CN1207984A - 液体排出方法和液体排出装置 - Google Patents

Abstract

一种用于排出液体的液体排出方法,用设置液体排出喷嘴的液体排出头排出液体,所述喷嘴带有多个能够形成用于排出液滴的气泡的电热转换部件,该方法包括以下步骤:使用满足下述范围的驱动条件,即:使液滴排出速度基本恒定,而且,当通过一个接一个地驱动多个所述电热转换部件排出液滴时,使液滴量随驱动定时的定时差变化。通过采用这样构成的方法,没有与点直径无关的碰撞位置偏差,能够获得高质量打印,明显增强图象显示。

Description

液体排出方法和液体排出装置

本发明涉及液体排出方法和液体排出装置。

在这方面，本发明所说的术语“记录”不仅意味着提供具有符号、曲线或其它表示意义的图象，还意味着提供那些不代表任何特殊意思例如图案的图象。

众所周知的是所谓的气泡喷射记录方法，该方法是一种油墨喷射记录方法，利用伴随急剧体积变化(产生气泡)的油墨状态变化所施加的作用力，从排出口排出油墨，从而在记录介质上形成图象，并且通过使排出的油墨粘附在记录介质上，在记录介质上形成图象。对于使用气泡喷射记录方法的记录装置来说，一般采用在日本专利申请No.61-59911和日本专利申请No.61-59914中披露的排出油墨的排出口，与排出口导通地连接的油墨通道，和设置在各油墨通道中的热产生部件(电热转换部件)，作为产生用于排出油墨的能量的装置。

按照这种记录方法，能够带有较少噪声以高速度记录高质量图象。同时，实现这种记录方法的记录头能够以高密度设置用于排出油墨的排出口，利用该突出的优点，以及其它许多优点，可高分辨率地记录图象，并且使用较小的装置就可容易地获得彩色图象。

此外，在日本专利申请公开No.62-48585和日本专利申请公开No.8-169116中，披露了配置由设置在相关油墨流动通道上的多个电热转换部件形成的带有能量产生部件的液体喷射记录头，以使它能够进行色调显示。再有，在日本专利申请公开No.8-183180中，披露了为了稳定地调节排出量提供脉冲的方法。

但是，如果想通过驱动多个电热转换部件来增加排出量，这些部件如上述常规例中那样被一起设置在一个油墨流动通道上，那么排出速度最终也同时增加，或如果想要减少排出量，那么排出速度也同步地减少。其中，排出量与排出速度之间的关系几乎成正比。因此，当应该减少排出量时，由于排出速度的下降，会出现排出不足的地方。实际上，这种趋势在低温环境下更显著。在最不利的情况中，可能不可避免地出现不期望的排出。

另一方面，当应该使排出量更大时，排出速度变得过快。结果，点形状在图象上被弄乱，或者由于附属点会发生点分散现象导致图象分解，或当油墨碰撞在记录纸表面时，会出现油墨的弹回现象。被弹回的油墨粘接在记录头的表面上，因此在某些情况下影响了液体排出的稳定性。

鉴于常规技术方法的问题，本发明设计通过一次驱动多个电热转换部件来形成排出液滴。本发明的目的在于提供能够获得以更高的质量记录的预定图象的排出方法。

本发明的另一目的在于提供优良的技术，克服现有技术中存在的困难，即使利用一个电热转换部件形成较小的液滴时，也能够用该部件规定和获得为较小(排出)液滴量二至三倍的较大液滴量，同时使用多个电热转换部件形成较大液滴，以便根据需要提供分别有不同排出量、较大和较小的液滴的良好质量的图象。

本发明的再一个目的在于提供一种能够形成高质量图象的排出方法和记录方法，其中利用该方法的均匀排出速度，期望的喷出精度的稳定性，驱动所有的多个电热转换部件产生形成差。

因此，本发明者们已专门研究了涉及能够按高质量打印图象的油墨喷射记录装置发展的各个方面。结果，利用电热转换部件的功能，在液体排出口随着气泡的扩展和压缩，注意到在从油墨流动通道输出和输入方向上液体(或气体)流动的流动方向性，因此，本发明者们进行了理论分析，并发现通过配置在不导致排出速度变化过大的情况下，可使排出量极大地改变，从而在油墨输出方向上由多个电热转换部件形成的分量不干涉改变排出速度本身，同时却允许插入与流动方向相反方向的分量。因此，根据此发现，本发明者们进行了实验，并确认使第一驱动脉冲的定时和第二驱动脉冲的定时偏差达到在常规技术中从未要求的10μsec数量级水平。结果，可以发现存在排出量可变化的区域，同时油墨液滴排出速率基本是常数(例如，10μsec至20μsec的定时偏差范围)。

因此，设计本发明的液体排出方法，可在液滴排出速度基本在常数范围内使用驱动条件，同时当一个接一个地驱动多个电热转换部件排出液滴时，用驱动的定时差改变液滴的量。这些特征为使排出量改变的本发明的液体排出方法所共有。

再有，这种定时差在液滴排出速度基本为常数的范围内，还有，允许排出量从最小值达到其最大值。

再有，定时差在能够使排出的液滴在记录介质的表面上形成一个点的范围内。

再有，定时差在这样的范围内，即由第二脉冲排出的第二液滴在到达记录介质表面前追赶与碰撞由第一脉冲排出的第一液滴，并允许这些液滴作为一个液滴碰撞记录介质的表面。

再有，这种定时差的特征在于，当由第一驱动脉冲排出的第一液滴在排出口上形成的弯液面收缩时，就施加第二驱动脉冲。

再有，对于第一和第二脉冲来说，脉冲的波形不同。

再有，在各个液体流动通道的液体流动方向上串联配置能量产生部件。

再有，在各个液体流动通道的液体流动方向上并联配置能量产生部件。

再有，本发明的特征表现在液体排出方法上，液体排出头使用在其内部至少配置两个电热转换部件(加热器)的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动电热转换部件，从该喷嘴中排出油墨，该方法包括这样的排出油墨步骤，即通过设定驱动另一电热转换部件的定时，随后从喷嘴打开端收缩的位置上，在当前喷嘴提供的油墨弯液面周期期间驱动其中一个喷嘴。在该周期期间，在不过多改变排出速度的情况下，能够使油墨排出量改变。

接着，能够根据在带有不同油墨量的象素结构的记录信号中包含的色调信息，通过控制定时排出油墨。在这种方式中，即使当油墨排出量根据打印的浓淡信息来控制，也可使打印质量稳定。

再有，对于带有较大油墨量的象素结构，从喷嘴的开口边缘收缩的位置，在当前喷嘴提供的油墨弯液面周期期间，相应地延迟该定时。在该方式中，当抑制排出速度较低时，能够增加油墨排出量。

先驱动在喷嘴开口边缘侧配置的电热转换部件，再驱动在喷嘴后侧的电热转换部件较好。

先驱动的电热转换部件比较小，后驱动的电热转换部件比较大较好。

再有，本发明的特征表现在液体排出方法上，液体排出头使用在其内部至少配置两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动电热转换部件，从该喷嘴中排出油墨，该方法包括这样的步骤，即在喷嘴排出油墨时通过仅驱动一个电热转换部件，形成带有较小油墨量象素；和通过驱动喷嘴中两个电热转换部件中的一个，形成带有较大油墨量的象素，然后，驱动另一个电热转换部件排出油墨，从喷嘴开口边缘收缩的位置，在当前喷嘴提供的油墨弯液面周期期间，通过定时设定形成带有大油墨量的象素。在这种方式中，能够有效地完成形成带有较小油墨量象素和带有较大油墨量象素的打印。

再有，本发明的特征表现在液体排出方法上，液体排出头使用在其内部至少配置两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动电热转换部件，从该喷嘴中排出油墨，该方法包括这样的步骤，即当记录一个象素时驱动一个电热转换部件，和驱动另一个电热转换部件，在基本上使油墨排出量最小的定时中接着驱动电热转换部件中的一个。

再有，本发明的另一特征表现在液体排出方法上，液体排出头使用在其内部至少配置两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动电热转换部件，从该喷嘴中排出油墨，该方法包括这样的步骤，即当记录一个象素时驱动一个电热转换部件，和驱动另一个电热转换部件，在通过驱动一个电热转换部件，使油墨中产生的气泡体积大体上变得最大时，接着驱动电热转换部件中的一个。

