CN102744965A - 液体喷出头和液体喷出头的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液体喷出头和液体喷出头的驱动方法。液体喷出头包括多个喷出口、多个储液室、多个压电致动器、多个驱动单元和控制单元。各喷出口喷出液体，各储液室分别与喷出口连通，针对储液室分别设置各压电致动器，而且各压电致动器生成用于喷出液体的能量，并且各驱动单元分别驱动压电致动器。控制单元控制各驱动单元输出第一电压脉冲以喷出液体，或者控制各驱动单元输出第二电压脉冲以在将液体的弯月面保持在储液室内的状态下振动弯月面。控制单元选择用于喷出液体的喷出口并控制向所选择的喷出口输出第一电压脉冲，并且选择不用于喷出液体的喷出口并控制向所选择的喷出口输出第二电压脉冲，以分别同时进行记录操作和恢复操作。

Description

液体喷出头和液体喷出头的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种用于使用压电致动器喷出液体的液体喷出头和这类液体喷出头的驱动方法。
背景技术
近年来，在喷墨记录技术中，为了抑制诸如由墨中的水分所引起的卷曲或褶皱等的纸张变形，研究出一种用于喷出具有低水分的高粘性墨的技术。在该喷墨记录中，位于长时间未用来喷出墨的喷嘴的喷出口附近的墨发生粘性增加。墨的粘性增加可能导致喷出口堵塞，因而可能导致喷出性能降低或甚至喷出失败。尤其在所使用的墨粘性高、并且每单位体积包含大量着色剂等时，趋于发生这一现象。
用于防止喷出口堵塞的方法之一就是使用弯月面振动。在该方法中，使用致动器使弯月面微小振动，从而搅拌位于喷出口附近的粘性增加的墨。在日本3613297号专利和日本特开2009-148927号公报中说明了基于该方法的具体技术。
在日本3613297号专利所述的技术中，通过致动器以特定频率和小的振幅使暴露到喷出口外侧的弯月面振动。另一方面，在日本特开2009-148927号公报所述的技术中，使用诸如电动注射器等的弯月面调整器以首先通过使与喷出口连通的储液室减压来向喷出口的内侧吸引弯月面，然后使弯月面以小的振幅来振动。
在日本3613297号专利所述的技术中，在弯月面暴露到喷出口外侧的状态下振动弯月面，因而存在不正确地使墨喷出或溅射的可能性。因此，在该技术中，将弯月面的振动限制在具有小的振幅的振动。高粘性墨趋于粘性容易增加，因此弯月面的小振幅的振动可能不能确保防止喷出口堵塞。在日本特开2009-148927号公报所述的技术中，以首先向向内偏移的位置拉动弯月面并且在该偏移位置处进行振动的方式振动弯月面，因此可以使弯月面以大的振幅来振动。因此，与日本3613297号专利所述的技术相比，日本特开2009-148927号公报所述的技术能够更有效地防止高粘性的墨堵塞喷出口。然而，在日本特开2009-148927号公报所述的技术中，除用于喷出墨的压电元件以外，在储墨器和记录头之间的流路中设置弯月面调整器。需要额外设置弯月面调整器，这导致复杂性和设备体积的增大。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种液体喷出头，其包括：多个喷出口，其中，所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；多个储液室，其中，所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；多个压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置所述压电致动器，并且所述压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量；多个驱动单元，其中，所述驱动单元被配置成分别驱动相应的压电致动器；以及控制单元，用于控制所述多个驱动单元，以使得所述多个驱动单元向相应的压电致动器输出第一电压脉冲或第二电压脉冲，其中，所述第一电压脉冲驱动相应的压电致动器以通过相应的喷出口喷出液体，并且所述第二电压脉冲驱动相应的压电致动器以振动相应的液体的弯月面、从而使得在将所述弯月面保持在相应的储液室内的状态下使所述弯月面在该储液室中振动，以及其中，所述控制单元从所述多个喷出口中选择用于喷出液体的一个以上的喷出口，并且控制与所选择的喷出口相对应的驱动单元以使这些驱动单元输出所述第一电压脉冲，从而进行记录操作，并且所述控制单元控制与未用于喷出液体的喷出口相对应的驱动单元以使这些驱动单元输出所述第二电压脉冲，从而与所述记录操作同时进行恢复操作。
