構成
とその温度分布を示す説明図、 第14図は、第13図の温度の時間に対する昇温特性の説明
図、 第15図は、前記第７図示の実施例の変形例で、本発明液
体噴射記録ヘッドに適用可能な加温素子をもたないヒー
タボードの一構成例を示す平面図およびその部分断面
図、 第16図は、第15図示のヒータボード上の温度分布の説明
図、 第17図（ａ）は、吐出不良等に起因した温度上昇を検出
するための回路の一構成例を示す回路図、 第17図（ｂ）は、吐出不良等に起因した温度上昇を説明
するための線図、 第18図（Ａ），（Ｂ）は、第15図に代表される実施例群
の動作を説明するための他の例の説明図、 第19図は、温度上昇検出回路のさらに他の構成例を示す
回路図、 第20図は、第19図の検出に基づく異常判定処理手順の一
例を示すフローチャートである。 1,1′,27……ヒータボード、 2,2′……温度センサ、 3,3′,29……吐出ヒータ、 5,5′……配線、 ６……絶縁層、 ７……保温ヒータ、 ９……コンパレータ、 10……基準電圧源、 11……CPU、 25……液路、 26……吐出口、 31……微分器、 33……OPアンプ、 34……A/Dコンバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ４１Ｊ 2/185
Claims (12)
- 【請求項１】液体を吐出するための複数の吐出口と、該
吐出口に対応して設けられ、前記液体を吐出するために
利用される熱エネルギを発生する複数の電気熱変換体
と、温度を検出するための温度検出素子とを有する液体
噴射記録ヘッドにおいて、 前記電気熱変換体と前記温度検出素子とが同一の支持体
上に設けられるとともに、該複数の電気熱変換体は列状
に配されており、膜状に構成される前記温度検出素子
が、前記列状に配された電気熱変換体の配列領域と重な
って設けられていることを特徴とする液体噴射記録ヘッ
ド。 - 【請求項２】前記温度検出素子は、前記電気熱変換体お
よび／または前記電気熱変換体に接続された配線を構成
するための材料と少くとも一部が同じ材料で形成されて
いることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録ヘ
ッド。 - 【請求項３】前記温度検出素子は、温度に応じた導電率
の変化率が比較的高い材料で形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の液体噴射記録ヘッド。 - 【請求項４】前記支持体には、さらに前記液体を加温す
るための加熱素子が設けられていることを特徴とする請
求項１に記載の液体噴射記録ヘッド。 - 【請求項５】前記温度検出素子は、前記列状に配された
電気熱変換体の下部に配されている請求項１に記載の液
体噴射記録ヘッド。 - 【請求項６】液体を吐出するために利用される熱エネル
ギを発生する複数の電気熱変換体と、温度を検出するた
めの温度検出素子とを有する液体噴射記録ヘッド用基板
において、 前記電気熱変換体と前記温度検出素子とが同一の支持体
上に設けられるとともに、該複数の電気熱変換体は列状
に配されており、膜状に構成される前記温度検出素子
が、前記列状に配された電気熱変換体の配列領域と重な
って設けられていることを特徴とする液体噴射記録ヘッ
ド用基板。 - 【請求項７】前記温度検出素子は、温度に応じた導電率
の変化率が比較的高い材料で形成されていることを特徴
とする請求項５に記載の液体噴射記録ヘッド。 - 【請求項８】前記温度検出素子と前記加熱素子とは、前
記電気熱変換体および／または前記温度検出素子に接続
された配線を構成するための材料と少くとも一部が同じ
材料で形成されていることを特徴とする請求項６に記載
の液体噴射記録ヘッド用基板。 - 【請求項９】前記温度検出素子は、温度に応じた導電率
の変化率が比較的高い材料で形成されていることを特徴
とする請求項６に記載の液体噴射記録ヘッド用基板。 - 【請求項１０】前記支持体には、さらに前記液体を加温
するための加熱素子が設けられていることを特徴とする
請求項６に記載の液体噴射記録ヘッド用基板。 - 【請求項１１】前記温度検出素子は、前記列状に配され
た電気熱変換体の下部に配されている請求項６に記載の
液体噴射記録ヘッド用基板。 - 【請求項１２】液体を吐出するための複数の吐出口と、
該吐出口に対応して設けられ、前記液体を吐出するため
に利用される熱エネルギを発生する複数の電気熱変換体
と、温度を検出するための温度検出素子とを有し、前記
電気熱変換体と前記温度検出素子とが同一の支持体上に
設けられるとともに、前記複数の電気熱変換体は列状に
配されており、膜状に構成される前記温度検出素子が、
前記列状に配された電気熱変換体の配列領域と重なって
設けられていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド
と、 該記録ヘッドの回復処理を行う回復手段と、 前記温度検出素子の出力に応じて前記回復手段を作動せ
しめる制御手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射
記録装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-25364 | 1989-02-03 | ||
| JP1-25365 | 1989-02-03 | ||
| JP2536589 | 1989-02-03 | ||
| JP2536489 | 1989-02-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289354A JPH02289354A (ja) | 1990-11-29 |
| JP2831778B2 true JP2831778B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=26362960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019321A Expired - Fee Related JP2831778B2 (ja) | 1989-02-03 | 1990-01-31 | 液体噴射記録ヘッド、該記録ヘッド用基板および記録装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6074034A (ja) |
| JP (1) | JP2831778B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7802866B2 (en) | 2006-06-19 | 2010-09-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording head that detects temperature information corresponding to a plurality of electro-thermal transducers on the recording head and recording apparatus using the recording head |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001113687A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Copyer Co Ltd | 印字ヘッド及びインクジェット方式画像形成装置 |
| US7163272B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-01-16 | Lexmark International, Inc. | Inkjet print head |
| KR100757861B1 (ko) * | 2004-07-21 | 2007-09-11 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 헤드 기판, 잉크젯 헤드 및 잉크젯 헤드 기판의제조방법. |
| JP4953703B2 (ja) | 2006-06-19 | 2012-06-13 | キヤノン株式会社 | 記録装置及びインク吐出不良検出方法 |
| JP5046838B2 (ja) * | 2007-10-02 | 2012-10-10 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| US8109593B2 (en) * | 2008-05-30 | 2012-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate for inkjet head and inkjet head using the same |
| JP5404022B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2014-01-29 | キヤノン株式会社 | 吐出状態判定方法 |
