专利名称：液体喷射头及其制造方法以及该方法中所用的模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体喷射头及其制造方法，以及在该制造方法中所使用的模具。
背景技术：
锻造加工(forging work)用于各个领域的产品。例如，液体喷射头的压力生成腔被认为是通过锻造金属材料来成型的。液体喷射头从喷嘴口以液滴形式喷射受压液体，且用于各种液体的喷射头是已知的。墨水喷射记录头是典型的液体喷射头。这里，将以墨水喷射记录头为例描述相关技术。
作为液体喷射头的实例的墨水喷射记录头(以后称为“记录头”)提供有多组从公共墨水池经由与这些喷嘴口对应的压力生成腔到达喷嘴口的流动通道。此外，各个压力生成腔需要以对应于记录密度的精细间距来形成以满足缩小尺寸的要求。因此，用于分隔相邻压力生成腔的分隔壁的壁厚度极薄。此外，为了高效地利用压力生成腔内部的墨水压力来喷射墨滴，在其流动通道的宽度上，用于连通压力生成腔和公共墨水池的墨水供应端口比压力生成腔更窄。
根据相关技术的记录头，考虑到制造这种具有极好尺寸精度的小尺寸形状的压力生成腔和墨水供应端口，优选使用硅基材。即通过硅的各向异性蚀刻来显露晶体表面，形成由晶体表面分隔的压力生成腔或者墨水供应端口。
此外，从易加工性等要求考虑，形成有喷嘴口的喷嘴板由金属板制造。此外，用于改变压力生成腔容量的隔膜(diaphragm)部分形成为弹性板。该弹性板是通过将树脂膜粘附于金属制成的支撑板上组成的两层结构，并且通过去除对应于压力生成腔的支撑板的部分来制造。例如，在公开号为2000-263799A的日本专利申请中公开了这种结构。
因为分隔壁的厚度极薄，所以很难精确地获得压力生成腔的凹槽形状来均一地设定其液体容量。具体而言，将分隔壁制造为在沿着压力生成腔的深度方向看时具有预定高度是很重要的。通过将分隔壁设定为具有足够的高度，就可能使得压力生成腔的液体容量具有预定值。因为在很多情况下凹槽形状一般都是细长的，所以分隔壁的长度也相应增加。因此，为了均一地维持液体容量，在整个长度上精确地制造分隔壁是很重要的。
同时，按照如上所述的相关技术的记录头，因为硅和金属之间的线性膨胀率的差异很大，所以在将硅板、喷嘴板和弹性板各个构件粘到一起时，必须在比较低的温度下花费很长时间粘接各个构件。因此，难以实现生产率的提高从而引起增加生产成本的因素。因此，已经尝试过通过塑性加工在金属制成的板上形成压力生成腔，但是，因为压力生成腔极小并且墨水供应端口的流动通道宽度需要比压力生成腔的窄，所以所述塑性加工是困难的，因此造成了一个问题，即生产效率的提高难以实现。
发明内容
因此，本发明的目的是高精度地形成具有足够高度的分隔壁，以高精度地获得相邻压力生成腔的凹槽形状。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种制造液体喷射头的方法，该液体喷射头通过在液体中产生压力波动来喷射液滴，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述方法包括如下步骤提供金属板构件，其具有将作为所述公共液体池的一部分的至少一个通孔；提供第一模，在该第一模中，多个第一突起以固定间距排列在第一方向上，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；提供第二模，在该第二模上安放所述板构件；将调控构件插入到所述通孔中；以及进行第一锻造加工，其中，所述第一突起被压向所述板构件第一面中在第二方向上靠近所述通孔的第一区域，所述第一突起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上受压，以产生所述板构件中的材料到限定在所述第一突起之间的间隙之中的塑性变形，同时由所述调控构件调控所述塑性变形，其中，由所述第一突起形成的多个凹槽以及由变形到所述间隙中的材料形成的多个分隔壁构成所述压力生成腔的一部分。
通过这种构造，因为朝向通孔的材料变形由调控构件调控，所以大量的材料变形到间隙中，从而可以获得具有足够高度的分隔壁。因此，可以保证用于高精度地调节压力生成腔的体积和形状的精加工裕量。
优选地，进行第二锻造加工，使得在进行所述第一锻造加工之前，在所述板构件的第一面上形成在所述第一方向上延伸的凹槽。所述第一区域位于所述凹槽和所述通孔之间。
在这种情况下，因为通过第二锻造加工在凹槽和其周围产生塑性硬化，所以还可以通过凹槽来调控材料的溢出变形。
这里，所述板构件形成有一对通孔，并且所述凹槽在所述通孔之间形成是优选的。
在这种情况下，因为可以形成通孔公用的凹槽，所以可以使得所获得的腔体形成板的结构很简单。
优选地，第二模包括以固定间距排列在所述第一方向上的多个第二突起，其中的每一个在所述第二方向上是细长的。这样进行所述第一锻造加工，使得所述第二突起通过所述板构件与所述第一突起相对。
这里，优选的是，所述第二突起中的每一个在其末端都设置有凹入部分，以在第二方向上延伸。
优选地，所述制造方法还包括如下步骤将所述板构件安放到具有平坦面的第三模上；以及进行第二锻造加工，其中，在所述平坦面通过所述板构件与所述第一突起相对的条件下，所述第一突起被压向所述板构件的所述第一区域。
这里，在将调控构件插入到所述通孔的情况下进行所述第二锻造加工是优选的。
在这种情况下，即使在进行精加工时也可以调控材料的溢出变形。
所述第三模包括在所述第二方向上排列的第三突起对，其中每一个在所述第一方向上是细长的并且具有平坦的末端面，这也是优选的。
优选地，所述制造方法还包括如下步骤对所述第一模、第二模和第三模中的至少一个的表面进行抛光；以及对所述被抛光的表面进行硬涂层。
在这种情况下，因为模的表面很平滑并且很硬，所以可以使材料沿着模表面平滑地移动，以到达模的预定部分(例如间隙)。因此，有效地保证分隔壁的足够高度。
这里，在所述抛光步骤中进行轮廓磨削是优选的。在这种情况下，即使在具有复杂形状的模的一部分中也可以进行精确的抛光。
涂覆类金刚石碳(DLC)膜作为硬涂层也是优选的。在这种情况下，因为模的表面涂覆有与金刚石等效的碳涂膜，所以可以利用高硬度提高耐磨性。此外，DLC涂膜具有低的动摩擦系数。因此，还可以顺利地实现与模接触的材料的变形，并且可以增加分隔壁的高度。此外，耐磨性优异，并且还可以防止模的损坏从而增加了模的使用寿命。
根据本发明，还提供了一种制造液体喷射头的方法，该液体喷射头通过在液体中产生压力波动来喷射液滴，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述方法包括如下步骤提供金属板构件，其具有将作为所述公共液体池的一部分的至少一个通孔；提供第一模，在该第一模中，多个第一突起以固定间距排列在第一方向上，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；提供第二模，在该第二模上安放所述板构件；进行第一锻造加工，其中，在所述板构件的第一面上形成在所述第一方向上延伸的凹槽，以在所述第二方向上靠近所述通孔；以及进行第二锻造加工，其中，所述第一突起被压向在所述通孔和所述凹槽之间的所述板构件的第一面中的第一区域，所述第一突起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上受压，以产生所述板构件中的材料到限定在所述第一突起之间的间隙之中的塑性变形，同时由所述凹槽调控所述塑性变形，其中，由所述第一突起形成的多个凹槽以及由变形到所述间隙中的材料形成的多个分隔壁构成所述压力生成腔的一部分。
