CN112622446B - 喷墨头和喷墨打印机 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨头和喷墨打印机,稳定性优异。该喷墨头包括喷嘴板、压电部件及氟化合物层。氟化合物层至少位于压电部件与喷嘴板之间。氟化合物层包括第一层、第二层及第三层。第一层位于喷嘴板侧。第二层位于压电部件侧。第三层位于第一层与第二层之间。第一层至第三层的X射线光电子能谱分别包括属于CF2基的峰。第三层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA3大于第一层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA1,且大于第二层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA2。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及喷墨头和喷墨打印机。
背景技术
已知具有利用压电部件的剪切变形来从喷嘴喷出墨滴的所谓剪切模式型喷墨头结构的喷墨打印机。在这种结构中,将设置有喷嘴孔的喷嘴板和形成保持墨水的压力室的压电部件以喷嘴与压力室连通的方式接合。在这些接合中,使用硅烷偶联剂等粘接剂和等离子体处理等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供稳定性优异的喷墨头以及包括这种喷墨头的喷墨打印机。
根据实施方式,提供一种喷墨头。喷墨头包括喷嘴板、压电部件及氟化合物层。喷嘴板包括向记录介质喷出墨水的喷嘴。压电部件在与喷嘴连通的位置形成压力室,并且改变压力室内的压力而喷出压力室内的墨水。氟化合物层至少位于压电部件与喷嘴板之间。氟化合物层包括第一层、第二层及第三层。第一层位于喷嘴板侧。第二层位于压电部件侧。第三层位于第一层与第二层之间。第一层至第三层的X射线光电子能谱分别包括属于CF2基的峰。第三层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA3大于第一层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA1,且大于第二层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA2。
根据其他实施方式,提供一种喷墨打印机。喷墨打印机包括实施方式涉及的喷墨头和介质保持机构。介质保持机构与喷墨头相对并保持记录介质。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的喷墨头的立体图。
图2是示出实施方式涉及的喷墨头的致动器板、框架及喷嘴板的分解立体图。
图3是实施方式涉及的喷墨头的局部剖切俯视图。
图4是示出图3所示喷墨头的一部分的沿与Y轴垂直的平面的剖视图。
图5是示意性地示出电极保护膜与电极结合的状态的剖视图。
图6是示意性地示出氟化合物层中包含的第一层至第三层的剖视图。
图7是示出第一层和第三层的XPS谱的一例的曲线图。
图8是示出实施方式涉及的喷墨打印机的示意图。
附图标记说明
1…喷墨头;10…墨水歧管;11…墨水供给管;12…墨水返回管;20…致动器板;21…墨水供给口;22…墨水排出口;30…压电部件;31…布线图案;32…压力室;33…电极;34…电极保护膜;40…框架;50…喷嘴板;60…柔性印刷基板;61…驱动电路;70…氟化合物层;100…喷墨打印机;101a…盒;101b…盒;102…供纸辊;103…供纸辊;104…输送辊对;105…输送辊对;106…定位辊对;107…输送带;108…驱动辊;109…从动辊;110…介质保持机构;111…负压室;112…输送辊对;113…输送辊对;114…输送辊对;115Bk…喷墨头;115C…喷墨头;115M…喷墨头;115Y…喷墨头;116Bk…墨盒;116C…墨盒;116M…墨盒;116Y…墨盒;117Bk…管;117C…管;117M…管;117Y…管;118…排纸托盘;119…风扇;301…第一压电体;302…第二压电体;501…喷嘴板基材;502…防液膜;503…防液膜;701…第一层;702…第二层;703…第三层;N…喷嘴;P…记录介质。
