制造液体喷射装置、喷嘴板的方法和液滴喷射装置制造方法
【专利摘要】提供制造液体喷射装置、喷嘴板的方法和液滴喷射装置，液体喷射装置包括形成有被构造成喷射液体的喷嘴的喷嘴板和形成有与喷嘴连通的液体通道的通道结构。制造液体喷射装置的方法包括：去除堆叠体的金属层的一部分以部分地露出树脂层，在堆叠体中在不介入粘合剂的情况下堆叠树脂层和金属层；在树脂层中形成喷嘴使得喷嘴在通过金属层露出的区域中开放；将堆叠体接合到通道结构，在形成喷嘴的情况下该堆叠体是喷嘴板。
【专利说明】制造液体喷射装置、喷嘴板的方法和液滴喷射装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明要求2012年9月26日提交的日本专利申请JP2012-212259的优先权，其公开内容通过参考以其整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及液体喷射装置的喷嘴板，在该喷嘴板中形成有喷嘴。
【背景技术】
[0004]在液体喷射装置例如喷墨头中，由合成树脂制成的板已经被广泛用于将形成喷嘴的喷嘴板。然而，由合成树脂材料制成的喷嘴板具有低强度或刚性，并且是软的。因此，喷射表面由于与纸的接触而易于磨损，也易于损坏。
[0005]在这方面，迄今，为了保护和增强喷射表面的目的，已经提出了一种喷嘴板，在该喷嘴板中，金属层被堆叠在将形成喷嘴的树脂层上。例如，日本专利JP3108771公报公开了一种喷墨头，在该喷墨头中金属板被粘贴到由聚合树脂材料制成的头基板的喷射表面，其中多个喷嘴在喷射表面中开放。在金属板中预先形成与喷嘴对应的孔，且金属板被粘着到头基板。因此，每一个喷嘴的喷射口周围的区域由金属板围绕且被保护。
【发明内容】
[0006]然而，在日本专利JP3108771公报中，形成有喷嘴的树脂层(头基板)和金属层通过粘合剂粘贴。因此，在制造过程期间存在一些粘合剂进入喷嘴的可能性，从而由于液体喷射被阻碍而导致缺陷喷射或倾斜喷射。例如，如日本专利JP3108771中那样，在喷嘴被形成在树脂层中之后将金属板粘贴到树脂层的情况下，在粘贴金属板时存在过量粘合剂流入喷嘴的可能性。
[0007]而且，如图5中，可以考虑在树脂层40和金属层41通过粘合剂61粘贴之后，在通过去除金属层41的一部分而使树脂层40部分地露出时通过激光束加工而在树脂层40中形成喷嘴44。在这种情况下，喷嘴44被形成为使得不仅树脂层40而且粘合剂61的层被刺穿。因此，如图6A所示，在喷射口 44a周围存在一些粘合剂膨出的可能性。而且，如图6B所示，存在一些熔融的粘合剂可能流入喷嘴44或停留而堵塞喷射口 44a的可能性。
[0008]本发明的目的是:使用在树脂层和金属层之间没有粘合剂的堆叠体；以及防止出现可能由于粘合剂而引起的喷射缺陷。
[0009]根据本教导的第一方面，提供一种制造液体喷射装置的方法，所述液体喷射装置包括喷嘴板和通道结构，在所述喷嘴板中形成喷嘴，所述喷嘴被构造成喷射液体，在所述通道结构中形成与所述喷嘴连通的液体通道，所述方法包括:
[0010]去除堆叠体的金属层的一部分以部分地露出树脂层，在所述堆叠体中，在不介入粘合剂的情况下堆叠所述树脂层和所述金属层；
[0011]在所述树脂层中形成喷嘴，使得所述喷嘴在通过所述金属层露出的区域中开放；和
[0012]将所述堆叠体接合到所述通道结构，在形成所述喷嘴的情况下所述堆叠体是所述喷嘴板。
[0013]由于树脂层的在喷嘴开放的一侧上的表面被金属层覆盖，所以喷射口周围的区域被金属层保护。而且，在形成堆叠体的树脂层和金属层之间没有粘合剂。因此，在制造过程期间没有粘合剂流入喷嘴，并且不会出现液体喷射被粘合剂阻碍的问题。在本教导中，其中喷嘴开放的“通过所述金属层露出的区域”指未被金属层覆盖的区域。换言之，术语“通过所述金属层露出的区域”还包括在金属层已经被去除后被另一层例如拒液膜覆盖的状态。
