CN102343717A - 液体喷射设备以及液体喷射方法 - Google Patents

Abstract

提供一种液体喷射设备以及液体喷射方法。该液体喷射设备包括：具有流入口、流出口、内部通道和多个喷射口的液体喷射头；容器；空气连通装置；供给通道；返回通道；供给装置；调节装置；以及控制器。控制器通过控制调节装置以使通道阻力值小于预定最大值和控制供给装置以将液体供给到内部通道，来进行用于使液体依次流过供给通道、内部通道和返回通道的液体循环控制。当液体循环控制循环液体时，控制器通过将通道阻力值增大为比液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从多个喷射口排出液体的液体排出控制，控制器控制空气连通装置，使得在液体循环控制的至少一部分期间使容器的内部与大气断开。

Description

液体喷射设备以及液体喷射方法

技术领域

本发明涉及一种被构造为从喷射口喷射液体的液体喷射设备以及液体喷射设备的液体喷射方法。

背景技术

专利文献1(日本特开2009-29111)公开了一种用于从多个喷射口喷射墨滴的喷墨头，该喷墨头通过由泵强制地将墨供给到喷墨头中的墨通道以排出残留在墨通道的位于喷射口附近的部分中的气泡和变稠的墨，来对喷射口进行清洁。在专利文献1公开的喷墨头中，在关闭三通阀(three-way valve)以关闭和密封排出通路之后，操作供给泵以对墨通道中的墨施压预定长度的时间，从而将墨从喷嘴排出以进行喷嘴的清洁。

发明内容

为了通过可靠地将墨从全部喷射口排出来进行喷射口的清洁，施加到墨通道的墨压力需要增大到期望压力。但是如果在泵开始被驱动之后，墨通道中的墨压力需要相对长的时间到达期望压力，则墨按照喷射口的排墨阻力或通道阻力的排序从喷射口排出，具有最低排墨阻力的喷射口最先排出墨。这使得不能立即同时从全部喷射口排出墨。因此，墨在喷射口的清洁过程中被不必要地从喷射口排出。

根据上述情况提出了本发明，本发明的目的是提供一种液体喷射设备，其有效地从全部喷射口将气泡和异物随着液体一起排出，同时防止液体不必要地消耗，并且还提供一种液体喷射设备的液体喷射方法。

可根据本发明实现以上目的，本发明提供了一种液体喷射设备，包括：液体喷射头，其包括液体流入其中的流入口、流入流入口的液体从其流出的流出口、将流入口与流出口相互连通的内部通道、流经从内部通道分支的多个单独通道的液体通过其喷射的多个喷射口；容器，用于储存要供给到液体喷射头的液体；空气连通装置，用于使容器的内部与大气连通，或者断开容器的内部与大气的连通；供给通道，其将容器的内部与流入口相互连通；返回通道，其将容器的内部与流出口相互连通；供给装置，用于将容器中的液体经供给通道供给到内部通道；调节装置，用于在预定最小值和预定最大值之间调节返回通道的通道阻力值；以及控制器，用于控制空气连通装置、供给装置和调节装置，其中，控制器通过控制调节装置以使通道阻力值小于预定最大值和控制供给装置以将液体供给到内部通道，来进行用于使液体依次流过供给通道、内部通道和返回通道的液体循环控制，当液体循环控制循环液体时，控制器通过将通道阻力值增大为比液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从多个喷射口排出液体的液体排出控制，控制器控制空气连通装置，使得在液体循环控制的至少一部分期间使容器的内部与大气断开。

在如上构造的液体喷射设备中，进行液体循环增大了内部通道的内部压力。在该循环中，通道阻力值通过调节装置的调节而增大，从而瞬时升高内部通道的内部压力。其结果是，在内部通道中的液体流入单独通道中并从喷射口排出。在该操作中，相对高的压力从排出的一开始就被施加到全部喷射口。因此，可有效地排出喷射口中的变稠的液体，并排出气泡和异物，并且可防止液体不必要地排出。此外，容器和大气在该循环中相互断开，从而在容器中产生负压。因此，在内部通道中的液体通过返回通道被吸入容器中，使得内部通道中的液体难以流入单独通道中。其结果是，液体在循环期间不大可能从喷射口泄漏，从而进一步防止液体不必要地排出。

在液体喷射设备中，控制器控制供给装置，使得当在液体循环控制中容器的内部与大气被空气连通装置连通时，供给装置每单位时间供给到供给通道的液体的量等于或小于第一预定量，并且使得当容器的内部与大气被空气连通装置断开时，每单位时间供给到供给通道的液体的量大于第一预定量且等于或小于第二预定量。第一预定量是当在液体循环控制中容器的内部与大气被空气连通装置连通时，液体不从多个喷射口泄漏的最大量，第二预定量是当在液体循环控制中容器的内部与大气被空气连通装置断开时，液体不从多个喷射口泄漏的最大量。

根据上述构造，当容器的内部与大气断开时，在循环中每单位时间液体流量在液体不从喷射口泄漏的范围内增大。这样，在液体排出过程中可进一步瞬时升高内部通道中的压力，从而确保液体从喷射口可靠地排出，同时防止不必要的液体喷射。

在液体喷射设备中，控制器在液体循环控制的整个期间控制空气连通装置，使得容器的内部与大气断开。

根据上述构造，容器中的压力从开始循环开始变为负压，从而在整个循环期间防止液体从喷射口泄漏。

在液体喷射设备中，控制器在液体排出控制的至少一部分期间控制空气连通装置，使得容器的内部与大气连通。

根据上述构造，当液体从喷射口排出时容器中的压力强制变为大气压，从而防止容器中的压力随着液体的排出而降低。

在液体喷射设备中，控制器控制空气连通装置，使得在液体循环控制的至少一部分期间容器的内部与大气断开；然后控制空气连通装置，使得在液体排出控制的开始容器的内部与大气连通。

根据上述构造，当液体从喷射口排出时容器中的压力强制变为大气压，从而防止容器中的压力随着液体的排出而降低。因此，供给装置的液体供给不受妨碍，可防止从喷射口排出液体的不稳定或停止。

在液体喷射设备中，当液体排出控制排出液体时，控制器通过将通道阻力值降低为比液体排出控制中的通道阻力值小的值，来开始用于停止从多个喷射口排出液体的液体排出停止控制。

根据上述构造，可快速停止从喷射口排出液体。

在液体喷射设备中，当液体排出控制排出液体时，控制器控制：调节装置，以通过将通道阻力值降低为比液体排出控制中的通道阻力值小的值，来停止从多个喷射口排出液体；以及空气连通装置，使得容器的内部与大气断开。

根据上述构造，当从喷射口的液体排出停止时，容器与大气断开。因此，容器中的压力降低，使得可以防止液体从喷射口泄漏。

在液体喷射设备中，在控制调节装置以停止从多个喷射口排出液体之后，控制器控制空气连通装置，使得在紧接在供给装置停止供给液体之前或与供给装置停止供给液体同时，容器的内部与大气连通。

根据上述构造，在从喷射口的液体排出停止之后，容器中的压力不变为负压，从而防止液体和异物从喷射口被吸入。

在液体喷射设备中，预定最大值是禁止液体流经返回通道的值。在供给装置停止了供给液体之后，控制器控制调节装置使得通道阻力值为预定最大值。

根据上述构造，可防止从喷射口排出的液体由于液体喷射头和容器之间的水头差而被吸入喷射口中。

在液体喷射设备中，液体喷射头具有喷射面，喷射面具有形成于其中的多个喷射口。液体喷射设备还包括擦拭装置，该擦拭装置用于当停止从多个喷射口排出液体时擦拭喷射面。

根据上述构造，可去除附着到喷射面上的液体和异物，并且恢复或配置喷射口的弯液面的状态。

在液体喷射设备中，内部通道和供给通道的内壁面的至少一部分由挠性材料形成。

根据上述构造，可通过挠性材料的变形抑制内部通道和供给通道中的内部压力的变化。因此，当挠性材料在循环过程中变形时，通道容积增大，从而降低容器中的压力。因此，液体不大可能从喷射口泄漏。

液体喷射设备还包括：负压产生装置，用于产生低于大气压的压力；以及负压连通装置，用于使容器与负压产生装置连通或从负压连通装置断开。控制器控制负压连通装置，使得当容器的内部由空气连通装置与大气断开时，容器与负压产生装置连通。

根据上述构造，在循环中，容器和大气相互断开，而容器与负压产生装置相互连通，从而在容器中可靠地产生负压。因此，内部通道中的液体进一步被吸入单独通道中，使得内部通道中的液体难以流入单独通道。因此，液体不大可能从喷射口泄漏，从而通过在循环中增大液体流量来升高内部通道中的内部压力。

液体喷射设备还包括压力振动施加装置，用于将压力振动施加到单独通道中的液体。在液体排出控制期间，控制器通过将通道阻力值降低为比液体排出控制中的通道阻力值小的值，来开始用于停止从多个喷射口排出液体的液体排出停止控制。在液体排出控制的至少一部分期间，控制器控制压力振动施加装置将压力振动施加到单独通道中的液体。

