專利名稱：噴嘴板及制造噴嘴板的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有噴射液體的噴嘴孔的噴嘴板及該噴嘴板的制造方 法。本發(fā)明特別涉及一種噴嘴板，其噴射面具有通過電鍍形成的拒水 涂層，并且本發(fā)明涉及這種噴嘴板的制造方法。
背景技術：
噴墨頭包括具有多個噴嘴孔的噴嘴板，墨滴通過所述多個噴嘴孔 向記錄介質(zhì)噴射。已知有一種技術，該技術用于借助于在噴射面上 通過電鍍形成的拒水涂層，防止墨沉積在噴嘴孔的噴射開口(噴射開口 形成在噴嘴板的噴射面上)附近，并且因此穩(wěn)定墨滴的噴射方向(參考日 本未審專利公開No.2002-219808)。該公開文獻建議在噴射開口附近 設置分散電極，并且在電鍍期間將分散電極的電勢設定為等于噴嘴板 的電勢，以便使電流密度均勻以防止噴射開口附近的拒水涂層的厚度 不均勻，由此形成具有均勻厚度的拒水層。發(fā)明內(nèi)容但是，根據(jù)以上公開文獻，拒水涂層在每個噴射開口附近具有角 部。這會導致下面的問題。當用諸如橡膠的彈性材料制成的擦拭器擦 拭噴嘴板的噴射面時，在擦拭期間擦拭器擦下的異物可能粘附在拒水 涂層的角部上。而且，有一個問題是拒水涂層被接觸該角部的擦拭器 損壞。這些異物的粘附或由這些異物引起的損壞導致墨滴的噴射方向 的變化，因此使打印質(zhì)量劣化。本發(fā)明的目的是提供 一種噴嘴板，其能夠防止由于擦拭期間異物粘附到拒水涂層上或拒水涂層的損壞所造成的對于液滴噴射的干擾；以及制造該噴嘴板的方法。依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種噴嘴板，噴嘴板具有用于噴射 液體的噴嘴孔，噴嘴孔在噴嘴板的厚度方向上穿透。噴嘴板的噴射面 覆蓋有拒水涂層，所述噴射面具有所述噴嘴孔的噴射開口，所述拒水 涂層具有和噴嘴孔連通的通孔。所述通孔具有筆直部分和直徑擴展部 分。筆直部分鄰接噴嘴孔，且具有和噴射開口相同的直徑。直徑擴展 部分設置為和噴嘴孔一起將筆直部分介入，并且直徑擴展部分逐漸擴 展，從而直徑擴展部分的遠離筆直部分的部分具有比直徑擴展部分的 靠近筆直部分的部分大的直徑。在第一方面中，在擦拭期間，異物容易粘附到與直徑擴展部分對 應的部分，而不是粘附到與拒水涂層的筆直部分相對應的部分。因此， 液滴噴射不容易被干擾。而且，由于通孔在其出口附近具有直徑擴展 部分，避免了由于擦拭造成的對拒水涂層的損壞。因此，上述結構防 止在擦拭期間由于異物粘附到噴射面或拒水涂層的損壞而干擾液滴噴 射。另外，由于通孔具有靠近其出口處的直徑擴展部分，能夠防止在 擦拭期間擦拭器接觸通孔出口附近的區(qū)域而損壞。如果拒水涂層的通孔沒有筆直部分，即，在通孔僅具有直徑擴展 部分的情況下，有發(fā)生下列問題的可能性。即靠近通孔出口的區(qū)域更 容易形成不對稱形狀。這可能導致液滴噴射方向的彎曲。而且，這可 能導致液滴的再噴射，原因是彎月面的振動中心被致使更接近噴嘴 板的噴射面，且因此在墨噴射后發(fā)生振動。另一方面，依據(jù)上述結構，由于拒水涂層的通孔具有筆直部分， 通孔出口周圍的形狀能夠容易對稱，從而使液滴噴射的方向穩(wěn)定，并 且彎月面的振動中心相對遠離噴嘴板的噴射面。因此，防止了如上所 述的液滴的再噴射。另外，在具有拒水性的筆直部分處出現(xiàn)毛細現(xiàn)象。因此，液滴的 尾部被拉回，在液滴噴射后立即形成新的彎月面，因此允許在短時間 段內(nèi)進行下一次噴射。而且，具有筆直部分的拒水涂層比僅具有直徑擴展部分的結構厚。 這有助于增加拒水涂層的耐久性。因此，能夠在長時間段內(nèi)連續(xù)進行 穩(wěn)定的墨噴射。