CN107433774B - 液体排出装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体排出装置和液体排出头。液体排出装置使用液体排出头进行记录，液体排出头包括用于排出液体的排出口、用于生成排出液体用的能量的压力生成元件、以及与排出口连通的压力室。该液体排出装置包括控制单元，控制单元用于通过利用液体排出头的配置有排出头的区域的分割区域中所配置的加热元件进行加热，来控制液体排出头的温度。在存在针对分割区域的某分割区域的排出口的记录数据的情况下，控制单元使某分割区域中的加热元件生成热，以及在不存在针对特定分割区域的排出口的记录数据的情况下，控制单元不使特定分割区域中的加热元件生成热。

Description

液体排出装置

技术领域

本发明涉及液体排出装置和液体排出头，或者更具体地涉及对液体排出 头的温度控制。

背景技术

作为在以喷墨记录设备为代表的液体排出装置中使用的如记录头那样 的液体排出头中对诸如墨等的液体的温度控制的方面，已知有日本特开 2007-021944所述的技术。日本特开2007-021944描述了根据针对各排出口的 记录数据所进行的对进行排出的排出口和不进行排出的排出口的墨的加热 控制。

然而，根据日本特开2007-021944所论述的温度控制，通常将控制的目 标温度设置得高于环境温度。由于这个原因，伴随着温度控制，在不进行排 出的排出口处的墨同样被加热，由此促进了诸如挥发性成分等的特定墨成分 的蒸发。结果，墨的色材浓度和粘度可能增大，这可能导致所记录图像的颜 色不均匀以及归因于墨排出速度的变化而导致的点着落精度的劣化，并且最 终导致所记录图像的质量的劣化。该问题特别是在包括所排列的多个排出口 的所谓的全幅型的液体排出头中变得显著。

发明内容

为了解决上述问题，本发明是一种液体排出装置，用于使用液体排出头 进行记录，所述液体排出头包括用于排出液体的多个排出口、用于生成排出 液体用的能量的多个压力生成元件、以及与所述多个排出口连通的多个压力 室，所述液体排出装置包括：控制单元，用于通过利用所述液体排出头的配 置有所述多个排出口的区域的多个分割区域中配置的多个加热元件进行加 热，来控制所述液体排出头的温度，其中，在所述多个分割区域的各个分割 区域中设置了用于驱动相应的加热元件的驱动器，在存在针对所述多个分割 区域中的某分割区域中的排出口的记录数据的情况下，所述控制单元使所述 某分割区域中的加热元件生成热，以及在不存在针对所述某分割区域中的排 出口的记录数据的情况下，所述控制单元不使所述某分割区域中的加热元件 生成热。

本发明还提供一种液体排出头，包括：多个排出口，用于排出液体；多 个压力生成元件，用于生成排出液体用的能量；以及多个压力室，其与所述 多个排出口连通，所述压力室包括所述压力生成元件，其中，在所述液体排 出头的配置有所述多个排出口的区域的多个分割区域中配置加热元件，以及 在所述多个分割区域的各个分割区域中设置了用于驱动相应的加热元件的 驱动器。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明 显。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的液体排出装置的立体图；

