CN1121947C - 喷液头和喷液设备以及制造喷液头的方法 - Google Patents

Abstract

一种喷液头包括：一个用于喷液的喷口；一个用于产生气泡的气泡产生区；一个与气泡产生区对置并且可在第一位置和相对于第一位置而言远离气泡产生区的第二位置之间移动的活动件；其中借助因发泡而产生的压力使活动件从第一位置移向第二位置，从而使气泡在更靠近喷口的下游侧比在上游侧膨胀得更大；以及一个第一公共液体室，当沿与活动件静止时所在的平面垂直的方向测量时，该室的高度大于第一液体流动通道的高度，其中活动件在第一公共液体室内有一支点，而在第一液体流动通道内有一自由端。

Description

喷液头和喷液设备以及制造喷液头的方法

本发明涉及一种通过加热液体而产生气泡以便喷射液体的喷液头。更具体地说，本发明涉及一种具有因发泡而被移动的活动件的喷液头。

在本说明书中，“记录”不仅是指形成具有特殊意义的字母、图形等图像，而且也指形成无特殊意义的图案的图象。

已知一种称为“气泡喷墨式”的喷墨记录方法，其中通过向油墨施加能量如加热而引起导致体积瞬变(产生气泡)的瞬态变化，从而利用由这种瞬变产生的力将油墨喷出喷口，结果油墨被喷向并沉积在记录材料上而形成了图象。如在美国专利第4,723,129号等中所公开的那样，一种采用气泡喷墨记录法的记录设备包括一个用于喷墨的喷口，一条与喷口流体连通的油墨液体流动通道和一个作为能量发生装置而设置在油墨液体流动通道中的电热转换器。

这种记录方法的优点在于：它可以高速、低噪音地记录下高质量的图象，可以高密度地设置多个上述喷口，从而可以得到一种分辨率高的小型记录设备并能够轻松地生成彩色图象。因此，气泡喷墨法被广泛地应用于打印机、复印机、传真机或其它办公设备中以及工业设备如纺织印刷机等机器中。

由于对气泡喷墨法的需求日益增加，最近对此方法提出了各种要求。

例如，调整保护膜的厚度被认为是使发热元件满足改善喷墨效率的要求的最佳途径。这种方法在改善向液体传递所生成的热的传热效率方面是有效的。

为了提供高质量的图象，已提出了一些工作条件，由此提高喷墨速度和/或使发泡更加稳定，以便更好地进行喷墨。作为另一个例子，从提高记录速度的观点出发，业已提出改进液体流动通道的形状，借此提高向液体流动通道中的充液(补液)速度。

日本专利申请公开昭-63-199972等公开了一种如图6(a)、(b)所示的液体流动通道结构。这篇文献中所公开的液体流动通道结构或喷射头制造方法没有对发泡时产生的逆波采取任何措施(所述逆波指远离喷射口的压力波，具体而言，就是朝向液腔12的压力波)。

图6(a)、(b)公开了一种沿远离喷射口11的方向与由发热元件2产生的气泡产生区隔开的阀55。

在图6(b)中，阀55由一块板制成，它在初始位置上时就象是贴在液体流动通道10的顶壁上，并且因发泡而下降到液体流动通道10中。

日本专利申请公开No.昭-63-199972公开了一种喷射头，其中对补充记录液体作了改进，从而提高了响应频率。

另一方面，在气泡喷射记录方法中，利用与墨液接触的发热元件进行重复发热。因此，由于墨液烧结沉积，在发热元件的表面上沉积了一层烧垢。根据墨液材料的不同，沉垢量可能会很大。如果发生这种情况，喷墨就变得不稳定了。此外，即使待喷射液体是一种受热后容易降低品质的液体或是一种不能充分发泡的液体，也要求以良好的工作状态喷射液体而不能有性能的改变。

日本专利申请公开昭-61-69467号、昭-55-81172号以及美国专利4,480,259号公开了这样的内容：不同的液体被用作利用热产生气泡的液体(即发泡液)，以及待喷射的液体(即喷射液)。在这些文献中，作为喷射液的油墨与发泡液被一个硅橡胶的弹性膜或类似件完全分隔开，从而防止喷射液直接接触到发热元件，而由发泡液产生的气泡所造成的压力随弹性膜的变形而传给喷射液。通过这种结构，可以防止发热元件表面的材料沉垢，并增加了喷射液的选择范围。

然而，采用这种结构时，喷射液和发泡液被完全分隔开；产生气泡的压力通过弹性膜的伸缩变形传给喷射液。因此，绝大部分压力被弹性膜吸收。此外，弹性膜的变形也不够大。因此，尽管喷射液和发泡液之间的这种结构设计能够提供某些效果，但也降低了喷射力和能量利用率。

因此需要进一步对喷液头进行改进。

本发明的一个目的是提供一种喷液头，其中通过一个活动件的阀式机构来消除逆波并且减少液体流动通道对喷射液体施加的阻力，从而改善补液性能。

本发明的另一个目的是提供一种喷液头或类似装置，其中消除了由逆波引起的与供液方向相反的惯性，与此同时，通过一个活动件的阀的作用减少弯液面的回缩量，从而提高补液频率并因此使打印速度等得到提高。

本发明的再一个目的是提供一种喷液头，其中在活动件的阀式机构因气泡的产生而操作时，降低了由液体流动通道带来的阻力，从而改善了喷射效率。

本发明的又一个目的是提供一种喷液头，其中显著减少了热量在发热元件上的液体中的积累，并且能够减少发热元件上的残留气泡，并同时使喷射效率和喷射压力得以改善。

本发明的另一个目的是提供一种喷液头或类似装置，其中减少了残留在发热元件上的沉垢，扩大了可使用液体的范围。另外，显著提高了喷射效率和喷射力。

本发明的再一个目的是提供一种喷液头或类似装置，其中待喷射液体的选择范围更广。

本发明的另一个目的是提供一种易于制造的喷液头。

本发明的另一个目的是提供一种廉价的喷液头，其中组成喷液头的部件数目很少。

根据本发明的一个方面，所提供的一喷液头包括：多个用于喷射液体的喷口；多个与所述喷口流体连通的液体流动通道；多个用于产生气泡的气泡产生区；一个与气泡产生区对置的、而且可在第一位置和相对第一位置而言远离气泡产生区的第二位置之间移动的活动件；其中借助于由发泡产生的压力使该活动件从第一位置移向第二位置，以便使气泡在更靠近喷口的下游侧比在上游侧膨胀的更大；以及一个与所述液体流动通道流体连通的第一公共液体室，在沿与活动件静止时所在平面垂直的方向测量时，该第一公共液体室的高度大于液体流动通道的高度，其中活动件在第一公共液体室内有一支点而在液体流动通道内有一自由端。

根据本发明的另一方面，所提供的一喷液头包括：多个用于喷射液体的喷口；多条分别带有一个通过加热液体而在液体中产生气泡的发热元件和一条用于从其上游侧向发热元件供应液体的供液通道的液体通道；一个与发热元件对置的、而且具有一邻近喷口的自由端的活动件，在由发泡产生的压力的基础上，此活动件使由发泡所产生的压力指向喷口；以及一个与所述液体流动通道流体连通的第一公共液体室，沿与活动件静止时所在平面垂直的方向测量时，该第一公共液体室的高度大于液体流动通道的高度，其中活动件在第一公共液体室内有一支点，而在液体流动通道内有一自由端。

根据本发明的又一方面，所提供的一喷液头包括：多个用于喷射液体的喷口；多个与所述喷口流体连通的液体流动通道；多个通过加热液体而在液体中产生气泡的发热元件；一个与发热元件对置的、而且具有一个邻近喷口的自由端、用于使由发泡所产生的压力指向喷口的活动件；一条用于沿邻近发热元件的活动件的表面从发热元件上游向发热元件提供液体的供液通道；以及一个与所述液体流动通道流体连通的第一公共液体室，在沿与活动件静止时所在平面垂直的方向测量时，该第一公共液体室的高度大于液体流动通道的高度，其中各活动件在第一公共液体室内有一支点，而在液体流动通道内有一自由端。

根据本发明的另一方面，所提供的一喷液头包括：多条与多个喷口流体连通的第一液体流动通道；多条分别具有一个通过加热液体而在液体中产生气泡的气泡产生区的第二液体流动通道；一个装配在各第一液体流动通道和一个相关的气泡产生区之间并且在邻近喷口处有一自由端的活动件，用于在由于在发泡区内发泡而产生的压力的基础上，通过该自由端移入第一液体流动通道的运动而使由发泡所产生的压力指向第一液体流动通道的喷口；以及一个与所述第一液体流动通道流体连通的第一公共液体室，在沿与活动件静止时所在平面垂直的方向测量时，该第一公共液体室的高度大于第一液体流动通道的高度，其中活动件在第一公共液体室内有一支点，而在第一液体流动通道内有一自由端。

根据本发明的另一个方面，提供了一种喷液头，包括：一个有槽的部件，该部件具有多个喷口，液体穿过喷口而喷出，多个用于形成多条第一液体流动通道的槽直接与有关的一个所述喷口流体连通；一个构成用以向所述第一液体流动通道供液的第一公共液体室的凹槽；一块具有许多的通过加热液体而在液体中产生气泡的发热元件的元件基板；以及一道设置在所述带槽部件和所述元件基板之间的隔壁，此隔壁对应于所述发热元件形成第二液体流动通道的壁的一部分，以及可借助于由发泡所产生的压力而移入所述第一液体流动通道中的一个活动件，所述活动件与各个所述发热元件对置；以及与所述第一液体流动通道流体连通的一个第一公共液体室，当沿与所述活动件静止时所处的平面垂直的方向测量时，所述第一公共液体室的高度大于第一液体流动通道的高度，其中所述活动件在所述第一公共液体室内有一支点，而在所述第一液体流动通道内有一自由端。

