JPH11115201A - インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置 - Google Patents
インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置Info
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- JPH11115201A JPH11115201A JP9284128A JP28412897A JPH11115201A JP H11115201 A JPH11115201 A JP H11115201A JP 9284128 A JP9284128 A JP 9284128A JP 28412897 A JP28412897 A JP 28412897A JP H11115201 A JPH11115201 A JP H11115201A
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- recording apparatus
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
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- B41J2002/14354—Sensor in each pressure chamber
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- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】インクエンドを精度良く検出し、カートリッジ
内のインクを無駄なく使用できるインクエンド検出器を
備えたインクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】インクジェットヘッド１０は、複数のノズ
ル４と、各ノズルに連通する吐出室６と、吐出室６に連
通するリザーバ８とを備えている。吐出室６内に圧力を
発生させることにより、ノズル４よりインク液滴が吐出
される。リザーバ８の一部には、室内の圧力に応じて変
形可能なダイヤフラム５５が形成されている。ダイヤフ
ラム５５と、これに対向する電極５４間の静電容量の変
化を検出回路２０３で検出し、所定値以上の静電容量の
変化を検知したときにインクエンド報知手段２０４によ
りユーザにインクエンドを知らせる。
内のインクを無駄なく使用できるインクエンド検出器を
備えたインクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】インクジェットヘッド１０は、複数のノズ
ル４と、各ノズルに連通する吐出室６と、吐出室６に連
通するリザーバ８とを備えている。吐出室６内に圧力を
発生させることにより、ノズル４よりインク液滴が吐出
される。リザーバ８の一部には、室内の圧力に応じて変
形可能なダイヤフラム５５が形成されている。ダイヤフ
ラム５５と、これに対向する電極５４間の静電容量の変
化を検出回路２０３で検出し、所定値以上の静電容量の
変化を検知したときにインクエンド報知手段２０４によ
りユーザにインクエンドを知らせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に、インクジェットヘッドに供給される
インクの残量を検出するインクエンド検出器に関する。
装置に関し、特に、インクジェットヘッドに供給される
インクの残量を検出するインクエンド検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】記録ヘッドにインクを供給するインクカ
ートリッジもしくはインクタンク内のインク残量を圧力
センサで検出する装置・方法が、例えば、特開昭６０−
２４９５４号公報、特開平４−７７２６４号公報、特開
平４−２０３５３号公報に開示されている。
ートリッジもしくはインクタンク内のインク残量を圧力
センサで検出する装置・方法が、例えば、特開昭６０−
２４９５４号公報、特開平４−７７２６４号公報、特開
平４−２０３５３号公報に開示されている。
【０００３】これらは、記録ヘッドからインク貯留器内
のインク供給路に圧力センサを設け、圧力の減少を検出
することによりインク残量を検知するもであり、これに
より、インクの欠乏を直接検知し、インクの噴射停止を
未然に防止するもである。
のインク供給路に圧力センサを設け、圧力の減少を検出
することによりインク残量を検知するもであり、これに
より、インクの欠乏を直接検知し、インクの噴射停止を
未然に防止するもである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図７は、インクの消費
量と記録ヘッドにかかる圧力の変化を示すグラフであ
る。なお、グラフ中（ａ）はアルミパックにインクを貯
留し、記録ヘッドにインクを供給するタイプのインクジ
ェットプリンタにおいて実際に圧力を測定した例を、
（ｂ）はインク貯留部にフォーム（スポンジ）を用いた
例を示すものである。
量と記録ヘッドにかかる圧力の変化を示すグラフであ
る。なお、グラフ中（ａ）はアルミパックにインクを貯
留し、記録ヘッドにインクを供給するタイプのインクジ
ェットプリンタにおいて実際に圧力を測定した例を、
（ｂ）はインク貯留部にフォーム（スポンジ）を用いた
例を示すものである。
【０００５】記録ヘッドのノズルからインクがたれるこ
とを防止するために、通常記録ヘッド内には一定な負の
圧力（負圧）が保たれるようになっている。インクの消
費が進み、パック内のインクの量が少なくなってくる
と、アルミパックの復元力、フォームに対するインクの
浸透圧の増大により、急激に負圧が増大する。（以下、
これらインク貯留部側に発生し、記録ヘッドからインク
を戻す方向に働く力を背圧と呼ぶ。） 記録ヘッドからインク滴が吐出されると、吐出によって
不足した分のインクが記録ヘッドに供給される。即ち、
インク滴の吐出によって記録ヘッド内の圧力が低下する
ことによりインクが記録ヘッド内に流れ込む。インク貯
留部側に発生する背圧が記録ヘッド自体が発生する負圧
よりも大きくなると、インクを記録ヘッドに供給できな
くなる。つまり、上述の各公報に記載されたインク残量
検出装置は、背圧の大きさを検知してインクが終了（イ
ンクエンド）したことを報知するものである。
とを防止するために、通常記録ヘッド内には一定な負の
圧力（負圧）が保たれるようになっている。インクの消
費が進み、パック内のインクの量が少なくなってくる
と、アルミパックの復元力、フォームに対するインクの
浸透圧の増大により、急激に負圧が増大する。（以下、
これらインク貯留部側に発生し、記録ヘッドからインク
を戻す方向に働く力を背圧と呼ぶ。） 記録ヘッドからインク滴が吐出されると、吐出によって
不足した分のインクが記録ヘッドに供給される。即ち、
インク滴の吐出によって記録ヘッド内の圧力が低下する
ことによりインクが記録ヘッド内に流れ込む。インク貯
留部側に発生する背圧が記録ヘッド自体が発生する負圧
よりも大きくなると、インクを記録ヘッドに供給できな
くなる。つまり、上述の各公報に記載されたインク残量
検出装置は、背圧の大きさを検知してインクが終了（イ
ンクエンド）したことを報知するものである。
【０００６】しかしながら、これらは、記録ヘッドとイ
ンク貯留器を結ぶインク供給路に圧力センサを設けてい
るため、インク貯留部側に発生する背圧が、記録ヘッド
自体が発生する負圧よりも大きくなった時点を精度良く
