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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausgeben
von Flüssigkeit
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, um gewünscht
eine Flüssigkeit
durch Generieren von Blasen durch Aufbringung von thermischer Energie
auf die Flüssigkeit auszugeben.
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Zusätzlich ist
die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung, wie beispielsweise
einen Drucker, um ein Aufzeichnen auf einem aufzuzeichnenden Aufzeichnungsmedium,
wie beispielsweise Papier, Zwirn, Faser, Stoff, Leder, Metall, Plastik,
Glas, Holz, Keramik, aufzuzeichnen, einem Fotokopierer, einem Faxgerät, das ein Übertragungssystem
hat, und einem Wortprozessor, der einen Druckerteil hat, und dergleichen
und ferner auf eine industrielle Aufzeichnungsvorrichtung anwendbar,
die auf eine komplexe Weise mit verschiedenen Verarbeitungsvorrichtungen
vermischt ist.
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Im Übrigen bedeutet
der Begriff "Aufzeichnen" in der vorliegenden
Erfindung nicht nur, Bilder, die eine bestimmte Bedeutung wie Buchstaben
und Zeichnungen haben, auf ein aufzuzeichnendes Aufzeichnungsmedium
aufzubringen, sondern bedeutet auch Bilder, die keine Bedeutung
haben, wie beispielsweise Muster usw., aufzubringen.
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Stand der Technik
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Ein
Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsverfahren
oder ein sogenanntes Blasenstrahlaufzeichnungsverfahren, die Energie,
wie beispielsweise Wärme,
auf eine Tinte (Flüssigkeit)
aufbringen, um zu bewirken, dass eine Flüssigkeit eine Zustandsänderung
durchläuft,
die durch eine plötzliche
Volumenänderung
begleitet ist, (Generierung von Blasen) und die Flüssigkeit
von einem Ausgabeanschluss mit einer Aufbringungskraft auf der Grundlage
dieser Zustandsänderung
ausgeben, bewirken, dass jene auf einem aufzuzeichnenden Aufzeichnungsmedium
anhaftet, und die mit einer Bildausbildung fortschreiten, sind herkömmlich bekannt.
Bei einer Aufzeichnungsvorrichtung, die dieses Blasenstrahlaufzeichnungsverfahren
verwendet, wie es in der Veröffentlichung des
US-Patents 4 723 129 offenbart
ist, sind im Allgemeinen ein Ausgabeanschluss, um Flüssigkeit
auszugeben, ein Flüssigkeitsdurchflussweg,
um mit dem Ausgabeanschluss zu kommunizieren, und ein Elektrowärmewandler
als eine Energie generierende Einrichtung zum Ausgeben von Flüssigkeit,
die innerhalb des Flüssigkeitsdurchflusswegs
angeordnet ist, angeordnet.
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Ein
derartiges Aufzeichnungsverfahren ermöglicht stark erhabene Bilder
mit hoher Geschwindigkeit und mit geringen Geräuschen aufzuzeichnen und kann
den Ausgabeanschluss anordnen, um Flüssigkeit bei hoher Dichte in
dem Kopf auszugeben, um dieses Aufzeichnungsverfahren auszuführen, und
hat daher viele außerordentliche
Vorteile, um leicht aufgezeichnete Bilder und ferner Farbbilder ebenso
mit hoher Auflösung
mit einer kleinen Vorrichtung zu erhalten. Daher ist dieses Blasenstrahlaufzeichnungsverfahren
jüngst
für viele
Bürovorrichtungen,
wie beispielsweise einem Drucker, einem Fotokopierer und einem Faxgerät usw. verwendet
worden und ist sogar für
Systeme für
industrielle Anwendung, wie beispielsweise einer Textildruckvorrichtung,
usw. verwendet worden.
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Eine
schematische Schnittansicht um einen Elektrowärmewandler eines Flüssigkeitsausgabekopfes
eines Beispiels des Stands der Technik, um ein Aufzeichnen durch
ein derartiges Aufzeichnungsverfahren auszuführen, ist in 10 gezeigt.
In dem in der vorstehend beschriebenen Zeichnung gezeigten Beispiel
ist der Elektrowärmewandler
durch eine Widerstandsschicht 100 und darauf laminierten
Elektroden 101a und 101b aufgebaut und als ein
einen Spalt aufweisendes Paar ausgebildet. Das heißt, dass
das Wärme
generierende Teil 105, um Wärme durch Anlegen von Spannungen
zu generieren, zwischen der Elektrode 101a und der Elektrode 101b ausgebildet
ist und dieser Spalt eine Blasengenerierungsregion werden wird,
wo Blasen durch Filmsieden ausgebildet werden. Zusätzlich sind
weiterhin über
der Widerstandsschicht 100 und den Elektroden 101a und 101b zwei
Schichten von diesen schützenden
Schutzschichten 102 und 103 ausgebildet.
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Der
Ausgabeanschluss, um Flüssigkeit durch
Generieren einer Blase 104 mit einer Wärmegenerierung bei dem Wärme generierenden
Körper 105 auszugeben,
ist an einer Position angeordnet, die dem Wärme generierenden Körper 105,
wie beispielsweise dem Ausgabeanschluss S (ein sogenannter Seitenstrahltyp),
zugewandt ist oder ist in der seitlichen Richtung angeordnet, wie
beispielsweise der Ausgabenanschluss E (ein sogenannter Kantenstrahltyp).
In jedem Fall wächst
in dem Flüssigkeitsausgabekopf
mit einer derartigen Konstruktion die Blase 104 zu der
Seite X der Flüssigkeitskammer
mit einem vergleichsweise kleinen Durchflusswegwiderstand vergleichsweise
stark und daher ist es wahrscheinlich, dass die Position des Verschwindens
der Blasen 106 zu dem mittleren Bereich des Wärme generierenden
Körpers 105 kommt
oder ein bisschen in der Richtung der Flüssigkeitskammerseite gedrängt ist.
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Somit
wird in dem Flüssigkeitsausgabekopf, wie
in 10 gezeigt ist, begleitet durch das Wachstum der
Blase 104 die Flüssigkeit
in der Richtung der Seite X der Kammer stark zurückgedrückt. Dementsprechend weicht
ein Wulstrand, der in der Ausgabeanschlussseite ausgebildet ist,
der die Fläche
zwischen der Flüssigkeit
und der äußeren Atmosphäre bildet,
begleitet durch ein Blasenverschwinden nach einer Flüssigkeitsausgabe
vergleichsweise stark zurück
und schwingt vergleichsweise stark. Zusätzlich tritt in den Schritten,
bei denen die Blase verschwindet, ein Flüssigkeitsstrom zu dem Wärme generierenden
Körper 105 von
der Flüssigkeitskammerseite und
ein Flüssigkeitsstrom
zu dem Wärme
generierenden Körper 105 von
dem Ausgabeanschluss auf, um nahezu das gleiche Niveau zu erreichen,
und somit kommt die Steuerzeit, wenn ein Wiederbefüllen der
Flüssigkeit
zu der Ausgabeanschlussseite im Wesentlichen fortschreitet, nachdem
der Flüssigkeitsstrom
von der Ausgabeanschlussseite annähernd stoppt und vergleichsweise
spät fortschreitet, und
daher erfordert es eine vergleichsweise lange Zeit, bis der Wulstrand
stabilisiert zu der normalen Position zurückkehrt. Somit ist es in dem
Fall, in dem Flüssigkeit
in einer aufeinanderfolgenden Weise ausgegeben wird, notwendig,
ein verhältnismäßig langes Zeitintervall
zur Ausgabe einzunehmen und es gibt eine Grenze für eine Antriebsfrequenz,
die es ermöglichen
kann, dass Flüssigkeit
gut ausgegeben wird.
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Zusätzlich ist
als ein Flüssigkeitsausgabekopf
der eine bekannt, der eine Konstruktion hat, die ein bewegliches
Element aufweist, das eine Versetzung durchläuft, das in dem Blasengenerierungsbereich
vorgesehen ist und durch ein Wachstum von Blasen begleitet wird,
und ein Steuerglied hat, um die Versetzung des beweglichen Elements
innerhalb eines gewünschten
Bereichs zu steuern, und das Steuerglied ist vorgesehen, um dem
Blasengenerierungsbereich des Flüssigkeitsdurchflusswegs
zugewandt zu sein, so dass ein wesentlicher Kontakt zwischen dem
beweglichen Element, das eine Versetzung durchlaufen hat, und der
Steuervorrichtung einen im Wesentlichen geschlossenen Raum mit Ausnahme des
Ausgabeanschlusses bildet. In diesem Flüssigkeitsausgabekopf findet
zum Zeitpunkt eines Wachstums von Blasen eine Versetzung des beweglichen Elements
statt, um die stromaufwärtige
Seite des Durchflusswegs des Blasengenerierungsbereichs im Wesentlichen
zu schließen,
wobei die zu der stromaufwärtigen
Seite zurückzudrückende Flüssigkeit
zur Zeit eines Wachstums von Blasen vergleichsweise klein ist. Zusätzlich durchläuft das
bewegliche Element zur Zeit eines Verschwindens der Blase eine Versetzung,
um den Strömungswiderstand
an der stromaufwärtigen
Seite klein zu machen, und es wird gefördert, dass das Verschwinden
der Blase an der stromaufwärtigen
Seite des Blasengenerierungsbereichs vorher als an der stromabwärtigen Seite
auftritt. Daher ist die Höhe
des Rückzugs
des Wulstrands klein und ein Wiederbefüllen mit Flüssigkeit wird wirksam ausgeführt.
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Zusätzlich wird
in dem Flüssigkeitsausgabekopf
das Gas, das sich in die Flüssigkeit
verflüssigt hat,
zu der Zeit freigelassen, wenn Blasen ausgebildet werden, was einen Fall
verursacht, bei dem Mikroblasen ausgebildet werden und zurückbleiben. Unter
diesen Umständen,
so dass keine Menge von diesen Mikroblasen zurückbleiben, um Schwierigkeiten
zu verursachen, wird die Flüssigkeit
in der Umgebung des Ausgabeanschlusses herausgesaugt, so dass der
Wiederherstellungsbetrieb, wie beispielsweise eine Entfernung von
Mikroblasen, auf einer regulären
Basis ausgeführt
wird. Andererseits wird in dem Flüssigkeitsausgabekopf, der das
bewegliche Element hat, die Flüssigkeit
nie zu der stromaufwärtigen
Seite zurückgedrückt und
daher werden die Blasen von dem Ausgabeanschluss freigelassen, bevor
sie in der Zahl genügend
ansteigen, um Schwierigkeiten in dem Ausgabebetrieb zu verursachen, und
bleiben kaum zurück.
Daher kann über
einen vergleichsweise langen Zeitraum ein aufeinanderfolgendes Aufzeichnen
ausgeführt
werden, und es ist maximal möglich,
ein Aufzeichnen von 100 Blättern oder
mehr in einer aufeinanderfolgenden Weise auszuführen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, hat der Flüssigkeitsausgabekopf, der ein
bewegliches Element hat, einen Vorteil, dass er ein Wiederbefüllen mit
Flüssigkeit
schnell ausführen
kann, ohne zu einem beträchtlichen
Zurückweichen
des Wulstrandes zu führen,
und daher kann bei einem vergleichsweise kurzen Zeitintervall eine
Ausgabe von Flüssigkeit ausgeführt werden
und ein Antreiben mit einer vergleichsweise hohen Frequenz ist möglich.
