(57)【要約】【課題】インク液滴の検出能力が小さく、特に吐出量が少ない場合には微小の出力信号しか得られず、信頼性の点で問題があった。【解決手段】互いに平行に配設された複数の第１導電線と、第１導電線と略直交する方向に互いに平行に配設された複数の第２導電線とを有し、液体吐出用ヘッド６から吐出された液体がヘッド６と接触した状態で接触する位置に配せられた格子状電極９のうちの吐出された液体と接触した導電線の有無に基づいて液体吐出用ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出する。【選択図】　図５
2004142198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出装置であって、
互いに平行に配設された複数の第１導電線と、前記第１導電線と略直交する方向に互いに平行に配設された複数の第２導電線とを有し、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドと接触した状態で接触する位置に配せられた格子状電極と、
前記格子状電極のうちの前記吐出された液体と接触した導電線の有無に基づいて前記液体吐出用ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする液体吐出検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体吐出用ヘッドからの液体の吐出状態を検出する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェットヘッドからのインク吐出の有無やインク吐出状態を検出する方法として、例えば特開平１１−１７０５６９号公報に記載されたＨＰインク滴検出器がある。これは、インクジェットヘッドからのインク吐出状態を判定する機能を有し、不吐出のノズルを検出した場合、エラー警告等を、そのインクジェットプリンタを使用するユーザに通知するなどして、記録される画像の不良を未然に防ぐことなどを可能としたものである。
【特許文献１】
特開平１１−１７０５６９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に記載されたインクの吐出の有無を検知する技術によれば、以下のような問題があった。
（１）インク液滴に電荷をチャージし、そのインク液滴が通過する際の電場の変化を検出してインク吐出の有無を検知している。しかし、インク液滴にチャージされる電荷は、そのインク液滴の表面に集中するため、インク液滴の検出能力が小さく、特に吐出量が少ない場合には微小の出力信号しか得られず、信頼性の点で問題があった。
（２）上述の（１）の課題を解決するために、１００Ｖ以上の高電圧をインクジェットヘッドとインク検出器との間に印加してインク液滴にチャージされる電荷量を多くして電界強度を高めることが考えられる。しかしながら、それに要するコストが膨大なものになるだけでなく、装置内で高電圧を発生し、それを印加するため安全性の点で問題となっていた。
（３）更に、インク液滴にチャージされた電荷をより多く捕集する必要があるために複数のインク液滴からの電荷を検出する必要がある。このため、より多くの時間を要したり、廃インク量が多くなる等の問題があった。また、複数のインク液滴の検出値が平均化されて検出結果となるため、各インク液滴の変動やばらつきなどを検出するのが困難であった。
【０００４】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、ヘッドから液体が吐出されたかどうかを精度良く検出することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の液体吐出検出装置は以下のような構成を備える。即ち、
液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出装置であって、互いに平行に配設された複数の第１導電線と、前記第１導電線と略直交する方向に互いに平行に配設された複数の第２導電線とを有し、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドと接触した状態で接触する位置に配せられた格子状電極と、
前記格子状電極のうちの前記吐出された液体と接触した導電線の有無に基づいて前記液体吐出用ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係るインク吐出の検出を説明する図で、図１（ａ）はその原理を説明する図、図１（ｂ）はインク検出時の等価回路を説明する等価回路図である。
【０００８】
