DE69724871T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
DE69724871T2
DE69724871T2 DE69724871T DE69724871T DE69724871T2 DE 69724871 T2 DE69724871 T2 DE 69724871T2 DE 69724871 T DE69724871 T DE 69724871T DE 69724871 T DE69724871 T DE 69724871T DE 69724871 T2 DE69724871 T2 DE 69724871T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
flow path
movable
bubble
liquid flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69724871T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69724871D1 (de
Inventor
Yoshie Minami Azumi-gun Asakawa
Toshio Ohta-ku Kashino
Hiroyuki Ohta-ku Ishinaga
Aya Ohta-ku Yoshihira
Kiyomitsu Ohta-ku Kudo
Yoichi Ohta-ku Taneya
Hiroyuki Ohta-ku Sugiyama
Satoshi Ohta-ku Shimazu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69724871D1 publication Critical patent/DE69724871D1/de
Publication of DE69724871T2 publication Critical patent/DE69724871T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14048—Movable member in the chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14064—Heater chamber separated from ink chamber by a membrane

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsausstoßverfahren und eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung zum Ausstoßen einer gewünschten Flüssigkeit durch Erzeugung einer Blase durch thermische Energie u. ä., genauer gesagt ein Flüssigkeitsausstoßverfahren und eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung unter Verwendung eines beweglichen Trennfilmes, der durch die Erzeugung der Blase verschoben wird.
  • Der hier verwendete Begriff "Aufzeichnung" bedeutet nicht nur die Erzeugung eines Bildes, das eine Bedeutung besitzt, beispielsweise von Buchstaben oder grafischen Darstellungen, auf einem Aufzeichnungsmedium, sondern auch die Erzeugung eines Bildes, das keine Bedeutung hat, wie beispielsweise von Mustern, auf dem Medium.
  • Eines der bekannten Aufzeichnungsverfahren ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem Wärmeenergie o. ä. auf Tinte aufgebracht wird, um eine Zustandsänderung derselben zu verursachen, die von einer raschen Volumenänderung der Tinte begleitet wird (Blasenerzeugung), um auf diese Weise die Tinte durch eine auf dieser Zustandsänderung basierenden Kraft aus einer Ausstoßöffnung auszustoßen und die Tinte auf einem Aufzeichnungsmedium abzulagern, um auf diese Weise ein Bild zu erzeugen. Dieses Verfahren wird als Bubble-Jet-Aufzeichnungsverfahren bezeichnet.
  • Eine Aufzeichnungsvorrichtung unter Anwendung dieses Bubble-Jet-Aufzeichnungsverfahrens ist normalerweise mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen der Tinte, einer Tintenströmungsbahn, die mit der Ausstoßöffnung in Verbindung steht, und einem Wärmeerzeugungselement (einem elektrothermischen Wandler) als Energieerzeugungseinrichtung zum Ausstoßen der Tinte, die in der Tintenströmungsbahn angeordnet ist, versehen, wie in der japanischen Patentveröffentlichung 61-59911 oder der japanischen Patentveröffentlichung 61-59914 beschrieben.
  • Das vorstehend genannte Aufzeichnungsverfahren ermöglicht die Aufzeichnung von Bildern hoher Qualität mit hoher Geschwindigkeit und mit einem geringen Geräuschpegel. Da ein Kopf zur Durchführung dieses Aufzeichnungsverfahrens Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen der Tinte aufweisen kann, die mit einer hohen Dichte angeordnet sind, besitzt dieses Aufzeichnungsverfahren darüber hinaus viele Vorteile. Beispielsweise können aufgezeichnete Bilder mit hoher Auflösung oder sogar Farbbilder auf rasche Weise mit einer kompakten Vorrichtung erzeugt werden. Dieses Bubble-Jet-Aufzeichnungsverfahren findet daher in neuerer Zeit in vielen Büromaschinen einschließlich Druckern, Kopiergeräten, Faxgeräten etc. Verwendung und wird auch in industriellen Systemen, wie Textildruckvorrichtungen, eingesetzt.
  • Bei einem derartigen herkömmlichen Bubble-Jet-Aufzeichnungsverfahren werden manchmal Ablagerungen infolge eines Anbrennens der Tinte auf der Oberfläche des Wärmeer zeugungselementes verursacht, da das Erhitzen in einem Kontaktzustand des Wärmeerzeugungselementes mit der Tinte wiederholt wurde. Wenn die auszustoßende Flüssigkeit eine Flüssigkeit ist, deren Qualität sich infolge einer Wärmeeinwirkung leicht verschlechtert, oder eine Flüssigkeit ist, mit der nicht in einfacher Weise eine ausreichende Blase erzeugt werden kann, wird in einigen Fällen durch Erzeugung der Blase durch direktes Erhitzen mit dem vorstehend erwähnten Wärmeerzeugungselement keine gute Ausstoßung erreicht.
  • Um dies zu verhindern, schlug der Patentinhaber ein Verfahren zum Ausstoßen einer Ausstoßflüssigkeit durch Erzeugen einer Blase in einer Blasenerzeugungsflüssigkeit durch thermische Energie unter Verwendung eines flexiblen Filmes vor, um die Blasenerzeugungsflüssigkeit von der Ausstoßflüssigkeit zu trennen, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 55-81172 beschrieben. In diesem Verfahren sind der flexible Film und die Blasenerzeugungsflüssigkeit so ausgebildet, daß der flexible Film in einem Teil einer Düse ausgebildet ist. Die offengelegte japanische Patentanmeldung 59-26270 beschreibt eine Konfiguration, bei der ein großer Film zum Unterteilen des gesamten Kopfes in einen oberen und einen unteren Raum verwendet wird. Dieser große Film wird zwischen zwei Platten verschoben, die die Flüssigkeitsbahnen bilden, so daß auf diese Weise verhindert wird, daß die Flüssigkeiten in den beiden Flüssigkeitsbahnen miteinander vermischt werden.
  • Gegenmaßnahmen, um die Blasenerzeugungsflüssigkeit selbst mit einem speziellen Merkmal zu versehen und die Blasenerzeugungseigenschaften zu berücksichtigen, sind in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 5-229122 beschrieben, wobei eine Flüssigkeit verwendet wird, deren Siedepunkt niedriger ist als der Siedepunkt der Ausstoßflüssigkeit, und in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 4-329148 erläutert, wobei eine Flüssigkeit als Blasenerzeugungsflüssigkeit verwendet wird, die elektrisch leitend ist.
  • Die US 5 467 112 beschreibt einen Tintenstrahldruckkopf zum Ausstoßen von Tinte aus einer Düse. Eine Tintenausstoßkammer zum Halten von Tinte liegt der Düse gegenüber und steht über einen flexiblen dünnen Film in Druckverbindung mit einer Druckkammer. Der dünne Film ist an Randabschnitten der Tintenausstoßkammer fixiert, kann sich jedoch frei nach außen durchbiegen, d. h. in der Richtung von der Druckkammer zur Tintenausstoßkammer, und zwar in Abhängigkeit von einer in der Druckkammer erzeugten Blase zur Mitte der Kammern hin. Tinte wird der Tintenausstoßkammer aus einer Richtung parallel zum Dünnfilm und quer zur Richtung des Tintenausstoßes durch die Düse zugeführt.
  • Die Flüssigkeitsausstoßverfahren, bei denen der vorstehend beschriebene herkömmliche Trennfilm Verwendung findet, trennen jedoch in einfacher Weise die Blasenerzeugungsflüssigkeit von der Ausstoßflüssigkeit oder betreffen in einfacher Weise eine Verbesserung der Bla senerzeugungsflüssigkeit selbst und sind noch nicht soweit, daß sie zur praktischen Anwendung gelangen können.
  • Die Erfinder haben in erster Linie Flüssigkeitströpfchen untersucht, die beim Flüssigkeitsausstoß unter Verwendung eines derartigen Trennfilmes ausgestoßen werden, und sind zu dem Schluß gelangt, daß die Effizienz des Flüssigkeitsausstoßes auf der Basis der Erzeugung einer Blase durch thermische Energie durch eine Veränderung des Trennfilmes abfällt, so daß die Verfahren nicht in die Praxis umgesetzt wurden.
  • Die Erfinder untersuchten daher ein Flüssigkeitsausstoßverfahren und eine entsprechende Vorrichtung, mit denen ein höherer Pegel des Flüssigkeitsausstoßes erreicht und die Trennfunktion des Trennfilmes ausgenutzt werden kann.
  • Insbesondere erkannten die Erfinder das folgende Problem. Wenn der Raum, der zum Blasenerzeugungsbereich wird, ein kleiner Raum ist, d. h. wenn der Blasenerzeugungsbereich selbst, obwohl aufstromseitig der Ausstoßöffnung in bezug auf die Strömungsrichtung der Ausstoßflüssigkeit ausgebildet, eine Breite und Länge besitzt, die nahe bei denen des Wärmeerzeugungsabschnittes liegen, wird bei der Erzeugung der Blase im Blasenerzeugungsbereich der bewegliche Film mit der Erzeugung der Blase nur in senkrechter Richtung zur Ausstoßrichtung der Ausstoßflüssigkeit verschoben, so daß keine ausreichenden Ausstoßraten erreicht werden können. Dies führt zu dem Problem, daß kein effizienter Ausstoßvor gang erzielt werden kann. Der Grund für dieses Problem ist darin zu sehen, daß die gleiche Blasenerzeugungsflüssigkeit immer auf wiederholte Weise nur in dem kleinen geschlossenen Raum verwendet wird. Dies wurde erfindungsgemäß erkannt, um einen effizienten Ausstoßvorgang zu verwirklichen.
  • Gemäß einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Flüssigkeitsausstoßverfahren gemäß Patentanspruch 1 vor.
  • Gemäß einem anderen Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß Patentanspruch 12 vor.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausstoßverfahren und der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung findet eine Ausgestaltung Verwendung, um die Ausstoßflüssigkeit von der Blasenerzeugungsflüssigkeit durch den beweglichen Film im wesentlichen zu trennen oder bevorzugter auf perfekte Weise zu trennen, wobei durch Verformung des beweglichen Filmes durch die durch den Druck der Blasenerzeugung erzeugte Kraft der Druck zur Übertragung desselben auf die Ausstoßflüssigkeit daran gehindert wird, zum aufstromseitigen Bereich hin zu lecken, und der Druck in Richtung auf die Ausstoßöffnung geleitet wird, wodurch eine hohe Ausstoßkraft erzielt werden kann, ohne daß die Ausstoßeffizienz erniedrigt wird.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Flüssigkeitsausstoßverfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die in bezug auf Ausstoßeffizienz zum Ausstoßen von Flüssigkeitströpfchen wesentlich verbessert sind und bei denen das Volumen des ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchens oder die Ausstoßrate stabilisiert und vergrößert wird.
  • Mit dem Flüssigkeitsausstoßverfahren und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der Erfindung kann die Menge an Ablagerungen, die sich auf dem Wärmeerzeugungselement ablagern, verringert und ein Ausstoß der Flüssigkeit mit hoher Effizienz durchgeführt werden, ohne daß die Ausstoßflüssigkeit thermisch beeinflusst wird. Dies wird mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erreicht.
  • Bei dem Flüssigkeitsausstoßverfahren und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der Erfindung existiert eine große Wahlfreiheit unabhängig von der Viskosität der Ausstoßflüssigkeit und der Formulierung des Materiales hiervon.
  • Wenn der Schritt des Verschiebens eines abstromseitigen Abschnittes des beweglichen Trennfilmes in Richtung auf die Ausstoßöffnung um mehr als die Verschiebung eines aufstromseitigen Abschnittes des beweglichen Trennfilmes relativ zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit nach der Mitte des Wachstums einer Blase durchgeführt wird, wird ein weiterer Anstieg der Ausstoßmenge erreicht. Wenn der obige Schritt im wesentlichen kontinuierlich nach dem Anfangsstadium des Wachstumsprozesses der Blase ausge führt wird, wird ein weiterer Anstieg in der Ausstoßrate erzielt.
  • Die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes kann in der gewünschten Weise durch Richtungsreguliereinrichtungen zum Regulieren der Verschiebung des beweglichen Trennfilmes im obigen Schritt in gewünschter Weise gesteuert oder stabilisiert werden.
  • Spezielle Ausführungsformen zur Ausführung des obigen Verschiebungsschrittes, der das erfindungsgemäße Merkmal bildet, werden hiernach beschrieben.
  • Wenn die Form des beweglichen Trennfilmes vorzeitig festgelegt oder der bewegliche Trennfilm mit einem durchhängenden Abschnitt versehen wird, muß sich der bewegliche Trennfilm mit der Erzeugung der Blase nicht verlängern, wodurch die Ausstoßeffizienz erhöht und ermöglicht wird, daß der bewegliche Trennfilm selbst die Verschiebung reguliert.
  • Wenn die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes durch Regulieren des Wachstums der Blase in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn reguliert wird, findet eine direkte Einwirkung auf die Blase selbst statt, wodurch die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes vom Anfangsstadium der Erzeugung der Blase an reguliert wird.
  • Ein typisches Beispiel der Konstruktion einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird hiernach beschrieben. Die hier erwähnten "Rich tungsreguliereinrichtungen" umfassen sämtliche Anordnungen des beweglichen Trennfilmes selbst (beispielsweise die Verteilung des Elastizitätsmoduls, die Kombination eines sich verlängernden Abschnittes mit einem sich nicht verformenden Abschnitt etc.), sämtliche Anordnungen der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn selbst (Steuerung des Wärmeerzeugungselementes oder der Blase selbst etc.), ein zusätzliches Element, das auf den beweglichen Trennfilm einwirkt, Ausführungsformen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn sowie sämtliche Kombinationen hiervon. Bei der typischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß Patentanspruch 12, die mindestens eine erste Flüssigkeitsströmungsbahn in Verbindung mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen einer Flüssigkeit, eine zweite Flüssigkeitsströmungsbahn, die einen Blasenerzeugungsbereich zum Erzeugen einer Blase in der Flüssigkeit umfasst, und einen beweglichen Trennfilm, um die erste Flüssigkeitsströmungsbahn von der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn immer im wesentlichen zu trennen, aufweist, wobei die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung eine Richtungsreguliereinrichtung zum Verschieben des beweglichen Trennfilmes aufstromseitig der Ausstoßöffnung in bezug auf die Strömung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn und zum Verschieben eines abstromseitigen Abschnittes des beweglichen Trennfilmes zur Ausstoßöffnung um mehr als eines aufstromseitigen Abschnittes des beweglichen Trennfilmes relativ zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit umfasst.
  • Im Betrieb wird der bewegliche Trennfilm, der über dem Blasenerzeugungsbereich vorgesehen ist, mit der Erzeugung und dem Wachstum der Blase im Blasenerzeugungsbereich in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn verschoben. Bei dieser Gelegenheit wird der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes mehr in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn verschoben als der aufstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes, so daß der Druck infolge der Erzeugung der Blase in Richtung auf die Ausstoßöffnung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn gelenkt wird. Somit wird die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn mit der Erzeugung der Blase auf effiziente Weise durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen.
  • In dem Fall, in dem der Verformungsbereich des beweglichen Trennfilmes mit einem durchhängenden Abschnitt versehen ist, wird der durchhängende Abschnitt mit der Erzeugung und dem Wachstum der Blase in eine gekrümmte Form verschoben, so daß daher das Volumen der Blase wirksamer zur Verformung des beweglichen Trennfilmes beiträgt und auf diese Weise die Flüssigkeit wirksamer ausgestoßen wird.
  • In dem Fall, in dem ein bewegliches Element benachbart zum beweglichen Trennfilm auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn des beweglichen Trennfilmes vorgesehen ist und in dem das bewegliche Element ein freies Ende abstromseitig des aufstromseitigen Randes eines Abschnittes besitzt, der zum Blasenerzeugungsbereich hinweist, und einen Drehpunkt aufstromseitig des freien Endes hat, wird die Verschiebung des beweglichen Trennfil mes zur zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn beim Zusammenfallen der Blase unterdrückt, wodurch eine Bewegung der Flüssigkeit zum aufstromseitigen Bereich hin verhindert wird und dadurch die Wiederauffülleigenschaften verbessert werden und eine gegenseitige Beeinflussung verringert wird.
  • Wenn die Form der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn derart ist, daß der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase rasch zur Ausstoßöffnung gelenkt werden kann, kann die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn auf wirksame Weise durch Erzeugung der Blase durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen werden.
  • Wenn die Form der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn derart ist, daß ihre Höhe aufstromseitig geringer ist als abstromseitig, wird der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes mehr in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn verschoben als der aufstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes, wodurch der Druck infolge der Erzeugung der Blase zur Ausstoßöffnung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn gelenkt wird und die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn auf wirksame Weise durch die Erzeugung der Blase durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen wird.
  • Wenn der bewegliche Trennfilm so geformt ist, daß seine Dicke abstromseitig geringer ist als aufstromseitig, kann er leichter mit dem Wachstum der Blase im Blasenerzeugungsbereich zur Ausstoßöffnung hin verschoben werden, so daß die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeits strömungsbahn auf effiziente Weise durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen wird.
  • Wenn der bewegliche Trennfilm mit einem konvexen Abschnitt versehen ist, der bei keiner Blasenerzeugung in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn vorsteht und der bei Erzeugung der Blase in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn vorsteht, wird der Druck infolge der Erzeugung der Blase im Blasenerzeugungsbereich durch den konvexen Abschnitt zur Ausstoßöffnung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn hin gelenkt, wodurch die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn durch die Erzeugung der Blase wirksam durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen wird. Wenn ferner das Volumen innerhalb des konvexen Abschnittes geringer ist als das maximale Expansionsvolumen der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase, wird die Größe der Verschiebung des konvexen Abschnittes selbst bei einer Verteilung des Expansionsvolumens der Blase infolge der Ausstoßeigenschaften der Flüssigkeit konstant gehalten, so daß ein guter Ausstoß ohne Verteilung zwischen den Düsen verwirklicht wird.
  • Es folgt nunmehr eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
  • die 1A, 1B, 1C, 1D und 1E Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der ersten Ausführungsform des Flüs sigkeitsausstoßverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • die 2A, 2B, 2C, 2D und 2E Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der zweiten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens gemäß der vorliegenden Erfidnung;
  • die 3A, 3B und 3C Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung von Verschiebungsschritten des beweglichen Trennfilmes bei dem Flüssigkeitsausstoßverfahren der vorliegenden Erfindung;
  • die 4A, 4B und 4C Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung der ersten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 4A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase, 4B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) und 4C einen Zustand beim Zusammenfallen der Blase zeigen;
  • die 5A und 5B Längsschnitte zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei 5A eine hiernach beschriebene Vorrichtung mit einem Schutzfilm und 5B eine Vorrichtung ohne Schutzfilm zeigen;
  • 6 eine Darstellung der Wellenform der an die in den 5A und 5B gezeigte elektrische Widerstandsschicht angelegten Spannung;
  • 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • die 9A, 9B und 9C Darstellungen der zweiten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 9A eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung bei Nichterzeugung einer Blase, 9B eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung bei Erzeugung einer Blase und 9C eine Darstellung, die durch Beobachtung der ersten Strömungsbahn von der Seite der zweiten Strömungsbahn der 9A aus erhalten wurde, sind;
  • die 10A, 10B, 10C, 10D, 10E und 10F Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der zweiten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • die 11A und 11B Darstellungen zur Verdeutlichung der Eigenschaften des beweglichen Trennfilmes, der bei der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, wobei 11A die Beziehung zwischen dem Druck f einer im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase und der Spannung F des beweglichen Trennfilmes in bezug auf diesen Druck zeigt und 11B ein Diagramm ist, das die Eigenschaften der Spannung F des beweglichen Trennfilmes in Abhängigkeit von der Volumenänderung der in 11A gezeigten Blase zeigt;
  • die 12A und 12B Darstellungen der vierten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 12A eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung und 12B eine Draufsicht sind;
  • die 13A und 13B sind Ansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der fünften Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 13A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 13B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen;
  • 14 eine perspektivische Ansicht, teilweise gebrochen, der in den 13A und 13B gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung;
  • die 15A, 15B, 15C und 15D Darstellungen zur Erläuterung der Funktionsweise der in den 13A, 13B und 14 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung;
  • die 16A, 16B und 16C Darstellungen zur Erläuterung der Lagebeziehung zwischen einem dicken Abschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 in der in den 13A, 13B, 15A, 15B, 15C und 15D gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 16A eine Draufsicht des dicken Abschnittes 205a, 16B eine Draufsicht der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 ohne den beweglichen Trennfilm 205 und 16C eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Lagebeziehung zwischen dem dicken Abschnitt 205a und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 im überlagerten Zustand zeigen;
  • 17 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeits ausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 18 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • die 19A, 19B, 19C, 19D und 19E Darstellungen zur Erläuterung der Schritte zur Herstellung des beweglichen Trennfilmes in der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der 13A, 13B bis 18;
  • die 20A und 20B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der sechsten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 20A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 20B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen;
  • die 21A, 21B, 21C und 21D Darstellungen zur Erläuterung des Flüssigkeitsausstoßverfahrens bei einer Modifikation der in den 20A und 20B gezeigten Flüssigkeitausstoßvorrichtung;
  • die 22A und 22B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der siebten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 22A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 22B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen;
  • die 23A und 23B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der achten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 23A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 23B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen;
  • die 24A und 24B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der neunten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 24A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 24B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen;
  • die 25A 25B und 25C die zehnte Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 25A eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung eines Zustandes bei Nichterzeugung einer Blase, 25B eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung eines Zustandes bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) und 25C die Konstruktion der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn zeigen;
  • die 26A und 26B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der elften Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 26A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 26B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen;
  • die 27A und 27B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung von Modifikationen der in den 26A und 26B gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 27A eine Modifikation zeigt, bei der ein Teil der Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn eine abgestufte Form besitzt, und 27B eine Modifikation zeigt, bei der ein Teil der Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn eine gekrümmte Form besitzt;
  • die 28A und 28B die zwölfte Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 28A eine Draufsicht zur Darstellung der Lagebeziehung zwischen der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn und dem Wärmeerzeugungselement und 28B eine perspektivische Ansicht der Lagebeziehung gemäß 28A zeigen und die Ausstoßöffnung auf der linken Seite in 28A angeordnet ist;
  • die 29A, 29B und 29C Darstellungen des Ausstoßvorganges der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der 28A und 28B, wobei 29A Schnittansichten entlang Linie 29A-29A in 28A, 29B Schnittansichten entlang Linie 29B-29B in 28A und 29C Schnittansichten entlang Linie 29C-29C in 28A zeigen;
  • die 30A, 30B und 30C Modifikationen der in den 28A und 28B gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 30A eine Modifikation zeigt, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes schrittweise vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich ansteigt, 30B eine Modifikation zeigt, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich in einer gekrümmten Form allmählich ansteigt, und 30C eine Modifikation zeigt, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich in einer der gekrümmten Form der 30B entgegengesetzten gekrümmten Form allmählich ansteigt;
  • die 31A, 31B, 31C, 31D und 31E Darstellungen zur Kennzeichnung der Funktionsweise der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • die 32A, 32B, 32C und 32D die Lagebeziehung zwischen dem Wärmeerzeugungselement, der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn und einem Verschiebungsregulierelement für den beweglichen Trennfilm in der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der 31A bis 31E, wobei 32A die Lagebeziehung zwischen dem Wärmeerzeugungselement und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn, 32B eine Draufsicht des Verschiebungsregulierelementes für den beweglichen Trennfilm, 32C die Lagebeziehung zwischen dem Wärmeerzeugungselement, der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn und dem Verschiebungsregulierelement für den beweglichen Trennfilm und 32D verschiebbare Bereiche des beweglichen Trennfilmes zeigen;
  • 33 eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der vierzehnten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • die 34A, 34B, 34C und 34D Darstellungen zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der 33;
  • 35 eine Draufsicht der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn ohne den beweglichen Trennfilm zur Verdeutlichung der Ausführungsform der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der 33 und 34A, 34B, 34C und 34D;
  • 36 eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der fünfzehnten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand bei der Erzeugung der Blase dargestellt ist;
  • die 37A, 37B, 37C und 37D Ansichten zur Verdeutlichung der Funktionsweise der in 36 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung;
  • 38 eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der sechzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand bei der Erzeugung einer Blase dargestellt ist;
  • 39 eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstel lung der siebzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand bei Erzeugung einer Blase dargestellt ist;
  • die 40A und 40B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der achtzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 40A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 40B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase zeigen;
  • 41 eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der neunzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand bei Erzeugung einer Blase dargestellt ist;
  • die 42A und 42B schematische Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstel lung der zwanzigsten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 42A einen Zustand beim Nichtausstoßen und 42B einen Zustand beim Ausstoßen zeigen;
  • die 43A und 43B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der einundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 43A eine seitliche Schnittansicht und 43B eine Längsschnittansicht sind;
  • die 44A und 44B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der zweiundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 44A eine seitliche Schnittansicht und 44B eine Längsschnittansicht sind;
  • die 45A, 45B, 45C, 45D und 45E Darstellungen zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Herstellung des in den 44A und 44B gezeigten beweglichen Trennfilmes;
  • die 46A und 46B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der dreiundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 46A eine seitliche Schnittansicht und 46B eine Längsschnittansicht sind;
  • die 47A, 47B, 47C, 47D und 47E Darstellungen zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Herstellung des in den 46A und 46B gezeigten beweglichen Trennfilmes;
  • die 48A und 48B eine entsprechende Ausführungsform des beweglichen Trennfilmes wie in den 46A und 46B und den 47A, 47B, 47C, 47D und 47E, wobei 48A eine seitliche Schnittansicht und 48B eine Längsschnittansicht sind und die Ausstoßöffnung auf der linken Seite in der Zeichnung dargestellt ist;
  • die 49A und 49B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der vierundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 49A eine seitliche Schnittansicht und 49B eine Längsschnittansicht sind;
  • die 50A und 50B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der fünfundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 50A eine seitliche Schnittansicht und 50B eine Längsschnittansicht sind;
  • die 51A, 51B, 51C und 51D Darstellungen zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Herstellung des beweglichen Trennfilmes der 50A und 50B; und
  • die 52A und 52B Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung eines Anwendungsbeispiels, bei dem die vorliegende Erfindung bei einer abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches angeordneten Ausstoßöffnung Anwendung findet, so daß die Flüssigkeit in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn ausgestoßen wird, wobei 52A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 52B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase zeigen.
