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对液 体施加压力变化的压力室、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 象而确定了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
近年来，正在进行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，已经认识到如果用传统形状的喷射头来喷射这种高粘度的液 体，会发生液体的喷射变得不稳定的问题。例如，已经认识到会发生液体 的飞行轨迹发生弯曲或者喷射量不足的情况。
本发明是鉴于上种情况而完成的，其目的在于使粘度比一般的墨水高 的液体的喷射稳定。
用于实现上述目的的主要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，所述液体的粘度处于大于等于6mPa's并小于等于 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对所述液体施加压力变化的压力室；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；所述供应部的截面面积处 于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，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度并小于等于所述供应部的流路长度的两倍。
本发明的其他特点将通过本说明书的记载和附图的图示得以明确。
根据本说明书的记载和附图的图示，至少可以明确以下内容。
艮口，可以明确能够实现一种用于从液体喷射头喷射液体的液体喷射方
法，其中，所述液体的粘度处于大于等于6mPa，s并小于等于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 液体而对所述液体施加压力变化的压力室；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；所述供应部的截面面积处于大于等于所 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， 所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度并小于等于所述供 应部的流路长度的两倍。
在所述液体喷射方法中，优选的是，所述供应部的流路阻力大于所述 压力室的流路阻力。
根据上述液体喷射方法，能够使液体喷射后的残余振动提前收敛。 在所述液体喷射方法中，优选的是，所述喷嘴的流路阻力大于所述供 应部的流路阻力。
根据上述液体喷射方法，能够抑制对压力室的液体供应不足。 在所述液体喷射方法中，优选的是，所述供应部的截面面积处于大于 等于3.3 x 10-151112并小于等于10x10 一15 m2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处于大于 等于500 /mi并小于等于1000 /mi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对所述液体施加压力变化。
根据上述液体喷射方法，能够有效地对压力室内的液体施加压力变化。
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对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的液体的压力。 另外，还可以明确能够实现以下的液体喷射头。
艮口，还可以明确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对所述液体施加压力变化的压力室； 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 述供应部的截面面积处于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，所述压力室的流路长度大于等于所述 供应部的流路长度并小于等于所述供应部的流路长度的两倍。
另外，还可以明确能够实现以下的液体喷射装置。
艮P，还可以明确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 包括通过使划分部变形而对所述液体施加压力变化以从所述喷嘴喷射所 述液体的压力室；以与被施加的所述喷射脉冲的电位的变化图案相对应的 程度使所述划分部变形的元件；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；所述供应部的截面面积处于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，所述压力室 的流路长度大于等于所述供应部的流路长度并小于等于所述供应部的流路 长度的两倍。
图1是说明印刷系统的构成的框图2A是头的截面图，图2B是示意性地说明头的构造的图； 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个例子的图5A是表示稳定地喷射高粘度的墨水的情形的图，图5B是表示以不 稳定的状态喷射高粘度的墨水的情形的图6是说明用于进行评价的喷射脉冲的图7是说明第一实施方式的图，是说明压力室的长度与墨水供应通路 的长度相等的各头的结构参数的图；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ll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No11的头喷射了一个墨滴时的仿真结果； 图25是由Nol2的头喷射了一个墨滴时的仿真结果； 图26是由Nol5的头喷射了一个墨滴时的仿真结果； 图27是由Nol6的头喷射了一个墨滴时的仿真结果； 图28是由No11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的频率喷射了粘度为6mPa's的墨水时 的仿真结果；
图33是使用Nol的头以60kHz的频率喷射了粘度为6mPa's的墨水时 的仿真结果；
图34是使用No2的头以60kHz的频率喷射了粘度为6mPa's的墨水时的仿真结果；
图35是使用No5的头以60kHz的频率喷射了粘度为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，是说明使用其他喷射脉冲时的各头 的结构参数的图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Nol0'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是说明用于进行评价的喷射脉冲的图55是说明第一实施方式的图，是说明压力室的长度为墨水供应通 路的长度的两倍的各头的结构参数的图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，是说明作为评价对象的各头的结构 参数的图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Nol 1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的频率喷射了粘度为6mPa，s的墨水时 的仿真结果；
图78是使用Nol的头以60kHz的频率喷射了粘度为6mPa's的墨水时 的仿真结果；
图79是使用No2的头以60kHz的频率喷射了粘度为6mPa，s的墨水时 的仿真结果；
图80是使用No5的头以60kHz的频率喷射了粘度为6mPa，s的墨水时 的仿真结果；
图81是说明其它头的截面图82是近似漏斗形状的喷嘴的放大图83是说明近似漏斗形状的喷嘴的分析用模型的图；图84A是仅由直孔(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中例示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。 介质是作为被喷射液体的对象的对象物。计算机CP与打印机1以能够进 行通信的方式连接。为了使打印机1印刷图像，计算机CP向打印机1发 送与该图像相对应的印刷数据。
