液体喷射方法、液体喷射头以及液体喷射装置的制作方法

专利名称：液体喷射方法、液体喷射头以及液体喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体喷射方法、液体喷射头以及液体喷射装置。
背景技术：
关于喷墨式打印机等液体喷射装置，有具有下述液体喷射头的液体喷 射装置，该液体喷射头具有喷射液体的喷嘴、为了从喷嘴喷射液体而使液 体的压力发生变化的压力室、以及用于将贮存在贮存器中的液体供应到压 力室中的供应部。在该液体喷射头中，将粘度与水的粘度接近的液体作为 对象来确定喷射头内的液体流路的大小。
专利文献h日本专利文献特开2005-34998号公报。

发明内容
近来，正进行着利用喷墨技术喷射粘度比一般的墨水高的液体的尝 试。并且己认识到如果用传统形状的喷射头喷射这种高粘度的液体，就会 发生液体的喷射会变得不稳定的问题。例如已认识到会发生液体的飞行轨 迹发生弯曲或者喷射量不足的情况。
本发明就是鉴于上种情况而完成的，其目的在于使粘度比一般墨水高 的液体的喷射稳定。
用于实现上述目的的主要的发明是一种用于从液体喷射头喷射液体的 液体喷射方法，其中，所述液体的粘度在大于等于6mPa's且小于等于 15mPa*s的范围内，所述液体喷射头包括喷射液体的喷嘴；为了从所述 喷嘴喷射所述液体而使所述液体的压力发生变化的压力室；以及与所述压 力室连通并向所述压力室供应所述液体的供应部，所述供应部的容积大于 所述压力室的容积的1/5且小于所述压力室的容积的1/2，所述压力室的流 路长度大于等于所述供应部的流路长度且小于等于所述供应部的流路长度的两倍。
本发明的其他特点通过本说明书的记载和附示将会更加清楚。 从本说明书的记载和附示至少可了解以下内容。
艮口，可了解到能够实现一种液体喷射方法，该方法用于从液体喷射头
喷射液体，其中，所述液体的粘度在大于等于6mPa's且小于等于15mPa-s 的范围内，所述液体喷射头包括喷射液体的喷嘴；为了从所述喷嘴喷射 所述液体而使所述液体的压力发生变化的压力室；以及与所述压力室连通 并向所述压力室供应所述液体的供应部，所述供应部的容积大于所述压力 室的容积的1/5且小于所述压力室的容积的1/2，所述压力室的流路长度大 于等于所述供应部的流路长度且小于等于所述供应部的流路长度的两倍。
根据上述液体喷射方法，能够使喷射液体后的残余振动提前收敛。其 结果是，能够使高粘度的液体的喷射稳定。
在所述液体喷射方法中，优选的是，所述供应部的截面面积在大于等 于所述压力室的截面面积的1/3并小于等于所述压力室的截面面积的范围 内。
根据上述液体喷射方法，能够抑制向压力室的液体的供应不足。 在所述液体喷射方法中，优选的是，所述喷嘴的惯量小于所述供应部 的惯量。
根据上述液体喷射方法，能够通过施与液体的压力振动来有效地喷射 液体。
在所述液体喷射方法中，优选的是，所述供应部的容积在大于等于 2240000 x 10-18 m3且小于等于3920000 x 10 —18 m3的范围内。
根据上述液体喷射方法，能够从喷嘴喷射10ng左右的量的液体。 在所述液体喷射方法中，优选的是，所述压力室的流路长度在大于等 于500 x 10—6111且小于等于1000 x 10—6111的范围内。
根据上述液体喷射方法，能够从喷嘴喷射10ng左右的量的液体。 在所述液体喷射方法中，优选的是，所述供应部的截面面积在大于等 于3.3x 10—151112且小于等于10x 10—151112的范围内。
根据上述液体喷射方法，能够从喷嘴喷射10ng左右的量的液体。在所述液体喷射方法中，优选的是，所述压力室具有划分部，该划分 部划分所述压力室的一部分并通过变形使所述液体的压力发生变化
根据上述液体喷射方法，能够有效地使压力室内液体的压力发生变化。
在所述液体喷射方法中，优选的是，所述液体喷射头具有以与被施加 的喷射脉冲的电位的变化图案相应的程度使所述划分部变形的元件。
根据上述液体喷射方法，能够高精度地控制压力室内液体的压力。 另外，还可以了解到能够实现以下的液体喷射头。
艮P，还可以了解到能够实现一种液体喷射头，其包括喷射液体的喷 嘴；为了从所述喷嘴喷射所述液体而使所述液体的压力发生变化的压力 室；以及与所述压力室连通并向所述压力室供应所述液体的供应部，其 中，所述供应部的容积大于所述压力室的容积的1/5且小于所述压力室的 容积的1/2，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度且小 于等于所述供应部的流路长度的两倍。
另外，还可以了解到能够实现以下的液体喷射装置。 艮口，还可以了解到能够实现一种液体喷射装置，其包括生成喷射脉冲 的喷射脉冲生成部和从喷嘴喷射液体的液体喷射头，其中，所述液体喷射 头包括压力室，该压力室为了从所述喷嘴喷射所述液体，而通过使划分 部变形来使所述液体的压力发生变化；以与被施加的所述喷射脉冲的电位 的变化图案相应的程度使所述划分部变形的元件；以及供应部，该供应部 与所述压力室连通并向所述压力室供应所述液体，所述供应部的容积大于 所述压力室的容积的1/5且小于所述压力室的容积的1/2，所述压力室的流 路长度大于等于所述供应部的流路长度且小于等于所述供应部的流路长度 的两倍。


图l是说明印刷系统的结构的框图； 图2A是头的截面图，图2B是说明头的构造的示意图； 图3是说明驱动信号生成电路等的结构的框图；图4是用于说明驱动信号的一例的图5A是示出高粘度墨水被稳定地喷射的情形的图，图5B是示出高粘
度墨水以不稳定的状态被喷射的情形的图6是对用于评价的喷射脉冲进行说明的图7是说明第一实施方式的图，是对压力室的长度和墨水供应通路的 长度相等的各头的结构参数进行说明的图8是由No6的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图9是由No7的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图10是由NolO的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图11是由Noll的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图12是由No1的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图13是由No2的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图14是由No3的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图15是由No4的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图16是由No5的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图17是由No8的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图18是由No9的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图19是由Nol2的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图20是由Nol3的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图21是由Nol4的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图22是由Nol5的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图23是由Nol6的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图24是由Noll的头喷射出一个墨滴时的仿真结果； 图25是由Nol2的头喷射出一个墨滴时的仿真结果； 图26是由Nol5的头喷射出一个墨滴时的仿真结果； 图27是由Nol6的头喷射出一个墨滴时的仿真结果； 图28是由Nol 1的头进行30kHz喷射时的仿真结果； 图29是由Nol2的头进行30kHz喷射时的仿真结果； 图30是由使Nol5的头进行30kHz喷射时的仿真结果；图31是由No16的头进行30kHz喷射时的仿真结果； 图32是使用No6的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa*s的墨水时 的仿真结果；
图33是使用Nol的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa，s的墨水时 的仿真结果；
图34是使用No2的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa^的墨水时 的仿真结果；
图35是使用No5的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mP&s的墨水时 的仿真结果；
