JP2009083227A - インクジェット記録ヘッドおよびそれを備えるインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの吐出不良を正確に検出することができる、スループットの高いインクジェット記録ヘッドを提供する。
【解決手段】インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出口２に連通する流路１８ａと、流路１８ａに設けられ、吐出口２からインクを吐出するための熱エネルギーを発生する吐出ヒーター３と、流路１８ａに対応して設けられ、吐出ヒーター３による熱エネルギーの発生に応じて熱エネルギーを発生し、インクの温度を検出するための検出手段と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット記録装置、特に、不吐出検出が可能なインクジェット記録装置に関する。なお、ここで、記録とは、布、糸、紙、シート材等のインク付与を受けるインク支持体すべてへのインク付与等（プリント）を含む。また、記録装置は、各種情報装置やその出力機器としてのプリンタを含む。

複写装置、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器の普及に伴い、それらの機器の出力（記録）装置である、インクジェット方式による記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置（インクジェット記録装置）も急速に普及している。

一般に、インクジェット記録装置は、記録ヘッド及びインクタンクを搭載するキャリッジと、記録媒体を搬送する搬送機構と、これらを制御するための制御回路とを具備している。

記録ヘッドによるインク吐出動作が長時間にわたって行われなかった場合、吐出口近傍のインク流路内のインクの粘性が増大して、インクの吐出を正常に行うことができなくなる場合がある。また、インクを吐出する際に、インク流路内のインク中に生じる微細な気泡が成長するが、この成長した気泡がインク流路内に残留すると、インクの吐出を正常に行うことができなくなる場合がある。この残留気泡によるインク不吐出の現象は、特に、印字デューティーが比較的に高い記録を行う場合において、顕著に現れる。この他、インク供給路の接続部やインク供給系において気泡がインク中に混入し、その混入した気泡がインク供給路を塞ぐことにより、インクを正常に吐出することができなくなる場合もある。

上述のようなインク不吐出により記録不良が生じた場合、記録媒体が無駄になる他、その記録に費やした時間も無駄になってしまう。また、インク不吐出の直前に生じる、いわゆる「かすれ記録」の状態で、不鮮明な画像の記録を続けると、多数の記録媒体を無駄に消費することになる。更には、「かすれ記録」の状態での記録動作が継続して実行されると、記録ヘッドに負荷がかかり、記録ヘッドそのものを破壊してしまうことがある。

そこで、上記のような不具合を回避するために、様々なインク不吐出検出手段が提案されている。代表的なインク不吐出検出手段として、発光部と、発光部からの光を受光する受光部とからなる光学的インク不吐出検出手段がある。この光学的インク不吐出検出手段では、吐出口からのインク滴が発光部からの光を遮る。受光部の出力の変化（受光量の変化）に基づいて、インク不吐出の検出を行う。

図１６は、光学的インク不吐出検出手段を備えるインクジェット記録装置の概略構成を示すブロック図である。

図１６において、制御部１９０１は、記録装置全体の制御を行うものであって、その主要部は、ＣＰＵ１９０１Ａ、ＲＯＭ１９０１ＢおよびＲＡＭ１９０１Ｃからなる。ＲＯＭ１９０１Ｂには、各種制御プログラムが格納されている。ＣＰＵ１９０１Ａは、ＲＯＭ１９０１Ｂに格納された各種制御プログラムを実行する。プログラムの実行に際して、ＣＰＵ１９０１Ａは、ＲＡＭ１９０１Ｃに設けられた一時的にデータなどを保管する為の作業領域を利用する。

制御部１９０１は、ＣＰＵバス１９０２に接続されている。ＣＰＵバス１９０２には、画像バッファ１９０３、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１９０４、モータ制御部１９０７、記録ヘッド制御部１９１２および光学素子制御部１９５３も接続されている。画像バッファ１９０３は、外部装置から受信した画像データの一部、或いは、全部を一時的に格納する。

外部Ｉ／Ｆ部１９０４は、接続ケーブル１９０５を介してホストコンピュータ１９０６と接続されている。ホストコンピュータ１９０６は、コマンドや画像データの生成を行う代表的な外部装置である。外部Ｉ／Ｆ部１９０４は、画像データやコマンドをホストコンピュータ１９０６から受信する。

モータ制御部１９０７は、吸引キャップ駆動モータ１９０９、吸引ポンプ１９１０およびキャリッジモータ１９１１を制御する。吸引キャップモータ１９０９は、吸引キャップ１９０８を上下動させる。吸引キャップ１９０８は、所定の位置において、記録ヘッド１のインク吐出口に押圧される。吸引ポンプ１９１０は、吸引キャップ１９０８を通じて記録ヘッド内のインクを吸引する。キャリッジモータ１９１１は、記録ヘッド１が搭載されたキャリッジを所定の方向（主走査方向）に往復移動させる。

記録ヘッド制御部１９１２は、ホストコンピュータ１９０６から送られてきた画像データを記録ヘッド１に適した形式に変換し、その変換した画像データを記録ヘッド１に供給する。記録ヘッド制御部１９１２は、記録ヘッド１の主走査方向の往復移動に同期して記録ヘッドによる記録動作を制御する。

記録ヘッド１は、記録ヘッド制御部１９１２から供給される画像データに基づく画像を記録媒体に記録する。記録ヘッド１が搭載されたキャリッジが主走査方向に移動し、記録媒体がその主走査方向と直交する方向（副走査方向）に移動することで、記録ヘッド１による２次元の記録動作が行われる。清掃板１９１４は、記録ヘッド１のインク吐出口面を清掃するためのものである。

光学的インク不吐出検出手段は、発光部２００１と、発光部２００１からの光を受光する受光部２００２と、これら発光部２００１および受光部２００２の動作を制御する光学素子制御部１９５３とからなる。

上記のインクジェット記録装置では、記録動作の実行前に、インクの有無を確認するための処理が実行される。

まず、モータ制御部１９０７がキャリッジモータ１９１１を制御してキャリッジを移動させることにより、記録ヘッド１が、発光部２００１および受光部２００２が設けられた部分の真上に移動する。

記録ヘッド制御部１９１２による制御に従い、記録ヘッド１がインク滴２００５を吐出する。記録ヘッド１の吐出口から吐出されたインク滴２００５により、発光部２００１からの光が遮られる。受光部２００２は、発光部２００１から受光した光の強度に応じた信号を光学素子制御部１９５３に供給する。光学素子制御部１９５３は、受光部２００２から受信した信号を、ＣＰＵバス１９０２を介してＣＰＵ１９０１Ａに供給する。ＣＰＵ１９０１Ａは、光学素子制御部１９５３からの信号（デジタル値）と閾値とを比較する。

