JP5158117B2 - 液体吐出装置の接続検査方法、製造方法、および液体吐出装置 - Google Patents

液体吐出装置の接続検査方法、製造方法、および液体吐出装置 Download PDF

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Description

プリント配線板と電気的に接続される液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置において、プリント配線板と液体吐出ヘッドの電気的な接続の検査をすることが可能な液体吐出装置の接続検査方法、製造方法、および液体吐出装置に関する。
インクジェットプリンタ等の液体吐出装置は、液体を吐出するノズルと、このノズルから液体を吐出させる吐出圧を付与する圧力付与機構の一例である圧電アクチュエータとを有する液体吐出ヘッドを備え、圧電アクチュエータを駆動することによりノズルから印刷媒体に向けて選択的に液体を吐出して、画像や文字等を印刷媒体に印刷する。この圧電アクチュエータは、入力端子である接続端子を備え、この接続端子は、ドライバICが実装されたプリント配線板の端子と、ハンダ等の導電性金属を介して電気的に接続されている。
ところで、このハンダを用いて圧電アクチュエータとプリント配線板とを接続する場合、プリント配線板の端子のみが露出されるようにプリント配線板の表面をソルダーレジスト等でマスクして、端子上にハンダを塗布していた。このソルダーレジストは通常、硬化させた状態でマスクとして使用するが、硬化の際に収縮する性質を有する為、プリント配線板の表面側がソルダーレジストにより収縮させられ、プリント配線板が湾曲して変形させられるという問題があった。このような問題を避けるべく、ハンダを用いずに圧電アクチュエータとプリント配線板を電気的に接続させることが可能なプリンタが知られている。このプリンタは、入力端子である凸状のバンプを有する圧電アクチュエータと、このバンプに接続される端子を有するプリント配線板とを備え、プリント配線板の、端子が形成された表面が合成樹脂層で覆われている。そして、圧電アクチュエータとプリント配線板とが接続される際には、合成樹脂層が未硬化の状態で、プリント配線板を圧電アクチュエータに向けて押圧する。このとき、バンプが合成樹脂層を貫通して端子と接触する。バンプと端子が接触した状態で合成樹脂層を硬化させることにより、プリント配線板と圧電アクチュエータとを物理的に接続している。これにより、プリント配線板が湾曲して変形した状態で圧電アクチュエータへ接続されることを避けることができるので、接続の際にプリント配線板を扱い易い。
ここで、圧電アクチュエータとプリント配線板との接続において、次のような問題点が発生しうる。例えば、接続の際の押圧力不足が原因で、バンプが端子と接触するまで合成樹脂層を貫通し切らず、バンプと端子とが接触されないことがある。あるいは、大気中の水分による合成樹脂層の劣化が原因で、バンプと端子が離れてしまったりすることがある。これらの場合には、バンプと端子との間の電気的な抵抗が大きくなってしまう為、本体電源から圧電アクチュエータを駆動するために必要な電流が充分に流れず、圧電アクチュエータがノズルから液体を吐出させるように駆動することができない。その為、このような電気的な抵抗の変化を検査するために、従来では専用の検査装置を用いていた。この検査装置は、一対の検査針を検査対象であるバンプと端子とにそれぞれ接触させた状態で、一方の検査針から電流を流し、他方の検査針に流れた電流を測定してバンプと端子の接続部分の抵抗を検査する。その為、バンプと端子の間の電気的な抵抗を検査する際には、各ノズルに対応するバンプと端子にわざわざ一対の検査針を接触させて検査を行わなければならず、検査に手間が掛かるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、液体吐出ヘッドの圧力付与機構とプリント配線板の電気的な接続の検査を行う際に、手間の掛かる検査を避けて簡単に接続の検査を行うことが可能な液体吐出装置の接続検査方法、製造方法および液体吐出装置を提供することである。
本発明の第1の態様に従えば、液体を吐出するノズルと、このノズルから液体を吐出させる吐出圧を付与する圧力付与機構と、この圧力付与機構の入力端子である第1接続端子とを有する液体吐出ヘッドと、
前記第1接続端子と電気的に接続される第2接続端子を有する、プリント配線板と、
このプリント配線板と電気的に接続されるとともに、前記プリント配線板を通じて前記圧力付与機構を駆動するための信号を前記圧力付与機構に供給するドライバICと、を備えた液体吐出装置において、前記第1接続端子と前記第2接続端子の電気的な接続の検査をするための接続検査方法であって、
前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が正規の接続である場合には、前記ノズルから液体が吐出されるように設定され、且つ、前記正規の接続ではない場合には、前記ノズルから液体が吐出されないように設定された接続検査信号を、前記ドライバICから前記圧力付与機構に供給する工程と、
前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給されたときに、前記ノズルから液体が吐出されたか否かの第1の検出を行う工程と、
前記第1検出の結果に基づいて、前記ノズルに対応する前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続は前記正規の接続であるか否かの第1の判断を行う工程と、を含む液体吐出装置の接続検査方法が提供される。
本発明の第1の態様によれば、第1接続端子と第2接続端子の電気的な接続の検査を行う際に、ドライバICから圧力付与機構に接続検査信号を供給して検査を行う。この接続検査信号は、第1接続端子と第2接続端子との接続が正規の接続である場合にのみ、ノズルから液体が吐出されるように設定されている。その為、ドライバICから圧力付与機構に接続検査信号を供給して、その際にノズルから液体が吐出されたか否かを検出することで、この検出結果から、当該ノズルに対応する第1接続端子と第2接続端子の接続が、正規の接続であるか否かを判断することができる。これにより、プリント配線板と液体吐出ヘッドの電気的な接続の検査を行う際に、検査装置を用いた手間の掛かる検査を避けて、簡単に接続の検査を行うことができる。なお、「正規の接続」とは、第1接続端子と第2接続端子の電気的な接続の状態を示し、ノズルから液体を吐出させるように設定された信号をドライバICから圧力付与機構に供給されたときに、第1接続端子と第2接続端子の電気的な抵抗が原因でノズルからの液体の吐出が阻害されず、正常にノズルから液体の吐出が行われるように接続されたものを指す。
本発明の第2の態様に従えば、液体を吐出するノズルを含む液体流路と、このノズルから液体を吐出される吐出圧を付与する圧力付与機構と、この圧力付与機構に電気的に接続される第1接続端子とを有する液体吐出ヘッドと、
この液体吐出ヘッドに供給するための液体を貯留する液体タンクと、
この液体タンクと前記液体吐出ヘッドの前記液体流路とを連通する連通流路と、前記第1接続端子と電気的に接続する第2接続端子を有する、プリント配線板と、このプリント配線板と電気的に接続されるとともに、前記プリント配線板を通じて前記圧力付与機構を駆動するための信号を前記圧力付与機構に供給するドライバICとを設ける工程と、
前記第1接続端子と前記第2接続端子とを電気的に接続させる工程と、
前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続の検査に使用する検査用の液体を供給する検査ユニットを、前記液体吐出ヘッドに連通する工程と、
前記検査ユニットから前記液体吐出ヘッドの前記液体流路内に、前記検査用の液体を供給する工程と、
前記検査用の液体が供給された後に、前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が正規の接続である場合には前記ノズルから前記検査用の液体が吐出されるとともに、前記正規の接続ではない場合には前記ノズルから前記検査用の液体が吐出されないように設定された接続検査信号を、前記ドライバICから前記圧力付与機構に供給する工程と、
前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給されたときに、前記ノズルから前記検査用の液体が吐出されたか否かの第1検出を行う工程と、