图36是说明其他喷射脉冲的图37是说明第一实施方式的图，是对使用其他喷射脉冲时的各头的 结构参数进行说明的图38是由No6'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图39是由No7'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图40是由NolO'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图41是由Noll'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图42是由Nol'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图43是由No2'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图44是由No3'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图45是由No4'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图46是由No5'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图47是由No8'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图48是由No9'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图49是由Nol2，的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图50是由Nol3'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图51是由Nol4'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图52是由Nol5'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图53是由Nol6'的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图54是对用于评价的喷射脉冲进行说明的图；图55是说明第一实施方式的图，是对压力室的长度和墨水供应通路
的长度的两倍的各头的结构参数进行说明的图56是由No6"的头进行60kHz喷射时的仿真结果；
图57是由No7"的头进行60kHz喷射时的仿真结果；
图58是由NolO"的头进行60kHz喷射时的仿真结果；
图59是由Nol l"的头进行60kHz喷射时的仿真结果；
图60是说明第二实施方式的图，是对评价对象的各头的结构参数进
行说明的图61是由No6的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图62是由No7的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图63是由NolO的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图64是由No11的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图65是由Nol的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图66是由No2的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图67是由No3的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图68是由No4的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图69是由No5的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图70是由No8的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图71是由No9的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图72是由Nol2的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图73是由Nol3的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图74是由Nol4的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图75是由Nol5的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图76是由Nol6的头进行60kHz喷射时的仿真结果； 图77是使用No6的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa's的墨水时 的仿真结果；
图78是使用Nol的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa's的墨水时 的仿真结果；
图79是使用No2的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa's的墨水时的仿真结果；
图80是使用No5的头以60kHz的频率喷射出粘度为6mPa，s的墨水时
的仿真结果；
图81是说明其它的头的截面图82是近似漏斗状的喷嘴的放大图83是说明用于分析近似漏斗状的喷嘴的模型的图84A是仅由直柱(straight)部分构成的喷嘴的放大图，图84B是说
明墨水供应通路和压力室的变形例的图。
具体实施方式

印刷系统
在图1中举例示出的印刷系统包括打印机1和计算机CP。打印机1相 当于液体喷射装置，其向纸张、布、胶片等介质喷射作为液体的一种的墨 水。介质是成为被喷射液体的对象的对象物。计算机CP与打印机1可进 行通信地连接。为了使打印机1印刷图像，计算机CP向打印机1发送与 该图像对应的印刷数据。
<打印机1的概要>
打印机1包括纸张运送机构10、托架移动机构20、驱动信号生成电 路30、头单元40、检测器组50、以及打印机侧控制器60。
纸张运送机构IO沿运送方向运送纸张。托架移动机构20使安装有头 单元40的托架在预定的移动方向(例如纸宽度方向)上移动。驱动信号 生成电路30生成驱动信号COM。该驱动信号COM是在对纸张进行印刷 时被施加给头HD (压电元件433，参考图2A)的信号，如图4所示的一 例那样，该信号是包含喷射脉冲PS的一连串的信号。这里，喷射脉冲PS 是指为了从头HD喷射液滴状的墨水而使压电元件433进行预定动作的电 位的变化图案。由于驱动信号COM包括喷射脉冲PS，因此驱动信号生成 电路30相当于喷射脉冲生成部。关于驱动信号生成电路30的结构和喷射 脉冲PS，将在后面进行说明。头单元40包括头HD和头控制部HC。头 HD是液体喷射头的一种，用于向纸张喷射墨水。头控制部HC基于来自打印机侧控制器60的头控制信号来控制头HD。关于头HD，将在后面进 行说明。检测器组50由对打印机1的状况进行监视的多个检测器构成。 这些检测器50的检测结果被输出给打印机侧控制器60。打印机侧控制器 60对打印机1进行整体控制。关于该打印机侧控制器60，也将在后面进 行说明。
<头1 >
如图2A所示，头HD包括壳体41、流路单元42、压电元件单元43。 壳体41是在内部设有用于容纳并固定压电元件单元43的容纳空间部411 的部件。该壳体41例如由树脂材料制成。并且，在壳体41的顶端面上接 合有流路单元42。
流路单元42包括流路形成基板421、喷嘴板422、振动板423。并 且，在流路形成基板421的一个表面上接合有喷嘴板422，在另一个表面 上接合有振动板423。在流路形成基板421上形成有成为压力室424的槽 部、成为墨水供应通路425的槽部、以及成为共用墨水室426的开口部 等。该流路形成基板421例如由硅基板制成。压力室424形成为沿着与喷 嘴427的排列方向垂直的方向细长的室。墨水供应通路425连通压力室 424和共用墨水室426。该墨水供应通路425将贮存在共用墨水室426中的 墨水(液体的一种)供应给压力室424。因此，墨水供应通路425是用于 向压力室424供应液体的供应部的一种。共用墨水室426是临时贮存从墨 盒(没有图示)供应而来的墨水的部分，相当于共用的液体贮存室。
在喷嘴板422上，以预定的间隔沿预定的排列方向设有多个喷嘴 427。墨水流经这些喷嘴427而被喷射到头HD的外部。该喷嘴板422例如 由不锈钢板或硅基板制成。
0023
振动板423例如采用了在不锈钢制的支撑板428上层压了树脂制的弹 性体膜429的双层结构。在振动板423中与各压力室424相对应的部分， 通过蚀刻加工形成了环形的支撑板428。并且，在环内形成了岛部428a。 由该岛部428a和岛部428a周围的弹性体膜429a构成振动膜(diaphragm)部 423a。该振动膜部423a通过压电元件单元43所具有的压电元件433而变形，从而可改变压力室424的容积。g卩，振动膜部423a相当于划分压力室 424的一部分并通过变形使压力室424内的墨水(液体)的压力发生变化 的划分部。
压电元件单元43包括压电元件组431和固定板432。压电元件组431 呈梳齿状。并且，每一个梳齿是一个压电元件433。各压电元件433的顶 端面粘在对应的岛部428a上。固定板432支撑压电元件组431并作为向壳 体41的安装部。该固定板432例如由不锈钢板构成，并被粘在容纳空间 部4U的内壁上。
压电元件433是机电转换元件的一种，其相当于执行用于使压力室 424内的液体的压力发生变化的动作(变形动作)的元件。图2A所示的压 电元件433通过向相邻的电极彼此之间施加电位差而在与层叠方向垂直的 元件长度方向上进行伸縮。即，上述的电极包括预定电位的共用电极434 和被设定为与驱动信号COM (喷射脉冲PS)相应的电位的驱动电极 435。并且，夹在两个电极434、 435之间的压电体436以与共用电极434 和驱动电极435的电位差相应的程度变形。压电元件433随着压电体436 的变形而在元件的长度方向上进行伸縮。在本实施方式中，共用电极434 被规定在地电位或者比地电位高出预定电位的偏置电位。并且，驱动电极 435的电位越是比共用电极434的电位高，压电元件433就越收縮。相 反，驱动电极435的电位越是接近于共用电极434的电位，压电元件433 越伸长。
如上所述，压电元件单元43经固定板432被安装在壳体41上。因 此，如果压电元件433收縮，则振动膜部423a朝着远离压力室424的方向 被拉伸。由此，压力室424膨胀。相反，如果压电元件433伸长，则振动 膜部423a被压向压力室424—侧。由此，压力室424收縮。压力室424的 膨胀和收縮将导致压力室424内墨水的压力发生变化。g卩，压力室42内 的墨水随着压力室424收縮而被加压，随着压力室424膨胀而被减压。由 于压电元件433的伸縮状态与驱动电极435的电位相应地固定，因此压力 室424的容积也与驱动电极435的电位相应地固定。因此，压电元件433 可称为以与被施加的喷射脉冲PS中的电位的变化图案相对应的程度使振动膜部423a (划分部)变形的元件。并且，可通过驱动电极435的每单位 时间的电位变化量等来规定对压力室424内墨水的加压程度和减压程度。 <墨水流路>