依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種制造噴嘴板的方法，所述噴嘴 板具有噴嘴孔，所述方法包括下列步驟(a)形成在作為噴嘴板的不透 光導電板的厚度方向上穿透導電板的所述噴嘴孔；(b)用光可固化樹脂 覆蓋導電板的第一表面，該表面具有所述噴嘴孔的作為噴射開口的一 個開口，并且將光可固化樹脂供應到噴嘴孔內(nèi)部與所述一個開口鄰接 的區(qū)域中；(c)通過對導電板施加從導電板的第二表面指向?qū)щ姲宓牡?一表面的光以便使光可固化樹脂的位于噴嘴孔內(nèi)部的一部分和光可固 化樹脂的位于噴嘴孔外部的另一部分固化，從而形成固化樹脂部分， 所述第二表面具有所述噴嘴孔的另一個開口，所述另一部分在從第二 表面到第一表面的方向上和所述一個開口重疊；(d)在步驟(C)之后，除 去光可固化樹脂的未固化部分；(e)在步驟(d)之后，通過利用所述可固 化樹脂作為掩模進行電鍍來形成拒水涂層；和(f)在步驟(e)之后，除去 固化樹脂部分。在步驟(e)中，調(diào)節(jié)電流密度，使得拒水涂層上的和噴 嘴孔連通的通孔具有筆直部分和直徑擴展部分，筆直部分鄰接噴嘴孔， 且具有和噴射開口相同的直徑，直徑擴展部分設置為和噴嘴孔一起將筆直部分介入，并且直徑擴展部分逐漸擴展，從而直徑擴展部分的遠 離筆直部分的部分具有比直徑擴展部分的靠近筆直部分的部分大的直 徑。在第二方面中，簡單地調(diào)節(jié)電鍍的電流密度使得如下噴嘴板的制 造成為可能，該噴嘴板的拒水涂層設有具有筆直部分和直徑擴展部分的通孔。


依據(jù)下面結合附圖進行的描述，本發(fā)明的其它以及進一步的目的、 特征和優(yōu)勢將得到更完全的展現(xiàn)，在附圖中-圖1是依據(jù)本發(fā)明的實施例的噴嘴板的橫截面視圖。圖2示出了噴嘴板的制造方法的說明圖，其中(a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)、 (f)分別示出了光可固化樹脂的供應步驟、固化步驟、未固化部分 除去步驟、鎳涂層形成步驟、拒水涂層形成步驟和可固化樹脂除去步 驟。圖3示出了在拒水涂層形成步驟中電鍍的電流密度和直徑擴展部 分的軸向長度之間的相互關系的圖表。圖4示出了直徑擴展部分的軸向長度和孔緣異物沉積率之間的相 互關系的圖表。具體實施方式

下面參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。下面的實施例涉及將本 發(fā)明應用于定位到噴墨頭的噴嘴板。首先，將參考圖1描述依據(jù)本實施例的噴嘴板P的結構。噴嘴板 P具有由不銹鋼制成的基板1，其厚度大體上為7(Hrni?；?具有噴 射作為液滴的墨的噴嘴孔2，該噴嘴孔形成為沿厚度方向貫穿基板。噴嘴孔2沿中心軸線O對稱，并且包括柱狀部分2b和截錐部分 2a。柱狀部分2b具有圓筒形周面且朝向基板1的噴射面la開口。截錐 部分2a具有截錐形周面并且在朝向背面lb的底面開口，其中背面lb 是基板1的噴射面la的相對側。柱狀部分2b具有大體上為20到30pm 的直徑d。截錐部分2a的頂部具有與柱狀部分2b的直徑相同的直徑并 且被連接到柱狀部分2b。由柱狀部分2b形成的朝向噴射面la開口作 為噴射墨的噴射開口 2c。噴射開口 2c具有在噴嘴孔2內(nèi)最小的直徑。噴射面la涂敷有作為中間層的鎳涂層6，并且拒水涂層3形成在 鎳涂層6上。拒水涂層3由包含諸如聚四氟乙烯或類似物的氟基高分 子材料的鎳鍍層形成，并且具有大體上為1.5pm的厚度。鎳涂層6不 包含氟基高分子材料，并且具有大體上為0.1pm的厚度。鎳涂層6和拒水涂層3分別具有通孔6a和3a，所述通孔6a和3a 和噴嘴孔2共用中心軸線0，并且與噴嘴孔2連通。噴嘴孔2的噴射 開口 2c或柱狀部分2b的內(nèi)壁沒有被鎳涂層6或拒水涂層3封閉。相 反，噴射面la的除噴射開口 2c以外的區(qū)域由鎳涂層6和拒水涂層3 覆蓋。