(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を、被記録媒体に着弾する液滴としてノズル孔から噴射させるヘッド本体を備えた液体噴射ヘッドにおいて、
前記ヘッド本体の前記液体が充填される箇所に設けられた少なくとも２つの検出用電極と、
各検出用電極間の静電容量を検出するための静電容量検出部とを備え、
前記ヘッド本体は、
印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで構成される複数の側壁と、
前記ノズル孔に連通して前記側壁の間に並設された複数の溝と、
前記溝のそれぞれに前記液体を供給する液体流路とを備え、
前記側壁には、この側壁を変形動作させるための電圧が印加される駆動電極が設けられ、この駆動電極を、前記２つの検出用電極のうちの一方の検出用電極と兼用させ、かつ他方の検出用電極も前記溝内に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記検出用電極のうち、駆動電極と兼用されていない検出用電極は、前記溝の底面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記検出用電極のうち、駆動電極と兼用されていない検出用電極は、前記溝の側壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する液体収容体と、
前記液体噴射ヘッドと前記液体収容体との間に敷設され、前記液体を流通させる液体供給管とを備えたことを特徴とする液体噴射記録装置。
【請求項５】
液体を、被記録媒体に着弾する液滴としてノズル孔から噴射させるヘッド本体を備え、このヘッド本体の前記液体が充填される箇所に、少なくとも２つの検出用電極が設けられている液体噴射ヘッドの液体検査方法であって、
前記ヘッド本体は、
印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで構成される複数の側壁と、
前記ノズル孔に連通して前記側壁の間に並設された複数の溝と、
前記溝のそれぞれに前記液体を供給する液体流路とを備え、
前記側壁には、この側壁を変形動作させるための電圧が印加される駆動電極が設けられ、この駆動電極を、前記２つの検出用電極のうちの一方の検出用電極と兼用させ、かつ他方の検出用電極も前記溝内に設けられており、
前記各検出用電極の間の静電容量を検出することにより、前記溝内の前記液体の状態を判断することを特徴とする液体噴射ヘッドの液体検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノズル孔より液体を吐出して被記録媒体に画像や文字を記録する液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び液体噴射ヘッドの液体検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被記録媒体に液体（インク）を噴射する装置として、インク室の複数のノズル孔から被記録媒体に向かってインク滴を噴射する液体噴射記録装置が知られている。このような液体噴射記録装置の中には、所謂インクジェット方式が採用されたインクジェットヘッドを備えたものがある。インクジェットヘッドには、インクが充填される複数の長溝が形成されている圧電アクチュエータが設けられている。各長溝の両側壁には、それぞれ電極が設けられており、これら電極に所定の駆動電極を印加すると側壁が変形し、長溝内の容積が変化するようになっている。これにより、ノズル孔からインク滴が被記録媒体に向かって吐出する。
【０００３】
このように、インクジェットヘッドは、側壁に生じた振動エネルギーを長溝内のインクに伝播することによりインクを吐出させるので、インク室内にインクが隙間無く十分に充たされている必要がある。
ここで、例えばインクジェットヘッドに初めてインクを充填する際や、インクの交換を行う際など、一部の長溝内にインクが充填されなかったり、長溝内に気泡が発生したりする場合がある。このような充填不良がある長溝では、側壁に生じた振動エネルギーがインクへ十分に伝播されず、インクが吐出しないなどの印字不良が発生する。このため、長溝内へのインクの充填状況や気泡の有無を検出するためのさまざまな技術が提案されている。
【０００４】
例えば、長溝の両側壁のうち、一方の側壁を駆動させ、他方の側壁に生じる圧電信号を検出することによって長溝内のインクの充填状況や気泡の有無を判断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４７２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、側壁を駆動させることにより生じる圧電信号を検出するので、例えばインク充填中など、側壁の駆動に関わらずインク自体が振動している場合、長溝内のインクの充填状況や気泡の有無を判断するのが困難である。すなわち、インクの充填状況や気泡の有無を判断するには、一旦充填作業を中断してインクの流れを停止させた後、判断を行う必要がある。このため、インク充填中にリアルタイムに充填状況等を判断することが困難で、インクの流れを停止しなければならない分、充填状況の判断に時間がかかるという課題がある。
