JP2023080590A - 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドにおいて、圧力室内の液体から検出抵抗体に伝わった熱が検出抵抗体から放熱されることを低減または防止することができる技術を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、複数の圧力室が設けられた圧力室基板と、複数の圧力室に対して個別に設けられる個別電極と、複数の圧力室に対して共通に設けられる共通電極と、個別電極と共通電極の間に設けられ、圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電体と、個別電極および共通電極に電気的に接続され、圧電体を駆動するための電圧を印加する駆動配線と、個別電極、共通電極、駆動配線のいずれかと同じ材料で形成され、圧力室内の液体の温度を検出するための検出抵抗体と、検出抵抗体のうち圧力室基板と対向する面とは逆側の面に設けられ、検出抵抗体よりも熱伝導率が低い第１層と、を備える。【選択図】図７

Description

本開示は、液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関する。

液体吐出ヘッドが搭載されたキャリッジの側面に温度検出部を備える液体吐出装置が知られている（例えば、特許文献１）。この液体吐出装置は、温度検出部により検出された環境温度に基づいて、圧電素子に印加するメンテナンス用駆動パルスの印加数を変更する。

特開２０１１－１０４９１６号公報

しかしながら、液体吐出ヘッドの外部に温度検出部を設けると、圧力室内のインクの温度の検出精度が低下する可能性がある。そのため、温度検出部を液体吐出ヘッド内の圧力室近傍に配置したいといった要望がある。そこで、発明者らは、抵抗配線を液体吐出ヘッドの内部に配置して、抵抗配線の抵抗値と温度との対応関係を用いることで圧力室内のインクの温度を取得することを新たに見出した。しかしながら、液体吐出ヘッドの内部に配置した抵抗配線による温度の検出精度の向上が望まれている。

本開示の第１の形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは、複数の圧力室が設けられた圧力室基板と、前記複数の圧力室に対して個別に設けられる個別電極と、前記複数の圧力室に対して共通に設けられる共通電極と、前記個別電極と前記共通電極の間に設けられ、前記圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電体と、前記個別電極および前記共通電極に電気的に接続され、前記圧電体を駆動するための電圧を印加する駆動配線と、前記個別電極、前記共通電極、前記駆動配線のいずれかと同じ材料で形成され、前記圧力室内の液体の温度を検出するための検出抵抗体と、前記検出抵抗体のうち前記圧力室基板と対向する面とは逆側の面に設けられ、前記検出抵抗体よりも熱伝導率が低い第１層と、を備える。

本開示の第２の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、上記第１の形態における液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの吐出動作を制御する制御部と、を備える。

本開示の第１実施形態としての液体吐出装置の概略構成を示す説明図。 液体吐出装置の機能構成を示すブロック図。 液体吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図。 液体吐出ヘッドの構成を平面視で示す説明図。 図４のＶ－Ｖ位置を示す断面図。 図４の一部を拡大して示す断面図。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ位置を示す断面図。 図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ位置を示す断面図。 低熱伝導層に適用され得る材料の一例を示す説明図。 検出抵抗体および低熱伝導層近傍の断面構造を示す説明図。 本開示の第２実施形態としての液体吐出ヘッドの検出抵抗体近傍の構造を示す断面図。 本開示の第３実施形態としての液体吐出ヘッドの検出抵抗体近傍の構造を示す断面図。 本開示の他の実施形態としての液体吐出ヘッドの検出抵抗体近傍の構造を示す断面図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、本開示の第１実施形態としての液体吐出装置５００の概略構成を示す説明図である。本実施形態において、液体吐出装置５００は、液体の一例としてのインクを印刷用紙Ｐに吐出して画像を形成するインクジェット式プリンターである。液体吐出装置５００は、印刷用紙Ｐに代えて、樹脂フィルム、布帛等の任意の種類の媒体を、インクの吐出対象としてもよい。図１ならびに図１以降の各図に示すＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向とも呼ぶ。向きを特定する場合には、正の方向を「＋」、負の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用し、各図の矢印が向かう向きを＋方向、その反対方向を－方向として説明する。本実施形態では、Ｚ方向は、鉛直方向と一致しており、＋Ｚ方向は鉛直下向き、－Ｚ方向は鉛直上向きを示す。さらに、正方向及び負方向を限定しない場合には、３つのＸ、Ｙ、ＺがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸であるとして説明する。

図１に示すように、液体吐出装置５００は、液体吐出ヘッド５１０と、温度取得部４００と、インクタンク５５０と、搬送機構５６０と、移動機構５７０と、制御部５８０とを備えている。液体吐出ヘッド５１０は、検出抵抗体４０１を有している。本実施形態では、温度取得部４００は、液体吐出ヘッド５１０に備えられている。液体吐出ヘッド５１０には、複数のノズルが形成されており、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの合計４色のインクを＋Ｚ方向に吐出して、印刷用紙Ｐ上に画像を形成する。液体吐出ヘッド５１０は、キャリッジ５７２に搭載され、キャリッジ５７２の移動と共に主走査方向に往復移動する。本実施形態において、主走査方向は、＋Ｘ方向および－Ｘ方向である。液体吐出ヘッド５１０は、４色に限らずさらにライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイトなど、任意の色のインクを吐出してもよい。

インクタンク５５０は、液体吐出ヘッド５１０に吐出させるためのインクを収容する。インクタンク５５０は、樹脂製のチューブ５５２によって液体吐出ヘッド５１０と接続されている。インクタンク５５０のインクは、チューブ５５２を介して液体吐出ヘッド５１０へと供給される。インクタンク５５０に代えて、可撓性フィルムで形成された袋状の液体パックが備えられてもよい。

搬送機構５６０は、印刷用紙Ｐを副走査方向に搬送する。副走査方向は、主走査方向であるＸ軸方向と交差する方向であり、本実施形態では、＋Ｙ方向および－Ｙ方向である。搬送機構５６０は、３つの搬送ローラー５６２が装着された搬送ロッド５６４と、搬送ロッド５６４を回転駆動する搬送用モーター５６６とを備える。搬送用モーター５６６が搬送ロッド５６４を回転駆動することにより、印刷用紙Ｐは、副走査方向である＋Ｙ方向に搬送される。搬送ローラー５６２の数は、３つに限らず任意の数であってもよい。また、搬送機構５６０を複数備える構成としてもよい。

移動機構５７０は、キャリッジ５７２に加えて、搬送ベルト５７４と、移動用モーター５７６と、プーリー５７７とを備える。キャリッジ５７２は、インクを吐出可能な状態の液体吐出ヘッド５１０を搭載する。キャリッジ５７２は、搬送ベルト５７４に固定されている。搬送ベルト５７４は、移動用モーター５７６と、プーリー５７７との間に架け渡されている。移動用モーター５７６が回転駆動することにより、搬送ベルト５７４は、主走査方向に往復移動する。これにより、搬送ベルト５７４に固定されているキャリッジ５７２も、主走査方向に往復移動する。

制御部５８０は、液体吐出装置５００の全体を制御する。制御部５８０は、例えば、キャリッジ５７２の主走査方向に沿った往復動作や、印刷用紙Ｐの副走査方向に沿った搬送動作、液体吐出ヘッド５１０の吐出動作を制御する。制御部５８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の１または複数の処理回路と、半導体メモリー等の１または複数の記憶回路とを備える。