根据上述构造，在液体排出中，压力振动被施加到全部单独通道中的液体。其结果是，附着到单独通道的壁面上的气泡和异物从壁面剥离，使得气泡和异物更容易排出。因此，喷射口的排出特性可变得均匀。这进一步防止了不必要的液体排出，并使得可以有效地排出喷射口中的变稠的液体，以及排出气泡和异物。

在液体喷射设备中，控制器控制压力振动施加装置，以在紧接在液体排出控制开始之前或与液体排出控制开始同时，开始施加压力振动。

根据上述构造，在开始从喷射口排出液体的同时开始施加压力振动。因此，从开始排出液体开始，附着到单独通道的壁面上的气泡和异物被从壁面剥离，使得液体更容易排出。其结果是，可减少难以排出液体的喷射口的数量，从而使排出口的排出特性更均匀。其结果是，从开始排出开始，液体可均匀和稳定地从全部喷射口排出，从而防止不必要的排墨。

在液体喷射设备中，控制器控制压力振动施加装置，使得压力振动的施加从开始施加压力振动开始至少持续预定时间长度，并且使得在停止排出液体之前停止继续施加压力振动。

根据上述构造，压力振动还沿着不排出液体的方向施加。因此，通过在压力振动的施加执行预定长度的时间之后和完成液体排出之前停止施加压力振动，附着到单独通道的壁面上的气泡和异物可以通过压力振动的施加可靠地从壁面剥离，并在停止压力振动的施加之后有效地排出。

在液体喷射设备中，控制器在液体排出控制期间控制压力振动施加装置，使得由压力振动施加装置施加到多个单独通道中的液体的压力振动是用于从多个喷射口喷射液体的压力的压力振动。

根据上述构造，在液体排出过程中，液体从喷射口的排出被促进，从而进一步使喷射口的排出特性变均匀。

在液体喷射设备中，控制器在液体排出停止控制开始之后控制压力振动施加装置，使得施加压力振动而不从多个喷射口喷射液体。

根据上述构造，在单独通道中的液体流在停止从喷射口的液体排出之后快速到位，从而防止液体从喷射口不必要地泄漏。

在液体喷射设备中，压力振动施加装置是用于对多个单独通道中的液体施加用于从多个喷射口喷射液体的压力的压电致动器。

根据上述构造，压力振动施加装置产生用于将液体从喷射口喷射的喷射能量和用于使单独通道中的液体振动的振动能量。因此，不需要提供其它机构来进行压力振动，从而降低了喷射头的成本。

可根据本发明实现以上目的，本发明提供了一种液体喷射设备，包括：液体喷射头，其包括液体流入其中的流入口、流入流入口的液体从其流出的流出口、将流入口与流出口相互连通的内部通道、以及流经从内部通道分支的多个单独通道的液体通过其喷射的多个喷射口；容器，用于储存要供给到液体喷射头的液体；空气连通装置，用于使容器的内部与大气连通，或者断开容器的内部与大气的连通；供给通道，其将容器的内部与流入口相互连通；返回通道，其将容器的内部与流出口相互连通；供给装置，用于将容器中的液体经供给通道供给到内部通道；调节装置，设置在内部通道的从流出口延伸的预定区域，用于在预定最小值和预定最大值之间调节内部通道中的液体的通道阻力值；以及控制器，用于控制空气连通装置、供给装置和调节装置，其中，控制器通过控制调节装置以使通道阻力值小于预定最大值和控制供给装置以将液体供给到内部通道，来进行用于使液体依次流过供给通道、内部通道和返回通道的液体循环控制，当液体循环控制循环液体时，控制器通过将通道阻力值增大为比液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从多个喷射口排出液体的液体排出控制，控制器控制空气连通装置，使得在液体循环控制的至少一部分期间使容器的内部与大气断开。

在如上构造的液体喷射设备中，进行液体循环增大了内部通道的内部压力。在该循环中，通道阻力值通过调节装置的调节而增大，从而瞬时升高内部通道的内部压力。其结果是，在内部通道中的液体流入单独通道中并从喷射口排出。在该操作中，相对高的压力从排出一开始就被施加到全部喷射口。因此，可有效地排出喷射口中的变稠的液体，以及排出气泡和异物，并且可防止液体不必要地排出。此外，容器和大气在该循环中相互断开，从而在容器中产生负压。因此，在内部通道中的液体经由返回通道被吸入容器中，使得内部通道中的液体难以流入单独通道中。其结果是，液体不大可能在循环中从喷射口泄漏，从而进一步防止液体不必要地排出。

可根据本发明实现以上目的，本发明提供了一种液体喷射设备的液体喷射方法，液体喷射设备包括：液体喷射头，其包括，液体流入其中的流入口、流入流入口的液体从其流出的流出口、将流入口与流出口相互连通的内部通道、以及流经从内部通道分支的多个单独通道的液体通过其喷射的多个喷射口；容器，用于储存要供给到液体喷射头的液体；空气连通装置，用于使容器的内部与大气连通，或者断开容器的内部与大气的连通；供给通道，其将容器的内部与流入口相互连通；返回通道，其将容器的内部与流出口相互连通；供给装置，用于将容器中的液体经供给通道供给到内部通道；以及调节装置，用于在预定最小值和预定最大值之间调节返回通道的通道阻力值，液体喷射方法包括：通过控制调节装置以使通道阻力值小于预定最大值和控制供给装置以将液体供给到内部通道，来进行用于使液体依次流过供给通道、内部通道和返回通道的液体循环控制；当液体循环控制循环液体时，通过将通道阻力值增大为比液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从多个喷射口排出液体的液体排出控制；以及控制空气连通装置，使得在液体循环控制的至少一部分期间使容器的内部与大气断开。

在上述液体喷射方法中，进行液体循环增大了内部通道中的内部压力。在该循环中，通道阻力通过调节装置的调节而增大，从而瞬时升高内部通道的内部压力。其结果是，内部通道中的液体流入单独通道中并从喷射口排出。在该操作中，相对高的压力从排出一开始就被施加到全部喷射口。因此，可有效地排出喷射口中变稠的液体，以及排出气泡和异物，并且可防止液体不必要地排出。此外，容器和大气在该循环中相互断开，从而在容器中产生负压。因此，内部通道中的液体经由返回通道被吸入容器中，使得内部通道中的液体难以流入单独通道中。其结果是，液体不大可能在循环中从喷射口泄漏，从而进一步防止液体不必要地排出。

附图说明

通过阅读以下结合附图对本发明的实施方式进行的详细说明，将更好地理解本发明的目的、特征、优点、技术和产业意义，其中：

图1是总体示出作为本发明的第一实施方式的喷墨打印机的平面图；

图2是图1所示的喷墨头和供墨单元的剖视图；

图3是示出图2所示的头主体的平面图；

图4是示出图3所示的单点划线所包围的区域的放大图；

图5是示出图4所示喷墨头的部分剖视图；

图6是部分地示出图5所示的致动器单元的放大图；

图7是示出图2所示的清洗泵的操作特性的图；

图8是图1所示的控制器的功能框图；

图9A是图8所示的头控制器所产生的喷射驱动信号的波形图，图9B是头控制器所产生的墨振动信号的波形图；

图10是示出当墨由图8所示的循环和清洗控制器循环时墨的流动的图；

图11是示出图1所示的喷墨打印机的操作序列的图；

图12是示出由图8所示的循环和清洗控制器所执行的清洗操作中墨流量的变化的图；

图13是示出作为第一实施方式的第一变形例的喷墨打印机的操作序列的图；

图14是示出作为第一实施方式的第二变形例的喷墨打印机的操作序列的图；

图15是示出作为第一实施方式的第三变形例的喷墨打印机的操作序列的图；

图16是示出作为第一实施方式的第四变形例的喷墨打印机的操作序列的图；

图17是说明本发明的第二实施方式的图；

图18是说明另一变形例的图；

图19是示出作为第三实施方式的喷墨打印机的操作序列的图；以及

图20是说明另一变形例的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来说明本发明的实施方式。

<第一实施方式>

如图1所示，作为液体喷射设备的一个例子的喷墨打印机101包括：(a)片材输送单元20，其被构造为将片材P从图1的上侧朝下侧输送；(b)四个喷墨头1(每个作为液体喷射头的一个例子)，其被构造为分别将四种颜色即黑色、品红色、青色和黄色的墨滴喷射到由输送单元20输送的片材P上；四个供墨单元10，其被构造为分别将墨供给到喷墨头1；维护单元31，其被构造为对喷墨头1进行维护；以及控制器16，其被构造为控制喷墨打印机101的整体操作。应该注意，在本实施方式中，副扫描方向是平行于输送单元20输送片材P的输送方向的方向，主扫描方向是垂直于副扫描方向并沿着水平面的方向。

