CN1309570C - 记录头、用于记录头的基底、以及记录设备 - Google Patents

Abstract

一种记录头，包括：多个用于进行记录的记录元件；一个驱动电路，用于驱动所述多个记录元件的每一个；以及一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被加到所述多个记录元件上的多个不同的电压，其中所述电压发生电路是为设置有所述多个记录元件的同一基板而提供的。在头的内部利用电压发生电路产生了一个所希望的电压以进行记录，从而可以防止在电压从外界通过电缆而被提供时可能发生的电压下降，并防止发热元件的耐久性受到噪声的损坏。可以与排放电压相应地把将要加到记录元件的电压设定在优化的值，从而有效地稳定排墨。

Description

记录头、用于记录头的基底、以及记录设备

技术领域

本发明涉及一种用于在记录介质上记录所希望的图象的记录头、用于一种记录头的基底、以及一种记录设备。本发明可被应用于诸如在纸、线、纤维、布、皮革、金属、塑料、玻璃、木材、陶瓷等上进行记录的打印机、复印机、带有通信系统的传真设备、带有打印单元的字处理器的设备。进一步地，本发明可被应用于工业用记录系统，该系统通过结合各种复杂的处理装置而得到设置。在此，本发明中使用的术语“记录”不仅适用于为记录介质提供诸如文字和图形的有意义的图象，而且还适用于为记录介质提供无意义的图象，诸如图案。

背景技术

对传统的记录头，有通过利用热发生元件而把热量传送到一个色带或热敏纸上而进行记录的热头、通过利用压电元件而排放墨而进行记录形成喷墨头。以下的描述将以通过利用发热元件排墨而进行记录的喷墨头为例子，而对喷墨头进行描述。

当热量和其他的能量被提供给墨时，墨中发生状态改变，这是通过突然的体积改变(气泡的产生)而实现的。随后，墨借助由这种状态改变施加的激发力，而被从排放口排放。如此排放的墨被允许附着在记录介质上以形成图象。这被称为喷墨记录方法，传统上被称为所谓的气泡喷射记录法。如在美国专利第4,723,129和其他的说明书中所述的，采用这种气泡喷射记录法的记录设备通常包括：排墨的排放口；与该排放口连通的墨流动通路；以及，用作能量发生装置的记录元件，它被分别设置在墨流动通路中以排墨。

借助这种记录方法，能够以较小的噪声高速地记录高质量的图象。同时，进行这记录的头使得能够以高密度设置排放口。其结果，除了其他的好处以外，这种头具有一种优异的优点，即能够以小的设备和高分辨率记录图象，且彩色图象能够容易地实现。由于这些优点，气泡喷射记录法近年来已经被广泛地用于打印机、复印机、传真设备和其他很多办公室设备。进一步地，它已经开始被用于纺织印刷系统和某些其他的工业应用。

现在，产生排墨的能量的记录元件是利用半导体制作工艺而制作的，利用气泡喷射技术而制成的传统头是这样制作的，即通过在硅基板形成的元件基板上设置记录元件而形成一个基底，且借助polysulfone或某些其他树脂或玻璃等而形成的带有槽的顶板与这种基底接合，而提供墨流动通路。

另外，通过采用由硅基板形成的元件基板，不仅在元件基板上形成了记录元件，而且还在其上形成了驱动记录元件的驱动电路、用于控制记录元件的温度的温度检测器、驱动控制器、以及其他的一些元件。图15显示了这种元件基板的一个例子。

在图15中，在元件基板1001上形成了：加热器组1002，它具有由提供排墨所用的热能的电阻元件形成的多个发热元件(记录元件)1005，这些电阻元件被并行设置；驱动电路1003，它具有用于驱动各个加热元件1005的多个晶体管1008，它们被并联设置；一个控制电路1004，用于控制驱动电路1003上的各个晶体管1008；以及，一个输入端1007，用于接收来自外界的图象数据、各种信号等。另外，对于元件基板1001，提供了一个温度检测器，它测量元件基板1001或检测器1006的温度，其中该检测器诸如用于测量各个发热元件的电阻值的电阻检测器。

控制电路1004包括：移位寄存器，它向驱动电路1003输出从外界串行接收的图象数据；锁存电路，它有条件地存储数据并把它们输出至晶体管1008；一个驱动控制电路，它驱动检测器1006，并控制脉冲的宽度以根据来自检测器1006的输出驱动发热元件1005。在此方面，控制电路1004可被设置成分别输出图象数据或把加热器组1002分成多个块并以每块为单位输出图象数据等。以此方式，多个移位寄存器得到设置，且随后从喷墨记录设备传送来的图象数据被分配到多个移位寄存器上，从而方便地提高了打印速度。