其中，在两种情况下，分别按距喷嘴开口边缘不同的距离配置电热转换部件。

再有，在某些情况下，先驱动距开口边缘短距离的电热转换部件，然后，在这种定时中驱动距开口边缘长距离的电热转换部件，反之亦然。

再有，在某些情况下，距开口边缘短距离的电热转换部件有比距开口边缘长距离的电热转换部件小的区域。

再有，在某些其他情况下，距开口边缘短距离的电热转换部件的区域与距开口边缘长距离的电热转换部件的区域相同。

最好进行如下配置，即在排出速度v的值/从电热转换部件中单独油墨排出的排出量Vd的值随距离增加而减小的区域，设置距开口边缘短距离的电热转换部件。

图1A和1B是表示采用本发明的流动通道和多个加热器结构的平面图。

图2A、2B、2C和2D是表示以不同定时驱动设置在图1A和1B所示的液体排出头的流动通道1中的第一加热器5和第二加热器4状态的图。

图3是表示电流脉冲PI、气泡体积V_B、和在图1A和1B所示的第一加热器施加的电流脉冲为PI的情况下流速v之间的关系图；对于随后加热第一加热器5的上述第一加热器5的气泡产生区域加热起泡的液体，起泡体积是V_B；在排出口3中流速是v；排出方向被定义为正，同时液体流动通道1的方向被定义为负。

图4是表示当驱动图1A和1B所示的各个加热器时流速的图，其中第一加热器5的流速v是v1，第二加热器4的流速v是v2。

图5A和5B表示根据本发明第一实施例的液体喷射记录头的液体流动通道的内部结构的平面图。

图6分别用实线和虚线示意表示采用液体喷射记录头和本发明的排出方法的排出速度Vave和排出液体的排出量Vd的曲线。

图7表示根据本发明第二实施例的液体喷射记录头的液体流动通道的内部结构的平面图。

图8示意表示采用液体喷射记录头和本发明第二实施例的排出方法的排出速度Vave和排出液体的排出量Vd的曲线。

图9表示根据本发明第三实施例的液体喷射记录头的液体流动通道的内部结构的平面图。

图10示意表示采用液体喷射记录头和本发明第六实施例的排出方法的排出速度Vave和排出液体的排出量Vd的曲线。

图11是表示液体排出头卡盘的分解透视图。

图12是示意表示液体排出装置结构的图。

图13是表示液体排出装置的方框图。

图14是表示液体喷射记录系统的图。

图15是示意表示采用根据本发明第三实施例的喷嘴的图。

图16A是表示根据本发明第三实施例的加热器加热定时与排出速度之间关系的图；图16B是表示加热器加热定时与排出量之间关系的图；图16C是表示加热器加热定时与打印频率之间关系的图。

图17是表示在加热器驱动一次后的经过时间与弯液面变动量之间关系的图。

图18A、18B和18C是表示根据本发明的加热器驱动脉冲定时的定时曲线图。

图19是示意表示采用根据本发明第四实施例的喷嘴的图。

图20A、20B、20C、20D、20E和20F是示意表示根据本发明第三实施例的喷嘴部分状态的图。

图21A、21B、21C、21D、21E和21F是示意表示根据本发明第四实施例的喷嘴部分状态的图。

图22是示意表示采用根据本发明第五实施例的喷嘴的图。

图23A是表示根据本发明第五实施例的加热器加热定时与排出速度之间关系的图；图23B是表示加热器加热定时与排出量之间关系的图；图23C是表示加热器加热定时与打印频率之间关系的图；图23D是表示在起泡后经过的时间与起泡体积之间关系的图。

图24是示意表示另一模式中喷嘴的图，采用本发明第五实施例的喷嘴。

图25是示意表示又一模式中喷嘴的图，采用本发明第五实施例的喷嘴。

图26是表示距加热器距离为OH的情况下，油墨排出量Vd与排出速度v之间关系的图。

图27A、27B、27C、27D、27E和27F是示意表示根据本发明第五实施例的喷嘴部分状态的图。

图28A和28B是表示根据本发明实施例的加热器驱动脉冲的单线曲线图。

下面，参照附图说明本发明的实施例。

图1A和1B是表示液体流动通道和多个加热器结构的平面图(图1A和1B包括把多个加热器分别设置在不同的区域或配有不同的电阻)。对于本实施例的液体喷射记录头来说，带有复合喷嘴的记录头，形成多个流动通道1，由流动通道壁6分离各个通道，在各个流动通道中设有第一加热器5(电热转换部件)和第二加热器4。然后，通过激励其中一个加热器或其中两个加热器，加热各流动通道中的液体，并从各流动通道配置的多个排出口3中排出。排出的液体从公共的液体室2提供给各个流动通道1，并从相应的排出口3中排出。但是，以流动通道1中流动方向的顺序配置第一加热器5和第二加热器4。

下面，连同图1A、1B和图3，首先说明由加热器5的装置产生的气泡7与排出口3中液体流动的流速v(或当弯液面9吸引气泡时的气流)之间的关系，它确定排出液滴8的速度V。对于本实施例来说，采用复合喷嘴，该喷嘴把多个喷嘴形成一个本体。在图1A和1B中，用一个液体喷射记录头表示多个排出口。

下面，参照前段的说明，说明使用一个加热器5。在下面的说明中，位于上面的排出口用图1A所示的排出口表示，位于下面的这些排出口用图1B所示的排出口表示，以便使运转容易明白。

图1A表示利用排出加热器5产生气泡的状态，该气泡处于膨胀中。图1B表示在气泡已经膨胀到最大后的收缩过程。

图3中，对第一加热器施加的脉冲电流为PI。然后，利用该电流，使第一加热器加热。当液体被加热在第一加热器5的气泡产生区域起泡时，起泡的体积为V_B。在排出口3上的流速为v。排出方向为正。液体流动通道1的方向为负。按照这些规定，可表示电流脉冲PI、起泡体积V_B和流速v之间的关系。

在时间0的情况下，把脉冲电流PI施加在第一排出加热器上。然后，在几微秒后，在时间t₁产生气泡7。起泡体积V_B开始增加。此时，流速(这里指液体流动)变成用v表示的流速。

在经过时间t₃后，气泡7开始收缩。此时，流速v变成如图3所示的负方向上的分量。其中，可用下面的公式表示正和负分量之间的关系，即： ${\∫}_{t_1}^{t_3}v\left(t\right)\mathrm{dt}|={\∫}_{t_3}^{t_4}v\left(t\right)\mathrm{dt}$ 再有，排出液滴8的速度V变成平均v的正分量，它可表示如下： $V=\frac{{\∫}_{t_1}^{t_3}v\left(t\right)\mathrm{dt}}{t_3-t_1}$

再有，假设排出口3为s₀，此时的排出量Vd在理论上表示如下(也就是说，用斜线表示的区域乘s₀)。 $\mathrm{Vd}\≅S_0\×V=S_0\×{\∫}_{t_1}^{t_3}v\left(t\right)\mathrm{dt}$

图2A至2D表示以不同定时驱动设置在图1A和1B所示的液体排出头的流动通道1中的第一加热器5和第二加热器4状态的图。为了使该操作容易理解，按照图2A到2D的顺序说明位于上下位置的排出口。

图4是表示驱动各个加热器时流速的图。假定第一加热器5的流速v为v₁，假定第二加热器4的流速v为v₂。

在图2A至2D所示的状态中，这样进行配置，在时间0驱动第一加热器5产生气泡，在时间t₂驱动第二加热器4产生气泡。但是，在时间t₂，使第一加热器的分量为负。因此，流速v变得相当小。再有，在时间t₃到t₄，由于第一加热器5的流速v₁分量为0，所以产生流速v₂的正分量。最终的平均速度V变成用图4中斜线表示部分的平均值，即： $V=\frac{{\∫}_0^{t_1}{v}_1\left(t\right)\mathrm{dt}}{t_1}+\frac{{\∫}_{t_2}^{t_4}\{v_1\left(t\right)+v_2\left(t\right)\}\mathrm{dt}}{t_4-t_2}$

因此，如果第二加热器的产生气泡定时t₂在第一加热器5产生的气泡膨胀的时间0到t₁后，那么平均速度V就不会过大。结果，即使改变排出量，平均速度V的变化率也较小。再有，按照该平均速度V，排出液滴8的状态被破坏。但是，在其飞行期间由于在液体的表面张力，液滴基本变成球面。再有，液滴在某些情况下可以碎成多片，但如果仅在液滴设置形成一个点的条件下进行驱动，那么对于在记录介质表面上要形成的图象就不会出现问题。

(实施例1)

图5A和5B表示根据本发明第一实施例的液体喷射记录头的液体流动通道的内部结构的平面图。本实施例有与图1A和1B及图2A至2D所示的液体喷射记录头相同的结构。第一加热器5和第二加热器4的区域相同，在液体流动通道1的液体流动方向上串联配置。此外，把在图1A和1B及图2A至2D中使用的相同参考序号也用于图5A和5B中。

