(57)【要約】      （修正有）【課題】素子基板と電気的に接続される配線板にインク検出素子を設け、インク漏洩やインク付着を検出できるようにし、低コストで高い信頼性を実現する記録ヘッド及び記録装置を提供する。【解決手段】記録ヘッド１００であって、記録素子を有する記録素子基板と、記録素子基板と電気的に接続される配線板１０７と、を有し、配線板には、第１の電極と第２の電極とを含み、インクの漏洩を検知するインク漏洩検出手段が設けられ、第１の電極および第２の電極のうちの少なくとも一方が記録素子基板の端子と電気的に接続される。【選択図】図３
2019001128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子を有する記録素子基板と、
前記記録素子基板と電気的に接続される配線板と、
を有する記録ヘッドであって、
前記配線板には、第１の電極と第２の電極とを含み、インクの漏洩を検知するインク漏洩検出手段が設けられ、
前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方が前記記録素子基板の端子と電気的に接続されることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記配線板は、
前記記録素子基板と電気的に接続される第１の配線板と
前記第１の配線板と前記記録素子基板との間に配置され、前記記録素子基板と電気的に接続される第２の配線板と
を含んで構成され、
前記インク漏洩検出手段は、前記第１の配線板および前記第２の配線板のうちの少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記第１の配線板は、リジッド基板であり、
前記第２の配線板は、フレキシブル基板である
ことを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録素子基板は、当該記録素子基板の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記温度検出手段は、第１の端子と第２の端子を有し、
前記インク漏洩検出手段の前記第１の電極が前記温度検出手段の第１の端子に接続され、前記第２の電極が前記第２の端子に接続されてい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記録ヘッド。
【請求項５】
前記温度検出手段は、温度が上昇するにつれ端子電圧が低下する負の温度特性を持つことを特徴とする請求項４に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記温度検出手段は、ダイオード素子であることを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
前記第１の端子は、前記ダイオード素子のアノード端子であり、
前記第２の端子は、前記ダイオード素子のカソード端子である
ことを特徴とする請求項６に記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記温度検出手段は、温度が上昇するにつれ端子電圧が上昇する正の温度特性を持つことを特徴とする請求項４に記載の記録ヘッド。
【請求項９】
前記温度検出手段は、抵抗素子であることを特徴とする請求項８に記載の記録ヘッド。
【請求項１０】
前記記録素子基板は、前記駆動素子を制御する制御ゲートと、前記制御ゲートに制御信号を送るロジック回路と、を有し、
前記インク漏洩検出手段の前記第１の電極が前記ロジック回路の電源端子に接続され、
前記インク漏洩検出手段の前記第２の電極が前記ロジック回路の接地端子に接続される
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記録ヘッド。
【請求項１１】
前記記録素子基板は、前記駆動素子を制御する制御ゲートと、前記制御ゲートに制御信号を送るロジック回路と、を有し、
前記インク漏洩検出手段の前記第１の電極が前記制御ゲートの電源端子に接続され、
前記インク漏洩検出手段の前記第２の電極が前記制御ゲートの接地端子に接続される
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記録ヘッド。
【請求項１２】
請求項４乃至９のいずれか一項に記載の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと電気的に接続された制御基板と
を有する記録装置であって、
前記制御基板は、制御回路と、前記記録ヘッドに印加する電源電圧を生成する電源回路と、を有し、
前記制御回路は、前記温度検出手段の第１の端子と第２の端子の電位差が所定の範囲外となった場合に、前記電源回路の出力を遮断させることを特徴とする記録装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の記録ヘッドと、前記記録ヘッドと電気的に接続された制御基板と、を有する記録装置であって、
