喷墨打印头、喷嘴片及其制造方法技术

一种喷墨打印头的喷嘴片形成为使其面向墨滴释放方向的表面具有在每个喷嘴孔周围向墨滴释放方向凸出的部分。每个凸出部分形成为与相应喷嘴孔同心的圆形形状，并且其外边缘具有适当的斜度。由于这种喷嘴片的结构使得刮刀可以与喷嘴片的表面（凸出部分）良好接触，喷嘴孔周围的墨水可以在刮擦操作中成功地清理，从而喷墨打印头的墨滴释放特性可以保持稳定。这种喷嘴片是通过电解淀积实现而不使用光刻胶。因此提高喷嘴孔的尺寸精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷墨打印头、该喷墨打印头的喷嘴片以及该喷嘴片的制造方法，特别涉及可以减少降低图像质量的因素从而提高打印质量的一种喷墨打印头、喷嘴片以及该喷嘴片的制作方法。目前，打印机大量用于在纸张这样的对象上打印各种信息，在打印机中，从高速打印和低噪声等观点来看，通过把来自喷嘴的墨滴释放到对象上而进行打印的喷墨打印机被认为是有利的。喷墨打印机包括把墨滴释放到例如纸张这样的对象上的喷墨打印头。普通类型的彩色喷墨打印头包括四种公共的墨水通道(其提供相应的每种CMYK(Cyan青，Magenta品红，Yellow黄，blacK黑)颜色)，用于从相应的墨盒向喷墨打印头提供墨水；四个墨池(提供相应四种颜色中的每一种)，其中分别填充有来自相应颜色的公共墨水通道的墨水；喷墨孔，其作为喷墨片上的开孔，从该开孔把(相应颜色)的墨水释放到纸张这样的对象上；以及压力室(其对应于每个喷墨孔)，通过压电元件等施加压力，以使得存储在墨水池中的墨水释放出来。如日本专利第HEI 4-182134号中所公开的，常规的喷墨打印头的喷嘴片以前是通过电解电镀铸造的方法而形成。在喷嘴片的形成中，通常使用由金属片所制成的基片，并且通过利用光刻胶在基片上构图成喷嘴部分。在通过利用光刻胶构图的该金属基片上，进行镍的电解淀积，从而形成用于形成喷嘴片的镍层。然后，由镍层所制成的喷嘴片被从金属基片上除去，从而完成该喷嘴片。作为用于喷嘴片的材料，使用金属(SUS(不锈钢)、镍，等等)、塑料(聚合物、PES(聚醚磺基)，等等)等等。在喷嘴片中喷嘴孔的形成通常可以通过电铸、蚀刻、冲压加工、准分子激光加工等方法进行。附图说明图1为示出利用电铸的喷嘴片的常规制造方法的一个实例的截面视图。光刻胶10覆盖在由不锈钢这样的金属所形成的基片9上，然后通过利用掩膜和显影执行曝光，从而在基片9上形成光刻胶图案。然后，把一种金属电解淀积到基片9的暴露表面上。当电解淀积金属层的厚度到达预定厚度时，该电解淀积金属层(即，喷嘴片21)被从基片9上除去，从而完成喷嘴片21。但是，通过电铸方法形成的每个喷嘴孔1的形状受到光刻胶10的覆盖状态、通过曝光和显影方法构图的精度、以及掩膜的精度和使用寿命等等所影响。因此，喷嘴孔1的直径、圆度等等根据上述条件而变化。由于喷嘴孔1的直径、圆度等等变化，从喷嘴孔1释放的墨滴的直径和速度必然发生变化，从而打印图像的质量下降。由于喷嘴孔1的圆度较差使得墨滴释放的方向的一致性也变差，从而图像质量进一步下降。另外，由于用于喷嘴片21的构图的光刻胶10具有特定的厚度，因此必然在喷嘴片21上形成凹陷部分。如图1的(C)所示，凹陷部分形成在喷嘴孔1周围。由于喷嘴孔1周围的凹陷部分，使得在喷墨打印机的刷新(清理)操作中通过利用刮刀清除喷嘴孔1周围的墨水变得困难。图2A和2B为示出在通过利用上述常规制造方法所制造的常规喷墨打印头(或者常规喷嘴片)的情况中的刮刀刮擦操作的截面视图。参照图2A和2B，当刮刀30从左移到右(如箭头所示)用于刮擦喷嘴片时，刮刀30不能够正确地接触喷嘴孔1周围的凹陷表面，因此不能够良好地清除喷嘴孔周围的墨水，从而保留在喷嘴孔1周围的墨水可能在墨滴释放时造成问题。因此本专利技术的主要目的是提供一种喷墨打印头、喷墨打印头的喷嘴片以及该喷嘴片的制造方法，从而通过电铸形成的喷嘴孔的尺寸精度可以增加并且打印质量可以提高。本专利技术的另一个目的是提供一种喷墨打印头、喷墨打印头的喷嘴片以及该喷嘴片的制造方法，从而可以保证通过刮擦操作清除喷嘴孔周围的墨水，可以减小在墨滴直径、墨滴速度和墨滴释放方向中的变化，从而可以低成本地实现高质量打印。