KR20170134249A - 액체 토출 디바이스 및 액체 토출 헤드 - Google Patents

Abstract

액체를 토출하는 토출구, 액체를 토출하는 데 사용될 에너지를 발생시키는 압력 발생 소자, 및 토출구와 연통하는 압력실을 포함하는 액체 토출 헤드의 사용에 의해 기록을 수행하는 액체 토출 디바이스. 액체 토출 디바이스는 토출구가 배치되는 액체 토출 헤드의 영역의 분할 영역 내에 배치되는 가열 소자로 열을 가함으로써 액체 토출 헤드의 온도를 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 분할 영역들 중 특정한 하나 내의 토출구에 대한 기록 데이터가 있을 때, 제어 유닛은 분할 영역 내의 가열 소자가 열을 발생시키게 하고, 특정한 분할 영역 내의 토출구에 대한 기록 데이터가 없을 때, 제어 유닛은 특정한 분할 영역 내의 가열 소자가 열을 발생시키지 못하게 한다.

Description

액체 토출 디바이스 및 액체 토출 헤드{LIQUID DISCHARGE DEVICE AND LIQUID DISCHARGE HEAD}

본 발명은 액체 토출 디바이스 및 액체 토출 헤드에, 또는 더 구체적으로, 액체 토출 헤드의 온도 제어에 관한 것이다.

일본 특허 공개 제2007-021944호에 기술된 기술은 잉크젯 기록 장치에 의해 대표되는 액체 토출 디바이스에서 사용되는, 기록 헤드와 유사한 액체 토출 헤드 내의 잉크와 같은 액체의 온도 제어의 양태로서 공지되었다. 일본 특허 공개 제2007-021944호는 각각의 토출구에 대한 기록 데이터에 따라 행해지는, 토출을 수행하는 토출구 및 토출을 수행하지 않는 토출구에 대한 잉크의 가열 제어를 기술한다.

그러나, 일본 특허 공개 제2007-021944호에 개시된 온도 제어에 따르면, 제어의 목표 온도는 대개 환경 온도보다 높게 설정된다. 이러한 이유로, 토출을 수행하지 않는 토출구에서의 잉크는 휘발성 성분과 같은 특정한 잉크 성분의 증발이 촉진되게 하는, 온도 제어와 더불어 또한 가열된다. 결과적으로, 잉크는 색재 농도 및 점도를 증가시킬 가능성이 높고, 이것은 기록 화상의 색상 불균일성 그리고 또한 잉크 토출 속도의 변화에 기인되는 착탄(dot landing) 정확도의 저하로, 그리고 결국 기록 화상의 품질 저하로 이어질 수 있다. 이러한 문제는 많은 배열된 토출구를 포함하는 소위 풀-라인(full-line) 타입의 액체 토출 헤드에서 특히 현저해질 수 있다.

위의 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 액체를 토출하는 토출구, 액체를 토출하는 데 사용될 에너지를 발생시키는 압력 발생 소자, 및 토출구와 연통하는 압력실을 포함하는 액체 토출 헤드의 사용에 의해 기록을 수행하는 액체 토출 디바이스이며, 액체 토출 디바이스는 토출구가 배치되는 액체 토출 헤드의 영역의 분할 영역 내에 배치되는 가열 소자로 열을 가함으로써 액체 토출 헤드의 온도를 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 분할 영역들 중 특정한 하나 내의 토출구에 대한 기록 데이터가 있을 때, 제어 유닛은 분할 영역 내의 가열 소자가 열을 발생시키게 하고, 특정한 분할 영역 내의 토출구에 대한 기록 데이터가 없을 때, 제어 유닛은 특정한 분할 영역 내의 가열 소자가 열을 발생시키지 못하게 한다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부 도면을 참조한 예시적인 실시예의 하기 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 액체 토출 디바이스를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 기록 헤드에 대한 제어 구성을 도시하는 블록도.
도 3a 및 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 구성하는 기록 소자 기판을 도시하는 도면.
도 4는 온도 제어와 관련되는 액체 토출 헤드의 가열에 기인되는, 시간에 따른 압력실 내부측의 잉크 내에 함유되는 불휘발성 성분의 농도의 변화의 양태를 도시하는 그래프.
도 5는 도 5a 및 5b의 관계를 도시하는 도표.
도 5a 및 5b는 전체적으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 제어를 수반하는 기록 동작을 도시하는 흐름도.
도 6a 및 6b는 도 5a 및 5b에 도시된 온도 제어에서의 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표.
도 7은 도 7a 및 7b의 관계를 도시하는 도표.
도 7a 및 7b는 전체적으로 본 발명의 제2 실시예에 따른 온도 제어를 수반하는 기록 동작을 도시하는 흐름도.
도 8a 및 8b는 도 7a 및 7b에 도시된 온도 제어에서의 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표.
도 9는 인쇄가 일어나지 않는 비교적 큰 백지 면적을 포함하면서 기록 방향을 횡단하여 기록될 영역이 있는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 화상 데이터의 예를 도시하는 도표.
도 10은 도 10a 및 10b의 관계를 도시하는 도표.
도 10a 및 10b는 전체적으로 본 발명의 제3 실시예에 따른 온도 제어를 수반하는 기록 동작을 도시하는 흐름도.
도 11a 및 11b는 도 10a 및 10b에 도시된 온도 제어에서의 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표.
도 12a 및 12b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액체 토출 헤드 내의 특정한 압력실 주위의 구조를 도시하는 도면.
도 13a 및 13b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 도시하는 도면.
도 14는 제5 실시예에 따른 액체 토출 헤드 내부측에 형성되는 추출 유로를 도시하는 도면.
도 15a 및 15b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 기록 소자 기판 상의 연통 구멍과 가열 영역 사이의 위치 관계를 도시하는 도면.
도 16a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 사시도 그리고 도 16b는 그것의 분해 사시도.
도 17은 제6 실시예에 따른 액체 토출 디바이스에 가해지는 잉크 경로의 양태를 도시하는 개략도.
도 18a 및 18b는 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표.

본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 아래에 기술될 것이다. 잉크와 같은 액체를 토출하는 본 발명의 액체 토출 헤드, 및 액체 토출 헤드가 탑재되는 액체 토출 디바이스는 프린터, 복사기, 통신 시스템이 제공되는 팩시밀리와 같은 장치, 프린터 유닛이 제공되는 워드 프로세서와 같은 장치, 및 더욱이, 다양한 처리 디바이스를 조합함으로써 획득되는 산업용 기록 장치에 적용가능하다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 액체 토출 헤드 및 액체 토출 디바이스는 바이오칩 제조, 전자 회로 인쇄, 반도체 기판 제조 등을 포함하는 적용분야에 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 아래에 기술되는 실시예는 본 발명의 적합한 구체적인 예를 나타내고, 그에 따라 기술적인 관점으로부터 바람직한 것으로 간주되는 다양한 제한이 가해진다. 그러나, 본 발명은 본 명세서에 기술된 실시예만으로 또는 다른 구체적인 방법만으로 제한되지 않고, 본 발명의 범주 내의 다른 실시예를 포함하여야 한다는 것이 주목되어야 한다.