前記制御基板は、リーク電流検出回路と、前記記録ヘッドに印加する電源電圧を生成する電源回路と、を有し、
前記リーク電流検出回路は、前記ロジック回路の電源端子の電流が所定の範囲外となった場合に、前記電源回路の出力を遮断させることを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の記録ヘッドと、前記記録ヘッドと電気的に接続された制御基板とを有する記録装置であって、
前記制御基板は、リーク電流検出回路と、前記記録ヘッドに印加する電源電圧を生成する電源回路と、を有し、
前記リーク電流検出回路は、前記制御ゲートの電源端子の電流が所定の範囲外となった場合に、前記電源回路の出力を遮断させることを特徴とする記録装置。
【請求項１５】
記録ヘッドと、前記記録ヘッドと電気的に接続された制御基板とを備える記録装置であって、
前記記録ヘッドは、
記録素子基板の状態を検出する検出手段を有する記録素子基板と、
インクの漏洩を検知するインク漏洩検出手段を有する、前記記録素子基板と前記制御基板とに電気的に接続される配線板と、
を有し、
前記制御基板は、制御回路と、前記記録ヘッドに印加する電源電圧を生成する電源回路と、を有し、
前記制御回路は、前記インク漏洩検出手段の出力の変化および前記検出手段による出力の変化に基づいて、前記電源回路の出力を制御可能であることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッド及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱エネルギーを利用して複数の吐出口からインクを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドが知られている。インクジェット方式の記録ヘッドでは、吐出口からのインク液滴の吐出特性と基板の温度とが密接に関係する。そのため、記録ヘッド用の素子基板には温度検出素子が作りこまれ、高精度に素子基板の温度の読み取りが行われる（特許文献１等）。この温度検出素子は、電源配線短絡など基板上に何らかの異常が生じ、異常昇温した際に強制的に電源を遮断する場合などにも活用され、記録ヘッドの信頼性向上の役割を果たしている。
【０００３】
近年、更なる高速記録及び高精細な記録を達成するために、素子基板に配列するノズル数及び同時に駆動するノズル数を増やす必要が生じている。これに伴って、記録動作時に流れる電流は数Ａ（アンペア）オーダーと大きくなってきている。そこで、素子基板の電源の電圧変動を抑えるために、素子基板近傍にコンデンサや電源ＩＣなどの電子部品を配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９５０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、記録ヘッドの素子基板はインク供給部材の近くに配置されるため、素子基板近傍へ電子部品を配置した場合、インク供給部材からのインク漏洩によるインク付着で、電源短絡を起こす可能性がある。この時、インク付着による電源短絡に気づかず電源を印加し続けた場合、電源回路の破損やヘッドの破損の危険性があるため、インク漏洩やインク付着を早急に検知する必要がある。しかしながら、上述した温度検出素子ではインク付着による電源短絡は検出することが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、インク漏洩やインク付着を検出できるようにし、高い信頼性を実現する記録ヘッド及び記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、記録ヘッドであって、記録素子を有する記録素子基板と、前記記録素子基板と電気的に接続される配線板と、を有し、前記配線板には、第１の電極と第２の電極とを含み、インクの漏洩を検知するインク漏洩検出手段が設けられ、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方が前記記録素子基板の端子と電気的に接続される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インク漏洩やインク付着を低コストで検知することが可能で、電源回路破損やヘッド破損を防止することが可能となり、高い信頼性を実現する記録ヘッド及び記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インクジェット記録装置の構成例を示す外観斜視図。
【図２】本願発明に係るインクジェット記録装置の制御構成の例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。
【図４】本発明の記録ヘッドにおける第１の配線板の断面を説明するための図。
【図５】本発明のインク漏洩検出手段におけるインクの検知方法を説明するための図。
【図６】負の温度特性を持つ温度検出手段の温度特性を説明するための図。