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Zusätzlich,
um ein Antreiben bei einer höheren
Frequenz zu ermöglichen,
wird es herkömmlich als
praktisch wirksam erachtet, zu bewirken, dass die durch die vorstehend
genannte Ausgabe ausgebildeten Blasen ein schnelles Verschwinden
der Blasen durchlaufen, um zu bewirken, dass die nächste Ausgabe
ausgeführt
wird. Die Gründe
hierfür
sind, dass, um die nächste
Ausgabe gut auszuführen,
es erachtet wird, dass es notwendig ist, die nächste Ausgabe, nachdem der
Wulstrand zu der normalen Position zurückkehrt, über Vibrationsschritte auszuführen, um ein
Wiederbefüllen
stabil abzuschließen,
und dass der Abschluss dieser Wiederbefüllung und die Wiederherstellung
und Stabilität
des Wulstrandes durch das Ende des Verschwindens der Blase gegeben
ist.
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Um
ein Verschwinden der Blase abzuschließen, ist ebenso theoretisch
ein konstanter Zeitraum erforderlich und dieser Zeitraum wird enden,
indem dem Antriebsintervall eine Grenze gegeben wird. Das heißt, dass
bei einem Anlegen von Spannungsimpulsen mit mehreren Mikrosekunden
Breite, um eine Flüssigkeitsausgabe
auszuführen,
der Zeitraum für
die Blasengenerierung, ihr Wachstum und Verschwinden auf 30 bis
50 μs von
dem Fortschreiten der Impulsanlegung unter Berücksichtigung einer Ansprechverzögerung eingerichtet
werden kann. Unter den Umständen
ist, sogar falls der nächste
Impuls unmittelbar nach einem Verschwinden einer Blase angelegt
worden ist, um eine nächste
Ausgabe auszuführen,
die Antriebsfrequenz auf 20 bis 30 kHz begrenzt. Unter den Umständen dachten
die vorliegenden Erfinder, dass es keinen Fortschritt in der Technologie
geben würde,
ohne die derartige Ist-Situation zu
durchbrechen, und haben die Forschung ernsthaft weiterbetrieben.
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Ein
gattungsgemäßes Verfahren
zum Ausgeben von Flüssigkeit
ist aus der
EP-A-0 982
136 bekannt. Es weist einen Schritt Erwärmen einer Flüssigkeit,
die einen Flüssigkeitsdurchflussweg
füllt,
mit einem Wärme
generierenden Körper,
um eine Blase in der Flüssigkeit
zu generieren, und einen Schritt Ausgeben der Flüssigkeit von einem Ausgabeanschluss auf,
der mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg
kommuniziert, der Energie verwendet, die in der Blasengenerierung
erzeugt wird. Die Schritte werden mehrere Male wiederholt, um eine
Vielzahl von Flüssigkeitströpfchen in
einer aufeinanderfolgenden Weise auszugeben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ausgeben
von Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 weiterzuentwickeln, so dass eine Ausgabe auf eine
kontinuierliche Weise mit einer höheren Frequenz möglich ist.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren erzielt, dass die Merkmale
von Anspruch 1 hat.
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Vorteilhafte
weitere Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
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Die
ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen, die
den vorhergehend ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen folgen,
die befähigt
wurden, den Satelliten einzufangen, können zum ersten Mal durch Ausführen einer
Flüssigkeitsausgabe
in einer kontinuierlichen Weise mit einem äußerst kurzen Abstand mit dem
Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit
der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Unter den Umständen kann
das Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit der vorliegenden Erfindung
als ein Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit bezeichnet werden,
das einen Schritt, um Flüssigkeit,
die innerhalb des Flüssigkeitswegs
eingefüllt
ist, mit einem Wärme
generierenden Körper
zu erwärmen,
um Blasen in der Flüssigkeit
zu generieren, und einen Schritt hat, um Flüssigkeit mit Energie zu der
Zeit auszugeben, wenn die Blasen von dem Ausgabeanschluss auftreten,
der mit dem Flüssigkeitsweg
kommuniziert, um ausgegebene Flüssigkeitströpfchen auszubilden,
die auszugeben sind, und eine Vielzahl von ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen in
einer kontinuierlichen Weise durch Wiederholen dieser Schritte mehrere
Male auszugeben, wobei die ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen, die durch die aufeinanderfolgende
Flüssigkeitsausgabe
ausgegeben sind, Satelliten einfangen, während die Satelliten ihre Form
als flüssige
Säulen
behalten, und dieses ausgegebene Flüssigkeitströpfchen und der Satellit integriert
werden. Der Satellit wird mit einer Oberflächenspannung ungefähr kugelförmig während den
Schritten eines Fliegens, aber in dem Verfahren zum Ausgeben von
Flüssigkeit
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie vorstehend beschrieben ist, kann ein Einfangen durch
die ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen,
während
sie ihre Flüssigkeitssäulenform
behalten, unmittelbar nachdem der Satellit ausgebildet ist, ausgeführt werden.
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Zusätzlich kann
in dem Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit gemäß der vorliegenden
Erfindung bei einer Flüssigkeitsausgabe
bei dem zweiten Mal und weiteren Malen bei einer nachfolgenden Ausgabe
ein Teil an Energie, die bei der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe
zugeführt
wurde, wirksam zu der nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe beigegeben
werden und daher wird bei der Flüssigkeitsausgabe
bei dem zweite Mal und weiteren Malen weniger Energie als die Energie,
die zu dem Wärme
generierenden Körper
bei der Flüssigkeitsausgabe
bei dem erste Mal zugeführt
wird, zu dem Wärme
generierenden Körper
zugeführt
werden, so dass die Flüssigkeitsausgabe
bei dem zweiten Mal mit einer Tröpfchenanzahl
und einer Tröpfchengeschwindigkeit gleich
zu oder mehr als jener zur Zeit einer Flüssigkeitsausgabe bei dem ersten
Mal ausgeführt
wird.
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Somit
kann die Anordnung, um zu bewirken, dass die Energie zu dem Wärme generierenden
Körper
bei der Flüssigkeitsausgabe
der darauffolgenden Ausgabe bei dem zweiten Mal und weiteren Malen kleiner
als die bei dem ersten Mal ist, insbesondere durch Bewirken ausgeführt werden,
dass eine Impulsbreite eines Spannungsimpulses, der zu dem Wärme generierenden
Körper
bei der Flüssigkeitsausgabe
bei dem zweiten Mal zuzuführen
ist, kleiner als die bei dem ersten Mal ist.
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Bevorzugt
wird der Wärme
generierenden Körper
nicht bei der nächsten
Ausgabe nach dem Ende eines Verschwindens einer Blase angetrieben, die
zu der Zeit der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe ausgebildet
ist, sondern wird angetrieben, um eine Ausgabe kontinuierlich zu
einer Steuerzeit durch Einnehmen des Gleichgewichts zwischen der
aufeinanderfolgenden Blasenausbildung bei einer Ausgabe und der
Ausgabe, die Blasen verwendet, die durch die vorhergehende Flüssigkeitsausgabe
ausgebildet sind, auszuführen,
was eine epochemachende Erfindung ist.
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Indem
einem Auferlegen der vorstehend beschriebenen wirksamen Wiederbefülleigenschaften für ein bewegliches
Element und einem Flüssigkeitsausgabekopf,
der das bewegliche Element hat, die Aufmerksamkeit gegeben wird,
wobei es als der Schlüssel
genommen wird, dass die Position des Verschwindens der Blase an
der Ausgabeanschlussseite des blasengenerierenden Bereichs angeordnet ist,
ist die vorliegende Erfindung durch Herausfinden aus der Beziehung
zwischen den Blasenänderungen und
der Position des Wulstrandes, dass es eine Steuerzeit gibt, die
eine Ausgabe von Flüssigkeit gut
vor dem Ende eines Verschwindens der Blase zum Zeitpunkt der vorhergehenden
Flüssigkeitsausgabe
gibt, verwirklicht worden.
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Das
heißt,
dass es eine Steuerzeit gibt, bei der der Flüssigkeitsausgabekopf, der das
bewegliche Element hat, in einem derartigen Zustand vorhanden sein
wird, dass Blasen durch die vorhergehende Flüssigkeitsausgabe bei der Ausgabeanschlussseite des
Blasengenerierungsbereichs ausgebildet worden sind, aber am Rande
eines Verschwindens sind, und dass Blasen an der Position näher zu der
Flüssigkeitskammer
nicht vorhanden sind. Zusätzlich
hat zu dieser Steuerzeit ein Rückzug
des Wulstrandes begonnen, aber noch nicht sein Maximum erreicht. Zusätzlich ist,
da Blasen auf der Seite des beweglichen Elements des Wärme generierenden
Körpers verschwunden
sind, eine Wiederbefüllung
der Flüssigkeit
im Wesentlichen abgeschlossen worden und ein ausreichender Wiederbefüllzustand
besteht. Dementsprechend ist zu dieser Steuerzeit der Flüssigkeitsausgabekopf
in einem äußerst vorteilhaften Zustand
zum Ausführen
der nächsten
Ausgabe und die Antriebsenergie für die nächste Flüssigkeitsausgabe wird zu dieser
Steuerzeit zu dem Wärme
generierenden Körper
zugeführt,
so dass eine nachfolgende Flüssigkeitsausgabe
gut ausgeführt
werden kann. Eine Ausführung
einer nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe
zu dieser Steuerzeit bedeutet eine nachfolgende Ausführung von
Flüssigkeit
in einem äußerst kurzen
Abstand verglichen mit dem Fall, wo die nächste Flüssigkeitsausgabe nach Abschluss
eines Verschwindens der Blase wie in dem Stand der Technik ausgeführt wird.
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In
dem Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit der vorliegenden Erfindung
wird die Antriebsenergie für
eine Flüssigkeitsausgabe,
die in einem Zustand fortgesetzt wird, in dem ein Teil von Blasen, die
zur Zeit der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe ausgebildet
worden sind, an der stromaufwärtigen Seite
verblieben sind, zu den Wärme
generierenden Körper
zugeführt,
wobei der Flüssigkeitsstrom
von der stromabwärtigen
Seite, der durch ein Verschwinden der Blasen begleitet ist, die
an der stromabwärtigen
Seite verblieben sind, zur Zeit der Flüssigkeitsausgabe bei dem zweiten
Schuss und bei weiteren beeinflusst wird. Dies dient dazu, einen
Energiewirkungsgrad der Flüssigkeitsausgabe
für die
aufeinanderfolgende Flüssigkeitsausgabe
zu verbessern. Zusätzlich
kann ein Vorgang eines Flüssigkeitsstromes von
der stromaufwärtigen
Seite das Volumen des ausgegebenen Flüssigkeitströpfchens, das zu der Zeit einer
Flüssigkeitsausgabe
bei dem zweiten Schuss und bei weiteren auszugeben ist, auf mehr als
das Volumen des ausgegebenen Flüssigkeitströpfchens
vergrößern, wenn
die Flüssigkeitsausgabe
von dem normalen Zustand ausgeführt
wird. Zusätzlich
kann der Flüssigkeitsstrom
von der stromaufwärtigen
Seite den Strom der Flüssigkeit
zu der Zeit der aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsausgabe beschleunigen
und kann die Geschwindigkeit der ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen zu der Zeit der Flüssigkeitsausgabe
bei dem zweiten Schuss und bei weiteren schneller als die Geschwindigkeit
des ausgegebenen Flüssigkeitströpfchens
zu der Zeit machen, wenn die Flüssigkeitsausgabe
von dem normalen Zustand ausgeführt
worden ist.
