JP2023009582A - 記録装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録素子における吐出状態の把握や吐出不良発生の判定を高精度に行うための技術を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態は、液体の吐出に必要な熱エネルギーを発する発熱素子と、前記発熱素子と前記液体との接触を遮断する第１保護層と、前記第１保護層のうち少なくとも前記発熱素子によって加熱される部分を覆い第１電極として機能する第２保護層と、前記液体を介して前記第１電極と電気的に接続される第２電極と、前記液体を吐出する吐出口と、前記発熱素子に対応する温度検出素子と、を有する液体吐出ヘッドと、前記温度検出素子によって取得される、時間と温度との関係を示す温度曲線における特徴点を検出する検出手段と、を有する記録装置であって、前記第１電極に対して設定される電位と、前記第２電極に対して設定される電位との組み合わせが、印字する場合と、前記検出手段によって前記特徴点を検出する場合とで異なる、ことを特徴とする記録装置である。【選択図】図２２

Description

本開示は、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有する記録装置に関する。

インクジェット記録装置が有する記録ヘッドでは、異物によるノズルの目詰まりや、インク供給経路内に混入した気泡やノズル表面の濡れ性の変化等により、一部又は全部のノズルで吐出不良が発生する。そこで、このような記録ヘッドにおいては、吐出不良の発生したノズルを特定して、画像補完や記録ヘッドの回復作業に反映させる必要がある。

特許文献１では、記録素子基板内において、発熱素子を有する記録素子の各々に絶縁膜を介し薄膜抵抗体で形成される温度検出素子を設け、ノズル毎の温度を検出して温度変化の具合から吐出不良のノズルを特定する方法が提案されている。

また、特許文献２、特許文献３では、温度曲線の降温過程において、急激な降温変化が発生したことを示す変曲点があるか否かを判定し、変曲点があれば、正常吐出とする検査方法が提案されている。尚、この変曲点は、吐出した液滴の後端が記録素子上に接触し、記録素子を冷却することで生じると考えられている。

特開２００７－２９０３６１号公報 特開２００７－３３１１９３号公報 特開２００８－０００９１４号公報

しかしながら、特許文献２、特許文献３に開示される方法では、記録素子上に吐出される液滴後端の接触が安定しない状況においては、記録素子の温度冷却が安定して発生しないため、検査精度が落ちるという課題がある。例えば、吐出された液滴後端の接触が不安定になりやすいノズル寸法であると、記録素子の温度冷却が不安定となり、検査精度が落ちる状況になりやすい。また、高地など気圧が低い場所においても、吐出された液滴後端の接触が不安定になるため、記録素子の温度冷却が不安定となり、検査精度が落ちる状況になりやすい。

そこで本開示は、上記課題に鑑み、記録素子における吐出状態の把握や吐出不良発生の判定を高精度に行うための技術を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、液体の吐出に必要な熱エネルギーを発する発熱素子と、前記発熱素子と前記液体との接触を遮断する第１保護層と、前記第１保護層のうち少なくとも前記発熱素子によって加熱される部分を覆い第１電極として機能する第２保護層と、前記液体を介して前記第１電極と電気的に接続される第２電極と、前記液体を吐出する吐出口と、前記発熱素子に対応する温度検出素子と、を有する液体吐出ヘッドと、前記温度検出素子によって取得される、時間と温度との関係を示す温度曲線における特徴点を検出する検出手段と、を有する記録装置であって、前記第１電極に対して設定される電位と、前記第２電極に対して設定される電位との組み合わせが、印字する場合と、前記検出手段によって前記特徴点を検出する場合とで異なる、ことを特徴とする記録装置である。

本開示によれば、記録素子における吐出状態の把握や吐出不良発生の判定を高精度に行うための技術を提供することが可能である。

第１実施形態に係る記録装置１０００の概略構成を示す図 記録装置１０００における循環経路を示す図 第１実施形態に係る液体吐出ヘッド３の斜視図 第１実施形態に係る液体吐出ヘッド３の分解斜視図 流路部材２１０内の流路の接続関係を示す図 吐出モジュール２００を示す図 記録素子基板１０の構造を示す図 図７（ａ）の断面線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩにおける記録素子基板１０の構造を示す斜視断面図 記録素子基板１０の隣接部分を部分的に拡大して示す平面図 第２実施形態に係る記録装置１０００の概略構成を示す図 第２実施形態に係る液体吐出ヘッド３の斜視図 第２実施形態に係る液体吐出ヘッド３の分解斜視図 第２実施形態に係る液体吐出ヘッド３が有する流路部材２１０の構成を示す図 記録素子基板１０及び流路部材２１０における流路の接続関係を説明するための図 吐出モジュール２００を示す図 記録素子基板１０の構造を示す図 第１実施例に係る記録素子基板１０の構造を示す図 温度検出素子９０５によって検出されるプロファイルを説明するための図 記録素子基板１０における熱作用部の構造を示す図 検出時間とＶｉｎｖとの関係を示す図 電位制御切り替え後の経過時間とＶｉｎｖとの関係を示す図 各種条件例の値が保持されるテーブル

以下、本開示の一実施形態の例として、インクジェット記録方式を採用した記録装置を挙げて説明する。記録装置は、例えば、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであっても良いし、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであっても良い。また、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であっても良い。

尚、以下の説明において「記録」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。更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、構造物等を形成する場合、又は媒体の加工を行なう場合も表す。

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、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。

更に、「インク」とは、上記「記録」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、若しくは記録媒体の加工、又はインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化）に供され得る液体を表す。

また更に、「記録素子」（「ノズル」という場合もある）とは、特に断らない限りインク吐出口乃至これに連通する液路及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いうものとする。

［第１実施形態］
本実施形態は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置に関するものであるが、その他の形態であっても良い。例えば、インクを循環させずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側とに２つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインク流すことで、圧力室内のインクを流動させるような形態であっても良い。

また、本実施形態に係る液体吐出ヘッドは、被記録媒体の幅に対応した長さを有する液体吐出ヘッド、所謂ライン型ヘッドであるが、被記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも、本実施形態を適用できる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインク用記録素子基板及びカラーインク用記録素子基板を各１つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限らない。具体的には、数個の記録素子基板を吐出口列ノズル列方向に吐出口ノズル列をオーバーラップさせるよう配置した、被記録媒体の幅よりも短い、短尺のラインヘッドを作成し、それを被記録媒体に対してスキャンさせる形態のものであっても良い。

＜インクジェット記録装置＞
図１は、本実施形態に係る液体吐出装置、具体的にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置１０００（以下、記録装置とも称す）の概略構成を示す。記録装置１０００は、被記録媒体２を搬送する搬送部１と、被記録媒体の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド３とを有し、複数の被記録媒体２を連続又は間欠的に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型記録装置である。被記録媒体２はカット紙に限らず、連続したロール紙であってもよい。液体吐出ヘッド３はＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）インクによるフルカラー印刷が可能である。液体吐出ヘッド３においては、後述するようにインクを液体吐出ヘッドへ供給する供給路を構成する液体供給手段と、メインタンクと、バッファタンクとが流体的に接続される（図２参照）。また、液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド３内における液体経路及び電気信号経路については後述する。

＜第１循環経路＞
図２（ａ）は、本実施形態に係る記録装置に適用される循環経路の１形態としての第１循環経路を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３を、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２、及びバッファタンク１００３等に流体的に接続する。尚、図２（ａ）では、説明を簡略化するためにＣＭＹＫインクの内の１色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が、液体吐出ヘッド３及び記録装置本体に設けられる。

メインタンク１００６と接続される、サブタンクとしてのバッファタンク１００３はタンク内部と外部とを連通する大気連通口（不図示）を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３は、補充ポンプ１００５とも接続されている。補充ポンプ１００５は、液体吐出ヘッド３でインクが消費された際に、消費されたインク分をメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。インクは例えば、インクを吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッドの吐出口からインクを吐出（排出）する場合に液体吐出ヘッド３で消費される。