【図７】負の温度特性を持つ温度検出手段を使用した場合の記録ヘッドの等価回路を示す図。
【図８】正の温度特性を持つ温度検出手段の温度特性を説明するための図。
【図９】正の温度特性を持つ温度検出手段を使用した場合の記録ヘッドの等価回路を示す図。
【図１０】本発明に係る記録装置の異常時における動作を説明するための図。
【図１１】第２の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。
【図１２】第３の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。
【図１３】第４の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。
【図１４】第５の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録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。
【００１２】
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）に供され得る液体を表すものとする。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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構成を差し示すものである。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明に係る記録ヘッドは、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タイプの記録ヘッドを備えた記録装置に用いる例にて説明する。なお、これに限定するものではなく、配線の長さなどにより、本願発明により解決すべき問題が発生し得る場合には、シリアルタイプの記録ヘッドを備えた記録装置に用いられてもよい。
【００１８】
［記録装置の概要説明］
図１はフルラインのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）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記録装置１の構造を説明するための斜視透視図である。なお、以下の説明において、４つのインクに対応した記録ヘッドを例に挙げて説明するが、この数に限定するものではない。また、記録ヘッドにおいて共通した構成については、添え字を省略して記録ヘッド１００として示す。
【００１９】
記録装置１において、記録媒体１５は、フィーダユニット１７から、これら記録ヘッド１００による印刷位置に供給され、記録装置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。
【００２０】
記録媒体１５への画像の印刷は、記録媒体１５を搬送しながら、記録媒体１５の基準位置がブラック（Ｋ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｋの下に到達したときに、記録ヘッド１００Ｋからブラックインクを吐出する。同様に、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｍ、イエロ（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｙの順に、各基準位置に記録媒体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。
【００２１】
記録装置１は、更に搬送ユニット１６、記録ヘッド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、記録ヘッド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）、記録装置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。
【００２２】
［制御構成］
次に、図１を用いて説明した記録装置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。
【００２３】
図２は、記録装置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、記録データや記録ヘッド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、記録ヘッド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、記録ヘッド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、記録ヘッド１０１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。
【００２４】
