喷嘴板，液体排出头，液体排出装置和用于排出液体的设备

摘要

一种喷嘴板包括：喷嘴基部构件(40)，该喷嘴基部构件包括形成穿过其的多个喷嘴孔(41)，所述多个喷嘴孔(41)用作排出液滴的喷嘴；以及形成在所述喷嘴基部构件(40)的液滴排出表面(40a)上的防液材料的防液膜(42)，所述防液材料包含防液基团。多个喷嘴孔(41)中的每个包括直孔部分(43)，该直孔部分(43)从所述喷嘴基部构件(40)的液滴排出表面(40a)延伸并且在所述喷嘴基部构件(40)的厚度方向上具有恒定的直径。防液材料中所包含的防液基团被附着在直孔部分(43)的内部喷嘴壁(41a)上。当喷嘴孔(41)被供给纯水时，纯水的弯液面停留在直孔部分(43)中。

说明书

技术领域

本发明涉及喷嘴板，液体排出头，液体排出装置以及用于排出液体的设备。

背景技术

在排出液滴的液体排出头的喷嘴板中，防液膜形成在液滴排出表面(也简称为“排出表面”)上以便进行稳定的液滴排出。

为了形成这样的防液膜，存在使用在其分子中具有全氟聚醚(PFPE)骨架(skeleton)的化合物的防液材料(专利文献1)。

在一些情况下，防液膜被形成在喷嘴基部构件(其中形成用作喷嘴的喷嘴孔)中的液滴排出表面的面上，并且至少形成在喷嘴的内壁的液滴排出表面上。在形成在喷嘴内壁上的防液膜的表面上，每单位面积的防液基团的数目从液滴排出表面朝向远离液滴排出表面的一侧连续地减少(专利文献2)。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本公开专利公布号2013-237259

专利文献2：日本公开专利公布号2014-054788

发明内容

技术问题

优选地，仅在喷嘴基部构件的表面(液滴排出表面)上形成用于喷嘴板的防液膜，以便减少弯曲的排出方向和液滴速度的波动。

然而，当使用具有高流动性的防液材料例如如上所述的PFPE时，即使仅在液滴排出表面上形成防液膜，由于随着时间推移所述防液材料的流动，因此防液基团侵入内喷嘴壁。

在这种情况下，如果存在多个喷嘴，则在所有喷嘴中，通过防液基团的内喷嘴壁的侵入程度是不同的。结果，存在在喷嘴中弯液面位置是不同的问题，并且发生液滴排出特性的不均匀性。

鉴于上述问题，本发明的大体目的是提供一种喷嘴板，其减少由于随着时间推移防液材料的流动而引起的液滴排出特性的不均匀性。

解决技术问题的技术方案

在本发明的一个实施例中，设置了喷嘴板。喷嘴板包括：喷嘴基部构件，其包括形成穿过其的多个喷嘴孔，多个喷嘴孔用作排出液滴的喷嘴；以及形成在所述喷嘴基部构件的液滴排出表面上的防液材料的防液膜，所述防液材料包含防液基团(group)。所述多个喷嘴孔中的每个包括直孔部分，所述直孔部分从所述喷嘴基部构件的液滴排出表面延伸并且在所述喷嘴基部构件的厚度方向上具有恒定的直径。包含在防液材料中的防液基团被附着在直孔部分的内喷嘴壁。当喷嘴孔被供给纯水时，纯水的弯液面停留在直孔部分中。

本发明的有益效果

根据本发明，可以减少由随着时间推移防液材料的流动而引起的液滴排出特性的不均匀性。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的喷嘴板的截面示意图；

图2是在喷嘴板中的一个喷嘴的放大的截面示意图；

图3是示出侵入喷嘴孔并调节侵入位置的防液材料的防液基团的示意图；

图4是示出在喷嘴板中的另一喷嘴孔形状的示意图；

图5是制作喷嘴板的步骤的列表；

图6是根据本发明的液体排出头的透视图；

图7是沿着图6中的线A-A截得的以示出正交于喷嘴布置方向的方向(液体室的纵向方向)的截面示意图；

图8是沿着图6中的线B-B截得的以示出喷嘴布置方向(液体室的侧向方向)的截面示意图；

图9是在示例1-3和比较示例1中的喷嘴板的喷嘴孔形状和纯水的弯液面位置之间的关系的示意图；

图10是用于测量纯水的弯液面位置的方法的示意图；

图11是示出防液膜的膜厚度的曲线图；

图12A是示出在形成于喷嘴板中的多个喷嘴之中的直部分和锥形形状部分的边界的不均匀性的曲线图；

图12B是示出在形成于喷嘴板中的多个喷嘴之中的弯液面位置的不均匀性的曲线图；

图13是根据本发明的第二实施例的在喷嘴板中的一个喷嘴的放大的截面示意图；

图14是根据本发明的第三实施例的喷嘴板的平面视图；

图15是沿图14的线C-C截得的放大的截面示意图；

图16是喷嘴板的喷嘴基部构件的平面视图；

图17是沿着图16的线D-D截得的放大的截面示意图；

图18是示出其中凹部形成在喷嘴基部构件中的区域的平面视图；

图19是示出根据本发明的实施例的用于排出液体的设备的主元件的平面视图；

图20是用于排出液体的设备的主元件的侧视图；

图21是示出根据本发明的实施例的另一液体排出装置的主元件的平面视图；

图22是示出根据本发明的实施例的又一个液体排出装置的前视图。

具体实施方式

在下文中，参照附图对本发明的实施例进行描述。参照图1和图2描述根据本发明的喷嘴板的第一实施例。图1是根据本发明的第一实施例的喷嘴板的截面图，图2是喷嘴板中的一个喷嘴的放大截面图。

喷嘴板1包括喷嘴基部构件40，其中形成用作用于排出液滴的喷嘴4的多个喷嘴孔41。在喷嘴基部构件40的液滴排出表面40a上形成有防液膜42。

喷嘴孔41包括直部分43，其是从喷嘴基部构件40的液滴排出表面40a延伸并具有恒定直径的直孔部分。喷嘴孔41还包括锥形部分44，该锥形部分形成为在与直部分43的液滴排出方向相反的方向上具有从喷嘴基部构件40的液体室表面40b(液滴排出表面的相反侧)到直部分43的端部处的边界41b的锥形形状。