도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 액체 토출 디바이스를 도시하는 사시도이다. 본 발명의 특정한 실시예에 따른 기록 장치(1000)는 기록 매체(2)를 반송하는 반송 유닛(1); 및 기록 매체(2)의 반송 방향에 실질적으로 직각인 방향으로 배치되는, 각각, 흑색(Bk), 시안색(C), 마젠타색(M), 및 황색(Y) 잉크에 대응하는 액체 토출 헤드(3Bk, 3C, 3M, 3Y)(헤드의 각각 또는 4개의 헤드의 전체가 이후에서 적합한 경우에 도면 부호 3으로 또한 지시될 수 있음)를 포함한다. 각각의 액체 토출 헤드(3)는 기록 매체(2)의 폭에 대응하는 길이를 갖는 소위 라인-타입 액체 토출 헤드이다. 기록 장치(1000)는 각각의 액체 토출 헤드(3)로부터 잉크를 토출하고, 그에 의해 반송 유닛(1)에 의해 연속적으로 또는 간헐적으로 반송되는 기록 매체(2) 상에 화상 등을 기록한다. 여기에서, 기록 매체(2)는 커트 용지만으로 제한되지 않고 그 대신에 연속 롤 용지의 형태의 기록 매체일 수 있다. 라인-타입 모드의 액체 토출 헤드가 아래에 기술될 것이지만, 본 발명은 이러한 모드로 제한되지 않고 기록 매체에 대해 이동하면서 기록을 수행하는, 소위 시리얼 타입의 액체 토출 헤드에 또한 적용가능하다.

도 2는 도 5a 및 5b 등을 참조하여 나중에 기술될 액체 토출 헤드(3)의 온도 제어를 위한 구성을 구체적으로 도시하는, 도 1에 도시된 기록 헤드를 위한 제어 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기록 장치(1000)는 I/F(1005)를 통해, PC와 같은 호스트 장치로부터 보내지는, 기록 커맨드 및 기록 데이터를 수용하고, 각각의 잉크 색상에 제공되는 기록 데이터 버퍼(1006Bk, 1006C, 1006M, 1006Y) 내에 기록 커맨드 및 기록 데이터를 일시적으로 저장한다. 이어서, 버퍼 내에 저장된 기록 커맨드 및 기록 데이터를 기초로 하여, 기록 장치(1000)는 각각, 헤드 드라이버(30Bk, 30C, 30M, 30Y)를 통해 액체 토출 헤드(3Bk, 3C, 3M, 3Y)를 구동함으로써 잉크 토출을 수행한다. CPU(1001)는 위에 설명된 액체 토출 헤드의 구동 그리고 주어진 프로그램에 따라 아래에 기술되는 액체 토출 헤드의 온도 제어를 실행한다. ROM(1002)은 실행될 프로그램 등을 저장한다. 한편, RAM(1003)은 전술된 처리의 실행 시의 작업 영역으로서 사용된다.

각각의 액체 토출 헤드(3)는 도 3a 및 3b를 참조하여 나중에 기술될 다수의 기판(10)을 배치함으로써 형성된다. 각각의 기판(10)에는 모두가 액체 토출 헤드의 온도 제어에 사용되는, 가열 소자(5), 소자를 구동하는 드라이버(6), 및 온도 검출 소자(9)가 제공된다. 도 2는 이들 소자를 개략적으로 예시하고, 그것들의 실제적인 배치 및 크기를 보여주지 않는다는 것을 주목하여야 한다. 한편, 액체 토출 헤드는 다수의 기판(10) 대신에 단일의 기판(10)을 포함할 수 있다. 도 5a 및 5b 등을 참조하여 나중에 기술되는 바와 같이, 기록 장치(1000) 내의 가열 제어 유닛(1004)이 드라이버(6)를 통해 각각의 액체 토출 헤드의 가열 소자(5)를 구동 및 제어한다. 더욱이, 가열 제어 유닛(1004)은 온도 검출 소자(9)로부터의 온도 정보를 참조하여 온도 제어를 수행한다. 가열 제어 유닛(1004)은 CPU(1001)에 의한 RAM(1003) 내에 전개되는 프로그램의 실행과 연계하여 기능한다.

위에-언급된 기본적인 구성이 제공되는 액체 토출 디바이스 내의 액체 토출 헤드의 온도 제어에 관한 몇몇의 구체적인 실시예의 설명이 아래에 주어질 것이다.

(제1 실시예)

도 3a 및 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 구성하는 기록 소자 기판(10)을 도시하는 도면이고, 여기에서 도 3b는 도 3a에 도시된 기판의 부분 확대도이다. 도 1에 도시된 각각의 액체 토출 헤드(3)는 토출구(13)가 기록 매체의 반송 방향에 실질적으로 직각인 방향으로 배치되는 방식으로 도 3a에 도시된 다수의 기록 소자 기판(10)을 배치함으로써 형성된다. 바꿔 말하면, 도 3a는 다수의 기록 소자 기판 중 하나를 예시한다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 토출구(13) 및 격벽(22)이 제공되는 유로 형성 부재(도시되지 않음)가 본 실시예의 기록 소자 기판(10) 상에 형성된다. 각각의 히터(15)에 대응하는 압력실(20), 및 압력실(20) 및 히터(15)와 연통하는 토출구(13)가 기판(10) 상에 형성된다. 바꿔 말하면, 본 실시예의 각각의 토출구 근방의 유로 구조물은 히터(15)의 배열체의 일측 상에 제공되는 잉크 공급구(170)와 연통하는 방식으로 각각의 압력실(20)을 배치하도록 형성된다. 더욱이, 압력실(20)은 (우측 상의 격벽이 도 3b에 예시되지 않지만) 양측 상의 격벽(22)을 포함하는 직각 U자형 격벽 모듈에 의해 포위되고, 그에 의해 잉크 공급구(170)에 인접한 일측만이 개방되는 그러한 형상으로 형성된다.

도 3a에 도시된 기록 소자 기판(10)에서, 패드(16)가 도 2를 참조하여 기술된 기록 장치(1000)의 헤드 드라이버(30)에 대한 전기 신호로의 연결을 수립한다. 따라서, 기록과 관련되는 기록 데이터, 토출구 선택 데이터 신호, 전원 등이 기록 소자 기판(10)으로 공급된다. 각각의 압력실(20)(도 3a에 도시되지 않음)로 잉크를 공급하는 잉크 공급구(170)는 기록 소자 기판(10)의 중심 부분에 제공된다. 히터(15)(도 3a에 도시되지 않음)는 각각의 압력실(20)에 배치된다. 기록 데이터에 따라 히터(15)를 구동하여 가열함으로써, 기포가 잉크 내에 발생되고, 잉크는 기포의 압력을 사용함으로써 토출구(13)로부터 토출된다. 바꿔 말하면, 히터(압력 발생 소자)(15)는 토출에 사용될 에너지를 발생시킨다.

가열 소자(5)는 기록 소자 기판(10) 상에 배치된다. 가열 소자(5)를 사용함으로써 기록 소자 기판(10) 및 잉크에 열을 가하고 그것들의 열을 유지하는 것이 가능하다. 가열 소자(5)로의 가열은 잉크 내의 기포의 발생에 기여하지 않는다. 한편, 드라이버(6)는 가열 신호에 대응하여 가열 소자(5)를 구동하여 가열한다. 추가적으로, 온도 검출 소자(9)는 기록 소자 기판(10)에 제공된다. 온도 검출 소자(9)는 위에-기술된 가열 소자(5)에 의한 온도 제어 도중에 기판 등의 온도를 검출하고, 가열 제어 유닛(1004)으로 검출된 온도를 지시하는 신호를 이송한다. 본 실시예에서, 가열 영역("분할 영역"으로서 또한 지칭됨)(55)이 미리 결정된 개수의 히터(15)(및/또는 토출구(13) 등)의 사용에 의해 기록 소자 기판(10) 각각 상에 형성된다. 이어서, 도 5a 및 5b를 참조하여 나중에 기술될 온도 제어가 가열 영역(55)의 각각에 행해진다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 각각의 가열 영역(55)에는 하나의 가열 소자(5) 및 하나의 온도 검출 소자(9)가 제공된다. 분할 영역을 형성하는 예로서, 하나의 드라이버(6)가 제공되는 영역이 본 실시예에서 하나의 영역으로서 형성될 것이다.

