專利名稱：流體噴射裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體噴射裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
流體噴射裝置是具有能夠?qū)⒁后w(流體)作為液滴噴射的噴射頭并從 該噴射頭噴射各種液體的裝置。作為流體噴射裝置的代表，例如可以例舉 出噴墨式打印機(jī)等圖像記錄裝置，該噴墨式打印機(jī)具有作為流體噴射頭的 噴墨式記錄頭(以下簡稱為記錄頭)，從該記錄頭(噴射頭)的噴嘴開口 作為墨滴向記錄紙張等噴出對象物體噴出液體狀的墨水并使其附著而形成 像點(diǎn)，由此來進(jìn)行記錄(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開平9一39243號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
上述專利文獻(xiàn)所公開的記錄頭通過粘接劑而將形成有流路的流路形成 基板和形成有噴嘴開口的噴嘴板粘合在一起。因此，在流路內(nèi)的粘合區(qū)域 中，粘接劑為露出或一部分溢出的狀態(tài)。 一般來說，粘接劑對墨水的親液 性低，在流路內(nèi)的粘接劑露出的部分容易發(fā)生氣泡的吸附，由此可能會(huì)導(dǎo) 致印刷不良。因此，也可以考慮使用丙烯酸、尼龍(nylon)等親液性粘接 劑，但是此時(shí)難以獲得足夠的粘接性?；蛘撸部梢钥紤]使用親液性的墨 水，但是由于此時(shí)能夠使用的墨水有限，因此可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的自由度降 低。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種降低了由粘接 劑的粘合構(gòu)造構(gòu)成的流路內(nèi)的氣泡吸附的流體噴射裝置及其制造方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的流體噴射裝置包括具有噴射流體的多個(gè) 噴嘴、并且所述流體的流路由通過粘接劑形成的粘合構(gòu)造構(gòu)成的噴射頭，其中，所述粘接劑由以0.25wt^ 5.0wt^的比例添加了親液作用劑的粘接 樹脂構(gòu)成，所述親液作用劑賦予所述粘接樹脂對所述流體的親液性。
根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置，如后述的試驗(yàn)結(jié)果所示，由于包括以預(yù) 定的比例添加了親液作用劑的粘接樹脂，因此提高了構(gòu)成頭的粘接構(gòu)造的 粘接劑對流體的親液性。因此，在露出到流路內(nèi)的粘接劑上不易發(fā)生氣泡 的吸附。另外，由于即使粘接劑溢出到流路內(nèi)也不易發(fā)生氣泡吸附，因此 能夠簡單地管理粘接劑的溢出量。另外，能夠提高可用流體的設(shè)計(jì)自由 度。
另外，在上述流體噴射裝置中，優(yōu)選的是所述親液作用劑以0.5wt X 5.0wtX的比例添加在所述粘接樹脂中。另外，更加優(yōu)選的是所述親液 作用劑以1.0wt^的比例添加在所述粘接樹脂中。這樣一來，能夠獲得具 有上述那樣的親液性并具有足夠的接合強(qiáng)度的粘接劑。這里的Wt。/^表示重
另外，在上述流體噴射裝置中，優(yōu)選的是所述親液作用劑由表面活性 劑、抗靜電劑、或防霧劑構(gòu)成。根據(jù)該方式，能夠賦予粘接劑良好的對流 體的親液性。
此時(shí)，優(yōu)選的是所述表面活性劑由非離子表面活性劑或陰離子表面活 性劑構(gòu)成。這樣一來，當(dāng)作為流體而使用墨水時(shí)，不易受到墨水中的離子 型含有物的影響，從而能夠防止與墨水反應(yīng)而在頭內(nèi)產(chǎn)生異物等。因此， 能夠應(yīng)用于噴墨裝置。
另外，在上述流體噴射裝置中，優(yōu)選的是從所述噴嘴噴射的所述流體 為水性染料墨水或水性顏料墨水。
