JP2006240262A - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の発熱源を有する液体吐出ヘッド内の温度分布を的確に検出することができること。
【解決手段】 複数の吐出口とそれぞれ連通している複数の個別液室５２と、複数の個別液室５２に液体を供給する共通液室５５を備え、共通液室５５内に複数の温度センサ８０を配置した。温度センサ８０は、供給口５５１を介して共通液室５５内に流入した液体の共通液室５５内での流動経路を示す複数の流線の中から予め選択された複数の代表流線７１、７２、７３に配置した。
【選択図】 図４

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に係り、特に紙などの記録媒体に対して液体を吐出して画像を形成する液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。

従来、多数のノズルを配列させたインク吐出ヘッドと紙などの記録媒体とを相対的に移動させながら、ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するようにした画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置に搭載するインク吐出ヘッドとしては、ノズルに連通した圧力室にインクを供給し、この圧力室に取り付けられた圧電体に対して画像データに応じた駆動信号を与えることにより圧力室の容積を変化させて、圧力室内のインクをノズルから吐出するようにしたピエゾ方式のインク吐出ヘッドが知られている。

一方で、インクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすようにしたサーマルジェット方式のインク吐出ヘッドも知られている。

また、複数のインク吐出ヘッドを備えた画像形成装置において、インク吐出ヘッドの温度を検出する温度検出素子とインク吐出ヘッドを加熱する加熱素子とが、各インク吐出ヘッドごとに、ひとつずつ設けられたものが知られている（特許文献１、２を参照）。

特許文献１に記載のものは、複数のインク吐出ヘッドのそれぞれに温度検出素子と加熱素子（ヒーター）とを備え、各温度検出素子により各インク吐出ヘッドごとにインク吐出ヘッド全体の温度を検出し、インク吐出ヘッド間の温度差が所定の温度範囲内となるように、各加熱素子により各インクヘットヘッドごとに各インク吐出ヘッド全体の加熱制御を行うようになっている。

特許文献２に記載のものは、複数のノズル（インク吐出部）と、各ノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室（インク室）と、複数の圧力室に液体を供給するひとつの共通液室（インク流入室）とを備え、共通液室（インク流入室）の外部にはその共通液室の近傍に温度検出素子及び加熱素子（発熱体）がそれぞれ一つずつ設けられている構成となっている。このような構成により、共通液室の近傍の温度検出素子により共通液室の近傍の温度が検出され、共通液室の近傍の加熱素子により共通液室内のインクが加熱制御される。
特開平１−９５０５６号公報（特に第３図） 特開平２−１０７４４７号公報（特に第２図）

高品質な画像を形成することを目的として、高解像度化が求められている。具体的には、各ノズルの径を小さくして記録媒体に対して吐出されるインク滴を小さくし、かつ、複数のノズルを２次元配列にするとともにノズル同士の間隔（ノズルピッチ）を小さくして単位面積あたりの画素数を多くする。

ノズルを２次元的に配列した場合、一般に、各ノズルに連通する圧力室も２次元的に配列される。ノズルごとに吐出条件（例えば吐出頻度の違いやノズルなどの特性）が異なり、また、複数の圧力室にそれぞれ対応したアクチュエータ（例えば圧電体やヒータ）など複数の発熱源がインク吐出ヘッド内に存在するので、インク吐出ヘッド内の温度分布に２次元的なばらつきが生ずる。

したがって、高画質な画像を形成するという目的を達成するためには、ノズル配列の２次元化を行うだけでは足りず、適切な温度制御を行うためにインク吐出ヘッド内の温度分布を的確に検出する必要がある。

特許文献１、２に記載のものは、ひとつのインク吐出ヘッドに対してひとつの温度検出素子が設けられているだけなので、インク吐出ヘッド全体の温度を大雑把に把握することはできても、インク吐出ヘッド内の温度分布（特に共通液室内の温度分布）を的確に検出することができない。

また、特許文献１、２には、各インク吐出ヘッドごとに温度検出をすることについては記載されているが、ひとつのインク吐出ヘッド内の温度分布を如何に的確に検出するかについて何ら示唆する記載がない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の発熱源を有するインク吐出ヘッド内の温度分布を的確に検出することができる液体吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の吐出口とそれぞれ連通している複数の圧力室と、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、を備え、前記共通液室内に複数の温度検出素子が配置されている構成になっている。

この構成によって、共通液室の近傍（例えば共通液室の隔壁部材等）に温度検出素子をひとつ配置した場合と比較して、共通液室内に複数配置された温度検出素子によって共通液室内の温度分布が的確に検出されることになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数の圧力室は、前記吐出口の数と同数だけ所定の２次元の配置パターンで配置されており、前記複数の温度検出素子は、前記圧力室の数よりも少ない数だけ前記圧力室の配置パターンとは異なる配置パターンで配置されている構成になっている。

この構成によって、各圧力室ごとの発熱（例えばアクチュエータ駆動による発熱あるいはヒーターによる発熱）によって変化するインク吐出ヘッド内の温度分布が共通液室内の温度分布を検出することにより的確に把握されるとともに、複数の圧力室内にそれぞれ温度検出素子を配置した場合と比較して温度検出素子の数が低減されるので効率的に温度分布が検出されることになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記共通液室は、該共通液室の外部から液体が供給される供給口を有し、前記温度検出素子は、前記供給口を介して前記共通液室内に流入する液体の前記共通液室内での流動経路を示す複数の流線の中から予め選択された複数の代表流線に配置されている構成になっている。

この構成によって、共通液室内の２次元的な液体の流れを利用した温度検出が行われることになり、共通液室内の２次元的な温度分布が的確かつ効率よく把握されることになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記温度検出素子は、前記各代表流線ごとに複数配置されている構成になっている。

この構成によって、液体の流れに沿って変化していく液体の温度を的確に検出することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記温度検出素子は、前記各代表流線ごとにひとつずつ配置されている構成になっている。

この構成によって、温度検出素子の数を最小限にして効率よく温度検出を行うことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明において、前記温度検出素子は、前記複数の代表流線のうち少なくともひとつの代表流線に対して垂直な方向に沿って複数配置されている構成になっている。

この構成によって、温度検出素子の数を最小限にして効率よく温度検出を行うことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明において、前記温度検出素子は、前記供給口からの液体の到達時間が等しい点同士を結んでなる線に沿って複数配置されている構成になっている。

この構成によって、同時に供給口から流入する液体の流動経路の違いによる温度の差異を的確に検出することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明において、前記温度検出素子は、前記供給口から流入した液体の到達時間が等間隔の時間差をもって異なる複数の位置にそれぞれ配置されている構成になっている。

この構成によって、温度検出素子の数を低減して効率よく温度検出を行うことができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記吐出口を介して前記圧力室の液体を吐出させる吐出手段によって前記圧力室ごとに加熱を行う構成になっている。

この構成によって、特別な加熱素子を追加することなく温度制御を行うことができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明において、前記共通液室内の液体の加熱を行う加熱素子、前記共通液室内の液体の冷却を行う冷却素子、及び、前記共通液室内の液体の加熱と冷却を行う加熱冷却素子のうち少なくとも一種類の温度調整素子が前記共通液室内に配置されている構成になっている。

この構成によって、各温度検出素子の温度検出結果に対応して共通液室内の温度制御を詳細に行うことができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備え、該液体吐出ヘッドに対して所定の記録媒体を相対的に移動させて該記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、インク吐出ヘッド内の温度分布を的確に検出することができる。

以下、添付図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明に係る一実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略ブロック図である。

図１において、本実施形態の画像形成装置１０は、主として、インク吐出ヘッド５０、温度センサ８０（温度検出素子）、主制御部１１０、主メモリ１１２、画像データ入力部１１４、搬送制御部１１６、インクＩＤ入力部１１８、搬送部１２６、プリント制御部１５０、プリント制御用メモリ１５２、基本波形生成部１５４、ヘッドドライバ１５６、を含んで構成されている。

インク吐出ヘッド５０は、紙などの記録媒体に対してインクを吐出するものである。本実施形態の画像形成装置１０は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の各色のインク吐出ヘッド５０を備えている。このインク吐出ヘッド５０の具体的な構造については、後に詳述する。

温度センサ８０は、温度を検出するものである。具体的には、第１に、インク吐出ヘッド５０の内部に配置されてそのインク吐出ヘッド５０の内部の温度分布を検出する複数の温度センサ（内部温度検出センサ）と、第２に、インク吐出ヘッド５０の外部の温度（周辺温度）を検出するひとつの温度センサ（周辺温度検出センサ）とによって構成されている。

内部温度検出センサは、インク吐出ヘッド５０内のインクを温度調整するか否かの判定、及び、温度調整量の判定に用いられるとともに、加熱により目的の温度に達したか否か等の温度調整結果の確認に用いられる。内部温度検出センサの配置については、後に詳述する。

一方で、周辺温度検出センサは、ノズル５１内のインク表面から溶媒が蒸発することに起因するインクの粘度上昇を防止するためにインクのメニスカスを揺らすか否かを判定する際に用いられる。

搬送部１２６は、紙などの記録媒体をインク吐出ヘッド５０に対して相対的に移動させるものである。具体的には、搬送モータ、搬送ベルトなどによって構成されており、記録媒体を所定の搬送路上で搬送する。

画像データ入力部１１４は、ホストコンピュータ３００から画像データが入力されるものである。本実施形態において、具体的には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネットなどの有線の通信インタフェース、又は、無線の通信インタフェースによって、ホストコンピュータ３００から画像データを受信する。なお、本発明において、画像データの入力態様は、ホストコンピュータ３００との通信により画像データが入力される場合に特に限定されるものではない。例えば、メモリカードや光ディスクなどのリムーバブルメディアから画像データを読み込むことにより画像データが入力されるようにしてもよい。