根据本专利技术第一方面，在此提供一种具有喷嘴孔的喷嘴片，其用于喷墨打印头，用于通过压电元件的电致伸缩和由于压电元件的电致伸缩在压力室中产生的压力波而从喷嘴孔释放墨滴。在喷嘴片中，形成面向墨滴释放方向的喷嘴片的表面使得每个喷嘴孔周围的表面部分相对于其它部分向墨滴释放方向凸出。根据本专利技术第二方面，在第一方面中，表面的每个凸出部分形成为与相应喷嘴孔同心的圆形形状。根据本专利技术第三方面，在第一方面中，凸出部分的高度被设置在5μm和100μm之间。根据本专利技术第四方面，在第二方面中，每个凸出部分被形成为使得其外边缘具有适当的斜度。根据本专利技术第五方面，在第四方面中，凸出部分的外边缘相对于墨水释放方向的斜度被设置在10度和50度之间。根据本专利技术第六方面，在第一方面中，凸出部分和喷嘴孔是通过电铸方法形成的。根据本专利技术第七方面，在第六方面中，喷嘴片是由镍形成的。根据本专利技术第八方面，在第六方面中，喷嘴片是由镍和钴的合金形成的。根据本专利技术第九方面，在此提供一种具有喷嘴孔的喷嘴片的制造方法，该喷嘴片用于喷墨打印头，用于通过压电元件的电致伸缩和由于压电元件的电致伸缩在压力室中产生的压力波而从喷嘴孔释放墨滴。该制造方法包括基片形成步骤、电解淀积步骤和除去步骤。在基片形成步骤中，在由电绝缘材料所制成的基底上表面上形成基片，避开要形成喷嘴的基底上表面部分。在电解淀积步骤中，利用在基片形成步骤中形成的基片作为种子层，把金属层电解淀积到预定的厚度。在除去步骤中，当电解淀积金属层的厚度到达预定厚度之后，已经在电解淀积步骤中电解淀积的作为喷嘴片的金属层被从基底上除去。根据本专利技术第十方面，在第九方面中，形成面向墨滴释放方向的喷嘴片的表面使得每个喷嘴孔周围的表面部分相对于其它部分向墨滴释放方向凸出。根据本专利技术第十一方面，在第十方面中，表面的每个凸出部分形成为与相应喷嘴孔同心的圆形形状。根据本专利技术第十二方面，在第十方面中，凸出部分的高度被设置在5μm和100μm之间。根据本专利技术第十三方面，在第十一方面中，每个凸出部分被形成为使得其外边缘具有适当的斜度。根据本专利技术第十四方面，在第十三方面中，凸出部分的外边缘相对于墨水释放方向的斜度被设置在10度和50度之间。根据本专利技术第十五方面，在第九方面中，在电解淀积步骤中电解淀积的金属层是由镍形成的。根据本专利技术第十六方面，在第九方面中，在电解淀积步骤中电解淀积的金属层是由镍和钴的合金形成的。根据本专利技术第十七方面，在此提供一种喷墨打印头，用于通过压电元件的电致伸缩和由于压电元件的电致伸缩在压力室中产生的压力波而从喷嘴孔释放墨滴。该喷墨打印头包括具有喷嘴孔的喷嘴片，它是通过如下步骤制成的在由电绝缘材料所制成的基底上表面上形成基片，避开要形成喷嘴的基底上表面部分；利用基片作为种子层，把金属层电解淀积到预定的厚度；以及当电解淀积金属层的厚度到达预定厚度之后，从基底上除去已经在电解淀积步骤中电解淀积的作为喷嘴片的金属层。根据本专利技术第十八方面，在第七方面中，形成面向墨滴释放方向的喷嘴片的表面使得每个喷嘴孔周围的表面部分相对于其它部分向墨滴释放方向凸出。根据本专利技术第十九方面，在第十八方面中，表面的每个凸出部分形成为与相应喷嘴孔同心的圆形形状。根据本专利技术第二十方面，在第十八方面中，凸出部分的高度被设置在5μm和100μm之间。根据本专利技术第二十一方面，在第十九方面中，每个凸出部分被形成为使得其外边缘具有适当的斜度。根据本专利技术第二十二方面，在第二十一方面中，凸出部分的外边缘相对于墨水释放方向的斜度被设置在10度和50度之间。根据本专利技术第二十三方面，在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有喷嘴孔的喷嘴片，其用于喷墨打印头，用于通过压电元件的电致伸缩和由于压电元件的电致伸缩在压力室中产生的压力波而从喷嘴孔释放墨滴，其中：形成面向墨滴释放方向的喷嘴片的表面使得每个喷嘴孔周围的表面部分相对于其它部分向墨滴释放方向凸出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤伸，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]