CN1607089A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

最大限度地效率良好地控制油墨液滴的飞行特性。在1个油墨液体室12内并排地配置具有同一表面形状和同一发热特性的2个发热元件13。采用使得对于2个发热元件13同时提供能量，同时，使在2个发热元件13上边的膜沸腾所产生的气泡发生时刻不同那样地向2个发热元件13提供不同的能量面密度的能量的办法，在液滴的生成过程中，控制为把具有与喷嘴18的吐出面平行的分量的飞行力提供给液滴。

Description

液体吐出装置

技术领域

本发明涉及在从喷嘴中吐出液体室内的液体的液体吐出装置中控制液体的飞行特性或弹着位置的技术，具体地说，涉及在具备并行设置有多个液体吐出部分的吐出头的液体吐出装置中，控制来自液体吐出部分的液体的吐出方向(液体的弹着位置)的技术。

背景技术

作为具备并行设置有多个液体吐出部分的吐出头的液体吐出装置的一个例子，以前人们就知道喷墨打印机。此外，作为喷墨打印机的油墨液滴的吐出方式之一，人们熟知用热能使之吐出油墨液滴的热吐出方式。

作为该热吐出方式的打印头芯片的构造的一个例子，可以举出用配置在油墨液体室内的发热元件(例如发热电阻)加热油墨液体室内的油墨，使发热元件上边的油墨产生气泡，用该气泡发生时的能量使油墨的一部分成为油墨液滴后吐出的构造。喷嘴则在油墨液体室的上表面一侧形成，其构成为在油墨液体室内的油墨发生了气泡时，从喷嘴的吐出口中吐出油墨液滴。

此外，从打印头构造的观点看，虽然人们广为熟悉使打印头芯片向打印纸宽度方向移动进行打印的串行方式，但是，就如在特开2002-36522号公报等所公开的那样，人们也知道在打印纸宽度方向上并排配置多个打印头芯片，形成了打印纸宽度那么多的量的行打印头的行方式。

图34是示出了现有的行打印头10的平面图。在图34中，虽然只画出了4个打印头芯片1(‘N-1’、‘N’、‘N+1’、‘N+2’)，但是，实际上可以并行设置更多的打印头芯片1。

在各个打印头芯片1上形成有多个具有吐出油墨液滴的吐出口的喷嘴1a。喷嘴1a在特定方向上并行设置，该特定方向与打印纸宽度方向一致。此外，在上述特定方向上配置有多个该打印头芯片1。相邻的打印头芯片1各自的喷嘴1a被配置为彼此对向，同时，被配置为在相邻的打印头芯片1之间，喷嘴1a的步距是连续的(参看A部分详图)。

但是，在上边所说的特开2002-36522号公报的技术中，在从打印头芯片1吐出油墨液滴时，虽然对于打印头芯片1的吐出面垂直地吐出油墨液滴是理想的，但是，实际上取决于种种因素油墨液滴的吐出角度常常不垂直。

例如，在要把已形成了喷嘴1a的喷嘴薄片粘贴到具有发热元件的油墨液体室的上表面上的情况下，油墨液体室和发热元件与喷嘴1a之间的粘贴位置偏移就成了问题。如果把喷嘴薄片粘贴为使得喷嘴1a的中心位于油墨液体室和发热元件的中心上边，则油墨液滴虽然可以对于吐出面(喷嘴薄片面)垂直地吐出，但是，当在油墨液体室和发热元件与喷嘴1a之间的中心位置上产生了偏移时，油墨液滴就不能对于吐出面垂直地吐出。

此外，还会产生由油墨液体室和发热元件与喷嘴薄片之间的热膨胀系数之差引起的位置偏移。

若设在油墨液滴对于吐出面垂直地吐出时，理想地说可以弹着于正确的位置上，而设当油墨液滴的吐出角度恰好从垂直偏移开一个角度θ，则从吐出面到打印纸面(油墨液滴的弹着面)为止的距离(喷墨方式的情况下，通常为1～2mm)为H(H为恒定)时，油墨液滴的弹着位置偏移ΔL，就是

ΔL＝H×tanθ

在这里，在产生了这样的油墨液滴的吐出角度的偏移时，在串行方式的情况下，就将成为喷嘴1a间的油墨液滴的弹着步距偏移表现出来。此外，在行方式的情况下，除去上述的弹着步距偏移之外，还将成为打印机芯片1间的弹着位置偏移表现出来。

图35是示出了图34所示的行打印头10(在喷嘴1a的排列方向上配置多个打印头芯片1的打印头)中的打印状态的剖面图和平面图。在图35中，如果考虑固定打印纸P，则行打印头10，就不会向打印纸P的宽度方向移动，而是在平面图中从上向下地移动以进行打印。

在图35的剖面图中，在行打印头10之内，图示出了第N个、第N+1个和第N+2个这3个打印头芯片1。

在剖面图中，在第N个打印头芯片1中，如用箭头所示，在图中，油墨液滴向左倾斜地吐出，在第N+1个打印头芯片1中，如用箭头所示，在图中，油墨液滴向右倾斜地吐出，在第N+2个打印机芯片1中，如用箭头所示，油墨液滴垂直地吐出而没有吐出角度的偏移。

因此，在第N个打印头芯片1中，油墨液滴从基准位置向左侧偏移开来进行弹着，而在第N+1个打印头芯片1中，油墨液滴则从基准位置向右侧偏移开来进行弹着。因此，在两者间，油墨液滴就在彼此远离开来的方向上进行弹着。其结果是在第N个打印头芯片1与第N+1个打印头芯片1之间，形成没有油墨液滴吐出的区域。此外，行打印头10，在平面图中仅仅在箭头方向上移动而不在打印纸P的宽度方向上移动。归因于此，存在着在第N个打印头芯片1与第N+1个打印头芯片1之间形成白色条纹B，使打印品位降低的问题。

此外，与上述同样，由于在第N+1个打印头芯片1中，油墨液滴从基准位置向右侧偏移开来地进行弹着，故在第N+1个打印头芯片1与第N+2个打印头芯片1之间，就要形成油墨液滴重叠的区域。归因于此，存在着或者是图像成为不连续，或者成为比本来的颜色更浓的颜色而形成条纹C，使图像品位降低的问题。

另外，在产生了以上那样的油墨液滴的弹着位置偏移的情况下，条纹是否显眼，受要打印的图像左右。例如，在文件等的情况下，由于空白部分多，故即便是假定形成了条纹也不会那么显眼。相对于此，在要用彩色在打印纸的几乎整个区域上打印相片图像的情况下，即便是形成了些微的条纹也会很显眼。

以防止发生在图35中所说明的那样的条纹为目的，本专利申请人提出了特开2002-240287号公报的技术。

特开2002-240287号公报讲的是在油墨液体室设置可个别地驱动的多个发热元件(加热器)，使得可采用独立地驱动各个发热元件的办法，来改变油墨液滴的吐出方向的技术。人们认为倘采用该特开2002-240287号公报，则可以解决上述条纹(白条纹B或条纹C)的发生。

但是，特开2002-240287号公报，虽然讲的是采用分别独立地控制多个发热元件的办法，使油墨液滴的吐出方向偏转的技术，但是，由之后的研究得知：在采用特开2002-240287号公报的方法的情况下，存在着油墨液滴的吐出常常不稳定，不能稳定地得到高品质的打印的问题。

根据本专利申请人等的研究，来自液体吐出部分的油墨液滴的吐出量，通常，并不是伴随着施加到发热元件上的电力的增加而单调地增加，而是在加上规定的电压之前不会吐出来。换句话说，若不给予规定值以上的电力，就不能吐出充分量的油墨液滴。

因此，在分别独立地驱动多个发热元件的情况下，在想要仅仅驱动一部分的发热元件使之吐出油墨液滴时，就必须仅仅用该一部分的发热元件的驱动，产生对油墨液滴的吐出充分的热量。为此，在分别独立地驱动多个发热元件的情况下，在想要仅仅用一部分的发热元件吐出油墨液滴时，就产生了加大提供给该一部分的发热元件的电力的必要。这样的状况，对于伴随着近些年来的高析像清晰度化的发热元件的小型化来说，就产生了不利的状况。

就是说，为了稳定地吐出油墨液滴，与现有技术比，就必须极力提高各个发热元件的单位面积的热能发生量，其结果是，将增大小型化后的发热元件所要承受的损伤。因此，就要产生发热元件的寿命降低，因而打印头的寿命降低的问题。

归因于以上，在具有高析像清晰度化同时小型化的发热元件的打印头中，要用上述的各种技术，防止上述条纹的发生是不可能的。

发明内容

本发明将借助于以下的解决方式来解决上述的课题。

本发明的液体吐出装置，具备：收容要吐出的液体的液体室；设置在上述液体室内的发热元件；以及形成了用来从上述液体室内吐出液滴的喷嘴的喷嘴形成构件，向上述发热元件提供用来加热的能量，使得在上述发热元件上边因膜沸腾而产生气泡，借助于该气泡的发生给予上述液体室内的液体以飞行力，同时，借助于气泡发生后的收缩所产生的压力变化，使上述液体室内的液体的一部分成为液滴分离后从上述喷嘴吐出，其特征在于：在一个上述液体室内设置的上述发热元件，并排地配置有具有同一表面形状和同一发热特性的2个气泡发生区域，控制为，通过对2个上述气泡发生区域同时给予能量，并且对2个上述气泡发生区域提供不同能量面密度的能量，使得在2个上述气泡发生区域上边的膜沸腾所产生的气泡发生时刻不同，从而在液滴的产生过程中，把具有与上述喷嘴的吐出面平行的分量的飞行力赋予液滴。

在本发明中，在一个液体室内，可配置具有同一表面形状和同一发热特性的2个气泡发生区域。此外，在液滴的吐出时，同时(同一时刻)向2个上述气泡发生区域提供不同的能量面密度的能量，使得在上述2个气泡发生区域上边的膜沸腾所产生的气泡发生时刻不同。

另外，本发明的‘2个气泡发生区域’，在以下的实施形态中，虽然是用2个发热元件13进行的说明，但是，该发热元件13并不是完全地分割(分离)成2个，而是已连结起来，在各个发热元件13中的每一个上都具有气泡发生区域。因此，‘2个气泡发生区域’与实施形态的‘2个发热元件13’意义是相同的。

倘采用本发明，由于在同时向具有同一表面形状和同一发热特性的2个气泡发生区域提供能量，并且改变所提供的能量的能量面密度，故在可给液滴提供吐出所必要的飞行力的同时，还使得在液滴的飞行力中具有与喷嘴的吐出面平行的分量。因此，就可以根据所提供的能量面密度之差，容易地进行液滴的吐出方向(例如，究竟何等程度地偏转，或究竟要使液滴向什么方向吐出等)的控制。