インクカートリッジ１にはインク吸収体２が収納されており、その毛細管力によってインクが吸収されて保持されている。そして、この吸収体２からゴミ等を濾過するためのフィルタ４、インク流路としての供給路５を介して、インクジェットヘッド６にインクが供給される。３はインクカートリッジ１に設けられた空気穴である。インクジェットヘッド６には、インクを吐出するためのノズルを有した樹脂等で形成されたノズル層７が設けられている。各ノズル層７では、各ノズルに対応して素子基板に設けられた吐出用ヒータ（図示せず）によって、インクを加熱発泡してノズルから外部にインクを吐出する。こうして吐出されたインクは、初期柱状を形成し、その後、インクの表面張力等で球状になってヘッドから分離していく。図１（ａ）は、この吐出されたインクが、初期のインク柱８の状態にある場合を示したものである。
【０００９】
次に、インク吐出検出装置の主要部分を説明する。
【００１０】
このようにして吐出されたインクは、この柱状のまま電極９に接触する。尚、この電極９は後述するように格子状である。ここで、導電体でありインクカートリッジ１側の電極として機能しているフィルタ４と電極９との間は、電源１１と、電圧を分圧するための分圧抵抗１０を介して接続されている。そして、この電極９と分圧抵抗１０の間は、電圧検知器１３に接続されている。また、電源１１のマイナス電極と分圧抵抗１０の間はグランド１２に接続されている。
【００１１】
いま、インクジェットヘッド６のノズル層７からインクが吐出され、そのインクが柱状でヘッドのノズル層７から離脱していない状態のままで電極９に接触すると、この回路はインク（導電性を有している）を介して閉じた状態（閉回路）となり、この閉回路に電流ｉが流れる。この状態を等価回路で表わしたのが図１（ｂ）である。
【００１２】
図１（ｂ）において、電源１１の電源電圧をＥ、フィルタ４からインク及びインク柱８を介して電極９までの電気抵抗をＲ、分圧抵抗１０の抵抗値をｒ、この閉回路内を流れる電流をｉとしている。この状態で、インク部分での電気抵抗Ｒに対する電圧検知器１３の出力Ｖは、
Ｖ＝Ｅ×ｒ／（Ｒ＋ｒ）となる。
【００１３】
尚、本実施の形態では、インクジェットヘッド６のノズル層７から電極９までの距離を０．０５［ｍｍ］，Ｅ＝２０［Ｖ］，ｒ＝１４［ＭΩ］としている。
【００１４】
次に、図２及び図３を参照して、インクの吐出状態と電圧検知器１３での電圧出力の様子を説明する。
【００１５】
図２（ａ）〜（ｄ）は、インクジェットヘッド６からインクが吐出されて電極９と接触する状態を説明する図、図３は、図２（ａ）〜（ｄ）に示す状態において、電圧検知器１３により検知される電圧値の変化を示すグラフ図である。
【００１６】
図２（ａ）は、インクジェットヘッド６が吐出駆動されてインクが吐出された直後の状態を示し、インク柱８がまだ電極９に接触していない状態を示している。この状態で電圧検知器１３により検出される電圧は、図３の縦軸Ｖで示すと、ほとんど０［Ｖ］である（図３の３０）。
【００１７】
次に図２（ｂ）は、インクジェットヘッド６から吐出されたインク柱８が電極９に接触し、ヘッド６と電極９との間が導通状態になった状態を示している。このときの電圧検知器１３により検知される電圧は、図３の区間３１の縦軸Ｖで示すように急速に増加し、Ｖ＝Ｅ×ｒ／（Ｒ１＋ｒ）まで増加する。ここで抵抗値Ｒ１は、インクの電気抵抗Ｒの最小抵抗値である。
【００１８】
図２（ｃ）は、インクジェットヘッド６から吐出されたインク柱８が、ヘッド６のノズルから離脱して、即ち、フィルタ４から分離した状態を示している。この場合には、図１（ｂ）に示す回路において、抵抗Ｒの部分がオープンになっている。
【００１９】
この時は、図３の区間３２で示すように、電圧検知器１３により検知される電圧Ｖは徐々に減少していく（この理由は図４を参照して後述する）。
【００２０】
図２（ｄ）は、インクジェットヘッド６から吐出されたインクがほとんど完全に電極９に付着してしまって、インクの動きがなくなった状態を示している。このときの電圧検知器１３に入力される電圧は、図３の区間３３で示すように、ほとんど０［Ｖ］となる。
【００２１】
これを、図４により更に詳細に説明する。
【００２２】
図４（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）〜（ｄ）の各状態に対応する図１（ｂ）の等価回路の状況を説明する図である。
【００２３】
図４（ａ）は、図２（ａ）に対応しており、インクジェットヘッド６が吐出駆動されてインクが吐出される寸前の状態を示し、この状態では図１（ｂ）に示す等価回路はオープンの状態である。
【００２４】
次に図２（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド６から吐出されたインク柱８が電極９に接触した状態では、図４（ｂ）に示すように、インク柱８の両端に電圧が印加される。これにより、インク柱８内の陰イオンと陽イオンとが対流し、それぞれ正極であるインクジェットヘッド６と負極である電極９側に引き寄せられて電解現象が起こり、これによってインク柱８に電流が流れる。また、インク柱８と電極９との接触面積が増大してゆくとともにインク柱８の電気抵抗が減少し、その抵抗値は最小抵抗値Ｒ１となる。このときインク柱８を流れる電流は最大となり、電圧検知器１３により、最大電圧のＶ＝Ｅ×ｒ／（Ｒ１＋ｒ）が検知される。