根据本发明的一个方面，活动件的支点位于第一公共液体室内，因此可使喷液流动通道的顶壁对活动件的移动的阻力降至最低。

由于第一液体流动通道很短，因而液体流动通道对喷射液体的阻力很小，由此可以喷射出原先难以喷射的高粘滞性记录液体。

在改善补液性能方面可实现响应性、气泡的稳定成长和连续喷射过程中液滴稳定等方面的改善，因而可以高速记录。因为可以利用产生气泡和活动件运动之间的协同作用使靠近喷口的液体有效地喷出，所以与传统的气泡喷射式喷液头相比，可以提高喷射效率。例如，在本发明最理想的方式中，喷射效率是现有技术的两倍。

在本发明的另一个方面中，即使在使记录头长期处于低温或低湿度的条件下后开始进行打印操作，它仍可避免喷射故障。即使发生喷射故障，还可以通过一个包括预喷射和吸抽复原的小规模复原程序恢复正常操作。

本发明的上述和其它目的、特征和优点通过下面参照附图对本发明推选实施例的描述而得到进一步阐明。

在本说明书中，“上游”和“下游”是根据从液体供应源经气泡产生区(活动件)而流至喷口的液体整体流动而限定的。

至于气泡本身，“下游”定义为朝向直接用于喷射液滴的气泡喷口侧。更确切地说，相对于液体总体流向而言，它通常指气泡中心的下游或者发热元件区中心的下游。

在本说明书中，“基本密封”一般是指一种密封状态，其密封程度应使气泡在气泡长大时且在活动件移动前不会通过围绕活动件的间隙(缝隙)逸出。

在说明书中，“隔壁”是指用来分开直接与喷口流体连通的区域和气泡产生区的壁(包括活动件)。更具体地说，是指分开包括气泡产生区的液体流动通道和直接与喷口流体连通的液体流动通道以防止两液体流动通道中的液体混合的壁。

在本说明书中，“梳”或“梳状”是指这样的结构，其中活动件的支点部分是共用的，而自由端部分是分开的。

图1是表示本发明实施例的喷液头的一个实例的示意剖视图。

图2是本发明实施例的喷液头的局部剖开的立体图。

图3是表示传统喷液头中气泡压力传递方式的示意图。

图4是表示本发明喷液头中气泡压力传递方式的示意图。

图5表示本发明一个实施例中的液流的示意图。

图6表示传统喷液头的液体流动通道结构。

图7是表示在按照本发明的喷液头中，从液体流动通道的顶部向活动件施加的力的示意剖视图。

图8是按照本发明的一个实施例的喷液头的示意剖视图。

图9是按照本发明的一个实施例的喷液头的示意剖视图。

图10是按照本发明的一个实施例的喷液头的示意剖视图。

图11是按照本发明的一个实施例的喷液头的示意剖视图。

图12是按照本发明的一个实施例的喷液头的示意剖视图。

图13示出了一个梳状活动件。

图14示出了活动件的动作。

图15示出了另一种结构的活动件。

图16表示发热元件的面积与喷墨量之间的关系。

图17是本发明的喷液头的纵向剖视图。

图18是表示驱动脉冲的形状的示意图。

图19是本发明喷的液头的分解透视图。

图20是喷液设备的示意图。

图21是喷液设备的框图。

图22是按照本发明第二实施例的喷液头的一组示意剖视图。

图23是图22中喷液头的局部断开的透视图。

图24是按照本发明的实施例3的喷液头的示意横剖视图，用来表示其操作情况。

图25示出了按照本发明一个实施例的喷液头的活动件和第二液体流动通道之间的位置关系。

图26表示按照本发明一个实施例的喷液头的活动件的另一种结构。

图27表示按照本发明一个实施例的活动件在制造过程中的状态。

图28是表示按照本发明实施例4的喷液头的制造方法的透视图。

图29是表示按照实施例5的活动件和带槽部件的示意图。

图30是表示按照本发明实施例5的喷液头的制连方法的示意图。

图31是实施例5的一种改型的示意图。

图32是实施例5的一种改型的示意图。

图33表示带槽部件的基准部分的另一个实施例的示意图。

图34是表示按照本发明实施例5的喷液头的制造方法的示意图。

图35表示按照本发明实施例7的喷液头的制造方法的透视图。

在所述气泡产生区产生至少另一个气泡以便从喷口喷出液体的第二个发泡步骤。

参照附图，下面将描述本发明所采用的喷射原理。

图1是按照本发明实施例的沿一液体流动通道截取的喷液头的示意剖视图。图2是喷液头的局部剖开的透视图。

该实施例的喷液头包括：一个作为喷射能发生元件而用于向液体提供热能以便喷液的发热元件2(在本实施例中包括第一发热元件2A和第二发热元件2B，它们作为一个整体时的尺寸是40μm×105μm)；一块发热元件2置于其上的元件基板1；以及一条对应于发热元件2在元件基板上方形成的液体流动通道10。为了向分别与众多喷口18流体连通的多条液体流动通道10供应液体，使液体流动通道10与一个公共液体室13流体连通。

在液体流动通道10中的发热元件基板上方，在发热元件2对面设有一由弹性材料(例如金属)制成的呈悬臂梁形式的活动件或板31。此活动件的一端固定于基座(支承件)或类似物上，在元件基板或液体流动通道10的壁上设有光敏树脂材料的涂层。活动件由上述结构支承并形成一支点(支点部分)33。

如此设置活动件31：使此活动件在相对于由喷射操作引起的液体从公共液体室13经此活动件向喷口18的整体流动而言的上游侧具有一支点33(作为固定端的支点部分)，并在支点33的下游侧有一自由端(自由端部分)32。活动件31以约15μm的间距好象罩在发热元件2上那样设置在发热元件2对面。在发热元件和活动件之间形成一气泡产生区。发热元件或活动件的类型、结构或位置并不局限于上述情况，它们是可以变化的，只要气泡的长大和压力的传递可以受到控制就行了。为了便于理解下面将要讲到的液体流动，液体流动通道10被活动件31分成直接与喷口18连通的第一液体流动通道14和包括气泡产生区11及供液口12的第二液体流动通道16。

通过使发热元件2发热，对位于活动件31和发热元件2之间的气泡产生区11内的液体进行加热，由此通过如美国专利4,723,129中公开的薄膜沸腾现象产生一个气泡。如图1(b)和1(c)或图2所示，气泡和由发泡产生的压力主要作用在活动件上，从而使活动件31围绕支点33运动或移动以向喷口侧敞开。由于活动件31的运动或其运动后的状态，使由发泡产生的压力的传播和气泡自身的长大指向喷口。

下面将描述一个本发明所采用的基本喷射原理。本发明的一个重要原理是，根据气泡生成的压力或气泡自身，使与气泡对置的活动件从正常的第一位置移至位移后的第二位置，并且移动的活动件31或位移后的活动件31使由发泡产生的压力和/或气泡自身的长大指向喷口18(下游)。

下面详细描述不使用活动件的传统液体流动通道结构(图4)与本发明(图5)的对比情况。在这里，将指向喷口的压力传递方向标为VA，而将朝向上游的压力传递方向标为VB。

在图4所示的传统喷液头中，没有任何可以有效调节由气泡的产生而形成的压力的传递方向的部件。因此，压力的传递方向如V1-V8所示那样垂直于气泡的表面，并且在液体流动通道中散射。在这些方向中，从那些来自更靠近喷口的大致为一半的气泡的压力传递方向(V1-V4)具有沿最有效喷液的VA方向的压力分量。由于上述部分的方向有利于喷液效率、喷液压力和喷液速度，因而它们是重要的。另外，分量V1最接近喷液方向VA，因而该分量最有效，而V4则具有在方向VA上的较小分量。

另一方面，在本发明的情况中，如图5所示，活动件31有效地将气泡的压力传递方向V1-V4指向下游(喷口侧)，否则它们将指向各个方向。因此，气泡40的压力传递是集中的，所以使气泡40的压力被直接和有效地用于喷液。气泡自身的长大方向类似于压力传递方向V1-V4也指向下游，气泡在下游侧比在上游侧长得更大。因此，气泡的长大方向本身也受活动件的控制，来自气泡的压力传递方向由此受到控制，所以显著提高了喷射效率、喷射力和喷射速度等。

返回来参考图1，下面将描述在此实施例的喷液头中的喷射操作。

图1(a)表示在对发热元件2施加能量(例如电能)之前尚无热量产生时的状态。值得注意的是：要如此设置活动件31，使其至少面对因发热元件的发热而将产生的气泡的下游部分。换而言之，为了使气泡的下游部分作用于活动件上，液体流动通道的结构是这样的，即活动件31至少延伸到发热元件区的中心3的下游位置处(通过发热元件区的中心3而且垂直于液体流动通道长度方向的直线的下游)。

图1(b)表示这样的状态，其中向发热元件2施加电能以使发热元件2发热，并且使由此产生的热能对注入气泡产生区11的一部分液体加热，从而因薄膜沸腾而产生气泡。

此时，活动件31在由产生的气泡40所产生的压力作用下从第一位置移动到第二位置，从而使压力向喷口方向传递。应当注意：如前面所述的那样，活动件31的自由端32位于下游侧(即喷口侧)，支点33位于上游侧(即公共液体室侧)，从而使至少活动件的一部分面对气泡的下游部分，也就是发热元件的下游部分。

图1(c)表示气泡40在因产生气泡40而产生的压力下进一步长大，活动件31被进一步推动的状态。产生的气泡在下游侧比上游侧长得更大，并膨胀得大大超出活动件的第一位置(图中的虚线位置)。这样，很显然，随着气泡40的成长，活动件31逐渐移动，由此使气泡40的压力传递方向-该方向是气体体积易于运动的方向-即气泡长大的方向均匀地指向喷口，从而提高了喷射效率。当活动件使气泡和气泡产生的压力传递指向喷口方向时，它决不会干扰压力的传递和气泡的长大，它可以根据压力值有效地控制压力的传递方向以及气泡的成长方向。

图1(d)表示随着薄膜沸腾后气泡内压力的降低，气泡40缩小并消失时的情形。

已经移动到第二位置的活动件31在其自身弹性所提供的恢复力和气泡收缩产生的负压的共同作用下返回到图1(a)的初始位置(第一位置)。在气泡瘪下时，液体从如VD1和VD2所示的公共液体室侧以及从如VC所示的喷口侧回流，以便补偿气泡产生区11中的气泡的体积缩小以及补偿喷出液体的体积。

