TW201908143A - 流體容納構件 - Google Patents

Abstract

一種流體容納構件，其包括：第一容納室，其容納第一流體；以及第二容納室，其容納第二流體。所述第一容納室和所述第二容納室藉由位於所述第一容納室的一側的第一分離膜和位於所述第二容納室的一側的第二分離膜彼此分離。所述第一分離膜和所述第二分離膜彼此部分地連接或者彼此部分地接觸以根據所述第一容納室的內壓的改變或所述第二容納室的內壓的改變而一起移動。

Description

流體容納構件

本實施例的一個公開的方面涉及容納流體的流體容納構件。

作為噴墨印表機和壓印設備，存在包括容納流體（諸如墨或壓印材料）的流體容納構件的那些噴墨印表機和壓印設備。日本特開2016-032103號公報說明了這樣的結構：在該結構中，這樣的流體容納構件的內部被劃分為兩個容納部或液室，並且一個容納部被用於調節另一容納部的壓力。藉由撓性膜使兩個容納部分離。

在圖10中示出了日本特開2016-032103號公報中說明的流體容納構件。日本特開2016-032103號公報中說明的流體容納構件包括檢測分離膜1的破損的機構。在第二容納室6的一側，使用不容易與填充連通排出頭14的第一容納室5的液體混合的液體，或者使用具有小於填充第一容納室5的液體的比重的比重的液體。因此，當分離膜1破損時，從第一容納室5漏出到第二容納室6的一側的液體滯留在位於第二容納室6下方的測量區域52。測量區域52附近設置感測器53，並且感測器53被用作能夠檢測液體的諸如折射率的物理性質的檢測單元。在日本特開2016-032103號公報中，藉由使用感測器53檢測滯留在測量區域的液體的物理性質的變化，能夠檢測分離膜1的破損。

根據日本特開2016-032103號公報中說明的方法，能夠檢測分離膜的破損。然而，當第一容納室的內壓和第二容納室的內壓彼此相等時，儘管填充第一容納室的液體（流體）和填充第二容納室的液體（流體）彼此接觸，各液體流出到位於相對側的容納室仍然需要時間，其結果是檢測可能會被延遲。取決於流體的組合，即使流體僅彼此接觸，第一容納室中的流體和第二容納室中的流體中的任一者可能變壞。因此需要第一流體與第二流體首先盡可能避免彼此接觸，並且不彼此混合。

本實施例的一個方面提供一種流體容納構件，其包括：第一容納室，其容納第一流體；以及第二容納室，其容納第二流體。所述第一容納室和所述第二容納室藉由位於所述第一容納室的一側的第一分離膜和位於所述第二容納室的一側的第二分離膜彼此分離。所述第一分離膜和所述第二分離膜彼此部分地連接或者彼此部分地接觸以根據所述第一容納室的內壓的改變或所述第二容納室的內壓的改變而一起移動。

藉由參照附圖對範例性實施例的以下說明，本發明的其它特徵將變得明顯。

本發明提供了一種流體容納構件，該流體容納構件抑制因兩個容納室之間的分離膜的破損而引起的兩個容納室中容納的流體的混合。

以下說明用來實現本發明的實施例。

圖1示出了範例性流體容納構件。流體容納構件13包括殼體11和殼體12，並且是包括排出頭14的匣式收容構件。排出頭14具有排出口15，並且能夠從排出口15排出容納於流體容納構件的流體。排出頭14不需要設置於流體容納構件13。例如，排出頭14可以與流體容納構件13分離地佈置並且經由例如連通管連接到流體容納構件13。

圖2中示出了排出頭14的放大圖。排出口15是以每英寸大約500個至1000個孔的密度形成於排出頭14的表面的孔。流體表面的彎液面17形成於各排出口15。排出口15與對應的壓力室19連通。用於產生排出流體用的能量的能量產生元件（未示出）設置於對應的壓力室19。壓電元件或加熱元件可以被用作能量產生元件。當使用壓電元件時，藉由在對應的排出口15的壓力室19中驅動和控制壓電元件，壓力室19內的容積改變以將壓力室中的流體排出到外部。可以藉由使用例如MEMS（微機電系統）技術來製造壓電元件。排出頭在壓力室19與容納從排出頭14排出的流體的第一容納室5之間未設置控制閥。因此，藉由將第一容納室5的內壓控制為相對於外壓（大氣壓）例如小大約0.3kPa至0.5kPa的負壓，流體在各排出口15的開口面處形成彎液面17，以抑制流體在不期望的時刻滴下。

