CN110001202A - 喷射孔板、液体喷射头以及液体喷射记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供能够实现长寿命化的喷射孔板、液体喷射头以及液体喷射记录装置。本公开的一种实施方式所涉及的喷射孔板是用于液体喷射头的喷射孔板。该喷射孔板具备设有多个喷射孔的金属基板。在金属基板中，各喷射孔的喷出口端缘的晶粒的平均尺寸比包围喷出口端缘的周围区域的晶粒的平均尺寸小。

Description

喷射孔板、液体喷射头以及液体喷射记录装置
技术领域
本公开涉及喷射孔板、液体喷射头以及液体喷射记录装置。
背景技术
具备液体喷射头的液体喷射记录装置被利用在各种各样的领域中。液体喷射头具备包含形成多个喷射孔的喷射孔板的多个板的层叠体，并以从各喷射孔对被记录介质喷出为液体的油墨的方式构成。此种喷射孔板例如通过对金属基板进行冲压加工而形成(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-226070号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在此种喷射孔板中，一般要求长寿命化。期望提供能够实现长寿命化的喷射孔板、液体喷射头以及液体喷射记录装置。
用于解决课题的方案
本公开的一种实施方式所涉及的喷射孔板是用于液体喷射头的喷射孔板。该喷射孔板具备设有多个喷射孔的金属基板。在金属基板中，各喷射孔的喷出口端缘的晶粒的平均尺寸比包围喷出口端缘的周围区域的晶粒的平均尺寸小。
本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射头具备上述喷射孔板。
本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射记录装置具备上述液体喷射头、容纳对上述液体喷射头供应的液体的容纳部。
发明的效果
根据本公开的一种实施方式所涉及的喷射孔板、液体喷射头以及液体喷射记录装置，能够实现长寿命化。
附图说明
图1是表示本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射记录装置的概要结构例的示意立体图；
图2是表示图1中所示的循环机构等的详细结构例的示意图；
图3是表示图2中所示的液体喷射头的详细结构例的分解立体图；
图4是表示将图3中所示喷嘴板卸下的状态下的液体喷射头的结构例的示意仰视图；
图5是表示沿着图4中所示的V-V线的截面的一部分的结构例的示意图；
图6是将图3中所示的喷嘴板的一部分在扫描电子显微镜(SEM)放大而表示的截面图；
图7A是表示实施方式所涉及的喷嘴板的制造工序的一例的截面图；
图7B是表示接在图7A之后的制造工序的一例的截面图；
图7C是表示接在图7B之后的制造工序的一例的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细的说明。以外，说明按照以下顺序进行。
1.实施方式(喷嘴板、喷墨头、打印机)
2.变形例。
<1.实施方式>
[打印机1的整体结构]
图1是将作为本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射记录装置的打印机1的概要结构例示意性地利用立体图表示的图。打印机1是利用后述的油墨9对作为被记录介质的记录纸P进行图像、字符等的记录(打印)的喷墨打印机。详细如后文所述，该打印机1另外还是使油墨9在规定的流路中循环并利用的、油墨循环式喷墨打印机。
如图1所示，打印机1具备一对运送机构2a、2b、油墨储罐3、喷墨头4、循环机构5和扫描机构6。这些各部件容纳在具有规定形状的框体10内。此外，在本说明书的说明中使用的各附图中，为了使各部件为能够识别的大小，适当变更了各部件的比例尺。打印机1与本公开中的“液体喷射记录装置”的一个具体例对应。喷墨头4(后述的喷墨头4Y、4M、4C、4B)与本公开中的“液体喷射头”的一个具体例对应。
(运送机构2a、2b)
如图1所示，运送机构2a、2b是各自将记录纸P沿着运送方向d(X轴方向)运送的机构。这些运送机构2a、2b各自具有栅格辊21、夹送辊22以及驱动机构(未图示)。栅格辊21以及夹送辊22各自沿着Y轴方向(记录纸P的宽度方向)延伸设置。驱动机构是使栅格辊21围绕轴旋转(在Z-X面内旋转)的机构，例如使用马达等构成。
(油墨储罐3)
