CN115593099A - 记录设备和控制方法 - Google Patents

Abstract

记录设备和控制方法。记录设备包括液体喷出头和检测单元，液体喷出头包括加热元件、第一保护层、第二保护层、第二电极、喷出口和温度检测元件，第一保护层阻挡加热元件和液体之间的接触，第二保护层覆盖第一保护层的至少待被加热元件加热的部分并用作第一电极，第二电极隔着液体与第一电极电连接，喷出口喷出液体，温度检测元件与加热元件对应，检测单元被构造成检测表示时间和温度之间的关系的温度曲线中的特征点，其中为第一电极设定的电位和为第二电极设定的电位的组合在执行打印的情况下与在检测单元检测特征点的情况下不同。

Description

记录设备和控制方法

技术领域

本公开涉及包括喷出诸如墨等的液体的液体喷出头的记录设备。

背景技术

在喷墨记录设备所包括的记录头中，归因于异物堵塞喷嘴、气泡混入墨供给路径、喷嘴表面的润湿性改变等，一些或所有喷嘴中会发生喷出故障。因此，在该记录头中，有必要确定已经发生喷出故障的喷嘴，并且将所确定的喷嘴反映在记录头的图像补偿和恢复工作中。

日本特开No.2007-290361提出了如下方法：在记录元件板中将由薄膜电阻形成的温度检测元件经由绝缘膜设置在包括加热元件的各记录元件上，检测各喷嘴的温度，并且根据温度变化情况确定喷出故障的喷嘴。

另外，日本特开No.2007-331193和No.2008-000914提出了如下检查方法：确定温度曲线的温度下降过程是否包括指示发生急剧降温变化的拐点，并且在存在该拐点的情况下，将喷出确定为正常。注意，假定是在喷出的液滴的后端与记录元件接触并使记录元件冷却的情况下发生该拐点。

发明内容

然而，日本特开No.2007-331193和No.2008-000914中公开的方法具有如下问题：在喷出的液滴后端与记录元件的接触不稳定的状况下，记录元件的温度降低是不稳定发生的，因而检测精度降低。例如，在喷出的液滴后端的接触倾向于不稳定的喷嘴尺寸中，记录元件的温度降低变得不稳定，并且倾向于发生检测精度降低的状况。另外，由于喷出的液滴后端的接触在诸如高原等的气压低的地方也不稳定，所以记录元件的温度降低变得不稳定，并且倾向于发生检测精度降低的状况。

因而，鉴于前述问题，本公开的目的是提供用于掌握记录元件中的喷出状态并精确地执行对喷出故障发生的确定的技术。

根据本发明的方面是一种记录设备，其包括液体喷出头，其包括加热元件、第一保护层、第二保护层、第二电极、喷出口和温度检测元件，所述加热元件产生将液体喷出所需的热能，所述第一保护层阻挡所述加热元件和所述液体之间的接触，所述第二保护层覆盖所述第一保护层的至少待被所述加热元件加热的部分并用作第一电极，所述第二电极隔着所述液体与所述第一电极电连接，所述喷出口喷出所述液体，所述温度检测元件与所述加热元件对应；以及检测单元，其被构造成检测由所述温度检测元件获得的表示时间和温度之间的关系的温度曲线中的特征点，其中，为所述第一电极设定的电位和为所述第二电极设定的电位的组合在执行打印的情况下与在所述检测单元检测所述特征点的情况下不同。

通过参照附图对以下示例性实施方式的描述，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的记录设备1000的示意性构造的图；

图2A和图2B是示出记录设备1000中的循环路径的图；

图3A和图3B是根据第一实施方式的液体喷出头3的立体图；

图4是根据第一实施方式的液体喷出头3的分解立体图；

图5A和图5B是示出流路构件210中的流路的连接关系的图；

图6A和图6B是示出喷出模块200的图；

图7A至图7C是示出记录元件板10的结构的图；

图8是示出记录元件板10的沿着图7A中的截面线VIII-VIII的结构的立体截面图；

图9是以局部放大方式示出记录元件板10的相邻部分的平面图；

图10是示出根据第二实施方式的记录设备1000的示意性构造的图；

图11A和图11B是根据第二实施方式的液体喷出头3的立体图；

图12是根据第二实施方式的液体喷出头3的分解立体图；

图13A至图13E是示出包括在根据第二实施方式的液体喷出头3中的流路构件210的构造的图；

图14A和图14B是用于说明记录元件板10和流路构件210中的流路的连接关系的图；

图15A和图15B是示出喷出模块200的图；

图16A至图16C是示出记录元件板10的结构的图；

图17A和图17B是示出根据第一示例的记录元件板10的结构的图；

图18A至图18D是用于说明由温度检测元件905检测的曲线的图；

图19A和图19B是示出记录元件板10中的热作用部的结构的图；

图20A和图20B是示出检测时间和Vinv之间的关系的图；

图21A和图21B是示出Vinv和电位控制切换后的经过时间之间的关系的图；以及

图22是保持各种条件例的值的表。

具体实施方式

作为根据本公开的实施方式的示例，下面描述采用喷墨记录方法的记录设备。记录设备例如可以是仅具有记录功能的单功能打印机，或者可以是具有诸如记录功能、传真机功能和扫描仪功能等的多种功能的多功能打印机。另外，本公开可以适用于通过使用预定记录方法制造滤色器、电子器件、光学器件、微小结构等的制造设备。

注意，在以下描述中，“记录”不是仅指形成诸如文字和图形等的有意义信息的情况，而是待记录的产品可以是有意义或无意义的。另外，“记录”泛指在记录介质上形成图像、设计、图案、结构等的情况，或者对介质进行处理的情况，而无论所记录产品是否明显到使人类在视觉上能够看到。

另外，“记录介质”不仅是指使用在记录设备中的普通纸，而且还是指能够接收墨的介质，诸如布、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、树脂、木材和皮革。

此外，“墨”应当像前述“记录”的定义那样被宽泛地解释。因此，“墨”是指如下的液体：通过被施加到记录介质上，能够用于形成图像、设计、图案等、用于对记录介质加工或用于对墨处理(例如，使施加到记录介质的墨中的着色剂凝固或不溶解)。

另外，除非另有说明，否则“记录元件”(在某些情况下还称作“喷嘴”)是指墨喷出口、与其连通的液体通路以及产生用于供墨喷出的能量的元件。

[第一实施方式]

尽管本实施方式涉及使诸如墨等的液体在罐和液体喷出头之间循环的模式的喷墨记录设备，但是喷墨记录设备的模式可以不同。例如，代替使墨循环，模式可以是在液体喷出头的上游和下游设置两个罐，使墨从一个罐流向另一个罐来使压力室中的墨流动。

另外，尽管根据本实施方式的液体喷出头是例如长度与记录介质的宽度对应的行式头的液体喷出头，但是本实施方式还可以适用于在扫描记录介质的同时执行记录的所谓串行式液体喷出头。尽管作为串行液体喷出头的构造的示例，可以给出搭载有一个黑色墨用记录元件板和一个彩色墨用记录元件板的构造，但是构造不限于此。具体地，模式可以如下：制备宽度小于记录介质且多个记录元件板以喷出口喷嘴列在喷出口喷嘴列方向上彼此重叠的方式配置的短行式头，并且使该短行式头扫描记录介质。

<喷墨记录设备>

图1示出了根据本实施方式的液体喷出设备的示意性构造，具体示出了通过将墨喷出来执行记录的喷墨记录设备1000(在下文中，还称作记录设备)。记录设备1000包括输送记录介质2的输送单元1和被配置成与记录介质的输送方向大致正交的行式液体喷出头3，并且是在连续或断续输送多个记录介质2的同时在一次通过中执行连续记录的行式记录设备。记录介质2不限于裁切纸，并且可以是连续的卷纸。液体喷出头3能够通过使用青色、品红色、黄色和黑色(CMYK)墨执行全色打印。在液体喷出头3中，主罐、缓冲罐和如后所述那样形成用于向液体喷出头供给墨的供给通路的液体供给单元彼此流体连接(见图2A和图2B)。另外，向液体喷出头3发送电力和喷出控制信号的电控制单元电连接至液体喷出头3。稍后描述液体喷出头3中的液体路径和电信号路径。