所述防液膜42通过使用是在其分子中具有全氟聚醚(PFPE)骨架的化合物的防液材料而形成在喷嘴基部构件40的液滴排出表面40a上，厚度范围为5到30纳米。

在下文中，参照图3描述通过防液材料的防液基团的喷嘴孔的侵入和侵入位置的调节。图3是示出侵入和调节的示意图。

在此假定喷嘴孔41的中心轴线46相对于与液滴排出表面40a垂直的方向倾斜α°(包括α＝0而不倾斜)。

甚至在其中仅在液滴排出表面40a上形成防液膜42的情况下，如果防液材料如在其分子中具有PFPE骨架的化合物中那样具有可流动性，则防液材料或包含在该防液材料中的防液基团，即在本实施例中为氟原子42a，侵入喷射孔41并且随着时间的推移而附着在内喷嘴壁41a上。因此，内喷嘴壁41a也具有防液性。此外，假定内喷嘴壁41a是构造有直部分43的壁部分43a和锥形部分44的壁部分44a的壁。

在本实施例中，喷嘴孔41包括直部分43，其是从液滴排出表面40a延伸并且具有恒定直径的直孔。防液膜42中所含的防液基团(在这种情况下为氟原子42a)附着到包括喷嘴孔41的直部分43的内喷嘴壁41a。当喷嘴被供给纯水时，纯水的弯液面停留在直部分43中。

例如，在本实施例中，在内部喷嘴壁41a上调节其中与纯水的静态接触角θ为90°或更大的区域，使得该区域仅存在于直部分43(直孔)的壁部分43a上并且没有存在于直线部分43之外的部分上。

具体地，在直部分43的壁部分43a上存在其中与纯水的静态接触角θ为90°或更大的区域，并且从直部分43与锥形部分44之间的边界41b到锥形部分44的壁部分44a并不存在。

换句话说，在根据本实施例的喷嘴板1中，形成防液膜42的防液材料是在其分子中具有全氟聚醚(PFPE)骨架的化合物。

当喷嘴孔41被供给纯水时，如果喷嘴孔41的直部分43的长度为L(μm)，则喷嘴孔41的直部分43的直径为D(μm)，从液滴排出表面40a到喷嘴孔41内的纯水的液面的距离为X(μm)，直部分43的中心轴线46与相对于液滴排出表面40a垂直的方向之间形成的角度是α(°)，其中α(°)包括0°并且小于90°，建立下面的公式(1)。

[数学公式1]

L·cosα-(D·tanα)/2＞X·cosα…(1)

该公式(1)示出即使直部分43的中心轴线46相对于液滴排出表面40a倾斜(α°)，纯水的弯液面位置(液面位置)在直部分43内被调节。

以这样的方式，包含在防液膜中的防液基团附着到包括喷嘴孔41的直部分43的内部喷嘴壁41a。当喷嘴被供给纯水时，纯水的弯液面停留在直部分43中。因此，形成在喷嘴4中的诸如油墨的液体的弯液面被维持在直部分43的区域中。即使防液基团42a侵入内部喷嘴壁41a，液滴排出特性的不均匀性减小。

换句话说，因为不是纯水的液体(例如油墨)很可能朝向喷嘴孔41内的液滴排出表面40a移动，当喷嘴被供给纯水时纯水的弯液面停留在直部分43中时，要排出的液体的弯液面位置被必定维持在直部分43的区域中。

如果其中与纯水的静止接触角θ是90°或更大的区域在内部喷嘴壁41a上被控制以使得该区域仅存在于直部分43(直孔)的壁部分43a上并且没有存在于不是直部分43(直孔)的壁部分上，其中静止接触角θ是90°或更大的区域和不具有这样的静止接触角的区域之间的边界位于所述直部分43中。根据此，当喷嘴被供给纯水时，纯水的弯液面必定停留在直部分43中。然而，即使静止接触角θ小于90°，这样的静止接触角θ也被包括在本发明中，主要纯水的弯液面停留在直部分43中。

根据以上提到的构造，即使与喷嘴孔41连通的压力室具有压力波动以使得压力室具有负压力，要排出的液体的弯液面位置没有移动到锥形部分44。因此，弯曲的液滴排出减少。

在下文中，描述如何测量长度(μm)、直径D(μm)、距离X(μm)和角度α(°)。

长度L：嵌入树脂中的喷嘴基部构件40经受抛光直到喷嘴孔41的中心区段露出以及所述通过例如使用SEM(扫描电子显微镜)的显微镜观察被测量。对于这样的树脂，室温凝固的环氧树脂可被使用。

直径D：喷嘴孔41从排出表面用金相显微镜观察以测量喷嘴孔41的出口的直径。

距离X：代表从喷嘴基部构件40的表面(液滴排出表面40a)到内部喷嘴壁41a中的纯水的距离。

角度α：在抛光之后，喷嘴孔41的中心轴线46的倾斜角α是通过用共焦点的显微镜观察来获得在液滴排出表面40a上的喷嘴孔41的出口圆的中心和在液体室表面40b上的出口圆的中心之间的差以及通过将获得的差除以喷嘴板1的厚度，进行确定的。

接下来，喷嘴板1的具体示例是参照图4进行描述的。图4是示出在喷嘴板1中的另一喷嘴孔形状的示意图。

在喷嘴板1中的喷嘴孔41的形状不限于如图2中的形状，而是可具有其中倒角部分45形成为如图4中所示的形状。如果倒角部分45具有倒角宽度45a和倒角高度45b，那么倒角量可表示为：倒角宽度x倒角厚度/2。优选地，倒角量是小的。

虽然不锈钢可以用于喷嘴基部构件40，但是用于喷嘴基部构件40的材料不限于不锈钢。可以使用Al，Bi，Cr，InSn，ITO，Nb，Nb₂O₅，NiCr，Si，SiO₂，Sn，Ta₂O₅，Ti，W，ZAO(ZnO+Al₂O₃)，Zn，以及其形成在另一基础构件上的膜。

防液膜42是包含如上所述的在分子中具有全氟聚醚(PFPE)骨架的化合物的膜(层)。

对于全氟聚醚，可以使用已知的材料，并且这些材料没有特别的限制。这些材料的示例包括krytoxFSL(由DuPont Co.制造)，krytoxFSH(由DuPont Co.制造)，FomblinZ(由Solvay Solexis Co.制造)，FLUOROLINKS10(由Solvay Solexis Co.制造)，FLUOROLINKC10(由Solvay Solexis Co.制造)，MORESCO PHOSFAROL A20H(由Matsumura Oil ResearchCo.制造)，MORESCO PHOSFAROL ADOH(由Matsumura Oil Research Co.制造)，MORESCOPHOSFAROL DDOH(由Matsumura Oil Research Co.制造)，Fluoro Surf FG5010(由FLUOROTECHNOLOGY Co.制造)，Fluoro Surf FG5020(由FLUORO TECHNOLOGY Co.制造)，FluoroSurf FG5060(由FLUORO TECHNOLOGY Co.制造)和Fluoro Surf FG5070(由FLUOROTECHNOLOGY Co.制造)。

