喷墨记录装置和喷墨记录方法制造方法及图纸

一种喷墨记录装置，在记录头上设有发热元件，通过加热该发热元件而使墨水喷出，具有多个所述发热元件和进行所述发热元件的驱动控制的控制部件，在进行记录时与记录数据无关，以不同的驱动条件对同样的发热元件进行驱动。能不加速发热元件的经时劣化，不受使用环境、发热元件的劣化状态、记录头制造时的偏差等的影响，能抑制加热器断线引起的记录图象的劣化，有效地延长断线寿命，获得稳定的图象质量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及每当外加驱动信号时，通过喷嘴喷出墨水来进行记录的。
技术介绍
喷墨记录装置具有容易使记录头小型化，能以高速、低运行成本来记录高精细的图象等优点。特别是，利用热能来喷出墨水的气泡喷射方式的记录头能通过半导体制造工艺在衬底上成膜形成用于向墨水提供热的发热元件，所以能非常紧凑地制造记录头。在使用这样的热能来使墨水喷出的气泡喷射方式(热喷墨方式)的记录装置中，与记录装置的使用开始时相比，如果由于记录页数增多而使墨水喷出次数累积超过某极限次数，则有可能使位于记录元件内的加热器(发热元件)断线损坏，从而无法再从记录元件中喷出墨水。在气泡喷射方式中，一边重复依靠发热元件的发热来进行的气泡的产生、成长、收缩的步骤，一边喷出墨水。该气泡消失(消泡)时的物理冲击(以下称作气穴现象)作用在发热元件上，由于该冲击力集中于加热器上的确定位置，所以它是导致发热元件损坏的原因之一。下面，使用以下附图来说明该气穴现象的机制。图15是气穴现象的机制的说明图。在图15中，150模式地表示墨水流道，8c是喷出加热器(发热元件)。如果在喷出加热器8c上外加能量，则喷出加热器面附近的墨水升温，发生相变，从液体到气体发生状态变化，产生气泡152。在发泡开始点的发泡气体的压力水平上升到超过10个气压的程度，但，而后在只有惯性力到达最大发泡点的时刻(图中(a)的状态)，气体内压力减压至1/100个气压以下。而且，从气体内的低压产生收缩力，转为进行消泡(图中(b))。随着气体的收缩，开始补充墨水，但一旦墨水开始运动，就会在墨水中产生惯性力。直到消泡的途中，气泡内压力相对于大气压是负压状态，收缩力作用于气泡自身收缩的方向，但是从某时刻开始，由于墨水的惯性力而变成向被压破的方向收缩，气体内压力成为极高压状态。如果气体被压缩到极限(图中(c)的状态)，则气体无法再以气相存在，转变为液相，消泡过程结束(图中(d))。当所述过程极高速地进行，以所述的条件来驱动所述记录头时，从最大发泡点到消泡结束所需要的时间约为5μs左右。在此，在作为所述过程最终行程的相变时，压力水平从极高压状态瞬间变为常压(解放为大气的墨水压)。此时，伴随着在喷出加热器面上引发的压力变化的冲击力是气穴现象。为了防止由该气穴现象引起的加热器断线寿命的下降，有必要在加热器上设置耐气穴现象用的保护膜。但是，该耐气穴现象用的保护膜使从加热器向墨水的热能传递效率下降，从而导致用于喷出的能量效率下降。特别是当为了提高强度而使膜厚增加时，能量效率的下降更大。因而存在着记录头自身容易过度升温这一应该解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述问题的存在，本专利技术的目的在于提供不加速发热元件的经时劣化，不受使用环境或发热元件的劣化状态、制造记录头时产生的偏差等的影响，能通过抑制由加热器断线而引起的记录图象的劣化来有效地延长断线寿命，并不使用于喷出的能量的效率下降来获得稳定的图象质量的。为了实现所述目的，本专利技术的记录装置具有多个发热元件，通过驱动该发热元件来加热墨水使之喷出，其特征在于驱动使相同发热元件按给定的喷出动作数，与图象数据无关地、切换驱动条件来进行记录的控制部件。另外，为实现所述目的的本专利技术的记录方法，使用具有多个发热元件、通过驱动该发热元件而加热墨水并使之喷出的喷墨头，来进行记录，其特征在于使相同发热元件按给定的喷出动作数，与图象数据无关地、切换驱动条件来进行记录。附图说明下面简要说明附图。图1是用于表示实施例的框结构的图。图2是用于表示喷墨记录装置的概略结构的图。图3是用于表示喷墨记录头的概略结构的图。图4A、4B是用于说明喷墨记录头的流道结构的图。