油墨储罐3是容纳对喷墨头4供应的油墨9(液体)的储罐。油墨储罐3是将油墨9容纳于内部的储罐。作为该油墨储罐3，在本例中如图1所示，设有单独地容纳黄(Y)、洋红(M)、青(C)、黑(B)这四色油墨9的4种储罐。即，设有容纳黄色油墨9的油墨储罐3Y、容纳洋红色油墨9的油墨储罐3M、容纳青色油墨9的油墨储罐3C、容纳黑色油墨9的油墨储罐3B。这些油墨储罐3Y、3M、3C、3B在框体10内沿着X轴方向排列配置。此外，油墨储罐3Y、3M、3C、3B各自除了所容纳的油墨9的颜色以外都为相同的结构，故在以下总称为油墨储罐3进行说明。
(喷墨头4)
喷墨头4是从后述的多个喷嘴(喷嘴孔H1、H2)对记录纸P喷射(喷出)液滴状的油墨9来进行图像、字符等的记录的头。作为该喷墨头4，在本例中也如图1所示，设有单独地喷射分别容纳于上述的油墨储罐3Y、3M、3C、3B中的四色油墨9的4种头。即，设有喷射黄色油墨9的喷墨头4Y、喷射洋红色油墨9的喷墨头4M、喷射青色油墨9的喷墨头4C、喷射黑色油墨9的喷墨头4B。这些喷墨头4Y、4M、4C、4B在框体10内沿着Y轴方向排列配置。
此外，由于喷墨头4Y、4M、4C、4B各自除了所利用的油墨9的颜色以外都为相同的结构，故在以下总称为喷墨头4进行说明。另外，关于该喷墨头4的详细结构，在后文描述(图3～图5)。
(循环机构5)
循环机构5是用于使油墨9在油墨储罐3内和喷墨头4内之间循环的机构。图2将循环机构5的结构例与前述的油墨储罐3以及喷墨头4一同示意地示出的图。此外，图2中示出的实线的箭头示出油墨9的循环方向。循环机构5如图2所示，具备用于使油墨9循环的既定流路(循环流路50)、以及一对送液泵52a、52b。
循环机构50是在喷墨头4内和喷墨头4的外部(油墨储罐3内)之间循环的流路，油墨9在该循环流路50中循环地流动。循环流路50具有为从油墨储罐3到喷墨头4的部分的流路50a、以及为从喷墨头4到油墨储罐3的部分的流路50b。换言之，流路50a是从油墨储罐3朝向喷墨头4并供油墨9流动的流路。另外，流路50b是从喷墨头4朝向油墨储罐3并供油墨9流动的流路。
送液泵52b在流路50b上配置在喷墨头4和油墨储罐3之间。送液泵52b是用于将容纳在喷墨头4内的油墨9经由流路50b输送到油墨储罐3内的泵。送液泵52b在流路50b上配置在喷墨头4和油墨储罐3之间。送液泵52b是用于将容纳在喷墨头4内的油墨9经由流路50b输送到油墨储罐3内的泵。
(扫描机构6)
扫描机构6是沿着记录纸P的宽度方向(Y轴方向)使喷墨头4扫描的机构。如图1所示，该扫描机构6具有沿着Y轴方向延伸设置的一对导轨61a、61b、被这些导轨61a、61b以能够移动的方式支承的滑架62、使该滑架62沿着Y轴方向移动的驱动机构63。另外，驱动机构63具有配置在导轨61a、61b之间的一对滑轮631a、631b、卷绕在这些滑轮631a、631b之间的无接头带632、以及使滑轮631a旋转驱动的驱动马达633。
滑轮631a、631b分别沿着Y轴方向配置在与各导轨61a、61b的两端附近对应的区域。滑架62与无接头带632连结。在该滑架62上，沿Y轴方向并列配置有前述的四种喷墨头4Y、4M、4C、4B。此外，通过这样的扫描机构6和前述的运送机构2a、2b，构成使喷墨头4和记录纸P相对移动的移动机构。
[喷墨头4的详细结构]
接下来，参照图1以及图2还有图3~图5，对喷墨头4的详细结构例进行说明。图3是将喷墨头4的详细结构例利用分解立体图表示的图。图4是示意性地利用仰视图(X-Y仰视图)表示将图3中所示的喷嘴板41(后文出现)卸下的状态下的喷墨头4的结构例的图。图5是示意性地表示喷墨头4的与图4所示的V-V线对应的部位处的截面(Z-X截面)的一部分的图。
本实施方式的喷墨头4是从后述的多个通道(通道C1、C2)的延伸方向(Y轴方向)的中央部喷出油墨9的、所谓边射类型的喷墨头。另外，该喷墨头4是通过使用前述的循环机构5(循环流路50)从而使油墨9在油墨储罐3和喷墨头4之间循环并利用的循环式的喷墨头。
如图3所示，喷墨头4主要具备喷嘴板41(喷射孔板)、促动器板42以及盖板43。这些喷嘴板41、促动器板42以及盖板43例如使用粘接剂等相互贴合，并沿着Z轴方向按该顺序层叠。此外，在以下，沿着Z轴方向将盖板43侧称为上方，并且将喷嘴板41侧称为下方进行说明。喷嘴板41与本公开中的“喷射孔板”的一个具体例对应。
(喷嘴板41)
喷嘴板41是用于喷墨头4的板。喷嘴板41例如有具有50μｍ左右的厚度的金属基板，如图3所示，粘接在促动器板42的下表面。作为用作喷嘴板41的金属基板，可列举以SUS316L、SUS304为首的不锈钢。另外，如图3以及图4所示，在该喷嘴板41(金属基板)上，设有沿着X轴方向各自延伸的两列喷嘴列(喷嘴411、412)。这些喷嘴列411、412彼此沿着Y轴方向隔开规定的间隔而配置。这样，本实施方式的喷墨头4为两列型的喷墨头。关于喷嘴板41的制造方法，在后详述。