図２は、液体吐出装置５００の機能構成を示すブロック図である。図２では、インクタンク５５０と、搬送機構５６０と、移動機構５７０との構成は省略されている。本実施形態の液体吐出ヘッド５１０には、圧電素子３００と、検出抵抗体４０１と、温度取得部４００とが備えられている。

圧電素子３００は、液体吐出ヘッド５１０の圧力室内のインクに圧力変化を生じさせる。検出抵抗体４０１は、後述するように、圧力室の温度を検出するために用いられる抵抗配線である。温度取得部４００は、金属や半導体等の抵抗配線の電気抵抗値が温度によって変化する特性を利用して検出抵抗体４０１の温度を検出することで、圧力室内のインクの温度を推定する。温度取得部４００は、電流印加回路４３０と、電圧検出回路４４０と、温度演算部４５０と、記憶部４６０と、を備えている。

電流印加回路４３０は、検出抵抗体４０１に電流を印加する。本実施形態では、電流印加回路４３０は、検出抵抗体４０１に予め定められた一定の電流を流す定電流回路である。電圧検出回路４４０は、電流の印加によって検出抵抗体４０１に発生した電圧の電圧値を検出する。

記憶部４６０としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭのような電気信号で消去可能な不揮発性メモリーやＯｎｅ－Ｔｉｍｅ－ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等、紫外線で消去可能な不揮発性メモリー、ＰＲＯＭのような消去不可能な不揮発性メモリーを用いることができる。記憶部４６０には、本実施形態において温度取得部４００によって提供される機能を実現するための各種プログラムが格納されている。温度取得部４００のＣＰＵが記憶部４６０に格納されている各種プログラムを実行することによって、温度演算部４５０として機能する。

温度演算部４５０は、検出抵抗体４０１の電気抵抗値の取得と、圧力室の温度の演算とを行う。具体的には、温度演算部４５０は、電流印加回路４３０から検出抵抗体４０１に印加される電流の電流値と、電流の印加によって検出抵抗体４０１に発生した電圧の電圧値と、に基づいて検出抵抗体４０１の抵抗値を取得する。温度演算部４５０は、取得した検出抵抗体４０１の抵抗値と、記憶部４６０に格納された温度演算式を用いて、圧力室の温度を算出する。温度演算式は、検出抵抗体４０１の電気抵抗値と、温度との対応関係を示している。

温度取得部４００は、検出した圧力室の温度を制御部５８０に出力する。制御部５８０は、温度取得部４００から取得した圧力室の温度に基づく駆動信号を液体吐出ヘッド５１０に出力して圧電素子３００を駆動させることにより、印刷用紙Ｐへのインクの吐出を制御する。

図３から図５を参照して液体吐出ヘッド５１０の詳細な構成について説明する。図３は、液体吐出ヘッド５１０の構成を示す分解斜視図である。図４は、液体吐出ヘッド５１０の構成を平面視で示す説明図である。図４では、液体吐出ヘッド５１０における圧力室基板１０周辺の構成が示されている。図４では、技術の理解を容易にするために、保護基板３０、ケース部材４０の図示が省略されている。図５は、図４のＶ－Ｖ位置を示す断面図である。

液体吐出ヘッド５１０は、図３に示すように、圧力室基板１０と、連通板１５と、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４５と、保護基板３０と、ケース部材４０と、振動板５０と、中継基板１２０と、を有し、さらに、図４に示す圧電素子３００を有している。圧力室基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０、コンプライアンス基板４５、振動板５０、圧電素子３００、保護基板３０、およびケース部材４０は、積層部材であり、積層されることで液体吐出ヘッド５１０を形成する。本開示において、液体吐出ヘッド５１０を形成する積層部材が積層される方向を、「積層方向」とも呼ぶ。本実施形態では、積層方向は、Ｚ軸方向と一致する。

圧力室基板１０は、例えば、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板等を用いて形成されている。図４に示すように、圧力室基板１０には、複数の圧力室１２が、圧力室基板１０において予め定められた方向に沿って配列されている。複数の圧力室１２が配列される方向を、「配列方向」とも呼ぶ。圧力室１２は、平面視においてＸ軸方向の長さがＹ軸方向の長さよりも長い略長方形状で形成されている。ただし、圧力室１２の形状は、長方形状には限定されず、平行四辺形状、多角形状、円形状、オーバル形状等であってもよい。オーバル形状とは、長方形状を基本として長手方向の両端部を半円状とした形状を意味し、角丸長方形状、楕円形状、卵形状などが含まれる。

本実施形態では、複数の圧力室１２は、それぞれＹ軸方向を配列方向とする２つの列で配列されている。図４の例では、圧力室基板１０には、Ｙ軸方向を配列方向とする第１圧力室列Ｌ１と、Ｙ軸方向を配列方向とする第２圧力室列Ｌ２との２つの圧力室列が形成されている。第１圧力室列Ｌ１および第２圧力室列Ｌ２は、中継基板１２０を挟んだ両側に配置されている。具体的には、第２圧力室列Ｌ２は、第１圧力室列Ｌ１の配列方向に交差する方向において、中継基板１２０を挟んだ第１圧力室列Ｌ１の反対側に配置されている。配列方向に交差する方向を「交差方向」とも呼ぶ。図４の例では、交差方向は、Ｘ軸方向であり、第２圧力室列Ｌ２は、第１圧力室列Ｌ１に対して中継基板１２０を挟んで－Ｘ方向に配置されている。複数の圧力室１２は、必ずしも直線状に配列される必要はなく、例えば、１つおきに交差方向に互い違いに配置される、いわゆる千鳥配置に従って複数の圧力室１２がＹ軸方向に沿って複数配列されてもよい。

第１圧力室列Ｌ１に属する複数の圧力室１２と、第２圧力室列Ｌ２に属する複数の圧力室１２とは、それぞれ配列方向での位置が互いに一致し、交差方向では互いに隣接するように配置されている。各圧力室列において、Ｙ軸方向で互いに隣接する圧力室１２は、後述するように、図９に示す隔壁１１によって区画されている。

図３に示すように、圧力室基板１０の＋Ｚ方向側には、連通板１５と、ノズルプレート２０及びコンプライアンス基板４５とが積層されている。連通板１５は、例えば、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、金属基板等を用いた平板状の部材である。金属基板としては、例えば、ステンレス基板等が挙げられる。図５に示すように、連通板１５には、ノズル連通路１６と、第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８と、供給連通路１９とが設けられている。連通板１５は、熱膨張率が圧力室基板１０と略同一の材料を用いることが好ましい。これにより、圧力室基板１０及び連通板１５の温度が変化した際、熱膨張率の違いに起因する圧力室基板１０及び連通板１５の反りを抑制することができる。

ノズル連通路１６は、図５に示すように、圧力室１２と、ノズル２１とを連通する流路である。第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８は、複数の圧力室１２が連通する共通液室となるマニホールド１００の一部として機能する。第１マニホールド部１７は、連通板１５をＺ軸方向に貫通して設けられている。また、第２マニホールド部１８は、図５に示すように、連通板１５をＺ軸方向に貫通することなく、連通板１５の＋Ｚ方向側の面に設けられている。