<第一循环路径>

图2A是示出作为适用于根据本实施方式的记录设备的循环路径的一种模式的第一循环路径的示意图。如图2A所示，液体喷出头3与第一循环泵(高压侧)1001、第一循环泵(低压侧)1002、缓冲罐1003等流体连接。尽管为了简化说明，图2A中仅示出了供CMYK墨中的一种墨流动的路径，但是实际上液体喷出头3和记录设备主体中设置有用于四种颜色的循环路径。

与主罐1006连接且用作副罐的缓冲罐1003具有使罐的内部和外部彼此连通的大气连通口(未示出)，墨中的气泡能够排出到外面。缓冲罐1003还与补充泵1005连接。在墨于液体喷出头3中被消耗的情况下，补充泵1005将相当于消耗量的墨从主罐1006传送给缓冲罐1003。例如，在诸如通过将墨喷出来执行记录和抽吸恢复等的操作中墨从液体喷出头的喷出口喷出(排出)的情况下，墨在液体喷出头3中被消耗。

两个第一循环泵1001和1002具有将墨从液体喷出头3的液体连接部111泵出并使墨流向缓冲罐1003的作用。第一循环泵均优选为具有定量送液能力的容积泵。具体地，作为示例，可以给出管泵、齿轮泵、隔膜泵、注射泵等。例如，还可以使用通过在泵出口处配置常规的恒定流量阀或减压阀来确保恒定流量的模式。在液体喷出头3的驱动中，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002使墨在共用供给流路211和共用回收流路212中的每一者中以恒定的量流动。流量优选设定成等于或高于如下流量：使得液体喷出头3中的记录元件板10间的温度差处在不影响所记录图像品质的程度。然而，在设定了过高流量的情况下，记录元件板10间的负压差会因液体喷出单元300中的流路内的压降的影响而变得过大，并且会发生图像浓度不均匀。因此，优选在考虑记录元件板10间的温度差和负压差的情况下设定流量。

连接第二循环泵1004和液体喷出单元300的路径的中间设置有负压控制单元230。因此，负压控制单元230具有进行如下操作的功能：即使在循环系统中的流量因记录的占空比(duty)差异而波动的情况下，负压控制单元230的下游(即，液体喷出单元300所在侧)压力也维持在预设的恒定压力。可以使用任意机构作为形成负压控制单元230的两个压力调节机构，只要它们能够控制负压控制单元230的下游压力使得压力在以期望的设定压力为中心的一定范围内波动即可。例如，可以使用类似于所谓的“减压调节器”的机构。在使用减压调节器的情况下，如图2A所示，第二循环泵1004优选经由液体供给单元220对负压控制单元230的上游侧施加压力。由于该构造能够抑制缓冲罐1003的水头压对液体喷出头3的影响，所以能够改善记录设备1000中的缓冲罐1003的布局自由度。第二循环泵1004仅需要是在液体喷出头3的驱动中使用的墨循环流量的范围内具有一定压力以上的扬程压的泵，并且可以使用涡轮泵、容积泵等。具体地，可以应用隔膜泵等。另外，例如，代替第二循环泵1004，可以应用被配置成相对于负压控制单元230具有一定水头差的水头罐。

如图2A所示，负压控制单元230包括分别设定不同控制压力的两个压力调节机构。两个负压调节机构中的位于高压设定侧的压力调节机构(在图2A中用H表示)经由液体供给单元220的内部与液体喷出单元300中的共用供给流路211连接。另一方面，位于低压设定侧的压力调节机构(在图2A中用L表示)经由液体供给单元220的内部与共用回收流路212连接。

液体喷出单元300设置有共用供给流路211、共用回收流路212以及与记录元件板10连通的单独供给流路213和单独回收流路214。由于单独供给流路213和单独回收流路214与共用供给流路211和共用回收流路212连通，所以会产生一部分墨在经过记录元件板10的内部流路的同时从共用供给流路211向共用回收流路212流动的流(图2A中的箭头)。其原因是，由于压力调节机构H与共用供给流路211连接，压力调节机构L与共用回收流路212连接，所以两个共用流路之间会产生压差。

如上所述，在液体喷出单元300中，当墨流动经过共用供给流路211和共用回收流路212的内部时，会产生一部分墨经过记录元件板10的内部的流。因此，经过共用供给流路211和共用回收流路212的流允许记录元件板10中产生的热排出到记录元件板10的外部。另外，由于该构造在液体喷出头3执行记录时也在不执行记录的喷出口和压力室中产生墨的流，所以能够抑制该部位中的墨的粘度增大。此外，能够将粘度增大的墨和墨中的异物排出到共用回收流路212。因此，本实施方式的液体喷出头3能够以高的速度执行高品质记录。

<第二循环路径>

图2B是示出适用于根据本实施方式的记录设备的循环路径中的与前述第一循环路径不同的第二循环路径的示意图。与第一循环路径的主要区别如下。

首先，形成负压控制单元230的两个压力调节机构均具有控制负压控制单元230的上游压力使得压力在以期望的设定压力为中心的一定范围内波动的机构(功能与所谓的“背压调节器”相同的机构部件)。另外，第二循环泵1004用作对负压控制单元230的下游侧减压的负压源。此外，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002配置在液体喷出头的上游，负压控制单元230配置在液体喷出头的下游。

第二循环路径中的负压控制单元230进行如下操作：即使在液体喷出头3执行记录时流量因记录占空比的改变而波动的情况下，负压控制单元230的上游(即，液体喷出单元300所在侧)压力也会在一定范围内波动。压力在例如以预设压力为中心的一定范围内波动。如图2B所示，第二循环泵1004优选经由液体供给单元220对负压控制单元230的下游侧施加压力。由于该构造能够抑制缓冲罐1003的水头压对液体喷出头3的影响，所以能够改善记录设备1000中的缓冲罐1003的布局自由度。例如，代替第二循环泵1004，可以应用被配置成相对于负压控制单元230具有一定水头差的水头罐。

与第一循环路径一样，图2B所示的负压控制单元230包括分别设定不同控制压力的两个压力调节机构。两个压力调节机构中的位于高压设定侧的压力调节机构(在图2B中用H表示)经由液体供给单元220的内部与液体喷出单元300中的共用供给流路211连接。另一方面，位于低压设定侧的压力调节机构(在图2B中用L表示)经由液体供给单元220的内部与共用回收流路212连接。

两个压力调节机构使共用供给流路211中的压力高于共用回收流路212中的压力。该构造产生如下墨流：墨从共用供给流路211经由单独流路213和记录元件板10的内部流路向共用回收流路212流动(图2B中的箭头)。如上所述，在第二循环路径中，在液体喷出单元300中获得了类似于第一循环路径中的墨流状态。另一方面，第二循环路径具有与第一循环路径不同的两个优点。

第一个优点如下：在第二循环路径中，由于负压控制单元230配置在液体喷出头3的下游，所以负压控制单元230中产生的灰尘和异物流入头的风险是低的。第二个优点如下：第二循环路径中的对于从缓冲罐1003供给到液体喷出头3而言必要的流量的最大值小于第一循环路径中的该最大值。其原因如下。将墨在记录待机期间循环的情况下的共用供给流路211和共用回收流路212中的总流量称作A。将A的值定义为在记录待机期间调节液体喷出头3的温度的情况下对于使液体喷出单元300中的温度差落在期望范围内而言必要的最小流量。另外，将墨从液体喷出单元300中的所有喷出口喷出(全喷出)的情况下的喷出流量定义为F。于是，在第一循环路径(图2A)的情况下，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的设定流量是A。因此，全喷出时必要的、向液体喷出头3的液体供给量的最大值是A+F。

另一方面，在第二循环路径(图2B)的情况下，对于在记录待机期间必要的、向液体喷出头3的液体供给量是流量A。全喷出时必要的、向液体喷出头3的供给量是流量F。于是，在第二循环路径的情况下，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的设定流量的总值、即必要供给流量的最大值是A和F中的较大值。因此，假设使用构造相同的液体喷出单元300，第二循环路径中的必要供给流量的最大值(A或F)必然小于第一循环路径中的必要供给流量的最大值(A+F)。在第二循环路径的情况下，因而改善了适用循环泵的自由度。因此，例如，可以使用构造简单的低成本循环泵，或者可以减小安装在位于主体侧的路径中的冷却器(未示出)的负荷，并且第二循环路径具有能够降低记录设备主体的成本的优点。该优点在A或F的值相对大的行式头中较大，并且在行式头中，长度方向上的长度大的行式头受益较多。

