液滴喷射头及具有该液滴喷射头的图像形成装置

摘要

本发明提供液滴喷射头及具有该液滴喷射头的图像形成装置。液滴喷射头包括喷射器、防液体粘性增大结构以及防液体粘性增大控制器。所述喷射器包括用于喷射液滴的喷嘴、通过连通路径而与所述喷嘴连通的压力室，以及用于向所述压力室中的液体施加压力的致动器。所述防液体粘性增大结构防止所述喷射器中的所述液体的粘性增大。所述防液体粘性增大控制器在当从所述喷嘴喷射所述液滴时和当所述液滴的喷射被暂停且没有液滴从所述喷嘴喷射时之间改变所述防液体粘性增大结构的操作频率。

说明书

技术领域

本发明涉及用于喷射液滴的液滴喷射头和具有该液滴喷射头的图像形成装置。

背景技术

已知一种用于在液体在喷射器中循环流动以防止喷嘴附近的液体粘性增大的状态下从喷嘴喷射液滴的图像形成装置(日本专利申请特开(JP-A)No.9-201960)。

更详细地说，当暂停液滴喷射且不从喷嘴喷射液滴时，液体也以和当从喷嘴喷射液滴时喷射器中的液体循环流动量相同的量循环流动。根据这种操作，可以防止喷嘴附近的液体粘性增大。

此外，还存在这样的图像形成装置，其中与图像形成无关地在各预定时间从喷嘴喷射液滴(预备喷射)，以防止喷嘴附近的液体粘性增大(JP-A No.2003-11336)。

然而，当执行预喷射时，在不涉及图像形成的情况下浪费使用了液体(废液)。为了解决上面的问题，可以通过在喷射器中循环流动液体来增加预喷射的间隔，由此可以减少废液量。然而，近来期望比以往更多地减少废液量，以增加图像形成装置的附加价值。

发明内容

考虑到上面的事实而提出了本发明，本发明被设置为抑制喷嘴附近的液体粘性的增大并减少由预喷射导致的废液量。

本发明的第一方面的液滴喷射头包括：喷射器，所述喷射器包括用于喷射液滴的喷嘴、通过连通路径而与所述喷嘴连通的压力室，以及用于向所述压力室中的液体施加压力的致动器；用于防止所述喷射器中的所述液体的粘性增大的防液体粘性增大结构；以及防液体粘性增大控制器，所述防液体粘性增大控制器用于在当从所述喷嘴喷射所述液滴时和当所述液滴的喷射被暂停且没有液滴从所述喷嘴喷射时之间改变所述防液体粘性增大结构的操作频率。

根据上面的布置，所述防液体粘性增大结构防止所述喷射器中的所述液体的粘性增大。

所述防液体粘性增大控制器当喷射所述液滴时和当所述液滴的喷射被暂停且没有液滴从所述喷嘴喷射时改变所述防液体粘性增大结构的操作频率。

即，当喷射液滴时，所述防液体粘性增大结构的所述操作频率被设置为这样的程度，即从所述喷嘴喷射的所述液滴不受所述操作频率的不利影响，并且，当所述液滴的所述喷射被暂停时，所述防液体粘性增大结构的所述操作频率增大。

如上所述，在当喷射液滴时和当液滴的所述喷射被暂停时之间改变所述防液体粘性增大结构的操作频率。根据这种操作，与当喷射所述液滴时和当暂停所述液滴的所述喷射时所述防液体粘性增大结构具有相同操作频率的情况相比较，可以抑制所述喷嘴周围的液体粘性的增大，并且可以减小预备喷射的频率。因此，可以减少预备喷射导致的废液量。

根据第一方面的本发明的第二方面的液滴喷射头还可以包括：第一流体流动路径，提供给所述喷射器的所述压力室的所述液体在所述第一流体流动路径中流动；以及第二流体流动路径，从所述第一流体流动路径提供给所述压力室的所述液体通过所述连通路径流入所述第二流体流动路径，其中，所述防液体粘性增大结构为用于使所述液体通过所述第一流体流动路径向所述喷射器并从所述喷射器通过所述第二流体流动路径循环流动的循环单元；并且当从所述喷嘴喷射所述液滴时和当所述液滴的喷射被暂停时，所述防液体粘性增大控制器通过控制所述循环单元来改变所述喷射器中流动的液体的循环流动量。

根据上面的布置，通过所述循环单元使通过所述第一流体流动路径流向所述喷射器并从所述喷射器流向所述第二流体流动路径的液体循环流动。

所述防液体粘性增大控制器控制所述循环单元，从而在当喷射所述液滴时和当暂停所述液滴的所述喷射时之间改变所述喷射器中流动的所述液体的所述循环流动量。

即，当喷射液滴时，所述喷射器中流动的所述液体的所述循环流动量被设置为这样的程度，即从所述喷嘴喷射的所述液滴不受所述循环流动量的不利影响，并且，当所述液滴的所述喷射被暂停时，考虑所述循环单元的输出限制来设置所述喷射器中流动的所述液体的所述循环流动量。

如上所述，因为在当喷射液滴时和当液滴的所述喷射被暂停时之间改变所述液体的循环流动量，所以与当喷射所述液滴时和当暂停所述液滴的所述喷射时所述循环流动量相同的情况相比较，可以抑制所述喷嘴周围的液体粘性的增大，并且可以减小预备喷射的频率。根据这种操作，可以减少预备喷射导致的废液量。

根据第二方面的本发明的第三方面的液滴喷射头还可以包括与提供给所述第一流体流动路径的墨水相连接的提供辅罐、与排出到所述第二流体流动路径的墨水相连接的循环辅罐以及在所述提供辅罐和所述循环辅罐之间分别连接到所述提供辅罐和所述循环辅罐的主罐，其中，所述循环单元是用于上下移动所述提供辅罐和所述循环辅罐的向上/向下驱动机构。