搬送制御部１１６は、搬送部１２６を制御するものである。具体的には、搬送部１２６を構成する搬送ベルトへの記録媒体の吸着や、その搬送ベルトの駆動などを行う。

インクＩＤ入力部１１８は、インクの種類を識別するインクＩＤ（インク識別情報）が入力されるものである。本実施形態において、具体的には、画像形成装置１０に装着及び脱着が可能であって、インクを収納したインクカートリッジ（図示を省略）からインクＩＤを読み取るようになっている。例えば、バーコードとして付与されたインクＩＤを読み取る、ＩＣタグから無線でインクＩＤを読み取る、などの入力態様がある。ホストコンピュータ３００との通信により入力されるようにしてもよい。ユーザの操作により入力されるようにしてもよい。

プリント制御部１５０は、主メモリ１１２に記憶されている画像データに基づいて、インク吐出ヘッド５０によってそのインク吐出ヘッド５０から記録媒体に向けてインクを吐出する制御を行う。また、プリント制御部１５０は、温度センサ８０によって検出されたインク吐出ヘッド５０の内部の温度分布に基づいてインク吐出ヘッド５０内のインクの温度調整を制御する。また、プリント制御部１５０は、インクＩＤ入力部１１８に入力されたインクＩＤと温度センサ８０によって検出された周辺温度とに基づいてインクの粘度上昇を防止するためのメニスカス揺らしを制御する。プリント制御部１５０は、例えば、マイクロプロセッサ及びその周辺回路によって構成されている。

プリント制御用メモリ１５２は、プリント制御部１５０用のメモリであり、プリンタ制御部１５０が実行するプログラム、プリント制御部１５０が画像データに基づいて生成したプリント用データや、プリント制御部１５０がプリント制御を行うのに必要な各種情報を記憶する。

基本波形生成部１５４は、インク吐出ヘッド５０の駆動に必要な電気信号（駆動波形）を含む基本波形を生成する。基本波形生成部１５４は、前述のプリント制御部１５０と一体に形成されていてもよい。なお、基本波形の具体的な形状については、後に詳述する。

ヘッドドライバ１５６は、基本波形生成部１５４から出力された基本波形と、プリント制御部１５２から出力された、駆動波形の選択を指示する電気信号（選択波形）とに基づいて、複数種類の駆動波形の中から必要な駆動波形を選択してインク吐出ヘッド５０に与える。ヘッドドライバ１５６による駆動波形の選択については、後に詳述する。

主制御部１１０は、主メモリ１１２、画像データ入力部１１４、搬送制御部１１６、インクＩＤ入力部１１８、プリント制御部１５０などの各部を制御するものである。主制御部１１０は、具体的には、マイクロプロセッサ及びその周辺回路によって構成されている。

主メモリ１１２は、主制御部１１０が実行するプログラム、そのプログラムの実行に必要な各種の情報、ホストコンピュータ３００から入力された画像データなどを記憶するものである。

［インク吐出ヘッドの構造］
図２は、インク吐出ヘッド５０の全体の概略構造を示す平面透視図である。

図２において、インク吐出ヘッド５０は、最大サイズの記録紙の少なくとも一辺を超える長さにわたって配列された多数のノズル５１（吐出口）を有し、紙などの記録媒体に対して相対的に移動しながら、ノズル５１から記録媒体に向けてインクを吐出する。

インク吐出ヘッド５０は、インクを吐出する複数のノズル５１、ノズル５１と連通しておりノズル５１からインクを吐出するときにインクに対して圧力を付与する圧力室５２（個別液室）、及び、図２では図示を省略した後述の共通液室から圧力室５２に対してインクを供給する個別インク供給口５３をそれぞれ含んで構成される複数の圧力室ユニット５４が、２次元マトリクス状に配列されて構成されている。

図２に示されたインク吐出ヘッド５０の一部分を拡大して図３に示す。

図３において、複数のノズル５１は、主走査方向に沿って配列されているとともに、主走査方向に対して所定の角度θをなす方向に沿って配列されてなる。すなわち、複数のノズル５１は、いわゆる２次元マトリクス状で配列されている。

具体的には、例えば、符号５１-11、５１-21、５１-31、…（あるいは符号５１-16、５１-26、５１-36、…）のｍ個のノズルが主走査方向に沿って配列されている。また、例えば、符号５１-11、５１-12、５１-13、５１-14、５１-15、５１-16のｎ個（ここではｎ＝６）のノズルが主走査方向に対して角度θをなす方向に沿って配列されている。

主走査方向に沿ったひとつの線（主走査線）に全てのノズル５１を投影してなる仮想的なノズル配列（投影ノズル配列）は、主走査方向のドットピッチＰ（すなわちノズル５１からインクが吐出されることにより記録媒体上に形成されるドット同士の主走査方向における間隔）と略同一の間隔でノズル５１が配置されてなる。すなわち、投影ノズル配列は、ドットピッチＰと略同一のピッチを有するノズル配列である。

実際上は、ノズル５１の間隔（ノズルピッチ）は、主走査方向においてはドットピッチＰのｎ倍（ここではｎ＝６）であり、主走査方向に対して角度θをなす方向においては、図３に示されるｄ（＝Ｐ×１／ｃｏｓθ）である。

図４は、図２の４−４線に沿った断面図であり、ひとつの圧力室５２及びその周辺を示している。なお、図４には、ノズル５１、圧力室５２、個別インク供給口５３、個別電極５７、圧電体５８、及び、温度センサ８０がそれぞれひとつずつ記載されているが、実際には、インク吐出ヘッド５０は、ノズル５１、圧力室５２、個別インク供給口５３、個別電極５７、圧電体５８、及び、温度センサ８０をそれぞれ複数備えている。具体的には、圧力室５２、個別インク供給口５３、個別電極５７、及び、圧電体５８はノズル５１と同数だけ２次元マトリクス状に設けられており、温度センサ８０はノズル５１の数（圧力室５２の数）よりも少ない数だけノズル５１や圧力室５２等の配置パターンとは異なる配置パターンで配置されている。

振動板５６は、圧力室５２内の空間を挟んでノズル５１が配置されている側とは反対側に配置されており、各圧力室５２の振動面を構成している。振動板５６は、複数の圧力室５２に共通のものとし１枚のプレートで形成されている。

共通液室５５は、振動板５６を挟んで圧力室５２が配置されている側とは反対側に配置されており、振動板５６に形成されている個別インク供給口５３を介して複数の圧力室５２にインクを供給する。すなわち、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、共通液室５５は、複数の圧力室５２の直上において、これらの複数の圧力室５２の全てを覆うように、ひとつの共通の空間をなす液室として形成されている。詳細には、共通液室５５は、平面方向の広さとして、複数の個別インク供給口５３が２次元マトリクス状に配置されてなる２次元パターン以上の広さを有する。このような共通液室５５により、２次元マトリクス状に配列された各圧力室５２に対して、インクがリフィル性良く供給されることになる。

圧電体５８は、例えばピエゾからなり、振動板５６を介して圧力室５２の容積を変化させる。圧電体５８の一方の電極は個別電極５７によって構成されており、個別電極５７を介して図１のヘッドドライバ１５６と接続されている。圧電体５８の他方の電極は振動板５６（共通電極）によって構成されており、接地されている。圧電体５８を駆動する電気信号である駆動波形は、図１のヘッドドライバ１５６から圧電体５８に与えられる。

ヘッドドライバ１５６から圧電体５８に与えられる駆動波形には各種ある。第１に、ノズル５１からインクを吐出させる吐出振動を圧電体５８に発生させる駆動波形（「吐出駆動波形」と称する）がある。第２に、ノズル５１からインクを吐出させることなく圧電体５８を発熱させることによりインクの加熱を行う駆動波形（「加熱駆動波形」と称する）がある。第３に、吐出振動と並行して圧電体５８に発熱をさせる駆動波形（「吐出・加熱駆動波形」と称する）がある。なお、吐出・加熱駆動波形は、前述の吐出駆動波形と加熱駆動波形とを含んでいる。第４に、ノズル５１からインクを吐出させることなくインクの粘度上昇を抑えるようにノズル５１内のメニスカスを微小な振幅で揺らす駆動波形（「メニスカス微振動波形」と称する）がある。第５に、吐出駆動波形、加熱駆動波形、及び、メニスカス微振動波形のいずれをも含まない、圧電体５８を駆動しない無駆動波形がある。

本実施形態の圧電体５８は、ノズル５１からインクを吐出させるための圧力を発生する圧力発生手段を構成しているだけでなく、インクを加熱する加熱手段、及び、インクの粘度を調整する粘度調整手段をも構成している。

温度センサ８０は、本実施形態では、共通液室５５の天面に複数配置されている。また、本実施形態では、複数の温度センサ８０は共通液室５５内を流れるインクの流動が考慮された配置パターンで共通液室５５内に配置されており、このような複数の温度センサ８０の温度検出結果に基づいてプリント制御部１５０により共通液室５５内の温度分布とともに各圧力室５２内のインクの温度が特定される。

具体的には、温度センサ８０は、共通液室５５内でのインクの流動経路を示す複数の流線の中から予め選択された複数の代表流線に沿って配置されている。また、プリント制御用メモリ１５２には、温度センサ８０によって検出された共通液室５５内の代表流線に沿った温度分布情報を各圧力室５２ごとのインクの温度情報に変換するための変換テーブル情報が記憶されている。プリント制御部１５０は、温度センサ８０によって検出された共通液室５５内の代表流線に沿った温度分布情報と、プリント制御用メモリ１５２に記憶されている変換テーブル情報とに基づいて、各圧力室５２ごとの温度を特定する。