前記第1検出の結果に基づいて、ノズルに対応する前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続は、前記正規の接続であるか否かの第1判断を行う工程と、
前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続が前記正規の接続であるという第1判断がされた場合には、前記検査ユニットを外して、前記連通流路を前記液体吐出ヘッドに連通させて前記液体吐出ヘッドを組み立てる工程と、を含む液体吐出装置の製造方法が提供される。
本発明の第2の態様によれば、液体吐出装置を製造する際に、第1接続端子と第2接続端子の電気的な接続の検査を行う為に、ドライバICから圧力付与機構に接続検査信号を供給して検査を行う。この接続検査信号は、第1接続端子と第2接続端子との接続が正規の接続である場合にのみ、ノズルから液体が吐出されるように設定されている。その為、ドライバICから圧力付与機構に接続検査信号を供給して、その際にノズルから液体が吐出されたか否かを検出することで、この検出結果から、当該ノズルに対応する第1接続端子と第2接続端子との接続が正規の接続であるか否かを判断することができる。さらに、ドライバICから圧力付与機構に接続検査信号が供給される前に、液体吐出ヘッドに検査ユニットを連通させて、液体流路内に検査用の液体を供給する。そして、接続の検査の際には検査用の液体を用いて接続の検査を行うことができるため、液体吐出ヘッド内に長期間貯留された液体を利用して接続の検査を行うことを避けることができる。その為、接続の検査の際に、液体の粘度の増加が原因で、ノズルから液体が吐出されないといった事態を避けることができる。これにより、プリント配線板と液体吐出ヘッドの電気的な接続を検査する際に、第1接続端子と第2接続端子の電気的な接続の検査を正確に行うことができる。
本発明の第3の態様に従えば、液体を吐出する液体吐出装置であって、
液体を吐出するノズルと、このノズルから液体を吐出させる吐出圧を付与する圧力付与機構と、この圧力付与機構の入力端子である第1接続端子とを有する液体吐出ヘッドと、
前記第1接続端子と電気的に接続される第2接続端子を有する、プリント配線板と、
このプリント配線板と電気的に接続されるとともに、前記プリント配線板を通じて前記圧力付与機構を駆動するための信号を前記圧力付与機構に供給するドライバICと、
前記圧力付与機構に前記信号が供給された際に、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出する吐出検出機構と、
前記第1接続端子と前記第2接続端子の電気的な接続を検査する接続検査機構であって、前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が正規の接続である場合には、前記ノズルから液体が吐出されるように設定され、且つ、前記正規の接続ではない場合には、前記ノズルから液体が吐出されないように設定された接続検査信号を、前記圧力付与機構に供給させるように、前記ドライバICを制御し、
前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給された際に、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出させるように、前記吐出検査機構を制御する接続検査機構と、
前記吐出検査機構の検出に基づいて、ノズルに対応する前記第1接続端子と前記第2接続端子とが、前記正規の接続であるか否かの第1判断を行う第1判断機構とを備える液体吐出装置が提供される。
本発明の第3の態様によれば、接続検査機構は、第1接続端子と第2接続端子の電気的な接続の検査を行う際に、ドライバICから圧力付与機構に接続検査信号を供給させるように、ドライバICを制御するとともに、接続検査信号が供給された際にノズルから液体が吐出されたか否かを検出させるために、吐出検査機構を制御する。そして、吐出検査機構の検出結果に基づいて、第1判断機構が第1接続端子と第2接続端子との接続が正規の接続であるか否かを判断する。この接続検査信号は、第1接続端子と第2接続端子との接続が正規の接続である場合にのみ、ノズルから液体が吐出されるように設定されている。その為、第1判断機構は、吐出検査機構の検出結果に基づいて、第1接続端子と第2接続端子との接続が正規の接続であるか否かを判断することができる。これにより、抵抗を検査するための検査装置を用いた手間の掛かる検査を避けて、簡単に接続の検査を行うことができる。
本発明によれば、液体吐出ヘッドの圧力付与機構とプリント配線板の電気的な接続の検査を行う際に、手間の掛かる検査を避けて簡単に接続の検査を行うことが可能である。
プリンタ100の概略構成図である。 インクジェットヘッド1の一部平面図である。 図2のI−I線断面図である。 プリンタ100の電気的構成を示す概略図である。 ドライバIC55から圧電アクチュエータ5までの電気的構成を示す等価回路図である。 通常の印刷に用いる信号と、接続検査信号について説明する図であり、(a)は通常の印刷に用いる信号の電圧波形図であり、(b)は接続検査信号の電圧波形である。 ランド52とバンプ63の接続検査を示すフローチャート図である。 圧電アクチュエータ5とFPC50の接続工程を示す側面図である。 インクジェットヘッド1に検査ユニット301を連結する検査ユニット連結工程を示す側面図である。 インクジェットヘッド1にサブタンク23を連通させる液体吐出ヘッド組み付け工程を示す側面図である。 変更形態1の接続検査を示すフローチャート図である。
次に、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態は、液体吐出装置としてノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。
まず、このインクジェットヘッドを有するプリンタについて説明する。図1に示すように、プリンタ100は、インクを吐出するインクジェットヘッド1(液体吐出ヘッド)と、このインクジェットヘッド1を担持するキャリッジ2と、搬送ローラ3と、メンテナンスユニット200と、ドット抜け検出装置201(吐出検出機構)と、インクカートリッジ202〜205(液体タンク)を備えている。
インクジェットヘッド1は、キャリッジ2とともに一体的に図1の左右方向(走査方向)へ移動しつつ、インクカートリッジ202〜205から供給されたインクを、その下面に配置されたノズル20(図2、図3参照)から記録用紙Pに対して吐出する。キャリッジ2は、プリンタ100内に設けられるCRモータ(図示省略)と連結されており、CRモータにより走査方向に移動させられる。また、搬送ローラ3は、記録用紙Pを図1の前方(搬送方向、紙送り方向)へ搬送する。そして、プリンタ100は、インクジェットヘッド1のノズル20から記録用紙Pへインクを吐出させながら、搬送ローラ3により記録用紙Pを前方へ搬送させる。これにより、プリンタ100は、記録用紙Pに所望の画像や文字などを印刷する。
メンテナンスユニット200は、インクジェットヘッド1のノズル20が形成される下面と密着可能なキャップ220を有するもので、キャップ220の内部が吸引ポンプ87(図4参照)に連通されている。そして、キャップ220がインクジェットヘッド1の下面13a(図3参照)に密着した状態で、吸引ポンプ87を駆動することにより、ノズル20からインクを排出する。このとき、インクカートリッジからノズル20へ新しいインクが流れて、ノズル20の乾燥を解除することができる。
ドット抜け検出装置201は、レーザーを発射する発光部(図示省略)とレーザーを受光する受光部(図示省略)と、インクを受けるフォーム(図示省略)を備える。また、ドット抜け検出装置201は、プリンタ100に設けられる検出制御部82(図4参照)に接続されており、この検出制御部82は発光部の制御をするとともに、受光部が受けたレーザーの光量の検出を行うことで、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出する。インクの液滴が吐出されたか否かを検出する際には、インクジェットヘッド1をドット抜け検出装置201と対向する位置(上方からみて互いに重なり合う位置)に位置付け、発光部からレーザーを照射させた状態でインクの液滴を吐出する。このとき、吐出されたインクの液滴がレーザーを横切って飛翔すると、レーザーが遮断されて受光部が受けるレーザーの光量が小さくなる。それに対し、ノズル20からインクの液滴が吐出されなかった場合には、受光部が受けるレーザーの光量は変わらない。これにより、検出制御部82は、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出することができる。また、後述にて説明するフラッシング動作においては、フォームにインクを吐出して行う。
