CN107521231A - 液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体喷射头以及液体喷射装置。所述液体喷射头能够对从喷嘴部被喷射出的液体的带电进行抑制。所述液体喷射头(10)的特征在于，具有开口有喷射液体的喷嘴部(42)的喷嘴形成面(43a)，在喷嘴形成面上，隔着基底膜(48)而形成有含氟的防液膜(47)，基底膜的总厚度在670nm以下。此外，通过飞行时间二次离子质谱分析法而产生的防液膜的分子量301的信号强度在0.00005以上且0.00020以下，优选为，在0.00005以上且0.00015以下。

Description

液体喷射头以及液体喷射装置

技术领域

本发明为涉及一种被搭载于例如喷墨记录装置等中的液体喷射头以及液体喷射装置，尤其是具有开口有喷嘴部的喷嘴形成面的液体喷射头以及液体喷射装置的发明。

背景技术

作为通过使压力室内的液体产生压力变动从而以液滴的形式从喷嘴中进行喷射(喷出)的液体喷射头，例如，存在在喷墨式记录装置(以下，简称为打印机)等图像记录装置中所使用的喷墨式记录头(以下，简称为记录头)、在液晶显示器等滤色器的制造中所使用的彩色材料喷射头、在有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、在生物芯片(生物化学元件)的制造中所使用的生体有机物喷射头等。而且，在图像记录装置用的记录头中是对液状的油墨进行喷射，在显示器制造装置用的颜料喷射头中是对R(Red：红色)G(Green：绿色)、B(Blue：蓝色)的各种颜料的溶液进行喷射。此外，在电极形成装置用的电极材喷射头中是对液状的电极材料进行喷射，在芯片制造装置用的生体有机物喷射头中是对生体有机物的溶液进行喷射。

另外，在搭载了液体喷射头的液体喷射装置中，有时会实施从该液体喷射头的喷嘴部将已粘稠的液体或气泡强制性地排出的清洁处理(例如、参照专利文献1)。更具体而言，通过在使盖与液体喷射头的开口有喷嘴部的喷嘴形成面抵接的状态下，利用抽吸单元而使该盖内部负压化，从而使液体喷射头的内部的粘稠液体或气泡等从喷嘴部中被排出。在这种清洁处理中，由于一次性向盖内排出较多的液体，因此会因飞溅或回弹而使液体容易附着到喷嘴形成面上。因此，在清洁处理之后，还会通过擦拭部件(擦拭部件)而实施对喷嘴形成面进行擦拭的擦拭处理。而且，在上述液体喷射头中，在喷嘴形成面上形成有防液膜以提高擦拭处理中的附着在喷嘴形成面上的液体的擦除性等，由此而使喷嘴形成面的防液性得到提高。

图9～图12为对现有结构中的清洁处理进行说明的图。如图9所示，在清洁处理中，从喷嘴部55被排出的液体附着在喷嘴形成面54上并扩展。在喷嘴形成面54上形成有上述的防液膜56，该防液膜56中所包含的氟在带电序列中处于负极性侧的位次。因此，含氟的防液膜56容易因与液体的接触或摩擦而带负电。当清洁处理结束而停止由抽吸单元进行的抽吸时，使在液体喷射头的内部流道负压状态维持为某种程度，因此如图10所示，附着在喷嘴形成面54上的液体从喷嘴部55会被吸向流道内部(图10中的箭头标记所示出的方向)。此时，由于附着在喷嘴形成面54上的液体与防液膜56接触并被吸入到流道内，因此如图11所示，防液膜56中与液体接触的部位会因与液体的摩擦带电而带负电(-)。当在这种状态下液体作为液滴Id而从喷嘴部55中被喷射出时，如图12所示，该液滴Id因带电的部位所产生的静电感应而以该部位的带电极性(负极)的相反极性的正极性(+)而带电。因此，在液体的喷落对象带正电的情况下，存在如下问题，即，随着该液体的喷射而产生的微小的雾容易附着在液体喷射头的喷嘴形成面54上的问题。尤其是在作为液体的喷落对象的记录介质等以与被喷射的液体为相同电位的方式而带电的情况下，该记录介质与液体相互排斥，由此而变得更容易产生液体向喷嘴形成面54的附着。由于被喷射的液体的导电率越低于水的电导率(自来水：1.0×10^-2(S/m))，则越不容易放电，因此这种课题变得更为显著。

专利文献1：日本特开2012-116001号公报

专利文献2：日本特开2014-124874号公报

发明内容

本发明为鉴于这种情况而完成的发明，其目的在于，提供一种能够对从喷嘴部喷射出的液体的带电进行抑制的液体喷射头以及液体喷射装置。

本发明是为了达到上述目的而提出的发明，本发明为一种液体喷射头，其特征在于，具有开口有喷射液体的喷嘴部的喷嘴形成面，在所述喷嘴形成面上，隔着基底膜而形成有含氟的防液膜，且所述基底膜的总厚度在670(nm)以下。

根据本发明，能够在确保必要的防液性的同时对因与液体的接触而导致的喷嘴形成面(防液膜)的带电进行抑制。因此，使从喷嘴部被喷射出的液体带电的情况得到抑制。由此，使因该液体带电所导致的不良情况，例如随着液体的喷射而产生的雾附着到喷嘴形成面或液体喷射装置内的结构部件上的情况得到抑制。