２つの第１循環ポンプ１００１、１００２は、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１からインクを引き出してバッファタンク１００３へ流す役割を有する。第１循環ポンプとしては定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態であっても用いることができる。液体吐出ヘッド３の駆動時には第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２によって、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２それぞれ内をある一定量のインクが流れる。この流量としては、液体吐出ヘッド３内の各記録素子基板１０間の温度差が、記録画質に影響しない程度になる流量以上に設定することが好ましい。もっとも、あまりに大きな流量を設定すると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板１０で負圧差が大きくなり過ぎて画像の濃度ムラが生じてしまう。このため、各記録素子基板１０間の温度差と負圧差とを考慮しながら流量を設定することが好ましい。

負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００とを接続する経路の途中に設けられている。このため、負圧制御ユニット２３０は、記録を行うＤｕｔｙの差によって循環系の流量が変動した場合でも負圧制御ユニット２３０よりも下流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定圧力に維持するように動作する機能を有する。負圧制御ユニット２３０を構成する２つの圧力調整機構としては、それ自身よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いても良い。一例としては所謂「減圧レギュレーター」と同様の機構を採用することができる。減圧レギュレーターを用いた場合には、図２（ａ）に示したように、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を加圧するようにすることが好ましい。このようにするとバッファタンク１００３の液体吐出ヘッド３に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を高めることができる。第２循環ポンプ１００４としては液体吐出ヘッド３の駆動時に使用するインク循環流量の範囲において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また、第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクも適用可能である。

図２（ａ）に示すように、負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側（図２（ａ）でＨと記載）は、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１に接続されている。また、相対的に低圧設定側（図２（ａ）でＬと記載）は、液体供給ユニット２２０内を経由して、共通回収流路２１２に接続されている。

液体吐出ユニット３００には、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２、並びに各記録素子基板１０と連通する個別供給流路２１３ａ及び個別回収流路２１３ｂが設けられている。個別供給流路２１３ａ及び２１３ｂは共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２と連通しているので、インクの一部が、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２（ａ）の矢印）が発生する。この理由は、共通供給流路２１１には圧力調整機構Ｈが、共通回収流路２１２には圧力調整機構Ｌが接続されているため、２つの共通流路間に差圧が生じているからである。

このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２内をそれぞれ通過するようにインクを流しつつ、一部のインクが各記録素子基板１０内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板１０で発生する熱を共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との流れで記録素子基板１０の外部へ排出することができる。また、このような構成により、液体吐出ヘッド３による記録を行っている際に、記録を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができるので、その部位におけるインクの増粘を抑制できる。また、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、本実施形態の液体吐出ヘッド３は、高速で高画質な記録が可能となる。

＜第２循環経路＞
図２（ｂ）は、本実施形態に係る記録装置に適用される循環経路のうち、前述の第１循環経路とは異なる第２循環経路を示す模式図である。第１循環経路との主な相違点は、以下の通りである。

まず、負圧制御ユニット２３０を構成する２つの圧力調整機構が共に、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する機構（所謂「背圧レギュレーター」と同作用の機構部品）を有している。また、第２循環ポンプ１００４が負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用するものである。さらに、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２が液体吐出ヘッド上流側に配置され、負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド下流側に配置されている。

第２循環経路における負圧制御ユニット２３０は、液体吐出ヘッド３により記録を行う際に記録Ｄｕｔｙの変化によって流量の変動が生じても、自身の上流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力変動が一定範囲内となるように作動する。圧力変動は、例えば、予め設定された圧力を中心として一定範囲内にされる。図２（ｂ）に示すように、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を加圧することが好ましい。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を高めることができる。尚、第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクを適用してもよい。

第１循環経路と同様に、図２（ｂ）に示す負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側（図２（ｂ）でＨと記載）は、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１に接続されている。また、相対的に低圧設定側（図２（ｂ）でＬと記載）は、液体供給ユニット２２０内を経由して、共通回収流路２１２に接続されている。

２つの負圧調整機構により共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くしている。この構成により、共通供給流路２１１から個別流路２１３及び各記録素子基板１０の内部流路を介して、共通回収流路２１２へと流れるインク流れが発生する（図２（ｂ）の矢印）。このように、第２循環経路では、液体吐出ユニット３００内に第１循環経路と同様のインク流れ状態が得られるが、第１循環経路の場合とは異なる２つの利点がある。

１つ目の利点は、第２循環経路では負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット２３０から発生するゴミや異物がヘッドへ流入する懸念が少ないことである。２つ目の利点は、第２循環経路ではバッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３へ供給する必要流量の最大値が、第１循環経路の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。記録待機時に循環している場合の、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２内の流量の合計をＡとする。Ａの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド３の温度調整を行う場合に、液体吐出ユニット３００内の温度差を所望の範囲内にするために必要な、最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット３００の全ての吐出口からインクを吐出する場合（全吐時）の吐出流量をＦと定義する。そうすると、第１循環経路の場合（図２（ａ））、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の設定流量がＡとなるので、全吐時に必要な液体吐出ヘッド３への液体供給量の最大値はＡ＋Ｆとなる。

一方で第２循環経路の場合（図２（ｂ））、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド３への液体供給量は流量Ａである。そして、全吐時に必要な液体吐出ヘッド３への供給量は流量Ｆとなる。そうすると、第２循環経路の場合、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値はＡ又はＦの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット３００を使用する限り、第２循環経路における必要供給量の最大値（Ａ又はＦ）は、第１循環経路における必要供給流量の最大値（Ａ＋Ｆ）よりも必ず小さくなる。従って、第２循環経路の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まる。このため、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器（不図示）の負荷を低減したりすることができ、記録装置本体のコストを低減できるという利点がある。この利点は、Ａ又はＦの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。

尚、第１循環経路が第２循環経路に対して有利になる点もある。具体的に説明すると、第２循環経路では、記録待機時に液体吐出ユニット３００内を流れる流量が最大となるため、記録Ｄｕｔｙが低いほど、各ノズルに高い負圧が印加された状態となる。このため、特に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２の流路幅（インクの流れ方向と直交する方向の長さ）を小さくしてヘッド幅（液体吐出ヘッドの短手方向の長さ）を小さくした場合、ムラの見えやすい低Ｄｕｔｙ画像でノズルに高い負圧が印加される。かかる高負圧印加のために、サテライト滴の影響が大きくなる虞がある。一方、第１循環経路の場合、高負圧がノズルに印加されるタイミングは高Ｄｕｔｙ画像形成時であるため、仮にサテライトが発生しても視認されにくく、記録画像への影響は小さいという利点がある。２つの循環経路について、液体吐出ヘッド及び記録装置本体の仕様（吐出流量Ｆ、最小循環流量Ａ、及びヘッド内流路抵抗）に照らして、好ましい選択を採ることができる。

＜液体吐出ヘッドの構成＞
第１実施形態に係る液体吐出ヘッド３の構成について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は本実施形態に係る液体吐出ヘッド３の斜視図である。液体吐出ヘッド３は、１つの記録素子基板１０でＣ／Ｍ／Ｙ／Ｋの４色のインクを吐出可能な記録素子基板１０が直線上に１５個配列（インラインに配置）されたライン型の液体吐出ヘッドである。図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３は、各記録素子基板１０と、フレキシブル配線基板４０及び電気配線基板９０を介して電気的に接続された信号入力端子９１及び電力供給端子９２を有する。信号入力端子９１及び電力供給端子９２は記録装置１０００の制御部と電気的に接続され、信号入力端子９１を介して吐出駆動信号が記録素子基板１０に供給され、電力供給端子９２を介して吐出に必要な電力が記録素子基板１０に供給される。

電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号出力端子９１及び電力供給端子９２の数を記録素子基板１０の数に比べて少なくできる。これにより、記録装置１０００に対して液体吐出ヘッド３を組み付ける時又は液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。図３（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりＣＭＹＫ４色のインクが記録装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通ったインクが記録装置１０００の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置１０００の経路と、液体吐出ヘッド３の経路とを経由して循環可能である。

図４に液体吐出ヘッド３を構成する各部品又はユニットの分解斜視図を示す。液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０、及び電気配線基板９０が筺体８０に取り付けられている。液体供給ユニット２２０には液体接続部１１１（図２）が設けられるとともに、液体供給ユニット２２０の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２）が設けられている。２つの液体供給ユニット２２０は、それぞれに２色分ずつのフィルタ２２１が設けられている。フィルタ２２１を通過したインクは、それぞれの色に対応して供給ユニット２２０上に配置された負圧制御ユニット２３０へ供給される。