在根据第三方面的本发明的第四方面的液滴喷射头中，所述防液体粘性增大控制器通过使当所述液体的喷射被暂停时所述循环辅罐和所述提供辅罐的液面高度之差大于当喷射所述液滴时所述循环辅罐和所述提供辅罐的液面高度之差，来增加所述液体的所述循环流动量。

在根据第一方面的本发明的第五方面的液滴喷射头中，所述防液体粘性增大结构为致动器；并且所述防液体粘性增大控制器在当喷射所述液滴时和当所述液滴的所述喷射被暂停时之间改变施加给所述致动器的预备波形。

根据上面的布置，被施加所述预备波形的所述致动器向所述压力室中的所述液体施加压力并振动所述喷嘴的弯月面。

所述防液体粘性增大控制器在当喷射所述液滴时和当所述液滴的所述喷射被暂停时之间改变施加给所述致动器的所述预备波形。

即，当喷射液滴时，所述预备波形被设置为这样的程度，即从所述喷嘴喷射的所述液滴不受所述预备波形的不利影响，并且，当所述液滴的所述喷射被暂停时，所述预备波形被设置为这样的程度，即没有液体从所述喷嘴泄漏。

如上面所描述的，因为当喷射液滴时也施加所述预备波形，所以可以抑制所述喷嘴周围的液体粘性的增大，并且可以减小预备喷射的频率。根据这种操作，可以减少预备喷射导致的废液量。

本发明第六方面的液滴喷射头包括：喷射器，所述喷射器包括用于喷射液滴的喷嘴、通过连通路径而与所述喷嘴连通的压力室，以及用于向所述压力室中的液体施加压力的致动器；用于通过盖住所述喷嘴来防止液体蒸发的盖部件；用于防止所述喷射器中的所述液体的粘性增大的防液体粘性增大结构；以及防液体粘性增大控制器，所述防液体粘性增大控制器用于在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射液滴之前操作所述防液体粘性增大结构。

根据上面的布置，因为所述盖部件盖住所述喷嘴，所以可以防止液体从所述喷嘴蒸发。

一般来说，即使当用所述盖部件盖住所述喷嘴时，所述喷嘴周围的液体粘性也有所增大。为了解决此问题，在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射用于图像形成的液滴之前，需要和图像形成无关的预备喷射。

因此，在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射所述液滴之前，所述防液体粘性增大控制器操作所述防液体粘性增大结构。

如上面所描述的，因为在所述喷嘴喷射所述液滴之前操作所述防液体粘性增大结构，所以与未操作所述防液体粘性增大结构的情况相比较，可以防止所述喷射器中所述液体粘性的增大，由此可以减少所述预备喷射导致的废液量。

根据第六方面的本发明的第七方面的液滴喷射头还可以包括：第一流体流动路径，提供给所述喷射器的所述压力室的所述液体在所述第一流体流动路径中流动；以及第二流体流动路径，从所述第一流体流动路径提供给所述压力室的所述液体通过所述连通路径流入所述第二流体流动路径，其中，所述防液体粘性增大结构为用于使所述液体通过所述第一流体流动路径向所述喷射器并从所述喷射器通过所述第二流体流动路径循环流动的循环单元；并且在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射液滴之前，所述防液体粘性增大控制器通过操作所述循环单元来使所述喷射器中的液体循环流动。

根据上面的布置，在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射用于图像形成的液滴之前，所述防液体粘性增大控制器通过操作所述循环单元来使所述喷射器中的液体循环流动。

即，在所述喷嘴喷射所述液滴之前，所述循环单元使所述液体通过所述第一流体流动路径到所述喷射器并从所述喷射器通过所述第二流体流动路径循环流动。

如上面所描述的，因为在所述喷嘴喷射所述液滴之前使所述喷射器中的所述液体循环流动，所以与液体未循环流动的情况相比较，可以防止所述喷射器中的液体粘性的增大，由此可以减少所述预备喷射导致的废液量。

在根据第七方面的本发明的第八方面的液滴喷射头中，在所述喷嘴喷射所述液滴之前在所述防液体粘性增大控制器控制下通过所述循环单元循环流动到所述喷射器的液体的所述循环流动量比当从所述喷嘴喷射所述液滴时所述液体的循环流动量大。

根据上面的布置，在所述喷嘴喷射所述液滴之前在所述防液体粘性增大控制器控制下通过所述循环单元循环流动到所述喷射器的液体的所述循环流动量比当从所述喷嘴喷射所述液滴时所述液体的循环流动量大。

如上面所描述的，使在所述喷嘴喷射所述液滴之前在所述喷射器中的液体的所述循环流动量比当所述喷嘴喷射所述液滴时所述液体的循环流动量大，所以可以有效地防止液体粘性的增大，由此可以减少所述预备喷射导致的废液量。

根据第七方面的本发明的第九方面的液滴喷射头还可以包括与提供给所述第一流体流动路径的墨水相连接的提供辅罐、与排出到所述第二流体流动路径的墨水相连接的循环辅罐以及在所述提供辅罐和所述循环辅罐之间分别连接到所述提供辅罐和所述循环辅罐的主罐，其中，所述循环单元是用于上下移动所述提供辅罐和所述循环辅罐的向上/向下驱动机构。

在根据第九方面的本发明的第十方面的液滴喷射头中，所述液体粘性增大控制器使在所述喷嘴喷射液滴之前所述循环辅罐和所述提供辅罐的液面高度之差大于当从所述喷嘴喷射所述液滴时所述循环辅罐和所述提供辅罐的液面高度之差。