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Der
Flüssigkeitsstrom,
der durch ein Verschwinden der Blasen begleitet ist, die zu der
Zeit einer derartigen vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe ausgebildet
worden sind, wird bei dem äußersten Ende
eines Verschwindens verzögert,
wenn ein Verschwinden der Blase fortschreitet.
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Somit
schreitet, bevor die Blasen, die zu der Zeit der vorhergehenden
Flüssigkeitsausgabe
ausgebildet worden sind, vollständig
verschwinden, ein Schäumen
bei dem zweiten Schuss und bei weiteren voran, so dass der vorstehend
beschriebene Vorgang des Flüssigkeitsstroms
wirksam erhalten werden kann.
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Somit
ergibt es Vorteile, dass das Volumen von aufeinanderfolgend ausgegebenen
Flüssigkeitströpfchen größer und
ihre Geschwindigkeit schneller gemacht wurde als jene zu der normalen
Zeit, so dass sie für
ein Verfahren mit einem Aufzeichnen mit mehrfacher Abstufung geeignet
sind.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem Verfahren zum Ausgeben
von Flüssigkeit der
vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeitsausgabe bei
einem äußerst kurzen
Abstand auf kontinuierliche Weise ausgeführt werden. Unter den Umständen wird
zu der Zeit der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe der Teil,
der von dem ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen zurück reicht,
getrennt, um den Satelliten auszubilden, der angeordnet werden kann,
um durch die ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen bei der
nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe
gefangen zu werden. Somit ergeben die nachfolgend ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen,
die den Satelliten einfangen können,
den Vorteil, dass sie für
ein Verfahren mit einem Aufzeichnen mit einer mehrfachen Abstufung
geeignet sind.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Schnittseitenansicht eines Flüssigkeitsausgabekopfes, der
in einem Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist;
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2A, 2B, 2C, 2D und 2E sind
erläuternde
Ansichten, die einen Flüssigkeitsausgabeablauf
für einen
einzigen Arbeitsgang von dem Flüssigkeitsausgabekopf
beschreiben, der in 1 gezeigt ist;
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3 ist
ein Graph, der zeitliche Änderungen
einer Versetzungsgeschwindigkeit und eines Volumens von Blasen ebenso
wie von zeitlichen Änderungen
einer Versetzungsgeschwindigkeit und eines Versetzungsvolumens von
beweglichen Elementen in dem Ausgabeablauf zeigt, der in 2A, 2B, 2C, 2D und 2E gezeigt
ist;
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4 ist
eine Schnittansicht eines Durchflusswegs, die einen linearen Verbindungszustand des
Flüssigkeitsausgabekopfes
in 1 beschreibt;
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5 ist
eine transparente Perspektivansicht, die einen Teil von Köpfen zeigt,
die in 1 gezeigt worden sind;
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6A, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F sind
schematische Schnittansichten, die Zustände entsprechend den Abläufen zeigen,
wenn eine aufeinanderfolgende Ausgabe mit dem Flüssigkeitsausgabekopf in 1 ausgeführt worden
ist.
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7 ist
ein schematischer Graph, der Wellenformen eines Spannungsimpulses
zeigt, der zu dem Wärme
generierenden Körper
zuzuführen
ist, wenn eine aufeinanderfolgende Ausgabe ausgeführt wird,
wie in 6A, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F gezeigt
ist;
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8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F sind
schematische Schnittansichten, die Zustände in entsprechenden Abläufen zeigen,
wenn eine aufeinanderfolgende Ausgabe in einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgeführt worden ist;
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9 ist
ein schematischer Graph, der Wellenformen eines Spannungsimpulses
zeigt, um zu dem Wärme
generierenden Körper
zugeführt
zu werden, wenn eine aufeinanderfolgende Ausgabe ausgeführt wird,
wie in 8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F gezeigt
ist; und
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10 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine Konstruktion der Umgebung
des Wärme
generierenden Körpers
eines Flüssigkeitsausgabekopfes
des Stands der Technik zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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1 ist
eine schematische Seitenschnittansicht eines Schlüsselteils
eines Flüssigkeitsausgabekopfes,
der für
eine Flüssigkeitsausgabe
eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist. Zusätzlich sind 2A bis 2F erläuternde
Ansichten, die einen Flüssigkeitsausgabeablauf für einen
einzigen Arbeitsgang der Flüssigkeit
von dem Flüssigkeitsausgabekopf
beschreiben, der in 1 gezeigt worden ist.
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Zunächst ist
unter Bezugnahme auf 1 eine Konstruktion des Flüssigkeitsausgabekopfes beschrieben.
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Der
Flüssigkeitsausgabekopf
hat ein Elementsubstrat 1, das einen Wärme generierenden Körper 10,
der eine Blasengenerierungseinrichtung ist, und ein bewegliches
Element 11 aufweist, eine Dachplatte 2, wo ein
Anschlag (ein Steuerglied) 12 ausgebildet worden ist, und
eine Öffnungsplatte 5, wo
ein Ausgabeanschluss 4 ausgebildet worden ist.
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Der
Durchflussweg (Flüssigkeitsdurchflussweg) 3,
in dem Flüssigkeit
strömt,
ist ausgebildet, indem das Elementsubstrat 1 und die Dachplatte 2 in einem
laminierten Zustand fixiert sind. Zusätzlich ist bei einem Flüssigkeitsausgabekopf
der Durchflussweg 3 in einer Vielzahl parallel ausgebildet
und kommuniziert mit dem Ausgabeanschluss 4, der auf der stromabwärtigen Seite
(linken Seite in 1) ausgebildet ist, um Flüssigkeit
auszugeben. Ein Blasengenerierungsbereich ist in dem Bereich in
der Nähe
einer Fläche
vorhanden, wo der Wärme
generierende Körper 10 und
die Flüssigkeit
in Kontakt gebracht werden. Zusätzlich
ist eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 6 mit
einem großen
Volumen vorgesehen, um gleichzeitig mit der stromaufwärtigen Seite (der
rechten Seite in 1) jener entsprechenden Durchflusswege 3 zu
kommunizieren. Das heißt, dass
die entsprechenden Durchflusswege 3 gestaltet sind, so
dass sie von einer einzigen gemeinsamen Flüssigkeitskammer 6 abzweigen.
Die Höhe
der Flüssigkeitskammer
dieser gemeinsamen Flüssigkeitskammer 6 ist
höher als
die Höhe
des Durchflusswegs des Durchflusswegs 3 ausgebildet.
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Das
bewegliche Element ist wie ein Kragarm, der an einem Ende abgestützt ist,
und ist an dem Elementsubstrat 1 an der stromaufwärtigen Seite
des Stroms der Tinte (Flüssigkeit)
fixiert und der stromabwärtige
Abschnitt, der niedriger als der Schwenkpunkt 11a ist,
ist zu dem Elementsubstrat 1 hin aufwärts und abwärts beweglich. Zusätzlich ist
das bewegliche Element 11 annähernd parallel entlang des Elementsubstrats 1 angeordnet,
während
ein Spalt in der Richtung des Elementsubstrats 1 in dem
ursprünglichen
Zustand gehalten wird.
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Das
bewegliche Element 11, das in dem Elementsubstrat 1 angeordnet
ist, hat ein freies Ende 11b, das angeordnet ist, um annähernd in
dem mittleren Bereich des Wärme
generierenden Körpers 10 positioniert
zu sein. Zusätzlich
dient der Anschlag 12, der in der Dachplatte 2 vorgesehen
ist, dazu, die Versetzungshöhe
des freien Endes 11b nach aufwärts durch das freie Ende 11b des
beweglichen Elements 11, das den Anschlag 12 kontaktiert,
zu steuern. Bei der Versetzungshöhensteuerung
des beweglichen Elements 11 (an dem Kontakt des beweglichen
Elements) durch Inkontaktbringen des beweglichen Elements 11 mit
dem Anschlag 12 wird der Durchflussweg 3 im Wesentlichen
durch das bewegliche Element 11 und den Anschlag 12 in
den stromaufwärtigen
Abschnitt des beweglichen Elements 11 und des Anschlags 12 und
in den stromabwärtigen
Abschnitt des beweglichen Elements 11 und des Anschlags 12 unterbrochen.
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Es
ist bevorzugt, dass die Position Y des freien Endes 11b und
das Ende X des Anschlags 12 an der Fläche senkrecht zu dem Elementsubstrat 1 angeordnet
sind. Ferner ist es besonders bevorzugt, dass jene X und Y zusammen
mit Z, das die Mitte des wärmegenerierten
Körpers 10 darstellt,
an einer Fläche
senkrecht zu dem Substrat angeordnet sind.
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Zusätzlich ist
die Höhe
des Durchflusswegs 3 an der stromabwärtigen Seite von dem Anschlag 12 gestaltet,
um stark zu steigen. Mit dieser Konstruktion haben die Blasen an
der stromabwärtigen
Seite des Blasengenerierungsbereichs eine ausreichende Höhe, auch
wenn das bewegliche Element durch den Anschlag 12 gesteuert
wird, und daher kann, da das Wachstum der Blasen nicht behindert
ist, die Flüssigkeit
in der Richtung zu dem Ausgabeanschluss 4 gleichmäßig orientiert
werden und eine Ungleichmäßigkeit
eines Druckgleichgewichts in der Richtung der Höhe von dem unteren Ende zu
dem oberen Ende des Ausgabeanschlusses 4 wird geringer,
wobei eine gute Flüssigkeitsausgabe
ausgeführt
werden kann. Im Übrigen
findet, wenn eine derartige Durchflusswegkonstruktion in dem Flüssigkeitsausgabekopf
ohne einem herkömmlichen
beweglichen Element 11 eingesetzt worden ist, eine Stagnation
in dem Abschnitt statt, in dem die Durchflussweghöhe an der
stromabwärtigen
Seite des Anschlags 12 groß geworden ist, und Blasen
tendieren dazu, in diesem stagnierenden Abschnitt zu verbleiben,
was nicht wünschenswert
ist, aber in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie vorstehend
beschrieben ist, da der Flüssigkeitsstrom
den stagnierenden Abschnitt erreicht, wird ein Einfluss der verbleibenden
Blase äußerst gering.
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Ferner
ist mit dem Anschlag 12 als einer Grenze die Dachgestalt
an der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 6 angeordnet
worden, um stark anzusteigen. In diesem Fall, in dem diese Konstruktion
das bewegliche Element 11 fehlt, wird der Fluidwiderstand
auf der stromabwärtigen
Seite des Blasengenerierungsbereichs kleiner als der Fluidwiderstand
an der stromaufwärtigen
Seite und somit war der Druck, der zur Ausgabe zu verwenden ist, nicht
geneigt, an der Seite des Ausgabeanschlusses 4 angelegt
zu werden, aber in diesem Ausführungsbeispiel
wird eine Bewegung von Blasen zu der stromaufwärtigen Seite des Blasengenerierungsbereichs
im Wesentlichen mit dem beweglichen Element 11 unterbrochen,
wenn die Blasen ausgebildet werden, und daher geht der Druck, der
für die
Ausgabe zu verwenden ist, aktiv zu der Seite des Ausgabeanschlusses 4,
und wenn die Flüssigkeit
zugeführt wird,
wird der Fluidwiderstand an der stromaufwärtigen Seite des Blasengenerierungsbereichs
geringer, so dass eine Flüssigkeitszufuhr
zu dem Blasengenerierungsbereich angeordnet ist, um schnell ausgeführt zu werden.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Konstruktion sind die Wachstumskomponente zu der stromabwärtigen Seite
und die Wachstumskomponente zu der stromaufwärtigen Seite der Blasen nicht gleich,
so dass die Wachstumskomponente zu der stromaufwärtigen Seite geringer ist,
um eine Bewegung der Flüssigkeit
zu der stromaufwärtigen
Seite zu steuern. Da der Strom der Flüssigkeit zu der stromaufwärtigen Seite
gesteuert wird, wird die Rückzugshöhe des Wulstrandes
nach einer Ausgabe geringer und umgekehrt wird der Teil, der eine
Menge (Überschussmenge)
des Wulstrandes hinsichtlich die Öffnungsfläche (Flüssigkeitsausgabefläche) 5a überschreitet,
verringert. Dementsprechend wird die Wulstrandschwingung gesteuert,
so dass eine stabile Ausgabe über
alle Arten von Antriebsfrequenzen von der niedrigen Frequenz zu
der hohen Frequenz ausgeführt
werden kann.
