(57)【要約】【課題】温度感知部により感知された温度によって該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを正確に判断し、良品のインクジェットプリントヘッドを提供可能にし、さらにはインクジェットプリントヘッドの印刷品質及び信頼性を増進させる。【解決手段】インクが流入するインク送り穴２２と、インクが吐出されるノズルを持つ複数のインクチャンバー２３と、インク送り穴２２と複数のインクチャンバー２３とを連結する複数の個別流路４１と、複数のインクチャンバー２３内に形成されたインクバブルがインク送り穴２２側に後退するときに、それぞれのインク温度を感知するように複数の個別流路４１に設けられる温度感知部２４と、を備える。【選択図】図１
2009061771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが流入するインク送り穴と、
インクが吐出されるノズルを有する複数のインクチャンバーと、
前記インク送り穴と前記複数のインクチャンバーとを連結する複数の個別流路と、
前記複数のインクチャンバー内に生成されたインクバブルが、インク送り穴側に後退するときに、それぞれの個別流路のインク温度を感知するように前記複数の個別流路に設けられた温度感知部と、
を含むインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
前記温度感知部は、
温度を感知する複数の並列連結されたＰチャンネルＭＯＳＦＥＴと、
グラウンド逆電流を防止するＰチャンネルＭＯＳＦＥＴと、
を備える、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項３】
前記温度感知部からの出力信号を増幅し、基準電圧信号値と比較し、この比較結果に対応する電圧レベルの信号値を出力する比較出力部をさらに含む、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項４】
前記比較出力部は、前記インクジェットプリントヘッド上に設けられ、前記複数のインクチャンバー内のインクを加熱してインクバブルを生成させるヒーターを駆動させるパワートランジスタ領域に配置される、請求項３に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項５】
前記温度感知部の個数と同数の前記比較出力部が前記パワートランジスタ領域に配置される、請求項４に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項６】
インクが流入するインク送り穴と、
インクが吐出されるノズルを有する複数のインクチャンバーと、
前記インク送り穴と前記複数のインクチャンバーとを連結する複数の個別流路と、
前記複数のインクチャンバー内に生成されたインクバブルがインク送り穴側に後退するときに、各個別流路のインク温度を感知するように前記複数の個別流路に設けられる温度感知部と、
前記温度感知部により感知された温度によって、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する制御部と、
を含むインクジェットプリントヘッド。
【請求項７】
前記温度感知部の出力信号を増幅及び比較し、その比較結果に対応する電圧レベルの信号値を出力する比較出力部をさらに含む、請求項６に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項８】
前記比較出力部は、前記インクジェットプリントヘッド上に設けられ、前記複数のインクチャンバー内のインクを加熱してインクバブルを生成させるヒーターを駆動させるためのパワートランジスタ領域に配置される、請求項７に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項９】
前記温度感知部の個数と同数の前記比較出力部が前記パワートランジスタ領域に配置される、請求項８に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１０】
半導体基板と、
前記半導体基板の所定領域を貫通し、インクが流入するインク送り穴と、
前記インク送り穴の両側部に整列され、前記半導体基板の上部に配置される複数のインクチャンバーと、
前記インク送り穴と前記複数のインクチャンバーとを連結する複数の個別流路と、
前記複数のインクチャンバーの上部に配置される複数のノズルと、
前記複数のインクチャンバーの底面に配置される複数のヒーターと、
前記複数の個別流路上のインクの温度をそれぞれ感知するように前記複数の個別流路に配置される温度感知部と、
を含むインクジェットプリントヘッド。
【請求項１１】
前記温度感知部の出力信号を増幅及び比較し、その比較結果に対応する電圧レベルの信号値を出力する比較出力部と、
前記比較出力部の出力信号によって、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する制御部と、
をさらに含む、請求項１０に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１２】
