專(zhuān)利名稱(chēng)：噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及每當(dāng)外加驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，通過(guò)噴嘴噴出墨水來(lái)進(jìn)行記錄的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。
背景技術(shù)：
噴墨記錄裝置具有容易使記錄頭小型化，能以高速、低運(yùn)行成本來(lái)記錄高精細(xì)的圖象等優(yōu)點(diǎn)。
特別是，利用熱能來(lái)噴出墨水的氣泡噴射方式的記錄頭能通過(guò)半導(dǎo)體制造工藝在襯底上成膜形成用于向墨水提供熱的發(fā)熱元件，所以能非常緊湊地制造記錄頭。
在使用這樣的熱能來(lái)使墨水噴出的氣泡噴射方式(熱噴墨方式)的記錄裝置中，與記錄裝置的使用開(kāi)始時(shí)相比，如果由于記錄頁(yè)數(shù)增多而使墨水噴出次數(shù)累積超過(guò)某極限次數(shù)，則有可能使位于記錄元件內(nèi)的加熱器(發(fā)熱元件)斷線(xiàn)損壞，從而無(wú)法再?gòu)挠涗浽袊姵瞿?br> 在氣泡噴射方式中，一邊重復(fù)依靠發(fā)熱元件的發(fā)熱來(lái)進(jìn)行的氣泡的產(chǎn)生、成長(zhǎng)、收縮的步驟，一邊噴出墨水。該氣泡消失(消泡)時(shí)的物理沖擊(以下稱(chēng)作氣穴現(xiàn)象)作用在發(fā)熱元件上，由于該沖擊力集中于加熱器上的確定位置，所以它是導(dǎo)致發(fā)熱元件損壞的原因之一。下面，使用以下附圖來(lái)說(shuō)明該氣穴現(xiàn)象的機(jī)制。
圖15是氣穴現(xiàn)象的機(jī)制的說(shuō)明圖。在圖15中，150模式地表示墨水流道，8c是噴出加熱器(發(fā)熱元件)。如果在噴出加熱器8c上外加能量，則噴出加熱器面附近的墨水升溫，發(fā)生相變，從液體到氣體發(fā)生狀態(tài)變化，產(chǎn)生氣泡152。在發(fā)泡開(kāi)始點(diǎn)的發(fā)泡氣體的壓力水平上升到超過(guò)10個(gè)氣壓的程度，但，而后在只有慣性力到達(dá)最大發(fā)泡點(diǎn)的時(shí)刻(圖中(a)的狀態(tài))，氣體內(nèi)壓力減壓至1/100個(gè)氣壓以下。而且，從氣體內(nèi)的低壓產(chǎn)生收縮力，轉(zhuǎn)為進(jìn)行消泡(圖中(b))。
隨著氣體的收縮，開(kāi)始補(bǔ)充墨水，但一旦墨水開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，就會(huì)在墨水中產(chǎn)生慣性力。直到消泡的途中，氣泡內(nèi)壓力相對(duì)于大氣壓是負(fù)壓狀態(tài)，收縮力作用于氣泡自身收縮的方向，但是從某時(shí)刻開(kāi)始，由于墨水的慣性力而變成向被壓破的方向收縮，氣體內(nèi)壓力成為極高壓狀態(tài)。如果氣體被壓縮到極限(圖中(c)的狀態(tài))，則氣體無(wú)法再以氣相存在，轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵葸^(guò)程結(jié)束(圖中(d))。
當(dāng)所述過(guò)程極高速地進(jìn)行，以所述的條件來(lái)驅(qū)動(dòng)所述記錄頭時(shí)，從最大發(fā)泡點(diǎn)到消泡結(jié)束所需要的時(shí)間約為5μs左右。在此，在作為所述過(guò)程最終行程的相變時(shí)，壓力水平從極高壓狀態(tài)瞬間變?yōu)槌?解放為大氣的墨水壓)。此時(shí)，伴隨著在噴出加熱器面上引發(fā)的壓力變化的沖擊力是氣穴現(xiàn)象。為了防止由該氣穴現(xiàn)象引起的加熱器斷線(xiàn)壽命的下降，有必要在加熱器上設(shè)置耐氣穴現(xiàn)象用的保護(hù)膜。
但是，該耐氣穴現(xiàn)象用的保護(hù)膜使從加熱器向墨水的熱能傳遞效率下降，從而導(dǎo)致用于噴出的能量效率下降。特別是當(dāng)為了提高強(qiáng)度而使膜厚增加時(shí)，能量效率的下降更大。因而存在著記錄頭自身容易過(guò)度升溫這一應(yīng)該解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述問(wèn)題的存在，本發(fā)明的目的在于提供不加速發(fā)熱元件的經(jīng)時(shí)劣化，不受使用環(huán)境或發(fā)熱元件的劣化狀態(tài)、制造記錄頭時(shí)產(chǎn)生的偏差等的影響，能通過(guò)抑制由加熱器斷線(xiàn)而引起的記錄圖象的劣化來(lái)有效地延長(zhǎng)斷線(xiàn)壽命，并不使用于噴出的能量的效率下降來(lái)獲得穩(wěn)定的圖象質(zhì)量的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的記錄裝置具有多個(gè)發(fā)熱元件，通過(guò)驅(qū)動(dòng)該發(fā)熱元件來(lái)加熱墨水使之噴出，其特征在于驅(qū)動(dòng)使相同發(fā)熱元件按給定的噴出動(dòng)作數(shù)，與圖象數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)地、切換驅(qū)動(dòng)條件來(lái)進(jìn)行記錄的控制部件。
