專利名稱：液體噴射頭和制造液體噴射頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有噴射面的液體噴射頭，在該噴射面中形成有用于噴射液滴的噴射開口，本發(fā)明還涉及一種制造液體噴射頭的方法。
背景技術(shù)：
已有一種具有噴射面的噴墨頭，在該噴射面中，在噴嘴開口的周邊上形成有拒水層，以便提高噴墨特性。例如，專利文獻1(日本專利申請?zhí)亻_No. 2006-334910)公開如下技術(shù)噴嘴開口形成于在噴射面中形成的細長孔中的每個細長孔的底部部分中，以便保護拒水層免受用于擦拭噴墨面的擦拭器影響。

發(fā)明內(nèi)容
在制造這樣的噴墨頭的過程中，當(dāng)拒水層形成在噴墨面上時，在每個噴嘴中均可形成不需要的拒水層。因此，僅通過用掩模材料覆蓋噴墨面而對噴墨面進行掩模，然后去除每個噴嘴中不需要的拒水層。在上述技術(shù)中，當(dāng)用掩模材料覆蓋噴射面時，在噴射面中形成的細長孔的形狀和位置關(guān)系可引起進入相應(yīng)細長孔的不相等的或不同的掩模材料量。在進入相應(yīng)細長孔的掩模材料的量不相等的情況下，難于精確調(diào)節(jié)掩模材料接合至噴射面的壓力，使得掩模材料不進入各噴嘴。這使得難以精確地只去除在各噴嘴中形成的拒水層。在拒水層不相等地殘留在噴嘴中的情況下，在噴嘴中引起噴射特性的變化，導(dǎo)致記錄特性的劣化。鑒于上述情形作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種在噴射開口中能夠減小液體噴射特性的變化的液體噴射頭，并且提供一種制造液體噴射頭的方法。根據(jù)本發(fā)明可實現(xiàn)上面所指出的目的，本發(fā)明提供一種液體噴射頭，該液體噴射頭包括基板構(gòu)件；以及致動器，該致動器構(gòu)造成對所述基板構(gòu)件中的液體施加液體噴射能量；其中該基板構(gòu)件具有(a)在基板構(gòu)件的厚度方向上形成的多個噴射孔和(b)噴射面， 該噴射面具有在噴射面中開口的多個噴射開口，其中通過所述多個噴射孔和所述多個噴射開口噴射液滴；其中噴射面具有多個第一凹進部分和多個第二凹進部分，所述多個第一凹進部分和所述多個第二凹進部分中的每一個均在一個方向上延伸，并在噴射面中形成為在與該一個方向垂直的凹進部分布置方向上彼此平行布置，其中多個噴射開口形成在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分中；其中多個第二凹進部分中的每個第二凹進部分與多個第一凹進部分中的對應(yīng)的一個第一凹進部分并排布置成使得多個第二凹進部分中的每個第二凹進部分與多個第一凹進部分中的對應(yīng)的一個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離等于或大于多個第一凹進部分中以最短的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的間隔距離，并短于多個第一凹進部分中以最大的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離；以及其中在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分上形成有拒液層，該拒液層由于進入第一凹進部分覆蓋拒液層的掩模材料而未被去除。
根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，第二凹進部分形成在噴射面中。因此，同只有第一凹進部分形成在噴射面中的情況比較起來，當(dāng)將掩模材料涂敷至噴射面時，能使進入相應(yīng)的第一凹進部分的掩模材料的量或壓力均勻或相等。因此，通過調(diào)節(jié)用于涂敷掩模材料的壓力能防止掩模材料進入噴射孔。結(jié)果，能夠精確地只去除在每個噴射孔上形成的拒液層，從而抑制噴射開口之間液體噴射特性的變化。同樣，當(dāng)用于清潔噴射面的擦拭器與噴射面接觸時，能使擦拭器與凹進部分的接觸壓力均勻。結(jié)果，能夠有效地清潔噴射面，并防止擦拭器和噴射面局部劣化在液體噴射頭中，掩模材料通過壓接到至少噴射面而覆蓋拒液層。去除未被掩模材料覆蓋的拒液層。在去除拒液層之后去除掩模材料。在液體噴射頭中，通過噴霧來涂敷拒水劑而形成拒液層。在液體噴射頭中，通過從基板構(gòu)件的與所述噴射面不同的另一側(cè)應(yīng)用的等離子蝕刻處理去除未被掩模材料覆蓋的拒液層。在液體噴射頭中，由在將掩模材料擠壓到噴射面上的同時在該一個方向上相對于基板構(gòu)件移動的擠壓構(gòu)件將掩模材料壓接到噴射面。在液體噴射頭中，通過利用堆疊有掩模材料的帶基材的輥轉(zhuǎn)印法形成掩模材料。 帶基材具有相反表面，所述相反表面中的一個表面接觸掩模材料。擠壓構(gòu)件構(gòu)造成從帶基材的相反表面中的另一表面擠壓帶基材。在液體噴射頭中，并排定位的第一凹進部分與第二凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離與在多個第一凹進部分中以最短的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離相同。根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，在凹進部分布置方向上彼此相鄰的第一凹進部分與第二凹進部分之間的分隔距離與以最短的距離彼此相鄰的兩個第一凹進部分之間的分隔距離相同。因此，在靠近以最短的距離彼此相鄰的第一凹進部分的區(qū)域處，能夠防止掩模材料以相對大的量(即相對大的深度)進入每個凹槽。