(57)【要約】【課題】記録素子の配線やノズル構造に影響を与えることなく配置され、特に独立インク供給口における高解像度のノズル配列に対応する温度検知回路を備えたフルライン記録ヘッドを提供することである。【解決手段】例えば、複数の温度検知素子が梁部をまたぐ配線で直列に接続して列を構成し、その列の一方の端子を定電流を給電する第１の共通配線に接続し、他方の端子を電圧を読み出すスイッチとその温度検知素子を選択する選択スイッチに接続する。一方、読み出しスイッチを介して第２の共通配線に接続し、第１の共通配線と第２の共通配線からの電圧を差動増幅器で入力し、その差信号を温度検知素子列の温度情報として出力する。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層基板の第１層に複数の電気熱変換素子を配列し、前記複数の電気熱変換素子の配列される位置に対応して前記多層基板の第２層に前記複数の電気熱変換素子の温度を検知する複数の温度検知素子を配列した構成の素子基板と前記素子基板の上にオリフィスプレートとを備える記録ヘッドであって、
前記オリフィスプレートに前記複数の電気熱変換素子それぞれに対応して予め定められた間隔で形成され、前記複数の電気熱変換素子を駆動することで発生する熱によりインクを吐出する複数のノズルと、
前記素子基板に形成される、前記複数のノズルそれぞれにインクを供給するインク供給口とを有し、
前記複数の温度検知素子の少なくとも一部を直列に接続して温度検知素子列を構成し、
前記温度検知素子列の一端が定電流を給電する第１の配線に接続され、前記温度検知素子列の他端が前記第２の配線に接続されることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記インク供給口は、
前記複数のノズルそれぞれに個別的にインクを供給する複数の独立インク供給口と、
前記複数のインク供給路が連通する共通インク供給口とを有し、
前記オリフィスプレートと前記素子基板との間にあって前記複数の独立インク供給口どうしは連通し、前記連通した部分が前記素子基板の上で梁部を形成し、
前記複数の電気熱変換素子と前記複数の温度検知素子は前記梁部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記温度検知素子列は、前記複数の温度検知素子の全てを直列に接続して構成することを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記複数の電気熱変換素子と前記複数の温度検知素子とは列方向と行方向に配列され、
前記温度検知素子列は、前記複数の温度検知素子を前記列方向、或いは、前記行方向に直列に接続して構成することを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記複数の独立インク供給口を２つずつの対とし、
前記複数のノズルそれぞれに前記対を対応させるように配置し、
前記対が連通して前記梁部を形成することを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記インク供給口は、前記素子基板を貫通し、前記複数のノズルそれぞれに個別的にインクを供給する複数の独立インク供給口であることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
前記インク供給口は、前記複数のノズルそれぞれに共通にインクを供給する共通インク供給口であることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記第１の配線からの電圧と前記第２の配線からの電圧とを入力し、２つの電圧の差電圧を反映した信号を出力する差動増幅器をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項９】
前記温度検知素子列を構成する前記複数の温度検知素子の少なくとも一部に対応する複数の電気熱変換素子を時分割に選択して駆動する制御回路をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の記録ヘッド。
【請求項１０】
前記温度検知素子列を構成する前記複数の温度検知素子の少なくとも一部のそれぞれに対応する別の複数の温度検知素子を直列に接続して構成される参照温度検知素子列と、
前記参照温度検知素子列を構成する前記別の複数の温度検知素子それぞれの間の差電圧を演算する複数の演算回路と、
前記第１の配線からの電圧と前記別の複数の温度検知素子それぞれの間の差電圧のいずれか１つの差電圧とを入力し、２つの電圧の差電圧を反映した信号を出力する差動増幅器と、
前記別の複数の温度検知素子それぞれの間の差電圧のいずれか１つの差電圧を選択するスイッチとをさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項１１】
前記複数の温度検知素子それぞれは薄膜抵抗体であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項１２】
前記素子基板を複数、前記複数の記録素子の配列方向に配置して記録媒体の幅に対応した記録幅としたフルライン記録ヘッドとすることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項１３】
請求項１２に記載のフルライン記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録ヘッド及び記録装置に関し、特に、例えば、インクジェット方式に従って記録を行うフルライン記録ヘッド及びこれを用いて記録を行う記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドでは、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、全体又は一部のノズルで吐出不良が発生することがある。そこで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動作に反映させることが重要となっている。
【０００３】
このため、特許文献１では、電気熱変換素子を用いた複数の記録素子各々に絶縁膜を介し薄膜抵抗体で形成される温度検知素子を設け、その記録素子に対応したノズル毎の温度情報を検出して温度変化の具合から吐出不良のノズルを検査する方法を提案している。
【０００４】
一方、インクジェット記録ヘッドの吐出性能を向上させる流路構造が様々提案されている。例えば、特許文献２では、吐出口に対してインク流路を対称的に配置すると共に、複数の独立したインク供給口に挟まれたインク流路を用いた構成で吐出周波数を高め、更に吐出口間の圧力クロストークを軽減して安定吐出する構成を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０２３９８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、各記録素子の近傍に温度検知素子とその付帯回路を設ける上で、記録素子を含めた構造及び機能、性能に影響を与えないようにすると共に、限られたスペースの中に温度検知回路を配置して所望の温度情報を取得しなければならない。
【０００７】
例えば、特許文献２に開示のインクジェット記録ヘッドに特許文献１に提案された温度検知回路を設ける際には、記録素子とその配線や、インク供給路及びノズル構造を変えないように温度検知回路を設けることが求められる。特に、独立したインク供給口を用いて高解像度のノズル配列に対応する温度検知回路を備えることが求められている。