在头HD中，与喷嘴427的数目相应地设置了多个从共用墨水室426 至喷嘴427的墨水流路(相当于被液体充满的液体流路)。在该墨水流路 中，喷嘴427和墨水供应通路425分别与压力室424连通。因此，当分析 墨水的流动等特性时，可应用亥姆霍兹谐振器的原理。图2B是示意性地 说明基于该原理的头HD的结构的图。
在一般的头HD中，压力室424的长度L424被规定在200/rni至 2000/mi的范围内。压力室424的宽度W424被规定在20/mi至300/mi的范 围内，压力室424的高度H424被规定在30)Um至500/mi的范围内。并 且，墨水供应通路425的长度L425被规定在50/rni至2000/mi的范围内。 墨水供应通路425的宽度W425被规定在20/mi至的范围内，墨水 供应通路425的高度H425被规定在30/rni至500/mi的范围内。另外，喷 嘴427的直径0427被规定在lOMm至40^um的范围内，喷嘴427的长度 L427被规定在40/mi至100/mi的范围内。
这里，图2B是示意性地说明墨水流路的图。因此，以与实际不同的 形状示出了墨水流路。在这样的墨水流路中，通过使压力室424内墨水的 压力发生变化，从喷嘴427喷射墨水。此时，压力室424、墨水供应通路 425、以及喷嘴427如亥姆霍兹谐振器那样发挥作用。因此，当向压力室 424内的墨水施加压力时，该压力的大小以被称为亥姆霍兹周期的固有周 期变化。即，墨水的压力发生振动。
这里，关于亥姆霍兹周期(墨水的固有振动周期)Tc， 一般可用下式 (1)表示。
Tc = 1 / f
f = 1 / 2tt>T [(Mn + Ms) / (Mn x Ms x (Cc + Ci))]…(1) 在公式(1)中，Mn为喷嘴427的惯量(inertance)(每单位截面面 积的墨水的质量，在后叙述)，Ms为墨水供应通路425的惯量，Cc为压 力室424的柔度(每单位压力的容积变化，表示柔软的程度)，Ci为墨水的柔度(Ci-体积V/[密度px声速c2])。
该压力振动的振幅随着墨水在墨水流路中流动而逐渐变小。例如，压
力振动由于在喷嘴427和墨水供应通路425中的损失以及在划分压力室 424的壁部等中的损失而衰减。
在一般的头HD中，压力室424中的亥姆霍兹周期被规定在至 10/xs的范围内。例如，在图2B的墨水流路中，当设定压力室424的宽度 W424为lOO;rni、高度H424为70/mi、以及长度L424为1000/mi，设定墨 水供应通路425的宽度W425为50/mi、高度H425为70^m、以及长度 L425为500/xm，并且设定喷嘴427的直径0427为30/mi、长度L427为 100/mi时，压力室424中的亥姆霍兹周期成为8ms左右。该亥姆霍兹周期 也会根据隔开相邻的两个压力室424的壁部的厚度、弹性体膜429的厚度 和柔度、流路形成基板421和喷嘴板422的原材料而发生变化。
<打印机侧控制器60 >
打印机侧控制器60对打印机1的进行整体控制。例如，基于从计算 机CP获取的印刷数据和来自各检测器的检测结果来对控制对象部进行控 帝ij，以在纸张上印刷图像。如图1所示，打印机侧控制器60包括接口部 61、 CPU 62、存储器63。接口部61与计算机CP进行数据的收发。CPU 62进行打印机1的整体控制。存储器63提供存储计算机程序的区域和工 作区域等。CPU 62按照存储在存储器63中的计算机程序来控制各控制对 象部。例如，CPU 62控制纸张运送机构10和托架移动机构20。另外， CPU 62向头控制部HC发送用于控制头HD的动作的头控制信号，或者向 驱动信号生成电路30发送用于生成驱动信号COM的控制信号。
这里，用于生成驱动信号COM的控制信号也称为DAC数据，其例如 为多比特的数字数据。该DAC数据规定生成的驱动信号COM的电位的变 化图案。因此，该DAC数据也可称为示出驱动信号COM和喷射脉冲PS 的电位的数据。该DAC数据被存储在存储器63的预定区域中，并在生成 驱动信号COM时被读出并被输出给驱动信号生成电路30。
<驱动信号生成电路30>
驱动信号生成电路30发挥喷射脉冲生成部的作用，其基于DAC数据来生成具有喷射脉冲PS的驱动信号COM。如图3所示，驱动信号生成电 路30包括DAC电路31、电压放大电路32、电流放大电路33。 DAC电路 31将数字化的DAC数据转换为模拟数据。电压放大电路32将在DAC电 路31中转换的模拟信号的电压放大到能够驱动压电元件433的水平。在 该打印机1中，从DAC电路31输出的模拟信号最大为3.3V，相对与此， 从电压放大电路32输出的放大后的模拟信号(为了方便，也称为波形信 号)最大为42V。电流放大电路33对来自电压放大电路32的波形信号进 行电流放大，并将放大后的波形信号作为驱动信号COM输出。该电流放 大电路33例如由推挽连接的晶体管对构成。 <头控制部HO
头控制部HC根据头控制信号来选择在驱动信号生成电路30中生成的 驱动信号COM中的必要部分，并将该必要部分施加给压电元件433。为 此，如图3所示，头控制部HC具有多个开关44，所述多个开关44针对 每个压电元件433而设置在驱动信号COM的供应线的中途。并且，头控 制部HC从头控制信号生成开关控制信号。通过利用该开关控制信号控制 各开关44，驱动信号COM中的必要部分(例如喷射脉冲PS)被施加给压 电元件433。此时，根据必要部分的选择方式，能够控制从喷嘴427的墨 水喷射。
<驱动信号COM>
下面对由驱动信号生成电路30生成的驱动信号COM进行说明。如图 4所示，在驱动信号COM中含有重复生成的多个喷射脉冲PS。这些喷射 脉冲PS都具有相同的波形。即，电位的变化图案相同。如上所述，该驱 动信号COM被施加到压电元件433所具有的驱动电极435上。由此，在 驱动电极435和被设定为固定电位的共用电极434之间产生与电位的变化 图案相对应的电位差。其结果是，压电元件433与电位的变化图案相应地 进行伸縮，从而改变压力室424的容积。
例示的喷射脉冲PS的电位在从作为基准电位的中间电位VB上升到 最高电位VH之后，下降到最低电位VL。然后上升到中间电位VB。如上 所述，驱动电极435的电位越是比共用电极434的电位高，压电元件433就越收縮，从而扩大压力室424的容积。
因此，当向压电元件433施加了该喷射脉冲PS时，压力室424从与 中间电位VB对应的基准容积膨胀至与最高电位VH对应的最大容积。之 后，收縮至与最低电位VL对应的最小容积，此后又膨胀至基准容积。并 且，当从最大容积向最小容积收縮时，压力室424内的墨水被加压，墨滴 被从喷嘴427喷射。因此，该喷射脉冲PS的从最高电位VH至最低电位 VL的变化部分相当于用于使墨水被喷射的喷射部分。
墨滴的喷射频率由一前一后生成的喷射部分的间隔决定。例如，在图 4的例子中，在实线的驱动信号COM下，墨滴每隔期间Ta被喷射一次， 在单点划线的驱动信号COM下，墨滴每隔期间Tb被喷射一次。因此，可 以说基于实线的驱动信号COM的喷射频率高于基于单点划线的驱动信号 COM的喷射频率。
<各个实施方式的概要>
这种打印机1被寄与可稳定地进行墨水喷射的期望。例如，在以低频 率喷射墨滴的情况和以高频率喷射墨滴的情况下，希望墨滴的量和飞行方 向或者飞行速度等相同。可是，当用传统的头HD喷射粘度比一般墨水的 粘度(约1毫 帕斯卡 秒[mPa，s])高很多的墨水、具体地说粘度为6 20mPa，s的墨水(为了方便，也称为高粘度墨水)时，存在墨水的喷射变 得不稳定的问题。图5A是示出以稳定的状态喷射高粘度墨水的情形的 图。与此相反，图5B是示出以不稳定的状态喷射高粘度墨水的情形的 图。比较这些图可知，在不稳定的状态下存在飞行速度不足的墨滴和喷射 轨迹发生弯曲的墨滴。
可以想到各种导致墨水的喷射不稳定的原因，但可以认定其原因之一 是压力室424和墨水供应通路425之间的构造上的平衡性存在偏差。如果 举出具体例子，则作为主要原因而举例压力室424的容积和墨水供应通 路425的容积之比的偏差、压力室424的截面面积和墨水供应通路425的 截面面积之比的偏差、以及压力室424的流路长度与墨水供应通路425的 流路长度之比的偏差等。并且，在容积之比和流路长度之比错开的情况 下，通过墨水供应通路425而流过的墨水的量有时过多有时过少。另外，在截面面积之比与流路长度之比错开的情况下，通过墨水供应通路425而 流过的墨水的量有时过多有时过少。根据这些原因可考虑墨水的喷射变得 不稳定。
鉴于上述情况，在第一实施方式的头HD中，基于压力室424的容积 来规定墨水供应通路425的容积，并且基于墨水供应通路425的流路长度 来规定压力室424的流路长度。g卩，如图2B所示，将墨水供应通路425 的容积V425 (W425xH425xL425)规定在大于压力室424的容积V424 (W424xH424xL424)的1/5且小于压力室424的容积V424的1/2的范围 内。并且，将压力室424的长度L424规定在大于等于墨水供应通路425 的长度L425且小于等于该长度L425的两倍的范围内。在满足这些条件的 头HD中，考虑能够基于压力室424中的墨水的压力变化而对墨水供应通 路425中的墨水的移动进行适当地控制。结果，能够稳定地喷射高粘度墨 水。
另外，在第二实施方式的头HD中，基于压力室424的截面面积来规 定墨水供应通路425的截面面积，并且基于墨水供应通路425的流路长度 来规定压力室424的流路长度。即，如图2B所示，将墨水供应通路425 的截面面积S425规定在大于等于压力室424的截面面积S424的1/3并且 小于等于压力室424的截面面积S424的范围内。并且，将压力室424的 长度L424规定在大于等于墨水供应通路425的长度L425并且为小于等于 该长度L425的两倍。另外，如图2B所示，压力室424的截面面积S424 和墨水供应通路425的截面面积S425是指在模型化的墨水流路中与墨水 的流动方向正交的面的面积。在满足这些条件的头HD中，考虑适当地调 整流过墨水供应通路425的墨水的量。结果，能够稳定地喷射高粘度的墨 水。
第一实施方式 <喷射脉冲PS>
首先，说明用于评价的喷射脉冲PS1。图6是用于说明该喷射脉冲 PS1的图。在图6中，纵轴为驱动信号COM (喷射脉冲PS1)的电位，横 轴为时间。图6所示的喷射脉冲PS1具有用符号Pl至符号P5表示的多个部分。 即，喷射脉冲PS1具有第一减压部分Pl、第一电位保持部分P2、加压部 分P3、第二电位保持部分P4、第二减压部分P5。