在液體噴射頭中，在該一個方向上第二凹進部分的長度與在凹進部分布置方向上和該第二凹進部分相鄰的第一凹進部分的長度相同。根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，在該一個方向上第二凹進部分具有與在凹進部分布置方向上和該第二凹進部分相鄰的第一凹進部分相同的長度。因此，能使進入相應(yīng)的第一凹進部分的掩模材料的量均勻。在液滴噴射頭中，第一凹進部分中的每個第一凹進部分在凹進部分布置方向上的長度與第二凹進部分中的每個第二凹進部分在凹進部分布置方向上的長度相同。根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，第一凹進部分和第二凹進部分在凹進部分布置方向上具有相同的長度，從而使得較容易形成第一凹進部分和第二凹進部分。此外，能使掩模材料的進入量均勻。在液體噴射頭中，第一凹進部分布置成提供分別由第一凹進部分中的一些第一凹進部分構(gòu)成的多個第一凹進部分組，所述一些第一凹進部分在凹進部分布置方向上以一間隔距離彼此相鄰地接連布置，該一間隔距離短于多個第一凹進部分中以最大的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間的分隔距離。第二凹進部分布置在第一凹進部分組中的每個第一凹進部分組在凹進部分布置方向上的相反側(cè)中的每一側(cè)。
根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，兩個第二凹進部分分別布置在第一凹進部分組中的每個第一凹進部分組在凹進部分布置方向上的相反側(cè)。因此，能可靠地使進入第一凹進部分組相應(yīng)的第一凹進部分的掩模材料的量均勻。在液體噴射頭中，第一凹進部分與第二凹進部分中的每一個均由(a)基板構(gòu)件和 (b)鍍層限定，多個噴射開口在基板構(gòu)件中開口，并且鍍層在基板構(gòu)件的表面上形成為使多個噴射開口暴露。根據(jù) 如上所述的結(jié)構(gòu)，第一凹進部分和第二凹進部分中的每一個均由基板構(gòu)件和鍍層限定。因此，能夠容易且精確地形成第一凹進部分和第二凹進部分。根據(jù)本發(fā)明還可實現(xiàn)上面所指出的目的，本發(fā)明提供一種制造液體噴射頭的方法，該液體噴射頭包括基板構(gòu)件，該基板構(gòu)件具有(a)在基板構(gòu)件的厚度方向上形成的多個噴射孔和(b)噴射面，該噴射面具有在該噴射面中開口的多個噴射開口，其中通過所述多個噴射孔和所述多個噴射開口噴射液滴；以及致動器，該致動器構(gòu)造成對所述基板構(gòu)件中的液體施加液體噴射能量，該方法包括基部構(gòu)件形成步驟，該基部構(gòu)件形成步驟在基板構(gòu)件中形成(a)多個第一凹進部分和多個第二凹進部分，所述多個第一凹進部分與所述多個第二凹進部分中的每一個均在一個方向上延伸，并且所述多個第一凹進部分與所述多個第二凹進部分在噴射面中形成為在與該一個方向垂直的凹進部分布置方向上彼此平行布置；和(b)多個噴射孔，所述多個噴射孔分別與在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分中開口的多個噴射開口連通；拒液層形成步驟，該拒液層形成步驟在形成有所述多個第一凹進部分和所述多個第二凹進部分的噴射面上形成拒液層；壓接步驟，該壓接步驟將掩模材料壓接到噴射面，使得掩模材料進入第一凹進部分；拒液層去除步驟，該拒液層去除步驟去除沒有被掩模材料覆蓋的拒液層；以及其后的掩模材料去除步驟，該掩模材料去除步驟從基板構(gòu)件去除掩模材料，其中基部構(gòu)件形成步驟是以下步驟將多個第二凹進部分中的每個第二凹進部分和多個第一凹進部分中的對應(yīng)的一個第一凹進部分的形成為并排布置，使得所述多個第二凹進部分中的每個第二凹進部分與所述多個第一凹進部分中的對應(yīng)的一個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離等于或大于多個第一凹進部分中以最短的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的間隔距離，并短于多個第一凹進部分中以最大的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離。根據(jù)如上所述的方法，第二凹進部分形成在噴射面中。因此，同只有第一凹進部分形成在噴射面中的情況比較起來，當(dāng)將掩模材料涂敷至噴射面時，能使進入相應(yīng)的第一凹進部分的掩模材料的量或壓力均勻或相等。因此，通過調(diào)節(jié)用于涂敷掩模材料的壓力能防止掩模材料進入噴射孔。結(jié)果，能夠精確地只去除在每個噴射孔上形成的拒液層，從而抑制噴射開口之間液體噴射特性的變化。同樣，當(dāng)用于清潔噴射面的擦拭器與噴射面接觸時，能使擦拭器與凹進部分的接觸壓力均勻。結(jié)果，能夠有效地清潔噴射面，并防止擦拭器和噴射面局部劣化。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過閱讀以下本發(fā)明的實施例的詳細說明將更好地理解本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點和技術(shù)及工業(yè)重要性，其中
