(57)【要約】【課題】  実施例に係る液体吐出用基板は、液体吐出用基板の吐出特性を安定化させることができる。【解決手段】  実施例に液体吐出用基板は、第１の電源ノードと、第２の電源ノードと、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が、温度に応じた前記吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、温度に応じて前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備える。【選択図】  図１
2017013354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源ノードと、
第２の電源ノードと、
前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、
前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、
前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が、温度に応じた前記吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、温度に応じて前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備える、
ことを特徴とする液体吐出用基板。
【請求項２】
温度が高くなるのに応じて前記吐出素子の抵抗値は低くなり、
前記電圧制御部は、温度が高くなるのに応じて、前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が小さくなるように、前記第１の電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出用基板。
【請求項３】
前記電圧制御部は、前記第１の電圧供給部に接続されたダイオードを含む、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出用基板。
【請求項４】
前記第１の電圧供給部は、
参照電圧を受ける第１の入力ノード、および、第２の入力ノードを有する増幅回路と、
前記増幅回路の出力ノードと前記第２の入力ノードとの間の電気経路に配された第１の抵抗素子と、
前記第２の入力ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配された第２の抵抗素子と、を含み、
前記ダイオードは、前記第２の抵抗素子と前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配される、
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出用基板。
【請求項５】
前記電圧制御部は、互いに並列に接続された複数のダイオードを含む、
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液体吐出用基板。
【請求項６】
前記吐出素子の前記第２の端子と前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配された第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタのゲートに前記第１の電圧とは異なる第２の電圧を供給する第２の電圧供給部と、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項７】
前記電圧制御部は、前記第２の電圧供給部に接続されたダイオードを含み、
前記第２の電圧供給部に接続されたダイオードの数と、前記第１の電圧供給部に接続されたダイオードの数とが異なる、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出用基板。
【請求項８】
前記第２の電圧供給部は、前記第２のトランジスタをオンまたはオフのいずれかに制御するための、前記第２の電圧を含む複数の電圧を前記第２のトランジスタのゲートに供給し、
前記第２のトランジスタのゲートに前記第２の電圧が供給されたとき、前記第２のトランジスタがオンする、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の液体吐出用基板。
【請求項９】
前記第１の電圧供給部は、前記第１のトランジスタをオンまたはオフのいずれかに制御するための、前記第１の電圧を含む複数の電圧を前記第１のトランジスタのゲートに供給し、
前記第１のトランジスタのゲートに前記第１の電圧が供給されたとき、前記第１のトランジスタがオンする、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項１０】
温度を検知する温度センサを備え、
前記電圧制御部は、前記温度センサからの出力に基づいて前記第１の電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出用基板。
【請求項１１】
前記吐出素子は、電流を受けて発熱する発熱抵抗体である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項１２】
前記吐出素子は窒化タンタルを含んで構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項１３】
前記第１の電源ノードに電源電圧が供給され、
前記第２の電源ノードに接地電圧が供給される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項１４】
前記第１の電源ノードに接地電圧が供給され、
前記第２の電源ノードに電源電圧が供給される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項１５】
前記吐出素子、前記第１のトランジスタ、前記第１の第１の電圧供給部、および、前記電圧制御部を含む複数のブロックを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項１６】
第１の電源ノードと、
第２の電源ノードと、
前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する発熱抵抗体と、
前記第１の電源ノードと前記発熱抵抗体の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記発熱抵抗体を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、
前記第１の電圧供給部に接続されたダイオードと、を備え、
前記第１の電圧供給部は、
参照電圧を受ける第１の入力ノード、および、第２の入力ノードを有する増幅回路と、
前記増幅回路の出力ノードと前記第２の入力ノードとの間の電気経路に配された第１の抵抗素子と、
前記第２の入力ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配された第２の抵抗素子と、を含み、
前記ダイオードは、前記第２の抵抗素子と前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、かつ、順方向にバイアスされる、
ことを特徴とする液体吐出用基板。
【請求項１７】
前記吐出素子の前記第２の端子と前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配された第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタのゲートに前記第１の電圧とは異なる第２の電圧を供給する第２の電圧供給部と、を備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の液体吐出用基板。