検知することが困難であった。このため、インク貯留部
側に発生する背圧が記録ヘッド自体が発生する負圧より
も大きくなる前に、インクエンドを検出すると、使用で
きるインクが十分に残った状態で、インクカートリッジ
が交換されることになり、インクが無駄になる。また、
インク貯留部側に発生する背圧が記録ヘッド自体が発生
する負圧よりも大きくなった後に、インクエンドが検出
されると、記録ヘッドにインクが供給されない状態、即
ち、印刷されない状態で印刷動作がしばらく続いた後
に、インクエンドが報知されるという不具合が生じる。
ンク貯留器を結ぶインク供給路に圧力センサを設けてい
るため、インク貯留部側に発生する背圧が、記録ヘッド
自体が発生する負圧よりも大きくなった時点を精度良く
検知することが困難であった。このため、インク貯留部
側に発生する背圧が記録ヘッド自体が発生する負圧より
も大きくなる前に、インクエンドを検出すると、使用で
きるインクが十分に残った状態で、インクカートリッジ
が交換されることになり、インクが無駄になる。また、
インク貯留部側に発生する背圧が記録ヘッド自体が発生
する負圧よりも大きくなった後に、インクエンドが検出
されると、記録ヘッドにインクが供給されない状態、即
ち、印刷されない状態で印刷動作がしばらく続いた後
に、インクエンドが報知されるという不具合が生じる。
【０００７】また、記録ヘッドとインク貯留器を結ぶイ
ンク供給路は、ゴムもしくは樹脂製のチューブで形成さ
れることが多く、このような部位に圧力センサを取り付
けるのは製造工程上手間がかかり、また装置の小型化を
阻害するおそれもある。
ンク供給路は、ゴムもしくは樹脂製のチューブで形成さ
れることが多く、このような部位に圧力センサを取り付
けるのは製造工程上手間がかかり、また装置の小型化を
阻害するおそれもある。
【０００８】本発明のインクジェット記録装置は、上述
の課題を解決するものであり、インクエンドを精度良く
検出し、カートリッジ内のインクを無駄なく使用できる
インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置を
提供するものである。
の課題を解決するものであり、インクエンドを精度良く
検出し、カートリッジ内のインクを無駄なく使用できる
インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置を
提供するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明のインクジェッ
ト記録装置は、複数のノズルと、該ノズルの各々に連通
する独立の吐出室と、該吐出室に連通する共通インク室
とを備え、前記吐出室内に圧力を発生させて前記ノズル
よりインク液滴を吐出するインクジェット記録装置にお
いて、前記共通インク室の一部に形成された、室内の圧
力に応じて変形可能なダイヤフラムと、前記ダイヤフラ
ムの形状の変化を検出するインクエンド検出手段を有す
ることを特徴とする。
ト記録装置は、複数のノズルと、該ノズルの各々に連通
する独立の吐出室と、該吐出室に連通する共通インク室
とを備え、前記吐出室内に圧力を発生させて前記ノズル
よりインク液滴を吐出するインクジェット記録装置にお
いて、前記共通インク室の一部に形成された、室内の圧
力に応じて変形可能なダイヤフラムと、前記ダイヤフラ
ムの形状の変化を検出するインクエンド検出手段を有す
ることを特徴とする。
【００１０】かかる構成によれば、インク供給路中最も
吐出室（ノズル）に近い位置に設けられた共通インク室
に形成されたダイヤフラムの形状の変形を検知してイン
クエンドを検出するため、インク貯留部側に発生する背
圧が、記録ヘッド自体が発生する負圧よりも大きくなっ
た時点を精度良く検知することが可能である。
吐出室（ノズル）に近い位置に設けられた共通インク室
に形成されたダイヤフラムの形状の変形を検知してイン
クエンドを検出するため、インク貯留部側に発生する背
圧が、記録ヘッド自体が発生する負圧よりも大きくなっ
た時点を精度良く検知することが可能である。
【００１１】インク滴を吐出するために吐出室に圧力を
加えるための圧力発生手段としては、吐出室の壁面の一
部に設けられた振動板に対して所定の空隙を有して対向
する電極を有する静電アクチュエータを設け、該静電ア
クチュエータにパルス電圧を印加して得られる静電気力
によって前記振動板を変形させてインク滴を吐出させる
方式、吐出室の壁面の一部に設けられた振動板と、該振
動板に固着された圧電素子に電気パルスを印加すること
によって前記振動板を変形させてインク滴を吐出させる
方式、吐出室の内部に設けられた発熱素子に電気パルス
を印加することによって、吐出室内に発生する気化圧力
により前記ノズルからインク液滴を吐出させる方式等を
用いることができる。
加えるための圧力発生手段としては、吐出室の壁面の一
部に設けられた振動板に対して所定の空隙を有して対向
する電極を有する静電アクチュエータを設け、該静電ア
クチュエータにパルス電圧を印加して得られる静電気力
によって前記振動板を変形させてインク滴を吐出させる
方式、吐出室の壁面の一部に設けられた振動板と、該振
動板に固着された圧電素子に電気パルスを印加すること
によって前記振動板を変形させてインク滴を吐出させる
方式、吐出室の内部に設けられた発熱素子に電気パルス
を印加することによって、吐出室内に発生する気化圧力
により前記ノズルからインク液滴を吐出させる方式等を
用いることができる。
【００１２】また、ダイヤフラムの形状の変形を検知す
る手段には、例えば、ダイヤフラムに空隙をもって対向
する電極を設け、ダイヤフラムと電極間の間隔の変化に
応じて変化するダイヤフラム−電極間の静電容量の変化
を検出する方式を用いることができる。
る手段には、例えば、ダイヤフラムに空隙をもって対向
する電極を設け、ダイヤフラムと電極間の間隔の変化に
応じて変化するダイヤフラム−電極間の静電容量の変化
を検出する方式を用いることができる。
【００１３】この静電容量の変化を検出する方式は、上
述した各吐出方式の記録ヘッドに採用することができ
る。製造工程を容易にする観点からすれば、インクエン
ド検出に用いるセンサは、吐出に用いるアクチュエータ
と同等の構造・材質を有するものを用いることが望まし
い。即ち、静電容量検出型のインクエンドセンサは、静
電アクチュエータを用いてインク滴を吐出させる記録ヘ
ッドに好適である。
述した各吐出方式の記録ヘッドに採用することができ
る。製造工程を容易にする観点からすれば、インクエン
ド検出に用いるセンサは、吐出に用いるアクチュエータ
と同等の構造・材質を有するものを用いることが望まし
い。即ち、静電容量検出型のインクエンドセンサは、静
電アクチュエータを用いてインク滴を吐出させる記録ヘ
ッドに好適である。
【００１４】このように、ダイヤフラムの形状の変形を
検知する手段に静電容量検出型を用いた場合、基準電圧
を前記ダイヤフラム−電極間に印加し、該ダイヤフラム
−電極間の電圧の変化を検出する手段を用いてインクエ
ンドを検出してもよい。この方法は、印刷工程中に常に
インクエンドを検出する場合に好適な方法である。ま
た、ダイヤフラム−電極間に接続された基準抵抗と、基
準パルスを前記ダイヤフラム−電極間に印加する手段
と、印加された基準パルスの立ち上がり時間を検出して
インクエンド検出してもよい。この方法は、印刷工程の
前後にインクエンドを検出する場合に好適な方法であ
る。
検知する手段に静電容量検出型を用いた場合、基準電圧
を前記ダイヤフラム−電極間に印加し、該ダイヤフラム
