TW522096B - Liquid discharge method, liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and method for manufacturing liquid discharge head - Google Patents
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522096 Α7 _ Β7 五、發明說明(1 ) 發明背景: 發明領域: 本發明係關於一種液體排出頭,藉著以熱能作用於液 體產生泡沬而排出液體,及其製造方法。本發明亦關於使 用此液體排出頭之液體排出設備。 本發明可應用於其記錄在一記錄媒體例如紙、線、纖 維、布、金屬、塑膠、玻璃、木材、陶瓷、拷貝機器、設 有通訊系統之傳真設備及具有列印單元之文字處理器上的 印表機。本發明進一步關於工業用記錄設備,與不同的處 理設備組合而成。 在此方面,本發明之說明書中的術語”記錄”不只意 指提供字元圖形及記錄媒體的其它有意義影像,亦意指提 供沒有意義的影像例如圖案。 相關背景技藝: 習知地,對於已知的所謂泡沫噴射記錄方法,其是用 於形成影像之噴墨記錄方法,在藉著施加熱能至例如印表 機之記錄設備的流動路徑中之液體墨以產生泡沫之後,根 據突然的體積改變之作用力,從排出埠排出墨,而將墨附 著至記錄媒體上。如揭示於美國專利4,7 2 3 ,1 2 9 之說明書中’使用此泡沫噴射記錄方法之記錄設備通常設 有排出ί阜以排出墨;與這些排出埠相通的流動路徑;及電 熱轉換元件,設在流動路徑中以作爲能量產生機構= 依據此種記錄方法,能以少量的雜音高速地記錄高品 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 B7 五、發明說明(2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 質影像,且同時對於使用此記錄方法之頭,以高密度擺設 用於排出墨之排出埠,良好的優點在於能以高解析度得到 記錄影像,即使是在較小的彩色設備中。所以,近年來泡 沫噴射記錄方法已被廣泛地使用於印表機、拷貝機器、傳 真設備及其它辦公室設備。此外,此方法已被使用於工業 系統,例如織物印刷設備。 隨著泡沫噴射技術廣泛地使用於不同領域的產品’在 許多方面增加更多的需求。例如,欲得到較高品質影像, 已提出驅動條件,以提供液體排出方法,其高速執行良好 的墨排出,根據泡沫之穩定產生,或考慮達到更高的記錄 ,已提出改良的流動路徑,以得到液體排出頭,具有使液 體流入液體已被排出的液體流動路徑之更高的再塡充速度 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這些提議之中,對於隨著產生於噴嘴之泡沬的成長與 收縮而排出液體之頭,已知排出能量之效率及液體之再塡 充特性,會由於與對應排出埠方向相反的泡沬成長而變得 不利。加強排出能量效率以及再塡充特性之構造的發明, 巳提出於歐洲專利公開申請案E P - 〇 4 3 6 0 4 了 A 1 中。 揭示於此歐洲公開申請案之說明書中的發明爲,切斷 排出埠附近的區域與泡沬產生區域之間的連接之第一閥, 及切斷泡沫產生區域與墨供給部份之間的連接之第二閥, 這些閥是交替地打開及關閉(參見E P 4 3 6 0 4 7 A 1 之圖4至圖9 )。例如,依據前述公開申請案之圖7所示 本紙張足度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) 522096 A7 __ _______ B7 五、發明說明(3 ) ------------ HE -t--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 的例子,熱產生元件1 1 〇被擺設在基板1 2 5上,墨桶 1 1 6與噴嘴1 1 5之間的墨流動路徑之中央,基板 1 2 5形成墨流動路徑1 1 2之內壁,如其圖3 7所示。 熱產生元件1 1 0位在部份1 2 〇,其關閉墨流動路徑 1 1 2之內部中的全部周圍。墨流動路徑1 1 2包含基板 125 ;薄膜123與126,其被直接疊置在基板 125上;及舌片113與130 ’作用爲關閉裝置。在 釋放狀態的舌片表示於圖3 7中的虛線。延伸在平行於基 板1 2 5的平面上且被停止件1 2 4終止之另一膜1 2 3 被設成覆蓋墨流動路徑1 1 2。當泡沬在墨中產生時,噴 嘴區域上舌片1 3 0的自由端,與其靜止狀態中的停止件 1 2 4接觸,被向上移位。於是,墨液體從部份1 2 0被 排出進入墨流動路徑1 1 2,且從噴嘴1 1 5被排出:此 時,設在墨桶1 1 6之區域中之舌片1 1 3與靜止狀態的 停止件1 2 4緊密接觸。所以,部份1 2 0中之墨液體不 可能向著墨層1 1 6。當墨中之泡沬消失,舌片1 3 0被 向下移位,且它再度與停止件1 2 4緊密接觸。然後,舌 片1 1 3向下掉入墨部份1 2 0中,於是允許墨液體流入 部份1 2 0。 發明節要: 然而,依據E P 4 3 6 0 4 7 A 1之說明書中敘述的 發明’排出ί阜’泡沫產生部份,墨供給部份附近區域的二 室各被分割爲二。所以,跟隨墨滴墨當排出時變成長尾巴 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(4 ) ’且衛星會不可避免地比執行泡沫之成長、縮小、消失之 排出方法更多(假設因爲由泡沬消失所產生之彎曲縮回效 果是沒有用的)。而且,泡沫之排出埠側上的閥容易引發 排出能量的大量損失。此外,在再塡充時(當墨被噴嘴裝 塡時),液體不會被供給至排出埠附近之區域,直到下一 個泡沫發生,雖然隨著泡沫之消失,液體被供給至泡沬產 生部份。結果,不僅被排出的液滴之波動更大,且排出響 應之頻率會變得更小,因此使方法不實用。 以本發明,欲提出根據新構想來加強排出效率,以發 現創紀元的方法及頭構造,藉著改善效率在與排出埠相反 方向上抑制泡沬成長成份,同時滿足再塡充特性之更高的 強化,在排出埠之相對側上,提供更多的抑制於成長泡沬 的成份。 由發明人苦心硏究的結果,發現可有效地利用在排出 埠側上向後的排出能量,藉由止回閥機構,特別地建造於 液體排出頭之噴嘴構造中,其隨著線性地形成之噴嘴中所 產生的泡沫之成長而排出液體。這裡,使用特殊的止回閥 機構’抑制向後的泡沬之成長成份,且同時再塡充特性變 得更大有效率。發現排出反應之頻率會明顯地變高。 換句話說,本發明之目的在於建立一種新的排出方法 (構is ) ’以得到能以局速得到局品質影像之頭5其是習 知技術所無法得到的,以使用新穎閥機構之噴嘴構造及排 出方法。 在液體排出頭之前述硏究的過程中得到本發明之液體 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . -麟· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 B7 五、發明說明(5 ) 排出方法’此液體排出頭設有:許多排出纟阜,用於排出液 體;許多液體流動路徑,總是與在一端的各排出埠相通, 各具有泡沫產生區域,用於在液體中產生泡沬;泡沫產生 機構,用於產生能量以產生並成長泡沬;許多液體供給璋 ’各設置給各液體流動路徑,以與共同的液體供給室相通 ;及可移動構件以小間隙被支撐至液體流動路徑側上的液 體供給埠,且設有自由端,至少被自由端部份及兩側包圍 的可移動構件之區域,被做成大於面向液體流動路徑之液 體供給埠的開口區域,此方法包含步驟:設定可移動構件 之周期,以關閉及主要切斷開口區域,於從施加驅動電壓 至泡沫產生機構至整個泡沫被泡沬產生機構之終止成長的 期間。 而且,對於前述液體排出方法,可移動構件關閉並主 要切斷開口區域之周期,至少繼繪直到整個泡沫被泡沫產 生機構終止成長。 此外,對於前述液體排出方法,在可移動構件關閉並 切斷開口區域的周期之後,於排出埠側上泡沬產生機構所 產生的泡沫之部份的成長周期,可移動構件開始從關閉並 切斷開口區域之位置移位至液體流動路徑中之泡沬產生機 構側,並使液體供給可以從共同的液體供給室至液體流動 路徑。 此外,在可移動構件開始從關閉並切斷開口區域之位 置被移位至液體流動路徑中之泡沫產生機構側之後,可移 動構件被進一步移位至泡沬產生機構,於可移動構件側上 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---^--------I ___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ___ B7 五、發明說明(6 ) 的泡沫之部份的縮小周期期間’以從共同的液體供給室供 給液體至液體流動路徑。 此外,泡沫成長的體積改變及泡沬產生區域上從泡沬 產生至消失的周期,大大不同於在排出埠側及液體供給埠 側。 本發明之液體排出頭包含:許多排出埠,用於排出液 體;許多液體流動路徑,總是與在一端之各排出埠相通, 各具有泡沫產生區域,用於產生能量以產生並成長泡沬; 許多液體供給埠,各設給各液體流動路徑’以與共同的液 體供給室相通;及可移動構件,以1 〇 μ m或更小之小間隙 被支撐至液體流動路徑側上的液體供給埠,並設有自由端 ,至少被自由端部份及兩側包圍的可移動構件之區域,被 做成大於面向液體流動路徑之液體供給埠的開口區域,且 排出ί阜與泡沬產生機構是在線性地相通狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---^--------« %___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且,本發明之液體排出頭包含:一排出埠,用於排 出液體;一液體流動路徑,總是與在一端之排出埠相通, 具有泡沬產生區域,用於在液體中產生泡沬;泡沫產生機 構,用於產生能量以產生並成長泡沬;一液體供給埠,設 給各液體流動路徑,以與共同的液體供給室相通;及可移 動構件,以1 Ο μ m或更小之小間隙被支撐至液體流動路徑 側上的液體供給埠,並設有自由端,至少被自由端部份及 兩側包圍的可移動構件之區域,被做成大於面向液體流動 路徑之液體供給埠的開口區域,且排出埠與泡沬產生機構 是在線性地相通狀態。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7____ 五、發明說明(7 ) 對於這些液體排出頭,最好提供給可移動構件間隙, 以形成液體流動路徑。 « n ϋ ϋ ϋ n n ϋ ϋ I ϋ I · n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且,本發明之液體排出頭包含:許多排出埠,用於 排出液體;許多液體流動路徑,總是與在一端的各排出埠 相通,各具有泡沫產生區域,用於在液體中產生泡沫;泡 沫產生機構,用於產生能量以產生並成長泡沫;許多液體 供給埠,各設給各液體流動路徑,以與共同的液體供給室 相通;及可移動構件,以小間隙被支撐至液體流動路徑上 的液體供給埠,且設有自由端,至少由自由端部份及兩側 包圍的可移動構件之區域,被做成大於面向液體流動路徑 之液體供給埠的開口區域,且具有可移動構件關閉並主要 切斷開口區域之周期,在施加驅動電壓至泡沬產生機構之 後,於藉排出埠側上之泡沫產生機構之整個泡沬的各向異 性成長期間,且可移動構件開始從關閉並切斷開口區域的 ί立置,被移位至液體流動路徑中的泡沫產生機構側,在相 同的可移動構件關閉並切斷開口區域的周期之後,於藉排 出埠側上之泡沬產生機構產生的泡沫之部份正被成長期間 ,使液體供給可以從共同的液體供給室至液體流動路徑。 對於此液體排出頭,給定成長於排出埠側上的泡沬產生區 域的泡沫之體積爲V f ,且給定成長於液體供給埠側上的 泡沫產生區域中之泡沬的最大體積爲V r ,在全部時間建 立V f > V r之關係。 在此情形中,給定成長於排出埠側上的泡沬產生區域 之泡沫的生命時間爲T f ,且給定成長於液體供給埠側上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 — B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(8 ) 的泡沬產生區域之泡沫的生命時間爲T r ,在全部時間建 立T f > T r之關係。 然後,泡沫消失的點被定位在排出埠上,從泡沫產生 區域之中央部份。 而且,本發明之液體排出頭包含:許多排出埠,用於 排出液體;許多液體流動路徑,總是與在一端的各排出埠 相通,各具有泡沫產生區域,以在液體中產生泡沫;泡沬 產生機構,用於產生能量以產生並成長泡沫;許多液體供 給埠,各設給各液體流動路徑,以與共同的液體供給室相 通;及可移動構件,以小間隙被支撐至液體流動路徑側上 之液體供給埠,並設有自由端,至少由自由端部份及雨側 包圍的可移動構件之區域被做成大於面向液體流動路徑之 液體供給埠的區域,且可移動構件之自由端在泡沬產生之 啓始階段中被小小地移位於液體流動路徑中,且隨著泡沬 消失,可移動構件之自由端被大幅地移位於液體流動路徑 中至泡沫產生機構側,用於從共同的液體供給室供給液體 經由液體供給埠進入液體流動路徑。 在此情形中,可移動構件之自由端的移位量被界定爲 h 1 ,作爲在泡沬產生之啓始階段,於液體流動路徑中至 液體供給埠側之移位量,且當可移動構件之自由端在液體 流動路徑中隨著泡沬消失被移位至泡沫產生機構側時,其 移位迨被界定爲h 2 ,且在全部時間建立h 1 <h 2之關 係。 對於各前述的液體排出頭,非晶合金的薄膜被提供給 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) : . -麟- 本紙张尸、度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 _ 五、發明說明(9 ) 泡沫產生機構之最上表面。然後,可想到前述非晶合金是 選自鉅、鐵、鎳、鉻、鍺、釕的一個或以上金屬之合金。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外,對於前述液體排出頭,最好整體地形成具有可 移動構件之腳支撐構件,以支撐可移動構件之腳’並提供 此構件一步驟,藉一步驟將可移動構件之高度位置偏移至 腳支撐構件之固定位置,並使可移動構件之厚度大於此步 驟之量。 此外,最好安排液體流動路徑側上之液體供給璋的開 口邊緣與液體流供給埠側上之可移動構件的面之間的間隙 α,與和液體流動路徑側上之液體供給埠的開口邊緣在寬 度方向上重疊之可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲 W 3 > α。 此外,最好安排和液體流動路徑側上之液體供給埠的 開口邊緣在排出埠方向上重疊之可移動構件的重疊寬度 W 4,與在寬度方向之可移動構件的重疊寬度W 3之間的 關係爲W 3 > W 4。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦提供一液體排出設備,其包含上述構成之液 體排出頭,及記錄媒體載送機構,用於載送接收從液證排 出頭排出的液體之記錄媒體。以此液體排出設備,可想到 從液體排出頭排出墨,以藉由墨附著至記錄媒體來記錄。 而且,本發明用於製造液體排出頭之方法,此液體排 出頭設有:許多排出璋,用於排出液體;許多液體流動路 徑,總是與在一端的各排出埠相通,各具有泡沫產生區域 ,以在液體中產生泡沫;泡沫產生機構,用於產生能量以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ___ _________ B7 五、發明說明(10 ) 產生並成長泡沫;許多液體供給埠,各設給各液體流動路 徑,以與共同的液體供給室相通;及可移動構件,以小間 隙被支撐至液體流動路徑側上之液體供給埠,且設有自由 端’至少被自由端部份及兩側包圍的可移動構件之區域被 做成大於面向液體流動路徑之液體供給埠的開口區域,此 方法包含以下步驟:形成並成型第一保護層,相對於覆蓋 設有泡沫產生機構之元件基板的部份之區域,變成液體流 動路徑;形成第一壁材料,使用於形成液體流動路徑於包 括第一保護層之元件基板的表面上;移除成爲液體流動路 徑之第一壁材料之部份;埋藏成爲移除後的液體流動路徑 之第一壁材料的部份;藉拋光平滑第一壁材料之整個表面 ;形成第二保護膜於平滑後的第一壁材料上,用於形或第 一壁材料與可移動構件之固定部份;藉成型而形成一爲可 移動構件之材料膜,寬度小於成爲液體流動路徑之部汾, 在對應成爲液體流動路徑之部份的位置上;在成爲可移動 構件之材料膜的周圍上形成一間隙形成構件,以形咬可移 動構件與液體供給埠之間的間隙;在第一壁材料上形玟第 二壁材料,用於形成液體供給埠於包括間隙形成構f牛之基 板上;形成成爲液體供給埠之第二壁材料的部份,以丨吏其 開口區域小於成爲可移動構件之材料膜;藉溶解使_於埋 藏間隙形成構件之第一保護層,移除第二保護層,且第一 键材料之部份成爲液體流動路徑;及結合設有共同的液體 供給室之天花板至在先前步驟中產生的基板。 