CN101010198A - 液体喷头及其制造方法、图像形成装置、液体喷头的喷嘴部件、防墨膜形成方法、液体喷头、墨盒、及液体喷出记录装置 - Google Patents

Abstract

一种液滴喷头及其制造方法、图像形成装置、液滴喷头的喷嘴部件、防墨膜形成方法、液滴喷头、墨盒、及液体喷出记录装置。喷嘴板(3)通过在形成有作为喷嘴(4)的喷嘴孔(34)的由Ni金属板构成的喷嘴基材(31)的喷出面侧表面形成由硅树脂层构成的防水层(32)而成，在喷嘴基材(31)和作为防水层(32)的硅树脂层之间没有氧化膜，另一方面，为提高自然氧化膜或喷嘴基材(31)的接液性，在喷嘴基板(31)的喷嘴孔(34)的壁面(34a)形成有另外形成的作为耐接液膜的氧化膜(35)。

Description

液体喷头及其制造方法、图像形成装置、液体喷头的喷嘴部件、防墨膜 形成方法、液体喷头、墨盒、及液体喷出记录装置

技术领域

本发明涉及液体喷头及其制造方法、图像形成装置，特别是涉及表面具有防水层的液体喷头及其制造方法、具备液体喷头的图像形成装置、和液体喷头的喷嘴部件、防墨膜形成方法、液体喷头、墨盒、及液体喷出记录装置。

背景技术

作为打印机、传真机、复印装置、这些设备的复合机等图像形成装置，例如已知有喷墨记录装置。喷墨记录装置中，记录头使用液体喷头，对记录纸等被记录介质(下面称用纸，但纸对材质没有限制，也称作记录介质、转印纸、转印材料、被记录材料等)喷出作为记录液的墨滴，进行记录(图像形成、复印、打印、印刷等都是同义语)。

但是，液体喷头中，为从喷嘴喷出液滴而进行记录，喷嘴的形状、精度对墨滴的喷射特性产生了大的影响。另外，形成喷嘴孔的喷嘴形成部件的表面特性也对墨滴的喷射特性产生了大的影响。例如，当在喷嘴形成部件表面的喷嘴孔周边部附着墨水而产生不均匀的墨水贮留时，墨滴的喷出方向弯曲，或墨滴的大小产生偏差，从而产生墨滴的飞翔速度不稳定等不良情况。

因此，通常在液体喷头中，在液滴喷出侧表面形成防墨层(膜)、防水层等。

例如，在专利文献1中记载有形成氟类防水膜。在专利文献2中记载有：将硅油等离子聚合，形成防墨性薄膜的方法、及通过该方法得到的具有防墨性六甲基硅氧烷(ヘキサメチルジシロキサン)等薄膜的液体喷头的喷嘴板，在特许文献3中记载有：在形成氟类树脂共聚膜或硅树脂共聚膜的防墨膜后，在除去氧气及水分的惰性氛围气下进行加热处理，使防墨膜内含有的液体原料蒸发，使防墨膜固化。

另外，作为形成防水膜的方法，在特许文献4中记载有：一边维持从喷嘴背侧向表面放出气体的状态，一边将喷嘴表面浸渍到融解了防水防油材料的溶液中，然后，一边放出气体，一边从溶液分离喷嘴表面，放置后涂敷防水防油膜的方法；将液体喷出记录头的喷嘴板浸渍到融解了防水防油材料的溶液中，在喷嘴板表面形成防水防油膜，然后从该喷嘴板的背侧照射紫外线的方法；进行等离子处理的方法。

专利文献1：特开2001-232799号公报

专利文献2：特开2003-72085号公报

专利文献3：特开2003-72086号公报

专利文献4：特许第3379119号公报

如上所述，作为防水层，在使用了氟类树脂的喷头中，具体而言，采用对金属制喷嘴板表面实施Ni-PTFE的共析镀敷，并进行加热处理，由此形成PTFE表面的方法；在金属或树脂制的喷嘴板(基材)表面涂敷氟类防水剂的方法等。

在以这种氟类树脂为防水层的喷嘴形成部件的情况下，超过现有公知的表面张力30mN/m的染料墨水、颜料墨水可具有良好的防水性(防墨性)。

但是，本发明者进行了试验，确认存在如下课题，在使用30mN/m以下的表面张力低的墨水、及添加了氟类化合物的墨水时，不能显示足够的防水性(防墨性)。

另一方面，如上所述，在以硅树脂皮膜为防水墨的喷头中，具体而言，进行将液体硅树脂材料进行真空蒸镀的方法、和通过将硅油等离子共聚而形成的方法等。

但是，在使用了形成这些硅树脂皮膜的方法的情况下，成膜时需要进行真空处理，从而设备大型化，导致成本升高。另外，在真空蒸镀及等离子聚合时，成膜时间长，且形成的皮膜非常薄，因此，容易产生气孔等缺陷。进而在真空蒸镀及等离子聚合等方法中，产生如下课题，难以加厚硅树脂皮膜，且难以确保作为喷头维持恢复动作进行的喷嘴面(喷嘴形成部件的液滴喷出侧面)的摩擦及相对于墨水的足够的耐久性。

另外，如上述的专利文献4中所记载，在从喷嘴孔喷射气体的状态下，将喷嘴板浸渍到融解了防墨剂的溶液中，在喷嘴板表面形成防墨层的方法中，由于在喷射气体的同时浸渍在溶液中，故在溶液中产生了气泡，在液体在常温下固化的情况下，必须将溶液放置于大气中，从而难以维持液体状态，且存在防墨层的膜厚不能通过溶液粘度的变化来控制的课题。

但是，上述的专利文献1、2中没有考虑将防墨膜的喷嘴孔周围的边缘部分(开口部分缘端附近)的形状最优化。

即，通常以喷嘴孔局部为掩膜形成防水层，或在喷嘴板表面形成防水层之后再将喷嘴孔局部的防水层除去。在这些情况下，喷嘴孔周围的边缘部分的防墨膜如图1(a)所示，垂直于开口部中心线的平面的截面积随从喷嘴板离开而减小，成为具有尖锐部(尖形部分)的形状。

另外，在形成专利文献3的防水防油膜后，从背侧照射紫外线的方法、及进行等离子气体处理的方法中，开口部的截面积也随从喷嘴板离开而减小，成为具有尖锐端的形状。

当用由橡胶等材料形成的涂敷工具207摩擦这样的图1(a)所示的形状的喷嘴面时，如图1(b)所示，由于涂敷工具也抵接边缘部，故边缘部的防水墨可能容易剥离。

另外，如图1(c)所示，在充填墨水时，可能有在防墨膜201’和喷嘴板2的交界部分形成弯液面P的情况、和在防墨膜201’的尖端部形成弯液面Q的情况。因此，墨水喷射稳定性可能产生偏差。

因此，本发明者发明了如下方法，即，另外使用分配器将液状的硅树脂均匀地涂敷到喷嘴形成部件表面的所希望部分，形成防水层。但是，向由该方法形成的硅树脂层中充填墨水，确认了，硅树脂层随经过时间而从接触墨水的部分剥离，或硅树脂层也会因为为除去附着于喷嘴形成部件表面的墨水及形成弯液面而进行的摩擦而容易产生剥离。

发明内容

因此，本发明辨明上述的硅树脂层剥离的原因，直至完成本发明。

即，本发明是基于上述课题和见解而构成的，其目的在于，提供液体喷头及其制造方法以及图像形成装置，所述液体喷头具备提高硅树脂层和基材的密封性的喷嘴形成部件。

另外，本发明的目的在于，提供液体喷头的喷嘴部件、防墨膜形成方法、液体喷头、墨盒、液体喷出记录装置，所述液体喷头为即使从形成于液体喷头的基材表面的防墨膜的开口部缘端摩擦开口附近部分其也难以产生剥离的形状，形成为喷射稳定性也优良的形状。

为解决上述课题，本发明提供液体喷头，其构成为：防水层由硅树脂构成，在喷嘴基材的液滴喷出侧表面和防水层之间没有氧化膜，在喷嘴基材的喷嘴孔内壁面有氧化膜。

本发明提供液体喷头，其构成为：防水层由硅树脂构成，喷嘴基材的液滴喷出侧表面和防水层之间的氧化膜的厚度比喷嘴基材的喷嘴孔内壁面的氧化膜的厚度薄。

在这些本发明的液体喷头中，喷嘴基材优选由Ni形成。另外，记录液优选含有氟类化合物的记录液，记录液优选其动表面张力为30mN/m以下、Ph＝8～11范围内的记录液，优选记录液中添加防溶出剂。

