CN1345662A - 液体排放头、元件基座、液体排放装置和液体排放方法 - Google Patents

液体排放头、元件基座、液体排放装置和液体排放方法 Download PDF

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Abstract

一种液体排放头包括:多个产热部件;每个所述产热部件有一个排放口;与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径;布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件;用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分;用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路,所述电路根据所输入的数据产生驱动脉冲;产热部件和排放口为直线连通关系,所述限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置,包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合的空间,通过施加驱动脉冲而在气泡产生的能量的作用下从所述排放口中排放液体。

Description

液体排放头、元件基座、 液体排放装置和液体排放方法
本发明涉及通过向液体施加热量而排放所需液体的一种液体排放头、液体排放装置及液体排放方法，更具体地说，本发明涉及一种能够从一个排放口中连续排放两个或多个液滴的液体排放头、元件基座、液体排放装置及液体排放方法。
本发明可适用于多种装置，如用于在介质如纸张、纱制品、纤维制品、丝织品、革制品、金属制品、塑料制品、玻璃制品、木材制品及陶瓷制品等上进行记录的打印机、复印机、具有通讯系统的传真设备或具有打印单元的文字处理器，或者，本发明也可适用于以复杂的方式与不同处理装置相配合的工业记录装置。
在本发明中，“记录”不仅是指提供一种有含义的图形如字符或画面的记录介质，而且是指提供一种无含义的画面如样式。
现在已知一种液体喷射记录方法即所谓的气泡喷射记录法，在该方法中，将能量如热能施加到墨水(液体)中而在其中产生迅速的状态变化，这样，液体就在上述状态变化产生的作用力的作用下从排放口中排出，从而沉积在记录介质上而形成图像。如在美国专利No.4,723,129中批露了这种利用气泡喷射记录法的记录装置，在这种记录装置中通常布置有：一个用于排放液体的排放口、一个与排放口相连通的液流路径及一个电热转换部件，该电热转换部件构成能量产生装置以排放液流路径中的液体。
这种记录方法具有多种优点，由于用于排放液体的排放口可以以较高的密度布置在排放头中来执行该记录方法，因此，该方法可利用较高的速度及较低的噪音来记录高质量的图像，且该方法通过一种简单的装置就可记录高清晰度的图像甚至彩色图像。为此原因，近来在不同的办公设备如打印机、复印机、传真机等设备中均应用了气泡喷射记录法，且在工业系统如在文本印刷装置中也采用了该方法。
图23所示为利用该记录方法进行记录的常用液体排放头的电热转换部件的剖视图。在该图显示的例子中，电热转换部件由电阻层100及叠置于电阻层上且相互间隔的一对电极101a、101b构成。在电极101a和101b之间形成一个通过施加电压而产热的产热部分105，该部分构成了通过薄膜沸腾而产生气泡的气泡产生区域。在电阻层100和电极101a、101b上形成有两个用于保护这些部件的保护层102、103。
该装置中可布置一个在由产热部分105的热量产生的气泡104的作用下用于排放液体的排放开口，在开口为S的情况下，开口S处于与产热部分105相对的位置(即所谓的侧喷器)或在开口为E的情况下开口E处于横向位置(即所谓的边缘喷射器)。无论在哪一种位置情况下，在该液体排放头构造中的气泡104均在较小的液流阻力下朝着液体腔X长大，这样，气泡的消失位置就处于产热部分105的中间部分或朝着液体腔有所偏移。
这样，在图23所示的液体排放头中，随着气泡104的成长，液体就被强烈地向后朝着液体腔X推动。因此，在排放口处形成一个弯月面，且在液体和外界大气之间形成一个交接面，该弯月面显示了较大的收缩力，且在液体排放后的气泡消失的作用下产生较大的振动。在气泡消失过程中还产生了从液体腔朝向产热部分105的液流且产生了从排放口至产热部分105的约同样大小的液流，因此，液体回填排放口的实际开始时间是在从排放口处进行的液体流动基本结束之后或较晚一段时间，这样，就需要较长的一段时间直至所述弯月面回复至正常状态且变得稳定。为此原因，为了连续排放液体，在排放之间就需要较长的时间间隔，而能够满意地排放液体的驱动频率却不可避免地受到限制。
为增大液体排放头中的驱动频率，本申请人已提出了一种构造，该构造具有一个布置在气泡产生区域中的可移动部件和一个限制部分，该部件可随着气泡的成长而移动，而所述限制部分将可移动部件的移动限制在所需范围之内，其中，限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，通过已移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触，包括气泡产生部分的液流路径就成为除排放口之外的一个基本闭合空间。在该液体排放头中，在气泡成长时，可移动部件就产生偏移而在气泡产生区域的上游侧基本关闭液流路径，这样，在气泡成长时，被向后朝着上游侧推动的液体是非常有限的。在气泡消失时，可移动部件就产生移动而减小上游侧的液流阻力，这样，就加速了气泡在气泡产生区域的上游侧的消失且该过程比在下游侧中进行的要快。因此，所述的弯月面就具有较小的回缩力且能高效地进行液体的回填。
在液体排放头中，溶解在液体中的气体在气泡产生时可被释放出来而形成可存在于液流路径中的微型气泡。为防止不良的排放操作产生这种仍然存在的大量微型气泡，就在排放口的附近定期进行吸出液体的恢复性操作以除去微型气泡。另一方面，在液体排放头中布置有可移动部件，因为液体被稍向后推向上游侧，这样，在微型气泡增加至阻止液体排放操作的水平之前，就将它们从排放口中除去而使其在液流路径中的存有量非常微小。这样，所述的记录操作可连续执行非常长的一段时间，最大可超过100页。
如上所述，具有可移动元件的液体排放头在没有弯月面的较大回缩力的情况下可迅速回填液体，它具有利用较短的时间间隔进行液体排放的优点，并可利用较高的频率进行驱动。
为了利用较高的频率进行驱动，通常设想为在先的液体排放所产生的气泡快速消失是非常有效的。这是因为：为通过满意的方式达到连续排放，就设想在后的排放是在弯月面回复至静止状态且在振动过程之后而稳定及在液体回填完成之后进行的，因为回填的完成及弯月面的稳定是通过气泡消失的完成而达到的。
但是，气泡的消失理论上需要一定的时间来完成，这段时间就在驱动间隔内产生了限制。更具体地说，通过施加几微秒时限的电压脉冲来进行液体排放，考虑到相应的延迟，从施加脉冲开始，气泡产生、成长和消失所需要的时间可为30-50usec。因此，如果下一次的排放是在气泡消失之后立即施加一个脉冲来执行的，驱动频率就限制在20-30KHz。因此，本发明人已进行了深入的研究而认为除非突破这个现实，否则该技术无法得以提高，本发明人已得到一种以较高的频率进行连续液体排放的新颖的液体排放方法。
在下面的内容中将解释本发明人的新颖的液体排放方法。
该新颖的液体排放方法利用了：布置有产热部件的液体排放头，产热部件产生的热量用以在液体中生成气泡；用以排放液体的一个排放口；与排放口相连通的一个液流路径，该液流路径具有气泡产生区域以在液体中产生气泡；用于向液流路径供应液体的一个液体腔；布置在气泡产生区域且可随着气泡的成长而移动的一个可移动部件；一个用于将可移动部件限制在所需范围内的限制部分，其中液体是在气泡产生时的能量的作用下而从排放口排放的。在所述液体排放头中，产热部件和排放口直线连通，而限制部分与液流路径的气泡产生部分相对布置，通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触，具有气泡产生部分的液流路径就成为除排放口之外的一个基本闭合空间。在该液体排放方法中，为使同一排放口连续排放大量液滴，在一状态下向产热部件施加在后液体排放所需的驱动能量。在该状态下，为在先液体排放而形成的气泡仍处于消失过程中且存在于气泡产生区域的排放口侧，而在可移动部件的一侧没有气泡存在。
这样，该新颖的液体排放方法不是在在先液体排放时形成的气泡消失之后才驱动在后的液体排放，而是进行连续排放的一个显著的发明，该方法在考虑为进行液体排放和在后的液体排放而形成的气泡之间的平衡时，利用了为在先液体排放所形成的气泡。
更具体地说，本发明人的新颖的液体排放方法是以上述的可移动部件进行有效回填的特点及气泡消失的位置是在具有可移动部件的液体排放头中气泡产生区域的排放口侧的事实为依据的，该方法是通过发现存在一段可进行满意排放的时间来实现的，在该段时间内，在为在先液体排放而产生的气泡消失的过程中利用气泡变化和弯月面位置之间的关系来进行满意的液体排放。在具有可移动部件的液体排放头中存在这样一段时间，即此时为在先液体排放而形成且处于消失过程中的气泡存在于气泡产生区域的排放口侧，而在液体腔侧没有气泡存在。在该时间时，弯月面开始回缩但没有达到最大值。另外，因为在产热部件的可移动元件侧的气泡已消失，液体回填基本完成。因此，在该时间时，液体排放头处于特别有利于进行下一次排放的状态，在该时间时，通过将下一次液体排放所用的驱动能量施加到产热部件就可满意地进行连续液体排放。与现有技术相比，在该时间时的连续液体排放与具有较短时间间隔的连续液体排放相对应，而在现有技术中，下一次的液体排放是在气泡消失完成之后进行的。
在该液体排放方法中，将用于下一次液体排放的驱动能量施加到产热部件上，但为在先液体排放而形成的气泡仍部分存在，这样，在第二次及随后的液体排放中，利用在先液体排放中产生的热量就可达到预热的效果，这样就减少了气泡成长至最大尺寸所需的时间。因此，就可得到这样一个优点：即可立即形成进行在后液体排放所用的气泡。另外，这种预热效果可提高用于在后液体排放的能量的效率。此外，与在静态时排放的液滴的体积相比，这种预热效果可增大第二次或随后排放的液滴的体积。
