液体喷头、液体喷头装置及液体喷射方法

专利名称：液体喷头、液体喷头装置及液体喷射方法
技术领域：
本发明涉及一种利用向液体施加热能产生气泡来喷射预定的液体的液体喷头和一种利用液体喷头的座架以及同样利用液体喷头的液体喷头装置，还涉及一种液体喷头的制造方法、液体的喷射方法、记录方法和一种用液体喷射方法提供的印刷，最后还涉及一种包含液体喷头的喷墨套件。
特别是本发明还涉及一个具有一个产生气泡推动的移动器件的液体喷头，一个用液体喷头的夹头，一个应用上述方法的液体喷射装置。进一步本发明涉及一种液体喷射方法和用产生气泡移动可移动器件来喷射液体的记录方法。
本发明可应用于设备如印刷机、复印机、具有通讯系统的传真机、具有打印设备或相似装置的文字处理机、以及与不同处理机器或处理机器群结合的工业记录装置，在这些设备中记录是作用在记录材料上如纸、丝、纤维、纺织品、皮、金属、树脂塑料材料，玻璃、木、陶瓷等等。
本申请文件中，“记录”的含意不仅指形成一个文字图形、图像图形或类似具有的特定意义的图形，同时也包括形成不具有特定含意的图形。
所谓的气泡喷射型的喷墨记录方法公认为瞬时的状况变化是由瞬时体积变化造成(气泡产生)，这种变化是由施加能量如热到墨水中，以便使得状况的变化强迫墨水通过喷头射出，由此墨水喷射并沉积在记录材料上形成图形。如美国专利号No.4723129所公开的，一个用气泡喷射记录方法的记录装置由一个喷射墨水的出口、一个液体与出口相联系的墨水流径以及一个置于墨水流径中的作为能量产生装置的电热转换器组成。
用这样的记录方法的优点是，一个高质量的图像可以高速度低噪音记录，大量的喷射出口可以很高密度置放，因此小尺寸记录装置可提供高分辨的图形并且彩色图像也易于形成。所以，气泡喷墨记录方法现在广泛应用在印刷机器、复印机、传真机或其它办公设备，以及工业系统如妨织品印刷设备等等。
目前，随着对气泡喷射技术的广泛需求，不同的要求也施加其上。
例如，有要求对能源更有效利用。为适应这个要求，研究了优化热产生元件如调整保护膜的厚度。这个方法对于产生的热量有效地传播到液体中是一个改进。
为了提供高质量图形，随着喷墨速度的提供，和(或)稳定产生气泡以更好完成喷墨，提出了驱动条件。又如，从提高记录速度的观点出发，液体填充(回填)到液体流径的速度的提高提出了改进流径构造。
日本公开的专利申请号SHO-63-199972提出的流径结构如公开的

图1的(a)和(b)所示。
从朝液室的回波的观点出发，提出了液体路径或通道结构的制造方法。回波认为是能量的损失，因为无助于液体喷射。提出置于热产生元件2关于液体总流动方向的上游的瓣膜10，并且安放在通道的顶部。其占据了沿顶部扩展的初始位置。一旦气泡产生，它占据的位置使其向下延伸，由此瓣膜10阻止了部分回波。当瓣膜在通道3产生时，对回波的阻止作用就不是特别明显。回波不直接对喷射液体作贡献。一旦回波通道中产生，直接喷射液体的压力使得液体从通道中可喷射出来。
另外，在气泡喷射记录方法中，随着热产生元件与墨水接触就反复加热，因此，一种燃烧材料置于由于墨水的热产生元件的表面。可是，置放的数量很大程度上依赖于墨水的材料。如果是这样，墨水喷射就变地不稳定。此外，既使当将要喷射的液体容易由于加热变质或既使当由气泡产生的液体不够时，液体易于喷射而没有性质变化。
日本公开专利申请No.SHO-61-69467，日本公开专利申请No.SHO-55-81172和美国专利No.4480259公开了由热(气泡产生液体)和喷射的液体(喷射液体)产生气泡的液体的不同之处。在这些出版物中，作为喷射液体的墨水和产生气泡的液体由一种硅胶软膜或类似物来完全分离，以阻止喷射液体和热产生元件的直接接触，同时通过软膜的变形向喷射液传导压力，此压力来自于气泡产生液体的气泡产生。用上述结构，防止置于热产生元件表面的材料和增加喷射液体的选择范围的目的就达到了。
可是，用这个喷射液体和产生气泡的液体完全分离的结构，气泡产生的压力通过软膜膨胀一收缩形变传递给喷射液体，因此，压力在很大程度上被软膜吸收。另外，软膜的形变不是很大，因此尽管通过在喷射液体和气泡产生液体采取某些措施，但能量的利用率和喷射压力仍受到损耗。
因此，本发明的一个主要目的是提供一种液体喷射原理。其中，产生的气泡用新式的方法控制。
本发明的另一个目的是提供一种液体喷射方法、液体喷头等，其中聚集在热产生元件上的液体中的热量减少，并且热量产生元件上的剩余气泡减少，因而提高了喷射效率和喷射压力。
本发明的第三个目的在于提供一种液体喷头等，其中对着液体传输方向上的惯性力因为回波而被抑制。同时弯液面的收缩程度因活动件的瓣膜作用使回填频率减小而降低，从而可达到高的印刷速度。
本发明的第四个目的在于提供一种液体喷头等，其中产热元件上剩余物质的淀积减少，可利用液体的范围加宽，另外，喷射效率和喷射力显著增加。
本发明的第五个目的在于提供一种液体喷射方法、一种液体喷头等，其中被喷射液体的选择种类增多。
本发明的第六个目的在于提供一种液体喷头的制造方法，此方法使这种液体喷头的制造简便易行。
本发明的第七个目的在于提供一种液体喷头、一种印刷装置等。这些装置的制造因为用于供应大量液体的液体传导途径由一个很少的部分构成而变得简单易行。另一个目的是提供一种尺寸减小的液体喷头及装置。
本发明的第八个目的在于提供一种利用上述喷射方法的优良的图象印刷。
本发明的第九个目的在于提供一种能够易于停用喷头的喷头套。
根据本发明的一个方面提供的液体喷射方法包括提供一个带有产热面的衬片，产生热量用于在液体中形成气泡；提供一个有自由端的活动件；提供一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口与衬片相对，活动件夹插其中；将活动的自由端设置在液体流向喷射出口方向的下游端；活动件的自由端通过气泡被移动，并向喷射出口增长以喷射液体。
根据本发明的另一个方面提供的一种液体喷射方法包括提供一个产热的产热面，以在液体中产生气泡；提供一个带有自由端的活动件；提供一个利用产生的气泡来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着产热面，活动件夹插其间；将活动件的自由端设置在液体流向喷射出口方向下游端；其中活动件的自由端被气泡移动，并向喷射液体的喷射出口增长。
根据本发明的另一个方面提供的一个液体喷头包括一个带有产热面的衬片，在液体中产生气泡；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着衬片，活动件夹插其中；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面。
根据本发明的另一个方面提供的一种液体喷头包括一个产热面，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口；喷射出口对着产热面，活动件夹插其间；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面。
根据本发明的另一方面提供的喷头箍筒包括一个液体喷头夹；一个带有产热面的衬片，产生的热量用于在液体中产生气泡；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着衬片，活动件夹插其间；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中的反向元件对着活动件的一侧，活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面；喷头箍筒还包括一个液体容放部分，用于容放将被供给液体喷头的液体。
根据本发明的另一方面提供的喷头箍筒包括一个液体喷头夹；一个产生热量的产热面，产生的热量用于在液体中产生气泡；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的液体出口，喷射出口对着产热面，活动件夹插其中；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面；喷头箍筒还包括一个液体容放部分；容放将被供向液体喷头的液体。
根据本发明的另一个方面提供的液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个带有产热面的衬片、产生用于在液体中产生气泡的热量；一个带有自由端的活动件，一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着衬片，活动件夹插其间；一个与活动件合作指导气泡移向喷头出口反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面，此装置还包括驱动信号供给装置，用于向液体的喷射提供驱动信号。
根据本发明的另一个方面提供的液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个带有产热面的衬片，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着衬片，活动件夹插其间；一个与活动件结合指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面；一个传送装置，传送用于接收从液体喷头喷射而来的液体的记录材料。
根据本发明的另一方面提供的液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个产热面，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着产热面，活动件夹插其间；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面；此装置还包括驱动信号供给装置，用于向液体的喷射提供一个驱动信号。
根据本发明的另一方面提供的液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个产热面，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个带有自由端的活动件；一个利用气泡的产生喷射液体的喷射出口，喷射出口对着产热面，活动件夹插其间；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动对，反向元件如同挨着产热面；传送装置，传送用于接收从液体喷头喷射而来的液体的记录材料。
