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液體噴射方法、液體噴射頭、以及液體噴射裝置的制作方法

文檔序號:2486737閱讀:166來源:國知局
專利名稱:液體噴射方法、液體噴射頭、以及液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及液體噴射方法、液體噴射頭、以及液體噴射裝置。
背景技術(shù)
關(guān)于噴墨式打印機(jī)等液體噴射裝置,有具有下述液體噴射頭的液體噴 射裝置,該液體噴射頭具有噴射液體的噴嘴、為了從噴嘴噴射液體而對液 體施加壓力變化的壓力室、以及用于將貯存在貯存器中的液體供應(yīng)到壓力 室中的供應(yīng)部。在該液體噴射頭中,將粘度與水的粘度接近的液體作為對 象而確定了噴射頭內(nèi)的液體流路的大小。
專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開2005-34998號公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
近年來,正在進(jìn)行利用噴墨技術(shù)噴射粘度比一般的墨水高的液體的嘗 試。并且,已經(jīng)認(rèn)識到如果用傳統(tǒng)形狀的噴射頭來噴射這種高粘度的液 體,會發(fā)生液體的噴射變得不穩(wěn)定的問題。例如,已經(jīng)認(rèn)識到會發(fā)生液體 的飛行軌跡發(fā)生彎曲或者噴射量不足的情況。
本發(fā)明是鑒于上種情況而完成的,其目的在于使粘度比一般的墨水高 的液體的噴射穩(wěn)定。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的主要發(fā)明是一種用于從液體噴射頭噴射液體的液 體噴射方法,其中,所述液體的粘度處于大于等于6mPa's并小于等于 15mPa,s的范圍內(nèi),所述液體噴射頭包括噴射液體的噴嘴;為了從所述 噴嘴噴射所述液體而對所述液體施加壓力變化的壓力室;以及與所述壓力 室連通并向所述壓力室供應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;所述供應(yīng)部的截面面積處 于大于等于所述壓力室的截面面積的1/3并小于等于所述壓力室的截面面 積的范圍內(nèi),所述壓力室的流路長度大于等于所述供應(yīng)部的流路長度并小于等于所述供應(yīng)部的流路長度的兩倍。
本發(fā)明的其他特點(diǎn)將通過本說明書的記載和附圖的圖示得以明確。
根據(jù)本說明書的記載和附圖的圖示,至少可以明確以下內(nèi)容。
艮口,可以明確能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于從液體噴射頭噴射液體的液體噴射方
法,其中,所述液體的粘度處于大于等于6mPa,s并小于等于15mPa,s的范 圍內(nèi),所述液體噴射頭包括噴射液體的噴嘴;為了從所述噴嘴噴射所述 液體而對所述液體施加壓力變化的壓力室;以及與所述壓力室連通并向所 述壓力室供應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;所述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于所 述壓力室的截面面積的1/3并小于等于所述壓力室的截面面積的范圍內(nèi), 所述壓力室的流路長度大于等于所述供應(yīng)部的流路長度并小于等于所述供 應(yīng)部的流路長度的兩倍。
在所述液體噴射方法中,優(yōu)選的是,所述供應(yīng)部的流路阻力大于所述 壓力室的流路阻力。
根據(jù)上述液體噴射方法,能夠使液體噴射后的殘余振動提前收斂。 在所述液體噴射方法中,優(yōu)選的是,所述噴嘴的流路阻力大于所述供 應(yīng)部的流路阻力。
根據(jù)上述液體噴射方法,能夠抑制對壓力室的液體供應(yīng)不足。 在所述液體噴射方法中,優(yōu)選的是,所述供應(yīng)部的截面面積處于大于 等于3.3 x 10-151112并小于等于10x10 一15 m2的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述液體噴射方法,能夠從噴嘴噴射10ng左右的量的液體。 在所述液體噴射方法中,優(yōu)選的是,所述壓力室的流路長度處于大于 等于500 /mi并小于等于1000 /mi的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述液體噴射方法,能夠從噴嘴噴射10ng左右的量的液體。 在所述液體噴射方法中,優(yōu)選的是,所述壓力室具有劃分部,該劃分 部劃分所述壓力室的一部分并通過變形對所述液體施加壓力變化。
根據(jù)上述液體噴射方法,能夠有效地對壓力室內(nèi)的液體施加壓力變化。
在所述液體噴射方法中,優(yōu)選的是,所述液體噴射頭具有以與被施加 的噴射脈沖的電位的變化圖案相對應(yīng)的程度使所述劃分部變形的元件。根據(jù)上述液體噴射方法,能夠高精度地控制壓力室內(nèi)的液體的壓力。 另外,還可以明確能夠?qū)崿F(xiàn)以下的液體噴射頭。
艮口,還可以明確能夠?qū)崿F(xiàn)一種液體噴射頭,其包括噴射液體的噴 嘴;為了從所述噴嘴噴射所述液體而對所述液體施加壓力變化的壓力室; 以及與所述壓力室連通并向所述壓力室供應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;其中,所 述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于所述壓力室的截面面積的1/3并小于等 于所述壓力室的截面面積的范圍內(nèi),所述壓力室的流路長度大于等于所述 供應(yīng)部的流路長度并小于等于所述供應(yīng)部的流路長度的兩倍。
另外,還可以明確能夠?qū)崿F(xiàn)以下的液體噴射裝置。
艮P,還可以明確能夠?qū)崿F(xiàn)一種液體噴射裝置,其包括生成噴射脈沖的 噴射脈沖生成部和從噴嘴噴射液體的液體噴射頭,其中,所述液體噴射頭 包括通過使劃分部變形而對所述液體施加壓力變化以從所述噴嘴噴射所 述液體的壓力室;以與被施加的所述噴射脈沖的電位的變化圖案相對應(yīng)的 程度使所述劃分部變形的元件;以及與所述壓力室連通并向所述壓力室供 應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;所述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于所述壓力室的 截面面積的1/3并小于等于所述壓力室的截面面積的范圍內(nèi),所述壓力室 的流路長度大于等于所述供應(yīng)部的流路長度并小于等于所述供應(yīng)部的流路 長度的兩倍。


圖1是說明印刷系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖2A是頭的截面圖,圖2B是示意性地說明頭的構(gòu)造的圖; 圖3是說明驅(qū)動信號生成電路等的結(jié)構(gòu)的框圖; 圖4是用于說明驅(qū)動信號的一個(gè)例子的圖5A是表示穩(wěn)定地噴射高粘度的墨水的情形的圖,圖5B是表示以不 穩(wěn)定的狀態(tài)噴射高粘度的墨水的情形的圖6是說明用于進(jìn)行評價(jià)的噴射脈沖的圖7是說明第一實(shí)施方式的圖,是說明壓力室的長度與墨水供應(yīng)通路 的長度相等的各頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖;圖8是由No6的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖9是由No7的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖10是由NolO的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖ll是由Noll的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖12是由Nol的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖13是由No2的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖14是由No3的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖15是由No4的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖16是由No5的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖17是由No8的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖18是由No9的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖19是由Nol2的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖20是由Nol3的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖21是由Nol4的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖22是由Nol5的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖23是由Nol6的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖24是由No11的頭噴射了一個(gè)墨滴時(shí)的仿真結(jié)果; 圖25是由Nol2的頭噴射了一個(gè)墨滴時(shí)的仿真結(jié)果; 圖26是由Nol5的頭噴射了一個(gè)墨滴時(shí)的仿真結(jié)果; 圖27是由Nol6的頭噴射了一個(gè)墨滴時(shí)的仿真結(jié)果; 圖28是由No11的頭進(jìn)行30kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖29是由Nol2的頭進(jìn)行30kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖30是由Nol5的頭進(jìn)行30kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖31是由Nol6的頭進(jìn)行30kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖32是使用No6的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa's的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖33是使用Nol的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa's的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖34是使用No2的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa's的墨水時(shí)的仿真結(jié)果;