第一减压部分Pl是在定时tl至定时t2的整个期间生成的部分。该第 一减压部分Pl在定时tl处的电位(相当于始端电位)为中间电位VB，在 定时t2处的电位(相当于终端电位)为最高电位VH。因此，当第一减压 部分Pl被施加到压电元件433上时，压力室424在第一减压部分Pl的整 个生成期间从基准容积膨胀至最大容积。
该喷射脉冲PS1的中间电位VB被规定为比喷射脉冲PS1的最低电位 VL高出最高电位VH与最低电位VL之差(26V)的32%的电位。另外， 第一减压部分Pl的生成期间为2.0ms。
第一电位保持部分P2是在定时t2至定时t3的整个期间生成的部分。 该第一电位保持部分P2固定在最高电位VH上。因此，当第一电位保持 部分P2被施加到压电元件433时，压力室424在第一电位保持部分P2的 整个生成期间维持最大容积。在该喷射脉冲PS1中，第一电位保持部分P2 的生成期间为2.1/zs。
加压部分P3是在定时t3至定时t4的整个期间生成的部分。该加压部 分P3的始端电位为最高电位VH，终端电位为最低电位VL。因此，当加 压部分P3被施加到压电元件433时，压力室424在加压部分P3的整个生 成期间从最大容积收縮至最小容积。由于墨水随着该压力室424收縮而被 喷射，因此加压部分P3相当于用于使墨滴喷射的喷射部分。在该喷射脉 冲PS1中，加压部分P3的生成期间为2.0/zs。
第二电位保持部分P4是在定时t4至定时t5的整个期间生成的部分。 第二电位保持部分P4固定在最低电位VL上。因此，当第二电位保持部分 P4被施加到压电元件433时，压力室424在第二电位保持部分P4的整个 生成期间维持最小容积。在该喷射脉冲PS1中，第二电位保持部分P4的 生成期间为5.0/xs。
第二减压部分P5是在定时t5至定时t6的整个期间生成的部分。该第 二减压部分P5的始端电位为最低电位VL，终端电位为中间电位VB。。因此，当第二减压部分P5被施加到压电元件433时，压力室424在第二 减压部分P5的整个生成期间从最小容积膨胀至基准容积。在该喷射脉冲 PS1中，第二减压部分P5的生成期间为3.0/xs。 <粘度为15mPa，s的墨水〉
图7是用于说明评价对象的各头HD的结构参数的图。在图7中，纵 轴表示墨水供应通路425的容积V425的值，横轴表示压力室424的长度 (流路长度)L424。并且，Nol No16的各点表示进行了连续喷射粘度为 15mPa.s的墨水(比重大致为1)的仿真的头HD。例如，Nol的头HD表 示墨水供应通路径425的容积V425为4840000x 10—18 m3，压力室424的 长度L424是450/mi (10—6m)。另外，No16的头HD表示墨水供应通路 425的容积V425为2000000 x l(T18 m3，压力室424的长度L424为 1100/mi。
这里，仿真中使用的其他数值为如下。首先，在评价对象的各头HD (Nol No16的头HD)中，压力室424的高度H424为80Atm，容积 V424为9680000 x 10—18m3。并且，墨水供应通路425的深度H425为 80/mi，长度L425与压力室424的长度L424相等。喷嘴427的直径0427 为25/mi，喷嘴427的长度L427为80gm。
当仿真时，作为仿真对象的喷嘴427呈近似漏斗形状，即具有锥形部 分427a和直柱部分427b (参考图82)。这里，锥形部分427a是划分出圆 锥台形空间的部分，越是远离压力室424，其开口面积就越变小。即，被 设置成逐渐变细的形状。直柱部分427b接锥形部分427a的小直径端部而 设置。该直柱部分427b是划分出圆柱形空间的部分，并且是在与喷嘴方 向垂直的面上的截面面积大致恒定的部分。并且，喷嘴427的直径0427 表示直柱部分427b的直径。在该仿真中，直柱部分427b的长度为 20/mi，锥角0427为25度。另外，喷嘴427的长度L427为锥形部分427a 和直柱部分427b的总和。因此，锥形部分427a的长度为60/mi。对于这 样的近似漏斗形状的喷嘴427，如图83所示，通过在多个圆盘形状的空间 中进行近似，能够容易地对容积V427和惯性等进行分析。
在评价对象的各头中，属于本实施方式的头是No6、 7、 10、 11的各头HD。并且，其他的头HD是比较例的头。下面，说明这些头HD的仿
真结果。
<No6的头HD >
No6的头HD的压力室424的长度L424为50(^m，与墨水供应通路 425的长度L425相等。另外，墨水供应通路425的容积V425为3920000 x 10—18m3，比压力室424的容积V424的一半(4840000 x 10-18 m3)小稍许。
在具有上述墨水流路的头HD中，如果将图6的喷射脉冲PS1施加到 压电元件433上，就会从喷嘴427喷射墨滴。图8是由No6的头HD连续 喷射墨滴时、具体地说以60kHz的频率喷射墨滴时的仿真结果。在图8 中，在纵轴上，用墨水量表示了弯月面(在喷嘴427露出的墨水的自由表 面)的状态，横轴为时间。纵轴上的0ng表示在稳定状态下的弯月面的位 置。并且，其值越是向正的一侧变大，弯月面就越是处于向喷射方向凸出 的状态。相反，其值越是向负的一侧变大，弯月面就越是处于向压力室 424侧被拉进的状态。这些纵轴和横轴的内容同样适用于其他图(例如图 9 图23)的纵轴和横轴。因此，省略对其他图的说明。
当喷射脉冲PS1的第一减压部分Pl被施加到压电元件433上时，压 力室424膨胀。压力室424内的墨水随着该膨胀而变为负压，墨水通过墨 水供应通路425向压力室424侧流入。另外，随着墨水变为负压，弯月面 在喷嘴427内被拉向压力室424侧。
弯月面向压力室424侧的移动在第一减压部分Pl的施加结束后也将 持续。即，由于划分压力室424的壁部和振动板423的柔度等，弯月面在 第一电位保持部分P2的施加期间也向压力室424侧移动。之后，弯月面 向远离压力室424的方向掉转方向(用符号A表示的定时)。此时，随着 加压部分P3的施加，移动压力室424的收縮也增大，因此弯月面的移动 速度变快。随着加压部分P3的施加，移动的弯月面变为柱状。并且，直 到第二电位保持部分P4向压电元件433的施加结束为止保持柱状的弯月 面的顶端侧的一部分断掉并作为滴状被喷射(用符号B表示的定时)。在 图8中，定时B处的墨水量表示喷射出的墨滴的量。通过喷射的反作^^力，弯月面以高速度向压力室424 —侧返回。此 时，第二减压部分P5被施加到压电元件433上。压力室424随着该第二 减压部分P5的施加而膨胀。压力室424内的墨水随着该膨胀而变为负 压。在被施加第二减压部分P5之后，弯月面向喷射侧切换移动方向(用 符号C表示的定时)。此后，在弯月面切换移动方向的定时，开始向压电 元件433施加下一个喷射脉冲PS1 (用符号D表示的定时)。以后，重复 进行上述的动作。
在其他附图(例如图9 图23)所示的仿真中，也向压电元件433施 加图6的喷射脉冲PS1。因此，定时A 定时D处的弯月面的举动如上所 述。
在本实施方式中，将在利用图6的喷射脉冲PS1以60kHz的频率重复 喷射墨滴时能够保证10ng以上的喷射量且喷射量稳定作为头HD的评价基 准。这是因为只要能够稳定地喷射10ng以上的墨滴，即使使用高粘度墨 水也能够以与喷射传统墨水的打印机相等或更高的速度和图像质量印刷图 像。在No6的头HD中，第四个及其后的各墨滴以10.5ng左右的量被稳定 地喷射。因此，可以说No6的头HD满足上述的评价基准。换句话说， No6的头HD可以被称为当以高频率连续喷射高粘度墨水时一滴的量在预 定量以上并且喷射量的偏差也极小的头。
但是，在第一个至第三个的各墨滴中能够稍稍看出喷射量的偏差。考 虑这是因为由惯性引起的墨水的流动变少而不稳定的缘故。这里，由惯性 引起的墨水的流动是指由于墨滴被一滴一滴连续喷射而引起的从共用墨水 室426向喷嘴427的墨水的流动。并且，上述的评价基准将连续喷射墨滴 的场合作为对象。因此，只要第四个及其后的各墨滴的喷射量和喷射频率 稳定，即使从第一至第三个的各墨滴中能看出多少的喷射量的偏差，也评 价为进行了稳定的喷射。
<No7的头HD >
No7的头HD的压力室424的长度L424和墨水供应通路425的长度 L425同时为1000/mi。并且，墨水供应通路425的容积V425是3920000 x 10一18 m3。与No6的头HD相比，相同点是墨水供应通路425的容积V425比压力室424的容积V424的一半小稍许。另一方面，不同点是压力室424 的长度L424和墨水供应通路425的长度L425是1000pm，为No6的头 HD中相同部分的长度的两倍。
图9是由No7的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。在No7的头HD 中，第四个及其后的各墨滴以稍稍超过ll.Ong的量被稳定地喷射。因此， 可以说No7的头HD也满足上述的评价基准。
〈NolO的头HD〉
NolO的头HD的压力室424的长度L424和墨水供应通路425的长度 L425同时为500/mi。并且，墨水供应通路425的容积V425为2240000 x 10—18m3。与No6的头HD相比，相同点是压力室424的长度L424与墨水 供应通路425的长度L425同时为500/rni。另一方面，不同点是墨水供应 通路425的容积V425是2240000 x 10—18 m3，比压力室424的1/5 (大约 2000000 x 10—18 m3)大稍许。
图10是由No10的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。在No10的头 HD中，第四个及其后的各墨滴以10.5ng左右的量被稳定地喷射。因此， 可以说No10的头HD也满足上述的评价基准。
<Noll的头HD〉
Noll的头HD的压力室424的长度L424和墨水供应通路425的长度 L425同时为1000/mi。并且，墨水供应通路425的容积V425为2240000 x 10—18m3。与No6的头HD相比，不同点是压力室424的长度L424和墨 水供应通路425的长度L425为No6的头HD中的相同部分的长度的两 倍。除此之外，在墨水供应通路425的容积V425比压力室424的容积 V424的1/5大稍许上也不同。