此外，在回填时及气泡在气泡产生区域的上游侧消失时产生朝向排放口的液流而可加速在后液体排放中的液体流速，这样，可使在第二次或随后的液体排放时的液滴排放速度大于在静态时进行的液体排放中的液滴排放速度。
与通常状态相比，连续的液滴的体积或速度的增加具有适于进行多级记录的优点。例如，该方法可通过两次连续排放及改变这两次排放之间的时间间隔或通过改变排放间隔为恒定的连续排放的数目来改变记录密度。
如上所述，该液体排放方法可进行具有很短时间间隔的连续液体排放。此外，在后液体排放中的液滴可捕获在先液体排放中的液滴的尾部分解而形成的伴随液滴。由在后的液滴捕获伴随液滴就有利于进行多级记录。
由在后的液滴捕获伴随液滴是利用本发明人提出的新颖的液体排放方法通过具有很短时间间隔的连续液体排放而首次达到的。该液体排放方法包括：利用一个产热部件加热液流路径中的液体而在液体中产生气泡的步骤；利用气泡产生的能量使与液流路径相连通的排放口排放液体而形成液滴的步骤，其中，这些步骤多次重复进行而以连续的方式排放大量液滴。其特征为：伴随液滴由在后液体排放所排放的液滴捕获且与该液滴形成为一个整体。
伴随液滴在飞行过程中在表面张力的作用下而基本为球形，但是，在该液体排放方法中，在伴随液滴形成之后且在伴随液滴仍然为液柱形状时，由液滴立即进行捕获，这种情况也是该液体排放方法的特征。
在将上述由本发明人提出的新颖的液体排放方法施加到液体排放装置如一个喷墨记录装置的情况下，需要研究输送至液体排放头(在喷墨记录装置情况下为喷墨记录头)的驱动信号的供应模式。在下面的内容中将考虑这样一种情况：液体排放装置是一种喷墨记录装置，该喷墨记录装置具有的液体排放头构成一个喷墨记录头。
总体来说，喷墨记录装置通过使喷墨记录头在主扫描方向上往复运动而进行记录，所述喷墨记录头具有多个排放口以排放液体(墨水)，而一个记录介质如纸或织品在次扫描方向上被送入。因此，输送至喷墨记录头的驱动信号就从装置的主体通过一根柔性电缆而被输送入喷墨记录头。由于上述的液体排放记录可进行高清晰度的记录，喷墨记录头通常布置有几百个排放口及相应数目的产热部件。产热部件可在由半导体基座如硅构成的元件基座(也称为加热器板)上通过薄膜形成工艺(半导体制造工艺)按照需要的数量而集体性地布置。
对每个产热部件提供一个信号线来供应驱动脉冲并通过这种信号线将喷墨记录头和装置的主体相连是不实际的，因为这种信号线的数量太大，而将一个电路布置在装置的主体中来驱动产热部件将使体积变大。因此，在常用的喷墨记录装置中使用了将从装置的主体传向喷墨记录头而用于产热部件的驱动信号多路复用的方法，而在记录头中多路分解这些信号以有选择性地驱动产热部件。另外，还使用了通过在二极管矩阵上包含这些产热部件而有选择地驱动产热部件的一种结构。
这些由多路分解电路或二极管构成的二极管矩阵可独立地布置在喷墨记录头中，但是，由于其上形成有产热部件的元件基座本身是由硅半导体基片构成的，因此，这些部件通常形成于该元件基座上。
但是，作为研究的结果，常用结构中的多路分解电路或二极管矩阵结合在喷墨记录头中而不能完全体现由本发明人新近提出的液体排放方法的特点。
在该新颖的液体排放方法中，所述排放可以以几百KHz的频率从一个排放口(喷嘴)中重复进行。因此，供应至产热部件的驱动脉冲的重复时间最少约为10μs，由于驱动脉冲的持续时间与常用的喷墨记录头之间的差别不大，因此，脉冲的负荷比就比在常用结构中的情况要大，这样，对简单的二极管矩阵来说就很难驱动具有许多排放口的喷墨记录头。另外，在多路复用之后将驱动信号传送至喷墨记录头的结构中，利用单个的多路复用信号如利用100kHz的驱动频率来单独地驱动几百个产热元件，多路复用之后的信号的频率就会高达几十MHz，最终就产生了这样一个现象，即数据的传送不能及时地进行。另外，与喷墨记录头和装置的主体相连的柔性电缆具有较大的电阻和寄生电容，因此，用来驱动产热部件的加热启动信号就产生畸变。
此外，该新颖的液体排放方法通过调节两个连续的排放脉冲间隔或通过改变上述连续排放的液滴的数目就可进行多级记录，但是，常用的多路复用方法或利用二极管矩阵的方法不能进行这种多级记录。
为达到多级记录的目的，就需要为每个产热部件提供数目相匹配的驱动脉冲，如果利用常用技术的广延范围来尝试。就需要从装置主体向记录头传送的信号的频率极高或在记录头(元件基座)中配合的电路的尺寸太大，这样就在基片面积中产生了限制。
所述的多级记录也可通过除上述液体排放方法之外的其他排放方法来实现，即在利用一个能量产生元件从液体排放头中排放液体的情况下，通过排放大量液滴来实现。但是，即使在这种情况下，仍然会遇到一些缺陷，如从装置主体传向记录头的信号的频率过高或在记录头(元件基座)中配合的电路的尺寸过大，这样就在基片面积中产生了限制。
通过上面不同的描述，目前特别需要一个利用数量有限的信号线和频率较低的信号进行多级记录的液体排放头，该液体排放头可减小配合在元件基座中的电路的尺寸，且在该液体排放头中利用一个元件基座
考虑到上面所述的问题，本发明的目的为提供一种适合于不同的液体排放方法如由本发明人提出的新颖的液体排放方法的液体排放头，该排放头适于进行多级记录并可通过接收频率较低的驱动信号而从排放口中排放液体，本发明还提供了一种应用于该液体排放头中的元件基座、利用该液体排放头的一种液体排放装置及利用该液体排放头的一种液体排放方法。
本发明的第一种液体排放头包括：用于产生热量以在液体中产生气泡的多个产热部件、为每个产热部件而布置的且构成了液体排放部分的排放口、与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径、布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件、用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分和用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路，所述电路根据所接收的数据而为相应的产热部件产生一个驱动脉冲，其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合空间，由接收的数据产生的驱动脉冲的数目比上述脉冲的预定数目至少大上述数据之一，在施加驱动脉冲而产生的气泡的能量的作用下从排放口中排放液体。
本发明的第二种排放头包括：
构成液体排放部分的多个排放口；
为每个排放口布置的一个能量产生元件以产生用于排放液体的能量；
用于接收为每个能量产生元件而输入的预定位数至少为2位的数据的电路，所述电路转化所输入的数据而为相应的能量产生元件产生一个驱动脉冲；
其中，通过在向能量产生元件施加驱动脉冲而产生的能量作用下从排放口中排放液体。
本发明的第三种液体排放头包括：构成液体排放部分的多个排放口；为每个排放口布置的一个能量产生元件以产生用于排放液体的能量；包括一个移位寄存器的电路，所述移位寄存器用于接收为每个能量产生元件而输入的预定位数的串行数据且从串行数据中抽出为每个能量产生元件所用的并行数据形式的数据；用于解码并行数据的数据解码器；根据数据解码器的输出而从基准脉冲中产生用于每个能量产生元件的驱动脉冲的逻辑电路。其中，利用通过将驱动脉冲施加到能量产生元件上产生的能量而从排放口中排放液体。
本发明的第一种元件基座总体上包括：用于产生能量以在液体中产生气泡的多个能量产生元件；用于接收为每个能量产生元件而输入的预定位数的串行数据的一个移位寄存器，该移位寄存器从串行数据中抽出为每个能量产生元件所用的并行数据形式的数据；用于为每个产热部件解码并行数据的装置；接收产热脉冲的装置，该装置根据解码的结果而从产热脉冲中产生驱动脉冲，并将驱动脉冲施加到相应的能量产生元件上
本发明的第二种元件基座总体上包括：用于产生能量以在液体中产生气泡的多个能量产生元件；用于接收为每个能量产生元件而输入的预定位数的串行数据的一个移位寄存器，该移位寄存器从串行数据中抽出为每个能量产生元件所用的并行数据形式的数据；为每个产热部件而提供的装置，该装置用于产生由相应的并行数据代表的数量的驱动脉冲且将其施加到相应的能量产生元件上。
本发明的第三种元件基座总体上包括：用于产生能量以在液体中产生气泡的多个能量产生元件；用于接收为每个能量产生元件而输入的预定位数的串行数据的一个移位寄存器，该移位寄存器从串行数据中抽出为每个能量产生元件所用的并行数据形式的数据；为每个产热部件提供的装置，该装置用于产生由相应的并行数据所代表的具有时间间隔的两个驱动脉冲，且将所述的驱动脉冲施加到相应的能量产生元件上。
本发明的一种液体排放装置包括用于支撑上述本发明的液体排放头的一个支架，其中，所述的串行数据传输到液体排放头中以排放液滴，而支架根据记录的信息而移动。
本发明的液体排放方法包括：利用一个液体排放头而从一个相同的液体排放口中连续排放大量液滴，所述液体排放头包括用于产生热量以在液体中产生气泡的一个产热部件；构成液体排放部分的液体排放口；与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径；在气泡产生区域中布置的一个可移动部件，该部件可随着气泡的成长而移动；用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分和用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路，所述电路根据所接收的数据而为每个产热部件产生一个驱动脉冲，其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，液体是在气泡产生时的能量的作用下而从排放口处排放的，所述限制部分与液流路径的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合的空间。其中，用于下一次液体排放的驱动能量在一定状态下被供应至产热部件，在所述的状态下，为在先液体排放而形成且正处于消失过程中的气泡存在于气泡产生区域的排放口侧，而在可移动部件侧没有气泡存在。
图1所示为本发明的一个实施例中的液体排放头的液体排放部分的横向剖视图；
图2A、2B、2C、2D、2E所示为从图1所示的液体排放头处进行的一个排放过程；
图3为一个图表，该图表显示了在图2A-2E所示的排放过程中气泡的移动速度和体积随时间的变化情况及可移动部件的移动速度和移动量随时间的变化情况；
图4显示了图1中所示的液体排放头中处于直线连通关系的液流路径的剖视图；
