KR100312948B1 - 액체토출방법및액체토출헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 기포 수축의 결과로 유발된 액유로에서의 액체 유동 속도 및 유동 속도 분배를 조절하여 토출된 액체의 주 액적 후방에서 발생하는 부 액적의 방향을 안정화하는 동시에 부 액적 자체량을 감소시키는 개량된 화질의 기록 화상을 제조 가능한 액체 토출 헤드가 제공된다. 상기 액체 토출 헤드는, 액체를 토출하는 토출 포트에 연통되는 제1 액유로와 발열체에 의해 액체에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역이 제공된 제2 액유로 사이를 효과적으로 분리할 수 있는 가동 분리막과, 상기 가동 분리막을 횡단하는 기포 발생 영역에 대향되며 액체 토출 방향으로 자유 단부가 제공되어 토출 포트 방향으로의 기포 성장에 의해 유도된 가동 분리막의 변위를 안내할 뿐만 아니라 가동 분리막의 변위 형상을 규제하는 가동 부재를 포함한다.

Description

액체 토출 방법 및 액체 토출 헤드{METHOD FOR DISCHARGE OF LIQUID AND LIQUID DISCHARGE HEAD}

본 발명은 열 에너지에 의해 기포가 발생하도록 된 액체 토출 헤드 및 토출시키려는 액체의 토출 방법에 관한 것이며, 특히, 기포의 발생에 따라 자신의 변위를 수행할 수 있는 가동 분리막의 사용에 따른 액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서, 용어 "기록"은 기록 매체에 의미를 갖는 문자 및 형상과 같은 화상을 가하는 작용뿐만 아니라 기록 매체에 의미가 없는 패턴과 같은 형상을 가하는 작용도 의미한다.

소위 기포 제트 기록 매체, 즉, 예를 들어, 잉크에 열 에너지를 가하여 잉크에 급격한 부피 변화(기포의 발생)가 수반되는 상 변화를 발생시켜 이러한 상변화에 의한 작용력에 의해 토출 포트를 통해 잉크의 토출을 가능하게 하고 토출된 잉크가 기록 매체에 부착될 수 있게 하는 기록 매체 상에 화상의 형성을 수행하는 잉크 제트 기록 방법의 변형은 본 기술분야에 공지되어 있다. 일본 특허 공고 공보 61-59911호 및 61-59914호에서 개시된 바와 같이, 이러한 기포 제트 기록 방법을 사용하는 기록 장치는 일반적으로, 잉크의 토출을 가능하게 하는 토출 포트와, 토출 포트와 연결된 잉크 액유로와, 잉크 액유로에 배치되어 잉크의 토출을 수행하는 에너지 발생 수단으로서 채택된 발열체(전자열 변환 소자)가 제공된다.

상술된 기록 방법에 의해 높은 품질의 화상이 낮은 소음으로 고속으로 기록될 수 있으며 이러한 기록 방법을 구체화하는 헤드에 의해 이러한 잉크의 토출을 위한 토출 포트가 고밀도로 배치될 수 있기 때문에, 상술된 기록 방법은 작은 장치의 사용에 의해 높은 해상도의 기록된 화상 및 다른 칼라 화상의 용이한 생산을 가능하게 하는 것과 같은 많은 장점을 갖는다. 따라서, 근년에는 기포 제트 기록 방법은 프린터, 복사기 및 팩스와 같은 많은 사무 기기에서 사용이 확산되고 있다. 현재에는, 바야흐로 인쇄 장치와 같은 산업적인 적용예에서 사용되려 하고 있다.

종래의 기포 제트 기록 방법에서, 잉크와 접하여 유지되는 발열체는 잉크에 열을 반복적으로 가하기 때문에, 발열체는 표면 상에 잉크의 눌음(scorching)이 형성되어 눌은 잉크의 침전물(deposit)이 형성될 가능성이 있다. 토출되는 액체가 열에 의해 열화되는 경향이 있거나 또는 기포 발생이 충분히 용이하게 가능하지 않으면, 상술된 발열체로 직접 가열함에 의한 기포의 형성이 실패함으로써 액체의 완전한 토출이 때때로 실패할 때가 있다.

본 출원인은 일본 특허 공개 55-81172호에서 기포액 및 토출액을 분리하도록 된 가요성 막의 매체를 통해 열 에너지가 기포액에 가해져 기포액에 기포를 발생시킴으로써 토출액의 토출을 수행하는 방법을 제안하였다. 이러한 방법은 가요성 막 및 기포액이 노즐의 부분에 배치되도록 구성된다. 반면, 상부 및 하부 부분으로 완전히 헤드를 분리시킬 수 있는 대형 막을 사용하는 구조가 일본 특허 공개 59-26270호에서 개시되어 있다. 이러한 대형 막은 액유로가 두 개의 판 부재 사이에 개재되어 그 결과 두 개의 판 부재 사이에 유지된 액체가 서로 섞이는 것을 방지하기 위한 것이다.

기포액 자체의 특징인 기포 발생 성질을 고려한 아이디어로서, 토출액보다 낮은 비등점을 갖는 액체를 사용한 일본 특허 공개 5-229122호의 발명 및 기포액로서 전기 전도성 액체를 사용하는 일본 특허 공개 4-329148의 발명이 본 기술분야에서 또한 공지되어 있다.

분리막의 사용에 의한 액체의 토출을 위한 종래의 방법은 토출액 및 기포액을 분리하도록만 구성되거나 또는 기포액 자체를 개선하도록만 의도되었기 때문에, 실행 수준에 도달하지 못하였다.

본 발명자는 토출되는 액적에 중점을 두어 분리기의 사용에 의해 액적의 토출을 연구하였으며, 열 에너지로 기포의 형성에 의해 야기된 액체의 토출은 분리막의 노화(aging)에 의해 효율이 저하되며 감소되어 수행되지 않는다는 결론에 도달하였다.

따라서, 본 발명자는 보다 높은 레벨로 액체의 토출을 높이면서 분리막에 의해 분리 기능을 수행하는 효과를 사용할 수 있는 장치 및 액체 토출 방법의 검색에서 연구를 시작하였다. 본 발명은 이러한 연구 과정에서 시작되었으며, 액체의 토출 속도 및 토출되는 액적의 부피를 안정화시키며 높일 수 있으며 액적의 토출 효율을 개선할 수 있는 획기적인 토출 장치 및 토출 방법을 제공하기 위한 것이다. 특히, 본 발명은 토출 포트와 연결되도록 되어 토출액을 위해 사용되는 제1 액유로와, 기포 발생 영역을 둘러싸서 기포액을 공급 또는 전달하도록 된 제2 액유로와, 제1 및 제2 액유로를 분리시키는 가동 분리막이 제공되어 토출 효율을 개선시킬 수있는 특징이 있는 액체 토출 헤드에 관한 것이다.

특히 일본 특허 공개 5-229122호에서 개시된 액체 토출 헤드에 관련하여, 본 발명자는 기포 발생 영역으로서 기능하도록 된 작은 빈 공간이 토출액의 유동 방향에 대해 토출 포트의 상류측에 배치되어 있으며, 기포 발생 영역 자체가 발열체와 거의 동일한 폭 및 길이를 가지며, 기포 발생 영역이 기포를 방출할 때 가요성 막은 토출 액체의 토출 방향에 대해 수직 방향으로만 기포의 발생에 의해 변위되며, 따라서, 액체 토출 헤드는 충분하지 않은 토출 속도의 발생 및 효과적이지 않은 토출 운동 수행의 문제점을 일으킨다는 점을 증명하였다. 본 발명자는, 이러한 문제점의 원인에 관하여, 동일한 기포액이 폐쇄된 작은 빈 공간을 항상 반복적으로 사용하며 본 발명에 의해 효과적인 토출 운동의 발생이 궁국적으로 실현된다는 사실을 알았다.

상술된 종래 기술에 존재하는 문제점의 관점에서 본 발명이 발명되었다. 본 발명의 제1 목적은, 가동 분리막에 의해 토출 액체 및 기포액을 사실상 분리, 바람직하게는 완벽하게 분리하기 위한 구조에서, 기포의 압력에 의해 발생된 힘이 가동 분리막을 변형시켜 토출 액체에 압력을 전달하면서, 상류측을 향해 압력의 누출을 방지할 뿐만 아니라 토출 포트의 방향으로 압력을 안내하여 토출 효율의 저하 없이 높은 토출력을 발생시킬 수 있는 액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상술된 구조에 의해 발열체 상에 싸인 침전물의 양을감소시킬 수 있으며 토출 액체 상에 열적 효과를 주지 않으면서 액체의 효과적인 토출을 가능하게 하는 액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3 목적은 토출 액체의 점성 또는 토출 액체의 재질의 성분에 관계없이 널리 선택이 자유로운 액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법을 제공하는 데 있다.

특히, 본 발명의 주요 목적은 상술된 목적을 충족시키는 외에 기포의 수축 및 속도 분포에 따라 토출 포트와 연결된 액유로 내에 액체의 유동 속도를 조절할 수 있으며 토출된 주 액적 뒤에 발생되는 부 액적의 유동 방향을 안정화시키며 부 액적 자체의 양을 감소시킴으로써 기록 화상의 품질을 향상시키는 액체 토출 헤드를 제공하는 데 있다. 또한, 액체의 메니스커스의 수축 양을 감소시키며 재충전 성질을 개선시키며 높은 주파수의 진동에 견딜 수 있는 액체 토출 헤드를 제공하는 데 있다.

본 발명이 상술된 목적을 달성하기 위해 채택한 수단은 다음과 같다.