根据本发明的其它方面，一种用于驱动液体喷出头的方法，包括以下步骤：准备所述液体喷出头，其中，所述液体喷出头包括：多个喷出口，其中，所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；多个储液室，其中，所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；以及多个压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置所述压电致动器，并且所述压电致动器用于如下进行工作：响应于施加第一电压脉冲，所述压电致动器通过相应的喷出口喷出液体；并且响应于施加第二电压脉冲，所述压电致动器振动相应的液体的弯月面，以使得在将所述弯月面保持在相应的储液室内的状态下使所述弯月面在该储液室中振动；进行第一步骤，其中，所述第一步骤包括从所述多个喷出口中选择用于喷出液体的一个以上的喷出口，并且向与所选择的喷出口相对应的压电致动器施加所述第一电压脉冲；以及与所述第一步骤同时进行第二步骤，其中，所述第二步骤包括向与未用于喷出液体的喷出口相对应的压电致动器施加所述第二电压脉冲。
根据本发明的其它方面，一种液体喷出头，其包括：多个喷出口，其中，各所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；多个储液室，其中，各所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；多个第一压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置各所述第一压电致动器，并且各所述第一压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量；多个第二压电致动器，其中，各所述第二压电致动器被配置成各所述第二压电致动器与相应的喷出口的距离大于相应的第一压电致动器与该喷出口的距离；多个第一驱动单元，其中，各所述第一驱动单元被配置成分别驱动相应的第一压电致动器；第二驱动单元，用于同时驱动所有的第二压电致动器；以及控制单元，用于控制所述第一驱动单元和所述第二驱动单元，其中，在各所述喷出口的内壁上形成有防液层，其中，所述控制单元从所述多个喷出口中选择用于喷出液体的一个以上的喷出口，并且控制与所选择的喷出口相对应的所述第一驱动单元，以使得所述第一驱动单元输出用以从所选择的喷出口喷出液体的第一电压脉冲，从而进行记录操作，以及所述控制单元控制所述第二驱动单元以向所述第二压电致动器输出使得在将除所选择的喷出口以外的各喷出口中的液体的弯月面保持在相应的储液室内的状态下使所述弯月面振动的第二电压脉冲，从而进行恢复操作。
根据本发明的其它方面，一种液体喷出头，其包括：喷出口，其中，各所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；储液室，其中，各所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置各所述压电致动器，并且各所述压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量，其中，首先驱动各所述压电致动器以扩大相应的储液室的体积，从而使液体的弯月面从所述喷出口偏移到所述储液室内，然后驱动所述压电致动器以在将所述弯月面保持在所述储液室内的状态下振动所述弯月面。
根据本发明的其它方面，一种用于驱动液体喷出头的方法，其包括以下步骤：准备所述液体喷出头，其中，所述液体喷出头包括：喷出口，其中，各所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；储液室，其中，各所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；以及压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置各所述压电致动器，并且各所述压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量；向所述压电致动器施加第一电压脉冲，以扩大所述储液室的体积并且使液体的弯月面从各所述喷出口偏移到各所述储液室内；以及向所述压电致动器施加第二电压脉冲，以在将相应的弯月面保持在所述储液室内的状态下振动所述弯月面。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。
