JP7216508B2 - 液体吐出装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置およびその制御方法に関する。

従来、液体吐出装置において、液室の内部の液体を、発熱抵抗体を通電させることで加熱して液体に膜沸騰を生じさせ、このときの発泡エネルギーによって吐出口から液滴を吐出させる形式がある。このような液体吐出記録装置では、液体が発泡、収縮、消泡する際に生じるキャビテーションによる衝撃といった物理的作用が発熱抵抗体上の領域に及ぼされることがある。これらの発熱抵抗体への物理的作用あるいは化学的作用から発熱抵抗体を保護するために、発熱抵抗体上には、金属材料から構成される耐キャビテーション層が配置される場合がある。また、発熱抵抗体と耐キャビテーション層間の絶縁を図るため、発熱抵抗体と耐キャビテーション層との間に、絶縁層が配置される。

一方、何らかの原因によって絶縁層の機能が損なわれて（偶発故障）しまい、発熱抵抗体あるいは配線から、耐キャビテーション層へ直接的に電気が流れてしまうショートが生じる可能性がある。発熱抵抗体に供給される電気の一部が耐キャビテーション層に流れた場合には、耐キャビテーション層と液体との間で電気化学反応が生じてしまい、耐キャビテーション層が変質や、溶出してしまうことがある。耐キャビテーション層が複数の液室に亘って配置されている場合には、耐キャビテーション層を介して電流が他の液室にも流れてしまい、他の液室内部の耐キャビテーション層にも影響を及ぼす可能性がある。

発熱抵抗体の偶発故障時の対策として、耐キャビテーション層の一部に破断部（ヒューズ）を設けることが考えられる。耐キャビテーション層に電流が流れた場合には、そこで電気的な接続が切断され、そこから電流が他の液室に流れることを防止することができる。特許文献１では、耐キャビテーション層は複数の発熱抵抗体それぞれに対応して設けられた個別部と、複数の個別部が共通して接続される共通部とを備えるヘッドの構成が開示されている。そして、個別部と共通部とは、耐キャビテーション層を形成する材料よりも融点の低い材料から成るヒューズ用導電層を有している。

特開２０１４－１２４９２３号公報

しかしながら、特許文献１のような破断部を備えた構成であっても、確実に破断部（ヒューズ）が切断される保証はない。発熱抵抗体と耐キャビテーション層との接触が微小で接触抵抗が大きくなった場合、破断部に流れる電流は小さくなり、ヒューズが切断されない場合も考えられる。

そこで、本発明では、複数の耐キャビテーション層が接続されたパターンにおいて、発熱抵抗体が偶発故障により破損した場合でも、周辺部位への影響を抑えることを可能とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、液体吐出装置であって、液体を吐出するために前記液体を加熱する複数の発熱抵抗体と、前記液体と接触する位置に、前記複数の発熱抵抗体を覆って形成される複数の耐キャビテーション層と、前記複数の耐キャビテーション層に流れる電流を検知するモニタリング手段と、前記複数の発熱抵抗体を駆動するための電圧を前記複数の発熱抵抗体に印加するか否かを切り替える複数のスイッチ手段と、前記複数のスイッチ手段に信号を送り、前記複数のスイッチ手段の切り替えを制御する制御手段と、を備え、前記複数のスイッチ手段と、前記複数の発熱抵抗体との対応関係は、１対Ｎ（Ｎ＞１）であり、前記制御手段は、前記電圧が前記複数の発熱抵抗体に印加されている際に、前記モニタリング手段が前記耐キャビテーション層に所定の値よりも大きな電流が流れたことを検知した場合には、前記複数のスイッチ手段を順に切り替えて、前記複数の発熱抵抗体のうち、当該電流が流れた耐キャビテーション層に対応する発熱抵抗体を特定する。

本発明により、複数の耐キャビテーション層が接続されたパターンにおいて、発熱抵抗体が偶発故障により破損した場合でも、周辺部位へ影響を抑えることができる。

液体吐出装置の概要構成を示す図。 液体吐出装置の制御回路の構成例を示す図。 本実施形態の記録素子基板の斜視図。 本実施形態の記録素子記録素子基板の断面図。 本実施形態の記録素子記録素子基板の回路図。 従来の記録素子記録素子基板の回路図。 本実施形態の記録素子記録素子基板の上面図。 本実施形態の液体吐出装置の制御を示す図。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。ただし、ここで記載されている構成要素の相対配置等は、特定の記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な画像形成装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体などの記録材を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路を総括して言うものとする。