圖1是示出作為本發(fā)明的實施例的噴墨打印機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出圖1所示的噴墨頭的上表面的視圖；圖3是由圖2所示的單點劃線包圍的區(qū)域的放大圖；圖4是沿圖3中的線IV-IV截取的剖視圖；圖5是圖4所示的噴嘴孔的放大剖視圖；圖6是圖4所示的噴墨面的局部放大圖；圖7是示出制造圖1所示的噴墨頭的過程的方框圖；圖8A-8D是用于解釋制造圖4所示的噴墨頭的過程的視圖；以及圖9是用于解釋圖7所示的掩模材料壓接步驟的視圖。
具體實施例方式以下，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。噴墨打印機1為行式彩色噴墨打印機。如圖1所示，打印機1包括具有長方體形狀的殼體la。在殼體Ia的上部部分處設(shè)有排紙部分31。殼體Ia的內(nèi)部從該殼體Ia的上側(cè)按順序被分成三個空間A、B、C?？臻gA和B中的每個空間均為對延續(xù)至排紙部分31的饋紙路徑進行限定的空間。在空間A中饋送紙張并將圖像記錄在紙張上。在空間B中容納有一張或多張紙，并向空間A供應(yīng)每張紙。在空間C中容納有供墨源，以允許供應(yīng)墨。在空間A中設(shè)有(a)四個噴墨頭2 ； (b)構(gòu)造成饋送紙張的饋紙單元20和(c)用于引導(dǎo)紙張的引導(dǎo)部分等等。四個頭2中的每個頭均為行式頭，所述行式頭在作為一個方向的一個示例的主掃描方向上是細長的并具有作為外部形狀的大體上的長方體形狀。頭2 分別具有作為噴墨面2a的下表面，分別從所述噴墨面噴射作為墨滴的四種顏色的墨，即品紅色、青色、黃色和黑色的墨。頭2布置成在與主掃描方向垂直的副掃描方向上以預(yù)定的間距隔開(也就是說，副掃描方向?qū)?yīng)于與該一個方向垂直的凹進部分布置方向)。如圖1所示，饋紙單元20包括(a)皮帶輥6、7 ； (b)包繞輥6、7的無端供紙皮帶 8 ； (c)在副掃描方向上設(shè)置在饋紙皮帶8外的夾壓輥5和剝離板13以及(d)在副掃描方向上設(shè)置在饋紙皮帶8內(nèi)側(cè)的壓板9和張緊輥10等等。皮帶輥7是在圖1中的順時針方向上通過供應(yīng)馬達M旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輥。在皮帶輥7的旋轉(zhuǎn)期間，饋紙皮帶8沿圖1所示的粗箭頭旋轉(zhuǎn)或循環(huán) 。皮帶輥6是通過饋紙皮帶8的旋轉(zhuǎn)在圖1中的順時針方向上旋轉(zhuǎn)的從動輥。夾壓輥5設(shè)置成面對皮帶輥6，并構(gòu)造成將沿上游引導(dǎo)部分從供紙單元Ib供應(yīng)的每張紙P擠壓到饋紙皮帶8的外周表面8a上。剝離板13設(shè)置成面對皮帶輥7，并構(gòu)造成從外周表面8a剝離每張紙P，以將每張紙饋送或輸送至下游引導(dǎo)部分。壓板9設(shè)置成面對四個頭2，并從供紙皮帶8內(nèi)側(cè)支撐饋紙皮帶8的上部部分。結(jié)果，在外周表面8a與相應(yīng)頭2的噴墨面2a之間形成有適于圖像記錄的空間。張緊輥10向下擠壓或推壓皮帶輥7的下部部分，去除饋紙皮帶8的松弛。引導(dǎo)部分布置在饋紙單元20在副掃描方向上的相反側(cè)上。上游引導(dǎo)部分包括引導(dǎo)件27a、27b和一對饋紙輥26。該上游引導(dǎo)部分使供紙單元Ib與饋紙單元20彼此連接。 下游引導(dǎo)部分包括引導(dǎo)件29a、29b和兩對饋紙輥28。該下游引導(dǎo)部分使饋紙單元20與排紙部分31彼此連接。供紙單元Ib設(shè)置在空間B中。供紙單元Ib包括供紙盤23和供紙輥25。供紙盤23能安裝在殼體Ia上并能從該殼體Ia拆卸。供紙盤23具有向上開口的盒狀形狀，以便容納多張紙P。供紙輥25向上游引導(dǎo)部分供應(yīng)容納在供紙盤23中的紙張P中最上面的一張紙。 如上所述，在空間A和空間B中形成有從供紙單元Ib經(jīng)由饋紙單元20延伸至排紙部分31的饋紙路徑。沿引導(dǎo)件27a、27b由供紙輥26向饋紙單元20饋送從供紙盤23供應(yīng)來的紙張P。當(dāng)將紙張P在副掃描方向上饋送通過在頭2正下方的位置時，按順序從頭2 噴射墨滴，以在紙張P上記錄或形成彩色圖像。在饋紙皮帶8的右端剝離紙張P，并沿引導(dǎo)件29a、29b由兩饋紙輥28向上饋送該紙張P。然后，通過開口 30將紙張P排出到排紙部分 31上。在此，副掃描方向平行于由饋紙單元20饋送紙張P的饋紙方向，而主掃描方向平行于水平面并垂直于副掃描方向。在空間C中設(shè)有能安裝在殼體Ia上并能從殼體Ia拆卸的墨容器單元lc。墨容器單元Ic在其中容納布置成一排的四個墨容器49。通過未示出的管道向頭2供應(yīng)墨容器49 中相應(yīng)的墨。接下來將參考圖2-6解釋頭2。應(yīng)指出的是，在圖3中，出于較容易理解的目的以實線圖示壓力室110、孔隙112和噴嘴孔108，但這些元件位于致動器單元21下方，并因此應(yīng)以虛線圖示。此外，由于四個頭2具有相同的構(gòu)造，所以為了簡化起見，僅對所述頭2中的一個頭給出解釋。如圖2所示，四個致動器單元21固定至作為基板構(gòu)件的一個示例的通道單元15 的上表面15a。如圖3和4所示，在通道單元15中形成有具有多個壓力室110等的墨通道。 致動器單元21中的每個致動器單元均包括分別與壓力室110對應(yīng)的多個致動器，并具有用于通過由未示出的驅(qū)動器IC驅(qū)動而有選擇地對壓力室110中的墨施加液體噴射能量的功能。通道單元15具有長方體形狀。通道單元15的上表面15a具有在該上表面15a中開口的十個供墨開口 105b，從未示出的墨存儲器向所述十個供墨開口 105b供應(yīng)墨。