在上述结构中，优选为采用如下结构，即，通过飞行时间二次离子质谱分析法而产生的所述防液膜的分子量301的信号强度在0.00005以上且0.00020以下。

根据该结构，通过以使由飞行时间二次离子质谱分析法而产生的分子量301的信号强度成为0.00005以上且0.00020以下的方式而对防液膜中的氟的含量进行规定，从而使喷嘴形成面上的防液膜变得更加不容易带电，由此，能够进一步减少液体的带电。

此外，在上述结构中，所述信号强度优选在0.00005以上且0.00015以下。

根据该结构，喷嘴形成面上的防液膜变得更加不容易带电，由此，能够更切实地减少液体的带电。

并且，在上述结构中，优选为，所述基底膜由氧化硅膜、氧化钽膜以及硅材料的等离子聚合膜中的至少一个以上而构成。

根据该结构，通过由氧化硅膜、氧化钽膜以及硅材料等离子聚合膜中的至少一个以上而构成，从而能够使防液膜相对于喷嘴形成面的紧贴性提高。

此外，本发明的液体喷射装置的特征在于具备上述任一结构的液体喷射头。

根据该发明，由于使从液体喷射头的喷嘴部被喷射出的液体的带电得到抑制，因此能够对由液体的带电而导致的不良情况进行抑制，其结果为，使作为液体喷射装置的可靠性得到提高。

附图说明

图1为对液体喷射装置(打印机)的结构进行说明的俯视图。

图2为液体喷射头(记录头)的剖视图。

图3为液体喷射头的仰视图。

图4为喷嘴部周边的剖视图。

图5为对防液膜中的分子量301的信号强度与基于油墨的带电而确定的油墨电位、喷嘴形成面上的雾附着量以及印刷品质之间的关系进行说明的图表。

图6为对测量油墨电位的结构进行说明的示意图。

图7为表示基底膜的层结构以及总厚度与油墨电位之间的关系的表。

图8为表示基底膜的总厚度与油墨电位之间的关系的图表。

图9为对现有结构中的清洁处理进行说明的示意图。

图10为对现有结构中的清洁处理进行说明的示意图。

图11为对现有结构中的清洁处理进行说明的示意图。

图12为对现有结构中的清洁处理进行说明的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。另外，虽然在以下所叙述的实施方式中，对作为本发明的优选的具体示例而进行了各种限定，但是只要在以下的说明中没有特别记载对本发明进行限定的主旨，则本发明的范围并不限定于这些方式。此外，在下文中，作为本发明的液体喷射装置，而列举出喷墨式记录装置(以下，打印机)为例进行说明。

图1为表示搭载有作为本发明的液体喷射头的一种的记录头10的打印机1的结构的俯视图。该打印机1具备框架2和被设置在该框架2内的压印板3，并且，通过利用送纸电动机的驱动而进行旋转的送纸辊(均未图示)而将记录用纸、布帛、或者树脂薄片等记录介质(液体的喷落对象物的一种)输送到压印板3上。此外，在框架2内，以与压印板3平行的方式而架设有引导杆4，并且对记录头10进行收纳的滑架5可滑动地被支承在该引导杆4上。该滑架5被构成为，通过滑架移动机构6的驱动而沿着引导杆4在与记录介质的输送方向正交的主扫描方向上往复移动。该打印机1通过使滑架5在主扫描方向上进行相对移动的同时使油墨(本发明中的液体的一种)从记录头10的后述的喷嘴部42相对于被载置在压印板3上的记录介质而进行喷射，并使该油墨喷落于记录介质上，从而形成(记录、印刷)文字或图像等喷落图案。

在框架2的一侧设置有以可拆装的方式而搭载有对油墨进行贮留的墨盒7的墨盒架8。在本实施方式中，总计四个墨盒7被搭载于墨盒架8上。作为油墨，例如，能够使用水系的染料油墨或颜料油墨、或者与这些水系的油墨相比耐候性提高的有机溶剂系(环保溶剂(eco solvent)系)油墨、或通过紫外线的照射而发生固化的光固化型油墨等众所周知的各种组成的油墨。本实施方式中的墨盒7经由空气管(air tube)9而与空气泵13连接，来自该空气泵13的空气被供给到各墨盒7内。而且，通过由该空气实现的墨盒7内的加压而使油墨穿过油墨供给管11并被供给(压送)到记录头10侧。油墨供给管11例如为由具备耐油墨性的弹性体或氟等合成树脂而制成的具有可挠性的中空部件，并且，在该油墨供给管11的内部形成有与各墨盒7相对应的油墨流道。此外，在打印机1主体侧与记录头10侧之间配设有用于从打印机主体侧的控制部(未图示)向记录头10侧传送驱动信号等的FFC(Flexible FlatCable，柔性扁平电缆)12。