优选地，所述制造方法还包括如下步骤对所述第一模和第二模中的至少一个的表面进行抛光；以及对所述被抛光的表面进行硬涂层。
这里，在所述抛光步骤中进行轮廓磨削，并且涂覆类金刚石碳膜作为硬涂层是优选的。
根据本发明，还提供了一种用于制造通过在液体中产生压力波动来喷射液滴的液体喷射头的装置，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述装置包括第一模，在该第一模中，在第一方向上以固定间距排列有多个第一突起，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；第二模，在该第二模上安放板构件，所述板构件具有至少一个将作为公共液体池的一部分的通孔；调控构件，其适于插入到所述通孔中；施压构件，在所述调控构件插入所述通孔的情况下，所述压构件可操作来将所述第一突起压向所述板构件的第一面中在所述第二方向上靠近所述通孔的第一区域，其中所述第一突起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上受压，以产生所述板构件中的材料到限定在所述第一突起之间的间隙之中的塑性变形，并且由所述调控构件调控所述塑性变形；以及由所述第一突起形成的多个凹槽和由变形到所述间隙中的材料形成的多个分隔壁构成所述压力生成腔的一部分。
优选地，所述第二模包括以固定间距排列在所述第一方向上的多个第二突起，其中的每一个在所述第二方向上是细长的；以及所述第一突起受压以通过所述板构件与所述第二突起相对。
优选地，对所述第一模和第二模中的至少一个的表面进行抛光，并在所述被抛光的表面上提供硬涂层。
这里，所述表面通过轮廓磨削进行抛光，并且提供类金刚石碳膜作为硬涂层是优选的。
根据本发明，提供了一种用于锻造将作为液体喷射头的一部分的金属板构件的冲头，其中所述液体喷射头通过在液体中产生压力波动来喷射液滴，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述冲头包括第一模，适于与所述板构件的第一面相对；第二模，适于与所述第一面相对的所述板组件的第二面相对；以及设置在所述第一模上的多个第一突起，其以固定间距在第一方向上排列，所述固定间距对应于相邻压力生成腔之间的间隔，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向上的第二方向上是细长的，其中，对所述第一模和第二模中的至少一个的表面进行抛光，并在所述被抛光的表面上提供硬涂层。
优选地，所述表面通过轮廓磨削进行抛光，并且提供类金刚石碳膜作为硬涂层。
根据本发明，还提供了一种液体喷射头，包括金属板构件，包括第一面，其形成有在第一方向上排列的多个凹槽，所述凹槽中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；第二面，其形成有在所述第一方向上排列的多个槽，所述槽中的每一个在所述第二方向上是细长的，以与所述凹槽中的每一个在第一方向上的中间部分相对；以及通孔，其在所述第二方向上靠近所述凹槽，以连接所述第一面和所述第二面；弹性板，其结合到所述板构件的所述第一面，以密封所述凹槽来形成所述压力生成腔；和喷嘴板，其结合到所述板构件的所述第二面，所述喷嘴板形成有从其中喷射液滴的多个喷嘴口，所述喷嘴口中的每一个与所述凹槽中的一个在所述第一方向上的所述中间部分相连通，其中所述通孔将作为公共液体池与各个凹槽连通。
通过这种构造，形成与喷嘴口以及压力生成腔连通的通道，以与通过锻造加工形成的槽交叠。因为可以使得相邻通道之间的部分平坦，所以可以通过粘合剂可靠地进行喷嘴板与板构件之间的结合。
优选地，在所述板构件的第一面上形成在所述第一方向上延伸的凹槽，并且在所述多个凹槽和所述通孔之间形成凹槽。
在这种情况下，凹槽增加了所述多个凹槽附近板构件的刚度。因此，可以获得没有例如弯曲的异常变形、具有高精度的板构件。因此，将弹性板和喷嘴板结合到板构件，从而可以高精确度地组装墨水喷射头。
通过参照附图对优选示例性实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将会变得更清楚，其中图1是根据本发明第一实施例的分解的墨水喷射记录头的透视图；图2是墨水喷射记录头的剖面图；图3A和3B是用于解释振动器单元的视图；图4是腔体形成板的平面图；图5A是图4中X部分的放大图；图5B是沿图5A中线VB-VB的剖面图；图5C是沿图5A中线VC-VC的剖面图；图6是弹性板的平面图；图7A是图6中Y部分的放大图；图7B是沿图7A中线VIIB-VIIB的剖面图；图8A和8B是用于解释用于形成细长凹槽部分的阳模的视图；图9A和9B是用于解释用于形成细长凹槽部分的阴模的视图；图10A到图10C是用于解释形成细长凹槽部分的步骤的视图；图10D是说明阴模和阳模之间的位置关系的示意图；
图11是示出了阳模与待加工材料之间的关系的透视图；图12A是根据本发明一个实施例的预制阴模的透视图；图12B和12C是示出了初级成型的剖面图；图12D是沿图12C中的线XIID-XIID的剖面图；图13A是根据本发明一个实施例的精制阴模的透视图；图13B和13C是示出了次级成型的剖面图；图13D是沿图13C中的线XIIID-XIIID的剖面图；图14A是预制阴模中的一个突起的放大图；图14B是预制阴模的第一改进实例的放大图；图14C是预制阴模的第二改进实例的放大图；图14D是预制阴模的第三改进实例的放大图；图14E是预制阴模的第四改进实例的放大图；图14F是预制阴模的第五改进实例的放大图；图14G是图14F的预制阴模的剖面图；图14H是沿图14A中的线XIVH-XIVH的剖面图；图14I是沿图14A中的线XIVI-XIVI的剖面图；图15是示出了锻造加工是如何进行的平面图；图16A和16B是进行预加工的金属条板的剖面图；图16C是进行了锻造加工的金属条板的剖面图；图17A是用于进行锻造加工的装置的剖面示意图；图17B是包含在图17A的装置中的阳模的透视图；图18是图17A的装置的重要部分的放大剖面图；图19A是沿图18中线XIX-XIX的剖面图，示出了进行预制加工的情况；图19B是沿图18中线XIX-XIX的剖面图，示出了进行精制加工的情况；图20是解释在金属条板上形成的调控凹槽的作用的放大剖面图；图21A是示出了在图17B的阳模上的一个突起的初始状态的视图；图21B是示出了进行了抛光的突起的视图；
图21C是示出了在其上涂覆了硬涂层的突起的视图；以及图22是解释根据本发明第二实施例的喷墨记录头的剖面图。
具体实施例方式
以下将参照附图描述本发明的实施例。首先将描述液体喷射头的构造。
因为本发明优选应用于喷墨记录装置的记录头，所以在实施例中示出作为液体喷射头的代表性的例子的上述记录头。