拒水涂層3的通孔3a包括筆直部分3c和直徑擴展部分3b。筆直 部分3c鄰接噴嘴孔2，并且具有與噴射開口 2c相同的直徑。直徑擴展 部分3b提供為介入筆直部分3c和噴嘴孔2，并且逐漸擴展從而其更遠 離筆直部分3c的部分具有比其更靠近筆直部分3c的部分更大的直徑。 直徑擴展部分3b具有彎曲的周面從而向通孔3a的中心軸線O突出， 其沿中心軸線O的軸向長度X大于等于O.lpm但小于等于0.5pin。拒 水涂層3具有下表面3x和上表面3y,筆直部分3c在下表面3x開口 ， 直徑擴展放部分3b在表面3y開口 。下表面3x平行于噴射面la延伸。 上表面3y平行于下表面3x延伸且沿著軸線O與下表面3x間隔開。鎳 涂層6的通孔6a具有和噴射開口 2c相同的直徑d，也就是說，和筆直 部分3c相同的直徑d。因此，從柱狀部分2b到筆直部分3c形成了具 有直徑d的圓柱形空間。如上所述，依據(jù)本實施例的噴嘴板P，在擦拭期間，異物容易粘 附到與直徑擴展部分3b對應的部分，即，粘附到上表面3y和直徑擴 展部分3b的邊界，而不是粘附到與拒水涂層3的筆直部分3c對應的 部分。因此，墨噴射不容易被干擾。而且，由于通孔3a在接近其出口 處具有直徑擴展部分3b，可避免擦拭器導致的對拒水涂層3的損壞。因此，本實施例的結構防止在擦拭期間由于異物粘附到噴射開口 2c或 對拒水涂層3的損壞而干擾墨噴射。另外，由于通孔3a具有接近其出口處的直徑擴展部分3b，可以防 止擦拭器在擦拭期間由于接觸靠近通孔3a的出口的區(qū)域而被損壞。如果拒水涂層3的通孔3a沒有筆直部分3c，也就是在通孔3a僅 有直徑擴展部分3b的情況下，有發(fā)生下面問題的可能性。即，靠近通 孔3a出口的區(qū)域更容易形成不對稱形狀。這可能導致液滴噴射方向的 彎曲。而且，這可能導致液滴的再噴射，因為使彎月面的振動中心 更靠近噴嘴板P的噴射面la;并且因此在油墨噴射后發(fā)生振動。另一方面，如本實施例拒水涂層3的通孔3a具有筆直部分3c，這 會帶來如下的優(yōu)點。S卩，接近通孔3a的出口的區(qū)域能夠容易形成對稱 形狀。這會穩(wěn)定墨噴射方向。而且，由于彎月面的振動中心相對遠離 噴嘴板P的噴射面la，防止了上面提到的墨的再噴射。另外，在具有拒水性的筆直部分3c處出現(xiàn)毛細現(xiàn)象。因此，墨的 尾部被拉回，在墨噴射后立即形成新的彎月面，因此允許在短時間段 內(nèi)進行下一次噴射。而且，具有筆直部分3c的拒水涂層3比僅具有直徑擴展部分3b 的結構厚。這有助于增加拒水涂層3的耐久性。因此，可以長時間地 連續(xù)進行穩(wěn)定的墨噴射。另外，直徑擴展部分3b的周面彎曲從而向通孔3a的中心軸線O 突出。因此，與直徑擴展部分3b對應的部分、與筆直部分3c對應的 部分、和拒水涂層3的外表面可被分別光滑地連接。因此，上述結構 可以進一步抑制在擦拭期間由擦拭器對拒水涂層3造成的損壞以及擦 拭器本身的損壞。如下所述，如果直徑擴展部分3b的軸向長度x小于0.1^im，上表 面3y和直徑擴展部分3b的邊界在平面上看太靠近到噴射開口 2c。如 果直徑擴展部分3b的軸向長度x是0.1^m，例如，在平面上看，上述 邊界被布置于距離噴射開口 2c的周面大體上^m處。如果直徑擴展部 分3b的軸向長度x是0.5jLim，在平面上看，該邊界被布置于距離噴射 開口2c的周面大體上7到8pm處。因此，考慮異物的大小和形狀，如 果直徑擴展部分3b的軸向長度x小于0.1Mm，在擦拭期間異物粘附到 與拒水涂層3的筆直部分3c對應的部分的可能性更大，并且墨噴射更 顯著地由于異物的粘附而被干擾。如果軸向長度x超出0.5pm，需要降低拒水涂層形成步驟中電鍍 的電流密度。因此，需要花費更長時間來形成拒水涂層。如果形成拒 水涂層需要花費更長的時間，下面提到的浸入電鍍?nèi)芤褐械墓袒瘶渲? 可能膨脹。固化樹脂5限定拒水涂層3的筆直部分3c的直徑。