注意，第一循环路径也具有优于第二循环路径的优点。具体地，在第二循环路径中，由于在记录待机期间在液体喷出单元300中流动着的墨的流量最大，所以记录占空比越低，施加于各喷嘴的负压越高。因此，特别是在减小共用供给流路211和共用回收流路212的流路宽度(与墨的流动方向正交的方向上的长度)以减小头宽度(液体喷出头在短边方向上的长度)的情况下，在不均匀性趋向于能够被注意到的低占空比图像中，喷嘴会被施加高的负压。这种高负压的施加可能会增加卫星液滴的影响。另一方面，在第一循环路径中，由于喷嘴被施加高负压的时刻是在高占空比图像的形成时，所以存在如下优点：即使在产生卫星液滴的情况下，卫星液滴也不太能够被注意到，其对所记录图像的影响是小的。可以根据液体喷出头和记录设备主体的规格(喷出流量F、最小循环流量A和头内流路阻力)来选择和采用两个循环路径中的优选循环路径。

<液体喷出头的构造>

描述根据第一实施方式的液体喷出头3的构造。图3A和图3B是根据本实施方式的液体喷出头3的立体图。液体喷出头3是行式液体喷出头，其中均能够喷出C、M、Y和K这四种颜色的墨的15个记录元件板10排列成直线(配置成行)。如图3A所示，液体喷出头3包括经由柔性配线板40和电气配线板90电连接至记录元件板10的信号输入端子91和电力供给端子92。信号输入端子91和电力供给端子92与记录设备1000的控制单元电连接，经由信号输入端子91向记录元件板10供给喷出驱动信号，经由电力供给端子92向记录元件板10供给对于喷出而言必要的电力。

通过使用电气配线板90中的电路将电线集中在一处能够使信号输入端子91和电力供给端子92的数量小于记录元件板10的数量。由此，能够减少在将液体喷出头3安装到记录设备1000时需要安装或在更换液体喷出头时需要拆下的电连接部的数量。如图3B所示，设置在液体喷出头3的两端部中的液体连接部111与记录设备1000的液体供给系统连接。由此，CMYK这四种颜色的墨从记录设备1000的供给系统向液体喷出头3供给，并且已经经过液体喷出头3内部的墨会回收在记录设备1000的供给系统中。因而，各个颜色的墨能够经由记录设备1000和液体喷出头3的路径循环。

图4示出了形成液体喷出头3的部件或单元的分解立体图。液体喷出单元300、液体供给单元220和电气配线板90安装于壳体80。液体供给单元220设置有液体连接部111(图2A和图2B)，液体供给单元220中设置有用于与液体连接部111的开口连通的针对各个颜色的过滤器221(图2A和图2B)，以去除所供给的墨中的异物。两个液体供给单元220均设置有分别用于两种颜色的过滤器221。已经经过过滤器221的墨向与各个颜色对应且配置在液体供给单元220上的负压控制单元230供给。

负压控制单元230是包括用于各个颜色的压力调节阀的单元。负压控制单元230均借助于设置在负压控制单元230中的阀、弹簧构件等的动作，极大地衰减了记录设备1000的供给系统(液体喷出头3的上游的供给系统)中的、随着墨流量的波动而发生的压降变化。因此，负压控制单元230能够将负压控制单元的下游(液体喷出单元300所在侧)的负压变化稳定在一定范围内。如图2A所示，各颜色的负压控制单元230中内置有用于各颜色的两个压力调节阀。针对各个压力调节阀设定不同的控制压力，并且位于高压侧的阀和位于低压侧的阀经由液体供给单元220分别与液体喷出单元300中的共用供给流路211和共用回收流路212连通。

壳体80由液体喷出单元支撑部81和电气配线板支撑部82形成，支撑液体喷出单元300和电气配线板90并确保液体喷出头3的刚性。电气配线板支撑部82是用于支撑电气配线板90的部分，并且利用螺钉固定于液体喷出单元支撑部81。液体喷出单元支撑部81具有校正液体喷出单元300的翘曲和变形并确保多个记录元件板10相对于彼此的位置精度的作用，由此抑制所记录产品中的条纹和不均匀。因此，液体喷出单元支撑部81优选具有足够的刚性，其材料优选是诸如SUS或铝等的金属材料，或者是诸如氧化铝等的陶瓷。液体喷出单元支撑部81中设置有供接合橡胶100插入的开口83和84。从液体供给单元220供给的墨经由接合橡胶被引导至形成液体喷出单元300的第三流路构件70。

液体喷出单元300包括多个喷出模块200和流路构件210，并且液体喷出单元300的位于记录介质侧的表面安装有覆盖构件130。在该示例中，如图4所示，覆盖构件130是具有设置有长开口131的框架状表面的构件，并且包括在喷出模块200中的记录元件板10和密封构件110(图6A和图6B)通过开口131暴露。位于开口131周围的框架部具有与在记录待机期间罩住液体喷出头3的罩构件接触的接触面的功能。因此，优选沿着开口131的周围施加粘合剂、密封材料、填充物等，并且优选填充液体喷出单元300的喷出口面上的凹凸和间隙，以在被罩住的状态下形成密闭空间。

接下来，描述包括在液体喷出单元300中的流路构件210的构造。如图4所示，流路构件210是第一流路构件50、第二流路构件60和第三流路构件70一个在另一个上方地层叠而成的构件。流路构件210将从液体供给单元220供给的墨分配给喷出模块200，并且使从喷出模块200流回的墨返回到液体供给单元220。流路构件210利用螺钉固定于液体喷出单元支撑部81，这抑制了流路构件210的翘曲和变形。

接下来，通过使用图5A和图5B描述流路构件210中的流路的连接关系。图5A是透视图，其中从第一流路构件50的供喷出模块200安装的表面所在侧以放大的方式局部观察通过接合第一流路构件到第三流路构件而形成的流路构件210中的流路。流路构件210设置有沿液体喷出头3的长度方向延伸的用于各个颜色的共用供给流路211(211a、211b、211c和211d)以及用于各个颜色的共用回收流路212(212a、212b、212c和212d)。由单独流路槽形成的多个单独供给流路(213a、213b、213c或213d)经由连通口61与用于各颜色的共用供给流路211连接。由单独流路槽形成的多个单独回收流路(214a、214b、214c或214d)经由连通口61与用于各颜色的共用回收流路212连接。该流路构造允许墨从共用供给流路211经由单独供给流路213汇集到位于流路构件的中央部中的记录元件板10。另外，能够将墨从记录元件板10经由单独回收流路214回收到共用回收流路212中。

图5B是示出沿着图5A中的VB-VB线的截面的图。如图5B所示，单独回收流路(214a和214c)均经由连通口51与喷出模块200连通。尽管在图5B中仅示出了单独回收流路(214a和214c)，但是如图5A所示，在另一截面中单独供给流路213与喷出模块200连通。在各喷出模块200所包括的支撑构件30和记录元件板10中，形成有用于将墨从第一流路构件50向设置在记录元件板10中的记录元件15(图7A至图7C)供给的流路。另外，在支撑构件30和记录元件板10中，形成有用于将供给到记录元件15的墨部分或全部回收(回流)到第一流路构件50中的流路。在该示例中，用于各颜色的共用供给流路211经由液体供给单元220与用于对应颜色的负压控制单元230(高压侧)连接，共用回收流路212经由液体供给单元220与负压控制单元230(低压侧)连接。负压控制单元230在共用供给流路211和共用回收流路212之间产生差压(压力差)。因此，在流路如图5A和图5B所示那样连接的本实施方式的液体喷出头中，针对各颜色产生从共用供给流路211向单独供给流路213、向记录元件板10、向单独回收流路214和向共用回收流路212的流动。

