JP2000280477A

JP2000280477A - インクジェット記録ヘッド、該インクジェット記録ヘッドが搭載されたヘッドカートリッジおよび記録装置

Info

Publication number: JP2000280477A
Application number: JP9305199A
Authority: JP
Inventors: Toru Yamane; 徹山根
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】故障を予知することができるインクジェット
記録ヘッド等の提供。【解決手段】インクジェット記録ヘッドは、インク滴
を吐出する吐出口（不図示）と、吐出口に連通されたイ
ンク流路（不図示）と、インク流路に充填されたインク
に気泡を発生させるための電気熱変換体（不図示）が備
えられた基板１とを有する。基板１において、電気熱変
換体は保護層としての耐キャビテーション層８に保護さ
れている。記録ヘッドは、インク流路内に充填されたイ
ンクと電気的に導通するように設けられた第１の測定電
極１０と、耐キャビテーション層８が消耗するとインク
流路内に充填されたインクと電気的に導通するように基
板１に設けられた第２の測定電極７と、両電極７，１０
がインク流路内に充填されたインクを介して電気的に導
通しているか否かを検出するためのリーク電流測定回路
とをさらに有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部から入力され
る電気的画像信号に従って気泡発生素子を駆動すること
により発生した熱エネルギーで記録液を沸騰させ、その
発泡エネルギーを用いて記録媒体にインクを飛翔させて
画像記録を行うインクジェット記録ヘッド、該インクジ
ェット記録ヘッドが搭載されたヘッドカートリッジおよ
び記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高精細で美しいカラーの印字物を
安価にプリントアウトすることができる、インクジェッ
ト式の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置が注
目を集めている。インクジェット記録ヘッドに備えられ
るインク吐出エネルギー発生素子としては、ピエゾ素子
等の電気機械変換体を用いたものや、レーザー等の電磁
波を照射して液体を発熱させ、この発熱による液体の膨
張を利用して液滴を吐出口から吐出させるものや、ある
いは電気熱変換体を用いたもの等が知られている。

【０００３】なかでも、電気熱変換体を吐出エネルギー
発生素子として用い、発生させた熱エネルギーによって
インク滴を吐出口から吐出させる方式のインクジェット
記録ヘッドは、以下のような利点を有する。まず第１
に、インク滴を吐出する吐出口を高密度に配列し、高解
像度のプリントを得るために都合の良い構成を容易に取
ることが可能である。第２に、その構造上、コンパクト
化が可能である。第３に、最近の半導体分野において技
術進歩および信頼性の向上が著しいＩＣ製造技術やマイ
クロ加工技術の長所を十二分に活用して製造することが
できる。そして、これらの技術を利用することで、記録
ヘッドの長尺化、２次元化、吐出口のマルチ化、高密度
化がさらに容易となり、しかも大量生産が可能で製造コ
ストも廉価となる。

【０００４】ここで、このような従来のインクジェット
記録ヘッドについて、図１５〜図１７を参照して説明す
る。

【０００５】図１５は、従来のインクジェット記録ヘッ
ドの主要部を示す斜視図である。図１５に示すように、
従来のインクジェット記録ヘッドは、不図示の電気熱変
換体（ヒーター）が配列されたヒータボードユニット１
０１８の上に、ノズル１０１３および天板１０１５が形
成されている。各々のノズル１０１３の一方の端部は吐
出口１０１１となっており、ここから記録液（インク）
が吐出される。ノズル１０１３の他方の端部は共通イン
ク液室１０１２に連通されており、この共通インク液室
１０１２にはインクタンク（不図示）からインク供給流
路１０１４を通じてインクが供給される。

【０００６】図１６は図１５に示したインクジェット記
録ヘッドのヒータボードユニットを示す断面図、図１７
は図１６に示したヒータボードユニットの平面図であ
る。なお、図１６は図１７に示したヒータボードユニッ
トのＤ−Ｄ線における断面図である。

【０００７】ヒーターボードユニット１０１８は、基板
１００１の上に多数の膜を従来から公知のフォトリソ工
程を用いて成膜することで形成されている。基板１００
１の上面にはその全面にわたって蓄熱層１００５が形成
されており、その蓄熱層１００５の上には電気熱変換体
を構成するヒーター材層１００３が形成されている。ヒ
ーター材層１００３の両端は配線電極層１００４に接続
されている。ヒーター材層１００３の上には、絶縁層１
００６を介して、発泡した泡が消泡する際にヒーター材
層１００３や絶縁層１００６にダメージを直接与えるの
を防止する保護層としての耐キャビテーション層１００
８が形成されている。