前記比較出力部は、前記複数のインクチャンバー内のインクを加熱してインクバブルを生成させるヒーターを駆動させるためのパワートランジスタ領域に配置され、前記温度感知部の個数と同数の前記比較出力部が設けられる、請求項１１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１３】
印刷媒体上にインクを吐出するインクジェットプリントヘッドであって、
印刷媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルにインクを供給するインク送り穴と、
前記複数のノズルに対応して設けられ、インクバブルが前記複数のノズルのそれぞれから前記インク送り穴側に移動するときに、インクの温度を感知する複数の温度感知部と、
前記感知された温度を基準値と比較し、複数のノズルのうち一つがミッシングか否かを判断する比較出力部と、
を含むインクジェットプリントヘッド。
【請求項１４】
前記比較出力部は、前記感知された温度のそれぞれに該当する信号値を基準電圧値と比較することによって、複数のノズルのうち一つがミッシングか否かを判断する、請求項１３に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１５】
前記感知された温度のそれぞれに該当する信号値は、前記各温度感知部の一つから出力される、請求項１４に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１６】
前記複数のノズルのそれぞれは、前記基準値が、前記感知されたインク温度に該当する信号値より低い場合に、ミッシングと判断される、請求項１３に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１７】
前記複数のノズルと前記インク送り穴とを連結する複数の個別流路をさらに含む、請求項１３に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１８】
前記複数の温度感知部は、前記複数の個別流路上にそれぞれ配置される、請求項１７に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１９】
インクを収容し、ヒーター及びノズルを有するインクチャンバーを有するインクジェットプリントヘッドを含む印刷部と、
前記インクチャンバーへの流路に配置され、インクの温度を検出する温度感知部と、
前記ヒーターを制御し、前記ヒーターの制御及び検出された温度によってミッシングノズルを判断する制御部と、
を含む画像形成装置。
【請求項２０】
インクジェットプリントヘッド装置においてミッシングノズルを検出する方法であって、
インクバブルを生成するためにインクを加熱するようにヒーターを制御し、ノズルを通じてインクを吐出させ、
前記インクの温度を検出し、
前記ヒーターの制御と検出された温度によってミッシングノズルを判断する、
ミッシングノズル検出方法。
【請求項２１】
前記ミッシングノズルの判断時に、前記検出された温度を基準値と比較する、請求項２０に記載のミッシングノズル検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリントヘッド、画像形成装置及びミッシングノズル検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェットプリントヘッドは、印刷用インクの微小な液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を、印刷媒体上の所望の位置に吐出させ、画像を形成する装置である。このようなインクジェットプリントヘッドは、通常、インク液滴の吐出メカニズムによって、熱駆動方式と圧電駆動方式とに大別される。このうち、熱駆動方式のプリントヘッドは、熱源を用いてインクにバブル（ｂｕｂｂｌｅ）を生成させ、これらのバブルの膨張力によってインク液滴を吐出させる。
【０００３】
一般に、熱駆動方式のプリントヘッドは、インクを瞬間加熱して得たバブル（Ｂｕｂｂｌｅ、気泡）によってインク液滴を外部に吐出し、半導体基板上に形成された複数個のインクチャンバー（Ｃｈａｍｂｅｒ）と、各インクチャンバー内に備えられたヒーターと、各インクチャンバーに設けられたノズルと、を含む。したがって、インクチャンバーに貯蔵されたインクは、ヒーターにより加熱された後、ノズルから外部に吐出される。
【０００４】
インクジェットプリンタヘッドでは、複数のノズルのうちいずれか一部が詰まったり、各ノズルに対応するヒーターの誤作動またはヒーター電源回路異常によりノズルからインクが吐出されないと、印刷媒体には白線（ｗｈｉｔｅ  ｌｉｎｅ）が形成され、印刷品質の低下につながる。
【０００５】
このように、損傷してインクが吐出されないノズルをミッシング（欠落した）ノズルといい、このミッシングノズルを感知し、該当のミッシングノズルは使用せずに正常ノズルによって印刷する必要がある。
【０００６】