图6示意表示采用液体喷射记录头和本发明的排出方法的排出速度Vave和排出液体的排出量Vd的曲线。其中，分别用实线和虚线表示这些曲线。在图6中，横轴表示第一加热器5和第二加热器4的驱动定时之间的差T。根据该定时，在该定时中把用于提供脉冲电流产生的驱动脉冲施加在第一加热器5上，当施加驱动脉冲以后，把施加在第二加热器4上的驱动脉冲的定时定义为正边。相反，当驱动脉冲比定时差0早地施加在第二加热器上时，该定时就被定义为负边。

再有，施加在第一加热器5上的驱动脉冲提供第一脉冲，施加在第二加热器4上的驱动脉冲提供第二脉冲。在区域a中(定时差是0到T₁)，如果使定时差大于驱动脉冲使用的定时，那么排出量一般就减小，同时排出速度会明显变慢。这种情况对应于图4中的时间0≤t₂≤t₁。此外，如果驱动脉冲使用的定时差较大地偏差，那么排出量在预定定时T₁中表示其最小值。随后，排出量显著地增加，排出速度基本上位于恒定区域b。图4中t₁=t₂的定时是排出量表示其最小值的时间。

在区域b中，以连续模式排出由第一脉冲排出的第一液滴和由第二脉冲排出的第二液滴。由于当这些液滴碰撞记录介质时，该模式是较好的，所以点形状基本上变成圆形。如果驱动脉冲使用的定时在区域b(T₁至T₂)中仍偏差较大，那么排出量在本发明实施例的预定定时差T₂时，基本上表示其最小值。随后，即使该定时偏差较大，排出量也不再增加，也就是说，定时差到达区域c(T₂至T₃)。

在区域c中，在图4中的t₃和t₂时刻，驱动脉冲使用的定时偏差较大。结果，以这样的方式排出第一和第二液滴，即由第二脉冲排出的第二液滴的主要部分与由第一脉冲排出的第一液滴的尾端连接，或第一液滴和第二液滴连续单独地排出。

当以连续模式排出第一和第二液滴时，点形状在区域b中几乎变成圆形，因此可获得高质量的图象。此外，即使第一和第二液滴分别连续排出，当构成液体喷射记录头装置和如下使用时，只要最终的碰撞部分在记录介质的表面上不偏差较大，那么对于图象形成就没有问题。

在区域d(T₄至0)中，如果使驱动脉冲使用的定时较大，那么排出量就会显著地减小，同时，排出速度也明显变慢。当驱动脉冲使用的定时偏差大时，排出量在预定定时差T₄中表示其最小值。然后，排出量显著增加，同时，排出速度到达其基本变为恒速的区域e。

在区域e(T₄至T₅)中，以连续模式排出由第二脉冲排出的第二液滴，和由第一脉冲排出的第一液滴。如果驱动脉冲使用的定时在区域e中仍偏差较大，那么排出量在预定的定时差T₅中就表示其最大值。随后，即使定时偏差较大，排出量也不再增加，也就是说，定时差到达区域f(T₅至T₆)。

在区域f中，由于驱动脉冲使用的定时偏差较大，所以由第一脉冲排出的第一液滴的主要部分以连续模式排出到由第二脉冲排出的第二液滴的尾端，或第二液滴和第一液滴连续单独地排出。

在区域a和区域d中，如果为了层次显示调整排出量，那么存在自动限定实际设计区域，在该区域，液滴的排出速度必然极大地改变。但是，对于本发明来说，在其最小排出量的情况下能够实现第一加热器5的单独使用。结果，如果应该增加排出量，那么可以使用区域b。在这种方式中，能够使排出量Vd变化，同时维持流速v的恒定水平。

在这种情况下，由于即使进行调整排出速度也不变化，所以应该先驱动的加热器能够更快地驱动，以致使定时偏差。在这种方式中，在由记录介质表面上排出的液滴形成一个点的范围内，层次变得更丰富，因此能够获得高质量打印的图象。

(第二实施例)

图7是展示本发明第二实施例的液体喷射记录头的液体流动通道内部结构的平面图。液体流动通道1、公用液体室2、排出口3、第二加热器4、第一加热器5和流体通道壁6与图1A和1B、图5A和5B中的液体流动通道1、公用液体室2、排出口3、第二加热器4、第一加热器5和流体通道壁6相同。但是，用于本实施例的第一第一加热器5和第二第二加热器4的面积之比为2∶1。这些加热器沿液体流动通道1顺序地设置。

图8是示意表示由液体喷射记录头排出的液滴的排出速度Vave与排出量Vd之间的关系和本发明排出方法的曲线。时间T的标准被定义设置供给第一加热器5的驱动脉冲时刻为0；当供给第二加热器4的驱动脉冲定时迟于该时间时定义为负；反之，当供给第二加热器4的驱动脉冲早于该时间时，则定义为正。并且，供给第一加热器5的驱动脉冲被定义为第一脉冲，供给第二加热器4的驱动脉冲被定义为第二脉冲。

对于本发明来说，液体喷射记录头的排出量Vd与排出速度Vave之间不存在以轴为中心的轴向对称曲线。在区域a，如果施加的驱动脉冲定时较大，那么排出量就逐渐减小，同时，排出速度明显变慢。如果施加的驱动脉冲定时还有较大的偏差，那么排出量Vd在预定时间T₁为最小值。随后，排出量Vd逐渐增加，排出速度Vave大体保持在恒定区域b中。

在区域b中，按连续模式排出由第一脉冲排出的第一排出液滴和由第二脉冲排出的第二排出液滴。这种模式较好，因为当这些液滴落在记录介质上时，该点的形状大体变为圆形。

在区域b中，如果施加的驱动脉冲定时较大地偏差，那么排出量Vd在预定时间间隔T₂大体上为其最大值。此后，即使定时偏差仍较大，排出量也不再增加，也就是说，它到达区域c。

在区域c中，施加的驱动脉冲偏差较大。结果，第一和第二液滴以这样的方式排出，即由第二脉冲排出的第二液滴的主要部分按连续模式延伸到第一脉冲排出的第一液滴的尾端，或者连续地分别排出第一液滴和第二液滴。

其中，按照本发明，第二加热器4的起泡功率本身小于第一加热器5的起泡功率。并且，由于第二加热器设置得比第一加热器更靠近排出口3，因而其形成排出液滴所需的能量小于第一加热器5的该能量。结果，所形成的排出液滴的速度也小于第一加热器5所形成的排出液滴的速度。以这种方式，当如下所述那样构成液体喷射记录头时，即使在区域c中分别排出的第一和第二排出液滴，若假定它们之间的距离彼此靠近，那么大于第一排出液滴的排出速度的第二液滴在中途就可能追上第一排出液滴。因此，在到达记录介质前，这些液滴变成一个液滴。

在区域d中，如果施加的驱动脉冲定时较大，那么排出量Vd就逐渐减小，同时排出速度Vave明显变慢。当施加的驱动脉冲定时有较大的偏差时，排出量Vd在预定定时差T₄为最小值。随后，排出量Vd逐渐增加，同时，排出速度Vave到达逐渐变高的区域e中。

在区域e中，按连续模式排出由第二脉冲排出的第二排出液滴和由第一脉冲排出的第一排出液滴。

在区域f中，由于施加的驱动脉冲偏差较大，第一和第二液滴以这样的方式排出，即由第一脉冲排出的第一液滴的主要部分按连续模式延伸到由第二脉冲排出的第二液滴的尾端，或者连续地分别排出第二液滴和第一液滴。但是，在区域f，第二排出液滴的排出速度大于第一排出液滴的排出速度。结果，与区域c中不同，这两个液滴不能变成一个排出液滴。

在区域a和d中，如果排出量调制成分级表示，那么液滴的排出速度不可避免地变化较大，其点经不同的排出液滴的滴落位置最终偏移，从而难以实现图象质量的改善。此外，由于按两种排出量从一个喷嘴排出液滴，因此，当分别驱动第一加热器5和第二加热器4时，按最小排出量排出速度很慢。结果，不仅滴落位置偏差较大，而且趋于发生扭转和中断排出，从而使处理的图象质量下降。可是，在区域b和a中，即使调制排出量，排出速度也不会明显地变化。因此，如果仅仅更快地驱动应该在先驱动的加热器，使其到达定时偏移的范围，那么，就能够打印在记录介质表面上由排出液滴所形成的一个点的范围内具有丰富色彩层次的高质量的图象。