如圖2 和3所示，在通道單元15中形成有(a)集管通道105，所述集管通道105中的每個集管通道與供墨開口 105b中的對應(yīng)的兩個供墨開口連通；和(b)副集管通道105a，所述副集管通道105a從各集管通道105分支。通道單元15的下表面用作噴墨面2a，在該噴墨面2a中大量噴墨開口 108a(分別作為噴射孔的一個示例的相應(yīng)噴嘴孔108的開口)形成為便布置成矩陣。同樣，在通道單元15的上表面15a中大量壓力室110形成為布置成矩陣。在本實施例中，在與致動器單元21中的每個致動器單元對置的區(qū)域中形成的壓力室110構(gòu)成十六個壓力室排，在所述十六個壓力室排的每個壓力室排中，壓力室110在主掃描方向上布置成相互等距隔開。這些壓力室排在副掃描方向上平行布置。與致動器單元 21中的每個致動器單元的外形(梯形形狀)相應(yīng)，在壓力室排中的每個壓力室排中包括的壓力室110的數(shù)量從各致動器單元21的梯形形狀的較長邊朝較短邊逐漸減少。噴墨開口 108a同樣以與壓力室110的布置方式相類似的方式布置。因此，如圖6所示，與壓力室排相應(yīng)，在噴墨面2a中形成的噴墨開口 108a構(gòu)成十六個噴墨開口排，在噴墨開口排中，噴墨開口 108a布置在主掃描方向上。噴墨開口排在副掃描方向上平行布置。如圖4所示，通道單元15由九塊板122-130和鍍層131構(gòu)成。九塊板122-130中的每塊板均由諸如不銹鋼的金屬材料形成，并且由鎳形成的鍍層131形成在板130的表面上。鍍層131和板122-130中的每一個均具有在主掃描方向上長的矩形平面。通過相應(yīng)的板122-130形成的通孔通過在對板122-130進行定位的同時將板 122-130彼此堆疊而彼此連通。結(jié)果，在通道單元15中形成有大量單獨的墨通道132，大量單獨的墨通道132從四個集管通道105經(jīng)由副集管通道105a、相應(yīng)副集管通道105a的出口和壓力室110延伸至噴嘴孔108的噴墨開口 108a。從墨存儲器經(jīng)由供墨開口 105b供應(yīng)到通道單元15中的墨從集管通道105轉(zhuǎn)移到副集管通道105a中。副集管通道105a中的墨流入單獨的墨通道132中的每個單獨的墨通道，并經(jīng)由分別用作限制器的孔隙112中的對應(yīng)的一個孔隙和經(jīng)由壓力室110中的對應(yīng)的一個壓力室到達噴嘴孔108中的對應(yīng)的一個噴嘴孔。噴嘴板130的與被饋送的紙張P面對的下表面為噴墨面2a。如圖5和6所示，在噴墨面2a中形成有在主掃描方向上延伸的分別作為第一凹進部分的一個示例的十六個凹槽109a和分別作為第二凹進部分的一個示例的十個偽凹槽109b。凹槽109a和偽凹槽109b 中的每一個均具有在副掃描方向上的特定寬度(在本實施例中160μπι)。凹槽109a和偽凹槽109b在副掃描方向上平行布置。在凹槽109a中的每個凹槽的底部部分(即限定每個凹槽109a的底部的部分)上，噴墨開口 108a在主掃描方向上布置成提供單個噴墨開口排。 每個凹槽109a均由噴嘴板130的下表面和鍍層131的細長孔的內(nèi)壁表面限定，該細長孔使噴墨開口排暴露。偽凹槽109b由噴嘴板130的下表面和鍍層131的細長孔的內(nèi)壁表面限定。此外，在包括凹槽109a和偽凹槽109b的相應(yīng)底部部分的整個噴墨面2a上形成有拒水層2b。應(yīng)指出的是，鍍層131的厚度(即凹槽109a和偽凹槽109b的深度)為3 μ m。在噴墨面2a的與致動器單元21面對的區(qū)域中，在副掃描方向上按順序從一側(cè) (圖6中的上側(cè))布置有(a)由兩個凹槽109a構(gòu)成的凹槽組Xl ； (b)分別由四個凹槽109a 構(gòu)成的三個凹槽組X2-X4 ；和(c)由兩個凹槽109a構(gòu)成的凹槽組X5。凹槽組X1-X5的在副掃描方向上相鄰的兩個凹槽組之間的分隔距離11-14中的每個分隔距離均大于凹槽組X1-X5 的在副掃描方向上對應(yīng)的一個凹槽組的分別在凹槽109a的相鄰的兩個凹槽之間的分隔距離Ia-Ik中的任一分隔距離。換句話說，多個凹槽109a中并排定位的每對凹槽109a之間的分隔距離中最大的或最長的分隔距離是分隔距離11-14。應(yīng)指出的是，多個凹槽109a中并排定位的兩個凹槽109a之間的分隔距離是在沒有形成偽凹槽109b的狀態(tài)下的兩個凹槽 109a之間的分隔距離。應(yīng)指出的是，分隔距離Ic是分隔距離Ia-Ik中最小的分隔距離。還應(yīng)指出的是，分隔距離lf、li中的每個分隔距離在本實施例中大體上等于分隔距離lc。此夕卜，分隔距離Ix比分隔距離11-14中的每個分隔距離小或短，所述分隔距離11-14中的每個分隔距離均為多個凹槽109a中彼此相鄰的成對凹槽109a中最大的值。凹槽組X1-X5中的每個凹槽組在副掃描方向上的相反側(cè)布置有偽凹槽109b中的兩個偽凹槽。偽凹槽109b中的每個偽凹槽與凹槽109a的在副掃描方向上相鄰的一個凹槽在主掃描方向上平行延伸，使得偽凹槽109b中的每個偽凹槽在主掃描方 向上具有與該相鄰的凹槽109a相同的長度。每個偽凹槽109b與對應(yīng)相鄰的凹槽109a之間在副掃描方向上的距離為分隔距離lx。此外，分隔距離Ix與凹槽組X2的凹槽109a中相鄰的兩個凹槽之間在副掃描方向上的分隔距離Ic相同。接下來將解釋制造頭2的方法，集中于作為基部構(gòu)件形成步驟的一個示例的用于形成噴嘴板130的步驟。如圖7所示，制造頭2的方法包括噴嘴開口形成步驟(過程)； 作為拒液層形成步驟的一個示例的拒水層形成步驟(過程)；作為壓接步驟的一個示例的掩模材料壓接步驟(過程)；作為拒液層去除步驟的一個示例的拒水層去除步驟(過程)； 和作為掩模材料去除步驟的一個示例的掩模材料剝離步驟(過程)如圖8A所示，在噴嘴開口形成步驟中，每個噴嘴孔108通過用于形成噴嘴板130 的金屬板狀基材形成為朝噴墨面2a逐漸變細。