在作为打印机1的非记录区域的初始位置处配置有对搭载于滑架5上的记录头10的喷嘴板43的喷嘴形成面43a(与压印板3对置的表面，参照图3等)进行擦拭的擦拭机构14。该擦拭机构14具有擦拭刮板(wiper blade)15(擦拭部件的一种)，作为该擦拭刮板15，由橡胶或弹性体等弹性部件构成。在该擦拭机构14中，将擦拭刮板15配置于其顶端部在擦拭时能够与记录头10的喷嘴形成面43a相接触的位置处。而且，随着记录头10的通过，擦拭刮板15的顶端部与喷嘴形成面43a接触，从而通过两者的相对移动而由该擦拭刮板15对喷嘴形成面43a进行擦拭。

以与该擦拭机构14相邻的方式而在上述初始位置或其附近配置有遮盖机构16。遮盖机构16具有可与记录头10的喷嘴形成面43a相抵接的托盘状的盖17。在该遮盖机构16中，盖17内的空间作为密封空部而发挥功能，并且被构成为在使记录头10的喷嘴部42面对该密封空部内的状态下可与喷嘴形成面43a紧贴。此外，在该遮盖机构16上连接有未图示的泵单元(抽吸单元的一种)，从而能够通过该泵单元的动作而使密封空部内负压化。而且，当在与喷嘴形成面43a紧贴的紧贴状态下使泵单元动作而使密封空部(密闭空间)内被负压化时，从喷嘴部42对记录头10内的油墨或气泡进行抽吸并排出到盖17的密封空部内。被排出到密封空部内的油墨经由与盖17连接的排液管而被排出到未图示的排液罐中。通过该遮盖机构16所进行的一系列的处理为抽吸式清洁处理(以下，简称为清洁处理)。此外，本实施方式中的打印机1也能够实施如下的清洁处理，所述清洁处理为，通过利用例如空气泵13对与记录头10相比而靠上游侧(墨盒7侧)的油墨供给路径进行加压，从而对记录头10的流道内进行加压而使增粘了的油墨等从喷嘴部42中排出，进而使该喷嘴部42的喷射能力恢复的加压式的清洁处理。

此外，在主扫描方向上初始位置隔过压印板3的另一端部(图1中左侧)处，作为冲洗区域而设置有冲洗盒18。冲洗盒18接收针对记录介质的印刷动作(喷出动作)以外的其他的强制性地使油墨从记录头10的喷嘴部42喷出的冲洗动作时所喷出的油墨。在该冲洗盒18上连接有未图示的排液管的一端，从而与上述的排液罐连通。此外，在排液管的中途设置有抽吸泵，通过使该抽吸泵进行动作，从而使冲洗盒18内的油墨穿过排液管而被排出到排液罐内。

图2为本实施方式中的记录头10的剖视图，图3为记录头10的仰视图。本实施方式中的记录头10以层压的方式而具备油墨导入部件19、中继基板20、中间流道部件21、头单元22以及架23等。另外，在下文中，为了便于说明，将各部件的层压方向作为上下方向进行说明。

在过滤器25介于油墨导入部件19的上表面与油墨导入针24之间的状态下，在油墨导入部件19的上表面上设立有多个油墨导入针24。该油墨导入针24针对油墨的每一个种类(颜色)而设置。油墨导入部件19以及油墨导入针24均由合成树脂制成。此外，过滤器25为对从油墨导入针24导入的油墨进行过滤的部件，通过该过滤器25而对油墨内的异物或气泡进行捕捉。在本实施方式中，在油墨导入部件19的上表面侧安装有未图示的副罐，并且在该副罐的内部插入有油墨导入针24。而且，墨盒7内的油墨穿过油墨供给管11而暂时被导入到副罐中，并经由被设置在油墨导入针24的顶端部的未图示的导入孔而从该副罐被导入到油墨导入针24的内部流道中。当从油墨导入针24而被导入有油墨时，通过过滤器25并穿过供给流道26，再经由流道连接部29而被供给到被配置于油墨导入部件19的下方的中间流道部件21中。另外，虽然在本实施方式中的油墨导入部件19中，可以采用针状的油墨导入针24，但并不限定于此。例如，能够采用如下结构，即，在油墨导入部件19的油墨导入部分配设有无纺布或海绵等多孔质材料并且在墨盒或副罐等油墨贮留部件的油墨导出部分也设置同样的多孔质材料，从而即使两者的多孔质部件彼此发生接触也不会因毛细管现象而实施油墨的接受的所谓表格形式的结构。

中间流道部件21为，形成有将从油墨导入针24而被导入的油墨引导至头单元22侧的中间流道28的基板。在该中间流道部件21的上表面上，于中间流道28的入口侧开口的周缘上，突出设置有圆筒状的流道连接部29。该流道连接部29的高度(从中间流道部件21的上表面起突出的突出长度)被设定为，配置于油墨导入部件19与中间流道部件21之间的中继基板20的厚度以上。而且，流道连接部29与油墨导入部件19的供给流道26连通而对来自该油墨导入部件19侧的油墨进行接收并导入到中间流道28侧。中间流道28在中间流道部件21的下表面上开口，并与保持架23的分隔板30中开设的连通流道31连通。此外，在中间流道部件21中，于远离中间流道28的位置处开设有在板厚方向上贯穿的配线开口部32。该配线开口部32为，与后述的中继基板20的配线穿插口33连通并且与在保持架23的分隔板30中所形成的配线贯穿口27连通且穿插有柔性基板34的空部。