图2是示出图1所示的记录头用的控制结构的框图；

图3A和3B是示出构成根据本发明的第一实施例的液体排出头的记录元 件基板的图；

图4是示出压力室内的墨中所包含的非挥发性成分的浓度随时间的变化 的方面的图，其中该变化归因于对与温度控制相关联的液体排出头的加热；

图5A和5B是示出涉及根据本发明的第一实施例的温度控制的记录操作 的总流程图；

图6A和6B是用于说明相对于与图5A和5B所示的温度控制的记录数据 相对应的排出口范围的加热范围的图；

图7A和7B是示出涉及根据本发明的第二实施例的温度控制的记录操作 的总流程图；

图8A和8B是用于说明相对于与图7A和7B所示的温度控制的记录数据 相对应的排出口范围的加热范围的图；

图9是示出根据本发明的第三实施例的图像数据的示例的图，其中，尽 管包括没有发生打印的相对大的空白区域，但是在记录方向上存在要记录的 区域；

图10A和10B是示出涉及根据本发明的第三实施例的温度控制的记录操 作的总流程图；

图11A和11B是用于说明相对于与图10A和10B所示的温度控制的记录数 据相对应的排出口范围的加热范围的图；

图12A和12B是示出根据本发明的第四实施例的液体排出头中的某压力 室周围的构造的图；

图13A和13B是示出根据本发明的第五实施例的液体排出头的图；

图14是示出所取出的根据第五实施例的液体排出头内所形成的流路的 图；

图15A和15B是示出根据本发明的第五实施例的液体排出头的记录元件 基板上的连通孔和加热区域之间的位置关系的图；

图16A和图16B是根据本发明的第六实施例的液体排出头的立体图和分 解立体图；

图17是示出适用于根据第六实施例的液体排出装置的墨路径的方面的 示意图；以及

图18A和18B是示出用于说明相对于与记录数据相对应的排出口范围的 加热范围的图。

具体实施方式

以下将参考附图来说明本发明的实施例。应当注意，本发明的用于排出 诸如墨等的液体的液体排出头以及搭载该液体排出头的液体排出装置适用 于诸如打印机、复印机、设置有通信系统的传真机、诸如设置有打印机单元 的文字处理器等的设备、以及通过组合各种处理装置而获得的工业记录设备 等的设备。例如，液体排出头和液体排出装置还可以用于包括生物芯片制造、 电子电路印刷和半导体基板制造等的用途。此外，以下所述的实施例代表本 发明的适当具体示例，因此从技术角度而言对这些实施例进行各种限制被视为是优选的。然而，应当注意，本发明不是仅局限于说明书中所述的实施例 或者其它具体方法，而应当包含本发明的范围内的其它实施例。

图1是示出根据本发明的一实施例的液体排出装置的立体图。根据本发 明的一实施例的记录设备1000包括：输送单元1，用于输送记录介质2；以及 液体排出头3Bk、3C、3M和3Y(以下还可以利用附图标记3来适当地表示各 头或者这四个头整体)，其分别与配置在与记录介质2的输送方向大致垂直的 方向上的黑色(Bk)、青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)墨相对应。各液体排出头 3是具有与记录介质2的宽度相对应的长度的所谓的全幅型液体排出头。记录 设备1000从各液体排出头3排出墨，由此将图像等记录在由输送单元1连续或 间歇输送的记录介质2上。这里，记录介质2不是仅局限于切割的纸张，而且 还可以被替代为以连续的卷纸的形式的记录介质。尽管以下将说明全幅型模 式的液体排出头，但是本发明不限于该模式，而还适用于在相对于记录介质 移动的同时进行记录的所谓的串行型的液体排出头。

图2是示出图1所示的记录头用的控制结构的框图，其具体示出了稍后参 考图5A和5B等所述的液体排出头3的温度控制用的结构。如图2所示，记录 设备1000经由I/F 1005接收从诸如PC等的主机设备发送来的记录命令和记录 数据，并且将记录命令和记录数据暂时存储在针对各墨颜色所设置的记录数 据缓冲器1006Bk、1006C、1006M和1006Y中。然后，基于在这些缓冲器中 所存储的记录命令和记录数据，记录设备1000通过分别经由头驱动器30Bk、 30C、30M和30Y驱动液体排出头3Bk、3C、3M和3Y来进行墨排出。CPU 1001 根据给定的程序来执行对上述液体排出头的驱动以及对以下所示的液体排 出头的温度控制。ROM1002存储要执行的程序等。另一方面，RAM 1003 用作执行上述处理时的工作区。

各液体排出头3通过配置稍后参考图3A和3B所述的多个基板10而构成。 各基板10设置有加热元件5、用以驱动该元件的驱动器6、以及温度检测元件 9，其中全部这些元件均用于对液体排出头的温度控制。注意，图2示意性示 出这些元件并且没有展示其实际布局和尺寸。另一方面，代替多个基板10， 液体排出头可以包括一个基板10。如稍后参考图5A和5B等所述，记录设备 1000中的加热控制单元1004经由驱动器6来驱动并控制各液体排出头的加热 元件5。此外，加热控制单元1004参考来自温度检测元件9的温度信息来进行 温度控制。加热控制单元1004与通过CPU 1001执行在RAM 1003中所展开的 程序而连动地发挥作用。

以下将说明在设置有上述基本结构的液体排出装置中与对液体排出头 的温度控制有关的几个具体实施例。

第一实施例

图3A和3B是示出构成根据本发明的第一实施例的液体排出头的记录元 件基板10的图，其中图3B是图3A所示的基板的部分放大图。图1所示的各液 体排出头3通过以在与记录介质的输送方向大致垂直的方向上配置排出口13 的方式配置图3A所示的多个记录元件基板10来形成。换句话说，图3A示出 多个记录元件基板其中之一。

如图3B所示，在本实施例的记录元件基板10上形成设置有排出口13和分 隔壁22的流路形成构件(未示出)。在基板10上形成与各加热器15相对应的压 力室20以及与压力室20和加热器15连通的排出口13。换句话说，在本实施例 的各排出口附近形成流路构造，从而以与设置于加热器15的阵列的一侧的墨 供给口170连通的方式来配置各压力室20。此外，将压力室20形成为被包括 两侧的分隔壁22的U形的分隔壁模块(尽管图3B中未示出右侧的分隔壁)包围 的这种形状，从而使得仅打开与墨供给口170邻接的一侧。