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben. Vorher wird jedoch das grundlegende Konzept des Ausstoßens, das die Basis der vorliegenden Erfindung bildet, anhand von zwei Ausführungsformen erläutert.
  • Die 1A bis 1E bis zu den 3A bis 3C sind Darstellungen von Ausführungsformen des Flüssigkeitsausstoßverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Ausstoßöffnung im Endbereich der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn angeordnet ist und sich der verschiebbare Bereich des beweglichen Trennfilmes, der in Abhängigkeit vom Wachstum der erzeugten Blase verschoben werden kann, aufstromseitig der Ausstoßöffnung (in bezug auf die Strömungsrichtung der Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn) befindet. Die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn enthält die Blasenerzeugungsflüssigkeit oder ist mit der Blasenerzeugungsflüssigkeit gefüllt (vorzugsweise kann sie mit dieser Flüssigkeit wieder aufgefüllt werden, noch bevorzugter kann sie die Blasenerzeugungsflüssigkeit bewegen), und die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn besitzt einen Blasenerzeugungsbereich.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel ist dieser Blasenerzeugungsbereich ebenfalls aufstromseitig der Ausstoßöffnung in bezug auf die vorstehend beschriebene Strömungsrichtung der Ausstoßflüssigkeit angeordnet. Ferner ist der Trennfilm länger als der den Blasenerzeugungsbereich bildende elektrothermische Wandler und hat einen beweglichen Bereich sowie einen nicht dargestellten festen Abschnitt zwischen dem aufstromseitigen Rand des elektrothermischen Wandlers in bezug auf die obige Strömungsrichtung und einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn, vorzugsweise am aufstromseitigen Rand. Daher lässt sich der im wesentlichen bewegliche Bereich des Trennfilmes aus den 1A bis 1E bis 3A bis 3C herleiten.
  • Die Zustände des beweglichen Trennfilmes dieser Figuren sind alle aus der Elastizität und der Dicke des beweglichen Trennfilmes selbst oder aus irgendeiner zusätzlichen Struktur entstanden.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Die 1A bis 1E sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der ersten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung (ein Beispiel, bei dem der Verschiebungsschritt in der Mitte des Ausstoßschrittes angeordnet ist).
  • Wie in den 1A bis 1E gezeigt, steht bei der vorliegenden Ausführungsform das Innere der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 1 und ist mit einer ersten Flüssigkeit gefüllt, die von der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 143 zugeführt wurde, während die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 4 mit dem Blasenerzeugungsbereich 7 mit der Blasenerzeugungsflüssigkeit zur Erzeugung der Blase gefüllt ist, wenn thermische Energie vom Wärmeerzeugungselement 2 empfangen wird. Der bewegliche Trennfilm 5 zum Trennen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 von der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 4 ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 4 vorgesehen. Er ist in engem Kontakt an der Öffnungsplatte 9 befestigt, so daß die Flüssigkeiten in den entsprechenden Flüssigkeitsströmungsbahnen daran gehindert werden, sich hierin miteinander zu vermischen.
  • Wenn der bewegliche Trennfilm 5 durch die im Blasenerzeugungsbereich 7 erzeugte Blase verschoben wird, hat er normalerweise keine spezielle Richtung oder rückt seine Verschiebung manchmal mit einem höheren Verschiebungsfreiheitsgrad zur gemeinsamen Flüssigkeitskammer vor.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist unter Beachtung dieser Bewegung des beweglichen Trennfilmes 5 dieser selbst mit Mitteln zum Regulieren der Verschiebungsrichtung versehen, die direkt oder indirekt auf den Trennfilm einwirken, so daß die Verschiebung (Bewegung, Expansion oder Verlängerung o. ä.) des beweglichen Trennfilmes 5, die von der Blase verursacht wird, in Richtung auf die Ausstoßöffnung gelenkt wird.
  • In dem in 1A gezeigten Anfangszustand wird die Flüssigkeit innerhalb der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 durch Kapillaranziehung in die Nähe der Ausstoßöffnung 1 zurückgezogen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Ausstoßöffnung 1 abstromseitig des vorstehenden Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 2 auf die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 3 in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der Flüssigkeitsströmungsbahn 3 vorgesehen.
  • Wenn in diesem Zustand thermische Energie im Wärmeerzeugungselement 2 (einem Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) erzeugt wird, wird das Wärmeerzeugungselement 2 rasch erhitzt, und die mit der zweiten Flüssigkeit im Blasenerzeugungsbereich 7 in Kontakt stehende Oberfläche erhitzt die zweite Flüssigkeit zur Erzeugung von Blasen (1B). Die durch diesen Heizvorgang er zeugten Blasen 6 basieren auf dem Filmsiedephänomen, wie dies in der US-PS 4 723 129 beschrieben ist, und werden zusammen über die gesamte Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes unter einem sehr hohen Druck erzeugt. Der zu diesem Zeitpunkt erzeugte Druck pflanzt sich in der Form einer Druckwelle in der zweiten Flüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 4 fort und wirkt auf den beweglichen Trennfilm 5 ein, so daß auf diese Weise der bewegliche Trennfilm 5 verschoben und mit dem Ausstoßen der ersten Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 begonnen wird.
  • Wenn die über die gesamte Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes 2 erzeugten Blasen 6 rasch wachsen, erhalten sie die Form eines Filmes (1C). Durch die Expansion der Blase 6 infolge des sehr hohen Drucks im Anfangsstadium der Erzeugung wird der bewegliche Trennfilm 5 weiter verschoben, wodurch der Ausstoß der ersten Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 durch die Ausstoßöffnung 1 gefördert wird.
  • Durch das weitere Wachstum der Blase 6 danach wird die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 5 erhöht ( 1D). Bis zu dem in 1D gezeigten Zustand setzt der bewegliche Trennfilm 5 seine Verlängerung fort, so daß die Verschiebung des aufstromseitigen Abschnittes 5A nahezu gleich wird mit der Verschiebung des abstromseitigen Abschnittes 5B in bezug auf den mittleren Abschnitt 5C des Bereiches des beweglichen Trennfilmes, der zum Wärmeerzeugungselement 2 weist.
  • Danach werden mit weiterem Wachstum der Blase 6 die Blase und der bewegliche Trennfilm 5, die kontinuierlich verschoben worden sind, so verschoben, daß der abstromseitige Abschnitt 5B relativ stärker zur Ausstoßöffnung hin verschoben wird als der aufstromseitige Abschnitt 5A, so dass die erste Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 direkt zur Ausstoßöffnung 1 hin bewegt wird (1E).
  • Die Ausstoßeffizienz wird durch den Schritt weiter erhöht, bei dem der bewegliche Trennfilm 5 in Richtung auf die Ausstoßöffnung im abstromseitigen Bereich verschoben wird, so daß die Flüssigkeit direkt in Richtung auf die Ausstoßöffnung bewegt wird, wie vorstehend beschrieben. Ferner wird die Bewegung der Flüssigkeit zum aufstromseitigen Bereich relativ herabgesetzt, was für die Wiederauffüllung der Flüssigkeit (Ergänzung vom aufstromseitigen Bereich) in die Düse, insbesondere in den Verschiebungsbereich des beweglichen Trennfilmes 5, wirksam ist.
  • Wenn der bewegliche Trennfilm 5 selbst ebenfalls in Richtung auf die Ausstoßöffnung verschoben wird, um sich vom Zustand der 1D in den Zustand der 1E zu verändern, wie die 1D und 1C zeigen, können die vorstehend erwähnte Ausstoßeffizienz und Wiederauffülleffizienz weiter erhöht werden, und es wird eine Förderung der ersten Flüssigkeit in den vorstehenden Bereich des Wärmeerzeugungselementes 2 in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 3 in Richtung auf die Ausstoßöffnung verursacht, wodurch die Ausstoßmenge vergrößert wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Die 2A bis 2E sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der zweiten Ausführungsform (ein Beispiel mit dem Verschiebungsschritt der vorliegenden Erfindung aus dem Anfangsstadium) des Flüssigkeitsausstoßverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die vorliegende Ausführungsform besitzt ferner im Prinzip eine entsprechende Konstruktion wie die erste Ausführungsform, wobei, wie in den 2A bis 2E gezeigt, das Innere der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 11 steht und mit der ersten Flüssigkeit gefüllt ist, die von der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 143 zugeführt wurde, während die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 14, die den Blasenerzeugungsbereich 17 aufweist, mit der Blasenerzeugungsflüssigkeit zum Erzeugen der Blase, wenn die thermische Energie vom Wärmeerzeugungselement 2 empfangen wird, gefüllt ist. Der bewegliche Trennfilm 15 zum Trennen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 von der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 14 ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 14 vorgesehen. Er ist in engem Kontakt mit der Öffnungsplatte 19 fixiert, so daß die Flüssigkeiten in den entsprechenden Flüssigkeitsströmungsbahnen daran gehindert werden, sich miteinander zu vermischen.
  • In dem in 2A gezeigten Anfangszustand wird die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 durch Kapillaranziehung bis nahe zur Ausstoßöffnung 11 zurückgezogen, wie dies auch in 1A der Fall ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die Ausstoßöffnung 11 abstromseitig des vorstehenden Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 12 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 13.
  • Wenn in diesem Zustand thermische Energie im Wärmeerzeugungselement 12 erzeugt wird (einem Heizwiderstandselement mit Abmessungen von 40 μm × 115 μm bei der vorliegenden Ausführungsform), wird das Wärmeerzeugungselement 12 rasch erhitzt, und die in Kontakt mit der zweiten Flüssigkeit im Blasenerzeugungsbereich 17 stehende Oberfläche erhitzt die zweite Flüssigkeit zur Erzeugung von Blasen (2B). Die durch diesen Erhitzungsvorgang erzeugten Blasen 16 basieren auf dem Filmsiedephänomen, wie in der US-PS 4 723 129 beschrieben, und werden zusammen über die gesamte Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes unter sehr hohem Druck erzeugt. Der zu diesem Zeitpunkt erzeugte Druck pflanzt sich in der Form einer Druckquelle in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 14 fort und wirkt auf den beweglichen Trennfilm 15 ein, um diesen auf diese Weise zu verschieben und mit dem Ausstoßen der ersten Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 zu beginnen.
  • Da die über die gesamte Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes 12 erzeugten Blasen 16 rasch wachsen, erhalten sie die Form eines Filmes (2C). Durch die Expansion der Blase 16 infolge des sehr hohen Drucks im Anfangsstadium der Erzeugung wird der bewegliche Trennfilm 15 weiter verschoben, wodurch der Ausstoß der ersten Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 durch die Ausstoßöffnung 11 gefördert wird. Wie in 2C gezeigt, ist zu diesem Zeitpunkt der bewegliche Trennfilm 15 aus seinem Anfangszustand verschoben, so daß im beweglichen Bereich die Verschiebung des abstromseitigen Abschnittes 15B relativ größer ist als die des aufstromseitigen Abschnittes 15A. Hierdurch wird auf wirksame Weise die erste Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 vom Beginn an in Richtung auf die Ausstoßöffnung 11 bewegt.
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 16 wird hiernach die Verschiebung des Filmes 15 und das Wachstum der Blase aus dem Zustand der 2C gefördert, so daß auch die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 15 hiermit ansteigt (2D). Insbesondere wird der abstromseitige Abschnitt 15B des beweglichen Bereiches stärker in Richtung auf die Ausstoßöffnung verschoben als der aufstromseitige Abschnitt 15A und der mittlere Abschnitt 15C, wodurch die erste Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 direkt beschleunigt wird, um sich zur Ausstoßöffnung zu bewegen. Da ferner die Verschiebung des aufstromseitigen Abschnittes 15A während des gesamten Prozesses nicht so groß ist, wird eine Bewegung der Flüssigkeit zum aufstromseitigen Bereich hin vermindert.
  • Daher kann die Ausstoßeffizienz, insbesondere die Ausstoßrate, erhöht werden, und es werden Vorteile in bezug auf das Wiederauffüllen der Flüssigkeit in die Düse und die Stabilisierung des Tröpfchenvolumens der Ausstoßflüssigkeit erzielt.
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 16 werden hiernach der abstromseitige Abschnitt 15B und der mittlere Abschnitt 15C des beweglichen Trennfilmes 15 weiter verschoben, so daß sie sich zur Ausstoßöffnung hin erstrecken, wodurch der vorstehend erwähnte Effekt, d. h. der Anstieg in der Ausstoßeffizienz und der Ausstoßrate, erzielt wird ( 2E). Insbesondere werden in diesem Fall durch die Form des beweglichen Trennfilmes 15 die Verschiebung und Verlängerung desselben in Breitenrichtung der Flüssigkeitsströmungsbahn zusätzlich zu der Erhöhung durch die Querschnittsform weiter erhöht, so daß eine Wirkungszunahme auftritt, um die erste Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 13 zur Ausstoßöffnung hin zu bewegen, wodurch die Ausstoßeffizienz synergistisch verbessert wird. Die Verschiebungsform des beweglichen Trennfilmes 15 wird zu diesem Zeitpunkt als Nasenform gekennzeichnet, da sie der Form einer menschlichen Nase entspricht. Diese Nasenform umfasst die in 2E gezeigte "S"-Form, bei der der Punkt B, der aufstromseitig im Anfangsstadium angeordnet ist, abstromseitig von Punkt A angeordnet ist, der im Anfangszustand abstromseitig angeordnet war, und die in 1E gezeigte Form, bei der diese Punkte A, B in äquivalenten Positionen angeordnet sind.
  • (Form der Verschiebung des beweglichen Trennfilmes)
  • Die 3A bis 3C sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Verdeutlichung der Schritte der Verschiebung des beweglichen Trennfilmes beim Flüssigkeitsausstoßverfahren der vorliegenden Erfindung.
  • Da bei der vorliegenden Ausführungsform in der Beschreibung die Aufmerksamkeit insbesondere auf den beweglichen Bereich und die Änderung der Verschiebung des beweglichen Trennfilmes gerichtet wird, sind die Blase, die erste Flüssigkeitsströmungsbahn und die Ausstoßöffnung nicht dargestellt. Die grundlegende Konstruktion in jeder Figur ist jedoch derart, daß sich der Blasenerzeugungsbereich 27 in der Nähe des vorstehenden Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 2 in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 24 befindet und die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 24 sowie die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 23 immer im wesentlichen durch den beweglichen Trennfilm 25 voneinander getrennt sind, insbesondere während der Zeitdauer vom Anfang bis zum Ende der Verschiebung. In bezug auf die Grenze am abstromseitigen Rand (mit Linie H in der Zeichnung dargestellt) des Wärmeerzeugungselementes 22 ist die Ausstoßöffnung abstromseitig angeordnet, während sich der Zuführabschnitt der ersten Flüssigkeit aufstromseitig befindet. Die hier verwendeten Begriffe "aufstromseitig" und "abstromseitig" basieren auf dem mittleren Abschnitt des beweglichen Bereiches des beweglichen Trennfilmes in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der Strömungsbahn.
  • Das in 3A gezeigte Ausführungsbeispiel besitzt von Anfang an den Schritt, bei dem der bewegliche Trennfilm 25 vom Ausgangszustand in der Reihenfolge (1), (2) und (3) in der Figur verschoben wird, wodurch der abstromseitige Bereich weiter verschoben wird als der aufstromseitige Bereich. Insbesondere wird hierdurch die Ausstoßeffizienz verbessert, und die abstromseitige Verschiebung bewirkt eine Bewegung, gemäß der die erste Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 23 zur Ausstoßöffnung hin gedrückt wird, wodurch die Ausstoßrate erhöht wird. In 3A ist der o. a. bewegliche Bereich im wesentlichen konstant.
  • Wenn bei dem in 3B gezeigten Ausführungsbeispiel der bewegliche Trennfilm 25 in der Reihenfolge (1), (2) und (3) in der Figur verschoben wird, bewegt sich der bewegliche Bereich des beweglichen Trennfilmes 25 zur Ausstoßöffnung hin oder expandiert in diese Richtung. Bei dieser Ausführungsform ist die aufstromseitig angeordnete Seite des obigen beweglichen Bereiches fixiert. Da die abstromseitige Seite stärker verschoben wird als die aufstromseitige Seite und durch das Wachstum der Blase selbst kann die Ausstoßeffizienz weiter verbessert werden.
  • Bei dem in 3C gezeigten Beispiel ist die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 25 derart, daß der aufstromseitige Bereich und der abstromseitige Bereich in gleicher Weise verschoben werden oder der aufstromseitige Bereich vom Ausgangszustand (1) etwas mehr in den mit (2) in der Zeichnung dargestellten Zustand verscho ben wird, jedoch mit weiterem Wachstum der Blase von (3) zu (4) der abstromseitige Bereich mehr verschoben wird als der aufstromseitige Bereich. Hierdurch kann ebenfalls die erste Flüssigkeit im aufstromseitigen Teil des beweglichen Bereiches zur Ausstoßöffnung hin verschoben werden, wodurch die Ausstoßeffizienz und die Ausstoßmenge erhöht werden können.
  • Da bei dem in 3C gezeigten Schritt ein bestimmter Punkt U am beweglichen Trennfilm 25 weiter zur Ausstoßöffnung hin verschoben wird als ein Punkt D, der im Anfangszustand abstromseitig des Punktes U angeordnet war, wird die Ausstoßeffizienz durch den zur Ausstoßöffnung hin vorstehenden Abschnitt weiter verbessert. Diese Form wird als Nasenform bezeichnet, wie vorstehend beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt die Flüssigkeitsausstoßverfahren mit den vorstehend beschriebenen Schritten. Die in den 3A bis 3C gezeigten Beispiele sind jedoch nicht immer unabhängig voneinander, und es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung auch Schritte aufweist, die entsprechende Komponenten der jeweiligen Beispiele besitzen. Der Schritt mit der Nasenform kann nicht nur in das Beispiel der 3C eingeführt werden, sondern auch in die in den 3A und 3B gezeigten Beispiele. Der in den 3A bis 3C verwendete bewegliche Trennfilm kann unabhängig davon, ob er expansionsfähig oder kontraktionsfähig ist, vorzeitig mit einem durchhängenden Abschnitt versehen wer den. Ferner hat auch die Dicke des beweglichen Trennfilmes in der Zeichnung keine spezielle Bedeutung.
  • Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
  • Die "Richtungsreguliereinrichtung" der vorliegenden Beschreibung betrifft mindestens eine Einrichtung auf der Basis der Konstruktion oder eines Merkmales des beweglichen Trennfilmes selbst, der Wirkung oder der Lagebeziehung der Blasenerzeugungseinrichtung zum beweglichen Trennfilm, der Beziehung des Strömungswiderstandes um den Blasenerzeugungsbereich herum, eines Elementes, das direkt oder indirekt auf den beweglichen Trennfilm einwirkt, und eines Elementes (einer Einrichtung) zum Regulieren der Verschiebung oder Erstreckung des beweglichen Trennfilmes und umfasst alles zum Erreichen der erfindungsgemäß definierten "Verschiebung". Die vorliegende Erfindung umfaßt daher natürlich auch Ausführungsformen mit einer Vielzahl der vorstehend genannten Richtungsreguliereinrichtungen (zwei oder mehr). Obwohl die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen in deutlicher Weise keine willkürliche Kombination einer Vielzahl von Richtungsreguliereinrichtungen beinhalten, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die nachfolgenden Ausführungsformen beschränkt ist.
  • (Ausführungsform 1)
  • Die 4A bis 4C sind Schnittansichten in Strömungsrichtung zur Darstellung der ersten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 4A den Zustand bei Nichterzeugung einer Blase, 4B den Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) und 4C den Zustand beim Zusammenfallen der Blase zeigen.
  • Wie in 4A gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 104 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf einem Substrat 110 vorgesehen, das mit einem Wärmeerzeugungselement 102 (Wärmeerzeugungswiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) versehen ist, um die thermische Energie zur Erzeugung der Blase auf die Flüssigkeit aufzubringen, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 für die auszustoßende Flüssigkeit steht in direkter Verbindung mit der darüber angeordneten Ausstoßöffnung 101. Der aus einem elastischen Dünnfilm hergestellte bewegliche Trennfilm 105 ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 vorgesehen, so daß der bewegliche Trennfilm 105 die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 trennt. Der bewegliche Trennfilm 105 ist so angeordnet, das er dem Wärmeerzeugungselement 102 gegenüberliegt und auf mindestens einen Teil des Blasenerzeugungsbereiches 107 weist, in dem die Blase durch die Wärme im Wärmeerzeugungselement 102 erzeugt wird. Ferner ist auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 des beweglichen Trennfilmes 105 ein bewegliches Element 131 als Richtungsreguliereinrichtung benachbart zum beweglichen Trennfilm 105 vorgesehen, wobei dieses bewegliche Element 131 ein freies Ende 131a über dem Blasenerzeugungsbereich 107 und einen Drehpunkt 131b aufstromseitig vom freien Ende 131a besitzt.
  • Das freie Ende 131a des beweglichen Elementes 131 muß nicht immer in dem Abschnitt angeordnet sein, der auf den Blasenerzeugungsbereich 107 weist, sondern kann auch abstromseitig des Drehpunktes 131b und so angeordnet sein, daß es die Erstreckung des beweglichen Trennfilmes 105 zur Ausstoßöffnung 101 hin führt. Bevorzugt liegt es durch den beweglichen Trennfilm 105 mindestens einem Teil des Wärmeerzeugungselementes 102 gegenüber, wodurch die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 105 auf effiziente Weise gesteuert werden kann. Wenn das bewegliche Element 131 so angeordnet ist, daß sein freies Ende 131a an der Stelle vorgesehen ist, die dem beweglichen Trennfilm 105 abstromseitig des Mittelpunktes des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 102 oder des Blasenerzeugungsbereiches 107 gegenüberliegt, kann es bewirken, daß expandierende Komponenten senkrecht zum Wärmeerzeugungselement 102 in Richtung auf die Ausstoßöffnung 101 konzentriert werden, wodurch die Ausstoßeffizienz stark verbessert wird. In dem Fall, in dem das freie Ende 131a abstromseitig des Blasenerzeugungsbe reiches 107 vorgesehen ist, wird die Ausstoßeffizienz verbessert, da das freie Ende 131a stärker verschoben wird, so daß der bewegliche Trennfilm 105 mehr in Richtung auf die Ausstoßöffnung 101 verschoben wird.
  • Wenn Wärme im Wärmeerzeugungselement 102 erzeugt wird, wird die Blase 106 im Blasenerzeugungsbereich 107 auf dem Wärmeerzeugungselement 102 erzeugt, wodurch der bewegliche Trennfilm 105 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 verschoben wird. Die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 105 wird vom beweglichen Element 131 reguliert. Da das bewegliche Element 131 mit dem freien Ende 131a über dem Blasenerzeugungsbereich 107 und dem hiervon aufstromseitigen Drehpunkt 131b vorgesehen ist, wird der bewegliche Trennfilm 105 abstromseitig mehr verschoben als aufstromseitig (4B). Die gewünschte Verformung und Verschiebung kann daher durch die Richtungsreguliereinrichtung auf einer stabilen Basis erreicht werden, um die Verschiebungsrichtung des beweglichen Trennfilmes zu regulieren.
  • Auf diese Weise wird mit dem Wachstum der Blase 106 der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 105 stärker verschoben, wodurch das Wachstum der Blase 106 hauptsächlich in Richtung auf die Ausstoßöffnung 101 weitergeleitet wird, so daß die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 auf wirksame Weise von der Ausstoßöffnung 101 ausgestoßen wird.
  • Hiernach zieht sich die Blase 106 zusammen, um den beweglichen Trennfilm 105 in die Position vor der Verschiebung zurückzuführen.
  • In diesem Fall wird der bewegliche Trennfilm 105 aus der Position vor der Verschiebung durch den Druck, der durch das Verschwinden der Blasen verursacht wird, zur zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 105 verschoben. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 105 zur zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn eingeschränkt, da der bewegliche Trennfilm 105 einstückig mit dem beweglichen Element 131 ausgebildet ist (4C).
  • Daher wird der Druck auf der Seite des beweglichen Elementes 131 begrenzt und sinkt ab, so daß der Rückzug des Meniskus eingeschränkt wird und die Wiederauffülleigenschaften verbessert werden.
  • Das bewegliche Element 131 beschränkt die Bewegung der Flüssigkeit zum aufstromseitigen Bereich hin, so daß dadurch bestimmte Effekte erreicht werden einschließlich einer Verbesserung der Wiederauffülleigenschaften, einer Verringerung der gegenseitigen Beeinflussung etc.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann bei der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von unterschiedlichen Flüssigkeiten als Ausstoßflüssigkeit und Blasenerzeugungsflüssigkeit die auszustoßende Flüssigkeit ausgestoßen werden. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform selbst eine Flüssigkeit mit hoher Viskosi tät, wie Polyethylenglycol, mit der bislang durch Aufbringung von Wärme keine Blase erzeugt werden konnte und die somit eine unzureichende Ausstoßkraft besaß, gut ausgestoßen werden, indem diese Flüssigkeit der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 zugeführt wird und eine andere Flüssigkeit mit einem guten Blasenerzeugungsvermögen (beispielsweise ein Gemisch aus Ethanol und Wasser im Verhältnis von 4 : 6 mit einer Viskosität von etwa 1 bis 2 cP) als Blasenerzeugungsflüssigkeit der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 zugeführt wird.
  • Durch Auswahl der Blasenerzeugungsflüssigkeit aus den Flüssigkeiten, die keine Ablagerungen durch Anbrennen o. ä. auf der Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes bei der Aufbringung von Wärme bilden, kann die Blasenerzeugung stabilisiert und ein guter Ausstoß durchgeführt werden.
  • Da ferner mit der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erläuterten Effekte erzielt werden, kann eine Flüssigkeit, wie eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität, mit einer noch höheren Ausstoßeffizienz und einer noch höheren Ausstoßkraft ausgestoßen werden.
  • Wenn eine in bezug auf Wärme schwache Flüssigkeit verwendet und diese Flüssigkeit als Ausstoßflüssigkeit der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 zugeführt wird und eine andere Flüssigkeit, die gegenüber einer thermischen Qualitätsverschlechterung widerstandsfähig ist und mit der auf einfache Weise eine Blase erzeugt werden kann, der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 zugeführt wird, kann die thermisch schwache Flüssigkeit mit hoher Ausstoßeffizienz und mit einer hohen Ausstoßkraft ausgestoßen werden, wie vorstehend beschrieben, ohne daß die gegenüber Wärme schwache Flüssigkeit thermisch geschädigt wird.
