專利名稱：液體排出方法和液體排出頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用例如熱能產(chǎn)生氣泡的一種排出所需排出液體的方法和一種液體排出頭，并且特別涉及一種液體排出方法和一種液體排出頭，該排出頭依賴于采用能夠依氣泡的產(chǎn)生順次使其本身產(chǎn)生位移的活動隔離膜片。
這里所用的術(shù)語“記錄”，不僅指將圖象如字母和具有含義的圖形賦予記錄載體的操作，也指將圖形如沒有含義的圖案賦予記錄載體的操作。
所謂的氣泡噴墨記錄載體，即噴墨記錄法的改型，在此之前已為本領(lǐng)域所公知，該方法通過向例如油墨施加熱能從而使油墨產(chǎn)生狀態(tài)改變并伴隨急劇的體積變化(產(chǎn)生氣泡)，進而使由此狀態(tài)改變產(chǎn)生的力將油墨通過一個排出口排出，并使所排出的油墨粘附在記錄載體上而在記錄載體上實現(xiàn)成象。如JP-B-61-59911和JP-B-61-59914所公開的，采用該氣泡噴墨記錄法的記錄裝置，一般設(shè)置有一個允許油墨排出的排出口，一個與此排出口相連通的油墨流動道，和一個設(shè)置在此油墨流動道中用作使油墨排出的能量產(chǎn)生裝置的加熱元件(電熱轉(zhuǎn)換元件)。
上述記錄方法具有諸多優(yōu)點，例如通過采用小型裝置可以方便地制作高分辨率的記錄圖象甚至彩色圖象，因為該記錄方法可以高速度低噪聲地記錄高質(zhì)量圖象，并且采用該記錄方法的噴頭可以允許排出此油墨的排出口以高密度設(shè)置。因此，該氣泡噴墨記錄法近年來逐漸應(yīng)用于大量辦公設(shè)備中，如打印機、復(fù)印機，以及傳真機中。目前它已接近于工業(yè)應(yīng)用，例如應(yīng)用于打印設(shè)備中。
在傳統(tǒng)的氣泡噴墨記錄法中，由于與油墨保持接觸的加熱元件重復(fù)向油墨施加熱量，所以有可能燒結(jié)油墨，并在其表面上形成燒結(jié)油墨的沉積。當所需排出的液體易于受熱損傷或者不易于充分發(fā)泡時，有時會出現(xiàn)通過上述加熱元件直接加熱形成的氣泡不能實現(xiàn)有效的液體排出。
本申請人在JP-A-55-81172中提出了一種對待排出液體進行排出的方法，通過一柔性隔離膜片中介向發(fā)泡液體施加熱能使其發(fā)泡，該柔性隔離膜片用于隔開發(fā)泡液體和待排出液體。該方法設(shè)計成使得柔性隔離膜片和發(fā)泡液體位于一個噴嘴部分。相反地，在JP-A-59-26270中公開了一種采用能夠?qū)⒄麄€噴頭分為一個上部和一個下部的大隔離膜片的結(jié)構(gòu)。此大隔離膜片的用意在于能夠在兩個板部件之間插入一個液體流動道，繼而可以防止被這兩個板部件滯留的液體彼此混合。
考慮到發(fā)泡液體本身的發(fā)泡特性，采用具有比待排出液體沸點低的液體的發(fā)明JP-A-05-229122以及采用導(dǎo)電液體作為發(fā)泡液體的發(fā)明JP-A-04-329148也為本領(lǐng)域所公知。
采用隔離膜片排出液體的傳統(tǒng)方法，沒有達到可行的程度，因為其設(shè)計只是為了隔開發(fā)泡液體和待排出液體或者只是用于改善發(fā)泡液體本身。
本發(fā)明人對采用隔離器排出液滴進行了研究，側(cè)重于被排出的液滴，進而得出如下結(jié)論，即通過熱能產(chǎn)生氣泡的液體排出，其效率隨著隔離膜片老化會降低，并且在實際當中也沒有減輕。
本發(fā)明人因而進行研究，以尋找一種液體排出方法及其裝置，該裝置可利用隔離膜片隔離作用的效果并同時將液體的排出提高到較高的水平。本發(fā)明由此研究過程產(chǎn)生，并旨在提供一種關(guān)于液體排出的創(chuàng)新的方法和一種能夠提高液滴排出的效率并穩(wěn)定和提高待排出液滴的體積和排出速度的裝置。本發(fā)明特別在于一種液體排出頭，該液體排出頭中設(shè)置一個用于排出液體并與排出口相連通的第一流動道，一個用于供應(yīng)或傳輸發(fā)泡液并包圍發(fā)泡區(qū)的第二流動道，以及一個用于隔開第一和第二流動道的活動隔離膜片，其特點在于能夠提高液體排出的效率。
具體涉及JP-A-5-229122中公開的液體排出頭，本發(fā)明人已經(jīng)用實例證實，在排出口相對排出液體流向的上游端設(shè)置一個預(yù)定作為發(fā)泡區(qū)的小空間，發(fā)泡區(qū)本身與加熱元件有相同的寬度和長度，當發(fā)泡區(qū)發(fā)出氣泡時，柔性隔離膜片僅在相對于與排放液體的排放方向垂直的方向上由于氣泡的產(chǎn)生而發(fā)生位移，由此液體排出頭必然伴有排液速度不足及進行無效排液運動的問題。關(guān)于導(dǎo)致這些問題的原因，發(fā)明者注意到這樣的事實，同樣的發(fā)泡液重復(fù)使用封閉的小空間，并最終憑借本發(fā)明達到有效排出運動的產(chǎn)生。
本發(fā)明是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)中所遇到的問題而產(chǎn)生的。其第一個目的是在通過活動分隔離膜片大致分隔、最好是完全分隔排出液和發(fā)泡液的結(jié)構(gòu)中，提供一種液體排出的方法和液體排出頭，當氣泡的壓力產(chǎn)生的力使活動隔離膜片形變并且壓力被傳送到排出液時，不僅避免壓力向上游一側(cè)逃逸，而且把壓力導(dǎo)向排出口并升至高的排出力，同時不降低排出效率。本發(fā)明的第二個目的是提供一種液體排出方法和液體排出頭，由于上述的結(jié)構(gòu)，使得聚結(jié)在加熱元件上的沉積物量減少，并且在不使排出液遭受熱效應(yīng)的情況下高效地排出液體。本發(fā)明的第三個目的在于提供一種液體排出方法和一種液體排出頭，液體排出頭可以廣泛自由地選取而不必顧及排出液的粘滯度或其材料的組成成分。
特別是，本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種液體排出的方法和液體排出頭，除了實現(xiàn)上述目的之外，在消除氣泡期間再對活動隔離膜片的振動加壓，進行穩(wěn)定的排出，加快液體的供給并改善再填充的性能。
下面將描述本發(fā)明所采用的實現(xiàn)上述目的的手段。
根據(jù)本發(fā)明的液體排出方法，包括通過使活動隔離膜片被所述的氣泡在液體第一流動道中排出口的上游一側(cè)移動來進行液體排出的步驟，其中，活動隔離膜片恒定地將用于排出液體并連通排出口的第一流動道與設(shè)置有發(fā)泡區(qū)以在液體中發(fā)泡的第二流動道保持在基本上分隔的狀態(tài)，這種方法的特征在于，通過調(diào)節(jié)元件抑制液體的彎月面相對于活動隔離膜片響應(yīng)于氣泡擴展/收縮的位移的收縮。
本方法的特征還在于，在彎月面收縮的過程中加入了在活動隔離膜片和調(diào)節(jié)元件之間侵入液體的步驟，其中調(diào)節(jié)元件與活動隔離膜片的位移區(qū)保持接觸并在排出口一側(cè)配置自由端，以在活動隔離膜片和調(diào)節(jié)元件處于至少部分彼此隔離的狀態(tài)時抑制該位移。
本方法的特征還在于，在上述的氣泡收縮期間使活動隔離膜片和活動元件(即上述調(diào)節(jié)元件)隔離，因而引起液體侵入兩者之間并使它們返回到原始位置。
本方法的特征還在于，利用為活動元件設(shè)置的促進液體侵入結(jié)構(gòu)使液體在上述活動隔離膜片和活動元件之間侵入。
附帶地說，作為一種執(zhí)行移位步驟的特定裝置，即上述本發(fā)明的特征之一，在以下的描述中將采用這種結(jié)構(gòu)。包含本發(fā)明的技術(shù)思想并能夠?qū)崿F(xiàn)位移步驟的其他結(jié)構(gòu)，都包括在本發(fā)明中。
在此提及的術(shù)語“調(diào)節(jié)元件”，以下包括活動隔離膜片本身的結(jié)構(gòu)(如彈性模量的分布及可變形伸長部分和不可變形部分的結(jié)合)或者一種用于作用到活動隔離膜片上的附加元件，或第一流動道結(jié)構(gòu)，或它們的變化組合。
本發(fā)明的液體排出頭，包括一個用于排出液體并與排出口相連通的第一流動道，一個配置有在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)的第二流動道，和一個將第一流動道和第二流動道實質(zhì)上隔離并通過利用上述氣泡在相對于第一流動道中液體流向的排出口上游端移動活動隔離膜片來進行排液操作的活動隔離膜片，該液體排出頭的特征在于，其配置有調(diào)節(jié)元件，響應(yīng)于氣泡的增長和收縮相對于活動隔離膜片的位移抑制液體彎月面的收縮。
液體排出頭的特征還在于，其設(shè)置有與上述活動隔離膜片的位移區(qū)保持接觸的調(diào)節(jié)元件和設(shè)置在排出口一側(cè)用于限制其位移的自由端，以及一個用于限制活動隔離膜片相對運動量的裝置和一個因彎月面收縮而設(shè)置的調(diào)節(jié)元件。
根據(jù)本發(fā)明的液體排出頭，包括一個實質(zhì)上把在液體中產(chǎn)生氣泡的發(fā)泡區(qū)和與排出液體的排出口連通的排液區(qū)隔開的活動隔離膜片，一個在上述發(fā)泡區(qū)中產(chǎn)生氣泡的能量產(chǎn)生裝置，和一隔著活動隔離膜片與發(fā)泡區(qū)相對并沿排出口方向設(shè)置有自由端的活動元件，該液體排出頭的特征在于，氣泡收縮期間活動隔離膜片和活動元件彼此分離的這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述活動元件的自由端設(shè)置在加熱元件的排出口一側(cè)正上方點的上游一側(cè)這一事實，其中加熱元件即上述的能量產(chǎn)生裝置。