次に、インクジェットヘッド1について説明する。図2及び図3に示すように、インクジェットヘッド1は、流路ユニット4と、圧電アクチュエータ5(圧力付与機構)と、フレキシブルプリント配線基板50(以下、「FPC50」と称する)と、FPC50に実装されるドライバIC55(信号供給機構)と、を有している。流路ユニット4は、ノズル20及び圧力室14を含むインク流路が形成されている。また、圧電アクチュエータ5は、ノズル20からインクの液滴を吐出させる吐出圧を圧力室14内のインクに付与するものである。FPC50は、圧電アクチュエータ5とドライバIC55を電気的に接続する。
まず、流路ユニット4について説明する。図3に示すように、流路ユニット4は、キャビティプレート10、ベースプレート11、マニホールドプレート12、及び、ノズルプレート13を有しており、これら4枚のプレート10〜13が積層状態で接合されて構成されている。
キャビティプレート10は、複数の圧力室14を備えている。複数の圧力室14は平面に沿って配列されており、さらに、平面視で左右方向に長い、略楕円形状を有している。また、複数の圧力室14は、前後方向に沿って千鳥状に配列されている。なお、千鳥状に配列された2列の圧力室列21により、1色のインクに対応する1組の圧力室群22が構成されており、さらに、複数色のインク(例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色)にそれぞれ対応した複数組の圧力室群22が、左右方向に並べられている。なお、図2は、インクジェットヘッド1の上面の一部領域のみを示す一部上面図であり、それゆえ、図2には、1組の圧力室群22に属する2列の圧力室列21のみが示されている。
ベースプレート11は、連通孔15、16を有している。連通孔15、16は、平面視で圧力室14の両端部と重なって位置され、圧力室14と連通されている。
マニホールドプレート12は、マニホールド17と連通孔19とを備えている。マニホールド17は、平面視で、圧力室14の連通孔15側の部分と重なる、前後方向に延びて配置されており、キャビティプレート10に形成された1つのインク供給口18に連通されている。また、インク供給口18は、キャリッジ2に搭載されたサブタンク23と連通する。サブタンク23は、チューブ24を通じてインクカートリッジ202〜205に繋がれており、かかるインクカートリッジ202〜205からインクが供給される。連通孔19は、平面視で複数の圧力室14のマニホールド17に連通する端部と反対側の端部と重なって配置されており、連通孔16に連なる。
また、ノズルプレート13は、複数のノズル20を有している。複数のノズル20は、平面視で複数の連通孔19に重なる位置に配置されている。図2に示すように、ノズル20は、対応する圧力室14の、マニホールド17に連通する端部と反対側の端部とそれぞれ重なるように配置されている。これにより、複数のノズル20は、複数の圧力室14とそれぞれ対応して千鳥状に配列されている。
以上の構成を有する流路ユニット4は、マニホールド17から圧力室14を経てノズル20に至る複数のインク流路(液体流路)を備えている。なお、本実施形態のサブタンク23とチューブ24とは、本発明の「連通流路」の一例である。
次に、圧電アクチュエータ5について説明する。図2及び図3に示すように、圧電アクチュエータ5は、振動板30と、この上面に配置される圧電層31と、圧電層31の上面に設けられる複数の個別電極32と、複数の個別電極32のそれぞれ接続される端子部35と、端子部35から突出する複数のバンプ62(第1接続端子)とを有している。
振動板30は、流路ユニット4の上面に接合されており、複数の圧力室14を覆うように配置されている。また、振動板30は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼などの鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。振動板30の上面には圧電層31が積層されており、さらに、圧電層31の上面には複数の個別電極32が積層される。振動板30は、振動板30と複数の個別電極32との間で圧電層31を挟むように配置されており、この圧電層31に、その厚み方向の電界を生じさせる、共通電極を兼ねている。そして、振動板30は、FPC50の図示しないグランド配線を介してドライバIC55に接続されて、常にグランド電位に保持されている。
圧電層31は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を主成分とする、圧電材料で形成されている。この圧電層31は、複数の圧力室14を覆うように連続的に形成されている。
複数の個別電極32は、圧力室14よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有しており、複数の圧力室14の中央部と対向する領域にそれぞれ配置されている。この個別電極32は、金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。
複数の端子部35は、複数の個別電極32の連通孔15側の端部から圧力室14の周縁を越えて外側の領域まで引き出されている。また、複数のバンプ62は、銀などの導電性材料で構成されている。これら複数のバンプ62は、FPC50のランド53に接触している。バンプ62とランド53とは、互いに接触することにより電気的に接続されている。各個別電極32は、バンプ62及びFPC50のランド53を介して、FPC50上に実装されたドライバIC55(図2参照)と電気的に接続されている。
次に、ドライバIC55が実装されたFPC50について説明する。図3に示すように、FPC50は、基材51と、この基材51の下面に設けられた複数のランド53(第2接続端子)と、ドライバIC55と、基材51の下面に積層される合成樹脂層63と、を備えている。FPC50は、圧電アクチュエータ5の上方に所定の間隔をあけて配置されており、右方向に引き出されている。
基材51は、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料からなり、可撓性を有するものである。また、複数のランド53は、複数のバンプ62とそれぞれ対向する位置に設けられており、複数のバンプと接触している。複数のランド53は、銀や白金などの導電性材料で構成されている。
合成樹脂層63は、エポキシ樹脂などの熱硬化性の材料で構成されており、ランド53及びバンプ62の表面を覆うとともに、圧電アクチュエータ5の端子部35上に広がっている。このように、合成樹脂層63を用いて、ランド53とバンプ62とを電気的に接続することができる為、ハンダ等の導電性金属を利用して接続をするものに比べて、接続時にハンダが端子部35を通じて個別電極32に流れるのを防ぐことができる。これにより、個別電極32にハンダが流れ込んだまま硬化されて、圧電アクチュエータ5の圧電層31の駆動領域の駆動が阻害されるのを防止することができる。
ドライバIC55は、圧電アクチュエータ5を駆動するための信号を供給するもので、FPC50の右方向に引き出された領域に配置されている。また、ドライバIC55は、FPC50の図示しない複数の配線とそれぞれ接続されており、これらの複数の配線を介して複数のランド53と電気的に接続されている。そして、ドライバIC55は、PC等の入力装置79(図5参照)により印刷データが供給されると、この印刷データに基づいて複数の個別電極32に信号を供給する。個別電極32は、ドライバIC55より、この信号が供給されると、所定の駆動電位とグランド電位とに切り換えられる。これにより、圧電アクチュエータ5が圧力室14内のインクに吐出圧を付与して、ノズル20からインクが吐出される。