以下に用いる記録ヘッド用の素子基板（ヘッド基板）とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた記録素子基板（液体吐出基板）の構成を差し示すものである。

さらに、基板上とは、単に素子基板の上を指し示すだけでなく、素子基板の表面、表面近傍の素子基板内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み（ｂｕｉｌｔ－ｉｎ）」とは、別体の各素子を単に基体表面上に別体として配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子板上に一体的に形成、製造することを示すものである。

本発明に係る液体吐出ヘッド（記録ヘッド）は、液体吐出ヘッドの素子基板に複数の記録素子とこれら記録素子を駆動する駆動回路とを同一基板に実装している。後述の説明から分かるように、液体吐出ヘッドには複数の素子基板を内蔵し、これらの素子基板をカスケード接続する構造をとっている。従って、この液体吐出ヘッドは相対的に長い記録幅を達成することができる。従って、その液体吐出ヘッドは一般に見られるシリアルタイプの液体吐出装置のみならず、その記録幅が記録媒体の幅に相当するようなフルラインの液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置にも用いられる。また、その記録ヘッドはシリアルタイプの記録装置の中でも、Ａ０やＢ０などの大きなサイズの記録媒体を用いる大判プリンタに用いられる。

従って、まず本発明の液体吐出ヘッドが用いられる液体吐出装置について説明する。ここでの液体吐出装置としては、例えば、インクジェット方式の画像形成装置などが該当する。

［液体吐出装置の概要説明］
図１はフルラインのインクジェット方式の液体吐出ヘッド（以下、単に液体吐出ヘッド）１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙと常に安定したインク吐出を保証するための回復系ユニットを備えた液体吐出装置１の構造を説明するための斜視透視図である。

液体吐出装置１において、被記録媒体１５は、フィーダユニット１７から、これら液体吐出ヘッドによる記録位置に供給され、液体吐出装置１の筐体１８に具備された搬送ユニット１６によって搬送される。

被記録媒体１５への画像の記録は、被記録媒体１５を搬送しながら、被記録媒体１５の基準位置がブラック（Ｋ）インクを吐出する液体吐出ヘッド１００Ｋの下に到達したときに、液体吐出ヘッド１００Ｋからブラックインクを吐出する。同様に、シアン（Ｃ）インクを吐出する液体吐出ヘッド１００Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する液体吐出ヘッド１００Ｍ、イエロ（Ｙ）インクを吐出する液体吐出ヘッド１００Ｙの順に、各基準位置に被記録媒体１５が到達すると各色のインクを吐出してカラー画像が形成される。こうして画像が印刷された被記録媒体１５はスタッカトレイ２０に排出されて堆積される。

液体吐出装置１は、更に液体吐出ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙにインクを供給するためのインク毎に交換可能なインクカートリッジ（不図示）を有している。またさらに、液体吐出ヘッド１００へのインク供給や回復動作のためのポンプユニット（不図示）、液体吐出装置１全体を制御する制御基板（不図示）等を有している。またフロントドア１９は、インクカートリッジの交換用の開閉扉である。

［制御構成］
次に、図１を用いて説明した液体吐出装置１の記録制御を実行するための制御構成について説明する。

図２は、液体吐出装置１の制御回路の構成を示すブロック図である。図２において、コントローラ３０は、ＭＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）３３、及びＤＲＡＭ３４を含んで構成される。インタフェース４０は、記録データを入力するインタフェースである。ＲＯＭ３２は、不揮発性の記憶領域であり、ＭＰＵ３１が実行する制御プログラムを格納する。ＤＲＡＭ３４は、記録データや液体吐出ヘッド１００に供給される記録信号等のデータを保存しておくＤＲＡＭである。ゲートアレイ３３は、液体吐出ヘッド１００に対する記録信号の供給制御を行うゲートアレイであり、インタフェース４０、ＭＰＵ３１、ＤＲＡＭ３４間のデータ転送制御も行う。キャリッジモータ９０は、液体吐出ヘッド１００を搬送するためのモータである。搬送モータ７０は、記録紙搬送のためのモータである。ヘッドドライバ５０は、液体吐出ヘッド１００を駆動する。モータドライバ６０、８０はそれぞれ、搬送モータ７０、キャリッジモータ９０を駆動するためのモータドライバである。

