專利名稱：液體釋放頭、液體釋放裝置和液體釋放頭驅(qū)動方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種液體釋放頭，其利用諸如熱能的能量將液體室中的液體從噴嘴中釋放出來，一種具有該液體釋放頭的液體釋放裝置，和一種驅(qū)動該液體釋放頭的方法。
背景技術(shù)：
近來在硬拷貝、打印等領域，對彩色輸出的要求增加了。為響應該需求，設計了諸如圖像產(chǎn)生裝置和液體釋放裝置等利用彩色圖像產(chǎn)生方法的裝置，這些彩色圖像產(chǎn)生方法例如是熱染色升華方法；熱蠟轉(zhuǎn)移方法；噴墨方法；電照相方法；以及熱銀鹽顯影方法。
采用噴墨方法的液體釋放裝置從作為液體釋放頭的打印機頭的噴嘴中，將一滴記錄液體(墨)釋放到記錄介質(zhì)上以形成一個點。該裝置具有簡單的結(jié)構(gòu)，并能產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。在該噴墨方法中，能量產(chǎn)生元件向液體室中的墨提供能量，由此使墨滴從噴嘴中釋放出來。根據(jù)能量產(chǎn)生元件的類型將噴墨方法分為靜電吸引類型；連續(xù)振動產(chǎn)生類型(壓電類型)；以及熱類型。
在熱類型中，加熱器元件用作能量產(chǎn)生元件。由加熱器元件對液體室中的墨進行的局部加熱(施加能量)在該液體室的墨中產(chǎn)生氣泡。在氣泡中產(chǎn)生的壓力使得墨從噴嘴中釋放到記錄介質(zhì)上。采用熱類型噴墨方法的裝置具有簡單的結(jié)構(gòu)，并且能打印出彩色圖像。
在采用熱類型噴墨方法的液體釋放裝置中使用的液體釋放頭通過為半導體基座配置驅(qū)動電路來制造，該驅(qū)動電路依次是邏輯IC；驅(qū)動加熱器元件；加熱器元件；墨汁室；和噴嘴，如在日本未實審專利申請No.7-68759中公開的。由于加熱器元件與驅(qū)動電路組合在一起，因此加熱器元件可以高密度地排列。因此，可以獲得高分辨率的打印結(jié)果。
在大多數(shù)這種液體釋放頭中，采用了具有以下結(jié)構(gòu)的頭芯片。也就是說，每個噴嘴都具有加熱器元件；加熱器元件在基座上排列成一行；在該行的一側(cè)具有驅(qū)動電路；在該行的另一側(cè)具有墨汁流動路徑。利用這種頭芯片，可以使液體釋放頭小型化。
關于這種液體釋放頭，如日本未實審專利申請No.8-48034中公開的，提出了一種方法來控制液滴的釋放方向。在該方法中，通過分別驅(qū)動為每個液體室提供的多個能量產(chǎn)生元件來控制液滴的釋放方向。
圖1示出從噴嘴設置的方向上觀察的液體釋放頭。在圖1中，每個墨汁室2都具有一個噴嘴1。對于每個墨汁室2，在墨汁室2排列的方向上并排地設置了兩個加熱器元件3A和3B。如圖2所示，每個加熱器元件3A和3B的一端都連接到公用布線圖4上。加熱器元件3A和3B通過該公用布線圖4連接到電源5。每個加熱器元件3A和3B的另一端分別通過布線圖6A和6B連接到晶體管7A和7B。加熱器元件3A和3B分別經(jīng)過晶體管7A和7B接地。根據(jù)控制電路9的定時控制，在預定時刻分開接通晶體管7A和7B，以分別驅(qū)動加熱器元件3A和3B?？刂齐娐?基于在接通狀態(tài)下的門電壓的確定，控制分別流經(jīng)加熱器元件3A和3B的電流IA和IB。加熱器元件3A和3B具有大致相同的形狀和大致相同的阻抗值。加熱器元件3A和3B大致關于噴嘴1的中心線對稱地排列。液體室2大致關于加熱器元件3A和3B之間的中線對稱。
當驅(qū)動加熱器元件3A或3B時，墨滴以某個角度釋放出來。
關于上述結(jié)構(gòu)，在每個噴嘴1都具有兩個加熱器元件3A和3B的情況下，其中加熱器元件3A和3B排列成一行，驅(qū)動電路設置在該行的一側(cè)，而墨汁流動路徑設置在該行的另一側(cè)，此時需要彎曲連接加熱器元件3A和3B的布線圖4或布線圖6A和6B。在這種情況下，如圖1所示，由晶體管7A和7B以及控制電路9組成的驅(qū)動電路設置在分別將加熱器元件3A和3B連接到晶體管7A和7B的布線圖6A和6B一側(cè)。公用布線圖4彎曲，并經(jīng)過相鄰加熱器元件對之間的間隙導向布線圖6A和6B一側(cè)。這樣，可以有效安排驅(qū)動電路和布線圖4、6A和6B。