[0014]制造液体喷射装置的方法可进一步包括:在所述金属层的所述部分已经被去除之后，至少在所述堆叠体的一区域中形成拒液膜，通过所述堆叠体的所述区域，所述树脂层通过所述金属层露出。形成所述拒液膜可包括:将具有分散在溶剂中的构成所述拒液膜的微粒子的分散液涂敷到所述堆叠体；和将涂敷有所述分散液的所述堆叠体加热到不小于250°C的温度。
[0015]由于树脂层和金属层之间没有粘合剂，所以在树脂层的通过金属层露出的区域中，或换言之，在喷嘴的喷射口周围的区域中，拒液膜与树脂层直接接触。因此，拒液膜相对于树脂层的粘合强度高，并且拒液膜难以脱落。而且，通常，在多数情况下需要热处理以形成拒液膜，并且在存在粘合剂的情况下，需要考虑树脂的上限温度(树脂的耐热温度)选择粘合剂。关于这一点，在本教导中，由于没有粘合剂，所以能够选择热处理温度高的拒液膜，并且拒液膜的选择自由度高。通常，粘合剂的上限温度不高于250°C。然而，由于本教导中没有粘合剂，所以能够在250°C或高于250°C的温度执行热处理。
[0016]在根据本教导的制造液体喷射装置的方法中，可以通过将呈液体形式的树脂材料涂敷到所述金属层的一个表面并且通过使涂敷的树脂材料固化来形成所述堆叠体。
[0017]在粘贴树脂层和金属层的方法中，金属层的处理困难，特别是当金属层薄时。在将金属层粘贴到树脂层时，有在金属层中产生皱纹或金属层被撕掉的可能性。而且，即使在输送金属层直到粘贴到树脂层时，也存在使金属层弯曲或破裂的可能性。然而，在本教导中，呈液体形式的树脂材料被涂敷到金属层，且通过使已经被涂敷的树脂材料固化使树脂层形成在金属层上。因此，在本教导中，金属层的处理例如将金属层粘贴到树脂层不是必需的，即使在金属层薄的情况下，堆叠体的形成也变得容易。
[0018]在根据本发明的制造液体喷射装置的方法中，在将所述呈液体形式的树脂材料涂敷到所述金属层的所述一个表面上之前，可以仅在所述金属层的所述一个表面的在去除所述金属层的所述部分时未被去除的区域上执行表面粗糙化。
[0019]当通过将呈液体形式的树脂材料涂敷到金属层的表面而形成树脂层时，在使该表面粗糙化时，金属层和树脂层之间的粘合强度高。然而，此时，树脂层的与金属表面接触的表面成为与金属层的粗糙表面对应的粗糙表面。而且，当这种粗糙表面靠近树脂层的喷嘴的喷射口时，存在出现喷射缺陷例如倾斜喷射的可能性。在本教导中，由于仅在金属层的在去除过程中仍保留而没被去除的部分上执行表面粗糙化处理，所以在树脂层的喷射口周围的区域中不形成凹凸。
[0020]根据本教导的第二方面，提供一种制造喷嘴板的方法，在所述喷嘴板中形成喷嘴，所述喷嘴被构造成喷射液体，所述方法包括:[0021]去除堆叠体的金属层的一部分以部分地露出树脂层，在所述堆叠体中，在不介入粘合剂的情况下堆叠所述树脂层和所述金属层；和
[0022]在所述树脂层中形成所述喷嘴，使得所述喷嘴在通过所述金属层露出的区域中开放。
[0023]由于在形成堆叠体的树脂层和金属层之间没有粘合剂，所以不会出现粘合剂阻碍从喷嘴喷射液体的问题。
[0024]根据本发明的第三方面，提供一种液滴喷射装置，所述液滴喷射装置被构造成喷射液体，所述液滴喷射装置包括:
[0025]喷嘴板，在所述喷嘴板中形成喷嘴，所述喷嘴被构造成喷射所述液体；和
[0026]通道结构，在所述通道结构中形成与所述喷嘴连通的液体通道，并且所述通道结构被接合到所述喷嘴板，
[0027]其中所述喷嘴板包括树脂层和金属层，在所述树脂层和所述金属层之间不介入粘合剂的情况下堆叠所述树脂层和所述金属层，
[0028]所述树脂层通过所述金属层部分地露出，并且
[0029]所述喷嘴被形成为在所述树脂层的通过所述金属层露出的区域处开放。
[0030]由于喷嘴板的树脂层和金属层之间不存在粘合剂，所以没有粘合剂流入喷嘴，并且不会出现粘合剂阻碍从喷嘴喷射液体的问题。