本發(fā)明的液體排出頭另一特征還在于，上述活動元件設(shè)置有用于在活動隔離膜片和活動元件之間侵入液體的促進液體侵入結(jié)構(gòu)這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在活動元件中的送入口這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一種用于避免活動元件和活動隔離膜片彼此粘緊的防粘緊結(jié)構(gòu)這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于防粘緊結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在活動元件和活動隔離膜片接觸區(qū)內(nèi)的凸出點這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述防粘緊結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在活動元件的活動隔離膜片一側(cè)上的流液槽這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于用于發(fā)熱以產(chǎn)生上述氣泡的加熱元件設(shè)置在發(fā)泡區(qū)與活動元件相對的一個位置上這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于產(chǎn)生于發(fā)泡區(qū)內(nèi)的氣泡的下游部分，包括在離開上述加熱元件中心區(qū)的下游端產(chǎn)生的氣泡這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述活動元件具有位于離開加熱元件中心區(qū)的排出口一側(cè)的自由端這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述活動元件為類似板形這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于上述活動隔離膜片由樹脂構(gòu)成這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于液體排出頭設(shè)置有用于儲存送入第一流動道液體的第一公共液腔和儲存送入第二流動道液體的第二公共液腔。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于被送入第一流動道中的液體和被送入第二流動道中的液體是不同的液體這一事實。
本發(fā)明的液體排出頭，其特征還在于被送入第二流動道中的液體在低粘滯性、發(fā)泡特性及熱穩(wěn)定性等性能中至少有一個特性優(yōu)于被送入第一流動道中的液體這一事實。
由于本發(fā)明按上述特點構(gòu)成，所以設(shè)置在發(fā)泡區(qū)上的活動隔離膜片通過氣泡的產(chǎn)生造成的壓力擴展，設(shè)置在活動隔離膜片上活動元件朝著第一流動道移動，活動隔離膜片通過上述壓力沿第一流動道端上的排出口方向擴展。其結(jié)果是，液體以高排出力經(jīng)排出口高效率地排出。
因為伸長的活動隔離膜片響應(yīng)于氣泡收縮引起的壓力返回初始位置快于活動元件，所以壓力被控制在運動方向，第一流動道中再填充排出液體的速度被提高，并且彎月面的收縮受到控制。因此，即使在高速打印中也可獲得穩(wěn)定的液體排出。
另外，因為氣泡消失期間液體本身進入活動元件和活動隔離膜片之間，所以活動元件和活動隔離膜片在返回初始位置時產(chǎn)生的振動因侵入液體阻尼作用的加劇而減小。當把導(dǎo)致這種液體侵入的結(jié)構(gòu)設(shè)置在上游端時，液體的供給得以加快，并且再填充性能也得到改善。


圖1A、1B、1C、1D和1E是幫助描述本發(fā)明所采用的液體排出法第一實施例的表示流動道方向的橫截面圖。
圖2A、2B、2C、2D和2E是幫助描述本發(fā)明所采用的液體排出法第二實施例的表示流動道方向的橫截面圖。
圖3A、3B和3C是幫助描述本發(fā)明所采用的液體排出法中活動隔離膜片移動步驟的表示流動道方向的橫截面圖。
圖4A、4B、4C、4D和4E是表示本發(fā)明的液體排出頭第一實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖5A、5B、5C、5D和5E是表示本發(fā)明的液體排出頭第二實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖6A、6B、6C、6D和6E是表示本發(fā)明的液體排出頭第三實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖7A、7B、7C、7D和7E是表示本發(fā)明的液體排出頭第四實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖8A、8B、8C、8D和8E是表示本發(fā)明的液體排出頭第五實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖9A、9B、9C、9D和9E是表示本發(fā)明的液體排出頭第六實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖10是表示本發(fā)明的液體排出頭第七實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖11A、11B、11C、11D和11E是表示本發(fā)明的液體排出頭第八實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖12A、12B、12C和12D是表示本發(fā)明的液體排出頭第九實施例在流動道方向的截面模式圖。
圖13A和13B是表示本發(fā)明液體排出頭結(jié)構(gòu)的一個實施例的縱向截面圖；圖13A是帶有保護膜片的液體排出頭的示意圖，圖13B是不帶有保護膜片的液體排出頭的示意圖。
圖14是施加到圖12A至12D中所示加熱元件上的電壓波形圖。
圖15是表示本發(fā)明液體排出頭結(jié)構(gòu)實例的模式圖。
圖16是表示本發(fā)明液體排出頭結(jié)構(gòu)實例的透視圖。
以下將參考附圖對實施本發(fā)明的模式進行描述。
現(xiàn)在，將對應(yīng)用于實施本發(fā)明方法的兩個實施例加以描述。
圖1A～1E至圖3A～3C是幫助描述用于本發(fā)明的排液法方法實例的簡圖。在第一流動道的端部區(qū)域設(shè)置一個排液口。在排液口的上游端(相對于第一流動道中排出液流動的方向)，形成了可根據(jù)產(chǎn)生的氣泡增長而移動的活動隔離膜片的位移區(qū)。第二流動道用于儲存發(fā)泡液或添注發(fā)泡液(最好適于允許再填充或使得發(fā)泡液能發(fā)生運動)并備置有發(fā)泡區(qū)。
在此例中，發(fā)泡區(qū)位于排出口相對于上述排出液流向上游端。另外，使隔離膜片具有長于形成發(fā)泡區(qū)的電熱轉(zhuǎn)換元件的長度并因而具有一個活動區(qū)。在電熱轉(zhuǎn)換元件的上游端端部和相對于上述流向的第一流動道的公共液腔之間，最好在上述的上游端端部設(shè)置一個固定部分(未示出)。因此，應(yīng)從圖1A～1E至圖3A～3C中理解隔離膜片實際可移動的范圍。
在這些簡圖中所示的活動隔離膜片的狀態(tài)代表全部的要素，如活動隔離膜片本身的彈性和厚度或從其他附加結(jié)構(gòu)中可引出的因素。第一實施例圖1A至1E包括幫助描述本發(fā)明所采用的液體排出法第一實施例的表示流動道方向的橫截面圖(其中本發(fā)明設(shè)想的位移步驟起始于排液步長的一半處)。
在圖1A至1E所示的實例中，直接與排出口11相連通的第一流動道3被填充著從公共液腔143供給的第一液體，配置有發(fā)泡區(qū)7的第二流動道4填充著暴露在加熱元件2提供熱能時發(fā)泡的發(fā)泡液。為隔離第一流動道3和第二流動道4的活動隔離膜片5設(shè)置在第一流動道3和第二流動道4之間?；顒痈綦x膜片5和噴嘴板9緊密地固定在一起，它們不會經(jīng)受兩條流動道中的液體互相混合。
活動隔離膜片5在被發(fā)泡區(qū)7中產(chǎn)生的氣泡移位時，一般不顯示出方向性。相反，當位移向著公共液腔端進行時享有高度的自由。
此例源于對活動隔離膜片5的這種運動特別關(guān)注，意欲提供一種裝置，以控制直接或間接地發(fā)生在活動隔離膜片5上的位移的方向。該裝置用于致使由氣泡產(chǎn)生在活動隔離膜片5上的位移(運動、擴展、伸長等)在排出口方向上行進。
在圖1A所示的初始狀態(tài)，第一流動道3中的液體由于表面張力被拉近排出口11。在本實例中，排出口11位于相對于第一流動道3中液體流向的下游端，在第一流動道3有關(guān)的區(qū)域中，加熱元件2伸向第一流動道3。
在目前的狀態(tài)中，當把熱能施加到加熱元件2(在本模式中，加熱電阻約計40μm×105μm)上時，加熱元件2被迅速加熱，與第二液體接觸的發(fā)泡區(qū)7的表面致使第二液體因加熱而發(fā)泡(圖1B)。通過加熱產(chǎn)生氣泡6是基于美國專利US4,723,129中公開的隔離膜片沸騰這一現(xiàn)象。伴隨著氣泡的產(chǎn)生，在加熱元件的整個表面同時遍布極高的壓力。此時產(chǎn)生的壓力以壓力波的形式傳播到第二流動道4中的第二液體上并作用到活動隔離膜片5，產(chǎn)生的結(jié)果是活動隔離膜片5被移位并且第一流動道3中的第一液體將開始排出。