分別流經(jīng)單個布線圖6A或6B的電流IA或IB流過公用布線圖4。當驅(qū)動兩個晶體管7A和7B，以驅(qū)動兩個加熱器元件3A和3B時，電流IA+IB流過公用布線圖4。因此，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，該公用布線圖4的寬度需要大于或等于單個布線圖6A和單個布線圖6B的寬度和。這產(chǎn)生了問題，因為噴嘴不能以高密度排列。順便提一下，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，如果公用布線圖4的寬度小于單個布線圖6A和單個布線圖6B的寬度和，則由于電遷移會發(fā)生導線破損。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到這些，本發(fā)明的一個目的是提供一種液體釋放頭、一種液體釋放裝置和一種驅(qū)動該液體釋放頭的方法，在驅(qū)動多個能量產(chǎn)生元件以控制液滴釋放方向的情況下，該方法可以有效地安排驅(qū)動電路等，從而以高密度排列噴嘴。
為達到該目的，本發(fā)明的液體釋放頭或液體釋放裝置包括至少一個容納液體的液體室；為每個液體室設置的噴嘴；為每個液體室設置的至少一對能量產(chǎn)生元件，并且該能量產(chǎn)生元件將能量施加到液體室中容納的液體上，以便從噴嘴中釋放出液體；主控制電路，用于將該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路連接到電源，并根據(jù)釋放液體的定時來驅(qū)動該至少一對能量產(chǎn)生元件；副控制電路，其連接到該至少一對能量產(chǎn)生元件之間的連接中點上，并改變在該至少一對能量產(chǎn)生元件之間產(chǎn)生的能量平衡；將該連接中點連接到副控制電路的第一布線圖；以及將該至少一對能量產(chǎn)生元件連接到主控制電路的第二布線圖，其中所述第一布線圖的寬度小于所述第二布線圖的寬度。
根據(jù)本發(fā)明，當驅(qū)動該至少一對能量產(chǎn)生元件時，與需要大電流的主控制電路進行的驅(qū)動相比，由副控制電路進行的驅(qū)動需要小電流。因此，與第二布線圖相比，第一布線圖可以按照窄寬度形成。在驅(qū)動多個能量產(chǎn)生元件以控制液滴釋放方向的情況下，可以有效安排驅(qū)動電路等，從而以高密度排列噴嘴。
此外，本發(fā)明是一種用于液體釋放頭的驅(qū)動方法，該液體釋放頭包括容納液體的液體室；為每個液體室設置的噴嘴；為每個液體室設置的至少一對能量產(chǎn)生元件，并且該能量產(chǎn)生元件將能量施加到液體室中容納的液體上，以便從噴嘴中釋放出液體；主控制電路，用于將該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路連接到電源；副控制電路，其連接到該至少一對能量產(chǎn)生元件之間的連接中點上；將該連接中點連接到副控制電路的第一布線圖；以及將該至少一對能量產(chǎn)生元件連接到主控制電路的第二布線圖，該驅(qū)動方法包括步驟根據(jù)釋放液體的定時，由主控制電路驅(qū)動該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路；由副控制電路改變在該至少一對能量產(chǎn)生元件之間產(chǎn)生的能量平衡。所述第一布線圖的寬度小于所述第二布線圖的寬度，因為副控制電路所需的電流小于主控制電路所需的電流。
在驅(qū)動多個能量產(chǎn)生元件以控制液滴釋放方向的情況下，可以有效安排驅(qū)動電路等，從而以高密度排列噴嘴。