−電極間の電圧の変化を検出する手段を用いてインクエ
ンドを検出してもよい。この方法は、印刷工程中に常に
インクエンドを検出する場合に好適な方法である。ま
た、ダイヤフラム−電極間に接続された基準抵抗と、基
準パルスを前記ダイヤフラム−電極間に印加する手段
と、印加された基準パルスの立ち上がり時間を検出して
インクエンド検出してもよい。この方法は、印刷工程の
前後にインクエンドを検出する場合に好適な方法であ
る。
【００１５】ダイヤフラムの材質については、異方性エ
ッチングを用いて均一なダイヤフラムを作ることができ
るため、共通インク室をシリコン基板上に形成し、底面
にシリコン製のダイヤフラムを形成することが好まし
い。
ッチングを用いて均一なダイヤフラムを作ることができ
るため、共通インク室をシリコン基板上に形成し、底面
にシリコン製のダイヤフラムを形成することが好まし
い。
【００１６】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク滴を吐出するための複数のノズルを有するイ
ンクジェット記録装置において、前記複数のノズルの各
々に連通する独立の吐出室と、該吐出室の底壁に形成さ
れた振動板と、前記吐出室に連通する共通インク室と、
該共通インク室の底壁に形成されたダイヤフラムが形成
されたシリコン基板と、該シリコン基板の下面に接合さ
れる基板であって、前記各振動板に所定の間隔をもって
対向する第１の電極と、前記ダイヤフラムに所定の間隔
をもって対向する第２の電極が上面に形成された下基板
と、前記振動板と前記第１の電極間に充放電を行うこと
により、そこに発生する静電気力により前記振動板を変
形させて、前記ノズルよりインク滴を吐出させる駆動手
段と、前記ダイヤフラムと前記第２の電極間の静電容量
の変化を検出し、所定量の変化があったときにインクエ
ンドを認識するインクエンド検出手段とを有することを
特徴とする。かかる構成によれば、２枚の基板を接合す
るのみで、インク滴を吐出するための静電アクチュエー
タと、静電容量検出型のインクエンドセンサを得ること
ができ、精度の高いインクエンドセンサを内蔵した記録
ヘッドを容易に製造することが可能である。
は、インク滴を吐出するための複数のノズルを有するイ
ンクジェット記録装置において、前記複数のノズルの各
々に連通する独立の吐出室と、該吐出室の底壁に形成さ
れた振動板と、前記吐出室に連通する共通インク室と、
該共通インク室の底壁に形成されたダイヤフラムが形成
されたシリコン基板と、該シリコン基板の下面に接合さ
れる基板であって、前記各振動板に所定の間隔をもって
対向する第１の電極と、前記ダイヤフラムに所定の間隔
をもって対向する第２の電極が上面に形成された下基板
と、前記振動板と前記第１の電極間に充放電を行うこと
により、そこに発生する静電気力により前記振動板を変
形させて、前記ノズルよりインク滴を吐出させる駆動手
段と、前記ダイヤフラムと前記第２の電極間の静電容量
の変化を検出し、所定量の変化があったときにインクエ
ンドを認識するインクエンド検出手段とを有することを
特徴とする。かかる構成によれば、２枚の基板を接合す
るのみで、インク滴を吐出するための静電アクチュエー
タと、静電容量検出型のインクエンドセンサを得ること
ができ、精度の高いインクエンドセンサを内蔵した記録
ヘッドを容易に製造することが可能である。
【００１７】本発明のインクジェット制御方法は、上述
したインクジェット記録装置の制御方法に関し、吐出室
内に圧力を発生させて前記ノズルよりインク液滴を吐出
する印刷工程と、ダイヤフラムの形状の変化を検出する
インクエンド検出工程とを含み、該インクエンド検出工
程で、所定量以上のダイヤフラムの形状の変化を検出し
たときに、インクエンド処理を行うことを特徴とする。
インクエンド検出は、印刷工程の前後に行ってもよい
し、印刷工程中に随時、例えば、１ライン毎、１吐出毎
に行ってもよい。
したインクジェット記録装置の制御方法に関し、吐出室
内に圧力を発生させて前記ノズルよりインク液滴を吐出
する印刷工程と、ダイヤフラムの形状の変化を検出する
インクエンド検出工程とを含み、該インクエンド検出工
程で、所定量以上のダイヤフラムの形状の変化を検出し
たときに、インクエンド処理を行うことを特徴とする。
インクエンド検出は、印刷工程の前後に行ってもよい
し、印刷工程中に随時、例えば、１ライン毎、１吐出毎
に行ってもよい。
【００１８】また、上述のインクジェット記録装置に更
に、ノズルよりインクを吸引する回復処理手段を備えた
インクジェット記録装置に関しては、インク液滴を吐出
する印刷工程に加え、回復処理手段により、ノズルより
インクを排出する回復処理工程を適宜行うことになる
が、この場合、回復処理工程の前もしくは後に前記ダイ
ヤフラムの形状の変化を検出するインクエンド検出工程
を行うことが望ましい。これは、回復処理工程中、記録
ヘッド内の負圧が増加するため、正確にインクエンドを
検知できないためである。
に、ノズルよりインクを吸引する回復処理手段を備えた
インクジェット記録装置に関しては、インク液滴を吐出
する印刷工程に加え、回復処理手段により、ノズルより
インクを排出する回復処理工程を適宜行うことになる
が、この場合、回復処理工程の前もしくは後に前記ダイ
ヤフラムの形状の変化を検出するインクエンド検出工程
を行うことが望ましい。これは、回復処理工程中、記録
ヘッド内の負圧が増加するため、正確にインクエンドを
検知できないためである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、静
電容量検出型のインクエンドセンサを静電アクチュエー
タを用いてインク滴を吐出させる記録ヘッドに適用した
例を用いて説明する。
電容量検出型のインクエンドセンサを静電アクチュエー
タを用いてインク滴を吐出させる記録ヘッドに適用した
例を用いて説明する。
【００２０】図１は本実施形態のインクジェットヘッド
の分解斜視図であり、一部断面図で示してある。本実施
形態はインク液滴を基板の端部に設けたノズル孔か吐出
させるエッジイジェクトタイプの例を示すものである
が、基板の上面部に設けたノズル孔からインク液滴を吐
出させるフェイスイジェクトタイプでもよい。図２は組
み立てられたインクジェットヘッド全体の斜視図、図３
はインクジェットヘッドのインク流路部の断面側面図で
ある。以下図に従い、本発明の実施形態について説明す
る。
の分解斜視図であり、一部断面図で示してある。本実施
形態はインク液滴を基板の端部に設けたノズル孔か吐出
させるエッジイジェクトタイプの例を示すものである
が、基板の上面部に設けたノズル孔からインク液滴を吐
出させるフェイスイジェクトタイプでもよい。図２は組
み立てられたインクジェットヘッド全体の斜視図、図３
はインクジェットヘッドのインク流路部の断面側面図で
ある。以下図に従い、本発明の実施形態について説明す
る。
【００２１】本実施形態のインクジェットヘッド１０は
次に詳述する構造を持つ３枚の基板１、２、３を重ねて
接合した積層構造となっている。
次に詳述する構造を持つ３枚の基板１、２、３を重ねて
接合した積層構造となっている。
【００２２】中間の第１の基板１は、シリコン基板であ
り、複数のノズル孔４を構成するように、基板１の表面
に一端より平行に等間隔で形成された複数のノズル溝１
１と、各々のノズル溝１１に連通し、底壁を振動板５と
する圧力発生部である吐出室６を構成することになる凹
部１２と、凹部１２の後部に設けられたオリフィス７を
構成することになるインク流入口のための細溝１３と、
各々の吐出室６にインクを供給するためインク供給部で