次に、プリンタ100の電気的構成について図4を参照して説明する。図4に示すように、プリンタ100は、制御装置80を備えている。ここで、制御装置80は、例えば、中央処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、プリンタ100の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたROM(Read Only Memory)と、CPUで処理されるデータ等を一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)等を備え、ROMに格納されたプログラムがCPUで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御をソフトウェア的に行うものであってもよい。あるいは、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェアで実現するものであってもよい。
制御装置80は、印刷制御部81、検出制御部82、メンテ制御部83、判断部(第1判断機構)84、タイマー90を備えている。印刷制御部81は、PC等の入力装置79から入力された印刷データに基づいて、CRモータ85を制御してキャリッジ2を左右方向に往復移動させるとともに、ドライバIC55を制御してノズル65からインクの液滴を吐出させる。また、印刷制御部81は、印刷用紙Pが前方向に搬送されるように、搬送ローラ3を制御する。以上の制御が行われることにより、印刷用紙Pに所望の画像等が印刷させる。
検出制御部82は、ドット抜け検出装置201に接続されており、発光部と受光部の制御を行うとともに、受光部により検出されるレーザーの光量に基づいて、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出する。
メンテ制御部83は、メンテナンスユニット200と接続される昇降機構86と、吸引ポンプ87とを制御して、インクジェットヘッド1のノズル20からインク及び気泡を排出する吸引動作(パージ動作)を行わせる。
判断部84は、後述にて説明するランド53とバンプ62の接続状態を検査する接続検査の際に、検出制御部82の検出結果に応じて、ランド53とバンプ62との接続状態を判断する。
タイマー90は、ランド53とバンプ62の接続検査が行われてからの経過時間を計時する。
次に、ドライバIC55から圧電アクチュエータ5までの電気的構成について説明する。図5に示すように、圧電アクチュエータ5において、圧電層31の、個別電極32と振動板30との間に挟まれた領域であって、且つ、分極された領域である駆動領域は、コンデンサ93と等価であり、FPC50のランド53と圧電アクチュエータ5のバンプ62の接続部分は、回路に含まれる抵抗器94と等価であると考えられる。
このように、インクジェットヘッド1は、ドライバIC55から駆動対象である圧電アクチュエータ5の充放電を行うコンデンサ93に電圧を印加する回路の途中に抵抗器94が直列に接続されたRC回路と等価であると考えることができる。
ここで、インクジェットヘッド1がRC回路とみなされる場合、この回路の抵抗成分は、FPC50の図示しない配線の配線抵抗など種々の抵抗成分を含んでいるが、特に、ランド53とバンプ62の接続における電気的な抵抗(抵抗器94の抵抗値)が大きな割合を占めている。
これは、ランド53とバンプ62の接続が、ハンダ等の導電性材料を用いて物理的に強固に接続されているのではなく、単に接触することにより電気的に接続されているだけだからである。このランド53とバンプ62の、電気的な接続抵抗が、ランド53とバンプ62との接触面積の大きさに相関する。つまり、接触面積が小さいと、抵抗値は大きくなる。
例えば、FPC50と圧電アクチュエータ5の押圧が不十分などの理由で、ランド53とバンプ62の接触が不十分である場合には、ランド53とバンプ62の接触面積が小さくなり、ランド53とバンプ62の接続部分における電気的な抵抗は大きくなる。このとき、ドライバIC55から圧電アクチュエータ5の個別電極32に印加される信号の電圧波形がなまってしまい、この個別電極32に対応するインク流路内のインクへ付与される吐出圧が小さくなり、吐出タイミングがずれてしまう。そのため、所望の吐出特性を得られなくなってしまう。ここで、信号の電圧波形がなまるとは、例えば、信号の立ち上がり時間(立ち下がり時間)が長くなることをいう。一般に、RC回路の時定数は抵抗値とコンデンサの容量との積で決まるため、ランド53とバンプ62の接続部分における電気的な抵抗は大きくなるにつれて、信号の立ち上がり時間が長くなる。その場合には、個別電極32に印加される信号が、想定される最大電圧に達する前に立ち下がってしまうため、個別電極32に印加される電圧は低くなる。その為、個別電極32に印加される信号の電圧波形がなまらないようにするため、つまり、ランド53とバンプ62の接続部分における電気的な抵抗が大きくならないようにするために、ランド53とバンプ62の接触面積が大きくなるように両者が接続されるのが望ましい。
このように、ランド53とバンプ62の接続部分における電気的な抵抗が吐出特性に大きく左右する。その為、ランド53とバンプ62の間の電気的な抵抗が所望の抵抗値よりも大きくなっているかどうかを知るために、かかる抵抗の大きさをインクジェットヘッド1の製造中に測定したり、プリンタ100の駆動時に測定したりすることが望まれる。しかしながら、ランド53とバンプ62の接続抵抗を測定するためには、わざわざ測定装置を準備して、この測定装置の一対の検査針をランド53とバンプ62にそれぞれ接触させて接続抵抗を測定しなければならず検査工程が複雑になる。また、インクジェットヘッド1が組み付けられた後では、FPC50と圧電アクチュエータ5の間に測定装置の一対の検査針を正確に差し込むことが難しく、接続抵抗を直接測定することは技術的に困難であった。ここで、ランド53とバンプ62の接触面積を測定して、この接触面積から接続抵抗を推定することも考えられるが、接触面積を測定する為にランド53とバンプ62の接触を解除する必要があり、接触面積を測定することも困難であった。
そこで、本実施形態では、インクジェットヘッド1の組み付け後であっても簡単にランド53とバンプ62の電気的な接続の検査をすることができる接続検査方法を提供する。この接続検査方法は、FPC50を圧電アクチュエータ5に接続した後、ドライバIC55から検査用の接続検査信号を供給し、この接続検査信号を供給されたノズル20からインクが吐出されたか否かを検出することで、ランド53とバンプ62の電気的な抵抗の大きさを判断する。
ここで、接続検査信号について、図6を参照して説明する。図6(a)、(b)に示すように、接続検査信号のパルス幅Tr2は、通常の印刷に使われる信号のパルス幅Tr1よりも小さい。その為、接続検査信号がドライバIC55から供給されたときに、圧電アクチュエータ5に充電される電圧V3は、通常の印刷時に圧電アクチュエータ5に充電される電圧V1よりも小さい。その為、圧電アクチュエータ5の個別電極32に印加させる電圧が小さく、圧電層31の変形量が小さくなる為、圧力室14を変化させる変化量も少なくなる。従って、通常の印刷時に比べると吐出されるインクの液滴の体積が小さい。そして、接続検査信号のパルス波形(パルス幅、パルス高さ等)は、接続検査信号が供給された場合の圧電層31の変形量よりも僅かに減少するだけで(例えば数十%程度)、インクの液滴を吐出するのに必要な吐出圧が付与できなくなるように、即ち、インクジェットヘッド1のノズル20からインクの液滴が吐出されないように設定されている。つまり、ある信号配線においてランド53とバンプ62が正常に接続されている場合には、ランド53とバンプ62との間の接続抵抗は十分小さく、個別電極32に印加される信号の電圧波形はなまらないので、インクジェットヘッド1のノズル20からインクの液滴が吐出される。しかしながら、ランド53とバンプ62が正常に接続されておらず、この間の接続抵抗が大きくなった場合には、接続検査信号がドライバICから供給された場合に圧電アクチュエータ5の個別電極32に印加される信号の電圧波形がなまってしまい、この個別電極32に対応するノズル20からインクの液滴は吐出されない。その為、接続検査信号がドライバIC55から供給されたときに、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出することで、ランド53とバンプ62の接続部分における電気的な抵抗が所望の吐出特性を得られる抵抗値より大きいか否かを判断することができる。
なお、ランド53とバンプ62の接触面積が大きく、個別電極32に信号が印加されたときに、所望の吐出特性が得られるように信号の電圧波形がなまらないように、ランド53とバンプ62とが接続された状態が、本発明の「正規の接続」の一例である。
