CN1198728C - 液体喷射构造,喷墨式记录头和打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有喷射液体(6)的喷嘴11)的液体喷射构造。这种液体喷射构造的喷嘴内部的流道，具有在沿着液体的流动方向上对于所喷出的液体(6)的亲和性的大小不相同的特征。借助于控制这种亲和性，能改进液滴前进的直线性，使液滴的直径稳定。这种液体喷射构造很适合于喷墨式记录头。

Description

液体喷射构造，喷墨式记录头和打印机
技术领域
本发明涉及喷墨式记录头在工业上的应用，特别是涉及在墨水之类的液体从喷嘴中喷出时，能够提高所喷出的液滴的直线前进性和液滴的均匀程度之类的飞行特性的液体喷射构造的改进。
背景技术
喷墨式记录头的性能受到喷嘴是否具有与墨水滴的亲和性的极大影响。例如，如果墨水滴的喷射面(喷嘴开口处的喷射侧表面)与墨水有很高的亲和性，那么，就会吸引要向残留在喷射面上的墨水和纸粉等等附着物喷出去的墨水滴，使它不是向预定的方向，而是向转一个弯的方向喷出去。
以往，作为使墨水滴的喷出方向稳定的方法，是选择形成喷嘴的喷出面的材料，并采用使该喷出面对于墨水的亲和性小的加工方法。例如，美国专利文献5,598,193中所公开的，在喷嘴的表面上形成一层本身集合化的单分子膜。借助于这种加工方法，由于喷出面对于墨水呈疏水性，所以喷出来的墨水滴不会转弯。
可是，上述那种以往的改良技术虽然能改进液滴前进的直线性，却仍不能使从喷嘴喷出的液体量稳定下来。正由于墨水滴的量不稳定，每一滴液滴中所含的墨水的量互相不同，所以不可能打印出高质量的字迹来。
特别是，当把这种喷墨式记录头用于工业上时，喷出了的液滴的量不稳定是致命的问题。喷墨式记录头在工业上的应用，是为了代替墨水，把能够使用在工业上的液体从喷墨式记录头的喷嘴喷射出来，以形成各种图形或花样。作为在工上的应用，例如，在喷墨式记录头上使用，以形成图形时，由于要形成的图形每一个节距的宽度很小，如果喷出的液滴的直径不稳定，每一滴液滴中的液体量是变化的，就不能形成宽度稳定的图形。
因此，为了解决上述问题，本发明的第一个任务是提供一种能提高喷出液滴前进的直线性，使液滴的直径稳定的液体喷出构造。
本发明的第二个任务是提供一种借助于提高喷出液滴前进的直线性，使液滴的直径稳定，从而能适用于供液用途的喷墨式记录头。
本发明的第三个任务是提供一种借助于提高喷出液滴前进的直线性，从而能打印出高品质的字迹来的打印机。
发明内容
有鉴于以上各种问题，本申请的发明人对墨水之类的液体在喷嘴中的运动过程，一直到成为液滴从喷嘴中喷出来为止的行为规律进行了分析。结果发现，在液体在喷嘴的流道中移动的过程中，当相对于液体的亲和性急剧下降时，液体便在其不连续的点上离开构成流道的壁面。离开壁面的液体在进一步向下游前进的过程中就会产生缩颈。然后，由于表面张力而产生缩颈处的液体成为特征点而分离出来，其前端部分成为液滴，从开口部分喷射出来。如果此时液体的行进速度相同，则产生特征点的位置是一定的，所喷射出来的液滴的直径也一定不变。因此，本发明人就想到了利用这种液体的行为规律，改变形成喷嘴的流道上的亲和性的大小，用以稳定地产生液滴的构造。
即，本发明解决上述第一个任务的方案是提出一种具有喷射液体用的喷嘴的喷射液体的构造，其特征在于，这种构造中的喷嘴具有这样的流道，该流道在沿着这种液体的流动方向上对于要喷射的液体的亲和性的大小是变化的。当流道中对于液体的亲和性大小发生变化时，液体便在这种变化点上产生从流道表面离开的特征点，产生大小均匀的液滴。这种液体喷射机构，除了喷墨式记录头的喷嘴部分之外，还可以应用于工业制造设备，注射器之类的医疗器械，燃料喷射装置，以及需要前进的直线性好，液滴均匀的其他用途。
此处，所谓“液体”，不仅是指墨水，也包括能用于工业的，具有能从喷嘴中喷射出来的粘度的所有流体，不管这种液体是水性的还是油性的。此外，这种液体也可以是在胶体状物质中加入规定的混合物。所谓“亲和性的大小”能用与液体的接触角的大小来决定。对液体的亲和性可以相对地用在各个区域中对于液体的接触角来确定。例如，在流道中对于液滴的接触角小的区域是相对的亲和性较大的区域，而对于液滴的接触角大的区域则是亲和性相对较小的区域。对于液体是否有亲和性决定于液体的分子结构与流道表面的分子结构之间的关系。即，液体不同，亲和性的高低也不同。例如，液体中包含水之类的极性分子时，如果构成流道表面的分子也具有极性结构时，亲和性就较高，即，显示出亲水性。如果构成流道表面的分子为非极性结构，则亲和性较低，即，显示出排水性。相反，如果液体是以有机溶剂的非极性分子为基础而构成的，那么，在构成流道表面的分子具有极性结构时，就显示比较低的亲和性；而在构成流道表面的分子具有非极性结构时，就显示比较高的亲和性。因此，对于某种液体显示出比较高的亲和性的流道表面，对于其他液体可能会显示出比较低的亲和性。
此处，具体的说，流道是以作为在金属表面上凝聚了一定的含硫的化合物的烃硫基金属而存在的分子膜所形成的。
例如，上述含硫的化合物可以是以R-SH这样的化学结构式所代表的硫代羟基化合物所构成的，其中R是烃基。具体的说，当n、m、p和q为任意的自然数，X、Y为预定的元素时，上述R可以代表下列结构式中的任何一种：
CnH2n+1-，
CnF2n+1-，
CnF2n+1-CmH2m-，