在上文中已经描述了活动件31在发泡时的工作过程和喷液过程。下面将描述本发明喷液头中的补液过程。

当气泡40在达到最大体积后进入气泡破裂过程(图2(c))时，足够补偿破裂的气泡体积的液量从第一液体流动通道14的喷口18侧和第二液体流动通道16的气泡产生区流入该气泡产生区。在没有活动件31的传统液体流动通道结构的情况下，液体从喷口侧流入气泡破裂处的量和液体从公共液体室流向气泡破裂位置的量与比气泡产生区更靠近喷口的部分和更靠近公共液体室的部分的流动阻力(即液体流动通道阻力和液体惯性)是对应的。

因此，当喷口侧的流动阻力小时，大量液体从喷口侧流入气泡破裂处，导致弯液面收缩很大。当为了提高喷射效率而减小喷口内的流动阻力时，气泡破裂时弯液面的收缩加剧，这导致补液时间加长，从而难于以高速打印。

根据本实施例，因为设置了活动件31，所以当气泡刚破裂而活动件返回初始位置时，弯液面停止收缩。随后，由流经第二液体流动通道16的液流完成用以补充体积W2的供液(W1是超过活动件31第一位置的气泡体积W的上部体积，W2是气泡产生区11侧的气泡体积)。在现有技术中，气泡体积W的一半是弯液面收缩的体积，但根据本实施例，只有大约一半W1是具有弯液面收缩的体积。

另外，利用气泡破裂时的压力使补充体积W2的液体主要从第二液体流动通道的上游沿活动件31的发热元件侧的表面喷入，从而实现了更快速的补液操作。

当在传统喷液头中利用气泡破裂时的压力快速补液时，弯液面的振动加剧，导致图象质量变差。然而根据本发明，使第一液体流动通道14中的液体在气泡产生区11的喷出侧和喷口侧处的流动受到抑制，由此减轻了弯液面的振动。

因此，根据本实施例，经第二液体流动通道16的供液通道12对气泡产生区补液并抑制弯液面的收缩和振动，由此实现了快速补液。因而实现了稳定的喷射以及高速的重复喷射。当该实施例用于记录领域时，就可以改善图象质量以及提高记录速度。

该实施例还提供了以下一些有效功能。它可以抑制由发泡引起的压力向上游侧的传递(逆波)。由于在发热元件2上产生的气泡在公共液体室13侧(上游)而形成的压力主要会产生将液体推回上游侧的力(逆波)。该逆波使通过上游侧的压力使液体进入液体流动通道的补液过程以及由此引起的液体流动和惯性力等恶化。在本实施例中，活动件31抑制了这些向上游侧的作用，从而进一步改善了补液。

下面将对本发明的结构和效果作进一步的描述。

根据这种结构，对发热元件2的表面和气泡产生区11的供液沿活动件31的靠近气泡产生区11处的表面发生。根据这种结构，由VD2表示沿活动件31的靠近气泡产生区11的表面出现的对发热元件2的表面和气泡产生区11的供液。因此，抑制了液体在发热元件2的表面上的滞流现象，从而抑制了溶于液体中的气体的析出，并且很容易将未破灭的残余气泡除去。另外，液体中的热量积累也不会太多。因此，能够高速重复地产生更稳定的气泡。在此实施例中，供液通道12有一基本平直的内壁，但并不仅限于此。理想的供液通道具有这样的内壁，即内壁具有从其上产生液体滞流的发热元件表面平滑延伸的结构，从而在供液过程中不会引起较大的涡流。

向气泡产生区中的供液可通过活动件侧部的间隙(缝隙35)如VD1所示那样进行。为了更有效地使气泡发生时的压力指向喷口，如图1所示，可以使用一个覆盖整个气泡产生区的大型活动件(也覆盖了发热元件表面)。于是，在气泡产生区11和第一液体流动通道14靠近喷口的区域之间的液体流动阻力因活动件返回第一位置而得到加强，由此可以抑制液体沿VD1方向流向气泡产生区11。然而，根据本实施例的喷液头结构，存在向气泡产生区有效供液的流体，这就大大提高了供液性能。因此，即使活动件31覆盖了气泡产生区11以改善喷射效果，也不会降低供液性能。

活动件31的自由端32和支点33之间的位置关系是这样的：例如如图8所示，自由端位于支点的下游位置。通过这种结构，在气泡生成时就可以更有效地保证使压力传送方向和气泡生长方向指向喷口。此外，活动件的位置关系不仅有助于实现与喷射有关的功能和效果，而且还有效地降低了在液体流动通道10全程上供液时的流动阻力，因而能够实现快速补液。当喷射造成的如图8所示的弯液面M收缩在表面张力作用下返回到喷口18中时，以及当进行补液以补偿瘪缩的气泡时，自由端和支点33间的位置关系应使液流S1、S2和S3在包括第一液体流动通道14和第二液体流动通道16在内的整条液体流动通道10中不受阻碍。

更具体地说，在这个实施例中，如前所述，活动件31的自由端32面对发热元件区域的中心3的下游部分。该区域中心将发热元件2分为上游区和下游区(即假设有一垂直于液体流动通道的长度方向并且穿过发热元件区域的中心(中央部分)的直线)。活动件31受到压力和气泡的作用，此压力和气泡对于在发热元件区域中心3下游侧液体喷射有重大影响，此活动件使作用力指向喷口侧，于是从根本上改善了喷射效果和喷射力。

如前所述，利用气泡的上游侧提供了进一步的有益效果。

此外，在这个实施例的结构中应该认识到，活动件31的自由端的瞬间机械运动有助于液体的喷射。

实施例1

本实施例中的喷液原理和上述原理相同。在本实施例和以下实施例中，将参考一喷射头对本发明进行描述，其中第一液体流动通道14和第二流道16被隔壁30分开。然而，本发明并不局限于这种喷液头，它还适用于对喷液原理进行上述描述时提到的那些喷液头。

本实施例中喷液头结构的特点是除上面提到的功能之外还具有以下功能。即在高速补液时，使第一液体流动通道14的流动阻力最小。根据本实施例，第一液体流动通道14的上游侧的端部位于已移到第二位置的活动件31的自由端的喷口侧，这是因为，如上所述，可利用活动件31使趋向于无用地分散的压力指向喷口侧。由于采用了这种结构，可以降低当活动件31移向第二位置时受到的阻力。

下面将对体现本实施例的特征的结构和效果进行描述。

图7描述了在活动件31绕枢轴转动地移动时第一液体流动通道14的顶壁所起的作用。在图7(a)中，第一液体流动通道14的上游侧端部位于在活动件31移向第二位置时活动件的自由端所到达位置的下游侧；在图7(b)中，第一液体流动通道14的上游侧端部位于活动件31的支点33的上游侧。当活动件31移向第二位置时，它受到来自公共液体室13或第一液体流动通道14顶壁的阻力，即与活动件31的运动方向相反的力。这就是为什么希望第一液体流动通道14的上游侧端部位于在活动件31移向第二位置时活动件的自由端所到达的位置的下游侧。

图8-12表示活动件31、第一液体流动通道和公共液体室13之间的位置关系。在各图中，(a)是当从第一液体流动通道侧观察时喷口部分的水平剖视图，此图示出了活动件31、第一液体流动通道14、固定活动件31的支点33用的支杆52和第一液体流动通道14的侧壁53之间的位置关系；(b)是喷口部分的垂直剖面图，它示出了第一液体流动通道14的侧壁53的结构。

图8表示这样的喷口结构，其中第一公共液体室13下游侧的端部位于当活动件31移向第二位置时活动件31的自由端所到达的位置的上游侧，并且它具有一个固定活动件31的支点用的支杆52。

采用这样的结构，在活动件31绕枢轴转动地移动时来自顶壁的阻力可以忽略不计。因此，来自气泡产生的能量可有效地转换成有效力。在这里值得注意的是，当采用某种确定材料作为活动件31的材料时，活动件31的支点33可能会被抬入第一公共液体室33中，结果，喷嘴中的活动件31可能受到邻近喷嘴中的活动件31的运动的影响。因此，需要按本实施例所述的那样固定活动件31的支点33。

与上述喷嘴相比，在图9所描述的喷嘴中，第一液体流动通道14的上游侧端部位于当活动件31转动时活动件31的自由端所到之处的更位于上游的一侧。在这种情况下，活动件31的支点33也位于第一公共液体室33中但不固定。此外，这种设计对于改善补液效率和改善喷液效率同样有效。这种设计在图13所示喷液头的情况下也是有效的，其中发泡液和喷射液是同类液体，而活动件31的形状象梳子的齿。

图10示出了一喷液头，其中第一液体流动通道14的顶壁在当活动件31移向第二位置时活动件31的自由端所到之处的上游侧突然高起，而且将相邻两喷嘴隔离的第一液体流动通道14的侧壁53垂直地延伸，其高度等于当活动件31在第二位置时活动件31的自由端所在点和支点33之间的连接直线的高度。这种结构设计有效地阻止了气泡沿水平方向的膨胀，因此与前面的设计相比，可以将由气泡生成所产生的能量更有效地转换成喷射动力。

图11示出了一喷液头，其中第一液体流动通道14的侧壁53也水平地延伸，其量与前面设计中的侧壁53相同，只是在本设计中，壁53的各点都垂直延伸至第一液体流动通道14的顶壁。采用这种结构设计，只需抬高第一液体流动通道14的顶壁就可以有效地降低对活动件31的转动造成的阻力，从而改善了补液效率并阻止气泡的横向膨胀。

图12示出了一喷嘴结构，其中活动件31的自由端可在活动件31枢转地移向第二位置时进入第一公共液体室13。这种喷嘴结构唯一值得注意的特点是：至少当活动件静止时，活动件31的自由端位于第一液体流动通道14内。由于采用了这种喷嘴结构，可有效地提高补液效率和喷液效率。