防液膜42的平均膜厚度(喷嘴板1的排出表面上的平均膜厚度)优选为5-30nm。如果平均膜厚度等于或大于5nm或更大，则防液膜42不太可能具有缺陷。如果平均膜厚度等于或小于30nm或更小，那么已经变得部分为厚的地方不可能通过擦拭而脱落并成为杂质。此外，通过具有该膜厚度，优选的是，适当地维持流入到内部喷嘴壁41a的防液材料的量，防液材料形成防液膜42。

在下文中，参照图5描述制造喷嘴板1的步骤。图5是制造喷嘴板1的步骤的列表。

这些步骤包括上游步骤、预处理步骤、形成防液膜的步骤、后处理步骤和下游步骤。在以下的示例中，虽然不锈钢板被用于喷嘴基部构件40中，但是喷嘴基部构件40的材质并不局限于不锈钢板。

-上游步骤-

上游步骤用于抛光喷嘴基部构件40的表面，即排出液滴的排出表面。

用于抛光其中形成喷嘴孔41的喷嘴基部构件40的表面(液滴排出表面40a)的方法可以使用聚氨酯垫，以超精密振荡型单侧抛光机(CMP抛光机)来抛光所述喷嘴基部构件40的表面。当进行抛光时，优选以1-20rpm旋转聚氨酯垫，并且喷嘴基部构件40的表面被抛光直到喷嘴基部构件40的表面的表面粗糙度Ra变为0.1μm或更小。

喷嘴基部构件40的排出表面的表面粗糙度Ra例如可以如下获得。可以使用例如根据JIS0601的探针型表面形状测量装置Dektak-150(由ULVAC Co.制造)来测量表面粗糙度Ra。

可以通过改变当聚氨酯垫压入喷嘴基部构件40的表面时施加的压力、当聚氨酯垫旋转时的转速(rpm：每分钟转数)、抛光溶液的流量和抛光时间，来调节表面粗糙度Ra。

-预处理步骤-

预处理步骤用于处理其表面已经被抛光的喷嘴基部构件40。在预处理步骤中，进行超声波清洗。除了超声波清洗之外，还可以进行湿式清洗，淋浴清洗(高压喷洒清洗，超声波淋浴清洗)，浸泡清洗(流水清洗，喷射清洗，鼓泡清洗)和蒸汽清洗。

抛光后的喷嘴基部构件40在湿环境下用有机溶剂进行超声波清洗，以免干燥抛光的表面。优选地，湿环境的湿度为50％或更大以避免干燥。

有机溶剂的示例包括醇，例如丙酮，乙醇和异丙醇，以及氢氟醚，例如Novec(由Sumitomo 3M Co.制造)，Vertrel(DuPont Co.制造)和Galden(由Solvay Solexis Co.制造)。

-防液膜形成步骤-

在下文中，描述形成防液膜42的步骤。

首先，制备具有PFPE以形成防液膜42的浸渍液体。

预处理后的喷嘴基部构件40的表面，即液滴排出表面经受等离子体处理。除了等离子体处理之外，还可以执行诸如真空清洗(离子束清洗)和常压清洗(UV臭氧清洗，冰洗涤器清洗，激光清洗)之类的干洗。

然后根据浸渍方法将已经制备的浸渍液体施加到喷嘴基部构件40上。允许在室温(约25℃)下使喷嘴基部构件40静置之后，对喷嘴基部件40进行加热并进行超声波清洗以移除剩余的全氟聚醚。优选的是，当进行超声波清洗时，移除剩余的PFPE，并将防液膜42的膜厚度以单分子层级进行调节。

对于形成防液膜42的浸渍液体，可以使用用氟溶剂稀释的全氟聚醚衍生物以实现1％重量或更小。优选地，全氟聚醚衍生物在其末端具有极性基团。这种极性基团的示例在此包括-OH，C＝O，-COOH，-NH₂，-NO₂，-NH₃⁺和-CN。

氟溶剂的示例包括氢氟醚，例如Novec(由Sumitomo 3M Co.制造)，Vertrel(由DuPont Co.制造)和Galden(由Solvay Solexis Co.制造)

进一步地，喷嘴基部构件40的排出表面经受氧等离子体处理。

根据上述的用于形成防液膜42的方法，将喷嘴基部构件40浸入浸渍液体中并升高。然后，允许喷嘴基部构件40在室温环境中进行风干，并且加热喷嘴基部构件40以固定防液膜42。然而，可以根据目的改变加热温度和加热时间。

进一步地，通过在氟溶剂中进行超声波清洗，可以除去过多地附连在喷嘴基部构件40的排出表面上的全氟聚醚。

-后处理步骤-

在下文中，描述后处理步骤。为了保护防液膜42的表面，排出表面被(层叠)叠层材料覆盖，并且喷嘴基部构件40的后表面，即排出表面的相反侧经受等离子体处理。

在如上所述的获得的喷嘴板1中，当喷嘴板1用氧等离子体照射用于进行反向溅射时，移除附着到液体室表面40b和内部喷嘴壁41a的防液材料，同时喷嘴表面受到保护。

即使以这种方式移除附着到内部喷嘴壁41a的防液材料，由于如上所述的防液材料的流动性，因此防液基团42a侵入内部喷嘴壁41a并随时间推移而粘合在其上。

-下游步骤-

必要时执行下游步骤。下游步骤是通过加热将喷嘴板1结合(bond)到构成液体室的构件并加强结合强度。

当在下游步骤中执行结合时，例如，使用冷凝固环氧树脂粘合剂将在上述后处理步骤中获得的喷嘴板1结合到通道板。优选地，通过加热和挤压来进行结合以便长期维持结合状态。

所使用的粘合剂的示例包括冷凝固环氧粘合剂。

在下文中，将参照图6-8描述根据本发明的液体排出头。图6是液体排出头的透视图。图7是沿图6的A-A线截取的截面图，以示出与喷嘴布置方向正交的方向(液体室的纵向方向)。图8是沿图6的B-B线截取的横截面图，以示出喷嘴布置方向(液体室的侧向方向)。

液体排出头包括喷嘴板1，通道板2和作为层叠和连结(join)方式的壁构件的振动板构件3。液体排出头还包括使振动板构件3移动的压电致动器11和用作公共通道构件的框架构件20。

喷嘴板1，通道板2和振动板构件3构成与排出液滴的喷嘴4连通的单独通道5。单独通道5从设置在下游的喷嘴4包括与设置在下游的喷嘴4连通的单独液体室6，给单独的液体室6供应液体的流体阻力部分7，以及与流体阻力部分7连通的液体引入部分8。

通过形成在振动板构件3上的引入部分(供给端口)9，从作为框架构件20的公共通道的公共液体室10将液体引入到各个通道5内。所述液体通过液体引入部分8和流体阻力部分7被提供到单独的液体室6。进一步地，可以在引入部分9上设置过滤器。