作为检测器1006，采用了测量发热元件附近的温度的温度检测器、监测发热元件的电阻值的电阻检测器或其他检测器。

至于就所要排放的液滴来说的排放量，该排放量主要与墨的气泡值有关。墨的气泡值根据发热元件1005及其周边温度而改变。发热元件1005的温度和其周边的温度由该温度检测器测量。根据如此获得的结果，在施加造成排墨的加热脉冲之前，先施加强度较小而不会造成排墨的能量(预加热脉冲)。随后，使这种预加热脉冲的宽度或输出时序得到改变控制，以调节发热元件1005及其周边的温度，以通过排放指定量的墨滴而保持图象质量。

另外，对于发热元件1005的气泡化墨所要求的能量，该能量可用发热元件1005所需的单位面积的输入能量与发热元件1005的面积的积来表示，只要热辐射的条件是不变的。以此方式，加到各个加热元件1005的两端的电压、通过各个发热元件1005的电流、以及脉宽都只应该被设定在可获得所需能量的值。通过各个发热元件1005的电流，由于发热元件的膜厚度变化(这种变化可以在元件基板1001的制作过程中获得)，根据各个元件基板1001，而具有不同的发热元件1005电阻值。

因此，如果发热元件1005的电阻值大于设定值，通过的电流较小，只要所加的脉冲的宽度是相同的。此时，发热元件1005的输入能量变得不够，因而不能适当地使墨气泡化。相反地，如果发热元件1005的电阻值较小，电流值变得大于设定值，即使施加的电压相同。在此情况下，各个发热元件1005产生过量的能量，使发热元件1005可能被损坏或使其寿命缩短。因此现在各个发热元件1005的电阻值都借助电阻检测器而得到持续的监测。此时，加热脉冲的宽度根据如此获得的值而得到改变，从而使指定的能量被加到各个发热元件上。

如上所述，传统的带有元件基板的喷墨头不需要提供两种电压源来提供发热元件所用的电压和用于驱动它的控制电路的电压。这些电压是从喷墨记录设备的主体提供的。

为了向装在一个沿着记录介质的表面移动以进行打印的总成上的喷墨头提供电源电压，喷墨头和记录设备的主体借助较长的电缆(如柔性基板)相连。当该结构被如此设置时，加到喷墨头的加热器电压，如果很多发热元件被同时驱动时，在某些情况下会发生下降。

因此，对传统的喷墨头，考虑到这种电压下降，应该被加到发热元件上的电压被设定在高于进行排放的值(以下称为排放电压)。其结果，发热元件的耐久性恶化了。

另外，噪声容易被叠加到通过诸如柔性基板的电缆传送的信号或电压上。发热元件有可能被尖峰噪声损坏，或者其耐久性会恶化。

近年，对喷墨记录设备输出的高质量图象和多种产品的需要很大。同时，要求记录速度得到改善。结果，用于排墨的喷嘴(墨流动通路)的数目应该得到增大，且记录循环应该得到缩短。驱动脉冲的宽度，在被加到各个发热元件上时，应该得到缩短，且同时驱动的记录元件的数目应该得到增大。

然而，加到传统喷墨头的发热元件上的电压是定影的。因此，当与墨的种类或各个发热元件的尺寸相应地控制排墨能量时，除了通过改变加热脉冲宽度来控制它之外没有其他的方式。借助如此设置的结构，脉宽根本不能得到缩短。因而难于应付提高速度的要求(例如排放频率为10kHz或更高，或在某些情况下20kHz或更高)，以及提供多个喷嘴的要求。

发明内容

本发明的一个目的，是提供一种记录头，它能够稳定可加到记录元件上的电源电压，同时与墨的和记录元件的种类相应地对排墨能量进行优化控制，以满足多喷嘴的高速记录的要求，并提供用于这种记录头的一种基底和一种记录设备。

本发明的另一个目的，信号是提供一种记录头，包括：多个用于进行记录的记录元件；一个驱动电路，用于驱动所述多个记录元件的每一个；以及一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被加到所述多个记录元件上的多个不同的电压，其中所述电压发生电路是为设置有所述多个记录元件的同一基板而提供的。

本发明的再一个目的，是提供一种用于记录头的基底，它包括：一个基板；为该基板设置的多个记录元件，用于进行记录；一个驱动电路，用于驱动多个记录元件中的每一个；以及，为该基板设置的一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被加到多个记录元件上的多个不同的电压。