【０００７】
また、長溝の両側壁に設けられた電極を利用して長溝内のインクの充填状況を判断しようとしているので、側壁を駆動させるのと同時にインクの充填状況を判断することができないという課題があると共に、長溝以外でのインク内の気泡の検出が困難であるという課題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、インクの充填状況や気泡の有無を判断するための時間を短縮することができる液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び液体噴射ヘッドの液体検査方法を提供するものである。
また、圧電アクチュエータの駆動時であってもインクの充填状況を判断することが可能で、且つ長溝以外でのインク内の気泡の検出が可能な液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び液体噴射ヘッドの液体検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る液体噴射ヘッドは、液体を、被記録媒体に着弾する液滴としてノズル孔から噴射させるヘッド本体を備えた液体噴射ヘッドにおいて、前記ヘッド本体の前記液体が充填される箇所に設けられた少なくとも２つの検出用電極と、各検出用電極間の静電容量を検出するための静電容量検出部とを備え、前記ヘッド本体は、
印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで構成される複数の側壁と、前記ノズル孔に連通して前記側壁の間に並設された複数の溝と、前記溝のそれぞれに前記液体を供給する液体流路とを備え、前記側壁には、この側壁を変形動作させるための電圧が印加される駆動電極が設けられ、この駆動電極を、前記２つの検出用電極のうちの一方の検出用電極と兼用させ、かつ他方の検出用電極も前記溝内に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成することで、液体として、例えばインクを用いる場合、このインクの充填状況や気泡の有無をインクの静電容量に基づいて判断することができる。このため、インク充填中等、インク自体が振動している場合であっても、これらに影響されることなく、インクの充填状況や気泡の有無を判断することができる。よって、この判断時間を短縮することが可能になる。
また、圧電アクチュエータの駆動時であっても、リアルタイムにインクの充填状況を判断することが可能で、且つヘッド本体内のさまざまな箇所のインク内の気泡等を検出することが可能になる。
また、このように構成することで、溝内のインクの充填状況や気泡の有無を容易、且つ確実に判断することができる。
また、このように構成することで、部品点数を減少させることができ、装置の低コスト化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る液体噴射ヘッドは、前記検出用電極のうち、駆動電極と兼用されていない検出用電極は、前記溝の底面に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る液体噴射ヘッドは、前記検出用電極のうち、駆動電極と兼用されていない検出用電極は、前記溝の側壁に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る液体噴射記録装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドと、前記液体を収容する液体収容体と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容体との間に敷設され、前記液体を流通させる液体供給管とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
このように構成することで、液体として、例えばインクを用いる場合、インクの充填状況や気泡の有無を判断するための時間を短縮することが可能な液体噴射記録装置を提供できる。また、圧電アクチュエータの駆動時であってもインクの充填状況を判断することが可能で、且つヘッド本体内のさまざまな箇所のインクの充填状況、及びインク内の気泡の有無を検出することが可能な液体噴射記録装置を提供できる。
【００２３】
本発明に係る液体噴射ヘッドの液体検査方法は、液体を、被記録媒体に着弾する液滴としてノズル孔から噴射させるヘッド本体を備え、このヘッド本体の前記液体が充填される箇所に、少なくとも２つの検出用電極が設けられている液体噴射ヘッドの液体検査方法であって、前記ヘッド本体は、印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで構成される複数の側壁と、前記ノズル孔に連通して前記側壁の間に並設された複数の溝と、前記溝のそれぞれに前記液体を供給する液体流路とを備え、前記側壁には、この側壁を変形動作させるための電圧が印加される駆動電極が設けられ、この駆動電極を、前記２つの検出用電極のうちの一方の検出用電極と兼用させ、かつ他方の検出用電極も前記溝内に設けられており、前記各検出用電極の間の静電容量を検出することにより、前記検出用電極が設けられている箇所の前記液体の状態を判断することを特徴とする。