供給連通路１９は、図５に示すように、圧力室基板１０に設けられる圧力室供給路１４に接続される流路である。圧力室供給路１４は、絞り部１３を介して圧力室１２のＸ軸方向の一方の端部に接続される流路である。絞り部１３は、圧力室１２と圧力室供給路１４との間に設けられる流路である。絞り部１３は、圧力室１２や圧力室供給路１４よりも内壁が突出し、圧力室１２や圧力室供給路１４よりも流路が狭く形成されている。これにより、絞り部１３は、圧力室１２や圧力室供給路１４よりも流路抵抗が高くなるように設定されている。したがって、インクの吐出時に圧電素子３００により圧力室１２に圧力が加えられても圧力室１２内のインクが圧力室供給路１４に逆流することを低減または防止することができる。供給連通路１９は、複数であり、Ｙ軸方向、すなわち配列方向に沿って配列され、圧力室１２の各々に対して個別に設けられている。供給連通路１９および圧力室供給路１４は、第２マニホールド部１８と各圧力室１２とを連通して、マニホールド１００内のインクを各圧力室１２に供給する。

ノズルプレート２０は、連通板１５を挟んで圧力室基板１０とは反対側、すなわち、連通板１５の＋Ｚ方向側の面に設けられている。ノズルプレート２０の材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、金属基板を用いることができる。金属基板としては、例えば、ステンレス基板等が挙げられる。ノズルプレート２０の材料としては、ポリイミド樹脂のような有機物などを用いることもできる。ただし、ノズルプレート２０は、連通板１５の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。これにより、ノズルプレート２０及び連通板１５の温度が変化した際、熱膨張率の違いに起因するノズルプレート２０及び連通板１５の反りを抑制することができる。

ノズルプレート２０には、複数のノズル２１が形成されている。各ノズル２１は、ノズル連通路１６を介して各圧力室１２と連通している。図３に示すように、複数のノズル２１は、圧力室１２の配列方向、すなわちＹ軸方向に沿って配列されている。ノズルプレート２０には、これら複数のノズル２１が列設されたノズル列が２列設けられている。２つのノズル列は、第１圧力室列Ｌ１、第２圧力室列Ｌ２のそれぞれに対応して設けられている。

図５に示すように、コンプライアンス基板４５は、ノズルプレート２０と共に、連通板１５を挟んで圧力室基板１０とは反対側、すなわち、連通板１５の＋Ｚ方向側の面に設けられている。コンプライアンス基板４５は、ノズルプレート２０の周囲に設けられ、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８の開口を覆う。本実施形態では、コンプライアンス基板４５は、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を備えている。図５に示すように、固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっている。このため、マニホールド１００の一方面は、封止膜４６のみで封止されたコンプライアンス部４９となっている。

図５に示すように、圧力室基板１０を挟んでノズルプレート２０等とは反対側、すなわち圧力室基板１０の－Ｚ方向側の面には、振動板５０と、圧電素子３００とが積層されている。圧電素子３００は、振動板５０を撓み変形させて圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる。図５では、技術の理解を容易にするために、圧電素子３００の構成は簡略化されて示されている。振動板５０は、圧電素子３００の＋Ｚ方向側に設けられ、圧力室基板１０は、振動板５０の＋Ｚ方向側に設けられている。

図５に示すように、圧力室基板１０の－Ｚ方向側の面には、さらに、平面視で圧力室基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接着剤等によって接合されている。保護基板３０は、蓋部３０Ｔと、壁部３０Ｗと、保持部３１と、貫通孔３２とを備えている。保持部３１は、蓋部３０Ｔと、壁部３０Ｗによって規定される空間であり、圧電素子３００を保護する。保護基板３０の保持部３１は、配列方向に沿って配列された圧電素子３００の列毎に設けられたものであり、本実施形態では、Ｘ軸方向に隣接するようにして並ぶ２つの保持部３１が形成されている。また、貫通孔３２は、２つの保持部３１の間に、Ｙ軸方向に沿って延伸し、保護基板３０をＺ軸方向に沿って貫通している。

図５に示すように、保護基板３０上には、ケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、複数の圧力室１２に連通するマニホールド１００を、連通板１５と共に形成している。ケース部材４０は、平面視において連通板１５と略同一の外形形状を有し、保護基板３０と、連通板１５とを覆うように接合されている。

ケース部材４０は、収容部４１と、供給口４４と、第３マニホールド部４２と、接続口４３と、を有している。収容部４１は、圧力室基板１０及び保護基板３０を収容可能な深さを有する空間である。第３マニホールド部４２は、ケース部材４０において、収容部４１のＸ軸方向における両外側に形成されている空間である。第３マニホールド部４２と、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８とが接続されることによって、マニホールド１００が形成されている。マニホールド１００は、Ｙ軸方向に亘って連続する長尺な形状を有している。供給口４４は、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給する。接続口４３は、保護基板３０の貫通孔３２に連通する貫通孔であり、中継基板１２０が挿通される。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０は、図１に示すインクタンク５５０から供給されるインクを図５に示す供給口４４から取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで内部の流路をインクで満たした後、複数の圧力室１２に対応するそれぞれの圧電素子３００に、駆動信号に基づく電圧を印加する。これにより圧電素子３００と共に振動板５０がたわみ変形して各圧力室１２内の圧力が高まり、各ノズル２１からインク滴が吐出される。

図４，図５とともに、図６から図８を参照して、圧電素子３００および検出抵抗体４０１の構成について説明する。図６は、図４の範囲ＡＲを拡大して示す断面図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ位置を示す断面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ位置を示す断面図である。図６に示すように、液体吐出ヘッド５１０は、圧力室基板１０の－Ｚ方向側に、振動板５０、圧電素子３００とともに、さらに、個別リード電極９１、共通リード電極９２、測定用リード電極９３、ならびに検出抵抗体４０１を有している。

図７に示すように、振動板５０は、圧力室基板１０側に設けられた酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる弾性膜５５と、弾性膜５５上に設けられた酸化ジルコニウム膜（ＺｒＯ2）からなる絶縁体膜５６と、を備えている。圧力室１２等の圧力室基板１０に形成される流路は、圧力室基板１０を＋Ｚ方向側の面から異方性エッチングすることにより形成されている。弾性膜５５は、圧力室１２等の流路の－Ｚ方向側の面を構成している。なお、振動板５０は、例えば、弾性膜５５と絶縁体膜５６との何れか一方で構成されていてもよく、さらには、弾性膜５５及び絶縁体膜５６以外のその他の膜が含まれていてもよい。その他の膜の材料としては、シリコン、窒化ケイ素等が挙げられる。

圧電素子３００は、圧力室１２に圧力を付与する。図７に示すように、圧電素子３００は、第１電極６０と、圧電体７０と、第２電極８０とを有する。第１電極６０と、圧電体７０と、第２電極８０とは、図７に示すように、積層方向に沿って＋Ｚ方向側から－Ｚ方向側に向かって順に積層されている。圧電体７０は、第１電極６０、第２電極８０、および圧電体７０が積層される積層方向において、第１電極６０と第２電極８０との間に設けられている。