另外，為實(shí)現(xiàn)所述目的的本發(fā)明的記錄方法，使用具有多個(gè)發(fā)熱元件、通過(guò)驅(qū)動(dòng)該發(fā)熱元件而加熱墨水并使之噴出的噴墨頭，來(lái)進(jìn)行記錄，其特征在于使相同發(fā)熱元件按給定的噴出動(dòng)作數(shù)，與圖象數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)地、切換驅(qū)動(dòng)條件來(lái)進(jìn)行記錄。


下面簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖。
圖1是用于表示實(shí)施例的框結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于表示噴墨記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是用于表示噴墨記錄頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖4A、4B是用于說(shuō)明噴墨記錄頭的流道結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是用于說(shuō)明墨水的噴出狀態(tài)的圖。
圖6是用于說(shuō)明消泡點(diǎn)位置的圖。
圖7A～7F是表示向加熱器提供的脈沖信號(hào)(圖7A是單脈沖，圖7B是雙脈沖)和把這些信號(hào)交替提供給加熱器時(shí)的發(fā)泡和消泡情況的概念圖(圖7C～7F)。
圖8A、8B是說(shuō)明雙脈沖的圖。
圖9是用于說(shuō)明驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形和消泡點(diǎn)位置的圖。
圖10A～10I是表示向加熱器提供的脈沖信號(hào)(圖10A～圖10C)和把這些信號(hào)提供給加熱器時(shí)的發(fā)泡和消泡情況的概念圖(圖10D～10I)。
圖11是用于表示實(shí)施例的框結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是用于說(shuō)明驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形和消泡點(diǎn)位置的圖。
圖13是用于表示實(shí)施例的框結(jié)構(gòu)的圖。
圖14A～14I是表示向加熱器提供的脈沖信號(hào)(圖14A～圖14C)和把這些信號(hào)提供給加熱器時(shí)的記錄墨水的發(fā)泡和消泡樣子的概念圖(圖14D～14I)。
圖15是氣穴現(xiàn)象機(jī)制的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
<實(shí)施例1>
圖2是表示能適用本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一例的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。
在圖2中，21是記錄頭，在本實(shí)施例中，它搭載了K(黑色)、C(青色)、M(品紅色)、Y(黃色)這四種顏色的墨水容器22。記錄頭21連接著傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)23的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)皮帶24的一部分，能往返運(yùn)動(dòng)。一邊在對(duì)于記錄紙等記錄媒體25保持一點(diǎn)距離的狀態(tài)下，使記錄頭往返運(yùn)動(dòng)，一邊對(duì)記錄媒體噴出墨滴，進(jìn)行打印。
另外，在圖2中，通過(guò)供紙輸送結(jié)構(gòu)26向與記錄頭21移動(dòng)方向垂直的方向輸送記錄媒體25。每進(jìn)行一行的記錄，把記錄媒體25輸送給定間隔，再進(jìn)行下一行的記錄，以下重復(fù)這樣的記錄動(dòng)作，在記錄媒體25的整個(gè)區(qū)域形成圖象。