<喷出模块>

图6A示出了一个喷出模块200的立体图，图6B示出了该喷出模块200的分解图。作为制造喷出模块200的方法，首先，将记录元件板10和柔性配线板40接合到预先设置有液体连通口31的支撑构件30。随后，通过线接合(wire bonding)使记录元件板10上的端子16和柔性配线板40上的端子41彼此电连接，然后利用密封构件110覆盖线接合的部分(电连接部)，以进行密封。柔性配线板40的位于记录元件板10所在侧的相反侧的端子42与电气配线板90的连接端子93(见图4)电连接。由于支撑构件30是支撑记录元件板10的支撑体，并且还是使记录元件板10和流路构件210彼此流体连通的流路构件，所以具有高的平面度且能够与记录元件板以足够高的可靠性接合的构件优选作为支撑构件30。支撑构件30的材料优选是例如氧化铝或树脂材料。

<记录元件板的结构>

描述本实施方式中的记录元件板10的构造。图7A示出了记录元件板10的位于形成有喷出口13那侧的面的平面图，图7B示出了由图7A中的VIIb表示的部分的放大图，图7C示出了图7A的背面的平面图。图8是示出记录元件板10和盖构件20的沿着图7A所示的截面线VIII-VIII的截面的立体图。如图7A所示，在记录元件板10的喷出口形成构件12中形成有与各个墨颜色对应的四个喷出口列。注意，在下文中将喷出口列的多个喷出口13排列所沿的延伸方向称作“喷出口列方向”。

如图7B所示，作为被构造成借助于热能在墨中产生气泡的加热元件的记录元件15配置与各个喷出口13对应的位置处。包括记录元件15的压力室23由分隔件22隔开。记录元件15通过设置在记录元件板10中的电气配线(未示出)与图7A中的端子16电连接。记录元件15基于经由电气配线板90(图4)和柔性配线板40(图6A和6B)从记录设备1000的控制电路接收到的脉冲信号产生热并使墨沸腾。由该沸腾产生的气泡的力将墨从喷出口13喷出。如图7B所示，液体供给通路18沿着各喷出口列在其一侧延伸，液体回收通路19沿着喷出口列在其另一侧延伸。液体供给通路18和液体回收通路19是设置在记录元件板10中且沿喷出口列方向延伸的流路，并且分别经由供给口17a和回收口17b与各喷出口13连通。

如图7C和图8所示，片状盖构件20层叠在记录元件板10的形成有喷出口13的面的背面，并且盖构件20中设置有稍后描述且与液体供给通路18和液体回收通路19连通的多个开口21。在本实施方式中，在盖构件20中，为一个液体供给通路18设置三个开口21，为一个液体回收通路19设置两个开口21。如图7B所示，盖构件20中的开口21分别与图5A等所示的多个连通口51连通。如图8所示，盖构件20具有形成液体供给通路18和液体回收通路19的壁的一部分的盖的功能，液体供给通路18和液体回收通路19形成在记录元件板10的基板11中。盖构件20优选是对墨具有足够耐腐蚀性的物体，并且从防止混色的观点出发，要求开口21的开口形状和开口位置具有高的精度。因此，优选的是，使用感光性树脂材料和硅板作为盖构件20的材料，并且通过光刻工艺设置开口21。如上所述，盖构件是通过使用开口21来变换流路的节距的构件，考虑到压降，优选具有小的厚度，并且期望由膜状构件形成。

接下来，描述墨在记录元件板10中的流动。图8是示出记录元件板10和盖构件20的沿着图7A中的截面线VIII-VIII的截面的立体图。在记录元件板10中，由Si制成的基板11和由感光性树脂制成的喷出口形成构件12一个在另一个上方地层叠，并且盖构件20接合于基板11的背面。记录元件15形成在基板11的一个面(图7A至图7C)，并且形成沿着各喷出口列延伸的液体供给通路18和液体回收通路19的槽形成在基板11的背面。由基板11和盖构件20形成的液体供给通路18和液体回收通路19分别与流路构件210中的共用供给流路211和共用回收流路212连接，从而在液体供给通路18和液体回收通路19之间产生差压。在将墨从液体喷出头3的多个喷出口13喷出以执行记录时，在不执行喷出操作的喷出口中，归因于该差压，墨在设置于基板11中的液体供给通路18中的流动是由图8中的箭头C所示的流动。具体地，墨经由供给口17a、压力室23、回收口17b向液体回收通路19流动。在记录暂停的喷出口13和压力室23中，该流动允许气泡、异物、因从喷出口13蒸发而产生的粘度增加的墨等回收到液体回收通路19中。另外，能够抑制喷出口13和压力室23中的墨的粘度增加。回收到液体回收通路19的墨经过盖构件20的开口21和支撑构件30的液体连通口31(见图6B)，并且依次回收到流路构件210内的连通口51、单独回收流路214、共用回收流路212中。墨最终回收到记录设备1000的供给路径中。

具体地，从记录设备主体向液体喷出头3供给的墨按以下顺序流动以被供给和回收。首先，墨从液体供给单元220的液体连接部111流入液体喷出头3的内部。然后，墨依次向接合橡胶100、向设置在第三流路构件中的连通口和共用流路槽、向设置在第二流路构件中的共用流路槽和连通口61以及向设置在第一流路构件中的单独流路槽和连通口51供给。然后，墨依次经由设置在支撑构件30中的液体连通口31、设置在盖构件中的开口21、设置在基板11中的液体供给通路18以及供给口17a向各压力室23供给。供给到压力室23但未从喷出口13喷出的墨依次流过设置在基板11中的回收口17b和液体回收通路19、设置在盖构件中的开口21以及设置在支撑构件30中的液体连通口31。然后，墨依次流过设置在第一流路构件中的连通口51和单独流路槽、设置在第二流路构件中的连通口61和共用流路槽、设置在第三流路构件70中的共用流路槽和连通口以及接合橡胶100。此外，墨从设置在液体供给单元中的液体连接部111流到液体喷出头3的外部。在图2A所示的第一循环路径的模式下，从液体连接部111流入的墨经过负压控制单元230，然后向接合橡胶100供给。在图2B所示的第二循环路径的模式下，从压力室23回收的墨经过接头橡胶100，然后经过负压控制单元230并从液体连接部111流到液体喷出头的外部。

另外，如图2A和图2B所示，并非从液体喷出单元300的共用供给流路211的一端流入的所有墨均经由单独供给流路213a向压力室23供给。有一部分墨从共用供给流路211的另一端向液体供给单元220流动而不流入单独供给流路213a。设置如上所述那样供墨流动而不经过记录元件板10的路径，即使在如本实施方式那样设置包括流动阻力大的微细流路的记录元件板10的情况下，也能够抑制墨循环流的逆流。如上所述，由于本实施方式的液体喷出头能够抑制位于压力室和喷出口附近的那部分的墨的粘度增加，所以能够抑制不喷出以及喷出方向偏离正常方向，结果能够执行高品质的记录。

<相邻记录元件板之间的位置关系>

图9是以局部放大的方式示出两个相邻喷出模块中的记录元件板的相邻部分的平面图。如图7A等所示，在本实施方式中，在本实施方式中使用具有大致平行四边形形状的记录元件板。如图9所示，在各记录元件板10中，排列有喷出口13的喷出口列(14a至14d)被配置成相对于记录介质的输送方向以一定角度倾斜。在各个记录元件板10的相邻部分内的喷出口列中，至少两个喷出口由此在记录介质的输送方向上彼此重叠。在图9中，各条D线上的两个喷出口处于重叠关系。即使在记录元件板10的位置偏离预定位置一定程度的情况下，该配置也能够通过对重叠的喷出口执行驱动控制来使记录图像中的黑色条纹和空白区域不太能够被注意到。在多个记录元件板10配置成直线(成行)代替锯齿形图案的情况下，也能够实现图9中的构造。这能够在抑制液体喷出头在记录介质的输送方向上的长度增加的同时，提供针对记录元件板10的重叠部分中的黑色条纹和空白区域的对策。尽管在该示例中各记录元件板的主平面具有平行四边形形状，但是本实施方式不限于此，本实施方式的构造还可以优选适用于使用具有例如矩形形状、梯形形状或其它任意形状的记录元件板的情况。

[第二实施方式]

下面描述根据第二实施方式的喷墨记录设备1000和液体喷出头3的构造。注意，在以下描述中，主要描述与第一实施方式不同的部分，并且适当省略与第一实施方式相同部分的描述。