第１電極６０および第２電極８０は、いずれも図５に示した中継基板１２０と電気的に接続されている。第１電極６０および第２電極８０は、駆動信号に応じた電圧を、圧電体７０に印加する。第１電極６０には、インクの吐出量に応じて異なる駆動電圧が供給され、第２電極８０には、インクの吐出量に関わらず、一定の基準電圧信号が供給される。圧電素子３００が駆動されることにより、第１電極６０と第２電極８０との間に電位差が生じると、圧電体７０が変形する。圧電体７０の変形により、振動板５０は、変形または振動して圧力室１２の容積が変化する。圧力室１２の容積が変化することにより、圧力室１２に収容されているインクに圧力が付与され、ノズル連通路１６を介してノズル２１からインクが吐出される。

第１電極６０は、複数の圧力室１２に対して個別に設けられる個別電極である。第１電極６０は、図７に示すように、第２電極８０とは圧電体７０を挟んだ反対側、すなわち圧電体７０の＋Ｚ方向側であり圧電体７０の下部に設けられている。第１電極６０の厚さは、例えば、８０ナノメートル程度で形成される。第１電極６０は、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）といった金属、ＩＴＯと略される酸化インジウムスズといった導電性金属酸化物等の導電材料で形成されている。第１電極６０は、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の複数の材料が積層されて形成されてもよい。本実施形態では、第１電極６０として白金（Ｐｔ）を用いた。

圧電体７０は、図４に示すように、Ｘ軸方向に所定の幅を有するとともに、圧力室１２の配列方向、すなわちＹ軸方向に沿って延在して設けられている。図７に示すように、圧電体７０の＋Ｘ方向の端部７０ａは、個別リード電極９１と同時に形成される配線部９６によって覆われている。圧電体７０の厚さは、例えば、１０００ナノメートルから４０００ナノメートル程度で形成される。圧電体７０としては、第１電極６０上に形成される電気機械変換作用を示す強誘電性セラミックス材料からなるペロブスカイト構造の結晶膜、いわゆるペロブスカイト型結晶が挙げられる。圧電体７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等を用いることができる。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ3）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3）等を用いることができる。本実施形態では、圧電体７０として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。

圧電体７０の材料としては、鉛を含む鉛系の圧電材料に限定されず、鉛を含まない非鉛系の圧電材料を用いることもできる。非鉛系の圧電材料としては、例えば、鉄酸ビスマス（（ＢｉＦｅＯ3）、略「ＢＦＯ」）、チタン酸バリウム（（ＢａＴｉＯ3）、略「ＢＴ」）、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）（ＮｂＯ3）、略「ＫＮＮ」）、ニオブ酸カリウムナトリウムリチウム（（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ）（ＮｂＯ3））、ニオブ酸タンタル酸カリウムナトリウムリチウム（（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ）（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3）、チタン酸ビスマスカリウム（（Ｂｉ１／２Ｋ１／２）ＴｉＯ3、略「ＢＫＴ」）、チタン酸ビスマスナトリウム（（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ3、略「ＢＮＴ」）、マンガン酸ビスマス（ＢｉＭｎＯ3、略「ＢＭ」）、ビスマス、カリウム、チタン及び鉄を含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物（ｘ［（ＢｉｘＫ１－ｘ）ＴｉＯ3］－（１－ｘ）［ＢｉＦｅＯ3］、略「ＢＫＴ－ＢＦ」）、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物（（１－ｘ）［ＢｉＦｅＯ3］－ｘ［ＢａＴｉＯ3］、略「ＢＦＯ－ＢＴ」）や、これにマンガン、コバルト、クロムなどの金属を添加したもの（（１－ｘ）［Ｂｉ（Ｆｅ１－ｙＭｙ）Ｏ3］－ｘ［ＢａＴｉＯ3］（Ｍは、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒ））等が挙げられる。

第２電極８０は、図４に示したように、複数の圧力室１２に対して共通に設けられる共通電極である。第２電極８０は、Ｘ軸方向に所定の幅を有するとともに、圧力室１２の配列方向、すなわちＹ軸方向に沿って延在して設けられている。第２電極８０は、図７に示すように、第１電極６０とは圧電体７０を挟んだ反対側、すなわち圧電体７０の－Ｚ方向側であり圧電体７０の上部に設けられている。第２電極８０の材料は特に限定されないが、第１電極６０と同様に、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）といった金属、ＩＴＯと略される酸化インジウムスズといった導電性金属酸化物等の導電材料が用いられる。或いは、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の複数の材料が積層されて形成されてもよい。本実施形態では、第２電極８０としてイリジウム（Ｉｒ）を用いた。

第２電極８０の－Ｘ方向の端部８０ｂよりもさらに－Ｘ方向側には、配線部８５が備えられている。配線部８５は、第２電極８０と同一層となるが第２電極８０とは電気的に不連続である。配線部８５は、第２電極８０の端部８０ｂから間隔を空けた状態で、圧電体７０の－Ｘ方向の端部７０ｂから第１電極６０の－Ｘ方向の端部６０ｂに亘って形成されている。配線部８５は、圧電素子３００ごとに設けられており、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔で複数配置されている。配線部８５は、第２電極８０と同一層で形成されることが好ましい。これにより、配線部８５の製造工程を簡略化してコストの低減を図ることができる。ただし、配線部８５は、第２電極８０とは別の層で形成されていてもよい。

図６および図７に示すように、個別電極である第１電極６０には個別リード電極９１が電気的に接続され、共通電極である第２電極８０には共通リード電極９２の延設部９２ａおよび延設部９２ｂが電気的に接続されている。個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、圧電体７０を駆動するための電圧を圧電体７０に印加するための駆動配線として機能する。本実施形態では、駆動配線を介して圧電体７０に電力を供給するための電源回路と、検出抵抗体４０１に電力を供給するための電流印加回路４３０とは、互いに異なる回路とされている。

個別リード電極９１及び共通リード電極９２の材料は、導電性を有する材料であり、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。本実施形態では、個別リード電極９１及び共通リード電極９２として金（Ａｕ）を用いた。また、個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、第１電極６０及び第２電極８０や振動板５０との密着性を向上する密着層を有していてもよい。

個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、電気的に不連続となるように、同一層に形成されている。これにより、個別リード電極９１と、共通リード電極９２とを個別に形成する場合に比べて、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。個別リード電極９１と共通リード電極９２とは、異なる層に形成されてもよい。

図６に示すように、個別リード電極９１は、第１電極６０毎に設けられている。図７に示すように、個別リード電極９１は、配線部８５を介して、第１電極６０の端部６０ｂ付近に接続され、振動板５０上まで－Ｘ方向に引き出されている。

図４に示すように、共通リード電極９２は、Ｙ軸方向に沿って延伸し、Ｙ軸方向の両端において屈曲して－Ｘ方向に引き出されている。共通リード電極９２は、Ｙ軸方向に沿って延伸する延設部９２ａ、および延設部９２ｂを有する。図４および図５に示すように、個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、保護基板３０に形成された貫通孔３２内に露出するように延設されており、貫通孔３２内で中継基板１２０と電気的に接続されている。