根据本发明的另一方面提供的喷头套件包括；一个液体喷头夹；一个有产热面的衬片，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口对着衬片，活动件夹插其间；一个与活动件合作指导气泡移向喷头出口反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面；一个液体容器，盛放将被供给液体喷头的液体。
根据本发明的另一方面提供的喷头套件包括一个液体喷头夹；一个有产热面的衬片，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个有自由端的活动件；一个利用气泡的产生来喷射液体的喷射出口，喷射出口对着产热面，活动件夹插其向；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，其中反向元件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向元件如同挨着产热面；一个液体容器，盛放将被供给液体喷头的液体。
根据本发明的另一个方面提供的一种液体喷射方法，包括提供一个带有产热面的衬片，产生用于在液体中产生气泡的热量；提供一个有自由端的活动件；提供一个有喷射出口的喷射出口元件，利用气泡的产生喷射液体，喷射出口对着衬片活动件夹插其间；其中喷射出口和衬片确定了位于其间的液体流径并且彼此不在流径中交插；将活动件的自由端设置在液体流向喷射出口方向的下游端；气泡移动活动元件的自由端，并向喷射出口方向增长以喷射液体。
根据本发明的另一个方面提供的一个液体喷头包括一个有产热面的衬片，产生用于在液体中产生气泡的热量；一个有自由端的活动件；一个有喷射出口的喷射出口元件，利用气泡的产生来喷射液体，喷射出口对着衬片，活动件夹插二者之间；此处喷射出口元件和衬片确定了位于其间的液体流径，并在流径中二者不相互交插；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向元件，反向元件对着活动件的一侧，当气泡移动活动件的自由端时，反向元件如同挨着产热面；产热面产生的热量导致液膜的沸膜，造出气泡。
根据本发明的另一个方面提供利用记录装置的记录系统。
根据本发明，一个带有自由端的活动件夹插在产热元件的产热面和喷射出口之间，由气泡产生的压力推向喷射出口，而气泡是由产热面产生。结果活动件和与其相对的一个元件结合将气泡产生的压力向喷射出口集中，好象是挤压着产热面和喷射出口间的连通路径。因此，液体可以高效率、高喷射压力、高喷射精确度地射向记录材料上。活动件对于减小回波的影响也是起作用的，因此液体的回填性能可被改善。从而提供了高响应率、稳定生长的气泡并在连续喷射中保持液滴的稳定喷射性能，从而实现了高速记录和高图案质量的记录。
通过利用容易产生气泡并且不容易产生材料集聚的液体，如在双流径结构里液体喷头上的积聚，喷射液体的选择范围增加了。另外，比较易受热影响的液体比不受影响的液体有用。
根据本发明的液体喷头制造方法，可造出高精度、低成本、小部件的液体喷头。
本发明提供一种具有高效率的记录系统或液体喷射装置。
根据本发明，喷头可被再利用。
本发明的这样那样的目的、特点和优点将通过对下列最佳实施例及伴有的附图的详尽描述而变得更加清晰。
图1是实施例液体喷头主要部分的截面图；图2是本发明实施例液体喷头主要部分的部分剖视图；图3A是本发明实施例液体喷头的液体喷射状态截面简图；图3B是本发明实施例液体喷头的液体喷射状态截面简图；图3C是本发明实施例液体喷头的喷射状态截面图；图3D是本发明实施例液体喷头的液体喷射状态截面图；图4是本发明实施例液体喷头主要部分的截面图；图5是本发明实施例液体喷头主要部分的截面图；图6是本发明实施例液体喷头主要部分的剖视图；图7是本发明实施例液体喷头主要部分的截面图；图8是本发明实施例液体喷头的剖视图；图9A是本发明实施例中用于液体喷头的产生热元件和活动部分或类似物俯视图；图9B是根据本发明实施例用于液体喷头的产热面和活动部分或类似物俯视图；图9C是根据本发明实施例用于液体喷头的产热面和活动部分或类似物俯视图；图10A是本发明实施例的液体喷头喷射状态的截面图；图10B是本发明实施例的液体喷头喷射状态的截面图；图10C是本发明实施例的液体喷头喷射状态的截面图；10D是本发明实施例的液体喷头喷射状态的截面图；图11A是本发明实施例中产生于液体喷头里的气泡的压力传导截面图；图11B是从常规的液体喷头中气泡里传递压力的截面图12是根据本发明的液体喷头主要部分截面图；图13A是本发明实施例液体喷头截面的顶视图；图13B是本发明实施例液体喷头截面的顶视图；图14A是本发明实施例液体喷头喷液状态的截面图；图14B是本发明实施例液体喷头喷液状态的截面图；图15A是本发明实施例液体喷头截面部分顶视图；图15B是本发明实施例液体喷头截面部分顶视图；图16A是本发明实施例液体喷头主要部分的截面示意图；图16B是本发明实施例液体喷头主要部分的截面示意图；图17是本发明实施例的剖视图；图18是本发明实施例液体喷头的剖视图；图19A是用在本发明液体喷头中的活动部分结构示例的顶视图；图19B是用在本发明液体喷头中的活动部分结构示例的顶视图；图19C是用在本发明液体喷头中的活动部分结构的另一个示例的顶视图；图20是用在本发明液体喷头中的活动部分结构的另一个示例的顶视图；图21A是本发明液体喷头活动部分结构示例的顶视图；图21B是本发明液体喷头活动部分结构示例的顶视平面图；图21C是本发明液体喷头活动部分结构示例的顶视图；图22A是本发明液体喷头的衬底的示例顶视图；图22B是本发明液体喷头衬底的示例顶视图23是应用到本发明液体喷头的驱动信号曲线图；图24A是根据本发明制造液体喷头方法的步骤；图24B是根据本发明制造液体喷头方法的另一步骤；图24C是根据本发明制造液体喷头方法的另一步骤；图24D是根据本发明制造液体喷头方法的另一步骤；图24E是根据本发明制造液体喷头方法的另一步骤；图25A是本发明液体喷头所用的槽体的制造方法步骤示意图；图25B是本发明液体喷头所用的槽件的制造方法步骤示意图；图25C是制造本发明液体喷头利用的槽件的制造方法步骤示意图；图25D是本发明液体喷头利用的槽件的制造方法步骤示意图；图25E是本发明液体喷头利用的槽件的制造方法步骤示意图；图26A是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤示意图；图26B是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤示意图；图26C是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤示意图；图26D是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤示意图；图27A是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤图27B是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤图；图27C是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤图；图27D是本发明的液体喷头制造方法另一个实施例的方法步骤图；图28是根据本发明的另一个实施例液体喷头座的透视图；图29是根据本发明的另一个实施例液体喷射装置的透视图；图30是液体喷射装置的方框图；图31是液体喷射记录装置的透视图；图32是液体喷头套件的示意图。
以下将参考附图对本发明的实施例进行描述。
(实施例1)图1是本发明实施例关于液体喷头的截面图。图2是图1所示液体喷头的分隔图。
本实施例的液体喷头是一种称为侧喷射型喷头，其中喷射出口11实质上平行地面对热产生元件2的产热面。产热元件2的尺寸为48μm×46μm并且是热电阻的形式。它被设置在衬片1上，并产生用于制造液膜气泡的热量，如美国专利4,723,129中所披露。喷射出口11构建在通气板14上，通气板14是喷射出口部分的材料。通气板14是通过电成形镍制造的。
液体流径3b在通气板14和衬底1之间，使液体直接与喷射出口11联结，并从此通道流出。在此实施例中，水基墨汁(水和乙醇混合)做为待喷射液体。
流体流径3b带有厘米量级的平板形式的活动部分6以覆盖产热元件2并面对它。这里，活动部分称为“活动件”。活动部分6的定位毗邻于产热面的上出射空间，在垂直于产热元件2的产热面的方向。活动部分6是弹性材料，如金属。在这个实施例中，它是具有5μm厚度的镍。活动部分6的一端5a被支撑并固定在支撑件5b上。支撑件5b由光敏树脂材料的模件形成在衬底1上。在活动部分6和产热面之间，提供一个约15μm厚的空区。
标号15a表示一个做为对看活动部分6表面的反向元件的壁件，当活动部分6被打开时，壁件15a如同更接近产热面。壁件15a和活动部分6的自由端的彼此相对，其间夹一宽度约为2μm的缝隙8。活部分6有一个位于液体流出方向上游的固定端，液体从公共液腔经过供应通道和活动部分6流向喷射出口11，活动部分6的自由端6a位于下游。固定端6b用做活动部分6开口上的基体部分(支点)。
在这个实施例中，缝隙8的宽度要足够窄，以能够防止气泡在活动部分6移动之前从中扩胀。因此它围绕着活动部分6形成但实质上是一个密封结构。至少活动部分6的自由端6a设置在由气泡的扩展而造成的压力区中。在图1中，“A”表示在稳定状态中活动件6的上侧区域(喷射出口侧)，“B”表示区域的下侧(产热元件一侧)。
当产热元件2的产热表面产热并且区域B中产生气泡时，活动部分6的自由端6a在图1箭头方向有瞬间移动，即在气泡的产生和增长及每秒钟的气泡扩胀导致的压力做用下向看以基体部分6b做为支点的区域A移动。因为这些，液体通过喷射出口11被喷出。
在图2中，标号18表示向产热元件2施加电信号的线电极，产热元件2是一种电热导体，设置在衬底1上。
以下将按照实施例对液体喷头的喷射操作以描述。图3A-30是根据实施例的液体喷头喷射操作的截面示意图。在图3A-3D中，为简明起见，略去支撑元件5b。
图3b表示产热无件2还没有被供给能量的状态，即产热元件还没有产生热量(初始状态)如图3A所示，自由端6a对着预定尺寸的缝隙8。
图3B表示产热元件2被供给电能或类似地能量以产热量的状态，通过膜沸腾造出一个气泡7，并且气泡在增大。由于气泡的出现及增大而导致的压力主要传给活动部分6。活动部分6的机械位移对液体从喷射出口的喷出做出贡献。
图3c表示气泡7进一步增长的状态。可以理解，随着气泡7的增长，活动部分6将进一步向喷射出口移动。由于活动部分6的移动，喷射出口一侧的区域A和产热元件一侧的区域B之间的联系比初始状态要自由的多。在这个状态中，产热表面和喷射出口之间流体通道被活动部分6阻塞到一个适当的程度，使气泡膨胀的压力聚集到喷射出口。在这种方式中，由气泡的增长导致的压力波被集中传播到上方，通过这种压力波的直接传播和图4B中描述的活动部分6的机械位移，喷射液通过喷射出口11以液滴11a(图3D)的形式以高速、高喷射力和高效率地喷出。