再次參照圖1，說明流體容納構件的結構。流體容納構件包括容納第一流體的第一容納室5和容納第二流體的第二容納室6。在本結構中，藉由用第一分離膜1封閉殼體11的凹部的開口使第一容納室5形成於殼體11（第一容納室5包括由第一分離膜1封閉的殼體的凹部，並且第二容納室6包括由第二分離膜2封閉的殼體的凹部）。藉由用第二分離膜2封閉殼體12的凹部的開口來形成殼體12中的第二容納室6。藉由組合殼體11和殼體12，分離第一容納室5和第二容納室6的第一分離膜1和第二分離膜2設置於第一容納室5與第二容納室6之間。即，藉由位於第一容納室5的一側的第一分離膜1和位於第二容納室6的一側的第二分離膜2分離第一容納室5和第二容納室6。換言之，第一分離膜1是第一容納室5的與第一流體直接接觸的部分。如將在之後說明的，第一分離膜1可以在任一方向上移動，使第一容納室5的容積膨脹或收縮，這相應地使第一容納室5的內壓改變。類似地，第二分離膜2是第二容納室6的與第二流體直接接觸的部分。如將在之後說明的，第二分離膜2可以與第一分離膜1在任一方向上一起移動，使第二容納室6的容積膨脹或收縮，這相應地使第二容納室6的內壓改變。如將在之後說明的，在一個實施例中，第一分離膜1和第二分離膜2可以由間隙或空間4分離，並且可以由橋3連接。

第一容納室5與排出頭14連通，並且經由排出頭14與外部空間連通。第二容納室6藉由連接管24連接到副儲槽。

第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接或彼此部分地接觸。首先，說明第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接的範例。在圖1中，第一分離膜1和第二分離膜2藉由橋3而彼此部分地連接。

在本實施例中，藉由兩個分離膜、即第一分離膜1和第二分離膜2來分離第一容納室5和第二容納室6。因此，即使分離膜中的一者破損，只要另一分離膜繼續存在，就能夠抑制容納於第一容納室5的第一流體和容納於第二容納室6的第二流體的混合。

接下來，說明第一容納室5與第二容納室6的內壓（第一和第二流體的壓力）之間的關係以及對應的容納室的形狀改變。當第一容納室5的內壓和第二容納室6的內壓彼此相等時，各容納室的形狀被維持。相比之下，當第一容納室5的內壓與第二容納室6的內壓之間產生差異時，第一分離膜1和第二分離膜2向低內壓的一側一起移動（同時在同向上移動）。當內壓之間的差異變為零時，停止移動。該迴圈（移動和停止）反復。因此，第一容納室5的內壓和第二容納室6的內壓能夠保持彼此相等。更具體地，由於第一容納室5內部的容積隨著第一流體從排出頭14排出而減小，所以內壓相應地降低。此時，由於第二容納室6內部的容積未改變，所以第二容納室6的內壓變得比第一容納室5的內壓相對地高。在本文中，第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接。因此，在流體容納構件13中，第一分離膜1和第二分離膜2朝向第一容納室5的一側一起移動了對應於所排出的第一流體的體積的量。同時，作為第二分離膜2移動的結果，第二流體經由連接管24從副儲槽26被抽吸到第二容納室6中。這使第一容納室5的內壓和第二容納室6的內壓再次彼此相等，並且處於平衡狀態。以該方式，藉由收容於第二容納室6的第二流體調節第一容納室5的內壓。即，當第一容納室5和第二容納室6中任一者的內壓改變時，第一分離膜1和第二分離膜2根據內壓的改變一起移動。為了使第一分離膜1和第二分離膜2一起移動，第一分離膜1和第二分離膜2藉由橋3彼此部分地連接。

第一分離膜1和第二分離膜2各為撓性膜。期望的是，第一分離膜1由耐受第一分離膜1接觸的第一流體的材料形成並且第二分離膜2由耐受第二分離膜2接觸的第二流體的材料形成。第一分離膜1和第二分離膜2各可以由諸如PTFE（聚四氟乙烯）的氟樹脂形成。然而，由於存在許多具有高硬度的氟樹脂，所以將第一分離膜1和第二分離膜2形成得薄在技術上是困難的。由於第一分離膜1接觸從排出頭14排出的第一流體，所以第一分離膜1由諸如PTFE的氟樹脂形成。另一方面，第二分離膜2基本上不接觸第一流體。因此，第二分離膜2的材料的範例包括PE（聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PVAL（聚乙烯醇）和PVDC（聚偏二氯乙烯）。其它範例為諸如尼龍的聚醯胺合成樹脂。以該方式，第一分離膜1和第二分離膜2可以根據其所期望的特性由不同的材料形成。

