[發明專利]噴墨頭和噴墨記錄裝置

有效

• 申請號: 201210245541.1
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102825911A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 加藤將紀;山口清;新行內充
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張祥

技術領域

本發明涉及一種從噴嘴噴射墨的噴墨頭，并且尤其涉及一種噴墨頭和噴墨記錄裝置，其能夠防止由于墨中的雜質、制造過程中粘附的雜質及類似物等產生的噴嘴堵塞。

背景技術

最近，由于對成像設備的更高質量的要求，關于噴墨打印機、激光打印機以及類似的打印機的更高分辨率的技術已經發展起來了。

特別地，在實現噴墨打印機的更高分辨率的情況下，更高密度的噴嘴以及更精細的液滴對噴墨頭來說都是最基本的。因此，已經試圖用更小的噴嘴直徑來噴射墨以及更高的噴嘴集成度。

傳統地，在噴墨頭中，由于墨中包含了雜質、墨組分引起的結塊等類似的情況會導致噴嘴堵塞的發生。在如上所述提高噴嘴直徑細化的情況下，雜質的允許尺寸減小。因此，如果進行噴嘴直徑的細化，有噴嘴發生堵塞增加的問題。

除了墨自身產生的物質之外，存在導致噴嘴堵塞的雜質，其在噴墨頭制造過程中粘附在墨通道中。噴墨頭制造過程中，每個部件被清潔，并且是在高度保持的清潔環境下形成的(清潔的室，清潔的房間等環境)。相應地，不可能完全防止雜質粘附到噴嘴上。

通過改進墨的成分和提供過濾器可能減少墨中的雜質和結塊。但是，很難防止制造過程中噴嘴附近粘附的雜質所導致的堵塞。

因此，可能要考慮形成過濾器來消除掉部件制造過程中最接近噴嘴的位置的雜質，并且防止在接下來的制造過程中粘附到噴嘴上的雜質引起堵塞的出現。

但是，在用于制造噴墨頭的部件制造過程中形成過濾器的情況下，制作成本會增加。

例如，近來的用于噴射幾皮(pico)升液滴的噴墨頭的噴嘴直徑是10μm到20μm。因此，可能需要高精度處理以制造用于消除小于或等于10μm雜質的過濾器的開口直徑。同時，在部件上需要形成具有單一薄層的過濾器。因此，執行微制造以形成大約10μm的開口直徑。

如上所述的過濾器微制造方法、使用照相平版印刷的蝕刻方法、電鑄方法等是已知的方法。在任一情況下，都很難抑制制造成本的增加。

而且，由于噴嘴直徑的細化以及噴嘴的更高密度，一種用于細化致動器等的工程研發已經發展起來了，該致動器對通向噴嘴的液體腔加壓。特別地，使用半導體工藝技術的微機電系統(MEMS)技術已經被應用于噴墨頭。通過使用MEMS技術，能在硅晶片上形成振動膜、液體腔、墨通道、致動器、電極等。還能夠使噴嘴和液體腔等微型化。

然而，在MEMS技術中被用作諸如振動膜、過濾器等的結構部件的材料，會被限制到由化學氣相沉積(CVD)法制作的材料，諸如Si₃N₄、SiO₂、p-Si等。對于金屬和合金材料，濺射方法、氣相沉積法等可用作成膜方法。相應地，很難形成將是結構部件的緊湊的膜。

替代地，諸如干膜抗蝕層等的光敏樹脂材料可以用作結構部件。為了保證膜的剛性，需要將膜制作得更厚。結果，分辨率下降。而且，考慮到抗潮濕性、表面特性等方面，很難在樹脂材料上形成電極和類似物。這種方法的應用受到限制。

因此，用于通過使用MEMS技術形成緊湊過濾器的材料，可以使用諸如氮化硅的無機材料。但是，無機材料很硬，并且具有很大的內應力。因此，無機材料有由于出現裂縫等而造成變形和損壞的風險。

為了解決上述問題，例如，日本公開專利申請No.2008-18662公開了一種關于液滴噴射設備的技術，該設備包括：通道單元，其包括液體通道，該液體通道包括用于排出液滴的噴嘴；能量供應單元，其將能量供應液體通道中的液體以排出液體；以及層壓體，其通過層疊多個板形成并且包括用于去除供應到液體通道中的液體的雜質的過濾器。

在根據日本專利申請No.2008-18662的液滴噴射設備中，對于多個板中的每一個形成貫穿通到液體通道的多個通孔，并且多個板這樣層疊，以使得這些通孔關于多個板的每一個部分重合。通過這樣的構造，可以供應液體，其中精細雜質也被消除，并且能夠防止噴嘴堵塞。此外，由于多個板層疊，能夠抑制形成過濾器的制作成本的增加。

但是，在根據日本專利申請No.2008-18662的液滴噴射裝置中，由于層疊多個板的微偏移導致將成為過濾器的通孔的尺寸有偏差。因此，就存在雜質不能有效消除的問題。此外，其中形成了多個通孔的板可能會由于根據能量施加供應單元驅動壓電致動器的負荷而變形和損壞。更進一步，部件數量增加以由多個板形成過濾器，并且不可避免地增加制作成本。

發明內容

本發明解決或減少上述問題的一個或多個。