[0031]根据本教导，由于树脂层的在喷嘴开放的一侧上的表面被金属层覆盖，所以喷嘴的喷射口周围的区域被金属层保护。而且，形成堆叠体的树脂层和金属层之间没有粘合剂。因此，不会出现粘合剂阻碍从喷嘴喷射液体的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是根据本发明实施例的喷墨打印机的示意性平面图；
[0033]图2是喷墨头的平面图；
[0034]图3A是图2的部分A的放大图，图3B是沿图3A中的线IIIB-1IIB的剖面图；
[0035]图4A、图4B、图4C、图4D和图4E是示出关于喷嘴板的制造的过程的图；
[0036]图5是在去除金属层的过程之后的堆叠体的局部放大平面图；
[0037]图6A和图6B是描述当在使用粘合剂的堆叠体中形成喷嘴时粘合剂的效果的图；
[0038]图7A、图7B和图7C是描述在与根据本教导的变型实施例的喷嘴板的制造相关的过程中形成喷嘴的过程和接合的过程的图；
[0039]图8A、图8B和图8C是特别描述在与根据本教导的另一变型实施例的喷嘴板的制造相关的过程中形成喷嘴的过程和形成拒液膜的过程的图；
[0040]图9A和图9B是描述在本教导的又一变型实施例中金属层的表面粗糙化的图；并且
[0041]图1OA和图1OB是根据本教导的又一变型实施例在去除金属板的过程之后堆叠体的局部放大平面图。
【具体实施方式】
[0042]接下来，下面将描述本教导的示范性实施例。下面描述的实施例是本教导被应用到作为液体喷射装置的喷墨头的例子。首先下面将描述包括喷墨头的喷墨打印机的示意性结构。在以下描述中，图1的纸面的向前侧被定义为上侧，纸面的向后侧被定义为下侧，并且使用表示方向的术语“上”、“下”。如图1所示，喷墨打印机I包括压盘2、滑架3、喷墨头
4、输送机构5和维护机构6。
[0043]作为记录介质的例子的记录纸100被放置在压盘2的上表面上。滑架3在面对压盘2的区域中沿两个导轨10和11在扫描方向上可往复移动。无端皮带14被连接或固定到滑架3。当无端皮带14被滑架驱动马达15驱动时，滑架3在扫描方向上移动。
[0044]喷墨头4被安装在滑架3上，且与滑架3—起在扫描方向上移动。在喷墨头4的下表面中形成多个喷嘴44，该下表面是图1的纸面的向后侧的表面。而且，如图1所示，保持器9被设置到打印机I的打印机主体la。存储四种颜色即黑色、黄色、青色和品红色的墨的四个墨盒17被分别安装在保持器9上。保持器9和安装在滑架3上的喷墨头4通过管(未示出)连接。存储在四个墨盒17中的四种颜色的墨经由这些管供应到喷墨头4。喷墨头4从所述多个喷嘴44将四种颜色的墨喷射到放置在压盘2上的记录纸100上。
[0045]输送机构5包括布置成在输送方向上夹着压盘2的两个输送棍18、19。输送机构5通过两个输送棍18、19在输送方向上输送放置在压盘2上的记录纸100。
[0046]喷墨打印机I使喷墨头4与滑架3 —起在扫描方向上往复移动，将墨喷射到放置在压盘2上的记录纸100上。而且，记录纸100被两个输送辊18、19在输送方向上输送。通过上述操作在记录纸100上记录图像和字符。
[0047]在滑架3的在扫描方向上的移动范围内，维护机构6位于压盘2的右侧。维护机构6包括:帽30 ;连接到帽30的抽吸泵31 ;和擦拭器32。
[0048]帽30在竖直方向上可移动。帽30被布置成当滑架3处于与帽30面对的位置处时向上移动。此时，帽30与喷墨头4的下表面紧密接触，且覆盖所述多个喷嘴44。在该状态下，帽30内部被抽吸泵31减压。因此，执行抽吸清洗，在抽吸清洗中，通过所述多个喷嘴44中的每一个喷嘴44强制排出墨。此时，灰尘和气泡或由于喷墨头4内部变干导致的变稠的墨被从所述多个喷嘴44排出。因此，可能由于灰尘和气泡引起的喷嘴44的喷射缺陷被消除。