【０００８】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録性能を維持しつつ、基本的な構造を変えることなく効率的に温度検知素子をして配線して、温度検知が可能な記録ヘッドと、その記録ヘッドを搭載した記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の記録ヘッドは次のような構成からなる。
【００１０】
即ち、多層基板の第１層に複数の電気熱変換素子を配列し、前記複数の電気熱変換素子の配列される位置に対応して前記多層基板の第２層に前記複数の電気熱変換素子の温度を検知する複数の温度検知素子を配列した構成の素子基板と前記素子基板の上にオリフィスプレートとを備える記録ヘッドであって、前記オリフィスプレートに前記複数の電気熱変換素子それぞれに対応して予め定められた間隔で形成され、前記複数の電気熱変換素子を駆動することで発生する熱によりインクを吐出する複数のノズルと、前記素子基板に形成される、前記複数のノズルそれぞれにインクを供給するインク供給口とを有し、前記複数の温度検知素子の少なくとも一部を直列に接続して温度検知素子列を構成し、前記温度検知素子列の一端が定電流を給電する第１の配線に接続され、前記温度検知素子列の他端が前記第２の配線に接続されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明を別の側面から見れば、上記構成の記録ヘッド、特にインクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行うフルラインのインクジェット記録ヘッドを用いた記録装置を備える。
【発明の効果】
【００１２】
従って本発明によれば、複数の温度検知素子の少なくとも一部を直列接続するので、限られた配線領域に効率的に利用することができる。これにより、例えば、独立インク供給口間の梁部に電気熱変換素子と温度検知素子を配置する構成を採用した記録ヘッドにおいても、その梁部の面積を削減することが可能になり、高密度に電気熱変換素子と温度検知素子を実装可能になる。これは配線への影響を抑えながらも、より記録の高解像度化に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の内部構成を示す概略側断面図である。
【図２】図１に示す記録装置における片面記録時の動作を説明するための図である。
【図３】図１に示す記録装置における両面記録時の動作を説明するための図である。
【図４】フルライン記録ヘッドの斜視図である。
【図５】フルライン記録ヘッドの分解斜視図である。
【図６】比較例の記録ヘッドの上面図と断面図である。
【図７】比較例の記録ヘッドのノズルを省略した記録素子と温度検知素子が形成される基板の上面図と断面図である。
【図８】比較例の記録ヘッドにおける結線の様子を示す図である。
【図９】比較例の記録ヘッドの独立インク供給口の周りに配線する記録素子と温度検知素子の回路レイアウトを示す図である。
【図１０】図９（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図１１】実施例１に従う素子基板の結線の様子を示す図である。
【図１２】独立インク供給口の周りに配線する記録素子と温度検知素子の回路レイアウトの例を示す図である。
【図１３】図１２（ｂ）におけるＡ−Ａ’線とＢ−Ｂ’線とに沿う断面図である。
【図１４】制御回路１０７が扱う各信号と温度検知素子の両端において検出される端子電圧の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図１５】温度検知素子列の各点の電圧Ｖｅ、Ｖｄ、Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａの電圧関係とその時間変化を表した図である。
【図１６】実施例２に従う素子基板の結線図と記録素子１つずつの順次選択に同期した温度検知素子の選択タイミングチャートである。
【図１７】実施例３に従う素子基板の結線を示す図である。
【図１８】実施例４に従う記録ヘッドの上面図と断面図である。
【図１９】実施例４に従う素子基板の結線の様子を示す図である。
【図２０】実施例５に従う記録ヘッドの上面図と断面図である。
【図２１】実施例５に従う素子基板の結線の様子を示す図である。
【図２２】実施例６に従う記録ヘッドの上面図と断面図である。
【図２３】実施例６に従う素子基板の結線の様子を示す図である。
【図２４】実施例７に従う素子基板の結線の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００１５】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）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。また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を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１６】
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、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１７】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」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、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００１８】
またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およ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言うものとする。
【００１９】
以下に用いる記録ヘッド用の素子基板（ヘッド基板）とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた構成を差し示すものである。
【００２０】
さらに、基板上とは、単に素子基板の上を指し示すだけでなく、素子基板の表面、表面近傍の素子基板内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み（built-in）」とは、別体の各素子を単に基体表面上に別体として配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子板上に一体的に形成、製造することを示すものである。
【００２１】
次に、インクジェット記録装置の実施例について説明する。この記録装置は、ロール状に巻かれた連続シート（記録媒体）を使用し、片面記録及び両面記録の両方に対応した高速ラインプリンタであり。例えば、プリントラボ等における大量枚数のプリント分野に適している。
【００２２】
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置（以下、記録装置）の内部概略構成を示す側断面図である。装置内部は大きくは、シート供給部１、デカール部２、斜行矯正部３、記録部４、クリーニング部（不図示）、検査部５、カッタ部６、情報記録部７、乾燥部８、シート巻取部９、排出搬送部１０、ソータ部１１、排出トレイ１２、制御部１３などに分けられる。シートは、図中の実線で示したシート搬送経路に沿ってローラ対やベルトからなる搬送機構で搬送され、各ユニットで処理がなされる。