在此假定喷嘴板1是根据本发明的实施例的上述喷嘴板，并且在其液滴排出表面上形成防液膜。

通过蚀刻SUS衬底来制备通道板2。通道板2用作形成包括例如单独的液体室6、流体阻力部分7和液体引入部分8的单独通道5的贯通部分。

振动板构件3是形成通道板2的单独的液体室6的壁的壁构件。振动板构件3具有三层结构，其中第一层设置在通道板2上并且在用于单独的液体室6的一部分中形成可变形的振动区域(振动板)30。

振动板构件3由镍(Ni)金属板形成并且以电铸方法制造。振动板构件3不限于此，而是可以使用具有树脂层和金属层的其他金属构件，树脂构件或层叠构件。

压电致动器11相对于振动板构件3设置在单独的液体室6的相反侧上。压电致动器11包括作为驱动单元(致动器单元，压力产生单元)的电化学换能器，其使振动板构件3的振动区域30变形。

压电致动器11包括基部构件13和使用粘合剂将多个层连结在其上的压电构件12。使用半切割成块将凹槽施加到压电构件12，使得以预定间隔形成预定数量的压电柱12A和12B以具有用于一个压电构件12的梳状形状。

尽管压电元件12的压电柱12A和12B具有相同的构造，但压电柱12A和12B被区分开，使得设置有驱动波形的用于驱动的那些压电柱被称为从动压电柱(从动柱)12A和没设置有驱动波形并且简单地用作支撑件的那些压电柱被称为非从动压电柱(非从动柱)12B。

从动柱12A连结到凸起部分30a，该凸起部分30a用作形成在振动板构件3的振动区域30上的岛状的厚部分。进一步地，非从动柱12B与用作振动板构件3的厚部分的凸起部分30b连结。

压电构件12以层叠方式交替地具有压电层和内部电极。将内部电极拉出到其中设置有外部电极的端表面。用作柔性布线板并具有提供驱动信号的灵活性的FPC15被连接到压电柱12A的外部电极。

框架构件20例如使用环氧树脂或为热塑性树脂的聚苯硫醚通过注塑模制而形成。框架构件20形成公共液体室10，来自于头箱(tank)或液体盒(cartridge)(未示出)的液体被提供到该公共液体室。

在以这种方式构造的液体排出头中，如果施加到压电柱12A的电压从参考电位降低，则压电柱12A收缩，并且振动板构件3的振动区域30上升以膨胀单独的液体室6的容量，使得液体流入单独的液体室6。

然后，施加到压电柱12A的电压升高以使压电柱12A在其层叠方向上膨胀，并使振动板构件3的振动区域30朝向喷嘴4变形，以收缩单独的液体室6的容量，以使得在单独的液体室6中的液体被加压，并且从喷嘴4排出(喷射)液滴。

当施加到压电柱12A的电压返回到参考电位时，振动板构件3的振动区域30恢复初始位置，并且单独的液体室6膨胀以产生负压，使得单独的液体室6从公共液体室10被供应液体。在喷嘴4的弯液面表面的振动被衰减并且弯液面稳定之后，该过程进行到排出下一个液滴的操作。

此外，用于驱动液体排出头的方法不限于上述示例(拉推注入)。可以通过控制要施加的驱动波形来执行拉注入或推注入。

因为液体排出头以这种方式包括根据本发明的实施例的喷嘴板，所以液体排出头可以以降低的液滴排出特性的不均匀性进行稳定的液滴排出。

在下文中，将油墨描述为由根据本发明的实施例的液体排出头排出的液体的示例。

油墨的组分包括彩色材料，润湿剂，水溶性有机溶剂，表面活性剂，其它添加剂(如pH调节剂，防腐防霉剂，防锈剂，水溶性紫外线吸收剂，水溶性红外线吸收剂)，以及树脂等。

-彩色材料-

对于彩色材料，可以在必要时使用已知的颜料和染料。例如，可以使用无机颜料和有机颜料。

无机颜料的示例包括以公知的方法例如接触法、炉法或热法制备的氧化钛，氧化铁，碳酸钙，硫酸钡，氢氧化铝，钡黄，镉红，铬黄和炭黑。

有机颜料的示例包括偶氮颜料(包括偶氮色淀，不溶性偶氮颜料，缩合偶氮颜料和螯合偶氮颜料)，多环颜料(例如酞菁颜料，苝颜料，紫环酮颜料，蒽醌颜料，喹吖啶酮颜料，二恶嗪颜料，靛蓝颜料，硫靛颜料，异吲哚啉酮颜料和喹酞酮颜料)，染料螯合物(如碱性染料螯合物和酸性染料螯合物)，硝基颜料，亚硝基颜料和苯胺黑。

特别地，从上述颜料中优选使用对溶剂具有亲和性的颜料。

除了上述示例之外，可以使用其中将诸如砜基或羧基的官能团添加到颜料(例如碳)的表面中以将其分散在水中的自分散颜料。此外，颜料可以包含在微胶囊中以分散在水中。

优选地，作为油墨中的彩色材料的颜料的添加量为0.5-25重量％，更优选为2-15重量％。

-水溶性有机溶剂-

水溶性有机溶剂的示例包括多元醇如乙二醇，二甘醇，三甘醇，聚乙二醇，聚丙二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇，甘油，1,2,6-己三醇，1,2,4-丁三醇，1,2,3-丁三醇和3-甲基戊烷-1,3,5-三醇；多元醇烷基醚如乙二醇单乙醚，乙二醇单丁醚，二甘醇单甲醚，二甘醇单乙醚，二甘醇单丁醚，四甘醇单甲醚和丙二醇单甲醚；多元醇芳基醚如乙二醇单苯醚和乙二醇单苄醚；含氮杂环化合物如N-甲基-2-吡咯烷酮，N-羟乙基-2-吡咯烷酮，2-吡咯烷酮，1,3-二甲基咪唑啉酮和ε-己内酰胺；酰胺如甲酰胺，N-甲基甲酰胺和N，N-二甲基甲酰胺；胺如单乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，单乙胺，二乙胺和三乙胺；含硫化合物如二甲基亚砜，环丁砜和硫代二乙醇；碳酸亚丙酯；碳酸亚乙酯；和γ-丁内酯。

-表面活性剂-

必要时添加表面活性剂，以便提高清洗性能、作为清洗液的供给液体的混合物的稳定性和清洗后的补充性能。

表面活性剂的示例包括氟表面活性剂，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂和两性表面活性剂。

氟表面活性剂的示例包括全氟烷基磺酸盐，全氟烷基羧酸盐，全氟烷基磷酸酯，全氟烷基环氧乙烷加成物，全氟烷基甜菜碱，全氟烷基氧化胺化合物，侧链具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物，其硫酸酯盐和氟代脂族聚合物酯。

可商购的氟表面活性剂的示例包括Surflon S-111，S-112，S-113，S121，S131，S132，S-141，S-145(由ASAHI GLASS Co.制造)。