【００２５】
次に図４（ｃ）では、図２（ｃ）のように、インク柱８がヘッド６から離脱して液滴となって電極９に取り込まれている。その際、電極９ではインク柱内に発生したイオン対流が残存しており、電極９で電解還元反応が発生する。これにより、前述の図３の区間３２で示すように、僅かずつ電流が減少して電圧値が低下していき、やがて電流が消滅して電圧が０Ｖとなる。この残留電流により、電圧検知器１３により検知される出力電圧の出現時間を増大させ、よりインクの検知能力を高めることができる。また、電極９に取り込まれたインク液内では、陽イオンと陰イオンが再び対流を無くして中和状態になる。
【００２６】
図４（ｄ）は、図２（ｄ）に示すように、電極９にインク液滴が完全に取り込まれた状態を示し、この状態では電圧検知器１３により検知される電圧はほぼ０Ｖ（図３の３３）である。
【００２７】
図５は、ヘッド６のノズル列２３からインク滴８が吐出されて電極９に向かって飛翔している様子を示す図である。尚、ここで、電極９は複数の導体線を格子状に配設した格子状の電極で、その電極面がインクの吐出方向に対して略垂直になるように配置されている。
【００２８】
図６は、インク滴の吐出方向から見た電極９の形状を示す図である。
【００２９】
電極９において、複数の極細の導電線がヘッド６のノズル列２３の配列方向（列方向）に平行に配設され、これら平行な導電線と直交する方向（行方向）に複数の極細の導電線を平行に配置し、各格子の形状は略正方形としている。また、これら導電線同士は互いに非接触であり、これら配線の間隔は、ヘッド６のノズル列２３のピッチと同じにしている。本実施の形態の場合、ノズル密度は６００［ｄｐｉ］であるため、これら導電線の間隔は４２．３３［μｍ］である。
【００３０】
これら導電線のそれぞれには、図４で説明したような、インク液柱との接触によりインクの吐出／不吐検知を行う不吐検知回路６１と、各不吐検知回路６１より出力される各導電線に対応した不吐検知データをパラレルで入力し、シリアルデータに変換して出力するＰ／Ｓデータ変換回路６２とが設けられている。これによって、電極９の各格子におけるインク滴の有無を検知することにより、それぞれ対応するノズルからのインク吐出の有無を検知することができる。
【００３１】
図７は、本実施の形態に係る電極９を拡大して示す拡大図で、ここでは電極９の横方向の導電線（図７のｘ，ｙ，ｚ）の方向にノズル列２３が配設されているものとする。
【００３２】
このようにノズル列２３の方向に導電線ｘ，ｙ，ｚが配列され、ヘッド６の走査方向に導電線ａ，ｂ，ｃが配列される。図において、７１は、ヘッド６のあるノズルから吐出されて電極９に接触したインク液柱を示し、７２は、このインク液柱７１の理想的な直弾点とする。このインク液柱７１が、図中波線で示す位置に着弾することにより導電線ｂとｙがそれぞれ図１（ｂ）で示す閉じられた回路を構成し、これら導電線ｂとｙとを介して電流が流れる。これにより不吐検知回路６１は、そのインク液柱７１を吐出したノズルが正常にインク液を吐出したと判定するとともに、その着弾位置を示す導電線ｂとｙに対応するデータを出力する。このデータはＰ／Ｓデータ変換回路６２を通ってシリアルで出力され、「不吐なし、正常着弾」と、その着弾位置を示すデータとなる。
【００３３】
次に図８に示すように、あるノズルに対する理想的な直弾点７２から外れてインク液柱８１が波線位置に接触すると導電線ｂ，ｃ，ｙがそれぞれ導通して図１（ｂ）の閉回路が構成され電流が流れる。前述した図７の例が理想的であるため、この場合には、理想的な着弾点７２に対して、その吐出位置がヘッド６の走査方向（図の横方向）に約半ドット分ずれていると判定され、その位置を示すデータがＰ／Ｓデータ変換回路６２から出力される。
【００３４】
また、図９に示すように、あるノズルに対する理想的な直弾点７２に対してインク液柱９２で示す位置に接触した場合には、導電線ａ，ｂ，ｙ，ｚがそれぞれ導通して図１（ｂ）の閉回路が構成され電流が流れる。従って、この場合には、理想的な着弾点２２に対して、ヘッド６の走査方向（横方向）に半ドット分、ノズル列方向（縦方向）に半ドット分ずれていると判定され、その判定結果を示す位置データがＰ／Ｓデータ変換回路６２から出力される。
【００３５】
上記のデータに基づいて、各ノズルからのインク吐出／不吐の検知とともに、各ノズルからのインク滴の着弾位置のずれを制御部（例えば図１３の９００）側にフィードバックし、その着弾位置のずれに応じてヘッド走査の際のインク吐出タイミングを変更することにより、ヘッド走査方向でのインク滴の着弾位置ずれを補正することも可能となる。
【００３６】
また、ノズル列２３の面から電極９との間の距離を予め定めておき、図３に示すように、インク吐出駆動がオン（開始されて）からインク液柱が電極９に接触するまでの時間を計測することにより、全てのノズルからのインク液滴の吐出速度を計測できる。
【００３７】