如图1和图2所示，根据本发明第一实施例的记录头1大致由罩壳2、包含在罩壳2内部的振动器单元3、结合到罩壳2的前端面的流动通道单元4、布置到罩壳2的后端面上的连接板5、固定到罩壳2的后端面的供应针单元6构成。
如图3A和3B所示，振动器单元3大致由压电振动器组7、与压电振动器组7相结合的固定板8和用于为压电振动器组7提供驱动信号的柔性电缆9。
压电振动器组7具有被形成为一行的多个压电振动器10。各个压电振动器10由位于所述行两端的一对伪振动器10a和布置在伪振动器10a之间的多个驱动振动器10b构成。此外，各个驱动振动器10b被分割成具有极细的宽度(例如大约50μm到100μm)的梳状，因而提供有180个。
此外，伪振动器10a具有比驱动振动器10b足够宽的宽度，并且具有保护驱动振动器10b免受撞击等的功能以及将振动器单元3定位到预定位置的导引功能。
通过将每个压电振动器10的固定端部分结合到固定板8上，使其自由端部分突起到固定板8的前端面的外侧。即每个压电振动器10以悬臂的方式被支撑在固定板8上。此外，各个压电振动器10的自由端部分由交替层叠的压电体和内电极构成，以通过在相对的电极之间施加电势差来在元件的纵向上延伸或收缩。
将柔性电缆9电连接到压电振动器10的固定端部分的侧面，构成与固定板8相对的侧面。此外，柔性电缆9的表面安装有用于控制的IC11以驱动压电振动器10等。此外，用于支撑各个压电振动器10的固定板8是板状构件，其具有能够承受来自压电振动器10的反作用力的刚度，因此优选使用不锈钢板等的金属板。
罩壳2是由环氧类树脂等的热固性树脂模制成型的块状构件。这里，罩壳2由热固性树脂模制成型是因为热固性树脂具有高于普通树脂的机械强度，它的线性膨胀系数小于普通树脂，因此随环境温度的变形度小。此外，罩壳2的内部形成有能够容纳振动器单元3的容器腔12和构成墨水流动通道的一部分的墨水供应通道13。
容器腔12是具有能容纳振动器单元3的尺寸的中空部分。在容器腔12的前端侧的一部分，形成阶梯部分以使固定板8的前端面与其接触。
墨水供应通道13沿着罩壳2的高度方向穿透罩壳2以使其前端与凹槽15连通。此外，墨水供应通道13的后端部分被形成在从罩壳2的后端面突起的连接端口16的内部。
连接板5是形成有给记录头1输送各种信号的电线的布线板，并且具有能够连接信号电缆的连接器17。此外，连接板5被布置在罩壳2的后端面上，并且通过焊接等与柔性电缆9的电线相连接。此外，来自控制装置(未画出)的信号电缆的前端插入连接器17。
供应针单元6是与墨盒(未画出)相连接的部分，大致由针座18、墨水供应针19和过滤器20构成。
墨水供应针19是插入到墨盒中用于引入存储在墨盒中的墨水的部分。墨水供应针19的末梢部分锐化成圆锥状以便于插进墨盒。此外，末梢部分钻有多个用于连通墨水供应针19的内部和外部的墨水引入孔。此外，因为根据本实施例的记录头可以喷射两种类型的墨水，所以提供了两个墨水供应针19。
针座18是用于固定墨水供应针19的构件，其表面形成有用于两个墨水供应针19的基座21，用于固定墨水供应针19的近端部分。基座21依照墨水供应针19的底面形状制造成圆形。此外，基座底面的大致中心部分形成有在针座18的板厚度方向上穿透的墨水排出端口22。此外，针座18在侧向延伸出有凸缘部分。
过滤器20用来阻止墨水内部的异物如灰尘、模制成型过程中的毛刺等从此处通过，过滤器20由例如具有精细网格的金属网构成。过滤器20粘附在形成于基座21内部的过滤器支撑槽上。
此外，如图2所示，供应针单元6被布置在罩壳2的后端面。在这种布置状态下，供应针单元6的墨水排出端口22和罩壳2的连接端口16通过密封环23以液体密封的状态相互连通。
下面将解释上述的流动通道单元4。流动通道单元4是由如下结构构成的，其中喷嘴板31结合到腔体形成板30的一个面上，弹性板32结合到腔体形成板30的另一个面上。
如图4所示，腔体形成板30是由金属制成的板状构件，此板状构件形成有每一个都形成有连通端口34的经过排列的细长凹槽部分33；以及用于形成公共墨水池14的空隙35。空隙35中的每一个都设置为在细长凹槽部分33的排列方向上延伸的通孔。图15还示出了将在后面描述的相同的空隙35。根据实施例，腔体形成板30是通过加工由镍制成的厚度为0.35mm的金属基材而制造的。
此处将解释选择镍制金属基材的原因。第一个原因是镍的线性膨胀系数与构成喷嘴板31和弹性板32的主要部分的金属(如下面将提到的实施例中的不锈钢)的线性膨胀系数基本相同。就是说，当构成流动通道单元4的腔体形成板30、弹性板32和喷嘴板31的线性膨胀系数基本相同时，在加热和粘附各个构件时，各个构件是均匀膨胀的。
因此，难以产生由膨胀率的差异引起的翘曲等机械应力。所以，即使当粘附温度设定为高温时，各个构件仍可以相互粘附而不产生问题。此外，即使当在操作记录头1中压电振动器10产生热量，并且流动通道单元4被热量所加热时，构成流动通道单元4的各个构件30、31和32仍均匀膨胀。因此，即使当反复进行伴随起动记录头1的加热和伴随停用记录头1的降温时，也难以在构成流动通道单元4的各个构件30、31和32中引起剥落等的缺陷。
第二个原因是镍具有优异的抗腐蚀性。就是说，在这类的记录头1中，优选使用含水的墨水，所以重要的是即使当记录头1与水长时间接触后仍不会引起锈蚀等蚀变。在这方面，镍类似于不锈钢，具有极好的抗腐蚀性，锈蚀等蚀变难以发生。
第三个原因是镍具有良好的延展性。即如后面将提到的，在制造腔体形成板30时，是通过塑性加工(如锻造)来进行制造的。此外，形成在腔体形成板30中的细长凹槽部分33和连通端口34的形状极小，并需要高尺寸精度。当镍用作金属基材时，因为镍的延展性好，所以细长凹槽部分33和连通端口34即使通过塑性加工也可以以高尺寸精度来形成。
此外，对于腔体形成板30，当线性膨胀系数的条件、抗腐蚀性的条件和延展性的条件得到满足时，腔体形成板30也可以由镍之外的金属构成。
细长凹槽部分33是构成压力生成腔29的沟槽状的凹槽部分，由直线形的凹槽构成，如在图5A中放大所示。根据实施例，180个沟槽被并排排列，其中每个沟槽宽约0.1mm，长约1.5mm，深约0.1mm。细长凹槽部分33的底面通过在沿着深度方向(即深度侧)行进时减少其宽度来凹成V形。将底面凹成V形以增加分隔相邻压力生成腔29的分隔壁28的刚度。即，通过将底面凹成V形，分隔壁28近端部分的壁厚度被加厚以增加分隔壁28的刚度。此外，当分隔壁28的厚度增加时，来自相邻的压力生成腔29的压力变化的影响就难以起作用。即来自相邻的压力生成腔29的墨水压力的变化难以传递。此外，通过将底面凹成V形，细长凹槽部分33可以通过塑性加工(以后将提到)以优异的尺寸精度来形成。此外，凹槽部分33内面之间的角度为例如约90度，尽管这是由加工条件所决定的。
此外，因为分隔壁28的末端部分的壁厚度极薄，所以即使密集地形成各个压力生成腔29，仍能保证所需的容量。
细长凹槽部分33的两个纵向末端部分向深度侧行进时都向下朝内侧倾斜。两个末端部分都以这种方式构成，以通过塑性加工以优异的尺寸精度来形成细长凹槽部分33。