喷嘴列411具有沿着X轴方向隔开规定的间隔地在一条直线上排列地形成的、多个喷嘴孔(喷射孔)H1。这些喷嘴孔H1各自将喷嘴板41沿着其厚度方向(Z轴方向)贯通，例如如图5所示，与后述的促动器板42的喷出通道C1e内连通。具体如图4所示，各喷嘴孔H1以位于在喷出通道C1e上沿着Y轴方向的中央部附近的方式形成。另外，喷嘴孔H1的沿着X轴方向的形成间距与喷出通道C1e的沿着X轴方向的形成间距相同(相同间距)。详细在后文描述，从喷出通道C1e内被供应的油墨9从这样的喷嘴列411内的喷嘴孔H1被喷出(喷射)。
喷嘴列412也同样地具有沿着X轴方向隔开规定的间隔地在一条直线上排列地形成的、多个喷嘴孔(喷射孔)H2。这些喷嘴孔H2也各自将喷嘴板41沿着其厚度方向贯通，与后述的促动器板42的喷出通道C2e内单独连通。具体如图4所示，各喷嘴孔H2以位于在喷出通道C2e上沿着Y轴方向的中央部附近的方式形成。另外，喷嘴孔H2的沿着X轴方向的形成间距与喷出通道C2e的沿着X轴方向的形成间距相同。详细在后文描述，从喷出通道C2e内被供应的油墨9也从这样的喷嘴列412内的喷嘴孔H2被喷出。
图6是将喷嘴板41的一部分在扫描电子显微镜(SEM)放大而表示的截面图(Z-X截面图)。喷嘴板41具有设有多个喷嘴孔H1以及多个喷嘴孔H2的金属基板410。金属基板410具有设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的喷出侧主面410A(第一主面)、以及设有比喷出口Hout大的各喷嘴孔H1、H2的流入口Hin的流入侧主面410B(第二主面)。这些喷嘴孔H1、H2各自为随着去往下方而逐渐缩小直径的锥状的贯通孔。在金属基板410中，各喷嘴孔H1、H2的喷出口端缘Ea的晶粒的平均尺寸D1比包围喷出口端缘Ea的周围区域Eb的晶粒的平均尺寸D2小(公式(1))。在此，喷出口端缘Ea在金属基板100之中相当于在金属基板100的厚度方向上与流入口Hin对置的区域。平均尺寸D1也可以为平均尺寸D2的一半以下(公式(2))。平均尺寸D1例如为不到2μｍ，平均尺寸D2例如为2μｍ以上15μｍ以下。
D1＜D2 (1)
D1≤D2/2 (2)。
作为测定晶粒的平均尺寸的方法，例如，列举EBSD(电子背散射衍射图案:Electron Back Scatter Diffraction Patterns)法。该EBSD法是应用基于扫描电子显微镜(SEM)的结晶分析的手法。在该EBSD法中，电子束照射到想分析的样品(晶粒)，被照射的电子在样品(晶粒)内扩散并衍射，从样品(晶粒)放出的反射电子的衍射图案投影到检测器面上，从该被投影的图案分析晶体位向。此时，通过按晶体位向来用彩色区别开等，能够识别样品中的晶粒，其结果，能够测定晶粒的平均尺寸。具体而言，用Area Fraction法来求平均晶粒径。这是如下的一种方法：求各晶粒的面积，通过在观察范围中它们所占的面积的比来加权，并求平均值。粒径(直径)是作为具有与晶粒面积相同的面积的圆的直径来求的。
在金属基板410由以SUS316、SUS304为首的不锈钢构成的情况下，喷出口端缘Ea由马氏体构成，周围区域Eb由奥氏体构成。从基于后述的冲头200的冲压加工的容易性、基于促动器板42的喷出控制的容易性的观点来看，金属基板410的厚度为30μｍ以上80μｍ以下，典型地为50μｍ左右。在喷出口端缘Ea中，生成松垂(sag)，喷出口端缘Ea成为带有圆度的形状。在流入口Hin的端缘中，同样地，也生成松垂(sag)，流入口Hin的端缘成为带有圆度的形状。
(促动器板42)
促动器板42是由例如PZT(钛酸锆酸铅)等压电材料构成的板。该促动器板42是将极化方向在Z方向上不同的两个压电基板层叠而形成的，所谓的人字纹(chevron)类型的促动器。此外，促动器板42也可以是由极化方向沿着厚度方向(Z轴方向)单向地设定的一个压电基板形成的，所谓的悬臂类型的促动器。另外，如图3以及图4所示，在促动器板42上，设有沿着X轴方向各自延伸的两列通道列(通道列421、422)。这些通道列421、422彼此沿着Y轴方向隔开规定的间隔而配置。
如图4所示，在这样的促动器板42中，在沿着X轴方向的中央部(通道列421、422的形成区域)，设有油墨9的喷出区域(喷射区域)A1。另一方面，在促动器板42中，在沿着X轴方向的两端部(通道列421、422的非形成区域)，设有油墨9的非喷出区域(非喷射区域)A2。该非喷出区域A2相对于喷出区域A1位于沿着X轴方向的外侧。此外，促动器板42的沿着Y轴方向的两端部各自构成尾部420。