[0049]擦拭器32是呈由弹性材料例如橡胶形成的薄板形式的构件，且被布置成在扫描方向上与帽30邻近的位置处竖立。在已经执行抽吸清洗之后的状态下，墨附着到喷墨头4的下表面。因此，在抽吸清洗之后，帽30与喷墨头4的下表面分离，然后滑架3在扫描方向上移动。此时，擦拭器32在与喷墨头4的下表面接触的状态下相对于喷墨头4相对地移动，且擦去附着到喷墨头4的下表面的墨。
[0050]接下来，下面将描述喷墨头4。如图2、图3A和图3B所示，喷墨头4包括通道单元32和压电促动器34。在图3B中，填充在墨通道中的墨由附图标记“ I ”表示。
[0051]首先，下面将描述通道单元33。如图3B所示，通道单元33包括堆叠的五块板35、36、37、38和39 (下文中，“板35至39”)。在五块板35至39中的最下层处的板39是形成有所述多个喷嘴44的喷嘴板39。喷嘴板39包括由合成树脂例如聚酰亚胺制成的树脂层40和由金属材料例如不锈钢制成的金属层41的堆叠体42。如将在后面描述的，树脂层40和金属层41在直接接触的状态下被堆叠，并且没有粘合剂介入树脂层40和金属层41之间。被切割贯穿树脂层40的厚度方向的所述多个喷嘴44被形成在树脂层40中。所述多个喷嘴44的剖面是锥形形状。金属层41覆盖树脂层40的下表面，在树脂层40的下表面中形成所述多个喷嘴44的喷射口 44a。而且，略大于喷射口 44a的孔41a被形成在金属层41中以包围每个喷嘴44的喷射口 44a。因此，树脂层40的下表面上的喷射口 44a和围绕喷射口44a的区域通过与喷射口 44a对应的孔41a从金属层41露出。
[0052]喷嘴板39的下表面被由含氟树脂例如PTFE (聚四氟乙烯)形成的拒液膜43覆盖。当拒液膜43覆盖通过金属层41露出的围绕喷射口 44a的区域时，拒液膜43能够防止从喷嘴44喷射的墨滴落和堆积在喷射口 44a周围。在图3B中，拒液膜43被形成在包括金属层41的喷嘴板39的下表面的整个区域上。然而，本教导不限于这种布置。拒液膜43可覆盖至少树脂层40的下表面上的喷射口 44a的周围区域，且拒液膜43可不覆盖金属层41。
[0053]在喷嘴板39中，金属层41被堆叠在树脂层40上，并且围绕喷射口 44a的区域被金属层41包围。因此，即使在输送的记录纸100的角部或边缘与喷嘴板39接触的情况下，记录纸100也难以与树脂层40直接接触，且防止树脂层40被磨损或损坏。特别地，当形成在围绕嗔射口 44a的区域中的拒液I旲43被损坏时，拒液性能下降且墨易于保留在嗔射口 44a周围，从而引起喷射缺陷例如倾斜喷射。关于这一点，在该实施例中，在围绕喷射口 44a的区域中的拒液膜43被金属层41保护。因此，保护拒液膜43免于被损坏。
[0054]而且，在上述抽吸清洗已经被执行之后，存在从喷嘴44排出的墨堆积在金属层41中的孔41a的内侧处的可能性。必需通过擦拭器32从孔41a确实地擦去墨。然而，当金属层41厚时，孔41a深，擦拭器32难以到达孔41a内部。即使在金属层41厚的情况下，当孔41a的直径大时，擦拭器32可容易到达孔41a的内部。然而，当考虑保护喷射口 44a的周围的目的时，不优选孔41a的直径相对于喷射口 44a的直径过大。由此，为了在抽吸清洗之后通过擦拭器32确实地排出在孔41a的内部处的墨，优选金属层41的厚度不大于确定厚度。具体地，处在5 μ m至30 μ m范围内的厚度是优选的。树脂层40的厚度主要通过喷嘴44的必要的内部容积确定，并且在30 μ m至100 μ m的范围内。
[0055]在形成通道单元33的五块板35至39中位于上侧处的其余的四块板35、36、37和38(下文中，“板35至38”)由金属材料例如不锈钢形成。通道例如集管46和与所述多个喷嘴44连通的压力室47被形成在四块板35至38中。
[0056]接下来，下面将描述形成在通道单元33中的墨通道的布置。如图2所示，在通道单元33的上表面中，四个供墨孔45在扫描方向上排列。四种颜色的墨被从保持器19的四个墨盒17(参考图1)供应到四个供墨孔45。而且，每个均在输送方向上延伸的四个集管46被形成在通道单元33的内部处。四个集管46被连接到四个供墨孔45。
[0057]而且，通道单元33包括在其下表面中开放的所述多个喷嘴44和分别与所述多个喷嘴44连通的多个压力室47。如图2所示，在平面图中，所述多个喷嘴44被布置成与四个集管46对应的四行。而且，与所述多个喷嘴44类似，所述多个压力室47被布置成与四个集管46对应的四行。如图3B所示，压力室47中的每一个压力室47均与对应集管46连通。
[0058]如图3B所示，从每个集管46分支的经由压力室47到达喷嘴44的多个单独通道48被形成在通道单元33内部处。
[0059]接下来，下面将描述压电促动器34。如图2、图3A和图3B所示，压电促动器34包括振动板50、压电层54和55、多个单独电极52和公共电极56。振动板50在已经覆盖所述多个压力室47的状态下接合到通道单元33的上表面。两个压电层54和55被堆叠在振动板50的上表面上。多个单独电极52被布置在作为上压电层的压电层55的上表面上,从而单独电极52中的每一个分别面对压力室47。公共电极56被布置在两个压电层54和55之间，以在所述多个压力室47上伸展。
[0060]所述多个单独电极52中的每一个单独电极52均被连接到驱动器IC53，该驱动器IC53被构造成驱动压电促动器34。然而，公共电极56总是保持在地电位。而且，作为上压电层的压电层55的在单独电极52和公共电极56之间的部分被在其厚度方向上极化。
[0061]在从喷嘴44喷射墨时压电促动器34的操作如下面所述。当驱动信号被从驱动器IC53应用到某单独电极52时，在单独电极52和保持在地电位的公共电极56之间出现电位差。因此，在压电层55的夹在单独电极52和公共电极56之间的部分中产生在厚度方向上的电场。而且，由于压电层55被极化的方向和电场的方向一致,所以压电层55在作为极化方向的厚度方向上伸长且在压电层55的平面方向上收缩。由于压电层55的收缩产生的变形，振动板50的与压力室47面对的部分被弯曲以形成朝着压力室47的突出部。此时，压力室47的容积减少且压力被施加到压力室47内部的墨，且墨滴被从与压力室47连通的喷嘴44喷射。
[0062]接下来，下面将参考图4A至图4E描述喷墨头4的制造，特别地，制造喷嘴板39的过程。
[0063]<制备堆叠体>
[0064]首先，如图4A所示，制备树脂层40和金属层41的堆叠体42。堆叠体42包括在直接接触且其间没有介入粘合剂的状态下堆叠的树脂层40和金属层41。下面描述的铸造方法作为不使用粘合剂制造堆叠体42的方法的示例。
[0065]在铸造方法中，通过在呈液体形式的树脂材料被涂敷到金属层41的一个表面之后使树脂材料固化而形成树脂层40。将通过引证形成聚酰亚胺树脂层的情况的例子来进行描述。首先，将聚酰亚胺前体溶液涂敷到金属例如不锈钢的金属层41的一个表面。接下来，将聚酰亚胺前体层加热到200°C或更高的温度，并且聚酰亚胺前体层固化且成为聚酰亚胺层。为了提高树脂层40相对于金属层41的粘合强度，在涂敷液体形式树脂之前可执行表面粗糙化处理。通过利用例如化学蚀刻的方法或通过利用微喷砂机使金属层的一个表面粗糙化来形成凹凸，能够执行表面粗糙化处理。
[0066]<去除的过程>
[0067]如图4B所示，通过在金属层41中形成多个孔41a，金属层41被部分去除。在图5中，金属层41的剩余部分画上了阴影线。如图5所示，孔41a被形成为包围树脂层40的在后面的过程中形成喷嘴44的部分。因此，树脂层40的形成有喷嘴44的部分通过金属层41露出。在以下描述中，树脂层40的不被金属层41覆盖的区域将被称为“露出区域40a”。能够通过例如湿蚀刻的方法去除金属层41。具体地，在通过使在金属层41的被留下而未被去除的区域中的抗蚀剂图案化形成掩模之后，通过蚀刻剂将金属层41的未被抗蚀剂覆盖的部分去除。