在图3A所示的记录元件基板10中，板16建立与参考图2所述的记录设备 1000的头驱动器30的电气信号连接。因而，将与记录相关联的记录数据、排 出口选择数据信号和电力供给等供给至记录元件基板10。在记录元件基板10 的中央部，设置用于向各压力室20(图3A中未示出)供给墨的墨供给口170。 在各压力室20处，设置加热器15(图3A中未示出)。通过根据记录数据驱动并 加热加热器15，在墨中生成气泡，并且通过使用气泡的压力来从排出口13排 出墨。换句话说，加热器(压力生成元件)15生成排出用的能量。

在记录元件基板10上设置加热元件5。可以通过使用加热元件5对记录元 件基板10和墨加热，并且保持记录元件基板10和墨的热。利用加热元件5来 进行加热不会有助于墨中的任何气泡的生成。另一方面，驱动器6响应于加 热信号而对加热元件5进行驱动并加热。另外，针对记录元件基板10，设置 温度检测元件9。温度检测元件9在通过上述加热元件5进行加热控制的过程 中检测基板等的温度，并且将表示所检测到的温度的信号馈送至加热控制单 元1004。在本实施例中，在记录元件基板10上，使用预定数量的加热器15(和 /或排出口13等)来定义各个加热区域(还称为“分割区域”)55。然后，针对各 加热区域55来进行稍后参考图5A和5B所述的温度控制。如图3A所示，各加 热区域55设置有一个加热元件5和一个温度检测元件9。作为用于定义分割区 域的示例，在本实施例中，将设置有一个驱动器6的区域定义为一个区域。

图4是示出压力室内的墨中所包含的非挥发性成分的浓度随时间的变化 的方面的图，其中，该变化是归因于对与温度控制相关联的液体排出头的加 热而造成的。图4描述不进行排出的压力室中的变化。如图4所示，没有发生 排出操作的压力室内的墨使得：温度越高则其中挥发性成分的蒸发越多。结 果，溶剂的浓度增大。另一方面，在发生排出操作的压力室内，在溶剂的浓 度增大之前排出墨。因此，在这种情况下，图4所示的现象不会发生。在对 液体排出头的温度控制的过程中也对没有发生排出操作的压力室内的墨加 热的情况下，墨的温度升高，结果增大了墨中的溶剂的浓度。由于这个原因， 如先前所述，可能存在所记录图像的质量劣化的情况。在本实施例中，对没 有发生排出操作的压力室不进行使用加热元件5的温度控制。换句话说，将 进行排出的压力室的温度控制在预定温度范围内，而防止对不进行排出的压 力室进行使用加热元件的温度控制，从而防止所记录图像的质量的劣化。

图5A和5B是示出涉及根据本发明的第一实施例的温度控制的记录操作 的总流程图。另一方面，图6A和6B是用于说明相对于与图5A和5B所示的温 度控制的记录数据相对应的排出口范围的加热范围的图。

在图5A和5B中，在开始记录时，加热控制单元1004从对应的记录数据 缓冲器1006(图2)中读取记录数据(S101)。加热控制单元1004对记录数据的行 数进行计数，并且将该行数设置成参数A的值(S102)。这里，行表示与记录 数据中的与记录元件基板10的一列上的排出口等同的一部分相对应的数据。 以下，还将行称为列。具体地，一行对应于一列。注意，参数A用于对图5A 和5B的流程图的完成的判断。

接着，加热控制单元1004将表示步骤S101中所读取的记录数据的第一列 的值1设置成列参数B的值(S103)。至此的这些步骤与初始处理相对应。接着， 在步骤S104中，加热控制单元1004开始进行涉及温度控制的记录处理(这在 图5A和5B中表示为“温度控制记录”)。加热控制单元1004判断在参数B～B+7 这8列中是否存在记录数据(S105)。具体地，在步骤S105的第一处理中，加热 控制单元1004判断在第1～8列的任一列中是否存在记录数据。在本实施例中， 将8列统称为列范围。将参考图6A来说明列范围。列范围是表示一组列的单 位，并且假定一个列范围包括图6A中的8列。在图6A所示的示例中，在列范 围#1～#5和列范围#11～#13中存在记录数据(“数据存在”)。这里，一个列范围 #k(其中，“k”表示任意整数)包括作为上述步骤S105中的判断对象的8列。因 此，在步骤S105中的记录数据是否存在的判断是针对各列范围要执行的处 理。此外，在该判断中，在如下情况下加热控制单元1004也判断为记录数据 存在：记录数据不是存在于全部8列中、而是仅存在于1列中，或者记录数据 甚至存在于列范围的这1列的一部分中(例如，参见列范围#1、#2、#3和#11)。接着，如图6B所示，关于被判断为存在记录数据的各列范围#k，在步骤S106 中，加热控制单元1004将在记录元件基板10上与列#k相对应的加热区域55设 置为“启用(enable)”，并且关于被判断为不存在记录数据(“数据不存在”)的任 意加热区域55，在步骤S107中，加热控制单元1004将加热区域55设置为“禁 用(disenable)”。接着，加热控制单元1004控制头驱动器30，因而在将表示所 记录的列数的参数C设置为初始值1的情况下进行用于开始对进行了上述判 断的8列上的记录的控制(S109)。这里，如果通过利用加热元件5的加热需要时间来使被设置成“启用”的列范围到达控制温度，则可以在经过所需时间之 前的定时将列范围设置成“启用”。