附图说明

图1的分解斜视图示出了应用本发明的液体吐出装置的喷墨打印机的打印头。

图2为更详细地示出了液体吐出部分的发热元件的配置的平面图和侧面的剖面图。

图3是说明油墨液滴的吐出方向的偏转的说明图。

图4的实测值数据示出了2分割后的发热元件的油墨气泡发生时间差(偏转电流)与油墨液滴的弹着位置处的偏转量之间的关系。

图5是使油墨液滴的吐出方向偏转的装置具体化的电路图。

图6是在一个液体吐出部分中，按照顺序示出了从发热元件的发热前的状态到发热后吐出油墨液滴为止的状态的剖面图。

图7是在一个液体吐出部分中，按照顺序示出了从发热元件的发热前的状态到发热后吐出油墨为止的状态的剖面图。

图8是模式性地说明使提供给发热元件的能量差比在A区域中的值更大时，为什么液滴会向相反方向吐出的说明图。

图9一并示出了在图4的曲线中的第1范围、第2范围和第3范围。

图10用第2范围之内偏转量成为负的范围和第3范围之内偏转量成为正的范围这双方，示出了控制偏转量的情况。

图11用第2范围之内偏转量成为正的范围和第3范围之内偏转量成为负的范围这双方，示出了控制偏转量的情况。

图12示出了对实际的吐出油墨液滴的瞬间进行照相摄影的结果。

图13示出了向中央的液体吐出部分的发热元件提供能量，右侧的发热元件上边的气泡急剧地开始生长时的状态。

图14示出了在全部发热元件中都产生了气泡生长时的状态。

图15示出了从气泡收缩到气泡消灭为止的期间的状态。

图16是说明喷嘴薄片、喷嘴的直径和壁垒层等的形状的剖面图。

图17的曲线图示出了在表达式2中设a＝12.5并用k＝1归一化后的实验数据与上述表达式之间的相关性。

图18示出了在设油墨液体室的高度为恒定值，使喷嘴的开口直径和喷嘴薄片的厚度变化时偏转量究竟会如何变化。

图19示出了在设喷嘴的开口直径为恒定值，使喷嘴薄片的厚度和壁垒层的厚度变化时的偏转量。

图20示出了表达式5。

图21示出了表达式6。

图22用3维的立体方式示出了3个主要参数。

图23的平面图和剖面图示出了喷嘴的开口直径。

图24的剖面图示出了液体吐出部分的具体形状(尺寸)。

图25的平面图示出了1个液体吐出部分内的2个发热元件。

图26是说明偏转量的定义的说明图。

图27的剖面图示出实施例2中的打印头的具体构造。

图28的表格示出了12个实验结果和评价项目。

图29的表格针对喷嘴的开口形状为圆和长圆分别示出了实验结果和评价项目。

图30用曲线示出了图28的结果。

图31是在喷嘴开口形状为圆的情况和为长圆的情况下，用曲线示出了只要在特定的范围内则没有相关变化的情况。

图32根据实施例3的实验结果，示出了多种喷嘴的开口直径、喷嘴的开口面积和点直径。

图33的曲线图示出了点直径与喷嘴的开口面积之间的关系。

图34的平面图示出了现有技术的行打印头。

图35的平面图和剖面图示出了在图34的行打印头中的打印状态。

具体实施方式

本申请的发明人等已经提出了作为未公开的在先技术的特愿2002-320861和特愿2003-55236等。采用这些技术，就可以稳定地吐出液体而不会降低发热元件的寿命，同时，还可以控制油墨液滴的飞行特性和弹着位置。

此外，本申请的发明人等，之后还面向实用化继续探讨了如何减少油墨液滴的飞行特性的波动起伏。此外，包括已经由本申请的发明人等提出来的上述特愿2002-320861和特愿2003-55236等的技术在内，还弄明白了究竟在使喷嘴直径或液体室的尺寸等具有什么样的关系进行设定时，才可以最大限度地效果良好地控制油墨液滴的飞行特性的问题。

图1的分解斜视图示出了使用本发明的液体吐出装置的喷墨打印机(以下，简称为‘打印机’)的打印头11。在图1中，喷嘴薄片(相当于本发明中的喷嘴形成构件)17，虽然可以粘贴到壁垒层16上边，但是分解示出了该喷嘴薄片17。

在打印头11中，基板构件14具备由硅等构成的半导体衬底15和在该半导体衬底15的一面上析出形成的发热元件(特别是在本实施形态中，是用电阻形成的发热电阻)13。发热元件13通过在半导体衬底15上边形成的导体部分(未画出来)与后述的电路电连接。

此外，壁垒层16，例如，由感光性橡胶抗蚀剂或曝光硬化型的干膜抗蚀剂构成，可采用在叠层到半导体衬底15的已形成了发热元件13的整个面上之后，用光刻工艺除去不要的部分来形成。

此外，喷嘴薄片17形成有多个喷嘴18，例如，可由用镍进行的电铸技术形成，并使得喷嘴18的位置与发热元件13的位置面对面那样地，就是说使得喷嘴18与发热元件13相向那样地粘贴到壁垒层16上。

由基板构件14、壁垒层16、喷嘴薄片17和喷嘴18把油墨液体室12构成为使得把发热元件13围起来。就是说，基板构件14，在图中构成油墨液体室12的底壁，壁垒层16和喷嘴18的内壁面构成油墨液体室12的侧壁，喷嘴薄片17的表面构成油墨液体室的顶面。

借助于此，油墨液体室12，在图1中，在右侧前方面上具有开口面，该开口面与油墨流路(未画出来)连通。

在上述的一个打印头11中，通常，具备100个单位的多个发热元件13和具备各发热元件13的油墨液体室12，借助于来自打印机的控制部分的指令唯一地选择这些发热元件13中的每一个，就可以从与油墨液体室12相向的喷嘴18中吐出与发热元件13对应的油墨液体室12内的油墨。

就是说，从与打印头11连接的油墨罐(未画出来)向油墨液体室12内灌满油墨。然后，采用向发热元件13内短时间，例如，1～3微秒的期间内流入脉冲电流的办法，急速地加热发热元件13，其结果是在与发热元件13接连的部分内产生气相的油墨气泡，借助于该油墨气泡的膨胀挤走某一体积的油墨(油墨沸腾)。借助于此，与和喷嘴18接连部分的上述挤走的油墨大体上同等体积的油墨就成为液滴从喷嘴18中吐出来，弹着于打印纸(液体吐出对象体)上。

另外，在本说明书中，把由1个油墨液体室12、配置在该1个油墨液体室12内的发热元件13和含有配置在其上部的喷嘴18的喷嘴薄片17构成的部分，叫做‘液体(油墨)吐出部分’。就是说，打印头11是并行设置有多个液体吐出部分的部件。

此外，在本实施形态中，也与在现有技术中说明的情况同样，把多个打印头11并排排列在打印纸宽度方向上，形成行打印头。在该情况下，在把多个打印头芯片(在打印头11之内未设置喷嘴薄片17的打印头)并排排列起来后，粘贴上1片喷嘴薄片17(在与各个打印头芯片的所有油墨液体室12对应的位置上都形成了喷嘴18的薄片)形成行打印头。

图2是更为详细地示出液体吐出部分的发热元件13的配置的平面图和侧面的剖面图。在图2的平面图中，用虚线表示喷嘴18。

如图2所示，在本实施形态中，在一个油墨液体室12内，并行设置有2分割后的发热元件13。此外，2分割后的发热元件13的排列方向，是喷嘴18的排列方向(图中，左右方向)。

另外，所谓‘2分割后’，并不仅仅意味着物理上完全分离成2个发热元件13。在后述的实施例中，2个发热元件13在一部分处已连接起来。该2个发热元件13，在从平面上看时呈现大体上的凹形，采用在该大体上的凹形的两个顶端部分和中央的折返(弯曲)部分上设置电极的办法，实质上呈现出把2个发热元件2分割开来的那样的形状。

在把1个发热元件13纵向切开的2分割型的发热元件中，由于长度相同而宽度却成为一半，故发热元件13的电阻值就成为2倍的值。如果把2分割后的发热元件13串联连接起来，则结果就成为把具有2倍的电阻值的发热元件13串联连接起来，电阻值就成为4倍(另外，该值是未考虑在图2中并行设置的各个发热元件13间的距离的情况下的计算值)。

在这里，为了使油墨液体室12内的油墨沸腾，必须在给发热元件13加上恒定的电力加热发热元件13。这是因为要借助于该沸腾时的能量，使之吐出油墨的缘故。此外，若电阻值小，虽然需要加大流动的电流，但是采用提高发热元件13的电阻值的办法，则可以用小的电流使之沸腾。

借助于此，就可以也减小用来使电流流动的晶体管等的大小，可以实现省空间化。另外，如果把发热元件13的厚度形成得薄虽然可以提高电阻值，但是，从作为发热元件13可选定的材料或强度(耐久性)的观点考虑，把发热元件13的厚度形成得薄存在着一定的界限。为此，采用进行分割而不使厚度变薄的办法，来提高发热元件13的电阻值。

此外，在1个油墨液体室12内具备2分割后的发热元件13的情况下，通常要把每一个发热元件13到达使油墨沸腾的温度为止的时间(气泡发生时间)做成为同时。如果在1个发热元件13的气泡发生时间上产生了时间差，则油墨液滴的吐出角度就不再垂直，油墨液滴的吐出方向就要偏转。

图3是说明油墨液滴的吐出方向的说明图。在图3中，当可以对油墨液滴i的吐出面垂直地吐出油墨液滴时，油墨液滴i就会无偏转地吐出。相对于此，当因油墨液滴i的吐出方向偏转而使得吐出角度从垂直位置恰好偏移开θ时(图3中，Z1或Z2方向)，在设吐出面与打印纸P面(油墨液滴i的弹着面)之间的距离为H时，结果就成为油墨液滴i的弹着位置恰好偏移开一个距离ΔL，

ΔL＝H×tanθ

图4是作为2分割后的发热元件13的油墨的气泡发生时间差，把2分割后的发热元件13间的电流量之差的1/2当作偏转电流取做横轴，把油墨液滴在弹着位置上的偏转量(把从油墨液滴的吐出面到打印纸的弹着位置之间的距离设为约2mm进行实测)取做纵轴的情况下的实测值数据。在图4中，采用设各个发热元件13的电阻值约为75欧姆，设发热元件13的主电流为80mA，使偏转电流流向两个发热元件13的中点的办法，进行油墨液滴的偏转吐出。