<喷墨记录设备>

图10示出了根据本实施方式的喷墨记录设备1000的示意性构造。如图10所示，本实施方式的记录设备1000与第一实施方式的区别在于，与CMYK的各个墨对应的四个单色液体喷出头3彼此平行地配置，以对记录介质2执行全色记录。在第一实施方式中，可用于一种颜色的喷出口列的数量是一个。另一方面，在本实施方式中，可用于一种颜色的喷出口列的数量是20个(见图16A至图16C)。因此，在将记录数据适当地分配给多个喷出口列的同时执行记录能够以非常高的速度记录。另外，即使在存在不喷出墨的喷出口的情况下，在记录介质的输送方向上位于与不喷出的喷出口对应的位置处的另一列中的喷出口也会互补地执行喷出，这改善了可靠性。因此，该结构优选用于商业打印等。在根据本实施方式的记录设备1000中，与第一实施方式一样，记录设备1000的供给系统、缓冲罐1003和主罐1006与各液体喷出头3流体连接(见图2A和图2B)。另外，向各液体喷出头3发送电力和喷出控制信号的电控制单元电连接至液体喷出头3。

<循环路径>

与第一实施方式一样，第一循环路径(图2A)或第二循环路径(图2B)可以用作使根据本实施方式的各液体喷出头3和记录设备1000彼此连接的液体循环路径。

<液体喷出头的构造>

下面描述根据本实施方式的各液体喷出头3的构造。图11A和图11B是根据本实施方式的液体喷出头3的立体图。如图11A所示，液体喷出头3包括沿液体喷出头3的长度方向排列成直线的16个记录元件板10，并且是能够通过使用一种颜色的墨执行记录的行式喷墨记录头。另外，如图11A和图11B所示，与第一实施方式一样，液体喷出头3包括液体连接部111、信号输入端子91和电力供给端子92。然而，由于本实施方式的液体喷出头3具有比第一实施方式多的喷出口列，所以信号输入端子91和电力供给端子92配置在液体喷出头3的两侧。这是为了减少在设置于记录元件板10内的配线单元中发生的电压降低和信号传输延迟。

图12是根据本实施方式的液体喷出头3的分解立体图，并且以根据其功能划分的方式示出了形成液体喷出头3的部件和单元。尽管各个单元和构件的作用以及液体喷出头中的液体流动的顺序与第一实施方式中的基本相同，但是确保液体喷出头的刚性的功能与第一实施方式中的不同。具体地，在第一实施方式中，液体喷出单元支撑部81主要确保液体喷出头的刚性，而在本实施方式的液体喷出头中，包括在液体喷出单元300中的第二流路构件60确保液体喷出头的刚性。根据本实施方式的液体喷出单元支撑部81与第二流路构件60的两端部连接，液体喷出单元300与记录设备1000的滑架机械联接，以对准液体喷出头3。电气配线板90和包括负压控制单元230的液体供给单元220与液体喷出单元支撑部81联接。两个液体供给单元220中均内置有过滤器(未示出)。两个负压控制单元230被设定成将压力分别控制为彼此不同的相对高的负压和相对低的负压。另外，如图12所示，在高压侧负压控制单元230配置在液体喷出头3的一端部中并且低压侧负压控制单元230配置在另一端部中的情况下，沿液体喷出头3的长度方向延伸的共用供给流路211中的墨流与沿液体喷出头3的长度方向延伸的共用回收流路212中的墨流是相反的关系。这促进了共用供给流路211和共用回收流路212之间的热交换，并且减少了两个共用流路中的温度差。因此，沿着共用流路设置的多个记录元件板10间的温度差不大可能发生，并且存在因温度差导致的记录不均匀不大可能发生的优点。

接下来，描述包括在液体喷出单元300中的流路构件210的细节。如图12所示，流路构件210是第一流路构件50和第二流路构件60一个在另一个上方地层叠的构件，并且将从液体供给单元220供给的墨分配给喷出模块200。另外，流路构件210作为用于使从喷出模块200流回的墨返回到液体供给单元220的流路构件。第二流路构件60是形成有共用供给流路211和共用回收流路212且具有主要确保液体喷出头3的刚性的功能的流路构件。因此，第二流路构件60的材料优选是机械强度高且对墨具有足够耐腐蚀性的材料。具体地，可以优选使用SUS、Ti、氧化铝等。

图13A示出了第一流路构件50的位于供喷出模块200安装那侧的面，图13B示出了作为图13A的面的背面且位于与第二流路构件60接触那侧的面。与第一实施方式不同，根据本实施方式的第一流路构件50是如下的构件：在该构件中，与各个喷出模块200对应的多个构件彼此相邻排列。由于如上所述的分割结构能够通过配置多个模块来应付任意长度的液体喷出头，所以该结构可以优选适用于例如B2尺寸或更大的相对长规格的液体喷出头。如图13A所示，第一流路构件50的连通口51与喷出模块200流体连通，并且如图13B所示，第一流路构件50的单独连通口53与第二流路构件60的连通口61流体连通。图13C示出了第二流路构件60的位于与第一流路构件50接触那侧的面，图13D示出了第二流路构件60的厚度方向上的中央部的截面，图13E是示出第二流路构件60的位于与液体供给单元220接触那侧的面的图。第二流路构件60的流路和连通口的功能与第一实施方式中的用于一种颜色的供墨系统的相同。第二流路构件60的共用流路槽71中的一个共用流路槽71是图14A和图14B所示的共用供给流路211，另一个共用流路槽71是共用回收流路212。墨沿着液体喷出头3的长度方向从一端侧向另一端侧供给到各共用流路槽71。

图14A是示出记录元件板10中的墨流路和流路构件210的连接关系的透视图。如图14A所示，流路构件210中设置有沿液体喷出头3的长度方向延伸的一组共用供给流路211和共用回收流路212。第二流路构件60的连通口61与第一流路构件50的单独连通口53对准并连接，并且形成有从第二流路构件60的连通口72经由共用供给流路211连通地延伸到第一流路构件50的连通口51的液体供给路径。类似地，还形成有从第二流路构件60的连通口经由共用回收流路212连通地延伸到第一流路构件50的连通口51的液体回收路径。

图14B是示出沿着图14A中的XIVB-XIVB线的截面的图。如图14B所示，共用供给流路经由连通口61、单独连通口53和连通口51连接至喷出模块200。尽管在图14B中未示出，但是参照图14A，明显的是在另一个截面上单独回收流路以相似的路径与喷出模块200连接。与第一实施方式一样，各喷出模块200和各记录元件板10中形成有与各个喷出口13连通的流路，并且所供给的墨能够在经过喷出操作暂停的喷出口13(压力室23)的同时部分或全部流回。另外，与第一实施方式一样，共用供给流路211和共用回收流路212经由液体供给单元220分别与负压控制单元230(高压侧)和负压控制单元230(低压侧)连接。因此，该差压会产生在经过记录元件板10的喷出口13(压力室23)的同时从共用供给流路211流向共用回收流路212的流。

<喷出模块>

图15A是一个喷出模块200的立体图，图15B示出了该喷出模块200的分解图。本实施方式与第一实施方式的区别在于，记录元件板10在多个喷出口列排列所沿的方向上的外端部(记录元件板10的长边部)均配置有多个端子16。另外，作为另一区别，为一个记录元件板10配置了与端子16电连接的两个柔性配线板40。这是因为，设置在记录元件板10中的喷出口列的数量是20个，并且远大于第一实施方式中的8个。具体地，该构造的目的是将从端子16到被设置成与喷出口列对应的记录元件15的最大距离抑制为短的距离，并且减轻在记录元件板10内的配线单元中发生的电压降低和信号传输延迟。另外，支撑构件30的液体连通口31设置在记录元件板10中，并且以跨过所有喷出口列延伸的方式开口。其它方面与第一实施方式中的相同。

<记录元件板的结构>

图16A是示出记录元件板10的位于配置有喷出口13那侧的面的示意图，图16C是示出图16A的面的背面的示意图。图16B是示出在图16C中去除设置于记录元件板10的背面侧的盖构件20的情况下的记录元件板10的面的示意图。如图16B所示，液体供给通路18和液体回收通路19沿着喷出口列方向交替地设置在记录元件板10的背面。尽管喷出口列的数量远大于第一实施方式中的数量，但是本实施方式和第一实施方式之间的实质区别在于，如上所述，端子16配置于记录元件板的沿着喷出口列方向延伸的两边部。诸如如下的基本构造与第一实施方式中的相同：为各喷出口列设置一组液体供给通路18和液体回收通路19并且盖构件20设置有与支撑构件30的液体连通口31连通的开口21。