如圖1所示，第二容納室6經由連接管24連接到副儲槽26。由於副儲槽26容納第二流體27，所以第二流體27的介面（液面）在重力方向上處於排出頭14的排出口15的下方的位置。圖3示出了該狀態。第二流體27的液面處於排出口15下方ΔH的位置。這裡，排出頭14的各排出口15是直徑為10μm的圓形，並且假定以1pL排出密度與水的密度大致相等的一滴墨的情況。在該情況下，為了維持圖2中示出的各彎液面17的狀態，期望的是將第一容納室5的內壓控制成比外壓低0.40±0.04kPa的壓力。因此，期望的是ΔH為41±4mm。液面感測器41佈置於副儲槽26的側面。當液面相對於作為基準的液面的高度（排出口15下方41mm的高度）超過±4mm的範圍時，啟動校正操作。即，驅動液體供給泵32和控制閥31以從主儲槽34向副儲槽26供給第二流體，或者從副儲槽26向主儲槽34返還第二流體。這將液面控制在了期望區域中。即，藉由第二流體調節第一流體的壓力。藉由壓力調節單元（諸如與第二容納室6連通的液體供給泵32、副儲槽26、主儲槽34）調節第二流體的壓力。

藉由第一分離膜1和第二分離膜2來分離第一容納室5和第二容納室6。當第一分離膜1和第二分離膜2獨立地移動和變形時，即使調節副儲槽26中液面的高度，也難以控制排出頭14中的壓力。例如，即使嘗試將副儲槽26中的液面控制為在排出口15的下方，也僅有第二分離膜2在圖1中的X方向上持續移動、直到第二容納室6的內壓變得與外壓相等。另外，第二流體從副儲槽26的入口25溢出，或者以與因副儲槽26的液體調節功能而返還的第二流體的量對應的量使第二流體供給到主儲槽34。在任一情況下，第二容納室6最終耗盡第二流體，並且第二分離膜2困在殼體12的壁面。因此，第二分離膜2直接地困在殼體的壁面，並且第二分離膜2的形狀改變以貼合殼體的壁面。此時，由於第一分離膜1不與第二分離膜2一起移動，所以排出頭14中的壓力不回應於副儲槽26中的液面高度而改變。

相比之下，在本實施例中，第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接。在圖1中，第一分離膜1和第二分離膜2藉由多個橋3而彼此連接。因此，第一分離膜1和第二分離膜2一起移動，並且第一容納室5的內壓和第二容納室6的內壓保持彼此相等。這使容納室的內壓因各排出口15處的彎液面17產生的負壓而彼此相等。

圖4A和圖4B示出了第一分離膜1的形狀和第二分離膜2的形狀的細節。藉由以匹配殼體的凹部的形狀的方式將撓性膜成型為凸出形狀來形成第一分離膜1和第二分離膜2。如圖4A所示，第一分離膜1和第二分離膜2彼此重疊以根據圖4B中示出的熔接線71藉由使用雷射處理器來利用雷射照射它們，並且熱熔接被照射的部分。熱熔接部分成為橋3。如圖1所示，第一分離膜1和第二分離膜2之間的部分以藉由通氣孔18連接到外部空氣的方式形成。這裡，第一容納室5和第二容納室6保持在負壓狀態等於外壓，使得兩個分離膜的未熔接的部分相對於容納室處於膨脹狀態，並且形成空間4。

期望的是，隨著第一流體的量減少，第一分離膜1和第二分離膜2平順移動。圖4A中示出的第一分離膜1包括：頂部分1a，其為凸出的頂且為平坦面；側面部分1c，其位於側面且相對於頂部分1a傾斜；以及圓角部分1b，其具有圓角形狀並且佈置於頂部分1a與側面部分1c之間。由於第二分離膜2具有與第一分離膜1的形狀一致的形狀，所以第二分離膜2的凸出部分貼合第一分離膜1的凸出部分的凹側內部。圓角形狀在這裡指的是具有不同曲率且在拐點處連接的至少兩個彎曲段的彎曲線，與字母“R”中的彎曲線相似。在這樣的分離膜中，期望的是每單位面積的橋3的配置密度在頂部分處高於在側面部分1c處和圓角部分1b處。另外，期望的是每單位面積的橋3的配置密度在圓角部分1b處為最低。這是因為，當在圓角部分1b和側面部分1c處存在太多橋3時，剛性增加，導致分離膜難以平順地移動。這裡，為橋佈置熔接線71。然而，期望的是熔接線71的數量為如下方式：圓角部分1b處的熔接線71的數量＜側面部分1c處的熔接線71的數量＜頂部分1a處的熔接線71的數量。

期望的是，當第一分離膜1或第二分離膜2破損時，抑制容納於容納室的流體從匣滴下。因此，期望的是，在使用中的流體容納構件的方位（orientation）上，熔接線71（橋3）被形成為沿著Y軸線方向（在與重力方向正交的方向上）延伸。期望的是熔接線71（橋3）具有格子形式。使用中的流體容納構件的方位指的是在例如流體容納構件安裝於諸如噴墨印表機或壓印設備的記錄設備時流體容納構件的方位。