根據(jù)該方式，由于能夠從噴射頭噴射染料墨水或顏料墨水，因此本發(fā) 明特別適用于噴墨裝置。
本發(fā)明提供一種流體噴射裝置的制造方法，所述流體噴射裝置包括具 有噴射流體的多個(gè)噴嘴、并且所述流體的流路由通過粘接劑形成的粘合構(gòu) 造構(gòu)成的噴射頭，其中，通過粘接樹脂粘合所述噴射頭的構(gòu)成部件來形成 所述粘合構(gòu)造，所述粘接樹脂以0.25wt^ 5.0wtX的比例添加了親液作用 劑，所述親液作用劑賦予所述粘接樹脂對所述流體的親液性。根據(jù)本發(fā)明的流體噴射裝置的制造方法，由于粘接劑如后述的試驗(yàn)結(jié) 果所示包括以預(yù)定的比例添加了親液作用劑的粘接樹脂，因此提高了對流 體的親液性。因此，在露出到流路內(nèi)的粘接劑上不易發(fā)生氣泡的吸附。另 外，由于即使粘接劑溢出到流路內(nèi)也不易發(fā)生氣泡吸附，因此能夠簡單地 管理粘接劑的溢出量，從而能夠提供一種提高了可用流體的設(shè)計(jì)自由度的 流體噴射裝置。
另外，在上述流體噴射裝置的制造方法中，優(yōu)選的是在所述粘合工序 中使所述粘接樹脂熱熔化。
根據(jù)該方式，在粘接樹脂熱熔化時(shí)，通過粘接樹脂中含有的親液作用 劑滲出到表面，能夠通過親液作用劑中的親液性官能團(tuán)來提高粘接劑的表 面的親液度。


圖1是表示噴墨式打印機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造的簡要情況的立體圖； 圖2是表示記錄頭的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖3是表示粘接劑上的純水的靜態(tài)接觸角的測定結(jié)果的圖； 圖4是表示粘接劑上的墨水的靜態(tài)接觸角的測定結(jié)果的圖； 圖5是表示添加劑的添加量與粘接性的關(guān)系的測定結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的流體噴射裝置的實(shí)施方式。在以下的 附圖中，為了使各部件成為能夠識(shí)別的大小，適當(dāng)?shù)馗淖兞烁鞑考谋壤?尺。本實(shí)施方式的流體噴射裝置是噴射墨水等流體的裝置。作為流體噴射 裝置的一個(gè)例子，通過從記錄頭的噴射口向記錄介質(zhì)噴射墨水而對該記錄 介質(zhì)進(jìn)行記錄的噴墨式打印機(jī)來進(jìn)行說明。作為噴墨式記錄裝置的一個(gè)例 子，說明向作為記錄介質(zhì)的記錄紙張噴出(噴射)墨滴而對該記錄紙張進(jìn) 行記錄的噴墨式打印機(jī)(以下稱為打印機(jī))。
圖1是表示打印機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造的簡要情況的立體圖。
如圖1所示，打印機(jī)IJ1包括運(yùn)送印刷紙張P的供紙單元10、具有記錄頭24和托架22的托架單元20、運(yùn)送印刷紙張P的運(yùn)送單元60、用 于對記錄頭24進(jìn)行維修保養(yǎng)的墨水系統(tǒng)單元50。
并且，托架單元20與運(yùn)送單元60的上側(cè)連結(jié)，墨水系統(tǒng)單元50與運(yùn) 送單元60的側(cè)方連結(jié)，供紙單元10與托架單元20的背面?zhèn)冗B結(jié)，四個(gè)單 元合為一體。
記錄頭24如圖2所示以液滴狀從噴嘴211噴出墨水。如圖2所示，記 錄頭24包括構(gòu)成與噴出墨水的噴嘴211連通的壓力產(chǎn)生室221的流路形 成基板220、配置在所述壓力產(chǎn)生室221的上表面上并使壓力產(chǎn)生室221 產(chǎn)生壓力變化的壓電元件300、覆蓋壓電元件300并由SUS (不銹鋼)形 成的框體310。
流路形成基板220包括基板主體410和粘合在該基板主體410上的振 動(dòng)板400。另外，基板主體410通過利用粘接劑250將由SUS形成的板狀 部件粘合在一起而構(gòu)成。并且，在流路形成基板220的下表面?zhèn)?與壓電 元件300相反的一側(cè))通過粘接劑250粘合有噴嘴基板210，該噴嘴基板 210具有形成了多個(gè)噴嘴211的噴嘴形成面211A并由SUS構(gòu)成。S卩，記 錄頭24可以通過使用粘接劑250并利用熱熔敷(thermally welding)將各 個(gè)部件粘合在一起來制造。