  • Als nächstes wird die Konfiguration des Elementsubstrates 110, in dem das Wärmeerzeugungselement 102 zur Zuführung von Wärme zur Flüssigkeit montiert ist, beschrieben.
  • Die 5A und 5B zeigen Längsschnittansichten eines Beispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 5A die Vorrichtung mit einem Schutzfilm, wie später im einzelnen beschrieben, und 5B die Vorrichtung ohne diesen Schutzfilm zeigen.
  • Über dem Elementsubstrat 110 sind die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 104, der als Trennwand ausgebildete bewegliche Trennfilm 105, das bewegliche Element 131, die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 und ein Rillenelement 132 vorgesehen, das eine Rille zur Ausbildung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 aufweist, wie in den 5A und 5B gezeigt.
  • Auf dem Elementsubstrat 110 befinden sich gemusterte Verdrahtungselektroden 110c mit einer Dicke von 0,2–1,0 μm aus Aluminium (Al) o. ä. und eine gemusterte elektrische Widerstandsschicht 110d mit einer Dicke von 0,01–0,2 μm aus Hafniumborid (HfB2), Tantalnitrid (TaN), Tantalaluminium (TaAl) o. ä., die das Wärmeerzeugungselement auf einem Siliciumoxidfilm oder Siliciumnitridfilm 110e zur elektrischen Isolierung und thermischen Speicherung bilden, wobei der Film 110 auf einer Basis 110f aus Silicium o. ä. ausgebildet ist. Die Widerstandsschicht 110d erzeugt Wärme, wenn eine Spannung durch die beiden Verdrahtungselektroden 110c an die Widerstandsschicht 110d gelegt wird, um einen elektrischen Strom in der Widerstandsschicht 110d fließen zu lassen. Eine Schutzschicht 110b aus Siliciumdioxid, Siliciumnitrid o. ä. mit einer Dicke von 0,1–0,2 μm ist auf der Widerstandsschicht 110d zwischen den Verdrahtungselektroden 110c vorgesehen. Ferner ist darauf eine Antikavitationsschicht 110e aus Tantal o. ä. mit einer Dicke von 0,1–0,6 μm ausgebildet, um die Widerstandsschicht 110d gegenüber diversen Flüssigkeiten, wie Tinte, zu schützen.
  • Die Druck- und Schockwelle, die bei der Erzeugung und beim Zusammenfallen der Blase ausgebildet wird, ist so stark, daß die Haltbarkeit des harten und relativ zerbrechlichen Oxidfilmes beträchtlich in Mitleidenschaft gezogen wird. Daher wird ein metallisches Material, wie Tantal (Ta) o. ä. als Material für die Antikavitationsschicht 110a verwendet.
  • Die vorstehend erwähnte Schutzschicht kann in Abhängigkeit von der Kombination aus Flüssigkeit, Flüssigkeitsströmungsbahnkonstruktion und Widerstandsmaterial auch weggelassen werden. Ein Beispiel hiervon ist in 5B gezeigt.
  • Das Material für die Widerstandsschicht, die keine Schutzschicht benötigt, kann beispielsweise eine Iridium-Tantal-Aluminium (Ir-Ta-Al)-Legierung o. ä. sein. Da die vorliegende Erfindung die Flüssigkeit zur Erzeugung einer Blase getrennt von der Ausstoßflüssigkeit verwendet und diese Flüssigkeit zur Erzeugung einer Blase geeignet ist, ist sie für den Fall von Vorteil, bei dem keine Schutzschicht verwendet wird, wie vorstehend beschrieben.
  • Somit kann die Konstruktion des Wärmeerzeugungselementes 102 der vorhergehenden Ausführungsform so gestaltet sein, daß sie nur die Widerstandsschicht 110d (Wärmeerzeugungsabschnitt) zwischen den Verdrahtungselektroden 110c aufweist oder die Schutzschicht zum Schützen der Widerstandsschicht 110d besitzt.
  • Bei dieser Ausführungsform besitzt das Wärmeerzeugungselement 102 einen Wärmeerzeugungsabschnitt mit der Widerstandsschicht, die in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal Wärme erzeugt. In bezug auf diese Schicht existieren keine Beschränkungen. Es können alle beliebigen Mittel Anwendung finden, wenn sie in der Blasenerzeugungsflüssigkeit eine Blase erzeugen, die ausreicht, um die auszustoßende Flüssigkeit auszustoßen. Beispielsweise kann der Wärmeerzeugungsabschnitt in der Form eines fotothermischen Wandlers ausgebildet sein, der Wärme beim Empfang von Licht, wie Laserlicht, er zeugt, oder eines Wärmeerzeugungselementes mit einem Wärmeerzeugungsabschnitt, der Wärme beim Empfang von Hochfrequenzwellen erzeugt.
  • Funktionselemente, wie ein Transistor, eine Diode, eine Verriegelung, ein Shiftregister etc., zum wahlweisen Betreiben des elektrothermischen Wandlers können ebenfalls durch ein Halbleiterherstellverfahren auf integrierte Weise in das vorstehend erwähnte Elementsubstrat 110 eingebaut werden, und zwar zusätzlich zum elektrothermischen Wandler, der die Widerstandsschicht 110d umfasst, welche den Wärmeerzeugungsabschnitt bildet, und zusätzlich zu den Verdrahtungselektroden 110c zum Zuführen des elektrischen Signales zur Widerstandsschicht 110c.
  • Um den Wärmeerzeugungsabschnitt des elektrothermischen Wandlers auf dem vorstehend erwähnten Elementsubstrat 110 so anzutreiben, daß er die Flüssigkeit ausstößt, wird die Widerstandsschicht 110d durch die Verdrahtungselektroden 110c mit einem Rechteckimpuls beaufschlagt, um die Widerstandsschicht 110d zwischen den Verdrahtungselektroden 110c rasch zu erhitzen. 6 ist ein Diagramm, das die Wellenform der an die Widerstandsschicht 110d der 5A und 5B angelegten Spannung zeigt.
  • Mit der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde ein elektrisches Signal unter den folgenden Bedingungen an das Wärmeerzeugungselement gelegt: Spannung 24 V, Impulsbreite 7 μsec, elektrischer Strom 150 mA, Frequenz 6 kHz. Auf diese Weise wurde die Tinte auf der Basis der vorstehend beschriebenen Vorgänge durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen. Die Bedingungen für das Antriebssignal bei der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf die vorstehend genannten Bedingungen beschränkt. Es kann jedes beliebige Antriebssignal Anwendung finden, wenn hierdurch auf geeignete Weise die Blase in der Blasenerzeugungsflüssigkeit erzeugt werden kann.
  • Als nächstes wird ein Beispiel einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung beschrieben, die zwei gemeinsame Flüssigkeitskammern aufweist, während die Zahl der Komponenten reduziert ist, und bei der unterschiedliche Flüssigkeiten in die entsprechenden gemeinsamen Flüssigkeitskammern eingeführt werden können, während diese gut voneinander getrennt sind, und mit der die Kosten herabgesetzt werden können.
  • Obwohl die 5A, 5B und 6 erste Ausführungsformen zeigen, kann die Konstruktion des Substrates auch bei den nachfolgenden Ausführungsformen und anderen Ausführungsformen Verwendung finden.
  • 7 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die gleichen Bestandteile wie bei dem Beispiel der 4A bis 4C und 5A und 5B mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bestandteile wird somit verzichtet.
  • Das Rillenelement 132 in der in 7 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung umfasst schematisch eine Öffnungsplatte 135 mit Ausstoßöffnungen 101, eine Vielzahl von Rillen, die eine Vielzahl von ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 103 bilden, und einen ausgenommenen Abschnitt, der eine erste gemeinsame Flüssigkeitskammer 143 bildet, die mit der Vielzahl der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 in Verbindung steht, um die Flüssigkeit (Ausstoßflüssigkeit) der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 zuzuführen.
  • Die Vielzahl der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 103 wird gebildet, indem der bewegliche Trennfilm 105, von dem mindestens ein Teil mit dem beweglichen Element 131 verbunden ist, mit dem unteren Teil des Rillenelementes 132 verbunden wird. Das Rillenelement 132 ist mit der ersten Flüssigkeitszuführbahn 133, die vom oberen Ende desselben in die erste gemeinsame Flüssigkeitskammer 143 verläuft, und mit der zweiten Flüssigkeitszuführbahn 134 versehen, die von der Oberseite desselben durch das bewegliche Element 131 und den beweglichen Trennfilm 105 in die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 144 verläuft.
  • Die erste Flüssigkeit (Ausstoßflüssigkeit) wird durch die erste Flüssigkeitszuführbahn 133 und die erste gemeinsame Flüssigkeitskammer 143 den ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 103 zugeführt, wie durch den Pfeil C in 7 gezeigt, während die zweite Flüssigkeit (Blasenerzeugungsflüssigkeit) durch die zweite Flüssigkeitszu führbahn 134 und die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 144 den zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 zugeführt wird, wie durch den Pfeil D in 7 gezeigt.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist so ausgebildet, daß die zweite Flüssigkeitszuführbahn 134 parallel zur ersten Flüssigkeitszuführbahn 133 angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann jede beliebige Ausführungsform Anwendung finden, solange die zweite Flüssigkeitszuführbahn 134 durch den beweglichen Trennfilm 105 gebildet ist, der außerhalb der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 143 angeordnet ist, und mit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 144 in Verbindung steht.
  • Die Dicke (der Durchmesser) der zweiten Flüssigkeitszuführbahn 134 wird im Hinblick auf die Zuführmenge der zweiten Flüssigkeit festgelegt, und die Form der zweiten Flüssigkeitszuführbahn 134 muß nicht immer kreisförmig sein, sondern kann auch rechteckig sein.
  • Die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 144 kann durch Trennung des Rillenelementes 132 durch den beweglichen Trennfilm 105 geformt sein. Als Verfahren zum Formen können die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 144 und die zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 ausgebildet werden, indem der Rahmen der gemeinsamen Flüssigkeitskammer und die Wände der zweiten Flüssigkeitsbahnen aus einem Trockenfilm auf dem Substrat 110 hergestellt werden und das Substrat 110 zu einem vereinigten Körper aus dem beweglichen Trennfilm 105 mit dem Rillenelement 132, an dem der bewegliche Trennfilm 105 fixiert ist, verbunden wird.
  • 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Elementsubstrat 110 mit einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlern als Wärmeerzeugungselement 102 zur Erzeugung von Wärme zur Generierung der Blase durch Filmsieden in der Blasenerzeugungsflüssigkeit versehen, wie vorstehend beschrieben, und auf einem Trägerkörper 136 aus Metall, wie Aluminium, angeordnet.
  • Über dem Elementsubstrat 110 ist eine Vielzahl von Rillen zur Ausbildung der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 aus einem Trockenfilm DF, ein ausgenommener Abschnitt, der die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer (gemeinsame Blasenerzeugungsflüssigkeitskammer) 144 bildet, die mit der Vielzahl der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 in Verbindung steht, um die Blasenerzeugungsflüssigkeit jeder zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 zuzuführen, und der bewegliche Trennfilm 105, mit dem die vorstehend beschriebenen beweglichen Elemente 131 verbunden sind, vorgesehen.
  • Das Rillenelement 132 besitzt Rillen zur Ausbildung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen (Ausstoßflüssigkeits strömungsbahnen) 103, wenn es mit dem beweglichen Trennfilm 105 verbunden ist, einen ausgenommenen Abschnitt zur Ausbildung der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer (gemeinsamen Ausstoßflüssigkeitskammern) 143, die mit den Ausstoßflüssigkeitsströmungsbahnen in Verbindung steht, um die auszustoßende Flüssigkeit jeder der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 103 zuzuführen, eine erste Flüssigkeitszuführbahn (Ausstoßflüssigkeitszuführbahn) 133 zum Zuführen der auszustoßenden Flüssigkeit zur ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 143 und eine zweite Flüssigkeitszuführbahn (Blasenerzeugungsflüssigkeitszuführbahn) 134 zum Zuführen der Blasenerzeugungsflüssigkeit zur zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 144. Die zweite Flüssigkeitszuführbahn 134 steht mit einem Verbindungskanal in Verbindung, der sich durch das bewegliche Element 131 und den beweglichen Trennfilm 105, welcher außerhalb der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 133 angeordnet ist, in die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 144 erstreckt, und dieser Verbindungskanal ermöglicht, daß die Blasenerzeugungsflüssigkeit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 144 zugeführt wird, ohne sich mit der Ausstoßflüssigkeit zu vermischen.
  • Die Lagebeziehung zwischen dem Elementsubstrat 110, dem beweglichen Element 131, dem beweglichen Trennfilm 105 und dem Rillenelement 132 ist derart, daß das bewegliche Element 131 entsprechend dem Wärmeerzeugungselement 102 des Elementsubstrates 110 und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 entsprechend diesem beweglichen Element 131 angeordnet sind. Obwohl die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel zeigt, bei dem eine zweite Flüssigkeitszuführbahn 139 in einem Rillenelement 132 vorgesehen ist, können in Abhängigkeit von der zuzuführenden Flüssigkeitsmenge auch mehrere Bahnen vorgesehen sein. Ferner kann der Querschnittsbereich der Strömungsbahn einer jeden ersten Flüssigkeitszuführbahn 133 und der zweiten Flüssigkeitszuführbahn 134 proportional zur Zuführmenge festgelegt werden. Durch eine derartige Optimierung des Querschnittsbereiches der Strömungsbahn können die das Rillenelement 132 etc. bildenden Komponenten noch kompakter ausgebildet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist die vorliegende Ausführungsform so ausgeführt, daß die zweite Flüssigkeitszuführbahn 134 zum Zuführen der zweiten Flüssigkeit zur zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 und die erste Flüssigkeitszuführbahn 133 zur Zuführung der ersten Flüssigkeit zur ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 in der gerillten Deckplatte als gemeinsames Rillenelement 132 ausgebildet sind, wodurch die Zahl der Komponenten, die Zahl der Verfahrensschritte und die Kosten herabgesetzt werden können.
  • Aufgrund der Konstruktion, bei der die Zuführung der zweiten Flüssigkeit zur zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 144 in Verbindung mit den zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 durch die zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 in einer solchen Richtung ausgeführt wird, daß der bewegliche Trennfilm 105, der die erste Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit trennt, durchdrungen wird, ist nur ein Schritt ausreichend, um den beweglichen Trennfilm 105, das Rillenelement 132 und das Substrat 110 mit dem darin ausgebildeten Wärmeerzeugungselement 102 zu verbinden, wodurch die Einfachheit bei der Herstellung und die Verbindungsgenauigkeit verbessert werden sowie ein guter Ausstoß erhalten wird.
  • Da die zweite Flüssigkeit in die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 144 unter Durchdringung des beweglichen Trennfilmes 105 zugeführt wird, wird die zweite Flüssigkeit in die zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 104 auf sichere Weise eingeführt, und es kann eine ausreichende Zufuhrmenge sichergestellt werden, wodurch ein stabiler Ausstoß erreicht werden kann.
  • Da, wie vorstehend beschrieben, bei der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration Anwendung findet, bei der das bewegliche Element 131 mit dem beweglichen Trennfilm 105 verbunden ist, kann die Flüssigkeit mit einer höheren Ausstoßkraft, einer höheren Ausstoßeffizienz und einer höheren Geschwindigkeit als bei einer herkömmlichen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung ausgestoßen werden. Die Blasenerzeugungsflüssigkeit kann eine Flüssigkeit sein, die die vorstehend erwähnten Eigenschaften besitzt, insbesondere kann sie aus den folgenden Substanzen ausgewählt werden: Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, Toluol, Xylol, Methylendichlorid, Trichlen, Freon TF, Freon BF, Ethylether, Dioxan, Cyclohexan, Methylacetat, Ethylacetat, Aceton, Methylethylketon, Wasser und Gemischen hiervon.
  • Die Ausstoßflüssigkeit kann aus diversen Flüssigkeiten ausgewählt werden, die keine Blasenerzeugungseigenschaften und entsprechende thermische Eigenschaften besitzen. Ferner kann die Ausstoßflüssigkeit aus Flüssigkeiten ausgewählt werden, die ein geringes Blasenerzeugungsvermögen besitzen, deren Ausstoß bisher schwierig war, die durch Wärme eine Modifikation oder Qualitätsverschlechterung erfahren können, und solchen, die eine hohe Viskosität besitzen.
  • Die Ausstoßflüssigkeit ist jedoch vorzugsweise eine Flüssigkeit ohne die Eigenschaft, den Ausstoß der Flüssigkeit, die Erzeugung der Blase, die Funktionsweise des beweglichen Trennfilmes und des beweglichen Elementes etc. durch die Ausstoßflüssigkeit selbst oder durch Reaktion derselben mit der Blasenerzeugungsflüssigkeit zu behindern.
  • Beispielsweise kann eine hochviskose Tinte o. ä. als Ausstoßflüssigkeit zur Aufzeichnung verwendet werden.
  • Andere Ausstoßflüssigkeiten, die anwendbar sind, sind Flüssigkeiten, die gegenüber Wärme schwach sind, wie beispielsweise pharmazeutische Produkte und Parfums.
  • Es wurde eine Aufzeichnung durch Ausstoßen der Ausstoßflüssigkeit in Kombinationen einer Blasenerzeugungsflüssigkeit und Ausstoßflüssigkeit in den nachfolgenden Zusammensetzungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Aufzeichnung bestätigten, daß die Flüssigkeiten mit einer Viskosität von 10 und einigen cP, deren Ausstoß mit her kömmlichen Flüssigkeitsausstoßvorrichtungen schwierig war, natürlich auf gute Weise ausgestoßen wurden und daß selbst eine Flüssigkeit mit einer sehr hohen Viskosität von 150 cP auf gute Weise ausgestoßen wurde, so daß Aufzeichnungsobjekte hoher Qualität erhalten wurden. Blasenerzeugungsflüssigkeit 1
    Ethanol 40 Gew.-%
    Wasser 60 Gew.-%
    Blasenerzeugungsflüssigkeit 2
    Wasser 100 Gew.-%
    Blasenerzeugungsflüssigkeit 3
    Isopropylalkohol 10 Gew.-%
    Wasser 90 Gew.-%
    Ausstoßflüssigkeit 1 (Pigmenttinte von etwa 15 cP)
    Ruß 5 Gew.-%
    Trennmaterial aus Styrol-Acrylsäure-Ethylacrylat-Copolymer (Säurewert 140 und Gewichtsgemitteltes Molekular-Gewicht 8.000) 1 Gew.-%
    Monoethanolamin 0,25 Gew.-%
    Glycerin 6,9 Gew.-%
    Thiodiglycol 5 Gew.-%
    Ethanol 3 Gew.-%
    Wasser 16,75 Gew.-%
    Ausstoßflüssigkeit 2 (55 cP)
    Polyethylenglycol 200 100 Gew.-%
    Ausstoßflüssigkeit 3 (150 cP)
    Polyethylenglycol 600 100 Gew.-%
  • Bei den Flüssigkeiten, die auf herkömmliche Weise aufgrund ihrer geringen Ausstoßgeschwindigkeiten nicht auf einfache Weise auszustoßen angesehen wurden, wurde die Verteilung der Ausstoßdirektivität erhöht, so daß die Aufprallgenauigkeit der Tropfen auf einem Aufzeichnungsbogen verschlechtert wurde und ein unstabiler Ausstoß zu einer Streuung der Ausstoßmenge führte, wodurch es nicht einfach war, ein Bild hoher Qualität zu erreichen. Mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann jedoch durch Verwendung der Blasenerzeugungsflüssigkeit die Blase in ausreichender und stabiler Weise erzeugt werden. Hierdurch kann die Aufprallgenauigkeit des Flüssigkeitströpfchens verbessert und die Tintenausstoßmenge stabilisiert werden, so daß die Qualität des aufgezeichneten Bildes beträchtlich verbessert werden kann.
  • Als nächstes werden Herstellschritte für die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Grob gesagt wurde die Vorrichtung so hergestellt, daß die Wände der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen auf dem Elementsubstrat geformt wurden, der bewegliche Trennfilm daran befestigt wurde und das Rillenelement mit den Rillen etc. zur Ausbildung der ersten Flüssig keitsströmungsbahnen daran befestigt wurde. Alternativ dazu wurde die Vorrichtung so hergestellt, daß nach dem Formen der Wände der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen das Rillenelement, an dem der bewegliche Trennfilm mit dem damit verbundenen beweglichen Element befestigt war, mit den Wänden verbunden wurde.
  • Des weiteren wird das Verfahren zur Herstellung der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen nachfolgend im einzelnen beschrieben.
  • Zuerst wurden Elemente für die elektrothermische Umwandlung, die jeweils das Wärmeerzeugungselement aus Hafniumborid, Tantalnitrid o. ä. aufwiesen, auf einem Elementsubstrat (Siliciumwafer) geformt, wobei das gleiche Fabrikationssystem wie bei Halbleitern angewendet wurde. Danach wurde die Oberfläche des Elementsubstrates in einem nächsten Schritt gereinigt, um deren Haftungsvermögen mit einem lichtempfindlichen Harz zu verbessern. Diese Haftung kann ferner verbessert werden, indem die Oberfläche des Elementsubstrates einer Oberflächenmodifikation durch Ultraviolett-Ozon o. ä. unterzogen wird und danach die auf diese Weise modifizierte Oberfläche beispielsweise mit einer Flüssigkeit aus einem Silankopplungsmittel (erhältlich von der Firma Nihon Unica: A189), die mit Ethlyalkohol auf 1 Gew.-% verdünnt war, schleuderbeschichtet wird.
  • Dann wurde die Oberfläche gereinigt, und ein UV-empfindlicher Harzfilm (erhältlich von der Firma Tokyo Ohka: Trockenfilm, Ordil SY-318) TF wurde auf das Substrat mit verbessertem Haftvermögen laminiert.
  • Als nächstes wurde eine Fotomaske PM auf dem Trockenfilm DF angeordnet, und die Abschnitte, die als zweite Strömungsbahnwände im Trockenfilm DF zurückbleiben sollten, wurden durch die Fotomaske PM einer UV-Strahlung ausgesetzt. Dieser Belichtungsschritt wurde mit einer Belichtungsdosis von etwa 600 mJ/cm2 unter Verwendung eines von der Firma Canon Inc. erhältlichen Gerätes MPA-600 durchgeführt.
  • Dann wurde der Trockenfilm DF mit einem Entwickler aus Xylol und Butylcellosolveacetat (erhältlich von der Firma Tokyo Ohka : BMRC-3) entwickelt, um unbelichtete Abschnitte zu lösen, so daß die durch die Belichtung ausgehärteten Abschnitte als Wandabschnitte der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen geformt wurden. Ferner wurde der auf der Oberfläche des Elementsubstrates zurückbleibende Rest durch Behandlung des Substrates über etwa 90 sec mit einem Sauerstoffplasmasystem (erhältlich von der Firma Alcantec Inc.: MAS-800) entfernt. Dann wurde das Substrat über weitere zwei Stunden bei 150°C einer UV-Strahlung unter 100 mJ/cm2 ausgesetzt, um die belichteten Abschnitte vollständig auszuhärten.
  • Durch dieses Verfahren können die zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen auf gleichmäßige Weise mit großer Genauigkeit zu einer Vielzahl von Heizplatten (Elementsubstraten), die durch Unterteilen des vorstehend beschriebenen Siliciumsubstrates erhalten wurden, geformt wer den. Speziell wurde das Siliciumsubstrat mit einem Trenngerät (erhältlich von der Firma Tokyo Seimitsu: AWD-4000), an dem ein 0,05 mm dickes Diamantblatt befestigt war, durchtrennt und unterteilt. Jede abgetrennte Heizplatte wurde mit einem Kleber (erhältlich von der Firma Toray: SE4400) auf einer Aluminiumbasisplatte fixiert.
  • Dann wurde die Heizplatte über Aluminiumdrähte mit einem Durchmesser von 0,05 mm an eine vorher mit der Aluminiumbasisplatte verbundene Printplatte angeschlossen.
  • Als nächstes wurde ein Verbindungskörper des Rillenelementes mit dem beweglichen Trennfilm, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren verbunden worden waren, angeordnet und mit der auf diese Weise erhaltenen Heizplatte verbunden. Das Rillenelement mit dem beweglichen Trennfilm wurde an der Heizplatte angeordnet und beide Teile wurden miteinander in Eingriff gebracht und über Anschlagfedern fixiert. Danach wurden Zuführelemente für die Tinte und die Blasenerzeugungsflüssigkeit mit der Aluminiumbasisplatte verbunden und daran fixiert, und die Spalte zwischen den Aluminiumdrähten sowie die Spalte zwischen dem Rillenelement, der Heizplatte und den Zuführelementen für die Tinte und die Blasenerzeugungsflüssigkeit wurden mit einem Siliciumdichtungsmittel (erhältlich von der Firma Toshiba Silicon: TSE 3900) abgedichtet, um die zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen zu vervollständigen.
  • Durch das Formen der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen mit dem obigen Verfahren können genaue Strömungsbahnen ohne Lageabweichung relativ zu den Heizelementen einer jeden Heizplatte erhalten werden. Insbesondere durch das vorzeitige Verbinden des Rillenelementes mit dem beweglichen Trennfilm im vorhergehenden Schritt kann die Positionsgenauigkeit zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn und dem beweglichen Element erhöht werden. Ferner wird durch diese Fabrikationstechniken mit hoher Genauigkeit ein stabiler Ausstoß erreicht, so daß die Qualität des Druckes verbessert wird. Da ferner die Strömungsbahnen en bloc auf dem Wafer geformt werden können, können die Vorrichtungen mit geringen Kosten durch Massenproduktion hergestellt werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform findet ein UV-härtender Trockenfilm zur Ausbildung der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn Verwendung. Es ist jedoch auch möglich, das Elementsubstrat zu erhalten, indem ein Harzmaterial mit einem Absorptionsband im UV-Bereich insbesondere nahe 248 nm verwendet wird, dieses nach dem Laminieren ausgehärtet wird und das Harz in den Abschnitten, die zu den zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen werden sollen, durch einen Excimer-Laser direkt entfernt wird.