而U ’本發明用於製造液體排出頭之方法,此液體排 本紙錶尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·- 522096 A7 ___B7____ 五、發明說明(11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 出頭設有:許多排出埠,用於排出液體;許多液體流動路 徑,總是與在一端的各排出埠相通,各具有泡沫產生區域 ’以在液體中產生泡沬;泡沫產生機構,用於產生能量以 產生並成長泡沫;許多液體供給璋,各設給各液體流動路 徑,以與共同的液體供給室相通;及可移動構件,以小間 隙被支撐至液體流動路徑側上之液體供給埠,且設有自由 端,至少被自由端部份及兩側包圍的可移動構件之區域被 做成大於面向液體流動路徑之液體供給埠的開口區域,此 方法包含以下步驟:形成並成型第一保護層,相對於成爲 液體流動路徑之壁的天花板之部份;在不具有第一保護層 之天花板的部份上,形成一間隙形成構件,用於形成間隙 於可移動構件與液體供給埠之間;在第一保護層與間隙形 成構件之整個表面上,形成成爲可移動構件之材料膜;形 成成爲可移動構件之材料膜,具有圖案大於成爲液體供給 埠之部份的開口區域,且形成通孔於可移動構件上,以便 利流入液體以溶解間隙形成構件;藉乾蝕刻形成具有間隙 形成構件之共同的液體供給室作爲蝕刻停止層;移除間隙 形成構件;藉各向異性濕蝕刻不具有第一保護層之天花板 的部份’形成液體供給埠;以相同於成爲可移動構件之材 料膜的材料,埋藏可移動構件之通孔,並以膜塗覆蝕刻側 上之壁;結合用於形成液體流動路徑及泡沫產生機構之設 有壁構件的元件基板,至先前階段的步驟中產生的構件。 以上述構造,於從施加驅動電壓至泡沫產生機構到以 泡沬產生機構各向異性成長泡沫終止之周期期間,可移動 丨氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) — 522096 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(12 ) 構件立即切斷液體流動路徑與液體供給埠之間的相通狀態 。結果,由泡沫產生區域中成長的泡沫施加的壓力之波, 沒有傳播至液體供給埠側及共同的液體供給室側。大部份 的壓力是向著排出埠側。於是,排出動力被明顯地強化。 而且,即使當高黏度記錄液體使用於記錄片上之較高固定 ’或使用於消除黑與其它顏色之間的邊界上之展開,能以 良好狀態排出此液體,由於排出動力的明顯強化。而且, 在記錄時之環境改變,特別是在低溫及低濕度的環境下, 整個黏性墨區域會增加,且在某些情形中,當開始使用時 墨不會被正常地排出。然而,以本發明,能以良好狀態執 行排出。而且,以明顯改善的排出動力,作爲泡沬產生機 構之熱產生元件的尺寸可被做得更小,或者輸入能量可被 做得更小。 而且,隨著泡沬之縮小,可栘動構件被向下移位,以 使液體能從共同的液體供給室以快速流率大量經過液體供 給埠流入液體流動路徑。以此方式,將彎月帶入液體流動 路徑之流動在液滴排出之後被快速地減小,且彎月收縮之 量在排出埠變得更小。結果,彎月以非常短的時間周期回 到啓始狀態。換句話說,特定量的墨快速補充進入液體流 動路徑(再塡充),因此當執行高度精確的墨排出(以常 量)時,可明顯地提升排出頻率(驅動頻率)。 此外,在泡沫產生區域中,在排出埠側上之泡沬成長 是大的,當抑制其成長至液體供給埠側。所以,泡沫消失 點被定位在排出埠側上,從泡沫產生區域的中央部份。然 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -^1 I ϋ I i^i ϋ I ϋ ϋ ϋ 1 斗V、· ϋ n If n n I cl 一:0、« n i n ϋ n [ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522096 Α7 Β7 五、發明說明(13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 後,當保持排出動力時,可減小泡沫消失之動力。此可以 保護熱產生元件免於被泡沫產生區域中泡沫消失機械地及 物理地破壞,且有助於明顯地改善其壽命。 而且,腳支撐構件與可移動構件一體成形以支撐可移 動構件之腳,其設有一步階使得可移動構件之尚度位置與 腳支撐構件之固定位置偏離一步階。以此擺設’當可移動 構件被移位時,集中在可移動構件之腳支撐構件的固定位 置上之應力被釋放。此外,可移動構件之厚度小於可移動 構件之腳支撐構件之步階量,因此可以強化可移動構件之 腳部份的持久性,因爲當可移動構件被移位’應力集中在 可移動構件之腳支撐構件的步階部份時,應力的集中被釋 放。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 此外,液體流動路徑側上之液體供給埠的開口邊緣與 液體供給埠側上之可移動構件的面之間的間隙α,在寬度 方向上的可移動構件之重疊W 3,和液體流動路徑側上的 液體供給埠之開口邊緣重疊,α與W 3之間的關係建立爲 W 3 > α。於是,與關係爲W 3 ^ α之情形相比,在從液 體流動路徑至液體供給埠側之流動中’流動阻力變大,以 有效地抑制在泡沬成長的泡沬啓始時’從液體流動路徑至 液體供給埠側之流動。此外,可以有效地抑制從液體流動 路徑至液體供給璋,經過可移動構件與液體供給埠的周圍 之間的間隙之流動。結果,可移動構件能可靠且快速地遮 蔽液體供給埠。以此操作,可更加強排出效率。 而且,和液體流動路徑側上之液體供給埠的開口邊緣 本纸β尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(μ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 重疊,在排出埠方向上可移動構件的重疊W4,與可移動 構件之寬度方向上的重疊寬度W3之間的關係,建立爲 W 3 > W 4。以此擺設,當已被啓始泡沬向上移位至液體 供給埠側之可移動構件,在泡沬消失的過程中開始被向下 移位至泡沫產生機構側時,可移動構件之自由端尖與液體 供給埠的開口邊緣之間的接觸寬度變小。結果,在此時產 生的摩擦力被減小,以從可移動構件的自由端側釋放液體 供給埠。使得可移動構件可靠且快速地釋放液體供給埠。 因此,可更有效地執行再塡充進入液體流動路徑以穩定排 出特性。 而且,採用非晶合金之薄膜作爲泡沬產生機構之最上 表面層上的抗孔蝕膜,可使其壽命較長可抵抗機械及物理 破壞。 而且,在依據本發明之液體排出頭的製造方法中,採 用非晶合金可減小對於電線層之損害,此電線層擺設在下 層上,使得在移除步驟中可移除A 1膜,用於形成液體流 動路徑及液體供給埠。此明顯地有助於提升產量: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從以下的各實施例之敘述,將可暸解本發明之其它效 果與優點。 在此方面,本發明之敘述所使用的術語”上游”與” 下游”是指液體流動的方向,從液體的供給源至排出埠經 過泡沫產生區域(或經過可移動構件),或者是指在其構 造方面的方向。 而且,泡沬本身之術語”下游側”意指在前述流動方 本纸仿:尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 522096 A7 _______ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(15 ) 向或構造方向上,泡沬之中央的下游側,或者意指泡沬被 產生在熱產生元件之中央區域的下游側。 而且’術語”重疊寬度”表示從液體流動路徑側上之 液體供給埠的開口邊緣至可移動構件的邊緣部份之最小距 離。 而且,本發明所使用之術語”可移動構件關閉並切斷 液體供給埠”並非意指可移動構件需要與液體供給埠之周 圍緊密接觸,而是意指包括一狀態,可移動構件儘可能接 近液體供給埠。 圖形之簡要敘述: 圖1是一剖面圖’指出依據本發明之第一實施例的液 體排出頭,取自於一液體流動路徑之方向。 圖2是一剖面圖,取自沿著圖1中之線2 — 2 : 圖3是一剖面圖,取自沿著圖1中之線3 — 3 : 圖4是一剖面圖,指出一流動路徑之”線性相通狀態 〇 圖5 A與5 B是剖面圖,指出圖1 、2、3所示之液 體排出頭的排出操作,取自液體流動路徑之方向,同時表 示其特性現象。 圖6 A與6 B是剖面圖,指出圖5 A與5 B之表示中 的液體排出頭之排出操作繼續,取自液體流動路徑之方向 〇 圖7 A與7 B是剖面圖,指出圖6 A與6 B之表示中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) % . · 訂· 本紙体尺度適用中國國家標準(CNS)A4規輅(210 X 297公釐) 522096 A7
五、發明說明(16 ) 的液體排出頭之排出操作繼續,取自液體流動路徑之方向 〇 圖8A、8B、8C、8D與8E是圖形,指出圖 5 B所示之泡沬正在各向異性成長時之狀態。 圖9是一圖形,指出在圖5Α、5Β、6Α、6Β、 7 A、7 Β所表示的區域中,泡沫成長的暫時改變與可移 動構件的行爲之間.的關係。 圖1 0Α與1 〇 Β爲圖形,指出具有與圖1所示之可 移動構件及熱產生元件的相對位置不同模式之液體排出頭 ’及泡沫成長的暫時改變與可移動構件的行爲之間的關係 〇 圖1 1 Α與1 1 Β爲圖形,指出具有與圖1所示之可 移動構件及熱產生元件的相對位置不同模式之液體排出頭 ’及泡沫成長的暫時改變與可移動構件的行爲之間的關係 0 圖1 2是一剖面圖,指出依據本發明之第二實施例的 第一改變例之液體排出頭,取自沿著一液體流動路徑之方 向。 圖1 3是一剖面圖,取自沿著圖1 2之線1 3 — 1 3 〇 圖1 4是一剖面圖,指出依據本發明之第二實施例的 第二改變例之液體排出頭,取自沿著一液體流動路徑之方 向。 圖1 5是一'剖面圖’取自沿奢圖1 4之線1 5 — 1 5 本纸张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — — — — — I! 兮又· I _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -tT°J· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ----------B7__ 五、發明說明(17 ) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 6是一剖面圖,指出圖1 2所示之頭構造中的可 移動構件之腳部份的周圍。 圖1 7是一剖面圖,指出圖1 6所示之可移動構件的 改變例。 圖1 8 A與1 8 B是剖面圖,指出當構造表現w 3 > ^之關係,在泡沬啓始時之液體流動,取自沿著液體供給 ί阜。
圖1 9 Α與1 9 Β是剖面圖,指出當構造表現W 3 S ^之關係,在泡沫啓始時之液體流動,取自沿著液體供給 ί阜。 圖2 0是一剖面圖,指出依據本發明之第五實施例的 改變例之液體排出頭。 圖2 1是一線性剖面,取自沿著圖2 0之線2 1 - 2 1 ,指出從排出埠之中央至在點Υ 1之天花板2的移位 0 圖22Α、22Β、22C、22D是圖形,指出依 據本發明之第六實施例之液體排出頭。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 3是一剖面圖,指出依據各種實施例之液體排出 頭所使用之元件基板。 圖2 4是一剖面圖,指出兀件基板,其垂直地切割圖 2 3所示之元件基板的主要元件。 圖2 5 A、2 5 Β、2 5 C、2 5 D是圖形’指出依 據本發明之第五實施例的液體排出頭之製造方法。 本纸弘又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 ---- B7 五、發明說明(18 ) 圖26A、26B、26C是圖形,指出圖25A、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 5 B、2 5 C、2 5 D所示之依據本發明之第五實施例 的液體排出頭之製造方法的繼續。 圖27A、27B、27C是圖形,指出圖26A、 2 6 B、2 6 C所示之依據本發明之第五實施例的液體排 出頭之製造方法的繼續。 圖28A、28B、28C、28D是圖形,指出依 據本發明之第六實施例的液體排出頭之製造方法。 圖29A與29B是圖形,指出圖28A、28B、 2 8 C、2 8 D所示之依據本發明第六實施例的液體排出 頭之製造方法的繼續。 圖3 0是一剖面圖5指出依據本發明之第六實施例的 液體排出頭之構造。 圖3 1是一圖形,指出側射型的頭之例子,可應用於 本發明之液體排出方法。 圖3 2是一圖形,指出熱產生元件的面積與墨排出的 量之間的關係。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 3 A與3 3 B是垂直剖面圖,指出本發明之液體 排出頭,圖3 3 A指出設有保護膜:圖3 3 B指出不設有 保護膜。 圖3 4是一圖形,指出使用於本發明驅動熱產生元件 之波形。 圖3 5是一圖形,指出液體排出設備之構造,具有本 發明之液體排出頭安裝於其上。' 本紙菸尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(19 ) 圖3 6是一方塊圖,指出設備之整體,其藉使用本發 明之液體排出方法及液體排出頭而執行液體排出記錄。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3 7是一剖面圖,指出習知液體排出頭之可移動構 件的狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要元件對照表 1 元 件 基 板 2 天 化 板 3 液 體 流 動 路 徑 4 熱 產 生 元 件 5 液 體 供 給 埠 δ A 供 給 單 元 形 成 構 件 6 共 同 的 液 體 供 給 室 7 排 出 璋 8 可 移 動 構 件 8 A 腳 部 份 8 B 端 部 份 8 C 腳 支 撐 構 件 9 固 定 構 件 1 〇 流 動 路 徑 側 壁 1 1 泡 沫 產 生 區 域 2 1 泡 沬 2 2 排 出 液 滴 2 5 A 1 膜 圖 案 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、 發明說明妁 ) 2 6 S i N 膜 2 7 A 1 膜 2 8 A 1 膜 2 9 S i N 膜 3 〇 間 隙 形 成構 件 3 1 環 氧 樹 脂 3 5 S i 〇 2膜 3 6 間 隙 形 成構 件 3 7 s i N 膜 3 7 a 可 移 動 部份 3 7 b 支 撐 構 件 3 ry c 狹 縫 3 8 s 1 N 膜 1 〇 3 保 護 膜 1 〇 4 電 極 1 〇 5 電 阻 層 1 1 〇 熱 產 生 元件 1 1 2 墨 流 動 路徑 1 1 3 舌 片 1 1 5 噴 嘴 1 1 6 墨 桶 1 2 〇 部 份 1 2 3 薄 膜 12 4 停止件 ------------ I %r--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 本紙仿·尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明θ ) 12 5 基板 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 6 1 3〇 2〇1 2 0 2 2 0 3 2 0 4 2 0 5 2 0 6 2 0 7 2 0 8 3 0 0 3〇1 3 0 2 3 0 4 4 2 0 4 2 1 4 2 2 4 2 3 4 2 4 4 2 5 4 2 6 4 2 8 4 3 0 薄膜 舌片 矽基板 熱氧化膜 中間層膜 電阻層 電線 保護膜 抗孔蝕膜 熱活性部份 主電腦 輸入介面 中央處理單元 隨機存取記憶體 Ρ