図１７は、インク不吐出の検出動作を説明するための図であって、（ａ）は記録ヘッドから吐出されたインクが発光部と受光部の間の光路を通過する様子を示す模式図、（ｂ）はそのときの受光部の出力波形を示す波形図である。また、図１８は、インク不吐出の検出動作を説明するための図であって、（ａ）はインクの吐出動作が異常な場合の様子を示す模式図、（ｂ）はそのときの受光部の出力波形を示す波形図である。

図１７および図１８において、記録ヘッド１は、複数のインク吐出口２を備える。各インク吐出口２に繋がる流路（ノズル）内には、電気熱変換素子（ヒータ）３が設けられている。インク吐出を生じさせるための吐出パルス（矩形パルス）が電気熱変換素子２００３に印加されると、電気熱変換素子２００３からの熱エネルギーにより流路内のインクが加熱される。そして、インク滴２００５がインク吐出口２から吐出される。

図１７（ａ）に示すように、インク吐出口２から吐出されたインク滴２００５は、発光部２００１から受光部２００２へ向けて照射された光の光路を通過する。インク滴２００５が光路を通過する際、発光部２００１からの光がインク滴２００５により遮られて、受光部２００２における受光量が減少する。この場合の受光部２００２の出力信号２００６Ａのレベルは、図１７（ｂ）に示すように、閾値２００４よりも小さい。

これに対して、図１８（ａ）に示すように、インク滴２００５がインク吐出口２から吐出されない場合、または、インク吐出口２から吐出されるインク滴２００５の量が少ない場合は、受光部２００２における受光量はさほど変化しない。この場合の受光部２００２の出力信号２００６Ｂのレベルは、図１８（ｂ）に示すように、閾値２００４よりも大きい。

受光部２００２の出力信号のレベルが閾値２００４以下の場合は（図１７（ｂ）の状態）、インクの吐出動作は正常であると判定する。一方、受光部２００２の出力信号のレベルが閾値２００４より大きい場合は（図１７（ｂ）の状態）、インクの吐出動作は異常（インク不吐出）であると判定する。

インクの吐出動作が異常であると判定した場合は、キャリッジモータ１９１１を制御して、記録ヘッド１が搭載されたキャリッジを吸収キャップ１９０８が設けられた位置に移動する。吸引キャップモータ１９０９を制御して、記録ヘッド１のインク吐出口２を吸収キャップ１９０８でキャッピングする。吸引ポンプ１９１０により記録ヘッド１内のインクを吸引する。必要に応じて、キャリッジモータ１９１１を制御して、記録ヘッド１を清掃板１９１４が設けられた位置に移動させ、インク吐出口の清掃を行う。

インク吸引を行った後、再び上述したインク吐出動作の正常／異常の判定を行う。再び、異常と判定された場合は、"異常"の旨を示すメッセージを記録装置の表示部（例えば、ＬＣＤ）に表示して、インクの充填あるいは記録ヘッドの交換を利用者に促す。正常と判定された場合は、記録動作を開始する。

記録動作は通常、次のようにして実行される。

制御部１９０１が、接続ケーブル１９０５および外部Ｉ／Ｆ部１９０４を経由して、ホスト１９０６から送られてくる画像データの一部又は全部を受信し、その受信データを画像バッファ１９０３に格納する。

制御部１９０１の制御により、画像バッファ１９０３に格納された画像データが、ＣＰＵバス１９０２経由で記録ヘッド制御部１９１２に供給される。記録ヘッド制御部１９１２では、供給された画像データが記録ヘッド１での記録に適した形式に変換される。記録ヘッド制御部１９１２で変換された画像データは、記録ヘッド１に転送される。

この画像データ転送と同期してキャリッジモータ１９１１が制御され、記録ヘッド１は、主走査方向に往復移動しながらインクを吐出する。主走査方向への一走査分の記録がなされるたびに、記録紙搬送モータ（不図示）により記録紙の搬送が行われる。このような動作を繰り返して、記録紙１ページ分の記録を行う。

以上説明した光学的インク不吐出検出手段を備えるインクジェット記録装置について、特許文献１には、類似の構成が開示されている。

さらに、特許文献２に開示された記録ヘッドは、複数のノズルが並んで配置されており、隣接する電気熱エネルギー変換体同士の間（電気熱エネルギー変換体の側方）の流路内（ノズル内）に温度変化を検知する導体部を設けた液体吐出装置である。
特開平２−１９４９６７号公報 特開昭５８−１１８２６７号公報

しかしながら、図１６に示したインクジェット記録装置においては、以下のような問題がある。

複数の吐出口から同時に複数のインク滴を吐出させ、それらインク滴が光路を遮ることによって生じる受光部の出力の変化を検出するようになっているため、吐出口単位にインクの吐出不良を判定することは困難である。なお、１つの吐出口からのみインク滴を吐出させて受光部の出力の変化を検出することも可能である。しかし、この場合は、１つのインク滴が光路を遮ることによって生じる受光部の出力の変化は小さいため、インク吐出の不良を正確に判定することは困難である。また、光学的インク不吐出検出手段は、外部からの光の影響を受け易い、という点も、インクの吐出不良の判定を困難にする要因である。このように、吐出口毎に、インク吐出の不良を正確に判定することは困難である、という問題がある
また、インク不吐出検出処理は、記録媒体への記録動作中に実行することができない。このため、ユーザーは、記録媒体への記録を行う前に、インクジェット記録ヘッドにインクの吐出不良が生じていないかを確認するために、インク不吐出検出処理を実行する必要がある。このようなインク不吐出検出処理を実行する作業は、記録装置のスループットを低下させることになる。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、インクの吐出不良を正確に検出することができる、スループットの高いインクジェット記録ヘッド、およびそれを用いたインクジェット記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出口に連通する流路と、該流路に設けられ、前記吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、前記流路に対応して設けられ、前記エネルギー発生素子によるエネルギーの発生に応じて熱エネルギーを発生し、インクの温度を検出するための検出手段と、を有する。

本発明のインクジェット記録装置は、上記のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドの駆動を制御する制御部と、を有する。

本発明では、インクを吐出する際に生じる流路内のインク流動（リフィル動作によるインク流動）を検出する。吐出不良の場合のインク流動は、正常吐出の場合に比べて小さい。このインク流動の大きさの違いを利用することで、インクの吐出不良を判定することが可能となっている。