본 발명에 따르는 액체 토출 방법은 토출 포트와 연통되어 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와 기포 발생 영역을 구비하여 액체 내에 기포를 발생시키기 위한 제2 액유로를 사실상 분리 상태로 계속 유지하는 가동 분리막을 가동 분리막의 변위 영역 내에서 상류측보다는 보다 하류측에서 상술한 기포에 의해 보다 많이 변위되게 하여 액체의 토출을 수행하는 단계를 포함하는, 기포에 의한 가동 분리막의 변위에 의해 토출 포트를 통해서 액체를 토출하는 것으로서, 이 방법은 기포의 수축으로 인한 제2 액유로 쪽으로의 가동 분리막의 복귀 동안에 가동 분리막의 변위영역과 함께 이동하도록 되어 있고 토출 포트측 상에 자유 단부가 구비된 가동 부재를 사용해서 상류측 상의 가동 분리막의 복귀 속도(VA)를 하류측 상의 가동 분리막의 복귀 속도(VB)보다 높은 수준으로 조절함으로써 토출 포트를 경유한 제1 액유로로의 액체의 메니스커스의 후퇴를 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 액체 토출 방법은 토출 포트와 연통되어 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와 기포 발생 영역을 구비하여 액체 내에 기포를 발생시키기 위한 제2 액유로를 사실상 분리 상태로 계속 유지하는 가동 분리막을 가동 분리막의 변위 영역 내에서 상류측보다는 보다 하류측에서 상술한 기포에 의해 보다 많이 변위되게 하여 액체의 토출을 수행하는 단계를 포함하는, 기포에 의한 가동 분리막의 변위에 의해 토출 포트를 통해서 액체를 토출하는 것으로서, 이 방법은 기포의 수축으로 인한 제2 액유로 쪽으로의 가동 분리막의 복귀 동안에 가동 분리막의 변위 영역과 함께 이동하도록 되어 있고 토출 포트측에 자유 단부가 구비된 가동 부재를 사용해서 기포의 수축에 의한 가동 분리막의 제2 액유로 쪽으로의 복귀를 조절함으로써 메니스커스 후퇴의 분포가 토출 포트의 중심선에 대해 사실상 대칭으로 형성되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 액체 토출 방법은 토출 포트와 연통되어 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와 기포 발생 영역을 구비하여 액체 내에 기포를 발생시키기 위한 제2 액유로를 사실상 분리 상태로 계속 유지하는 가동 분리막을 가동 분리막의 변위 영역 내에서 상류측보다는 보다 하류측에서 상술한 기포에 의해 보다 많이 변위되게 하여 액체의 토출을 수행하는 단계를 포함하는, 기포에 의한 가동 분리막의 변위에 의해 토출 포트를 통해서 액체를 토출하는 것으로서, 이 방법은 가동 분리막이 기포의 수축으로 인해 제2 액유로 쪽으로 복귀하는 동안에 토출 포트의 중심선을 따라서 매출 포트의 사실상 투영된 영역에서 초기 상태로 가동 분리막의 변위 영역의 적어도 일부가 존재할 수 있도록 함으로써 메니스커스 후퇴의 분포가 토출 포트의 중심선에 대해 사실상 대칭으로 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술된 본 발명을 특징짓는 배치 단계를 특히 수행하는 장치로서, 후술되는 구조를 예를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 기술 사상에 포함되며 상기 배치 단계를 달성할 수 있는 다른 구조도 본 발명에 포함될 것이다.

본 명세서에서 기술된 용어, "방향 조절"는 (예를 들어, 탄성체의 분포와 변형되는 긴 부품 및 비 변형 부품의 조합과 같은) 가동 분리 부재 자체의 구조와, 가동 분리막 상에 또는 제1 액유로의 구조 상에 작용하는 추가의 부재와, 그 조합을 포함한다.

본 명세서에서 기술된 용어, 가동 분리막의 "변위 영역" 또는 "가동 영역"은 변위 영역 또는 변위가 허용되는 영역을 포함한다.

본 발명에 따르는 통상의 액체 토출 헤드는, 토출 포트와 연통하여 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와, 액체에 에너지 발생체를 작동시킴으로써 기포를 발생시키기 위해 기포 발생 영역을 구비한 제2 액유로와, 제1 액유로와 제2 액유로를 사실상 서로 분리시켜 제1 액유로에서의 액체의 유동에 대해서 토출 포트로부터 상류측 상에 기포에 의한 변위를 발생시킴으로써 액체의 토출을 수행하는 가동 분리막을 포함하는 것으로, 이 액체 토출 헤드는 가동 분리막이 기포의 수축에 의해 제2 액유로 쪽으로 변위되는 동안에 가동 분리막의 방향을 조절하는 방향 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

액체 토출 헤드는 방향 조절 장치가 가동 분리막을 가로지르는 기포 발생 영역에 대향하는 상기 토출 포트의 방향으로 자유 단부가 구비된 가동 부재이고, 상기 가동 부재와 가동 분리막은 적어도 일부에서 서로 결합된 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 상술한 기포의 발생에 필요한 열을 발산시키는 발열체가 상기 가동 부재에 대향하는 기포 발생 영역에서 소정의 위치에 구비된 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 기포 발생 영역에서 발생된 기포의 하류부가 상기 발열체의 영역의 중심으로부터 하류측 상에 발생된 기포를 포함하는 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 상술한 가동 부재가 상기 발열체의 영역의 중심으로부터 토출 포트측 상에 위치된 상술한 자유 단부를 갖는 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 상술한 가동 부재가 판 형상인 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 상술한 가동 분리막이 수지 재료로 제조된 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 제1 액유로로 공급되는 액체를 저장하기 위한제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로로 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체가 상이한 액체인 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 상기 제2 액유로에 공급되는 액체가 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 가동 분리막의 선단부는 그 연장부의 위치가 상기 토출 포트의 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 가동 부재에는 가동 부재가 상기 제2 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하는 저변위 억제부가 가동 부재의 자유 단부에 근접해서 구비된 것도 특징으로 한다.

본 발명의 액체 토출 헤드는 가동 분리막이 이완부(slack part)를 구비한 것도 특징으로 한다.

본 발명이 상술된 바와 같이 구성되기 때문에, 기포 발생 영역 상에 배치된 가동 분리막이 기포의 발생에 의해 발생된 압력에 의해 팽창되며 가동 분리막 상에 배치된 가동 부재가 제1 액유로를 향해 배치되며 가동 분리막이 제1 액유로 측에서 토출 포트의 방향으로 상술된 압력에 의해 팽창된다. 따라서, 액체는 토출 포트를 통해 고토출력으로 효율적으로 토출된다.

가동 분리막이 이완부와 함께 변형 영역에 제공된 경우, 기포에 의해 발생된 압력에 의해 기포의 부피가 가동 분리막의 변형에 보다 효과적으로 작용하기 때문에 그리고 가동 부재가 제1 액유로를 향해 보다 크게 배치되며 가동 분리막이 토출 포트 방향으로 이동되면서 토출 방향으로 팽창하기 때문에, 액체 토출 헤드는 보다 효과적으로 보다 큰 토출력을 얻을 수 있게 된다.

그렇게 긴 가동 분리막이 기포의 수축으로부터 야기된 압력에 추가하여 가동 부재에 의한 탄성력에 의해 원위치로 신속히 복귀되기 때문에, 작용 방향으로 압력의 조절이 개선되며 제1 액유로가 토출 액체로 재충전되는 속도가 높아지며, 고속에서 인쇄 중에도 액체의 토출은 안정된다.

또한, 가동 분리막에 가동 부재를 부착하며 가동 부재의 탄성에 의해 복귀 속도를 높임으로써 방출된 부 액적의 양이 감소되며 인쇄된 화질이 개선될 수 있다.

가동 분리막의 변형 형상이 가동 부재의 작용에 의해 규제될 수 있기 때문에, 메니스커스의 후퇴 중 액유로 내의 액체의 유동율의 분포를 균일화하여 부액적의 유동 방향을 안정시킴으로써 화상의 품질이 개선될 수 있다.

본 발명을 실현하는 모드들이 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도1a, 도1b, 도1c, 도1d 및 도1e는 본 발명에 적용할 수 있는 액체 토출 방법의 제1 예의 설명을 돕기 위하여 도시한 액유로 방향의 단면도.

도2a, 도2b, 도2c, 도2d 및 도2e는 본 발명에 적용할 수 있는 액체 토출 방법의 제2 예의 설명을 돕기 위하여 도시한 액유로 방향의 단면도.

도3a, 도3b 및 도3c는 본 발명에 적용할 수 있는 액체 토출 방법에서 가동 분리막의 변위 단계의 설명을 돕기 위하여 도시한 액유로의 단면도.

도4a, 도4b, 도4c, 도4d는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제1 예를 설명하기 위하여 액유로 방향의 단면을 도시한 모델 다이아그램.

도5는 도4a 내지 4d에 도시된 액체 토출 헤드의 사시도.

도6a 및 도6b는 액체 토출 헤드의 구조의 일 예를 도시한 종단면도로, 도6a는 보호막을 구비한 헤드에 대한 도면이고, 도6b는 보호막이 없는 헤드에 대한 도면.

도7은 발열체에 가해진 전압 파형을 도시한 다이아그램.

도8은 가동 분리막과 가동 부재 사이의 결합 상태를 도시한 다이아그램.

도9a, 도9b, 도9c 및 도9d는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제2 예를 도시하기위해 유로 방향의 단면의 모델 다이아그램.

도10a 및 도10b는 액체 토출 헤드의 토출 포트의 투영된 영역을 도시한 다이아그램.

도11a 및 도11b는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제3 예를 도시하기 위한 액유로 방향의 단면의 모델 다이아그램.

도 12는 본 발명의 액체 토출 헤드의 구조의 예를 도시한 모델 다이아그램.

도13은 본 발명의 액체 토출 헤드의 구조의 예를 도시한 분해 사시도이다.

도14a, 도14b, 도14c, 도14d, 도14e, 도14f, 도14g 및 도14h는 본 발명의 액체 토출 헤드 내의 가동 분리막의 제조 과정을 설명하기 위한 다이아그램.

도15a 및 도15b는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제2 실시예의 모드를 도시하는 액체 유동 방향의 단면의 모델 다이아그램.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 장치 기판

2, 12, 22 : 발열체

3, 13, 23 : 제1 액유로

4, 14, 24 : 제2 액유로

5, 15, 25, 28 : 가동 분리막

6 : 기포

7, 17, 27, 30 : 기포 발생 영역

11 : 토출구

26 : 가동 부재

본 발명의 실시예에 적용할 수 있는 두 가지 예에 대하여 설명한다.

도1a 내지 도1e, 도2a 내지 도2e와 도3a 내지 도3c는 본 발명에 적용할 수 있는 액체 토출 방법의 예들을 설명하기 위한 다이아그램들이다. 토출 포트는 제1액유로의 단부 영역에 배치된다. (제1 액유로의 토출 액체의 유동 방향에 대한) 토출 포트의 상류측에서는 발생된 기포에 따라 변위될 수 있는 가동 분리막의 변위 영역이 성장한다. 제2 액유로는 기포 발생 액체를 저장하도록 구성되거나, (재충전을 허용하거나 기포 발생 액체의 이동을 허용하도록 구성된) 기포 발생 액체로 재충전되고, 기포 발생 영역을 구비하고 있다.

이 예에서, 기포 발생 영역은 상기 토출 액체의 유동 방향에 대하여 토출 포트 측으로부터 상류 영역에 위치한다. 또한, 분리막은 기포 발생 영역을 형성하는 전기열 변환 요소보다 긴 길이를 가질 수 있도록 되어서 가동 영역을 갖게 된다. 고정부(도시 생략)는 전자열 변환 요소의 상류측 단부와 상기 유동 방향에 대한 제1 액유로의 공통 액실 사이에 마련되고, 양호하게는 상기 상류측 단부에 마련된다. 따라서, 분리막의 실질적인 이동이 허용되는 영역은 도1a 내지 도1e, 도2a 내지 도2e와 도3a 내지 도3c에 도시된 내용으로부터 알 수 있다.

상기 다이아그램들에 도시된 가동 분리막의 상태는 가동 분리막 자체의 탄성 및 두께 또는 다른 추가의 구조로부터 유도되는 인자 등의 모든 요소를 나타낸다.

<제1 예>

도1a 내지 도1e는 본 발명에 적용할 수 있는 액체 토출 방법의 제1 예를 설명을 돕기 위하여 도시된 유로 방향의 단면들을 포함한다(여기서 본 발명에 의해 수행되는 변위 단계는 액체 토출 단계의 절반 정도에서 개시된다).