输送单元20包括两个带辊6、7和绕在该带辊6、7上的环形片材输送带8。带辊7是由来自未示出的输送马达的驱动力来旋转的驱动辊。带辊6是根据由带辊7的旋转引起的输送带8的运动或旋转而旋转的从动辊。位于输送带8的外周面上的片材P朝着图1的下侧输送。

四个喷墨头1各自沿着主扫描方向延伸，并且被设置为沿着副扫描方向彼此平行。即，喷墨打印机101是行式(line-type)彩色喷墨打印机，其中喷射墨滴的多个喷射口(喷嘴)108沿着主扫描方向布置。每个喷墨头1的下表面用作形成该多个喷射口108的喷射面2a(见图2至4)。

输送带8的上部的外周面与喷射面2a彼此面对并平行。当在输送带8上输送的片材P经过四个喷墨头1的正下方位置时，四种颜色的墨滴依次从各喷墨头1喷射到片材P的上表面，从而在片材P上形成期望的彩色图像。

每个供墨单元10连接到对应的一个喷墨头1的下表面的图1中的左端部，以将墨供给到对应的喷墨头1。

维护单元31包括四个擦拭件32。每个擦拭件32是弹性构件，用于在下面将说明的维护操作的擦拭操作中擦拭对应的一个喷墨头1的喷射面2a。每个擦拭件32可通过未示出的致动器沿着主扫描方向(图1中的箭头所示)往复运动。

接下来将参考图2详细说明喷墨头1。如图2所示，每个喷墨头1包括贮存单元71和头主体2。

贮存单元71是固定到头主体2的上表面的通道限定(形成(defining))构件，用于将墨供给到头主体2。贮存单元71具有形成在其中的墨流入通道72(内部通道的一个例子)、十个墨流出通道75、以及排出通道73(内部通道的另一例子)。应该注意，在图2中仅示出了一个墨流出通道75。

墨流入通道72是这样的通道，即，来自供墨单元10的墨经在贮存单元71的下表面开口的流入口72a流入该通道。墨流入通道72用作暂时储存所流入的墨的墨贮存器。在墨流入通道72的内壁面形成有穿过贮存单元71的外壁面而形成的孔72b。挠性(flexible)树脂膜76从孔72b的更靠近墨流入通道72的外壁面的一侧密封孔72b。也就是说，孔72b由树脂膜76从孔72b的更靠近贮存单元71的外壁面的一侧密封。换句话说，墨流入通道72的内壁面的至少一部分由挠性材料形成。也就是说，树脂膜76部分地构成墨流入通道72的内壁面。树脂膜76根据墨流入通道72中的墨的压力变化而位移，用作抑制墨压力变化的阻尼器。通过利用树脂膜76，能以低成本提供阻尼器。应该注意，在正常记录(印刷(recording))中，树脂膜76朝墨流入通道72的内侧轻微突出。在贮存单元71的外壁面固定有板状限制构件77，以覆盖孔72b，从而限制树脂膜76朝贮存单元71的外侧突出。其结果是，当墨流入通道72中的墨压力变得过高时，可防止树脂膜76由于过度位移而破裂。在限制构件77中形成有空气连通孔77a，该空气连通孔77a将限制构件77和树脂膜76之间的压力总是保持在大气压。这有利于树脂膜76的位移。

墨流出通道75通过过滤器75a与墨流入通道72连通，并与形成在通道单元9的上表面的供墨孔105b连通(见图3)。过滤器75a沿着墨在墨流入通道72中流动的方向(即，沿着图2中的左右方向)延伸。在正常记录中，从供墨单元10供给的墨流入墨流入通道72，然后流经墨流出通道75，最终由供墨孔105b供给到通道单元9。

排出通道73在墨流入通道72的位于过滤器75a的上游侧的位置处与墨流入通道72连通，并通过形成在贮存单元71的下表面的流出口73a连接到供墨单元10。

在排出通道73的下侧内壁面，形成有穿过贮存单元71的外壁面而形成的孔73b。孔73b由挠性树脂膜78从孔73b的下侧密封，即，从孔73b的更靠近贮存单元71的外壁面的一侧密封。也就是说，树脂膜78部分地构成排出通道73的内壁面。换句话说，排出通道73的内壁面的至少一部分由挠性材料形成。树脂膜78根据排出通道73中的墨的压力变化而位移，用作抑制墨压力变化的阻尼器。通过利用树脂膜78，能以低成本提供阻尼器。应该注意，在正常记录中，树脂膜78朝排出通道73的内侧轻微突出。在贮存单元71的下侧外壁面，固定有板状限制构件79，以覆盖孔73b，从而限制树脂膜78朝贮存单元71的外侧突出。其结果是，当排出通道73中的墨压力变得过高时，可防止树脂膜78由于过度位移而破裂。在限制构件79中形成有空气连通孔79a，该空气连通孔79a将限制构件79和树脂膜78之间的压力总是保持在大气压。这有利于树脂膜78的位移。在将在下面说明的墨循环中，从供墨单元10供给的墨经流入口72a流入墨流入通道72，然后从墨流入通道72流经排出通道73，最终经流出口73a返回到供墨单元10(见图10)。

接下来将参考图3～5更详细地说明头主体2。应该注意，在图4中，为了更容易理解，压力室110、孔112和喷射口108由实线示出，但是，由于这些元件位于致动器单元21的下方，因此这些元件本应由虚线示出。

如图3～5所示，头主体2包括通道单元9和固定到通道单元9的上表面的四个致动器单元21(每个作为压力振动施加装置)。通道单元9具有包括压力室110等的墨通道。致动器单元21包括多个单层(unimorph)致动器，每个致动器分别对应于压力室110，以将喷射能量选择性地施加到压力室110中的墨。

如图5所示，通道单元9是由多个不锈钢的金属板122～130构成的、相互定位和堆叠的堆叠体。在通道单元9中，形成有从多个歧路通道(manifold channel)105经压力室110延伸至喷射口108的通道。如图3所示，通道单元9的上表面具有在其中开口的十个供墨孔105b，这些供墨孔105b分别与贮存单元71的墨流出通道75连通(见图2)。如图4所示，在通道单元9中形成有歧路通道105以及多个子歧路通道105a。每个供墨孔105b与对应的一个歧路通道105连通，每个子歧路通道105a被包含在对应的一个歧路通道105中。此外，如图5所示，在通道单元9中形成有多个单独墨通道132，每个单独墨通道132从对应的一个子歧路通道105a分支，并经对应的一个压力室110延伸到在喷射面2a中开口的对应的一个喷射口108。在喷射面2a中，喷射口108以阵列的方式形成。

接下来将说明墨在通道单元9中的流动。如图3～5所示，在正常记录中，从贮存单元71的墨流出通道75供给到供墨孔105b的墨被分配到歧路通道105的子歧路通道105a中。子歧路通道105a中的墨流入包括各孔112和各压力室110的单独墨通道132中，并经各单独墨通道132到达各喷射口108。

接下来将说明致动器单元21。如图6所示，每个致动器单元21是压电致动器，其由三个压电片141～143构成，每个压电片由具有铁电性(ferroelectricity)的锆钛酸铅(PZT)陶瓷材料形成。最上面的压电片141沿其厚度方向极化。此外，多个单独电极135设置在压电片141的上表面上。在压电片141和设置在压电片141下方的压电片142之间设有延展至整个压电片的公共电极134。压电片141介于多个单独电极135和公共电极134之间。

单独电极135分别对着压力室110。在每个单独电极135的远端部，设有电连接到该单独电极135的对应的一个单独连接盘(land)136。当在单独电极135的电位不同于公共电极134的电位的状态下，沿着压电片141的极化方向对压电片141施加电场时，压电片141的被施加了电场的部分用作由于压电效应而变形的活动部(active portion)。其结果是，介于各单独电极135和各压力室110之间的部分用作单独的致动器。也就是说，每个致动器单元21是包括分别对应于压力室110的多个致动器的压电元件。

地电位均匀地施加到公共电极134的分别与全部压力室110相对应的区域。另一方面，驱动信号被供给到单独电极135。

这里，将说明驱动致动器单元21的方法。例如，当极化方向与电场被施加的方向一致时，活动部沿着垂直于极化方向的方向(即，平面方向)收缩。这里，每个致动器单元21是所谓的单层致动器，在该单层致动器中，远离压力室110的上压电片141包括活动部，而靠近压力室110的下压电片142、143用作非活动层。压电片141～143固定到用于限定压力室110的板122的上表面。因此，当活动部(被施加电场的部分)沿着平面方向收缩，压电片141下方的压电片142、143沿着平面方向变形且变形的量彼此不同时，压电片141～143整体变形以朝着压力室110突出(单层变形)。其结果是，压力(喷射能量)被施加到压力室110中的墨，从而墨滴从喷嘴108喷射出。