なお、図１に示すようなフルライン記録ヘッドを用いる構成の記録装置では、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ではカッコ符号にて示している。
【００２５】
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記録ヘッド１００が駆動され、記録が行われる。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッド１００の構成例を示す図である。なお、同じ構成要素が複数設けられている場合において、個別に説明を要する場合には参照番号に添え字を併せて示し、統括的に説明する場合には添え字を省略して説明する。
【００２７】
記録ヘッド１００は、複数の記録素子基板１０１、複数のフレキシブル基板１０６、及びプリント配線板１０７を含んで構成される。プリント配線板１０７は、リジッド基板として構成される。複数のフレキシブル基板１０６それぞれとプリント配線板１０７とは、第１のワイヤーボンディング１１６によって電気的に接続される。また、複数の記録素子基板１０１それぞれとフレキシブル基板１０６とは、第２のワイヤーボンディング１１７によって電気的に接続される。プリント配線板１０７は、記録装置１の本体側に配置されるヘッド制御基板１０９と、ケーブル１０８を介して電気的に接続されている。図１に示すように、本実施形態における記録ヘッド１００では、記録素子基板１０１、フレキシブル基板１０６、及びプリント配線板１０７の数は、ｎ：ｎ：１の関係となっている。
【００２８】
次に、記録素子基板１０１について詳細に説明する。発熱抵抗体群１０２は、インクを加熱し、吐出するための記録素子としての複数の発熱抵抗体から構成される。駆動素子群１０３は、発熱抵抗体群１０２を駆動する複数の駆動素子から構成される。駆動素子としては主に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられる。制御ゲート群１０４は、駆動素子群１０３を制御する複数の制御ゲートから構成される。ロジック回路１０５は、制御ゲート群１０４に制御信号を送るロジック回路である。ロジック回路１０５は主に、記録データを保持するラッチ回路やシフトレジスタ回路、及び駆動素子の導通時間を決めるヒートイネーブル（ＨＥ）パルスを生成するＨＥ生成回路などから構成される。
【００２９】
温度検出手段１１４は、記録素子基板１０１の温度を検出するための検出手段であり、ダイオード素子や抵抗素子が用いられる。温度検出手段１１４のプラス側端子（ＳＰ）及びマイナス側端子（ＳＮ）は、フレキシブル基板１０６、プリント配線板１０７、ケーブル１０８を介してヘッド制御基板１０９の温度検出回路１１８に接続される。
【００３０】
発熱抵抗体の一端は、記録素子用電源（ＶＨ）に接続され、もう一端は駆動素子であるＦＥＴのドレイン端子に接続される。また、駆動素子のソース端子は記録素子用接地配線（ＧＮＤＨ）に接続され、駆動素子の基板端子は基板接地配線（ＶＳＳ）に接続される。制御ゲートの電源は制御ゲート用電源配線（ＶＨＴ）に接続され、ロジック回路１０５の電源はロジック回路用電源配線（ＶＤＤ）に接続される。制御ゲート及びロジック回路１０５の接地端子は基板接地配線（ＶＳＳ）に接続される。
【００３１】
記録素子を駆動するための記録素子用電源（ＶＨ）及び記録素子用接地（ＧＮＤＨ）は、ヘッド制御基板１０９上の電源回路１１０で生成される。また、制御ゲート用電源（ＶＨＴ）及びロジック回路用電源（ＶＤＤ）はそれぞれ電源回路１１１及び１１２で生成され、ケーブル１０８、プリント配線板１０７、フレキシブル基板１０６を介して、複数の記録素子基板１０１それぞれへ印加される。温度検出回路１１８は、複数の記録素子基板１０１それぞれに設けられた温度検出手段１１４の電圧（ＶＳ）を監視し、所定の温度範囲を超えた場合に、電源電圧を生成している電源回路１１０、１１１、１１２に電源停止信号１１９を出力する。電源回路１１０、１１１、１１２は、電源停止信号１１９を受信した場合、記録素子用電源（ＶＨ）、制御ゲート用電源（ＶＨＴ）、及びロジック回路用電源（ＶＤＤ）の出力を停止する。つまり、各電源回路は、電源停止信号に応じて、出力が制御可能である。
【００３２】
インク漏洩検出手段１１５は、インクの漏洩を検出する検出手段であり、プリント配線板１０７に配置される。インク漏洩検出手段１１５はプリント配線板１０７の配線層で形成され、第１の電極と第２の電極で構成される。本実施形態において、インク漏洩検出手段１１５は、記録素子基板１０１（温度検出手段１１４）の数に対応して設けられ、ここでは、ｎ個がプリント配線板１０７上にて形成されている。
【００３３】
図４は、プリント配線板１０７の断面を表した図であり、プリント配線板１０７が４層基板で構成された例を示している。インク漏洩検出手段１１５は配線層１で形成され、レジストが開口されて電極が剥き出しになっている。従って、インクが漏洩した場合などには、直接、この電極にインクが付着することとなる。尚、インク漏洩検出手段１１５は必ずしも最上位層の配線層１で形成する必要はなく、最下位層の配線層４で形成してもよい。