CnF2n+1-(CH2)m-X-C≡C-C≡C-C-Y-(CH2)p-
HO2C(CH2)n-，
HO(CH2)n-，
NC(CH2)n-，
H2n+1Cn-O2C-(CH2)m-，
H3CO(CH2)n-，
X(CH2)n-(其中X是一种卤族元素，如Br，Cl或I等)
H2C＝CH(CH2)n-
H3C(CH2)n-，
CnF2n+1-(CH2)m-(NHCO-CH2)p-(CH2)q-。
又例如，上述含硫的化合物也可以是由以R1-SH和R2-SH这两种互相不同的化学结构式为代表的硫代羟基分子混合物所构成，其中的R1和R2可代表下列结构式中的任何一种：
CnF2n+1- or CnF2n+1-CmH2m-
或者，上述含硫的化合物也可以是由以HS-R3-SH这种化学结构式为代表的硫代羟基化合物所构成，具体的说，其中的R3可代表下列结构式中的任何一种：
Figure C9980001800101
又例如，上述含硫的化合物也可以部分或全体是由以R4-S-S-R4这种化学结构式为代表的硫代羟基化合物所构成，其中的R4是烃基。具体的说，当n、m、p和q为任意自然数，X、Y为预定的元素时，上述R4可以代表下列结构式中的任何一种：
CnH2n+1-，
CnF2n+1-，
CnF2n+1-CmH2m-，
CnF2n+1-(CH2)m-X-C≡C-C≡C-Y-(CH2)p-
HO2C(CH2)n-，
HO(CH2)n-，
NC(CH2)n-，
H2n+1Cn-O2C-(CH2)m-，
H3CO(CH2)n-，
X(CH2)n-(其中X是一种卤族元素，如Br，Cl或I等)
H2C＝CH(CH2)n-
H3C(CH2)n-，
CnF2n+1-(CH2)m-(NHCO-CH2)p-(CH2)q-。
此处，上述流道在从上游到下游的过程中，具有对于这种液体的亲和性急剧下降的不连续点。
例如，上述流道在其下游一侧具有长度为1μm到100μm的对于该液体的亲和性比较低的区域。
此外，上述流道在从上游到下游的过程中，可以设定为对于这种液体的亲和性逐渐上升。
此外，上述流道也可以在该流道的下游具有对于这种液体的亲和性能随着热或者电场的强度，或者磁场的强度中任何一种物理量的变化而改变的区域。此时，还要具备使上述区域中的热或者电场的强度，或者磁场的强度中任何一种物理量产生变化的装置。
例如，可以把上述喷出液体的流道的喷射面设定为对于该液体的亲和性比较低的状态。
又例如，向上述流道供应液体的储藏部分的内表面可以设定为对于该液体的亲和性比较高的状态。
本发明解决上述第二个任务的方案是提供一种具有本发明的液体喷射构造的喷墨式记录头。作为喷射原理，可使用压力喷射式，气泡喷射式，静电式等任何一种方式。
本发明解决上述第三个任务的方案是提供一种具有本发明的喷墨式记录头的打印机。
附图简述
下面，参照附图详细描述本发明的实施例。附图中：
图1是第一实施例的液体喷射构造主要部分的断面图；
图2是从以往的液体喷射构造中喷出墨水的说明图；
图3是从本发明的液体喷射构造中喷出墨水的说明图；
图4是制造第一实施例的液体喷射构造的制造工序的断面图；
图5是硫代羟基化合物的自身集合化的说明图；
图6是第二实施例的液体喷射构造主要部分的断面图；
图7是第三实施例的液体喷射构造主要部分的断面图；
图8是说明第三实施例中低亲和性区域的驱动特性的图；
图9是打印机实施例的整体的立体图；
图10是说明喷墨式记录头实施例的构造的立体图；
图11是说明喷墨式记录头实施例的主要部分的部分剖开后的立体图；
图12是喷墨式记录头的动作原理图。
本发明的优选实施方式
第一实施例
本发明的第一实施例涉及在液体喷射装置的流道中形成对于液体的亲和性的大小急剧变化的不连续点的喷射液体的构造。
本实施例是将本发明的液体喷射构造应用于使用在喷墨式打印机的喷墨式记录头的喷嘴部分上。用作液体的是打印用的墨水。图9表示本实施例的喷墨式打印机的立体图。如图9所示，本实施例的喷墨式打印机100的构成是在主体102上具有喷墨式记录头101和托架103。格式纸105装在托架103上。当打字用的信号从图中未示出的电脑传过来时，图中未示出的内部滚筒就把格式纸105输入主体102中。格式纸105在通过滚筒附近时，借助于向图中的箭头方向驱动的喷墨式记录头101进行打印，然后从排出口排出。此时，如果不能正确地从喷墨式记录头101喷射出墨水滴来，印在格式纸105上的字的质量就很差，所以需要本发明的液体喷射构造发挥作用。
当将本发明的液体喷射构造用于工业上的用途时，可使用在工业上适用的溶液或溶剂把喷墨式记录头作为所制造装置中的的液体喷射构造来使用。
图10是说明本实施例的喷墨式记录头的构造的立体图。图11是是喷墨式记录头的主要部分构造的部分剖开的立体图。本发明的喷墨式记录头101是由把设有喷嘴11的喷嘴板1和设有振动板3的压力室底板2嵌入框体5内而构成的。压力室底板2用喷嘴板1和振动板3夹持。
喷嘴板1在与压力室底板2贴合时，在与腔室21对应的位置上形成喷嘴11。这种喷嘴适用于按照本发明的液体喷射构造，将在下面详细描述(参照图1)。压力室底板2上设有许多能分别起压力室作用的腔室21，这些腔室是在单晶硅底板上刻蚀出来的。腔室21之间用侧壁22隔开。各腔室21通过供入口24与构成共同流道的储存室23连通。振动板3，例如，用热氧化膜之类构成。振动板3上与腔室21相应的位置上形成若干压电元件4。此外，在振动板3上设置了一个墨水罐口31，可由图中未示出的墨水罐供入墨水。压电元件4的构造是用上部电极和下部电极(图中未示出)夹持着一个PZT元件。
