JP2014128951A - 液滴吐出装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用ノズルが偏り、ヘッド内の温度分布が発生し易い場合にも所望の液滴を吐出させることができる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】各加圧液室には圧電素子２５を備えた振動板が形成され、各圧電素子２５へ印加する駆動波形電圧を制御するドライバＩＣ２３を有する記録ヘッド１を備えたインクジェット記録装置において、共通液室を流れる液体の流れの上流側と下流側に相当する位置に設けられ、各位置の温度を検出する３つの温度検出手段としての測温抵抗体２６と、各測温抵抗体２６により検出された検出温度の温度差を計算する温度差計算手段、および温度差計算手段により計算された温度差に基づいて、印刷を停止させる印刷停止手段の機能を備えた制御手段とを有する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、液滴吐出装置およびこれを備えた画像形成装置に関し、詳しくは、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタまたはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置などに用いられる液滴吐出装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置（画像記録装置）としてインクジェット記録装置が広く使用されている。インクジェット記録装置を構成しているインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室と、この吐出室内のインクを加圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段（エネルギー発生手段）とを備えている。なお、吐出室は、圧力室、加圧液室、液室、インク室、インク流路等とも称される。このような構成のインクジェットヘッドでは、アクチュエータ手段を駆動することで吐出室内インクを加圧してノズルからインク滴を吐出させるものであり、記録の必要なときにのみインク滴を吐出するインク・オン・デマンド方式のものが主流である。

記録液体としてのインク滴を吐出させるためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの方式に大別される。例えば、特許文献１に記載されているような所謂ピエゾ方式のものと、バブルジェット（登録商標）方式のものとが一般に良く知られている。
ピエゾ方式では、液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置し、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで液室内の圧力を変化させて、インク滴を吐出させる。バブルジェット（登録商標）方式では、液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク滴を吐出させる。

上記以外にも、例えば特許文献２に記載されているように、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備えた静電型のものも提案されている。この静電型では、振動板と電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力／体積を変化させることによりノズルからインク滴を吐出させる。

さらにピエゾ方式のものには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものとが実用化されている。前者は、圧電素子の端面を振動板に当接（突き当てた状態に接することを意味する）させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である。反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。

これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができる。反面、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。

後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、特許文献３に見られるような技術が提案されている。これは、振動板の表面全体に亘って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成するものである。これによれば圧電素子を振動板に貼付ける作業が不要となって、リソグラフィ法という精密で、かつ簡便な手法で圧電素子を作り付けることができるばかりでなく、圧電素子の厚みを薄くできて高速駆動が可能になるという利点がある。

ところで、上記のように圧電素子を振動板に直接形成する所謂薄膜ピエゾヘッドでは、圧電層が薄いため電界強度が強く、また、歪量も大きくなるため、圧電素子の発熱が大きくなっている。さらに、高集積化されていること、高速駆動していることから、ヘッドを駆動することによるヘッド内の温度分布が大きくなり易い。

また、高集積化された圧電素子にそれぞれ配線するために、ドライバＩＣのチップを、圧電素子を形成した基板（液室基板）に、フリップチップ接続している構成がある。このようにドライバＩＣを直接基板に実装したヘッドは、ドライバＩＣの発熱がヘッド内の温度分布をさらに大きくする。

インクジェット記録装置のように、液滴を吐出する場合、液体の温度が吐出状態に大きく依存することは良く知られている。そのため、一部には、加熱手段など温度調整手段を有して、インク温度を一定に保つ機構を有するものもある。一般的には、温度センサを設けて、機内温度あるいは直接インク温度を測定して、その検出温度によって、駆動方法を調整している（例えば、特許文献４〜６参照）。

圧電素子を用いる方式の場合、圧電素子の動きは印加する駆動電圧波形によって制御できるので、検出温度によって、駆動電圧波形を選択する温度補償方式が主に採用されている。

特許文献４では、圧電方式のヘッド構成において、ドライバＩＣの発熱が導線で伝わり、結果、ヘッド内の温度分布が発生することに対して、配線パターンを工夫してヘッド内温度分布を抑える方法を開示している。しかし、圧電素子からの発熱による温度分布に関しては解決していないし、ＦＰＣの配線パターンはヘッド構成の制約が大きく、ヘッドの高密度化、低コスト化することができないという問題点がある。

特許文献５では、液滴吐出ヘッドの圧電素子ＰＺを微振動させて、該液滴吐出ヘッドを前記飽和温度Ｔまで上昇させてから実描画を行うことで、液滴重量測定時の液滴量と、吐出時の液滴量を厳密に揃える方式を開示している。別途、温度調整機構を設けずに、微振動、つまり、吐出させない程度に駆動することによって温度調整している。しかし、ヘッド内の温度分布に対するものではない。

特許文献６では、少なくとも記録素子列の両側に温度検知手段を設け測定した温度勾配と、駆動履歴から温度分布を予測して、吐出パルスを制御する技術を開示している。この技術では、駆動履歴から温度分布を予測している点に特徴があるが、バブル方式なので各チャンネルで吐出条件を変えることは容易であり、駆動電圧波形で吐出制御する場合には簡単ではない。

しかしながら、これまでの圧電方式のインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう）では、ヘッド内の温度分布が電気熱変換方式のヘッドほど大きくならないこと、圧電素子毎に駆動電圧波形を変える電気回路構成を取ることが難しいことから、十分に対策されてこなかった。

そこで、本発明の目的は、第１に、エネルギー密度が高くなった圧電方式の液滴吐出ヘッドに関して、使用ノズルが偏り、ヘッド内の温度分布が発生し易い場合にも所望の液滴を吐出させることができる液滴吐出装置を提供することにある。第２に、ヘッド内の温度分布を素早く均一化して生産性を確保することができる液滴吐出装置を提供することにある。

上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、本発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
本発明は、液滴を吐出する複数のノズルと、該各ノズルに連通する加圧液室と、該各加圧液室へ液体を供給する共通液室とを備え、前記各加圧液室には電気機械変換素子を備えた振動板が形成され、前記各電気機械変換素子へ印加する駆動波形電圧を制御する電圧制御手段を有する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、共通の前記駆動波形電圧が印加される前記各電気機械変換素子を備えた加圧液室群における、前記共通液室を流れる液体の流れの上流側と下流側に相当する位置に設けられ、前記各位置の温度を検出する少なくとも２つの温度検出手段と、前記各温度検出手段により検出された検出温度の温度差を計算する温度差計算手段と、前記温度差計算手段により計算された温度差に基づいて、印刷を停止させる印刷停止手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記構成により、上記課題を解決して新規な液滴吐出装置を実現し提供することができる。すなわち、本発明によれば、上記構成により、使用ノズルの偏りなどで液滴吐出ヘッド内温度分布が大きくなっても、不安定動作を起こさせずに、素早く吐出可能な温度分布状態に戻すことができ、これにより生産性を維持できる。