도 4는 시간에 따른 압력실 내부측의 잉크 내에 함유되는 불휘발성 성분의 농도의 변화의 양태를 도시하는 그래프이고, 여기에서 변화는 온도 제어와 관련되는 액체 토출 헤드의 가열에 기인된다. 도 4는 토출을 수행하지 않는 압력실 내의 변화를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 토출 동작이 일어나지 않는 압력실 내의 잉크는 온도가 더 높으므로 그것 내의 휘발성 성분의 더 많은 증발을 유발한다. 결과적으로, 용매의 농도가 상승된다. 반면에, 토출 동작이 일어나는 압력실에서, 잉크는 용매의 농도가 상승되기 전에 토출된다. 따라서, 도 4에 도시된 현상이 이러한 경우에 일어나지 않는다. 토출 동작이 일어나지 않는 압력실 내의 잉크에 또한 액체 토출 헤드의 온도 제어의 도중에 가열이 가해질 때, 잉크의 온도가 상승되고, 잉크 내의 용매의 농도가 결과적으로 상승된다. 이러한 이유로, 이전에 언급된 바와 같이 기록 화상의 품질 저하의 경우가 있을 수 있다. 본 실시예에서, 가열 소자(5)를 사용하는 온도 제어는 토출 동작이 일어나지 않는 압력실에 수행되지 않는다. 바꿔 말하면, 토출을 수행하는 압력실의 온도는 미리 결정된 온도 범위 내에서 제어되고, 반면에 토출을 수행하지 않는 압력실은 가열 소자를 사용하는 온도 제어가 가해지지 못하게 되어 기록 화상의 품질 저하를 방지한다.

도 5a 및 5b는 전체적으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 제어를 수반하는 기록 동작을 도시하는 흐름도이다. 한편, 도 6a 및 6b는 도 5a 및 5b에 도시된 온도 제어에서의 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표이다.

도 5a 및 5b에서, 기록이 개시될 때, 가열 제어 유닛(1004)은 대응하는 기록 데이터 버퍼(1006)(도 2)로부터 기록 데이터를 판독한다(S101). 가열 제어 유닛(1004)은 기록 데이터의 라인의 개수를 계수하고, 파라미터 A의 수치로 라인의 개수를 설정한다(S102). 여기에서, 라인은 기록 소자 기판(10)의 하나의 칼럼 상의 토출구에 상응하는 기록 데이터의 일부에 대응하는 데이터를 의미한다. 다음에, 라인은 칼럼으로서 또한 지칭된다. 구체적으로, 하나의 라인은 하나의 칼럼에 대응한다. 파라미터 A는 도 5a 및 5b의 흐름도의 종료의 판단에 사용된다는 것을 주목하여야 한다.

다음에, 가열 제어 유닛(1004)은 칼럼 파라미터 B의 수치로, 단계 S101에서 판독된 기록 데이터의 제1 칼럼을 지시하는, 수치 1을 설정한다(S103). 지금까지의 단계는 초기 처리에 해당한다. 다음에, 단계 S104에서, 가열 제어 유닛(1004)은 온도 제어(도 5a 및 5b에서 "온도 조정 기록"으로서 지시됨)를 수반하는 기록 처리를 개시한다. 가열 제어 유닛(1004)은 기록 데이터가 파라미터 B로부터 B+7까지 8개의 칼럼 내에 존재하는지를 판단한다(S105). 구체적으로, 단계 S105에서의 제1 처리에서, 가열 제어 유닛(1004)은 제1 내지 제8 칼럼 중 어느 하나 내에 기록 데이터가 있는지를 판단한다. 본 실시예에서, 8개의 칼럼은 칼럼 범위로서 집합적으로 지칭된다. 칼럼 범위는 도 6a를 참조하여 기술될 것이다. 칼럼 범위는 칼럼의 그룹을 나타내는 단위이고, 하나의 칼럼 범위는 도 6a에서 8개의 칼럼을 포함하는 것으로 가정된다. 도 6a에 도시된 예에서, 기록 데이터는 칼럼 범위 #1 내지 #5 및 칼럼 범위 #11 내지 #13 내에 존재한다("데이터 존재"). 여기에서, 하나의 칼럼 범위 #k(여기에서 "k"는 임의의 정수를 지시함)는 위에 기술된 단계 S105에서 판단 대상인 8개의 칼럼을 포함한다. 따라서, 단계 S105에서의 기록 데이터의 존재의 판단은 각각의 칼럼 범위에 대해 수행될 처리이다. 더욱이, 이러한 판단에서, 가열 제어 유닛(1004)은 기록 데이터가 모든 8개의 칼럼 내에 그리고 또한 하나의 칼럼 내에만, 또는 심지어 칼럼 범위의 그러한 하나의 칼럼의 일부 내에(예를 들어, 칼럼 범위 #1, #2, #3, 및 #11 참조) 존재하기만 하면 기록 데이터가 존재하는 것으로 판단한다. 다음에, 도 6b에 도시된 바와 같이, 기록 데이터가 존재하는 것으로 판단한 각각의 칼럼 범위 #k에 대해, 가열 제어 유닛(1004)은 단계 S106에서 "인에이블"로서 칼럼 #k에 대응하는 기록 소자 기판(10) 상의 가열 영역(55)을 설정하고, 기록 데이터가 존재하지 않는 것("데이터 부존재")으로 판단한 임의의 가열 영역(55)에 대해, 가열 제어 유닛(1004)은 단계 S107에서 "디스인에이블"로서 가열 영역(55)을 설정한다. 다음에, 가열 제어 유닛(1004)은 헤드 드라이버(30)를 제어하고, 그에 따라 1의 초기 수치로, 기록된 칼럼의 개수를 지시하는, 파라미터 C를 설정하면서 위에-설명된 판단이 가해진 8개의 칼럼에 대한 기록을 개시하는 제어를 수행한다(S109). 여기에서, 가열 소자(5)로의 가열에 의해 제어 온도까지 "인에이블"로 설정되는 칼럼 범위를 가져오는 데 시간이 걸리면, 칼럼 범위는 그러한 요구 시간의 경과 전의 타이밍에서 "인에이블"로 설정될 수 있다.

8개의 칼럼의 기록이 개시될 때(S109), 가열 제어 유닛(1004)은 기록과 더불어 각각의 가열 영역(55) 내의 온도 검출 소자(9)에 의해 검출되는 온도를 취득한다(S110). 그 후, 기록될 칼럼 범위(각각은 8개의 칼럼을 포함함)가 단계 S106에서 "인에이블"로 설정되면, 가열 제어 유닛(1004)은 단계 S111에서 각각의 검출된 온도가 미리 결정된 역치 이하인지를 판단한다. 이어서, 검출된 온도가 미리 결정된 역치 이하인 것으로 판단될 때, 가열 제어 유닛(1004)은 각각의 가열 영역(55) 내의 가열 소자(5)의 사용에 의한 가열을 수행한다(S112). 반면에, 검출된 온도가 미리 결정된 역치보다 높을 때, 가열 제어 유닛(1004)은 가열 소자(5)의 사용에 의한 가열을 수행하지 않는다(S113). 여기에서, 기록될 칼럼 범위가 단계 S107에서 "디스인에이블"로 설정되면, 가열 제어 유닛(1004)은 각각의 온도 검출 소자(9)의 검출된 수치와 무관하게 가열 소자(5)의 사용에 의한 가열을 수행하지 않는다. 단계 S114에서, 가열 제어 유닛(1004)은 기록 소자 기판(10) 내의 토출구의 배열체에 대해 시-분할 구동을 수행할 때의 토출구의 배열체 내의 토출구의 관점에서 모든 블록의 구동(잉크 토출)이 종료되는지를 판단한다. 모든 블록의 구동이 종료되면, 단계 S110으로부터 그것 이후의 처리가 반복된다.