同一のヘッドを使用する時、実際の使用範囲では、インク液滴の吐出速度と吐出量はほぼリニアな関係にある。
【００３８】
本実施の形態に係る記録ヘッドでは、図１０に示すような関係が本願発明者等の実験によって明らかになっている。
【００３９】
インク吐出速度が７乃至２２［ｍ／ｓ］では、インク吐出量が２．８乃至５．６［ｐｌ］の範囲でリニアに変化する。これらのデータに基づいて、インク吐出速度からインク吐出量を予測することができ、こうして予測されたインク吐出量を示すデータを本体装置の制御部にフィードバックし、インク吐出量が変動している場合は、インクジェット記録装置の場合では、それを補正することが可能となる。このようなインク吐出量の補正は、従来のインクジェット記録装置で用いられているＰＷＭ（パルス幅変調）制御法で行う。
【００４０】
以上説明したように本実施の形態によれば、格子状の電極９を用いることにより、ヘッド６の各ノズルからのインク吐出／不吐出を検知することができ、かつ、各ノズルに対応して、電極９上に着弾したインク液滴の位置を計測することにより、インク液滴の着弾位置補正を行うことが可能となった。更には、インク液滴吐出速度からインク液滴の吐出量を予測し、インク液滴の吐出量にバラツキが生じた場合にそれを補正することが可能となる。
【００４１】
以上、本実施の形態におけるインクジェットヘッドの各ノズルからのインク吐出／不吐出及びインク吐出量を検知する構成について説明した。以下では、この様な機能をインクジェットプリンタ装置に設けた場合で説明する。
【００４２】
図１１は、本実施の形態に係るプリンタ装置を有するプリントシステムの構成を示すブロック図である。
【００４３】
図において、ホストコンピュータ１００とプリンタ装置１０１とが、直接或はＬＡＮ等を介して接続されている。ホストコンピュータ１００は、各種アプリケーションプログラムやＯＳなどを実行して、このホストコンピュータ１００の動作を制御するＣＰＵ７００を備えている。更に、ホストコンピュータ１００は、このプリンタ装置１０１によるプリント動作を制御するためのプリンタドライバ７０２を有しており、このプリンタドライバ７０２は、アプリケーションプログラム７０１からプリントデータを受け取り、それをプリンタ装置１０１が解釈できるコマンドやデータフォーマットに変換してプリンタ装置１０１に出力している。
【００４４】
このプリンタ装置１０１は、前述したインクジェットヘッドの各ノズルのインクの吐出／不吐出、及びインク吐出量を検出する機能を有しており、この検出した結果は、プリンタ装置１０１からホストコンピュータ１００に送られ、プリンタドライバ７０２によりユーザに対して報知されるようにしても良い。
【００４５】
図１２は、本実施の形態に係るプリンタ装置１０１の構成を説明する図で、図１２（ａ）は、その正面から見た概略図、図１２（ｂ）は、その側面から見た概略図で、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。
【００４６】
図において、インクカートリッジ１は、インク吐出方向を下に向けてキャリッジ軸２０に取付けられており、キャリッジモータの回転に応じて、図の矢印ＣＲで示す方向に往復移動される。１７は紙送りローラ、１８はプラテンで、これらプラテン１８と紙送りローラ１７の間を送出される被記録材（記録紙）に向かってインクジェットヘッド６からインクが吐出され、そのインクが被記録材に付着することにより、その被記録材に画像が印刷される。ヘッド６のホームポジションには、ヘッドの回復系ユニット（図示せず）等があり、この近傍に上述した電極９が設けられている。この電極９は、電極ユニット１４に設けられており、この電極ユニット１４は、ヘッド６のフェイスに沿ってＥＳで示す矢印方向及びこの図面に垂直な方向に移動可能である。２１は、この電極ユニット１４を移動させるための搬送ユニットである。こうして電極９が電極ユニット１４により移動され、ヘッド６の吐出駆動されるノズル位置に合わされる。そしてその位置で、そのノズルからのインク吐出が検知されると、そのヘッド６の全てのノズルからのインク吐出状態を検出しはじめる。１５はスペーサで、インクジェットヘッド６と電極９とが接触しないように設けられている。
【００４７】
図１３は、本実施の形態に係るプリンタ装置１０１の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図において、９００は、このプリンタ装置１０１全体の動作を制御する制御部で、マイクロプロセッサ等のＣＰＵ９００、ＣＰＵ９００により実行されるプログラムや各種データを記憶するためのメモリ（ＲＡＭ及びＲＯＭ）９０１などを備えている。９１０は入力部で、ホストコンピュータ１００との間のインターフェースを制御しており、例えばＵＳＢバスインターフェース、ｉ−Ｌｉｎｋインターフェース等を含んでいる。９３０はキャリッジモータで、制御部９００からの指示によりモータドライバ９２０により回転駆動され、インクカートリッジ１と一体になったインクジェットヘッド６を図１２の矢印ＣＲ方向に搬送駆動している。