具体实施方式
1.喷墨头
1-1.构成
下面,参照附图说明实施方式。
图1是示出实施方式涉及的、搭载于喷墨打印机的头滑架上进行使用的按需型喷墨头1的立体图。在以下说明中,使用由X轴、Y轴、Z轴构成的正交坐标系。为了方便起见,将图中箭头所示的方向作为正方向。X轴方向对应于印刷宽度方向。Y轴方向对应于输送记录介质的方向。Z轴正方向是与记录介质相对的方向。
参照图1概略地进行说明,喷墨头1包括墨水歧管10、致动器板20、框架40及喷嘴板50。
致动器板20呈以X轴方向为长边方向的矩形。作为致动器板20的材料,例如可列举氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)及锆钛酸铅(PZT:Pb(Zr,Ti)O3)等。
致动器板20以堵塞墨水歧管10的开口端的方式重叠在墨水歧管10上。墨水歧管10经由墨水供给管11和墨水返回管12与墨盒连接。
在致动器板20上安装有框架40。框架40上安装有喷嘴板50。在喷嘴板50上,以分别在X轴方向上延伸且在Y轴方向上形成排列的两列的方式隔开预定间隔地设置有多个喷嘴N。
图2是构成实施方式涉及的喷墨头的致动器板20、框架40及喷嘴板50的分解立体图。图3是实施方式涉及的喷墨头的局部剖切俯视图。图4是示出图3所示喷墨头的一部分的沿与Y轴垂直的平面的剖视图。
该喷墨头1是所谓的剪切模式共享壁的侧射型。
如图2和图3所示,在致动器板20上,以在Y轴方向的中央部成列的方式沿着X轴方向隔开间隔地设置有多个墨水供给口21。此外,在致动器板20上,以相对于墨水供给口21的列而在Y轴正方向及Y轴负方向上分离的位置处分别成列的方式,沿着X轴方向隔开间隔地设置有多个墨水排出口22。
在中央的墨水供给口21的列与一方的墨水排出口22的列之间设置有多个压电部件30。这些压电部件30形成沿X轴方向延伸的列。此外,在中央的墨水供给口21的列与另一方的墨水排出口22的列之间也设置有多个压电部件30。这些压电部件30也形成沿X轴方向延伸的列。
如图4所示,由多个压电部件30构成的列分别包括层叠在致动器板20上的第一压电体301和第二压电体302。作为第一压电体301和第二压电体302的材料,例如可列举锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。第一压电体301和第二压电体302沿着厚度方向相互反向地极化。
在由第一压电体301和第二压电体302构成的层叠体中,设置有分别沿Y轴方向延伸且沿X轴方向排列的多个槽。这些槽在第二压电体302侧开口,并具有比第二压电体302的厚度大的深度。以下,将该层叠体中被相邻的槽夹着的部分称为通道壁。这些通道壁分别沿Y轴方向延伸并沿X轴方向排列。
压电部件30在与后述的喷嘴N连通的位置形成压力室32,并且改变压力室32内的压力而喷出压力室32内的墨水。另外,墨水流过的压力室32是位于相邻的两个通道壁之间的槽处的空间。压力室32的宽度,在此为压力室32的沿着X轴方向的尺寸,优选在20μm以上且100μm以下的范围内,更优选在50μm以上且80μm以下的范围内。
在包围压力室32的侧壁和底部形成有电极33。即,在压电部件30中的与压力室32相邻的部分形成有电极33。这些电极33与沿着Y轴方向延伸的布线图案31连接。电极33对压电部件30施加驱动脉冲。
除了与后述柔性印刷基板的连接部以外,还在包括电极33和布线图案31的致动器板20的表面上形成有电极保护膜34。电极保护膜34具有绝缘性。电极保护膜34例如是包含氟化合物的膜。氟化合物例如是包括具有环状结构的重复单元的氟树脂。环状结构优选为脂肪族环,更优选为包含由碳和氧构成的杂环的结构。
图5是示意性地示出电极保护膜与电极结合的状态的剖视图。图5所示的电极保护膜34是由含有5元环结构的氟化合物构成的膜。图5所示的结构表示氟化合物的单体。具有图5所示结构的氟化合物可以是包含5元环结构作为重复单元的聚合物。电极保护膜34通过醚键与电极33结合。图5所示的氟化合物例如是AGC株式会社制造的CYTOP(注册商标)。