对于上述各实施例，对供给各加热器的脉冲电流的驱动脉冲没有作特殊说明。但是，可以认为，对用于各实施例的各加热器施加相同的驱动脉冲。

可是，由于驱动脉冲的构形，即其宽度和高度不同，或者在极短的时间内施加多个驱动脉冲，结果，将被排出的液滴量和速度变得不同。

另一方面，对于第一和第二实施例来说，因加热器面积比和尺寸不同，因而将被排出的液滴量和速度不同，可用排出速度与排出量之间的关系变得不同来表示。各加热器的尺寸，构形和设置是固定的。因此，通过使上述驱动脉冲不同，可以将第一实施例中所示的这些内容加到第二实施例的工作中，或者与此相反。可以这样设置，以使供给各加热器的驱动脉冲的构形随各加热器而改变。

(第三实施例)

就所加的第二脉冲的定时而言，希望在这样的阶段，即在排出口上由第一脉冲排出的第一液滴所形成的弯液面驻留在加热器侧而不是在排出口表面一侧时，仅仅施加第二脉冲。这是由于当气泡与弯液面之间的距离缩短时由气泡的产生而排出的液滴的量变得较大。由于这样设置定时，因而排卸性能变得更有效。

下面，参照附图，详细说明该预定的定时。

在图15中，示出用于油墨排出的喷嘴PI。该喷嘴用于本发明的第三实施例。在该喷嘴101内部，在喷嘴开口边缘101a一侧设置较小的前侧加热器102，在该较小的加热器102之后设置较大的后侧加热器103。按照本实施例的油墨喷射记录方法，首先驱动较小的加热器102。然后，用驱动电路(未示出)驱动较大的加热器103。对于本实施例，最好按等于或大于15μs、以15-30μs的间隔设置两个加热器102和103的驱动定时。下面将说明该驱动定时。

本申请人测量了在改变这两个加热器102和103的定时时的排出速度v、油墨排出量Vd和驱动频率fr。该结果示于图16A-16C中。其中，在图16A中，用虚线表示第二墨滴，它表示第一墨滴与第二墨滴不分离的排出条件。按照图16A-16C所示的结果，对于比在先驱动的加热器102晚驱动的加热器103来说，属于延迟定时(间隔)。如果这种延迟是在约15μs或大于15μs的范围内，那么油墨排出量Vd的最大值和最小值相差30pl。但是，排出速度v和驱动频率fr较高，波动幅度较小。因此，通过在该范围内任意设置定时，就可以改变油墨排出量Vd而不会太多地改变排出速度v和驱动频率fr，也就是说，不会较大地影响打印质量。应该在低于约30μs的间隔范围内改变油墨排出量Vd时有效。在该范围内，可使排出量明显地变化。另一方面，在间隔为0μs(两个加热器102和103被同时激励)-约15μs的范围内，排出速度v和驱动频率fr的波动较大。因此，其结果几乎与常规例的情况相同。其中，在示于图18A-18C的定时图中，示出下列情况：从对应该在先驱动的加热器施加驱动脉冲后经过15μs，对应该在后驱动的加热器施加驱动脉冲(参见图18B)。还有另一种情况，在经过30μs后，对应该在后驱动的加热器施加驱动脉冲(参见图18C)。其中，考虑到由申请人推出的测量结果，最佳范围就位于这两种情况之间。

下面，为了展示上述效果，进一步说明所要求的两个加热器的驱动定时。图17是展示驱动前侧加热器后经过的时间的曲线。

下面说明用于展示上述效果的两个加热器的所需驱动定时。图17是展示驱动前侧加热器后所经过的时间以及在喷嘴开口边缘上油墨弯液面的波动。图17表示不驱动后侧加热器时至到弯液面的振动减弱所观测到的状态结果。弯液面的正侧是从排出口边缘向外膨胀出的量，而其负侧则是其缩回到排出口边缘部分内侧的量。

其中，按照本发明，弯液面意指在排出口部分气体液体界面的稳定点。由于稳定点是在排出油墨后(0～10μs)立即形成的油墨柱的尖端，因此，为方便起见，采用该点作为这样的界面。结果，在油墨排出口附近液体柱收缩。然后，在收缩处产生另一稳定点。该部分确定后一弯液面。其中，在图17中的约10～15μs的范围内出现不连续部分。换句话说，对于本发明，在从排出口边缘收缩弯液面之处的定时与在排出口附近发生排出液体柱收缩的定时大体相同。

如上所述，本实施例在定时差大于15μs实现其效果。其中，按照图17，该有效范围位于弯液面在负侧时的周期内，即当驱动后侧加热器，同时弯液面处于从喷嘴开口边缘缩回的位置上时的周期内。在该方案中，图17示出在正侧上大于80μs的定时处的弯液面。其中，参照图16A～16C，可以容易理解在大于30μs不包括大于80μs的定时时，排出量没有显著的变化，其中如上所述在此范围不能获得主要效果。

下面，说明为什么本发明的排出量随加热器驱动定时变化的理由。换句话说，在通过驱动前侧加热器出现气泡收缩之后引起弯液面缩回时，驱动后侧加热器以进行起泡。然后，因弯液面的收缩速度抵消这种气泡的排出力，使排出量较小。如果设置定时慢些，弯液面的收缩速度衰减，则使所述排出量增加，此后，当弯液面复原时，该排出量增加更多。其中，排出量变少。

并且，按照本实施例，当由在前侧的先驱动的加热器产生的气泡收缩时，在加热器前的流动阻力(惯性)比驱动后侧加热器时在加热器之后的流动阻力小。结果，弯液面收缩较大。

当弯液面收缩并复原时驱动后侧加热器，从而可以显著地调制油墨排出量。从本质上说，在弯液面从喷嘴开口边缘缩回收缩位置时的周期内驱动后侧加热器是有效的。

从图16A～16C可以清楚地知道，如果本上升率的申请人为了产生具有较小油墨排出量，在约15μs的定时处设置形成步骤，同时为了响应信号，产生具有较大油墨排出量的象素，在约15μs的定时处设置形成步骤，例如，就有可能按照记录信号由较大和较小的点完成有色彩层次的记录，匆而提供稳定的打印质量，而不会明显地改变在这两个步骤中的放电速度和频率。由于定时变得更多样化，因而可以在良好条件下执行多色调记录。

此外，当形成较小的点象素时，仅驱动一个加热器，当形成较大的点象素时，参照图16A～16C设置定时，以便与用于形成较小点象素的一个加热器的驱动相比，使排出速度不致过大。

以这种方式，可获得如前所述的相同效果。在这种情况下，当驱动两个加热器形成较大的点象素时，油墨排出量变得大于通过驱动一个加热器形成的较小点象素的油墨排出量。并且，为了形成较小的点，仅驱动一个加热器，因此实现了节电。

如上所述，由于调整了两个加热器的驱动定时，因而能够克服现有技术中所面临的问题，例如，在约30μs的定时，用足够的油墨排出量(40pl)以不太高(8m/s)的排出速度进行打印中的问题。当两个加热器同时驱动时(延迟时间为0μs)，也可以获得40pl的油墨排出量。可是，排出速度变成12m/s，在该速度下，趋于经常发生飞溅的问题。

由于定时设置于约15μs，因而能够以较高的速度较少的油墨排出量进行记录。其中，当先于前侧的较小加热器驱动后侧较大加热器时，就能获得较大的排出量Vd，而不会使排出速度V太快。

在该方案中，图19是展示另一实例的喷嘴101的图。如图19所示，构形为窄长形状的前侧加热器102和后侧加热器103错位地设置。

按照本发明，当收到打印信号时，驱动电路(未示出)首先驱动前侧加热器102。然后，在经过20μs后驱动后侧加热器103。其中，图20A～20F是示意表示随时间的推移，在喷嘴101中油墨和气泡的各状态的图。在图20A～20F中，分别示出在每一状态中从驱动前侧加热器102开始经过的时间。图20A表示驱动加热器之前和当驱动前侧加热器102并在油墨中发生薄膜起泡，从而产生气泡104a时的状态。通过该气泡104a施加的起泡压力，在排出口3使油墨排出(参见图20B)。

此后，调整前侧加热器102使气泡膨胀，并使气泡104a开始收缩(参见图20C)，在排出口部分的油墨液柱发生回缩。然后形成弯液面。从喷嘴排出的墨滴105没有任何收缩地向前推进(在该点，墨滴105的柱是约10pl，排出速度是约7m/s)。除该液滴之外的其它油墨因起泡压力从排出口随气泡104a的收缩而被拉回。这样，弯液面105b从喷嘴开口部分101a缩回。然后，在驱动前侧加热器102经过20μs之后，驱动后侧加热器103。于是，因加热器103产生的热量使气泡104b产生(参见图20D)。此时，同时进行气泡104a的收缩和气泡104b的膨胀。结果，因前侧产生的气泡收缩形成的油墨吸力被在后侧产生的气泡104b的膨胀所抵消。并且，由于后侧加热器103较大，其作用力也较大，因此，气泡104b的膨胀不仅抵消气泡104a的收缩，而且能够使弯液面105b向前推进。这样，在墨滴105的第一液滴部分105a的尾端上形成第二液滴部分105c。其中，为了简化起见，用第一液滴部分105a表示驱动前侧加热器102所形成的墨滴的较大直径部分，用第二液滴部分105c表示后侧加热器103形成的墨滴的较大直径部分。可是，按照本实施例，在喷嘴101中第一液滴部分105a的尾部被切断之前形成第二液滴部分。因此，墨滴105变成象在两处的结带扣那样的具有较大直径部分的一个。