圖35是使用No5的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa,s的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖36是說明其他噴射脈沖的圖37是說明第一實(shí)施方式的圖,是說明使用其他噴射脈沖時(shí)的各頭 的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖38是由No6'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖39是由No7'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖40是由Nol0'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖41是由Noll'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖42是由Nol'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖43是由No2'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖44是由No3'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖45是由No4'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖46是由No5'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖47是由No8'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖48是由No9'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖49是由Nol2'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖50是由Nol3'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖51是由Nol4'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖52是由Nol5'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖53是由Nol6'的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖54是說明用于進(jìn)行評價(jià)的噴射脈沖的圖55是說明第一實(shí)施方式的圖,是說明壓力室的長度為墨水供應(yīng)通 路的長度的兩倍的各頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖56是由No6"的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖57是由No7"的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖58是由NolO"的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖59是由Noll"的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果;圖60是說明第二實(shí)施方式的圖,是說明作為評價(jià)對象的各頭的結(jié)構(gòu) 參數(shù)的圖61是由No6的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖62是由No7的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖63是由NolO的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖64是由Nol 1的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖65是由Nol的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖66是由No2的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖67是由No3的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖68是由No4的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖69是由No5的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖70是由No8的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖71是由No9的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖72是由Nol2的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖73是由Nol3的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖74是由Nol4的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖75是由Nol5的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖76是由Nol6的頭進(jìn)行60kHz噴射時(shí)的仿真結(jié)果; 圖77是使用No6的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa,s的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖78是使用Nol的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa's的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖79是使用No2的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa,s的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖80是使用No5的頭以60kHz的頻率噴射了粘度為6mPa,s的墨水時(shí) 的仿真結(jié)果;
圖81是說明其它頭的截面圖82是近似漏斗形狀的噴嘴的放大圖83是說明近似漏斗形狀的噴嘴的分析用模型的圖;圖84A是僅由直孔(straight)部分構(gòu)成的噴嘴的放大圖,圖84B是說 明墨水供應(yīng)通路和壓力室的變形例的圖。
具體實(shí)施方式

印刷系統(tǒng)
在圖1中例示的印刷系統(tǒng)包括打印機(jī)1和計(jì)算機(jī)CP。打印機(jī)1相當(dāng)于 液體噴射裝置,其向紙張、布、膠片等介質(zhì)噴射作為液體的一種的墨水。 介質(zhì)是作為被噴射液體的對象的對象物。計(jì)算機(jī)CP與打印機(jī)1以能夠進(jìn) 行通信的方式連接。為了使打印機(jī)1印刷圖像,計(jì)算機(jī)CP向打印機(jī)1發(fā) 送與該圖像相對應(yīng)的印刷數(shù)據(jù)。
<打印機(jī)1的概要>
打印機(jī)1包括紙張運(yùn)送機(jī)構(gòu)10、托架移動機(jī)構(gòu)20、驅(qū)動信號生成電 路30、頭單元40、檢測器組50、以及打印機(jī)側(cè)控制器60。
紙張運(yùn)送機(jī)構(gòu)IO沿運(yùn)送方向運(yùn)送紙張。托架移動機(jī)構(gòu)20使安裝有頭 單元40的托架在預(yù)定的移動方向(例如紙寬度方向)上移動。驅(qū)動信號 生成電路30生成驅(qū)動信號COM。該驅(qū)動信號COM是在對紙張進(jìn)行印刷 時(shí)被施加給頭HD (壓電元件433,參考圖2A)的信號,如圖4中的一個(gè) 例子所示的那樣,該信號是包括噴射脈沖PS的一系列的信號。這里,噴 射脈沖PS是指為了從頭HD噴射液滴狀的墨水而使壓電元件433進(jìn)行預(yù) 定動作的電位的變化圖案(pattern)。由于驅(qū)動信號COM包括噴射脈沖 PS,因此驅(qū)動信號生成電路30相當(dāng)于噴射脈沖生成部。關(guān)于驅(qū)動信號生 成電路30的結(jié)構(gòu)和噴射脈沖PS,將在后面進(jìn)行說明。頭單元40包括頭 HD和頭控制部HC。頭HD是液體噴射頭的一種,其向紙張噴射墨水。頭 控制部HC基于來自打印機(jī)側(cè)控制器60的頭控制信號來控制頭HD。關(guān)于 頭HD,將在后面進(jìn)行說明。檢測器組50包括對打印機(jī)1的狀況進(jìn)行監(jiān)視 的多個(gè)檢測器。這些檢測器的檢測結(jié)果被輸出給打印機(jī)側(cè)控制器60。打印 機(jī)側(cè)控制器60對打印機(jī)1進(jìn)行整體控制。關(guān)于該打印機(jī)側(cè)控制器60,也 將在后面進(jìn)行說明。
<頭HD>如圖2A所示,頭HD包括殼體41、流路單元42、壓電元件單元43。 在殼體41的內(nèi)部設(shè)置有用于容納并固定壓電元件單元43的容納空間部 411。該殼體41例如由樹脂材料制成。并且,在殼體41的頂端面上接合 有流路單元42。
流路單元42包括流路形成基板421、噴嘴板422、振動板423。并 且,在流路形成基板421的一個(gè)表面上接合有噴嘴板422,在另一個(gè)表面 上接合有振動板423。在流路形成基板421上形成有作為壓力室424的槽 部、作為墨水供應(yīng)通路425的槽部、以及作為共用墨水室426的開口部 等。該流路形成基板421例如由硅基板制成。壓力室424形成為在與噴嘴 427的排列方向相垂直的方向上細(xì)長地延伸的腔室。墨水供應(yīng)通路425連 通壓力室424與共用墨水室426。該墨水供應(yīng)通路425將貯存在共用墨水 室426中的墨水(液體的一種)供應(yīng)給壓力室424。因此,墨水供應(yīng)通路 425是用于向壓力室424供應(yīng)液體的供應(yīng)部的一種。共用墨水室426是臨 時(shí)貯存從墨盒(未圖示)供應(yīng)過來的墨水的部分,相當(dāng)于共用的液體貯存 室。
在噴嘴板422上,以預(yù)定的間隔沿預(yù)定的排列方向設(shè)置有多個(gè)噴嘴 427。墨水經(jīng)由這些噴嘴427而被噴射到頭HD的外部。該噴嘴板422例如 由不銹鋼板或硅基板制成。
振動板423例如采用了在不銹鋼制的支撐板428上層疊了樹脂制的彈 性體膜429的雙層結(jié)構(gòu)。在振動板423中的與各壓力室424相對應(yīng)的部分 中,支撐板428被蝕刻加工成環(huán)形。并且,在環(huán)內(nèi)形成了島部428a。由該 島部428a和島部428a周圍的彈性體膜429a構(gòu)成了振動板部423a。該振動 板部423a通過壓電元件單元43所具有的壓電元件433而變形,改變壓力 室424的容積。g卩,振動板部423a相當(dāng)于劃分壓力室424的一部分并通過 變形而對壓力室424內(nèi)的墨水(液體)施加壓力變化的劃分部。
壓電元件單元43包括壓電元件組431和固定板432。壓電元件組431 呈梳齒狀。并且,每一個(gè)梳齒是壓電元件433。各壓電元件433的頂端面 粘接在對應(yīng)的島部428a上。固定板432支撐壓電元件組431,并且是相對 于殼體41的安裝部。該固定板432例如由不銹鋼板構(gòu)成,并且被粘接在容納空間部411的內(nèi)壁上。
壓電元件433是機(jī)電轉(zhuǎn)換元件的一種,其相當(dāng)于執(zhí)行用于對壓力室 424內(nèi)的液體施加壓力變化的動作(變形動作)的元件。通過使相鄰的電 極彼此之間存在電位差,圖2A所示的壓電元件433在與層疊方向相垂直 的元件長度方向上進(jìn)行伸縮。即,上述電極包括預(yù)定電位的共用電極434 和電位與驅(qū)動信號COM (噴射脈沖PS)相對應(yīng)的驅(qū)動電極435。并且, 被兩個(gè)電極434、 435夾持的壓電體436以與共用電極434和驅(qū)動電極435 的電位差相對應(yīng)的幅度變形。壓電元件433隨著壓電體436的變形而在元 件的長度方向上進(jìn)行伸縮。在本實(shí)施方式中,共用電極434被規(guī)定為地電 位或者比地電位高出預(yù)定電位的偏置電位。并且,驅(qū)動電極435的電位越 是比共用電極434的電位高,壓電元件433就越是收縮。相反,驅(qū)動電極 435的電位越是接近于共用電極434的電位,或者越是比共用電極434的 電位低,壓電元件433就越是伸長。
如上所述,壓電元件單元43經(jīng)由固定板432被安裝在殼體41上。因 此,如果壓電元件433收縮,則振動板部423a被向遠(yuǎn)離壓力室424的方向 牽拉。由此,壓力室424膨脹。相反,如果壓電元件433伸長,則振動板 部423a被壓向壓力室424側(cè)。由此,壓力室424收縮。壓力室424的膨脹 或收縮將導(dǎo)致壓力室424內(nèi)的墨水的壓力發(fā)生變化。gp,壓力室424內(nèi)的 墨水隨著壓力室424的收縮而被加壓,隨著壓力室424的膨脹而被減壓。 由于壓電元件433的伸縮狀態(tài)根據(jù)驅(qū)動電極435的電位而被決定,因此壓 力室424的容積也根據(jù)驅(qū)動電極435的電位而被決定。因此,壓電元件 433可以稱為是以與被施加的噴射脈沖PS的電位的變化圖案相對應(yīng)的程度 使振動板部423a (劃分部)變形的元件。并且,可以通過驅(qū)動電極435的 每單位時(shí)間的電位變化量等來決定對壓力室424內(nèi)的墨水的加壓程度或減 壓程度。