產(chǎn)生于加熱元件2整個表面上的氣泡6迅速增長時呈現(xiàn)為隔離膜片的形狀(圖1C)。在初期狀態(tài)中由于極強的壓力而導(dǎo)致的氣泡6的擴展還有助于活動隔離膜片5的移位，其結(jié)果是加快了第一流動道3中第一液體經(jīng)過排出口11的排出。
當氣泡6進一步增長時，活動隔離膜片5的位移量增加(圖1D)。直到圖1D所示的狀態(tài)，活動隔離膜片5繼續(xù)伸長，使得其上游部分5A和下游部分5B的位移相對于中間部分5C大致相等，其中中間部分5C為對著加熱元件2的活動隔離膜片5的區(qū)域。
之后，隨著氣泡6的進一步增長，氣泡6和繼續(xù)其位移的活動隔離膜片5在液體排出的方向上急劇移位，上游部分5A處比下游部分5B處更甚，其結(jié)果是第一流動道3中的第一液體直接在排出口11的方向上移動(圖1E)。
由于加入了活動隔離膜片5在下游端排出方向進行位移的步驟，故排出的效率進一步提高，以使液體能夠在排出口方向上如上所述直接移動。液體向上游端移動相對減弱這一事實，對在噴嘴中尤其在活動隔離膜片5的位移區(qū)液體的再填充(從上游端再填滿)帶來好的作用。
當活動隔離膜片5本身在排出口的方向上被移位從而導(dǎo)致狀態(tài)從圖1D所示情形變化至圖1E所示的情形時，排出效率和上述的再填充效率可進一步提高，同時，通過引導(dǎo)第一流動道3中加熱元件2實現(xiàn)突伸區(qū)域內(nèi)第一液體部分傳輸，可提高液體的排出量。第二實施例圖2A至2E是幫助描述本發(fā)明所采用的液體排出法第二實施例的表示流動道方向的橫截面圖(其中本發(fā)明所設(shè)想的位移步驟從初始階段開始)。
本例在結(jié)構(gòu)上基本與上述第一實例相同。直接與排出口11相連通的第一流動道13被填充著從公共液腔143供給的第一液體，配置有發(fā)泡區(qū)17的第二流動道14填充著暴露在加熱元件12提供熱能時發(fā)泡的發(fā)泡液。為隔離第一流動道13和第二流動道14的活動隔離膜片15，設(shè)置在第一流動道13和第二流動道14之間?；顒痈綦x膜片15和噴嘴板19緊密地固定在一起，它們不會經(jīng)受讓兩條流動道中的液體互相混合。
在類似于圖1A的圖2A所示的初始狀態(tài)中，第一流動道13中的液體由于表面張力被拉近排出口11。在本實例中，排出口11位于相對于第一流動道13中液體流向的下游端，在第一流動道13有關(guān)的區(qū)域中，加熱元件2伸向第一流動道13。
在目前的狀態(tài)中，當把熱能施加到加熱元件12(在本模式中，加熱電阻約計40μm×105μm)上時，加熱元件12被迅速加熱，與第二液體接觸的發(fā)泡區(qū)17的表面致使第二液體因加熱而發(fā)泡(圖2B)。通過加熱產(chǎn)生氣泡16是基于美國專利US4,723,129中公開的隔離膜片沸騰這一現(xiàn)象。伴隨著氣泡的產(chǎn)生，在加熱元件的整個表面同時遍布極高的壓力。此時產(chǎn)生的壓力以壓力波的形式傳播到第二流動道14中的第二液體上并作用到活動隔離膜片15，產(chǎn)生的結(jié)果是活動隔離膜片15被移位并且第一流動道13中的第一液體將開始排出。
產(chǎn)生于加熱元件12整個表面上的氣泡16迅速增長最終呈現(xiàn)為隔離膜片的形狀(圖2C)。在初期狀態(tài)中由于極強的壓力而導(dǎo)致的氣泡16的擴展還有助于活動隔離膜片15的移位，其結(jié)果是加快了第一流動道13中第一液體經(jīng)過排出口11的排出。此時，活動隔離膜片15具有的下游端可移動區(qū)部分15B(如圖2C所示)從初始階段開始的位移比上游端部分15A要多。因此，第一流動道13中的第一液體高效率地從初始階段移動到排出口11。
之后，當氣泡16的增長進一步提高時，活動隔離膜片15的位移成比例地增大(圖2D)，因為活動隔離膜片15的位移和氣泡的增長相對于圖2C所示的狀態(tài)加大。尤其是因為活動區(qū)域的下游端部分15B在排出口方向上的位移比上游端部分15A和中間部分15C的位移大的多，所以，第一流動道13中的第一液體在排出口方向加速地直接移動。因為上游端部分15A的位移在整個過程中都很小，所以液體在上游方向上的移動減慢。
因此，本實例中的液體排出法可提高排出效率，尤其是排出速度，并且還能很好地穩(wěn)定噴嘴中液體的再填充及排放液滴的流量。
當氣泡16進一步增長時，活動隔離膜片15的上游端部分15B和中間部分15C在排出口方向上進一步被移位并伸長，加強了上述效果，即提高了排出效率和排放速度(圖2E)。特別是，因為在這種情況中活動隔離膜片15形狀的增大不僅表現(xiàn)在橫截面上，也表現(xiàn)在位移大小上以及流動道寬度方向上的伸長，所以第一流動道13中移動第一液體的操作區(qū)增大，排出效率協(xié)同地提高。由于此時活動隔離膜片15的位移形狀相似于人的鼻子，所以特地稱作“鼻形”。鼻形按照彎成字母“S”的形狀構(gòu)造，其中，初始狀態(tài)位于上游端的點B呈現(xiàn)在離開點A的下游端的一位置處，而點A初始狀態(tài)位于圖2E所示的下游端，并且，如圖1E所示，在該形狀中點A和點B呈現(xiàn)在相同的位置上。
圖3A至3C是幫助描述本發(fā)明的液體排出法中活動隔離膜片移動步驟的描繪流動道方向的橫截面圖。
本實例計劃將其敘述的中心特別地放在活動隔離膜片的運動范圍以及其位移的變化上，將省去對氣泡、第一流動道和排出口的圖示及說明。所有相關(guān)的示圖，作為一種基本結(jié)構(gòu)，假定接近加熱元件22突伸區(qū)域的第二流動道24的部分自身構(gòu)成發(fā)泡區(qū)27，第二流動道24和第一流動道23實質(zhì)上由活動隔離膜片25恒久地分開，即從初始狀態(tài)一直到移動期間。排出口設(shè)置在下游端，而且一部分用于將上游端的第一液體送入作為界線的加熱元件22的下游端終端(圖中H線)。目前及隨后的實例中使用的術(shù)語“上游端”和“下游端”，是從活動隔離膜片活動范圍的中間部分看時，相對于相關(guān)流動道中液體的流向而定義。
采用圖3A所示結(jié)構(gòu)的本方法，從初始階段加入了以(1)、(2)和(3)為順序移動活動隔離膜片25的步驟，并且在下游端的移動遠大于在上游端的移動，成功地提高了排出速度，這是因為提高了排出的效率并同時使得在下游端的位移能夠作用到第一流動道23中的第一液體上，如在排出口方向上向外壓出這樣的移動。在圖3A所示的結(jié)構(gòu)中，假定上述的活動范圍是大致固定的。
在圖3B所示的結(jié)構(gòu)中，按照活動隔離膜片25以圖中(1)、(2)和(3)的順序移動，活動隔離膜片25的活動范圍被移動并朝著排出口擴大。按照隨后(ensuant)形式，上述的活動范圍將那兒的上游端固定。因為活動隔離膜片25在下游端的移動遠大于在上游端的移動，并因為氣泡在排出口方向上伸長，所以排出效率可進一步提高。
在圖3C所示的結(jié)構(gòu)中，當活動隔離膜片25從圖中的初始狀態(tài)(1)變化到狀態(tài)(2)時，上游端和下游端對等地移動，或者上游端的位移遠大于下游端的位移。當氣泡進一步從圖示中的(3)增長至(4)時，下游端的位移位移遠大于上游端的位移。其結(jié)果是，甚至活動區(qū)上部內(nèi)的第一液體也可在排出口的方向上移動，排出效率提高，同時排出量增加。
另外，在圖3C所示的步驟(4)中，由于活動隔離膜片25的某一特定點U向排出口移動的量比下游端上的D點而不是初始狀態(tài)中的U點大，所以，可通過因擴展的緣故而向排出口排出一部分得以進一步地提高排出效率。隨著而出現(xiàn)的狀態(tài)將如上所述地被稱作“鼻形”。
加上上述步驟的液體排出法應(yīng)用于本發(fā)明中。示于圖3A至3C中的分支并不總是彼此獨立地發(fā)揮作用。加入這些分支的步驟同樣可應(yīng)用在本發(fā)明中。涉及鼻形的形成的步驟并不僅限于圖3C所示的結(jié)構(gòu)。它也可結(jié)合到圖3A和3B中所示的結(jié)構(gòu)。對于用在圖3A-3C結(jié)構(gòu)中的活動隔離膜片，有擴展性并不重要只要預(yù)先產(chǎn)生松弛就足夠了。圖中所示的活動隔離膜片的厚度沒有顯著的尺寸。
本說明書中所采用的“控制方向的裝置”這一表達形式被用到所有帶來本發(fā)明所認定的“位移”的元件(設(shè)施)中的至少一個上，譬如，有源自活動隔離膜片本身的結(jié)構(gòu)和特征的，有與活動隔離膜片發(fā)泡裝置的操作或裝配有關(guān)的，有涉及到發(fā)泡區(qū)附近給予的液體阻力的，有直接或間接作用到活動隔離膜片上的，或?qū)顒痈綦x膜片的位移或伸長進行控制的。因此，結(jié)合了多個(兩個或更多)上述這些方向控制裝置的實施例自然就被包含在本發(fā)明之中。在此引證的實例在下列各個方向控制裝置的任意組合中并沒有明確地提及。盡管如此，本發(fā)明也不必限定在下列的實例中。
(實施例1)圖4A至4E是表示本發(fā)明液體排出頭第一實施例在流動道方向的截面模式圖；圖4A表示沒有液體排出時的液體排出頭狀態(tài)；圖4B、4C、4D和4E表示在重新開始圖4A所示的沒有液體排出的狀態(tài)之前，按上述順序排出液體的依次步驟。
本發(fā)明的液體排出頭包括一個活動隔離膜片5，該隔離膜片實質(zhì)上將與排出口11連通以排出液體的第一流動道3和配置有發(fā)泡區(qū)30以產(chǎn)生氣泡40的第二流動道4隔開，還包括一個導(dǎo)致發(fā)泡區(qū)30中氣泡40產(chǎn)生的加熱元件2，和一個穿過活動隔離膜片5與發(fā)泡區(qū)30相對并在排出口方向上設(shè)置有一個自由端28的活動元件26，活動隔離膜片5和活動元件26在氣泡40收縮期間保持隔開。
在本實施例中，活動元件對著加熱元件2，自由端28隔過活動隔離膜片5直接設(shè)置在加熱元件2的端部排出口一側(cè)。