  • Die ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen etc. wurden geformt, indem der kombinierte Körper aus dem Substrat und dem beweglichen Trennfilm, der vorstehend beschrieben wurde, mit der gerillten Deckplatte mit der Öffnungsplatte mit den Ausstoßöffnungen, den Rillen zur Ausbildung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen und dem ausgenommenen Abschnitt zur Ausbildung der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer, die gemeinsam mit der Vielzahl der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen in Verbindung stehen, um die erste Flüssigkeit einer jeden Strömungsbahn zuzuführen, verbunden wurde. Der bewegliche Trennfilm wird fixiert, indem er durch diese gerillte Deckplatte und die zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnwände festgeklemmt wird. Der bewegliche Trennfilm wird nicht nur am Substrat fixiert, sondern kann auch nach dem Fixieren an der gerillten Deckplatte am Substrat angeordnet und fixiert werden.
  • Bevorzugte Beispiele des Materiales für das bewegliche Element, das als Richtungsreguliereinrichtung dient, sind haltbare Materialien, beispielsweise Metalle, wie Silber, Nickel, Gold, Eisen, Titan, Aluminium, Platin, Tantal, rostfreier Stahl oder Phosphorbronze, Legierungen hiervon, Harzmaterialien, beispielsweise solche, die eine Nitrilgruppe besitzen, wie Acrylnitril, Butadien oder Styrol, Harzmaterialien mit einer Amidgruppe, wie Polyamid, Harzmaterialien mit einer Carboxylgruppe, wie Polycarbonat, Harzmaterialien mit einer Aldehydgruppe, wie Polyacetal, Harzmaterialien mit einer Sulfongruppe, wie Polysulfon, Materialien, wie Flüssigkristallpolymere, sowie chemische Verbindungen hiervon, und Materialien, die in bezug auf die Tinte eine gute Haltbarkeit besitzen, wie beispielsweise Metalle, wie Gold, Wolfram, Tantal, Nickel, rostfreier Stahl, Titan, Legierungen hiervon, Materialien, die mit einem solchen Metall beschichtet sind, Harzmaterialien mit einer Amidgruppe, wie Polyamid, Harzmaterialien mit einer Aldehydgruppe, wie Polyacetal, Harzmaterialien mit einer Ketongruppe, wie Polyetheretherketon, Harzmaterialien mit einer Imidgruppe, wie Polyimid, Harzmaterialien mit einer Hydroxylgruppe, wie Phenolharze, Harzmaterialien mit einer Ethylgruppe, wie Polyethylen, Harzmaterialien mit einer Alkylgruppe, wie Polypropylen, Harzmaterialien mit einer Epoxygruppe, wie Epoxydharze, Harzmaterialien mit einer Amidgruppe, wie Melaminharze, Harzmaterialien mit einer Methylolgruppe, wie Xylolharze, chemische Verbindungen hiervon, keramische Materialien, wie Siliciumdioxid, und chemische Verbindungen hiervon.
  • Bevorzugte Beispiele des Materiales für den beweglichen Trennfilm 105 sind zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Polyimid Harzmaterialien mit einer hohen Hitzefestigkeit, Antilösungseigenschaften, einer guten Formbarkeit, einer guten Elastizität und der Fähigkeit der Ausbildung eines Dünnfilmes, wie beispielsweise neuere technische Kunststoffe, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyethylenterephthalat, Melaminharze, Phenolharze, Polybutadien, Polyurethan, Polyetheretherketon, Polyethersulfon, Polyallylat, Silikonkautschuk, Polysulfon und chemische Verbindungen hiervon.
  • Die Dicke des beweglichen Trennfilmes 105 kann im Hinblick auf das Material und die Form etc. unter Berücksichtigung der Gesichtspunkte festgelegt werden, daß die Festigkeit als Trennwand sichergestellt werden sollte und eine gute Expansion und Kontraktion stattfindet. Sie beträgt vorzugsweise etwa 0,5 μm bis 10 μm.
  • (Ausführungsform 2)
  • Die 9A bis 9C zeigen die zweite Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei 9A eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung bei Nichterzeugung einer Blase, 9B eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung bei Erzeugung einer Blase und 9C eine Darstellung der ersten Strömungsbahn, gesehen von der Seite der zweiten Strömungsbahn der 9A, sind.
  • Wie die 9A und 9C zeigen, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 104 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem mit dem Wärmeerzeugungselement 102 (dem Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehenen Substrat 110 vorgesehen, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 zum Ausstoßen von Flüssigkeit in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 101 ist darüber vorgesehen. Das bewegliche Element 131 dient als Richtungsreguliereinrichtung und hat das freie Ende abstromseitig des aufstromseitigen Randes des Blasenerzeugungsbereiches 107 und den Drehpunkt aufstromseitig hiervon. Das bewegliche Element 131 und der bewegliche Trennfilm 105, die in einem Öffnungsabschnitt zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 104 vorgesehen sind, sind miteinander an einem Verbindungsabschnitt 131c verbunden, der einen Teil der freien Endseite des beweglichen Ele mentes 131 bildet, wodurch die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 und die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 104 immer im wesentlichen voneinander getrennt sind.
  • Wenn Wärme im Wärmeerzeugungselement 102 erzeugt wird, wird die Blase 106 im Blasenerzeugungsbereich 107 auf dem Wärmeerzeugungselement 102 erzeugt. Hierdurch wird der bewegliche Trennfilm 105 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 103 verschoben, woraufhin die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 105 durch das bewegliche Element 131 gesteuert wird. Da sich das freie Ende des beweglichen Elementes 131 über dem Blasenerzeugungsbereich 107 und dem Drehpunkt aufstromseitig hiervon befindet, wird der bewegliche Trennfilm 105 mehr zum abstromseitigen Bereich als zum aufstromseitigen Bereich verschoben (9B).
  • Auf diese Weise wird der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 105 mit dem Wachstum der Blase 106 stärker verschoben, wodurch der Druck infolge der Erzeugung der Blase 106 hauptsächlich zur Ausstoßöffnung 101 geleitet wird, so daß die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 103 von der Ausstoßöffnung 101 auf wirksame Weise ausgestoßen wird. Da der bewegliche Trennfilm nicht die gesamte Fläche abdecken muß, können die Kosten herabgesetzt werden.
  • (Ausführungsform 3)
  • Die 10A bis 10F sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der dritten Aus führungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 10A gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 114 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 130 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 112 (dem Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 113 zum Ausstoßen der Flüssigkeit in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 111 ist darüber vorgesehen. Der aus einem elastischen Dünnfilm hergestellte bewegliche Trennfilm 115 ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 113 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 114 vorgesehen. Der bewegliche Trennfilm 115 trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 113 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 114. Er ist gegenüber dem Wärmeerzeugungselement 112 angeordnet und weist auf mindestens einen Teil des Blasenerzeugungsbereiches 117, wo die Blase durch die im Wärmeerzeugungselement 112 generierte Wärme erzeugt wird. Ferner ist auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 113 des beweglichen Trennfilmes 115 das bewegliche Element 151 als Richtungsreguliereinrichtung vorgesehen, dessen freies Ende 151a sich abstromseitig des aufstromseitigen Randes des Blasenerzeugungsbereiches 117 befindet, während sein Drehpunkt 151b auf stromseitig des freien Endes 151a angeordnet ist, und das sich benachbart zum beweglichen Trennfilm 115 befindet. Der bewegliche Trennfilm 115 und das bewegliche Element 151 können am Verbindungsabschnitt 151c miteinander verbunden sein, der zu einem Teil der Seite des freien Endes 151a des beweglichen Elementes 151 wird (aufstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches 117). Im beweglichen Element 151 ist ein Abschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt 151c und dem Drehpunkt 151b ein gekrümmter Abschnitt 151d, der auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 113 gekrümmt ist.
  • Der Flüssigkeitsausstoßvorgang bei der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird nachfolgend beschrieben. Vorher werden jedoch die Eigenschaften des in den 10A bis 10F gezeigten beweglichen Trennfilmes 115 erläutert.
  • Die 11A und 11B zeigen die Eigenschaften des beweglichen Trennfilmes, der bei der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei 11A die Beziehung zwischen dem Druck f der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase und der Spannung F des beweglichen Trennfilmes gegen diesen Druck zeigt, während 11 B ein Diagramm ist, das die Abhängigkeit der Spannung F des beweglichen Trennfilmes von der in 11A gezeigten Volumenänderung der Blase zeigt.
  • Wie die 11A und 11B zeigen, nimmt die Spannung des beweglichen Trennfilmes mit zunehmendem Volumen VB der Blase exponentiell zu, solange das Volumen VB der Blase im Anfangsstadium der Erzeugung der Blase klein ist. Bei der totalen Expansion der Blase wird die Filmdicke des beweglichen Trennfilmes geringer und die Spannung schwächer. Somit neigt die Spannung zum Abfallen, nachdem ein bestimmter Durchbiegungspunkt erreicht ist.
  • In Verbindung mit den 10A bis 10F wird nunmehr der Flüssigkeitsausstoßvorgang bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Wenn Wärme im Wärmeerzeugungselement 112 erzeugt wird, wird die Blase 116 im Blasenerzeugungsbereich 117 auf dem Wärmeerzeugungselement 112 erzeugt, wodurch der Teil des beweglichen Trennfilmes 115 unterhalb des gekrümmten Abschnittes 151d des beweglichen Elementes 151 mit der Ausweitung beginnt (10B).
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 116 weitet sich der bewegliche Trennfilm 115 weiter aus und beginnt mit dem Verschieben in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 113 (10C).
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 116 wird danach der bewegliche Trennfilm 115 weiter in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 113 verschoben. Da jedoch sein aufstromseitiges Ende durch den Drehpunkt 151b fixiert ist, wird die Verschiebung eingeschränkt, so daß der abstromseitige Bereich, bei dem es sich um die Seite des freien Endes 151a handelt, stärker verschoben wird (10D).
  • Auf diese Weise wird der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 115 mit dem Wachstum der Blase 116 stärker verschoben, wodurch der Druck infolge der Erzeugung der Blase 116 hauptsächlich in Richtung auf die Ausstoßöffnung 111 geleitet wird, wodurch die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 113 aus der Ausstoßöffnung 111 auf effiziente Weise ausgestoßen wird.
  • In diesem Zustand wird die Belastung auf den beweglichen Trennfilm 115 am Punkt C in 11D auf dem aufstromseitigen Bereich infolge der Einschränkung der Ausdehnung und am Punkt E in 11B auf dem abstromseitigen Bereich infolge der stärkeren Ausdehnung aufrechterhalten. Bei der Spannungsverteilung über den gesamten beweglichen Trennfilm 115 ist daher die Spannung im aufstromseitigen Bereich größer als im abstromseitigen Bereich.
  • Mit der Kontraktion der Blase 116 beginnt der bewegliche Trennfilm 115 in die Position vor der Verschiebung zurückzukehren (10E), wobei aufgrund der vorstehend beschriebenen Spannungsverteilung die Kontraktionsgeschwindigkeit aufstromseitig der Blase 116 groß ist, während sie abstromseitig gering ist. Die Spannungsverteilung über den gesamten beweglichen Trennfilm 115 führt daher zu einer Verschiebung zum allmählichen Abbau der Spannung im aufstromseitigen Bereich und zum allmählichen Anstieg der Spannung im abstromseitigen Bereich.
  • Aufgrund des negativen Drucks beim Zusammenfallen der Blase wird der Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 115 unter dem gekrümmten Abschnitt 151d des beweglichen Elementes 151 in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 104 an der Position vor der Verschiebung vorbei verschoben. Da jedoch der gekrümmte Abschnitt 151d des beweglichen Elementes 151 vorgesehen ist, wird die Verringerung des Drucks auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 113 unterdrückt, wodurch ein Zurückziehen des Meniskus unterdrückt wird und die Wiederauffülleigenschaften verbessert werden (10F).
  • Ferner beschränkt das bewegliche Element 151 die Bewegung der Flüssigkeit zum aufstromseitigen Bereich hin, wodurch eine Verbesserung der Wiederauffülleigenschaften, eine Verringerung der gegenseitigen Beeinflussung etc. erzielt werden.
  • (Ausführungsform 4)
  • Die 12A und 12B zeigen die vierte Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 12A eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung und 12B eine Draufsicht sind.
  • Wie die 12A und 12B zeigen, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch, daß das bewegliche Element 161 eine derartige Trapezform besitzt, daß die Breite zum abstromseitigen Bereich hin, in dem das freie Ende 161a angeordnet ist, abnimmt, während die andere Konstruktion der der ersten Ausführungsform entspricht.
  • Da bei der in der vorstehend beschriebenen Weise konstruierten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung das bewegliche Element 161 eine solche Trapezform besitzt, daß sich die Breite zum abstromseitigen Bereich hin verengt, kann sich das bewegliche Element 161 in einfacher Weise verformen und wird der bewegliche Trennfilm 105 durch den im Blasenerzeugungsbereich 107 erzeugten Druck der Blase auf wirksame Weise verschoben.
  • Daher können mit der vorliegenden Ausführungsform eine Verbesserung der Ausstoßeffizienz und ein Anstieg der Ausstoßmenge erzielt werden.
  • Die vorstehend beschriebenen Effekte können weiter verbessert werden, wenn das freie Ende 161a bei der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt aufstromseitig von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 102 angeordnet ist.
  • (Ausführungsform 5)
  • Die 13A und 13B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung der fünften Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 13A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 13B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen. 14 ist eine perspektivische An sickt, teilweise weggebrochen, der in den 13A und 13B gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.
  • Wie die 13A, 13B und 14 zeigen, ist bei der vorliegenden Ausführungsform ähnlich der Ausführungsform 1 die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 204 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem mit dem Wärmeerzeugungselement 202 (dem Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Lieferung der Wärmeenergie zum Erzeugen der Blase in der Flüssigkeit versehenen Substrat 210 vorgesehen, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 203 zum Ausstoßen der Flüssigkeit in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 201 ist darüber angeordnet. Ferner ist der aus einem elastischen Dünnfilm bestehende bewegliche Trennfilm 205 zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 203 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 vorgesehen. Der bewegliche Trennfilm 205 trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 203 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204.
  • Der bewegliche Trennfilm 205 besitzt in dem Abschnitt, der im vorstehenden Bereich über der Fläche des Wärmeerzeugungselementes 202 angeordnet ist, einen Dickenabschnitt 205a als Richtungsreguliereinrichtung, der dem Wärmeerzeugungselement 202 gegenüberliegt und ein freies Ende auf der Seite der Ausstoßöffnung 202 besitzt, sowie einen durchhängenden Abschnitt 205c auf der Seite der Ausstoßöffnung 201 des freien Endes. Wie nachfolgend beschrieben, wirkt der bewegliche Trennfilm 205 so, daß der dicke Abschnitt 205a bei Erzeugung einer Blase in der Blasenerzeugungsflüssigkeit in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 203 verschoben wird, so daß die Verformung auf der Seite der Ausstoßöffnung 201 aufgrund des durchhängenden Abschnittes 205c größer wird ( 13B). Da bei der vorliegenden Ausführungsform der bewegliche Trennfilm durch die Anordnung des durchhängenden Abschnittes nicht expandieren muß, kann die Ausstoßeffizienz verbessert werden.
  • Ein ausgenommener Abschnitt 205b ist in bezug auf den Dickenabschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205 auf der gegenüberliegenden Seite zur Ausstoßöffnung 201 ausgebildet und bildet einen Scharnierabschnitt zum Erleichtern der Verschiebung des Dickenabschnittes 205a. Dieser ausgenommene Abschnitt 205b kann in Abhängigkeit von der Dicke oder dem Material des Dickenabschnittes 205a weggelassen werden, wenn der dicke Abschnitt 205a einfach verschoben werden kann.
  • Der ausgenommene Abschnitt 205b funktioniert jedoch als Drehpunkt 205d bei Verschiebung des Dickenabschnittes 205b, so daß dieser Drehpunkt 205d zum Ausgangspunkt der Verschiebung selbst in dem Fall wird, wenn kein ausgenommener Abschnitt 205b vorgesehen ist.
  • Der dicke Abschnitt 205a ist in einem Abstand von etwa 10 bis 15 μm vom Wärmeerzeugungselement 202 angeordnet, um das Wärmeerzeugungselement 202 an der Stelle abzudecken, die dem Wärmeerzeugungselement 202 gegenüberliegt. Der Drehpunkt 205d befindet sich aufstromseitig der von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (nicht gezeigt) durch den Dickenabschnitt 205a zur Ausstoßöffnung 201 durch den Ausstoßvorgang der Flüssigkeit strömenden Flüssigkeit, und das freie Ende befindet sich abstromseitig von diesem Drehpunkt 205d. Der Raum zwischen dem Wärmeerzeugungselement 202 und dem Dickenabschnitt 205a ist der Blasenerzeugungsbereich 207.
  • Wenn Wärme im Wärmeerzeugungselement 202 erzeugt wird, wirkt sie auf die Blasenerzeugungsflüssigkeit im Blasenerzeugungsbereich 207 zwischen dem Dickenabschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205 und dem Wärmeerzeugungselement 202 ein, so daß auf diese Weise auf Basis des Filmsiedephänomens in der Blasenerzeugungsflüssigkeit eine Blase erzeugt wird. Der Druck auf Basis der Erzeugung der Blase wirkt vorzugsweise auf den beweglichen Trennfilm 205 ein, und der bewegliche Trennfilm 205 wird so verschoben, daß sich der dicke Abschnitt 205a um den ausgenommenen Abschnitt 205 weit zur Ausstoßöffnung 201 hin öffnet, wie in 13B gezeigt. Hierdurch wird der Druck aufgrund der im Blasenerzeugungsbereich 207 erzeugten Blase zur Ausstoßöffnung 201 hin geleitet.
  • In dem Fall, in dem ein Balgabschnitt im beweglichen Trennfilm auf der Seite der Richtungsreguliereinrichtung vorgesehen ist, schwillt der am freien Ende bewegliche Trennfilm der Richtungsreguliereinrichtung durch den Druck aufgrund der Erzeugung der Blase mehr zur Ausstoßöffnung hin an, da eine geringere Begrenzung in bezug auf das Anschwellen existiert als im Falle des beweglichen Trennfilmes, der auch auf dieser Seite vorgesehen ist. Somit können mit einer derartigen Anordnung eine höhere Ausstoßeffizienz und eine höhere Ausstoßkraft erreicht werden.
  • In dem Fall, in dem die Richtungsreguliereinrichtung geschlossen ist, ist der Balgabschnitt des beweglichen Trennfilmes im wesentlichen hermetisch geschlossen, so daß auf diese Weise die erste Flüssigkeit gegenüber der zweiten Flüssigkeit abgesperrt wird. Da die Wände der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn verhindern können, daß der Druck bei Erzeugung der Blase durch die Seite der Richtungsreguliereinrichtung zur Außenseite hin bei Verschiebung des beweglichen Trennfilmes leckt, werden die Ausstoßeffizienz und die Ausstoßkraft im Vergleich zu dem Fall ohne Balgabschnitt nicht verringert.
  • Der Ausstoßvorgang der in der vorstehend beschriebenen Weise konstruierten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.
  • Die 15A bis 15D zeigen die Funktionsweise der in den 13A, 13B und 14 dargestellten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.
  • In 15A ist noch keine Energie, wie elektrische Energie, auf das Wärmeerzeugungselement 202 aufgebracht, so daß noch keine Wärme im Wärmeerzeugungselement 202 erzeugt wird. Der dicke Abschnitt 205a befindet sich in der ersten Position nahezu parallel zum Substrat 201.
  • Ein wichtiger Punkt besteht darin, daß der dicke Abschnitt 205a an der Stelle vorgesehen ist, an der er mindestens auf den abstromseitigen Abschnitt der durch die Wärme im Wärmeerzeugungselement 202 erzeugten Blase weist. Damit der abstromseitige Abschnitt der Blase auf den dicken Abschnitt 205a einwirken kann, wird der dicke Abschnitt 205a mindestens bis zu der Position abstromseitig der Mitte des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 202 in der Flüssigkeitsströmungsbahn verschoben (abstromseitig einer Linie, die durch den Mittelpunkt des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 202 läuft und die Längsrichtung der Strömungsbahn senkrecht schneidet).
  • Wenn elektrische Energie o. ä. auf das Wärmeerzeugungselement 202 aufgebracht wird, erzeugt dieses Wärme, wodurch ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 207 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit hierdurch erhitzt und die Blase 206 durch Filmsieden erzeugt wird. Wenn die Blase 206 erzeugt wird, wird der durchhängende Abschnitt 205c des beweglichen Trennfilmes 205 ausgeweitet, so daß der dicke Abschnitt 205a aus der ersten Position in die zweite Position verschoben wird und die Fortpflanzung des Drucks der Blase 206 zur Ausstoßöffnung hin durch den auf der Erzeugung der Blase 206 basierenden Druck leitet (15B).
  • Ein wichtiger Punkt besteht darin, daß das freie Ende des dicken Abschnittes 205a des beweglichen Trennfilmes 205 abstromseitig (auf der Seite der Ausstoßöffnung) angeordnet ist, während sich der Drehpunkt 205d aufstrom seitig (auf der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer) befindet, wodurch mindestens ein Teil des dicken Abschnittes 205a auf den abstromseitigen Abschnitt des Wärmeerzeugungselementes 202, d. h. den abstromseitigen Abschnitt der Blase 206, weist, wie vorstehend beschrieben.
  • Mit dem weiteren Wachstum der Blase 206 wird der dicke Abschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205 in Abhängigkeit vom Druck bei Erzeugung der Blase weiter in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 203 verschoben. Hierdurch schwillt der durchhängende Abschnitt 205c am freien Ende stark in Ausstoßrichtung an, während der durchhängende Abschnitt 205c am Drehpunkt durch die Schwellkraft des dicken Abschnittes 205a zur Ausstoßöffnung hin gezogen wird und somit zur Verschiebung beiträgt. Infolgedessen wächst die auf diese Weise erzeugte Blase 206 mehr in abstromseitiger als in aufstromseitiger Richtung, so daß sich der dicke Abschnitt 205a stark über die erste Position hinaus bewegt ( 15C).
  • Auf diese Weise wird der dicke Abschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205 in Abhängigkeit vom Wachstum der Blase 206 allmählich in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 203 verschoben, wodurch die Blase 206 zur Seite des freien Endes hin wächst und der durchhängende Abschnitt 205c hauptsächlich in Richtung auf die Ausstoßöffnung aufgeblasen wird, so daß der Druck infolge der Erzeugung der Blase 206 gleichmäßig zur Ausstoßöffnung 201 hin gelenkt wird. Hierdurch wird die Ausstoßeffizienz der Flüssigkeit durch die Ausstoßöffnung 201 vergrößert. Der bewegliche Trennfilm 205 bildet während der Lenkung des Blasenerzeugungsdrucks zur Auslassöffnung 201 nur einen geringen Widerstand in bezug auf die Druckübertragung, so daß die Fortpflanzungsrichtung des Drucks und die Wachstumsrichtung der Blase 206 in Abhängigkeit von der Größe der Druckfortpflanzung auf wirksame Weise gesteuert werden können.
  • Wenn sich hiernach die Blase 206 aufgrund des Abbaues des Innendrucks der Blase gemäß dem vorstehend beschriebenen Filmsiedephänomen zusammenzieht und verschwindet, kehrt der dicke Abschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205, der nach oben in die zweite Position verschoben worden ist, aufgrund des negativen Drucks beim Zusammenziehen der Blase 206 und aufgrund der Rückstellkraft auf Basis der Federeigenschaften des beweglichen Trennfilmes 205 selbst in die Ausgangsposition (erste Position), die in 15A gezeigt ist, zurück, wie in 15D dargestellt. Beim Zusammenfallen der Blase strömt die Flüssigkeit zur Kompensation des Volumens der ausgestoßenen Flüssigkeit in den Raum vom abstromseitigen Bereich her, d. h. von der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer her, zurück, wie durch VD1, VD2 angegeben, und von der Seite der Ausstoßöffnung 201 her zurück, wie durch VC angegeben.
  • Da bei der Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, die im beweglichen Trennfilm vorgesehene Richtungsreguliereinrichtung eine wirksame Druckfortpflanzung zur Ausstoßöffnung zulässt, kann eine Flüssigkeit, die eine geringe Hitzefestigkeit besitzt, eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität o. ä. mit einer höheren Ausstoßeffizienz und mit einer höheren Ausstoßkraft ausgestoßen werden.
  • Die 16A bis 16C dienen zur Darstellung der Lagebeziehung zwischen dem dicken Abschnitt 205a des beweglichen Trennfilmes 205 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 in der in den 13A und 13B sowie 15A bis 15D gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 16A eine Draufsicht des dicken Abschnittes 205a, 16B eine Draufsicht der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 ohne den beweglichen Trennfilm 205 und 16C eine schematische Ansicht der Lagebeziehung zwischen dem dicken Abschnitt 205a und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 im überlagerten Zustand zeigen. In jeder Hinsicht befindet sich die Ausstoßöffnung 201 unten.
  • Die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 204 besitzt verengte Abschnitte 209 vor und nach dem Wärmeerzeugungselement 202, so daß sie die Ausgestaltung einer Kammer (Blasenerzeugungskammer) besitzt, um zu verhindern, daß der Druck bei der Erzeugung der Blase durch die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 204 entweicht. Da bei der vorliegenden Erfindung die Blasenerzeugungsflüssigkeit durch den beweglichen Trennfilm 205 vollständig von der Ausstoßflüssigkeit getrennt ist, liegt der Verbrauch der Blasenerzeugungsflüssigkeit nahezu bei 0. Die Blasenerzeugungsflüssigkeit wird jedoch, wenn auch nur um eine geringe Menge, ergänzt, um eine Verdampfung derselben unter bestimmten Umständen der physikalischen Verteilung und Lagerung zu kompensieren und Blasen zu entfernen, die in der Blasenerzeugungskammer nach einer langen kontinuierlichen Funktionsweise zurückbleiben. Daher kann der Spalt in den verengten Abschnitten 209 sehr schmal eingestellt werden, d. h. einige μm bis 10 und einige μm, kann der Druck bei Erzeugung der Blase, der in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 auftritt, auf konzentrierte Weise zum beweglichen Trennfilm 205 geleitet werden, wobei wenig zur Umgebung hin entweicht, und kann die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 203 mit einer hohen Effizienz und einer hohen Ausstoßkraft durch die Verschiebung des Dickenabschnittes 205a des beweglichen Trennfilmes 205 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 203 durch diesen Druck ausgestoßen werden. Der abstromseitige eingeschränkte Abschnitt 209 der Blasenerzeugungskammer der zweiten Flüssigkeitsströmugsbahn 204 bildet eine Strömungsbahn zum Extrahieren von Blasen, die in der Blasenerzeugungskammer zurückbleiben.