ミッシングノズルを感知するための方法の一例として、印刷部で印刷された結果をスキャニングし、ミッシングノズルを検出するミッシングノズル検出方法が開示されている（例えば、特許文献１）。この方法では、ノズルから印刷媒体にインクを吐出して試験パターンを印刷し、試験パターンをスキャンセンサーによってスキャニングすることによって、ミッシングノズルを検出する。
【０００７】
しかしながら、このような従来のミッシングノズル検出方法は、試験パターンを印刷し、スキャン作業によってミッシングノズルを検出しなければならず、作業自体が面倒且つ複雑であり、迅速にミッシングノズルを検出できないという問題点があった。
【０００８】
なお、プリントヘッドの温度を測定し、測定された温度によってプリントヘッドのインク吐出状態の良否を判断するインクジェット記録ヘッドに関するものが開示されている（例えば、特許文献２）。
【０００９】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−６３６２３６号
【特許文献２】特開平５−３０９８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２に開示されたインクジェット記録ヘッドは、インクジェット記録ヘッドの平均温度を測定することによってインク吐出異常有無を検出するためのもので、それぞれのノズルの個別の温度を測定するものではないため、印刷媒体に白線を発生させるそれぞれのミッシングノズルを正確に検出できないという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、各ノズルの個別のインク温度を正確に感知し、ミッシングノズルを判別することが可能な、新規かつ改良されたインクジェットプリントヘッド、画像形成装置及びミッシングノズル検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明のインクジェットプリントヘッドは、インクが流入するインク送り穴と、インクが吐出されるノズルを有する複数のインクチャンバーと、前記インク送り穴と前記複数のインクチャンバーとを連結する複数の個別流路と、前記複数のインクチャンバー内に生成されたインクバブルが、インク送り穴側に後退するときに、それぞれの個別流路のインク温度を感知するように前記複数の個別流路に設けられた温度感知部と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記温度感知部は、温度を感知する複数の並列連結されたＰチャンネルＭＯＳＦＥＴと、グラウンド逆電流を防止するＰチャンネルＭＯＳＦＥＴと、を備えることができる。
【００１４】
前記温度感知部からの出力信号を増幅し、基準電圧信号値と比較し、この比較結果に対応する電圧レベルの信号値を出力する比較出力部をさらに含むことができる。
【００１５】
前記比較出力部は、前記インクジェットプリントヘッド上に設けられ、前記複数のインクチャンバー内のインクを加熱してインクバブルを生成させるヒーターを駆動させるパワートランジスタ領域に配置されることができる。
【００１６】
前記温度感知部の個数と同数の前記比較出力部が前記パワートランジスタ領域に配置されることができる。
【００１７】
また、本発明の他のインクジェットプリントヘッドは、インクが流入するインク送り穴と、インクが吐出されるノズルを有する複数のインクチャンバーと、前記インク送り穴と前記複数のインクチャンバーとを連結する複数の個別流路と、前記複数のインクチャンバー内に生成されたインクバブルがインク送り穴側に後退するときに、各個別流路のインク温度を感知するように前記複数の個別流路に設けられる温度感知部と、前記温度感知部により感知された温度によって、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
前記温度感知部の出力信号を増幅及び比較し、その比較結果に対応する電圧レベルの信号値を出力する比較出力部をさらに含むことができる。
【００１９】
前記比較出力部は、前記インクジェットプリントヘッド上に設けられ、前記複数のインクチャンバー内のインクを加熱してインクバブルを生成させるヒーターを駆動させるためのパワートランジスタ領域に配置されることができる。
【００２０】
前記温度感知部の個数と同数の前記比較出力部が前記パワートランジスタ領域に配置されることができる。
【００２１】
また、本発明のさらに他のインクジェットプリントヘッドは、半導体基板と、前記半導体基板の所定領域を貫通し、インクが流入するインク送り穴と、前記インク送り穴の両側部に整列され、前記半導体基板の上部に配置される複数のインクチャンバーと、前記インク送り穴と前記複数のインクチャンバーとを連結する複数の個別流路と、前記複数のインクチャンバーの上部に配置される複数のノズルと、前記複数のインクチャンバーの底面に配置される複数のヒーターと、前記複数の個別流路上のインクの温度をそれぞれ感知するように前記複数の個別流路に配置される温度感知部と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