上述粘接劑250是混勻了添加有添加劑(親液作用劑)的粘接樹脂而 形成的熱熔敷膜粘接劑，所述添加劑賦予粘接樹脂對墨水的親液性。添加 劑以0.25wtX 5.0wtX的比例被添加在粘接樹脂中。粘接劑250中的上述 添加劑的比例如后述的試驗(yàn)結(jié)果所示進(jìn)一步優(yōu)選為0.5wtQ% 5.0Wt。％，最 優(yōu)選的是1.0wt%。
作為粘接樹脂，使用熱可塑性樹脂。具體地說，使用金屬之間的粘接 性優(yōu)良的聚烯烴系樹脂(聚丙烯、聚乙烯、或EVA系)，例如三井化學(xué) 制的7 K^—VE300。
作為粘接樹脂，也可以使用以下樹脂。例如，聚丙烯、聚丁烯、聚甲 基戊烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯等聚烯烴系樹脂。作為其他的 粘接樹脂，可以使用乙烯基* a—烯烴共聚物、乙烯一醋酸乙烯共聚物 (EVA)、乙烯* (甲基)丙烯酸共聚物、乙烯* (甲基)丙烯酸酯共聚物等乙烯共聚物。
另外，上述添加劑由表面活性劑(surface-active agent)、抗靜電劑 (antistatic agent)、或防霧劑(antifog additive)構(gòu)成。作為噴墨用的添加 劑，特別優(yōu)選使用非離子 陰離子表面活性劑。這是因?yàn)椴灰资艿侥?的離子型含有物的影響，不會(huì)由于與墨水反應(yīng)而在頭內(nèi)(墨水流路內(nèi))產(chǎn) 生異物等。
作為非離子表面活性劑，例如可以例示出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯 垸基胺、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基酰胺、山梨聚 糖、丙二醇、聚丙二醇、脂族酸脫水山梨糖醇酯、烷基一甘油基醚。
另外，作為陰離子表面活性劑，例如可以例示出烷基磺酸鹽、垸基苯 磺酸鹽。
具體地說，在本實(shí)施方式中，粘接劑250作為添加劑而使用以聚氧乙 烯烷基醚和聚丙烯的混合母料(master batch)為主成分的、例如Chiba speciality chemical制的irugasurfh 1560 (相當(dāng)于后述的試驗(yàn)例子中的添加劑 (1))，或者使用以甘油脂肪酸酯為主成分的、例如Chiba speciality chemical制的Atmerl29V (相當(dāng)于后述的試驗(yàn)例子中的添加劑(2))。
粘接劑250在粘合時(shí)被熱熔敷。因此，粘接樹脂中含有的上述添加劑 會(huì)滲出(bleed)到表面，通過滲出的添加劑中的親液性官能團(tuán)，能夠提高 粘接劑250的表面的親液度。
記錄頭24作為其構(gòu)成部件(基板主體410、框體310、以及噴嘴基板 210)而使用SUS (不銹鋼)。因此，墨水對上述構(gòu)成部件的靜態(tài)接觸角 為30°以下。另外，墨水對上述粘接劑250的靜態(tài)接觸角如后述的試驗(yàn)結(jié) 果所示為30°以下。
這樣，粘接劑250通過如上所述以預(yù)定的比例含有添加劑而提高了對 墨水的親液性，由此具有與記錄頭24的構(gòu)成部件同等的親液性。在本實(shí) 施方式的打印機(jī)1中，作為上述墨水，可以使用水性染料墨水或水性顏料 墨水。
在噴嘴基板210上，在當(dāng)與流路形成基板220粘合時(shí)與各壓力產(chǎn)生室 221相對應(yīng)的位置形成有噴嘴211。另外，各壓力產(chǎn)生室221之間被未圖示的側(cè)壁分隔，經(jīng)由供應(yīng)口 224與作為共同的流路的貯存器223連通。另 外，在框體310上形成有用于向貯存器223供應(yīng)墨水的墨水導(dǎo)入口 225， 在流路形成基板220上設(shè)置有連通墨水導(dǎo)入口 225和貯存器223的導(dǎo)入路 徑226。墨水導(dǎo)入口 225的設(shè)置數(shù)量至少為從墨盒23供應(yīng)的墨水?dāng)?shù)(在本 實(shí)施方式中為四個(gè))。