本发明形成一个进一步的目的，是提供一种记录设备，包括：一种记录头，它带有：多个用于进行记录的记录元件；一个驱动电路，用于驱动所述多个记录元件的每个；以及，一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被加到所述多个记录元件上的多个不同的电压；一个支架，所述记录头被安装在其上以进行行进；用于产生将要从外界提供的所述电压的装置，其中所述电压发生电路是为设置有所述多个记录元件的同一基板而提供的。

根据本发明，通过使用用于进行记录的电压发生电路，在头的内部产生出一个所希望的电压，从而能够防止在从外界通过电缆提供电压的情况下可能出现的电压降，并防止发热元件的耐久性由于噪声而受到损坏。实际上，借助来自电压发生电路的用于记录元件的电压输出，可以把将要加到记录元件上的电压设定在与排放电压相应的一个优化值，从而稳定排墨效率。

另外，从电压发生电路产生了多个所希望的电压，以把这种电压提供给每组记录元件。以此方式，可以优化将要加到与墨的种类相应的记录元件上的电压和记录元件的设定。因此，即使对具有多个喷嘴的高速头，也容易适当地控制排墨能量。

进一步地，加到记录元件的用于记录元件的电压和加到控制电路的用于控制电路的电压是从电压发生电路分别提供的。因此，提供给头的电源电压可以只是一种，从而减少加到设备的主体上的负载。在此情况下，用于记录元件的电压可以在用于控制电路的电压已经上升之后上升。随后，用于控制电路的电压可以在用于记录元件的电压已经下降之后下降，或者是用于记录元件的电压只在正在进行打印时才施加。以此方式，可以防止记录元件的故障，从而增强头的可靠性。

另外，通过为其上设置有多个记录元件的同一个基板提供电压发生电路，部分的数目可以得到减少，使组装操作更容易。

附图说明

图1A和1B是显示根据本发明的第一实施例的喷墨头的结构的框图；

图2显示了产生图1A和1B中表示的预定电压的电路的结构的一个例子；

图3是显示根据本发明的第二实施例的喷墨头的结构的框图。

图4是显示根据本发明的第三实施例的喷墨头的结构的框图。

图5显示了产生图4表示的预定电压的电路的结构的一个例子。

图6A和6B是显示图4所示的预定电压发生电路的输出电压的上升波形和下降波形的时序图。

图7是显示根据本发明的第四实施例的喷墨头的结构的框图。

图8是显示产生图7所示的预定电压的电路的结构的一个例子。

图9A、9B、9C、9D和9E是时序图，表示了图7所示的预定电压发生电路输出的用于加热器的电压，以及加到发热元件的加热器驱动电压的状态。

图10是分解的立体图，它显示了根据本发明的实施例的喷墨头的主要部分。

图11是分解立体图，显示了本发明所应用于的喷墨头总成。

图12示意显示了本发明所应用于的喷墨记录设备的结构。

图13是显示运行本发明所应用于的喷墨记录设备的整个系统的框图。

图14显示了本发明所应用于的液体排放系统。

图15显示了传统的头的元件基板的电路结构。

具体实施方式

以下结合附图描述本发明

(第一实施例)

图1A和1B是显示根据本发明的第一实施例的喷墨头的结构的框图。图2显示了产生图1A和1B表示的预定电压的电路的结构的一个例子。

如图1A所示，本实施例的喷墨头1具有适当的结构，从而能够为其设置预定电压发生电路(一种电压转换电路)11，用于为形成在元件基板上的加热器组12的发热元件13中的每一个提供加热器用的电压。

如图2所示，预定电压发生电路11包括：插入输入端21和输出端22之间的晶体管Tr1；用于通过对从输出端22输出的输出电压VO进行分压而对其进行探测的电阻R1和R2；跨接在晶体管Tr1的集电极上的电阻R3；输出一个指定的基准电压Vref的基准电压源23；以及，一个差分放大器电路24，它接收电阻R1和R2探测的探测电压Vs和基准电压Vref，并控制晶体管Tr1从而使探测电压Vs与基准电压Vref相等。进一步地，为了稳定负载变化，可在输出端22与地之间接一个电容25。

对图2所示的电路，晶体管Tr1的基极电流通过差分放大器电路24而受到控制，从而使探测电压Vs与基准电压Vref相等，并使输出电压VO受到持续控制以防止从外界接收的输入电压V1的涨落。在此，从基准电压源23输出的基准电压Vref是可变的，从而可以方便地把输出电压VO的值调节至所希望的电压。