在开始对8列的记录的情况下(S109)，伴随着该记录，加热控制单元1004 获取温度检测元件9在各加热区域55中所检测到的温度(S110)。之后，如果在 步骤S106中将要记录的列范围(各自包括8列)设置成“启用”，则在步骤S111 中，加热控制单元1004判断所检测到的各温度是否等于或低于预定阈值。然 后，在所检测到的温度被判断为等于或低于预定温度的情况下，加热控制单 元1004在各加热区域55中利用加热元件5来进行加热(S112)。另一方面，在所 检测到的温度高于预定阈值的情况下，热控制单元1004不利用加热元件5来 进行加热(S113)。这里，如果在步骤S107中将要记录的列范围设置为“禁用”，则与各温度检测元件9的检测值无关地，加热控制单元1004不利用加热元件5 来进行加热。在步骤S114中，加热控制单元1004在对记录元件基板10中的排 出口阵列进行分时驱动时、根据排出口阵列中的排出口来判断是否完成了对 全部块的驱动(墨排出)。如果没有完成对全部块的驱动，则重复从步骤S110 起的处理。

在完成了与一列相对应的排出口的墨排出操作的情况下，加热控制单元 1004将表示所记录的列数的参数C的值增加1(S115)，并且判断是否完成了对 8列的记录。如果没有完成对8列的记录，则重复从步骤S109起的处理。如果 完成了对8列的记录，则加热控制单元1004使列参数B的值增加1个列范围(即 增加8列)(S117)。加热控制单元1004将步骤S102中所设置的参数A与参数B 相比较，因而判断是否完成了要记录的行数的记录(S118)。在完成了行数的 记录的情况下，终止记录处理。如果没有完成行数的记录的情况下，重复从 步骤S103起的处理。

通过进行上述温度控制，没有对在一行中不包括任意记录数据的列范围 进行加热。因而，可以抑制墨中的挥发性成分从没有发生排出的任意排出口 蒸发。本实施例采用与用于生成气泡并排出墨的加热器分离地设置的温度控 制用的加热元件。然而，本发明的应用不是仅局限于该方面。例如，加热元 件还可以用作排出加热器，只要这种结构在原理上一致即可。另外，在供给 口方面，本实施例描述了与多个压力室对应地设置一个供给口的示例。然而， 显而易见，还可以在针对多个压力室分离地设置多个供给口的结构中实现本 实施例的效果。

第二实施例

本发明的第二实施例涉及被配置为使得在一个记录元件基板上分别设 置C、M、Y和Bk的墨供给口和排出口阵列的液体排出头的温度控制。在使 用这种记录元件基板的情况下，存在数个可应用的记录模式，包括：仅使用 C、M和Y的三种颜色的墨的模式；仅使用Bk墨的黑白模式；以及使用全部 四种颜色的墨的模式。例如，在执行黑白模式的情况下，不对其它三种颜色 的排出口阵列进行排出操作。因此，不必对没有发生排出操作的排出口阵列(加热区域)进行温度控制。由于这个原因，本实施例的加热控制单元1004将 与等同于没有发生排出操作的排出口阵列的加热区域55相对应的列范围设 置为“禁用”。

图7A和7B是示出涉及根据本发明的第二实施例的温度控制的记录操作 的总流程图。另一方面，图8A和8B是用于说明相对于与图7A和7B所示的温 度控制的记录数据相对应的排出口范围的加热范围的图。在图7A和7B中， 在开始记录时，在步骤S201中，加热控制单元1004读取根据墨颜色而展开的 记录数据。之后，在从步骤S202起的处理中，就各墨颜色而言，加热控制单 元1004进行与根据图5A和5B所示的第一实施例的处理相同的处理。图8A和 8B所示的示例示出仅发生了利用Bk进行记录的黑白模式中的加热范围。在 这种情况下，加热控制单元1004针对被设置为“启用”的Bk墨进行对加热区域 55的加热控制。

如上所述，根据本实施例，可以在采用集成了多种颜色的记录元件基板 的液体排出头的情况下适当执行温度控制。特别地，根据记录模式，可以例 如省略与不进行排出操作的墨颜色有关的排出口阵列(加热区域)的温度控 制。这样，可以抑制与排出口的相关阵列有关的挥发性成分的蒸发。本实施 例基于记录数据的存在与否来判断各加热区域55的“启用/禁用”设置。然而， 还可能存在期望区域中的温度没有升高至控制温度的诸如低环境温度的情 形等的情况。在这种情况下，还可以额外地进行以下控制。具体地，在某加 热区域55被判断为包含记录数据的情况下，还可以将该某加热区域55附近的 加热区域55设置为“启用”。换句话说，加热控制单元1004可以根据环境温度 来将位于被判断为包含记录数据的加热区域55周围的加热区域55设置为“启 用”。