<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中的一个 例子所示的那样，该信号是包括喷射脉冲PS的一系列的信号。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(pattern)。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，其向纸张喷射墨水。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包括对打印机1的状况进行监视 的多个检测器。这些检测器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。 在壳体41的内部设置有用于容纳并固定压电元件单元43的容纳空间部 411。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上形成有作为压力室424的槽 部、作为墨水供应通路425的槽部、以及作为共用墨水室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形成为在与喷嘴 427的排列方向相垂直的方向上细长地延伸的腔室。墨水供应通路425连 通压力室424与共用墨水室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(未图示)供应过来的墨水的部分，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置有多个喷嘴 427。墨水经由这些喷嘴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。
振动板423例如采用了在不锈钢制的支撑板428上层叠了树脂制的弹 性体膜429的双层结构。在振动板423中的与各压力室424相对应的部分 中，支撑板428被蚀刻加工成环形。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构成了振动板部423a。该振动 板部423a通过压电元件单元43所具有的压电元件433而变形，改变压力 室424的容积。g卩，振动板部423a相当于划分压力室424的一部分并通过 变形而对压力室424内的墨水(液体)施加压力变化的划分部。
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，每一个梳齿是压电元件433。各压电元件433的顶端面 粘接在对应的岛部428a上。固定板432支撑压电元件组431，并且是相对 于壳体41的安装部。该固定板432例如由不锈钢板构成，并且被粘接在容纳空间部411的内壁上。
压电元件433是机电转换元件的一种，其相当于执行用于对压力室 424内的液体施加压力变化的动作(变形动作)的元件。通过使相邻的电 极彼此之间存在电位差，图2A所示的压电元件433在与层叠方向相垂直 的元件长度方向上进行伸縮。即，上述电极包括预定电位的共用电极434 和电位与驱动信号COM (喷射脉冲PS)相对应的驱动电极435。并且， 被两个电极434、 435夹持的压电体436以与共用电极434和驱动电极435 的电位差相对应的幅度变形。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被规定为地电 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就越是收縮。相反，驱动电极 435的电位越是接近于共用电极434的电位，或者越是比共用电极434的 电位低，压电元件433就越是伸长。
如上所述，压电元件单元43经由固定板432被安装在壳体41上。因 此，如果压电元件433收縮，则振动板部423a被向远离压力室424的方向 牵拉。由此，压力室424膨胀。相反，如果压电元件433伸长，则振动板 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 或收縮将导致压力室424内的墨水的压力发生变化。gp，压力室424内的 墨水随着压力室424的收縮而被加压，随着压力室424的膨胀而被减压。 由于压电元件433的伸縮状态根据驱动电极435的电位而被决定，因此压 力室424的容积也根据驱动电极435的电位而被决定。因此，压电元件 433可以称为是以与被施加的喷射脉冲PS的电位的变化图案相对应的程度 使振动板部423a (划分部)变形的元件。并且，可以通过驱动电极435的 每单位时间的电位变化量等来决定对压力室424内的墨水的加压程度或减 压程度。
<墨水流路>
在头HD中，与喷嘴427的数目相对应地设置有多个从共用墨水室 426至喷嘴427的一系列的墨水流路(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，可以应用亥姆霍兹共鸣器的原理。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/mi至 2000/mi的范围内。压力室424的宽度W424被规定在20)Ltm至300/mi的范 围内，压力室424的高度H424被规定在30/rni至500/rni的范围内。并 且，墨水供应通路425的长度L425被规定在50/mi至2000pm的范围内。 墨水供应通路425的宽度W425被规定在20/mi至300/mi的范围内，墨水 供应通路425的高度H425被规定在30/mi至500/mi的范围内。另外，喷 嘴427的直径0427被规定在10/zm至40/mi的范围内，喷嘴427的长度 L427被规定在40pm至lOO^m的范围内。
这里，图2B是示意性地说明墨水流路的图。为此，以与实际不同的 形状表示了墨水流路。在这样的墨水流路中，通过对压力室424内的墨水 施加压力变化而从喷嘴427喷射墨水。此时，压力室424、墨水供应通路 425、以及喷嘴427如亥姆霍兹共鸣器那样发挥功能。因此，当向压力室 424内的墨水施加了压力时，该压力的大小以被称为亥姆霍兹周期的固有 周期而改变。即，墨水产生压力振荡。
这里，关于亥姆霍兹周期(墨水的固有振动周期)Tc， 一般可以用下 式(1)来表示。
<formula>formula see original document page 13</formula>…(1)
在式(1)中，Mn为喷嘴427的声质量(inertance)(每单位截面面 积的墨水的质量，将在后面进行说明)，Ms为墨水供应通路425的声质 量，Cc为压力室424的柔量(compliance,每单位压力的容积变化，表示 柔软的程度)，Ci为墨水的柔量(Ci:体积V/[密度px声速c2])。
该压力振荡的振幅随着墨水在墨水流路中流动而逐渐变小。例如，压 力振荡由于在喷嘴427或墨水供应通路425中的损失、以及在划分出压力 室424的壁部等上的损失而衰减。
在一般的头HD中，压力室424的亥姆霍兹周期被规定在5ms至 的范围内。例如，在图2B的墨水流路中，当压力室424的宽度W424为100/mi、高度H424为70jtmi、长度L424为1000/rni,墨水供应通路425的 宽度W425为50jtmi、高度H425为70jtmi、长度L425为500/mi，喷嘴427 的直径0427为30/xm、长度L427为100/mi时，压力室424中的墨水的亥 姆霍兹周期为8/zs左右。该亥姆霍兹周期也根据划分相邻的压力室424的 壁部的厚度、弹性体膜429的厚度和柔量、流路形成基板421和喷嘴板 422的材料而发生变化。 <打印机侧控制器60〉