【請求項１８】
前記第２の抵抗素子と前記第２の電源ノードとの間の電気経路において、互いに並列に接続された複数のダイオードを備える、
ことを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の液体吐出用基板。
【請求項１９】
前記発熱抵抗体は窒化タンタルを含んで構成される、
ことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項２０】
前記発熱抵抗体、前記第１のトランジスタ、前記第１の電圧供給部、および、前記ダイオードを含む複数のブロックを備える、
ことを特徴とする請求項１６乃至請求項１９のいずれか一項に記載の液体吐出用基板。
【請求項２１】
第１の電源ノードと、
第２の電源ノードと、
前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、
前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、
温度に応じて前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備え、
温度が高くなるのに応じて前記吐出素子の抵抗値は低くなり、
前記電圧制御部は、温度が高くなるのに応じて、前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が小さくなるように、前記第１の電圧を制御する、
ことを特徴とする液体吐出用基板。
【請求項２２】
請求項１乃至請求項２１のいずれか一項に記載の液体吐出用基板と、
前記液体吐出用基板に液体を供給するための液体供給部と、を備える、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２３】
請求項２２に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを駆動する駆動部と、を備える、
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２４】
第１の電源電圧を供給する第１の電源ノードと、
第２の電源電圧を供給する第２の電源ノードと、
前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、
前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、
前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備えた液体吐出用基板を用いた印刷物の製造方法であって、
前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が、温度に応じた前記吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、前記第１の電圧を制御する工程と、
前記第１のトランジスタのゲートに前記第１の電圧を供給することにより液体を吐出する工程と、を含む、
ことを特徴とする印刷物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および、記録装置、ならびに、印刷物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板の温度を制御するためのサブヒータを備えた液体吐出用基板が開示されている。特許文献１によれば、サブヒータにより液体吐出用基板の温度分布を抑えることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７６４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の液体吐出用基板においては、吐出特性を安定化することが困難であるという課題がある。特許文献１の図７に示されるように、液体吐出用基板は、サブヒータが配された部分と、サブヒータが配されていない部分とを含む。したがって、液体吐出用基板の全体を均一に加熱することが困難である。そのため、液体吐出用基板に温度分布が生じる可能性がある。結果として、液体吐出用基板の位置によって吐出性能が変化する可能性がある。あるいは、サブヒータによる加熱を行うだけでは、外部温度の変化に対して液体吐出用基板の温度を一定に保つことが難しい。そのため、液体吐出用基板の温度が経時変化する可能性がある。結果として、吐出のタイミングによって吐出性能が変化する可能性がある。
【０００５】
液体吐出用基板が記録装置に用いられた場合には、記録品質が低下する可能性があった。また、液体吐出基板を用いて印刷物を製造する場合には、印刷物の品質が低下する可能性があった。
【０００６】
このような課題に鑑み、本発明は、液体吐出用基板の吐出特性を安定化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの側面に係る実施例の液体吐出用基板は、第１の電源ノードと、第２の電源ノードと、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が、温度に応じた前記吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、温度に応じて前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備える。
【０００８】
本発明の別の側面に係る実施例の液体吐出用基板は、第１の電源ノードと、第２の電源ノードと、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する発熱抵抗体と、前記第１の電源ノードと前記発熱抵抗体の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記発熱抵抗体を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、前記第１の電圧供給部に接続されたダイオードと、を備え、前記第１の電圧供給部は、参照電圧を受ける第１の入力ノード、および、第２の入力ノードを有する増幅回路と、前記増幅回路の出力ノードと前記第２の入力ノードとの間の電気経路に配された第１の抵抗素子と、前記第２の入力ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配された第２の抵抗素子と、を含み、前記ダイオードは、前記第２の抵抗素子と前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、かつ、順方向にバイアスされる。
【０００９】
本発明の別の側面に係る実施例の液体吐出用基板は、第１の電源ノードと、第２の電源ノードと、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、温度に応じて前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備え、温度が高くなるのに応じて前記吐出素子の抵抗値は低くなり、前記電圧制御部は、温度が高くなるのに応じて、前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が小さくなるように、前記第１の電圧を制御する。
【００１０】