【００３４】
図５は、インク漏洩検出手段１１５のインク検知手段を説明するための図である。インク３０１には水分が含まれておりインピーダンスが低いため、インク漏洩時またはインク付着時には第１の電極３０２と第２の電極３０３が低抵抗で短絡される。よって、第１の電極３０２と第２の電極３０３の電位差（抵抗値）を監視することでその状態を検知することが可能となる。より高精度にインク漏洩・インク付着を検知するためには、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２と第２の電極３０３の距離はより近い方が望ましい。
【００３５】
インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２は温度検出手段１１４のプラス側端子（ＳＰ）に接続され、第２の電極３０３は温度検出手段１１４のマイナス側端子（ＳＮ）に接続されている（図３参照）。このような構成にすることで、温度検出回路１１８を用いてインク漏洩・インク付着を検知することが可能となる。言い換えると、温度検出回路１１８は、複数の温度検出手段１１４と複数のインク漏洩検出手段１１５から得られる信号に基づいて、温度の変動およびインクの漏洩付着を検知し、記録ヘッドへの電源供給を制御することとなる。つまり、ヘッド制御基板１０９にインク漏洩・インク付着を検出するための専用の検出回路を設ける必要がなく、温度検出回路１１８を併用することができる。また、温度検出手段１１４の端子（ＳＰ及びＳＮ）を併用することができるため、インク漏洩・インク付着を検出するための端子を設ける必要がなく端子数の削減が可能となる。さらに、温度検出回路１１８は、温度検出手段１１４に数百マイクロアンペア程度と小さな電流しか流さないような回路とすることで、インク漏洩が起きた際に第１の電極３０２と第２の電極３０３が短絡されても、流れる電流が制限され安全であるという利点がある。
【００３６】
図６は、本実施形態に係る温度検出手段１１４に、負の温度特性を持つ検知手段を使用した場合の温度特性を示す図である。図６は、縦軸が端子電圧（ＶＳ）を示し、横軸が温度を示す。温度上昇に対して端子電圧（ＶＳ）が低下する負の温度特性を持つ温度センサとしては、例えば、ダイオードなどが挙げられる。温度検出回路１１８は、複数の記録素子基板１０１それぞれに設けられた温度検出手段１１４の電圧（ＶＳ）を監視し、所定の電圧（Ｖａ）以下になった場合に、温度が所定以上に上昇しており異常状態であると判断する。そして、温度検出回路１１８は、電源回路１１０、１１１、１１２に電源停止信号１１９を出力し、電源回路の出力を遮断する。
【００３７】
図７は、インク漏洩検出手段１１５及び負の温度特性を持つ温度検出手段１１４の等価回路を示す図である。ここでは、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２は、温度検出手段１１４としてのダイオードのアノード端子に接続され、第２の電極３０３はカソード端子に接続されている。本実施形態では、温度検出手段１１４に負の温度特性を持つセンサを使用することで、インク漏洩検出手段１１５と検出回路１１８を併用することができる。図７を用いてこの原理について説明をする。
【００３８】
図７（ａ）はインク漏洩が起きていない場合の等価回路を示し、図７（ｂ）はインク漏洩が起きた場合の等価回路を示している。インク漏洩が起きていない場合、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２と第２の電極３０３間は開放状態になる。そのため、ＳＰ―ＳＮ間の端子電圧（ＶＳ）は負の温度特性を持つ温度検出手段１１４の端子電圧そのものとなる。一方、インク漏洩が起きた場合、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２と第２の電極３０３間はインクによって低抵抗で短絡される。そのため、ＳＰ−ＳＮ間の端子電圧（ＶＳ）は所定の電圧（Ｖａ）以下になる。温度検出回路１１８はこの電圧の変化を検出したことにより、温度検出回路１１８から電源停止信号１１９が出力され、電源回路１１０、１１１、１１２の出力が遮断される。このように、異常昇温時とインク漏洩時の端子電圧の変化方向を同一にすることで、検出回路１１８の併用を可能とする。
【００３９】
図８は、本実施形態に係る温度検出手段１１４に、正の温度特性を持つ検知手段を使用した場合の温度特性を示す図である。図８は、縦軸が端子電圧（ＶＳ）を示し、横軸が温度を示す。温度上昇に対して端子電圧（ＶＳ）が高くなる正の温度特性を持つ温度センサとしては、例えば、抵抗素子などが挙げられる。抵抗素子は記録素子基板上にアルミなどの配線材を用いて作られることが多い。温度検出回路１１８は、複数の記録素子基板１０１それぞれに設けられた温度検出手段１１４の電圧（ＶＳ）を監視し、所定の電圧（Ｖａ）以下になった場合に、温度が所定以上に下降しており異常状態であると判断する。そして、温度検出回路１１８は、電源回路１１０、１１１、１１２に電源停止信号１１９を出力し、電源回路の出力を遮断する。