打印机侧控制器60对打印机1进行整体控制。例如，基于从计算机 CP接收的印刷数据和来自各检测器的检测结果而对控制对象部进行控 制，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数据也可以称为是表示驱动信号COM或喷射脉冲 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 而生成具有喷射脉冲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将数字的DAC数据转换为模拟数据。电压放大电路32将通过DAC电 路31转换而得到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，与此 相对从电压放大电路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由驱动信号生成电路30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的供应线路的中途。并且，头控制 部HC根据头控制信号来生成开关控制信号。通过利用该开关控制信号控 制各个开关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中包括重复生成的多个喷射脉冲PS。这些喷 射脉冲PS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。结果，压电元件433与电位的变化图案相对应地进 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 就越是收縮，从而使压力室424的容积增大。
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相对应的基准容积膨胀至与最高电位VH相对应的最大容 积。之后，收縮至与最低电位VL相对应的最小容积，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，从而从喷嘴427喷射出墨滴。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喷射墨水的喷射部分。
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被寄与了能够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下和在以高频率喷射墨滴的情况下，希望墨滴的 量、飞行方向、或飞行速度等相同。但是，当使用传统的头HD来喷射粘 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 20 mPa，s的墨水(为了方便，也称为高粘度墨水)时，存在 着墨水的喷射变得不稳定的问题。图5A表示了以稳定的状态喷射高粘度 墨水的情形。与此相对，图5B表示了以不稳定的状态喷射高粘度墨水的 情形。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 射轨迹发生了弯曲的墨滴。
可以想到各种导致墨水的喷射不稳定的原因，但是认为其主要的原因 之一是压力室424和墨水供应通路425之间的构造上的均衡存在偏差。作 为具体的例子，主要的原因包括压力室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存在偏差的情况下， 流经墨水供应通路425的墨水过多或过少。另外，在截面面积之比和流路 长度之比存在偏差的情况下，流经墨水供应通路425的墨水的量过多或过 少。认为由于这些原因而导致了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 来决定墨水供应通路425的容积，并且基于墨水供应通路425的流路长度 来决定压力室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并小于压力室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并小于等于该长度L425的两倍的范围内。在满足这些条件的 头HD中，认为能够基于压力室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的控制。结果，能够稳定地喷射高粘度的 墨水。
另外，在第二实施方式的头HD中，基于压力室424的截面面积来决 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 来决定压力室424的流路长度。S卩，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规定为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。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是指模型化的墨水流路中的与墨水的流动方 向相正交的面的面积。在满足这些条件的头HD中，认为适当地调整了流 经墨水供应通路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，说明用于进行评价的喷射脉冲PS1。图6是说明该喷射脉冲 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具有由符号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P1的生成期间为2.0/xs。
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上时，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/is。
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上时，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的收縮 而被喷射，因此加压部分P3相当于用于喷射墨滴的喷射部分。在该喷射 脉冲PS1中，加压部分P3的生成期间为2.0/is。
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上时，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上时，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3.0ps。
<粘度为15mPa，s的墨水〉
图7是说明作为评价对象的各头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表示了墨水供应通路径425的容积V425为4840000x 10—18 m3，压力室424 的长度L424为450/xm (10—6m)。另夕卜，No16的头HD表示了墨水供应 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，仿真中所使用的其他数值如下。首先，在作为评价对象的各头 HD (Nol No16的头HD)中，压力室424的高度H424为80)Um，容积 V424为9680000 x 10—18m3。并且，墨水供应通路425的深度H425为 80pm，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80/mi。
当进行仿真时，将呈近似漏斗形状的喷嘴427、即具有锥形部分427a 和直孔部分427b的喷嘴427作为仿真对象(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，锥形部分 427a的开口面积越小。即，被设置成逐渐变细的形状。直孔部分427b与 锥形部分427a的小直径侧的端部连续地设置。该直孔部分427b是划分出 直孔形空间的部分，并且是与喷嘴方向相垂直的截面的面积大致恒定的部 分。并且，喷嘴427的直径0427表示直孔部分427b的直径。在该仿真 中，直孔部分427b的长度为20/mi，圆锥角0427为25度。另外，喷嘴 427的长度L427为锥形部分427a和直孔部分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，通过以多个圆盘状空间来进行近似，能够容易地对容积V427和声质 量等进行分析。
在作为评价对象的各头HD中，属于本实施方式的头是No6、 7、 10、 11的各头HD，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，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)小一些。在具有这样的墨水流路的头HD中，如果将图6的喷射脉冲PS1施加 到压电元件433上，则从喷嘴427喷射墨滴。图8是由No6的头HD连续 地喷射墨滴、具体地说以60kHz的频率喷射墨滴时的仿真结果。在图8 中，纵轴以墨水量表示了弯液面(在喷嘴427中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液面的位置。 并且，其值越是向正的一侧变大，弯液面就越是处于被向喷射方向推出的 状态。相反，其值越是向负的一侧变大，弯液面就越是处于被引向压力室 424侧的状态。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，弯液面 在喷嘴427内被引向压力室424侧。