  • Die Form der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 ist nicht auf die vorstehend beschriebene Konstruktion beschränkt. Sie kann vielmehr jede beliebige Form aufweisen, mit der auf wirksame Weise der Druck bei Erzeugung. der Blase auf den beweglichen Trennfilm übertragen werden kann.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist so ausgebildet, daß das Wärmeerzeugungselement 202 Abmessungen von 40 μm × 105 μm besitzt, und der bewegliche Trennfilm 205 ist in einem solchen Zustand angeordnet, daß er die Blasenerzeugungskammer, in der das Wärmeerzeugungselement 202 vorgesehen ist, abdeckt, ohne daß jedoch in bezug auf die Größe, Form und Lage des Wärmeerzeugungselementes 202 eine Beschränkung besteht. Der bewegliche Trennfilm 205 kann bei der vorliegenden Erfindung willkürlich aus, Formen und Lagen ausgewählt werden, mit denen der Druck bei Erzeugung der Blase auf wirksame Weise als Ausstoßdruck genutzt werden kann.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Strömungsbahnwände zur Ausbildung der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 durch Laminieren des lichtempfindlichen Harzes (Trockenfilmes) mit einer Dicke von 15 μm auf das Substrat 210 und durch Mustern desselben geformt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wie bei Ausführungsform 1 kann das Material für die Strömungsbahnwände irgendein Material sein, das lösungsfest gegenüber der Blasenerzeugungsflüssigkeit ist und mit dem auf rasche Weise die Strömungsbahnwände geformt werden können.
  • Als nächstes wird ein Beispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung beschrieben, die zwei gemeinsame Flüssigkeitskammern besitzt und mit der die unterschiedlichen Flüssigkeiten den entsprechenden gemeinsamen Flüssigkeitskammern zugeführt werden können, um diese gut voneinander getrennt zu halten, wobei die Vorrichtung mit verringerten Kosten hergestellt und die Zahl der Komponenten reduziert werden kann.
  • 17 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die gleichen Bestandteile wie bei dem Beispiel der 13A und 13B bis 16A bis 16C mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bestandteile wird daher verzichtet.
  • Wie bei Ausführungsform 1 besteht das Rillenelement 232 in der in 17 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung schematisch aus den Ausstoßöffnungen, der Öffnungsplatte 235, einer Vielzahl von Rillen, die eine Vielzahl von ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 203 bilden, und einem ausgenommenen Abschnitt zur Ausbildung der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 243, die mit der Vielzahl der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 203 in Verbindung steht, um die Flüssigkeit (die Ausstoßflüssigkeit) jeder ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 203 zuzuführen.
  • Die Vielzahl der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 203 wird durch Verbinden des beweglichen Trennfilmes 205 mit dem unteren Abschnitt dieses Rillenelementes 232 gebildet, so daß das Innere hiervon generell zum Wärmeerzeugungselement weist. Das Rillenelement 232 ist mit der ersten Flüssigkeitszuführbahn 232, die von der Oberseite des Elementes in die erste gemeinsame Flüssigkeitskammer 243 verläuft, und mit der zweiten Flüssigkeitszuführbahn 234 versehen, die sich von der Oberseite des Elementes durch den beweglichen Trennfilm 205 in die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 244 erstreckt.
  • Die erste Flüssigkeit wird durch die erste Flüssigkeitszuführbahn 233 und durch die erste gemeinsame Flüssigkeitskammer 243 zu den ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen 203 geführt, wie durch den Pfeil C in 17 angedeutet ist, während die zweite Flüssigkeit (Blasenerzeugungsflüssigkeit) durch die zweite Flüssigkeitszuführbahn 234 und die zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer 244 zu den zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 204 geführt wird, wie durch den Pfeil D in 17 gezeigt.
  • 18 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Auch bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Elementsubstrat 210, das mit einer Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen 202 versehen ist, auf dem Trägerkörper 236 aus Metall, wie Aluminium, vorgesehen, wie dies ebenfalls bei Ausführungsform 1 der Fall ist.
  • Über dem Elementsubstrat 210 befindet sich eine Vielzahl von Nuten zur Ausbildung der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 204, die aus den zweiten Flüssigkeitsbahnwänden konstruiert sind, der ausgenommene Abschnitt zur Ausbildung der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer (gemeinsamen Blasenerzeugungsflüssigkeitskammer) 244, die mit der Vielzahl der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahnen 204 in Verbindung steht, um die Blasenerzeugungsflüssigkeit jeder zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 204 zuzuführen, und der bewegliche Trennfilm 205 mit dem dicken Abschnitt 205a, wie vorstehend beschrieben.
  • Das Rillenelement 232 besitzt die Rillen zur Ausbildung der ersten Flüssigkeitsströmungsbahnen (Ausstoßflüssigkeitsströmungsbahnen) 203, wenn es mit dem beweglichen Trennfilm 205 verbunden ist, des ausgenommenen Abschnittes zur Ausbildung der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer (gemeinsamen Ausstoßflüssigkeitskammer) 243, die mit den Ausstoßflüssigkeitsströmungsbahnen in Verbindung steht, um die Ausstoßflüssigkeit jeder ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 203 zuzuführen, der ersten Flüssigkeitszuführbahn (Ausstoßflüssigkeitszuführbahn) 233, um die Ausstoßflüssigkeit der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 243 zuzuführen, und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (Blasenerzeugungsflüssigkeitszuführbahn) 234 zur Zuführung der Blasenerzeugungsflüssigkeit zur zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 244. Die zweite Flüssigkeitszuführbahn 234 ist an einen Verbindungskanal angeschlossen, der mit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 244 in Verbindung steht und dabei den beweglichen Trennfilm 205, der außerhalb der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 243 angeordnet ist, durchdringt, so daß die Blasenerzeugungsflüssigkeit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 243 durch diesen Verbindungskanal zugeführt werden kann, ohne mit der Ausstoßflüssigkeit vermischt zu werden.
  • Die Lagebeziehung zwischen dem Elementsubstrat 210, dem beweglichen Trennfilm 205 und dem Rillenelement 232 ist derart, daß der dicke Abschnitt 205a entsprechend dem Wärmeerzeugungselement 202 des Elementsubstrates 210 angeordnet und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 203 entsprechend diesem dicken Abschnitt 205a vorgesehen ist.
  • Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen beweglichen Trennfilmes mit dem dicken Abschnitt erläutert.
  • Der mit dem dicken Abschnitt versehene bewegliche Trennfilm besteht aus einem Polyimidharz und wird durch das folgende Verfahren hergestellt.
  • Die 19A bis 19E sind Darstellungen zur Verdeutlichung von Herstellschritten des beweglichen Trennfilmes in der in den 13A und 13B bis 18 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.
  • Als erstes wird ein Spiegelwafer aus Silicium mit Abschnitten, die zu den durchhängenden Abschnitten des beweglichen Trennfilmes werden und aus Metall oder Kunstharz bestehen, mit einem Trennmittel beschichtet und danach einer Schleuderbeschichtung mit dem vorstehend beschriebenen flüssigen Polyimidharz unterzogen, um einen etwa 3 μm dicken Film auszubilden (19B).
  • Dann wird dieser Film durch UV-Bestrahlung ausgehärtet und danach einem weiteren Schleuderbeschichtungsvorgang unterzogen, um eine andere Schicht auszubilden.
  • Als nächstes wird die zweite Harzschicht in dem Abschnitt belichtet, der der dicke Abschnitt 205a werden soll, und es wird eine Entwicklung durchgeführt ( 19C).
  • Auf diese Weise wird der dicke Abschnitt 205a auf dem Dünnfilm erzeugt (19B).
  • Hiernach wird dieser Film vom Spiegel-Waver abgezogen und auf dem Substrat, in dem die vorstehend erwähnte zweite Flüssigkeitsströmungsbahn ausgebildet ist, angeordnet und daran befestigt, um auf diese Weise den beweglichen Trennfilm auf dem Substrat anzubringen ( 19E).
  • (Ausführungsform 6)
  • Die 20A und 20B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der sechsten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 20A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 20B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen.
  • Wie in den 20A und 20B gezeigt, besitzt die vorliegende Ausführungsform ein getrenntes bewegliches Element 231 als Richtungsreguliereinrichtung, während die Richtungsreguliereinrichtung im Beispiel der 13A und 13B ein Teil des beweglichen Trennfilmes 215 zum Trennen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 213 von der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 214 ist.
  • Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Richtungsreguliereinrichtung und der bewegliche Trennfilm getrennte Elemente sind, ist der durchhängende Abschnitt auf der entgegengesetzten Seite wie bei der vorhergehenden Ausführungsform angeordnet. In bezug auf die Richtung des durchhängenden Abschnittes gibt es keine spezielle Beschränkung, solange wie der Druck bei Erzeugung der Blase den durchhängenden Abschnitt zur Ausstoßöffnung hin aufblasen kann.
  • Der bewegliche Trennfilm 215 wird über ein entsprechendes Verfahren wie bei der vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsform mit gleicher Dicke hergestellt.
  • Das bewegliche Element 231 als Richtungsreguliereinrichtung wurde durch Elektroformen aus Nickel hergestellt.
  • Die Zuführung der Ausstoßflüssigkeit und der Blasenerzeugungsflüssigkeit kann wie bei der fünften Ausführungsform erfolgen. Im Falle der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird durch den getrennten Körper der Richtungsreguliereinrichtung im Vergleich zur fünften Ausführungsform ein Schritt beim Zusammenbauverfahren hinzugefügt. Mit der getrennten Anordnung des beweglichen Trennfilmes 215 und der Richtungsreguliereinrichtung können jedoch die Kosten pro Komponente herabgesetzt und die Federeigenschaften von Nickel auf wirksame Weise ausgenutzt werden. Der aufgeblasene bewegliche Trennfilm kann auf effiziente Weise in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das bewegliche Element 231 aus Nickel hergestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Nickel beschränkt. Das Material für das bewegliche Element 231 kann irgendein Material mit Elastizität sein, um eine gute Funktionsweise als bewegliches Element 231 sicherzustellen.
  • Die 21A bis 21D zeigen das Flüssigkeitsausstoßverfahren bei einer Modifikation der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der 20A und 20B.
  • Bei der in den 21A bis 21D gezeigten Modifikation ist der durchhängende Abschnitt 325a abstromseitig des beweglichen Trennfilmes 305 angeordnet und weist auf das Wärmeerzeugungselement 302. Der aufstromseitige Bereich des beweglichen Trennfilmes 305, der auf das Wärmeerzeugungselement 302 weist, besitzt die Funktion der Richtungsreguliereinrichtung.
  • Gemäß 21A ist die Energie, beispielsweise elektrische Energie, noch nicht auf das Wärmeerzeugungselement 302 aufgebracht, so daß noch keine Wärme im Wärmeerzeugungselement 302 erzeugt worden ist. In diesem Zustand hängt der durchhängende Abschnitt 325a auf der Seite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn durch.
  • Wenn das Wärmeerzeugungselement 302 mit elektrischer Energie o. ä. beaufschlagt wird, erzeugt es Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 307 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird durch die Wärme erhitzt, so daß die Blase 306 durch Filmsieden er zeugt wird. Wenn die Blase 306 erzeugt wird, wird der durchhängende Abschnitt 325a des beweglichen Trennfilmes 305 aus der ersten Position in die zweite Position nach der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 verschoben, um die Fortpflanzung des Drucks der Blase 306 durch den durch die Erzeugung der Blase generierten Druck in Richtung auf die Ausstoßöffnung zu leiten ( 21B).
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 306 wird der durchhängende Abschnitt 325a des beweglichen Trennfilmes 305 in Abhängigkeit von dem Druck bei Erzeugung der Blase weiter in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 303 verschoben (21C).
  • Wenn sich hiernach die Blase 306 aufgrund des Abfalls des Innendrucks der Blase, der für das vorstehend beschriebene Filmsiedephänomen charakteristisch ist, zusammenzieht und verschwindet, kehrt der durchhängende Abschnitt 305a des beweglichen Trennfilmes 305, der in die zweite Position verschoben worden ist, durch die Rückstellkraft infolge des negativen Drucks bei Kontraktion der Blase 306 und die Federeigenschaft des beweglichen Trennfilmes 305 selbst in die Ausgangsposition (erste Position) zurück (21D).
  • (Ausführungsform 7)
  • Die 22A und 22B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der siebten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 22A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 22B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen.
  • Wie in den 22A und 22B dargestellt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 304 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 310 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 302 (Heizwiderstandselement mit den Abmessungen 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 303 zum Ausstoßen der Flüssigkeit in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 301 ist darüber vorgesehen. Der bewegliche Trennfilm 305, der aus einem Dünnfilm mit geringer Elastizität besteht, ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 304 vorgesehen, und der bewegliche Trennfilm 305 trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 304.
  • Der bewegliche Trennfilm 305, der in dem Abschnitt angeordnet ist, der sich in dem vorstehenden Bereich über der Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes 302 befindet, steht bei Nichterzeugung der Blase in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 304 vor, und die Vorsprungsdistanz L von der Bezugsfläche 305B des beweglichen Trennfilmes ist länger auf der abstromseitigen Seite, bei der sich die Seite der Ausstoßöffnung 301 der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 handelt, als auf der aufstromseitigen Seite, bei der es sich um die Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (nicht gezeigt) handelt, wie in 22A gezeigt. Somit ist diese Form in 22B invertiert, um den Verschiebungsschritt, wie bei der vorliegenden Erfindung angegeben, zu erhalten. Da die Form des beweglichen Trennfilmes vorher definiert ist, kann eine gewünschte Verschiebung auf stabile Weise erreicht werden. Ferner wird eine einfache Konstruktion erzielt, da das Richtungsregulierelement der bewegliche Trennfilm selbst ist.
  • Das maximale Volumen (die Summe der Volumina, die von dem vorstehenden Abschnitt in jeder Position der 22A und der 22B gebildet werden), das durch die Verschiebung des konvexen Abschnittes 305a, bei dem es sich um den vorstehenden Abschnitt handelt, verursacht wird, ist so festgelegt, daß es größer ist als das maximale Expansionsvolumen der im Blasenerzeugungsbereich 307 erzeugten Blase.
  • Der Abstand zwischen der Oberfläche des beweglichen Trennfilmes 305, bei der der konvexe Abschnitt 305a nicht geformt ist, und der Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes 302 ist auf etwa 5 bis 20 μm eingestellt. Der Blasenerzeugungsbereich 307 ist zwischen dem Wärmeerzeugungselement 302 und dem konvexen Abschnitt 305a gebildet.
  • Wenn die elektrische Energie o. ä. an das Wärmeerzeugungselement 302 gelegt wird, erzeugt das Wärmeerzeugungselement 302 Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 307 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird durch die Wärme erhitzt, so daß die Blase 306 durch Filmsieden erzeugt wird. Wenn die Blase 306 erzeugt wird, wird der konvexe Abschnitt 305a des beweglichen Trennfilmes 305 aus der ersten Position in die zweite Position auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 verschoben, um die Fortpflanzung des Drucks der Blase 306 durch den Druck auf der Basis der Blasenerzeugung in Richtung auf die Ausstoßöffnung zu leiten.
  • Da bei der vorliegenden Ausführungsform der bewegliche Trennfilm 305 so geformt ist, daß er durch die Verschiebung des konvexen Abschnittes 305a in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 303 verschoben wird, trägt die Energie bei Erzeugung der Blase wirksamer zur Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 305 bei als bei der Anordnung, bei der sich der bewegliche Trennfilm 305 bei der Erzeugung der Blase so erstreckt, daß er in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 303 verschoben wird. Somit kann mit der vorliegenden Ausführungsform ein wirksamer Ausstoß erzielt werden. Da ferner der konvexe Abschnitt 305a des beweglichen Trennfilmes 305 so geformt ist, daß dessen maximales Verschiebungsvolumen größer wird als das maximale Expansionsvolumen der im Blasenerzeugungsbereich 407 erzeugten Blase, wird das Wachstum der Blase nicht reguliert, und es kann ein noch wirksamerer Ausstoß erreicht werden.
  • Da bei der vorliegenden Ausführungsform der bewegliche Trennfilm 305 vorzeitig in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 304 vorsteht, wird der Verschiebungsbetrag größer, wenn der bewegliche Trennfilm 305 aus der ersten Position in die zweite Position verschoben wird, um die Fortpflanzung des Drucks der Blase 306 durch den Druck auf der Basis der Blasenerzeugung in Richtung auf die Ausstoßöffnung zu lenken, wodurch die Ausstoßeffizienz der Flüssigkeit aus der Ausstoßöffnung 301 erhöht wird. Da der Abstand L des konvexen Abschnittes 305a des beweglichen Trennfilmes 305 auf der Seite der Ausstoßöffnung 301 länger ist als auf der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer, ist es einfach, den Druck auf der Basis der Erzeugung der Blase 306 zur Ausstoßöffnung 301 in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 zu leiten, um die Flüssigkeit auszustoßen, wodurch die Ausstoßeffizienz der Flüssigkeit von der Ausstoßöffnung 301 erhöht wird.
  • Wenn sich danach die Blase 306 aufgrund des Abfalls des Innendrucks der Blase, was charakteristisch für das vorstehend beschriebene Filmsiedephänomen ist, zusammenzieht und verschwindet, kehrt der in die zweite Position verschobene konvexe Abschnitt 305a des beweglichen Trennfilmes 305 durch die Rückstellkraft infolge des negativen Drucks beim Zusammenziehen der Blase 306 und die Federeigenschaft des beweglichen Trennfilmes 305 selbst in die Ausgangsposition (erste Position) zurück.
  • Da des weiteren mit der Konstruktion dieser Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Erfindung ebenfalls die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erläuterten Effekte erzielt werden, kann die Flüssigkeit, beispielsweise eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität, mit noch höherer Ausstoßeffizienz und einer noch höheren Ausstoßkraft ausgestoßen werden.
  • (Ausführungsform 8)
  • Die 23A und 23B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der achten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 23A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 23B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen.
  • Wie in den 23A und 23B gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu der in den 22A und 22B gezeigten Konstruktion das bewegliche Element 331, das verschoben werden kann, um die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 305 zu regulieren, zwischen dem beweglichen Trennfilm 305 und der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 303 vorgesehen. Die andere Konstruktion ist die gleiche wie in den 22A und 22B. Das bewegliche Element 331 ist durch Elektroformen aus Nickel hergestellt. Die Zuführung der Ausstoßflüssigkeit und der Blasenerzeugungsflüssigkeit kann die gleiche sein wie bei der siebten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der in der vorstehend beschriebenen Weise konstruierten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung kann ebenfalls ein großer verschiebbarer Betrag des beweglichen Trennfilmes 305 bei Erzeugung der Blase auf stabile Weise gesichert werden. Ferner kann das bewegliche Element 331 die Wirkung zum Führen der Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 305 in Richtung auf die Ausstoßöffnung verstärken. Da der bewegliche Trennfilm 305 bei Nichterzeugung der Blase in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 304 vorsteht, kann die Flüssigkeit über dem vorstehenden Abschnitt ebenfalls bei Erzeugung der Blase zur Ausstoßöffnung 301 hin geführt werden.
  • Das bewegliche Element 331 unterstützt ferner die Kraft zum Vorstehenlassen des konvexen Abschnittes 305a des beweglichen Trennfilmes 305 in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 304.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform findet Nickel für das bewegliche Element 331 Verwendung. Es kann jedoch auch irgendein anderes Material ohne Beschränkung verwendet werden, wenn dieses Material eine ausreichende Elastizität besitzt, um eine gute Funktionsweise als bewegliches Element 331 sicherzustellen.
  • (Ausführungsform 9)
  • Die 24A und 24B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der neunten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsaustoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 24A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 24B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen.
  • Wenn die elektrische Energie an das Wärmeerzeugungselement gelegt wird, erzeugt das Wärmeerzeugungselement Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird durch diese Wärme erhitzt, so daß die Blase durch Filmsieden erzeugt wird. Bei dieser Gelegenheit ist das maximale Expansionsvolumen der Blase nicht immer konstant, da infolge des Herstellverfahrens, der Umweltbedingungen etc. Abweichungen auftreten, oder das maximale Expansionsvolumen kann sich von Düse zu Düse unterscheiden.
  • Wie in den 24A und 24B gezeigt, ist somit die vorliegende Ausführungsform so ausgebildet, daß der konvexe Abschnitt 315a des beweglichen Trennfilmes 315 kleiner ist als das maximale Expansionsvolumen der im Blasenerzeugungsbereich 307 erzeugten Blase 316.
  • Da die Abweichungen des Expansionsvolumens der Blase 316 infolge der Ausstoßcharakteristika der Flüssigkeit ± 10% betragen, ist das maximale Verschiebungsvolumen des konvexen Abschnittes 315a des beweglichen Trennfilmes 315 so ausgebildet, das es 80% oder weniger des maximalen Expansionsvolumens der im Blasenerzeugungsbereich 307 erzeugten Blase 316 beträgt.
  • Mit dieser Ausführungsform wird der Verschiebungsbetrag des konvexen Abschnittes 315a des beweglichen Trennfilmes 315 bei Erzeugung der Blase selbst bei Schwankungen des Expansionsvolumens der Blase 316 infolge der Ausstoßcharakteristika der Flüssigkeit immer konstant gehalten, so daß die Ausstoßmenge der Ausstoßflüssigkeit konstant wird und ein guter Ausstoß ohne Schwankungen unter den Düsen erzielt wird.
  • (Ausführungsform 10)
  • Die 25A bis 25C sind Darstellungen zur Verdeutlichung de zehnten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 25A eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung bei einem Zustand bei Nichterzeugung einer Blase, 25B eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung bei einem Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) und 25C die Konfiguration der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn zeigen.
  • Wie in den 25A bis 25C gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 404 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 410 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 402 (Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 403 für die Ausstoßflüssigkeit steht in direkter Verbindung mit der Aus stoßöffnung 401 und ist darüber vorgesehen. Der bewegliche Trennfilm 405, der aus einem elastischen Dünnfilm besteht, ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 403 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 404 vorgesehen und trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 403 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 404.
  • Wenn das Wärmeerzeugungselement 402 Wärme erzeugt, wirkt diese auf die Blasenerzeugungsflüssigkeit im Blasenerzeugungsbereich 407 zwischen dem beweglichen Trennfilm 405 und dem Wärmeerzeugungselement 402 ein und erzeugt auf diese Weise die Blase durch das Filmsiedephänomen in der Blasenerzeugungsflüssigkeit. Der auf der Erzeugung der Blase basierende Druck wirkt vorzugsweise auf den beweglichen Trennfilm 405 ein, so daß dieser so verschoben wird, daß er sich hauptsächlich in Richtung auf die Ausstoßöffnung 401 entwickelt. Hierdurch wird die im Blasenerzeugungsbereich 407 erzeugte Blase in Richtung auf die Ausstoßöffnung 401 geführt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 404 bis zu einer weiter abwärts gelegenen Position über dem Blasenerzeugungsbereich 407, der unmittelbar über dem Wärmeerzeugungsbereich 402 angeordnet ist, geformt, wodurch der Strömungswiderstand im abstromseitigen Bereich geringer wird als unmittelbar über dem Wärmeerzeugungselement 402, so daß es einfacher wird, den Druck infolge der durch Wärmeerzeugung im Wärmeerzeugungselement 402 erzeugten Blase zum abstromseitigen Bereich hin zu führen. Daher wird der bewegliche Trennfilm 405 ebenfalls in Richtung auf die Ausstoßöffnung 401 verschoben, so daß eine hohe Ausstoßeffizienz und eine hohe Ausstoßkraft erreicht werden.
  • Da die direkte Wirkung der Blase selbst durch Regulieren des Wachstums der Blase in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn ausgenutzt werden kann, tritt dieser Effekt vom Anfangsstadium der Erzeugung der Blase an auf.
  • Da ferner der bewegliche Trennfilm 405 rasch in die Position vor der Verschiebung durch den Druck bei Kontraktion der Blase 406, wenn sich diese zusammenzieht, zurückkehrt, wird die Wiederauffüllgeschwindigkeit der Ausstoßflüssigkeit in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 403 zusätzlich zur Steuerung der Wirkungsrichtung des Drucks vergrößert, so daß daher auch bei einem Hochgeschwindigkeitsdruck ein stabiler Ausstoß erreicht wird.
  • (Ausführungsform 11)
  • Die 26A und 26B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der elften Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 26A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 26B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase (beim Ausstoßen) zeigen.
  • Wie in den 26A und 26B gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 411 auf der Ausstoßöffnungsseite des Wärmeerzeugungselementes 402 in einer solchen sich verjüngenden Form ausgebildet, daß sie sich in Richtung auf die Ausstoßöffnung erweitert, wodurch der Strömungswiderstand im Blasenerzeugungsbereich 407 und in der Nähe desselben entlang der Strömungsbahn in Richtung zur Ausstoßöffnung hin abnimmt, so daß es auf diese Weise einfacher wird, den Druck der durch die Wärme im Wärmerzeugungselement 402 erzeugten Blase 416 in Richtung zur Ausstoßöffnung zu führen und somit eine hohe Ausstoßeffizienz und eine hohe Ausstoßkraft wie bei der zehnten Ausführungsform zu erreichen.
  • Die 27A und 27B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung von Modifikationen der in den 26A und 26B gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 27A eine Modifikation zeigt, bei der der Teil der Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn stufenweise ausgebildet ist, und 27B eine andere Modifikation zeigt, bei der der Teil der Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in einer Form mit einem bestimmten Krümmungsradius ausgebildet ist.
  • Bei der in 27A gezeigten Modifikation ist die Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 424 auf der Seite der Ausstoßöffnung des Wärmeerzeugungselementes 402 so in abgestufter Weise geformt, daß sie zur Ausstoßöffnung hin expandiert, während bei der in 27B gezeigten Modifikation die Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 434 auf der Seite der Ausstoßöffnung des Wärmeerzeugungselementes 402 mit einem bestimmten Krümmungsradius geformt ist, um zur Ausstoßöffnung hin zu expandieren. In jedem Fall nimmt somit der Strömungswiderstand im Blasenerzeugungsbereich 407 und in der Nähe desselben in Richtung auf die Ausstoßöffnung ab, so daß es einfacher wird, den Druck der durch die Wärme im Wärmeerzeugungselement 402 erzeugten Blase zur Ausstoßöffnung zu führen und wie bei der Ausführungsform der 26A und 26B eine hohe Ausstoßeffizienz und eine hohe Ausstoßkraft zu erhalten.