また、吐出不良の場合のインク流動の大きさは、正常吐出の場合のインク流動と比べて、十分に識別可能な差を有するので、正常吐出と不吐出の状態を正確に判別することができる。

さらに、光学的インク不吐出検出手段のように、外部からの影響を受けることにより検出精度が低下することもないので、その分、高精度な検出が可能である。

さらに、インク流動の検出は、吐出口毎に行うことが可能であるので、記録ヘッドの吐出不良判定を吐出口毎に行うことができる。

また、吐出不良の判定は、通常のインク吐出動作を行いながら実行することができるので、記録装置のスループットは、光学的インク不吐出検出手段を備える記録装置よりも向上する。

本発明によれば、エネルギー発生素子によるエネルギーの発生に応じて、検出手段が熱エネルギーを発生し、インクの温度を検出するので、検出の正確性を一層高いものとすることができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１４は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の記録ヘッド周りの構成を示す模式図である。図１４を参照すると、インクジェット記録装置は、シリアル方式インクジェットカラープリンタであって、複数のノズル列を有する記録ヘッド１と、記録ヘッド１を搭載するキャリッジとを有する。キャリッジを主走査方向に移動させながら、記録ヘッド１からインク滴を吐出させることにより、記録媒体１２上に画像が記録される。

図１５は、記録ヘッド１の、インク吐出口が設けられた面を示す模式図である。インク吐出口２は、主走査方向に２列に配置されている。インク吐出口２の配置は、千鳥状である。

なお、図１４には示されていないが、インクジェット記録装置は、記録ヘッド１の駆動を制御するための制御部を有する。記録ヘッダ１には、以下に説明する第１乃至第５の実施形態の記録ヘッドを用いることができる。制御部は、インクジェット記録装置全体の動作を制御する他、記録ヘッドのインク吐出の不良時の回復動作を実行する。

以下、本発明の記録ヘッドの実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの基板の一部を示す模式図である。図２は、図１に示す基板の線ａ’−ａにおける断面図である。

図１を参照すると、ヒーターボート１０は、ボード面に垂直な方向から見た場合に、共通液室１８がボード中央部に位置するように構成されている。ヒーターボート１０の共通液室１８の両側の領域には、列状に配置された複数の吐出ヒーター３からなるヒーター群３Ａがそれぞれ配置されている。

ヒーター群３Ａの近傍には、ダミー抵抗（不図示）が設置されている。このダミー抵抗は、インク滴の吐出には用いられない。吐出ヒーター３は、印加電圧に応じた熱エネルギーを発生する電気熱変換素子（吐出エネルギー発生素子）であって、駆動信号が印加される端子４に接続されている。端子４は、ワイヤボンディングを介して外部の端子（駆動信号供給回路の出力端子）と接続されている。駆動信号が端子４に印加されることで、吐出ヒーター３が駆動される。

吐出ヒーター３は、吐出口と連通する流路毎に設けられている。各流路は、共通液室１８に連通しており、それぞれの流路には、流路内のインクの流動変化を検出するための検出素子であるフローセンサ５が設けられている。

図２に示すように、吐出ヒーター３およびフローセンサ５は同一基板面上に形成することができる。フローセンサ５は、吐出ヒーター３と同じ製膜プロセスにより膜状のセンサとして形成することができる。

絶縁膜である保護膜６が、吐出ヒーター３およびフローセンサ５が形成された面上に形成され、さらにその上に耐キャビテーション膜７が形成される。耐キャビテーション膜７が形成されたヒーターボード１０（第１の部材）をノズル形成部材２０（第２の部材）と結合することで、吐出口２と連通するノズルである流路１８ａが形成される。流路１８ａは、耐キャビテーション膜７上に形成されており、共通液室１８に連通している。

吐出ヒーター３は、流路１８ａを構成する部材（ヒーターボード１０）の、吐出口２と対向する位置に設けられている。吐出ヒーター３が駆動されると、吐出ヒーター３にて発生した熱エネルギーが流路１８ａ内のインクに付与され、流路１８ａ内のインク中に気泡が発生する。この気泡の成長圧力によって、流路１８ａ内のインクを吐出口２から吐出する。このような気泡を生成してインクを吐出する方式は、一般に、バブルジェット方式と呼ばれる。

熱エネルギーにより成長した気泡は、その後、収縮する。耐キャビテーション膜７は、この気泡が収縮する際に生じる衝撃が吐出ヒーター３や保護膜６に伝わるのを抑える役割を果す。耐キャビテーション膜７は、タンタルなど高融点金属で形成されている。

フローセンサ５は、ヒーターボード１０の、流路１８ａ内にインクを供給するインク供給口と吐出ヒーター３の間の領域に設けられている。フローセンサ５は、流路１８ａ内におけるインクの流動を検出する。フローセンサ５は、他の部分と同様に、半導体成膜プロセスによって極めて高精度に形成することができる。

フローセンサ５には、温度に応じて抵抗値が変化する材料が用いられる。具体的には、フローセンサ５の形成材料として、他の部分の構成材料であるアルミニウム、チタン、タンタルや、測温抵抗体としてよく用いられる白金、窒化タンタル、窒化チタン等がある。これら材料のうち、アルミニウムは電極に用いることができる。タンタルは、耐キャビテーション性を高めるために、センサの上部に配置可能な材料である。フローセンサ形成プロセスにおける配線抵抗等のバラツキを小さくするために、センサの線幅を太くしてもよい。微小な温度変化に対しても高い電圧値を出力するために、センサの配線パターンを蛇行形状として、センサの高抵抗化を図ってもよい。

本実施形態では、フローセンサ５をヒーターボード１０上に形成しているが、これに限定されるものではない。吐出口に連通する流路内のインクの流れを検出できるのであれば、フローセンサ５は、どのような部位に形成してもよい。例えば、図３に示すように、異方性エッジングにより、ヒーターボード１０とは空間的に隔離された橋部分を設け、この橋部分に、フローセンサ１４を形成してもよい。ここで、符号１３はフローセンサ１４をはさむ様にヒーターボード１０に形成された一対の穴であり、フローセンサ１４が形成された橋部分の下をくぐる様にヒーターボード１０の内部でつながっている。

次に、フローセンサ５の動作原理を説明する。

図４は、フローセンサ５の動作原理を説明するための図であって、（ａ）は、インクの流動が生じた場合の出力電圧の変化を示す特性図、（ｂ）はインクの流動が生じていない場合の出力電圧の変化を示す特性図である。