本实施例的喷墨式记录头是在压力室底板2上设置储存墨水的储存室，但，也可以把喷嘴板做成层叠式结构，在其内部形成储存室。
下面，参照图12说明上述这种结构的喷墨式记录头的喷射原理。图12是沿着图11上A-A线的断面图。墨水6从图中未示出的墨水罐通过设置在振动板3上的墨水罐口31供入储存室23内。墨水6从该储存室23通过供入口24流入各腔室21内。压电元件4在其上部电极与下部电极之间加上电压时，其体积便发生变化。这种体积变化使得振动板3变形，于是腔室21的容积就发生变化。
在不加电压的状态下，振动板3不变形。可是，一旦加上电压，就变形到如图12中的虚线所示的振动板3b和压电元件4b的位置。当腔室21中的容积变化时，充满腔室21内的墨水6的压力便增高，向喷嘴11中压出墨水6，于是便喷出墨水滴61。此时，本发明的液体喷射构造就起了作用，墨水滴61以一定的直径和具有直线前进的特性向外喷出。
此外，喷嘴板也可以与压力室底板做成一体。即，在图12中，对单晶硅的坯板进行刻蚀，整体地形成与喷嘴板1和压力室底板2相当的形状。喷嘴可以在刻蚀以后再形成。
图1表示包含了本实施例的喷嘴板1和喷嘴11的断面图。在该图上，借助于驱动压电元件4，墨水被压缩，从下方向上方喷出。即，喷嘴11的上部相当于流道的下游，而喷嘴11的下部相当于流道的上游。喷嘴板1在其底板110的表面上具有各种区域120、130、140和150，这些区域是由把硫代羟基分子进行自身集合化的分子膜形成的，因而能够控制对于墨水的亲和性。
底板110具有作为喷嘴板所需要的适当的硬度和弹性，用容易形成能作为控制各区域120、130、140和150的亲和性的分子膜的底层的金属膜的材料制成。例如，可以使用金属、陶瓷、树脂等作为底板的材料。金属中可使用的材料有不锈合金和镍等。陶瓷中可使用的材料有聚硅氧烷和氧化锆等。树脂中可使用的材料有聚酰亚胺、聚苯硫和聚砜等。底板110的厚度要求能获得足够的机械强度，例如，不锈钢大约为100μm-300μm左右。
喷嘴11穿过底板110，形成圆筒形的流道。不过流道的断面形状也可以不是正圆形，流道的方向也可以不是一条直线。此外，成为通孔的喷嘴也可以不是在一块均匀的材料制成的底板上形成，而是在若干种材料之间形成流道的喷嘴。喷嘴的全长要调整到既能使液体得到充分的直线前进性，同时又不使流道的阻力过高，以致压电元件不能承担这样大的载荷。例如，喷嘴11的全长可在1μm以上，1000μm以下。喷嘴11的孔径要根据液体的粘度，压电元件4的输出等等因素来调整，以便能喷射出所要求直径的液滴，例如，大致在30μm左右。
喷嘴11中，按照本发明的液体喷射构造，在贯通底板110的两面形成流道的喷嘴内壁(以下称为“流道面”)14上，沿着墨水的流动方向，顺序设置了对于液体状的墨水6亲和性比较高的区域和亲和性比较低的区域。在喷嘴11的下游形成了显示出亲和性较低的低亲和性区域130，而在其上游则形成了显示亲和性较高的高亲和性区域140。这种高亲和性区域140和低亲和性区域130沿着流道的上游到下游布置，形成了对于墨水的亲和性急剧下降那样的不连续点。还有，在底板110的喷射液体的侧面(以下称为“外面”)12上，形成了显示对于墨水的亲和性较低的低亲和性区域120。在底板110的腔室一侧的面(以下称为“内面”)13上形成了对于墨水的亲和性较高的高亲和性区域150。低亲和性区域120、130由于对于墨水的亲和性很小，所以是墨水很容易从该区域离开的区域。高亲和性区域140、150由于对于墨水的亲和性很大，所以是墨水容易附着在该区域上的区域。另外，底板110的内面13，为了减小墨水流入喷嘴11的阻力，可以做成锥形。
形成低亲和性区域130的这个区域在喷嘴11的流道方向的长度x1，以设定为能让墨水能充分离开流道面14，而又不过于长到阻碍液滴的直线前进性那样的长度为宜。例如：
1μm≤x1≤100μm；
最好是
10μm≤x1≤50μm。
此外，形成高亲和性区域140的这个区域在喷嘴11的流道方向的长度y1，以能确保液滴的直线前进性，而又不过于长到增大流道的阻力，不增加压电元件4的负载那样的长度为宜。例如为：
100μm≤y1≤200μm。
这些控制亲和性的区域是对底板进行表面处理而形成的。最好用自身集合化分子膜来形成这些区域。自身集合化分子膜是一种膜厚d固定的(2nm左右)，具有很高的耐磨性能的膜。自身集合化分子膜是借助于在底板表面的金属层上，在一定的条件下凝聚了含硫的化合物，固定成为烃硫基金属而形成的。对于墨水的亲和性的大小决定于凝聚在金属表面上的含硫的化合物的种类。
成为让含硫的化合物凝聚的底层的金属层可使用化学/物理性能稳定的的金(Au)。不过，也可以使用其他能化学吸附含硫的化合物的金属，例如银(Ag)、铜(Cu)、铟(In)、镓-砷(Ga-As)等等。在底板上形成金属层可使用下列公知技术：湿式电镀，真空蒸镀，或者真空喷镀。凡是能够形成厚度一定而均匀的金属薄膜的成膜方法，都可以使用，没有特别的限制。金属层的作用是为了固定含硫的化合物层，所以金属层本身只要很薄的一层就可以了。因此，一般的厚度在500-2000(埃)左右就可以了。