弯液面向压力室424侧的移动在第一减压部分Pl的施加结束后也继 续。S卩，由于划分出压力室424的壁部和振动板423的柔量等，弯液面在 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，弯液面 向远离压力室424的方向掉转方向(由符号A表示的定时)。此时，随着 加压部分P3的施加，压力室424的收縮也增大，因此弯液面的移动速度 快。随着加压部分P3的施加，移动了的弯液面变为柱状。并且，在第二 电位保持部分P4向压电元件433的施加结束之前，柱状的弯液面的顶端 侧的一部分断开并变成滴状而被喷射(由符号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，弯液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 被施加了第二减压部分P5之后，弯液面的移动方向转换为朝向喷射侧 (由符号C表示的定时)。此后，在弯液面的移动方向转换的定时开始向 压电元件433施加下一个喷射脉冲PS1 (由符号D表示的定时)。之后， 重复进行上述动作。在其他附图(例如图9 图23)所表示的仿真中，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处的弯液面的举动如上 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、并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 度的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 来印刷图像。在No6的头HD中，第四个及以后的各墨滴以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可以被称为是即使以高频率连续地喷射高粘度的墨 水、 一滴的量也在预定量以上并且喷射量的偏差也极小的头。
在第一个至第三个的各墨滴中能够观察到少许的喷射量的偏差。考虑 这是因为由惯性引起的墨水的流动少而不稳定的缘故。这里，由惯性引起 的墨水的流动是指由于墨滴被一滴一滴地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。上述的评价基准将连续喷射墨滴的情况作 为对象。因此，只要第四个及以后的各墨滴的喷射量和喷射频率稳定，则 即使在第一至第三个的各墨滴中能够观察到少许的喷射量的偏差，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均为1000wm。并且，墨水供应通路425的容积V425为3920000 x 10 _18m3。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的一半小一些。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为1000/mi，是No6的头 HD中的相同部分的长度的两倍。
图9是由No7的头HD连续地喷射墨滴时的仿真结果。在No7的头 HD中，第四个及以后的各墨滴以稍微超过11.0ng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。
〈Nol0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均为500/mi。并且，墨水供应通路425的容积V425为2240000 x l(T 18 m3。与No6的头HD相比，相同点是压力室424的长度L424和墨水供 应通路425的长度L425均为500/mi。另一方面，不同点是墨水供应通路 425的容积V425为2240000 x 10-18 m3，比压力室424的容积V424的1/5 (大约2000000 x 10—18 m3)大一些。
图10是由NolO的头HD连续地喷射墨滴时的仿真结果。在NolO的 头HD中，第四个及以后的各墨滴以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和墨水供应通路425的长度 L425均为1000/mi。并且，墨水供应通路425的容积V425为2240000 x 10 _18 m3。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，不同点还在于墨水供应通路425的容积V425比压力室424的容 积V424的1/5大一些。
图11是由Noll的头HD连续地喷射墨滴时的仿真结果。在Noll的 头HD中，第四个及以后的各墨滴以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。S卩，当为压力室424的长度L424与墨水供应通路425的长度L425相 等的头HD时，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并小于压力室424的容积V424的1/2的范围内， 确认了满足评价基准。具体地说，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规定在大于等于2240000 x 10—18 1113并小于等于 3920000 x 10—18 m3的范围内，确认了即使以60kHz的频率喷射粘度为 15mPa，s的墨水、也能够确保大于等于10ng 22在这些头HD中，通过与压力室424的形状的关系来规定墨水供应通 路425的长度L425和容积V425。并且，根据长度L425和容积V425，墨 水供应通路425的截面的大小(截面面积S425)也被确定。这里，从压力 室424侧施加压力变化时的、墨水供应通路425中的墨水移动的容易程度 由墨水供应通路425的截面面积S425、墨水供应通路425的容积V425、 以及墨水的比重决定。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。
在上述的各头HD中，通过对压力室424中的墨水施加压力变化而使 墨水供应通路425中的墨水和喷嘴427中的墨水移动。这里，能够对压力 室424中的墨水施加的压力变化的大小是有限的。并且，如上述的各头 HD那样来规定墨水供应通路425的长度L425和容积V425与压力室424 的长度L424和压力室424的容积V424的关系，由此可以基于能够对压力 室424中的墨水施加的压力变化的大小而使墨水供应通路425中的墨水的 移动最优化。由此，例如能够抑制对压力室424的墨水供给不足而供应充 足量的墨水。另外，在向压力室424中的墨水加压时，还能够抑制墨水供 应通路425中的墨水过度地向共用墨水室426侧移动。结果，认为在连续 地喷射墨滴时能够稳定地进行喷射。
<与喷嘴427的关系>
在上述的各头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而确 定了截面面积。与此相伴，也确定了墨水供应通路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，是流经墨水流路的 墨水所受到的力，是与墨水的流动方向相反的方向上的力。关于该流路阻 力，优选使喷嘴427的流路阻力大于墨水供应通路425的流路阻力。这是 由于认为通过使喷嘴427的流路阻力大于墨水供应通路425的流路阻力而 不容易产生对压力室427的墨水供给不足。S卩，关于从共用墨水室426向 喷嘴427侧的墨水的流动，认为可以使墨水在墨水供应通路425中比在喷嘴427中更容易流动。
这里，可以通过下式(2)来近似地表示具有圆形截面的流路的流路
阻力Rffl，通过下式(3)来近似地表示具有矩形截面的流路的流路阻力R
直。因此，通过根据这些式子来确定尺寸，能够使喷嘴427的流路阻力大
于墨水供应通路425的流路阻力。