以下方法是結合第一分離膜1和第二分離膜2的範例。首先，第一分離膜1和第二分離膜2被成型為沿著殼體11的內壁面延伸的凸出形狀。接下來，在流體容納構件13中結合它們時，它們以沿著殼體12的內壁面在相反方向凸出的方式暫時變形。此後，使第一分離膜1和第二分離膜2夾在殼體11與殼體12之間。間隔件可以夾在第一分離膜1與第二分離膜2之間，以使第一分離膜1和第二分離膜2除了在橋處之外彼此不接觸。間隔件可以與至少一個分離膜至少一體地成型。

殼體11和殼體12可以相對於以第一分離膜1或第二分離膜2的安裝部分為邊界的平面形成為對稱的形狀。例如，第一分離膜1的凸出形狀與第二分離膜2的凸出形狀可以以在相反方向上凸出的方式形成。由此，當第一流體被消耗時，第一容納室5中的第一流體能夠被充分地消耗、直到第一分離膜1和第二分離膜2沿著殼體11的內壁面變形。

為了平順地移動第一分離膜1和第二分離膜2，期望的是在側面部分上進行點熔接（諸如圓點熔接）。期望的是在與第一分離膜1和第二分離膜2的移動方向正交的方向上進行線熔接。即，期望的是以點（諸如圓點）或線的形狀形成橋3。當形狀為線時，第一分離膜1和第二分離膜2藉由線狀的橋彼此連接。

以上說明了第一分離膜1和第二分離膜2藉由圖1中示出的橋3彼此部分地連接的結構。然而，在本實施例中，第一分離膜1和第二分離膜2可以彼此部分地接觸。即，橋3不需要是從第一分離膜1的表面和第二分離膜2的表面凸出的部分。例如，第一分離膜1和第二分離膜2的部分熔合且僅彼此接觸的部分也可以是橋3。

在圖4A和圖4B中，例如，藉由使用PTFE膜作為第一分離膜1和第二分離膜2，按照熔接線71利用雷射照射它們，並且熱熔接它們，第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接（或彼此部分地接觸）。雷射熔接是在將相同材料的兩個部件接合在一起時經常使用的技術。另一方面，本實施例的流體容納構件可以容納光敏抗蝕劑作為第一流體。特別是，當光敏抗蝕劑是壓印材料時，需要最小化金屬離子的污染。因此，分離膜例如為PTFE膜。然而，考慮到能夠進行雷射熔接的容易性，部件中的一個部件需要使雷射光束透過。因此，期望的是透明的PTFE膜被用於第一分離膜1。另一方面，期望的是待被熔接的介面是使熱量藉由雷射照射容易地產生的不透明表面。因此，期望的是不透明的PTFE膜被用於第二分離膜2。當第二分離膜2是PTFE膜時，由於難以進行第二分離膜2表面的塗覆，所以藉由將碳粉添加到材料和降低透過率，能夠實現不透明的表面。由於第一分離膜1是直接接觸光敏抗蝕劑的分離膜，所以第一分離膜1的材料需要是具有小量添加劑的材料。因此，期望的是第一分離膜1不含有添加劑。另一方面，當由薄膜樹脂構件形成時，易於產生靜電，其結果是將碳添加到第二分離膜2並且接地，以使電荷逃逸。

圖4A和圖4B示出了藉由使用雷射將第一分離膜1和第二分離膜2熱熔接並且熔接部分成為橋3，即第一分離膜1和第二分離膜2彼此接觸（或它們彼此連接）的部分的範例。可以藉由其它方法使第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地接觸（或彼此部分地連接）。其範例為圖5A至圖5C中示出的連接。如圖5A所示，與圖4A和圖4B相同，利用凸出形狀成型第一分離膜1和第二分離膜2並且使它們平行地彼此重疊。然而，如圖5B所示，第二分離膜2的表面設置有凸出部分72。凸出部分72可以藉由成型和加工第二分離膜2而以部分凸出的方式形成，或者可以藉由形成不同的凸出構件（諸如PTFE）而形成。藉由相對於第一分離膜1熔接或熔合凸出部分72來固定和連接它們，形成了橋3。可選地，如圖5C所示，藉由將諸如線狀凸出部分的凸出部分72作為不同的構件佈置於第一分離膜1和第二分離膜2之間，並且熔接或熔合來使它們固定並接觸（連接），也能夠形成橋3（當凸出部分72與第一分離膜1和第二分離膜2熔接在一起時，凸出部分72成為橋3）。當藉由成型第二分離膜2來形成凸出部分72時，第一分離膜1和第二分離膜2彼此接觸。當分別從第一分離膜1和第二分離膜2形成凸出部分72時，第一分離膜1和第二分離膜2彼此連接。