あるリザーバ（共通インク室）８を構成することになる
凹部１４と、凹部１４の後部に設けられたフィルター５
１を構成することになるフィルター溝５２を有する。凹
部１４の底壁には、インクエンド検出部の一部となるダ
イヤフラム５５が形成されている。
り、複数のノズル孔４を構成するように、基板１の表面
に一端より平行に等間隔で形成された複数のノズル溝１
１と、各々のノズル溝１１に連通し、底壁を振動板５と
する圧力発生部である吐出室６を構成することになる凹
部１２と、凹部１２の後部に設けられたオリフィス７を
構成することになるインク流入口のための細溝１３と、
各々の吐出室６にインクを供給するためインク供給部で
あるリザーバ（共通インク室）８を構成することになる
凹部１４と、凹部１４の後部に設けられたフィルター５
１を構成することになるフィルター溝５２を有する。凹
部１４の底壁には、インクエンド検出部の一部となるダ
イヤフラム５５が形成されている。
【００２３】本実施形態においては、振動板５とこれに
対向して配置される電極２１との対向間隔の長さＧ（図
３参照、以下「ギャップ長」と記す。）が、凹部１５の
深さと電極の厚さとの差になるように、間隔保持手段を
第２の基板２に形成した振動室用の凹部１５により構成
している。また、別の例として凹部の形成は第１の基板
１の下面でもよい。また、ダイヤフラム５５とこれに対
向して配置されるインクエンドセンサ用の電極５４との
対向間隔もおよそ長さＧとなっている。
対向して配置される電極２１との対向間隔の長さＧ（図
３参照、以下「ギャップ長」と記す。）が、凹部１５の
深さと電極の厚さとの差になるように、間隔保持手段を
第２の基板２に形成した振動室用の凹部１５により構成
している。また、別の例として凹部の形成は第１の基板
１の下面でもよい。また、ダイヤフラム５５とこれに対
向して配置されるインクエンドセンサ用の電極５４との
対向間隔もおよそ長さＧとなっている。
【００２４】また、第１の基板１への共通電極１７の付
与については、半導体及び電極である金属の材料による
仕事関数の大小が重要であり、本実施形態では共通電極
材料にはチタンを下付けとし白金、またはクロムを下付
けとし金を使用しているが、本実施形態に限定されるも
のではなく、基板１がＰ型半導体の場合は仕事関数が共
通電極材料の方が大きくなるものであれば何でもよく、
Ｎ形半導体の場合は仕事関数が共通電極材料の方が小さ
くなるような材料であれば何でもよい。
与については、半導体及び電極である金属の材料による
仕事関数の大小が重要であり、本実施形態では共通電極
材料にはチタンを下付けとし白金、またはクロムを下付
けとし金を使用しているが、本実施形態に限定されるも
のではなく、基板１がＰ型半導体の場合は仕事関数が共
通電極材料の方が大きくなるものであれば何でもよく、
Ｎ形半導体の場合は仕事関数が共通電極材料の方が小さ
くなるような材料であれば何でもよい。
【００２５】第１の基板１の下面に接合される下側の第
２の基板にはホウ珪酸系ガラスを使用し、第１の基板１
の振動板５の下部に電極２１を装着するため振動室９を
構成することになる凹部１５が設けられている。また、
ダイヤフラム５５の下部に電極５４を形成するための凹
部１６が、凹部１５に隣接して設けられている。
２の基板にはホウ珪酸系ガラスを使用し、第１の基板１
の振動板５の下部に電極２１を装着するため振動室９を
構成することになる凹部１５が設けられている。また、
ダイヤフラム５５の下部に電極５４を形成するための凹
部１６が、凹部１５に隣接して設けられている。
【００２６】この第２の基板２を第１の基板１に接合す
ることによって振動室９、圧力センサの一部となる室５
３が形成される。第２の基板２上の振動板５、ダイヤフ
ラム５５に対応する各々の位置に、ＩＴＯ導電膜を０．
１μｍスパッタし、振動板５、ダイヤフラム５５とほぼ
同じ形状にＩＴＯパターンを形成して駆動電極２１、セ
ンサ電極５４としている。駆動電極２１はリード部２２
ａによって端子部２３ａに連絡され、センサ電極５４は
リード部２２ｂによって端子部２３ｂに連絡されてい
る。
ることによって振動室９、圧力センサの一部となる室５
３が形成される。第２の基板２上の振動板５、ダイヤフ
ラム５５に対応する各々の位置に、ＩＴＯ導電膜を０．
１μｍスパッタし、振動板５、ダイヤフラム５５とほぼ
同じ形状にＩＴＯパターンを形成して駆動電極２１、セ
ンサ電極５４としている。駆動電極２１はリード部２２
ａによって端子部２３ａに連絡され、センサ電極５４は
リード部２２ｂによって端子部２３ｂに連絡されてい
る。
【００２７】第１の基板１の上面に接合される上側の第
３の基板３は、第２の基板２と同じくホウ珪酸ガラスを
用いている。この第３の基板３の接合によって、ノズル
孔４、吐出室６、オリフィス７、リザーバ８及びフィル
ター５１が構成される。
３の基板３は、第２の基板２と同じくホウ珪酸ガラスを
用いている。この第３の基板３の接合によって、ノズル
孔４、吐出室６、オリフィス７、リザーバ８及びフィル
ター５１が構成される。
【００２８】本実施形態においてはフィルター５１は同
時にインク供給口となっていおり、接続パイプ３２が接
続され、チューブ３３を介して図示しないインクタンク
に接続されている。
時にインク供給口となっていおり、接続パイプ３２が接
続され、チューブ３３を介して図示しないインクタンク
に接続されている。
【００２９】第１の基板１と第２の基板２は、温度３０
０〜５００℃、電圧５００〜１０００Ｖの印加で陽極接
合され、また同条件で第１の基板１と第３の基板３を接
合され、図３のようにインクジェットヘッドが組み立て
られる。
０〜５００℃、電圧５００〜１０００Ｖの印加で陽極接
合され、また同条件で第１の基板１と第３の基板３を接
合され、図３のようにインクジェットヘッドが組み立て
られる。
【００３０】また、基板１の表面には熱酸化により酸化
シリコン膜が形成されており、駆動電極２１と振動板
５、ダイヤフラム５５とセンサ電極５４が接触しても短
絡しないよう構成されている。絶縁膜としての熱酸化膜
は厚すぎると電界が弱くなる原因となる一方、薄過ぎる
と繰り返し電界ストレスにより絶縁破壊しやすくなる。
本実施形態ではこの熱酸化膜の厚さを０．１３μｍとし
ている。
シリコン膜が形成されており、駆動電極２１と振動板
５、ダイヤフラム５５とセンサ電極５４が接触しても短
絡しないよう構成されている。絶縁膜としての熱酸化膜
は厚すぎると電界が弱くなる原因となる一方、薄過ぎる
と繰り返し電界ストレスにより絶縁破壊しやすくなる。
本実施形態ではこの熱酸化膜の厚さを０．１３μｍとし
ている。
【００３１】図２に説明されるようにインクジェットヘ
ッドを組み立てた後は、共通電極１７と駆動電極２１の
端子部２３ａ間、及びセンサ電極５４の端子部２３ｂに
ＦＰＣ１０１により駆動回路、検出回路を接続し、イン
クジェットヘッドユニットを構成する。インク１０３
は、図示しないインクタンクよりヘッドフォルダ３２、
フィルター５１を経てインクジェットヘッド１０の内部
に供給され、リザーバ８、吐出室６等を満たしている。
ッドを組み立てた後は、共通電極１７と駆動電極２１の
端子部２３ａ間、及びセンサ電極５４の端子部２３ｂに
ＦＰＣ１０１により駆動回路、検出回路を接続し、イン
クジェットヘッドユニットを構成する。インク１０３
は、図示しないインクタンクよりヘッドフォルダ３２、
フィルター５１を経てインクジェットヘッド１０の内部
に供給され、リザーバ８、吐出室６等を満たしている。
【００３２】図３は上述のインクジェットヘッドユニッ
トを搭載した本発明のインクジェット記録装置の一実施