如图3以及图4所示，上述的通道列421具有沿着Y轴方向延伸的多个通道C1。这些通道列C1以沿着X轴方向隔开规定的间隔相互平行的方式排列配置。各通道C1通过由压电体(促动器板42)构成的驱动壁Wd各自划界而成，在剖视时为凹状的槽部(参照图3)。
通道列422也同样，具有沿着Y轴方向延伸的多个通道C2。这些通道列C1以沿着X轴方向隔开规定的间隔相互平行的方式排列配置。各通道C2也通过上述的驱动壁Wd各自划界而成，在剖视时为凹状的槽部。
此处，如图3以及图4所示，在通道C1中，存在用于使油墨9喷出的喷出通道C1e和不使油墨9喷出的虚拟通道C1d。在通道列421中，这些喷出通道C1e和虚拟通道C1d沿着X轴方向交替地配置。各喷出通道C1e与喷嘴板41的喷嘴孔H1连通，另一方面，各虚拟通道C1d与喷嘴孔H1不连通，被喷嘴板41的上表面从下方覆盖。
同样地，在通道C2中，存在用于使油墨9喷出的喷出通道C2e和不使油墨9喷出的虚拟通道C2d。在通道列422中，这些喷出通道C2e和虚拟通道C2d沿着X轴方向交替地配置。各喷出通道C1e与喷嘴板41的喷嘴孔H1连通，另一方面，各虚拟通道C1d与喷嘴孔H1不连通，被喷嘴板41的上表面从下方覆盖。
另外，如图4所示，通道C1的喷出通道C1e以及虚拟通道C1d相对于通道C2的喷出通道C2e以及虚拟通道C2d以相互不同的方式配置。因此，在本实施方式的喷墨头4中，通道C1的喷出通道C1e和通道C2的喷出通道C2e配置为交错状。如图3所示，在促动器板42中，在与虚拟通道C1d、C2d对应的部分，形成有与虚拟通道C1d、C2d的沿着Y轴方向的外侧端部连通的浅槽部Dd。
此处，如图3以及图5所示，在上述的驱动壁Wd的对置的内侧面，各自设有沿着Y轴方向延伸的驱动电极Ed。在该驱动电极Ed中存在设于面向喷出通道C1e、C2e的内侧面的公用电极Edc和设于面向虚拟通道C1d、C2d的有源电极Eda。这样的驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)如图5所示，在驱动壁Wd的内侧面上，形成到与驱动壁Wd相同的深度(在Z轴方向上相同的深度)。另外，在促动器板42中在喷嘴板41侧的面，形成有防止驱动电极Ed和喷嘴板41相互电气短路的绝缘膜42A。此外在促动器板42为上述的悬臂类型的情况下，驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)在驱动壁Wd的内侧面上，只形成到深度方向(Z轴方向)的中间位置。
在相同的喷出通道C1e(或喷出通道C2e)内对置的一对公用电极Edc彼此在公用端子(未图示)处相互电连接。另外，在相同的虚拟通道C1d(或虚拟通道C2d)内对置的一对有源电极Eda彼此相互电隔离。另一方面，经由喷出通道C1e(或喷出通道C2e)对置的一对有源电极Eda彼此在有源端子(未图示)处相互电连接。
此处，如图3所示，在前述的尾部420中，安装有将驱动电极Ed和控制部(喷墨头4的后述的控制部40)之间电连接的柔性印刷基板44。在该柔性印刷基板44上形成的布线图案(未图示)相对于上述的公用端子以及有源端子电连接。由此，经由柔性印刷基板44从后述的控制电路40对各驱动电极Ed施加驱动电压。
(盖板43)
如图3所示，盖板43以闭塞促动器板42的各通道C1、C2(各通道列421、422)的方式配置。具体地，该盖板43粘接在促动器板42的上表面，为板状构造。
如图3所示，在盖板43上，分别形成有一对入口侧共通油墨室431a、432a和一对出口侧共通油墨室431b、432b。具体地，入口侧共通油墨室431a以及出口侧共通油墨室431b分别形成在与促动器板42的通道列421(多个通道C1)对应的区域。另外，入口侧共通油墨室432a以及出口侧共通油墨室432b分别形成在与促动器板42的通道列422(多个通道C2)对应的区域。
入口侧共通油墨室431a形成在各通道C1的沿着Y轴方向的内侧的端部附近，为凹状的槽部。在该入口侧共通油墨室431a中，在与各喷出通道C1e对应的区域，形成有将盖板43沿着其厚度方向(Z轴方向)贯通的供应狭缝Sa。同样地，入口侧共通油墨室432a形成在各通道C2的沿着Y轴方向的内侧的端部附近，为凹状的槽部。在该入口侧共通油墨室432a中，在与各喷出通道C2e对应的区域，也形成有上述的供应狭缝Sa。此外，这些入口侧共通油墨室431a、432a各自是构成喷墨头4的入口部Tin的部分。