【００２３】
シート供給部１はロール状に巻かれた連続シートを収納して供給するユニットである。シート供給部１は、２つのロールＲ１、Ｒ２を収納することが可能であり、択一的にシートを引き出して供給する構成となっている。なお、収納可能なロールは２つであることに限定はされず、１つ、あるいは３つ以上を収納するものであってもよい。デカール部２は、シート供給部１から供給されたシートのカール（反り）を軽減させるユニットである。デカール部２では、１つの駆動ローラに対して２つのピンチローラを用いて、カールの逆向きの反りを与えるようにシートを湾曲させてしごくことでカールを軽減させる。斜行矯正部３は、デカール部２を通過したシートの斜行（本来の進行方向に対する傾き）を矯正するユニットである。基準となる側のシート端部をガイド部材に押し付けることにより、シートの斜行が矯正される。
【００２４】
記録部４は、搬送されるシートに対して記録ヘッド部１４によりシートの上に画像を形成するユニットである。記録部４は、シートを搬送する複数の搬送ローラも備えている。記録ヘッド部１４は、使用が想定されるシートの最大幅をカバーする範囲でインクジェット方式のノズル列が形成されたフルライン記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）を有する。記録ヘッド部１４は、複数の記録ヘッドがシートの搬送方向に沿って平行に配置されている。この実施例ではＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）の４色に対応した４つの記録ヘッドを有する。記録ヘッドの並び順はシート搬送上流側から、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙとなっている。なお、インク色数及び記録ヘッドの数は４つには限定はされない。また、インクジェット方式としては、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。各色のインクは、インクタンクからそれぞれインクチューブを介して記録ヘッド部１４に供給される。
【００２５】
検査部５は、記録部４でシートに記録された検査パターンや画像を光学的に読み取って、記録ヘッドのノズルの状態、シート搬送状態、画像位置等を検査するユニットである。検査部５は実際に画像を読み取り画像データを生成するスキャナ部と読み取った画像を解析して記録部４へ解析結果を返す画像解析部より構成されている。検査部５はＣＣＤラインセンサであり、シート搬送方向と垂直な方向にセンサが並べられている。
【００２６】
なお、上述のように図１に示した記録装置は、片面記録及び両面記録の両方に対応しているが、図２と図３とはそれぞれ、図１に示す記録装置において片面記録時の動作と両面記録時の動作を説明するための図である。
【００２７】
図４は記録ヘッド部１４に搭載されるフルライン記録ヘッド１００と記録媒体８００の搬送方向の関係を示した図である。
【００２８】
記録動作を行う際には、フルライン記録ヘッド１００は記録装置に固定されており、記録媒体８００が搬送され、素子基板１０１に設けられた複数の吐出口７０６からインクが吐出され、記録媒体８００に画像が形成される。
【００２９】
この図から分かるように、この例では、フルライン記録ヘッド１００は４つの素子基板１０１を実装して構成されてる。
【００３０】
図５はフルライン記録ヘッドの分解斜視図である。
【００３１】
フルライン記録ヘッド１００は４つの素子基板１０１−１、１０１−２、１０１−３、１０１−４、支持部材５０１、プリント配線板１１０、インク供給部材５０２等を備えている。図５に示すように、フルライン記録ヘッド１００には４つの素子基板が千鳥状に配置されている。なお、搭載する素子基板１０１の数を増やすことでさらに記録幅の長い記録ヘッドを構成することが可能である。また、４つの素子基板を個別的に特定せずに説明する場合には、単に素子基板１０１として言及する。
【００３２】
図５から分かるように、プリント配線板１１０は基本的には矩形形状、素子基板１０１は矩形形状をしている。そして、素子基板１０１の長手方向に複数の吐出口７０６が配列される。また、素子基板１０１の長手方向。つまり、複数の吐出口の配列方向がプリント配線板１１０の長手方向となるように配置される。
【００３３】
まず、本発明の実施例の効果と従来例が抱える課題とを明らかにする意味で、比較例について説明する。
【００３４】
＜比較例＞
特許文献２で示されている流路構造を採用した記録ヘッドに温度検知回路を内蔵した構成を説明するとともに、従来例に従う温度検知回路の結線を説明する。
【００３５】
図６は比較例の記録ヘッドの上面図と断面図である。
【００３６】
図６（ａ）は、記録ヘッド４０１の平面図であり、オリフィスプレート４０４にノズル４０５が所定間隔で配列されているとともにノズル位置に合わせて独立インク供給口４０３が素子基板４０２に形成されている。ここでは、２行×４列構成で８ノズルによる列方向解像度が得られるように配列されている。また、記録ヘッド４０１には外部配線と接続する電極端子４０６が設けられている。
【００３７】
図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、記録ヘッドの裏面には共通インク供給口４１１が形成され、更に表面まで貫通した独立インク供給口４０３、そしてオリフィスプレート４０４の液室４１０が連通したインク供給路が形成されている。素子基板４０２には電気熱変換素子（記録素子）４０７と薄膜抵抗体で形成された温度検知素子４０８が設けられている。記録素子４０７と温度検知素子４０８は、独立インク供給口と独立インク供給口の間の梁部に配置されるとともに、ノズル４０５が対応するように配置される。
【００３８】
図７は比較例の記録ヘッドのノズルを省略した記録素子と温度検知素子が形成される多層基板の上面図と断面図である。
【００３９】
図７（ａ）は基板の上面図を、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図を示している。この基板は、シリコン基板５０１にＳｉＯ2等のフィールド酸化膜５０２と絶縁膜５０３が積層され、その上にＡｌ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ等の薄膜抵抗体の温度検知素子５０５と接続配線するアルミ等の第１層ＡＬ１配線５０４が形成される。さらにその上に、ＳｉＯ等の層間絶縁膜５０６が積層され、ＴａＳｉＮ等の記録素子５０７とシリコン基板に形成された駆動回路を接続するアルミ等の第２層ＡＬ２配線５０８が形成される。さらにその上に、ＳｉＮ等の保護膜５０９と記録素子上の耐キャビテーション性を高めるＴａ等の耐キャビテーション膜５１０が積層される。
【００４０】
また、図７（ａ）の平面図は、記録素子５０７、駆動回路と接続するＡＬ２配線５０８、太線枠で描かれた温度検知素子５０５、温度検知素子５０５の個別配線のＡＬ１配線５０４Ａと共通配線のＡＬ１配線５０４Ｂを描いている。
【００４１】
温度検知素子５０５はＡＬ１層において成膜、パターニングすることで素子基板の構造を変えることなく形成される。
【００４２】
図８は比較例の記録ヘッドにおける８セグメント（Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ８）分の記録素子と温度検知素子を配した結線の様子を示す図である。この図では、回路と独立インク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口も描いてある。