하나의 칼럼에 대응하는 토출구로부터의 잉크 토출 동작이 종료될 때, 가열 제어 유닛(1004)은 1만큼 기록된 칼럼의 개수를 지시하는 파라미터 C의 수치를 증분하고(S115), 이어서 8개의 칼럼의 기록이 종료되는지를 판단한다(S116). 8개의 칼럼의 기록이 종료되지 않으면, 단계 S109로부터 그것 이후의 처리가 반복된다. 8개의 칼럼의 기록이 종료되면, 가열 제어 유닛(1004)은 하나의 칼럼 범위만큼(즉, 8개의 칼럼만큼) 칼럼 파라미터 B의 수치를 증분한다(S117). 가열 제어 유닛(1004)은 파라미터 B와 단계 S102에서 설정된 파라미터 A를 비교하고, 그에 따라 기록될 라인의 개수의 기록이 종료되는지를 판단한다(S118). 라인의 개수의 기록이 종료될 때, 기록 처리가 종료된다. 라인의 개수의 기록이 종료되지 않으면, 단계 S103으로부터 그것 이후의 처리가 반복된다.

위에-기술된 온도 제어를 수행함으로써, 하나의 라인 내에 어떠한 기록 데이터도 포함하지 않는 칼럼 범위에 열이 가해지지 않는다. 따라서, 토출이 일어나지 않는 임의의 토출구로부터의 잉크 내의 휘발성 성분의 증발을 억제하는 것이 가능하다. 본 실시예는 기포를 발생시켜 잉크를 토출하는 히터와 별개로 제공되는, 온도 제어를 위한 가열 소자를 채용한다. 그러나, 본 발명의 적용분야는 이러한 양태로만 제한되지 않는다. 예를 들어, 가열 소자는 그러한 구성이 원리적으로 일관되기만 하면 토출 히터로서 또한 기능할 수 있다. 한편, 공급구의 관점에서, 본 실시예는 하나의 공급구가 다수의 압력실에 대응하여 제공되는 예를 기술한다. 그러나, 본 실시예의 효과는 다수의 공급구가 다수의 압력실에 별개로 제공되는 구성에서 또한 성취될 수 있다는 것은 명백하다.

(제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예는 각각, C, M, Y, 및 Bk 잉크를 위한 잉크 공급구 및 토출구의 배열체가 하나의 기록 소자 기판 상에 제공되도록 구성되는 액체 토출 헤드의 온도 제어에 관한 것이다. 그러한 기록 소자 기판을 사용할 때, C, M, 및 Y의 3개의 색상만을 사용하는 모드; Bk 잉크만을 사용하는 흑백 모드; 및 4개의 색상의 모든 잉크를 사용하는 모드를 포함하는, 적용가능한 몇몇의 기록 모드가 있다. 흑백 모드가 실행될 때, 예를 들어, 다른 3개의 색상을 위한 토출구의 배열체에는 토출 동작이 가해지지 않는다. 따라서, 토출 동작이 일어나지 않는 토출구의 배열체(가열 영역)의 온도 제어를 수행할 필요가 없다. 이러한 이유로, 본 실시예의 가열 제어 유닛(1004)은 "디스인에이블"로, 토출 동작이 일어나지 않는 토출구의 배열체에 상응하는 가열 영역(55)에 대응하는, 칼럼 범위를 설정한다.

도 7a 및 7b는 전체적으로 본 발명의 제2 실시예에 따른 온도 제어를 수반하는 기록 동작을 도시하는 흐름도이다. 한편, 도 8a 및 8b는 도 7a 및 7b에 도시된 온도 제어에서의 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표이다. 도 7a 및 7b에서, 기록이 개시될 때, 가열 제어 유닛(1004)은 단계 S201에서 잉크 색상에 따라 전개되는 기록 데이터를 판독한다. 그 후, 단계 S202로부터 그것 이후의 처리에서, 가열 제어 유닛(1004)은 각각의 잉크 색상의 관점에서 도 5a 및 5b에 도시된 제1 실시예에 따른 처리와 동일한 처리를 수행한다. 도 8a 및 8b에 도시된 예는 Bk 잉크로의 기록만이 일어나는 흑백 모드에서의 가열 범위를 예시한다. 이러한 경우에, 가열 제어 유닛(1004)은 "인에이블"로 설정되는, Bk 잉크를 위한 가열 영역(55)의 가열 제어를 수행한다.

위에 기술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 다수의 색상에 대해 일체화된 기록 소자 기판을 채용하는 액체 토출 헤드의 경우에 적합하게 온도 제어를 실행하는 것이 가능하다. 특히, 기록 모드에 따라, 예를 들어, 토출 동작이 가해지지 않는 잉크 색상에 대한 토출구의 배열체(가열 영역)의 온도 제어를 생략하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 관련된 토출구의 배열체에 대한 휘발성 성분의 증발을 억제하는 것이 가능하다. 본 실시예는 기록 데이터의 존재를 기초로 하여 각각의 가열 영역(55)의 "인에이블/디스인에이블" 설정을 판단한다. 그러나, 요구 영역 내의 온도가 제어 온도까지 상승되지 않는, 낮은 환경 온도의 상황과 같은 경우가 또한 있을 수 있다. 그러한 경우에, 하기 제어가 또한 추가적으로 행해질 수 있다. 구체적으로, 특정한 가열 영역(55)이 기록 데이터를 포함하는 것으로서 판단될 때, 특정한 가열 영역(55) 주위의 가열 영역(55)이 또한 "인에이블"로 설정될 수 있다. 바꿔 말하면, 가열 제어 유닛(1004)은 환경 온도에 따라 "인에이블"로, 기록 데이터를 포함하는 것으로서 판단한 가열 영역(55) 주위에 위치되는, 가열 영역(55)을 설정할 수 있다.

(제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예는 가열 제어 유닛(1004)이 위에 기술된 각각의 실시예에서와 같이 기록 동작의 시계열에 따라(칼럼 범위에 따라), 그리고 또한 기록 소자 기판(10) 상의 가열 영역에 따라 기록 데이터의 존재를 판단하는 양태에 관한 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 인쇄가 일어나지 않는 비교적 큰 백지 영역을 포함하면서 기록 방향을 횡단하여(칼럼 배열 방향으로) 기록될 영역(900)이 있는 화상 데이터를 기록하는 경우에, 위에-기술된 실시예들 중 임의의 것의 가열 제어 유닛(1004)은 영역(900)을 포함하는 모든 칼럼을 기록 데이터가 존재한다는 것을 나타내는 "인에이블"로 설정한다. 이러한 경우에, 열은 영역(90)을 포함하는 모든 칼럼에 가해지지만 잉크가 토출될 필요가 없는 칼럼 내에 비교적 큰 백지 영역이 있다. 이러한 이유로, 이러한 경우에 위에-기술된 실시예의 충분한 효과를 성취하는 것이 가능하지 않다. 따라서, 본 실시예에서, 가열 제어 유닛(1004)은 기록 소자 기판(10) 상의 토출구의 배열체의 방향으로 배치되는 다수의 가열 영역(55)에 따라 기록 데이터의 존재를 판단함으로써 온도 제어를 실행하는 것이 적합한지를 결정한다.

도 10a 및 10b는 전체적으로 본 발명의 제3 실시예에 따른 온도 제어를 수반하는 기록 동작을 도시하는 흐름도이다. 한편, 도 11a 및 11b는 도 10a 및 10b에 도시된 온도 제어에서의 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표이다.