-
Im Übrigen hält in dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Weg zwischen dem Teil an der stromabwärtigen Seite der Blasen und
dem Ausgabeanschluss 4 eine gerade Durchflusswegstruktur
in der Richtung des Flüssigkeitsdurchflusses
oder einen "linearen
Verbindungszustand" aufrecht.
Dies ist bevorzugt, so dass eine weitere bevorzugte Ausbreitungsrichtung
der Druckwelle, die zur Zeit einer Blasengenerierung stattfindet,
und eine Strömungsrichtung
und Ausgaberichtung der Flüssigkeit,
die hierdurch einhergeht, ausgeführt
sind, um linear zu korrespondieren, so dass die Ausgabezustände, wie beispielsweise
die Ausgaberichtung und die Ausgabegeschwindigkeit usw. der zuletzt
beschriebenen ausgegebenen Ausgabetröpfchen 66, auf einem äußerst hohem
Niveau stabilisiert sind, um einen idealen Zustand auszubilden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
genügt
als eine Definition, um diesen idealen Zustand erreichbar oder annäherbar zu machen,
eine derartige Konstruktion, bei der der Ausgabeanschluss 4 und
der Wärme
generierende Körper 10,
insbesondere die Seite (stromabwärtige
Seite) des Ausgabeanschlusses 4 des Wärme generierenden Körpers 10,
die einen Einfluss auf die Seite des Blasenausgabeanschlusses 4 hat,
in einer geraden Linie direkt verbunden sind, wobei dies ein Zustand
ist, in dem, wie in 4 gezeigt ist, der Wärme generierende
Körper 10,
insbesondere die stromabwärtige
Seite des Wärme
generierenden Körpers 10, durch
ein Blick von außerhalb
des Ausgabeanschlusses 4 in einem Zustand, in dem die Flüssigkeit
nicht innerhalb des Durchflusswegs 3 vorhanden ist, sichtbar
ist.
-
Nachstehend
sind Größen von
entsprechenden Konzeptionselementen beschrieben.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Streukraft der Blasen zu der oberen Fläche des vorstehend beschriebenen
beweglichen Elements (Streukraft der Blasen zu der stromaufwärtigen Seite des
Blasenausgabebereichs) studiert worden, um ein Wissen darüber zu bewirken,
dass eine Beziehung zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen
Elements und der Blasenwachstumsgeschwindigkeit (in anderen Worten
Bewegungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit)
die Streukraft der Blasen zu der oberen Fläche des beweglichen Elements aufhebt,
um eine gute Ausgabeleistung verfügbar zu machen.
-
Das
heißt,
dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zu dem Zeitpunkt, bei dem beide, eine Volumenänderung der Blase und eine
Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements, dazu tendieren, zu steigen, eine Versetzung
des vorstehend beschriebenen beweglichen Elements gesteuert wird,
so dass die Streukraft der Blasen zu der oberen Fläche des
beweglichen Elements aufgehoben wird, um eine gute Ausgabeleistung
verfügbar
zu machen.
-
Dies
ist im Detail unter Bezugnahmen auf 2A bis 2E wie
nachstehend beschrieben.
-
Zunächst werden
von dem Zustand in 2A Blasen an dem Wärme generierenden
Körper 10 generiert,
so dass sofort Druckwellen generiert werden, und diese Druckwellen
bewirken, dass sich die Flüssigkeit,
die den Wärme
generierenden Körper 10 umgibt,
bewegt, so dass die Blasen 40 wachsen. Zusätzlich wird
zunächst
das bewegliche Element 11 aufwärts platziert, um der Bewegung
der Flüssigkeit
annähernd
zu folgen (2B). Ferner, wenn die Zeit abläuft, wird
die Massenträgheitskraft der
Flüssigkeit
kleiner und die elastische Kraft des beweglichen Elements 11 wird
eine Versetzungsgeschwindigkeit des beweglichen Elements 11 schnell kleiner
machen. Zu dieser Zeit wird, da die Bewegungsgeschwindigkeit der
Flüssigkeit
nicht in einem solchen Ausmaß kleiner
wird, der Unterschied zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit der
Flüssigkeit
und der Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Elements 11 größer werden.
Und in diesem Fall, in dem zu diesem Zeitpunkt der Spalt zwischen dem
beweglichen Element 11 (freies Ende 11b) und dem
Anschlag 12 weiterhin breit existiert, wird die Flüssigkeit
weiter zu der stromaufwärtigen
Seite als dieser Spalt strömen,
was eine Erzeugung eines Zustands hervorruft, der das bewegliche
Element 11 und den Anschlag 12 schwer in Kontakt
bringt, so dass ein Teil der Ausgabekraft verloren wird. Dementsprechend
können
in einem derartigen Fall Steuerwirkungen (Trennwirkungen) des beweglichen
Elements 11 durch das Steuerglied (den Anschlag 12) nicht
in einem vollen Ausmaß nutzbar
werden.
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Unter
den Umständen
in diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Steuerung des beweglichen Elements mittels eines Steuerglieds
angeordnet, um bei einer Stufe ausgeführt zu werden, bei der die
Versetzung des beweglichen Elements der Bewegung der Flüssigkeit
annähernd
folgt. Hier wird in der vorliegenden Erfindung zum Zwecke der Anschaulichkeit
die Versetzungsgeschwindigkeit des beweglichen Elements ebenso wie
die Wachstumsgeschwindigkeit der Blasen (die Bewegungsgeschwindigkeit der
Flüssigkeit)
als "Versetzungsvolumenänderung des
beweglichen Elements" und "Blasenvolumenänderung" ausgedrückt und
bezeichnet. Im Übrigen werden
diese "Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements" und "Blasenvolumenänderung" durch Differenzieren
des Versetzungsvolumens des beweglichen Elements und des Blasenvolumens
erhalten.
-
Bei
einer derartigen Konstruktion wird im Wesentlichen bewirkt, dass
ein derartiger Strom einer Flüssigkeit,
um eine Streukraft der Blasen zu der oberen Fläche des beweglichen Elements 11 zu
verursachen, nicht auftritt, so dass der luftdichte Zustand in dem
Blasengenerierungsbereich weiter sichergestellt werden kann und
eine gute Ausgabeleistung erhalten werden kann.
-
Zusätzlich fahren
die Blasen 40 gemäß der vorliegenden
Erfindung, sogar nachdem das bewegliche Element 11 mit dem
Anschlag 12 gesteuert worden ist, fort zu wachsen, aber
zu dieser Zeit wird auf eine derartige Weise, um ein freies Wachstum
der Bestandteile an der stromabwärtigen
Seite der Blase 40 zu fördern,
der Abstand (die vorragende Höhe
des Anschlags 12) zwischen dem Teil des Anschlags 12 und
der Fläche
(oberen Wandfläche)
gegenüberliegend
zu dem Substrat 1 des Durchflusswegs 3 wünschenswert
ausreichend bereitgestellt.
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Im Übrigen bezieht
sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Steuerung einer Versetzung des beweglichen Elements durch das
Steuerglied auf einen Zustand, in dem die Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements 0 oder einen negativen Wert ergibt.
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Die
Höhe des
Durchflusswegs 3 beträgt
55 μm, die
Dicke des beweglichen Elements 11 beträgt 5 μm und ein Freiraum zwischen
der unteren Fläche des
beweglichen Elements 11 und der oberen Fläche des
Elementsubstrats 1 beträgt
5 μm in
dem Zustand, in dem die Blasen nicht generiert worden sind (ein Zustand,
in dem das bewegliche Element 11 nicht versetzt worden
ist).
-
Zusätzlich sollte
mit der Höhe
t1 von der Durchflusspfadwandfläche der
Dachplatte 2 zu dem vorderen Teil des Anschlags 12 und
mit dem Freiraum t2 zwischen der oberen
Fläche
des beweglichen Elements 11 und dem vorderen Teil des Anschlags 12,
wenn t1 nicht weniger als 30 μm beträgt, t2 nicht mehr als 15 μm betragen, so dass die Flüssigkeit eine
stabile Ausgabeleistung fördern
kann, und, wenn t1 nicht weniger als 20 μm beträgt, sollte
t2 bevorzugt nicht mehr als 25 μm betragen.
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Nachstehend
ist ein Ausgabebetrieb für
einen einzigen Arbeitsgang des Flüssigkeitsausgabekopfes, der
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu
verwenden ist, in Einzelheiten unter Bezugnahme auf 2A bis 2E beschrieben
und 3 ist ein Graph, der zeitliche Änderungen
zwischen der Versetzungsgeschwindigkeit und dem Volumen der Blasen
sowie zeitliche Änderungen
zwischen der Versetzungsgeschwindigkeit und dem Volumen des beweglichen
Elements zeigt.
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In 3 wird
die Blasenvolumenänderung
vb durch eine durchgezogene Linie, das Blasenvolumen Vb durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie, die
Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements vm durch eine gestrichelte
Linie bzw. die Versetzungsvolumenänderung des beweglichen Elements
Vm durch eine Ein-Punkt-Strich-Linie ausgedrückt. Zusätzlich wird
bei der Blasenvolumenänderung
vb eine Erhöhung des Blasenvolumens Vb als positiv ausgedrückt, bei einem Blasenvolumen
Vb eine Erhöhung des Volumen als positiv
ausgedrückt,
bei der Versetzungsvolumenänderung
vm eine Erhöhung der Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements Vm als positiv
ausgedrückt
bzw. bei der Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements Vm eine Erhöhung des
Volumens als positiv ausgedrückt.
Im Übrigen
ergibt, da die Versetzungsvolumenänderung des beweglichen Elements
Vm das Volumen als positiv behandelt, wenn
das bewegliche Element 11 von dem Anfangszustand in 2A zu der
Seite der Dachplatte 2 eine Versetzung durchläuft, die
Versetzungsvolumenänderung
des beweglichen Elements Vm einen negativen
Wert, wenn das bewegliche Element 11 von dem Anfangszustand
zu der Seite des Elementsubstrats 1 eine Versetzung durchläuft.
-
2A repräsentiert
einen Zustand vor einem Aufbringen von Energie, wie beispielsweise elektrischer
Energie usw., auf den Wärme
generierenden Körper 10 und
einen Zustand vor einer Wärmegenerierung
des Wärme
generierenden Körpers 10.
Das bewegliche Element 11 ist in dem Bereich, der der Hälfte der
stromaufwärtigen
Seite dieser Blasen zugewandt ist, gegen die Blasen angeordnet,
die durch eine Wärmegenerierung
des Wärme
generierenden Körpers 10 generiert
werden, wie nachstehend beschrieben ist.
-
In 3 ist
dieser Zustand äquivalent
zu dem Punkt A mit der Zeit t = 0.