如图3所示，出口侧共通油墨室431b形成在各通道C1的沿着Y轴方向的外侧的端部附近，为凹状的槽部。在该出口侧共通油墨室431b中，在与各喷出通道C1e对应的区域，形成有将盖板43沿着其厚度方向贯通的排出狭缝Sb。同样地，出口侧共通油墨室432b形成在各通道C2的沿着Y轴方向的外侧的端部附近，为凹状的槽部。在该出口侧共通油墨室432b中，在与各喷出通道C2e对应的区域，也形成有上述的排出狭缝Sb。此外，这些出口侧共通油墨室431b、432b各自是构成喷墨头4的出口部Tout的部分。
这样，入口侧共通油墨室431a以及出口侧共通油墨室431b分别经由供应狭缝Sa以及排出狭缝Sb与各喷出通道C1e连通，另一方面，与各虚拟通道C1d不连通。即，各虚拟通道C1d被这些入口侧共通油墨室431a以及出口侧共通油墨室431b的底部闭塞。
同样地，入口侧共通油墨室432a以及出口侧共通油墨室432b分别经由供应狭缝Sa以及排出狭缝Sb与各喷出通道C2e连通，另一方面，与各虚拟通道C2d不连通。即，各虚拟通道C2d被这些入口侧共通油墨室432a以及出口侧共通油墨室432b的底部闭塞。
(控制部40)
在此，本实施方式的喷墨头4还如图2所示，设有进行打印机1的各种动作的控制的控制部40。该控制部40例如除了控制打印机1的图像、字符等的记录动作(喷墨头4的油墨9的喷射动作)之外，还控制前述的送液泵52a、52b等的各动作。此种控制部40例如由具有运算处理部和由各种存储器形成的存储部的微计算机构成。
[打印机1的基本动作]
在该打印机1中，如以下这样，进行对记录纸P的图像、字符等的记录动作(打印动作)。此外，作为初始状态，在图1所示的四种油墨储罐3(3Y、3M、3C、3B)中各自充分地封入有对应的颜色(四色)的油墨9。另外，油墨储罐3内的油墨9为经由循环机构5填充到喷墨头4内的状态。
当在这样的初始状态下使打印机1工作时，通过使运送机构2a、2b的栅格辊21各自旋转，从而在栅格辊21和夹送辊22之间沿着运送方向d(X轴方向)运送记录纸P。另外，与这样的运送动作同时，驱动机构63的驱动马达633通过使滑轮631a、631b各自旋转，从而使无接头带632动作。由此，滑架62一边被导轨61a、61b引导，一边沿着记录纸P的宽度方向(Y轴方向)往复移动。然后此时，通过各喷墨头4(4Y、4M、4C、4B)使四色油墨9适当喷出到记录纸P，从而进行对该记录纸P的图像、字符等的记录动作。
[喷墨头4的详细动作]
接下来，参照图1～图5，对喷墨头4的详细动作(油墨9的喷射动作)进行说明。即，在本实施方式的喷墨头4(边射类型、循环式的喷墨头)中，如以下这样，进行使用剪切(切断)模式的油墨9的喷射动作。
首先，当上述的滑架62(参照图1)的往复移动开始时，控制部40经由柔性印刷基板44对喷墨头4内的驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)施加驱动电压。具体地，控制部40对各驱动电极Ed施加驱动电压，该各驱动电极Ed配置于将喷出通道C1e、C2e划界而成的一对驱动壁Wd。由此，这些一对驱动壁Wd各自以向与该喷出通道C1e、C2e邻接的虚拟通道C1d、C2d侧突出的方式变形(参照图5)。
这样，通过基于一对驱动壁Wd的弯曲变形，使喷出通道C1e、C2e的容积增大。而且，通过使喷出通道C1e、C2e的容积增大，在入口侧共通油墨室431a、432a内储存的油墨9向喷出通道C1e、C2e内被诱导(参照图3)。
接下来，这样向喷出通道C1e、C2e内被诱导的油墨9成为压力波并向喷出通道C1e、C2e的内部传播。而且，在该压力波到达喷嘴板41的喷嘴孔H1、H2的时点下，施加于驱动电极Ed的驱动电压为0(零)V。由此，驱动壁Wd从上述的弯曲变形的状态复原，其结果，临时增大的喷出通道C1e、C2e的容积再次回到原样(参照图5)。
这样，当喷出通道C1e、C2e的容积回到原样时，喷出通道C1e、C2e内部的压力增加，喷出通道C1e、C2e内的油墨9被加压。其结果，液滴状的油墨9通过喷嘴孔H1、H2向外部(朝向记录纸P)喷出(参照图5)。这样，进行喷墨头4中的油墨9的喷射动作(喷出动作)，其结果，进行对记录纸P的图像、字符等的记录动作。特别是，如前所述，本实施方式的喷嘴孔H1、H2各自为随着朝向下方而逐渐缩小直径的锥状(参照图5)，因此能够以高速将油墨9笔直地(前进性良好地)喷出。由此，能够进行高画质的记录。
[喷嘴板41的制造方法]
接着，说明喷嘴板41的制造方法。图7A～图7C是表示喷嘴板41的制造工序的一例的截面图。
首先，准备金属基板100(图7A)。金属基板100由以SUS316、SUS304为首的不锈钢形成。金属基板100的一个面为第一主面100A，金属基板100的另一个面为第二主面100B。此外，通过对金属基板100进行加工而成为上述的金属基板410。另外，金属基板100的第一主面100A是成为金属基板410的喷出侧主面410A的面，金属基板100的第二主面100B是成为金属基板410的流入侧主面410B的面。