なお、図１に示すようなフルラインの液体吐出ヘッドを用いる構成の液体吐出装置では、キャリッジモータ９０やそのモータを駆動するモータドライバ８０は存在しない。このために、図２ではカッコ符号をつけている。

上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース４０に記録データが入るとゲートアレイ３３とＭＰＵ３１との間で記録データが記録用の記録信号に変換される。そして、モータドライバ６０、８０が駆動されると共に、ヘッドドライバ５０に送られた記録データに従って液体吐出ヘッド１００が駆動され、記録が行われる。

以下に説明する本実施形態は、フルライン型の液体吐出ヘッドと、シリアルタイプの液体吐出装置の液体吐出ヘッドのいずれにも適用可能である。

［液体吐出ヘッドの構成］
図３は、本実施形態に係る記録素子基板１０３を示す斜視図である。記録素子基板は、液体吐出ヘッド１００に設けられる。また、図４は、図３におけるＸ－Ｘ’線に沿った断面の概略図である。

図３及び図４に示すように、液体吐出ヘッド１００の記録素子基板１０３は、シリコンによって形成された基板１０１上に、複数の層が積層されて記録素子基板１０３が形成される。本実施形態では、基板１０１上に、熱酸化膜、ＳｉＯ（一酸化ケイ素）膜、ＳｉＮ（窒化ケイ素）膜等によって形成される蓄熱層１０２が配置される。また、蓄熱層１０２上には、発熱抵抗体層１０４が配置される。発熱抵抗体層１０４は、ＴａＳｉＮ等により、約５０ｎｍの厚さで形成されている。発熱抵抗体層１０４上には、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ－Ｓｉ（アルミシリコン合金）、Ａｌ－Ｃｕ（アルミ銅合金）等の金属材料から形成される配線としての電極配線層１０５が配置されている。電極配線層１０５上には、絶縁保護層１０６が配置されている。絶縁保護層１０６は、発熱抵抗体層１０４及び電極配線層１０５を覆うように３５０ｎｍの厚さにて、これらの上側に設けられている。絶縁保護層１０６は、ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜等によって形成される。絶縁保護層１０６上に、吐出口１２１、液室１１０、および液体の流路を形成するための流路形成部材１２０が形成される。

絶縁保護層１０６上には、上部保護層１０７が配置されている。上部保護層１０７は、発熱抵抗体１０４’の発熱に伴う化学的、物理的衝撃から発熱抵抗体１０４’の表面を保護する。図３に示すように、上部保護層１０７は、吐出口１２１に対応する位置を含めて絶縁保護層１０６の広範囲を覆うように形成された上部保護層１０７ａと、上部保護層１０７ａの上層であって吐出口１２１（発熱抵抗体１０４’）に対応する位置に形成された上部保護層１０７ｂとを含む。本実施形態では、上部保護層１０７は、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の白金族やタンタル（Ｔａ）によって形成されている。また、これらの材料によって形成された上部保護層１０７は、導電性を有している。上部保護層１０７ａは、例えば、厚さ１００ｎｍのＴａから形成される。上部保護層１０７ｂは、例えば、厚さ１００ｎｍの耐キャビテーション性に優れる材質から形成される。液体の吐出が行われる際には、上部保護層１０７の上部は液体と接触しており、上部保護層１０７の上部で液体の温度が瞬間的に上昇することにより生じた気泡が消泡してキャビテーションが生じるという過酷な環境下にある。そのため、本実施形態では、耐衝撃性が高く、信頼性の高い材料によって形成された上部保護層１０７ｂが、発熱抵抗体１０４’に対応する位置に形成される。したがって、本実施形態では、上部保護層１０７ｂは、上部保護層１０７ａよりも耐衝撃性が高く、信頼性の高い材質によって形成されるものとするが、どのような素材の組み合わせにて上部保護層１０７を形成するかは特に限定するものではない。