これらの温度センサ８０及びプリント制御部１５０は本画像形成装置１０の温度特定部を構成している。

このように共通液室５５内の温度分布を検出して各圧力室５２ごとのインクの温度を求めるようになっているので、温度センサ８０の数を低減して各圧力室５２ごとのインクの温度を検出することができるとともに、各圧力室５２内に温度センサ８０を配置した場合と比較して信号配線の混雑を緩和することができる。

なお、本発明は、温度センサ８０を共通液室５５内のみに配置した場合に特に限定されるものではなく、共通液室５５内には配置しないで各圧力室５２ごとに配置した場合、及び、共通液室５５内に配置するとともに各圧力室５２ごとに配置した場合を含む。

また、本発明は、温度センサ８０の検出結果に基づいて各圧力室５２ごとの温度を特定する場合に限定されるものではなく、画像データ入力部１１４に入力された画像データ（その画像データを編集した場合には編集後の画像データ）に基づいて各圧力室５２ごとの温度を推定処理により特定する場合を含む。

次に、熱伝導の観点から好ましいインク吐出ヘッド５０の構造について説明する。

前述のように圧電体５８は振動板５６に取り付けられており、振動板５６は圧力室５２のインクに接しているので、圧電体５８を圧力室５２内のインクを加熱する加熱手段として用いる場合、圧電体５８の発熱を効率よく圧力室５２内のインクに伝えるため、次のような（条件１）〜（条件５）を満たしていることが、好ましい。

（条件１）振動板５６が薄い。

（条件２）振動板５６の接液側の面積が大きい（例えば、凹凸がある）。

（条件３）振動板５６の材料の熱伝導率が大きい（例えば、鉄、アルミニウム、銅、金、ダイアモンド薄膜などで形成されている）。

（条件４）圧電体５８と振動板５６との間の熱伝導率が高い（直接かつ密に接している、接着層が薄いなど）。

（条件５）圧電体５８の面のうちで振動板５６と接している面以外は熱伝導率が低い（断熱されている）。

一方で、圧電体５８によって、その圧電体５８を挟んで振動板５６と反対側に配置されている共通液室５５内のインクを加熱することも可能であり、共通液室５５内のインクの加熱手段として圧電体５８を用いる場合には、次のような（条件６）〜（条件９）を満たしていることが、好ましい。

（条件６）圧電体５８の面のうちで振動板５６に接している面以外は熱伝導率が高い。例えば、熱伝導率の高いオイルなどで覆われ、圧電体５８を覆うアクチュエータカバー６８（例えばアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料）を介して共通液室５５に面している。

（条件７）振動板５６の熱伝導率が小さい。

（条件８）振動板５６が厚い。

（条件９）圧電体５８と振動板５６との間の熱伝導率が低い（接着層が厚い）。

［圧電体の駆動波形］
圧電体５８に対してヘッドドライバ１５６から与える駆動波形には、前述のように、主として、吐出駆動波形、加熱駆動波形、吐出・加熱駆動波形、メニスカス微振動波形、及び、無駆動波形がある。これらの駆動波形についてそれぞれ詳述する。

図５は、同一のノズル５１からｎ滴（例えばｎ＝２）のインクを連続して吐出させる場合の吐出駆動波形について、横軸を時間ｔとし、縦軸を圧電体５８の印加電圧Ｖとして表している。図５において、Ｔｊｔは吐出周期（連続吐出なので最小吐出周期に等しい）であり、Ａｊｔは吐出駆動波形の振幅である。図５に示すような凹凸形状（メニスカス面のプル及びプッシュを発生させる形状である）からなる吐出駆動波形が圧電体５８に与えられると、この凹凸形状に従って圧電体５８が振動を発生して圧力室５２の容積を変化させることにより振幅Ａｊｔに応じたストロークでノズル内のメニスカス面がプル及びプッシュされて、ノズル５１から記録媒体に向けて滴状のインクが吐出周期Ｔｊｔで連続して吐出される。例えば、メニスカス面のプル及びプッシュが２回連続して行われると、ノズルから２滴のインクが吐出されて記録媒体に着弾する。

吐出振動において、最も効率良く吐出を行うためには、原理的には、メニスカスがその圧力室５２の共振周波数ｆ０（駆動波形の振幅を一定とした条件下で圧力室５２の共振現象により圧力室５２内のインクの振動が最大になる周波数である）でプル及びプッシュを繰り返すように最小吐出周期Ｔｊｔを設定する。実際には、吐出の安定性を考慮して、適宜、圧力室５２の共振周波数ｆ０から離れた周波数でメニスカスを振動させるように最小吐出周期Ｔｊｔを設定してもよい。

図６は、圧力室５２内のインクを加熱させる加熱駆動波形について、横軸を時間ｔとし、縦軸を圧電体５２の印加電圧Ｖとして表している。図６において、Ｔｈｔは加熱駆動波形の周期であり、Ａｈｔは加熱駆動波形の振幅である。

図７は、インク滴の吐出と並行して圧力室５２内のインクの加熱を行う場合の吐出・加熱駆動波形について、横軸を時間ｔとし、縦軸を圧電体５２の印加電圧Ｖとして表している。図７において、Ｔｊｔは吐出周期であり、Ｔｈｔは加熱駆動波形の周期であり、Ａｊｔは吐出駆動波形の振幅であり、Ａｈｔは加熱駆動波形の振幅である。

なお、図７に示す吐出・加熱駆動波形は、図５に示す吐出駆動波形に対して図６に示す加熱駆動波形（ただし実線で示す形状）を重畳してなる形状を有している。このような吐出・加熱駆動波形の重畳形成を行わない場合には、図６において実線に点線で補足して示すように、加熱駆動波形については、全加熱期間にわたって一時停止することなく振動する波形としてもよい。

図６の加熱駆動波形において印加電圧Ｖのピーク値（最大値）は、図５に示す吐出駆動波形の印加電圧Ｖのピーク値（最大値）と同一（例えば２４［Ｖ］）にしてある。同様に、図７の吐出・加熱駆動波形中の加熱駆動波形の印加電圧Ｖのピーク値（最大値）は、その吐出・加熱駆動波形中の吐出駆動波形の印加電圧Ｖのピーク値（最大値）と同一（例えば２４［Ｖ］）にしてある。

好ましい加熱駆動波形について以下詳述する。

なお、数式を用いて理論的かつ簡略に説明するため、正弦波で圧電体を駆動したものとする。そうすると、圧電体の発熱量Ｐは、下記の数１で表される。

［数１］
Ｐ＝Ｖ^２×tanδ×２πｆ×Ｃ
ここで、Ｖは圧電体５８の印加電圧（正弦波の振幅）、tanδは圧電体５８の誘電率損、ｆは圧電体５８の駆動周波数（正弦波の周波数）、Ｃは圧電体５８の静電容量である。

例えば、数１において、Ｖ＝２４［Ｖ］、tanδ＝２．０［％］、ｆ＝１[ＭＨｚ]、Ｃ＝３００［ｐＦ］とした場合、圧電体５８の発熱量Ｐは２２［ｍＷ］となる。

数１に示されるように、圧電体５９の発熱量Ｐは、圧電体５８の駆動周波数ｆ、圧電体５８の静電容量Ｃ、及び、圧電体５８の印加電圧Ｖの２乗、にそれぞれ比例して大きくなる。すなわち、駆動周波数ｆ、静電容量Ｃ及び印加電圧Ｖを適切に設定することにより圧電体５８の発熱効率を高めることができる。

まず、圧電体５８の静電容量Ｃに着目して圧電体５８の駆動周波数ｆと発熱量Ｐとの関係について説明する。

圧電体５８は、その圧電体５８自身の共振現象により、駆動周波数ｆが圧電体５８の共振周波数ｆｒであるときに静電容量Ｃが最大になる性質を有する。したがって、圧電体５８に与える加熱駆動波形の周波数ｆｈｔとして圧電体５８の共振周波数ｆｒ又はその近傍の周波数を設定することにより、圧電体５８の静電容量Ｃが大きくなって、前述の数１より、圧電体５８の発熱量Ｐが大きくなる。

なお、圧電体５８の共振周波数ｆｒ（複数存在する）は、一般に、ｆｒ＞ｆ０であり、吐出振動において安定した吐出を行うためには、好ましくはｆｒ≧２×ｆ０であり、更に好ましくはｆｒ≧３×ｆ０である。

次に、圧電体５８の印加電圧Ｖに着目して駆動周波数ｆと発熱量Ｐとの関係について説明する。

前述の数１より、圧電体５８の発熱量Ｐは圧電体５８の印加電圧Ｖの２乗に比例して大きくなるが、印加電圧Ｖを大きくし過ぎると、ノズル５１からインクが吐出してしまうことになって加熱振動としては不適切になるので、印加電圧Ｖは、ノズル５１からインクが吐出しない範囲内で圧電体５８の発熱量Ｐが大きくなる適切な値に設定する必要がある。

図８は、印加電圧Ｖが一定という条件下における圧電体の加振周波数ｆ（駆動周波数）と圧力室内のインクの振動の大きさを示す振動ゲインｇとの関係を示すグラフである。

図８に示されるように、圧力室５２の共振周波数ｆ０において、振動ゲインｇが最大になる。

ここで、単にインクの不吐出を防止する目的であれば、振動ゲインｇが高くても圧電体５８の印加電圧Ｖを小さく設定すればよいかとも考えられるし、また、駆動周波数ｆを小さく（例えば５０ｋＨｚ程度に設定）して振動ゲインｇを下げるようにしてもよいかとも考えられる。しかし、例えば駆動周波数ｆをｆ０近傍に設定した場合には、インクの吐出を防止するために圧電体５８の印加電圧Ｖを極めて小さくせざるを得なくなり、数１より圧電体５８の発熱量Ｐが小さくなってしまう。また、例えば駆動周波数ｆをｆ０から小さくしていくと、数１より圧電体５８の発熱量Ｐが小さくなっていく。しかし、加熱振動では、単にインクの不吐出が防止されればよいというわけでなく、発熱効率がよいことが要求される。すなわち、圧電体５８に大きな印加電圧Ｖを与えてもインクの振動が大きくなりにくい条件を選ぶ必要がある。