  • (Ausführungsform 12)
  • Die 28A und 28B zeigen die zwölfte Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 28A eine Draufsicht zur Verdeutlichung der Lagebeziehung zwischen der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn und dem Wärmeerzeugungselement und 28B eine perspektivische Ansicht der in 28A gezeigten Ausführungsform sind, wobei sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite in 28A befindet.
  • Wie in den 28A und 28B gezeigt, hat die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn der vorliegenden Ausführungsform eine solche Form, daß die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 444 vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes 442 im Vergleich zu der Ausführungsform der 25A bis 25C allmählich zunimmt.
  • Der Ausstoßvorgang bei der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird nunmehr im einzelnen erläutert.
  • Die 29A bis 29C verdeutlichen den Ausstoßvorgang der in den 28A und 28B gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 29A Schnittansichten entlang der Linie 29A-29A in 28A, 29B Schnittansichten entlang der Linie 29B-29B in 28A und 29C Schnittansichten entlang der Linie 29C-29C in 28A zeigen.
  • I) In den 29A bis 29C ist die elektrische Energie noch nicht dem Wärmeerzeugungselement 442 zugeführt worden, so daß keine Wärme im Wärmeerzeugungselement 442 erzeugt wird. Der bewegliche Trennfilm 445 befindet sich in der ersten Position nahezu parallel zum Substrat 420.
  • Wenn die elektrische Energie dem Wärmeerzeugungselement 442 zugeführt wird, erzeugt das Wärmeerzeugungselement 442 Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 447 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird durch die Wärme erhitzt, so daß auf diese Weise die Blase 446 durch Filmsieden erzeugt wird ((II) in den 29A bis 29C).
  • Die durch das Wärmerzeugungselement 442 erzeugte Wärme lässt die auf diese Weise erzeugte Blase 446 rasch wachsen, woraufhin aufgrund der Form der in den 28A und 28B gezeigten zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 444 der mittlere Abschnitt der Blase stark auf der aufstromseitigen Seite wächst, während beide Endabschnitte der Blase stark auf der abstromseitigen Seite wachsen und dadurch den beweglichen Trennfilm 444 verschieben ((III) in den 29A bis 29C).
  • Mit dem weiteren Wachstum der Blase 446 wächst der mittlere Abschnitt abstromseitig am stärksten, wodurch der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 444 stark verschoben wird ((IV) in den 29A bis 29C).
  • Wenn sich danach die Blase 446 aufgrund des Abfalls des Innendrucks der Blase infolge des vorstehend beschriebenen Filmsiedephänomens zusammenzieht und verschwindet, kehrt der auf diese Weise verschobene bewegliche Trennfilm 445 infolge der Rückstellkraft durch den negativen Druck bei der Kontraktion der Blase 446 und infolge der Federeigenschaft des beweglichen Trennfilmes 445 selbst in die Ausgangsposition zurück ((V) in den 29A bis 29C).
  • Wie vorstehend beschrieben, wird der bei der Erzeugung der Blase 446 auftretende Druck zum abstromseitigen Bereich hin, d. h. zur Ausstoßöffnung hin, gerichtet.
  • Hierdurch wird der Strömungswiderstand im Blasenerzeugungsbereich 447 in Richtung auf die Ausstoßöffnung und in der Nähe desselben allmählich abgebaut, so daß es einfacher wird, den Druck der durch Wärme im Wärmerzeu gungselement 442 erzeugten Blase in Richtung auf die Ausstoßöffnung zu lenken und auf diese Weise eine hohe Ausstoßeffizienz und eine hohe Ausstoßkraft wie bei der zehnten Ausführungsform erhalten werden. Hierdurch kann ferner die erste Flüssigkeit im vorstehenden Bereich des Wärmeerzeugungselementes 442 zur Ausstoßöffnung hin gefördert werden, wodurch die Ausstoßmenge ansteigt.
  • Die 30A bis 30C zeigen Modifikationen der in den 28A und 28B dargestellten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 30A eine Modifikation zeigt, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes schrittweise vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich ansteigt, 30B eine Modifikation zeigt, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes mit einem bestimmten Krümmungsradius vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich ansteigt, und 30C eine Modifikation zeigt, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes mit einem entgegengesetzten Krümmungsradius in bezug auf 30B vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich ansteigt. In jeder Darstellung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite der Darstellung.
  • Da bei der in 30A gezeigten Modifikation die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 454 in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes 442 schrittweise vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich ansteigt, da bei der in 30B gezeigten Modifikation die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 464 in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes 442 mit einem bestimmten Krümmungsradius vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich ansteigt oder da bei der in 30C gezeigten Modifikation die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 474 in der Nähe des Wärmeerzeugungselementes 442 mit dem entgegengesetzten Krümmungsradius wie bei 30B vom aufstromseitigen Bereich bis zum abstromseitigen Bereich hin allmählich ansteigt, nimmt in jedem Falle der Strömungswiderstand im Blasenerzeugungsbereich oder in der Nähe desselben in Richtung auf die Ausstoßöffnung allmählich ab, so daß es einfacher wird, den Druck der durch Wärme im Wärmeerzeugungselement 442 erzeugten Blase in Richtung auf die Ausstoßöffnung zu lenken und auf diese Weise eine hohe Ausstoßeffizienz und eine hohe Ausstoßkraft erhalten werden.
  • (Ausführungsform 13)
  • Die 31A bis 31E verdeutlichen die Funktionsweise der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung zur Darstellung der dreizehnten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist wie bei jeder der vorausgehenden Ausführungsformen die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 504 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 510 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 502 (dem Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 503 für die Ausstoßflüssigkeit, die in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 501 steht, ist darüber angeordnet. Ferner ist der bewegliche Trennfilm 505 aus dem elastischen Dünnfilm zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 503 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 504 vorgesehen, und der bewegliche Trennfilm 505 trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 503 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 504. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß ein Regulierungselement 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes, das einen Öffnungsabschnitt in der Nähe des Blasenerzeugungsbereiches 507 aufweist und die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 505 beschränkt; auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 503 des beweglichen Trennfilmes 505 vorgesehen ist.
  • Der Ausstoßvorgang der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend in Verbindung mit den 31A bis 31E im einzelnen beschrieben.
  • Gemäß 31A ist die Energie, wie beispielsweise die elektrische Energie, noch nicht auf das Wärmeerzeugungselement 502 aufgebracht worden, so daß keine Wärme im Wärmeerzeugungselement 502 erzeugt wird. Der bewegliche Trennfilm 505 ist in der ersten Position nahezu parallel zum Substrat 510 angeordnet.
  • Ein wichtiger Punkt besteht darin, daß die Mitte des Öffnungsabschnittes des Regulierungselementes 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes abstromseitig der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 502 angeordnet ist, so daß die Mitte des beweglichen Bereiches des beweglichen Trennfilmes 505 abstromseitig der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 502 vorgesehen ist.
  • Wenn die elektrische Energie o. ä. auf das Wärmeerzeugungselement 502 aufgebracht wird, erzeugt dieses Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 507 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird durch die Wärme erhitzt, so daß die Blase 506 durch Filmsieden erzeugt wird. Da die Mitte des beweglichen Bereiches des beweglichen Trennfilmes 505 abstromseitig der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 502 angeordnet ist, kann der bewegliche Trennfilm 505 durch den Druck der Blase 506 leichter auf die abstromseitige Seite des Wärmeerzeugungselementes 502 verschoben werden ( 31B).
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 506 wird der bewegliche Trennfilm 506 in Abhängigkeit vom Druck bei Erzeugung der Blase weiter in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 503 verschoben. Folglich wächst die erzeugte Blase stärker abstromseitig als aufstromseitig, so daß sich der bewegliche Trennfilm 505 stark über die erste Position hinaus bewegt (31C).
  • Wenn sich hiernach die Blase 506 infolge des Abfalls des Innendrucks der Blase aufgrund des vorstehend beschriebenen Filmsiedephänomens zusammenzieht, kehrt der bis in die zweite Position verschobene bewegliche Trennfilm 505 allmählich durch den negativen Druck beim Zusammenziehen der Blase 506 in die in 31A gezeigte Ausgangsposition (erste Position) zurück (31D).
  • Wenn die Blase 506 zusammenfällt, kehrt der bewegliche Trennfilm 505 in die Ausgangsposition (erste Position) (31E) zurück. Um beim Zusammenfallen der Blase das Volumen der ausgestoßenen Flüssigkeit zu kompensieren, strömt die Flüssigkeit, wie mit VD1, VD2 angedeutet, vom aufstromseitigen Bereich, d. h. von den gemeinsamen Flüssigkeitskammern, und, wie mit VC angedeutet, von der Ausstoßöffnung 501 aus. Da zu diesem Zeitpunkt die Flüssigkeit vom Wärmeerzeugungselement 502 zum abstromseitigen Bereich (zur Ausstoßöffnung) strömte, sind VD1, VD2 größer, was für einen Anstieg der Wiederauffüllgeschwindigkeit und eine Verringerung des Rückzugsbetrages des Meniskus von Vorteil ist.
  • Da der Öffnungsabschnitt des beweglichen Trennfilmes 531 in Dickenrichtung abgerundet ist, wie in den 31A bis 31E gezeigt, wird die Spannungskonzentration am beweglichen Trennfilm 505 in diesem Abschnitt abgebaut, so daß die Verringerung der Festigkeit reduziert und somit die Haltbarkeit verbessert wird.
  • Als nächstes werden die Konstruktion und das Herstellverfahren der vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung erläutert.
  • Die 32A bis 32D zeigen die Lagebeziehung zwischen dem Wärmeerzeugungselement 502, der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 504 und dem Regulierungselement 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes in der in den 31A bis 31E dargestellten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wobei 32A die Lagebeziehung zwischen dem Wärmeerzeugungselement 502 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 504, 32B eine Draufsicht des Regulierungselementes 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes, 32C die Lagebeziehung zwischen dem Wärmeerzeugungselement 502, der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 504 und dem Regulierungselement 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes sowie 32D die verschiebbaren Bereiche des beweglichen Trennfilmes 505 zeigen. In jeder Darstellung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite.
  • Wie in 32D gezeigt, ist die vorliegende Ausführungsform so ausgebildet, daß der abstromseitige verschiebbare Bereich des beweglichen Trennfilmes 505, in dem der bewegliche Trennfilm 505 nach unten verschoben werden kann, der Bereich ist, der von der Wand der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 504 umgeben ist, so daß der aufwärts verschiebbare Bereich des beweglichen Trennfilmes 505, in dem der bewegliche Trennfilm 505 nach oben verschoben werden kann, der Bereich im Öff nungsabschnitt des Regulierungselementes 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes ist und so daß sich die Mitte des beweglichen Bereiches des beweglichen Trennfilmes 505 abstromseitig der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 502 befindet.
  • Wie in 32B gezeigt, sind die vier Ecken des Öffnungsabschnittes 531a des Regulierungselementes 531 für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes abgerundet, um zu verhindern, daß der bewegliche Trennfilm 505 bricht, wodurch die Haltbarkeit verbessert wird.
  • Die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 504 ist aus den gleichen Gründen wie bei der fünften Ausführungsform mit eingeschränkten Abschnitten 509 vor und nach dem Wärmeerzeugungselement 502 versehen, und es befindet sich ein großer Raum auf der Seite der Ausstoßöffnung 501 des Wärmeerzeugungselementes 502.
  • Da, wie vorstehend beschrieben, die vorliegende Ausführungsform so ausgebildet ist, daß sich die Mitte des beweglichen Bereiches des beweglichen Trennfilmes abstromseitig der Mitte des Wärmeerzeugungselementes befindet, wodurch der bewegliche Trennfilm, der durch den Druck bei Erzeugung der Blase verschoben wurde, auf der abstromseitigen Seite wächst, kann die gegenüber Wärme schwache Flüssigkeit, die Flüssigkeit mit hoher Viskosität o. ä. mit hoher Effizienz und unter einem hohen Ausstoßdruck ausgestoßen werden. Des weiteren wird ein weiterer Anstieg der Ausstoßmenge durch die Förderwirkung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn, erreicht.
  • (Ausführungsform 14)
  • 33 ist eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung der vierzehnten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 33 gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 604 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 610 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 602 (dem Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 603 zum Ausstoßen der Flüssigkeit, die in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 601 steht, ist darüber vorgesehen. Ferner ist der bewegliche Trennfilm 605, der aus dem elastischen Dünnfilm besteht, zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 603 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 vorgesehen und trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 603 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604.
  • Wenn das Wärmeerzeugungselement 603 Wärme erzeugt, wird die Blase auf der Basis des Filmsiedephänomens in der Blasenerzeugungsflüssigkeit generiert. Der Strömungswiderstand R1 abstromseitig der Mitte des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 602 ist größer als der Strömungswiderstand R2 aufstromseitig hiervon in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604, wodurch vom Druck auf der Basis der Blasenerzeugung Komponenten abstromseitig der Mitte des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 602 vorzugsweise auf den beweglichen Trennfilm 605 einwirken, während aufstromseitige Komponenten nicht nur auf den beweglichen Trennfilm 605, sondern auch auf den aufstromseitigen Bereich einwirken.
  • Wenn die Blase kontinuierlich wächst, wird somit der bewegliche Trennfilm 605 stärker zur Ausstoßöffnung 601 hin verschoben. Hierdurch wird der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich 607 erzeugten Blase zur Ausstoßöffnung 601 gelenkt.
  • Der Ausstoßvorgang der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.
  • Die 34A bis 34D verdeutlichen die Funktionsweise der in 33 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.
  • Gemäß 34A ist die Energie, wie beispielsweise die elektrische Energie, noch nicht auf das Wärmeerzeugungselement 602 aufgebracht worden, so daß keine Wärme im Wärmeerzeugungselement 602 erzeugt wird.
  • Wenn die elektrische Energie o. ä. auf das Wärmeerzeugungselement 602 aufgebracht wird, erzeugt dieses Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 607 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird durch die Wärme erhitzt, so daß die Blase 606 durch Filmsieden erzeugt wird. Wenn die Blase 606 erzeugt wird, beginnt der auf der Erzeugung der Blase 606 basierende Druck, den beweglichen Trennfilm 605 mit der Fortpflanzung der Blase 606 aus der ersten Position in die zweite Position zu verschieben (34B).
  • Ein wichtiger Punkt besteht darin, daß der Strömungswiderstand im abstromseitigen Bereich größer ist als im aufstromseitigen Bereich, so daß die Druckkomponenten im abstromseitigen Bereich (auf der Seite der Ausstoßöffnung) der Mitte des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes 602 vorzugsweise auf den beweglichen Trennfilm 605 in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 einwirken, wie vorstehend beschrieben.
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 606 werden die horizontalen Komponenten der abstromseitig gerichteten Druckkomponenten aufwärts gerichtet, da sie dem vorstehend beschriebenen abstromseitigen Strömungswiderstand ausgesetzt sind. Hierdurch wirkt der größte Teil der abstromseitigen Druckkomponenten vorzugsweise auf den beweglichen Trennfilm 605, so daß auf diese Weise der bewegliche Trennfilm 605 weiter in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 603 verschoben wird. Hierdurch wird der bewegliche Trennfilm 605 stark in Richtung auf die Ausstoßöffnung 601 aufgeblasen (34C).
  • Da die Blase 606 abstromseitig wächst und dadurch der bewegliche Trennfilm 605 mit der allmählichen Verschiebung des abstromseitigen Abschnittes des beweglichen Trennfilmes 605 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 603 in Abhängigkeit vom Wachstum der Blase 606 stärker zur Ausstoßöffnung hin aufgeblasen wird, wie vorstehend beschrieben, wird der Druck bei Erzeugung der Blase 606 gleichmäßig zur Ausstoßöffnung 601 hin gelenkt. Hierdurch wird die Ausstoßeffizienz der Flüssigkeit von der Ausstoßöffnung 601 vergrößert. Bei der Führung des Blasenerzeugungsdrucks zur Ausstoßöffnung 601 behindert der bewegliche Trennfilm 605 kaum die Druckübertragung, so daß die Fortpflanzungsrichtung des Drucks und die Wachstumsrichtung der Blase 606 in Abhängigkeit von der Größe des Fortpflanzungsdrucks auf wirksame Weise gesteuert werden können.
  • Wenn sich hiernach die Blase 606 infolge des Abbaues des Innendrucks der Blase durch das vorstehend beschriebene Filmsiedephänomen zusammenzieht und verschwindet, wird der bewegliche Trennfilm 605, der in die zweite Position verschoben worden ist, durch den negativen Druck infolge der Kontraktion der Blase 606 in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 604 über die erste Position hinaus verschoben und kehrt danach in die Ausgangsposition (erste Position), die in 34A (34D) gezeigt ist, zurück. Um beim Zusammenfallen der Blase das Volumen der ausgestoßenen Flüssigkeit zu kompensieren, strömt die Flüssigkeit vom aufstromseitigen Bereich, d. h. von den gemeinsamen Flüssigkeitskammern, wie durch VD1, VD2 angedeutet, und von der Ausstoßöffnung 401, wie durch VC angedeutet, in diesen Bereich. Die Flüssigkeit strömt ferner in diesen Bereich von der aufstromseitigen Zone in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604.
  • Die Konstruktion der vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird nachfolgend erläutert.
  • 35 verdeutlicht den Aufbau der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 der in den 33 und 34A bis 34D gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung. Es handelt sich hierbei um eine Draufsicht der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 ohne den beweglichen Trennfilm 605. Die Ausstoßöffnung befindet sich auf der Unterseite der Zeichnung.
  • Die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 604 ist aus den gleichen Gründen wie bei Ausführungsform 5 mit eingeschränkten Abschnitten 609a, 609b vor und nach dem Wärmeerzeugungselement 602 versehen, so daß auf diese Weise eine solche Kammer (Blasenerzeugungskammer) gebildet wird, daß der bei Erzeugung der Blase generierte Druck durch die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 604 nicht entweichen kann. Die eingeschränkten Abschnitte 609a, 609b der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 sind so geformt, daß der abstromseitig (auf der Seite der Ausstoßöffnung) angeordnete Öffnungsabschnitt schmaler ist als der aufstromseitig (auf der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer) angeordnete Öffnungsabschnitt. Dadurch, daß der abstromseitige Öffnungsabschnitt schmaler ausgebildet ist, kann der Strömungswiderstand in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 abstromseitig größer und aufstromseitig kleiner gemacht werden. Hierdurch wird bewirkt, daß die durch die Erzeugung der Blase verursachten abstromseitigen Druckkomponenten auf wirksame und bevorzugte Weise auf den beweglichen Trennfilm 605 einwirken, um diesen in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 603 zu verschieben, wodurch die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 603 mit hoher Effizienz und mit einer hohen Ausstoßkraft ausgestoßen werden kann. Der abstromseitige eingeschränkte Abschnitt 609a der Blasenerzeugungskammer der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 604 stellt einen Kanal zum Extrahieren von Blasen dar, die in der Blasenerzeugungskammer zurückbleiben.
  • Die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 604 kann jede beliebige Form besitzen, mit der in wirksamer Weise der Druck bei Erzeugung der Blase auf den beweglichen Trennfilm 605 übertragen werden kann, wobei keine Beschränkung auf die vorstehend beschriebene Form existiert.
  • Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Strömungswiderstand abstromseitig in der Mitte des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes größer ist als aufstromseitig hiervon in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn, wodurch der durch den Druck bei Erzeugung der Blase verschobene bewegliche Trennfilm abstromseitig hin wächst, kann eine gegen Wärme schwache Flüssigkeit, eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität o. ä. mit hoher Effizienz und mit einem hohen Ausstoßdruck ausgestoßen werden.
  • (Ausführungsform 15)
  • 36 ist eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der fünfzehnten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand bei Erzeugung der Blase gezeigt ist.
  • Wie in 36 gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 704 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 710 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 702 Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 für die Ausstoßflüssigkeit, die in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 701 steht, ist darüber vorgesehen. Ferner ist der bewegliche Trennfilm 705, der aus dem elastischen Dünnfilm besteht, zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 703 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 704 vorgesehen und trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 703 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 704.
  • Das signifikanteste Merkmal der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß die Höhe der Deckplatte 709, die die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 bildet, d. h. die Höhe der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 703 im vorstehenden Bereich des Wärmeerzeugungselementes 702, größer ist auf der abstromseitigen Seite, auf der sich die Ausstoßöffnung 701 befindet, als auf der aufstromseitigen Seite, auf der die gemeinsame Flüssigkeitskammer (nicht gezeigt) vorhanden ist.
  • Bei der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird bei der Erzeugung von Wärme vom Wärmeerzeugungselement 702 die Blase 706 auf Basis des Filmsiedephänomens in der Blasenerzeugungsflüssigkeit generiert. Der bewegliche Trennfilm 705 wird bei Erzeugung der Blase 706 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 verschoben. Da jedoch die Höhe der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn abstromseitig größer ist als aufstromseitig, wird der bewegliche Trennfilm 705 stärker abstromseitig als aufstromseitig in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 verschoben. Hierdurch wird der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase 706 zur Ausstoßöffnung 701 gelenkt.
  • Der Ausstoßvorgang der vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird nachfolgend im einzelnen erläutert.
  • Die 37A bis 37D zeigen die Funktionsweise der in 36 dargestellten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.
  • Gemäß 37A ist die Energie, wie beispielsweise die elektrische Energie, noch nicht auf das Wärmeerzeugungselement 702 aufgebracht, so daß keine Wärme im Wärmeerzeugungselement 702 erzeugt wird. Der bewegliche Trenn film 705 befindet sich in der ersten Position nahezu parallel zum Substrat 710.
  • Wenn die elektrische Energie o. ä. auf das Wärmeerzeugungselement 702 aufgebracht wird, erzeugt dieses Wärme, und ein Teil der das Innere des Blasenerzeugungsbereiches 707 füllenden Blasenerzeugungsflüssigkeit wird hierdurch erwärmt, so daß die Blase 706 durch Filmsieden erzeugt wird. Hierdurch wird der Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 705, der dem Blasenerzeugungsbereich 707 gegenüberliegt, vollständig in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 verschoben (37B).
  • Mit weiterem Wachstum der Blase 706 wird der bewegliche Trennfilm 705 in Abhängigkeit vom bei der Erzeugung der Blase generierten Druck weiter in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 bis in die zweite Position verschoben, woraufhin, da die Höhe der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 703 abstromseitig größer ist als aufstromseitig, der bewegliche Trennfilm 705 mehr abstromseitig als aufstromseitig in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 verschoben wird (37C). Daher kann ein weiterer Anstieg der Ausstoßeffizienz erzielt werden.
  • Wenn sich hiernach die Blase 706 infolge des Abbaues des Innendrucks der Blase durch das vorstehend beschriebene Filmsiedephänomen zusammenzieht und verschwindet, kehrt der bewegliche Trennfilm 705, der in die zweite Position verschoben worden ist, durch den negativen Druck infolge der Kontraktion der Blase 706 allmählich in die Aus gangsposition (erste Position), die in 37A gezeigt ist, zurück (37D). Um beim Zusammenfallen der Blase das Volumen der ausgestoßenen Flüssigkeit zu kompensieren, strömt die Flüssigkeit vom aufstromseitigen Bereich, d. h. von der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer, und von der Seite der Ausstoßöffnung 701 in diesen Bereich.
  • Hierdurch kann verhindert werden, daß der Meniskus durch den Volumenabfall der Flüssigkeit infolge der Verschiebung in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703, die verursacht wird, wenn der bewegliche Trennfilm 705 zurück zur zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 704 verschoben wird, zurückgezogen wird. Daher kann die Wiederauffüllzeit verringert werden.
  • (Ausführungsform 16)
  • 38 ist eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung einer sechszehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand bei Erzeugung der Blase zeigt.
  • Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der 36 in der Form der Deckplatte 719, d. h. der Form der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 713, wie in 38 gezeigt, während die andere Konstruktion die gleiche ist.
  • Die Deckplatte 719 der vorliegenden Ausführungsform ist so geformt, daß die Höhe des Abschnittes aufstromseitig des Raumes über dem Wärmeerzeugungselement 702 kleiner ist als die der anderen Abschnitte.
  • Hierbei wird der bewegliche Trennfilm 705 mit der Erzeugung der Blase 716 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 713 verschoben. Da jedoch die Höhe der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 713 in dem Abschnitt aufstromseitig des Bereiches über dem Wärmeerzeugungselement 702 kleiner ist als die der anderen Abschnitte, wird der bewegliche Trennfilm 705 mehr auf der abstromseitigen Seite als auf der aufstromseitigen Seite in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 713 verschoben. Hierdurch wird der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase 716 zur Ausstoßöffnung 701 hin gelenkt. Da der Strömungswiderstand in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 713 aufstromseitig höher ist als abstromseitig, wird die Ausstoßeffizienz erhöht. Ferner sind die Zuführeigenschaften vom aufstromseitigen Bereich in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn gut, so daß auf diese Weise die Wiederauffülleigenschaften weiter verbessert werden.
  • (Ausführungsform 17)
  • 39 ist eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung der siebzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand bei Erzeugung der Blase dargestellt ist.
  • Wie in 39 gezeigt, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der Ausführungsform der 38 dadurch, daß der bewegliche Trennfilm 729 bei Erzeugung der Blase mit dem Abschnitt geringer Höhe der Deckplatte 719 in Kontakt tritt, während die andere Konstruktion die gleiche ist.
  • Hierbei wird der bewegliche Trennfilm 725 bei Erzeugung der Blase 736 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 723 verschoben. Da jedoch die Höhe der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 723 in dem Abschnitt aufstromseitig des Bereiches über dem Wärmeerzeugungselement 702 geringer ist als die der anderen Abschnitte, wird der bewegliche Trennfilm 725 mehr auf der abstromseitigen Seite als auf der aufstromseitigen Seite in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 723 verschoben. Mit weiterem Wachstum der Blase 736 tritt dann der bewegliche Trennfilm 725, der in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 723 verschoben wurde, mit dem Abschnitt geringer Höhe der Deckplatte 719 der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 723 in Kontakt, wodurch der bewegliche Trennfilm 725 verformt wird, da er von der Deckplatte 719 heruntergedrückt wird. Hierdurch wird der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes 725 stärker in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 723 verschoben, wodurch der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase 736 zur Ausstoßöffnung 701 hin gelenkt wird. Da der Teil der Deckplatte 719 den Teil des beweglichen Trennfilmes 725 kontaktiert, wird die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 723 auf jeder Seite des Kontaktabschnittes in zwei Teile geteilt, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung vermieden und verhindert wird, daß der Druck bei Erzeugung der Blase zum aufstromseitigen Bereich hin entweicht. Auf diese Weise wird die Ausstoßeffizienz erhöht.