实施例2

在此实施例中，将更详细地描述一种喷嘴结构，其中枢转活动件由梳齿状的隔壁30的前缘部分构成。

图22a-d是本实施例中喷液头沿液体流动通道截取的纵向剖视图，它们顺序示出了液体喷射的不同阶段。图23是图22所示喷液头的局剖切去的透视图。

本实施例的喷液头包括一个作为喷射能量发生元件以便向液体提供热能从而喷射液体的发热元件2(本实施例中为40μm×105μm的发热电阻)；一块在其上放置了所述发热元件2的元件基板1；以及一条对应于发热元件2在元件基板上方形成的液体流动通道10。液体流动通道10与一个用于向多个液体流动通道10供液的公共液体室13流体连通，其中各液体流动通道10与多个喷口18流体连通。它接收来自公共液体室13的液体，所接收的液量等于从喷口喷出的液量。

在液体流动通道10中的元件基板上方，面对发热元件2设置了一活动件或板31，该活动件或板31由弹性材料(例如金属)制成，呈悬壁梁的形式或梳齿形。通过在液体流动通道10或元件基板的壁上构造光敏树脂材料的图形，将活动件的支承端固定于基座(支承件)34或类似物上。利用此结构，可支承活动件并形成一个支点。

因为将本实施例中的活动件31做成梳齿形，所以不仅可以容易且廉价地制造，而且可易于与基座34对准。

如此定位活动件31，即使其有一支点(是固定端的支点部分)，该支点位于相对于由喷射操作引起的液体从公共液体室13经活动件31向喷口18的整体流动而言的上游侧；而且使其在支点33的下游侧有一自由端32(自由端部分)。活动件31面对发热元件2并留有约15μm的缝隙，从而它罩住发热元件2。在发热元件和活动件之间构成一气泡产生区。发热元件或活动件的结构或位置不仅限于以上所述，它可以有所变化只要能控制气泡的长大和压力的传递即可。根据本发明，活动件31自由端部分的末端具有特定的宽度，由此可使因气泡生成而产生的能量更容易地指向喷口18。为了更容易地了解下面将要描述的液体流动，用活动件31将液体流动通道10分为一与喷口18直接连通的第一通道14和一包括气泡产生区11和供液口12的第二液体流动通道16。

通过使发热元件2发热，对位于活动件31和发热元件2之间的气泡产生区11中的液体加热，从而利用在美国专利4,723,129号中公开的薄膜沸腾现象产生气泡。如图22(b)、(c)或图23所示，因发泡而产生的气泡和压力主要作用于活动件上，从而使活动件31围绕支点33移动或位移，以朝喷口侧很大地打开。借助于活动件31的运动或其运动后的状态，使因气泡发生和气泡自身的长大而引起的压力的传递指向喷口。此外，因为自由端部分32的端部具有特定长度，所以可以更容易地将因发泡而产生的能量引向喷口18。

实施例3

接下来描述本发明的实施例3。

本实施例中的喷液原理与在前面的实施例中描述的原理基本相同。然而，在本实施例中，液体流动通道被分成两个较小的部分，从而可将因受热而产生气泡的液体(发泡液)和待喷射的液体(喷射液)彼此隔离。

图24(a和c)为本实施例中喷液头的示意纵向剖视图，图24(b)是沿(a)中的A-A线的横向剖视图，图24(d)是沿(c)中的B-B线的横向剖视图。

在本实施例的喷液头中，存在一条用于产生气泡的第二液体流动通道16，它位于包括发热元件2的元件基板1上，该发热元件产生用于在液体中产生气泡的热能；在第二液体流动通道16上设有一用于喷液的第一液体流动通道14。该第一液体流动通道直接通向喷口18。第一液体流动通道14的上游与第一公共液体室15相连，该第一公共液体室15设有许多喷液用第一液体流动通道。第二液体流动通道的上游侧与第二公共液体室17相连，该第二公共液体室17设有许多具有发泡液的第二液体流动通道。

在这里值得注意的是：当发泡液和喷射液相同时，两条液体流动通道可共享一个唯一的液体室。

在第一液体流动通道和第二液体流动通道之间设置了一道隔壁30，该隔壁30由弹性材料(例如金属)制成，它将用于第一液体流动通道的公共液体室15和用于第二液体流动通道的公共液室17隔开。当要求发泡液和喷射液之间尽可能不混合时，应尽量将第一液体流动通道14和第二液体流动通道16分开，以防止两条液体流动通道间的液体混流。然而，如果发泡液和喷射液在一定程度上混合而没有造成麻烦，则不需要用隔壁将两种液体流动通道完全隔开。

位于发热元件上表面(下文的喷射压力生成区，即由图24中的A区和B区组成的气泡产生区11)的正上方的空间内的隔壁的一部分被做成象梳子的梳齿侧，各长方形件形成了活动件31，该活动件的自由端位于喷口侧(液流的下游侧)，而其支点31位于公共液体室15、17侧。换而言之，每个活动件31就象一根从支点31伸向喷口的悬臂梁。因为活动件31的底面朝向气泡产生区11(B)，所以当在发泡液中产生气泡时使活动件31从喷口侧向第一液体流动通道打开。再有，因为自由端部分的端部具有特定宽度，所以易于使因发泡而产生的能量指向喷口。当活动件31处于图24(a)所示的状态下时，  第一液体流动通道和第二液体流动通道之间的液流受到最大限度的阻碍。

活动件31的自由端32和支点33以及发热元件之间的位置关系与在前面实施例中所述的位置关系相同。

还有，本实施例中的第二液体流动通道16和发热元件2之间的结构关系与在前面实施例中所述的供液通道12和发热元件2之间的结构关系相同。

下面，将参照图24对本实施例中喷液头的工作进行描述。

在本实施例中，供给第一液体流动通道14的喷射液和供给第二液体流动通道16的发泡液是同样的水基油墨。

当启动发热元件2时，就产生了热量。此热量在位于第二液体流动通道的气泡产生区内的发泡液中激发了如美国专利4,723,129所公开的薄膜沸腾现象，从而产生气泡40。在这点上，此项操作与前面实施例所描述的情况相同。

但在本实施例中，除了气泡产生区的向上方向外，在所有三个方向上阻断了由发泡所产生的压力的出路。因此，使由发泡产生的压力集中在与喷射压力生成区对置的活动件31上，从而随着气泡长大而使活动件31枢转入第一液体流动通道内，即从图24(a)所示的位置转到图24(b)所示的位置。活动件31的这种转动在第一液体流动通道14和第二液体流动通道16之间产生了一大通道，从而使因发泡而产生的压力传向第一液体流动通道14的喷口(沿箭头标记A的方向)。因为活动件31的自由端部分的端部具有特定的宽度，所以由发泡所产生的压力能够被更有效地指向喷口18。借助于这种压力传递和上述的活动件31的机械运动，理想地将液体从喷口喷出。

随后，当气泡收缩时，活动件31返回图24(a)中所示的位置。同时，从上游侧以与喷出的喷射液的量相配合的量将喷射液供入第一液体流动通道14。在本实施例中，因为喷射液的供给方向与活动件31的关闭方向是协调的，所以活动件31不会干扰喷射液的补充。

就活动件31枢转时发生的压力的传递、气泡长大方向的控制、防止逆波，本实施例中的喷液头主要部分的操作和作用而论，这些均与前面实施例所描述的情况相同。但在本实施例中采用了双液体流动通道结构的喷液头除了具有前述优点外，还具有下述优点。

即，根据本实施例所述的结构，作为喷射液的液体可以不同于作为发泡液的液体。换而言之，由来自在与喷射液不同的发泡液中产生的气泡的压力将喷射液喷出。因此，就聚乙烯乙二醇这样的高黏度液体而论，由于过去在这种高粘度液体中加热一直无法产生足够密度的气泡以产生喷液所需的压力，所以难于喷射，但利用本实施例的这种结构，可以通过在第一液体流动通道内充入高黏度液体，并在第二液体流动通道内充入发泡液，如可按需要发泡的液体或低沸点液体，更具体地说，如乙醇+水的混合物(乙醇∶水＝4∶6，黏度：1～2cP)，从而实现高黏度液体的喷射。

此外，选择发泡液时应使发泡液即使在受热而产生稳定的气泡时也不会在发热元件的表面上留下烧结的沉积物或类似物，从而可实现理想的喷射。

另外，在本实施例中采用了按照本发明的喷液头结构的喷液头不仅具有本实施例所述的优点，还具有在前述实施例中所述的优点。因此，它可以以额外的喷射效率和喷射力来喷射高黏度液体等。

另外，如上所述，可以在高喷射效率和强喷射力的情况下喷射耐热性差的液体，而不会使液体受热而被破坏，这只要通过向第一液体流动通道中充入这种液体并向第二液体流动通道中充入不易热变性而且能够产生所需气泡的液体就行了。

<第二液体流动通道和活动件之间的位置关系>

图25表示上述活动件31和第二液体流动通道16之间的位置关系，(a)示出了从上面观察时隔壁30与活动件31位置的视图；(b)为没有隔壁30并从上面观察时第二液体流动通道16的视图。图14(c)是活动件31和把发热元件罩住的第二液体流动通道之间的位置关系的示意图。在这些图中，底部是带有喷口的前侧。

本实施例的第二液体流动通道16在发热元件2的上游侧具有一颈部19，所谓的发热元件2的上游侧是相对于液体从第二公共液体室侧经发热元件而向喷口的整体流动及相对于沿第一液体流动通道的活动件位置而言的，这样就可以形成一个腔室(发泡室)以有效地抑制当在第二液体流动通道16中产生气泡时压力易于向上游侧减小的趋势。

在传统喷墨头的情况下，其中产生气泡的流动通道和喷出液体的流动通道是相同的，可设置一个颈部以防止由发热元件产生的压力向液体腔散失。在这种情况下，考虑到应能充分补液，颈部的横截面面积不应太小。

然而，在本实施例的情况下，大量或主要的喷射液来自第一液体流动通道，而具有发热元件的第二液体流动通道中的发泡液的消耗不大，所以充入气泡产生区11的发泡液的量可以较少。因此，颈部19处的间隙可以非常小，如几微米至十几微米，从而能够进一步抑制在第二液体流动通道内所产生的压力的减小，从而进一步将压力集中在活动件这一侧。该压力可被用作穿过活动件31的喷射压力，因而可充分利用喷射能量并实现高喷射压力。第二液体流动通道16的结构并不仅局限于上述结构，它可以是有效地将因发泡而产生的压力传递到活动件侧的任何结构。