中継基板１２０は、例えば、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）により構成されている。中継基板１２０は、制御部５８０および図示しない電源回路と接続するための複数の配線が形成されている。なお、ＦＰＣに代えて、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）など、可撓性を有する任意の基板により構成されてもよい。中継基板１２０には、スイッチング素子を有する集積回路１２１が実装されている。集積回路１２１には、圧電素子３００を駆動するための信号が入力される。集積回路１２１は、入力される信号に基づいて、圧電素子３００を駆動するための信号が第１電極６０に供給されるタイミングを制御する。これにより、圧電素子３００が駆動するタイミング、及び圧電素子３００の駆動量が制御される。

図４に示すように、振動板５０の－Ｚ方向側の面には、さらに、検出抵抗体４０１が設けられている。図４に示すように、本実施形態では、検出抵抗体４０１は、平面視において、第１圧力室列Ｌ１および第２圧力室列Ｌ２の周囲を囲むように連続して形成されている。図４の例では、検出抵抗体４０１は、第１圧力室列Ｌ１および第２圧力室列Ｌ２の近傍で複数回往復される、いわゆる蛇行パターンとして形成されている。このように構成することにより、検出抵抗体４０１による圧力室１２内のインクの温度の検出精度を高くすることができる。ただし、検出抵抗体４０１は、蛇行パターンに限らず、例えば、直線状などの任意の形状で形成されてもよい。

図７に示すように、検出抵抗体４０１は、断面視において、圧力室基板１０内のインクの流路の近傍を通るように配置されている。本実施形態では、検出抵抗体４０１は、各圧力室１２の絞り部１３に対して振動板５０を挟んだ－Ｚ方向側を通るように配置されている。これにより、圧力室１２から離れた位置に検出抵抗体４０１が配置される場合に比べて、圧力室１２内のインクの温度を精度良く検出することができる。

検出抵抗体４０１の材料は、電気抵抗値が温度依存性を有する材料であり、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いることができる。このうち、白金（Ｐｔ）は、温度による電気抵抗の変化が大きく、安定性と精度が高いという観点から、検出抵抗体４０１の材料として好適に採用できる。

図７に示すように、本実施形態では、検出抵抗体４０１は、積層方向において第１電極６０と同じ層とされ、第１電極６０とは電気的に不連続となるように形成されている。検出抵抗体４０１は、第１電極６０を形成する工程で第１電極６０とともに形成される。検出抵抗体４０１の材料は、第１電極６０と同じ白金（Ｐｔ）であり、検出抵抗体４０１の厚みは、第１電極６０と同じ８０ナノメートル程度である。ただし、これに限らず、検出抵抗体４０１は、第１電極６０とは別に個別に形成されてもよく、第１電極６０とは異なる層とともに形成されてもよい。

図７に示すように、本実施形態では、検出抵抗体４０１は、絶縁性を有する層の上部に積層されている。検出抵抗体４０１は、振動板５０上に形成されており、検出抵抗体４０１のうち圧力室と対向する面には、絶縁性を有する絶縁体膜５６が当接して設けられている。検出抵抗体４０１のうち圧力室と対向する面に設けられる絶縁層を、「第２層」とも呼ぶ。本実施形態において、第２層は、ＺｒＯ２で形成されている。第２層は、必ずしも検出抵抗体４０１に当接している必要はなく、例えば、検出抵抗体４０１と低熱伝導層４０２との間に、例えば、Ｔｉなど検出抵抗体４０１と絶縁層との密着性を向上するための密着層などが配置されてもよい。また、第２層は省略されてもよい。

図６には、測定用リード電極９３ａおよび測定用リード電極９３ｂを含む測定用リード電極９３が示されている。測定用リード電極９３は、検出抵抗体４０１と、中継基板１２０とを電気的に接続する接続部として機能する。検出抵抗体４０１の一端は、コンタクトホール９３Ｈを介して測定用リード電極９３ａと電気的に接続されている。図示を省略するが、検出抵抗体４０１の他端も同様に、コンタクトホール９３Ｈを介して測定用リード電極９３ｂと接続されている。これにより、温度演算部４５０が検出抵抗体４０１の電気抵抗値を検出可能になる。なお、測定用リード電極９３と検出抵抗体４０１とは、コンタクトホール９３Ｈによる接続には限らず、例えば、検出抵抗体４０１上に測定用リード電極９３が積層されるなど、コンタクトホール９３Ｈ以外の方法によって互いに電気的に接続されてもよい。

本実施形態では、測定用リード電極９３は、個別リード電極９１および共通リード電極９２と同一層に形成され、電気的に不連続となるように形成されている。測定用リード電極９３の材料は、導電性を有する材料であり、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）等である。本実施形態では、測定用リード電極９３として金（Ａｕ）を用いた。測定用リード電極９３の材料は、個別リード電極９１および共通リード電極９２と同じ材料である。

図７に示すように、本実施形態では、検出抵抗体４０１には、低熱伝導層４０２が積層されている。具体的には、低熱伝導層４０２は、検出抵抗体４０１のうち圧力室基板１０と対向する面とは逆側の面、すなわち－Ｚ方向側の面に設けられている。低熱伝導層４０２は、検出抵抗体４０１よりも熱伝導率が低い層である。低熱伝導層４０２を、「第１層」とも呼ぶ。

低熱伝導層４０２は、検出抵抗体４０１にのみ積層されており、検出抵抗体４０１とともに圧電体７０により覆われている。検出抵抗体４０１のうち圧力室基板１０と対向する面とは逆側の面に、熱伝導率が低い層を設けることにより、圧力室１２内のインクから検出抵抗体４０１に伝わった熱が、圧力室基板１０と対向する面とは逆側の面から放熱されることを抑制することができる。低熱伝導層４０２は、例えば、１５ナノメートル以上であることが好ましい。低熱伝導層４０２は、検出抵抗体４０１からの放熱をより確実に抑制するために、厚いほど好ましい。なお、低熱伝導層４０２は、必ずしも検出抵抗体４０１に当接している必要はなく、例えば、検出抵抗体４０１と低熱伝導層４０２との間に、例えば、イリジウム（Ｉｒ）など検出抵抗体４０１と低熱伝導層４０２との密着性を向上するための密着層などが配置されてもよい。

図８に示すように、低熱伝導層４０２は、検出抵抗体４０１の上部に積層される。コンタクトホール９３Ｈを介した測定用リード電極９３と、検出抵抗体４０１との電気的な接続を容易にする観点から、低熱伝導層４０２は、例えば、金属など、導電性を有する材料であることが好ましい。

図９および図１０を用いて低熱伝導層４０２の構成および機能の詳細について説明する。図９は、低熱伝導層４０２に適用され得る材料の一例を示す説明図である。図９には、横軸を熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］とし、縦軸を比熱［Ｊ／（ｇ・Ｋ）］とするグラフが示されており、公知の物性値を用いて各材料をプロットした結果が示されている。図９に示すように、各材料の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］において、例えば、Ｔｉは１７であり、Ｎｉ，Ｃｒは１３．４であり、Ｔａは５６であり、Ｎｂは５８であり、Ｐｔは７０であり、Ｉｒは１４７であり、Ａｌは２３６であり、Ａｕは２９５である。また、空気は０．０３、ＳｉＯ2は１．３８、ＺｒＯ2は３、ＳｉＣは２００、ＳｉＮは１５０である。各材料の比熱［Ｊ／（ｇ・Ｋ）］は、例えば、Ｔｉは０．５２であり、Ｎｉ，Ｃｒは０．５であり、Ｔａは０．１４であり、Ｎｂは０．２７であり、Ｐｔは０．１３であり、Ｉｒは０．１３であり、Ａｌは、０．９であり、Ａｕは、０．１３である。また、空気は１．０３、ＳｉＯ2は０．７７、ＺｒＯ2は０．４７、ＳｉＣは０．６６、ＳｉＮは０．６８である。