形態を示す概要図である。３００は記録紙１０５を搬送
するプラテン、３０１は内部にインクを貯蔵するインク
タンクであり、インク供給チューブ３０６を介してイン
クジェットヘッド１０にインクを供給する。３０２はキ
ャリッジであり、インクジェットヘッド１０を記録紙１
０５の搬送方向と直行する方向に移動させる。キャリッ
ジ３０２を移動させながら、駆動回路４０により適時イ
ンクジェットヘッド１０よりインク１０４を吐出させる
ことにより、記録紙１０５に任意の文字や画像を印刷す
ることができる。
トを搭載した本発明のインクジェット記録装置の一実施
形態を示す概要図である。３００は記録紙１０５を搬送
するプラテン、３０１は内部にインクを貯蔵するインク
タンクであり、インク供給チューブ３０６を介してイン
クジェットヘッド１０にインクを供給する。３０２はキ
ャリッジであり、インクジェットヘッド１０を記録紙１
０５の搬送方向と直行する方向に移動させる。キャリッ
ジ３０２を移動させながら、駆動回路４０により適時イ
ンクジェットヘッド１０よりインク１０４を吐出させる
ことにより、記録紙１０５に任意の文字や画像を印刷す
ることができる。
【００３３】符号３０３はポンプであり、インクジェッ
トヘッド１０のインク吐出不良時の回復動作を行った
り、インクの詰め替えを行う等の場合、キャップ３０
４、廃インク回収チューブ３０８を介してインクを吸引
し、排インク溜３０５に回収する機能を果たしている。
トヘッド１０のインク吐出不良時の回復動作を行った
り、インクの詰め替えを行う等の場合、キャップ３０
４、廃インク回収チューブ３０８を介してインクを吸引
し、排インク溜３０５に回収する機能を果たしている。
【００３４】なお、本実施形態では、インクジェットヘ
ッド１０のみをキャリッジ３０２に配設したものを示す
が、これに限定されるものでものはなく、インクタンク
はキャリッジ上に配設されてもよいし、インクタンクを
ヘッドと一体に構成したいわゆるディスポーザブルタイ
プ（インクタンクのインクが空になった時点でインクジ
ェットヘッドごと交換するタイプ）に適用してもよい。
ッド１０のみをキャリッジ３０２に配設したものを示す
が、これに限定されるものでものはなく、インクタンク
はキャリッジ上に配設されてもよいし、インクタンクを
ヘッドと一体に構成したいわゆるディスポーザブルタイ
プ（インクタンクのインクが空になった時点でインクジ
ェットヘッドごと交換するタイプ）に適用してもよい。
【００３５】図４は、本発明の実施形態を示す機能ブロ
ック図である。符号２０１は振動板５−駆動電極間２１
に充放電を行い、吐出室６内に圧力を発生させてノズル
４よりインク滴を吐出させるための駆動回路、符号２０
３はダイヤフラム５５−センサ電極５４間の静電容量、
または静電容量の変化を検出するための検出回路であ
る。また、符号２０２はプリンタを制御する演算回路
（ＣＰＵ）であり、符号２０４はインクエンドを検出し
たときにユーザにその旨を警告するためのインクエンド
報知手段である。この報知手段２０４は、例えばＬＥＤ
を点灯させたり、警告音を発生したりしてユーザにイン
クエンドを報知する。
ック図である。符号２０１は振動板５−駆動電極間２１
に充放電を行い、吐出室６内に圧力を発生させてノズル
４よりインク滴を吐出させるための駆動回路、符号２０
３はダイヤフラム５５−センサ電極５４間の静電容量、
または静電容量の変化を検出するための検出回路であ
る。また、符号２０２はプリンタを制御する演算回路
（ＣＰＵ）であり、符号２０４はインクエンドを検出し
たときにユーザにその旨を警告するためのインクエンド
報知手段である。この報知手段２０４は、例えばＬＥＤ
を点灯させたり、警告音を発生したりしてユーザにイン
クエンドを報知する。
【００３６】不図示のホストから送られた印刷データ、
コマンドがＣＰＵ２０２によって処理されて、駆動回路
２０１が制御される。これにより、振動板５−駆動電極
２１間に充放電を行い、記録紙に画像が記録される。検
出回路２０３は、リザーバ８内の圧力の変化を適宜検出
し、所定値を越える圧力の変化が検出回路２０３によっ
て検出されると、ＣＰＵ２０２を介して、例えば、イン
クエンド報知手段２０４によってユーザにインクエンド
が報知される。
コマンドがＣＰＵ２０２によって処理されて、駆動回路
２０１が制御される。これにより、振動板５−駆動電極
２１間に充放電を行い、記録紙に画像が記録される。検
出回路２０３は、リザーバ８内の圧力の変化を適宜検出
し、所定値を越える圧力の変化が検出回路２０３によっ
て検出されると、ＣＰＵ２０２を介して、例えば、イン
クエンド報知手段２０４によってユーザにインクエンド
が報知される。
【００３７】図７に示したように、インクの消費が進
み、パック内のインクの量が少なくなってくると、アル
ミパックの復元力、もしくはフォームに対するインクの
浸透圧の増大により、急激に負圧（背圧）が増大する。
これに伴い、ダイヤフラム５５は上方（矢印方向）に撓
む。この撓みにより、ダイヤフラム５５−センサ電極５
４間で構成されるコンデンサの静電容量が減少する。こ
の静電容量の変化が検出回路２０３によって検出され
る。
み、パック内のインクの量が少なくなってくると、アル
ミパックの復元力、もしくはフォームに対するインクの
浸透圧の増大により、急激に負圧（背圧）が増大する。
これに伴い、ダイヤフラム５５は上方（矢印方向）に撓
む。この撓みにより、ダイヤフラム５５−センサ電極５
４間で構成されるコンデンサの静電容量が減少する。こ
の静電容量の変化が検出回路２０３によって検出され
る。
【００３８】以下、検出回路２０３の具体例及びその作
用について図５、図６を用いて説明する。図５（ａ）
は、基準電圧を前記ダイヤフラム−電極間に印加し、該
ダイヤフラム−センサ電極間の電圧の変化を検出するた
めの検出回路２０３ａを示す回路図である。図５（ｂ）
は、インクジェットヘッド駆動時の振動板５−電極間２
１間の電圧波形Ｖ１と、検出回路２０３ａの出力である
電圧波形Ｖ２を示す波形図である。
用について図５、図６を用いて説明する。図５（ａ）
は、基準電圧を前記ダイヤフラム−電極間に印加し、該
ダイヤフラム−センサ電極間の電圧の変化を検出するた
めの検出回路２０３ａを示す回路図である。図５（ｂ）
は、インクジェットヘッド駆動時の振動板５−電極間２
１間の電圧波形Ｖ１と、検出回路２０３ａの出力である
電圧波形Ｖ２を示す波形図である。
【００３９】検出回路２０３ａは、主に抵抗Ｒ１、Ｒ
２、ダイオードＤ１及びオペアンプＯＰから構成され、
図示のように、定電圧がダイヤフラム５５−センサ電極
５４からなるコンデンサに印加されるように各素子が接
続されている。ダイヤフラム５５−センサ電極５４から
なるコンデンサの静電容量の変化に従って、出力端子Ｔ
０からは、ダイヤフラム５５−センサ電極５４間の電圧
変化が出力される。
２、ダイオードＤ１及びオペアンプＯＰから構成され、
図示のように、定電圧がダイヤフラム５５−センサ電極
５４からなるコンデンサに印加されるように各素子が接
続されている。ダイヤフラム５５−センサ電極５４から
なるコンデンサの静電容量の変化に従って、出力端子Ｔ
０からは、ダイヤフラム５５−センサ電極５４間の電圧
変化が出力される。
【００４０】図５（ｂ）に示されるように、時刻ｔ０〜
ｔ１まで振動板５−駆動電極２１間の充電が行われ、振
動板５は駆動電極２１側に撓む。このとき、振動室６内
には負圧が発生し、ノズル４に形成されているメニスカ
スが振動室６側に後退すると共に、リザーバ８内のイン
クも振動室６内流れ込み、リザーバ８内にも負圧が発生
