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1 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。并且已认 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。S卩，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 IO-1V 且小于等于 3920000 X 1(Γ18ι 3 的范围内。根据上述液体喷射方法，能够从喷嘴喷射IOng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_6m 且小于等于1000 X 10- 的范围内。根据上述液体喷射方法，能够从喷嘴喷射IOng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. 3X10_15m2且小于等于10X10_15m2的范围内。根据上述液体喷射方法，能够从喷嘴喷射IOng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。S卩，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。S卩，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1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4是用于说明驱动信号的一例的图；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；图6是对用于评价的喷射脉冲进行说明的图；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；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Nol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NoS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M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；图沈是由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Noll的头进行30kHz喷射时的仿真结果；图四是由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Nol6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 · s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6mPa · 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；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ΝοΓ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M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；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Noll”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；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Noll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NoS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；图82是近似漏斗状的喷嘴的放大图；图83是说明用于分析近似漏斗状的喷嘴的模型的图；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。
具体实施例方式印刷系统在图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10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HD>
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似4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。压力室似4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4 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4M供应液体的供应部的一种。共用墨水 室4 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4 上层压了树脂制的弹性体膜4 的双层结构。在振动板423中与各压力室4M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。S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411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缩。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C0M(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 上进行伸缩。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 收缩。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收缩，则振动膜部423a朝着远离压力室4M的方向被拉伸。由此，压力室4M膨胀。 相反，如果压电元件433伸长，则振动膜部423a被压向压力室似4 一侧。由此，压力室424 收缩。压力室424的膨胀和收缩将导致压力室424内墨水的压力发生变化。S卩，压力室42 内的墨水随着压力室4M收缩而被加压，随着压力室4M膨胀而被减压。由于压电元件433 的伸缩状态与驱动电极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4 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4M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，压力室似4的长度L4M被规定在200 μ m至2000 μ m的范围内。 压力室424的宽度W4M被规定在20 μ m至300 μ m的范围内，压力室似4的高度H4M被规 定在30 μ m至500 μ m的范围内。并且，墨水供应通路425的长度L425被规定在50 μ m至 2000 μ m的范围内。墨水供应通路425的宽度W425被规定在20 μ m至300 μ m的范围内，墨 水供应通路425的高度H425被规定在30μπι至500μπι的范围内。另外，喷嘴427的直径 0427被规定在10 μ m至40 μ m的范围内，喷嘴427的长度L427被规定在40 μ m至100 μ m 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/ff = 1 / [(Mn + Ms) / (Mn χ Ms χ (Ce + 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P X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5 μ s至10 μ s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W4M为100 μ m、高度H4M为 70 μ m、以及长度L4M为1000 μ m,设定墨水供应通路425的宽度W425为50 μ m、高度H425 为70 μ m、以及长度L425为500 μ m,并且设定喷嘴427的直径0427为30 μ m、长度L427为 100 μ m时，压力室4M中的亥姆霍兹周期成为8 μ s左右。该亥姆霍兹周期也会根据隔开相 邻的两个压力室4 的壁部的厚度、弹性体膜4 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制，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。CPU62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HC>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C0M>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。艮口， 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缩，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就越收缩，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4M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，收缩至与最低电位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缩时，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 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 似4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 原因而举例压力室似4的容积和墨水供应通路425的容积之比的偏差、压力室似4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似4的流路长度。 