【００４０】
なお、上記の例では、所定の閾値として電圧（Ｖａ）が設定されていたが、これに限定するものではなく、例えば、監視する電圧に対し所定の範囲として上限と下限を設定し、その範囲外となった際に異常と判断してもよい。
【００４１】
図９は、インク漏洩検出手段１１５及び正の温度特性を持つ温度検出手段１１４の等価回路を示す図である。本実施形態では、温度検出手段１１４に正の温度特性を持つセンサを使用しても、インク漏洩検出手段１１５と検出回路１１８を併用することができる。図９を用いてこの原理について説明をする。
【００４２】
図９（ａ）はインク漏洩が起きていない場合の等価回路を示し、図９（ｂ）はインク漏洩が起きた場合の等価回路を示している。インク漏洩が起きていない場合、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２と第２の電極３０３間は開放状態になる。そのため、ＳＰ―ＳＮ間の端子電圧（ＶＳ）は正の温特を持つ温度検出手段１１４の端子電圧そのものとなる。一方、インク漏洩が起きた場合、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２と第２の電極３０３間はインクによって低抵抗で短絡される。そのため、ＳＰ−ＳＮ間の端子電圧（ＶＳ）は所定の電圧（Ｖａ）以下になる。温度検出回路１１８はこの電圧の変化を検出したことにより、温度検出回路１１８から電源停止信号１１９が出力され、電源回路１１０、１１１、１１２の出力が遮断される。このように、異常降温時とインク漏洩時の端子電圧の変化方向を同一にすることで、検出回路１１８の併用を可能とする。
【００４３】
図１０は、本実施形態に係る記録装置の異常時における動作を示す図である。異常昇温及び異常降温とインク漏洩がそれぞれ別々に発生しようが、同時に発生しようが一つの検出回路で異常状態が検出可能であり、電源回路を遮断し記録装置を安全な状態にできることが分かる。
【００４４】
以上のような構成により、本実施形態に係る記録ヘッドは、インク漏洩やインク付着を低コストで検知することが可能で、電源回路破損やヘッド破損を防止することが可能となる。その結果、高い信頼性を実現する記録ヘッド及び記録装置を提供することができる。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッド７００の構成例を示す図である。第１の実施形態と異なる点は、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２がロジック回路用電源配線（ＶＤＤ）に接続され、第２の電極３０３が基板接地配線（ＶＳＳ）に接続されている点である。本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、プリント配線板１０７上に、１つのインク漏洩検出手段１１５が形成されている。また、ヘッド制御基板１０９にはＶＤＤリーク電流検出回路７０１が設けられている点である。ＶＤＤリーク電流検出回路７０１は、ロジック回路用電源（ＶＤＤ）の電流を監視し、所定の電流値以上になったら異常状態と判断する。そして、ＶＤＤリーク電流検出回路７０１は、異常状態と判断した場合に、電源停止信号７０２を電源回路１１０、１１１、１１２に出力し、電源回路の出力を遮断する。
【００４６】
第２の実施形態に係る記録ヘッド７００では、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２をＶＤＤに接続し、第２の電極３０３をＶＳＳに接続する。これにより、ＶＤＤリーク電流検出回路７０１を用いてインク漏洩・インク付着を検知することが可能となる。つまり、ヘッド制御基板１０９にインク漏洩・インク付着を検出するための専用の検出回路を設ける必要がなく、ＶＤＤリーク電流検出回路７０１を併用することができる。また、ロジック回路用の電源端子（ＶＤＤ）を併用することができるため、インク漏洩・インク付着を検出するための端子を設ける必要がなく端子数の削減が可能となる。更には、記録素子基板１０１の数に対応してインク漏洩検出手段１１５を形成する必要が無くなるため、第１の実施形態と比較して、基板の縮小化が可能となる。
【００４７】
なお、本実施形態では、１つのインク漏洩検出手段１１５をプリント配線板１０７上に形成されている例を示したがこれに限定するものではない。２以上のインク漏洩検出手段１１５を形成して用いてもよいし、インク漏洩検出手段１１５をフレキシブル基板１０６上に形成してもよい。
【００４８】
＜第３の実施形態＞
