[發(fā)明專利]液體噴射頭和液體噴射裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310248051.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN104228337B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海賽納打印科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B41J2/01
• 分類號(hào): B41J2/01
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液體噴射頭和液體噴射裝置，具體涉及一種在其噴嘴板的表面設(shè)置有超疏水材料層的液體噴射頭和液體噴射裝置，屬于印刷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

液體噴射頭是通過壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變動(dòng)而使液體從噴嘴噴出的裝置。典型的液體噴射頭是例如在噴墨打印方法中使用的噴墨頭。近來，在噴墨打印領(lǐng)域中，一直在減小墨滴尺寸、提高驅(qū)動(dòng)頻率和增加噴嘴數(shù)量等方面進(jìn)行技術(shù)研究，以使噴墨記錄系統(tǒng)中的記錄性質(zhì)更先進(jìn)。在熱氣泡及壓電驅(qū)動(dòng)兩種類型的噴墨打印裝置中，墨水呈小滴狀從噴嘴噴射出來并粘附到以紙張為代表的記錄介質(zhì)上，進(jìn)行圖像記錄。為了精確地再現(xiàn)圖像，需要對(duì)所噴出墨滴的大小以及其在脫離噴嘴板后的行程方向進(jìn)行精確控制。噴射頭工作過程中，墨水在噴出后會(huì)形成衛(wèi)星液滴，衛(wèi)星液滴沉積在噴嘴板上會(huì)在噴嘴附近形成墨坑，對(duì)所噴出液滴的軌跡造成不利影響，從而導(dǎo)致較差的打印品質(zhì)。為了減少墨坑現(xiàn)象，噴嘴板表面應(yīng)具有高疏水性和抗污染性，以保持噴射性能。因此，對(duì)噴嘴板表面進(jìn)行抗液處理（例如設(shè)置抗液層）使其具有高疏水性是必要的。

中國專利CN201010273130.4公開了一種噴墨頭，通過在抗液層的材料中使用親水性基團(tuán)，達(dá)到防止噴墨打印頭的噴射表面被例如沉積物污染的目的，從而實(shí)現(xiàn)高打印質(zhì)量。該在先公開的方案中還記載了，必須使具有含氟基團(tuán)的單體和具有親水性基團(tuán)的單體共聚，尤其是硅烷單體的使用成功地使具有親水性基團(tuán)的單體與含氟單體之間均相縮聚，使含氟基團(tuán)和親水性基團(tuán)在所形成的抗液膜中實(shí)現(xiàn)均勻分布。抗液層可通過在噴射口形成部件上形成該涂布組合物的涂層并且將該涂層固化而制備。在其具體實(shí)施例中還記載了，用于形成抗液膜的具有親水和疏水基團(tuán)的硅氧烷化合物，接觸角為90-100°。但隨著打印裝置中的橡皮刀不斷擦拭噴嘴板，其表面的疏水性會(huì)逐漸降低，從而影響打印質(zhì)量；且由于噴嘴板受到墨水持續(xù)的沖擊可能會(huì)導(dǎo)致疏水層與噴嘴板之間出現(xiàn)脫層，導(dǎo)致噴嘴板的使用壽命較短，一定程度上增加了打印成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種液體噴射頭，其噴嘴板表面設(shè)置有一層超疏水材料層，延長了噴嘴板的使用壽命，提升了打印質(zhì)量。

本發(fā)明還提供一種液體噴射裝置，使用上述液體噴射頭，打印質(zhì)量高，且其部件的使用壽命長。

本發(fā)明提供一種液體噴射頭，包括噴嘴板和襯底，所述噴嘴板上具有噴嘴，所述噴嘴板和所述襯底之間的空間形成壓力腔室，且所述壓力腔室通過所述噴嘴板上的所述噴嘴與外界連通，所述襯底上具有能使所述壓力腔室內(nèi)的壓力發(fā)生改變的壓力發(fā)生部件，所述噴嘴板表面在背離壓力腔室的一面設(shè)置有超疏水材料層，該超疏水材料層至少位于圍繞所述噴嘴的區(qū)域。

在本發(fā)明中，所述液體噴射頭的整體結(jié)構(gòu)可以與現(xiàn)有技術(shù)中的液體噴射頭相同或相類似，例如與壓電驅(qū)動(dòng)式液體噴射頭或熱氣泡式液體噴射頭的結(jié)構(gòu)相似，其制造方法和部件材料的選擇也可以參照公知技術(shù)，在本發(fā)明中不做限定。材料研究領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，超疏水材料通常是指其表面與水的穩(wěn)定接觸角大于150°的材料。本發(fā)明人的研究證明，在噴嘴板表面設(shè)置超疏水材料層，使噴嘴板表面具有較大的接觸角，即使噴嘴板表面的疏水性隨著使用過程中橡皮刀擦拭而有所降低，相比于現(xiàn)有的噴嘴板和液體噴射頭，其使用壽命也有所延長；另外，超疏水材料層的設(shè)置可以減小由于液體對(duì)噴嘴板的沖擊而造成的超疏水材料層和噴嘴板脫層的可能性，從而提升了使用性能，并進(jìn)一步提高噴嘴板和液體噴射頭的耐久性。

根據(jù)本發(fā)明提供的液體噴射頭，所述超疏水材料層可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公知和使用的能夠形成超疏水效果的材料，以及現(xiàn)有技術(shù)中公知的形成手段，以得到超疏水性為目標(biāo)，例如利用聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或丙烯酸酯類聚合物制成的超疏水材料層，其可以為超疏水涂層或超疏水膜層。

超疏水材料層例如可以為通過原位聚合法、相分離法、光刻法、噴涂法、打印法或等離子體刻蝕法所得到并形成于噴嘴板上。

根據(jù)本發(fā)明提供的液體噴射頭，所述超疏水材料層的表面微觀結(jié)構(gòu)可以為多孔狀、納米纖維陣列、納米管陣列、納米針陣列或花狀、枝葉狀或島狀。具有上述結(jié)構(gòu)的超疏水材料層表面有利于獲得更好的疏水性能，并更有效防止超疏水材料層和噴嘴板的脫層。

根據(jù)本發(fā)明提供的液體噴射頭，當(dāng)所述超疏水材料層具有多孔狀的表面微觀結(jié)構(gòu)時(shí)，其孔徑可以為0.04-1μm，孔隙率可以為20-80%。