即，如图2B所示，将墨水供应通路425的容积￥425(1425乂朋25乂1^2幻规定在大于压力室 424的容积V4M(W424XH4MXL424)的1/5且小于压力室424的容积V4M的1/2的范围 内。并且，将压力室424的长度L4M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4M 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似4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S4M的1/3并且小于等于压力室424的截面面积S4M的范围内。并且，将压力室似4 的长度L4M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，压力室似4的截面面积S4M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PSl的图。在图 6中，纵轴为驱动信号C0M(喷射脉冲PSl)的电位，横轴为时间。图6所示的喷射脉冲PSl具有用符号Pl至符号P5表示的多个部分。即，喷射脉 冲PSl具有第一减压部分P1、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PSl的中间电位VB被规定为比喷射脉冲PSl的最低电位VL高出最高 电位VH与最低电位VL之差Q6V)的32%的电位。另外，第一减压部分Pl的生成期间为 2. 0 μ S。第一电位保持部分Ρ2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4M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PSl 中，第一电位保持部分P2的生成期间为2. 1μ S。加压部分Ρ3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，压力室似4在加压部分P3的整个生成期间从最大容积收缩至最小容积。由于墨水 随着该压力室4M收缩而被喷射，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PS 1中，加压部分P3的生成期间为2. 0 μ S。第二电位保持部分Ρ4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4M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PSl 中，第二电位保持部分P4的生成期间为5. 0μ S。第二减压部分Ρ5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，压力室似4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PSl中，第二减压部分P5的生成期间为3. 0 μ S。<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，横轴表示压力室似4的长度(流路长度)L424。并且，Nol Nol6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 l(T18m3，压力室似4 的长度L4M是450 μ m(10-6m)。另外，No 16的头HD表示墨水供应通路425的容积V425为 2000000 X l(T18m3，压力室 424 的长度 L424 为 1100 μ m。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 No 16的头HD)中，压力室424的高度H4M为80μπι，容积V4M为9680000Xl(T18m3。并且，墨水供 应通路425的深度H425为80 μ m，长度L425与压力室424的长度L4M相等。喷嘴427的 直径0427为25 μ m,喷嘴427的长度L427为80 μ m。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8 。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 μ m，锥角Θ 427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 μ m。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、ll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4 的长度L4M为500 μ 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，比压力室似4的容积V4M 的一半(4840000X 10_18m3)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PSl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Ong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4M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PSl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4 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4M侧。弯月面向压力室4M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4M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的收缩也增大，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。通过喷射的反作用力，弯月面以高速度向压力室4M—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PSl (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PSl。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PSl以60kHz的频率重复喷射墨滴时 能够保证IOng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IOng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L4M和墨水供应通路425的长度L425同时为 1000 μ m。并且，墨水供应通路425的容积V425是3920000X IO-1V0与No6的头HD相比， 相同点是墨水供应通路425的容积V425比压力室似4的容积V4M的一半小稍许。另一方 面，不同点是压力室424的长度L4M和墨水供应通路425的长度L425是1000 μ m，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11. 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。<Νο10 的头 HD>NolO的头HD的压力室424的长度L4M和墨水供应通路425的长度L425同时为 500 μ m。并且，墨水供应通路425的容积V425为2240000X l(^8m3。与No6的头HD相比， 相同点是压力室4M的长度L4M与墨水供应通路425的长度L425同时为500 μ m。另一方 面，不同点是墨水供应通路425的容积V425是2M0000X 10_18m3，比压力室424的1/5 (大 约 2000000 X 1(Γ18ι 3)大稍许。图10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L4M和墨水供应通路425的长度L425同时为 1000 μ m。并且，墨水供应通路425的容积V425为2240000X IO-1V0与No6的头HD相比，不同点是压力室424的长度L4M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比压力室似4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、ll的各头HD都满足上述的评价基准。S卩，在压力室 424的长度L4M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V4M的1/5并且小于压力室424的 容积V4M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 μ m到1000 μ m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_18m3并小于等于3920000 X 10_18m3的范 围内，由此能够确认为即使以60kHz的频率喷射粘度为15mPa 的墨水也能确保大于等于 IOng的量。在这些头HD中，墨水供应通路425的长度L425和容积V425由与压力室似4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S42Q也被规定。这里，在从压力室似4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L4M和压力室424的容积V4M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4 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4 侧。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( 来近似地表示圆形截面流路的流路阻力Rffl、能够通过下 式(3)来近似地表示矩形截面流路的流路阻力Rs。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Rffl= (8X粘度μ X长度L)/(ji X半径r4)…(2)流路阻力Ri= (12 X粘度μ X长度L)/(宽度WX高度H3) …(3)在这些公式O)、(3)中，粘度μ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( 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4 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⑷近似地来表示。