此外，相邻于行的两端的细长凹槽部分33，形成有单独的伪凹槽36，此伪凹槽36具有宽于细长凹槽部分33的宽度。伪凹槽部分36是沟槽状的凹槽部分，此凹槽部分构成与墨滴的喷射无关的伪压力生成腔。根据实施例的伪凹槽部分36由宽约0.2mm，长约1.5mm，深约0.1mm的沟槽构成。此外，伪凹槽部分36的底面被凹成W形。这也是为了增加分隔壁28的刚度，并通过塑性加工以优异的尺寸精度形成伪凹槽部分36。
此外，一行凹槽33a由各个细长凹槽部分33和一对伪凹槽部分36构成。根据实施例，形成如图4所示的两行凹槽33a。即，设置两对凹槽行33a和空隙35。
将连通端口34形成为沿着板厚度方向从细长凹槽部分33的一端穿透的小通孔。连通端口34对应于各个细长凹槽部分33被分别形成，并且在一个凹槽部分行中形成180个。本实施例中连通端口34的开口形状是矩形并且由第一连通端口37和第二连通端口38构成，第一连通端口37在腔体形成板30中从细长凹槽部分33的一侧到达板厚度方向上的中间位置，第二连通端口38从与细长凹槽部分33相对一侧的表面向上形成到板厚度方向上的中间位置。
此外，第一连通端口37和第二连通端口38的截面面积彼此不同，并且第二连通端口38的内部尺寸设置得比第一连通端口37的内部尺寸稍小。这是由于通过挤压来制造连通端口34而引起的。腔体形成板30通过加工厚度为0.35mm的镍板而被制造，即使减去凹槽部分33的深度，连通端口34的长度也等于或者大于0.25mm。此外，连通端口34的宽度需要比细长凹槽部分33的凹槽宽度小，被设定为小于0.1mm。所以，当连通端口34将要通过一次加工就完成冲制时，阳模(冲头)由于其深宽比而被弄弯。
所以，在实施例中，加工分为两个步骤。在第一步中，第一连通端口37在板厚度方向的一半形成，在第二步中，形成第二连通端口38。后面将描述此连通端口34的加工工艺。
此外，伪凹槽部分36形成有伪连通端口39。与上述连通端口34相似，伪连通端口39包括第一伪连通端口40和第二伪连通端口41，并且第二伪连通端口41的内部尺寸被设定为比第一伪连通端口40的内部尺寸小。
此外，虽然根据实施例，举例说明了连通端口34和伪连通端口39的开口形状是由矩形的细小通孔构成的，但本发明并不限于这种形状。例如，该形状可以由圆形开口的通孔或者多边形开口的通孔构成。
接下来，将解释上述弹性板32。弹性板32是本发明的一种密封板，例如由复合材料制造，此复合材料具有将一层弹性膜43层叠到支撑板42上的双层结构。根据实施例，采用不锈钢板作为支撑板42，PPS(聚苯硫醚)作为弹性膜43。
隔膜部分44是用来分隔部分压力生成腔29的部分。即，隔膜部分44密封细长凹槽部分33的开口面，并且与细长凹槽部分33一起形成压力生成腔29。如7A所示，隔膜部分44具有与细长凹槽部分33对应的细长形状，并对每一个细长凹槽部分33都形成为一个密封区域来密封细长凹槽部分33。具体地说，隔膜部分44的宽度被设定为与细长凹槽部分33的沟槽宽度基本相等，并且隔膜部分44的长度被设定为比细长凹槽部分33的长度稍短。就长度而言，长度被设定为细长凹槽部分33的长度的大约三分之二。此外，如图2所示，就隔膜部分44的形成位置而言，隔膜部分44的一端与细长凹槽部分33的一端(连通端口34一侧的末端)对齐。
如图7B所示，通过蚀刻等方法去除支撑板42的与细长凹槽部分33对应的部分以仅仅留下弹性膜43，来制造隔膜部分44，并且环的内部形成岛状部分47。岛状部分47是用来与压电振动器10的末端面相结合的部分。
墨水供应端口45是用来连通压力生成腔29和公共墨水池14的孔，并且穿透弹性板32的板厚度方向。与隔膜部分44相似，墨水供应端口45也对于每个细长凹槽部分33在对应于细长凹槽部分33的位置被形成。如图2所示，墨水供应端口45在对应于与连通端口34相对一侧的细长凹槽部分33另一端的位置上钻孔而成。此外，墨水供应端口45的直径被设定为比细长凹槽部分33的沟槽宽度小得多。根据实施例，墨水供应端口45由23μm的小通孔构成。
以这种方式用小通孔构成墨水供应端口45的原因是，在压力生成腔29和公共墨水池14之间提供流动通道阻力。即，根据记录头1，通过利用施加给压力生成腔29内墨水的压力变化来喷射墨滴。因此，为了高效地喷射墨滴，很重要的是尽可能阻止压力生成腔29内的墨水压力逃逸到公共墨水池14的一侧。从这个观点出发，墨水供应端口45由小通孔构成。
此外，当如实施例中墨水供应端口45由通孔构成时，具有易于加工且获得高尺寸精度的优点。即，墨水供应端口45是通孔，能够通过激光加工进行制造。因此，即使小直径也能够以高精度进行制造，并且操作也容易。
构成弹性板32的支撑板42和弹性膜43并不限于所述实例。例如，聚酰亚胺可以被用作弹性膜43。
接下来，将解释上述的喷嘴板31。喷嘴板31是由金属制成的板状部件，该金属板上以对应点形成密度的间距排列着多个喷嘴口48。根据实施例，一个喷嘴行由总共180个喷嘴口48排列构成，并且形成两行喷嘴，如图2所示。
此外，当将喷嘴板31与腔体形成板30的另一面结合时，即与和弹性板32相对一侧的表面结合时，各个喷嘴口48对着相应的连通端口34。
具有上述结构的记录头1包括从墨水供应针19到公共墨水池14的公共墨水流动通道，和从公共墨水池14通过压力生成腔29到达每个喷嘴口48的单独墨水流动通道。此外，存储在墨盒中的墨水从墨水供应针19被引入，并通过公共墨水流动通道而被存储在公共墨水池14中。存储在公共墨水池14中的墨水通过单独墨水通道从喷嘴口48中被喷射出去。
例如，当压电振动器10被压缩的时候，隔膜部分44被拉向振动器单元3的那一侧以使压力生成腔29膨胀。通过此膨胀，压力生成腔29内部处于负压之下，公共墨水池14内的墨水通过墨水供应端口45流进每个压力生成腔29。此后，当压电振动器10被伸展的时候，隔膜部分44被推到腔体形成板30的那一侧以使压力生成腔29收缩。通过此收缩，压力生成腔29内的墨水压力上升，并从对应的喷嘴口48中喷射出墨滴。
根据记录头1，使压力生成腔29的底面(细长凹槽部分33)以V形凹入。所以，用来分隔相邻压力生成腔29的分隔壁28的近端部分的壁厚比其末端部分的壁厚大。从而，厚壁28的刚度可以被增加。因此，在喷射墨滴的时候，即使当压力生成腔29内产生了墨水压力变化时，此压力变化也很难被传递到相邻的压力生成腔29。结果，可以防止所谓的相邻串扰并且可以稳定墨滴的喷射。
根据实施例，提供有与墨滴喷射无关、并与位于行末端部分的压力生成腔29相邻的伪压力生成腔(即，由伪凹槽部分36和弹性板32分隔出的中空部分)，对于在两端的压力生成腔29，其一侧形成有相邻的压力生成腔29，其另一侧形成有伪压力生成腔。所以，对于位于行末端部分的压力生成腔29，可以使分隔压力生成腔29的分隔壁的刚度与行中间的其它压力生成腔29的分隔壁的刚度相等。结果，同一行上的所有压力生成腔29的墨滴喷射特性能够彼此相等。
对于伪压力生成腔，其在排列方向上的宽度比各个压力生成腔29的宽度大。换句话说，伪凹槽部分36的宽度比细长凹槽部分33的宽度要大。因此，行末端部分的压力生成腔29和行中间的压力生成腔29的喷射特性彼此能够高精度地相等。
接下来，将解释制造记录头1的方法。因为所述制造方法的特征在于制造腔体形成板30的步骤，所以将主要给出对制造腔体形成板30的步骤的解释。