前記温度感知部の出力信号を増幅及び比較し、その比較結果に対応する電圧レベルの信号値を出力する比較出力部と、前記比較出力部の出力信号によって、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する制御部と、をさらに含むことができる。
【００２３】
前記比較出力部は、前記複数のインクチャンバー内のインクを加熱してインクバブルを生成させるヒーターを駆動させるためのパワートランジスタ領域に配置され、前記温度感知部の個数と同数の前記比較出力部が設けられることができる。
【００２４】
また、上記目的を達成するための本発明は、印刷媒体上にインクを吐出するインクジェットプリントヘッドであって、印刷媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルにインクを供給するインク送り穴と、前記複数のノズルに対応して設けられ、インクバブルが前記複数のノズルのそれぞれから前記インク送り穴側に移動するときに、インクの温度を感知する複数の温度感知部と、前記感知された温度を基準値と比較し、複数のノズルのうち一つがミッシングか否かを判断する比較出力部と、を含むことができる。
【００２５】
前記比較出力部は、前記感知された温度のそれぞれに該当する信号値を基準電圧値と比較することによって、複数のノズルのうち一つがミッシングか否かを判断することができる。
【００２６】
前記感知された温度のそれぞれに該当する信号値は、前記各温度感知部の一つから出力されることができる。
【００２７】
前記複数のノズルのそれぞれは、前記基準値が、前記感知されたインク温度に該当する信号値より低い場合に、ミッシングと判断されることができる。
【００２８】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記複数のノズルと前記インク送り穴とを連結する複数の個別流路をさらに含むことができる。
【００２９】
前記複数の温度感知部は、前記複数の個別流路上にそれぞれ配置されることができる。
【００３０】
なお、上記の目的を達成するために、本発明は、印刷媒体上にインクを吐出する複数のノズルと、前記各ノズルがインクバブルを生成した後に、前記インクの温度を感知する複数の温度感知部と、前記感知された温度をそれぞれ基準値と比較し、複数のノズルのうち一つがミッシングか否かを判断する比較出力部と、を含むインクジェットプリントヘッドを提供することができる。
【００３１】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記複数のノズルにインクを供給するインク送り穴と、前記複数のノズルと前記インク送り穴とを連結し、前記複数の温度感知部が、インクバブルがそれぞれ前記各ノズルからインク送り穴側に流れるときに、前記インクの温度を感知するようにする複数の個別流路と、をさらに含むことができる。
【００３２】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、インクを収容し、ヒーター及びノズルを有するインクチャンバーと、前記インクチャンバーへの流路に配置され、インクの温度を検出する温度感知部と、前記ヒーターを制御し、前記ヒーターの制御及び検出された温度によってミッシングノズルを判断する制御部と、を含むインクジェットプリントヘッド装置を提供することができる。
【００３３】
なお、上記の目的を達成するために、本発明は、インクを収容し、ヒーター及びノズルを有するインクチャンバーを有するインクジェットプリントヘッドを含む印刷部と、前記インクチャンバーへの流路に配置され、インクの温度を検出する温度感知部と、前記ヒーターを制御し、前記ヒーターの制御及び検出された温度によってミッシングノズルを判断する制御部と、を含む画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
なお、上記の目的を達成するために、本発明は、インクジェットプリントヘッド装置においてミッシングノズルを検出する方法において、インクバブルを生成するためにインクを加熱するようにヒーターを制御し、ノズルを通じてインクを吐出させ；前記インクの温度を検出し；前記ヒーターの制御と検出された温度によってミッシングノズルを判断するミッシングノズル検出方法を提供することができる。
【００３５】
前記ミッシングノズルの判断時には、前記検出された温度を基準値と比較することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、第一に、インクチャンバーとインク送り穴とを連結する個別流路ごとに温度感知部を設けているため、ミッシングノズルと正常ノズル間に発生する個別流路におけるインク温度差を、個別流路ごとにそれぞれ正確に感知でき、よって、量産にあたりミッシングノズルを検出し、良品のインクジェットプリントヘッドを供給でき、以降発生しうる問題を予防することが可能になる。
【００３７】
第二に、本発明によれば、比較的簡単な回路ブロックが実現できるため、既存構造を大きく変更せずにも、構成要素を配置することが可能になる。
【００３８】