流路阻力R圆- (8 X粘度/x X长度L) / ( rX半径r4)…(2) 流路阻力R直- (12 X粘度/x X长度L) / (宽度W X高度H3)…
(3)
在这些式子(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。在该情况下，当应用上 式(2)时，例如图83所示，只要对锥形部分427a建模即可。即，通过半 径随着从压力室424侧接近直孔部分427b而逐级变小的多个圆盘形部分 来近似地定义锥形部分427a即可。
另外，在使各头HD喷射高粘度墨水时，优选使喷嘴427中的墨水比 墨水供应通路425中的墨水更容易基于压力室424中的墨水的压力变化而 移动。换句话说，优选使喷嘴427的声质量比墨水供应通路425的声质量 小。这是由于这样一来能够将对压力室424中的墨水施加的压力变化有效 地用于墨滴的喷射。另外，声质量是表示流路中的墨水移动的容易程度的 值。
在墨水的密度为p、流路的截面面积为S、流路的长度为L时，声质 量M可以由式(4)来近似地表示。因此，通过根据式(4)来确定尺寸， 能够使喷嘴427的声质量小于墨水供应通路425的声质量。
声质量M:(密度px长度L) /截面面积S …(4)
根据该式(4)，可以认为声质量是每单位截面面积的墨水的质量。 并且，可知声质量越大墨水就越难以响应于压力室424内的墨水压力而移 动，声质量越小墨水就越容易响应于压力室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表示模型化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，如符号S424所表示的那样，与压力室424的长度方向相垂 直的面的面积为截面面积。墨水供应通路425也与喷嘴427相同。S卩，如 符号S425和符号S427所表示的那样，与墨水供应通路425和喷嘴427的 长度方向相垂直的面的面积为截面面积。并且，对于喷嘴427的锥形部分 427a来说，如图83所示，可以通过与圆盘状部分的大小相一致地逐级地 增大截面面积S427来进行近似。 <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，Nol No4 的各头HD的墨水供应通路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被规定为比作为下限规定长 度的500/mi短。具体地说，被规定为450/mi。在No4、 8、 12、 16的各头 HD中，压力室424的长度L424被规定为比作为上限规定长度的1000/mi 长，具体地说被规定为110(Vm。
图12至图23表示了比较例的各头HD的仿真结果。例如，图12表示 了 Nol的头HD的仿真结果，图13表示了 No2的头HD的仿真结果。另 外，在图23中表示了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 的墨滴的量小于基准值(10ng)。例如，当对第四个及以后的墨滴的最大 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。S卩，喷射 量产生了周期性的变化。例如，如符号LVlb、 LV2b的线所表示的那样，Nol和No2的头HD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，如符号LV3b、 LV4b的线所表示的那 样，No3和No4的头HD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^ 1/5 xV 424的各头HD>
如图20 (No13的头HD)至图23 (Nol6的头HD)所示，这些头 HD的墨滴的量也小于基准值。例如，当对第四个及以后的墨滴的最大喷 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，在Nol5的头HD中，虽然第四个及以后的墨 滴的喷射量相同，但是最大喷射量约为7.5ng (LV15)。同样，No16的头 HD的最大喷射量约为8.8ng (LV16)。另外，在No13和No14的头HD 中，喷射量变得不稳定。如符号LV13b、 LV14b的线所表示的那样，这些 头HD重复喷射了从最小量的墨滴(约2ng)至最大量的墨滴(约8ng)的 四种墨滴。
<L424=450/xm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的墨滴的量也小于 基准值。例如，当对第四个及以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，喷射量产生了周期性的变化。S卩，如符号LVlb、 LV5b、 LV9b、 LV13b的线所表示的那样，重复喷射了从最小量的墨滴至最大量的墨滴的 四种墨滴。
<L424=1100/mi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 (Nol6的头HD)所示，这些头HD的墨滴的量也小
于基准值。例如，当对第四个及以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，在 Nol2的头HD中，虽然第四个及以后的墨滴的喷射量相同，但是最大喷射量约为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。如符 号LV13b、 LV14b的线所表示的那样，这些头HD重复喷射了从最小量的 墨滴至最大量的墨滴的五种墨滴。 <对喷射量的考察>
关于比较例的各头HD，未正确地判断出喷射量不足或产生周期性变 化的原因。这里，当对喷射量不足进行考察时，认为在从Nol的头HD至 No4的头HD中由于压力室424的容积过大而导致了针对压力室424中的 墨水的压力变化不够。即，认为对于压力室424的容积来说振动板部423a (划分部)的变形量是不够的。另外，认为在No12、 No15、 No16的各头 HD中，由于压力室424的宽度过窄，因此振动板部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，认为在墨滴喷射后压力 室424中的墨水未被充分地减压。例如，认为当在刚喷射了第一个墨滴之 后压力室424中的墨水的减压不充分时，墨水供应通路425中的墨水处于 难以移动的状态。因此，认为第二个墨滴的喷射量过度地减少。并且，认 为当压力室424中的墨水通过第二个墨滴的喷射动作而被充分地减压了 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。这也可以从下述情况得以解释墨水供应通路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No12、 No15、 No16的各头HD，考察了由喷射频率引起的 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，当喷射了一个墨滴时， 得到了大致为基准值的喷射量。但是，如图29 (No12的头HD)、图30 (No15的头HD)、以及图31 (No16的头HD)所示，当使喷射频率为 30kHz时，喷射量未达到基准值。在该例子中，No12、 No15、 No16的各 头HD的喷射量减少至约7.5ng (LV12、 LV15、 LV16)。频率为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。这样，可以说本实施方式的头HD和比较例的头HD在由喷射频率 引起的喷射量的变化方面存在着有意义的差异。 <粘度为6mPa，s的墨水〉
在上述的评价结果中，墨水的粘度为15mP&s。并且，通过使用本实 施方式的头，也能够同样地喷射粘度为6mPa，s的墨水。这里，墨水粘度低 意味着流路阻力变低。此时，认为压力室424或墨水供应通路425中的流 路阻力越低，头HD受到的影响越大。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。