在喷嘴18的排列方向上2分割后的发热元件13的气泡发生上具有时间差的情况下，如图4所示，由于油墨液滴的吐出角度与偏转电流相对应地成为不垂直，故结果成为油墨液滴的弹着位置进行偏移(进行偏转)。

于是，在本实施形态中，就做成为采用利用该特性，把2个发热元件13串联连接起来，使电流流向其中点(或中继点)，改变在发热元件13中流动的电流量的平衡的办法，使得在2个发热元件12上边的气泡发生时间上产生时间差那样地进行控制，使油墨液滴的吐出方向进行偏转。

此外，例如，在2分割后的发热元件13的电阻值归因于制造误差等而未成为同一值的情况下，由于在2个发热元件13中会产生气泡发生时间差，故油墨液滴的吐出角度就将成为不垂直，油墨液滴弹着位置就会从本来的位置偏移开来。但是，如果采用改变在2分割后的发热元件13中流动的电流量的办法，使2个发热元件13的气泡发生时间成为同时，则也可以使油墨液滴的吐出角度成为垂直。

例如，在行打印头中，通过对于本来的吐出方向偏转特定的1个、2个或2个以上的打印头11全体的油墨液滴吐出方向，可以矫正因制造误差等没有向打印纸的弹着面垂直吐出油墨液滴的打印头11的吐出方向，从而垂直地吐出油墨液滴。

此外，还可以举出这样的情况：在1个打印头11中，仅仅使来自1个、2个或2个以上的特定的液体吐出部分的油墨液滴的吐出方向偏转。例如，在1个打印头11中，来自特定的液体吐出部分的油墨液滴的吐出方向对于来自别的液体吐出部分的油墨液滴的吐出方向不平行的情况下，就可以进行调整使得仅仅让来自该特定的液体吐出部分的油墨液滴的吐出方向偏转，对于来自别的液体吐出部分的油墨液滴的吐出方向成为平行。

此外，还可以如下所述地使油墨液滴的吐出方向进行偏转。

例如，在要从相邻的液体吐出部分‘N’与液体吐出部分‘N+1’吐出油墨液滴的情况下，设从来自液体吐出部分‘N’与液体吐出部分‘N+1’分别吐出油墨液滴而不偏转时的弹着位置分别为弹着位置‘n’和弹着位置‘n+1’。在该情况下，可以使来自液体吐出部分‘N’的油墨液滴无偏转地吐出并弹着于弹着位置‘n’上，同时，还可以使油墨液滴的吐出方向偏转地使油墨液滴弹着于弹着位置‘n+1’上。

同样，可以使来自液体吐出部分‘N+1’的油墨液滴无偏转地吐出并弹着于弹着位置‘n+1’上，同时，还可以使油墨液滴的吐出方向偏转地使油墨液滴弹着于弹着位置‘n’上。

得益于像这样地处理，例如，在液体吐出部分‘n+1’上因产生堵塞而不能吐出油墨液滴的情况下，如果是原来的情况，则油墨就不会弹着于弹着位置‘n+1’上，产生点欠缺，使该打印头11成为不正常。

但是，在这样的情况下，可以借助于与液体吐出部分‘N+1’相邻的别的液体吐出部分‘N’或液体吐出部分‘N+2’使油墨偏转吐出，使油墨液滴弹着于弹着位置‘n+1’上。

图5是把使油墨液滴的吐出方向偏转的装置具体化的电路图。首先，说明在该电路中使用的要素和连接状态。

在图5中，电阻Rh-A和Rh-B是上边所说的2分割后的发热元件13的电阻，两者已串联连接起来。电源Vh是用来使电流在电阻Rh-A和Rh-B内流动的电源。

在图5所示的电路中，作为晶体管具备M1～M21，晶体管M4、M6、M9、M11、M14、M16、M19和M21是PMOS晶体管，除此之外是NMOS晶体管。在图5的电路中，例如，用晶体管M2、M3、M4、M5和M6构成一组电流镜电路(以下，简称为CM电路)，合计具备4组CM电路。

在该电路中，晶体管M6的栅极、漏极以及M4的栅极已连接起来。此外，晶体管M4和M3以及晶体管M6和M5的漏极彼此间也已连接起来。至于其它CM电路也是同样的。

此外，构成CM电路的一部分的晶体管M4、M9、M14和M 19以及晶体管M3、M8、M13和M18的漏极，已连接到电阻Rh-A和Rh-B之间的中点上。

此外，晶体管M2、M7、M12和M17，是分别将成为各个CM电路的恒流源的晶体管，其漏极已分别连接到晶体管M3、M5、M8、M10、M13、M15、M18和M20的源极上。

此外，晶体管M1，其漏极与电阻Rh-B串联连接起来，并构成为使得在吐出执行输入开关A成为‘1’(ON)时则成为ON，使电流在电阻Rh-A和Rh-B中流动。

此外，AND门电路X1～X9的输出端子，已分别连接到晶体管M1、M3、M5、…的栅极上。另外，AND门电路X1～X7，是2输入型的门电路，而AND门电路X8和X9则是3输入型的门电路。AND门电路X1～X9输入端子中的至少一个，已与吐出执行输入开关A连接起来。

此外，XNOR门电路X10、X12、X14和X16中的一个输入端子已与偏转方向切换开关C连接起来，另一个输入端子则已与偏转控制开关J1～J3或吐出角修正开关S连接起来。

偏转方向切换开关C，是在喷嘴18的排列方向上用来切换究竟要使油墨液滴的吐出方向向哪一侧偏转的开关。当偏转方向切换开关C成为‘1’(ON)时，XNOR门电路X10的一个输入将成为‘1’。

此外，偏转控制开关J1～J3，分别是用来决定使油墨液滴的吐出方向偏转时的偏转量的开关，例如，在输入端子J3成为‘1’(ON)时，XNOR门电路X10的一个输入将成为‘1’。

再有，XNOR门电路X10～X16的各个输出端子已分别连接到AND门电路X2、X4、…的一个输入端子上，并通过NOT门电路X11、X13、…与AND门电路X3、X5、…的一个输入端子连接。此外，AND门电路X8和X9的输入端子之一，已与吐出角修正开关K连接起来。

此外，偏转振幅控制端子B，是用来决定偏转1个偏转量程(step)的振幅的端子，是决定各个CM电路的恒流源的晶体管M2、M7、…的电流值的端子，已分别连接到晶体管M2、M7、…的栅极上。要想使偏转振幅成为0，只要使该端子成为0V，电流源的电流就会成为0，偏转电流就不会流动，就可以使振幅成为0。当使该电压缓慢地上升时，电流值就渐渐增大，可以流动多的偏转电流，偏转振幅也得以增大。

就是说，可以用要施加到该端子上的电压控制适当的偏转振幅。

此外，已连接到电阻Rh-B上的晶体管M1的源极和作为各个CM电路的恒流源的晶体管M2、M7、…的源极，已连接到地(GND)上。

在以上的构成中，对各个晶体管M1～M21用带括弧的文字‘×N(N＝1、2、4或50)’赋予的数字，表示元件的并联状态，例如，‘×1’(M12～M21)，表示具有标准元件的元件，而‘×2’(M7～M11)，则表示具有与把2个标准元件并联地连接起来的元件等效的元件。以下‘×N’，表示具有与把N个标准元件并联地连接起来的元件等效的元件。

归因于此，晶体管M2、M7、M12和M17，由于分别是‘×4’、‘×2’、‘×1’、‘×1’，故当给这些晶体管的栅极与地间提供适当的电压后，各自的漏极电流就将成为4∶2∶1∶1的比率。

其次，虽然是对本电路的动作进行的说明，但是，最初仅仅着眼于由晶体管M3、M4、M5和M6构成的CM电路进行说明。

吐出执行输入开关A仅仅在吐出油墨时才成为‘1’(ON)。

例如，在A＝‘1’，B＝2.5V，C＝‘1’和J3＝‘1’时，由于XNOR门电路X10的输出将成为‘1’，故该输出‘1’和A＝‘1’就被输入往AND门电路X2，AND门电路X2的输出成为‘1’。因此，晶体管M3成为ON。

此外，在XNOR门电路X10的输出为‘1’时，由于NOT门电路X11的输出是‘0’，由于该输出‘0’和A＝‘1’成为AND门电路X3的输入，故AND门电路X3的输出就成为‘0’，晶体管M5成为OFF。

因此，由于晶体管M4和M3的漏极彼此间和晶体管M6与M5的漏极彼此间已连接起来，故如上所述，在晶体管M3为ON，而且M5为OFF时，虽然电流可以从晶体管M4向M3流，但是电流却不会从晶体管M6向M5流。此外，根据CM电路的特性，在电流不向晶体管M6流时，电流也不会向晶体管M4流。此外，由于已给晶体管M2的栅极施加上了2.5V，故与之对应的电流，在上述的情况下，在晶体管M3、M4、M5和M6之内，仅仅从晶体管M3向M2流。

在该状态下，由于M5的栅极已经OFF，故电流不会向M6流，电流也不会向作为其镜像电路的M4流。虽然本来会在电阻Rh-A和Rh-B中流动相同的电流Ih，但是，由于在M3的栅极已成为ON的状态下，由M2决定的电流值就要通过M3并从电阻Rh-A和Rh-B的中点抽出来，故在Rh-A一侧，加上由M2决定的电流值，而在Rh-B一侧减去该电流值。

因此，成为IRh-A＞IRh-B。

以上虽然是C＝‘1’的情况，但是其次的C＝‘0’的情况下，就是说在仅仅使偏转方向切换开关C的输入不同的情况下(除此之外的开关A、B、J3，与上述同样，设为‘1’)，则将成为如下所述。

在C＝‘0’且J3＝‘1’时，XNOR门电路X10的输出将成为‘0’。借助于此，由于AND门电路X2的输入将成为(‘0’、‘1’(A＝‘1’))，故其输出将成为‘0’。因此，晶体管M3将成为OFF。

此外，如果XNOR门电路X10的输出成为‘0’，由于NOT门电路X11的输出将成为‘1’，故AND门电路X3的输入将成为(‘1’、‘1’(A＝‘1’))，晶体管M5成为ON。

在晶体管M5为ON时，虽然电流会向晶体管M6流，但是从这一点和CM电路的特性可知，电流也会向晶体管M4流。

因此，借助于电源Vh，电流将在电阻Rh-A、晶体管M4和晶体管M6中流动。此外，在电阻Rh-A中流动的电流全都在电阻Rh-B中流动(由于晶体管M3为OFF，故流出电阻Rh-A的电流在晶体管M3一侧不会分枝)。此外，由于晶体管M3为OFF，故在晶体管M4中流动的电流，将全部流入电阻Rh-B一侧。此外，在晶体管M6中流动的电流，将全部流入晶体管M5。