根据第十方面的本发明的第十一方面的液滴喷射头还可以包括储液罐，在所述储液罐中储存已除去易于固化的成分的储存液体，其中，当通过所述盖部件盖住所述喷嘴时，所述喷嘴周围的墨水被置换为所述储存液体。

在根据第十一方面的本发明的第十二方面的液滴喷射头中，在所述喷嘴喷射所述液滴之前，所述喷嘴周围的所述储存液体被置换为墨水。

在根据第十方面的本发明的第十三方面的液滴喷射头中，当通过所述盖部件盖住所述喷嘴时，所述防液体粘性增大控制器使所述提供辅罐的液面高度和所述循环辅罐的液面高度基本一样高。

在根据第六方面的本发明的第十四方面的液滴喷射头中，所述防液体粘性增大结构为致动器；并且在从所述喷嘴移开所述盖部件之前并且在喷射所述液滴之前，所述防液体粘性增大控制器通过向所述致动器施加预备波形来振动所述喷嘴的弯月面。

根据上面的布置，在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射所述液滴之前，所述防液体粘性增大控制器通过向所述致动器施加预备波形来振动所述喷嘴的弯月面。

如上面所描述的，因为在所述喷嘴喷射所述液滴之前振动所述喷嘴的所述弯月面，所以与未振动所述喷嘴的所述弯月面的情况相比较，可以防止所述喷射器中的液体粘性的增大，由此可以减少所述预备喷射导致的废液量。

根据第十四方面的本发明的第十五方面的液滴喷射头，其中在所述喷嘴喷射所述液滴之前通过所述防液体粘性增大控制器施加给所述致动器的所述预备波形比当从所述喷嘴喷射所述液滴时的所述预备波形大。

根据上面的布置，在所述喷嘴喷射所述液滴之前通过所述防液体粘性增大控制器施加给所述致动器的所述预备波形比当从所述喷嘴喷射所述液滴时的所述预备波形大。

如上面所描述的，因为在所述喷嘴喷射所述液滴之前的所述预备波形比当从所述喷嘴喷射所述液滴时的所述预备波形大，所以可以有效防止所述液体粘性的增大，由此可以减少所述预备喷射导致的废液量。

本发明的第十六方面的图像形成装置包括液滴喷射头，所述液滴喷射头包括：喷射器，所述喷射器包括用于喷射液滴的喷嘴、通过连通路径而与所述喷嘴连通的压力室，以及用于向所述压力室中的液体施加压力的致动器；用于防止所述喷射器中的液体的粘性增大的防液体粘性增大结构；以及防液体粘性增大控制器，所述防液体粘性增大控制器用于当从所述喷嘴喷射所述液滴时和当所述液滴的喷射被暂停且没有液滴从所述喷嘴喷射时改变所述防液体粘性增大结构的操作频率。

根据上面的布置，因为抑制了所述喷嘴周围的液体粘性的增大，并且可以减少所述液体喷射头执行的所述预备喷射导致的废液量，所以可以提供具有更少维护成本的图像形成装置。

本发明的第十七方面的图像形成装置包括液滴喷射头，所述液滴喷射头包括：喷射器，所述喷射器包括用于喷射液滴的喷嘴、通过连通路径而与所述喷嘴连通的压力室，以及用于向所述压力室中的液体施加压力的致动器；用于通过盖住所述喷嘴来防止液体蒸发的盖部件；用于防止所述喷射器中的液体的粘性增大的防液体粘性增大结构；以及防液体粘性增大控制器，所述防液体粘性增大控制器用于在从所述喷嘴移开所述盖部件而使所述喷嘴喷射液滴之前操作所述防液体粘性增大结构。

附图说明

将基于附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中：

图1是示出根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头、墨水罐等的示意结构图；

图2是示出根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的截面图；

图3是示出根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的平面图；

图4是采用了根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的喷墨记录装置的示意结构图；

图5是采用了根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的喷墨记录装置的示意结构图；

图6是根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的长时间非活动预备操作的流程图；

图7是根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的重启预备操作的流程图；

图8A是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量、液滴速度等之间的关系的曲线图；

图8B是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量、液滴速度等之间的关系的曲线图；

图9A是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量、液滴速度等之间的关系的曲线图；

图9B是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量、液滴速度等之间的关系的曲线图；

图10A是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形的曲线图；

图10B是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形的曲线图；

图10C是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形的曲线图；

图11A是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量、液滴速度的维持时间等之间的关系的表；

图11B是示出用于确认根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量、喷射稳定性等之间的关系的表；

图12是示出根据本发明第二示例性实施方式的液滴喷射头、墨水罐等的示意结构图；以及

图13是示出用于确认根据本发明第二示例性实施方式的液滴喷射头的效果的预备波形、循环流动墨水量以及预喷射次数的表。

具体实施方式

将使用图1到11来解释其中采用了根据本发明第一示例性实施方式的液滴喷射头的图像形成装置。

(整体结构)

如图5中所示，作为根据本发明的图像形成装置的实施例的喷墨记录装置10包括其中容纳作为记录介质的纸张P的供纸(sheet feeding)单元12、用于将图像记录到从供纸单元12提供的纸张P的图像记录单元14、用于将纸张P传送到图像记录单元14的传送装置16，以及用于容纳通过图像记录单元14记录了图像的纸张P的卸纸(sheet discharge)单元18。

图像记录单元14具有液滴喷射头20。液滴喷射头20包括形成有多个喷嘴42(参见图2)以喷射液滴的喷嘴表面96。此外，液滴喷射头20被设置为在与传送纸张P的传送方向相交(正交)的方向上延伸并且具有和纸张P的最大宽度一样大或更大的记录可能区。