본 실시예의 가열 제어 유닛(1004)은 칼럼 범위 내의 히터의 배열체에 따라(또는 가열 영역에 따라) 기록 데이터의 존재를 판단하도록, 그리고 판단을 기초로 하여 온도 제어를 수행하도록 구성된다. 도 10a 및 10b에 도시된 흐름도를 사용하여, 도 5a 및 5b에 도시된 제1 실시예에 따른 처리 또는 도 7a 및 7b에 도시된 제2 실시예에 따른 처리와 상이한 본 실시예의 특징의 설명이 아래에 주어질 것이다. 우선, 가열 제어 유닛(1004)은 단계 S301에서 히터의 배열체에 따라(또는 가열 영역에 따라) 전개되는 기록 데이터를 판독한다. 그 후, 가열 제어 유닛(1004)은 위에-기술된 실시예의 처리와 동일한 처리를 수행한다. 이어서, 단계 S305에서의 기록 데이터의 존재의 판단 시, 본 실시예의 가열 제어 유닛(1004)은 8개의 칼럼을 포함하는 각각의 칼럼 범위에 대해 기록 데이터의 존재를 판단한다. 여기에서, 가열 제어 유닛(1004)은 기록 소자 기판(10) 상의 토출구의 배열체의 방향으로 배치되는 다수의 가열 영역(55A 내지 55D)(도 11a 참조)에 대응하는, 각각의 칼럼 범위 내의 분할 영역에 따라 기록 데이터의 존재를 판단한다. 결과적으로, 가열 제어 유닛(1004)은 단계 S306 및 S307에서 "디스인에이블" 또는 "인에이블"로 처리될 칼럼 범위 내의 분할 영역의 각각을 설정하는 처리를 수행한다(도 11b 참조). 분할 영역을 기초로 하는 판단은 가열 영역 위치 파라미터 Y에 따라 순차적으로 수행된다(S309, S308). 구체적으로, 도 10a 및 10b에 예시되지 않지만, 위치 파라미터 Y를 1로 초기화하는 처리가 단계 S304 후에 수행되고, 기록 데이터가 가열 영역 Y 내에 존재하는지에 대한 판단이 단계 S305에서 수행된다. 그 후, 단계 S305의 판단이 모든 가열 영역에 대해 아직 수행되어야 하면, 위치 파라미터 Y가 갱신되고, 단계 S305에서의 처리가 반복된다. 모든 분할 영역의 관점에서의 판단이 종료될 때(S309), 단계 S310으로부터 그것 이후의 처리가 수행된다. 이러한 처리는 제1 실시예 또는 제2 실시예와 연계하여 설명된 처리와 동일하다.

여기에서, "인에이블"로 설정된 영역 및 "디스인에이블"로 설정된 영역이 동일한 토출구의 배열체 내에 혼합되면, 디바이스가 낮은 환경 온도에서 설치되는, 예를 들어, "인에이블"로 설정되는 특정한 가열 영역(55) 내의 온도가 제어 온도에 도달하지 않는 상황과 같은 경우가 있을 수 있다. 그러한 경우에, 기록 데이터를 포함하는 것으로서 판단한 특정한 가열 영역 주위에 위치되는 가열 영역(55)을 "인에이블"로 설정하는 단계가 추가될 수 있다. 따라서, 온도 제어를 더 상세하게 행하는 것, 그리고 토출구로부터의 증발을 효과적으로 억제하는 것이 가능하다.

(제4 실시예)

본 발명의 제4 실시예는 액체 토출 헤드 내의 압력실 내부측에 저장된 잉크를 압력실의 하나의 측면으로부터 다른 측면으로의 잉크의 유동을 발생시킴으로써 순환시키도록 구성되는, 위에-기술된 제1 내지 제3 실시예와 상이한 구조를 갖는 액체 토출 헤드에 관한 것이다. 구체적으로, 본 실시예의 액체 토출 헤드는 압력실의 내부측과 외부측 사이에서 액체를 순환시키는 구조를 갖는 액체 토출 헤드이다.

도 12a 및 12b는 본 실시예의 액체 토출 헤드 내의 특정한 압력실 주위의 구조를 도시하는 도면이다. 도 12b는 도 12a에서 XIIB-XIIB 선을 따라 취한 단면도를 도시한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 액체 토출 헤드에는, 히터(15)가 제공되고 대응하는 토출구(13)와 연통하는 각각의 압력실(20)의 양측 상에, 각각, 기판 내의 구멍으로서 형성되는 공급 개별 유로(17a) 및 회수 개별 유로(17b)가 제공된다. 공급 개별 유로(17a)는 압력실(20)로 잉크를 공급하는 구멍이고, 회수 개별 유로(17b)는 압력실(20)로부터 잉크를 배출하는 구멍이다. 따라서, 특히, 히터의 구동을 수반하는 토출 동작이 일어나지 않는 압력실(20)에서, 잉크는 공급 개별 유로(17a)로부터 압력실(20) 내로 공급되고 이어서 압력실(20)로부터 회수 개별 유로(17b)를 통해 배출되는 그러한 방식으로 순환된다. 위에-기술된 잉크의 순환 유동은 히터(15)가 구동되지 않을 때에 일어나지만, 순환 유동은 히터(15)가 구동되어 잉크를 토출할 때에 또한 계속하여 발생된다는 것을 주목하여야 한다. 바꿔 말하면, 히터는 압력실(20) 내부측의 잉크가 유동 중인 상태에서 잉크를 토출하도록 구동된다. 위에-기술된 구성을 갖는 액체 토출 헤드의 경우에, 압력실 내로 새로운 잉크를 일정하게 공급하는 것, 그리고 그에 따라 일정하게 압력실 내부측의 잉크의 성분을 유지하는 것이 가능하다. 그러나, 초기 조성 비율의 잉크가 계속하여 유입되므로, 그것 내의 휘발성 성분의 비율은 높은 상태로 남아 있고, 토출구로부터의 휘발성 성분의 증발량은 그에 따라 상승된다. 결과적으로, 액체 토출 헤드로부터 잉크를 회수하도록 그리고 액체 토출 헤드(3)로 재차 회수된 잉크를 공급하도록 구성되는, 본 실시예의 시스템은 장기간의 사용 후에 잉크의 조성 비율의 점차적인 변화를 유발하고, 그에 의해 기록 화상의 품질 저하를 유발할 수 있다.

따라서, 위에 기술된 각각의 실시예와 같이, 본 실시예는 기록 데이터를 기초로 하여 "인에이블" 또는 "디스인에이블"로 가열 영역(55)을 설정하도록, 그리고 "인에이블"로 설정되는 가열 영역(55)에 대응하는 온도 검출 소자(9)의 수치를 기초로 하여 대응하는 가열 소자(5)의 온-오프 제어를 수행하도록 구성된다. 여기에서, 기록 데이터를 기초로 하는 판단 범위에 관해서는, 기록 소자 기판 단위, 히터 배열체 단위, 및 가열 영역 단위 중 임의의 것을 적용하는 것이 가능하다. 이러한 구성에 따르면, 증발량을 증가시키는 압력실 내의 순환을 수반하는 헤드 구조를 채택할 때에도 전체적으로 액체 토출 헤드로부터의 증발량을 억제하는 것, 그리고 결과적으로 고품질 화상을 기록하는 것이 가능하다.