每個噴嘴孔108均通過如下加工形成(a) 通過利用沖壓機從噴嘴板130的后表面(即圖8A中的上表面)的壓力加工；和(b)對于噴嘴板130的前表面(即圖8A中的噴墨面2a或下表面)的拋光加工。例如，每個噴嘴孔 108均具有20 μ m的直徑。此外，如圖8B所示，在形成有噴嘴孔108的板狀基材的噴墨面 2a(具有在該噴墨面2a中開口的噴墨開口 108a)上形成鎳鍍層131。在形成鍍層131之前，在噴墨面2a上形成分別具有凹槽109a或偽凹槽109b的平面形狀的抗蝕膜。用于凹槽 109a的抗蝕膜中的每個抗蝕膜均具有160 μ m的寬度(在凹槽109a的寬度方向或副掃描方向上)，并覆蓋噴墨開口排中的對應(yīng)的一個噴墨開口排。從在擦拭器的擦拭期間防止外來物質(zhì)進入噴墨開口 108a的觀點，在每個噴墨開口排延伸的方向(即主掃描方向和擦拭器擦拭或移動的方向)上相對最遠的噴墨開口 108a在主掃描方向上位于覆蓋該噴墨開口排的對應(yīng)抗蝕膜的相對端內(nèi)達大約200μπι。與噴墨開口排的布置對應(yīng)，用于凹槽109a的抗蝕膜構(gòu)成六組。用于偽凹槽109b的抗蝕膜中的每個抗蝕膜均具有160 μ m的寬度。用于偽凹槽 109b的抗蝕膜部分覆蓋噴墨面2a，使得用于凹槽109a的抗蝕膜的組中的每個組在副掃描方向上介于用于偽凹槽109b的抗蝕膜中的對應(yīng)的兩個抗蝕膜之間。用于偽凹槽109b的抗蝕膜中的每個抗蝕膜與用于凹槽109a的抗蝕膜中的對應(yīng)的一個抗蝕膜之間的距離為間隔距離lc，該對應(yīng)的一個抗蝕膜最靠近用于偽凹槽109b的抗蝕膜中的該每個抗蝕膜。在該布置中，通過電鍍方法形成鍍層131。在該鍍層處理之后，鍍層131具有(a)分別用于噴墨開口排的多個細長孔，和(b)用于使噴墨面2a部分暴露的多個孔。結(jié)果，凹槽109a和偽凹槽 109b形成在噴墨面2a中。如圖8C所示，在拒水層形成步驟中，通過噴霧從與噴墨面2a面對的位置(即從噴墨面2a的離噴嘴孔108較遠的一側(cè))對在噴嘴開口形成步驟中形成了凹槽109a和偽凹槽 109b的噴墨面2a涂敷拒水劑，然后對噴嘴板130應(yīng)用熱處理，從而在噴墨面2a上形成拒水層2b。在涂敷拒水劑(即拒水劑涂敷步驟)中，拒水劑的部分通過相應(yīng)的噴墨開口 108a進入噴嘴孔108，由此在每個噴嘴孔108的內(nèi)壁表面上局部形成拒水層2b'。該拒水層2b' 不等的形成在每個噴嘴孔108的內(nèi)壁表面上，這可引起噴墨特性的變化。應(yīng)指出的是，可通過物理汽相沉積(蒸發(fā))或化學(xué)汽相沉積(蒸發(fā))形成拒水層2b。如圖8D所示，在掩模材料壓接步驟中，將掩模材料72和形成有拒水層2b的噴墨面2a壓接到一起。具體地，如圖9所示，通過利用用于掩模的帶構(gòu)件的輥轉(zhuǎn)印法進行掩模材料72的該壓接。用于掩模的帶構(gòu)件具有將掩模材料72堆疊在帶基材71上的雙層結(jié)構(gòu)。 在壓接中，諸如輥75的擠壓構(gòu)件在主掃描方向上相對于噴墨面2a移動。掩模材料72在輥 75的夾壓位置面對噴墨面2a并與該噴墨面2a接觸，并且從帶基材71的后表面(圖9中的下表面)朝噴墨面2a擠壓該帶基材71。在相對移動期間，擠壓力恒定。在本實施例中， 凹槽109a中的每個凹槽與凹槽109a中的一個凹槽或偽凹槽109b中的一個偽凹槽相鄰地設(shè)置成與該凹槽109a或偽凹槽109b大體上相距間隔距離lc。因此，同只有凹槽109a形成在噴墨面2a中的情況比較起來，當(dāng)將噴墨面2a和掩模材料72壓接到一起時，使進入相應(yīng)凹槽109a的掩模材料72的量(即深度)均勻或相等。因此，通過調(diào)節(jié)輥75經(jīng)由帶基材 71擠壓掩模材料72的壓力，能夠防止掩模材料72進入噴嘴孔108。在拒水層去除步驟中，從噴嘴板130的位于在掩模材料壓接步驟中已被掩模的噴墨面2a的相反側(cè)的表面對噴嘴板130應(yīng)用等離子蝕刻處理。結(jié)果，去除在每個噴嘴孔108 的內(nèi)壁表面上形成的未被掩模材料72掩模的不需要的拒水層2b'。在掩模材料剝離步驟中，從噴嘴板130的在拒水層去除步驟中已去除不需要的拒水層2b'的噴墨面2a剝離或去除掩模材料72。然后，清潔并干燥噴嘴板130。結(jié)果，完成形成噴嘴板130。如上所述，根據(jù)本實施例，偽凹槽109b形成在頭2的噴墨面2a中。因此，同只有凹槽109a形成在噴墨面2a中的情況比較起來，當(dāng)將噴墨面2a和掩模材料72壓接到一起時，使進入相應(yīng)凹槽109a的掩模材料72的量(即深度)均勻。因此，通過調(diào)節(jié)輥75經(jīng)由帶基材71擠壓掩模材料72的壓力能夠防止掩模材料72進入噴嘴孔108。結(jié)果，能夠精確地只去除在每個噴射孔108中形成的拒水層2b'，從而抑制噴射口 108a之間噴墨特性的變化。同樣，當(dāng)用于清潔噴墨面2a的擦拭器與噴墨面2a接觸時，能使擦拭器進入相應(yīng)的凹槽 109a、109b的深度或距離均勻。結(jié)果，能夠有效清潔噴墨面2a，并防止擦拭器和噴墨面2a 局部劣化。此外，在副掃描方向上彼此相鄰的偽凹槽109b與凹槽109a之間的分隔距離與十六個凹槽109a中以最短的距離彼此相鄰的兩個凹槽109a之間的分隔距離相同。因此， 在靠近以最短的距離彼此相鄰定位的凹槽109a的區(qū)域處，能夠防止掩模材料72以相對大的量(即相對大的深度)進入每個凹槽109a。