如上所述，借助带有喷墨头1的预定电压发生电路11，即使当从外界提供给喷墨头1的输入电压VA被叠加上了尖峰噪声或输入电压VA出现了如图1B所示的电压降时，也可以把预定电压发生电路11的输出电压VB大体保持在一个恒定的电平。因此，可以可以把用于加热器的、几乎不会因为噪声输入或外部电压降而发生涨落的电压加到各个发热元件13上。

以此方式，可防止发热元件13的损坏或其耐久性由于尖峰噪声产生的恶化，且即使当来自喷墨记录设备的主体的电源电压下降时，稳定的电压也被提供到各个发热元件13，从而防止了发热元件13的寿命缩短。

图3是显示根据本发明的第二实施例的喷墨头的结构的框图。

如图3所示，本实施例的喷墨头3具有适当的结构，以把多个发热元件33分成多个加热组33(图3中作为例子显示了两组321和322)，以用每个加热器组32驱动各个发热元件33。

为本实施例的喷墨头3提供的预定电压发生电路31具有适当结构，以提供图2例如所示的多个电路，且用于加热器的电压被分别提供给各个加热器组32。

借助如此设置的结构，可以按照加热器组32把用于加热器的电压设定至一个所希望的值。例如，即使具有不同的驱动条件的、用于彩色的墨的发热元件和用于黑墨的发热元件被设置在一个喷墨头上，发热元件33也可用根据墨的种类或发热元件的尺寸的电压进行驱动。结果，可以方便地控制能够用多个喷嘴以更高的速度工作的喷墨头的排墨能量。

图4是显示根据本发明的第三实施例的喷墨头的结构的框图。图5显示了产生图4所示的预定电压的结构的一个结构例子。图6A和6B是时序图，显示了图4所示的预定电压发生电路的输出电压的上升波形和下降波形。

如图4所示，本实施例的喷墨头4适合于提供分别来自预定电压发生电路41的加热器用的电压(10V至40V)和控制电路用的、用于驱动控制电路45的电压(3.3V或5V)。

通过如本实施例的范围那样分别提供来自预定电压发生电路41的用于加热器的电压和用于控制电路的电压，应该从外界被加到喷墨头的电压可以只是一种，因而使得可以减小喷墨记录设备的主体的负荷。实际中，如果电源电压只是一种，就还可以用电池驱动喷墨头。

如图5所示，本实施例的预定电压发生电路41包括：整流电路54，它对通过输入端51接收的输入电压VI进行整流；一个第一调节电路55，它通过接收作为输入的来自整流电路54的输出电压，从输出端52输出一个所希望的电压VO1；一个第二调节电路56，它通过接收作为输入的来自整流电路54的输出电压，从输出端53输出一个所希望的电压VO2；一个晶体管Tr11，用于导通和关断至第一调节电路55的输入电压；一个晶体管Tr12，用于导通和关断至第二调节电路56的输入电压；以及，一个定时器57，它控制电阻R11，它排放第二调节电路56和晶体管Tr13的输出电压，并还以指定的时序分别控制晶体管Tr11、Tr12和Tr13的导通和关断。

第一调节电路55和第二调节电路56由例如图2所示的同一电路构成。在此，在图5中，整流电路54是根据这样的假定设置的，即从记录设备的主体提供一个交流电压，但如果从记录设备的主体提供了一直流电压，就不需要整流电路。

图5所示的电路用于在导通晶体管Tr11和晶体管Tr12时通过使用定时器57而使晶体管Tr11比晶体管Tr12更早地导通。另外，当关断晶体管Tr11和晶体管Tr12时，晶体管Tr12被关断和晶体管Tr13被导通。随后，晶体管Tr11在该时间已经过去之后被关断，从而使来自第二调节电路56的输出电压得到足够放电而变成0V。

在此，如果假定从输出端52输出的电压VO1是用于控制电路的电压，且从输出端53输出的电压VO2是用于加热器的电压，则用于加热器的电压在用于控制电路的电压已经被提供之后得到提供，且用于控制电路的电压在用于加热器的电压被关断之后才被关断，如图6A所示。

另外，如图6B所示，可以只在发热元件43根据加热驱动信号用定时器57进行驱动时，即只在墨被排放以进行打印期间，才把用于加热器的电压提供给加热器组42。

以此方式，如果应用时序得到控制从而使用于加热器的电压被导通和关断，同时用于控制电路的电压始终被关断，就可以防止发热元件43的故障，从而防止发热元件43由于其可能的故障而被损坏(这种损坏否则是可能发生的)。另外，通过只在进行打印时才向发热元件43提供用于加热器的电压而对发热元件43进行保护，而增强了喷墨头的可靠性。