參見圖4B，當加熱元件2促成發(fā)泡區(qū)產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴展活動隔離膜片5，并因活動元件26在上游端有一個支點27和在下游端有一個自由端28，而可以大幅度地移動自由端28。因為活動隔離膜片5以活動元件26位移的形狀為控制向排出口大力地擴展，所以排出效率提高。
圖4C表示氣泡40收縮直至消失的過程。從氣泡的消失中產(chǎn)生的壓力立即在氣泡40消失的方向上拉動活動隔離膜片5。同時，因為活動元件26與活動隔離膜片5相比有很強的剛性，所以活動元件26比活動隔離膜片5移動地慢，活動隔離膜片5與活動元件26彼此分開，液體150進入其間。液體150拉起很大的彎月面141，因為液體較大的一部分來自活動元件26的自由端。特別是接近加熱元件2區(qū)域的彎月面被拉起的非常顯著，其中，需要給加熱元件提供大量的液體。
圖4D是表示因氣泡消失的壓力而向加熱元件端移動多于向原始位置移動的活動隔離膜片5返回到原始位置的過程。在向著加熱元件端移動的活動隔離膜片5返回原始位置期間，有可能在富于彈性時導(dǎo)致阻尼振蕩的現(xiàn)象。這種振蕩有可能搖動彎月面141并使得排出的后序狀態(tài)不穩(wěn)定。本發(fā)明通過使液體150進入活動隔離膜片5和活動元件26之間作為阻尼或緩沖層而使活動隔離膜片5產(chǎn)生的彈性振蕩更快地被阻尼。在本實施例中，因為活動元件26的自由端28跨過活動隔離膜片5直接設(shè)置在加熱元件2的排出口終端一側(cè)，所以用作阻尼物并覆蓋活動隔離膜片5大部分的液體150在抑制彈性振蕩上顯示出重要的作用。其結(jié)果是，從圖4D狀態(tài)經(jīng)圖4E狀態(tài)返回到初始狀態(tài)圖4A的轉(zhuǎn)換進行的很快，與此同時，由于活動隔離膜片5的彈性振蕩而導(dǎo)致的不穩(wěn)定的排出得以消除。
(實施例2)圖5A至5E表示通過使活動元件26的自由端28緊接著排出口設(shè)置而進行的第一實例的改型。
參見圖5B，當加熱元件2致使發(fā)泡區(qū)30中產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴展活動隔離膜片5。因為活動元件26有一個設(shè)置在上游端的支點27和一個設(shè)置在下游端接近排出口11的自由端28，所以自由端28可大幅度地移動。因為活動隔離膜片5由于受活動元件26的位移形狀控制，也可以同樣地向著排出口大幅度擴展，所以液體排出頭的排出效率得以提高。
圖5C表示氣泡40因收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動，活動隔離膜片5和活動元件26彼此分離，液體插入其間。此液體拉起很大的彎月面141，因為液體較大的一部分來自活動元件26的自由端。接近加熱元件2區(qū)域內(nèi)的彎月面141一部分被拉起得非常顯著，給加熱元件提供大量液體的需要顯著地受到阻礙。特別是在本例中，因為彎月面141與活動元件26自由端28的周圍接觸，所以活動元件26把彎月面分成上端和下端，截留住活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體，使得液體142能以獨立的狀態(tài)駐守其間。
圖5D表示從原始位置向加熱元件端移動的活動隔離膜片5由于除泡壓力而返回原始位置的過程。已向加熱元件端移位了的活動隔離膜片5向原始位置返回，在活動隔離膜片5富于彈性時可能會引起阻尼振蕩。此時，這種振蕩可動搖彎月面141并使得排出的后續(xù)狀態(tài)不穩(wěn)定。在本實例中，產(chǎn)生于活動隔離膜片5中的振蕩被以很高的效率阻尼，這是因為介入活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體142形成了一個彎月面，起阻尼或緩沖的作用，避免了活動隔離膜片5發(fā)生振蕩和其他類似的微小運動。在本實例中，因為活動元件26的自由端28跨過活動隔離膜片5直接設(shè)置在加熱元件2終端的排出口一側(cè)，所以用作阻尼物或緩沖層的液體142覆蓋活動隔離膜片5的大部分，因而在抑制彈性振蕩上顯示出重要的作用。其結(jié)果是，從圖5D狀態(tài)經(jīng)圖5E狀態(tài)返回到初始狀態(tài)圖5A的轉(zhuǎn)換進行得很快，與此同時，由于活動隔離膜片5的彈性振蕩而導(dǎo)致的不穩(wěn)定的排出得以消除。
(實施例3)圖6A至6E表示通過使活動元件26的自由端28設(shè)置在離開加熱元件2終端排出口的上游端對第一實例的改型。
圖6B表示氣泡產(chǎn)生期間所呈現(xiàn)的狀態(tài)。氣泡40在排出口的方向上從沒有活動元件26的加熱元件2的區(qū)域中開始迅速增長。其結(jié)果是，因為活動隔離膜片5也能夠向排出口擴展，所以排出效率得以提高。
圖6C表示氣泡40由于收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動，活動隔離膜片5和活動元件26彼此分離，液體150插入其間。事實上，液體150的大部分由活動元件26的自由端供給。因為在本例中活動元件26的自由端落在上游端，與對著加熱元件2的活動隔離膜片5的區(qū)域的排出口端相離，所以，對活動隔離膜片5向下移位提供液體150，從上游端充分地進行，彎月面141的收縮因此減少。因而此例中的再填充性能也比前述的實例中有更大的提高。
圖6D表示從原始位置向加熱元件端移動的活動隔離膜片5由于除泡壓力而返回原始位置的過程。已向加熱元件端移位了的活動隔離膜片5向原始位置返回，在活動隔離膜片5富于彈性時有可能會引起阻尼振蕩。但是，在本例中，活動隔離膜片5的彈性振蕩可能被很快的阻尼，并且可進行從圖6D狀態(tài)經(jīng)圖6E狀態(tài)到圖6A初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，因為液體150進入活動隔離膜片5和活動元件26之間，且該液體150可作為阻尼物或緩沖層。因此，可避免排出的不穩(wěn)定運動。
(實施例4)圖7A至7E表示通過在活動元件26的支點端上形成促進液體侵入結(jié)構(gòu)而對第一實例的改型。
參見圖7B，當加熱元件2致使發(fā)泡區(qū)30中產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴展活動隔離膜片5。因為活動元件26有一個設(shè)置在上游端的支點27和一個設(shè)置在下游端的自由端28，所以被大幅度移動的自由端28使活動隔離膜片5與活動元件26的移動形式保持一致地移動，并朝著排出口大量推進。因此，排出效率由于氣泡40被大量導(dǎo)向排出口而提高。
圖7C表示氣泡40因收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動，活動隔離膜片5和活動元件26彼此分離，液體150插入其間。液體150也由送入口145和146處供給，其中，送入口145和146即形成計劃設(shè)置在活動元件26支點端上的促進液體侵入結(jié)構(gòu)，液體從活動元件26自由端的供給則由于活動元件26的出現(xiàn)而被抑制。其結(jié)果是，再填充性能因彎月面的收縮被減小而得以提高。
圖7D表示從原始位置向加熱元件端移動的活動隔離膜片5由于除泡壓力而返回原始位置的過程。已向加熱元件端移位了的活動隔離膜片5向原始位置返回，在活動隔離膜片5富于彈性時不可避免地會引起阻尼振蕩。但是，在本例中，活動隔離膜片5的彈性振蕩可能被很快地阻尼，因為進入活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體150可作為阻尼物或緩沖層。其結(jié)果是，可實現(xiàn)從圖7D狀態(tài)經(jīng)圖7E狀態(tài)返回圖7A初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，與此同時，由于活動隔離膜片5的彈性振蕩而導(dǎo)致的不穩(wěn)定的排出運動也可被制止。因此，可實現(xiàn)高質(zhì)量、高速度的圖像打印。
上述的本實例可提高抑制彎月面141收縮的效果，增進再填充性能，并可阻尼活動隔離膜片的振蕩。
(實施例5)圖8A至8E表示通過活動元件26的支點端形成促進液體侵入結(jié)構(gòu)而對第二實例的改型。
參見圖8B，當加熱元件2致使發(fā)泡區(qū)30中產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴展活動隔離膜片5。然而因為活動元件26有一個設(shè)置在上游端的支點27和一個設(shè)置在下游端靠近排出口的自由端28，所以活動元件26的自由端28可以大幅度移動。由于活動隔離膜片5受活動元件26位移的形狀控制向排出口大力地擴張，故排出效率得以提高。
圖8C表示氣泡40因收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動，活動隔離膜片5和活動元件26彼此分離，液體150插入其間。此液體拉起很大的彎月面141，因為液體較大的一部分來自活動元件26的自由端。特別是在本例中，因為彎月面141與活動元件26自由端28的周圍接觸，所以活動元件26把彎月面141分成上端和下端，截留住活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體，使得液體142能以獨立的狀態(tài)駐守其間。
在此例的情況中，因為液體的供應(yīng)也從送入口145和146處進行，其中送入口145和146形成設(shè)置在活動元件26支點端上的促進液體侵入結(jié)構(gòu)，并且因為液體從活動元件26自由端的供給由于活動元件26的存在而被抑制，所以彎月面141的收縮被減弱，再填充性能提高。