このようなインクの不吐出を防止するとともに大きな発熱量Ｐを得るという観点から、図８に示す加振周波数ｆと圧力室振動ゲインｇとの関係及び前述の数１より、圧力室５２の共振周波数ｆ０（図８では２８５ｋＨｚ）における圧力室５２内のインクの振動ゲインｇ０に対して略１／２の振動ゲイン（ｇ０／２）以下となるように、加熱駆動波形の周波数ｆｔｈは２×ｆ０（図８では５７０ｋＨｚ）以上とするのが好ましい。

より詳細には、加熱駆動において吐出が発生しないという安定度（不吐出安定度）を 更に高めつつ発熱量Ｐを更に大きくするため、加熱駆動波形の周波数ｆｈｔを更に高くする。具体的には、図８より、加熱駆動波形の周波数ｆｈｔは、３×ｆ０以上とするのが、より好ましい。

なお、図８において、駆動周波数ｆがｆ０から高くなるにつれて、振動ゲインｇが所定の値（図８では０．６）に向けて収束していく。加熱駆動では、ノズル５１からインクが吐出しない範囲内で振動ゲインｇが充分に小さければ、あとは前述の数１のみに着目して圧電体５８の発熱量Ｐをより大きくするように、加熱駆動波形の周波数ｆｈｔは高ければ高いほどよいかとも考えられる。しかし、実際には、加熱駆動波形の周波数ｆｈｔとしてはミスト吐出が発生しない適切な周波数を設定する必要がある。

ここで、ミスト吐出とは、圧電体５８の駆動周波数ｆを高くしていくと、ノズル５１内のインクのメニスカス面が激しく振動して、霧状の微細なインクがノズル５１のメニスカス面から飛び出す現象である。

ミスト吐出が発生するメニスカス面振幅ｈと圧電体５８の駆動周波数ｆとの関係は、下記の数２で表される。

［数２］
ｈ≧２（μ／ρ）×（ρ／Ｔπｆ）^１／３
ここで、μは粘度［Ｐａ・ｓ］、ρは液体の密度［ｋｇ／ｍ_３］、Ｔは表面張力［Ｎ／ｍ］である。

例えば、水に２．５［ＭＨｚ］の振動を加えたとき、メニスカス面振幅ｈ≧０．２４［μｍ］となり、一般に、ミスト吐出が発生する。

数２より、圧電体５８の駆動周波数ｆが高くなると、ｆ^−１／３に比例して、メニスカス面振幅ｈの境界値（数２において等式が成立するｈである）が小さくなる。そこで、ミスト吐出を起こさないようにするために、実際のメニスカス面振幅ｈがミスト吐出となる境界値を下回る範囲内で、かつ、前述の数１よりＶ^２×ｆが最大となるように、ｆ及びＶの組み合わせを選択する。

例えば、加熱駆動波形の印加電圧を適用可能な最大値（例えばピーク値を吐出振動波形と同じ２４Ｖ）に設定し、加熱駆動波形の周波数ｆｔｈはミスト吐出が発生しない範囲内で最高値に設定すれば、最大の発熱量Ｐが得られることになる。

なお、ミスト吐出が発生するか否かは、液体（インク）の特性のほか、インク吐出ヘッド内の構造や形状にも因っても異なり、全てのインク吐出ヘッドに亘ってｆ及びＶを一意に定めることはできないので、これらの液体の特性、インク吐出ヘッドの構造及び形状に応じて定める。実験によりｆ及びＶを求めてもよい。

以上説明したヘッドドライバ１５６から圧電体５８に与える好ましい加熱駆動波形の条件について整理すると以下の通りである。

（条件１）加熱駆動波形の周波数ｆｈｔは、圧力室の共振周波数ｆ０の２倍（２×ｆ０）以上とする。より好ましくは、３×ｆ０以上とする。ここで、ｆ０は、一定の振幅の振動波形を圧力室５２に与えた場合に圧力室５２の共振により圧力室５２内のインクの振動が最大になる周波数である。

（条件２）加熱駆動波形の周波数ｆｈｔは、ミスト吐出が発生しない周波数を設定する。

（条件３）加熱駆動波形の周波数ｆｈｔは、（ａ）圧電体５８の発熱量Ｐを可能な限り最大にするという観点からは、ミスト不吐出の範囲内において最大の周波数を設定する。あるいは、（ｂ）ミスト不吐出の範囲内において、圧電体５８の共振周波数ｆｒ又はその近傍の周波数を加熱駆動波形の周波数ｆｈｔとして設定するのが、好ましい。

上記（ｂ）の場合には、例えば、ｆｒ＝ｎ×ｆ０（ｎは整数）であるとき、ｆｒ＝２×ｆ０又はその近傍の周波数を加熱駆動波形の周波数ｆｈｔとして設定する。より好ましくはｆｒ＝３×ｆ０又はその近傍の周波数を加熱駆動波形の周波数ｆｈｔとして設定する。なお、上記（ｂ）の場合には、好ましい加熱駆動波形の周波数ｆｈｔと圧電体５８の静電容量Ｃｈｔとの関係は、次の通りである。圧電体５８の共振周波数ｆｒでの圧電体５８の静電容量をＣｒ、圧電体５８の共振周波数ｆｒより十分低い周波数（具体的には、ｆｒの１／１０程度）での圧電体５８の静電容量をＣ０としたとき、ΔＣ＝｜Ｃｒ−Ｃ０｜として、実際に用いる加熱駆動波形の周波数ｆｈｔでの静電容量Ｃｈｔについて、｜Ｃｈｔ−Ｃ０｜／ΔＣ≧０．３であることが好ましい。さらに好ましくは、｜Ｃｈｔ−Ｃ０｜／ΔＣ≧０．７となる周波数を加熱駆動波形の周波数ｆｈｔとする。

以上、本発明について理論的かつ簡略に説明するために、ヘッドドライバ１５６から圧電体５８に与える駆動波形が正弦波形状である場合を例に説明したが、加熱駆動波形は正弦波形状である場合に特に限定されるものではなく、台形波形状や方形波形状等の他の形状としてもよいことは言うまでもない。

吐出駆動と加熱駆動とを対比すると、インクを吐出させる駆動波形を圧電体５８に対して与える吐出駆動と、インクを吐出させない範囲内で発熱量が大きな駆動波形を圧電体５８に対して与える加熱駆動とでは、駆動波形が異なる。

具体的には、吐出駆動波形は、メニスカス面をプル及びプッシュする形状（あるいは、プッシュのみする形状や、プル、プッシュ及びプルをする形状であってもよい）であるのに対して、加熱駆動波形は、吐出駆動波形の振幅Ａｊｔよりも小さな振幅Ａｈｔと最小吐出周期Ｔｊｔよりも小さな周期Ｔｈｔ（すなわち連続吐出する場合の吐出周波数＝１／Ｔｊｔよりも大きな周波数）とを有する連続的な振動波形である。ここで、「連続的な振動波形」とは、加熱期間の全てにわたって連続的に振動する場合に限らず、図６に実線で示すように加熱期間の途中で振動が一時的に停止する場合を含む。

次に、メニスカス微振動波形について説明する。

メニスカス微振動は、ノズル５１内のインクの表面から溶媒が蒸発することに因るインクの粘度上昇に対して、ノズル５１付近のインクを攪拌するメニスカス揺らしによってインクの粘度上昇を抑える振動である。

このようなインクの粘度上昇を抑えるメニスカス微振動とインクの加熱を行う前述の加熱駆動とは期待する効果が全く異なるので、それぞれの効果を効率よく得られるように互いに異なる駆動波形を用いるとともに、互いに異なる制御を行う点に留意する。

圧電体５８に与えるメニスカス微振動波形としては、エネルギの無駄なく効率良くメニスカス揺らしを行うように加熱駆動波形よりも高い振動ゲインｇを得ることができ、かつ、加熱駆動波形よりも圧電体５８の発熱量Ｐが小さくなるような波形を用いる。具体的には、圧力室５２の共振周波数ｆ０又はその近傍の周波数と、加熱駆動波形よりも小さな印加電圧とを有した微小振幅の波形を用いる。

また、ノズル５１内のインクが接する外気の温度（周辺温度）が高くなると飽和蒸気圧が高くなるので、メニスカス微振動は温度が高いほど行うことになる。

また、メニスカス微振動は、揮発性の高いインクに対して行う一方で、揮発性の低いインクに対しては行わない。例えば、図１のインクＩＤ入力部１１８によってインクカートリッジからインクＩＤを読み取るとともに、温度センサ８０によって温度を検出し、プリント制御部１５０によってメニスカス微振動を行うか否かを判定する。なお、メニスカス微振動が必要な揮発性の高いインクのインクＩＤと、各インクＩＤごとにメニスカス微振動を行うか否かを判定するための温度閾値をメモリ１５２に予め記憶している。プリント制御部１５０は、インクカートリッジから読み取られたインクＩＤがメモリ１５２に予め記憶されたインクＩＤに該当し、かつ、温度センサ８０によって検出した温度がメモリ１５２に予め記憶された温度閾値を超えるときには、メニスカス微振動を行うと判定する。