【０００８】通常、基板１００１の材料としてはＳｉが
使われる場合が多いが、ガラスやセラミック、あるいは
各種金属基板を用いたものも従来から知られている。蓄
熱層１００５は、基板１００１とヒーター材層１００３
あるいは配線電極１００４との電気的絶縁を成すことの
他、ヒーター材層１００３で発生した熱の多くが基板１
００１に逃げるのを防止し、インクに効率的に熱が伝わ
るようにする目的で設けられている。蓄熱層１００５や
絶縁層１００６の材質としては、ＳｉＯ₂やＳｉＮ等の
絶縁物が用いられるのが一般的で、ＣＶＤやスパッタあ
るいは基板１００１を熱酸化して形成した複数の種類の
材質の膜を組み合わせて使用することが多く、その膜厚
は０．５〜５μｍ程度の厚さにしたものが多い。ヒータ
ー材層１００３の材料としては、ＨｆＢ₂やＴａＮ等、
一般に単体金属よりも抵抗率の高い材料が使用されてい
る。

【０００９】また、最上層の耐キャビテーション層１０
０８は、実使用時に、この層の上でインクが多数回数の
発泡，消泡を繰り返されることになる。発泡時には、耐
キャビテーション層１００８は非常に高い温度でインク
にさらされるため、その化学的ダメージを最小にするに
は、耐キャビテーション層１００８は化学的に強い材料
で形成されていなくてはならない。また、消泡時には、
耐キャビテーション層１００８にはインクが激しくぶつ
かるキャビテーション現象が起こることが知られてい
る。そのため、キャビテーション現象によって非常に強
い機械的衝撃が耐キャビテーション層１００８に加えら
れるため、耐キャビテーション層１００８は化学的に強
いと同時に機械的に硬くて粘りのある材料で形成されて
いなくてはならない。

【００１０】この耐キャビテーション層１００８には、
Ｔａ等の硬くて粘りのある金属が適していることが知ら
れている。このような従来のインクジェット記録ヘッド
は、一般的に、耐キャビテーション層１００８が化学的
および機械的なダメージを受けて摩耗・消耗し、その下
層の絶縁層１００６およびヒーター材層１００３が故障
・破断してインクの発泡ができなくなることで寿命とな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、耐キャ
ビテーション層が磨耗・消耗し、ヒーター材層が破断し
てインクの吐出ができなくなるまで、その寿命を知るこ
とができなかった。すなわち、記録ヘッドが完全に故障
するまで寿命がわからず、故障前に故障を予知すること
ができないといった問題点があった。そのため、画像記
録動作中に記録ヘッドが故障し、記録途中の記録媒体お
よび記録時間を無駄にしてしまうことがあった。

【００１２】そこで本発明は、気泡発生素子を構成する
ヒーター材層の故障を予知することができるインクジェ
ット記録ヘッド、該インクジェット記録ヘッドが搭載さ
れたヘッドカートリッジおよび記録装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク滴を
吐出するための吐出口と、該吐出口にインクを供給する
ために前記吐出口に連通されたインク流路と、該インク
流路に充填された前記インクに気泡を発生させるための
気泡発生素子が備えられかつ該気泡発生素子を保護する
保護層が形成された基板とを有し、前記気泡を発生させ
ることにより生じる圧力によって前記吐出口から前記イ
ンク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドであっ
て、前記インク流路内に充填されたインクと電気的に導
通するように設けられた第１の電極と、前記保護層が消
耗すると前記インク流路内に充填されたインクと電気的
に導通するように前記基板に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極とが前記インク流路内
に充填されたインクを介して電気的に導通しているか否
かを検出するための導通検出手段とをさらに有すること
を特徴とする。

【００１４】上記のように構成された本発明のインクジ
ェット記録ヘッドによれば、気泡の消泡時に発生するキ
ャビテーション等により保護層が消耗し、第２の電極が
インク流路中に露出してインクと電気的に導通すると、
第１の電極と第２の電極との間にインクを介して電流が
流れうる状態となる。したがって、両電極間に電流が流
れるか否かを導通検出手段で検出することにより、保護
層に故障が発生しているかどうかを検知することが可能
になる。そのため、気泡発生素子が故障する前にその故
障を予知することが可能となるので、画像記録動作中に
記録ヘッドが故障し、記録途中の記録媒体および記録時
間を無駄にしてしまうこと等が防止される。