为了提高金属与底板110之间粘结的牢固程度，最好在底板与金属之间加设一层中间层。这层中间层最好是能加强底板110与金属之间的结合力的元素，例如镍(Ni)、铬(Cr)、钽(Ta)中的任何一种元素，或者是这些金属的合金(Ni-Cr等等)。设置了中间层，底板110与金属层之间的结合力增加了，含硫的化合物就难以因机械摩擦而剥落。
自身集合化分子膜是将规定的含硫的化合物溶解成溶液，然后把形成金属层的喷嘴板11浸泡在该溶液中而形成的。此处所谓的含硫的化合物，是含有硫(S)的有机物中含有一个以上的硫代羟基官能团的化合物，或者是含有二硫键(S-S)的化合物的总称。这些含硫的化合物在溶液中，或者在挥发条件下，会自发地化学吸附在金之类的金属表面上，形成接近于二维结晶结构的单分子膜。这种借助于自发地化学吸附而形成的分子膜就称为自身集合化膜、自身组织化膜、或者自身组合膜，对此正在进行基础研究和应用研究。本实施例中，特别假定是金(Au)，但在上述其他金属表面上同样也能形成自身集合化膜。
上述含硫的化合物最好是硫代羟基化合物。在这里，所谓硫代羟基化合物是具有硫巯基(-SH)的有机化合物(R-SH；R是烷基或其他烃基)的总称。一般，有亲水性的极性基团，例如用具有OH基和CO2H基的含硫的化合物形成的烃硫基金属的区域，大多对水性墨水显示比较高的亲和性。除此以外的，用具有无极性基团的含硫的化合物形成烃硫基金属的区域，大多对水性墨水显示比较低的亲和性。不过，亲和性是高还是低是相对的，它决定于在流道中形成的不同烃硫基金属的区域哪一段对于流过流道的液体(墨水)的亲和性更高。因此，根据与另一种同时使用的硫代羟基化合物的不同组合，可以形成对液体显示比较高的亲和性的高亲和性区域，也可以形成对液体显示比较低的亲和性的低亲和性区域。各种硫代羟基化合物对液体显示的亲和性的差别越大越好。在本实施例中，可适用于控制亲和性的各个区域中的硫代羟基化合物可从以下各类中选择：
1)在R为烃基时，用以R-SH这样的化学结构式表示硫代羟基化合物构成。
当这种化合物凝聚在金属层上时，-SH基团中的氢元素被清除，硫元素直接与金属键合。具体的说，如以n、m、p、q表示任意的自然数，而X、Y为预定的元素，则R代表下列结构式中的任何一种：
CnH2n+1-，
CnF2n+1-，
CnF2n+1-CmH2m-，
CnF2n+1-(CH2)m-X-C≡C-C≡C-C-Y-(CH2)p-
HO2C(CH2)n-，
HO(CH2)n-，
NC(CH2)n-，
H2n+1Cn-O2C-(CH2)m-，
H3CO(CH2)n-，
X(CH2)n-(其中X是一种卤族元素，如Br，Cl或I等)
H2C＝CH(CH2)n-
H3C(CH2)n-，
CnF2n+1-(CH2)m-(NHCO-CH2)p-(CH2)q-
2)在R1和R2分别为不同的烃基时，用以R1-SH和R2-SH互相不同的化学结构式表示硫代羟基分子的混合物构成。
当这种化合物凝聚在金属层上时，-SH基团中的氢元素被清除，硫元素直接与金属键合。成为两种烃硫基金属混合的构成。具体的说，上述R1和R2可以代表下列化学结构式中的任何一种：
CnF2n+1- or CnF2n+1-CmH2m-。
3)在R3为预定的烃基时，用以HS-R3-SH这样的化学结构式表示硫代羟基化合物构成。
当这种化合物凝聚在金属层上时，-SH基团中的氢元素被清除，硫元素直接与金属键合。具体的说，上述R3可以代表下列结构式中的任何一种：
Figure C9980001800191
Figure C9980001800201
4)在R4为预定的烃基时，用以R4-S-S-R4这样的化学结构式表示部分或全部硫代羟基化合物构成。
当这种化合物凝聚在金属层上时，硫原子之间的共价键的一部分或全部被清除，一部分硫元素直接与金属键合。具体的说，如以n、m、p、q表示任意的自然数，而X、Y为预定的元素，则R4代表下列结构式中的任何一种：
CnH2n+1-，
CnF2n+1-，
CnF2n+1-CmH2m-，
CnF2n+1-(CH2)m-X-C≡C-C≡C-Y-(CH2)p-
HO2C(CH2)n-，
HO(CH2)n-，
NC(CH2)n-，
H2n+1Cn-O2C-(CH2)m-，
H3CO(CH2)n-，
X(CH2)n-(其中X是一种卤族元素，如Br，Cl或I等)
H2C＝CH(CH2)n-
H3C(CH2)n-，
CnF2n+1-(CH2)m-(NHCO-CH2)p-(CH2)q-
此外，也可以在流道的全部区域内形成模式化的具有自身集合化分子膜的区域和没有自身集合化分子膜的区域，来代替在流道的全部区域内形成作为控制亲和性的区域的单一的自身集合化分子膜。如果采用这种构成，则可以用改变具有自身集合化分子膜区域与没有自身集合化分子膜区域的比例来调整该区域内的亲和性。
根据图5，说明含硫的化合物是硫代羟基化合物时自身集合化的原理。如图5A所示，硫代羟基化合物的尾部是由硫代羟基基构成的。把它溶解在1-10mM的乙醇溶液中。把图5B所示的金箔浸入该溶液中，在室温下放置1小时，硫代羟基化合物便自发地聚集在金子的表面上(图5C)然后，金原子与硫原子以共价键结合，在金子表面上形成二维的硫代羟基分子的分子膜(图5D)。这种膜的厚度与含硫的化合物的分子量有关，一般在10-50(埃)左右。这种膜有的是由单分子的二维方阵形成的，有的是在二维排列的单分子的挤出上，进一步与其他化合物反应，形成许多分子的二维方阵。
作用