在图3c中，在产热无件一侧的B区产生的气泡部分延伸到喷射出口一侧的A区。如果从衬片1的表面或产热元件2的产热面到活动部分6之间的空隙的选择使得气泡可以延伸到喷射出口侧的区域A内，则喷射力可进一步增加。为了使气泡能够向喷射出口的扩展超出活动部分6的初始位置，产热元件一侧的B区域高度最好低于最大气泡状态的高度，最好在几微米～30μm之间。
图3D表示气泡7由于内部压力的降低而塌陷的情况。活动部分6由于气泡的收缩而造成的负压和活动部分的弹性产生的回复力缩回到其初始位置。介于此，液体流径3d被迅速地供给大量喷出的液体。在液体流径3b中，几乎没有受到任何由气泡造成的回波的影响，液体的供给与活动部分6的关闭同时执行，因此，液体的供给不受到活动部分的阻碍。
以下将对本实施例液体喷头中液体的回填做以描述。
当气泡7达到其最大体积后开口塌陷过程时，为弥补丧失的气泡体积，液体从喷射出口11一侧和液体流径3b一侧流出。超出活动部分6初始位置以上的气泡(喷射出口一侧)的体积为W1，其下侧(热产生元件一侧)是活动部分(W1+W2＝W)。当活动部分6恢复到其初始位置时，在喷射出口处的弯液面为补偿W1部分收缩停止，其后，对剩余部分W2的补偿主要由活动部分6和产热面之间供给的液体影响。因为这些，在喷射出口处的弯液面的收缩可被减小。
在这个实施例中，体积W2的补偿可通过沿产热元件的产热面的液体流径3b利用塌陷气泡上的压力变化强制做到，并因此可能实现较快的回填。在这种情况中，回填利用在常规喷头中气泡塌陷处的压力来执行，弯液面振动的增大导致图案质量的损害，但在本实施例中，弯液面的振动可被减到最小，因为喷射出口一侧区域A和产热元件一侧B区域的联系被抑制。因为此，图案质量的改善和记录速度的提高均有希望达到。
衬底1的表面实际上与产热元件2原产热面是齐平的，也就是产热元件表面没有下降。在这种情况中，对区域B的液体供应是沿着衬底1的表面进行的。因此，在产热元件2的产热表面上液体的停滞被抑制，并且由气体的液化导致的凝结的气泡或还未塌陷的剩余气泡被移走，在液体中热量的聚集并不多。因此，可以更快的速度重复气泡的稳定产生。在这个实施例中，衬片的表面是一个平坦的内壁，但这并不限制如果内壁是这样的一个平滑表面液体就不会滞留和在液体中不出现涡流。(实施例2)图4是本发明液体喷头另一个实施例中主要部分的截面图。在图4中，为简明起见，略去支撑元件5b。
本实施例不同于实施例1的地方在于活动部分6很薄，但有高柔软性。介于此，如图4中虚线所示，由气泡移动的活动部分6轻微地向喷射出口11弯曲。如果活动部分是可弯曲的，活动部分就可被折回很大的程度，即使是较低的气泡发生压力，因此气泡发生压力可更有效地导向喷射出口。在此实施例中，也可提供高喷射力和高喷射效率的液体喷头。(实施例3)图5是另一个实施例主要部分的截面图。图6是图5所示的液体喷头的剖视图。本实施例喷头的活动部分6不是一个单一结构，而是一个复制结构，气泡的压力移动一对活动部分6，使压力能够传递到设置在活动部分6以上的喷射出口11上。其中的一个活动部分6用做活动元件而另一个用做反向元件，使气泡发生压力能高效地传向喷头出口。在此实施例中，也能提供高喷射力和高喷射率的液体喷头。(实施例4)图7是本发明另一个实施例中液体喷头的截面图。图8是图7所示液体喷头的剖视图。
本实施例的液体喷头是一个侧喷射型喷头，其中的产热元件2面对着喷射出口11。产热元件2的尺寸为48μm×46μm，以热电阻的形式安置在衬片1上，产生用于利用液膜沸腾发生气泡的热能。与美国专利4,723,129中公开的一样。喷射出口11设置在是喷射出口部分材料的通气板14上。通气板14是镍材，通过电成形制得。
第一条液体流径3位于通气板14的下方，使液体直接与喷射出口11相连。另一方面，在衬片1上，为气泡发生液的流出设置第二条液体流径4。在第一条液体流径3和第二条流径4之间，提供一个为分开液体流径的隔板或分离壁5。隔离壁5是一种弹性材料，如金属。在这个实施例中，隔离壁5是一种厚度为5μm的镍材。隔离壁5将位于第一液体流径3中的喷射液体与位于第二液体流径4中的气泡发生液隔离开来。
喷射液通过第一供给通道12a从包含喷射液的第一公共液腔12输给第一液体流径3。气泡发生液通过第二供给通道13a从包含气泡发生液的第二公共液腔13输给第二液体流径4。第一公共液腔12和第二公共液腕13由隔板1a隔离。在此实施例中，供给第一液体流径3的喷射液和供给第二液体流径4的气泡发生液均是水基墨汁(乙醇和水的混合物)。
隔离壁5设置在毗邻产热元件2产热面的出射空间部分的地方，垂直于产热面，并有一对平板结构厘米量级的活动部分，其中一个是活动件，另一个是对着活动件的反向元件。活动部分6和产热面有一个尺寸约为15μm的空区。活动部分6的两自由端6a隔约2μm的空隙(缝隙8)相对。6b指示的是一个用作活动部分6开口上的基体部分。缝隙8形成在一个平面上，该平面包括一条将产热元件2的中心部分与喷射出口11的中心部分联系起来的线段。在这个实施例中，缝隙8的宽窄要使得在活动部分6被移动之前当气泡增长时，气泡不能穿过缝隙活动部分6延伸。至少活动部分6的自由端6a设置在由于气泡延伸形成的压力的区域内。在图7中，“A”表示在稳定态中活动部分6的上侧区域(喷射出口侧)，“B”表示区域的下侧(产热元件侧)。
当热量产生在产热元件2的产热面并且气泡产生在区域B中时，活动部分6的自由端6a在图1箭头所示的方向上有一个瞬间移动，即由于气泡的产生和增长带来的压力和气泡的扩展使自由端6a向用作支点的基体6b区域A移动。通过这样，液体通过喷射出口11被喷出。
图8中标号18表示一个向热产生元件2加电信号的线电极，而产热元件2是一个安置在衬片1上的电热导体。以下将对本实施例中活动件6和第二液体流径4之间的位置关系作以描述。图9A是活动部分6当从通气板14一侧看去时平面顶视图。图9B是第二液体流径4的底部当从隔离壁5一侧观察时的平面顶视图。图9C是径过第二液体流径4，从通气板14一侧观察时，活动部分6的平面顶视图。在这些图例中，插图面的前侧是喷射出口11的一侧。
在此实施例中，瓶颈部分9形成在第二液体流径4中的产热元件2的两侧。利用瓶颈部分9，第二液体流径4的产热元件2毗邻区域有一个腔(气泡发生腔结构，使得气泡产生时压力沿第二液体流径4的逃逸被抑制。
在传统的喷头中，当瓶颈部分设置在液体流劲中去抑制在气泡产生时压力的逃逸时，流径在瓶颈处的截面面积不能太小，这是考虑到被喷液体的回填特性，然而，在本实施例中，大部分被喷射的液体是第一液体流径中的喷射液，在有产热元件的第二液体流径中的气泡发生液没有被喷射很多，因此，填充到第二液体流径中的气泡发生液可能相对较小。因此在瓶颈9中通道壁的空区可能非常窄，如几微米。通过这样，作用到发生在第二液体流径4中的气泡的产生上的压力就可直接集中导向活动部分6而没有遗散到周围当中。这个压力可通过活动部分6用做喷射力，因此可实现更高效、高喷射力的喷射。
以下将对本实施例中液体喷头的喷射操作做以描述。图10A-10D是本实施例中液体喷头插图的截面图。在这个实施例中，被供给到第一液体流径3中的喷射液和被供到第二液体流径4中的气泡发生液均是水基墨汁。
图10A表示产热元件2上被施加能量如电能之前的状态，即产热元件产热之前的状态。如图10A所示，产热元件2之上的隔离壁5两自由端彼此面对，通过缝隙8隔离在第一流体流径3中的喷射率和在第二液体流径4中的气泡发生器。
图10B表示产热元件2被施加如电能等能量后的状态，产热元件2产生热量，在液体中造成液膜沸腾产生气泡并扩胀。来源于气泡的产生及增长的压力主要传向活动部分6。活动部分6的机械位移对喷射液从喷射出口的喷出有贡献。
图10C表示气泡7进一步增长的状态。随着气泡7的增长，活动部分6进一步向第一液体流径3移动，用它的基体部分6b做支点。通过活动部分6的移动，第一液体流径3和第二液体流径4实质上在液体中彼此连通。在这种状态中，产热表面和喷射出口之间的液体通道用活动部分6适当堵塞，使气泡膨胀的压力向喷射出口12方向聚焦。在这种方式中，由气泡增长产生的压力波集中向正上方传递给喷射出口11，在液体中与第一液体径3连通。通过结果图10B描述的压力波的直接传播和活动部分6的机械移动，喷射液通过喷射出口11以高速、高喷射压和高喷射效率做为液滴11a喷出(图10D)。
在图10C中，随着活动部分6向第一液体流径3一侧的移动，产生在第二液体流径4中B区域的气泡部分延伸进入第一液体流径3一侧。因此，第二液体流径4(从衬片1表面或产热元件2的产热面到活动部分6之间的空区)的高度使得气泡延伸到第一液体流径3一侧，使液体的喷射力更进一步提高。为使气泡延伸进第一液体流径3，最好将第二液体流径4的高度小于最大气泡的高度，例如，低几微米～30微米。
图10D表示由于内部气压的降低，气泡塌陷的状态。由于气泡的收缩产生的负压力和由活动部分的弹性性能而生的回复力使活动部分6恢复到它的初始位置。随此第一液体流径3迅速供给大量的液体喷出。在第一液体流径3中，几乎没有任何因为气泡而造成的回波的影响，并且液体的供与活动部分6的关闭同时进行，因此液体的供应不会受到活动部分的妨碍。据此在图10D中，内部的压力不会太大，一个少量的减小即足够。
以下将对本实施例液体喷头中液体的回填做以描述。
当气泡达到其最大体积后处于塌陷过程时，补偿消失的气泡体积的液体从喷射出口11一侧和第一液体流径3b一侧及第二液体流径4流出。气泡位于上端超出活动部分6初始位置的体积是W1，其下端(产热元件一侧)是活动部分(W1+W2＝W)。当活动部分6恢复到其初始位置时，弯液面在喷射出口处为补偿W1部分的收缩停止，之后对剩下的W2的补偿主要由在第二液体流径4中的液体的供给来执行。通过这样，弯液间在喷射出口的收缩程度可被降低。
在这个实施例中，体积W2的补偿可主要通过第二液体流径沿产热元件的产热面，利用塌陷气泡上压力的变化强制做到，并因此可能实现较快的回填。在这种利用常规中气泡塌陷处的压力来执行回填的情况中，弯液面振动的增大导致图案质量的损害，但在此实施例中，弯液面的振动可被减到最小，因为喷射出口一侧的第一液体流径一侧的区域和第二液体流径4的联系被活动部分抑制。因为此，有希望实现图案质量的改善和记录的提高。
衬底1的表面实际上与产热元件2的产热面是齐平的，也就是产热元件表面没有下降。在这种情况中，对区域B的液体供应是沿着衬片1的表面进行的。因此，在产热元件2的产热面上液体的停滞被抑制，并由于气体的液化导致凝结的气泡和剩下的未塌陷的气泡被移走，在液体中热量的聚集并不多。因此，可以更快的速度重复气泡的稳定产生。在这个实实施例中，衬底1的表面是一个平坦的内壁，但这并不限定如果内壁有这样一个平滑表面，液体就不会滞留和在液体中出现涡流。
