JP5594009B2 - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置（例えばインクジェット記録装置）が知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「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体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を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。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録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」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。

液体吐出ヘッドとしては、液室内の液体であるインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電などの圧電アクチュエータを用いるもの、電気熱変換手段などのサーマル型アクチュエータを用いるもの、静電型アクチュエータを用いるものなどが知られている。

そして、液体吐出ヘッドには、複数のアクチュエータ手段を駆動するために選択的に駆動信号を出力するヘッド駆動回路（ヘッドドライバ）と、ヘッドドライバからの駆動信号を各アクチュエータ手段に伝送するＦＰＣ（フレキシブル基板、フレキシブルプリントケーブル、フレキシブル配線基板）などの配線基板とを備えている。

従来、吐出する液体の温度を検出ために、ＦＰＣ上に温度センサを実装したものが知られている（特許文献１）。

特開２０１０−１３１８５０号公報

ところで、配線基板とアクチュエータ手段との接続をはんだ接合によって行なう場合、接合時の温度管理ははんだごての温度を管理することによって行なっているため、正確な接合温度を計測することができず、断線、接合不良などが発生しやすく、歩留まりが低下しているという課題がある。

本願発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、配線基板とアクチュエータ手段の接合部の温度を正確に測定できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する圧力を発生させるアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段に対する駆動信号を伝達する配線が形成された配線基板と、を備え、
前記配線基板上には、前記駆動信号を伝達する配線とは別に、第１金属配線及び前記第１の電気配線とは異なる金属で形成された第２金属配線が設けられ、
前記第１金属配線及び前記第２金属配線は、前記アクチュエータ手段の表面に設けられた金属膜と接合され、
前記金属膜を介して接続された第１金属配線と前記第２金属配線との間の熱起電力を測定することで、前記アクチュエータ手段の温度を測定可能とした
構成とした。

本発明に係る画像形成装置は、
本発明に係る液体吐出ヘッドと、
前記熱起電力を測定する手段と、
前記測定された前記熱起電力から前記アクチュエータ手段の温度を検出する検出手段と、を備えている
構成とした。

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、配線基板とアクチュエータ手段との接合部の温度を正確に測定することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、安定した滴吐出を行なうことができるとともに、アクチュエータ手段の駆動時の温度検出も行なうことができる。

本発明を適用する液体吐出ヘッドの一例の分解斜視説明図である。 同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図である。 同ヘッドの圧電アクチュエータのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。 同じく配線基板（透過状態で図示）との接合を説明する側面説明図である。 本発明の第１実施形態の説明に供する正面説明図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの要部正面説明図である。 同じく圧電柱先端側から見た上面説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する正面説明図である。 図９のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの要部正面説明図である。 本発明の第５実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの要部正面説明図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同装置における温度検出部の説明に供するブロック説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明を適用する液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図３は同ヘッドの圧電アクチュエータのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図、図４は同じく配線基板（透過状態で図示）との接合を説明する側面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路基板（液室基板）１と、この流路基板１の下面に接合した振動板部材２と、流路基板１の上面に接合したノズル板３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル４がそれぞれノズル連通路５を介して連通する個別流路としての複数の液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）６、液室６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部７、この流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部８を形成し、連通部８に振動板部材２に形成した供給口９を介して後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０からインクを供給する。

流路基板１は、流路板１Ａと連通板１Ｂとを接着して構成している。この流路基板１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで、連通路５、加圧液室６、流体抵抗部７などの開口をそれぞれ形成している。なお、流路基板１としてはシリコン基板などを用いることもできる。

振動板部材２は各液室６に対応してその壁面を形成する各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、振動領域２ａの面外側（液室６と反対面側）に島状凸部２ｂが設けられている。そして、振動板部材２の島状凸部２ｂ側に、振動領域２ａを変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１００を配置している。

この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤５０にて接合した複数（ここでは２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝３１を加工して１つの圧電部材１２に対して複数の圧電柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。なお、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動圧電柱１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動圧電柱１２Ｂとして区別している。また、圧電部材１２の端部の非駆動圧電柱１２Ｂは共通電極を外部に取り出すために幅広に形成した非駆動圧電柱１２Ｂａとしている。そして、駆動圧電柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の島状凸部２ｂに接合している。