图5所示为图1中显示的一个液体排放头的部分透视图；
图6A、6B、6C、6D、6E和6F所示为图1中的液体排放头在连续液体排放中的不同状态的剖视图；
图7为一个示意性平面图，该图显示了图1中所示的液体排放头中所用的元件基座的构造；
图8显示了从图1所示的液体排放头处进行的连续排放的原理；
图9所示为在元件基座上形成的一个电路的电路图；
图10所示为一个电路图，该图显示了在图9所示的电路中用于产热部件的电路；
图11所示为一个时间图，该图表显示了串行数据输入图9中所示的电路中的情况；
图12所示为一个时间图，该图表显示了图9中所示的电路的功能；
图13所示为用于显示连续排放的液滴的数目和一个设定值之间关系的图表；
图14所示为一个电路图，该电路图显示了在元件基座上形成的电路的另一个例子；
图15所示为一个电路图，该图显示了在图14所示的电路中用于产热部件的电路；
图16所示为一个时间图，该图表显示了串行数据输入图14中所示的电路中的情况；
图17所示为一个时间图，该图表显示了图14中所示的电路的功能；
图18所示为用于显示两个驱动脉冲的时间间隔和一个设定值之间关系的图表；
图19所示为一个电路图，该电路图仍显示了在元件基座上形成的电路的另一个例子；
图20所示为一个电路图，该图显示了图19所示的电路中用于产热部件的电路
图21所示为一个时间图，该图表显示了串行数据输入图19中所示的电路中的情况；
图22所示为利用本发明的液体排放头的一个喷墨记录装置的透视图；
图23所示为常用液体排放头中的产热部件的构造的剖视图。
参考附图，下面通过对优选实施例的详细描述将使本发明更加明确。图1所示为构成本发明的一个实施例的液体排放头的液体排放部分的横向剖视图。图1中所示的液体排放头适用于由本发明人提出的新颖的液体排放方法。图2A-2E显示了从图1所示的液体排放头处进行的单个液滴的排放过程。
首先，参考图1来解释液体排放头的构造。
所述液体排放头布置有元件基座1、顶板2和具有一个排放口4的孔板5，元件基座1包括构成气泡产生装置的一个产热部件10和一个可移动部件11，在顶板2上形成有一个止动器(限制部分)12。
通过将元件基座1和顶板2以层置状态安装就形成了一个液体流动路径(液流路径)3，液体在液流路径3中流动。在液体排放头中形成有多个平行布置的液流路径3，液流路径3与在下游侧(图1中的左侧)形成的排放口4相连通而排放液体。在产热部件10和液体之间的交接面的附近区域形成有一个气泡产生区域。另外，在液流路径3的上游侧(图1中的右侧)布置有一个容积较大的共用液体腔6，同时，液流路径3与液体腔6相连通这样，液流路径3就从单个共用液体腔处分路出来。共用液体腔6高于液流路径3。
可移动部件11形成为一端支撑的悬臂且固定到墨水(液体)流的上游侧的元件基座1上，这样，支架11a的下游侧部分就可相对于元件基座1进行垂直移动。在初始状态中，可移动部件11与元件基座1基本平行且二者之间存在一定的间隙。
这样布置到元件基座1上的可移动部件的一个自由端11b就大约位于产热部件10的中心。在顶板2上形成的止动器12用于与可移动部件11的自由端11b相接触而限制自由端11b向上移动。当可移动部件11的移动由于可移动部件11与止动器12的接触(当可移动部件处于接触状态)而受到限制时，液流路径3由可移动部件11和止动器12基本上分离为一个上游侧和一个下游侧。
自由端11b的位置X和止动器12的位置Y最好处于与元件基座1相垂直的平面上。更优选的情况为：上述位置X、Y和产热部件10的中心Z位于与基座1相垂直的平面上。
另外，液流路径3的形状在止动器12的下游侧突然变高。这种构造不会阻碍气泡在气泡产生区域的下游侧处的成长，因为即使在可移动部件11与止动器12相接触时，液流路径也具有足够的高度而使液体朝着排放口4平顺地流动，从而减少了压力在从排放口4的较低端至较高端的垂直方向中的不均匀分配，这样就可满意地进行液体排放。在没有可移动部件11的常用液体排放头中是不需要这种液流路径构造的，这是因为液体会在止动器12下游侧的液流路径变高的部分处停滞而气泡则保存在该停滞部分中，但是，在该实施例中显著地减少了这种残存气泡的影响，这是因为，如前面所述的那样，液流也覆盖了所述停滞部分。
另外，在止动器12之后，液流路径的顶部在共用液体腔6的一侧突然升高。在该构造中如果缺少可移动部件11就很难将排放压力引导向排放口4，因为在气泡产生区域的下游侧的流体阻力小于在上游侧的液体阻力，但是在该实施例中，因为气泡朝向气泡产生区域的上游侧的运动由可移动部件11在气泡形成时基本截止，因此，排放压力就被主动地引导向排放口4，而液体在气泡产生区域上游侧处已减小的液体阻力的作用下立即供应至气泡产生区域。
在上述构造中，气泡在下游侧的成长与在上游侧的成长是不均匀的，而是小于在上游侧的成长，这样就抑制了液体向上游侧的运动。在上游侧受到抑制的液流减小了排放后的弯月面的回缩，这样，在重新回填时相应地减少了弯月面超过孔板(液体排放板5)的凸出量，这样，就抑制了弯月面的振动，而实现了在从低到高的所有驱动频率范围内的稳定排放。
在该实施例中实现了一种“直线连通关系”，即液流在气泡的下游部分和排放口4之间的液流路径是直的。更优选的情况为，在气泡形成时产生的压力波动的传播方向与液流和排放的方向是线性一致的，这样就实现了使排放的液滴66的排放状态稳定的一种理想状态，例如在极高水平时的排放方向及排放速度，该内容将在下文中进行描述。作为完全或接近实现所述理想状态的一个条件，在本实施例中采取了一种构造，其中，排放口4与产热部件10特别是对气泡的下游部分有影响的下游侧是线性连接的。在这种构造中，如果在液流路径3中没有液体，就可从如图4所示的排放口4的外侧观察到产热部件10，特别是其下游侧。
下文中将对部件的尺寸进行描述。
在本实施例中，作为对气泡的回转性成长至可移动部件的上表面的研究结果，现在已发现通过利用可移动部件的移动速度和气泡的成长速度(表示为液体的不同运行速度)之间的关系就可消除气泡至可移动部件的上表面的周期性成长且能得到令人满意的排放特点。
更具体地说，本实施例通过限制部分在一点处限制可移动部件的移动来消除气泡至可移动部件的上表面的回转性成长而得到令人满意的排放特点，在该点处气泡的体积变化率及可移动部件的移动量变化率均有所增加。
参考图2A-2E，下面将对该特征进行更详细地描述。
首先，在如图2A所示的状态下，气泡在产热部件10上产生的同时就产生了压力波动，压力波动引起产热部件10周围的液体运动而使气泡40成长。起初，可移动部件11随着液体的运动(见图2B)而向上移动。然后，随着时间的流失，由于液体的惯性减小及可移动部件11的弹性的作用，可移动部件11的移动速度迅速降低。在这种状态中，由于液体的移动速度没有减小多少，这样液体移动速度和可移动部件11的移动速度之间的差增大。此时，如果可移动部件11(自由端11b)和止动器12之间的间隙仍然很大，液体将穿过该间隙而向气泡产生区域的上游侧流动，这样就产生了可移动部件11与止动器12不易接触的状态并损失了一部分排放力。因此，在这种情况下，限制部分(止动器12)对可移动部件11的限制(截止)作用就不能充分发挥。
因此，在本实施例中，限制部分对可移动部件的限制是在一个阶段中进行的，在该阶段中，可移动部件完全随着液体的运动而运动。为达到简化描述的目的，可移动部件的移动速度和气泡的成长速度(液体移动速度)分别用“可移动部件移动量变化率”和“气泡体积变化率”来代表，它们是通过对可移动部件的移动量和气泡的体积求导而得到的。
这种构造可完全消除能够引起气泡回转性成长至可移动部件的上表面的液流，并确保得到气泡产生区域的闭合状态，从而实现令人满意的排放特点。
另外，在该构造中，即使在可移动部件11受止动器12的限制之后气泡40也继续成长，为了使气泡40的下游部分自由成长，止动器12和与基座1相对的液流路径3的表面(上壁)之间的距离(该距离为止动器12的伸出高度)应足够大。
在由本发明人提出的新颖的液体排放方法中，限制部分对可移动部件的移动的限制就意味着这样一种状态，即可移动部件的移动量变化率为零或负数。
液流路径3的高度55μm，而可移动部件11的厚度为5μm，可移动部件11的下表面和元件基座1的上表面之间的间隙在没有气泡10(可移动部件11没有移动)时为5μm。
从顶板2上的液流路径壁至止动器12的端部的高度为t1，而可移动部件的上表面和止动器12的端部之间的间隙为t2，当t1等于或大于30μm时，通过使t2等于或小于15μm就可实现液体稳定排放的特点。
参考图2A-2E和图3，下面将对本实施例的液体排放头的单个排放操作进行描述，图3显示了气泡的移动速度和体积随时间的变化情况及可移动部件的移动速度和移动量随时间的变化情况。
在图3中由实线来代表气泡体积变化率vb，而气泡的体积Vb由双点划线来代表，可移动部件的移动量变化率由一根虚线vm来代表，可移动部件的移动量Vm由一根单点划线来代表。当气泡体积Vb增加时，气泡体积变化率vb为正值；当总体积增大时，气泡体积Vb为正变化；当可移动部件的移动Vm增大时，可移动部件移动量变化率vm为正值；当总量增加时，可移动部件的移动量Vm为正变化。当可移动部件11从图2A所示的初始状态向顶板2移动时，可移动部件的移动量Vm为正变化，因此，当可移动部件11从初始状态向元件基座1移动时，可移动部件的移动量为负变化。
图2A显示了将能量如电能施加到产热部件时之前的状态，即在产热之前的状态。可移动部件11布置在一个区域中，该区域与由产热部件10生成的热量所产生的气泡的上游侧半部分相对，该内容将在下文中进行描述。
在图3中，该状态与时间t＝0时的点A相对应。
图2B显示了气泡产生区域中液体的一部分由产热部件10加热的状态，此时气泡40通过薄膜沸腾开始产生。在图3中，该状态与点B至在紧挨点C1之前位置相对应，其中，气泡的体积Vb随着时间的增加而增大。可移动部件11的移动开始落后于气泡40的体积改变。更具体地说，由薄膜沸腾产生的气泡40生成的压力波动在液流路径3中传播，此时，液体从气泡产生区域的中间区域向下游侧和上游侧移动。在上游侧，可移动部件11在由气泡40的增大而产生的液流的作用下开始移动。另外，上游侧中的移动液体在液流路径3的壁和可移动部件11之间穿过而向共用的液体腔6运动。在这种状态下，随着可移动部件11的移动，止动器12和可移动部件11之间的间隙减小。在该状态下，液滴66开始从排放口4处排放。
图2C显示了这样一种状态，即由于气泡40的进一步成长，可移动部件11的自由端11b与止动器12相接触。在图3中，这种状态与点C1至C3相对应。