另外，当发热元件象在第二实施例中那样被分成多个加热器组时，可以以这样的方式把所希望的电压提供给各个加热器组，即为预定电压发生电路41提供了如图5所示的第二调节电路56的多个相同的电路，且随后象在晶体管Tr12和Tr13的情况下那样用定时器57控制这些电路。在此情况下，可以获得与在第二实施例中获得的相同的效果。

图7是显示根据本发明的第四实施例的喷墨头的结构的框图。图8显示了产生图7所示的预定电压的电路的结构的一个例子。图9A至9E是时序图，显示了从图7所示的预定电压发生电路输出的加热器用的电压的时序图，以及加到发热元件上的加热器驱动电压的条件。

如图7所示，本实施例的喷墨头7适合于从喷墨头7的外界接收用于控制加热器电压的信号VC，该信号用于改变预定电压发生电路71的输出电压VB。预定电压发生电路71的输出电压VB作为用于加热器的电压，被提供至加热器组72，且通过采用用于控制加热电压的信号VC而从外界使被加到各个发热元件73上的加热器驱动电压成为可变的。

如图8所示，本实施例的预定电压发生电路71包括插入在输入端81与输出端82之间的晶体管Tr21；电阻R21和R22，它们通过对从输出端82输出的输出电压VO进行分压而对其进行探测；电阻23，它被跨接在晶体管Tr21的集电极上；基准电压源83，它输出预定的基准电压Vref；差分放大器电路84，它接收电阻R21和R22探测的探测电压Vs和基准电压Vref，并控制晶体管Tr21以使探测电压Vs与基准电压Vref相等；以及，晶体管Tr22，其基极通过电阻R24接收用于控制从控制端85输入的加热器电压的信号VC，且其集电极与输出端82相连，且其发射极与通过电阻25而输入差分放大器的探测电压Vs的输入端相连。

借助如图8所示的预定电压发生电路81的结构，晶体管Tr21的基极电流得到控制，以通过用差分放大器84使探测电压Vs与基准电压Vref相等，如在图2所示的第一实施例的预定电压发生电路的情况那样，且输出电压VO受到控制而保持不变而不受来自外界的输入电压VI的变化的影响。

在此，对图8所示的电路，晶体管Tr22在用于控制加热器电压的信号Vc处于电平L时不被激励。因此，具体的输出电压VO是从预定电压发生电路71原样地输出的。另一方面，晶体管Tr22在用于控制加热器电压的信号处于电平H时受到激励。其结果，与晶体管Tr22的发射极相连的电阻R25提供了与同用于分压的电阻R21并联的结构相等的结构。此时，采用电阻R21和R22的分压比改变了，且探测电压Vs变大，且来自输出端82的输出电压受到低于输出电压VO的电压VO’的控制。

以此方式，通过提供预定电压发生电路71，象如图9A中所示的第一实施例那样可施加于各个发热元件(加热器)73的加热器驱动电压，可根据加热器的电阻值而改变。例如，如果加热器的电阻值由于制造等原因而倾向于变化，可以在该电压小至170Ω至200Ω时借助条件加热器驱动电压＝VO′或当该值大至201Ω至230Ω时借助条件加热器驱动电压＝VO，而改变该值。以此方式，驱动电压可按照每个加热器电阻值而得到调节。此时，脉宽总体上减小了，以便能够提高速度。

作为第二实施例，可施加于发热元件73的加热器驱动电压，根据在如图9B所示的时刻受到驱动的加热器的数目，而被作成可变的。例如，如果用于同时驱动的加热器的数目是最大16个位置，则加热器驱动电压从对于其1至8位置等于VO′的加热器驱动电压被改变成对于9至16位置的等于VO的加热器驱动电压。以此方式，加热器之间的电压降可用预定电压发生电路进行补偿，从而可以稳定排墨，而不论所要同时驱动的加热器的数目如何。

作为第三实施例，可以根据所要驱动的加热器的频率来改变可施加于发热元件73的加热器驱动电压，如图9C所示。例如，当加热器的排墨频率是20kHz或更小时，加热器驱动电压等于VO′，但如果排墨频率大于20kHz则这种设定被改变为等于VO。以此方式，可就各个打印模式分别地优化驱动，从而相应地稳定排墨。