圖1是表示設置多個加熱器元件時的布局的平面圖。
圖2是在分開驅(qū)動根據(jù)圖1結(jié)構(gòu)的加熱器元件的情況下的連接圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的打印頭的一部分的平面圖。
圖4是示出圖3中打印頭的頭芯片的分解透視圖。
圖5是示出該打印頭的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖6(A)和6(B)分別是示出墨汁室的平面圖和截面圖。
圖7是解釋圖3的打印頭中的驅(qū)動控制的示意圖。
圖8(A)、8(B)和8(C)分別是沿著圖7中的線A-A、B-B和C-C的截面圖。
圖9是示出主控制電路和副控制電路的連接圖。
圖10是示出圖5中頭芯片的特殊布局的平面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的實施例。
(1)實施例的結(jié)構(gòu)圖3是示出根據(jù)本發(fā)明用在打印機中的打印頭的平面圖。該打印頭11是直線頭。連接到墨汁槽的墨汁流動路徑12具有預定數(shù)量，從而延伸到作為打印對象的紙張的整個寬度。在墨汁流動路徑12的任一側(cè)，交錯著頭芯片13。每個頭芯片13具有一行墨汁釋放機械裝置。
頭芯片13形成為矩形實心體形狀。沿著該頭芯片的縱向表面，噴嘴14按照固定的噴嘴間距形成。頭芯片13設置為這種交錯排列，從而即使在彼此相鄰的頭芯片13之間，噴嘴14也在噴嘴的排列方向上以固定噴嘴間距排列。打印頭11可以通過驅(qū)動橫跨整個紙張寬度排列的頭芯片13來打印期望的圖像。
如果噴嘴14以高密度排列，則噴嘴間距更窄。因此，由于裝配頭芯片13時出現(xiàn)的誤差，噴嘴間距的差異在彼此相鄰的頭芯片13之間的結(jié)合部變大。在該實施例中，控制墨滴從頭芯片釋放的方向使得可以補償在彼此相鄰的頭芯片13之間的噴嘴間距的變化。
如圖4所示，通過為半導體基座16配置隔離壁18來制造頭芯片13，從而形成墨汁室17，此后設置噴嘴板。在半導體基座16上設置了驅(qū)動加熱器元件15A和15B的驅(qū)動電路。噴嘴14形成在噴嘴板20中。在如圖5所示的頭芯片13中，加熱器元件15A和15B沿著面向墨汁流動路徑12的縱向排列。這樣在沿著該表面的區(qū)域中形成了加熱器元件部件。此外，從該加熱器元件部件到對面，依次設置了驅(qū)動電路部件和連接終端部件。在驅(qū)動電路部件中設置了驅(qū)動加熱器元件15A和15B的驅(qū)動電路。在連接終端部件中，設置了將驅(qū)動電路連接到電源等等的連接終端。
墨汁流動路徑12中的墨汁從鄰近加熱器元件15A和15B的表面導向墨汁室17。驅(qū)動電路設置在從墨汁流動路徑12橫跨加熱器元件15A和15B的行上。因此，在頭芯片13中，可以有效排列加熱器元件15A和15B、驅(qū)動電路等等。通過為半導體薄片上的多個芯片提供或形成驅(qū)動電路、加熱器元件和墨汁室來有效制造頭芯片13，此后將半導體薄片切割成多個薄片，然后為每個薄片附著上一個噴嘴板20。
如圖6(A)的平面圖以及圖6(B)的截面圖所示，每個液體室17都具有一對加熱器元件15A和15B。該一對加熱器元件15A和15B具有大致相同的形狀和大致相同的阻抗值，并且并排地排列在設置液體室17的方向上。圖6(A)是取消了噴嘴板20的平面圖。打印頭11可以通過控制加熱器元件15A和15B的驅(qū)動來控制墨滴釋放的方向，該加熱器元件15A和15B是將能量施加到墨汁室17中墨汁上的能量產(chǎn)生元件。