在記錄頭21的往返移動(dòng)范圍內(nèi)，即在離開(kāi)記錄區(qū)域的給定位置(例如，原位置)，配置了通過(guò)強(qiáng)制地使墨水從記錄頭21排出，除去各噴出口內(nèi)的粘度增加的墨水、粘合墨水、廢物、氣泡等異物，用于使噴出功能恢復(fù)正常的吸引恢復(fù)帽27。吸引恢復(fù)帽27在不打印時(shí)，為了防止墨水蒸發(fā)而蓋在記錄頭21上。另外，通過(guò)對(duì)該帽噴出墨水，能進(jìn)行實(shí)施恢復(fù)處理的預(yù)備噴出。
下面，就記錄頭21加以說(shuō)明。圖3是記錄頭21的概念圖。驅(qū)動(dòng)信息從主機(jī)(例如PC等)傳送給噴墨記錄裝置，從記錄裝置的驅(qū)動(dòng)控制部件輸出的信號(hào)通過(guò)電接點(diǎn)31傳輸給記錄頭21。然后，打印信號(hào)通過(guò)電布線(xiàn)構(gòu)件32(例如TAB)和電接合部33，傳輸給記錄頭內(nèi)的配置噴嘴的記錄芯片34。圖4A、4B表示記錄芯片34的噴嘴形狀，下面，參照

墨水噴出的結(jié)構(gòu)。在圖4A是噴嘴的形狀的俯視圖，4B表示A-A線(xiàn)剖視圖。在圖4B中，在襯底41上，在構(gòu)成發(fā)熱元件的電熱轉(zhuǎn)換元件42上形成了發(fā)送打印信號(hào)的布線(xiàn)(未圖示)。在襯底41上，設(shè)置有形成了用半導(dǎo)體制造工藝加工的流道43、發(fā)泡室44、噴出口45的噴嘴板。另外，在表面形成了防水膜46。墨水從公共液室47通過(guò)流道43填充到發(fā)泡室44中，在噴出口45展開(kāi)彎液面48。彎液面48由于通過(guò)負(fù)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)而在墨水中產(chǎn)生的負(fù)壓和墨水的表面張力的平衡而成立。如果對(duì)形成在發(fā)泡室44內(nèi)的構(gòu)成發(fā)熱元件的電熱轉(zhuǎn)換元件42上進(jìn)行與打印信號(hào)對(duì)應(yīng)的通電，則在填充在發(fā)泡室44中的墨水中瞬間產(chǎn)生氣泡。利用由于該氣泡的成長(zhǎng)而發(fā)生的壓力變化，從與發(fā)泡室44連通的噴出口使墨滴噴出，在被記錄媒體上打印。當(dāng)墨滴噴出，墨水中的氣泡收縮時(shí)，墨水從通向發(fā)泡室44的流道43進(jìn)入發(fā)泡室44內(nèi)，在再次在噴出口形成彎液面46之前，再填充了墨水。圖5(圖4B的BB線(xiàn)剖視圖)表示了墨水噴出的樣子。在此，51表示墨滴，52表示氣泡。
墨滴噴出后，如上所述，由于墨水中的氣泡消泡時(shí)的氣穴現(xiàn)象，對(duì)電熱轉(zhuǎn)換元件42造成了物理和化學(xué)上的損害。如果重復(fù)進(jìn)行穩(wěn)定的噴出，則電熱轉(zhuǎn)換元件42上的消泡位置固定，氣穴現(xiàn)象引起的損害只集中在該位置。以下表示了本發(fā)明者們?cè)谔岢霰景l(fā)明時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。圖6(圖4B的C-C線(xiàn)剖視圖)表示了代表氣泡消泡之前的樣子的圖。在此，61表示氣泡，62表示消泡點(diǎn)位置。如果噴出次數(shù)增大，則在保護(hù)電熱轉(zhuǎn)換元件42的耐氣穴現(xiàn)象膜(未圖示)的損害集中的消泡點(diǎn)位置62產(chǎn)生裂紋和破損。如果進(jìn)一步增加噴出次數(shù)，則裂紋和破損發(fā)展，到達(dá)構(gòu)成發(fā)熱元件的耐氣穴現(xiàn)象膜下的電熱轉(zhuǎn)換元件42，墨水接觸了電熱轉(zhuǎn)換元件42。在電熱轉(zhuǎn)換元件42的與墨水接觸的部分，開(kāi)始腐蝕，電流很難流過(guò)。因此，在電流流入腐蝕的部分以外，發(fā)生電力集中，導(dǎo)致電損壞(斷線(xiàn))。斷線(xiàn)的噴嘴變?yōu)椴粐姵觯l(fā)生在打印圖象上成為條紋的原因的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的噴墨記錄裝置具有變更消泡點(diǎn)位置的消泡點(diǎn)位置變更部件，在各打印點(diǎn)，對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖調(diào)制，使消泡點(diǎn)位置分散。圖1表示本實(shí)施例的記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)。在此，驅(qū)動(dòng)控制部件12具有變更記錄頭21內(nèi)的電熱轉(zhuǎn)換元件42上的消泡點(diǎn)位置62的消泡點(diǎn)變更部件11，對(duì)打印的每給定數(shù)量的點(diǎn)，用調(diào)制的驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)相同電熱轉(zhuǎn)換元件42。