此后，使气泡104a变瘪，同时继续膨胀气泡104b。这样，墨滴105进一步前进(参见图20E)。当气泡104b在膨胀之后收缩时，在喷嘴101中墨滴105与油墨切断，弯液面105b收缩(参见图20F)。

由于在弯液面105b稍稍收缩的状态下形成第二液滴部分105c，因此，其前进速度快。所以，它追赶上了墨滴105中的第一液滴部分105a。最终的墨滴105的排出量约为30pl，排出速度约为8m/s。

(实施例4)

下面，参照图21A-21F对本发明第四实施例进行说明。

按照本实施例，在前侧加热器102被驱动后经过25μs，驱动后侧加热器103。在图21A-21F中，分别示出在每一事件中从驱动前侧加热器102开始所经过的时间。图21A示出驱动加热器之前和在驱动前侧加热器102并在油墨中发生薄膜起泡从而产生气泡106a时的状态。正如在第三实施例中，气泡106逐渐膨胀从而开始油墨的排出(参见图21B)。此后，当调整前侧加热器102使气泡膨胀时，气泡106a的收缩就开始了(参见图21C)。在这个时候，墨滴(第一墨滴)107a从喷嘴中排出。随气泡106a的收缩，保留在喷嘴中的油墨被拉回。弯液面107b从喷嘴开口边缘101a缩回。

在前侧加热器102被驱动后经过25μs，驱动后侧加热器103，产生由后侧加热器103加热的气泡106b(参见图21D)。此时，气泡106a熄灭。其中，后侧加热器103较大，其作用力也较大，随着气泡106b的膨胀变大，弯液面107b又向前推进。在第一墨滴107a排出之后，排出第二墨滴107c。从图16A可清楚地看出，第二墨滴107c的速度约为9m/s，比第一墨滴107a的速度快。因此，第二墨滴追赶上第一墨滴，使这两个墨滴107a和107c合成(成为一体)(参见图21E)。

此后，气泡106a收缩，不久就熄灭。随着该收缩，弯液面108缩回。在这个时候，合成的墨滴107大体以与第一墨滴107a相同的速度飞起(参见图21F)。

在本方案中，在上述油墨排出完成之后收缩的弯液面107b的量会对下一次油墨排出产生影响。可是，该弯液面的收缩量由在前侧惯性(流动通道阻力)和后侧惯性之间的平衡决定，在使用中当后侧加热器发生消失时。因此，如果前侧惯性(流动阻力)较大，正如本实施例那样，那么弯液面的收缩量变小。从而增强了打印频率。

(实施例5)

下面，对排出方法进行说明，该方法在排出较小液滴时特别有效。

以下，参照附图，说明本发明的第五实施例。

图22是展示用于第五实施例的油墨排出中的喷嘴101的图。在喷嘴101中，在喷嘴开口边缘侧101a设置较窄的前侧加热器102，在其后的位置设置较宽的后侧加热器103。对于本实施例的油墨喷射记录方法来说，一旦接收打印信号，首先用后面将叙述的驱动电路(打印头驱动器)驱动前侧加热器102。此后，驱动后侧加热器103。按照本实施例，最好在10-15μs的范围或大约在11-14μs的范围设置两个加热器102和103的驱动定时。最好，应以大约12μs的间隔施加4μs的单电压脉冲。下面，说明该驱动定时。

本申请人测试了油墨排出速度v、排出量Vd和重复频率fr随两个加热器102和103的驱动定时的变化。并且，用图23A-23D中所示的结果，观察起泡后气泡的体积变化。

根据这种测试和观察，在在先驱动的加热器102之后驱动的加热器103的延迟定时(间隔)为10-15μs的范围，特别是在12μs的范围内，排出速度v较大(约8m/s)，重复频率大体在最大值(约13.5-13.8KHz)，同时油墨排出量Vd大体保持在最小值(10pl)。因此，如果在该范围内设置定时，应能够形成精细的点，各点具有较大排出速度以及较大重复频率。

相反，如果该定时为0(两个加热器同时驱动)，那么油墨排出量Vd较大(约40pl)，频率fr较低(约10KHz)，并且排出速度v较快(约12m/s)。换句话说，在排出后弯液面的收缩量较大地变化，这需要用于补充的额外时间。因此，应提供较长的油墨排出间隔，因而不能执行任何较高质量的打印。并且，在0μs或较大的至约10μs的定时范围内，排出速度v和频率fr较低，并且不能预料到任何明显的效果，尽管油墨排出量Vd逐渐变小。另一方面，如果定时超过15μs，那么排出量Vd会突然变大，同时频率fr变小。因此，也不能获得高质量的打印。

在本方案中，当仅驱动前侧加热器102时，排出量约为10pl，排出速度约为6m/s，重复频率约为10KHz。若仅驱动后侧加热器103时，侧排出量约为30pl，排出速度约为10m/s，重复频率约为14KHz。根据这些发现，具有约12μs的延迟驱动的、约8m/s的排出速度快于仅由前侧加热器102驱动的排出速度。可以认为，后侧加热器103的较大尺寸有助于实现该较快的速度。

在考虑的所有这些方案中，通过使排出量Vd最小和将定时设置于10～15μs的范围内，就能够高速地打印。尤其是在11～14μs的定时范围内，能够获得最显著的效果。

图23D示出在驱动前侧加热器102并产生气泡之后在气泡的变大和收缩之间的体积比。按照这样的比值，在驱动前侧加热器102之后约为10～15μs的范围内气泡的体积变成最大，即(Vb/Vbmax=1)。下面，对本方案进行分析。

首先，驱动加热器(这里为前侧加热器102)，产生用于排出油墨的气泡。然后，随着气泡的收缩(回缩)，围绕气泡的油墨被吸入，此时，通过驱动后侧加热器(这里为后侧加热器103)产生气泡。接着，利用后一气泡的产生和膨胀抵消前一气泡的收缩和消失。换句话说，后一气泡与前一气泡的收缩同步地进行膨胀。以这种方式，在某一时间周期内，气泡的总体积保持不变。在这样的期间内，油墨几乎不流动。接着，因油墨被拉回喷嘴内而使弯液面的收缩变小。

本发明驱动方法的作用可限定为调整重复频率，驱动在后驱动的加热器时可实现这种调整。如上所述，利用在后驱动的加热器功能可以控制弯液面，从而控制该方法的重复频率。

尤其是当在先驱动前侧加热器102，在后驱动后侧加热器103时，由于在其前面的前侧加热器的惯性(流动通道阻力)较小，同时，在其后面的惯性较大，因而在驱动前侧加热器102时，以较快的排出速度排出墨滴。结果，几乎不可能发生朝向后侧的油墨反向流动。并且，在后侧加热器103前面的惯性较大，而在其后面的惯性较小。因此，当驱动后侧加热器103所产生的气泡收缩并消失时，在后侧的油墨比在前侧的油墨更多地被拉回。结果，可以抑制因前侧的油墨被拉回所引起的弯液面的回缩。其中，由于从后侧拉回的油墨，因而可提高重复频率(重复频率)。按这种方式，与单独使用前侧加热器102完成的油墨排出相比，提高了重复频率，使高速成打印成为可能。相反，后侧气泡的产生和膨胀的影响被前侧气泡的收缩和消失所缓冲。结果，即使驱动后侧加热器103时也不可能从喷嘴开口边缘向外排出墨滴。

按照本发明，根据如上所述的原理，可实现更好的打印。必须安排前侧气泡的碰撞和消失与后侧气泡的产生和膨胀同步地实现。为此，最好设定定时，以便在已经产生的气泡更早出现最大值的状态下，由后侧加热器加热产生气泡，随后，气泡仅在其碰撞情况下产生。在这种方式中，通过驱动带有偏差定时的两个加热器，就能够增大重新注入频率，以便在更高的速度下获得更高质量的图象，同时维持较小的油墨排出量。

