KR20190008127A

KR20190008127A - 유체 수용 부재

Info

Publication number: KR20190008127A
Application number: KR1020180080949A
Authority: KR
Inventors: 노부토 가와하라; 유타카 미타; 요시마사 아라키; 노리야스 하세가와
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2019-01-23
Also published as: CN109249706B; US10513125B2; CN109249706A; US20190016145A1; KR102359041B1

Abstract

유체 수용 부재는 제1 유체를 수용하는 제1 수용실 및 제2 유체를 수용하는 제2 수용실을 포함한다. 상기 제1 수용실과 상기 제2 수용실은 상기 제1 수용실 측의 제1 분리막과 상기 제2 수용실 측의 제2 분리막에 의해 서로 분리된다. 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은 상기 제1 수용실의 내부 압력 또는 상기 제2 수용실의 내부 압력의 변화에 따라서 연동해서 이동하도록 서로 부분적으로 연결되거나 서로 부분적으로 접촉한다.

Description

유체 수용 부재{FLUID CONTAINING MEMBER}

실시형태의 일 개시 양태는 유체를 수용하는 유체 수용 부재에 관한 것이다.

잉크젯 프린터 및 임프린트 장치로서, 잉크나 임프린트재와 같은 유체를 수용하는 유체 수용 부재를 포함하는 것이 존재한다. 일본 특허 공개 제2016-032103호는, 이러한 유체 수용 부재의 내부를 2개의 수용부 또는 액실로 나누고, 수용부 중 하나를 다른 수용부의 압력을 조정하기 위해 사용하는 구조를 개시하고 있다. 2개의 수용부는 가요성 막에 의해 분리되어 있다.

일본 특허 공개 제2016-032103호에 기재된 유체 수용 부재는 도 10에 도시되어 있다. 일본 특허 공개 제2016-032103호에 기재된 유체 수용 부재는, 분리막(1)의 파손을 검출하는 기구를 구비하고 있다. 제2 수용실(6) 측에는, 토출 헤드(14)와 연통하는 제1 수용실(5)에 충전된 액체와 용이하게 혼합되지 않는 액체, 또는 제1 수용실(5)에 충전된 액체보다 비중이 낮은 액체를 사용한다. 이로 인해, 분리막(1)에 파손이 발생한 경우, 제1 수용실(5)로부터 제2 수용실(6) 측에 누설된 액체는, 제2 수용실(6)의 하방에 위치되는 측정 영역(52)에 체류한다. 센서(53)가 측정 영역(52)의 부근에 제공되고, 액체의 굴절률 등의 물성을 검출하는 것이 가능한 검출 유닛으로서 사용된다. 일본 특허 공개 제2016-032103호에서는, 센서(53)를 사용하여 측정 영역에 체류한 액체의 물성이 바뀐 것을 검출함으로써, 분리막(1)에서의 파손을 검출할 수 있다.

일본 특허 공개 제2016-032103호에 기재된 방법에 따르면, 분리막에서의 파손을 검출할 수 있다. 그러나, 제1 수용실의 내부 압력과 제2 수용실의 내부 압력이 서로 동등하면, 제1 수용실을 충전하는 액체(유체) 및 제2 수용실을 충전하는 액체(유체)가 서로 접촉해도, 각각의 액체가 반대측의 수용실로 유출되는데 시간이 걸리고, 결과적으로 검지가 지연될 수 있다. 유체의 조합에 따라, 제1 수용실의 유체 및 제2 수용실의 유체 중 어느 하나는 유체가 서로 접촉하기만 해도 열화될 수 있다. 그러므로, 제1 유체 및 제2 유체가 우선은 가능한 서로 접촉하는 것이 회피되고 서로 혼합되지 않는 것이 필요하다.

실시형태의 일 양태는 제1 유체를 수용하는 제1 수용실 및 제2 유체를 수용하는 제2 수용실을 포함하는 유체 수용 부재를 제공한다. 상기 제1 수용실과 상기 제2 수용실은 상기 제1 수용실 측의 제1 분리막과 상기 제2 수용실 측의 제2 분리막에 의해 서로 분리된다. 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은 상기 제1 수용실의 내부 압력 또는 상기 제2 수용실의 내부 압력의 변화에 따라서 연동해서 이동하도록 서로 부분적으로 연결되거나 서로 부분적으로 접촉하다.

본 개시내용의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 유체 수용 부재를 도시한다.
도 2는 토출 헤드를 도시한다.
도 3은 유체 수용 부재를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 분리막을 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 분리막을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 유체 수용 부재를 도시한다.
도 7은 분리막을 도시한다.
도 8은 유체 수용 부재의 분리막에 구멍이 형성된 상태를 도시한다.
도 9는 유체 수용 부재를 도시한다.
도 10은 종래의 유체 수용 부재를 도시한다.

본 개시내용은 2개의 수용실 사이의 분리막의 파손에 의해 발생되는 2개의 수용실에 수용된 유체의 혼합을 억제하는 유체 수용 부재를 제공한다.

본 개시내용을 실행하는 실시형태를 이하에서 설명한다.

도 1은 예시적인 유체 수용 부재를 도시한다. 유체 수용 부재(13)는, 케이싱(11)과 케이싱(12)을 구비하고, 토출 헤드(14)를 구비하는 카트리지 타입 수용 부재이다. 토출 헤드(14)는 토출구(15)를 가지며, 토출구(15)로부터 유체 수용 부재에 수용된 유체를 토출할 수 있다. 토출 헤드(14)는, 유체 수용 부재(13)에 제공될 필요는 없다. 예를 들어, 토출 헤드(14)는 예를 들어 연통 관을 통해 유체 수용 부재(13)에 대해 이격되어 연결되도록 배치될 수 있다.