在从图2B所示的状态转换至图2C所示的状态的过程中，在可移动部件11与止动器12接触之前，即在图3中所示的从点B转换至点C1过程中的点B’处，可移动部件的移动量变化率vm迅速减小。这是因为在可移动部件11与止动器12即将接触之前，可移动部件11和止动器12之间的液流阻力迅速增大。气泡体积变化率vb也表现出迅速减小。
此后，可移动部件11进一步接近止动器12并与之相接触，可移动部件11和止动器12之间的相互接触是通过确定前述可移动部件11的上表面和止动器12的端部之间间隙的尺寸来保证的。当可移动部件11与止动器12接触时，就限制其进一步的向上移动(在图3中的C1至C3)。此时也显著地限制了上游液体的运动。同时，可移动部件11也限制了气泡40在上游方向中的成长。但是，因为液体在上游方向中具有较大的移动力，可移动部件11接收朝向上游侧的较强的张应力，这样就引起一个向上凸起的微小变形。在该状态中，气泡40继续成长，但所述的成长主要发生于气泡40的下游侧，这是因为向上游侧的成长受到止动器12和可移动部件11的限制，此时，与没有可移动部件11时的情况相比，气泡40在产热部件10的下游侧具有一个比较大的高度，这样，如图3所示，由于可移动部件11与止动器12的接触，可移动部件移动量变化率vm就在C1至C3之间变为零，但是，气泡40在下游侧继续成长至点C1之后的点C2，在点C2处气泡的体积Vb为最大。
另一方面，由于可移动部件11的移动受到止动器12的限制，气泡40的上游部分仍保持较小的尺寸，这样，通过液流朝向上游侧的惯性力和冲击应力的作用而使可移动部件11向上游侧弯曲成凸形。在气泡40的上游部分中，气泡突伸入上游区域的量受止动器12、液流路径的横向壁、可移动部件11和支架11a的限制而几乎为零。
这样就可显著地限制液体向上游侧流动而阻止液体对相邻液流路径的影响并阻止反向液流和压力振动，所述压力振动阻碍供应路径中的高速回填。
图2D显示了这样一种状态，即在上述的薄膜沸腾之后，气泡40的内部负压力克服液流在液流路径3中流向下游侧的液流，此时气泡40开始收缩。
随着气泡40的收缩(图3中为从点C2至点E)，可移动部件11向下移动(图3中为从点C3至点D)，在可移动部件11自身的悬臂弹性应力和上述向上凸起变形的应力的作用下，可移动部件11向下移动的速度提高。在可移动部件11的上游侧中产生向下游侧流动的液流，而在共用液体腔6和液流路径3之间形成一个低流动阻力区域。由于流动阻力较低。上述液流就迅速变为一个较大的液流，并通过止动器12而流入液流路径3。通过这些操作，共用液体腔6侧的液体就被引导入液流路径3。被引导入液流路径3的液体穿过止动器12和向下移动的可移动部件11之间的间隙而流向产热部件10的下游侧，同时也加速了未完全消失的气泡40的消除。在帮助消除气泡之后，液体进一步流向排放口4而帮助弯月面的回复以提高回填速度。
在该状态中，从排放口4排放的液滴66形成的液柱变为一个液滴而向外部飞行。图2D显示了这样一个状态，即由于气泡的消失而将弯月面拉入排放口4及液滴66的液柱正处于被分离的状态。
另外，上述液体穿过可移动部件11和止动器12之间的间隙流入液流路径3而在顶板2的壁处提高了流动速度，这样，存留在该部分中的微型气泡极少而可提高排放的稳定性。
另外，由于气泡的消失而产生的气穴点移动至气泡产生区域的下游侧，这样就减小了对产热部件10的损坏。同时，由于同样的原因而减小了该区域中产热部件10上的kogation，这样，也可提高排放的稳定性。
图2E显示了一种状态，其中，在气泡40完全消失之后，可移动部件11向下运动过量而起过初始状态(图3中的点E及其之后)。
由于可移动部件11的硬度和所用液体的黏性，可移动部件11的超过量在较短的一段时间内迅速减小而使可移动部件11回复至初始状态。
图2E显示了一种状态，其中，由于气泡的消失，弯月面被明显地拉向上游侧，但是就象可移动部件11的移动衰减一样，弯月面在极短的时间内就回复至静止状态并稳定下来。另外，如图2E所示，液滴的尾部在表面张力的作用下分离出来而可在排放液滴66之后形成一个伴随液滴67。
现在参考图5来详细描述气泡41从可移动部件11的两侧冒出及排放口4中的液体弯月面，图5所示为图1中显示的排放头的部分透视图。在图5中，止动器12和在止动器12上游侧的低流动阻力区域3a的形状与图1中所示部分的形状不同，但它们具有相似的基本特点。
在本实施例中，在液流路径3的横向壁和可移动部件11的两侧之间具有较小的间隙而可平顺地进行移动。在由产热部件10的作用下而使气泡成长的过程中，气泡40不仅使可移动部件11移动，而且穿过所述的间隙隆起至可移动部件11的上表面侧，并在一定程度上突伸入低流动阻力区域3a中。这种突伸的隆起气泡41向可移动部件11的后部表面(与气泡产生区域相对)延伸，这样可抑制振动并可使排放特征稳定。
另外，在气泡40消失的过程中，隆起的气泡41与上述弯月面从排放口4的迅速回缩相结合而使液流从低流动阻力区域3a加速流向气泡产生区域，并迅速地完成气泡的消除。特别地，由隆起的气泡41引起的液体流动有效地消除了存留在可移动部件11的拐角部分或液流路径3中的微型气泡。
在上述结构的液体排放头中，在由气泡40的产生而从排放口排放液体的瞬间，被排放的液滴66所处的位置接近端部具有球形部分的液柱。这与常用排放头构造中的情况相同，但是在本实施例中，当可移动部件11在气泡成长的作用下移动而与止动器12相接触时，包括有气泡产生区域的液流路径3就构成了一个除排放口之外的基本闭合空间。因此，在这种状态中如果气泡消失，上述的闭合空间会被保持直至可移动部件11由于气泡的消失而与止动器12相分离，这样，气泡消失的能量大部分作为使液体在上游方向上在排放口4附近移动的力。因此，在气泡40的消失刚刚开始之后，弯月面就从排放口4被迅速拉入液流路径3，与排放的液滴66相连的尾部构成处于排放口4之外的一根液柱而在较强的力的作用下与弯月面迅速分离。这样，由所述尾部形成的伴随液滴就比较小而提高了打印质量。
另外，由于所述尾部没有被弯月面连续拉回，因此，没有降低排放速度，液滴66和伴随液滴之间的距离变短，此时，伴随液滴在所谓的滑流现象作用下而在液滴66之后被拉近。因此，伴随液滴可与排放液滴66结合在一起，这样就可提供一个几乎没有伴随液滴的液体排放头。
另外，在本实施例中，上述液体排放头布置有可移动部件11，可移动部件11可达到抑制气泡40相对于朝向排放口4的液流而向上游成长的目的。更优选的情况为：可移动部件11的自由端11b布置在气泡产生区域的大致中心处。这种构造可抑制由气泡成长而产生的向后波动及朝向上游侧的液体的惯性力，但却与液体排放不直接相关，这种结构可将气泡40的下游成长部分向前引导至排放口4。
另外，由于在与排放口4相对布置且跨过止动器12的低流动阻力区域3a中的流动阻力较低。在气泡40成长的作用下而流向上游侧的液流由于低流动阻力区域3a的存在而变为较大的液流，此时，当可移动部件11运动至与止动器12相接触时，它就接收一个朝向上游侧的张力作用。因此，即使气泡的消失在该状态下开始，由气泡的成长而产生的液体朝向上游侧的移动力仍然较强地存在着，上述闭合空间可被保持一定的时间直至可移动部件11的推斥力克服液体移动力。这样，利用该构造就可确定性地达到弯月面的高速回缩。另外，在气泡40消失的过程中，当可移动部件11的推斥力克服由气泡的成长而产生的液体向上游侧的移动力时，可移动部件11就开始向下朝着初始位置移动，此时，在低流动阻力区域3a中也产生了朝向下游侧的液流。由于该处流动阻力较低，在低流动阻力区域3a中向下游流动的液流迅速变为一个较大的液流并穿过止动器12而进入液流路径3。因此，该朝向排放口4的向下液流使上述弯月面的回缩迅速减速，从而极快地终止了弯月面的振动。
由本发明人提出的新颖的液体排放方法的特征在于：利用上述液体排放头而进行高频率的连续液体排放。下面参考图6A-6F来解释以较短的时间间隔而进行连续液体排放情况下的操作。
首先，如图6A所示，将一个第一电压脉冲施加到产热部件10上来产生气泡40，从而形成第一液滴66a。如前面所述，在气泡产生过程中，可移动部件11与止动器12相接触而基本密封住上游侧。此时就明显地限制了液体向上游侧的运动。这样，气泡40在下游侧就成长的更大。
如图6B所示，当气泡40在该状态下开始回缩时，可移动部件11开始向下运动而液体开始填充。如前面所述，可移动部件11的运动加速了气泡的消失，特别是在布置有可移动部件的气泡产生区域的上游侧中加速了气泡的消失。
因为气泡的消失在气泡产生区域的上游侧中得到加速且在气泡成长过程中气泡40在下游侧中变大，这样就达到了这样一种状态，即在气泡消失过程中，气泡在气泡产生区域的上游侧中几乎完全消失而在图6C所示的下游端部分仍保存有气泡。在这种状态下，液体已经回填到气泡产生区域的上游侧，即从产热部件10的中心至上游侧。另外，弯月面也被拉进排放口4中，此时，所述的第一液滴66和伴随液滴67与液体排放头中的液体相分离，但是，在图6C所示的气泡40未完全消失的状态中，弯月面就不会达到如图2E所示的被明显拉进排放口的状态，而是仍然保存在液体排放平面的附近区域。
在本实施例的液体排放方法中，将一个第二电压脉冲施加到产热部件10上而引起第二个气泡的产生。在该状态中，弯月面处于液体排放平面的附近且已经完成了将一定量的液体填充到产热部件10的上游侧。这样，在该状态中通过施加一个电压脉冲就会达到令人满意的液体排放。
与施加的电压脉冲相对应，如图6D所示，气泡40开始成长而可移动部件11开始向上移动。在该状态中开始产热时，气泡40仍处于上游侧，因此，在附近区域中的液体仍处于不稳定状态，产热部件10上仍存有气泡的部分处的温度高于气泡已消失的部分处的温度，因此，气泡的成长比其从静止状态开始成长的第一次液体排放中要快，这样就可立即形成气泡。弯月面在单个液体排放操作中未受拉动，但却从图6C所示的一个位置开始向图6D所示的上游侧移动。
如图6E所示，气泡40继续成长而排放第二液滴66b。在该运行中，由于气泡40的成长与在第一次液体排放中的成长相比变得较快，因此气泡的体积比在第一次排放中要大。这样，所述第二液滴66b的体积Vd2可大于第一液滴66a的体积Vdm1与其伴随液滴的体积Vds1的和(Vd2＞Vdm1+Vds1)。