本发明提供液体喷头的制造方法，制造本发明的液体喷头，其中，在大气中，在喷嘴基材上形成硅树脂防水层。

在此，优选在以从液滴喷出侧表面的相反面侧朝向液滴喷出侧表面侧的方式从喷嘴孔吹出空气的状态下，用分配器在喷嘴基材上涂敷硅树脂，形成防水层。另外，优选在喷嘴基材上进行氧化处理、等离子处理、或紫外线照射处理的表面氧化膜的除去及羟基取代后，在喷嘴基材上形成硅树脂的防水层。

本发明提供液体喷头的制造方法，制造本发明的液体喷头，其中，在喷嘴基材上进行氧化处理、等离子处理、或紫外线照射处理的表面氧化膜的除去及羟基取代后，在喷嘴基材上形成硅树脂的防水层。

在这些本发明的液体喷头的制造方法中，优选涂敷常温固化型的液状硅酮树脂，形成防水层。

本发明提供图像形成装置，其具备本发明的液体喷头。

根据上述本发明的液体喷头，由于防水层由硅树脂构成，在喷嘴基材的液体喷出侧表面和防水层之间没有氧化膜，在喷嘴基材的喷嘴孔内壁面具有氧化膜的结构，或者，防水层由硅树脂构成，喷嘴基材的液滴喷出侧表面和防水层之间的氧化膜的厚度比喷嘴基材的喷嘴孔内壁面的氧化膜的厚度薄的结构，故硅树脂和喷嘴基材的密封性提高，得到稳定的防水性，且得到稳定的液滴喷出特性。

根据上述本发明的液体喷头的制造方法，由于为在大气中在喷嘴基材上形成硅树脂的防水层的结构，故能够容易且低成本地形成防水层。

根据上述本发明的液体喷头的制造方法，由于为在进行氧化处理、等离子处理、或紫外线照射处理的表面氧化膜的除去及羟基取代后，在喷嘴基材上形成硅树脂的防水层的结构，故能够容易地得到本发明的液体喷头。

根据上述本发明的图像形成装置，由于具备本发明的液体喷头，故防水性能提高，得到优良的液滴喷出特性，因此，能够稳定地形成高画质的图像。

另外，为实现上述本发明的目的，本发明提供液体喷头的喷嘴部件，其通过在开设有液体喷出用开口部的液体喷头的基材表面形成防墨膜而成，其特征在于，该防墨膜的该开口部附近的垂直于该开口部的中心线的平面的截面积随着离开基材表面而逐渐增大。

所述的防墨膜的开口部附近的形状优选曲面形状。

包括所述的开口部的中心线的平面的截面的防墨膜的该开口部附近的曲线的曲率半径优选该防墨膜的厚度以上。

含有所述的开口部的中心线的平面的截面的防墨膜的该开口部缘端到该开口部附近的曲线为大致圆弧曲线，该圆弧的曲率半径优选该防墨膜的厚度以上。

通过含有所述的开口部的中心线的平面的截面的防墨膜的该开口部的缘端的切线优选距含有该短部的喷嘴部件表面的角度为低于90度。

所述的液体喷头的基材优选由金属或树脂构成。

优选在液体喷头的液体喷出面的所述的防墨膜的基础上，在开口部内壁形成开口部内壁的防墨膜，直至达到预定的深度。

液体喷头的液体喷出面的所述的防墨膜优选开口部附近以外的厚度为0.1μm以上。

上述的防墨膜的表面粗糙度优选0.2μm以下。

另外，本发明提供防墨膜的形成方法，在开设有液体喷出用的开口部的液体喷头的基材表面形成防墨膜，其特征在于，从该液体喷头的基材的液体喷出面的相反侧喷射气体，同时利用涂敷装置涂敷防墨膜的材料。

另外，上述方法是在开设有液体喷出用的开口部的液体喷头的基材表面形成防墨膜，其特征也可以为，通过涂敷装置在该液体喷头的基材的液体喷出面涂敷防墨膜的材料，在该材料进入到开口部的预定的深度的时刻，从该液体喷头的基材的液体喷出面的相反侧喷出气体。

优选所述的涂敷装置的可涂敷宽度与液体喷头的基材表面的涂敷对象宽度大致相同，且只是使涂敷装置向一方向平行移动一次，完成涂敷。

所述的涂敷装置为分配器，优选通过在将该分配器和液体喷头的基材之间的间隔在保持预定距离的同时使其移动，由此进行涂敷。

所述的防墨膜的材料优选硅树脂或氟树脂。

优选所述的硅树脂为室温固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在基材表面进行涂敷，并以室温在大气中放置使其聚合固化，形成防墨性皮膜。

优选所述的硅树脂为加热固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在基材表面进行涂敷，并进行加热处理使其固化，形成防墨性皮膜。

优选所述的硅树脂为紫外线固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在基材表面进行涂敷，并照射紫外线使其固化，形成防墨性皮膜。

优选所述的硅树脂的粘度为100cp(厘泊)以下。

另外，本发明提供液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，利用所述的第二方式的防墨膜形成方法形成防墨膜。

再有，本发明提供液体喷头，其特征在于，具备所述的第一或第三方式的液体喷头的喷嘴部件。

再有，本发明提供墨盒，其特征在于，具备所述的第四方式的液体喷头。

还有，本发明提供液体喷出记录装置，其特征在于，具备所述的第四方式的液体喷头，使用该液体喷头进行图像形成。

在所述的液体喷出记录装置中，优选使用的墨水为表面张力为70mN/m以下的液体。

优选所述的墨水含有氟类界面活性剂。

优选所述的墨水含有颜料。

根据所述的发明，可使从液体喷头的基材表面形成的防墨膜的开口部缘端到开口部附近的部分为即使进行摩擦也难以产生剥离的形状，并且为喷射稳定性也优良的形状。

根据本发明，可提供具备提高了硅树脂层和基材的密封性的喷嘴形成部件的液体喷头及其制造方法、以及图像形成装置。

另外，可提供从液体喷头的基材表面形成的防墨膜的开口部缘端到开口部的附近为即使进行摩擦也难以产生剥离的形状，且形成喷射稳定性也优良的形状的液体喷头的喷嘴部件、防墨膜形成方法、液体喷头、墨盒、及液体喷出记录装置。

附图说明

图1(a)(b)(c)是开口部缘端附近含有尖锐端的现有的液体喷头喷嘴板的剖面图；

图2是表示本发明的液体喷头之一例的分解立体图；

图3是沿同喷头的液室长度方向的剖面说明图；

图4是图3的主要部分放大图；

图5是沿同喷头的液室短边方向的双节距(バイピツチ)结构的剖面说明图；

图6是沿同喷头的液室短边方向的法向节距结构的剖面说明图；

图7是同喷头的喷嘴板的主要部分放大剖面说明图；

图8是图7的主要部分放大剖面放大图；

图9是表示同喷头的其它例的主要部分剖面说明图；

图10(a)(b)是对比较例的喷嘴板的说明提供的放大剖面说明图；

图11是表示氧化膜的有无和防水层的剥离的关系的试验结果之一例的说明图；

图12是表示耐接液膜(氧化膜)相对于墨水特性等的有无和喷嘴基材的溶出关系的试验结果之一例的说明图；

图13(a)(b)(c)(d)是对本发明的液体喷头的制造方法之一例的说明提供的剖面说明图；

图14是表示本发明的图像形成装置之一例的整体结构图；

图15是同主要部分平面说明图；

图16是通过本实施例制造的液体喷头喷嘴板的剖面图；

图17(a)(b)(c)是说明该剖面图的形状特性的图；

图18(a)(b)(c)是说明比较例的形状特性的图；

图19是表示利用使用了本实施例的分配器4的涂敷形成防墨膜的结构的图；

图20(a)是表示本实施方式的，(b)是表示一般的针前端形状和涂敷动作的关系的图；

图21是表示使用本实施例的分配器形成防墨膜的动作的图；

图22是形成开口部内壁的防墨膜和墨水喷出面的防墨膜时的液体喷头喷嘴板的剖面图。

符号说明

1流路形成部件

2振动板

3喷嘴板(喷嘴形成部件)

4喷嘴

6液室

12压电元件

31喷嘴基材

32防水层(硅树脂层)

34喷嘴孔

35氧化膜

36自然氧化膜

50分配器

103滑架

107记录头

158刮板

201防墨膜(例如硅树脂皮膜)

202喷嘴板(例如Ni制)

203墨水

204分配器(注射器)

205针

206气体

207涂敷工具

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。

实施例1

参照图2～图6说明本发明的液体喷头的第一实施例。图2是同喷头的分解立体说明图，图3是沿同喷头的液室长度方向的剖面说明图，图4是图3的主要部分放大图，图5及图6是表示沿同喷头的液室短边方向的不同例的剖面说明图。