圖8D表示從原始位置向加熱元件端移動的活動隔離膜片5由于除泡壓力而返回原始位置的過程。已向加熱元件端移位了的活動隔離膜片5向原始位置返回，在活動隔離膜片5富于彈性時可能會引起阻尼振蕩。此時，這種振蕩可動搖彎月面141并使排出的后續(xù)狀態(tài)不穩(wěn)定。在本實例中，產(chǎn)生于活動隔離膜片5中的振蕩被以很高的效率阻尼，這是因為介入活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體142形成了一個彎月面，起阻尼或緩沖的作用，避免了活動隔離膜片5發(fā)生振蕩和其他類似的微小運動。在本實例中，因為活動元件26的自由端28跨過活動隔離膜片5直接設(shè)置在加熱元件2終端的排出口一側(cè)，所以用作阻尼物或緩沖層的液體142覆蓋活動隔離膜片5的大部分，因而在抑制彈性振蕩上顯示出重要的作用。其結(jié)果是，從圖8D狀態(tài)經(jīng)圖8E狀態(tài)返回到初始狀態(tài)圖8A的轉(zhuǎn)換進行得很快，與此同時，由于活動隔離膜片5的彈性振蕩而導(dǎo)致的不穩(wěn)定的排出運動得以消除。
(實施例6)圖9A至9E表示通過把用于避免活動元件與活動隔離膜片粘緊的防粘緊結(jié)構(gòu)設(shè)置在活動元件26和活動隔離膜片5之間的關(guān)連區(qū)中而對第一實例所作的改型。這個結(jié)構(gòu)同時完成促進液體侵入結(jié)構(gòu)的功能。
參見圖9B，當加熱元件2致使發(fā)泡區(qū)30中產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴展活動隔離膜片5。因為活動元件26有一個設(shè)置在上游端的支點27和一個設(shè)置在下游端的自由端28，所以被大幅度移動的自由端28使活動隔離膜片5與活動元件26的移動形式保持一致地移動，并朝著排出口大量推進。因此，排出效率由于氣泡被大量導(dǎo)向排出口而提高。
圖9C表示氣泡40因收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動。此時，因為在活動元件26接觸活動隔離膜片5的區(qū)域中設(shè)置了形成防止與活動隔離膜片5粘緊結(jié)構(gòu)的多個凸出點147，所以很容易達到活動隔離膜片5與活動元件26的分離，并且液體150進入活動隔離膜片5和活動元件26之間。其結(jié)果是，因為隨著氣泡消失期間壓力的變化活動隔離膜片5產(chǎn)生的移位運動不再被抑制，所以活動隔離膜片5的耐用性得以提高。
圖9D表示從原始位置向加熱元件端移動的活動隔離膜片5由于除泡壓力而返回原始位置的過程。已向加熱元件端移位了的活動隔離膜片5向原始位置返回，在活動隔離膜片5富于彈性時不可避免地會引起阻尼振蕩。但是，在本例中，活動隔離膜片5的彈性振蕩可能被很快地阻尼，因為進入活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體150可作為阻尼物或緩沖層。其結(jié)果是，可實現(xiàn)從圖9D狀態(tài)經(jīng)圖9E狀態(tài)返回圖9A初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。另外，排出的不穩(wěn)定活動可通過抑制活動隔離膜片5的彈性振蕩而被排除。因此，可實現(xiàn)高質(zhì)量、高速度的圖像打印。
(實施例7)圖10中所示的實例是通過在活動元件26的活動隔離膜片側(cè)設(shè)置數(shù)個流液槽148作為防粘緊結(jié)構(gòu)而對第六實例的一種改型。這數(shù)個流液槽148是以從活動元件26的頂端和側(cè)端開始向內(nèi)延伸而形成。由于這類結(jié)構(gòu)，活動隔離膜片5很容易與活動元件26分離且液體150進入活動隔離膜片5和活動元件26之間。此結(jié)構(gòu)和操作的其他方面類似于第六實例的情形，將從下面的描述中略去。電流通過電線34供給與上述活動元件26相對的作為電阻的電熱元件2。
本例的液體排出頭所具有形狀，在活動隔離膜片5有柔軟的表面和棱條并且活動元件26模壓的外形被全部遮掩進活動隔離膜片5中時是很有效的。
(實施例8)圖11A至11E所示的實例具有一個在第一流動道3中保持傾斜狀態(tài)的活動元件26，不同于例1至例7中所具有的隨活動隔離膜片5的擴張而大幅度移動的活動元件26。
參見圖11B，當加熱元件2致使發(fā)泡區(qū)30中產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴動擴展活動隔離膜片5。因為活動元件26的自由端28保持著從支點27進入第一流動道3的傾斜，所以活動隔離膜片5移動以保持與活動元件26的傾斜形狀一致并向排出口大力地擴展。其結(jié)果是因氣泡40被大力的導(dǎo)向排出口，排出效率得以提高。
圖11C表示氣泡40因收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動，活動隔離膜片5和活動元件26彼此分離，液體150插入其間。在由活動元件26的自由端28供應(yīng)液體大部分的同時，設(shè)置在活動元件26支點端的送入口145和146處也進行著液體的供給。其結(jié)果是因為活動隔離膜片5抑制了在氣泡消失期間壓力的變化所帶來的移位運動，所以活動隔離膜片5的耐用性得以提高。
參見圖11D，已經(jīng)向著加熱元件移位的活動隔離膜片5朝原始位置的返回，不可避免地引起阻尼振蕩。但根據(jù)本發(fā)明，活動隔離膜片5的彈性振蕩可被迅速地阻尼，因為進入活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體可起到阻尼物或緩沖層的作用。其結(jié)果是，從圖11D狀態(tài)經(jīng)圖11E狀態(tài)到圖11A初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)變可加快進行。另外，還可通過抑制活動隔離膜片的彈性振蕩來避免不穩(wěn)定的排出活動。因而可以實現(xiàn)高速度的圖像打印。
(實施例9)圖12A至圖2D所示的實例涉及一種具有排出口與加熱元件處于相對位置的側(cè)射型液體排出頭，而上述例1至例8涉及的液體排出頭其排液口處于加熱元件下游的位置。
以下將對由此液體排出頭產(chǎn)生的排液操作進行描述，與第一實例中的液體排出頭操作做一比較。
圖12A中的液體排出頭所具有的結(jié)構(gòu)使得當設(shè)置在裝置襯底1上的加熱元件2對發(fā)泡區(qū)30內(nèi)的液體加熱并使隔離膜片達到沸點時，接近第二流動道4的加熱元件的發(fā)泡區(qū)30產(chǎn)生氣泡40。
該區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上由活動隔離膜片5將其與連通排出口11的第一流動道3分開。這種結(jié)構(gòu)使得第一流動道3中的液體決不會與第二流動道4中的液體混合。第一流動道3和第二流動道4中的液體可以相同或者不同，這取決于使用目的。
在本例中，兩活動元件26以穿過活動隔離膜片5介質(zhì)的排出口11的中心軸對稱相隔，并與發(fā)泡區(qū)30相對設(shè)置，且其自由端28朝向排出口。
參見圖12B，當加熱元件2致使發(fā)泡區(qū)30產(chǎn)生氣泡40時，氣泡40擴展活動隔離膜片5。因為兩活動元件26的支點27設(shè)置在上游端，且自由端28設(shè)置在下游端，所以兩自由端28可大幅度移動，活動隔離膜片5也可大幅度移動，從而與活動元件26的移動形式保持一致并朝著排出口大力推進。其結(jié)果是排放效率因氣泡大量導(dǎo)向排出口而提高。
圖12C表示氣泡40因收縮而消失的過程。由于除泡壓力，所以活動隔離膜片5被立刻在引起氣泡40消失的方向上拉動，活動隔離膜片5和兩個活動元件26彼此分離，液體插入其間。此液體拉起很大的彎月面141，因為液體較大的一部分來自活動元件26的自由端。
圖12D表示從原始位置向加熱元件端移動的活動隔離膜片5由于除泡壓力而返回原始位置的過程。已向加熱元件端移位了的活動隔離膜片5向原始位置返回，在活動隔離膜片5富于彈性時不可避免地會引起阻尼振蕩。但是，在本例中，活動隔離膜片5的彈性振蕩可能被很快地阻尼，因為進入活動隔離膜片5和活動元件26之間的液體150可作為阻尼物或緩沖層。其結(jié)果是，可實現(xiàn)從圖12D狀態(tài)經(jīng)圖12E狀態(tài)返回圖12A初始狀態(tài)的迅速轉(zhuǎn)變。再者，由于活動隔離膜片5的彈性振蕩而導(dǎo)致的不穩(wěn)定的排出活動也可被制止。因此，可實現(xiàn)高質(zhì)量、高速度的圖像打印。
上述的本實例可提高抑制彎月面141收縮的效果，增進再填充性能，和阻尼活動隔離膜片的振蕩。
附帶地說一句，第二至第八實例中描述的結(jié)構(gòu)也可同樣地應(yīng)用到本例中。
本例的上述結(jié)構(gòu)可通過使用待排液和發(fā)泡液兩種不同的液體并使源自發(fā)泡液產(chǎn)生的氣泡的壓力作用到活動隔離膜片5上進行排液。因此，即使是象聚乙烯乙二醇這樣的高粘稠的液體也可通過把它送入第一流動道3并把能夠令人滿意地產(chǎn)生氣泡的發(fā)泡液(乙醇與水4∶6的混合液，約1-2cp)送入第二流動道4而得以良好地排出，在此，即使把聚乙烯乙二醇暴露加熱，它也不能充分地發(fā)泡以及產(chǎn)生充足的排出力。
把一種在暴露加熱下不能在加熱元件表面產(chǎn)生焦痕形式沉積的液體選作發(fā)泡液，就可進行穩(wěn)定地發(fā)泡及良好地排液。