メニスカス微振動と加熱駆動とを比較すると、加熱を目的とせず発熱量を抑える駆動波形を圧電体５８に対して与えるメニスカス微振動と、加熱を目的としてメニスカス微振動よりも大きな発熱量が得られる駆動波形を圧電体５８に対して与える加熱振動とでは、駆動波形が異なる。加熱駆動波形と比較してメニスカス微振動波形は、周波数が低く、印加電圧が小さい。

また、メニスカス微振動は、溶媒が揮発しやすいインクに対して行う一方で溶媒が揮発し難いインク(例えば油性インク)では行わないという制御を行うが、加熱振動は、インク溶媒の揮発性によって行うか否かを制御するのではなく温度を所定の温度に設定すべきときに行う。すなわち、インク溶媒の揮発性が高く且つ所定の温度閾値よりも温度が高いときに行うメニスカス微振動と、インク溶媒の揮発性に関わらずインク温度を高めるために所定の温度閾値よりも温度が低いときに行う加熱振動とは、定性的に、制御の方向が逆である。

なお、無駆動波形は、ノズル５１からのインクの吐出、圧力室５２内のインクの加熱、及び、メニスカス微振動のいずれをも発生しない無駆動の波形である。例えば、一定電圧（例えば２４［Ｖ］）を維持する波形である。

［駆動波形の選択］
駆動波形の選択（単に「スイッチング」とも呼ぶ）について説明する。

本実施形態の画像形成装置１０では、基本波形生成部１５４によって、図９（ａ）に示すような、吐出駆動用の駆動波形９１と加熱駆動用の駆動波形９２とが重畳されてなる、時間軸上でひと続きの形状を有する基本波形９０１が生成される。また、プリント制御部１５０によって、図９（ｂ）に示すような、時間軸上で基本波形９０１から選択すべき駆動波形を示す選択波形９０２が各圧電体５８ごとに生成される。ヘッドドライバ１５６は、図９（ａ）に示す基本波形９０１から、図９（ｂ）に示す選択波形９０２に従って、時間軸上で各圧電体５８ごとに必要な駆動波形を選択する。図９（ｃ）は、ヘッドドライバ１５６による選択結果の一例としての駆動波形９０３を示す。このようにしてヘッドドライバ１５６によって選択された駆動波形９０３が圧電体５８に供給される。

以下、基本波形、選択波形、及び、選択された駆動波形についてそれぞれ詳述する。

図９（ａ）において、基本波形９０１の中の吐出駆動波形９１は、吐出に必要な振幅Ａｊｔを有した、メニスカスのプル及びプッシュを発生させる吐出用の凹凸波形である。この吐出駆動波形９１は時間軸上において最小吐出周期Ｔｊｔ（例えば５０μsec）ごとに挿入されている。なお、本実施形態ではメニスカスのプル及びプッシュを発生させる凹凸形状を用いるが、吐出用の凹凸形状には、他に、メニスカスのプッシュのみを発生させる形状や、プル、プッシュ及びプルを発生させる形状などがある。基本波形９０１の中の加熱駆動波形９２は、加熱駆動に必要な周期Ｔｈｔ及び振幅Ａｈｔ有した連続的な振動波形であって、時間軸上において吐出駆動波形９１と吐出駆動波形９１との間に挿入されている。この加熱駆動波形９２は、吐出駆動波形９１よりも小さな振幅と最小吐出周期Ｔｊｔよりも小さな周期を有する。

図９（ｂ）に示す選択波形９０２は、時間軸上の各サイクル（例えば５０μｓｅｃ）ごとに、吐出駆動波形の選択（ＯＮ）及び非選択（ＯＦＦ）を示す。図９（ｂ）において、具体的には、第１のサイクル（０〜５０μｓｅｃ）では、吐出駆動波形９１の非選択（ＯＦＦ）及び加熱駆動波形９２の選択（ＯＮ）を示し、第２のサイクル（５０〜１００μｓｅｃ）では、吐出駆動波形９１の選択（ＯＮ）及び加熱駆動波形９２の選択（ＯＮ）を示している。

図９（ｃ）に示すヘッドドライバ１５６により選択された駆動波形９０３は、第１のサイクル（０〜５０μｓｅｃ）では、吐出駆動波形９１が無く加熱駆動波形９２を有し、第２のサイクル（５０〜１００μｓｅｃ）では、吐出駆動波形９１及び加熱駆動波形９２を有する。すなわち、第１のサイクルでは加熱駆動波形９１のみが圧電体５８に与えられる。また、第２のサイクルでは吐出・加熱駆動波形９１、９２が圧電体５８に与えられる。

なお、図９では、図面作成の便宜上、吐出駆動波形及び加熱駆動波形の両駆動波形が選択されている状態と、吐出駆動波形が非選択で加熱駆動波形のみが選択されている状態の２つの状態のみ示しているが、加熱駆動波形が非選択で吐出駆動波形のみが選択されている状態と、吐出駆動波形及び加熱駆動波形の両駆動波形が非選択の状態（無駆動の状態）がある。

すなわち、ヘッドドライバ１５６は、プリント制御部１５０から出力された選択波形に基づいて、吐出駆動波形９１及び加熱駆動波形９２の両駆動波形を圧電体５８に並行して与える状態、両駆動波形９１、９２のうちでいずれか一方を圧電体５８に与える状態、及び、両駆動波形９１、９２とも圧電体５８に与えない状態の中から一の状態を選択して圧電体５８を駆動するようになっている。

ここで、吐出駆動波形及び加熱駆動波形を圧電体５８に「並行」して与える状態とは、ひとつのノズル５１から複数回の打滴（吐出）を行っているうちに加熱駆動も行っている状態である。言い換えると、図９（ｃ）の駆動波形の例からもわかるように、微視的には吐出駆動の合間に加熱駆動を行っているが、巨視的には吐出駆動と加熱駆動とをほぼ同時に行っている状態である。

また、プリント制御部１５０は、複数の圧力室５２内の液体の温度をそれぞれ特定し、各圧力室５２内のインクの温度が加熱されるべき温度であるか否かを判定する。そして、複数の圧電体５８のうちでインクが加熱されるべき圧力室５２に対応している圧電体５８については、加熱駆動波形９２の選択（ＯＮ）を指示する選択波形９０２をヘッドドライバ１５６に対して出力する。このような選択波形９０２に基づいて、ヘッドドライバ１５６により、複数の圧電体５８のうちでインクが加熱されるべき圧力室５２に対応している圧電体５８には加熱駆動波形９２が与えられ、加熱が不要な圧力室５２に対応している圧電体５８には加熱駆動波形９２は与えられない。

なお、加熱駆動の場合、各圧力室５２ごとに昇温させたい量に応じてスイッチング時間（選択波形で加熱駆動波形９２をオンとしている期間）を切り換えるパルス変調を行っている。

最小スイッチング時間と最大スイッチング時間は、予め決められている。最小スイッチング時間は、加熱駆動波形の１波（又は１山）とする。これより短いと、圧電体５８に不要な振動を生じさせるからである。最大スイッチング時間は、インクが加熱により発泡しない時間とする。発泡温度はインクと発熱面との接触状態により変動するので、マージンを見込んで発泡温度は１０〜１５℃低いものとして最大スイッチング時間を決めるのが、好ましい。

また、スイッチングタイミング（ＯＮ／ＯＦＦを切り換えるタイミングである）は、基本波形９０１が基準電圧（例えば２４Ｖ）である間とする。基準電圧である間にスイッチングしないと、圧電体５８に不要な振動を生じさせるからである。

なお、メニスカス微振動は、吐出駆動及び加熱駆動とは並行して行う必要がない。したがって、メニスカス微振動を行うときには、吐出駆動及び加熱駆動の選択を指示する選択波形とは別の選択波形がプリント制御部１５０からヘッドドライバ１５６に与えられる。

［温度センサの基本配置パターン］
共通液室５５内の温度センサ８０の各種の配置パターンについて、図１０を用いながら説明する。

図１０（ａ）は、第１の基本配置パターンを示す模式図である。

共通液室５５は、共通液室５５の外部から共通液室５５にインクが供給される共通インク供給口５５１と、共通液室５５から各圧力室５２に個別にインクを供給する２次元配列された複数の個別インク供給口５３（図１０では図示を省略）と、共通液室５５から複数の圧力室５２に供給されなかった未使用のインクを共通液室５５から共通液室５５の外部に排出する共通インク排出口５５２を有している。

このような共通液室５５には、図１０（ａ）に示されるように、複数の温度センサ８０が、共通液室５５内のインクの温度分布を効率良く検出するように、圧力室５２の数（個別インク供給口５３の数に等しい）よりも少ない数だけ、図２に示されるような圧力室５２の配置パターンとは異なる配置パターンで、配置されている。

図１０（ａ）中で共通インク供給口５５１から共通インク排出口５５２へ達する矢印付きの線７１、７２、７３は、共通液室５５内の多数の流線の中から、予め選択された３本の代表的な流線（代表流線）である。このような３本の代表流線７１、７２、７３のうちで、共通液室５５の中央７２０よりも共通液室５５の一方の側壁（図中では上側の壁)５５３に近い位置７１０を通る代表流線７１を第１の代表流線と呼ぶことにし、共通液室５５の中央７２０を通る代表流線７２を第２の代表流線と呼ぶことにし、共通液室５５の中央７２０よりも共通液室５５の他方の側壁（図中では下側の壁)５５４に近い位置７３０を通る代表流線７３を第３の代表流線と呼ぶことにする。

ここで、流線とは、共通液室５５内でのインクの流動経路を示す。

本実施形態において、具体的には、共通液室５５から複数の圧力室５２に対して個別インク供給口５３を介したインクの供給がない状態（すなわちノズル５１からのインクの吐出が全くない状態）において、共通インク供給口５５１から共通インク排出口５５２へ至るまでインクが流動するその流動の軌跡を流線としている。