如图25(c)所示，活动件31的各侧边罩住了构成第二液体流动通道一部分的壁的各相应部分，从而防止了活动件31落入第二液体流动通道，由此进一步保证了上述的喷射液和发泡液之间的隔离。另外，能够抑制气泡从狭缝的逃逸，这样进一步提高了喷射压力和喷射效率。此外，还可进一步加强上述的因气泡破裂时产生的压力而从上游侧进行补液的作用。

在图24(b)中，当活动件6枢转入第一液体流动通道14时，在第二液体流动通道的气泡产生区内产生的一部分气泡伸入第一液体流动通道14侧内。通过使第二液体流动通道具有允许气泡的这种扩展的高度，与无气泡的这种扩展的情况相比，进一步提高了喷射力。为使气泡伸入第一液体流动通道14内，第二液体流动通道16的高度最好低于最大的气泡的高度。更具体的说，此高度最好是例如数微米-30微米。在本例中，此高度为15μm。

<活动件和隔壁>

图26表示活动件31的另一实例，其中标号35代表在隔壁上形成的一缝隙，这一缝隙有助于安装活动件31。活动件的支点33侧是一个共用件，前面的自由端32一侧则是开放的(梳状)，从而只利用顶板便可形成第一液体流动通道和第二液体流动通道，其优点在于：位置精度公差在液流方向上可以较大。

在前述实施例中，梳状活动件31和具有活动件的隔壁30由5μm厚的镍制成，但本例并不局限于这种材料，只要它不溶于发泡液和喷射液中而且具有足以使活动件启动的弹性并能形成所需的窄缝即可。

活动件材料的优选实例包括：耐用材料，例如金属，如银、镍、金、铁、钛、铝、铂、钽、不锈钢、磷青铜等及其合金；具有nytril基的树脂材料，如丙烯腈、正丁二烯、正苯乙烯等，酰胺基树脂材料如酰胺等，羧基树脂材料如聚碳酸脂等，醛基树脂材料如聚缩醛等，砜族树脂材料如聚砜等，树脂材料如液晶聚合物等或其化合物；或镀有对油墨有耐用性的材料，如金、钨、钽、镍、不锈钢、钛、及其合金等金属的金属材料，酰胺基树脂材料如酰胺等，醛基树脂材料如聚缩醛等，酮基树脂材料如聚醚醚酮，亚胺基树脂材料如聚酰亚胺，羟基树脂材料如酚醛树脂，乙基树脂材料如聚乙烯，烷基树脂材料如聚丙烯，环氧基树脂材料如环氧树脂，氨基树脂材料如蜜胺树脂，甲基树脂材料如二甲苯树脂材料，或其化合物，陶瓷材料如二氧化硅或其化合物。

隔壁材料的优选实例包括具有高耐热性、高耐溶性和高模塑性的树脂材料。更具体地说包括：最新的工程塑性树脂材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙醇酯、密胺树脂材料、酚醛树脂、环氧树脂材料、聚丁二烯、聚氨酯、聚醚醚酮、聚醚砜、聚烯丙酯、聚酰亚胺、聚砜、液晶聚合物(LCP)、或其化合物；或者金属，如二氧化硅、氮化硅、镍、金、不锈钢、及其合金、化合物或者镀有钛或金的材料。

隔壁的厚度是根据所用材料及从壁的强度足够和活动件的可充分操作性角度考虑的结构来确定的，一般0.5-10μm左右是较理想的。

当如前所述的那样使发泡液和喷射液分开使用时，活动件起到分隔件的作用。当活动件因发泡而移动时，少量的发泡液可混入喷射液中。通常，在喷墨记录中用于形成图象的喷射液含有约3％至5％的颜料。因此，如果泄漏到喷射液中的发泡液的量不超过20％，就不会引起显著的浓度变化。所以本发明覆盖了发泡液的混合比不超过20％的情况。

在上述实施例中，即使发泡液的黏度有所变化，发泡液的混合量最多也不超过15％。在发泡液的黏度不超过5cp的情况下，尽管混合比随驱动频率而不同，但混合比最大不超过10％左右。

通过将喷射液的黏度降至20cps以内，可以降低混合液的混合比(例如不超过5％)。

<喷液头的制造>

下面将根据本发明的一个实施例来描述喷液头的制造步骤。

在如图23所示的喷液头的情况下，用于在元件基板1上形成活动件31的基座34是通过形成干膜(DRY FILM)或类似物而制成的，并将活动件31粘结或焊接在基座34上。此后，使具有许多形成液体流动通道10的槽、喷口18和形成公共液室13的凹槽的带槽部件固定在元件基板1上，从而使槽对准活动件。

因为活动件呈梳状，其中支点侧为整体的而自由端侧是开放的，所以只利用顶板就可形成第一液体流动通道和第二液体流动通道，由此避免了双通道的复杂结构。

另外因为活动件呈梳状，所以定位精度的公差可在液体流动通道方向上宽松一些。可以通过激光切削加工或剪切板材以形成缝隙而得到梳式形状。在这种情况下，如图27(a)所示，如果定位精度不够高，在活动件前面的自由端部分处的多余部分可能会面对气泡产生区，结果使喷射效率降低。然而，按照本发明，如图27(b)所示，使活动件的自由端敞开，这样即使沿流道方向的定位精度较低，喷射效率仍旧很高。此外，因为多余的前端部分(喷口侧)是不必要的，所以如图27(c)所示，可以很容易使自由端更靠近喷口侧，从而使喷嘴长度的设计范围加大。

图28-35是在第四实施例至第七实施例中的喷液头的示意图，这些喷液头采用按照本发明的方法形成。

图28是本发明第四实施例中的喷液头的示意透视图，它示出了一个包括许多可枢转的活动件的隔壁和一个带有许多槽的带槽部件。由这些槽形成液体流动通道，而每个通道对应于一个可枢转的活动件。

在图28中，标号50表示一个带有许多槽(凹槽部分)的带槽部件(顶板)，这些槽形成许多液体流动通道，而每个液体流动通道都通向各自的喷口；标号30表示一个其一个边缘形成许多可枢转的活动件31的隔壁，这使隔壁类似一个梳子。带槽部件50由两部分组成，即位于下游侧的较厚部分50a和位于上游侧的较薄部分50b。相对于液流的方向而言的较厚部分50a上游端的竖直面，即将较厚的下游部分50a和较薄的上游部分50b分开的竖直面作为接触式定位基准54，使隔壁30与此参考面接触以便沿箭头标记Y所指的方向对准顶板50。用于形成多个液体流动通道14的多个槽大体上沿垂直于接触式前定位基准54的方向平行地延伸。每个液体流动通道14的横截面为向底部缩小的倒置的等腰梯形，并且其横截面呈等腰梯形的液体流动通道壁14a将其与邻近的通道分开。另外，带槽部件50设有一接触式侧定位基准55，此基准与隔壁30接触，从而使其沿箭头标记X所指的方向对准带槽部件50。侧向接触式定位基准55垂直地立在带槽部件50的较薄的后部50b的顶表面侧缘处。

隔壁30的下游侧形成许多类似于梳子的齿侧的可枢转的活动件31，并且当隔壁30对准带槽部件50时，每个可枢转的活动件31位于相对应的液体流动通道14的对面。

按照本发明的喷液头由按如上所述的方式构成的带槽部件50和隔壁30按下述方法组合制成：首先，使隔壁30必须对准带槽部件50。在以这样的方式将隔壁30放在带槽部件50上之后，即在将每个活动件30置于相应的液体流动通道14(槽)内或相应的液体流动通道14(槽)附近的液体流动通道壁14a上之后，利用一个振动装置例如一振动器来振动带槽部件50以实现上述对准关系。更具体地说，第一，振动带槽部件50以使隔壁的活动件31安放到带槽部件50的相应的液体流动通道14(槽)中。然后，使带槽部件50倾斜，从而使液体流动通道壁14a相对于液流方向的上游侧抬高。接着，再次振动带槽部件50，以使隔壁30与接触型前定位基准54和接触型侧定位基准55接触。由此，使隔壁30和带槽部件50彼此相对地精确定位或相互配合。此时，隔壁30可以被固定到带槽部件50上。将这两部分固定在一起为接下来的装配步骤提供了方便。

根据本实施例，将每个活动件31装入可形成液体流动通道14的相应槽中。因此，当带槽部件50与元件基板对准时，活动件13受损的可能性很小。

图30是表示另一种制作按照本发明的喷液头的方法的示意图。

在前述的制作方法中，通过振动带槽部件50而使隔壁30相对于带槽部件50被正确地定位。然而，在本实施例中将描述另一种方法，根据此方法，使隔壁30被压缩空气举起，这样隔壁30利用其自身的重力与带槽部件50相对正地降至带槽部件50上。

更具体地说：首先，通过将隔壁30的各活动件31设置在与相应的液体流动通道14(槽)相邻的液体流动通道壁14a上的方式将隔壁30置于带槽部件50上；然后，如前一实施例所述，使带槽部件50倾斜以使液体流动通道壁14a的相对于液流方向的上游侧升高；接着，利用压缩空气使隔壁30悬空，结果使隔壁30借助于自身的重量与带槽部件50对准地精确定位，同时使隔壁30的活动件31装入用于形成液体流动通道14的带槽部件50的相应槽中。

图31是表示本发明的第五个实施例的示意透视图，其中压缩空气是通过带槽部件50的供液口20送出的。

由于如上所述地经供液口20送出压缩空气，能够使隔壁30在所需部件内悬空，因此可容易地使隔壁30和带槽部件50彼此相对地精确定位。

图32和33分别示出了带槽部件50的接触型前定位基准54a和54b。图32描述了这种设计结构，其中带槽部件50的构成最外侧液体流动通道的两个外侧壁部分被切去，这样只允许液体流动通道壁14a向后的垂直面54a作为接触式前定位基准；而图33则描述了另一种设计结构，其中只有最外侧液体流动通道的外侧壁部分向后的垂直面54b允许作为接触型前定位基准。在上述任一种情况下，隔壁30和带槽部件50都能容易地相互正确地定位。然而，图33的结构可以允许通过在隔壁30和液体流动通道壁14a的朝后表面之间形成的较大缝隙供液，从而提高了喷液头的补液速度。