以下将对本实施例的液体喷头中压力从气泡中传递做以描述，与惯例相比。图11A是本实施例的液体喷头中压力从气泡中传递的截面图。图11B是常规的液体喷头中压力从气泡中传递的截面图。
在图11B所示的有代表性的喷头中，没有阻挡材料在传递方向上挡着对气泡7产生的压力的传递。因此，气泡产生的压力的传递方向沿着气泡表面的法线方向广泛地分散，如V1-V8所示。在这些方向中，指向喷射出口方向、对液体喷射影响最大的压力成份是V8-V6，即压力传递成份接近喷射出口。尤其V4和V5最接近喷射出口，使液体的喷射工作更有效率，但V3和V6有相对较少的成份传向喷射出口。在此，VA和VB是沿液体流径反向传递的组份。
在图11A所示实施例的情况中，活动件6指导气泡的压力传递组份V3-V6向喷射出口传递，因此气泡7的压力作用直接且高效。气泡向着喷射出口增长。在这种方式中，活动部分不仅控制压力的传递方向，而且还控制气泡的增长，使喷射效率、喷射率、喷射速度等显著地增强。
此外，VA1和VB1是沿第一液体流径相互反向的一对压力成份，VA和VB是沿第二液体流径相互反向的一对压力成份。在这个实施例中，活动部分6抑制回波，因此VA1和VB1比传统装置中的小。气泡被导向喷射出口，因此VA和VB比传统装置中的小。结果，VA1+VA和VB1+VB比传统装置中的VA和VB小。(实施例5)图12是本发明另一个实施例中液体喷头主要部分的截面图。这个实施例不同于实施例4之处在于活动部分6很薄，具有高柔软性。据此，如图12中虚线所示，被气泡移动的活动部分6轻微地弯向喷射出口11。如果活动部分是柔软的，活动部分可被更大程度的折回，即使较低的气泡发生压力，使得气泡发生压力更有效地导向喷射出口。在这个实施例中，也可提供高喷射力、高喷射效率的液体喷头。(实施例6)图13A是本发明另一个实施例的液体喷头主要部分截面图。图13B是用在本实施例中活动部分的平面顶视图。此实施例不同于实施例4之处在于一个槽沟或凹陷型液体通道4a被壁面在四侧围闭，代替第二液体通道4。在此实施例中，液体喷射后，液体通过活动件6上的开口6c主要从第一液体流径3供入槽沟型液体通道4中。开口6c的尺寸如果能够流出液体而没有放走气泡则足够。
在此实施例中，气泡发生压力沿着活动部分6的下部向上游端泄露。另外，一旦气泡塌陷，回填的墨汁量仅是一个对应于槽沟型液体通道体积的部分，此回填量可能很小，并能达到高的响应速度。在这个实施例中，可避免高喷射力和高喷射效率的喷头。(实施例7)图14A是本发明另一个实施例液体喷头主要部分的截面图。本实施例喷头的活动部分6不是一个双重型，而是单一型。位于活动部分6自由端6a一侧的第一液体流径3被壁5a包围(反向元件对着活动件)，使气泡产生的压力通过活动部分6的折回而向喷射出口11扩伸。本实施例中的活动部分6是一个单一元件，制造简单，设计思路范围宽。
图14B是本实施例液体喷头中气泡7的产生等截面图。如图中所示，产生在第二液体流径4的B区域中的气泡部分随着活动部分6移入第一液体3的一侧而扩伸到第一液体流径3中。因而第二液体流径4的高度(从衬片1的表面或产热元件2的产热面到活动部分6的空区)使得气泡延伸到第一液体流径3的一侧，喷射力更进一步提高。为使气泡延伸到第一液体流径3中，第二液体流径4的高度最好小于最大气泡的高度，如几微米～30μm。在本实施例中，可避免高喷射力和高喷射效率的液体喷头。(实施例8)图15A是本发明另一个实施例液体喷头主要部分的截面图。图15B是本实施例活动部分顶视图，如同从喷射出口侧观察。本实施例区别于实施例4之处在于四侧被壁包围的槽沟型液体通道4a代替第二液体流径4。在本实施例中，液体喷射之后，液体主要从第一液体流径3通过活动部分6的开口6c供到槽沟型液体通道4a中。开口6c的尺寸如果能使墨汁流出时没有气泡泄漏即足够。
在本实施例中，用于折回瓣膜的压力和气泡的压力都导向喷射出口。实质上在活动部分6返回到其初始位置的同时气泡塌陷，因此，墨汁弯液面的收缩程度可减至最小，使墨汁从上游端平稳地供输到产热面，这是利用气泡的塌陷所致的墨汁的强制回填作用完成的。通过这些，可避免带有高喷射力和高喷射效率的液体喷头。(实施例9)图16A是本发明另一个实施例的液体喷头主要部分的截面图。图16B是用在液体喷头中的活动部分从喷射出口方向看去的顶视图。此实施例不同于实施例7的部分在于由四侧壁面围成的槽沟型液体通道代替了第二液体流径4。在此实施例中液体喷射之后，液体主要从第一液体流径3通过活动部分6上的开口6c传输到槽沟型液体通道4a中。开口6c的尺寸只要能够流出墨汁而不泄露气泡就足够了。
在此实施例中，气泡产生压力沿活动部分6的下部向上游端的泄露可被抑制，因此气泡产生压力可被高效地导向喷射出口。还有，一旦气泡塌陷，回填的墨汁量就是一个仅与槽沟型液体通道的体积对应的量，使回填量可以减小，实现高速的响应。根据此实施例，也可避免一种高喷射力和高喷射效率的液体喷头。(喷头实施例1)图17是本发明实施例液体喷头的透视图，有大量的喷头出口和分别与之对应的在流动传输中的大量液体流径。液体喷头由衬片1，隔离壁5和夹叠气体的通气板14构成。衬片1有一个金属的支撑件，如铝制件还有大量的产热件2。产热件2是以电热传导件的形式产生热量，通过气泡产生液中液膜沸腾来产生气泡，以供给第二液体流径4。衬片1带有一个向产热元件2提供电信号的线电极，用于驱动热发生件2的功能元件如晶体管、二极管、锁存电路、移位寄存器等可选用。在产热元件2上有一个为保护产热元件2的保护层(图中略去)。
隔离壁5带有一对活动部分6，对着产热元件2。在隔离壁5之上，一个带有喷射出口11的通气板14提供一个流通壁15，以构成夹杂其间的第一液体流径3。
在图17中，标号12表示一个通过第一输送通道12a向第一液体流径3输送喷射液的第一公共液腔。标号13表示通过第二输送通道13a向第二液体流径4输送喷射液的第二公共液腔。因此，第一公共液腔12与大量地由隔离壁5上的流道壁15隔离的第一液体流径3在流动中连通。第二公共液13与大量地由衬片1上的通道壁隔离(为方便解释，已略去)在流动中连通。
在图17中所示的液体喷头的制造中，一个厚度为15μm的干膜(固态光敏树脂材料)放在衬片1上，被塑成通道壁组成第二液体流径4。通道壁的材料可以任意，只要它对气泡发生器显示抗溶性且可形成通道壁即可。此材料的样品除干膜外还包括液体光敏树脂材料。其它的样品是诸如聚砜类或聚乙烯或金属，如金、硅、镍和玻璃等。因此衬片1和隔离壁5结合构成一完整的衬底和隔离壁结合体，而同时产热元件2昨活动部分彼此适当的定位。
具有喷射出口11的通气板14通过电成形法由镍制成。通气板14可以是一个带有喷射出口的槽件，通过向有第一液体流径3的树脂模件整体投射exiner激光制成。第一液体流径3通过把厚度为25μm的干膜摆放在通气板14的背面并将其组合而形成。之后，通气板14与衬片和隔离壁的完整结合体相连，而同时喷射出口11和活动部分6彼此相对地定位。(喷头例2)图18是本发明实施例的液体喷头的透视图。本实施例1区别于前述喷头之处在于活动部分6是一个独立的元件而不是一双。带有通道壁15的缺陷15d用做反向元件。在此实施例中，可提供具有高喷射力和高喷射效率的液体喷头。(活动部分和隔离壁)图19A-19C是另一个实施例中带有活动部分的液体喷头顶视图。例中的图19A，隔离壁15的活动部分6是矩形。图19B中活动件是带有做为移动或折回光点的狭窄基体部分6D的矩形。图19C中活动件是具有用做移动或折回支点的、宽于自由端6a一侧的基体6b的矩形。
随着图19B所示的活动部分6的利用，移动操作变得容易。利用图19c所示的活动部分6，活动部分的耐用性增高。从活动部分操作的简易性和活动部分的耐用性的观点看，图19A中所看到的做为支点的基体部分6b的宽度希望被精确地变窄。
图20图19A中所示的矩形活动部分6和产热元件2从喷射出口一侧观察时的顶视图，表明了它们的位置关系。为了更有效地利用气泡产生的压力，两活动部分6在不同的方向上延伸，使产热元件2的有效气泡发生区正上方的部分被活动部分遮盖，这就是其活动端彼此相对。在此实施例中，活动部分6有相同的结构并被对称地安装，但利用了许多不同结构的活动件。如果活动部分的耐用性和喷射效率高，活动部分可以是非对称的。通过使活动部分的总面积大于产热元件的产热面总面积，并通过将活动部分的支点定位在产热件有效产热区之外，使液体喷头的喷射率和耐用性得到提高。
在图7所示的带有反向的活动部分的喷头或类似物中，从提高喷射效率的角度看，缝隙最好较窄。穿过产热元件产热面中心并垂直于产热面的线与穿过两自由端间的间隙区域并垂直于此区域的线最好接着，两条线若交叠则更好。另外，穿过产热元件的产热面中心并垂有于产热面的线最好穿过喷射出口，如果此线和垂直于喷射出口穿过喷射出口中心线相交则为更好。
在图14B中所示的具有上述活动部分和反向缺陷的喷头中，最好穿过产热元件产热面并垂直于产热面的线穿透活动部分的一端。另外，穿过产热面中心并垂直于产热面的线最好穿透喷射出口。此线和穿过喷射出口的中心并垂直于喷射出口的线若能交叠则更好。
图21A-21C是表示不少于三个的活动部分6被用在气泡发生区的结构图，图21A是三个设置的情况；图21B是四个设置的情性并显示了六个设置的情况。活动部分6的数目不受限制，除了发生制作上的问题。在任何一种情况中，活动部分6被布置成沿径向格局，使气泡产生的压力均匀地施加到活动部分6，支点侧被制成拱形以实现更好的运作和耐用性。利用瓣膜状活动部分6的毗邻的径向布局，大尺寸的液滴被高效率的喷出。活动部分6的数量 可利用现有技术按照被喷射的液滴尺寸来判断。
至于包括活动部分的隔离壁的材料，任何材料均可利用，只要它对气泡发生液和喷射液显示抗溶性，它要有适于用作活动部分的弹性并要适于细小缝隙的生成。
活动部分用材的优选样品包括耐用材料，如金属，即银、镍、金、铁、钛、铝、铂、锂、不锈钢磷青铜或其它类似物及其合金，或有腈族的树脂材料，如丙烯腈，丁二烯，苯乙烯及类似物，含酰胺基的树脂材料，如聚酰胺或类似物，含羧基的树脂，如聚碳酸脂或类似物，含醛基的树脂材料，如聚醛或类似物，含砜类的树脂材料，如聚砜，树脂材料如液晶聚合物或类似物，或其化学化合物；或具有耐墨性的材料，如金属，即金、钨、钽、镍、不锈钢、钛、它们的合金，涂覆这些金属的材料，含酰胺基的树脂材料，如聚酰胺，含醛基的树脂材料，如聚醛，含酮基的树脂材料，如聚醚酮，含酰亚胺基的树脂材料，如聚酰胺，含羟基的树脂材料，如酚醛树脂，含乙基的树脂材料，如聚乙烯，含烷基的树脂材料，如聚丙烯，含环氧基的树脂材料，如环氧树脂材料，含氨基的树脂材料，如三聚氰胺树脂材料，含甲基的树脂材料，如二甲苯树脂材料，它们的化学化合物，陶瓷材料如二氧化硅或其化合物。