此外，液滴喷射头20从纸张P的传送方向的上游开始以相同间隔按黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的顺序被并行设置，并且通过诸如热系统、压电系统的已知装置来喷射液滴。注意，诸如水基墨水、油基墨水、溶剂墨水等的各种墨水可以用作液滴喷射头20的墨水。注意，将在后面描述液滴喷射头20的细节。

此外，液滴喷射头20Y、20M、20C以及20K设有作为恢复单元的维护单元40。可以通过诸如齿条(rack)和小齿轮(pinion)等的移动装置(未示出)将维护单元40移动到当形成图像(参见图5)时的暂停位置，和移动到液滴喷射头20Y、20M、20C以及20K经受维护的执行位置(参见图4)。

维护单元40包括盖(cap)部件44Y、44M、44C以及44K，它们用作通过盖住喷嘴42来防止墨水蒸发的盖部件。

如图4中所示，当液滴喷射头20Y到20K在长时间内未活动时，液滴喷射头被整体抬起到预定高度，维护单元40在与纸张P的传送方向相反的方向上移动，并且与液滴喷射头20的喷嘴表面96相对地放置盖部件44。如上面所描述的，液滴喷射头20可以在向上/向下的方向上移动，从而可以对它施以恢复操作等。

相反，如图5中所示，供纸单元12中的纸张P被捡拾辊(pick-uproller)24逐个取出，并被传送辊25送至图像记录单元14。喷墨记录装置10设置的传送装置16具有用于使纸张P的打印表面面对液滴喷射头20的传送带30。传送带30张在置于纸传送方向下游的主动辊26和置于纸传送方向上游的从动辊28之间，并按图5中示出的箭头A的方向被循环驱动(旋转)。

此外，静电充电辊32设置在从动辊28的上方，从而通过传送带30从传送带30的表面侧对静电充电辊32进行驱动。因为通过静电充电辊32对传送带30进行静电充电(施加电荷)，所以通过静电将纸张P吸至传送带30并由传送带30进行传送。注意，传送带30并不限于通过静电吸引纸张P来保持所述纸张P的结构。并且它可以通过与纸张P之间的摩擦来保持纸张P，或者通过诸如吸引、粘附的非静电方法来保持纸张P。

此外，翻转单元34设置在传送带30的下方，并且当执行双面打印时，纸张P由多个送纸辊(feed roller)36传送并被再次提供给图像记录单元14。还将多个传送辊38设置在到卸纸单元18的传送路径的预定位置处。尽管未示出，但是喷墨记录装置10具有液滴喷射头20的控制装置和系统控制装置。液滴喷射头20的控制装置响应于图像信号确定喷射液滴的时刻和要使用的喷嘴，并将驱动信号施加给该喷嘴，而系统控制装置在整体上控制喷墨记录装置10。

接着，将解释维护单元40。

如图1中所示，液滴喷射头20包括多个喷嘴42(参见图2)并向与纸张P的传送方向相交的方向延伸，并且针对各种颜色设置和液滴喷射头20一样多的盖部件44。每个盖部件44遮盖(盖住)每个液滴喷射头20的喷嘴表面96(喷嘴42)，从而它防止喷嘴42中的墨水变干并保护喷嘴表面96。即，当与各个液滴喷射头20的喷嘴表面96相对地设置各个盖44时，各个盖部件44Y、44M、44C以及44K被向上抬起并与各个喷嘴表面96紧密接触。

此外，设置了具有上开口的盒状墨水接收器(未示出)。当喷嘴表面96与盖部件44分开时，墨水接收器移至与喷嘴表面96相对的位置，从而它接收诸如预备喷射所喷射的墨水的废墨水(未用于图像形成的墨水)。

(主部分的布置)

接着将解释液滴喷射头20。

如图3中所示，将各具有用于喷射液滴的喷嘴42的多列喷射器46在纵向方向上(图3中示出的上/下方向)设置到液滴喷射头20。第一支流动路径48形成在每列的喷射器46邻近处，并在该列方向上延伸以向各个喷射器46提供墨水。此外，第二支流动路径50隔着每列的喷射器46形成在第一支流动路径48的相对侧，从而从喷射器46排出的墨水流入第二支流动路径50。

此外，第一主流动路径52形成在每个第一支流动路径48的端部(图3中示出的下端)，并向与第一支流动路径48的纵向方向相交的方向延伸以向每个第一支流动路径48提供墨水。注意，第一流体流动路径51由第一主流动路径52和第一支流动路径48组成。

此外，第二主流动路径54形成在每个第二支流动路径50的端部(图3中示出的上端)，并向与第二支流动路径50的纵向方向相交的方向延伸，从而通过每个第二支流动路径50排出的墨水流入第二主流动路径54。注意，第二流体流动路径53由第二主流动路径54和第二支流动路径50组成。

如图2中所示，每个喷射器46包括喷嘴42、压力室60以及致动器62。喷嘴42喷射液滴，压力室60通过连通路径58而与喷嘴42连通并储存墨水，而致动器62向压力室60中的墨水施加压力。此外，致动器62包括纸状隔膜64和驱动部件66。通过焊料凸点(solder bump)70将电路基板72设置到驱动部件66的上部电极68。注意，防液体粘性增大控制器162连接到电路基板72，并通过电路基板72控制施加给致动器62的预备波形。

每个第一支流动路径48插入在喷射器46的列之间，并且第一支流动路径48的一部分被设置为当从喷嘴表面96观看时与喷射器46交叠。

每个第二支流动路径50插入在喷射器46的列之间并与各个喷射器46连通，从而通过第二支流动路径50将从各个喷射器46排出的墨水提供给第二主流动路径54(参见图3)。