【００４３】
図８に示すように、Ｓｅｇ１の記録素子１７０５は独立インク供給口１７０７と１７２１との間の梁部に配置され、一方の端子が記録素子に給電する電源線ＶＨに接続され、他方の端子がスイッチ１７０１に接続される。スイッチ１７０１は制御回路（不図示）からの選択信号Ｈ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ２〜Ｓｅｇ８の記録素子もそれぞれＳｅｇ１同様に結線される。
【００４４】
Ｓｅｇ１の温度検知素子１７０６の一方の端子が配線１７０４を介して温度検知素子に給電する定電流ＩＳの第１の共通配線１７２２に接続され、他方の端子は個別配線１７０８でスイッチ１７０２と端子電圧を読み出すスイッチ１７０３とに接続される。スイッチ１７０３の他方の端子は第２の共通配線１７１９に接続される。スイッチ１７０２とスイッチ１７０３は、制御回路（不図示）の選択信号Ｓ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ２〜Ｓｅｇ８の温度検知素子も個別配線で対応する２つのスイッチに接続される。第１の共通配線１７２２と第２の共通配線１７１９を通じて、選択された温度検知素子の端子電圧となるＶａ信号とＶｂ信号が差動増幅器１７１８に入力され、差電圧となる差動信号ＶＳを出力する。
【００４５】
図９は比較例の記録ヘッドの独立インク供給口の周りに配線する記録素子と温度検知素子の回路レイアウトを示す図である。なお、配線層の構成は図７で示したものと同じである。ここでは、独立供給口１７０７、１７１７間の梁部の配線に注目して説明する。
【００４６】
図９（ａ）は図８に示した結線図における独立インク供給口１７０７、１７１７および他の独立供給口が形成されている様子を示すレイアウト図である。図９（ａ）には図８に示した結線図の２つのスイッチに対応するＭＯＳトランジスタ形成領域１７２４が描かれている。また、薄膜抵抗体の温度検知素子１７０６が、ノズル配列に合わせて所定間隔をおいて独立供給口間の梁部に形成されている。ＡＬ１配線１７０８〜１７１１は、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子に個別配線がなされて対応する２つの選択スイッチのＭＯＳトランジスタ形成領域１７２４に接続される。また、Ｓｅｇ４の記録素子を対応するスイッチに接続するＡＬ１配線１７１５が形成される。独立インク供給口１７０７と１７１７の間の梁部を通すＡＬ１配線は計５本である。
【００４７】
図９（ｂ）は図９（ａ）に重ねてＡＬ２配線層と記録素子層を示す図である。
【００４８】
図９（ｂ）に示すように、記録素子１７０５がノズル配列に合わせて所定間隔をおいて独立インク供給口間の梁部に形成され、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ８の記録素子にＶＨを給電するＡＬ２配線１７１６、１７２３が形成される。また、Ｓｅｇ１、Ｓｅｇ２、Ｓｅｇ３の記録素子を対応する駆動スイッチに接続するＡＬ２配線１７１２、１７１３、１７１４が形成される。さらに、ＡＬ２配線層とＡＬ１配線層スルーホールを介してＳｅｇ４の記録素子がＡＬ１配線１７１５とつながれている。独立インク供給口１７０７と１７１７の間の梁部を通すＡＬ２配線は計４本である。
【００４９】
図１０は図９（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。Ｍは、独立インク供給口間の梁部幅を示している。
【００５０】
図１０から分かるように、ＡＬ１層に形成された配線１７０８〜１７１５と、ＡＬ２層形成された配線１７１２〜１７１６が所定間隔で配置されている。梁部を通す配線は計９本である。梁部の配線領域は限られており、比較例では、温度検知回路の配線本数が多い分、梁部には拡い幅が必要であり、独立インク供給口間を広げなければならない。これはノズル配列の高解像度化を妨げる要因となる。
【００５１】
次に、上記構成の記録装置に搭載するフルライン記録ヘッドの詳細な構成に関しいくつかの実施例について説明する。
【実施例１】
【００５２】
図１１は素子基板１０１に８セグメント分（Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ８）の記録素子と温度検知素子を配した結線を示す図である。この図には、回路と独立インク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口も描いてある。
【００５３】
Ｓｅｇ１の記録素子１１１は、独立インク供給口１０２と１０３との間の梁部に配置され、一方の端子が記録素子に給電する電源線ＶＨに接続され、他方の端子が駆動スイッチ１０８に接続される。駆動スイッチ１０８の他方の端子は、電源線ＶＨのリターン先であるＧＮＤ線に接続される。駆動スイッチ１０８は、制御回路１０７の選択信号Ｈ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ２からＳｅｇ８の記録素子もそれぞれＳｅｇ１同様に結線される。
【００５４】
Ｓｅｇ１の温度検知素子１１２とＳｅｇ２の温度検知素子１１３とＳｅｇ３の温度検知素子１１４とＳｅｇ４の温度検知素子１１５が配線で直列接続されて温度検知素子列を構成する。その温度検知素子列の一端は、温度検知素子に定電流ＩＳを給電する第１の共通配線１２１に接続され、他端は、温度検知素子列を選択するスイッチ１０９と温度検知素子列の端子電圧を読み出すスイッチ１１０ａに接続される。スイッチ（第２のスイッチ）１１０の他方の端子は、第２の共通配線１２２に接続され、スイッチ（第１のスイッチ）１０９の他方の端子は、定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ配線に接続される。スイッチ１０９とスイッチ１１０ａは、制御回路１０７の選択信号Ｓ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ５〜Ｓｅｇ８の温度検知素子列も同様に結線される。
【００５５】
第１の共通配線１２１と第２の共通配線１２２を通じて選択された温度検知素子列の端子電圧となるＶａ信号とＶｅ信号が差動増幅器１２４に入力される。差動増幅器１２４はＶａ信号とＶｅ信号を入力して差電圧となる差動信号ＶＳを出力する。なお、差動増幅器１２４は、温度検知素子への定電流が流れ込まないように十分に高い入力抵抗を有している。また、第１と第２の共通配線の配線抵抗を鑑み、定電流ＩＳの給電点は、その給電点に対して温度検知素子を下流に位置させ、更に温度検知素子よりも下流に差動増幅器１２４を位置させた３者の結線の位置関係が望ましい。
【００５６】
図１２は独立インク供給口の周りに配線する記録素子と温度検知素子の回路レイアウトの例を示す図である。ここでは、アルミ等のＡＬ１配線とＡＬ２配線の２つの配線層と、前述の各スイッチはＭＯＳトランジスタとした場合のレイアウトである。
【００５７】
図１２（ａ）に示すレイアウトによれば、図１１の結線図における独立インク供給口１０２〜１０７などに対応する独立インク供給口６０１〜６０６などが形成されている。また、スイッチ１０９とスイッチ１１０ａに対応するＭＯＳトランジスタ領域６１５が形成されている。さらに、薄膜抵抗体の温度検知素子６１６が、図６（ａ）で示したノズル配列に合わせて所定間隔をおいて独立インク供給口間の梁部に形成されている。
【００５８】