| JP5845717B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2016-01-20 | セイコーエプソン株式会社 | 記録装置 |
| JP5948905B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2016-07-06 | ブラザー工業株式会社 | 液滴吐出装置 |
| JP6186934B2 (ja) | 2013-06-24 | 2017-08-30 | 株式会社リコー | 液滴吐出ヘッドの制御装置、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの制御方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法、並びに、その制御方法若しくは製造方法のプログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体 |
| JP6249682B2 (ja) * | 2013-08-27 | 2017-12-20 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド用基板、液体吐出ヘッド、および、記録装置。 |
| CN105764695B (zh) | 2013-11-26 | 2018-08-07 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | 具有单侧热传感器的流体喷射装置 |
| JP7005143B2 (ja) * | 2016-02-12 | 2022-01-21 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 |
| US10214014B2 (en) * | 2016-02-12 | 2019-02-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection head and liquid ejection apparatus |
| WO2020101702A1 (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Temperature sensing |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424658B2 (ja) * | 1973-03-26 | 1979-08-22 | ||
| CA1127227A (en) * | 1977-10-03 | 1982-07-06 | Ichiro Endo | Liquid jet recording process and apparatus therefor |
| US4330787A (en) * | 1978-10-31 | 1982-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording device |
| US4345262A (en) * | 1979-02-19 | 1982-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording method |
| US4463359A (en) * | 1979-04-02 | 1984-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Droplet generating method and apparatus thereof |
| US4313124A (en) * | 1979-05-18 | 1982-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording process and liquid jet recording head |
| US4558333A (en) * | 1981-07-09 | 1985-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head |
| JPS5856865A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Fujitsu Ltd | 温度制御機能付インクジエツトヘツド |
| JPS58220757A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-22 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
| US4449033A (en) * | 1982-12-27 | 1984-05-15 | International Business Machines Corporation | Thermal print head temperature sensing and control |
| JPS59123670A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-17 | Canon Inc | インクジエツトヘツド |
| JPS59138461A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
| JPH0712671B2 (ja) * | 1983-06-21 | 1995-02-15 | キヤノン株式会社 | インクジェットプリンタ |
| DE3717294C2 (de) * | 1986-06-10 | 1995-01-26 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahlaufzeichnungskopf |
| JPS63116857A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-21 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| US4926196A (en) * | 1986-12-25 | 1990-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet printer |
| US4896172A (en) * | 1987-11-20 | 1990-01-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid injection recording apparatus including recording liquid circulation control |
| JP2806562B2 (ja) * | 1988-07-26 | 1998-09-30 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘッド，該記録ヘッドを有する記録装置および液体噴射記録ヘッドの駆動方法 |
| US4910528A (en) * | 1989-01-10 | 1990-03-20 | Hewlett-Packard Company | Ink jet printer thermal control system |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2019321A patent/JP2831778B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-19 US US08/308,197 patent/US6074034A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7802866B2 (en) | 2006-06-19 | 2010-09-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording head that detects temperature information corresponding to a plurality of electro-thermal transducers on the recording head and recording apparatus using the recording head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02289354A (ja) | 1990-11-29 |
| US6074034A (en) | 2000-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070925 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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