第１の実施形態を示すインクジェット記録装置を透視して説明する斜視図である。 図１のインクジェット記録装置の機構部の概略的な一部断面正面図である。 （ａ）は第２の実施形態を示すインクジェットの平断面図、（ｂ）は同インクジェットの正断面図、（ｃ）は同インクジェットの側断面図である。 第２の実施形態を示すインクジェット記録ヘッドの概略的な製造工程を表す図であり、（ａ）は振動板成膜工程を、（ｂ）は下電極形成工程を、（ｃ）はＰＺＴ／上電極形成工程を、それぞれ説明する断面図である。 図４に続くインクジェット記録ヘッドの概略的な製造工程を表す図であり、（ｄ）は層間絶縁膜形成工程を、（ｅ）は引き出し電極形成工程を、それぞれ説明する断面図である。 図５に続くインクジェット記録ヘッドの概略的な製造工程を表す図であり、（ｆ）はパッシベーション膜形成工程を、（ｇ）は貫通部事前エッチング工程を、それぞれ説明する断面図である。 図６に続くインクジェット記録ヘッドの概略的な製造工程を表す図であり、（ｈ）は個別電極パッド部／バイパス配線形成工程を、（ｉ）は保護基板接合工程を、それぞれ説明する断面図である。 図７に続くインクジェット記録ヘッドの概略的な製造工程を表す図であり、（ｊ）は流路基板研磨および液室形成工程を、（ｋ）はノズル基板接合工程を、それぞれ説明する断面図である。 図４〜図８のインクジェット記録ヘッドの製造工程により作製されたインクジェット記録ヘッドの要部の斜視図である。 第２の実施形態のインクジェット記録ヘッド全体の平面図である。 第２の実施形態のインクジェット記録ヘッド内部の電気配線を模式的に示した平面図である。 第２の実施形態のインクジェット記録ヘッド全体を３つのブロックに分割して示す平面図である。 第１および第２の実施形態の主な制御構成を示すブロック図である。 第１および第２の実施形態の動作フローを示すフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、変形例１の微駆動波形電圧を説明する図、（ｃ）は、参考例としての吐出駆動波形電圧を説明する図である。 変形例３を示すインクジェット記録ヘッド全体の平面図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品等）については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

以下、本願発明において、液滴吐出記録方式の「記録装置」や「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を着弾させて記録や画像形成を行う装置を意味する。「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を記録媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。「印刷」という用語は、「画像形成」と同じ意味で用いるものとする。
「液滴」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、樹脂、液体などと称されるものを含み、「画像形成」や「印刷」を行うことが可能に微細粒状化して液滴にできる全ての液体の液滴の総称として用いる。「記録媒体」とは、材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰシート、布なども含み、液滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録紙、記録用紙、使用可能な薄紙から厚紙、はがき、封筒あるいは単に用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、画像とは２次元画像に限らず、３次元画像も含まれる。

（第１の実施形態）
図１および図２を参照して、後述する第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例について説明する。図１は、第１の実施形態を示すインクジェット記録装置を透視して説明する斜視図、図２は、同記録装置の機構部の概略的な一部断面正面図である。

図１および図２に示す本実施形態のインクジェット記録装置１００は、後述する図３等に示す液滴吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」ともいう）１を搭載している。両図において、符号Ｙは主走査方向を、符号Ｘは主走査方向Ｙと直交する副走査方向を、それぞれ示している。
両図に示すように、インクジェット記録装置１００は、所謂シリアル型のインクジェット記録装置であり、印字機構部１０４を有している。印字機構部１０４は、記録装置本体１００Ａの内部に主走査方向Ｙに移動可能なキャリッジ１０１と、キャリッジ１０１の下側に搭載された記録ヘッド１と、記録ヘッド１へインクを供給するインクカートリッジ１０３とを備えている。キャリッジ１０１は、本発明の移動手段として機能する。

記録装置本体１００Ａの下方部には、図２における左側の前方側から多数枚の用紙１０５を積載可能な給紙カセット１０６が、記録装置本体１００Ａに対して引き出し・押し込み自在に設けられている。給紙カセット１０６の上方には、用紙を手差しで給紙するための手差しトレイ１０７が記録装置本体１００Ａに対して揺動・開閉可能に設けられている。給紙カセット１０６あるいは手差しトレイ１０７から給送される用紙１０５を取り込み、印字機構部１０４によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１０８に排紙する。

印字機構部１０４は、図示しない左右の側板に横架（横方向に架け渡すことを意味する）したガイド部材である主ガイドロッド１０９と従ガイドロッド１１０とでキャリッジ１０１を主走査方向Ｙに摺動（接触してすり動くことを意味する）自在に保持している。キャリッジ１０１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド１を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向Ｙと交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

キャリッジ１０１には、記録ヘッド１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１０３を交換可能に装着している。インクカートリッジ１０３は、上方に大気と連通する大気口、下方には記録ヘッド１へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により記録ヘッド１へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッド１としてここでは各色のヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
ここで、キャリッジ１０１は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０９に摺動自在に支持され、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１１０に摺動自在に載置されている。そして、このキャリッジ１０１を主走査方向Ｙに移動走査するため、タイミングベルト１１４をキャリッジ１０１に固定している。タイミングベルト１１４は、主走査モータ１１１で回転駆動される駆動プーリ１１２と従動プーリ１１３との間に張架（張力を付与する状態で掛け渡され装着されていることを意味する）されている。この主走査モータ１１１の正逆回転により、キャリッジ１０１が往復移動される。

一方、給紙カセット１０６にセットした用紙１０５を記録ヘッド１の下方側に搬送するために、給紙ローラ１１５およびフリクションパッド１１６と、ガイド部材１１７と、搬送ローラ１１８と、搬送コロ１１９とを設けている。給紙ローラ１１５およびフリクションパッド１１６は給紙カセット１０６から用紙１０５を分離給装する機能を、ガイド部材１１７は用紙１０５を案内する機能を、搬送ローラ１１８は給紙された用紙１０５を反転させて搬送する機能を、それぞれ有する。また、搬送コロ１１９は搬送ローラ１１８の周面に押し付けられるものであり、先端コロ１２０は搬送ローラ１１８からの用紙１０５の送り出し角度を規定するものである。