Μ〇S Ν - Μ 0 S Ν型井區域 Ρ型井區域 氧化物膜分離區域 源區 汲區 閘絕緣膜 Ν — Μ〇S電晶體 本纸铱尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) *ϋ ί n n m n .ϋ ·ϋ ϋ n I · -1-= i n n In n n 一°J( n n m —i i n n I n ! .--i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522096 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明說明私) 4 3 1 汲區 4 3 2 源區 4 3 3 閘電線 4 3 5 閘電線 4 3 6 中間層絕緣膜 4 3 7 A 1電極 4 3 8 中間層絕緣膜 6 0 0 噴墨記錄設備 6 0 1 頭匣 6 0 2 驅動馬達 6 0 3 傳動齒輪 6〇4 傳動齒輪 6 0 5 前螺絲 6 0 6 螺旋槽 6 0 7 載體 6 0 8 導引件 6 0 9 平板 6 1〇 片壓板 6 11 光耦合器 6 12 光耦合器 6 13 支撐構件 6 14 帽構件 6 15 吸墨機構 6 1 7 淸潔刀 ___________- I ___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i 本紙体尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 522096 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明¢3 ) 6 1 8 可移動構件 6 1 9 主體支撐構件 6 2 〇 槓桿 6 2 1 凸輪 _ ί圭實施例之詳細敘述 現在,在下文中參見附圖,將敘述依據本發明之實施 例。 (第一實施例) 圖1是一剖面圖,指出依據本發明之第一實施例的液 體排出頭,取自一液體流動路徑之方向。圖2是一剖面圖 ’取自沿著圖1之線2 — 2。圖3是一剖面圖,取自沿著 圖1之線3 - 3 ’指出從排出埠的中央至在點γ 1的天花 板2之移位。 對於圖1至3所示的液體排出頭,其是在多液體路徑 模式,共同液體室、元件基板1與天花板2被固定在經由 液體路徑側壁1 0疊合的狀態。然後,在兩個板1與2之 間,形成一液體流動路徑3,其一端與排出埠7相通:此 流動路徑3對一頭而言有許多個。而且,在元件基板1上 ,對於各液體流動路徑3,設有例如電熱轉換元件之熱產 生元件4,其作用爲用於產生在各液體流動路徑3中補充 的液體中之泡沫的泡沫產生機構。在熱產生元件4接觸排 出液體之表面附近上,泡沫產生區域1 1存在,在這裡藉 本纸张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) • Γ _ Iwv · 1 mtt 1 n HI n ^^1 】截 Mam· a···· I m·· mm mm· 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522096 A7 ---- B7 五、發明說明¢4 ) 熱產生元件4之快速加熱而在排出液體中產生泡沬。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於各許多液體流動路徑3,設置液體供給埠5,用 於供給單元形成構件5 A。然後,大容量的共同的液體供 給室6擺設成與各液體供給埠5相通。換句話說,造形係 擺設成許多液體流動路徑3從單一共同的液體供給室6被 分支,且墨從此共同的液體供給室6被供給,其量對應已 從與各液體流動路徑3相通的排出埠7排出之液體。 於液體供給埠5與液體流動路徑3之間,擺設一可移 動構件8,以小間隙α (例如1 〇 μ m或更小)與液體供給 埠5之開口區域S平行。可移動構件8被定位至元件基板 1 ,且亦與元件基板1平行。然後排出埠7側上的可移動 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 構件8之端部份8 B,被做成元件基板1之熱產生元件4 側上的自由端。支撐可移動構件8之腳的腳支撐構件8 C 是與可移動構件一體成型。腳支撐構件8 C是連接並共同 地支撐許多液體流動路徑相交的方向上之可移動構件8的 構件。圖1與圖3中之參考數字8 A代表由前述腳支撐構 件8 C支撐的許多可移動構件之腳部份。此部份成爲在被 移位時各可移動構件8之支點。可移動構件8之腳支撐構 件8 C被接合並固定至固定構件9。而且,與排出埠7相 對的側面上之液體流動路徑3的尾端被此固定構件9關閉 。此外,先前敘述之可移動構件8的一部份腳支撐構件 8 C沒有被接合(固定)至固定構件9。此非固定部份設 有一步階,可藉著從腳支撐構件8 C之固定部份至固定構 件9之步階而移位可移動構件8之高度位置。以此構造, 本紙分..尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 522096 A7 ---B7 五、發明說明¢5 ) 當可移動構件8被移位時,可釋放固定構件9與可移動構 件8的腳支撐構件8 C之結合界面上的應力集中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 n I I n I I I ϋ n I I'Ϋχ· I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外’對於本實施例,至少由自由端部份及可移動構 件8的側部份包圍之區域,大於液體供給埠5之開口區域 S (參見圖3 ),且小間隙/3擺設在兩側上的流動路徑壁 1 0與可移動構件8的側部份之間(參見圖2 )。前述供 給單元形成構件5 A如圖2所示與可移動構件8具有間隙 r °雖然視流動路徑之間距而定間隙卢與τ會不同,與可 移動構件是以間隙α被定位之穩定狀態相比,較大的間隙 r ’可移動構件8能容易地遮蔽開口區域S,且較大的間 隙/3 ’可移動構件8較容易移位至元件基板1側。對於本 實施例’間隙α爲2μιη ;間隙/3爲3μηι ;且間隙7爲4 μ m。而且,可移動構件8具有寬度W 1 ,大於前述在流動 路徑側壁1 0之間的寬度方向上之開口區域S的寬度W 2 ,其是有效地關閉開口區域S之寬度。依據本實施例,接 著供給單元形成構件5 A的可移動構件8之部份的厚度小 於液體流動路徑壁1 〇本身的厚度,如圖2與圖3所示, 且供給單兀形成構件5 A被疊合在液體流動路徑壁1 〇上 。在此方面,如圖3所示,從可移動構件的自由端8 B, 排出埠7側上的供給單元形成構件5 A之厚度,被設定成 與液體路徑側壁1 0相同厚度。以此擺設,可移動構件8 可移動於液體流動路徑3而沒有摩擦阻力,可以調整可移 動構件至開口區域S的周圍部份上之開口區域s側的移位 。結果’可移動構件8可關閉開口區域S,以避免從液體 本紙体尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 _ B7 五、發明說明¢6 ) 流動路徑3至共同的液體供給室6的液體流動,同時可移 動構件8隨著泡沫的消失可從關閉狀態移位至可再塡充狀 能〇 這裡所指的開口區域S是液體從液體供給璋5被供給 至液體流動路徑3之區域,且對於本實施例,此開口區域 是由液體供給埠5的三側及固定構件9的邊緣部份9 A所 包圍,如圖1與圖3所示。 而且,如圖4所示,在作用爲電熱轉換構件的熱產生 元件4與排出埠7之間沒有例如閥之障礙物,因此保持” 線性相通狀態”,其是相對於液體流動的線性流動路徑構 造。此外,最好形成閒置狀態,例如排出液滴之排出方向 及速度之排出條件被穩定在高位準,藉著配合在產生泡沬 時所產生的壓力波之傳播方向。依據本發明,爲了達到此 閒置狀態,最好是只擺設構造,使得排出埠7與熱產生元 件4,特別是熱產生元件之排出埠側(下游側),其對於 排出埠側上的泡沬具有影響力,被直線直接連接。此狀態 可以觀察熱產生元件,其下游側,特別是從排出埠之外側 ,如果沒有液體在流動路徑(參見圖4 )。
現在,將詳細敘述依據本實施例之液體排出頭的排出 操作。圖5A、5B、6A、6B、7A、7B是剖面圖 ,指出圖1至3所不構造之液體排出頭的排出操作,取自 沿著液體流動路徑之方向。同時,特性現象表示於圖5 a 、5B、6A、6B、7A、7B之六個步驟中。而且在 圖 5A、5B、6A、6B、了 A、7B 中,參考符號M 本紙焐尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) • 4W Γ I / I iM· 1 UBi 11 ΛΜΚ§ tmt ^ ^ f n n tmmmm tmt i n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522096 A7 _ B7 五、發明說明π ) 表示由排出液體形成彎月。 圖5 Α指出能量例如電能被施加至熱產生元件之前的 狀態,沒有熱由熱產生元件產生。在此狀態中,微小間隙 (1 Ο μ m或更小)存在於安裝在液體供給埠5與流動路徑 3間的可移動構件8與液體供給埠5的形成表面之間。 圖5 B指出一狀態,液體流動路徑3中塡入的一部份 液體被熱產生元件4加熱,且膜沸騰發生在熱產生元件4 上以使泡沬2 1各向異性成長。這裡,”泡沫之各向異性 ’’意指一狀態,各泡沬成長速度大致等於向著泡沬表面的 垂直線之泡沫的表面之任意位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .I — — — — — — —--- *Ϋ,i f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在泡沫啓始之泡沫2 1的各向異性成長步驟中,可移 動構件8藉著緊密地與液體供給埠5的周圍接觸而關閉液 體供給埠5 ,且液體流動路徑3之內部主要是關閉的,除 了排出埠7之外。此關閉狀態保持在泡沬2 1的各向異性 或長步驟中某周期中。這裡,於關閉狀態被保持的周期可 以是從施加驅動電壓到熱產生元件4至泡沫2 1的各向異 性成長步驟之終止。而且,在此關閉狀態中,從液體流動 路徑3中的熱產生元件4之中央,液體供給璋側上的慣性 (液體從其靜止狀態移動時移動之果難度)變成無限大。 此時,從熱產生元件4至液體供給埠側之慣性較接近無限 大,如果熱產生元件4與可移動構件8之間的距離變大。 而且這裡,對於被移位至液體供給埠5側之可移動構件8 的自由端,最大量被定義爲h 1 。 圖6 A指出泡沫2 1繼續成長的狀態。在此狀態中, 本紙释尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明¢8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於液體流動路徑3的內部主要是關閉的,如上所述除了 排出埠7之外,液體不會流至液體供給埠5側。所以,泡 沬可被大幅地發展至排出埠7側,但不允許發展至液體供 給埠5側。然後,泡沬被繼續成長在泡沬產生區域1 1的 排出埠7側上。然而,相反地泡沫成長被抑制在泡沬產生 區域1 1的液體供給埠5側上。換句話說,泡沬成長之此 暫停狀態表現泡沫產生區域1 1之液體供給埠5側上的最 大泡沫狀態。此時之泡沫體積界定爲V r。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這裡,連同圖8A至8E,將詳細敘述圖5A、5B 、6 A中之泡沫的成長步驟。如圖8 A所示,啓始沸騰發 生在熱產生元件上,當熱產生元件被加熱。隨後,如圖 8 B所示,此沸騰改變成爲膜沸騰,膜泡沬覆蓋熱產生元 件。然後,如圖8 B與8 C所示,膜沸騰之形狀的泡沬繼 續各向異性成長(泡沫各向異性成長之狀態稱爲”半範圍 狀態”)。然而,如圖5 B所示,當液體流動路徑3之內 部主要是關閉的,除了排出埠7之外,上游側上的液體不 再能移動。結果,上游側上的一部份泡沫(液體供給埠側 匕)無法在半範圍狀態中成長爲泡沫。下游側(排出埠側 )上的餘留部份被大大地成長。圖6 A、8 D與8 E表現 此狀態。 U裡,當熱產生元件4正被加熱時,在熱產生元件4 匕沒彳ί成長泡沫之區域,爲了方便敘述被界定爲區域B, 1丄排出埠7上成長泡沬之區域被界定爲區域Α。在此方面 ,泡沫體積在圖8 E所示的區域B中爲最大。在此時之泡 本紙涔尺度適用中國®家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明p ) 沫體積被界定爲V r。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 現在,圖6 B指出一狀態,泡沬繼續在區域A中成長 ,且泡沬在區域B中開始縮小。在此狀態中,泡沫大幅地 長成至區域A中的排出淖側,泡沫體積在區域B中開始減 小。然後,可移動構件之自由端開始被向下移位至正常位 置,由於區域B中泡沬的去泡沬動力及其剛性的恢復力。 結果,液體供給埠5打開以使共同的液體供給室6與液體 流動路徑3可以相通。 圖7 A指出一狀態,泡沫2 1已成長幾乎至最大。在 此狀態中,泡沬已成長至區域A中的最大,且伴隨此,幾 乎沒有泡沬存在於區域B中。然後區域A中的最大泡沬體 漬被界定爲V f 。而且,正從排出璋7被排出的排出液滴 2 2是在一狀態,拖曳其長尾巴並仍與彎月Μ連接: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖7 Β指出一步驟,其中泡沬2 1之成長暫停,且只 有去泡沫處理發生,並指出一狀態,排出液滴2 2與彎月 Μ已被切掉。在泡沬成長改變成區域Α中的去泡沬之後’ 泡沫2 1之縮小能量作用爲使排出埠7附近的液體能移位 矜上游方向作爲保持整體平衡之動力。所以’然後彎月Μ 從排出埠7被拉入液體流動路徑3,且與排出液滴2 2連 接之液體行,以一強力被快速地切掉。另一方面,隨著泡 沬之縮小,可移動構件8被向下移位,然後允許液體流入 :夜體流動路徑3 ,成爲從共同的液體供給室6經過液體供 给埠5之快速且大的流動。以此方式,將彎月Μ快速拉入 夜體流動路徑3之流動變得更慢,且彎月“之量減小,同 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐〉 -32- 522096 A7 ----— __ B7 ___ 五、發明說明¢0 ) 時彎月Μ開始回到以非常慢的速度起泡之前的位置。因此 ’與沒有提供本發明之可移動構件的液體排出方法相比, 關於彎月Μ之震動,收斂能力變得非常好。在此方面,可 移動構件8的自由端被移位,在此時泡沫產生區域1 1的 最大被界定爲h 2。 最後,當泡沫2 1完全消失時,可移動構件8亦回到 圖5 A所示之正常位置。可移動構件8被向上移位至此狀 態,藉著其彈力(由圖7 B之實線箭頭符號所示之方向) 。而且,在此狀態中,彎月Μ已回到排出埠7的附近: 現在,參見圖9 ,將敘述圖5Α、5Β、6Α、6Β 、7 A、7 Β中區域Α與區域Β中的可移動構件之行爲及 泡沫體積的暫時改變。圖9是一圖形,指出相關性♦且曲 線A表示區域A中泡沬體積的暫時改變,且曲線B表示區 域B中泡沫體積的暫時改變。 如圖9所示,區域A中泡沫成長體積的暫時改變拉具 有最大値的拋物線。換句話說,於從泡沬啓始至其消失的 周期,隨著時間泡沫體積增加以達到在某點的最大値.然 後減小。另一方面,在區域B中,泡沫啓始至其消失听需 的時間比區域A之情形短,而且泡沫成長之最大體積較小 。亦花較短的周期以達到其成長的最大體積。亦即,對於 泡沬啓始與消失所需的時間以及泡沫的成長値之改變,在 區域A與區域B之間有很大的差異°它們在區域B中較小 特別是,在圖9中,在泡沫成長的啓始階段中,泡沫 本衫Ji·尺度適用中國國家標準((:1^)焱4規格(210乂 297公釐) -ϋ ·ϋ n 1 an n in ic n fc I 0 n El (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 _______B7 ___ 五、發明說明(3彳) 體積以相同的暫時改變增加。所以’曲線A與曲線B重疊 ’亦即周期發生於在泡沬成長的啓始階段泡沫各向異性成 長期間(表現半範圍狀態)。