検出抵抗体４０１からの放熱を抑制する観点から、低熱伝導層４０２には、熱伝導率が低い材料が用いられることが好ましい。例えば、検出抵抗体４０１を用いた温度検出では、低熱伝導層４０２には、熱伝導率が１３０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下であることが高い測定精度を得られることが実験的に確認されている。このことから、低熱伝導層４０２は、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐｔのいずれかで形成されていることが好ましい。

本実施形態において検出抵抗体４０１として用いられるＰｔの熱伝導率は、７０である。低熱伝導層４０２の熱伝導率は、検出抵抗体４０１からの放熱を抑制する観点から、少なくとも検出抵抗体４０１の熱伝導率よりも低いことが好ましい。また、低熱伝導層４０２から検出抵抗体４０１への伝熱を抑制する観点から、低熱伝導層４０２は、さらに、比熱が大きい材料であることがより好ましい。また、検出抵抗体４０１の比熱よりも高いことがより好ましい。以上のことから、低熱伝導層４０２は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかで形成されていることが好ましい。本実施形態では、低熱伝導層４０２は、Ｔｉで形成されている。検出抵抗体４０１の上部にＴｉ層を形成することにより、さらに、低熱伝導層４０２の上部の圧電体７０に対するシード層や配向制御層としても機能させることができる。

図１０は、検出抵抗体４０１および低熱伝導層４０２近傍の断面構造を示す説明図である。図１０には、連通板１５から低熱伝導層４０２までの積層方向における各層の位置関係が模式的に示されている。なお、図１０および後述する図１１，１２は、概念的に示した図であり、各部の厚みを正確に示すものではない。

図１０に示す矢印ＴＤは、圧力室１２内のインクから放熱する熱の移動経路を概念的に示している。矢印ＴＤに示すように、圧力室１２内のインクの熱は、振動板５０を介して検出抵抗体４０１に伝熱する。検出抵抗体４０１に伝わった熱は、熱伝導率が低い低熱伝導層４０２には伝わりにくく、検出抵抗体４０１内を伝わりやすくなるため、検出抵抗体４０１による温度の検出精度を高くすることができる。

以上、説明したように、本実施形態の液体吐出ヘッド５１０は、複数の圧力室１２が設けられた圧力室基板１０と、複数の圧力室１２に対して個別に設けられる個別電極としての第１電極６０と、複数の圧力室１２に対して共通に設けられる共通電極としての第２電極８０と、第１電極６０と第２電極８０との間に設けられ、圧力室１２内のインクに圧力を付与するための圧電体７０と、第１電極６０および第２電極８０に電気的に接続され、圧電体７０を駆動するための電圧を印加する駆動配線としての個別リード電極９１及び共通リード電極９２と、第１電極６０、第２電極８０、個別リード電極９１、共通リード電極９２のいずれかと同じ材料で形成され、圧力室１２内の液体の温度を検出するための検出抵抗体４０１と、検出抵抗体４０１のうち圧力室基板１０と対向する面とは逆側の面に設けられ、検出抵抗体４０１よりも熱伝導率が低い第１層としての低熱伝導層４０２と、を備える。検出抵抗体４０１のうち圧力室基板１０と対向する面とは逆側の面に低熱伝導層４０２を備えることにより、圧力室１２内のインクから検出抵抗体４０１に伝わった熱が検出抵抗体４０１から放熱することを低減または防止することができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、検出抵抗体４０１は、第１電極６０と同じ材料で形成されている。したがって、検出抵抗体４０１を、第１電極６０を形成する工程で第１電極６０とともに形成することができる。この結果、検出抵抗体４０１を第１電極６０とは別に形成する場合に比べて、製造工程を簡略化して、生産性を向上させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、検出抵抗体４０１は、Ｐｔで形成されている。温度による電気抵抗の変化が大きく、安定性と精度が高い材料を検出抵抗体４０１に適用することにより、検出抵抗体４０１による温度の検出精度を向上させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、第１層としての低熱伝導層４０２は、さらに、検出抵抗体４０１よりも比熱が大きい。したがって、低熱伝導層４０２から検出抵抗体４０１への伝熱を低減または抑制することができ、検出抵抗体４０１による温度の検出精度を向上させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、第１層としての低熱伝導層４０２は、金属で形成されている。例えば、測定用リード電極９３のように、検出抵抗体４０１よりも上部に位置する電極と、検出抵抗体４０１とを低熱伝導層４０２を介して電気的に接続することができる。したがって、低熱伝導層４０２を備えつつ、中継基板１２０と検出抵抗体４０１との電気的な接続を容易にすることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、低熱伝導層４０２は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかで形成されている。検出抵抗体４０１に用いられるＰｔなどよりも熱伝導率が低く、且つ比熱が高い金属材料を用いることにより、検出抵抗体４０１による温度検出に好適な低熱伝導層４０２を形成することができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、低熱伝導層４０２の熱伝導率は、１３０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下である。したがって、検出抵抗体４０１による温度検出に好適な低熱伝導層４０２を形成することができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０は、検出抵抗体４０１のうち圧力室基板１０と対向する面に設けられ、絶縁性を有する第２層としての絶縁体膜５６を備える。検出抵抗体４０１が絶縁層である第２層上に形成されることにより、温度取得部４００による検出抵抗体４０１の電気抵抗値の検出精度が向上し、温度の検出精度を向上させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、第２層は、ＺｒＯ2で形成されている。絶縁体膜５６上に検出抵抗体４０１を形成することにより、温度取得部４００による検出抵抗体４０１の電気抵抗値の検出精度が向上し、温度の検出精度を向上させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図１１は、本開示の第２実施形態としての液体吐出ヘッド５１０の検出抵抗体４０１近傍の構造を示す断面図である。第２実施形態の液体吐出ヘッド５１０では、検出抵抗体４０１が、検出抵抗体４０１よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導層４０３の上部に積層されている点において、第１実施形態の液体吐出ヘッド５１０とは相違し、それ以外の構成は、第１実施形態の液体吐出ヘッド５１０と同様である。

図１１に示すように、検出抵抗体４０１は、検出抵抗体４０１の圧力室基板１０と対向する面に高熱伝導層４０３が当接して設けられている。換言すれば、高熱伝導層４０３は、検出抵抗体４０１と、第２層としての絶縁体膜５６との間に配置されている。検出抵抗体４０１と第２層との間に設けられる、検出抵抗体４０１よりも高い熱伝導率を有する層を、「第３層」とも呼ぶ。