-
In 2B ist
ein Zustand gezeigt, in dem ein Teil der Flüssigkeit, die das Innere des
Blasengenerierungsbereichs füllt,
mit dem Wärme
generierenden Körper 10 erhitzt
worden ist, und die Blasen 40 begleitet durch ein Filmsieden
ein Schäumen
begonnen haben. In 3 ist dieser Zustand äquivalent
zu dem Zeitraum, der von B bis zu unmittelbar vor dem Punkt C1 abgedeckt ist, und der Zustand, dass das
Blasenvolumen Vb größer wird, wenn die Zeit abläuft, gezeigt.
Im Übrigen
beginnt zu diesem Zeitpunkt eine Versetzung des beweglichen Elements 11 hinter
einer Volumenänderung
der Blasen 40. Das heißt, dass
die Druckwelle, die auf einer Generierung der Blasen 40 durch
ein Filmsieden basiert, sich innerhalb des Durchflusswegs 3 entwickelt,
wobei sich hierdurch begleitet die Flüssigkeit zu der stromabwärtigen Seite
und der stromaufwärtigen
Seite mit dem mittleren Bereich des Blasengenerierungsbereichs als
eine Grenze bewegt, so dass auf der stromaufwärtigen Seite ein Flüssigkeitsdurchfluss, der
durch ein Wachstum der Blasen 40 begleitet ist, verursacht,
dass das bewegliche Element 11 eine Versetzung beginnt.
Zusätzlich
richtet sich eine Bewegung der Flüssigkeit zu der stromaufwärtigen Seite zwischen
der Wandfläche
des Strömungspfads 3 und
des beweglichen Elements 11, um zu der Seite der gemeinsamen
Flüssigkeitskammer 6 geleitet
zu werden. Der Freiraum zwischen dem Anschlag 12 und dem
beweglichen Element 11 wird zu diesem Zeitpunkt enger,
wenn das bewegliche Element 11 eine Versetzung durchläuft. In
diesem Zustand beginnen Ausgabetröpfchen 66 von dem
Ausgabeanschluss 4 ausgegeben zu werden.
-
2C zeigt
einen Zustand, in dem das freie Ende 11b des beweglichen
Elements 11, das durch das weitere Wachstum der Blase 40 einer
Versetzung ausgesetzt ist, in Kontakt mit dem Anschlag 12 gebracht
worden ist. In 3 ist dieser Zustand äquivalent
zu den Punkten C1 bis C3.
-
Die
Versetzungsvolumenänderung
vm des beweglichen Elements 11 sinkt
schnell, bevor das bewegliche Element 11, das von dem Zustand,
der in 2B gezeigt ist, in den Zustand,
der in 2C gezeigt ist, gekommen ist,
in Kontakt mit dem Anschlag 12 gebracht ist, das heißt dem Punkt
B', wenn es sich von
dem Punkt B zu dem Punkt C1 in 3 bewegt. Der
Grund, warum dies auftritt, ist, dass unmittelbar bevor das bewegliche
Element 11 in Kontakt mit dem Anschlag 12 gebracht
ist, der Durchflusswiderstand der Flüssigkeit zwischen dem beweglichen
Element 11 und dem Anschlag 12 schnell größer wird.
Zusätzlich
sinkt die Blasenvolumenänderung
Vb schnell.
-
Danach
kommt das bewegliche Element 11 weiter näher zu dem
Anschlag 12, um zu kontaktieren, aber ein Kontakt zwischen
dem beweglichen Element 11 und dem Anschlag 12 wird
mit der Höhe t1 des Anschlags 12 und dem Freiraum
zwischen der oberen Fläche
des beweglichen Elements 11 und dem vorderen Teil des Anschlags 12 durch
vorstehend beschriebene Maßnahmen
festgesetzt. Zusätzlich
wird, wenn das bewegliche Element 11 mit dem Anschlag 12 in
Kontakt gebracht wird, eine Versetzung weiter aufwärts reguliert
(die Punkte C1 bis C3 in 3)
und daher wird hier eine Bewegung von Flüssigkeit größtenteils in der stromaufwärtigen Richtung gesteuert.
Begleitet hierdurch ist das Wachstum zu der stromaufwärtigen Seite
der Blasen 40 ebenso mit dem beweglichen Element 11 gesteuert.
Da jedoch die Bewegungskraft der Flüssigkeit zu der stromaufwärtigen Richtung
groß ist,
nimmt das bewegliche Element 11 eine Beanspruchung in der
Form auf, die in einem großen
Ausmaß in
der stromaufwärtigen Richtung
gezogen wird, und ruft eine leicht aufwärts konvexe Verformung hervor.
Im Übrigen
fahren die Blasen 40 zu dieser Zeit fort, zu wachsen, aber
ein Wachstum zu der stromaufwärtigen
Seite wird durch den Anschlag 12 ebenso wie das bewegliche
Element 11 reguliert, so dass die stromabwärtige Seite der
Blasen 40 weiter wachsen wird, und verglichen mit dem Fall,
in dem kein bewegliches Element 11 vorgesehen ist, wird
die Wachstumshöhe
der Blasen 40 auf der stromabwärtigen Seite des Wärme generierenden
Körpers 10 größer. Das
heißt,
wie in 3 gezeigt ist, dass die Versetzungsvolumenänderung des
beweglichen Elements vm zwischen den Punkten C1 bis C3 durch den
Kontakt zwischen dem beweglichen Element 11 und dem Anschlag 12 Null
bleibt, aber die Blasen 40, die zu der stromabwärtigen Seite wachsen,
fortfahren zu wachsen, um den Punkt C2 zeitlich
etwas hinter dem Punkt C1 zu erreichen,
so dass das Blasenvolumen Vb einen maximalen
Wert an diesem Punkt C2 ergibt.
-
Andererseits
verbleibt, wie vorstehend beschrieben ist, da die Versetzung des
beweglichen Elements 11 durch den Anschlag 12 reguliert
wird, der Abschnitt auf der stromaufwärtigen Seite der Blasen 40 in
einem blockierten Zustand und ist in der Größe klein, bis die Massenträgheitskraft
des Flüssigkeitsstroms
zu der stromaufwärtigen
Seite das bewegliche Element 11 zu der stromaufwärtigen Seite in
die konvexe Gestalt biegt, so dass eine Spannung angereichert ist.
Bei dem Abschnitt der stromaufwärtigen
Seite dieser Blasen 40 wird die Menge, um in den Bereich
der stromaufwärtigen
Seite einzutreten, mit dem Anschlag 12, der Durchflusspfadseitenwand,
dem beweglichen Element 11 und dem Schwenkpunkt 11a auf
ungefähr
Null reguliert.
-
Dies
dient dazu, den Flüssigkeitsstrom
in einem großen
Ausmaß zu
der stromaufwärtigen
Seite zu regulieren und eine Querströmung von Fluid in einen benachbarten
Durchflusspfad, Rückwärtsströme von Fluid
in das Zufuhrpfadsystem, um ein Hochgeschwindigkeitswiederbefüllen zu
behindern, und Druckschwingungen zu verhindern.
-
2D zeigt
einen Zustand, in dem der negative Druck innerhalb der Blase 40 nach
dem vorstehend beschriebenen Filmsieden gegenüber einer Bewegung der Flüssigkeit
zu der stromabwärtigen Seite
innerhalb des Durchflusspfads 3 gewonnen hat, um ein Schrumpfen
der Blase 40 zu beginnen.
-
Begleitet
durch eine Schrumpfung der Blase 40 (die Punkte C2 bis
E in 3) durchläuft
das bewegliche Element 11 eine Abwärtsversetzung (die Punkte C3
bis D in 3), aber das bewegliche Element 11 selber
hat die Anspannung einer Cantileverfeder und die Spannung der vorstehend
beschriebenen konvexen Aufwärtsversetzung
und verstärkt hierdurch
die Geschwindigkeit für
die Abwärtsversetzung.
Zusätzlich
stellt der Strom in der stromabwärtigen
Richtung der Flüssigkeit
auf der stromaufwärtigen
Seite des beweglichen Elements 11, das ein Strompfadbereich
mit niedrigem Widerstand ist, der zwischen der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 6 und
dem Durchflusspfad 3 ausgebildet ist, begleitet hierdurch
einen kleinen Durchflusspfadwiderstand bereit und wird daher ein
großer
Strom werden, um schnell in den Durchflusspfad 3 über den
Anschlag 12 zu strömen.
Diese Vorgänge
werden die Flüssigkeit
auf der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 6 in
ein Inneres des Durchflusspfads 3 führen. Die Flüssigkeit,
die in die Seite des Durchflusspfads 3 geleitet ist, wird
zwischen dem Anschlag und dem beweglichen Element 11 gelangen,
das einer Abwärtsversetzung
ausgesetzt ist, ohne irgendeine Unterbrechung des Stroms in der
stromabwärtigen
Seite des Wärme
generierenden Körpers 10 zu
unternehmen und wird zur gleichen Zeit ein Verschwinden gegenüber der
Blase 40 beschleunigen, die noch nicht vollständig verschwunden
ist. Nach einem Unterstützen
eines Verschwindens erzeugt dieser Strom der Flüssigkeit einen weiteren Strom
in der Richtung des Ausgabeanschlusses 4, um ein Wiederherstellen
des Wulstrandes zu unterstützen
und eine Wiederbefüllgeschwindigkeit
zu verbessern.
-
Bei
dieser Stufe wird die Flüssigkeitssäule, die
aus den ausgegebenen Tröpfchen 66 gemacht ist,
die aus dem Ausgabeanschluss 4 gekommen sind, Flüssigkeitströpfchen ausbilden,
um nach außen
zu fliegen. 2D zeigt einen Zustand, in dem der
Wulstrand in ein Inneres des Ausgabeanschlusses 4 durch
ein Blasenverschwinden gezogen wird, und die Flüssigkeitssäule der ausgegebenen Tröpfchen 66 ist
dabei, weggezogen zu werden.
-
Zusätzlich verstärkt ein
Strömen
in den Durchflusspfad 30 durch den Teil zwischen dem vorstehend
beschriebenen beweglichen Element 11 und dem Anschlag 12 die
Durchflussgeschwindigkeit auf der Seite der Dachplatte 2 und
daher verbleiben äußerst wenig
Mikroblasen in diesem Teil, wodurch zu einer Stabilität einer
Ausgabe beigetragen wird.
-
Ferner
werden, da der Kavitationsgenerierungspunkt durch ein Blasenverschwinden
auch eine Versetzung zu der stromabwärtigen Seite des Blasengenerierungsbereichs
durchläuft,
Schäden
an dem Wärme
generierenden Körper 10 geringer.
Zur gleichen Zeit wird in diesem Bereich ein weniger verbrannter
Teil an dem Wärme
generierenden Körper 10 durch
das vorstehend beschriebene Phänomen angehaftet,
wobei eine Ausgabestabilität
verbessert ist.
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2E zeigt
den Zustand (den Punkt E und weiter in 3), in dem
das bewegliche Element 11 ein Überschwingen abwärts von
dem Anfangszustand der Versetzung durchläuft, nachdem die Blase 40 vollständig verschwunden
ist.
-
Dieses Überschwingen
dieses beweglichen Elements 11 durchläuft in einer kurzen Zeit eine
Abschwächungskonvergenz,
um zu dem Anfangszustand zurückzukehren,
die aber allerdings von einer Steifigkeit des beweglichen Elements 11 und
einer Viskosität
der verwendeten Flüssigkeit
abhängt.