作为第四实施例，可以借助预加热脉冲(加热器驱动电压＝VO′)和主脉冲(加热器驱动电压＝VO)，来改变可施加于发热元件73的加热器驱动电压，如图9D所示。该预加热脉冲被设定在一个较低的电压，从而不会造成气泡，但加热进行几μs的时间以把热量传递给墨。主脉冲得到稳定，以产生气泡，且加热以1μs或更短但更高电压的脉冲进行。以此方式，优化的加热器驱动电压可被提供给发热元件73。因此，墨可得到有效且稳定的排放。另外，借助如此设置的结构，可以产生2μs或更小的脉宽，从而使排放频率为15kHz或20kHz或更高的更高的驱动成为可能。图9E显示了图9D表示的例子的一个变形的例子，作为第五实施例。

在此方面，用于控制加热器电压的信号VC不一定被限制在从喷墨头7之外提供的电压。例如，可以这样地设置该结构，从而使该信号由控制电路75提供。

另外，如果发热元件被分成多个加热器组，就象在第二实施例的情况下那样，则可以用为其设置了多个如图8中所示的电路的预定电压发生电路71，来向各个加热器组提供所希望的电压。在此情况下，可获得如第二实施例所能够获得的效果相同的效果。

现在，在第一至第四实施例中，没有具体提到预定电压发生电路所应该被设置在的位置。然而，它较好地是离开其上提供有发热元件的元件基板上的预定电压发生电路。在此情况下，可以减小其上形成有发热元件的元件基板用来与其设置应该提供有预定电压发生电路的某些其他基板进行连接的端等的数目，从而使得部件的数目减少而组装过程更为容易。

在此方面，预定电压发生电路可被形成在其中形成有发热元件的元件基板以外的头基板上。即使在此情况下，实际中也可以特别的问题，且一个所希望的电压可被提供给加热器组和控制电路。

图10是一个分解立体图，它显示了根据本发明的这些实施例的喷墨记录头的主要部分。构成一个喷墨头H的顶板1100用树脂材料制成。形成整体地形成一个顶板1100，它具有：一个液体腔1104它保持记录液体和多个液体流动通路1103；一个排墨端口形成部件1101，它形成有与各个液体流动通路1103分别连通的多个排墨端口(小孔)1102；以及，一个记录液体供应端口1105。另外，对于加热器板(元件基板)1107，加热器(电热传感元件)1106-该加热器以多个的形式被设置在硅基板上以通过产生用于排墨的热能而产生薄膜沸腾-和向加热器提供电能的铝等制成的电导线(未显示)，用膜形成技术来制作。随后，在基板1110上，加热器板借助已知的接合技术得到定位和固定。连线基板1108带有借助已知的连线接合而与加热器板1107的导线相连的导线，和位于导线的边缘部分以接收来自设备的主体的电信号的多个台1109。随后，顶板1100和加热器板1107在得到定位以与液体流动通路1103和加热器1106相一致的同时分别得到接合，且与导线基板1108一起被固定到基板1110上，从而形成喷墨记录头H。

现在，对装有上述实施例的喷墨头的喷墨头总成进行简要描述。图11是一个分解立体图，它示意显示了包括前述喷墨头的喷墨头总成。简单地说，喷墨头总成主要是由排墨头单元200和一个墨容器140构造的。

排墨头单元200包括一个元件基板151；一个顶板153，它带有向其开放的排放口；一个压力弹簧128；一个墨供应部件130；一个铝基板(支撑元件)120等。对元件基板151，多个发热电阻元件被成行地设置，以向墨提供热量，如上所述。液体流动通路(未显示)通过接合元件基板151和顶板153而形成，以在它们中分送墨。压力弹簧128是提供偏置力的部件，该偏置力指向元件基板151，以作用在顶板153上。借助如此施加的偏置力，元件基板151、顶板153、以及将要在后面描述的支撑元件120得到良好的整合。在此，如果顶板和元件基板借助粘合剂等而接合，则不一定要提供压力弹簧。支撑元件120是支撑元件基板151和其他部件的一个部件。在支撑元件120上，设置了与元件基板151相连以提供电信号的一个打印电路板123等，和与该设备侧相连以与其交换电信号的接触台124。

墨容器140包含将要提供给排墨头单元200的墨。在墨容器140的另一侧，设置了用于设置连接排墨头单元200和墨容器140的连接部件的定位部件144和固定该连接部件的固定轴145。墨通过墨容器140的供墨通路142和143而通过提供至墨供应部件130的墨源131和132，且随后通过各个部件的液体供应通路133、129和153c而被提供至公共液体腔。在此，从墨容器140提供至墨供应部件130的墨被分入两个通道，但这种供应不一定要被分流。