在这方面，图24表示按照本发明另一实施例的喷嘴。该喷嘴101设有较小的前侧加热器102和较大的后侧加热器103，分别在前后侧串联配置它们。在这种情况下，获得的效果与图22所示的情况一样。再有，图25表示本发明又一实施例的喷嘴。对于喷嘴101来说，设有结构相同的前侧加热器102和后侧加热器103，但在其设置上，这些加热器被部分地分开。在这种情况下，排出速度v变化不如图22所示的情况那样大。

再有，驱动脉冲可以不是如上所述的信号脉冲，但可以是双脉冲，或可以是由其形成的复杂脉冲。

再有，在图22、图24和图25中所示的各加热器可以单独驱动。最好使气泡产生电压一致，以便能够通过使用一个加热器和相同的驱动电压驱动其中任何一个加热器。在这方面，使各加热器的长度基本相等。

对于加热器的尺寸来说，使前侧加热器(靠近排出口)的尺寸比后侧加热器(距排出口远)的尺寸小，或最好使它们大致相同。

图26是表示相对于距加热器的排出口距离OH，当单独驱动一个加热器时，油墨排出量Vd与排出速度v之间关系的曲线，它还表示排出口的区域So与距离OH相乘的曲线。

在图26中，奇点a和b是调整的，距离OH被分为三个区域：把等于或大于a的区域指定为A；把等于或小于b的区域指定为B；把a和b之间的区域指定为C。各区域的特征趋势是：在区域S，随着距离OH增加，排出速度v和排出量Vd大体成正比地增加，且v/Vd几乎不变；在区域B，排出量几乎与排出区域So和距离OH的乘积成正比，且排出速度v与其成反比。随距离OH的增加v/Vd减小；并且在区域C，排出量Vd几乎不变。根据上述特征趋势，如果在一个流动通道上设置两个加热器，例如考虑到排出量Vd，那么最好在区域B中设置前侧加热器，在区域A中设置后侧加热器，以使排出量Vd变成几乎相同。

并且，考虑到排出量Vd和排出速度v，可分别对上述各区域作如下定义。

<着眼于排出量Vd>

区域A：在该区域中，排出量Vd随距离OH的增加而减小。

区域B：在该区域中，排出量的增加几乎与距离OH成正比。

区域C：在该区域中，相对于距离OH，排出量Vd几乎为常数。

<着眼于排出速度v>

在所有区域，随着距离OH的增加，排出速度v变慢。具体地说，在区域C，其变化量变得缓和。

对于加热器位置，最好位于区域B前侧加热器位置。因此，在高速时能够排出更好的液滴。

按照本实施例，当收到打印信号时，由驱动电路(未示出)首先驱动前加热器102。之后，在经过12μs后，驱动后侧加热器103。这里，图27A至27F是示意表示随消耗的时间在本实施例的喷嘴101中油墨和气泡的各状态的图。在图27A至27F中，由于在各种情况下开始驱动前侧加热器102，所以分别表示经过的时间。图28表示前侧加热器102的驱动脉冲A，和后侧加热器103的驱动脉冲B。

首先，当驱动前侧加热器102时，在油墨中发生薄膜蒸发，产生气泡104a(参见图27A)。利用由该气泡104a施加的气泡压力，在排出口开始油墨排出(参见图27B)，并且气泡被膨胀。

尽管在图27A至27F中未示出，但在基本保持气泡104最大体积的12μs的定时中，驱动后侧加热器103。随后，当利用前侧加热器102使气泡的膨胀稳定和开始碰撞气泡104a时，同时增加由后侧加热器103加热的已膨胀的气泡104b(参见图27C)。此时，从喷嘴101中排出的墨滴105在没有任何收缩的情况下前进。气泡104a已经开始碰撞，触发围绕油墨拉伸的力。但是，由气泡104a施加的压力作用在油墨周围，向外挤压油墨。结果，两个气泡相互偏离。换句话说，尽管油墨仅在气泡104a和104b之间的缝隙中的极其有限的空间移动，但对运行在前侧加热器102前面和后侧加热器103后面保存的油墨没有特殊的影响。结果，不会出现明显的影响。此时，几乎都没有弯液面的收缩。如图27D所示，即使当气泡104a几乎消失，气泡104b的体积几乎变得最大时，情况仍是同样的。

接着，如图27E和27F所示，在气泡104a已经消失后，气泡104b被碰撞消失，因此围绕被拉伸的油墨作用。但是，如上所述，由于后侧加热器103前面的惯性大于后侧加热器103后面的惯性，所以由碰撞施加的油墨吸力和气泡104b的消失就作用在喷嘴的后部，而不是其前部。换句话说，由碰撞施加的油墨吸力和气泡104b的消失对重新注入(油墨重新注入)有促进效果，而对弯液面的收缩无促进作用。在该方式中，按照本实施例，重新注入频率能够增强更好的打印。再有，后侧加热器103的前后惯性保持如上所述的关系。因此，由后侧加热器103产生的气泡并不过多地提供直接来自喷嘴开口中的油墨排出。

(实施例6)

图9是表示本发明第六实施例的图。液体排出头分别在喷嘴中设有多个加热器，在相同的位置与流动通道方向平行地配置加热器(从排出口侧加热器的边缘到排出口的距离OH都相同)，各加热器分别有相同的结构、电阻和区域。图10是表示排出速度Vave与排出体积Vd之间关系的曲线，由所有这些加热器的偏差定时获得该曲线。该曲线与图8所示的曲线完全相同。由图9和图10可知，当定时对于相同位置同一加热器偏差时，左右定时(±定时)就变得同步。因此，两个定时中的其中一个能够作为参考。如果分别使这些加热器不同和相互并联的配置或其配置产生偏差(包括在局部存在流动通道的位置中，使加热器相互靠近的情况)，那么当然也在本发明的范围内。

(液体排出头卡盘)

下面，简要说明装配在上述实施例中配置的液体排出头上的液体排出头卡盘。

图11是表示液体排出头卡盘的分解透视图。简单地说，该液体排出头卡盘主要由液体排出头组件200和液体容器580构成。

液体排出头组件200包括部件基板501、隔离壁530、开槽部件550、压力弹簧578、液体提供部件590和支撑部件570等。在部件基板501上，整齐地配置着多个发热的电阻，而且，为了可选择地驱动这些发热电阻，还配置多个功能器件。把该部件基板501和开槽的顶板550粘接，形成排出流动通道(未示出)，分散要排出的排出液体。

压力弹簧部件578在朝向部件基板501的方向上对开槽部件550提供偏移力作用。利用该偏移力，部件基板501、开槽部件550以及后面要说明的支撑部件570以良好的条件被整体地形成。

支撑部件570支撑部件基板501和其它部件。在该支撑部件570上，还配有与基板501连接的提供电信号的电路板571，和接触垫片572，它与装置侧连接，与装置侧交换电信号。

液体容器590保存例如油墨的排出液体。在液体容器590的外侧，设有用于装配连接液体排出头和液体容器的连接部件的定位部件594，并设有用于固定该连接部件的固定旋转轴595。从液体容器的液体提供通道592经过连接部件的提供通道584，把排出液体提供给液体提供部件580的液体提供通道581，然后，利用各部件配置的排出液体提供通道583、571和521，把排出液体提供给公共液体室。

其中，对于该液体容器来说，这种配置可以使其在各液体用完之后重新补充液体。在这方面，最好对液体容器设置液体注入口。再有，尽可能把液体排出头和液体容器形成为一个本体或分别形成它们。

(液体排出装置)

图12是表示在其上装有前面所述的液体排出头的液体排出装置结构的图。其中，实际上，将说明使用油墨作为排出液体的油墨喷射记录装置。在液体排出装置的滑座HC上，安装由保存油墨的液体箱部件90和液体排出头部件200构成的可拆卸记录头卡盘。该滑座在记录介质150例如记录纸的宽度方向上来回移动，记录介质由运送记录介质的装置运送。

当从驱动信号提供装置(未示出)把驱动信号施加在滑座上的液体排出头部件上时，根据驱动信号，记录液体就从液体排出头排出到记录介质上。

再有，本实施例的液体喷射记录装置设有作为驱动源的电机111，齿轮112和113滑座传动轴115，和其它需要从驱动源向滑座传输动力的装置。利用这种记录装置和前面所述的液体排出方法，在良好条件下通过对各种记录介质排出液体，能够获得图象。

图13是表示使用本发明的液体排出方法和液体排出装置完成油墨喷射记录的记录装置整体的方框图。

该记录装置从主计算机300接收打印信息作为控制信号。打印信息临时地保存在配置在记录装置内部的输入接口301中。同时，打印信息由记录装置转换成可执行的数据，输入到双重用作提供记录头驱动信号装置的CPU302中。根据ROM303中存储的控制程序，CPU302利用RAM304和其它外围部件处理向CPU302输入的数据，从而把这些数据转换成打印数据(图象数据)。