<墨水流路>
在頭HD中,與噴嘴427的數(shù)目相對應(yīng)地設(shè)置有多個(gè)從共用墨水室 426至噴嘴427的一系列的墨水流路(相當(dāng)于被液體充滿的液體流路)。 在該墨水流路中,噴嘴427和墨水供應(yīng)通路425分別與壓力室424連通。因此,當(dāng)分析墨水的流動等特性時(shí),可以應(yīng)用亥姆霍茲共鳴器的原理。圖
2B是示意性地說明基于該原理的頭HD的結(jié)構(gòu)的圖。
在一般的頭HD中,壓力室424的長度L424被規(guī)定在200/mi至 2000/mi的范圍內(nèi)。壓力室424的寬度W424被規(guī)定在20)Ltm至300/mi的范 圍內(nèi),壓力室424的高度H424被規(guī)定在30/rni至500/rni的范圍內(nèi)。并 且,墨水供應(yīng)通路425的長度L425被規(guī)定在50/mi至2000pm的范圍內(nèi)。 墨水供應(yīng)通路425的寬度W425被規(guī)定在20/mi至300/mi的范圍內(nèi),墨水 供應(yīng)通路425的高度H425被規(guī)定在30/mi至500/mi的范圍內(nèi)。另外,噴 嘴427的直徑0427被規(guī)定在10/zm至40/mi的范圍內(nèi),噴嘴427的長度 L427被規(guī)定在40pm至lOO^m的范圍內(nèi)。
這里,圖2B是示意性地說明墨水流路的圖。為此,以與實(shí)際不同的 形狀表示了墨水流路。在這樣的墨水流路中,通過對壓力室424內(nèi)的墨水 施加壓力變化而從噴嘴427噴射墨水。此時(shí),壓力室424、墨水供應(yīng)通路 425、以及噴嘴427如亥姆霍茲共鳴器那樣發(fā)揮功能。因此,當(dāng)向壓力室 424內(nèi)的墨水施加了壓力時(shí),該壓力的大小以被稱為亥姆霍茲周期的固有 周期而改變。即,墨水產(chǎn)生壓力振蕩。
這里,關(guān)于亥姆霍茲周期(墨水的固有振動周期)Tc, 一般可以用下 式(1)來表示。
<formula>formula see original document page 13</formula>…(1)
在式(1)中,Mn為噴嘴427的聲質(zhì)量(inertance)(每單位截面面 積的墨水的質(zhì)量,將在后面進(jìn)行說明),Ms為墨水供應(yīng)通路425的聲質(zhì) 量,Cc為壓力室424的柔量(compliance,每單位壓力的容積變化,表示 柔軟的程度),Ci為墨水的柔量(Ci:體積V/[密度px聲速c2])。
該壓力振蕩的振幅隨著墨水在墨水流路中流動而逐漸變小。例如,壓 力振蕩由于在噴嘴427或墨水供應(yīng)通路425中的損失、以及在劃分出壓力 室424的壁部等上的損失而衰減。
在一般的頭HD中,壓力室424的亥姆霍茲周期被規(guī)定在5ms至 的范圍內(nèi)。例如,在圖2B的墨水流路中,當(dāng)壓力室424的寬度W424為100/mi、高度H424為70jtmi、長度L424為1000/rni,墨水供應(yīng)通路425的 寬度W425為50jtmi、高度H425為70jtmi、長度L425為500/mi,噴嘴427 的直徑0427為30/xm、長度L427為100/mi時(shí),壓力室424中的墨水的亥 姆霍茲周期為8/zs左右。該亥姆霍茲周期也根據(jù)劃分相鄰的壓力室424的 壁部的厚度、彈性體膜429的厚度和柔量、流路形成基板421和噴嘴板 422的材料而發(fā)生變化。 <打印機(jī)側(cè)控制器60〉
打印機(jī)側(cè)控制器60對打印機(jī)1進(jìn)行整體控制。例如,基于從計(jì)算機(jī) CP接收的印刷數(shù)據(jù)和來自各檢測器的檢測結(jié)果而對控制對象部進(jìn)行控 制,在紙張上印刷圖像。如圖1所示,打印機(jī)側(cè)控制器60包括接口部 61、 CPU 62、存儲器63。接口部61與計(jì)算機(jī)CP進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。CPU 62進(jìn)行打印機(jī)1的整體控制。存儲器63提供存儲計(jì)算機(jī)程序的區(qū)域和工 作區(qū)域等。CPU 62按照存儲在存儲器63中的計(jì)算機(jī)程序來控制各控制對 象部。例如,CPU 62控制紙張運(yùn)送機(jī)構(gòu)10和托架移動機(jī)構(gòu)20。另外, CPU 62向頭控制部HC發(fā)送用于控制頭HD的動作的頭控制信號,或者向 驅(qū)動信號生成電路30發(fā)送用于生成驅(qū)動信號COM的控制信號。
這里,用于生成驅(qū)動信號COM的控制信號也稱為DAC數(shù)據(jù),其例如 為多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。該DAC數(shù)據(jù)規(guī)定生成的驅(qū)動信號COM的電位的變 化圖案。因此,該DAC數(shù)據(jù)也可以稱為是表示驅(qū)動信號COM或噴射脈沖 PS的電位的數(shù)據(jù)。該DAC數(shù)據(jù)被存儲在存儲器63的預(yù)定區(qū)域中,并在生 成驅(qū)動信號COM時(shí)被讀出并被輸出給驅(qū)動信號生成電路30。
<驅(qū)動信號生成電路30>
驅(qū)動信號生成電路30發(fā)揮噴射脈沖生成部的作用,其基于DAC數(shù)據(jù) 而生成具有噴射脈沖PS的驅(qū)動信號COM。如圖3所示,驅(qū)動信號生成電 路30包括DAC電路31、電壓放大電路32、電流放大電路33。 DAC電路 31將數(shù)字的DAC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)。電壓放大電路32將通過DAC電 路31轉(zhuǎn)換而得到的模擬信號的電壓放大到能夠驅(qū)動壓電元件433的水 平。在該打印機(jī)1中,從DAC電路31輸出的模擬信號最大為3.3V,與此 相對從電壓放大電路32輸出的放大后的模擬信號(為了方便,也稱為波形信號)最大為42V。電流放大電路33對來自電壓放大電路32的波形信 號進(jìn)行電流放大,并將放大后的波形信號作為驅(qū)動信號COM輸出。該電 流放大電路33例如由推挽連接的晶體管對構(gòu)成。 <頭控制部HC>
頭控制部HC根據(jù)頭控制信號來選擇由驅(qū)動信號生成電路30生成的驅(qū) 動信號COM中的必要部分并將該必要部分施加給壓電元件433。為此, 如圖3所示,頭控制部HC具有多個(gè)開關(guān)44,所述多個(gè)開關(guān)44針對每個(gè) 壓電元件433而設(shè)置在驅(qū)動信號COM的供應(yīng)線路的中途。并且,頭控制 部HC根據(jù)頭控制信號來生成開關(guān)控制信號。通過利用該開關(guān)控制信號控 制各個(gè)開關(guān)44,驅(qū)動信號COM中的必要部分(例如噴射脈沖PS)被施加 給壓電元件433。此時(shí),根據(jù)必要部分的選擇方式,能夠控制從噴嘴427 的墨水噴射。
<驅(qū)動信號COM>
下面,對由驅(qū)動信號生成電路30生成的驅(qū)動信號COM進(jìn)行說明。如 圖4所示,在驅(qū)動信號COM中包括重復(fù)生成的多個(gè)噴射脈沖PS。這些噴 射脈沖PS具有相同的波形。即,電位的變化圖案相同。如上所述,該驅(qū) 動信號COM被施加到壓電元件433所具有的驅(qū)動電極435上。由此,在 驅(qū)動電極435和被設(shè)定為固定電位的共用電極434之間產(chǎn)生與電位的變化 圖案相對應(yīng)的電位差。結(jié)果,壓電元件433與電位的變化圖案相對應(yīng)地進(jìn) 行伸縮,從而改變壓力室424的容積。
例示的噴射脈沖PS的電位在從作為基準(zhǔn)電位的中間電位VB上升到 最高電位VH之后下降到最低電位VL。然后,上升到中間電位VB。如上 所述,驅(qū)動電極435的電位越是比共用電極434的電位高,壓電元件433 就越是收縮,從而使壓力室424的容積增大。
因此,當(dāng)向壓電元件433施加了該噴射脈沖PS時(shí),壓力室424從與 中間電位VB相對應(yīng)的基準(zhǔn)容積膨脹至與最高電位VH相對應(yīng)的最大容 積。之后,收縮至與最低電位VL相對應(yīng)的最小容積,此后又膨脹至基準(zhǔn) 容積。并且,當(dāng)從最大容積向最小容積收縮時(shí),壓力室424內(nèi)的墨水被加 壓,從而從噴嘴427噴射出墨滴。因此,該噴射脈沖PS的從最高電位VH至最低電位VL的變化部分相當(dāng)于用于噴射墨水的噴射部分。
墨滴的噴射頻率由一前一后生成的噴射部分的間隔決定。例如,在圖
4的例子中,在實(shí)線的驅(qū)動信號COM下,墨滴每隔期間Ta被噴射一次, 在單點(diǎn)劃線的驅(qū)動信號COM下,墨滴每隔期間Tb被噴射一次。因此,可 以說基于實(shí)線的驅(qū)動信號COM的噴射頻率高于基于單點(diǎn)劃線的驅(qū)動信號 COM的噴射頻率。
<各個(gè)實(shí)施方式的概要〉
這種打印機(jī)1被寄與了能夠穩(wěn)定地進(jìn)行墨水噴射的期望。例如,在以 低頻率噴射墨滴的情況下和在以高頻率噴射墨滴的情況下,希望墨滴的 量、飛行方向、或飛行速度等相同。但是,當(dāng)使用傳統(tǒng)的頭HD來噴射粘 度比一般墨水的粘度(約1毫帕斯卡.秒[mPa,s])高很多的墨水、具體地 說粘度為6 20 mPa,s的墨水(為了方便,也稱為高粘度墨水)時(shí),存在 著墨水的噴射變得不穩(wěn)定的問題。圖5A表示了以穩(wěn)定的狀態(tài)噴射高粘度 墨水的情形。與此相對,圖5B表示了以不穩(wěn)定的狀態(tài)噴射高粘度墨水的 情形。比較這些圖可知,在不穩(wěn)定的狀態(tài)下存在飛行速度不足的墨滴和噴 射軌跡發(fā)生了彎曲的墨滴。
可以想到各種導(dǎo)致墨水的噴射不穩(wěn)定的原因,但是認(rèn)為其主要的原因 之一是壓力室424和墨水供應(yīng)通路425之間的構(gòu)造上的均衡存在偏差。作 為具體的例子,主要的原因包括壓力室424的容積和墨水供應(yīng)通路425 的容積之比的偏差、壓力室424的截面面積和墨水供應(yīng)通路425的截面面 積之比的偏差、以及壓力室424的流路長度與墨水供應(yīng)通路425的流路長 度之比的偏差等。并且,在容積之比和流路長度之比存在偏差的情況下, 流經(jīng)墨水供應(yīng)通路425的墨水過多或過少。另外,在截面面積之比和流路 長度之比存在偏差的情況下,流經(jīng)墨水供應(yīng)通路425的墨水的量過多或過 少。認(rèn)為由于這些原因而導(dǎo)致了墨水的噴射變得不穩(wěn)定。
鑒于上述情況,在第一實(shí)施方式的頭HD中,基于壓力室424的容積 來決定墨水供應(yīng)通路425的容積,并且基于墨水供應(yīng)通路425的流路長度 來決定壓力室424的流路長度。g卩,如圖2B所示,將墨水供應(yīng)通路425 的容積V425 (W425xH425xL425)規(guī)定在大于壓力室424的容積V424(W424xH424xL424)的1/5并小于壓力室424的容積V424的1/2的范圍 內(nèi)。并且,將壓力室424的長度L424規(guī)定在大于等于墨水供應(yīng)通路425 的長度L425并小于等于該長度L425的兩倍的范圍內(nèi)。在滿足這些條件的 頭HD中,認(rèn)為能夠基于壓力室424中的墨水的壓力變化而對墨水供應(yīng)通 路425中的墨水的移動進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。結(jié)果,能夠穩(wěn)定地噴射高粘度的 墨水。
另外,在第二實(shí)施方式的頭HD中,基于壓力室424的截面面積來決 定墨水供應(yīng)通路425的截面面積,并且基于墨水供應(yīng)通路425的流路長度 來決定壓力室424的流路長度。S卩,如圖2B所示,將墨水供應(yīng)通路425 的截面面積S425規(guī)定在大于等于壓力室424的截面面積S424的1/3并小 于等于壓力室424的截面面積S424的范圍內(nèi)。并且,將壓力室424的長 度L424規(guī)定為大于等于墨水供應(yīng)通路425的長度L425并小于等于該長度 L425的兩倍。另外,如圖2B所示,壓力室424的截面面積S424和墨水供 應(yīng)通路425的截面面積S425是指模型化的墨水流路中的與墨水的流動方 向相正交的面的面積。在滿足這些條件的頭HD中,認(rèn)為適當(dāng)?shù)卣{(diào)整了流 經(jīng)墨水供應(yīng)通路425的墨水的量。結(jié)果,能夠穩(wěn)定地噴射高粘度的墨水。