该液体喷头具有例如由单晶硅基板形成的流路板1、与该流路板1的下面结合的振动板2、与流路板1的上面结合的喷嘴形成部件即喷嘴板3，通过它们形成经由连通路5连通喷出墨滴的喷嘴4的加压液室6、流体阻力部8、经由流体阻力部7与液室6连通的连通部9，并经由形成于振动板2上的供给口10从后述的构架部件17上形成的共通液室8向连通部9供给记录液(例如墨水)。

而且，在形成液室6的壁面的振动板2的面外侧(液室6的相反面侧)，对应各加压液室6，经由振动板2上形成的连接部11接合作为压力产生装置的层叠型压电元件12的上端部，该层叠型压电元件12的下端部与支承基板13接合固定。另外，支承基板13也可以为分割成各压电元件12的各列的构成。

该压电元件12通过将压电材料层14和内部电极15a、15b交互层叠而成。该情况下，既可以为使用d33方向的变位作为压电元件12的压电方向对液室6内的墨水进行加压的结构，也可以为使用d31方向的变位作为压电元件12的压电方向对加压液室6内的墨水进行加压的构成。

另外，流路板1及振动板2的周围与例如由环氧类树脂或聚苯撑硫醚(ポリフエニレンサルファイド)通过射出成形而形成的构架部件17粘接，并将该构架部件17和支承基板13的未图示的部分用粘接剂等相互固定。而且，在该构架部件17上形成上述的共通液室8，同时在该共通液室8内形成用于从外部供给记录液的未图示的供给路(连通管)，该供给路进一步与未图示的记录液墨盒等记录液供给源连接。

进而，为给予压电元件12驱动信号，而通过焊接、ACF(各向异性导电膜)接合或引线接合连接FPC电缆18，在该FPC电缆18上安装有用于对各压电元件12选择性施加驱动波形的驱动电路(驱动用IC)。

在此，流路板1通过例如使用氢氧化钾水溶液(KOH)等碱性蚀刻液对结晶面方位(110)的单晶硅基板进行各向异性蚀刻，分别形成构成连通路5、成为加压液室6的贯通孔、流体阻力部7、连通部9等的槽部。

振动板2由镍(Ni)金属板形成，通过电成形法(电铸)制造。该振动板2将对应加压液室6的部分设为用于使变形容易的薄壁部，在中央部设有用于与压电元件12接合的连接部11。

另外，在液室短边方向(喷嘴4的并列方向)，如图5所示，既可以为将压电元件12和支柱部22交互配置的双节距结构，或如图6所示，也可以为不设置支柱部22的法向节距结构。

喷嘴板3由镍(Ni)金属板形成，通过电成形法(电铸)制造。在该喷嘴板3上，对应各加压室6形成有直径10～35μm的喷嘴4，并通过粘接剂与流路板1接合。而且，如后述，在该喷嘴板3的液滴喷出侧面(喷出方向的表面：喷出面或液室6侧的相反面)设有由硅树脂形成的防水层。

在这样构成的液体喷头中，在用例如冲压方式驱动时，通过根据从未图示的控制部记录的图像选择性对多个压电元件2施加20～50V的驱动脉冲电压，使施加了脉冲电压的压电元件12变位，使振动板2沿喷嘴板3方向变形，并通过液室6的容积(体积)变化对液室6内的液体进行加压，由此从喷嘴板3的喷嘴4喷出液滴。而且，液室6内的压力随液滴的喷出而降低，由于此时的液流的惯性而在液室6内产生若干负压。在该状态下，通过将电压对压电元件12的施加设为截止状态，使振动板2返回原来位置，从而液室6成为原来的形状，因此，进一步产生负压。此时，从通过未图示的液罐的液体供给管进入的液体充填到液室6内，并根据下一驱动脉冲的施加从喷嘴4喷出液滴。

其次，参照图7及图8详细说明该液体喷出头的喷嘴板3。另外，图7是同喷嘴板3的一个喷嘴部分的放大剖面说明图，图8是同喷嘴板的更主要部分放大剖面说明图(另外，为便于理解，将局部截面阴影线省略，下面相同)。

该喷嘴板3通过在形成有成为喷嘴4的喷嘴孔34的由Ni金属板构成的喷嘴基材31的喷出面侧表面直接形成由硅树脂层构成的防水层32而成。另外，作为喷嘴基材31，对由Ni金属板构成的结构进行了说明，但不限于此。但是，本发明特别是在使用由金属材料构成的喷嘴基板的情况下有效。

在此，通过将硅树脂层(防水层32)的膜厚设为例如0.1μm～10μm的范围内，可确保耐摩擦接触性及防水性，同时成膜也容易。该硅树脂层(防水层32)的表面粗糙度Ra为0.2以下能够得到良好的防水性。另外，作为用于形成防水层32的硅树脂，使用常温固化型的液状硅酮树脂，由此能够在大气中进行涂敷。特别是优选使用伴随加水分解作用的液状硅酮树脂。

而且，在该喷嘴板3中，如图8所示，在喷嘴基材3 1和作为防水层32的硅树脂层之间没有氧化膜，而将硅树脂皮膜以上述膜厚形成于喷嘴基材31表面，另一方面，在喷嘴基材31的喷嘴孔34的壁面34a具有氧化膜35。就该氧化膜35而言，为提高喷嘴基材31的接液性，只要是其它用途形成的作为耐接液膜的氧化膜的任一种即可。

该情况下，例如在喷嘴基材31的表面上形成作为耐接液膜的氧化膜时，在进行氧化处理，在喷嘴基材31的整个表面形成氧化膜(耐接液膜)35后，进行将喷嘴基板31的喷出面侧表面的氧化膜除去的处理。此时，不仅简单地除去氧化膜，而且如后述，还在喷嘴基材31上进行氧化处理、等离子处理或紫外线照射处理，在进行表面氧化膜的除去及羟基取代之后，在喷嘴基材31上涂敷硅树脂，形成防水层，由此能够可靠地提高硅树脂层32和喷嘴基材31的密封性。另外，在将形成于喷嘴基材31表面上的自然氧化膜除去时，优选同样也进行氧化处理等。

这样，由于在喷嘴板3的喷嘴基材31和作为防水层32的硅树脂层之间未设置氧化膜，从而喷嘴基材31的喷出面侧表面和作为硅树脂层的防水层32的密封强度提高，即使在大气中进行硅树脂的涂敷而形成防水层32的情况下，喷嘴基材31的喷出面侧表面和作为硅树脂层的防水层32也能够得到足够的密封强度，且能够维持稳定的防水性。换言之，由于为在喷嘴板3的喷嘴基材31和作为防水层32的硅树脂层之间不设置氧化膜的构成，从而能够在大气中进行硅树脂的涂敷而形成防水层，因此，可容易地进行防水层的形成，从而能够降低喷头的制造成本。

其次，参照图9说明该液体喷头的喷嘴板3的其它例。另外，图9是与图8相同的喷嘴板的主要部分放大剖面说明图。

该喷嘴板3中，在形成有作为喷嘴4的喷嘴孔34的由Ni金属板构成的喷嘴基材31的喷出面侧表面形成有由硅树脂层构成的防水层32的情况与上述图8的例子相同。

而且，在该例的喷嘴板3中，如图9所示，在喷嘴基材31和作为防水层32的硅树脂层之间残留有自然氧化膜36，该残留的自然氧化膜36的厚度t1被设为比喷嘴孔34的壁面34a的氧化膜35(为提高自然氧化膜或喷嘴基材31的接液性，而通过其它用途形成的作为耐接液膜的氧化膜)的厚度t2薄。

即，如上所述，对喷嘴基材31实施氧化处理、等离子处理或紫外线照射处理等，进行表面氧化膜的除去及羟基的取代，之后，在喷嘴基板31上涂敷硅树脂，形成防水层，即使在这样的情况下，随时间的经过，也会在喷嘴基材31的表面产生自然氧化膜36，但在该自然氧化膜36完全覆盖喷嘴基材31表面之前，通过涂敷硅树脂而形成防水层，由此与上述相同，喷嘴基材31的喷出面侧表面和作为硅树脂层的防水层32的能够得到高的密封强度。

该情况下，由于在喷嘴基板31的喷嘴孔34的内壁面未形成硅树脂层，故氧化膜35即使是自然氧化膜也能够进一步成长，从而其厚度比喷嘴基材31和作为防水层32的硅树脂层之间残存的自然氧化膜36厚，或喷嘴基材31的喷嘴内壁面34a的每单位面积的氧化膜35比喷嘴基材31的形成硅树脂层的面的每单位面积的自然氧化膜36大。