第三实施例

本发明的第三方面涉及如下下面：加热控制单元1004根据如在上述各实 施例中那样的记录操作的时间序列(根据列范围)来判断记录数据是否存在， 并且还根据记录元件基板10上的加热区域来判断记录数据是否存在。如图9 所示，在记录尽管包括没有发生打印的相对大的空白区域、但是在记录方向 (列排列方向)上存在要记录的区域900的图像数据的情况下，上述实施例中任 意实施例的加热控制单元1004将包含区域900的全部列设置为表示记录数据 存在的“启用”。在这种情况下，尽管在不必排出墨的列上存在相对大的空白 区域，但是对包含区域900的全部列进行加热。由于这个原因，在这种情况 下，无法实现上述实施例的充分效果。因此，在本实施例中，加热控制单元 1004通过根据在记录元件基板10上的排出口排列的方向上所配置的多个加 热区域55判断记录数据是否存在，来决定执行温度控制是否恰当。

图10A和10B是示出涉及根据本发明的第三实施例的温度控制的记录操 作的总流程图。另一方面，图11A和11B是用于说明相对于与图10A和10B所 示的温度控制的记录数据相对应的排出口范围的加热范围的图。

本实施例的加热控制单元1004被配置为根据列范围中的加热器的阵列 (或者根据加热区域)来判断记录数据是否存在，并且被配置为基于该判断来 进行温度控制。使用图10A和10B所示的流程图，以下将说明本实施例的与 根据图5A和5B所示的第一实施例的处理、或者根据图7A和7B所示的第二实 施例的处理不同的处理的特征。首先，在步骤S301中，加热控制单元1004 读取根据加热器的阵列(或者根据加热区域)所展开的记录数据。之后，加热 控制单元1004进行与上述实施例的处理相同的处理。然后，在步骤S305中对 记录数据是否存在的判断中，本实施例的加热控制单元1004判断与包括8列 的各列范围有关的记录数据是否存在。这里，加热控制单元1004根据与在记 录元件基板10的排出口排列的方向上所配置的多个加热区域55A～55D(参见 图11A)相对应的各列范围中的分割区域，来判断记录数据是否存在。结果， 在步骤S306和S307中，热控制单元1004进行用以将要处理的列范围中的各个 分割区域设置成“禁用”或“启用”的处理(参见图11B)。根据加热区域位置参数 Y来顺次进行基于分割区域的判断(S309，S308)。具体地，尽管在图10A和10B 未示出，但是在步骤S304之后进行将位置参数Y初始化为1的处理，并且在步 骤S305中进行关于加热区域Y中是否存在记录区域的判断。之后，如果步骤 S305的判断还要在全部加热区域中进行，则更新位置参数Y，并且重复步骤 S305中的处理。在完成了针对全部分割区域的判断的情况下(S309)，进行从 步骤S310起的处理。该处理与第一实施例或第二实施例共同说明的处理相 同。

这里，如果在同一排出口阵列中被设置为“启用”的区域和被设置为“禁 用”的区域混合存在，则可能存在在例如被设置为“启用”的某加热区域55中 的温度没有达到控制温度的诸如低环境温度时安装装置的情形等的情况。在 这种情况下，可以添加将位于被判断为包含记录数据的该某加热区域周围的 加热区域55设置为“启用”的步骤，因而，可以进行更精细的温度控制，并且 可以有效地抑制从排出口的蒸发。

第四实施例

本发明的第四实施例涉及具有与上述的第一实施例～第三实施例的构造 不同的构造的液体排出头，其中该液体排出头被配置为通过生成从压力室的 一侧到另一侧的墨流来使在液体排出头的压力室内所储存的墨循环。具体 地，本实施例的液体排出头是具有使在压力室的内部和外部的液体循环的构 造的液体排出头。

图12A和12B是示出本实施例的液体排出头中的某压力室周围的构造的 图。图12B示出沿图12A的XIIB-XIIB线截取的截面。如这些附图所示，本实 施例的液体排出头在设置有加热器15并且与相应的排出口13连通的各压力 室20的两侧分别设置有在基板内被形成为孔的供给个体流路17a和回收个体 流路17b。供给个体流路17a是用于向压力室20供给墨的孔，并且回收个体流 路17b是用于使墨从压力室20流出的孔。因而，特别地，在没有发生涉及加 热器的驱动的排出操作的压力室20内，以将墨从供给个体流路17a供给至压 力室20内、然后经由回收个体流路17b从压力室20流出的方式使墨循环。注 意，尽管上述的墨的循环流在不驱动加热器15时发生，但是还可以在驱动加 热器15以排出墨时连续产生循环流。换句话说，驱动加热器，以使得在压力 室20内的墨流动的状态下排出墨。在具有上述结构的液体排出头的情况下， 可以恒定地将新鲜的墨供给到压力室中，因而可以将压力室内的墨的成分保 持恒定。然而，由于初始组合比的墨保持流入，因此其中的挥发性的成分仍然高，从而从排出口的挥发性成分的蒸发量增大。结果，被配置为从液体排 出头中回收墨并且将所回收的墨再次供给至液体排出头3的本实施例的系统 可以使得墨的组合比在长时间段使用之后逐渐改变，由此使得所记录图像的 质量劣化。