ここで、圧電部材１２は、圧電材料層２１と内部電極２２Ａ、２２Ｂとを交互に積層したものであり、内部電極２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ端面、即ち圧電部材１２の振動板部材２に略垂直な側面に引き出して、この側面に形成された端面電極（外部電極）２３、２４に接続し、端面電極（外部電極）２３、２４間に電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。ここで、外部電極２３を個別外部電極（個別電極）とし、外部電極２４を共通外部電極（共通電極）として使用する。外部電極２３、２４は例えばＡｕなどの金属膜で形成されている。

そして、圧電部材１２には駆動圧電柱１２Ａに駆動信号を与えるための可撓性を有する配線基板としてのＦＰＣ１５が接続されている。

ＦＰＣ１５には、駆動圧電柱１２Ａの個別電極２３に接続する、駆動信号を伝達する配線である個別配線電極４１と、端部の非駆動圧電柱１２Ｂａに取り出される複数の駆動圧電柱１２Ａの共通電極２４に接続された共通の共通電極部２５に接続する共通配線電極４２を有している。なお、ＦＰＣ１５は圧電部材１２の近傍でベース部材１３に図示しないホットメルト接着剤で接着されている。また、ＦＰＣ１５の配線電極４１，４２と圧電部材１２とは半田接合を行なっている。加熱方法としては、ヒーター等を用いた接触加熱方法とレーザー等を用いた非接触加熱方法があるが、レーザーによる接合が好ましく、この場合、ガラス等の剛性部材でＦＰＣ１５と圧電部材１２を密着させて接合させてもよいが、エアー圧によってＦＰＣ１５と圧電部材１２を密着させながらレーザーによって接合する方が好ましい。

ノズル板３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法（電鋳）で製造している。このノズル板３には各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。そして、このノズル板３の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面）には撥水層を設けている。

さらに、これらの圧電部材１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される圧電アクチュエータ１００の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１７を接合している。そして、このフレーム部材１７には前述した共通液室１０を形成し、更に共通液室１０に外部から記録液を供給するための供給口１９を形成し、この供給口１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動圧電柱１２Ａに２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された駆動圧電柱１２Ａが変位して振動板部材２の振動領域２ａをノズル板３方向に変形させ、液室６の容積（体積）変化によって液室６内の液体を加圧することで、ノズル板３のノズル４から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室６内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、駆動圧電柱１２Ａへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板２が元の位置に戻って液室６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室１０から液室６内にインクが充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル４から吐出される。

なお、液体吐出ヘッドは、上記の押し打ち以外にも、引き打ち方式（振動板２を引いた状態から開放して復元力で加圧する方式）、引き−押し打ち方式（振動板２を中間位置で保持しておき、この位置から引いた後、押出す方式）などの方式で駆動することもできる。

次に、この液体吐出ヘッドに適用した本発明の第１実施形態について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同実施形態の説明に供する正面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。

配線基板であるＦＰＣ１５には、ポリイミドなどからなる基材１５０上に、駆動信号を伝達する配線である配線電極４１、４２とは別に、第１金属配線１５１及び第１の電気配線１５１とは異なる金属で形成された第２金属配線１５２が形成されている。

第１、第２金属配線１５１、１５２を形成する金属としては、例えば、クロメル、アルメル、鉄、銅、ナイクロ、ナイクロシル、白金、白金ロジウム、タングステンレニウム合金、イリジウム、イリジウムロジウム合金、ニクロム、金鉄合金、金コバルト合金を挙げることができる。この場合、第１金属配線１５１は個別配線電極４１と同じ金属で形成することで、第１金属配線１５１を個別配線電極４１とを同一工程で形成することができる。

そして、第１、第２金属配線１５１、１５２は、アクチュエータ手段である圧電部材１２の表面に絶縁膜１５３を介して設けられた金属膜１５４と半田１５６で接合されている。絶縁膜１５３を介することで、アクチュエータ手段を駆動するための電流が第１、第２金属配線１５１、１５２に流れることを防止できる。

このように、第１、第２金属配線１５１、１５２がＡｕ電極（金属膜１５４）に半田１５６で接合された状態になっていることで、第１、第２金属配線１５１、１５２の二つの電気配線が金属膜１５４に接合された部分でゼーベック効果による熱起電力が発生する。そこで、第１金属配線１５１と第２金属配線１５２との間の熱起電力との差が、金属膜１５４を介して第１金属配線１５１と第２金属配線１５２との熱起電力を測定することで算出でき、アクチュエータ手段である圧電部材１２とＦＰＣ１５の接合部の温度を測定することができる。