【００１５】また、前記第２の電極は、前記基板におい
て前記気泡発生素子よりも前記インク流路に近い位置に
配置されている構成とすることが好ましい。

【００１６】さらに、前記気泡発生素子は、前記気泡が
消泡する消泡位置の近傍を避けて形成されている構成と
することにより、第２の電極がインク流路に露出してか
ら気泡発生素子が故障するまでの時間がより長くなり、
その結果より早い段階で気泡発生素子の故障の前兆を検
知することが可能となる。

【００１７】さらに、前記基板に前記第２の電極が設け
られる代わりに、前記基板自身が前記第２の電極の機能
を有するように構成されていてもよい。これにより、基
板の構成が簡素化され、ひいては記録ヘッドの生産コス
トの低減化および生産歩留まりの向上化が図られる。

【００１８】本発明のヘッドカートリッジは、上記本発
明のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記
録ヘッドに供給されるインクを保持するインク容器とを
有する。

【００１９】本発明の記録装置は、上記本発明のインク
ジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドか
らインクを吐出させるための駆動信号を供給する駆動信
号供給手段とを有する。

【００２０】また、本発明の記録装置は、上記本発明の
インクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘ
ッドから吐出されたインクを受ける記録媒体を搬送する
記録媒体搬送手段とを有する。

【００２１】さらに、本発明の記録装置は、前記インク
ジェット記録ヘッドからインクを吐出し、記録媒体に前
記インクを付着させることで記録を行う構成としてもよ
い。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００２３】（第１の実施形態）図１は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの第１の実施形態の主要部を示す斜
視図である。本実施形態のインクジェット記録ヘッド
は、気泡発生素子としての不図示の電気熱変換体（ヒー
ター）が配列されたヒータボードユニット１８の上に、
インク流路を成すノズル１３および天板１５が形成され
ている。各々のノズル１３の一方の端部は吐出口１１と
なっており、ここから記録液（インク）が吐出される。
ノズル１３の他方の端部は共通インク液室１２に連通さ
れており、この共通インク液室１２にはインクタンク
（不図示）からインク供給流路１４を通じてインクが供
給される。

【００２４】図２は図１に示したインクジェット記録ヘ
ッドのヒータボードユニットを示す断面図、図３は図２
に示したヒータボードユニットの平面図である。なお、
図２は図３に示したヒータボードユニットのＡ−Ａ線に
おける断面図である。

【００２５】ヒーターボードユニット１８は、多数の膜
を基板１の上に従来から公知のフォトリソ工程を用いて
成膜することで形成されている。基板１は単結晶Ｓｉで
形成されており、その表面にはＳｉ基板を熱酸化して形
成される熱酸化絶縁層２が０．７５μｍの厚みで形成さ
れている。さらに熱酸化絶縁層２の上には、ＣＶＤによ
って形成されたＳｉＯ₂からなる蓄熱層５が、基板１の
全面にわたって２．２μｍの厚みで形成されている。

【００２６】さらに蓄熱層５の上には、気泡発生素子で
ある電気熱変換体を構成するヒーター材層３が、０．０
６μｍの厚みで形成されている。ヒーター材層３はＴａ
Ｎからなり、スパッタで成膜され、フォトリソ工程で所
望のヒーターの形状にパターニングされている。このヒ
ーター材層３の両端には、ヒーターに電圧を印加するた
めの配線電極４が形成されている。配線電極層４は、Ａ
ｌをスパッタで０．５μｍの厚さに成膜することにより
形成される。配線電極層４の上には、ＣＶＤで成膜され
た厚さ０．７μｍのＳｉＮ膜からなる絶縁層６ａ、厚さ
０．１μｍのＴａ膜からなる第２の測定電極７、および
厚さ０．８μｍのＳｉＮ膜からなる絶縁層６ｂが順次積
層されている。

【００２７】さらに、少なくともヒーター材層３におけ
る電気熱変換体の上方には、絶縁層６ｂを介して、発泡
した泡が消泡する際にヒーター材層３等にダメージを直
接与えるのを防止する保護層としての耐キャビテーショ
ン層８が形成されている。