電気熱変換素子としての発熱抵抗体１０４’は、発熱抵抗体層１０４の上部に形成された電極配線層１０５が部分的に除去されることによって形成されている。本実施形態では、液体供給口１０９から液室１１０に向かう方向に沿って、発熱抵抗体層１０４及び電極配線層１０５が重ねられて略同じ形状に配置されている。そして、電極配線層１０５のうちの一部が部分的に除去されることによって、発熱抵抗体１０４’が形成されている。電極配線層１０５は、図４では不図示の駆動素子回路ないし外部電源端子に接続されており、外部からの電力の供給を受けることができるように構成されている。

なお、本実施形態では、発熱抵抗体層１０４上に電極配線層１０５を配置している構成としたが、本発明はこれに限定されない。電極配線層１０５を基板１０１または蓄熱層１０２上に形成し、そこで電極配線層１０５の一部を除去してギャップを形成し、その電極配線層１０５の上に発熱抵抗体層１０４を配置する構成を採用してもよい。

液体（インク）の液室１１０の内部に形成された上部保護層１０７は、発熱抵抗体１０４’上を被覆するように帯状に配置されており、上部保護層１０７の表面電位を制御するため、基板１０１の外部から電位を印加できるように設計されている。本実施形態においては、通常のインク吐出時には、上部保護層１０７の表面電位がＧＮＤ電位（グラウンド電位）になるように制御されている。また、上部保護層１０７は、外部接続端子４０１を介して電流モニター２０１と接続されている。この構成に関する詳細については後述する。

図７は、本実施形態に係る記録素子基板の流路形成材１２０（図４）の図示を省略した場合における上面図を示す概略図である。液体供給口１０９の両側に複数の発熱抵抗体１０４´（不図示）が配置され、発熱抵抗体１０４´上のみに耐キャビテーション層としての上部保護層１０７ｂが配置されている。また、上部保護層１０７ａは図４で示したように、外部接続端子４０１を通じて記録素子基板１０３の外部に設置した電流モニター２０１を介してＧＮＤ端子３０３に接続されている。

［発熱抵抗体駆動用の回路構成］
次に、本発明の特徴部である液体吐出１００の発熱抵抗体駆動用回路の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド１００の発熱抵抗体駆動用の回路構成を示す。図３に示したように液体吐出ヘッド１００には、複数の発熱抵抗体１０４’が形成される。発熱抵抗体１０４’を統括的に説明する場合には発熱抵抗体を１０４’として示し、発熱抵抗体の１つを個別に説明する場合には符号に添え字を付して以下に示す。他の構成要素も同様にして示す。

発熱抵抗体１０４’はそれぞれ、電源３０１、および、ＧＮＤ電位（ＧＮＤ端子３０２）に接続されている。また、発熱抵抗体１０４’と電源３０１との間には、駆動電圧供給用トランジスタ１１５が設けられる。発熱抵抗体１０４’とＧＮＤ端子３０２との間には、画像形成用スイッチングトランジスタ１１４が設けられている。駆動電圧供給用トランジスタ１１５は、駆動電圧供給選択回路２０２からの信号に基づいて、電源３０１から発熱抵抗体１０４’への電圧の印加を選択的に切り替える。すなわち、発熱抵抗体１０４’に電圧を印加するか否かに応じてスイッチのオンとオフに相当する機能を有するスイッチ手段である。また、画像形成用スイッチングトランジスタ１１４は、画像形成用選択回路２０３からの信号に基づいて、発熱抵抗体１０４’による画像形成の駆動を選択的に切り替える。また、駆動電圧供給選択回路２０２は、外部接続端子４０２を介して、外部からの信号を受け付ける。この信号に基づいて、駆動電圧供給選択回路２０２は、複数設けられている駆動電圧供給用トランジスタ１１５のうち、どの駆動電圧供給用トランジスタ１１５を駆動するかの選択制御を行う。画像形成用選択回路２０３は、外部接続端子４０３を介して、外部からの信号を受け付ける。そして、この信号に基づいて、複数設けられている発熱抵抗体１０４’のそれぞれに対応して設置されている画像形成用スイッチングトランジスタ１１４のうち、どの画像形成用スイッチングトランジスタ１１４を駆動するかの選択制御を行う。ここでの外部とは、例えば、液体吐出装置１本体側が相当する。通常の画像形成時には、駆動電圧供給用トランジスタ１１５は常時オンとなっており、後述するような偶発故障時に、駆動電圧供給用トランジスタ１１５をオフにすることで、発熱抵抗体１０４’への電源電圧の供給を遮断する。