应该注意，如图9A所示，在本实施方式中，供给驱动信号以使得预定电位预先施加到每个单独电极135，然后，在每个喷射需要中单独电极135暂时为地电位之后，该预定电位在预定时刻被再次施加到单独电极135。在这种情况下，在单独电极135变为地电位的时刻，压电片141～143返回到它们的原始状态。因此，对应压力室110的容积与其原始状态(即，预先施加电压的状态)相比增大，从而墨被从子歧路通道105a吸入单独墨通道132中。然后，在预定电位被再次施加到单独电极135的时刻，压电片141～143的对着对应的活动部的部分变形以朝压力室110突出。其结果是，压力室110的容积减小，这增大了施加到墨上的压力，从而墨滴从喷嘴108喷射出。

接下来将详细说明供墨单元10。如图2所示，每个供墨单元10包括：(a)子容器80；(b)连接到子容器80的墨补给管81；(c)设在墨补给管81上的补给泵91和补给阀92；(d)供墨管82和墨返回管83；(e)设在供墨管82上的清洗泵86；(f)设在墨返回管83上、作为调节装置的一个例子的循环阀87；和(g)连接到子容器80、作为空气连通装置的一个例子的空气连通阀88。

子容器80用于储存要被供给到喷墨头1的墨。当子容器80中的墨的量变少时，补给阀92打开且补给泵91被驱动，从而将储存在墨容器90中的墨经墨补给管81补给到子容器80中。空气连通阀88在其打开状态时将子容器80的内部与大气连通，或在其关闭状态时断开子容器80与大气的连通。在正常记录中，空气连通阀88打开，从而子容器80的内部与大气彼此连通。其结果是，无论储存在子容器80中的墨的量有多少，子容器80中的气压总是保持在大气压，从而确保稳定的供墨。

供墨管82的一端连接到子容器80，其另一端经接头82a连接到贮存单元71的流入口72a。因此，子容器80中的墨经供墨管82被供给到贮存单元71的墨流入通道72。清洗泵86用作供给装置，其被驱动以将子容器80中的墨经由供墨管82强制地供给到墨流入通道72。此外，清洗泵86用作止逆阀(check valve)，其防止在供墨管82中墨从接头82a朝着子容器80流动。应该注意，即使清洗泵86停止，子容器80中的墨也可通过流经供墨管82被供给到贮存单元71中。清洗泵86是作为容积泵(volume pump)的三相隔膜泵(three-phase diaphragm pump)，如图7所示，三个隔膜按照不同的相位被驱动以排出墨，从而抑制当供给墨时的压力变化。

如图2所示，墨返回管83的一端连接到子容器80，并且其另一端经接头83a连接到贮存单元71的流出口73a。循环阀87是调节装置，其被构造为在预定最小值(在循环阀87处于打开状态时)和预定最大值(在循环阀87处于关闭状态时)之间调节墨返回管83的通道阻力值。应该注意，在本实施方式中，循环阀87是在(a)墨流完全不被断开的打开状态和(b)墨流被完全断开或禁止的关闭状态改变的开闭阀，但是循环阀87可以是能够将通道阻力值调节为任意值的通道控制阀。

接下来将参考图8说明控制器16。控制器16包括：中央处理单元(CPU)；电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，其可覆写地存储由CPU执行的程序和程序所用的数据；以及随机存取存储器(RAM)，其暂时存储执行程序时的数据。控制器16包括各种功能部，它们通过这些硬件和EEPROM中的软件的彼此协作而构成。控制器16被构造为控制喷墨打印机101的整体操作，并包括：输送控制器41；图像数据存储部42；头控制器43；非喷射时间检测部46；循环和清洗控制器44；以及维护控制器45。

输送控制器41控制输送单元20的输送马达，使得片材P以预定速度沿着输送方向输送。图像数据存储部42在其中存储与要被记录在片材P上的图像相关的图像数据。

在正常记录中，头控制器43基于图像数据生成喷射驱动信号，并将生成的喷射驱动信号供给到致动器单元21。如图9A所示，喷射驱动信号是这样的信号，其包括在单个记录周期中从电位V1改变为地电位V0并持续预定时间长度的脉冲。该脉冲的宽度t等于压力波传播从子歧路通道105a延伸至喷射口108的距离AL(Acoustic Length，声学长度)的时间长度。应该注意，图9A中的波形是对应于小墨滴的喷射并具有单个脉冲的波形。对应于中等大小的墨滴的波形由连续的两个脉冲构成，对应于大墨滴的波形由连续的三个脉冲构成。

基于墨喷射历史，非喷射时间检测部46针对每个喷墨头1检测从墨滴上一次(最近的一次)从喷射口108喷射至当前时刻为止所经过的时间。具体地讲，非喷射时间检测部46基于从头控制器43输出的喷射驱动信号或存储在图像数据存储部42中的数据检测该所经过的时间。

在将在下面说明的维护操作中，循环和清洗控制器44控制每个供墨单元10的清洗泵86、循环阀87和空气连通阀88的操作。循环和清洗控制器44的具体控制将在下面说明。应该注意，循环和清洗控制器44还为了墨补给而控制补给泵91和补给阀92，但是这些在图8中被省略。

维护控制器45在以下将说明的维护操作中控制维护单元31。

接下来将参考图10～12说明维护操作。维护操作是对喷墨头1执行维护的操作，并且例如当喷墨打印机101起动时、当未进行记录的待机时间经过了特定时间长度时以及当用户输入命令时，开始该维护操作。在待机状态和正常记录中，清洗泵86停止(OFF)，循环阀87关闭，空气连通阀88打开，补给泵91停止，补给阀92关闭(见图2)。

如图10和图11所示，当维护操作开始时，循环和清洗控制器44在时刻t1打开循环阀87，然后同时关闭空气连通阀88和驱动清洗泵86(ON)(在时刻t2，循环期间或液体循环控制的开始)。应当注意，在维护操作期间，补给泵91停止，补给阀92关闭。

其结果是，子容器80中的墨经供墨管82被强制供给到墨流入通道72。由于循环阀87此时打开，从墨流入通道72经排出通道73和墨返回管83至子容器80的通路(passage)中的通道阻力小于从墨流入通道72经墨流出通道75和歧路通道105至喷射口108的通路中的通道阻力。因此，供给到墨流入通道72的墨不流入墨流出通道75中，而依次经过排出通道73和墨返回管83并返回子容器80中(即，进行墨循环)。当进行墨循环时，在循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中，墨的压力升高。因此，通过由墨循环而进行的墨流动，残留在墨流入通道72中的气泡和异物，尤其是在过滤器75a上积聚的气泡和异物与墨一起被带着依次通过排出通道73和墨返回管83，使得气泡和异物在子容器80中被捕获。

为了有效地使气泡和异物通过墨循环移动到子容器80，需要在以下范围内增加每单位时间从清洗泵86供给的墨流的量(墨流量)(以下可被称作“单位时间供给量”)，该范围不超过当由于喷射口108中的墨弯液面破裂(弯液面破裂)导致墨开始从喷射口108泄漏或流动时墨的量(弯液面破裂墨泄漏量)(见图12)。也就是说，在墨循环期间来自清洗泵86的单位时间供给量在以下范围内尽可能高地增加，在该范围内，在喷射口108中形成的墨的弯液面不破裂，且墨不从喷射口108排出。应该注意，弯液面破裂墨泄漏量是通过实际测量得到的值，或者是根据喷墨头1的通道结构、在喷墨打印机101中喷墨头1和子容器80之间的高度关系、墨的粘度等计算得到的值。弯液面破裂墨泄漏量被预先存储。应该注意，每单位时间来自清洗泵86的单位时间供给量被设置为小于弯液面破裂墨泄漏量的量，并且其通过从弯液面破裂墨泄漏量减去特定量而获得。该特定量用作墨流量的裕量，从而即使弯液面的状态已因由清洗泵86导致的墨流脉动而变化，和/或因例如环境温度和湿度等环境的变化而变化，也不会发生弯液面破裂。此外，当之后从喷射口108进行清洗操作时，排出通道73中的墨流突然停止或关闭，从而排出通道73和墨流入通道72中的墨压力突然升高。每单位时间墨流量被设置为这样的量，该量等于或大于由于该墨压力的升高可将单独墨通道132中残留的气泡和异物与墨一起从喷射口108排出的墨量(可恢复墨流量)。应该注意，可恢复墨流量是通过实际测量获得并预先存储的值。从另一角度看，也可将如下墨量称作可恢复墨流量：在循环阀87关闭的情况下开始对清洗泵86的驱动使得墨流量为可恢复墨流量时，能够将单独墨通道中残留的气泡和异物与墨一起从全部喷射口108排出的墨量。也就是说，在以小于可恢复墨流量的墨量驱动清洗泵86时，墨可能持续仅从分别与含有相对少量气泡和变稠或变粘的墨的单独墨通道132相连通的喷射口108排出。在这种情况下，即使使排出墨的期间更长，墨也不会与气泡和异物一起从全部喷射口108排出。