  • (Ausführungsform 18)
  • Die 40A und 40B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung der achtzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 40A einen Zustand bei Nichterzeugung einer Blase und 40B einen Zustand bei Erzeugung einer Blase zeigen.
  • Wie in den 40A und 40B gezeigt, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform nur im beweglichen Trennfilm 715 von der Ausführungsform der 38, während die andere Konstruktion die gleiche ist.
  • Wie in den 40A und 40B gezeigt, besitzt der bewegliche Trennfilm 715 bei der vorliegenden Ausführungsform durchhängende Abschnitte 715a, 715b aufstromseitig und abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches 707 zur Erzeugung der Blase auf dem Wärmeerzeugungselement 702, so daß die Konstruktion mit Federeigenschaften versehen wird.
  • Der bewegliche Trennfilm 715 wird hierbei mit Erzeugung der Blase 726 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 713 verschoben. Da jedoch die Höhe der ersten Flüssigkeits strömungsbahn 713 im Abschnitt aufstromseitig des Bereiches über dem Wärmeerzeugungselement 702 geringer ist als die der anderen Abschnitte, wird der bewegliche Trennfilm 715 mehr auf der abstromseitigen Seite als auf der aufstromseitigen Seite in die erste Flüssigkeitströmungsbahn 713 verschoben. Hierdurch wird der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich 707 erzeugten Blase 726 zur Ausstoßöffnung 701 hin gelenkt. Da der Strömungswiderstand in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 713 aufstromseitig höher ist als abstromseitig, werden die Wiederauffülleigenschaften verbessert. Da bei der vorliegenden Ausführungsform eine Konstruktion Anwendung findet, bei der der bewegliche Trennfilm 715 aufstromseitig und abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches 707 mit den durchhängenden Abschnitten 715a, 715b versehen ist, wodurch der bewegliche Trennfilm 715 Federeigenschaften aufweist, kann der Trennfilm vom Druck bei Erzeugung der Blase einfacher verschoben werden, so daß die Ausstoßeffizienz erhöht wird.
  • (Ausführungsform 19)
  • 41 ist eine Schnittansicht in Strömungsbahnrichtung der neunzehnten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand bei Erzeugung einer Blase zeigt.
  • Wie in 41 gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 704 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 710 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 702 (Heizwiderstandselement mit den Abmessungen von 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 733 für die Ausstoßflüssigkeit, die in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 701 steht, ist darüber vorgesehen. Ferner ist der bewegliche Trennfilm 735, der aus einem elastischen Dünnfilm hergestellt ist, zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 733 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 704 vorgesehen und trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 733 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 704. In der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 733 ist das bewegliche Element 751, das ein freies Ende in dem Bereich über dem Wärmeerzeugungselement 702 und einen Drehpunkt aufstromseitig hiervon aufweist, nahezu parallel zum beweglichen Trennfilm 735 und in einem vorgegebenen Abstand hiervon angeordnet. Der Abstand zwischen dem beweglichen Element 751 und dem beweglichen Trennfilm 735 ist so eingestellt, daß eine solche Trennung durchgeführt wird, daß das freie Ende des beweglichen Elementes 751 vom beweglichen Trennfilm 735 nach oben gedrückt wird, wenn der Trennfilm vom Druck bei Erzeugung der Blase in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 733 verschoben wird.
  • Hierbei wird der bewegliche Trennfilm 735 bei Erzeugung der Blase 746 in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 703 verschoben. Wenn der aufstromseitige Abschnitt des be weglichen Trennfilmes bei Verschiebung desselben in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 733 in die Nähe oder in Kontakt mit dem beweglichen Element 751 gekommen ist, beschränkt das bewegliche Element 751 die Verschiebung des aufstromseitigen Abschnittes des verschobenen Abschnittes des beweglichen Trennfilmes 735, so daß der bewegliche Trennfilm mehr abstromseitig als aufstromseitig in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 733 verschoben wird. Hierdurch wird der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich erzeugten Blase 746 zur Ausstoßöffnung 701 hin geleitet.
  • Da die vorliegende Ausführungsform so ausgebildet ist, daß durch die Wirkung des beweglichen Elementes 751 eine übermäßige Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 735 verhindert wird und das bewegliche Element 751 und der bewegliche Trennfilm 735 in einem vorgegebenen Abstand voneinander bei Nichterzeugung der Blase angeordnet sind, gibt es keinen Widerstand im Anfangsstadium der Verschiebung des beweglichen Trennfilmes 735, so daß die Reaktion schneller gemacht wird.
  • Die fünfzehnte bis neunzehnte Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurden, wurden unter Berücksichtigung des Strömungswiderstandes der Flüssigkeit über dem beweglichen Bereich des beweglichen Trennfilmes und in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn konzipiert.
  • (Ausführungsform 20)
  • Die 42A und 42B sind schematische Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der zwanzigsten Ausführungsform des Flüssigkeitsausstoßverfahrens und der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 42A einen Zustand beim Nichtausstoßen und 42B einen Zustand beim Ausstoßen zeigen.
  • Wie die 42A und 42B zeigen, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn 804 für die Blasenerzeugungsflüssigkeit auf dem Substrat 810 vorgesehen, das mit dem Wärmeerzeugungselement 802 (Heizwiderstandselement mit den Abmessungen 40 μm × 105 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) zur Zuführung der thermischen Energie zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit versehen ist, und die erste Flüssigkeitsströmungsbahn 803 für die Ausstoßflüssigkeit, die in direkter Verbindung mit der Ausstoßöffnung 801 steht, ist darüber vorgesehen. Der bewegliche Trennfilm 805 aus dem elastischen Dünnfilm ist zwischen der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 803 und der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 804 vorgesehen und trennt die Ausstoßflüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 803 von der Blasenerzeugungsflüssigkeit in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn 804.
  • Hierbei ist der bewegliche Trennfilm 805 so ausgebildet, daß die Dicke des abstromseitigen Bereiches von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 802 aus geringer ist als die Dicke des aufstromseitigen Bereiches in dem Abschnitt, der im vorstehenden Bereich über der Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes 802 angeordnet ist, so daß bei Erzeugung der Blase eine stärkere Verformung zur Ausstoßöffnung 801 hin stattfindet (42B).
  • Der bewegliche Trennfilm 805 kann jede beliebige Form besitzen, mit der der Druck bei Erzeugung der Blase auf wirksame Weise zur Ausstoßöffnung hin geleitet werden kann, ohne daß eine Beschränkung auf die in den 42A und 42B gezeigte Form vorliegt.
  • Der Blasenerzeugungsbereich 807 ist zwischen dem Wärmeerzeugungselement 802 und dem beweglichen Trennfilm 805 ausgebildet.
  • Wenn das Wärmeerzeugungselement 802 Wärme erzeugt, wird die Blase dadurch auf Basis des Filmsiedephänomens in der Blasenerzeugungsflüssigkeit generiert. Der Druck auf der Basis der Blasenerzeugung wirkt vorzugsweise auf den beweglichen Trennfilm 805 ein, so daß der bewegliche Trennfilm stärker in Richtung auf die Ausstoßöffnung 801 verschoben wird, wie in 42B gezeigt. Hierdurch wird der Druck infolge der im Blasenerzeugungsbereich 807 erzeugten Blase zur Ausstoßöffnung 801 hin geleitet.
  • Da, wie vorstehend beschrieben, die vorliegende Ausführungsform eine solche Konstruktion besitzt, daß im vorstehenden Bereich über der Oberfläche des Wärmeerzeugungselementes im beweglichen Trennfilm die Dicke des abstromseitigen Bereiches von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes aus geringer ist als die Dicke des aufstromseitigen Bereiches hiervon, wirkt der Druck zwangsweise auf den dünnen Abschnitt im beweglichen Trennfilm ein, der durch den Druck bei Erzeugung der Blase verschoben wurde, um den beweglichen Trennfilm in Richtung auf die Ausstoßöffnung aufzublasen, wodurch die Flüssigkeit mit hoher Ausstoßeffizienz und mit hohem Ausstoßdruck ausgestoßen werden kann.
  • (Ausführungsform 21)
  • Die 43A und 43B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der einundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 43A eine seitliche Schnittansicht und 43B eine Längsschnittansicht sind. In der Zeichnung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite.
  • Die Dicke des beweglichen Trennfilmes 815 der vorliegenden Ausführungsform nimmt allmählich vom aufstromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich, in dem die Ausstoßöffnung vorgesehen ist, ab. Der bewegliche Trennfilm 815 ist aus Urethanharz hergestellt.
  • Es wird nunmehr das Verfahren zur Herstellung des beweglichen Trennfilmes 815 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Zuerst wird ein Trennmittel auf ein Spiegel-Waver aus Silicium aufgebracht. Danach wird dieses einer Schleuderbeschichtung mit flüssigem Urethanharz unterzogen, um einen etwa 3 μm dicken Film herzustellen, wonach das darin befindliche Lösungsmittel verdampft wird, um den Film dünner zu machen.
  • Dann wird dieser Film vom Spiegel-Waver abgezogen, und das hintere (aufstromseitige) Ende desselben wird am Substrat, in dem die vorstehend beschriebene zweite Flüssigkeitsströmungsbahn ausgebildet ist, fixiert. Danach wird der Film in Richtung auf die Ausstoßöffnung gezogen, um die Dicke des Spitzenabschnittes des Filmes auf 1 μm zu bringen, und der Film wird mit dem Substrat verbunden. Auf diese Weise wird der bewegliche Trennfilm auf dem Substrat ausgebildet.
  • Durch Herstellung des beweglichen Trennfilmes 815 auf diese Weise verformt dieser sich mit dem Wachstum der Blase auf natürliche Weise in Richtung auf die Ausstoßöffnung, so daß die Ausstoßkraft auf wirksame Weise zum Ausstoßen der Flüssigkeit ausgenutzt werden kann. Da der bewegliche Trennfilm 815 der vorliegenden Ausführungsform ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten in bezug auf das Wachstum der Blase besitzt, kann er auch für einen Hochgeschwindigkeitsausstoß eingesetzt werden. Da beim Verbinden des beweglichen Trennfilmes 815 keine hohe Positionsgenauigkeit erforderlich ist, wird die Herstellung der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung einfacher.
  • Ein anderes Herstellverfahren des beweglichen Trennfilmes 815 der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
  • Als erstes wird das Trennmittel auf das Spiegel-Waver aus Silicium aufgebracht. Danach wird das Spiegel-Waver in flüssiges Urethanharz eingetaucht und langsam angehoben. Die Filmdicke kann durch allmähliches Verlangsamen der Anhebegeschwindigkeit des Spiegel-Wavers bei dieser Gelegenheit allmählich erhöht werden. Hiernach wird das Lösungsmittel verdampft, um den Film dünner zu machen.
  • Dann wird dieser Film vom Spiegel-Waver abgezogen, auf dem Substrat, in dem die vorstehend beschriebene zweite Flüssigkeitsströmungsbahn ausgebildet ist, angeordnet und mit dem Substrat verbunden, um auf diese Weise den beweglichen Trennfilm auf dem Substrat auszubilden.
  • Durch Herstellung des beweglichen Trennfilmes 815 auf diese Weise verformt dieser sich mit dem Wachstum der Blase auf natürliche Weise in Richtung auf die Ausstoßöffnung, so daß die Ausstoßkraft wirksam zum Ausstoßen der Flüssigkeit genutzt werden kann. Da der bewegliche Trennfilm 815 der vorliegenden Ausführungsform ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen in bezug auf das Blasenwachstum besitzt, kann er auch für einen Hochgeschwindigkeitsausstoß eingesetzt werden.
  • (Ausführungsform 22)
  • Die 44A und 44B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der zweiundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 44A eine seitliche Schnittansicht und 44B eine Längsschnittansicht sind. In der Zeichnung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite.
  • Wie in den 44A und 44B gezeigt, ist der bewegliche Trennfilm 825 bei der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, daß die Dicke auf dem abstromseitigen Bereich desselben in bezug auf die Begrenzung in einer vorgegebenen Position auf dem abstromseitigen Bereich, in dem die Ausstoßöffnung vorgesehen ist, von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 802 aus geringer ist als auf dem aufstromseitigen Bereich. Der bewegliche Trennfilm 825 besteht aus Polyimidharz.
  • Das Herstellverfahren des beweglichen Trennfilmes 825 der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.
  • Die 45A bis 45E zeigen das Herstellverfahren des in den 44A und 44B dargestellten beweglichen Trennfilmes 825.
  • Zuerst wird ein Trennmittel auf das Spiegel-Waver 871 aus Silicium, das in 45A gezeigt ist, aufgebracht, wonach dieses einer Schleuderbeschichtung mit flüssigem Polyimidharz unterzogen wird, um einen Film mit einer Dicke von etwa 2 μm auszubilden (45B).
  • Dann wird der Film 872 durch UV-Strahlung ausgehärtet, und ein 10 μm dicker Resist 873 wird darauf gemustert (45C).
  • Als nächstes wird ein weiterer Schleuderbeschichtungsvorgang durchgeführt, um einen 2 μm dicken Film 874 des Polyimidharzes auszubilden (45D).
  • Hiernach wird der Film 874 durch UV-Bestrahlung ausgehärtet. Die auf diese Weise ausgebildeten Filme 872, 874 werden vom Spiegel-Waver 871 abgezogen, dann auf dem Substrat, in dem die vorstehend beschriebene zweite Flüssigkeitsströmungsbahn ausgebildet ist, angeordnet und mit dem Substrat verbunden. Auf diese Weise wird der bewegliche Trennfilm auf dem Substrat ausgebildet ( 45E).
  • Die Filme 872, 874 können aus Materialien hergestellt werden, die sich voneinander unterscheiden. Es kann auch ein anderes Verfahren durchgeführt werden, so daß der Film 872 getrennt vom Film 874 hergestellt wird und die Filme beim Zusammenbauen miteinander verbunden werden, um die Ausgestaltung wie bei der vorliegenden Ausführungsform zu erhalten.
  • Durch Herstellung des beweglichen Trennfilmes 825 auf diese Weise verformt sich dieser mit der Erzeugung der Blase auf natürliche Weise zur Ausstoßöffnung hin, wo durch die Ausstoßkraft auf wirksame Weise zum Ausstoßen der Flüssigkeit ausgenutzt werden kann. Da der bewegliche Trennfilm 825 der vorliegenden Ausführungsform ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen in bezug auf das Wachstum der Blase besitzt, kann er auch bei einem Hochgeschwindigkeitsausstoß eingesetzt werden.
  • (Ausführungsform 23)
  • Die 46A und 46B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der dreiundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 46A eine seitliche Schnittansicht und 46B eine Längsschnittansicht sind. In der Zeichnung ist die Ausstoßöffnung auf der linken Seite angeordnet.
  • Wie die 46A und 46B zeigen, ist der bewegliche Trennfilm 835 der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, daß seine Dicke im abstromseitigen Bereich in bezug auf die Begrenzung in einer vorgegebenen Position im abstromseitigen Bereich, in dem die Ausstoßöffnung vorgesehen ist, von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 802 aus geringer ist als die Dicke des aufstromseitigen Bereiches, und so, daß die Dicke des abstromseitigen Bereiches in bezug auf die Begrenzung in einer vorgegebenen Position im weiteren abstromseitigen Bereich des abstromseitigen Randes des Wärmeerzeugungselementes 802 größer ist als die Dicke des aufstromseitigen Bereiches. Der bewegliche Trennfilm 835 besteht aus Polyimidharz.
  • Es wird nunmehr das Herstellverfahren des beweglichen Trennfilmes 835 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Die 47A bis 47E zeigen das Verfahren zur Herstellung des in den 46A und 46B dargestellten beweglichen Trennfilmes.
  • Als erstes wird ein Trennmittel auf das in 47A dargestellte Spiegel-Waver 871 aufgebracht. Danach wird dieses einem Schleuderbeschichtungsvorgang mit flüssigem Polyimidharz unterzogen, um einen etwa 3 μm dicken Film herzustellen, wonach der Film durch UV-Bestrahlung ausgehärtet wird (47B).
  • Dann wird ein gemusterter Resist 876 über nicht geätzte Abschnitte auf dem Film 875 mit der Dicke von etwa 3 μm ausgebildet. Als Resist wird das Produkt OFPR 800 (erhältlich von der Firma Tokyo Ohka Sha) verwendet.
  • Der Resist 876 wird in einer Dicke von 6 μm aufgebracht und bei 100°C vorausgehärtet. Eine Belichtung wird mit dem von der Firma Canon Inc. erhältlichen Gerät PLA 600 in einer Dosis von 450 mJ durchgeführt. Eine Entwicklung wird unter Verwendung des Entwicklers MMD-3 (erhältlich von der Firma Tokyo Ohka Sha) ausgeführt, wonach eine Nachaushärtung bei 120°C durchgeführt wird (47C).
  • Dann wird der Film 875 aus dem Polyimidharz nur über eine Dicke von 2 μm geätzt. Der Äztvorgang wird mit der von der Firma Canon Inc. erhältlichen Vorrichtung MAS- 800 bei einer Substrattemperatur von 50°C, einer Mikrowellenenergie von 500 W, einem Sauerstoffdurchfluß von 200 sccm und einem Druck von 100 Pa durchgeführt ( 47D).
  • Dann wird zur Entfernung des Resistes 876 das Waver in ein Entfernungsmittel 1112-A, erhältlich von der Firma Shipley Far East Ltd. getaucht, und es werden Ultraschallwellen aufgebracht, um den Resist 876 zu entfernen.
  • Hiernach wird der Film 875 des Polyimidharzes vom Spiegel-Waver 871 abgezogen, auf dem Substrat, in dem die vorstehend beschriebene zweite Flüssigkeitsströmungsbahn ausgebildet wurde, angeordnet und mit dem Substrat verbunden, um auf diese Weise den beweglichen Trennfilm auf dem Substrat herzustellen (47E).
  • Durch Herstellung des beweglichen Trennfilmes 835 auf diese Weise verformt sich dieser mit dem Wachstum der Blase auf natürliche Weise in Richtung auf die Ausstoßöffnung, so daß die Ausstoßkraft auf wirksame Weise zum Ausstoßen der Flüssigkeit ausgenutzt werden kann. Da der bewegliche Trennfilm 835 der vorliegenden Ausführungsform ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen in bezug auf das Wachstum der Blase besitzt, kann er auch bei einem Hochgeschwindigkeitsausstoß Anwendung finden.
  • Die 48A und 48B zeigen eine ähnliche Ausführungsform des beweglichen Trennfilmes der 46A und 46B und 47A bis 47E, wobei 48A eine seitliche Schnittansicht und 48B eine Längsschnittansicht sind. In der Zeichnung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite.
  • Wie die 48A und 48B zeigen, kann der dünne Abschnitt mit der geringeren Filmdicke für jede Flüssigkeitsströmungsbahn in entsprechender Form des in den 46A und 46B und den 47A bis 47E gezeigten beweglichen Trennfilmes ausgebildet werden. Durch diese Ausführungsform erfolgt eine Konzentration des Blasenerzeugungsdrucks auf wirksame Weise in Richtung auf die Ausstoßöffnung.
  • (Ausführungsform 24)
  • Die 49A und 49B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der vierundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 49A eine seitliche Schnittansicht und 49B eine Längsschnittansicht sind. In der Zeichnung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite.
  • Wie in den 49A und 49B gezeigt, ist der bewegliche Trennfilm 855 der vorliegenden Ausführungsform so geformt, daß die Dicke seines abstromseitigen Bereiches in bezug auf die Begrenzung in einer vorgegebenen Position im aufstromseitigen Bereich von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 802 geringer ist als die Dicke des aufstromseitigen Bereiches, und so, daß die Dicke des abstromseitigen Bereiches in bezug auf die Begrenzung am abstromseitigen Rand des Wärmeerzeugungselementes 802 größer ist als die Dicke des aufstromseitigen Bereiches. Der bewegliche Trennfilm 805 besteht aus Polyimidharz und wurde mit dem gleichen Verfahren hergestellt wie bei der zweiundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Durch Herstellung des beweglichen Trennfilmes 855 auf diese Weise verformt sich dieser mit dem Wachstum der Blase auf natürliche Weise zur Ausstoßöffnung hin, so daß die Ausstoßkraft wirksam zum Ausstoßen der Flüssigkeit genutzt werden kann. Da der bewegliche Trennfilm 855 der vorliegenden Ausführungsform ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen in bezug auf das Wachstum der Blase besitzt, kann er auch bei einem Hochgeschwindigkeitsausstoß Anwendung finden.
  • Der dünne Abschnitt mit der geringeren Filmdicke kann bei jeder Flüssigkeitsströmungsbahn in einer entsprechenden Ausgestaltung wie bei der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet werden. Mit dieser Konstruktion wird eine wirksame Konzentration des Blasenerzeugungsdrucks auf die Ausstoßöffnung erreicht.
  • (Ausführungsform 25)
  • Die 50A und 50B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung der fünfundzwanzigsten Ausführungsform der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 50A eine seitliche Schnittansicht und 50B eine Längsschnittan sickt sind. In der Zeichnung befindet sich die Ausstoßöffnung auf der linken Seite.
  • Wie in den 50A und 50B gezeigt, hat der bewegliche Trennfilm 865 der vorliegenden Ausführungsform einen Abschnitt, dessen Dicke von der Mitte des Wärmeerzeugungselementes 802 aus in abstromseitiger Richtung abnimmt. Der bewegliche Trennfilm 865 besteht aus Polyimidharz.
  • Das Herstellverfahren des beweglichen Trennfilmes 865 der vorliegenden Ausführungsform wird nunmehr beschrieben.
  • Die 51A bis 51D sind Darstellungen zur Verdeutlichung des Herstellverfahrens des beweglichen Trennfilmes 865 der 50A und 50B.
  • Zuerst wird ein Teil auf einem Siliciumsubstrat 877 als Matrixform unter Verwendung von Siliciumoxid 878 in der Form eines Stabes mit 4 μm2 (51A) maskiert, wonach hierauf ein anisotroper Ätzvorgang durchgeführt wird (51B).
  • Dann wird ein Trennmittel auf das Siliciumsubstrat 877 aufgebracht, wonach dieses einem Schleuderbeschichtungsvorgang mit flüssigem Polyimidharz unterzogen wird, um einen Film 879 mit einer Dicke von etwa 3 μm auszubilden. Dann wird der Film durch UV-Bestrahlung ausgehärtet (51C).
  • Hiernach wird der Film 879 vom Siliciumsubstrat 877 abgezogen, auf dem Substrat, in dem die vorstehend beschriebene zweite Flüssigkeitsströmungsbahn ausgebildet ist, angeordnet und mit dem Substrat verbunden, um auf diese Weise den beweglichen Trennfilm auf dem Substrat auszubilden (51D).
  • Durch Herstellen des beweglichen Trennfilmes 865 auf diese Weise verformt sich dieser mit dem Wachstum der Blase in Richtung auf die Ausstoßöffnung auf natürliche Weise, wodurch die Ausstoßkraft wirksam zum Ausstoßen der Flüssigkeit genutzt werden kann. Da der bewegliche Trennfilm 865 der vorliegenden Ausführungsform ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen in bezug auf das Wachstum der Blase besitzt, kann er auch bei einem Hochgeschwindigkeitsausstoß Anwendung finden.
  • Ferner kann der dünne Abschnitt mit der geringeren Filmdicke bei jeder Flüssigkeitsströmungsbahn in entsprechender Ausgestaltung wie bei der vorliegenden Ausführungsform hergestellt werden. Mit dieser Ausführungsform wird der Blasenerzeugungsdruck auf wirksame Weise in Richtung auf die Ausstoßöffnung konzentriert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Ausstoßverfahrens zum Ausstoßen der Flüssigkeit in einer Richtung parallel zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn bei sämtlichen vorstehenden Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Ausstoßverfahren beschränkt. Sie kann vielmehr auch bei einem Ausstoßverfahren zum Ausstoßen der Flüssigkeit in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn Anwendung finden, wenn die Ausstoßöffnung abstromseitig des Bereiches zur Erzeugung der Blase angeordnet ist.
  • Die 52A und 52B sind Schnittansichten in Strömungsbahnrichtung zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei dem die vorliegende Erfindung bei einer Ausführungsform Anwendung findet, bei der sich die Ausstoßöffnung abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches befindet, um die Flüssigkeit in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn auszustoßen, wobei 52A einen Zustand bei Nichterzeugung der Blase und 52B einen Zustand bei Erzeugung der Blase zeigen.
  • Wie in den 52A und 52B dargestellt, können die gleichen Effekte erzielt werden, indem die Konstruktion einer jeden vorstehend beschriebenen Ausführungsform bei einer Ausgestaltung Anwendung findet, bei der die Ausstoßöffnung 901 in einer Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn 903 angeordnet ist, wenn sich die Ausstoßöffnung abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches 907 befindet.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkeit in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn auf wirksame Weise mit der Erzeugung einer Blase aus der Ausstoßöffnung ausgestoßen werden, da der abstromseitige Abschnitt des beweglichen Trennfilmes stärker zur Ausstoßöffnung hin verschoben wird als der auf stromseitige Abschnitt des Trennfilmes in bezug auf die Strömungsrichtung der Flüssigkeit.

Claims (61)

  1. Flüssigkeitsausstoßverfahren zum Ausstoßen einer Flüssigkeit durch eine Ausstoßöffnung (1) durch Ausnutzung einer Blase zum Verschieben eines beweglichen Trennfilmes (5), der im wesentlichen immer eine erste Flüssigkeitsströmungsbahn (39, die mit der Ausstoßöffnung (1) in Verbindung steht, von einer zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) trennt, die aufstromseitig der Ausstoßöffnung (1) einen Blasenerzeugungsbereich (7) zur Erzeugung der Blase in der Flüssigkeit innerhalb der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) aufweist, wobei das Verfahren den Schritt des asymmetrischen Verschiebens des beweglichen Trennfilmes (5) in bzeug auf den Mittelpunkt des Blasenerzeugungsbereiches (7) aufweist, derart, daß sich ein abstromseitiger Abschnitt (5B) des beweglichen Trennfilmes (5) weiter von seiner Ruhelage aus verschiebt als ein entsprechender auf stromseitiger Abschnitt (5A) des beweglichen Trennfilmes (5).