這樣，由于記錄頭24中的流路R的壁面由利用上述粘接劑250形成 的粘合構(gòu)造構(gòu)成，因此在各個(gè)部件的粘接部分會(huì)由于粘接劑250的氣孔或 溢出而在流路壁面上形成凹凸。這里，流路R對應(yīng)于經(jīng)由墨水導(dǎo)入口 225 導(dǎo)入到記錄頭24內(nèi)的墨水在到達(dá)噴嘴211之前流經(jīng)的區(qū)域。
在由利用其他粘接劑(是指未如上所述那樣以預(yù)定的比例含有添加劑 的粘接劑)形成的粘合構(gòu)造構(gòu)成的記錄頭中，由于在流路壁面露出的粘接 劑對墨水不具有親液性，因此在流路內(nèi)產(chǎn)生、侵入的氣泡容易吸附，例如 即使進(jìn)行了通過吸引動(dòng)作從噴嘴211排出墨水的清潔等維修保養(yǎng)動(dòng)作，也 難以容易地排出氣泡。
與此相對，由于本實(shí)施方式的記錄頭24的流路R由利用粘接劑250 形成的粘合構(gòu)造構(gòu)成，其中所述粘接劑250如上所述被賦予了對墨水的親 液性，因此能夠在流路R內(nèi)實(shí)現(xiàn)墨水的順暢的流動(dòng)。
因此，即使在流路R內(nèi)粘接劑產(chǎn)生了氣孔或溢出，也能夠降低氣泡的 吸附。即使在流路R內(nèi)產(chǎn)生了氣泡的吸附，也能夠通過進(jìn)行上述吸引動(dòng)作 而將氣泡容易地排出到外部，因此能夠防止由于氣泡滯留在流路R內(nèi)而導(dǎo) 致墨水噴射不良。
另外，如上所述即使在墨水的流路R內(nèi)粘接劑250發(fā)生了溢出，也難 以產(chǎn)生氣泡的吸附，因此不需要嚴(yán)格地管理粘接劑的溢出量。另外，由于 露出到流路R內(nèi)的粘接劑250自身對墨水具有親液性，因此不需要使用親 液性墨水等特殊的墨水，從而能夠防止可用墨水的設(shè)計(jì)自由度降低。 (實(shí)驗(yàn)結(jié)果)
這里，對表示粘接劑(相當(dāng)于上述粘接劑250)的效果的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn) 行說明，其中所述粘接劑構(gòu)成本發(fā)明的打印機(jī)記錄頭中的粘合構(gòu)造。
圖3是表示粘接劑上的純水的靜態(tài)接觸角的測定結(jié)果的表，圖4是表示粘接劑上的墨水的靜態(tài)接觸角的測定結(jié)果的表，圖5是表示粘接劑中的 添加劑的添加量與粘接性的關(guān)系的測定結(jié)果的表。在圖3、圖4中，靜態(tài) 接觸角是指流路壁面上的純水或墨水(水性染料墨水)的靜態(tài)接觸角。另 外，在各圖中，將改變了粘接劑中含有的添加劑的種類的方式分別作為實(shí) 施例1 (聚氧乙烯烷基醚)、實(shí)施例2 (聚氧乙烯烷基胺)，粘接樹脂使 用聚烯烴系樹脂(聚丙烯、聚乙烯、EVA系)。另外，在各圖的表中，初 期是通過粘接劑剛剛形成了記錄頭的粘合構(gòu)造后測定的接觸角的結(jié)果，接 觸墨水液體后是在加速試驗(yàn)后測定的接觸角的結(jié)果，所述加速試驗(yàn)是將粘 接劑在6(TC下浸漬在墨水中兩個(gè)月的試驗(yàn)。
如圖3所示，確認(rèn)了添加劑1、 2均在添加量處于0.25wt% 10wt% 的范圍內(nèi)時(shí)提高了對純水的親液性。純水對如上述實(shí)施方式那樣用作頭的 構(gòu)成部件的SUS (不銹鋼)的靜態(tài)接觸角為70° 80°，因此通過使上述添 加劑1、 2配合，確認(rèn)了對粘接劑的靜態(tài)接觸角與對SUS的接觸角大致相 同。
另外，如圖4所示，確認(rèn)了添加劑1、 2均能夠提高對墨水(水性染 料墨水)的親液性。這里，墨水對用作頭的構(gòu)成部件的SUS (不銹鋼)的 靜態(tài)接觸角為30°。因此，通過使上述添加劑1、 2配合，確認(rèn)了對粘接劑 的靜態(tài)接觸角與對SUS的接觸角大致相同。