第三に、本発明によれば、個別ノズルがミッシングノズルが否かが正確に感知されるため、良品のインクジェットプリントヘッドを供給可能にすることはもとより、インクジェットプリントヘッドの印刷品質及び信頼性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリントヘッドを示すレイアウト図であり、図２は、図１の部分断面図であり、図３は、図１の部分切欠斜視図である。
【００４１】
本実施形態によるインクジェットプリントヘッドは、熱源を用いてインクにバブル（ｂｕｂｂｌｅ）を生成させ、そのバブルの膨張力によってインク液滴を吐出させる熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドである。
【００４２】
図１〜図３を参照すると、インクジェットプリントヘッド２０の半導体基板２１には、半導体基板２１を貫通するインク送り穴２２が配置される。半導体基板２１としては、集積回路の製造に広く使われているシリコン基板を用いることができる。インク送り穴２２は、半導体基板２１の下部に配置され、図示せぬインク貯蔵容器と連結される。インク送り穴２１は、図１に示すように、直方形に形成されることができる。
【００４３】
一方、半導体基板２１の上部には、複数のインクチャンバー２３が、インク送り穴２２の両側部に並んで整列される。インクチャンバー２３のそれぞれは、個別流路４１を介してインク送り穴２２に連結される。これにより、インク貯蔵容器に貯蔵されたインクは、インク送り穴２２を通って半導体基板２１に流入した後、それぞれの個別流路４１に沿って複数のインクチャンバー２３に供給される。したがって、インク送り穴２２は、各個別流路４１にインクを供給する共通流路の役割を果たす。
【００４４】
また、インクチャンバー２３のそれぞれの上部にはノズル３２が配置される。したがって、インク送り穴２２からインクチャンバー２３に供給されたインクは、ノズル３２から外部に吐出される。ノズル３２はいずれも、チャンバー層３８上に形成されるノズル板４３に形成される。ノズル板４３は、インク送り穴２２、個別流路４１及びインクチャンバー２３を覆うように構成される。
【００４５】
インクチャンバー２３のそれぞれの底面には、インク吐出素子としての複数のヒーター３４が設けられる。
【００４６】
一方、各ヒーター３４のそれぞれの両端は、関連ヒーター３４上に配置される電極３５と電気的に連結される。そして、ヒーター３４及び電極３５の上部には、ヒーター３４と電極３５を覆う保護層３６が配置される。保護層３６は、ヒーター３４及び電極３５をインクから絶縁及び保護する役割を果たす。また、インクは、ヒーター３４によって加熱されて外部へと吐出される。
【００４７】
また、インクの吐出時に、インク吐出方向の反対方向にはキャビテーション現象が発生し、保護層３６及びヒーター３４を物理的に損傷させることができる。したがって、インクチャンバー２３及び個別流路４１の内部に位置する保護層３６の上部には、キャビテーション現象によって保護層３６及びヒーター３４が物理的に損傷するのを防止すべくアンチ−キャビテーション層３７がさらに配置される。
【００４８】
一方、インクジェットプリントヘッド２０の端部上には、複数の金属パッド２６が配置される。これらの金属パッド２６は、半導体基板２１上の電極３５と同じレベルに配置されることができる。金属パッド２６は、図示せぬ外部回路とプリントヘッド２０とを電気的に連結する。
【００４９】
また、金属パッド２６とインクチャンバー２３との間には、基板ヒーター２５が配置される。基板ヒーター２５は、半導体基板２１上のヒーター３４と同じレベルに配置されることができ、半導体基板２１の加熱に用いられる。基板ヒーター２５は、金属パッド２６と電気的に連結される。したがって、半導体基板２１に供給されるインクの温度がインク吐出に適正な温度よりも低い場合、基板ヒーター２５を用いて半導体基板２１を加熱することによってインクの温度を上げることができる。
【００５０】
そして、半導体基板２１上には、論理回路領域５１、パワートランジスタ領域５３及びアドレス領域５２が配置される。論理回路領域５１内には、ＣＭＯＳトランジスタが配置され、アドレシング（Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）またはデコーディング（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を行う。パワートランジスタ領域５３上には、ヒーター３４とそれぞれ電気的に連結されるＭＯＳトランジスタが配置される。ＭＯＳトランジスタは、半導体基板２１内に形成されるソース及び／またはドレン領域、及びソースとドレン領域間のチャンネル領域上に位置するゲート電極を含む。論理回路領域５１は、アドレス領域上に位置するアドレスラインを介して、パワートランジスタ領域５３上に位置するＭＯＳトランジスタをターンオン（Ｔｕｒｎ−ｏｎ）させる。したがって、外部回路から信号を受けてパワートランジスタ領域５３内にある特定ＭＯＳトランジスタがターンオンされると、ＭＯＳトランジスタに電気的に連結されたヒーター３４には電流が流れる。これにより、ヒーター３４は一定温度に加熱され、インクチャンバー２３内には所定大きさのバブルが生成される。このバブルの膨張によって、インクチャンバー２３内に収容されたインクは、ノズル３２からインク液滴の形態で吐出される。