【００２８】また、インクジェット記録ヘッドの共通イ
ンク液室１２（図１参照）には、第１の測定電極１０が
インク流路中に露出した状態で備えられている。これら
第１の測定電極１０および第２の測定電極７は、両電極
間にインクを介して電流が流れるか否かを検出する導通
検出手段としてのリーク電流測定回路に接続されてい
る。なお、本実施形態では、ステンレス製の天板１５
（図１参照）を第１の電極電極１０として使用したが、
図２においては、便宜上、第１の測定電極１０が耐キャ
ビテーション層８の近傍に配置されているように示され
ている。

【００２９】次に、本実施形態のインクジェット記録ヘ
ッドにおける耐キャビテーション層の故障の検知方法を
説明する。

【００３０】図２に示すように、耐キャビテーション層
８が故障していない状態では、リーク電流測定回路で第
１の測定電極１０と第２の測定電極７との間のリーク電
流を測定しても、そのリーク電流は検出されない。これ
は、第１の測定電極１０の電位はインクの導電性により
インクには伝わるが、インクと第２の測定電極７との間
が絶縁層６ｂで絶縁されているので第２の測定電極７の
電位はインクに伝わらず、両電極７，１０間にリーク電
流が流れないためである。

【００３１】図４は図２に示したヒータボードユニット
の耐キャビテーション層および絶縁層に故障が発生した
状態を示す図、図５は図４に示したヒータボードユニッ
トを示す平面図である。なお、図４は図５に示したヒー
タボードユニットのＢ−Ｂ線における断面図である。

【００３２】耐キャビテーション層８の上でインクの発
泡・消泡が多数回数繰り返されると、図４および図５に
示すように、耐キャビテーション層８および絶縁層６に
故障が発生し、消耗箇所９が形成される。この状態で
は、消耗箇所９では第２の測定電極７がインク中に露出
するが、ヒーター材層３はまだ破壊されていないため、
インクの発泡を行い、インクの吐出を行うことは可能で
ある。この状態で、リーク測定回路を用いて第１の測定
電極１０と第２の測定電極７との間のリーク電流を測定
すると、インクを通じて第１の測定電極１０と第２の測
定電極７との間にリーク電流が流れるため、これを検出
することで、耐キャビテーション層８および絶縁層６ｂ
に故障が発生したことを検知することができる。

【００３３】なお、インクに電位がかかっている状態で
インク吐出動作を行うと、記録ヘッド内において電気化
学反応が促進され、不適切な悪影響を及ぼすような状況
が発生しやすい。そのため、このリーク電流測定回路
は、第１の測定電極１０と第２の測定電極７との間に常
に電圧をかけておくような構成ではなく、リーク電流の
測定時のみパルス電圧を印加するように構成されている
方が好ましい。

【００３４】このように、本実施形態では、ヒーター材
層３と耐キャビテーション層８との間に第２の測定電極
７を設け、インク液室内に設けた第１の測定電極１０と
の間のリーク電流を検出することで、耐キャビテーショ
ン層８および絶縁層６ｂの故障を検知することができ
る。そのため、気泡発生素子であるヒータが故障する前
にその故障を予知することができるので、画像記録動作
中に記録ヘッドが故障し、記録途中の記録媒体および記
録時間を無駄にしてしまうこと等を防止することができ
る。

【００３５】なお、本実施形態では第１の電極１０を共
通インク液室１２に設けたが、第１の電極１０は外部の
インクタンク（不図示）やインク供給流路に設けてもよ
い。また、本実施形態ではリーク電流測定回路をインク
ジェット記録ヘッドの外部に設け、第１の測定電極１０
および第２の電極７を配線を用いて接続したが、リーク
電流測定回路はインクジェット記録ヘッドの中に設けて
もよい。また、配線電極層４と第２の電極層７との間の
絶縁層６ａの代わりに、図６に示すように、ヒーター材
層３および配線電極層４の表面を陽極酸化させて陽極酸
化絶縁膜１６を形成し、ヒーター材層３および配線電極
層４と第２の測定電極７との電気的な絶縁を図る構成を
とってもよい。

【００３６】（第２の実施形態）図７は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの第２の実施形態におけるヒータボ
ードユニットを示す断面図、図８は図７に示したヒータ
ボードユニットを示す平面図である。なお、図７は図８
に示したヒータボードユニットのＣ−Ｃ線における断面
図である。