９５０は紙送り用モータ（ＬＦモータ）で、制御部９００からの指示によりモータドライバ９４０により回転駆動されて紙送り用ローラ１７を回転させ、被記録材である記録紙（ＯＨＰシート等も含む）を搬送する。９６０はヘッドドライバで、制御部９００からの指示に応じてインクジェットヘッド６を駆動している。６２は前述したＰ／Ｓデータ変換回路で、電極９により検知されたインク液柱の位置に関するデータを出力する。これにより制御部９００は、それに対応して駆動されたノズル位置に基づいて、そのノズルからインク吐出がなされたかどうか、更にその位置ずれをも検知することができる。９８０は操作パネルで、ユーザにより操作される各種スイッチや、エラー（紙詰まりやインクなし等）を報知するためのＬＥＤやブザー等を備えている。また搬送ユニット２１は、制御部９００の指示により前述した電極ユニット１４を移動して、電極９とノズルとの位置合わせを実現している。
【００４９】
図１４は、本実施の形態に係る液体吐出検出装置或はインクジェットプリンタ装置におけるインク（液体）の吐出／不吐出を検知するための方法を説明するフローチャートである。尚、この例では、電極ユニット１４の電極９が格子状の電極である場合で説明する。
【００５０】
まずステップＳ１で、インクジェットヘッド６を移動して、インクジェットヘッド６の所定ノズル（一番目のノズル）を電極９に対応するように位置付ける。こうして位置合わせが完了するとステップＳ２に進み、そのインクジェットヘッド６の１番目のノズル、例えば最も端に位置しているノズルのみに画像信号として「１」を出力し、ステップＳ３で、そのノズルのヒータに通電してインクの吐出駆動を行う。そしてステップＳ４で、所定時間以内に、そのインク液柱が電極９の内のいずれかの導電線と接触して、Ｐ／Ｓデータ変換回路６２からインクの吐出が検知されたことを示すデータが入力されるかをみる。接触が検知された場合はステップＳ５に進み、そのインク液柱と接触した導電線の位置と、吐出駆動されたノズル位置とから、吐出されたインク滴が着弾した位置とのずれ量を求める。そしてステップＳ６に進み、ノズルの吐出駆動を行ってから電極９における接触が検知されるまでの経過時間を基にインク吐出速度を求め、そのインク吐出速度を基にインク吐出量を推測する。そしてステップＳ７に進み、そのノズルを正常なノズルであると判定し、その位置ずれ量、インク吐出量をメモリ９０１のＲＡＭエリアに、そのノズル番号に対応付けて記憶する。
【００５１】
一方、ステップＳ４で、所定時間以内に、電極９の導電線と、インク液柱との接触が検知されない場合はステップＳ１０に進み、そのノズルは不吐出ノズルであると判定して、メモリ９０１のＲＡＭエリアに、そのノズル番号に対応付けて「インク不吐出（異常）」である旨を記憶する。
【００５２】
こうしてステップＳ７又はステップＳ１０の処理を実行するとステップＳ８に進み、そのインクジェットヘッド６の全てのノズルに対する、インクの吐出／不吐出のチェックが終了したかをみる。終了していないときはステップＳ９に進み、そのインクジェットヘッド６の次のノズルを選択してステップＳ３に進む。
【００５３】
以下同様にして、インクジェットヘッド６の全ノズルのインク吐出／不吐出、インク吐出位置の位置ずれ、インク吐出量を検知してメモリに記憶すると、この処理を終了する。
【００５４】
このように、ヘッドの全てのノズルからのインク吐出の有無が判別できる。そして、ここでインクが検知できないノズルは不吐出と判定され、プリンタを使用するユーザにエラー警告を行うなどして、記録画像の不良を未然に防ぐことが可能になる。
【００５５】
［格子状電極９の製造方法］
この製造方法は、鏡面研磨された樹脂基板１５００上に、化学蒸着（ＣＶＤ）又はスパッタリングにより薄膜を形成する成膜工程、フォトリソグラフィとエッチングによりパターンを形成する微細加工工程などの半導体デバイス製造プロセスによって配線を形成し、配線外領域はエキシマレーザーによって除去して格子状配線電極とするものである。
【００５６】
以下図１５（ａ）乃至（ｄ）を参照して、この電極９の製造工程及び製造過程を説明する。これら図は、この製造工程における断面図を示している。
【００５７】
図１５（ａ）において、樹脂基板は、まず熱硬化性樹脂粉末又は熱硬化性の液状樹脂を公知の成形方法、例えば圧縮、注型、押出等の方法にて樹脂成形体を作成し、これを焼成炉内に入れて不活性ガス雰囲気下で焼成炭化してガラスカーボン基板１５００を得る。そして、得られたガラス状カーボン基板１５００を最終製品に必要な板厚、平坦度、表面粗さを得るために端面の研削加工を経て粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨をしてガラス状カーボンウエハーを得る製造方法が知られている。また、特開平７−２４０４０１号公報には、熱硬化性の液状樹脂を型に流し込んで硬化する注型成形方法が開示されている。また、ノボラック樹脂とヘキサメチレンテトラミンを溶媒に溶解した溶液を流延成形し、しかる後、溶媒を除去し硬化する方法（特願平８−２３７５５９号）もある。