这样，通过使喷嘴板3的喷嘴基材31和作为防水层32的硅树脂层之间的氧化膜36的厚度比喷嘴孔34的壁面34a的氧化膜35(为提高自然氧化膜或喷嘴基材31的接液性，而另外形成的作为耐接液性的氧化膜)的厚度薄，喷嘴基材31的喷出面侧表面和作为硅树脂层的防水层32的密封强度提高，即使在大气中进行硅树脂的涂敷而形成防水层32的情况下，喷嘴基材31的喷出面侧表面和作为硅树脂层的防水层32也能够得到足够的密封强度，且能够维持稳定的防水性。换言之，由于能够在大气中进行硅树脂的涂敷而形成防水层，因此，可容易地进行防水层的形成，从而能够降低喷头的制造成本。

与此相对，如图10(a)所示，在喷嘴基材31的喷出面侧表面也形成氧化膜35后，涂敷硅树脂而形成防水层32的情况下，如同图(b)所示，在用刮板40摩擦喷出面时，面临喷嘴孔34的防水层32的周围部分32a容易剥离，而不能维持稳定的防水性。

另外，就本发明的液体喷头和上述图10中说明的液体喷头而言，对防水层32相对于墨水浸渍的密封性进行试验后，如图11所示，在喷嘴基材31的喷出面侧表面还具有氧化膜35的情况下，初期不能看到防水层32的剥离，但当浸渍到墨水中时会产生剥离，但如本发明的液体喷头，在喷嘴基材31的喷出面侧表面没有氧化膜35的情况(没有氧化膜的情况及有自然氧化膜36的情况)下，初期在浸渍到墨水中后也不会产生防水层32的剥离。由此，在本发明的液体喷头中，确认了防水层32和喷嘴基材31的密封强度提高。

其次，对与使用的墨水的关系进行说明。

有关由Ni形成喷嘴基材31的情况和墨水的关系进行试验。其结果如图11所示，在喷嘴内壁面34a上未形成作为耐接液膜的氧化膜35的情况下，若墨水pH＝3(酸性侧)时，若有氧化膜35，则发现稍微的Ni溶液，若没有氧化膜35，则发现大量Ni溶出。与此相对，在墨水pH＝9(碱性侧)时，若有氧化膜35，则发现没有Ni溶出，而在没有氧化膜35的情况下，发现Ni溶出也少。另外，向墨水中添加Ni溶出防止液后，在没有氧化膜35时不能发现Ni溶出。

由此，本发明的液体喷头中，通过使用pH＝8～11的范围内的显示碱性的记录液作为记录液(墨水)，可降低墨水基材的溶出，优选通过向记录液中添加防溶出液，能够可靠地防止墨水基材的溶出。

即，在本发明的液体喷头中，如上所述，由于不存在喷嘴基材和硅树脂层的防水层之间的氧化膜，或存在相对薄的自然氧化膜，故在喷嘴内壁面不形成作为接液膜的氧化膜，由于其氧化膜除去工序简单，从而优选该氧化膜。但是，由于在喷嘴内壁面未形成作为接液膜的氧化膜，从而在喷嘴基材为Ni等时，喷嘴基材Ni因墨水组成而容易向墨水中溶出，因此，优选通过利用在pH＝8～11的范围内显示碱性的记录液或使用添加了防溶出剂的记录液降低墨水基材的溶出。

再有，本发明的液体喷头相对于含氟类化合物的记录液可得到良好的防水性。即，在使用含氟类化合物(例如界面活性剂)的记录液时，确认即使形成氟类树脂的防水层，也不能得到足够的防水性。与之相对，通过使用硅树脂防水层，对含氟类化合物的记录液也能够得到足够的防水性。

该情况下，由于记录液中含有氟类化合物，从而能够将动表面张力设为30mN/m以下。通过使用动表面张力为30mN/m以下的低表面张力的记录液，墨水对用纸的浸渍速度提早，特别是实现了使用颜料类墨水时的干燥时间的缩短化。

其次，参照图13对本发明的液体喷头的制造方法的一例进行说明。

首先，如图13(a)所示，由于在通过Ni电铸形成的喷嘴基材31的表面形成作为自然氧化膜或接液膜的氧化膜35，故如图13(b)所示，在进行氧化处理，除去表面氧化膜35，同时对表面进行羟基取代后，如图13(c)所示，在经由喷嘴基材31的喷嘴孔34从喷出面侧的相反面侧向喷出面侧吹出空气51的状态下，通过分配器50在喷嘴基材31上涂敷液状硅酮树脂，形成硅树脂皮膜52，使硅树脂皮膜52固化，如图13(d)所示，形成防水层32。

这样，通过进行氧化处理，进行氧化膜除去，可在喷嘴基材31的喷出面侧表面没有氧化膜的状态下在大气中进行硅树脂的涂敷，形成防水层32。该情况下，在从氧化处理到硅树脂的涂敷的期间，其暴露于大气中，使喷嘴基材31的表面也产生自然氧化膜36，但若为薄的自然氧化膜，则如上所述，得到硅树脂和喷嘴基材的密封强度。

另外，作为氧化膜的除去处理，可通过等离子处理、紫外线照射处理等进行，但氧化处理最简单，能够以低的成本进行。

其次，参照图14及图15对具备本发明的液体喷头的本发明的图像形成装置之一例进行说明。另外，图14是说明同图像形成装置的整体构成的侧面说明图，图15是同装置的主要部分平面说明图。

该图像形成装置中，利用在未图示的左右侧板上横架设的作为导向部件的导杆101和导轨102沿主扫描方向滑动自如地保持滑架103，通过主扫描电动机104，经由架设于驱动轮106A和从动轮106B之间的定时皮带105使其沿图14中箭头方向(主扫描方向)移动扫描。

在该滑架103上，在沿主扫描方向的方向配置由喷出例如黑色(Y)、青绿色(C)、深红色(M)、黄色(Y)各色记录液的液滴(墨滴)的独立的四个本发明的液体喷头107k、107c、107m、107y构成的记录头107，将其在液滴喷出方向向下方安装。另外，在此使用独立的液体喷头，但也可以为使用具有喷出各色记录液的液滴的导轨喷嘴列的一个或多个喷头的构成。另外，颜色的数量及排列顺序没有限制。

作为构成记录头107的本发明的液体喷头可使用的为：使用压电元件等电气设备变换元件作为将加压液室内的墨水加压的压力产生装置，使形成墨水流路的壁面的振动板变形，使墨水流路内体积变化，喷出墨滴的所谓的压电式；使用发热电阻体等电热变换元件，利用记录液的膜沸腾的所谓的热式；将形成墨水流路的壁面的振动板和电极对向配置，通过在振动板和电极之间产生的静电使振动板变形，由此使墨水流路内容积变化，喷出墨滴的静电式；使用温度变化引起的金属相位变化的形状记忆合金促动器等。

在滑架103上搭载有用于向记录头107供给各色墨水的各色副贮藏罐108。经由墨水供给管109从未图示的主贮藏罐(墨盒)对该副贮藏罐108补充供给墨水。

另一方面，作为用于输送给纸盒110等用纸积载部(压板)111上载置的被记录介质(用纸)112的给纸部，具备与从用纸积载部111一片一片分离输送用纸112的半圆辊(给纸辊)113及给纸辊113对向，由摩擦系数大的材质构成的分离衬垫114，该分离衬垫114被压向给纸辊113侧。

而且，作为用于在记录头107的下方搬运从该给纸部给纸的用纸112的搬运部，具备：用于将用纸112静电吸附并搬运的搬运带121、用于在搬运带121之间夹着经由导轨115从给纸部输送的用纸112搬运的计数辊122、用于将输送向大致垂直上方的用纸112转换大致90°使其模拟于搬运带121上的搬运导轨123、向按压部件124搬运带121侧施力的前端加压辊125。另外，还具备用于使搬运带121表面带电的带电装置即带电辊126。

在此，搬运带121是环状带，其挂设于搬运辊127和张力辊128之间，通过从副扫描电动机131经由定时皮带132及定时辊133使搬运辊127旋转，绕图14的皮带搬运方向(副扫描方向)旋转。另外，在搬运带121的背面侧，与记录头107的图像形成区域相对应，配置有导向部件129。

再有，在搬运辊127的轴上安装切口圆板134，并设置检测该切口圆板134的切口的传感器135，利用这些切口圆板134及传感器135构成编码器136。

带电辊126与搬运带121的表面接触，随搬运带121的旋转而旋转，在轴的两端各施加2.5N的加压力。

另外，在滑架103的前方侧设置形成有切口的编码器标度142，且在滑架103的前面侧设置由检测编码器标度142的切口的透过式光敏元件构成的编码器传感器142，由它们构成用于检测滑架103的主扫描方向位置的编码器144。