被配置在油墨导入部件19与中间流道部件21之间的中继基板20为，形成有用于经由FFC12而接收来自打印机主体侧的驱动信号或喷射数据(光栅数据)等，并通过柔性基板34而将该驱动信号向头单元22侧的压电元件37进行供给的配线图案等的印刷基板。在该中继基板20的上表面(头单元22侧的下表面的相反侧的表面)上，形成有与柔性基板34连接的基板端子，此外，安装有与来自打印机主体侧的FFC12连接的连接器或的其他的电子部件等(均未图示)。

在中继基板20中与中间流道部件21的流道连接部29相对应的位置处，开设有穿插了该流道连接部29的避让孔35。避让孔35为与流道连接部29的外径相比而稍大的贯穿孔。此外，在中继基板20上与基板端子相邻的位置处，沿着该基板端子的并列方向而形成有在基板厚度方向上贯穿的配线穿插口33。该配线穿插口33为穿插有一端与压电元件37的元件端子连接的柔性基板34另一端侧的孔。本实施方式中的配线穿插口33的长边方向以及短边方向的内部尺寸被设定为可使柔性基板34顺畅穿插的程度的大小。

在保持架23的内部，划分出多个可收纳头单元22的空间即收纳空部38。该收纳空部38在下表面侧(在打印机1中于印刷动作过程中与记录介质相对的一侧)开口，并收纳有从该开口与固定板36接合的头单元22。固定板36例如由不锈钢等金属制的板材构成。如图3所示，在该固定板36上，开设有用于使各头单元22的喷嘴板43上的形成有喷嘴部42的区域露出的开口部40。通过使该固定板36与各头单元22的底面接合，从而可对这些头单元22的高度方向(与喷嘴板43垂直的方向的位置)进行规定，此外，在开口部40中露出有喷嘴板43的喷嘴部42。

在保持架23中与收纳空部38相比而靠上表面侧，设置有配置了中间流道部件21以及中继基板20的基板载置部39。基板载置部39和收纳空部38通过分隔板30而被分隔，并且在该分隔板30的上表面上载置有中间流道部件21。在分隔板30中，连通流道31以及配线贯穿口27以在板厚方向上贯穿的状态而形成。当头单元22以被定位于收纳空部38的状态下被收纳时，头单元22的包含喷嘴部42及压力室41在内的油墨流道与连通流道31连通。由此，穿过油墨导入针24而被导入的油墨在被过滤器25过滤之后，穿过供给流道26、中间流道28以及连通流道31而充满直至头单元22的喷嘴部42为止的油墨流道(液体流道的一种)。

本实施方式中的头单元22具备开设有喷嘴部42的喷嘴板43、与喷嘴部42连通的压力室41、使压力室41内的油墨产生压力变动的作为驱动元件的压电元件37等。喷嘴板43为以列状开设有多个喷嘴部42的板材。在本实施方式中，喷嘴部42以预定的间距而并列设置有多个，从而构成喷嘴列44。压力室41以及压电元件37相对于每一个喷嘴部42而设置。在压电元件37的未图示的电极端子上，连接有另一端侧与中继基板20连接的柔性基板34的一端侧的端子。当驱动信号(驱动电压)通过中继基板20以及柔性基板34而被施加到压电元件37上时，该压电元件37根据施加电压的变化而使压电有源部发生弯曲变形，从而使对压力室41的一个表面进行划分的可挠面向接近喷嘴部42的一侧或远离喷嘴部42的方向进行位移。由此，使压力室41内的油墨产生压力变动，并利用该压力变动而使油墨从喷嘴部42中喷射出。另外，关于记录头10的结构，并不局限于例示的结构，例如，作为用于使油墨喷射的致动器而能够采用采用了发热元件或静电致动器等其他的致动器的记录头等各种结构的记录头(液体喷射头)。

接下来，对喷嘴板43的详细情况进行说明。喷嘴板43为以预定的间距而呈列状开设有多个喷嘴部42的部件。作为该喷嘴板43的原材料，可使用硅基板或者不锈钢等金属板。在本实施方式中，喷嘴列44由在与记录介质的输送方向相对应的方向上并列设置的多个喷嘴部42构成，在各头单元22的喷嘴板43上分别形成有两条喷嘴列44。因此，如图3所示，在本实施方式中的记录头10上，沿着记录头10的主扫描方向总计并列设置有四条喷嘴列44a～44d。而且，该喷嘴板43的喷射油墨一侧的表面，即压印板3上的与记录介质对置的表面相当于记录头10的喷嘴形成面。另外，喷嘴部42是指在喷嘴板43上开设的贯穿孔，并且如后文所述在喷嘴形成面上具有防液膜47、基底膜48的结构中，将喷嘴部42设为也包含贯穿这些膜的孔。也就是说，将从被形成于具有防液膜47、基底膜48的喷嘴板43上的贯穿孔的从喷嘴形成面43a侧的开口到相反侧(压力室41侧)的表面的开口为止的范围设为喷嘴部42。