【００５８】
次に配線としてのＡｕ膜１５０１を０．１〜２μｍの厚さで連続してスパッタリングによって形成する。このＡｕ膜１５０１において、Ａｕ合金例えばＡｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｃｕでも良い。
【００５９】
次に、フォトリソグラフィ法によって、配線を所定のパターンに形成する。ここでは、フォトリソグラフィ法により、所定の部分をカバーしてウエットエッチングによってパターンを形成し、その後レジストを除去した。配線のエッチングにおいては、リン酸を用いたウェットエッチング法により行ったが、ドライエッチング法でも同様の形成が可能である。Ａｕ配線幅は１０μｍで配線間隔は４２μｍとする。
【００６０】
次に図１５（ｂ）において、絶縁膜１５０２として、ＣＶＤ法によってＳｉＮ膜を０．１〜２μｍの厚さで形成した。この絶縁膜においては、ＳｉＯ膜、ＳｉＮを含んだＳｉＯ膜、Ａｕ２Ｏ３膜、或いはＴａ２Ｏ５膜等の電気絶縁性を有する膜であればＳｉＮ膜に限られるものではない。
【００６１】
また、感光性材料を用いて絶縁膜を形成する方法もある。感光性材料を使用する場合においては、パターンが溶解可能である為には、ポジ型レジストあるいはネガ型レジストの場合は溶解性変化型の使用が可能である。ポジ型レジストとしては、アルカリ溶解性樹脂（ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン）とキノンジアジドあるいはナフトキノンジアジド誘導体等との混合系からなるポジ型フォトレジストが使用できる。溶解性変化型ネガ型レジストは、高分子側鎖の極性を紫外線あるいは電離放射線にて変化せしめ、極性溶剤あるいは非極性溶剤にて現像するレジストである。
【００６２】
図１５（ｃ）では、図１５（ａ）で形成したＡｕ配線と垂直方向に図１５（ａ）と同様の間隔でＡｕ１５０３を配線する。製造方法は前述の図１５（ａ）の場合と同様である。
【００６３】
次に図１５（ｄ）において、加圧したフッ素ガス中において、樹脂基板１５００上に格子状にＡｕ配線されたものと同様の形状のパターンマスクを通して配線領域外の部分にエキシマレーザーで放電を起こさせ、これを除去する。波長は１５７ｎｍのレーザが発生する。エキシマレーザは６４メガビット以降のＤＲＡＭ等で使用されている０．２５μｍ以下の線幅ルールで行い、主に紫外線領域で発振する光子エネルギーの高いレーザである。これにより、Ａｕ配線パターン部分だけが残った格子状の電極９が得られる。
【００６４】
図１５（ｅ）は、上記製造方法によって製造された格子状の電極９を上面から見た図である。
【００６５】
本実施の形態では、検査対象の液体としてインクを用いたが、他に反応液や薬品などインク以外の液体も用いることができる。また、記録ヘッドもバブルジェット（登録商標）方式のインクジェットに限らず、ピエゾ方式などのインクジェット記録ヘッドにも適応可能である。
【００６６】
以上説明した本実施の形態に係る液体吐出検出方法及び装置及びインクジェット記録装置は以下のように構成される。
【００６７】
［実施態様１］　液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出装置であって、
互いに平行に配設された複数の第１導電線と、前記第１導電線と略直交する方向に互いに平行に配設された複数の第２導電線とを有し、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドと接触した状態で接触する位置に配せられた格子状電極と、
前記格子状電極のうちの前記吐出された液体と接触した導電線の有無に基づいて前記液体吐出用ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする液体吐出検出装置。
【００６８】
［実施態様２］　前記検出手段は、更に、前記吐出された液体と接触した第１導電線と第２導電線の位置に基づいて、前記電極上に接触した液体の接触位置を求めることを特徴とする実施態様１に記載の液体吐出検出装置。
【００６９】
［実施態様３］　更に、前記液体吐出用ヘッドの液体吐出口と前記接触位置との相対位置に基づいて、吐出された液体の位置ずれを検出することを特徴とする実施態様２に記載の液体吐出検出装置。
【００７０】
［実施態様４］　前記液体吐出用ヘッドを吐出駆動する吐出駆動手段と、
前記吐出駆動手段による吐出駆動後、前記検出手段により前記格子状電極のうち前記吐出された液体と接触した導電線を検知するまでの時間に基づいて、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体の速度を求める速度計測手段と、
を更に有することを特徴とする実施態様１又は２に記載の液体吐出検出装置。
【００７１】