【００２４】
このような方法とすることで、液体として、例えばインクを用いる場合、インク充填中等に生じるインク自体の振動に影響されることなく、インクの充填状況を判断できると共に、インク内の気泡の有無を検出することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、液体として、例えばインクを用いる場合、このインクの充填状況や気泡の有無をインクの静電容量に基づいて判断することができる。このため、インク充填中等、インク自体が振動している場合であっても、これらに影響されることなく、インクの充填状況や気泡の有無を判断することができる。よって、この判断時間を短縮することが可能になる。
また、圧電アクチュエータの駆動時であっても、リアルタイムにインクの充填状況を判断することが可能で、且つヘッド本体内のさまざまな箇所のインク内の気泡等を検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態における液体噴射記録装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドの一部破断斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における流路部材の概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドチップの分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドチップの一部を拡大した分解斜視図である。
【図６】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドチップの概略構成図である。
【図７】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドチップの斜視図である。
【図８】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドチップの断面図である。
【図９】図８のＡ矢視図である。
【図１０】本発明の実施形態の変形例における液体噴射ヘッドチップの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（液体噴射記録装置）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、液体噴射記録装置１の斜視図である。
液体噴射記録装置１は、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送機構２、３と、被記録媒体Ｓにインク滴を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４にインクを供給する液体供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）に走査させる走査手段６とを備えている。
【００２８】
尚、以下の説明において、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向、そしてＸ方向およびＹ方向にともに直交する方向をＺ方向として説明する。ここで、液体噴射記録装置１は、Ｘ方向、Ｙ方向が水平方向となるように、且つＺ方向が重力方向上下方向となるように載置して使用されるようになっている。
すなわち、液体噴射記録装置１を載置した状態では、被記録媒体Ｓ上を液体噴射ヘッド４が水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に沿って走査するように構成されている。また、この液体噴射ヘッド４から重力方向下方（Ｚ方向下方）に向かってインク滴が噴射され、このインク滴が被記録媒体Ｓに着弾するように構成されている。
【００２９】
一対の搬送機構２、３は、それぞれＸ方向に延びて設けられたグリッドローラ２０，３０と、グリッドローラ２０，３０のそれぞれに平行に延びるピンチローラ２１，３１と、詳細は図示しないがグリッドローラ２０，３０を軸回りに回転動作させるモータ等の駆動機構とを備えている。
【００３０】
液体供給手段５は、インクが収容された液体収容体５０と、液体収容体５０と液体噴射ヘッド４とを接続する液体供給管５１とを備えている。液体収容体５０は、複数設けられており、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクが収容されたインクタンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｂが並べて設けられている。インクタンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＢのそれぞれにはポンプモータＭが設けられており、インクを液体供給管５１を通じて液体噴射ヘッド４へ押圧移動できる。液体供給管５１は、液体噴射ヘッド４（キャリッジユニット６２）の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
【００３１】