作为电极保护膜34,也可以使用包含具有聚对二甲苯骨架的化合物的膜,即二甲苯膜。电极保护膜34也可以是二甲苯膜和包含氟化物的膜的层叠体。电极保护膜34也可以省略。
如图4所示,喷嘴板50包括喷嘴板基材501、设置在其介质相对面(从喷嘴N喷出墨水的喷出面)的防液膜502、以及设置在介质相对面的背面(与压力室32接触的面)的防液膜503。喷嘴板基材501例如由聚酰亚胺膜等树脂膜构成。防液膜502和503例如是包含氟化合物的膜。作为包含氟化合物的膜,可以使用与上述电极保护膜34相同的膜。防液膜502和503可以由相同的材料构成,也可以由不同的材料构成。
如图2和图3所示,框架40具有开口部。该开口部小于致动器板20,且大于致动器板20中设置有墨水供给口21、压电部件30及墨水排出口22的区域。框架40例如由陶瓷构成。框架40通过包含氟化合物的粘合层(未图示)接合到致动器板20。粘合层是具有与后述氟化合物层70相同的结构的氟化合物层。框架40也可以通过氟化合物以外的粘合剂接合到致动器板20。框架40也可以省略。
喷嘴板50比框架40的开口部大。喷嘴板50通过未图示的粘合层接合到框架40。粘合层是具有与后述氟化合物层70相同的结构的氟化合物层。喷嘴板50也可以通过氟化合物以外的粘合剂接合到框架40。
喷嘴板50上设置有朝向记录介质喷出墨水的多个喷嘴N。这些喷嘴N对应于压力室32形成两列。喷嘴N的直径随着从记录介质相对面向压力室32的方向行进而变大。喷嘴N的尺寸根据墨水的喷出量设定为预定的值。喷嘴N例如可以通过实施使用了准分子激光器的激光加工形成。
致动器板20、框架40及喷嘴板50如图1所示为一体化,并形成中空结构。由致动器板20、框架40及喷嘴板50包围的区域是墨水流通室。墨水以如下方式循环:从墨水歧管10通过墨水供给口21供给到墨水流通室,通过压力室32,剩余的墨水从墨水排出口22返回到墨水歧管10。墨水的一部分在流过压力室32的期间从喷嘴N喷出用于印刷。
在布线图案31上,在致动器板20上且框架40的外侧的位置连接有柔性印刷基板60。在柔性印刷基板60上搭载有驱动压电部件30的驱动电路61。
喷嘴板50通过氟化合物层70与压电部件30接合。氟化合物层70位于压电部件30与喷嘴板50之间。氟化合物层70位于压电部件30的设置有槽的面中未被电极33覆盖的部分302a与喷嘴板50的设置有防液膜502的面的背侧面之间。
氟化合物层70包括由第一层至第三层构成的三层结构。氟化合物层70被认为具有图6所示的结构。图6是示意性地示出氟化合物层中包含的第一层至第三层的剖视图。图6所示的氟化合物层70包括第一层701、第二层702及第三层703。
通过X射线光电子能谱(XPS)分析,可以确认氟化合物层70包括第一层至第三层。即,通过沿着氟化合物层70的厚度方向每隔一定间隔进行XPS分析,可以确认氟化合物层70具有XPS谱不同的三层结构。
第一层701位于最靠近喷嘴板50的位置。第一层701的XPS谱包括属于CF2基的峰。第二层702位于最靠近压电部件30的位置。第二层702的XPS谱包括属于CF2基的峰。第二层的XPS谱通常与第一层701的XPS谱相同。第三层703位于第一层701与第二层702之间。第三层的XPS谱包括属于CF2基的峰,该峰的面积大于第一层701的XPS谱中包含的属于CF2基的峰的面积PA1且大于第二层702的XPS谱中包含的属于CF2基的峰的面积PA2。即,第三层703包括比第一层701和第二层702更多的CF2基。包括这种三层结构的氟化合物层70表现出优异的耐久性和粘合性。此外,氟化合物层70可以反复进行接合和剥离。后面描述这个特性的细节。
第三层703的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA3与第一层701的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA1之比PA3/PA1优选在2以上且3以下。此外,面积PA3与第二层702的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA2之比PA3/PA2优选在2以上且3以下。比PA3/PA1和比PA3/PA2在该范围内的氟化合物层70的耐久性和粘合性更优异。