本発明の１つの側面に係る実施例の印刷物の製造方法は、第１の電源電圧を供給する第１の電源ノードと、第２の電源電圧を供給する第２の電源ノードと、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間の電気経路に配され、第１の端子および第２の端子を有する吐出素子と、前記第１の電源ノードと前記吐出素子の前記第１の端子との間の電気経路に配され、前記吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部と、前記第１の電圧を制御する電圧制御部と、を備えた液体吐出用基板を用いた印刷物の製造方法であって、前記吐出素子の前記第１の端子と前記第２の端子との間に印加される電圧が、温度に応じた前記吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、前記第１の電圧を制御する工程と、前記第１のトランジスタのゲートに前記第１の電圧を供給することにより液体を吐出する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液体吐出用基板の吐出特性を安定化させることができる。また、本発明によれば、記録装置の記録品質、あるいは、印刷物の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】液体吐出用基板の構成を模式的に示す図。
【図２】液体吐出用基板の等価回路を示す図。
【図３】液体吐出用基板の特性を示す図。
【図４】液体吐出用基板の構成を模式的に示す図。
【図５】液体吐出用基板の等価回路を示す図。
【図６】液体吐出用基板の構成を模式的に示す図。
【図７】液体吐出用基板の構成を模式的に示す図。
【図８】液体吐出用基板の構成を模式的に示す図。
【図９】記録装置の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本実施形態の液体吐出用基板は、第１の電源ノードと、第２の電源ノードと、吐出素子を含む。第１の電源ノードには、例えば電源電圧および接地電圧の一方が供給される。第２の電源ノードには、例えば電源電圧および接地電圧の他方が供給される。電源電圧は接地電圧より高い電圧である。液体を吐出するのに十分なエネルギーが吐出素子に供給されるように、電源電圧および接地電圧が設定される。吐出素子は、第１の電源ノードと第２の電源ノードとの間の電気経路に配される。吐出素子には、例えば、発熱抵抗体（ヒータ）や圧電素子が用いられる。図１において、電源電圧ノード１０４、接地ノード１０５、および、ヒータ１０１が、それぞれ、第１の電源ノード、第２の電源ノード、および、吐出素子の例として示されている。
【００１４】
吐出素子は、第１の端子と第２の端子とを含む。第１の電源ノードと吐出素子の第１のノードとの間の電気経路に、第１のトランジスタが配される。第１のトランジスタは、吐出素子を負荷とするソースフォロア回路を構成する。つまり、第１のトランジスタは、ゲートに供給された電圧に応じた出力電圧をソースに出力する。例えば、第１のトランジスタのゲートの電圧Ｖｇ、第１のトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈ、および、第１のトランジスタのソースの電圧Ｖｓは、Ｖｓ＝Ｖｇ−Ｖｔｈの関係をほぼ満たしうる。また、液体吐出用基板は、第１のトランジスタのゲートに第１の電圧を供給する第１の電圧供給部を備える。このような構成によれば、第１のトランジスタのゲートに供給される第１の電圧によって、吐出素子の第１の端子と第２の端子との間に印加される電圧（以下、吐出素子の両端電圧とも呼ぶ）を制御することができる。図１においてトランジスタ１０２、および、電圧供給部１１０が、それぞれ、第１のトランジスタ、および、第１の電圧供給部の例として示されている。
【００１５】
本実施形態の液体吐出用基板は、第１の電圧供給部の供給する第１の電圧を制御する電圧制御部を備える。電圧制御部は、吐出素子の第１の端子と第２の端子との間に印加される電圧が、温度に応じた吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、温度に応じて第１の電圧を制御する。図１において、電圧制御部１５０が例示されている。
【００１６】
吐出素子の抵抗値は温度に応じて変化する。例えば、いくつかの実施形態では、温度が高くなるのに応じて、吐出素子の抵抗値が小さくなる。換言すると、吐出素子の抵抗値の温度特性は負の係数を有する。一般に、発熱抵抗体の抵抗値の温度特性は負の係数を有する。この場合、電圧制御部は、温度が高くなるのに応じて、吐出素子の第１の端子と第２の端子との間に印加される電圧が小さくなるように、第１の電圧を制御する。別の実施形態では、温度が高くなるのに応じて吐出素子の抵抗値が大きくなる。換言すると、吐出素子の抵抗値の温度特性は正の係数を有する。この場合、電圧制御部は、温度が高くなるのに応じて、吐出素子の第１の端子と第２の端子との間に印加される電圧が大きくなるように、第１の電圧を制御する。
【００１７】
温度に応じた第１の電圧の制御は、第１の電圧供給部に所定の温度特性を有する素子を接続することで受動的に行うことができる。例えば、ダイオードを第１の電圧供給部に接続することで、温度に応じた第１の電圧の制御を行うことができる。一般に、ダイオードの両端の電圧の温度特性は負の係数を有するためである。受動的に第１の電圧を制御することで、液体吐出用基板あるいは記録装置を小型化することできる。
【００１８】
あるいは、温度に応じた第１の電圧の制御は、能動的に行われてもよい。例えば、温度を検知する温度センサを設けることで、温度センサの出力に基づいて第１の電圧を能動的に制御することができる。能動的に第１の電圧を制御することで、制御の精度を向上させることができる。
【００１９】
本実施形態によれば、吐出素子の両端電圧が温度に応じた吐出素子の抵抗値の変動を補償するように、第１の電圧が制御される。このような構成によれば、吐出特性を安定化することができる。吐出特性の安定化の効果について説明する。
【００２０】
吐出素子に供給されるエネルギーは、吐出素子の両端電圧と吐出素子に流れる電流の積に比例しうる。吐出素子の抵抗値が変化すると、一定の電圧が印加されたときに流れる電流の大きさが変化する。したがって、温度にかかわらず吐出素子の両端電圧が一定の場合、吐出素子に供給されるエネルギーが温度に応じて変化する。
【００２１】
これに対して本実施形態においては、吐出素子の抵抗値の変化に対応して、吐出素子の両端電圧が制御される。例えば抵抗値が小さい場合には、吐出素子の両端電圧が小さくなる。したがって、温度が変化した場合であっても、吐出素子に供給されるエネルギーの変化を小さくする、あるいは、ゼロにすることができる。結果として、吐出特性を安定化することができる。
【００２２】
以下、本発明に係るいくつかの実施例を説明する。特に断りがない限り、上述の実施形態についての説明は、全ての実施例について一般である。また、以下に説明するいずれかの実施例の一部の構成を、他の実施例の一部と置換、あるいは、他の実施例に付加してもよい。また、本明細書では、温度特性の係数を、単に、温度係数とも呼ぶ。
【実施例１】
【００２３】
液体吐出用基板の実施例を説明する。図１は、本実施例の液体吐出用基板の構成を模式的に示す図である。液体吐出用基板は、ヒータ１０１を含む。ヒータ１０１は、吐出素子の一例である。ヒータ１０１は窒化タンタルで形成された抵抗素子である。ヒータ１０１の代わりに圧電素子を用いてもよい。ヒータ１０１は、電源電圧ノード１０４と接地ノード１０５との間の電気経路に配される。電源電圧ノード１０４には電源電圧が、接地ノード１０５には接地電圧がそれぞれ供給される。
【００２４】