搬送ローラ１１８は、副走査モータ１２１によってギヤ列を介して回転駆動される。そして、キャリッジ１０１の主走査方向Ｙの移動範囲に対応して搬送ローラ１１８から送り出された用紙１０５を記録ヘッド１の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１２２を設けている。この印写受け部材１２２の用紙搬送方向下流側には、用紙１０５を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２３、拍車１２４を設けている。さらに、用紙１０５を排紙トレイ１０８に送り出す排紙ローラ１２５および拍車１２６と、排紙経路を形成するガイド部材１２７、１２８とを配設（配置して設けること、または位置を決めて設けることを意味する）している。

記録時には、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙１０５にインクを吐出して１行分を記録し、用紙１０５を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙１０５の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙１０５を排紙する。また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド１の吐出不良を回復するための回復装置１２９を配置している。回復装置１２９は、キャップ手段と、吸引手段と、クリーニング手段とを有している。キャリッジ１０１は印字待機中には回復装置１２９側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド１をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド１の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去される。これにより、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、記録装置本体１００Ａの下部に設置された廃インク溜（図示せず）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

（第２の実施形態）
図３を参照して、第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態を示す記録ヘッドの３方向の断面を示している。第２の実施形態は、本発明のアクチュエータを用いた液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッドであり、液滴としてのインク液滴を基板の面部に設けたノズルから吐出させるサイドシュータ方式の例を示すもので図示している。

図３に示すように、本実施形態の記録ヘッド１は、ノズル基板２と、液室基板３と、保護基板（サブフレーム）７の３枚の基板を重ねた積層構造となっている。ノズル基板２には、インクを吐出するノズルないしはノズル孔２ａが形成されている。液室基板３には、加圧液室３ａ、流体抵抗部３ｂほかインク流路となる溝部とも呼ばれる供給部３ｃ、振動板４上に圧電層５などアクチュエータ部が形成されている。保護基板（サブフレーム）７には、圧電素子保護空間６が配されている。なお、液室基板は個別液室基板とも、加圧液室は個別液室とも、それぞれ呼ばれる。

液室基板３は、シリコン基板上にシリコン酸化膜を介してシリコン（Ｓｉ）が貼り合わされたＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）基板を用いている。振動板４は、ＳＯＩ基板のシリコン（Ｓｉ）層表面にパイロ酸化法を適用し、液室基板３の上部にシリコン酸化膜で形成されている。振動板４の上部には、下部電極（共通電極）８となる白金膜、圧電層（ＰＺＴ）５、上部電極（個別電極）９となる白金膜の多層構成からなるアクチュエータとしての圧電素子２５が形成されている。圧電素子２５は、シリコンをエッチングすることで形成した加圧液室３ａに対向する領域に形成されている。なお、圧電層を形成するＰＺＴは、「ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）とチタン酸（ＰｂＴｉＯ_３）の固溶体」ないしは「チタン酸ジルコン酸鉛」を意味する。
さらに、下部・上部電極８，９と配線材料（図示せず）との層間に配置する層間絶縁膜１０、および引き出し配線１１の材料を保護するためのパッシベーション膜１２が圧電素子２５の上面および側面を覆うように配置されている。

ノズル基板２は、厚さ３０〜５０μｍ（ミクロン）のステンレス（ＳＵＳ）製基板にプレス加工と研磨加工によりノズル孔２ａを形成している。ノズル孔２ａは、液室基板３の加圧液室３ａと連通するように配設されている。
保護基板７は、保持基板とも呼ばれ、共通液室１３としてインク流路となる供給部３ｃと、圧電素子２５の保護および変位を妨げないための空間の形成、および流路隔壁３ｄの剛性を高め液室全体を支えるために柱７ａを形成している。
図３において、符号１４はバイパス配線を、符号１５は配線用空間を、符号１６は個別電極パッド部を、それぞれ表している。

図４〜図９を参照して、本発明の液滴吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドの作製方法、さらに具体的な構成について説明する。図４〜図８は、本発明の第２の実施形態を示すインクジェット記録ヘッドの概略的な製造工程を表す断面図である。図９は、図４〜図８のインクジェット記録ヘッドの製造工程により作製されたインクジェット記録ヘッドの要部の斜視図である。
本実施形態においては、シリコン基板に振動板材料および圧電素子材料を成膜していくことでアクチュエータを作成していく。先ず、厚み４００μｍの＜１００＞面方位を持つシリコン単結晶基板の表面に、厚み０．２μｍのシリコン酸化膜と、厚み２．０μｍのシリコン（Ｓｉ）とを貼り合わせたＳＯＩ基板を用いて、液室基板３を形成する。次いで、ＳＯＩ基板表面にパイロ（ウェット）酸化法によりシリコン酸化膜を０．３μｍの厚みとなるように形成し（図４（ａ）参照）、これを振動板４の層とする。

その後、圧電素子の共通電極でもある下部電極８となる白金（Ｐｔ）層をスパッタ法により０．２μｍの厚みで成膜、パターニングする（図４（ｂ）参照）。次いで、ゾルゲル法により圧電層５を２．０μｍの厚みで成膜し、さらに、上部電極（個別電極）９となる白金（Ｐｔ）層を０．１μｍの厚みで成膜する。その後、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いたパターニング法（以下、「リソエッチ法」という）により前記上部電極９および圧電層５をパターニングする（図４（ｃ）参照）。
本実施形態では、後に説明する温度センサとして機能する測温抵抗体を、図４（ｃ）で説明した上部電極９となる白金（Ｐｔ）のパターニング工程で同時に作製している（所謂、白金測温抵抗体である）。なお、測温抵抗体は、下部電極８の白金（Ｐｔ）層を用いることもできる。
上記のとおり、圧電素子２５は、下部電極８、圧電体ないしは圧電層５および上部電極９から構成される。

次いで、プラズマＣＶＤ法により層間絶縁膜１０を０．３μｍの厚みで成膜し、リソエッチ法により配線コンタクトを取るためのビアホール１７を形成する。層間絶縁膜１０は、次の工程で説明する引き出し配線１１と上部電極９との導通部（ビアホール１７部分）と、バイパス配線への導通部１８、および供給部３ｃとなる貫通部１９をパターニングしている（図５（ｄ）参照）。なお、バイパス配線への導通部１８も、ビアホール（コンタクトホール）である。
さらに、アルミ材料により、層間絶縁膜１０上に引き出し電極である引き出し配線１１を形成する（図５（ｅ）参照）。引き出し配線１１は、圧電体ないしは圧電層５の駆動による振動板４の振動による応力を受けるので、振動により断線しないように、柔らかいアルミ材料を使い、１μｍ程度厚く積んでいる。