第一层701和第二层702的XPS谱还可以包括选自由CF2O基和CF基构成的组中的至少一种原子团。第一层701和第二层702的XPS谱优选包括CF2O基。第一层701和第二层702包含CF2O基可表示氟化合物层70是通过接合具有图5所示的环状结构的氟化合物而形成的膜。
图7是示出第一层和第三层的XPS谱的一例的曲线图。图7所示的第一层701和第三层703的XPS谱双方均包含CF2O基、CF2基及CF基。如图7所示,在XPS谱中,属于CF2O键的峰在比属于CF2键的峰的结合能大1eV以上且1.3eV以下的范围内出现在高结合能侧。属于CF键的峰在比属于CF2键的峰的结合能小1.7eV以上且2eV以下的范围内出现在低结合能侧。
氟化合物层70的厚度优选为1μm以上且5μm以下。当厚度在该范围内时,可以更长时间地维持良好的粘合性。在氟化合物层70的厚度中,第三层703的厚度所占的比例优选为0.5%以上且2%以下。
1-2.墨水的喷出
下面,参照图3和图4说明压电部件30的动作。在此,假设在中央压力室32的两侧也形成有压力室32,对动作进行说明。另外,与相邻的三个压力室32对应的电极33分别为电极A、B及C,并且与中央压力室32对应的电极33为电极B。
为了从喷嘴N喷出墨水,首先例如对中央电极B施加电位高于两侧电极A和C的电位的电压脉冲,在与通道壁正交的方向上产生电场。这样,以剪切模式驱动通道壁,使夹着中央压力室32的一对通道壁变形,使得中央压力室32扩张。
接着,对两侧电极A和C施加电位高于中央电极B的电位的电压脉冲,在与通道壁正交的方向上产生电场。这样,以剪切模式驱动通道壁,使夹着中央压力室32的一对通道壁变形,以使得中央压力室32缩小。通过该动作,对中央压力室32内的墨水施加压力,从而使墨水从与该压力室32对应的喷嘴N喷出并着落于记录介质。这样,在该喷墨头1中,将压电部件30用作致动器,从喷嘴N喷出墨水。
在使用该喷墨头1的印刷过程中,例如将所有喷嘴N分成三组,对上述驱动操作进行分时控制并进行三个循环,在记录介质上进行印刷。
1-3.制造方法
下面,说明图1至图4所示的喷墨头1的制造方法。
首先,如图2和图3所示,通过以往公知的方法形成在致动器板20上设置有压电部件30的结构。接着,如图2至图4所示,在压电部件30和致动器板20上,例如通过电镀处理形成布线图案31和电极33。
接着,如图4所示,在电极33和第二压电体302的表面中未被电极33覆盖的部分302a上,涂敷含氟化合物液体以形成涂膜。作为涂膜的形成方法,例如使用喷雾法、旋涂法或浸渍法。含氟化合物液体例如包括氟化合物和能够溶解氟化合物的氟系有机溶剂。氟化合物可以是在特定的温度(所谓的环状结合温度)下形成环状结构,并将包含该环状结构的结构作为重复单元的聚合物。作为氟化合物,可以使用AGC株式会社制造的CYTOP(注册商标)的A型等。
对该涂膜进行热处理,形成电极保护膜34。在热处理时,优选地使加热温度为环状结合温度以上,并且为100℃以上且200℃以下,优选地使加热时间为30分钟以上且2小时以下。另外,也可以在涂敷含氟化合物液体之前,对电极33和第二压电体302的一部分302a的表面实施预处理。作为预处理,可列举硅烷偶联剂的涂敷、等离子体处理等。当实施这种预处理时,可以提高电极33和第二压电体302的一部分302a与电极保护膜34的密接性。通过使用AGC株式会社制造的CYTOP(注册商标)作为氟化合物,可以得到图5所示的结构。
接着,在框架40的两个主表面上涂敷含氟化合物液体,形成涂膜。作为含氟化合物液体,可以使用与上述相同的液体。通过以与上述相同的方法对涂膜进行热处理,可得到未图示的粘合层。如图2所示,在致动器板20的上表面,经由设置在框架40的一个主表面的粘合层来安装框架40。
接着,准备包括防液膜502和503的喷嘴板50。具体而言,首先,准备喷嘴板基材501。在喷嘴板基材501上设置有成为喷嘴的孔。在形成防液膜502和503之后设置成为喷嘴的孔的情况下,作为喷嘴板基材501,也可以使用不具有孔的喷嘴板基材。