附图说明
图1是示出包括根据第一实施例的液体喷出头的喷墨记录设备的主要部件的结构的图。
图2A和图2B是示出根据第一实施例的液体喷出头的结构的图。
图3是示出用于电控制图2A和图2B所示的液体喷出头的处理的框图。
图4是示出用于驱动图2A和图2B所示的液体喷出头的电压脉冲的波形的图。
图5A～5F是示出图2A和图2B所示的液体喷出头中的墨的弯月面的行为的图。
图6是示出根据实施例的液体喷出头的另一结构的断面图。
图7是示出根据第二实施例的液体喷出头的结构的断面图。
图8是示出用于驱动图7所示的液体喷出头的电压脉冲的波形的图。
图9A～9F是示出图7所示的液体喷出头中的墨的弯月面的行为的图。
图10是示出根据第三实施例用于驱动液体喷出头的驱动电压脉冲波形的图。
图11A～11F是示出根据第三实施例的液体喷出头中的墨的弯月面的行为的图。
图12是示出根据第四实施例的液体喷出头的结构的断面图。
图13是示出用于驱动图12所示的液体喷出头的电压脉冲的波形的图。
图14A～14F是示出图12所示的液体喷出头中的墨的弯月面的行为的图。
图15是示出具有根据图12所示的结构变形的结构的液体喷出头的断面图。
图16A和16B是示出根据第五实施例的液体喷出头中的、施加至用于喷出墨的喷嘴的电压脉冲的波形的图。
图17A和17B是示出根据第五实施例的液体喷出头中的、施加至未用于喷出墨的喷嘴的电压脉冲的波形的图。
图18A～18H是示出根据第五实施例的液体喷出头中的、用于喷出墨的喷嘴中的墨弯月面的行为的图。
图19A～19H是示出根据第五实施例的液体喷出头中的、如果不向第二压电元件施加电压脉冲将可能发生的弯月面的行为的图。
图20A～20F是示出根据第五实施例的液体喷出头中的、未用于喷出墨的喷嘴中的墨弯月面的行为的图。
具体实施方式
第一实施例
图1示出包括根据第一实施例的液体喷出头的喷墨记录设备的主要部件的结构。在图1所示的喷墨记录设备中，将记录介质2置于在输送辊3之间伸展的环状输送带4上，并且驱动输送带4以在输送方向(以箭头X表示)上输送记录介质2。如图1所示，喷墨记录设备包括从储墨器6经由泵5向其供墨的四个液体喷出头1a。各液体喷出头1a用于处理包括黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)四种颜色中的指定颜色的墨，并且在与记录介质2的输送方向相同的方向上配置液体喷出头1a。通过在输送方向上输送记录介质2的同时从液体喷出头1a喷出彩色墨，进行全色记录。
图2A和2B示出根据本实施例的液体喷出头的结构。图2A是从喷墨口侧观看时的液体喷出头1a的平面图。图2B是沿图2A的线IIB-IIB截取的断面图。图3是示出用于电控制图2A和图2B所示的液体喷出头的处理的框图。
在本实施例中，如图2A所示，各液体喷出头1a均包括具有多个喷出口7的喷出口板8。根据记录介质2的宽度来配置喷出口7。在本实施例中，各喷出口7是直径(d)为17μm的圆形孔(参见图2A)。喷出口板8厚度(t)为17μm(参见图2B)。
各喷出口7分别与储液室9连通。各储液室9长度(L)为6000μm，宽度(W)为100μm，并且高度(H)为200μm(参见图2B)。各储液室9经由宽度为30μm的狭窄部20与公共储液室10连通。
在储液室9的壁上，设置生成用于通过喷出口7喷出液体(墨)的能量的压电致动器11。在本实施例中，压电致动器11包括偏向式压电元件11a和其上设置有压电元件11a的振动板11b。通过驱动单元21(参见图3)驱动压电元件11a。在控制单元31(参见图3)的控制下，驱动单元21向压电元件11a输出电压脉冲P1(第一电压脉冲(参见图4))，从而通过喷出口7喷出墨。在接收到电压脉冲P1时，压电元件11a驱动振动板11b，以使得振动板11b首先在向储液室9的内侧的方向(如图2B中的箭头B所示)上弯曲，然后恢复成初始状态。这使得储液室9收缩，并且作为结果，通过喷出口7喷出墨并且进行记录。在本实施例中，作为例子，使用粘性为40×10-3 Pa·s(室温下)且表面张力为38×10-3 N/m(室温下)的透明墨(包含66％的PEG 600、33％的纯水和1％的表面活性剂)作为墨。
接着说明根据本实施例的液体喷出头1a的操作。图4是示出根据本实施例的液体喷出头1a中所使用的驱动电压脉冲的波形的图。在图4中，横轴表示时间，并且纵轴表示从驱动单元21提供给压电元件11a的驱动电压。