因此，通过基于式⑷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M =(密度ρ χ长度L) /截面面积S …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4M 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4M来说，如用符号S4M表示的那样，与压力室 似4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。艮口， 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Nol No5、No8 No9、 Nol2 Nol6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被规定为压力室似4的容积V4M的1/2。具体地说，被规定为4840000 X 10_18m3。 在Nol3 Nol6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2000000XlO-1V0在Nol、5、9、13的各头HD中， 压力室424的长度L4M被规定为比为下限的规定的长度500 μ m短。具体地说，被规定为 450 μ m。在No4、8、12、16的各头HD中，压力室424的长度L4M被规定为比为上限的规定 长度1000 μ m还长，具体地说，被规定为1100 μ m。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 = 1/2XV 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(IOng)。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) 0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(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 = 1/5XV 424 的各头 HD>如图20(Nol3的头HD)至图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，Nol3和Nol4的头HD的 最大喷射量约为8ng(LV13a、LV14a)。并且，Nol5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，Nol6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、LV 14b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 μ m 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 (No 13 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、LVfe)，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、L%b、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 μ m 的各头 HD>如图15(No4 的头 HD)、图 17(No8 的头 HD)、图 19(Nol2 的头 HD)、以及图 23 (No 16 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和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，Nol6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4M 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，针对压力室似4 的容积，振动膜部423a(划分部)的变形量不够。另外，在Nol2、Nol5、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4 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Nol、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Nol2、Nol5、Nol6的各头HD，考察由喷射频率引起的喷射量的变化。如图 25 (No 12的头皿)、图的头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，如图四(No 12的头HD)、图30 (No 15的 头HD)、以及图31 (Nol6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、Nol6的各头HD的喷射量减少至约7. 5ng(LV12、LV15、LV16)。与此相反，如图M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4 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4 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。S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。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(IOng) (LVla, LV2a, LV5a) 0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PSl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P11、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 μ S。电位保持部分Ρ12 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. 0μ S。加压部分Ρ13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2.0 μ S。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PSl施加到压电元件433上时相同。简单地说，起因于 减压部分Ρ11，压力室424内的墨水被减压，从而弯月面被拉向压力室4Μ侧。弯月面的移 动在电位保持部分Ρ12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Ρ13。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，弯月面向压力室似4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Νο6’、 No7，、NolO，、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， Νο16，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似6，、似7，、似10，、似11，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(IOng)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PSl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’ LVfe’、 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PSl的时
候一样。<1424 = 2 X L425 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4M的长度L4M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L4M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M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PSl相同，具有第一减压部分P1、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PSl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。即，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PSl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”、NolO”、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。即，存在以下不同点墨水供应通路425的长度 L425为压力室似4的长度L4M的1/2，换而言之，压力室似4的长度L4M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 μ m的头HD(No6”、NolO”的头 HD)中，供水供应通路425的长度是250 μ m。同样，在压力室424的长度为1000 μ m的头 HD (No7”、Noll”的头HD)中，供水供应通路425的长度是500 μ m。从图56至图59所示可知，在属于本实施方式的Νο6”、ΝΟ7”、ΝΟ10”、ΝΟ Γ，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(IOng)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4M的长度L4M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4M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S4M的1/3并小于等于该截面面积S4M的范围内。