因此，与上述各实施例同样地，本实施例被配置为基于记录数据将加热 区域55设置为“启用”或“禁用”，并且被配置为基于与被设置为“启用”的加热 区域55相对应的温度检测元件9的值来进行对应的加热元件5的on-off(开启- 关闭)控制。这里，关于基于记录数据的判断范围，可以适用记录元件基板 单位、加热器阵列单位和加热区域单位中的任意单位。根据该结构，即使在 采取涉及增大蒸发量的压力室内的循环的头构造的情况下，也可以抑制从液 体排出头整体的蒸发量，并且作为结果可以记录高质量图像。

第五实施例

图13A和13B是示出根据本发明的第五实施例的液体排出头的图。图13B 是示出液体排出头的分解状态下的组件的图。液体排出头3至少包括记录元 件基板10和用于支持记录元件基板的流路构件210。在图13A和13B所示的示 例中，位于记录元件基板10下方的构件由三个组件构成。然而，这些组件可 以是任意数量，只要这些组合可以总地实现将墨从流路构件210供给至记录 元件基板10的目的即可。图14是示出从本实施例的液体排出头3内所形成的 流路中取出的、针对一种颜色的共用供给流路211和共用回收流路212以及分别与共用供给流路211和共用回收流路212连通的分支供给流路213a和213b。

在上述头构造中发生排出操作的情况下，墨经由各分支流路的连通孔 51a而流入记录元件基板10内的个体流路中。在这种情况下，在通过使用加 热元件5来对压力室附近的墨和记录元件基板10进行温度控制的情况下，与 压力室附近的墨和记录元件基板10相比，流入的墨具有相对低的温度。另一 方面，经由连通孔51a而流入的墨沿着个体流路的长度方向而流入个体流路 内，并且接收来自记录元件基板10的热，由此被加热。因此，随着相对于连 通孔51的流动距离越长，墨的温度变得越高。结果，在记录元件基板10上的 某加热区域55覆盖横跨多个连通孔51的区域的情况下，利用加热元件所加热 的墨的温度根据位置而变化，由此可以在高温部处加速蒸发。因而，即使使 用相同的加热器，排出特性也变化，并且作为结果可能使记录质量劣化。

另一方面，在本实施例中，为了减小由于连通孔51的位置而引起的低温 部和高温部之间的温度差，将覆盖与分支供给流路213a连通的连通孔51a的 加热区域55a以及覆盖与分支供给流路213b连通的连通孔51b的加热区域55b 彼此分离地进行温度控制。

图15A和15B是用于说明根据本发明的第五实施例的液体排出头的记录 元件基板上的加热区域与连通孔51a和51b之间的位置关系的图。图15B是图 15A所示的XVB部的放大图。液体供给路径18内的墨经由供给个体流路17a、 压力室20和回收个体流路17b而流入液体回收路径19。如图15A和15B所示， 在加热区域55中设置加热元件5和温度检测元件9。此外，基于所输入的记录 数据将各加热区域55设置为“启用”或“禁用”，并且响应于来自对应的温度检 测元件9的输出值来对各加热元件进行on-off控制。因而，可以仅在必要的位 置将排出口附近的墨维持在控制温度附近的温度。这里，关于基于记录数据 的判断范围，可以适用记录元件基板单位、加热器阵列单位和加热区域单位 中的任意单位。在示出本实施例的图中，还在连通孔51之间的空间布置包括 温度检测元件9的加热区域。采用该结构使得提高了空间分辨率，并且促进 了效果的产生。然而，该结果与电路尺寸具有平衡关系。在上下文中，期望 避免过度地缩小加热区域。本实施例的液体排出头包括记录元件基板和用于 支持记录元件基板的支持构件。此外，关于在记录元件基板中所形成的流路、 在支持构件中所形成的共用流路以及在用于建立基板内的流路和共用流路 之间的连通的支持构件的连通孔，其中所设置的加热元件5的数量等于或大 于连通孔51的数量。另一方面，在液体排出头中，在支持元件上配置有多个 记录元件基板，并且在邻接的记录元件基板所包围的压力生成元件在记录介 质的输送方向上彼此重叠。沿着排出口排列方向配置的加热元件的数量小于 沿着该排列方向配置的压力生成元件的数量。