如果从喷墨记录设备的主要部件向控制单元31输入表示要记录的内容的记录信息，那么控制单元31基于所输入的记录信息，从多个喷出口7中选择用于喷出墨的喷出口。控制单元31然后控制与所选择的喷出口相对应的驱动单元21以向相应的压电元件11a输出电压脉冲P1，从而进行记录操作。
与上述记录操作并行地，控制单元31控制与未用于喷出墨的喷出口相对应的驱动单元21，以使得这些驱动单元21向相应的压电元件11a提供第二电压脉冲，从而进行搅拌储液室9中的墨的恢复操作。下面说明恢复操作和恢复操作期间墨的弯月面12的行为。图5A～5F示出根据本实施例的液体喷出头中的墨的弯月面12的行为。
在进行恢复操作之前的初始状态下，墨的弯月面12处于喷出口7的外端并且处于喷出口7内(参见图5A)。在恢复操作的第一期间t1(参见图4)，在控制单元31的控制下，驱动单元21向压电元件11a施加低于基准电压的电压，以使得振动板11b变形以在向储液室9外侧的方向(如图2B中的箭头C所示)上弯曲，从而使储液室9膨胀。储液室9的膨胀使得将弯月面12从喷出口7拉进储液室9内(参见图5B)。
在期间t2(参见图4)，为了防止弯月面12返回到喷出口7，驱动单元21向压电元件11a施加比在期间t1(参见图4)所施加的电压低的电压，以使得储液室9继续逐渐膨胀并且弯月面12保持在储液室9内(参见图5C)。
在期间t3(参见图4)，驱动单元21向压电元件11a连续多次施加电压脉冲P2(参见图4)。每当向压电元件11a施加电压脉冲P2时，振动板11b都在向储液室9的外侧的方向(如图2B中的箭头C所示)上移动，以及返回到其初始位置(即，振动板11b振动)。响应于振动板11b的往复运动，弯月面12振动(参见图5C～图5E)。
在期间t4(参见图4)，储液室9收缩，以使得储液室9返回至其初始状态，并且弯月面12返回至其初始状态。弯月面12到达超过其初始位置的喷出口7的外侧(参见图5F)，然后返回至其初始位置(图5A所示)。在本实施例中，如上所述，使用包括压电致动器11的简单机构进行用于记录的喷出和用于恢复的操作。使用致动器11而不是泵等来振动弯月面，由于致动器11位于形成弯月面的喷出口附近，所以这使得可以在振动弯月面中实现快速响应。
此外，在本实施例中，与记录操作同时进行恢复操作，其中，在恢复操作中，通过与未用于喷出墨的喷出口7相对应的驱动单元21来输出电压脉冲P2，在记录操作中，通过与用于喷出墨的喷出口7相对应的驱动单元21来输出电压脉冲P1。因此，在记录操作期间，可以搅拌与未用于喷出墨的喷出口7连通的储液室9中的墨，这使得即使存在长时间未使用的喷嘴，也可以防止喷出口7堵塞。此外，可以在将弯月面12的位置保持在储液室9中的情况下振动弯月面12，因此可以通过在不会使墨喷出的情况下大幅振动弯月面12有效地使喷出口7从堵塞状态恢复。因此，即使在所使用的墨具有高粘性时，也可以防止喷出口7堵塞。
此外，在本实施例中，压电致动器11具有两个功能，即用于喷出墨的功能和用于搅拌储液室9中的墨(从而振动弯月面12)的功能。因此，不需要其它的特定部件来防止墨堵塞喷出口7，因此可以实现高的性价比。
在本实施例中，液体喷出头1a是边缘喷射型液体喷出头，其中，如图2B所示，在储液室9延伸的方向(即，在墨流动的方向)形成喷出口7。可选地，液体喷出头1a可以是侧面喷射型液体喷出头，其中，如图6所示，在与储液室9延伸的方向垂直的方向上形成喷出口7。
在本实施例中，使用偏向式压电元件作为压电元件11a。可选地，可以使用诸如推拉式、剪力式或Gould式等的其它类型作为压电元件11a。
第二实施例
图7是示出根据第二实施例的液体喷出头1b的结构的断面图。在图7中，以相同附图标记表示与根据第一实施例的液体喷出头1a的元件相同的元件，并且省略对其的进一步详细说明。
在根据本实施例的液体喷出头1b中，如图7所示，在喷出口7的内壁上形成对墨排斥的防液层15。
另外，在本实施例中，如第一实施例一样，进行恢复操作。下面说明根据本实施例的液体喷出头1b的恢复操作和在恢复操作期间的墨的弯月面12的行为。图8是示出根据本实施例用于驱动液体喷出头1b的电压脉冲的波形的图。在图8中，横轴表示时间，并且纵轴表示从驱动单元21提供给压电元件11a的驱动电压。图9A～9F示出根据本实施例的液体喷出头1b中的墨的弯月面12的行为。