以上已经通过使用第一实施方式和第二实施方式描述了本公开的液体喷出头3的示例。包括在本文描述的液体喷出头3中的记录元件板10可以具有在以下示例中描述的记录元件板10的具体构造。

[第一示例]

下面描述第一示例。图17A和图17B是示出根据本示例的记录元件板10的结构的图。具体地，图17A示出了形成记录元件板10中的记录元件的加热件(加热元件)15和温度检测元件905的截面构造，图17B示出了加热件15和温度检测元件905的平面构造。注意，图17A是沿着图17B中的XVIIA-XVIIA线的截面图，图17B是从Si基板901侧看的透视图，用于示出温度检测元件905的位置关系。为了方便描述，省略了喷出口13的喷嘴部等和一些膜的图示。

如图17A所示，在记录元件板10中，Si基板901上形成有多个层。具体地，在Si基板901上，隔着SiO₂等的场氧化膜902形成有绝缘膜PSG 903。绝缘膜PSG 903上设置有由Al、Pt、Ti、Ta等的薄膜电阻形成的温度检测元件905，并且设置有用于连接和配线温度检测元件905的AL1配线904。

另外，作为上层，还设置有SiO等的层间绝缘膜906，并且层间绝缘膜906上设置有执行电热转换的TaSiN等的加热件15以及使加热件15和形成在Si基板901上的驱动电路彼此连接的AL2配线908。另外，设置有SiO₂等的钝化膜909和改善加热件15上的耐空化性的Ta、Ir等的抗空化膜910。

如图17B所示，记录元件板10的平面上存在加热件15的区域911、连接加热件15的驱动电路的AL2配线的区域912以及用作温度检测元件905用的单独配线的AL1配线的区域914。

根据本实施方式的记录元件板10是以半导体制造工艺制备的。具体地，将温度检测元件905放置在AL1层上，并且执行膜形成和图案化以制备记录元件板10。如上所述，可以在不改变传统记录元件板的基本结构的情况下制备根据本示例的记录元件板10。

尽管在图17B中，温度检测元件905被示出为具有曲折的锯齿形状，但是温度检测元件的形状不限于此，并且可以是例如矩形形状。如图17B所示的锯齿形状具有如下优点：温度检测元件905的电阻值越大，检测信号越大；因此，能够精确地检测温度变化。

接下来，参照图18A至图18D给出在对加热件15施加用于墨喷出的驱动电压的情况下由温度检测元件905检测到的曲线的描述。图18A是用于示出根据本示例的温度检测过程的概要的电路图，图18B示出了在对加热件15施加驱动电压的情况下分别处于正常喷出和不喷出时的温度曲线。

如图18A所示，加热件15由恒定电压源驱动。在加热件驱动信号HE变为ON(高电平有效)的情况下，开关元件闭合，从而对加热件15施加恒定电压VH。另一方面，在加热件驱动信号HE变为OFF(低)的情况下，开关元件断开，从而切断对加热件15施加的恒定电压VH。如上所述，根据加热件驱动信号HE的ON和OFF，以方形脉冲形状对加热件15施加恒定电压VH。

一方面，温度检测元件905是薄膜电阻，恒定电流源对温度检测元件905施加电流。在传感器选择信号SE变为ON(高电平有效)的情况下，开关元件闭合，从而对温度检测元件905施加恒定电流Iref。同时，温度检测元件905的两端的电压信号输入给差分放大器。另一方面，在传感器选择信号SE变为OFF(低)的情况下，开关元件断开，从而切断对温度检测元件905施加的恒定电流Iref，并且也切断温度检测元件905的两端的电压信号对差分放大器的输入。

例如，可以将恒定电流Iref设定成增量为0.1mA的从0.6mA至3.7mA这32个级别中的任意一个。在以下描述中，将一个级别的设定宽度称作一个等级。

在32个等级的范围的情况下，将恒定电流Iref的设定值Diref定义为5位数字值，并且与未示出的时钟信号同步地传送给移位寄存器。然后，设定值Diref在未示出的锁存信号的时刻锁存在锁存电路中，并且输出给电流输出式数模转换器(DAC)。

保持锁存电路的输出信号直到下一锁存时刻并且下一设定值Diref被传送给移位寄存器。数模转换器(DAC)的输出电流Irefin输入给恒定电流源并放大例如12倍，以作为恒定电流Iref输出。

在用T0代表常温、用Rs0代表该温度下的电阻并且用TCR代表温度检测元件905的电阻的温度系数的情况下，用下式(1)表达温度检测元件905在温度T下的电阻Rs。

[数学式1]

Rs＝Rs0{1+TCR(T-T0)}...式(1)

在对温度检测元件905施加恒定电流Iref的情况下，用下式(2)表达两端之间的差分电压VS。

[数学式2]

VS＝Iref·Rs＝Iref·Rs0{1+TCR(T-T0)}...式(2)

差分电压VS反相并输入给差分放大器950。然而，输出Vdif原样是低于接地电位GND的负电压，并且实际上反馈给差分放大器950中的运算放大器的负端子的是Vdif＝0V。因此，最终输出了不期望的信号。为了避免这种情况，恒定电压源对差分放大器950施加偏移电压Vref，偏移电压Vref对于使输出Vdif等于或高于接地电位GND而言足够高。

图18C示出了在图18B所示的温度曲线的情况下分别处于正常喷出和不喷出时的Vdif曲线。如图18B和图18C所示，Vdif曲线的波形相对于温度曲线的波形是上下颠倒的。因此，Vdif曲线的波形的斜率为负的情况表示温度上升过程，斜率为正的情况表示温度下降过程。

如图18B和图18C所示，在正常喷出时，出现如下特征点：在该特征点处，喷出的液滴的一部分因气泡在气泡产生后的收缩而下落到加热件15上，并且加热件15的温度因该下落而急剧下降。另一方面，在不喷出时，不存在这样的液滴下落。因此，温度平滑地变化，并且不会出现特征点。注意，在本示例中，记录设备1000的CPU例如执行对示出如图18B所示的经过时间和温度之间的关系的温度曲线的微分运算。记录设备1000的CPU由此获得关于特征点的信息，诸如特征点的存在与否(有无)以及特征点出现的时间和温度。于是，记录设备1000的CPU能够在CPU可以检测到特征点的情况下确定喷出正常，并且能够在CPU无法检测到特征点的情况下确定喷出未执行。

然后，如上所述的差分放大器950的输出Vdif输入给滤波器电路。滤波器电路是用于将以Vdif表达喷出状态的温度下降的最大梯度转换为峰值的电路，并且由带通滤波器(BPF)形成，在带通滤波器中，二阶低通滤波器和一阶高通滤波器以级联连接。低通滤波器使高于截止频率fcL的范围内的高频噪声衰减，高通滤波器通过在低于截止频率fcH的范围内执行一阶微分来提取温度下降的梯度，以去除DC成分。

通过滤波器电路的前述信号处理使滤波器电路输出在确定正常喷出或不喷出时使用的信号VF。

注意，由于在这种情况下信号VF也可能取低于接地电位GND的负电压，所以如上所述，恒定电压源对正端子施加偏移电压Vofs，偏移电压Vofs对于使信号VF等于或高于接地电位GND而言足够高。

由于高通滤波器使低域信号衰减并且输出电压降低，所以滤波器电路的输出信号VF在稍后阶段的反相放大器(INV)中被放大。

由于正电压的输入信号VF在反相放大器(INV)中被反相并变成负电压，所以如在高通滤波器中那样施加偏移电压以使信号升压。

在这种情况下，对高通滤波器施加偏移电压Vofs的恒定电压源的输出是分支的，并且还对反相放大器(INV)施加相同的偏移电压Vofs。

结果，在用Ginv代表反相放大器(INV)的放大率的情况下，反相放大器(INV)的输出信号Vinv如下式(3)。

[数学式3]