图2是说明使用以往的喷嘴板时，从喷墨式记录头喷出液滴的不理想的情况。当压电元件不产生容积的变化处于正常的状态时，在喷嘴11的边缘部分，由于墨水6非表面张力，产生了弯月形62(图2A)。当驱动压电元件，腔室中的容积发生变化时，墨水便从喷嘴11中挤出来。从喷嘴中喷出来的墨水6，在由于表面张力的平衡而产生的特征点PS上产生了缩颈(图2B)。特征点PS上的缩颈由于表面张力的作用而发展。最后，墨水6的水柱便从前端分离，以液滴61的形状喷出来(图2C)。
从以往的喷嘴板喷出液体时，因为有由于表面张力的平衡而产生的特征点，但产生特征点的位置是不固定的。喷射出来的液滴的大小随着特征点PS所产生的位置而变化，所以它的直径也是变化的。还有，当喷嘴板的外表面未进行排水处理时，从喷嘴11中喷出来的墨水的水柱由于表面张力而发生弯曲，使得液滴的喷射方向也转弯了。
图3是使用本发明的喷嘴板时，从喷墨式记录头喷出液滴的状态。压电元件4不发生体积的变化，处于正常状态时，墨水6不会紧密附着在低亲和性区域130上。因此，在亲和性不连续的点，即高亲和性区域140与低亲和性区域130的结合点上，由于墨水6的表面张力，产生了弯月形62(图3A)。当驱动压电元件，腔室21中的容积发生变化时，墨水6便挤出来。由于低亲和性区域130使墨水6收缩，所以墨水6的水柱是从低亲和性区域130与高亲和性区域140的交界开始生长的。墨水6在高亲和性区域140中紧密地附着在喷嘴壁上，而与低亲和性区域130中与喷嘴壁分离。由于墨水是从喷嘴11比较靠里的表面上喷出来的，因此，总是在离开高亲和性区域140和低亲和性区域130的交界处，即离开亲和性的不连续点恒定距离的特征点上产生缩颈(图3B)。一旦产生缩颈时，墨水6的水柱不可逆地增大缩颈，从水柱的前端分离开来，于是便从喷嘴11中喷射出液滴61来(图3C)。
借助于本发明的喷嘴板，总是在一定的位置上产生特征点，所以喷射出来的液滴61的直径大致固定不变。此外，如果高亲和性区域140与低亲和性区域130的不连续点在与喷嘴板的外表面平行的面上形成，由于在墨水的水柱上没有不平衡的表面张力的作用，所以液滴61总是沿喷嘴11的延长方向喷射出去。
制造方法
下面，参照图4说明本实施例中的喷墨式记录头的制造方法的优选实施例。
制造喷嘴板的工艺过程：使用按照JIS标准(SUS)的100μm左右的不锈钢作为底板110。用公知技术在底板上开出直径20-40μm的喷嘴11。喷嘴11直径较小的一端处于喷嘴板1的外表面12上。喷嘴板1的外表面平滑以便施用一层表面改性膜。例如，外面的粗糙度要达到中心线平均粗糙度为100A。
形成金属层的工艺过程：在底板110的内表面13、外表面12和流道表面14上镀敷金属层。例如，用真空喷镀法或者离子镀膜法形成厚度为500-2000A的金子层。此外，当在金属层的下面有中间层时，例如，可以用真空喷镀法或者离子镀膜法形成100-300A的铬的中间层。
形成内表面改性膜的工艺过程(图4A)：在喷嘴板1的内表面13上形成作为表面改性膜的亲和性膜150。首先，把尺寸与喷嘴11紧密配合的屏蔽棒7插入喷嘴11中，而把高亲和性的区域150露出来。图中未示出，但也可以把喷嘴板的外表面12全部进行屏蔽。接着，从上述成分中选择为形成高亲和性区域150上的烃硫基金属用的硫代羟基化合物，将这种硫代羟基化合物溶解在乙醇或异丙醇那样的有机溶剂中的配成溶液。然后，把喷嘴板上已经形成金属层的那一面浸入该溶液中。浸渍的条件是，溶液的硫代羟基化合物浓度为0.01mM，溶液温度为常温到50度C，浸渍时间为5-30分钟。在浸渍处理的过程中必须使硫代羟基化合物层均匀地形成，对溶液进行搅拌，并使它循环。
如能保持金属表面的清洁，为形成硫代羟基分子自身集合化的分子膜，不需要严格条件的管理。在浸渍终止时，金子的表面上就形成了一层牢固地附着在上面的硫代羟基分子的分子膜。
然后，清洗掉喷嘴板表面上的溶液液体。附着在浸渍层以外部分的硫代羟基分子，因为不是以共价键与金属结合的，所以能很容易地用乙醇之类的清洗液洗干净。
形成流道表面上的高亲和性区域的工艺过程(图4B)：这个工艺过程是要在流道表面14上形成高亲和性区域140。把上述屏蔽棒7拔出来，直到露出要形成高亲和性区域140。然后，选择在该高亲和性区域140中形成烃硫基金属用的硫代羟基化合物(例如，HO2C(CH2)nSH，或者HO(CH2)nSH等)，把这些硫代羟基化合物溶解在乙醇或异丙醇那样的有机溶剂中的配成溶液。关于浸渍和清洗，与上面的工艺过程相同。
在本工艺过程中，在露出金子的区域内形成了高亲和性区域140。至于已经形成自身集合化分子膜的区域150，即使浸渍在含有硫代羟基化合物的溶液中，也不会发生膜的成分的改变或成长，所以不需要对该区域采取屏蔽之类的措施。
形成流道表面上的低亲和性区域的工艺方法(图4C)：在本工艺过程中，在流道表面14上形成低亲和性区域130。把上述屏蔽棒7拔出来，露出要形成上述低亲和性区域130。在喷嘴板的外表面12上进行屏蔽时，也可以拔除屏蔽棒。接着，选择在该低亲和性区域130中形成烃硫基金属用的硫代羟基化合物(例如，CF3(CF2)m(CH2)nSH等)，把这种硫代羟基化合物溶解在乙醇或异丙醇那样的有机溶剂中的配成溶液。关于浸渍和清洗，与上面的工艺过程相同。
在本工艺过程中，在露出金子的区域内形成了低亲和性区域130。至于已经形成自身集合化分子膜的区域150和140，即使浸渍在含有硫代羟基化合物的溶液中，也不会发生膜的成分的改变或成长，所以不需要对该区域采取屏蔽之类的措施。