因此， 固化樹脂5的膨脹可能導致筆直部分3c直徑不均勻。從這個觀點出發(fā)，如本實施例所示，拒水涂層3的厚度被限制為 約1.5pm，并且直徑擴展部分3b的軸向長度x被設置為大于等于0.1^im 但小于等于0.5pm。這種方式可能防止墨噴射被異物的粘附而干擾，并 且縮短制造時間。這里，當直徑擴展部分3b的軸向長度x是0.5iim時，生產(chǎn)時間縮 短為約20分鐘。因此，筆直部分3c將根本不會形成不均勻的直徑。而且，基板1由不銹鋼制成，并且比拒水涂層3薄的鎳涂層6形 成在基板1和拒水涂層3之間。因此，拒水涂層3向基板1的粘附力 增加。下面，參考圖2描述噴嘴板P的制造方法。首先，通過執(zhí)行壓制以形成截錐部分2a和柱狀部分2b，噴嘴孔2 形成到基板l(噴嘴孔形成步驟)上，其中基板1是不透光導電板。如果 壓制對噴射面la產(chǎn)生突起，諸如毛刺，進行研磨和拋光以除去這些突 起。噴嘴孔2可以通過蝕刻而來形成。此后，如圖2(a)所示，用輥等將作為抗蝕劑的光可固化樹脂膜4 加熱且同時壓著在基板1的噴射面la上。在調(diào)節(jié)加熱溫度、壓力、輥 速度等的同時，噴射面la被光可固化樹脂4覆蓋。然后，預定量的光 可固化樹脂4被供應到噴嘴孔2的柱狀部分2b的前端區(qū)域(光可固化樹 脂供應步驟)。這里，噴射面la對應于"第一表面"，而在噴射面la中 開口的噴射開口2c對應于"一個開口"。注意如果加熱溫度太高，諸如溫度遠高于玻璃化轉變點的溫度， 光可固化樹脂4開始表現(xiàn)為液態(tài)，并且因此噴射面la不能被涂布具有 所需的膜厚度(例如大體上15pm)的光可固化樹脂4。相反，如果加熱 溫度太低，膜不能軟化，從而所需的量的光可固化樹脂4不能被供應 到柱狀部分2b的前端區(qū)域。鑒于這一點，加熱溫度被設置為例如光可固化樹脂4開始表現(xiàn)出 類似軟化橡膠特征的玻璃化轉變點。注意，加熱溫度優(yōu)選設置在8(TC到IOO'C的范圍內(nèi)，但是，溫度 不限于該范圍。而且，為了容易向柱狀部分2b的前端區(qū)域供應所需的量的光可固 化樹脂4，光可固化樹脂4的厚度t優(yōu)選等于或小于柱狀部分2b的直 徑d。然后，如圖2(b)所示，沿從基板1的背面lb向噴射面la的方向發(fā)出的紫外光被施加到基板1以部分固化光可固化樹脂4(固化步驟)。這里，背面lb對應于"第二表面"，而截錐部分2a在背面lb中的開 口相當于"另一個開口"。光可固化樹脂4在噴嘴孔2內(nèi)的部分和光可固化樹脂4在噴嘴孔 2外、且沿從背面lb到噴射面la的方向與噴射開口 2c重疊的另一部 分被通過噴嘴孔2的光固化。因此，形成圓柱狀固化樹脂5。形成噴嘴 孔2的基板1在紫外光發(fā)射期間具有掩模的功能。因此，在沿著軸線 方向的任何點，固化樹脂5的直徑大體上等于噴射開口2c的直徑。這 里，曝光量被調(diào)整以防止光可固化樹脂4沿噴嘴孔2的徑向方向從噴 射開口 2c附近向外固化。此后，在噴射面la上的光可固化樹脂4的未固化部分，也就是不 同于固化樹脂5的部分，用諸如含有P/。-Na2C03的堿性顯影劑除去(未 固化部分除去步驟)。因此，如圖2(c)所示，留下的固化樹脂5從噴射 面la突出。在本實施例中，固化樹脂5從噴射面la的突出距離大體上 為15pm，并大于后面形成的鎳涂層6和拒水涂層3的總厚度。然后，在未除去留下的固化樹脂5的條件下進行電鍍，從而在噴 射面la上形成厚度大體上為O.lpm的鎳涂層6(鎳涂層形成步驟)。注 意固化樹脂5的功能是作為防止電鍍涂敷的掩模。在該步驟中，如圖 2(d)所示，鎳涂層6沒有形成在非金屬固化樹脂5上，但是選擇性地生 長在導電基板1上。注意留下的固化樹脂5從鎳涂層6的上表面突出。然后，如圖2(e)所示，拒水涂層3利用固化樹脂5作掩模通過電 鍍形成在鎳涂層6上(拒水涂層形成步驟)。