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2E zeigt
den Zustand, in dem der Wulstrand eingezogen wurde, um durch ein
Blasenverschwinden die stromaufwärtige
Seite beträchtlich
zu erreichen, kehrt aber in einer vergleichsweise kurzen Zeit zu
der stabilen Position zurück
und wird durch eine Abschwächungskonvergenz
der Versetzung des beweglichen Elements 11 stabilisiert.
Zusätzlich
gibt es, wie in 2E beschrieben ist, einen Fall,
in dem ein Satellit 67, der hinter dem ausgegebenen Tröpfchen 66 durch
den Teil, der einem Schwanz ähnelt, durch
Trennen einer Oberflächenspannung
ausgebildet worden ist, ausgebildet wird.
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Nachstehend
ist unter Bezugnahme auf 5, die eine Perspektivansicht
eines Teils von Köpfen
ist, die in 1 gezeigt worden sind, eine Ausstülpungsblase 41,
die sich von den beiden Teilen des beweglichen Elements 11 erhebt,
ebenso wie der Wulstrand der Flüssigkeit
in dem Ausgabeanschluss 4 in Einzelheiten beschrieben.
Im Übrigen
ist die Gestalt des Anschlags 12 und die Gestalt des Bereichs des
Durchflusspfads mit niedrigem Widerstand 3a auf der stromaufwärtigen Seite
des Anschlags 12, wie in 5 gezeigt
sind, und denen verschieden, die in 1 gezeigt
sind, aber Grundmerkmale sind ähnlich.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist ein leichter Freiraum zwischen der Wandfläche der beiden Seiten der Wand,
die den Durchflusspfad 3 konstruiert und der beiden Seitenteile
des beweglichen Elements 11 vorhanden und ermöglicht eine gleichmäßige Versetzung
des beweglichen Elements 11. Ferner versetzt die Blase 40 das
bewegliche Element 11 in dem Wachstumsschritt eines Schäumens mit
dem Wärme
generierenden Körper 10 und
erhebt sich zu der Seite der oberen Fläche des beweglichen Elements 11 über den
vorstehend beschriebenen Freiraum, um in den Bereich des Durchflusspfads
mit niedrigem Widerstand 3a leicht einzudringen. Diese erhobene
Blase 41, die eingedrungen ist, kommt um die Rückseite
(der Blasengenerierungsbereich und die entgegengesetzte Fläche) des
beweglichen Elements 11, um ein Umklammern des beweglichen
Elements 11 zu steuern, um die Ausgabemerkmale zu stabilisieren.
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Ferner
fördert
in dem Schritt des Verschwindens der Blase 40 die erhobene
Blase 41 den Flüssigkeitsdurchfluss
von dem Bereich des Durchflusswegs mit niedrigem Widerstand 3a zu
dem Blasengenerierungsbereich, um ein Verschwinden mit dem vorstehend
beschriebenen schnellen Wulstrandrückzug von der Ausgabeanschlussseite 4 schnell
zu beenden. Insbesondere wird der Flüssigkeitsstrom, der die erhobene
Blase 41 verursacht, die Blase an der Ecke des beweglichen
Elements 11 und des Durchflusspfads 3 kaum speichern
und halten.
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Somit
wird bei dem Flüssigkeitsausgabekopf der
vorstehend beschriebenen Konstruktion bei dem Moment, wenn Flüssigkeit
von dem Ausgabeanschluss 4 durch eine Generierung der Blase 40 ausgegeben
wird, das ausgegebene Tröpfchen 66 in
einem Zustand ausgegeben, der einer Flüssigkeitssäule ähnelt, die ein Birnenteil an
der Spitze hat. Dieser Punkt ist in der herkömmlichen Kopfstruktur ebenso der
gleiche, aber in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Blasenwachstumsschritt
das bewegliche Element 11 versetzt und dieses versetzte bewegliche
Element 11 den Anschlag 12 kontaktiert, entfernt
der Durchflusspfad 3, der den Blasengenerierungsbereich
hat, den Ausgabeanschluss und ein im Wesentlichen geschlossener
Raum ist ausgebildet. Dementsprechend wird, falls die Blasen in
diesem Zustand verschwunden sind, bis sich das bewegliche Element 11 durch
ein Verschwinden der Blase von dem Anschlag 12 entfernt,
der vorstehend beschriebene geschlossene Raum aufrechterhalten und
daher funktioniert nahezu die gesamte Energie des Verschwindens
der Blase 40 als eine Energie, um die Flüssigkeit
in der Umgebung des Ausgabeanschlusses 4 in der stromaufwärtigen Richtung
zu bewegen. Als ein Ergebnis davon wird, unmittelbar nachdem ein
Verschwinden der Blase 40 beginnt, ein Wulstrand schnell
von dem Ausgabeanschluss 4 in ein Inneres des Durchflusspfads 3 gezogen,
wobei der hintere Teil, der die Flüssigkeitssäule ausbildet, indem er mit
dem ausgegebenen Tröpfchen 66 außerhalb
des Ausgabeanschlusses 4 integriert ist, schnell mit einer
starken Kraft durch den Wulstrand abgetrennt wird. Dies kann dazu
dienen, Satellitenpunkte, die von dem hinteren Teil ausgebildet
worden sind, klein zu machen, um die Druckqualität zu verbessern.
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Ferner
fährt das
hintere Teil nicht fort, für
immer durch den Wulstrand gezogen zu werden, so dass die Ausgabegeschwindigkeit
nicht sinkt, aber der Abstand zwischen den ausgegebenen Tröpfchen 66 und
den Satellitenpunkten verkürzt
ist, und daher wird der Satellitenpunkt durch das sogenannte Streifenstromphänomen hinter
dem ausgegebenen Tröpfchen 66 eingezogen.
Als ein Ergebnis davon können das
ausgegebene Tröpfchen 66 und
die Satellitenpunkte vereinigt werden und der Flüssigkeitsausgabekopf, bei dem
die Satellitenpunkte nahezu fehlen, kann bereitgestellt werden.
-
Ferner
ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in dem vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausgabekopf das bewegliche
Element 11 nur zum Beschränken der Blasen 40,
die in der stromaufwärtigen
Richtung bei dem Flüssigkeitsdurchfluss wachsen,
in der Richtung des Ausgabeanschlusses 4 vorgesehen. Ferner
ist das freie Ende 11b des beweglichen Elements 11 in
dem im Wesentlichen mittleren Teil des Blasengenerierungsbereichs
angeordnet. Diese Konstruktion dient dazu, zu ermöglichen, die
Rückwelle
zu der stromaufwärtigen
Seite durch ein Blasenwachstum ebenso wie eine Massenträgheitskraft
der Flüssigkeit
zu steuern, die nicht direkt für
die Flüssigkeitsausgabe
einflussreich ist, und um die Wachstumskomponente der Blasen 40 zu
der stromabwärtigen
Seite hin in der Richtung des Ausgabeanschlusses 4 behutsam
zu leiten.
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Ferner
wird, da ein Durchflusspfadwiderstand des Bereichs des Durchflusspfads
mit geringem Widerstand 3a an der zu dem Ausgabeanschluss 4 entgegengesetzten
Seite mit dem Anschlag 12 als eine Grenze niedrig ist,
eine Bewegung der Flüssigkeit
in der stromaufwärtigen
Richtung durch das Blasenwachstum durch den Bereich des Durchflusspfads
mit niedrigem Widerstand 3a ein großer Strom werden und daher
wird, wenn das versetzte bewegliche Element 11 mit dem
Anschlag 12 in Kontakt gebracht ist, das bewegliche Element 11 in der
Gestalt eine Spannung empfangen, in der es in der stromaufwärtigen Richtung
gezogen ist. Als ein Ergebnis davon verbleibt, sogar falls ein Verschwinden
der Blase in diesem Zustand begonnen wird, die Flüssigkeitsbewegungskraft
in der stromaufwärtigen Richtung
durch die Blase 40 groß und
daher kann der vorstehend beschriebene geschlossene Raum über einen
konstanten Zeitraum gehalten werden, bis die Widerstandskraft des
beweglichen Elements 11 diese Flüssigkeitsbewegungskraft übertrifft.
Das heißt, dass
diese Konstruktion eine Wulstrandrückziehung mit hoher Geschwindigkeit
beständig
macht. Zusätzlich
wird, wenn der Schritt des Verschwindens der Blase 40 fortschreitet
und die Abstoßung
des beweglichen Elements 11 die Flüssigkeitsbewegungskraft in
der stromaufwärtigen
Richtung durch das Blasenwachstum übertrifft, das bewegliche Element 11 abwärts versetzt,
um zu dem ursprünglichen
Zustand zurückzukehren,
und begleitet hierdurch tritt ferner ein Strom in der stromabwärtigen Richtung
ebenso in dem Bereich des Durchflusspfads mit niedrigem Widerstand 3a auf.
Der Strom in der stromabwärtigen Richtung
in dem Bereich des Durchflusspfads mit niedrigem Widerstand 3a ist
klein und bildet schnell einen großen Durchfluss und strömt über den
Anschlag 12 in den Durchflusspfad 3. Als ein Ergebnis davon
kann eine Flüssigkeitsbewegung
in der stromabwärtigen
Richtung zu diesem Ausgabeanschluss 4 hin dazu dienen,
das Zurückziehen
des vorstehend beschriebenen Wulstrandes schnell zu verzögern und
eine Schwingung des Wulstrandes bei einer hohen Geschwindigkeit
zu konvergieren.
-
Das
Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit
der vorliegenden Erfindung weist eine kontinuierliche Ausgabe von
Flüssigkeit
mit einer hohen Frequenz mit dem Flüssigkeitsausgabekopf auf, wie
soweit beschrieben ist. Unter diesem Umstand sind nachstehend unter
Bezugnahme auf 6A und 6F und 7 Vorgänge in dem
Fall, in dem die Flüssigkeitsausgabe
in einer aufeinanderfolgenden Weise mit einem kurzen Abstand ausgeführt wird,
beschrieben. 7 ist ein Graph, der die Wellenform des
Spannungsimpulses, der an dem Wärme
generierenden Körper 10 anzulegen
ist, schematisch zeigt.
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Zunächst wird,
wie in 6A gezeigt ist, der Spannungsimpuls
an dem Wärme
generierenden Körper 10 zum
ersten Mal angelegt, so dass die Blase 40 ausgebildet wird
und der erste Ausgabetropfen 66a ausgebildet wird. Zu dieser
Zeit wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt ist,
als der Spannungsimpuls ein Doppelimpuls, der aus einem Vorimpuls
P1 und einem Hauptimpuls P2 besteht, zu einer vorgegebenen Zeit
t1 angelegt. In diesem Doppelimpulsantrieb heizt ein Anlegen des Vorimpulses
P1 den Wärme
generierenden Körper 10 und
die Flüssigkeit
in seiner Nähe
vor, so dass verursacht wird, dass die Flüssigkeit gut schäumen kann,
wenn der Hauptimpuls P2 danach angelegt worden ist. Wie vorstehend
beschrieben ist, wird in diesem Schaum erzeugenden Ablauf das Bewegungselement 11 mit
dem Anschlag 12 in Kontakt gebracht, um eine Versetzung
zu durchlaufen, bis es den Zustand erreicht, um die stromaufwärtige Seite im
Wesentlichen zu schließen,
so dass die Bewegung der Flüssigkeit
in der stromaufwärtigen
Richtung stark begrenzt ist. Zusätzlich
wächst
die Blase 40 zu der stromaufwärtigen Seite stark.