另外，本發(fā)明的液體排出頭結(jié)構(gòu)可以在高排放壓力下高效率地排出高粘滯性液體，因為這種結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生上述實施例中模式的效果。
即使是在液體加熱容易受損的情況下，這種容易熱損的液體也能如上所述地在高排出壓力下高效地排出，同時，通過把該液體作為待排出液送入第一流動道3，在第二流動道4中送入不容易受熱衰減且可以良好發(fā)泡的液體來免受熱損害。
以下對本裝置襯底1的結(jié)構(gòu)加以描述，其中，襯底上設(shè)置有對液體加熱的加熱元件。
圖13A和13B是本發(fā)明液體排出頭結(jié)構(gòu)的縱向截面圖；圖13A所示的液體排出頭配備有保護膜片，下面對此做特別的描述；圖13B所示的液體排出頭沒有配置抗氣蝕層作為保護膜片。
如圖13A和13B所示，在裝置襯底1上設(shè)置有第二流動道4，預(yù)定作為隔離壁的活動隔離膜片5，活動元件26，第一流動道3和預(yù)定作為第一流動道3配備的帶槽的刻槽元件50。
在裝置襯底1中，在硅基體110f上形成一個提供絕緣和儲熱的薄膜，如氧化硅膜或氮化硅膜110e，還通過制模在其上迭置厚度為0.01-0.2μm的電阻層，以形成加熱元件，如二硼化鉿(HfB2)、氮化鈦或鋁化鈦(TaAl)，和兩個厚度為0.2-1.0μm的線電極110c，如鋁。通過對電阻層110d施加來自兩線電極110c的電壓，由此時電阻層110d供給電流來激發(fā)電阻層發(fā)出熱量。在插入線電極110c之間的電阻層110d上，形成一個厚度為0.1-0.2μm的氧化硅或氮化硅防護層110b，再在其上迭置一個厚度為0.1-0.6μm的譬如是鉭的抗氣蝕層，以防止電阻層110d受各種液體如墨漬的侵蝕。
因為氣泡產(chǎn)生和消失期間引起的壓力和沖擊波非常強，會嚴重地降低剛性的且易脆的氧化膜的耐用性，所以用金屬材料如鉭(Ta)作為抗氣蝕層110a。
可供選擇地是，液體排出頭也可以以液體、流動道配置和電阻材料適當?shù)睾喜⒁耘懦芽箽馕g層作為防護層這樣的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的一個例子示于圖13B。
例如，可采用銥-鉭-鋁合金作為不使用防護層的電阻層材料。特別是為了本發(fā)明起見，不用防護層更顯示其優(yōu)越性，因為通過與排出液隔離，發(fā)泡液更容易發(fā)泡。
在上述實施例的模式中，加熱元件2的結(jié)構(gòu)僅需要將電阻層110d(加熱元件)插入線電極110c之間。也可以在那兒裝進一個防護層110b，用于保護電阻層110d。
本實例是以采用電阻層形式的加熱元件來敘述的，其中，電阻層能夠響應(yīng)于電信號而發(fā)熱。本發(fā)明并不需要將加熱元件2限定為這種特點的結(jié)構(gòu)，而是需要它能夠在發(fā)泡液中產(chǎn)生為引起排出液排出所需的氣泡。作為加熱元件，例如可采用光熱轉(zhuǎn)換裝置，在接收到光如激光束時發(fā)熱，或一種配有在接收到高頻時發(fā)熱的這種加熱元件的加熱裝置。
除了這種由形成加熱元件的電阻層110d和向電阻層110d提供電信號的線電極110c構(gòu)成的電熱轉(zhuǎn)換元件外，上述的元件襯底1也可以具有這樣一些功能元件，如半導(dǎo)體、二極管、寄存器和移位寄存器，被用來選擇驅(qū)動這些在半導(dǎo)體制造過程中整體加入的電熱轉(zhuǎn)換元件。
為了通過驅(qū)動設(shè)置在上述裝置襯底1上的加熱元件達到排出液體的目的，采用插入線電極之間的電阻層110d，以經(jīng)過線電極110c向電阻層110d施加矩形脈沖而迅速發(fā)熱。
圖14是施加到圖13A和圖13B所示電阻層形式的加熱元件2上的電壓波形。
在上述實例的液體排出頭中，在24V的電壓，7μs的脈寬和150mA的電流條件下，通過施加6kHz的電信號驅(qū)動加熱元件，此操作的結(jié)果是使作為待排出液體的油墨經(jīng)排出口排出。本發(fā)明中用于驅(qū)動信號的條件不必受上述所限。只需驅(qū)動信號能夠促使發(fā)泡液良好地發(fā)泡。
具有兩個公共液腔的液體排出頭結(jié)構(gòu)實例，可以將不同的液體完好分隔地引入公共液腔，使得成本降低并確保在組件部分的數(shù)量上有所減少，以下將對這一結(jié)構(gòu)進行描述。
圖15是按照本發(fā)明的液體排出頭結(jié)構(gòu)實例的模式圖。在該圖中，與圖1A-1E至圖13A-13B中相同的組件采用相同的標號。這些組件將省去下列的詳細描述。
圖15所示液體排出頭中的刻槽元件50大體上包括噴嘴板51，作為多個第一流動道3形成的數(shù)個刻槽，以及形成第一公共液腔48和用于同時連通數(shù)個第一流動道3并向這些第一流動道3供應(yīng)液體(排出液)的低洼部分。
數(shù)個第一流動道3通過將活動隔離膜片5與刻槽元件50的較低端相連接形成?？滩墼?0中設(shè)置有從刻槽元件50的上部延伸進第一公共液腔48的第一液體送入路徑20，和從刻槽元件50的上部經(jīng)活動隔離膜片5延伸進第二公共液腔49的第二液體送入路徑21。
在活動隔離膜片5上，活動元件26對著發(fā)泡區(qū)30設(shè)置，其自由端28朝著排出口方向。活動元件的自由端位于離開加熱元件2區(qū)域中心的排出口一端。
如圖15中的箭頭標記C所示，第一液體(排出液)經(jīng)第一液體送入路徑20送入第一流動道3和第一公共液腔48，第二液體(發(fā)泡液)，如圖15中的箭頭標記D所示，經(jīng)第二液體送入路徑21送入第二流動道4和第二公共液腔49。
在本例中，第二液體送入路徑21平行于第一液體送入路徑20設(shè)置。本發(fā)明不必將第二液體送入路徑21的設(shè)置限定為特定的輪廓。它可以采用任意地輪廓配置，只要第二液體送入路徑21穿過設(shè)置在第一公共液腔48外側(cè)的活動隔離膜片5并與第二公共液腔連通。
第二液體送入路徑21的厚度(直徑)在考慮了第二液體供給流量之后確定，其形狀不必具有圓形橫截面，可以用矩形橫截面代替。
第二公共液腔49可通過活動隔離膜片5分隔刻槽元件50形成。至于形成這種構(gòu)形的方法，第二公共液腔49和第二液體送入路徑4可通過用感光膠膜在襯底1上形成一個公共液腔框和一個第二流動道壁，并在襯底1上粘貼接頭的刻槽元件50，用于固定活動隔離膜片5和活動隔離膜片5。
圖16是表示本發(fā)明液體排出頭結(jié)構(gòu)實例的透視圖。
本實施例預(yù)計提供一種裝置襯底1，該襯底具有多個作為加熱元件2的電熱轉(zhuǎn)換元件，用于產(chǎn)生激發(fā)發(fā)泡液所需的熱量，通過隔離膜片達到沸點產(chǎn)生氣泡，該襯底迭置在由金屬如鋁形成的支撐元件70上。
在該裝置襯底1上，設(shè)置有多個由第二流動道壁界定、預(yù)計形成第二流動道4的槽，預(yù)定形成與多個第二流動道4相連通并把發(fā)泡液送入第二流動道4中的第二公共液腔(公共發(fā)泡液腔)49的低洼部分，以及配置有上述活動元件26的活動隔離膜片5。
刻槽元件50設(shè)置有多個槽，預(yù)計通過與活動隔離膜片5結(jié)合形成第一流動道(排液流動道)3，還設(shè)置有預(yù)計形成與排液流動道相連通并把排出液送入第一流動道3中的第一公共液腔48(公共排液腔)的低洼部分，把排出液送入第一公共液腔48的第一液體送入路徑20(排出液送入路徑)和把發(fā)泡液送入第二公共液腔49的第二液體送入路徑21(發(fā)泡液送入路徑)。第二液體送入路徑21穿過設(shè)置在第一公共液腔48外側(cè)的活動隔離膜片5，并與連通第二公共液腔49的路徑相連通，通過此連通路徑，使得能夠把發(fā)泡液送入第二公共液腔48而不與排出液混合。
至于該裝置襯底1的配置關(guān)系，活動隔離膜片5和刻槽頂板50以及活動元件26對應(yīng)于裝置襯底1的加熱元件2設(shè)置，第一流動道3對應(yīng)于活動元件26安裝。雖然本實施例的模式被描述為對一個刻槽元件50提供第二液體送入路徑21，但不排除設(shè)置多個第二液體送入路徑，這取決于待送入液體的量。第一液體送入路徑20和第二液體送入路徑21的橫截面可按與待送入液體的量成比例來決定。例如，刻槽元件50的組件部分可通過最優(yōu)化這些送入路徑的橫截面來減少尺寸。
按照本實施例的模式，可減少組件的數(shù)量，縮短操作的過程，并由于通過一個與刻槽元件50相同的刻槽頂板來形成向第二流動道4中送入第二液體的第二液體送入路徑21和向第一流動道3中送入第一液體的第一液體送入路徑20這一事實，可減少操作的費用。
因為第二液體向與第二流動道4相連通的第二公共液腔49中的供應(yīng)，是通過穿過隔開第一和第二液體的活動隔離膜片方向的第二流動道4進行的，所以粘貼活動隔離膜片5、刻槽元件50和其上具有加熱元件2的襯底1的過程，可以同時完成。因此，制造的簡易性提高，粘貼的精確度增加，排出的效率加大。
第二液體向第二流動道4中的供應(yīng)是萬無一失的，因為第二液體是通過活動隔離膜片5送入第二公共液腔49的。因為充足的供液得到保證，所以可達到穩(wěn)定的排液。
由于加入了設(shè)置有活動元件的活動隔離膜片這一上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的液體排出頭與傳統(tǒng)的液體排出頭相比，能夠以更高的排出力或以較高速度下的排放效率排液。擬使用的發(fā)泡液，可以是上述質(zhì)量的液體。至于適用于此發(fā)泡液的具體例子，如甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-乙烷、n-庚烷、n-辛烷、甲苯、二甲苯、甲撐二氯化物、三氯乙烯、氟利昂TF、氟利昂BF、乙醚、二惡烷、環(huán)己烷、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、水、以及它們的混合物等都可采用。
至于排出液，可使用各種液體而不必考慮其發(fā)泡性和熱性能。即使是發(fā)泡性很弱的液體，很容易受熱退化或衰壞的液體，或是具有過高的粘滯性而用傳統(tǒng)的液體排出頭不易排出的液體，都可有效地利用。
至于適于任何排出液的質(zhì)量，在此采用的排出液最好避免由于其本身或與發(fā)泡液的反應(yīng)而妨礙排出或發(fā)泡作用，或妨礙活動隔離膜片或活動元件的操作。
至于記錄用的排出液，可采用高粘滯的油墨。
此外，象藥液或香水這些受熱易損的液體也可使用。
下列成分的發(fā)泡液和排出液可以變化的組合，可進行排出液的排出并產(chǎn)生記錄。檢查記錄表明，不僅是粘滯度為十多個厘泊的、傳統(tǒng)液體排出頭不易排出的液體，而且粘滯度高達150厘泊的液體也能被良好的排出，產(chǎn)生高質(zhì)量圖像記錄。
發(fā)泡液1----乙醇 40 wt％水 60 wt％發(fā)泡液2----水 100 wt％
發(fā)泡液3----異丙基醇10 wt％水 90 wt％排出液1----碳黑5 wt％(色素油墨約15厘泊)苯乙烯-丙烯酸-乙基丙烯酸鹽共聚物擴散劑1 wt％(氧化層140，加權(quán)平均分子重量8000)單乙醇胺 0.25 wt％甘油 6.9 wt％硫甘醇5 wt％乙醇 3 wt％水16.75 wt％排出液2(55厘泊)聚乙烯乙二醇200 100 wt％排出液3(150厘泊)聚乙烯乙二醇600 100 wt％附帶說一下，在此之前，只有在液體排出困難的情況下，低排出速度加劇了排出方向性的發(fā)散并削弱了象素點在記錄紙上定位的精確度，排出的不穩(wěn)定性導(dǎo)致排出量的發(fā)散并因而使得高質(zhì)量圖象的產(chǎn)生出現(xiàn)困難。但是，在按上述實施例的模式的結(jié)構(gòu)中，可通過發(fā)泡液的使用達到豐富和穩(wěn)定地發(fā)泡。這一事實使得液滴著陸的精確度和排墨量的穩(wěn)定性提高，并且顯著地改善了記錄圖象的質(zhì)量。
以下將對本發(fā)明液體排出頭的制作過程進行描述。
一般地講，液體排出頭的制作是通過在裝置襯底上形成第二流動道的壁，在襯底上安裝配置有活動元件的活動隔離膜片并在襯底上安裝包括形成第一流動道的槽的刻槽元件來完成的。換言之，液體排出頭的制作是通過形成第二流動道的壁然后將具有安裝其上的配置有活動元件的活動隔離膜片的槽結(jié)合其上，其中，活動隔離膜片上配置有活動元件。
以下將對第二流動道的制作方法作特別的描述。
首先，在裝置襯底(硅片)上利用與半導(dǎo)體所使用的相同的制造裝置形成電熱轉(zhuǎn)換元件，該元件配置有由硼化鉿或氮化鉭制成的加熱元件，然后再清潔裝置襯底的表面，以加強在后續(xù)步驟中表面對光敏樹脂的緊密粘貼。為了進一步加強緊密粘貼，只要用紫外線對裝置襯底的表面進行處理就足夠了，然后再對處理過的表面濺射涂層，濺射的溶液通過用乙醇稀釋硅烷耦合劑(由Nihon Unica K.K.制造，出售產(chǎn)品號為“A189”)至1wt％的濃度獲得。
然后，清潔所得的表面并將對紫外線敏感的樹脂膜DF(由Tokyo OhkaK.K.制造，出售商標為“Dry Film Odil Sy-318”)層壓在襯底上使其粘貼得更緊。
接下來，在干膜DF上鋪置一層光掩膜PM，并將需要保留作為第二流動道壁的干膜DF部分經(jīng)光掩膜PM暴露在紫外線下。此曝光步驟利用曝光量約為600mJ/cm2的器械(由Canon Inc.制造，出售產(chǎn)品號為“MPA-600”)完成。
然后用顯影劑(由Tokyo Ohka K.K.制造，產(chǎn)品號“BMRC-3”)對干膜DF顯影，顯影劑由二甲苯和醋酸丁酯溶纖劑的混合物構(gòu)成，溶解未曝光的部分并得到曝光和硬化部分作為第二流動道4的壁。固持在裝置襯底1表面的殘留物用等離子體除灰裝置(由Alukantec Inc.制造，產(chǎn)品號為“MAS-800”)處理約90秒除去。接著將襯底曝光在以100mJ/cm2出射的150℃的紫外線下兩個小時，更好地硬化曝光部分。
第二流動道可以用上述方法以高度均勻的精度在多個由硅襯底切割制得的加熱器板(裝置襯底)上形成。特別是，用裝有金剛石片的切割機(由Tokyo Seimitsu K.K.制造，產(chǎn)品號為“AWD-4000”)把硅襯底切成厚度為0.05mm的單個加熱器板1。分離的加熱器板1用粘接劑(由TorayIndustries Inc.制造，產(chǎn)品號為“SE4400”)固定在鋁基板上。
然后，先將印刷襯底結(jié)合到鋁基板上，再用0.05mm直徑的鋁線連接到加熱器板上。
接下來，把刻槽元件和活動隔離膜片結(jié)合在一起的整體與上述所得的加熱器板對準結(jié)合。特別值得一提的是，配置了活動隔離膜片的刻槽元件與加熱器板對準排列并用回彈合頁固定在一起。然后，把油墨-發(fā)泡液送入元件結(jié)合并固定到鋁基板上。鋁線之間的間隙以及刻槽元件、加熱器板和油墨-發(fā)泡液送入元件之間的間隙由硅酮密封劑(由Toshiba SiliconeK.K.制造，產(chǎn)品號為“TSE399”)密封，結(jié)束制造。
通過上述的制造方法形成的第二流動道，可以獲得高精度的流動道，與上述加熱器板的加熱器沒有任何位置偏差。特別是通過在前面的步驟中把刻槽元件和活動隔離膜片提前相互結(jié)合，第一流動道和活動隔離膜片的位置精度可以提高。上述高精度生產(chǎn)技術(shù)可穩(wěn)定液體的排出和改善打印質(zhì)量。另外，組成部件集中形成在硅片上這一事實使得液體排出頭能夠低成本地批量生產(chǎn)。
本實施例的模式按照采用紫外線固化型干膜形成第二流動道來敘述。另外，第二流動道的形成可通過采用吸收帶接近紫外區(qū)，尤其是248nm區(qū)的樹脂，層壓樹脂，硬化所得的層壓樹脂并用受激準分子激光器直接除去希望形成第二流動道處的層壓部分形成。
適于用作活動元件的材料包括金屬如銀、鎳、金、鐵、鈦、鋁、鉑、鉭、不銹鋼、磷青銅這些富有持久性的金屬和這些金屬的合金，樹脂如帶有腈基的丙烯腈、丁二烯和苯乙烯，帶有胺基的聚酰胺、帶有羥基的聚碳酸脂、帶有醛基的聚醛、帶有嗍砜基的聚砜、其他樹脂如液晶聚合物和及其化合物，金屬如金、鎢、鉭、鎳、不銹鋼和鈦這些具有強抗腐蝕的材料，以及這些材料的合金，涂覆有這些金屬的材料或耐墨腐蝕的合金，樹脂如帶有胺基的聚酰胺、帶有醛基的聚醛、帶有酮基的聚醚乙醚酮、帶有亞胺基的聚酰亞胺，帶有羥基的酚、帶有乙基的聚乙烯、帶有環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂、帶有胺基的蜜胺、帶有烷基的二甲苯樹脂及其化合物，和制陶材料如二氧化硅以及其化合物。
適于用作活動隔離膜片的材料包括近年來發(fā)展起來的機械塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯對酞酚鹽、蜜胺樹脂、酚醛樹脂、聚丁二烯、聚氨甲酸酯、聚醚乙醚甲酮、聚醚嗍砜、硅橡膠和聚砜等這些在耐熱、耐溶劑、熔化性方面出色、顯示出拉伸性并允許薄膜生產(chǎn)的材料，以及加入上述聚酰亞胺的塑料的化合物。
活動隔離膜片25的厚度在從達到隔離壁強度性能和產(chǎn)生優(yōu)良的擴張和收縮功能的角度考慮了材料、形狀等因素之后決定。一般說來，此厚度最好大致落在0.5-10μm的范圍。
因為本發(fā)明按上述構(gòu)造，所以它顯示出下列效果。
(1)液體可經(jīng)排出口以高排出力高效率地排出，因為設(shè)置在發(fā)泡區(qū)上的活動隔離膜片通過氣泡的發(fā)生產(chǎn)生壓力而被擴展，并且設(shè)置在活動隔離膜片上的活動元件因而朝著第一流動道移動，沿第一流動道端上的排出口方向?qū)б龎毫Α?br> (2)因為輸送排出液的流動道和輸送發(fā)泡液的流動道被活動隔離膜片彼此分離，所以排出液不會流入配置有加入元件的流動道中。即使使用的排出液碰巧由易熱損的材料形成，沉積在加入元件上的沉積量也可被減少，排出液的選擇自由度放寬。
(3)在氣泡消失期間，活動隔離膜片和活動元件彼此隔離，液體進入其間并作為阻尼物。因此，活動隔離膜片返回初始位置時產(chǎn)生的振動可被抑制，可能發(fā)生的不穩(wěn)定排出操作可被排除。由此可實現(xiàn)高質(zhì)量的圖象打印。
(4)當活動元件的自由端落在離開加入元件排出口端的上游端時，對氣泡消失時進入活動隔離膜片和活動元件之間的液體供給加快，彎月面的收縮被抑制。其結(jié)果是，再填充性能被增強至即使是在進行高速打印時也足以確保液體的穩(wěn)定排出。
(5)當液體從設(shè)置在活動元件支點端的促進液體侵入結(jié)構(gòu)供給時，從活動元件自由端供給的液體被抑制。其結(jié)果是彎月面的收縮被抑制，而且再填充性能增強。另外，因為用作阻尼物的活動元件的區(qū)域大，所以活動隔離膜片產(chǎn)生的振動也被抑制。因此，可實現(xiàn)高質(zhì)量的圖象打印。
(6)在氣泡消失期間實現(xiàn)活動隔離膜片和活動元件分離的方法使得活動隔離膜片享有更高的耐久性，因為它避免了限制活動隔離膜片和活動元件的獨立運動。
權(quán)利要求
1.一種液體排出方法，包括通過使活動隔離膜片被所述的氣泡在液體第一流動道中排出口的上游一側(cè)移動來進行液體排出的步驟，其中，活動隔離膜片恒定地將用于排出液體并連通排出口的第一流動道與設(shè)置有發(fā)泡區(qū)以在液體中發(fā)泡的第二流動道保持在基本上分隔的狀態(tài)，這種方法的特征在于，通過調(diào)節(jié)元件抑制液體的彎月面相對于活動隔離膜片響應(yīng)于氣泡擴展/收縮的位移的收縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在彎月面收縮的過程中加入了在活動隔離膜片和調(diào)節(jié)元件之間侵入液體的步驟，其中調(diào)節(jié)元件與活動隔離膜片的位移區(qū)保持接觸并在排出口一側(cè)配置自由端，以在活動隔離膜片和調(diào)節(jié)元件處于至少部分彼此隔離的狀態(tài)時抑制上述活動隔離膜片的位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在上述氣泡收縮期間使上述活動隔離膜片和活動元件(即上述調(diào)節(jié)元件)隔離，并且在兩者之間侵入液體而使它們返回到原始位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中設(shè)置在上述活動元件中的促進液體侵入結(jié)構(gòu)能夠使液體侵入上述活動隔離膜片和活動元件之間。
5.一種液體排出頭，包括一個用于排出液體并與排出口相連通的第一流動道，一個配置有在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)的第二流動道，和一個將第一流動道和第二流動道實質(zhì)上隔離并通過利用上述氣泡在相對于第一流動道中液體流向的排出口上游端移動活動隔離膜片來進行排液操作的活動隔離膜片，該液體排出頭的特征在于，其配置有調(diào)節(jié)元件，響應(yīng)于氣泡的增長和收縮相對于活動隔離膜片的位移抑制液體彎月面的收縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的液體排出頭，還設(shè)置有與上述活動隔離膜片的位移區(qū)接觸的調(diào)節(jié)元件和設(shè)置在排出口一側(cè)用于調(diào)節(jié)上述活動隔離膜片位移的自由端，以及一個用于調(diào)節(jié)上述活動隔離膜片和調(diào)節(jié)元件相對運動量的裝置。
7.一種液體排出頭，包括一個實質(zhì)上把在液體中產(chǎn)生氣泡的發(fā)泡區(qū)和與排出液體的排出口連通的排液區(qū)隔開的活動隔離膜片，一個在上述發(fā)泡區(qū)中產(chǎn)生氣泡的能量產(chǎn)生裝置，和一個隔著活動隔離膜片與發(fā)泡區(qū)相對并沿上述排出口方向設(shè)置有自由端的活動元件，該液體排出頭的特征在于，氣泡收縮期間活動隔離膜片和活動元件彼此分離的這一事實。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的液體排出頭，其中所述活動元件的設(shè)置使得其自由端接近排出口直至接觸到彎月面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的液體排出頭，其中所述活動元件的自由端設(shè)置在加熱元件的排出口一側(cè)正上方點的上游一側(cè)，其中加熱元件即上述的能量產(chǎn)生裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的液體排出頭，其中所述活動元件設(shè)置有用于在活動隔離膜片和活動元件之間侵入液體的促進液體侵入結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入進結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在上述活動元件中的送入口。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)，是一種用于避免上述活動元件和活動隔離膜片彼此粘緊的防粘緊結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在上述活動元件和活動隔離膜片接觸區(qū)內(nèi)的凸出點。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在上述活動元件的活動隔離膜片一側(cè)的流液槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求7的液體排出頭，其中所述的活動元件在上述第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求7的液體排出頭，其中所述液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
17.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述的活動隔離膜片和活動元件(即上述調(diào)節(jié)元件)在氣泡收縮期間隔離，并且在兩者之間侵入進液體使它們回到原始位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中設(shè)置在上述活動元件中的促進液體侵入結(jié)構(gòu)能夠使液體侵入上述活動隔離膜片和活動元件之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排出頭，其中所述的活動元件設(shè)置有用于在活動隔離膜片和活動元件之間侵入液體的促進液體侵入結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在上述活動元件中的送入口。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一種用于避免上述活動元件和活動隔離膜片彼此粘緊的防粘緊結(jié)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求9的液體排出頭，其中所述的活動元件設(shè)置有用于在活動隔離膜片和活動元件之間侵入液體的促進液體侵入結(jié)構(gòu)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一個設(shè)置在上述活動元件中的送入口。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的液體排出頭，其中所述的促進液體侵入結(jié)構(gòu)是一種用于避免上述活動元件和活動隔離膜片彼此粘緊的防粘緊結(jié)構(gòu)。
25.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
26.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
27.根據(jù)權(quán)利要求9的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
28.根據(jù)權(quán)利要求9的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
29.根據(jù)權(quán)利要求10的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
30.根據(jù)權(quán)利要求10的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
31.根據(jù)權(quán)利要求11的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求11的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
33.根據(jù)權(quán)利要求12的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
34.根據(jù)權(quán)利要求12的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
35.根據(jù)權(quán)利要求13的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
36.根據(jù)權(quán)利要求13的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
37.根據(jù)權(quán)利要求14的液體排出頭，其中所述的活動元件在第一流動道中保持在傾斜狀態(tài)。
38.根據(jù)權(quán)利要求14的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
39.根據(jù)權(quán)利要求15的液體排出頭，其中所述的液體排出頭是一種活動隔離膜片和排出口彼此相對這一類型的液體排出頭。
全文摘要
一種可產(chǎn)生穩(wěn)定的液體排出并通過在氣泡消失期間抑制活動隔離膜片振動以利于液體供應(yīng)的排液法方法和液體排出頭。該方法包括利用把與排出液體的排液口相連通的第一流動道與配置有發(fā)泡區(qū)并利用加熱元件在液體中發(fā)泡的第二流動道隔開的活動隔離膜片,在液體排出方向上隔著活動隔離膜片設(shè)置有與發(fā)泡區(qū)相對的并配置有自由端的活動元件,使在氣泡收縮期間活動隔離膜片和活動元件分離并將液體引入兩者之間。
文檔編號B41J2/14GK1201731SQ981096
公開日1998年12月16日 申請日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者杉山裕之, 石永博之, 野俊雄, 吉平文, 工藤清光, 種谷陽一, 島津聰 申請人:佳能株式會社