第一實(shí)施方式
<噴射脈沖PS>
首先,說明用于進(jìn)行評價(jià)的噴射脈沖PS1。圖6是說明該噴射脈沖 PS1的圖。在圖6中,縱軸為驅(qū)動信號COM (噴射脈沖PS1)的電位,橫 軸為時(shí)間。
圖6所示的噴射脈沖PS1具有由符號Pl至符號P5表示的多個(gè)部分。 即,噴射脈沖PS1具有第一減壓部分Pl、第一電位保持部分P2、加壓部 分P3、第二電位保持部分P4、第二減壓部分P5。
第一減壓部分Pl是在定時(shí)tl至定時(shí)t2的整個(gè)期間生成的部分。該第 一減壓部分Pl在定時(shí)tl處的電位(相當(dāng)于始端電位)為中間電位VB,在 定時(shí)t2處的電位(相當(dāng)于終端電位)為最高電位VH。因此,當(dāng)?shù)谝粶p壓 部分Pl被施加到壓電元件433上時(shí),壓力室424在第一減壓部分Pl的整 個(gè)生成期間從基準(zhǔn)容積膨脹至最大容積。該噴射脈沖PS1的中間電位VB被規(guī)定為比噴射脈沖PS1的最低電位 VL高出最高電位VH與最低電位VL之差(26V)的32%的電位。另外, 第一減壓部分P1的生成期間為2.0/xs。
第一電位保持部分P2是在定時(shí)t2至定時(shí)t3的整個(gè)期間生成的部分。 該第一電位保持部分P2固定在最高電位VH上。因此,當(dāng)?shù)谝浑娢槐3?部分P2被施加到壓電元件433上時(shí),壓力室424在第一電位保持部分P2 的整個(gè)生成期間維持最大容積。在該噴射脈沖PS1中,第一電位保持部分 P2的生成期間為2.1/is。
加壓部分P3是在定時(shí)t3至定時(shí)t4的整個(gè)期間生成的部分。該加壓部 分P3的始端電位為最高電位VH,終端電位為最低電位VL。因此,當(dāng)加 壓部分P3被施加到壓電元件433上時(shí),壓力室424在加壓部分P3的整個(gè) 生成期間從最大容積收縮至最小容積。由于墨水隨著該壓力室424的收縮 而被噴射,因此加壓部分P3相當(dāng)于用于噴射墨滴的噴射部分。在該噴射 脈沖PS1中,加壓部分P3的生成期間為2.0/is。
第二電位保持部分P4是在定時(shí)t4至定時(shí)t5的整個(gè)期間生成的部分。 第二電位保持部分P4固定在最低電位VL上。因此,當(dāng)?shù)诙娢槐3植糠?P4被施加到壓電元件433上時(shí),壓力室424在第二電位保持部分P4的整 個(gè)生成期間維持最小容積。在該噴射脈沖PS1中,第二電位保持部分P4 的生成期間為5.0/xs。
第二減壓部分P5是在定時(shí)t5至定時(shí)t6的整個(gè)期間生成的部分。該第 二減壓部分P5的始端電位為最低電位VL,終端電位為中間電位VB。因 此,當(dāng)?shù)诙p壓部分P5被施加到壓電元件433上時(shí),壓力室424在第二 減壓部分P5的整個(gè)生成期間從最小容積膨脹至基準(zhǔn)容積。在該噴射脈沖 PS1中,第二減壓部分P5的生成期間為3.0ps。
<粘度為15mPa,s的墨水〉
圖7是說明作為評價(jià)對象的各頭HD的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖。在圖7中,縱 軸表示墨水供應(yīng)通路425的容積V425的值,橫軸表示壓力室424的長度 (流路長度)L424。并且,Nol No16的各點(diǎn)表示進(jìn)行了連續(xù)噴射粘度為 15mPa.s的墨水(比重大致為1)的仿真的頭HD。例如,Nol的頭HD表示了墨水供應(yīng)通路徑425的容積V425為4840000x 10—18 m3,壓力室424 的長度L424為450/xm (10—6m)。另夕卜,No16的頭HD表示了墨水供應(yīng) 通路425的容積V425為2000000 x l(T18 m3,壓力室424的長度L424為 1100/mi。
這里,仿真中所使用的其他數(shù)值如下。首先,在作為評價(jià)對象的各頭 HD (Nol No16的頭HD)中,壓力室424的高度H424為80)Um,容積 V424為9680000 x 10—18m3。并且,墨水供應(yīng)通路425的深度H425為 80pm,長度L425與壓力室424的長度L424相等。噴嘴427的直徑0427 為25/mi,噴嘴427的長度L427為80/mi。
當(dāng)進(jìn)行仿真時(shí),將呈近似漏斗形狀的噴嘴427、即具有錐形部分427a 和直孔部分427b的噴嘴427作為仿真對象(參考圖82)。這里,錐形部 分427a是劃分出圓錐臺形空間的部分,越是遠(yuǎn)離壓力室424,錐形部分 427a的開口面積越小。即,被設(shè)置成逐漸變細(xì)的形狀。直孔部分427b與 錐形部分427a的小直徑側(cè)的端部連續(xù)地設(shè)置。該直孔部分427b是劃分出 直孔形空間的部分,并且是與噴嘴方向相垂直的截面的面積大致恒定的部 分。并且,噴嘴427的直徑0427表示直孔部分427b的直徑。在該仿真 中,直孔部分427b的長度為20/mi,圓錐角0427為25度。另外,噴嘴 427的長度L427為錐形部分427a和直孔部分427b的總和。因此,錐形部 分427a的長度為60/mi。對于這樣的近似漏斗形狀的噴嘴427,如圖83所 示,通過以多個(gè)圓盤狀空間來進(jìn)行近似,能夠容易地對容積V427和聲質(zhì) 量等進(jìn)行分析。
在作為評價(jià)對象的各頭HD中,屬于本實(shí)施方式的頭是No6、 7、 10、 11的各頭HD,其他的頭HD是比較例的頭。下面,說明這些頭HD的仿 真結(jié)果。
<No6的頭HD >
No6的頭HD的壓力室424的長度L424為500/mi,與墨水供應(yīng)通路 425的長度L425相等。另外,墨水供應(yīng)通路425的容積V425為3920000 x 10—18m3,比壓力室424的容積V424的一半(4840000 x 10—18 m3)小一些。在具有這樣的墨水流路的頭HD中,如果將圖6的噴射脈沖PS1施加 到壓電元件433上,則從噴嘴427噴射墨滴。圖8是由No6的頭HD連續(xù) 地噴射墨滴、具體地說以60kHz的頻率噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在圖8 中,縱軸以墨水量表示了彎液面(在噴嘴427中露出的墨水的自由表面) 的狀態(tài),橫軸為時(shí)間??v軸上的0ng表示在穩(wěn)定狀態(tài)下的彎液面的位置。 并且,其值越是向正的一側(cè)變大,彎液面就越是處于被向噴射方向推出的 狀態(tài)。相反,其值越是向負(fù)的一側(cè)變大,彎液面就越是處于被引向壓力室 424側(cè)的狀態(tài)。這些縱軸和橫軸的內(nèi)容同樣適用于其他圖(例如圖9 圖 23)的縱軸和橫軸。因此,省略對其他圖的說明。
當(dāng)噴射脈沖PS1的第一減壓部分Pl被施加到壓電元件433上時(shí),壓 力室424膨脹。壓力室424內(nèi)的墨水隨著該膨脹而變?yōu)樨?fù)壓,墨水通過墨 水供應(yīng)通路425向壓力室424側(cè)流入。另外,隨著墨水變?yōu)樨?fù)壓,彎液面 在噴嘴427內(nèi)被引向壓力室424側(cè)。
彎液面向壓力室424側(cè)的移動在第一減壓部分Pl的施加結(jié)束后也繼 續(xù)。S卩,由于劃分出壓力室424的壁部和振動板423的柔量等,彎液面在 第一電位保持部分P2的施加期間也向壓力室424側(cè)移動。之后,彎液面 向遠(yuǎn)離壓力室424的方向掉轉(zhuǎn)方向(由符號A表示的定時(shí))。此時(shí),隨著 加壓部分P3的施加,壓力室424的收縮也增大,因此彎液面的移動速度 快。隨著加壓部分P3的施加,移動了的彎液面變?yōu)橹鶢?。并且,在第?電位保持部分P4向壓電元件433的施加結(jié)束之前,柱狀的彎液面的頂端 側(cè)的一部分?jǐn)嚅_并變成滴狀而被噴射(由符號B表示的定時(shí))。在圖8 中,定時(shí)B處的墨水量表示噴射出的墨滴的量。
通過噴射的反作用力,彎液面以高速度向壓力室424側(cè)返回。此時(shí), 第二減壓部分P5被施加到壓電元件433上。壓力室424隨著該第二減壓 部分P5的施加而膨脹。壓力室424內(nèi)的墨水隨著該膨脹而變?yōu)樨?fù)壓。在 被施加了第二減壓部分P5之后,彎液面的移動方向轉(zhuǎn)換為朝向噴射側(cè) (由符號C表示的定時(shí))。此后,在彎液面的移動方向轉(zhuǎn)換的定時(shí)開始向 壓電元件433施加下一個(gè)噴射脈沖PS1 (由符號D表示的定時(shí))。之后, 重復(fù)進(jìn)行上述動作。在其他附圖(例如圖9 圖23)所表示的仿真中,也向壓電元件433 施加圖6的噴射脈沖PS1。因此,定時(shí)A 定時(shí)D處的彎液面的舉動如上 所述。
在本實(shí)施方式中,將在利用圖6的噴射脈沖PS1以60kHz的頻率重復(fù) 噴射墨滴時(shí)能夠保證10ng以上的噴射量、并且噴射量穩(wěn)定作為頭HD的評 價(jià)基準(zhǔn)。這是因?yàn)橹灰軌蚍€(wěn)定地噴射10ng以上的墨滴,即使使用高粘 度的墨水也能夠以與噴射傳統(tǒng)墨水的打印機(jī)相等或更高的速度和圖像質(zhì)量 來印刷圖像。在No6的頭HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以10.5ng左右的 量被穩(wěn)定地噴射。因此,可以說No6的頭HD滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。換句 話說,No6的頭HD可以被稱為是即使以高頻率連續(xù)地噴射高粘度的墨 水、 一滴的量也在預(yù)定量以上并且噴射量的偏差也極小的頭。
在第一個(gè)至第三個(gè)的各墨滴中能夠觀察到少許的噴射量的偏差。考慮 這是因?yàn)橛蓱T性引起的墨水的流動少而不穩(wěn)定的緣故。這里,由慣性引起 的墨水的流動是指由于墨滴被一滴一滴地連續(xù)噴射而引起的從共用墨水室 426向噴嘴427的墨水的流動。上述的評價(jià)基準(zhǔn)將連續(xù)噴射墨滴的情況作 為對象。因此,只要第四個(gè)及以后的各墨滴的噴射量和噴射頻率穩(wěn)定,則 即使在第一至第三個(gè)的各墨滴中能夠觀察到少許的噴射量的偏差,也評價(jià) 為進(jìn)行了穩(wěn)定的噴射。
〈No7的頭HD〉
No7的頭HD的壓力室424的長度L424和墨水供應(yīng)通路425的長度 L425均為1000wm。并且,墨水供應(yīng)通路425的容積V425為3920000 x 10 _18m3。與No6的頭HD相比,相同點(diǎn)是墨水供應(yīng)通路425的容積V425比 壓力室424的容積V424的一半小一些。另一方面,不同點(diǎn)是壓力室424 的長度L424和墨水供應(yīng)通路425的長度L425為1000/mi,是No6的頭 HD中的相同部分的長度的兩倍。
圖9是由No7的頭HD連續(xù)地噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在No7的頭 HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以稍微超過11.0ng的量被穩(wěn)定地噴射。因 此,可以說No7的頭HD也滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。
〈Nol0的頭HD〉NolO的頭HD的壓力室424的長度L424和墨水供應(yīng)通路425的長度 L425均為500/mi。并且,墨水供應(yīng)通路425的容積V425為2240000 x l(T 18 m3。與No6的頭HD相比,相同點(diǎn)是壓力室424的長度L424和墨水供 應(yīng)通路425的長度L425均為500/mi。另一方面,不同點(diǎn)是墨水供應(yīng)通路 425的容積V425為2240000 x 10-18 m3,比壓力室424的容積V424的1/5 (大約2000000 x 10—18 m3)大一些。
圖10是由NolO的頭HD連續(xù)地噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在NolO的 頭HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以10.5ng左右的量被穩(wěn)定地噴射。因 此,可以說NolO的頭HD也滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。