图34是本发明第六个实施例的喷液头的制造方法的示意图。

在这一实施例中，将带槽部件50的液体流动通道壁14a的上游侧部分54c也用作接触式前定位基准。然而在本实施例中，对上游侧部分54c作了改动以使其具有半圆形的水平截面；并且对与接触型定位基准54c接触的接触部分54d，即类似于梳齿的在活动件根部的部分也作了改动，以使其具有V形的水平截面，这样可以在两个方向上使隔壁30和带槽部件50在一个步骤中对齐。更具体地说，如图所示，通过把类似于梳齿的隔壁30的活动件31放入可形成液体流动通道14的带槽部件50的槽中的方式，先将隔壁30放到带槽部件50上。然后，使位于相邻的隔壁30的活动件31之间的隔壁30的V形接触式前定位基准54d与带槽部件50的液体流动通道壁14a的、有半圆形水平截面的接触式前定位基准部分54c接触。结果，可以理想地使隔壁30和带槽部件50彼此相对地定位。在这种定位关系中，带槽部件50的液体流动通道壁14a的接触型定位基准部54c具有半圆形的水平截面，而位于隔壁30的相邻的两活动件31之间的隔壁30的接触型定位基准部54d具有V形的水平截面，因此当使两者彼此接触时，仅通过一个步骤便在两个方向上即侧向和前-后方向上使隔壁30和带槽部件50精确地对准。

图35是表示本发明第七个实施例中的喷液头的制造方法的示意透视图。

在该实施例中，带槽部件50设有一对接触式定位销7，而在隔壁30上对应于参考销7开有一对接触式的细长定位孔8，这样利用定位销7和定位孔8可使隔壁30对准带槽部件50。

首先，通过将类似于梳齿的隔壁30的每个活动件31放入可形成液体流动通道14的带槽部件50的相应槽中的方式将隔壁30置于带槽部件50上。几乎与此同时，将带槽部件50的接触式定位销7插入隔壁30的接触式定位孔8中。然后，使接触式定位孔8的边缘与带槽部件50的接触式定位销7接触，从而相对于带槽部件50使隔壁30理想地定位。

如上所述，根据本发明，在富有创意的喷射原理的基础上，喷液头采用可枢转的活动件来进行喷液。另外，为了在装配时使隔壁与元件基板准确地对正，所需要作的只是使隔壁的接触型定位基准与元件基板的接触型定位基准接触，因此在利用小巧、简单而且廉价的设备的情况下可实现精确的定位。此外，由于因气泡长大而引起的活动件枢转与气泡长大的协同效应，能高效地喷射邻近喷口的液体，因此，与传统的气泡喷射系统、传统的喷射方法、传统的喷射头等相比，提高了喷射效率。

(另一个实施例)

前面已经对依据本发明的实施例的喷液头的主要部分及喷液方法作了描述。现在将描述可用于前述实施例的更具体的实施例。下述例子中如无特殊声明可适用于单液体流动通道型和双液体流动通道型。

参照图14，将描述按照本实施例的喷液头的操作。

在这种情况下，供给第二液体流动通道16的发泡液和供给第一液体流动通道14的喷射液均为水质油墨。

由于发热元件2产生了热量，根据如前所述的薄膜沸腾现象，在第二液体流动通道的气泡产生区内的发泡液产生了一个气泡40。

在本实施例中，除了在气泡产生区中的上游侧之外，在其它三个方向上都不能卸去发泡压力，因此由发泡所产生的压力被集中地传递到在喷射压力产生部分中的活动件6侧，这使活动件6随气泡的长大而从图14(a)所示的位置移向图14(b)中所示的第一液体流动通道侧。

与前一实施例类似的是，当由于产生气泡而使活动件31运动时，活动件31受到与运动方向相反的阻力，但与如图14(c)所示的活动件3的支点位于第一液体流动通道14内的情况相比，此阻力相当小。另外，补液性能良好，所以可以喷射高黏度液体。

当活动件运动时，第一液体流动通道14和第二液体流动通道16之间形成充分的流体连通，而发泡所产生的压力主要向第一液体流动通道中的喷口(方向A)传播。借助于压力的传递和活动件的机械运动，使液体从喷口喷出。

然后，活动件31随气泡的破裂而返回图17(a)所示的位置，因此从第一液体流动通道14的上游输入与喷出液等量的液体量。在本实施例中，供液方向就象前述实施例那样与活动件的关闭方向相同，所以活动件不妨碍补液。

<活动件和隔壁>

图21表示活动件31的另一实例，其中标号35代表在隔壁上形成的缝隙，该缝隙有效地构成了活动件31。在图21(a)中，活动件为矩形结构；在图21(b)中，它在支点侧较窄，以便增加活动件的可移动性；在图21(c)中，它有一个较宽的支点侧，以增加活动件的使用寿命。如图20(A)所示，在支点侧变窄而且成弧形是理想的，这是由于可以满足易于运动和使用寿命两方面的要求。然而，活动件的结构并不局限于上述结构，它是可以任意变化的，只要它不进入第二液体流动通道侧，而且易于运动、使用寿命长即可。

在前述的各实施例中，板状或膜状的活动件31和具有这种活动件的隔壁5是由5μm厚的镍制成的，但是并不局限于此种材料，材料可以是任意一种，只要它不溶于发泡液和喷射液而且其弹性足以使活动件运动并且可以形成所需的窄缝即可。

隔壁的厚度是根据所用材料及从壁的具有足够强度和活动件的可充分操作性角度来考虑时的结构而确定的，0.5-10μm左右一般较为理想。

在上述实施例中形成活动件31的缝隙35的宽度为2μm。当发泡液和喷射液是不同物质而且需避免两种液体混合时，确定此缝隙时应能在两种液体之间形成弯液面，以避免两种液体混合。例如，当发泡液的黏度约为2cP而喷射液的黏度不低于100cP时，5μm左右的缝隙足以避免液体的混合，但最好不大于3μm。

作为优选厚度，活动件在本发明中具有微米级的厚度并且通常不采用厘米级厚度的活动件。当活动件具有微米级的厚度且缝隙宽度也为微米级时，对于加工误差要有一定考虑。

当与由缝隙形成的活动件的自由端和/或侧缘相对的部件的厚度等于活动件的厚度时(见图13、图14等)，考虑到制造中的误差，最好使缝隙宽度和厚度之间的关系如下以稳妥地抑制发泡液和喷射液之间的混合。当发泡液的黏度不超过3cP而且所用喷射液为高黏度墨水(5cP，10cP等)时，若w/t≤1，则可长期抑制两种液体的混合。

产生“基本密封”效果的缝隙最好具有几微米宽度，以确保液体不混合。

当发泡液和喷射液被用于各自用途时，活动件在实际上起到分隔件的作用。当因产生气泡而使活动件运动时，少量的发泡液可能会混入喷射液中。由于用以形成图象的喷射液通常含有大约3％-5％的彩色颜料，即使发泡液在喷射液滴中的含量不超过20％，也不会产生明显的浓度变化。因此，这种情况不超出本发明的精神。

在前述实施例中，即使在采用了各种不同黏度时，发泡液的最大混合比也不超过15％。当发泡液的黏度不超过5cps时，尽管随驱动频率不同而使混合比会有所不同，但混合比最大为10％左右。

通过在低于20cps的范围内降低喷射液的黏度可以使液体混和减少(例如，不超过5％)。

下面将描述发热元件和活动件在该喷液头中的位置关系。活动件和发热元件的结构、尺寸及数量不局限于下述实例。通过发热元件和活动件的最佳布置，由发热元件在产生气泡时产生的压力可以有效地用作喷射压力。

在传统的气泡喷射记录方法中，向墨水施加能量如热量，以便在墨水中产生体积瞬变(产生气泡)，从而通过喷口将墨水喷到记录材料上以实现打印。在这种情况下，发热元件的面积与喷液量成比例。但在这里存在一个对于喷液没有贡献的非气泡产生区域S。这一事实是通过观察在发热元件上的烧垢沉积而得到证实的，即非气泡产生区分布在发热元件的边缘区内。已知大约4μm宽的边缘部分没有参与发泡过程。

为了有效地利用发泡压力，最好使活动件的活动范围覆盖发热元件的有效气泡产生区，即覆盖超过边缘约4μm宽的发热元件内区。在本实施例中，有效气泡产生区即其内部宽度约为4μm，但是如果发热元件和形成方法不一样，情况又会有所不同。

<发热元件基板>

下面将描述设有用于加热液体的发热元件的基板的结构。

图22是按照本发明实施例的喷液头的纵剖视图。

一带槽部件50安装在元件基板1上，件50具有第二液体流动通道16、隔壁30、第一液体流动通道14和构成第一液体流动通道的槽。

如图12所示，元件基板1具有由铝等制成的印刷电路线电极(0.2-1.0μm厚)和由HfB2、TaN、TaAl等制成的、用于在绝缘并蓄热用的二氧化硅膜或氮化硅膜106上形成发热元件的印刷电路电阻层105(0.01-0.2μm厚)，膜106又设在由硅等制成的基底107上。经两个线电极104将电压加在电阻层105上，以使电流通过电阻层而产生发热量。在线电极之间，在电阻层上设有一0.1-2.0μm厚的、由二氧化硅、氮化硅等制成的保护层，另外，在此保护层上形成(0.1-0.6μm厚)钽等制成的防液流气蚀层，以保护电阻层105不受各种液体如油墨的侵蚀。

在气泡产生和破裂时产生的压力和冲击波很强，较脆的气化物膜的寿命会缩短。因此使用钽等金属材料作为防液流气蚀层。

根据液体、液体流动通道结构和电阻材料的综合情况可以省略保护层。在图17(b)中示出了一个这样的例子。不需要保护层的电阻层的材料包括例如，铱-钽-铝合金或类似物。

因此，前述实施例中的发热元件的结构可以只包括电阻层(发热部分)或者还可以包括用于保护电阻层的保护层。

在此实施例中，发热元件具有一个具有根据电信号产生热量的电阻层的发热部分。但并不局限于此种结构，只要可在发泡液中产生足以喷液的气泡即可。例如，发热部分可以是当接受光线如激光时可产生热量的光热转换器式结构，或是当接受高频波时产生热量的发热结构。