次いで、アルミ製の引き出し配線１１保護のためのパッシベーション膜１２として、プラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を２μｍ程度の厚みで成膜し、パターニングする（図６（ｆ）参照）。その後、振動板４のインク供給口となる部分（図５（ｄ）に示した振動板４の貫通部１９の部分である）を、事前にエッチングする（図６（ｇ）参照）。
次いで、金（Ａｕ）をメッキ法により積層して、上部電極９に接続した引き出し配線１１の接続端子となる個別電極パッド部１６と、下部電極８に接続した引き出し配線１１の接続端子となるバイパス配線１４とを同時に形成する（図７（ｈ）参照）。金は抵抗値が低く、バイパス配線１４として共通電極抵抗値を下げる効果が大きい。

個別電極パッド部１６には、後述するように図示しないドライバＩＣのチップが直接フリップチップ実装される。なお、個別電極パッド部１６とバイパス配線１４との形成工程を分けて、バイパス配線材料として、銅、アルミなどを使用することもできる。その場合は、バイパス配線を腐食から保護する保護層が必要となるケースもある。
その後、別途、ガラス基板にブラスト加工で柱７ａ（図３（ｃ）参照）を形成したサブフレームとも呼ばれる保護基板７を液室基板３に接合する（図７（ｉ）参照）。

次いで、図８（ｊ）に示すように、液室基板３の保護基板７との接合面とは反対面を、所望の厚さまで研磨する。保護基板７は、シリコン基板にリソエッチ法で凹部を加工したものでもよいし、＜１１０＞面方位を持つシリコン基板をＴＭＡＨ）、ＫＯＨなどのアルカリエッチング液を用いたウェットエッチングにより加工したものでも構わない。また、樹脂モールドやメタルインジェクションモールドなどの成型部品でも構わない。
また、ドライバ回路をアクチュエータ基板上に一体形成する際に、パイロ酸化法で形成した酸化膜を選択酸化法であるＬＯＣＯＳ酸化法で形成し、酸化膜の形成領域を選択することで，駆動回路を同一基板上に形成することもできる。
その後、シリコン基板の反対面にＩＣＰ（誘導結合方式）ドライエッチングにより加圧液室３ａ、流体抵抗部３ｂおよび供給部３ｃとなる凹部を形成する（図８（ｊ）参照）。

最後に、別途、厚さ３０〜５０μｍのステンレススチール（ＳＵＳ）製基板にプレス加工と研磨加工によりノズル孔２ａを形成したノズル基板２を、液室基板３の流路隔壁３ｄ形成面（図３（ｃ）参照）に接着する。次いで、圧電素子２５の上部電極９および下部電極８と接続された引き出し配線１１に接続された個別電極パッド部１６とバイパス配線１４をドライバＩＣ（図示せず）に接続する。これにより、薄膜ピエゾヘッドとも呼ばれる記録ヘッド１が完成する（図８（ｋ）参照）。

本実施形態では、上記したとおり、ゾルゲル法により圧電体ないしは圧電層５を成膜する技術内容を簡単に説明したが、要するに、振動板４上に下部電極８を挟んで焼成した圧電層５が直接的に成膜している構造であればよい。すなわち、例えば特開２０１１−１０８９９６号公報の段落「０００６」に記載されているように、ゾルゲル法を始めとしてスパッタ法などの他の方法・方式によって成膜したものでもよい。

圧電体材料は、圧電特性を示す強誘電体材料を用いることができる。例としては、上記したＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）や、チタン酸バリウムが一般的に用いられる。圧電体の成膜方法は、任意の方法を用いることができ、例えばスパッタリング法、ゾルゲル法が挙げられるが、成膜温度の低さからゾルゲル法が好ましい。上述したように上部電極、圧電体は加圧液室ごとにパターニングする必要があるが、圧電体の成膜をゾルゲル法にて行う場合は、上記リソエッチ法の他に、スピンコート法等でもよい。ＰＺＴ前駆体溶液の消費量を低減したい場合はインクジェット法による塗工でもよい。同様に凸版印刷でも可能である。

図９を参照して、記録ヘッド１の共通液室基板２０周りの構成について説明する。図９は、保護基板７の上に共通液室基板２０を積層した状態を斜視図で示したものである。図９において、副走査方向（用紙搬送方向）Ｘは共通液室長手方向に相当し、主走査方向Ｙは共通液室短手方向に相当する。符号Ｚは上下・高さ方向に相当する。
図９に示すように、本実施形態の記録ヘッド１は、チャンネル列（ノズル、加圧液室等の吐出要素の列）が４列構成になっている。共通液室基板２０は、ステンレススチール製の薄板で形成されていて、４つの共通液室１３がプレス加工（打ち抜き加工等）を施すことで作製している。共通液室基板２０は、上部に図示しないダンパ部材、フレーム部材を接合していて、インク供給路を形成する。図中、各共通液室１３の上部に円形状で示す部分は、上記ダンパ部材および上記フレーム部材に形成されインクが流入する液体流路となるインク供給ポート２１の連通・接続位置を簡略的に示している。

４つの共通液室１３は、それぞれ加圧液室列の両端部に向かって断面積が小さくなるように絞ることで、インク充填時のインク流速を確保している。インクの流れから、共通液室１３はインク供給ポート２１の接続部分が上流側１３ａ、両端部が下流側１３ｂとなる。図９において、図示しないドライバＩＣと外部回路（電源回路等）との接続部となる外部接続パッド２２側は、電力供給側の下流となる。

図１のインクカートリッジから供給されるインクは、図９に示すインク供給ポート２１を介して共通液室１３に供給され、さらに液室基板３に開口する図１１に示すインク供給口２７、図３に示した流体抵抗部３ｂを経由して、加圧液室３ａに供給される。
一方、図３に示した液室基板３の振動板４上に形成された圧電素子２５を駆動することにより生じる圧力で、加圧液室３ａに連通するノズル孔２ａからインクを吐出する。詳しくは、ドライバＩＣ（図示せず）により、個別電極パッド部１６を介して上部電極９と下部電極８とに駆動波形電圧を印加することによって、圧電層５が変形する。これにより、振動板４を変形させて各加圧液室３ａに圧力を発生させ、各加圧液室３ａ内のインクをノズル孔２ａから吐出させることができる。