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッド８００の構成例を示す図である。第１の実施形態と異なる点は、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２が制御ゲート用電源配線（ＶＨＴ）に接続され、第２の電極３０３が基板接地配線（ＶＳＳ）に接続されている点である。本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、プリント配線板１０７上に、１つのインク漏洩検出手段１１５が形成されている。また、ヘッド制御基板１０９にはＶＨＴリーク電流検出回路８０１が設けられている点である。ＶＨＴリーク電流検出回路８０１は、制御ゲート用電源（ＶＨＴ）の電流を監視し、所定の電流値以上になったら異常状態と判断する。そして、ＶＨＴリーク電流検出回路８０１は、異常状態と判断した場合に、電源停止信号８０２を電源回路１１０、１１１、１１２に出力し、電源回路の出力を遮断する。
【００４９】
第３の実施形態に係る記録ヘッド８００では、インク漏洩検出手段１１５の第１の電極３０２をＶＨＴに接続し、第２の電極３０３をＶＳＳに接続する。これにより、ＶＨＴリーク電流検出回路８０１を用いてインク漏洩・インク付着を検知することが可能となる。つまり、ヘッド制御基板１０９にインク漏洩・インク付着を検出するための専用の検出回路を設ける必要がなく、ＶＨＴリーク電流検出回路８０１を併用することができる。また、制御ゲート用電源の端子（ＶＨＴ）を併用することができるため、インク漏洩・インク付着を検出するための端子を設ける必要がなく端子数の削減が可能となる。更には、記録素子基板１０１の数に対応してインク漏洩検出手段１１５を形成する必要が無くなるため、第１の実施形態と比較して、基板の縮小化が可能となる。
【００５０】
なお、本実施形態では、１つのインク漏洩検出手段１１５をプリント配線板１０７上に形成されている例を示したがこれに限定するものではない。２以上のインク漏洩検出手段１１５を形成して用いてもよいし、インク漏洩検出手段１１５をフレキシブル基板１０６上に形成してもよい。
【００５１】
＜第４の実施形態＞
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る記録ヘッド９００の構成例を示す図である。第１の実施形態と異なる点は、インク漏洩検出手段９０１がフレキシブル基板１０６に設けられている点である。インク漏洩検出手段９０１の第１の電極９０２は温度検出手段１１４のプラス側端子（ＳＰ）に接続され、第２の電極９０３は温度検出手段１１４のマイナス側端子（ＳＮ）に接続されている。
【００５２】
本実施形態において、インク漏洩検出手段９０１は、記録素子基板１０１（温度検出手段１１４）の数に対応して設けられ、ここでは、複数のフレキシブル基板１０６それぞれにて形成されている。また、第１の実施形態にて図４を用いて示した構成と同様、インク漏洩検出手段９０１は、電極が剥き出しになっているように構成されているものとする。従って、インクが漏洩した場合などには、直接、この電極にインクが付着することとなる。
【００５３】
フレキシブル基板１０６は、プリント配線板１０７より素子基板１０１に近い位置にあるため、第１の実施形態よりもインク漏洩・インク付着を早い段階で検知することが可能となる。
【００５４】
＜第５の実施形態＞
図１４は、本発明の第５の実施形態に係る記録ヘッド１０００の構成例を示す図である。第１の実施形態と異なる点は、インク漏洩検出手段がプリント配線板１０７とフレキシブル基板１０６の両方に設けられている点である（インク漏洩検出手段１１５、９０１）。インク漏洩検出手段１１５、９０１の第１の電極３０２、９０２は温度検出手段１１４のプラス側端子（ＳＰ）に接続され、第２の電極３０３、９０３は温度検出手段１１４のマイナス側端子（ＳＮ）に接続されている。
【００５５】
本実施形態において、合計で（２×ｎ）個のインク漏洩検出手段が設けられることとなる（ｎ個のインク漏洩検出手段１１５とｎ個のインク漏洩検出手段９０１）。
【００５６】
プリント配線板１０７とフレキシブル基板１０６の両方にインク漏洩検出手段を配置することで、第１の実施形態に比べより高精度にインク漏洩・インク付着を検知することが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１００…記録ヘッド、１０１…記録素子基板、１１４…温度検出手段、１１５…インク漏洩検出手段、１１８…温度検出回路、１１９…電源停止信号、３０２…第１の電極、３０３…第２の電極
【図１】
2019001128.tif 000003
【図２】
2019001128.tif 000004
【図３】
2019001128.tif 000005
【図４】
2019001128.tif 000006
【図５】
2019001128.tif 000007
【図６】
2019001128.tif 000008
【図７】
2019001128.tif 000009
【図８】
2019001128.tif 000010
【図９】
2019001128.tif 000011
【図１０】
2019001128.tif 000012
【図１１】
2019001128.tif 000013
【図１２】
2019001128.tif 000014
【図１３】
2019001128.tif 000015
【図１４】
2019001128.tif 000016