隨後,曲線A拉出一曲線, 到達最大點,但在某一點,曲線B從曲線A分支出去以拉 出一曲線,泡沫體積在區域B中減小(表現部份縮小發生 於成長部份期間之周期),雖然泡沫體積在區域A中增加 〇 現在,依據上述泡沬成長,可移動構件表現以下之行 爲,·一部份的熱產生元件被如圖1所示的可移動構件之自 由端覆蓋。換句話說,於圖9中的周期(1 ),可移動構 ί牛被向上移位至液體供給埠。於圖9中的周期(2 ),可 移動構件緊密地與液體供給埠接觸,且液體流動路徑之內 部主要是關閉的,除了排出埠之外。在此關閉狀態中,開 始泡沬各向異性成長的周期◦然後,於圖9中的周期(3 ),可移動構件被向下移位至正常狀態的位置:由此可移 動構件釋放液體供給埠,在一段特定時間過去之後,開始 成長部份的部份縮小。然後,於圖9中的周期(4 ),可 移動構件從正常狀態進一步向下移位。然後,於圖9中的 周期(5 ),可移動構件的向下移位幾乎被暫停,以使可 移動構件在釋放位置的平衡狀態。最後,於圖9中的周期 (6 ),可移動構件被向下移位至正常狀態的位置: 由可移動構件與熱產生元件的相對位置影響可移動構 件的行爲與泡沫成長之間的關係。這裡,參見圖1 0Α、 1〇Β、1 1 A、1 1 β,將敘述設有相對位置與本實施 本紙分·尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --I-------I ___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ------E______ 五、發明說明(32 ) (列不同的可移動構件與熱產生元件之液體排出頭的可移動 構件的行爲與泡沬成長之間的關係。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 0 A、1 〇 B是圖形指出可移動構件之自由端覆 蓋整體的熱產生元件之模式中,可移動構件的行爲與泡沫 成長之間的關係。圖1 0 A指出其模式。圖1 〇 B是一圖 f杉指出其間的關係。如果熱產生元件與可移動構件重疊的 k域是和圖1 0 A所不的模式一樣大,圖1 0 B中的周期 (1 )變成比圖1所示的模式之情形短,且關閉狀態表現 較短周期的時間,由於熱產生元件被加熱,因此可以更強 化排出效率。在此方面,各周期(1 )至(6 )中可移動 _件的對應行爲是與圖9所敘述相同。而且以圖10A的 漠式,可移動構件容易被泡沫體積的減小影響=然後,由 圖1 0 B中周期(3 )的啓始可明顯看出,在泡沬的成長 部份之部份縮小之後,立即發生由可移動構件釋放液體供 給埠。換句話說,可移動構件的釋放時間變得比圖1所示 之模‘式快。爲了相同理由,可移動構件8之振幅變大: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 1 A與1 1 B爲圖形,指出熱產生元件與可移動 構件彼此分開的模式中可移動構件的泡沫成長與行爵。圖 1 1 A指出此模式,圖1 1 B是一圖形,指出其間的關係 。如果熱產生元件是與可移動構件分開,如同圖1 1 A所 示的模式,可移動構件不會容易受泡沬體積的減小影響: 所以,由圖1 1 B的周期之啓始點可明顯看出,由可移動 構件開始釋放液體供給埠,從成長部份之部份縮小的啓始 周期被延遲。換句話說,可移動構件之釋放時間比圖1所 本紙分尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 x 297公釐) 522096 A7
五、發明說明@3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 不的模式慢。爲了相同理由,可移動構件之振幅變得更小 。在此方面,圖11B中從各周期(χ)至(6)中之可 移動構件的行爲是與圖9所述者相同。 在此方面,對於可移動構件8與熱產生元件4之間的 位置關係已敘述一般操作,且各別的操作視可移動構件的 自由端之位置及可移動構件之剛性而有所不同。
而且,可從圖 9 、l〇A、10B、11A、11B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之表示瞭解,對於本發明之頭總是建立V f > V r之關係 ’其中成長在泡沫產生區域1 1的排出埠7側上的泡沬( 區域A中之泡沫)的最大體積被給定爲V f ,且成長在泡 沫產生區域1 1之液體供給埠5側上的泡沫(區域B中之 泡沫)的最大體積被給定爲V r 。此外,對於本發明之頭 總是建立Τ ί > T r之關係,其中從成長在泡沫產生區域 1 1之排出埠7側上的泡沬(區域A中之泡沫)的產生至 其消失之時間被給定爲T f ,且從成長在泡沫產生區域 丄1之攸體供給璋5側上的泡沫(區域B中之泡;禾)產 生至其消失之時間被給定爲T r 。然後欲建立前述關係, 泡沫消失點被定位在排出埠7上,從泡沫產生區域1 1之 中央部份。 此外,由圖5 B與7 B可瞭解,以頭之構造,伴隨著 泡沫消失,可移動構件8的自由端被移位至泡沫產生機構 4,最大移位量h 2大於最大移位量h 1 ,其中於泡沬產 生的啓始期間,可移動構件8之自由端被移位至液體供給 埠5側,亦即表現(h 1 < h 2 )之關係。例如’ h 1是 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^ 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(?4 ) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 2 μ m ’且h 2是1 〇 μ m。以上述建立的關係,能抑制泡 沫成長至熱產生元件的後側(與排出埠相反的方向),同 時提供泡沬成長至熱產生元件的前側(向著排出埠之方向 )。以此關係的建立,能加強將熱產生元件產生的泡沫動 力轉換成動能之效率,以從排出埠飛出液體成爲液滴。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本實施例之頭構造及其液體排出已被敘述如上:依據 實施例,至下游側之泡沫的成長分量與至上游側的成長分 量不是均勻的,至上游側之成長分量幾乎沒有,因此抑制 液體移位至上游側。以此抑制液體流動至上游側,幾乎沒 有損失會發生在上游側上的泡沫之成長分量。大部份的分 量是向著排出埠,因此明顯地強化排出動力。此外,伴隨 泡沫的縮小,可移動構件被向下移位,以使液體流入液體 流動路徑,作爲從共同的液體供給室經過液體供給璋之快 速且大的液體流動。結果,會將彎月Μ快速拉入液體流動 路徑3之流動馬上變小。然後,在排出之後彎月的縮回量 被減小,且欲從孔表面射出的彎月之程度在再塡充時亦被 減小。此有助於抑制彎月的振動,於是在從較低至較高的 驅動頻率可穩定液體排出。 (第二實施例) 對於第一實施例之頭構造,如圖1至3所示,沒有與 固定構件9接觸之可移動構件8的腳支撐構件8 C的位置 ’是與固定構件9之邊緣部份9 Α相同。所以,開口區域 s成爲由液體供給埠5的三邊及固定構件9的邊緣部份 本··尺度適用中國國家標屢(CNSM.4規格(21G X 29?公爱) 522096 A7
_ ’其中從固定構件9被彎曲以上升之可移動構件8的腳 支撐構件8 C之位置,被設定在固定構件9之邊緣部份 9 A。在此模式的情形中,開口區域S成爲由液體供給淳 5的三邊及可移動構件8的支點8 A包圍之區域,如圖 1 2與1 3所示。 而且’如圖3所示’液體供給埠5被擺設成爲依據第 一實施例之頭構造,由四壁面所包圍的開口。然而,如圖 丄4與1 5所示,可採用一模以釋放液體供給室6側上的 洪給單兀形成構件5 A (爹見圖1 )之壁面,其是與排出 埠7側相對。在此模式的情形中,開口區域S成爲,如圖 1 4與1 5所示,由液體供給埠5的三邊及固定構件9的 邊緣部份9 A包圍的區域,如同第一實施例。 在此方面,圖1 2中之2 - 2線性剖面圖與圖1 4中 之2 — 2線性剖面圖是與圖2相同。 (:第三實施例) 此外,對於上述的各實施例,最好使可移動構件8的 厚度t大於可移動構件8之腳支撐構件8 C的步階量然而 ,例如如圖1 、12或14所示。這裡,例如設定 μ m IL h = 2μιη。以此安排,可以釋放當可移動構件8被 侈位時,被集中在可移動構件8的腳支撐構件8 C之步階 部份上的應力集中,因此改善可移動構件8的腳部份之持 久性。 本纸张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297么、釐) I I I I I I____!^w— I ___ C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ------B7____ 五、發明說明@6 ) 而且5圖1 6是一放大剖面圖,其指出依據表示於圖 1 2之頭構造的可移動構件之腳部份的周圍。圖丨7指出 圖16所示的變化例子。 如圖1 6所表示,上述各實施例之可移動構件8的高 度位置被偏離一步階至液體供給埠5側,相對於固定構件 9與可移動構件8的腳支撐構件8 C之間的固定部份:然 而相反地,可採用一模式,其中此高度被偏移至熱產生元 件(未示)側,如圖1 7所示。在此模式中,亦可以改善 可移動構件8的腳部份之持久性,藉著使可移動構件8的 學度t大於可移動構件8的腳支撐構件8 C之步階量h。 (第四實施例) 此外,如圖2所示,藉著例如安排液體流動路徑3側 1二之液體供給埠5的開口邊緣與液體供給埠5側上的可移 動構件8之間的間隙α ,及寬度方向上可移動構件8的重 疊寬度W3 ,其液體流動路徑3側上之液體供給埠5的開 口邊緣重疊,成爲W 3 > α之關係,可以提升上述各實施 例之排出效率。這裡,例如使間隙α爲2 μ m ’且前述重疊 寬度W 3設定爲3 μ m。
在此方面,連同圖18A、18B、19A、19B ,將敘述在前述關係爲W 3 > α及W 3 $ ^之情形中於泡 沫啓始時之液體流動:圖18Α、 18Β、 19Α、 1 9 Β爲剖面圖,其指出通過液體供給埠之流動路徑。首 先,在圖1 8 Α所示的W 3 > α之關係中,由箭頭Α所不 本紙汴尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------I %___ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· _ ·»· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 Α7 Β7 五、發明說明(37 ) •___I______I 甘又.1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) @流動被產生在可移動構件8的側面上,當可移動構件8 被圖1 8 B所示的泡沫啓始所施加的壓力向上移位。而且 ’由箭頭B所示的流動被產生在液體供給埠5的開口邊緣 與可移動構件8之間的間隙中。此時,由於由箭頭B所示 的流動夠大,能以由箭頭B所示的流動來抑制由箭頭A所 示的流動。以此方式,液體流動p至液體供給埠5側可被 充分地抑制,因此更加提升排出效率。 #. 另一方面,在圖1 9 A所示的W 3 ^ α之關係中,當 可移動構件8被圖1 9 Β所示泡沫啓始施加的壓力向上移 位時’由箭頭A ’所示的流動產生在可移動構件8的側面 上’而且由箭頭B ’所示的流動產生在液體供給埠的開口 邊緣與可移動構件8之間的間隙中。此時,由於由箭頭B ’所示的流動不夠大,由箭頭B ’所示的流動無法抑制由 箭頭A’所示的流動,如同W3>a之情形。結果,液體 流動P ’至液體供給埠5側變成比W 3 > α之情形大: 經濟郎智慧財產局員工消費合作社印製 所以,如果關係爲如上所述之W3 > α,從液體流動 路徑3至液體供給埠5側之流動阻力變成大於前述關係爲 W3 $ α之情形,因此在泡沫成長之泡沫啓始時,可以有 效地抑制從液體流動路徑3至液體供給埠5之流動:而且 ,可以有效地抑制從液體流動路徑3至液體供給埠5,經 過液體供給埠5的周圍與可移動構件8之間的間隙之流動 。結果,液體供給埠5可被可移動構件8可靠且快速地遮 蔽。由於這些事件的發生,可更提升排出效率。 本紙涔灵度適用中國國家標準(CNSM4規格(210 x 297公釐) 522096 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明@8 ) (第五實施例) 此外,對於上述各實施例,最好如圖3所示,例如安 排向著排出埠7之方向上的可移動構件8之重疊寬度W 4 ’其與液體流動路徑3側上的液體供給埠5之開口邊緣重 疊’及可移動構件8的寬度方向上之重疊寬度W 3成爲 W 3 > W 4。這裡,例如使 W 3 = 3 μ m 且 W 4 二 2 μ m。 以上述安排的關係,當被泡沫啓始向上移位至液體供 給埠5之可移動構件8,開始被向下移位時,可移動構件 8之自由端的前緣與液體供給埠6的開口邊緣之間的接觸 寬度變小。然後,其間所產生的摩擦力亦減小,使得從可 移動構件的自由端側,液體供給埠被事先釋放=以此方式 ,液體供給埠被可移動構件可靠且快速地釋放:結杲,更 有效地執行再塡充以更穩定排出特性。 而且,圖2 0是一剖面圖,其指出本實施例之改變例 ,取自液體排出頭的液體流動路徑之方向。圖2 1是一剖 而圖,取自沿著圖20中的線21-21 ,其從排出埠之 中央移位至在點Y 1的天花板2側。這裡,圖2 0中的2 - 2線性剖面是與圖2相同。 圖2 0與圖2 1所示之液體排出頭爲第一實施例的一 郃份液體排出頭被修改。如圖2 0所示,並非第一實施例 ,壁面部份5 B,其與排出埠7側可移動構件8之前緣設 有一特定間隙,被做爲一部份的供給單元形成構件5 A : 以此方式,液體流動路徑3上之液體供給埠5的開口邊緣 ,與液體供給埠5側上之可移動構件8的自由端8 B的面 本紙錶尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格mo X 297公釐) ---------ft--------訂--------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522096 A7 --—B7 五、發明說明(39 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨間之間隙α,被明顯地由壁面部份5 B覆蓋,當從排出埠 7向著可移動構件8來看。所以,在泡沫啓始時,可以有 效地抑制從液體流動路徑3至液體供給埠5之流動,其是 與排出方向相反。於是,排出效率被進一步提升。然後, 在此構造例子中,亦可以藉可移動構件8可靠且快速地釋 放液體供給埠,如果如圖2 1所示,排出埠7方向上之可 移動構件8的重疊寬度W 4,其與液體流動路徑3側上之 液體供給埠5的開口邊緣重疊,及寬度方向上的可移動構 件8之重疊寬度W 3 ,被安排於W 3 > W 4之關係:以此 方式,再塡充被更有效率地執行至液體流動路徑3,以更 簡定排出特性。 (第六貫施例) 圖2 2 Α至2 2 D是圖形,其指出依據本發明之第六 實施例的液體排出頭= 對於圖2 2 A至2 2 D所示的液體排出頭,元件基卞5 1與天花板2被結合,且於兩板1與2之間形成流動路徑 3 ,其一端與排出埠7相通。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 擺設液體供給埠5用於液體流動路徑3 ,且共同的液 體供給室6是與液體供給埠5相通。 於液體供給埠5與液體流動路徑3之間,擺設可移動 構件8與液體供給埠5之開口區域平行,具有一小間隙α (例如1 Ο μ m或更小):可移動構件8被至少自由端部份 及兩側包圍之區域,大於面向液體流動路徑之液體流動路 本紙涔尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^ 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ______ B7 五、發明說明(40 ) 涇的開口區域S,且小間隙/3擺設於液體流動路徑的側面 與可移動構件8的側部份之間。以此方式,可移動構件8 可移動於液體流動路徑3而沒有摩擦阻力,其移位至開口 區域側被調整在開口區域S的周圍上,因此主要關閉液體 供給埠5 ,以避免液流從液體流動路徑3流至共同的液體 供給室6。而且,依據本實施例,可移動構件8被定位成 面元件基板1。然後,可移動構件8的一端被安排成自由 端,可被移位至元件基板1之熱產生元件4側,且另一端 被支撐構件9 B所支撐。 