由以上可知，在C＝‘1’时，在电阻Rh-A中流动的电流，虽然分枝成电阻Rh-B一侧和晶体管M3一侧流出，但是，在C＝‘0’时，在电阻Rh-B中，除去在电阻Rh-A中流动的电流之外，还要流入在晶体管M4中流动的电流。其结果，向电阻Rh-A和电阻Rh-B中流入的电流就成为IRh-A＜IRh-B。因此，其比率在C＝‘1’和C＝‘0’时就成为对称。

采用经以上那样地处理改变在电阻Rh-A和电阻Rh-B中流动的电流的平衡的办法，就可以设置2分割后的发热元件13上边的气泡发生时间差。得益于此，就可以使油墨液滴的吐出方向偏转。

此外，用C＝‘1’和C＝‘0’，就可以使油墨液滴的偏转方向切换到在喷嘴18的排列方向上的对称位置上。

另外，以上的说明，虽然是仅仅偏转控制开关J3进行ON/OFF时的说明，但是，如果还使偏转控制开关J2和J1也进行ON/OFF，则可以更为细致地设定在电阻Rh-A和电阻Rh-B中流动的电流量。

就是说，虽然可借助于偏转控制开关J3控制向晶体管M4和M6流动的电流，但是，可以借助于偏转控制开关J2，控制向晶体管M9和M11流动的电流。此外，还可以借助于偏转控制开关J1，控制向晶体管M14和M16流动的电流。

此外，如上所述，在各个晶体管中，可以流动晶体管M4和M6：晶体管M9和M11：晶体管M14和M16＝4∶2∶1的比率的漏极电流。借助于此，就可以用偏转控制开关J1～J3这3位，使油墨液滴的偏转方向按照如下8个偏转量程进行变化：(J1、J2、J3)＝(0、0、0)、(0、0、1)、(0、1、0)、(0、1、1)、(1、0、0)、(1、0、1)、(1、1、0)和(1、1、1)。

此外，如果使供往晶体管M2、M7、M12和M17的栅极与地之间的电压改变，由于可以改变电流量，故在各个晶体管中流动的漏极电流的比率可以保持为4∶2∶1而改变每1偏转量程的偏转量。

此外，如上所述，借助于偏转方向切换开关C就可以把其偏转方向切换到对于喷嘴18的排列方向的对称位置上。

在行打印头中，常常做成为所谓的交错式排列：把多个打印头11在打印纸宽度方向上排列起来，同时，使相邻的打印头11彼此相向(配置为对于相邻的打印头11旋转180度)。在该情况下，当从偏转控制开关J1～J3对彼此相邻的2个打印头11发送公用信号后，在彼此相邻的2个打印头11中偏转方向就会逆转。为此，在本实施形态中，设置偏转方向切换开关C，使得可以对称地切换1个打印头11全体的偏转方向。

借助于此，在使多个打印头11进行所谓的交错式排列形成了行打印头的情况下，如果在打印头11之内，对于处于偶数位置上的打印头N、N+2、N+4、…设定C＝‘0’，对于处于奇数位置上的打印头N+1、N+3、N+5、…设定C＝‘1’，则就可以使行打印头中的各个打印头11的偏转方向成为恒定方向。

此外，吐出角修正开关S和K，虽然在作为用来使油墨液滴的吐出方向偏转的开关这一点上与偏转控制开关J1～J3是同样的，但是，却是为了进行油墨液滴的吐出角的修正而使用的开关。

首先，吐出角修正开关K，是用来决定是否要进行修正的开关，被设定为在K＝‘1’时进行修正，在K＝‘0’时则不进行修正。

此外，吐出角修正开关S，是用来决定是否要对喷嘴18的排列方向在任意方向上进行修正的开关。

例如，在K＝‘0’(不进行修正的情况下)时，在AND门电路X8和X9的3个输入之内，1个输入成为‘0’，故AND门电路X8和X9的输出都将成为‘0’。因此，由于晶体管M18和M20将成为OFF，故晶体管M19和M21也将成为OFF。得益于此，在电阻Rh-A和电阻Rh-B中流动的电流就不会发生变化。

相对于此，在K＝‘1’时，例如设S＝‘0’和C＝‘0’，则XNOR门电路X16的输出将成为‘1’。因此，由于要向AND门电路X8输入(1、1、1)，故其输出将成为‘1’，晶体管M18将成为ON。此外，AND门电路X9的输入之一，通过NOT门电路X17后成为‘0’，故AND门电路X9的输出将成为‘0’，晶体管M20成为OFF。

因此，由于晶体管M20为OFF，故电流不会流入晶体管M21。

此外，根据CM电路的特性，电流也不会流向晶体管M19。但是，由于晶体管M18为ON，故电流将从电阻Rh-A和电阻Rh-B的中点流出，并向晶体管18内流入电流。因此，对于电阻Rh-A来说，就可以减少流向电阻Rh-B的电流量。借助于此，就可以进行油墨液滴的吐出角度的修正，就可以在喷嘴18的排列方向上只按规定量对油墨液滴的弹着位置进行修正。

另外，在上述实施形态中，虽然做成为进行由吐出角修正开关S和K构成的2位施行的修正，但是，若增加开关个数，则可以进行更为细致的修正。

在用以上的J1～J3、S和K的各个开关，使油墨液滴的吐出方向偏转的情况下，其电流(偏转电流Idef)可以表示为以下的表达式。

(表达式1)Idef＝J3×4×Is+J2×2×Is+J1×Is+S×K×Is

＝(4×J3+2×J2+J1+S×K)×Is

在表达式1中，对J1、J2和J3赋予+1或-1，对S赋予+1或-1，对于K，赋予+1或0。

就如可从表达式1理解的那样，借助于J1、J2和J3的各个设定，在可以把偏转电流设定为8个偏转量程的同时，还可以与J1～J3的设定独立地借助于S和K进行修正。

此外，偏转电流，由于作为正值可以设定4个偏转量程，作为负值可以设定4个偏转量程，故油墨液滴偏转方向在喷嘴18的排列方向上可以在两个方向上设定。例如，在图3中，对于垂直方向，既可以向左侧恰好偏转θ(图中，Z1方向)，也可以向右侧恰好偏转θ(图中，Z2方向)。此外，θ值即偏转量可以任意地设定。

其次，更为详细地说明偏转吐出油墨液滴时的现象。

图6的剖面图按照顺序示出了在1个液体吐出部分中，从发热元件13的发热前的状态到发热后吐出油墨液滴为止的状态。

(A)静止状态

是电流未向发热元件13中流动的状态。在该状态下，发热元件13尚未发热。此外，在油墨液体室12内和喷嘴18内，已充满了油墨。在喷嘴18内的油墨吐出面上，虽然已形成了弯月面(油墨液面)，但是，由于在油墨液体室12内，把压力保持得比大气压还低，故弯月面成为向下凸出出来。

(B)加热·气泡发生状态

该状态，是对发热元件13急速地加热后的状态。在该情况下，已接连到发热元件13上的油墨，可加热到超过了通常的沸点的温度。此外，由于发热元件13的表面薄，故一下子就成为沸腾状态(膜沸腾状态)。此外，该状态，由于是沸腾开始的一瞬间，故在发热元件13上边发生的气泡的体积小，加到油墨上的压力小。

(C)气泡生长·油墨液滴造成状态

能量向发热元件13的供给，被设定为在气泡发生之前停止下来。为此，一旦向发热元件供给能量后，会从‘(B)加热·气泡发生状态’向其次的‘(C)气泡生长·油墨液滴造成状态’转移，但是，在这一时刻，能量向发热元件13的供给，已经停了下来。

之所以要这样地设定，是由于气泡发生后，发热元件13已不再与油墨接连，故要防止发热元件13因急速的温度上而遭受损伤。但是，发热元件13则借助于余热而成为相当程度的高温。

在(C)气泡生长·油墨液滴造成状态中，由于在所发生的气泡周围，包围着远远超过了沸点的油墨，故从与气泡接连的表面继续着活跃的沸腾。此外，油墨表面，在急速地膨胀的同时，热被气化热夺走。此外，当由2个发热元件13产生的气泡成长时，人们认为在2个气泡彼此接触的那一时刻就合成为一体。此外，即便是因气泡成长而使得气泡内部成为大气压以下，也会因最初的气泡膨胀时的惯性力而继续膨胀。

(D)气泡收缩·油墨液滴离脱状态

该状态，是气化热被气泡的急速的膨胀夺走，归因于外气气压下降后的气泡急速地开始收缩的状态。虽然因气压的降低而使得企图把油墨引入内部的力发生作用，但是，却成为与上边所说的惯性力(油墨液滴企图飞出去的飞行力)彼此吸引。其结果是，油墨液滴，如图所示的那样，进行飞行。

此外，由于热借助于飞行着的油墨液滴向外部放出，故在油墨液体室12的内部，因温度下降气泡进行收缩而使得负压增大，被该负压吸引新的油墨(与飞行着的油墨液滴同量的油墨)就从流路流入进来。其结果是气泡进一步收缩，不久气泡消灭。

此外，借助于油墨液滴的飞行，因作用到弯月面(喷嘴18的吐出面的内缘)上的表面张力而使得远比通常的高度下降得多的弯月面，随着油墨被供往油墨液体室12内部而缓慢地返回到初始状态。

然而，以上的说明，虽然是借助于2个发热元件13同时发生气泡的情况，但是在2个发热元件13的气泡发生时刻不同的情况下，结果却成为油墨液滴的吐出方向发生变化。

图7的剖面图按照顺序示出了在1个液体吐出部分中，从发热元件13的发热前的状态到发热后吐出油墨为止的状态。另外，在图7中，举出的是图中右侧的发热元件13这一方先发生气泡的情况的例子。

(A)静止状态

该状态，由于与图6(A)的静止状态是同样的，故说明从略。

(B)加热·气泡发生状态

该状态，首先，举出图中在右侧的发热元件13上边发生了气泡，达到膜沸腾状态的例子。另外，在该状态中，由于沸腾刚刚开始，所发生的气泡全体的体积小，气泡已张贴到发热元件的表面上，加在其上部的油墨上的压力还很小。

(C)气泡生长·油墨液滴造成状态

图中，右侧的发热元件的气泡，从上述的(B)状态开始生长。另一方面，在图中左侧的发热元件13上边，也发生了气泡，成为膜沸腾状态。此外，由于在2个发热元件13中的到达沸点的时间不同，故对于要从喷嘴18吐出来的油墨液滴就作用有斜向方向(图中，左上方向)的飞行力。就是说，这是因为借助于在图中右侧的发热元件13上边发生的气泡的压力，在把右侧的发热元件13(的中心)和喷嘴18的吐出面上边的喷嘴18的中心连结起来的线上边的向量的力发挥作用的缘故。