負圧制御ユニット２３０は各色別の圧力調整弁からなるユニットである。負圧制御ユニット２３０は、それぞれの内部に設けられる弁やバネ部材などの働きによって、インクの流量の変動に伴って生じる記録装置１０００の供給系内（液体吐出ヘッド３の上流側の供給系）の圧損変化を大幅に減衰させる。このため負圧制御ユニット２３０は、圧力制御ユニットよりも下流側（液体吐出ユニット３００側）の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。各色の負圧制御ユニット２３０内には、図２（ａ）で記述したように、各色２つの圧力調整弁が内蔵されている。これらの圧力調整弁は、それぞれ異なる制御圧力に設定され、高圧側が液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１、低圧側が共通回収流路２１２と、液体供給ユニット２２０を介して連通している。

筐体８０は、液体吐出ユニット支持部８１と電気配線基板支持部８２とから構成され、液体吐出ユニット３００及び電気配線基板９０を支持するとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を確保している。電気配線基板支持部８２は電気配線基板９０を支持するためのものであって、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部８１は液体吐出ユニット３００の反りや変形を矯正して、複数の記録素子基板１０の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部８１は、十分な剛性を有することが好ましく、材質としてはＳＵＳやアルミなどの金属材料、又はアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部８１には、ジョイントゴム１００が挿入される開口８３、８４が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給されるインクはジョイントゴムを介して液体吐出ユニット３００を構成する第３流路部材７０へと導かれる。

液体吐出ユニット３００は、複数の吐出モジュール２００及び流路部材２１０を有し、液体吐出ユニット３００の被記録媒体側の面にはカバー部材１３０が取り付けられる。ここで、カバー部材１３０は図４に示すように、長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０及び封止材１１０（図６）が露出している。開口１３１の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド３をキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。

次に、液体吐出ユニット３００に含まれる流路部材２１０の構成について説明する。図４に示すように、流路部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０、第３流路部材７０を積層したものである。流路部材２１０は、液体供給ユニット２２０から供給されたインクを各吐出モジュール２００へと分配し、また吐出モジュール２００から環流するインクを液体供給ユニット２２０へと戻す。流路部材２１０は液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めで固定されており、それにより流路部材２１０の反りや変形が抑制されている。

次に図５を用いて流路部材２１０内の各流路の接続関係について説明する。図５（ａ）は、第１～第３流路部材を接合して形成される流路部材２１０内の流路を第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面側から一部を拡大してみた透視図である。流路部材２１０には、色毎に液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる共通供給流路２１１（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ）、及び共通回収流路２１２（２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が設けられている。各色の共通供給流路２１１には、個別流路溝によって形成される複数の個別供給流路（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ）が連通口６１を介して接続されている。また、各色の共通回収流路２１２には、個別流路溝によって形成される複数の個別回収流路（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ）が連通口６１を介して接続されている。このような流路構成により各共通供給流路２１１から個別供給流路２１３を介して、流路部材の中央部に位置する記録素子基板１０にインクを集約することができる。また、記録素子基板１０から個別回収流路２１４を介して、各共通回収流路２１２にインクを回収することができる。

図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ－Ｖｂ線における断面を示した図である。この図に示すように、それぞれの個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）は連通口５１を介して、吐出モジュール２００と連通している。図５（ｂ）では個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）のみ図示しているが、別の断面においては、図５（ａ）に示すように個別供給流路２１３と吐出モジュール２００とが連通している。各吐出モジュール２００に含まれる支持部材３０及び記録素子基板１０には、第１流路部材５０からのインクを記録素子基板１０に設けられる記録素子１５（図７）に供給するための流路が形成されている。また支持部材３０及び記録素子基板１０には、記録素子１５に供給したインクの一部又は全部を第１流路部材５０に回収（環流）するための流路が形成されている。ここで、各色の共通供給流路２１１は、対応する色の負圧制御ユニット２３０（高圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されており、また、共通回収流路２１２は、負圧制御ユニット２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されている。この負圧制御ユニット２３０により、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２間に差圧（圧力差）を生じさせるようになっている。このため、図５に示したように各流路を接続した本実施形態の液体吐出ヘッド内では、各色で共通供給流路２１１～個別供給流路２１３ａ～記録素子基板１０～個別回収流路２１３ｂ～共通回収流路２１２へと順に流れる流れが発生する。

＜吐出モジュール＞
図６（ａ）に１つの吐出モジュール２００の斜視図を、図６（ｂ）にその分解図を示す。吐出モジュール２００の製造方法としては、まず記録素子基板１０及びフレキシブル配線基板４０を、予め液体連通口３１が設けられた支持部材３０上に接着する。その後、記録素子基板１０上の端子１６と、フレキシブル配線基板４０上の端子４１とをワイヤーボンディングによって電気接続し、その後にワイヤーボンディング部（電気接続部）を封止材１１０で覆って封止する。フレキシブル配線基板４０の記録素子基板１０と反対側の端子４２は、電気配線基板９０の接続端子９３（図４参照）と電気接続される。支持部材３０は、記録素子基板１０を支持する支持体であるとともに、記録素子基板１０と流路部材２１０とを流体的に連通させる流路部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。材質としては例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。

＜記録素子基板の構造＞
本実施形態における記録素子基板１０の構成について説明する。図７（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される側の面の平面図を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩｂで示した部分の拡大図を示し、図７（ｃ）は図７（ａ）の裏面の平面図を示す。図８は図７（ａ）に示す断面線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩにおける記録素子基板１０及び蓋部材２０の断面を示す斜視図である。図７（ａ）に示すように、記録素子基板１０の吐出口形成部材１２に各インク色に対応する４列の吐出口列が形成されている。尚、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。

図７（ｂ）に示すように、各吐出口１３に対応した位置にはインクを熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子１５が配置されている。隔壁２２により、記録素子１５を内部に備える圧力室２３が区画されている。記録素子１５は記録素子基板１０に設けられる電気配線（不図示）によって、図７（ａ）の端子１６と電気的に接続されている。記録素子１５は、記録装置１０００の制御回路から、電気配線基板９０（図４）及びフレキシブル配線基板４０（図６）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱してインクを沸騰させる。この沸騰による発泡の力でインクを吐出口１３から吐出する。図７（ｂ）に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路１８が、他方の側には液体回収路１９が延在している。液体供給路１８及び液体回収路１９は記録素子基板１０に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給路１７ａ、回収路１７ｂを介して吐出口１３と連通している。

図７（ｃ）及び図８に示すように、記録素子基板１０の、吐出口１３が形成される面の裏面にはシート状の蓋部材２０が積層されており、蓋部材２０には、後述する液体供給路１８及び液体回収路１９に連通する開口２１が複数設けられている。本実施形態においては、液体供給路１８の１本に対して３個、液体回収路１９の１本に対して２個の開口２１が蓋部材２０に設けられている。図７（ｂ）に示すように蓋部材２０のそれぞれの開口２１は、図５（ａ）等に示した複数の連通口５１と連通している。図８に示すように蓋部材２０は、記録素子基板１０の基板１１に形成される液体供給路１８及び液体回収路１９の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。蓋部材２０は、インクに対して十分な耐食性を有している物が好ましく、また、混色防止の観点から、開口２１の開口形状及び開口位置には高い精度が求められる。このため蓋部材２０の材質として、感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソプロセスによって開口２１を設けることが好ましい。このように蓋部材は開口２１により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材で構成されることが好ましい。