第六实施例

与上述第四实施例和第五实施例相同，本发明的第六实施例涉及墨循环 型构造的液体排出头。图16A和16B是本实施例的液体排出头3的立体图和分 解立体图。液体排出头3是全幅型液体排出头，其上直线状地配置了足够覆 盖与要输送的记录介质的宽度等同的范围内的记录区域的数量的多个记录 元件基板10。液体排出头3包括记录元件基板10以及经由挠性配线板40和电 子配线板90而以电的方式连接的信号输入端子91和电力供给端子92。壳体80 由液体排出单元支持部81和电子配线板支持部82形成。液体排出单元支持部81设置有可以插入接合橡胶构件100的开口83和84。如图16A和16B所示，盖 构件130是具有设置有长开口的框状面的组件。液体排出单元300由多个排出 模块200和流路构件210形成。从记录设备1000经由挠性配线板40和电子配线 板90向各记录元件基板10供给排出所需的排出驱动信号和电力。在该结构 中，将流路构件210的热扩散率设置得小于记录元件基板10的热扩散率。因 而，可以减少从各记录元件基板10向流入共用流路内的墨的热传递。结果， 可以与各记录元件基板10的位置无关地保持各记录元件基板10的温度恒定， 并且可以使要排出的墨的排出特性均匀。另一方面，如果在某加热区域中存 在大量要处理的记录数据，则可以减少用于加热对应的加热元件5的电力。 另一方面，如果在某加热区域中存在少量要处理的的记录数据，则可以增大 用于加热对应的加热元件5的电力。

图17是示出适用于本实施例的液体排出装置的墨路径的方面的示意图。 如图17所示，液体排出头3通过将第一循环泵(高压侧)1701、第一循环泵(低 压侧)1702、缓冲储墨器1703等彼此流体地连接，来构建与上述的各排出口 相对应的压力室内的墨循环。通过使用补充泵1705而将主储墨器1706内的墨 供给至缓冲储墨器1703，然后通过使用第二循环泵1704、经由液体连接器111 而供给至液体排出头3的液体供给单元220。液体排出单元300设置有共用供 给流路211、共用回收流路212以及与各记录元件基板连通的个体流路215(个 体供给流路213和个体回收流路214)。注意，为了简化示出和说明的目的， 图17仅示出用于使某一颜色的墨循环的路径。然而，实际上，各液体排出头 3设置有与所需颜色数量一样多的循环路径。两个第一循环泵1701和1702具 有用以从液体排出头3的液体连接器111引出液体并且将液体输送至缓冲储 墨器1703的功能。优选地，针对第一循环泵，使用具有定量的液体输送能力 的容积式泵。容积式泵的具体示例包括管式泵、齿轮泵、隔膜泵和注射泵等。 可选地，例如，第一循环泵各自可以包括设置在泵出口的一般恒流阀或者一 般溢流阀，以确保恒定流速。

在液体排出头3被驱动时，利用第一循环泵(高压侧)1701和第一循环泵 (低压侧)1702来使特定量的墨在共用供给流路211和共用回收流路212各自 中流动。在第二循环泵1704和液体排出单元300之间的路径上设置负压控制 单元230。负压控制单元230具有如下的操作功能：即使在循环系统的流速由 于记录期间的占空比不同而变化的情况下，也将负压控制单元230的下游侧 (即、液体排出单元300侧)的压力保持在预设的恒定压力。构成负压控制单元 230的这两个压力调整机构可以应用任何机构，只要这种机构可以将单元的下游侧的压力控制在相对于期望设置压力的特定范围内变化即可。例如，可 以应用与所谓的“减压调节器”等同的机构。第二循环泵1704仅需要在驱动液 体排出头3时使用的墨的循环流速的范围内具有等于或大于特定压力的扬压 力。更精确地，可以应用隔膜泵等。另一方面，代替第二循环泵1704，例如， 还可以应用在与负压控制单元230不同的特定水头处所设置的水头储墨器。 在进行上述的循环和供给的情况下，通常使相对低温的墨流入液体排出头， 而使相对高温的墨流出液体排出头。因此，适用于进行上述循环和供给的液 体排出装置的液体排出头对温度变化具有显著的影响。因此，将本发明应用 于此是特别有效的。

如图17所示，负压控制单元230包括控制压力被设置得彼此不同的两个 压力调整机构。在这两个压力调整机构中，相对高压侧(利用H表示)和相对 低压侧(利用L表示)分别经由液体供给单元220的内部而连接至液体排出单元 300内的共用供给流路211和共用回收流路212。由于在与具有压力差的两个 压力调整机构连通的共用流路之间生成压力差，因此在液体排出单元300中 的全部压力室20内产生墨流。