図１０は記録ヘッド１全体の平面図、図１１は記録ヘッド１内部の電気配線を模式的に示したものである。なお、図１０を含め、後述する図１２および図１６では、記録ヘッド１内部の電気配線（配線パターン）の図示を省略している。
図３に示したように、各圧電素子２５の上部電極９から引き出した引き出し配線１１に対して個別電極パッド部１６を作製し、図１０および図１１に示すように、個別配線端子２４を介してドライバＩＣ２３を直接フリップチップ実装している。ドライバＩＣ２３は、２列を直列に接続していると共に、各列の両側の圧電素子２５を制御している。ドライバＩＣ２３は、各圧電素子２５へ印加する駆動波形電圧を制御する電圧制御手段として機能する。

本実施形態を含め薄膜ピエゾヘッドで、加圧液室を高密度で配置する場合、電気配線も高密度になり、立体配線になるパッドからの取出しが難しい。フリップチップ実装はこのような高密度配線するには有利だが、ドライバＩＣが流路基板に密着するので、ドライバＩＣの発熱が加圧液室のインクに伝わり易い。本実施形態では、具体的にはドライバＩＣ２３が流路基板（図３に示した保護基板７、図９に示した共通液室基板２０等を指す）に密着している。

本実施形態では、記録ヘッド１内に３個の測温抵抗体２６を設けている。３個の測温抵抗体２６の設置場所は、図９に示したインク供給ポート２１との接続部付近（共通液室１３を流れるインクの流れの上流側１３ａ）と、共通液室１３の両端部（共通液室１３を流れるインクの流れの下流側１３ｂ）との液室基板３上である。
換言すれば、３個の測温抵抗体２６は、共通の駆動波形電圧が印加される各圧電素子２５を備えた加圧液室群における、共通液室１３を流れるインクの流れの上流側１３ａと同下流側１３ｂに相当する位置の液室基板３上に設けられている。

各測温抵抗体２６は、前記各設置場所・位置の温度を検出する温度検出手段として機能する。３個の測温抵抗体２６は、後述するように検出温度の差を捉えるために同一仕様・同一の検出温度特性となるように製作される。
上記したように、各測温抵抗体２６は、圧電層５を挟んだ上部電極９の形成工程を利用して、すなわち上部電極９の一部をパターニングして同時に作製した。
本実施形態によれば、測温抵抗体２６の製作をするために、マスクパターンの変更だけで済むのでコストを抑えることができる。また、白金測温抵抗体は、国際温度目盛の標準温度計に採用されているなど、測温抵抗体としては精度が最も高く、線形成も高く、耐腐食性や経時安定性に優れるなど温度センサとして最適である。

このようにチャンネルが高密度化した記録ヘッド１では、使用チャンネルが偏るなどした場合、発熱部が偏り、記録ヘッド１内の温度分布が大きくなる。また、共通液室１３および保護基板７の流路を通ってインクが供給されるが、インクの流線に沿って暖められたインクが流れてくるので、各圧電素子２５が一様に駆動した場合でも、共通液室１３の下流側１３ｂの温度上昇が大きくなる。また、外部回路との接続部である外部接続パッド２２や配線部分も発熱源となり、電力供給側の下流側１３ｂがより温度上昇が高くなることが分かった。

そこで、本実施形態では、記録ヘッド１内に３個の温度センサである測温抵抗体２６を設けて、各測温抵抗体２６による検出温度の差が所定温度以上になった場合は、印刷を中断して、記録ヘッド１内温度の均一化処理をすることを特徴としている。
記録ヘッド１内温度の均一化処理をする上で、本実施形態では、図１２のように温度センサである測温抵抗体２６の数３個に合わせて、記録ヘッド１のチャンネルである加圧液室群を第１〜第３ブロックの３つのブロックに分けて処理する。各測温抵抗体２６は、加圧液室群を３つの領域に分割した分割領域である第１〜第３ブロック毎に配置されている。

図１３を参照して、第１および第２の実施形態の制御構成を説明する。図１３は、第２の実施形態の記録ヘッド１を搭載したインクジェット記録装置の主な制御構成を示すブロック図である。
図１３に示す制御手段３０は、それぞれ図示しない、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、Ｉ／Ｏ（入出力ポート）等を備え、それらが図示しない信号バスによって接続された構成を有するマイクロコンピュータを具備している。
上記ＣＰＵ（以下、総括的に「制御手段３０」ともいう）は、上記入力ポートやＡ／Ｄ変換回路を含むセンサ入力回路（図示せず）等を介して、３つの測温抵抗体２６に電気的に接続されている。また、上記ＣＰＵは、上記出力ポートおよび図示しない電源回路、モータ駆動回路等を介して、ドライバＩＣ２３、主走査モータ１１１、副走査モータ１２１に電気的に接続されている。上記ＣＰＵは、３つの測温抵抗体２６により検出された検出温度に基づいて、ドライバＩＣ２３、主走査モータ１１１、副走査モータ１２１の動作を制御する機能を有する。
さらに具体的に制御手段３０（の上記ＣＰＵ）は、３つの測温抵抗体２６により検出された検出温度の温度差を計算する温度差計算手段（図１３ではヘッド内温度差計算手段と記載している）として機能する。また、制御手段３０（の上記ＣＰＵ）は、温度差計算手段により計算された温度差に基づいて、インクジェット記録装置の印刷を停止させる印刷停止手段（図１３ではヘッド内温度差印刷停止手段と記載している）として機能する。

上記ＲＯＭには、上記ＣＰＵの上記機能を発揮させるための図１４に示す動作フローに係るプログラムや、実験等によって求められたデータテーブル等で与えられる関係データなどが予め記憶されている。上記ＲＡＭは、上記ＣＰＵでの計算結果を一時記憶したり、上記ＲＯＭから呼び出したデータなどを一時的に保存する他、３つの測温抵抗体２６により検出された検出温度に係るデータ信号等を随時記憶したりして設定パラメータの入出力を行う。上記タイマは、時間を計時する計時手段として機能する。

図１４を参照して、第２の実施形態の記録ヘッド１を搭載したインクジェット記録装置の印刷時の処理フローを説明する。図１４は、第２の実施形態の記録ヘッド１を搭載したインクジェット記録装置の印刷時の処理フローを説明するフローチャートである。
先ず、記録命令を受けると、通常通り印刷準備のための前処理をする（ステップＳ１）。印刷準備とは、キャップから記録ヘッド１を外すだけでなく、増粘したインクを空吐出受け（図１には示されていないが、回復装置１２９と反対側のキャリッジ１０１の走査・移動方向の非印字領域に配置されている）に吐出して排除する印刷前空吐出などを含む。キャッピングの経過時間などによっては、吸引機構で増粘インクを排除するメンテナンス処理を実行する場合もあるが、それらを含んでいる。