なお、図１０（ａ）において、共通液室５５は、説明の便宜上、共通インク供給口５５１の幅及び共通インク排出口５５２の幅を共通液室５５の幅と略同一にして形成されている。また、３本の代表流線７１、７２、７３におけるインクの流速は、全て等しいものとする。

すなわち、第１の基本配置パターンにおいて、第１〜第３の代表流線７１、７２、７３は、共通インク供給口５５１から共通インク排出口５５２へ至る、互いに平行な直線形状であって一定流速の流線である。

そして、第１の基本配置パターンでは、各代表流線７１、７２、７３に沿って、２つずつ温度センサ８０が配置されている。

また、第１の基本配置パターンでは、代表流線に垂直な２本の垂線に沿って、それぞれ３つずつ温度センサ８０が配置されている。なお、各垂線は、共通インク供給口５５１からのインクの到達時間（単に「インク到達時間」と称する）が等しい点同士を結んでなる線（単に「等時線」と称する）である。

具体的には、インク到達時間がｔ１である等時線に沿って、３つの温度センサ８０が配置されている。また、インク到達時間がｔ２である等時線に沿って、３つの温度センサ８０が配置されている。

図１０（ｂ）は、第２の基本配置パターンを示す模式図である。

図１０（ｂ）では、図１０（ａ）とは異なり、共通インク供給口５５１の幅及び共通インク排出口５５２の幅を共通液室５５の幅よりも小さくして形成してある。また、図１０（ｂ）では、図１０（ａ）と同様に、共通液室５５内の多数の流線の中から、予め選択された３本の代表流線７１、７２、７３を矢印付きで示している。ただし、３本の代表流線７１、７２、７３は、形状が互いに異なっているとともに、流速も互いに異なっている。

具体的には、第１の代表流線７１は、共通インク供給口５５１を始点として、共通液室５５の中央７２０から離れて共通液室５５の一方の側壁（図中では上側の壁)５５３の近傍を通り、共通インク排出口５５２へ至る曲線形状の流線である。第２の代表流線７２は、共通インク供給口５５１を始点として、共通液室５５の中央７２０を通り、共通インク排出口５５２へ至る直線形状の流線である。第３の代表流線７３は、共通インク供給口５５１を始点として、共通液室５５の中央７２０から離れて共通液室５５の他方の側壁（図中では下側の壁)５５４の近傍を通り、共通インク排出口５５２へ至る曲線形状の流線である。

流速については、共通液室５５の中央７２０を通る第２の代表流線７２の流速は、共通液室５５の中央から離れて側壁５５３、５５４の近傍を通る第１の代表流線７１及び第３の代表流線７３の流速と比較して大きい。

このような複数の代表流線７１、７２、７３のそれぞれに沿って、２つずつ温度センサ８０が配置されている。

また、インク到達時間が等しい等時線に沿って、複数の温度センサ８０が配置されている。具体的には、インク到達時間がｔ１である等時線に沿って、３つの温度センサ８０が配置されている。また、インク到達時間がｔ２である等時線に沿って、３つの温度センサ８０が配置されている。

図１０（ｃ）は、第３の基本配置パターンを示す模式図である。

図１０（ｃ）に示す共通液室５５は、共通インク供給口５５１の幅及び共通インク排出口５５２の幅が共通液室５５の幅と略同一にして形成されている。また、共通液室５５内の多数の流線の中から、図１０（ａ）に示す第１の基本配置パターンの代表流線と同一の３本の代表流線７１、７２、７３が予め選択されており、これらの３本の代表流線７１、７２、７３はインクの流速が等しいものとする。

第３の基本配置パターンでは、図１０（ａ）に示す第１の基本配置パターンと比較して、１本の代表流線に配置される温度センサ８０の数が少なくなるようにして、各代表流線７１、７２、７３にそれぞれ温度センサ８０が配置されている。

具体的には、共通インク供給口５５１から共通液室５５内に同時に流入したインクがそれぞれの代表流線７１、７２、７３に沿って流れ、共通液室５５内の複数の温度センサ８０に到達するとき、これらの温度センサ８０に同時にインクが到達するように、代表流線７１、７２、７３に対して垂直な一本の垂線に沿って３つの温度センサ８０が配置されている。詳細には、インク到達時間が所定時間ｔである等時線に沿って、３つの温度センサ８０が配置されている。

図１０（ｄ）は、第４の基本配置パターンを示す模式図である。

図１０（ｄ）では、図１０（ｃ）とは異なり、共通インク供給口５５１の幅及び共通インク排出口５５２の幅を共通液室５５の幅よりも小さくして形成してある。また、図１０（ｄ）では、図１０（ｃ）と同様に、共通液室５５内の多数の流線の中から、予め選択された３本の代表流線７１、７２、７３を矢印付きで示している。ただし、３本の代表流線７１、７２、７３は、形状が互いに異なっているとともに、流速が互いに異なっている。

なお、第４の基本配置パターンにおける３本の代表流線の形状は、図１０（ｂ）に示す第２の基本配置パターンにおける３本の代表流線の形状と同じである。

第４の基本配置パターンでは、図１０（ｂ）に示す第２の基本配置パターンと比較して、１本の代表流線に配置される温度センサ８０の数が少なくなるようにして、温度センサ８０が配置されている。

具体的には、共通インク供給口５５１から共通液室５５内に同時に流入したインクがそれぞれの代表流線７１、７２、７３に沿って流れ、共通液室５５内の複数の温度センサ８０に到達するとき、これらの温度センサ８０に同時にインクが到達するように、インク到達時間が等しい点同士を結んでなる等時線に沿って温度センサ８０が配置されている。詳細には、インク到達時間が所定時間ｔである等時線に沿って、３つの温度センサ８０が配置されている。

図１０（ｅ）は、第５の基本配置パターンを示す模式図である。

図１０（ｅ）において、共通インク供給口５５１の幅及び共通インク排出口５５２の幅は共通液室５５の幅と略同一にして形成されている。また、代表流線７１、７２、７３は、図１０（ａ）に示す第１の基本配置パターンと本数、位置、形状、及び、流速が同じである。

第５の基本配置パターンでは、図１０（ａ）に示す第１の基本配置パターンと比較して、１本の代表流線７１、７２、７３に配置される温度センサ８０の数が少なくなるようにして、温度センサ８０が配置されている。

具体的には、共通インク供給口５５１から共通液室５５内に同時に流入したインクが、それぞれの代表流線７１、７２、７３に沿って流れ、共通液室５５内の複数の温度センサ８０に到達するとき、略等間隔の時間差ｄｔをもって、異なる時間に到達する位置に複数の温度センサ８０が配置されている。

詳細には、第１の代表流線７１にはインク到達時間が所定時間ｔ０である位置に温度センサ８０がひとつ配置され、第２の代表流線７２にはインク到達時間がｔ０＋ｄｔである位置に温度センサ８０がひとつ配置され、第３の代表流線７３にはインク到達時間がｔ０＋２×ｄｔである位置に温度センサ８０がひとつ配置されている。

このような第５の基本配置パターンでは、図１０（ａ）に示す第１の基本配置パターンと比較して代表流線の１本ごとの情報量は減るが、共通液室５５の全体について均等に温度情報を得ることができる。

［共通液室の具体的構造］
共通液室５５の具体的な構造について、第１の態様から第３の態様までに分けて説明する。

図１１は、第１の態様の共通液室５５について構造を示す水平断面図である。

図１１において、第１の代表流線７１は、共通インク供給口５５１から、共通液室５５の中央を離れて共通液室５５の一方の側壁（図中では上側の壁)５５３の近傍を通り、共通インク排出口５５２へ至る曲線形状の流線である。第２の代表流線７２は、共通インク供給口５５１から、共通液室の中央を通り、共通インク排出口５５２へ至る直線形状の流線である。第３の代表流線７３は、共通インク供給口５５１から、共通液室５５の中央を離れて共通液室５５の他方の側壁（図中では下側の壁)５５４の近傍を通り、共通インク排出口５５２へ至る曲線形状の流線である。

また、共通インク室５５の中央を通る第２の代表流線７２の流速は、共通液室５５の中央を離れて側壁の近傍を通る第１の代表流線７１及び第３の代表流線７３の流速と比較して大きい。

共通インク供給口５５１の近傍の温度センサ８０―００を除いて、共通液室５５の一方の側壁５５３寄りを通る第１の代表流線７１には４つの温度センサ８０―１１、８０−１２、８０−１３、８０−１４が配置されており、共通液室５５の中央を通る第２の代表流線７２には３つの温度センサ８０―２１、８０―２２、８０―２３が配置されており、共通液室５５の他方の側壁５５４寄りを通る第３の代表流線７３には４つの温度センサ８０−３１、８０−３２、８０−３３、８０−３４が配置されている。

インクの到達時間がｔ１である線に沿っては、符号８０−１１、符号８０−２１及び符号８０−３１の３つの温度センサが配置されている。インクの到達時間がｔ２（＞ｔ１）である線に沿っては、符号８０−１２、符号８０−２２及び符号８０−３２の３つの温度センサが配置されている。インクの到達時間がｔ３（＞ｔ２）である線に沿っては、符号８０−１３、符号８０−２３及び符号８０−３３の３つの温度センサが配置されている。インクの到達時間がｔ４（＞ｔ３）である線に沿っては、符号８０−１４、及び符号８００−３４の２つの温度センサが配置されている。

なお、３本の代表流線７１、７２、７３に沿った位置に加えて、他の位置に温度検出素子を追加してよく、本実施形態では、共通インク供給口５５１の周辺に２つの温度センサ８０−０１、８０―０２を補足的に配置している。