除了构成发热部分的电阻层105和由向电阻层输送电信号的线电极104构成的电热转换器之外，在元件基板1上还可以整体式包括各种功能元件如晶体管、二极管、寄存器、移位寄存器等，用以有选择地驱动电热转换器。

为了通过驱动位于上述元件基板1上的电热转换器的发热部分而实现喷液，经线电极104对电阻层105施加如图23所示的矩形脉冲，从而在位于线电极之间的电阻层105上产生瞬时热量。在前述实施例的喷液头的情况下，所加电能的电压为24伏、脉冲宽度为7微秒、电流为150毫安、频率为6千赫兹以驱动发热元件，这样便可按上述过程将墨液从喷口喷出。然而，驱动信号的参数不局限于此，只要它能使发泡液产生适当的气泡即可。

<喷射液和发泡液>

依据本发明，如在前述实施例中所述那样，利用具有上述活动件的结构可将液体以比传统喷液头更大的喷射力或喷射效率喷出。当所用发泡液和喷射液相同时，液体可能不会变质并可减少因受热而在发热元件上产生的沉积。因此，通过不断地气化和冷凝实现了一个状态的可逆变换。所以可以使用各种液体，只要该液体不会损坏液体流动通道、活动件或隔壁等。

在这些液体中，具有和用于传统喷墨记录装置的液体成分相同的液体可用作记录液。

当在喷墨液和发泡液不同的情况下采用了本发明的双流动通道结构时，使用具有上述性质的发泡液。更具体地说，发泡液的实例包括：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正己烷、正庚烷、正辛烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯乙烯、氟利昂TF、氟利昂BF、乙醚、二氧杂环己烷、环己烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、水等，及其混合物。

至于喷射液，可使用各种液体，而无需考虑其发泡性质或热学性质。过去因发泡性质低和/或受热后易于变性而不曾使用的液体现在也可以使用了。

但是，喷射液本身或与发泡液反应后应该不影响喷射、发泡或活动件等的工作。

至于记录喷射液，可以使用高黏度油墨。至于其它喷射液，可以使用具有受热后易于变质的化学药品或香水等。

具有下述成分的油墨被用作记录液，即可用作喷射液和发泡液，并进行记录工作。由于提高了喷墨速度并改善了液滴喷射精度，因而记录下了高标准的图象。

黏度为2cp的着色油墨

(C.I.食品黑2)着色剂                 3wt％

二甘醇                              10wt％

硫二甘醇                            5wt％

乙醇                                5wt％

水                                  77wt％

记录操作也采用发泡液和喷射液的下述混合液来执行。因而，具有10cps的黏度的、以前不能喷射的液体也可被正确地喷出，甚至也可以适当地喷射黏度为150cps的液体以得到高质量图象。

发泡液1：

乙醇                                  40wt％

水                                    60wt％

发泡液2：

水                                    100wt％

发泡液3：

异丙醇                                10wt％

水                                    90wt％

喷射液1(颜料油墨；大约15cp)：

碳黑                                  5wt％

苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸乙酯

共聚物树脂材料                        1wt％

弥散材料(氧化物＝140，平均分子量＝8000)

单乙醇酰胺                            0.25wt％

甘油(Glyceline)                       69wt％

硫二甘醇                              5wt％

乙醇                                  3wt％

水                                    3wt％

喷射液2(55cp)：

聚乙二醇200                           100wt％

喷射液3(150cp)：

聚乙二醇600                             100wt％

在过去不易喷射的液体的情况下，喷射速度低。因此，喷射方向的偏移在记录纸上扩展，造成喷射精度不高。另外，由于喷射不稳定，这改变了喷射量，因而影响了高质量图象的记录。然而，按照本发明各实施例，由于使用了发泡液，充分且稳定地产生气泡，从而改善了喷射精度并加强了喷墨量的稳定性，因此显著提高了图象记录质量。

<用于2流动通道的喷液头结构>

图19是根据本发明一个实施例具有双流动通道结构的喷液头的分解透视图。

元件基板1置于由铝等制成的支承件70上。其上设有一用于第二液体流动通道16的壁和一用于第二公共液体室17的壁，还设有一具有活动件31的隔壁30。在隔壁30上还设有一个包括许多条用于构成第一液体流动通道14的槽、第一公共液体室13、用于向第一公共液体室13供应第一种液体的供液通道20、以及用于向第二公共液体室17供应第二种液体的供液通道21的带槽部件50，由此构成了双通道式喷液头。

<喷液装置>

图27是使用上述喷液头的喷液装置的示意图。在这个实例中，喷射液是油墨。这种设备是喷墨记录设备。喷液装置包括一可装有喷射头卡盒的滑架HC，所述喷射头卡盒包括一可相对拆卸地连接的液体容器90和一喷液头部201。滑架HC在记录材料150(如记录纸等)宽度方向上往复移动，而记录材料是由记录材料输送装置输送的。

当驱动信号经未画出的驱动信号发生装置送至在滑架上的喷液装置时，记录液体响应于该信号从喷液头201被喷向记录材料。

本实施例的喷液设备包括：一作为用于驱动记录材料输送装置和滑架的驱动源的电机111；用于将动力从驱动源传至滑架的齿轮112、113，以及滑架轴115等。借助于这种记录设备和利用这种记录设备的喷液方法，将液体喷向各种记录材料，以形成良好的打印件。

图28是利用了本发明的喷液头和喷液方法进行喷墨记录的设备整体的框图。

这种记录设备从一主计算机300接受呈控制信号形式的打印数据。打印数据暂时存储在打印设备的输入界面301中并同时被转换成待输入一兼作产生喷液头驱动信号装置用的CPU302中的可处理数据。CPU302将上述输入CPU302中的数据处理成可打印的数据(图象数据)，这种数据处理是通过使用外围设备如RAM304等和存储在ROM303中的控制程序而进行的。

中央处理器302将前述的输入CPU302的数据处理成可打印数据(图象数据)，这种数据处理是通过使用外围设备如RAM304等和存储在ROM303中的控制程序而进行的。图象数据和电机驱动数据是分别由喷液头驱动器307和电机驱动器305传给头部200和驱动电机306的，这两种驱动器分别由适当的计时控制，以便形成图象。

至于附着有液体如油墨的、并且用于如上所述的记录设备的记录材料可以是：各种纸张；OHP纸；用于形成光盘、装饰板等的塑料；织物；金属材料如铝铜等；皮革材料如牛皮、猪皮、人造革等；木材如实心木、胶合板等；竹材；陶瓷材料如瓷砖；以及具有三维结构的海绵等材料。

上述记录设备包括：用于各种纸或OHP纸的打印设备；用于塑料如用于形成光盘等的塑料的记录设备；用于金属板等的记录设备；用于皮革的记录设备；用于木材的记录设备；用于陶瓷材料的记录设备；用于三维记录媒介如海绵的记录设备；用来在织物上记录图象的纺织印刷设备；以及类似的记录设备。

至于这些喷液设备所使用的喷射液，可由本领域中的技术人员根据记录材料和记录条件正确地选择。

本发明可用于所谓的“侧喷枪式”喷液头，其中液体沿垂直于发热元件表面的方向被喷出。

根据本发明的一个方面，支点设置在第一公共液体室内，由此使产生的压力有效地指向喷口。此外还可抑制逆波的影响，因而使第一液体流动通道的流动阻力最小。这样，改善了补液并可获得高的喷射效率和高的喷射压力。由于设有用于喷液的第一液体流动通道和用于产生气泡的第二液体流动通道，以及在气泡产生部位形成了一个腔室，可改善发泡效率并使上述优势进一步扩大。

根据利用喷液原理的上述结构，具有气泡和活动件的协同作用，这样可有效地将靠近喷口的液体喷出，从而提高了喷射效率。

即使在低温和低湿度条件下长期闲置后，仍旧能够避免喷射故障。即使发生了喷射故障，还可以通过一个例如预喷射或吸抽复原的小规模复原程序恢复正常状态。根据本发明，可以缩短恢复所需的时间并且可以减少由恢复操作带来的液体损失，从而降低运行成本。

在提高补液性能方面，分别实现了在连续喷射过程中的响应性，气泡的稳定长大和液滴的稳定性，从而可以进行高速记录。

利用活动件的梳状结构保证了沿液体流动通道方向的精确连接，从而使喷液头的制造更为容易和经济。

采用双流动通道结构的喷液头，由于可使用易发泡且易产生沉积物质(烧垢或类似物)的发泡液，喷射液的可选择范围很宽。因此，利用传统的气泡喷射方法不易喷射的液体如高黏度不易发泡的液体或会在发热元件上产生烧垢的液体均可在工作情况良好的情况下被喷射出去。

此外，受热后易起反应的液体对喷射也不再有不利的影响。

因此，可以以点的形式打印由于黏度而不得不喷涂的液体。

尽管参照这里公开的结构对本发明进行了描述，但本发明不限于上述具体细节。本申请意图覆盖落入改进的目的或下述权利要求范围内的改进和变化。

Claims (74)

1、一种喷液头，它包括：

多个用于喷液的喷口；

多个与所述喷口流体连通的液体流动通道；

多个用于产生气泡的气泡产生区；

一个与所述气泡产生区对置并且可在一第一位置和一相对于第一位置而言远离所述气泡产生区的第二位置之间移动的活动件；其中借助于因发泡而产生的压力使所述活动件从所述第一位置移向所述第二位置，以便使气泡在更靠近所述喷口的下游侧比其在上游侧膨胀得更大；以及

一个与所述液体流动通道流体连通的第一公共液体室，当沿与所述活动件静止时所处的平面垂直的方向测量时，所述第一公共液体室的高度大于所述液体流动通道的高度，其中所述活动件在所述第一公共液体室内有一支点，而在所述液体流动通道内有一自由端。

2、如权利要求1所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件移至其最远位置时，所述活动件的所述自由端与所述液体流动通道的顶部接触。

3、如权利要求1所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述各液体流动通道位于所述自由端的下游。