在喷嘴板基材501的两个表面上涂敷含氟化合物液体,形成涂膜。作为含氟化合物液体,可使用与上述相同的液体。通过以与上述相同的方法对涂膜进行热处理,可得到防液膜502和503。此外,在涂敷含氟化合物液体之前,也可以对喷嘴板基材501的表面实施与上述相同的预处理。
接着,将喷嘴板50、框架40及压电部件30重叠,使得防液膜503与压电部件30的设置有电极保护膜34的面相对,框架40介于喷嘴板50与压电部件30之间,喷嘴N和压力室32连通。接着,将其在例如100℃以上且200℃以下的温度下加热30分钟以上且2小时以下。
由此,如图4所示,将防液膜503和电极保护膜34中彼此接触的部分一体化,形成氟化合物层70。此外,虽然未图示,但是将防液膜503和设置在框架40的主表面的粘合层中彼此接触的部分一体化而形成氟化合物层,将电极保护膜34和设置在框架40的主表面的粘合层中彼此接触的部分一体化而形成氟化合物层。即,认为以彼此相对的方式位于上下位置的图5所示的环状结构由于加热而打开,然后,这些开环部彼此结合,形成图6所示的环状结构。由此,喷嘴板50与压电部件30和框架40接合。
可以通过以上方法制造实施方式涉及的喷墨头1。在该制造方法中,可以将喷嘴板50粘贴到致动器板20上而不使用硅烷偶联剂、环氧粘合剂及聚氨酯粘合剂等现有的粘合剂。
需要注意的是,在此说明了在框架40上形成含氟化合物液体的涂膜的方法,但是也可以省略在框架40上涂敷含氟化合物液体。在框架40与致动器板20和喷嘴板50的粘合中,也可以使用现有的粘合剂。
2.喷墨打印机
2-1.构成
图8示出喷墨打印机100的示意图。
实施方式涉及的喷墨打印机100包括喷墨头115C、115M、115Y及115Bk,以及与喷墨头115C、115M、115Y及115Bk相对并保持记录介质的介质保持机构110。喷墨头115C、115M、115Y及115Bk中的每个都是参照图1和图2说明的喷墨头1。
图8所示的喷墨打印机100包括设置有排纸托盘118的壳体。在壳体内设置有盒101a和101b、供纸辊102和103、输送辊对104和105、定位辊对106、输送带107、风扇119、负压室111、输送辊对112、113及114、喷墨头115C、115M、115Y及115Bk、墨盒116C、116M、116Y及116Bk以及管117C、117M、117Y及117Bk。
盒101a和101b容纳不同尺寸的记录介质P。供纸辊102或103从盒101a或101b取出与所选记录介质的尺寸对应的记录介质P,并将该记录介质P输送到输送辊对104和105及定位辊对106。
输送带107由驱动辊108和两个从动辊109施加张力。在输送带107的表面上以预定间隔设置有孔。在输送带107的内侧设置有负压室111,负压室111用于将记录介质P吸附在输送带107上,并与风扇119连接。在输送带107的输送方向下游设置有输送辊对112、113及114。另外,在从输送带107到排纸托盘118的输送路径上可以设置对形成在记录介质P上的印刷层进行加热的加热器。
在输送带107上方配置有根据图像数据向记录介质P喷出墨水的四个喷墨头。具体而言,喷出青色(C)墨水的喷墨头115C、喷出品红色(M)墨水的喷墨头115M、喷出黄色(Y)墨水的喷墨头115Y以及喷出黑色(Bk)墨水的喷墨头115Bk从上游侧按此顺序配置。
在喷墨头115C、115M、115Y及115Bk的上方,设置有分别容纳与它们对应的墨水的青色(C)墨盒116C、品红色(M)墨盒116M、黄色(Y)墨盒116Y以及黑色(Bk)墨盒116Bk。这些墨盒116C、116M、116Y及116Bk分别通过管117C、117M、117Y及117Bk连接到喷墨头115C、115M、115Y及115Bk。
需要注意的是,虽然未图示,但是喷墨打印机100也可以包括用于加热喷墨头115C、115M、115Y及115Bk的喷嘴板上的防液膜的加热器。当喷墨头的防液膜的防液性降低时,通过重新加热防液膜,可以恢复防液膜的防液性。
2-2.图像形成
接着,说明该喷墨打印机100的图像形成动作。
首先,图像处理单元(未图示)开始用于记录的图像处理,生成与图像数据对应的图像信号,并且生成用于控制各种辊、负压室111等的动作的控制信号。