図１２は、第２の態様の共通液室５５の構造を示す水平断面図である。

図１２において、共通インク室５５の中央を通る代表流線（第２の代表流線７２）、及び、共通インク室５５の中央を離れて側壁５５３、５５４の近傍を通る代表流線（第１の代表流線７１、第３の代表流線７３）は、図１０に示す第１の態様と同じである。

第２の態様では、第１の態様とは異なり、共通インク室５５の中央を通る代表流線（第２の代表流線７２）と共通インク室５５の中央を離れて側壁の近傍を通る代表流線（第１の代表流線７１、第３の代表流線７３）との中間に、補足的に代表流線（第４の代表流線７４、第５の代表流線７５）を選択してある。

各代表流線７１〜７５の流速の大小関係については、中央の代表流線（第２の代表流線７２）の流速＞補足的な代表流線の流速（第４の代表流線７４及び第５の代表流線７５）の流速＞側壁近傍の代表流線（第１の代表流線７１及び第３の代表流線７３）の流速、となっている。

また、各代表流線７１〜７５には、共通インク供給口５５１の近傍の温度センサ８０−００を除くと、それぞれ２つずつ温度センサ８０が配置されている。

インク到達時間と温度センサ８０の配置パターンとの関係については、インク到達時間がｔ１である等時線に沿っては符号８０―４１及び符号８０−５１の温度検出素子が配置されており、インク到達時間がｔ２（＞ｔ１）である線に沿っては符号８０−１２、符号８０−２２及び符号８０−３２の温度検出素子が配置されており、インク到達時間がｔ３（＞ｔ２）である線に沿っては符号８０−４３、８０−２３及び符号８０−５３の温度検出素子が配置されており、インク到達時間がｔ４（＞ｔ３）である線に沿っては符号８０−１４及び符号８０−３４の温度検出素子が配置されている。

なお、第２の態様では、隣接している等時線同士では温度センサ８０を配置する代表流線８１〜８５を異ならせている。

例えば、インク到達時間＝ｔ１である等時線には、補足した第４の代表流線７４及び第５の代表流線７５と交差する位置にそれぞれ温度センサ８０−４１、８０―５１を配置している。この等時線に隣接しているインク到達時間がｔ２の等時線には、中央を通る代表流線（第２の代表流線７２）及び側壁近傍を通る代表流線（第１の代表流線７１及び第３の代表流線７３）と交差する位置にそれぞれ温度センサ８０―２２、８０―１２、８０―３２を配置している。この等時線に隣接しているインク到達時間がｔ３の等時線には補足した第４の代表流線７４及び第５の代表流線７５と交差する位置にそれぞれ温度センサ８０−４３、８０−５３を配置している。この等時線に隣接しているインク到達時間がｔ４の等時線には側壁近傍を通る代表流線（第１の代表流線７１及び第３の代表流線７３）と交差する位置にそれぞれ温度センサ８０−１４、８０−３４を配置している。

なお、３本の代表流線７１、７２、７３に沿った位置に加えて、他の位置に温度検出素子を追加してよく、本実施形態では、共通インク供給口５５１の周辺に２つの温度センサ８０−０１、８０−０２を補足的に配置している。

図１３は、第３の態様の共通液室５５の構造を示す平面図である。

図１３において、予め選択された代表流線７１、７２、７３及び温度センサ８０の配置パターンは、図１０に示す第１の態様と同じである。

なお、第３の態様では、第１の態様および第２の態様とは異なり、圧電体５８の加熱駆動によって加熱を行うだけではなく、共通液室５５内に配置された加熱素子８２によっても加熱を行う。

ところで、共通インク供給口５５１と共通インク排出口５５２を有する共通液室５５は、全体的に見ると、共通インク供給口５５１から共通インク排出口５５２へ至る方向へインクが流動する。つまり、局部的には様々な方向へインクが流れているとしても、全体的には一様な方向にインクが流れている。すなわち、共通液室５５内のある部分で温度変化が発生すると、その影響は、インクの流れの下流方向に及ぶことになる。このようなインクの流れを考慮した温度制御を行うことにより、圧力室５２の数やノズル５１の数よりも少ない数の加熱素子８２により、２次元的な温度分布における加熱制御を効率よく且つ的確に行うことが可能となる。

図１３において、複数の加熱素子８２は、圧力室５２の数よりも少ない数だけ（すなわちノズル５１の数よりも少ない数だけ）、圧力室５２の配置パターンとは異なる配置パターンで、共通液室５５内に配置されている。

具体的には、加熱素子８２は、温度センサ８０の配置位置に対して、その温度センサ８０が位置する流線の上流側に、その温度センサ８０に近接させて配置されている。こうすることで、加熱素子８２による加熱制御結果が、その加熱素子８２の下流に近設した温度センサ８０により直ちに検出されることになるので、適当な加熱制御を行うことができる。

なお、図１３は、図示の便宜上、温度制御用の電気熱変換素子として、加熱素子８２のみを共通液室５５内に配置した場合を示しているが、共通液室５５のインクを冷却する複数の冷却素子（図示を省略）を共通液室５５内に配置してもよい。また、加熱素子及び冷却素子の両方を配置する代わりに、加熱及び冷却を行うペルチェ素子を配置してもよい。

具体的には、冷却素子を、温度センサ８０の配置位置に対して、その温度センサ８０が位置する流線の上流側に、その温度センサ８０に近接させて配置してもよい。こうすることで、冷却素子による温度制御結果が、その冷却素子の下流に近設した温度センサ８０により直ちに検出されることになるので、適当な冷却制御を行うことができる。

加熱素子８２（又は冷却素子）は、温度センサ８０の配置位置に対して、その温度センサ８０が位置する流線の下流側に、その温度センサ８０に近接させて配置してもよい。こうすることで、温度センサ８０による温度検出結果に基づいて直ちに加熱素子８２（又は冷却素子）により所望の温度制御を行うことができる。

また、加熱素子８２（又は冷却素子）は、その加熱素子８２（又は冷却素子）の周辺に位置する複数の温度センサ８０から略均等に離れるように配置してもよい。こうすることで、加熱素子８２（又は冷却素子）による温度制御結果が周辺のインクに伝わった状態を測定できることになるので、適当な温度制御を行うことができる。

図１３に示すような第３の態様の共通液室５５を備えた画像形成装置１０では、圧電体５８の加熱駆動による第１の温度調整と、共通液室５５に配置した加熱素子８２（又は冷却素子）による第２の温度調整とを、併用することができる。このような併用はプリント制御部１５０の制御によって実行される。併用する場合、バイアス的な基準の温度調整量（複数の圧力室５２にわたって同じ温度調整量）の温調を共通液室５５内の加熱素子８２（又は冷却素子）により行い、制御残差（各圧力室５２ごとに異なる基準の温度調整量との差分）の温調を圧電体５８の加熱駆動により行う。そうすると、圧電体５８の制御量が減らせるので、圧電体５８に対する加熱駆動波形のインク吐出１周期に占める割合を減らすことができ、吐出周期を小さくすることができる。

なお、このような併用制御は、図９を用いて説明したような吐出駆動波形９１と加熱駆動波形９２とを有する基本波形９０１を用いてスイッチングを行う場合であっても、また、吐出駆動波形と加熱駆動波形とを別々に生成してこれらの駆動波形をスイッチングするようにした場合であっても、適用できる。いずれの場合であっても、加熱駆動時間を短くすることができ、吐出周期を小さくすることができる。

［柱状配線］
なお、図４に示したインク吐出ヘッド５０は、圧電体５８の個別電極５７から共通液室５０の底面に沿って駆動配線を配置しているが、このように共通液室５０の底面に沿って圧電体５８の駆動配線を配置する代わりに、図１４及び図１５に示すように、共通液室５０を垂直に貫くようにして柱状の配線（柱状配線）６０を配置してもよい。

図１４は、柱状配線６０を共通液室５５内に設けたインク吐出ヘッド５０を模式的に示す斜視透視図である。図１５は、そのインク吐出ヘッド５０の具体的な断面図である。図１４及び図１５において、図４に示す柱状配線のない場合と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、詳細な説明を省略する。なお、図１４は柱状の配線構造を簡略に示す模式図であるため、図１５に示す温度センサ８０等の一部の部品は省略している。

図１４及び図１５において、柱状配線６０は、圧電体５８の配置面に対して略垂直に共通液室内を立ち上がり、共通液室５５を貫通して、共通液室５５の天面に至っている。柱状配線６０の圧電体５８側の電極５９は、圧電体５８の個別電極５７から延在して形成されている。柱状配線６０の外部側（共通液室５５の上壁６２側）の電極６０ａは、図１のヘッドドライバ１５６に接続されている。柱状配線６０の接液面には絶縁膜６８が形成されている。

図１５に示すように、温度センサ８０及び加熱素子８２は、柱状配線６０を避けるようにして共通液室５５の天面に取り付けられている。このような場合、代表流線は、図１０〜図１３に示した代表流線７１、７２、７３とは一般に形状が異なることになる。このような場合にも、温度センサ８０及び加熱素子８２は、複数の流線の中から予め選ばれた代表流線上に配置され、本発明を適用した温度分布検出が行われる。

［インク温度に基づく吐出振動制御］
なお、温度センサ８０によって検出したインク温度のばらつき結果に対し、インク温度に応じて駆動力を調整し、インク温度が低い圧力室５２では、吐出力が大きくなるように制御する。吐出力は、吐出インク量、及び／又は、インク吐出速度を目標値に合わせるように決定される。