进而，作为用于排出通过记录头107记录的用纸112的排纸部，具备用于从搬运带121分离用纸112的分离部、排纸辊153、将排出的用纸112堆积的排纸盘154。

再有，在背部安装有拆装自如的两面给纸组件155。该两面给纸组件155将通过搬运带121的反方向旋转而返回的用纸112取出并反转，再次输送向计数辊122和搬运带121之间。

进而，如图14所示，在滑架103的扫描方向一侧的非印字区域配置有用于维持并恢复记录头107的喷嘴状态的维持恢复机构156。

该维持恢复机构156具备：用于对记录头107的各喷嘴面加盖的各帽157、用于摩擦喷嘴面的作为板部件的刮板158、接收为排出增粘了的记录液而进行喷出对记录没有帮助的液滴的空喷出时的液滴的空喷出接收部159等。

在这样构成的图像形成装置中，从给纸部分离并给纸每一片用纸112，并将向大致垂直上方给纸的用纸112用导轨115导向，将其夹在搬运带121和计数辊122之间搬运，进一步用搬运导轨123将前端导向，通过前端加压辊125压向搬运带121，使搬运方向反转大致90°。

此时，通过未图示的控制电路从高压电源对带电辊126交互重复施加正输出和负输出，即交替的电压，使搬运带121得到交替的带电电压图形，即在作为旋转方向的副扫描方向以规定的幅度带状交互带正和负电的图形。当在该正负交替带电的搬运带121上输送用纸112时，用纸112通过静电被搬运带121吸引，通过搬运带121的旋转移动将用纸112向负扫描方向搬运。

因此，通过一边使滑架103向去路及回路方向移动，一边根据图像信号驱动记录头107，由此向停止的用纸112喷出墨滴，记录一行，在搬运规定量用纸112后，进行下一行的记录。通过接收记录终了信号或用纸112的后端到达记录区域后的信号，将记录动作终了，将用纸112向排纸盘154排纸。

另外，在进行两面印刷时，在表面(最初印刷的面)的记录终了时，通过使搬运带121反向旋转，将已经记录了的用纸112送入两面给纸组件155内，使用纸112反转(背面成为印刷面的状态)，再次向计数辊122和搬运带121之间给纸，进行定时控制，与上述相同，将其搬运到搬运带121上，在背面进行记录，之后向排纸盘154排纸。

此外，在印字(记录)待机中，滑架103向维持恢复机构155侧移动，通过罩157将记录头107的喷嘴面加盖，将喷嘴保持湿润状态，由此防止墨水干燥引起的喷出不良。另外，在用罩157将记录头107加盖的状态下，从喷嘴吸引记录液(称作“喷嘴吸引”或“喷头吸引”)，进行排出增粘了的记录液及气泡的恢复动作，为通过该恢复动作将附着于记录头107的喷嘴面上的墨水清除扫去，而用刮板158进行摩擦。另外，在记录开始之前，在记录中途等进行喷出与记录无关的墨水的空喷出动作。由此维持记录头107稳定的喷出性能。

这样，由于该图像形成装置具备本发明的液体喷头，故即使用维持恢复机构155的刮板158进行摩擦，防水层32也不会剥离，而能够维持长期稳定的足够的防水性，由于得到稳定的液滴喷出特性，故能够稳定地形成高画质图像。

另外，在上述各实施例中，通过打印结构说明了本发明的图像形成装置，但不限于此。例如，也可以适用于打印/传真/复印一体机等图像形成装置。另外，还可以适用于使用墨水以外的液体即记录液的情况。

实施例2

图16、图17是通过本发明制作的液体喷出(喷墨)头的喷嘴板的剖面图。在本实施例中，通过Ni电铸制作作为液体喷头的基材的喷嘴板202，在0 其表面形成膜厚0.1μm以上的硅树脂皮膜即防墨膜201，该表面粗糙度优选R＝0.2以下。另外，防墨膜201的膜厚更优选0.5μm以上。

在充填墨水203时，如图17(c)所示，在通过硅树脂皮膜得到的防墨膜201和喷嘴板202的边界部分形成弯液面(液面)P。

喷嘴板202的开口部如下设置，将与图17中点划线所示的中心线垂直的平面得到的截面设为以该中心线为中心的椭圆形。另外，喷嘴板202的墨水喷出面形成的防墨膜201如下形成，使通过垂直于该中心线的平面得到的开口部分的截面积随从喷嘴板202离开而逐渐增大。

更详细地说，防墨膜201的开口部分如图17(a)所示，从喷嘴板202的开口部缘端到开口部附近的曲线为曲率半径r的圆形状。该曲率半径r优选为防墨膜201的开口部附近以外的厚度d以上。

该厚度d是防墨膜201的开口部分即圆形部分以外的部分的厚度，优选也可以为防墨膜的最大厚度。

这样，与喷嘴板202的开口部连接的防墨膜201的开口部分为大致没有尖锐端的形状(没有尖形部分的圆滑的曲线)，成为没有拉伸部分的曲线，由此，即使在由用橡胶等材料形成的刮板摩擦的情况下，尖形部分也不会钩挂刮板，防墨膜201不会从喷嘴板202剥离。

另外，如图17(b)所示，在含有喷嘴板202的开口部的中心线的平面的截面的通过防墨膜201的开口部缘端的切线优选，距含有与该开口部分缘端连接的喷嘴板202的开口部缘端的喷嘴板202表面的角度θ低于90度。

这样，由于防墨膜201的开口部分缘端的切线和喷嘴板表面202的角度θ小于90度，从而如图17(c)所示，能够在防墨膜201和喷嘴板202的边界部分稳定地形成弯液面(液面)P，且能够大幅消减在其它部分形成弯液面P的可能性。

由此，由于能够使弯液面的形成面稳定，故可使通过使用有含有本喷嘴板202的液体喷头的图像形成装置进行图像形成时的墨水的喷射稳定性。

作为本实施例中使用的硅树脂，室温固化型的液状硅酮树脂理想，特别是优选伴随加水分解反应的物质。在下记实施例中，使用东レ·ダウコ一ニング株式会社制的SR2411。

下记表1中是，对本实施例的液体喷头的防墨膜201的距喷嘴板202的开口部缘端到开口部缘端附近的形状、和喷嘴周围的墨贮留、边缘剥离、喷射稳定性进行评价的结果。

表1

边缘形状		墨贮留	边缘剥离	喷射稳定性
					有尖锐端		局部产生	产生	良好
无尖锐端(圆形状)	θ≤90℃	无	无	良好
					θ＞90℃	无	无	不良
	r≥d	无	无	良好
					r＜d	无	局部产生	不良

在防墨膜201的边缘部(开口部分缘端附近)含有大致尖锐端的形状的物体上，在喷嘴周围发现墨贮留，产生摩擦引起的边缘剥离。

圆形状结构中，都没有产生墨贮留，但作为比较例，在图18(a)所示的r＜d的结构中，局部边缘产生剥离，在图18(b)所示的θ＞90度的结构中，液滴的喷射不稳定。

即，如图18(c)所示，在r＜d的结构或θ＞90度的结构中，在充填墨水203时，可能存在在防墨膜201和喷嘴板202的边界部分形成弯液面(液面)P的情况、和在朝向防墨膜201’的开口部分中心的凸部(垂直于开口部分的中心线的截面积最小的部分)形成弯液面Q的情况。因此，利用使用有含有这样的喷嘴板202的液体喷头的图像形成装置进行图像形成时的墨喷射稳定性产生偏差。

其次，对上述的本实施例的液体喷头的喷嘴部件的制造方法进行说明。

图19是表示通过进行使用本实施例的分配器204的涂敷来涂敷硅树脂，由此形成防墨膜201的构成的图。

在采用Ni电铸的喷嘴202的墨水喷出面侧配置用于涂敷硅溶液的分配器204，且一边以保持预先确定喷嘴板202和针205前端的一定的距离间隔的方式从针205前端喷出硅，一边扫描分配器204，由此，如上述的图16、图17所示，可在喷嘴板202的墨水喷出面选择性地形成硅树脂皮膜。

本实施例中使用的硅树脂使用常温固化型硅酮树脂SR2411(东レ·ダウコ一ニング株式会社制)粘度：10mPa·s。其中，在喷嘴孔及喷嘴板背面发现若干硅的包围。这样选择性形成的硅树脂皮膜的厚度为1.2μm，表面粗糙度(Ra)为0.18μm。