［実施態様５］　前記速度計測手段によって計測された前記液体の速度に基づいて前記吐出された液体の量を予測する液量予測手段を更に有することを特徴とする実施態様４に記載の液体吐出検出装置。
【００７２】
［実施態様６］　前記電極の接触面は、前記液体吐出用ヘッドから吐出される液体の吐出方向に対して略垂直であることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１に記載の液体吐出検出装置。
【００７３】
［実施態様７］　前記電極と前記液体吐出用ヘッドとの間隔Ｌは、５μｍ≦Ｌ≦２００μｍであることを特徴とする実施態様１乃至６のいずれか１に記載の液体吐出検出装置。
【００７４】
［実施態様８］　前記前記液体吐出用ヘッドはインクジェットヘッドであり、前記液体はインクであることを特徴とする実施態様１乃至７のいずれか１に記載の液体吐出検出装置。
【００７５】
［実施態様９］　液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出方法であって、
互いに平行に配設された複数の第１導電線と、前記第１導電線と略直交する方向に互いに平行に配設された複数の第２導電線とを有し、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドと接触した状態で接触する位置に配せられた格子状電極に対して、前記液体吐出用ヘッドから液体を吐出させるべく吐出駆動する吐出駆動工程と、
前記吐出駆動工程の後、前記格子状電極のうちの前記吐出された液体と接触した導電線の有無に基づいて前記液体吐出用ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出する検出工程と、
を有することを特徴とする液体吐出検出方法。
【００７６】
［実施態様１０］　前記検出工程では、前記吐出された液体と接触した第１導電線と第２導電線の位置に基づいて、更に、前記電極上に接触した液体の接触位置を求めることを特徴とする実施態様９に記載の液体吐出検出方法。
【００７７】
［実施態様１１］　更に、前記液体吐出用ヘッドの液体吐出口と前記接触位置との相対位置に基づいて、吐出された液体の位置ずれを検出する工程を備えることを特徴とする実施態様１０に記載の液体吐出検出方法。
【００７８】
［実施態様１２］　前記吐出駆動工程による吐出駆動後、前記検出工程で前記格子状電極のうち前記吐出された液体と接触した導電線を検知するまでの時間に基づいて、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体の速度を求める速度計測工程を更に有することを特徴とする実施態様１０又は１１に記載の液体吐出検出方法。
【００７９】
［実施態様１３］　前記速度計測工程で計測された前記液体の速度に基づいて前記吐出された液体の量を予測する液量予測工程を更に有することを特徴とする実施態様１２に記載の液体吐出検出方法。
【００８０】
［実施態様１４］　前記電極の接触面は、前記液体吐出用ヘッドから吐出される液体の吐出方向に対して略垂直であることを特徴とする実施態様９乃至１３のいずれか１に記載の液体吐出検出方法。
【００８１】
［実施態様１５］　前記電極と前記液体吐出用ヘッドとの間隔Ｌは、５μｍ≦Ｌ≦２００μｍであることを特徴とする実施態様９乃至１４のいずれか１に記載の液体吐出検出方法。
【００８２】
［実施態様１６］　前記前記液体吐出用ヘッドはインクジェットヘッドであり、前記液体はインクであることを特徴とする実施態様９乃至１５のいずれか１に記載の液体吐出検出方法。
【００８３】
［実施態様１７］　インクジェットヘッドから吐出されるインクにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
互いに平行に配設された複数の第１導電線と、前記第１導電線と略直交する方向に互いに平行に配設された複数の第２導電線とを有し、前記インクジェットヘッドから吐出されたインクが前記インクジェットヘッドと接触した状態で接触する位置に配せられた格子状電極と、
前記格子状電極のうちの前記吐出された液体と接触した導電線の有無に基づいて前記インクジェットヘッドからのインクの吐出／不吐出を検出する検出手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００８４】
［実施態様１８］　前記検出手段は、更に、前記吐出された液体と接触した第１導電線と第２導電線の位置に基づいて、前記電極上に接触したインクの接触位置を求めることを特徴とする実施態様１７に記載のインクジェット記録装置。
【００８５】
［実施態様１９］　更に、前記インクジェットヘッドのノズルと前記接触位置との相対位置に基づいて、吐出されたインクの位置ずれを検出する手段を更に有することを特徴とする実施態様１８に記載のインクジェット記録装置。
【００８６】
［実施態様２０］　前記インクジェットヘッドを吐出駆動する吐出駆動手段と、