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Von
diesem Zustand beginnt ein Verschwinden der Blase 40, wie
in 6B gezeigt ist, insbesondere eine Volumenverringerung
auf der stromaufwärtigen
Seite der Blase 40, so dass das bewegliche Element 11 eine
Abwärtsversetzung
beginnt und ein Wiedereinfüllen
der Flüssigkeit
fortschreitet. Wie vorstehend beschrieben ist, wird mit einer Bewegung des
beweglichen Elements 11 ein Verschwinden der Blasen beschleunigt
und insbesondere in dem Blasengenerierungsbereich auf der stromaufwärtigen Seite
stark beschleunigt, wo das bewegliche Element 11 gelegen
ist.
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Somit
wird ein Verschwinden in der stromaufwärtigen Seite des Blasengenerierungsbereichs
beschleunigt und die Blase 40 wächst stark zu der stromabwärtigen Seite
und daher wird, wenn der Ablauf des Blasenverschwindens fortschreitet,
ein Blasenverschwinden auf der stromaufwärtigen Seite des Blasengenerierungsbereichs
nahezu abgeschlossen, wie in 6C gezeigt
ist, was einen Zustand verursacht, in dem die Blase 40 nur
in der Nähe
des stromabwärtigen
Bereichs verbleibt. In diesem Zustand wird die Flüssigkeit
von der stromaufwärtigen Seite
des Blasengenerierungsbereichs wiedereingefüllt und ein Wiedereinfüllen findet
statt, so dass es von der Mitte des Wärme generierenden Körpers 10 zu
der stromabwärtigen
Seite abgedeckt ist. Zusätzlich
wird ein Wulstrand zu einem Inneren des Ausgabeanschlusses 4 zurückgezogen
und hierdurch werden das erste ausgegebene Tröpfchen 66a und der Satellit 67 von
der Flüssigkeit
innerhalb des Flüssigkeitsausgabekopfes
abgetrennt, aber in dem Zustand, wie in 6C gezeigt
ist, in dem die Blase 40 noch nicht vollständig verschwunden
ist, insbesondere auf der stromabwärtigen Seite der Blase 40,
hat ein Wulstrand noch nicht den Zustand erreicht, dass, wie in 2E gezeigt
ist, er vergleichsweise stark zu dem Inneren des Flüssigkeitsausgabeanschlusses 4 zurückgezogen
worden ist, sondern ist in dem Zustand, in dem er weiterhin vergleichsweise
näher zu der
Flüssigkeitsausgabefläche verbleibt.
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In
dem Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit der vorliegenden Erfindung
wird in diesem Zustand der Spannungsimpuls bei dem zweiten Mal an dem
Wärme generierenden
Körper 10 angelegt,
so dass ein Schäumen
bei dem zweiten Mal beginnt. Das heißt, dass in diesem Zustand
der Wulstrand in der Umgebung der Flüssigkeitsausgabefläche ist
und ein konstantes Flüssigkeitseinfüllen zu
der stromaufwärtigen
Seite des Wärme
generierenden Körpers 10 abgeschlossen
wird und daher dient der Spannungsimpuls, der in diesem Zustand,
um ein Schäumen
zu beginnen, angelegt ist, zu ermöglichen, dass die Flüssigkeit
gut ausgegeben wird. Bei diesem Schäumen bei dem zweiten Mal wird,
wie in 7 gezeigt ist, ein Doppelimpulsantrieb durch Anlegen
des Vorimpulses P3 und des Hauptimpulses P4 zur Zeit t2 ausgeführt, nachdem
eine vorgegebene Zeit von der Zeit t1 abgelaufen ist. Zu dieser
Zeit wird ein Schäumen
bei dem zweiten Mal im Wesentlichen zur gleichen Zeit begonnen,
wenn der Hauptimpuls P4 angelegt wird. Dementsprechend bedeutet
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie vorstehend beschrieben ist, die Aussage, dass ein Schäumen bei der
Steuerzeit beginnt, wenn die Blase 40 nur in der Umgebung
des Endteils auf der stromabwärtigen Seite
des Blasengenierungsbereichs verbleibt, ein Anlegen des Hauptimpulses
P4 zu dieser Steuerzeit zu beginnen.
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Wenn
der Spannungsimpuls angelegt wird, beginnt die Blase 40 ein
Wachsen, wie in 6D gezeigt ist, und das bewegliche
Element 11 beginnt eine Aufwärtsversetzung. Zu dieser Zeit
wird, wenn ein Schäumen
beginnt, die Blase 40 konditioniert, um teilweise in der
stromabwärtigen
Seite zu verbleiben, und daher wird ein Schäumen in einem Zustand ausgeführt, in
dem ein Flüssigkeitsstrom
von der stromaufwärtigen
Seite begleitet durch ein Verschwinden der verbleibenden Blasen
stattgefunden hat. Dies kann dazu dienen, dass verursacht wird,
dass der Flüssigkeitsdurchfluss,
begleitet durch ein Wachsen der Blase 40 stattfindet, um
auf den Flüssigkeitsdurchfluss
begleitet durch ein Blasenverschwinden nach einer Flüssigkeitsausgabe
bei der vorhergehenden Zeit zu wirken, so dass ein Flüssigkeitsdurchfluss
in der Ausgaberichtung unmittelbar hervorgerufen wird. Zusätzlich wird
der Wulstrand weniger als zu der Zeit einer Flüssigkeitsausgabe für einen
einzigen Arbeitsgang zurückgezogen
und startet seine Bewegung von der Position, die in 6C gezeigt
ist, zu der stromabwärtigen
Seite, wie in 6D gezeigt ist.
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Hier
ist der Flüssigkeitsdurchfluss
begleitet durch ein Blasenverschwinden, das in der vorhergehenden
Flüssigkeitsausgabe
ausgebildet wird, unmittelbar vor dem Ende des Verschwindens verzögert, wenn
ein Blasenverschwinden fortschreitet. Daher beginnt, bevor ein Verschwinden
der Blasen, die bei der vorhergehenden Zeit der Flüssigkeitsausgabe ausgebildet
worden sind, zu einem Ende kommt, ein Schäumen bei dem zweiten Arbeitsgang
und den weiteren, so dass ein Einfluss des Flüssigkeitsdurchflusses wirksam
erhalten werden kann, wie vorstehend beschrieben ist.
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Zusätzlich wächst, wie
in 6E gezeigt ist, die Blase 40 weiter,
so dass das zweite Ausgabetröpfchen 66b ausgegeben
wird. Zu dieser Zeit wird durch einen Einfluss, begleitet durch
ein Blasenverschwinden nach der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe,
wie vorstehend beschrieben ist, das Volumen des zweiten ausgegebenen
Tröpfchens 66b größer als
das bei dem ersten Mal. Zusätzlich
ist es insbesondere möglich,
es einzurichten, dass das Volumen Vd2 des
zweiten ausgegebenen Tröpfchens 66b größer als
die Summe des Volumens Vdm1 des ersten ausgegebenen
Tröpfchens 66a und
das Volumen Vds1 seines Satelliten 67 wird,
das heißt,
um Vd2 > (Vdm1 + Vds1) zu ergeben.
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Zusätzlich wird
in dem Zustand, in dem ein vergleichsweise schneller Flüssigkeitsdurchfluss
zu der stromaufwärtigen
Seite durch ein Wiedereinfüllen stattgefunden
hat, beginnt das Schäumen
bei dem zweiten Mal und daher wird der Flüssigkeitsdurchfluss in der
Richtung des Wärme
generierenden Körpers 10 von
dem Ausgabeanschluss 4 durch ein Schäumen bei dem zweiten Mal aufgehoben
und ferner wird zu der Zeit, wenn ein Flüssigkeitsdurchfluss zu der
weiter stromaufwärtigen
Seite ausgebildet wird, ein Impuls des Flüssigkeitsdurchflusses von der stromaufwärtigen Seite
des Wärme
generierenden Körpers 10 zu
dem Flüssigkeitsdurchfluss
in der Richtung des Ausgabeanschlusses 4 hinzugefügt, um den
Durchfluss zu beschleunigen. Daher kann verglichen mit der Geschwindigkeit
v1 des ersten ausgegebenen Tröpfchens 66a die
Geschwindigkeit v2 des zweiten ausgegebenen
Tröpfchens 66b schneller
eingerichtet werden.
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Daher
ist eine Einrichtung von v1 > v2 ebenso in
dem Fall möglich,
in dem das Volumen des zweiten ausgegebenen Tröpfchens 66b größer als
das des ersten ausgegebenen Tröpfchens 66a ist,
wie vorstehend beschrieben ist, das heißt vd2 > (Vdm1 +
Vds1) ist. Dies zeigt, dass ein Teil der
thermischen Energie, die zu der Zeit der ersten Flüssigkeitsausgabe
generiert worden ist, zu der zweiten Flüssigkeitsausgabe beiträgt.
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Ferner
ist es möglich,
einzurichten, dass das zweite ausgegebene Tröpfchen 66b den Satelliten mit
der Flüssigkeitssäulenform
unmittelbar nach einem Trennen einfängt, um eine Integration auszuführen, das
heißt,
um zu verursachen, dass das zweite ausgegebene Tröpfchen 66b den
Satelliten 67 einfängt.
In diesem Fall wird das Volumen, nachdem das zweite ausgegebene
Tröpfchen 66b den
Satelliten 67 eingefangen hat, V2 +
Vds1, und es ist natürlich möglich (Vd2 +
Vds2) > Vdm1 einzurichten.
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Somit
ist eine Ausgabemenge der Flüssigkeit
bei dem ersten ausgegebenen Tröpfchen 66a und
dem zweiten ausgegebenen Tröpfchen 66b geändert, so
dass zum Beispiel Größen der
auszubildenden Pixel geändert
sind und die Abstufung geändert
ist, um eine Ausführung
usw. des Aufzeichnens zu ermöglichen.
Zusätzlich
wird verursacht, dass der Satellit 67 bei der ersten Flüssigkeitsausgabe
durch das zweite ausgegebene Tröpfchen 66b absorbiert wird,
so dass der Abstufungsunterschied groß gemacht werden kann. Ferner
werden eine Vielzahl von ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen in einer aufeinanderfolgenden
Weise ausgegeben und diese Vielzahl von ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen sind so
eingerichtet, um in dem Verlauf eines Fliegens zu dem aufzuzeichnenden
Aufzeichnungsmedium integriert zu werden, so dass zum Beispiel ein
Mehrfachabstufungsaufzeichnen ausgeführt werden kann.
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Wie
soweit beschrieben ist, wird gemäß dem Verfahren
zum Ausgeben von Flüssigkeit
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in dem Zustand, in dem die Blase 40 weiterhin in der stromaufwärtigen Seite
des Blasengenerierungsbereichs in dem Schritt des Verschwindens
bei der ersten Flüssigkeitsausgabe
verbleibt, der Spannungsimpuls bei der zweiten Flüssigkeitsausgabe
angelegt, um die Flüssigkeit
zu schäumen,
so dass die Flüssigkeitsausgabe
auf eine aufeinanderfolgende Weise mit einem Zeitabstand gut ausgeführt werden
kann, der knapp jenseits der Grenze des Stands der Technik ist,
das heißt,
dass der Flüssigkeitsausgabekopf
mit einer äußerst hohen Frequenz
angetrieben werden kann. Zu dieser Zeit kann, verglichen mit der
ersten Flüssigkeitsausgabe, in
der die Flüssigkeitsausgabe
von dem normalen Zustand beginnt, die Ausgabemenge bei der zweiten Flüssigkeitsausgabe überschüssig gemacht
werden und ferner kann die Ausgabegeschwindigkeit schnell gemacht
werden. Zusätzlich
kann, da ein Teil der thermischen Energie, die bei der ersten Flüssigkeitsausgabe
generiert wird, zu einem Schäumen
der zweiten Flüssigkeitsausgabe
beiträgt,
ein energetischer Wirkungsgrad bei einer Ausgabe verbessert werden.