如图10所示，在墨循环中，墨流入通道72和排出通道73中的墨压力与正常记录中的相比相对较高，因此墨流入通道72中的树脂膜76保持与限制构件77紧密接触，并且排出通道73中的树脂膜78保持与限制构件79紧密接触。

在墨循环中空气连通阀88关闭的期间，在子容器80中产生负压。墨流入通道72中的墨因此经由排出通道73被吸入子容器80中，从而与空气连通阀88打开的情况相比，墨难以流入墨流出通道75。其结果是，不易发生弯液面破裂。因此，与空气连通阀88打开的情况相比，每单位时间墨流量可以更大，使得墨流入通道72中的压力变得更接近弯液面破裂时的压力(弯液面破裂压力)。也就是说，假设在循环过程中墨流入通道72中的压力保持恒定，则与空气连通阀88打开的情况相比，墨流量在空气连通阀88关闭的情况下更大。此外，在空气连通阀88关闭时，与空气连通阀88打开的情况相比，在清洗期间墨流入通道72中的压力可更大。因此，可有效地将残留在单独墨通道中的气泡和异物与墨一起从喷射口108排出。该每单位时间墨流量是：在墨循环期间，大于在空气连通阀88打开时墨不从喷射口108泄漏的每单位时间最大量(第一预定量)、且等于或小于在空气连通阀88关闭时墨不从喷射口108泄漏的每单位时间最大量(第二预定量)的量。应该注意，在图11中，实线波形和虚线波形代表墨流入通道72中的压力变化，具体地说，实线波形代表：在墨循环期间空气连通阀88关闭的状态下，单位时间供给量如上所述更大时(即，在本实施方式的状态下)，在通道中的压力变化；虚线波形代表：在墨循环期间空气连通阀88打开的状态下(注意，单位时间供给量不更大)，在通道中的压力变化。

在来自清洗泵86的每单位时间墨流量等于或大于可恢复墨流量的情况下，当已经进行了一定长度时间的墨循环，使得足以将残留在墨流入通道72中的气泡和异物至少从墨流入通道72中去除时，开始清洗操作(液体排出控制)。当清洗操作开始时，如图11和图12所示，循环和清洗控制器44同时关闭循环阀87和打开空气连通阀88(在时刻t3)。因此，排出通道73中的墨流由于循环阀87而突然停止(循环期间结束)，从而排出通道73和墨流入通道72中的墨压力突然升高。其结果是，供给到墨流入通道72的墨流入墨流出通道75，而不流入排出通道73，然后墨依次经过歧路通道105和单独墨通道132，并从喷射口108排出(清洗操作的开始)。排出的墨被未示出的废墨盘接收。

由于在执行墨循环因而每单位时间来自清洗泵86的墨流量等于或大于可恢复墨流量的情况下通过关闭循环阀87来开始清洗操作(注意，该清洗操作可在下文中称作“冲击清洗”)，因而从清洗操作刚开始之后的时间点开始，墨流入通道72中的墨压力相对较高，从而喷射口108中的变稠的墨和残留的气泡和异物可有效地从喷射口108排出。如图12所示，如果未执行冲击清洗，也就是说，如果清洗泵86在循环阀87关闭、墨不循环的情况下开始被驱动以将墨从喷射口108排出(现有技术)，则每个单独墨通道132中的墨压力变得超过墨从全部喷射口108中排出的压力所需要的时间长度变长，在该时间长度结束之前，墨不必要地从喷射口108排出。也就是说，由于墨仅从分别与含有相对少量气泡和变稠的墨的单独墨通道132相连通的喷射口108排出，因此墨被不必要地排出。此外，在上述实施方式中，循环阀87关闭，与此同时空气连通阀88打开。因此，子容器80中的压力被强制变为大气压，从而防止子容器80中的压力随着墨的排出而降低。在当墨被排出时子容器80与大气的连通被断开的情况下，墨不流入子容器80中，因此当墨被排出时在子容器80中可能产生大的负压，从而妨碍清洗泵86的操作，但是在当墨被排出时子容器80与大气连通的情况下，可避免妨碍清洗泵86的操作。

当在开始清洗操作之后从喷射口108中已经喷射了预定清洗量的墨时，循环和清洗控制器44通过在时刻t4再次同时打开循环阀87和关闭空气连通阀88来停止清洗操作(清洗期间的结束)。由于通过清洗泵86的墨供给继续，在停止清洗操作的同时再次开始墨循环。应该注意，由每单位时间清洗泵86的墨流量和清洗期间的长度来确定预定清洗量。用于排出预定清洗量的墨的每单位时间墨流量和清洗期间的长度通过实验获得并预先存储。根据温度传感器35检测到的温度的升高或非喷射时间检测部46检测到的所经过的时间长度的增加，循环和清洗控制器44使循环期间更长，并使清洗量更大。

然后，循环和清洗控制器44在时刻t5同时停止清洗泵86和打开空气连通阀88。其结果是，墨循环停止。循环和清洗控制器44然后在时刻t6关闭循环阀87。这样，在进行墨循环的整个循环期间(即，时刻t2～t3和t4～t5)空气连通阀88关闭。

如上所述，通过依次进行墨循环和清洗操作，残留在墨流入通道72中的气泡和异物可被排出到喷墨头1之外而不会流入下游侧的通道(例如，歧路通道105、单独墨通道132等)。

然后，当开始了擦拭操作时，维护控制器45通过未示出的运动机构使四个喷墨头1向上运动，然后使四个擦拭件32沿着分别面对它们的喷射面2a沿主扫描方向移动，同时将各擦拭件32的远端部保持与各喷射面2a接触。该操作去除了由于清洗操作而附着到喷射面2a上的过量的墨，并恢复或配置在喷射口108中形成的墨弯液面的状态。在擦拭了喷射面2a之后，维护控制器45将四个擦拭件32和喷墨头1返回到它们各自的初始位置，循环和清洗控制器44打开循环阀87，擦拭操作完成。

如上所述，根据本实施方式的喷墨打印机101，进行墨循环增大了循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中的压力。在该墨循环中，空气连通阀88关闭，以断开子容器80的内部与大气的连通，从而使通道中的墨难以流入墨流出通道75。其结果是，墨不易从喷射口108泄漏。循环阀87在该状态下关闭，从而可通过瞬时升高通道中的压力来从喷射口108排出墨。其结果是，从开始清洗操作开始，相对高的压力被施加到全部喷射口108，以排出喷射口108中的墨。因此，可有效地排出喷射口108中的变稠的墨，以及排出气泡和异物，并且可防止墨不必要地排出。

此外，墨循环中每单位时间的墨流量大于当空气连通阀88打开时墨不从喷射口108泄漏的最大墨流量，且墨循环中每单位时间的墨流量等于或小于当空气连通阀88关闭时墨不从喷射口108泄漏的最大墨流量。这样能够增大墨循环中每单位时间的墨流量，从而在排墨过程中，能瞬时增大通道中的压力。因此，可以可靠地将墨从喷射口108排出，同时防止不必要的排墨。

此外，由于在进行墨循环的整个循环期间空气连通阀88关闭，因此在墨循环开始时子容器88中的压力变为负压，从而在墨循环的整个期间防止墨从喷射口108泄漏。

此外，由于在墨循环中当清洗操作开始时同时关闭循环阀87和打开空气连通阀88，因此子容器80内部的压力强制变为大气压，从而防止子容器80中的压力随着墨的排出而降低。因此，不妨碍清洗泵86至墨流出通道75的墨供给。其结果是，可防止从喷射口108排墨的不稳定或停止。

此外，在上述实施方式中，当墨由于清洗操作而被排出时，从喷射口108的排墨通过打开循环阀87和关闭空气连通阀88而停止。因此，通过在子容器80中产生负压，可快速停止从喷射口108的排墨，并且可防止墨从喷射口108泄漏。

此外，在从喷射口108的排墨停止之后，清洗泵86停止，并且空气连通阀88同时打开。因此，在从喷射口108的排墨停止之后，子容器80中的压力不变成负压，从而防止附着在喷射面2a上的墨被吸入喷射口108中。

此外，在上述实施方式中，在清洗泵86停止之后，循环阀87关闭。因此，可防止由于清洗操作而附着到喷射面2a上的墨由于例如喷墨头1和子容器80之间的水头差而被吸入喷射口108中。

此外，在上述实施方式中，在清洗操作结束后进行擦拭操作。因此，可去除附着在喷射面2a上的墨和异物，并恢复或配置喷射口108的墨弯液面的状态。

此外，在上述实施方式中，树脂膜76部分地构成墨流入通道72的内壁面，树脂膜78部分地构成排出通道73的内壁面。因此，可有效地抑制墨流入通道72和排出通道73中的墨压力的变化。因此，能以稳定的压力将墨供给到单独墨通道。此外，当树脂膜76、78在墨循环中变形时，通道的容积增大，降低了子容器80中的压力。因此，墨不易从喷射口108泄漏。