次に、本実施形態のプリンタ100にかかる、ランド53とバンプ62の接続検査方法について、図7を参照して説明する。
まず、制御装置80は、タイマー90が計時する経過時間が所定時間を超えているかどうかを判断する(S0)。制御装置80は、タイマー90が計時する経過時間が所定時間を超えたと判断した場合(S0:YES)には、CRモータ85を制御してキャリッジ2を移動させて、インクジェットヘッド1をドット抜け検出装置201と対向する位置に位置付けさせる。そして、インクジェットヘッド1にフラッシング信号を供給して、インクジェットヘッド1にフラッシング動作を行わせる(S1)(以下、回復工程ともいう)。次に、ドライバIC55からインクジェットヘッド1に、前述の接続検査信号を供給するように、印刷制御部81を制御する(S2)(以下、供給工程ともいう)。そして、この接続検査信号を供給してから所定時間の経過後に、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出する(S3)(以下、第1検出工程ともいう)。検出制御部82がノズル20からインクの吐出を検出しなかった場合(S3:NO)、判断部84は、このインクの吐出が検出されなかったノズル20に対応するランド53とバンプ62との接続が正規の接続ではないと判断する(S4)(以下、第1判断工程ともいう)。
また、前述のステップS2において、検出制御部82がノズル20からインクの吐出を検出した場合(S3:YES)、判断部84は、このインクの吐出が検出されたノズル20に対応するランド53とバンプ62との接続が正規の接続であると判断する(S4)。
以上の接続検査方法において、接続検査信号は、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続である場合に、ノズル20からインクの液滴を吐出することができるように設定されているが、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続ではない場合には、インクの液滴が吐出されないように設定されている。即ち、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続ではない場合には、圧電アクチュエータ5が圧力室14内のインクに付与する吐出圧が小さくなってしまい、ノズル20からインクの液滴が吐出されない。その為、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出することで、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続であるか否かを判断することができる。なお、検査の精度を向上させるために、各ノズルから複数のインクの液滴が吐出されるように、各ノズルに対して、ドライバIC55からインクジェットヘッド1へ複数の接続検査信号が与えられてもよい。
また、前述の接続検査が行われるのは、制御装置80が、タイマー90により計時される経過時間が所定時間を超えたと判断したときである。このように、経過時間を判断して接続検査を行うのは、ランド53とバンプ62の接続が時間の経過により変化するからである。ランド53とバンプ62を覆う合成樹脂層63は、大気中に長時間晒されると、大気中の水分を含んで膨張する。この膨張により、合成樹脂層63はFPC50との接合界面との間の接合強度が弱くなる。この場合には、ランド53とバンプ62の間の接続が弱くなる虞があり、ランド53とバンプ62の間の電気抵抗が高くなる虞がある。場合によっては合成樹脂層63がFPC50から剥がれてしまう。このように合成樹脂層63がFPC50から剥がれる際に、ランド53とバンプ62が互いに離れてしまい、導通が取れなくなる虞がある。但し、合成樹脂層63がFPC50から剥がれる頻度は低く、頻繁に検査を行う必要がない。従って、前述の経過時間が所定時間を超えたときに接続検査を行うようにすることで、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続ではない可能性が高い場合にのみ検査を行い、接続検査によるインクの消費を抑えることができる。例えば、1ヶ月に一回程度、或いは数ヶ月に一回程度の頻度で検査を行ってもよい。
ここで、本実施形態における制御装置80、ドライバIC55、メンテ制御部83、及び、メンテナンスユニット200は、本発明の「回復機構」の一例である。また、本実施形態における制御装置80は、本発明の「経過時間判断機構」の一例である。
次に、本実施形態に係るインクジェットヘッド1の製造方法について図8〜図10を参照して説明する。インクジェットヘッド1は、各プレート11〜14が積層されて接合される。これにより、インクジェットヘッド1が製造される。
そして、図8に示すように、圧電アクチュエータ5に形成されたバンプ62に、FPC50のランド53を接続する(以下、接続工程ともいう)。このとき、加圧加熱装置350によりFPC50を圧電アクチュエータ5に押圧する。これにより、圧電アクチュエータ5のバンプ62がFPC50の合成樹脂層63を貫通して、FPC50のランド53と接触させられる。バンプ62とランド53とが接触した状態で、加圧加熱装置350により加熱することで合成樹脂層63を硬化して接続する。
次に、図9に示すように、接続検査用に使用する検査ユニット301を、インクジェットヘッド1のインク供給口18に連通させる(以下、検査ユニット連通工程ともいう)。検査ユニット301は、検査用に使用するインクが貯留された貯留タンク(図示省略)、及び、インクジェットヘッド1の供給口と連通する連通路を備えている。検査ユニット301をインクジェットヘッド1に連通させた後、連通路の途中に設けられた供給ポンプにより、インクジェットヘッド1内が検査用のインクで満たされるように、貯留タンクからインクジェットヘッド1に検査用のインクを供給する(以下、検査用液体供給工程ともいう)。この検査用のインクは、印刷に使用される通常のインクと同じである。ここで、検査ユニット301をインクジェットヘッド1に連通させる前に、このFPC50は、ドライバIC55を駆動するための各種プログラムが記憶されたROM等を実装する基板(図示省略)を介してPC(図示省略)に接続させる。FPC50にはドライバIC55も実装されており、ユーザーがPCを操作することで、ドライバIC55から圧電アクチュエータ5に信号を供給できる。また、インクジェットヘッド1は、検査装置302に接続される。この検査装置302は、前述のドット抜け検出装置201と同様に、レーザーを発射する発光部303とレーザーを受光する受光部304と、インクを受ける受容部305とを備える。なお、発光部303から照射される光は、必ずしもレーザーでなくてもよい。例えば、発光部303として発光ダイオード等の光源を使用しうる。また、インクジェットヘッド1を担持するベース306を備え、検査を行うときには、インクジェットヘッド1はベース306に担持される。このようにインクジェットヘッド1がベース306に担持された状態で、ノズル20から吐出された検査用のインクの液滴が正常に飛翔すると、この飛翔するインクの液滴が発光部303から照射されるレーザーを横切るように配置される。
そして、前述の検査用液体供給工程により、検査用のインクがインクジェットヘッド1内に満たされた状態で、ドライバIC55から圧電アクチュエータ5に接続検査信号を供給する(以下、供給工程ともいう)。この供給工程の際に、ノズル20から検査用のインクの液滴が吐出されたか否かを、前述の検査装置302により検出する(以下、第1検出工程ともいう)。この第1検出工程により、検査装置302がノズル20から検査用のインクの液滴が吐出されたと検出した場合、このノズル20に対応するランド53とバンプ62の接続が、正規の接続であると判断する。また、検査装置302がノズル20から検査用のインクの液滴が吐出されなかったと検出した場合、このノズル20に対応するランド53とバンプ62の接続が正規の接続ではないと判断する(以下、第1判断工程ともいう)。
そして、第1判断工程により、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続であると判断された場合には、インクジェットヘッド1から検査ユニット301を外し、さらに、インクジェットヘッド1を検査装置302から取り外す。そして、図10に示すように、サブタンク23をインクジェットヘッド1に連通させる。このようにして、インクジェットヘッド1を組み立てる(以下、液体吐出ヘッド組立工程ともいう)。また、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続ではないと判断された場合には、このインクジェットヘッド1は、検査ユニット301を外された後、サブタンク23に接続されず、廃棄される。