具体地说，可以说只要评价No6的头HD即可。g卩，可以说如果No6 的头HD能够稳定地喷射6mPa's的墨水，贝ij No7、 NolO、 Noll的各头 HD也能够以高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，第四个及以后的各 墨滴以约10.5ng的量被稳定地喷射。根据该结果，可以说No6的头HD也 满足上述的评价基准。艮P，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也未能使 墨滴的最大量达到基准值(10ng) (LVla、 LV2a、 LV5a)。另外，喷射 量还产生了偏差(LVlb、 LV2b、 LV5b)。根据这些结果，可以说当使用 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进行评价的结果，该喷射脉冲PS2 的电位的变化图案与上述喷射脉冲PS1不同。图36是说明其他喷射脉冲 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具有由符号P11至符号P13表示的多个部分。S卩，其他的喷射脉冲PS2被规定为具有减压部分Pll、电位保持部分P12、加压部分
P13的台状的电位变化图案。
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2.0ms。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2.0pS。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2.0/xs。
如果将其他喷射脉冲PS2施加到压电元件433上，则会从喷嘴427喷 射墨水。此时的弯液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，由于减压部分Pll，压力室424内的墨水被减压， 弯液面被引向压力室424侧。弯液面的移动在电位保持部分P12的施加过 程中也继续。并且，与弯液面的移动方向反转的定时(在图38中由符号 A表示的定时)相一致地施加加压部分P13。由此，压力室424内的墨水 被加压，弯液面延伸成柱状。在定时B处，弯液面的顶端侧的一部分作为 墨滴被喷射。通过该喷射的反作用力，弯液面向压力室424侧迅速地返 回，之后掉转方向(由符号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是说明作为评价对象的头HD的结构参数的图，其对应于前面说 明的图7。头HD的结构与上述的头的结构相同，为了方便，在使用其他 的喷射脉冲PS2进行评价的结果中，在序号上添加"'"来表示。因此，在 作为评价对象的各头HD中，属于本实施方式的头是No6'、 No7'、 No10，、 Noll，的各头HD。此外，其他的的各头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。
如图38至图41所示，可知在属于本实施方式的No6'、 No7'、 No10，、 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时同样地以高频率 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 未达到基准量(LVla， LV5a，、 LV8a， LV9a，、 LV12a，、 LV13a，、 LV15a' LV16a，)，而且喷射量发生了周期性的偏差(LVlb' LV5b，、 LV8b， LV9b，、 LV13b，)。
可以说这些结果表示了虽然多少有些差异、但是与使用上述喷射脉冲 PS1时一样。
<L424=2xL425的各头HD>
前面说明的作为评价对象的各头HD的压力室424的长度L424均与 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为墨水供应通路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，对这一点进行说明。
图54是说明用于进行评价的喷射脉冲PS1'的图。该喷射脉冲PS1'与 图6的喷射脉冲PS1同样地具有第一减压部分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的不同之处在于从最高电位VH到最低电位VL的差(施 加电压)和中间电压VB。 g卩，从最高电位VH到最低电位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'的最低电位VL相 比高出最高电位VH与最低电位VL的差的45%的电位上。另外，该喷射 脉冲PS1'所具有的各个部分的功能和生成期间与图6的喷射脉冲PS1相 同，因此省略说明。
图55是说明作为评价对象的头HD的结构参数的图，其对应于前面说 明的图7和图37。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。关于各头HD的结构，墨水供应通路425的长度L425 与图7的各头HD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424的长度L424的1/2，换句话说压力室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 为250/mi。同样，在压力室424的长度为lOOOpm的头HD (No7"、 Noll"的头HD)中，供水供应通路425的长度为500/mi。
如图56至图59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 确保基准量(10ng)以上的喷射量，并且各墨滴的喷射量相同。由此可以 说，即使是压力室424的长度L424为墨水供应通路425的长度L425的两 倍的头HD，也能够与图7的各头HD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 而言，可以说只要是处于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的两倍的范围内就满足上述的评价基 准。如果对压力室424的长度进行考察，则认为通过规定在该范围内，能 够有效地利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，认为能够出于辅助墨滴的喷射为目的而利用该墨 水的流动。
第二实施方式
如前所述，在第二实施方式的头HD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，用于进行评 价的喷射脉冲PS是通过图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是说明作为评价对象的各头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 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llx 10—15 m2，压力室424的长度L424为450/mi。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/rni。
这里，仿真中所使用的其他数值如下。首先，作为评价对象的各头 HD (Nol No16的头HD)中的压力室424的高度H424为80jwm，截面 面积S424为10 x 10—15m2。并且，墨水供应通路425的深度H425为 80/mi，长度L425为500/mi。另外，喷嘴427的形状与第一实施方式相 同。
在作为评价对像的各头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/xm，墨水供应通路425 的截面面积S425为10 x 10—15m2。 g卩，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。g卩，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，第四个及以后的各墨滴以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。
<No7的头HD〉