[0068]〈形成拒液膜的过程〉
[0069]接下来，如图4C所示，拒液膜43被形成在堆叠体42上。首先，呈含氟树脂的液体形式的拒液材料被涂敷到堆叠体42的包括金属层41的整个区域和树脂层40的露出区域40a。接下来，通过在根据含氟树脂的类型的预定温度的热处理使已经被涂敷的拒液材料硬化，从而获得拒液膜43。
[0070]<接合的过程>
[0071]接下来，如图4D所示，堆叠体42通过粘合剂60接合到通道单元33的金属板38，在通道单元33的金属板38中形成与喷嘴44连通的孔49。此时，堆叠体42和金属板38在对准成使得树脂层40的露出区域40a和金属板38中的孔49重合时接合。形成有与喷嘴44连通的孔49的金属板38对应于根据本教导的“通道结构”。而且，在图中，堆叠体42被接合到仅一块金属板38。然而，可以通过接合的过程将形成通道单元33的两块或更多块金属板接合到堆叠体42，只要这种布置不阻碍通过将在后面描述的激光加工的喷嘴形成即可。在这种情况下，所述两块或更多块金属板对应于根据本教导的“通道结构”。
[0072]<形成喷嘴的过程>
[0073]接下来，如图4E所示，激光束从接合到金属板38的一侧通过已经形成在金属板38中的孔49而照射到堆叠体42。因此，具有切割贯穿树脂层40的锥形形状的喷嘴44被形成为在树脂层40的露出区域40a中形成开口。
[0074]如已经提到的，在该实施例中，在不介入粘合剂的情况下将堆叠体42的树脂层40和金属层41堆叠。然而，在如图6A中具有热塑性的粘合剂61存在于树脂层40和金属层41之间的情况下，当喷嘴44被形成在树脂层40中时，存在粘合剂的被激光束的能量软化或熔融的部分61a在喷嘴40周围膨出的可能性。而且，如图6B所示，存在粘合剂的一部分61b覆盖喷射口 44a或进入喷嘴44的可能性。这种阻碍从喷嘴44喷射墨的粘合剂61a和61b成为喷射缺陷例如不喷射和倾斜喷射的原因。在粘合剂61是热固性粘合剂例如环氧树脂的情况下，不发生例如被激光束的能量软化或熔融的现象。然而，对于热固性粘合剂与对于例如聚酰亚胺的材料的树脂层40而言，激光的可加工性(激光束的可吸收性)不同。因此，加工速度与激光被照射到仅树脂层40的情况不同，不能得到理想喷嘴形状(锥形形状)。结果，与已经使用具有热塑性的粘合剂的情况类似，存在出现喷射缺陷例如倾斜喷射的可能性。然而，由于在该实施例中树脂层40和金属层41之间没有粘合剂，所以没有粘合剂阻碍墨喷射的可能性。
[0075]而且，当粘合剂61介入树脂层40和金属层41之间时，在围绕喷射口 44a的区域中，在粘合剂61上将形成拒液I旲43。因此，在粘合剂61的形成有拒液I旲43的部分中，拒液膜43易于脱落。然而，在该实施例中，由于拒液膜43在围绕喷射口 44a的区域中与树脂层40直接接触，所以拒液膜43相对于树脂层40的粘合强度高，拒液膜43难以脱落。
[0076]此外，当在拒液膜43上的热处理的温度高于粘合剂61的上限温度时，粘合剂61被软化或熔融，或经受热分解。而且，通常使用的粘合剂的上限温度不很高，最多约250°C。因此，由于粘合剂61的上限温度的限制，拒液膜43的选择范围窄。关于这一点，在该实施例中，由于堆叠体42中不存在粘合剂，所以能够在不超过树脂层40的上限温度的范围内选择具有更高热处理温度的拒液膜43，并且拒液膜43的选择自由度更高。例如，由于聚酰亚胺的上限温度是400°C，所以能够使用热处理温度是350°C的拒液膜43。例如，在涂敷分散液(通过将PTFE微粒子分散在溶剂例如水中而制成)之后，在形成在树脂材料中具有最优拒液性的PTFE(聚四氟乙烯)拒液膜43的情况下，通过施加330°C或高于330°C的热而焙烤分散液。因此，在上限温度是约250°C的粘合剂存在于堆叠体42中的情况下，不能够使用PTFE。然而，在本专利申请中，由于在堆叠体42中没有粘合剂，所以能够加热堆叠体42至250°C或高于250°C的温度。因此，能够形成需要被加热到330°C或高于330°C的温度的PTFE拒液膜43。
[0077]本实施例中的堆叠体42已经通过所谓的铸造方法被制造。然而，铸造方法不是用于粘贴已经预先单独形成的树脂层40和金属层41的方法。在用于粘贴树脂层40和金属层41的方法中，当金属层41薄时，这种薄金属层41的处理是困难的。例如，在将金属层41粘贴到树脂层40时，有在金属层41中产生皱纹或金属层41被撕掉的可能性。而且，即使在输送金属层41直到粘贴到树脂层40的情况下，也存在金属层41甚至由于小振动而弯曲或破裂的可能性。关于这一点，在本实施例中，由于用于将金属层41粘贴到树脂层40的金属层41的处理是不需要的，所以即使在金属层41薄的情况下，也容易形成堆叠体42。
[0078]接下来，下面将描述对该实施例作出各种变型的变型实施例。相同附图标记被分配给与该实施例中的部件相同的部件，并且这种部件的描述被省略。
[0079]如图4A至图4E所示，在该实施例中，在将堆叠体42接合到形成有与喷嘴44连通的孔49的金属板38之后，喷嘴44被形成在堆叠体42的树脂层40中。然而，如图7A至图7C所示，可以在堆叠体42的树脂层40中形成喷嘴44之后将金属板38接合到喷嘴板39。
[0080]如图4A至图4E所示，在该实施例中，在堆叠体42上形成拒液膜43之后，喷嘴44被形成在树脂层40中。然而，如图8A至8C所示，在堆叠体42的树脂层40中形成喷嘴44之后，可在喷嘴板39的表面上在围绕喷射口 44a的区域中形成拒液膜43。
[0081]在将呈液体形式的树脂材料涂敷到金属层41之前，在金属层41上执行表面粗糙化处理的情况下，金属层41的凹凸粗糙表面被转印到树脂层40的与金属层41接触的表面，且形成相同的凹凸度(粗糙度)。此时，在去除金属层41的一部分使得喷嘴44在树脂层40的露出区域40a中开放时形成喷嘴44的情况下，在喷射口 44a附近存在如上所述的凹凸形状。因此，存在出现倾斜喷射的可能性。因此，优选如图9A所示仅在金属层41的区域41b上执行表面粗糙化处理，该区域41b在随后的去除过程(图9B)中留下而没有被去除，在去除过程中被去除的区域41c上不执行表面粗糙化处理。在这种情况下，当喷嘴44被形成在树脂层40中时，在围绕喷射口 44a的区域中不形成凹凸(粗糙部)。
[0082]在去除过程中能够适当地改变去除金属层41的区域。例如，如图1OA所示，孔41b可被形成为包围树脂层40的形成有一行喷嘴的整个区域。而且，相反，可以仅在形成有喷射口 44a的区域周围留下金属层41，其余金属层41可被完全去除。例如，如图1OB所示，仅具有(隔离)岛形状的金属层41可被留在树脂层40的形成每个喷射口 44a的区域周围，其余的金属层41可被完全去除。
[0083]如实施例的图5中，当在金属层41中与一个喷射口 44a对应地形成孔41a时，喷射口 44a整个周边被金属层41包围。因此，从保护喷射口 44a周围的区域这一观点出发，该实施例中的布置比图1OA和图1OB中的布置优选。在去除金属层41的过程之后，形成在堆叠体42上的拒液膜43相对于树脂层40的粘合强度比拒液膜43相对于金属层41的粘合强度高。因此，在堆叠体42的整个区域上形成拒液膜43的情况下，由于由金属层41覆盖树脂层40的区域越小，拒液膜43的粘合性越高，所以拒液膜43难以脱落。换言之，从防止拒液膜43脱落的观点出发，优选扩宽金属层41的如图1OA和图1OB所示将被去除的区域。[0084]制备在不介入粘合剂的情况下堆叠树脂层40和金属层41的堆叠体42的方法不限于在该实施例中示范的铸造方法。可行的是采用所谓的层压方法，该层压方法是通过在对表面上具有热压树脂层的树脂膜进行加热的同时挤压该树脂膜从而在不使用粘合剂的情况下进行粘贴的方法。
[0085]而且，通过使用用于形成薄金属膜的已知技术例如气相沉积、溅射或化学镀，金属层41可被形成为在树脂层表面上的膜。在上述用于形成薄膜的技术中，已经很好地确立了通过使用掩模而在基板上图案化薄金属膜的技术，并且能够仅在树脂层40的希望区域上形成金属层41。在这种情况下，在树脂层40的整个表面上形成金属层41之后，不需要再次执行通过例如蚀刻的方法去除金属层41的一部分的过程。换言之，将同时执行堆叠树脂层40和金属层41的过程和去除的过程。
[0086]成为喷嘴板39的基板的堆叠结构42不限于一个树脂层40和一个金属层41的两层结构。例如，金属层41可以是多层结构，在该多层结构中堆叠多种不同类型的金属。而且，陶瓷层可被堆叠在金属层41上。例如,金刚石状碳(DLC)可被堆叠在金属层41的表面上以提闻耐磨耗性。
【权利要求】
1.一种制造液体喷射装置的方法，所述液体喷射装置包括喷嘴板和通道结构，在所述喷嘴板中形成喷嘴，所述喷嘴被构造成喷射液体，在所述通道结构中形成与所述喷嘴连通的液体通道，所述方法包括: 去除堆叠体的金属层的一部分以部分地露出树脂层，在所述堆叠体中，在不介入粘合剂的情况下堆叠所述树脂层和所述金属层； 在所述树脂层中形成喷嘴，使得所述喷嘴在通过所述金属层露出的区域中开放；和 将所述堆叠体接合到所述通道结构，在形成所述喷嘴的情况下所述堆叠体是所述喷嘴板。
2.根据权利要求1所述的制造液体喷射装置的方法，进一步包括:在所述金属层的所述部分已经被去除之后，至少在所述堆叠体的一区域中形成拒液膜，通过所述堆叠体的所述区域，所述树脂层通过所述金属层露出。
3.根据权利要求1所述的制造液体喷射装置的方法，其中通过将呈液体形式的树脂材料涂敷到所述金属层的一个表面并且通过使涂敷的树脂材料固化来形成所述堆叠体。
4.根据权利要求3所述的制造液体喷射装置的方法，其中在将所述呈液体形式的树脂材料涂敷到所述金属层的所述一个表面之前，仅在所述金属层的所述一个表面的在去除所述金属层的所述部分时未被去除的区域上执行表面粗糙化。
5.根据权利要求2所述的制造液体喷射装置的方法，其中形成所述拒液膜包括:将具有分散在溶剂中的构成所述拒液膜的微粒子的分散液涂敷到所述堆叠体；和将涂敷有所述分散液的所述堆叠体加热到不小于250°C的温度。
6.一种制造喷嘴板的方法，在所述喷嘴板中形成喷嘴，所述喷嘴被构造成喷射液体，所述方法包括: 去除堆叠体的金属层的一部分以部分地露出树脂层，在所述堆叠体中，在不介入粘合剂的情况下堆叠所述树脂层和所述金属层；和 在所述树脂层中形成所述喷嘴，使得所述喷嘴在通过所述金属层露出的区域中开放。
7.一种液滴喷射装置，所述液滴喷射装置被构造成喷射液体，所述液滴喷射装置包括: 喷嘴板，在所述喷嘴板中形成喷嘴，所述喷嘴被构造成喷射所述液体；和通道结构，在所述通道结构中形成与所述喷嘴连通的液体通道，并且所述通道结构被接合到所述喷嘴板， 其中所述喷嘴板包括树脂层和金属层，在所述树脂层和所述金属层之间不介入粘合剂的情况下堆叠所述树脂层和所述金属层， 所述树脂层通过所述金属层部分地露出，并且 所述喷嘴被形成为在所述树脂层的通过所述金属层露出的区域处开放。
8.根据权利要求7所述的液滴喷射装置，其中在围绕所述喷嘴的区域中或在所述树脂层的通过所述金属层露出的所述区域中形成拒液膜。
9.根据权利要求8所述的液滴喷射装置，其中所述拒液膜是聚四氟乙烯膜。
【文档编号】B41J2/14GK103660575SQ201310094865
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】宇野仁 申请人:兄弟工业株式会社