<第一变形例>

接下来将说明本发明的第一变形例。在上述实施方式中，当墨循环开始时，在空气连通阀88关闭的同时开始驱动清洗泵86，但是如图13所示，打印机101可被构造为使得当墨循环开始时，在空气连通阀88打开的状态下开始驱动清洗泵86，然后空气连通阀88在时刻t2’关闭。在这种情况下，假设在以下两种情况(期间)来自清洗泵88的墨供给量彼此相等，则与空气连通阀88关闭的期间相比，在循环期间中空气连通阀88打开的期间，循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中的压力更大。在这种情况下，优选在通道中的压力在空气连通阀88打开的期间不大于弯液面破裂压力的状态下，即，在墨不从喷射口108泄漏的状态下，驱动清洗泵86。

<第二变形例>

接下来将参考图14说明本发明的第二变形例。应该注意，在图14中，在模式B中执行与在模式A中清洗泵86和循环阀87的操作相同的操作。在上述实施方式中，空气连通阀88在整个循环期间关闭、在整个清洗期间打开，但是如图14所示，空气连通阀88可在清洗期间关闭。例如，如图14中的模式A所示，空气连通阀88可在从清洗操作之前循环期间的某个中间点至清洗操作之后循环期间结束的整个期间内关闭，或者如图14中的模式B所示，空气连通阀88可在从清洗操作之前循环期间的某个中间点至清洗操作之后循环期间的某个中间点的期间关闭。应该注意，空气连通阀88可仅在清洗期间的一部分内关闭。另外，在这些情况下，循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中的压力由于墨循环而增大。当循环阀87在这种状态下关闭时，通道中的压力瞬时升高，从而将墨从喷射口108排出。其结果是，从开始清洗操作开始，相对高的压力被施加到全部喷射口108，以排出喷射口108中的墨。因此，可有效地排出喷射口108中的变稠的墨，以及排出气泡和异物，并且可防止墨不必要地排出。此外，在墨循环中空气连通阀88关闭以断开子容器80的内部与大气连通的期间，通道中的墨不大可能流入墨流出通道75中。其结果是，墨在此期间不大可能从喷射口泄漏，从而进一步防止不必要的排墨。

<第三变形例>

接下来将参考图15说明本实施方式的第三变形例。应该注意，在图15中，在模式D和E中执行与模式C中清洗泵86和循环阀87的操作相同的操作。在上述实施方式中，空气连通阀88在整个循环期间关闭，但是如图15所示，空气连通阀88可仅在循环期间的一部分关闭。例如，如图15中的模式C所示，空气连通阀88可仅在清洗操作之前的循环期间的一部分关闭，或者如图15中的模式D所示，空气连通阀88可仅在清洗操作之后的循环期间的一部分关闭，或者如图15中的模式E所示，空气连通阀88可仅在从清洗操作之后的循环期间开始时至循环阀87关闭时的期间关闭。此外，空气连通阀88可仅在清洗操作之前的整个循环期间内关闭。应该注意，空气连通阀88关闭的期间和清洗期间可以或可以不彼此连续。也就是说，在考虑防止墨从喷射口108泄漏的时刻的情况下确定空气连通阀88关闭的期间。另外，在这些情况中，循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中的压力由于墨循环而增加。当循环阀87在这种状态下关闭时，通道中的压力瞬时升高，从而将墨从喷射口108中排出。其结果是，从开始清洗操作开始，相对高的压力被施加到全部喷射口108，以排出喷射口108中的墨。因此，可有效地排出喷射口108中的变稠的墨，以及排出气泡和异物，并且可防止墨不必要地排出。此外，在墨循环中空气连通阀88关闭以断开子容器80内部与大气连通的期间，通道中的墨不大可能流入墨流出通道75。其结果是，在该期间墨不大可能从喷射口泄漏，从而进一步防止了不必要的排墨。

<第四变形例>

接下来将参考图16说明本实施方式的第四变形例。应该注意，在图16中，在模式G、H和I中执行与模式F中清洗泵86和循环阀87的操作相同的操作。在上述实施方式中，空气循环阀88在清洗操作结束时关闭，但是如图16所示，空气连通阀88可在清洗操作结束之后打开。例如，如图16的模式F所示，打印机101可被构造为使得空气连通阀88在清洗操作之前的整个循环期间内关闭，并且在其它期间打开。此外，如图16的模式G所示，打印机101可被构造为使得空气连通阀88在清洗操作之前的循环期间的一部分关闭，并且在其它期间打开。此外，如图16中的模式H所示，打印机101可被构造为使得空气连通阀88在清洗操作之前的循环期间和清洗期间内关闭，并且在其它期间打开。此外，如图16中的模式I所示，打印机101可被构造为使得空气连通阀88在清洗操作之前的循环期间的一部分和清洗期间关闭，并且在其它期间打开。另外，在这些情况下，在循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中的压力通过墨循环而增大。当循环泵87在这种情况下关闭时，通道中的压力瞬时升高，从而将墨从喷射口108中排出。其结果是，从开始清洗操作开始，相对高的压力被施加到全部喷射口108，以排出喷射口108中的墨。因此，可有效地排出喷射口108中的变稠的墨，以及排出气泡和异物，并且可防止墨不必要地排出。此外，在墨循环中空气连通阀88关闭以断开子容器80内部与大气连通的期间，通道中的墨不大可能流入墨流出通道75。其结果是，在该期间墨不大可能从喷射口泄漏，从而进一步防止不必要的排墨。

<第二实施方式>

接下来将说明本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中，在说明第一实施方式中使用的相同的附图标记将用于标示相应的组件和功能部，并且省略它们的详细说明。如图17所示，供墨单元210包括：子容器80；墨补给管81；设置在墨补给管81上的补给泵91和补给阀92；供墨管82；墨返回管83；清洗泵86；循环阀87；连接到子容器80的连通阀288；以及负压容器289。连通阀288使子容器80的内部选择性地与大气或负压容器289连通(也就是说，连通阀288用作空气连通装置和负压连通装置)。负压容器289是被构造为产生低于大气压的气压的负压产生装置。在第一实施方式中的子容器80内部与大气断开的时刻，循环和清洗控制器将子容器80的内部与负压容器289连通。

根据本实施方式，在墨循环过程中，子容器80的内部与大气的连通被断开，且子容器与负压容器289连通，从而子容器80中的压力迅速且可靠地变为负压。其结果是，在循环通路中从清洗泵86至子容器80的通道中的墨被吸入子容器80中，使得墨难以流入墨流出通道75。因此，墨不大可能从喷射口108泄漏，并且在冲击清洗中排墨压力可通过增加墨循环中每单位时间墨流量而增大。

<第三实施方式>

接下来将说明本发明的第三实施方式。在该第三实施方式中，在说明第一实施方式中使用的相同的附图标记将用于标示相应的组件和功能部，并且省略它们的详细说明。应该注意，在本实施方式中，如图9B所示，在以下将说明的维护操作中，头控制器43将墨振动信号供给到致动器单元21，该墨振动信号用于在墨不从喷射口108泄漏的情况下在全部单独墨通道132中使墨振动(注意，这种振动在下文中被称作“墨振动”)。应该注意，如图9B所示，墨振动信号是这样的信号：从电位V1改变至地电位V0且持续预定时间长度的脉冲在预定周期中重复。该脉冲的宽度优选地等于或小于压力波传输通过距离AL所需的时间长度的三分之一。

此外，如图19所示，与在时刻t3开始清洗操作同时地，头控制器43开始连续地将小墨滴的喷射驱动信号供给到致动器单元21(喷射驱动期间的开始)。其结果是，足以将墨滴从喷射口108喷射的压力被连续地施加到全部单独墨通道132中的墨(作为施加到单独墨通道132中的墨的压力振动的一个例子)。因此，压力振动被施加到单独墨通道132中的墨，从而附着到单独墨通道132的壁面(即，分别限定单独墨通道132的表面)上的气泡和异物从壁面剥离或去除，并漂浮于墨中。从壁面上剥离的气泡和异物通过清洗操作产生的墨流与墨一起从喷射口108排出。在从开始连续供给喷射驱动信号开始经过了预定长度的时间之后(在时刻t3’)，头控制器43使喷射驱动信号至致动器单元21的连续供给停止(喷射驱动期间结束)。对于从喷射驱动期间结束(时刻t3’)开始至已从喷射口108排出了预定清洗量的墨的时间点(时刻t4)的期间，头控制器43停止将驱动信号(包括喷射驱动信号和墨振动信号)供给到致动器单元21(驱动停止期间)。