在此，在墨已经被消耗之后，墨容器140可通过向其中重新填充墨而再次得到使用。为此，所希望的是为墨容器140提供一种墨注入口。另外，可以把排墨头单元200和墨容器140集成在一起或者使它们可分离。

图12示意显示了其上安装有上述喷墨头的喷墨记录设备。喷墨记录设备的支架(扫描装置)上装有头总成，而该总成上由可拆下的方式安装有盛墨的墨容器140和排墨头单元200。该支架能够沿着诸如记录纸的记录介质170的宽度方向(用箭头a和b表示)往复运动，其中该记录介质被用于运送记录介质的装置所运送。在此方面，该结构被适当设置，以使墨容器和头单元彼此可分离。

在图12中，当驱动信号被从驱动信号提供装置(未显示)提供给支架HC上的排墨装置时，记录墨按照这种信号而从排墨头单元200被排放到记录介质170。

另外，在此所示例性显示的喷墨记录设备包括：一个马达161，它被用作驱动源，以驱动记录介质运送装置和支架HC；齿轮162和163，它们把驱动功率从驱动源传送到支架HC；以及，支架轴164，和其他部分。借助如此设置的记录设备，可以通过向各种种记录介质中的每一种排墨，而获得图象良好的记录物体。

图13是显示操作应用了本发明的喷墨头的喷墨记录设备的整个系统的框图。

该记录设备从一个主计算机300接收作为控制信号的打印信息。该打印信息被事先存储在设置在打印设备内的输入和输出接口301上，被转换成可在记录设备中得到处理的数据，从而被输入到被用作提供加热驱动信号的装置的CPU 302中。根据存储在ROM 303中的控制程序，CPU 302处理已经借助RAM 304和其他外设单元输入到CPU 302中的数据，并将它们转换成打印数据(图象数据)。

另外，为了把该图象数据记录在记录纸上的适当位置，CPU302产生使记录纸和头200与图象数据同步地移动的驱动马达306的驱动所需的驱动数据。该图象数据和马达驱动数据通过头驱动器307和马达驱动器305被传送到头200和驱动马达306。因此，借助根据受控时序而分别得到驱动的这些部分而形成图象。

作为可应用于上述记录设备的、可接受诸如墨的液体的记录介质，有各种物体：纸、用于OHP片的塑料材料、CD、或装饰板、布、金属材料(诸如铝、铜)、皮革材料(诸如牛皮、猪皮、人造皮革)、木材、竹材、陶瓷(如瓷砖)、或3维结构(如海绵等)等。

另外，作为上述记录设备，有在各个纸、OHP片等上进行记录的打印机、用于在CD或其他塑料材料上进行记录的记录设备、用于在金属板上进行记录的记录设备、用于在皮革上记录的用于皮革的记录设备、用于在木材上进行记录的记录设备、用于在陶瓷材料上进行记录的记录设备、用于在诸如海绵的3维网状结构上进行记录的记录设备、或在织物上记录的记录设备等。

另外，作为用于这些种类的喷墨记录设备的排放的墨，可根据各种记录介质和记录条件来采用墨。

现在，描述在一种记录介质上利用本发明的喷墨头作为其记录头进行记录的喷墨记录系统的一个例子。

图14示意地显示了采用本发明的上述喷墨头的喷墨记录设备。本实施例的喷墨头是全线型的头，其中多个排放口以360dpi的间隔被排列在与记录介质的可记录宽度相应的一段长度上。随后，分别与黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(Bk)相应的四个头201a至201d沿着方向X以指定的间隔并行地被固定支撑在支架202上。

信号分别从构成驱动信号提供装置的头驱动器307被提供到这些头201a至201d。根据这些信号，头201a至201d每一个都得到驱动。随后，四种颜色的墨Y、M、C和Bk中的每种，从墨容器204a至204d中的每一个，被提供至头201a至201d中的每一个。

另外，在头201a至201d的每一个的下面，设置了头盖203a至203d，其每一个中都设置有海绵或其他的墨吸收物，以掩盖各个头201a至201d的排放口以维护头201a至201d。

在此，标号206表示一个运送带，它构成了运送结合上述例子描述的上述记录介质的运送装置。该运送带206通过指定的通道而被拉在各种的辊周围，并受到与马达驱动器305相连的驱动辊的驱动。