(제5 실시예)

도 13a 및 13b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 도시하는 도면이다. 도 13b는 분해된 상태로 그것의 구성요소를 예시하는 도면이다. 액체 토출 헤드(3)는 기록 소자 기판(10) 그리고 기록 소자 기판을 지지하는 유로 부재(210)를 적어도 포함한다. 도 13a 및 13b에 도시된 예에서, 기록 소자 기판(10) 아래에 위치되는 부재는 3개의 구성요소로 구성된다. 그러나, 구성요소는 그러한 구성요소가 유로 부재(210)로부터 기록 소자 기판(10)으로 잉크를 공급하여야 하는 목적을 집합적으로 성취할 수 있기만 하면 임의의 개수로 되어 있을 수 있다. 도 14는 본 실시예의 액체 토출 헤드(3) 내부측에 형성되는 유로로부터 추출되는, 하나의 색상에 대한 공통 공급 유로(211) 및 공통 회수 유로(212), 및 각각, 공통 공급 유로(211) 및 공통 회수 유로(212)와 연통하는 분기 공급 유로(213a, 213b)를 도시하는 도면이다.

토출 동작이 위에-기술된 헤드 구조에서 일어날 때, 잉크는 각각의 분기 공급 유로의 연통 구멍(51a)을 통해 기록 소자 기판(10) 내부측의 개별 유로 내로 유동한다. 이러한 경우에, 가열 소자(5)를 사용함으로써 압력실 근방의 잉크 및 기록 소자 기판(10)에 온도 제어가 가해지는 경우, 유입되는 잉크는 압력실 근방의 잉크 및 기록 소자 기판(10)보다 상대적으로 낮은 온도를 갖는다. 반면에, 연통 구멍(51a)을 통해 유입된 잉크는 개별 유로 내부측에서 그것의 길이 방향으로 유동하고, 기록 소자 기판(10)으로부터 열을 수용하고 그에 따라 가열된다. 따라서, 잉크의 온도는 연통 구멍(51)으로부터의 유동 거리가 더 길어짐에 따라 더 높아진다. 결과적으로, 기록 소자 기판(10) 상의 특정한 가열 영역(55)이 다수의 연통 구멍(51)을 횡단하는 영역을 덮을 때, 가열 소자로 가열되는 잉크의 온도는 장소에 따라 변동하고, 그에 의해 증발이 고온 부분에서 가속될 수 있다. 따라서, 토출 특성이 동일한 히터를 사용하여도 변동할 수 있고, 기록 품질이 결과적으로 저하될 수 있다.

반면에, 본 실시예에서, 연통 구멍(51)의 위치로 인해 상승하는 저온 부분과 고온 부분 사이의 온도 차이를 감소시키기 위해, 분기 공급 유로(213a)와 연통하는 연통 구멍(51a)을 덮는 가열 영역(55a) 및 분기 공급 유로(213b)와 연통하는 연통 구멍(51b)을 덮는 가열 영역(55b)에는 서로 별개로 온도 제어가 가해진다.

도 15a 및 15b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 기록 소자 기판 상의 연통 구멍(51a, 51b)과 가열 영역 사이의 위치 관계를 기술하는 도면이다. 도 15b는 도 15a에 지시된 XVB 부분의 확대도이다. 액체 공급로(18) 내부측의 잉크는 공급 개별 유로(17a), 압력실(20), 및 회수 개별 유로(17b)를 거쳐 액체 회수로(19)로 유동한다. 도 15a 및 15b에 도시된 바와 같이, 가열 소자(5) 및 온도 검출 소자(9)가 가열 영역(55) 내에 배치된다. 더욱이, 각각의 가열 영역(55)은 입력된 기록 데이터를 기초로 하여 "인에이블" 또는 "디스인에이블"로 설정되고, 각각의 가열 소자에는 대응하는 온도 검출 소자(9)로부터의 출력 수치에 대응하여 온-오프 제어가 가해진다. 따라서, 요구 위치에서만 제어 온도 주위의 온도로 토출구 근방의 잉크를 유지하는 것이 가능하다. 여기에서, 기록 데이터를 기초로 하는 판단 범위에 관해서는, 기록 소자 기판 단위, 히터 배열체 단위, 및 가열 영역 단위 중 임의의 것을 적용하는 것이 가능하다. 본 실시예를 예시하는 도면에서, 온도 검출 소자(9)를 포함하는 가열 영역은 연통 구멍(51) 사이의 공간에 또한 배치된다. 이러한 구성의 채택은 공간 분해능의 개선으로 이어지고, 효과의 생성을 촉진한다. 그러나, 이러한 구성은 회로 크기와 상충 관계에 있다. 이러한 상황에서, 가열 영역의 과도한 축소를 피하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 액체 토출 헤드는 기록 소자 기판 그리고 기록 소자 기판을 지지하는 지지 부재를 포함한다. 더욱이, 기록 소자 기판 내에 형성되는 유로, 지지 부재 내에 형성되는 공통 유로, 및 기판 내의 유로와 공통 유로 사이의 연통을 수립하는 지지 부재 내의 연통 구멍에 대해, 그것 내에 제공되는 가열 소자(5)의 개수는 연통 구멍(51)의 개수 이상이다. 한편, 액체 토출 헤드에서, 다수의 기록 소자 기판은 지지 부재 상에 배치되고, 인접한 기록 소자 기판들 사이에 내포되는 압력 발생 소자는 기록 매체의 반송 방향으로 서로 중복한다. 토출구의 배열 방향을 따라 배치되는 가열 소자의 개수는 배열 방향을 따라 배치되는 압력 발생 소자의 개수보다 작다.

(제6 실시예)

위에-기술된 제4 및 제5 실시예와 같이, 본 발명의 제6 실시예는 잉크 순환-타입 구조의 액체 토출 헤드에 관한 것이다. 도 16a는 본 실시예의 액체 토출 헤드(3)의 사시도이고, 도 16b는 그것의 분해 사시도이다. 액체 토출 헤드(3)는 반송될 기록 매체의 폭에 상응하는 범위 내의 기록 영역을 덮는 데 충분한 양의 다수의 기록 소자 기판(10)이 선형으로 배치되는, 라인-타입 액체 토출 헤드이다. 액체 토출 헤드(3)는 기록 소자 기판(10), 및 가요성 배선 기판(40) 및 전기 배선 기판(90)을 통해 전기적으로 연결되는 신호 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)를 포함한다. 하우징(80)이 액체 토출 유닛 지지부(81) 및 전기 배선 기판 지지부(82)로부터 형성된다. 액체 토출 유닛 지지부(81)에는 조인트 고무 부재(100)가 삽입되는 개구(83, 84)가 제공된다. 도 16a 및 16b에 도시된 바와 같이, 커버 부재(130)는 긴 개구가 제공되는 프레임형 표면을 갖는 구성요소이다. 액체 토출 유닛(300)은 다수의 토출 모듈(200) 및 유로 부재(210)로부터 형성된다. 토출 구동 신호 및 토출에 필요한 전력이 가요성 배선 기판(40) 및 전기 배선 기판(90)을 거쳐 기록 장치(1000)로부터 각각의 기록 소자 기판(10)으로 공급된다. 이러한 구성에서, 유로 부재(210)의 열 확산율은 기록 소자 기판(10)의 열 확산율보다 작게 설정된다. 따라서, 각각의 기록 소자 기판(10)으로부터 공통 유로 내부측에서 유동하는 잉크로의 열 전달이 감소될 수 있다. 결과적으로, 각각의 기록 소자 기판(10)의 온도를 그것의 위치와 무관하게 일정하게 유지하는 것, 그리고 토출될 잉크의 토출 특성을 균일화하는 것이 가능하다. 한편, 특정한 가열 영역 내에 대량의 취급될 기록 데이터가 있으면, 대응하는 가열 소자(5)를 가열하는 전력이 감소될 수 있다. 반면에, 특정한 가열 영역 내에 소량의 취급될 기록 데이터가 있으면, 대응하는 가열 소자(5)를 가열하는 전력이 증가될 수 있다.