图11是由Noll的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。在Noll的头 HD中，第四个及其后的各墨滴以11.5ng左右的量被稳定地喷射。因此， 可以说Noll的头HD也满足上述的评价基准。
<总结>
如上所述，确认了 No6、 7、 10、 11的各头HD都满足上述的评价基 准。即，在压力室424的长度L424与墨水供应通路425的长度L425相等的头HD的情况下，通过将墨水供应通路425的容积V425规定在大于压 力室424的容积V424的1/5并且小于压力室424的容积V424的1/2的范 围内，能够确认满足评价基准。具体而言，通过将压力室424的长度L424 和墨水供应通路425的长度L425规定在从500/mi到1000/mi的范围内、 将墨水供应通路425的容积V425规定为大于等于2240000 x 10_18 n^并小 于等于3920000 x 10—18 1113的范围内，由此能够确认为即使以60kHz的频 率喷射粘度为15mPa's的墨水也能确保大于等于10ng的量。
在这些头HD中，墨水供应通路425的长度L425和容积V425由与压 力室424的形状的关系来规定。并且，基于长度L425和容积V425，墨水 供应通路425的截面的大小(截面面积S425)也被规定。这里，在从压力 室424侧使压力产生变化时的、墨水供应通路524中的墨水的移动容易度 通过墨水供应通路425的截面面积S425、墨水供应通路425的容积 V425、以及墨水的比重来规定。简而言之，墨水供应通路425中的墨水的 质量越大墨水越难以移动，墨水供应通路425的截面面积S425越大墨水 越容易移动。
在所述的各头HD中，通过使压力室424中的墨水的压力发生变化来 使墨水供应通路425中的墨水和喷嘴427中的墨水移动。这里，能够使压 力室424中的墨水产生的压力变化的大小是有限的。并且，如前面所述的 各头HD那样，规定墨水供应通路425的长度L425和容积V425以及压力 室424的长度L424和压力室424的容积V424的关系，由此，基于可使压 力室424中的墨水产生的压力变化的大小，能够使墨水供应通路425中的 墨水的移动最合适。由此，例如能够抑制对压力室424的墨水的供给不 足，并供应充足量的墨水。另外，在向压力室424中的墨水加压时，也能 够抑制墨水供应通路425中的墨水过度地移动到共用墨水室426侦lj。结 果，认为在墨滴连续地喷射时能够稳定地喷射。
<与喷嘴427的关系>
在上述的头HD中，喷嘴427的形状也会影响墨滴的喷射。下面，说 明与喷嘴427的关系。
在各头HD中，基于墨水供应通路425的容积V425和长度L425来规定截面面积。伴随于此，也规定了墨水供应通路425的流路阻力。这里， 流路阻力是指介质的内部损失。在本实施方式中，是经由墨水流路而流过 的墨水所受到的力，是与墨水的流动方向反向的力。关于该流路阻力，优 选喷嘴427的流路阻力大于墨水供应通路425的流路阻力。这是由于通过 使喷嘴427的流路阻力大于墨水供应通路425的流路阻力，由此不容易产 生对压力室427的墨水的供给不足。即，可想而知的是，在从共用墨水室 426向喷嘴427侧的墨水的流动中，能够使墨水在墨水供应通路425中比 喷嘴427更容易流动。
这里，能够通过下式(2)来近似地表示圆形截面流路的流路阻力R 圆、能够通过下式(3)来近似地表示矩形截面流路的流路阻力Ri。由 此，根据这些公式来规定尺寸，能够使喷嘴427的流路阻力大于墨水供应 通路425中的流路阻力。
流路阻力R圆(8 X粘度p X长度L) / (ttX半径r4)…(2) 流路阻力R直(12 X粘度/x X长度L) / (宽度WX高度H3)…(3)
在这些公式(2) 、 (3)中，粘度m表示墨水的粘度、l表示流路的 长度、W表示流路的宽度、H表示流路的高度、r表示具有圆形截面的流 路的半径。
另外，如上所述，喷嘴427呈近似漏斗形状。在此情况下，当应用上 式(2)时，例如如图83所示，只要将锥形部分427a建模即可。即，可以 通过随着从压力室424侧向直柱部分427b靠近而半径逐级变小的多个圆 盘形部分来近似定义锥形部分427a。
另外，在使各头HD喷射高粘度墨水时，基于压力室424中的墨水的 压力变化而优选使在喷嘴427中的墨水比在墨水供应通路425中的墨水容 易移动。换而言之，优选使喷嘴427的惯量比墨水供应通路425的惯量 小。另外，惯量是指表示流路中的墨水移动容易度的值。这是由于通过上 述，能够将使压力室424中的墨水产生压力变化高效地使用在墨滴喷射 上。
在将墨水的密度设为P、将流路的截面面积设为S、将流路的长度设 为L时，惯量M能够由式(4)近似地来表示。因此，通过基于式(4)来规定尺寸，能够使喷嘴427的惯量小于墨水供应通路425的惯量。 惯量]V^ (密度px长度L) /截面面积S …(4)
从该式(4)可认定惯量是每单位截面面积的墨水的质量。并且可 知，惯量越大，墨水就越难以响应压力室424内的墨水压力而移动，惯量 越小，墨水就越容易响应压力室424内的墨水压力而移动。
如图2B所示，这里的流路的长度L和截面面积S表示建模的墨水流 路的各个部分的长度和截面面积。长度L是墨水流动方向上的长度。另 外，截面面积S是与墨水的流动方向大致垂直的面的面积。例如，就压力 室424来说，如用符号S424表示的那样，与压力室424的长度方向垂直 的面的面积即为截面面积。墨水供应通路425和喷嘴427也一样。g卩，如 用符号S425和符号S427表示的那样，与墨水供应通路425和喷嘴427的 长度方向垂直的面的面积即为截面面积。并且，对于喷嘴427的锥形部分 427a如图83所示，通过与圆盘状部分的大小相一致来逐级地增大截面面 积S427，由此能够进行近似。 <比较例>
接下来对比较例的头进行说明。比较例的头HD是图7中的No1 No5、 No8 No9、 Nol2 No16的各头HD。在这些头HD中的Nol No4 的各头HD中，墨水供应通路425的容积V425被规定为压力室424的容 积V424的1/2。具体地说，被规定为4840000x10—18 m3。在Nol3 No16 的各头HD中，墨水供应通路425的容积V425被规定为压力室424的容 积V424的大致1/5。具体地说，被规定为2000000x10—18 m3。在Nol、 5、 9、 13的各头HD中，压力室424的长度L424被规定为比为下限的规 定的长度500/mi短。具体地说，被规定为450gm。在No4、 8、 12、 16的 各头HD中，压力室424的长度L424被规定为比为上限的规定长度 1000Atm还长，具体地说，被规定为llOOjtmi。
图12至图23示出了比较例的各头HD的仿真结果。例如，图12示出 了 Nol的头HD的仿真结果。并且，图13示出了 No2的头HD的仿真结 果。另外，在图23中示出了Nol6的头HD的仿真结果。
<V425=l/2 xV 424的各头HD>如图12 (Nol的头HD)至图15 (No4的头HD)所示，这些头HD 中墨滴的量少于基准值(10ng)。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大 喷射量进行比较时，Nol和No2的头HD的最大喷射量约为7.2ng (LVla、 LV2a)。并且，No3和No4的头HD的最大喷射量约为7.8ng (LV3a、 LV4a)。另外，在各头HD中喷射量变得不稳定。g卩，喷射量 产生周期的变化。例如，如用符号LVlb、 LV2b的线表示的那样，在Nol 和No2的头HD中，重复喷射了从最小量的墨滴(约2ng)至最大量的墨 滴(约7.2ng)的四种墨滴。同样，如用符号LV3b、 LV4b的线表示的那 样，在No3和No4的头HD中，重复喷射了从最小量的墨滴至最大量的墨 滴的五种墨滴。
<V425 N 1/5 xV 424的各头HD>
如图20 (No13的头HD)至图23 (N0I6的头HD)所示，这些头 HD中墨滴的量也少于基准值。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大喷 射量进行比较时，Nol3和Nol4的头HD的最大喷射量约为8ng (LV13a、 LV14a)。并且，No15的头HD中，第四个及其后的墨滴的喷 射量相同，但最大喷射量约为7.5ng (LV15)。同样，No16的头HD的最 大喷射量约为8.8ng (LV16)。另外，在Nol3和Nol4的头HD中喷射量 变得不稳定。即，如用符号LV13b、 LV14b的线表示的那样，这些头HD 重复喷射从最小量的墨滴(约2ng)至最大量的墨滴(约8ng)的四种墨 滴。
<V424=450/mi的各头HD>
如图12 (Nol的头HD)、图16 (No5的头HD)、图18 (No9的头 HD)、以及图20 (Nol3的头HD)所示，这些头HD中墨滴的量也少于 基准值。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大喷射量进行比较时，Nol 和No5的头HD的最大喷射量约为7.2ng (LVla、 LV5a) ， No9和Nol3 的头HD的最大喷射量约为8ng (LV9a、 LV13a)。另外，在各头HD中 喷射量产生周期的变化。即，如用符号LVlb、 LV5b、 LV9b、 LV13b的线 表示的那样，重复喷射从最小量的墨滴至最大量的墨滴的四种墨滴。
<V424=1100/mi的各头HD>如图15 (No4的头HD)、图17 (No8的头HD)、图19 (No12的 头HD)、以及图23 (Nol6的头HD)所示，这些头HD中墨滴的量也少 于基准值。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大喷射量进行比较时， No4禾口 No8的头HD的最大喷射量约为7.8ng (LV4a、 LV8a)。并且， Nol2的头HD中，第四个及其后的墨滴的喷射量相同，但最大喷射量约为 7.5ng (LV12)。同样，No16的头HD的最大喷射量约为8.8ng (LV16)。另外，在No4和No8的头HD中喷射量变得不稳定。即，如 用符号LV13b、 LV14b的线表示的那样，这些头HD重复喷射从最小量的 墨滴至最大量的墨滴的五种墨滴。
<对喷射量的考察>
对于比较例的各头HD来说，没有正确地认识喷射量不足或产生周期 的变化的原因。这里，当对喷射量不足进行考察时，在从Nol的头HD到 No4的头HD中由于压力室424的容积过大，因此针对使压力室424中的 墨水的产生的压力变化不够。即，针对压力室424的容积，振动膜部423a (划分部)的变形量不够。另外，在No12、 No15、 Nol6的各头HD中， 由于压力室424的宽度过于狭窄，因此振动膜部423a的变形量不够。