供纸辊102或103在图像处理单元的控制下,从盒101a或101b逐张地取出所选尺寸的记录介质P,并将该记录介质P输送到输送辊对104和105及定位辊对106。定位辊对106校正记录介质P的偏斜,并以预定的定时输送记录介质P。
负压室111经由输送带107的孔吸入空气。因此,记录介质P在被吸附到输送带107的状态下,随着输送带107的移动而被依次输送至喷墨头115C、115M、115Y及115Bk下方的位置。
喷墨头115C、115M、115Y及115Bk在图像处理单元的控制下,与输送记录介质P的定时同步地喷出墨水。由此,在记录介质P的期望位置上形成彩色图像。
然后,输送辊对112、113及114将形成有图像的记录介质P排出到排纸托盘118。当在从输送带107到排纸托盘118的输送路径上设置加热器时,可以通过加热器对形成在记录介质P上的印刷层进行加热。若通过加热器进行加热,则特别是在记录介质P具有非渗透性的情况下,能够提高印刷层相对于记录介质P的密接性。
3.效果
作为接合喷嘴板50和压电部件30的粘合剂,有时使用硅烷偶联剂、环氧粘合剂及聚氨酯粘合剂等。这些粘合剂在与压力室32内的墨水接触时,有可能因墨水的pH和溶剂的类型而溶解于墨水中。如果粘合剂溶解于墨水中,则喷嘴板50和压电部件30的接合性消失,喷嘴板50能够从致动器板20剥离。
在实施方式涉及的喷墨头1中,氟化合物层70存在于喷嘴板50与压电部件30之间。氟化合物层70起到接合喷嘴板50和压电部件30的粘合剂的作用。氟化合物层70是包含氟化合物的膜,因此防水性和防油性优异,进而耐化学药品性也优异。因此,氟化合物层70即使与压力室32内的墨水接触,也难以溶解于墨水中。因而,该喷墨头1能够长时间稳定地喷出墨水。此外,无论墨水的pH和溶剂的类型如何,该喷墨头1都可以应用于包含易于溶解以往粘合剂的碱性水溶性墨水的各种墨水。
进而,氟化合物层70可以通过紫外线(UV)照射而失去接合性,然后通过加热而重新接合。下面对此进行说明。
氟化合物层70通过具有图6所示的环状结构的第三层703,将结合有第一层701的喷嘴板50和结合有第二层702的压电部件30接合。第三层703的环状结构例如可以通过从喷嘴板50侧照射仅切断C-C键的波长的UV光来切断。由此,氟化合物层70能够在其中间位置分为两层,将喷嘴板50和压电部件30剥离。然后,通过在剥离的喷嘴板50和压电部件30接触的状态下进行加热,能够再次形成切断的环状结构,并将喷嘴板50和压电部件30重新接合。
即,氟化合物层70能够可逆地接合和剥离喷嘴板50和压电部件30。因此,该喷墨头1例如能够大幅度地减少因喷嘴板50的接合位置偏移引起的制造不良。
以上以喷墨头1为例进行了说明,但是基于氟化合物层70的接合不限于基材的材料和性质,能够应用于机械、电气、通信、建筑等广泛的领域。
实施例
以下记载实施例。
(实施例1)
如下制造图1至图4所示的喷墨头1。
首先,在致动器板20上形成包括压电部件30和电极33的结构体。使用PZT作为压电部件30。接着,在电极33上通过旋涂法涂敷含氟化合物液体,形成涂膜。将该涂膜在180℃下进行30分钟的热处理,得到电极保护膜34。作为含氟化合物液体,使用AGC株式会社制造的CYTOP(注册商标)A型。
接着,在框架40的两个表面上使用旋涂法涂敷上述含氟化合物液体,形成涂膜。将该涂膜在200℃下进行2小时的热处理,在框架40的两个表面上设置粘合层。如图2所示,在致动器板20的上表面上经由粘合层安装框架40。
接着,在喷嘴板基材501的两个表面上使用旋涂法涂敷上述含氟化合物液体,形成涂膜。将该涂膜在180℃下进行30分钟的热处理,在喷嘴板基材501的两个表面上设置防液膜502和503。作为喷嘴板基材501,使用聚酰亚胺膜。
以使得防液膜503与压电部件30的设置有电极保护膜34的面相对、框架40介于喷嘴板50与压电部件30之间、喷嘴N和压力室32连通的方式,将喷嘴板50、框架40和压电部件30重叠,从而得到层叠体。将该层叠体在200℃下进行2小时的热处理,形成氟化合物层70,使喷嘴板50和致动器板20接合。
(比较例1)
除了使用由聚对二甲苯(对二甲苯C)构成的膜作为电极保护膜34、使用环氧粘合剂作为框架40的粘合层、以及使用环氧粘合剂代替防液膜503以外,通过与实施例1相同的方法得到喷墨头1。