在进行恢复操作之前的初始状态下，对在喷出口7的内壁上所形成的防液层15的设置确保了将弯月面12保持在喷出口7的与储液室的边界处的内开口端(参见图9A)。首先，驱动单元21向压电元件11a输出梯形波形的电压脉冲P2。响应于施加至压电元件11a的电压脉冲P2，振动板11b在向储液室9外侧的方向振动。这使得弯月面12首先被拉进储液室9，然后返回至其初始位置(参见图9B和图9C)。当施加新的电压脉冲P2时，弯月面12再次被拉进储液室(参见图9D)。在本实施例中，重复进行三次振动。弯月面12的振动增强了着色剂或表面活性剂的扩散，并且破坏了着色剂或表面活性剂的膜。
当结束第三次施加电压脉冲P2时，由于墨的流动，弯月面12从公共储液室10向喷出口7移动(参见图9E)，并且弯月面12最终返回至图9F所示的初始状态。
在本实施例中，向压电元件11a施加重复周期(T)为2μs(参见图8)且振幅(V)为15伏特(参见图8)的电压脉冲P2，从而使弯月面12以约14μm的振幅振动，这可以使得喷嘴的喷出口7从由于墨的粘性增加而导致的堵塞状态恢复。
本实施例中所使用的电压脉冲P2具有与50kHz的频率相对应的重复周期(T)2μs。弯月面12的振动的频率越高，就可以越有效地恢复喷嘴。从这点考虑，可以将电压脉冲P2的频率设置成数十kHz以上。
在本实施例中，设置在喷出口7的内壁上所形成的防液层15，这使得即使在恢复操作中使弯月面12大幅振动时也能够防止弯月面12从喷出口7不正确地喷出或溅射。
第三实施例
下面说明根据第三实施例的液体喷出头。根据本实施例的液体喷出头具有与根据第二实施例的液体喷出头1b的结构相同的结构。下面在关注与根据第二实施例的差异的情况下详细说明根据第三实施例的液体喷出头1b。
图10是示出根据本实施例的液体喷出头1b中所使用的驱动电压脉冲的波形的图。在图10中，横轴表示时间，并且纵轴表示从驱动单元21提供给压电元件11a的驱动电压。图11A～11F示出根据本实施例的液体喷出头1b中的墨的弯月面的行为。
在开始恢复操作之前的初始状态下，在喷出口7的内壁上所形成的防液层15的存在使得如第二实施例一样、将弯月面12保持在喷出口7的与储液室9的边界处的内开口端(参见图11A)。
在恢复操作的期间u1(参见图10)，驱动单元21向压电元件11a施加低于基准电压的电压，从而使得储液室9膨胀。结果，将弯月面12进一步拉进储液室9内(参见图11B)。
在期间u1随后的期间u2(参见图10)，驱动单元21向压电元件11a连续三次施加电压脉冲P2，从而使弯月面12振动(参见图11B～图11D)。
在期间u2随后的期间u3(参见图10)，储液室9收缩，从而使得储液室9返回至其初始状态，并且弯月面12返回至其初始状态。弯月面12由于墨的流动从公共储液室10向喷出口7移动(参见图11E)，并且弯月面12最终返回至其初始状态(参见图11F)。
在本实施例中，首先从喷出口7的与储液室9的边界处的内开口端向偏移至储液室9的内侧的位置拉动弯月面12，然后在偏移位置处振动弯月面12。这进一步降低了不正确地喷出或溅射墨的可能性，因此变得可以使弯月面12以大的振幅振动。大振幅的振动使得可以使喷嘴的喷出口7从由于墨粘性的增加所导致的阻塞状态更有效地恢复。
第四实施例
图12是示出根据第四实施例的液体喷出头的结构的断面图。在图12中，以相同附图标记表示与根据前一实施例的液体喷出头的元件相同的元件，并且省略对其的进一步详细说明。
根据本实施例的液体喷出头1c包括以如下方式设置在振动板11b上的第一压电元件13和第二压电元件14：与第一压电元件13的位置相比，第二压电元件14的位置更远离喷出口7。在本实施例中，第一压电元件13和第二压电元件14都是与上述压电元件11a相同的偏向式压电元件。通过分开的驱动单元21来驱动第一压电元件13和第二压电元件14。在喷出口7的内壁上形成防液层15。各储液室9长度为9000μm，而其宽度和高度与根据上述实施例的相同。各储液室9经由宽度为50μm的狭窄部20与公共储液室10连通。
另外，如上述实施例一样，在本实施例中，与记录操作同时进行恢复操作。下面说明根据本实施例的液体喷出头的恢复操作和恢复操作期间墨的弯月面的行为。图13是示出根据本实施例用于驱动液体喷出头1c的驱动电压脉冲波形的图。在图13中，横轴表示时间，并且纵轴表示向第一压电元件13和第二压电元件14提供的驱动电压。图14A～14F示出根据本实施例的液体喷出头1c中的墨的弯月面的行为。