另外，当对喷射量的周期性变化进行考察时，在墨滴喷射后压力室 424中的墨水没有被充分地减压。例如，在刚喷射第一个墨滴之后对压力 室424中的墨水减压不充分的情况下，墨水供应通路425中的墨水处于难 以移动的状态。因此，对于第二个墨滴喷射量过度地减少。并且，当压力 室424中的墨水通过第二个墨滴的喷射动作而充分地被减压时，墨水供应 通路425中的墨水开始向压力室424侧移动，墨水被填充到压力室424 中。这也能从下述情况中查找原因墨水供应通路425的长度L425长的 No3、 No4的头HD比No1、 No2的头HD在墨水的填充上更需要时间。
<由喷射频率引起的喷射量的变化>
对于上述No12、 No15、 No16的各头HD，考察由喷射频率引起的喷 射量的变化。如图25 (No12的头HD)、图26 (No15的头HD)、以及 图27 (Nol6的头HD)所示，在这些头HD中，当喷射一个墨滴时得到了 大致基准值的喷射量。但是，如图29 (Nol2的头HD)、图30 (No15的头HD)、以及图31 (No16的头HD)所示，当将喷射频率设定为30kHz 时，喷射量没有达到基准值。在该例子中，Nol2、 Nol5、 N0I6的各头 HD的喷射量减少至约7.5ng (LV12、 LV15、 LV16)。
与此相反，如图24和图28所示，当喷射一个墨滴时以及将喷射频率 设定为30kHz时的任一情况下，Noll的头HD的喷射量都达到了基准值 以上。如此，可以说本实施方式的头HD与比较例的头HD在由喷射频率 引起的喷射量的变化方面存在有意义的差异。
<粘度为6mPa's的墨水>
在上述的评价结果中，墨水的粘度为15mPa s。并且，通过使用本实 施方式的头，同样也能够喷射粘度为6mPa.s的墨水。这里，墨水粘度低意 味着流路阻力变低。此时，压力室424和墨水供应通路425中的流路阻力 越低，头HD越受到较大的影响。因此，可以说只要评价流路阻力低的头 HD、即压力室424和墨水供应通路425粗而短的头HD即可。
具体而言，可以说只要评价No6的头HD即可。g卩，可以说如果在 No6的头HD中能够稳定地喷射6mPa，s的墨水，在No7、 NolO、 Noll的 各头HD中也能够以较高的频率稳定地喷射该墨水。另外，作为比较例， 可以说只要评价Nol、 No2、 No5的各头HD即可。
图32是使用No6的头HD以60kHz的频率喷射粘度为6mPa's的墨水 (比重大致为1)时的仿真结果。在No6的头HD中，第四个及其后的各 墨滴以10.5ng的量被稳定地喷射。从结果可以说No6的头HD也满足上述 的评价基准。B卩，可以说即使是粘度为6mPa's的墨水，No6的头HD也能
够以高频率稳定地喷射墨滴。
图33 图35是使用Nol、 No2、 No5的各头HD以60kHz的频率喷射 粘度为6mPa.s的墨水时的仿真结果。如这些图所示，任何头HD也没能使 墨滴的最大量达到基准值(10ng) (LVla、 LV2a、 LV5a)。而且喷射量还 发生了偏差(LVlb、 LV2b、 LV5b)。从这些结果可以说当用Nol、 No2、 No5的各头HD以高频率喷射粘度为6mPa.s的墨水时，墨滴的量会发生不 足，而且墨滴的量还会变得不稳定。
<其他的喷射脉冲PS2>下面，说明使用其他喷射脉冲PS2进行的评价结果，该喷射脉冲PS2 的电位变化图案与上述喷射脉冲PS1的电位变化图案不同。图36是用于 说明其他喷射脉冲PS2的图。在图36中，纵轴为驱动信号COM的电位， 横轴为时间。其他的喷射脉冲PS2具有用符号Pll至符号P13表示的多个 部分。即，其他的喷射脉冲PS2被规定成具有减压部分Pll、电位保持部 分P12、加压部分P13的台形的电位变化图案。
减压部分Pll的定时tl处的始端电位为最低电位VL，定时t2处的终 端电位为最高电位VH。在该喷射脉冲PS2中，减压部分Pll的生成期间 为2.0/>tS。电位保持部分P12是在定时t2至定时t3的整个期间生成并固定 在最高电位VH上的部分。在该喷射脉冲PS2中，电位保持部分P12的生 成期间为2.0^s。加压部分P13的定时t3处的始端电位为最高电位VH，定 时t4处的终端电位为最低电位VL。在该喷射脉冲PS2中，加压部分P13 的生成期间为2.0ms。
如果将其他喷射脉冲PS2施加到压电元件433上，就会从喷嘴427喷 射墨水。此时的弯月面的举动与将上述喷射脉冲PS1施加到压电元件433 上时相同。简单地说，起因于减压部分Pll，压力室424内的墨水被减 压，从而弯月面被拉向压力室424侦U。弯月面的移动在电位保持部分P12 的施加过程中也将持续。并且，在弯月面的移动方向配合掉转方向的定时 (图38中用符号A表示的定时)来施加加压部分P13。由此，压力室424 内的墨水被加压，弯月面延伸成柱状。在定时B处，弯月面的顶端侧的一 部分作为墨滴被喷射。通过喷射的反作用力，弯月面向压力室424侧迅速 返回，之后掉转方向(用符号C表示的定时)。并且，在定时D处，开始 施加下一个喷射脉冲PS2。
<评价结果>
图37是用于说明评价对象的头HD的结构参数的图，其对应于前面说 明的图7。头HD的结构与上述的头结构相同，但为了方便，在使用其他 的喷射脉冲PS2进行的评价结果中，在序号上添加"，"来表示。因此，在 评价对象的各头HD中，属于本实施方式的头是No6'、 No7'、 Nol0'、 Noll，的各头HD。此外，剩下的的各头HD是比较例的头。图38至图53是使用Nol' Nol6，的各头HD喷射粘度为15mPa's的 墨水时的仿真结果。
从图38至图41所示可知，在属于本实施方式的No6'、 No7'、 Nol0'、 Noll'的各头HD中，即使以60kHz的高频率喷射墨滴，也能够保 证基准量(10ng)以上的喷射量，并且各墨滴的喷射量相同。由此可以 说，使用其他喷射脉冲PS2也能够与使用上述喷射脉冲PS1的时候同样地 以高频率稳定地喷射基准量以上的墨滴。
另一方面，如图42至图53所示，当使用作为比较例的Nol' No5，、 No8' No9'、 Nol2' Nol6'的各头HD以高频率喷射墨滴时，最大喷射量 达不到基准量(LVla， LV5a，、 LV8a， LV9a，、 LV12a，、 LV13a，、 LV5a， LV16a，)，而且喷射量发生了周期性偏差(LVlb， LV5b，、 LV8b， LV9b，、 LV13b，)。
这些结果可以说示出了虽然在程度上存在差异但与使用上述喷射脉冲 PS1的时候一样。
<L424=2xL425的各头HD>
在前面说明的评价对象的各头HD任一个都是压力室424的长度L424 与墨水供应通路425的长度L425相等。这里，即使是压力室424的长度 L424是墨水供应通路425的长度L425的两倍的头HD，也能够同样地喷 射高粘度的墨水。下面，对该问题进行说明。
图54是对用于评价的喷射脉冲PS1'进行说明的图。该喷射脉冲PS1' 与图6的喷射脉冲PS1相同，具有第一减压部分Pl、第一电位保持部分 P2、加压部分P3、第二电位保持部分P4、以及第二减压部分P5。与图6 的喷射脉冲PS1不同在于从最高电位VH到最低电位VL的差(施加电 压)和中间电压VB。 gp,从最高电压VH到最低电压VL的差被规定为 23V。另外，中间电位VB被规定在与喷射脉冲PS1'中的最低电位VL相 比高出从最高电位VH到最低电位VL的差的45%量的电位上。另外，该 喷射脉冲PS1'所具有的各个部的功能以及生成期间与图6的喷射脉冲PS1 相同。因此省略说明。
图55是用于说明评价对象的头HD中的结构参数的图，其对应于前面说明的图7和图37。但为了方便，在该评价结果中，在各头HD的序号上 添加"""来表示。因此，属于本实施方式的头是No6"、 No7"、 Nol0"、 Noll"的各头HD。在各头HD的结构上，图7的各头HD的墨 水供应通路425的长度L425不同。g卩，存在以下不同点墨水供应通路 425的长度L425为压力室424的长度L424的1/2，换而言之，压力室424 的长度L424为墨水供应通路425的长度L425的两倍。例如，在压力室 424的长度为500/mi的头HD (No6"、 Nol0"的头HD)中，供水供应通 路425的长度是250/mi。同样，在压力室424的长度为1000/mi的头HD (No7"、 Noll"的头HD)中，供水供应通路425的长度是500/xm。 从图56至图59所示可知，在属于本实施方式的No6"、 No7"、 NolO"、 Noll"的各头HD中，即使以60kHz的高频率喷射墨滴，也能够 保证基准量(10ng)以上的喷射量，并且各墨滴的喷射量相同。由此可以 说，即使压力室424的长度L424是墨水供应通路425的长度L425的两倍 的头HD,也与图7的各头HD相同，同样地以高频率稳定地喷射基准量 以上的墨滴。
如果与前面的评价结果合并起来进行考虑，则对于压力室424的长 度，可以说只要是在大于等于墨水供应通路425的长度L425并小于等于 墨水供应通路425的长度L425的两倍的范围内，就是满足所述的评价基 准。如果对压力室424的长度进行考察，则能够通过规定在该范围内，能 够有效地使用因墨滴的连续喷射而产生的、从共用墨水室426到喷嘴427 侧的墨水的流动。例如，考虑以辅助墨滴的喷射为目的能够使用该墨水的 流向。
第二实施方式
如前所述，在第二实施方式中，将墨水供应通路425的截面面积S425 规定在大于等于压力室424的截面面积S424的1/3并小于等于该截面面积 S424的范围内。另外，将压力室424的流路长度L424规定在大于等于墨 水供应通路425的长度L425并小于等于该长度L425的两倍。下面，对第 二实施方式的头HD的评价结果进行说明。另外，用于评价的喷射脉冲PS 是由图6说明的喷射脉冲PS1。因此省略说明。<粘度为15mPa.s的墨水〉
图60是用于说明评价对象的各头HD的结构参数的图。在图60中， 纵轴表示墨水供应通路425的截面面积S425，横轴表示压力室424的长度 L424。并且，Nol No16的各点表示进行了连续喷射粘度为15mPa's的墨 水的仿真的头HD。例如，Nol的头HD表示墨水供应通路425的截面面 积S425为llx 10—15 m2，压力室424的长度L424是450/xm。另外，No16 的头HD表示墨水供应通路425的截面面积S425为2.9 x 10_15 m2，压力 室424的长度L424为1100/mi。