作為橋3的範例，可以使用在支撐構件的兩面均具有黏接層的所謂的雙面膠帶。為了在即使當第一分離膜1或第二分離膜破損且流體從該處漏出時雙面膠帶也保持各分離膜，期望的是第一分離膜1和第二分離膜2分別由耐受第一流體的材料和耐受第二流體的材料形成。當流體容納構件被用作例如壓印設備的匣時，期望的是使用允許少的脫氣進入壓印設備的材料。根據這些觀點，期望的是黏接層由丙烯酸樹脂形成。

第一分離膜1和第二分離膜2不必具有從其中央凸出的凸出形狀。圖6A示出了以袋的形式閉合第一分離膜1和第二分離膜2的流體容納構件13。圖6B是第一分離膜1和第二分離膜2的放大圖，並且示出了以吸管的形式從袋狀第二分離膜2的內部凸出到外部的連接管24。與圖1中示出的形式相似，連接管24貫通流體容納構件13的殼體並且到達副儲槽26，並且第二流體容納於袋狀第二分離膜2中。袋狀分離膜1以包裹第二分離膜2的方式佈置於第二分離膜2的外側。第一分離膜1和第二分離膜2藉由橋3彼此部分地接觸（彼此部分地連接）。通氣孔18從第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間4貫通第一分離膜1並且從該處凸出。通氣孔18貫通流體容納構件13的殼體並且連接到外部。

在圖1中示出的形式中，殼體11和殼體12分別具有容納第一流體的容納室的外部分隔件和容納第二流體的容納室的外部分隔件的功能。然而，在圖6A示出的形式中，容納第二流體的袋在第一流體中浮動。其它方面與例如圖1中說明的那些相同。即使在圖6A示出的形式中，也能夠實現本實施例的效果。

期望的是第一分離膜1的厚度和第二分離膜2的厚度為大於或等於10μm且小於或等於100μm。第一分離膜1的厚度和第二分離膜2的厚度可以彼此不同。當第一分離膜1的厚度和第二分離膜2的厚度彼此不同時，分離膜整體的剛性減小，使得能夠隨著歸因於第一流體的排出導致第一流體的量減少而平順地移動第一分離膜1和第二分離膜2。考慮到第一分離膜1接觸第一流體，期望的是第一分離膜1比第二分離膜2厚。例如，期望的是第一分離膜1的厚度為大於或等於第二分離膜2的厚度的1.3倍且小於或等於2.5倍。然而，例如，當第一容納室5的內壓被保持為比外壓低0.4±0.04kPa的內壓時，期望的是第一分離膜1和第二分離膜2在0.01kPa或以下的壓力差的情況下無抵抗地自由變形和移動。這裡，假定第一分離膜1的厚度和第二分離膜2的厚度在其對應的分離膜中大致為均勻的厚度（至少頂部分1a的厚度、圓角部分1b的厚度和側面部分1c的厚度為大致均勻）。

另一方面，能夠使一個分離膜中的分離膜厚度不同。例如，圖7示出了第一分離膜1的結構。如圖7所示，期望的是第一分離膜1的外緣部7比第一分離膜1的頂部分8厚。這能夠抑制在熔接或黏接分離膜時分離膜的破損。當頂部分8的厚度大於圓角部分的厚度和側面部分的厚度時，能夠平順地移動分離膜。

成型頂部分8的方法的範例包括在加熱的同時真空成型、在加熱的同時吹塑成型以及在加熱的同時使用模具成型。在使用模具成型時，將處於平面狀態下的分離膜的外緣部1d固定到固定框架並且加熱該外緣部1d，並且藉由使用模具推出圖4A中示出的凸出部分（頂部分1a、圓角部分1b和側面部分1c）的方法是可用的。然而，方法不限於這樣的真空成型和使用模具成型，使得能夠選擇適合於成為分離膜的撓性構件的材料且適合於分離膜的所需要的形狀的成型方法。

作為分離膜，可以使用除了第一分離膜1和第二分離膜2之外的分離膜。例如，可以使用三個分離膜。即使在這樣的結構中，藉由使分離膜彼此部分連接或者彼此部分接觸，也能夠使分離膜一起移動並且提供本實施例的效果。

例如，當製造分離膜或者在分離膜的移動期間形成孔時，分離膜可能會破損。當第一流體和第二流體混合時，產生這樣的問題：第一流體困在排出頭中，並且即使第一流體從排出頭中排出，也不能形成好的圖像或圖案。相比之下，在本實施例中，如上所述，即使第一分離膜1和第二分離膜2中的一者破損，只要第一分離膜1和第二分離膜2中的另一者未破損，就能夠抑制第一流體和第二流體的混合。