도 17은 본 실시예의 액체 토출 디바이스에 적용되는 잉크 경로의 양태를 도시하는 개략도이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 액체 토출 헤드(3)는 제1 순환 펌프(고압측)(1701), 제1 순환 펌프(저압측)(1702), 버퍼 탱크(1703) 등을 서로 유체적으로 연결함으로써, 위에 언급된 토출구의 각각에 대응하는 압력실 내부측에서 잉크 순환을 생성한다. 메인 탱크(1706) 내부측의 잉크는 보충 펌프(1705)를 사용함으로써 버퍼 탱크(1703)로 공급되고, 이어서 제2 순환 펌프(1704)를 사용함으로써 액체 커넥터(111)를 거쳐 액체 토출 헤드(3)의 액체 공급 유닛(220)으로 공급된다. 액체 토출 유닛(300)에는 공통 공급 유로(211), 공통 회수 유로(212), 및 각각의 기록 소자 기판과 연통하는 개별 유로(215)(개별 공급 유로(213) 및 개별 회수 유로(214))가 제공된다. 도 17은 예시 및 설명을 단순화하는 목적을 위해 특정한 색상의 잉크를 순환시키는 경로만을 예시한다는 것을 주목하여야 한다. 그러나, 실제로, 각각의 액체 토출 헤드(3)에는 요구 색상의 개수만큼 많은 순환 경로가 제공된다. 2개의 제1 순환 펌프(1701, 1702)는 액체 토출 헤드(3)의 액체 커넥터(111)로부터 액체를 인출하고 버퍼 탱크(1703)로 액체를 보내는 기능을 갖는다. 각각이 정량적인 송액 능력을 갖는 용적형 펌프가 바람직하게는 제1 순환 펌프에 사용된다. 용적형 펌프의 구체적인 예는 튜브 펌프, 기어 펌프, 다이어프램 펌프, 시린지 펌프 등을 포함한다. 대안적으로, 각각의 제1 순환 펌프는 예를 들어, 일정한 유량을 보증하도록 펌프 출구에 배치되는 전형적인 일정 유동 밸브 또는 전형적인 릴리프 밸브를 포함할 수 있다.

액체 토출 헤드(3)가 구동될 때, 특정량의 잉크가 제1 순환 펌프(고압측)(1701) 및 제1 순환 펌프(저압측)(1702)에 의해 공통 공급 유로(211) 및 공통 회수 유로(212)의 각각 내에서 유동한다. 부압 제어 유닛(230)이 제2 순환 펌프(1704)와 액체 토출 유닛(300) 사이의 경로 상에 제공된다. 부압 제어 유닛(230)은 순환 시스템의 유량이 기록 중의 듀티 차이로 인해 변동할 때에도 미리 설정된 일정한 압력으로 부압 제어 유닛(230)의 하류측(즉, 액체 토출 유닛(300)측) 상의 압력을 유지하는 동작 기능을 갖는다. 부압 제어 유닛(230)을 구성하는 그러한 2개의 압력 조정 기구는 임의의 기구를 그러한 기구가 요구 설정 압력으로부터 특정한 범위의 변동 내에서 유닛의 하류측 상의 압력을 제어할 수 있기만 하면 적용할 수 있다. 예를 들어, 소위 "감압 조절기"에 상응하는 기구가 적용가능하다. 제2 순환 펌프(1704)는 액체 토출 헤드(3)를 구동할 때에 사용되는 잉크의 순환 유량의 범위 내에서 특정한 압력 이상의 양정 압력(lift pressure)을 갖기만 하면 된다. 더 정확하게는, 다이어프램 펌프 등이 적용가능하다. 한편, 제2 순환 펌프(1704) 대신에, 예를 들어, 부압 제어 유닛(230)으로부터 특정한 수두차로 배치되는 수두 탱크를 적용하는 것이 또한 가능하다. 위에-기술된 순환 및 공급을 수행하는 경우에, 일반적으로, 비교적 저온의 잉크는 액체 토출 헤드 내로 유동하고 반면에 비교적 고온의 잉크는 액체 토출 헤드 외부로 유동한다. 따라서, 위에-기술된 순환 및 공급을 수행하는 액체 토출 디바이스에 적용되는 액체 토출 헤드는 온도 변화의 상당한 영향을 받는다. 따라서, 본 발명은 그것에 특히 효과적으로 적용가능하다.

도 17에 도시된 바와 같이, 부압 제어 유닛(230)은 제어 압력이 서로 상이하게 설정되는 2개의 압력 조정 기구를 포함한다. 2개의 압력 조정 기구 중에서, 상대적인 고압측(H로 지시됨) 및 상대적인 저압측(L로 지시됨)은 각각, 액체 공급 유닛(220)의 내부측을 거쳐 액체 토출 유닛(300) 내부측의 공통 공급 유로(211) 및 공통 회수 유로(212)에 연결된다. 압력 차이가 압력 차이를 갖는 2개의 압력 조정 기구와 연통하는 공통 유로들 사이에서 발생되므로, 잉크의 유동은 액체 토출 유닛(300) 내의 모든 압력실(20) 내에 생성된다.

위에-기술된 구성에서, 액체 토출 헤드의 토출구의 배열체의 방향으로 범위 내에 기록 소자 기판이 있을 수 있고, 기록 소자 기판은 토출에 사용되지 않는 토출구의 배열체를 포함한다. 본 실시예에서, 가열 제어는 이들 기록 소자 기판에 수행되지 않는다.

본 실시예의 온도 제어는 도 10a 및 10b에 도시된 제3 실시예에 따른 온도 제어와 동일한 처리이다. 도 18a 및 18b는 제6 실시예에서 기록 데이터에 대응하는 토출구 범위에 대한 가열 범위를 기술하는 도표이다. 가열 제어 유닛(1004)은 각각의 기록 소자 기판의 토출구의 배열체에 따라 전개되는 데이터를 판독하고, 이어서 칼럼 범위에 따라 기록 데이터의 존재를 판단한다. 본 실시예의 구성에 따르면, 많은 수의 기록 소자 기판이 사용되지 않는 풀-라인 타입의 잉크젯 기록 헤드의 경우에도 전체적으로 액체 토출 헤드로부터의 증발량을 억제하는 것이 가능하다.

본 실시예는 압력 차이 발생원으로서 집합적으로 역할을 하는 2개의 압력 조정 기구를 제공하는 예를 기술하였다. 그러나, 임의의 다른 구성이 그러한 구성이 원리적으로 일관되기만 하면 또한 적용가능하다.

본 발명은 토출구로부터의 휘발성 성분의 증발을 억제하고, 그것 내에 배열되는 다수의 토출구 사이의 불균일한 온도 분포를 억제할 수 있는, 액체 토출 헤드의 온도의 가열 제어를 수행하는 구성을 제공할 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 하기 청구범위의 범주는 모든 그러한 변형 그리고 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석과 일치되어야 한다.