在本發(fā)明的實(shí)施例1中，消泡點(diǎn)變更部件11對(duì)各給定噴出次數(shù)，切換選擇雙脈沖和單脈沖的任意一個(gè)作為用于在被記錄媒體上形成記錄點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)脈沖，進(jìn)行噴出，使消泡點(diǎn)位置62變更。雙脈沖是使用前脈沖、主脈沖、這些前脈沖和主脈沖之間的休止期間來(lái)進(jìn)行1次發(fā)泡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。而單脈沖是只適用主脈沖，進(jìn)行1次發(fā)泡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
圖7B表示用于不使墨水發(fā)泡而進(jìn)行預(yù)備加熱的預(yù)加熱用脈沖(前脈沖)和用于使墨水中產(chǎn)生發(fā)泡的發(fā)泡用脈沖(主脈沖)的雙脈沖(把多脈沖中2分割的稱(chēng)作雙脈沖驅(qū)動(dòng))信號(hào)。圖7A表示單脈沖信號(hào)。它們是表示交替向加熱器供給這些信號(hào)的記錄墨水的發(fā)泡和消泡樣子的概念圖。
圖7C～圖7F是模式地表示流道內(nèi)部的縱截面的圖，1表示加熱器(發(fā)熱元件)，2表示發(fā)泡室的壁，3表示單脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的加熱器上發(fā)生的泡尺寸為最大時(shí)的樣子，4表示雙脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的加熱器上發(fā)生的泡的尺寸為最大時(shí)的樣子，5表示單脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的加熱器上發(fā)生的泡消泡的樣子，6表示雙脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的加熱器上發(fā)生的泡消泡的樣子，7表示單脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的加熱器上發(fā)生的泡消泡的位置，8表示雙脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的加熱器上發(fā)生的泡的消泡位置，9表示墨水噴出噴嘴，10表示墨水供給路，11表示具有加熱器的襯底。發(fā)泡室的壁2與墨水噴出噴嘴9一起，完成引導(dǎo)由發(fā)泡產(chǎn)生的墨水流，使墨水向目的方向噴出的任務(wù)。在本實(shí)施例中，發(fā)泡室的壁2配置為不在墨水供給路10一側(cè)。
在此，就雙脈沖加以說(shuō)明。
圖8A、8B是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1的雙脈沖的圖。在圖8A、8B中，Vop是驅(qū)動(dòng)電壓，P1是多分割的加熱脈沖的最初的脈沖(以下稱(chēng)作預(yù)先加熱脈沖)的脈沖寬度，P2是間隔時(shí)間(休止期間)，P3是第二脈沖(以下稱(chēng)作主加熱脈沖)的脈沖寬度。T1、T2、T3表示用于決定P1、P2、P3的時(shí)間。驅(qū)動(dòng)電壓Vop是表示外加了該電壓的電熱轉(zhuǎn)換體對(duì)由襯底(加熱板)和墨水發(fā)泡室構(gòu)成的墨水流道內(nèi)的墨水產(chǎn)生熱能所必要的信號(hào)能量的參數(shù)之一。該值由電熱轉(zhuǎn)換體的面積、電阻值、膜結(jié)構(gòu)和記錄頭的流道結(jié)構(gòu)來(lái)決定。
分割脈沖調(diào)制驅(qū)動(dòng)法用P1、P2、P3的寬度依次提供脈沖，前脈沖主要是用于控制流道內(nèi)的墨水溫度的脈沖，擔(dān)負(fù)著本發(fā)明的氣穴現(xiàn)象位置(消泡位置)控制的重要任務(wù)。該預(yù)先加熱脈沖寬度設(shè)定為由于電熱轉(zhuǎn)換體產(chǎn)生的熱能而在墨水中不發(fā)生發(fā)泡現(xiàn)象的值。間隔時(shí)間(休止期間)設(shè)定為一定間隔，使預(yù)先加熱脈沖和主加熱脈沖彼此不干擾，以及設(shè)置為使墨水流道內(nèi)墨水的溫度分布均勻。
主加熱脈沖用于使流道內(nèi)的墨水中產(chǎn)生發(fā)泡，使墨水從噴出口噴出，其寬度P3由電熱轉(zhuǎn)換體的面積、電阻值、膜結(jié)構(gòu)和記錄頭的墨水流道結(jié)構(gòu)來(lái)決定。如在以往技術(shù)中所述，如果在噴出加熱器上外加了能量，則噴出加熱器附近的墨水急劇沸騰，發(fā)生相變，從液體到氣體發(fā)生狀態(tài)變化(膜面沸騰)，但是象本實(shí)施例那樣，如圖8B的表所示，分別設(shè)定預(yù)先加熱脈沖寬度、間隔時(shí)間寬度、主加熱脈沖寬度，在用于記錄的噴出動(dòng)作中，與基于數(shù)據(jù)的脈沖形狀指定無(wú)關(guān)系地切換驅(qū)動(dòng)單脈沖和雙脈沖(在本實(shí)施例，以交替驅(qū)動(dòng)的例子進(jìn)行說(shuō)明)，則由于加熱器的驅(qū)動(dòng)條件的不同，發(fā)泡和消泡的狀態(tài)不同。