本实施例的针205前端的涂敷口如图20(a)所示，确保向作为涂敷对向的喷嘴板202的涂敷宽度。由此，只沿涂敷方向扫描一次分配器204，即可完成对涂敷对向整体的涂敷。

即，可将用于进行涂敷动作的扫描方向设为仅一方向，如图20(b)所示，可不必改变方向或向反方向扫描。

在此，如图20(b)所示，一般针205的前端远远窄于对作为涂敷对向的喷嘴板202涂敷的涂敷宽度，因此，为完成对涂敷对向整体的涂敷，而必须将用于进行涂敷动作的扫描方向改变90度移动，或向反方向移动进行多方向扫描，从而难以对涂敷对向整体进行均匀厚度的涂敷。

根据本实施例，针205前端涂敷口的宽度只确保了对作为涂敷对向的喷嘴板202涂敷的宽度，由此，能够使跨涂敷对向整体涂敷的厚度均匀，且能够得到精度高的表面精加工。

图21是表示使用了本实施例的分配器204的涂敷动作的图。其基本结构与图19的相同，一边从喷嘴板202的喷嘴孔(开口部)喷射气体206一边涂敷硅。作为该气体206，只要是容易与涂敷的硅产生化学反应的气体，则可以使用各种气体，例如也可以为空气。

这样，通过一边从喷嘴孔喷射气体206一边进行涂敷，可只在除喷嘴板202的喷嘴孔的喷嘴表面形成硅树脂皮膜。

另外，如上所述，不喷射气体206而使用同样的硅树脂进行涂敷，在使硅树脂进入到预定的深度后，从喷嘴202喷射气体206，如果这样的话，则如图22所示，可形成硅树脂的防墨层到喷嘴内壁的所希望的深度(例如数μm程度)。

即，在上述的墨喷出面的防墨膜201的基础上，可从喷嘴板202的开口部缘部到预定的深度形成极薄的防墨膜201(开口部内壁的防墨膜)。

使用EPDM橡胶(橡胶硬度50度)对这样制作的喷嘴板的防墨膜201实施摩擦。其结果是，相对于1000次的摩擦，喷嘴板的防墨膜201也能够维持良好的防墨性。冷却，将形成有防墨膜的喷嘴部件在70℃的墨水中浸渍14日进行处理。其结果是，之后也可以维持与初期相同的防墨性。

使用形成有本实施例的硅树脂的防墨膜201的喷嘴板(S1)、和实施现有制品的Ni/PTFE的共析镀敷进行350℃·60min的加热处理的喷嘴板(C1)，表2表示与对各墨的防墨性进行的比较。用于调查防墨性的墨水的条件为，表面张力：20mN/m、35mN/m，含有氟类界面活性剂的物质和不含有界面活性剂的物质。使用的氟类界面活性剂为商品名：FS-300(デュポン社制)。本发明中优选使用的氟类界面活性剂的表面张力低，例如优选70mN/m，更优选50mN/m，特别优选15～50mN/m，更特别优选15～40mN/m。这样，可提高墨水对纸等记录介质的润湿性，得到高画质的印刷物。

表2

墨水表面张力(mN/m)	20		35
					氟类界面活性剂的有无	有	无	有	无
S1(硅树脂)	○	○	○	○
					C1(氟类树脂)	×	×	×	○

如表2所示，在现有的喷嘴C1中，表面张力为20mN/m，且相对于含氟类界面活性剂的墨水不能得到防墨性。与之相对，在通过本实施例制作的喷嘴板S1中，使用全部上述的墨水进行试验，可相对于全部这些墨水得到良好的防墨性。

作为构成本实施例的防墨膜201的防水性材料，可使用具有氟原子的有机化合物、特别是具有氟烷基(フルオロアルキル)的有机物、具有二甲基硅氧烷主链的有机硅化合物等。

作为具有氟原子的有机化合物，优选氟烷基硅烷、具有氟烷基的烷烃、羧酸、醇、胺等。具体而言，作为氟烷基硅烷列举：十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三甲氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三氯硅烷(テトラハイドロトリクロオシラン)；作为具有氟烷基的烷烃列举：八氟环丁烷、全氟甲基环己烷(パ一フルオロメチルシクロヘキサン)、全氟-正己烷、全氟-正庚烷、十四氟-2-甲基戊烯(メチルペンタン)、全氟十二烷、全氟二十碳烷(パ一フルオロオイコサン)；作为具有氟烷基的羟酸列举：全氟十二酸、全氟辛酸；作为具有氟烷基的醇列举：3，3，4，4，5，5，5-七氟-2-戊醇；作为具有氟烷基的胺等列举：十七烷氟-1，1，2，2-四氢癸胺等。作为具有二甲基硅氧烷主链的有机硅化合物列举：α，w-双(3-氨丙基)聚二甲基硅氧烷、α，w-双(3-缩水甘油氧基丙基(グリシドキシプロピル))聚二甲基硅氧烷、α，w-双(3-乙烯基)聚二甲基硅氧烷。

另外，作为其它防水性材料，可使用具有硅原子的有机化合物，特别是可使用具有烷基硅氧烷基的有机化合物。

作为具有烷基硅氧烷基的有机化合物，可使用构成烷基硅氧烷环氧树脂化合物并包含烷基硅氧烷基的分子，作为具有两个以上环状脂肪族环氧基的烷基硅氧烷环氧树脂组合物，例如列举包括下面化学式(a)及(b)表示的结构单元的高分子化合物(A)。

[化1]

上述式中，x＝1～50的整数，y＝2～100的整数，n＝2～100的整数

R₁及R₂：独立地为，-H或-CH₃

R₃及R₄：独立地为，-CH₃或

R₅：-CH₂-、-CH₂CH₂-，

具有上述通式(a)及(b)这种结构的高分子化合物(A)在与其它防水性化合物一并使用时也能够实现作为粘合剂的高能。即，也可以赋予提高防墨性组成物的涂敷适宜性，提高溶剂蒸发后的干燥性的作为干燥涂膜的作业性的功能。

这样，在本实施例中，为使用分配器204通过涂敷而形成防墨膜201，作为防墨膜201的材料也可以使用在空气中、常温下固化的物质，即在空气中常温下不能长时间放置的材料。

另外，如上所述，防墨膜201的材料既可以是氟类树脂，也可以硅树脂。

如上所述，本实施例的液体喷头如下形成，在喷嘴板202的墨水喷出面侧形成防墨膜201，且该防墨膜201的开口部分即从喷嘴板202的开口部缘端到开口部缘端附近成为圆形状。

因此，可构成相对于摩擦等外力保护喷嘴边缘部(防墨膜201的开口部分)的形状，可得到耐久性强的液体喷头。

另外，本实施例的液体喷头中，由于形成在喷嘴板202表面的防墨膜201的圆形部的曲率半径r低于防墨膜201的开口部分以外的厚度d，故防墨膜201的开口部分缘端附近难以产生剥离，可得到喷射稳定性良好的液体喷头。

本实施例的液体喷头中，由于通过喷嘴边缘部的圆形部的切线倾斜θ为90度以下，故喷出的墨滴不会触及防墨膜1，从而可以得到喷射稳定性良好的液体喷头。

本实施例的液体喷头中，由于形成在表面的防墨膜201的厚度d为10μm以下，故可得到密封性非常优良的耐久性的喷嘴。

另外，由于本实施例的液体喷头的喷嘴板上形成的防墨膜201也可以为氟树脂，故摩擦时难以产生墨水抹痕，从而能够得到稳定的喷射特性。

再有，由于本实施例的液体喷头的喷嘴板上形成的防墨膜201也可以为硅树脂，故墨水的移动性优良，而附着于喷嘴周围的墨水容易靠向喷嘴孔，从而能够长时间保持喷嘴孔周围美观，可得到稳定的喷射特性。

由于本实施例的液体喷头的喷嘴板基材也可以是金属，故可得到钢性非常好的稳定的液体喷头。

由于本实施例的液体喷头的喷嘴板基材也可以为树脂，故与表面的防墨膜201的密封性非常好，可得到耐久性优良的液体喷头。

另外，在本实施例的液体喷头的制造方法中，由于可在大气中进行防墨膜201的形成，故可用廉价的设备容易地形成防墨膜201。

在本实施例的液体喷头的制造方法中，由于通过分配器涂敷防墨膜的材料，故可在需要的部位涂敷需要量的树脂，且能够自如且精细地调节形成的防墨膜的膜厚d，通式能够非常廉价地形成防墨膜201。

在本实施例的液体喷头的制造方法中，由于一边经由喷嘴基材的喷嘴孔从喷嘴基材的背面侧向表面侧喷射气体一边用分配器在表面上涂敷树脂，故可防止防墨膜201造成的喷嘴孔的埋没，可非常廉价地形成成品率好的防墨膜201。