以上の製造方法によれば、インクジェットヘッド1を製造する際に、FPC50のランド53と圧電アクチュエータ5のバンプ62との接続を検査する為に、インクジェットヘッド1にインクカートリッジからインクが供給されるように、インクジェットヘッド1をプリンタ100に組み付けずに、インクジェットヘッド1へのインクの供給をすることができる。そして、検査用インクは、インクジェットヘッド1に供給される際には、粘度の増加等が無いフレッシュな状態である。その為、インクジェットヘッド1内に長時間貯留されたインクのように、乾燥等により粘度が増加した状態で、接続の検査が行われることはない。その為、接続の検査を行う際に、インクの粘度の増加が原因で、ノズルからインクが吐出されないということを避けることができる。また、FPC50をインクジェットヘッド1に接続する際に、ハンダ等の導電性材料を用いず、ランド52とバンプ62とが合成樹脂層63に覆われて接合されている。これにより、従来のようにハンダ等の導電性材料を用いたときに、硬化前の未硬化状態のハンダが濡れ広がってFPC50と圧電アクチュエータ5が近接して配置されるのを防止することができる。
また、検査用に用いるインクを供給する検査ユニット301を、インクジェットヘッド1に連通させることで、インクジェットヘッド1にインクが供給される。さらに、圧電アクチュエータ5が、FPC50を通じてPCに電気的に接続される為、FPC50に実装されるドライバIC55に接続検査信号を供給させることができる。また、ノズル20からインクが吐出されたか否かを検出する検査装置302により、ノズル20からインクが吐出されたか否かを検出することができる。このように、ランド53とバンプ62の接続検査を行う際に、検査用インクをインクジェットヘッド1に供給することができる。その為、インクジェットヘッド1のインク流路内に長時間貯留されたインクを使用する場合に、ノズル20により大気に晒されたインクの乾燥により、ノズル20からインクが吐出されないといった不吐出を防ぐことができる。従って、ランド53とバンプ62の接続を検査する際に、正確に検査を行うことができる。なお、検査用インクとしては、通常の使用に用いられるインクと同等のインクに限られず、例えば、保存液などであってもよい。
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
(第1変更形態)
本実施形態において、図6のステップS1にあるように、ノズル20の乾燥を解除するために、接続検査信号をインクジェットヘッド1に供給する前にフラッシング動作を行わせていた。本発明はこれに限られず、必ずしもフラッシング動作を行わなくてもよく、フラッシング動作に代えて又はフラッシング動作に加えて、パージ動作を行ってもよい。或いは、以下に説明するように、フラッシング動作の際にノズル20からインクが吐出されたか否かを検出してもよい。
図11に示すように、制御装置80は、インクジェットヘッド1をドット抜け検査装置201と対向する位置に位置付けた後、ドライバIC55からインクジェットヘッド1に、フラッシング信号を供給するように、印刷制御部81を制御する(S11)。そして、フラッシング信号を供給してから所定時間経過後に、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出する(S12)。検出制御部82がノズル20からインクの液滴を吐出したと検出した場合(S12:YES)、このインクの液滴の吐出が検出されたノズル20は、乾燥していないと判断して記憶する(S14)。ノズル20が乾燥していないと判断された場合には、次の接続検査に進む。また、検出制御部82がノズル20からインクの液滴を吐出しなかったと検出した場合(S12:NO)であって、後述するパージ動作(S22)の回数が所定回数以下である場合(S13:Yes)には、このインクの液滴の吐出が検出されなかったノズル20は、乾燥している可能性が高いと判断して、パージ動作(S22)を行い、その後再びフラッシング動作を行う。再びフラッシング動作S11を行った結果、ノズル20が乾燥していないと判断された場合(S14)にも、同様に次の接続検査に進む。ここで、ノズルが乾燥している場合には、通常、パージ動作(S22)を数回繰り返せばノズルの乾燥を取り除くことができる。そのため、パージ動作(S22)を数回(所定回数)繰り返してもノズル20からインクの液滴が吐出されない場合(S13:No)には、ノズルの乾燥以外の原因により、ノズル20の吐出不良が発生している可能性が高い。この場合には、当該ノズル20に乾燥以外の理由による吐出不良が発生していることを記憶して(S13’)、他のノズルについての接続不良を検出するために次の接続検査へ進む。なお、ノズルの乾燥以外の吐出不良の原因としては、例えば、ランド52とバンプ63の接続が外れていることなどが考えられる。なお、上述の例におけるパージ動作の所定回数は、1回、又は2回が好適である。このように、各ノズル20が乾燥しているか否か、及び他の理由による吐出不良が発生しているか否かをRAMに記憶し、次に接続検査を行う。ドライバIC55からインクジェットヘッド1に、接続検査信号が供給され(S15)、この接続検査信号が供給されてから所定時間の経過後に、ノズル20からインクの液滴が吐出されたか否かを検出する(S16)。そして、ノズル20からインクの液滴が吐出されなかったと判断された場合(S16:NO)、かかるノズル20が、吐出不良が発生していたノズルであったか否かを判断する(S17)。ノズル20に吐出不良が発生していないと判断されていた場合には(S17:NO)、このノズル20に対応するランド52とバンプ63の接続が正規の接続ではないと判断する(S18)。また、このノズル20に吐出不良が発生していると判断されていた場合には(S17:YES)、ノズル20に吐出不良が発生していると判断する(S19)。
さらに、ノズル20からインクの液滴が吐出されたと判断された場合(S16:YES)、このノズル20に対応するランド53とバンプ62の接続は正規の接続であり、且つ、ノズル20の乾燥等による吐出不良も発生していないと判断する(S20)。
以上の検査工程によれば、ランド52とバンプ63の接続検査を行う前に、ノズル20が乾燥しているか否かを検査することができる。このとき、インクジェットヘッド1に供給されるフラッシング信号は、通常の印刷に用いる信号と同様のものである。このフラッシング信号を供給されると、ランド52とバンプ63の接続が正規の接続ではない場合であっても、ランド52とバンプ63の接続が完全に外れているなどの重大な接続不良が発生していない限り、ノズル20からインクの液滴が吐出される。しかし、ノズル20が乾燥している場合には、かかるフラッシング信号がインクジェットヘッド1に供給されたとしても、ノズル20からインクの液滴が吐出されない。これに対し、接続検査信号のみをインクジェットヘッド1に供給したときに、ノズル20からインクの液滴が吐出されなかった場合に、ノズル20が乾燥しているか、若しくは、ランド52とバンプ63の接続が正規の接続でないか、を区別できない。このように、フラッシング信号と接続検査信号の2つの信号を供給して、ノズル20からインクの液滴が吐出されるか否かを検出することで、ノズル20が乾燥しているか、若しくは、ランド52とバンプ63の接続が正規の接続でないか、を区別して判断することができる。
(第2変更形態)
また、本実施形態の接続検査において、フラッシング信号を供給した後に、ノズル20が開口する下面13a(図2参照)を、ワイパー210(図1参照)で払拭する工程(以下、ワイプ工程ともいう)を備えていてもよい。
フラッシング動作の際に、ノズル20が開口する下面13a(図2参照)にインクが付着する。特に、ノズル20の近傍にインクが付着した状態で、接続検査信号がインクジェットヘッド1に供給されると、付着したインクが落ちてしまうことがある。その為、接続検査信号が供給されたときに、ランド53とバンプ62の接続が正規の接続ではない場合であっても、下面13a(図2参照)のインクがドット抜け検出装置201に落ちてしまい、ノズル20からインクの液滴が吐出されたと検出してしまうことがある。しかし、接続検査信号を供給する前にワイプ工程を備えている為、フラッシング信号を供給した際にノズル20近傍に付着したインクをワイパー210(図1参照)により除去することが可能となり、接続検査信号を供給する際にノズル20の近傍にインクが付着した状態を避けることができる。これにより、接続の検査の検査精度を向上させることができる。