【００３７】本実施形態のインクジェット記録ヘッドに
おけるヒータボードユニット３８ｄは、ヒータの駆動に
よりインク中に発泡した泡が消える消泡位置３７近傍の
下方において、ヒーター材層２３の一部が除去されてい
る。さらに、消泡位置３７近傍ではヒーター材層２３の
一部が除去されていることに伴い、絶縁層２６ａ，２６
ｂ、第２の測定電極２７および耐キャビテーション層２
８の一部が凹んだ状態に形成されている。なお、本実施
形態のインクジェット記録ヘッドのその他の各構成は、
図１等に示した第１の実施形態と同様であるので、詳し
い説明は省略する。

【００３８】図９は図７に示したヒータボードユニット
の耐キャビテーション層および絶縁層に故障が発生した
状態を示す図、図１０は図９に示したヒータボードユニ
ットを示す平面図である。なお、図９は図１０に示した
ヒータボードユニットのＢ−Ｂ線における断面図であ
る。

【００３９】消泡位置３７の近傍は、キャビテーション
による耐キャビテーション層２８への機械的ダメージが
最も強いため、最初に故障が発生するする場合が多い。
しかしながら、本実施形態によれば、図９および図１０
に示すように、消泡位置３７の近傍で耐キャビテーショ
ン層２８および絶縁層２６ｂが故障して消耗箇所２９が
形成され、第２の測定電極２７がインク中に露出した後
に、さらに下層の第２の側定電極２７および絶縁層２６
ａに消耗が進んだ場合であっても、消泡位置３７の直下
にはヒーター材層２３が形成されていないため、第２の
測定電極２７がインクに露出してからヒーターが破断さ
れるまでの時間をより長くすることができる。換言すれ
ば、本実施形態は第１の実施形態に比べて、より早い段
階でヒーター断線故障の前兆を検知することが可能とな
る。

【００４０】なお、第２の測定電極２７が設けられるの
は耐キャビテーション層２８とヒーター材層２３との間
に限られず、例えば図１１に示すように、第２の測定電
極２７’をヒーター材層２３と基板２１との間に設けて
もよい。このように、第２の測定電極２７’が基板２１
において気泡発生素子を構成するヒーター材層２３より
もインク流路に近い位置に配置されるように構成された
インクジェット記録ヘッドにおいても、上記と同様の作
用および効果を得ることができる。

【００４１】（第３の実施形態）図１２は、本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドの第３の実施形態におけるヒー
タボードユニットを示す断面図である。

【００４２】本実施形態のインクジェット記録ヘッドに
おけるヒータボードユニット５８は、基板４１が導電性
部材で形成され、基板４１が第２の測定電極の機能を兼
ねるように構成されている。それに伴い、本実施形態の
ヒータボードユニット５８では、図７に示したヒータボ
ードユニット３８における絶縁層２６ａおよび第２の測
定電極２７に相当する構成が省略されている。なお、本
実施形態のインクジェット記録ヘッドのその他の各構成
は、図７等に示した第２の実施形態と同様であるので、
詳しい説明は省略する。

【００４３】基板４１の材料としては、Ａｌ、ＳＵＳ、
Ｎｉ等の金属材料全般を使用することができるが、本実
施形態ではＡｌが用いられている。本実施形態の構成に
よれば、第２の測定電極等を成膜およびパターニングす
る必要がないため、第１および第２の実施形態に比べて
ヒータボードユニットの膜構成を単純にすることができ
るので、記録ヘッドの生産コストを下げ、生産歩留まり
を向上させることができる。

【００４４】［インクジェット記録ヘッドカートリッ
ジ］次に、上記説明したインクジェット記録ヘッドが搭
載されたヘッドカートリッジを、図１３を参照して概略
説明する。図１３は、前述したインクジェット記録ヘッ
ドが搭載されたヘッドカートリッジを示す斜視図であ
る。

【００４５】本実施形態のインクジェット記録ヘッドカ
ートリッジ７１は、前述したインクジェット記録ヘッド
７２と、インクジェット記録ヘッド７２に供給されるイ
ンク等の液体を収容するインク容器７３とを有してい
る。インク容器７３に収容された液体は、インク供給流
路１４（図１参照）を通ってインクジェット記録ヘッド
７２の共通インク液室１２（図１参照）に供給される。