ヒータ１０１は第１の端子ＮＡと第２の端子ＮＢとを含む。第２の端子ＮＢは接地ノード１０５に接続されている。つまり、第２の端子ＮＢは接地されている。第１の端子ＮＡと電源電圧ノード１０４の間の電気経路に、第１のトランジスタ１０２が配される。第１のトランジスタ１０２は、例えばＮチャネル型のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタである。第１のトランジスタ１０２のソースはヒータ１０１の第１の端子ＮＡに接続される。第１のトランジスタ１０２のドレインは電源電圧ノード１０４に接続される。第１のトランジスタ１０２のバックゲートとソースとが互いに接続されている。このような構成により、第１のトランジスタ１０２は、ヒータ１０１を負荷とするソースフォロア回路を構成する。つまり、第１のトランジスタ１０２は、ゲートに供給された電圧に応じた出力電圧をソースに出力する。例えば、第１のトランジスタ１０２のゲートの電圧Ｖｇ、第１のトランジスタ１０２の閾値電圧Ｖｔｈ、および、第１のトランジスタ１０２のソースの電圧Ｖｓは、Ｖｓ＝Ｖｇ−Ｖｔｈの関係をほぼ満たしうる。
【００２５】
電圧供給部１１０が第１のトランジスタ１０２のゲートに接続される。電圧供給部１１０は、第１のトランジスタ１０２のゲートに、ヒータ１０１を駆動するための電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを供給する。第１のトランジスタ１０２のゲートに電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが供給されると、第１のトランジスタ１０２は電圧ＶＨＴＭ＿Ｈに応じた電圧をヒータ１０１の第１の端子ＮＡに出力する。したがって、第１のトランジスタ１０２のゲートに電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを供給することで、液体を吐出することができる。
【００２６】
本実施例の電圧供給部１１０は、第１のトランジスタ１０２をオンまたはオフのいずれかに制御するための複数の電圧を、第１のトランジスタ１０２のゲートに供給する。具体的に、電圧供給部１１０は、電圧生成回路１１１および駆動回路１１２を含む。電圧生成回路１１１は、参照電圧Ｖｒｅｆ１に基づいて電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを生成する。電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを生成は、電源電圧として駆動回路１１２に供給される。駆動回路１１２は画像信号ｄａｔａに基づいて、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈ、および、接地電圧などの電圧ＶＨＴＭ＿Ｈより低い電圧を、第１のトランジスタ１０２のゲートに選択的に供給する。第１のトランジスタ１０２のゲートに電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが供給されたとき、第１のトランジスタ１０２はオンする、換言すると、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈに応じた電圧をソースに出力する。第１のトランジスタ１０２のゲートに電圧ＶＨＴＭ＿Ｈより低い電圧が供給されたとき、第１のトランジスタ１０２はオフする。このような構成により、ヒータ１０１の駆動を制御することが可能である。
【００２７】
なお、電圧供給部１１０が、常時、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを供給していてもよい。この場合、トランジスタ１０２の他に、ヒータ１０１の駆動を制御するスイッチがヒータ１０１に接続されることが好ましい。
【００２８】
電圧供給部１１０には、電圧制御部１５０が接続される。電圧制御部１５０は温度に応じて電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御する。本実施例では、温度が高くなるにつれて、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが小さくなるように、電圧制御部１５０は電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御する。このような構成により、ヒータ１０１の第１の端子ＮＡと第２の端子ＮＢとの間に印加される電圧（両端電圧）Ｖａｂが、温度の変化に応じたヒータ１０１の抵抗値の変化を補償している。
【００２９】
電圧供給部１１０および電圧制御部１５０の構成について説明する。図２は、電圧供給部１１０に含まれる電圧生成回路１１１、および、電圧制御部１５０の等価回路を示している。電圧生成回路１１１は、増幅回路１３０と、抵抗素子Ｒ１と、抵抗素子Ｒ２とを含んで構成される。増幅回路１３０は、参照電圧Ｖｒｅｆ１を受ける第１の入力ノードおよび第２の入力ノードを含む。増幅回路１３０には、例えば、非反転入力ノード（第１の入力ノード）と反転入力ノード（第２の入力ノード）を含むオペアンプが用いられる。抵抗素子Ｒ１は、増幅回路１３０の出力ノードと第２の入力ノードとの間の電気経路に配される。抵抗素子Ｒ２は、増幅回路１３０の第２の入力ノードと接地ノード１０５との間の電気経路に配される。
【００３０】
電圧制御部１５０は、電圧生成回路１１１に接続されたダイオード２０１を含む。ダイオード２０１は、抵抗素子Ｒ２と接地ノード１０５との間の電気経路に配される。ダイオード２０１のアノードが抵抗素子Ｒ２に接続され、ダイオード２０１のカソードが接地される。
【００３１】
このような構成により、ダイオード２０１は参照電圧源として動作しうる。つまり、ダイオード２０１が順方向にバイアスされることで、ダイオード２０１の両端に所定の電圧が生じる。一般に、順方向にバイアスされたダイオードの両端の電圧の温度特性は、負の係数を持つ。つまり、本実施例のダイオード２０１の両端の電圧は、温度が高くなるのに応じて低くなる。したがって、ダイオード２０１を含む電圧制御部１５０は、温度の変化に応じて受動的に電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御することができる。
【００３２】
図２に示された等価回路において、電圧生成回路１１１の生成する電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは式（１）で表される。ここで、Ｖｄはダイオード２０１の両端の電圧を、Ｒ１は抵抗素子Ｒ１の抵抗値を、Ｒ２は抵抗素子Ｒ２の抵抗値を、それぞれ、表している。
【００３３】
【数１】
2017013354.tif 000003
【００３４】
上述の通り、温度が高くなるのに応じて、ダイオード２０１の両端の電圧Ｖｄは低くなる。また、抵抗素子Ｒ１の抵抗値の温度特性、および、抵抗素子Ｒ２の抵抗値の温度特性は、互いにほぼ等しい。つまり、式（１）の右辺の１番目の項の温度についての微分は、ダイオード２０１の抵抗値の温度特性に比べて、無視できるほど小さい。特に、抵抗素子Ｒ２の抵抗値が、抵抗素子Ｒ１の抵抗値の５倍以上大きい場合、式（１）の右辺の１番目の項の温度についての微分はほぼゼロになる。したがって、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈの温度特性は、式（１）を温度について微分することで得られる式（２）によって表される。
【００３５】
【数２】
2017013354.tif 000004
【００３６】
このように、本実施例の電圧制御部１５０は、温度が高くなるのに応じて電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが小さくなるように、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御している。電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが小さくなることで、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂが小さくなる。結果として、温度に応じたヒータ１０１の抵抗値の変化が、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂによって補償される。