このように、配線基板上には、駆動信号を伝達する配線とは別に、第１金属配線及び第１の電気配線とは異なる金属で形成された第２金属配線が設けられ、第１金属配線及び第２金属配線は、アクチュエータ手段に表面に設けられた金属膜と接合され、金属膜１５４を介して第１金属配線１５１と第２金属配線１５２との間の熱起電力を測定することで、アクチュエータ手段の温度を測定可能とした構成とすることで、配線基板とアクチュエータ手段との接合部の温度を正確に測定することができる。これにより、ヘッド製造工程における接合温度の管理が容易になり、歩留まりの向上を図ることができる。

次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同例の説明に供する圧電アクチュエータの要部正面説明図、図８は同じく圧電柱先端部側から見た上面説明図である。
上記第１実施形態では個別配線電極４１とは別に第１金属配線１５１を設ける構成を説明したが、前述のように個別配線電極４１と第１金属配線１５１は同一材料で形成することもできるため、個別配線電極４１と第１金属配線１５１を兼用することも可能である。この場合、図８に示すように、図６の構成における絶縁膜１５３をなくし、圧電柱１２Ａの表面に電気接続用に設けられた外部電極２３を金属膜１５４として利用する。

このとき、異なる金属で形成された第２金属配線１５２は外部電極２３を介して第１金属配線１５１と接続される位置であればどこに設けてもよいが、好ましくは第１金属配線１５１の近傍で金属膜と接続されることが好ましい。これは、離間距離が大きくなると熱起電力の測定に金属膜自体の抵抗値の影響がでてしまうためである。

そこで、第２金属配線１５２を設ける位置としては、図７に示すように隣接する非駆動圧電柱１２Ｂの位置に設けることが省スペース化できるため好ましい。このとき、非駆動柱圧電柱１２Ｂに設けられた外部電極２３と駆動圧電柱１２Ａに設けられた外部電極２３は互いに導通していないため、第２金属配線１５２は先端近傍を曲げて第１金属配線１５１の接続される隣接する駆動圧電柱１２Ａの外部電極２３に接続している。ここでは、第２金属配線１５２と第１金属配線１５１の先端を水平方向に並べて接続しているが、第１金属配線１５１の先端を後退させて先端同士を上下に配置する構成としてよい。

この場合、実際の圧電柱１２Ａの駆動時には、第２金属配線１５２側の熱起電力測定回路への接続を切断し、個別配線電極４１として機能する第１金属配線１５１の導電特性が他の個別配線電極４１と差異が出ないようにする。

次に、本発明の第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同実施形態の説明に供する正面説明図、図１０は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
配線基板であるＦＰＣ１５には、ポリイミドなどからなる基材１５０上に、駆動信号を伝達する配線である配線電極４１、４２とは別に、第１金属配線１５１及び第１の電気配線１５１とは異なる金属で形成された第２金属配線１５２が形成されている。

そして、第１金属配線１５１と第２金属配線１５２とは一部が積層されて相互に接合され、第１金属配線１５１側が半田１５６で金属膜１５４に接合されている。金属膜１５４とアクチュエータ手段である圧電部材１２との間には絶縁膜１５３が介在されている。

このように、異種金属からなる金属第１、第２金属配線１５１、１５２が相互に接合されていることで、接合部分でゼーベック効果による熱起電力が発生する。そこで、第１金属配線１５１と第２金属配線１５２との間の熱起電力を測定することで、アクチュエータ手段である圧電部材１２とＦＰＣ１５の接合部の温度を測定することができる。