图4为沿着喷嘴部42的中心(油墨喷射方向)的剖视图。另外，在图4中，上侧为油墨喷射方向上的上游侧(压力室41侧)，下侧为油墨喷射方向上的下游侧(压印板3侧)。本实施方式中的喷嘴部42通过下游侧的第一喷嘴部45和上游侧的第二喷嘴部46而呈两段的圆筒状，第一喷嘴部45的流道横截面积小于第二喷嘴部46的流道横截面积。这两个第一喷嘴部45和第二喷嘴部46在俯视图中均呈正圆状。油墨从第一喷嘴部45的第二喷嘴部46侧的相反侧的开口中被喷射出。在此，正圆状不仅指完全的正圆，也是指包含稍稍不完全的正圆。总之，只要是通过目视观察，一般能够识别为大概正圆的程度，则就包含在正圆状内。另外，也可以是使内壁面以第二喷嘴部46的内径随着从下游侧(第一喷嘴部45侧)趋向于上游侧(压力室41侧)而扩大的方式倾斜的锥形形状。

在喷嘴板43的喷嘴形成面43a上，隔着基底膜48而形成有防液膜47。该基底膜48是为了将喷嘴板43与防液膜47连结而以介于喷嘴板43与防液膜47之间的方式设置的。本实施方式中的基底膜48成为喷嘴板43的基材侧的第一层48a、中间的第二层48b以及防液膜47侧的第三层48c这三层结构。第一层48a由氧化硅膜(SiO_X：例如SiO₂)构成，第二层48b由氧化钽膜(TaO_X：例如Ta₂O₅)构成，第三层48c由硅材料(包含烷基的聚硅氧烷)的等离子聚合膜(PPSi(Plasma Polymerization Silicone：等离子聚合硅)膜)构成。此外，防液膜47通过涂覆含氟的防液剂(硅烷偶联剂)而形成。作为该防液剂，可使用含氟烷基的硅烷化合物，例如，三氟丙基三甲氧基硅烷。此外，也可以不是通过塗布而形成的膜，例如，也可以通过蒸镀或旋转涂覆等而形成防液膜47。在此，在带电序列中，含氟的防液膜47位于与油墨相比靠负极性侧。此外，在带电序列中的防液膜47的位次与油墨的位次之差大于基底膜48的位次与油墨的位次之差或者喷嘴板43的原材料(硅或金属)的位次与油墨的位次之差。因此，与其他的原材料相比，防液膜47更容易通过与油墨的接触、摩擦而带负电。

本实施方式中的喷嘴板43按照以下的顺序制成。首先，通过使形成有喷嘴部42的喷嘴板43的基材(在本实施方式中为硅基板)的表面氧化，从而形成由氧化硅组成的第一层48a。由于该第一层48a被形成在喷嘴板43的基材的整个表面上，因此也被形成在喷嘴部42的内周面上。此外，第一层48a的膜厚从几十(nm)到几百(nm)左右，在本实施方式中，被调节为100(nm)。接着，例如，通过原子层沉积法(ALD)而使由氧化钽组成的第二层48b成膜。由于该第二层48b重叠在第一层48a上而被形成于喷嘴板43的基材的整个表面，因此也被形成在喷嘴部42的内周面上。此外，第二层48b的膜厚为几十(nm)左右，在本实施方式中，被调节为12.5(nm)。通过形成该第二层48b，从而提高相对于碱或酸的耐性。也就是说，该第二层48b作为喷嘴板43的保护膜而发挥功能。接着，例如通过利用等离子CVD法将硅材料等离子重合在第二层48b上从而形成PPSi膜，并使该PPSi膜氧化而形成第三层48c。该第三层48c的膜厚为几百(nm)左右，在本实施方式中，被调节为500(nm)。因此，本实施方式中的基底膜48的总厚度成为在670(nm)以下的612.5(nm)。如此，通过将基底膜48的总厚度调节为作为本申请发明中的条件的670(nm)以下(适当称为第一条件)，从而能够对防液膜47的带电进行抑制。对于这点的详细内容将在下文进行叙述。另外，虽然在本实施方式中，基底膜48由第一层48a、第二层48b以及第三层48c这三层构成，但并不局限于此，只要通过氧化硅膜、氧化钽膜、PPSi膜中的至少任意一种以上而构成即可。

接着，例如在将含有氟烷基的硅烷偶联剂与溶剂混合而成的金属醇盐溶液中浸渍喷嘴板43的基材整体，由此使金属醇盐聚合后的分子膜在基底膜48上成膜。之后，经过干燥处理、退火处理等在喷嘴板43的基材表面整体以及喷嘴部42的内周面上形成防液膜47。由于防液膜47主要是喷嘴形成面43a上所必须的物质，因此接着将多余的防液膜47去除。具体而言，例如，从喷嘴板43的喷嘴形成面43a的相反侧的表面(成为压力室41侧的表面)实施等离子处理，并将除了喷嘴形成面43a以外的部分的防液膜47去除。另外，有时防液膜47也会局部性地残留在喷嘴部42的内周上。