またさらに、ＡＬ１配線６０８〜６１０は、図１１における配線１１７〜１１９にそれぞれ対応するもので、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子を直列接続している。また、温度検知素子列の一端はＡＬ１配線６１１で第１の共通配線１２１に対応する定電流ＩＳに接続され、他端はＡＬ１配線６０７で２つのスイッチ１０９、１１０に対応するＭＯＳトランジスタ領域６１５とに接続される。また、Ｓｅｇ３とＳｅｇ４の記録素子を対応するスイッチに接続するＡＬ１配線６１３と６１４が形成されている。独立インク供給口６０１と６０６の間の梁部を通すＡＬ１配線は計３本である。
【００５９】
図１２（ｂ）は図１２（ａ）に重ねてＡＬ２配線層と記録素子層を示すレイアウト図である。図１２（ｂ）に示すレイアウト図によれば、記録素子６１７が図６（ａ）で示したノズル配列に合わせて所定間隔をおいて独立供給口間の梁部に形成されている。また、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ８の記録素子にＶＨを給電するＡＬ２配線６１８、６２１が形成されている。さらに、Ｓｅｇ１、Ｓｅｇ２の記録素子を対応するスイッチに接続するＡＬ２配線６１９、６２０が形成されている。さらに、スルーホール６１２はＡＬ１配線とＡＬ２配線を層間膜を介して接続するものでＳｅｇ３とＳｅｇ４の記録素子をそれぞれＡＬ１配線６１３、６１４とに接続している。独立インク供給口６０１と６０６の間の梁部を通すＡＬ２配線は計３本である。
【００６０】
図１３は図１２（ｂ）におけるＡ−Ａ’線とＢ−Ｂ’線とに沿う断面図である。
【００６１】
図１３（ａ）がＡ−Ａ’線の断面図を示す一方、図１３（ｂ）がＢ−Ｂ’線の断面図を示す。なお、図１３（ａ）には比較のために、比較例において図１０で示した断面図を合わせて図示している。
【００６２】
図１３（ａ）において、ＡＬ１層に形成された配線７０９、７１０、７１１は、図１２（ａ）における配線６０７、６１３、６１４にそれぞれ対応する。ＡＬ２層形成された配線７０６ａ、７０７、７０８は図１２（ｂ）における配線６１９、６２０、６２１にそれぞれ対応する。梁部を通す配線は計６本である。
【００６３】
独立インク供給口の配列は所望の解像度に応じて決められ、インク吐出周波数に応じて記録素子までの流路長が定まるとともに所要インク供給量によって独立インク供給口の開口の大きさが決められる。一方、独立インク供給口の製造上、開口周囲の一定領域は配線禁止域であり、独立インク供給口間の梁部の配線領域は限られる。
【００６４】
図１３（ａ）に示されるように、独立供給口６０１の縁７０４、独立供給口６０６の縁７０５の内側の梁部は、配線禁止域Ｌ１と配線領域Ｌ２とに分けられている。このような制約下において、この実施例では、記録素子に接続する配線５本と温度検知素子に接続する配線が１本の計６本をＡＬ１層とＡＬ２層とにおける配線レイアウトで実現している。
【００６５】
このように比較例との比較から分かるように、この実施例では配線数を少なくして、その少なくなる分、梁部を狭くすることができ、独立インク供給口間を狭くすることを可能になる。これによりノズル配列の高解像度化が可能になる。
【００６６】
図１３（ｂ）の断面図に示されるように。こちらの梁部側も同様な制約において、記録素子７０２と温度検知素子７０３が形成され、温度検知素子に接続する配線は最小本数の１本で配線を実現している。
【００６７】
次に、素子基板の動作について説明する。
【００６８】
図１１に示す制御回路１０７は記録素子選択機能と温度検知素子選択機能を備える。記録素子選択機能は、４ビットシフトレジスタ（不図示）と４ラインデコーダ（不図示）とで構成されて（２×４）時分割駆動するもので、記録素子をオン／オフする行データとブロックを指定する列データとを受けて選択信号Ｈ１〜Ｈ８を発生する。温度検知素子選択機能は、２ビットシフトレジスタ（不図示）を用いて、クロック信号とスタートパルス信号を入力して選択信号Ｓ１、Ｓ２を順次発生する。
【００６９】
選択信号Ｓ１により、スイッチ１０９がオンされてＳｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子列に定電流ＩＳが給電されて検知温度に応じて各温度検知素子に端子電圧が発生する。温度検知素子列の各点の電圧として、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４に渡り、分圧された電圧Ｖｅ、Ｖｄ、Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａが発生する。温度検知素子列のＳｅｇ４側の端子電圧Ｖａは、第１の共通配線１２１を通して差動増幅器１２４に入力される。他方のＳｅｇ１側の端子電圧Ｖｅはスイッチ１１０ａを介して差動増幅器１２４に入力される。そして、差動増幅器１２４はＶａ信号、Ｖｅ信号を受けて温度検知素子列の端子間電圧となる差動信号ＶＳを出力する。
【００７０】
図１４は制御回路１０７が扱う各信号と温度検知素子の両端において検出される端子電圧の時間変化を示すタイミングチャートである。
【００７１】
図１４において、（ａ）は駆動する記録素子を選択するために制御回路１０７へ転送される各信号のタイミングチャートである。
【００７２】
図１４（ａ）によれば、クロック信号（ＣＬＫ＿Ｈ）に同期して２ビットの行データＤ０、Ｄ１とブロックデータＢ０、Ｂ１をデータ信号（ＤＡＴＡ＿Ｈ）としてシリアル転送し、ラッチ信号（ＬＴ）のラッチパルスにより保持する。その直後に記録素子へのヒートイネーブル信号（ＨＥ）で印加パルスを与える。ここでは、Ｓｅｇ１の記録素子１１１を選択した場合を例示している。
【００７３】
一方、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示すデータの転送タイミングに従った、記録素子１つずつの順次選択に同期した温度検知素子の選択タイミングを示している。
【００７４】
図１４（ｂ）によれば、ｔ＝ｔ１において、シフトクロック信号（ＣＬＫ＿Ｓ）に同期しシリアルデータ信号（ＤＡＴＡ＿Ｓ）でスタートパルスを与えて選択信号Ｓ１をオンする。これにより、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子が同時選択状態になる。次に、ｔ＝ｔ２において、選択信号Ｈ１をオンしてＳｅｇ１の記録素子１１１を駆動する。これに伴って、温度検知素子１１２は温度応答して端子間電圧（Ｖｄ−Ｖｅ）を発生する。この端子間電圧がＶｃ、Ｖｂと伝わってＶａに現れ、差動増幅器１２４で差動信号ＶＳが出力される。
【００７５】
さらにｔ＝ｔ３において、選択信号Ｈ２をオンしてＳｅｇ２の記録素子を駆動する。これに伴ってＳｅｇ２の温度検知素子が応答して端子間電圧（Ｖｃ−Ｖｄ）を発生する。この端子間電圧がＶｂを伝わってＶａに現れる。以下同様に、Ｓｅｇ３、Ｓｅｇ４と順次選択して各セグメントの温度検知情報が読み出される。Ｓｅｇ５〜Ｓｅｇ８も同様である。この動作により各温度検知素子での温度検知の変化が検知される。
【００７６】
図１５は温度検知素子列の各点の電圧Ｖｅ、Ｖｄ、Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａの電圧関係とその時間変化を表した図である。選択状態の所期の電圧は、Ｖｅ＝０.４８Ｖ、Ｖｄ＝０.５６Ｖ、……、Ｖａ＝０.７８Ｖである。
【００７７】
これを図１４（ｂ）を参照すると、ｔ＝ｔ２に対応する時点でＳｅｇ１の温度検知素子が応答して電圧Ｖｄの変化がそのまま電圧Ｖａに現れることが分かる。同様に、ｔ＝ｔ３でＳｅｇ２の温度検知素子が応答して電圧Ｖｃの変化が電圧Ｖａに現れる。以下、ｔ＝ｔ４でＳｅｇ３、ｔ＝ｔ５でＳｅｇ４の応答波形が電圧Ｖａに現れる。
【実施例２】
【００７８】
実施例１では４つの温度検知素子を直列接続した結線を説明したが、全部の温度検知素子を直列接続した結線も可能である。