就是说，若设在上边所说的例子中的2个发热元件13上边同时发生气泡，则油墨液滴的飞行力将成为与喷嘴的中心轴一致的方向。

相对于此，在2个发热元件13上边的气泡发生时刻不同的情况下，油墨液滴的飞行力，就与喷嘴18的中心轴不一致。与喷嘴18的中心轴一致的方向虽然将成为油墨液滴飞行力的主要分量，但是，结果却成为与该分量一起，也具有垂直于该分量的方向，就是说平行于喷嘴18的吐出面的方向的分量。

平行于该喷嘴18的吐出面的力的分量，将成为用来使油墨液滴偏转的力。该力被认为在吐出油墨液滴的直接的力(喷嘴18的中心轴方向的力)充分地膨胀之前的、单侧的发热元件13上边的气泡发生时发生。

另外，在使得2个发热元件13上边的气泡发生时刻不同那样地进行控制的情况下，也可以实际上具有时间差地把能量赋予发热元件13。但是，如用图5的电路所示的那样，对于2个发热元件13同时(同时刻)赋予能量的同时，而且赋予不同的能量面密度的能量，使得2个发热元件13上边的(由膜沸腾产生的)气泡发生时刻不同那样地进行控制这一方，在设计上是容易的，可以说是理想的。

在这里，由于能量的单位是焦耳(J)，单位时间的能量单位是瓦(W)，故单位面积的能量(能量面密度)的单位是

J/sec·m²＝W/m²

如上所述，由于要使得2个发热元件13上边的气泡发生时刻不同那样地进行控制，故可以控制为使得在油墨液滴的生成过程中把具有与喷嘴18的吐出面平行的分量的飞行力赋予油墨液滴。

此外，由于采用使要赋予2个发热元件13的能量面密度之差变化的办法，使油墨液滴的飞行力之内平行于喷嘴18的吐出面的分量的大小变化，故可以进行使得油墨液滴的弹着位置变化(就是说，使偏转量变化)那样的控制。

(D)气泡生长·合并状态

该状态，在两个发热元件13上边的气泡的顶端彼此间开始接触的那一时刻，气泡将因进行合并而成为一个。此外，归因于加在初期的弯月面上的力，与上述(C)同样的力，作用到要从喷嘴18吐出来的油墨液滴上。

(E)气泡收缩·油墨液滴离脱状态

像上述那样地加在发热元件13上的能量，由于是短时间(在本实施形态中，约为1.5微秒左右)，故气泡的生长也将在短时间内结束。此外，由于所加上的热的几乎全部，都被气化热和油墨液滴带走，故气泡将急速地收缩。此外，与上述同样，最初提供的油墨液滴的飞行力，和气泡收缩时的力相反，油墨的一部分成为油墨液滴后分离、离脱(吐出)出来。

(F)气泡消灭·油墨补充状态

从喷嘴18分离出来的油墨液滴，进行飞行。此外，在油墨液体室12内，气泡将消灭，同时，在吐出了油墨液滴之后，马上成为极度的负压，从流路补充油墨。

就如以上所说的那样，借助于2个发热元件13上边的气泡发生时间差，油墨液滴从喷嘴18的中心轴偏移开来后吐出来。

接着，对气泡发生时间差与油墨液滴的吐出方向之间的关系进行说明。

以上的说明，是说明在图4中的‘A区域’中进行的动作的说明。就是说，随着在2个发热元件13中流动的偏转电流(提供给2个发热元件13的能量差)不断增大，偏转量(与记录媒体上边的喷嘴18的中心轴之间的交点和油墨液滴的弹着位置之间的在2个发热元件13的排列方向上的偏移量)变大(几乎处于比例关系)。

但是，图4中，在B区域和C区域中，却不是这样的关系。例如，C区域，偏转量对偏转电流的变化率高达A区域的2倍。以下将说明表现出这样的举动的理由。

图8是模式性地说明当把要提供给发热元件13的能量差加大得比在A区域内的值更大时，为什么油墨液滴会逆方向吐出的说明图。在图8中，示出的是从左侧向右侧时间依次经过的状态，仅仅图示出了力的方向改变的部分。

(1)时刻1的情况(图4中，在A区域内的动作)

在图8中，时刻1是具有与上边所说的图7同样的气泡发生时间差的情况(A区域的情况)，是右侧的发热元件13上边的气泡发生时刻，比左侧的发热元件13上边的气泡发生时刻更早的情况。在该情况下，随着气泡的生长，弯月面就从图的右侧的喷嘴18的吐出面上升，同时，使得对之进行平均化那样地表面张力向左方向上发生作用。因此，就可以借助于具有平行于喷嘴18的吐出面的向左的力的分量的飞行力，吐出油墨液滴。

此外，从喷嘴18的吐出面突出出来的油墨，被认为在向左右振动的同时，还借助于该油墨的粘性阻力进行缓慢地收敛的衰减振动。

(2)时刻2的情况(图4中，在C区域中偏转量成为0的位置上的动作)

如果发热元件13间的能量差比在A区域的情况下更大，则后发的气泡并未膨胀到要吐出的那种程度。此外，即便是在后发的气泡进行膨胀的期间内，被先发的气泡推出到喷嘴18外边的油墨的表面，也会因移动而使平衡变化，而且振动的相位是这样的情况：在要在记录媒体上进行弹着的位置成为与不进行吐出的位置同一位置的瞬间才可以吐出。

(3)时刻3的情况(图4中，C区域中，在比偏转量成为0的点往右侧的区域中的动作)

在该情况下，上述振动的相位还要超前，是在过了偏转量成为0的点后，朝向相反的方向前进(图中，成为向右的向量)的时刻处吐出油墨液滴的情况。

如上所述，如图4所示，偏转电流的变化所伴随着的偏转量的变化，A区域、B区域和C区域中可以不同。于是，就可以利用这些区域，使偏转量变化。

图9一并示出了在图4的曲线中的第1范围、第2范围和第3范围(分别是用虚线围起来的区域)。

在图9的曲线(包括第1范围、第2范围和第3范围的全部的范围)中，以既是2个发热元件13的能量面密度的差为0，而且油墨液滴的飞行力之内平行于喷嘴18的吐出面的分量成为0的点为原点(图9中，在曲线的横轴中，偏转电流成为0(mA)的点)，伴随着能量面密度之差的增大在油墨液滴的飞行力之内，平行于喷嘴18的吐出面的分量将会增加，同时，还会迎来峰值，然后，变化为使得平行于喷嘴18的吐出面的分量减少。

此外，‘第1范围’，是以上述原点为中心，伴随着能量面密度之差的增大油墨液滴的飞行力之内那些平行于喷嘴18的吐出面的分量在上述峰值之前一直增加的范围。

此外，‘第2范围’，既是与第1范围相邻的范围，又是在含有伴随着2个发热元件13的能量面密度之差的缩小，在油墨液滴的飞行力之内那些与喷嘴18的吐出面平行的分量成为0的点(图9中，在曲线的横轴上，在偏转电流＝-12.5(mA)附近通过的点)的范围内与喷嘴18的吐出面平行的分量在上述峰值之前一直变化的范围。

此外，‘第3范围’，是与第1范围相邻，同时，对于2个发热元件13的能量面密度之差为0的点处于与第2范围对称的范围，是既是采用使要提供给第2范围中的2个发热元件13的能量的条件逆转的办法得到的关系，又是在含有伴随着2个发热元件13的能量面密度之差的增大，在油墨液滴的飞行力之内那些与喷嘴18的吐出面平行的分量成为0的点(图9中，在曲线的横轴上，在偏转电流＝+12.5(mA)附近通过的点)的范围内与喷嘴18的吐出面平行的分量上述峰值以后一直变化的范围。

在这3个范围之内，在任何一个范围内，可以采用使要提供给2个发热元件13能量面密度之差变化的办法，进行使得油墨液滴之内那些与喷嘴18的吐出面平行的分量的大小变化的控制。

此外，在这3个范围之内，在多个范围内，也可以采用使要提供给2个发热元件13能量面密度之差变化的办法，进行使得油墨液滴之内那些与喷嘴18的吐出面平行的分量的大小变化的控制。

例如，在图10中，用第2范围之内偏转量成为负的范围，和第3范围之内偏转量成为正的范围这双方(图中用双层虚线表示的范围)，示出了对偏转量进行控制的情况。

另外，在图11中，用第2范围之内偏转量成为正的范围，和第3范围之内偏转量成为负的范围这双方(图中用双层虚线表示的范围)，示出了对偏转量进行控制的情况。

如上所述，也可以用任何一个范围对偏转量进行控制。

但是，如果只使用上述第1范围，由于能够在小范围内控制偏转电流的绝对值(相对于其它两个范围，偏转电流的绝对值可以小到1/2～1/3)，因此从电力消耗的角度来看，在实用上使用第1范围较好。

但是，如果从伴线(在油墨液滴的吐出时，向油墨液滴的后方伸出的尾部，成为与吐出时的油墨液滴不同的另一个小的油墨液滴一起吐出)特性来看，由于比起第1范围来第2范围或第3范围这一方伴线更少等，在实验上已经弄明白了，故从这样的观点看，具有使用第2范围或第3范围的意义。

其次，对油墨液滴吐出时的喷嘴薄片17的变形进行说明。

把喷嘴薄片17和壁垒层16看作是刚体，即便是借助于吐出动作加上了压力，也可以把这些部分的变形量看作是可以忽略地小。

但是，由实际情况得知，在这些部分上在吐出时会发生极其高的压力，会产生变形。图12示出了对吐出实际的油墨液滴的瞬间进行照相摄影的结果，(A)示出了使油墨液滴向左偏转吐出的情况，(B)示出了使油墨液滴无偏转地吐出的情况，(C)示出了油墨液滴向右偏转吐出的情况。如图12所示，可知油墨液滴在实际的吐出时成为极其细长的形状。另外，油墨液滴虽然实际上向下吐出，但是，在图12中，却是朝上吐出。如图12所示，人们可以观察到在吐出的瞬间喷嘴薄片17会稍微弯曲。

图13～图15是说明由伴随着吐出的压力变化所产生的喷嘴薄片17和壁垒层16的变形的剖面图(假想图)。另外，在这些图中，为了更便于理解变形，夸张地示出了变形的量。图中，用虚线表示的部分，表示没有变形的情况下的喷嘴薄片17的位置。

图13示出了向中央的液体吐出部分的发热元件13提供能量，右侧的发热元件13上边的气泡开始急剧地生长时的状态。示出的是在油墨液体室12内的右侧产生了激烈的压力变动，喷嘴薄片17和壁垒层16在左右处产生了不同的变形量的状态。