接着，进行冲孔加工。首先，在具有与喷嘴板41的喷嘴孔H1的沿着X轴方向的形成间距为相同间距的多个贯通孔300H的硬模300上，将第二主面100B朝上，固定金属基板100。各贯通孔300H的直径比后述的冲头200的圆柱部220的直径大。各贯通孔300H的直径和圆柱部220的直径为以下那样的关系：冲孔加工的结果，在金属基板100之中，后述的凹部100C的周围(之后成为喷出口端缘Ea的区域)从奥氏体变质为马氏体。即，各贯通孔300H的直径和圆柱部220的直径为使加工诱发马氏体转变发生的大小。
接着，用一个或多个冲头200按压金属基板100的第二主面100B。具体而言，用一个或多个冲头200按压金属基板100的第二主面100B之中与各贯通孔300H对置的部位。由此，在第二主面100B形成多个凹部100C，并且在第一主面100A之中，与各凹部100C对置的位置形成凸部100D(图7B)。
在此，冲头200具有圆锥梯形状的锥部210、以及与锥部210的前端相接而形成的圆柱部220。因此，通过冲头200的按压而形成的凹部100C为使冲头200的形状反转的形状，具体而言，具有圆锥梯形状的锥孔部、以及与锥孔部连通的圆柱孔部。此时，凹部100C比金属基板100的厚度(第一主面100A和第二主面100B的距离)深。
接着，进行研磨。具体而言，通过利用机械研磨切削各凸部100D，使得将各凹部100C贯通，以形成多个喷嘴孔H1、H2(图7C)。在此，作为机械研磨，例如，能够列举基于带500的研磨(带研磨)等。带500例如是在厚度75μm左右的尺寸较长的聚酯膜的一个面，多个磨粒通过粘接剂几乎遍布整个面固定的带。
此外，在喷嘴孔H1、H2的流入口Hin(喷嘴孔H1、H2的促动器板42侧的端部)附近，存在随着冲头200的按压而产生波纹情况。在该情况下，通过机械研磨，除了切削各凸部100D，还可以使第二主面100B更加平坦。其结果，第二主面100B变得大致平坦。
可是，例如，存在伴随上述的机械研磨，而在喷嘴孔H1的喷出口Hout产生毛刺的情况。在该情况中，为了喷出口端缘Ea成为带有圆度的形状，也可以相对于金属基板100进行化学研磨、电解研磨、或化学机械研磨。如此，制造喷嘴板41。
[作用·效果]
接着，说明本公开的一种实施方式所涉及的作为喷射孔板的喷嘴板41的作用和效果。
具备喷墨头的打印机用于各种领域。喷墨头具备包含形成了多个喷嘴孔的喷嘴板的多个板的层叠体，并以从各喷嘴孔对被记录介质喷出为液体的油墨的方式构成。在此种喷嘴板中，一般要求长寿命化。但是，在以往的喷嘴板中，存在设有各喷嘴孔的喷出口的面因清洁而定期被擦拭的情况。在该情况下，在因擦拭所伴随的摩擦而在喷嘴孔的喷出口发生损伤，由此喷出特性恶化的结果，存在喷嘴板的寿命变短的风险。
另一方面，在本实施方式所涉及的喷嘴板41中，在构成喷嘴板41的金属基板410中，各喷嘴孔H1、H2的喷出口端缘Ea的晶粒的平均尺寸D1比包围喷出口端缘Ea的周围区域Eb的晶粒的平均尺寸D2小。由此，喷出口端缘Ea与周围区域Eb相比为高硬度的，因而即使在为了清洁设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的面而擦拭的情况下，在喷出口端缘Ea产生损伤的风险少。因而，能够延长喷嘴板41的寿命。
另外，在本实施方式所涉及的喷嘴板41中，高硬度的喷出口端缘Ea形成于金属基板410之中在金属基板410的厚度方向上与流入口Hin对置的区域。如此，通过高硬度的区域扩展到与流入口Hin对置的区域，从而即使在为了清洁设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的面而擦拭的情况下，在喷出口端缘Ea产生损伤的风险几乎没有。因而，能够延长喷嘴板41的寿命。
另外，在本实施方式所涉及的喷嘴板41中，喷出口端缘Ea的晶粒的平均尺寸D1为周围区域Eb的晶粒的平均尺寸D2的一半以下。由此，在通过使用冲头200和硬模300的冲孔加工，从而制造喷嘴板41时，通过以合适的关系设定冲头直径和硬模300的开口直径，从而能够使喷出口端缘Ea的晶粒的平均尺寸D1为周围区域Eb的晶粒的平均尺寸D2的一半以下。如此，能够以比较简单的方法使喷出口端缘Ea为高硬度。其结果，即使在为了清洁设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的面而擦拭的情况下，在喷出口端缘Ea产生损伤的风险几乎没有。因而，能够以比较简单的方法延长喷嘴板41的寿命。