印刷準備の後、通常は、印刷モード（普通紙高速、普通紙高画質、光沢紙など）と、インクの検出温度とに基づいて駆動波形電圧を選択する（ステップＳ２〜ステップＳ５）。
本発明では、複数の温度検出手段を設けて、各温度検出手段の検出温度が所定温度以内かを判断する。本実施形態では、温度検出手段および温度センサとしての測温抵抗体２６を３個設けていて、３つの検出温度が、温度差２℃以内か否かを判断する。所定温度を２℃としているのは、本実施形態の記録ヘッド１で同じ駆動波形電圧で吐出させた場合、２℃以内ならば、インク滴速度、インク滴体積が許容範囲であることを確認しているからである。実際、温度補償として用意している駆動波形電圧は、２℃ステップで波形を切り替えている。

温度差が所定以内の場合は、検出温度の平均値を参照して、駆動波形電圧を選択し、選択した駆動波形電圧で、画像データに従い印刷動作（吐出動作）を行う。本実施形態では、印刷動作は１ページ単位としている（ステップＳ６）。１ページ印刷終了後、各温度検出に戻り（ステップＳ２）、検出温度差（ヘッド内温度分布）の判断、および、駆動波形電圧の選択を行う。

本実施形態のインクジェット記録装置では、１ページ単位で印刷しているが（１ページの間は駆動波形電圧を入れ換えない）、印刷単位を１スキャン（ｓｃａｎ）に代えて、１スキャン毎にヘッド内温度分布をチェックしてもよい。ステップＳ４において、各温度検出値の差が２℃を超えた場合は、ヘッド内温度分布が大きいと判断して、本実施形態では印刷動作を中断・停止してヘッド内温度均一化処理を実施する（ステップ８）。

本実施形態のヘッド内温度均一化処理は、ステップ８において、図１の記録ヘッド１搭載のキャリッジ１０１を上記空吐出受けに移動する。そして、相対的に温度の低いブロック（領域）の加圧液室群の各圧電素子２５に対して、ドライバＩＣ２３が微駆動波形電圧を５０ｋＨｚで印加するように制御される。なお、温度分布が中間のブロックは、温度が低いブロックと０．５℃以内の温度差ならば、温度が低いブロックと同様の処理を行う。該当しない場合は、中間温度のブロックには微駆動波形電圧を印加しない（放置する）。

微駆動波形電圧は、インク滴が吐出しない程度にノズル先端部のメニスカスを振動させてノズルの増粘を抑制する波形である。これは、吐出波形の電力（主に電圧）を下げるか、電圧変化勾配を小さくする、あるいは液室共振Ｔｃのタイミングを圧力が打ち消しあうタイミングにするなどの方法から選択される。

このヘッド内温度均一化処理を所定時間の５００ｍｓ実施した後、各温度検出（ステップＳ２）、温度差判定（ステップＳ３）に戻り、ヘッド内温度分布が所定温度差以内であることを判断して、印刷を再開する。
本実施形態では、５００ｍｓを均一化処理の所定時間としたが、これに限ったものではない。記録ヘッドを駆動した時の昇温速度に基づき適宜に選択すればよい。

ヘッド内温度分布が所定温度差に収まらない場合は、再度、均一化処理を実行する。但し、均一化処理の実施によって温度差が広がっていた場合は、例えば、気泡巻き込みにより吐出せずに、吐出が放熱にならない場合などイレギュラーな状態が考えられるので、エラー処理に以降するなど、均一化処理自体を中断することが好ましい。なお、印刷再開前には、一度、記録ヘッド全体のノズルを空吐出して、増粘インクを排出してから印刷を実行する。

印刷速度が遅ければ、記録ヘッド内の温度分布は発生し難いが、記録ヘッド内で温度分布が発生するような極端に使用ノズルが遍在する画像データを印刷すること自体少ないので、印刷速度を遅く設定するのは、プリンタとして印刷全体の生産性が低下してしまう。従って、本発明の実施形態のように、極端な画像データの場合には、均一化処理する方がプリンタとしての生産性を確保することができる。

上述したとおり、本実施形態によれば、生産性を確保すると共に、ヘッド内温度分布によるインク温度の違いが原因で発生するインク滴速度、インク滴体積の差を抑制できる。また、着弾位置の乱れ、濃度の濃淡、異常吐出によるノズルダウンなどの問題を抑制することができる。

なお、本実施形態では、温度センサの数を３個としているが、温度センサの数はこれに限ったものではなく、温度センサ数を多くすることは容易に可能である。温度センサを２個にする場合は、後述する変形例３として記載している。
温度センサを増やした場合は、センサに対応した領域でヘッドのチャンネルのブロック化すればよい。
ヘッド内温度均一化処理は、検出温度順に並べて、その温度差から、例えば、微駆動波形電圧の周波数を段階的に変えていくなど、中間処理をすればよい。

（変形例１）
図１５を参照して、第１および第２の実施形態の変形例１を説明する。
上記の薄膜ピエゾヘッドの場合、圧電素子２５への充放電がドライバＩＣ２３での消費電力（発熱量）に直接関係する。これにより、図１５（ｂ）のように傾きが小さく電圧値が大きい微駆動波形電圧の方が、図１５（ａ）のように電圧の小さい微駆動波形電圧よりもドライバＩＣ２３の発熱が大きい。図１５（ｃ）は、参考例としてのインク吐出時の吐出駆動波形電圧である。従って、ドライバＩＣ２３での発熱で温度を上げて、速く均一化したい場合には、微駆動波形電圧は図１５（ｂ）のように傾きを小さく（必然的に液室共振から外れる）、電圧値が大きい微駆動波形電圧を使うことが好ましい。

（変形例２）
第１および第２の実施形態の別の変形例２を説明する。この変形例２では、温度の低いブロックに微駆動波形電圧を印加しつつ、図１に示した記録ヘッド１を搭載したキャリッジ１０１を往復運動させる例である。要するに、温度の高いブロックを空冷する。
図１に示した本実施形態のプリンタ形態のインクジェット記録装置のように、シリアル型の記録ヘッド１を移動するタイプでは、放熱のためにキャリッジ１０１を往復運動させることもできる。なお、この方式の場合は、ノズルの乾燥が進むので、印刷再開前には必ず、空吐出動作を実施する。