这里，仿真中使用的其他数值为如下。首先，在评价对象的各头HD (Nol No16的头HD)中的压力室424的高度H424为80/mi，截面面积 S424为10x 10—15m2。并且，墨水供应通路425的深度H425为80/xm,长 度L425为500/mi。另外，喷嘴427的形状与第一实施方式相同。
在评价对像的各头HD中，属于本实施方式的头是No6、 No7、 NolO、 Noll的各头的HD。并且，其他的头HD是比较例的头。下面，说 明这些头HD的仿真结果。
〈No6的头HD〉
No6的头HD的压力室424的长度L424为500/mi，墨水供应通路425 的截面面积S425为10 x 10—15m2。即，墨水供应通路425的截面面积S425 与压力室424的截面面积S424相等。
图61是No6的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。即，使用图6的 喷射脉冲PS1以60kHz的频率喷射墨滴时的仿真结果。在No6的头HD 中，第四个及其后的各墨滴以10.5ng左右的量被稳定地喷射。因此，可以 说No6的头HD满足所述评价基准。
<No7的头HD >
No7的头HD的压力室424的长度L424为lOOC^m,墨水供应通路 425的截面面积S425为10 x 10—15m2。与No6的头HD相比，相同点是墨 水供应通路425的截面面积S425与压力室424的截面面积S424相等。另 一方面，不同点是压力室424的长度L424为1000/mi，为墨水供应通路 425的长度L425的两倍。图62是由No7的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。在No7的头HD 中，第四个及其后的各墨滴以11.5ng左右的量被稳定地喷射。因此，可以 说No7的头HD也满足上述的评价基准。
〈NolO的头HD〉
NolO的头HD的压力室424的长度L424为500/mi，墨水供应通路 425的截面面积S425为3.3 x 10—15m2。与No6的头HD相比，相同点是压 力室424的长度L424与墨水供应通路425的长度L425相等。另一方面， 不同点是墨水供应通路425的截面面积S425为压力室424的截面面积 S424的大致1/3。
图63是由NolO的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。在NolO的头 HD中，第四个及其后的各墨滴以10.5ng左右的量被稳定地喷射。因此， 可以说NolO的头HD也满足上述的评价基准。
<Noll的头HD〉
Noll的头HD的压力室424的长度L424为lOOO^m,墨水供应通路 425的截面面积S425为3.3 x 10—15m2。与No6的头HD相比，不同点是 压力室424的长度L424为1000/xm、为墨水供应通路425的长度L425的 两倍，以及墨水供应通路425的截面面积S425为压力室424的截面面积 S424的大致1/3。
图64是由Noll的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。在Noll的头 HD中，第四个及其后的各墨滴以稍稍超过ling的量被稳定地喷射。因 此，可以说Noll的头HD也满足上述的评价基准。
<总结>
如上所述，确认了 No6、 7、 10、 11的各头HD都满足上述的评价基 准。S卩，对压力室424的长度L424大于等于墨水供应通路425的长度 L425并小于等于该长度L425的两倍的范围内的头HD,通过将墨水供应 通路425的截面面积S425规定在大于等于压力室424的截面面积S424的 1/3并且小于等于该截面面积S424的范围内，能够确认满足评价基准。具 体而言，通过将压力室424的长度L424规定在从500/rni到1000/mi的范 围内、将墨水供应通路425的截面面积S425规定为大于等于3.3 x 10_15m2并小于等于10 x 10—151112的范围内，由此能够确认为即使以60kHz的频率 喷射粘度为15mPa，s的墨水也能确保大于等于10ng的量。
在这些头HD中，由于墨水供应通路425的截面面积S425 (开口的大 小)由与压力室424的截面面积S424的关系来规定，因此能够适当地调 整流过墨水供应通路425的墨水量。另外，墨水供应通路425的截面面积 S425即使最大也与压力室424的截面面积S424相同。因此能够在墨水流 过墨水供应通路425中时抑制墨水供应通路425中的流动的紊乱。除此之 外，由于压力室424的长度L424被规定在预定范围内，因此能够利用通 过连续喷射墨滴而产生的从共用墨水室426到喷嘴427侧的墨水的流动， 来抑制对压力室424中的墨水的供应不足。根据这些理由可认为，在墨滴 连续地喷射时能够稳定地喷射。
<流路阻力〉
在第二实施方式的各头HD中，墨水供应通路425的流路阻力与压力 室424的流路阻力相等，但是优选墨水供应通路425的流路阻力大于压力 室424的流路阻力。这是由于通过这样的结构，能够提前收敛墨滴喷射后 的压力室424中的墨水的残余振动。
<与喷嘴427的关系>
在第二实施方式中，与第一实施方式的各头HD相同，喷嘴427的形 状也能对墨滴的喷射产生影响。例如，优选喷嘴427的流路阻力大于墨水 供应通路425的流路阻力。因此能够可靠地抑制对压力室424的墨水供应 不足。另外，优选使喷嘴427的惯量小于墨水供应通路425的惯量。这是 由于通过上述能够将使压力室424中的墨水产生的压力变化高效地使用在 墨滴的喷射上。
<比较例>
接下来对比较例的头进行说明。比较例的头是图60中的Nol No5、 No8 No9、 Nol2 No16的各头HD。在这些头HD中的Nol No4的各 头HD中，墨水供应通路425的截面面积S425被规定为比压力室424的截 面面积S424大。具体地说，被规定为11x10—15 m2。在Nol3 No16的各 头HD中，墨水供应通路425的截面面积S425被规定为比压力室424的截面面积S424的1/3小。具体地说，被规定为2.9x10—15 m2。在Nol、 5、 9、 13的各头HD中，压力室424的长度L424被规定为比墨水供应通路 425的长度L425短。具体地说，被规定为比500/mi短50/mi的450pm。 在No4、 8、 12、 16的各头HD中，压力室424的长度L424被规定为比墨 水供应通路425的长度L425的两倍还长，具体地说，被规定为比500/mi 的两倍长100/mi的1100/xm。 <S425>S424的各头HD >
如图65 (Nol的头HD)至图68 (No4的头HD)所示，这些头HD 中墨滴的量少于基准值(10ng)。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大 喷射量进行比较时，Nol的头HD和No2的头HD的最大喷射量约为8ng (LVla、 LV2a)。并且，No3和No4的头HD的最大喷射量为差一点不 到7ng的程度(LV3a、 LV4a)。另外，在各头HD中喷射量变得不稳 定。即，喷射量产生周期的变化。例如，如用符号LVlb、 LV2b的线表示 的那样，在Nol和No2的头HD中，重复喷射了从最小量的墨滴至最大量 的墨滴的四种墨滴。同样，如用符号LV3b、 LV3b的线表示的那样，在 No3和No4的头HD中，交替喷射量不同的两种墨滴。
<S425<l/3 xS424的各头HD>
如图73 (No13的头HD)至图76 (No16的头HD)所示，这些头 HD中墨滴的量也少于基准值。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大喷 射量进行比较时，No13的头HD的最大喷射量约为8.8ng (LV13a)， No14的头HD的最大喷射量约为6.5ng (LV14a)。并且，No15的头HD 和No16的头HD约为8ng (LV15a、 LV16a)。另外，在各头HD中喷射 量变得不稳定。即，如用符号LV13b、 LV14b的线表示的那样，No13、 No14的头HD交替喷射量不同的两种墨滴。同样，如用符号LV15b、 LV16b的线表示的那样，No15、 No16的头HD重复喷射从最小量的墨滴 至最大量的墨滴的四种墨滴。
<L424<L425的各头HD>
如图65 (Nol的头HD)、图69 (No5的头HD)、图71 (No9的头 HD)、以及图73 (Nol3的头HD)所示，这些头HD中墨滴的量也少于基准值。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大喷射量进行比较时，Nol 和No5的头HD的最大喷射量约为8ng (LVla、 LV5a) ， No9的头HD的 最大喷射量约为7ng (LV7a) ， No13的头HD的最大喷射量约为8.8ng (LV13a)。另外，在各头HD中喷射量产生周期的变化。BP，如用符号 LVlb、 LV5b的线表示的那样，Nol和No5的头HD重复喷射从最小量的 墨滴至最大量的墨滴的四种墨滴。另外，如用符号LV9b、 LV13b的线表 示的那样，No9和No13的头HD交替喷射量不同的两种墨滴。 <L424>2xL425的各头HD>
如图68 (No4的头HD)、图70 (No8的头HD)、图72 (Nol2的 头HD)、以及图76 (N0I6的头HD)所示，这些头HD中墨滴的量也少 于基准值。例如，当对第四个及其后的墨滴的最大喷射量进行比较时， No4的头HD的最大喷射量为差一点不到7ng的程度(LV4a) ， No8的头 HD的最大喷射量为差一点不到9ng的程度(LV8a) 。 Nol2的头HD的最 大喷射量约为8.8ng (LV12a) ， Nol6的头HD的最大喷射量约为8ng (LV16a)。另外，各头HD中的喷射量产生周期变化。即，如用符号 LV4b、 LV8b、 LV12b的线表示的那样，No4、 No8、 Nol2的各头HD交 替喷射量不同的两种墨滴。另外，如用符号LV16b的线表示的那样， Nol6的头HD重复喷射从最小量的墨滴至最大量的墨滴的四种墨滴。
<对喷射量的考察>