另外，在本实施方式涉及的喷嘴板41中，在金属基板410由以SUS316、SUS304为首的不锈钢构成的情况下，喷出口端缘Ea由马氏体构成，周围区域Eb由奥氏体构成。由此，在通过使用冲头200和硬模300的冲孔加工，从而制造喷嘴板41时，通过以合适的关系设定冲头直径和硬模300的开口直径，从而能够在喷出口端缘Ea生成马氏体。如此，能够以比较简单的方法在喷出口端缘Ea生成马氏体。其结果，即使在为了清洁设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的面而擦拭的情况下，在喷出口端缘Ea产生损伤的风险几乎没有。因而，能够以比较简单的方法延长喷嘴板41的寿命。
另外，在本实施方式涉及的喷嘴板41中，在金属基板410的厚度为30μｍ以上80μｍ以下的情况中，在通过使用冲头200和硬模300的冲孔加工，从而制造喷嘴板41时，通过以合适的关系设定冲头直径和硬模300的开口直径，从而能够使喷出口端缘Ea为高硬度。如此，能够以比较简单的方法使喷出口端缘Ea为高硬度。其结果，即使在为了清洁设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的面而擦拭的情况下，在喷出口端缘Ea产生损伤的风险几乎没有。因而，能够以比较简单的方法延长喷嘴板41的寿命。
另外，在本实施方式涉及的喷嘴板41中，流入口Hin的端缘成为带有圆度的形状。如此，在本实施方式中，喷出口端缘Ea除了为高硬度的，还为带有圆度的形状，因此与喷出口端缘Ea为尖锐的形状的情况相比，喷出口端缘Ea变得难以变形。由此，即使在为了清洁设有各喷嘴孔H1、H2的喷出口Hout的面而擦拭的情况下，喷出口端缘Ea难以变形。其结果，能够经过长时间不改变喷射特性而使用喷嘴板41，因而能够延长喷嘴板41的寿命。
<2.变形例>
以上，列举实施方式对本公开进行了说明，但本公开不限定于该实施方式，能够进行各种变形。
例如，在上述实施方式中，具体地举了打印机1以及喷墨头4的各部件的结构例(形状、配置、个数等)进行了说明，但在上述实施方式中说明的并不限定于此，也可以是其他形状和配置、个数等。另外，关于在上述实施方式等中说明的各种参数的值和范围、大小关系等，也不限定于上述实施方式等中说明的，也可以是其他值和范围、大小关系等。
具体地，例如，在上述实施方式中，举了两列类型的(具有两列喷嘴列411、412)喷墨头4进行了说明，但不限定于该例。即，也可以是例如单列类型(具有一列喷嘴列)的喷墨头或三列以上的多列类型(具有三列以上喷嘴列)喷墨头。
另外，例如，在上述实施方式中，对喷嘴列411、412各自沿着X轴方向沿直线状延伸的情况进行了说明，但不限定于该例，也可以例如使喷嘴列411、412各自沿着斜向延伸。进一步地，关于喷嘴孔H1、H2的形状，也不限定于在上述实施方式等中说明的这样的圆形状，例如，也可以为三角形状等多角形状、椭圆形状、星形形状等。
另外，例如，虽然在上述实施方式中，对喷墨头4为侧射类型的情况进行了说明，但不限于本例，例如，喷墨头4还可以是其他类型。另外，例如，虽然在上述实施方式中，对喷墨头4为循环式的情况进行了说明，但不限于本例，例如，喷墨头4还可以是不循环的其他方式。
另外，例如，在上述实施方式及其变形例中，在利用一个冲头200进行冲孔加工的情况下，也可以使用设有单个贯通孔300H的硬模300。此时一个冲头200以及单个贯通孔300H成为一对，通过二者相对于金属基板410相对移动，能够在金属基板410列状地形成多个凸部100D。
而且，在上述实施方式中说明的一系列的处理可以利用硬件(电路)进行，也可以利用软件(程序)进行。在利用软件进行的情况下，该软件由用于通过电脑使各功能运行的程序组构成。各程序例如可以事先编入上述电脑而使用，也可以从网络或记录介质安装到上述电脑而使用。
另外，在上述实施方式中，作为本公开的“液体喷射记录装置”的一个具体例，举了打印机1(喷墨打印机)进行了说明，但不限定于该例子，也可以将本公开适用于喷墨打印机以外的其他装置。换言之，也可以将本公开的“液体喷射头”(喷墨头4)、“喷射孔板”(喷嘴板41)适用于喷墨打印机以外的其他装置。具体地，例如也可以将本公开的“液体喷射头”、“喷射孔板”适用于传真机和按需打印机等装置。
另外，虽然在上述实施方式及其变形例中打印机1的记录对象物体是记录纸P，但本公开的“液体喷射记录装置”的记录对象物体不限于此。例如，通过对盘纸、布、塑料、金属等各种材料喷射油墨来形成字符、图案。另外，记录对象物体也不需要是平面形状，还可以进行食品、瓷砖等建材、家具、汽车等各种立体物体的涂装、装饰。而且，通过本公开的“液体喷射记录装置”，能够对纤维进行印染，或者还能够通过在喷射后使油墨固化来进行立体造型(所谓的3D打印)。