도1a 내지 도1e에 도시된 것처럼, 본 예에서 토출 포트(11)에 직접 연통하는 제1 액유로(3)는 공통 액실(143)로부터 공급되는 제1 액체로 재충전되고, 기포 발생 영역(7)에 마련된 제2 액유로(4)는 발열체(2)에 의해 주어진 열 에너지를 적용하여 기포 형성되는 기포 발생 액체로 재충전된다. 제1 액유로(3) 및 제2 액유로(4)를 서로 분리하는 가동 분리막(5)은 제1 액유로(3)와 제2 액유로(4) 사이에 배치된다. 가동 분리막(5) 및 개구판(9)은 서로 긴밀하게 고정되고, 이들은 두개의 액유로에 있는 액체가 서로 섞이지 않게 해준다.

가동 분리막(5)은 방향 특성을 갖지 않지만 기포 발생 영역(7)에서 발생된 기포에 의해 변위된다. 또한, 상기 변위가 높은 변위 자유도를 갖는 공통 액실 쪽으로 진행할 때가 있다.

가동 분리막(5)의 이동에 대한 특별한 개념으로부터 착안된 상기 예는 가동 분리막(5) 자체 상에 직접 또는 간접 작용하는 변위의 방향을 조절하는 장치를 제공하는 것을 고려하고 있다. 이 장치는 기포에 의해 가동 분리막(5)에 생성된 변위(이동, 팽창 및 연장 등)를 토출 포트 방향으로 진행시키도록 제조되어 있다.

도1a에 도시된 초기 상태에서, 제1 액유로(3)의 액체는 모세관 힘에 의해 토출 포트(11)에 근접한 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, 토출 포트(11)는 발열체(2)가 제1 액유로(3)로 투영된 영역에 대하여 제1 액유로(3)의 액체 유동 방향에 대하여 하류측에 위치한다.

현존 상태에서, 열 에너지가 발열체(2)에 인가되면 (현재 모드에서 가열 저항체는 40 ㎛ × 105㎛ 임), 발열체(2)는 신속하게 가열되고 제2 액체에 접촉하는 기포 발생 영역(7)의 표면이 제2 액체를 열에 의해 기포로 만든다(도1b). 따라서, 가열에 의해 생성된 기포(6)는 미국 특허 제4,723,129호에 개시된 것처럼 막비등현상에 기초한다. 이러한 현상은 발열체의 전체 표면에 걸쳐 동시에 극도의 고압에 의해 발생된다. 이때에 발생된 압력은 제2 액유로(4)의 제2 액체를 통해서 압력파의 형태로 전파되고 가동 분리막(5) 상에 작용하며, 그 결과 가동 분리막(5)이 변위되고 제1 액유로(3)의 제1 액체의 토출이 개시된다.

발열체(2)의 전체 표면 상에 발생된 기포(6)가 빠르게 성장하기 때문에, 이들은 막의 형상을 갖게 된다(도1c). 발생 초기에 고압에 의한 기포의 팽창이 가동 분리막(5)의 변위를 더욱 더하여, 결과적으로 토출 포트(11)를 통한 제1 액유로(3) 내의 제1 액체의 토출을 촉진한다.

기포(6)의 성장이 더욱 진행되면, 가동 분리막(5)의 체적 변위가 커진다(도1d). 도1d에 도시한 상태가 발생될 때까지, 가동 분리막(5)은 그 상류측 부분(5A)의 변위와 그 하류측 부분(5B)의 변위가 발열체(2)에 대향한 가동 분리막(5)의 영역의 중앙부(5C)에 대해 거의 같아지도록 신장을 계속한다.

그 후, 기포(6)가 더욱 성장하면, 기포(6)와 변위를 계속하는 가동 분리막(5)은 하류측 부분(5B) 상에서보다 상류측 부분(5A)에서 토출 출구 방향으로 심하게 변위하게 되어 제1 액유로(3) 내의 제1 액체가 토출 출구(11) 방향으로 직접 이동된다(도1e).

하류측 상의 토출 방향으로 가동 분리막(5)의 변위를 수행하는 단계를 결합시켰기 때문에 토출 효율은 더욱 개선되어 후술하는 바와 같이 액체의 토출 포트 방향의 이동을 허용하게 된다. 상류측을 향한 액체의 이동이 상대적으로 감소된다는 사실로 인해, 노즐 내의 (상류측으로부터 보충된) 액체의 재충전시, 특히 가동분리막(5)의 변위 영역에서 만족스런 효과를 가져오게 된다.

가동 분리막(5) 자체가 토출 포트 방향으로 변위되어 도1d 및 도1e에 각각 다이어그램으로 도시한 바와 같이 도1d의 상태로부터 도1e의 상태로 변경할 수 있게 되면, 상술한 토출 효과와 재충전 효과가 더욱 개선될 수 있고, 동시에, 제1 액유로(3) 내의 발열체(2)의 투영 영역에서 제1 액체의 부분의 전이를 유도함으로써 토출량이 향상된다.

<제2 예>

도2a 내지 도2e는 본 발명에 적용되는 액체 토출 방법의 제2 예의 설명을 돕기 위해 도시한 액유로 방향의 단면도이다(이 도면들에서 본 발명에 의해 수행되는 변위 단계는 초기 단계로부터 개시된다).

본 예의 구조는 상술한 제1예와 근본적으로 동일하다. 토출 포트(11)와 직접 연통되는 제1 액유로(13)는 제1 공통 액실(143)로부터 공급된 제1 액체로 재충전되고 기포 발생 영역(17)이 형성된 제2 액유로에는 발열체(12)에 의해 공급된 열 에너지에 노출될 때 기포를 발생하는 기포 발생 액체로 재충전된다. 제1 액유로(13)와 제2 액유로(14)를 서로 분리하도록 된 가동 분리막(15)은 제1 액유로(13)와 제2 액유로(14) 사이에 개재된다. 가동 분리막(15)과 개구판(19)은 서로 견고하게 고정되어 있고 두 개의 액유로 내의 액체를 서로 섞이지 않게 한다.

도2a에 도시한 초기 상태에서는 도1a와 마찬가지로 제1 액유로(13) 내의 액체가 모세관력에 의해 토출 포트(11)에 가깝게 견인된다. 본 예에서, 토출 포트(11)는 발열체(12)가 제1 액유로(13)로 투영된 영역에 대해 하류측에 배치되어있다.

현존 상태에서, 열 에너지가 발열체(12)에 가해지면(현재 모드에서는 가열 저항체는 40 ㎛ × 115 ㎛이다), 발열체(12)는 급격히 가열되고 제2 액체에 접촉하는 기포 발생 영역(17)의 표면은 제2 액체가 열에 의해 기포를 발생시키도록 한다(도2b). 이렇게 가열에 의해 발생된 기포(16)는 미국 특허 제4,723,129호에 기술된 바와 같이 막비등 현상을 기초로 한 것이다. 이들은 발열체의 표면 전체를 통하여 극고압에 의해 일시에 발생된다. 이 때 발생되는 압력은 제2 액유로(14) 내의 제2 액체를 통해 압력파 형태로 전파되어 가동 분리막(15) 상에 작용하게 되고 그 결과 가동 분리막(15)은 변위되고 제1 액유로(13) 내의 제1 액체 토출이 개시된다.

발열체(12)의 표면 전체 상에 발생된 기포(16)가 급속히 성장하게 되면 이들은 막 형태를 이루게 된다(도2c). 발생 초기 상태에서 극고압에 의한 기포의 팽창은 가동 분리막(15)의 변위를 더욱 증가시키게 되고 결국, 토출 포트(11)를 통해 제1 액유로(13) 내의 제1 액체의 토출을 촉진시키게 된다. 이 때, 가동 분리막(15)은 도2c에 도시한 바와 같은 초기 단계로부터 상류측 부분(15A)보다 더 변위된 가동 영역의 하류측 부분을 갖는다. 따라서, 제1 액유로(13) 내의 제1 액체는 초기 단계로부터 고효율로 토출 포트(11)로 이동된다.

그 후 기포(16)의 성장이 더욱 진행되면 가동 분리막(15)의 변위와 기포의 성장이 도2c에 도시한 상태에 대해 증가되기 때문에 가동 분리막(15)의 변위는 비례적으로 확장된다(도2d). 특히, 가동 영역의 하류측 부분(15B)은 상류측 부분(15A)보다 토출 포트 방향으로 더욱 크게 변위되고, 제1 액유로(13) 내의 제1액체는 토출 포트 방향으로 가속되면서 직접 이동하게 된다. 상류측 부분(15A)의 변위는 전체 공정에 비하면 작기 때문에, 상류측 방향으로의 액체의 이동은 저감된다.

따라서, 본 예에서 액체 토출 방법은 토출 효율, 특히 토출 속도를 개선할 수 있고, 또 노즐 내의 액체의 재충전과 토출 액적의 체적을 만족스럽게 안정화시킬 수 있게 된다.

그 후 기포(16)가 더욱 성장하게 되면 가동 분리막(15)의 하류측 부분(15B)과 중앙 부분(15C)은 토출 포트 방향으로 더욱 변위 및 신장되게 되어 상술한 효과, 즉 토출 효율 및 토출 속도를 촉진하게 된다(도2e). 특히, 이 경우의 가동 분리막(15)의 형상은 단면에서뿐만 아니라 액유로의 폭방향으로 변위 및 신장이 확장되기 때문에, 제1 액유로(13) 내의 제1 액체를 이동시키는 작동 영역이 증대되고 토출 효율도 동반하여 향상된다. 이 때 가동 분리막(15)의 변위 형상은 사람의 코 형상과 비슷하며, 이를 노우즈형이라 부르기로 한다. 노우즈형은 S자 형상으로 되어 있으며, 초기 상태에서 상류측에 배치된 지점(B)은 도2e에 도시한 바와 같은 초기 상태에서 하류측 상에 배치되는 지점(A)으로부터 하류측 상의 위치를 점유하는 형상으로, 그리고 도1e에 도시한 동등한 위치를 유지하는 형상으로 되어 있다.

<가동 분리막에 적용 가능한 변위의 예>

도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 액체 토출 방법으로 가동 분리막의 변위의 단계 설명에 도움을 주기 위해 액유로 방향으로 도시한 단면도이다.

본 예의 구조는 가동 분리막의 이동 영역과 그 변위 변경에 관해 설명하려는것이며, 기포, 제1 액유로 및 토출 포트에 관한 도시는 생략하였다. 기본 구조로서, 모든 관련 다이어그램은 발열체(22)의 투영 영역에 가까워지는 제2 액유로(24) 부분 자체가 기포 발생 영역을 구성하고, 제2 액유로(24)와 제1 액유로(23)는 가동 분리막(25)에 의해 내내, 즉 변위 중 초기 단계에서부터 사실상 분리된다. 토출 포트는 발열체(22)의 하류측 선단부[다이어그램의 선(H)]를 경계로 하여 상류측의 제1 액체를 공급하는 하류측 부분에 배치된다. 본 예 및 이후의 예에서 사용하는 "상류측"과 "하류측"이라는 용어는 가동 분리막의 가동 영역의 중앙부로부터 볼때의 관련 액유로 내의 액체의 유동 방향에 관한 용어이다.