上記実施形態及びその変更形態において、ノズルからインクが吐出されたか否かは発光部及び受光部を有するドット抜け検出装置等により光学的に検出されていたが、これに限られない。ノズルからインクが吐出されたかどうかを、検出しうる限りにおいて、任意の検出装置を用いてもよい。接続検査信号として1種類の波形を想定していたが、これに限られない。例えば、インクの種類、インクの状態(インク温度、カートリッジ装着からの経過時間)等に応じて、適宜接続検査信号の波形を調整しうる。あるいは、予めインクジェットヘッドの品質検査を行い、インクジェットヘッドを複数のランクにランク分けする場合においては、ランクに応じて適宜接続検査信号の波形を調整しうる。特に、インクの温度はインクの粘度に大きく影響する。そのため、波形の異なる複数種類の接続検査信号を用意して、インクの温度に応じて適宜接続検査信号を選択してもよい。或いは、接続の検査を行う際には、所定のインク温度になるように、インクの温度を調整してもよい。なお、インクの温度を測定する際には、必ずしもインクの温度を直接測定しなくてもよく、インクの温度に応じて温度が変化する部材の温度やプリンタ内の環境温度を測定してもよい。
本実施形態及びその変更形態において、圧電アクチュエータ5を用いたインクジェットヘッド1を例に挙げて説明したが、本発明はかかる構成に限られない。例えば、圧電アクチュエータ5に代えてヒーターを備え、かかるヒーターによりインクを熱してインク流路内に気泡を発生させるとともに、その気泡を熱して膨張させることによりインク内に発生する圧力を利用して、インクを吐出させるサーマル式のインクジェットヘッドであっても、本発明は適用することができる。本発明は、シリアル式のインクジェットヘッドだけでなく、プリンタ中に静止しているライン式のインクジェットヘッドにも適用しうる。
また、本実施形態において、印刷用紙Pに向けてインクを吐出して画像等を印刷するプリンタ100を一例として説明したが、例えば、配線基板にパターン形成用の導電性液体を吐出する液体吐出ヘッドを備えた産業用の液体吐出装置、及び、光導波路を形成する為に光導波路の材料となる樹脂を吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置など、様々な液体を吐出する液体吐出装置において、本発明を適用することができる。
1 インクジェットヘッド
4 流路ユニット
5 圧電アクチュエータ
23 サブタンク
50 FPC
53 ランド
55 ドライバIC
62 バンプ
80 制御装置
84 判断部
100 インクジェットプリンタ
201 ドット抜け検出装置
202〜205 インクカートリッジ
301 検査ユニット

Claims (12)

  1. 液体を吐出するノズルと、このノズルから液体を吐出させる吐出圧を付与する圧力付与機構と、この圧力付与機構の入力端子である第1接続端子とを有する液体吐出ヘッドと、
    前記第1接続端子と電気的に接続される第2接続端子を有する、プリント配線板と、
    このプリント配線板と電気的に接続されるとともに、前記プリント配線板を通じて前記圧力付与機構を駆動するための信号を前記圧力付与機構に供給するドライバICと、を備えた液体吐出装置において、前記第1接続端子と前記第2接続端子の電気的な接続の検査をするための接続検査方法であって、
    前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が正規の接続である場合には、前記ノズルから液体が吐出されるように設定され、且つ、前記正規の接続ではない場合には、前記ノズルから液体が吐出されないように設定された接続検査信号を、前記ドライバICから前記圧力付与機構に供給する工程と、
    前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給されたときに、前記ノズルから液体が吐出されたか否かの第1の検出を行う工程と、
    前記第1の検出の結果に基づいて、前記ノズルに対応する前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続は前記正規の接続であるか否かの第1の判断を行う工程と、を含む液体吐出装置の接続検査方法。
  2. 前記液体吐出装置は、前記ノズルから前記液体を吐出させて前記ノズルから液体が正常に吐出されるようにノズルを回復させる回復機構を備え、
    前記接続検査信号を供給する工程の前に、前記回復機構により前記ノズルから液体を排出させてノズルの回復を行う工程、を含む請求項1に記載の液体吐出装置の接続検査方法。
  3. 前記回復機構は、
    前記接続検査信号が供給されたときに比べて前記圧力付与機構が付与する吐出圧が大きくなるように設定されたフラッシング信号を、前記ドライバICから前記圧力付与機構に供給させて、前記ノズルから液体を吐出させるフラッシング動作を行わせるものであり、
    前記ノズルの回復を行う工程において、
    前記回復機構により前記ドライバICから前記圧力供給機構に前記フラッシング信号を供給させる工程と、
    前記フラッシング信号が前記圧力付与機構に供給されたときに、前記ノズルから液体が吐出されたか否かの第2の検出を行う工程と、
    前記第2の検出の結果に基づいて、前記ノズルに吐出異常は発生しているか否かの第2の判断を行う工程と、を含む請求項2に記載の液体吐出装置の接続検査方法。
  4. 前記回復機構は、前記液体吐出ヘッドの、前記ノズルが開口するノズル開口面を払拭するワイパーをさらに備え、
    前記ノズルの回復の工程において、
    前記第2の検出を行う工程の後に、前記ワイパーにより前記インク開口面を払拭する工程、を含む請求項3に記載の液体吐出装置の接続検査方法。
  5. 前記回復機構は、前記液体吐出ヘッドの、前記ノズルが開口するノズル開口面を覆うキャップと、前記キャップに連通するとともに、前記キャップの内部及びノズル開口面で画成された空間を減圧するポンプとを備え、
    前記第2の判断を行う工程において、ノズルに吐出異常が発生しているという第2の判断がされた場合に、前記キャップを前記ノズル開口面に密着させた状態で前記ポンプにより前記空間を減圧して、ノズルから液体を吸引するパージ動作を行う工程、を含む請求項3に記載の液体吐出装置の接続検査方法。
  6. 液体を吐出するノズルを含む液体流路と、このノズルから液体を吐出される吐出圧を付与する圧力付与機構と、この圧力付与機構に電気的に接続される第1接続端子とを有する液体吐出ヘッドと、
    この液体吐出ヘッドに供給するための液体を貯留する液体タンクと、
    この液体タンクと前記液体吐出ヘッドの前記液体流路とを連通する連通流路と、前記第1接続端子と電気的に接続する第2接続端子を有する、プリント配線板と、このプリント配線板と電気的に接続されるとともに、前記プリント配線板を通じて前記圧力付与機構を駆動するための信号を前記圧力付与機構に供給するドライバICとを設ける工程と、
    前記第1接続端子と前記第2接続端子とを電気的に接続させる工程と、
    前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続の検査に使用する検査用の液体を供給する検査ユニットを、前記液体吐出ヘッドに連通する工程と、
    前記検査ユニットから前記液体吐出ヘッドの前記液体流路内に、前記検査用の液体を供給する工程と、
    前記検査用の液体が供給された後に、前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が正規の接続である場合には前記ノズルから前記検査用の液体が吐出されるとともに、前記正規の接続ではない場合には前記ノズルから前記検査用の液体が吐出されないように設定された接続検査信号を、前記ドライバICから前記圧力付与機構に供給する工程と、
    前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給されたときに、前記ノズルから前記検査用の液体が吐出されたか否かの第1の検出を行う工程と、
    前記第1の検出の結果に基づいて、前記ノズルに対応する前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続は、前記正規の接続であるか否かの第1の判断を行う工程と、