【００５１】
また、半導体基板２１とヒーター３４との間には絶縁層３３が介在される。絶縁層３３は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）とすれば良い。
【００５２】
一方、各インクチャンバー２３とインク送り穴２２とを連結する個別流路４１には、インク送り穴２２から供給されるインクの温度を測定する温度感知部２４が設けられる。温度感知部２４は、個別流路４１ごとに設けられる。具体的に、温度感知部２４は、保護層３６においてインク送り穴２２に隣接した位置に配置される。したがって、温度感知部２４は、インク送り穴２２に供給されるインクの温度を感知する。この温度感知部２４は、様々な形態で構成されることができる。例えば、各温度感知部２４は、半導体ドーピング工程によって高濃度で不純物ドーピングされてＰ＋またはＮ＋に形成された温度感知素子と、この温度感知素子を覆い、外部からの電気的影響を最小化するウェルとから構成されることができる。
【００５３】
図４は、本発明の一実施例によって、各個別流路ごとに設けられた温度感知部を用いて該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを検出するための回路図であり、図５は、図４の温度感知部により感知されたインク温度によって該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する原理を説明するためのグラフであり、図６は、図４の各構成要素からの出力信号を示すグラフである。
【００５４】
図４に示すように、温度感知部２４は、温度感知部２４の出力信号を増幅したのち基準電圧値と比較し、この比較結果に該当する信号レベルの電圧を出力する比較出力部５３ａと電気的に連結される。また、比較出力部５３ａは、温度感知部２４と同数で形成され、それぞれは制御部５８と電気的に連結される。すなわち、比較出力部５３ａは温度感知部２４と１対１で対応する。
【００５５】
上述の如く、温度感知部２４は、各ノズル３２に該当するインクチャンバー２３と共通のインク送り穴２２とを連結する個別流路４１に配置され、比較出力部５３ａは、パワートランジスタ領域５３に配置される。したがって、個別流路４１から後退するインクの温度変化に基づき、各個別ノズルに対する情報を外部から確認することができる。
【００５６】
次に、温度感知部２４が個別流路４１に配置される理由について説明する。例えば、正常ノズルでは、インクチャンバー２３内で生成されたバブルが膨脹するとノズル３２を通ってインクが排出されると共に外部空気がノズル３２から流入し、この空気と一緒にインク送り穴２２にはバブルが後退していく。この時の温度を‘Ａ’とする。これに対し、ミッシングノズルでは、インクチャンバー２３内で生成されたバブルが膨脹するとノズル３２を通ってインクは排出されないと共に外部空気もノズル３２から流入しないが、正常ノズルにおけると同様に、バブルはインク送り穴２２側に後退していく。この時の温度を‘Ｂ’とする。ここで、‘Ａ’の温度は、空気と接触するので温度が初期よりも下がり、‘Ｂ’の温度は、空気接触がないから高い温度状態を維持し、よって、‘Ａ’の温度が‘Ｂ’の温度よりも低くなる。すなわち、図５に示すように、温度感知部２４により感知された温度に基づき、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかが判断できる。
【００５７】
温度感知部２４は、温度感知素子として、温度感知を行う複数ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰＭＯＳ１〜ＰＭＯＳ４）と、グラウンド逆電流防止用のＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰＭＯＳ５）及び抵抗Ｒ１を備える。ＰＭＯＳ１〜ＰＭＯＳ４は、並列連結されており、ＰＭＯＳ１〜ＰＭＯＳ４のゲート端は共通して、ゲート端がソース端と接続されたＰＭＯＳ５のドレン端と接続されている。ＰＭＯＳ１のソース端とＰＭＯＳ２のドレン端が接続され、ＰＭＯＳ２のソース端とＰＭＯＳ３のドレン端が接続され、ＰＭＯＳ３のソース端はＰＭＯＳ４のドレン端と接続され、ＰＭＯＳ４のソース端は抵抗Ｒ１を介在してＰＭＯＳ５のソース端に接続される。ＰＭＯＳ５のソース端には、接地端ＶＳＳ１が接続される。
【００５８】
比較出力部５３ａは、温度感知部２４の出力信号Ｖｐ４ｄを増幅する増幅器５４と、この増幅器５４により増幅された電圧信号Ｖｉ３ｏｕｔとあらかじめ設定された基準電圧信号Ｖｒｅｆとを比較し、その比較結果に対応する電圧レベルの信号を出力する比較器５５と、この比較器５５の出力信号Ｖｏｕｔ（“Ｈ”または“Ｌ”）をラッチ（Ｌａｔｃｈ）して制御部５８に伝達するシフトレジスタ５６，５７と、を備える。比較器５５は、Ｖｒｅｆ＞Ｖｉ３ｏｕｔであれば“Ｈ”（比較器内にインバータがあるので、極性が反対になっている。）を出力し、Ｖｒｅｆ＜Ｖｉ３ｏｕｔであれば“Ｌ”を出力する。ここで、“Ｈ”は、該当のノズルが正常ノズルであるということを表し、“Ｌ”は、該当のノズルがミッシングノズルであるということを表す。