【００３７】
次に、本実施例による効果について説明する。図３は、本実施例の効果を説明するための図である。図３（ａ）は、ヒータ１０１の抵抗値の温度特性を模式的に示している。縦軸がヒータ１０１の抵抗値を表し、横軸が温度を表している。図３（ｂ）は、電圧供給部１１０の供給する電圧ＶＨＴＭ＿Ｈ、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂ、および、第１のトランジスタ１０２のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓの温度特性を模式的に示している。縦軸が電圧を表し、横軸が温度を表している。図３（ｃ）は、ヒータ１０１の発熱量の温度特性を模式的に示している。縦軸が発熱量を表し、横軸が温度を表している。なお、図３に示した数値は一例であり、本発明はこれらの数値に限られるものではない。
【００３８】
図３（ａ）が示すように、本実施例のヒータ１０１の抵抗値の温度特性は約−０．１６７［Ω／℃］の係数をもつ。つまり、温度が１℃高くなると、ヒータ１０１の抵抗値は約０．１６７Ω低下する。例えば、温度が３０℃のときは、ヒータ１０１の抵抗値は約５００Ωである。温度が９０℃のときは、ヒータ１０１の抵抗値は約４９０Ωである。ヒータ１０１の抵抗値の温度特性は、ヒータ１０１を構成する材料によって設定されうる。
【００３９】
図３（ｂ）が示すように、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈの温度特性は約−２．００［ｍＶ／℃］の係数を持つ。つまり、温度が１℃高くなると、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは、約２．００ｍＶ低下する。例えば、温度が３０℃のときは、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは約３０．０Ｖである。温度が９０℃のときは、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは約２９．８８Ｖである。電圧ＶＨＴＭ＿Ｈの温度特性は、上述の式（２）が示す通り、ダイオード２０１の両端の電圧の温度特性によって制御することができる。つまり、本実施例では、ダイオード２０１の両端の電圧の温度特性が、約−２．００［ｍＶ／℃］の係数を持っている。
【００４０】
図３（ｂ）が示すように、第１のトランジスタ１０２のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓの温度特性は、正の係数を持つ。具体的に、電圧Ｖｇｓの温度特性は、約１．６６７［ｍＶ／℃］の係数を持つ。つまり、温度が１℃高くなると、電圧Ｖｇｓは、約１．６６７ｍＶ上昇する。例えば、温度が３０℃のときは、電圧Ｖｇｓは約１．９Ｖである。温度が９０℃のときは、電圧Ｖｇｓは約２．０Ｖである。第１のトランジスタ１０２の閾値電圧の温度特性が正の係数を持つ場合に、電圧Ｖｇｓの温度特性が正の係数を持ちうる。なお、電圧Ｖｇｓの温度特性は、閾値電圧以外のパラメータによっても変化しうる。
【００４１】
ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂは、電圧ＢＨＴＭ＿Ｈから電圧Ｖｇｓを減じた値となる。したがって、図３（ｂ）が示すように両端電圧Ｖａｂの温度特性は負の係数を持つ。具体的に、両端電圧Ｖａｂの温度特性は約−３．６６７［ｍＶ／℃］の係数を持つ。例えば、温度が３０℃のときは、両端電圧Ｖａｂは約２８．１Ｖである。温度が９０℃のときは、両端電圧Ｖａｂは約２７．８８Ｖである。
【００４２】
図３（ｃ）は、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂとヒータ１０１の抵抗値から算出したヒータ１０１の発熱量を示している。図３（ｃ）が示す通り、本実施例では、例えば、温度が３０℃のとき、発熱量は約１．５７９Ｗである。温度が９０℃のとき、発熱量は約１．５８６Ｗである。その差は、約０．００７Ｗである。比較例として、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが温度にかかわらず一定の場合、具体的には、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが約３０Ｖである場合の、ヒータの発熱量が図３（ｃ）に示されている。比較例では、温度が３０℃のとき、発熱量は約１．５７９Ｗである。一方、温度が９０℃のとき、発熱量は約１．６００Ｗである。その差は、約０．０２１Ｗである。
【００４３】
このように、本実施例によれば、温度に応じた発熱量の変化を小さくすることができる。結果として、液体の吐出特性を安定化させることができる。外部環境の温度の変化や液体吐出用基板の動作による発熱によって、ヒータ１０１の温度は経時的に変化しうる。また、液体吐出用基板が複数のヒータ１０１を備えている場合は、場所によってヒータ１０１の温度が異なる可能性がある。本実施例によれば、こうした温度の違いによる吐出特性の差を低減することができる。
【００４４】
なお、例えば圧電素子においても、温度に応じた吐出素子の抵抗値の変化によって、液体に付与されるエネルギーが変化しうる。そのため、本実施例の電圧制御部１５０によって電圧ＶＴＨＭ＿Ｈを制御することにより、吐出特性の安定化の効果を得ることができる。
【００４５】
図３は、ヒータ１０１の抵抗値の温度係数が約−０．１６７［Ω／℃］である例を示している。ヒータ１０１の抵抗値の温度係数は、他の値であってもよい。ヒータ１０１の抵抗値の温度係数に合わせて、参照電圧源の電圧の温度係数を設定することが好ましい。例えば、変形例として、ヒータ１０１の抵抗値の温度特性が正の係数を持っていてもよい。この場合、ダイオード２０１の代わりに、正の温度係数を持つ参照電圧源が用いられる。複数のダイオードを組み合わせることにより、正の温度係数を持つ参照電圧源を構成することができる。なお、ヒータ１０１の抵抗値の温度係数の絶対値が、約０．１［Ω／℃］より大きい場合に、本実施例による吐出特性の安定化の効果が高い。
【００４６】
本実施例では、電源電圧ノード１０４と接地ノード１０５とは入れ替えてもよい。つまり、ノード１０４に接地電圧が供給され、ノード１０５に接地電圧より高い電源電圧が供給されてもよい。この場合、第１のトランジスタ１０２に、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタが用いられる。また、電圧制御部１５０は、温度が高くなるのに応じて電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが高くなるように、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御する。
【００４７】
以上に述べた通り、本実施例によれば、液体吐出用基板の吐出特性を安定化させることができる。
【実施例２】
【００４８】
液体吐出用基板の別の実施例を説明する。本実施例は、ヒータ１０１と接地ノードの間の電気経路に第２のトランジスタ１０３、および、第２のトランジスタ１０３のゲートに電圧を供給する電圧供給部１２０が配された点で、実施例１と異なる。そこで、主として実施例１と異なる部分について説明し、実施例１と同様の部分の説明は省略する。
【００４９】
図４は、本実施例の液体吐出用基板の構成を模式的に示す図である。図１と同様の機能を有する部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５０】