することになる。この負圧によってダイヤフラム５５が
上方に変形し、検出回路２０３ａの出力電圧Ｖ２は図示
（ｗ１部分）のように低下する。
ｔ１まで振動板５−駆動電極２１間の充電が行われ、振
動板５は駆動電極２１側に撓む。このとき、振動室６内
には負圧が発生し、ノズル４に形成されているメニスカ
スが振動室６側に後退すると共に、リザーバ８内のイン
クも振動室６内流れ込み、リザーバ８内にも負圧が発生
することになる。この負圧によってダイヤフラム５５が
上方に変形し、検出回路２０３ａの出力電圧Ｖ２は図示
（ｗ１部分）のように低下する。
【００４１】時刻ｔ１で振動板５−駆動電極２１間の充
電を停止する。振動板５は電極２１に引きつけられたま
ま保持される。振動室内６に発生した負圧は、リザーバ
８からインクが流れ込むことにより、徐々になくなって
いく。そして、ダイヤフラム５５は元の状態に戻り、検
出回路２０３ａの出力電圧Ｖ２も図示（ｗ１部分）のよ
うに時刻ｔ０以前の電圧に戻る。
電を停止する。振動板５は電極２１に引きつけられたま
ま保持される。振動室内６に発生した負圧は、リザーバ
８からインクが流れ込むことにより、徐々になくなって
いく。そして、ダイヤフラム５５は元の状態に戻り、検
出回路２０３ａの出力電圧Ｖ２も図示（ｗ１部分）のよ
うに時刻ｔ０以前の電圧に戻る。
【００４２】時刻ｔ２〜ｔ３にかけて、振動板５−駆動
電極２１間の放電が行われ、振動板５はその弾性力によ
って、元の形状に復元する方向に撓む。このとき、振動
室内６に正圧が発生し、ノズル４よりインク滴が吐出さ
れる。ここで生じた正圧はリザーバ８内にも伝搬し、ダ
イヤフラム５５が下方に変形し、ダイヤフラム５５−電
極５４間の静電容量が増加し、検出回路２０３ａの出力
電圧Ｖ２は図示（ｗ２部分）のように上昇する。
電極２１間の放電が行われ、振動板５はその弾性力によ
って、元の形状に復元する方向に撓む。このとき、振動
室内６に正圧が発生し、ノズル４よりインク滴が吐出さ
れる。ここで生じた正圧はリザーバ８内にも伝搬し、ダ
イヤフラム５５が下方に変形し、ダイヤフラム５５−電
極５４間の静電容量が増加し、検出回路２０３ａの出力
電圧Ｖ２は図示（ｗ２部分）のように上昇する。
【００４３】ノズル４からインク滴が吐出され、振動板
５が元の形状に復元すると、再び吐出室６内に負圧が発
生する。この負圧はリザーバ８内に伝搬し、再びダイヤ
フラム５５が上方に変形し、検出回路２０３ａの出力電
圧Ｖ２は図示（ｗ３部分）のように低下する。このよう
にリザーバ８内に負圧が発生するとダイヤフラムは上方
に撓み、静電容量が減少し、出力電圧Ｖ２は低下する。
発生する負圧が大きいほどダイヤフラムは大きく撓み、
出力電圧Ｖ２も大きく低下する。
５が元の形状に復元すると、再び吐出室６内に負圧が発
生する。この負圧はリザーバ８内に伝搬し、再びダイヤ
フラム５５が上方に変形し、検出回路２０３ａの出力電
圧Ｖ２は図示（ｗ３部分）のように低下する。このよう
にリザーバ８内に負圧が発生するとダイヤフラムは上方
に撓み、静電容量が減少し、出力電圧Ｖ２は低下する。
発生する負圧が大きいほどダイヤフラムは大きく撓み、
出力電圧Ｖ２も大きく低下する。
【００４４】吐出室６から伝搬する負圧の他に、図７に
示されるインク貯留部側に発生する背圧がリザーバ８内
に加わることは前述したとおりである。この背圧が大き
くなるほど、電圧波形Ｖ２の一部ｗ１、ｗ３の振幅が増
大する。（図５（ｂ）の波線で示す部分。）この電圧波
形の振幅の大きさを検出することにより、インクエンド
を精度良く検知する事ができる。例えば、検出回路２０
３ａの出力電圧Ｖ２を、不図示のコンパレータを用い
て、基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ
ｒｅｆより低下したことを検出すると、インクエンドを
ユーザに報知し、カートリッジの交換を促す。この基準
電圧Ｖｒｅｆの大きさは、インク貯留部側に発生する背
圧が記録ヘッド自体が発生する負圧よりも大きくなる時
点の電圧波形Ｖ２の振幅に相当する値に予め設定されて
いる。
示されるインク貯留部側に発生する背圧がリザーバ８内
に加わることは前述したとおりである。この背圧が大き
くなるほど、電圧波形Ｖ２の一部ｗ１、ｗ３の振幅が増
大する。（図５（ｂ）の波線で示す部分。）この電圧波
形の振幅の大きさを検出することにより、インクエンド
を精度良く検知する事ができる。例えば、検出回路２０
３ａの出力電圧Ｖ２を、不図示のコンパレータを用い
て、基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ
ｒｅｆより低下したことを検出すると、インクエンドを
ユーザに報知し、カートリッジの交換を促す。この基準
電圧Ｖｒｅｆの大きさは、インク貯留部側に発生する背
圧が記録ヘッド自体が発生する負圧よりも大きくなる時
点の電圧波形Ｖ２の振幅に相当する値に予め設定されて
いる。
【００４５】これにより、まさに背圧が急激に上昇し
（図７のＸ部分）インクがヘッドに供給できなくなった
瞬間を検出できるため、使用できるインクが十分に残っ
た状態で、インクカートリッジが交換されることがな
く、また、印刷されない状態で印刷動作がしばらく続い
た後に、インクエンドが報知されるという不具合が起こ
らない。以上述べた検出方法は、印刷工程中に常にイン
クエンドを検出する場合に好適な方法である。
（図７のＸ部分）インクがヘッドに供給できなくなった
瞬間を検出できるため、使用できるインクが十分に残っ
た状態で、インクカートリッジが交換されることがな
く、また、印刷されない状態で印刷動作がしばらく続い
た後に、インクエンドが報知されるという不具合が起こ
らない。以上述べた検出方法は、印刷工程中に常にイン
クエンドを検出する場合に好適な方法である。
【００４６】図６（ａ）は、検出回路の他の実施形態を
示す回路図であり、図６（ｂ）はこの検出回路の入力と
出力の電圧波形を示す波形図である。ダイヤフラム５５
−電極５４からなるコンデンサには、図示のごとく基準
抵抗Ｒｒｅｆが接続されている。矩形上の基準パルスＰ
０を検出回路２０３ｂの入力端子Ｖｉｎに印加すると、
出力端子Ｖｏｕｔには、図示のように１次遅系の波形が
出力される。この出力波形の立ち上がり時間は、検出回
路の時定数（基準抵抗Ｒｒｅｆの抵抗値×コンデンサの
容量Ｃ）で決まる。従って、リザーバ８内の負圧（カー
トリッジの背圧）が増大すれば、コンデンサの時定数に
よって変化するため、ダイヤフラム５５−センサ電極５
４間の静電容量が減少し、立ち上がり時間も短くなる。
（図６（ｂ）において実線の波形が波線の波形に移行す
る。）この出力波形Ｖｏｕｔの立ち上がり時間の変化を
検出することにより、インクエンドを精度良く検知する
事ができる。例えば、検出回路２０３ｂの出力電圧Ｖｏ
ｕｔを、不図示のコンパレータを用いて、基準電圧Ｖｒ
ｅｆと比較し、時刻ｔ０から出力電圧Ｖｏｕｔが基準電
圧Ｖｒｅｆまで到達する時間ｔ２，ｔ３を計測し、この
立ち上がり時間が基準時間より短くなったことを検出す
ると、インクエンドをユーザに報知し、カートリッジの
交換を促す。この基準時間は、ダイヤフラム５５、電極
５５からなるコンデンサが、インク貯留部側に発生する
背圧が記録ヘッド自体の発生する負圧よりも大きくなる
時点の静電容量を示したときの立ち上がり時間とほぼ等
しくなるように予め設定されている。
示す回路図であり、図６（ｂ）はこの検出回路の入力と
出力の電圧波形を示す波形図である。ダイヤフラム５５
−電極５４からなるコンデンサには、図示のごとく基準
抵抗Ｒｒｅｆが接続されている。矩形上の基準パルスＰ
０を検出回路２０３ｂの入力端子Ｖｉｎに印加すると、
出力端子Ｖｏｕｔには、図示のように１次遅系の波形が
出力される。この出力波形の立ち上がり時間は、検出回
路の時定数（基準抵抗Ｒｒｅｆの抵抗値×コンデンサの
容量Ｃ）で決まる。従って、リザーバ８内の負圧（カー
トリッジの背圧）が増大すれば、コンデンサの時定数に
よって変化するため、ダイヤフラム５５−センサ電極５
４間の静電容量が減少し、立ち上がり時間も短くなる。
（図６（ｂ）において実線の波形が波線の波形に移行す
る。）この出力波形Ｖｏｕｔの立ち上がり時間の変化を
検出することにより、インクエンドを精度良く検知する
事ができる。例えば、検出回路２０３ｂの出力電圧Ｖｏ
ｕｔを、不図示のコンパレータを用いて、基準電圧Ｖｒ
ｅｆと比較し、時刻ｔ０から出力電圧Ｖｏｕｔが基準電
圧Ｖｒｅｆまで到達する時間ｔ２，ｔ３を計測し、この
立ち上がり時間が基準時間より短くなったことを検出す
ると、インクエンドをユーザに報知し、カートリッジの
交換を促す。この基準時間は、ダイヤフラム５５、電極
５５からなるコンデンサが、インク貯留部側に発生する
背圧が記録ヘッド自体の発生する負圧よりも大きくなる
時点の静電容量を示したときの立ち上がり時間とほぼ等
しくなるように予め設定されている。
【００４７】これにより、まさに背圧が急激に上昇し
（図７のＸ部分）インクがヘッドに供給できなくなった
瞬間を検出できるため、使用できるインクが十分に残っ
た状態で、インクカートリッジが交換されることがな
く、また、印刷されない状態で印刷動作がしばらく続い
た後に、インクエンドが報知されるという不具合が起こ
らない。
（図７のＸ部分）インクがヘッドに供給できなくなった
瞬間を検出できるため、使用できるインクが十分に残っ
た状態で、インクカートリッジが交換されることがな
く、また、印刷されない状態で印刷動作がしばらく続い
た後に、インクエンドが報知されるという不具合が起こ
らない。
【００４８】なお、基準パルスＰ０は例えば、印刷工程
の前後にダイヤフラム５５−電極５４間に印加され、イ
ンクエンドが確認される。シリアル型のプリンタの場
合、１行印刷する毎に基準パルスＰ０を印加し、インク
エンドを確認しても良い。以上述べた検出方法は、印刷
工程の前後にインクエンドを検出する場合に好適な方法
である。
の前後にダイヤフラム５５−電極５４間に印加され、イ
ンクエンドが確認される。シリアル型のプリンタの場
合、１行印刷する毎に基準パルスＰ０を印加し、インク
エンドを確認しても良い。以上述べた検出方法は、印刷
工程の前後にインクエンドを検出する場合に好適な方法
である。
【００４９】また、図３に示したように、インク吐出不
良時には、ポンプ３０３を駆動してインクジェットヘッ
ド１０のノズルより不良インクを排出する回復処理工程
を適宜行うことになるが、この場合、回復処理工程の前
もしくは後に前記ダイヤフラムの形状の変化を検出する
インクエンド検出工程を行うことが望ましい。これは、
回復処理工程中、記録ヘッド内の負圧が増加するため、
正確にインクエンドを検知できないためである。
良時には、ポンプ３０３を駆動してインクジェットヘッ
ド１０のノズルより不良インクを排出する回復処理工程
を適宜行うことになるが、この場合、回復処理工程の前
もしくは後に前記ダイヤフラムの形状の変化を検出する
インクエンド検出工程を行うことが望ましい。これは、
回復処理工程中、記録ヘッド内の負圧が増加するため、
正確にインクエンドを検知できないためである。
【００５０】なお、本実施形態では、インク滴を吐出す
るために吐出室に圧力を加えるための圧力発生手段とし
て静電アクチュエータにパルス電圧を印加して得られる
静電気力によって吐出室内の振動板を変形させてインク
滴を吐出させる方式を用いたものについて説明したが、
本発明はこれに限られるものではなく、吐出室内の振動
板に固着された圧電素子に電気パルスを印加することに
よって振動板を変形させてインク滴を吐出させる方式
（ピエゾ方式）、吐出室の内部に設けられた発熱素子に
電気パルスを印加することによって、吐出室内に発生す
る気化圧力により前記ノズルからインク液滴を吐出させ
る方式（サーマルジェット方式）等を用いることができ
る。
るために吐出室に圧力を加えるための圧力発生手段とし
て静電アクチュエータにパルス電圧を印加して得られる
静電気力によって吐出室内の振動板を変形させてインク
滴を吐出させる方式を用いたものについて説明したが、
本発明はこれに限られるものではなく、吐出室内の振動
板に固着された圧電素子に電気パルスを印加することに
よって振動板を変形させてインク滴を吐出させる方式
（ピエゾ方式）、吐出室の内部に設けられた発熱素子に
電気パルスを印加することによって、吐出室内に発生す
る気化圧力により前記ノズルからインク液滴を吐出させ
る方式（サーマルジェット方式）等を用いることができ
る。
【００５１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、イン
クエンドを精度良く検出し、カートリッジ内のインクを
無駄なく使用できるインクエンド検出器を備えたインク
ジェット記録装置を提供することができる。また、これ
により、使用できるインクが十分に残った状態で、イン
クカートリッジが交換されることもなく、印刷されない
状態で印刷動作がしばらく続いた後に、インクエンドが
報知されるという不具合が生じないという効果を奏す
る。
クエンドを精度良く検出し、カートリッジ内のインクを
無駄なく使用できるインクエンド検出器を備えたインク
ジェット記録装置を提供することができる。また、これ
により、使用できるインクが十分に残った状態で、イン
クカートリッジが交換されることもなく、印刷されない
状態で印刷動作がしばらく続いた後に、インクエンドが
報知されるという不具合が生じないという効果を奏す
る。
【図１】本発明の一実施形態のインクジェットヘッドの
分解斜視図。
分解斜視図。
【図２】本発明の一実施形態のインクジェットヘッドの
斜視図。
斜視図。
【図３】本発明の一実施形態のインクジェットプリンタ
の斜視図。
の斜視図。
【図４】本発明のインクジェットプリンタの一実施形態
を示す機能ブロック図である。
を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明のインクエンド検出回路の一実施形態を
示す回路図及び波形図。
示す回路図及び波形図。
【図６】本発明のインクエンド検出回路の他の実施形態
を示す回路図及び波形図。
を示す回路図及び波形図。
【図７】カートリッジ内のインクの消費量に伴う記録ヘ
ッドにかかる圧力の変化を示すグラフである。
ッドにかかる圧力の変化を示すグラフである。
４ ノズル ５ 振動板 ６ 吐出室 ８ リザーバ １０ インクジェットヘッド ２１ 駆動電極 ５４ センサ電極 ５５ ダイヤフラム ２０１ 駆動回路 ２０２ 演算回路（ＣＰＵ） ２０３ 静電容量検出回路 ２０４ インクエンド報知手段
Claims (14)
- 【請求項１】 複数のノズルと、該ノズルの各々に連通
する独立の吐出室と、該吐出室に連通する共通インク室
とを備え、前記吐出室内に圧力を発生させて前記ノズル
よりインク液滴を吐出するインクジェット記録装置にお
いて、 前記共通インク室の一部に形成された、室内の圧力に応
じて変形可能なダイヤフラムと、 前記ダイヤフラムの形状の変化を検出するインクエンド
検出手段を有することを特徴とするインクジェット記録
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のインクジェット記録装置
において、該ダイヤフラムに空隙をもって対向する電極
を更に備え、前記インクエンド検出手段は、前記ダイヤ
フラムと電極間の間隔の変化に応じて変化するダイヤフ
ラム−電極間の静電容量の変化を検出し、所定量の変化
があったときにインクエンドを認識することを特徴とす
るインクジェット記録装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のインクジェット記録装置
において、前記インクエンド検出手段は、基準電圧を前
記ダイヤフラム−電極間に印加する手段と、該ダイヤフ
ラム−電極間の電圧の変化を検出する手段を有すること
を特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項４】 請求項２記載のインクジェット記録装置
において、前記インクエンド検出手段は、前記ダイヤフ
ラム−電極間に接続された基準抵抗と、基準パルスを前
記ダイヤフラム−電極間に印加する手段と、印加された
基準パルスの立ち上がり時間を検出する手段を有するこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載のインクジェ
ット記録装置において、前記吐出室と、前記共通インク
室が１枚のシリコン基板上に形成されており、前記ダイ
ヤフラムがシリコン基板上に形成されていることを特徴
とするインクジェット記録装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５記載のインクジェ
ット記録装置において、前記吐出室に圧力を加えるため
の圧力発生手段が、前記吐出室の壁面の一部に設けられ
た振動板と、該振動板に対して所定の空隙を有して対向
する電極とを有する静電アクチュエータであり、前記静
電アクチュエータに、パルス電圧を印加して得られる静
電気力によって前記振動板を変形させて、インク滴を吐
出させることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項５記載のインクジェ
ット記録装置において、前記吐出室に圧力を加えるため
の圧力発生手段が、前記吐出室の壁面の一部に設けられ
た振動板と、該振動板に固着された圧電素子からなり、
該圧電素子に電気パルスを印加することによって前記振
動板を変形させて、インク滴を吐出させることを特徴と
するインクジェット記録装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項５記載のインクジェ
ット記録装置において、前記吐出室に圧力を加えるため
の圧力発生手段が、前記吐出室の内部に設けられた発熱
素子であり、該発熱素子に電気パルスを印加することに
よって、前記吐出室内に発生する気化圧力により前記ノ
ズルからインク液滴を吐出させることを特徴とするイン
クジェット記録装置。 - 【請求項９】 インク滴を吐出するための複数のノズル
を有するインクジェット記録装置において、 前記複数のノズルの各々に連通する独立の吐出室と、該
吐出室の底壁に形成された振動板と、前記吐出室に連通
する共通インク室と、該共通インク室の底壁に形成され
たダイヤフラムが形成されたシリコン基板と、 該シリコン基板の下面に接合される基板であって、前記
各振動板に所定の間隔をもって対向する第１の電極と、
前記ダイヤフラムに所定の間隔をもって対向する第２の
電極が上面に形成された下基板と、 前記振動板と前記第１の電極間に充放電を行うことによ
り、そこに発生する静電気力により前記振動板を変形さ
せて、前記ノズルよりインク滴を吐出させる駆動手段
と、 前記ダイヤフラムと前記第２の電極間の静電容量の変化
を検出し、所定量の変化があったときにインクエンドを
認識するインクエンド検出手段とを有することを特徴と
するインクジェット記録装置。 - 【請求項１０】 請求項１記載のインクジェット記録装
置の制御方法において、 前記吐出室内に圧力を発生させて前記ノズルよりインク
液滴を吐出する印刷工程と、 前記印刷工程の前もしくは後に前記ダイヤフラムの形状
の変化を検出するインクエンド検出工程とを含み、 該インクエンド検出工程で、所定量以上のダイヤフラム
の形状の変化を検出したときに、インクエンド処理を行
うことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方
法。 - 【請求項１１】 請求項１記載のインクジェット記録装
置の制御方法において、前記吐出室内に圧力を発生させ
て前記ノズルよりインク液滴を吐出する印刷工程中に、
前記ダイヤフラムの形状の変化を検出し、所定量以上の
ダイヤフラムの形状の変化を検出したときに、インクエ
ンド処理を行うことを特徴とするインクジェット記録装
置の制御方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載のインクジェット記録
装置の制御方法において、１ライン印刷毎に前記ダイヤ
フラムの形状の変化を検出することを特徴とするインク
ジェット記録装置の制御方法。 - 【請求項１３】 請求項１１記載のインクジェット記録
装置の制御方法において、インク滴吐出毎に前記ダイヤ
フラムの形状の変化を検出することを特徴とするインク
ジェット記録装置の制御方法。 - 【請求項１４】 請求項１記載のインクジェット記録装
置に更に、前記ノズルよりインクを吸引する回復処理手
段を備えたインクジェット記録装置の制御方法におい
て、 前記吐出室内に圧力を発生させて前記ノズルよりインク
液滴を吐出する印刷工程と、 前記回復処理手段により、ノズルよりインクを排出する
回復処理工程とを含み、前記回復処理工程の前もしくは
後に前記ダイヤフラムの形状の変化を検出し、所定量以
上のダイヤフラムの形状の変化を検出したときに、イン
クエンド処理を行うことを特徴とするインクジェット記
録装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284128A JPH11115201A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284128A JPH11115201A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003420938A Division JP2004082742A (ja) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11115201A true JPH11115201A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17674538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9284128A Withdrawn JPH11115201A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | インクエンド検出器を備えたインクジェット記録装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11115201A (ja) |
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-
1997
- 1997-10-16 JP JP9284128A patent/JPH11115201A/ja not_active Withdrawn
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