为喷墨记录设备，在记录介质运送通路的上游和下游，分别设置了预处理装置251和后处理装置252。

根据记录介质的种类和进行记录的墨的种类，预处理和后处理的处理内容是不同的。例如，可以通过用紫外线或臭氧照射诸如金属、塑料、陶瓷的记录介质的表面以活化这些介质的表面，作为预处理，而增强墨的附着性。另外，对容易产生静电的记录介质，诸如塑料，灰尘容易附着在其表面上。此时，由于这种灰尘附着，在某些情况下会不利良好的记录。因而作为预处理，较好的是用离子化系统来除去静电，从而从记录介质除去灰尘颗粒。另外，当用布作为记录介质时，从防止出血、改善透气性等的角度看，可以通过给布提供可从碱性物质、水溶性物质、合成聚合物、水溶性金属盐、尿素、和硫脲中选出的一种物质，而执行一种预处理。在此，预处理不限于上述的这些。可以采用使记录介质的温度变成最适合于所要进行的记录的温度的处理。

另一方面，后处理是这样的，即给已经提供了墨的记录介质进行加热处理、通过紫外线辐射等促进墨的定影的定影处、冲洗掉已经为预处理使用但仍然残余的处理剂的处理等。

另外，对在此的例子，利用诸如头201a至201d的全线头进行了描述。然而，本发明不限于此。可以采用一种模式，其中一个小的头沿着记录介质的宽度方向得到运送以进行记录。

另外，对此处的例子，利用例如带有用电阻器件形成的发热元件来提供能量的喷墨头作为例子，对记录元件进行了描述。但本发明也可被应用于用压电元件作为记录元件以借助压电效应进行排墨的喷墨头和采用发热元件的热头。

Claims (18)

1.一种记录头，包括

多个用于进行记录的记录元件；

一个驱动电路，用于驱动所述多个记录元件的每一个；以及

一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被加到所述多个记录元件上的多个不同的电压，

其中所述电压发生电路是为设置有所述多个记录元件的同一基板而提供的。

2.根据权利要求1的记录头，其中所述多个记录元件被分成多个组，且所述电压发生电路把所述多个不同的电压分别加到各个所述组上。

3.根据权利要求1的记录头，其中所述多个不同的电压作为用于元件的电压分别施加，以施加到所述多个记录元件上，并且作为用于电路的电压而分别施加，以施加到用于控制所述驱动电路的控制电路。

4.根据权利要求3的记录头，其中所述电压发生电路使被用于电路的所述电压上升并随后使用于元件的所述电压上升。

5.根据权利要求3的记录头，其中所述电压发生电路使用于元件的所述电压下降并随后使用于电路的所述电压下降。

6.根据权利要求3的记录头，其中所述电压发生电路只在记录时把用于元件的所述电压加到所述多个记录元件上。

7.根据权利要求1的记录头，其中所述电压发生电路使所述多个不同的电压的值根据从外界提供的元件电压控制信号而变化。

8.根据权利要求1的记录头，其中所述多个不同的电压是与所述多个记录元件的电阻值相应地选择的。

9.根据权利要求1的记录头，其中所述多个不同的电压是与所述多个记录元件的同时驱动的数目相应地选择的。

10.根据权利要求1的记录头，其中所述多个不同的电压是与所述多个记录元件的驱动频率相应地选择的。

11.根据权利要求2的记录头，其中作为所述多个不同的电压，施加到所述多个记录元件的用于元件的电压包括用于预加热脉冲的电压和用于主脉冲的电压，并且分别施加到所述多个记录元件。

12.根据权利要求11的记录头，其中所述用于主脉冲的电压大于所述用于预加热脉冲的电压。

13.根据权利要求1的记录头，其中所述多个记录元件产生用于有选择地排放墨的能量，这些墨处于在与多个用于排墨的排放口相连通的多个墨流动通路中。

14.根据权利要求13的记录头，其中所述多个记录元件是发热件，

15.根据权利要求13的记录头，其中所述多个记录元件是压电元件。

16.根据权利要求1的记录头，其中所述记录头是一个热头。

17.一种用于记录头的基底，包括：

一个基板；

为所述基板设置以进行记录的多个记录元件；

为所述基板设置的用于驱动的驱动电路，直接连接到所述多个记录元件上，用于驱动所述多个记录元件中的每一个；以及

为所述基板设置的一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被施加到所述多个记录元件上的多个不同的电压。

18.一种记录设备，包括：

一种记录头，它带有：多个用于进行记录的记录元件；一个驱动电路，用于驱动所述多个记录元件的每个；以及，一个电压发生电路，用于从由外界提供的一个预定电压产生将要被加到所述多个记录元件上的多个不同的电压；

一个支架，所述记录头被安装在其上以进行行进；

用于产生将要从外界提供的所述电压的装置，其中所述电压发生电路是为设置有所述多个记录元件的同一基板而提供的。

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