此外，所有六個凹槽109a和十個偽凹槽109b具有相同的寬度，從而使得較易于形成凹槽109a和偽凹槽109b。此外，能使掩模材料72的進入量均勻。此外，每個偽凹槽109b具有與該偽凹槽109b相鄰的凹槽109a相同的長度，并與該相鄰的凹槽109a平行延伸。因此，能使進入相應(yīng)的凹槽109a的掩模材料72的量均勻。另外，凹槽組X1-X5中的每個凹槽組在副掃描方向上的相反側(cè)布置有偽凹槽109b 中的兩個偽凹槽。因此，能可靠地使進入凹槽組X1-X5相應(yīng)的凹槽109a的掩模材料72的量均勻。此外，凹槽109a和偽凹槽109b中的每一個均由噴嘴板130的下表面和鍍層131 的對應(yīng)的細長孔的內(nèi)壁表面限定，該細長孔使噴墨開口排暴露。因此，能夠容易且精確地形成凹槽109a和偽凹槽109b。另外，在掩模材料壓接步驟中，輥75在接觸基帶材料71的同時，旋轉(zhuǎn)并在主掃描方向上從噴墨 面2a的相對端部中的一端移動至另一端，使得在保持于帶基材71的表面上的掩模材料72面對噴墨面2a的狀態(tài)下，將掩模材料72擠壓到噴墨面2a上。因此，能夠使掩模材料72均勻地進入凹槽109a。盡管以上已描述了本發(fā)明的實施例，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不局限于圖示實施例的細節(jié)，而是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想到的各種變化和變型實現(xiàn)。例如，在上述實施例中，在副掃描方向上彼此相鄰的偽凹槽109b與凹槽109a之間的分隔距離與成對的十六個凹槽109a中以最短的距離彼此相鄰的兩個凹槽109a之間的分隔距離相同，但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，可將任一距離用作在副掃描方向上彼此相鄰的偽凹槽109b與凹槽109a之間的分隔距離，只要在副掃描方向上彼此相鄰的偽凹槽109b與凹槽109a之間的分隔距離等于或大于成對的十六個凹槽109中以最短的距離彼此相鄰的兩個凹槽109a之間的分隔距離、并短于成對的十六個凹槽109中以最大的距離彼此相鄰的兩個凹槽109a之間的分隔距離即可。此外，在上述實施例中，所有六個凹槽109a和十個偽凹槽109b具有相同的寬度， 但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，凹槽109a和偽凹槽109b中的至少一個可具有不同的寬度。此外，在上述實施例中，每個偽凹槽109b在主掃描方向上具有與在副掃描方向上與該偽凹槽109b相鄰的凹槽109a相同的長度，并在掃描方向上與相鄰的凹槽109a平行延伸，但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，至少一個偽凹槽109b可具有與該偽凹槽109b相鄰的凹槽109a的長度不同的長度，并與該相鄰的凹槽109a平行延伸。在該構(gòu)造中，在使偽凹槽109b在主掃描方向上比與該偽凹槽109b相鄰的凹槽109a長的情況下，在壓接中可使掩模材料72的進入量均勻。另外，在上述實施例中，凹槽組X1-X5中的每個凹槽組在副掃描方向上的相反側(cè)布置有偽凹槽109b中的兩個偽凹槽，但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，可僅在凹槽組 X1-X5中的每個凹槽組在副掃描方向上的一側(cè)布置有一個偽凹槽109，并且該一個偽凹槽 109可布置在凹槽組X1-X5的凹槽109中相鄰的兩個凹槽之間。此外，在上述實施例中，凹槽109a和偽凹槽109b中的每一個均由噴嘴板130的下表面和鍍層131對應(yīng)的細長孔的內(nèi)壁表面限定，該細長孔使噴墨開口排暴露，但該打印機1 不局限于該構(gòu)造。例如，可通過對噴嘴板130進行切削加工或蝕刻加工來形成凹槽109a和偽凹槽109b中的每一個。另外，在上述實施例中，在掩模材料壓接步驟中，輥75在接觸帶基材71的同時，旋轉(zhuǎn)并在主掃描方向上從噴墨面2a的相對端部中的一端移動至另一端，使得在保持于帶基材71的表面上的掩模材料72面對噴墨面2a的狀態(tài)下，將掩模材料72擠壓到噴墨面2a上， 但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，頭2可在輥75固定的狀態(tài)下移動。此外，可將任一機構(gòu)用作將掩模材料72擠壓到噴墨面2a上的機構(gòu)。例如，可將具有擠壓表面的擠壓構(gòu)件用于將掩模材料72擠壓到噴墨面2a的整個區(qū)域上。 在上述實施例中，在掩模材料72的壓接中調(diào)節(jié)輥75擠壓掩模材料72的壓力，從而防止掩模材料72進入噴嘴孔108，但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，能以允許掩模材料72進入噴嘴孔108的擠壓壓力壓接掩模材料72。在該打印機1以上述方式構(gòu)成的情況下，噴嘴孔108中的拒水層2b局部殘留在相應(yīng)噴墨開口 108a附近。然而，由于拒水層2b 的殘留量(即從噴墨開口 108a起的深度)相等，所以與在上述實施例中一樣能獲得均勻的噴墨特性。此外，在上述實施例中，使每個偽凹槽109b與在副掃描方向上最靠近該偽凹槽 109b的對應(yīng)凹槽109a之間的分隔距離Ix等于所有成對凹槽109a中最靠近的相鄰兩凹槽 109a之間的分隔距離lc，但該打印機1不局限于該構(gòu)造。