本実施例では、ヒータの第２の端子ＮＢと接地ノード１０５との間の電気経路に、第２のトランジスタ１０３が配される。第２のトランジスタ１０３は、例えばＰチャネル型のＭＯＳトランジスタである。第２のトランジスタ１０３のソースはヒータ１０１の第２の端子ＮＢに接続される。第２のトランジスタ１０３のドレインは接地ノード１０５に接続される。第２のトランジスタ１０３のバックゲートとソースとが互いに接続されている。このような構成により、第２のトランジスタ１０３は、ヒータ１０１を負荷とするソースフォロア回路を構成する。つまり、第２のトランジスタ１０３は、ゲートに供給された電圧に応じた出力電圧をソースに出力する。
【００５１】
なお、本実施例においても、第１のトランジスタ１０２は、ヒータ１０１を負荷とするソースフォロア回路を構成する。あるいは、第１のトランジスタ１０２は、ヒータ１０１および第２のトランジスタ１０３を負荷とするソースフォロア回路を構成してもよい。
【００５２】
電圧供給部１２０が第２のトランジスタ１０３のゲートに接続される。電圧供給部１２０は、第２のトランジスタ１０３のゲートに、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈとは異なる電圧ＶＨＴＭ＿Ｌを供給する。第２のトランジスタ１０３のゲートに電圧ＶＨＴＭ＿Ｌが供給されると、第２のトランジスタ１０３は電圧ＶＨＴＭ＿Ｌに応じた電圧をヒータ１０１の第２の端子ＮＢに出力する。したがって、本実施例のヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂは、第１のトランジスタ１０２の出力する電圧と、第２のトランジスタ１０３の出力する電圧とによって決まる。
【００５３】
電圧供給部１２０の構成について説明する。電圧供給部１２０は、電圧生成回路１２１を含む。図５は、電圧生成回路１２１の等価回路を示している。電圧生成回路１２１は、増幅回路１４０と、抵抗素子Ｒ３と、抵抗素子Ｒ４とを含んで構成される。増幅回路１４０は、参照電圧Ｖｒｅｆ２を受ける第１の入力ノードおよび第２の入力ノードを含む。増幅回路１４０には、例えば、非反転入力ノード（第１の入力ノード）と反転入力ノード（第２の入力ノード）を含むオペアンプが用いられる。抵抗素子Ｒ３は、増幅回路１４０の出力ノードと第２の入力ノードとの間の電気経路に配される。抵抗素子Ｒ４は、増幅回路１４０の第２の入力ノードと接地ノード１０５との間の電気経路に配される。
【００５４】
図５に示された等価回路において、電圧生成回路１２１の生成する電圧ＶＨＴＭ＿Ｌは式（３）で表される。ここで、Ｒ３は抵抗素子Ｒ３の抵抗値を、Ｒ４は抵抗素子Ｒ４の抵抗値を、それぞれ、表している。
【００５５】
【数３】
2017013354.tif 000005
【００５６】
本実施例においては、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈと電圧ＶＨＴＭ＿Ｈに基づいて、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂが決まる。電圧制御部１５０は、温度が高くなるのに応じて電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが小さくなるように、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御している。また、式（３）が示す通り、電圧ＶＨＴＭ＿Ｌの温度特性の係数はほぼゼロである。したがって、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが小さくなることで、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂが小さくなる。結果として、温度に応じてヒータ１０１の抵抗値の変化が、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂによって補償される。
【００５７】
本実施例の効果を説明するため、１つの数値例を説明する。なお、本実施例はこれらの数値に限られるものではない。まず、ヒータ１０１の抵抗値の温度係数は約−０．１６７［Ω／℃］である。第１のトランジスタ１０２のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｎの温度係数は約１．６６７［ｍＶ／℃］である。第２のトランジスタ１０３のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｐの温度係数は、約２．０［ｍＶ／℃］である。電圧ＶＨＴＭ＿Ｈの温度係数は約−２［ｍＶ／℃］である。電圧ＶＨＴＭ＿Ｌの温度係数はほぼゼロである。
【００５８】
例えば、温度が３０℃のときの各値は以下の通りである。ヒータ１０１の抵抗値は、約４００Ωである。第１のトランジスタ１０２のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｎは約１．９Ｖである。第２のトランジスタ１０３のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｐは約２．０Ｖである。電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは約３０Ｖである。電圧ＶＨＴＭ＿Ｌは約３Ｖである。ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂ＝ＶＨＴＭ＿Ｈ−Ｖｇｓｎ−ＶＨＴＭ＿Ｌ−Ｖｇｓｐは、約２３．１Ｖである。このとき、ヒータ１０１の発熱量は約１．３３４Ｗである。
【００５９】
温度が９０℃のときの各値は以下の通りである。ヒータ１０１の抵抗値は約３９０Ωである。第１のトランジスタ１０２のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｎは約２．０Ｖである。第２のトランジスタ１０３のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｐは、約２．１２Ｖである。電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは約２９．８８Ｖである。このとき、ヒータ１０１の発熱量は約１．３２８Ｗである。
【００６０】
このように、本実施例によれば、温度に応じたヒータ１０１の発熱量の変化を低減することができる。結果として、液体吐出用基板の吐出特性を安定化させることができる。また、本実施例によれば、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂを、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈと電圧ＶＨＴＭ＿Ｈによって制御できる。このような構成によれば、電源電圧ノード１０４の寄生抵抗や、接地ノード１０５の寄生抵抗による吐出特性の低下を抑制することができる。
【００６１】
本実施例では、電圧供給部１１０が、第１のトランジスタ１０２をオンまたはオフのいずれかに制御するための複数の電圧を、第１のトランジスタ１０２のゲートに供給する。変形例として、電圧供給部１１０が、常時、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを供給していてもよい。
【００６２】
この変形例においては、電圧供給部１２０が、第２のトランジスタ１０３をオンまたはオフのいずれかに制御するための複数の電圧を、第２のトランジスタ１０３のゲートに供給する。電圧供給部１２０は、電圧ＶＨＴＭ＿Ｌが電源電圧として供給された駆動回路を含む。駆動回路は、画像信号ｄａｔａに基づいて、電圧ＶＨＴＭ＿Ｌ、および、電源電圧などの電圧ＶＨＴＭ＿Ｌより高い電圧を、第２のトランジスタ１０３のゲートに選択的に供給する。第２のトランジスタ１０３のゲートに電圧ＶＨＴＭ＿Ｈが供給されたとき、第２のトランジスタ１０３はオンする。
【００６３】