<Noll的頭HD〉
Noll的頭HD的壓力室424的長度L424和墨水供應(yīng)通路425的長度 L425均為1000/mi。并且,墨水供應(yīng)通路425的容積V425為2240000 x 10 _18 m3。與No6的頭HD相比,不同點(diǎn)是壓力室424的長度L424和墨水供 應(yīng)通路425的長度L425為No6的頭HD中的相同部分的長度的兩倍。除 此之外,不同點(diǎn)還在于墨水供應(yīng)通路425的容積V425比壓力室424的容 積V424的1/5大一些。
圖11是由Noll的頭HD連續(xù)地噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在Noll的 頭HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以11.5ng左右的量被穩(wěn)定地噴射。因 此,可以說Noll的頭HD也滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。
<總結(jié)>
如上所述,確認(rèn)了 No6、 7、 10、 11的各頭HD都滿足上述的評價(jià)基 準(zhǔn)。S卩,當(dāng)為壓力室424的長度L424與墨水供應(yīng)通路425的長度L425相 等的頭HD時(shí),通過將墨水供應(yīng)通路425的容積V425規(guī)定在大于壓力室 424的容積V424的1/5并小于壓力室424的容積V424的1/2的范圍內(nèi), 確認(rèn)了滿足評價(jià)基準(zhǔn)。具體地說,通過將壓力室424的長度L424和墨水 供應(yīng)通路425的長度L425規(guī)定在從500/mi到1000/mi的范圍內(nèi)、將墨水 供應(yīng)通路425的容積V425規(guī)定在大于等于2240000 x 10—18 1113并小于等于 3920000 x 10—18 m3的范圍內(nèi),確認(rèn)了即使以60kHz的頻率噴射粘度為 15mPa,s的墨水、也能夠確保大于等于10ng 22在這些頭HD中,通過與壓力室424的形狀的關(guān)系來規(guī)定墨水供應(yīng)通 路425的長度L425和容積V425。并且,根據(jù)長度L425和容積V425,墨 水供應(yīng)通路425的截面的大小(截面面積S425)也被確定。這里,從壓力 室424側(cè)施加壓力變化時(shí)的、墨水供應(yīng)通路425中的墨水移動的容易程度 由墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425、墨水供應(yīng)通路425的容積V425、 以及墨水的比重決定。簡而言之,墨水供應(yīng)通路425中的墨水的質(zhì)量越 大,墨水越難以移動,墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425越大,墨水越 容易移動。
在上述的各頭HD中,通過對壓力室424中的墨水施加壓力變化而使 墨水供應(yīng)通路425中的墨水和噴嘴427中的墨水移動。這里,能夠?qū)毫?室424中的墨水施加的壓力變化的大小是有限的。并且,如上述的各頭 HD那樣來規(guī)定墨水供應(yīng)通路425的長度L425和容積V425與壓力室424 的長度L424和壓力室424的容積V424的關(guān)系,由此可以基于能夠?qū)毫?室424中的墨水施加的壓力變化的大小而使墨水供應(yīng)通路425中的墨水的 移動最優(yōu)化。由此,例如能夠抑制對壓力室424的墨水供給不足而供應(yīng)充 足量的墨水。另外,在向壓力室424中的墨水加壓時(shí),還能夠抑制墨水供 應(yīng)通路425中的墨水過度地向共用墨水室426側(cè)移動。結(jié)果,認(rèn)為在連續(xù) 地噴射墨滴時(shí)能夠穩(wěn)定地進(jìn)行噴射。
<與噴嘴427的關(guān)系>
在上述的各頭HD中,噴嘴427的形狀也會影響墨滴的噴射。下面, 說明與噴嘴427的關(guān)系。
在各頭HD中,基于墨水供應(yīng)通路425的容積V425和長度L425而確 定了截面面積。與此相伴,也確定了墨水供應(yīng)通路425的流路阻力。這 里,流路阻力是指介質(zhì)的內(nèi)部損失。在本實(shí)施方式中,是流經(jīng)墨水流路的 墨水所受到的力,是與墨水的流動方向相反的方向上的力。關(guān)于該流路阻 力,優(yōu)選使噴嘴427的流路阻力大于墨水供應(yīng)通路425的流路阻力。這是 由于認(rèn)為通過使噴嘴427的流路阻力大于墨水供應(yīng)通路425的流路阻力而 不容易產(chǎn)生對壓力室427的墨水供給不足。S卩,關(guān)于從共用墨水室426向 噴嘴427側(cè)的墨水的流動,認(rèn)為可以使墨水在墨水供應(yīng)通路425中比在噴嘴427中更容易流動。
這里,可以通過下式(2)來近似地表示具有圓形截面的流路的流路
阻力Rffl,通過下式(3)來近似地表示具有矩形截面的流路的流路阻力R
直。因此,通過根據(jù)這些式子來確定尺寸,能夠使噴嘴427的流路阻力大
于墨水供應(yīng)通路425的流路阻力。
流路阻力R圓- (8 X粘度/x X長度L) / ( rX半徑r4)…(2) 流路阻力R直- (12 X粘度/x X長度L) / (寬度W X高度H3)…
(3)
在這些式子(2) 、 (3)中,粘度m表示墨水的粘度、l表示流路的 長度、W表示流路的寬度、H表示流路的高度、r表示具有圓形截面的流 路的半徑。
另外,如上所述,噴嘴427呈近似漏斗形狀。在該情況下,當(dāng)應(yīng)用上 式(2)時(shí),例如圖83所示,只要對錐形部分427a建模即可。即,通過半 徑隨著從壓力室424側(cè)接近直孔部分427b而逐級變小的多個(gè)圓盤形部分 來近似地定義錐形部分427a即可。
另外,在使各頭HD噴射高粘度墨水時(shí),優(yōu)選使噴嘴427中的墨水比 墨水供應(yīng)通路425中的墨水更容易基于壓力室424中的墨水的壓力變化而 移動。換句話說,優(yōu)選使噴嘴427的聲質(zhì)量比墨水供應(yīng)通路425的聲質(zhì)量 小。這是由于這樣一來能夠?qū)毫κ?24中的墨水施加的壓力變化有效 地用于墨滴的噴射。另外,聲質(zhì)量是表示流路中的墨水移動的容易程度的 值。
在墨水的密度為p、流路的截面面積為S、流路的長度為L時(shí),聲質(zhì) 量M可以由式(4)來近似地表示。因此,通過根據(jù)式(4)來確定尺寸, 能夠使噴嘴427的聲質(zhì)量小于墨水供應(yīng)通路425的聲質(zhì)量。
聲質(zhì)量M:(密度px長度L) /截面面積S …(4)
根據(jù)該式(4),可以認(rèn)為聲質(zhì)量是每單位截面面積的墨水的質(zhì)量。 并且,可知聲質(zhì)量越大墨水就越難以響應(yīng)于壓力室424內(nèi)的墨水壓力而移 動,聲質(zhì)量越小墨水就越容易響應(yīng)于壓力室424內(nèi)的墨水壓力而移動。
如圖2B所示,這里的流路的長度L和截面面積S表示模型化的墨水流路的各個(gè)部分的長度和截面面積。長度L是墨水流動方向上的長度。另
外,截面面積s是與墨水的流動方向大致垂直的面的面積。例如,就壓力 室424來說,如符號S424所表示的那樣,與壓力室424的長度方向相垂 直的面的面積為截面面積。墨水供應(yīng)通路425也與噴嘴427相同。S卩,如 符號S425和符號S427所表示的那樣,與墨水供應(yīng)通路425和噴嘴427的 長度方向相垂直的面的面積為截面面積。并且,對于噴嘴427的錐形部分 427a來說,如圖83所示,可以通過與圓盤狀部分的大小相一致地逐級地 增大截面面積S427來進(jìn)行近似。 <比較例>
接下來,對比較例的頭進(jìn)行說明。比較例的頭HD是圖7中的No1 No5、 No8 No9、 Nol2 No16的各頭HD。在這些頭HD中,Nol No4 的各頭HD的墨水供應(yīng)通路425的容積V425被規(guī)定為壓力室424的容積 V424的1/2。具體地說,被規(guī)定為4840000x10—18 m3。在Nol3 No16的 各頭HD中,墨水供應(yīng)通路425的容積V425被規(guī)定為壓力室424的容積 V424的大致1/5。具體地說,被規(guī)定為2000000x10—18 m3。在Nol、 5、 9、 13的各頭HD中,壓力室424的長度L424被規(guī)定為比作為下限規(guī)定長 度的500/mi短。具體地說,被規(guī)定為450/mi。在No4、 8、 12、 16的各頭 HD中,壓力室424的長度L424被規(guī)定為比作為上限規(guī)定長度的1000/mi 長,具體地說被規(guī)定為110(Vm。
圖12至圖23表示了比較例的各頭HD的仿真結(jié)果。例如,圖12表示 了 Nol的頭HD的仿真結(jié)果,圖13表示了 No2的頭HD的仿真結(jié)果。另 外,在圖23中表示了Nol6的頭HD的仿真結(jié)果。
<V425=l/2 xV 424的各頭HD>
如圖12 (Nol的頭HD)至圖15 (No4的頭HD)所示,這些頭HD 的墨滴的量小于基準(zhǔn)值(10ng)。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大 噴射量進(jìn)行比較時(shí),Nol和No2的頭HD的最大噴射量約為7.2ng (LVla、 LV2a)。并且,No3和No4的頭HD的最大噴射量約為7.8ng (LV3a、 LV4a)。另外,在各頭HD中,噴射量變得不穩(wěn)定。S卩,噴射 量產(chǎn)生了周期性的變化。例如,如符號LVlb、 LV2b的線所表示的那樣,Nol和No2的頭HD重復(fù)噴射了從最小量的墨滴(約2ng)至最大量的墨 滴(約7.2ng)的四種墨滴。同樣,如符號LV3b、 LV4b的線所表示的那 樣,No3和No4的頭HD重復(fù)噴射了從最小量的墨滴至最大量的墨滴的五 種墨滴。
<V425^ 1/5 xV 424的各頭HD>
如圖20 (No13的頭HD)至圖23 (Nol6的頭HD)所示,這些頭 HD的墨滴的量也小于基準(zhǔn)值。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大噴 射量進(jìn)行比較時(shí),Nol3和Nol4的頭HD的最大噴射量約為8ng (LV13a、 LV14a)。并且,在Nol5的頭HD中,雖然第四個(gè)及以后的墨 滴的噴射量相同,但是最大噴射量約為7.5ng (LV15)。同樣,No16的頭 HD的最大噴射量約為8.8ng (LV16)。另外,在No13和No14的頭HD 中,噴射量變得不穩(wěn)定。如符號LV13b、 LV14b的線所表示的那樣,這些 頭HD重復(fù)噴射了從最小量的墨滴(約2ng)至最大量的墨滴(約8ng)的 四種墨滴。
<L424=450/xm的各頭HD>
如圖12 (Nol的頭HD)、圖16 (No5的頭HD)、圖18 (No9的頭 HD)、以及圖20 (Nol3的頭HD)所示,這些頭HD的墨滴的量也小于 基準(zhǔn)值。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大噴射量進(jìn)行比較時(shí),Nol 和No5的頭HD的最大噴射量約為7.2ng (LVla、 LV5a) , No9和Nol3 的頭HD的最大噴射量約為8ng (LV9a、 LV13a)。另外,在各頭HD 中,噴射量產(chǎn)生了周期性的變化。S卩,如符號LVlb、 LV5b、 LV9b、 LV13b的線所表示的那樣,重復(fù)噴射了從最小量的墨滴至最大量的墨滴的 四種墨滴。
<L424=1100/mi的各頭HD>
如圖15 (No4的頭HD)、圖17 (No8的頭HD)、圖19 (Nol2的 頭HD)、以及圖23 (Nol6的頭HD)所示,這些頭HD的墨滴的量也小
于基準(zhǔn)值。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大噴射量進(jìn)行比較時(shí), No4和No8的頭HD的最大噴射量約為7.8ng (LV4a、 LV8a)。并且,在 Nol2的頭HD中,雖然第四個(gè)及以后的墨滴的噴射量相同,但是最大噴射量約為7.5ng (LV12)。同樣,No16的頭HD的最大噴射量約為8.8ng (LV16)。另外,在No4和No8的頭HD中,噴射量變得不穩(wěn)定。如符 號LV13b、 LV14b的線所表示的那樣,這些頭HD重復(fù)噴射了從最小量的 墨滴至最大量的墨滴的五種墨滴。 <對噴射量的考察>