另外，由于第二气泡的产生是在由液体的填充而使液流较快地流向上游侧的状态下开始的，因此，第二气泡的产生就消除了从排放口4流向产热部件10的液流，在朝向上游侧的液流形成过程中，来自于产热部件10的上游侧的液流的冲量添加到朝向排放口4的液流中，从而加速了液体的流动。因此，第二液滴66b的速度v2应大于第一液滴66a的速度v1。
在如上所述的情况即Vd2＞(Vdm1+Vds1)中，在第二液滴66b大于第一液滴66a的情况下也可实现v2＞v1的状态。这种事实显示出在第一次液体排放中产生的热量的一部分被用于第二次液体排放。
也可能存在这样一种情况，即在分离之后，第二液滴66b立即吸收液柱状伴随液滴67并与之成为一体，即第二液滴66b捕获了伴随液滴67。在这种情况下，第二液滴66b在捕获伴随液滴67之后的体积变为Vd2+Vds1，这样就自然得到了(Vd2+Vds1)＞Vdm1的状态。
通过改变用于所述第一液滴66a和第二液滴66b的液体排放量就可得到形成的像素的尺寸和浓淡度水平可变化的记录。另外，通过第二液滴66b吸收第一次液体排放的伴随液滴67而可使浓淡度水平的差别变得较大。此外，还可连续排放大量液滴并在这些液滴飞射到记录媒介的过程中将其结合起来，这样就可进行多级记录。
如上所述，本实施例的液体排放方法超出常用方法的限制而以较短的时间间隔进行令人满意的连续液体排放，该排放方法在一个状态下通过施加一个电压脉冲而进行第二次液体排放，在所述状态下，处于消失过程中的气泡40在第一次排放之后仍存在于气泡产生区域的上游侧，这样就可以非常高的频率来驱动液体排放头。在该运行中，第二次液体排放量可大于从静止状态开始的第一次液体排放量且排放速度也较大。另外，由于第一次液体排放产生的热量的一部分用于第二次液体排放时的气泡产生，这样就可提高排放的能量效率。
下面将描述在图1所示的液体排放头基座上布置的一个电路。
图7为用于显示元件基座1的构造的示意性平面图，其中为简化的目的而省略了可移动部件11。
元件基座1上布置有产热部件10和一个电路部分20，该电路部分是通过在基本为矩形的硅半导体基座上进行薄膜处理(半导体器件生产过程)而形成的。预定数量(如300)的产热部件10以预定的间距沿着基座部件1的一侧布置，当将顶板2安装到元件基座1上时，产热部件10均位于每个液流路径3中。
在元件基座1上，电路部分20布置在除产热部件10的区域和液流路径3的区域外的区域中(见图1)。电路部分20包括响应于来自液体排放装置的主体的信号而驱动产热部件10的电路。
下面首先描述根据一个信号而驱动产热部件10以能够从排放口4连续排放大量液滴的电路。图8显示了连续排放的原理。由本发明人提出的新颖的液体排放方法可利用较短的时间间隔连续排放液体，并由在后排放的液滴捕获在前排放液滴的伴随液滴。这样，就可达到图8中所示的状态，其中，液滴在达到记录媒介之前以串的形式飞行。液滴66的数量与施加到产热部件10上的排放脉冲的数量相同。因此，元件基座1布置有一个可改变连续施加到每个产热部件10上的脉冲数目的电路。图9为用于显示该电路构造的一个电路图。
在图9中，元件基座1布置有300个产热部件101至10300，每个产热部件均由一个通过施加电流而产热的电热转换部件构成。每个产热部件的一端均连接到一个共用的产热器电源Vh上，而其另一端则连接到各个开关三极管21的基极上。各个产热部件所用的驱动三极管21的发射极均连接到地线GND上。
图10所示为从图9所示的电路中抽出的而与一个产热部件10相关的一个电路框图。
如图9和图10所示，每个产热部件10均布置有：一个用于该产热部件10而控制驱动三极管21的门电极的AND电路22、一个与AND电路22的输入口相连的触发电路23、一个同步的4位二进制计数器24和一个4位移位寄存器25，所述4位二进制计数器24的一个脉动进位输出(RCO)与AND电路22的另一个输入口相连，所述4位移位寄存器25将4位并行输出数据输出至所述二进制计数器24的输入口。所述二进制计数器24可由如商业上用作为TTL(晶体管-晶体管逻辑)电路的SN74AS163或具有相似功能的其他器件来构成。所述移位寄存器25可由如商业上用作为TTL电路的SN74AS95或具有相似功能的其他器件来构成。
元件基座1也布置有一个用来接收产热器电源Vh的连接垫片31、构成地线GND的连接垫片32、用于接收作为串行数据的打印数据的连接垫片33、用于接收通常施加到二进制计数器24上的负载信号Load的连接垫片34、用于接收通常施加到二进制计数器24上的启动信号EN的连接垫片35、用于接收通常施加到二进制计数器24上的时钟信号Clock的连接垫片36、用于接收通常施加到触发电路23的另一个输入口上的输入信号on-input的连接垫片37、用于接收通常施加到AND电路22的另一个输入口上的产热脉冲heat-input的连接垫片38、用于接收通常施加到移位寄存器25上的移位时钟信号sclk的连接垫片39构成。产热脉冲heat-input是一个基准脉冲，该基准脉冲构成了施加到产热部件10上的脉冲系列的一个基准。图中虽然未进行显示，但是元件基座1上自然布置有对二进制计数器24和移位寄存器25进行电力供应和重新设置信号所用的连接垫片及为输出不同的监控信号所用的连接垫片。这些连接垫片通过一根柔性电缆而与液体排放装置的主体相连接，这样，上述信号和电力供应就从主体施加到元件基座1上。
通过将相邻产热部件10的移位寄存器25的移位输入和移位输出相连接，与产热部件10的数量相对应数量的移位寄存器25就被顺次连接。在本实施例中，由于存在300个产热部件10，这样就构成了共有1200(＝300×4)位的一个移位寄存器。从连接垫片33进入的串行数据被供应至该1200位的移位寄存器的一端。
图11所示为一个时间图，该图显示了施加到连接垫片33上的串行数据和移位时钟sclk之间的关系。连续进入的1200位的串行数据(1至1200)在移位时钟sclk的下移位边缘处进行移位。因此，从第1至第4位串行数据构成与第一产热部件101相对应的数据，从第5至第8位串行数据构成与第二产热部件102相对应的数据，……，从第1197至第1200位串行数据构成与第300个产热部件10300相对应的数据。
参考图12所示的时间图，下面将对以4位数据为基础的产热部件的驱动作用进行描述，所述4位数据存储在移位寄存器25中且与产热部件相对应。在图12中，X指示输入到二进制计数器上的数据，而Y指示的是计数。
来自于移位寄存器25的4位并行数据在负载信号Load的下移位边缘(时间t1)时被输入二进制计数器24。作为一个例子，可假设输送至二进制计数器24的4位数据为A＝1、B＝0、C＝0及D＝1，启动信号EN移位至高水平状态(时间t2)，此时二进制计数器24开始进行升计数。然后，当达到A＝1、B＝1、C＝1、D＝1的状态(时间t3)时，脉动进位输出RCO处于低水平状态。另一方面，当启动信号EN为高水平状态(时间t2)时，输入(on-input)信号就移位至高水平状态，这样，触发电路23的输出信号(on-output)就为处于t2和t3之间的一个高水平状态。当产热脉冲(heat-input)即基准脉冲的频率与时钟信号的频率相同时，AND电路22的输出信号(heat-output)在t2和t3之间输出6个产热脉冲。因此，利用这6个脉冲来驱动三极管21，此时，所述6个脉冲被施加到产热部件10上而从排放口4连续排放出6个液滴66，如图8所示。在前面的内容中假定排放了6个液滴66，但从上述内容可了解到：t2和t3之间的间隔是根据施加到二进制计数器24中的4位并行数据而变化的，这样就可根据施加到电路上的串行数据而控制连续排放的液滴的数目。在该电路中，移位寄存器25执行了将串行数据转换为并行数据的操作，二进制计数器24、触发电路23和AND电路22执行了将所施加的并行数据进行扩展或译码而产生一定数量的依该数据为基础的脉冲的操作。在这种方式中，二进制计数器24、触发电路23和AND电路22执行了根据从串行数据得到的并行数据而产生驱动脉冲的操作。图中虽然未进行显示，但是可通过代表并行数据和驱动脉冲之间关系的转换表或利用二进制计数器和转换表的组合来产生驱动脉冲。
在图9和图10所示的构造中，一个二进制计数器(或一个转换表)作为数据解码器而布置在来自于每个产热部件的移位寄存器的4位平行数据的输出侧。这样，在一个具有300个产热部件的记录头中，在每个产热部件发送16个数据来进行多液滴记录的情况下，在一个常用的记录头中就需要在移位寄存器中发送和保持4800(＝300×16)个串行数据。这样就需要在基片(元件基座)中配合一个4800位的移位寄存器，该移位寄存器需要一个较大的基片区域。另一方面，在图9和图10所示的构造中，在移位寄存器和逻辑电路(AND电路22和触发电路23)之间布置有一个4位数据解码器对三极管进行(开-关)on-off控制以驱动产热部件，此时，移位寄存器的位数减小至1200(＝300×4)。这样，即使考虑数据解码器所需要的基片区域。也可明显减小基片区域。这样就可在一个晶片上得到数量增加的元件基座并提高了产量，从而显著降低了成本。
时钟信号Clock和产热脉冲信号heat-input具有相同的频率，但是它们却是相互独立的，因为时钟信号Clock最好具有50％的负载比以作为二进制计数器24的基准时钟，而在产热脉冲信号heat-input中，作为用于确定产热部件10的驱动时间的基准脉冲的负载比是在考虑用于产热部件10的驱动脉冲的最优形状的情况下而确定的。通常情况下，所选择的产热脉冲信号heat-input的负载比远远小于50％。
图13中显示了在上述电路构造中用于每个产热部件10的4位数据和从排放口连续排放的液滴的数目之间的关系。顺次给出的4位数据可利用0-15个脉冲来驱动产热部件10。
由于输送入二进制计数器24的数据与负载信号Load是同步的，因此，二进制计数器24的输入除了数据输入的时间之外均是可变化的。因此，在数据输入时，只要从移位寄存器25输出正确的数据，移位寄存器25就可独立于上述二进制计数器24的功能之外而被操纵，串行数据可以并行的方式连续输送至移位寄存器25而进行连续的液体排放。在该电路构造中，由于300个产热部件中的每一个的0-15个连续脉冲总共是由1200位来代表的，因此，如果液体排放头的最大驱动频率为100kHz(与10μs的驱动间隔相对应)，所述1200位的串行数据就可在150μs的时间内传输。与8MHz的数据传输速率相对应，由于在简单的数据序列传输情况下需要30MHz的传输速率，因此，在10μs的驱动间隔内，不管是否驱动300个产热部件中的每一个，该构造均可将传输速率减小约1/4。另一方面，如果数据传输速率可为32MHz，在频率为400kHz时即可实现驱动。