再有，CPU302产生电机驱动数据，驱动该驱动电机移动记录纸和与产生的图象数据同步的记录头。把图象数据和电机驱动数据通过记录头驱动器307和电机驱动器305分别传输给记录头200和驱动电机306。随后，利用控制定时，驱动记录头和电机，形成图象。

作为为了保证油墨或其它液体通过记录装置等可使用的记录介质，有许多各种各样的纸和OHP纸，压塑磁盘、装饰板等使用的塑料材料，纺织品，金属材料例如铝、铜，皮革材料例如牛皮、猪皮或人造革，木制材料例如木板或胶合板，竹制材料，陶瓷材料例如瓷砖，或三维结构例如海绵。

再有，作为上述记录装置，包括在各种纸和OHP纸上记录的打印装置，用于压塑磁盘和其它塑料材料上记录的记录装置，用于金属上例如金属板上记录的记录装置，用于皮革上记录的记录装置，用于木制品上记录的记录装置，用于陶瓷上记录的记录装置，用于三维网状结构例如海绵上记录的记录装置。

再有，作为这些液体排出装置使用的排出液体，应该是良好的，最好选用一种与各种记录介质和记录条件相配的液体。

(记录系统)

下面，说明油墨喷射记录系统的一个例子，其中使用上述液体排出头作为其记录头，在记录介质上进行记录。

图14是示意表示使用本发明的液体排出头201的油墨喷射系统结构的图。

按照本实施例，液体排出头是完全一字形记录头，其中在对应记录介质150的可记录宽度的长度上按360dpi的间隔配置多个排出口。四个液体排出头，其中每个头使用黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(BK)，都用在X方向上以规定间隔相互并联的托架202固定和支撑。

把信号从记录头驱动器307中提供给这些液体排出头。根据该信号，驱动各个液体排出头。

对于各个液体排出头，由各油墨容器204a至204d提供Y、M、C和BK四种颜色的油墨。

再有，在各个液体排出头的下部，分别配置在其内带有海绵或其它油墨吸收物的记录头罩203a至203d。当记录暂停时，各个液体排出头被各个记录头罩覆盖，使其保持良好的状态。

其中，参考序号206表示输送带，它构成上述各实施例中输送各种记录介质的输送装置。输送带206围绕各种滚轮装置规定的通道拉伸，由与电机305连接的驱动滚轮驱动。

在这点上，已说明使用完全一字形记录头的记录头。但是，记录头并不一定限于完全一字形。也可以采用较小的液体排出头，在记录介质的宽度方向上，以通过装载这种记录头完成记录的模式进行配置。

在所有油墨喷射记录方法中，在把本发明用于油墨喷射头和使用热能的记录装置的情况下，本发明特别有效。

就这种方法的典型结构和操作原理来说，本发明优先采用例如在美国专利No.4723129和No.4740796中披露的基本原理。这种方法最好用于称为请求型的记录系统和连续型记录系统。但是，特别是在请求型情况下，把排出信号从驱动电路提供给在液体(油墨)保持板或液体通道上配置的电热转换部件，根据记录信息，至少提供一个驱动信号，以便向液体(油墨)提供快速温度上升，使液体中产生超过中心蒸发的薄膜蒸发，因此在记录头的热作用表面上产生薄膜蒸发的热能。结果，由一个接一个的这种驱动信号在液体(油墨)中形成气泡。因此，这种方法对于请求型记录方法特别有效。通过气泡的膨胀和碰撞，从各个排出口排出液体(油墨)，至少产生一个液滴。由于气泡的膨胀和碰撞能够瞬间和适当地完成，所以驱动信号最好采用脉冲形式。以较快的响应排出液体(油墨)。脉冲形式的驱动信号最好采用在美国专利说明书No.4463359和No.4345292中披露的信号。在这方面，为了在更好的条件下进行良好的记录，热作用表面的温度上升率最好采用在美国专利说明书No.4313124中披露的上升率。

在上述各说明书中说明了记录头结构，其特征在于，该结构配置组合排出口、液体通道和电热转换部件(一字形液体通道或垂直角液体通道)，而且在美国专利说明书No.4558333和No.4459600中也披露了这样的结构，在该结构中，在曲面区域配置热作用部分。所有这些结构都在本发明的范围内。此外，本发明有效地使用了在日本专利申请公开No.59-123670中披露的结构，其特征在于，对于多个电热转换部件，以公共槽作为排出口，再有，还使用了在日本专利申请公开No.59-138461中披露的结构，其特征在于，对应于排出口，形成用于热能吸收压力波的孔。

此外，作为本发明记录装置的模式，除采用计算机或其它信息处理装置的图象输出终端外，应尽可能采用与读出装置结合的复制装置。再有，应尽可能采用带有其中包括传输和接收功能的传真设备的模式。

如上所述，按照本发明，一个接一个地驱动这样配置的多个电热转换部件，对于在能够改变液滴量的范围内，驱动条件下的驱动定时的个别差，在基本恒定液滴的排出速度的情况下，使排出量变化。因此，本发明能够改变排出量，同时在到达记录介质表面时保持基本恒定的墨滴飞行速度。在这种方式中，在不考虑点直径大小没有碰撞位置偏差的情况下，能够获得高质量打印。此外，即使当由少量排出油墨形成的各个墨滴从喷嘴和能够提供大排出量的孔中排出时，由于排出速度未变慢，所以确实也会遇到例如弯曲和不适当排出的问题。

Claims (48)

1．一种液体排出方法，利用设有液体排出喷嘴的液体排出头排出液体，所述喷嘴带有多个能够形成用于排出液滴的气泡的电热转换部件，该方法包括以下步骤：

使用满足下述范围的驱动条件，即：使液滴排出速度基本恒定，而且，当通过一个接一个地驱动多个所述电热转换部件排出液滴时，使液滴量随驱动定时的定时差变化。

2．如权利要求1的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，所述定时差在下述条件范围内，即：使液滴排出速度基本恒定，而且，当一起使用所述电热转换部件以不同的排出量排出液体时，能够使排出量从其最小值变到最大值。

3．一种用于液体排出装置的液体排出方法，利用设置液体排出喷嘴的液体排出头排出液体，把液体排出到记录介质上进行记录，所述喷嘴带有多个能够形成用于排出液滴的气泡的电热转换部件，该方法包括以下步骤：

使用在下列范围内的驱动条件，该范围是：使液滴排出速度基本恒定，而且，当通过一个接一个地驱动多个所述电热转换部件排出液滴时，使液滴量随驱动定时的定时差变化，此外，所述定时差处于能够使排出液滴在所述记录介质的表面上形成一个点。

4．如权利要求3的用于液体排出装置的液体排出方法，其特征在于，所述定时差在下列范围内，即：使液滴排出速度基本恒定，而且，当一起使用所述电热转换部件以不同的排出量排出液体时，能够使排出量从其最小值变到最大值。

5．如权利要求3的用于液体排出装置的液体排出方法，其特征在于，所述定时差在这样的范围内，即：能够使由第二脉冲驱动电热转换部件而不是由第一驱动脉冲驱动的电热转换部件排出的第二液滴，在到达记录介质的表面前追赶上由用于驱动所述多个电热转换部件的第一脉冲排出的第一液滴并与其碰撞，作为一个液滴打在所述记录介质的表面上。

6．如权利要求1的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，当由第一驱动脉冲驱动所述多个电热转换部件的任何一个排出的第一液滴在排出口形成的弯液面位于排出口和电热转换部件之间时，施加第二驱动脉冲，驱动不是由所述第一驱动脉冲驱动的电热转换部件。

7．如权利要求3的用于液体排出装置的液体排出方法，其特征在于，当由第一驱动脉冲驱动所述多个电热转换部件的任何一个，排出的第一液滴在排出口形成的弯液面位于排出口和电热转换部件之间时，施加第二驱动脉冲，用于驱动这样的电热转换部件，即不是由所述第一驱动脉冲驱动的电热转换部件。

8．如权利要求1的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，用于驱动所述多个电热转换部件的任何一个的第一驱动脉冲，与用于驱动不是由施加所述第一驱动脉冲驱动的那一个电热转换部件的电热转换部件的第二驱动脉冲有不同的结构。

9．如权利要求3的用于液体排出装置的液体排出方法，其特征在于，用于驱动所述多个电热转换部件的任何一个的第一驱动脉冲，与用于驱动不是由施加所述第一驱动脉冲驱动的那一个电热转换部件的电热转换部件的第二驱动脉冲有不同的结构。

10．如权利要求1的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，在液体流动通道上按液体流动的方向串联配置多个所述电热转换部件。

11．如权利要求2的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，在液体流动通道上按液体流动的方向并联配置多个所述电热转换部件。