形成外表面的低亲和性区域的工艺过程(图4D)：在本工艺过程中，在喷嘴板的外表面12上形成低亲和性区域120。把所有屏蔽棒拿掉，露出喷嘴板的外表面12。接着选择在该低亲和性区域130中形成烃硫基金属用的硫代羟基化合物，把这种硫代羟基化合物溶解在乙醇或异丙醇那样的有机溶剂中的配成溶液。关于浸渍和清洗，与上面的工艺过程相同。
在本工艺过程中，在喷嘴板的外表面12上形成了低亲和性区域120。至于已经形成自身集合化分子膜的区域150、140和130，即使浸渍在含有硫代羟基化合物的溶液中，也不会发生膜的成分的改变或成长，所以不需要对该区域采取屏蔽之类的措施。
借助于本实施例1，由于在喷嘴板的外表面上形成了对于墨水比较低的亲和性区域，在喷嘴板的内表面上形成了对于墨水比较高的亲和性区域，因此，在两个区域的不连续点开始产生了液滴的缩颈，在离开该处一定的距离处分离出一定直径的液滴来。
因此，能使产生液滴的特征点稳定，而且，也能使液滴的直径稳定。此外，借助于表面张力的偏移，在墨水喷出时，不会妨碍液滴的直线进行性。因此，能够提高打印机中所打印的字迹的品质。此外，把墨水改为工业用的液体，就能使这种喷墨式记录头应用于工业用途。
第二实施例
本发明的第二实施例涉及在上述第一实施例中降低流道上的流动阻力的构造。
构成
图6是第二实施例的喷嘴板1b的断面图。这种喷嘴板1b在上述第一实施例中形成的高亲和性区域140上设置了若干显示不同亲和性的区域141-14n(n为2或更大的自然数)。在流道表面14中，对于墨水显示比较低的亲和性的低亲和性区域130，在外表面上形成的低亲和性区域120，在内表面上形成的高亲和性区域150，都与第一实施例相同，故省略了对它们的说明。
另外，也可以不形成低亲和性区域130，而让亲和性区域141-14n延伸到喷嘴11的外表面12的边缘上(低亲和性区域130在流道方向的长度x2为零的情况)。
亲和性区域141-14n分别设定为亲和性程度不同的区域。如以N1-Nn表示亲和性区域141-14n的亲和性，则可设定
N1＞N2＞N3＞…＞Nn-1＞Nn。          (1)
各亲和性区域141-14n与第一实施例一样，最好由自身集合化分子膜形成。为形成自身集合化分子膜所使用的含硫的化合物的成分，例如当亲和性区域设定为4个区域时(n＝4)，其组成如表1所示。
                                                  表1
   亲和性区域    含硫的化合物结构式
    141     HO(CH2)11SH
    142     H3CO(CH2)11SH
    143     H3C(CH2)17SH
    144     F(CF2)10(CH2)11SH
这种喷嘴11上的亲和性区域的制造方法可按照上述第一实施例。即，在图4中，当形成亲和性区域141-14n时，屏蔽棒7只拔出到让要形成新的烃硫基金属的区域露出来，每拔出一段，就把喷嘴板浸渍在溶解了不同种类含硫的化合物的溶液中，进行处理，如此反复，以形成所需要数量的亲和性区域。各亲和性区域141-14n在喷嘴11的延伸方向上的长度y2l-y2n，分别大于1μm左右即可。
为了设定各亲和性区域所要求的亲和性的大小，也可以不象上面所述的那样改变为形成各种区域所使用的含硫的化合物的成分，而是改变和调整图形。即，含硫的化合物使用同样的成分，而在每一个亲和性区域中改变形成烃硫基金属的那一部分的图形，从而改变每一个亲和性区域中的分子膜的接触面积。当以这种方式形成各亲和性区域时，就能够随着具有分子膜的区域与没有分子膜的区域的面积比例的变化来改变各亲和性区域中的亲和性的高低。也可以利用图案来形成亲和性连续变化的亲和性区域。即，不是象上面那样把各亲和性区域141-14n分开，而是采用连续的图形(例如螺旋形)，使这种图形所占据的面积逐渐变化来形成。当采用这种结构时，在流道方向上的亲和性就不是阶段性地变化，而是连续地变化。
作用
借助于上述构成，当墨水从上游流向下游时，亲和性的程度逐渐提高。一旦墨水流入喷嘴11的流道内时，由于表面张力在亲和性越高的区域中的作用越大，所以墨水便被吸引到显示亲和性更高的下游一侧的区域中去。即，进入喷嘴11的墨水，有使它从亲和性比较低的亲和性区域14n向亲和性较高的亲和性区域141方向流动的力在作用。这样，当压电元件施加压力时，墨水便能以比以往的喷嘴更快的速度在喷嘴里流动。这也意味着墨水通过喷嘴11的流道时的阻力下降了。因此，压电元件只要施加很小的力，就能使墨水在流道中流动，能够用较少的电力喷射出同样多的墨水液滴来。
此外，液体的流速越高，产生分离液滴的特征点就越确定。如果在流道的下游设置与第一实施例中所说的同样的低亲和性区域130，形成亲和性程度急剧变化的不连续点，那么，以很小的流动阻力迅速流动的墨水便在低亲和性区域130上离开流道表面，产生特征点。因此，就能够确保稳定地产生液滴的特征点，并使液滴的直径稳定，而且还能确保所喷射出来的液滴前进的直线性。
借助于上述第二实施例，由于在墨水的流动方向上设置了亲和性逐渐变化的亲和性区域，所以流道内的墨水的流动阻力就能下降，受到一点压力，就能喷出墨水。
此外，如果形成如第一实施例那样的亲和性大小不连续的点，就能稳定地形成产生液滴的特征点，液滴的直径也稳定了，而且，还能确保所喷射出来的液滴前进的直线性。因此，就能提高打印机的字迹的品质。此外，把墨水改为工业用的液体，就能使这种喷墨式记录头应用于工业用途。