优选的隔离或分隔壁包括具有高抗热性、高抗溶性和高可塑性的树脂材料，尤其是近似的二程塑料树脂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺，聚乙烯对酞酸盐、三聚氰胺树脂材料、酚酸树脂、环氧树脂材料、聚氨基甲酸酯、聚丁二烯、聚醚、聚砜、聚烯丙基、聚酰胺，液晶聚合物(LCP)或其化合物，或金属，如二氧化硅、氮化硅、镍、金、不锈钢，它们的合金、它们的化合物，或涂钛或金的材料。
隔离壁材料厚度的决定有赖于所用的材料和从做为壁面其强度和做为活动件其运作性来看，它的结构等因素，一般地最好设为0.5μm～10μm左右。
至于提供给活动件31的缝隙35的宽度，当气泡发生液和喷射液是不同材料时，液体的混合是要避免的，间隙的确定使在液体之形成一个弯液面，从而避免了它们间的混合。例如当气泡发生液粘度为2cp，喷射液粘度不小于100cp时，5μm左右宽度的缝隙则足以避免液体的混合，但最好不超过3μm的宽度。
本发明中，活动件具有μm量级的厚度最好。当具有μm量级厚度的活动件上形成的裂缝以及裂缝宽度(Wμm)具有活动件厚度量级时，可认为是制造中的最佳变化。
当与裂缝形成的活动件的自由端和(或)侧边相对的件的厚度等于活动件的厚度时，裂缝宽度和厚度最好依据下列考虑，即在制造中稳定地限制产生气泡液体和喷射液体的混合液体。当产生气泡液体具有的粘滞度不超过3cp，并且较高粘滞墨水(5cp，10cp或相近)用作喷射液体，二种液体的混合可长时间抑制，如果条件W/t≤1能够被满足。
裂缝提供了“衬片封”，最好具有几微米宽度，因为可保证阻止液体混合。
当喷射液体和产生气泡液体分离时，活动件作为它们之间分隔部分的函数。可是，有很小部分的产生气泡液体混合到喷射液体中。就用于印刷的喷射液体而言，如果混合率小于20％，混合率的值实际上是没有问题的。
因此，本发明例中产生气泡液体混合率不超过20％。
在前述实施例中，既使用不同的粘滞率时，产生气泡液体的最大混合率为15％。当产生气泡液体具有粘滞率不超过5cps，最大的混合率大约为10％，虽然驱动频率不一样混合率也不一样。在20cps(如不要超过5％)范围以内降低喷射液体粘滞率，混合液体可减少。(喷射液体和产生气泡液体)当喷射液体和产生气泡液体为同一种液体时，如果满足下述条件，不同的液体都可以用液体不因加热元件的热而变质；积累的物质不容易沉积在加热元件上；气化和凝结的状态变化是可逆的；以及液体流径、活动件或分隔壁或类似物不变形。为记录之目的，用于传统气泡喷射装置中的记录液体，在本发明中仍可用。
另外，既使喷射液体和产生气泡液体为不同液体，喷射液体仍可由产生气泡液体的气泡产生的压力移动活动部分来喷射。因此，诸如聚乙烯乙二醇，利用热量不能产生足够的气体继而喷射力也不够的高粘滞度液体通过把它输送到第一液体流径并输送到第二液体流径作为气泡发生液而被以高喷射率和高喷射压喷射出去。例如好的气泡发生液是乙醇和水4∶6的混合液，大约有1-2cps的粘滞度。
不因热而损坏的液体容易受热影响以高喷射压力高效地喷出，如果这种液体用于第一液体流径，且具有很好的产生气泡的性质的不易受热影响的液体用于第二液体流径。
如果下列条件满足，不同液体都可用不因热产生元件的传热而变质；积累物质不易沉积在产生热量的元件上；汽化和凝结的状态变化是可逆的；以及液体流径，活动件或分离壁或类似物不变形。特别是，这样液体的例子包括甲醇、乙醇、n-丙酮、异丙酮、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、甲苯、二甲苯、二氯亚甲基、三氯乙烯、氟里昂TF、氟里昂BF、乙醚、二噁烷、环己烷、甲基酸、乙基酸、丙酮、甲乙基酮、水或其它或它们的混合物。
喷射液体方面，不论液体热性质或气泡产生性质，不同液体都可使用。具有低产生气泡性质的液体、容易受热变形或影响的液体或不易喷射的高粘滞性的液体，都可被喷射。可是，喷射、气泡产生或操作活动部分最好不要被液体本身堵塞或与产生气泡液体反应。可是就反应来说，产生气泡活动部分可以使用。喷射液体的另一个例子包括易于受热影响的药剂、香水等。
图1中的25V电压和2.5KHz频率电驱动的头部用于上述由乙醇和水混合液体的产生气泡液体；喷射液体为染色墨水(2cps)、颜料墨水(15cps)，聚乙烯乙二醇200或聚乙烯乙二醇600。
由此，形成了令人满意的喷射。
记录操作同样用用以产生气泡的液体和喷射液体的结合来完成。结果为，具有10或几个cps粘滞度的原来不能被喷射的液体可以被喷射，既使150cps液体也可宜干喷射提供高质量图像。产生气泡液体1乙醇 重量比40％水重量比60％产生气泡液体2水重量比100％产生气泡液体3异丙酮洒精重量比10％水重量比90％喷射液体1(大约15cp颜料墨水)碳黑 重量比5％苯乙烯-丙烯酸-乙基共聚物树脂材料重量比1％
悬浮液材料(氧化物140，平均摩尔重量)重量比0.25％单-乙醇胺 重量比0.25％甘油重量比69％硫二甘醇重量比5％乙醇重量比3％水 重量比16.75％喷射液体2(55cp)聚乙烯乙二醇200 重量比100％喷射液体3(150cp)聚乙烯乙二醇600 重量比100％进一步，用下述液体作喷射液体和产生气泡液体，结果是由于墨水的高喷射速度记录下高质量图像。染色墨水(粘滞度2cps)C.I.hoodblack 2染料 重量比3％乙烯乙二醇 重量比10％硫二甘醇重量比5％乙醇重量比3％水 重量比77％就以前不容易喷射的液体来说，喷射速度低，因此喷射方向的变化因喷射不稳定造成的射点位置和喷射量的变化相对较大，因此，图像质量不是很高。可是，根据实施例，产生气泡是稳定且足够的。因此，液滴射点的精确度被改进了且墨水喷射量被稳定住，故大大改进了图形质量。(衬片元件)随后将要描述装备给液体施热的加热件的衬片元件结构。
图22A和22B为根据本发明的液体喷射头的衬片元件的截面图。图22A描述了装有保护膜的喷头衬片元件的一部分，它位于由加热元件组成的电热转换器上。图22B描述没有装保护膜的喷头衬片元件。
形成氧化硅或氮化硅层作为硅或类似物衬片67上的底层66，其目的是用于绝缘和热量积累。在底层66，由硼化铪(HfBz)、氧化钛(TaN)、铝化钛(TaAl)或类似物组成的0.01-0.02μm厚度的阻热层65(产热元件2)和0.2-1.0μm厚缠绕的铝或类似物的电极64被压成片。当电压通过这两个线圈电极64到阻热层65，电流通过位于两个电极64之间的阻热层65，在那里产生了热。
就图22A描述的结构来说，氧化硅、氮化硅或类似物的0.1-2.0μm厚保护层63形成于阻热层之上，至少在线圈电极64之间。进一步，钛或类似物的0.1-0.6μm厚反一空穴层置于保护层63之上，至少保护阻热层65不受不同液体如墨水破坏。为什么如钛等金属用作反一空穴层62的原因就是在气泡产生和破碎时产生的压力波或振动波具强大能力，易于给坚硬和易碎的氧化膜造成极大破坏。
图22B描述了没有保护层62的热元件衬片1；保护层或类似物是非强制的。阻热层材料不要求如上所述的保护层，可指定合金材料如铱-钛-铝合金。
换言之，根据本发明阻热元件结构由位于线圈电极之间阻热层热量产生部分之上的保护层组成，但不强求。
在本实施例中，产热元件由根据电信号产生热量的阻热层组成。但是，本发明不为本实施例所限制。本发明适于只要能在产生气泡液体中产生足够气泡来喷射出喷射液体的任何产热元件。例如，可用光热转换器，它能在接收到光如激光束时发热，或用当接收到高频波时发热的产热部分组成的产热件。
衬片元件1可由功能元件集合而成，功能元件如晶体管、二极管、锁存、移位继存器，此外后述的含有由产生热量部分组成的产热电阻层65和给产热电阻层65供应电信号的线圈电极64的电热转换器组成。这些功能元件同样可以通过半导体制造过程形成。
图23是施于产热元件的驱动信号曲线。横座标表示施于产热部分的驱动信号持续时间，纵座标表示驱动信号电压值。为了由排列在衬片元件1上的电热转换器的产生热量部分驱动喷射液体，如图23所示的矩形脉冲被施于通过线圈电极64的产热电阻层65上，造成位于线圈电极64的产热电阻层65很快产生热量。在前述的每一个实施例中，用于产生热量元件的驱动信号使得液体，也就是墨水，能够由通过后述操作由喷射口喷射，驱动信号具有电压24V，脉冲宽度7μsec，电流150mA以及频率6KH。可是，特定驱动信号不由上述所限制只要能在产生气泡液体产生合适气泡的驱动信号都可接受。
(喷头制造方法)下一步描述根据本发明的液体喷射头的制造方法。
具有一对液体流径的液体喷头的制造过程如下述。首先，第二流径4的壁形成于衬片元件1上，且分隔板5位于壁的上部。然后，装有槽并将成为第一流径了的槽元件安装在分隔板5之上。分隔板5可装在槽元件上，在这种情况下，在第二液体流径通道4的壁形成之后，具有分隔板5的槽元件接在这些壁的顶部表面。
下一步描述第二液体流径4的制造方法。
图24A-24E为描述本发明第一实施例中液体喷头制作方法的步骤的截面图。参考图24A，由硼化铪、氮化钛及类似物的加热元件2组成的电热转换器形成于元件衬片1上，即，用类似半导体制造过程的元件制造，硅片的每一个截面都画出。然后，元件衬片1的表面被清洁以改进与下步中包括的光敏感树脂的粘合力。为了进一步改进粘合力，元件衬片表面的性质用紫外线和臭氧结合或类似的结合来改进，改进后以网状结构覆盖，例如，硅烷偶合剂A189(NIPPONUNICA产品)的重量比为1％的乙基酒精溶液。
下一步，参考图24B，染色膜ODYL SY-318(日本OHKA KOGY-O公司产品)，也即紫外线敏感树脂膜DF，被压在其表面已清洁改进粘合力的元件衬片1上。
下一步，参考图24C，光防护罩PM放置在染色膜DF上。紫外线照射在覆盖有预先定好的光防护罩的染色膜DF上，染色膜区域没有被光防护罩PM遮掩，而是暴露在紫外线中这些暴露区域成为第二液体流径。这个曝光过程用MPA-600(CANON公司产品)来完成，曝光率大约为600MF/CM2。
下一步，参考图24D，染色膜DF用显形剂BMRC-3(东京OH-KA KOGYO公司产品)来改进，该显形剂是二甲苯和丁基醋酸盐溶纤剂的混合物；未曝光区被溶解，留下曝光区和坚硬区作为第二液体流径4的壁。然后，在元件衬片1的表面上的剩余物被氧化原生质灰器件MAS-800(ALCAN-TECH公司产品)处理元件衬片1表面大约90秒。下一步，曝光区进一步在温度150度时被强度100MJ2/CM2的紫外线照射2小时，由此完全变硬。
根据上述方法，第二液体流径变的均匀并在硅衬片精确地形成每一加热板。
下一步，用一个泵联合器(KUSHU MATSUSHITSA电子公司产品)金属端泵形成在加热板电子连接处。由此，硅晶片用装有0.05MM厚钻石刃的股子机AWD-4000(东京SEIMITSU产品)切开，分离每一加热板1。下一步，TAB胶布和加热板1连结在一起。下一步，由槽元件14A和分隔板5结合形成的组合件精确地放置在加热板1处且向那里连接。