圖7是解釋控制加熱器元件15A和15B的驅(qū)動的原理的連接圖。在頭芯片13中，在墨汁流動路徑12一側(cè)，加熱器元件15A和15B通過布線圖22連接，并由此形成加熱器元件15A和15B的串聯(lián)電路。此外，在加熱器元件15A和15B與墨汁流動路徑12相對的另一側(cè)，加熱器元件15A和15B分別連接到布線圖22A和22B。布線圖22A和22B連接到主控制電路27。主控制電路27是在釋放墨滴的時刻驅(qū)動加熱器元件15A和15B的串聯(lián)電路的驅(qū)動電路。主控制電路27通過開關電路24將加熱器元件15A和15B的串聯(lián)電路連接到電源25。
此外，在頭芯片13中，在由布線圖22連接的加熱器元件15A和15B之間的連接中點連接到副控制電路31。根據(jù)釋放墨滴的方向，副控制電路31改變由主控制電路27施加在加熱器元件15A和15B上的電流。也就是說，根據(jù)釋放墨滴的方向，副控制電路31轉(zhuǎn)換連接到布線圖22的選擇器28的觸點，從而改變由加熱器元件15A和15B產(chǎn)生的能量平衡。這樣的平衡控制可以通過在輸入和輸出加熱器元件15A和15B之間連接中點的電流流入和電流流出之間進行轉(zhuǎn)換，以及通過改變電流流入或電流流出的值來進行。這也可以通過改變連接中點的電勢來進行。在圖7中，這種用于改變電勢或電流的機構(gòu)由選擇器28、電源29和電阻30A至30D組成。也就是說，當選擇連接到電源29的電阻30A至30B時，選擇器28允許電流流入加熱器元件15A和15B之間的連接中點。該電流由加熱器元件15A和15B的阻抗值、電阻30A或30B的阻抗值以及電源29的電壓確定。當選擇沒有連接任何東西的觸頭時，選擇器28停止改變由加熱器元件15A和15B產(chǎn)生的能量平衡。當選擇接地電阻30C或30D時，選擇器28允許電流流出加熱器元件15A和15B之間的連接中點。該電流由加熱器元件15A和15B的阻抗值以及電阻30C或30D的阻抗值確定。
與通過需要大電流的主控制電路27進行的驅(qū)動相比，由副控制電路31進行的驅(qū)動只需要小電流。因此，與分別為加熱器元件15A或15B設置的布線圖22A或22B相比，將加熱器元件15A和15B連接到副控制電路31的布線圖22C可以更為狹窄。
在參考圖1描述的結(jié)構(gòu)中，當加熱器元件3A和3B的阻抗值都是50[Ω]，并且加熱器元件3A和3B都由0.5[W]的電功率驅(qū)動時，0.2[A]的電流流過公用布線圖4。在這種情況下，當為了安全對于0.1[A]的電流公用布線圖4具有600[nm]的厚度，并且當布線圖4具有15[μm]的寬度時，布線圖4需要30[μm]的寬度。此外，布線圖6A和6B都需要15[μm]的寬度。因此，即使在布線圖之間沒有空隙，噴嘴間距也是60[μm]。實際上，由于具有空隙，因此噴嘴間距更大。噴嘴間距不能小于或等于65[μm]。
在另一方面，根據(jù)圖7所示的結(jié)構(gòu)，當加熱器元件15A和15B都有0.5[W]的電功率驅(qū)動時，沒有電流流過連接到副控制電路31的布線圖22C。此外，當加熱器元件15A和15B的加熱值不同時，可以通過使加熱器元件15A和15B的驅(qū)動電流不同約10％來使墨滴釋放的方向成足夠的角度。因此，布線圖22C的寬度只需要布線圖22A或22B的十分之一。例如，當加熱器元件15A和15B分別由0.5[W]和0.4[W]的電功率驅(qū)動時，流過布線圖22A和22B的電流以及流過布線圖22C的電流分別是0.1[A]和0.089[A]。
圖8(A)、8(B)和8(C)分別是沿著圖7的線A-A、B-B和C-C的截面圖。在頭芯片13中，布線圖22C的寬度大約是布線圖22A或22B寬度的十分之一。此外，布線圖22C設置在與布線圖22A和22B相同的層中，并且在為相鄰墨汁室17提供的所示加熱器元件15B和加熱器元件15A(未示出)之間的空隙中。因此，在頭芯片13中獲得足夠的空間，從而使頭芯片13的噴嘴間距為42.3[μm]。在圖7中，附圖標記41、42和43表示隔離氮化硅薄膜的夾層，附圖標記44表示鉭薄膜的氣穴阻擋層。