第三实施例
本发明的第三实施例涉及在上述第一实施例中的亲和性程度以动态进行变化的构造。
构成
图7表示本实施例3的喷嘴板1c的断面图。喷嘴板1c具有对于墨水的亲和性能以动态变化的亲和性区域131，以代替实施例1中的低亲和性区域130。对于墨水显示比较低的亲和性的低亲和性区域120，对于墨水显示比较高的高亲和性区域140和150，都与第一实施例相同，故省略了对它们的说明。
另外，喷嘴板1c在底板110上的亲和性区域131的内侧，具有电极201和202，并且在两个电极之间具有能施加电压的驱动回路203。驱动回路203能输出与施加在压电元件4上的驱动脉冲同样的，显示电压变化的驱动信号。不过，考虑到从使压电元件发生体积变化到墨水进入喷嘴为止的滞后，驱动信号也要滞后于驱动脉冲。
亲和性区域131是用能够随着电场强度的变化而改变其对于墨水的亲和性的材料制成的。这种材料，例如，如图8所示，借助于驱动信号SD(虚线)其亲和性的大小是变化的。驱动信号与亲和性大小的变化的定时关系是随着上述滞后量而变化的经验性的关系。亲和性大小的变化特性不限于图8，也可能有其他各种各样的变化。
另外，在本实施例中虽然是采用借助于电场来改变亲和性的大小，但也可以改变施加在亲和性区域131上的磁场和热等物理量，来控制亲和性区域。
作用
借助于上述构成，就能够以动态方式改变亲和性区域的亲和性的大小，因此具有与动态地改变亲和性大小相应的效果。例如，当以如图8所示那样的特性来改变亲和性区域131的亲和性大小时，在时间t0的附近墨水到达高亲和性区域140与亲和性区域131的边界，在时间t1上出现特征点。当特征点出现时，墨水的水柱的缩颈便增大。随着时间的进行，亲和性区域131的亲和性增大，于是墨水便紧密附着在亲和性区域131上，这又加速了缩颈的成长。在时间t2这一点上，墨水在特征点上分离，成为液滴。其后，在时间t3上，当亲和性区域131再一次显示其没有亲和性时，紧密附着在亲和性区域131上的墨水就返回到高亲和性区域140与亲和性区域131的交界上。借助于亲和性区域内对于墨水的亲和性的动态变化，墨水的液滴能够更早地分离出来，并且能在特定的特征点上稳定地产生缩颈。
借助于第三实施例，由于具有能使对于墨水的亲和性的大小进行动态变化的控制亲和性的措施，所以能稳定地产生形成液滴的特征点，及早使液滴分离出去。于是，就能稳定地控制喷射出来的墨水液滴的量。
其他改性实施例
本发明除了以上实施方式之外，还有各种可使用的改性实施例。例如，在上述实施方式中使用的是液体的墨水(水性)，但，当用于工业上的喷墨式记录头时，可以不用墨水，而使用不管是水性还是油性的其他溶剂、溶煤或溶液。还可以在这些液体中加入胶体状的任何其他混合物。当使用有机溶剂的液体时，具有烷基的含硫的化合物的自身集合化分子膜可使用于高亲和性区域，而具有OH基和CO2H基的含硫的化合物的自身集合化分子膜可使用于地亲和性区域。这样，就可以根据液体来改变形成烃硫基金属用的含硫的化合物，以构成各种亲和性区域。
工业可应用性
借助于本发明的液体喷射构造，由于具有亲和性程度急剧变化的不连续点，所以能在喷嘴内侧的特定地点使液滴分离。这样，就使产生液滴的特征点稳定了，液滴的直径也稳定了，而且，还能确保喷射出来的液滴前进的直线性。因此，当应用于打印机时，能提高其所打印的字迹的品质，当用于工业用途时，能够形成高品质的图形。
借助于本发明的液体喷射构造，由于具有能使在喷嘴内流动的液体的阻力下降的构成，所以施加很小的载荷就能使液体喷射出来。
借助于本发明的液体喷射构造，由于具有能使喷嘴内表面对于液体的亲和性动态地变化的构成，所以能产生稳定地形成液滴的特征点，并且使液滴的直径稳定，此外，还能够确保喷射出来的液滴前进的直线性。

Claims (17)

1.一种具有将液体喷射出去的喷嘴的液体喷射构造，其特征在于，该喷嘴具有要喷射的液体的流道，在所述的流道上设置亲和性不同的多个含硫化合物，该流道对于所述液体的亲和性程度从所述流道的上游到下游而降低。
2.如权利要求1所述的液体喷射构造，其特征在于，上述流道由在金属表面上以凝集了预定的含硫的化合物的烃硫基金属形式存在的分子膜所形成。
3.如权利要求2所述的液体喷射构造，其特征在于，上述含硫的化合物在以R为烃基时，由R-SH这样的化学结构式为代表的硫代羟基化合物所组成。
4.如权利要求3所述的液体喷射构造，其特征在于，当n、m、p和q为任意自然数，X、Y为预定的元素时，上述R可用下列这一组结构式中任何一种来表示：
CnH2n-1-，
CnF2n+1-，
CnF2n+1-CmH2m-，
CnF2n+1-(CH2)m-X-C≡C-C≡C-Y-(CH2)p-
HO2C(CH2)n-，
HO(CH2)n-，
NC(CH2)n-，
H2n+1Cn-O2C-(CH2)m-，
H3CO(CH2)n-，其中X是卤族元素，
X(CH2)n-
5.如权利要求2所述的液体喷射构造，其特征在于，上述含硫的化合物在以R1和R2分别代表不同的烃基时，由R1-SH和R2-SH两个互相不同的化学结构式所代表的硫代羟基分子的混合物构成。
6.如权利要求5所述的液体喷射构造，其特征在于，上述R1和R2代表如下序列中的任何一种化学结构式：
CnF2n+1- or CnF2n+1-CmH2m-.