도3a에 도시한 구조를 이용하는 방법은 (1), (2), (3)의 순서로 순차적으로 초기 상태로부터 가동 분리막(25)을 하류측을 상류측보다 더 크게 변위시켜 가는 단계를 도시한 것이며 토출 효율을 향상시키도록 작동하고 동시에 하류측 상의 변위가 토출 포트의 방향으로의 이동을 제1 액유로(23) 내의 제1 액체에 가할 수 있게 해주기 때문에 특히 토출 속도가 향상되는 것이다. 도3a의 구조에서, 전술한 가동 영역은 대체로 고정되어 있다.

도3b에 도시한 구조에 있어서, 가동 분리막(25)의 가동 영역은 가동 분리막(25)이 다이어그램의 (1), (2) 및 (3) 순서로 변위됨에 따라 토출 포트를 향해 이동되거나 확장된다. 그 결과, 상술한 가동 영역은 상류측이 고정된다. 가동 분리막(25)은 그 상류측보다 하류측 상에서 더 크게 변위되고 기포는 토출 포트의 방향으로 성장되기 때문에 토출 효율은 더욱 향상된다.

도3c에 도시한 구조에서, 가동 분리막(25)은 다이어그램에서 (1)로 도시한초기 상태로부터 (2)로 도시한 상태로 변경되지만, 상류측과 하류측은 균일하게 변위되거나 상류측이 하류측보다 약간 많이 변위된다. 기포가 다이어그램의 (3)에서 (4)로 더욱 성장하면, 하류측은 상류측보다 더 많이 변위된다. 결국, 가동 영역의 상부 부분 내의 제1 액체는 토출 포트의 방향으로 이동될 수 있고, 토출 효율이 향상될 수 있는 동시에, 토출량이 증대된다.

또, 도3c의 (4)로 도시한 단계에서, 가동 분리막(25)의 소정 지점(U)은 초기 상태에서 지점(U)보다 하류측에 배치된 지점(D)으로 더욱 변위되기 때문에, 토출 효율은 팽창 결과 토출 포트를 향해 밀려 나가는 부분에 의해 더욱 향상된다. 따라서 상술한 바와 같은 상태를 "노우즈형"으로 부르기로 한다.

상술한 바와 같은 단계에서 채택되는 액체 토출 방법은 본 발명에 적용할 수 있다. 도3a 내지 도3c에 도시한 부품은 항상 서로 독립적으로 기능하지 않는다. 이런 부품을 채택하는 단계들도 마찬가지로 본 발명에 적용될 수 있다. 노우즈형의 형성에 관한 단계는 도3c에 도시한 구조로 제한되는 것은 아니다. 도3a와 도3b에 도시된 구조도 채택할 수 있는 것이다. 도3a 내지 도3c의 구조에 사용된 가동 분리막에 있어서, 팽창 가능성은 문제되지 않으며, 이완의 예비 전달이면 충분하다. 다이어그램에 나타나는 가동 분리막의 두께는 중요한 치수가 아니다.

본 명세서에 사용된 "방향 조절 장치"라는 표현은 본 발명에서 특정한 "변위"를 발생시키는 모든 부재(수단) 즉, 예로써 가동 분리막 자체의 구조 또는 특성으로부터 발생된 것, 가동 분리막에 대한 기포 발생 장치의 작동 또는 경향과 관련된 부재(수단), 기포 발생 영역 부근에 제공된 액체 저항과 관련된 부재(수단), 가동 분리막 상에 직접 및 간접적으로 작용하는 부재(수단), 또는 가동 분리막의 변위나 신장을 조절하는 부재(수단) 중 적어도 하나에 적용된다. 따라서, 상술한 바와 같은 다수의(두 개 이상의) 방향 조절 장치를 구체화하는 실시예는 본 발명에 자연히 포함된다. 아래에서 설명한 예는 다수의 방향 조절 장치의 임의의 조합만을 제한적으로 의미하는 것은 아니다. 그렇지만, 본 발명은 아래에 설명한 예로 제한될 필요는 없다.

(제1 실시예의 모드)

(제1 예)

도4a 내지 도4d는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제1 예를 도시하기 위한 액유로 방향의 단면의 모델 다이아그램으로, 도4a는 액체 토출이 없는 동안 액체 토출 헤드의 상태를 나타내고, 도4b는 최대의 부피로 성장한 기포(40)의 상태를 나타내고, 도4c는 수축 과정에서 기포의 상태를 나타내고, 도4d는 사실상 토출된 후 기포의 상태를 나타낸다.

장치 기판(1) 상에 배열된 발열체(2)가 기포 발생 영역(30)의 액체를 가열해서 도4a에 도시된 바와 같이 막비등을 발생시키기 때문에, 본 액체 토출 헤드는 (예를 들어, 40 x 105㎛인) 상기 발열체(2) 근처의 제2 액유로(4)의 기포 발생 영역(30)에서 기포가 생성되도록 한다.

토출 포트(11)와 연통하는 이 영역 및 제1 액유로(3)는 가동 분리막(5)에 의해 사실상 서로 분리되어 있고, 따라서 제1 액유로(3) 및 제2 액유로(4)의 액체는 서로 혼합되지 않는다. 제1 및 제2 액유로(3, 4)의 액체는 사용의 목적에 따라 같거나 또는 다를 수도 있다.

또한, 본 발명에서, 토출 포트 측에 구비된 자유 단부를 갖는 가동 부재(26)는 기포 발생 영역(30)에서 생성된 기포에 의해 변위된 가동 분리막(5)의 변위 영역에 대향하여 배열된다. 상기 자유 단부는 가동 부재(26)를 위한 발열체(2)의 영역의 중심(F)에서부터 토출 포트 측 위에 위치되는 것이 선호된다.

도4b에서, 발열체(2)에 의해 생성된 기포(40)는 사실상 최대의 부피로 성장하지만 가동 분리막(5)의 변위 및 신장 방향이 가동 부재(26)에 의해 조절되기 때문에 가동 분리막(5)의 변위 영역은 전체로써 토출 포트 방향으로 변위 및 신장되는 것을 알 수 있다. 특히, 상술한 바와 같이 가동 부재(26)의 자유 단부는 발열체(2)의 영역의 중심(F)에서부터 토출 포트측 상에 배열되어 가동 분리막(5)의 변위 영역은 사실상 전체적으로 조절될 수 있기 때문에 토출 포트 방향으로의 변위 및 신장은 보다 효율적으로 달성된다.

도4c에서, 비록 기포(40)가 수축 과정에 있어도, 가동 부재(26)는 그 탄성에 의해 가동 분리막(5)의 수축을 가속시키는 기능을 하고 토출 포트(11)를 통해 액유로(3) 내로 메니스커스(31a, 31b)를 신속하게 도입하고자 하기 때문에 주 액적(32)은 액유로(3)의 액체로부터 보다 신속하게 분리된다. 결국, 도4d에 도시된 부 액적(33)은 길이뿐 아니라 부피도 감소하도록 된다. 따라서, 생성된 화상은 이러한 부 액적을 조금만 포함하여, 뚜렷할 뿐 아니라 우수하다. 게다가, 잉크는 연무를 조금만 포함하여서, 화상면 및 프린터의 내부를 더럽히지 않고 프린팅의 신뢰성을 현저하게 증가시킨다.

도4c에 관하여, 메니스커스(31a, 31b)의 흡인시 제1 액유로(3)의 액체의 유속은 장소에 따라 변한다. 특히, 토출 포트(11)의 중심선(E)을 교차하여 가동 분리막(5)에 가까운 측(31b)과 가동 분리막(5)에서 먼 측(31a)의 사이에서, 유속은 유동 저항이 적은 쪽에 가까운 측(31b)에서 가능한 더 높다.

메니스커스(31a, 31b) 사이의 형상의 균형은 부 액적(33)의 방향에 영향을 준다. 상기 균형이 현저하게 동요될 때, 이때의 경사는 기록 매체에 액적의 충돌 포집의 정확성에서 벗어남으로써 스스로를 명시한다. 균형의 상실은 또한 주 액적(32) 및 부 액적(33)의 토출 방향의 상이함으로 인해 충돌 포집의 부 정확성을 야기시킨다. 그로 인한 결과는 화상의 질을 하락시키는 소위 부 액적 프린트가 된다.

그러나, 가동 부재(26)와 가동 분리막(5) 사이의 밀착 결합에 의해, 가동 분리막(5)의 수축 속도는 탄성력에 의해 토출 포트 측보다는 대향 측 상에서 높아지는데, 즉 V_B≤ V_A의 관계를 만족하도록 가동 영역의 (토출 포트의 대향 측인) 상류측에서의 가동 분리막(5)의 수축 속도(V_A)는 하류측에서의 가동 분리막의 수축 속도(V_B) 보다 더 증가되어, 그 결과 가동 분리막(5)에 가까운 측의 유속(B)은 과도하게 증가되는 것이 억제되고, 유동에 큰 저항을 제공하는 측에서의 유속(A)은 증가되어서, 두 유속(A, B)의 동시 조절이 실현된다. 따라서, 메니스커스(31a, 31b)는 형상에 있어 노즐의 중심선(E)에 대해 대칭되고 부 액적(33)의 방향은 주 액적(32)의 방향과 동일해 진다.

또한, 상류측으로부터의 액체 공급 효율은 상당히 강화되고, 재충전 특성이 향상될 수 있고, 상류측에서 가동 분리막(5)의 수축 속도를 높임으로써 구동 속도가 증가된다.

도5는 도4a 내지 4d의 액체 토출 헤드의 사시도로, 도4b와 사실상 동일한 상태를 도시한 도면이다. 여기에서 도시된 구조에서, 전류는 도선(34)에 의해 전기 저항체로서의 발열체(2)에 공급된다.

이제, 액체에 열을 전하는 역할을 충족시키는 발열체(2)를 구비한 장치 기판(1)의 구조는 아래에서 설명될 것이다.

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 액체 토출 헤드의 구조의 일례를 도시한 종단면도로, 도6a는 특히 후술하는 보호막을 구비한 헤드를 나타내고, 도6b는 보호막으로서의 안티-캐비테이션층이 없는 헤드를 나타내고 있다.

도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 장치 기판(1)은 제2 액유로(4), 격벽을 형성하게 되는 가동 분리막(5), 가동 부재(26), 제1 액유로(3) 및 제1 액유로(3)를 형성하기 위한 홈이 있는 홈 부재(50)를 장착한다.