図５では、１つの駆動電圧供給用トランジスタ１１５にて３つの発熱抵抗体１０４’への電圧の印加（接続）を制御する構成としているが、本発明はこの構成に限定するものではない。１つの駆動電圧供給用トランジスタ１１５に対する発熱抵抗体１０４’の対応関係は、１対１でもよいし、１対Ｎ（Ｎ＞１）であってもよい。一方、画像形成用スイッチングトランジスタ１１４と発熱抵抗体１０４’は１対１の関係にて設けられている。本実施形態では、電源３０１は、１５～４０Ｖの駆動電圧とする。なお、本実施形態においては、電源３０１は、２４Ｖの電圧のものが採用されている。電源３０１は、液体吐出装置１の本体側に設けられていてもよいし、液体吐出ヘッド１００側に設けられていてもよい。液体吐出ヘッド１００側に設けられる場合には、例えば、液体吐出装置１の本体側から供給される電圧を液体吐出ヘッド１００側で電圧の調整を行うような構成であってもよい。

［表面電位制御用回路の構成］
本実施形態では、上部保護層１０７の表面電位を制御できるように、外部接続端子４０１を通じて、基板外部から電位を印加できる構成を有する。本実施形態では、上部保護層１０７は、ＧＮＤ電位（ＧＮＤ端子３０３）への接続を切り替え可能な構成を記載する。また、多量の外部接続端子４０１を設置することは基板レイアウト上厳しいため、上部保護層１０７は、基板１０１内でまとめられ、一つまたは小数個の外部接続端子４０１で外部と接続している。上部保護層１０７から、ＧＮＤ端子３０３へ流れる電流を検知するモニタリング手段である回路（以下、電流モニター２０１と記載）が液体吐出装置１の装置本体側に設けられている。電流モニター２０１により得られる検知結果は、例えば、液体吐出装置１本体側に設けられたＭＰＵ３１にて利用される。ＭＰＵ３１は、上記検知結果を用いて、各スイッチングトランジスタの切り替えを制御するための信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、駆動電圧供給用トランジスタ１１５の切り替えを制御する制御手段としての機能を有する。

［偶発故障時の挙動］
記録が行われる過程で、何らかの理由での偶発故障により、発熱抵抗体１０４’と上部保護層１０７との間が短絡（ショート）した場合、上部保護層１０７の表面電位が上昇する。図６に、従来の構成の場合のショート前後での回路図を示す。なお、図６は、図５の回路構成の一部のみを図示し、他の構成を省略したものである。図６（ａ）は短絡が発生する前の状態を示し、図６（ｂ）は短絡が発生した後の状態を示している。

短絡が発生した場合、図６（ｂ）に示すように、上部保護層１０７に電圧が印加されることとなる。そして、偶発故障後も、発熱抵抗体１０４’には、２４Ｖの電源電圧が印加され続ける。そのため、上部保護層１０７の表面電位は、最大で印加電圧である２４Ｖまで上昇する。例えば、上部保護層１０７がＩｒの場合、偶発故障した発熱抵抗体以外の発熱抵抗体１０４’上の上部保護層１０７がインク中に溶出してしまい、その影響により複数の発熱抵抗体における回路において断線に至る可能性がある。

［液体吐出装置の制御方法］
次に、本発明の特徴部である、短絡が発生した場合における液体吐出装置の制御方法について、図８を参照しながら説明する。本実施形態では、図８に示すフローの制御を実施する。なお、以下に示す各制御は、液体吐出装置１本体側（例えば、ＭＰＵ３１）から出力される信号が外部接続端子４０２、４０３から入力され、各トランジスタの切り替えが行われることで実現される。

上部保護層１０７は、電流モニター２０１を介してＧＮＤ電位（ＧＮＤ端子３０３）に接続されている。偶発故障し、上部保護層１０７と発熱抵抗体１０４’がショートした場合、図６（ｂ）に示すように電流が流れ、上部保護層１０７の電位が上昇し、ＧＮＤ端子３０３に電流が流れる。電流モニター２０１でＧＮＤ端子３０３に流れる電流をモニタリングすることで、上部保護層１０７の電位の上昇の有無が分かる。なお、電位の上昇（リーク）の有無は、予め規定された閾値との比較により判定されてよい。