其中m和n是任意自然数。
7.如权利要求2所述的液体喷射构造，其特征在于，上述含硫的化合物在以R3为烃基时，由HS-R3-SH这样的化学结构式为代表的硫代羟基化合物所组成。
8.如权利要求7所述的液体喷射构造，其特征在于，上述R3代表下列化学结构式中的任何一种化学结构式：
Figure C998000180003C1
Figure C998000180004C1
其中m和n是任意自然数。
9.如权利要求2所述的液体喷射构造，其特征在于，上述含硫的化合物在以R4为烃基时，部分或全部由R4-S-S-R4这样的化学结构式为代表的硫代羟基化合物所组成。
10.如权利要求9所述的液体喷射构造，其特征在于，当n、m、p和q为任意自然数，X、Y为预定的元素时，上述R4可用下列这一组结构式中任何一种来表示：
CnH2n-1-，
CnF2n+1-，
CnF2n+1-CmH2m-，
CnF2n+1-(CH2)m-X-C≡C-C≡C-Y-(CH2)p-
HO2C(CH2)n-，
HO(CH2)n-，
NC(CH2)n-，
H2n+1Cn-O2C-(CH2)m-，
H3CO(CH2)n-，
X(CH2)n-  其中X是卤族元素，
H2C＝CH(CH2)n-
H3C(CH2)n-，
CnF2n+1-(CH2)m-(NHCO-CH2)p-(CH2)q-.
11.如权利要求1至10中任何一项权利要求所述的液体喷射构造，其特征在于，上述流道从上游端到下游端，具有对于该液体的亲和性程度急剧下降的不连续点。
12.如权利要求1至10中任何一项权利要求所述的液体喷射构造，其特征在于，上述流道在其下游具有长度在1μm-100μm之间，对于该液体的亲和性比较低的区域。
13.如权利要求1所述的液体喷射构造，其特征在于，上述流道在其下游具有能随着热、电场强度或磁场强度中任何一种物理量的变化而改变对于该液体的亲和性的大小的区域。
14.如权利要求13所述的液体喷射构造，其特征在于，它还具有使供应上述区域的热、电场强度或磁场强度中的任何一种物理量发生变化的装置。
15.如权利要求1至10中任何一项权利要求所述的液体喷射构造，其特征在于，这样设置将液体提供到流道的容器的内表面，以使与所述液体的亲和性程度比与流道喷射面的亲和性程度更大。
16.一种喷墨头，包括上述权利要求1-10中任何一项所述的液体喷射构造。
17.一种打印机，包括权利要求16所述的喷墨头。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3606047B2 (ja) * 1998-05-14 2005-01-05 セイコーエプソン株式会社 基板の製造方法
JP2001121693A (ja) * 1999-08-19 2001-05-08 Ngk Insulators Ltd 液滴噴霧装置
KR100474851B1 (ko) * 2003-01-15 2005-03-09 삼성전자주식회사 잉크 토출 방법 및 이를 채용한 잉크젯 프린트헤드
EP1593942A4 (en) * 2003-02-10 2007-05-09 Seiko Epson Corp LIQUID DETECTION DEVICE AND LIQUID CONTAINER HAVING SAID DEVICE
DK2275211T3 (da) * 2003-04-15 2012-09-17 Nippon Soda Co Fremgangsmåde til at producere en organisk tyndfilm
JP2005007654A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Seiko Epson Corp インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッド
JP4385675B2 (ja) 2003-07-31 2009-12-16 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
JP2005081672A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 静電吐出型インクジェットヘッド
KR100561864B1 (ko) * 2004-02-27 2006-03-17 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트 표면에 소수성코팅막을 형성하는 방법
JP4595369B2 (ja) * 2004-03-31 2010-12-08 ブラザー工業株式会社 液体移送ヘッド及びこれを備えた液体移送装置
JP4182927B2 (ja) * 2004-06-30 2008-11-19 ブラザー工業株式会社 プリント装置
DE102004062216A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Vorrichtung und Verfahren zur ortsaufgelösten chemischen Stimulation
US20060274116A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-07 Wu Carl L Ink-jet assembly coatings and related methods
JP5241491B2 (ja) 2005-07-01 2013-07-17 フジフィルム ディマティックス， インコーポレイテッド 流体エゼクター上の非湿性コーティング
TWI265095B (en) * 2005-08-16 2006-11-01 Ind Tech Res Inst Nozzle plate
JP4225328B2 (ja) 2006-07-20 2009-02-18 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置、並びに吐出制御方法
KR101389901B1 (ko) * 2006-12-01 2014-04-29 후지필름 디마틱스, 인크. 유체 분사기 상의 비 습윤성 코팅
US8733897B2 (en) 2008-10-30 2014-05-27 Fujifilm Corporation Non-wetting coating on a fluid ejector
US8136922B2 (en) * 2009-09-01 2012-03-20 Xerox Corporation Self-assembly monolayer modified printhead
TWI467228B (zh) * 2012-11-30 2015-01-01 Nat Univ Chung Hsing An electric wetting element and its making method
US9701119B2 (en) * 2014-06-12 2017-07-11 Funai Electric Co., Ltd. Fluid ejection chip including hydrophilic and hydrophopic surfaces and methods of forming the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4166277A (en) * 1977-10-25 1979-08-28 Northern Telecom Limited Electrostatic ink ejection printing head
JPS60178065A (ja) * 1984-02-24 1985-09-12 Ricoh Co Ltd インクジエツトヘツド
DE69225440T2 (de) * 1991-02-04 1998-10-01 Seiko Epson Corp Tintenflusskanal mit hydrophilen eigenschaften
JPH06328688A (ja) * 1993-05-20 1994-11-29 Seiko Epson Corp インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JPH07246707A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Citizen Watch Co Ltd インクジェットプリンターヘッド用ノズル板およびその製造方法
US5598193A (en) * 1995-03-24 1997-01-28 Hewlett-Packard Company Treatment of an orifice plate with self-assembled monolayers
TW426613B (en) * 1996-01-23 2001-03-21 Seiko Epson Corp Ink jet printer head, its manufacturing method and ink
US6231177B1 (en) * 1997-09-29 2001-05-15 Sarnoff Corporation Final print medium having target regions corresponding to the nozzle of print array

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