例えば、各圧力室５２ごとに圧力室５２内のインクの温度を特定する。このような各圧力室ごとのインク温度の特定は、図１１〜図１３に示したように共通液室５５内に設けた温度センサ８０の検出結果に基づいて各圧力室５２ごとのインク温度を間接的に特定するようにしてもよく、また、実際に各圧力室５２ごとに実際に温度センサを配置して各圧力室５２ごとのインク温度を直接的に特定するようにしてもよい。そして、図１６に示すように、特定した各圧力室５２ごとのインク温度に基づいて、吐出駆動波形の振幅を各圧力室５２ごとに切り換える。

圧力室５２内のインク温度が所定の第１の温度閾値よりも大きいとき、その圧力室５２に対応する圧電体５８には、標準の振幅ＡｊｔＭよりも小さな振幅ＡｊｔＳを有する吐出駆動波形を与える。

圧力室５２内のインク温度が第１の温度閾値以下であって所定の第２の温度閾値（＜第１の温度閾値）より大きいとき、その圧力室５２に対応する圧電体５８には、標準の振幅ＡｊｔＭを有する吐出駆動波形を与える。

圧力室５２内のインク温度が第２の温度閾値（＜第１の温度閾値）以下であるとき、その圧力室５２に対応する圧電体５８には、標準の振幅ＡｊｔＭよりも大きな振幅ＡｊｔＬを有する吐出駆動波形を与える。

［製造ばらつきと絡めた応用的制御］
製造誤差などにより、初期的に吐出力の弱いノズルに対しては、そのノズル付近のインク温度を高くすることでインク粘度を下げ（図１７）、流体抵抗を減らしインク飛翔速度を高める。
。

また、吐出力が略同一であって、インクの飛翔速度が異なると、媒体への到着に要する時間が変わり、ドット位置ばらつき、線ではジッタとして現れるので吐出力が略同一であれば飛翔速度を揃えることが重要である。

例として、インク粘度２０ｃｐでノズルでのインク速度が、粘度１．５倍でどう変化するかについては、基準状態では２７．５ｍ／ｓｅｃ、粘度１．５倍では２１．９ｍ／ｓｅｃとなる。

製造誤差などにより、安定的にドットサイズが小さくなるノズルに対しては、そのノズル付近のインク温度を高くすることで、ドットサイズを大きめに制御し、ドットサイズを所望の大きさにする。

また、逆にドットサイズが大きくなるノズルに対しては、そのノズル付近のインク温度を低くすることで、ドットサイズを小さめに制御し、ドットサイズを所望の大きさにする。

なお、図２に示すようにノズルを２次元マトリクス状に配列したフルラインのインク吐出ヘッドを有した画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、このようなフルラインのインク吐出ヘッドを前提条件とするものではない。例えば、主走査方向にスキャンするシャトルスキャン方式のインク吐出ヘッドを有する画像形成装置に本発明を適用することが可能であることは言うまでもない。

［プリント制御部が行う制御の例示］
プリント制御部１５０が行う代表的な制御を例示する。

（制御１）画像データに基づいて、複数の圧電体５８のうちでインクを吐出すべきノズル５１に対応している圧電体５８を特定する。

（制御２）複数の温度センサ８０による共通液室５５の内部の温度分布の検出結果とプリント制御用メモリ１５２に予め記憶されている変換テーブル情報とに基づいて、複数の圧力室５２内のインクの温度をそれぞれ特定する。特定した複数の圧力室５２内のインクの温度が加熱されるべき温度であるか否かを判定する。すなわち、複数の圧電体５８のうちで液体が加熱されるべき圧力室５２に対応している圧電体５８を特定する。具体的には、特定された各圧力室５２ごとのインク温度が、所定の目標温度の範囲内にあるか否かを判定する。例えば、各圧力室５２のインク温度が、予め決められた温度閾値以下であるか否かを判定し、温度閾値以下であれば加熱すべきと判定する。

（制御３）使用するインクとノズル５１の周辺温度とに基づいて、メニスカス微振動を行うか否かを判定する。

（制御４）制御１、制御２、及び、制御３の判定結果に基づいて、ヘッドドライバ１５６に与える選択波形を生成し、ヘッドドライバ１５６に選択波形を与える。

（制御５）なお、加熱駆動を行う場合、各圧力室５２ごとのインク温度に基づいて、加熱駆動波形のスイッチング時間（加熱駆動波形をオンとしている期間）を切り換える。具体的には、インク温度が低い圧力室５２ほど、対応する圧電体５８に加熱駆動波形を長い時間与える制御を行う。

（制御６）加熱駆動時、複数の圧電体５８に加熱駆動波形を供給する場合には、複数の圧電体５８の駆動を同時に開始してしまうと複数の圧電体５８に同時に電流が流れ始めてしまうので、圧電体５８のスイッチングタイミング（加熱駆動波形をオフからオンに切り換える時機）を異ならせる。

また、インク吐出ヘッド５０の温度パターン制御には以下の通り各種ある。

（温度パターン制御１）濃度シェーディングを打ち消すような温度パターン制御。

（温度パターン制御２）むら（筋むら）を打ち消すような温度パターン制御。

（温度パターン制御３）画像のパターンへの依存（インクを打つ場所の偏り等への依存）に因るインク供給能力のばらつきを補なうような温度パターン制御。具体的には、インク供給の能力が間に合わない部分の温度を高くし、インクを供給する流路部分の流路抵抗を低減して供給を早くする。

（温度パターン制御４）ノズル５１、圧電体５８等のインク吐出性能に影響する部分の製造ばらつきにより、インク吐出速度、インク吐出量がばらつく事を補正するような温度パターン制御。

（温度パターン制御５）不吐出検出結果に応じて、リカバリを行うような温度パターン制御。

また、ピエゾアクチュエータを用いたインク吐出ヘッドに本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、このようなピエゾアクチュエータを用いたインク吐出ヘッドに限るものではない。例えば、インクを加熱して気泡を発生させ、その気泡により圧力室内のインクに圧力を与えて、その圧力によりインク滴が吐出されるようにしたサーマルジェット方式のインク吐出ヘッドに本発明を適用できる。

その他、本発明は、実施形態において説明した例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係る画像形成装置の全体構成の例を示す概略のブロック図である。 インク吐出ヘッドの概略構造を示す平面透視図である。 図２に示すインク吐出ヘッドの一部を拡大して示す拡大図である。 図２の４―４線に沿ったインク吐出ヘッドの断面図である。 吐出駆動波形の例を示す波形図である。 加熱駆動波形の例を示す波形図である。 吐出と加熱とを並行して行う場合の駆動波形（吐出・加熱駆動波形）の例を示す波形図である。 圧電体の加振周波数と圧力室のインク振動ゲインとの関係を示すグラフである。 （ａ）は圧電体に与える駆動波形の基本となる基本波形の例を示す波形図であり、（ｂ）は基本波形から必要な駆動波形を選択する指示を表す選択波形の例を示す波形図であり、（ｃ）は基本波形から選択波形に基づいて選択された駆動波形の例を示す波形図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ温度センサの基本配置パターンを示す模式図である。 第１の態様の共通液室の内部構造を示す水平断面図である。 第２の態様の共通液室の内部構造を示す水平断面図である。 第３の態様の共通液室の内部構造を示す水平断面図である。 共通液室内に柱状配線を有するインク吐出ヘッドの例を示す模式的な斜視透視図である。 共通液室内に柱状配線を有するインク吐出ヘッドの例を示す断面図である。 インク温度に基づく吐出駆動波形の制御例を示す説明図である。 インク温度と粘度の関係例を示すグラフである。

符号の説明

１０…画像形成装置、５０…インク吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…個別インク供給口、５５…共通液室、５６…振動板、５７…個別電極、５８…圧電体、６０…柱状配線、７１、７２、７３…代表流線、８０…温度センサ、８２…共通液室内の加熱素子（又は冷却素子）、１１０…主制御部、１１２…主メモリ、１１４…画像データ入力部、１１６…搬送制御部、１１８…インクＩＤ入力部、１２６…搬送部、１５０…プリント制御部、１５２…プリント制御用メモリ、１５４…基本波形生成部、１５６…ヘッドドライバ、５５１…共通インク供給口、５５２…共通インク排出口、５５３、５５４…共通液室の側壁

Claims (11)

1. 複数の吐出口とそれぞれ連通している複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、
   を備え、
   前記共通液室内に複数の温度検出素子が配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記複数の圧力室は、前記吐出口の数と同数だけ所定の２次元の配置パターンで配置されており、
   前記複数の温度検出素子は、前記圧力室の数よりも少ない数だけ前記圧力室の配置パターンとは異なる配置パターンで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記共通液室は、該共通液室の外部から液体が供給される供給口を有し、
   前記温度検出素子は、前記供給口を介して前記共通液室内に流入する液体の前記共通液室内での流動経路を示す複数の流線の中から予め選択された複数の代表流線に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記温度検出素子は、前記各代表流線ごとに複数配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記温度検出素子は、前記各代表流線ごとにひとつずつ配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記温度検出素子は、前記複数の代表流線のうち少なくともひとつの代表流線に対して垂直な方向に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記温度検出素子は、前記供給口からの液体の到達時間が等しい点同士を結んでなる線に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記温度検出素子は、前記供給口から流入した液体の到達時間が等間隔の時間差をもって異なる複数の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記吐出口を介して前記圧力室の液体を吐出させる吐出手段によって前記圧力室ごとに加熱を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記共通液室内の液体の加熱を行う加熱素子、前記共通液室内の液体の冷却を行う冷却素子、及び、前記共通液室内の液体の加熱と冷却を行う加熱冷却素子のうち少なくとも一種類の温度調整素子が前記共通液室内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備え、該液体吐出ヘッドに対して所定の記録媒体を相対的に移動させて該記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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