Vinv＝Vofs+Ginv(Vofs-VF)...式(3)

图18D示出了分别在正常喷出和不喷出时的Vinv曲线。在正常喷出时，归因于特征点后的最大温度下降率，出现了峰值Vp。在不喷出时，没有出现特征点，因而温度下降率低。出现在不喷出时的波形中的峰值小于正常喷出时的波形中的峰值。

反相放大器(INV)的输出信号Vinv输入给比较器951的正端子，并且与输入给负端子的阈值电压Dth进行比较，在Vinv>Dth的情况下，输出有效的信号CMP。

例如，可以将阈值电压Dth设定成增量为8mV的从0.5V至2.54V这256个等级中的任意一个。在256个等级的范围的情况下，将阈值电压Dth的设定值Ddth定义为8位数字值，并且与未图示的时钟信号同步地传送给移位寄存器。然后，设定值Ddth在未图示的锁存信号的时刻锁存在锁存电路中，并且输出给电压输出式数模转换器(DAC)。保持锁存电路的输出信号直到下一锁存时刻并且下一设定值Ddth在该期间被传送给移位寄存器。

通过使用比较器951以下述顺序执行对Vinv的峰值电压Vp的检测。首先，在初始锁存期间，以与施加给温度检测元件905的基准设定值Diref0对应的恒定电流Iref0(例如，1.6mA)对加热件15施加驱动脉冲。在这种情况下，与作为基准的阈值电压Dth0对应的基准设定值Ddth0被输入给比较器951，并且与Vinv的峰值进行比较。

在输出确定脉冲CMP的情况下，在下一锁存期间使Dth的等级加1，并且以类似的方式将Dth与Vinv的峰值进行比较。

重复该操作直到不输出确定脉冲CMP，并且将输出确定脉冲CMP所在的最后等级的Dth设定为峰值电压Vp。例如，假定期望检测图18D中的在正常喷出时的峰值电压Vp的情况。Dth依次从Dth0增加到Dth1，再增加到Dth2，依此类推。然后，在Dth5不输出确定脉冲CMP。因此，将最后输出确定脉冲CMP所在的Dth4设定为Vp。

另一方面，在初始锁存期间未输出确定脉冲CMP的情况下，下一锁存期间的Dth的等级减1，并且以类似的方式将Dth与Vinv的峰值进行比较。

进行重复直到输出确定脉冲CMP，并且将输出确定脉冲CMP所在的等级的Dth设定为峰值电压Vp。在图18D的正常喷出的示例中，在Dth减小到Dth5然后减小到Dth4的情况下，在Dth4处输出了确定脉冲CMP。因此，将Dth4设定为Vp。

下面通过使用图19A和图19B描述根据本实施方式的记录元件板中的热作用部的结构。图19A是以放大的方式示意性地示出记录元件板10中的位于热作用部附近的区域的平面图。另外，图19B是沿着图19A中的点划线XIXB-XIXB的截面图。尽管这些图中的板的层叠构造与图17A和图17B中描述的示例不同，但是可以应用任一构造作为记录元件板的层叠构造。

通过在由硅制成的基板上一个在另一个上方地层叠多个层来形成液体喷出头的记录元件板。在本实施方式中，基板上配置有由热氧化膜、SiO膜、SiN膜等制成的蓄热层。另外，蓄热层上配置有加热电阻元件126，加热电阻元件126经由钨插头128与用作由诸如Al、Al-Si、Al-Cu等的金属材料制成的配线的电极配线层(未图示)连接。如图19B所示，加热电阻元件126上配置有绝缘保护层127(第一保护层)。绝缘保护层127设置在加热电阻元件126的上方，以便通过覆盖加热电阻元件126阻挡加热电阻元件126和液体之间的接触。绝缘保护层127是由SiO膜、SiN膜等制成的绝缘层。

绝缘保护层127上设置有保护层。绝缘保护层127上的该保护层包括下保护层125、上保护层124(第二保护层)和粘合保护层123。在本实施方式中，下保护层125和上保护层124设置在加热电阻元件126上，并且保护加热电阻元件126的表面免受伴随着加热电阻元件126的加热而发生的化学和物理冲击。因此，这些保护层至少覆盖位于加热件15正上方的由加热件15加热的部分。将该部分称作热作用部。

在本实施方式中，下保护层125由钽(Ta)制成，上保护层124由铱(Ir)制成，粘合保护层123由钽(Ta)制成。另外，由这些材料制成的保护层是导电的。粘合保护层123上设置有用于改善与喷出口形成构件12的粘合性的保护层122作为耐液体。保护层122由SiC制成。

在喷出液体的情况下，上保护层124的上部与液体接触并处在如下恶劣环境中：因上部中的液体的瞬时温度升高而产生气泡，并且气泡在该部分中消失从而导致空化。因此，在本实施方式中，形成由耐腐蚀性高且可靠性高的铱材料制成的上保护层124，并且上保护层124在与加热电阻元件126对应的位置处同液体接触。

另外，根据本实施方式的记录设备1000在打印期间执行结垢抑制处理，用于抑制沉积在加热电阻元件126上的上保护层124的结垢。具体地，将上保护层124的一部分设定为一个电极121(第一电极)，并且将与电极121对应的对向电极129(第二电极)设置为隔着液室中的液体形成电场。由此，液体中的带负电位的诸如颜料等的粒子会被加热电阻元件126上的上保护层124的表面排斥。如上所述那样降低带负电位的诸如颜料等的粒子在上保护层124的表面附近的存在率，抑制了在打印期间沉积在加热电阻元件126上的上保护层124的结垢。执行该结垢抑制是考虑到如下事实：结垢是在包含于液体中的着色材料、添加剂等被加热到高温以在分子水平上分解、变成低溶解度物质并物理吸附在上保护层上的情况下发生的现象。在上保护层124的高温加热时降低在加热电阻元件126上的上保护层124的表面附近导致结垢的着色材料、添加剂等的存在率，会致使对结垢的抑制。

例如，电极121和对向电极129之间的电位差优选是大约0.2V至2.5V。这是归因于如下原因：假定上保护层124由铱制成；在该构造中，在两个电极之间的电位差超过2.5V的情况下，电极121和液体之间会发生电化学反应，并且电极121的表面会溶解于液体；因此，优选将电位水平设定成电极121不溶解的水平。具体地，这种情况下的状态是这样的：尽管在上保护层中的电极121和对向电极129之间会隔着液体形成电场，但是在它们之间没有电流流动。由于上保护层中的电极121相对于对向电极129具有负电位，所以带负电位的粒子会被上保护层中的电极121的表面排斥，从而降低了粒子在上保护层中的电极121的表面附近的存在率。

注意，在以下描述中，将使用如上所述的确定喷出或不喷出的方法的模式称作不喷出确定模式，将不使用该方法的打印的模式称作打印模式。另外，执行电位控制，其中调整上保护层124和对向电极129之间隔着液体的电位差。此外，在本示例中，在不喷出确定模式下，与打印模式不同，作为通过在上保护层124和对向电极129中隔着液体形成电场而执行的电位控制，执行不抑制结垢的电位控制。可选地，在不喷出确定模式下，设定电极121和对向电极129之间的电位差，使得液体中的导致结垢的粒子被电极121排斥的程度相对于打印模式降低。

图20B的图是示出在作为比较例的打印模式下的检测时间和Vinv之间的关系的图的示例，并且以如下方式获得总计256个加热件的Vinv：每次获得8个加热件的Vinv，大约每400μs改变一次获得Vinv的加热件。在本比较例中，将上保护层124设定成接地电位，并且向对向电极129施加1.9V。在打印模式下，由于执行了用于抑制结垢的电位控制，所以产生的气泡相对大，而喷出的液滴中的因气泡的收缩而下落到加热件15上的部分的量相对小。因此，作为特征点(加热件15的温度急剧下降)的输出值的Vinv相对低。在输出值低的情况下，可能无法精确地执行喷出状态的确定。

注意，在本比较例中，加热件表面和喷嘴表面之间的距离大约是9.5μm，打印模式下的喷出速度大约是12m/s。在加热件表面和喷嘴表面之间的距离小于大约22μm的情况下，检测率倾向于降低，并且在距离小于大约12μm的情况下，该倾向会更加明显地出现。另外，在喷出速度高于大约10m/s的情况下，检测率倾向于降低，并且在喷出速度高于大约12m/s的情况下，该倾向会更加明显地出现。