例如，每個偽凹槽109b與在副掃描方向上最靠近該偽凹槽109b的對應(yīng)凹槽109a之間的分隔距離Ix可不同于所有成對凹槽109a中最靠近的相鄰兩凹槽109a之間的分隔距離lc，只要當(dāng)壓接掩模材料時，進入相應(yīng)凹槽109a的掩模材料72的量的變化在可接受的范圍內(nèi)即可。例如，可使每個偽凹槽10% 與在副掃描方向上最靠近該偽凹槽109b的對應(yīng)凹槽109a之間的分隔距離Ix等于如下最小值的平均值，所述最小值中的每個最小值是在凹槽組X1-X6對應(yīng)的一個凹槽組中分別在彼此相鄰的凹槽109a的對應(yīng)兩凹槽之間的分隔距離的最小值。替代性地，可使每個偽凹槽 109b與在副掃描方向上最靠近該偽凹槽109b的對應(yīng)凹槽109a之間的分隔距離Ix等于凹槽組X1-X6中分別在彼此相鄰的凹槽109a中的對應(yīng)兩凹槽之間的分隔距離中的平均值。
在上述實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于構(gòu)造成噴射墨滴的頭2，但本發(fā)明還可應(yīng)用于構(gòu)造成噴射不同于墨的液體的任一液體噴射頭
權(quán)利要求
1.液體噴射頭，包括 基板構(gòu)件；和致動器，所述致動器構(gòu)造成對所述基板構(gòu)件中的液體施加液體噴射能量； 其中所述基板構(gòu)件具有(a)在所述基板構(gòu)件的厚度方向上形成的多個噴射孔和(b)噴射面，所述噴射面具有在所述噴射面中開口的多個噴射開口，其中通過所述多個噴射孔和所述多個噴射開口噴射液滴；其中所述噴射面具有多個第一凹進部分和多個第二凹進部分，所述多個第一凹進部分和所述多個第二凹進部分中的每一個均在一個方向上延伸，并且所述多個第一凹進部分與所述多個第二凹進部分形成在所述噴射面中，從而在與所述一個方向垂直的凹進部分布置方向上彼此平行布置，其中所述多個噴射開口形成在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分中； 其中所述多個第二凹進部分中的每個第二凹進部分與所述多個第一凹進部分中的對應(yīng)的一個第一凹進部分并排布置，使得所述多個第二凹進部分中的所述每個第二凹進部分與所述多個第一凹進部分中的所述對應(yīng)的一個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的分隔距離等于或大于所述多個第一凹進部分中以最短的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的間隔距離，且短于所述多個第一凹進部分中以最大的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的分隔距離；以及其中在所述相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分上形成有拒液層，由于已進入所述第一凹進部分中從而覆蓋所述拒液層的掩模材料而導(dǎo)致所述拒液層未被去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭，其中所述掩模材料通過被壓接到至少所述噴射面而覆蓋所述拒液層， 其中去除沒有被所述掩模材料覆蓋的所述拒液層，并且其中在已去除所述拒液層之后去除所述掩模材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭，其中通過噴霧來涂敷拒水劑而形成所述拒液層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭，其中通過從所述基板構(gòu)件的與所述噴射面不同的另一側(cè)應(yīng)用的等離子蝕刻處理去除未被所述掩模材料覆蓋的所述拒液層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射頭，其中通過在將所述掩模材料擠壓到所述噴射面上的同時在所述一個方向上相對于所述基板構(gòu)件移動的擠壓構(gòu)件將所述掩模材料壓接到所述噴射面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體噴射頭，其中通過利用堆疊有所述掩模材料的帶基材的輥轉(zhuǎn)印法形成所述掩模材料， 其中所述帶基材具有兩個相反表面，所述兩個相反表面中的一個表面接觸所述掩模材料，并且其中所述擠壓構(gòu)件構(gòu)造成從所述帶基材的所述兩個相反表面中的另一表面擠壓所述帶基材。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的液體噴射頭，其中并排定位的所述第一凹進部分與所述第二凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的分隔距離與在所述多個第一凹進部分中以最短的距離并排定位的所述兩個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的分隔距離相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的液體噴射頭，其中所述第二凹進部分在所述一個方向上的長度與在所述凹進部分布置方向上和所述第二凹進部分相鄰的所述第一凹進部分在所述一個方向上的長度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的液體噴射頭，其中所述第一凹進部分中的每個第一凹進部分在所述凹進部分布置方向上的長度與所述第二凹進部分中的每個第二凹進部分在所述凹進部分布置方向上的長度相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