장치 기판(1) 위에, 열을 차단 및 저장하는 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막(110e)은 실리콘의 기부(110f) 위에 형성되며, 예를 들어 발열체 및 두께가 0.2㎛ 내지 1.0㎛인 2개의 알루미늄 도선 전극(110c)을 형성하려고 하는 두께가 0.01㎛ 내지 0.02㎛인 하프니움 붕소화물(HfB₂), 탄탈 나이트라이드(TaN) 또는 탄탈 알루미늄(TaAl) 전기 저항층(110d)은 패터링(pattering)하는 것에 의해 그 위에 겹쳐놓여진다. 전기 저항층(110d)은 전기 저항층(110d)으로 전류를 공급하게 하여 그것에 의해 2개의 도선 전극(110c)에서 전기 저항층(110d)으로 전압이 가해짐으로써 열을 방출하도록 자극된다. 도선 전극(110c) 사이의 끼워진 전기 저항층(110d) 위에, 예를 들어 두께가 0.1㎛ 내지 0.2㎛인 실리콘 산화물 또는 실리콘 나이트라이드 보호층(110b)이 형성되고, 예를 들어 두께가 0.1㎛ 내지 0.6㎛인 탄탈 안티-캐비테이션층(110a)은 잉크와 같은 다양한 액체로부터 전기 저항층(110d)을 보호하기 위해 그 위에 추가로 겹쳐진다.

기포의 생성 및 소멸 중에 발생하는 압력 및 충격파는 매우 강해서 단단한 취성 산화막의 내구성을 심각하게 감소시키기 때문에, 예를 들어 탄탈(Ta)과 같은 금속성 재료가 안티-캐비테이션층(110a)에 사용된다.

선택적으로는, 토출 헤드는 보호층과 같은 안티-캐비테이션층을 제거하는 액체, 액유로층 및 저항 재료의 적절한 조합에 의한 구조와 같은 형태로 될 수 있다. 상기 구조의 한 예가 도6b에 도시되어 있다.

예를 들어 이리듐-탄탈-알루미늄 합금은 보호층으로 사용되지 않는 전기 저항층용 재료로써 인용된다. 특히, 본 발명의 목적을 위해서, 기포 액체가 토출 액체로부터의 분리에 의해 생성된 기포를 위해 적절히 만들어지기 때문에 보호층의 부재는 오히려 유리하다는 것을 입증한다.

상술한 실시예의 상기 모드에서 발열체(2)의 구조는 도선 전극(110c) 사이에 개재된 (발열체인) 전기 저항층(110d)을 갖는 것만이 요구된다. 그렇지 않으면 전기 저항층(110d)을 보호하기 위한 보호층(110b)을 그 속에 결합시킬 수 있다.

본 예는 전기적 신호에 응답하여 열을 방출할 수 있는 저항층으로 형성된 발열체(2)로써 서술되었다. 본 발명은 발열체(2)를 이러한 특별한 구조로 제한할 필요가 없으나 기포액 내에서 토출 액체를 토출하기 위해 필요한 그러한 기포를 생산할 수 있도록 할 필요가 있다. 발열체로서는, 예를 들어 레이저 빔과 같은 빛을 수용할 때 열을 발산하는 그러한 광열 변환 장치 또는 고주파를 수용할 때 열을 발산하는 그러한 발열체가 제공된 발열 장치가 채택될 수 있다.

발열체를 형성하는 전기 저항층(110d) 및 전기 저항층(110d)에 전기적 신호를 공급하기 위한 도선 전극(110c)을 포함하는 전자열 변환 장치 외에도, 상술한 장치 기판(1)은 반도체 생산의 과정 중 그 안에 일체로 결합된 전자열 변환 요소를 선택적으로 구동시키는데 사용되는 트랜지스터, 다이오드, 랫치 및 시프트 레지스터(shift register)와 같은 기능성 요소를 갖도록 허용된다.

상술한 바와 같이 장치 기판(1)에 구비된 발열체를 구동함으로써 액체를 토출시킬 목적으로, 도선 전극 사이에 개재된 전기 저항층(110d)은 거형파를 도선 전극(110c)을 통해 전기 저항층(110d)에 가함으로써 열이 즉각 발생하도록 자극된다.

도7은 도6a 및 도6b에 도시된 전기 저항층의 형태로 발열체(2)에 가해진 전압 파형을 도시한 도면이다.

상술한 예에 의해 제시된 헤드에서, 발열체는 24 볼트의 전압, 7μsec의 펄스 폭 및 150 mA의 전류인 조건 상태에서 6 kHz의 전기 신호를 그곳에 가함으로써 구동이 설정되고, 상술한 바와 같이 수행된 작동의 결과, 토출되기 원하는 액체로서 잉크는 토출 포트를 통해 토출된다. 본 발명에서 구동 신호를 위한 조건은 상기 상술한 사항에 한정할 필요는 없다. 구동 신호는 기포액으로 하여금 완전하게 기포가 발생할 수 있게 할 필요가 있다.

본 예에서, 가동 분리막(5) 및 가동 부재(26)는 기포(40)가 상술한 바와 같이 수축 과정 동안 서로 단단히 점착되게 하는 구조이다. 그 결과 형성된 구조의 한 예는 도4d에 해당하는 도8에 도시되어 있다. 상기 예에서, 가동 분리막(5)은 그의 접착부(26a)에서 가동 부재(26)의 자유 단부측에 결합된다. 이러한 결합으로 인해, 가동 분리막(5)은 가동 부재(26)의 강성에 의해 기포(40)의 수축에 의해 제2 액유로 방향으로 변위되는 것이 방지된다.

결과적으로, 상술한 예에서 서술된 부 액적의 방향성은 향상될 수 있고, 부 액적의 양은 프린트의 질을 향상시키는 한도까지 감소시킬 수 있고, 재충전 특성은 메니스커스의 후퇴량에 추가하기 위해 제2 액유로 방향으로 가동 분리막(5)의 큰 변위를 제공하지 않고 증가된다.

(제2 예)

도9a 내지 도9d, 도10a 및 도10b는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제2 예를 도시하기 위해 액체의 유동 방향의 단면의 모델 다이아그램이다.

제1 예에서와 유사하게, 도9a는 액체의 토출이 없을 때 액체 토출 헤드의 상태를 도시하고, 도9b 내지 도9d는 액체의 토출이 있을 때 액체 토출 헤드의 상태를 도시한다.

제1 예에서, 가동 분리막(5)의 선단부는 개구판(51)에 접촉 또는 매우 근접하기 위해 토출 포트(11)의 하부의 아래에 위치된다. 본 예에서, 이는 초기 상태에서 가동 분리막(5)의 변위 영역의 적어도 일부가 토출 포트(11)의 중심선(E)을 따라 토출 포트(11)의 사실상 투영된 영역(H)에서 발생하도록 배열된다. 나머지 구조는 제1 예에서의 것과 동일하다.

제1 예와 반대로, 이 구조는 가동 분리막(5)으로부터 멀리 떨어진 측 상에서 가동 부재의 작동 효과 및 유속(A)이 과도하게 증가될 때 액유로의 저항을 감소시키고 유속(B)을 증가시켜서 결국 유속(A, B)의 균형 잡힌 제어가 달성되는 한 예를 구성한다. 그 결과, 메니스커스(31a, 31b)는 형상이 토출 포트(11)의 중심선(E)에 대해 대칭일 수 있고, 부 액적의 방향은 주 액적(32)의 방향과 동일할 수 있다. 부가적으로, 도10a에 도시된 바와 같이 토출 포트(11)의 중심선(E)을 따르는 토출 포트(11)의 투영 영역은 액유로의 측면 개구의 투영된 영역(I)을 에워싼다. 토출 포트(11)의 중심선(E)이 도10b에 도시된 바와 같이 액유로와 각을 형성할 때, 본 발명은 토출 포트(11)가 가동 분리막(5)의 변위 영역의 하류측 위에 위치되어 있는 한 상술한 요지에 의해 논의 중인 구조에 적용할 수 있다.

(제3 예)

도11a 및 도11b는 본 발명의 액체 토출 헤드의 제3 예를 도시하기 위해 액유로 방향의 단면의 모형을 도시한 도면으로, 도11a는 액유로의 방향에서의 단면을 나타내고, 도11b는 액유로의 방향의 평면도를 나타낸다.

도11a 및 도11b에 도시된 바와 같이, 가동 부재(26)가 제2 액유로(4)보다 더 넓은 폭을 갖도록 허용할 수 있는 저변위 억제부(26b)가 가동 부재(26)의 자유 단부에 가깝게 배치되고 가동 분리막(5)과 가동 부재(26)가 접착부(26a)에 서로 단단히 결합되므로 본 예는 제1 예와는 다르다. 나머지 구조는 제1 예의 그것과 동일하다.

상기 서술된 구조에서 생성된 액체 토출열에서, 기포의 수축 결과로 가동 분리막(5) 및 가동 부재(26)가 제2 액유로(4)의 방향으로 변위되고자 할 때, 저변위 억제부(26b)는 가동 부재(26)가 변위 이전에 가정된 위치에서부터 제2 액유로(4) 방향으로 변위되는 것을 방지하기 때문에, 접착부(26a)에 의해 가동 분리막(5)이 제2 액유로(4) 방향으로 변위되는 것이 억제된다.

그 결과, 가동 부재(26)가 제2 액유로(4) 방향으로 변위될 때 제1 액유로(3) 상의 변위로 인한 액체의 부피 감소에 의해 비례를 이루게 발생된 메니스커스의 후퇴는 제지될 수 있고 재충전 시간은 종료될 수 있다.

상술한 저변위 억제부(26b)는 본 예에서와 같이 완전히 제2 액유로(4) 방향의 변위를 일으키는 대신 제2 액유로(4) 방향의 변위의 부분적 제지를 수행하는 이러한 구조 내에 있을 수 있다.

이제, 구성 부품 수를 감소시키지 않고도 2개의 공통 액실을 합체하고, 완전히 분리된 공통 액실로 상이한 액체가 효과적으로 유입되도록 하여 비용 절감을 가능하게 하는 액체 토출 헤드 구조의 한 예는 아래에 설명한다.

도12는 본 발명에 의한 액체 토출 헤드의 구성의 예를 도시한 모델 다이아그램이다. 본 도면에서, 도1a 내지 도11b에 도시된 동일한 요소는 동일한 도면 부호로 도시된다. 이들 요소들은 이하의 상세 설명으로부터 제외된다.

도12에 도시된 액체 토출 헤드 내의 홈 부재(50)는 개구판(51)과, 다수의제1 액유로(3)를 형성하도록 사용되는 다수의 홈과, 다수의 제1 액유로(3)와 연통하고 액체(토출액)를 제1 액유로(3)로 공급하는 제1 공통 액실(48)을 형성하도록 사용된 리세스로 대략 구성된다.

다수의 제1 액유로(3)는 가동 분리막(5)을 상기 홈 부재(50)의 하측부에 결합시킴으로써 형성된다. 홈 부재(50)는 상부로부터 제1 공통 액실(48)의 내부로 연장하는 제1 액체 공급로(20)와 상부로부터 제2 공통 액실(49)의 내부로 가동 분리막(5)을 통해 연장된 제2 액체 공급로(21)를 구비한다.