图5是用于说明墨水的喷出状态的图。图6是用于说明消泡点位置的图。图7A～7F是表示向加热器提供的脉冲信号(图7A是单脉冲，图7B是双脉冲)和把这些信号交替提供给加热器时的发泡和消泡情况的概念图(图7C～7F)。图8A、8B是说明双脉冲的图。图9是用于说明驱动信号波形和消泡点位置的图。图10A～10I是表示向加热器提供的脉冲信号(图10A～图10C)和把这些信号提供给加热器时的发泡和消泡情况的概念图(图10D～10I)。图11是用于表示实施例的框结构的图。图12是用于说明驱动信号波形和消泡点位置的图。图13是用于表示实施例的框结构的图。图14A～14I是表示向加热器提供的脉冲信号(图14A～图14C)和把这些信号提供给加热器时的记录墨水的发泡和消泡样子的概念图(图14D～14I)。图15是气穴现象机制的说明图。具体实施例方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施例。<实施例1> 图2是表示能适用本专利技术的喷墨记录装置的一例的主要部分结构的图。在图2中，21是记录头，在本实施例中，它搭载了K(黑色)、C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)这四种颜色的墨水容器22。记录头21连接着传递驱动电机23的驱动力的驱动皮带24的一部分，能往返运动。一边在对于记录纸等记录媒体25保持一点距离的状态下，使记录头往返运动，一边对记录媒体喷出墨滴，进行打印。另外，在图2中，通过供纸输送结构26向与记录头21移动方向垂直的方向输送记录媒体25。每进行一行的记录，把记录媒体25输送给定间隔，再进行下一行的记录，以下重复这样的记录动作，在记录媒体25的整个区域形成图象。在记录头21的往返移动范围内，即在离开记录区域的给定位置(例如，原位置)，配置了通过强制地使墨水从记录头21排出，除去各喷出口内的粘度增加的墨水、粘合墨水、废物、气泡等异物，用于使喷出功能恢复正常的吸引恢复帽27。吸引恢复帽27在不打印时，为了防止墨水蒸发而盖在记录头21上。另外，通过对该帽喷出墨水，能进行实施恢复处理的预备喷出。下面，就记录头21加以说明。图3是记录头21的概念图。驱动信息从主机(例如PC等)传送给喷墨记录装置，从记录装置的驱动控制部件输出的信号通过电接点31传输给记录头21。然后，打印信号通过电布线构件32(例如TAB)和电接合部33，传输给记录头内的配置喷嘴的记录芯片34。图4A、4B表示记录芯片34的喷嘴形状，下面，参照附图说明墨水喷出的结构。在图4A是喷嘴的形状的俯视图，4B表示A-A线剖视图。在图4B中，在衬底41上，在构成发热元件的电热转换元件42上形成了发送打印信号的布线(未图示)。在衬底41上，设置有形成了用半导体制造工艺加工的流道43、发泡室44、喷出口45的喷嘴板。另外，在表面形成了防水膜46。墨水从公共液室47通过流道43填充到发泡室44中，在喷出口45展开弯液面48。弯液面48由于通过负压发生机构而在墨水中产生的负压和墨水的表面张力的平衡而成立。如果对形成在发泡室44内的构成发热元件的电热转换元件42上进行与打印信号对应的通电，则在填充在发泡室44中的墨水中瞬间产生气泡。利用由于该气泡的成长而发生的压力变化，从与发泡室44连通的喷出口使墨滴喷出，在被记录媒体上打印。当墨滴喷出，墨水中的气泡收缩时，墨水从通向发泡室44的流道43进入发泡室44内，在再次在喷出口形成弯液面46之前，再填充了墨水。图5(图4B的BB线剖视图)表示了墨水喷出的样子。在此，51表示墨滴，52表示气泡。墨滴喷出后，如上所述，由于墨水中的气泡消泡时的气穴现象，对电热转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨记录装置，具有多个发热元件，通过驱动该发热元件来加热墨水使之喷出，其特征在于： 驱动使相同发热元件按每一给定的喷出动作数，与图象数据无关，切换驱动条件来进行记录的控制部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上智之，野澤実，山田泰史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]