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Nachstehend
ist ein Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit in einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8A bis 8F und 9 beschrieben.
In 8A bis 8F und 9 hat
das ähnliche
Teil in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel das
gleiche Symbol und dessen Beschreibung ist weggelassen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem Verfahren zum Ausgeben
von Flüssigkeit
in der vorliegenden Erfindung der Flüssigkeitsdurchfluss von der
stromaufwärtigen
Seite, der durch ein Hochgeschwindigkeitswiedereinfüllen der
Flüssigkeit stattfindet,
das durch ein Verschwinden der Blase 40 begleitet ist,
die bei der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe
ausgebildet worden ist, ausgeführt werden,
um wirksam zu der nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe beizutragen.
Das heißt,
dass ein Teil einer angelegten Energie bei der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe
als eine Energie für
die nachfolgende Flüssigkeitsausgabe
verwendet werden kann. Unter den Umständen kann, sogar falls die
bei der zweiten und weiteren Flüssigkeitsausgabe
angelegte Energie geringer als die angelegte Energie bei der ersten
Flüssigkeitsausgabe
ist, die Energie, um wirksam zu einer Ausgabe beizutragen, äquivalent
zu der Energie bei dem ersten Mal oder höher als diese ausgeführt werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel
hat seine Aufmerksamkeit auf diesen Punkt gerichtet und dient dazu,
ein Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit durch Bewirken zu
zeigen, dass eine angelegte Energie bei der zweiten Flüssigkeitsausgabe
und den weiteren in einer aufeinanderfolgenden Ausgabe geringer
als die angelegte Energie bei der ersten Flüssigkeitsausgabe ist. Um konkret
zu werden, ist ein Beispiel, um eine Impulsbreite des an dem Wärme generierenden
Körper 40 anzulegenden Spannungsimpulses
zu ändern,
um die anzulegende Energie zu ändern,
gezeigt.
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Ferner
wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Spannungsimpuls zunächst
an dem Wärme
generierenden Körper 10 angelegt,
so dass das erste ausgegebene Tröpfchen 66a ausgegeben
wird, wie in 8A gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird
als der Spannungsimpuls, wie in 9 gezeigt ist,
ein Doppelimpuls bestehend aus einem Vorimpuls P1 und einem Hauptimpuls
P2 zu einer vorgegebenen Zeit t1 angelegt.
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Die
Blase 40 wird der maximale Schaum und beginnt danach, wie
in 8B gezeigt ist, ein Blasenverschwinden zu durchlaufen,
um insbesondere auf der stromaufwärtigen Seite stark Volumen
an zu verlieren. Zusätzlich
wird, wie in 8C gezeigt ist, in dem Zustand,
in dem die Blase 40 nur in der Umgebung des Endteils auf
der stromaufwärtigen
Seite des Blasengenerierungsbereichs verbleibt, der zweite Spannungsimpuls
angelegt, um das zweite Schäumen
zu beginnen.
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Auch
bei dem zweiten Spannungsimpuls wird, wie in 9 gezeigt
ist, ein Doppelimpuls bestehend aus einem Vorimpuls P3 und einem
Hauptimpuls P4 angelegt. Hier sind in den vorliegenden Ausführungsbeispielen
die Impulsbreiten dieses Vorimpulses P3 und dieses Hauptimpulses
P4 kürzer
als die Impulsbreite des ersten Schäumens ausgeführt. Um
konkreter zu werden, wurde bei dem ersten Mal die Impulsbreite des
Vorimpulses P1 auf 0,7 μs
gesetzt und die Impulsbreite des Hauptimpulses P2 wurde auf 1,3
gesetzt, während
bei dem zweiten Mal die Impulsbreite des Vorimpulses P3 auf 0,4 μs gesetzt
wurde und die Impulsbreite des Hauptimpulses P4 auf 0,9 μs gesetzt
wurde.
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Zu
dieser Zeit ist die Steuerzeit zum Starten des zweiten Schäumens im
Wesentlichen die gleiche wie die Steuerzeit zum Anlegen des Hauptimpulses P4,
wie vorstehend beschrieben ist. Dementsprechend wird, da die Blase 40,
die durch das erste Schäumen
hervorgebracht wird, ein Schäumen
zu einer Steuerzeit beginnt, wo sie nur in der Umgebung des Endteils
der stromabwärtigen
Seite des Blasengenerierungsbereichs gelassen ist, der Spannungsimpuls
angelegt, so dass ein Anlegen des Hauptimpulses P4 bei dieser Steuerzeit
beginnt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel begann, um konkret zu
werden, ein Anlegen des zweiten Spannungsimpulses P3 bei der Zeit
t2, die 17 μs
nach der Zeit t1 ist, wenn ein Anlegen des ersten Spannungsimpulses
P1 begonnen hat, um die Schaumsteuerzeit einzustellen.
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Somit
wird bei einem Anlegen des zweiten Spannungsimpulses, wie in 8D gezeigt
ist, verursacht, dass die Flüssigkeit
Blasen bildet, so dass verursacht wird, dass das zweite ausgegebene Tröpfchen 66b ausgegeben
wird, wie in 8E gezeigt ist. Obwohl die Größe der Blase 40,
die durch Anlegen des zweiten Spannungsimpulses stattfindet, ebenso
wie des zweiten ausgegebenen Tröpfchens 66b kleiner
als in dem Fall des vorhergehenden Ausführungsbeispiels werden, kann
die Menge des zweiten ausgegebenen Tröpfchens 66b äquivalent
zu oder mehr als der des ersten ausgegebenen Tröpfchens 66a korrespondierend
zu einer Notwendigkeit durch eine Wirkung des Flüssigkeitsdurchflusses eines
Wiedereinfüllens
sein. Zusätzlich
kann die Geschwindigkeit des ausgegebenen Tröpfchens 66a äquivalent
zu oder schneller als das erste ausgegebene Tröpfchen 66a gemacht
werden und, wie in 8F gezeigt ist, es kann verursacht
werden, dass der Satellit 67, der bei der vorhergehenden
Flüssigkeitsausgabe
ausgebildet worden ist, durch das zweite ausgegebene Tröpfchen 66b eingefangen wird.
Insbesondere kann verursacht werden, während der Satellit 67 sich
in dem Zustand einer Flüssigkeitssäule befindet,
dass er durch das zweite ausgegebene Tröpfchen 66b eingefangen
wird, und ferner ist es korrespondierend mit einer Notwendigkeit ebenso
möglich,
zu verursachen, dass das erste ausgegebene Tröpfchen 66a durch das
zweite ausgegebene Tröpfchen 66b während eines
Fluges eingefangen wird.
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Wie
soweit beschrieben worden ist, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ein Teil der Energie, die zu dem Wärme generierenden Körper 10 bei
der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe zugeführt worden
ist, ausgeführt
werden, um wirksam zu der nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe in einem Modus
des Flüssigkeitsdurchflusses
des Hochgeschwindigkeitseinfüllens
beizutragen, und eine Zufuhr von geringerer Energie als der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe
zu dem Wärme
generierenden Körper 10 kann
verursachen, dass Flüssigkeitströpfchen in
einer Menge und Geschwindigkeit äquivalent zu
oder mehr als jener der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe ausgegeben
werden.
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Somit
kann gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
die Energie, die zum Erhalten der erforderlichen Ausgabeleistung
zuzuführen
ist, sehr niedrig gehalten werden. Daher kann eine Energieeinsparung
der Verbrauchsenergie in dem Flüssigkeitsausgabekopf
geplant werden und ein unnötiger Temperaturanstieg
des Flüssigkeitsausgabekopfes kann
niedrig gehalten werden. Dementsprechend müssen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
insbesondere wie in dem Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit
in der vorliegenden Erfindung, auch in dem Fall, in dem der Flüssigkeitsausgabekopf
mit einer hohen Geschwindigkeit angetrieben wird, wobei durch ein
Niedrighalten wenig der zugeführten
Energie generiert wird, die Leistung ebenso wie der Antriebskreis
nicht ausgeführt
werden, um ein große
Ausmass zu haben und ein Kostenanstieg kann unterdrückt werden.
Zusätzlich
können Änderungen
in Ausgabemerkmalen ebenso wie eine Verringerung einer Zuverlässigkeit
durch ein Erwärmen in
dem Flüssigkeitsausgabekopf
unterdrückt
werden.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem Verfahren zum Ausgeben
von Flüssigkeit
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in dem Zustand, in dem die Blase weiterhin auf der stromabwärtigen Seite
des Blasengenerierungsbereichs in einem Schritt des Verschwindens
der vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe
verbleibt, der Spannungsimpuls der nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe
angelegt, so dass die Flüssigkeitsausgabe
in einer aufeinanderfolgenden Weise mit einem Zeitabstand gut ausgeführt werden
kann, der kurz jenseits der Grenze des Stands der Technik ist, das
heißt,
der Flüssigkeitsausgabekopf
kann mit einer extrem hohen Frequenz angetrieben werden. Zu dieser
Zeit kann, verglichen mit dem Fall, in dem die Flüssigkeitsausgabe
von dem normalen Zustand beginnt, die Ausgabemenge des Ausgabetropfens
bei der Zeit einer aufeinanderfolgenden Ausgabe überschüssig gemacht werden und ferner
kann die Ausgabegeschwindigkeit schnell gemacht werden. Zusätzlich kann
verursacht werden, dass ein Teil der generierten Energie bei der
vorhergehenden Flüssigkeitsausgabe
zu der nachfolgenden Flüssigkeitsausgabe
beiträgt,
und einen Energiewirkungsgrad für
eine Flüssigkeitsausgabe kann
verbessert werden.
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Zusätzlich werden
die Ausgabemenge des Ausgabetropfens für den ersten Arbeitsgang ebenso wie
die Ausgabemenge des Ausgabetropfens bei dem zweiten Arbeitsgang
und den weiteren geändert und
die ausgegebenen Flüssigkeitströpfchen bei dem
zweiten Arbeitsgang und den weiteren sind eingerichtet, um den Satelliten
des vorhergehenden Ausgabetropfens und ferner den vorhergehenden Ausgabetropfen
selber einzufangen, so dass verursacht wird, dass die angehaftete
Flüssigkeitsmenge auf
einem entsprechenden Bildpunkt geändert wird und ein Abstufungsaufzeichnen
geeignet ausgeführt werden
kann.
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In
dem Verfahren zum Ausgeben von Flüssigkeit in der vorliegenden
Erfindung können,
sogar falls die zu dem Wärme
generierenden Körper
zuzuführende
Energie bei dem zweiten Arbeitsgang und den weiteren in den aufeinanderfolgenden
Ausgaben geringer als die zuzuführende
Energie bei der ersten Flüssigkeitsausgabe
gemacht ist, die Menge und Geschwindigkeit von Flüssigkeitströpfchen,
um durch Schäumen
bei dem zweiten Arbeitsgang und den weiteren stattzufinden, äquivalent
zu jenen bei dem ersten Arbeitsgang oder nicht geringer als bei
dem ersten Arbeitsgang gemacht werden. Daher kann ein Energieeinsparen
in Erwägung
gezogen werden und ein Heizen in dem Flüssigkeitsausgabekopf kann niedrig
gehalten werden.