阴离子表面活性剂的示例包括烷基芳基或烷基萘磺酸盐，烷基磷酸盐，烷基硫酸盐，烷基磺酸盐，烷基醚硫酸盐，烷基磺基琥珀酸盐，烷基酯硫酸盐，烷基苯磺酸盐，烷基二苯基醚二磺酸盐，烷基芳基醚磷酸盐，芳基醚硫酸盐，烷基芳基醚酯硫酸盐，烯烃磺酸盐，烷烃烯烃磺酸盐，聚氧乙烯烷基醚磷酸酯，聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐，醚羧酸盐，磺基琥珀酸盐，α-磺基水杨酸酯，脂肪酸盐，高级脂肪酸和氨基酸的缩合产物和环烷酸盐。

阳离子表面活性剂的示例包括烷基胺盐，二烷基胺盐，脂族胺盐，苯扎氯铵盐，季铵盐，烷基吡啶盐，咪唑啉鎓盐，锍盐和鏻盐。

非离子表面活性剂的示例包括聚氧乙烯烷基醚，聚氧乙烯烷基烯丙基醚，聚氧乙烯烷基苯基醚，聚氧乙烯乙二醇酯，聚氧乙烯脂肪酸酰胺，聚氧乙烯脂肪酸酯，聚氧乙烯聚氧丙烯二醇，甘油酯，脱水山梨醇酯，蔗糖酯，聚氧乙烯醚的甘油酯，脱水山梨醇酯的聚氧乙烯醚，山梨糖醇酯的聚氧化乙烯醚，脂肪酸烷醇酰胺，氧化胺，聚氧乙烯烷基胺，甘油脂肪酸酯，脱水山梨醇脂肪酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯，(多)糖苷。

两性表面活性剂的示例包括咪唑啉衍生物，例如咪唑啉甜菜碱，二甲基烷基月桂基甜菜碱，烷基甘氨酸和烷基二(氨基乙基)甘氨酸。

-其他添加剂-

其他添加剂包括例如pH调节剂和防腐防霉剂。

pH调节剂的示例包括碱金属元素如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾的氢氧化物；碱金属碳酸盐如碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾；胺如氢氧化季铵，二乙醇胺和三乙醇胺；氢氧化铵；和季鏻氢氧化物。

防腐防霉剂的示例包括1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，苯甲酸钠，脱氢乙酸钠，山梨酸钠，五氯苯酚钠和2-吡啶硫醇-1-氧化物钠。

-树脂-

必要时添加树脂，以改善图像定影，图像质量和颜料分散质量。树脂的示例包括以下亲水性聚合物。天然亲水性聚合物包括植物聚合物如阿拉伯树胶，黄蓍胶，瓜尔胶，刺梧桐树胶，刺槐豆胶，阿拉伯半乳聚糖，果胶和榅桲种子淀粉；海藻聚合物如藻酸，角叉菜胶和琼脂；动物聚合物如明胶，酪蛋白，白蛋白和胶原蛋白；微生物聚合物如黄原胶和葡聚糖。半合成亲水性聚合物包括纤维素聚合物如甲基纤维素，乙基纤维素，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素和羧甲基纤维素；淀粉聚合物如淀粉羟乙酸钠和淀粉磷酸钠酯；和海藻聚合物如藻酸钠和丙二醇藻酸酯。纯合成亲水性聚合物包括聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，丙烯酸-丙烯腈共聚物，乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯-丙烯酸丙烯酸烷基酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物，苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物，丙烯酸烷基酯共聚物，苯乙烯-马来酸共聚物，乙烯基-马来酸共聚物，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，乙酸乙烯酯-脂肪酸乙烯基乙烯共聚物，乙酸乙烯酯-马来酸酯共聚物，乙酸乙烯酯-巴豆酸共聚物，乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物及其盐。在必要时考虑其可靠性来确定这些类型的树脂的添加量。

此外，近年来，除了溶解在溶剂中的树脂以外，在许多情况下使用所谓的将细颗粒分散在溶剂中的树脂乳液。在树脂乳液中，树脂微粒作为连续相分散在溶剂中。必要时，可以在树脂乳液中包含表面活性剂等分散剂。

作为分散相的组分的树脂微粒的含量(树脂乳液中的树脂微粒的含量)通常为10-70重量％。考虑到喷墨记录设备的应用，树脂微粒的平均粒径优选为10-1000nm，更优选为20-300nm。然而，树脂微粒的平均粒径没有特别限定。

分散相中的树脂微粒的组分(component)的示例包括丙烯酸树脂，乙酸乙烯酯树脂，苯乙烯树脂，丁二烯树脂，苯乙烯-丁二烯树脂，氯乙烯树脂，丙烯酸苯乙烯树脂和丙烯酸硅树脂。虽然丙烯酸硅树脂特别有效，但是一种类型的树脂细颗粒没有特别限制。树脂细颗粒的组分用于当使用已知的颗粒时确保可靠性。可以使用市售的树脂乳液。

油墨中的树脂微粒的含量通常为0.1-50重量％，优选为0.5-20重量％，更优选为1-10％。然而，油墨中的树脂微粒的含量没有特别限制。

-静态表面张力-

在本发明的实施例中使用的油墨优选包括上述的氟表面活性剂并且具有30×10-²N/m或更小的静态表面张力。当制备具有30×10^-2N/m或更小的静态表面张力的油墨时，可以使用一定量的诸如2-乙基-1,3-己二醇的渗透剂和一定添加量的氟表面活性剂来调节静态表面张力。如果静态表面张力为30×10^-2N/m或更小，则可以提高用于记录介质的油墨的渗透性并可获得高质量的图像。

例如，可以使用Zisman方法获得表面张力的值。根据该方法，将表面张力已知的液体滴落到防液膜42上，测量接触角θ，并将液体的表面张力绘制在x轴上，并将cosθ绘制在y轴上，得到右侧下降的直线(称为Zisman图)。根据该直线，可以计算作为临界表面张力γc的y＝1(θ＝0°)的表面张力。

除了上述方法之外，还可以使用Fowkes方法，Owens和Wendt方法或Van Oss方法获得临界表面张力的值。

在下文中，将通过比较示例描述本发明的具体示例。

(示例1-3，比较示例1)

抛光其中形成具有直径为25μm的喷嘴孔41的不锈钢喷嘴基部构件40的排出表面的表面。

使用超精密振荡型的单侧抛光机(由EBARA Co.制造的CMP抛光机)进行抛光，同时在10kPa的抛光压力下挤压聚氨酯垫。当进行抛光时，为其中分散氧化铝抛光粉末的液体的POLIPLA103(由FUJIMI Co.制造)用4倍纯水(体积比，POLIPLA103∶纯水＝1∶3)稀释，并施加到正在抛光的部分上同时不锈钢喷嘴板以50rpm的旋转速度旋转。

在这种情况下，确认排出表面的表面被抛光直到排出表面的表面粗糙度Ra变为0.1μm或更小。使用根据JIS0601的探针型表面形状测量装置Dektak-150(由ULVAC Co.制造)测量所述表面粗糙度Ra。

通过调节抛光时间和压力来控制喷嘴孔41内的直部分43的长度。表1示出了抛光时间和压力。

[表1]

示例1示例2示例3比较示例1抛光时间(分钟)361020压力(千克-重量)105105直部分长度L(μm)8.008.003.003.00

接下来，使用由Yamato Scientific Co.制造的等离子体处理装置PDC-510，以500W和0.0012g/s持续1分钟，使不锈钢喷嘴基部构件40的排出表面进行氧等离子体工艺。

接下来，Fluoro Surf FG5020(由FLUORO TECHNOLOGY Co.制造)被用作全氟聚醚并用氟溶剂(由Sumitomo 3M Co.制造的Novec HFE7100)稀释以实现0.2重量％。这作为浸渍液体被施加到喷嘴基部构件40的排出表面。

在本申请中，将喷嘴基部构件40浸入溶液中，以3mm/s的取出速度取出。

如表2中所示的，通过改变等离子体处理时间和取出速度，具有不同膜量的全氟聚醚防液膜42形成到示例1-3和比较示例1中。

[表2]

防液膜42的膜厚度为12nm。

膜形成之后，使用Novec HFE7100(由Sumitomo 3M Co.制造)的溶剂进行超声波清洗5分钟。

其上以这种方式形成有防液膜42的喷嘴基部构件40的喷嘴表面(排出表面)用ICROS TAPE(Mitsui Chemicals Co.)保护。然后，使用等离子体处理装置PDC-510(由Yamato Scientific Co.制造)用氧等离子体(0.0012g/s持续1分钟)照射喷嘴基部构件40，用于反向溅射，从而移除附着于喷嘴孔41的液体室表面和内部喷嘴壁41a的防液膜42。

接下来，喷嘴基部构件40和通道板2在彼此压靠的同时在70℃下被加热5个小时，以便通过冷凝固环氧树脂粘合剂结合。此处使用的冷凝固环氧树脂粘合剂是AE-901系列(由Ajinomoto Fine-Techno Co.制造)，其不在室温下凝固，但在60-100℃下开始凝固。

使用等离子处理时间和从浸渍液体的取出速度来调节从喷嘴板1的表面(排出表面)到内部喷嘴壁41a的纯水弯液面的距离X(μm)。处理时间、取出速度和距离X(μm)如表2所示。

根据上述工艺，制备示例1-3和比较示例1的喷嘴板1。

表3示出了示例1-3和比较示例1的喷嘴板1是否满足上述公式(1)的确定结果和公式(1)中的各部分的尺寸。图9示出了示例1-3和比较示例1的喷嘴板1中的喷嘴孔形状和纯水的弯液面位置之间的关系。

[表3]

测量为示例1-3和比较示例1准备的喷嘴板1的弯液面位置和曲线排出量。

(弯液面位置的测量)

图10是用于测量纯水的弯液面位置的方法的图。图10(a)是示出测量的整个部分的示意图。图10(b)是图10(a)中的区段E的放大图。图10(c)是图10(b)中的区段F的放大图。

纯水使用滴管被滴在载玻片上并且喷嘴板1被放置在载玻片上，使得纯水与液体室表面接触。当纯水与喷嘴板1的液体室表面接触时，液体室表面包括喷嘴孔41的开口，纯水的弯液面停留在喷嘴孔41的直部分43中。使用激光显微镜观察喷嘴孔41中由毛细管力升高的水面位置，并且从喷嘴板1的防液膜42的表面到水面位置的距离被限定为纯水的弯液面位置。

(曲线排出量的测量)

使用测量喷墨着陆位置的装置和观察墨滴排出方向的装置可以测量曲线排出量。例如，使用JetScope(由MICROJET Co.制造)进行测量。通过打印用于RICOH GX-3000(由RICOH，Co.制造的喷墨打印机)的喷嘴检查图案来进行评估。将正确的排出位置和实际排出位置之间的差作为曲线排出量(μm)测量。

用于评估的油墨组合物如下。

将如下制备的组合物在60℃下搅拌并溶解，在室温下放置冷却后，使用氢氧化锂10％溶液调节至pH9-10，经0.22μm的过滤器过滤，从而制备油墨1。油墨1的静态表面张力为30×10^-3N/m。

-油墨1的制备-

表4示出了测量结果。

[表4]

示例1示例2示例3比较示例1弯液面位置(μm)0.460.46曲线排出量(σ)(μm)10.18.79.326.3

从该结果可以看出，与满足公式(1)的示例1-3相比，不满足公式(1)的比较示例1具有显著的排出方向的不均匀性。

如表4中所示的，在满足公式(1)的示例1-3中，弯液面始终能够保持“在喷嘴孔41的直部43内”。相比之下，在不满足公式(1)的比较示例1中，弯液面定位成穿过“喷嘴孔41的直部分43”和“直部分43与锥形部分44之间的边界”。因此，认为在弯液面和喷嘴板1的表面之间形成的角度是不稳定的，结果排出是不稳定的。

在下文中，对防液膜42的膜厚度进行描述。

当包括PFPE的防液膜42的膜厚度增加时，流入喷嘴孔41中的防液膜42的防液材料的量增加。相比之下，如果包括PFPE的防液膜42的膜厚度减小，则当使用擦拭器构件进行擦拭时防液膜42会劣化，并且在防液膜42的性能将在执行所需的擦拭次数之前失去。

根据FT-IR反射吸收光谱(RAS)测量包括PFPE的防液膜42的膜厚度。

基于所获得的红外吸收光谱的1333cm-1附近出现的峰基线和吸收波形的峰高度与膜厚度成比例的事实计算膜厚度。随着防液膜42的厚度增加，IR-RAS中的峰高度显示出较高的值。

图11是示出X轴表示IR-RAS中的峰高度以及Y轴表示纯水的弯液面位置的图的结果的曲线图。

根据所述结果，纯水的弯液面位置稳定上升，直到IR-RAS中的峰高度为0.025，但是随着峰高度变得越大，特别是近0.04，纯水的弯液面位置大大下降。

因此，对于防液膜42的膜厚度，IR-RAS中的峰高度优选为0.025或更小。

相比之下，如果防液膜42的膜厚度在XPS中低于45Fatm％，则防液性趋向于在擦拭时立即减小。估计这是因为防液膜42的PFPE不能覆盖喷嘴基部构件40。

因此，防液膜42的膜厚度优选为在XPS测量中的45Fatm％或更大。

在下文中，参照图12A和12B描述在直部分43和锥形部分44之间的边界41b的不均匀性以及形成在喷嘴板1中的多个喷嘴之中的弯液面位置的不均匀性。

这里使用的喷嘴板1的直部分43的长度L为5(μm)，作为期望值(设计值)。与该期望值(设计值)相比较，测量实际喷嘴的直部分43的长度L。图12A是示出该测量结果的曲线图，其中纵轴表示直部43的长度，横轴表示具有相同长度的喷嘴数(计数)。