在常用的技术中，如果数据传输速率被增大至约为30MHz，由于噪音或较大的辐射噪音的影响，就可产生一种不正常的波动形式(特别是在产热脉冲中)，从而会对外部的电器装置产生不利影响，且引起不能避免的缺点如液体排放故障或损坏画面的质量。相反，本发明可利用较低的数据传输速率以较高的驱动频率进行高精密的多点记录。
在图1至图6A和图6A至6F所示的液体排放头中，如果利用等于或高于30kHz的频率来进行驱动，就会产生飞行的液滴整体下落(运动)的现象。这样通过利用上述电路驱动液体排放头就可得到具有非常高的下落精度的点调节画面。但是，在图9-13所示的在元件基座1上形成的电路不仅可应用到图1至图6A和图6A至6F所示的液体排放头中，而且可应用到常用的液体排放头中，例如没有布置可移动部件的排放头或布置有可移动部件但却没有用于限制可移动部件的移动的限制部分的排放头。另外，在将上述电路应用到常用液体排放头的情况下，可具有减小数据传输速率的优点，这是因为连续排放的液滴的数目可利用较少的位数来指示。
上述构造将至少两位的输入数据提供给产热部件，并利用一个转换表或类似物来产生驱动脉冲，对于至少一个特定的输出数据，驱动脉冲的数目大于该输入数据的位数。通常情况下，驱动脉冲是在液体排放装置的主体中产生的并被传输至排放头，但是在本实施例中，一个数据处理电路例如一个转换表或一个二进制计数器配合在元件基座中即在液体排放头中，这样就减小了在该装置的主体中进行数据处理的障碍，从而可以较低的数据传输速率进行高驱动频率的多点记录。
在上面所示的内容中，产热脉冲信号heat-input从外部供应至元件基座1，但是也可将一个振荡电路布置在元件基座1上以产生产热脉冲信号heat-input。在这种情况下，来自于外部的脉冲在传送系统中的波动形式不减弱，这样产热脉冲heat-input可具有极高精度的脉冲形式而使排放特点稳定。
另外，每个产热部件10的位数不限于4位。例如，每个产热部件10的3位数据可产生0-7个连续排放的液滴，每个产热部件10的2位数据可产生0-3个液滴，每个产热部件10的5位数据可产生0-31个连续排放的液滴。
在下面的内容中将描述用于改变两个排放脉冲之间间隔的一个电路的构造。图14所示为在这种情况中而在元件基座1上形成的一个电路的电路框图。图15所示为与图14所示电路中的一个产热部件相对应的电路框图。
图14和15中所示的电路与图9和10中所示的电路相似，但是，其中与驱动三极管21的基极相连的AND电路由一个OR电路26来取代，而触发电路由一个变换器27来取代。变换器27转换二进制计数器24的脉动进位输出RCO而得到一个on-input信号，并将其供应至OR电路26的输入口。所述on-input信号被供应至每个产热部件10所用的OR电路26。因此，该电路不需要从外面供应的on-input信号，因此，在图14所示的电路中没有布置图9中所示的连接垫片37。图14和15所示的电路在其他方面与图9和10中所示的电路相同。
另外，在图14和15所示的电路中，300个产热部件101至10300的数据作为1200位的串行数据而传输到连接垫片33上。图16是用于显示串行数据和移位时钟sclk之间关系的时间图，串行数据中的每一位和产热部件之间的对应关系与图11中所示的情况是相同的。
参考图17所示的时间图，下面将对以4位数据为基础的产热部件的驱动作用进行描述，所述4位数据存储在移位寄存器25中且与产热部件相对应。在图17中，X指示输入到二进制计数器上的数据，而Y指示的是计数。
来自于移位寄存器25的4位并行数据在负载信号Load的下移位边缘(时间t1)时被输入二进制计数器24。作为一个例子，假设输送至二进制计数器24的4位数据为A＝1、B＝0、C＝0及D＝1。启动信号EN移位至高水平状态(时间t2)，此时二进制计数器24开始进行升计数。然后，当达到A＝1、B＝1、C＝1、D＝1的状态(时间t3)时，脉动进位输出RCO假定处于一个低水平状态。另一方面，当启动信号EN假设为高水平状态(时间t2)时，输入(on-input)信号就移位至高水平状态，这样变换器27的输出信号(on-output)在t2和t3之间就假定处于的一个高水平状态。
在该电路中，对从液体排放装置的主体供应的产热脉冲heat-input的计时与在图9和图10所示的电路中的情况是不同的。更具体地说，产热脉冲heat-input是作为具有预定脉冲周期的单个脉冲而供应且从启动信号EN的上移位点(t2)处向上移位的。当OR电路26接收通过变换器27转换的脉动进位输出RCO而得到的产热脉冲heat-input和输入信号on-input时，AND电路22的输出信号heat-output由两个脉冲组成，即在t2开始的一个脉冲(与产热脉冲heat-input相对应)和在t3开始的一个脉冲(脉动进位输出信号RCO)。在t3时开始的脉冲的周期与时钟信号Clock的循环时间相等。从前面的内容应可明确：t2和t3之间的时间间隔是随着加载在二进制计数器24中的4位数据的变化而变化的，因此，通过改变作为串行数据而供应的数据就可改变两个脉冲之间的间隔，从而就可控制从排放口连续排放的两个液滴之间的间隔。在该电路中，移位寄存器25执行了将串行数据转换为并行数据的操作，二进制计数器24、变换器27和OR电路26执行了扩展所给定的并行数据且依据并行数据而设定脉冲的间隔的操作。
图18显示了在上述的电路结构中的每个产热部件10的4位数据和从排放口排放的两个液滴的间隔之间的关系。时间单位为时钟信号的循环时间。在数据A＝B＝C＝D＝1给定的情况下，脉动进位输出信号RCO在加载该数据时输出，因此，只有在这种情况下液滴的数目才为1。
在图14至18所示的而在元件基座1上形成的电路适于应用在图1至6A及图6A至6F所示的液体排放头中，但也适用于常用的排放头中，如没有布置可移动部件的排放头或布置有可移动部件但却没有用于限制可移动部件的移动的限制部分的排放头。另外，在将上述电路施加到常用的液体排放头的情况下，可利用更少的位数并以更详细的方式来指示连续排放的两个液滴之间的间隔。
另外，每个产热部件10的位数并不仅限于4。例如，每个产热部件10的3位数据可将排放的两个液滴的间隔控制在7级，而2位数据可将排放的两个液滴的间隔控制在3级，5位数据可将排放的两个液滴的间隔控制在31级。
根据本发明的优选元件基座并不仅限于图9或图14所示的元件基座。图9所示的电路将与时钟信号的频率相同(但负载比不同)产热脉冲heat-input施加到元件基座上，并且从产热脉冲heat-input中抽出由二进制计数器的脉动进位输出RCO的4位串行数据指示数目的脉冲，从而依据所抽出的脉冲heat-output来驱动产热部件10。这样，在图9所示的电路中，在元件基座1上通过数据处理而选择的产热脉冲就从外部施加到元件基座上。但是，也可在元件基座1上产生产热脉冲heat-input。
图19所示的元件基座与图9所示的元件基座的不同之处在于；一个用于产生产热脉冲heat-input的脉冲发生器50配合在元件基座1中。如图7所示，元件基座1上布置有产热部件10和一个电路部分20，该电路部分20是通过在基本为矩形的硅半导体基座上进行薄膜处理(半导体器件生产过程)而形成的。预定数量(如300)的产热部件10以预定的间距沿着基座部件1的一侧布置，当将顶板2安装到元件基座1上时，在每个液流路径3中均具有一个产热部件10。
在图19中，元件基座1布置有300个产热部件101至10300，每个产热部件均由一个通过施加电流而产热的电热转换部件构成。每个产热部件的一端连接到一个共用的产热器电源Vh上，而其另一端则连接到各个开关三极管21的集电极上。各个产热部件所用的驱动三极管21的发射极均共同连接到地线GND上。产热部件101至10300均与一个脉冲发生器50相连，该脉冲发生器50接收来自于液体排放装置的主体的时钟信号CLK和产热信号Heat Data并产生用于产热部件的产热脉冲Heat-input。
图20所示为从图19所示的电路中抽出的一个与产热部件10相关的电路框图。
如图19和图20所示，每个产热部件10均布置有：一个为该产热部件10所用而控制驱动三极管21的门极的AND电路22、一个与AND电路22的一个输入口相连的触发电路23、一个同步的4位二进制计数器24和一个4位移位寄存器25，所述4位二进制计数器24的一个脉动进位输出(RCO)与触发电路23的一个输入口相连，所述4位移位寄存器25用于将将4位并行数据输出至二进制计数器24的4位输入口。AND电路22的另一个输入口用于接收来自于脉冲发生器50的产热脉冲Heat-input。所述二进制计数器24可由如商业上用作为TTL电路的SN74AS163或具有相似功能的其他装置来构成。所述移位寄存器25可由如商业上用作为TTL电路的SN74AS95或具有相似功能的其他装置来构成。
在如图19所示的电路中，元件基座1也布置有：一个用来接收加热器电源Vh的连接垫片31、构成地线GND的连接垫片32、用于接收作为串行数据的打印数据的连接垫片33、用于接收负载信号Load的连接垫片34、用于接收启动信号EN的连接垫片35、用于接收时钟信号Clock的连接垫片36、用于接收输入信号on-input的连接垫片37、用于接收移位时钟信号sclk的连接垫片39构成。一个连接垫片38用于接收来自于液体排放装置的主体而施加到脉冲发生器50上的产热信号Heat-Data。另外还布置有用于接收施加到脉冲发生器50上的时钟信号CLK的垫片51。在上面所示的例子中，如下面的时间图(图21)所示，施加到连接垫片51上的时钟信号CLK与施加到连接垫片36上的时钟信号Clock是相同的，但是这些时钟信号也可相互不同。图中虽然未进行显示，但是元件基座1上自然布置有对二进制计数器24和移位寄存器25进行电力供应和重新设置信号所用的连接垫片及为输出不同的监控信号所用的连接垫片。这些连接垫片通过一根柔性电缆而与液体排放装置的主体相连接，这样，上述信号和电力供应就从主体施加到元件基座1上。通过图19中所示的相互连接，数目与产热部件10的数目相对应的移位寄存器25就被序列性地连接。在本例子中，施加到连接垫片33上的串行数据和移位时钟sclk之间的关系是通过图21中的时间图来体现的。
参考图21所示的时间图，下面将对以4位数据为基础的产热部件的驱动作用进行描述，所述4位数据存储在移位寄存器25中且与产热部件相对应。在图21中，X指示为输入到二进制计数器上的数据，而Y指示的是计数。