制造腔体形成板30的步骤包括制造细长凹槽部分33的步骤和制造连通端口34的步骤，其中后一步骤是由顺序模(progressive die)来进行的。
在细长凹槽部分形成步骤中，使用了如图8A和图8B所示的阳模51以及如图9A和图9B所示的阴模。阳模51是用于形成细长凹槽部分33的模。阳模上排列有用于形成细长凹槽部分33的、且数目与细长凹槽部分33的数目相同的突起53。此外，在排列方向上位于两端的突起53也设置有用于形成伪凹槽部分36的伪突起(未画出)。如图8B所示，突起53的末端部分53a从其中间沿宽度方向以约45度角逐渐变细。因此，从其长度方向看，末端部分53a锐化成V形。此外，如图8A所示，末端部分53a的两个纵向端都以约45度角逐渐变细。因此，突起53的末端部分53a形成为两端逐渐变细的三角柱形状。
此外，阴模52在其上面的形成有多个突起54。突起54用于辅助形成分隔相邻压力生成腔29的分隔壁，并且位于细长凹槽部分33之间。突起54为四角柱形状，其宽度设置为稍窄于相邻压力生成腔29之间的间隙(间壁的厚度)，其高度设置为与其宽度相同。突起54的长度设置为与细长凹槽部分33(突起53)的长度相同。
将阳模51称为第一模51a，将阴模52称为第二模52a。如图10D所示，在第二模52a上设置大量突起54(点划线)，以使其在其长度方向上具有与突起53(实线)的长度几乎相等的长度，并且突起53和突起54具有相对的位置关系。由于这种位置关系，当材料(腔体形成板30)在第一模51a和第二模52a之间受压时，存在于突起53和突起54之间的材料的受压量被最大化。
在细长凹槽部分形成的步骤中，首先，如图10A所示，条板55安放在阴模52的上面，阳模51被布置在条板55的上侧。接着，如图10B所示，阳模51向下移动以推动突起53的末端部分进入条板55。此时，因为突起53的末端部分53a锐化成V形，末端部分53a可以被坚固地推进条板55中而不会弯曲。如图10C所示，突起53被沿着板的厚度方向推进到条板55的中部。
通过推动突起53，条板55的一部分变形(flow)以形成细长凹槽部分33。此时，因为突起53的末端部分53a锐化成V形，所以即使具有很小形状的细长凹槽部分33也可以以高尺寸精度形成。即，被末端部分53a推动的条板55的部分平滑地变形，所要形成的细长凹槽部分33依照突起53的形状被形成。此外，因为末端部分53a的两个纵向端都逐渐变细，所以由所述部分推动的条板55也平滑地变形。因此，细长凹槽部分33的纵向的两端部分也都以高尺寸精度形成。
因为对突起53的推动停止于板厚度方向的中间，所以可以使用厚于形成通孔情况下的条板55。因此，腔体形成板30的刚度可以增加，墨水喷射特性可以得到提高。此外，腔体形成板30可以容易地处置并且所述操作对于增加平面精确性也是有益的。
条板55的一部分通过突起53的挤压上升到相邻的突起53之间的空隙中。因为突起53和突起54具有如上所述的相对位置关系，所以在突起53和突起54之间的条板55受压最大。因此，条板55可以有效地被引入突起53之间的空隙(间隙53b)，并且突起(即分隔壁28)可以很好地形成。
在室温下通过阳模51和阴模52对条板(材料)55进行塑性加工。此外，以同样的方式在室温下进行将在下面描述的塑性加工。
基本上如上所述地形成细长凹槽部分33。细长凹槽部分33的形成精度尤其是如何成型分隔壁28是非常重要的。为了符合这些要求，在本发明中，调控腔体形成板30(条板55)的塑性变形以形成合适的分隔壁部分28。同时，使锻造冲头包括包含预制模和精制模的第二模和第一模，并且使第二模具有特定的形状以形成合适的分隔壁28。
如图11所示，大量的成型冲头51b被布置在阳模51a即第一模中。为了形成细长凹槽部分33，成型冲头51b被拉长以形成突起53c。以预定的间距平行地布置突起53c。为了形成分隔壁28，在成型冲头51b之间提供间隙53b(见图12B)。图12C中示出了将第一模51a推入作为被加工客体的腔体形成板30(条板55)的状态。
在此实施例中，通过预制模56使材料(条板)55变形至间隙53b中，且通过精制模57使材料55在间隙53b中的分布尽可能地接近正态。因而，在间隙53b的纵向上，使材料至间隙53b中的变形量为最直的状态，这对那些该部分被用作部件如液体喷射头1压力生成腔29的分隔壁28的情况来说是便利的。
下面将详细描述第二模52a的结构和操作。
如图12A所示，在阴模52a即第二模中，每个突起54在对应于突起53c的纵向中间部分的部分形成有凹入部分54a。预制模56具有突起54，突起54与间隙53b相对，并具有与间隙53b的长度几乎相同的长度。
图14A示出了突起54中的一个，其中凹入部分54a形成在所述突起纵向的中间部分。
突起54的凹入部分54a在纵向上的长度被设为突起54的长度的约2/3或更小。其优选为突起54的长度的1/2或更小。突起54的间距被设为0.14mm。突起54的间距被设为0.3mm或更小，所以在组件如液体喷射头的锻造加工中可进行更加合适的预制。间距优选0.2mm或更小，更优选的是0.15mm或更小。此外，至少突起54的凹入部分54a具有平滑精加工的表面。对于精加工，合适的是镜面精加工，此外，可以进行镀铬加工。
图14B示出了预制模56的第一改进实例，其中凹入部分54a形成有平坦面。图14C示出了预制模56的第二改进实例，其中只有凹入部分54a的底角是弯曲的。图14D示出了预制模56的第三改进实例，其中凹入部分54a形成有倾斜的平坦侧面和平坦底面。图14E示出了预制模56的第四改进实例，其中凸起部分54b基本限定在其两侧的两个凹入部分54a。图14F示出了预制模56的第五改进实例，其中使图14E中示出的凸起部分54b的顶部变平。因为凹入部分54a是通过去除脊状突起54的一部分形成的，如图14H和14I所示，所以突起54的顶面在凹入部分54a被制成平坦的。
当突起54为楔形并具有尖端部分时，依据材料55的移动条件，可以如图14G所示形成平坦的顶表面54c或圆形的末端部分。
在使用预制模56进行初级成型后，使用精制模57。如图13A所示，精制模57形成有位于凹入部分57b两侧的平坦表面57a。平坦表面57a和凹入部分57b在精制模57的整个纵向延伸。凹入部分57b位于与预制模56中的突起54的凹入部分54a相对应的部分。
在每一个平坦表面57a的两个纵向端部都设置有斜面57c，这样使得更靠近端部的部分更低。
将第一模51a和第二模52a安装到普通的锻造装置(未示出)上，其中，模进行前进或后撤操作，并且在模51a和52a两者之间提供腔体形成板30(材料条板55)，并顺序进行加工。此外，通过制成一组预制模56和精制模57来构成第二模52a。因此，将预制模56和精制模57靠近地布置到渐进类型的锻造装置从而顺序移动腔体形成板30是合适的。
接着，将描述由第一模51a和第二模52a构成的锻造冲头的操作。
图12B示出了在材料(条板)55在第一模51a和第二模52a之间马上就要受压之前得到的状态。当如图12C和图12D所示将突起54压入材料55时，使材料变形至间隙53b之中，以便预制分隔壁28。