此外，根据示例性实施方式的液滴喷射头20包括凹部分形成板74、喷嘴板76、排出路径形成板78、排出孔形成板80、支流动路径形成板82、树脂板84、支流动路径形成板86、第一提供孔形成板88、提供路径形成板90、第二提供孔形成板92、压力室形成板94、隔膜64以及驱动部件66。

以所列顺序层叠凹部分形成板74、喷嘴板76、排出路径形成板78、排出孔形成板80、支流动路径形成板82、树脂板84、支流动路径形成板86、第一提供孔形成板88、提供路径形成板90、第二提供孔形成板92、压力室形成板94、隔膜64以及驱动部件66。

喷嘴42形成到喷嘴板76以喷射液滴。凹部分74A在喷嘴42的周缘形成到凹部分形成板74。凹部分74A是形成至喷嘴42的周缘的台阶。形成有喷嘴42的部分从板表面凹进所述台阶，以防止例如喷嘴42的周缘由于纸张P的进入而产生摩擦，并防止喷嘴的周缘在擦喷嘴表面96时受到机械摩擦。

此外，压力室60形成到压力室形成板94，以与喷嘴42连通并储存墨水。压力室60通过形成到排出路径形成板78、排出孔形成板80、支流动路径形成板82、树脂板84、支流动路径形成板86、第一提供孔形成板88、提供路径形成板90以及第二提供孔形成板92的连通路径58而与喷嘴42连通，从而使得墨水可以从压力室60流到喷嘴42。

第一支流动路径48形成到支流动路径形成板86，并且提供路径98形成到提供路径形成板90，以从第一支流动路径48向每个压力室60提供墨水。

提供路径98通过形成到第一提供孔形成板88的第一提供孔100而与第一支流动路径48连通。此外，提供路径98通过形成到第二提供孔形成板92的第二提供孔102而与压力室60连通。

排出路径104形成到正好层叠在喷嘴板76上的排出路径形成板78上，以与连通路径58连通。排出路径104通过形成到排出孔形成板80的排出孔106而与第二支流动路径50连通。

根据这种布置，从第一支流动路径48流入喷射器46的墨水通过第一提供孔100、提供路径98以及第二提供孔102流入压力室60。流入压力室60的墨水通过连通路径58在喷嘴42上方流动，并流过排出路径104和排出孔106而被排出到第二支流动路径50中。

如图3中所示，向第一主流动路径52提供墨水的流动路径管110的一端连接到第一主流动路径52的一端(图3的左端)，并且排出到第二主流动路径54的墨水流入其中的流动路径管112的一端连接到第二主流动路径54的一端(图3的右端)。

如图1中所，过滤器116设置到流动路径管110以过滤墨水，并且进一步从液滴喷射头20侧顺序设置能够打开/关闭的开/关阀118。流动路径管110的另一端连接到用于储存墨水的墨水罐114。

墨水罐114包括与流动路径管110的另一端相连接的提供辅罐114A、墨水主要储存其中的主罐114B，以及与流动路径管112的另一端相连接的循环辅罐114C。

流动路径管120插入在提供辅罐114A和主罐114B之间，以使提供辅罐114A与主罐114B连通。泵122设置到流动路径管120，以从主罐114B向提供辅罐114A提供墨水。流动路径管124插入在主罐114B和循环辅罐114C之间，以使主罐114B与循环辅罐114C连通，并且泵126设置到流动路径管124，以从循环辅罐114C向主罐114B提供墨水。

向上/向下驱动机构140设置到提供辅罐114A以上下移动提供辅罐114A，而向上/向下驱动机构142设置到循环辅罐114C以上下移动循环辅罐114C，并且向上/向下驱动机构140和142用作循环单元，由此可以上下移动提供辅罐114A和循环辅罐114C。

用于过滤墨水的过滤器132和能够打开/关闭的开/关阀134在流动路径管112的液滴喷射头20侧设置到流动路径管112，流动路径管112的一端连接到第二主流动路径54，而另一端连接到循环辅罐114C。

此外，流动路径管112在其循环辅罐114C侧分支为支流动路径管112A和支流动路径管112B。泵130设置到支流动路径管112A以使墨水从循环辅罐114C流向液滴喷射头20，而能够打开/关闭的开/关阀136设置到支流动路径管112B。

维护单元40包括储液罐144，在所述储液罐144中储存除去诸如颜料、树脂等易于固化的成分的储存液体，维护单元40还包括用于使过滤器132和开/关阀134之间的流动路径管112与储液罐144连通的流动路径管148。

泵156以及能够打开/关闭的开/关阀154在流动路径管148的储液罐144侧设置到流动路径管148，并且泵156通过流动路径管112从储液罐144向液滴喷射头20提供储存液体。

此外，维护单元40包括用于对泵122、126、130以及156的输出和开/关阀118、134、136以及154的打开/关闭进行控制的墨水控制器160。此外，维护单元40包括防液体粘性增大控制器162，所述防液体粘性增大控制器162通过控制向上/向下驱动机构140和142来确定提供辅罐114A和循环辅罐114C的上部位置和下部位置(图1中示出的上部位置和下部位置)。即，防液体粘性增大控制器162控制施加给上面描述的致动器62和向上/向下驱动机构140与142的预备波形。

(操作/工作效果)

接着，将解释喷墨记录装置10的操作。

如图5中所示，通过捡拾辊24和传送辊25将纸张P提供到传送带30上。将被提供到传送带30上并由此被吸入和保持的纸张P提供到液滴喷射头20的记录位置，从而在该纸张P的打印表面上记录图像。