このように、配線基板上には、駆動信号を伝達する配線とは別に、第１金属配線及び第１の電気配線とは異なる金属で形成された第２金属配線が設けられ、第１金属配線と第２金属配線は一部が積層させて相互に接合され、第１金属配線と第２金属配線との間の熱起電力を測定することで、アクチュエータ手段の温度を測定可能とした構成することで、配線基板とアクチュエータ手段との接合部の温度を正確に測定することができる。これにより、ヘッド製造工程における接合温度の管理が容易になり、歩留まりの向上を図ることができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同例の説明に供する圧電アクチュエータの要部正面説明図である。
前述した第３実施形態では、個別配線電極４１とは別に第１金属配線１５１を設ける構成を示したが、前記第２実施形態と同様に、個別配線電極４１と第１金属配線１５１は同一材料で形成することもできるため、個別配線電極４１と第１金属配線１５１を兼用することも可能である。この場合、図１０の構成において絶縁膜１５３をなくし、圧電柱１２の表面に電気接続用に設けられた外部電極２３を金属膜１５４として利用する。

このとき、第２金属配線１５２は個別配線電極４１間のスペースに配置（第１金属配線１５１と個別配線電極４１の間）し、温度を測定する部位において第１金属配線１５１と第２金属配線１５２を接続させておく。このようにすることにより第２金属配線１５２の接続用スペースを別途設ける必要がなく省スペースとなる。

この場合、圧電素子柱１２Ａと接続される側は第１金属配線１５１とすることにより、実際の圧電柱１２Ａの駆動時には、他の個別配線電極４１と導電特性の差異がないようにすることができる。このとき、第２金属配線１５２側の熱起電力測定回路への接続を切断する必要があるのは第１実施形態と同様である。

次に、本発明の第５実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同例の説明に供する圧電アクチュエータの要部正面説明図である。
本実施形態では、前記第４実施形態をアクチュエータ手段の複数箇所に適用している。これにより、より正確な接合温度の管理を行うことができる。なお、前記第２実施形態をアクチュエータ手段の複数箇所に適用することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１４は同機構部の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、他方のヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。

また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「サブタンク２３５」という。）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。

この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。

また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。

さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。

また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８を配置し、この空吐出受け２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２４７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。

このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、安定した滴吐出特性が得られ、安定して高画質画像を形成することができる。

次に、この画像形成装置における温度検出部について図１２のブロック説明図を参照して説明する。
熱起電力計測部６０１は、前述した第１、第２金属配線１５１、１５２で構成される熱電対６００で生じる熱起電力を計測する。温度換算部６０２は、熱起電力計測部６０１で計測された熱起電力を温度に換算して、この装置全体の制御を司る主制御部５００に出力する。

ここで、装置使用中における熱電対６００で生じる熱起電力はアクチュエータ手段の温度に対応するものとなるので、熱起電力を計測して温度換算することで、記録ヘッド２３４のアクチュエータ手段の温度を検出することができる。そこで、主制御部５００は、ヘッドのアクチュエータ手段の温度に応じて駆動波形の電圧を変更するなどの制御を行うことで、より安定した滴吐出を行うことができて、高画質画像を形成することができるようになる。

なお、上記実施形態では本発明の画像形成装置としてシリアル型画像形成装置を例に説明しているが、ライン型画像形成装置にも同様に実施することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。

１ 流路板
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１２ 圧電部材
１２Ａ、１２Ｂ 圧電柱
１２Ｂａ 圧電柱
１３ ベース部材
１５ ＦＰＣ（配線基板）
２３ 個別電極
２４ 共通電極
４１ 個別配線電極
４２ 共通配線電極
５０ 接着剤
１５１ 第１金属電極
１５２ 第２金属電極
１５４ 金属膜
２３３…キャリッジ
２３４…記録ヘッド

Claims (4)

1. 液滴を吐出する圧力を発生させるアクチュエータ手段と、
   前記アクチュエータ手段に対する駆動信号を伝達する配線が形成された配線基板と、を備え、
   前記配線基板上には、前記駆動信号を伝達する配線とは別に、第１金属配線及び前記第１の電気配線とは異なる金属で形成された第２金属配線が設けられ、
   前記第１金属配線及び前記第２金属配線は、前記アクチュエータ手段の表面に設けられた金属膜と接合され、
   前記金属膜を介して接続された第１金属配線と前記第２金属配線との間の熱起電力を測定することで、前記アクチュエータ手段の温度を測定可能とした
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記第１金属配線は、前記駆動信号を伝達する配線と同じ金属で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１金属配線及び前記第２金属配線は前記アクチュエータ手段に対する複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
   前記熱起電力を測定する手段と、
   前記測定された前記熱起電力から前記アクチュエータ手段の温度を検出する検出手段と、を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images