關(guān)于比較例的各頭HD,未正確地判斷出噴射量不足或產(chǎn)生周期性變 化的原因。這里,當(dāng)對噴射量不足進(jìn)行考察時(shí),認(rèn)為在從Nol的頭HD至 No4的頭HD中由于壓力室424的容積過大而導(dǎo)致了針對壓力室424中的 墨水的壓力變化不夠。即,認(rèn)為對于壓力室424的容積來說振動板部423a (劃分部)的變形量是不夠的。另外,認(rèn)為在No12、 No15、 No16的各頭 HD中,由于壓力室424的寬度過窄,因此振動板部423a的變形量不夠。
另外,當(dāng)對噴射量的周期性變化進(jìn)行考察時(shí),認(rèn)為在墨滴噴射后壓力 室424中的墨水未被充分地減壓。例如,認(rèn)為當(dāng)在剛噴射了第一個(gè)墨滴之 后壓力室424中的墨水的減壓不充分時(shí),墨水供應(yīng)通路425中的墨水處于 難以移動的狀態(tài)。因此,認(rèn)為第二個(gè)墨滴的噴射量過度地減少。并且,認(rèn) 為當(dāng)壓力室424中的墨水通過第二個(gè)墨滴的噴射動作而被充分地減壓了 時(shí),墨水供應(yīng)通路425中的墨水開始向壓力室424側(cè)移動,墨水被填充到 壓力室424中。這也可以從下述情況得以解釋墨水供應(yīng)通路425的長度 L425長的No3、 No4的頭HD比Nol、 No2的頭HD在墨水的填充上更需 要時(shí)間。
<由噴射頻率引起的噴射量的變化>
對于上述No12、 No15、 No16的各頭HD,考察了由噴射頻率引起的 噴射量的變化。如圖25 (No12的頭HD)、圖26 (No15的頭HD)、以 及圖27 (Nol6的頭HD)所示,在這些頭HD中,當(dāng)噴射了一個(gè)墨滴時(shí), 得到了大致為基準(zhǔn)值的噴射量。但是,如圖29 (No12的頭HD)、圖30 (No15的頭HD)、以及圖31 (No16的頭HD)所示,當(dāng)使噴射頻率為 30kHz時(shí),噴射量未達(dá)到基準(zhǔn)值。在該例子中,No12、 No15、 No16的各 頭HD的噴射量減少至約7.5ng (LV12、 LV15、 LV16)。頻率為30kHz時(shí)的任一情況下,Noll的頭HD的噴射量都達(dá)到了基準(zhǔn)值 以上。這樣,可以說本實(shí)施方式的頭HD和比較例的頭HD在由噴射頻率 引起的噴射量的變化方面存在著有意義的差異。 <粘度為6mPa,s的墨水〉
在上述的評價(jià)結(jié)果中,墨水的粘度為15mP&s。并且,通過使用本實(shí) 施方式的頭,也能夠同樣地噴射粘度為6mPa,s的墨水。這里,墨水粘度低 意味著流路阻力變低。此時(shí),認(rèn)為壓力室424或墨水供應(yīng)通路425中的流 路阻力越低,頭HD受到的影響越大。因此,可以說只要評價(jià)流路阻力低 的頭HD、即壓力室424和墨水供應(yīng)通路425粗而短的頭HD即可。
具體地說,可以說只要評價(jià)No6的頭HD即可。g卩,可以說如果No6 的頭HD能夠穩(wěn)定地噴射6mPa's的墨水,貝ij No7、 NolO、 Noll的各頭 HD也能夠以高頻率穩(wěn)定地噴射該墨水。另外,作為比較例,可以說只要 評價(jià)Nol、 No2、 No5的各頭HD即可。
圖32是使用No6的頭HD以60kHz的頻率噴射粘度為6mPa's的墨水 (比重大致為1)時(shí)的仿真結(jié)果。在No6的頭HD中,第四個(gè)及以后的各 墨滴以約10.5ng的量被穩(wěn)定地噴射。根據(jù)該結(jié)果,可以說No6的頭HD也 滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。艮P,可以說即使是粘度為6mPa.s的墨水,No6的頭 HD也能夠以高頻率穩(wěn)定地噴射墨滴。
圖33 圖35是使用Nol、 No2、 No5的各頭HD以60kHz的頻率噴射 粘度為6mPa's的墨水時(shí)的仿真結(jié)果。如這些圖所示,任何頭HD也未能使 墨滴的最大量達(dá)到基準(zhǔn)值(10ng) (LVla、 LV2a、 LV5a)。另外,噴射 量還產(chǎn)生了偏差(LVlb、 LV2b、 LV5b)。根據(jù)這些結(jié)果,可以說當(dāng)使用 Nol、 No2、 No5的各頭HD以高頻率噴射粘度為6mPa.s的墨水時(shí),墨滴 的量會發(fā)生不足,而且墨滴的量會變得不穩(wěn)定。
<其他的噴射脈沖PS2>
下面,說明使用其他噴射脈沖PS2進(jìn)行評價(jià)的結(jié)果,該噴射脈沖PS2 的電位的變化圖案與上述噴射脈沖PS1不同。圖36是說明其他噴射脈沖 PS2的圖。在圖36中,縱軸為驅(qū)動信號COM的電位,橫軸為時(shí)間。其他 的噴射脈沖PS2具有由符號P11至符號P13表示的多個(gè)部分。S卩,其他的噴射脈沖PS2被規(guī)定為具有減壓部分Pll、電位保持部分P12、加壓部分
P13的臺狀的電位變化圖案。
減壓部分Pll的定時(shí)tl處的始端電位為最低電位VL,定時(shí)t2處的終 端電位為最高電位VH。在該噴射脈沖PS2中,減壓部分Pll的生成期間 為2.0ms。電位保持部分P12是在定時(shí)t2至定時(shí)t3的整個(gè)期間生成并固定 在最高電位VH上的部分。在該噴射脈沖PS2中,電位保持部分P12的生 成期間為2.0pS。加壓部分P13的定時(shí)t3處的始端電位為最高電位VH,定 時(shí)t4處的終端電位為最低電位VL。在該噴射脈沖PS2中,加壓部分P13 的生成期間為2.0/xs。
如果將其他噴射脈沖PS2施加到壓電元件433上,則會從噴嘴427噴 射墨水。此時(shí)的彎液面的舉動與將上述噴射脈沖PS1施加到壓電元件433 上時(shí)相同。簡單地說,由于減壓部分Pll,壓力室424內(nèi)的墨水被減壓, 彎液面被引向壓力室424側(cè)。彎液面的移動在電位保持部分P12的施加過 程中也繼續(xù)。并且,與彎液面的移動方向反轉(zhuǎn)的定時(shí)(在圖38中由符號 A表示的定時(shí))相一致地施加加壓部分P13。由此,壓力室424內(nèi)的墨水 被加壓,彎液面延伸成柱狀。在定時(shí)B處,彎液面的頂端側(cè)的一部分作為 墨滴被噴射。通過該噴射的反作用力,彎液面向壓力室424側(cè)迅速地返 回,之后掉轉(zhuǎn)方向(由符號C表示的定時(shí))。并且,在定時(shí)D處開始施加 下一個(gè)噴射脈沖PS2。
<評價(jià)結(jié)果>
圖37是說明作為評價(jià)對象的頭HD的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖,其對應(yīng)于前面說 明的圖7。頭HD的結(jié)構(gòu)與上述的頭的結(jié)構(gòu)相同,為了方便,在使用其他 的噴射脈沖PS2進(jìn)行評價(jià)的結(jié)果中,在序號上添加"'"來表示。因此,在 作為評價(jià)對象的各頭HD中,屬于本實(shí)施方式的頭是No6'、 No7'、 No10,、 Noll,的各頭HD。此外,其他的的各頭HD是比較例的頭。
圖38至圖53是使用Nol' Nol6'的各頭HD噴射粘度為15mPa's的 墨水時(shí)的仿真結(jié)果。
如圖38至圖41所示,可知在屬于本實(shí)施方式的No6'、 No7'、 No10,、 Noll,的各頭HD中,即使以60kHz的高頻率噴射墨滴,也能夠保證基準(zhǔn)量(10ng)以上的噴射量,并且各墨滴的噴射量相同。由此可以說 使用其他噴射脈沖PS2也能夠與使用上述噴射脈沖PS1時(shí)同樣地以高頻率 穩(wěn)定地噴射基準(zhǔn)量以上的墨滴。
另一方面,如圖42至圖53所示,當(dāng)使用作為比較例的Nol' No5,、 No8' No9'、 Nol2' Nol6'的各頭HD以高頻率噴射墨滴時(shí),最大噴射量 未達(dá)到基準(zhǔn)量(LVla, LV5a,、 LV8a, LV9a,、 LV12a,、 LV13a,、 LV15a' LV16a,),而且噴射量發(fā)生了周期性的偏差(LVlb' LV5b,、 LV8b, LV9b,、 LV13b,)。
可以說這些結(jié)果表示了雖然多少有些差異、但是與使用上述噴射脈沖 PS1時(shí)一樣。
<L424=2xL425的各頭HD>
前面說明的作為評價(jià)對象的各頭HD的壓力室424的長度L424均與 墨水供應(yīng)通路425的長度L425相等。這里,即使是壓力室424的長度 L424為墨水供應(yīng)通路425的長度L425的兩倍的頭HD,也能夠同樣地噴 射高粘度的墨水。下面,對這一點(diǎn)進(jìn)行說明。
圖54是說明用于進(jìn)行評價(jià)的噴射脈沖PS1'的圖。該噴射脈沖PS1'與 圖6的噴射脈沖PS1同樣地具有第一減壓部分Pl、第一電位保持部分 P2、加壓部分P3、第二電位保持部分P4、以及第二減壓部分P5。與圖6 的噴射脈沖PS1的不同之處在于從最高電位VH到最低電位VL的差(施 加電壓)和中間電壓VB。 g卩,從最高電位VH到最低電位VL的差被規(guī)定 為23V。另外,中間電位VB被規(guī)定在與噴射脈沖PS1'的最低電位VL相 比高出最高電位VH與最低電位VL的差的45%的電位上。另外,該噴射 脈沖PS1'所具有的各個(gè)部分的功能和生成期間與圖6的噴射脈沖PS1相 同,因此省略說明。
圖55是說明作為評價(jià)對象的頭HD的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖,其對應(yīng)于前面說 明的圖7和圖37。為了方便,在該評價(jià)結(jié)果中,在各頭HD的序號上添加 """來表示。因此,屬于本實(shí)施方式的頭是No6"、 No7"、 Nol0"、 Noll"的各頭HD。關(guān)于各頭HD的結(jié)構(gòu),墨水供應(yīng)通路425的長度L425 與圖7的各頭HD不同。即,存在以下不同點(diǎn)墨水供應(yīng)通路425的長度L425為壓力室424的長度L424的1/2,換句話說壓力室424的長度L424 為墨水供應(yīng)通路425的長度L425的兩倍。例如,在壓力室424的長度為 500/mi的頭HD (No6"、 Nol0"的頭HD)中,供水供應(yīng)通路425的長度 為250/mi。同樣,在壓力室424的長度為lOOOpm的頭HD (No7"、 Noll"的頭HD)中,供水供應(yīng)通路425的長度為500/mi。
如圖56至圖59所示,可知在屬于本實(shí)施方式的No6"、 No7"、 Nol0"、 Noll"的各頭HD中,即使以60kHz的高頻率噴射墨滴,也能夠 確?;鶞?zhǔn)量(10ng)以上的噴射量,并且各墨滴的噴射量相同。由此可以 說,即使是壓力室424的長度L424為墨水供應(yīng)通路425的長度L425的兩 倍的頭HD,也能夠與圖7的各頭HD同樣地以高頻率穩(wěn)定地噴射基準(zhǔn)量 以上的墨滴。
如果與前面的評價(jià)結(jié)果合并起來進(jìn)行考慮,則對于壓力室424的長度 而言,可以說只要是處于大于等于墨水供應(yīng)通路425的長度L425并小于 等于墨水供應(yīng)通路425的長度L425的兩倍的范圍內(nèi)就滿足上述的評價(jià)基 準(zhǔn)。如果對壓力室424的長度進(jìn)行考察,則認(rèn)為通過規(guī)定在該范圍內(nèi),能 夠有效地利用因墨滴的連續(xù)噴射而產(chǎn)生的、從共用墨水室426到噴嘴427 側(cè)的墨水的流動。例如,認(rèn)為能夠出于輔助墨滴的噴射為目的而利用該墨 水的流動。
第二實(shí)施方式
如前所述,在第二實(shí)施方式的頭HD中,將墨水供應(yīng)通路425的截面 面積S425規(guī)定在大于等于壓力室424的截面面積S424的1/3并小于等于 該截面面積S424的范圍內(nèi)。另外,將壓力室424的流路長度L424規(guī)定在 大于等于墨水供應(yīng)通路425的長度L425并小于等于該長度L425的兩倍。 下面,對第二實(shí)施方式的頭HD的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行說明。另外,用于進(jìn)行評 價(jià)的噴射脈沖PS是通過圖6說明的噴射脈沖PS1,因此省略說明。
<粘度為15mPa's的墨水〉
圖60是說明作為評價(jià)對象的各頭HD的結(jié)構(gòu)參數(shù)的圖。在圖60中, 縱軸表示墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425,橫軸表示壓力室424的長度 L424。并且,Nol Nol6的各點(diǎn)表示進(jìn)行了連續(xù)噴射粘度為15mPa's的墨水的仿真的頭HD。例如,Nol的頭HD表示墨水供應(yīng)通路425的截面面 積S425為llx 10—15 m2,壓力室424的長度L424為450/mi。另外,No16 的頭HD表示墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425為2.9 x 10—15 m2,壓力 室424的長度L424為1100/rni。