  2. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt nach der Mitte eines Wachstumsprozesses der Blase durchgeführt wird.
  3. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt kontinuierlich im wesentlichen nach einem Anfangsstadium eines Wachstumsprozesses der Blase durchgeführt wird.
  4. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt eine Dauer besitzt, in der ein Bereich für den von einem Anfangszustand aus zu verschiebenden beweglichen Trennfilm (5) allmählich mindestens zum abstromseitigen Bereich hin expandiert.
  5. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Schritt durch eine Richtungsreguliereinrichtung (5, 131) zum Regulieren der Richtung, in der der bewegliche Trennfilm (5) verschoben wird, durchgeführt wird.
  6. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt durch vorläufiges Definieren einer Form des beweglichen Trennfilmes (5) durchgeführt wird.
  7. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt durch Ausnutzung eines losen Abschnittes (205c) des beweglichen Trennfilmes (205) durchgeführt wird.
  8. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt durch Regulieren des Wachstums der Blase in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) durchgeführt wird.
  9. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt ein Schritt zum Verschieben eines abstromseitigen Abschnittes relativ mehr als eines aufstromseitigen Abschnittes in bezug auf einen mittleren Ab schnitt (5c) eines beweglichen Bereiches des beweglichen Trennfilmes (5) ist.
  10. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 1, bei dem der bewegliche Trennfilm (15) in dem Schritt eine Nasenform (15B) besitzt, die von der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) zur ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (3) gerichtet ist.
  11. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 10, bei dem der bewegliche Trennfilm (25) so verschoben wird, daß ein Punkt (U) am beweglichen Trennfilm (25), der in einem Anfangszustand auf stromseitig eines vorgegebenen Punktes (D) am beweglichen Trennfilm (25) angeordnet war, in dem Schritt abstromseitig von dem vorgegebenen Punkt (D) angeordnet wird.
  12. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung mit mindestens einer ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (3), die mit einer Ausstoßöffnung (1) zum Ausstoßen einer Flüssigkeit in Verbindung steht, einer zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4), die einen Blasenerzeugungsbereich (7) zum Erzeugen einer Blase in der Flüssigkeit innerhalb der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) aufweist, und einem beweglichen Trennfilm (5), um die erste Flüssigkeitsströmungsbahn (3) im wesentlichen immer von der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) zu trennen, wobei die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung eine Richtungsreguliereinrichtung (5) zum Bewirken einer asymmetrischen Verschiebung des beweglichen Trennfilmes (5) relativ zum Mittelpunkt des Blasenerzeugungsbereiches (7) in Abhängigkeit von der Erzeugung einer Blase im Blasenerzeugungsbereich (7) aufweist, derart, daß sich ein abstromseitiger Abschnitt (5B) weiter aus seiner Ruhelage verschiebt als ein entsprechender aufstromseitiger Abschnitt (5A) des beweglichen Trennfilmes (5).
  13. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung (5) der bewegliche Trennfilm (5) selbst ist und bei der der bewegliche Trennfilm (5) Elastizität besitzt.
  14. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 13, bei der der bewegliche Trennfilm (205) einen losen Abschnitt (205c) mindestens abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches (7) besitzt.
  15. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung (5) der bewegliche Trennfilm (5) ist und der bewegliche Trennfilm einen Plattenabschnitt ohne Elastizität in einem Abschnitt besitzt, der zum Blasenerzeugungsbereich (7) weist.
  16. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der bewegliche Trennfilm (5) einen Plattenabschnitt ohne Elastizität in einem Abschnitt besitzt, der zum Blasenerzeugungsbereich (7) weist.
  17. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung ein bewegliches Element (131) ist, das benachbart zum beweglichen Trennfilm (105) angeordnet ist.
  18. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 17, bei der das bewegliche Element (131) ein freies Ende (131a) abstromseitig eines auf stromseitigen Randes eines Abschnittes, der zum Blasenerzeugungsbereich weist, und einen Drehpunkt (131b) auf stromseitig des freien Endes (131a) besitzt.
  19. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, bei der das bewegliche Element (131) auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (103) des beweglichen Trennfilmes (105) angeordnet ist.
  20. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, bei der das bewegliche Element (131) auf der Seite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (104) des beweglichen Trennfilmes (105) angeordnet ist.
  21. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 17, bei der das bewegliche Element (115) einen gekrümmten Abschnitt (151d) aufweist, der auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (113) gekrümmt ist.
  22. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung anch Anspruch 21, bei der der gekrümmte Abschnitt (151d) auf stromseitig des Blasenerzeugungsbereiches (7) angeordnet ist.
  23. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn (204) ist und das Wachstum der Blase auf der Basis der Form der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (204) geregelt wird.
  24. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 23, bei der die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn (204) weiter abstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches (207) vorgesehen ist.
  25. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 23, bei der eine Strömungsbahnwand am abstromseitigen Ende der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (204) so ausgebildet ist, daß die Länge der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (204) zur ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (203) hin zunimmt.
  26. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Breite der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (204) vom auf stromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich allmählich größer wird.
  27. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, die ein Wärmeerzeugungselement (102) zur Erzeugung von Wärme zum Generieren der Blase (106) an einer Stelle gegenüber dem beweglichen Trennfilm (105) im Blasenerzeugungsbereich (107) besitzt, wobei die Richtungsreguliereinrichtung ein Regulierelement (131) für die Verschiebung des Trennfilmes ist, das auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (103) des beweglichen Trennfilmes (105) angeordnet ist, einen Öffnungsabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, daß er das Wärmeerzeugungselement (102) in der Nähe des Blasenerzeugungsbereiches (106) aufweist, und das so angeordnet ist, daß es die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes (105) begrenzt.
  28. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 27, bei der der Bereich des Öffnungsabschnittes des Regulierelementes (131) für die Verschiebung des Trennfilmes größer ist als der Bereich des Wärmeerzeugungselementes (102).
  29. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 27, bei der der Mittelpunkt des Öffnungsabschnittes des Regulierelementes (131) für die Verschiebung des Trenn filmes abstromseitig des Mittelpunktes des Wärmeerzeugungselementes (102) angeordnet ist.
  30. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 28, bei der der Mittelpunkt des Öffnungsabschnittes des Regulierelementes (131) für die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes abstromseitig des Mittelpunktes des Wärmeerzeugungselementes (102) angeordnet ist.
  31. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn (204) ist und das Wachstum der Blase (206) auf der Basis des Strömungswiderstandes in der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (204) reguliert wird.
  32. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn (204) so ausgebildet ist, daß der Strömungswiderstand innerhalb derselben abstromseitig größer ist als auf stromseitig vom Mittelpunkt des Blasenerzeugungsbereiches (207).
  33. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung die erste Flüssigkeitsströmungsbahn (703) ist und die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes (705) auf der Basis der Form der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (703) reguliert wird.
  34. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 33, bei der der Strömungswiderstand über dem beweglichen Bereich des beweglichen Trennfilmes (705) in der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (703) auf stromseitig größer ist als abstromseitig.
  35. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 33, bei der die Höhe der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (703) vom auf stromseitigen Bereich zum abstromseitigen Bereich zunimmt.
  36. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 33, bei der die erste Flüssigkeitsströmungsbahn (703) so ausgebildet ist, daß die Höhe aufstromseitig mindestens an einem Teil geringer ist als abstromseitig.
  37. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 36, bei der die erste Flüssigkeitsströmungsbahn (723) so ausgebildet ist, daß eine Strömungsbahnwand (719) und der bewegliche Trennfilm (705) mindestens an einem Teil miteinander in Kontakt treten, wenn der bewegliche Trennfilm (705) in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn (703) verschoben wird.
  38. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 36, bei der der bewegliche Trennfilm (715) einen losen Abschnitt (715a) mindestens aufstromseitig des Blasenerzeugungsbereiches (707) besitzt.
  39. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung (751) ein bewegliches Element (751) ist, das nahezu parallel zum beweglichen Trennfilm (735) mit einem vorgegebenen Spalt angeordnet ist.
  40. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 39, bei der das bewegliche Element (751) ein freies Ende abstromseitig eines aufstromseitigen Randes eines zum Blasenerzeugungsbereich (707) weisenden Abschnittes und ein Drehlager aufstromseitig des freien Endes besitzt.
  41. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, bei der das bewegliche Element (751) auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (733) des beweglichen Trennfilmes (735) angeordnet ist.
  42. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung (805) der bewegliche Trennfilm (805) selbst ist und die Verschiebung des beweglichen Trennfilmes (805) auf der Basis der Dicke des beweglichen Trennfilmes (805) reguliert wird.
  43. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 42, bei der der bewegliche Trennfilm (815) so geformt ist, daß seine Dicke vom aufstromseitigen Bereich bis zum abstromseitigen Bereich allmählich abnimmt.
  44. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 42, bei der der bewegliche Trennfilm (805) so geformt ist, daß die Dicke in bezug auf eine Grenze in einer vorgegebenen Position abstromseitig geringer ist als aufstromseitig.
  45. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Richtungsreguliereinrichtung ein konvexer Abschnitt (325) ist, der in einem auf den Blasenerzeugungsbereich (307) weisenden Abschnitt im beweglichen Trennfilm (305) angeordnet ist und in die zweite Flüssigkeitsströmungsbahn (304) vorsteht, wenn keine Blase (306) erzeugt wird, oder in die erste Flüssigkeitsströmungsbahn (303) vorsteht, wenn eine Blase (306) erzeugt wird.
  46. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 45, bei der der konvexe Abschnitt (325) so geformt ist, daß die Höhe des Vorsprunges abstromseitig größer ist als aufstromseitig.
  47. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 46, bei der das Maximalvolumen mit der Verschiebung des konvexen Abschnittes (325) größer ist als das maximale Expansionsvolumen der im Blasenerzeugungsbereich (307) erzeugten Blase (316).
  48. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 46, bei der das Maximalvolumen mit der Verschiebung des konvexen Abschnittes (325) kleiner ist als das maximale Expansionsvolumen der im Blasenerzeugungsbereich (307) erzeugten Blase (306).
  49. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 47 oder 48, die ein bewegliches Element (331) aufweist, das ein freies Ende abstromseitig des auf stromseitigen Randes eines Abschnittes, der zum Blasenerzeugungsbereich (307) weist, und ein Drehlager aufstromseitig des freien Endes umfaßt und benachbart zum beweglichen Trennfilm (305) auf der Seite der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (303) des beweglichen Trennfilmes (305) angeordnet ist.
  50. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, die ein Wärmeerzeugungselement (2) zum Erzeugen von Wärme zur Erzeugung der Blase (6) an einer Stelle gegenüber dem beweglichen Trennfilm 85) im Blasenerzeugungsbereich (7) aufweist.
  51. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 31, die ein Wärmeerzeugungselement (202) zur Erzeugung von Wärme zum Erzeugen der Blase (206) an einer Stelle gegenüber dem beweglichen Trennfilm (205) im Blasenerzeugungsbereich (207) aufweist.
  52. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 27, bei der ein abstromseitiger Abschnitt der Blase (106), die im Blasenerzeugungsbereich (107) erzeugt wird, eine abstromseitig des Mittelpunktes des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes (102) erzeugte Blase (106) ist.
  53. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 52, bei der der bewegliche Trennfilm so angeordnet ist, daß ein freies Ende (5B) desselben auf der Ausstoßöffnungsseite vom Mittelpunkt des Bereiches des Wärmeerzeugungselementes (2) angeordnet ist.
  54. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 27, bei der die Blase (106) eine Blase (106) ist, die durch Erzeugung eines Filmsiedephänomens in der Flüssigkeit durch die im Wärmeerzeugungselement (102) erzeugte Wärme erzeugt wird.
  55. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (3) zugeführt Flüssigkeit und die der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) zugeführte Flüssigkeit unterschiedliche Flüssigkeiten sind.
  56. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 55, bei der die der zweiten Flüssigkeitsströmungsbahn (4) zugeführte Flüssigkeit eine Flüssigkeit ist, die in bezug auf mindestens eine Eigenschaft der folgenden Eigenschaften: niedrige Viskosität, Blasenerzeugungsvermögen und thermische Stabilität besser ist als eine der ersten Flüssigkeitsströmungsbahn (3) zugeführt Flüssigkeit.
  57. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach einem der Ansprüche 18, 39 und 40, bei der der bewegliche Trennfilm (105, 705) und das bewegliche Element (115, 751) sich in Abhängigkeit vom Verschwinden der Blase (106, 706) auf integrierte Weise verschieben.
  58. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 5, bei dem die Richtungsreguliereinrichtung (131) ein bewegliches Element (131) ist, das benachbart zum beweglichen Trennfilm (105) angeordnet ist.
  59. Flüssigkeitsausstoßverfahren nach Anspruch 58, bei dem der bewegliche Trennfilm (105) und das bewegliche Element (131) sich in Abhängigkeit vom Verschwinden der Blase (106) auf integrierte Weise verschieben.
  60. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung nach Anspruch 19, 20, 41 oder 49, bei der der bewegliche Trennfilm (105) und das bewegliche Element (131) sich in Abhängigkeit vom Verschwinden der Blase (106) auf integrierte Weise verschieben.
  61. Flüssigkeitsausstoßkopf, der die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung von einem der Ansprüche 12 bis 57 oder Anspruch 60 umfaßt.
DE69724871T 1996-06-07 1997-06-06 Verfahren und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit Expired - Fee Related DE69724871T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14568396 1996-06-07
JP14568396 1996-06-07
JP14401397 1997-06-02
JP14401397A JP3542460B2 (ja) 1996-06-07 1997-06-02 液体吐出方法及び液体吐出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69724871D1 DE69724871D1 (de) 2003-10-23
DE69724871T2 true DE69724871T2 (de) 2004-07-08

Family

ID=26475564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69724871T Expired - Fee Related DE69724871T2 (de) 1996-06-07 1997-06-06 Verfahren und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5943074A (de)
EP (2) EP1136271A1 (de)
JP (1) JP3542460B2 (de)
KR (1) KR100221292B1 (de)
CN (1) CN1082445C (de)
AU (1) AU735719B2 (de)
CA (1) CA2207206C (de)
DE (1) DE69724871T2 (de)
MX (1) MX9704204A (de)
SG (1) SG86453A1 (de)
TW (1) TW346451B (de)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2205127T3 (es) 1996-06-07 2004-05-01 Canon Kabushiki Kaisha Cabezal y aparato para la inyeccion de liquido y metodo de fabricacion del cabezal para inyeccion de liquido.
JP3542460B2 (ja) * 1996-06-07 2004-07-14 キヤノン株式会社 液体吐出方法及び液体吐出装置
JPH1024584A (ja) 1996-07-12 1998-01-27 Canon Inc 液体吐出ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置
JP3416465B2 (ja) * 1997-06-06 2003-06-16 キヤノン株式会社 液体吐出方法及び液体吐出ヘッド
JP3625357B2 (ja) * 1997-06-06 2005-03-02 キヤノン株式会社 液体輸送方法および液体輸送装置
JP3416466B2 (ja) 1997-06-06 2003-06-16 キヤノン株式会社 液体吐出方法及び液体吐出ヘッド
JPH11227210A (ja) 1997-12-05 1999-08-24 Canon Inc 液体吐出ヘッド、該ヘッドの製造方法、ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置
JP3927711B2 (ja) * 1997-12-05 2007-06-13 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの製造方法
US6491380B2 (en) 1997-12-05 2002-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head with common ink chamber positioned over a movable member
JP2000198199A (ja) * 1997-12-05 2000-07-18 Canon Inc 液体吐出ヘッドおよびヘッドカートリッジおよび液体吐出装置および液体吐出ヘッドの製造方法
US6293654B1 (en) * 1998-04-22 2001-09-25 Hewlett-Packard Company Printhead apparatus
US6217157B1 (en) * 1998-06-22 2001-04-17 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head and liquid discharging apparatus
AU766832B2 (en) * 1998-07-28 2003-10-23 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head and liquid discharging method
EP0976561B8 (de) 1998-07-28 2007-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Flüssigkeitsausstosskopf, und Flüssigkeitsausstossvorrichtung
US6409317B1 (en) * 1998-08-21 2002-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, liquid discharge method and liquid discharge apparatus
JP3592101B2 (ja) 1998-09-14 2004-11-24 キヤノン株式会社 液体吐出方法及び液体吐出ヘッド並びに液体吐出装置
RU2143343C1 (ru) * 1998-11-03 1999-12-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Микроинжектор и способ изготовления микроинжектора
RU2144470C1 (ru) * 1998-11-03 2000-01-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Микроинжектор и способ его изготовления (варианты)
JP3986039B2 (ja) * 1998-12-03 2007-10-03 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出記録装置
US6386686B1 (en) 1998-12-03 2002-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, manufacturing method of liquid discharge head, head cartridge, and liquid discharge apparatus
US6409296B1 (en) 1999-07-27 2002-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge method, liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP2001162804A (ja) 1999-12-10 2001-06-19 Canon Inc 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置
JP3584193B2 (ja) 2000-02-15 2004-11-04 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び前記液体吐出ヘッドの製造方法
EP1313949A4 (de) * 2000-08-31 2004-11-24 Advanced Sensor Technologies I Mikropumpe
JP4095368B2 (ja) 2001-08-10 2008-06-04 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの作成方法
US6786194B2 (en) 2002-10-31 2004-09-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Variable fuel delivery system and method
JP4332416B2 (ja) * 2003-12-12 2009-09-16 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
EP1738911B1 (de) * 2005-06-30 2010-02-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Flüssigkeitsausstossgerät
GB2456169B (en) * 2008-01-04 2013-11-20 Nebb Technology As Combined hydrogen and power production
US8113628B2 (en) * 2009-06-19 2012-02-14 Eastman Kodak Company Inkjet printers having micro-fluidic actuators
US8113627B2 (en) * 2009-06-19 2012-02-14 Eastman Kodak Company Micro-fluidic actuator for inkjet printers
US9004652B2 (en) 2013-09-06 2015-04-14 Xerox Corporation Thermo-pneumatic actuator fabricated using silicon-on-insulator (SOI)
US9004651B2 (en) 2013-09-06 2015-04-14 Xerox Corporation Thermo-pneumatic actuator working fluid layer
US9096057B2 (en) 2013-11-05 2015-08-04 Xerox Corporation Working fluids for high frequency elevated temperature thermo-pneumatic actuation
CN104265610B (zh) * 2014-09-09 2017-01-11 江苏大学 一种气泡泵结构
JP7044492B2 (ja) * 2017-07-10 2022-03-30 エスアイアイ・プリンテック株式会社 流路部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP7292940B2 (ja) * 2018-07-31 2023-06-19 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、液体吐出モジュールおよび液体吐出装置
JP7330741B2 (ja) * 2018-07-31 2023-08-22 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、液体吐出モジュールおよび液体吐出装置

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
JPS5581172A (en) * 1978-12-14 1980-06-18 Canon Inc Liquid injection type recording method and device
JPS5724262A (en) * 1980-07-18 1982-02-08 Sanyo Electric Co Ltd Ink jet printer
US4480259A (en) 1982-07-30 1984-10-30 Hewlett-Packard Company Ink jet printer with bubble driven flexible membrane
JPS6159911A (ja) * 1984-08-30 1986-03-27 Nec Corp 切換スイツチ回路
JPS6159914A (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 Fujitsu Ltd デイジタル圧縮装置
JPS6169467A (ja) * 1985-06-11 1986-04-10 Seiko Epson Corp 記録液滴吐出型記録装置
JPS63151459A (ja) * 1986-12-16 1988-06-24 Canon Inc 液体噴射記録ヘツド
JPH01247168A (ja) * 1988-03-29 1989-10-03 Toyota Autom Loom Works Ltd インクジェットヘッド
US4994825A (en) * 1988-06-30 1991-02-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head equipped with a discharging opening forming member including a protruding portion and a recessed portion
US5208604A (en) * 1988-10-31 1993-05-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head and manufacturing method thereof, and ink jet apparatus with ink jet head
JPH02137930A (ja) * 1988-11-18 1990-05-28 Nec Home Electron Ltd インクジェット・ヘッド
JPH02179748A (ja) * 1988-12-29 1990-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd インク記録装置
ATE146133T1 (de) * 1989-09-18 1996-12-15 Canon Kk Tintenstrahlgerät
US5148192A (en) * 1989-09-18 1992-09-15 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head with nonlinear liquid passages and liquid jet recording apparatus having same
EP0436047A1 (de) * 1990-01-02 1991-07-10 Siemens Aktiengesellschaft Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf für Tintendruckeinrichtungen
EP0461437B1 (de) * 1990-05-22 1998-07-29 Canon Kabushiki Kaisha Datenaufzeichnungsgerät
JPH04329148A (ja) * 1991-04-30 1992-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットプリンタ
JPH05229122A (ja) * 1992-02-25 1993-09-07 Seiko Instr Inc インクジェットプリントヘッドおよびインクジェットプリントヘッドの駆動方法
US5278585A (en) * 1992-05-28 1994-01-11 Xerox Corporation Ink jet printhead with ink flow directing valves
JPH06996A (ja) * 1992-06-19 1994-01-11 Hitachi Koki Co Ltd 液滴吐出器
GB9217058D0 (en) 1992-08-12 1992-11-04 Marconi Gec Ltd Display system
JP3222593B2 (ja) * 1992-12-28 2001-10-29 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッド用モノリシック集積回路
GB9301769D0 (en) 1993-01-29 1993-03-17 Ind Limited W Opticla system
JPH07285221A (ja) * 1994-04-19 1995-10-31 Sharp Corp インクジェットヘッド
JPH08169110A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Sharp Corp インクジェットヘッド
TW312658B (de) * 1995-01-13 1997-08-11 Canon Kk
TW344713B (en) * 1995-01-13 1998-11-11 Canon Kk Liquid ejecting head, liquid ejecting device and liquid ejecting method
DE69626879T2 (de) * 1995-04-26 2004-02-05 Canon K.K. Flüssigkeitsausstosskopf, Flüssigkeitsausstossgerät und Flüssigkeitsausstossverfahren
US5821962A (en) * 1995-06-02 1998-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection apparatus and method
JP3676472B2 (ja) 1996-01-19 2005-07-27 オリンパス株式会社 接眼光学系
JP3542460B2 (ja) * 1996-06-07 2004-07-14 キヤノン株式会社 液体吐出方法及び液体吐出装置
JPH10239630A (ja) 1996-12-24 1998-09-11 Olympus Optical Co Ltd 画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2207206C (en) 2003-03-18
KR980000920A (ko) 1998-03-30
AU2474497A (en) 1998-01-22
DE69724871D1 (de) 2003-10-23
JP3542460B2 (ja) 2004-07-14
CA2207206A1 (en) 1997-12-07
CN1178164A (zh) 1998-04-08
US6390604B2 (en) 2002-05-21
AU735719B2 (en) 2001-07-12
CN1082445C (zh) 2002-04-10
EP1136271A1 (de) 2001-09-26
EP0811492A3 (de) 1998-08-12
US20020015079A1 (en) 2002-02-07
US5943074A (en) 1999-08-24
EP0811492A2 (de) 1997-12-10
KR100221292B1 (ko) 1999-09-15
TW346451B (en) 1998-12-01
SG86453A1 (en) 2002-02-19
MX9704204A (es) 1998-07-31
JPH1052912A (ja) 1998-02-24
EP0811492B1 (de) 2003-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69724871T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit
DE69731032T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf, Wiederherstellungsverfahren und Herstellungsverfahren für einen Flüssigkeitsausstosskopf und diesen Kopf verwendende Flüssigkeitsausstossvorrichtung
DE69635216T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf, und Flüssigkeitsausstossverfahren
DE69836617T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf, Verfahren zur Herstellung desselben, Druckkopfkassette und Flüssigkeitsausstossgerät
DE69626879T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf, Flüssigkeitsausstossgerät und Flüssigkeitsausstossverfahren
DE69836519T2 (de) Magnetisch betätigte Tintenstrahldruckvorrichtung
DE19836358C2 (de) Tintenstrahldruckkopf mit einem elektrostriktiven Polymerbetätigungsglied und Verfahren zur Herstellung eines Antriebselements für einen derartigen Tintenstrahldruckkopf
DE69928978T2 (de) Herstellen von Düsen aus Polymer mittels direkter Bilderzeugung
DE69814503T2 (de) Tintenstrahldruckkopfdüse zur Sprühreduzierung
DE4223707A1 (de) Tintenstrahl-aufzeichnungseinrichtung, verfahren zum herstellen eines aufzeichnungskopfes und verfahren zum ausstossen von tintentroepfchen von einem aufzeichnungskopf
DE602004005080T2 (de) Tintenausstossverfahren und Tintenstrahldruckkopf dafür
DE69636331T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf
DE69822104T2 (de) Flüssigkeitsausstossverfahren
DE69730379T2 (de) Verfahren zum Ausstossen von Flüssigkeit während die Blase in Verbindung mit Luft tritt, Flüssigkeitsausstosskopf zur Durchführung des Verfahrens und Aufzeichnungsvorrichtung
DE60126869T2 (de) Tintenstrahldruckkopf des mit Bläschen angetrieben Typs
DE69724330T2 (de) Kopf und Gerät zum Ausstossen von Flüssigkeit, und Verfahren zur Herstellung
DE60028627T2 (de) Bilderzeugendes System mit einem eine Vielzahl von Tintenkanalkolben aufweisenden Druckkopf und Verfahren zum Zusammensetzen des Systems und des Druckkopfs
DE60018583T2 (de) Hinterschnittbohrtechnik für tintenstrahldrucker
DE60029282T2 (de) Flüssigkeitsausstoßkopf, Flüsigkeitsausstoßverfahren und Vorrichtung zum Ausstoßen von Flüssigkeit
CH693903A5 (de) Ventileinheit in einem Tintenzufuehrkanal eines Tintenstrahlschreibgeraetes, Verwendung der Ventileinheit in einer Tintenpatrone, Tintenzufuehrnadel und Verfahren zur Herstellung der Ventileinh
DE60225491T2 (de) Druckkopfdüsengruppierung
DE4214555A1 (de) Anordnung für einen elektrothermischen Tintendruckkopf
DE69934845T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf und Flüssigkeitsausstossverfahren
DE69936120T2 (de) Tintenstrahlstruktur,tintenstrahldruckkopf und tintenstrahldrucker
DE60118113T2 (de) Mit Bläschen angetriebener Tintenstrahldruckkopf, dazugehöriges Herstellungsverfahren, und Tintenausstossverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee