喷嘴板及制造喷嘴板的方法

专利名称：喷嘴板及制造喷嘴板的方法
技术领域：
本发明涉及具有喷射液体的喷嘴孔的喷嘴板及该喷嘴板的制造方 法。本发明特别涉及一种喷嘴板，其喷射面具有通过电镀形成的拒水 涂层，并且本发明涉及这种喷嘴板的制造方法。
背景技术：
喷墨头包括具有多个喷嘴孔的喷嘴板，墨滴通过所述多个喷嘴孔 向记录介质喷射。已知有一种技术，该技术用于借助于在喷射面上 通过电镀形成的拒水涂层，防止墨沉积在喷嘴孔的喷射开口(喷射开口 形成在喷嘴板的喷射面上)附近，并且因此稳定墨滴的喷射方向(参考日 本未审专利公开No.2002-219808)。该公开文献建议在喷射开口附近 设置分散电极，并且在电镀期间将分散电极的电势设定为等于喷嘴板 的电势，以便使电流密度均匀以防止喷射开口附近的拒水涂层的厚度 不均匀，由此形成具有均匀厚度的拒水层。发明内容但是，根据以上公开文献，拒水涂层在每个喷射开口附近具有角 部。这会导致下面的问题。当用诸如橡胶的弹性材料制成的擦拭器擦 拭喷嘴板的喷射面时，在擦拭期间擦拭器擦下的异物可能粘附在拒水 涂层的角部上。而且，有一个问题是拒水涂层被接触该角部的擦拭器 损坏。这些异物的粘附或由这些异物引起的损坏导致墨滴的喷射方向 的变化，因此使打印质量劣化。本发明的目的是提供 一种喷嘴板，其能够防止由于擦拭期间异物粘附到拒水涂层上或拒水涂层的损坏所造成的对于液滴喷射的干扰；以及制造该喷嘴板的方法。依据本发明的第一方面，提供一种喷嘴板，喷嘴板具有用于喷射 液体的喷嘴孔，喷嘴孔在喷嘴板的厚度方向上穿透。喷嘴板的喷射面 覆盖有拒水涂层，所述喷射面具有所述喷嘴孔的喷射开口，所述拒水 涂层具有和喷嘴孔连通的通孔。所述通孔具有笔直部分和直径扩展部 分。笔直部分邻接喷嘴孔，且具有和喷射开口相同的直径。直径扩展 部分设置为和喷嘴孔一起将笔直部分介入，并且直径扩展部分逐渐扩 展，从而直径扩展部分的远离笔直部分的部分具有比直径扩展部分的 靠近笔直部分的部分大的直径。在第一方面中，在擦拭期间，异物容易粘附到与直径扩展部分对 应的部分，而不是粘附到与拒水涂层的笔直部分相对应的部分。因此， 液滴喷射不容易被干扰。而且，由于通孔在其出口附近具有直径扩展 部分，避免了由于擦拭造成的对拒水涂层的损坏。因此，上述结构防 止在擦拭期间由于异物粘附到喷射面或拒水涂层的损坏而干扰液滴喷 射。另外，由于通孔具有靠近其出口处的直径扩展部分，能够防止在 擦拭期间擦拭器接触通孔出口附近的区域而损坏。如果拒水涂层的通孔没有笔直部分，即，在通孔仅具有直径扩展 部分的情况下，有发生下列问题的可能性。即靠近通孔出口的区域更 容易形成不对称形状。这可能导致液滴喷射方向的弯曲。而且，这可 能导致液滴的再喷射，原因是弯月面的振动中心被致使更接近喷嘴 板的喷射面，且因此在墨喷射后发生振动。另一方面，依据上述结构，由于拒水涂层的通孔具有笔直部分， 通孔出口周围的形状能够容易对称，从而使液滴喷射的方向稳定，并 且弯月面的振动中心相对远离喷嘴板的喷射面。因此，防止了如上所 述的液滴的再喷射。另外，在具有拒水性的笔直部分处出现毛细现象。因此，液滴的 尾部被拉回，在液滴喷射后立即形成新的弯月面，因此允许在短时间 段内进行下一次喷射。而且，具有笔直部分的拒水涂层比仅具有直径扩展部分的结构厚。 这有助于增加拒水涂层的耐久性。因此，能够在长时间段内连续进行 稳定的墨喷射。