在該實施例中，通過濺射形成厚度為80[nm]的鉭薄膜，并在此后通過平版印刷和蝕刻形成具有預定形狀的加熱器元件15A和15B來制造頭芯片13。加熱器元件15A和15B各具有105[Ω]的阻抗值。在該實施例中，加熱器元件15A和15B由0.8[W]的電功率驅(qū)動，以釋放墨滴。副控制電路31使最大為±0.01[A]的電流流過布線圖22C，由此使加熱器元件15A和15B在運行上有所不同。
在該條件下，如果不使得加熱器元件15A和15B在運行上有所不同，則0.087[A]的電流流過各加熱器元件15A和15B。因此，布線圖22A和22B的寬度各設置為15[μm]。布線圖22C的寬度設置為1.7[μm](15[μm]×0.087[A]/0.01[A])。
圖9是示出主控制電路27和副控制電路31的特殊結(jié)構(gòu)的連接圖。下面描述主控制電路27。加熱器元件15A和15B的串聯(lián)電路的一端連接到電源50，另一端通過恒定電流電路51接地，該恒定電流電路是MOSFET。恒定電流電路51的運行由預定控制信號SC1通過AND電路52控制，該AND電路是反相器電路。控制信號SC1的信號電平由圖像數(shù)據(jù)處理電路(未示出)在釋放墨滴的定時，根據(jù)從分配有主控制電路27的噴嘴14饋入的紙張而升高。在這些時刻，加熱器元件15A和15B的串聯(lián)電路由電源50驅(qū)動。
副控制電路31由電源電路55A、55B、55C和55D組成，這些電源電路使預定值的電流流入或流出加熱器元件15A和15B之間的連接中點?；诎诿總€電源電路中的恒定電流電路的設置，由電源電路55A、55B、55C和55D導致流入或流出該連接中點的電流值的比例設定為4∶2∶1∶1。根據(jù)控制信號SA、SB、SC和SD，電源電路55A、55B、55C和55D基于上述電流值分別使加熱器元件15A和15B在運行上有所不同。除此之外，電源電路55A、55B、55C和55D具有相同的結(jié)構(gòu)。因此，只詳細描述電源電路55A。
在該實施例中，電源電路55A、55B、55C和55D的電流值的比例設置為4∶2∶2∶1。在電源電路55A、55B和55C之間，電流值按照2倍因子的方式逐漸變化。因此，該實施例總體上具有簡單的結(jié)構(gòu)，并且有效地使加熱器元件15A和15B在運行上有所不同。
在該實施例中確定控制信號SA、SB、SC和SD，從而噴嘴14以預定間距釋放墨滴。這補償了由于諸如安裝頭芯片13時的誤差等制造差異而產(chǎn)生的墨點的位置變化因此，打印結(jié)果的質(zhì)量比傳統(tǒng)打印頭的質(zhì)量大大提高。
方向轉(zhuǎn)換信號SC3在流入和流出加熱器元件15A和15B間連接中點的流入電流和流出電流之間轉(zhuǎn)換。在電源電路55A中，方向轉(zhuǎn)換信號SC3輸入到“異或”電路57。根據(jù)方向轉(zhuǎn)換信號SC3，“異或”電路57轉(zhuǎn)換控制信號SA的極性。在電源電路55A中，從該“異或”電路57輸出的信號直接輸入到“與”電路59。該信號還通過反轉(zhuǎn)該信號極性的反相器電路60輸入另一個“與”電路61?！芭c”電路59和61根據(jù)控制信號SC1分別選通“異或”電路57的輸出信號和反相器電路60的輸出信號，并分別輸出到MOSFET62和63。加熱器元件15A和15B是根據(jù)控制信號SC1來驅(qū)動的，而MOSFET62和63是根據(jù)方向轉(zhuǎn)換信號SC3和控制信號SA來互補地通/斷控制的。
在電源電路55A中，根據(jù)控制信號SC2通/斷控制恒定電流電路58(是MOSFET)，從而使或不使加熱器元件15A和15B在運行上有所不同?；谠摵愣娏麟娐?8的設置，在電源電路55A至55C中，使加熱器元件15A和15B在運行上不同的電流值比例設置為4∶2∶1∶1。