前記吐出駆動手段による吐出駆動後、前記検出手段により前記格子状電極のうち前記吐出された液体と接触した導電線を検知するまでの時間に基づいて、前記インクジェットヘッドから吐出されたインクの速度を求める速度計測手段と、
を更に有することを特徴とする実施態様１７又は１８に記載のインクジェット記録装置。
【００８７】
［実施態様２１］　前記速度計測手段によって計測された前記インクの速度に基づいて前記吐出されたインクの量を予測する液量予測手段を更に有することを特徴とする実施態様２０に記載のインクジェット記録装置。
【００８８】
以上説明したように本実施の形態によれば、信頼性やコストなど点で大幅に改善され、以下に示すような効果が得られた。
（１）　液柱全体のイオン化反応により、液体の吐出量が少ない場合でも大きな出力が得られた。
（２）　検出原理が電界強度に関係しないため、検出器の間に印加する電圧が低くてすみ安全性が高い。
（３）　各ノズルに対して１つの吐出液柱による検出が可能なため、短時間で検出でき、廃インク量も少なくできる。更には、吐出量の変動やばらつきなども検出できるため吐出検知の信頼性に加えて、記録される画像の品質までも制御可能となった。
（４）　格子状の液柱接触電極を使用することにより、各液滴の着弾位置を計測することが可能となった。
（５）　着弾位置の計測値を制御回路にフィードバックすることにより、着弾位置がズレた場合に、その位置ずれを補正して画像を記録することが可能となった。
（６）　液柱接触電極を使用することにより液滴の吐出速度を計測し、その吐出速度を基に液滴吐出量を予測することが可能となった。
（７）　その液滴吐出量を制御回路にフィードバックすることによって、吐出量が変動した場合でも、それを補正することが可能となった。
【００８９】
また本実施の形態によれば、高電圧を用いることなく、ヘッドから液体が吐出されたかどうかを精度良く検出できるという効果がある。
【００９０】
更に本実施の形態によれば、少ない液体の量でも精度良く、ヘッドから液体が吐出されたかどうかを検出できる。
【００９１】
また本実施の形態によれば、吐出された液体の着弾位置、又は吐出された液体の速度から吐出量を推測できるという効果がある。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ヘッドから液体が吐出されたかどうかを精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクの吐出／不吐出を検知する構成を説明する概念図である。
【図２】インクジェットヘッドからインクが吐出されて電極と接触する状態を説明する図である。
【図３】図２（ａ）〜（ｄ）に示す状態において電圧検知器により検知される電圧値の変化を示すグラフ図である。
【図４】図２（ａ）〜（ｄ）の各状態に対応する図１（ｂ）の等価回路の状況を説明する図である。
【図５】インクジェットヘッドと電極との相対位置関係を説明する図である。
【図６】本実施の形態に係る電極を説明する図である。
【図７】位置ずれがない理想的なインクの着弾を示す図である。
【図８】ヘッドの走査方向にインク着弾位置がずれた場合を示す図である。
【図９】ヘッドの走査方向とノズルの配列方向のいずれに対してもインク着弾位置がずれた場合を示す図である。
【図１０】ヘッドからのインク吐出速度とインク吐出量との関係を示す図である。
【図１１】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置を有するプリントシステムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置の構成を説明する図で、図１２（ａ）は、その正面から見た概略図、図１２（ｂ）は、その側面から見た概略図である。
【図１３】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置における各ノズルからのインク吐出状態を検知するための方法を説明するフローチャートである。
【図１５】本実施の形態に係る電極の製造方法を説明する図である。
【図１】
2004142198.tif 000003
【図２】
2004142198.tif 000004
【図３】
2004142198.tif 000005
【図４】
2004142198.tif 000006
【図５】
2004142198.tif 000007
【図６】
2004142198.tif 000008
【図７】
2004142198.tif 000009
【図８】
2004142198.tif 000010
【図９】
2004142198.tif 000011
【図１０】
2004142198.tif 000012
【図１１】
2004142198.tif 000013
【図１２】
2004142198.tif 000014
【図１３】
2004142198.tif 000015
【図１４】
2004142198.tif 000016
【図１５】
2004142198.tif 000017