依据本发明的第二方面，提供一种制造喷嘴板的方法，所述喷嘴 板具有喷嘴孔，所述方法包括下列步骤(a)形成在作为喷嘴板的不透 光导电板的厚度方向上穿透导电板的所述喷嘴孔；(b)用光可固化树脂 覆盖导电板的第一表面，该表面具有所述喷嘴孔的作为喷射开口的一 个开口，并且将光可固化树脂供应到喷嘴孔内部与所述一个开口邻接 的区域中；(c)通过对导电板施加从导电板的第二表面指向导电板的第 一表面的光以便使光可固化树脂的位于喷嘴孔内部的一部分和光可固 化树脂的位于喷嘴孔外部的另一部分固化，从而形成固化树脂部分， 所述第二表面具有所述喷嘴孔的另一个开口，所述另一部分在从第二 表面到第一表面的方向上和所述一个开口重叠；(d)在步骤(C)之后，除 去光可固化树脂的未固化部分；(e)在步骤(d)之后，通过利用所述可固 化树脂作为掩模进行电镀来形成拒水涂层；和(f)在步骤(e)之后，除去 固化树脂部分。在步骤(e)中，调节电流密度，使得拒水涂层上的和喷 嘴孔连通的通孔具有笔直部分和直径扩展部分，笔直部分邻接喷嘴孔， 且具有和喷射开口相同的直径，直径扩展部分设置为和喷嘴孔一起将笔直部分介入，并且直径扩展部分逐渐扩展，从而直径扩展部分的远 离笔直部分的部分具有比直径扩展部分的靠近笔直部分的部分大的直 径。在第二方面中，简单地调节电镀的电流密度使得如下喷嘴板的制 造成为可能，该喷嘴板的拒水涂层设有具有笔直部分和直径扩展部分的通孔。


依据下面结合附图进行的描述，本发明的其它以及进一步的目的、 特征和优势将得到更完全的展现，在附图中-图1是依据本发明的实施例的喷嘴板的横截面视图。图2示出了喷嘴板的制造方法的说明图，其中(a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)、 (f)分别示出了光可固化树脂的供应步骤、固化步骤、未固化部分 除去步骤、镍涂层形成步骤、拒水涂层形成步骤和可固化树脂除去步 骤。图3示出了在拒水涂层形成步骤中电镀的电流密度和直径扩展部 分的轴向长度之间的相互关系的图表。图4示出了直径扩展部分的轴向长度和孔缘异物沉积率之间的相 互关系的图表。具体实施方式

下面参考附图描述本发明的优选实施例。下面的实施例涉及将本 发明应用于定位到喷墨头的喷嘴板。首先，将参考图1描述依据本实施例的喷嘴板P的结构。喷嘴板 P具有由不锈钢制成的基板1，其厚度大体上为7(Hrni。基板1具有喷 射作为液滴的墨的喷嘴孔2，该喷嘴孔形成为沿厚度方向贯穿基板。喷嘴孔2沿中心轴线O对称，并且包括柱状部分2b和截锥部分 2a。柱状部分2b具有圆筒形周面且朝向基板1的喷射面la开口。截锥 部分2a具有截锥形周面并且在朝向背面lb的底面开口，其中背面lb 是基板1的喷射面la的相对侧。柱状部分2b具有大体上为20到30pm 的直径d。截锥部分2a的顶部具有与柱状部分2b的直径相同的直径并 且被连接到柱状部分2b。由柱状部分2b形成的朝向喷射面la开口作 为喷射墨的喷射开口 2c。喷射开口 2c具有在喷嘴孔2内最小的直径。喷射面la涂敷有作为中间层的镍涂层6，并且拒水涂层3形成在 镍涂层6上。拒水涂层3由包含诸如聚四氟乙烯或类似物的氟基高分 子材料的镍镀层形成，并且具有大体上为1.5pm的厚度。镍涂层6不 包含氟基高分子材料，并且具有大体上为0.1pm的厚度。镍涂层6和拒水涂层3分别具有通孔6a和3a，所述通孔6a和3a 和喷嘴孔2共用中心轴线0，并且与喷嘴孔2连通。喷嘴孔2的喷射 开口 2c或柱状部分2b的内壁没有被镍涂层6或拒水涂层3封闭。相 反，喷射面la的除喷射开口 2c以外的区域由镍涂层6和拒水涂层3 覆盖。拒水涂层3的通孔3a包括笔直部分3c和直径扩展部分3b。笔直 部分3c邻接喷嘴孔2，并且具有与喷射开口 2c相同的直径。直径扩展 部分3b提供为介入笔直部分3c和喷嘴孔2，并且逐渐扩展从而其更远 离笔直部分3c的部分具有比其更靠近笔直部分3c的部分更大的直径。 直径扩展部分3b具有弯曲的周面从而向通孔3a的中心轴线O突出， 其沿中心轴线O的轴向长度X大于等于O.lpm但小于等于0.5pin。拒 水涂层3具有下表面3x和上表面3y,笔直部分3c在下表面3x开口 ， 直径扩展放部分3b在表面3y开口 。下表面3x平行于喷射面la延伸。 上表面3y平行于下表面3x延伸且沿着轴线O与下表面3x间隔开。镍 涂层6的通孔6a具有和喷射开口 2c相同的直径d，也就是说，和笔直 部分3c相同的直径d。因此，从柱状部分2b到笔直部分3c形成了具 有直径d的圆柱形空间。如上所述，依据本实施例的喷嘴板P，在擦拭期间，异物容易粘 附到与直径扩展部分3b对应的部分，即，粘附到上表面3y和直径扩 展部分3b的边界，而不是粘附到与拒水涂层3的笔直部分3c对应的 部分。因此，墨喷射不容易被干扰。而且，由于通孔3a在接近其出口 处具有直径扩展部分3b，可避免擦拭器导致的对拒水涂层3的损坏。因此，本实施例的结构防止在擦拭期间由于异物粘附到喷射开口 2c或 对拒水涂层3的损坏而干扰墨喷射。另外，由于通孔3a具有接近其出口处的直径扩展部分3b，可以防 止擦拭器在擦拭期间由于接触靠近通孔3a的出口的区域而被损坏。如果拒水涂层3的通孔3a没有笔直部分3c，也就是在通孔3a仅 有直径扩展部分3b的情况下，有发生下面问题的可能性。即，靠近通 孔3a出口的区域更容易形成不对称形状。这可能导致液滴喷射方向的 弯曲。而且，这可能导致液滴的再喷射，因为使弯月面的振动中心 更靠近喷嘴板P的喷射面la;并且因此在油墨喷射后发生振动。另一方面，如本实施例拒水涂层3的通孔3a具有笔直部分3c，这 会带来如下的优点。S卩，接近通孔3a的出口的区域能够容易形成对称 形状。这会稳定墨喷射方向。而且，由于弯月面的振动中心相对远离 喷嘴板P的喷射面la，防止了上面提到的墨的再喷射。另外，在具有拒水性的笔直部分3c处出现毛细现象。因此，墨的 尾部被拉回，在墨喷射后立即形成新的弯月面，因此允许在短时间段 内进行下一次喷射。而且，具有笔直部分3c的拒水涂层3比仅具有直径扩展部分3b 的结构厚。这有助于增加拒水涂层3的耐久性。因此，可以长时间地 连续进行稳定的墨喷射。另外，直径扩展部分3b的周面弯曲从而向通孔3a的中心轴线O 突出。因此，与直径扩展部分3b对应的部分、与笔直部分3c对应的 部分、和拒水涂层3的外表面可被分别光滑地连接。因此，上述结构 可以进一步抑制在擦拭期间由擦拭器对拒水涂层3造成的损坏以及擦 拭器本身的损坏。如下所述，如果直径扩展部分3b的轴向长度x小于0.1^im，上表 面3y和直径扩展部分3b的边界在平面上看太靠近到喷射开口 2c。如 果直径扩展部分3b的轴向长度x是0.1^m，例如，在平面上看，上述 边界被布置于距离喷射开口 2c的周面大体上^m处。如果直径扩展部 分3b的轴向长度x是0.5jLim，在平面上看，该边界被布置于距离喷射 开口2c的周面大体上7到8pm处。因此，考虑异物的大小和形状，如 果直径扩展部分3b的轴向长度x小于0.1Mm，在擦拭期间异物粘附到 与拒水涂层3的笔直部分3c对应的部分的可能性更大，并且墨喷射更 显著地由于异物的粘附而被干扰。如果轴向长度x超出0.5pm，需要降低拒水涂层形成步骤中电镀 的电流密度。因此，需要花费更长时间来形成拒水涂层。如果形成拒 水涂层需要花费更长的时间，下面提到的浸入电镀溶液中的固化树脂5 可能膨胀。固化树脂5限定拒水涂层3的笔直部分3c的直径。因此， 固化树脂5的膨胀可能导致笔直部分3c直径不均匀。从这个观点出发，如本实施例所示，拒水涂层3的厚度被限制为 约1.5pm，并且直径扩展部分3b的轴向长度x被设置为大于等于0.1^im 但小于等于0.5pm。这种方式可能防止墨喷射被异物的粘附而干扰，并 且縮短制造时间。这里，当直径扩展部分3b的轴向长度x是0.5iim时，生产时间縮 短为约20分钟。因此，笔直部分3c将根本不会形成不均匀的直径。而且，基板1由不锈钢制成，并且比拒水涂层3薄的镍涂层6形 成在基板1和拒水涂层3之间。因此，拒水涂层3向基板1的粘附力 增加。下面，参考图2描述喷嘴板P的制造方法。首先，通过执行压制以形成截锥部分2a和柱状部分2b，喷嘴孔2 形成到基板l(喷嘴孔形成步骤)上，其中基板1是不透光导电板。如果 压制对喷射面la产生突起，诸如毛刺，进行研磨和抛光以除去这些突 起。喷嘴孔2可以通过蚀刻而来形成。此后，如图2(a)所示，用辊等将作为抗蚀剂的光可固化树脂膜4 加热且同时压着在基板1的喷射面la上。在调节加热温度、压力、辊 速度等的同时，喷射面la被光可固化树脂4覆盖。然后，预定量的光 可固化树脂4被供应到喷嘴孔2的柱状部分2b的前端区域(光可固化树 脂供应步骤)。这里，喷射面la对应于"第一表面"，而在喷射面la中 开口的喷射开口2c对应于"一个开口"。注意如果加热温度太高，诸如温度远高于玻璃化转变点的温度， 光可固化树脂4开始表现为液态，并且因此喷射面la不能被涂布具有 所需的膜厚度(例如大体上15pm)的光可固化树脂4。相反，如果加热 温度太低，膜不能软化，从而所需的量的光可固化树脂4不能被供应 到柱状部分2b的前端区域。鉴于这一点，加热温度被设置为例如光可固化树脂4开始表现出 类似软化橡胶特征的玻璃化转变点。注意，加热温度优选设置在8(TC到IOO'C的范围内，但是，温度 不限于该范围。而且，为了容易向柱状部分2b的前端区域供应所需的量的光可固 化树脂4，光可固化树脂4的厚度t优选等于或小于柱状部分2b的直 径d。然后，如图2(b)所示，沿从基板1的背面lb向喷射面la的方向发出的紫外光被施加到基板1以部分固化光可固化树脂4(固化步骤)。这里，背面lb对应于"第二表面"，而截锥部分2a在背面lb中的开 口相当于"另一个开口"。光可固化树脂4在喷嘴孔2内的部分和光可固化树脂4在喷嘴孔 2外、且沿从背面lb到喷射面la的方向与喷射开口 2c重叠的另一部 分被通过喷嘴孔2的光固化。因此，形成圆柱状固化树脂5。形成喷嘴 孔2的基板1在紫外光发射期间具有掩模的功能。因此，在沿着轴线 方向的任何点，固化树脂5的直径大体上等于喷射开口2c的直径。这 里，曝光量被调整以防止光可固化树脂4沿喷嘴孔2的径向方向从喷 射开口 2c附近向外固化。此后，在喷射面la上的光可固化树脂4的未固化部分，也就是不 同于固化树脂5的部分，用诸如含有P/。-Na2C03的碱性显影剂除去(未 固化部分除去步骤)。因此，如图2(c)所示，留下的固化树脂5从喷射 面la突出。在本实施例中，固化树脂5从喷射面la的突出距离大体上 为15pm，并大于后面形成的镍涂层6和拒水涂层3的总厚度。然后，在未除去留下的固化树脂5的条件下进行电镀，从而在喷 射面la上形成厚度大体上为O.lpm的镍涂层6(镍涂层形成步骤)。注 意固化树脂5的功能是作为防止电镀涂敷的掩模。在该步骤中，如图 2(d)所示，镍涂层6没有形成在非金属固化树脂5上，但是选择性地生 长在导电基板1上。注意留下的固化树脂5从镍涂层6的上表面突出。然后，如图2(e)所示，拒水涂层3利用固化树脂5作掩模通过电 镀形成在镍涂层6上(拒水涂层形成步骤)。在该步骤中，调节电镀的电 流密度，以离开拒水层3的上表面3y的距离x的位置(见图l)作为参考 位置，在参考位置下，拒水涂层3的内周面接触固化树脂5，而在参考 位置之上的内周面不接触固化树脂5，而是以如下方式逐渐远离固化树 脂5，即远离喷射面la的内周面的部分比靠近喷射面la的内周面部分1更远离固化树脂5。换句话说，调节电流密度从而在拒水涂层3中形成具有笔直部分3c和直径扩展部分3b的通孔3a。更具体地，电镀的电 流密度是大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dm2。0.5A/dm2的电流密度产生具有轴向长度x大体上为0.5pm的直径 扩展部分3b的拒水涂层3。 2A/dm2的电流密度产生具有轴向长度x大 体上为O.lpm的直径扩展部分3b的拒水涂层3。当电流密度是0.5A/dm2 时，形成拒水涂层3的电镀时间大体上为20分钟，当电流密度是2A/dm2 电镀时间大体上为5分钟。在任一情况下，形成总厚度大体上为1.5pm 的拒水涂层3。注意电镀液的温度大体上为50°C。在通过上述方法形成拒水涂层3之后，3%-NaOH或类似的脱模剂 被用于熔化固化树脂5并且将它从基板1上除去(固化树脂除去步骤)。 因此，如图2(f)所示，是完成的喷嘴板P，其中喷嘴孔2的喷射开口 2c 经过镍涂层6的通孔6a和拒水涂层3的通孔3a开放。如上所述，依据本实施例的用于制造喷嘴板P的方法，仅调节电 镀的电流密度就能够制造出这样的喷嘴板P，其拒水涂层3提供有具有 笔直部分3c和直径扩展部分3b的通孔3a。另外，基板1由不锈钢制成，并且在拒水涂层形成步骤之前执行 镍涂层形成步骤，以在基板1的喷射面la上形成比拒水涂层3薄的镍 涂层6。然后，通过拒水涂层形成步骤，在镍涂层6上形成拒水涂层3。 以这种方式，增加了拒水涂层3对基板1的粘附性。镍涂层6可以由非电解镀层形成，但是，在这种情况下，除了用 于拒水涂层形成的生产设备外，还需要准备用于镍涂层6形成的生产 设备。当镍涂层6如在本实施例中所示地通过与用于形成拒水涂层3 相同的电镀方式形成时，由于生产设备(除了电镀液)可以共享，可以简 化生产设备并且避免步骤复杂化。如下所述，如果在拒水层形成步骤中的电镀的电流密度是2A/dm2 或更高，直径扩展部分3b的轴向长度x减小。这会增加在擦拭期间异 物粘附到与拒水涂层3的笔直部分3c对应的部分的可能性。因此，由 于异物粘附造成的墨喷射的干扰变得明显。而且，如果电流密度小于 0.5A/dm2，拒水涂层的形成花费很长时间。形成花费时间长可以导致笔 直部分3c的直径不均匀。从这点看，如在本实施例中所示，拒水涂层形成步骤中电镀的电 流密度设置为大于等于0.5A/dm2且小于等于2A/dm2。以这种方式，可 以防止墨喷射被异物的粘附干扰，并且可以縮短制造时间。下面，描述依据本实施例的制造方法的示例性变体。除了拒水涂 层形成步骤以外，下面的示例性变体与前述实施例中描述的方法相同。 也就是说，仅拒水涂层形成步骤被以不同于上述方式的方式而执行。更具体地，在拒水涂层形成步骤中，首先以4A/dn^或更高的电流 密度进行电镀，然后以大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dr^的电流密 度进行另一电镀工序。在这种情况下，在拒水涂层形成步骤的开始用 4A/dn^或更高的电流密度进行电镀。这形成拒水涂层3的厚度的大部 分，包括笔直部分3c。然后，用低于步骤开始时电流密度的电流密度， 形成直径扩展部分3b。依据示例性变体，拒水涂层3的大部分厚度可以在步骤开始时期 在相对短的时间段内形成。因此，形成整个拒水涂层3所花费的时间 减少。这对于形成较厚的拒水涂层3更有效。另外，后面应用的电流 密度被设置为大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dm2。以这种方式，可 以防止墨喷射被异物的粘附干扰，并且縮短制造时间。接下来，下面描述在拒水涂层形成步骤中对电镀的电流密度进行的实验。在实验中，使用厚度为7(Him、由SUS430制成的基板1，其 具有喷嘴孔2，其中喷嘴2具有直径d为20pm的柱状部分2b。此后， 在对光可固化树脂4加热的同时将其压着到基板1的喷射面la上。然 后，喷射面la被覆盖有厚度大体上为15pm的光可固化树脂4，并且 预定量的光可固化树脂4被供应到喷嘴孔2的柱状部分2b的前端区域。 之后，通过施加紫外光使光可固化树脂4部分地固化形成固化树脂5。 在除去光可固化树脂4的未固化部分后，通过电镀在喷射面la上形成 厚度为0.1pm的镍涂层6。然后，拒水涂层形成步骤中电镀的电流密度 被改变。然后，检测拒水涂层3中直径扩展部分3b的最终轴向长度x 和在擦拭期间对应于笔直部分3c的部分的最终异物沉积率，即孔缘异 物沉积率。拒水涂层3的厚度设置为1.5pm。注意孔缘异物沉积率是在其中异物通过擦拭而粘附到与笔直部分 3c对应的部分上的喷嘴孔2的数量和喷嘴孔2的总数的比率。下文中， 孔缘异物沉积率被简称为"比率"。图3示出了在拒水涂层形成步骤中电镀的电流密率和直径扩展部 分3b的轴向长度x的相互关系的图表。图4示出了直径扩展部分3b 的轴向长度x和比率的相互关系的图。如图3所示，当电流密度为0.5A/dn^时，直径扩展部分3b的轴 向长度x为0.5pm，并且比率大体上为3%。随着电流密度的增加，直 径扩展部分3b的轴向长度x减小，并且当电流密度为4A/dr^时大体 上为0.03pm。如果电流密度超过4A/dm2，直径扩展部分3b的轴向长 度x预期为渐近于(Him。而且，如图4所示，当直径扩展部分3b的轴 向长度x减小时，比率增加。 一旦直径扩展部分3b的轴向长度x下降 到O.lpm以下，比率随着长度的减少快速增加。当直径扩展部分3b的 轴向长度x大体上为0.03pm时，即当电流密度为4 A/dm4寸，比率为 50%。如果直径扩展部分3b的轴向长度x下降到0.03pm以下，即如果 电流密度超过4A/dm2，比率预期为渐近到超过50%的高比率因此，发现随着电流密度的增加，直径扩展部分3b的轴向长度X 减少并且孔缘异物沉积率增加。通过图4可以理解，直径扩展部分3b的径向长度x越长，在擦拭 期间异物越难以粘附到与笔直部分3c对应的部分。而且，可以理解， 当直径扩展部分3b的轴向长度x接近0时，即当直径扩展部分3b几 乎不存在且通孔3a仅由笔直部分3c形成时，在擦拭期间异物更容易粘 附到与笔直部分3c对应的部分。简言之，可以理解直径扩展部分3b有助于防止异物粘附到与笔直 部分3c对应的部分。如果异物粘附到与笔直部分3c对应的部分，墨从喷嘴孔2的喷射 由于异物而受到干扰，使墨喷射方向变化，因此使打印质量劣化。从 这点看，形成直径扩展部分3b是很重要的，可非常有助于防止异物粘 附。而且，即使制造条件或多或少发生改变，直径扩展部分3b优选地 保持防止异物粘附的高贡献。如在图4中观察到的，随着直径扩展部 分3b的轴向长度x减小， 一旦长度下降到O.lnm以下，比率快速增加。 当直径扩展部分3b的轴向长度x是O.lpm或更高时，相对于直径扩展 部分3b的轴向长度x改变，比率变化更小，并且比率总是大体上低于 20%。依据图3，为了形成具有轴向长度x为O.lpm或更大的直径扩展 部分3b的拒水涂层3，电流密度应当设置为2A/dr^或更低。另一方面， 需要考虑制造时间和笔直部分3c的直径的均匀性。