与以该方式的直部分43的长度L的期望值以及直部分43的倾斜度(α°)的不均匀性相比，存在实际长度L的不均匀性。

鉴于此，当喷嘴4被供应纯水时，通过将纯水的弯液面定位在直部分43中，可以相对于如图12B中所示的期望值将油墨的弯液面的范围定位在直部分43的实际长度L的不均匀性的范围之外。

根据此，形成在喷嘴板1上的多个喷嘴4之间的弯液面位置变为稳定的并且液滴排出特性的不均匀性降低。

在下文中，参照图13描述根据本发明的喷嘴板1的第二实施例。图13是根据第二实施例的喷嘴板1的一个喷嘴的放大截面图。

在根据本实施例的喷嘴板1中，基部构件48包括喷嘴基部构件40和至少形成在喷嘴基部构件40的液滴排出表面40a和内部喷嘴壁41a上的基膜49。

基膜49是增加防液膜42和喷嘴基部构件40(包括在基部构件48中)之间的粘合性的膜。基膜49的示例包括SiO₂膜，Ti膜和包含Hf、Ta或Zr的膜。

在本实施例中，喷嘴孔41包括直部分43，该直部分43是从液滴排出表面40a延伸并具有恒定直径的直孔。防液膜42中所含的防液基团(在这种情况下为氟原子42a)粘合到包括喷嘴孔41的直部分43的内部喷嘴壁41a。当喷嘴被供给纯水时，纯水的弯液面停留在直部分43中。

例如，在本实施例中，在内部喷嘴壁41a上调整其中与纯水的静态接触角θ为90°或更大的区域，使得该区域仅存在于直部分43(直孔)的壁部分43a上，并且没有存在于直部分43以外的部分上。

具体地说，其中与纯水的静态接触角θ为90°或更大的区域存在于直部分43的壁部分43a上，并且从直部分43和锥形部分44之间的边界41b到锥形部分44的壁部分44a并不存在。

包括根据本实施例的喷嘴板1的液体排出头的示例与上述的是相同的。

在下文中，参照图14-18描述根据本发明的喷嘴板1的第三实施例。图14是根据本发明的第三实施例的喷嘴板1的平面图。图15是沿图14的C-C线截得的放大截面图。图16是喷嘴板1的喷嘴基部构件40的平面图。图17是沿图16的D-D线截得的放大截面图。图18是示出其中在喷嘴基部构件40中形成凹部的区域的平面图。

在本实施例中，在喷嘴基部构件40的液滴排出表面40a上形成有多个凹部(以下称为“凹坑(dimples)”)143。虽然凹坑143的布置为了在附图中便于描述进行了简化，但是多个凹坑143形成并布置在其上布置有多个喷嘴4的喷嘴线周围。

凹坑143的直径大于喷嘴孔41的直径。优选地，凹坑143的壁具有弯曲形状。进一步地，凹坑143形成在围绕喷嘴孔41的区域40b外部的区域40c中，如图18中所示的。具体地，凹坑143形成在距喷嘴孔41的中心至少150μm的区域中。进一步地，当形成凹坑143时所述喷嘴基部构件40的表面粗糙度Ra为0.1μm或更小。

防液膜42是通过向喷嘴基部构件40的液滴排出表面40a施加具有流动性的防液材料形成的，所述防液材料是在其分子中具有全氟聚醚(PFPE)骨架的化合物。

在此情况下，形成防液膜42的防液材料在凹坑143中保持具有流动性。

换句话说，在凹坑143中，当防液膜42的分子在与喷嘴基部构件40的边界表面处被结合到喷嘴基部构件40时，不是位于与喷嘴基部构件40的边界表面的分子(防液膜42的表面侧，即在防液膜42的表面和与喷嘴基部构件40的边界表面之间)处于自由状态。此外，如果喷嘴基部构件40包括基膜49，则“与喷嘴基部构件40的边界表面”是指与基膜49的边界表面。

凹坑143优选具有例如80-120μm的直径和2-4μm的深度。进一步地，凹坑143优选地在其内壁上具有平缓的倾斜。

在用于排出液体的设备中，该设备使用包括根据本实施例的喷嘴板1的液体排出头，用于擦拭的包括弹性构件的擦拭器构件422(参照图19)在如下所述的喷嘴表面(在此情况下为防液膜42的表面)上执行擦拭操作，以便维持和恢复液体排出头的性能。

在此情况下，当擦拭器构件422进入凹坑143时，具有保持在凹坑143中的流动性的用于防液膜42的防液材料被刮掉。

因此，即使在喷嘴4周围的防液膜42变薄或者在擦拭操作之后被移除，从凹坑143刮掉的防液材料围绕喷嘴4移动以恢复防液膜42。

根据此，可以防止随时间的推移伴随着擦拭操作的防液膜42的防液性下降，并且维持防液性一增加的时间段。

包括根据本实施例的喷嘴板1的液体排出头的示例与上述的是相同的。

在下文中，参考图9-20描述根据本发明的用于排出液体的设备的示例。图19是示出该设备的主元件的平面图。图20是示出该设备的主元件的侧视图。

该设备是串行类型的。滑架403在主扫描方向上通过主扫描移动机构493驱动而往复运动。主扫描移动机构493包括引导构件401，主扫描电机405，同步带408等。引导构件401安装在左右侧板491B和491A之间，并以可移动方式保持滑架403。滑架403通过主扫描电机405经由拉伸并安装在驱动滑轮406和从动滑轮407之间的同步带408在主扫描方向上往复运动。

在滑架403上，安装有液体排出装置440，其中集成有根据本发明的包括根据本发明的喷嘴板1和头箱441的液体排出头404。

液体排出装置440的液体排出头404例如排出黄色(Y)，青色(C)，品红色(M)和黑色(K)的颜色的液体。进一步地，液体排出头404具有沿与主扫描方向正交的副扫描方向布置的喷嘴线，喷嘴线包括多个喷嘴并且被安装在液体排出头404上同时它的排出指向下方。

头箱441通过供给机构494被供给储存在液体盒450中的液体，所述供给机构494给液体排出头404供给存储在液体排出头404外部的液体。

供给机构494包括用作承载液体盒450的供给单元的盒保持器451，管456，具有液体发送泵的液体发送单元452等。液体盒450可拆卸地安装在盒保持器451上。液体经由管456通过液体发送单元452从液体盒450被发送到头箱441。