更具体地说，通过如图2中所示的电路基板72将基于图像信息的驱动波形施加给驱动部件66。被施加了驱动波形的驱动部件66通过改变对隔膜64的压力来收缩或扩张压力室60中的容积。即，通过压力室60的容积的改变来经由连通路径58从喷嘴42喷射压力室60中积累的墨水，并将图像记录到纸张P上。在记录了图像后，从传送带30剥下纸张P并通过传送辊38将其传送到卸纸单元18。

注意，防液体粘性增大控制器162通过电路基板72将预备波形施加给致动器62。被施加了预备波形的致动器62通过向压力室60中的墨水施加压力来使喷嘴42的弯月面振动。通过该操作，防止了墨水粘性的增大，将在后文中详细描述预备波形。

接着，将解释使液滴喷射头中的墨水循环流动的方法。

如图1中所示，首先，墨水控制器160关闭开/关阀154并打开其他开/关阀118、134、136。此外，墨水控制器160操作泵126来使墨水从循环辅罐114C流向主罐114B，并操作泵122来使墨水从主罐114B流向提供辅罐114A。

相反，防液体粘性增大控制器162操作向上/向下驱动机构140和142并使储存在提供辅罐114A中的墨水的液面高度高于储存在循环辅罐114C中的墨水的液面高度。更具体地说，通过流动路径管110将墨水提供给液滴喷射头20，通过流动路径管112从液滴喷射头20收集墨水，并通过提供所谓的水位差来使墨水在墨水罐114和液滴喷射头20之间循环流动。

即，如图2和3中所示，提供给液滴喷射头20的墨水经过第一主流动路径52，进一步在从第一主流动路径52分支并延伸的第一支流动路径48中流动，并且通过提供路径98流入每个喷射器46的压力室60中。此外，流入压力室60的墨水经过喷射器46的连通路径58和排出路径104，并流过第二支流动路径50以流入第二主流动路径54。流入第二主流动路径54的墨水流入流动路径管112并被收集在墨水罐114中。

接着，将基于流程图解释当液滴喷射头20长时间未活动时用于盖住液滴喷射头20的过程。

如图6中所示，当液滴喷射头20在预定时间内未活动时，在步骤1100处停止墨水的循环和预备波形的施加，此外，将每个液滴喷射头20抬起到预定高度，将盖部件44定位成与液滴喷射头20的喷嘴表面96相对(参见图4)，并且处理前进到步骤1200。

在步骤1200处，墨水控制器160关闭开/关阀118和136，此外，通过停止泵122和126来停止墨水的循环流动，并且处理前进到步骤1300。

在步骤1300处，墨水控制器160关闭开/关阀134，并且处理前进到步骤1400。

在步骤1400处，墨水控制器160打开开/关阀154并操作泵156。

因此，促使储存液体从储液罐144流向液滴喷射头20，墨水从图2中示出的喷嘴42喷射到墨水接收器(未示出)，喷嘴周围的液体从墨水置换为储存液体，并且处理前进到步骤1500。

在步骤1500处，墨水控制器160通过停止泵156来结束墨水与储存液体的置换并关闭开/关阀154，并且处理前进到步骤1600。

在步骤1600处，防液体粘性增大控制器162操作向上/向下驱动机构140和142，并使提供辅罐114A的液面高度与循环辅罐114C的液面高度基本一样高，并且处理前进到步骤1700。

在步骤1700处，墨水控制器160打开开/关阀118、134和136并促使盖部件44紧密接触喷嘴表面96，并且处理前进到步骤1800，由此完成针对延长未活动的准备操作。

接着，将基于流程图解释用于从喷嘴表面96被盖住的状态起允许液滴喷射头20喷射液滴的重启准备操作。

如图7中所示，在步骤2000处盖部件44与喷嘴表面96分开，打开喷嘴表面96，并且处理前进到步骤2100。

在步骤2100处，墨水控制器160关闭开/关阀118、136，并且处理前进到步骤2200。

在步骤2200处，墨水控制器160操作泵130。

因此，促使墨水从循环辅罐114C流向液滴喷射头20，储存液体从图2中示出的喷嘴42喷射到墨水接收器(未示出)，喷嘴周围的液体从储存液体置换为墨水，并且处理前进到步骤2300。

在步骤2300处，墨水控制器160关闭开/关阀134，并且处理前进到步骤2400。

在步骤2400处，防液体粘性增大控制器162操作向上/向下驱动机构140和142，并通过使提供辅罐114A的液面高度高于循环辅罐114C的液面高度来生成水位差，并且处理前进到步骤2500。

在步骤2500处，墨水控制器160打开开/关阀118、134、136，并操作泵122和126以使墨水循环流动，并且处理前进到步骤2600，由此完成重启准备操作。

接着，将解释当未盖住液滴喷射头20的喷嘴表面96时墨水的循环流动量。

如图1中所示，防液体粘性增大控制器162操作向上/向下驱动机构140和142，并通过使提供辅罐114A的液面高度高于循环辅罐114C的液面高度来生成水位差，从而使墨水在液滴喷射头20中循环流动。

即，如图2中所示，通过使墨水在置于喷嘴42上方的连通路径58中循环流动来抑制喷嘴42周围的墨水粘性增大。

当墨水作为液滴从喷嘴42喷射时并且当液滴的喷射被中止而未从喷嘴42喷射墨水时，防液体粘性增大控制器162通过控制向上/向下驱动机构140和142来改变在喷射器46中流动的墨水的循环流动量。