在本实施例的液体喷头的制造方法中，由于在通过分配器在喷嘴基材表面涂敷树脂之后，再经由喷嘴孔从喷嘴基材的背面侧向表面侧喷射气体，故可将树脂膜在喷嘴孔内壁涂敷到任意的深度，可非常廉价地形成成品率好的防墨膜201。

另外，根据具备本实施例的液体喷头的喷嘴部件的液体喷头，即使进行喷头清洗等的摩擦，防墨膜也难以产生的剥离，而且喷射稳定性也优良，因此，可提供高画质且高耐久性的液体喷头。

根据具备本实施例的液体喷头的墨盒，即使进行喷头清洗等的摩擦，喷头部分的防墨膜也难以产生剥离，而且喷射稳定性也优良，因此，可提供高画质且高耐久性的液体喷头。

另外，该墨盒中，在液体喷头上具备墨水供给装置或对液体喷出记录装置主体进行安装的装置，其也可以用于更换等。

另外，具备本实施例的液体喷头的液体喷出记录装置由于搭载有上述本实施例的液体喷头，故能够得到廉价且耐久性优良，而且具有稳定的喷射性能的液体喷出记录装置。

本实施例的液体喷出记录装置中，由于可使用表面张力低的墨水，故可提高墨水对被敷体(例如纸)的定影性。

本实施例的液体喷出记录装置中，由于可使用的墨水中含有氟类界面活性剂的物质，故可形成发色性优良的图像。

本实施例的液体喷出记录装置中，由于也可以为颜料墨水，故即使是普通纸，也能够形成耐水性优良的高画质的图像。

在此，目前已知有使用氟类树脂作为液体喷头的喷嘴板防墨膜的方法。例如有：通过在金属制喷嘴板表面实施Ni/PTFE的共析涂敷并进行加热处理，由此在喷嘴板表面形成PTFE薄膜的方法；在金属或树脂制喷嘴板表面涂敷氟类防水剂的方法等。在以这些氟类树脂为防墨层的喷嘴板的情况下，现有公知的表面张力30mN/m程度以上的燃料墨水、颜料墨水可具有良好的防墨性。但是，15～30mN/m表面张力低的墨水及添加了氟类界面活性剂的墨水难以具有足够的防墨性。

另外，目前示出了通过在液体喷头的喷嘴板表面形成硅树脂皮膜来形成墨水移动性优良的防墨层的方法。作为该方法，有将液状硅树脂材料真空蒸镀的方法、或通过等离子聚合而形成硅油的方法。这些方法中，需要在成膜时进行真空处理，从而设备大型化，导致成本升高。另外，在利用真空蒸镀或等离子聚合等方法形成硅树脂皮膜的情况下，由于成膜时间延长形成的皮膜非常薄，故存在容易产生气孔等缺陷的问题。另外，真空蒸镀或等离子聚合等方法中难以加厚皮膜，从而难以进行摩擦及确保对墨水的足够耐久性。

目前示出了在从喷嘴孔喷出气体的状态下，将喷嘴板浸渍到融解了防墨剂的溶液中而在喷嘴板表面形成防墨层的方法，但由于在喷射气体的同时将其浸渍到溶液中，故在溶液中产生气泡。在为溶液在常温下固化的类型中，必须将溶液放置于大气中，从而难以持续维持液体的状态，且因溶液的粘度变化会不能控制防墨层的膜厚。

相对于这样现有的技术，本实施例的液体喷头的喷嘴板防墨层中，由于在喷嘴板表面高效均匀且平滑地形成具有防墨性的表面张力低的硅树脂皮膜，故即使是15～30mN/m的表面张力的低的墨水、添加了氟类界面活性剂的墨水，也能够维持足够的防墨性，且该皮膜由于保持了持续性、耐久性优良的防墨性，故能够提供印字品质长期良好的液体喷头。

另外，在本实施例的液体喷头的喷嘴板防墨处理方法中，利用在通过分配器预先形成喷嘴孔的喷嘴板的需要的部位涂敷液状硅的方法，在喷嘴板表面形成均匀且平滑的硅树脂皮膜。通过将硅树脂皮膜的厚度设为0.1μm以上，进而优选设为0.5μm以上，可提高相对于摩擦的耐久性及耐墨性。

另外，通过将树脂的表面粗糙度设为Ra＝0.2μm以下，可降低摩擦时的墨水的擦拭残留。为形成平滑的表面，作为材料的液状硅的粘度优选1000cp以下。

另外，在本实施例的液体喷头的喷嘴板防墨处理方法中，一边从喷嘴孔喷射气体，一边如上所述那样进行分配器的硅涂敷(涂敷)，通过使硅树脂固化，可只在喷嘴板表面形成硅树脂的防墨层。在喷嘴板表面涂敷硅树脂后，通过从喷嘴孔喷射气体，也可以形成防墨层到喷嘴孔内壁的所希望的深度。

用于本实施例的液体喷头的喷嘴板防墨处理的材料即硅树脂是室温固化型的液状硅酮树脂或弹性材料。由此，在涂敷后，只在室温的大气中放置1小时左右，即可形成有耐久性的硅树脂皮膜。

用于本实施例的液体喷头的喷嘴板防墨处理的材料即硅树脂是加热固化型液体硅酮树脂或弹性材料。由此，通过在涂敷后以数十℃～数百℃进行数分～数十分钟的加热处理，可形成有耐久性的硅树脂皮膜。

用于本实施例的液体喷头的喷嘴板防墨处理的材料即硅树脂是紫外线固化型液体硅酮树脂或弹性材料。由此，通过在涂敷后照射500～1000mJ/cm²的紫外线，可形成有耐久性的硅树脂皮膜。

这样，本实施例的液体喷头的喷嘴部件是在墨水喷出面侧形成由硅树脂构成的防墨性层，其中，上述防墨性层的厚度为0.1μm以上，更优选0.5μm以上。

这样，由于在墨水喷出面侧使用硅树脂均匀且平滑地形成0.1μm以上的层，故可得到相对于摩擦的耐久性及防墨性优良的液体喷头。特别是通过具有硅树脂的耐药品性，也可以提高耐墨性。

另外，上述防墨性层的表面粗糙度Ra为0.2μm以下。

这样，由于将表面粗糙度设为Ra＝0.2μm以下，故表面性优良，且摩擦等擦拭造成的墨水残留少。

使用分配器将上述硅树脂涂敷在预先形成孔的喷嘴板表面上。

这样，由于通过分配器在预先形成有喷嘴孔的喷嘴板表面涂敷液状的硅树脂，故可在喷嘴板的表面选择性高效地形成没有气孔等缺陷的防墨性皮膜。

另外，上述硅树脂的粘度为1000cp(厘泊)以下。

这样，由于液状硅的粘度为100cp以下，故可形成表面性优良的防墨层。

另外，在使用上述分配器的涂敷中，边从喷嘴孔喷射气体，边涂敷硅树脂。

这样，由于从喷嘴孔喷射气体，故在涂敷液状硅时，能够完全防止硅进入喷嘴内壁、或绕到其背面。

另外，在使用上述分配器的涂敷中，在喷嘴板表面涂敷硅树脂，浸渍硅到喷嘴孔的所希望的深度后，从喷嘴孔喷射气体。

这样，由于在涂敷液状硅后，从喷嘴喷射气体，故可涂敷硅树脂到喷嘴内壁的所希望的深度。

另外，上述硅树脂是室温固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过将其涂敷在喷嘴板表面，并在室温下放置于大气中，由此进行聚合固化，形成防墨性皮膜。

这样，由于使用室温固化型硅酮树脂或硅弹性材料作为硅材料，故在对喷嘴表面涂敷后，只将其放置于常温的大气中进行固化，即可形成耐久性优良的防墨性好的皮膜。

另外，上述的硅树脂是加热固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在喷嘴板表面涂敷并进行加热处理，使其固化，形成防墨性的皮膜。

这样，由于使用加热固化型硅酮树脂或硅弹性材料作为硅材料，故通过在对喷嘴表面涂敷后实施热处理，可在短时间内固化，形成耐久性优良的防墨性好的皮膜。

另外，上述硅树脂是紫外线固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过涂敷在喷嘴板表面上并照射紫外线，使其固化，形成防墨性皮膜。