さらに別の変形例として、第２のトランジスタ１０３のゲートに接続された電圧供給部１２０は省略されてもよい。例えば、外部からの電圧を受けるパッド電極が、直接、第２のトランジスタ１０３のゲートに接続されてもよい。
【００６４】
以上に述べた通り、本実施例によれば、液体吐出用基板の吐出特性を安定化させることができる。
【実施例３】
【００６５】
液体吐出用基板の別の実施例を説明する。本実施例は、電圧制御部１５０が複数のダイオードを含む点、および、電圧供給部１２０に電圧制御部１６０が接続される点で、実施例２と異なる。そこで、主として実施例１および実施例２と異なる部分について説明し、実施例１または実施例２と同様の部分の説明は省略する。
【００６６】
図６は、本実施例の液体吐出用基板の構成を模式的に示す図である。図１または図４と同様の機能を有する部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６７】
電圧制御部１５０は、互いに並列に接続された複数のダイオード３０１を含む。具体的には、Ｍ個のダイオード３０１−１〜３０１−ｍが、抵抗素子Ｒ２と接地ノード１０５との間の電気経路に並列に配される。それぞれのダイオード３０１のアノードが抵抗素子Ｒ２に接続される。それぞれのダイオード３０１のカソードが接地される。このような構成により、複数のダイオード３０１が集合的に参照電圧源として動作しうる。
【００６８】
図６に示された等価回路において、電圧生成回路１１１の生成する電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは式（４）で表される。ここで、Ｒ１は抵抗素子Ｒ１の抵抗値を、Ｒ２は抵抗素子Ｒ２の抵抗値を、それぞれ、表している。また、ｋＢはボルツマン定数、ｑは素電荷、Ｔは温度、Ｉｓはダイオード３０１の飽和電流、Ｉは電圧制御部１５０に供給される定電流を、それぞれ表している。
【００６９】
【数４】
2017013354.tif 000006
【００７０】
電圧供給部１２０には、電圧制御部１６０が接続される。電圧制御部１６０は、互いに並列に接続された複数のダイオード３０２を含む。具体的には、Ｎ個のダイオード３０２−１〜３０２−ｎが、抵抗素子Ｒ４と接地ノード１０５との間の電気経路に並列に配される。それぞれのダイオード３０２のアノードが抵抗素子Ｒ４に接続される。それぞれのダイオード３０２のカソードが接地される。このような構成により、複数のダイオード３０２が集合的に参照電圧源として動作しうる。
【００７１】
図６に示された等価回路において、電圧生成回路１２１の生成する電圧ＶＨＴＭ＿Ｌは式（５）で表される。ここで、Ｒ１は抵抗素子Ｒ１の抵抗値を、Ｒ２は抵抗素子Ｒ２の抵抗値を、それぞれ、表している。また、ｋＢはボルツマン定数、ｑは素電荷、Ｔは温度、Ｉｓはダイオード３０１の飽和電流、Ｉは電圧制御部１６０に供給される定電流を、それぞれ表している。
【００７２】
【数５】
2017013354.tif 000007
【００７３】
本実施例においては、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈと電圧ＶＨＴＭ＿Ｈに基づいて、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂが決まる。簡単のために、第１のトランジスタ１０２のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｎ、および、第２のトランジスタ１０３のゲートとソースとの間の電圧Ｖｇｓｐがゼロであるとする。このとき、両端電圧Ｖａｂは、次の式（６）で表される。
【００７４】
【数６】
2017013354.tif 000008
【００７５】
両辺を温度について微分することで、次の式（７）の関係が得られる。
【００７６】
【数７】
2017013354.tif 000009
【００７７】
式（７）が表すように、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂは、電圧制御部１５０に含まれるダイオード３０１の個数Ｍと、電圧制御部１６０に含まれるダイオード３０２の個数Ｎとの比によって決まる。Ｎ＜Ｍの場合に、両端電圧Ｖａｂの温度係数は負となる。Ｎ＞Ｍの場合に、両端電圧Ｖａｂの温度係数は正となる。したがって、ヒータ１０１の抵抗値の温度特性に応じてＭおよびＮを設定することにより、温度に応じたヒータ１０１の抵抗値の変化が、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂによって補償される。
【００７８】
本実施例によれば、電圧供給部１１０に接続されるダイオード３０１の数と、電圧供給部１２０に接続されるダイオード３０２の数が異なる。そして、ダイオードの個数の比によって、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂの温度係数を制御することができる。このような構成によれば、高い精度で両端電圧Ｖａｂの温度係数を制御することができる。したがって、吐出特性の安定化の効果が高い。
【実施例４】
【００７９】
液体吐出用基板の別の実施例を説明する。本実施例は、電圧制御部１７０が温度センサ４０１を含む点で、実施例１乃至実施例３と異なる。そこで、主として実施例１乃至実施例３と異なる部分について説明し、実施例１乃至実施例３のいずれかと同様の部分の説明は省略する。
【００８０】
図７は、本実施例の液体吐出用基板の構成を模式的に示す図である。図１、図４または図６と同様の機能を有する部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８１】
本実施例の電圧制御部１７０は、温度センサ４０１と、参照電圧出力部４０２とを含む。参照電圧出力部４０２は、温度センサ４０１の出力に基づいて出力する参照電圧Ｖｒｅｆ１を変化させる。参照電圧Ｖｒｅｆ１は、実施例１と同様に、電圧生成回路１１１の増幅回路１３０に入力される。
【００８２】
図７の等価回路において、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈは式（８）で表される。ここで、Ｒ１は抵抗素子Ｒ１の抵抗値を、Ｒ２は抵抗素子Ｒ２の抵抗値を、それぞれ、表している。
【００８３】
【数８】
2017013354.tif 000010
【００８４】
式（８）が示す通り、本実施例の電圧制御部１７０は、参照電圧Ｖｒｅｆ１を制御することで、能動的に電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御している。例えば、ヒータ１０１の抵抗値の温度特性が負の係数を持つ場合には、温度が高くなるにつれて参照電圧Ｖｒｅｆ１を低くする。逆に、ヒータ１０１の抵抗値の温度特性が正の係数を持つ場合には、温度が高くなるにつれて参照電圧Ｖｒｅｆ１を高くする。結果として、温度に応じたヒータ１０１の抵抗値の変化が、ヒータ１０１の両端電圧Ｖａｂによって補償される。
【００８５】
参照電圧Ｖｒｅｆ１は、温度の変化に応じて連続的に変化してもよい。あるいは、参照電圧Ｖｒｅｆ１は、温度の変化に応じて段階的に変化してもよい。例えば、温度が第１の範囲に含まれる場合は、参照電圧Ｖｒｅｆ１を第１の値とし、温度が第１の範囲と異なる第２の範囲に含まれる場合は、参照電圧Ｖｒｅｆ１を第１の値とは異なる第２の値とする。
【００８６】
本実施例では、参照電圧出力部４０２が温度センサ４０１の出力に基づいて参照電圧Ｖｒｅｆ１を出力している。このような構成によれば、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを高い精度で制御することができる。したがって、吐出特性の安定化の効果が高い。
【実施例５】
【００８７】
液体吐出用基板の別の実施例を説明する。本実施例は、ヒータ１０１、第１のトランジスタ１０２、電圧供給部１１０、および、電圧制御部１５０を含むブロック５０１が複数設けられている点で、実施例１乃至実施例４と異なる。そこで、主として実施例１乃至実施例４と異なる部分について説明し、実施例１乃至実施例４のいずれかと同様の部分の説明は省略する。