MOSFET62和63的源極連接到該恒定電流電路58。MOSFET62的漏極連接到加熱器元件15A和15B之間的連接中點。MOSFET63的漏極連接到在電源端提供的、由MOSFET64和65組成的電流鏡像電路。該電流鏡像電路的MOSFET65使恒定電流流入加熱器元件15A和15B之間的連接中點。該恒定電流具有與恒定電流電路58的電流相同的值。加熱器元件15A和15B是根據(jù)控制信號SC1來驅(qū)動的，而MOSFET62和63是根據(jù)方向轉(zhuǎn)換信號SC3和控制信號SA來互補地通/斷控制的。作為運行標準的恒定電流電路58根據(jù)控制信號SC2運行。為了使加熱器元件15A和15B在運行上有所不同，當電流流出連接中點時，MOSFET62接通，以允許恒定電流電路58吸收該電流。另一方面，當電流流入該連接中點時，MOSFET63接通，以允許恒定電流電路58釋放該電流。這樣，墨滴從噴嘴14釋放的方向由加熱器元件15A和15B控制。
圖10是示出具有這種主控制電路27和副控制電路31的頭芯片的特定布局的平面圖。在頭芯片13中，驅(qū)動電路單元在對應于噴嘴14排列的縱向方向上并排地排列(圖10(A))。每個單元為每個液體室17驅(qū)動加熱器元件15A和15B。在各單元中，布線圖22、布線圖22C、加熱器元件15A和15B以及布線圖22A和22B在墨滴流動路徑一側(cè)依次排列。布線圖22連接串聯(lián)的加熱器元件15A和15B。布線圖22C將該布線圖22連接到副控制電路31。布線圖22A和22B分別將加熱器元件15A和15B連接到主控制電路27。在相鄰區(qū)域AR1，設置了主控制電路27的MOSFET51以及副控制電路31的MOSFET62至65。在下個區(qū)域AR2，設置了副控制電路31的其它部件。在下個區(qū)域AR3，設置了主控制電路的其它部件，以及主控制電路和副控制電路的、控制運行的控制電路。這樣，在區(qū)域AR1至AR3中為加熱器元件15A和15B設置了驅(qū)動電路。
(2)實施例的操作在具有上述結(jié)構(gòu)的打印機中，基于待打印的圖像數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)等等從打印頭11釋放出墨滴。作為打印對象的紙張由紙饋送機構(gòu)運送。墨滴附著在正運送的紙張上。這樣，根據(jù)打印頭11的操作打印圖像、文本等等(圖7)。
在傳統(tǒng)打印機的打印頭11中，交錯著多個頭芯片13。每個頭芯片13具有墨汁釋放機構(gòu)。由于頭芯片13排列上的變化而導致噴嘴間距的變化。此外，頭芯片13的特性也有差異。因此，從噴嘴14釋放出并附著在紙張上的墨滴的位置以微小的尺度變化。這使得打印質(zhì)量惡化，并且在極端情況下出現(xiàn)垂直線。
但是，在根據(jù)本發(fā)明的打印機中，通過調(diào)整從噴嘴14釋放墨滴的方向來校正墨滴附著在紙張上的位置。這樣，能有效防止打印質(zhì)量的惡化。通過所謂的熱類型方法，即通過驅(qū)動為各墨汁室17提供的多個加熱器元件15A和15B來釋放出墨滴。該多個加熱器元件在運行上有所不同。這樣，調(diào)整了從噴嘴14釋放出墨滴的方向(圖4和圖7)。
在本發(fā)明的打印機中，主控制電路27在預定時刻將加熱器元件15A和15B的串聯(lián)單路連接到電源25，以驅(qū)動和運行加熱器元件15A和15B。這時，副控制電路31使電流流入或流出加熱器元件15A和15B之間的連接中點，以使加熱器元件15A和15B在運行上有所不同。流入或流出的電流值設置為主控制電路27中電流最大值的十分之一。
布線圖22C的寬度可以設置為布線圖22A或22B寬度的大約十分之一。布線圖22C連接副控制電路31與加熱器元件15A和15B之間的連接中點。布線圖22A和22B將主控制電路27連接到加熱器元件15A和15B的串聯(lián)電路。在本發(fā)明的打印機中，即使布線圖22C向著布線圖22A和22B彎曲，并且布線圖22C設置在與布線圖22A和22B相同的層中，與參考圖1所述的結(jié)構(gòu)相比，噴嘴間距還是非常小，因此能以高分辨率打印期望的圖像。