这样，由于使用紫外线固化型硅酮树脂或硅弹性材料作为硅材料，故通过在对喷嘴表面涂敷后照射紫外线，可在短时间内固化，形成耐久性优良的防墨性好的皮膜。

另外，本实施例的液体喷出记录装置使用上述的喷嘴部件。

这样，由于使用本实施例的喷嘴板，故可使喷出墨水时的墨滴的直进性优良，且可减少喷出弯曲。

另外，在上述的本发明的液体喷出记录装置中，使用的墨水是表面张力为70mN/m以下的液体。

这样，由于使用表面张力低的墨水，故可提高墨水对被着体(例如纸)的定影性。

另外，上述墨水含有氟类界面活性剂。

这样，由于使用的墨水含有氟类界面活性剂，故可形成发色性优良的图像。

另外，上述墨水含有颜料。

这样，由于为颜料墨水，故即使是普通纸，也能够形成耐候性、耐水性优良的高画质的图像。

另外，上述的实施例是本发明的最佳实施例，本发明不限于此，基于本发明的技术思想，可实施各种变更。

例如，对使用Ni电铸得到的结构作为喷嘴板202进行了说明，但只要是能够涂敷防墨膜的材料的结构，则也可以是例如SUS(Super Use Stainless)等各种金属，还可以是各种树脂。

另外，在液体喷头的基材表面形成防墨膜时，也可以先去除基材(喷嘴板2)表面的氧化膜后再涂敷防墨膜的材料，还可以在形成中间层后再涂敷防墨膜的材料。

作为该中间层(底涂剂)，例如可使用东レ·ダウコ一ニング株式会社制“底涂剂D”等，确认了密封性也良好。

另外，也可以在通过Ni触击电镀等将基材表面的底层进行粗糙处理后，涂敷防墨膜材料。

以上说明了本发明的优选实施例，但本发明不限于此，在本发明主旨的范围内可进行各种变形及变更。

产业上的可利用性

在液体喷头及其制造方法、图像形成装置，特别是表面具有防水层的液体喷头及其制造方法、具备液体喷头的图像形成装置、和液体喷头的喷嘴部件、防墨膜形成方法、液体喷头、墨盒、及液体喷出记录装置中应用。

Claims (37)

1、一种液体喷头，其具备在形成有喷出记录液的液滴的喷嘴孔的喷嘴基材的液滴喷出侧表面形成有防水层的喷嘴形成部件，其特征在于，所述防水层由硅树脂构成，在所述喷嘴基材的液滴喷出侧表面和所述防水层之间没有氧化膜，在所述喷嘴基材的喷嘴孔内壁面有氧化膜。

2、一种液体喷头，其具备在形成有喷出记录液的液滴的喷嘴孔的喷嘴基材的液滴喷出侧表面形成有防水层的喷嘴形成部件，其特征在于，所述防水层由硅树脂构成，所述喷嘴基材的液滴喷出侧表面和所述防水层之间的氧化膜的厚度比所述喷嘴基材的喷嘴孔内壁面的氧化膜的厚度薄。

3、如权利要求1或2所述的液体喷头，其特征在于，所述喷嘴基材由Ni形成。

4、如权利要求1～3中任一项所述的液体喷头，其特征在于，所述记录液是含有氟类化合物的记录液。

5、如权利要求1～4中任一项所述的液体喷头，其特征在于，所述记录液为其动表面张力为30mN/m以下、Ph＝8～11范围内的记录液。

6、如权利要求1～5中任一项所述的液体喷头，其特征在于，所述记录液中添加有防溶出剂。

7、一种液体喷头的制造方法，制造权利要求1～6中任一项所述的液体喷头，其特征在于，在大气中，在所述基材上形成硅树脂防水层。

8、如权利要求7所述的液体喷头的制造方法，其特征在于，在以从所述液滴喷出侧表面的相反面侧朝向所述液滴喷出侧表面侧的方式从所述喷嘴基材的喷嘴孔吹出空气的状态下，用分配器在所述喷嘴基材上涂敷硅树脂，形成防水层。

9、如权利要求7或8所述的液体喷头的制造方法，其特征在于，在所述喷嘴基材上进行氧化处理、等离子处理、或紫外线照射处理的表面氧化膜的除去及羟基取代后，在所述喷嘴基材上形成硅树脂的防水层。

10、一种液体喷头的制造方法，制造权利要求1～6中任一项所述的液体喷头，其特征在于，在所述喷嘴基材上进行氧化处理、等离子处理、或紫外线照射处理的表面氧化膜的除去及羟基取代后，在所述喷嘴基材上形成硅树脂的防水层。

11、一种液体喷头的制造方法，制造权利要求7～10中任一项所述的液体喷头，其特征在于，涂敷常温固化型的液状硅酮树脂，形成防水层。

12、一种图像形成装置，具备喷出记录液的液滴的液体喷头，其特征在于，具备权利要求1～6中任一项所述的液体喷头。

13、一种液体喷头的喷嘴部件，通过在开设有液体喷出用的开口部的液体喷头的基材表面形成防墨膜而成，其特征在于，该防墨膜的该开口部附近的垂直于该开口部的中心线的平面的截面积随着离开所述基材表面而逐渐增大。

14、如权利要求13所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，所述防墨膜的所述开口部附近的形状为曲面形状。

15、如权利要求13或14所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，包括所述开口部的中心线的平面的截面的所述防墨膜的该开口部附近的曲线的曲率半径为该防墨膜的厚度以上。

16、如权利要求13或14所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，含有所述开口部的中心线的平面的截面的所述防墨膜的该开口部缘端到该开口部附近的曲线为大致圆弧曲线，该圆弧的曲率半径为该防墨膜的厚度以上。

17、如权利要求13～16中任一项所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，通过含有所述开口部的中心线的平面的截面的所述防墨膜的该开口部的缘端的切线距含有该端部的喷嘴部件表面的角度为低于90度。

18、如权利要求13～17中任一项所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，所述液体喷头的基材由金属或树脂构成。

19、如权利要求13～18中任一项所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，在液体喷头的液体喷出面的所述防墨膜的基础上，在所述开口部内壁形成开口部内壁的防墨膜，直至达到预定的深度。

20、如权利要求13～19中任一项所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，液体喷头的液体喷出面的所述防墨膜在开口部附近以外的厚度为0.1μm以上。

21、如权利要求13～20中任一项所述的液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，所述防墨膜的表面粗糙度为0.2μm以下。

22、一种防墨膜的形成方法，在开设有液体喷出用的开口部的液体喷头的基材表面形成防墨膜，其特征在于，

从该液体喷头的基材的液体喷出面的相反侧喷射气体，同时利用涂敷装置涂敷所述防墨膜的材料。

23、一种防墨膜的形成方法，在开设有液体喷出用的开口部的液体喷头的基材表面形成防墨膜，其特征在于，

通过涂敷装置在该液体喷头的基材的液体喷出面涂敷所述防墨膜的材料，在该材料进入到所述开口部的预定的深度的时刻，从该液体喷头的基材的所述液体喷出面的相反侧喷出气体。

24、如权利要求22或23所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述涂敷装置的可涂敷宽度与所述液体喷头的基材表面的涂敷对象宽度大致相同，且只是使所述涂敷装置向一方向平行移动一次，完成涂敷。

25、如权利要求22～24中任一项所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述涂敷装置为分配器，通过在将该分配器和所述液体喷头的基材之间的间隔在保持预定距离的同时使其移动，由此进行涂敷。

26、如权利要求22～25中任一项所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述防墨膜的材料为硅树脂或氟树脂。

27、如权利要求26所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述硅树脂为室温固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在所述基材表面进行涂敷，并以室温在大气中放置使其聚合固化，形成防墨性皮膜。

28、如权利要求26所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述硅树脂为加热固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在所述基材表面进行涂敷，并进行加热处理使其固化，形成防墨性皮膜。

29、如权利要求26所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述硅树脂为紫外线固化型液状硅酮树脂或弹性材料，通过在所述基材表面进行涂敷，并照射紫外线使其固化，形成防墨性皮膜。

30、如权利要求26～29中任一项所述的防墨膜形成方法，其特征在于，所述硅树脂的粘度为100cp(厘泊)以下。

31、一种液体喷头的喷嘴部件，其特征在于，利用权利要求22～30中任一项所述的防墨膜形成方法形成防墨膜。

32、一种液体喷头，其特征在于，具备权利要求13～21中任一项或权利要求31所述的液体喷头的喷嘴部件。

33、一种墨盒，其特征在于，具备权利要求32所述的液体喷头。

34、一种液体喷出记录装置，其特征在于，具备权利要求32所述的液体喷头，使用该液体喷头进行图像形成。

35、如权利要求34所述的液体喷出记录装置，其特征在于，使用的墨水为表面张力为70mN/m以下的液体。

36、如权利要求35所述的液体喷出记录装置，其特征在于，所述墨水含有氟类界面活性剂。

37、如权利要求35或36所述的液体喷出记录装置，其特征在于，所述墨水含有颜料。

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