该设备包括输送纸410的输送机构495。输送机构495包括用作输送单元的输送带412和用于驱动输送带412的副扫描电机416。

输送带412在面向液体排出头404的位置处吸引并输送纸410。输送带412是环形带并被拉伸并安装在输送辊413和张力辊414之间。吸引可以是静电吸引或吸气，例如。

当输送辊413经由同步带417和同步滑轮418由副扫描电机416旋转驱动时，输送带412沿副扫描方向周向移动。

进一步地，维持和恢复所述液体排出头404的维持和恢复机构420设置成沿着滑架403的主扫描方向侧向于输送带412。

维持和恢复机构420包括盖住液体排出头404的喷嘴表面(其中喷嘴得以形成)的帽构件421，擦拭所述喷嘴表面的擦拭器构件422等。

主扫描移动机构493，供给机构494，维持和恢复机构420和输送机构495被安装在包括侧板491B和491A及背板491C的的外壳上。

在以此方式构造的设备中，纸410被供应并被吸引到输送带412。纸410通过输送带412的周向运动沿副扫描方向被输送。

因此，通过根据图像信号驱动液体排出头404同时在主扫描方向移动所述滑架403，所述设备将液体排出到固定纸410上以形成图像。

由于该设备以此方式包括根据本发明的液体排出头，所以该设备能够以稳定的方式形成高质量的图像。

在下文中，参照图21描述根据本发明的另一液体排出装置的示例。图21是示出排液装置的主元件的平面图。

该液体排出装置包括构成用于排出液体的设备的一些构件。具体地，液体排出装置包括具有侧板491B和491A以及背板491C的外壳单元，主扫描移动机构493，滑架403和液体排出头404。

此外，还可以构成液体排出装置，所述维持和恢复收机构420和供给机构494中的至少一个被进一步附连到所述液体排出装置的侧板491B。

在下文中，参照图22描述根据本发明的又一液体排出装置的示例。图22是示出液体排出装置的前视图。

该液体排出装置包括其中安装有通道部分444的液体排出头404和连接到通道部分444的管456。

此外，通道部分444被设置在盖442内。可以包括头箱441而不是通道部分444。进一步地，与液体排出头404电连接的连接器443被设置在通道部分444的上部部分上。

在本发明中，“用于排出液体的设备”是包括液体排出头或液体排出装置并且通过驱动液体排出头来排出液体的设备。用于排出液体的设备不仅包括能够将液体排出到可附着液体的物体上的设备，而且还包括将液体排出到气体或液体中的设备。

例如，“用于排出液体的设备”可以包括与可以附着液体的物体的供应、输送或喷射相关的单元，预处理单元或后处理单元。

“用于排出液体的设备”的示例包括：图像形成设备，其是用于通过排出油墨在纸上形成图像的设备；以及立体成形设备(三维造型设备)，其将成形液体排出到粉末层中，其中粉末形成一层以便形成立体形状的物体(三维造型物体)。

进一步地，“用于排出液体的设备”不限于排出液体来显示具有意义的字符或图形的设备。例如，形成不具有意义的图案等的设备以及成形三维图像的设备也包括在“用于排出液体的设备”中。

上述的“液体可以附着的物体”是指可以至少临时附着液体的物体。用于“液体可以附着的物体“的材料可以是任何类型的，例如纸，绳，纤维，布或织物，皮革，金属，塑料，玻璃，木材，陶瓷等，只要液体可以是至少暂时附着在其上。

进一步地，“液体”的示例包括油墨，处理液体，DNA样品，抗蚀剂，图案材料，粘合剂，成形液体等。

”用于排出液体的设备“包括移动液体排出头的串联型设备和不移动液体排出头的线型设备，除非特别指出。

进一步地，“用于排出液体的设备”的其他示例包括将处理液体排出到纸上以便为了改善纸的表面而将处理液体涂覆到纸的表面的处理液涂覆设备，例如，注射造粒设备，其通过喷嘴将原料分散在溶液中的组合物液体喷射，以便对原料的细颗粒进行造粒。

“液体排出装置”包括与功能部件或机构集成的液体排出头。“液体排出装置”是与液体排出有关的部件的集合体。“液体排出装置”的示例包括与头箱、滑架、供给机构、维持和恢复机构以及主扫描移动机构中的至少一个特征相结合的液体排出头。

在此的集成包括其中液体排出头和功能部件或机构通过连结，结合，接合等相对于彼此固定的这样的情况，以及其中一个可移动地被另一个保持的情况。进一步地，液体排出头、功能部件和机构可以被构造成是彼此可拆卸的。

例如，在液体排出装置中，液体排出头和头箱可以如图20中所示的液体排出装置440中那样集成。进一步地，液体排出头和头箱可以通过例如经由管彼此连接而被集成。在此情况下，可以在液体排出装置的液体排出头和头箱之间另外设置包括过滤器的单元。

进一步地，在液体排出装置中，液体排出头可以与滑架集成在一起。

进一步地，在液体排出装置中，液体排出头可以由构成主扫描移动机构的引导构件可移动地保持，使得液体排出头与主扫描移动机构集成在一起。进一步地，在液体排出装置中，液体排出头，滑架和主扫描移动机构可以如图21中所示的那样被集成在一起。

进一步地，在液体排出装置中，用作维持和恢复机构的一部分的帽构件可以被固定在其中安装有液体排出头的滑架上，使得液体排出头，滑架及维持和恢复机构被集成在一起。

进一步地，在液体排出装置中，管被连接到其中安装有头箱或通道部分的液体排出头，使得液体排出头和供给机构如图22中所示的被集成在一起。

主扫描移动机构可以包括单个引导构件。供给机构可以包括单个管或供给单元。

用于“液体排出头”的压力产生单元不受限制。例如，不是如在上述实施例中的压电致动器(也可以使用层叠型压电元件)，包括电热转换元件(例如加热电阻器)的热致动器或包括振动板和对电极的静电致动器可以被使用。

进一步地，在本发明中，诸如图像形成、记录、字符打印、图像打印、打印、成形、造型等术语是同义词。

本发明不限于具体公开的实施例，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变化和修改。

本申请基于2014年10月25日提交的日本优先权专利申请号2142-217870和2015年7月24日提交的日本优先权专利申请号2015-146971并要求它们的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

附图标记列表

1 喷嘴板

2 通道板

3 振动板构件

4 喷嘴

6 单独的液体室

8 液体引入部分

10 公共的液体室

12 压电构件

20 框架构件

40 喷嘴基部构件

41 喷嘴孔

41a 内部喷嘴壁

42 防液膜

43 直部分

44 锥形部分

43a,44a 壁部分

403 滑架

404 液体排出头

440 液体排出装置