在此，如上文所述，由于在带电序列中，含氟的防液膜47位于与油墨相比靠负极性侧，因此该防液膜47中所含有的氟的含量越少，与油墨接触时越不容易带电。然而，当氟的含量变少时，随之防液性也会降低，因此从确保必要的防液性的同时对因与油墨的接触而导致的带电进行抑制的观点来看，优选为对防液膜47中的氟的含量进行调节。更具体而言，优选为，以如下方式对防液膜47中的氟的含量(每单位面积的氟量)进行调节，即，使在利用飞行时间二次离子质谱分析法(TOF-SIMS)对防液膜47中的100(μm)×100(μm)的面积进行测定时的分子量301(C₅F₁₁O₂)的信号强度成为作为本申请发明中的条件的0.00005以上且0.00020以下的范围内(适当称为第二条件)。更优选为，该信号强度为0.00005以上且0.00015以下的范围内(适当称为第三条件)。如此，在本发明中，通过该分子量301的信号强度而间接地对防液膜47中所含有的氟的含量进行规定。

图5为对上述的防液膜47中的分子量301的信号强度与基于油墨的带电而确定的油墨电位(V)、相对于喷嘴形成面43a的雾的附着量以及印刷品质之间的关系进行说明的表。此外，图6为对测量油墨电位的结构进行说明的示意图。图5中的油墨电位(V)表示在上述的清洁处理之后，利用表面电位计50(托雷克/日本(Thorek Japan)公司制造的表面电位计)对在从记录头10的全部喷嘴部42(360喷嘴×喷嘴列数(油墨种类))分别朝向冲洗盒18喷射油墨总计10000次时喷落到该冲洗盒18上并被捕集的油墨的带电量进行测定时的值的范围。此外，雾附着量为起因于防液膜47和油墨的带电而导致的朝向喷嘴形成面43a上的雾的附着量，将由该雾所导致的不良情况(例如，记录介质因雾存积而形成的水滴的滴下而被污染的情况，或者，从喷嘴部42而被喷射出的油墨的飞翔方向拐弯等油墨的喷射变得不稳定的情况等)的可能性几乎没有的程度的附着量设为“微少”，将比“微少”稍多但不会立即产生不良情况的程度的附着量设为“少”，将具有会立即产生因雾而导致的不良情况的可能性的程度的附着量设为“多”。并且，“印刷品质”为，表示在记录介质上印刷(记录)了图像等的情况下因附着在喷嘴形成面43a上的雾而使油墨的喷射变得不稳定由此而给画质带来的影响的程度的参数，“良”表示几乎看不到因雾而给画质带来的影响的情况，“可”表示因雾而给画质带来了影响但在目视观察时不存在问题的程度，“不可”表示存在因雾而给画质带来的影响且能够在视觉上观察到画质的下降的程度。另外，关于测定对象的记录头10，将基底膜48的结构及膜厚相同、仅防液膜47中所含有的氟的含量不同的记录头作为对象。

如图5所示，可知，TOF-SIMS实施时的分子量301的信号强度越小，即，防液膜47中包含的氟的含量越少，则因与油墨的摩擦而产生的防液膜47的带电越被抑制，其结果为，从喷嘴部42被喷射出的油墨变得不容易带电。即，只要分子量301的信号强度小于0.00005，则清洁处理刚刚结束后的油墨电位便会变得小于10(V)，向喷嘴形成面43a附着的雾附着量也会成为“微少”。由此，印刷品质也成为“良”。然而，在防液膜47中的氟的含量过少，或者完全不含有氟的结构中，有时无法获得在喷嘴形成面43a上所需要的防液性能。因此，只要分子量301的信号强度在作为本发明中的第二条件的0.00005以上且0.00020以下的范围内，则会确保喷嘴形成面43a的防油墨性，至少使油墨电位成为30(V)以下，使雾附着量成为“少”，使印刷品质成为“可”。而且，由于只要信号强度在作为第三条件的0.00005以上且0.00015以下的范围内，则油墨电位成为10(V)以上且20(V)以下，雾附着量也成为“微少”，印刷品质也成为“良”，因此在确保防液膜47的必要的防液性能并且对因油墨的雾所导致的不良情况进行抑制的基础上而成为更优选的结果。另一方面，当信号强度超过0.00020时，油墨电位会超过30(V)，其结果为，雾附着量成为“多”，印刷品质成为“不可”。

图7为针对基底膜48的层结构(第一层、第二层、或第三层、或者这些层的组合)不同的多个种类的记录头10而表示层结构以及膜厚(总厚度)与油墨电位(V)的关系的表。此外，图8为表示基底膜48的总厚度与清洁处理刚刚结束后的油墨电位(V)的关系的图表。另外，油墨电位(V)的计测方法如上文所述。虽然如上文所述那样越减少防液膜47中所含有的氟的含量越会对油墨的带电进行抑制，但也可以进一步通过将基底膜48的厚度设为更薄来进一步对油墨的带电进行抑制。当现有示例的记录头中不具有第二层且第一层的膜厚为100(nm)且第三层的膜厚为1300(nm)且基底膜的总厚度为1400(nm)时，在图7以及图8之中为最厚，从而成为不满足作为本申请发明中的第一条件的670(nm)以下的结构。此外，分子量301的信号强度为0.00023时，也成为图7的表中最大的，从而成为不满足本申请发明中的第二条件以及第三条件的结构。即，现有示例的记录头不满足本申请发明中的任何的条件。在该现有示例的记录头中，油墨电位成为42(V)(在图8中为39(V)或40(V))，油墨变得最容易带电。因此，雾会容易附着在喷嘴形成面上，从而容易产生因该雾所导致的不良情况。