No7的头HD的压力室424的长度L424为1000/xm，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/xm，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，第四个及以后的各墨滴以H.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500gm，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，第四个及以后的各墨滴以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为lOOOpm,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/mi、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，第四个及以后的各墨滴以稍微超过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。g卩，对于压力室424的长度L424被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的两倍的范围内的头HD来说，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并小于等于该截面面积S424的范围内，确认了满足评价 基准。具体地说，通过将压力室424的长度L424规定在从500/mi到 1000/mi的范围内、将墨水供应通路425的截面面积S425规定在大于等于 3.3 x 10—15!112并小于等于10 x 10—15爪2的范围内，确认了即使以60kHz的 频率喷射粘度为15mPa's的墨水也能够确保大于等于10ng的量。
在这些头HD中，由于通过与压力室424的截面面积S424的关系来规定墨水供应通路425的截面面积S425 (开口的大小)，因此认为适当地调 整了流经墨水供应通路425的墨水的量。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，认为能 够在墨水流经墨水供应通路425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被规定在预定的范围内，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的墨水供应不足。根据这些理由，认为在 连续地喷射墨滴时能够稳定地进行喷射。 <流路阻力>
在第二实施方式的各头HD中，有的头HD的墨水供应通路425的流 路阻力与压力室424的流路阻力相等，但是优选使墨水供应通路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，能够使墨 滴喷射后的压力室424中的墨水的残余振动提前收敛。
<与喷嘴427的关系>
在第二实施方式的各头HD中，与第一实施方式的各头HD相同，喷 嘴427的形状也会对墨滴的喷射产生影响。例如，优选使喷嘴427的流路 阻力大于墨水供应通路425的流路阻力。这是因为由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的声质量小于墨水供 应通路425的声质量。这是由于这样一来能够将对压力室424中的墨水施 加的压力变化有效地用于墨滴的喷射。
<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450/mi。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的两倍长，具体地说被规定为比 500/mi的两倍长100/rni的llOO)Ltm。 <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 的墨滴的量小于基准值(10ng)。例如，当对第四个及以后的墨滴的最大 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的最大喷射量比7ng稍小 (LV3a、 LV4a)。另外，在各头HD中，喷射量变得不稳定。S卩，喷射 量产生了周期性的变化。例如，如符号LVlb、 LV2b的线所表示的那样， Nol和No2的头HD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，如符号LV3b、 LV4b的线所表示的那样，No3和No4的头HD 交替地喷射了量不同的两种墨滴。 <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的墨滴的量也小于基准值。例如，当对第四个及以后的墨滴的最大喷 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的最大喷射量约为8ng (LV15a、 LV16a)。另外，在各 头HD中，喷射量变得不稳定。即，如符号LV13b、 LV14b的线所表示的 那样，No13、 No14的头HD交替地喷射了量不同的两种墨滴。同样，如 符号LV15b、 LV16b的线所表示的那样，No15、 No16的头HD重复地喷 射了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 (No13的头HD)所示，这些头HD的墨滴的量也小于 基准值。例如，当对第四个及以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 (LV9a) ， No13的头HD的最大喷射量约为8.8ng(LV13a)。另外，在各头HD中，喷射量产生了周期性的变化。例如， 如符号LVlb、 LV5b的线所表示的那样，Nol和No5的头HD重复地喷射 了从最小量的墨滴至最大量的墨滴的四种墨滴。另外，如符号LV9b、 LV13b的线所表示的那样，No9和No13的头HD交替地喷射了量不同的 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 (No12的 头HD)、以及图76 (No16的头HD)所示，这些头HD的墨滴的量也小 于基准值。例如，当对第四个及以后的墨滴的最大喷射量进行比较时， No4的头HD的最大喷射量稍小于7ng (LV4a) ， No8的头HD的最大喷 射量稍小于9ng (LV8a) 。 No12的头HD的最大喷射量约为8.8ng (LV12a) ， No16的头HD的最大喷射量约为8ng (LV16a)。另外，在 各头HD中，喷射量产生了周期性的变化。例如，如符号LV4b、 LV8b、 LV12b的线所表示的那样，No4、 No8、 No12的各头HD交替地喷射了量 不同的两种墨滴。另外，如符号LV16b的线所表示的那样，No16的头 HD重复地喷射了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>
关于比较例的各头HD，未正确地判断出喷射量不足或产生周期性变 化的原因。这里，当对喷射量的不足进行考察时，认为在Nol的头HD至 No4的头HD中，由于墨水供应通路425的流路阻力过小，因此当对压力 室424中的墨水进行了加压时，从压力室424向墨水供应通路425返回了 过多的墨水。另一方面，在Nol3的头HD至Nol6的头HD中，认为压力 室424的宽度过窄而导致了振动板部423a的变形量不够，或者由于墨水供 应通路425的流路阻力过大而导致了来自墨水供应通路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，认为在墨滴喷射后压力 室424中的墨水未被充分地减压、或者墨水供应通路425中的流路阻力脱 离了适当的范围。
<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，也能够同样地喷射粘度为6mPa-s的墨水。这里，墨水的粘度 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。
具体地说，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No6的头HD能够稳 定地喷射6mPa，s的墨水，则No7、 NolO、 Noll的各头HD也能够以高频 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6mP&s的墨水 时的仿真结果。在No6的头HD中，第四个及以后的各墨滴以比llng小 一些的量被稳定地喷射。根据该结果，可以说No6的头HD也满足上述的 评价基准。S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，所有的头HD均未使 墨滴的最大量达到基准值(LVla、 LV2a、 LV5a)。另外，喷射量还产生 了偏差(LVlb、 LV2b、 LV5b)。根据这些结果，可以说当使用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，而且墨滴的量会变得不稳定。