在进行恢复操作之前的初始状态下，对在喷出口7的内壁上所形成的防液层15的设置确保了将弯月面12保持在喷出口7的与储液室9的边界处的内开口端(参见图14A)。首先，一个驱动单元21向第二压电元件14输出电压脉冲P3(第三电压脉冲)。作为响应，储液室9开始膨胀，并且将弯月面12进一步拉进储液室9内(参见图14B)。此后，另一驱动单元21向第一压电元件13输出电压脉冲P2。作为响应，使弯月面12振动(参见图14B～图14D)。当结束施加脉冲宽度大于第二电压脉冲的脉冲宽度的电压脉冲P3时，储液室9收缩成其初始状态，并且弯月面12返回至其初始状态。在该处理中，弯月面12由于墨的流动从公共储液室10向喷出口7移动(参见图14E)，并且弯月面12最终返回至其初始状态(参见图14F)。
在本实施例中，当向第一压电元件13施加周期为5μs且振幅为35伏特的电压脉冲P2时，弯月面12以约25μm的振幅振动，这可以使喷嘴的喷出口7从由于墨粘性的增加所导致的阻塞状态恢复。
在本实施例中，使用不同的压电元件进行用于拉动弯月面12的操作和用于振动弯月面12的操作。这使得与使用同一致动器进行这两个操作的上述实施例中所允许的电压脉冲的水平相比，可以将电压脉冲降低至更低水平。这使得降低了压电元件的负荷，结果延长了工作寿命。此外，可以减小各压电元件的尺寸。尺寸的减小导致压电元件的固有频率增大，这使得可以向储液室9中的墨施加更大振动。
在本实施例中，使用偏向式压电元件作为第一压电元件13和第二压电元件14。可选地，可以使用诸如推拉式、剪力式、Gould式等的其它种类的压电元件。
在本实施例中，将第一压电元件13和第二压电元件14配置在一条线上。可选地，如图15所示，可以将它们配置在相互垂直的平面上。
第五实施例
下面说明根据第五实施例的液体喷出头。根据本实施例的液体喷出头具有与根据第四实施例的液体喷出头1c的结构相同的结构(参见图12)。在下面的说明中，以相同附图标记表示与根据上述实施例的液体喷出头的元件相同的元件，并且省略对其的进一步详细说明。
本实施例提供基于简单方法的机构，该机构可以防止在用于喷出墨的喷嘴中发生残留振动，而且可以防止在未用于喷出墨的喷嘴的喷出口7中发生由于墨粘性增加而引起的堵塞。
另外，如上述实施例一样，在本实施例中，与记录操作并行地进行恢复操作。下面参考图18A～18H和图19A～19H，说明根据本实施例的液体喷出头的恢复操作和恢复操作期间墨的弯月面12的行为。图16A是示出在使用根据本实施例的液体喷出头1c的记录操作中向用于喷出墨的喷嘴的第一压电元件13所施加的驱动电压脉冲的波形的图。图16B是示出在记录操作中向用于喷出墨的喷嘴的第二压电元件14所施加的驱动电压脉冲的波形的图。图17A是示出向未用于喷出墨的喷嘴的第一压电元件13所施加的驱动电压脉冲的波形的图。图17B是示出向未用于喷出墨的喷嘴的第二压电元件14所施加的驱动电压脉冲的波形的图。在图16A和16B以及图17A和17B每一个中，横轴表示时间，并且纵轴表示提供给第一压电元件13以及第二压电元件14的驱动电压。图18A～18H示出在使用根据本实施例的液体喷出头1c的操作中用于喷出墨的喷嘴中的墨的弯月面12的行为。图19A～19H示出如果不向用于喷出墨的喷嘴的第二压电元件14施加具有图16B所示波形的驱动电压脉冲将可能发生的墨的弯月面12的行为。图20A～20F是示出根据本实施例的液体喷出头1c中所包括的但是未用于喷出墨的喷嘴中的墨的弯月面12的行为的图。
下面参考图16A和16B以及图18A～18H，说明用于喷出墨的喷嘴中的墨的弯月面12的行为。在这些附图中，虚线示出未输入电压脉冲P5(第五电压脉冲)时的弯月面12的行为。
首先，为了喷出墨，图3所示的驱动单元21输出用于驱动图12所示的第一压电元件13的电压脉冲P4(第四电压脉冲)(参见图16A)以喷出墨。作为响应，从喷出口7喷出墨(参见图18D)。
此后，在弯月面12返回至喷出口7中的初始位置之后，图3所示的驱动单元21开始向第二压电元件14输出电压脉冲P5(参见图16B)。注意，施加电压脉冲P5，以使得在弯月面12处于喷出口7中的返回位置时(参见图18F)，开始储液室9的膨胀，并且在弯月面12由于残留振动返回时(参见图18G)，开始储液室9的收缩。也就是说，施加电压脉冲P5，以使得储液室9与弯月面12的运动相反地进行膨胀或收缩，从而抑制弯月面12的残留振动。
如果没有以上述方式向第二压电元件14施加电压脉冲P5，则在完成墨喷出之后，大的弯月面振动不容易停止，因此必需大大降低驱动频率(参见图19D～图19H)。
接着，以下参考图17A和17B以及图20A～20F，说明不喷出墨的喷嘴中的墨的弯月面12的行为。