而且,如同第四實施例中,最好安排液體流動路徑3 上之液體供給埠5的開口邊緣與液體供給埠5側上之可 移動構件8的表面之間的間隙α,及寬度方向上可移動構 吁8的重疊寬度Wb ,其與液體流動路徑3側上之液體供 給埠5的開·口邊緣重疊,成爲Wb > α之關係,以提升排 出效率。 此外,如同第五實施例中,最好安排排出埠了方向上 可移動構件8的重疊寬度W a ,其與液體流動路徑3側上 之液體供給埠5的開口邊緣重疊,及其寬度方向上可移動 溝件8的重疊寬度w b ,成爲W b > W a之關係,以穩定 俳出特性。 (第七實施例) 現在將敘述使闬於頭之基板,最好採用各上述方法, 及用於製造液體排出頭之方法。 本紙语尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -I I I I _____I I I ^ --- \ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 522096 A7 __B7____ 五、發明說明(41 ) 依據應執行的功能,對於元件基板1或天花板2,提 供驅動上述液體排出頭之熱產生元件4及控制其驅動之電 路及元件◦而且由於對於電路及元件,以矽材料做成元件 基板1及天花板2,可以藉著使用半導體晶圓處理技術而 容易且精確地形成。 現在以下將敘述藉由使用半導體晶圓處理技術而做成 的元件基板1之構造- 圖2 3是一剖面圖,其指出使用於各上述實施例之元 (牛基板1。對於圖2 3所示的元件基板1 ,在矽基板 2〇1之表面上,疊置一熱氧化膜2 0 2 ,作爲熱累積層 ,及一中間層膜2 0 3 ,其作用爲一熱累積層。對於中間 層膜2 0 3 ,使用S i〇2膜或S i 3 N .1膜。然後’部份 地在中間層膜2 0 3的表面上’形成一電阻層2 0 4 :在 電阻層204上,部份地形成電線205。作爲電線罾 2〇5 ,採用A1或Al— Si 、A1— Cu或其它A1 合金電線。在電線2 0 5、電阻層2 0 4及中間警獏 2〇3之表面上,以31〇2膜或313~_1膜形《保護獏 2 0 6。在對應電阻層2 0 4及其周圍的保護膜2 0 6之 表面上,形成一抗孔蝕膜2 0 7以保護保護膜2 0 6免於 在加熱電阻層2 0 4之後的化學及物理震動。電阻看 204之表面上的區域,沒有形成電線205 ’被擺設成 爲熱活性部份2 0 8 ,其上可作用電阻層2 0 4之加熱。 元件撻板1上的膜被形成在矽基板2 0 1之表面上’ 籍著使用半導體製造技術。然後,熱活性部份2 0 8被提 本纸分尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------I %,___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 4是一剖面圖,其指出藉垂直切割表示於圖2 3 中之元件基板1之主要部份的元件基板1。
如圖2 4所示,在是p導體之矽基板2 0 1的表面層 上’局部地提供N型井區域4 2 2及P型井區域4 2 3。 然後’藉由使用一般MOS處理,P— MOS 4 2 〇藉雜 質之離子植入及分散而提供給N型井區域4 2 2,且Μ 一 M〇S 4 2 1被提供給Ρ型井區域4 2 3。Ρ -Μ 〇 S 4 2 0包含源區4 2 5及汲區4 2 6 ,藉由導入X 型或Ρ型雜質局部地在Ν型井區域4 2 2的表面層上而做 戍’且閘電線4 3 5被沈積在Ν型井區域4 2 2之表面上 ,除了源域4 2 5與汲區域4 2 6之外,經過形成以數百 涘之厚度形成的絕緣膜428。而且Ν — MOS42 1包 含源區4 2 5及汲區4 2 6 ,藉由導入Ν型或Ρ型雜質局 部地在Ρ型井區域4 2 3之表面層上而做成,且閘電線 4 3 5沈積Ρ型井區域4 2 3之表面上,除了源區』2 3 與汲區4 2 6之外,經過以數百埃之厚度形成的閘絕緣_ 428 。閘電線435是以4〇〇0埃至5〇〇〇埃之攀 嗖藉使用CVD方法而藉多晶沈積而做成。然後’ c 一 VI〇S邏輯是藉Ρ — Μ〇S 4 2〇與Ν — Μ〇S 4 2 1而 做成。 與Ν — M〇S 4 2 1不同之Ρ型井區域4 2 3的部份 ,被設有Ν - Μ〇S電晶體4 3 0 ,用於驅動電熱轉換元 件之使用。Ν - Μ〇S電晶體4 3 0亦包含源區4 3 2及 本紙分尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(2ΐ〇χ 297公釐) i _________· 又 ί I mmmmme tmt f I n 一 口V f n n flu i ϋ n —i ϋ ϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522096 A7 B7 五、發明說明(43 ) '汲區4 3 1 ’其被局部設在p型井區域4 2 3之表面層上 ’藉著雜質植入及擴散處理等等,及被沈積在p型井區域 4 2 3之表面部份上之閘電線4 3 3,除了通過閘絕緣膜 4 2 8的源區4 3 2與汲區4 3 1之外。 依據本實施例,N - Μ〇S電晶體4 3 0被使用作爲 明於驅動電熱轉換元件的使用之電晶體。然而,電晶體並 不需限定爲此種,只要電晶體能夠各別地驅動許多電熱轉 換元件,而且能夠得到如上所述的細微構造。 介於各元件之間,例如Ρ — Μ〇S 4 2 0與X — Μ〇S 4 2 1之間或Ν — Μ〇S 4 2 1與1\’一 Μ〇S 4 3 0之間,藉由場氧化而形成厚度爲5 0 0 〇埃 及1 0 0 0 0埃之氧化物膜分離區域4 2 4。然後·藉著 設有此氧化物膜分離區域424,元件分別彼此分難:氧 化物膜分離區域4 2 4對應熱活性部份2 0 8的部份,被 做成功能爲熱累積層4 3 4,其是第一層,當從矽基板 2〇1之表面側來看。 在 P— M〇S42〇、N — MOS42 1 及 X — Μ〇S 4 3 0元件之各表面上,藉C V D方法形成3 P S G膜、B P S G膜等等做成之厚度爲7 0 0 0埃的中 間層絕緣膜4 3 6。在藉加熱處理使中間層絕緣膜4 3 6 平滑化之後,使用藉由中間層絕緣膜4 3 6與閘絕緣膜 4 2 8之接觸通孔成爲第一電線之Α 1電極4 3 了來擺設 電線。在中間層絕緣膜436與A 1電極437的表面上 ,藉由電漿CVD方法形成Si〇2的中間層絕緣膜4 3 8 本紙依又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ----------I % ___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 ____Έ.--- 五、發明說明(44 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’厚度爲1 0 0 0 0埃至1 5 0 0 0埃。在中間層絕緣膜 4 3 8的表面對應熱活性部份2 0 8與Ν - Μ〇S電晶體 4 3 〇之部份上,藉由D C濺射方法以τ a Ν 〇 . 8 · h ν X形 吹電阻層204,厚度約爲1000埃。在汲區43 1附 近’藉由形成在中間層絕緣膜4 3 8上的通孔,電阻層 2 〇 4是與A 1電極4 3 7電氣地連接。在電阻層2〇4 的袠面上,形成A 1電線2 0 5以成爲各電熱轉換元件之 ^二電線。 電線2 0 5 、電阻層2 0 4與中間層絕緣膜4 3 8之 庚面上的保護膜2 0 6 ,是藉電漿CVD方法以S i 3N; 漠做成,厚度爲1 0 0 0 0埃。沈積在保護膜2 0 6之表 部」:的抗孔蝕膜是藉由至少一或多非晶合金之薄膜做成, $度約爲2500埃,選自Ta (鉅)、Fe (鐵)、 X 1 (鎳)、(:r (鉻)、G e (鍺)、R u (釕」等等 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現在,參見圖25A至25D、圖26A至26C及 叫2 7A至2 7 C,將敘述製造如圖1至3所示在元件基 以1上之可移動構件8、流動路徑側壁1 0、液體供給埠 5之方法的一個例子:在此方面,圖2 5 A至2 5 D、圖 2 6 A至2 6 C及圖2 7 A至2 7 C是剖面圖,取自與形 咴在元件基板上的液體流動路徑的方向正交之方向: 首先,在圖2 5 A中,藉濺射方法在熱產生元件4側 的元件基板1之表面上形成A 1膜,厚度約爲2μηι。藉 S知光石印方法成型所形成的A 1膜,以在對應各熱產生 本紙K度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(45 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 元件2之位置中形成許多a丨膜圖案。各a 1膜圖案2 5 延伸出現至蝕刻S i N膜2 6之區域,其是材料膜以在敘 述於後的圖2 5 C之步驟中形成一部份的固定構件9及流 動路徑側壁1〇。 A 1 fe圖案2 5作用爲鈾刻停止層,當藉由使用欽述 於後的乾蝕刻而形成液體流動路徑3時。此擺設是需要的 ’因爲薄膜例如T a ,其作爲元件基板1上之抗孔蝕膜 2 0 7 ’及S 1 N膜’其作爲抗蝕元件上之保護層,容易 藉著用於形成液體流動路徑3之蝕刻氣體而被鈾刻:A 1 丨丨吳圖案2 5避免這些層或膜被蝕刻。所以,欲不允許當液 體流動路徑3被乾蝕刻時,熱產生元件4上的元件基忮1 表面被暴露,在與液體流動路徑3之流動路徑方向正交 的方向上’各A 1膜圖案2 5之寬度被做成大於最後形晈 的液體流動路徑之寬度: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,在乾蝕刻時,藉C F ;、C x F γ、S F :氣體之 分解而產生離子籽晶及原子團,且元件基板1上的熱產生 元件4及功能元件在某些情形會受損。然而,a 1摸圖案 2 5接收此離子籽晶及原子團,以保護元件基板1上的熱 產生元件及功能元件免於受損。 然後,在圖2 5 B中,在A 1膜圖案2 5側上的元件 板1之表面及A 1膜圖案25之表面上,s 1 X膜26 ,其作爲材料膜以形成一部份的流動路徑側壁1 0,藉使 用II漿CVD方法被形成,厚度約爲2 〇 . 〇μ1Ώ,以覆蓋 Α丨膜圖案2 5。 本纸详尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A7 _ B7 五、發明說明(46 ) 然後,在圖2 5 C中’在A丨膜形成在S 1 N膜2 6 的整個表面上之後,所形成的A 1膜藉使用習知方法例如 光石印被成型,以在S 1 N膜2 6的表面上形成a丨膜( 未示),除了形成液體流動路徑3的部份之外。然後, s 1 N[膜2 6使用介電耦合電漿藉蝕刻裝置被蝕刻,以形 或一部份的流動路徑側_ 1 〇。對於蝕刻裝置,使用C F 1 、〇2、S F 6之混合氣體以作爲蝕刻停止層之A 1膜圖案 2 5用於蝕刻S 1 N膜2 6。 然後,在圖2 5 D中,藉使用濺射方法,在S 1 X膜 2 6之表面上形成A 1膜2 7,厚度爲2 0 · Ο μ m,以 A 1埋藏藉蝕刻S 1 N膜2 6而產生的孔,作爲在預處理 步驟中形成液體流動路徑3之部份。 現在,圖2 6A中,圖2 5D所示的基板1上之 S iN膜26與A1膜27之表面,藉由CMP U匕學機 喊拋光)被平坦地拋光= 然後,圖2 6 B中,藉由C Μ P被拋光的S 1 X獏 2 6與A 1膜2 7之表面上,藉濺射方法形成A 1獏2 8 ,厚度爲2 · Ομηι。隨後,所形成的A 1膜28藉習知光 fi印方法被成型。A 1膜2 8的圖案被延伸至S 1 X獏被 齡[刻的區域,其成爲在敘述於後的圖2 6 C之處理步驟中 弔於形成可移動構件8的材料膜。如將敘述於後,A 1膜 2 8作用爲蝕刻停止層,當藉由乾飩刻形成可移動構件8 時。換句話說,成爲一部份液體流動路徑3之S 1 N膜 2 6免於被形成可移動構件8所使用的蝕刻氣體蝕刻。 本紙分尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) ·-变 訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印$衣 522096 A7 ----------B7_ 五、發明說明(47 ) 然後,在圖2 6 C中,使用電漿C V D方法,在A 1 膜2 8之表面上形成S i N膜,厚度約爲3 · 0 μ m,其成 爲用於形成可移動構件8之材料膜。所形成的S 1 N膜使 _介電耦合電漿藉蝕刻裝置被乾蝕刻,使得S 1 N膜2 9 完整的保持在對應成爲一部份的液體流動路徑3之A 1膜 2 8的位置。藉由此裝置之蝕刻方法是與圖2 5 C中採用 的處理步驟相同。此S 1 N膜2 9最後成爲可移動構件8 所以,在與液體流動路徑3的流動路徑方向正交的方向 i: Z S 1 N膜2 9圖案的寬度,小於最後形成的液體流動 路徑3之寬度。 然後’在圖2 7 A中,使用濺射方法,成爲材料獏以 和成間隙形成構件3 0之A 1膜,被形成在a 1膜2 8的 犮面上,厚度爲3 · 0 μ m,以覆蓋S 1 N膜2 9 :在預處 邱驟中形成用於A 1 3吴2 8之A 1膜藉使用習知的夺石 印處理被成型,於是形成間隙形成構件3 〇於S : X獲 2 9的表面及側面上,以形成間隙α於液體供給埠5舆可 侈_構件8的上面之間,間隙/S於圖2所示的液體路響側 哦]0與可移動構件8的兩側之間。 然後,在圖27B中,於S iN膜26上,藉以X表 1所給的材料而形成的負型光感環氧樹脂,被旋轉塗覆在 浈述基板上,其包含由A 1膜形成厚度爲3 〇 · 〇μηι之間 隙肜成構件30。這裡,藉由前述旋轉塗覆處理,可以平 :竹地塗覆環氧樹脂,其成爲上面接合天花板2的一部份流 勒路徑側壁1 0。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -Fin - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^-Γ.σ,* „ 522096
五、發明說明(48 ) Μ 1 ^----- SU-8-5CK 由 Microchemical 公司製造) 度 50μηι 90 °C ;5分鐘;熱板 曼農^置 MPA600(佳能微投影對準器) 量 2[J/cm2] PEB 9 0 °C ; 5分鐘;熱板 顯影劑 丙二醇1-單甲醚乙酸酯(由Kishida Kagaku 製造) 焙 200 t ;1小時 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 繼續,如上表1所示,使用熱板’環氧樹脂3 1在 9 〇 t之條件下被預烘焙5分鐘。隨後’使用暴光裝置( 洼能:Μ P A 6〇0 ),環氧樹脂3 1以2 〔 J / c m 2 之暴光量被暴光成一特定圖案°負型環氧樹脂的暴光部份 被硬化,而沒有被暴光的部份沒有被硬化3於是,在前述 暴光步驟中,只有成爲液體供給埠δ以外的部份被暴光: 然後,使用前述顯影劑,形成成爲液體供給埠5之孔部份 。隨後,在2 0 0 °C之條件下正常烘焙1小時。成爲液體 供給埠5的孔部份之開口的區域小於成爲可移動構件8的 S ! N膜2 9之區域。 最後,在圖2 7 C中,使用乙酸、磷酸、硝酸之混合 酸,A 1膜2 5、2 7、2 8、3 0被熱蝕刻以移除。然 $1^張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐1 522096 Α7 ____ Β7 五、發明說明(49 ) 後’液體供給埠5、可移動構件8、固定構件9、流動路 徑側壁1 〇被製造於基板1上。這裡,無增益非晶合金採 闬於設有熱產生元件(泡沫產生機構)4之元件基板1的 最上表面層。所以,當以前述混合酸執行熱蝕刻時,可避 免下層上的電線層被出現在薄膜上或經過其晶粒邊界區域 的銷孔腐蝕。 如前面已敘述,設有大容量的共同的液體供給室6之 天花板2,其與各液體供給埠5相通,被接合至具有可移 動構件8、流動路徑側壁1 0、液體供給埠5之元件基板 1 ,因此製造圖1至圖3所示的液體排出頭。 f第八實施例) 對於上述第七實施例之製造方法,已敘述製造步驟, 弔於提供元件基板1之可移動構件8、流動路徑側壁1 〇 、液體供給埠5。然而,方法並不限於此。可以採弔一方 .去,其中具有可移動構件8與液體供給埠5之天花杈2被 接合至具有流動路徑側壁10之元件基板1。 以F,現在參見圖2 8 A至2 8 D、圖1 9 A、