此外，可以通過以小間距排列噴嘴，在噴嘴14行的方向上并排設置加熱器元件15A和15B，從噴嘴行的一側(cè)提供墨汁，以及在噴嘴行的另一側(cè)設置主控制電路和副控制電路來有效地安排加熱單元和驅(qū)動電路。
(3)其它實施例盡管在上述實施例中加熱器元件是由鉭薄膜制成的，本發(fā)明并不僅限于此。加熱器元件可以由各種電阻材料制成，如鎢、鎳鉻鐵合金、鎳、多晶硅和氮化鈦。
盡管在上述實施例中由電流驅(qū)動驅(qū)動加熱器元件或使其在運行上不同，但本發(fā)明并不僅限于此。可以由電壓驅(qū)動驅(qū)動加熱器元件或使其在運行上不同。
盡管在上述實施例中為墨汁室提供了兩個加熱器元件，但本發(fā)明不限于此?？梢蕴峁?個或更多加熱器元件。在這種情況下，該多個加熱器元件并排排列，并串聯(lián)連接。加熱器元件之間的每個連接中點都連接到副控制電路。在加熱器元件并排排列的方向上使加熱器元件在運行上不同。
盡管在上述實施例中加熱器元件并排排列。但本發(fā)明不限于此。加熱器元件可以排列成放射狀圖案，從而墨滴釋放在各個方向上。在這種情況下，加熱器元件的數(shù)量設置為偶數(shù)。每一對相對設置的加熱器元件都串聯(lián)連接。每個加熱器元件對之間的連接中點都連接到副控制電路?；蛘撸屑訜崞髟荚谥行倪B接。通過相位饋電方法驅(qū)動該多個加熱器元件，該方法的特征是所謂的Y連接。連接中心連接到副控制電路。或者將這些方案組合使用。
盡管在上述實施例中加熱器元件和驅(qū)動電路集成在半導體基座上，但本發(fā)明不限于此。加熱器元件和驅(qū)動電路可以分開。
盡管在上述實施例中將控制墨滴釋放的方向用于補償墨滴附著在紙張上的位置的變化，但本發(fā)明不限于此。例如在一個噴嘴形成多個點以增加分辨率的情況下，控制墨滴釋放的方向可以用于增加打印質(zhì)量以及簡化結(jié)構(gòu)。
盡管在上述實施例中本發(fā)明用于熱類型直線打印機，該打印機的能量產(chǎn)生元件是加熱器元件，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明可以用于具有其它能量產(chǎn)生元件類型的打印機，如壓電類型和靜電類型。
盡管在上述實施例中本發(fā)明用于釋放墨滴的打印機，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明可以用于釋放各種染劑的打印頭，或者釋放用于形成保護層的液滴而非墨滴的打印頭。此外，本發(fā)明可以用于釋放試劑的微型配送器、測量儀器以及測試儀器。并且，本發(fā)明還可以用于釋放防止工件被腐蝕的藥劑滴的圖案產(chǎn)生裝置。
如上所述，當通過控制為每個液體室提供的多個作為能量產(chǎn)生元件的加熱器元件的運行來控制液滴釋放的方向時，主控制電路驅(qū)動該加熱器元件，副控制電路改變加熱器元件之間的平衡。由于副控制電路的電流很小，因此能以狹窄的寬度形成涉及副控制電路的布線圖。因此，當通過控制多個能量產(chǎn)生元件的運行來控制液滴釋放的方向時，可以有效安排驅(qū)動電路等等，從而以高密度排列噴嘴。
也就是說，通過以狹窄的寬度形成涉及副控制電路的布線圖；在噴嘴排列行的方向上并排設置加熱器元件；在該行的一側(cè)提供主控制電路和副控制電路；在該行的另一側(cè)提供墨汁流動路徑；以及將涉及副控制電路的布線圖從該流動路徑一側(cè)經(jīng)過加熱器元件相鄰組之間的間隙導向副控制電路，可以有效安排驅(qū)動電路等等，從而以高密度排列噴嘴。
權(quán)利要求