Ｓ８０１は通常吐出時の状態を示す。この状態では、駆動電圧供給用トランジスタ１１５は、常時ＯＮとなる。画像形成用スイッチングトランジスタ１１４は、吐出データに応じて、画像形成のためのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられている。電流モニター２０１の値は、偶発故障（短絡）による電流のリークが生じていないため、そのことを示す値となっている。

Ｓ８０２は、偶発故障の発生に伴って、上部保護層１０７と発熱抵抗体１０４’がショートした際の状態を示す（図６（ｂ））。電流モニター２０１により上部保護層１０７の電位の上昇が確認される。

次に、Ｓ８０３にて、画像形成用スイッチングトランジスタ１１４をＯＦＦに切り替え、画像形成をストップさせる。更に、駆動電圧供給用トランジスタ１１５をＯＦＦに切り替え、上部保護層１０７への電源が供給されないように制御する。その結果、発熱抵抗体１０４’への電圧が印加されなくなるため、リークも生じなくなり、電流モニター２０１の値もリークが生じていないことを示す値となる。この段階では、上部保護層１０７ａに接続されたすべての上部保護層１０７ａと対応する発熱抵抗体１０４’間でのショートの可能性があり、ショートした箇所の特定はできていない。

次に、ショート箇所を特定すべく、Ｓ８０４、Ｓ８０５の制御を行う。本実施形態では、複数の駆動電圧供給用トランジスタ１１５が設けられており、駆動電圧供給用トランジスタ１１５を順々にオンしながら、電流モニター２０１でＧＮＤ端子３０３に流れる電流をモニタリングすることで、リーク箇所を特定する。つまり、複数の駆動電圧供給用トランジスタ１１５の数に応じて、Ｓ８０４、Ｓ８０５の検査が行われる。ここで、駆動電圧供給用トランジスタ１１５をＯＮする時間は、Ｉｒからなる上部保護層１０７ｂが溶出する時間以下として、０．１ｓｅｃとする。なお、上部保護層１０７ｂの材質に応じて、ここでのＯＮ時間は変動してよい。

電流モニター２０１の値により、リークが生じている発熱抵抗体１０４’を特定する。図８の例の場合、複数の駆動電圧供給用トランジスタ１１５のうち、駆動電圧供給用トランジスタ１１５ｂに対応する発熱抵抗体１０４’にてリークが生じているものと特定できる。なお、上述したように、本実施形態では、１つの駆動電圧供給用トランジスタ１１５にて３つの発熱抵抗体１０４’への電圧の印加を制御する構成を用いた。そのため、リークを検知した場合、実際には、それらの３つの発熱抵抗体１０４’のいずれかにてリークが生じていることとなる。

リーク箇所を特定した後、液体吐出において、Ｓ８０６に示すように、リーク箇所への電源電圧の供給を遮断するように制御する。これにより、リークが発生した箇所を除いて通常の吐出動作を行うことが可能となる。

なお、ある駆動電圧供給用トランジスタ１１５にてリークを検知した場合、残りの未検査の駆動電圧供給用トランジスタ１１５に対する検査を継続するようにしてもよいし、検査を終了するようにしてもよい。例えば、Ｓ８０２にてリークを検知した電流モニター２０１の値に応じて、継続するか終了するかを決定してもよい。具体的には、電流モニター２０１が検出する値に対して所定の閾値を設定しておき、Ｓ８０２にて検出した値に応じて、リークが発生した箇所が１個所か複数個所かを推定してもよい。そして、その推定結果に応じて、リーク箇所を特定する際の継続／終了を切り替えてもよい。

Ｓ８０６にてある駆動電圧供給用トランジスタ１１５をＯＦＦとした場合、その駆動電圧供給用トランジスタ１１５に対応する発熱抵抗体１０４’の位置からは吐出が行われなくなる。この場合、他の位置の発熱抵抗体１０４’を用いて吐出を行うことで、画像形成が継続するように制御する。この制御については、従来の方法を用いることができるものとし、ここでの詳細な説明は省略する。