【００７９】
図１６は素子基板に８セグメント分の記録素子と温度検知素子を配した結線図と記録素子１つずつの順次選択に同期した温度検知素子の選択タイミングチャートである。
【００８０】
図１６（ａ）は素子基板に８セグメント分の記録素子と温度検知素子を配した結線図を示す。ここでは、回路と独立インク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口も描かれている。また、図１６（ａ）の基本的な回路構成は図１１と同じである。
【００８１】
Ｓｅｇ１の温度検知素子８０５は、一方の端子が温度検知素子に給電する定電流ＩＳに接続され、他方の端子はＳｅｇ２の温度検知素子に接続される。以下、Ｓｅｇ３、４、８、７、６と経由して終端のＳｅｇ５まで直列に接続される。
【００８２】
終端の温度検知素子８１１の一端は、スイッチ８０２に接続されると共に差動増幅器８１２に入力される。スイッチ８０２の他方の端子は、定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ線に接続される。この図から分かるように、この実施例でも独立インク供給口間の梁部を通す温度検知回路の配線は、最小本数１本で実現される。
【００８３】
次にこの素子基板の動作について説明する。
【００８４】
選択信号Ｓによりスイッチ８０２がオンされて温度検知素子列に定電流ＩＳが給電されて検知温度に応じて各温度検知素子に端子電圧が発生する。温度検知素子列の各点の電圧は、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４、Ｓｅｇ８〜Ｓｅｇ５に渡り、分圧された電圧ＶｉからＶａが発生する。終端の温度検知素子の端子電圧ＶｉとＳｅｇ１側の端子電圧Ｖａが差動増幅器８１２に入力される。差動増幅器８１２はＶａ信号、Ｖｉ信号を入力して温度検知素子列の端子間電圧となる差動信号ＶＳを出力する。この動作により各温度検知素子での電圧の変化が検知される。
【００８５】
図１６（ｂ）は記録素子１つずつの順次選択に同期した温度検知素子の選択タイミングを示している。まず、ｔ＝ｔ１では選択信号Ｓをオンして、全温度検知素子を同時選択状態にする。次に、ｔ＝ｔ２では選択信号Ｈ１をオンしてＳｅｇ１の記録素子８０４を駆動する。これに伴って、Ｓｅｇ１の温度検知素子８０５は温度応答して端子間電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を発生する。その結果、電圧Ｖａと電圧Ｖｉの差動信号ＶＳが出力される。
【００８６】
さらに、ｔ＝ｔ３では選択信号Ｈ２をオンしてＳｅｇ２の記録素子を駆動する。これに伴って、Ｓｅｇ２の温度検知素子が応答して電圧（Ｖｂ―Ｖｃ）を発生する。その結果、この端子間電圧がＶａに現れる。以下同様に、Ｓｅｇ３、Ｓｅｇ４、Ｓｅｇ８……Ｓｅｇ５と順次選択して各セグメントの温度検知情報が読み出される。
【実施例３】
【００８７】
実施例１では行方向の４つの温度検知素子を直列接続した結線を説明したが、列方向に直列接続した結線も可能である。
【００８８】
図１７は素子基板に８セグメント分の記録素子と温度検知素子を配した結線を示す図である。ここでは、回路と独立インク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口も描かれている。また、図１７の基本的な回路構成は図１１と同じである。
【００８９】
Ｓｅｇ１の温度検知素子９０５とＳｅｇ５の温度検知素子９０６とが配線９０８で直列に接続されて温度検知素子列を構成する。その温度検知素子列の一端は温度検知素子に定電流ＩＳを給電する第１の共通配線９０９に接続され、他端は温度検知素子列を選択するスイッチ９０２と温度検知素子列の端子電圧を読み出すスイッチ９０３とに接続される。スイッチ９０３の他方の端子は、第２の共通配線９１１に接続され、スイッチ９０２の他方の端子は、定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ配線に接続される。他のセグメントの温度検知素子も同様に結線される。独立インク供給口間の梁部を通す温度検知回路の配線は、列方向だけに配置される。
【００９０】
次にこの素子基板の動作について説明する。
【００９１】
選択信号Ｓ１によりスイッチ９０２がオンされてＳｅｇ１とＳｅｇ５の温度検知素子列に定電流ＩＳが給電されて検知温度に応じて各温度検知素子に端子電圧が発生する。温度検知素子列の各点の電圧は、Ｓｅｇ１とＳｅｇ５に渡り、分圧された電圧Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａが発生する。温度検知素子列のＳｅｇ５側の端子電圧Ｖａは、第１の共通配線９０９を通して差動増幅器９１０に入力される。他方のＳｅｇ１側の端子電圧Ｖｃは、スイッチ９０３を介して差動増幅器９１０に入力される。差動増幅器９１０は電圧Ｖａ、電圧Ｖｃを入力して温度検知素子列の端子間電圧となる差動信号ＶＳを出力する。この動作により各温度検知素子での温度検知の変化が検知される。
【実施例４】
【００９２】
ここでは実施例１〜実施例３とは記録素子と独立供給口の配置関係が異なる例について説明する。
【００９３】
図１８はこの実施例に従う記録ヘッド１００１の上面図と断面図である。
【００９４】
図１８（ａ）は、記録ヘッド１００１の平面図であり、オリフィスプレート１００４にノズル１００３が所定間隔で配列されている。ここでは、２列×４ノズル構成の合計８ノズルによる列方向解像度が得られるように配列されている。また、記録ヘッド１００１には外部配線と接続する電極端子１００６が設けられている。さらに、ノズルに対して対称流路を形成するように独立インク供給口１００５が対を成して素子基板１００２に形成されている。
【００９５】
図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、記録ヘッドの裏面には共通インク供給口１００９が形成され、更に表面まで貫通した独立インク供給口１００５、そしてオリフィスプレート１００４の液室が連通したインク供給路が形成される。素子基板１００２には電気熱変換素子（記録素子）１００７と薄膜抵抗体で形成された温度検知素子１００８が設けられている。記録素子１００７と温度検知素子１００８は、対を成す独立インク供給口の間の梁部に配置されるとともに、ノズル１００３が対応するように配置される。
【００９６】
図１９は素子基板に２列×４ノズル構成の８セグメントの記録素子と温度検知素子を配した結線の様子を示す図である。ここでは、回路とインク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口１１０１〜１１０５などが描かれている。
【００９７】
図１９に示されるように、Ｓｅｇ１の記録素子１１０６の一方の端子が記録素子に印加する電源を給電する電源線ＶＨに接続され、他方の端子がスイッチ１１０７に接続される。スイッチ１１０７の他方の端子は、電源線ＶＨのリターン先であるＧＮＤＨに接続される。スイッチ１１０７は、制御回路（不図示）の選択信号Ｈ１でオン／オフ制御される。以下、Ｓｅｇ３、５、７も同様に結線される。また、Ｓｅｇ１、３、５、７と対向するように配置されたＳｅｇ２、４、６、８も同様に結線される。
【００９８】
そして、Ｓｅｇ１の温度検知素子１１０８とＳｅｇ２の温度検知素子１１０９とが配線１１１０で直列に接続されて温度検知素子列を構成する。その温度検知素子列の一端は温度検知素子に定電流ＩＳを給電する第１の共通配線１１１４に接続され、他端は温度検知素子列を選択するスイッチ１１１１と温度検知素子列の端子電圧を読み出すスイッチ１１１２に接続される。