【００８８】
図８は、本実施例の液体吐出用基板の構成を模式的に示す図である。図１、図４、図６または図７と同様の機能を有する部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８９】
本実施例の液体吐出用基板は、複数のブロック５０１を備える。各ブロック５０１は、複数のヒータ１０１、複数の第１のトランジスタ１０２、および、電圧供給部１１０を含む。複数の第１のトランジスタ１０２のそれぞれのドレインは、電源電圧ノード１０４に接続される。複数の第１のトランジスタ１０２のそれぞれのソースは、複数のヒータ１０１のうち対応する１つに接続される。電圧供給部１１０は、複数の第１のトランジスタ１０２に対して、共通に、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを供給する。
【００９０】
本実施例の液体吐出用基板は、ブロック５０１ごとに対応して設けられた電圧制御部を備える。電圧制御部としては、電圧制御部１５０、電圧制御部１６０、および、電圧制御部１７０のいずれかが用いられる。
【００９１】
本実施例では、ブロック５０１ごとに対応して電圧制御部が設けられている。そのため、それぞれの電圧制御部が独立して電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御することができる。このような構成によれば、液体吐出用基板に温度分布が生じても、場所による吐出特性のばらつきを低減することができる。
【実施例６】
【００９２】
液体吐出ヘッドならびに記録装置の実施例について説明する。本実施例の記録装置は、インクジェット方式の記録装置９００である。記録装置９００の記録ヘッド８１０として、実施例１乃至実施例５で説明した液体吐出用基板のいずれかと、液体供給部とを有する液体吐出ヘッドが用いられる。記録装置は、液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを駆動する駆動部を含む。
【００９３】
図９（ａ）は、本発明に係る実施形態のインクジェット方式の記録装置９００を示す外観斜視図である。図９（ａ）において、記録ヘッド８１０は、駆動モータ９０１の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア９０２、９０３を介して回転するリードスクリュー９０４の螺旋溝９２１に対して係合するキャリッジ９２０上に搭載されている。このような構成により、記録ヘッド８１０は、駆動モータ９０１の駆動力によってキャリッジ９２０と共にガイド９１９に沿って矢印ａ又はｂ方向に往復移動可能となっている。不図示の記録媒体給送装置によってプラテン９０６上に搬送される記録用紙Ｐ用の紙押え板９０５は、キャリッジ移動方向に沿って記録用紙Ｐをプラテン９０６に対して押圧する。
【００９４】
フォトカプラ９０７、９０８は、キャリッジ９２０に設けられたレバー９０９のフォトカプラ９０７、９０８が設けられた領域での存在を確認して駆動モータ９０１の回転方向の切換等を行うためのホームポジション検知手段である。支持部材９１０は記録ヘッド８１０の全面をキャップするキャップ部材９１１を支持し、吸引手段９１２はキャップ部材９１１内を吸引し、キャップ内開口９１３を介して記録ヘッド８１０の吸引回復を行う。移動部材９１５は、クリーニングブレード９１４を前後方向に移動可能にし、クリーニングブレード９１４及び移動部材９１５は、本体支持板９１６に支持されている。クリーニングブレード９１４は、図示の形態でなく周知のクリーニングブレードが本実施形態にも適用できることは言うまでもない。また、レバー９１７は、吸引回復の吸引を開始するために設けられ、キャリッジ９２０と係合するカム９１８の移動に伴って移動し、駆動モータ９０１からの駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。記録ヘッド８１０に設けられた吐出素子に信号を付与したり、駆動モータ９０１等の各機構の駆動制御を司る記録制御部（不図示）は、装置本体側に設けられている。
【００９５】
上述のような構成のインクジェット方式の記録装置９００は、記録媒体給送装置によってプラテン９０６上に搬送される記録用紙Ｐに対し、記録ヘッド８１０が記録用紙Ｐの全幅にわたって往復移動しながら記録を行う。記録ヘッド８１０は、前述の実施例１乃至実施例３のインクジェット記録ヘッド用の基体を用いているため、記録素子の誤動作を低減することが可能となる。
【００９６】
次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御回路の構成について説明する。図９（ｂ）はインクジェット方式の記録装置９００の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路は、記録信号が入力するインタフェース１７００、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）１７０１、プログラムＲＯＭ１７０２、ダイナミック型のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１７０３と、ゲートアレイ１７０４とを備えている。プログラムＲＯＭ１７０２は、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納する。ダイナミック型のＲＡＭ１７０３は、上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等の各種データを保存する。ゲートアレイ１７０４は、記録ヘッド１７０８に対する記録データの供給制御を行う。ゲートアレイ１７０４は、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。さらにこの制御回路は、記録ヘッド１７０８を搬送するためのキャリアモータ１７１０と、記録紙搬送のための搬送モータ１７０９と、を備える。また、この制御回路は、記録ヘッド１７０８を駆動するヘッドドライバ１７０５、搬送モータ１７０９及びキャリアモータ１７１０をそれぞれ駆動するためのモータドライバ１７０６、１７０７を備えている。
【００９７】
上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動されるとともに、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッド８１０が駆動され、印字が行われる。
【００９８】
次に、本実施例に係る記録装置を用いた印刷物の製造方法を説明する。ヒータ１０１の第１の端子ＮＡと第２の端子ＮＢとの間に印加される電圧Ｖａｂが温度に応じたヒータ１０１の抵抗値の変化を補償するように、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを制御する。続いて、電圧ＶＨＴＭ＿Ｈを第１のトランジスタ１０２のゲートに供給することにより液体を吐出する。
【００９９】
本実施例の製造方法によれば、印刷物への記録品質を向上させることができる。印刷物には、文字、記号、図形、および、模様などが記録される。印刷物は樹脂等で形成された立体的な構造物を含む。
【符号の説明】
【０１００】
１０１  ヒータ
１０２  第１のトランジスタ
１０３  第２のトランジスタ
１０４  電源電圧ノード
１０５  接地ノード
１１０、１２０  電圧供給部
１５０、１６０、１７０  電圧制御部
【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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