12．一种液体排出方法，利用设置液体排出喷嘴的液体排出头排出液体，所述喷嘴带有多个能够形成用于排出液滴的气泡的电热转换部件，该方法包括以下步骤：

使驱动任何一个所述多个电热转换部件的驱动定时不同，以便不形成在排出口上由所述电热转换部件一次形成的气泡所产生的液体速度分量的向外方向。

13．如权利要求12的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，使用于驱动任何一个所述多个电热转换部件的所述驱动定时不同，以便对于任何一个所述多个电热转换部件来说，在排出口上同时形成沿喷嘴外方向的速度分量，和在喷嘴中的速度分量。

14．一种液体排出方法，利用设有液体排出喷嘴的液体排出头按不同的排出量排出液体，所述喷嘴通过多个电热转换部件产生的气泡排出液体，该方法包括以下步骤：

使用满足下述范围的驱动条件，即：使液滴排出速度基本恒定，而且，当通过一个接一个地驱动多个所述电热转换部件排出液滴时，使液滴量随驱动定时的定时差变化。

15．一种用于液体排出装置的液体排出方法，利用设有液体排出喷嘴的液体排出头以不同的排出量排出液体，把液体排出到记录介质上进行记录，所述喷嘴用于由多个电热转换部件所产生气泡来排出液体，该方法包括以下步骤：

使用在下列范围内的驱动条件，即：使液滴排出速度基本恒定，而且，当通过一个接一个地驱动多个所述电热转换部件排出液滴时，使液滴量随驱动定时的定时差变化，此外，所述定时差处于能够使排出液滴在所述记录介质的表面上形成一个点的范围内。

16．一种液体排出方法，利用设有液体排出喷嘴的液体排出头按不同的排出量排出液体，所述喷嘴通过多个电热转换部件产生的气泡排出液体，该方法包括以下步骤：

使驱动任何一个所述多个电热转换部件的驱动定时不同，以便不形成在排出口上由所述电热转换部件一次形成的气泡所产生的液体速度向外方向的分量。

17．一种用于液体排出头的液体排出方法，利用在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括以下步骤：

在驱动一个电热转换部件之后，在所述喷嘴中提供的处于从所述喷嘴的开口边缘收缩的位置上的油墨弯液面周期期间，设定驱动另一个所述电热转换部件的定时来排出油墨。

18．如权利要求17的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，根据用于形成带有不同油墨量的象素的所述记录信号中包括的灰度信息，通过控制所述定时排出油墨。

19．如权利要求17的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，为了形成带有大量油墨的象素，在当前喷嘴提供的油墨处于从所述喷嘴的开口边缘收缩的位置上的所述弯液面周期期间，相应地延迟所述定时。

20．如权利要求17的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的所述开口边缘上，后驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的后面。

21．如权利要求20的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件比较小，后驱动的所述电热转换部件比较大。

22．一种液体排出方法，用于在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴的液体排出头，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括以下步骤：

在排出油墨的所述喷嘴中，通过仅驱动一个电热转换部件，形成带有少量油墨的象素；和

在所述喷嘴中，通过驱动两个电热转换部件中的一个，形成带有大量油墨的象素，然后，驱动另一个所述电热转换部件排出油墨，以便在当前所述喷嘴中处于从所述喷嘴的开口边缘收缩的位置上的油墨弯液面的周期期间定时设定，形成带有大量油墨的象素。

23．如权利要求22的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的所述开口边缘，后驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的后面。

24．如权利要求23的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件比较小，后驱动的所述电热转换部件比较大。

25．一种液体排出装置，使用在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，通过驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，包括：

排出油墨的装置，它通过在所述喷嘴中提供的墨弯液面处于从所述喷嘴的开口边缘收缩的位置的周期期间所驱动的一个电热转换部件之后，设定驱动另一个所述电热转换部件的定时进行油墨排出。

26．如权利要求25的液体排出装置，其特征在于，根据在形成带有不同油墨量象素的所述记录信号中包括的灰度信息，控制所述定时排出油墨。

27．如权利要求25的液体排出装置，其特征在于，为了形成带有大量油墨的象素，在喷嘴中提供的油墨弯液面处于从所述喷嘴的开口边缘收缩的位置的周期期间，相应地延迟所述定时。

28．如权利要求25的液体排出装置，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的所述开口边缘，后驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的后面。

29．如权利要求28的液体排出装置，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件比较小，后驱动的所述电热转换部件比较大。

30．一种液体排出装置，使用在其内部至少设置两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括：

第一驱动装置，通过仅驱动一个电热转换部件由所述喷嘴排出油墨，形成带有少量油墨的象素；和

第二驱动装置，通过驱动所述喷嘴中两个电热转换部件中的一个，形成带有大量油墨的象素，然后，驱动另一个所述电热转换部件排出油墨，以便在从所述喷嘴中提供的油墨弯液面处于从开口边缘收缩的位置上的周期期间设定定时，形成带有大量油墨的象素。

31．如权利要求30的液体排出装置，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件配置在所述喷嘴的所述开口边缘上，后驱动的所述电热转换部件配置在相同喷嘴的后侧。

32．如权利要求31的液体排出装置，其特征在于，先驱动的所述电热转换部件比较小，后驱动的所述电热转换部件比较大。

33．一种用于液体排出头的液体排出方法，该液体排出头利用在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括以下步骤：

当记录一个象素时，驱动一个所述电热转换部件；和

驱动另一个所述电热转换部件，随后在使油墨排出量基本达到最小的定时时，驱动所述其中一个电热转换部件。

34．一种用于液体排出头的液体排出方法，该液体排出头使用在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴，根据记录一个象素的记录信号，驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括以下步骤：

当记录一个象素时，驱动一个所述电热转换部件；和

驱动另一个所述电热转换部件，随后当通过驱动所述一个电热转换部件在油墨中产生的气泡体积大体上变得最大时，通过驱动所述另一个电热转换部件在油墨中产生气泡的定时中，驱动所述其中一个电热转换部件。

35．如权利要求33或34的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，所述电热转换部件分别配置在距所述喷嘴的开口边缘不同距离的位置上。

36．如权利要求35的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，先驱动距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件，然后在所述定时中驱动距所述开口边缘长距离的电热转换部件。

37．如权利要求35的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，先驱动距所述开口边缘长距离的所述电热转换部件，然后在所述定时中驱动距所述开口边缘短距离的电热转换部件。

38．如权利要求36的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件有比距所述开口边缘长距离的所述电热转换部件小的区域。

39．如权利要求36的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件的区域与距所述开口边缘长距离的所述电热转换部件的区域相同。

40．如权利要求35的用于液体排出头的液体排出方法，其特征在于，距所述开口边缘较短距离的所述电热转换部件设有这样的区域，即在排出速度v/从电热转换部件中单独排出油墨的排出量Vd的值随所述距离减小而增加。

41．一种液体排出装置，利用在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴，驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括：

驱动装置，当记录一个象素时，驱动所述电热转换部件的装置；和

控制装置，通过所述驱动装置驱动一个所述电热转换部件，并设定定时，以便大致在该定时中驱动另一个所述电热转换部件，大体上使油墨排出量最小。

42．一种液体排出装置，利用在其内部至少设有两个电热转换部件的喷嘴，驱动所述电热转换部件，从所述喷嘴中排出油墨，它包括：

驱动装置，当记录一个象素时，驱动所述电热转换部件的装置；和

控制装置，当通过驱动所述一个电热转换部件在油墨中产生的气泡体积基本上变得最大时，通过所述驱动装置驱动一个所述电热转换部件，并设定定时，以便大致在该定时中驱动另一个所述电热转换部件，利用驱动所述另一个电热转换部件在油墨中产生气泡。

43．如权利要求41或42的液体排出装置，其特征在于，所述电热转换部件分别配置在距所述喷嘴的开口边缘不同距离的位置上。

44．如权利要求43的液体排出装置，其特征在于，先驱动距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件，然后在所述定时中驱动距所述开口边缘长距离的电热转换部件。

45．如权利要求43的液体排出装置，其特征在于，先驱动距所述开口边缘长距离的所述电热转换部件，然后在所述定时中驱动距所述开口边缘短距离的电热转换部件。

46．如权利要求44的液体排出装置，其特征在于，距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件有比距所述开口边缘长距离的所述电热转换部件小的区域。

47．如权利要求44的液体排出装置，其特征在于，距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件的区域与距所述开口边缘长距离的所述电热转换部件的区域相同。

48．如权利要求43的液体排出装置，其特征在于，距所述开口边缘短距离的所述电热转换部件设有这样的区域，即在排出速度v/从电热转换部件中单独油墨排出的排出量Vd的值随所述距离减小而增加。

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