在进行恢复操作之前的初始状态下，对在喷出口7的内壁上所形成的防液层15的设置确保了将弯月面12保持在喷出口7的与储液室9的边界处的内开口端(参见图20A)。由于不喷出墨，所以不向第一压电元件11a施加驱动电压(参见图17A)。与向用于喷出墨的喷嘴施加电压脉冲P5同步，图3所示的驱动单元21向第二压电元件14输出电压脉冲P5。作为响应，使弯月面12振动(参见图20B～图20D)。
在本实施例中，如上所述，不管是否使用喷嘴来喷出墨，都向喷嘴的第二压电元件14施加相同的电压脉冲，从而在抑制用于喷出墨的喷嘴中所发生的残留振动的同时，防止喷出口7由于在未使用喷嘴时所发生的墨粘性的增加而被墨堵塞。在本实施例中，不管是否使用喷嘴来喷出墨，对于所有喷嘴，向第二压电元件14所施加的电压脉冲都是相同的，因此不需要根据喷嘴来切换电压脉冲，因此控制处理非常简单。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (10)

1.一种液体喷出头，其包括：
多个喷出口，其中，所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；
多个储液室，其中，所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；
多个压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置所述压电致动器，并且所述压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量；
多个驱动单元，其中，所述驱动单元被配置成分别驱动相应的压电致动器；以及
控制单元，用于控制所述多个驱动单元，以使得所述多个驱动单元向相应的压电致动器输出第一电压脉冲或第二电压脉冲，其中，所述第一电压脉冲驱动相应的压电致动器以通过相应的喷出口喷出液体，并且所述第二电压脉冲驱动相应的压电致动器以振动相应的液体的弯月面、从而使得在将所述弯月面保持在相应的储液室内的状态下使所述弯月面在该储液室中振动，以及
其中，所述控制单元从所述多个喷出口中选择用于喷出液体的一个以上的喷出口，并且控制与所选择的喷出口相对应的驱动单元以使这些驱动单元输出所述第一电压脉冲，从而进行记录操作，并且所述控制单元控制与未用于喷出液体的喷出口相对应的驱动单元以使这些驱动单元输出所述第二电压脉冲，从而与所述记录操作同时进行恢复操作。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，在各喷出口的内壁上形成有防液层。
3.根据权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，
各所述压电致动器包括第一压电致动器和第二压电致动器，其中，所述第一压电致动器用于生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量，所述第二压电致动器被配置成所述第二压电致动器与相应的喷出口的距离大于所述第一压电致动器与该喷出口的距离，以及
所述控制单元控制被分配为驱动所述第一压电致动器的驱动单元以进行所述恢复操作，并且所述控制单元控制被分配为驱动所述第二压电致动器的驱动单元，以向所述第二压电致动器输出脉冲宽度大于所述第二电压脉冲的脉冲宽度的第三电压脉冲，从而将相应的弯月面保持在相应的储液室内。
4.一种用于驱动液体喷出头的方法，包括以下步骤：
准备所述液体喷出头，其中，所述液体喷出头包括：多个喷出口，其中，所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；多个储液室，其中，所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；以及多个压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置所述压电致动器，并且所述压电致动器用于如下进行工作：响应于施加第一电压脉冲，所述压电致动器通过相应的喷出口喷出液体；并且响应于施加第二电压脉冲，所述压电致动器振动相应的液体的弯月面，以使得在将所述弯月面保持在相应的储液室内的状态下使所述弯月面在该储液室中振动；
进行第一步骤，其中，所述第一步骤包括从所述多个喷出口中选择用于喷出液体的一个以上的喷出口，并且向与所选择的喷出口相对应的压电致动器施加所述第一电压脉冲；以及
