[發明專利]具有改進的腔室壁的液體噴射器

無效

• 申請號: 200780046064.3
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN101557938A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: J·A·勒本斯;L·G·香塔拉馬
• 申請（專利權）人: 伊斯曼柯達公司
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B41J2/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 崔幼平;楊松齡

技術領域

一般說來，本發明涉及整體形成的液體腔室，更具體地說，本發明涉及在噴墨裝置和其它液滴噴射器(或液滴噴射裝置)中使用的液體腔室。

背景技術

已知按照要求的滴落(或轉轍指令(DOD))液體發射裝置作為噴墨打印系統(或噴墨印刷系統)中的墨水打印裝置(或墨液印刷裝置)已經很多年了。早期的裝置以壓電致動器為基礎，比如Kyser等人在美國專利No.3946398和Stemme在美國專利No.3747120中公開的那些裝置。噴墨打印的一種當前流行的形式即熱噴墨(或者“氣泡噴射”)采用電阻加熱器以產生蒸汽氣泡，所述蒸汽氣泡引起液滴發射，如Hara等人在美國專利No.4296421中討論過的那樣。雖然對于液滴噴射器的大多數市場是用于墨水的打印，但是其它的市場正在出現，比如聚合物的噴射，導電墨水的噴射，或者藥物的輸送。

在過去，打印頭的制作涉及到將一個噴嘴板層壓到打印頭上。用這種方法，將噴嘴對準加熱器是有困難的。另外，將噴嘴板的厚度限制在一定的厚度以上。最近已經通過采用光學成像技術的打印頭制造過程開發出了整體打印頭。通過選擇性地添加和減去多種材料的層，在一個基底上構造出部件。

Ohkuma等人在美國專利No.5478606中公開一種用一個噴嘴板整體地制作出墨水流動路徑和腔室的方法。圖1圖示出帶有基底1的先有技術裝置，所述基底包含電熱件2和墨水饋送口3。在可溶解的樹脂的頂部形成可用光學成形出圖案的樹脂5，它確定出包括腔室4的墨水流動路徑。隨后將可溶解的樹脂除去，以形成墨水流動路徑和腔室。

在這種形成墨水流動路徑和腔室的方法中，把包含電加熱件2的基底1與形成墨水流動路徑的部件連接起來要依賴于構成形成流動路徑的部件的樹脂5的粘接作用力。在噴墨頭中，在正常的使用狀態下，流動路徑和腔室總被墨水充滿，從而使得在基底與形成流動路徑的部件之間?的連接部分的周邊總與墨水接觸。因此，如果僅只靠構成形成流動路徑的部件的樹脂材料的粘接作用力實現連接，由于墨水的影響可能使這種粘接作用變差。而在堿性墨水中所述粘接作用特別地差。

此外，在大多數熱噴墨頭中，樹脂材料在不同的區域粘接到比如氮化硅或氧化硅的無機物層上。在其它區域，所述樹脂粘接到用于氣穴保護(cavitation?protection)的鉭材料層(或鉭層)上。這一鉭層粘接到構成形成流動路徑的部件的樹脂質材料上的作用力比氮化硅層的粘接作用力要小。因此，樹脂可能由鉭層上剝落。為了防止出現這種情況，Yabe在美國專利No.6676241中公開了在基底與形成流動路徑的部件之間形成一個含有聚酰胺樹脂(polyetheramide?resin)(或由其組成)的粘接層。在這種情況下，在氮化硅或鉭層與連接形成流動路徑的部件的樹脂之間可以保持改進了的粘接作用。然而，重要的是，必須將這個粘接層形成適當的圖案，使得沒有任何一部分與電熱件接觸。將這一層形成圖案在制作中包含有額外的步驟，增加了花費，并且降低了生產率。另外，因為構成流動路徑件的樹脂仍然與墨水接觸，所以樹脂可能膨脹，使得應力在樹脂與粘接層之間擴展，仍然會造成流動路徑部件的脫層。

Stout等人在美國專利No.6739519中也公開了一種在一層犧牲的保護層(a?sacrificial?resist?layer)上采用可以光學成形的環氧樹脂(photodefinable?epoxy)用一個噴嘴板或者替代地用可以光學成形的環氧樹脂的兩次曝光整體地制作出墨水流動路徑和腔室的方法。該專利討論了在環氧樹脂噴嘴板與基底之間持續粘接的問題。因為環氧樹脂的熱膨脹系數比基底的大得多，在加熱器的點火過程中可能出現熱應力，導致出現脫層。所述專利提出在噴嘴板與基底之間采用一個底層涂料層(aprimer?layer)。然而，環氧樹脂的界面仍然非常靠近加熱器。

由樹脂材料制成的噴嘴板會透氣。因此，在噴嘴板下面的腔室中的墨水會越來越多地蒸發。結果，在腔室中的墨水的性質比如粘性可能改變，使得噴射特性變差。另外，由外面進入腔室的空氣可能形成氣泡，同樣會使噴射變差。Inoue等人在美國專利No.6186616中公開了將一個金屬層添加到噴嘴板樹脂的頂面上，以防止吸收空氣。然而，必須特別小心地在樹脂與金屬層之間形成好的粘接。另外，金屬必須與墨水相容，使得金屬不會被腐蝕。由于對樹脂材料的熱限制，不能采用在較高溫度下沉積的材料。