另外，将 压力室4M的流路长度L4M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L似4。并且，Nol Nol6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11 X 10_15m2，压力室似4的长度L4M是450 μ m。另夕卜， No 16的头HD表示墨水供应通路425的截面面积S425为2. 9 X 10_15m2，压力室424的长度 L424 为 1100 μ m。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 No 16的 头HD)中的压力室424的高度H4M为80μπι，截面面积S4M为10X10_15m2。并且，墨水供 应通路425的深度H425为80 μ m，长度L425为500 μ m。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、No 10、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L4M为500 μ m,墨水供应通路425的截面面积 S425为IOX 10_15m2。S卩，墨水供应通路425的截面面积S425与压力室似4的截面面积S4M相等。图61是No6的头HD连续喷射墨滴时的仿真结果。S卩，使用图6的喷射脉冲PSl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的压力室似4的长度L4M为1000 μ m,墨水供应通路425的截面面积 S425为IOX 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S4M相等。另一方面，不同点是压力室424的长度L4M为1000 μ m, 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。<Νο10 的头 HD>NolO的头HD的压力室似4的长度L4M为500 μ m,墨水供应通路425的截面面积 S425为3. 3X 10_15m2。与No6的头HD相比，相同点是压力室424的长度L4M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S4M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L4M为1000 μ m,墨水供应通路425的截面面积 S425为3. 3Xl(T15m2。与No6的头HD相比，不同点是压力室424的长度L4M为1000 μ m、 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S4M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Ilng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、ll的各头HD都满足上述的评价基准。S卩，对压力室 424的长度L4M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4 的截 面面积S4M的1/3并且小于等于该截面面积S4M的范围内，能够确认满足评价基准。具 体而言，通过将压力室4M的长度L4M规定在从500 μ m到1000 μ m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. 3X 10_15m2并小于等于IOX 10_15m2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IOng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4 的截面面积S4M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似4的截面面积S4M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L4M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4 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似4中的墨水产生的压力变化高 效地使用在墨滴的喷射上。<比较彳列>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 Nol6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S4M大。具体地说，被规定为IlX 10_15m2。 在No 13 No 16的各头HD中，墨水供应通路425的截面面积S425被规定为比压力室似4的 截面面积S424的1/3小。具体地说，被规定为2. 9X10_15m2。在Nol、5、9、13的各头HD中， 压力室424的长度L4M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 μ m短50 μ m的450 μ m。在No4、8、12、16的各头HD中，压力室424的长度L4M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 μ m的两倍 ^ 100 μ m ^ 1100 μ m。<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(IOng)。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、LMa)。另外，在各头HD中喷射量变得不稳定。S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 < 1/3 X S424 的各头 HD>
如图73(Nol3的头HD)至图76(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，Nol3的头HD的最大喷 射量约为8. 8ng(LV13a)，No 14的头HD的最大喷射量约为6. 5ng(LV14a)。并且，Nol5的头 HD和Nol6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，Nol3、Nol4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，Nol5、No 16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。<1424 < 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 (No 13 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、LVfe)，No9的头HD的 最大喷射量约为7ng(LV7a)，Nol3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。即，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Nol3的头HD交替喷射量不同的两种墨滴。<1424 > 2 X L425 的各头 HD>如图68 (No4 的头 HD)、图 70 (No8 的头 HD)、图 72 (No 12 的头 HD)、以及图 76 (No 16 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(LMa)，NoS的 头HD的最大喷射量为差一点不到9ng的程度(LVSa)。Nol2的头HD的最大喷射量约为 8. 8ng(LV12a)，No 16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No 13的头HD到No 16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。S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Ilng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 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、 LV2aaV5a)0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似6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。 即，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收缩。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缩 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4M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kup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，压力室似4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H4M且宽度为比压力室似4的最大宽度稍小的W4M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
1.一种液体喷射头，其特征在于，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，所述喷嘴是漏斗状。
2.一种液体喷射头，其特征在于，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， 所述喷嘴包括越是远离所述压力室开口面积变得越小的圆锥台部；以及 与所述圆锥台部的小直径端部连续设置的直柱部分。
3.一种液体喷射装置，其特征在于， 具有液体喷射头，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，所述喷嘴是漏斗状。
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B41J2/14GK102139563SQ20111003630
公开日2011年8月3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