顺便地说，第二模52a被提供有具有小高度的中间部分的凹入部分54a。在靠近处于凹入部分54a两侧的第二模52a的末端的部分56b中(见图12D)，模51a和模52a两个模之间的距离D1小于形成凹入部分54a的所述中间部分之间的距离D2。在此狭窄部分，材料的加压量增加，因此受压的材料变形，以便在几乎与加压方向正交的方向被向外推挤。就是说，材料被朝向凹入部分54a移动，其中在凹入部分54a中加压量较小。换句话说，凹入部分54a起到提供溢出材料55进入的地方的作用。这样的材料运动主要在突起53c或间隙53b的纵向上进行，因此材料55的一部分成为突入凹入部分54a的凸出部分55a。
此外，由于突起54的足够的高度的作用，更大量的材料55被确实地推挤至间隙53b之中。在被设置成这样的预制状态的分隔壁28中，如图12D所示形成低部分28a和高部分28b。制造这样的高度差异是因为大量的在末端部分56b受压的材料55变形至凹入部分54a，而同时大量的材料55变形至间隙53b之中。
此外，因为突起53c以预定间距排列，所以使得在突起53c的横向上由压配合操作引起的材料的塑性变形在变形方向上和变形量上都很均一。
因为如上构造的变形到间隙53b中的材料55构成细长凹槽部分33的分隔壁28，所以可以精确地形成细长凹槽部分33的形状。一般使用各向异性蚀刻方法来形成这种微小结构。因为这种方法需要大量的加工工时，所以在制造成本方面是很不利的。另一方面，如果对例如镍的金属材料使用锻造冲头，那么就可以大大减少加工工时。此外，因为可以进行使每一个细长凹槽部分33都具有相同容量的加工，所以在将要形成液体喷射头的压力生成腔的情况下，可以稳定液体喷射头的喷射性能。
当图12C和图12D所示的初级成型完成时，如图13B所示，材料被移动至第一模51a和精制模57之间，并且如图13C所示，在此被模51a和模52a两者加压。平坦表面57a增加变形至间隙53b之中的材料55的量，因此增加了低部分28a的高度。顺便地说，因为凸出部分55a被容纳在凹入部分57b之中，且不受来自精制模57的压力，所以高部分28b的高度几乎不变。因此，如图13D所示，分隔壁28的高度最终变得几乎一致。
在精制形成阶段，因为斜面57c被形成，所以使得在所有的间隙53b中，变形至每个间隙53b之中的材料55的量尽可能一致。即，在突起53的布置方向上从突起53的行列的中心部分至其两端，材料55逐渐地变形，因此由于塑性变形的累积，材料的末端附近部分变厚。因为厚部分被减低的斜面57c加压，所以可以防止厚部分中的材料过度地变形至间隙53b之中。因此，在所有的间隙53b中，材料55的变形量可以尽可能的一致。
通过在进行如上所述的塑性加工时抑制材料的变形，可以实现本发明的目的。下面将参照图15至图21对此进行描述。
图15示出了材料条板55在锻造装置中被向前传递的状态。虽然在图中没有示出，但是在预制阶段63部分中提供第二模52a的预制模56，在精制阶段64部分中提供第二模52a的精制模57。
在进行预制之前，在阶段63和64的上游(图15的左侧)执行预加工。预加工包括形成与细长凹槽部分33行平行延伸的细长调控凹槽65(见图16A)，以及冲制将作为公共墨水池14的空隙35(见图16B)。通过压制形成调控凹槽65，在材料条板55的相反一侧的表面上出现凸出部分66。
图17A示出了用于进行预制步骤和精制步骤的锻造装置。图16B中示出的经过预加工的材料条板55安放在预制模56(精制模57)上，并且由压垫67压住以限制材料条板55的移动。两个调控构件68被安装在连接板69上，以在竖直方向上彼此平行地延伸。将调控构件68中的每一个构造为无间隙地插入空隙35，同时穿过形成在压垫67中的引导孔70以及形成在第二模52a(预制模56和精制模57)中的引导孔71。
将在其上交替排列有突起53c和间隙53b的第一模51a安装到位于调控构件68之间的连接板69上。突起53c和间隙53b的排列方向垂直于图17A的纸面。调控凹槽65也在同一方向上延伸。第二模52a形成有凹槽72用于接纳突出66。
因为设置有两对细长凹槽部分33行33a和空隙35，并且在所述行33a之间形成有调控凹槽65，所以第一模51a形成有如图17B所示的叉状部分51a，这样，突起53c和间隙53b分别形成在分开的顶端上。当进行第一模51a的压制加工时，调控凹槽65被置于分开的顶端之间。
提供液压缸73用于驱动第一模51a和调控构件68上下移动，并将液压缸73的活塞杆74安装到耦合板69。调控构件68的顶端比第一模51a的顶端低，这样在调控构件68完全穿过材料条板55之后，即能在抑制材料条板55塑性变形的条件成熟之后，由第一模51a进行塑性加工。
当由于液压缸73的向上移动使调控构件68和第一模51a停在与预制模56分开的位置上时，图16B中示出的预加工材料条板55使得空隙35与引导孔71相配，并且材料条板55被安放到预制模56上，然后压垫67将材料条板55紧紧压在预制模56上。当调控构件68和第一模51a向下移动时，调控构件68首先插入到空隙35中。在这种状态下，至少调控构件68的外围68a与材料条板55接触(见图18)。当第一模51a进一步向下移动时，突起53c切入调控凹槽65与调控构件68之间的区域，这样来实现预制，从而获得图16C所示的中间产品。
图19A示出了由第一模51a和预制模56进行的塑性加工，图19B示出了由第一模51a和精制模57进行的塑性加工。
在预制中，调控构件68阻碍材料条板55变形到细长凹槽部分33的行33a的一侧，而调控凹槽65阻碍材料条板55变形到行33a的另一侧。如果没有设置调控凹槽65，那么材料条板55就如图20中的虚线所示凸出，使得留在间隙53b中的材料条板55量减少。但是，根据调控凹槽65的设置，实际上有大量的材料条板55变形到间隙53b中。此外，通过塑性加工形成调控凹槽65。因此，在调控凹槽65上以及在其附近的材料条板55上在塑性加工中产生加工硬化。被硬化的部分进一步抑制了塑性变形。
此外，彼此相对的突起53c和54之间的材料条板55的受压量和变形量是最大的。因此，材料条板55大量变形到相邻突起53c之间的间隙53b中。换句话说，材料条板55在将形成的细长凹槽部分33的排列方向上几乎不移动。这样，进入间隙53b中的变形量进一步增加。因此，可以充分地保持在间隙53b中形成的分隔壁28的高度。
如上所述，因为调控凹槽65位于细长凹槽部分33的行33a之间，所以不仅通过设置单个调控凹槽65同时并有效地形成细长凹槽部分33的行33a，而且可以使所获得的腔体形成板30的结构很简单。
此外，调控凹槽65增加了细长凹槽部分33附近腔体形成板30的刚度。因此，可以增加腔体形成板30本身的刚度，来获得没有例如弯曲的异常形变的、具有高精度的腔体形成板30。因此，将弹性板32和喷嘴板31结合到腔体形成板30，从而可以高精确度地组装墨水喷射头。
在预制之后，对第一模51a和精制模57之间的条板材料55执行精加工。在具有平坦表面57a的精制模57中，在与预制模56的凹入部分54a相对应的部分中设置用于容纳在金属材料板55上形成的凸出部分55a的凹入部分57b。通过由平坦表面57a将材料条板55进一步压向突起53c，将进入间隙53b中的材料条板55在间隙53b的纵向上的变形高度设定为尽可能均一。这时，因此凸出部分55a容纳在提供空间的凹入部分57b中，所以与凸出部分55a相应量的材料条板55不会进入间隙53b中，而是有效地起到了使变形的高度均一的作用。