【００４６】なお、このインク容器７３は、インクの消
費後に液体を再充填して使用してもよい。このために
は、インク容器７３にインク注入口を設けておくことが
望ましい。また、インクジェット記録ヘッド７２とイン
ク容器７３とは一体であってもよく、あるいは分離可能
としてもよい。

【００４７】［記録装置］次に、上記説明したインクジ
ェット記録ヘッドが搭載された記録装置を、図１４を参
照して説明する。図１４は、前述のインクジェット記録
ヘッドが搭載された記録装置の概略構成を示す斜視図で
ある。

【００４８】本実施形態の記録装置８１は、図１３を参
照して説明したインクジェット記録ヘッドカートリッジ
７１が、駆動モータ８２の正逆回転に連動して駆動力伝
達ギア８３，８４を介して回転するリードスクリュー８
５の螺旋溝８６に対して係合されたキャリッジ８７上に
搭載されている。インクジェット記録ヘッドカートリッ
ジ７１は、駆動モータ８２の動力によってキャリッジ８
７とともにガイド８８に沿って矢印ａおよびｂ方向に往
復移動される。図示しない記録媒体供給装置によってプ
ラテン８９上を搬送される記録媒体Ｐを押さえる紙押さ
え板９０は、キャリッジ８７の全移動領域に渡って記録
媒体Ｐをプラテン８９に対して押圧する。

【００４９】リードスクリュー８５の一端の近傍には、
フォトカプラ９１，９２が配設されている。これらはキ
ャリッジ８７のレバー８７ａのこの域での存在を確認し
て駆動モータ８２の回転方向切り換え等を行うためのホ
ームポジション検知手段である。図１４において、符号
９３は、インクジェット記録ヘッドカートリッジ７１の
インクジェット記録ヘッドのうち、吐出口が設けられて
いる前面を覆うキャップ部材９４を支持する支持部材で
ある。また、符号９５は、インクジェット記録ヘッドか
ら空吐出等されてキャップ部材９４の内部に溜まったイ
ンクを吸引するインク吸引手段である。このインク吸引
手段９５により、キャップ内の開口部（不図示）を介し
てインクジェット記録ヘッドの吸引回復が行われる。

【００５０】符号９６はクリーニングブレードであり、
符号９７はクリーニングブレード９６を前後方向（上記
キャリッジ８７の移動方向に直交する方向）に移動可能
にする移動部材であり、クリーニングブレード９６およ
び移動部材９７は本体支持体９８に支持されている。上
記のクリーニングブレード９６はこの形態に限らず、他
の周知のクリーニングブレードであってもよい。符号９
９は吸引回復操作にあたって吸引を開始するためのレバ
ーであり、キャリッジ８７と係合するカム１００の移動
に伴って移動し、駆動モータ８２からの駆動力がクラッ
チ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御される。記録
装置８１には、インクジェット記録ヘッドに設けられた
電気熱変換体（不図示）にインクを吐出させるための駆
動信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司っ
たりする記録信号供給手段としての記録制御部（不図
示）が、装置本体内に設けられている。

【００５１】記録装置８１では、図示しない記録媒体搬
送装置によりプラテン８９上を搬送される記録媒体Ｐに
対し、インクジェット記録ヘッドは記録媒体Ｐの全幅に
わたって往復移動しながら液体を吐出し、記録媒体Ｐに
その吐出されたインクを付着させることで記録媒体Ｐに
記録を行う。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インク
流路内に充填されたインクと電気的に導通するように設
けられた第１の電極と、気泡発生素子を保護する保護層
が消耗するとインク流路内に充填されたインクと電気的
に導通するように基板に設けられた第２の電極と、第１
の電極と第２の電極とがインク流路内に充填されたイン
クを介して電気的に導通しているか否かを検出するため
の導通検出手段とを有するので、両電極間に電流が流れ
るか否かを導通検出手段で検出することにより保護層に
故障が発生しているかどうかを検知し、気泡発生素子が
故障する前にその故障を予知することができる。そのた
め、画像記録動作中に記録ヘッドが故障し、記録途中の
記録媒体および記録時間を無駄にしてしまうこと等を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの第１の実
施形態の主要部を示す斜視図である。