상술한 가동 분리막(5)의 상부 측에 견고하게 연결된 가동 부재(26)는 토출 포트 방향으로 투영된 자유 단부를 갖는 기포 발생 영역(30)을 향하도록 배치된다. 가동 부재의 자유 단부는 발열체(2)의 영역 중심에 대해 토출 포트측 상에 위치된다.

제1 액체(토출액)는 도12의 화살표(C)에 의해 도시된 바와 같이 제1 액체 공급로(20)와 제1 공통 액실(48)을 통해 제1 액유로(3)로 공급되고, 제2 액체(토출액)는 도12의 화살표(D)에 의해 도시된 바와 같이 제2 액체 공급로(21)와 제2 공통 액실(49)을 통해 제2 액유로(4)로 공급된다.

본 예는 제2 액체 공급로(21)와 제1 액체 공급로(20)를 상호 평행하게 배치한 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 특정 배치에 이러한 경로를 이용할 필요가 없다. 상기 공급로들은 제1 공통 액실(48) 외부에 배치된 가동 분리막(5)을 관통하여 제2 공통 액실(49)과 연통하는 한 임의의 배치로 사용될 수도 있다.

제2 액체 공급로(21)의 두께(직경)는 공급될 제2 액체의 양을 고려하여 고정된다. 제2 액체 공급로(21)의 단면은 원형일 필요가 없으며, 예컨대 직사각형일 수도 있다.

제2 공통 액실(49)은 홈 부재(50)와 가동 분리막(5)을 적절히 분리함으로써 형성될 수 있다. 특히, 제2 공통 액실(49)과 제2 액유로(4)는 예컨대 공통 액실 프레임과 제2 액유로 벽을 장치 기판(1) 상에 형성하고, 가동 분리막(5)을 제 위치에 고정시키는 홈 부재(50)와 가동 분리막(5)을 결합시켜 얻어지는 조립체를 장치 기판(1)에 부착시킴으로써 제조될 수도 있다.

도13은 본 발명의 액체 토출 헤드 구성의 일 실시예를 도시하는 전개 사시도이다.

이러한 모드에 있어서, 다수의 전자열 변환 요소, 즉 상술한 바와 같은 막비등에 의해 기포액 내의 기포 발생에 필요한 열을 발생시키기 위한 발열체(2)를 구비한 장치 기판(1)은 알루미늄과 같은 금속으로 제조된 지지 부재(70)상에 형성된다.

제2 액유로 벽에 의해 한정된 제2 액유로(4)를 형성하는 데에 사용되는 다수의 홈과, 다수의 제2 액유로(4)와 연통하고 기포액을 제2 액유로(4)에 각각 공급하는 제2 공통 액실(공통의 기포 액실; 49)을 형성하기 위한 리세스와, 가동 부재(26)를 구비한 가동 분리막(5)은 장치 기판(1) 상에 제공된다.

홈 부재(50)는 가동 분리막(5)과 조합하여 제1 액유로(토출 액유로; 3)를 형성하도록 설계된 홈과, 토출 액유로와 연통하고 상기 토출액을 제1 액유로(3)에 각각 공급하는 제1 공통 액실(공통 토출 액실; 48)을 형성하기 위한 리세스와, 상기토출액을 제1 공통 액실(48)에 공급하기 위한 제1 액체 공급로(토출액 공급로; 20)와, 상기 기포액을 제2 공통 액실(49)로 공급하기 위한 제2 액체 공급로(토출액 공급로; 21)를 구비한다. 제2 액체 공급로(21)는 제1 공통 액실(48)의 외부에 배치되어 제2 공통 액실(49)과 연통하는 가동 분리막(5)을 천공하는 연통로에 연결되고, 이러한 연통로에 의해 토출액과 혼합되지 않고서도 상기 기포액을 제2 공통 액실(49)로 공급할 수 있다.

장치 기판(1), 가동 부재(26)를 구비한 가동 분리막(5) 및 홈 부재(50)의 상대 배치에 대해 가동 부재(26)는 장치 기판(1)의 발열체(2)에 대응되게 배치되고, 제1 액유로(3)는 가동 부재(26)에 대응되게 배치된다. 본 실시예가 하나의 홈 부재(60) 상에 배치된 제2 액체 공급로(21)를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 공급되는 관련 액체의 양에 따라 다수의 상기 제2 액체 공급로(21)를 사용하는 것을 가능하게 한다. 제1 액체 공급로(20)와 제2 액체 공급로(21)의 단면적은 공급되는 액체의 양에 비례하여 정해질 수도 있다. 홈 부재(50)의 구성 요소는 상기 단면적을 최적화시킴으로써 소형화될 수 있다.

이러한 모드에 있어서, 제2 액체를 제2 액유로(4)에 공급하기 위한 제2 액체 공급로(21)와 제1 액체를 제1 액유로(3)에 공급하기 위한 제1 액체 공급로(20)가 상술한 홈 부재(50)와 동일한 홈진 상부 판으로 형성된다는 사실에 의해 구성 요소의 개수는 감소될 수 있고, 작동 방법은 간소화되며, 작동 비용은 절감된다.

제2 액유로(4)와 연통하는 제2 공통 액실(49)로의 제2 액체의 공급은 제1 및 제2 액체를 상호 분리시키는 가동 분리막(5)을 관통시키는 방향으로의 제2 액유로에 의해 달성된다. 가동 분리막(5)과 가동 부재(50)를 발열체(2)가 그 내부에 형성된 장치 기판(1)에 부착시키는 방법이 동시에 수행되므로, 용이하게 제조될 수 있고 부착에 의한 조립체의 정밀도가 향상되고 액체의 토출이 만족스럽게 달성된다.

제2 액체가 가동 분리막(5)을 통해 제2 공통 액실(49)에 공급되기 때문에 제2 액체의 제2 액유로(4)로의 공급은 오차없이 수행된다. 따라서, 액체의 토출은 상기 공급이 충분히 보장되므로 안정화된다.

상술한 바와 같이 가동 부재가 상부 측에 견고히 부착된 가동 분리막(5)을 사용하는 구성으로 인해, 본 발명의 액체 토출 헤드는 큰 토출력과 큰 토출 효율로써 액체의 토출을 일으키고, 종래의 액체 토출 헤드에 비해 아주 신속하게 된다.

사용되는 기포액은 상술한 바와 같은 특성을 갖는 액체일 수도 있다. 본원에 적절한 기포액의 명확한 예로서, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, 톨루엔, 크실렌, 메틸렌 디클로라이드, 트리클렌, 프레온 TF, 프레온 BF, 에틸 에테르, 디옥산, 시클로헥산, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 물, 및 그 혼합물이 이용될 수 있다.

토출액으로서, 발포성 및 열 특성에 관계없이 다양한 액체가 사용될 수 있다. 불량한 발포성을 갖는 액체, 열에 의해 쉽게 열화되는 액체, 또는 종래의 토출 헤드에 의해 용이하게 토출될 수 없는 부적절하게 큰 점성을 갖는 액체라도 효과적으로 사용될 수 있다.

임의의 토출액에 적절한 특성으로는, 본원에 사용될 토출액은 토출 및 기포발생 작용 또는 자체 반력 또는 기포액에 의한 가동 분리막 또는 가동 부재의 작용과 간섭되는 것을 피하는 것이 바람직하다.

기록용 토출액에 관해서는, 큰 점성의 잉크가 사용될 수도 있다.

더욱이, 가열되기 쉬운 약 또는 향수와 같은 액체가 사용될 수도 있다.

하기의 조성을 갖는 기포액 및 토출액은 토출액의 토출을 수행하여 기록에 이용되도록 다양한 조합에 이용되었다. 종래의 헤드로써 용이하게 토출되지 않았던 10 cp 정도의 점성을 갖는 액체뿐만 아니라 150 cp 정도의 아주 큰 점성을 갖는 액체도 고화질의 화상을 생성하기 위해 만족스럽게 사용되었다는 것은 기록의 검토에 의해 드러났다.

기포액 1 - 에탄올 40 중량%

물 60 중량%

기포액 2 - 물 100 중량%

기포액 3 - 이소프로필 알콜 10 중량%

물 90 중량%

토출액 1 -카본 블랙 5 중량% (대략 15 cp의 착색 잉크)

스티렌-아클릴릭 애시드-에틸 아크릴레이트 공중합체 분산제

1 중량% (산화 140, 중량 평균 분자량 8000)

모노에탄올아민 0.25 중량%

글리세린 6.9 중량%

티오디글리콜 5 중량%

에탄올 3 중량%

물 16.75 중량%

토출액 2 (55 cp) -폴리에틸렌 글리콜 200 100 중량%

토출액 3 (150 cp) - 폴리에틸렌 글리콜 600 100 중량%

부수적으로, 아주 어렵게 토출되도록 유지되는 액체의 경우에, 낮은 토출 속도는 토출 방향의 분산을 악화시켰고 기록지 상의 점의 기록 정밀도를 손상시켰고, 토출 불안정성은 토출양의 분산을 초래하여 결국 양질의 화상 생성을 어렵게 하였다. 그러나, 상술한 실시예의 모드에 의한 구성에 있어서, 기포 발생은 기포액을 사용함으로써 충분히 그리고 안정하게 달성되었다. 이러한 사실은 액적의 하강 정밀도의 향상과 잉크 토출양의 안정성을 향상시켜, 현저하게는 기록 매체의 화질을 향상시켰다.

이제, 본 발명의 액체 토출 헤드 제조 방법을 이하에서 설명한다.

널리, 이러한 헤드의 제조는 장치 기판에 제2 액유로의 벽을 형성하고, 그 위에 가동 부재를 구비한 가동 분리막을 끼우고, 추가로 그 위에 제1 액유로를 형성하기 위한 홈을 보유한 홈 부재를 끼움으로써 수행된다. 이와 달리, 제2 액유로의 벽을 형성하고 상기 벽에 가동 부재를 구비한 가동 분리막에 끼워진 홈 부재를 연결시킴으로써 달성된다.

제2 액유로의 제조 방법을 이하에서 상세히 설명한다.

먼저, 하프니움 보라이드 또는 티타늄 나이트라이드로 제조된 발열체를 구비한 전자열 변환 요소는 반도체용으로 사용된 것과 동일한 제조 장치를 사용함으로써 장치 기판(실리콘 웨이퍼) 상에 형성되었고, 상기 장치 기판의 표면은 후속 단계에서 감광 수지에 상기 표면을 견고히 부착시키는 것을 향상시키기 위한 목적으로 세척되었다. 견고한 부착을 추가적으로 향상시키기 위해, 장치 기판의 표면에 자외선 광선 처리를 하고, (니혼 유니카 주식회사에 의해 제조되어 "A189"의 제품 코드로 판매되는) 실리콘 결합제를 에틸 알콜로써 1 중량%의 농도로 희석시킴으로써 얻어진 용액을 스핀 코팅시킴으로써 처리된 표면으로 인가하는 것으로 충분하다.