即當(dāng)雙脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)，因?yàn)橛型ㄟ^(guò)預(yù)先加熱脈沖提高流道內(nèi)墨水溫度的效果，所以與單脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)相比，發(fā)泡區(qū)域增大。伴隨著此，消泡位置(氣穴現(xiàn)象的位置)不同，為單脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的位置7和雙脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)的位置8，不集中在一定地方。
圖9表示從流道的上方觀(guān)察的使用單脈沖和雙脈沖時(shí)的消泡點(diǎn)位置。
如圖9所示，對(duì)于各脈沖的電熱轉(zhuǎn)換元件42的消泡點(diǎn)位置62為不同位置。消泡點(diǎn)變更部件11通過(guò)一邊對(duì)各打印點(diǎn)，選擇消泡點(diǎn)位置62不同的單脈沖和雙脈沖的任意一個(gè)，一邊進(jìn)行打印，能分散消泡點(diǎn)位置62，使氣穴現(xiàn)象引起的損害不會(huì)集中于包含電熱轉(zhuǎn)換元件發(fā)熱元件。
這樣，在本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)于支路驅(qū)動(dòng)時(shí)的相同發(fā)熱元件的各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作(各噴出動(dòng)作)，與記錄數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)地改變驅(qū)動(dòng)條件，驅(qū)動(dòng)發(fā)熱元件，能使發(fā)熱元件上的消泡點(diǎn)位置分散，能抑制氣穴現(xiàn)象損壞引起的壽命下降，防止發(fā)熱元件的損壞引起的記錄圖象的劣化，能在長(zhǎng)期取的良好的圖象。
須指出的是，在本實(shí)施例中，以對(duì)各噴出動(dòng)作交替切換單脈沖驅(qū)動(dòng)和雙脈沖驅(qū)動(dòng)的例子，說(shuō)明了相同發(fā)熱元件的驅(qū)動(dòng)條件，但是也可以不是交替，而是對(duì)給定噴出動(dòng)作數(shù)進(jìn)行切換。如果該噴出動(dòng)作數(shù)變得過(guò)多，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)的切換引起的噴出不均勻容易變得顯著，所以希望不要過(guò)多。另外，給定數(shù)可以不是決定的數(shù)，而是隨機(jī)的。
<實(shí)施例2>
下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2。
在所述的實(shí)施例1中，說(shuō)明了對(duì)相同的噴出加熱器交替外加單脈沖和雙脈沖，使氣穴現(xiàn)象的位置不集中的方法，但是在本實(shí)施例中，通過(guò)使外加脈沖寬度變化，使消泡點(diǎn)位置(氣穴現(xiàn)象發(fā)生的位置)不集中。
特別是在本實(shí)施例中，其特征在于使用來(lái)使墨水發(fā)泡的發(fā)泡用脈沖的脈沖寬度作為驅(qū)動(dòng)條件而變化。
圖10D～10I是表示把圖10A～10C所示的脈沖寬度不同的發(fā)泡加熱用脈沖提供給加熱器時(shí)的記錄墨水的發(fā)泡和消泡樣子的概念圖。
1是發(fā)熱元件(加熱器)，2是發(fā)泡室的壁，15、16、17分別是以不同的脈沖寬度驅(qū)動(dòng)構(gòu)成發(fā)熱元件的電熱轉(zhuǎn)換元件時(shí)的發(fā)熱元件上生長(zhǎng)的泡的尺寸變?yōu)樽畲髸r(shí)的樣子，12、13、14分別是以不同脈沖寬度驅(qū)動(dòng)蝕的加熱器上的泡的消泡位置，9是墨水噴出噴嘴，10是墨水供給路，11表示具有發(fā)熱元件的襯底。
在本實(shí)施例中，分別如圖10A～10C所示，如果把脈沖寬度不同的發(fā)泡用脈沖提供給發(fā)熱元件，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，則由于脈沖寬度不同，發(fā)泡和消泡的狀態(tài)不同。