与所述第一步骤同时进行第二步骤，其中，所述第二步骤包括向与未用于喷出液体的喷出口相对应的压电致动器施加所述第二电压脉冲。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二电压脉冲包括施加于所述压电致动器以将相应的弯月面拉进相应的储液室内的电压脉冲和在将相应的弯月面拉进相应的储液室内之后施加于所述压电致动器以使所述弯月面在所述储液室内振动的电压脉冲。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各所述压电致动器包括第一压电致动器和第二压电致动器，其中，所述第一压电致动器用于生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量，所述第二压电致动器被配置成所述第二压电致动器与相应的喷出口的距离大于所述第一压电致动器与该喷出口的距离，以及
所述第二步骤还包括向所述第一压电致动器施加所述第二电压脉冲、并且向所述第二压电致动器施加脉冲宽度大于所述第二电压脉冲的脉冲宽度的第三电压脉冲从而将相应的弯月面保持在相应的储液室内。
7.一种液体喷出头，其包括：
多个喷出口，其中，各所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；
多个储液室，其中，各所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；
多个第一压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置各所述第一压电致动器，并且各所述第一压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量；
多个第二压电致动器，其中，各所述第二压电致动器被配置成各所述第二压电致动器与相应的喷出口的距离大于相应的第一压电致动器与该喷出口的距离；
多个第一驱动单元，其中，各所述第一驱动单元被配置成分别驱动相应的第一压电致动器；
第二驱动单元，用于同时驱动所有的第二压电致动器；以及
控制单元，用于控制所述第一驱动单元和所述第二驱动单元，
其中，在各所述喷出口的内壁上形成有防液层，
其中，所述控制单元从所述多个喷出口中选择用于喷出液体的一个以上的喷出口，并且控制与所选择的喷出口相对应的所述第一驱动单元，以使得所述第一驱动单元输出用以从所选择的喷出口喷出液体的第一电压脉冲，从而进行记录操作，以及
所述控制单元控制所述第二驱动单元以向所述第二压电致动器输出使得在将除所选择的喷出口以外的各喷出口中的液体的弯月面保持在相应的储液室内的状态下使所述弯月面振动的第二电压脉冲，从而进行恢复操作。
8.根据权利要求7所述的液体喷出头，其特征在于，所述第二电压脉冲被设置成：响应于所选择的喷出口的液体的弯月面开始向该喷出口移动而开始储液室的膨胀，并且响应于所选择的喷出口的液体的弯月面开始移动远离该喷出口而开始储液室的收缩。
9.一种液体喷出头，其包括：
喷出口，其中，各所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；
储液室，其中，各所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；
压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置各所述压电致动器，并且各所述压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量，
其中，首先驱动各所述压电致动器以扩大相应的储液室的体积，从而使液体的弯月面从所述喷出口偏移到所述储液室内，然后驱动所述压电致动器以在将所述弯月面保持在所述储液室内的状态下振动所述弯月面。
10.一种用于驱动液体喷出头的方法，其包括以下步骤：
准备所述液体喷出头，其中，所述液体喷出头包括：喷出口，其中，各所述喷出口被配置成通过所述喷出口喷出液体；储液室，其中，各所述储液室被配置成分别与相应的喷出口连通；以及压电致动器，其中，针对相应的储液室分别设置各所述压电致动器，并且各所述压电致动器被配置成生成用于通过相应的喷出口喷出液体的能量；
向所述压电致动器施加第一电压脉冲，以扩大所述储液室的体积并且使液体的弯月面从各所述喷出口偏移到各所述储液室内；以及
向所述压电致动器施加第二电压脉冲，以在将相应的弯月面保持在所述储液室内的状态下振动所述弯月面。
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