【００９９】
スイッチ１１１２の他方の端子は第２の共通配線１１１３に接続され、スイッチ１１１１の他方の端子は定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ配線に接続される。スイッチ１１１１とスイッチ１１１２は、制御回路（不図示）からの選択信号Ｓ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ３とＳｅｇ４、Ｓｅｇ５とＳｅｇ６、Ｓｅｇ７とＳｅｇ８の温度検知素子列も同様に結線される。独立インク供給口間の梁部を通す温度検知回路の配線は１本の配置で結線される。
【０１００】
次にこの素子基板の動作について説明する。
【０１０１】
選択信号Ｓ１により、スイッチ１１１１がオンされてＳｅｇ１とＳｅｇ２の温度検知素子列に定電流ＩＳが給電されて検知温度に応じて各温度検知素子に端子電圧が発生する。温度検知素子列の各点の電圧は、Ｓｅｇ１とＳｅｇ２に渡り、分圧された電圧Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａが発生する。温度検知素子列のＳｅｇ２側の端子電圧Ｖａは、第１の共通配線１１１４を通して差動増幅器１１１５に入力される。他方のＳｅｇ１側の端子電圧Ｖｃは、スイッチ１１１２を介して差動増幅器１１１５に入力される。差動増幅器１１１５は電圧Ｖａ、電圧Ｖｃを入力して温度検知素子列の端子間電圧となる差動信号ＶＳを出力する。この動作により各温度検知素子での温度を反映した電圧変化が検知される。
【０１０２】
なお、ここでは行方向に温度検知素子を直列接続した例について説明したが、実施例２〜３と同様な結線も可能である。
【実施例５】
【０１０３】
ここでは実施例１〜実施例４とは記録素子と独立供給口の配置関係異なる例について説明する。
【０１０４】
図２０はこの実施例に従う記録ヘッド１２０１の上面図と断面図である。
【０１０５】
図２０（ａ）は、記録ヘッド１２０１の平面図であり、オリフィスプレート１２０４にノズル１２０５が所定間隔で配列されている。各ノズル毎に対応した独立インク供給口１２０３が素子基板１２０２に形成されている。ここでは、２行×４列構成の合計８ノズルによる列方向解像度が得られるように配列されている。また、記録ヘッド１２０１には外部配線と接続する電極端子１２０６が設けられている。
【０１０６】
図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、記録ヘッドの裏面には表面まで素子基板１２０２を貫通した独立インク供給口１２０３、そしてオリフィスプレート１２０４の液室が連通したインク供給路が形成されている。素子基板１２０２には電気熱変換素子（記録素子）１２０７と薄膜抵抗体で形成された温度検知素子１２０８が設けられている。記録素子１２０７と温度検知素子１２０８と制御回路１２０９が隣接する独立インク供給口の間の梁部に配置されるとともに、ノズル１２０５が対応するように配置されている。
【０１０７】
図２１は素子基板に２行×４列ノズル構成の８セグメントの記録素子と温度検知素子を配した結線の様子を示す図である。ここでは、回路とインク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口１３０２〜１３０５、１３２２などが描かれている。
【０１０８】
図２１に示されるように、Ｓｅｇ１の記録素子１３０８の一方の端子が記録素子に印加する電源を給電する電源線ＶＨに接続され、他方の端子がスイッチ１３０７に接続される。スイッチ１３０７の他方の端子は、電源線ＶＨのリターン先であるＧＮＤＨに接続される。スイッチ１３０７は、制御回路１３２４の選択信号Ｈ１でオン／オフ制御される。
【０１０９】
以下、Ｓｅｇ２からＳｅｇ８も同様に結線される。
【０１１０】
Ｓｅｇ１の温度検知素子１３０９とＳｅｇ２の温度検知素子１３１０とＳｅｇ３の温度検知素子１３１１とＳｅｇ４の温度検知素子１３１２とが配線で直列に接続されて温度検知素子列を構成する。その温度検知素子列の一端は温度検知素子に定電流ＩＳを給電する第１の共通配線１３２１に接続され、他端は温度検知素子列を選択するスイッチ１３１３と温度検知素子列の端子電圧を読み出すスイッチ１３１４とに接続される。スイッチ１３１４の他方の端子は第２の共通配線１３１５に接続され、スイッチ１３１４の他方の端子は定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ配線に接続される。スイッチ１３１３とスイッチ１３１４とは制御回路１３２４からの選択信号Ｓ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ５からＳｅｇ８の温度検知素子列も同様に結線され制御回路１３２３により制御される。
【０１１１】
次にこの素子基板の動作について説明する。
【０１１２】
選択信号Ｓ１により、スイッチ１３１３がオンされるとＳｅｇ１からＳｅｇ４の温度検知素子列に定電流ＩＳが給電されて検知温度に応じて各温度検知素子に端子電圧が発生する。温度検知素子列の各点の電圧は、Ｓｅｇ１からＳｅｇ４に渡り、分圧された電圧Ｖｅ、Ｖｄ、Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａが発生する。温度検知素子列のＳｅｇ２側の端子電圧Ｖａは、第１の共通配線１３２１を通して差動増幅器１３２６に入力される。他方のＳｅｇ１側の端子電圧Ｖｅは、スイッチ１３１４を介して差動増幅器１３２６に入力される。差動増幅器１３２６は電圧Ｖａ、電圧Ｖｅ信号を入力して温度検知素子列の端子間電圧となる差動信号ＶＳを出力する。この動作により各温度検知素子での温度を反映した電圧変化が検知される。
【実施例６】
【０１１３】
実施例１〜５では独立インク供給口での例を説明したが、ここでは共通インク供給口を備えた記録ヘッドの例について説明する。
【０１１４】
図２２はこの実施例に従う記録ヘッド１４０１の上面図と断面図である。
【０１１５】
図２２（ａ）は、記録ヘッド１４０１の平面図であり、オリフィスプレート１４０４にノズル１４０５が所定間隔で配列されている。ここでは共通インク供給口１４０３を挟んで交互にノズル１４０５が配置されて所定方向に２列×４ノズルの８セグメントが素子基板１４０２に形成されている。また、記録ヘッド１４０１には外部配線と接続する電極端子１４０９が設けられている。
【０１１６】
図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、記録ヘッドの裏面には記録素子１４０６と温度検知素子１４０７が組を成して共通インク供給口１４０３を挟んで配置される。オリフィスプレート１４０４には、記録素子に対応するようにノズル１４０５が形成される。また、制御回路１４０８が記録素子１４０６と温度検知素子１４０７が隣接して、かつ、共通インク供給口１４０３からは離れて場所に配置される。
【０１１７】
図２３は素子基板に２列×４ノズル構成の８セグメントの記録素子と温度検知素子を配した結線の様子を示す図である。ここでは、回路と共通インク供給口の配置関係がわかるように共通インク供給口１５１１も描かれている。
【０１１８】
図２３に示されるように、Ｓｅｇ１の記録素子１５０４の一方の端子が記録素子に印加する電源を給電する電源線ＶＨに接続され、他方の端子がスイッチ１５０１に接続される。スイッチ１５０１の他方の端子は、電源線ＶＨのリターン先であるＧＮＤＨに接続されるスイッチ１５０１は、制御回路（不図示）の選択信号Ｈ１でオン／オフ制御される。
【０１１９】