当在清洗操作开始之后已从喷射口108喷射了预定清洗量的墨时，循环和清洗控制器44通过在时刻t4再次同时打开循环阀87和关闭空气连通阀88来停止清洗操作(清洗期间结束)。由于通过清洗泵86的墨供给继续，在停止清洗操作的同时再次开始墨循环。应该注意，由清洗泵86每单位时间的墨流量和清洗期间的长度来确定预定清洗量。用于排出预定清洗量的墨的每单位时间墨流量和清洗期间的长度通过实验获得并预先存储。随着温度传感器35检测到的温度的增加或非喷射时间检测部46检测到的所经过的时间长度的增加，循环和清洗控制器44使循环期间更长，使清洗量更大。

当清洗期间结束时，作为施加到单独墨通道132中的墨的压力振动的另一例子，头控制器43开始在时刻t4供给墨振动信号(墨振动期间的开始)。其结果是，紧接在清洗操作停止之后，单独墨通道132中的墨流快速备好，从而防止墨不必要地从喷射口108泄漏。

然后，循环和清洗控制器44在时刻t5使清洗泵86停止并同时打开空气连通阀88。其结果是，墨循环终止。此外，与此同时，头控制器43停止将墨振动信号供给到致动器单元21(墨振动期间结束)。然后，循环和清洗控制器44在时刻t6关闭循环阀87。这样，空气连通阀88在执行墨循环的整个循环期间关闭。

此外，在清洗期间中，压力振动被施加到全部单独墨通道132中的墨。其结果是，附着到单独墨通道132的壁面上的气泡和异物被从壁面剥离，从而使得气泡和异物更容易排出。因此，喷射口108的排出特性可变得均匀。这进一步防止了不必要的排墨，并可有效地排出喷射口108中的变稠的墨，以及排出气泡和异物。

此外，与循环和清洗控制器44通过关闭循环阀87停止墨循环同时(或紧接在其之前)，头控制器43开始连续地将喷射驱动信号供给到致动器单元21。因此，与开始清洗操作同时地，开始将压力振动施加到单独墨通道132中的墨。因此，在开始从喷射口108排出墨时，附着到单独墨通道132的壁面上的气泡和异物被从壁面剥离，从而使得墨的排出更容易。其结果是，可减少难以排出墨的喷射口108的数量，从而使喷射口108的排出特性变均匀。其结果是，从开始排出开始，墨可均匀并稳定地从全部喷射口108排出，从而防止不必要的排墨。

此外，在清洗期间中，驱动停止期间设置在喷射驱动期间结束之后。因此，在驱动停止期间，头控制器43不将喷射驱动信号供给到致动器单元21，从而在单独墨通道132中不出现新的压力振动。这样可以防止压力振动沿着单独墨通道132中的墨不从喷射口108中排出的方向施加。其结果是，在喷射驱动期间从单独墨通道132的壁面上剥离的气泡和异物可在驱动停止期间有效地从喷射口108排出。

此外，头控制器43在喷射驱动期间将用于从喷射口108喷射小墨滴的喷射驱动信号供给到致动器单元21。因此，墨从喷射口108的排出在清洗期间被促进，从而使喷射口108中的排出特性进一步变均匀。

此外，头控制器43在清洗期间结束的同时开始将墨振动信号供给到致动器单元21。单独墨通道132中的墨流在清洗操作停止之后快速备好，从而防止墨不必要地从喷射口108泄漏。

此外，每个致动器单元21由产生喷射能量和振动能量的压电致动器提供，其中喷射能量用于将墨滴从喷射口108喷射出，振动能量用于使单独墨通道132中的墨振动。因此，不需要提供用于产生振动能量的其它机构，从而降低喷墨头1的成本。

虽然在上面已经说明了本发明的实施方式和变形例，但是应该理解，本发明不限于所说明的实施方式和变形例的细节，而是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可由本领域技术人员做出各种改变和变形来实现。例如，在上述实施方式中，循环阀87被选择性地打开或关闭，但是可采用能将通道阻力值改变为任意值的通道控制阀作为循环阀87。在这种情况下，通道控制阀可改变通道阻力值，以步进或连续地改变通道阻力值。此外，循环阀87不需要将墨通道完全关闭。此外，在上述实施方式中，墨返回管83的通道阻力值通过控制循环阀以减小墨返回管83的墨通道的横截面积来调节，但是，为了调节墨返回管83的通道阻力值，可通过夹持构件夹持墨返回管83的外周面以使墨返回管83变形，从而减小墨返回管83的墨通道的横截面积。

此外，在上述实施方式中，当空气连通阀88关闭时，子容器80内部与大气的连通被完全断开，但是在空气连通阀88关闭的状态下，子容器80的内部和大气可通过微小的间隙彼此连通，只要在墨循环期间在子容器80中产生负压即可。

此外，在上述实施方式中，通过在清洗操作中在清洗泵86被驱动的状态下打开循环阀87来使清洗操作停止。清洗操作可通过在关闭循环阀87的状态下停止清洗泵86来停止。

此外，在上述实施方式中，在维护操作中执行擦拭操作，但是擦拭操作可被省略。

此外，在上述实施方式中，树脂膜76部分地构成墨流入通道72的内壁面，树脂膜78部分地构成排出通道73的内壁面，但是贮存单元可不包括树脂膜76、78中的至少一个。

此外，在上述实施方式中，在墨循环期间每单位时间来自清洗泵86的墨流量小于弯液面破裂墨泄漏量，但是墨流量可等于或大于弯液面破裂墨泄漏量，只要在墨循环期间从喷射口108泄漏的墨的量非常少即可。例如，当墨仅从少量的喷射口泄漏时，在这些喷射口中发生弯液面破裂，但是泄漏的墨的量非常少，从整体上看可获得防止墨被不必要地消耗的效果。

此外，在上述实施方式中，清洗泵86由作为容积泵的三相隔膜泵(three-phase diaphragm pump)提供，但是它可以是例如管泵(tube pump)的其它容积泵，还可以是容积泵之外的泵，例如叶轮泵(impeller pump)。

此外，在上述实施方式中，每个子容器80呈盒状，但是如图18所示，其可由气密容器380b、至少一个与之连接的容器380a(注意这些容器可具有任何形状)、设置在容器380a上的空气连通阀88来提供。也就是说，多个容器的整体被包含在单个子容器的概念内。

此外，在上述实施方式中，每个致动器单元21由单层压电致动器提供，但是致动器单元可由双层(bimorph)压电致动器构成。此外，本发明可应用到包括加热元件的热液体喷射设备。

此外，在上述实施方式中，头控制器43仅在从开始清洗期间开始持续预定时间长度的喷射驱动期间将喷射驱动信号供给到致动器单元21。但是，喷射驱动期间可在清洗期间开始之后开始和/或可与清洗期间一同结束。此外，喷射驱动期间可与清洗期间一致。

此外，在上述实施方式中，头控制器43在喷射驱动期间将喷射驱动信号供给到致动器单元21，但是可供给墨振动信号，或者可供给喷射驱动信号和墨振动信号二者。

此外，在上述实施方式中，头控制器43在喷射驱动期间连续地将用于喷射小墨滴的喷射驱动信号供给到致动器单元21，但是可供给用于喷射中等大小墨滴或大墨滴的喷射驱动信号，或者可供给任意喷射驱动信号一次。

此外，在上述实施方式中，头控制器43在清洗期间之前的循环期间不将驱动信号供给到致动器单元21，但是在清洗期间之前的循环期间可将驱动信号供给到致动器单元21。此外，头控制器43可紧接在清洗期间开始之前或与之同时将驱动信号供给到致动器单元21。在这些情况下，可在循环期间中振动单独墨通道132中的墨，从而剥离附着到单独墨通道132的壁面上的气泡和异物。

此外，在上述实施方式中，头控制器43在清洗期间结束的同时将墨振动信号供给到致动器单元21，但是可在清洗期间结束之后供给墨振动信号，或者不供给墨振动信号。

此外，在上述实施方式中，每个致动器单元21用作用于产生将墨滴从喷射口108喷射出的喷射能量的致动器，并且用作用于将压力振动施加到单独墨通道132中的墨的致动器，但是可由致动器单元21之外的另一致动器来施加压力振动。

此外，在上述实施方式中，每个致动器单元21是压电致动器，但是其可由例如热致动器的其它类型的致动器提供。

此外，在上述实施方式中，循环阀87被设置在墨返回管83上，但是如图20所示，循环阀187可设置在排出通道73的从流出口73a开始的预定区域中的位置，以调节排出通道73的通道阻力值。当打印机按照这种方式构造时，循环阀187被布置为靠近喷射口108，使得在清洗操作中可迅速开始从喷射口108排墨。应该注意，术语“从流出口73a开始的预定区域”意指从流出口73a至排出通道73从墨流入通道72分支的位置的区域(即，在排出通道73中)。

本发明可应用于喷射墨之外的液体的液体喷射设备。此外，除打印机之外，本发明还可应用于传真机、复印机等。

Claims (20)