1.一種液體釋放頭，包括至少一個容納液體的液體室；為每個液體室設置的噴嘴；為每個液體室設置的至少一對能量產(chǎn)生元件，并且該能量產(chǎn)生元件將能量施加到液體室中容納的液體上，以便從噴嘴中釋放出液體；主控制電路，用于將該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路連接到電源，并根據(jù)釋放液體的定時來驅(qū)動該至少一對能量產(chǎn)生元件；副控制電路，其連接到該至少一對能量產(chǎn)生元件之間的連接中點，并改變在該至少一對能量產(chǎn)生元件之間產(chǎn)生的能量平衡；將該連接中點連接到副控制電路第一布線圖；以及將該至少一對能量產(chǎn)生元件連接到主控制電路的第二布線圖，其中，所述第一布線圖的寬度小于所述第二布線圖的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體釋放頭，其中，所述能量產(chǎn)生元件是加熱器元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體釋放頭，其中，所述至少一個液體室排列成一行；所述至少一對能量產(chǎn)生元件沿著該液體室行排列成一行；所述至少一對能量產(chǎn)生元件、主控制電路和副控制電路設置在一個半導體基座上；所述主控制電路和副控制電路設置在所述能量產(chǎn)生元件行的一側(cè)，向液體室提供液體的流動路徑設置在該能量產(chǎn)生元件行的另一側(cè)；所述第一布線圖從該流動路徑的一側(cè)經(jīng)過能量產(chǎn)生元件相鄰組之間的間隙導向所述副控制電路。
4.一種具有液體釋放頭的液體釋放裝置，該液體釋放頭包括至少一個容納液體的液體室；為每個液體室設置的噴嘴；為每個液體室設置的至少一對能量產(chǎn)生元件，并且該能量產(chǎn)生元件將能量施加到液體室中容納的液體上，以便從噴嘴中釋放出液體；主控制電路，用于將該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路連接到電源，并根據(jù)釋放液體的定時來驅(qū)動該至少一對能量產(chǎn)生元件；副控制電路，其連接到該至少一對能量產(chǎn)生元件之間的連接中點，并改變在該至少一對能量產(chǎn)生元件之間產(chǎn)生的能量平衡；將該連接中點連接到副控制電路第一布線圖；以及將該至少一對能量產(chǎn)生元件連接到主控制電路的第二布線圖，其中，所述第一布線圖的寬度小于所述第二布線圖的寬度。
5.一種用于液體釋放頭的驅(qū)動方法，該液體釋放頭包括容納液體的液體室；為每個液體室設置的噴嘴；為每個液體室設置的至少一對能量產(chǎn)生元件，并且該能量產(chǎn)生元件將能量施加到液體室中容納的液體上，以便從噴嘴中釋放出液體；主控制電路，用于將該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路連接到電源；副控制電路，其連接到該至少一對能量產(chǎn)生元件之間的連接中點上；將該連接中點連接到副控制電路的第一布線圖；以及將該至少一對能量產(chǎn)生元件連接到主控制電路的第二布線圖，該驅(qū)動方法包括步驟根據(jù)釋放液體的定時，由主控制電路驅(qū)動該至少一對能量產(chǎn)生元件的串聯(lián)電路；以及由副控制電路改變在該至少一對能量產(chǎn)生元件之間產(chǎn)生的能量平衡，其中，所述第一布線圖的寬度小于所述第二布線圖的寬度，因為副控制電路所需的電流小于主控制電路所需的電流。
全文摘要
本發(fā)明用于通過驅(qū)動加熱器元件噴出墨滴的打印機，由此當想要通過驅(qū)動多個壓力可變元件而控制液滴的噴出方向時，驅(qū)動電路等可被有效打開，從而以高密度設置噴嘴。當想要通過控制安裝在液體室中的多個壓力可變元件(15A，15B)的驅(qū)動而控制液滴的噴出方向時，使得通過主控制電路(27)進行的壓力可變元件(15A，15B)的驅(qū)動平衡相對于副控制電路(31)而變化，以減少由副控制電路(31)形成的電流，從而使得涉及副控制電路(31)的布線圖(22C)相應變窄。
文檔編號B41J2/14GK1697734SQ20048000029
公開日2005年11月16日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者冨田學, 牛濱五輪男, 江口武夫, 中山富左 申請人:索尼株式會社