次に、記録素子基板１０内でのインクの流れについて説明する。図８は、図７（ａ）の断面線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩにおける記録素子基板１０及び蓋部材２０の断面を示す斜視図である。記録素子基板１０はＳｉにより形成される基板１１と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材１２とが積層されており、基板１１の裏面には蓋部材２０が接合されている。基板１１の一方の面側には記録素子１５が形成されており（図７）、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路１８及び液体回収路１９を構成する溝が形成されている。基板１１と蓋部材２０によって形成される液体供給路１８及び液体回収路１９はそれぞれ、流路部材２１０内の共通供給流路２１１と共通回収流路２１２と接続されており、液体供給路１８と液体回収路１９との間には差圧が生じている。液体吐出ヘッド３の複数の吐出口１３からインクを吐出し記録を行っている際に、吐出動作を行っていない吐出口においては、この差圧によって、基板１１内に設けられた液体供給路１８内のインクの流れは、図８の矢印Ｃで示した流れとなる。つまり、インクは、供給口１７ａ、圧力室２３、回収口１７ｂを経由して液体回収路１９へ流れる。この流れによって、記録を休止している吐出口１３や圧力室２３において、吐出口１３からの蒸発によって生じる増粘インクや、泡・異物などを液体回収路１９へ回収することができる。また吐出口１３や圧力室２３のインクの増粘を抑制することができる。液体回収路１９へ回収されたインクは、蓋部材２０の開口２１及び支持部材３０の液体連通口３１（図６（ｂ）参照）を通じて、流路部材２１０内の連通口５１、個別回収流路２１４、共通回収流路２１２の順に回収される。このインクは、最終的には記録装置１０００の供給経路へと回収される。

つまり、記録装置本体から液体吐出ヘッド３へ供給されるインクは下記の順に流動し、供給及び回収される。インクはまず、液体供給ユニット２２０の液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の内部に流入する。そしてインクは、ジョイントゴム１００、第３流路部材に設けられた連通口及び共通流路溝、第２流路部材に設けられた共通流路溝及び連通口６１、第１流路部材に設けられた個別流路溝及び連通口５１の順に供給される。その後、支持部材３０に設けられた液体連通口３１、蓋部材に設けられた開口２１、基板１１に設けられた液体供給路１８及び供給口１７ａを順に介して圧力室２３に供給される。圧力室２３に供給されたインクのうち、吐出口１３から吐出されなかったインクは、基板１１に設けられた回収口１７ｂ及び液体回収路１９、蓋部材に設けられた開口２１、支持部材３０に設けられた液体連通口３１を順に流れる。その後、インクは第１流路部材に設けられた連通口５１及び個別流路溝、第２流路部材に設けられた連通口６１及び共通流路溝、第３流路部材７０に設けられた共通流路溝及び連通口、ジョイントゴム１００を順に流れる。さらに、液体供給ユニットに設けられた液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へインクが流動する。図２（ａ）に示す第１循環経路の形態においては、液体接続部１１１から流入したインクは負圧制御ユニット２３０を経由した後にジョイントゴム１００に供給される。図２（ｂ）に示す第２循環経路の形態においては、圧力室２３から回収されたインクは、ジョイントゴム１００を通過した後、負圧制御ユニット２３０を介して液体接続部１１１から液体吐出ヘッドの外部へ流動する。

また図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、液体吐出ユニット３００の共通供給流路２１１の一端から流入した全てのインクが個別供給流路２１３ａを経由して圧力室２３に供給されるわけではない。個別供給流路２１３ａに流入することなく、共通供給流路２１１の他端から液体供給ユニット２２０に流動するインクもある。このように、記録素子基板１０を経由することなく流動する経路を備えることで、本実施形態のような微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板１０を備える場合であっても、インクの循環流の逆流を抑制することができる。このようにして、本実施形態の液体吐出ヘッドでは、圧力室や吐出口近傍部のインクの増粘を抑制できるので吐出の方向の正常な方向からのずれや不吐を抑制でき、結果として高画質な記録を行うことができる。

＜隣接する記録素子基板間の位置関係＞
図９は、隣り合う２つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示す平面図である。図７（ａ）等に示すように、本実施形態では略平行四辺形の記録素子基板を用いている。図９に示すように各記録素子基板１０における吐出口１３が配列される各吐出口列（１４ａ～１４ｄ）は、被記録媒体の搬送方向に対し一定角度傾くように配置されている。それによって記録素子基板１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口が被記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図９では、Ｄ線上の２つの吐出口が互いにオーバーラップ関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板１０の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくするようにすることができる。複数の記録素子基板１０を千鳥配置ではなく、直線上（インライン）に配置した場合においても、図９のような構成とすることができる。これにより、液体吐出ヘッドにおける被記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ、記録素子基板１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。尚、ここでは記録素子基板の主平面は平行四辺形としているが、本実施形態はこれに限るものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板を用いた場合でも、本実施形態の構成を好ましく適用することができる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態に係るインクジェット記録装置１０００及び液体吐出ヘッド３の構成を説明する。尚、以降の説明においては、主に第１実施形態と異なる部分を説明し、第１実施形態と同様の部分については説明を適宜省略する。

＜インクジェット記録装置＞
図１０は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０００の概略構成を示す。図１０に示すように、本実施形態の記録装置１０００は、ＣＭＹＫのインクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド３を４つ並列配置させることで被記録媒体２へフルカラー記録を行う点で、第１実施形態と異なる。第１実施形態では１色あたりに使用できる吐出口列数が１列だったのに対し、本実施形態では１色あたりに使用できる吐出口列数は２０列となっている（図１６参照）。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となっている。更に、不吐になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して被記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補間的に吐出を行うことで信頼性が向上するため、商業印刷等に好適である。本実施形態に係る記録装置１０００は、第１実施形態と同様、各液体吐出ヘッド３に対して、記録装置１０００の供給系、バッファタンク１００３、及びメインタンク１００６が流体的に接続される（図２参照）。また、それぞれの液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。

＜循環経路＞
本実施形態に係る記録装置１０００と液体吐出ヘッド３との間を接続する液体循環経路としては、第１実施形態と同様、第１循環経路（図２（ａ））又は第２循環経路（図２（ｂ））を用いることができる。

＜液体吐出ヘッドの構成＞
以下、本実施形態に係る液体吐出ヘッド３の構成について説明する。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は本実施形態に係る液体吐出ヘッド３の斜視図である。図１１（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３は、液体吐出ヘッド３の長手方向に直線上に配列される１６個の記録素子基板１０を備え、１色のインクで記録が可能なインクジェット式のライン型記録ヘッドである。また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３は、第１実施形態と同様に、液体接続部１１１、信号入力端子９１、及び電力供給端子９２を備える。但し、本実施形態の液体吐出ヘッド３は、第１実施形態に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド３の両側に信号出力端子９１及び電力供給端子９２が配置されている。これは記録素子基板１０に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れの低減のためである。

図１２は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド３の斜視分解図であり、液体吐出ヘッド３を構成する各部品、ユニットがその機能毎に分割されて表示されている。各ユニット及び部材の役割や液体吐出ヘッド内の液体流通の順は基本的に第１実施形態と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が第１実施形態と異なる。具体的には、第１実施形態では主として液体吐出ユニット支持部８１によって液体吐出ヘッドの剛性を担保していたところ、本実施形態の液体吐出ヘッドでは、液体吐出ユニット３００に含まれる第２流路部材６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本実施形態に係る液体吐出ユニット支持部８１は第２流路部材６０の両端部に接続されており、液体吐出ユニット３００は記録装置１０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２３０を備える液体供給ユニット２２０と、電気配線基板９０とは、液体吐出ユニット支持部８１に結合される。２つの液体供給ユニット２２０のそれぞれには、フィルタ（不図示）が内蔵されている。２つの負圧制御ユニット２３０は、それぞれ異なる相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、図１２のように液体吐出ヘッド３の一方の端部に高圧側の、他方の端部に低圧側の負圧制御ユニット２３０を設置した場合、液体吐出ヘッド３の長手方向に延在する共通供給流路２１１内のインク流と共通回収流路２１２内のインク流とは対向の関係にある。このようにすると、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との間で熱交換が促進されて、２つの共通流路内における温度差が低減される。このため、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板１０における温度差が付きにくく、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。

次に、液体吐出ユニット３００に含まれる流路部材２１０の詳細について説明する。図１２に示すように、流路部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給されたインクを各吐出モジュール２００へと分配する。また流路部材２１０は、吐出モジュール２００から環流するインクを液体供給ユニット２２０へと戻すための流路部材として機能する。第２流路部材６０は、内部に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が形成された流路部材であって、液体吐出ヘッド３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材６０の材質としては、インクに対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的には、ＳＵＳやＴｉ、アルミナ等を好ましく用いることができる。

図１３（ａ）は第１流路部材５０の、吐出モジュール２００がマウントされる側の面を示し、図１３（ｂ）は当該面の裏面である、第２流路部材６０と当接される側の面を示している。本実施形態に係る第１流路部材５０は、第１実施形態と異なり、各吐出モジュール２００毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造は、複数のモジュールを配列させることで、液体吐出ヘッドの長さに対応することができるので、例えばＢ２サイズ乃至それ以上のサイズに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに好適に適用できる。図１３（ａ）に示すように、第１流路部材５０の連通口５１は吐出モジュール２００と流体的に連通し、図１３（ｂ）に示すように、第１流路部材５０の個別連通口５３は第２流路部材６０の連通口６１と流体的に連通する。図１３（ｃ）は第２流路部材６０の、第１流路部材５０と当接される側の面を示し、図１３（ｄ）は第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図１３（ｅ）は第２流路部材６０の、液体供給ユニット２２０と当接する側の面を示す図である。第２流路部材６０の流路や連通口の機能は、第１実施形態の１色分のインク供給系と同様である。第２流路部材６０の共通流路溝７１は、その一方が図１４に示す共通供給流路２１１であり、他方が共通回収流路２１２であり、それぞれ、液体吐出ヘッド３長手方向に沿って、一端側から他端側にインクが供給される。

図１４（ａ）は、記録素子基板１０と流路部材２１０とにおけるインク流路の接続関係を示した透視図である。図１４（ａ）に示すように、流路部材２１０内には、液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる一組の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が設けられている。第２流路部材６０の連通口６１は、各々の第１流路部材５０の個別連通口５３と位置を合わせて接続されており、第２流路部材６０の連通口７２から共通供給流路２１１を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給経路が形成されている。同様に、第２流路部材６０の連通口から共通回収流路２１２を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体回収経路も形成されている。

図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＸＩＶｂ－ＸＩＶｂ線における断面を示した図である。図１４（ｂ）に示すように、共通供給流路は、連通口６１、個別連通口５３、及び連通口５１を介して、吐出モジュール２００へ接続されている。図１４（ｂ）では不図示だが、別の断面においては、個別回収流路が同様の経路で吐出モジュール２００へ接続されていることは、図１４（ａ）を参照すれば明らかである。第１実施形態と同様に、各吐出モジュール２００及び記録素子基板１０には、各吐出口１３に連通する流路が形成されており、供給したインクの一部又は全部が、吐出動作を休止している吐出口１３（圧力室２３）を通過して、環流できるようになっている。また、第１実施形態と同様に、共通供給流路２１１は負圧制御ユニット２３０（高圧側）と、共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（低圧側）と、液体供給ユニット２２０を介して接続されている。このため、その差圧によって共通供給流路２１１から記録素子基板１０の吐出口１３（圧力室２３）を通過して、共通回収流路２１２へと流れる流れが発生する。

＜吐出モジュール＞
図１５（ａ）は、１つの吐出モジュール２００の斜視図であり、図１５（ｂ）は、この吐出モジュール２００の分解図である。本実施形態と第１実施形態との差異は、記録素子基板１０の複数の吐出口列が配列する方向に沿った先の端部（記録素子基板１０の各長辺部）のそれぞれに複数の端子１６が配置されている点である。さらに、別の差異として、端子１６に電気接続されるフレキシブル配線基板４０についても、１つの記録素子基板１０に対して２枚配置される点がある。これは記録素子基板１０に設けられる吐出口列数が２０列あり、第１実施形態の８列よりも大幅に増加しているためである。即ち、端子１６から、吐出口列に対応して設けられる記録素子１５までの最大距離を短く抑制して、記録素子基板１０内の配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減することを目的としている。また、支持部材３０の液体連通口３１は記録素子基板１０に設けられ、全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第１実施形態と同様である。

＜記録素子基板の構造＞
図１６（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が配される側の面を示す模式図であり、図１６（ｃ）は図１６（ａ）の面の裏面を示す模式図である。図１６（ｂ）は、図１６（ｃ）において、記録素子基板１０の裏面側に設けられている蓋部材２０を除去した場合の記録素子基板１０の面を示す模式図である。図１６（ｂ）に示すように、記録素子基板１０の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路１８と液体回収路１９とが交互に設けられている。吐出口列数は第１実施形態よりも大幅に増加しているものの、本実施形態と第１実施形態との本質的な差異は、前述のように端子１６が記録素子基板の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列毎に一組の液体供給路１８と液体回収路１９が設けられていること、蓋部材２０に支持部材３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられていること等、基本的な構成は第１実施形態と同様である。

以上、第１実施形態及び第２実施形態を用いて、本開示の液体吐出ヘッド３の例について説明した。ここで説明した液体吐出ヘッド３が有する記録素子基板１０は、以下の実施例に示す記録素子基板１０の具体的構成とすることができる。

［第１実施例］
以下、第１実施例について説明する。図１７は、本実施例に係る記録素子基板１０の構造を示す図である。具体的には、図１７（ａ）は、記録素子基板１０において記録素子を構成するヒータ（発熱素子）１５と温度検出素子９０５との断面構成を示し、図１７（ｂ）は、ヒータ１５と温度検出素子９０５との平面構成を示す。尚、図１７（ａ）は図１７（ｂ）のＸＶＩＩａ－ＸＶＩＩａ線における断面、図１７（ｂ）は温度検出素子９０５の位置関係を示すためにＳｉ基板９０１側からの透視図となっており、説明の便宜上、吐出口１３等のノズル部や一部の膜の図示は省略している。

図１７（ａ）に示すように、記録素子基板１０においては、Ｓｉ基板９０１上に複数の層が形成される。具体的には、Ｓｉ基板９０１上には、ＳｉＯ２等のフィールド酸化膜９０２を介して絶縁膜ＰＳＧ９０３が形成される。絶縁膜ＰＳＧ９０３上には、Ａｌ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ等の薄膜抵抗体で形成される温度検出素子９０５が設けられるとともに、温度検出素子９０５を接続配線するためのＡＬ１配線９０４が設けられる。

また、更に上層として、ＳｉＯ等の層間絶縁膜９０６が設けられ、層間絶縁膜９０６上には、ＴａＳｉＮ等の電気熱変換を行うヒータ１５、及び、ヒータ１５とＳｉ基板９０１に形成された駆動回路とを接続するＡＬ２配線９０８が設けられる。この他、ＳｉＯ２等のパッシベーション膜９０９や、ヒータ１５上の耐キャビテーション性を高めるＴａ、Ｉｒ等の耐キャビテーション膜９１０も設けられる。

図１７（ｂ）に示すように、記録素子基板１０の平面上には、ヒータ１５の領域９１１と、ヒータ１５の駆動回路と接続するＡＬ２配線９１２の領域と、温度検出素子９０５に対する個別配線としてのＡＬ１配線９１４の領域とが存在する。

本実施形態に係る記録素子基板１０は、半導体製造プロセスで作製される。具体的には、温度検出素子９０５をＡＬ１層に置いて、成膜、パターニングすることで作製する。このように、従来の記録素子基板の基本的構造を変更することなく、本実施例に係る記録素子基板１０を作製することができる。

尚、図１７（ｂ）では、温度検出素子９０５がジグザグに蛇行した形状で示されているが、温度検出素子の形状はこれに限られず、例えば、矩形形状であっても良い。図１７（ｂ）に示すようなジグザグ形状の場合、温度検出素子９０５の抵抗値が大きくなるほど、検出信号が大きくなるので、温度変化を精度良く検出できるという利点がある。

次に、ヒータ１５にインクを吐出させるための駆動電圧を印加したときの、温度検出素子９０５により検出されるプロファイルについて、図１８を用いて説明する。図１８（ａ）は、本実施例に係る温度検出プロセスの概要を示すための回路図であり、図１８（ｂ）は、ヒータ１５に駆動電圧を印加した際の、正常吐出時と不吐出時とのそれぞれの温度プロファイルを示す。

図１８（ａ）に示すように、ヒータ１５は定電圧源により駆動され、ヒータ駆動信号ＨＥがＯＮ（Ｈｉｇｈアクティブ）になるとスイッチ素子が閉じ、定電圧ＶＨがヒータ１５に印加される。また、ヒータ駆動信号ＨＥがＯＦＦ（Ｌｏｗ）になるとスイッチ素子が開き、定電圧ＶＨのヒータ１５への印加が遮断される。このように、ヒータ駆動信号ＨＥのＯＮ・ＯＦＦに応じて、定電圧ＶＨがヒータ１５に対して矩形パルス状に印加される。

一方、温度検出素子９０５は薄膜抵抗体であり、定電流源により電流を印加され、センサ選択信号ＳＥがＯＮ（Ｈｉｇｈアクティブ）になるとスイッチ素子が閉じ、定電流Ｉｒｅｆが温度検出素子９０５に印加される。同時に、温度検出素子９０５の両端の電圧信号が差動アンプに入力される。また、センサ選択信号ＳＥがＯＦＦ（Ｌｏｗ）になると、スイッチ素子が開いて定電流Ｉｒｅｆの温度検出素子９０５への印加が遮断されるとともに、温度検出素子９０５の両端の電圧信号の差動アンプへの入力も遮断される。

定電流Ｉｒｅｆは、例えば０．１ｍＡ刻みで０．６ｍＡ～３．７ｍＡまで３２段階で設定可能となっている。以下、１段階の設定幅を１ランクと称する。

３２ランクのレンジであれば、定電流Ｉｒｅｆの設定値Ｄｉｒｅｆは５ｂｉｔのデジタル値として定められ、不図示のクロック信号に同期してシフトレジスタに転送される。そして、不図示のラッチ信号によるタイミングでラッチ回路にラッチされ、電流出力型のデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）に出力される。

ラッチ回路の出力信号は、次のラッチタイミングまで保持され、次の設定値Ｄｉｒｅｆがシフトレジスタに転送される。デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）の出力電流Ｉｒｅｆｉｎは定電流源に入力され、例えば１２倍に増幅されて定電流Ｉｒｅｆとして出力される。

温度検出素子９０５の温度Ｔにおける抵抗Ｒｓは、常温をＴ０、そのときの抵抗をＲｓ０、温度検出素子９０５の温度抵抗係数をＴＣＲとして、以下の式（１）で表される。

温度検出素子９０５に定電流Ｉｒｅｆが印加されると、両端の差電圧ＶＳは以下の式（２）で表される。

差電圧ＶＳは差動アンプ９５０に反転入力される。しかし、そのままでは出力Ｖｄｉｆが接地電位ＧＮＤ以下の負電圧となり、実際にはＶｄｉｆ＝０Ｖとなって差動アンプ９５０内部のオペアンプの－端子にフィードバックされるため、最終的に予期しない信号が出力されてしまう。これを回避するため、出力Ｖｄｉｆが接地電位ＧＮＤ以上となるのに十分なオフセット電圧Ｖｒｅｆを、定電圧源により差動アンプ９５０に印加している。

図１８（ｃ）に、図１８（ｂ）に示す温度プロファイルのときの、正常吐出時と不吐出時とのそれぞれのＶｄｉｆプロファイルを示す。図１８（ｂ）及び図１８（ｃ）に示す通り、Ｖｄｉｆプロファイルの波形は温度プロファイルの波形と上下反転している。従って、Ｖｄｉｆプロファイルの波形の傾きが負のときは昇温過程を表し、当該傾きが正のときは降温過程を表している。

図１８（ｂ）及び図１８（ｃ）に示すように、正常吐出時には、発泡後の泡の収縮により吐出液滴の一部がヒータ１５に墜落し、それによって、ヒータ１５の温度が急激に低下する特徴点が現れる。これに対し、不吐出時には、このような液滴の墜落がない。そのため、温度は滑らかに変化し、特徴点が現れない。尚、本実施例では、記録装置１０００のＣＰＵが、例えば図１８（ｂ）に示すような、経過時間と温度との関係を示す温度曲線に対する微分演算を行う。これにより、記録装置１０００のＣＰＵは、特徴点の存否（有無）、並びに特徴点が出現した時間及び温度などの、特徴点に関する情報を取得する。そして、特徴点を検出できれば正常吐出、特徴点を検出できなければ不吐出と判定することができる。

このような差動アンプ９５０の出力Ｖｄｉｆは、次にフィルタ回路に入力される。フィルタ回路は、Ｖｄｉｆにおける吐出状態を表す降温時の最大勾配をピークに変換するための回路であり、２次のローパスフィルタと１次のハイパスフィルタとをカスケード接続したバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で構成される。ローパスフィルタにより、カットオフ周波数ｆｃＬよりも高域側の高周波ノイズを減衰させ、ハイパスフィルタにより、カットオフ周波数ｆｃＨよりも低域側を１階微分して降温時の勾配を抽出し、直流成分を除去する。

上述のフィルタ回路による信号処理により、フィルタ回路は、正常吐出と不吐出との何れかを判定する際に用いられる信号ＶＦを出力する。

尚、ここでも信号ＶＦが接地電位ＧＮＤ以下の負電圧となる可能性があるため、前述のように、接地電位ＧＮＤ以上となるのに十分なオフセット電圧Ｖｏｆｓを、定電圧源により＋端子に印加している。

フィルタ回路の出力信号ＶＦは、ハイパスフィルタで低域信号が減衰して出力電圧が低下するため、後段の反転アンプ（ＩＮＶ）で増幅する。

反転アンプ（ＩＮＶ）では正電圧の入力信号ＶＦが反転して負電圧になるため、ハイパスフィルタと同様にオフセット電圧を印加して信号のかさ上げを行う。

このとき、ハイパスフィルタにオフセット電圧Ｖｏｆｓを印加する定電圧源の出力を分岐させて、同じオフセット電圧Ｖｏｆｓを反転アンプ（ＩＮＶ）にも印加する。

その結果、反転アンプ（ＩＮＶ）の増幅率をＧｉｎｖとすると、反転アンプ（ＩＮＶ）の出力信号Ｖｉｎｖは以下の式（３）のようになる。

図１８（ｄ）に、正常吐出時と不吐出時とのそれぞれのＶｉｎｖプロファイルを示す。正常吐出時には、特徴点以降の最大降温速度に起因するピークＶｐが出現し、不吐出時には、特徴点が現れないため降温速度も低く、不吐出時の波形に現れるピークは正常吐出時の波よりも小さくなる。

反転アンプ（ＩＮＶ）の出力信号Ｖｉｎｖはコンパレータ９５１の正端子に入力され、負端子に入力された閾値電圧Ｄｔｈとの比較が行われて、Ｖｉｎｖ＞Ｄｔｈであれば有効となる信号ＣＭＰを出力する。

閾値電圧Ｄｔｈは、例えば８ｍＶ刻みで０．５Ｖ～２．５４Ｖまで２５６ランクで設定可能となっている。２５６ランクのレンジであれば、閾値電圧Ｄｔｈの設定値Ｄｄｔｈは８ｂｉｔのデジタル値として定められ、不図示のクロック信号に同期してシフトレジスタに転送される。そして、不図示のラッチ信号によるタイミングでラッチ回路にラッチされ、電圧出力型のデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）に出力される。ラッチ回路の出力信号は、次のラッチタイミングまでの間保持され、その間に次の設定値Ｄｄｔｈがシフトレジスタに転送される。

Ｖｉｎｖのピーク電圧Ｖｐの検出は、コンパレータ９５１を用いて以下に説明する手順により行う。まず初めのラッチ期間において、基準設定値Ｄｉｒｅｆ０に対応した定電流Ｉｒｅｆ０（例えば１．６ｍＡ）を温度検出素子９０５に印加した状態で、ヒータ１５に駆動パルスを印加する。このとき、基準となる閾値電圧Ｄｔｈ０に対応した基準設定値Ｄｄｔｈ０をコンパレータ９５１に入力してＶｉｎｖのピークとの比較を行う。

判定パルスＣＭＰが出力されたら、次のラッチ期間においてＤｔｈのランクを１つ上げて、同様にＶｉｎｖのピークとの比較を行う。

これを判定パルスＣＭＰが出力されなくなるまで繰り返し、判定パルスＣＭＰが出力された最後のランクのＤｔｈをピーク電圧Ｖｐとする。例えば、図１８（ｄ）の正常吐出のピーク電圧Ｖｐを検出したい場合、Ｄｔｈ０から順次Ｄｔｈ１、Ｄｔｈ２…と上げていくと、Ｄｔｈ５で判定パルスＣＭＰ出力がされなくなるので、最後に判定パルスＣＭＰが出力されたＤｔｈ４がＶｐとなる。

一方、初めのラッチ期間において判定パルスＣＭＰが出力されなかったら、次のラッチ期間においてＤｔｈのランクを１つ下げて、同様にＶｉｎｖのピークとの比較を行う。

これを判定パルスＣＭＰが出力されるまで繰り返し、判定パルスＣＭＰが出力されたランクのＤｔｈをピーク電圧Ｖｐとする。図１８（ｄ）の正常吐出の例では、Ｄｔｈ５、Ｄｔｈ４と下げていくと、Ｄｔｈ４で判定パルスＣＭＰが出力されるようになるので、Ｄｔｈ４がＶｐとなる。

以下、本実施形態に係る記録素子基板における熱作用部の構造について、図１９を用いて説明する。図１９（ａ）は、記録素子基板１０における熱作用部付近を拡大して模式的に示した平面図である。また、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の一点鎖線ＸＩＸｂ－ＸＩＸｂにおける断面図である。なお、本図における基板の積層構成は図１７で説明した例と異なるものであるが、記録素子基板の積層構成はいずれの構成であっても適用可能である。

液体吐出ヘッドの記録素子基板は、シリコンによって形成された基体上に、複数の層が積層されて形成される。本実施形態では、基体上に、熱酸化膜、ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜等によって形成される蓄熱層が配置される。また、蓄熱層上には、発熱抵抗体１２６が配置され、発熱抵抗体１２６には、Ａｌ、Ａｌ－Ｓｉ、Ａｌ－Ｃｕ等の金属材料から形成される配線としての電極配線層（不図示）がタングステンプラグ１２８を介して接続されている。図１９（ｂ）に示すように、発熱抵抗体１２６上には、絶縁保護層１２７（第１保護層）が配置されており、絶縁保護層１２７は、発熱抵抗体１２６を覆って液体との接触を遮断するように、これらの上側に設けられている。絶縁保護層１２７は、ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜等によって形成される絶縁性の層である。

絶縁保護層１２７上には、保護層が配置されている。かかる絶縁保護層１２７上の保護層は、下部保護層１２５、上部保護層１２４（第２保護層）、及び密着保護層１２３を含む。本実施形態では、発熱抵抗体１２６上には下部保護層１２５と上部保護層１２４とが設けられており、発熱抵抗体１２６の発熱に伴う化学的、物理的衝撃から発熱抵抗体１２６の表面を保護する。そのため、かかる保護層は、ヒータ１５によって加熱されるヒータ１５直上を少なくとも覆う。この部分を熱作用部と称する。

本実施形態では、下部保護層１２５はタンタル（Ｔａ）、上部保護層１２４はイリジウム（Ｉｒ）、密着保護層１２３はタンタル（Ｔａ）によって形成されている。また、これらの材料によって形成された保護層は、導電性を有している。密着保護層１２３上には、耐液体として、吐出口形成部材１２との密着性向上のための保護層１２２が配置されている。保護層１２２はＳｉＣによって形成される。

液体の吐出が行われる際には、上部保護層１２４の上部は液体と接触しており、該上部で液体の温度が瞬間的に上昇して発泡し、そこで消泡してキャビテーションが生じる過酷な環境にある。そのため、本実施形態では、耐食性が高く、信頼性が高いイリジウム材料によって形成された上部保護層１２４が、発熱抵抗体１２６に対応する位置に形成され、液体と接触している。

本実施例に係る記録装置１０００は印字中に、発熱抵抗体１２６上の上部保護層１２４に堆積するコゲを抑制するためのコゲ抑制処理を行っている。詳しく説明すると、上部保護層１２４を一方の電極１２１（第１電極）とし、電極１２１に対応する対向電極１２９（第２電極）を設け、液室内に液体を介した電界を形成する。これにより、液体中の負電位に帯電した顔料等の粒子を発熱抵抗体１２６上の上部保護層１２４表面から反発させる。このようにして、上部保護層１２４表面近傍における負電位に帯電した顔料等の粒子の存在率を低下させることによって、発熱抵抗体１２６上の上部保護層１２４に印字中に堆積するコゲを抑制する。かかるコゲ抑制では、液体に含まれる色材、添加物等が、高温加熱されることにより分子レベルで分解され、難溶解性の物質に変化し、上部保護層上に物理吸着されることによって発生する現象であることを考慮している。上部保護層１２４が高温加熱されるときに、発熱抵抗体１２６上の上部保護層１２４表面近傍においてコゲの原因となる色材、添加物等の存在率を低下させることがコゲ抑制につながる。

例えば、電極１２１と対向電極１２９との電位差は０．２～２．５Ｖ程度であることが好ましい。これは、上部保護層１２４をイリジウムで形成した場合に、両電極の電位差が２．５Vを超えると、電極１２１と液体との間で電気化学反応が生じて電極１２１の表面が液体に溶出するため、電極１２１が溶出しない程度の電位差とすることが好ましいためである。すなわち、このとき、上部保護層の電極１２１と対向電極１２９との間で液体を介して電界が形成されているが、電流は流れていない状態である。上部保護層の電極１２１は、対向電極１２９に対して相対的に負電位となるため、上部保護層の電極１２１表面から負電位に帯電した粒子は反発し、上部保護層の電極１２１表面近傍における粒子の存在率は低下する。

尚、以下では、上述のような吐出か不吐出かの判定方法を使用する際のモードを不吐判定モード、この方法を使用しない印字中のモードを印字モードとする。また、上部保護層１２４と対向電極１２９との間における液体を介した電位差を調整する電位制御を行う。さらに、本実施例では、不吐判定モードの際、上部保護層１２４と対向電極１２９とにおける、液体を介した電界を形成させることによる電位制御について、印字モードと異なりコゲを抑制しない電位制御を行う。または、不吐判定モードの際、印字モードと比べ、液体中のコゲ要因となる粒子の、電極１２１からの反発が抑えられるように、電極１２１と対向電極１２９との間の電位差を設定する。

図２０（ｂ）のグラフは、比較例として印字モードにおける検出時間とＶｉｎｖとの関係を表したグラフの一例であり、約４００μｓ毎に８ヒータずつ、計２５６ヒータを変更しながらＶｉｎｖを取得したものである。本比較例では上部保護層１２４はグランド電位とし、対向電極１２９に１．９Ｖ印可を行った。印字モードではコゲを抑制する電位制御を行うため、発泡が比較的大きくなり、泡の収縮による吐出液滴の一部がヒータ１５に墜落する量が比較的小さくなる。そのため、ヒータ１５の温度が急激に低下する特徴点の出力値であるＶｉｎｖが比較的低くなっている。この出力値が低いと吐出状態の判定を高精度に行えない恐れがある。

尚、本比較例におけるヒータ表面とノズル表面との間の距離は約９．５μｍであり、印字モードにおける吐出速度は約１２ｍ／ｓである。ヒータ表面とノズル表面との間の距離は約２２μｍより小さい場合に検出率が低くなる傾向にあるが、当該距離が約１２μｍより小さい場合に、その傾向がより顕著に現れる。また、吐出速度に関しては、約１０ｍ／ｓより大きい場合に検出率が低くなる傾向にあるが、当該吐出速度が約１２ｍ／ｓより大きい場合に、その傾向がより顕著に現れる。

図２０（ａ）のグラフは、印字モードから不吐判定モードに切り替えて、コゲを抑制しない電位制御を行った場合の検出時間とＶｉｎｖとの関係を表したグラフの一例である。本例では、上部保護層１２４に１．８Ｖ、対向電極１２９に１．９Ｖ印可を行った。コゲの抑制をしない（または抑制の程度を小さくする）ため発泡が比較的小さくなり、泡の収縮により、吐出液滴の一部がヒータ１５に墜落する量が比較的多くなる。それによって、ヒータ１５の温度が急激に低下する特徴点の出力値であるＶｉｎｖが比較的高くなっている。

上述の通り、各記録素子における吐出状態の判定又は吐出不良発生の判定を高精度かつ適時に実行可能な記録装置及び該記録装置の制御方法を実現できる。

尚、本実施例では循環構成を採用しているが、本実施例に係る技術的思想は、循環構成以外の構成にも適用可能である。

［第２実施例］
図２１（ａ）と図２１（ｂ）とのグラフは、複数ヒータを対象にした、電位制御切り替え後の経過時間とＶｉｎｖとの関係を示した図である。図２１（ａ）と図２１（ｂ）との何れも、印字モードにおいて、上部保護層１２４の電位をグランド電位とし、対向電極１２９に１．９Ｖ印可を行い、その後、電位制御による電位切り替えを行った。

具体的には、図２１（ａ）では、対向電極１２９の電位は１．９Ｖのまま、上部保護層１２４の電位を０．９Ｖに印可する切り替えを行った。かかる切り替え後２ｍｓで、Ｖｉｎｖが検出に十分な値まで大きくなっている。これに対し、図２１（ｂ）では、上部保護層１２４の電位はグランド電位のまま、対向電極１２９の電位を１．０Ｖに印可する切り替えを行った。かかる切り替えでは、Ｖｉｎｖが検出に十分な値まで大きくなるのに、切り替え後約５００ｍｓの時間を要している。図２１（ａ）と図２１（ｂ）とは何れも、切り替え後の上部保護層と対向電極との電位差は１．０Ｖであるが、コゲ付着部により近い上部保護層側の電位を切り替えた方が、応答性が高い。また、切り替えを行わない場合は、Ｖｉｎｖが検出に十分な値に大きくなるまで非常に時間がかかる。このように、電位を切り替える対象としては、上部保護層と対向電極との何れでも良いが、応答性の高い上部保護層の電位を切り替えるほうが望ましい。

また、上述のように、双方の電極の電位を切り替えるより、一方の電極の電位を切り替えた方が装置を簡易化できる。しかし、記録装置全体としての設計バランス、記録装置の設置環境、インク種類等によって、例えば、印字モードにおける上部保護層及び対向電極の電位と、不吐判定モードにおける上部保護層及び対向電極の電位の最適な組み合わせが異なる場合がある（図２２）。そのような場合には、上部保護層の電位と対向電極の電位とを同時に切り替えてもよいが、何れか一方を先に切り替える必要がある場合には、上部保護層の電位を先に切り替えるほうが望ましい。

＜条件例＞
以下、各種条件例について、図２２を用いて説明する。

条件例（１）は、印字モードと不吐判定モードとの間で、上部保護層の電位のみを変更するケースを示す。

条件例（２）は、異なるモード間で上部保護層の電位のみを変更し、且つ、条件例（１）よりも不吐判定モードにおける上部保護層と対向電極との電位差が大きいケースを示す。上部保護層と、対向電極との何れにおいても、電位変更量が少ないほど、電位変更に必要な時間は短くなるため、必要な検出率を得るための上部保護層と対向電極との電位差が十分であれば、各電極における電位変更量は少ない方が望ましい。

条件例（３）～（６）は、条件例（２）よりもさらに、異なるモード間の電位の変更量を少なくしたバリエーションである。上部保護層と対向電極との電位差が小さいほど検出率が向上するような場合においては、前述したように上部保護層における電位変更量が大きいほど電位変更に多くの時間がかかるようになるものの、検出率は向上することになる。従って、必要な検出率に応じて、上部保護層の電位の変更量を可能な限り少なくすることが望ましい。

条件例（７）は、上部保護層の電位をグランド電位で固定し、対向電極の電位を変更したケースを示す。上部保護層の電位をグランド電位で固定したい場合は、対向電極の電位変更量を調整することでも適切な効果が得られる。

条件例（８）は、条件例（７）と比べて対向電極の電位変更量が大きいケースを示す。異なるモード間での電位差変更後の検出率は徐々に上がっていく。条件例（７）と比べて条件例（８）の方が、異なるモード間の電位変更に多くの時間がかかるが、上部保護層と対向電極との電位差が大きいため、電位変更後に検出率向上の効果を得られるまでの時間が短くなる。

条件例（９）は、印字モードと不吐判定モードとの間で移行する際に、上部保護層の電位及び対向電極の電位を同時に切り替えるケースを示す。

条件例（１０）は、異なるモード間で上部保護層の電位のみを変更するケースを示す。

条件例（１１）は、印字モードから不吐判定モードに移行する際に、上部保護層と対向電極との間の電位差が大きくなるケースを示す。コゲを抑制しない条件としての最適な電位差に関しては、電位差は小さくすればよいという訳ではなく、条件によっては大きくしたほうが良い場合もある。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。尚、第１～第６の実施形態の内容は適宜組み合わせて用いてよい。

３ 液体吐出ヘッド
１１ 電極
１３ 吐出口
１５ ヒータ
１２７ 絶縁保護層
１２９ 対向電極
９０５ 温度検出素子
１０００ 記録装置

Claims (10)

1. 液体の吐出に必要な熱エネルギーを発する発熱素子と、前記発熱素子と前記液体との接触を遮断する第１保護層と、前記第１保護層のうち少なくとも前記発熱素子によって加熱される部分を覆い第１電極として機能する第２保護層と、前記液体を介して前記第１電極と電気的に接続される第２電極と、前記液体を吐出する吐出口と、前記発熱素子に対応する温度検出素子と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記温度検出素子によって取得される、時間と温度との関係を示す温度曲線における特徴点を検出する検出手段と、
   を有する記録装置であって、
   前記第１電極に対して設定される電位と、前記第２電極に対して設定される電位との組み合わせが、印字する場合と、前記検出手段によって前記特徴点を検出する場合とで異なる、
   ことを特徴とする記録装置。
2. 前記検出手段によって、前記温度曲線において前記特徴点が検出されるか否かに基づいて、前記液体が前記吐出口から正常に吐出されているか否かを判定する判定手段を更に有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記検出手段は、前記温度曲線に対する微分演算を行うことで、前記特徴点を検出する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 印字する際に印字モードで動作し、前記特徴点を検出する際に不吐判定モードで動作する、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の記録装置。
5. 前記印字モードと、前記不吐判定モードとで切り替えを行う際、前記第１電極の電位と前記第２電極との電位を切り替える場合に、前記第２電極より先に前記第１電極の電位を変える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記印字モードと、前記不吐判定モードとで切り替えを行う際、前記第２電極の電位を変えず、前記第１電極の電位のみを変える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
7. 前記印字モードにおける、前記第１電極に対して設定される電位と、前記第２電極に対して設定される電位との間の電位差は、前記不吐判定モードより大きい、
   ことを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載の記録装置。
8. 前記液体吐出ヘッドは、圧力室を更に有し、
   前記圧力室には、該圧力室に前記液体を供給する供給流路と、該圧力室から前記液体を回収する回収流路とが連通され、
   前記液体が、前記供給流路、前記圧力室、及び前記回収流路の順に流れて循環する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の記録装置。
9. 前記発熱素子と、前記温度検出素子とは、前記液体が吐出される方向における異なる位置に設けられ、
   前記温度検出素子は、蛇行した形状を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の記録装置。
10. 液体の吐出に必要な熱エネルギーを発する発熱素子と、前記発熱素子と前記液体との接触を遮断する第１保護層と、前記第１保護層のうち少なくとも前記発熱素子によって加熱される部分を覆い第１電極として機能する第２保護層と、前記液体を介して前記第１電極と電気的に接続される第２電極と、前記液体を吐出する吐出口と、前記発熱素子に対応する温度検出素子と、を有する液体吐出ヘッドを備える記録装置の制御方法であって、
    前記温度検出素子によって取得される、時間と温度との関係を示す温度曲線における特徴点を検出するステップを有し、
    前記第１電極に対して設定される電位と、前記第２電極に対して設定される電位との組み合わせが、印字する場合と、前記特徴点を検出する場合とで異なる、
    ことを特徴とする制御方法。

Images