1.一种液体喷射设备，包括：

液体喷射头，包括：

流入口，液体流入其中；

流出口，流入所述流入口的液体从其流出；

内部通道，将所述流入口与所述流出口相互连通；以及

多个喷射口，流经从所述内部通道分支的多个单独通道的液体通过所述多个喷射口喷射；

容器，用于储存要供给到所述液体喷射头的液体；

空气连通装置，用于使所述容器的内部与大气连通，或者断开所述容器的内部与大气的连通；

供给通道，其将所述容器的内部与所述流入口相互连通；

返回通道，其将所述容器的内部与所述流出口相互连通；

供给装置，用于将所述容器中的液体经所述供给通道供给到所述内部通道；

调节装置，用于在预定最小值和预定最大值之间调节所述返回通道的通道阻力值；以及

控制器，用于控制所述空气连通装置、所述供给装置和所述调节装置，

其中，所述控制器通过控制所述调节装置以使所述通道阻力值小于所述预定最大值和控制所述供给装置以将液体供给到所述内部通道，来进行用于使液体依次流过所述供给通道、所述内部通道和所述返回通道的液体循环控制，

当所述液体循环控制循环液体时，所述控制器通过将所述通道阻力值增大为比所述液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从所述多个喷射口排出液体的液体排出控制，

所述控制器控制所述空气连通装置，使得在所述液体循环控制的至少一部分期间使所述容器的内部与大气断开。

2.根据权利要求1所述的液体喷射设备，其特征在于，

所述控制器控制所述供给装置，使得当在所述液体循环控制中所述容器的内部与大气被所述空气连通装置连通时，所述供给装置每单位时间供给到所述供给通道的液体的量等于或小于第一预定量，并且使得当所述容器的内部与大气被所述空气连通装置断开时，所述每单位时间供给到所述供给通道的液体的量大于所述第一预定量且等于或小于第二预定量，

所述第一预定量是当在所述液体循环控制中所述容器的内部与大气被所述空气连通装置连通时，液体不从所述多个喷射口泄漏的最大量，

所述第二预定量是当在所述液体循环控制中所述容器的内部与大气被所述空气连通装置断开时，液体不从所述多个喷射口泄漏的最大量。

3.根据权利要求1或2所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器在所述液体循环控制的整个期间控制所述空气连通装置，使得所述容器的内部与大气断开。

4.根据权利要求1所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器在所述液体排出控制的至少一部分期间控制所述空气连通装置，使得所述容器的内部与大气连通。

5.根据权利要求1所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器：

控制所述空气连通装置，使得在所述液体循环控制的至少一部分期间所述容器的内部与大气断开；然后

控制所述空气连通装置，使得在所述液体排出控制的开始所述容器的内部与大气连通。

6.根据权利要求1或2所述的液体喷射设备，其特征在于，当所述液体排出控制排出液体时，所述控制器通过将所述通道阻力值降低为比所述液体排出控制中的通道阻力值小的值，来开始用于停止从所述多个喷射口排出液体的液体排出停止控制。

7.根据权利要求4或5所述的液体喷射设备，其特征在于，当所述液体排出控制排出液体时，所述控制器控制：

所述调节装置，以通过将所述通道阻力值降低为比所述液体排出控制中的通道阻力值小的值，来停止从所述多个喷射口排出液体；以及

所述空气连通装置，使得所述容器的内部与大气断开。

8.根据权利要求7所述的液体喷射设备，其特征在于，在控制所述调节装置以停止从所述多个喷射口排出液体之后，所述控制器控制所述空气连通装置，使得在紧接在所述供给装置停止供给液体之前或与所述供给装置停止供给液体同时，所述容器的内部与大气连通。

9.根据权利要求6所述的液体喷射设备，其特征在于，

所述预定最大值是禁止液体流经所述返回通道的值，

在所述供给装置停止了供给液体之后，所述控制器控制所述调节装置使得所述通道阻力值为所述预定最大值。

10.根据权利要求1所述的液体喷射设备，其特征在于，

所述液体喷射头具有喷射面，该喷射面具有形成于其中的所述多个喷射口，

所述液体喷射设备还包括擦拭装置，该擦拭装置用于当停止从所述多个喷射口排出液体时擦拭所述喷射面。

11.根据权利要求1或2所述的液体喷射设备，其特征在于，所述内部通道和所述供给通道的内壁面的至少一部分由挠性材料形成。

12.根据权利要求1或2所述的液体喷射设备，其特征在于，还包括：

负压产生装置，用于产生低于大气压的压力；以及

负压连通装置，用于使所述容器与所述负压产生装置连通或从所述负压连通装置断开，

其中，所述控制器控制所述负压连通装置，使得当所述容器的内部由所述空气连通装置与大气断开时，所述容器与所述负压产生装置连通。

13.根据权利要求1所述的液体喷射设备，其特征在于，还包括：压力振动施加装置，用于将压力振动施加到所述单独通道中的液体，

其中，当所述液体排出控制排出液体时，所述控制器通过将所述通道阻力值降低为比所述液体排出控制中的通道阻力值小的值，来开始用于停止从所述多个喷射口排出液体的液体排出停止控制，

在所述液体排出控制的至少一部分期间，所述控制器控制所述压力振动施加装置将压力振动施加到所述单独通道中的液体。

14.根据权利要求13所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器控制所述压力振动施加装置，以在紧接在所述液体排出控制开始之前或与所述液体排出控制开始同时，开始施加压力振动。

15.根据权利要求14所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器控制所述压力振动施加装置，使得压力振动的施加从开始施加压力振动开始至少持续预定时间长度，并且使得在停止排出液体之前停止继续施加压力振动。

16.根据权利要求13～15中的任一项所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器在所述液体排出控制期间控制所述压力振动施加装置，使得由所述压力振动施加装置施加到所述多个单独通道中的液体的压力振动是用于从所述多个喷射口喷射液体的压力的压力振动。

17.根据权利要求13～15中的任一项所述的液体喷射设备，其特征在于，所述控制器在所述液体排出停止控制开始之后控制所述压力振动施加装置，使得施加压力振动而不从所述多个喷射口喷射液体。

18.根据权利要求13～15中的任一项所述的液体喷射设备，其特征在于，所述压力振动施加装置是用于对所述多个单独通道中的液体施加用于从所述多个喷射口喷射液体的压力的压电致动器。

19.一种液体喷射设备，包括：

液体喷射头，包括：

流入口，液体流入其中；

流出口，流入所述流入口的液体从其流出；

内部通道，将所述流入口与所述流出口相互连通；以及

多个喷射口，流经从所述内部通道分支的多个单独通道的液体通过所述多个喷射口喷射；

容器，用于储存要供给到所述液体喷射头的液体；

空气连通装置，用于使所述容器的内部与大气连通，或者断开所述容器的内部与大气的连通；

供给通道，其将所述容器的内部与所述流入口相互连通；

返回通道，其将所述容器的内部与所述流出口相互连通；

供给装置，用于将所述容器中的液体经所述供给通道供给到所述内部通道；

调节装置，设置在所述内部通道的从所述流出口延伸的预定区域，用于在预定最小值和预定最大值之间调节所述内部通道中的液体的通道阻力值；以及

控制器，用于控制所述空气连通装置、所述供给装置和所述调节装置，

其中，所述控制器通过控制所述调节装置以使所述通道阻力值小于所述预定最大值和控制所述供给装置以将液体供给到所述内部通道，来进行用于使液体依次流过所述供给通道、所述内部通道和所述返回通道的液体循环控制，

当所述液体循环控制循环液体时，所述控制器通过将所述通道阻力值增大为比所述液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从所述多个喷射口排出液体的液体排出控制，

所述控制器控制所述空气连通装置，使得在所述液体循环控制的至少一部分期间使所述容器的内部与大气断开。

20.一种液体喷射设备的液体喷射方法，所述液体喷射设备包括：

液体喷射头，包括：

流入口，液体流入其中；

流出口，流入所述流入口的液体从其流出；

内部通道，将所述流入口与所述流出口相互连通；以及

多个喷射口，流经从所述内部通道分支的多个单独通道的液体通过所述多个喷射口喷射；

容器，用于储存要供给到所述液体喷射头的液体；

空气连通装置，用于使所述容器的内部与大气连通，或者断开所述容器的内部与大气的连通；

供给通道，其将所述容器的内部与所述流入口相互连通；

返回通道，其将所述容器的内部与所述流出口相互连通；

供给装置，用于将所述容器中的液体经所述供给通道供给到所述内部通道；以及

调节装置，用于在预定最小值和预定最大值之间调节所述返回通道的通道阻力值，所述液体喷射方法包括：

通过控制所述调节装置以使所述通道阻力值小于所述预定最大值和控制所述供给装置以将液体供给到所述内部通道，来进行用于使液体依次流过所述供给通道、所述内部通道和所述返回通道的液体循环控制；

当所述液体循环控制循环液体时，通过将所述通道阻力值增大为比所述液体循环控制中的通道阻力值大的值，来开始用于从所述多个喷射口排出液体的液体排出控制；以及

控制所述空气连通装置，使得在所述液体循环控制的至少一部分期间使所述容器的内部与大气断开。

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