即當(dāng)用長(zhǎng)氣穴現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)構(gòu)成發(fā)熱元件的電熱轉(zhuǎn)換元件時(shí)，與以短脈沖寬度驅(qū)動(dòng)加熱器時(shí)相比，發(fā)泡區(qū)域增大。伴隨著此，消泡位置(氣穴現(xiàn)象的位置)不同，為以長(zhǎng)脈沖寬度驅(qū)動(dòng)電熱轉(zhuǎn)換元件的時(shí)的位置14和以短脈沖寬度驅(qū)動(dòng)電熱轉(zhuǎn)換元件的時(shí)的位置13。這樣，通過(guò)以各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作以不同驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)，使消泡位置不穩(wěn)定，使加熱器上的氣穴現(xiàn)象位置不集中，從而能抑制噴出加熱器的氣穴現(xiàn)象引起的下降，防止加熱器斷線(xiàn)引起的記錄圖象的劣化，能獲得穩(wěn)定的圖象質(zhì)量。
<實(shí)施例3>
下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3。
圖11表示本實(shí)施例的框概略結(jié)構(gòu)。與前面的實(shí)施例1同樣，驅(qū)動(dòng)控制部件12具有變更記錄頭21內(nèi)的電熱轉(zhuǎn)換元件42上的消泡點(diǎn)位置的消泡點(diǎn)變更部件11，對(duì)各打印的點(diǎn)以調(diào)制的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行對(duì)電熱轉(zhuǎn)換元件42的驅(qū)動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)雙脈沖的前脈沖、主脈沖和間隔時(shí)間的至少一個(gè)調(diào)制為2階段以上，以多種類(lèi)的驅(qū)動(dòng)脈沖隨機(jī)選擇，進(jìn)行打印。
下面，說(shuō)明使雙脈沖調(diào)制為兩階段(為了簡(jiǎn)單，把兩個(gè)調(diào)制的雙脈沖稱(chēng)作雙脈沖1、雙脈沖2)，對(duì)各打印點(diǎn)的各噴出動(dòng)作，從雙脈沖1、雙脈沖和單脈沖選擇、打印時(shí)的情形。圖12表示各波形的概略圖。在兩個(gè)雙脈沖中，因?yàn)橥饧訒r(shí)間條件不同，所以如圖12所示，能使墨水中的氣泡在電熱轉(zhuǎn)換元件42上的不同位置消泡。如果通過(guò)消泡點(diǎn)變更部件11，對(duì)各打印點(diǎn)隨機(jī)選擇消泡點(diǎn)位置62不同的三個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖中的一個(gè)，進(jìn)行打印，則能使消泡點(diǎn)位置62分散為三個(gè)。即使是相同的噴出次數(shù)，與以往的氣穴現(xiàn)象引起的損害集中于一個(gè)地方的情形相比，本發(fā)明使內(nèi)氣穴現(xiàn)象層的裂紋和損傷的發(fā)展約減少到1/3，換言之，耐久性能約能提高到3倍。
如本實(shí)施例所示，通過(guò)一邊對(duì)各打印點(diǎn)從電熱轉(zhuǎn)換元件42上的消泡點(diǎn)位置62不同的多個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖中選擇，一邊打印，能使消泡點(diǎn)位置62分散到多個(gè)地方。因此，與以往的氣穴現(xiàn)象引起的損害集中于一個(gè)地方時(shí)相比，使損害分散到多個(gè)地方，能減輕每個(gè)地方的損害，所以能提供具有長(zhǎng)的耐久壽命的具有可靠性的噴墨記錄裝置。
須指出的是，在此，把雙脈沖進(jìn)行了調(diào)制為2階段，但是，調(diào)制為三階段以上，使消泡點(diǎn)位置不同，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明當(dāng)然不僅局限于上述的各實(shí)施例。另外，也可以不是雙脈沖，可以把實(shí)施例2中說(shuō)明的單脈沖調(diào)制為多個(gè)階段。
<實(shí)施例4>
當(dāng)為使消泡點(diǎn)位置62不同而把驅(qū)動(dòng)脈沖調(diào)制為多階段時(shí)，如果適用不滿(mǎn)給定墨水噴出量以及超過(guò)的驅(qū)動(dòng)脈沖，進(jìn)行打印，則有時(shí)無(wú)法獲得以給定墨水噴出量打印時(shí)的給定打印濃度。在本實(shí)施例中，如圖13所示，為了改善所述問(wèn)題，消泡點(diǎn)位置變更部件11具有墨水噴出量平均化部件。墨水噴出量平均化部件當(dāng)使用噴出不滿(mǎn)給定墨水噴出量Vdref的噴出量Vd1的驅(qū)動(dòng)脈沖Pw1和超過(guò)的給定墨水噴出量Vdref的噴出量Vd2的驅(qū)動(dòng)脈沖Pw2，進(jìn)行打印時(shí)，以Vdref＝α·Vd1+(1-α)·Vd2成立的比率Pw1∶Pw2＝α∶(1-α)選擇驅(qū)動(dòng)脈沖。據(jù)此，打印的墨水噴出量被平均化為給定墨水噴出量，能以與用給定墨水噴出量打印時(shí)的打印濃度幾乎相同的濃度打印。