【図２】図１に示したインクジェット記録ヘッドのヒー
タボードユニットを示す断面図である。

【図３】図２に示したヒータボードユニットの平面図で
ある。

【図４】図２に示したヒータボードユニットの耐キャビ
テーション層および絶縁層に故障が発生した状態を示す
図である。

【図５】図４に示したヒータボードユニットを示す平面
図である。

【図６】図２等に示したヒータボードユニットの変形例
を示す断面図である。

【図７】図７は本発明のインクジェット記録ヘッドの第
２の実施形態におけるヒータボードユニットを示す断面
図である。

【図８】図７に示したヒータボードユニットを示す平面
図である。

【図９】図７に示したヒータボードユニットの耐キャビ
テーション層および絶縁層に故障が発生した状態を示す
図である。

【図１０】図９に示したヒータボードユニットを示す平
面図である。

【図１１】図７等に示したヒータボードユニットの変形
例を示す断面図である。

【図１２】本発明のインクジェット記録ヘッドの第３の
実施形態におけるヒータボードユニットを示す断面図で
ある。

【図１３】本発明のインクジェット記録ヘッドが搭載さ
れたヘッドカートリッジを示す斜視図である。

【図１４】本発明のインクジェット記録ヘッドが搭載さ
れた記録装置の概略構成を示す斜視図である。

【図１５】従来のインクジェット記録ヘッドの主要部を
示す斜視図である。

【図１６】図１５に示したインクジェット記録ヘッドの
ヒータボードユニットを示す断面図である。

【図１７】図１６に示したヒータボードユニットの平面
図である。

【符号の説明】

１，２１，４１基板２，２２熱酸化絶縁層３，２３，４３ヒーター材層４，２４，４４配線電極層５，２５，４５蓄熱層６ａ，６ｂ，２６ａ，２６ｂ，４６絶縁層７，２７第２の測定電極８，２８，４８耐キャビテーション層９，２９消耗箇所１０，３０，５０第１の測定電極１１吐出口１２共通インク液室１３ノズル１４インク供給流路１５天板１６陽極酸化絶縁膜１８，３８，５８ヒータボードユニット３７消泡位置７１インクジェット記録ヘッドカートリッジ７２インクジェット記録ヘッド７３インク容器８１記録装置８２駆動モータ８３，８４駆動伝達ギア８５リードスクリュー８６螺旋溝８７キャリッジ８７ａ，９９レバー８８ガイド８９プラテン９０紙押さえ板９１，９２フォトカプラ９３支持部材９４キャップ部材９５インク吸引手段９６クリーニングブレード９７移動部材９８本体支持体１００カムＰ記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴を吐出するための吐出口と、該
吐出口にインクを供給するために前記吐出口に連通され
たインク流路と、該インク流路に充填された前記インク
に気泡を発生させるための気泡発生素子が備えられかつ
該気泡発生素子を保護する保護層が形成された基板とを
有し、前記気泡を発生させることにより生じる圧力によ
って前記吐出口から前記インク滴を吐出させるインクジ
ェット記録ヘッドであって、前記インク流路内に充填されたインクと電気的に導通す
るように設けられた第１の電極と、前記保護層が消耗す
ると前記インク流路内に充填されたインクと電気的に導
通するように前記基板に設けられた第２の電極と、前記
第１の電極と前記第２の電極とが前記インク流路内に充
填されたインクを介して電気的に導通しているか否かを
検出するための導通検出手段とをさらに有することを特
徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】前記第２の電極は、前記基板において前
記気泡発生素子よりも前記インク流路に近い位置に配置
されている請求項１に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
【請求項３】前記気泡発生素子は、前記気泡が消泡す
る消泡位置の近傍を避けて形成されている請求項１また
は２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】前記基板に前記第２の電極が設けられる
代わりに、前記基板自身が前記第２の電極の機能を有す
るように構成されている請求項１から３のいずれか１項
に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】請求項１から４のいずれか１項に記載の
インクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘ
ッドに供給されるインクを保持するインク容器とを有す
るヘッドカートリッジ。
【請求項６】請求項１から４のいずれか１項に記載の
インクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘ
ッドからインクを吐出させるための駆動信号を供給する
駆動信号供給手段とを有する記録装置。
【請求項７】請求項１から４のいずれか１項に記載の
インクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘ
ッドから吐出されたインクを受ける記録媒体を搬送する
記録媒体搬送手段とを有する記録装置。
【請求項８】前記インクジェット記録ヘッドからイン
クを吐出し、記録媒体に前記インクを付着させることで
記録を行う請求項６または７に記載の記録装置。