通过使调控构件68的外围68a承受材料条板55的溢出变形，来基本上实现抑制材料条板55变形的功能。因此，只要可以适当地承受材料条板55的溢出变形，就可以以任何方式来构造外围68a。
总之，当材料条板55(腔体形成板30)在两个模51a和52a之间受压时，通过调控构件68和调控凹槽65来抑制材料条板55的溢出变形。因此，大量的材料条板55变形进入间隙53b中，使得分隔壁28可以形成为具有足够的高度。因为细长凹槽部分33是在形成分隔壁28的同时形成的，所以可以充分地保持细长凹槽部分33的深度。可以调控这样形成的分隔壁28，使其在例如磨蚀加工的精加工中具有特定的高度。通过如上所述地保持具有足够高度的分隔壁28，就可以保证用于高精确度地调节压力生成腔29的体积和形状的精制裕量。
在间隙53b中形成的分隔壁28的高度主要取决于上面所述的模的形状。另一方面，通过改善模的表面条件可以更好地形成腔体形成板30。
至少在所述模表面的一部分上进行将在下面描述的模表面抛光和硬涂层。至少在第一模51a和第二模52a中的一个上进行上述处理。图21A示出了通过公知的放电加工技术形成的突起53c的初始状态。就通过触针方法测量的突起53c的表面粗糙度而言，不平度中线的平均粗糙度Ra是1.79μm，最大粗糙度Ry是12.6μm，而十点平均粗糙度Rz是7.8μm。
接下来，如图21B所示，通过具有1000#金刚石磨石的轮廓磨床对突起53c进行磨蚀精加工。进行同样测量后的结果是，Ra是0.95μm，Ry是7.7μm，Rz是4.9μm。可以肯定表面粗糙度被大大改善了。
如图21C所示，最后，通过DLC(类金刚石碳)涂膜实现硬涂层。通过预定的DLC涂膜装置以这样的方式进行膜形成工艺，使得DLC涂膜具有1.0±0.2μm的厚度。在涂覆DLC涂膜的状态下的表面粗糙度的值与进行磨蚀精加工之后获得的值相同。
结果，模的表面很平滑并具有高的硬度。因此，顺利地实现了材料条板55沿着模表面的移动，可以充分地进行材料条板55至例如第一模51a的间隙53b的模各部分中的塑性变形，这对于增加分隔壁28的高度是很有效的。
通过轮廓磨削(profile grinding)来实现磨蚀精加工。结果，直到具有复杂形状的模的一部分都可以获得具有高精确度的精加工表面。此外，对于硬涂层技术，形成DLC涂膜，使得模的表面涂覆有与金刚石等效的碳涂膜。结果，利用高硬度可以提高耐磨性。此外，DLC涂膜具有低的动摩擦系数。因此，还可以顺利地实现与模接触的材料条板55的变形，并且可以有利地增加分隔壁28的高度。此外，耐磨性优异，并且还可以防止模的损坏从而增加了模的使用寿命。
因为变形到如上构造的间隙53b中的材料55构成细长凹槽部分33的分隔壁28，所以可以精确地形成细长凹槽部分33的形状。一般使用各向异性蚀刻方法来形成这种微小结构。因为这种方法需要大量的加工工时，所以在制造成本方面是很不利的。另一方面，如果对例如镍的金属材料使用锻造冲头，那么就可以大大减少加工工时。此外，因为可以进行使每一个细长凹槽部分33都具有相同容积的加工，所以在将要形成液体喷射头的压力生成腔的情况下，可以稳定液体喷射头的喷射性能。
此外，形成与喷嘴口48以及压力生成腔29连通的连通端口34，以与通过锻造加工形成的槽75交叠。因为可以使得相邻连通端口34之间的部分平坦，所以可以通过粘合剂可靠地进行喷嘴板与板构件之间的结合。
作为第二个实例，图22中示出的记录头1’采用热生成元件61作为压力生成元件。根据实施例，具有柔性部分46和墨水供应端口45的密封板62被用来代替弹性板32，并且腔体形成板30的细长凹槽部分33的一侧被密封板62密封。此外，在压力生成腔29的内部热生成元件61被固定到密封板62的表面。通过由电线对其供电，热生成元件61产生热。
因为腔体形成板30、喷嘴板31等部件的其它构造与上述实施例的相似，所以省略了对其的解释。
在记录头1’中，通过供电给热生成元件61，压力生成腔29内部的墨水沸腾，由沸腾产生的气泡对压力生成腔29内部的墨水施压，因而墨滴被从喷嘴口48中喷射。
即使在记录头1’的情况中，因为通过金属的塑性加工制造腔体形成板30，所以也可以得到与上述的实施例相似的优点。
此外，虽然根据上述的实施例，已经示出了将本发明应用到用于喷墨记录装置中的记录头的实例，但是应用本发明的液体喷射头的对象不仅仅包括喷墨记录装置的墨水，还可以是胶水、指甲油(manicure)、导电液体(液体金属)等。
例如，本发明可应用于用于制造液晶显示器的彩色滤光片的彩色滤光片制造装置。在这种情况中，此装置的彩色材料喷射头是液体喷射头的一个实例。液体喷射装置的另一个实例是用于形成电极(如有机EL显示器或FED(场发射显示器)的电极)的电极形成装置。在这种情况中，此装置的电极材料(导电糊)喷射头是液体喷射头的一个实例。液体喷射装置的另一个实例是用于制造生物芯片的生物芯片制造装置。在这种情况中，此装置的生物有机物质喷射头和作为精确移液管使用的样品喷射头是液体喷射头的实例。本发明的液体喷射装置包括工业应用的其它工业液体喷射装置。
权利要求
1.一种制造液体喷射头的方法，其中所述液体喷射头通过在液体中产生压力波动来喷射液滴，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述方法包括如下步骤提供金属板构件，所述金属板构件具有将作为所述公共液体池的一部分的至少一个通孔；提供第一模，在所述第一模中，多个第一突起以固定间距排列在第一方向上，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；提供第二模，在所述第二模上安放所述板构件；将调控构件插入到所述通孔中；以及进行第一锻造加工，在所述第一锻造加工步骤中，所述第一突起被压向所述板构件第一面中在所述第二方向上靠近所述通孔的第一区域，所述第一突起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上受压，以产生所述板构件中的材料到限定在所述第一突起之间的间隙之中的塑性变形，同时由所述调控构件调控所述塑性变形，其中，由所述第一突起形成的多个凹槽以及由变形到所述间隙中的所述材料形成的多个分隔壁构成所述压力生成腔的一部分。
2.如权利要求1所述的制造方法，还包括进行第二锻造加工的步骤，在所述第二锻造加工步骤中，在进行所述第一锻造加工之前，在所述板构件的所述第一面上形成在所述第一方向上延伸的凹槽，其中，所述第一区域位于所述凹槽和所述通孔之间。
3.如权利要求1所述的制造方法，其中所述第二模包括以固定间距排列在所述第一方向上的多个第二突起，所述第二突起中的每一个在所述第二方向上是细长的；以及这样进行所述第一锻造加工，使得所述第二突起通过所述板构件与所述第一突起相对。
4.如权利要求2所述的制造方法，其中，所述板构件形成有一对通孔，并且所述凹槽形成在所述通孔之间。
5.如权利要求1所述的制造方法，还包括如下步骤将所述板构件安放到具有平坦面的第三模上；以及进行第二锻造加工，在所述第二锻造加工步骤中，在所述平坦面通过所述板构件与所述第一突起相对的条件下，所述第一突起被压向所述板构件的所述第一区域。