（変形例３）
図１６を参照して、第１および第２の実施形態のさらに別の変形例３を説明する。図１６は、変形例３を示す記録ヘッド１全体の平面図である。
本変形例３の記録ヘッド１は、第２の実施形態の記録ヘッド１と比較して、上記２箇所に配置された測温抵抗体２６に代えて、インク供給ポートとの接続部付近（上流側）と、電力供給側の下流側との２箇所に配置した点のみ相違する。
記録ヘッド内の温度分布を精度よく計測するには、温度センサの数を多くすることが好ましいが、配線の引き回しや、パッド数の増加で、記録ヘッド面積が大きくなるため、小型化、低コスト化の面からは好ましくない。記録ヘッド内の温度分布（少なくとも温度傾斜）を計測するためには、最低、温度センサは２個必要である。このため、２個の温度センサの配置は、インク供給の流線の上流部、つまりインク供給ポート付近と、電力供給側下流部、つまり、外部接続パッド側の共通液室端部付近が好ましい。

駆動により記録ヘッド１自体が発熱するため、インクよりも記録ヘッド流路の温度が高く、その中を通って来る間にインクが蓄熱するので、流線が長い方が記録ヘッド１の温度も上昇しやすい。さらに、このように高密度化した記録ヘッド１では、配線や、外部接続パッド２２の電力供給経路自体の発熱も無視できない。そのため、電力供給側の共通液室端部がこの記録ヘッド１では温度上昇する割合が高い。均一に駆動した場合に、この部分の温度上昇が一番大きいことを確認している。逆に、インク供給ポート付近は、新しいインクが流入してくるので、インクの蓄熱が少なく、温度上昇し難い。

つまり、確率的に温度差が一番大きくなるのが、インク供給ポート付近（上流側）と、電力供給側共通液室端部（下流側）であるので、温度センサ数を絞って、ヘッド内温度分布（温度傾斜）を検出するには、この配置が好ましい。すなわち、下流側の温度検出手段・温度センサとしての測温抵抗体２６は、少なくとも共通液室の電力供給配線側の端部に配置することが好ましい。
チャンネルをブロック化する必要から、インク供給ポート付近（上流側）の温度センサの配置は、インク供給ポートから、電力供給部の反対側に少し移動した位置に設けることが好ましい。

以上説明した実施形態および変形例は本発明の一例であり、本発明は次の態様ごとに特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
インク滴などの液滴を吐出する複数のノズル２ａと、該各ノズルに連通する加圧液室３ａと、該各加圧液室へ液体を供給する共通液室１３とを備え、各加圧液室には圧電素子２５などの電気機械変換素子を備えた振動板４が形成され、各電気機械変換素子へ印加する駆動波形電圧を制御するドライバＩＣ２３などの電圧制御手段を有する記録ヘッド１などの液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置１００などの液滴吐出装置において、共通の駆動波形電圧が印加される各電気機械変換素子を備えた加圧液室群における、共通液室を流れる液体の流れの上流側と下流側に相当する位置に設けられ、各位置の温度を検出する少なくとも２つの測温抵抗体２６などの温度検出手段と、各温度検出手段により検出された検出温度の温度差を計算する温度差計算手段、および温度差計算手段により計算された温度差に基づいて、印刷を停止させる印刷停止手段の機能を備えた制御手段３０とを有する。

この態様Ａによれば、上記実施形態で説明したように、使用ノズルの偏りなどで液滴吐出ヘッド内温度分布が大きくなっても、不安定動作を起こさせずに、素早く吐出可能な温度分布状態に戻すことができ、これにより生産性を維持できる。

［態様Ｂ］
［態様Ａ］において、測温抵抗体２６などの温度検出手段は、加圧液室３ａ群を複数のブロックなどの領域に分割した分割領域毎に配置されており、制御手段３０などの印刷停止手段が印刷を停止させた場合、相対的に温度の低い領域の加圧液室群の各圧電素子２５に対して、インク滴など液滴が吐出しない程度の駆動波形電圧を印加する。
態様Ｂによれば、上記実施形態で説明したように、温度の低い領域で、液滴が吐出しない程度の微駆動波形電圧の印加により温度の低い領域の加圧液室群の液体を発熱させることで加温することができる。

［態様Ｃ］
［態様Ａ］において、記録ヘッド１などの液滴吐出ヘッドは、主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１などの移動手段に搭載されており、加圧液室３ａ群を複数のブロックなどの領域に分割して、分割領域毎に測温抵抗体２６などの温度検出手段を配置し、制御手段３０などの印刷停止手段が印刷を停止させた場合、相対的に温度の低い領域の加圧液室群の各電気機械変換素子に対して、液滴が吐出しない程度の駆動波形電圧を印加しつつ、液滴吐出ヘッドを移動手段で移動させる。
態様Ｃによれば、上記実施形態で説明したように、温度の低い領域は、液滴が吐出しない程度の微駆動波形電圧の印加による温度の低い領域の加圧液室群の液体が発熱することで加温し、温度の高い領域を移動手段の移動に伴う空気の流れで冷却することができる。

［態様Ｄ］
［態様Ａ］において、少なくとも共通液室１３の外部接続パッド２２などの電力供給配線側の端部に、下流側の測温抵抗体２６などの温度検出手段を設けている。
態様Ｄによれば、上記実施形態、変形例３で説明したように、電力供給配線も発熱源になるため、配線の無い下流よりも共通液室の温度差が大きくなるからである。

［態様Ｅ］
［態様Ａ］において、圧電素子２５などの電気機械変換素子は、振動板４上に下部電極８などの電極層を挟んで焼成した圧電層である。
態様Ｅによれば、上記実施形態で説明したように、所謂薄膜ピエゾの電気機械変換素子は、電界強度および歪量も大きいため、薄膜ピエゾ自体が発熱し易く、ヘッド内に温度分布ができやすいので、本発明が特に有効である。

［態様Ｆ］
［態様Ｅ］において、測温抵抗体２６などの温度検出手段は、圧電層５を挟んだ下部電極８や上部電極９などの電極層あるいは該電極層の一部をパターニングして形成している。
態様Ｆによれば、上記実施形態で説明したように、所謂薄膜ピエゾの電極層（上部電極あるいは下部電極）は、白金（Ｐｔ）などの貴金属層で形成する。このため、白金測温抵抗体の温度による抵抗値変化に代表されるように、パターニングすることで温度検出手段（温度センサ）を形成することが可能となるので、プロセスを増やさずに温度センサが形成できる。

［態様Ｇ］
［態様Ａ］において、ドライバＩＣ２３などの電圧制御手段は、圧電素子２５などの電気機械変換素子が形成された液室基板３などの基板上にフリップチップ実装している。
態様Ｇによれば、上記実施形態で説明したように、薄膜ピエゾヘッドのようにドライバＩＣが液室基板などのアクチュエータ基板にフリップチップ実装されていると、ドライバＩＣの発熱がヘッド内温度分布の原因になるので、本発明が特に有効である。

［態様Ｈ］
［態様Ａ］ないし［態様Ｇ］の何れか一つにおいて、駆動波形電圧を印加するための個別配線端子２４などの配線が、圧電素子２５などの電気機械変換素子が形成された液室基板３などの基板上に形成されている。
この態様Ｇによれば、上記実施形態で説明したように、薄膜ピエゾヘッドのように駆動波形電圧（Ｖｃｏｍ）配線が液室基板３などのアクチュエータ基板上に形成されていると、駆動波形電圧配線の発熱がヘッド内温度分布の原因になるので、本発明が特に有効である。

［態様Ｉ］
［態様Ａ］ないし［態様Ｈ］の何れか一つのインクジェット記録装置１００などの液滴吐出装置を備えた画像形成装置である。
この態様Ｉによれば、上記実施形態等で説明したように、後述するようにインクジェット記録装置などを含む画像形成装置にも適用可能である。

本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよい。そして、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。

本発明に係る画像形成装置は、インクジェット記録装置１００に限らず、本発明のインクジェット方式の画像形成装置を含む画像形成装置にも適用可能である。すなわち例えば、プリンタ、プロッタ、ワープロ、ファクシミリ、複写機、またはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等においてインクジェット記録装置を含む画像形成装置にも適用可能である。
本発明の適用分野としては、直接的には印刷分野、特にデジタル印刷分野が挙げられ、画像形成装置としては、マルチファンクション・プリンタ（ＭＦＰ）を使用するデジタル印刷装置、オフィス、パーソナルで使用するプリンタ、ＭＦＰなどが挙げられる。また、応用分野としては、インクジェット技術を利用する三次元造型技術などにも適用可能である。
また、記録媒体としては、用紙１０５に限らず、使用可能な薄紙から厚紙、はがき、封筒、或いはＯＨＰシート等まで、インクジェット記録ヘッドを用いて画像形成可能な全ての記録媒体を含むものである。

１ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）
２ ノズル基板
２ａ ノズル、ノズル孔
３ 液室基板
３ａ 加圧液室
３ｂ 流体抵抗部
３ｃ 供給部
４ 振動板
５ 圧電層、圧電体
６ 圧電素子保護空間
７ 保護基板
８ 下部電極
９ 上部電極
１０ 層間絶縁膜
１１ 引き出し配線
１２ パッシベーション膜
１３ 共通液室
１３ａ 上流側（共通液室を流れる液体の流れの上流側）
１３ｂ 下流側（共通液室を流れる液体の流れの下流側）
１４ バイパス配線
１５ 配線用空間
１６ 個別電極パッド部
１７ ビアホール
１８ バイパス配線の導通部
１９ 貫通部
２０ 共通液室基板
２１ インク供給ポート
２２ 外部接続パッド
２３ ドライバＩＣ（電圧制御手段の一例）
２４ 個別配線端子
２５ 圧電素子（電気機械変換素子の一例）
２６ 測温抵抗体（温度検出手段の一例）
２７ インク供給口
３０ 制御手段（温度差計算手段の一例、印刷停止手段の一例）
１００ インクジェット記録装置（液滴吐出装置の一例、画像形成装置の一例）
１００Ａ 記録装置本体
１０１ キャリッジ（移動手段の一例）
１０３ インクカートリッジ
１０４ 印字機構部
１０５ 用紙（記録媒体の一例）
１１１ 主走査モータ
１２１ 副走査モータ

特開平１０−１００４０１号公報 特開平２−２８９３５１号公報 特開平５−２８６１３１号公報 特開２００９−２４１４３８号公報 特開２００９−１８３８６６号公報 特開２００８−１６８６２６号公報

Claims (9)

1. 液滴を吐出する複数のノズルと、該各ノズルに連通する加圧液室と、該各加圧液室へ液体を供給する共通液室とを備え、前記各加圧液室には電気機械変換素子を備えた振動板が形成され、前記各電気機械変換素子へ印加する駆動波形電圧を制御する電圧制御手段を有する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、
   共通の前記駆動波形電圧が印加される前記各電気機械変換素子を備えた加圧液室群における、前記共通液室を流れる液体の流れの上流側と下流側に相当する位置に設けられ、前記各位置の温度を検出する少なくとも２つの温度検出手段と、
   前記各温度検出手段により検出された検出温度の温度差を計算する温度差計算手段と、
   前記温度差計算手段により計算された温度差に基づいて、印刷を停止させる印刷停止手段と、
   を有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１記載の液滴吐出装置において、
   前記温度検出手段は、前記加圧液室群を複数の領域に分割した分割領域毎に配置されており、
   前記印刷停止手段が印刷を停止させた場合、相対的に温度の低い領域の前記加圧液室群の前記各電気機械変換素子に対して、液滴が吐出しない程度の前記駆動波形電圧を印加することを特徴とする液滴吐出装置。
3. 請求項１記載の液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドは、主走査方向に移動可能な移動手段に搭載されており、
   前記加圧液室群を複数の領域に分割して、分割領域毎に前記温度検出手段を配置し、
   前記印刷停止手段が印刷を停止させた場合、相対的に温度の低い領域の前記加圧液室群の前記各電気機械変換素子に対して、液滴が吐出しない程度の前記駆動波形電圧を印加しつつ、前記液滴吐出ヘッドを前記移動手段で移動させることを特徴とする液滴吐出装置。
4. 請求項１記載の液滴吐出装置において、
   少なくとも前記共通液室の電力供給配線側の端部に、前記下流側の温度検出手段を設けていることを特徴とする液滴吐出装置。
5. 請求項１記載の液滴吐出装置において、
   前記電気機械変換素子は、前記振動板上に電極層を挟んで焼成した圧電層であることを特徴とする液滴吐出装置。
6. 請求項５記載の液滴吐出装置において、
   前記温度検出手段は、前記圧電層を挟んだ電極層あるいは該電極層の一部をパターニングして形成していることを特徴とする液滴吐出装置。
7. 請求項１記載の液滴吐出装置において、
   前記電圧制御手段は、前記電気機械変換素子が形成された基板上にフリップチップ実装していることを特徴とする液滴吐出装置。
8. 請求項１ないし７の何れか一つに記載の液滴吐出装置において、
   前記駆動波形電圧を印加するための配線が、前記電気機械変換素子が形成された基板上に形成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
9. 請求項１ないし８の何れか一つに記載の液滴吐出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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