因此，电流密度优 选地被设置为至少形成具有轴向长度x为0.5pm的直径扩展部分3b的 拒水涂层3的值，即值0.5A/dm2。相应地，在拒水涂层形成步骤中，电镀的电流密度优选地设置为大于等于0.5A/dn^且小于等于2A/dm2，从而直径扩展部分3b的轴向 长度x是大于等于O.lpm但小于等于0.5pm。在实验中，用非接触式表面粗糙度测量，测量直径扩展部分3b的 轴向长度x和直径扩展部分3b从笔直部分3c的扩展(更具体地，用 Zygo:NewView 5032进行非接触式三维表面形成/粗糙度测量)。注意喷嘴板P的基板1不限于由不锈钢制造的板，可以是由不同 的材料制造的板。镍涂层6的形成不限于电镀，也可以利用诸如非电解镀等的其它 方法。本发明不限于在其中镍涂层6被形成在喷射面la和拒水涂层3之 间的结构。例如，代替镍涂层6，喷射面la和拒水涂层3之间可以介 入镀铬层、镀铜层、几种镀膜的层压体等。可选地，拒水涂层3可以 被直接形成在喷射面la上，而没有层插入它们之间。直径扩展部分3b的周面不必为了向通孔3a的轴线0突起而弯曲。为了防止墨喷射被异物的粘附所干扰，并且为了縮短制造时间， 直径扩展部分3b的轴向长度x优选地大于等于O.l)iim但小于等于 0.5pin;但是，轴向长度x的范围不限于此。特别地，直径扩展部分3b 的轴向长度x，当其超过0.5nm时，优选地在与笔直部分3c的直径不 太一致的范围内。为了防止墨喷射被异物的粘附所干扰，并且为了縮短制造时间， 在拒水涂层形成步骤中电镀的电流密度优选地为大于等于0.5A/dm2且 小于等于2A/dm2，但是，电流密度的范围不限于此。例如，电流密度 可以是0.5A/dn^或更低，这是为了比率被尽可能地减小的原因。但是，在这种情况下，需要小心避免笔直部分3C的直径不均匀。这限制了制 造时间的可延长量。在固化步骤中作用到基板1上的光沿从基板1的背面lb向喷射面la的方向前进，但是，可它能够沿不同于上述方向的方向前进，只要 光包括被沿着上述方向定向的分量。在固化步骤中，固化树脂5的固化不必须完全固化，并可以是半 固化。由于固化反应没有完成，这样做将在固化树脂5中留有粘附性。 由于该粘性，固化树脂5不大可能由于后面步骤中的振动和冲击而落 下。喷嘴板及其制造方法可应用到喷墨头和不种类型的其它设备上。虽然已经结合上面略述的具体实施例描述了本发明，对于本领域 技术人员而言，多种替代、改变和变化是显而易见的。因此，如上面 阐述的本发明的优选实施例是为了解释的目的，而不是限制目的。在 不背离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以 作出各种变化。
权利要求
1.一种喷嘴板，所述喷嘴板具有用于喷射液体的喷嘴孔，所述喷嘴孔在喷嘴板的厚度方向上穿透，其中喷嘴板的喷射面覆盖有拒水涂层，所述喷射面具有所述喷嘴孔的喷射开口，所述拒水涂层具有和喷嘴孔连通的通孔；并且所述通孔具有笔直部分和直径扩展部分，笔直部分邻接喷嘴孔，且具有和喷射开口相同的直径，直径扩展部分设置为和喷嘴孔一起将笔直部分介入，并且直径扩展部分逐渐扩展，从而直径扩展部分的远离笔直部分的部分具有比直径扩展部分的靠近笔直部分的部分大的直径。
2. 如权利要求l所述的喷嘴板，其中所述直径扩展部分的周面弯 曲从而向所述通孔的中心轴线突出。
3. 如权利要求l所述的喷嘴板，其中所述直径扩展部分的轴向长度大于等于O.lpm但小于等于0.5pm。