关于示例1的记录头10的结构，基底膜48由第一层48a(340(nm))、第二层48b(12.5(nm))、以及第三层48c(650(nm))构成，该基底膜48的总厚度为1002.5(nm)，虽然与现有示例相比而较薄，但不满足本申请发明中的第一条件(670(nm)以下)。另一方面，分子量301的信号强度为0.00012，在作为本申请发明中的第二条件的0.00005以上且0.00020以下的范围内，并在作为第三条件的0.00005以上且0.00015以下的范围内。在该示例1的结构中，油墨电位为27(V)(在图8中为27(V)或28(V))，防液膜47中所包含的氟的含量与现有示例相比而较少，针对图5，如上所述通过满足第二条件以及第三条件，从而使油墨的带电得到抑制。此外，关于示例2的记录头10的结构，基底膜48由第二层48b(12.5(nm))以及第三层48c(650(nm))构成，该基底膜48的总厚度为662.5(nm)，即满足本申请发明中的第一条件。另一方面，分子量301的信号强度与现有示例相同而为0.00023，即不满足本申请发明中的第二条件以及第三条件。在该示例2的结构中，可知，即使在油墨电位为19(V)而不满足第二条件或第三条件的情况下，通过满足第一条件也可有效地对油墨的带电进行抑制。即，该示例2的结构中，防液膜47中所含有的氟的含量与现有示例相同，从而能够确保足够的防液性能，并且能够对从喷嘴部42喷射出的油墨的带电进行抑制。

此外，示例3的记录头10的结构以及示例4的记录头10的结构均满足本申请发明的第一条件、第二条件、以及第三条件的全部条件。即，在例3的结构中，分子量301的信号强度为0.00012，即在作为本申请发明中的第二条件的0.00005以上且0.00020以下的范围内，并在作为第三条件的0.00005以上且0.00015以下的范围内。此外，基底膜48由第二层48b(12.5(nm))以及第三层48c(650(nm))构成，该基底膜48的总厚度成为662.5(nm)，满足本发明中的第一条件。在该示例3的结构中，油墨电位为与示例2的情况相比而较低的13(V)。此外，在示例4的结构中，当分子量301的信号强度为0.00012而满足本申请发明中的第二条件以及第三条件且基底膜48仅由第三层48c(650(nm))构成且该基底膜48的总厚度为650(nm)时，在例示的记录头之中成为最薄的，从而满足第一条件。在该示例4的结构中，油墨电位成为10(V)以下并成为最低的值。即，在示例3以及示例4的结构中，优选为更重视对油墨的带电的抑制的情况。

如图8所示，可知，不仅基底膜48的层结构，而且与基底膜48的总厚度和油墨电位(V)也具有相关性，基底膜48的总厚度越薄，越能够抑制油墨的带电。即，通过使基底膜48的厚度变薄，从而使防液膜47更靠接硅制或金属制的喷嘴板43的基材表面。由此，即使防液膜47带了电，电荷也容易向喷嘴板43的基材侧逃离，因此防液膜47变得不容易带电，其结果为，能够对从喷嘴部42喷射出的油墨的带电进行抑制。因此，能够通过将基底膜48的总厚度设为更薄，从而对油墨的带电进行抑制，并且，从利用擦拭部件实现的油墨的擦除性等观点来看，在喷嘴形成面43a上保持了必要的防液性。如图8的图表所示，只要满足作为第一条件的670(nm)以下，则能够将清洁处理刚刚结束后的油墨电位抑制为小于20(V)。然而，作为基底膜48，是以由氧化硅膜、氧化钽膜、PPSi膜中的至少任意一种以上而构成作为前提的。因此，基底膜48的总厚度的下限值至少大于0。

如此，通过对氟的含量(通过TOF-SIMS而进行的测定时的分子量301的信号强度)以及基底膜48的总厚度进行规定，从而能够确保必要的防液性，并且能够对因与油墨的接触而产生的喷嘴形成面43a的带电进行抑制。由此，当从喷嘴部42喷射出油墨时，使因静电感应而使油墨带正电的情况得到抑制。因此，例如，即使在对带正电的记录介质实施印刷、记录(油墨的喷射动作)的情况下，也会减少该记录介质与油墨排斥而使该油墨的雾附着在喷嘴形成面43a上或附着在打印机1内的其他结构部件上的情况。其结果为，使打印机1的可靠性提高。尤其对于导电率为1.0×10-3(S/m)以下的油墨(即，带电时不容易放电的油墨)进行喷射的结构更为有效。作为这样的油墨，例如，可列举出与水系的油墨相比耐候性较高的有机溶剂系(环保溶剂系)油墨或通过紫外线的照射而发生固化的光固化型油墨等。