来自于移位寄存器25的4位并行数据在负载信号Load的下移位边缘(时间t1)时被输送入二进制计数器24。作为一个例子，假设输送至二进制计数器24的4位数据为A＝1、B＝0、C＝0及D＝1。启动信号EN变换至高水平状态(时间t2)，此时二进制计数器24开始进行升计数。然后，当达到A＝1、B＝1、C＝1、D＝1的状态(时间t3)时，脉动进位输出RCO处于一个低水平状态。另一方面，当启动信号EN为高水平状态(时间t2)时，输入信号On-input就移位至高水平状态，这样，触发电路23的输出信号On-output在t2和t3之间就处于的一个高水平状态。
脉冲发生器50根据从液体排放装置的主体传送的产热信号Heat Data而产生施加到每个产热部件上的产热脉冲Heat-Input。在所显示的例子中，根据产热信号Heat Data，脉冲发生器50产生与时钟信号CLK同步的两个连续脉冲，然后产生与时钟信号CLK同步的两个周期的一个空脉冲(没有实际的脉冲波动形式)，再产生与时钟信号CLK同步的两个连续脉冲。由于供应有：频率与时钟信号CLK相同而作为产热脉冲Heat-input的两个脉冲、与两个脉冲相对应的一次暂停和由脉冲发生器50产生的两个脉冲，因此，AND电路22的输出Heat-Output在t2和t3之间具有4个脉冲。因此，驱动三极管21是由这4个脉冲来驱动的而产热部件10是由2个脉冲驱动的，然后停止并由两个脉冲再次驱动，这样，从排放口4排放的两个液滴和两个液滴之间具有一次暂停。
在上述的例子中，排放的液滴是两个和两个之间暂停一次，但是，从上面的描述应明确：t2和t3之间的间隔是可根据施加到二进制计数器24上的4位并行数据的变化而变化的，这样，排放的液滴可受到根据供应至电路的串行数据和来自于脉冲发生器的基准脉冲的连续排放和一次暂停时间的组合的控制。在该电路中，移位寄存器25执行了将串行数据转换为并行数据的操作，二进制计数器24、触发电路23和AND电路22执行了将所施加的并行数据进行扩展或编码而产生依该数据为基础的一定数量的脉冲的操作。
如上所述，在图19所示的例子中，元件基座1与脉冲发生器50相配合，脉冲发生器50依据来自于液体排放装置主体的产热信号Heat Data而产生产热脉冲Heat-Input。此时，来自于外部的脉冲在传送系统中的波动形式不减弱，这样就避免了在通过柔性电缆从装置的主体进行传送过程中的噪音的影响下产生不正常的脉冲。从而可利用具有极高精度的波动形式的产热脉冲Heat-Input而使排放特点稳定，且形成高精度的多个液滴以形成高质量的画面。另外，通过与形成其他电路部分的半导体处理工艺的至少一部分相同的处理工艺而在相同的基座形成脉冲发生器，这样就可阻止处理成本的增加并可利用高精度的脉冲来驱动产热部件。另外，脉冲发生器的应用可进行包括一次暂停在内的高精度连续排放，并可在画面中无暂停的情况下通过常用的连续排放而分别利用液滴的分离下落和液滴的整体下落，从而得到无粒度的高清晰度画面。
在上述内容中，作为本发明的一个优选实施例已介绍了利用液体排放头的情况，所述液体排放头包括用于产生热量而在液体中产生气泡的多个产热部件，与每个产热部件相对应的一个排放口构成了用于排放液体的部分，与排放口相连通的液流路径包括用于在液体中产生气泡的气泡产生区域。在气泡产生区域中布置有一个可移动部件以随着气泡的成长而移动，及用于将可移动部件的移动限制在所需范围中的限制部分。其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，限制部分与液流路径的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过可移动部件和限制部分之间的实际接触而构成了一个除排放口之外的基本闭合空间，液体在与施加的驱动脉冲相应的气泡产生的能量的作用下从排放口中排出。当然地，本发明不仅适用于上述类型的液体排放头，而且也适用于不布置可移动部件的排放头，该排放头在除热量之外的能量的作用下从排放头中排放液体。
下面将描述利用上述液体排放头作为喷墨记录头的一种喷墨记录装置。
图22所示为一个示意性透视图，图中显示了应用本发明的一种喷墨记录装置的主要部分。一个头盒601安装在图22所示的喷墨装置600上，头盒601中布置有一个可排放墨水进行记录的排放头，头盒601中还布置有多种色料的墨水盒以保存供应至液体排放头中的液体。
如图22所示，所述头盒601安装在一个支架607上，支架607与转动的引导螺杆605的螺旋槽606相配合，引导螺杆605是在驱动马达602的正向和反向转动作用下并通过传动齿轮603和604的作用而进行转动的。在马达602的动力的作用下，头盒601与支架607一起沿着导轨608而在a和b方向上往复运动。喷墨记录装置600布置有用于输送打印纸P的记录介质输送装置(未显示)，打印纸P构成记录介质以接收从头盒601排放的液体如墨水。当记录介质输送装置将打印纸P输送到滚筒609上时，压板610就在支架607的移动范围内将打印纸P压向滚筒609。头盒601通过一根未显示的柔性电缆与喷墨记录装置的主体电连接。
在引导螺杆605的一端的附近区域中布置有光耦合器611和612，光耦合器611、612构成检测装置的基准位置，所述检测装置用于检测支架607的杆607a在光耦合器611和612的区域中的出现情况，从而转换马达602的转动方向。另外，在滚筒609的一端的附近的区域中，布置有一个用于支撑端盖部件614的支撑部件613，端盖部件614覆盖头盒601的前表面，在头盒601的前表面上布置有排放口。另外还布置有用于吸收墨水的墨水吸收装置615，所述的墨水是从头盒601中无效排放的且保存在端盖部件614的内部。墨水吸收装置615通过端盖部件614的一个孔而将吸收的墨水回复至头盒601中。
喷墨记录装置600布置有一个主体支撑部件619，在其上布置有一个可在前后方向即与支架607的移动方向相垂直的方向上移动的可移动部件618。一个清洁刃617安装在可移动部件618上。但是，清洁刃并不仅限于这种形式而是可由任何其他已知的清洁刃构成。在吸收回复操作时为了启动由墨水吸收装置615进行的吸收，在该装置上布置有一根沿凸轮621的运动而移动的杆620，凸轮621与支架607相配合通过已知的传动装置如离合器来控制驱动马达602的驱动力。在记录装置的主体中布置有一个喷墨记录控制单元且未在图6中显示，该控制单元用于将信号供应至布置在头盒601中的产热部件或控制上述机构的驱动。
在上述构造的喷墨记录装置600中，头盒601在滚筒609上的而由记录介质输送装置输送的打印纸P的整个宽度上往复运动。在所述的往复运动过程中，当将来自于未显示的驱动信号供应装置的驱动信号供应至头盒601时，液体排放头响应所述信号而向记录介质排放墨水(记录液体)而进行记录。
如上所述，本发明的液体排放头布置有用于接收预定位数的数据的电路，所述数据用于每个产热元件如产热部件，所述电路根据所输入的数据而产生与产热部件相应的驱动脉冲，其中，由输入的数据产生的驱动脉冲的数目比预定的位数要大至少一套数据，这样就可利用较低的数据传输速率而达到多级记录或高速排放的优点。
另外，该装置还布置有用于接收每个产热元件(如产热部件)所用的预定位数(2位或更多)的串行数据的电路，该电路从这种串行数据中抽出数据而用于每个产热元件并根据所抽出的数据产生每个产热元件所用的驱动脉冲，这样就可利用较低的数据传输速率而达到多级记录或高速排放的优点。
另外，还可达到这样一个优点，即形成画面所需的数据的量是由能量产生元件的数目×等级位的数目×常用方法中的(点数或级数)，其中等级位的数目小于能量产生元件的数目，这样就节省了存储能力。另外，由于通过同时的扫描经每个喷嘴的独立喷射调节可得到浓淡分级的图像，这样就可以较高的速度实现高质量的优点。
另外，通过将一个数据解码器连接到移位寄存器的并行数据输出口而将串行数据转换为并行数据，并根据数据解码器的输出而产生驱动脉冲，这样就可减小布置在液体排放头中的电路的尺寸，从而明显减小基片的面积。
另外，本发明的元件基座可较容易地构造一个利用较低的数据传输速率进行多级记录或高速排放的排放头。
本发明的液体排放装置具有与多喷嘴、多级记录相匹配的优点，且可通过将频率较低的驱动信号发送至液体排放头而从每个排放口中精确地排放液体。
本发明的液体排放方法的特征是利用布置有一个电路的液体排放头，所述电路接收用于每个产热部件的预定位数的串行数据，并从所述的串行数据中抽出每个产热部件所用的数据而为每个产热部件产生驱动脉冲，在前一个液体排放所用的气泡消失的过程中，当气泡仍存在于气泡产生区域的下游侧时就施加一个驱动脉冲而进行下一次液体排放，这样，可超出常用技术的限制而利用较短的时间间隔进行令人满意的连续液体排放，即利用具有较高的频率驱动液体排放头进行驱动。在该操作中，与从静态启动液体的排放相比，连续排放的液滴的量可更大，而排放的速度也可更高。另外，前一次液体排放中产生的部分能量可应用于在后的液体排放，从而提高了液体排放的能量利用率。

Claims (44)

1.一种液体排放头，包括：
用于产生热量以在液体中产生气泡的多个产热部件；
为每个产热部件而布置的排放口，该排放口构成了用于排放所述液体的部分；
与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径；
布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件；
用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分；
用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路，所述电路根据输入的数据而为相应的产热部件产生驱动脉冲；
其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，所述限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合的空间；
由输入的数据产生的驱动脉冲的数目比所述预定位数的脉冲数目要大至少一套所述数据；
在通过施加驱动脉冲而产生的气泡的能量的作用下从排放口中排放液体。
2.根据权利要求1所述的液体排放头，其中，所述输入数据为串行数据。