這里,仿真中所使用的其他數(shù)值如下。首先,作為評價(jià)對象的各頭 HD (Nol No16的頭HD)中的壓力室424的高度H424為80jwm,截面 面積S424為10 x 10—15m2。并且,墨水供應(yīng)通路425的深度H425為 80/mi,長度L425為500/mi。另外,噴嘴427的形狀與第一實(shí)施方式相 同。
在作為評價(jià)對像的各頭HD中,屬于本實(shí)施方式的頭是No6、 No7、 NolO、 Noll的各頭的HD。并且,其他的頭HD是比較例的頭。下面,說 明這些頭HD的仿真結(jié)果。
〈No6的頭HD〉
No6的頭HD的壓力室424的長度L424為500/xm,墨水供應(yīng)通路425 的截面面積S425為10 x 10—15m2。 g卩,墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425 與壓力室424的截面面積S424相等。
圖61是No6的頭HD連續(xù)噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。g卩,使用圖6的 噴射脈沖PS1以60kHz的頻率噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在No6的頭HD 中,第四個(gè)及以后的各墨滴以10.5ng左右的量被穩(wěn)定地噴射。因此,可以 說No6的頭HD滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。
<No7的頭HD〉
No7的頭HD的壓力室424的長度L424為1000/xm,墨水供應(yīng)通路 425的截面面積S425為10 x 10—15m2。與No6的頭HD相比,相同點(diǎn)是墨 水供應(yīng)通路425的截面面積S425與壓力室424的截面面積S424相等。另 一方面,不同點(diǎn)是壓力室424的長度L424為1000/xm,為墨水供應(yīng)通路 425的長度L425的兩倍。
圖62是由No7的頭HD連續(xù)噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在No7的頭HD 中,第四個(gè)及以后的各墨滴以H.5ng左右的量被穩(wěn)定地噴射。因此,可以 說No7的頭HD也滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)?!碞olO的頭HD〉
NolO的頭HD的壓力室424的長度L424為500gm,墨水供應(yīng)通路 425的截面面積S425為3.3 x 10—15m2。與No6的頭HD相比,相同點(diǎn)是壓 力室424的長度L424與墨水供應(yīng)通路425的長度L425相等。另一方面, 不同點(diǎn)是墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425為壓力室424的截面面積 S424的大致1/3。
圖63是由No10的頭HD連續(xù)噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在No10的頭 HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以10.5ng左右的量被穩(wěn)定地噴射。因此, 可以說No10的頭HD也滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。
<Noll的頭HD〉
Noll的頭HD的壓力室424的長度L424為lOOOpm,墨水供應(yīng)通路 425的截面面積S425為3.3 x 10—15m2。與No6的頭HD相比,不同點(diǎn)是 壓力室424的長度L424為1000/mi、為墨水供應(yīng)通路425的長度L425的 兩倍,以及墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425為壓力室424的截面面積 S424的大致1/3。
圖64是由Noll的頭HD連續(xù)噴射墨滴時(shí)的仿真結(jié)果。在Noll的頭 HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以稍微超過ling的量被穩(wěn)定地噴射。因 此,可以說Noll的頭HD也滿足上述的評價(jià)基準(zhǔn)。
<總結(jié)>
如上所述,確認(rèn)了 No6、 7、 10、 11的各頭HD都滿足上述的評價(jià)基 準(zhǔn)。g卩,對于壓力室424的長度L424被規(guī)定在大于等于墨水供應(yīng)通路425 的長度L425并小于等于該長度L425的兩倍的范圍內(nèi)的頭HD來說,通過 將墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425規(guī)定在大于等于壓力室424的截面 面積S424的1/3并小于等于該截面面積S424的范圍內(nèi),確認(rèn)了滿足評價(jià) 基準(zhǔn)。具體地說,通過將壓力室424的長度L424規(guī)定在從500/mi到 1000/mi的范圍內(nèi)、將墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425規(guī)定在大于等于 3.3 x 10—15!112并小于等于10 x 10—15爪2的范圍內(nèi),確認(rèn)了即使以60kHz的 頻率噴射粘度為15mPa's的墨水也能夠確保大于等于10ng的量。
在這些頭HD中,由于通過與壓力室424的截面面積S424的關(guān)系來規(guī)定墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425 (開口的大小),因此認(rèn)為適當(dāng)?shù)卣{(diào) 整了流經(jīng)墨水供應(yīng)通路425的墨水的量。另外,墨水供應(yīng)通路425的截面 面積S425即使最大也與壓力室424的截面面積S424相同。因此,認(rèn)為能 夠在墨水流經(jīng)墨水供應(yīng)通路425時(shí)抑制墨水供應(yīng)通路425中的流動的紊 亂。除此之外,由于壓力室424的長度L424被規(guī)定在預(yù)定的范圍內(nèi),因 此能夠利用通過連續(xù)噴射墨滴而產(chǎn)生的從共用墨水室426到噴嘴427側(cè)的 墨水的流動來抑制對壓力室424的墨水供應(yīng)不足。根據(jù)這些理由,認(rèn)為在 連續(xù)地噴射墨滴時(shí)能夠穩(wěn)定地進(jìn)行噴射。 <流路阻力>
在第二實(shí)施方式的各頭HD中,有的頭HD的墨水供應(yīng)通路425的流 路阻力與壓力室424的流路阻力相等,但是優(yōu)選使墨水供應(yīng)通路425的流 路阻力大于壓力室424的流路阻力。這是由于通過這樣的結(jié)構(gòu),能夠使墨 滴噴射后的壓力室424中的墨水的殘余振動提前收斂。
<與噴嘴427的關(guān)系>
在第二實(shí)施方式的各頭HD中,與第一實(shí)施方式的各頭HD相同,噴 嘴427的形狀也會對墨滴的噴射產(chǎn)生影響。例如,優(yōu)選使噴嘴427的流路 阻力大于墨水供應(yīng)通路425的流路阻力。這是因?yàn)橛纱四軌蚩煽康匾种茖?壓力室424的墨水供應(yīng)不足。另外,優(yōu)選使噴嘴427的聲質(zhì)量小于墨水供 應(yīng)通路425的聲質(zhì)量。這是由于這樣一來能夠?qū)毫κ?24中的墨水施 加的壓力變化有效地用于墨滴的噴射。
<比較例>
接下來,對比較例的頭進(jìn)行說明。比較例的頭是圖60中的No1 No5、 No8 No9、 Nol2 No16的各頭HD。在這些頭HD中的Nol No4 的各頭HD中,墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425被規(guī)定為比壓力室424 的截面面積S424大。具體地說,被規(guī)定為11x10—15 m2。在Nol3 No16 的各頭HD中,墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425被規(guī)定為比壓力室424 的截面面積S424的1/3小。具體地說,被規(guī)定為2.9x10—15 m2。在Nol、 5、 9、 13的各頭HD中,壓力室424的長度L424被規(guī)定為比墨水供應(yīng)通 路425的長度L425短。具體地說,被規(guī)定為比500/mi短50/mi的450/mi。在No4、 8、 12、 16的各頭HD中,壓力室424的長度L424被規(guī) 定為比墨水供應(yīng)通路425的長度L425的兩倍長,具體地說被規(guī)定為比 500/mi的兩倍長100/rni的llOO)Ltm。 <S425>S424的各頭HD >
如圖65 (Nol的頭HD)至圖68 (No4的頭HD)所示,這些頭HD 的墨滴的量小于基準(zhǔn)值(10ng)。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大 噴射量進(jìn)行比較時(shí),Nol的頭HD和No2的頭HD的最大噴射量約為8ng (LVla、 LV2a)。并且,No3和No4的頭HD的最大噴射量比7ng稍小 (LV3a、 LV4a)。另外,在各頭HD中,噴射量變得不穩(wěn)定。S卩,噴射 量產(chǎn)生了周期性的變化。例如,如符號LVlb、 LV2b的線所表示的那樣, Nol和No2的頭HD重復(fù)噴射了從最小量的墨滴至最大量的墨滴的四種墨 滴。同樣,如符號LV3b、 LV4b的線所表示的那樣,No3和No4的頭HD 交替地噴射了量不同的兩種墨滴。 <S425<l/3 xS424的各頭HD>
如圖73 (No13的頭HD)至圖76 (No16的頭HD)所示,這些頭 HD的墨滴的量也小于基準(zhǔn)值。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大噴 射量進(jìn)行比較時(shí),No13的頭HD的最大噴射量約為8.8ng (LV13a), No14的頭HD的最大噴射量約為6.5ng (LV14a)。并且,No15的頭HD 和No16的頭HD的最大噴射量約為8ng (LV15a、 LV16a)。另外,在各 頭HD中,噴射量變得不穩(wěn)定。即,如符號LV13b、 LV14b的線所表示的 那樣,No13、 No14的頭HD交替地噴射了量不同的兩種墨滴。同樣,如 符號LV15b、 LV16b的線所表示的那樣,No15、 No16的頭HD重復(fù)地噴 射了從最小量的墨滴至最大量的墨滴的四種墨滴。
<L424<L425的各頭HD〉
如圖65 (Nol的頭HD)、圖69 (No5的頭HD)、圖71 (No9的頭 HD)、以及圖73 (No13的頭HD)所示,這些頭HD的墨滴的量也小于 基準(zhǔn)值。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大噴射量進(jìn)行比較時(shí),Nol 和No5的頭HD的最大噴射量約為8ng (LVla、 LV5a) , No9的頭HD的 最大噴射量約為7ng (LV9a) , No13的頭HD的最大噴射量約為8.8ng(LV13a)。另外,在各頭HD中,噴射量產(chǎn)生了周期性的變化。例如, 如符號LVlb、 LV5b的線所表示的那樣,Nol和No5的頭HD重復(fù)地噴射 了從最小量的墨滴至最大量的墨滴的四種墨滴。另外,如符號LV9b、 LV13b的線所表示的那樣,No9和No13的頭HD交替地噴射了量不同的 兩種墨滴。
<L424>2xL425的各頭HD〉
如圖68 (No4的頭HD)、圖70 (No8的頭HD)、圖72 (No12的 頭HD)、以及圖76 (No16的頭HD)所示,這些頭HD的墨滴的量也小 于基準(zhǔn)值。例如,當(dāng)對第四個(gè)及以后的墨滴的最大噴射量進(jìn)行比較時(shí), No4的頭HD的最大噴射量稍小于7ng (LV4a) , No8的頭HD的最大噴 射量稍小于9ng (LV8a) 。 No12的頭HD的最大噴射量約為8.8ng (LV12a) , No16的頭HD的最大噴射量約為8ng (LV16a)。另外,在 各頭HD中,噴射量產(chǎn)生了周期性的變化。例如,如符號LV4b、 LV8b、 LV12b的線所表示的那樣,No4、 No8、 No12的各頭HD交替地噴射了量 不同的兩種墨滴。另外,如符號LV16b的線所表示的那樣,No16的頭 HD重復(fù)地噴射了從最小量的墨滴至最大量的墨滴的四種墨滴。