以上、本実施形態により、複数の耐キャビテーション層が接続されたパターンにおいて、発熱抵抗体が偶発故障により破損した場合でも、耐キャビテーション層の変質や溶出を抑制し、周辺部位に影響を及ぼすことを抑えることができる。

また、偶発故障により破損した場合でも、故障した位置を特定しつつ、そのほかの部位による吐出動作を継続することができる。

１０１…基板、１０２…蓄熱層、１０４…発熱抵抗体層、１０５…電極配線層、１０６…絶縁保護層、１０７…上部保護層、１０４’…発熱抵抗体、１０９…インク供給口、１１４…画像形成用スイッチングトランジスタ、１１５…駆動電圧供給用トランジスタ、１２０…流路形成材、１２１…吐出口、２０１…電流モニター、２０２…駆動電圧供給選択回路、２０３…画像形成用選択回路、３０１…電源、３０３…ＧＮＤ端子、４０１…外部接続端子

Claims (6)

1. 液体を吐出するために前記液体を加熱する複数の発熱抵抗体と、
   前記液体と接触する位置に、前記複数の発熱抵抗体を覆って形成される複数の耐キャビテーション層と、
   前記複数の耐キャビテーション層に流れる電流を検知するモニタリング手段と、
   前記複数の発熱抵抗体を駆動するための電圧を前記複数の発熱抵抗体に印加するか否かを切り替える複数のスイッチ手段と、
   前記複数のスイッチ手段に信号を送り、前記複数のスイッチ手段の切り替えを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記複数のスイッチ手段と、前記複数の発熱抵抗体との対応関係は、１対Ｎ（Ｎ＞１）であり、
   前記制御手段は、前記電圧が前記複数の発熱抵抗体に印加されている際に、前記モニタリング手段が前記耐キャビテーション層に所定の値よりも大きな電流が流れたことを検知した場合には、前記複数のスイッチ手段を順に切り替えて、前記複数の発熱抵抗体のうち、当該電流が流れた耐キャビテーション層に対応する発熱抵抗体を特定する
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御手段が前記複数のスイッチ手段を順に切り替えた後において、前記制御手段は、前記所定の値よりも大きな電流が流れた耐キャビテーション層に対応する発熱抵抗体に前記電圧が印加されないよう、前記複数のスイッチ手段の切り替えを行う信号を前記複数のスイッチ手段に送る
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記耐キャビテーション層は、ＧＮＤ（グラウンド）電位となるようにＧＮＤ端子に接続され、
   前記モニタリング手段は、当該ＧＮＤ端子に流れる電流を検知する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記複数の発熱抵抗体と、前記複数のスイッチ手段と、前記液体を吐出する吐出口とを備える液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドと接続され、前記モニタリング手段及び前記制御手段を備え前記複数の発熱抵抗体に前記電圧を供給する装置本体と、
   を備える
   ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
5. 液体を吐出するために前記液体を加熱する複数の発熱抵抗体と、
   前記液体と接触する位置に、前記複数の発熱抵抗体を覆って形成される複数の耐キャビテーション層と、
   前記複数の耐キャビテーション層に流れる電流を検知するモニタリング手段と、
   前記複数の発熱抵抗体を駆動するための電圧を前記複数の発熱抵抗体に印加するか否かを切り替える複数のスイッチ手段と、
   前記複数のスイッチ手段に信号を送り、前記複数のスイッチ手段の切り替えを制御する制御手段と、
   を備える液体吐出装置の制御方法であって、
   前記複数のスイッチ手段と、前記複数の発熱抵抗体との対応関係は、１対Ｎ（Ｎ＞１）であり、
   前記制御手段は、前記電圧が前記複数の発熱抵抗体に印加されている際に、前記モニタリング手段が前記耐キャビテーション層に所定の値よりも大きな電流が流れたことを検知した場合には、前記複数のスイッチ手段を順に切り替えて、前記複数の発熱抵抗体のうち、当該電流が流れた耐キャビテーション層に対応する発熱抵抗体を特定する
   ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
6. 前記制御手段が前記複数のスイッチ手段を順に切り替えた後において、前記制御手段は、前記所定の値よりも大きな電流が流れた耐キャビテーション層に対応する発熱抵抗体に前記電圧が印加されないよう、前記複数のスイッチ手段の切り替えを行う信号を前記複数のスイッチ手段に送る
   ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置の制御方法。
   

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