在该状态下，由于油墨液体室12膨胀，归因于与本来的状态相比压力进一步下降，以及由于喷嘴18的吐出面稍微倾斜故吐出角变大等的原因，自身的吐出特性虽然会受到影响，但是，由于没有来自该状态下的两侧的液体吐出部分的油墨液滴的吐出，故对相邻的液体吐出部分没有影响。

此外，该弯曲的影响，在把镍电铸用于喷嘴薄片17的本实施形态的情况下，已经确认：如果喷嘴薄片17的厚度小于等于10微米，则会显著地表现出该弯曲的影响。这种情况与梁的强度问题同样，可以理解为弯曲量对于喷嘴薄片17的厚度的变化而急剧地变化。

图14示出了在全部发热元件13中都发生了气泡生长时的状态。

在该情况下，可以认为在喷嘴薄片17的两侧发生了同一等级的变形。此外，虽然由于油墨液体室12整体的容积增加，而被认为吐出压力会有若干下降，但是，由于与图13的情况下不同，在喷嘴18的吐出面处的变形对于喷嘴18的中心轴对称地产生。故可以认为对油墨液滴的吐出方向的影响小。

在偏转吐出的情况下也罢不偏转吐出的情况下也罢，在发热元件13为2个时，虽然可以认为结果成为在达到最终的吐出的那一时刻被一个气泡挤压出来，但是，与喷嘴18的吐出面平行的运动方向，由迄今为止的说明也可得知，由于人们认为由气泡发生的初始状态决定，故可以说喷嘴薄片17的变形给予两者的影响不同。

此外，图15示出了从气泡收缩到气泡消灭这一期间的状态。在该情况下，可以认为在油墨液体室12内，要急速地产生而且产生大的负压。在该状态下，由于油墨液滴已经离开喷嘴18处于飞行阶段，故人们认为虽然喷嘴薄片17的变形大，但是对吐出角度却没有影响。

如上所述，喷嘴薄片17的变形，会给油墨液滴的吐出造成影响。

换句话说，可以认为薄片17的厚度，将成为给偏转吐出造成影响的参数之一。因此，理想的是考虑到这一点来决定喷嘴薄片17的厚度。

其次，对液体吐出部分的具体的形状进行说明。

图16是说明喷嘴薄片17、喷嘴18的开口直径、壁垒层16等的形状的剖面图。在图16中，设喷嘴薄片17的厚度(高度)为N，设壁垒层16的厚度(高度)为K，设油墨液体室12的高度(从发热元件13的表面到喷嘴18的吐出面的高度)为H。因此，N+K＝H。

此外，设喷嘴18的开口直径为Dx。在这里，所谓喷嘴18的开口直径Dx，指的是在喷嘴18的吐出面(表面)上的开口直径，而且是在2个发热元件13的排列方向(与后述的中心间距离B同一方向)上测定的开口直径。之所以要这样地定义，是因为如后所述，在喷嘴18的开口直径之内，2个发热元件13的排列方向的开口直径(Dx)和对于2个发热元件13的排列方向垂直的方向的开口直径(Dy)常常不同的缘故。就是说，是因为喷嘴18的开口形状并不限于圆形，也可以是椭圆或长圆的缘故。

另外，所谓‘长圆’，在本说明书中，与椭圆不同，意味着所谓的小判形的形状(即日本古代椭圆形的一两金币的形状)，至少一部分地含有直线。

此外，设2个发热元件13的中心间距离为B，设喷嘴薄片17上的喷嘴18的锥度角(喷嘴18的内面与平行于喷嘴17的中心轴的直线之间的夹角)为θ。

以上，在设X＝Dx/H，设记录媒体的油墨液滴弹着面与油墨液滴的吐出面之间的垂直距离为1.5(mm)时的偏转量为Y时，得到了如下的实验表达式(至于该实验表达式的根据，将在后边讲述)。

(表达式2)Y＝aK(X-0.5)；a是任意的常数

图17画成为曲线地示出了在表达式2中，设a＝12.5，且已用K＝1进行了归一化时的实验数据与上述表达式之间的相关性。

在图17中，例如在X(＝Dx/H)＝0.9时的Y的值，由于将成为5，故若把壁垒层16的厚度K取为10(微米)。则在同一条件(记录媒体的油墨液滴弹着面与油墨液滴的吐出面之间的垂直距离为1.5(mm))下，偏转量Y将成为

5×10＝50(微米)

此外，由图17的实验数据可知：X(＝Dx/H)＝0.5时的偏转量Y将成为0。

以上述表达式2为基础，对油墨液滴的偏转吐出的最佳化，就是说可以得到大的偏转量Y的条件，进行说明。

图18示出了在设油墨液体室12的高度H(＝N+K)为恒定值25微米，使喷嘴18的开口直径Dx和喷嘴薄片17的厚度N变化时，偏转量Y究竟如何变化。在图18中，设在表达式2中a＝12.5。该图18，就成为用实际的具体数值表示图17的图。

在图18中，与图17同样，在Dx＝12.5(微米)时，存在着偏转量Y成为0(偏转灵敏度为0)的异常点。由图18可理解这样的情况：在开口直径Dx增大的同时偏转量Y也增大了。

此外，图19示出了在设开口直径Dx恒定(19(微米))，使喷嘴薄片17的厚度N和壁垒层16的厚度K变化时的偏转量Y。

由图19的特性可知：在开口直径Dx恒定时，对于喷嘴薄片17的厚度N存在着使偏转量Y成为最大的K值。

此外，为使偏转量Y成为最大，用相关变量求偏转量Y的偏微分，求其值成为0的条件即可。

因此，若设

(表达式3)

Y/K＝a(Dx/(N+K)-0.5)-aKDx/(N+K)²＝0

并对K进行整理，则将得到

(表达式4)

K＝-N±(2NDx)

在这里，由于K是正的值，故如果根号取正的值，则表达式4将成为

(表达式5)

K＝-N+(2NDx)

该表达式5，就将成为给出图19中的拐点的条件。若设把表达式5代入到表达式2内时的偏转量Y的值为Ymax，则可以得到

(表达式6)

Ymax＝a/2×((2Dx)-(N)))²

图20示出了表达式5，图21示出了表达式6。在图20和图21中，把在喷嘴薄片17的厚度N的各点处得到的Ymax连成曲线。

上述的图18到图21，用2维的曲线依次示出了作为决定偏转特性的3个主要参数的(1)开口直径Dx、(2)壁垒层16的厚度K和(3)喷嘴薄片17的厚度N。相对于此，图22则用3维的立体形式示出了上述3个主要参数。另外，在图2中，已把开口直径Dx设定为Dx＝20(微米)，把喷嘴薄片17的厚度N的范围表示得比图21更窄。

由以上的考察可知，液体吐出部分的具体形状，理想的是如下所述地设计。

首先，重要的是1个油墨液体室12内的2个发热元件13并排配置具有同一表面形状和同一发热特性的2个气泡发生区域。

此外，理想的是对于通过喷嘴18的中心轴对喷嘴18的吐出面垂直的面对称地配置在一个油墨液体室12内设置的2个发热元件13(2个气泡发生区域)，同时，把油墨液体室12和喷嘴18形成为使得对于上述面成为对称形状。

归因于像这样地形成，就可以以偏转量Y成为0的点为中心使偏转特性成为左右对称的关系。此外，在使提供给2个发热元件13的能量成为相反的情况下，理想的是使得偏转量Y与在此之前的偏转量成为镜像对称那样地，对于喷嘴18的中心轴，使喷嘴18、油墨液体室12和发热元件13的形状或2个发热元件13的配置等成为大体上的面对称。

此外，理想的是把设置在1个油墨液体室12内的2个发热元件13的中心连结到该2个发热元件13的排列方向上的中心间距离B，和油墨液体室12内的2个发热元件13的排列方向上的喷嘴18的吐出面的开口直径Dx之间的关系，是

(表达式7)Dx＞B

此外，喷嘴薄片17的厚度N与中心间距离B之间的关系是

(表达式8)N＜2×B

其根据在于：表达式7的关系如图18所示，表达式8的关系如图21所示，在满足表达式7和8的2个关系的区域中，可以确保具有充分意义的偏转量Y。

另外，在表达式7和8中，把中心间距离B当做标准。其理由之一是由于虽然只要偏转方向总是发热元件13的排列方向，则也可以把喷嘴18的排列步距取为基准，但是取决于目的，也可以设想不是向喷嘴18的排列方向而是向垂直于该方向的方向偏转的情况的缘故。此外，除此之外的理由，如后所述，是因为已经确认喷嘴18的开口直径Dx，在设为2个发热元件13的排列方向(偏转方向)上的直径时，在表达式2中可以最满意地应用的缘故。

再有，理想的是油墨液体室12内的2个发热元件13的排列方向上的喷嘴18的吐出面的开口直径Dx与垂直于油墨液体室12内的2个发热元件13的排列方向的方向上的喷嘴18的吐出面的开口直径(以后，把该开口直径定为Dy)之间的关系，是表达式9。

(表达式9)Dx＞Dy

图23的平面图和剖面图示出了喷嘴的开口直径Dx与Dy(Dy1、Dy2、Dy3)之间的关系。

之所以要像表达式9那样地定义，是因为作为喷嘴18的开口形状来说虽然一般是圆形的，但是，并非一定是圆形不可，只要在喷嘴18的排列方向上的开口直径Dx是恒定的，则偏转量Y也可以确保大体上的恒定量的缘故。

就是说，只要Dx的值是恒定的，由于已知即便是Dy的值多少发生变化，偏转特性也不怎么受影响(参看后述的实施例)，在喷墨打印机等中，由于为了提高画质而具有想要使要吐出的油墨液滴量比较少以仅仅确保偏转量Y这样的要求，故只要做成为把Dx取得大，抑制Dy的开口形状，就可以实现该目的。

此外，喷嘴18的开口形状，并不限于圆或椭圆，也可以是长圆或把基本形状做成为正方形或长方形等的多角形，并根据需要使拐角部分带上恰好必要量的圆角化的形状。

另外，在图23中，示出了Dx的值为同一值的3种形状(圆(Dy1)、椭圆(Dy2)和长圆(Dy3))的例子。

此外，理想的是壁垒层16的厚度K(从发热元件13的表面到喷嘴薄片17的发热元件13一侧的面的距离)，对于可用

(表达式10)

Kopt＝(2NDx)-N实现的最大的偏转量Y，是在-25％以内(0.75≤K/Kopt≤1)的K值，换句话说，K被设定在

(表达式11)