토출 헤드(14)의 확대도가 도 2에 도시되어 있다. 토출구(15)는, 토출 헤드(14)의 표면에 1인치당 대략 500 내지 1000개의 구멍의 밀도로 형성되는 구멍이다. 각각의 토출구(15)에는 유체면의 메니스커스(17)가 형성된다. 토출구(15)는 대응하는 압력실(19)과 연통한다. 대응하는 압력실(19)의 내부에는 유체를 토출하기 위한 에너지를 발생시키는 에너지 발생 소자(도시하지 않음)가 제공된다. 에너지 발생 소자로서는 압전 소자나 발열 소자를 사용할 수 있다. 압전 소자를 사용하는 경우, 대응하는 토출구(15)의 압력실(19) 내의 압전 소자를 구동 및 제어함으로써, 압력실(19)의 내부 용적을 변화시켜 압력실 내부의 유체를 외부에 토출한다. 압전 소자는, 예를 들어 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 토출 헤드(14)는, 압력실(19)과 토출 헤드(14)로부터 토출되는 유체를 수용하는 제1 수용실(5) 사이에 제어 밸브를 가지고 있지 않다. 따라서, 제1 수용실(5)의 내부 압력을 외부 압력(대기압)에 대해 예를 들어 대략 0.3 내지 0.5 kPa만큼 부압인 압력으로 제어함으로써, 각각의 토출구(15)의 개구면에서 유체가 메니스커스(17)를 형성하여, 의도하지 않는 타이밍에서의 유체의 적하를 억제한다.

다시 도 1을 참고하여, 유체 수용 부재의 구성에 대해서 설명한다. 유체 수용 부재는, 제1 유체를 수용하는 제1 수용실(5)과 제2 유체를 수용하는 제2 수용실(6)을 갖는다. 본 구성에서는, 케이싱(11)의 오목부의 개구를 제1 분리막(1)에 의해 폐쇄함으로써 케이싱(11)에 제1 수용실(5)이 형성된다(제1 수용실(5)은 제1 분리막(1)에 의해 폐쇄되는 케이싱의 오목부를 포함하고, 제2 수용실(6)은 제2 분리막(2)에 의해 폐쇄되는 케이싱의 오목부를 포함한다). 케이싱(12)의 오목부의 개구를 제2 분리막(2)에 의해 폐쇄함으로써 케이싱(12)에 제2 수용실(6)이 형성된다. 케이싱(11)과 케이싱(12)을 조합함으로써, 제1 수용실(5)과 제2 수용실(6) 사이에, 제1 수용실(5)과 제2 수용실(6)을 분리하는 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)이 제공된다. 즉, 제1 수용실(5)과 제2 수용실(6)은, 제1 수용실(5) 측의 제1 분리막(1)과 제2 수용실(6) 측의 제2 분리막(2)에 의해 분리된다. 즉, 제1 분리막(1)은 제1 유체와 직접 접촉하는 제1 수용실(5)의 일부이다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 제1 분리막(1)은 어느 한 방향으로 이동하여 제1 수용실(5)의 용적을 팽창 또는 수축시키고, 결국 제1 수용실(5)의 내부 압력의 변화를 발생시킬 수 있다. 마찬가지로, 제2 분리막(2)은 제2 유체와 직접적으로 접촉하는 제2 수용실(6)의 일부이다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 제2 분리막(2)은 제1 분리막(1)과 함께 어느 한 방향으로 이동하여, 제2 수용실(6)의 용적을 팽창 또는 수축시키며, 결국 제2 수용실(6)의 내부 압력의 변화를 발생시킬 수 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 일 실시형태에서, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 간극 또는 공간(4)에 의해 분리될 수 있으며 브리지(3)에 의해 연결될 수 있다.

제1 수용실(5)은 토출 헤드(14)와 연통하며 토출 헤드(14)를 통해 외부 공간과 연통한다. 제2 수용실(6)은 연결 관(24)에 의해 서브 탱크에 연결된다.

제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 서로 부분적으로 연결되거나 서로 부분적으로 접촉한다. 먼저, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)이 서로 부분적으로 연결되는 예를 설명한다. 도 1에서, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 브리지(3)에 의해 서로 부분적으로 연결된다.

상기 실시형태에서, 제1 수용실(5) 및 제2 수용실(6)은 2개의 분리막, 즉 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)에 의해 분리된다. 그러므로, 분리막 중 하나가 파손되는 경우에도, 다른 분리막이 유지되는 한, 제1 수용실(5)에 수용되는 제1 유체와 제2 수용실(6)에 수용되는 제2 유체의 혼합을 억제할 수 있다.

이어서, 제1 수용실(5)과 제2 수용실(6)의 내부 압력(제1 및 제2 유체의 압력)과 대응하는 수용실의 형상의 변화 사이의 관계에 대해서 설명한다. 제1 수용실(5)의 내부 압력과 제2 수용실(6)의 내부 압력이 서로 동등하면, 각각의 수용실의 형상은 유지된다. 대조적으로, 제1 수용실(5)의 내부 압력과 제2 수용실(6)의 내부 압력 사이에 차이가 발생하면, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 낮은 내부 압력 측으로 연동해서 이동한다(동시에 그리고 동일한 방향으로 이동한다). 내부 압력 사이의 차이가 0이 되면, 이동이 정지한다. 이 사이클(이동 및 정지)이 반복된다. 이로 인해, 제1 수용실(5)의 내부 압력과 제2 수용실(6)의 내부 압력은 서로 동등한 상태로 유지될 수 있다. 더 구체적으로는, 토출 헤드(14)로부터 제1 유체가 토출됨에 따라 제1 수용실(5)의 내부의 용적이 감소되기 때문에, 내부 압력은 대응하여 감소된다. 이때, 제2 수용실(6)의 내부의 용적은 변화하지 않기 때문에, 제2 수용실(6)의 내부 압력은 제1 수용실(5)의 내부 압력보다 상대적으로 높아진다. 여기서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 서로 부분적으로 연결되어 있다. 따라서, 유체 수용 부재(13) 내에서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 토출된 제1 유체의 용적에 대응하는 양만큼 제1 수용실(5) 측을 향해 연동해서 이동한다. 동시에, 제2 분리막(2)의 이동의 결과로서, 연결 관(24)을 통해 서브 탱크(26)로부터 제2 수용실(6) 내로 제2 유체가 흡입된다. 이에 의해, 제1 수용실(5)의 내부 압력과 제2 수용실(6)의 내부 압력은 다시 서로 동등해져서, 평형 상태가 된다. 이와 같이 하여, 제2 수용실(6)에 수용되는 제2 유체에 의해 제1 수용실(5)의 내부 압력이 조정된다. 즉, 제1 수용실(5)과 제2 수용실(6) 중 어느 하나의 내부 압력이 변화하는 경우, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 내부 압력의 변화에 따라서 연동해서 이동한다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 연동해서 이동할 수 있게 하기 위해서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 브리지(3)에 의해 서로 부분적으로 연결된다.

제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 각각 가요성 막이다. 제1 분리막(1)은 그것이 접촉하는 제1 유체에 대해 내성이 있는 재료로 형성되고 제2 분리막(2)은 그것이 접촉하는 제2 유체에 대해 내성이 있는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)과 같은 불소 수지로 각각 형성될 수 있다. 단, 불소 수지는 경도가 높은 것이 많기 때문에, 이것을 얇게 형성하는 것은 기술적으로 어렵다. 제1 분리막(1)은 토출 헤드(14)로부터 토출되는 제1 유체에 접촉하기 때문에, 제1 분리막(1)은 PTFE와 같은 불소 수지로 형성한다. 한편, 제2 분리막(2)은 기본적으로는 제1 유체에 접촉하지 않는다. 그러므로, 제2 분리막(2)의 재료의 예는 PE(폴리에틸렌), PVC(폴리염화비닐), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PVAL(폴리비닐 알코올), 및 PVDC(폴리염화비닐리덴)을 포함한다. 다른 예는 나일론 등의 폴리아미드 합성 수지이다. 이와 같이, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은, 그 요구되는 특성에 따라 다른 재료로 형성될 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제2 수용실(6)은 연결 관(24)을 통해 서브 탱크(26)에 연결된다. 서브 탱크(26)는 제2 유체(27)를 수용하기 때문에, 제2 유체(27)의 계면(액면)은 토출 헤드(14)의 토출구(15) 보다 중력 방향으로 하방에 위치된다. 도 3은 이 상태를 도시한다. 제2 유체(27)의 액면은 토출구(15)에 대하여 ΔH만큼 하방에 위치된다. 여기서, 토출 헤드(14)의 각각의 토출구(15)는 직경 10μm의 원형이고, 물과 실질적으로 동등한 밀도의 잉크 1방울을 1 pL로 토출할 경우를 상정한다. 이 경우, 도 2에 도시한 메니스커스(17)의 상태를 유지하기 위해서는, 제1 수용실(5)의 내부 압력을 외부 압력보다 0.40±0.04 kPa만큼 낮은 압력으로 제어하는 것이 바람직하다. 그러므로, ΔH는 41±4 mm인 것이 바람직하다. 서브 탱크(26)의 측면에는 액면 센서(41)가 배치되다. 액면이 기준이 되는 액면의 높이(토출구(15) 보다 41 mm 만큼 낮은 높이)에 대하여 ±4mm의 범위를 초과하면, 보정 동작이 개시된다. 즉, 액체 공급 펌프(32)와 제어 밸브(31)를 구동하여 메인 탱크(34)로부터 서브 탱크(26)를 향해서 제2 유체를 공급하거나, 혹은 서브 탱크(26)로부터 메인 탱크(34)를 향해서 제2 유체를 복귀시킨다. 이에 의해, 액면을 원하는 영역 내로 제어한다. 즉, 제1 유체의 압력은 제2 유체에 의해 조정된다. 제2 유체의 압력은, 제2 수용실(6)과 연통하는 액체 공급 펌프(32), 서브 탱크(26), 및 메인 탱크(34)와 같은 압력 조정 유닛에 의해 조정된다.

제1 수용실(5)과 제2 수용실(6)은 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)에 의해 분리된다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 개별적으로 이동하고 변형되면, 서브 탱크(26)의 액면 높이를 조정해도, 토출 헤드(14) 내의 압력을 제어하는 것은 어렵다. 예를 들어, 서브 탱크(26)의 액면을 토출구(15)보다 낮아지도록 제어하려고 시도해도, 제2 수용실(6)의 내부 압력이 외부 압력과 동등해질 때까지, 제2 분리막(2) 만이 도 1 중의 X 방향으로의 이동을 계속한다. 또한, 제2 유체가 서브 탱크(26)의 입구(25)로부터 넘치거나, 혹은 서브 탱크(26)의 액체 조정 기능에 의해 복귀된 제2 유체의 양에 대응하는 양만큼 메인 탱크(34)에 제2 유체가 공급된다. 어느 경우에도, 최종적으로는 제2 수용실(6)은 제2 유체가 소진되고, 제2 분리막(2)은 케이싱(12)의 벽면에 달라붙게 된다. 그로므로, 제2 분리막(2)은 케이싱의 벽면에 바싹 달라붙게 되고, 제2 분리막(2)의 형상은 케이싱의 벽면에 맞게 변화된다. 이때, 제1 분리막(1)은 제2 분리막(2)과 연동해서 이동하지 않기 때문에, 토출 헤드(14) 내의 압력은 서브 탱크(26)의 액면의 높이에 응답하여 변화하지 않는다.

대조적으로, 본 실시형태에서는, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 서로 부분적으로 연결된다. 도 1에서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 복수의 브리지(3)에 의해 서로 연결된다. 이로 인해, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 연동해서 이동하고, 제1 수용실(5)의 내부 압력과 제2 수용실(6)의 내부 압력은 서로 동등하게 유지된다. 이에 의해, 각각의 토출구(15)에서의 메니스커스(17)에 의해 생성되는 부압에 의해 수용실의 내부 압력은 서로 동등해진다.

도 4a 및 도 4b는, 제1 분리막(1)의 형상과 제2 분리막(2)의 형상의 상세를 도시한다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은, 케이싱의 오목부의 형상에 일치하도록 가요성 막을 돌출 형상으로 성형함으로써 형성된다. 도 4a에 도시하는 바와 같이, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 서로 겹쳐서, 도 4b에 나타내는 용접 라인(71)에 따라서 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하며, 조사 부분을 열 용접하고 있다. 열 용접된 부분이 브리지(3)가 된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 부분은, 통기 구멍(18)에 의해 외기와 연결되도록 형성된다. 여기서, 제1 수용실(5)과 제2 수용실(6)은, 외부 압력에 대하여 동등한 부압 상태로 유지됨으로써, 2개의 분리막의 용접되지 않은 부분은 수용실에 대하여 팽창된 상태로 되고, 공간(4)이 형성된다.

제1 유체의 양의 감소에 수반하여, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 원활하게 이동시키는 것이 바람직하다. 도 4a에 나타내는 제1 분리막(1)은, 돌출하는 천장이며 평탄면인 천장 부분(1a), 측면에 위치하고 천장 부분(1a)에 대하여 경사진 측면 부분(1c), 및 R 형상을 가지며 천장 부분(1a)과 측면 부분(1c) 사이에 배치되는 R 부분(1b)을 포함한다. 제2 분리막(2)은 제1 분리막(1)의 형상에 따른 형상을 가지므로, 제2 분리막(2)의 돌출 부분은 제1 분리막(1)의 돌출 부분의 오목 측 내에 맞춰진다. 여기서 R 형상은 상이한 곡률을 가지며 문자 "R"의 곡선과 유사한 변곡점에 연결되는 적어도 2개의 만곡 세그먼트를 갖는 곡선을 지칭한다. 이러한 분리막에서는, 단위 면적당의 브리지(3)의 배치 밀도는 측면 부분(1c)과 R 부분(1b)에서보다 천장 부분에서 높은 것이 바람직하다. 또한, R 부분(1b)에서의 단위 면적당의 브리지(3)의 배치 밀도가 가장 낮은 것이 바람직하다. 이는, R 부분(1b) 및 측면 부분(1c)에 과도하게 많은 브리지(3)가 있는 경우, 강성이 증가하여, 분리막이 원활하게 이동하기 어렵기 때문이다. 여기서, 용접 라인(71)은 브리지에 대해 배치된다. 그러나, 용접 라인(71)의 수는, R 부분(1b)에서의 용접 라인(71)의 수 < 측면 부분(1c)에서의 용접 라인(71)의 수 < 천장 부분(1a)에서의 용접 라인(71)의 수가 되는 것이 바람직하다.

제1 분리막(1) 또는 제2 분리막(2)이 파손되는 경우, 수용실에 수용되는 유체가 카트리지로부터 낙하하는 것을 억제하는 것이 바람직하다. 그러므로, 유체 수용 부재의 사용시의 자세에 있어서, 용접 라인(71)(브리지(3))은 Y 방향을 따라(중력 방향에 수직인 방향으로) 연장되도록 형성되는 것이 바람직하다. 용접 라인(71)(브리지(3))은 격자 형태를 갖는 것이 바람직하다. 유체 수용 부재의 사용시의 자세는, 예를 들어 유체 수용 부재를 잉크젯 프린터나 임프린트 장치와 같은 기록 장치에 장착했을 때의 자세를 말한다.

이하의 방법은 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)을 내장하는 방법의 일례이다. 먼저, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)을, 케이싱(11)의 내벽면을 따라 연장되는 돌출 형상으로 성형한다. 다음에, 이들을 유체 수용 부재(13)에 내장하는 때에, 이들을 일시적으로 케이싱(12)의 내벽면을 따른 반대 방향으로 돌출하도록 변형시킨다. 그 후, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)을 케이싱(11)과 케이싱(12) 사이에 끼워 넣는다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이에는, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 브리지 이외에서 서로 접촉하지 않도록 스페이서를 끼워 넣을 수 있다. 스페이서는 적어도 분리막 중 적어도 하나와 일체적으로 성형될 수 있다.

케이싱(11)과 케이싱(12)은, 제1 분리막(1) 또는 제2 분리막(2)의 설치부를 경계로 하여, 면 대칭형 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 분리막(1)의 돌출 형상과 제2 분리막(2)의 돌출 형상을, 반대 방향으로 돌출하도록 형성할 수 있다. 이렇게 함으로써, 제1 유체가 소비될 경우에, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)이 케이싱(11)의 내벽면을 따라 변형될 때까지, 제1 수용실(5) 내의 제1 유체를 충분히 소비할 수 있다.

제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)을 원활하게 이동시키기 위해서, 측면 부분에 스폿 용접(예를 들어 도트 용접)을 행하는 것이 바람직하다. 라인 용접은 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)의 이동 방향에 대하여 직교하는 방향으로 행해지는 것이 바람직하다. 즉, 브리지(3)를 스폿(예를 들어, 도트) 또는 라인의 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 형상이 라인인 경우, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 선형 브리지에 의해 서로 연결된다.

제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)이 도 1에 나타낸 브리지(3)에 의해 서로 부분적으로 연결되는 구조를 위에서 설명했다. 그러나, 본 실시형태에서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 서로 부분적으로 접촉시킬 수 있다. 즉, 브리지(3)는, 제1 분리막(1)의 표면과 제2 분리막(2)의 표면으로부터 돌출하는 부분일 필요는 없다. 예를 들어, 부분적으로 용융되고 서로 접촉하기만 하는 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)의 부분도 브리지(3)일 수 있다.

도 4에서는, 예를 들어 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)으로서 PTFE 필름을 사용하고, 이들에 용접 라인(71)에 따라 레이저를 조사하여, 이들을 열 용접시킴으로써, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 서로 부분적으로 연결한다(또는 서로 부분적으로 접촉시킨다). 레이저 용접은, 동일 재질의 2개의 부품을 함께 접합할 때에 자주 사용되는 기술이다. 한편, 본 실시형태의 유체 수용 부재는 제1 유체로서 감광성 레지스트를 수용할 수 있다. 감광성 레지스트가, 특히 임프린트재인 경우에, 금속 이온에 의한 오염을 최소화할 필요가 있다. 그러므로, 분리막은 예를 들어 PTFE 필름이다. 그러나, 레이저 용접의 용이성을 고려하면, 부품 중 하나는 레이저 빔이 투과할 필요가 있다. 따라서, 제1 분리막(1)에 대해서는 투명한 PTFE 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 용접되는 계면은, 레이저 조사에 의해 열이 용이하게 발생하게 하는 불투명한 면인 것이 바람직하다. 그러므로, 제2 분리막(2)에 대해서는 불투명한 PTFE 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 제2 분리막(2)이 PTFE 필름인 경우, 그 표면에 코팅을 행하는 것은 어렵기 때문에, 카본 분체를 재료에 첨가해서 투과율을 저하시킴으로써, 불투명한 표면을 실현할 수 있다. 제1 분리막(1)은 감광성 레지스트와 직접 접촉하는 분리막이기 때문에, 제1 분리막(1)의 재료는 첨가물의 양이 적은 재료일 필요가 있다. 그러므로, 제1 분리막(1)은 첨가제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 한편, 박막 수지 부재로 형성하는 경우, 정전기가 발생하기 쉽기 때문에, 제2 분리막(2)에 카본을 첨가하고 접지에 연결하여, 전하가 배출되게 한다.

도 4a 및 도 4b는, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 레이저를 사용하여 열 용접하고, 용접된 부분이 브리지(3), 즉 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 접촉하는(또는 이들이 서로 연결되는) 부분이 되는 예를 도시한다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 다른 방법에 의해 서로 부분적으로 접촉(또는 서로 부분적으로 연결)될 수 있다. 그 예는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 연결이다. 도 5a에 도시하는 바와 같이, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 돌출 형상으로 성형하고, 이들을 서로 평행하게 중첩하는 점은 도 4a 및 도 4b와 동일하다. 그러나, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 제2 분리막(2)의 표면에는 돌출 부분(72)이 제공된다. 돌출 부분(72)은, 제2 분리막(2)을 성형 및 가공함으로써 부분적으로 돌출하도록 형성될 수 있거나, 또는 상이한 돌출 부재(예를 들어 PTFE)를 형성함으로써 형성될 수 있다. 돌출 부분(72)을 제1 분리막(1)에 대하여 용접 혹은 융합시켜 이들을 고정 및 연결함으로써, 브리지(3)가 형성된다. 혹은, 도 5c에 도시되는 바와 같이, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이에, 선형 돌출 부분 같은 돌출 부분(72)을 별도의 부재로서 배치하고, 이들을 용접 또는 융합시켜 이들을 고정 및 접촉(연결)시킴으로써, 브리지(3)를 형성할 수도 있다(돌출 부분(72)은 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)과 함께 용접될 때 브리지(3)가 된다). 돌출 부분(72)을 제2 분리막(2)의 성형에 의해 형성한 경우, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 서로 접촉한다. 돌출 부분(72)을 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)과 별도로 형성하는 경우, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 서로 연결된다.

브리지(3)의 예로서, 지지 부재의 양면에 접착층을 갖은 소위 양면 테이프를 사용할 수 있다. 제1 분리막(1) 또는 제2 분리막(2)이 파손되어서, 그로부터 유체가 누설되었을 때에도 양면 테이프가 각각의 분리막을 지지하도록 하기 위해서, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 각각 제1 유체에 대해 내성이 있는 재료 및 제2 유체에 대해 내성이 있는 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 유체 수용 부재를 예를 들어 임프린트 장치의 카트리지로서 사용하는 경우에, 임프린트 장치 내에의 탈가스가 적은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 관점에서, 접착층은 아크릴계 수지로 형성되는 것이 바람직하다.

제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 그 중앙으로부터 돌출하는 돌출 형상을 가질 필요는 없다. 도 6a는, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)이 주머니의 형태로 폐쇄된 유체 수용 부재(13)를 나타낸다. 도 6b는 그 확대도이며, 주머니 형상의 제2 분리막(2)의 내부로부터 빨대 형태로 외부로 돌출하는 연결 관(24)을 도시한다. 도 1에 도시된 형태와 마찬가지로, 연결 관(24)은 유체 수용 부재(13)의 케이싱을 통해 연장되어 서브 탱크(26)에 도달하고, 제2 유체가 주머니 형상의 제2 분리막(2)에 수용된다. 주머니 형상의 분리막(1)은 제2 분리막(2)을 감싸도록 제2 분리막(2)의 외측에 배치된다. 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 브리지(3)에 의해 서로 부분적으로 접촉한다(서로 부분적으로 연결된다). 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간(4)으로부터, 통기 구멍(18)이 제1 분리막(1)을 통해 연장되어 그로부터 돌출한다. 통기 구멍(18)은 유체 수용 부재(13)의 케이싱을 통해 연장되고 외부에 연결된다.

도 1에 도시하는 형태에서는, 케이싱(11)과 케이싱(12)은 각각 제1 유체를 수용하는 수용실의 외부 격벽 및 제2 유체를 수용하는 수용실의 외부 격벽의 기능을 한다. 그러나, 도 6에 도시된 형태에서는, 제2 유체를 수용하는 주머니는 제1 유체에 부유하고 있다. 다른 점은 예를 들어 도 1에서 설명된 것과 상이하지 않다. 도 6에 도시한 형태에서도, 실시형태의 효과를 실현할 수 있다.

제1 분리막(1)의 두께 및 제2 분리막(2)의 두께는 10μｍ 이상 100μm 이하인 것이 바람직하다. 제1 분리막(1)의 두께 및 제2 분리막(2)의 두께는 서로 상이할 수 있다. 제1 분리막(1)의 두께와 제2 분리막(2)의 두께가 서로 상이한 경우, 분리막 전체로서의 강성은 저하되어, 토출에 의해 제1 유체의 양이 감소함에 따라 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 원활하게 이동시킬 수 있다. 제1 분리막(1)이 제1 유체에 접촉하는 것을 고려하면, 제1 분리막(1)은 제2 분리막(2)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 분리막(1)의 두께는 제2 분리막(2)의 두께의 1.3배 이상 2.5배 이하인 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들어 제1 수용실(5)의 내부 압력을 외부 압력보다 0.4±0.04 kPa만큼 낮은 내부 압력으로 유지하는 경우, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 0.01 kPa 이하의 차압에서 저항 없이 자유롭게 변형 및 이동하는 것이 바람직하다. 여기서, 제1 분리막(1)의 두께와 제2 분리막(2)의 두께는 그 대응하는 분리막에서 실질적으로 균일한 두께인(적어도, 천장 부분(1a)의 두께, R 부분(1b)의 두께, 및 측면 부분(1c)의 두께가 실질적으로 균일한) 것을 전제로 하고 있다.

한편, 1개의 분리막에서의 분리막의 두께를 상이하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 7은 제1 분리막(1)의 구조를 나타낸다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 분리막(1)의 외측 테두리부(7)는 제1 분리막(1)의 천장 부분(8)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 분리막의 용접이나 접착시의 분리막의 파손을 억제할 수 있다. 천장 부분(8)의 두께가 R 부분의 두께 및 측면 부분의 두께보다 큰 경우, 분리막을 원활하게 이동시킬 수 있다.

천장 부분(8)을 성형하는 방법의 예는 가열 중의 진공 성형, 가열 중의 블로우 성형, 및 가열 중의 금형을 사용한 성형을 포함한다. 금형을 사용한 성형에서, 평면 상태의 분리막의 외측 테두리부(1d)를 고정 프레임에 고정하여 가열하고, 도 4a에 나타내는 돌출 부분(천장 부분(1a), R 부분(1b), 측면 부분(1c))을 금형을 사용하여 압출하는 방법을 이용할 수 있다. 그러나, 방법은 이러한 진공 성형 및 금형을 사용한 성형에 한정되지 않고, 분리막이 되는 가요성 부재의 재료 및 필요 형상에 적합한 성형 방법을 선택할 수 있다.

분리막으로서는, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2) 이외의 분리막을 사용할 수 있다. 예를 들어, 3개의 분리막이 사용될 수 있다. 이러한 구조에서도, 분리막을 부분적으로 연결하거나 분리막을 서로 부분적으로 접촉시킴으로써, 분리막을 연동하여 이동시킬 수 있고 본 실시형태의 효과를 제공할 수 있다.

분리막은 예를 들어 분리막이 제조되거나 분리막의 이동 중에 구멍이 형성될 때 파손될 수 있다. 제1 유체와 제2 유체가 혼합되면, 제1 유체가 토출 헤드에서 막히고, 제1 유체가 토출 헤드로부터 토출되어도 양호한 화상이나 패턴을 형성할 수 없는 문제가 발생한다. 대조적으로, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2) 중 하나가 파손되어도, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2) 중 다른 것이 파손되지 않는 한, 제1 유체 및 제2 유체의 혼합을 억제할 수 있다.

도 8은, 제2 분리막(2)이 파손되고, 제2 분리막(2)에 구멍(73)이 형성된 상태를 도시한다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 간극인 공간(4)이 외기와 연통하고 있기 때문에, 공간(4) 내의 압력은 대기압과 동등하다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 수용실(5)의 압력과 제2 수용실(6)의 압력은 각각 대기압에 대해 예를 들어 0.4kPa만큼 부압으로 조정된다. 그렇게 하면, 상대적으로 압력이 높은 공간(4)으로부터 상대적으로 압력이 낮은 제2 수용실(6)을 향하여, 구멍(73)으로부터의 공기가 기포(74)로 변환되고, 기포(74)는 흡입된다. 기포(74)의 압력은 대기압과 동등하기 때문에, 제2 수용실(6)의 내부 압력은 상승하고, 제2 유체는 연결 관(24)을 통해서 서브 탱크(26)를 향해 압출된다. 이와 같이, 제2 분리막(2)에 구멍(73)이 형성되어도, 제1 수용실(5)에 수용된 제1 유체와 제2 수용실(6)에 수용된 제2 유체가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제1 분리막(1)에 구멍이 형성되는 경우, 제1 수용실(5)에 기포가 흡입되고, 제1 수용실(5)의 내부 압력이 상승한다. 그 결과, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 제2 수용실(6) 측을 향해 이동하므로, 이동한 제2 유체의 체적과 동등한 체적을 갖는 제2 유체의 양이 연결 관(24)을 통해 서브 탱크(26)를 향해 압출된다. 또한, 제1 수용실(5)에 수용된 제1 유체와 제2 수용실(6)에 수용된 제2 유체가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

여기까지, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간(4)은 외기와 연결되어 있기 때문에, 공간(4)의 압력은 대기압과 동등하다는 것을 전제로 설명하였다. 그러나, 외기와의 연통을 위해 제공되는 밸브의 압력을 미리 조정한 후에 밸브를 폐쇄함으로써 밀폐식으로 밀봉된 공간을 형성하는 것에 의해서도, 공간(4)의 압력과 제1 수용실(5) 및 제2 수용실(6)의 압력 사이의 차이를 유지할 수 있다.

분리막 중 하나에 구멍이 형성되고 제2 유체가 서브 탱크(26)를 향해 압출되는 경우, 제2 유체의 이동을 검출함으로써 분리막에 파손이 발생한 것을 검출할 수 있다.

여기서, 브리지(3)로서의 용접 라인(71)에 대해서 더 상세하게 설명한다. 도 4b에서는, 용접 라인(74)은 독립적인 선이며, 서로 교차하지 않는다. 상술한 구조에 의해, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이에는 폐쇄된 공간이 형성되지 않는다. 제1 분리막(1)의 전체면과 제2 분리막(2)의 전체면이 서로 밀착하거나 용접 라인이 폐쇄된 공간을 형성하고 있는 경우, 제1 분리막(1) 혹은 제2 분리막(2)이 파손되어도, 도 8에 나타내는 기포(74)를 형성하는 공기가 외부로부터 공급되는 경로가 차단된다. 따라서, 유체 수용 부재(13) 내의 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)의 다양한 위치에서 파손이 발생해도 파손 위치에 외기를 공급하는 경로가 남아 있도록, 브리지(3)를 따로따로 배치한다.

특히, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 밀착하는 경우, 서로 밀착해 있는 분리막은 2개분의 막의 두께와 동등한 두께를 갖는 박막의 강성과 동등한 강성을 갖게 된다. 박막을 변형시키는데 필요한 힘은 2개의 분리막이 연동해서 이동하여 변형되는 경우에 필요한 것의 대략 10배이다. 그러므로, 박막은 더 이상 매우 작은 압력차에 응답할 수 없다.

지금까지, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 간극인 공간이 통기 구멍(18)을 통해 외기와 연통하는 경우를 설명하였다. 그러나, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간은 공기로 충전될 필요가 없다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 수용실(5)의 내부 압력과 제2 수용실(6)의 내부 압력이 서로 동등하고, 이들 내부 압력이 외부 압력에 대해 수 kPa만큼 부압으로 설정되는 경우를 설명했다. 이 상태에서, 분리막 중 하나가 파손되는 경우, 제1 유체와 제2 유체가 서로 접촉하지 않는 상태를 유지하기 위해서는, 공간(4)을 충전하는 유체는 공기일 필요가 없다. 또한, 공간(4)의 압력은 외부 압력과 동등할 필요는 없다. 즉, 통기 구멍(18)은 외기와 연통할 필요는 없다.

도 9는, 통기 구멍(18)이 밀폐식으로 밀봉된 상태에서 가스 탱크(37)와 연통하는 유체 수용 부재(13)를 도시한다. 가스 탱크(37)는, 예를 들어 외부 압력 이상인 110 kPa의 압력을 갖는다. 가스 탱크(37)에는 화학적으로 깨끗한 질소 가스가 밀봉된다. 이러한 구성에 따르면, 예를 들어, 제1 유체가 감광성 레지스트이고, 제1 분리막(1)이 파손되는 경우에도, 제1 유체에 산소가 접촉해서 감광성 레지스트의 감광 성능에 변화가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 화학적으로 깨끗한 질소 가스는 금속 이온을 포함하지 않으므로, 제1 유체와 접촉한 경우에도, 제1 유체는 금속 이온에 의해 오염되지 않는다. 또한, 질소 가스의 내부 압력은 제1 수용실(5)의 내부 압력보다 높기 때문에, 분리막이 파손되는 경우, 제1 유체가 공간(4) 측으로 흘러 나가는 것보다 먼저 질소 가스가 제1 수용실(5) 측으로 유입한다. 제1 수용실(5)의 압력과 제2 수용실(6)의 압력을 상승시킴으로써, 분리막의 파손을 검출할 수 있다.

지금까지, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 브리지(3)에 의해 서로 부분적으로 연결되거나 서로 부분적으로 접촉되는 구성에 대해서 설명했다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 브리지(3)에 의해 접촉시키는 대신에, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간(4)의 압력을 감소시킴으로써, 예를 들어 그들의 압력을 외부 압력(대기압)보다 낮게 함으로써 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 서로 접촉시킬 수 있다. 더 구체적으로는, 공간(4)을 밀폐식으로 밀봉하고, 공간(4)의 압력을 미리정해진 압력으로 제어하기 위한 압력 제어 유닛을 제공하고, 압력 제어 유닛에 의해 공간(4)의 압력을 조정하며, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 서로 접촉시킬 수 있다. 이 방법에 따르면, 예를 들어 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 접촉할 때에 발생하는 주름이나, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막이 원래 갖고 있었던 주름에 의해, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 전체면을 접촉시키지 않고 부분적으로 접촉시킬 수 있다. 그 결과, 지금까지 설명한 것과 마찬가지로, 제1 분리막(1) 및 제2 분리막(2)은 제1 수용실(5) 또는 제2 수용실(6)의 내부 압력의 변화에 따라 연동해서 이동할 수 있다. 열 용접에 의해 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 접촉시키는(제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 함께 용접하는) 방법에 비해, 이 방법은 분리막의 경화 및 파손을 억제할 수 있다. 제1 분리막 및 제2 분리막이 브리지(3)에 의해 서로 접촉하거나 서로 연결되는 경우(특히, 브리지(3)가 양면 테이프인 경우)에 비해, 분리막의 강성의 증가를 억제할 수 있다. 이상적인 접촉 상태를 실현하기 위해서는, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간(4)의 압력을 외부 압력보다 0.4kPa 이상 5.0kPa 이하의 범위로 낮게 하는 것이 바람직하다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간(4)의 압력을 외부 압력보다 0.5kPa 이상 3.0kPa 이하의 범위로 낮게 하는 것이 더 바람직하다.

제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)은 기본적으로 서로 부분적으로 연결되거나 서로 부분적으로 접촉함으로써 연동해서 이동하도록 형성될 수 있지만, 더 바람직한 범위에 대해서 설명한다. 더 바람직한 범위는 이들이 서로 연결되거나 서로 접촉되는지 여부에 따라 상이하다.

우선은, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 부분적으로 연결되는 경우에 대해서 설명한다. 이들은 복수의 위치에서 연결되는 것이 바람직하다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 연동해서 이동할 때에, 이들 사이에 큰 간극이 형성되는 것을 방지하기 위해서, 복수의 연결 위치는 가능한 따로따로 배치되는 것이 바람직하다. 그러므로, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 대향하고 있는 면 내에서, 복수의 연결 위치는 적어도 면의 무게 중심 부근(외주보다 무게 중심에 가까운 위치) 및 외주 부근(무게 중심보다 외주에 가까운 위치)에 배치되는 것이 바람직하다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 부분적으로 연결되는 경우, 연결 위치의 면적이 저하될수록, 분리막 전체로서의 강성을 낮게 할 수 있고, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 연동해서 이동할 때의 압력 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 대향하고 있는 면 내에서, 복수의 연결 위치의 총 면적은 면 전체의 면적의 40% 이하인 것이 바람직하고, 면 전체의 면적의 10% 이하인 것이 더 바람직하며, 면 전체의 면적의 5% 이하인 것이 훨씬 더 바람직하다. 한편, 연결 위치의 면적이 과도하게 작으면, 연결 위치에서의 분리막 연결력(밀착력)이 작고, 결과적으로 분리막은 서로 벗겨지기 쉽다. 그러므로, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 대향하고 있는 면 내에서, 연결 위치의 총 면적은 면 전체의 면적의 1% 이상인 것이 바람직하다.

이어서, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 부분적으로 접촉할 경우에 대해서 설명한다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2) 사이의 공간(4)의 압력을 감소시킴으로써 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)을 서로 접촉시키는 경우, 접촉 위치의 면적은 상대적으로 커진다. 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 접촉하는 경우, 접촉 위치의 면적이 감소함에 따라, 분리막은 연동해서 이동하기 어려워진다. 그러므로, 제1 분리막(1)과 제2 분리막(2)이 서로 대향하고 있는 면 내에서, 접촉 위치의 총 면적은 면 전체의 면적의 80% 이상인 것이 바람직하고, 면 전체의 면적의 90% 이상인 것이 더 바람직하다. 이들이 서로 접촉하고 있는 것만이긴 해도, 전체 대향면이 서로 접촉하고 분리막 전체로서의 강성이 지나치게 높아지면, 이 상태는 오직 1개의 분리막의 두께를 증가시킨 것만의 상태에 가깝다. 그로므로, 공간(4)의 압력과 외부 압력(대기압) 사이의 차이는 10kPa 이하이고, 접촉의 정도를 조정하는 것이 바람직하다.

제1 유체를 토출 헤드(14)로부터 토출할 수 있다. 그러므로, 예를 들어 제1 유체는 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크일 수 있다.

제2 유체는 제1 유체의 압력을 조정하기 위한 유체이다. 그러므로, 제2 유체는 고가의 잉크일 필요는 없다. 제2 유체는 예를 들어 일반적으로 잉크에 가까운 비중을 갖는 물일 수 있다. 그러나, 물의 부패를 억제하고 세균의 번식을 억제할 목적으로, 방부 작용이 있는 첨가제를 첨가한 물을 사용하는 것이 바람직하다.

제1 유체 및 제2 유체는 액체인 것이 바람직하지만, 이들은 점성 유체(또는 레지스트 재료)일 수 있다. 특히, 제2 유체는 제1 유체의 압력을 조정하기 때문에, 제2 유체는 기체일 수 있다.

유체 수용 부재에서, 제1 수용실(5)에 수용하는 제1 유체는 임프린트재인 것이 더 효과적이다. 이 이유는 이하와 같다. 예를 들어, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서, 기판 상의 임프린트재에 대하여 패턴을 갖는 몰드를 접촉시키고, 임프린트재에 몰드의 형상을 전사해서 패턴을 형성하는 소위 임프린트 기술을 이용할 수 있다. 임프린트재는 제1 수용실(5)에 제1 유체로서 수용된다. 임프린트재는 매우 미세한 조형물의 형성에 사용되기 때문에, 임프린트재는 제2 유체와 혼합되는 것이 허용되지 않는다. 제2 유체의 조성에 따라서는, 미량에 의한 접촉만으로도 제1 유체(임프린트재)의 조성이 변화한다. 예를 들어, 제2 유체 중의 금속 이온이 제1 유체에 조금이라도 들어가면, 제1 유체가 금속 이온에 의해 오염되고, 임프린트재로서 사용하기 어려워진다. 또한, 소량의 이물이 제1 유체에 들어가는 것만으로, 패턴 형성에 영향을 미친다. 따라서, 제1 유체와 제2 유체의 혼합을 억제할 수 있는 유체 수용 부재를 임프린트재 수용 부재로서 사용했을 때, 그 효과는 매우 크다. 제1 유체가 임프린트재일 경우, 유체 수용 부재를 임프린트 장치에 장착되는 부재(카트리지)로서 사용할 수 있다.

기판 상에서, 패턴을 갖는 몰드가 아니고, 평탄한 몰드(평탄화 부재)를 가압하는 경우에도, 유체 수용 부재는 효과적으로 사용된다. 이 경우, 제1 유체는 예를 들어 레지스트이지만, 기판 상에서의 레지스트의 조성은 상기 임프린트재와 마찬가지로 중요하기 때문이다.

본 개시내용을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 개시내용은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

유체 수용 부재이며,
제1 유체를 수용하는 제1 수용실; 및
제2 유체를 수용하는 제2 수용실을 포함하고,
상기 제1 수용실과 상기 제2 수용실은, 상기 제1 수용실 측의 제1 분리막과 상기 제2 수용실 측의 제2 분리막에 의해 서로 분리되어 있으며,
상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은, 상기 제1 수용실의 내부 압력 또는 상기 제2 수용실의 내부 압력의 변화에 따라 연동해서 이동하도록 서로 부분적으로 연결되거나 서로 부분적으로 접촉하는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 유체는, 토출 헤드로부터 토출되는 유체인, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 수용실과 연통하고, 상기 제1 유체를 토출하도록 구성되는 토출 헤드를 더 포함하는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제2 수용실과 연통하고, 상기 제2 유체의 압력을 조정하도록 구성되는 압력 조정 유닛을 더 포함하는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 수용실은 상기 제1 분리막에 의해 폐쇄되는 케이싱의 오목부를 포함하며, 상기 제2 수용실은 상기 제2 분리막에 의해 폐쇄되는 케이싱의 오목부를 포함하는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막 중 하나 이상은 돌출 형상을 갖는, 유체 수용 부재.
제6항에 있어서, 상기 돌출 형상은, 천장 부분, 측면 부분, 및 상기 천장 부분과 상기 측면 부분 사이에 배치되는 R 부분을 포함하며,
상기 천장 부분은 상기 측면 부분 및 상기 R 부분보다 두꺼운, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막은 상기 제2 분리막보다 두꺼운, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 수용실의 상기 내부 압력은 상기 외부 압력보다 낮은, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은 복수의 위치에서 서로 연결되거나 서로 접촉되는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은 함께 열 용접되는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막 및 상기 제2 분리막은 천장 부분, 측면 부분, 및 상기 천장 부분과 상기 측면 부분 사이에 배치되는 R 부분을 포함하는 돌출 형상을 각각 가지며,
상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막을 서로 연결하는 브리지의 배치 밀도는 상기 측면 부분 및 상기 R 부분에서보다 상기 천장 부분에서 더 높은, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은 선형 브리지에 의해 서로 연결되는, 유체 수용 부재.
제13항에 있어서, 상기 유체 수용 부재의 사용시의 자세에서, 상기 선형 브리지는 중력 방향에 직교하는 방향을 따라 연장되는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막 사이에는 간극인 공간이 제공되고, 상기 공간은 외기와 연통하는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은, 상기 제1 분리막 및 상기 제2 분리막과는 상이한 별도의 부재에 의해 서로 연결되는, 유체 수용 부재.
제16항에 있어서, 상기 별도의 부재는 양면 테이프인, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막 사이에는 간극인 공간이 제공되고, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막은 상기 공간의 압력을 감소시킴으로써 서로 부분적으로 접촉하는, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제2 유체는 액체인, 유체 수용 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 유체는 임프린트재인, 유체 수용 부재.