当用上述方法时，不公液体流径可精确形成，而且位置相对加热板的加热器不会变的不匹配。因为槽元件14A和分隔板5在以前步骤中连在一起，第一液体流径3和柔软件6之间位置关系精确度被改进。采用这些高精确席制造技术使得能够制造提供稳定喷射的液体喷头，基本上改进了印刷质量。进一步，这些技术使得大量喷头同时在晶片上形成，使得有可能低费用制造大量喷头。
在本实施例中，用于形成第二液体流径2的染色膜可被紫外线照射变硬，但是一种树脂材料其吸收段位于紫外线光谱内尤其是近248NM处才能被利用。在后者例子中，树脂在照射后变硬，之后，用激光去除将要变为第二液体流径的变硬部分树脂就形成了第二液体流径。
图25A-25E为截面图描述了根据本发明制造液体喷头槽元件方法的步骤。
参考图25A，在本实施例中，0.5μM厚保护层22置于不锈钢(SUS)衬片21上，设在作为喷射孔的具有同样节距的预先确定的图案结构中。在本实施例中，形成一个具有59UM直径的保护层以外列具有30UM直径的喷射孔。
下一步，参考图25B，用电镀方法在SUS衬片21上镀15UM厚的镍层23。关于镀液，用的是硫酸镍、强度减弱剂ZERO OHRU(WORLD METAL公司产品)、硼酸、抗凹剂NP-APS(WORLD MET-AL公司产品)和氯化镍的混合物。关于施加电场的方法，一个电极与正极相接，有节奏声的SUS衬片21与负极相接，镀液温度和电流密度分别保持在50℃和5A/CM2。
下一步，参考图25E，染色膜24用显影剂BMRC-3(东京OHKAKOGYO公司产品)来改进，该显影剂是二甲苯和丁基醋酸盐溶纤剂组成；未曝光区被溶解，留下的区域被曝光而变硬，作为液体流径的壁。在衬片表面的剩余物被氧化原生质灰器件MAS-800(ALCAN-TECH公司产品)处理衬片表面大约90秒。下一步，曝光区进一步在温度150℃时被强度100mJ/cm2的紫外线照射2小时，由此完全变硬。由此，形成15μM高的壁。下一步，给SUS衬片21施加超声振动，镍层24与SUS衬片21分离，在预先定好的结构中产生了一个槽元件。
在本实施例中，液体流径由树脂材料形成，但是槽元件只由镍形成。在后者中，染色膜24区域不会变成液体流径壁，在图25D所示的步骤中被去除，并且在表面镀金属形成的镍层去除了“无壁”区域。此后，保护层被去除。当槽元件的镍层部分置以金，槽元件将会有更好的阻溶作用。
图26A-26D为本发明第二个实施例中描述液体喷头制作方法步骤的截面图。
参考图26A，在本实施例中，一个15μM厚的阻件101置于不锈钢(SUS)衬片100上，以第二液体流径形成。
下一步，参考图26B，镍层在SUS衬片100的曝光区表面被镀而增加到一个厚度15UM，与保护层101厚度相同，至于镀液，用的是硫酸镍、强度减弱剂ZERO OHRU(WORLD METAL公司产品)、硼酸、抗凹剂NP-APS(WORLD METAL公司产品)和氯化镍的混合物。关于施加电场的方法，一个电极与正极相接，有节奏场的SUS衬片21与负极相接。镀液温度和电流密度分别保持在50℃和5A/CM2。
下一步，参考图26C，在上述镀金属过程完成之后，施于SUS衬片上的超声振动将镍层102部分与SUS衬片分离，完成了预先特别确定的第二液体流径。当镍层部分102被分离后镍层部分表面被镀以金属，第二液体流径将具有高阻溶性。
同时，发热板包括与半导体元件制造法相似的制造元件在硅晶片上形成电热转换器。形成有加热板的晶片被角子机分割，分成如上所述的单个加热板。分离的加热板1与TAB胶带连在一起以提供电圈。下一步，参考图26D，上述的器件包括精确地位于且固定在如上述所准备的加热板1上的第二液体流径。在定位和固定的步骤中，元件的强度包括当顶部板被连接时，流径与加热板1相固定，其强度要足以阻止它们相互移动。这是因为在后者步骤时，顶部固定有分隔壁的板置于装配板上，且所有器件用压力弹簧牢牢地固定。
在本实施例中，一个受紫外线变硬的胶带粘合剂(日本GRACE产品，AMICON UV-300)包在连接处并且被紫外辐射装置照射而变硬。曝光率为100MJ/CM2。曝光时间大约3秒。
根据本实施例所述的制造方法，不仅第二液体流径可精确形成，而且相对加热器件位置不会变地不匹配。此外，液体流径壁由镍形成。因此，有可能提供一个高度可靠且高度耐碱的喷头。
图27A-27D为本发明第三个实施例中描述液体喷射头制造方法步骤的截面图。
参考图27A，保护层103的两面包以有排列成行的洞或标记104的15μM厚的不锈钢(SUS)衬片100。至于保护层，可用PMERP-AR900，一种TOKYO OHKAKOGYO公司产品。
下一步，参考图27B，包有衬片100的阻件用曝光装置MPA-600(佳能公司产品)曝光，然后，保护层103对应于第二液体流径和排列成行洞104而从区域中去除。曝光率为800mJ/cm2。
下一步，参考图27C，在两面有模型保护层的SUS衬片100浸入在腐蚀性液体中(氯化铁或氯化铜的水溶液)，将没有覆盖保护层103的部分腐蚀掉，然后，保护层被去掉。
下一步，参考图27D，腐蚀了的SUS衬片100置于加热板1之上，之后固定，形成包括第二液体流径4的一个液体喷射头，其方法同前面实施例中所述的制造方法相同。
根据本实施例，不仅第二液体流径可精确形成，而且相对加热器件位置不会变地不匹配。此外，液体流径壁由不锈钢形成。因此，有可能提供一个高度可靠且高度耐碱的喷头。
根据上述的喷头制造方法，第二液体流径壁事先形成在元件上衬片，使得它有可能相对精确地定位电热转换器和第二液体流径。进一步，在衬片晶体被切割成元件衬件的分离片之前，第二液体流径可形成在大量的聚集刻划在衬片晶体的单体衬片上。因此，可以低成本的列大量液体喷头。
此外，在利用本实施例所述制造方法制造的液体喷头中，产热元件和第二液体流径被彼此相对地精确定位；因此，来自于电热传导器的产热导致的气泡发生的压力被有效地传递，使喷头在喷射效率方面非常优越。
(液体喷头座)接下来将对在前述实施例中的液体喷头安装其上的液体喷头座做以简短地描述。
图28是液体喷头座的分解图。此装置包括前述的液体喷头，必然地，液体喷头座包括一个液体喷头部分200和一个液体容器80。
液体喷头部分200包括一个元件衬片1，一个隔离壁30，一个槽件50，一个液体容器90，一个提供电信号的电路板70(TAB带)和类似物，在元件衬片1上排列大量的对气泡发生液施放热量的热电阻。在元件衬片1上，还有大量选择驱动这些热电阻的功能无元件。一条液体流经形成在元件衬片1和包含柔软元件的隔离壁之间，并且产泡发生液流过这条液体流径。喷射液路径。即待发射液流过的液体路径当隔离壁30，槽件50和液体传送件80连结时即构成。两种液体通过液体传送件80在衬片1背后被传送。
液体容器90包含隔离地液体，如墨汁和用于产生气泡的气泡发生液，两种液体均被传递给液体喷头。在液体容器90的外表面，一个定位件90用于与液体喷头相连的连结件和液体容器的定位。被系在喷头部分之后的TAB带70定位在液体容器90上。用双面胶带固定在液体容器90的表面。喷射液依次通过液体容器的液体传输道92连结件的传输道，和液体传输件80的液体传输道被传送到第一公共液腔。气泡发生液依次经过液体容器的传输道93、连结件的供给道和液体传送件的气泡发生液通道82被传送到第二公共液体腔。
在后续述中将参考液体喷头座和液体容器的结合做以描述。这个结合物可以当气泡发生液体与喷射液不同时分别地传送或盛放气泡发生液和喷射液。然而，当喷射液和气泡发生液相同时就不需要对气泡发生液和喷射液提供单独的输送道和容器。
偶然地，上述的液体容器在每个液体被消耗后被回填。为了这样，最好液体容器带有一个液体填充口。另外液体喷头和液体容器可以是分离或不分离的。
图29是利用上述液体喷头的液体喷射装置。在这个实施例中，喷射液是墨汁，装置是喷墨记录装置。液体喷射装置包括一个HC箱，包括两者互相连接的液体容器部分90和液体喷头部分200的喷头座被安置在HC箱上。HC箱在记录介质150如记录片或类似物宽度方向上是相对的，记录介质由记录介质传递装置送进。
当一个驱动信号从未标出的驱动信号传递装置传给滑架上的液体喷射装置时，记录液相应于信号从液体喷头喷射给记录介质。
本实施例的液体发射装置包括做为驱动记录介质传递装置驱动源的马达111和用于将力从驱动源到滑架的传递的滑动架、齿112、113和滑架轴115等。利用此记录装置和采用此记录装的喷射方法，通过对不同的记录介质喷射液体可得到优良的印刷。
图30是根据本发明，操作采用液体喷射方法和液体喷头的喷墨记录装置的流程方框图。记录装置接收从主机300处传来的以控制信号形式的印刷数据。印刷数据暂时被储存在印刷装置的输入接口301处，并与此同时被转换成可处理数据输入CPU302，对传给的喷头驱动信号起双倍作用。利用外部设备。如RAMS302或类似设备，CPU302将前述的输入到CPU302中的数据处理成可打印数据(图象数据)，随后的控制程序储入ROM303中。
另外，为将图像数据记录到记录片上的适当点处，CPU302产生一个驱动驱动马达的驱动数据，与图像数据对称地移动记录片和记录喷头。图像数据和马达驱动数据分别通过喷头驱动器307和马达驱动器305被传递到喷头200和驱动马达306，喷头驱动器307和马达驱动器305受适应的定时控制以产生图像。至于粘位墨汁这样的液体的记录介质，被诸如上述的记录装置所利用，它们可以是各种纸件；OHP件；用于制造CD盘的塑料材料、装饰板或类似物；纤维；金属材料，如铝，铜或类似物；皮革材料，如牛皮、猪皮、合成革或类似物；木材，如实心木材、胶合板及类似物；竹子材料；陶瓷材料，如瓷砖及含有三维结构的材料，如海绵。
前述的记录装置包括一个针对纸和OHP片的各种片件的印刷装置、一个针对塑料材料，如用于制造CD盘或类似物的塑料材料的记录装置，一个针对金属板或类似物的记录装置，一个针对皮革的记录装置、一个针对木材的记录装置，一个针对陶瓷材料的记录装置，一个针对诸如海绵等三维记录介质的记录装置，一个把图案记录到纤维上的织物印刷装置及类似的记录装置。
至于用在这些液体喷射装置中的液体，任何液体都可使用，只要它与采用的记录介质及记录条件相容即可。
(记录系统)接下来将对一个喷墨记录系统的例子进行描述。它利用本发明的液体喷头做为记录头将图案记录到记录介质上。
图31是采用本发明前述的液体喷头201的喷墨记录系统透视图，并说明了它的一般结构。在此实施例中的液体喷头是一个全线型喷头，它包括多个排列成密度为360DPI的喷射孔以覆盖记录介质150的全部可记录区域。它包括四个喷头对应于四种颜色黄(Y)，深红(M)，深蓝(C)和黑(BK)，这四个喷头由支撑件1202固定地支撑，互相平行并间隔预定的距离。
这些喷头被一个喷头驱动器307输出的信号所驱动，喷头驱动器307构成向每个喷头提供一个驱动信号。
四种颜色(Y.M.C和BU)的每一种从颜料容器204A，204B，204C或204D中供给相应的喷头。标号204E表示一个气泡发生液容器，气泡发生液从此容器内发送给每个喷头。