圧力室１２内のインクの熱を検出抵抗体４０１に円滑に伝達する観点から、第３層の熱伝導率は、少なくとも検出抵抗体４０１の熱伝導率よりも高いことが好ましい。したがって、高熱伝導層４０３としては、図９で示したように、例えば、Ｉｒ、Ａｌ、Ａｕのいずれかで形成されていることが好ましい。また、高熱伝導層４０３は、さらに、検出抵抗体４０１よりも比熱が小さい材料であることが好ましい。したがって、高熱伝導層４０３は、Ｉｒ、Ａｕであることがより好ましい。第３層は、高熱伝導率以外にも特徴を有していることが好ましい。本実施形態では、さらに、絶縁体膜５６と検出抵抗体４０１との密着性を向上させる観点から、高熱伝導層４０３は、Ａｕで形成されている。

高熱伝導層４０３の厚みは、圧力室１２内のインクの熱を検出抵抗体４０１に円滑に伝熱させる観点から、薄いほど好ましい。高熱伝導層４０３の厚みは、少なくとも検出抵抗体４０１の厚みよりも薄いことが好ましく、さらに低熱伝導層４０２よりも薄いことがより好ましい。高熱伝導層４０３は、例えば、１５ナノメートル未満であることが好ましい。高熱伝導層４０３は、必ずしも検出抵抗体４０１に当接している必要はなく、例えば、検出抵抗体４０１と高熱伝導層４０３との間に、例えば、Ｔｉなどで形成された密着層を備えてもよい。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、検出抵抗体４０１と第２層である絶縁体膜５６との間には、検出抵抗体４０１よりも高い熱伝導率を有する第３層としての高熱伝導層４０３が設けられる。したがって、圧力室１２内のインクの熱を、第３層を介して、検出抵抗体４０１に円滑に伝熱させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、高熱伝導層４０３は、Ａｕで形成されている。したがって、さらに、第２層としての絶縁体膜５６と、検出抵抗体４０１との密着性を向上させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、高熱伝導層４０３の厚さは、低熱伝導層４０２の厚さよりも薄い。したがって、検出抵抗体４０１からの放熱を抑制しつつ、圧力室１２内のインクの熱を、第３層を介して、検出抵抗体４０１に円滑に伝熱させることができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、低熱伝導層４０２の厚さは、１５ナノメートル以上である。したがって、圧力室１２内のインクの熱を、第３層を介して、検出抵抗体４０１に円滑に伝熱させつつ、検出抵抗体４０１からの放熱を抑制することができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１２は、本開示の第３実施形態としての液体吐出ヘッド５１０の検出抵抗体４０１近傍の構造を示す断面図である。第３実施形態の液体吐出ヘッド５１０では、第３層としての高熱伝導層４０３ｃを備える点において第１実施形態の液体吐出ヘッド５１０とは相違し、それ以外の構成は、第１実施形態の液体吐出ヘッド５１０と同様である。高熱伝導層４０３ｃは、第２実施形態で示した高熱伝導層４０３とは断面形状が異なる点において相違し、それ以外の構成は第２実施形態の高熱伝導層４０３の構成と同様である。

図１２に示すように、高熱伝導層４０３ｃは、検出抵抗体４０１と対向する面において凹凸形状を有している。凹凸形状の表面から底面までの深さは、例えば、１ナノメートルから２ナノメートル程度とすることができる。凹凸形状は、例えば、高熱伝導層４０３ｃに対して、例えばイオンミリングなどのドライエッチングを施すことにより形成することができる。

高熱伝導層４０３ｃと検出抵抗体４０１とが凹凸を有する面を介して当接することにより、高熱伝導層４０３ｃが凹凸形状を有さない場合と比較して、高熱伝導層４０３ｃと検出抵抗体４０１との接触面積を大きくし、高熱伝導層４０３ｃから検出抵抗体４０１への伝熱をより円滑にすることができる。また、検出抵抗体４０１と絶縁体膜５６との密着性をより向上させることができる。

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ１）上記第１実施形態では、検出抵抗体４０１は、第２層としての絶縁体膜５６上に形成される例を示した。これに対して、検出抵抗体４０１のうち圧力室基板１０と対向する面には、絶縁体膜５６以外の絶縁層が第２層として設けられてもよい。図１３は、本開示の他の実施形態としての液体吐出ヘッド５１０の検出抵抗体４０１近傍の構造を示す断面図である。図１３に示すように、検出抵抗体４０１は、絶縁体膜５６や弾性膜５５とは異なる絶縁層５２上に形成されてもよい。絶縁層５２は、例えば、シリコン、窒化ケイ素などで形成することができる。なお、検出抵抗体４０１は、図１３に示すように、圧力室基板１０のうち圧力室１２などのインクの流路以外の部分と対向するように設けられてもよい。

（Ｄ２）上記各実施形態では、検出抵抗体４０１の材料は、白金（Ｐｔ）であり、第１電極６０と同じ材料で形成されている。これに対して、検出抵抗体４０１は、個別電極に限らず、共通電極、駆動配線のいずれかと同じ材料で形成されてよい。例えば、検出抵抗体４０１は、共通電極である第２電極８０と同じ材料で形成されてもよい。この形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、例えば、検出抵抗体４０１を第２電極８０の形成工程で形成することができ、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。また、検出抵抗体４０１は、駆動配線である個別リード電極９１や共通リード電極９２と同じ材料で形成されてもよい。この形態の液体吐出ヘッド５１０によれば、例えば、検出抵抗体４０１を個別リード電極９１や共通リード電極９２の形成工程で形成することができ、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

（Ｄ３）上記各実施形態では、共通電極としての第２電極８０は、圧電体７０の上部に設けられ、個別電極としての第１電極６０は、圧電体７０の下部に設けられる例を示した。これに対して、共通電極としての第２電極が圧電体７０の下部に設けられ、個別電極としての第１電極６０が圧電体７０の上部に設けられてもよい。

Ｅ．他の形態：
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは、複数の圧力室が設けられた圧力室基板と、前記複数の圧力室に対して個別に設けられる個別電極と、前記複数の圧力室に対して共通に設けられる共通電極と、前記個別電極と前記共通電極の間に設けられ、前記圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電体と、前記個別電極および前記共通電極に電気的に接続され、前記圧電体を駆動するための電圧を印加する駆動配線と、前記個別電極、前記共通電極、前記駆動配線のいずれかと同じ材料で形成され、前記圧力室内の液体の温度を検出するための検出抵抗体と、前記検出抵抗体のうち前記圧力室基板と対向する面とは逆側の面に設けられ、前記検出抵抗体よりも熱伝導率が低い第１層と、を備える。この形態の液体吐出ヘッドによれば、検出抵抗体のうち圧力室基板と対向する面とは逆側の面に低熱伝導層を備えることにより、圧力室内の液体から検出抵抗体に伝わった熱が検出抵抗体から放熱されることを低減または防止することができる。

（２）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記検出抵抗体は、前記個別電極と同じ材料で形成されてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、検出抵抗体を、個別電極を形成する工程で個別電極とともに形成することができる。

（３）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記検出抵抗体は、Ｐｔで形成されてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、温度による電気抵抗の変化が大きく、安定性と精度が高い材料を検出抵抗体に適用することにより、検出抵抗体による温度の検出精度を向上させることができる。