3.根据权利要求1所述的液体排放头，其中，所述电路执行了不施加驱动脉冲的操作、只施加一个驱动脉冲的操作、或根据用于每个产热部件的所述数据而执行了将由所述数据所代表数量的驱动脉冲施加到每个产热部件上的操作。
4.根据权利要求3所述的液体排放头，其中，所述输入数据为串行数据，所述电路包括：
用于从所述串行数据中抽取为每个产热部件所用的数据以作为并行数据的一个移位寄存器；
为每个产热部件而提供的装置，该装置用于产生由相应的并行数据所代表数量的驱动脉冲。
5.一种液体排放头，包括：
构成液体排放部分的多个排放口；
为每个排放口布置的一个元件以产生用于排放液体的能量；
用于接收用于每个产热元件的预定位数至少为2位的数据的电路，所述电路通过转换所输入的数据而为相应的能量产生元件产生驱动脉冲；
其中，通过向能量产生元件施加所述驱动脉冲而产生能量以从排放口中排放液体。
6.根据权利要求5所述的液体排放头，其中，所述输入数据为串行数据。
7.根据权利要求5或6所述的一种液体排放头，其中，所述电路包括：为每个产热元件的数据解码的装置及根据解码的结果而产生驱动脉冲的装置。
8.根据权利要求5所述的液体排放头，其中，所述电路执行了不施加驱动脉冲的操作、只施加一个驱动脉冲的操作，或根据用于每个产热部件的所述数据而执行了施加由用于每个产热部件的数据所代表数量的驱动脉冲的操作。
9.根据权利要求8所述的液体排放头，其中，所述输入数据为串行数据，所述电路包括：
用于从所述串行数据中抽取为每个产热部件所用的数据以作为并行数据的一个移位寄存器；
为每个产热部件而提供的装置，该装置用于产生由相应的并行数据所代表数量的驱动脉冲。
10.根据权利要求5所述的液体排放头，其中，所述电路向相应的产热部件施加具有时间间隔的两个脉冲，所述时间间隔根据用于所述能量产生部件的数据而变化。
11.根据权利要求10所述的液体排放头，其中，所述输入数据为串行数据，所述电路包括：
用于从所述串行数据中抽取为每个产热部件所用的数据以作为并行数据的一个移位寄存器；
为每个产热部件而提供的装置，该装置用于产生由相应的并行数据所代表的具有时间间隔的两个驱动脉冲。
12.根据权利要求5至6和8至11任何之一所述的液体排放头，其中，所述能量产生元件是用于产生热量以在液体中产生气泡的一个产热部件，还提供了一个包括用于在液体中产生气泡的气泡产生区域的液流路径，通过施加所述驱动脉冲而在气泡产生时的能量从排放口中排放所述液体。
13.一种液体排放头，包括：
构成液体排放部分的多个排放口；
为每个排放口布置一个能量产生元件以产生用于排放液体的能量；
包括一个移位寄存器的电路，所述移位寄存器用于接收用于每个产热元件的预定位数的串行数据且从串行数据中抽出用于每个能量产生元件的数据作为并行数据；用于解码并行数据的数据解码器；根据数据解码器的输出而从基准脉冲中产生用于每个能量产生元件的驱动脉冲的逻辑电路；
其中，利用通过将驱动脉冲施加到能量产生元件上产生的能量而从排放口中排放液体。
14.根据权利要求13所述的液体排放头，还包括根据控制信号而产生所述基准脉冲的脉冲发生器。
15.根据权利要求14所述的液体排放头，其中，所述的数据解码器是一个二进制计数器。
16.根据权利要求14所述的液体排放头，其中，所述数据解码器是一个转换表。
17.根据权利要求13至16之一所述的液体排放头，其中，所述能量产生元件是用于产生热量以在液体中产生气泡的一个产热部件，其中还提供了一个包括用于在液体中产生气泡的气泡产生区域的液流路径，通过施加所述驱动脉冲而在气泡产生时的能量从排放口中排放所述液体。
18.  根据权利要求13所述的液体排放头，还包括：
布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件；
用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分；
其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，所述限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合空间。
19.根据权利要求1至4之一所述的液体排放头，其中，每个所述产热部件是独立控制的。
20.根据权利要求5至6，8至11，13至16和18任何之一所述的液体排放头，其中，每个所述产热部件是独立控制的。
21.根据权利要求1至4之一所述的液体排放头，其中，每个产热部件的预定位数均小于浓淡度位数。
22.根据权利要求5至6，8至11，13至16和18任何之一所述的液体排放头，其中，每个产热部件的预定位数均小于浓淡度位数。
23.根据权利要求1至4、13和18之一所述的液体排放头，其中，所述电路和所述的多个产热部件均形成于单个元件基座上。
24.一种元件基座整体性地包括：
用于产生热量以在液体中产生气泡的多个产热部件；
用于接收串行数据的一个移位寄存器，所述串行数据构成用于每个产热部件的预定位数的数据，移位寄存器从所述串行数据中抽出用于每个产热部件的数据而作为并行数据；
用于为每个产热部件解码并行数据的装置；
根据解码的结果而接收产热脉冲并从所述产热脉冲中产生驱动脉冲以施加到相应的产热部件上的装置。
25.一种元件基座，总体上包括：
用于产生热量以在液体中产生气泡的多个产热部件；
用于接收串行数据的一个移位寄存器，所述串行数据构成用于每个产热部件的预定位数的数据，移位寄存器从所述串行数据中抽出用于每个产热部件的数据作为并行数据；
为每个产热部件所布置的装置，所述装置用于产生由相应的并行数据代表的数目的驱动脉冲以施加到相应的产热部件上。
26.一种元件基座，总体上包括：
用于产生热量以在液体中产生气泡的多个产热部件；
用于接收串行数据的一个移位寄存器，所述串行数据构成用于每个产热部件的预定位数的数据，移位寄存器从所述串行数据中抽出用于每个产热部件的数据而作为并行数据；
为每个产热部件所布置的装置，所述装置用于产生由相应并行数据所代表的具有间隔的两个驱动脉冲以施加到相应的产热部件上。
27根据权利要求24至26之一所述的元件基座，含有一个脉冲发生器以根据产热信号而产生所述的产热脉冲。
28.根据权利要求24至26之一所述的元件基座，其中，所述预定的位数为2位或更大。
29.一种液体排放装置，包括用于安装根据权利要求1，5和23任何之一所述的液体排放头的支架，其中，在所述串行数据被传送至液体排放头中时，所述液体排放头排放液滴而所述支架根据记录信息而移动。
30.一种利用液体排放头的液体排放方法，所述液体排放头包括：一个用于产生热量以在液体中产生气泡的产热部件；一个排放口构成用于排放液体的部分；与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径；将所述液体供应至所述液流路径的一个液体腔；布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件；用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分；用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路，所述电路从所述串行数据中抽取为每个产热部件所用的数据并根据所抽取的数据而为每个产热部件产生驱动脉冲；其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，并通过气泡产生时的能量而从排放口中排放液体，所述限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合的空间，这样就从相同的排放口中连续排放大量液滴；
其中，进行下一次液体排放的驱动能量由驱动脉冲在一种状态下施加到产热部件上，在该状态下，用于在先液体排放而形成的气泡正处于消失过程中且仍存留在气泡产生区域的排放口侧，而在液体腔侧没有气泡存在。
31.根据权利要求30所述的液体排放方法，其中，第二次或随后排放的液滴的体积大于从静态开始排放的液滴的体积。
32.根据权利要求30或31所述的液体排放方法，其中，第二次或随后排放的液滴的速度大于从静态开始排放的液滴的速度。
33.根据权利要求30至31任何之一所述的液体排放方法，其中，所述连续排放的大量液滴在飞行过程中整合在一起，之后下落在记录材料上。
34.根据权利要求30至31任何之一所述的液体排放方法，其中，所述连续排放的大量液滴在飞行过程中整合在一起，在滴落过程之后落在记录材料上。
35.根据权利要求17所述的液体排放头，还包括：
布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件；
用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分；
其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，所述限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合空间。
36.根据权利要求35所述的液体排放头，其中，所述每个能量产生元件均是独立控制的。
37.根据权利要求35所述的液体排放头，其中，每个产热部件的预定位数小于浓淡度位数。
38.根据权利要求35所述的液体排放头，其中，所述电路和所述的多个产热部件均形成于单个元件基座上。
39.根据权利要求27所述的元件基座其中，预定的位数为2位或更多。
40.根据权利要求31所述的液体排放方法，其中，第二次或随后排放的液滴的速度大于从静态开始排放的液滴的速度。
41.根据权利要求40所述的液体排放方法，其中，所述连续排放的大量液滴在飞行过程中整合在一起，然后，滴落在记录材料上。
42.根据权利要求40所述的液体排放方法，其中，所述连续排放的大量液滴在飞行过程中整合在一起，在滴落过程之后落在记录材料上。
43.根据权利要求13至16之一所述的液体排放头，其中，所述能量产生元件为用于产生热量以在液体中产生气泡的一个产热部件，其中还提供了一个包括用于在液体中产生气泡的气泡产生区域的液流路径，通过施加所述驱动脉冲而在气泡产生时的能量从排放口中排放所述液体。
44.根据权利要求43所述的液体排放头，其中，所述电路和所述多个产热部件形成于单个的元件基座上。
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