0.75×((2NDx)-N)≤K≤(2NDx)-N的范围内。

如上所述，用来决定最大偏转量Y的3个主要参数，是喷嘴18的开口直径Dx、壁垒层16的厚度K和喷嘴薄片17的厚度N。在这里，所谓最大偏转量Y，意味着同时把能量提供给2个发热元件13，同时，使得在2个发热元件13上边的膜沸腾所产生的气泡发生时刻不同那样地把不同的能量面密度的能量提供给2个发热元件13，以电学上的最大条件进行偏转吐出时所可能得到的偏转量Y。

由上述的图18～图22可知，开口直径Dx形成得越大，此外，喷嘴薄片17的厚度N形成得越薄，偏转量Y就增大得越多。就是说，虽然是单调增加(对于开口直径Dx来说)或单调减少(对喷嘴薄片17的厚度N来说)函数，但是，对于壁垒层16的厚度K来说，并不成为单调增加或单调减少函数，而是对于所给定的Dx和N，存在着使偏转量Y成为最大的特定的K值(Kopt)。

另外，作为理想来说，虽然是K＝Kopt，但是，即便K的值是对于Kopt稍微偏移开来的值，只要在喷墨打印机等中要求的偏转量不那么大，也并非是非要K＝Kopt不可。

于是，在本发明中，根据实验结果等，在表达式11的范围内(在-25％之前)决定。

对于与以上说明的决定偏转量Y的3个主要参数Dx、N和K有关的数值的选择基准，可归纳如下。

(1)开口直径Dx

为了尽可能地把偏转量Y取得大，开口直径Dx越大越有利。但是，如果单纯地加大，由于与之相应地要在记录媒体上形成的点直径就会越大，故在喷墨打印机的情况下，就会成为画质劣化(不光滑的感觉、点排列的不整齐等)的根由。为此，理想的是做成为使得把开口直径Dy(对Dx垂直的方向的开口直径)形成得小，不增大喷嘴18的开口面积。

(2)喷嘴薄片17的厚度N

只要可以确保能够承受油墨液滴吐出时的压力变动的强度(刚性)，把厚度N形成得越薄，就越可以增大偏转量Y。但是，厚度N几乎唯一地由材料的物理特性和液体吐出部分的构造决定。

另一方面，如果是不进行偏转吐出的液体吐出部分，则通过增大厚度N，可以更为笔直地吐出油墨液滴。

(3)壁垒层16的厚度K

如上所述，在壁垒层的厚度K中存在着最佳值。采用作为K值选取接近表达式5或Kopt的值，就可以使偏转量Y的值成为最大。

(4)偏转量Y的异常点

如上所述，在偏转量Y中存在着异常点。意味着在该点处油墨液滴几乎不可能偏转吐出。作为该异常点的利用方法，对于Dx来说，在使之成为可以把偏转量Y取得大的值的同时，对于Dy来说，采用设定在异常点附近的办法，也可以设定为使得对于Dy的方向(垂直于发热元件13的排列方向的方向)油墨液滴几乎不偏转。

此外，作为与喷嘴18的形状有关的事项，(发热元件13的排列方向上的)喷嘴18的吐出面的开口直径Dx与喷嘴18的发热元件13一侧的开口直径Dx’之间的关系，理想的是

Dx＜Dx’

例如，在把喷嘴18的内面做成为圆锥面的情况下，图16中，当锥度角θ成为负时(就是说，在该情况下，成为Dx＞Dx’)，在喷嘴18的发热元件13一侧所受到的干扰增大，给偏转量Y或偏转特性造成影响。为此，理想的是要做成为Dx＜Dx’。

另外，喷嘴18的内侧(空间的)形状，除去像圆锥梯形形状(使梯形以上下方向的中心轴进行旋转时所形成的形状)那样，在剖面图中看喷嘴18的内侧形状时侧壁面是直线的情况之外，如图2所示，也可以是曲线。

例如，在要把喷嘴18的内壁面形成为圆锥面的情况下，只要做成为随着向发热元件13一侧前进喷嘴18的开口直径Dx增大的圆锥面即可。

接着，对于打印头11的理想的构成进行说明。

首先，把多个同一形状的液体吐出部分在2个发热元件13的排列方向上排列起来的，虽然是图1所示的那样，但是，在这里，理想的是在位于两端的喷嘴18的外侧喷嘴薄片17还要进一步延长，同时，还要设置不进行油墨液滴的吐出的液体吐出部分。另外，该液体吐出部分虽然也可以是没有发热元件13，但是，至少要设置喷嘴18(喷嘴薄片17)和油墨液体室12(壁垒层16)。

如上所述，油墨液滴的吐出时，虽然喷嘴薄片17会变形，但是在来自已在两侧设置有液体吐出部分的液体吐出部分的油墨液滴的吐出时，和来自位于端部(在一方一侧没有液体吐出部分)的液体吐出部分的油墨液滴吐出时，吐出特性完全不同。这虽然在其吐出特性的变化可以忽视的那种程度地小的情况下是可以的，但是，在要求更高精度的吐出特性时，理想的是要做成为在打印头11的两侧设置虚设的液体吐出部分(不吐出油墨液滴的液体吐出部分)，在吐出油墨液滴的液体吐出部分的两侧则总是存在着液体吐出部分的构成，并做成为使得在油墨液滴的吐出时，其液体吐出部分的两侧的喷嘴薄片17进行弹性变形，以获得该变形的平衡。

此外，理想的是打印头11上的所有喷嘴18都配置在一个方向(特别是在本实施形态中，被配置为直线状)上，而且要配置为使得多个的全部喷嘴18的吐出面位于同一平面上。

由于把喷嘴18配置在一个方向上，故可以使喷嘴18的排列方向上的油墨液滴的弹着步距成为正确的步距。

另外，喷嘴18的排列，只要是一个方向，并非一定要是直线状不可。本申请人虽然已经提出了作为未公开的在先专利技术的特愿2003-383232，但是，该技术是这样的技术：‘多个液体吐出部分(喷嘴)以恒定的步距排列起来，在该多个液体吐出部分之内，彼此相邻的液体吐出部分的喷嘴的中心，隔以间隔X(X是大于0的实数)地配置在与多个液体吐出部分的排列方向垂直的方向上’。换句话说，液体吐出部分(喷嘴)交错状地排列。

倘采用该技术，则可以减小由伴随着油墨液滴的吐出的压力变动而产生的喷嘴18及其周边区域的变形量，可以使油墨液滴的吐出量和吐出方向稳定。因此，在偏转吐出时，由于把喷嘴薄片17的厚度形成得薄是有利的，故采用使用上述技术的办法，即便是把喷嘴薄片17的厚度形成得薄，也可以抑制油墨液滴的吐出时的喷嘴18的周边区域的弯曲，可以进行稳定而且高品位的油墨液滴的吐出。

此外，采用把喷嘴18的吐出面配置在同一平面上的办法，就可以使偏转吐出时的油墨液滴的弹着位置成为更为正确的位置。

例如，在多个喷嘴18的吐出面不处于同一平面上的情况下，结果就成为喷嘴18的吐出面与记录媒体之间的距离在喷嘴18间不一样。

在该情况下，如果进行油墨液滴的偏转吐出，则弹着位置就会不同。因此，特别是在要进行偏转吐出的情况下，理想的是把喷嘴18的吐出面配置为使得在多个喷嘴18间处于同一平面上(在已形成了喷嘴18喷嘴薄片17的表面上没有歪斜而且具有高的平面度)。

其次，对本发明的实施例进行说明。

(实施例1)

图24的剖面图示出了液体吐出部分的具体形状(尺寸)。此外，图25的平面图示出了1个液体吐出部分内的2个发热元件13。

如图24所示，把喷嘴18的直径D做成为15微米。在这里，在实施例1中，为了把喷嘴18的开口形状做成为圆形，使用的是直径D(＝Dx＝Dy)。

此外，把喷嘴薄片17的厚度N做成为12微米，把壁垒层16的厚度K做成为12微米。因此，就成为K+N＝24微米。此外，把在壁垒层16内的发热元件13的排列方向的长度做成为24微米。

此外，如图25所示，把发热元件13的气泡发生区域(发热区域)做成为20×20微米的正方形形状，把2个气泡发生区域的间隙(缝隙宽度)做成为0.8微米。

另外，在上述的说明中，虽然讲述为对设置在1个液体吐出部分内的2个发热元件13‘进行了2分割’，但是，实际上是把发热元件13形成为图25所示的那样的大体上的倒U形，同时，在其两个端部以及其中央上部的回折部分的共计3个地方上设置电极，形成了2个并行设置的气泡发生区域(发热区域)。如上所述，‘2个发热元件13’没有必要在物理上完全分离开来，在设计上，图25所示的形状这一方易于制作。

此外，2个气泡发生区域要设定为具有同一表面形状和同一的发热特性。另外，发热元件13要使用用溅射法形成了钽的元件，电阻值在1个气泡发生区域中约为75欧姆，2个气泡发生区域串联连接起来成为大约150欧姆。

再有，在图25中，用虚线示出了喷嘴18的位置，2个气泡发生区域却被配置为对于喷嘴18的中心(轴)对称。

图26是说明偏转量Y的定义的说明图。实际的油墨液滴的吐出角度，由于对于喷嘴18的中心轴顶多也就是3到4度左右，故要正确地测定该角度是困难的。于是，在图26中把对于不使油墨液滴偏转地(与喷嘴18的中心轴一致的方向)吐出时的油墨液滴的弹着位置的、使油墨液滴偏转吐出时的弹着位置测定为偏转量Y(另外，把从喷嘴18的吐出面到记录媒体为止的垂直距离做成为约1.5mm)。

(实施例2)

图27的剖面图示出了实施例2的打印头的具体构造。如图27所示，在实验中，试制了在半导体芯片上边直接形成使用光刻技术形成喷嘴18的OCN(片上喷嘴)构造的喷嘴群，在同一芯片上边具有各种各样参数的喷嘴。

另外，作为使用OCN构造的理由是：第1，由于喷嘴18可以用透明的丙烯等形成，故用视觉方式观察在喷嘴18的内部正在产生的现象，以及第2，由于可以正确地制作多样的喷嘴18，故除去那些必须要使之变化的参数之外，要尽可能地与别的条件的喷嘴保持同一条件，以提高用实验得到的数值的可靠性。

(实施例3)

在实施例1中，使用的是开口形状为圆形的喷嘴18，在实施例3中，则把喷嘴18的开口形状做成为圆以外的椭圆或长圆(Dx≠Dy)，并使开口直径Dx和Dy变化。

另外，在实施例3中，喷嘴18的开口形状以外的参数全都设定为相同。

图28的表格示出了12个实验结果和评价项目。在这里，适当地选择并且实测了被认为会给偏转量Y造成大的影响的3个参数(D(＝Dx＝Dy)：喷嘴18的直径，K：壁垒层16的厚度，N：喷嘴薄片17的厚度)。此外，偏转量Y的测定，如图26所示的那样。此外，评价项目1到5，是用来评估相关关系的估算。