(XPS分析)
对于实施例1中制造的喷墨头的氟化合物层70,通过上述方法测量XPS谱。其结果在图7中示出。第二层702的XPS谱与第一层701的XPS谱相同。
(稳定性评估)
使用水性墨水,评估实施例和比较例的喷墨头的稳定性。具体而言,在将接合部长时间浸渍在水性墨水中之后,进行拉伸试验。
其结果,实施例的喷墨头的拉伸试验强度大于比较例的喷墨头的拉伸试验强度。即,实施例的喷墨头的稳定性优于比较例的喷墨头的稳定性。
以上说明的至少一个实施方式涉及的喷墨头具有至少位于压电部件与喷嘴板之间的氟化合物层,因此能够实现优异的稳定性。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出,并非旨在限定发明的范围。这些新实施方式能够以其他各种方式实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包函在发明的范围和宗旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。
Claims (10)
1.一种喷墨头,其特征在于,包括:
喷嘴板,包括向记录介质喷出墨水的喷嘴;
压电部件,在与所述喷嘴连通的位置形成压力室,并且改变所述压力室内的压力而喷出所述压力室内的所述墨水;以及
氟化合物层,至少位于所述压电部件与所述喷嘴板之间,
所述氟化合物层包括位于所述喷嘴板侧的第一层、位于所述压电部件侧的第二层、以及位于所述第一层与所述第二层之间的第三层,
所述第一层至所述第三层的X射线光电子能谱分别包括属于CF2基的峰,所述第三层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA3大于所述第一层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA1,且大于所述第二层的X射线光电子能谱中包含的CF2基的峰面积PA2。
2.根据权利要求1所述的喷墨头,其特征在于,
所述第三层的X射线光电子能谱中包括的CF2基的峰面积PA3与所述第一层的X射线光电子能谱中包括的CF2基的峰面积PA1之比PA3/PA1、以及所述第三层的X射线光电子能谱中包括的CF2基的峰面积PA3与所述第二层的X射线光电子能谱中包括的CF2基的峰面积PA2之比PA3/PA2在2以上且3以下。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨头,其特征在于,
所述第一层和第二层的X射线光电子能谱还分别包括属于CF2O基的峰。
4.根据权利要求1或2所述的喷墨头,其特征在于,
所述喷墨头还包括:
电极,位于所述压电部件中与所述压力室相邻的部分,并且对所述压电部件施加驱动脉冲;以及
电极保护膜,包含氟化合物,并且覆盖所述电极。
5.根据权利要求3所述的喷墨头,其特征在于,
所述喷墨头还包括:
电极,位于所述压电部件中与所述压力室相邻的部分,并且对所述压电部件施加驱动脉冲;以及
电极保护膜,包含氟化合物,并且覆盖所述电极。
6.根据权利要求1或2所述的喷墨头,其特征在于,
所述喷嘴板包括:
喷嘴板基材;
第一防液膜,设置在所述喷嘴板基材的与所述记录介质相对的面;以及
第二防液膜,设置在所述喷嘴板基材的与所述记录介质相对的面的背面。
7.根据权利要求3所述的喷墨头,其特征在于,
所述喷嘴板包括:
喷嘴板基材;
第一防液膜,设置在所述喷嘴板基材的与所述记录介质相对的面;以及
第二防液膜,设置在所述喷嘴板基材的与所述记录介质相对的面的背面。
8.根据权利要求6所述的喷墨头,其特征在于,
所述喷嘴板基材由树脂膜构成,
所述第一防液膜和所述第二防液膜是包含氟化合物的膜。
9.根据权利要求7所述的喷墨头,其特征在于,
所述喷嘴板基材由树脂膜构成,
所述第一防液膜和所述第二防液膜是包含氟化合物的膜。
10.一种喷墨打印机,其特征在于,包括:
权利要求1至9中任一项所述的喷墨头;以及
介质保持机构,与所述喷墨头相对并保持所述记录介质。
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