    前記第1接続端子と前記第2接続端子の接続が前記正規の接続であるという第1の判断がされた場合には、前記検査ユニットを外して、前記連通流路を前記液体吐出ヘッドに連通させて前記液体吐出ヘッドを組み立てる工程と、を含む液体吐出装置の製造方法。
  7. 液体を吐出する液体吐出装置であって、
    液体を吐出するノズルと、このノズルから液体を吐出させる吐出圧を付与する圧力付与機構と、この圧力付与機構の入力端子である第1接続端子とを有する液体吐出ヘッドと、
    前記第1接続端子と電気的に接続される第2接続端子を有する、プリント配線板と、
    このプリント配線板と電気的に接続されるとともに、前記プリント配線板を通じて前記圧力付与機構を駆動するための信号を前記圧力付与機構に供給するドライバICと、
    前記圧力付与機構に前記信号が供給された際に、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出する吐出検出機構と、
    前記第1接続端子と前記第2接続端子の電気的な接続を検査する接続検査機構であって、前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が正規の接続である場合には、前記ノズルから液体が吐出されるように設定され、且つ、前記正規の接続ではない場合には、前記ノズルから液体が吐出されないように設定された接続検査信号を、前記圧力付与機構に供給させるように、前記ドライバICを制御し、
    前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給された際に、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出させるように、前記吐出検査機構を制御する接続検査機構と、
    前記吐出検査機構の検出に基づいて、前記ノズルに対応する前記第1接続端子と前記第2接続端子とが、前記正規の接続であるか否かの第1の判断を行う第1判断機構とを備える液体吐出装置。
  8. 前記第1接続端子と前記第2接続端子とは、接触した状態で接続されており、
    さらに、前記第1接続端子と前記第2接続端子の周囲には、硬化した合成樹脂層が配置されている請求項7に記載の液体吐出装置。
  9. 前記接続検査機構が前記第1接続端子と前記第2接続端子の電気的な接続を検査してからの経過時間を計時するタイマーと、
    この経過時間が、所定時間を超えたか否かを判断する経過時間判断機構と、を備え、
    前記接続検査機構は、
    前記経過時間判断機構が、前記経過時間が前記所定時間を超えたと判断した場合に、前記接続検査信号を前記圧力付与機構に供給させるように、前記ドライバICを制御するとともに、前記接続検査信号が前記圧力付与機構に供給された際に、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出させるように、前記吐出検査機構を制御し、
    前記第1判断機構は、前記ノズルから液体が吐出されたか否かの検出結果に基づいて、前記第1接続端子と前記第2接続端子との接続が前記正規の接続であるか否かを判断する請求項7に記載の液体吐出装置。
  10. 前記吐出検出機構は、前記ノズルから吐出された液体に向けて光を照射する発光部と、前記光を受光する受光部とを含み、前記発光部と前記受光部とは、前記ノズルから吐出された液体を挟むように配置されている請求項7に記載の液体吐出装置。
  11. 前記液体吐出ヘッドは、前記ノズルから媒体に向けて液体を吐出し、
    前記ドライバICは、前記信号としての駆動信号であって、前記圧力付与機構に対して、前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから前記媒体に向けて液体が吐出するための吐出圧を前記液体に付与させる駆動信号を前記圧力付与機構に供給し、
    前記接続検査信号のパルス高さは、前記駆動信号のパルス高さよりも小さい請求項7の液体吐出装置。
  12. 前記液体吐出ヘッドは、前記ノズルから媒体に向けて液体を吐出し、
    前記ドライバICは、前記信号としての駆動信号であって、前記圧力付与機構に対して、前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから前記媒体に向けて液体が吐出するための吐出圧を前記液体に付与させる駆動信号を前記圧力付与機構に供給し、
    前記接続検査信号のパルス幅は、前記駆動信号のパルス幅よりも小さいことを特徴とする請求項7の液体吐出装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4740938B2 (ja) 2007-12-27 2011-08-03 ダイセル化学工業株式会社 6位高アセチル化セルロースジアセテート及びその製造方法
US20130141484A1 (en) * 2011-11-25 2013-06-06 Seiko Epson Corporation Liquid ejection inspection device and liquid ejection inspection method
JP2014210376A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 株式会社リコー インクジェット記録装置、制御方法、および、プログラム
JP2016185600A (ja) 2015-03-27 2016-10-27 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッド、及び、インクジェットプリンター
JP7198114B2 (ja) * 2019-02-27 2022-12-28 エスアイアイ・プリンテック株式会社 液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100186592B1 (ko) 1996-06-25 1999-05-15 김광호 잉크 젯트 기록장치에서 기록헤드의 노즐 접속상태 확인방법
DE69931134T2 (de) 1999-02-12 2007-04-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P., Houston Verfahren zur Tintentropfenerfassung in einem Druckgerät
US6752483B1 (en) 2000-02-11 2004-06-22 Hewlett-Packard Development, L.P. Method for detecting drops in printer device
JP4281608B2 (ja) 2004-04-22 2009-06-17 ブラザー工業株式会社 記録ヘッドの製造方法及び記録ヘッド
JP2006088475A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd 液体吐出装置及び液体吐出ヘッド回復方法
KR100727955B1 (ko) * 2005-07-27 2007-06-14 삼성전자주식회사 잉크젯 화상형성장치의 고해상도 인쇄 방법
JP2007287417A (ja) 2006-04-14 2007-11-01 Ricoh Co Ltd 可撓性フラットケーブルと可撓性フラットケーブルの接続方法とそれを使用した液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP5003306B2 (ja) 2007-06-27 2012-08-15 ブラザー工業株式会社 吐出ヘッドおよび吐出ヘッドの製造方法
JP2009066977A (ja) 2007-09-14 2009-04-02 Brother Ind Ltd 液滴吐出装置
JP2009072973A (ja) 2007-09-19 2009-04-09 Seiko Epson Corp 液体吐出装置、その制御方法及びそのプログラム
JP2010064309A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Seiko Epson Corp 液体吐出装置、及び、吐出検査方法

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