在該步驟中，調(diào)節(jié)電鍍的電 流密度，以離開拒水層3的上表面3y的距離x的位置(見圖l)作為參考 位置，在參考位置下，拒水涂層3的內(nèi)周面接觸固化樹脂5，而在參考 位置之上的內(nèi)周面不接觸固化樹脂5，而是以如下方式逐漸遠離固化樹 脂5，即遠離噴射面la的內(nèi)周面的部分比靠近噴射面la的內(nèi)周面部分1更遠離固化樹脂5。換句話說，調(diào)節(jié)電流密度從而在拒水涂層3中形成具有筆直部分3c和直徑擴展部分3b的通孔3a。更具體地，電鍍的電 流密度是大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dm2。0.5A/dm2的電流密度產(chǎn)生具有軸向長度x大體上為0.5pm的直徑 擴展部分3b的拒水涂層3。 2A/dm2的電流密度產(chǎn)生具有軸向長度x大 體上為O.lpm的直徑擴展部分3b的拒水涂層3。當電流密度是0.5A/dm2 時，形成拒水涂層3的電鍍時間大體上為20分鐘，當電流密度是2A/dm2 電鍍時間大體上為5分鐘。在任一情況下，形成總厚度大體上為1.5pm 的拒水涂層3。注意電鍍液的溫度大體上為50°C。在通過上述方法形成拒水涂層3之后，3%-NaOH或類似的脫模劑 被用于熔化固化樹脂5并且將它從基板1上除去(固化樹脂除去步驟)。 因此，如圖2(f)所示，是完成的噴嘴板P，其中噴嘴孔2的噴射開口 2c 經(jīng)過鎳涂層6的通孔6a和拒水涂層3的通孔3a開放。如上所述，依據(jù)本實施例的用于制造噴嘴板P的方法，僅調(diào)節(jié)電 鍍的電流密度就能夠制造出這樣的噴嘴板P，其拒水涂層3提供有具有 筆直部分3c和直徑擴展部分3b的通孔3a。另外，基板1由不銹鋼制成，并且在拒水涂層形成步驟之前執(zhí)行 鎳涂層形成步驟，以在基板1的噴射面la上形成比拒水涂層3薄的鎳 涂層6。然后，通過拒水涂層形成步驟，在鎳涂層6上形成拒水涂層3。 以這種方式，增加了拒水涂層3對基板1的粘附性。鎳涂層6可以由非電解鍍層形成，但是，在這種情況下，除了用 于拒水涂層形成的生產(chǎn)設備外，還需要準備用于鎳涂層6形成的生產(chǎn) 設備。當鎳涂層6如在本實施例中所示地通過與用于形成拒水涂層3 相同的電鍍方式形成時，由于生產(chǎn)設備(除了電鍍液)可以共享，可以簡 化生產(chǎn)設備并且避免步驟復雜化。如下所述，如果在拒水層形成步驟中的電鍍的電流密度是2A/dm2 或更高，直徑擴展部分3b的軸向長度x減小。這會增加在擦拭期間異 物粘附到與拒水涂層3的筆直部分3c對應的部分的可能性。因此，由 于異物粘附造成的墨噴射的干擾變得明顯。而且，如果電流密度小于 0.5A/dm2，拒水涂層的形成花費很長時間。形成花費時間長可以導致筆 直部分3c的直徑不均勻。從這點看，如在本實施例中所示，拒水涂層形成步驟中電鍍的電 流密度設置為大于等于0.5A/dm2且小于等于2A/dm2。以這種方式，可 以防止墨噴射被異物的粘附干擾，并且可以縮短制造時間。下面，描述依據(jù)本實施例的制造方法的示例性變體。除了拒水涂 層形成步驟以外，下面的示例性變體與前述實施例中描述的方法相同。 也就是說，僅拒水涂層形成步驟被以不同于上述方式的方式而執(zhí)行。更具體地，在拒水涂層形成步驟中，首先以4A/dn^或更高的電流 密度進行電鍍，然后以大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dr^的電流密 度進行另一電鍍工序。在這種情況下，在拒水涂層形成步驟的開始用 4A/dn^或更高的電流密度進行電鍍。這形成拒水涂層3的厚度的大部 分，包括筆直部分3c。然后，用低于步驟開始時電流密度的電流密度， 形成直徑擴展部分3b。