6.如权利要求5所述的制造方法，其中，在所述调控构件被插入到所述通孔中的条件下进行所述第二锻造加工。
7.如权利要求3所述的制造方法，其中，在所述第二突起中的每一个的末端设置有凹入部分，以使凹入部分在所述第二方向上延伸。
8.如权利要求5所述的制造方法，其中，所述第三模包括在所述第二方向上排列的第三突起对，其中每一个在所述第一方向上是细长的并且具有平坦的末端面。
9.如权利要求5所述的制造方法，还包括如下步骤对所述第一模、所述第二模和所述第三模中的至少一个的表面进行抛光；以及对所述被抛光的表面进行硬涂层。
10.如权利要求9所述的制造方法，其中，在所述抛光步骤中进行轮廓磨削。
11.如权利要求9所述的制造方法，其中，涂覆类金刚石碳膜作为硬涂层。
12.一种制造液体喷射头的方法，其中所述液体喷射头通过在液体中产生压力波动来喷射液滴，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述方法包括如下步骤提供金属板构件，所述金属板构件具有将作为所述公共液体池的一部分的至少一个通孔；提供第一模，在所述第一模中，多个第一突起以固定间距排列在第一方向上，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；提供第二模，在所述第二模上安放所述板构件；进行第一锻造加工，在所述第一锻造加工步骤中，在所述板构件的第一面上形成在所述第一方向上延伸的凹槽，以在所述第二方向上靠近所述通孔；以及进行第二锻造加工，在所述第二锻造加工步骤中，所述第一突起被压向在所述通孔和所述凹槽之间的所述板构件的所述第一面中的第一区域，所述第一突起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上受压，以产生所述板构件中的材料到限定在所述第一突起之间的间隙之中的塑性变形，同时由所述凹槽调控所述塑性变形，其中，由所述第一突起形成的多个凹槽以及由变形到所述间隙中的所述材料形成的多个分隔壁构成所述压力生成腔的一部分。
13.如权利要求12所述的制造方法，还包括如下步骤对所述第一模和所述第二模中的至少一个的表面进行抛光；以及对所述被抛光的表面进行硬涂层。
14.如权利要求13所述的制造方法，其中，在所述抛光步骤中进行轮廓磨削。
15.如权利要求13所述的制造方法，其中，涂覆类金刚石碳膜作为硬涂层。
16.一种用于制造通过在液体中产生压力波动来喷射液滴的液体喷射头的装置，其中所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述装置包括第一模，在所述第一模中，在第一方向上以固定间距排列有多个第一突起，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；第二模，在所述第二模上安放有板构件，所述板构件具有至少一个将作为公共液体池的一部分的通孔；调控构件，其适于插入到所述通孔中；施压构件，在所述调控构件插入所述通孔的情况下，所述施压构件可操作来将所述第一突起压向所述板构件的第一面中在所述第二方向上靠近所述通孔的第一区域，其中所述第一突起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上受压，以产生所述板构件中的材料到限定在所述第一突起之间的间隙之中的塑性变形，同时由所述调控构件调控所述塑性变形；以及由所述第一突起形成的多个凹槽和由变形到所述间隙中的所述材料形成的多个分隔壁构成所述压力生成腔的一部分。
17.如权利要求16所述的制造装置，其中所述第二模包括以固定间距排列在所述第一方向上的多个第二突起，其中的每一个在所述第二方向上是细长的；以及所述第一突起受压以通过所述板构件与所述第二突起相对。
18.如权利要求16所述的制造装置，其中，对所述第一模和所述第二模中的至少一个的表面进行抛光，并在所述被抛光的表面上提供硬涂层。
19.如权利要求18所述的制造装置，其中，所述表面通过轮廓磨削来抛光。
20.如权利要求18所述的制造装置，其中，提供类金刚石碳膜作为所述硬涂层。
21.一种用于锻造将作为液体喷射头的一部分的金属板构件的冲头，其中所述液体喷射头通过在液体中产生压力波动来喷射液滴，所述液体容纳在与公共液体池连通的多个压力生成腔中，所述冲头包括第一模，适于与所述板构件的第一面相对；第二模，适于与所述板构件的第二面相对，所述第二面与所述第一面相对；以及设置在所述第一模上的多个第一突起，其以固定间距在第一方向上排列，所述固定间距对应于相邻压力生成腔之间的间隔，所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向上的第二方向上是细长的，其中，所述第一模和第二模中的至少一个的表面被抛光，并在所述被抛光的表面上提供有硬涂层。
22.如权利要求21所述的冲头，其中，所述表面通过轮廓磨削来抛光。
23.如权利要求21所述的冲头，其中，提供类金刚石碳膜作为所述硬涂层。
24.一种液体喷射头，包括金属板构件，包括第一面，其形成有在第一方向上排列的多个凹槽，所述凹槽中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；第二面，其形成有在所述第一方向上排列的多个槽，所述槽中的每一个在所述第二方向上是细长的，以与所述凹槽中的每一个的第一方向上中间部分相对；以及通孔，其在所述第二方向上靠近所述凹槽，以连接所述第一面和所述第二面；弹性板，其结合到所述板构件的所述第一面，以密封所述凹槽来形成所述压力生成腔；以及喷嘴板，其结合到所述板构件的所述第二面，所述喷嘴板形成有从其中喷射液滴的多个喷嘴口，所述喷嘴口中的每一个与所述凹槽中的一个在所述第一方向上的所述中间部分相连通，其中将作为所述公共液体池的所述通孔与所述各个凹槽连通。
25.如权利要求24所述的液体喷射头，其中，在所述板构件的所述第一面上形成在所述第一方向上延伸的凹槽，并且在所述凹槽和所述通孔之间形成所述多个凹槽。
全文摘要
本发明提供了一种制造液体喷射头的方法。在该方法中，提供金属板构件，其具有将作为液体喷射头公共液体池的一部分的至少一个通孔。在第一模中，在第一方向上以固定间距排列有多个第一突起。所述第一突起中的每一个在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的。所述板构件安放在第二模上，并且调控构件插入到通孔中。将所述第一突起压向所述板构件第一面中的在第二方向上靠近所述通孔的第一区域，以产生到限定在所述第一突起之间的间隙之中的板构件材料的塑性变形，同时由调控构件调控所述塑性变形。由第一突起形成的多个凹槽和由变形到间隙中的材料形成的多个分隔壁构成压力生成腔的一部分。
文档编号B21J5/06GK1576008SQ20041005895
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月23日 优先权日2003年7月23日
发明者高岛永光, 上杉良治 申请人:精工爱普生株式会社