[發明專利]記錄頭、用于記錄頭的基底、以及記錄設備

無效

• 申請號: 00118390.7
• 申請日: 2000-06-14
• 公開（公告）號: CN1277111A
• 公開（公告）日: 2000-12-20
• 發明（設計）人: 望月無我;斉藤一郎;石永博之;今仲良行;松本宣幸;種谷陽一
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馮譜

本發明涉及一種用于在記錄介質上記錄所希望的圖象的記錄頭、用于一種記錄頭的基底、以及一種記錄設備。本發明可被應用于諸如在紙、線、纖維、布、皮革、金屬、塑料、玻璃、木材、陶瓷等上進行記錄的打印機、復印機、帶有通信系統的傳真設備、帶有打印單元的字處理器的設備。進一步地，本發明可被應用于工業用記錄系統，該系統通過結合各種復雜的處理裝置而得到設置。在此，本發明中使用的術語“記錄”不僅適用于為記錄介質提供諸如文字和圖形的有意義的圖象，而且還適用于為記錄介質提供無意義的圖象，諸如圖案。

對傳統的記錄頭，有通過利用熱發生元件而把熱量傳送到一個色帶或熱敏紙上而進行記錄的熱頭、通過利用壓電元件而排放墨而進行記錄形成噴墨頭。以下的描述將以通過利用發熱元件排墨而進行記錄的噴墨頭為例子，而對噴墨頭進行描述。

當熱量和其他的能量被提供給墨時，墨中發生狀態改變，這是通過突然的體積改變(氣泡的產生)而實現的。隨后，墨借助由這種狀態改變施加的激發力，而被從排放口排放。如此排放的墨被允許附著在記錄介質上以形成圖象。這被稱為噴墨記錄方法，傳統上被稱為所謂的氣泡噴射記錄法。如在美國專利第4,723,129和其他的說明書中所述的，采用這種氣泡噴射記錄法的記錄設備通常包括：排墨的排放口；與該排放口連通的墨流動通路；以及，用作能量發生裝置的記錄元件，它被分別設置在墨流動通路中以排墨。

借助這種記錄方法，能夠以較小的噪聲高速地記錄高質量的圖象。同時，進行這記錄的頭使得能夠以高密度設置排放口。其結果，除了其他的好處以外，這種頭具有一種優異的優點，即能夠以小的設備和高分辨率記錄圖象，且彩色圖象能夠容易地實現。由于這些優點，氣泡噴射記錄法近年來已經被廣泛地用于打印機、復印機、傳真設備和其他很多辦公室設備。進一步地，它已經開始被用于紡織印刷系統和某些其他的工業應用。

現在，產生排墨的能量的記錄元件是利用半導體制作工藝而制作的，利用氣泡噴射技術而制成的傳統頭是這樣制作的，即通過在硅基板形成的元件基板上設置記錄元件而形成一個基底，且借助polysulfone或某些其他樹脂或玻璃等而形成的帶有槽的頂板與這種基底接合，而提供墨流動通路。

另外，通過采用由硅基板形成的元件基板，不僅在元件基板上形成了記錄元件，而且還在其上形成了驅動記錄元件的驅動電路、用于控制記錄元件的溫度的溫度檢測器、驅動控制器、以及其他的一些元件。圖15顯示了這種元件基板的一個例子。

在圖15中，在元件基板1001上形成了：加熱器組1002，它具有由提供排墨所用的熱能的電阻元件形成的多個發熱元件(記錄元件)1005，這些電阻元件被并行設置；驅動電路1003，它具有用于驅動各個加熱元件1005的多個晶體管1008，它們被并聯設置；一個控制電路1004，用于控制驅動電路1003上的各個晶體管1008；以及，一個輸入端1007，用于接收來自外界的圖象數據、各種信號等。另外，對于元件基板1001，提供了一個溫度檢測器，它測量元件基板1001或檢測器1006的溫度，其中該檢測器諸如用于測量各個發熱元件的電阻值的電阻檢測器。

控制電路1004包括：移位寄存器，它向驅動電路1003輸出從外界串行接收的圖象數據；鎖存電路，它有條件地存儲數據并把它們輸出至晶體管1008；一個驅動控制電路，它驅動檢測器1006，并控制脈沖的寬度以根據來自檢測器1006的輸出驅動發熱元件1005。在此方面，控制電路1004可被設置成分別輸出圖象數據或把加熱器組1002分成多個塊并以每塊為單位輸出圖象數據等。以此方式，多個移位寄存器得到設置，且隨后從噴墨記錄設備傳送來的圖象數據被分配到多個移位寄存器上，從而方便地提高了打印速度。

作為檢測器1006，采用了測量發熱元件附近的溫度的溫度檢測器、監測發熱元件的電阻值的電阻檢測器或其他檢測器。

至于就所要排放的液滴來說的排放量，該排放量主要與墨的氣泡值有關。墨的氣泡值根據發熱元件1005及其周邊溫度而改變。發熱元件1005的溫度和其周邊的溫度由該溫度檢測器測量。根據如此獲得的結果，在施加造成排墨的加熱脈沖之前，先施加強度較小而不會造成排墨的能量(預加熱脈沖)。隨后，使這種預加熱脈沖的寬度或輸出時序得到改變控制，以調節發熱元件1005及其周邊的溫度，以通過排放指定量的墨滴而保持圖象質量。