的液體噴射頭，其中所述第一凹進部分布置成提供每個均由所述第一凹進部分中的一些第一凹進部分構(gòu)成的多個第一凹進部分組，所述一些第一凹進部分在所述凹進部分布置方向上以間隔距離彼此相鄰地接連布置，所述間隔距離短于所述多個第一凹進部分中以最大的距離并排定位的所述兩個第一凹進部分之間的分隔距離，并且其中所述第二凹進部分設(shè)置在所述第一凹進部分組中的每個第一凹進部分組的在所述凹進部分布置方向上的兩個相反側(cè)中的每一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的液體噴射頭，其中所述第一凹進部分與所述第二凹進部分中的每一個凹進部分均由(a)所述基板構(gòu)件和(b)形成在所述基板構(gòu)件的表面上的鍍層限定，所述多個噴射開口在所述基板構(gòu)件中開口，并且所述鍍層形成為使所述多個噴射開口暴露。
12.一種制造液體噴射頭的方法，所述液體噴射頭包括基板構(gòu)件，所述基板構(gòu)件具有(a)在所述基板構(gòu)件的厚度方向上形成的多個噴射孔和 (b)噴射面，所述噴射面具有在所述噴射面中開口的多個噴射開口，其中通過所述多個噴射孔和所述多個噴射開口噴射液滴；和致動器，所述致動器構(gòu)造成對所述基板構(gòu)件中的液體施加液體噴射能量，所述方法包括基部構(gòu)件形成步驟，所述基部構(gòu)件形成步驟在所述基板構(gòu)件中形成(a)多個第一凹進部分和多個第二凹進部分，所述多個第一凹進部分與所述多個第二凹進部分中的每一個均在一個方向上延伸，并且所述多個第一凹進部分與所述多個第二凹進部分形成在所述噴射面中，從而在與所述一個方向垂直的凹進部分布置方向上彼此平行布置；和(b)所述多個噴射孔，所述多個噴射孔分別與在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分中開口的所述多個噴射開口連通；拒液層形成步驟，所述拒液層形成步驟在形成有所述多個第一凹進部分和所述多個第二凹進部分的所述噴射面上形成拒液層；壓接步驟，所述壓接步驟將掩模材料壓接到所述噴射面，使得所述掩模材料進入所述第一凹進部分中；拒液層去除步驟，所述拒液層去除步驟去除未被所述掩模材料覆蓋的所述拒液層；以及其后的掩模材料去除步驟，所述掩模材料去除步驟從所述基板構(gòu)件去除所述掩模材料，其中所述基部構(gòu)件形成步驟是以下步驟，即將所述多個第二凹進部分中的每個第二凹進部分與所述多個第一凹進部分中的對應(yīng)的一個第一凹進部分形成為并排布置，使得所述多個第二凹進部分中的所述每個第二凹進部分與所述多個第一凹進部分中的所述對應(yīng)的一個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的分隔距離等于或大于所述多個第一凹進部分中以最短的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的間隔距離，且短于所述多個第一凹進部分中以最大的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在所述凹進部分布置方向上的分隔距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造液體噴射頭的方法，其中所述壓接步驟是如下步驟 通過在將所述掩模材料擠壓到所述噴射面上的同時在所述一個方向上相對于所述基板構(gòu)件移動擠壓構(gòu)件，將所述掩模材料壓接到所述噴射面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造液體噴射頭的方法，其中所述拒液層形成步驟包括拒水劑涂敷步驟，所述拒水劑涂敷步驟通過噴霧將拒水劑涂敷至所述噴射面。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造液體噴射頭的方法，其中所述拒液層去除步驟是從所述基板構(gòu)件的與所述噴射面不同的另一側(cè)進行等離子蝕刻處理的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造液體噴射頭的方法，其中所述壓接步驟是利用使用堆疊有所述掩模材料的帶基材的輥轉(zhuǎn)印法的步驟， 其中所述帶基材具有兩個相反表面，所述兩個相反表面中的一個表面接觸所述掩模材料，并且其中所述擠壓構(gòu)件構(gòu)造成從所述帶基材的所述兩個相反表面中的另一表面擠壓所述帶基材。
全文摘要
液體噴射頭和制造液體噴射頭的方法。液體噴射頭包括基板構(gòu)件和致動器?；鍢?gòu)件具有多個噴射孔和噴射面，噴射面具有多個噴射開口；噴射面具有每個均在一個方向上延伸的形成為在與該方向垂直的凹進部分布置方向上彼此平行布置的多個第一和多個第二凹進部分，所述多個噴射開口形成在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分中；每個第二凹進部分與對應(yīng)的一個第一凹進部分并排布置，使得其間在凹進部分布置方向上的分隔距離等于或大于以最短的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的間隔距離，且短于以最大的距離并排定位的兩個第一凹進部分之間在凹進部分布置方向上的分隔距離；在相應(yīng)的第一凹進部分的底部部分上形成有拒液層。
文檔編號B41J2/16GK102218921SQ2011100841
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者平出寬明 申請人:兄弟工業(yè)株式會社