其他实施方式
上述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，但是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，该实施方式仅用于使本发明容易理解，并不是用来限制 性地解释本发明的。勿庸置疑，本发明可以在不脱离其宗旨的情况下进行 变更和改进，并且本发明中还包括其等价物。特别是，以下说明的实施方 式也包括在本发明中。
<其他的头HD' >
在上述实施方式的头HD中，压电元件采用了通过喷射脉冲PS(PS1、 PS2等)赋予的电位越高、越是使压力室424的容积增大的类型。 压电元件也可以采用其它的类型。在图81所示的其他的头HD'中，压电 元件75采用了通过喷射脉冲PS赋予的电位越高、越是使压力室73的容 积减小的类型。
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71 通过压力室73到达喷嘴74的一系列的墨水流路。在其他的头HD'中，压 力室73的容积也通过压电元件75的动作而被改变。即，由振动板76划分 压力室73的一部分，在振动板76的与压力室73相反的一侧的表面上设置 有压电元件75。
压电元件75与每个压力室73相对应地设置有多个。各个压电元件75 例如形成为将压电体夹持在上电极与下电极之间的结构(均未图示)，并 通过使这些电极之间存在电位差来产生变形。在该例子中，当提高了上电 极的电位时，压电体被充电，与此相伴压电元件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 划分出压力室73的部分相当于划分部。
在其他的头HD，中，对压力室73内的墨水施加压力变化，利用该压 力变化来喷射墨滴。因此，喷射墨滴时的压力室73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、墨水供应口72的长 度和截面面积等，能够获得与前述的头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，但也可以是 同时具有第一实施方式的特点和第二实施方式的特点的头HD。如果是这
样的头HD，则认为能够可靠并稳定地喷射墨滴。 <进行喷射动作的元件>
在上述头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的电位而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与共用墨水室426的孔构成。换句话说，由划分出棱柱状空间 的连通孔构成。
这里，喷嘴427和墨水供应通路425可以采用各种形状。例如，如图 84A所示，喷嘴427也可以具有与喷嘴方向相垂直的截面的面积大致固定 的形状、即划分出直孔形空间的形状。换句话说，也可以是仅由上述直孔 部分427b构成的喷嘴427。
另外，例如图84B所示，墨水供应通路425也可以由具有纵向长的长 圆形(以共切线连接半径相同的两个圆而形成的形状)开口的流路构成。 在该情况下，墨水供应通路425的截面面积Ssup为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 具有与其等价的矩形开口的流路来进行分析。在该情况下，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。
并且，压力室424也一样。如图84B所示，当压力室424的与长度方 向相垂直的面呈横长的六边形形状时，也可以通过定义具有与其等价的矩 形截面的流路来进行分析。即，也可以通过定义高度为H424、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。
<其他应用示例>
另外，在上述实施方式中作为液体喷射装置而说明了打印机1，但是 不限于此。例如，也可以将与本实施方式相同的技术应用于采用喷墨技术 的各种液体喷射装置，例如滤色片制造装置、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、液体气化装置、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，所述液体的粘度处于大于等于6mPa·s并小于等于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对所述液体施加压力变化的压力室；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；所述供应部的截面面积处于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，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度并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， 所述供应部的流路阻力大于所述压力室的流路阻力。
3. 如权利要求2所述的液体喷射方法，其中， 所述喷嘴的流路阻力大于所述供应部的流路阻力。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的液体喷射方法，其中， 所述供应部的截面面积处于大于等于3.3 x 10—15 1112并小于等于10x10—"m4勺范围内。
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处于大于等于500 ium并小于等于1000 /mi的范围内。
6. 如权利要求1至5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对所述液体施加压力变化。
7. 如权利要求6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对应 的程度使所述划分部变形的元件。
8. —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对所述液体施加压力变化的压力室；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，所述供应部的截面面积处于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，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度并小于等于所述供应部的流路长度的两倍。
9. 一种液体喷射装置，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通过使划分部变形而对所述液体施加压力变化以从所述喷嘴喷射所述 液体的压力室；以与被施加的所述喷射脉冲的电位的变化图案相对应的程度使所述划 分部变形的元件；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；所述供应部的截面面积处于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，所述压力室的流路长度大于等于所述供应部的流路长度并小于等于所 述供应部的流路长度的两倍。
全文摘要
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对液体施加压力变化的压力室；以及与压力室连通并向压力室供应液体的供应部。液体的粘度处于大于等于6MPa·s并小于等于15MPa·s的范围内。供应部的截面面积处于大于等于压力室的截面面积的1/3并小于等于压力室的截面面积的范围内。压力室的流路长度大于等于供应部的流路长度并小于等于供应部的流路长度的两倍。
文档编号B41J2/01GK101524917SQ200910127220
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