在此，关于记录头10所使用的多个油墨，在导电率不同的情况下的结构进行说明。如上文所述，与水系的染料油墨或者水系的颜料油墨的导电率相比，有机溶剂系油墨或光固化型油墨的导电率较低，因此，后者的油墨变得更容易带电。在本实施方式的记录头10中，以图3所示的方式而沿着主扫描方向并列设置的喷嘴列44a～喷嘴列44d中的、位于主扫描方向上的端部的第一喷嘴列44a以及第四喷嘴列44d中被分配有导电率较低的油墨，而在主扫描方向上位于中央部侧的第二喷嘴列44b以及第三喷嘴列44c中被分配有导电率较高的油墨。如此，在当记录介质与记录头10进行相对移动的同时使油墨从喷嘴部42喷射出的所谓串行式的打印机1中，通过在作为相对移动方向的主扫描方向上排列的喷嘴列44中的越是位于主扫描方向上的靠端部侧的喷嘴列44越是被分配有导电率较低且更容易带电的油墨，从而即使该油墨在被喷射时带了电，随此产生的雾也难以附着到喷嘴形成面43a上。

另外，虽然在上述实施方式中，对在使记录头10相对于记录介质的宽度方向而进行相对移动的同时实施油墨的喷射的所谓串行式的打印机1进行了例示，但并不局限于此。例如，也能够将本发明应用在如下打印机中，即，喷嘴列的全长被设定为在打印机中能够与可实施印刷的最大尺寸的记录介质的宽度相对应的长度，并且不实施记录头的移动(扫描)而在实施记录介质的输送的同时实施记录动作的所谓行式的打印机。在该结构中，优选采用越是位于记录介质的输送方向的上游侧的喷嘴部(喷嘴列)越是被分配有导电率更高的油墨，越是位于输送方向的下游侧的喷嘴部(喷嘴列)越是被分配有导电率较低的油墨的结构。由此，通过从位于更靠上游侧的喷嘴部(喷嘴列)喷射出的油墨而使记录介质变得不容易带电，由此也使从位于下游侧的喷嘴部(喷嘴列)喷射出油墨与记录介质排斥，从而使该油墨(雾)附着在记录头的喷嘴形成面等上的情况减少。此外，由于记录介质及介质支承体不容易带电，因此从记录头喷射出的油墨以更高精度喷落在记录介质上的设为目标的位置处。由此，能够抑制记录图像等的画质的降低。

而且，虽然在上述实施方式中，作为液体喷射头而列举出喷墨式记录头10为例进行了说明，但本发明也能够应用于使液体从喷嘴部喷射出的其他的液体喷射头。例如，也能够将本发明应用于在液晶显示器等彩色滤色器的制造中所使用的彩色材料喷射头、在有机EL(Electro Luminescence)显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中使用的电极材料喷射头、在生物芯片(生物化学元件)的制造中所使用的生体有机物喷射头等中。在显示器制造装置用的彩色材料喷射头中，对作为液体的一种的R(Red：红色)、G(Green：绿色)、B(Blue：蓝色)的各种彩色材料的溶液进行喷射。此外，在电极形成装置用的电极材喷射头中，对作为液体的一种的液状的电极材料进行喷射，在芯片制造装置用的生体有机物喷射头中，对作为液体的一种的生体有机物的溶液进行喷射。

符号说明

1…打印机，2…框架，3…压印板，4…引导杆，5…滑架，6…滑架移动机构，7…墨盒，8…墨盒架，9…空气管，10…记录头，11…油墨供给管，12…FFC，13…空气泵，14…擦拭机构，15…擦拭刮板，16…遮盖机构，17…盖，18…冲洗盒，19…油墨导入部件，20…中继基板，21…中间流道部件，22…头单元，23…架，24…油墨导入针，25…过滤器，26…供给流道，27…配线贯穿口，28…中间流道，29…流道连接部，30…分隔板，31…连通流道，32…配线开口部，33…配线穿插口，34…柔性基板，35…避让孔，36…固定板，37…压电元件，38…收纳空部，39…基板载置部，40…开口部，41…压力室，42…喷嘴部，43…喷嘴板，43a…喷嘴形成面，44…喷嘴列，45…第一喷嘴部，46…第二喷嘴部，47…防液膜，48…基底膜，48a…第一层，48b…第二层，48c…第三层，50…表面电位计。

Claims (5)

1.一种液体喷射头，其特征在于，

具有喷嘴形成面，所述喷嘴形成面上开口有喷射液体的喷嘴部，

在所述喷嘴形成面上，隔着基底膜而形成有含氟的防液膜，

所述基底膜的总厚度在670nm以下。

2.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

通过飞行时间二次离子质谱分析法而产生的所述防液膜的分子量301的信号强度在0.00005以上且0.00020以下。

3.如权利要求2所述的液体喷射头，其特征在于，

所述信号强度在0.00005以上且0.00015以下。

4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的液体喷射头，其特征在于，

所述基底膜由氧化硅膜、氧化钽膜以及硅材料的等离子聚合膜中的至少一种以上而构成。

5.一种液体喷射装置，其特征在于，

具备权利要求1至权利要求4中的任一项所述的液体喷射头。