另外，如圖5所示，如果粘接劑中含有的添加劑的量過多，則對用作 頭的構(gòu)成部件的SUS (不銹鋼)的粘接性降低。作為粘接性可否的判斷基 準(zhǔn)，使用粘接劑是否會(huì)發(fā)生表面剝離這一判斷基準(zhǔn)。如果發(fā)生了表面剝 離，則由于墨水可能會(huì)從頭構(gòu)成部件與粘接劑的界面滲漏，因此粘接劑的 強(qiáng)度不夠。因此，確認(rèn)了添加劑1、 2均在添加量達(dá)到了 10wt^時(shí)會(huì)發(fā)生 表面剝離。
艮P，根據(jù)圖3至圖5所示的試驗(yàn)結(jié)果可知，在粘接劑以0.25wt% 5.0wt^的比例含有添加劑的情況下，能夠獲得足夠的粘接強(qiáng)度并對墨水具 有親液性。另外，作為上述添加劑的添加量，進(jìn)一步優(yōu)選0.5wt% 5.0wt %，最優(yōu)選的是設(shè)定為1.0wt%。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，在上述試驗(yàn)中使用了水性染料墨水，但只要使用具有 利用以上述比例添加了添加劑的粘接劑而形成的粘合構(gòu)造的頭，則即使是 水性顏料墨水也能夠獲得同樣的效果。
權(quán)利要求
1. 一種流體噴射裝置，包括具有噴射流體的多個(gè)噴嘴、并且所述流體的流路由通過粘接劑形成的粘合構(gòu)造構(gòu)成的噴射頭，所述流體噴射裝置的特征在于，所述粘接劑由以0.25wt％～5.0wt％的比例添加了親液作用劑的粘接樹脂構(gòu)成，所述親液作用劑賦予所述粘接樹脂對所述流體的親液性。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體噴射裝置，其特征在于， 所述親液作用劑以0.5wt% 5.0wt%的比例添加在所述粘接樹脂中。
3. 如權(quán)利要求2所述的流體噴射裝置，其特征在于， 所述親液作用劑以1.0wt^的比例添加在所述粘接樹脂中。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的流體噴射裝置，其特征在于， 所述親液作用劑由表面活性劑、抗靜電劑、或防霧劑構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求4所述的流體噴射裝置，其特征在于， 所述表面活性劑由非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的流體噴射裝置，其特征在于， 從所述噴嘴噴射的所述流體為水性染料墨水或水性顏料墨水。
7. —種流體噴射裝置的制造方法，所述流體噴射裝置包括具有噴射流 體的多個(gè)噴嘴、并且所述流體的流路由通過粘接劑形成的粘合構(gòu)造構(gòu)成的 噴射頭，所述流體噴射裝置的制造方法的特征在于，通過粘接樹脂粘合所述噴射頭的構(gòu)成部件來形成所述粘合構(gòu)造，所述 粘接樹脂以0.25wt^ 5.0wt^的比例添加了親液作用劑，所述親液作用劑 賦予所述粘接樹脂對所述流體的親液性。
8. 如權(quán)利要求7所述的流體噴射裝置的制造方法，其特征在于， 在所述粘合工序中使所述粘接樹脂熱熔化。
全文摘要
提供一種降低了由粘接劑的粘合構(gòu)造構(gòu)成的流路內(nèi)的氣泡吸附的流體噴射裝置及其制造方法。流體噴射裝置包括具有噴射流體的多個(gè)噴嘴(211)、并且流體的流路(R)由通過粘接劑(250)形成的粘合構(gòu)造構(gòu)成的噴射頭(24)。粘接劑(250)由以0.25wt％～5.0wt％的比例添加了親液作用劑的粘接樹脂構(gòu)成，所述親液作用劑賦予所述粘接樹脂對流體的親液性。
文檔編號(hào)B41J2/14GK101544117SQ2009101295
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者平澤雄輔, 森腰耕司, 赤瀨崇 申請人:精工愛普生株式會(huì)社