依據(jù)示例性變體，拒水涂層3的大部分厚度可以在步驟開始時期 在相對短的時間段內(nèi)形成。因此，形成整個拒水涂層3所花費的時間 減少。這對于形成較厚的拒水涂層3更有效。另外，后面應用的電流 密度被設置為大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dm2。以這種方式，可 以防止墨噴射被異物的粘附干擾，并且縮短制造時間。接下來，下面描述在拒水涂層形成步驟中對電鍍的電流密度進行的實驗。在實驗中，使用厚度為7(Him、由SUS430制成的基板1，其 具有噴嘴孔2，其中噴嘴2具有直徑d為20pm的柱狀部分2b。此后， 在對光可固化樹脂4加熱的同時將其壓著到基板1的噴射面la上。然 后，噴射面la被覆蓋有厚度大體上為15pm的光可固化樹脂4，并且 預定量的光可固化樹脂4被供應到噴嘴孔2的柱狀部分2b的前端區(qū)域。 之后，通過施加紫外光使光可固化樹脂4部分地固化形成固化樹脂5。 在除去光可固化樹脂4的未固化部分后，通過電鍍在噴射面la上形成 厚度為0.1pm的鎳涂層6。然后，拒水涂層形成步驟中電鍍的電流密度 被改變。然后，檢測拒水涂層3中直徑擴展部分3b的最終軸向長度x 和在擦拭期間對應于筆直部分3c的部分的最終異物沉積率，即孔緣異 物沉積率。拒水涂層3的厚度設置為1.5pm。注意孔緣異物沉積率是在其中異物通過擦拭而粘附到與筆直部分 3c對應的部分上的噴嘴孔2的數(shù)量和噴嘴孔2的總數(shù)的比率。下文中， 孔緣異物沉積率被簡稱為"比率"。圖3示出了在拒水涂層形成步驟中電鍍的電流密率和直徑擴展部 分3b的軸向長度x的相互關系的圖表。圖4示出了直徑擴展部分3b 的軸向長度x和比率的相互關系的圖。如圖3所示，當電流密度為0.5A/dn^時，直徑擴展部分3b的軸 向長度x為0.5pm，并且比率大體上為3%。隨著電流密度的增加，直 徑擴展部分3b的軸向長度x減小，并且當電流密度為4A/dr^時大體 上為0.03pm。如果電流密度超過4A/dm2，直徑擴展部分3b的軸向長 度x預期為漸近于(Him。而且，如圖4所示，當直徑擴展部分3b的軸 向長度x減小時，比率增加。 一旦直徑擴展部分3b的軸向長度x下降 到O.lpm以下，比率隨著長度的減少快速增加。當直徑擴展部分3b的 軸向長度x大體上為0.03pm時，即當電流密度為4 A/dm4寸，比率為 50%。如果直徑擴展部分3b的軸向長度x下降到0.03pm以下，即如果 電流密度超過4A/dm2，比率預期為漸近到超過50%的高比率因此，發(fā)現(xiàn)隨著電流密度的增加，直徑擴展部分3b的軸向長度X 減少并且孔緣異物沉積率增加。通過圖4可以理解，直徑擴展部分3b的徑向長度x越長，在擦拭 期間異物越難以粘附到與筆直部分3c對應的部分。而且，可以理解， 當直徑擴展部分3b的軸向長度x接近0時，即當直徑擴展部分3b幾 乎不存在且通孔3a僅由筆直部分3c形成時，在擦拭期間異物更容易粘 附到與筆直部分3c對應的部分。簡言之，可以理解直徑擴展部分3b有助于防止異物粘附到與筆直 部分3c對應的部分。如果異物粘附到與筆直部分3c對應的部分，墨從噴嘴孔2的噴射 由于異物而受到干擾，使墨噴射方向變化，因此使打印質(zhì)量劣化。從 這點看，形成直徑擴展部分3b是很重要的，可非常有助于防止異物粘 附。而且，即使制造條件或多或少發(fā)生改變，直徑擴展部分3b優(yōu)選地 保持防止異物粘附的高貢獻。如在圖4中觀察到的，隨著直徑擴展部 分3b的軸向長度x減小， 一旦長度下降到O.lnm以下，比率快速增加。 當直徑擴展部分3b的軸向長度x是O.lpm或更高時，相對于直徑擴展 部分3b的軸向長度x改變，比率變化更小，并且比率總是大體上低于 20%。依據(jù)圖3，為了形成具有軸向長度x為O.lpm或更大的直徑擴展 部分3b的拒水涂層3，電流密度應當設置為2A/dr^或更低。另一方面， 需要考慮制造時間和筆直部分3c的直徑的均勻性。因此，電流密度優(yōu) 選地被設置為至少形成具有軸向長度x為0.5pm的直徑擴展部分3b的 拒水涂層3的值，即值0.5A/dm2。相應地，在拒水涂層形成步驟中，電鍍的電流密度優(yōu)選地設置為大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dm2，從而直徑擴展部分3b的軸向 長度x是大于等于O.lpm但小于等于0.5pm。在實驗中，用非接觸式表面粗糙度測量，測量直徑擴展部分3b的 軸向長度x和直徑擴展部分3b從筆直部分3c的擴展(更具體地，用 Zygo:NewView 5032進行非接觸式三維表面形成/粗糙度測量)。注意噴嘴板P的基板1不限于由不銹鋼制造的板，可以是由不同 的材料制造的板。鎳涂層6的形成不限于電鍍，也可以利用諸如非電解鍍等的其它 方法。本發(fā)明不限于在其中鎳涂層6被形成在噴射面la和拒水涂層3之 間的結構。例如，代替鎳涂層6，噴射面la和拒水涂層3之間可以介 入鍍鉻層、鍍銅層、幾種鍍膜的層壓體等。可選地，拒水涂層3可以 被直接形成在噴射面la上，而沒有層插入它們之間。直徑擴展部分3b的周面不必為了向通孔3a的軸線0突起而彎曲。為了防止墨噴射被異物的粘附所干擾，并且為了縮短制造時間， 直徑擴展部分3b的軸向長度x優(yōu)選地大于等于O.l)iim但小于等于 0.5pin;但是，軸向長度x的范圍不限于此。特別地，直徑擴展部分3b 的軸向長度x，當其超過0.5nm時，優(yōu)選地在與筆直部分3c的直徑不 太一致的范圍內(nèi)。為了防止墨噴射被異物的粘附所干擾，并且為了縮短制造時間， 在拒水涂層形成步驟中電鍍的電流密度優(yōu)選地為大于等于0.5A/dm2且 小于等于2A/dm2，但是，電流密度的范圍不限于此。例如，電流密度 可以是0.5A/dn^或更低，這是為了比率被盡可能地減小的原因。但是，在這種情況下，需要小心避免筆直部分3C的直徑不均勻。這限制了制 造時間的可延長量。在固化步驟中作用到基板1上的光沿從基板1的背面lb向噴射面la的方向前進，但是，可它能夠沿不同于上述方向的方向前進，只要 光包括被沿著上述方向定向的分量。在固化步驟中，固化樹脂5的固化不必須完全固化，并可以是半 固化。由于固化反應沒有完成，這樣做將在固化樹脂5中留有粘附性。 由于該粘性，固化樹脂5不大可能由于后面步驟中的振動和沖擊而落 下。噴嘴板及其制造方法可應用到噴墨頭和不種類型的其它設備上。雖然已經(jīng)結合上面略述的具體實施例描述了本發(fā)明，對于本領域 技術人員而言，多種替代、改變和變化是顯而易見的。因此，如上面 闡述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例是為了解釋的目的，而不是限制目的。在 不背離如所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以 作出各種變化。
權利要求
1.一種噴嘴板，所述噴嘴板具有用于噴射液體的噴嘴孔，所述噴嘴孔在噴嘴板的厚度方向上穿透，其中噴嘴板的噴射面覆蓋有拒水涂層，所述噴射面具有所述噴嘴孔的噴射開口，所述拒水涂層具有和噴嘴孔連通的通孔；并且所述通孔具有筆直部分和直徑擴展部分，筆直部分鄰接噴嘴孔，且具有和噴射開口相同的直徑，直徑擴展部分設置為和噴嘴孔一起將筆直部分介入，并且直徑擴展部分逐漸擴展，從而直徑擴展部分的遠離筆直部分的部分具有比直徑擴展部分的靠近筆直部分的部分大的直徑。
2. 如權利要求l所述的噴嘴板，其中所述直徑擴展部分的周面彎 曲從而向所述通孔的中心軸線突出。
3. 如權利要求l所述的噴嘴板，其中所述直徑擴展部分的軸向長度大于等于O.lpm但小于等于0.5pm。
4. 如權利要求1所述的噴嘴板，其中所述噴嘴板由不銹鋼制造， 并且在所述噴射面和所述拒水涂層之間形成比所述拒水涂層薄的鎳涂 層。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的噴嘴板，其中所述拒水涂層 具有第一表面和第二表面，所述筆直部分在第一表面處開口，所述直 徑擴展部分在第二表面處開口，第一表面與噴射面平行地延伸，第二 表面與第一表面平行地延伸，且沿著所述通孔的中心軸線與第一表面 間隔開。
6. —種制造噴嘴板的方法，所述噴嘴板具有噴嘴孔，所述方法包 括下列步驟(a) 形成在作為噴嘴板的不透光導電板的厚度方向上穿透導電板的 所述噴嘴孔；(b) 用光可固化樹脂覆蓋導電板的第一表面，該表面具有所述噴嘴 孔的作為噴射開口的一個開口，并且將光可固化樹脂供應到噴嘴孔內(nèi) 部與所述一個開口鄰接的區(qū)域中；(c) 通過對導電板施加從導電板的第二表面指向?qū)щ姲宓牡谝槐砻?的光以便使光可固化樹脂的位于噴嘴孔內(nèi)部的一部分和光可固化樹脂 的位于噴嘴孔外部的另一部分固化，從而形成固化樹脂部分，所述第 二表面具有所述噴嘴孔的另一個開口，所述另一部分在從第二表面到 第一表面的方向上和所述一個開口重疊；(d) 在步驟(C)之后，除去光可固化樹脂的未固化部分；(e) 在步驟(d)之后，通過利用所述可固化樹脂作為掩模進行電鍍來 形成拒水涂層；和(f) 在步驟(e)之后，除去固化樹脂部分，其中在步驟(e)中，調(diào)節(jié)電流密度，使得拒水涂層上的和噴嘴孔連通的 通孔具有筆直部分和直徑擴展部分，筆直部分鄰接噴嘴孔，且具有和 噴射開口相同的直徑，直徑擴展部分設置為和噴嘴孔一起將筆直部分 介入，并且直徑擴展部分逐漸擴展，從而直徑擴展部分的遠離筆直部 分的部分具有比直徑擴展部分的靠近筆直部分的部分大的直徑。
7. 如權利要求6所述的制造噴嘴板的方法，其中 所述導電板由不銹鋼制成；所述方法在所述步驟(e)之前還包括在所述導電板的所述第一表面 上形成比所述拒水涂層薄的鎳涂層的步驟(g);并且在所述步驟(e)中，在所述鎳涂層上形成所述拒水涂層。
8. 如權利要求7所述的制造噴嘴板的方法，其中，在所述步驟(g;i 中，通過電鍍形成所述鎳涂層。
9. 如權利要求6所述的制造噴嘴板的方法，其中所述電流密度大于等于0.5A/dm2但小于等于2A/dm2。
10. 如權利要求6所述的制造噴嘴板的方法，其中，在所述步驟(e) 中，通過以第一電流密度電鍍、然后以第二電流密度電鍍來形成所述 拒水涂層，第二電流密度比第一電流密度低，且大于等于0.5A/dn^但 小于等于2A/dm2。
11. 如權利要求6到10中任一項所述的制造噴嘴板的方法，其中， 在所述步驟(e)中，所述拒水涂層形成為具有第三表面和第四表面，所 述筆直部分在第三表面處開口 ，所述直徑擴展部分在第四表面處開口 ， 第三表面與所述噴射面平行地延伸，第四表面與第三表面平行地延伸， 且沿著所述通孔的中心軸線與第三表面間隔開。
全文摘要
本發(fā)明提供噴嘴板及制造噴嘴板的方法。噴嘴板具有用于噴射液體的噴嘴孔，噴嘴孔在噴嘴板的厚度方向上穿透。噴嘴板的噴射面覆蓋有拒水涂層，所述噴射面具有所述噴嘴孔的噴射開口，所述拒水涂層具有和噴嘴孔連通的通孔。所述通孔具有筆直部分和直徑擴展部分。筆直部分鄰接噴嘴孔，且具有和噴射開口相同的直徑。直徑擴展部分設置為和噴嘴孔一起將筆直部分介入，并且直徑擴展部分逐漸擴展，從而直徑擴展部分的遠離筆直部分的部分具有比直徑擴展部分的靠近筆直部分的部分大的直徑。該噴嘴板能夠防止由于擦拭期間異物粘附到拒水涂層上或拒水涂層的損壞所造成的對液滴噴射的干擾。
文檔編號B41J2/14GK101323206SQ2008101094
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權日2007年6月12日
發(fā)明者中本光 申請人:兄弟工業(yè)株式會社