尚、液体収容体５０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクが収容されたインクタンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｂに限られるものではなく、さらに多色のインクを収容したインクタンクを備えていてもよい。
【００３２】
走査手段６は、Ｘ方向に延びて設けられた一対のガイドレール６０，６１と、一対のガイドレール６０，６１に沿って摺動可能なキャリッジユニット６２と、キャリッジユニット６２をＸ方向に移動させる駆動機構６３とを備えている。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０，６１の間に配設された一対のプーリ６４，６５と、一対のプーリ６４，６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７とを備えている。
【００３３】
一対のプーリ６４，６５は、一対のガイドレール６０，６１の両端部間にそれぞれ配設されており、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。無端ベルト６６は、一対のガイドレール６０，６１間に配設されており、この無端ベルト６６に、キャリッジユニット６２が連結されている。キャリッジユニット６２の基端部６２ａには、複数の液体噴射ヘッド４が搭載されている。具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクに個別に対応する液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢがＸ方向に並んで搭載されている。
【００３４】
（液体噴射ヘッド）
図２は、液体噴射ヘッド４の一部破断斜視図である。
同図に示すように、液体噴射ヘッド４は、被記録媒体Ｓ（図１参照）に対してインク滴を噴射する噴射部７０と、噴射部７０と電気的に接続された制御回路基板８０と、噴射部７０と液体供給管５１との間に、それぞれ接続部９３，９４を介して介在された圧力緩衝器９０とをベース４１，４２上に備えている。圧力緩衝器９０は、液体供給管５１から噴射部７０へインクの圧力変動を緩衝しながら通流させるためのものである。尚、ベース４１，４２は一体成形とされていても構わない。
【００３５】
噴射部７０は、圧力緩衝器９０に接続部７２を介して接続された流路部材７１と、電圧が印加されることにより、インクを液滴として被記録媒体Ｓへと噴射させる液体噴射ヘッドチップ７３と、液体噴射ヘッドチップ７３と制御回路基板８０とに電気的に接続され液体噴射ヘッドチップ７３に駆動信号を伝送するためのフレキシブル配線７４とを備えている。
【００３６】
（流路部材）
図３は、流路部材７１の概略構成図である。
図２、図３に示すように、流路部材７１は、接続部７２を通って流入するインクを液体噴射ヘッドチップ７３に満遍なく行き渡らせるためのものである。流路部材７１は、流路部材７１を固定するためのフランジ部１７１と、流路部材本体１７２とが一体成形されており、且つＹ方向に沿って長くなるように形成されている。
流路部材本体１７２は、液体噴射ヘッドチップ７３側の端面、つまり、フランジ部１７１とは反対側の端面に、Ｙ方向に沿って長い開口部１７２ａが形成された略箱状に形成されている。この開口部１７２ａが液体噴射ヘッドチップ７３に連通されている。
【００３７】
また、流路部材本体１７２のＺ方向上側の側面１７２ｂに接続部７２が接続されており、この接続部７２と開口部１７２ａとが流路部材本体１７２の内部に形成された凹部１７２ｃを介して連通されている。
さらに、流路部材本体１７２の側面１７２ｂには、接続部７２に対応する箇所に金属製の板状に形成されたフィルタ１７３が設けられている。このフィルタ１７３は、接続部７２を通って流入するインクの濾過機能を有したものであって、Ｙ方向に長くなるように形成されている。
【００３８】
また、流路部材本体１７２の凹部１７２ｃには、フランジ部１７１側のＺ方向上側に、Ｙ方向に沿って長くなるように板状に形成された検出用電極１７４が配置されている。この検出用電極１７４は、凹部１７２ｃ内に充填されたインクの静電容量を検出するための２つの電極のうち、一方の電極を構成するものであって、蒸着法や無電解メッキ法などによって形成することが可能である。
ここで、インクの静電容量を検出するための２つの電極のうち、他方の電極は、流路部材本体１７２に配置されたフィルタ１７３が兼ねている。そして、このフィルタ１７３と検出用電極１７４とが、それぞれ制御回路基板８０に電気的に接続されている。
【００３９】
制御回路基板８０は、流路部材７１内のフィルタ１７３と検出用電極１７４との間の静電容量を検出し、インクの充填制御を行う第１静電容量検出部１８０ａを有している。この第１静電容量検出部１８０ａは、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間に、インクの静電容量を検出するための検出信号を発生する第１検出信号発生手段１８１ａと、第１検出信号発生手段１８１ａにより発生された検出信号に基づいて、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間で検出された信号を処理する第１信号処理手段１８２ａと、この第１信号処理手段１８２ａの信号処理に基づいて、インクタンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＢのポンプモータＭの駆動制御を行う第１制御手段１８３ａとを備えている。
【００４０】
より具体的には、このように構成された第１静電容量検出部１８０ａ、フィルタ１７３、及び検出用電極１７４により、ＬＣ共振回路、又はＲＬＣ共振回路を構成している。そして、例えば、第１検出信号発生手段１８１ａにより、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間に電圧が印加され、第１信号処理手段１８２ａにより、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間のインピーダンスが検出される。
【００４１】
第１制御手段１８３ａは、例えば、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間のインピーダンスの閾値データが記憶されている記憶部１８４ａを有している。そして、この記憶部１８４ａの閾値データと、第１信号処理手段１８２ａにより検出されたインピーダンスとを比較し、インクの流路部材７１内への供給を続けるか否かの判断を行う。
【００４２】
例えば、流路部材本体１７２の凹部１７２ｃがインクで充たされていれば、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間のインピーダンスが小さくなるので、記憶部１８４ａの閾値データよりも第１信号処理手段１８２ａにより検出されたインピーダンスが小さくなる。このような場合であって、且つ後述の液体噴射ヘッドチップ７３内がインクで充たされていると判断された場合、第１制御手段１８３ａは、インクの流路部材７１内への供給を停止する信号を出力する。
【００４３】
また、凹部１７２ｃがインクで充たされていたとしても、インク内に気泡が多く残存している場合、記憶部１８４ａの閾値データよりも第１信号処理手段１８２ａにより検出されたインピーダンスが大きくなる。このため、第１制御手段１８３ａは、インクの流路部材７１内への供給を引き続き行う信号を出力する。
尚、ＬＣ共振回路やＲＬＣ共振回路におけるＬは、凹部１７２ｃがインクで充たされた際に共振してインピーダンスが小さくなるような値に設定されている。
【００４４】
ここで、インクの静電容量を検出するため２つの電極のうち、一方の電極を構成している検出用電極１７４は、流路部材本体１７２の凹部１７２ｃにおけるフランジ部１７１側のＺ方向上側に配置されている。また、インクの静電容量を検出するための２つの電極のうち、他方の電極を構成しているフィルタ１７３は、流路部材本体１７２のＺ方向上側の側面１７２ｂに配置されている。
【００４５】
このように、検出用電極１７４、及びフィルタ１７３は、流路部材本体１７２の重力方向上部に配置されているので、第１静電容量検出部１８０ａは、インク内に残存する気泡や、インクの凹部１７２ｃ内への充填状況を正確に検出することができる。つまり、「気泡は自身の浮力によってＺ方向上側に溜まりやすい」という性質を利用し、充填状況を正確に検出している。そして、第１静電容量検出部１８０ａによって検出しながら流路部材７１内にインクを充填し、さらに、流路部材７１を介して液体噴射ヘッドチップ７３にインクを充填していく。
【００４６】
（液体噴射ヘッドチップ）
図４は、液体噴射ヘッドチップ７３の分解斜視図、図５は、液体噴射ヘッドチップ７３の一部を拡大した分解斜視図、図６は、液体噴射ヘッドチップ７３の概略構成図、図７は、液体噴射ヘッドチップ７３の斜視図、図８は、液体噴射ヘッドチップ７３の断面図、図９は、図８のＡ矢視図である。
【００４７】
図４〜図９に示すように、液体噴射ヘッドチップ７３は、略長方形状の圧電アクチュエータ７５を備えている。圧電アクチュエータ７５は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）により、Ｙ−Ｚ平面に延在するように略板状に形成されたものである。圧電アクチュエータ７５は、この上部（Ｘ方向流路部材７１側の面、図４、図５における上面、以下、単に上部という）の面（上面７５ｇ）にＺ方向に沿って延びる長溝７６を有している。
【００４８】
長溝７６は、インクが充填されるものであって、横断面が矩形状に形成されている。そして、圧電アクチュエータ７５の長手方向の全長に亘って複数の長溝７６が並設されている。すなわち、長溝７６は、側壁７７によってそれぞれ区分けされている。
長溝７６の底面は、圧電アクチュエータ７５の前方（Ｚ方向下方）側からＺ方向の略中央部まで延びる前方平坦面７５ａと、この前方平坦面７５ａの後部から後方側に向かって深さが漸次浅くなるような傾斜面７５ｂと、この傾斜面７５ｂの後部から後方側に向かって延びる後方平坦面７５ｃとで構成されている。尚、長溝７６の後端部は、不図示の封止部により封止されている。
【００４９】
長溝７６の前方平坦面７５ａ、及び傾斜面７５ｂにおける前方平坦面７５ａから長手方向略中央に至る間には、検出用電極１７８が配置されている。この検出用電極１７８は、長溝７６に充填されたインクの静電容量を検出するための２つの電極のうち、一方の電極を構成するものであって、例えば、無電解メッキ法によって形成される。そして、検出用電極１７８は、第１引き回し電極１７９ａを介して制御回路基板８０に電気的に接続されている。
【００５０】
第１引き回し電極１７９ａは、圧電アクチュエータ７５の前端面７５ｄから底面７５ｅを伝って後端面７５ｆに回り込むように敷設され、さらに、上面７５ｇに引き出されるように形成されている。そして、上面７５ｇにおいて、第１引き回し電極１７９ａとフレキシブル配線７４とが接続され、このフレキシブル配線７４を介して検出用電極１７８と制御回路基板８０とが電気的に接続される。尚、第１引き回し電極１７９ａは、蒸着法や無電解メッキ法等によって形成することが可能である。
【００５１】
また、長溝７６の側壁７７には、両主面の上部寄りに、それぞれ駆動電極７８が蒸着法により長手方向全体に亘って、且つ検出用電極１７８との接触を回避するように設けられている。この駆動電極７８が、フレキシブル配線７４を介して制御回路基板８０に電気的に接続されることにより、制御回路基板８０から液体噴射ヘッドチップ７３に駆動信号が入力される。
【００５２】
駆動電極７８の後端には、第２引き回し電極１７９ｂが圧電アクチュエータ７５の上面７５ｇ側に引き出されている。第２引き回し電極１７９ｂがフレキシブル配線７４に接続されることにより、このフレキシブル配線７４を介して駆動電極７８と制御回路基板８０とが電気的に接続される。
【００５３】
ここで、制御回路基板８０は、第１静電容量検出部１８０ａ（図３参照）の他に、長溝７６内の駆動電極７８と検出用電極１７８との間の静電容量を検出し、インクの充填制御を行う第２静電容量検出部１８０ｂを有している。この第２静電容量検出部１８０ｂは、ノズル選択手段１８５と、第２検出信号発生手段１８１ｂと、第２信号処理手段１８２ｂと、第２制御手段１８３ｂとを備えている。
【００５４】
ノズル選択手段１８５は、駆動電極７８と検出用電極１７８とが接続され、各長溝７６に設けられている駆動電極７８を選択的に駆動させる。第２検出信号発生手段１８１ｂは、１つの長溝７６に存在している２つの駆動電極７８のうちの一方と検出用電極１７８との間に、インクの静電容量を検出するための検出信号を発生する。第２信号処理手段１８２ｂは、第２検出信号発生手段１８１ｂにより発生された検出信号に基づいて、駆動電極７８と検出用電極１７８との間で検出された信号を処理する。第２制御手段１８３ｂは、第２信号処理手段１８２ｂの信号処理に基づいて、インクタンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＢのポンプモータＭの駆動制御を行う。
【００５５】
より具体的には、このように構成された第２静電容量検出部１８０ｂ、駆動電極７８、検出用電極１７８により、ＬＣ共振回路、又はＲＬＣ共振回路を構成している。そして、例えば、第２検出信号発生手段１８１ｂにより、駆動電極７８と検出用電極１７８との間に電圧が印加され、第２信号処理手段１８２ｂにより、駆動電極７８と検出用電極１７８との間のインピーダンスが検出される。
【００５６】
第２制御手段１８３ｂは、例えば、駆動電極７８と検出用電極１７８との間のインピーダンスの閾値データが記憶されている記憶部１８４ｂを有している。そして、この記憶部１８４ｂの閾値データと、第２信号処理手段１８２ｂにより検出されたインピーダンスとを比較し、インクの長溝７６内への供給を続けるか否かの判断を行う。
【００５７】
例えば、長溝７６内がインクで充たされていれば、駆動電極７８と検出用電極１７８との間のインピーダンスが小さくなるので、記憶部１８４ｂの閾値データよりも第２信号処理手段１８２ｂにより検出されたインピーダンスが小さくなる。このような場合、第２制御手段１８３ｂは、インクの長溝７６内への供給を停止する信号を出力する。
また、長溝７６がインクで充たされていたとしても、インク内に気泡が多く残存している場合、記憶部１８４ｂの閾値データよりも第２信号処理手段１８２ｂにより検出されたインピーダンスが大きくなる。このため、第２制御手段１８３ｂは、インクの長溝７６内への供給を引き続き行う信号を出力する。
尚、ＬＣ共振回路やＲＬＣ共振回路におけるＬは、長溝７６内がインクで充たされた際に共振してインピーダンスが小さくなるような値に設定されている。
【００５８】
図４、図５に詳示するように、圧電アクチュエータ７５の前端面７５ｄには、ポリイミドなどからなるノズルプレート８１が設けられている。ノズルプレート８１の一方の主面は、圧電アクチュエータ７５への接合面とされ、他方の主面には、インクの付着等を防止するための撥水性や親水性を有する撥水膜が塗布されている。
【００５９】
また、ノズルプレート８１には、その長手方向に所定の間隔（長溝７６のピッチと同等の間隔）を空けて複数のノズル開口部８１ａが形成されている。ノズル開口部８１ａは、ポリイミドフィルムなどのノズルプレート８１に、例えば、エキシマレーザ装置を用いて形成される。これらノズル開口部８１ａは、それぞれ長溝７６に一致して配置されている。
【００６０】
さらに、圧電アクチュエータ７５の上面７５ｇには、長方形状のカバープレート８２が設けられている。カバープレート８２の短手方向の長さ寸法は、圧電アクチュエータ７５の短手方向の長さ寸法よりも短く設定されている。そして、カバープレート８２の前端面８２ａと、圧電アクチュエータ７５の前端面７５ｄとは面一になっている。
【００６１】
カバープレート８２には、その長手方向に延びる矩形状の開口部８３が形成されている。この開口部８３は、圧電アクチュエータ７５の長手方向の全体の長溝７６に亘って延ばされている。すなわち、全ての長溝７６が開口部８３を介して外方に開放され、開口部８３によって各長溝７６がそれぞれ連通した状態になっている。
【００６２】
また、圧電アクチュエータ７５とカバープレート８２を接合したものに、ノズルプレート８１が接合される。さらにノズルプレート８１を支持するノズル支持プレート８４が接合され、液体噴射ヘッドチップ７３を構成している。そして、液体噴射ヘッドチップ７３は、カバープレート８２の開口部８３と、流路部材７１の開口部１７２ａとが連通するように配置され、流路部材７１を介して長溝７６内にインクが流入されるようになっている。
【００６３】
このような構成のもと、圧力緩衝器９０内の貯留室から、接続部７２，９４を介して所定量のインクが流路部材７１に供給される。そして、流路部材７１の開口部１７２ａから液体噴射ヘッドチップ７３の開口部８３へとインクが行き渡る。この際、流路部材７１、及び液体噴射ヘッドチップ７３にインクを充填しながら各静電容量検出部１８０ａ，１８０ｂによって、流路部材７１、及び液体噴射ヘッドチップ７３の各々インクの充填状況、及び気泡の有無の検出を行う。
【００６４】
各静電容量検出部１８０ａ，１８０ｂにより、流路部材７１、及び液体噴射ヘッドチップ７３のそれぞれに、インクが十分充填され、且つ気泡も存在していないと判断された場合、制御回路基板８０は、駆動電極７８に駆動電圧を印加する。すると、圧電厚み滑り効果により長溝７６の側壁７７が変形する。これにより、長溝７６の容積が減少して長溝７６内の圧力が増加するので、ノズルプレート８１のノズル開口部８１ａからインク滴が吐出される。
【００６５】
（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、流路部材７１に検出用電極１７４を設け、この検出用電極１７４とフィルタ１７３との間の静電容量を、第１静電容量検出部１８０ａによって検出することにより、インク充填中等、インク自体が振動している場合であっても、これらに影響されることなく、流路部材７１内へのインクの充填状況や気泡の有無を判断できる。このため、従来のように、インクの充填状況を確認するために、インクの充填作業を停止する必要がなく、インクの充填状況や気泡の有無の判断時間を短縮することができる。
【００６６】
また、流路部材７１のインクの静電容量を検出するための２つの電極のうちの１つをフィルタ１７３で代用することにより、部品点数を減少することができる。このため、別途電極を取り付けるスペースを確保する必要がなく、流路部材７１の小型、低コスト化を図ることが可能になる。
さらに、流路部材本体１７２の凹部１７２ｃのＺ方向上側に検出用電極１７４が配置されていると共に、流路部材本体１７２のＺ方向上側の側面１７２ｂにフィルタ１７３が配置されている。このように、検出用電極１７４、及びフィルタ１７３を、流路部材本体１７２の重力方向上部に配置することにより、インク内に残存する気泡や、インクの凹部１７２ｃ内への充填状況を正確に検出することができる。
【００６７】
また、液体噴射ヘッドチップ７３に検出用電極１７８を設け、この検出用電極１７８と駆動電極７８との間の静電容量を検出することにより、インク充填中等、インク自体が振動している場合であっても、これらに影響されることなく、長溝７６内へのインクの充填状況や気泡の有無を判断できる。このため、圧電アクチュエータ７５の駆動時であっても、リアルタイムにインクの充填状況や気泡の有無を判断することが可能となり、これらの判断時間を短縮することができる。
さらに、液体噴射ヘッドチップ７３内のインクの静電容量を検出するための２つの電極のうちの１つを駆動電極７８で代用することにより、部品点数を減少することができ、液体噴射ヘッドチップ７３の低コスト化を図ることが可能になる。
【００６８】
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、制御回路基板８０に、流路部材７１内の静電容量を検出し、インクの充填制御を行うための第１静電容量検出部１８０ａと、液体噴射ヘッドチップ７３内の静電容量を検出し、インクの充填制御を行うための第２静電容量検出部１８０ｂとをそれぞれ設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第１静電容量検出部１８０ａの第１検出信号発生手段１８１ａと、第２静電容量検出部１８０ｂの第２検出信号発生手段１８１ｂとを１つの検出信号発生手段とし、この検出信号発生手段に、それぞれ第１検出信号発生手段１８１ａ、及び第２検出信号発生手段１８１ｂの機能を持たせてもよい。
【００６９】
同様に、第１静電容量検出部１８０ａの第１信号処理手段１８２ａと、第２静電容量検出部１８０ｂの第２信号処理手段１８２ｂとを１つの信号処理手段とし、この信号処理手段に、それぞれ第１信号処理手段１８２ａ、及び第２信号処理手段１８２ｂの機能を持たせてもよい。