4、如权利要求1所述的喷液头，其特征在于，由于所述活动件移动，使所述气泡的下游部分在所述活动件的下游长大。

5、如权利要求1所述的喷液头，其特征在于，所述自由端位于所述支点的下游。

6、如权利要求1所述的喷液头，其特征在于，所述活动件具有一个梳状部分。

7、一种喷液头，它包括：

多个用于喷液的喷口；

多条液体流动通道，各液体流动通道都带有一个通过加热液体而在液体中产生气泡的发热元件和一条从其上游侧向所述发热元件供液的供液通道；

一个与所述发热元件对置并且具有一个邻近所述喷口的自由端的活动件，在因发泡而产生的压力的基础上，此活动件将因发泡而产生的压力指向所述喷口；以及

一个与所述液体流动通道流体连通的第一公共液体室，当沿与所述活动件静止时所处的平面垂直的方向测量时，所述第一公共液体室的高度大于所述液体流动通道的高度，其中所述活动件在所述第一公共液体室内有一支点，而在所述液体流动通道内有一自由端。

8、如权利要求7所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件移动到其最远位置时，所述活动件的所述自由端与所述液体流动通道的顶部相接触。

9、如权利要求7所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件移动到其最远位置时，所述液体流动通道在所述自由端的下游。

10、如权利要求7所述的喷液头，其特征在于，所述活动件具有一个梳状部分。

11、一种喷液头，包括：

多个用于喷液的喷口；

多个与所述喷口流体连通的液体流动通道；

多个通过加热液体而在液体中产生气泡的发热元件；

一个与所述发热元件对置并且具有一个邻近所述喷口的自由端、用于使因发泡而产生的压力指向所述喷口的活动件；

一条用于沿邻近所述发热元件的所述活动件的表面从所述发热元件的上游向所述发热元件供液的供液通道；

一个与所述液体流动通道流体连通的第一公共液体室，当沿与所述活动件在静止时所处的平面垂直的方向测量时，所述第一公共液体室的高度大于所述液体流动通道的高度，其中，各所述活动件在所述第一公共液体室内有一支点，而在所述液体流动通道内有一自由端。

12、如权利要求11所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述活动件的所述自由端与所述液体流动通道的顶壁接触。

13、如权利要求11所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述液体流动通道在所述自由端的下游。

14、如权利要求11所述的喷液头，其特征在于，所述活动件具有一个梳状部分。

15、一种喷液头，包括：

多条与多个喷口流体连通的第一液体流动通道；

多条分别具有用于通过加热液体而在液体中产生气泡的气泡产生区的第二液体流动通道；

一个设置在各所述第一液体流动通道和一个相关的所述气泡产生区之间而且在邻近所述喷口处有一自由端的活动件，由于所述自由端在因在所述气泡产生区内产生气泡而产生压力的基础上而移入了所述第一液体流动通道，该活动件可使因发泡而产生的压力指向所述第一液体流动通道的所述喷口；

一个与所述第一液体流动通道流体连通的第一公共液体室，当沿与所述活动件静止时所在的平面垂直的方向测量时，所述第一公共液体室的高度大于所述第一液体流动通道的高度，其中，所述活动件在所述第一公共液体室内有一支点，而在所述第一液体流动通道内有一自由端。

16、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述活动件的所述自由端与所述第一液体流动通道的顶部接触。

17、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述第一液体流动通道在所述自由端的下游。

18、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，它还包括一个面对所述活动件设置的发热元件，并且所述气泡产生区由所述活动件和所述发热元件限定。

19、如权利要求18所述的喷液头，其特征在于，所述活动件的所述自由端位于所述发热元件区域的中心的下游。

20、如权利要求18所述的喷液头，其特征在于，它还包括一条用于从所述发热元件的上游沿所述发热元件的表面向所述发热元件供液的供液通道。

21、如权利要求18所述的喷液头，其特征在于，所述供液通道的内壁基本上是平直的，并且沿内壁向所述发热元件供液。

22、如权利要求18所述的喷液头，其特征在于，所述气泡是通过由所述发热元件发热而引起的薄膜沸腾而产生的。

23、如权利要求18所述的喷液头，其特征在于，所述活动件呈板形。

24、如权利要求23所述的喷液头，其特征在于，所述发热元件的所有有效的气泡产生区都面对所述活动件。

25、如权利要求23所述的喷液头，其特征在于，所述发热元件的整个表面都面对所述活动件。

26、如权利要求23所述的喷液头，其特征在于，所述活动件的总面积大于所述发热元件的总面积。

27、如权利要求23所述的喷液头，其特征在于，所述活动件的支点在所述发热元件的正上方。

28、如权利要求23所述的喷液头，其特征在于，所述活动件的自由端沿着一基本上与其内装有所述发热元件的液体流动通道垂直的方向延伸。

29、如权利要求23所述的喷液头，其特征在于，所述活动件的所述自由端比所述发热元件更接近所述喷口。

30、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述活动件在所述第一液体流动通道和第二液体流动通道之间构成隔壁的一部分。

31、如权利要求30所述的喷液头，其特征在于，所述隔壁由金属材料制成。

32、如权利要求31所述的喷液头，其特征在于，所述金属材料为镍。

33、如权利要求30所述的喷液头，其特征在于，所述隔壁为树脂材料。

34、如权利要求30所述的喷液头，其特征在于，所述隔壁为陶瓷。

35、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述第一公共液体室向许多条所述第一液体流动通道输送第一种液体，所述喷液头还包括一向许多条所述第二液体流动通道输送第二种液体的第二公共液体室。

36、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述活动件有一个梳状部分。

37、一种喷液头，包括：

一个有槽的部件，该部件具有多个喷口，液体穿过喷口而喷出，多个用于形成多条第一液体流动通道的槽直接与有关的一个所述喷口流体连通；以及一个构成用以向所述第一液体流动通道供液的第一公共液体室的凹槽；

一块具有许多的通过加热液体而在液体中产生气泡的发热元件的元件基板；以及

一道设置在所述带槽部件和所述元件基板之间的隔壁，此隔壁对应于所述发热元件形成第二液体流动通道的壁的一部分，以及可借助于由发泡所产生的压力而移入所述第一液体流动通道中的一个活动件，所述活动件与各个所述发热元件对置；以及

与所述第一液体流动通道流体连通的一个第一公共液体室，当沿与所述活动件静止时所处的平面垂直的方向测量时，所述第一公共液体室的高度大于第一液体流动通道的高度，其中所述活动件在所述第一公共液体室内有一支点，而在所述第一液体流动通道内有一自由端。

38、如权利要求37所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述活动件的所述自由端与所述第一液体流动通道的顶部接触。

39、如权利要求37所述的喷液头，其特征在于，当所述活动件运动到其最远位置时，所述第一液体流动通道在所述自由端的下游。

40、如权利要求37所述的喷液头，其特征在于，所述活动件的所述自由端位于所述发热元件区域的中心的下游。

41、如权利要求37所述的喷液头，其特征在于，所述带槽部件有一条用于将液体引入所述第一公共液体室的第一输送通道和一条用于将液体输入所述第二公共液体室的第二输送通道。

42、如权利要求41所述的喷液头，其特征在于，所述带槽部件具有多条上述的第二输送通道。

43、如权利要求41所述的喷液头，其特征在于，所述第一输送通道的横截面面积与所述第二输送通道的横截面面积之比与相应液体的供应量成比例。

44、如权利要求41所述的喷液头，其特征在于，所述第二输送通道贯穿所述隔壁以便向所述第二公共液体室供液。

45、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，供给所述第一液体流动通道的液体和供给所述第二液体流动通道的液体是相同的。

46、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，供给所述第一液体流动通道的液体和供给所述第二液体流动通道的液体是不同的。

47、如权利要求46所述的喷液头，其特征在于，所述第二液体流动通道内的液体与第一液体流动通道内的液体相比，至少其黏度较低而发泡性能和热稳定性较好。

48、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述发热元件是一个具有一在施加电信号时发热的发热电阻的电热转换器。

49、如权利要求48所述的喷液头，其特征在于，所述电热转换器在所述发热电阻上有一层保护膜。

50、如权利要求48所述的喷液头，其特征在于，在所述元件基板上设有用于向所述电热转换器传递电信号的导线和一个用于向所述电热转换器有选择地施加电信号的功能元件。

51、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述第二液体流动通道的设置所述气泡产生区或发热元件的那部分具有腔室状构形。

52、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述第二液体流动通道有一个位于所述发泡区或发热元件上游的颈部。

53、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，所述发热元件的表面与所述活动件之间的距离不超过30μm。

54、如权利要求15所述的喷液头，其特征在于，通过所述喷口喷射的液体为油墨。

55、如权利要求37所述的喷液头，其特征在于，所述活动件具有一梳状部分。

56、一种记录方法，包括下列步骤：

提供一种如权利要求1、7、11、15和37之一所述的喷液头；以及

利用该喷液头在一记录介质上进行记录。

57、一种喷液设备，它包括：

一种如权利要求1、7、11、15、37中任何一项所述的喷液头；以及

用于向喷液头提供驱动信号的驱动信号发生装置，从而使液体从所述喷液头喷到一记录材料上。

58、一种喷液设备，它包括：如权利要求1、7、11、15、37中任何一项所述的喷液头；以及记录材料进给装置，用于输送记录材料而使其经过喷液头，从而接收从所述喷液头喷出的液体。

59、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是油墨，所述记录材料是记录纸。

60、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述记录材料是纺织品。

61、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述记录材料是塑性树脂材料。

62、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是记录液，所述记录材料是金属。

63、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是记录液，所述记录材料是木材。

64、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是记录液，所述记录材料是皮革。

65、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，喷射多种颜色的记录液以实现彩色记录。

66、如权利要求57所述的喷射设备，其特征在于，所述喷口分布在记录材料的可记录区的整个宽度上。

67、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是油墨，所述记录材料是记录纸。

68、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述记录材料是纺织品。

69、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述记录材料是塑性树脂材料。

70、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是记录液，所述记录材料是金属。

71、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是记录液，所述记录材料是木材。

72、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述液体是记录液，所述记录材料是皮革。

73、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，喷射多种颜色的记录液以实现彩色记录。

74、如权利要求58所述的喷射设备，其特征在于，所述喷口分布在记录材料的可记录区的整个宽度上。

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