2 9 B 、3 0 ,將敘述此製造方法的一個例子。圖2 8 A 节2 8 D及圖2 9A與2 9 B是剖面圖,指出處理步驟' 取自與形成在元件基板上的液體流動路徑正交的方向上: 趨3 0足一剖面圖,其指出使用圖2 8A至圖2 9 B所示 的步驟製造之天花板的液體排出頭之構造。而且’敘述中 對於與出現在第一實施例中相同的構成,使用相同的參考 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------t___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -52 - 522096 A7 B7 五、發明說明(5〇 ) 符號。首先,在圖28A中,氧化物膜(Si〇2) 35被形 成在天花板2的-面上,其是以3,材料做成厚度約 1 . 〇_。然後’所形成的Sl0,35藉使用習知的 印方法被成型,以移除在圖3 〇所示形成液體供給堤 5的對應位置上之s 1〇2膜。 然後,在圖2 8 B中,天花板2的1上之s i 3 5的部份,此膜被移除,且其周圍被A丨膜所形吱「享度 約3 . 〇卩爪之間隙形成構件3 6覆蓋=間隙形咬_泮^\ 培用於形成液體供給埠5與可移動構件8間的間隙呵需要 件 構 動 移 可 1 成 SB 在於 ’ 闬 中 是 C ’ 8 上 2 面 圖表 在個 ’ 整 後的 然 6 3 /h丨 〇 膜 構 1τ< 形 ¾ 間 與 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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S 學 成 形 被 法 方 D 件 構 成 形 隙 間 蓋 覆 以 m 後股 然.\ * n n »ϋ I n I I—^-r°J« 〇〇 ·»· <· a.... I 瞧 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 JI:r! 多 MH IE5 ¾一J!l: 〇/ ¾HP 6 法 作 ί 方以板 印,花 石後天 光隨.i 的 : S 知 8 於 習件對 用構 , 吏 動 牛 /—- 33 — 藉移構 , 可成 D 成形 8 形隙 2 以間 圖 7 述 , 3 前 .作酸動 , 硝移 後、可 隨酸露 : 磷成 室、在 給酸 , 供乙中 體吊型 液使成 的藉述 同 , 前 共膜在 成 .__-形 A 除 以之移 ’ 6 以 刻 3 刻 蝕件飩 透構熱 穿成被 ir形酸 執隙人|1 ;問:Μα·ι: ίίΛ Π yl 的之的 8 後 件 7//: Ώ fl, S 2 中 與爲驟 a 定步 7 設的 3 被示 份 Θ 所 部隙 A 動間 9 移的 2 支f 勺 々, 逢 白 匕 :板 上&狹大” UuJ 一三口膜⑺成 件 構 % 將 在 適 度尸、 ¾ I紙 I本
Jt 129 X 10 2 I格 規 -4 )A S N (C 準 標 國 國 -53 - 522096 A7 __B7__ 五、發明說明(51 ) Η:從表面穿透至S i N膜3 7上的可移動部份3 7 a之背 側,各最好是1 μ m或更小的寬度,以形成對應可移動構件 8之液體供給埠5。然後,可移動部份3 7 a的突出區域 .尺於成爲液體供給埠的部份之開口區域(S 1〇2膜3 5之 移除區域)。 然後,在圖29A中,S i〇2膜35被移除之S 1天 花板2的一面之部份,被各向異性濕蝕刻,經過可移動部 份3 7 a的狹縫,於是形成液體供給埠5。 最後,在圖2 9 B中,藉使用L P C V D方法,在目 前步驟所產生的部份上,形成S i N膜3 8,厚度約 〇· 5 μ m。以S 1 N膜3 8 ,埋藏在可移動構件8上打開 的狹縫3 7 c。此時,各狹縫3 7 c之間隙被設定爲1 μ m 或更小’使得狹縫3 7 c被埋藏,但可移動部份3 7 a與 支撐部份3 7 b之間的間隙/3被設爲2μηι或更大:結果. 間隙/3無法被S 1 Ν膜3 8埋藏。而且由前述L P C Υ D Λ 形成的S i N i吴錯各向異性触刻以及砂天花板之穿透 蝕刻,被塗覆在所形成的矽側壁上,於是避被墨水腐蝕: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #· 對於設有擺設在天花板2側上的液體供給埠5與可移 動構件8之構件,進一步提供大容量的共同的液體供給室 6 ,其與各液體供給埠5相通。然後,此構造被接合至具 冇液體流動路徑之元件基板1 ,其形成一端與各排出埠7 相迎的各液體流動路徑3 ,因此製造圖3 0所示的液體排 Ηί如ϋ此模式的液體排出頭亦司展現與圖1至3所示的構 造之液體排出頭相同的效果。 本纸》尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 Α7 Β7 五、發明說明(52 ) (其它實施例) 下文中’將敘述最適於使用本發明之液體排出之原理 的頭之許多實施例。 (側射型) 圖3 1是一剖面圖,其指出所謂側射型之液體排岀頭 爲了敘述’相同的參考符號應用於出現在第一實施例中 <相同構成。此模式的液體排出頭不同於第一及其它實施 ⑼J所示’如圖3 1所示,熱產生元件4及排出埠7被擺設 %在平行的平面上彼此相向,且液體流動路徑3是與和液 體排出之軸方向成直角的排出埠7相通。此種液體排出頭 &吋展現根據第--及其它實施例所述的相同排出原理之效 果。而且,依據第七與第八實施例所述之製造方法可容易 地應用。 I -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !· 訂-- 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 ("ί移動構件) 對於上述各實施例,形成可移動構件之材料要 U要它不會溶解且具有彈性可便利良好情況的可移 之操作。 作爲可移動構件之材料,最好使用高持久性金 /川銀、鎳、金、鐵、鈦、鋁、鉑、鋁、不銹鋼、磷 认η金;或腈基樹脂,例如丙烯腈,丁二烯,苯乙 胺站樹脂,例如聚醯胺;羧基樹脂,例如聚碳酸酯 動搆件 屬,例 青銅及 烯:醯 :醛基 十、氏度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210χ 297公爱 522096 A7
五、發明說明(53 ) n ϋ n ϋ ·ϋ >ϋ H ϋ It I W ^ n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) W S曰例如聚縮醒;硕基樹脂,例如聚砸;及液晶聚合物 或其它樹脂及其化合物;高墨電阻金屬,例如金,鎢,鉅 ,鎳5不銹鋼,鈦;及其合金,具有其中一之塗覆在表面 ’或例如聚醯胺之醯胺基樹脂,醛基樹脂,例如聚縮醛, 酮基樹脂’例如聚醚醚酮’醯亞胺基樹脂,例如聚醯亞胺 ’ ®基,例如酚樹脂,乙基樹脂,例如聚乙烯,烷基樹脂 ’例如聚丙烯’環氧基樹脂,例如環氧樹脂,胺基樹脂, 例如蜜胺樹脂,甲醇基樹脂,例如二甲苯樹脂,及其化合 物;此外,二氧化矽、矽氮化物等等做成之陶瓷,及其化 合物。這裡本發明之可移動構件的目標厚度爲μ ηΊ級。 現在將敘述熱產生元件與可移動構件之間的擺設關係 •以熱產生元件與可移動構件之最佳擺設,可以適當地控 制並利用液體流動,當使弔熱產生元件而作用泡沬: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於所謂泡沬噴射記錄方法之習知技術,亦即噴墨記 錄方法以施加熱或其它能量至墨水而產生狀態的改變,其 伴隨突然的體積改變(產生泡沬),然後使用根據此狀態 改變的作用力,墨水從排出埠被排出至記錄媒體,以藉由 所排出的墨水之附著而形成影像,熱產生元件的區域與墨 水的排出量保持正比關係,如圖3 2之斜線所不:然而, 4瞭解存在區域S,其沒有產生泡沫,其不會有助於排出 墨水。而且從熱產生元件上的燃燒情況’其中沒有作用泡 沫之此區域S存在於熱產生元件的周圍上。以這些結果, 假設寬度約爲4 μ m之熱奎生元件的周圍不會參與產生泡沬 〃另一方面,對於本發明之液體排出頭’包括泡沬產生機 ^纸5f尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(54 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 構之液體流動路徑主要被排出埠以外的部份覆蓋,使得最 大的排出量被調整。所以,如圖3 2之實線所示,有區域 即使當對於熱產生元件的區域及泡沫動力之波動很大不會 ο11起排出量改變。使用此區域,可以穩定排出量。 (元件基板) 以下將敘述設有用於給熱至液體的熱產生元件之元件 基板1的構造。 圖3 3 A與3 3 B是側剖面圖,其指出依據本發明之 液體排出設備的主要部份。圖3 3 A指出一頭,具有將敘 述於後的保護膜。圖3 3 B指出沒有保護膜的頭。 在元件基板1上,擺設天花板2,且在元件基板1與 天花板2之間形成液體流動路徑3。 對於元件基板1 ,矽氧化物膜或矽氮化物膜1 0 6在 矽基體1 0 7上形成,爲了絕緣及熱累積。在此膜上·成 兜如圖3 3 A所示,構成熱產生元件1 0之由硼化給( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Η ί B 2 )、氮化鉅(T a Ν )、鋁化鉅(T a A 1 )做成 的電阻層105 (厚度爲0 · 0 1至0 · 2μηι),及鋁做 成的電線電極(厚度爲〇 · 2至1 · 0 μ m )。電壓被施加 ft!阻層1 〇 5經過電線電極1 0 4以使電流流經電阻層 ].〇 5以產生熱。在電線電極1 〇 4之間的電阻層1 0 5 卜形成由矽氧化物、矽氮化物做成的保護層1 0 3,厚 度爲〇 · 1至2 . 0 μ m。此外在此層上,形成由鉬做成的 本紙张又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 A7 B7 五、發明說明(55 ) 抗孔蝕層1 0 2 (厚度爲0 . 1至〇 · 6 μ m ),因此保護 電阻層1 0 5免於墨水或不同的其它液體。 丨气II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在產生泡沬或泡沬消失時會加強壓力與震動波,特別 是會明顯地降低硬且脆的氧化物膜之持久性。欲補償此, 使用例如鉅(T a )之金屬材料作爲抗孔蝕層1 〇 2。 而且’藉結合液體、流動路徑構造與電阻材料,可以 擺設一構造,對於電阻層1 〇 5不需要保護膜1 0 3 :此 溝造的例子表示於圖3 3 B。可引用銥-鉅-鋁之合金作 爲電阻層1 0 5之材料,其不需要保護膜1 〇 3。 如上所述,可以只擺設電阻層1 〇 5 (熱產生部份) 於電極1 0 4之間,以形熱產生元件4之構造。這裡,亦 可以擺設構造,使得包括保護膜1 〇 3以保護電阻層 10 5。 -痛· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於各實施例,構造擺設有由電阻層1 0 5形成的熱 產生部份,其產生熱如同依據電信號之熱產生元件4,但 熱產生元件並不限於此:可採用任何熱產生元件,只要如 果它能在泡沬液體中充分地產生泡沫以排出液體。例如, 此元件可以是光熱轉換元件,其當接收雷射或其它光時會 產生熱,或者是構件,其設有當接收高頻時會產生熱之熱 產生部份。 在此方面,於前述元件基板1上,功能裝置例如電晶 體、二極體、閃鎖、移位暫存器及其它,其爲驅動熱產生 元件4 (電熱轉換元件)所需,可使用半導體製造方法被 集積地倂入,除了構成熱產生部份之電阻層1 〇 5之外, 本紙0尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明怀) 藉由電線電極1 〇 4形成各熱產生元件4以供給電信號至 電阻層1〇5 。 而且’欲藉著驅動安裝在前述元件基板1上的各熱產 生元件4之熱產生部份以排出液體,如圖3 4所示的矩形 脈衝被施加至電阻層1 〇 5經過電線電極1 〇 4,以使電 線電極1 0 4之間的電阻層1 0 5能被突然地加熱。對於 先前所述的各實施例之頭,藉施在6 k Η z之電信號而驅 動熱產生元件,電信號各具有1 5 m Α之電流7 μ s e c脈 寬及2 4 V的電壓。以上述操作,是液體的墨水從各排出 埠7被排出。然而,驅動信號之情況並不限於此,亦可採 弔任何驅動信號,只要泡沬液體可以適當地產生泡沬。 (排出液體) 先前所述的液體之中,可使用具有與習知泡沬噴射裝 置相同成份的墨水作爲可用於記錄之液體(記錄液體): 然而,作爲排出液體之特性,最好使用不會阻礙排出 、泡沫化或可移動構件本身的操作。 作爲用於記錄之排出液體,亦可使用高黏度墨水: 此外,對於本發明,使用以下組成的墨水作爲可採弔 爲排出液體之記錄液體:然而,使用會使墨排出速度加快 之強化的排出動力,可改善液滴之移位精確性’以得到非 常細品質的記錄影像:w t % 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) - — — — III — — — I .1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 522096 ^-- 、發明說明@7 ) A7 --—一―___ 染料墨黏度2Cp -^====^-------------- (C.I.食物黑2)染料3wt% 二乙二醇 1 0 w t % 氯二醇(chiodiglycc)1)5wt% 乙醇3wt% ^=============-- 水 7 7 w t % (液體排出設備) 經濟部智慧財產局員工消費\ I H ϋ I i H ϋ I n I 0 I I * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -# 圖3 5是一圖形,指出能夠在其上安裝依據各實施例 ’乙液體排出頭的噴墨記錄設備的一個例子之構造。安裝在 圖3 5所示的噴墨記錄設備6 0 〇上之頭匣6 0 1設有如 上所述的液體排出頭,及含有欲供給至液體排出頭的液體 之液體容器。如圖3 5所示,頭匣6 0 1被安裝在卡匣 6〇7上,其與則螺絲6 0 5之螺旋槽嚙合,前螺絲 6 0 5旋轉經過驅動馬達6 0 2之正常及反向旋轉互鎖的 驅動動力傳動齒輪。頭匣6 0 1藉著連同卡匣6 0 7的驅 動馬達6 0 2之驅動動力,沿著箭頭a與b所示的方向之 導引件6 0 8往伋移動:噴墨記錄設備6 0 0設有記錄媒 體載送機構(未示),用於載送作爲記錄媒體之印刷片P ,其接收從頭匣6 0 1排出之液體例如墨。然後,使弔於 印刷片P被記錄媒體載送機構載送在平板6 0 9上之片壓 板6 1 0 ,被擺設成將印刷片P壓全平板6 0 9 ,在卡匣 6〇7的移動方向上: 光耦合器6 1 1與6 1 2被擺設在前螺絲6 0 5的 .適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 522096 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明㊁8 ) 端附近。光耦合器6 1 1與6 1 2是機構,用於偵家位置 ’其藉著辨識在光耦合器6 1 1與6 1 2的有效區域中之 卡E 6 0 7的槓桿6 0 7 a之存在而切換驅動馬達6〇2 之旋轉方向。在平板6 0 9的一端附近,支撐構件6 1 3 被擺設用於支撐帽構件6 1 4,其覆蓋具有頭匣6 1 5之 排出埠的前端。而且擺設有吸墨機構6 1 5,當頭匣 6 0 1閒置排出時,其吸收帽構件6 1 4的內部之墨。使 用吸墨機構6 1 5 ,經由帽構件6 1 4之開口部份,執行 頭匣6 0 1之吸收恢復。 對於噴墨記錄設備6 0 0,提供一主體支撐構件 6 1 9。對於此主體支撐構件6 1 9,一可移動構件 6 1 8被可移動地支撐在前與後方向上,亦即與卡匣 6 0 7的移動方向成直角之方向。在可移動構件6 1 8上 ,安裝一淸潔刀6 1 7。淸潔刀6 1 7之模式並不限於此 -可應用其它模式的任何習知淸潔刀。此外,提供槓桿 6 2 0,其當吸墨機構6 1 5操作其吸收恢復時啓始吸收 。槓桿6 2 0沿著與卡匣6 0 7嚙合的凸輪6 2 1之移動 而移動。其移動是由習知的傳動機構控制,例如開關驅動 馬達6 0 2的驅動動大之離合器。對於記錄設備主體側, 圖3 5中未示,提供一噴墨記錄控制器,其處理信號供給 至頭匣6 0 1之熱產生元件,以及前述各機構之驅動控制 對於前述構造的噴墨記錄設備6 0 0,前述記錄媒體 戦送機構載送平板6 〇 9上之印刷片特別是’且頭匣 本紙汝尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公釐) — Ml — — — —— — I — — — — — — I— « — — — — — II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522〇96 A7 ______B7 ____ 五、發明說明鉍) 6 〇 1在印刷片ρ的整個寬度上往復移動。於此往復期間 ’當驅動信號從驅動信號供給機構(未示)被供給至頭® 6 〇 1時,墨(記錄液體)從液體排出頭單元被排出至言己 錄媒體,依據用於記錄之驅動信號。 圖3 6是一方塊圖,其指出藉著使用本發明之液體@ 出設備,用於執行墨噴射之記錄設備的整體。 記錄設備從主電腦3 0 0接收印刷資訊作爲控制信_ 。印刷資料被儲存在印刷設備的內部中之輸入介面3 〇 1 上,同時被轉換成可在記錄設備中處理的資料’於是被@ 入至C P U (中央處理單元)3 0 2,其作用爲頭驅動信 號供給機構。依據儲存在ROM (僅讀記億體)上之控制 程式,C P U 3 0 2使用R A Μ (隨機存取記憶體) 3〇4及其它週邊單元處理由C P U 3 0 2接收的資料* ’ 並將它們轉換成用於印刷之資料(影像資料); 而且,c P U 3 0 2產生驅動資料,其被使弔於_動 載送記錄片及卡匣6 0 7的驅動馬達6 0 2 ,以與影像胃 料同步,連同安裝其上的頭匣6 0 1移動,以記錄影1象_ 料於記錄片上的適當位置。影像資料及馬達驅動資料被_ 送至頭匣6 0 1及驅動馬達6 0 2 ,分別經過頭驅動器 3 〇 7與馬達驅動器3 0 5。這些分別在控制時間被_ @ 以形成影像。 對於使用於例如墨之液體附著的種類之記錄設備的 錄媒體1 5 0 ,可以使用不同種類的紙及〇HP片;丨吏用 於光碟之塑膠材料;布;例如鋁,銅之金屬材料:例如牛 本纸沒尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —.--------^ ..— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 Α7 Β7 五、發明說明柙) 皮’豬皮及人造皮之皮革材料;例如木材,合板之木質材 料;竹材料;例如磁碍之陶瓷材料;及例如海綿之三維材 料,作爲物體媒體。 而且,作爲記錄設備,包括:一印刷設備,用於記錄 不同種類的紙,〇Η P片等等;使用於在光碟及其它塑膠 材料上記錄之塑膠材料的記錄設備;使用於在金屬板上記 錄之金屬材料的記錄設備;使用於在皮革上記錄之皮革材 料的記錄設備;使用於在木材上記錄的木材材料之記錄設 備;使用於在陶瓷材料記錄之陶瓷的記錄設備·’及使用於 記錄例如海綿之三維編織構造的記錄設備。而且在包含於 其中的布上記錄的織布印刷設備。 而且,作爲可使用於任意液體排出設備之排出 '液體’ 只要此液體可被使用配合各別的記錄媒體及記錄條件即可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本反沒尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐)
Claims (1)
- 522096 A8 B8 C8 ______ 08 六、申請專利範圍 1、 一種用於液體排出頭之液體排出方法,液體排出 頭設有Z 許多排出埠,用於排出液體; 許多液體流動路徑,總是與在一端的各該排出埠相通 ,各具有泡沬產生區域,用於在液體中產生泡沫; 泡沫產生機構,用於產生能量以產生並成長該泡沫; 許多液體供給埠,各設置給各該液體流動路徑,以與 共同的液體供給室相通;及 可移動構件以小間隙被支撐至該液體流動路徑側上的 該液體供給埠,且設有自由端, 至少被自由端部份及兩側包圍的該可移動構件之區域 ,被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的開口區 域,此方法包含步驟: 設定該可移動構件之周期,以關閉及主要切斷該開口 區域,於從施加驅動電壓至該泡沫產生機構至整個泡沬被 泡沫產生機構之終止成長的期間。 2、 如申請專利範圍第1項之液體排出方法,其中對 於該可移動構件關閉並主要切斷該開口區域之周期,至少 繼續直到整個泡沫被該泡沫產生機構終止成長。 3、 如申請專利範圍第1項之液體排出方法,其中在 該可移動構件關閉並切斷開口區域的周期之後,於該排出 埠側上該泡沫產生機構所產生的泡沫之部份的成長周期, 該可移動構件開始從關閉並切斷該開口區域之位置移位至 該液體流動路徑中之該泡沫產生機構側,並使液體供給可 ·張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規袼(210Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -^a - ----- I —1 l ---- I—11 si I J - -- -- is mi 0¾ 、v5. 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 以從該共同的液體供給室至該液體流動路徑。 4、 如申請專利範圍第3項之液體排出方法,其中在 5亥可移動構件開始從關閉並切斷該開口區域之位置被移位 至該液體流動路徑中之該泡沫產生機構側之後,該可移動 構件被進一步移位至該泡沫產生機構,於該可移動構件側 上的該泡沫之部份的縮小周期期間,以從該共同的液體供 給室供給液體至該液體流動路徑。 5、 如申請專利範圍第1項之液體排出方法,其中泡 沫成長的體積改變及該泡沫產生區域上從泡沫產生至消失 的周期,大大不同於在該排出埠側及該液體供給埠側。 6、 如申請專利範圍第1項之液體排出方法,其中該 泡沬產生區域沒有被釋放至空氣外側。 7、 如申請專利範圍第1或5項之液體排出方法,其 中給定在該排出埠側上該泡沬產生區域中成長的泡沫之最 大體積爲V f ,且給定在該液體供給垾側上之該泡沬產生 區域中成長的泡沬之最大體積爲V r ,在全部時間建立 V f > V r之關係。 8、 如申.請專利範圍第1項之液體排出方法,其中給 定在該排出埠側上該泡沬產生區域中成長的泡沬之壽命時 間爲T f ,且給定在該液體供給垾側上該泡沬產生區域中 成長的泡沫之壽命時間爲T r ,在全部時間建立T f > T r之關係。 9、 如申請專利範圍第1項之液體排出方法,其中形 成有該可移動構件以支撐該可移動構件的腳之腳支撐構件 太终張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) —~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 訂 經滴部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 設有一步階,以相對於該腳支撐構件的固定位置,偏移該 可移動構件的高度位置一步階,且該可移動構件的厚度大 於該步階之量。 1 0、如申請專利範圍第1項之液體排出方法,其中 該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣與該液體 流供給埠側上之該可移動構件的面之間的間隙α,與和該 液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在寬度方向 上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 > a 。 1 1 、如申請專利範圍第1 〇項之液體排出方法,其 中和該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在該 排出埠方向上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 4,與在 寬度方向之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲 W 3 > W 4。 1 2、一種用於液體排出頭之液體排出方法,液體排 出頭設有: 許多排出痺,用於排出液體; 許多液體流動路徑,總是與在一端的各該排出埠相通 ’各具有泡沫產生區域,用於在液體中產生泡沬: 泡沫產生機構,用於產生能量以產生並成長該泡沬; 許多液體供給埠,各設置給各該液體流動路徑、以與 共同的液體供給室相通;及 可移動構件以小間隙被支撐至該液體流動路徑側上的 該液體供給埠,且設有自由端, 木味張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)522096 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 至少被自由端部份及兩側包圍的該可移動構件之區域 ,被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的開口區 域,此方法包含步驟: 該可移動構件開始從關閉並切斷該開口區域的位置, 被移位至該液體流動路徑中的該泡沫產生機構側,在該可 移動構件關閉並切斷該開口區域的周期之後,於藉該排出 埠側上之該泡沫產生機構產生的泡沫之部份的成長期間, 使液體供給可以從該共同的液體供給室至該液體流動路徑 〇 1 3、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法,其 中在該可移動構件開始從關閉並切斷該開口區域之位置被 移位至該液體流動路徑中之該泡沫產生機構側之後,該可 移動構件被進一步移位至該泡沬產生機構,於該可移動構 件側上的該泡沫之部份的縮小周期期間,以從該共同的液 體供給室供給液體至該液體流動路徑。 1 4、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法’其 中泡沬成長的體積改變及該泡沬產生區域上從泡沬產生至 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 消失的周期,大大不同於在該排出埠側及該液體供給埠_ 〇 1 5、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法’其 中該泡沫產生區域沒有被釋放至空氣外側。 1 6、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法’其 中給定在該排出埠側上該泡沫產生區域中成長的泡沫之最 大體積爲V f ,且給定在該液體供給埠側上之該泡沬產生 本好·張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X 297公釐) 522096 A8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 區域中成長的泡沫之最大體積爲v r ,在全部時間建立 V f > V r之關係。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 1 7、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法’其 中給定在該排出埠側上該泡沫產生區域中成長的泡沬之壽 命時間爲T f ,且給定在該液體供給埠側上該泡沫產生區 域中成長的泡沬之壽命時間爲τ r ’在全部時間建立T f > 丁 r之關係。 1 8、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法,其 中形成有該可移動構件以支撐該可移動構件的腳之腳支撐 構件設有一步階’以相對於該腳支撐構件的固定位置,偏 移該可移動構件的高度位置一步階’且該可移動構件的厚 度大於該步階之量。 1 9 、如申請專利範圍第1 2項之液體排出方法,其 中該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣與該液 體流供給埠側上之該可移動構件的面之間的間隙α',與和 該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在寬度方 向上重疊之該可移動構件的重疊寬度w 3之間的關係爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 W 3 > α。 2〇、如申請專利範圍第1 9項之液體排出方法,其 中和該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在該 排出埠方向上重疊之該可移動搆件的重疊寬度W 4,與在 從度方向之該可移動構件的重疊寬度w 3之間的關係爲 W 3 > W 4。 2 1 、一種液體排出頭包含: 本成張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 許多排出埠,用於排出液體; 許多液體流動路徑,總是與在一端之各該排出埠相通 ,各具有泡沫產生區域,用於產生液體的泡沬; 泡沫產生機構,用於產生能量以產生並成長該泡沫; 許多液體供給埠,各設給各該液體流動路徑,以與共 同的液體供給室相通;及 可移動構件,以1 〇 μ m或更小之小間隙被支撐至該液 體流動路徑側上的該液體供給埠,並設有自由端, 至少被自由端部份及兩側包圍的該可移動構件之區域 ,被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的開口區 域,且 排出埠與泡沬產生機構是在線性地相通狀態= 2 2、如申請專利範圍第2 1項之液體排出頭,其中 該可移動構件與形成該液體流動路徑之流動路徑壁亦具有 間隙。 2 3、如申請專利範圍第2 1或2 2項之液體排出頭 ,其中對於該泡沫產生機構的最上表面,提供非晶合金做 成的薄膜。 2 4、如申請專利範圍第2 3項之液體排出頭,其中 該非晶合金是選自鉬、鐵、鎳、鉻、鍺、釕的至少一金屬 或更多所做成的合金; 2 5、如申請專利範圍第2 1项之液體排出頭,其中 形成有該可移動構件以支撐該可移動構件的腳之腳支撐構 件設有一步階,以相對於該腳支撐構件的固定位置,徧移 本奸.〔長尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公ϋ " —-------ei — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ·_線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 ABCD 六、申請專利範圍 該可移動構件的局度位置一步階,且該可移動構件的厚度 大於該步階之量。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 6、如申請專利範圍第2 1項之液體排出頭,其中 該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣與該液體 流供給埠側上之該可移動構件的面之間的間隙α,與和該 液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在寬度方向 上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 > a 。 2 7、如申請專利範圍第2 6項之液體排出頭,其中 和該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在該排 出埠方向上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 4,與在寬 度方向之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 〉W 4。 2 8、一種液體排出設備,包含: 如申請專利範圍第2 1項之液體排出頭;及 記錄媒體載送機構,用於載送接收從該液體排出頭排 出的液體之記錄媒體。 經滴部智慧財產局員工消骨合作社卬製 2 9、如申請專利範圍第2 8項之液體排出設備、其 中從該ί仪體排出頭排出墨,以藉由該墨附著至該記錄媒體 來記錄。 3〇、一種液體排出頭包含: 一排出埠,用於排出液體; --液體流動路徑,總是與在一細·之3亥排出璋相通,具 有泡沬產生區域,用於在液體中產生泡沫; 尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 522096 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 泡沫產生機構5用於產生能量以產生並成長泡沫; 一液體供給埠,設給該液體流動路徑,以與共同的液 體供給室相通;及 司移動構件,以1 〇 μ m或更小之小間隙被支撑至該液 體流動路徑側上的該液體供給埠,並設有自由端’ 至少被自由端部份及兩側包圍的該可移動構件之區域 ,被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的開口區 域,且 排出埠與泡沫產生機構是在線性地相通狀態。 3 1 、如申請專利範圍第3 0項之液體排出頭’其中 該可移動構件與形成該液體流動路徑之流動路徑壁亦具有 間隙。 3 2、如申請專利範圍第3 0項之液體排出頭,其中 對於該泡沫產生機構的最上表面,提供非晶合金做成的薄 膜。 3 3、如申請專利範圍第3 1項之液體排出頭,其中 該非晶合金是選自鉅、鐵、鎳、鉻、鍺、釕的至少一金屬 或更多所做成的合金。 3 4、如申請專利範圍第3 0項之液體排出頭,其中 形成有該可移動構件以支撐該可移動構件的腳之腳支撐構 件設有一步階,以相對於該腳支撐構件的固定位置,ί扁移 該可移動構件的高度位置一步階,且該可移動構件的學度 大於該步階之量。 3 5、如申請專利範圍第3 0項之液體排出頭’其中 本奸.¾尺度適用中國國家標準(cns〉Α4規格(2丨0>〔 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 裝- 、ν〆" 線 522096 ABCD 六、申請專利範圍 該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣與該液體 流供給埠側上之該可移動構件的面之間的間隙α,與和該 液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在寬度方向 上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 > a 〇 3 6、如申請專利範圍第3 5項之液體排出頭,其中 和該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在該排 出埠方向上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 4,與在寬 度方向之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 > W 4。 3 7、一種液體排出設備,包含: 如申請專利範圍第3 0項之液體排出頭;及 記錄媒體載送機構,用於載送接收從該液體排出頭排 出的液體之記錄媒體: 3 8、如申請專利範圍第3 7項之液體排出設備,其 中從該液體排出頭排出墨,以藉由該墨附著至該記錄媒體 t 來記錄。 3 9、一種液體排出頭包含: 許多排出埠,用於排出液體; 許多液體流動路徑,總是與在一端的各該排出埠相通 ’各具有泡沫產生區域,用於在液體中產生泡沬; 泡沬產生機構,用於產生能量以產生並成長該泡沬; 許多液體供給埠,各設給各該液體流動路徑,以與共 同的液體供給室相通;及 本烀·張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規袼(2iOX 297公ϋ ~" — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) •裝· 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 可移動構件,以小間隙被支撐至該液體流動路徑上的 該液體供給埠,且設有自由端’ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 至少由自由端部份及兩側包圍的該可移動構件之區域 ,被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的開口區 域,且 具有該可移動構件關閉並主要切斷該開口區域之周期 ,在施加驅動電壓至該泡沬產生機構之後’於藉該排出埠 側上之該泡沫產生機構之整個泡沫的各向異性成長期間’ 且 該可移動構件開始從關閉並切斷該開口區域的位置’ 被移位至該液體流動路徑中的該泡沫產生機構側’在相同 的可移動構件關閉並切斷該開口區域的周期之後’於藉該 排出埠側上之該泡沫產生機構產生的泡沫之部份正被晈長 期間,使液體供給可以從該共同的液體供給室至該液體流 動路徑,其中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 給定成長於該排出埠側上的該泡沫產生區域的泡沫之 最大體積爲v f ,且給定成長於該液體供給埠側上的該泡 沫產生區域中之泡沬的最大體積爲v r ,在全部時間建立 V f > V r之關係。 4〇、如申請專利朝圍第3 9項之液體排出頭’其中 給定在該排出埠側上該泡沬產生區域中成長的泡沫之壽命 時間爲T f ,且給定在該液體供給埠側上該泡沬產生區域 中成長的泡沬之壽命時間爲τ r ,在全部時間建立T f > T r之關係。 木好尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 1、如申請專利範圍第3 9項之液體排出頭,其中 該泡沬消失的點被定位在該排出埠上,從該泡沬產生區域 之中央部份。 4 2、如申請專利範圍第3 9項之液體排出頭,其中 對於該泡沫產生機構的最上表面,提供非晶合金做成的薄 膜。 4 3、如申請專利範圍第4 2項之液體排出頭,其中 該非晶合金是選自鉬、鐵、鎳、鉻、鍺、釕的至少一金屬 或更多所做成的合金。 4 4、如申請專利範圍第3 9項之液體排出頭,其中 形成有該可移動構件以支撐該可移動構件的腳之腳支撐構 件設有一步階,以相對於該腳支撐構件的固定位置,偏移 該可移動構件的高度位置一步階,且該可移動構件的厚度 大於該步階之量。 4 5、如申請專利範圍第3 9項之液體排出頭,其中 該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣與該液 流供給埠側上之該可移動構件的面之間的間隙^,與和該 液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在寬度方向 上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 > a 〇 4 6 、如申請專利範圍第4 5項之液體排出頭,其中 和該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在該讲 出埠方向上重疊之該可移動構件的重疊寬度胃4 ’與在輿 度方向之該可移動構件的重疊寬度w 3之間的關係爲^ 3 ______ _____^ 木吃展尺度適用中國國家摞準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 > W 4。 4 7、一種液體排出設備,包含: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如申請專利範圍第3 9項之液體排出頭;及 記錄媒體載送機構,用於載送接收從該液體排出頭排 出的液體之記錄媒體。 4 8、如申請專利範圍第4 7項之液體排出設備,其 中從該液體排出頭排出墨,以藉由該墨附著至該記錄媒體 來記錄。 4 9、一種液體排出頭包含: 許多排出ί阜,用於排出液體; 許多液體流動路徑,總是與在一端的各該排出埠相通 ,各具有泡沬產生區域,以在液體中產生泡沬; 泡沬產生機構,用於產生能量以產生並成長該泡沫; 許多液體供給埠,各設給各該液體流動路徑·以與共 同的液體供給室相通;及 可移動構件,以小間隙被支撐至該液體流動路徑_上 之該液體供給垾,並設有自由端, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至少由自由端部份及兩側包圍的該可移動構件之區域 被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的區域,且 該可移動構件之自由端在該泡沬產生之啓始階段中被 小小地移位於該液體流動路徑中,且 隨著泡沬消失,該可移動構件之自由端被大幅地移位 於該液體流動路徑中至該泡沫產生機構側,用於從該共同 的液體供給室供給液體經由該液體供給埠進入該液體流動 本碎.伕尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 522096 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 路徑。 5 0、如申請專利範圍第4 9項之液體排出頭,其中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 該可移動構件之自由端的移位量被界定爲h 1 ,作爲在該 泡沫產生之啓始階段,於液體流動路徑中至該液體供給堤 側之移位量,且 當該可移動構件之自由端在該液體流動路徑中隨著該 泡沫消失被移位至該泡沫產生機構側時,其移位量被界定 爲h 2,然後在全部時間建立h 1 < h 2之關係: 5 1 、如申請專利範圍第4 9項之液體排出頭,其中 對於該泡沫產生機構的最上表面,提供非晶合金做成的薄 膜。 5 2、如申請專利範圍第5 1項之液體排出頭,其ψ 該非晶合金是選自鉅、鐵、鎳、鉻、鍺、釕的至少一金_ 或更多所做成的合金。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 3、如申請專利範圍第4 9項之液體排出頭,其ψ 形成有該可移動構件以支撐該可移動構件的腳之腳支撐_ 件設有一步階,以相對於該腳支撐構件的固定位置、觸移 該可移動構件的高度位置一步階,且該可移動構件的Ϊ g 大於該步階之量。 5 4、如申請專利範圍第4 9項之液體排出頭,其中 該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣與該液體 流供給埠側上之該可移動構件的面之間的間隙^ ,與和該 液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在寬度方向 上重疊之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 本紙泽尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規路(210Χ 297公釐) 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 > a 〇 5 5、如申請專利範圍第5 4項之液體排出頭,其中 和該液體流動路徑側上之該液體供給埠的開口邊緣在該排 出埠方向上重疊之該可移動構件的重疊寬度W4,與在寬 度方向之該可移動構件的重疊寬度W 3之間的關係爲W 3 > W 4。 5 6、一種液體排出設備,包含: 如申請專利範圍第4 9項之液體排出頭;及 記錄媒體載送機構,吊於載送接收從該液體排出頭排 出的液體之記錄媒體。 5 7、如申請專利範圍第5 6項之液體排出設備·其 中從該液體排出頭排出墨,以藉由該墨附著至該記錄媒體 來記錄。 5 8、一種用於製造液體排出頭之方法,此液體排出 頭設有:許多排出埠,用於排出液體;許多液體流動路徑 ,總是與在一端的各該排出ί阜相通,各具有泡沬產生區域 ,以在液體中產生泡沫;泡沫產生機構,用於產生能量以 產生並成長該泡沬;許多液體供給埠,各設給各該液護流 動路徑,以與共同的液體供給室相通;及可移動搆件,以 小間隙被支撐至該液體流動路徑側上之該液體供給埠,且 設有自由端,至少被自由端部份及兩側包圍的該可移動構 件之區域被做成大於面向液體流動路徑之該液體保給痺的 開口區域,此方法包含以下步驟: 形成並成型第一保護罾,相對於覆蓋設有該泡沫產生 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0Χ 297公釐) -----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Ρ. 經滴部智慧財產局員工消費合作社印製 -77 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 機構之元件基板的部份之區域,變成液體流動路徑; 形成第一壁材料,使用於形成該液體流動路徑於包括 該第一保護層之元件基板的表面上; 移除成爲該液體流動路徑之該第一壁材料之部份; 埋藏成爲該移除後的液體流動路徑之該第一壁材料的 部份; 藉拋光平滑該第一壁材料之整個表面; 形成第二保護膜於該平滑後的第一壁材料上,韦於形 成該第一壁材料與該可移動構件之固定部份; 藉成型而形成成爲該可移動構件之材料膜,寬度小於 成爲該液體流動路徑之部份,在對應成爲該液體流動路徑 之部份的位置上; 在成爲該可移動構泮之材料膜的周圍上形成一間壤形 成構件,以形成該可移動構件與該液體供給埠之間的間隙 在該第一壁材料上形或第二壁材料,用於形_該液體 供給埠於包括該間隙形成溝件之該基板上; 开夕成成爲該液體供宿ί阜之該第二壁材料的部^ ·以使 其開口區域小於成_該可移動構件之材料膜; 藉溶解使用於埋藏該間隙形成構件之該第一保誇隱, 移除該第二保護層,且該第一壁材料之部份成爲該液體流 動路徑;及 結合設有共同的液體供給室之天花板至在先前步驟中 產生的基板: 本紙.¾尺度適用中國國家榡準(CNS ) A<4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 、1Τ 522096 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 5 9、一種用於製造液體排出頭之方法,此液體排出 頭設有:許多排出埠’用於排出液體;許多液體流動路徑 ,總是與在一端的各該排出埠相通,各具有泡沬產生區域 ,以在液體中產生泡沫;泡沬產生機構,用於產生能量以 產生並成長該泡沫;許多液體供給埠,各設給各該液體流 動路徑,以與共同的液體供給室相通;及可移動構件,以 小間隙被支撐至該液體流動路徑側上之該液體供給埠,且 設有自由端,至少被自由端部份及兩側包圍的該可移動構 ί牛之區域被做成大於面向液體流動路徑之該液體供給埠的 開口區域,此方法包含以下步驟: 形成並成型第一保護層,相對於成爲該液體流動路徑 之壁的該天花板之部份; 在不具有該第一保護層之該天花板的部份上,形戎一 間隙形成構件,用於形成間·隙於該可移動構件與該液體供 給埠之間; 在該第一保護層與該間隙形成構件之整個表面上,形 成成爲該可移動構件之材料膜; 形成成爲該可移動構件之材料膜,具有圖案大於戎爲 j矣液體供給掉之部份的開口區域,且形成通孔於該可移重力 構件上,以便利流入液體以溶解該間隙形成構件: 藉乾飩刻形成具有該間隙形成構件之該共同的液體供 給室作爲_麪停止層; 移除該間隙形成構件; 藉各向異性濕蝕刻不具有該第一保護層之該天花板的 本紙绎尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4规格(210 X 297公慶) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 、v$ 線 522096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 部份,形成該液體供給埠; 以相同於成爲該可移動構件之材料膜的材料,埋藏該 可移動構件之通孔,並以該膜塗覆蝕刻側上之壁; 結合用於形成該液體流動路徑及該泡沫產生機構之設 有壁構件的元件基板,至先前階段的步驟中產生的構件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝—.— 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本 一準 一榡 -國 國 中 用一適 一度 尺 一格 一讀
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