通過(guò)采用本實(shí)施例，與上述的實(shí)施例同樣，能提供耐久壽命長(zhǎng)、可靠性高、并且能打印給定濃度的噴墨記錄裝置。
須指出的是，平均并不局限于2個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖間的平均，也可以是多個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖間的平均。
<實(shí)施例5>
下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例5。
在本實(shí)施例中，使用權(quán)利要求所示的驅(qū)動(dòng)部件。即其特征在于對(duì)各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，使用于使墨水發(fā)泡的發(fā)泡加熱用脈沖的驅(qū)動(dòng)電壓變化。
在所述實(shí)施例1中，是對(duì)相同噴出加熱器交替外加單脈沖和雙脈沖，使氣穴現(xiàn)象的位置不集中的驅(qū)動(dòng)方法。另外，在所述實(shí)施例2、3、4中，是通過(guò)對(duì)各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作使對(duì)記錄頭的外加脈沖寬度變化，使氣穴現(xiàn)象的位置不集中的驅(qū)動(dòng)方法。在本實(shí)施例中，如下所述，通過(guò)對(duì)各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，使對(duì)記錄頭的外加電壓變化，使氣穴現(xiàn)象的位置不集中。
圖14D～14I是表示把圖14A～14C所示的驅(qū)動(dòng)電壓不同的發(fā)泡加熱用脈沖提供給加熱器時(shí)的記錄墨水的發(fā)泡和消泡樣子的概念圖。
在本實(shí)施例中，也與實(shí)施例2同樣，通過(guò)對(duì)各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，使驅(qū)動(dòng)電壓變化，發(fā)泡和消泡狀態(tài)不同。即當(dāng)以高電壓驅(qū)動(dòng)加熱器時(shí)，與以低電壓驅(qū)動(dòng)加熱器時(shí)相比，發(fā)泡區(qū)域增大，所以如圖14D～14I所示，消泡位置(氣穴現(xiàn)象的位置)不集中在一定地方。這樣，通過(guò)對(duì)各驅(qū)動(dòng)動(dòng)作以不同驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，使加熱器上的氣穴現(xiàn)象位置不集中，使消泡位置不穩(wěn)定，從而能延長(zhǎng)基于噴出加熱器的氣穴現(xiàn)象損壞的斷線(xiàn)壽命，能防止基于加熱器斷線(xiàn)的記錄圖象的劣化，獲得了穩(wěn)定的圖象質(zhì)量。
從以上說(shuō)明可知，根據(jù)本發(fā)明，在噴墨記錄裝置進(jìn)行記錄時(shí)，當(dāng)重復(fù)驅(qū)動(dòng)作為發(fā)熱元件的加熱器時(shí)，通過(guò)對(duì)各噴出驅(qū)動(dòng)以不同的驅(qū)動(dòng)條件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在加熱器上使消泡點(diǎn)位置不集中，從而能使氣穴現(xiàn)象的位置不集中。據(jù)此，就能獲得延長(zhǎng)加熱器壽命這一效果。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄裝置，具有多個(gè)發(fā)熱元件，通過(guò)驅(qū)動(dòng)該發(fā)熱元件來(lái)加熱墨水使之噴出，其特征在于驅(qū)動(dòng)使相同發(fā)熱元件按每一給定的噴出動(dòng)作數(shù)，與圖象數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，切換驅(qū)動(dòng)條件來(lái)進(jìn)行記錄的控制部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述給定的噴出動(dòng)作數(shù)是1，以對(duì)各所述噴出動(dòng)作數(shù)不同的驅(qū)動(dòng)條件來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述控制部件兼任通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)條件的切換來(lái)變更由所述發(fā)熱元件的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的氣泡的消泡點(diǎn)位置的消泡點(diǎn)位置變更部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于各所述噴出動(dòng)作是用于對(duì)被記錄媒體進(jìn)行記錄的噴出動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)條件是指驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)，所述控制部件切換只有用于使墨水發(fā)泡的主脈沖的情況，和使用用于不使墨水發(fā)泡而進(jìn)行預(yù)備加熱的預(yù)備加熱脈沖和主脈沖的2個(gè)以上脈沖的情況，來(lái)控制所述相同的所述發(fā)熱元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)熱元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由使墨水發(fā)泡的主脈沖、用于不使墨水發(fā)泡而進(jìn)行預(yù)備加熱的預(yù)備加熱脈沖以及它們之間的休止期間構(gòu)成，所述控制部件進(jìn)行控制，作為所述不同的驅(qū)動(dòng)條件，改變它們中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)條件是指驅(qū)動(dòng)所述發(fā)熱元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度，所述控制部件使用于使墨水發(fā)泡的脈沖寬度變化，提供給所述相同的所述發(fā)熱元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)條件是指驅(qū)動(dòng)脈沖電壓，所述控制部件使用于使墨水發(fā)泡的脈沖電壓變化，提供給所述相同的所述發(fā)熱元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述控制部件分別使用來(lái)把墨水預(yù)加熱至即將發(fā)泡之前的預(yù)加熱用脈沖的脈沖電壓和用來(lái)使墨水發(fā)泡的主脈沖的脈沖電壓變化，提供給相同的所述發(fā)熱元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)條件是指驅(qū)動(dòng)脈沖的外加定時(shí)；具有使用于使墨水發(fā)泡的脈沖的外加定時(shí)變化，提供給所述相同的所述發(fā)熱元件的部件。
11.一種記錄方法，使用具有多個(gè)發(fā)熱元件，通過(guò)驅(qū)動(dòng)該發(fā)熱元件而加熱墨水使之噴出的噴墨頭來(lái)進(jìn)行記錄，其特征在于具有使相同發(fā)熱元件按給定的噴出動(dòng)作數(shù)，與圖象數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，切換驅(qū)動(dòng)條件噴出墨水來(lái)進(jìn)行記錄的步驟。
全文摘要
一種噴墨記錄裝置，在記錄頭上設(shè)有發(fā)熱元件，通過(guò)加熱該發(fā)熱元件而使墨水噴出，具有多個(gè)所述發(fā)熱元件和進(jìn)行所述發(fā)熱元件的驅(qū)動(dòng)控制的控制部件，在進(jìn)行記錄時(shí)與記錄數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，以不同的驅(qū)動(dòng)條件對(duì)同樣的發(fā)熱元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。能不加速發(fā)熱元件的經(jīng)時(shí)劣化，不受使用環(huán)境、發(fā)熱元件的劣化狀態(tài)、記錄頭制造時(shí)的偏差等的影響，能抑制加熱器斷線(xiàn)引起的記錄圖象的劣化，有效地延長(zhǎng)斷線(xiàn)壽命，獲得穩(wěn)定的圖象質(zhì)量。
文檔編號(hào)B41J2/05GK1454778SQ03122
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月2日
發(fā)明者井上智之, 野澤実, 山田泰史 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社