此外，图29与图28同样，是以把实验结果和评价项目制成表的方式示出的图，而且是对于喷嘴18的开口形状为圆和长圆的情况示出的图。在图29中，为了评估因喷嘴18的开口形状的差异结果怎样变化，除去喷嘴18的形状以外的参数，都设定为同一条件。

此外，图30用曲线示出了图28的结果。在图30的8条曲线中，不论哪一个点都是根据同一实验结果得到的点，仅仅是改变了该结果的评价方法。在图30中，纵列的4条曲线(1、3、5、7)进行的是与偏转量Y有关的评价操作，横列的2条曲线(2、4、6、8)进行的是与喷嘴18的直径D有关的评价操作。

在图30的曲线中，可知：‘1’表明相关极好，‘8’表明接在‘1’后边的高的相关。

另外，图30中，如果以表达式2的情况为标准写出‘8’的曲线的表达式，则将成为以下的形式：

(表达式12)Y＝b(Dx-N)；b是相当于表达式2中的a的1/2的常数。

在通常的实用性的油墨液体室12的构造中，由于K与N的值相当接近，故可以认为KN。因此，若把该条件代入到表达式2内，则成为

(表达式13)Y＝aK(X-0.5)＝aN(Dx/(2N)-0.5)＝a(Dx-N)/2＝b(Dx-N)

与表达式12相等。

此外，图31用曲线示出了即便是喷嘴18的开口形状为圆的情况(Dx＝Dy)和为长圆(Dx≠Dy)的情况，只要在特定的范围内，相关也不会变化的情况。另外，在图31中，使用的是‘1’和‘8’的组合。

由图31的结果可知：即便是喷嘴18的开口形状改变了，偏转量Y也几乎仅仅由Dx的值决定。

其次，对喷嘴18的开口形状和点直径的变化进行说明。

图32根据实施例3的实验结果，示出了多种喷嘴18的开口直径Dx和Dy以及喷嘴18的开口面积(S)和(已记录在记录媒体上的)点直径。此外，图33使所要吐出的油墨液滴量成为与点直径一对一地进行对应的量后，把：S画成了曲线。

由图33可知，(最大)偏转量Y对于发热元件13的排列方向上的喷嘴18的开口直径Dx，相当忠实地表现出比例关系。另一方面，对于点直径就是说对于所要吐出的油墨液滴量来说，可知几乎仅仅由喷嘴18的开口面积S决定。

上述的情况，如果仅仅考虑圆形的喷嘴18的开口形状，只要决定了最大偏转量Y，点直径也就必然地决定了下来。相对于此，采用选择仅仅使开口直径Dx成为同一的椭圆或长圆(包括以之为准的形状)，并适当地选择开口面积S的办法，就意味着可以在某一范围内选择点直径。

此外，图33中，设定为‘饱和区域‘的区域，是点直径不再变化(不再增大)的区域而与开口面积S增大无关。这是因为在液体吐出部分的构造上，发热元件13的表面面积和油墨液体室12的容积，为了决定参与1次吐出的油墨液滴量，随着所要吐出的油墨液滴的体积接近于该量，点直径也与开口面积S无关地收敛于恒定值的缘故。

对以上的实施例进行归纳，可以指出以下的几点。

(1)偏转量Y，比例于喷嘴18的开口直径，特别是比例于发热元件13的排列方向上的开口直径Dx。

(2)在使油墨液体室的高度H(＝K+N)成为恒定时，偏转量Y比例于壁垒层16的厚度K。

(3)偏转量Y反比例于油墨液体室的高度H。

(4)偏转量Y以D∶H＝1∶2的点为起点，对于D/H的变化线性地变化。

(5)在实施例2的参数变化的范围内，喷嘴薄片17的厚度N，只要油墨液体室的高度H是恒定的就几乎对偏转特性没有影响。

可以根据这几点推导出上边所说的表达式2。

Claims (13)

1.一种液体吐出装置，具备：

收容要吐出的液体的液体室；

设置在上述液体室内的发热元件；以及

形成了用来从上述液体室内吐出液滴的喷嘴的喷嘴形成构件，

向上述发热元件提供用来加热的能量，使得在上述发热元件上边因膜沸腾而产生气泡，借助于该气泡的发生给予上述液体室内的液体以飞行力，同时，借助于气泡发生后的收缩所产生的压力变化，使上述液体室内的液体的一部分成为液滴分离后从上述喷嘴吐出，其特征在于：

在一个上述液体室内设置的上述发热元件，并排地配置有具有同一表面形状和同一发热特性的2个气泡发生区域，

控制为，通过对2个上述气泡发生区域同时给予能量，并且对2个上述气泡发生区域提供不同能量面密度的能量，使得在2个上述气泡发生区域上边的膜沸腾所产生的气泡发生时刻不同，从而在液滴的产生过程中，把具有与上述喷嘴的吐出面平行的分量的飞行力赋予液滴。

2.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

控制为，在使液滴弹着于被配置为与上述喷嘴的吐出面相向的液滴弹着对象物上时，通过改变提供给2个上述气泡发生区域的能量面密度之差，使液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量的大小发生变化，从而改变液滴的弹着位置。

3.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

以2个上述气泡发生区域的能量面密度之差为0且液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量为0的点为原点，在随着能量面密度之差的增大，液滴的飞行力中平行于上述喷嘴的吐出面的分量增加并迎来峰值且之后平行于上述喷嘴的吐出面的分量减小的变化范围中，设定

以上述原点为中心，随着能量面密度之差的增大，液滴的飞行力中平行于上述喷嘴的吐出面的分量在到达上述峰值之前增加的范围为第1范围，

与上述第1范围相邻且随着2个上述气泡发生区域的能量面密度之差的缩小，包含液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量成为0的点在内的、与上述喷嘴的吐出面平行的分量在到达上述峰值之前变化的范围为第2范围，

与上述第1范围相邻、相对于2个上述气泡发生区域的能量面密度之差为0的点处于与上述第2范围对称的范围为第3范围，该第3范围具有使提供给上述第2范围中的2个上述气泡发生区域的能量的条件逆转而得到的关系，在该第3范围中，随着2个上述气泡发生区域的能量面密度之差的增大，包含液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量成为0的点在内，与上述喷嘴的吐出面平行的分量在上述峰值以后变化，

控制为，在上述3个范围中的任何一个范围内，通过改变提供给2个上述气泡发生区域的能量面密度之差，使液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量的大小发生变化。

4.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

以2个上述气泡发生区域的能量面密度之差为0且液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量为0的点为原点，在随着能量面密度之差的增大，液滴的飞行力中平行于上述喷嘴的吐出面的分量增加并迎来峰值且之后平行于上述喷嘴的吐出面的分量减小的变化范围中，设定

以上述原点为中心，随着能量面密度之差的增大，液滴的飞行力中平行于上述喷嘴的吐出面的分量在到达上述峰值之前增加的范围为第1范围，

与上述第1范围相邻且伴随着2个上述气泡发生区域的能量面密度之差的缩小，包含液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量成为0的点在内的、与上述喷嘴的吐出面平行的分量在到达上述峰值之前变化的范围为第2范围，

与上述第1范围相邻、相对于2个上述气泡发生区域的能量面密度之差为0的点处于与上述第2范围对称的范围为第3范围，该第3范围具有使提供给上述第2范围中的2个上述气泡发生区域的能量的条件逆转而得到的关系，在该第3范围中，随着2个上述气泡发生区域的能量面密度之差的增大，包含液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量成为0的点在内，与上述喷嘴的吐出面平行的分量在上述峰值以后变化，

控制为，在上述3个范围中的多个范围内，通过改变提供给2个上述气泡发生区域的能量面密度之差，使液滴的飞行力中与上述喷嘴的吐出面平行的分量的大小发生变化。

5.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

相对于通过上述喷嘴的中心轴与上述喷嘴的吐出面垂直的面对称地配置在一个上述液体室内设置的上述发热元件的2个上述气泡发生区域，同时，

上述液体室以及上述喷嘴被形成为相对于上述面成为对称的形状。

6.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

将设置在1个上述液体室内的上述发热元件的2个上述气泡发生区域的中心在该2个上述气泡发生区域的排列方向上连接起来的中心间距离B与上述液体室内的2个上述气泡发生区域的排列方向上的上述喷嘴的吐出面的开口直径Dx之间的关系是

Dx＞B

此外，上述喷嘴形成构件的厚度N与上述中心间距离B之间的关系是

N＜2×B。

7.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

上述液体室内的2个上述气泡发生区域的排列方向上的上述喷嘴的吐出面的开口直径Dx与垂直于上述液体室内的2个上述气泡发生区域的排列方向的方向上的上述喷嘴的吐出面的开口直径Dy之间的关系是

Dx＞Dy。

8.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

在设上述液体室内的2个上述气泡发生区域的排列方向上的上述喷嘴的吐出面的开口直径为Dx，上述喷嘴形成构件的厚度为N时，

从上述发热元件的表面到上述喷嘴形成构件的上述发热元件一侧的面的距离K被设定在

0.75×((2×Dx×N)-N)≤K≤(2×Dx×N)-N的范围内。

9.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

上述液体室内的2个上述气泡发生区域的排列方向上的上述喷嘴的吐出面的开口直径Dx与上述液体室内的2个上述气泡发生区域的排列方向上的上述喷嘴的上述发热元件一侧的面的开口直径Dx’之间的关系是

Dx＜Dx’。

10.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

上述喷嘴的内壁面是被形成为上述喷嘴的开口直径从上述喷嘴的吐出面向上述发热元件一侧增大的圆锥面。

11.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

在1个上述液体室内的上述发热元件中的2个上述气泡发生区域的排列方向上，排列有多个同一形状的上述液体室、上述发热元件和上述喷嘴。

12.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

在1个上述液体室内的上述发热元件中的2个上述气泡发生区域的排列方向上，排列有多个同一形状的上述液体室、上述发热元件和上述喷嘴，

在位于两端的上述喷嘴的外侧，还设置有使上述喷嘴形成构件延长但不进行液体的吐出的上述喷嘴和上述液体室。

13.根据权利要求1所述的液体吐出装置，其特征在于：

在1个上述液体室内的上述发热元件中的2个上述气泡发生区域的排列方向上，排列有多个同一形状的上述液体室、上述发热元件和上述喷嘴，

全部的多个上述喷嘴被配置在一个方向上，

全部的多个上述喷嘴的吐出面被配置为位于同一平面上。

Images