（４）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記共通電極は、前記圧電体の上部に設けられ、前記個別電極は、前記圧電体の下部に設けられてよい。

（５）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１層は、さらに、前記検出抵抗体よりも比熱が大きくてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、第１層から検出抵抗体への伝熱を低減または抑制することができ、検出抵抗体による温度の検出精度を向上させることができる。

（６）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１層は、金属で形成されてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、検出抵抗体よりも上部に位置する電極と、検出抵抗体とを第１層を介して電気的に接続することができる。

（７）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１層は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかで形成されてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、熱伝導率が低く、且つ比熱が高い金属材料を用いることにより、検出抵抗体による温度検出に好適な第１層を形成することができる。

（８）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１層の熱伝導率は、１３０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下であってよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、検出抵抗体による温度検出に好適な第１層を形成することができる。

（９）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１層の厚さは、１５ナノメートル以上であってよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、圧力室内の液体の熱が検出抵抗体から放熱されることをより確実に低減または防止することができる。

（１０）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、さらに、前記検出抵抗体のうち前記圧力室基板と対向する面に設けられ、絶縁性を有する第２層を備えてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、検出抵抗体が絶縁層である第２層上に形成されることにより、検出抵抗体の電気抵抗値の検出精度が向上し、温度の検出精度を向上させることができる。

（１１）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２層は、ＺｒＯ2で形成されていてよい。

（１２）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記検出抵抗体と前記第２層との間には、前記検出抵抗体よりも高い熱伝導率を有する第３層が設けられてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、圧力室内の液体の熱を、第３層を介して、検出抵抗体に円滑に伝熱させることができる。

（１３）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第３層は、Ａｕで形成されてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、さらに、第２層と、検出抵抗体との密着性を向上させることができる。

（１４）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第３層は、凹凸を有する面を介して前記検出抵抗体と当接してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、第３層と検出抵抗体との接触面積を大きくし、第３層から検出抵抗体への伝熱をより円滑にすることができる。

（１５）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第３層の厚さは、前記第１層の厚さよりも薄くてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、検出抵抗体からの放熱を抑制しつつ、圧力室内の液体の熱を、第３層を介して、検出抵抗体に円滑に伝熱させることができる。

（１６）本開示の他の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、上記形態の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの吐出動作を制御する制御部と、を備える。

本開示は、液体吐出装置、液体吐出ヘッド以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出装置の製造方法等の形態で実現することができる。

本開示は、インクジェット方式に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置及びそれらの液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドにも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置およびその液体吐出ヘッドに適用可能である。
（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置。
（２）液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
（３）有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、ＦＥＤ)等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
（５）精密ピペットとしての試料吐出装置。
（６）潤滑油の吐出装置。
（７）樹脂液の吐出装置。
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体消費ヘッドを備える液体吐出装置。

「液体」とは、液体吐出装置が消費できるような材料であれば良い。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。また、液体の代表的な例としては、以下のものが挙げられる。
（１）接着剤の主剤および硬化剤
（２）塗料のベース塗料および希釈剤や、クリア塗料および希釈剤
（３）細胞用インクの細胞を含有する主溶媒および希釈溶媒
（４）金属光沢感を発現するインク（メタリックインク）のメタリックリーフ顔料分散液および希釈溶媒
（５）車両用燃料のガソリン・軽油およびバイオ燃料
（６）薬品の薬主成分および保護成分
（７）発光ダイオード（ＬＥＤ）の蛍光体および封止材

１０…圧力室基板、１１…隔壁、１２…圧力室、１３…絞り部、１４…圧力室供給路、１５…連通板、１６…ノズル連通路、１７…第１マニホールド部、１８…第２マニホールド部、１９…供給連通路、２０…ノズルプレート、２１…ノズル、３０…保護基板、３０Ｔ…蓋部、３０Ｗ…壁部、３１…保持部、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…収容部、４２…第３マニホールド部、４３…接続口、４４…供給口、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４８…開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５２…絶縁層、５５…弾性膜、５６…絶縁体膜、６０…第１電極、６０ｂ…端部、７０…圧電体、７０ａ、７０ｂ…端部、８０…第２電極、８０ｂ…端部、８５…配線部、９１…個別リード電極、９２…共通リード電極、９２ａ，９２ｂ…延設部、９３，９３ａ，９３ｂ…測定用リード電極、９３Ｈ…コンタクトホール、９６…配線部、１００…マニホールド、１２０…中継基板、１２１…集積回路、３００…圧電素子、４００…温度取得部、４０１…検出抵抗体、４０２…低熱伝導層、４０３，４０３ｃ…高熱伝導層、４３０…電流印加回路、４４０…電圧検出回路、４５０…温度演算部、４６０…記憶部、５００…液体吐出装置、５１０…液体吐出ヘッド、５５０…インクタンク、５５２…チューブ、５６０…搬送機構、５６２…搬送ローラー、５６４…搬送ロッド、５６６…搬送用モーター、５７０…移動機構、５７２…キャリッジ、５７４…搬送ベルト、５７６…移動用モーター、５７７…プーリー、５８０…制御部、Ｌ１…第１圧力室列、Ｌ２…第２圧力室列、Ｐ…印刷用紙

Claims (16)

1. 液体吐出ヘッドであって、
   複数の圧力室が設けられた圧力室基板と、
   前記複数の圧力室に対して個別に設けられる個別電極と、
   前記複数の圧力室に対して共通に設けられる共通電極と、
   前記個別電極と前記共通電極の間に設けられ、前記圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電体と、
   前記個別電極および前記共通電極に電気的に接続され、前記圧電体を駆動するための電圧を印加する駆動配線と、
   前記個別電極、前記共通電極、前記駆動配線のいずれかと同じ材料で形成され、前記圧力室内の液体の温度を検出するための検出抵抗体と、
   前記検出抵抗体のうち前記圧力室基板と対向する面とは逆側の面に設けられ、前記検出抵抗体よりも熱伝導率が低い第１層と、を備える、
   液体吐出ヘッド。
2. 前記検出抵抗体は、前記個別電極と同じ材料で形成される、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記検出抵抗体は、Ｐｔで形成されている、請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドであって、
   前記共通電極は、前記圧電体の上部に設けられ、
   前記個別電極は、前記圧電体の下部に設けられる、
   液体吐出ヘッド。
5. 前記第１層は、さらに、前記検出抵抗体よりも比熱が大きい、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１層は、金属で形成されている、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１層は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかで形成されている、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記第１層の熱伝導率は、１３０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下である、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記第１層の厚さは、１５ナノメートル以上である、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
10. さらに、前記検出抵抗体のうち前記圧力室基板と対向する面に設けられ、絶縁性を有する第２層を備える、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記第２層は、ＺｒＯ2で形成されている、請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記検出抵抗体と前記第２層との間には、前記検出抵抗体よりも高い熱伝導率を有する第３層が設けられる、請求項１０または請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記第３層は、Ａｕで形成されている、請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 前記第３層は、凹凸を有する面を介して前記検出抵抗体と当接する、請求項１２または請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
15. 前記第３層の厚さは、前記第１層の厚さよりも薄い、請求項１２から請求項１４までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
16. 請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドの吐出動作を制御する制御部と、を備える、
    液体吐出装置。

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