更具体地说，当液滴被喷射时设置墨水的循环流动量使得从喷嘴42喷射的液滴喷射的喷射稳定性和喷射方向性不受墨水循环流动量的不利影响。为此，防液体粘性增大控制器162将提供辅罐114A的液面高度和循环辅罐114C的液面高度之差(水位差)设置成使得可以获得不对从喷嘴42喷射的液滴产生不利影响的墨水循环流动量。

相反，将液滴喷射被中止时的水位差设置为考虑到提供辅罐114A和循环辅罐114C的高度以及向上/向下驱动机构140和142的操作限制后的最大水位差，由此以比当喷射液滴时的量更大的量使墨水在喷射器46中循环流动。

此外，即使以较大的量使墨水循环流动，如果把喷嘴42中的墨水的背压设置在允许范围内，则也没有墨水从喷嘴42中溢出并且没有空气被吸入喷嘴42中。

接着，将解释当未盖住液滴喷射头20的喷嘴表面96时的预备波形。

如图2中所示，防液体粘性增大控制器162通过电路基板72向致动器62施加预备波形并向压力室60中的墨水施加压力，由此振动喷嘴42的弯月面。因此，防止了喷嘴42周围的墨水粘性增大。

当墨水作为液滴从喷嘴42喷射时并且当液滴的喷射被中止而墨水未喷射时，防液体粘性增大控制器162改变施加给致动器62的预备波形。

更具体地说，当喷射液滴、施加不对从喷嘴42喷射的液滴的喷射稳定性或喷射方向性产生不利影响的预备波形时，并且当液滴的喷射被中止时，根据没有液滴从喷嘴42泄漏并且未通过喷嘴42吸入空气来施加预备波形。

如上面所描述的，因为当喷射液滴时并且当液滴的喷射暂停时改变预备波形，所以与两种情况下都使用相同预备波形的场合相比可以根据各种情况来优化预备波形。因此，在抑制喷嘴42周围的液体粘性增大的同时可以减小预备喷射的频率，由此可以减少预备喷射导致的废墨量(废液量)。

如上面所描述的，因为当喷射液滴时并且当液滴的喷射暂停时改变墨水的循环流动量，所以与两种情况下都使用相同墨水循环流动量的场合相比可以根据各种情况来优化墨水循环流动量。因此，在抑制喷嘴42周围的液体粘性增大的同时可以减小预备喷射的频率，由此可以减少预备喷射导致的废墨量(废液量)。

因为可以减少液滴喷射头20执行预备喷射所导致的废墨量(废液量)，所以可以提供维护成本更小的喷墨记录装置10。

通过在喷嘴42被盖住之前用储存液体置换喷嘴42周围的墨水，可以有效地抑制未活动的喷嘴周围的液体的固化。

当液滴喷射头20在预定时间内未活动时，因为墨水的循环流动和预备波形的施加被停止并且喷嘴42被盖住，所以可以节省使墨水循环流动需要的功率等。

此外，当液滴喷射头20在预定时间内未活动时，因为预备波形的施加被停止，所以可以节省功耗并且可以提高驱动部件66的寿命。

本发明的发明者研究了从喷嘴42喷射最后一滴液滴后经过的时间、在所述经过的时间之后从喷嘴42喷射的液滴的液滴速度、墨水的循环流动量以及预备波形之间的关系。

图8A是示出当未施加预备波形时墨水的液滴速度的图，横轴表示从喷嘴42喷射最后一滴液滴后经过的时间，而纵轴表示液滴速度。在图8A中，通过对应于墨水的不同循环流动量的不同类型的线示出每条曲线。从图中还可见，墨水循环流动量越小，液滴速度在越短的时间内就减小得越多。当减小液滴速度时，纸张P上墨水沉落的位置发生偏移，由此使输出图像劣化。此外，循环流动量表示了每个头的循环流动量。

当在把喷嘴42和纸张P之间的距离设置为1.0×10^-3m时将基准液滴速度设置为10m/s时，沉落位置在液滴速度为8m/s时偏移9.5μm，在液滴速度为7m/s时偏移16.3μm，而在液滴速度为6m/s时偏移25.4μm。另一方面，当扫描方向上的分辨率为1200dpi时，扫描方向上的点距为21.2μm。从上述可以预期，抑制输出图像劣化而允许的液滴速度例如为8m/s或更大。

此外，图8B示出当施加小预备波形时的情况，图9A示出施加中等预备波形的情况，而图9B示出施加大预备波形的情况。可以发现，即使未活动时间较长，更大的预备波形也不会减小墨水的液滴速度。即，如图9B中所示，当施加大预备波形时，即使时间过去，液滴速度仍为8m/s或更大。

下面将详细解释图10A到10C中示出的预备波形。

使用直流电源和开关器件创建的二值数字波形用作施加给驱动部件的预备波形。驱动波形的上升时间和下降时间取决于驱动部件的电容和开关器件的电阻。这里，它被设置为1.0μsec。

通过将分别连接到高压直流端子(HV)和低压直流端子(GND)的开关器件的开启时间调节到其上升时间或更小或者其下降时间或更小的范围内，来控制图10A到10C中示出的预备波形的电压振幅。在本示例中，PW1到PW3和V1到V3具有以下关系。

PW1(预备波形：小)：0.5μsec V3：6V

PW2(预备波形：中)：1.0μsec V3：12V

PW3(预备波形：大)：2.0μsec V3：18V

此外，当喷射液滴时和当液滴的喷射中止时，预备波形具有相同的驱动频率，并且该驱动频率被设置为18kHz。因此，在驱动喷嘴喷射液滴的相同时刻将预备波形施加给非驱动喷嘴。