<對噴射量的考察>
關(guān)于比較例的各頭HD,未正確地判斷出噴射量不足或產(chǎn)生周期性變 化的原因。這里,當(dāng)對噴射量的不足進(jìn)行考察時(shí),認(rèn)為在Nol的頭HD至 No4的頭HD中,由于墨水供應(yīng)通路425的流路阻力過小,因此當(dāng)對壓力 室424中的墨水進(jìn)行了加壓時(shí),從壓力室424向墨水供應(yīng)通路425返回了 過多的墨水。另一方面,在Nol3的頭HD至Nol6的頭HD中,認(rèn)為壓力 室424的寬度過窄而導(dǎo)致了振動板部423a的變形量不夠,或者由于墨水供 應(yīng)通路425的流路阻力過大而導(dǎo)致了來自墨水供應(yīng)通路425的墨水的供應(yīng) 不足。
另外,當(dāng)對噴射量的周期性變化進(jìn)行考察時(shí),認(rèn)為在墨滴噴射后壓力 室424中的墨水未被充分地減壓、或者墨水供應(yīng)通路425中的流路阻力脫 離了適當(dāng)?shù)姆秶?br> <粘度為6mPa's的墨水〉在上述的評價(jià)結(jié)果中,墨水的粘度為15mPa,s。并且,通過使用本實(shí) 施方式的頭,也能夠同樣地噴射粘度為6mPa-s的墨水。這里,墨水的粘度 低意味著流路阻力變低。因此,可以說只要評價(jià)墨水供應(yīng)通路425的流路 阻力低的頭HD即可。
具體地說,可以說只要評價(jià)墨水供應(yīng)通路425的截面面積S425最 大、長度L425最短的頭HD即可。S卩,可以說如果No6的頭HD能夠穩(wěn) 定地噴射6mPa,s的墨水,則No7、 NolO、 Noll的各頭HD也能夠以高頻 率穩(wěn)定地噴射該墨水。另外,作為比較例,可以說只要評價(jià)Nol、 No2、 No5的各頭HD即可。
圖77是使用No6的頭HD以60kHz的頻率噴射粘度為6mP&s的墨水 時(shí)的仿真結(jié)果。在No6的頭HD中,第四個(gè)及以后的各墨滴以比llng小 一些的量被穩(wěn)定地噴射。根據(jù)該結(jié)果,可以說No6的頭HD也滿足上述的 評價(jià)基準(zhǔn)。S卩,可以說即使是粘度為6mPa.s的墨水,No6的頭HD也能夠 以高頻率穩(wěn)定地噴射墨滴。
圖78 圖80是使用Nol、 No2、 No5的各頭HD以60kHz的頻率噴射 粘度為6mPa,s的墨水時(shí)的仿真結(jié)果。如這些圖所示,所有的頭HD均未使 墨滴的最大量達(dá)到基準(zhǔn)值(LVla、 LV2a、 LV5a)。另外,噴射量還產(chǎn)生 了偏差(LVlb、 LV2b、 LV5b)。根據(jù)這些結(jié)果,可以說當(dāng)使用Nol、 No2、 No5的各頭HD以高頻率噴射粘度為6mPa,s的墨水時(shí),墨滴的量會 發(fā)生不足,而且墨滴的量會變得不穩(wěn)定。
其他實(shí)施方式
上述實(shí)施方式主要記載了具有作為液體噴射裝置的打印機(jī)1的印刷系 統(tǒng),但是其中也公開了液體噴射方法、液體噴射系統(tǒng)、以及噴射脈沖的設(shè) 定方法等。另外,該實(shí)施方式僅用于使本發(fā)明容易理解,并不是用來限制 性地解釋本發(fā)明的。勿庸置疑,本發(fā)明可以在不脫離其宗旨的情況下進(jìn)行 變更和改進(jìn),并且本發(fā)明中還包括其等價(jià)物。特別是,以下說明的實(shí)施方 式也包括在本發(fā)明中。
<其他的頭HD' >
在上述實(shí)施方式的頭HD中,壓電元件采用了通過噴射脈沖PS(PS1、 PS2等)賦予的電位越高、越是使壓力室424的容積增大的類型。 壓電元件也可以采用其它的類型。在圖81所示的其他的頭HD'中,壓電 元件75采用了通過噴射脈沖PS賦予的電位越高、越是使壓力室73的容 積減小的類型。
簡單地說,其他的頭HD'包括共用墨水室71、墨水供應(yīng)口 72、壓力 室73、以及噴嘴74。并且,與噴嘴74相對應(yīng)地具有多個(gè)從共用墨水室71 通過壓力室73到達(dá)噴嘴74的一系列的墨水流路。在其他的頭HD'中,壓 力室73的容積也通過壓電元件75的動作而被改變。即,由振動板76劃分 壓力室73的一部分,在振動板76的與壓力室73相反的一側(cè)的表面上設(shè)置 有壓電元件75。
壓電元件75與每個(gè)壓力室73相對應(yīng)地設(shè)置有多個(gè)。各個(gè)壓電元件75 例如形成為將壓電體夾持在上電極與下電極之間的結(jié)構(gòu)(均未圖示),并 通過使這些電極之間存在電位差來產(chǎn)生變形。在該例子中,當(dāng)提高了上電 極的電位時(shí),壓電體被充電,與此相伴壓電元件75以向壓力室73側(cè)凸起 的方式彎曲。由此,壓力室73收縮。在其他的頭HD'中,振動板76中的 劃分出壓力室73的部分相當(dāng)于劃分部。
在其他的頭HD,中,對壓力室73內(nèi)的墨水施加壓力變化,利用該壓 力變化來噴射墨滴。因此,噴射墨滴時(shí)的壓力室73內(nèi)的墨水的動作與前 述的頭HD相同。因此,通過調(diào)整壓力室73的長度、墨水供應(yīng)口72的長 度和截面面積等,能夠獲得與前述的頭HD相同的作用效果。
<各實(shí)施方式的組合>
在本說明書中分別說明了第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式,但也可以是 同時(shí)具有第一實(shí)施方式的特點(diǎn)和第二實(shí)施方式的特點(diǎn)的頭HD。如果是這
樣的頭HD,則認(rèn)為能夠可靠并穩(wěn)定地噴射墨滴。 <進(jìn)行噴射動作的元件>
在上述頭HD中,進(jìn)行用于噴射墨水的動作(噴射動作)的元件采用 了壓電元件433、 75。這里,進(jìn)行噴射動作的元件不限于壓電元件433、 75,例如也可以是磁致伸縮元件。此外,當(dāng)使用壓電元件433、 75時(shí),具 有能夠基于噴射脈沖PS的電位而高精度地控制壓力室424、 73的容積的優(yōu)點(diǎn)。
<噴嘴427和墨水供應(yīng)通路425等的形狀>
在上述實(shí)施方式中,噴嘴427由貫穿噴嘴板422的厚度方向的近似漏 斗形狀的孔構(gòu)成。另外,墨水供應(yīng)通路425由具有矩形的開口形狀并連通 壓力室424與共用墨水室426的孔構(gòu)成。換句話說,由劃分出棱柱狀空間 的連通孔構(gòu)成。
這里,噴嘴427和墨水供應(yīng)通路425可以采用各種形狀。例如,如圖 84A所示,噴嘴427也可以具有與噴嘴方向相垂直的截面的面積大致固定 的形狀、即劃分出直孔形空間的形狀。換句話說,也可以是僅由上述直孔 部分427b構(gòu)成的噴嘴427。
另外,例如圖84B所示,墨水供應(yīng)通路425也可以由具有縱向長的長 圓形(以共切線連接半徑相同的兩個(gè)圓而形成的形狀)開口的流路構(gòu)成。 在該情況下,墨水供應(yīng)通路425的截面面積Ssup為斜線表示的長圓形部分 的面積。關(guān)于具有這種長圓形開口的墨水供應(yīng)通路425,也可以通過定義 具有與其等價(jià)的矩形開口的流路來進(jìn)行分析。在該情況下,墨水供應(yīng)通路 425的高度H425稍低于實(shí)際的墨水供應(yīng)通路425的最大高度。墨水供應(yīng)通 路425的開口為橢圓形時(shí)也一樣。
并且,壓力室424也一樣。如圖84B所示,當(dāng)壓力室424的與長度方 向相垂直的面呈橫長的六邊形形狀時(shí),也可以通過定義具有與其等價(jià)的矩 形截面的流路來進(jìn)行分析。即,也可以通過定義高度為H424、寬度為比 壓力室424的最大寬度稍小的W424的矩形截面的流路來進(jìn)行分析。
<其他應(yīng)用示例>
另外,在上述實(shí)施方式中作為液體噴射裝置而說明了打印機(jī)1,但是 不限于此。例如,也可以將與本實(shí)施方式相同的技術(shù)應(yīng)用于采用噴墨技術(shù) 的各種液體噴射裝置,例如濾色片制造裝置、染色裝置、精細(xì)加工裝置、 半導(dǎo)體制造裝置、表面加工裝置、三維造型機(jī)、液體氣化裝置、有機(jī)EL 制造裝置(尤其高分子EL制造裝置)、顯示器制造裝置、成膜裝置、以 及DNA芯片制造裝置等。另外,這些方法和制造方法也屬于應(yīng)用范圍的 范疇。
權(quán)利要求
1.一種液體噴射方法,用于從液體噴射頭噴射液體,其中,所述液體的粘度處于大于等于6mPa·s并小于等于15mPa·s的范圍內(nèi),所述液體噴射頭包括噴射液體的噴嘴;為了從所述噴嘴噴射所述液體而對所述液體施加壓力變化的壓力室;以及與所述壓力室連通并向所述壓力室供應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;所述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于所述壓力室的截面面積的1/3并小于等于所述壓力室的截面面積的范圍內(nèi),所述壓力室的流路長度大于等于所述供應(yīng)部的流路長度并小于等于所述供應(yīng)部的流路長度的兩倍。
2. 如權(quán)利要求1所述的液體噴射方法,其中, 所述供應(yīng)部的流路阻力大于所述壓力室的流路阻力。
3. 如權(quán)利要求2所述的液體噴射方法,其中, 所述噴嘴的流路阻力大于所述供應(yīng)部的流路阻力。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的液體噴射方法,其中, 所述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于3.3 x 10—15 1112并小于等于10x10—"m4勺范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的液體噴射方法,其中, 所述壓力室的流路長度處于大于等于500 ium并小于等于1000 /mi的范圍內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的液體噴射方法,其中, 所述壓力室具有劃分部,該劃分部劃分所述壓力室的一部分并通過變形對所述液體施加壓力變化。
7. 如權(quán)利要求6所述的液體噴射方法,其中,所述液體噴射頭具有以與被施加的噴射脈沖的電位的變化圖案相對應(yīng) 的程度使所述劃分部變形的元件。
8. —種液體噴射頭,包括噴射液體的噴嘴;為了從所述噴嘴噴射所述液體而對所述液體施加壓力變化的壓力室;以及與所述壓力室連通并向所述壓力室供應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;其中,所述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于所述壓力室的截面面積的1/3并小于等于所述壓力室的截面面積的范圍內(nèi),所述壓力室的流路長度大于等于所述供應(yīng)部的流路長度并小于等于所述供應(yīng)部的流路長度的兩倍。
9. 一種液體噴射裝置,包括生成噴射脈沖的噴射脈沖生成部和從噴嘴 噴射液體的液體噴射頭,其中,所述液體噴射頭包括通過使劃分部變形而對所述液體施加壓力變化以從所述噴嘴噴射所述 液體的壓力室;以與被施加的所述噴射脈沖的電位的變化圖案相對應(yīng)的程度使所述劃 分部變形的元件;以及與所述壓力室連通并向所述壓力室供應(yīng)所述液體的供應(yīng)部;所述供應(yīng)部的截面面積處于大于等于所述壓力室的截面面積的1/3并 小于等于所述壓力室的截面面積的范圍內(nèi),所述壓力室的流路長度大于等于所述供應(yīng)部的流路長度并小于等于所 述供應(yīng)部的流路長度的兩倍。
全文摘要
提供一種能夠穩(wěn)定地噴射高粘度液體的液體噴射方法、液體噴射頭、以及液體噴射裝置。使用在該液體噴射方法中的液體噴射頭包括噴射液體的噴嘴;為了從噴嘴噴射液體而對液體施加壓力變化的壓力室;以及與壓力室連通并向壓力室供應(yīng)液體的供應(yīng)部。液體的粘度處于大于等于6MPa·s并小于等于15MPa·s的范圍內(nèi)。供應(yīng)部的截面面積處于大于等于壓力室的截面面積的1/3并小于等于壓力室的截面面積的范圍內(nèi)。壓力室的流路長度大于等于供應(yīng)部的流路長度并小于等于供應(yīng)部的流路長度的兩倍。
文檔編號B41J2/01GK101524917SQ200910127220
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者鈴木善之 申請人:精工愛普生株式會社
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