在上述结构中，在液体排出头的排出口排列的方向上的范围内，可以存 在包括没有用于排出的排出口阵列的记录元件基板。在本实施例中，不对这 些记录元件基板进行加热控制。

本实施例的温度控制与根据图10A和10B所示的第三实施例的温度控制 的处理相同。图18A和18B是用于说明第六实施例中的相对于与记录数据相 对应的排出口范围的加热范围的图。加热控制单元1004读取根据各记录元件 基板的排出口阵列所展开的数据，然后根据列范围来判断记录数据是否存 在。根据本实施例的结构，即使在不使用大量的记录元件基板的全幅型的喷 墨记录头的情况下，也可以抑制从作为整体的液体排出头的蒸发量。

本实施例已经说明了用于提供总地用作压力差生成源的两个压力调整 机构的示例。然而，任意其它结构也是适用的，只要这些结构在原理上一致 即可。

本发明可以提供用以进行对液体排出头的温度的加热控制的结构，其中 该结构能够抑制从排出口的挥发性成分的蒸发，并且抑制在其中所排列的多 个排出口中的不均匀温度分布。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限 于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所 有这类修改、等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种液体排出装置，用于使用液体排出头进行记录，所述液体排出头包括用于排出液体的多个排出口、用于生成排出液体用的能量的多个压力生成元件、以及与所述多个排出口连通的多个压力室，所述液体排出装置包括：

控制单元，用于通过利用所述液体排出头的配置有所述多个排出口的区域的多个分割区域中配置的多个加热元件进行加热，来控制所述液体排出头的温度，

其中，在所述多个分割区域的各个分割区域中设置了用于驱动相应的加热元件的驱动器，

在存在针对所述多个分割区域中的某分割区域中的排出口的记录数据的情况下，所述控制单元使所述某分割区域中的加热元件生成热，

在不存在针对所述某分割区域中的排出口的记录数据的情况下，所述控制单元不使所述某分割区域中的加热元件生成热，

所述液体排出头还包括针对所述多个分割区域分别设置的温度检测元件，

所述液体排出装置还包括用于检测所述温度检测元件所检测出的温度值的检测单元，以及

在所述检测单元检测到具有等于或小于预定阈值的温度的任何分割区域的情况下，所述控制单元使所述分割区域中的加热元件生成热。

2.根据权利要求1所述的液体排出装置，其中，

各个所述压力生成元件对液体进行加热以在液体中生成气泡，从而生成排出液体用的能量，以及

所述多个加热元件是与所述压力生成元件分离的多个加热元件。

3.根据权利要求1所述的液体排出装置，其中，

所述各个分割区域与设置有两个以上的所述压力室、两个以上的所述压力生成元件以及两个以上的所述加热元件的记录元件基板相对应。

4.根据权利要求1所述的液体排出装置，其中，

所述各个分割区域是包括两个以上的所述压力室以及与该两个以上的所述压力室连通的多个供给口的区域。

5.根据权利要求1所述的液体排出装置，其中，

所述各个分割区域是包括所述多个加热元件中的一个加热元件的区域。

6.根据权利要求3所述的液体排出装置，其中，

所述控制单元通过在比开始记录的定时早预定时间段的定时使所述多个加热元件生成热来开始加热。

7.根据权利要求6所述的液体排出装置，其中，

沿着所述排出口的排列方向配置的所述加热元件的数量小于沿着所述排列方向配置的所述压力生成元件的数量。

8.根据权利要求7所述的液体排出装置，其中，

所述液体排出头包括所述记录元件基板和用于支持所述记录元件基板的支持构件，以及

对于所述记录元件基板中所形成的流路、所述支持构件中所形成的共用流路、以及以使得所述记录元件基板中的流路和所述共用流路彼此连通的方式在所述支持构件中所形成的连通孔，所述加热元件的数量等于或大于所述连通孔的数量。

9.根据权利要求7所述的液体排出装置，其中，

所述液体排出头包括所述记录元件基板和用于支持所述记录元件基板的支持构件，以及

对于所述记录元件基板的与两个以上的所述压力室连通的第一基板中所形成的流路、所述记录元件基板的与两个以上的所述压力室连通的第二基板中所形成的流路、与所述记录元件基板的所述第一基板中的流路连通的第一连通孔、以及与所述记录元件基板的所述第二基板中的流路连通的第二连通孔，所述加热元件的数量等于或大于所述第一连通孔和所述第二连通孔的数量。

10.根据权利要求9所述的液体排出装置，其中，

各个所述第一连通孔中的压力高于各个所述第二连通孔中的压力。

11.根据权利要求9所述的液体排出装置，其中，

所述支持构件的热扩散率小于所述记录元件基板的热扩散率。

12.根据权利要求11所述的液体排出装置，其中，

在所述液体排出头中，多个所述记录元件基板配置在所述支持构件上，以及

在各个所述记录元件基板中所包围的压力生成元件在记录介质的输送方向上与在邻接的记录元件基板中所包围的压力生成元件重叠。

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