在每个喷头以下设置203A，203B，203C和203D四个笔帽，其内含有由海绵或类似物组成的吸收件。它们分别遮盖对应喷头的喷射孔，保护喷头，并在非印刷其间维护喷头的性能。
标号206表示一个传送带，构成一个传送各种记录介质，如在前面实施例中描述的那些介质的装置。传送带206的线路经过有不同滚轴预定的路径，并受一个与马达驱动器305连结的驱动轴驱动。
在本实施例中的喷墨记录系统包括一个预印刷处理装置251和一个次印刷处理装置252，分别设置在喷墨记录装置的上游端和下游端，沿着记录介质的传送路径。这些处理装置251和252分别在记录前和记录后对记录介质以不同的方式进行处理。
预印刷处理和次印刷处理依据记录介质的类型或颜料的类型而变化。例如，当引用记录介质由金属材料、塑料材料、陶瓷材料或类似物组成时，记录介质在印刷之先光暴露在紫外线和臭氧中，以激活它的表面。
在一种易于接受电荷的记录介质中，如塑料树脂材料，粉尘由于静电作用容易沉积到表面，粉尘会妨碍期望的记录。在这种情况中，用电离剂来去除记录介质的静电，从而从记录介质中去除粉尘。当记录介质是织物时，从防止裂纺和提高。固定或类似情况的目的看，一个预处理操作是应执行的，在其中碱性物质、水溶性物质，合成聚脂，水溶性金属盐，尿素或硫脲用到织物中。预处理不局限于对这些材料，它可以是一种记录材料具备适当温度的方法。
另一方面，次处理是一个对具有接收到墨汁的记录材料进行热处理，紫外线照射以增进墨汁的固着或是一种去除用于预处理并因没有反应而剩下的处理材料的清洁过程。
在此实施例中，喷头是全线型喷头，但本发明是这一系列类型的一种应用，其特征在于喷头沿着记录介质的宽度方向移动。
(喷头套件)此后将对一个喷头套件做以描述。喷头套件包括与本发明一致的液体喷头。图32是此喷头套件的简图。此喷头套件是一个喷头套件箱501的形式，包括一个与本发明一致的喷头510，它包括一个用于喷墨的喷墨组件511；一个墨汁容器510，液体容器与喷头是可分离的或不可分的；墨汁填充装置530，它把要被填充的墨汁放到墨汁容器520中。
在墨汁容器520中的墨被完全消耗后，墨汁填充装置的顶部530被插到墨汁容器的通气521中墨汁容器和喷头间的节点或凿通墨汁容器壁的孔及墨汁填充装置内的墨汁通过顶部531被填入墨汁容器。
当可以得到包含于套件箱中套件形式的液体喷头、墨汁容器、墨汁填充装置及类似物时，墨汁可以很容易地如上所述装入墨汁被消耗的墨汁容器，则记录可很快地再开始。
在本实施例中，喷头套件包括墨汁填充装置。但它并不是对包括墨汁填充装置的喷头套件的补充；套件可包括一个可交换型的充入墨汁的墨汁浴器和一个喷头。
即使图32仅是一个将印刷墨汁填入墨汁容器的墨汁填充装置，喷头套件可包括装气泡发生液填入气泡发生液容器中的装置。
在参考此处公开的结构对本发明进行描述时，对提出的具体内容并没有限制，此申请打算覆盖本申请在下述权利要求的范围或改进的目的之内容可做的修改或变化。
权利要求
1.一种液体喷射方法包括提供一个带有产热面的衬片，用于产生在液体中生成气泡的热量；提供一个具有自由端的活动件；提供一个利用产生的气泡喷射液体的喷射出口，喷射出口与衬片相对，上述的活动件夹插其中；将活动件的自由端设置在液体流向喷射出口方向上的下游端；其特征在于气泡移动活动件的自由端，并向喷射出口增长，以喷射液体。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于衬片和喷射出口实质上是相互平行的。
3.根据权利要求1的方法，其待征在于由产热表面产生的热量使得液体膜沸腾产生气泡。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于气泡向喷射出口扩张超出了活动件的初始位置。
5.根据权利要求1的方法，其待征在于当活动件移动时，气泡与活动件接触。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于不同的液体分别供给上述活动件一端的空间并进入活动件的另一端空间。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于同样的液体分别供给上述活动件一端的空间并进入活动件的另一端空间。
8.一种液体喷射方法，包括提供一个在液体中用于产热以产生气泡的产热表面；提供一个具有一个自由端的活动件；提供一个用于产生气泡的喷射液体的喷射出口，喷射出口相对于具有位于它们之间的上述活动件的产热表面；在液体流向喷射出口方向上的下游端放置活动件自由端；其特征在于气泡移动活动件的自由端，并朝喷射出口增长以喷射液体。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于衬片和喷射出口实质上相互平行。
10.根据权利要求8的方法，其特征在于由产热表面产生的热量造成液膜沸腾产生气泡。
11.根据权利要求8的方法，其特征在于气泡向喷射出口扩张超出了活动件的初始位置。
12.根据权利要求8的方法，其特征在于当活动件移动时，气泡与活动件接触。
13.根据权利要求8的方法，其特征在于不同的液体分别供给上述活动件一端的空间并进入活动件的另一端空间。
14.根据权利要求8的方法，其特征在于同样的液体分别供给上述活动件一端的空间并进入活动件的另一端空间。
15.一个液体喷头包括一个具有产热面的衬片，用于产生在液体中生成气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个利用产生的气泡喷射液体的喷射出口，喷射出口相对于位于它们之间的上述活动件的衬片；一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。
16.根据权利要求15所述的喷头，其特征在于一个限定喷射出口的部件实际上与产热面相互平行。
17.根据权利要求15所述的喷头，其特征在于反向件是一个具有自由端的第二活动件，活动件们的自由端隔着间隙相对。
18.根据权利要求17所述的喷头，其特征在于第一条线垂直于产热面并穿过产热面的中心，一个第二条线垂直于间隙并穿过间隙中心，两条线彼此接近。
19.根据权利要求18所述的喷头，其特征在于上述两条线实际上彼此交叠。
20.根据权利要求17所述的喷头，其特征在于第一条线穿过喷射出口。
21.根据权利要求20所述的喷头，其特征在于上述第一条线和一条垂直于喷射出口并穿过喷射出口中心的线实际上彼此交叠。
22.根据权利要求15所述的喷头，其特征在于反向件是一面壁。
23.根据权利要求22所述的喷头，其特征在于第一条线穿过活动件。
24.根据权利要求22所述的喷头，其特征在于第一条线穿过喷射出口。
25.根据权利要求51所述的喷头，其特征在于上述第一条线和一条垂直于喷射出口并穿过喷射出口中心的线实际上彼此交叠。
26.根据权利要求42所述的喷头，其特征在于液体流径分别形成在上述活动件的一侧及上述活动件的另一侧。
27.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是位于液体流径之间的隔离壁的一个部分。
28.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于液体流径实际上彼此气密地隔离。
29.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于不同的液体分别被输送到各个液体流径中。
30.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于相同的液体分别被输送到各个液体流径中。
31.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于液体实际上沿着内壁与产热面齐平地被输送到产热面。
32.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件的面积大于产热面的面积。
33.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于上述活动件有一个位于远离产热面区域处的支点部分。
34.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是一个板式形状。
35.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是一种金属。
36.根据权利要求62所述的喷头，其特征在于金属是镍或金。
37.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是树脂材料。
38.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是一种陶瓷材料。
39.根据权利要求53所述的喷头，它还包括用于盛放被输送到液体流径中的液体的公共液体腔。
40.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于产热面是一种用于将电能转换成热能的电热传导件。
41.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于由产热面产生的热能引起液膜沸腾，产生气泡。
42.一种液体喷头，包括一个产热面，用于产生在液体中生成气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个利用气泡的生成来喷射液体的喷射出口，喷射出口与产热面相对，活动件夹插其中；一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件和自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。
43.根据权利要求42所述的喷头，其特征在于初底和喷射出口实质上相互平行。
44.根据权利要求42所述的喷头，其特征在于反向件是一个具有自由端的第二活动件，活动件们的自由端隔着间隙相对。
45.根据权利要求44所述的喷头，其特征在于第一条线垂直于产热面并穿过产热面的中心，一个第二条线垂直于间隙并穿过间隙，两条线彼此接近。
46.根据权利要求45所述的喷头，其特征在于上述两条线实际上彼此交叠。
47.根据权利要求44所述的喷头，其特征在于第一条线穿过喷射出口。
48.根据权利要求47所述的喷头，其特征在于上述第一条线和一条垂直于喷射出口并穿过喷射出口中心的线实际上彼此交叠。
49.根据权利要求42所述的喷头，其特征在于反向件是一面壁。
50.根据权利要求49所述的喷头，其特征在于第一条线穿过活动件。
51.根据权利要求49所述的喷头，其特征在于第一条线穿过喷射出口。
52.根据权利要求51所述的喷头，其特征在于上述第一条线和一条垂直于喷射出口并穿过喷射出口中心的线实际上彼此交叠。
53.根据权利要求42所述的喷头，其特征在于液体流径分别形成在上述活动件的一侧及上述活动件的另一侧。
54.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是位于液体流径之间的隔离壁的一部分。
55.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于液体流径实际上彼此气密地隔离。
56.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于不同的液体分别被输送到各个液体流径中。
57.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于相同的液体分别被输送到各个液体流径中。
58.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于液体实际上沿着内壁与产热面齐平地被输送到产热面。
59.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件的面积大于产热面的面积。
60.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于上述活动件有一个位于远离产热面区域处支点部分。
61.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是一个板式形状。
62.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是一种金属。
63.根据权利要求62所述的喷头，其特征在于金属是镍或金。
64.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是树脂材料。
65.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于活动件是一种陶瓷材料。
66.根据权利要求53所述的喷头，它还包括用于盛放被输送到液体流径中的液体的公共液体腔。
67.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于产热面是一种用于将电能转换成热能的电热传导件。
68.根据权利要求53所述的喷头，其特征在于由产热面产生的热能引起液膜沸腾，产生气泡。
69.一种喷头座，包括一个液体喷头夹；一个具有在液体中用于产热以产生气泡的产热表面的衬片；一个具有自由端的活动件；一个用于产生气泡的喷射液体的喷射出口，喷射出口相对于具有位于它们之间的上述活动件的衬片；一个与活动件合作指导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。上述喷头座还包括一个液体容放部分，用于盛放将被输送到液体喷头的液体。
70.根据权利要求69所述的喷头，其特征在于液体喷头而液体盛放部分分离。
71.根据权利要求69所述的喷头，其特征在于液体盛放部分包含回填液体。
72.根据权利要求69所述的喷头，其特征在于液体盛放部分带有一个为回填液体的液体喷射口。
73.一种喷头座，包括一个液体喷头夹；一个产热面，用于产生在液体中生成气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个利用气泡的生成来喷射液体的喷射出口，喷射出口与产热面相对，活动件夹插其中一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。上述喷头座还包括一个液体容放部分，用于盛放将被输送到液体喷头的液体。
74.根据权利要求69所述的喷头，其特征在于液体喷头而液体盛放部分分离。
75.根据权利要求69所述的喷头，其特征在于液体盛放部分包含回填液体。
76.根据权利要求69所述的喷头，其特征在于液体盛放部分带有一个为回填液体的液体喷射口。
77.一种液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个具有在液体中用于产热以产生气泡的产热表面的衬片；一个具有自由端的活动件；一个用于产生气泡的喷射液体的喷射出口，喷射出口相对于具有位于它们之间的上述活动件的衬片；一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。上述装置还包括一个供给驱动信号以喷射液体的驱动信号供给装置。
78.一种液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个具有在液体中用于产热以产生气泡的产热表面的衬片；一个具有自由端的活动件；一个用于产生气泡的喷射液体的喷射出口，喷射出口相对于具有位于它们之间的上述活动件的衬片；一个与活动件使用指导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。传递装置，用于传递记录介质以接收液体喷头喷射的液体。
79.根据权利要求78所述的喷头，其特征在于多种颜色的记录液被从液体喷头中喷出，以执行记录介质上的彩色记录。
80.根据权利要求78所述的喷头，其特征在于多个这种喷头被排成覆盖记录介质的全部宽度。
81.一种液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个产热面，用于产热以产生气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个利用气泡的生成来喷射液体的喷射出口，喷射出口与产热面相对，活动件夹插其中一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。上述装置还包括一个供给驱动信号以喷射液体的驱动信号供给装置。
82.一种液体喷射装置包括一个液体喷头夹；一个产热面，用于产生在液体中生成气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个利用气泡的生成来喷射液体的喷射出口，喷射出口与产热面相对，活动件夹插其中一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。传递装置，用于传递记录介质以接收液体喷头喷射的液体。
83.根据权利要求82所述的喷头，其特征在于多种颜色的记录液被从液体喷头中喷出，以执行记录介质上的彩色记录。
84.根据权利要求82所述的喷头，其特征在于多个这种喷头被排成覆盖记录介质的全部宽度。
85.一种记录系统包括一个如权利要求77，78，81，82中任意一个限定的液体喷射装置；一个对记录介质上的液体增进固着的次处理装置。
86.一种记录系统，包括一个如权利要求77，78，81和82中任意一个限定的液体喷射装置；一个预处理装置用于增进液体在记录介质上的固着。
87.一个喷头套件包括一个液体喷头夹；一个产热面，用于产生在液体中生成气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个利用气泡的生成来喷射液体的喷射出口，喷射出口与产热面相对，活动件夹插其中一个与活动件合作引导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一侧，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。一个液体容器，用于盛放将被供给液体喷头的液体。
88.根据权利要求88所述的喷头套件，还包括用于填充液体供输送的液体填充装置。
89.一种喷头套件，包括一个液体喷头夹；一个具有在液体中用于产热以产生气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个与活动件使用指导气泡移向喷射出口的反向件，其特征在于反向件对着活动件的一端，当活动件的自由端被气泡移动时，反向件如同挨着产热面。一个液体容器，用于盛放将被供给液体喷头的液体。
90.根据权利要求88所述的喷头套件，还包括液体填充装置，用于填充液体供输送。
91.一种液体喷射方法，包括提供一个具有产热面的衬片，产热面产生在液体中发生气泡的热量；提供一个有自由端的活动件；提供一个有喷射出口的喷射出口件，利用气泡的产生喷射液体，喷射出口对着衬片，活动件夹插其中其特征在于喷射出口件和衬片确定它们之间的液体路径，并且彼此不在路径中交插；将活动件的自由端设置在液体流向喷射出口方向上的下游端；此处气泡移动活动件的自由端并向喷射出口增长以喷射液体。
92.一种根据权利要求91所述的方法，其特征在于活动件有一个固定端设置在液体流向喷射出口方向的上游端。
93.一种根据权利要求1所述的方法，其特征在于产热面产生的热量引起液膜的沸腾，造成气泡。
94.一种液体喷头，包括一个具有在液体中用于产热以产生气泡的热量；一个具有自由端的活动件；一个有喷射出口的喷射出口件，利用气泡的产生喷射液体，喷射出口对着衬片，活动件类插其中；其特征在于喷射出口件和衬片限定它们之间的液体路径，并且彼此不在路径中交插；一个反向件与活动件使用将气泡导向喷射出口。其特征在于上述反向件对着活动件的一侧，当气泡移动活动件的自由端时，反向件如同挨着产热面；由产热面产生的热量引起液膜的沸腾产生气泡。
95.根据权利要求94所述的液体喷头，其特征在于活动件有一个固定端设置在液体流动方向的上游端。
96.根据权利要求94所述的液体喷头，其特征在于当活动件被气泡移动时，气泡扩展活动件的自由端。
97.根据权利要求94所述的液体喷头，其特征在于产热面产生的热量引起液膜的沸腾，产生气泡。
98.根据权利要求94所述的液体喷头，其特征在于反向件是一个具有自由端的第二活动件，活动件的自由端隔着它们之间的间隙彼此相对。
99.根据权利要求94所述的液体喷头，其特征在于反向件是一壁。
全文摘要
一种液体喷射方法包括提供一个具有产热面的衬片，产生用于在液体中生成气泡的热量；提供一个具有自由端活动件；提供一个利用气泡的产生来移动液体的喷射出口，喷射出口对着衬片，活动件夹插其中；将活动件的自由端设置在液体流向喷射出口方向上的下游端；并且其中的气泡移动活动件的自由端，向喷射出口增长以喷射液体。
文档编号B41J2/14GK1135968SQ961002
公开日1996年11月20日 申请日期1996年4月26日 优先权日1995年4月26日
发明者野俊雄, 木村牧子, 冈崎猛史, 吉平文, 工藤清光, 中田佳惠 申请人:佳能株式会社