【００５９】
制御部５８は、比較出力部５３ａからの出力信号に基づいて、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する。
【００６０】
一例として、図６に示すように、温度感知部２４のＶｄｄ１に３．３Ｖが印加される時、温度感知部の出力信号値Ｖｐ４ｄは、インク温度が約０．２℃では０．８０Ｖ、２５℃では０．６２Ｖと測定される。最初出力値の電圧レベルが小さいから、増幅器５４を用いて電圧を増幅させる。増幅された電圧信号Ｖｉ３ｏｕｔ値は、温度約０．２℃で３．２３Ｖ、１２５℃では２．５３Ｖと測定される。比較器では、増幅された出力信号値Ｖｉ３ｏｕｔと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、最終Ｖｏｕｔを出力する。もし、Ｖｒｅｆ＞Ｖｉ３ｏｕｔであれば“Ｈ”が出力され、Ｖｒｅｆ＜Ｖｉ３ｏｕｔであれば“Ｌ”が出力される。ここで、“Ｈ”は、図５に示すように、該当のノズルが正常ノズルであるということを意味し、“Ｌ”は、ミッシングノズルであるということを意味する。最終信号出力値Ｖｏｕｔはラッチされ、シフトレジスタ５６，５７を通って制御部５８に出力される。したがって、温度感知部２４を用いて単一インクチャンバー内のインク温度を感知することができ、各ノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを個別的に判断できる。
【００６１】
図７は、本発明の他の実施例による画像形成装置７００を示すブロック図である。この画像形成装置７００は、インクジェットプリントヘッド２０を含む印刷部７２０を備える。ここで、インクジェットプリントヘッド２０は、インクを収容し、また、ヒーター（図示せず）及びノズル（図示せず）を有するインクチャンバー（図示せず）を有する。ユーザは、パス７１０ｄを通じて制御部７１０に信号を転送することによって印刷工程を開始するために、外部装置（例えば、コンピュータ、ラップトップ、パームパイロット）を駆動することができる。制御部７１０がパス７１０ｄを通じて外部装置から信号を受けると、制御部７１０は、パス７１０ｂを通じてフィーディング部７３０を活性化させ、印刷部７２０に用紙を送る一方で、パス７１０ａを通じて印刷部７２０に信号を転送し、インクの加熱によって印刷工程を始めるようにする。フィーディング部７３０は、印刷される用紙を引き込むように印刷部７２０を準備させるために、パス７１０ｃを通じて印刷部７２０に信号を送ることができる。なお、温度感知部（図示せず）が、インクチャンバーへの流路に配置され、インクの温度を検出することができる。インクの温度が検出されると、制御部７１０は、ヒーターを制御し、ヒーターの制御及び検出された温度によってミッシングノズルを判断することができる。
【００６２】
図８に示すように、本発明の実施例は、インクジェットプリントヘッド装置においてミッシングノズルを検出する方法を含むことができる。動作８２０では、インクバブルを生成するためにインクを加熱するようにヒーターを制御し、ノズルを通じてインクを吐出させる。動作８４０では、インクの温度を検出し、最終的に、動作８６０では、ヒーターの制御と検出された温度によってミッシングノズルを判断する。
【００６３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例によるインクジェットプリントヘッドを示すレイアウト図である。
【図２】図１の部分断面図である。
【図３】図１の部分切欠斜視図である。
【図４】本発明の実施例によって、各個別流路ごとに設けられた温度感知部を用いて該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを検出するための回路の制御ブロック図である。
【図５】図４の温度感知部により感知されたインク温度によって、該当のノズルが正常ノズルかミッシングノズルかを判断する原理を説明するためのグラフである。
【図６】図４の各構成要素からの出力信号を示すグラフである。
【図７】本発明の他の実施例による画像形成装置７００を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例によって、インクジェットプリントヘッド装置においてミッシングノズルを検出する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
２０      インクジェットプリントヘッド
２１      半導体基板
２２      インク送り穴
２３      インクチャンバー
２４      温度感知部
４１      個別流路
５３ａ    比較出力部
５８      制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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