4. 如权利要求1所述的喷嘴板，其中所述喷嘴板由不锈钢制造， 并且在所述喷射面和所述拒水涂层之间形成比所述拒水涂层薄的镍涂 层。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的喷嘴板，其中所述拒水涂层 具有第一表面和第二表面，所述笔直部分在第一表面处开口，所述直 径扩展部分在第二表面处开口，第一表面与喷射面平行地延伸，第二 表面与第一表面平行地延伸，且沿着所述通孔的中心轴线与第一表面 间隔开。
6. —种制造喷嘴板的方法，所述喷嘴板具有喷嘴孔，所述方法包 括下列步骤(a) 形成在作为喷嘴板的不透光导电板的厚度方向上穿透导电板的 所述喷嘴孔；(b) 用光可固化树脂覆盖导电板的第一表面，该表面具有所述喷嘴 孔的作为喷射开口的一个开口，并且将光可固化树脂供应到喷嘴孔内 部与所述一个开口邻接的区域中；(c) 通过对导电板施加从导电板的第二表面指向导电板的第一表面 的光以便使光可固化树脂的位于喷嘴孔内部的一部分和光可固化树脂 的位于喷嘴孔外部的另一部分固化，从而形成固化树脂部分，所述第 二表面具有所述喷嘴孔的另一个开口，所述另一部分在从第二表面到 第一表面的方向上和所述一个开口重叠；(d) 在步骤(C)之后，除去光可固化树脂的未固化部分；(e) 在步骤(d)之后，通过利用所述可固化树脂作为掩模进行电镀来 形成拒水涂层；和(f) 在步骤(e)之后，除去固化树脂部分，其中在步骤(e)中，调节电流密度，使得拒水涂层上的和喷嘴孔连通的 通孔具有笔直部分和直径扩展部分，笔直部分邻接喷嘴孔，且具有和 喷射开口相同的直径，直径扩展部分设置为和喷嘴孔一起将笔直部分 介入，并且直径扩展部分逐渐扩展，从而直径扩展部分的远离笔直部 分的部分具有比直径扩展部分的靠近笔直部分的部分大的直径。
7. 如权利要求6所述的制造喷嘴板的方法，其中 所述导电板由不锈钢制成；所述方法在所述步骤(e)之前还包括在所述导电板的所述第一表面 上形成比所述拒水涂层薄的镍涂层的步骤(g);并且在所述步骤(e)中，在所述镍涂层上形成所述拒水涂层。
8. 如权利要求7所述的制造喷嘴板的方法，其中，在所述步骤(g;i 中，通过电镀形成所述镍涂层。
9. 如权利要求6所述的制造喷嘴板的方法，其中所述电流密度大于等于0.5A/dm2但小于等于2A/dm2。
10. 如权利要求6所述的制造喷嘴板的方法，其中，在所述步骤(e) 中，通过以第一电流密度电镀、然后以第二电流密度电镀来形成所述 拒水涂层，第二电流密度比第一电流密度低，且大于等于0.5A/dn^但 小于等于2A/dm2。
11. 如权利要求6到10中任一项所述的制造喷嘴板的方法，其中， 在所述步骤(e)中，所述拒水涂层形成为具有第三表面和第四表面，所 述笔直部分在第三表面处开口 ，所述直径扩展部分在第四表面处开口 ， 第三表面与所述喷射面平行地延伸，第四表面与第三表面平行地延伸， 且沿着所述通孔的中心轴线与第三表面间隔开。
全文摘要
本发明提供喷嘴板及制造喷嘴板的方法。喷嘴板具有用于喷射液体的喷嘴孔，喷嘴孔在喷嘴板的厚度方向上穿透。喷嘴板的喷射面覆盖有拒水涂层，所述喷射面具有所述喷嘴孔的喷射开口，所述拒水涂层具有和喷嘴孔连通的通孔。所述通孔具有笔直部分和直径扩展部分。笔直部分邻接喷嘴孔，且具有和喷射开口相同的直径。直径扩展部分设置为和喷嘴孔一起将笔直部分介入，并且直径扩展部分逐渐扩展，从而直径扩展部分的远离笔直部分的部分具有比直径扩展部分的靠近笔直部分的部分大的直径。该喷嘴板能够防止由于擦拭期间异物粘附到拒水涂层上或拒水涂层的损坏所造成的对液滴喷射的干扰。
文档编号B41J2/14GK101323206SQ2008101094
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者中本光 申请人:兄弟工业株式会社