Claims (20)

1. 액체를 토출하는 복수의 토출구, 액체를 토출하는 데 사용될 에너지를 발생시키는 복수의 압력 발생 소자, 및 복수의 토출구와 연통하는 복수의 압력실을 포함하는 액체 토출 헤드의 사용에 의해 기록을 수행하는 액체 토출 디바이스이며, 상기 액체 토출 디바이스는,
   상기 액체 토출 헤드의 영역의 복수의 분할 영역 내에 배치되는 가열 소자로 열을 가함으로써 액체 토출 헤드의 온도를 제어하도록 구성되는 제어 유닛으로서, 상기 영역은 복수의 토출구가 배치되는 영역인, 제어 유닛을 포함하고,
   복수의 분할 영역의 각각의 분할 영역 내에는 대응하는 가열 소자를 구동하는 드라이버가 제공되고,
   상기 분할 영역들 중 특정한 하나의 분할 영역 내의 토출구에 대한 기록 데이터가 있을 때, 상기 제어 유닛은 특정한 분할 영역 내의 상기 가열 소자가 열을 발생시키게 하고,
   상기 특정한 분할 영역 내의 토출구에 대한 기록 데이터가 없을 때, 상기 제어 유닛은 특정한 분할 영역 내의 상기 가열 소자가 열을 발생시키지 못하게 하는, 액체 토출 디바이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액체 토출 헤드는 각각, 복수의 분할 영역에 제공되는 온도 검출 소자를 추가로 포함하고,
   상기 액체 토출 디바이스는 상기 온도 검출 소자에 의해 검출되는 온도 수치를 검출하도록 구성되는 검출 유닛을 추가로 포함하고,
   상기 검출 유닛이 미리 결정된 역치 이하의 온도를 갖는 분할 영역들 중 임의의 분할 영역을 검출하는 경우, 상기 제어 유닛은 분할 영역 내의 상기 가열 소자가 열을 발생시키게 하는, 액체 토출 디바이스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 압력 발생 소자의 각각은 액체를 가열하여 액체 내에 기포를 발생시키고, 그에 따라 액체를 토출하는 데 사용될 에너지를 발생시키고,
   상기 복수의 가열 소자는 상기 압력 발생 소자와 별개인 복수의 가열 소자인, 액체 토출 디바이스.
4. 제2항에 있어서,
   각각의 분할 영역은 2개 이상의 압력실, 2개 이상의 압력 발생 소자, 및 2개 이상의 가열 소자가 제공되는 기록 소자 기판에 대응하는, 액체 토출 디바이스.
5. 제2항에 있어서,
   각각의 분할 영역은 2개 이상의 압력실, 및 상기 2개 이상의 압력실과 연통하는 복수의 공급구를 포함하는 영역인, 액체 토출 디바이스.
6. 제2항에 있어서,
   각각의 분할 영역은 상기 가열 소자들 중 하나를 포함하는 영역인, 액체 토출 디바이스.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 복수의 가열 소자가 기록을 개시하는 시간으로부터 미리 결정된 시간 전의 타이밍에서 열을 발생시키게 함으로써 가열을 개시하는, 액체 토출 디바이스.
8. 제7항에 있어서,
   상기 토출구의 배열 방향을 따라 배치되는 상기 가열 소자의 개수는 상기 배열 방향을 따라 배치되는 상기 압력 발생 소자의 개수보다 적은, 액체 토출 디바이스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 액체 토출 헤드는 상기 기록 소자 기판, 및 상기 기록 소자 기판을 지지하는 지지 부재를 포함하고,
   상기 기록 소자 기판 내에 형성되는 유로, 상기 지지 부재 내에 형성되는 공통 유로, 및 상기 지지 부재 내에 형성되어 상기 기판 내의 유로 및 공통 유로가 서로 연통하게 하는 연통 구멍과 관련하여, 상기 가열 소자의 개수는 상기 연통 구멍의 개수 이상인, 액체 토출 디바이스.
10. 제8항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드는 상기 기록 소자 기판, 및 상기 기록 소자 기판을 지지하는 지지 부재를 포함하고,
    상기 기록 소자 기판의 제1 기판 내에 형성되고 2개 이상의 압력실과 연통하는 유로, 상기 기록 소자 기판의 제2 기판 내에 형성되고 2개 이상의 압력실과 연통하는 유로, 상기 기록 소자 기판의 제1 기판 내의 유로와 연통하는 제1 연통 구멍, 및 상기 기록 소자 기판의 제2 기판 내의 유로와 연통하는 제2 연통 구멍과 관련하여, 상기 가열 소자의 개수는 상기 제1 연통 구멍 및 상기 제2 연통 구멍의 개수 이상인, 액체 토출 디바이스.
11. 제10항에 있어서,
    각각의 제1 연통 구멍 내의 압력이 각각의 제2 연통 구멍 내의 압력보다 높은, 액체 토출 디바이스.
12. 제10항에 있어서,
    상기 지지 부재의 열 확산율이 상기 기록 소자 기판의 열 확산율보다 작은, 액체 토출 디바이스.
13. 제12항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드에서, 복수의 기록 소자 기판이 상기 지지 부재 상에 배치되고,
    상기 기록 소자 기판의 각각 내에 내포되는 압력 발생 소자는 상기 기록 매체의 반송 방향으로 인접한 기록 소자 기판 내에 내포되는 압력 발생 소자와 중복하는, 액체 토출 디바이스.
14. 액체 토출 헤드이며,
    액체를 토출하는 복수의 토출구;
    액체를 토출하는 데 사용될 에너지를 발생시키는 복수의 압력 발생 소자; 및
    상기 복수의 토출구와 연통하는 복수의 압력실로서, 상기 압력실은 상기 압력 발생 소자를 포함하는, 복수의 압력실을 포함하고,
    상기 액체 토출 헤드의 영역의 복수의 분할 영역 내에는 가열 소자가 배치되고, 상기 영역은 복수의 토출구가 배치되는 영역이고,
    복수의 분할 영역의 각각 내에는 대응하는 상기 가열 소자를 구동하는 드라이버가 제공되는, 액체 토출 헤드.
15. 제14항에 있어서,
    상기 토출구의 배열 방향을 따라 배치되는 상기 가열 소자의 개수는 상기 배열 방향을 따라 배치되는 상기 압력 발생 소자의 개수보다 적은, 액체 토출 헤드.
16. 제15항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드는 기록 소자 기판, 및 상기 기록 소자 기판을 지지하는 지지 부재를 포함하고,
    상기 기록 소자 기판 내에 형성되는 유로, 상기 지지 부재 내에 형성되는 공통 유로, 및 상기 지지 부재 내에 형성되어 기판 내의 유로 및 공통 유로가 서로 연통하게 하는 연통 구멍과 관련하여, 상기 가열 소자의 개수는 상기 연통 구멍의 개수 이상인, 액체 토출 헤드.
17. 제15항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드는 기록 소자 기판, 및 상기 기록 소자 기판을 지지하는 지지 부재를 포함하고,
    상기 기록 소자 기판의 제1 기판 내에 형성되고 2개 이상의 압력실과 연통하는 유로, 상기 기록 소자 기판의 제2 기판 내에 형성되고 2개 이상의 압력실과 연통하는 유로, 상기 기록 소자 기판의 제1 기판 내의 유로와 연통하는 제1 연통 구멍, 및 상기 기록 소자 기판의 제2 기판 내의 유로와 연통하는 제2 연통 구멍과 관련하여, 상기 가열 소자의 개수는 상기 제1 연통 구멍 및 상기 제2 연통 구멍의 개수 이상인, 액체 토출 헤드.
18. 제16항에 있어서,
    상기 지지 부재의 열 확산율이 상기 기록 소자 기판의 열 확산율보다 작은, 액체 토출 헤드.
19. 제18항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드에서, 복수의 기록 소자 기판이 상기 지지 부재 상에 배치되고,
    상기 기록 소자 기판의 각각 내에 내포되는 압력 발생 소자는 상기 기록 매체의 반송 방향으로 인접한 기록 소자 기판 내에 내포되는 압력 발생 소자와 중복하는, 액체 토출 헤드.
20. 제14항에 있어서,
    상기 액체가 압력실의 내부측과 압력실의 외부측 사이에서 순환되는, 액체 토출 헤드.

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