图20A的图是示出在模式从打印模式切换到不喷出确定模式并且执行不抑制结垢的电位控制的情况下的检测时间和Vinv之间的关系的图的示例。在本示例中，向上保护层124被施加1.8V，对向电极129被施加1.9V。由于不抑制结垢(或抑制的程度降低)，所以产生的气泡相对小，而喷出的液滴中的因气泡的收缩而下落到加热件15上的部分的量相对大。因此，作为特征点(加热件15的温度急剧下降)的输出值的Vinv相对高。

如上所述，可以实现如下的记录设备和记录设备的控制方法：能够适当且精确地执行对各记录元件中的喷出状态的确定或发生喷出故障的确定。

尽管在本示例中采用了循环构造，但是根据本示例的技术构思可以适用于除了循环构造以外的构造。

[第二示例]

图21A和图21B是示出针对多个加热件的、Vinv和电位控制切换后经过时间之间的关系的图。在图21A和图21B中，将上保护层124的电位设定成接地电位，在打印模式下向对向电极129施加1.9V，然后执行通过电位控制的电位切换。

具体地，在图21A中，在将对向电极129的电位维持在1.9V的情况下，执行通过施加0.9V来切换上保护层124的电位。在该切换后的2ms，Vinv才能增加到足以检测的值。另一方面，在图21B中，在将上保护层124的电位维持在接地电位的情况下，执行通过施加1.0V来切换对向电极129的电位。在该切换中，Vinv在切换后需要大约500ms才能增加到足以检测的值。尽管在图21A和图21B中，在切换后的上保护层和对向电极之间的电位差均是1.0V，但是在对靠近结垢附着部分的上保护层侧切换电位的情况下，实现了较高的响应性。另外，在不执行切换的情况下，Vinv需要很长时间才能增加到足以检测的值。如上所述，尽管电位切换的目标可以是上保护层，也可以是对向电极，但是以高的响应性切换上保护层的电位是期望的。

另外，与切换两个电极的电位的情况相比，如上所述那样切换一个电极的电位能够使设备简化。然而，例如，打印模式下的上保护层和对向电极的电位以及不喷出确定模式下的上保护层和对向电极的电位的最佳组合可以根据记录设备整体的设计平衡、供记录设备安装的环境、墨的类型等而不同(图22)。在这种情况下，可以同时切换上保护层的电位和对向电极的电位。然而，在需要首先切换其中一个电位的情况下，期望首先切换上保护层的电位。

<条件例>

下面通过使用图22描述各种条件例。

条件例(1)示出了仅上保护层的电位在打印模式和不喷出确定模式之间改变的实例。

条件例(2)示出了仅上保护层的电位在不同模式之间改变并且不喷出确定模式下的上保护层和对向电极之间的电位差大于条件例(1)中的电位差的实例。在上保护层和对向电极中，电位改变量越小，电位改变所需的时间越短。因此，各电极中的电位改变量越小越好，只要上保护层和对向电极之间的电位差足以获得必要的检测率即可。

条件例(3)至条件例(6)是变形例，其中不同模式之间的电位的改变量比条件例(2)中的改变量进一步减小。假定上保护层和对向电极之间的电位差越小，检测率改善得越多的情况。在这种情况下，如上所述，上保护层中的电位改变量越大，电位改变所需的时间越长，但是检测率改善得越多。因此，期望根据必要的检测率尽可能小地设定上保护层的电位的改变量。

条件例(7)示出了将上保护层的电位固定成接地电位并且改变对向电极的电位的实例。在期望将上保护层的电位固定成接地电位的情况下，通过调节对向电极的电位改变量也能够获得适当的效果。

条件例(8)示出了对向电极的电位改变量大于条件例(7)中的电位改变量的实例。不同模式之间的电位差改变后的检测率逐渐提高。尽管条件例(8)中的不同模式之间的电位改变相对于条件例(7)需要较长的时间，但是由于上保护层和对向电极之间的电位差大，所以获得电位改变后的检测率改善这一效果所需时间较短。

条件例(9)示出了在打印模式和不喷出确定模式之间进行转变时，同时切换上保护层的电位和对向电极的电位的实例。

条件例(10)示出了仅上保护层的电位在不同模式之间改变的实例。

条件例(11)示出了在从打印模式向不喷出确定模式转变时上保护层和对向电极之间的电位差增大的实例。关于不抑制结垢的条件下的最佳电位差，减小电位差并非一定好，有时增大电位差较好，这取决于条件。

注意，可以适当组合使用第一实施方式和第二实施方式的内容。

[其它实施方式]

本发明的实施方式还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施方式的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

本公开能够提供用于掌握记录元件中的喷出状态并精确地执行对喷出故障发生的确定的技术。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

本申请要求2021年7月7日提交的日本专利申请No.2021-112990的优先权，在此通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (10)

1.一种记录设备，包括：

液体喷出头，其包括加热元件、第一保护层、第二保护层、第二电极、喷出口和温度检测元件，所述加热元件产生将液体喷出所需的热能，所述第一保护层阻挡所述加热元件和所述液体之间的接触，所述第二保护层覆盖所述第一保护层的至少待被所述加热元件加热的部分并用作第一电极，所述第二电极隔着所述液体与所述第一电极电连接，所述喷出口喷出所述液体，所述温度检测元件与所述加热元件对应；以及

检测单元，其被构造成检测由所述温度检测元件获得的表示时间和温度之间的关系的温度曲线中的特征点，其特征在于，

为所述第一电极设定的电位和为所述第二电极设定的电位的组合在执行打印的情况下与在所述检测单元检测所述特征点的情况下不同。

2.根据权利要求1所述的记录设备，其中，所述记录设备还包括确定单元，所述确定单元被构造成基于所述检测单元是否已经检测到所述温度曲线中的特征点来确定所述液体是否从所述喷出口正常喷出。

3.根据权利要求1或2所述的记录设备，其中，所述检测单元通过对所述温度曲线执行微分运算来检测所述特征点。

4.根据权利要求1所述的记录设备，其中，所述记录设备在待执行打印的情况下以打印模式进行操作，并且在待检测所述特征点的情况下以不喷出确定模式进行操作。

5.根据权利要求4所述的记录设备，其中，在所述打印模式和所述不喷出确定模式之间进行切换时，在所述第一电极的电位和所述第二电极的电位都将被改变的情况下，在改变所述第二电极的电位之前改变所述第一电极的电位。

6.根据权利要求4所述的记录设备，其中，在所述打印模式和所述不喷出确定模式之间进行切换时，不改变所述第二电极的电位，仅改变所述第一电极的电位。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的记录设备，其中，为所述第一电极设定的电位和为所述第二电极设定的电位之间的电位差在所述打印模式下大于在所述不喷出确定模式下。

8.根据权利要求1所述的记录设备，其中，

所述液体喷出头还包括压力室，

所述压力室与供给流路和回收流路连通，所述供给流路向所述压力室供给所述液体，所述回收流路从所述压力室回收所述液体，并且

所述液体通过依次流过所述供给流路、所述压力室和所述回收流路而循环。

9.根据权利要求1所述的记录设备，其中，

所述加热元件和所述温度检测元件设置在将所述液体喷出所沿的方向上的不同位置处，

所述温度检测元件具有曲折形状。

10.一种记录设备的控制方法，所述记录设备包括液体喷出头，所述液体喷出头包括加热元件、第一保护层、第二保护层、第二电极、喷出口和温度检测元件，所述加热元件产生将液体喷出所需的热能，所述第一保护层阻挡所述加热元件和所述液体之间的接触，所述第二保护层覆盖所述第一保护层的至少待被所述加热元件加热的部分并用作第一电极，所述第二电极隔着所述液体与所述第一电极电连接，所述喷出口喷出所述液体，所述温度检测元件与所述加热元件对应，所述控制方法包括如下步骤：

检测由所述温度检测元件获得的表示时间和温度之间的关系的温度曲线中的特征点，其中

为所述第一电极设定的电位和为所述第二电极设定的电位的组合在执行打印的情况下与在检测所述特征点的情况下不同。

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