さらに、第１静電容量検出部１８０ａの第１制御手段１８３ａと、第２静電容量検出部１８０ｂの第２制御手段１８３ｂとを１つの制御手段とし、この制御手段に、それぞれ第１制御手段１８３ａ、及び第２制御手段１８３ｂの機能を持たせてもよい。
【００７０】
また、上述の実施形態では、圧電アクチュエータ７５に第１引き回し電極１７９ａ、及び第２引き回し電極１７９ｂを設け、これら引き回し電極１７９ａ，１７９ｂとフレキシブル配線７４とを接続し、駆動電極７８、及び検出用電極１７８と、制御回路基板８０とを、フレキシブル配線７４を介して接続した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、フレキシブル配線７４に代わって、ワイヤボンディングにより、駆動電極７８、及び検出用電極１７８と、制御回路基板８０とを接続してもよい。
【００７１】
さらに、上述の実施形態では、流路部材７１に検出用電極１７４を設けると共に、液体噴射ヘッドチップ７３に検出用電極１７８を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、流路部材７１、及び液体噴射ヘッドチップ７３の少なくとも何れか一方に検出用電極１７４，１７８を設ければよい。望ましくは、液体噴射ヘッドチップ７３に検出用電極１７８を設けることにより、確実に印字不良を防止することができる。
そして、流路部材７１や液体噴射ヘッドチップ７３に限らず、液体噴射ヘッド４内のインクが充填される箇所であれば、インクの静電容量を検出するための少なくとも２つの検出用電極を設けることが可能である。具体的には、例えば、圧力緩衝器９０内に設けることも可能である。
【００７２】
また、上述の実施形態では、フィルタ１７３と検出用電極１７４との間の静電容量を検出するために、これらフィルタ１７３と検出用電極１７４との間のインピーダンスを計測した場合について説明した。さらに、駆動電極７８と検出用電極１７８との間の静電容量を検出するために、これら駆動電極７８と検出用電極１７８との間のインピーダンスを計測した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各電極間の静電容量を検出可能な方法であればよい。
【００７３】
そして、上述の実施形態では、流路部材７１内のインクの静電容量を検出するための２つの電極のうち、他方の電極として、流路部材本体１７２に配置されたフィルタ１７３を利用している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、他方の電極として、フィルタ１７３に代わって別途電極を用意してもよい。
また、流路部材７１内の静電容量を検出するための電極の数は、２つに限られるものではなく、３つ以上であってもよい。
【００７４】
さらに、上述の実施形態では、液体噴射ヘッドチップ７３内のインクの静電容量を検出するための２つの電極のうち、他方の電極として、長溝７６の側壁７７に配置された駆動電極７８を利用している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、２つの検出用電極を設けてもよい。以下、詳述する。
【００７５】
（変形例）
図１０は、変形例における液体噴射ヘッドチップ７３の概略構成図である。尚、以下の説明において、上述の実施形態と同一態様については同一符号を付して説明を省略する。
同図に示すように、液体噴射ヘッドチップ７３における長溝７６の側壁７７には、両主面の下部、つまり、２つの駆動電極７８よりも長溝７６の底面側に、２つの検出用電極２７８ａ，２７８ｂが長手方向全体に亘って設けられている。
【００７６】
これら２つの検出用電極２７８ａ，２７８ｂは、それぞれ圧電アクチュエータ７５の前端面７５ｄ、底面７５ｅ、後端面７５ｆ、及び上面７５ｇ（図７、図８参照）に形成されている引き回し電極２７９ａ，２７９ｂと、フレキシブル配線７４（図８参照）を介し、制御回路基板８０の第２静電容量検出部１８０ｂに接続されている。そして、例えば、２つの検出用電極２７８ａ，２７８ｂの間のインピーダンスを計測し、長溝７６内へのインクの供給を続けるか否かの判断を行う。
したがって、上述の変形例によれば、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  液体噴射記録装置
４  液体噴射ヘッド
５０  液体収容体
５１  液体供給管
７１  流路部材（流体流路）
７５  圧電アクチュエータ（アクチュエータ）
７６  長溝（溝）
７７  側壁
７８  駆動電極
８１  ノズルプレート
８１ａ  ノズル開口部（ノズル孔）
１７３  フィルタ
１７４，１７８  検出用電極
１８０ａ  第１静電容量検出部
１８０ｂ  第２静電容量検出部
【図１】
0006004710.tif 000002
【図２】
0006004710.tif 000003
【図３】
0006004710.tif 000004
【図４】
0006004710.tif 000005
【図５】
0006004710.tif 000006
【図６】
0006004710.tif 000007
【図７】
0006004710.tif 000008
【図８】
0006004710.tif 000009
【図９】
0006004710.tif 000010
【図１０】
0006004710.tif 000011