以下、Ｓｅｇ３、Ｓｅｇ５、Ｓｅｇ７も同様に結線される。また、共通インク供給口１５１１を挟んで対向するＳｅｇ２からＳｅｇ８も同様に結線される。
【０１２０】
共通インク供給口１５１１の一方の側にあるＳｅｇ１の温度検知素子１５０５とＳｅｇ３の温度検知素子とＳｅｇ５の温度検知素子とＳｅｇ７の温度検知素子が直列に接続されて温度検知素子列を構成する。その温度検知素子列の一端は温度検知素子に定電流ＩＳを給電する第１の共通配線１５１２に接続され、他端は温度検知素子列を選択するスイッチ１５０２と温度検知素子列の端子電圧を読み出すスイッチ１５０３に接続される。読み出しスイッチ１５０３の他方の端子は、第２の共通配線１５１３に接続され、スイッチ１５０２の他方の端子は、定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ配線に接続される。スイッチ１５０２とスイッチ１５０３は、制御回路（不図示）の選択信号Ｓ１でオン／オフ制御される。共通インク供給口１５１１を挟んで対向するＳｅｇ２からＳｅｇ８の温度検知素子列も同様に結線される。
【０１２１】
次にこの素子基板の動作について説明する。
【０１２２】
選択信号Ｓ１により、スイッチ１５０２がオンされてＳｅｇ１が属する側の温度検知素子列に定電流ＩＳが給電されて検知温度に応じて各温度検知素子に端子電圧が発生する。温度検知素子列の各点の電圧は、Ｓｅｇ１、３、５、７に渡り、分圧された電圧Ｖｅ、Ｖｄ、Ｖｃ、Ｖｂ、Ｖａが発生する。温度検知素子列のＳｅｇ１の端子電圧Ｖａは、第１の共通配線１５１２を通して差動増幅器１５１０に入力される。他方のＳｅｇ７側の端子電圧Ｖｅは、スイッチ１５０３を介して差動増幅器１５１０に入力される。差動増幅器１５１０は電圧Ｖａ、電圧Ｖｅを入力して温度検知素子列の端子間電圧となる差動信号ＶＳを出力する。この動作により各温度検知素子での温度を反映した電圧変化が検知される。
【実施例７】
【０１２３】
実施例１〜６では温度検知素子の電圧変化を検知する例を示した。ここでは、参照温度検知素子を設けて直列電圧分を補正して各温度検知素子の端子間電圧を読み出す例について説明する。
【０１２４】
図２４は素子基板に２行×４列ノズル構成の８セグメントの記録素子と温度検知素子に加えて、補正回路を設けた結線の様子を示す図である。ここでは、回路とインク供給口の配置関係がわかるように独立インク供給口が描かれている。なお、また、図２４の基本的な回路構成は図１１と同じである。
【０１２５】
図２４に示されるように、Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子が直列に接続されて温度検知素子列を構成する。その温度検知素子列の一端は温度検知素子に定電流ＩＳを給電する第１の共通配線１６１３に接続され、他端は温度検知素子列を選択するスイッチ１６１５に接続される。スイッチ１６１５の他方の端子は定電流ＩＳのリターン先であるＶＳＳ配線に接続される。スイッチ１６１５は制御回路（不図示）の選択信号Ｓ１でオン／オフ制御される。Ｓｅｇ５〜Ｓｅｇ８の温度検知素子列も同様に結線される。
【０１２６】
ここで、図２４に示す補正回路の構成を説明する。
【０１２７】
Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子列に対応するように、温度検知素子１６０２〜１６０５を直列接続した参照温度検知素子列が設けられる。その参照温度検知素子列の一端には定電流ＩＳと同じ定電流量の別定電流源からの定電流ＩＳ’が供給される。他方の端子はスイッチ１６１５と同様のスイッチ１６０１に接続される。参照温度検知素子列の各接続点では温度検知素子列に対応する基準電圧Ｖａ’、Ｖｂ’、Ｖｃ’、Ｖｄ’、Ｖｅ’が発生する。これらの基準電圧は参照電圧を発生する演算回路１６０６〜１６０８に接続される。各演算回路の出力はスイッチ１６０９〜１６１１にそれぞれ接続される。これらスイッチ（第３のスイッチ）１６０９〜１６１１の他方の端子は共通接続されて差動増幅器１６１２に入力される。
【０１２８】
次にこの素子基板の動作について説明する。
【０１２９】
・Ｓｅｇ４の温度検知素子の端子間電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を読み出す場合
Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子列の両端電圧（Ｖａ−Ｖｅ）から（Ｖｂ−Ｖｅ）電圧分を差し引くことで求められる。そのため、電圧Ｖｂと等しい基準電圧Ｖｂ’を用い、
Ｖｓ＝Ｖａ−Ｖｂ’
を演算して求める。そして、スイッチ１６１３をオンして基準電圧Ｖｂ’を差動増幅器１６１２に与えて端子間電圧ＶＳを出力する。
【０１３０】
・Ｓｅｇ３の温度検知素子の端子間電圧（Ｖｂ−Ｖｃ）を読み出す場合
Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子列の両端電圧（Ｖａ−Ｖｅ）から（Ｖａ−Ｖｂ）電圧分と（Ｖｃ−Ｖｅ）電圧分を差し引くことで求められる。そのため、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと等しい基準電圧Ｖａ’、Ｖｂ’、Ｖｃ’を用い、
Ｖｓ＝Ｖａ−[（Ｖａ’−Ｖｂ’）＋Ｖｃ’]
を演算して求める。そして、スイッチ１６０９をオンし、演算回路１６０６の参照電圧（Ｖａ’−Ｖｂ’）＋Ｖｃ’を差動増幅器１６１２に与えて端子間電圧ＶＳを出力する。
【０１３１】
・Ｓｅｇ２の温度検知素子の端子間電圧（Ｖｃ−Ｖｄ）を読み出す場合
Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子列の両端電圧（Ｖａ−Ｖｅ）から（Ｖａ−Ｖｃ）電圧分と（Ｖｄ−Ｖｅ）電圧分を差し引くことで求められる。そのため、電圧Ｖａ、Ｖｃ、Ｖｄと等しい基準電圧Ｖａ’、Ｖｃ’、Ｖｄ’を用い、
Ｖｓ＝Ｖａ−[（Ｖａ’−Ｖｃ’）＋Ｖｄ’]
を演算して求める。そして、スイッチ１６１０をオンし、演算回路１６０７の参照電圧（Ｖａ’−Ｖｃ’）＋Ｖｄ’を差動増幅器１６１２に与えて端子間電圧ＶＳを出力する。
【０１３２】
・Ｓｅｇ１の温度検知素子の端子間電圧（Ｖｄ−Ｖｅ）を読み出す場合
Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ４の温度検知素子列の両端電圧（Ｖａ−Ｖｅ）から（Ｖａ−Ｖｄ）電圧分とＶｅ電圧分を差し引くことで求められる。そのため、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅと等しい基準電圧Ｖａ’、Ｖｄ’、Ｖｅ’を用い、
Ｖｓ＝Ｖａ−[（Ｖａ’−Ｖｄ’）＋Ｖｅ’]
を演算して求める。そして、スイッチ１６１１をオンし、演算回路１６０８の参照電圧（Ｖａ’−Ｖｄ’）＋Ｖｅ’を差動増幅器１６１２に与えて端子間電圧Ｖｓを出力する。
【０１３３】
従って以上説明した実施例７によれば、補正回路を用いることにより、直列接続した温度検知素子列においても個別の端子間電圧が求めることができ、検知温度の変化量だけでなく検知温度の絶対量を検出することができる。
【０１３４】
以上説明した実施例１〜７のいずれにおいても、複数の温度検出素子の少なくとも一部を直列接続することで配線数を減らすことができるので、その配線に必要な基板面積を減らすことができる。従って、上述した梁部の幅を狭くすることが可能になり、例えば、独立インク供給口間も狭くすることができ、ノズル配列の高解像度化に貢献する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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