이어서, 최종 표면은 세척되었고, (도꾜 오오까 주식회사에 의해 제조되어 "드라이 필름 오딜 SY-318"의 등록 상표로 판매되는) 자외선 감광 수지 필름(DF)은 견고한 개량 부착물을 갖는 상기 기판 상에 적층되었다.

결국, 포토마스크(PM)는 건조 필름(DF) 상에 위치되었고, 제2 액유로 벽으로서 잔류하는 데에 필요한 건조 필름(DF)의 일부는 포토마스크(PM)를 통해 자외선 광선에 노출되었다. 이러한 노출 단계는 600 mJ/㎠의 노출로 (캐논 주식회사에 의해 제조되어 제품 코드 "MPA-600"으로 판매되는) 장비를 사용하여 수행되었다.

이어서, 건조 필름(DF)은 노출되지 않은 부분을 용해시켜 제2 액유로(4)의 벽 부분과 같은 노출 및 경화된 부분을 얻기 위해 부틸 셀솔브(cellsolve) 아세테이트를 갖는 크실렌 혼합물로 제조된 (도꾜 오오까 주식회사에 의해 제조되어 제품 코드 "BMRC-3"으로 판매되는) 현상제로써 현상되었다. 장치 기판(1)의 표면에 여전히 잔류하는 잔여 부분은 (아루깐테크 인크.에 의해 제조되어 제품 코드 "MAS-800"으로 판매되는) 플라즈마 애싱(plasma ashing) 장치로 대략 90초 처리됨으로써제거되었다. 상기 기판은 상기 노출부를 완전히 경화시키기 위해 2시간 동안 150 ℃로 100 mJ/㎠의 비율로 투사된 자외선 광선에 연속적으로 노출되었다.

제2 액유로는 상술한 방법에 의해 실리콘 기판으로부터 절단됨으로써 제조된 다수의 가열판(장치 기판) 상에 균일하고 아주 정밀하게 형성될 수 있다. 특히, 실리콘 기판은 두께 0.05 ㎜인 다이아몬드 판에 끼워지는 (도꾜 세이미쯔 주식회사에 의해 제조되어 제품 코드 "AWD-4000"으로 판매되는) 다이싱 기계에 의해 개별 가열 보드(1)로 절단되었다. 분리된 가열 보드(1)는 (트레이 공업사에 의해 제조되어 제품 코드 "SE4400"으로 판매되는) 접착제로 알루미늄 기부 판에 고정되었다.

이어서, 인쇄 기판은 미리 알루미늄 기부 판에 결합되어 직경 0.5 ㎜의 알루미늄 와이어로써 가열 보드에 연결되었다.

이어서, 가동 분리막에 결합된 홈 부재를 결합시킴으로써 얻어진 조립체는 상술한 바와 같이 얻어진 가열 보드에 정렬시키는 것으로 결합되었다. 특정적으로는, 가동 분리막과 가열 보드를 구비한 홈 부재는 상호 정렬되었고 되튐 리이프(rebound leaf)와 결합되어 고정되었다. 이어서, 잉크 기포액 공급 부재는 알루미늄 기부 판에 결합 및 고정되었다. 알루미늄 와이어들 사이의 간격과 홈 부재, 가열 보드 및 잉크 기포액 공급 부재 사이의 간격은 제조를 완성하기 위해 (도시바 실리콘 주식회사에 의해 제조되어 제품 코드 "TSE 399"로 판매되는) 실리콘 밀봉제로써 밀봉되었다.

상술한 제조 방법에 따라 제2 액유로를 형성함으로써, 액유로는 상술한 가열 보드의 가열기로부터의 임의의 위치 편차 없이도 아주 정밀하게 달성될 수 있다.특히 이전 단계에서 홈 부재와 상호 미리 결합된 가동 분리막을 구비함으로써, 제1 액유로와 가동 부재의 위치 정밀도는 향상될 수 있다. 상술한 고정밀 제조 기술은 액체 토출을 안정화시키고 인쇄 화질을 향상시킨다. 더욱이, 구성 요소가 웨이퍼 상에 집적적으로 형성된다는 사실은 낮은 비용으로 액체 토출 헤드의 대량 제조를 가능하게 한다.

본 실시예의 모드는 제2 액유로 형성을 위해 자외선 경화 형태의 건조 필름을 이용하는 것으로 도시된다. 이와 달리, 제2 액유로의 형성은 자외선 영역, 특히 248 ㎚ 근처의 흡수 대역을 기지고, 수지를 적층시키고, 최종 적층체를 경화시키고, 엑시머 레이저로 제2 액유로를 형성하기 위해 상기 적층체의 일부를 직접 제거함으로써 달성된다.

이제, 상술한 가동 부재를 구비한 가동 분리막을 제조하기 위한 방법을 이하 설명한다.

도14a 내지 도14h는 본 발명에 의한 액체 토출 헤드 내의 가동 분리막을 제조하는 방법을 설명하는 데에 도움이 되는 도면이다.

우선, 주형 해제제(mold release agent)가 도14a에 도시된 바와 같이 실리콘의 미러 웨이퍼(실리콘 웨이퍼; 35) 상에 인가된다. 이어서, 가동 분리막을 형성하기 위한 액상 폴리이미드 수지는 도14b에 도시된 바와 같이 대략 3 ㎛ 두께의 필름(가동 분리막; 5)을 형성하기 위해 스핀 코팅에 의해 적층된다.

금속의 얇은 필름(36)은 도14c에 도시된 바와 같이 0.1 ㎛ 두께로 스퍼터링하는 것으로서 상기 필름 상에 적층된다. 이러한 얇은 필름(36)은 도14d에 도시된바와 같이 도금함으로서 대략 5 ㎛ 두께의 필름으로 코팅된다. 도14e에 도시된 바와 같이 레지스트(38)의 패턴이 최종 형성된 필름 상에 형성된다.

이어서, 레지스트(38)를 제외한 최종 적층체의 금속 부분은 도14f에 도시된 바와 같이 에칭됨으로써 박리되고, 상기 레지스트(38)는 도14g에 도시된 비와 같이 제거된다.

최종적으로, 가동 분리막 및 가동 부재로 구성된 일편의 유닛은 도14h에 도시된 바와 같이 실리콘 웨이퍼(35)로부터 박리된다.

(제2 실시예의 모드)

도15a 및 도15b는 본 발명에 의한 액체 토출 헤드의 제2 실시예의 모드를 도시하는 액유로 방향 단면의 전형적인 도면이다. 도15a는 액체 토출이 없는 동안의 액체 토출 헤드의 상태를 나타내고, 도15b는 액체 토출 중의 상태를 나타낸다.

본 모드에 있어서, 이완부(28a, 28b)는 가동 분리막(28)의 전방부 및 후방부 내에 각각 배치된다. 기포 형성에 의해 발생된 압력이 상기 이완부(28a, 28b)를 연장시키므로, 상기 기포(40)의 체적은 가동 분리막(28)의 변형을 위해 효과적으로 사용될 수 있다. 따라서, 가동 부재(26)가 결과적으로 제1 액유로(3)를 향해 보다 크게 이동되기 때문에, 보다 큰 크기의 토출력이 효율적으로 달성될 수 있다. 기포 형성의 결과로 발생된 압력이 상기 이완부(28a, 28b)를 토출 포트의 방향으로 팽창시키는 데만 필요로 하므로, 이완부(28a, 28b)의 방향에는 어떤 특정한 제한이 가해지지 않는다. 상기 구성의 나머지 부분은 제1 실시예의 모드와 관련된 구성과 동일하다. 가동 분리막(28)은 상술한 바와 같은 이완부를 구비함으로써 향상된 토출 효율을 얻을 수 있다. 본 실시예는 확장성을 얻기 위해 가동 분리막 그 자체를 필요로 하지 않는다.

가동 분리막(28)은 상술한 제1 실시예의 모드에서와 동일한 절차에 의해 균일한 두께로 형성된다.

가동 부재(26)는 니켈을 전기 주조함으로써 제조된다. 니켈의 전기 주조 방법은 5 ㎛ 두께로 SUS 기판에 레지스트를 인가하는 단계와, 액유로에 대응하여 공통 액실 내에서 연속하도록 설계된 다수의 가동 부재의 조립을 용이하게 하기 위해 적층된 레지스트를 일련의 연속된 빗 모양의 치의 형태로 패턴화하는 단계를 포함한다.

다음에 SUS 기판은 재차 3 ㎛ 두께의 니켈층으로 전기 도금된다. 상기 경우에 사용되는 도금액은 니켈 술포프메이트(sulfofmate), 응력 완화제[상표 지정명 "제로올(Zeroall)"], 월드 메탈 주식회사[World Metal K.K.) 제조], 붕산, 소량의 방지제[상품 코드 "NP-APS", 월드 메탈 주식회사(World Metal K.K.) 제조] 및 니켈 클로라이드로 구성된다. 전기 증착에서 전기장 인가는 양극측에 관련 전극을 설정하고 음극측에 패턴 SUS 기판에 끼우고 도금액을 50 ℃온도로 유지시키고 전류 밀도를 5 A/㎠에 고정하여 수행된다.

SUS 기판이 상기된 바와 같이 도금된 후, 초음파 진동에 노출시켜 니켈층의 일부가 제거된다. 결과적으로, 얻고자 하는 가동 부재가 제조된다.

한편, 상부에 중첩된 전자열 변환체를 갖는 히터판은 반도체에 보통 사용되는 것과 동일한 장치를 사용하여 실리콘 웨이퍼에 형성된다. 웨이퍼에서, 제2 기포 액유로는 상기 제1 실시예 모드의 건조 필름과 마찬가지로 사전에 형성된다. 웨이퍼는 절단 기계(dicing machine)에 의해 개별 히터판으로 분리된다. 히터판은 인쇄 기판이 예비적으로 결합되었던 알루미늄 기부판에 결합되며 상기 인쇄 기판은 알루미늄 배선에 접속되어 전기 도선을 이룬다. 목표했던 액체 토출 헤드는 후속 상태에서 가동 분리막(28)을 히터판에 접착시키고 상기 절차에 의해 제조된 가동 부재(26)를 발열체(2)에 정렬시켜 결합시킨 다음에 홈 부재를 제 위치에 세팅하여 보유 스프링의 협력에 의해 판에 기결합된 다른 부품에 결합시킴으로써 완료된다.

본 발명의 모드는 가동 부재에서 니켈을 사용하여 설명되었지만, 상기 발명이 니켈 대신에 다른 금속의 사용을 배제하는 것은 아니다. 가동 부재는 약간이라도 만족스러운 조작에 필요한 탄성을 갖기만 하면 된다.