进一步地，也可以将目前为止说明的各种例子任意组合而使用。
此外，本说明书中记载的效果仅为示例，并非用于限定，也可以具有其他效果。
另外，本公开也能够采用以下这样的结构。
(1)
一种喷射孔板,为用于液体喷射头的喷射孔板，
具备设有多个喷射孔的金属基板，
在前述金属基板中，各前述喷射孔的喷出口端缘的晶粒的平均尺寸比包围前述喷出口端缘的周围区域的晶粒的平均尺寸小。
(2)
根据(1)记载的喷射孔板，前述金属基板具有：设有各前述喷射孔的喷出口的第一主面，以及设有比前述喷出口大的各前述喷射孔的流入口的第二主面，
前述喷出口端缘在前述金属基板之中相当于在前述金属基板的厚度方向上与前述流入口对置的区域。
(3)
根据(1)或(2)记载的喷射孔板，前述喷出口端缘的晶粒的平均尺寸为前述周围区域的晶粒的平均尺寸的一半以下。
(4)
根据(1)或(2)记载的喷射孔板，前述金属基板由不锈钢构成，
前述喷出口端缘由马氏体构成，
前述周围区域由奥氏体构成。
(5)
根据(1)至(4)中的任一项记载的喷射孔板，前述金属基板的厚度为30μｍ以上80μｍ以下。
(6)
根据(1)至(5)中的任一项记载的喷射孔板，前述喷出口端缘为带有圆度的形状。
(7)
一种液体喷射头，具备(1)至(6)中的任一项所记载的喷射孔板。
(8)
一种液体喷射记录装置，具备(7)所记载的液体喷射头、以及容纳对前述液体喷射头供应的液体的容纳部。
符号说明
1 打印机
10 框体
2a、2b 运送机构
21 栅格辊
22 夹送辊
3(3Y、3M、3C、3B) 油墨储罐
4(4Y、4M、4C、4B) 喷墨头
40 控制部
41 喷嘴板
411、412 喷嘴列
42 促动器板
42A 绝缘膜
420 尾部
421、422 通道列
43 盖板
431a、432a 入口侧共通油墨室
431b、432b 出口侧共通油墨室
44 柔性印刷基板
5 循环机构
50 循环流路
50a、50b 流路
52a、52b 送液泵
6 扫描机构
61a、61b 导轨
62 滑架
63 驱动机构
631a、631b 滑轮
632 无接头带
633 驱动马达
9 油墨
100 金属基板
100A 第一主面
100B 第二主面
100C 凹部
100D 凸部
200 冲头
210 锥部
220 圆柱部
300 硬模
300H 贯通孔
410 金属基板
410A 喷出侧主面
410B 流入侧主面
500 带
P 记录纸
d 运送方向
Tin 入口部
Tout 出口部
H1、H2 喷嘴孔
A1 喷出区域(喷射区域)
A2 非喷出区域(非喷射区域)
C1、C2 通道
C1e、C2e 喷出通道
C1d、C2d 虚拟通道
Wd 驱动壁
Ed 驱动电极
Edc 公共电极
Eda 有源电极
Dd 浅槽部
Sa 供应狭缝
Sb 排出狭缝
D1、D2 平均尺寸
Ea 喷出口端缘
Eb 周围区域
Hout 喷出口
Hin 流入口。

Claims (8)

1.一种喷射孔板,为用于液体喷射头的喷射孔板，
具备设有多个喷射孔的金属基板，
在所述金属基板中，各所述喷射孔的喷出口端缘的晶粒的平均尺寸比包围所述喷出口端缘的周围区域的晶粒的平均尺寸小。
2.根据权利要求1所述的喷射孔板，其特征在于，所述金属基板具有：设有各所述喷射孔的喷出口的第一主面，以及设有比所述喷出口大的各所述喷射孔的流入口的第二主面，
所述喷出口端缘在所述金属基板之中相当于在所述金属基板的厚度方向上与所述流入口对置的区域。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的喷射孔板，其特征在于，所述喷出口端缘的晶粒的平均尺寸为所述周围区域的晶粒的平均尺寸的一半以下。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的喷射孔板，其特征在于，所述金属基板由不锈钢构成，
所述喷出口端缘由马氏体构成，
所述周围区域由奥氏体构成。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的喷射孔板，其特征在于，所述金属基板的厚度为30μｍ以上80μｍ以下。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的喷射孔板，其特征在于，所述喷出口端缘为带有圆度的形状。
7.一种液体喷射头，具备权利要求1或权利要求2所记载的喷射孔板。
8.一种液体喷射记录装置，具备权利要求7所记载的液体喷射头、以及容纳对所述液体喷射头供应的液体的容纳部。
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