图11A通过各个预备波形和循环流动量示出从喷嘴喷射前一滴液滴之后要维持8m/s或更大的液滴速度必须经过的时间。即，当未施加预备波形并且没有墨水循环流动时，在前一滴液滴喷射之后的0.04秒，液滴速度达到8m/s。相反，当施加小预备波形并且以5.0×10^-8m³/s的量使墨水循环流动时，在前一滴液滴喷射之后100秒，液滴速度达到8m/s。

此外，图11B针对各个预备波形和循环流动量以等级G(好)和B(差)示出液滴的喷射稳定性。此外，通过观察喷射的液滴本身、打印测试图形的结果等来确定喷射稳定性。即，当预备波形为大时，对于循环流动量，喷射稳定性的等级为B。此外，当预备波形为小且循环流动量为5.0×10^-8m³/s时，喷射稳定性的等级为G，而当预备波形为小且循环流动量为10.0×10^-8m³/s时，喷射稳定性的等级为B。

根据图11A和11B的结果，当未施加预备波形并且循环流动量为10.0×10^-8m³/s时，使得喷射稳定性等级可以为G并且可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间为20s，这是满意的喷射稳定性和在从喷嘴喷射最后一滴液滴后使得可以维持8m/s或更大的液滴速度的较长经过时间的组合。当预备波形为小并且循环流动量为2.0×10^-8m³/s时，使得喷射稳定性等级可以为G并且可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间为20s。当预备波形为小并且循环流动量为5.0×10^-8m³/s时，使得喷射稳定性等级可以为G并且可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间为100s。

当预备波形为中并且没有墨水循环流动(0.0×10^-8m³/s)时，使得喷射稳定性等级可以为G并且可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间为100s。此外，当预备波形为中并且循环流动量为0.5×10^-8m³/s时，使得喷射稳定性等级可以为G并且可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间为400s。

根据上面的结果同样显而易见的是，可以通过合适地选择喷射器中墨水的循环流动量和要施加的预备波形，来延长在从喷嘴喷射最后一滴液滴后使得可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间。即，显然，当在喷射液滴时基于上面的结果设置墨水的循环流动量和预备波形时，喷射稳定性可以令人满意，并且可以延长在从喷嘴喷射最后一滴液滴后使得可以维持8m/s或更大的液滴速度的经过时间。因此，可以减小预备喷射的频率。此外，从发明人的研究结果发现，可以通过减少预备喷射的频率来减少废墨量(废液量)。

接着，将根据图12和13解释采用了本发明的液滴喷射头的图像形成装置的第二示例性实施方式。

注意，用相同的标号来标示和第一示例性实施方式中相同的组件，并省略其解释。

如图12中所示，和第一示例性实施方式不同的是，本示例性实施方式不包括储液罐。即，即使液滴喷射头20在较长时间内未活动时被盖住，喷嘴42周围的墨水也不与储存液体置换。

将解释当从在较长时间内未活动且其喷嘴表面96被盖住的液滴喷射头20移开盖部件44时的墨水的循环流动量。

当从喷嘴42移开盖部件44时，防液体粘性增大控制器162操作向上/向下驱动机构140和142，并通过使提供辅罐114A的液面高度高于循环辅罐114C的液面高度来生成水位差。此外，墨水控制器160操作泵122和126。将水位差设置为考虑到提供辅罐114A和循环辅罐114C的高度以及向上/向下驱动机构140和142的操作限制后的最大水位差。如上面所描述的，在从喷嘴42喷射液滴之前，在喷射器46中循环流动比喷射液滴时更多的墨水。

此外，当从喷嘴42移开盖部件44时，防液体粘性增大控制器162通过将预备波形施加给致动器62来振动喷嘴42的弯月面。这里，对致动器62施加防止液体从喷嘴42泄漏并由此防止喷嘴42吸入空气的预备波形。如上面所描述的，在从喷嘴42喷射液滴之前将比喷射液滴时更大的预备波形施加给致动器62。

即使通过盖部件44盖住喷嘴42，喷嘴42周围的墨水粘性也有所增大。为了解决此问题，在从喷嘴42移开盖部件44而使所述喷嘴42喷射用于形成图像的液滴之前，需要和图像信息无关的预备喷射。

如上面所描述的，通过使喷射器46中的墨水循环流动量比当从喷嘴42喷射液滴时(当喷射液滴时)大，并且进一步通过在从喷嘴42移开盖部件44并从喷嘴42喷射液滴之前使施加给致动器62的预备波形比当喷射液滴时的大，可以有效地防止墨水粘性增大。因此，可以减少预备喷射导致的废墨量(废液量)。

本发明的发明人研究了在喷嘴42被盖住并在12小时内未活动并且然后被移开盖部件之后使液滴速度回到普通速度10m/sec所需要的预备喷射的次数、墨水的循环流动量以及预备波形之间的关系。

更详细地说，在从喷嘴42移开盖部件44之后直到开始预备喷射操作的时间被设置为10秒，并且在上述时间(从移开盖部件44到预备喷射)期间，在使墨水循环流动并施加预备波形之后测量预备喷射需要的次数。注意，预备波形的驱动频率为18kHz。

图13中概述了本研究的结果，其还表明可以通过增大墨水循环流动量和预备波形来减少预备喷射的次数。即，从发明人的研究结果可以发现，可以通过减小预备喷射的次数来减少废墨量(废液量)。

出于例示和描述的目的，已经提供了对本发明的示例性实施方式的前面的描述。但并不意图穷尽本发明或将本发明限于公开的精确形式。明显的是，本领域的技术人员将清楚许多修改例和变化例。选择并描述这些实施方式是为了最佳地解释本发明的原理和它的实际应用，由此使本领域其他技术人员能够理解针对各种实施方式并具有适于预期的具体使用的各种修改例的本发明。本发明的范围将由所附权利要求书及其等同物来限定。