圖8示出了第二分離膜2破損並且在第二分離膜2中形成了孔73的狀態。由於作為第一分離膜1與第二分離膜2之間的間隙的空間4與外部空氣連通，所以空間4中的壓力與大氣壓力相等。另一方面，如圖3所示，第一容納室5的壓力和第二容納室6的壓力各被調節到相對於大氣壓力小例如0.4kPa的負壓。由此，從壓力相對高的空間4朝向壓力相對低的第二容納室6，來自孔73的空氣轉換為氣泡74並且氣泡74被吸入。由於氣泡74的壓力等於大氣壓力，所以第二容納室6的內壓升高，並且第二流體經由連接管24被朝向副儲槽26推出。以該方式，即使第二分離膜2形成了孔73，也能夠防止容納於第一容納室5的第一流體和容納於第二容納室6的流體彼此接觸。

另一方面，當第一分離膜1中形成了孔時，氣泡被吸入第一容納室5並且第一容納室5的內壓升高。結果，第一分離膜1和第二分離膜2朝向第二容納室6側移動，使得體積與已經移動的第二流體的體積相等的第二流體的量經由連接管24被朝向副儲槽26推出。另外，能夠防止容納於第一容納室5的第一流體和容納於第二容納室6的第二流體彼此接觸。

因為空間4連接到外部空氣，所以到目前為止的說明假定了第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間4中的壓力與大氣壓力相等。然而，即使藉由作為先調節被設置為用於與外部空氣連通的閥的壓力、然後關閉該閥的結果而形成了氣密的空間，也能夠維持空間4中的壓力與第一容納室5和第二容納室6的壓力之間的差異。

當孔形成於分離膜中的一者並且第二流體被朝向副儲槽26推出時，能夠藉由檢測第二流體的移動來檢測分離膜中的任何破損。

這裡，更詳細地說明作為橋3的熔接線71。在圖4B中，熔接線71是獨立的線並且彼此不交叉。歸因於上述結構，未在第一分離膜1與第二分離膜2之間形成封閉空間。當第一分離膜1的整個表面和第二分離膜2的整個表面彼此緊密接觸時，或者熔接線形成封閉空間時，即使第一分離膜1或第二分離膜2破損，從外部供給形成圖8中示出的氣泡74的空氣的通路被阻斷。因此，離散地佈置橋3以使得即使流體容納構件13中的第一分離膜1和第二分離膜2中的各種位置破損，也保留用於將外部空氣供給到破損位置的路徑。

特別地，當第一分離膜1和第二分離膜2彼此緊密接觸時，彼此緊密接觸的分離膜具有的剛性與厚度等於在一起的兩個膜的厚度的薄膜的剛性相等。使該薄膜變形所需要的力是當兩分離膜一起移動並且變形時所需要的力的大約十倍。因此，該薄膜可能不再能夠響應微弱的壓力差。

到目前為止，說明了作為第一分離膜1與第二分離膜2之間的間隙的空間經由通氣孔18與外部空氣連通的情況。然而，第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間不必填充空氣。如圖3所示，說明第一容納室5的內壓和第二容納室6的內壓彼此相等並且這些內壓被設定為相對於外部壓力小數kPa的負壓的情況。在該狀態下，當分離膜中的一者破損時，為了保持第一流體和第二流體彼此不接觸，填充空間4的流體不必是空氣。另外，空間4的壓力不必與外部壓力相等。即，通氣孔18不必與外部空氣連通。

圖9示出了通氣孔18與處於氣密狀態的氣儲槽37連通的流體容納構件13。氣儲槽37具有例如110kPa的壓力，該壓力大於或等於外部壓力。在氣儲槽37中密封化學清潔的氮氣。根據這樣的結構，例如，第一流體是光敏抗蝕劑，並且即使第一分離膜1破損，也能夠抑制因氧氣與第一流體接觸引起的光敏抗蝕劑的光敏性能的改變。由於化學清潔的氮氣不包含金屬離子，所以即使化學清潔的氮氣與第一流體接觸，第一流體也不會被金屬離子污染。此外，由於氮氣的內壓高於第一容納室5的內壓，所以當分離膜破損時，氮氣流入第一容納室5側比第一流體流出到空間4側發生得早。藉由升高第一容納室5的壓力和第二容納室6的壓力，能夠檢測分離膜的任何破損。

到目前為止，給出了關於第一分離膜1和第二分離膜2藉由橋3彼此部分地連接或彼此部分地接觸的結構的說明。代替藉由橋3使第一分離膜1和第二分離膜2接觸，可以藉由減小第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間4的壓力（例如，藉由使它們的壓力比外部壓力（大氣壓力）低）而使第一分離膜1和第二分離膜2彼此接觸。更具體地，能夠氣密密封空間4、設置用於將空間4的壓力控制到預定壓力的壓力控制單元、藉由壓力控制單元調節空間4的壓力並且使第一分離膜1和第二分離膜2彼此接觸。根據該方法，歸因於例如當第一分離膜2和第二分離膜2彼此接觸時產生的褶皺或者第一分離膜1和第二分離膜原本具有的褶皺，能夠使第一分離膜1和第二分離膜2部分地接觸而不使它們的整個表面接觸。結果，與到目前為止已說明的相同，第一分離膜1和第二分離膜2能夠根據第一容納室5或第二容納室6的內壓改變而一起移動。與歸因於熱熔接使第一分離膜1和第二分離膜2接觸（第一分離膜1和第二分離膜2被熱熔接在一起）的方法相比，該方法能夠抑制分離膜的硬化和破損。與當藉由橋3（特別地，當橋3是雙面膠帶時）使第一分離膜和第二分離膜彼此接觸或彼此連接時相比，能夠抑制分離膜的剛性增加。為了實現理想的接觸狀態，期望的是第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間4的壓力比外部壓力小，在大於或等於0.4kPa且小於或等於5.0kPa的範圍。更期望的是第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間4的壓力比外部壓力小，在大於或等於0.5kPa且小於或等於3.0kPa的範圍。

儘管第一分離膜1和第二分離膜2可以基本上被形成為藉由彼此部分地連接或藉由彼此部分地接觸而一起移動，但是說明了更期望的範圍。根據它們是否彼此連接或彼此接觸，該更期望的範圍不同。

首先，說明了第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接的情況。期望的是它們在多個位置處連接。為了防止當第一分離膜1與第二分離膜2一起移動時在它們之間形成大的間隙，期望的是盡可能離散地佈置多個連接位置。因此，期望的是，在第一分離膜1與第二分離膜2彼此相對的平面中，多個連接位置至少佈置於靠***面的重心（在比起靠近外周更靠近重心的位置）以及靠近外周（在比起靠近重心更靠近外周的位置）。當第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地連接時，隨著連接位置的面積減小，能夠減小分離膜整體的剛性，並且能夠抑制第一分離膜1和第二分離膜2一起移動時的壓力改變。因此，在第一分離膜1和第二分離膜2彼此相對的平面中，多個連接位置的總面積期望為小於或等於整個平面的面積的40%，更期望為小於或等於整個平面的面積的10%，甚至更期望為小於或等於整個平面的面積的5%。另一方面，當連接位置的面積過小時，分離膜在連結位置處的連接力（附著力）小，其結果是分離膜易於從彼此剝離。因此，期望的是，在第一分離膜1和第二分離膜2彼此相對的平面中，連接位置的總面積為大於或等於整個平面的面積的1%。

接下來，說明第一分離膜1和第二分離膜2彼此部分地接觸的情況。當藉由減小第一分離膜1與第二分離膜2之間的空間4的壓力使第一分離膜1和第二分離膜2彼此接觸時，接觸位置的面積相對大。當第一分離膜1和第二分離膜2彼此接觸時，隨著接觸位置的面積減小，分離膜難以一起移動。因此，在第一分離膜1和第二分離膜2彼此相對的平面中，接觸部分的總面積期望為大於或等於整個平面的面積的80%，更期望為大於或等於整個平面的面積的90%。儘管它們僅彼此接觸，但是，如果整個相對表面彼此接觸並且分離膜整體的剛性變得過高，則該狀態接近當僅一個分離膜的厚度增加時的狀態。因此，期望的是空間4的壓力與外部壓力（大氣壓力）之間的差異為小於或等於10kPa，並且能夠調節接觸程度。

能夠從排出頭14排出第一流體。因此，第一流體可以是例如噴墨印表機中使用的墨。

第二流體是用於調節第一流體的壓力的流體。因此，第二流體不必是昂貴的墨。第二流體可以是例如通常具有接近於墨的比重的比重的水。然而，期望的是，為了抑制水的腐敗和抑制細菌繁殖的目的，使用添加了提供防腐效果的添加劑的水。

儘管期望的是第一流體和第二流體是液體，但是它們可以是黏性流體（或抗蝕材料）。特別地，由於第二流體調節第一流體的壓力，第二流體可以是氣體。

在流體容納構件中，更有效的是容納於第一容納室5的第一流體是壓印材料。理由如下。在例如半導體裝置的製造過程中，使具有圖案的模具與位於基板的壓印材料接觸並且模具的形狀被轉印到壓印材料以形成圖案的所謂的壓印技術是可用的。壓印材料作為第一流體容納於第一容納室5。由於壓印材料被用於形成非常微細的成型物，所以壓印材料不能與第二流體混合。取決於第二流體的組分，僅少量接觸就會改變第一流體（壓印材料）的組分。例如，第二流體中僅少量的金屬離子進入第一流體就引起第一流體被金屬離子污染，並且使第一流體難以被用作壓印材料。另外，僅少量異物進入第一流體就會影響圖案的形成。因此，當能夠抑制第一流體和第二流體混合的流體容納構件被用作壓印材料容納構件時，其效果非常大。當第一流體是壓印材料時，流體容納構件能夠被用作安裝於壓印設備的構件（匣）。

即使代替具有圖案的模具而在基板上對平坦模具（平坦化構件）加壓，流體容納構件也被有效地使用。這是因為，在該情況下，儘管第一流體例如為抗蝕劑，但是位於基板的抗蝕劑的組分與以上壓印材料的組分同樣重要。

儘管已經參照範例性實施例說明了本發明，但是應當理解的是，本發明不限於所公開的範例性實施例。所附申請專利範圍的範圍應符合最寬泛的解釋，以包含所有的這些變型、等同結構和功能。

1‧‧‧第一分離膜

1a‧‧‧頂部分

1b‧‧‧圓角部分

1c‧‧‧側面部分

1d‧‧‧外緣部

2‧‧‧第二分離膜

3‧‧‧橋

4‧‧‧空間

5‧‧‧第一容納室

6‧‧‧第二容納室

8‧‧‧頂部分

11‧‧‧殼體

12‧‧‧殼體

13‧‧‧流體容納構件

14‧‧‧排出頭

15‧‧‧排出口

17‧‧‧彎液面

18‧‧‧通氣孔

19‧‧‧壓力室

24‧‧‧連接管

25‧‧‧入口

26‧‧‧副儲槽

27‧‧‧第二流體

31‧‧‧控制閥

32‧‧‧液體供給泵

34‧‧‧主儲槽

37‧‧‧氣儲槽

41‧‧‧液面感測器

52‧‧‧測量區域

53‧‧‧感測器

71‧‧‧熔接線

72‧‧‧凸出部分

73‧‧‧孔

74‧‧‧氣泡

圖1示出了流體容納構件。

圖2示出了排出頭。

圖3示出了流體容納構件。

圖4A和圖4B示出了分離膜。

圖5A至圖5C示出了分離膜。

圖6A和圖6B示出了流體容納構件。

圖7示出了分離膜。

圖8示出了孔形成於流體容納構件的分離膜的狀態。

圖9示出了流體容納構件。

圖10示出了現有的流體容納構件。

Claims (20)

1. 一種流體容納構件，其包括： 　　第一容納室，其容納第一流體；以及 　　第二容納室，其容納第二流體， 　　其中，所述第一容納室和所述第二容納室藉由位於所述第一容納室的一側的第一分離膜和位於所述第二容納室的一側的第二分離膜彼此分離，並且 　　其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜彼此部分地連接或者彼此部分地接觸以根據所述第一容納室的內壓的改變或所述第二容納室的內壓的改變而一起移動。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一流體是從排出頭排出的流體。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，還包括排出頭，所述排出頭與所述第一容納室連通並且被建構成排出所述第一流體。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，還包括壓力調節單元，所述壓力調節單元與所述第二容納室連通並且被建構成調節所述第二流體的壓力。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一容納室包括由所述第一分離膜封閉的殼體的凹部，並且所述第二容納室包括由所述第二分離膜封閉的殼體的凹部。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜中的至少一者具有凸出形狀。
7. 根據申請專利範圍第6項所述的流體容納構件，其中，所述凸出形狀包括頂部分、側面部分以及佈置於所述頂部分與所述側面部分之間的圓角部分，並且 　　其中，所述頂部分比所述側面部分和所述圓角部分厚。
8. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜比所述第二分離膜厚。
9. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一容納室的所述內壓比外部壓力低。
10. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜在多個位置處彼此連接或彼此接觸。
11. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜被熱熔接在一起。
12. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜各具有凸出形狀，所述凸出形狀包括頂部分、側面部分以及佈置於所述頂部分與所述側面部分之間的圓角部分，並且 　　其中，使所述第一分離膜和所述第二分離膜彼此連接的橋的配置密度在所述頂部分處比在所述側面部分處和所述圓角部分處高。
13. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜藉由線狀橋彼此連接。
14. 根據申請專利範圍第13項所述的流體容納構件，其中，在使用中的所述流體容納構件的方位中，所述線狀橋沿著與重力方向正交的方向延伸。
15. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，作為間隙的空間設置於所述第一分離膜與所述第二分離膜之間並且與外部空氣連通。
16. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一分離膜和所述第二分離膜藉由不同於所述第一分離膜和所述第二分離膜的不同構件彼此連接。
17. 根據申請專利範圍第16項所述的流體容納構件，其中，所述不同構件是雙面膠帶。
18. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，作為間隙的空間設置於所述第一分離膜與所述第二分離膜之間，並且藉由減小所述空間的壓力使所述第一分離膜和所述第二分離膜彼此部分地接觸。
19. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第二流體是液體。
20. 根據申請專利範圍第1項所述的流體容納構件，其中，所述第一流體是壓印材料。