図４（ａ）において、一点鎖線で示された特性Ａ１は、インク流量が１０［ｌ／ｈ］の場合のフローセンサ５の出力電圧の変化を示し、実線で示された特性Ａ２は、インク流量が２０［ｌ／ｈ］の場合のフローセンサ５の出力電圧の変化を示す。これら特性Ａ１、Ａ２は、以下の手順で流路内のインクの温度変化（流量特性）を測定した結果に基づいて作成したものである。

共通液室１８内のインクの温度を２５℃とする。フローセンサ５に電流が供給されると、フローセンサ５が発熱し、その熱エネルギーにより流路１８ａ内のインクが加熱される。インク中に気泡が発生しない程度のパルス幅を有する第１のパルス電流をフローセンサ５に流し、流路１８ａ内のインクを加熱した後、共通液室１８内のインクを図２に示した矢印Ｑの方向に流す。そして、パルス幅が第１のパルス電流よりも短い第２のパルス電流をフローセンサ５に流し、流路１８ａ内のフローセンサ５上に位置するインクの温度変化を検出する。ここで、第２のパルス電流は、当該電流によってフローセンサ５が発熱した際の熱エネルギーにより、流路１８ａ内のフローセンサ５上のインクが加熱されないような大きさとされる。

図４（ａ）に示すように、第１のパルス電流をフローセンサ５に流した後に、第２のパルス電流をフローセンサ５に流して、フローセンサ５の抵抗値を測定する。この場合、フローセンサ５は、測定電流によってほとんど昇温しないので、フローセンサ５の出力電圧は、フローセンサ５近傍のインクの温度によって変化する。インク流量が多い場合は、加熱されたインクよりも低い温度のインクが流路内に多く流入してくるため、フローセンサ５近傍のインクの温度が下がる。インク流量が少ない場合、リフィルされるインク流量が多い場合に比べて熱量の受け渡しが少ないので、フローセンサ５近傍のインクの温度は下がりにくい。すなわち、特性Ａ１、Ａ２は、流量が多い程、温度降下が大きく、その単位時間における抵抗値の変化量が大きいことを示している。

一方、フローセンサ５上でインクが流動していない場合は、第１のパルス電流をフローセンサ５に流して、フローセンサ５近傍のインクを加熱した後に、第２の短いパルス電流を流してフローセンサ５の抵抗値を測定すると、図４（ｂ）に示すような特性となる。図４（ｂ）において、実線で示された特性Ｂ１、一点鎖線で示された特性Ｂ２、および破線で示された特性Ｂ３は、いずれもインク流量が０の場合におけるフローセンサ５の温度特性を示す。特性Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はそれぞれ、流体であるインクの温度が２５℃、３５℃、４５℃の場合のものである。これら特性Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３から分かるように、第１のパルス電流を印加する前のインクの温度が高いほど、フローセンサ５の抵抗値が高くなり、フローセンサ５の出力電圧もインク温度に対応して高くなる。

上述のように、フローセンサ５に第１のパルス電流を流してフローセンサ５の周囲（すなわち、インク）を加熱する。次いで、パルス幅が第１のパルス電流よりも短い第２のパルス電流をフローセンサ５に流して、フローセンサ５上部における、インク流量に応じたインク温度変化を検出する。そして、図４の（ａ）および（ｂ）に示す特性曲線に基づいて、第２のパルス電流を流したときの出力電圧値（抵抗値）により、インクの流量変化を求めることができる。

図５に、本発明のインクジェット記録ヘッドに用いられるインク流動検出器の駆動回路を示す。

図５に示す駆動回路は、検出素子１７を用いたインク流動検出を行う検出回路と、電気熱変換素子１５の駆動を制御するとともに、この駆動に連動して検出回路による検出動作を制御する制御回路とを含む。電気熱変換素子１５は、図１および図２に示した吐出ヒーター３である。検出素子１７は、図１および図２に示した発熱兼測温抵抗体であるフローセンサ５、または図３に示した発熱兼測温抵抗体であるフローセンサ１４である。制御回路は、吐出ノズル（吐出口）ごとに設けられている。

検出回路は、定電流駆動回路であって、定電流電源１６、検出素子１７およびＭＯＳトランジスタ１１を含む。定電流電源１６と検出素子１７は、ＭＯＳトランジスタ１１を介して直列に接続されている。検出素子１７の一端は、ＭＯＳトランジスタ１１を介して、定電流電源１６の一方の端子および電圧ＶＳＳのラインに接続されている。検出素子１７の他端は、定電流電源１６の他方の端子に接続されている。検出素子１７の他端と定電流電源１６の他方の端子を接続するラインには、比較回路３７が接続されている。

電気熱変換素子１５の一端は、ＭＯＳトランジスタ３８を介してグランドラインＧＮＤＨに接続されている。電気熱変換素子１５の他端は、電圧供給ラインＶＨに接続されている。制御回路は、２つのＡＮＤ回路３６ａ、３６ｂからなる。ＡＮＤ回路３６ａは、ヒーター印加信号ＨＥ、ブロック選択信号ＢＬＥ、記録データＤＡＴＡをそれぞれ入力とし、これら入力の論理積をとる。ＡＮＤ回路３６ｂは、ブロック選択信号ＢＬＥ、印字データＤＡＴＡ、バイアス信号ＢＩＡＳをそれぞれ入力とし、これら入力の論理積をとる。ＡＮＤ回路３６ａの出力は、スイッチ素子制御信号として、増幅回路３９を介してＭＯＳトランジスタ３８に供給されている。ＡＮＤ回路３６ｂの出力は、スイッチ素子制御信号として、ＭＯＳトランジスタ１１に供給されている。

制御回路では、ブロック選択信号ＢＬＥにより、１ビット選択期間が指定される。記録データＤＡＴＡは、１ビット選択期間においてハイレベル（「１」に対応する）とされているので、ブロック選択信号ＢＬＥがハイレベルの期間において、ＡＮＤ回路３６ａの出力はハイレベルとなる。ＡＮＤ回路３６ａの出力がハイレベルの期間において、ＭＯＳトランジスタ３８がオンとされ、電気熱変換素子１５に電圧が供給される。

また、ＡＮＤ回路３６ｂの出力であるスイッチ素子制御信号は、バイアス信号ＢＩＡＳがハイレベルの期間においてハイレベルとされる。このスイッチ素子制御信号がハイレベルの期間において、ＭＯＳトランジスタ１１がオン状態となる。ＭＯＳトランジスタ１１がオン状態となると、定電流回路３５から電流が検出素子１７に供給される。

検出回路では、検出素子１７への電流供給を、電気熱変換素子１５からの熱エネルギーによるインク流動に同期させて行うことで、インク流動の変化を温度変化として検出する。

具体的には、検出回路では、検出素子１７の両端の出力電圧Ｖ_outが検出される。ＭＯＳトランジスタ１１はスイッチ素子として機能する。インク流動のタイミングに同期させてＭＯＳトランジスタ１１をＯＮとし、検出素子１７上方のインクを加熱した後に、ＭＯＳトランジスタ１１をＯＦＦとする。インク流動途中、あるいはインク流動終了後の所定のタイミングに同期させて再びＭＯＳトランジスタ１１をＯＮにし、検出素子１７上方のインクの温度を測温する。この際、検出素子１７のパルス駆動時間を変えることにより、検出素子１７が発熱抵抗体として機能する状態と検出素子１７が測温抵抗体として機能する状態の切り替えを行う。

なお、図５に示した駆動回路では、検出回路は１つしか示されていないが、通常は、複数の検出回路が並列に接続される。検出回路毎に、制御回路が設けられる。この場合、ＭＯＳトランジスタ１１を順にオン状態に切り替わるように制御することで、各検出回路からの検出信号（検出素子１７の両端の出力電圧Ｖ_out）が時分割で出力されることになる。

図６の（ａ）から（ｅ）は、図５に示したインク流動検出器の動作原理を説明するための図である。図６（ａ）は、電気熱変換素子１５に印加される電圧の波形図である。図６（ｂ）は、図１に示した共通液室１８から吐出口２への方向を正としたときの、時間軸上のインク流量変化を示す図である。図６（ｃ）は、検出素子１７に印加される電流の波形図である。図６（ｄ）は、時間軸上の検出素子１７上部のインクの温度変化を示す図である。図６（ｅ）は、図６の（ｂ）および（ｄ）に示すインク温度変化および流量変化に対応した検出出力電圧の波形図である。

検出素子１７に供給されるパルス電流は、図６（ｃ）に示すように、時間ｔ₀からｔ₁の期間がハイレベルとされる長いパルス幅Ｐ１のパルスと、時間ｔ₂からｔ₃の期間がハイレベルとされる短いパルス幅Ｐ２（＜Ｐ１）のパルスとを有する。パルス幅Ｐ１のパルスとパルス幅Ｐ２のパルスが、所定休止時間をもって供給される。パルス幅Ｐ１のパルス電流が印加される時間ｔ₀からｔ₁の期間は、検出素子１７近傍にあるインクを加熱するための加熱期間である。パルス幅Ｐ２のパルス電流が印加される時間ｔ₂からｔ₃の期間は、検出素子１７近傍にあるインクの温度を測定することによってインク流動を検出するための検出期間である。

図６（ａ）に示す駆動パルスの電流を電気熱変換素子１５に供給することで、電気熱変換素子１５を発熱させ、インク吐出口に連通する流路内のインク中に発泡を生じさせる。これにより、インク滴がインク吐出口から吐出する。

図７に、本実施形態の記録ヘッドにおける吐出動作の際の流路内のインク挙動を説明するための模式図である。図７（ａ）に、正常吐出の際の流路内のインク挙動を示し、図７（ｂ）に、一般的な不吐出の例として、余分なインクに吐出口が覆われたことにより引き起こされる不吐出の際の流路内インク挙動を示す。

まず、図７（ａ）を参照して、正常吐出時のインクの挙動を説明する。

図５に示した電気熱変換素子１５（吐出ヒーター３）に電圧が印加されると、流路内のインクの耐キャビテーション膜７と接している部分で、沸騰現象が生じて気泡が成長する。この気泡の成長に伴い、インクの界面が吐出口２の前方に突出するとともに、気泡領域が吐出口２近傍から流路内部後方までの範囲にわたって広がる（図７（ａ）の時間ｔ_B参照）。

パルスの印加が終了すると、発泡した気泡は消泡する。この消泡に伴って、突出していたインクの前方部分が分離し、分離した部分は空気中を飛翔して記録媒体に着弾する。また、突出していたインクのうち、分離した前方部分を除く残りの部分は、消泡時に生じる負圧により流路内部に後退する（図７（ａ）の時間ｔ_c参照）。

図７（ａ）の時間ｔ_cの状態において、インクがリフィルされると、インク界面は吐出口２の近傍へ向かって移動する。このインク流動は、流路の先端近傍の毛管力によって行われる。この結果、図６（ｂ）に示すように、発泡動作が行われれば、インクは一旦、共通液室１８側に流れ、気泡体積が最大になったのを境に、共通液室１８側から吐出口２へ向かってインクが流れる。

インクのリフィルが終了すると、図７（ａ）の時間ｔ_Eに示すような正常な状態に戻る。電気熱変換素子１５（吐出ヒーター３）に電圧が印加されるたびに、図７（ａ）の時間ｔ_Aから時間ｔ_Eの動作が繰り返される。

次に、図７（ｂ）を参照して、不吐出時のインクの挙動を説明する。図７（ｂ）の時間ｔ_Aでは、余分なインクに吐出口が覆われている。この場合、電気熱変換素子１５（吐出ヒーター３）に電圧が印加されると、沸騰現象により気泡が成長するが、インクの分離は行われない（図７（ｂ）の時間ｔ_Bから時間ｔ_C参照）。このように、気泡の成長によるインクの吐出が行われないため、インク吐出動作によって減少するインク量は零である。このため、リフィルされるインク量が正常に吐出する場合に比べ少なく、インクがリフィルされるのに要する時間も短い。

上述した正常吐出および不吐出時のインク流動に同期させて、フローセンサ５近傍のインクを加熱させた場合、インク温度は、図６（ｄ）に示すようにインク流量の大小により変化する。正常吐出の場合はインク流量が多いのに対して、不吐出の場合はインク流量が少ない。共通液室１８から吐出口２方向へ流れるインクの流量が多い場合、フローセンサ５上部のインク温度の降下量は大きい。一方、共通液室１８から吐出口２方向へ流れるインクの流量が少ない場合の、フローセンサ５上部のインク温度の降下量は、インク流量が多い場合にくらべ小さい。

フローセンサ５の出力電圧値は、インク流量に応じて異なる。図６（ｅ）において、実線は正常吐出時のフローセンサ５の出力電圧値を示し、破線は不吐出時のフローセンサ５の出力電圧値を示す。時間ｔ₂からｔ₃の期間において、フローセンサ５の出力電圧値は、正常吐出時と不吐出時とで異なる。したがって、時間ｔ₂からｔ₃の期間において、検出素子１７の両端の出力電圧値Ｖ_outと、不吐出の判定のしきい値Ｖ_out,thを比較することで、記録ヘッドの不吐出の判定を行うことができる。

記録ヘッドの正常吐出および不吐出の判定の条件を以下に示す。

（１）正常吐出：
（出力電圧値Ｖ_out）≦（しきい値Ｖ_out,th）
（２）不吐出：
（出力電圧値Ｖ_out）＞（しきい値Ｖ_out,th）
ここで、しきい値Ｖ_out,thは、ノイズの信号により誤判定しない程度に大きく、不吐出が発生すれば直ちに判定できる程度に小さく設定することが望ましい。

出力電圧値Ｖ_outとしきい値Ｖ_out,thの比較は、図５に示した比較部３７にて行う。比較部３７による比較結果は、記録ヘッドを制御する制御部に供給される。制御部は、比較結果に基づいて、出力電圧値Ｖ_outがしきい値Ｖ_out,thより大きい場合に、インク吐出に不良が生じたと判定し、予め定められた処理を実行する。予め定められた処理は、吐出不良回復のための動作を記録ヘッドに行わせる吐出回復処理、記録ヘッドの保護処理、ユーザーへの警告のための処理などを含む。

本実施形態では、不吐出判定のしきい値Ｖ_out,thを一定値としているが、これに限定されるものではない。流路内の温度を変数とする高次の関数でＶ_out,thを求めても良い。また、インク温度毎に、最適なしきい値Ｖ_out,thを設定したデータテーブルを用意し、流路内のインク温度により、データテーブルから適切なしきい値を選ぶようにしてもよい。この最適なしきい値Ｖ_out,thの設定は、制御部によって行われる。

また、本実施形態では、吐出ヒーターの熱特性を一定としているが、これに限定されるものではない。吐出ヒーター熱特性のばらつきに応じてしきい値をランク分けしたデータテーブルを用意し、そのランクに基づいて、データテーブルから適切なしきい値を選ぶようにしてもよい。この適切なしきい値の選択は、制御部によって行われる。

上記のデータテーブルを用いた最適なしきい値Ｖ_out,thの設定によれば、流路内の温度によらず、不吐出判定を正確に行うことが可能となる。

図８は、本実施形態による不吐出検出処理の一手順を示すフローチャートである。この不吐出検出処理は、データテーブルを用いた最適なしきい値Ｖ_out,thの設定によるものである。

まず、フローセンサ５を利用して、流路内のインクの温度を検出する（ステップＳ１０）。この温度検出では、フローセンサ５に一定電流を流した場合の温度と出力電圧（または抵抗）の関係を示すデータテーブルを予め作成する。そして、データテーブルを参照し、フローセンサ５の出力電圧から温度を判定する。

次に、インク温度毎に、最適なしきい値Ｖ_out,thを設定したデータテーブルを参照して、検出したインク温度に対応した最適しきい値（しきい値Ｖ_out,th）を選択する（ステップＳ１１）。

次に、吐出ヒーター３に所定の電圧を印加する（ステップＳ１２）。これにより、流路内のインクに熱エネルギーが付与されて、気泡が発生する。この気泡の成長および収縮（発泡、消泡）により、インクの吐出およびリフィルの動作が行われる（ステップ１３）。

発泡および消泡によるインクの流動に連動して、フローセンサ５に第１のパルス電流が供給される（ステップ１４）。その後、フローセンサ５に第２のパルス電流が供給されて、そのときの出力電圧値Ｖ_outが検出され（ステップ１５）、フローセンサ５によるインクの加熱処理を終了する（ステップ１６）。

次に、ステップ１５で取得した出力電圧値Ｖ_outとステップＳ１１で選択したしきい値Ｖ_out,thを比較する（ステップ１７）。出力電圧値Ｖ_outがしきい値Ｖ_out,thより大きい場合は、インク吐出に不良が生じたと判定する（ステップＳ１８）。出力電圧値Ｖ_outがしきい値Ｖ_out,th以下の場合は、インク吐出は正常であると判定する（ステップＳ１９）。

本実施形態の記録ヘッドによれば、インクを吐出する際に生じる流路内のインク流動（リフィル動作によるインク流動）を検出する。吐出不良の場合のインク流動は、正常吐出の場合に比べて小さい。このインク流動の大きさの違いを利用することで、インクの吐出不良を判定することが可能となっている。

また、吐出不良の場合のインク流動の大きさは、正常吐出の場合のインク流動と比べて、十分に識別可能な差を有するので、正常吐出と不吐出の状態を正確に判別することができる。

さらに、光学的インク不吐出検出手段のように、外部からの影響を受けることにより検出精度が低下することもないので、その分、高精度な検出が可能である。

さらに、インク流動の検出は、吐出口毎に行うことが可能であるので、記録ヘッドの不吐出判定を吐出口毎に行うことができる。

また、不吐出判定は、通常のインク吐出動作を行いながら実行することができるので、記録装置のスループットは、光学的インク不吐出検出手段を備える記録装置よりも向上する。

なお、本実施形態では、印字動作中にインクの不吐出検出を行っているが、記録媒体に印字をして、次の記録媒体に印字する間に不吐出検出を行っても良い。また、一定時間経後に、自動的に不吐出検出を行っても良い。

（第２の実施形態）
本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、フローセンサを用いた不吐出判定の動作が異なる以外は、基本的に、第１の実施形態で説明した記録ヘッドと同様の構造のものである。本実施形態のインクジェット記録ヘッドも、図５に示した構成と同様のインク流動検出器（インク流動検出手段）を備える。

図９の（ａ）から（ｅ）は、インク流動検出器の動作原理を説明するための図である。図９（ａ）は、電気熱変換素子１５に印加される電圧の波形図である。図９（ｂ）は、図１に示した共通液室１８から吐出口２への方向を正としたときの、時間軸上のインク流量変化を示す図である。図９（ｃ）は、検出素子１７に印加される電流の波形図である。図９（ｄ）は、時間軸上の検出素子１７上部のインクの温度変化を示す図である。図９（ｅ）は、図９の（ｂ）および（ｄ）に示すインク温度変化および流量変化に対応した検出出力電圧の波形図である。

検出素子１７に供給されるパルス電流は、図９（ｃ）に示すように、時間ｔ₄からｔ₅の期間がハイレベルとされる短いパルス幅Ｐ３のパルスと、時間ｔ₆からｔ₇の期間がハイレベルとされる長いパルス幅Ｐ４（＞Ｐ３）のパルスとを有する。パルス幅Ｐ３のパルスとパルス幅Ｐ４のパルスが、所定休止時間をもって供給される。パルス幅Ｐ３のパルス電流が印加される時間ｔ₄からｔ₅の期間は、検出素子１７近傍にあるインクの温度を測定する検出期間である。パルス幅Ｐ４のパルス電流が印加される時間ｔ₆からｔ₇の期間は、検出素子１７近傍にあるインクを加熱しつつ、そのときの検出素子１７の抵抗値変化を測定することによってインク流動を検出するための検出期間である。

図９（ｂ）に示すように、正常吐出のインク流量と不吐出の場合の正常吐出は異なる。インク流動に同期させて検出素子１７近傍のインクを加熱させた場合、検出素子１７上部のインク温度変化は、図９（ｄ）に示すような変化を示す。図９（ｄ）において、実線は、インク流量が多いときの温度変化を示し、点線は、インク流量が少ないときの温度変化を示す。

インク流量が多い場合は、検出素子１７上部のインク温度の上昇量は小さい。一方、インク流量が少ない場合は、検出素子１７上部にあるインクが長い時間流されずにいるため、検出素子１７により加熱されつづけることとなり、その結果、インク温度の上昇量は、流れが多い場合と比べて大きい。したがって、図９（ｅ）に示すように、時間ｔ₆からｔ₇の期間では、検出素子１７の出力電圧は、流量が多い場合（黒線）と流量が少ない場合（点線）とで異なる。

検出素子１７（フローセンサ）の両端の出力電圧値Ｖ_outと、不吐出の判定のしきい値Ｖ_out,thを比較し、記録ヘッドの不吐出の判定を行う。正常吐出および不吐出の判定条件は、第１の実施形態の場合と同様である。不吐出判定のしきい値Ｖ_outは、時間ｔ₄からｔ₅の期間で測定した流路内のインク温度に応じて変更してもよい。

本実施形態の記録ヘッドによっても、第１の実施形態の記録ヘッドと同様な効果を奏する。

（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの部分断面図である。この記録ヘッドでは、ヒーターボード（ヘッド基板）と結合することによって流路を形成するノズル形成部材２０の材料に、有機材料ではなく、シリコン（Si）が用いられる。このノズル形成部材２０に、インク流量検出素子であるフローセンサ５が、半導体同様の成膜プロセスによって形成されている。これ以外の構成は、第１の実施形態のものと同様の構造のものである。

フローセンサ５の形状は、高抵抗化を図るため蛇行形状としてもよく、また、スクウェア型としても構わない。

本実施形態のインクジェット記録ヘッドも、図５に示した構成と同様のインク流動検出器を備える。インク流動検出器による動作も、第１の実施形態の場合と同様である。

本実施形態では、フローセンサ５が吐出ヒーター３から離れた位置に設けられるため、発泡による熱の影響を受け難い。よって、一層精度良く、インク流動を検出することができる
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの部分断面図である。本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、検出素子の構成が異なる以外は、第１の実施形態のものと同様の構造を有する。

検出素子は、フローセンサ２１、２３（第１および第２の抵抗体）およびヒーター２２（発熱体）およびフローセンサ２３からなる。フローセンサ２１、ヒーター２２およびフローセンサ２３は、流路１８ａの下方の領域における、インクを発泡させるための吐出ヒーター３と共通液室１８との間に設けられている。フローセンサ２１、２３は、ヒーター２２を挟んで対称な位置に配置されている。

インクの流れを図１１に示した矢印Ｑとする場合、この流れの上流側にフローセンサ２３が配置され、下流側にフローセンサ２１が配置されている。ヒーター２２は、フローセンサ２１、２３の中間に設けられている。

次に、本実施形態におけるフローセンサの動作について説明する。

ヒーター２２を周囲温度よりも高い温度で制御すると、インクの流れがない場合における、矢印Ｑの方向に沿った温度分布は、ヒーター２２を中心にその両側で対称となる。流路１８ａ内のインクが矢印Ｑの方向に移動すると、上流側のフローセンサ２３上には、共通液室１８内のインクが供給されることになる。このインク供給により、フローセンサ２３上部が冷却される。一方、下流側のフローセンサ２１上部に対しては、インクの流れを媒体としてヒーター２２からの熱伝導が促進されるため、フローセンサ２１上部における温度が上昇する。この結果、フローセンサ２１、２３において温度差が生じる。この温度差を電圧に変換すれば、流量に応じた出力電圧が得られ、その出力電圧に基づいてインク流量の検出を行うことができる。

図１２の（ａ）から（ｅ）は、検出素子の動作原理を説明するための図である。図１２（ａ）は、吐出ヒーター３に印加される電圧の波形図である。図１２（ｂ）は、共通液室１８から吐出口２への方向を正としたときの、時間軸上のインク流量変化を示す図である。図１２（ｃ）は、ヒーター２２に印加される電流の波形図である。図１２（ｄ）は、フローセンサ２１、２３に印加される電流の波形図である。図１２（ｅ）は、時間軸上におけるフローセンサ２１の出力電圧値からフローセンサ２３の出力電圧値を減算した検出出力電圧値を示す。

図１２（ｂ）に示すように、時間ｔ₁₃からｔ₁₄の期間において、正常吐出の場合のインク流量が不吐出の場合のインク流量と異なる。時間ｔ₁₂からｔ₁₄の期間において、インクのリフィルに同期させて、ヒーター２２をインクが発泡しない程度の高い温度で制御し、その間のフローセンサ２１、２３の温度差を測定する。フローセンサ２１、２３の温度差により生じる電圧値の差から、検出出力電圧値Ｖ_outを算出する。そして、検出出力電圧値Ｖ_outを不吐出の判定のしきい値Ｖ_out,thと比較することにより、記録ヘッドの不吐出の判定を行う。なお、正常吐出および不吐出の判定条件は、第１の実施形態の場合と同様である。

以上のようにして、流路内の温度によらず、不吐出検出を行うことが可能となる。

本実施形態では、ヒーター２２を挟んで２つのフローセンサ２１、２３を対称に配置して検出素子を構成したことにより、より高い精度で、安定的な流量検出が可能である。

本実施形態の記録ヘッドによっても、第１の実施形態の記録ヘッドと同様な効果を奏する。

（第５の実施形態）
図１３は、本発明の第５の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの部分断面図である。

本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、ピエゾ記録ヘッドであって、複数の吐出口２４を有するノズルプレート２８と、これら吐出口２４のそれぞれに対応して設けられた圧電素子を含む振動板２９と、振動板２９を制御する液室容積制御部２５とを有する。圧電素子は、インクを吐出口から吐出させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子であって、吐出口に連通する液室の容積を調整可能な構造とされている。

ノズルプレート２８には、検出素子であるフローセンサ２６が形成された基体２７が設けられている。基体２７が設けられたノズルプレート２８と振動板２９が設けられた基板とを結合することにより、複数の流路が形成される。各流路はそれぞれ、液室に連通している。記録情報に対応する駆動信号を液室容積制御手段２５に印加することによって、吐出口２４からインクを吐出させる。フローセンサ２６は、基体２７等と同じ製膜プロセスにより膜状のセンサとして形成される。

本実施形態のインクジェット記録ヘッドには、上記の構成に加えて、吐出口２毎に設けられたフローセンサ２６を用いて、各吐出口２のインク不吐出を検出する不吐出検出部（不図示）を備える。不吐出検出部は、インク吐出動作後のインクのリフィルに同期させて、フローセンサ２６に電圧を印加してフローセンサ２６近傍のインクを加熱しつつ、その際のフローセンサ２６の抵抗値変化を測定することによってインク流動を検出する。

本実施形態のインクジェット記録ヘッドにおいても、正常吐出の場合は、インクが吐出した分だけ、リフィルされるインク量が多い。一方、不吐出の場合は、インク流動が正常吐出の場合に比べ少ないので、フローセンサ２６近傍のインク温度は冷却され難い。したがって、正常吐出の場合と不吐出の場合とのインク流量の差によるフローセンサ２６近傍のインク温度の差を検出し、検出した温度差に対応する電圧値を不吐出判定のしきい値と比較することにより記録ヘッドの不吐出判定を行うことができる。不吐出判定手順は、第１の実施形態の場合と同様である。

本実施形態の記録ヘッドによっても、第１の実施形態の記録ヘッドと同様な効果を奏する。

以上の説明では、シリアルプリンタに用いられる記録ヘッドに本発明を適用した例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、記録媒体の全幅に対応して吐出口を整列させた形態のラインプリンタに用いられる所謂フルマルチタイプの記録ヘッドに対しても適用することができる。特に、そのような記録ヘッドは吐出ヒーターが多数配列されて長尺化されたものであるので、本発明を極めて有効かつ容易に適用することができる。

上述した各実施形態の構成は適宜組み合わせることが可能である。例えば、第４の実施形態で用いた検出素子（フローセンサ２１、ヒーター２２およびフローセンサ２３）を他の実施形態における検出素子に適用してもよい。

本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの基板の一部を示す模式図である。 図１に示す基板の線ａ’−ａにおける断面図である。 本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録ヘッドに用いられるフローセンサの別の構造を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのフローセンサの動作原理を説明するための図であって、（ａ）は、インクの流動が生じた場合の出力電圧の変化を示す特性図、（ｂ）はインクの流動が生じていない場合の出力電圧の変化を示す特性図である。 本発明のインクジェット記録ヘッドに用いられるインク流動検出器の駆動回路を示すブロック図である。 図５に示すインク流動検出器の動作原理を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録ヘッドにおける吐出動作の際の流路内のインク挙動を説明するための図であって、（ａ）は、正常吐出の際の流路内のインク挙動を示す模式図、（ｂ）は、余分なインクに吐出口が覆われたことにより引き起こされる不吐出の際の流路内インク挙動を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録ヘッドにおいて行われる不吐出検出処理の一手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態であるインクジェット記録ヘッドにおけるフローセンサの動作原理を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの部分断面図である。 本発明の第４の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの部分断面図である。 本発明の第４の実施形態であるインクジェット記録ヘッドに用いられる検出素子の動作原理を説明するための図である。 本発明の第５の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの部分断面図である。 本発明を適用可能なインクジェット記録装置の記録ヘッド周りの構成を示す模式図である。 図１４に示す記録ヘッドの、インク吐出口が設けられた面を示す模式図である。 光学的インク不吐出検出手段を備えるインクジェット記録装置の概略構成を示すブロック図である。 図１６に示すインクジェット記録装置におけるインク不吐出の検出動作を説明するための図であって、（ａ）は記録ヘッドから吐出されたインクが発光部と受光部の間の光路を通過する様子を示す模式図、（ｂ）は受光部の出力波形を示す波形図である。 図１６に示すインクジェット記録装置におけるインク不吐出の検出動作を説明するための図であって、（ａ）はインクの吐出動作が異常な場合の様子を示す模式図、（ｂ）は受光部の出力波形を示す波形図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
２ インク吐出口
３ 吐出ヒーター
３Ａ 吐出ヒーター列
４ 端子
５ フローセンサ
６ 保護膜
７ 耐キャビテーション膜
１０ ヒーターボード
１８ 共通液室
２０ ノズル形成部材

Claims (6)

1. インクを吐出するための吐出口に連通する流路と、
   該流路に設けられ、前記吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、
   前記流路に対応して設けられ、前記エネルギー発生素子によるエネルギーの発生に応じて熱エネルギーを発生し、インクの温度を検出するための検出手段と、
   を有するインクジェット記録ヘッド。
2. 前記検出手段が発生する熱エネルギーは、インクに気泡が発生しない程度のものである請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 前記検出手段は、温度に応じて変化する抵抗値に応じた電圧値を検出する請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 前記検出手段は、
   熱エネルギーを発生する発熱体と、
   該発熱体を挟んで対称に配置された、温度に応じて抵抗値が変化する第１および第２の抵抗体と、を有し、
   前記発熱体が熱エネルギーを発生し、前記第１および第２の抵抗体それぞれの抵抗値の差に応じた電圧値を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
5. 請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、
   該インクジェット記録ヘッドの駆動を制御する制御部と、
   を有するインクジェット記録装置。
6. 前記検出手段は、温度に応じて変化する抵抗値に応じた電圧値を検出し、
   前記制御部は、前記電圧値に基づき、前記吐出口からのインクの吐出状態を判定する請求項５に記載のインクジェット記録装置。

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