对于比较例的各头HD来说，没有正确地判断喷射量不足或产生周期 的变化的原因。这里，当对喷射量的不足进行考察时，在从Nol的头HD 到No4的头HD中由于墨水供应通路425的流路阻力过小，因此向压力室 424中的墨水加压时从压力室424向墨水供应通路425过量返回墨水。另 一方面，在从Nol3的头HD到Nol6的头HD中，由于压力室424的宽度 过窄而振动膜部423a的变形量变得不够，或者由于墨水供应通路425的流 路阻力过大而来自墨水供应通路425的墨水的供应不足。
另外，当对喷射量的周期性变化进行考察时，在墨滴喷射后压力室 424中的墨水没有被充分地减压或者墨水供应通路425中的流路阻力从适 当的范围脱离。<粘度为6mPa.s的墨水〉
在上述的评价结果中，墨水的粘度为15mPa，s。并且，通过使用本实 施方式的头，同样也能够喷射粘度为6mPa's的墨水。这里，墨水粘度低意 味着流路阻力变低。因此，可以说只要评价墨水供应通路425的流路阻力 低的头HD即可。
具体而言，可以说只要评价墨水供应通路425的截面面积S425最 大、长度L425最短的头HD即可。gp，可以说如果在No6的头HD中能 够稳定地喷射6mPa，s的墨水，在No7、 NolO、 Noll的各头HD中也能够 以较高的频率稳定地喷射该墨水。另外，作为比较例，可以说只要评价 Nol、 No2、 No5的各头HD即可。
图77是使用No6的头HD以60kHz的频率喷射粘度为6mPa，s的墨水 时的仿真结果。在No6的头HD中，第四个及其后的各墨滴以比llng少 稍许的量被稳定地喷射。从结果可以说No6的头HD也满足上述的评价基 准。即，可以说即使是粘度为6mPa.s的墨水，No6的头HD也能够以高频 率稳定地喷射墨滴。
图78 图80是使用Nol、 No2、 No5的各头HD以60kHz的频率喷射 粘度为6mPa，s的墨水时的仿真结果。如这些图所示，任一个头HD也没能 使墨滴的最大量达到基准值(LVla、 LV2a、 LV5a)。而且喷射量还发生了 偏差(LVlb、 LV2b、 LV5b)。从这些结果可以说当用Nol、 No2、 No5的各 头HD以高频率喷射粘度为6mPa's的墨水时，墨滴的量会发生不足，而且 墨滴的量还会变得不稳定。
其他实施方式
上述的实施方式主要记载了具有作为液体喷射装置的打印机1的印刷 系统，但在其中也公开了液体喷射方法、液体喷射系统、以及喷射脉冲的 设定方法等。另外，该实施方式只是用于容易理解本发明的，并不是用来 限制性地解释本发明的。不用说，本发明可在不脱离其宗旨的情况下进行 变更和改进，并且本发明中还包含其等效发明。特别是，以述的实施方式 也被包含在本发明中。
<其他的头HD' >在上述实施方式的头HD中，压电元件433采用了进行被施加的喷射 脉冲PS (PS1、 PS2等)的电位越高就越增大压力室424的容积的动作的 类型。压电元件也可以采用其它类型的。在图81所示的其他的头HD' 中，压电元件75采用了进行被施加的喷射脉冲PS的电位越高就越减小压 力室73的容积的动作的类型。
简单地说，其他的头HD'包括共用墨水室71、墨水供应口 72、压力 室73以及喷嘴74。并且，与喷嘴74相对应地具有多个从共用墨水室426 通过压力室73到达喷嘴427的连续的墨水流路。在其他的头HD'中，压 力室73的容积也通过压电元件75的动作而变化。S卩，由振动板76划分了 压力室73的一部分，并且在振动板76的与压力室73相反一侧的表面上设 置有压电元件75。
多个压电元件75与每个压力室73相对应地设置。各压电元件75例如 形成为将压电体夹在上电极和下电极之间的结构(都没有图示)，并通过 向这些电极间施加电位差来变形。在该例子中，当提高上电极的电位时， 压电体被充电，随之，压电元件75以向压力室73侧凸起的方式弯曲。由 此，压力室73收縮。在其他的头HD'中，振动板76中的划分压力室73的 部分相当于划分部。
在其他的头HD，中，使压力室73内的墨水产生压力变化，利用该压 力变化喷射墨滴。因此，喷射墨滴时的压力室74内的墨水的动作与前述 的头HD相同。因此，通过调整压力室73的长度和墨水供应口 72的长度 以及截面面积等，可得到与前述的头HD相同的作用效果。
<各实施方式的组合>
在本说明书中分别说明了第一实施方式和第二实施方式，但是具有对 第一实施方式的特点和第二实施方式的特点进行合并的头HD也可以。如 果是这样的头HD，则能够可靠地稳定喷射墨滴。
<进行喷射动作的元件>
在上述的头HD、 HD，中，进行用于喷射墨水的动作(喷射动作)的 元件采用了压电元件433、 75。这里，进行喷射动作的元件不限于压电元 件433、 75。例如也可以是磁致伸縮元件。此外，当使用压电元件433、75时，具有能够基于喷射脉冲PS的电位高精度地控制压力室424、 73的 容积的优点。
<喷嘴427和墨水供应通路425等的形状>
在上述的实施方式中，喷嘴427由贯穿喷嘴板422的厚度方向的近似 漏斗形状的孔构成。另外，墨水供应通路425由具有矩形的开口形状并连 通压力室424和共用墨水室426的孔构成。换句话说，由划分出方柱形空 间的连通孔构成。
这里，喷嘴427和墨水供应通路425可采用各种形状。例如，如图 84A所示，喷嘴427也可以是在与喷嘴方向垂直的面上的截面面积大致固 定的形状，即划分出圆柱形空间的形状。换句话说，也可以是仅由上述直 柱部分427b构成的喷嘴427。
另外，例如如图84B所示，墨水供应通路425也可以由具有纵向细长 的长圆形(将半径相同的两个圆用共切线连接而成的形状)的开口的流路 构成。在此情况下，墨水供应通路425的截面面积Ssup对应于用斜线表示 的长圆形部分的面积。关于具有这种长圆形开口的墨水供应通路425，也 可以通过定义具有与其等效的矩形开口的流路来进行分析。在此情况下， 墨水供应通路425的高度H425稍低于实际的墨水供应通路425的最大高 度。墨水供应通路425的开口为椭圆形时也一样。
而且，压力室424也一样。如图84B所示，当压力室424的与长度方 向垂直的面呈横长的六角形形状时，也可以通过定义具有与其等效的矩形 截面的流路来进行分析。即，也可以通过定义高度为H424且宽度为比压 力室424的最大宽度稍小的W424的矩形截面的流路来进行分析。
<其他应用例>
另外，在本实施方式中，将打印机作为液体喷射装置进行了说明，但 不限于此。也可以将与本实施方式相同的技术应用于应用喷墨技术的各种 液体喷射装置，例如色滤片制造装置、染色装置、精细加工装置、半导体 制造装置、表面加工装置、三维造型机、液体汽化装置、有机EL制造装 置(尤其高分子EL制造装置)、显示器制造装置、成膜装置、以及DNA 芯片制造装置等。另外，这些的方法和制造方法也属于应用范围的范畴。
权利要求
1.一种液体喷射方法，用于从液体喷射头喷射液体，其中，所述液体的粘度在大于等于6mPa·s且小于等于15mPa·s的范围内，所述液体喷射头包括喷射液体的喷嘴；为了从所述喷嘴喷射所述液体而使所述液体的压力发生变化的压力室；以及与所述压力室连通并向所述压力室供应所述液体的供应部；其中，所述供应部的容积大于所述压力室的容积的1/5且小于所述压力室的容积的1/2，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度且小于等于所述供应部的流路长度的两倍。
2. 如权利要求1所述的液体喷射方法，其中，所述供应部的截面面积在大于等于所述压力室的截面面积的1/3并小 于等于所述压力室的截面面积的范围内。
3. 如权利要求1或2所述的液体喷射方法，其中，所述喷嘴的惯量小于所述供应部的惯量。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的液体喷射方法，其中， 所述供应部的容积在大于等于2240000 x 10—18 1113且小于等于3920000xl0—181113的范围内。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的液体喷射方法，其中， 所述压力室的流路长度在大于等于500 x 10—6 111且小于等于1000 x 10—Sm的范围内。
6. 如权利要求2至5中任一项所述的液体喷射方法，其中， 所述供应部的截面面积在大于等于3.3 x 10—151112且小于等于10 xl0—151112的范围内。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的液体喷射方法，其中， 所述压力室具有划分部，该划分部划分所述压力室的一部分并通过变形使所述液体的压力发生变化。
8. 如权利要求7所述的液体喷射方法，其中，所述液体喷射头具有以与被施加的喷射脉冲的电位的变化图案相应的 程度使所述划分部变形的元件。
9. 一种液体喷射头，包括 喷射液体的喷嘴；为了从所述喷嘴喷射所述液体而使所述液体的压力发生变化的压力 室；以及与所述压力室连通并向所述压力室供应所述液体的供应部；其中， 所述供应部的容积大于所述压力室的容积的1/5且小于所述压力室的 容积的1/2，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度且小于等于所 述供应部的流路长度的两倍。
10. —种液体喷射装置，包括生成喷射脉冲的喷射脉冲生成部和从喷 嘴喷射液体的液体喷射头，其中，所述液体喷射头包括为了从所述喷嘴喷射所述液体，而通过使划分部变形来使所述液体的 压力发生变化的压力室；以与被施加的所述喷射脉冲的电位的变化图案相应的程度使所述划分 部变形的元件；以及供应部，该供应部与所述压力室连通并向所述压力室供应所述液体；其中，所述供应部的容积大于所述压力室的容积的1/5且小于所述压 力室的容积的1/2，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度且小于等于所 述供应部的流路长度的两倍。
全文摘要
本发明提供一种能够稳定地喷射高粘度液体的液体喷射方法、液体喷射头、以及液体喷射装置。使用在该液体喷射方法中的液体喷射头包括喷射液体的喷嘴；为了从喷嘴喷射液体而使液体的压力发生变化的压力室；以及与压力室连通并向压力室供应液体的供应部。液体的粘度在大于等于6MPa·s且小于等于15MPa·s的范围内。供应部的容积大于压力室的容积的1/5且小于压力室的容积的1/2。压力室的流路长度大于等于供应部的流路长度且小于等于供应部的流路长度的两倍。
文档编号B41J2/01GK101524918SQ2009101272
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年3月7日
发明者铃木善之 申请人:精工爱普生株式会社