가동 부재용으로 양호하게 사용되는 재료로는, 내구성이 좋은 은, 니켈, 금, 철, 티타늄, 알루미늄, 백금, 탄탈륨, 스테인리스강 및 인청동 등의 금속 및 상기 금속 합금과, 니트릴기를 갖는 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌 등의 수지와, 아미드기를 갖는 폴리아미드 등의 수지와, 카르복실기를 갖는 폴리카보네이트 등의 수지와, 알데히드기를 갖는 폴리아세탈 등의 수지와, 술폰기를 갖는 폴리술폰 등의 수지와, 액정 중합체 및 그 화합물 등의 기타 수지와, 잉크에 대해 높은 저항을 제공하는 금, 텅스텐, 탄탈륨, 니켈, 스테인리스강 및 티타늄 등의 금속 및 상기 금속 합금이 있으며, 또 잉크에 대해 저항하기 위한 상기 금속 또는 합금과, 아미드기를 갖는 폴리아미드 등의 수지와, 알데히드기를 갖는 폴리아세탈 등의 수지와, 케톤기를 갖는 폴리에테르 에테르 케톤 등의 수지와, 이미드기를 갖는 폴리이미드등의 수지와, 히드록실기를 갖는 페놀 수지 등의 수지와, 에틸기를 갖는 폴리에틸렌 등의 수지와, 에폭시기를 갖는 에폭시 수지 등의 수지와, 아미노기를 갖는 멜라민 등의 수지와, 메티롤기를 갖는 크실렌 등의 수지 및 그 화합물과, 실리콘 이산화물 등의 세라믹 및 그 화합물로 피복된 재료도 있다.

가동 분리막으로 양호하게 사용되는 재료로는, 예컨대 내열성, 내용해성 및 주조성이 우수하며 탄성을 나타내며 박막 제조가 가능한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 멜라민 수지, 페놀 수지, 폴리부타디엔, 폴리우레탄, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 실리콘 고무 및 폴리술폰 등 최근 개발된 엔지니어링 플라스틱과, 상기 폴리이미드 뿐만 아니라 상기 플라스틱 화합물이 있다.

가동 분리막(28)의 두께는 분리벽용으로 적절한 강도를 달성하여야 하고 만족스러운 팽창 및 수축 작용을 나타내야 한다는 관점에서 막의 재료 형상 등을 고려하여 결정될 수도 있다. 일반적으로, 상기 두께는 대략 0.5 내지 10 ㎛ 영역인 것이 양호하다.

본 발명은 상기된 바와 같이 구성되어 있으므로, 다음 효과가 있다는 것은 명백하다. 본 실시예에서, 본 발명의 효과 중 일부는 이완 팩(28a)이 관련 부분에 사용되기 때문에 탄성이 없어도 달성된다.

원리상, 본 발명은 발열체 표면의 대향 위치에서 토출 포트가 제공되는 액체 토출 헤드 형태에 적용될 수도 있다는 것은 당연하다.

본 발명은 상기된 바와 같이 구성되어 있으므로, 다음 효과가 있다는 것은 명백하다.

(1) 액체는 토출 포트를 통해 큰 토출력으로 효율적으로 토출될 수 있다.

(2) 재충전 속도는 빨라지며 고속으로 수행되는 인쇄에서도 안정적으로 토출된다.

(3) 사용되는 토출액이 열에 취약한 재료로 제조되어도, 발열체에 축적된 퇴적물량이 감소될 수 있으며 토출액에 대한 선택폭이 넓어질 수 있다.

(4) 토출액에 함유된 부 액적량이 감소될 수 있으며 인쇄에 의해 형성된 화질이 개선될 수 있다.

(5) 화질은 메니스커스 형상의 균일화 및 부 액적 방향의 안정화에 의해 더욱 개선될 수 있다.

Claims (75)

1. 토출 포트와 연통되어 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와 기포 발생 영역을 구비하여 액체 내에 기포를 발생시키기 위한 제2 액유로를 사실상 분리 상태로 계속 유지하는 가동 분리막을 가동 분리막의 변위 영역 내에서 상류측보다는 보다 하류측에서 상기 기포에 의해 보다 많이 변위되게 하여 액체의 토출을 수행하는 단계를 포함하는, 기포에 의한 가동 분리막의 변위에 의해 토출 포트를 통해서 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서,

   기포의 수축으로 인한 제2 액유로 쪽으로의 가동 분리막의 복귀 동안에 가동 분리막의 변위 영역과 함께 이동하도록 되어 있고, 토출 포트측 상에 자유 단부가 구비된 가동 부재를 사용해서 상류측 상의 가동 분리막의 복귀 속도(VB)를 하류측 상의 가동 분리막의 복귀 속도(VB)보다 높은 수준으로 조절함으로써 토출 포트를 경유한 제1 액유로로의 액체의 메니스커스의 후퇴를 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 토출 포트와 연통되어 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와 기포 발생 영역을 구비하여 액체 내에 기포를 발생시키기 위한 제2 액유로를 사실상 분리 상태로 계속 유지하는 가동 분리막을 가동 분리막의 변위 영역 내에서 상류측보다는 보다 하류측에서 상기 기포에 의해 보다 많이 변위되게 하여 액체의 토출을 수행하는 단계를 포함하는, 기포에 의한 가동 분리막의 변위에 의해 토출 포트를 통해서 액체를토출하는 액체 토출 방법에 있어서,

   기포의 수축으로 인한 제2 액유로 쪽으로의 가동 분리막의 복귀 동안에 가동 분리막의 변위 영역과 함께 이동하도록 되어 있고 토출 포트측 상에 자유 단부가 구비된 가동 부재를 사용해서 기포의 수축에 의한 가동 분리막의 제2 액유로 쪽으로의 복귀를 조절함으로써 메니스커스 후퇴의 분포가 토출 포트의 중심선에 대해 사실상 대칭으로 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 토출 포트와 연통되어 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와 기포 발생 영역을 구비하여 액체 내에 기포를 발생시키기 위한 제2 액유로를 사실상 분리 상태로 계속 유지하는 가동 분리막을 가동 분리막의 변위 영역 내에서 상류측보다는 보다 하류측에서 상기 기포에 의해 보다 많이 변위되게 하여 액체의 토출을 수행하는 단계를 포함하는, 기포에 의한 가동 분리막의 변위에 의해 토출 포트를 통해서 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서,

   가동 분리막이 기포의 수축으로 인해 제2 액유로 쪽으로 복귀하는 동안에 토출 포트의 중심선을 따라서 토출 포트의 사실상 투영된 영역에서 초기 상태로 가동 분리막의 변위 영역의 적어도 일부가 존재할 수 있도록 함으로써 메니스커스 후퇴 분포가 토출 포트의 중심선에 대해 사실상 대칭으로 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 토출 포트와 연통하여 액체를 토출하도록 된 제1 액유로와, 액체에 에너지발생체를 작동시킴으로써 기포를 발생시키기 위해 기포 발생 영역을 구비한 제2 액유로와, 제1 액유로와 제2 액유로를 사실상 서로 분리시켜 제1 액유로에서의 액체의 유동에 대해서 토출 포트로부터 상류측 상에 기포에 의한 변위를 발생시킴으로써 액체의 토출을 수행하는 가동 분리막을 포함하는 액체 토출 헤드에 있어서,

   가동 분리막이 기포의 수축에 의한 제2 액유로 쪽으로 변위되는 동안에 가동 분리막의 방향을 조절하는 방향 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
5. 제4항에 있어서, 상기 방향 조절 장치는 가동 분리막을 가로지르는 기포 발생 영역에 대향하는 상기 토출 포트의 방향으로 자유 단부를 구비한 가동 부재이고, 상기 가동 부재와 가동 분리막은 적어도 일부에서 서로 단단하게 결합된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
6. 제5항에 있어서, 상기 기포의 발생에 필요한 열을 발생시키는 발열체가 상기 가동 부재에 대향하는 기포 발생 영역에서 소정 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
7. 제6항에 있어서, 상기 기포 발생 영역에서 발생된 기포의 하류부는 상기 발열체의 영역의 중심으로부터 하류측 상에 발생된 기포인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
8. 제6항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 발열체의 영역의 중심으로부터 토출 포트측 상에 위치된 상기 자유 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
9. 제5항에 있어서, 상기 가동 부재는 판 형상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
10. 제5항에 있어서, 상기 가동 분리막은 수지 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
11. 제5항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
12. 제5항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
13. 제12항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
14. 제5항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부의 위치가 상기 토출 포트의 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
15. 제5항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
16. 제5항에 있어서, 상기 가동 분리막은 이완부를 구비한 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
17. 제6항에 있어서, 상기 가동 부재는 판 형상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
18. 제7항에 있어서, 상기 가동 부재는 판 형상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
19. 제8항에 있어서, 상기 가동 부재는 판 형상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
20. 제6항에 있어서, 상기 가동 분리막은 수지 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
21. 제7항에 있어서, 상기 가동 분리막은 수지 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
22. 제8항에 있어서, 상기 가동 분리막은 수지 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
23. 제9항에 있어서, 상기 가동 분리막은 수지 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
24. 제6항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실도 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
25. 제7항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실도 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
26. 제8항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실도 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
27. 제9항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실도 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
28. 제10항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제1 공통 액실 및 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하기 위한 제2 공통 액실도 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
29. 제6항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
30. 제7항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
31. 제8항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
32. 제9항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
33. 제10항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
34. 제11항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
35. 제6항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부의 위치가 상기 토출 포트의 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
36. 제7항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부의 위치가 상기 토출 포트의 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
37. 제8항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부 위치가 상기 토출포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
38. 제9항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부 위치가 상기 토출 포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
39. 제10항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부 위치가 상기 토출 포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
40. 제11항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부 위치가 상기 토출 포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
41. 제12항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부 위치가 상기 토출 포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
42. 제13항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부 위치가 상기 토출포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
43. 제6항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
44. 제7항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
45. 제8항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
46. 제9항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
47. 제10항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
48. 제11항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
49. 제12항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
50. 제13항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
51. 제14항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
52. 제6항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
53. 제7항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
54. 제8항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
55. 제9항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
56. 제10항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
57. 제11항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
58. 제12항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
59. 제13항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
60. 제14항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
61. 제15항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 제공되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
62. 제7항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 발열체의 영역의 중심으로부터 토출 포트측 상에 위치된 자유 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
63. 제62항에 있어서, 상기 가동 부재는 판 형상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
64. 제62항에 있어서, 상기 가동 분리막은 수지 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
65. 제62항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체를 저장하는 제1 공통 액실과, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체를 저장하는 제2 공통 액실도 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
66. 제62항에 있어서, 상기 제1 액유로에 공급되는 액체와 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
67. 제62항에 있어서, 상기 가동 분리막의 선단부는 그 연장부의 위치가 상기 토출 포트 하부 위에 그리고 상기 토출 포트가 형성된 개구판으로부터 떨어져서 놓이도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
68. 제62항에 있어서, 상기 가동 부재에는 가동 부재가 상기 액유로의 폭보다 큰 폭을 허용하도록 할 수 있는 저변위 억제부가 그 자유 단부에 근접해서 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
69. 제62항에 있어서, 상기 가동 분리막에는 이완부가 구비된 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
70. 제29항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
71. 제30항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
72. 제31항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
73. 제32항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
74. 제33항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
75. 제34항에 있어서, 상기 제2 액유로에 공급되는 액체는 낮은 점성도와 발포성과 열적 안정성 중 적어도 한 특성이 상기 제1 액유로에 공급되는 액체보다 뛰어난 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.