CN100343059C - 制造喷墨打印头的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造喷墨打印头的方法，包括：通过层压其上形成孔的至少两个金属板并通过金属-金属结合而将这些金属板彼此固定，以及通过层压包括这些金属板的其上形成孔的多个薄板元件，并将这些薄板元件彼此固定，而形成第一层压结构；通过层压其上形成孔的多个薄板元件并将这些薄板元件彼此固定而形成一个第二层压结构，其中第二层压结构包括至少一部分公共油墨腔室；在将第一层压结构和第二层压结构彼此层压的同时，将第一层压结构和第二层压结构彼此固定。

Description

制造喷墨打印头的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造喷墨打印头的方法，该喷墨打印头将油墨喷射到记录介质上从而进行打印。
背景技术
喷墨打印机包括至少一个喷墨打印头，喷墨打印头中设有喷嘴，从而能够将油墨从喷嘴中喷射出来而在打印介质上进行打印。在这样的喷墨打印头中，必须在喷墨打印头中形成复杂而精确的油墨流动路径。因此，喷墨打印头是通过对薄板状蚀刻板进行层压而形成的。为了确保地将蚀刻板彼此层压和结合，例如可以考虑使用粘结剂，如环氧树脂粘结剂、聚酰亚胺粘结剂或者丙烯酸粘结剂。但当所涂抹的粘结剂量较大时，粘结剂会流入形成于喷墨打印头内部的油墨流动路径中。结果，油墨流动路径可能因粘结剂变窄或阻塞。因此提出了以这样的方式制造喷墨打印头，即通过作为金属-金属结合的一种方法的扩散结合将薄板状蚀刻板彼此层压和结合(例如参见JP-UM-A-58-147749(1983)第4页)。根据这种技术，可用较强的结合力将薄板状蚀刻板彼此结合，同时由于不使用粘结剂，过剩的粘结剂不会流入油墨流动路径中，可防止油墨流动路径变窄或阻塞。
发明内容
在使用金属-金属结合的结合工艺中，必须在真空气氛中在结合方向将预定的压力施加到结合物件上。但如果在喷墨打印头内部形成具有大开口的大尺寸油墨流动路径(公共油墨腔室)的情况下在蚀刻板的结合方向施加这种预定压力，则层压而邻接公共油墨腔室的蚀刻板不能在施加压力方向上被形成公共油墨腔室的层充分支承。结果，蚀刻板变形而向公共油墨腔室凸起弯曲。因此，在邻接公共油墨腔室的蚀刻板与邻接该蚀刻板的另一个蚀刻板之间形成间隙，使得在结合方向上的预定压力不能施加在间隙部分上。由此，不能在邻接公共油墨腔室的蚀刻板与邻接该蚀刻板的另一个蚀刻板之间获得足够的结合强度。此外，由于由这些蚀刻板形成的其它油墨流动路径的尺寸会变形，不能获得可靠的金属-金属结合。
因此本发明的一个目的是提供一种制造喷墨打印头的方法，其中即使在公共油墨腔室形成于喷墨打印头内部的情况下，靠近公共油墨腔室的多个金属板也能够通过金属-金属结合而确保地彼此固定。
根据本发明的一个方面，提供一种制造喷墨打印头的方法，该方法包括：通过层压其上形成孔的至少两个金属板并通过金属-金属结合而将这些金属板彼此固定，以及通过层压包括这些金属板的其上形成孔的多个薄板元件，并将这些薄板元件彼此固定，而形成第一层压结构，该第一层压结构包括至少一部分具有压力腔室的单独油墨流动路径，并通过该压力腔室将油墨从一个公共油墨腔室导的出口导引到一个喷嘴；通过层压其上形成孔的多个薄板元件并将这些薄板元件彼此固定而形成一个第二层压结构，该第二层压结构包括至少一部分该公共油墨腔室；及在将第一层压结构和第二层压结构彼此层压的同时，将第一层压结构和第二层压结构彼此固定。
附图说明
从下面结合附图所作的详细说明中，本发明的这些和其它目的和优点将变得更加清楚，其中：
图1是由根据本发明第一实施例的喷墨打印头制造方法制造的喷墨打印头的透视图；
图2是沿图1中线II-II所取的剖视图；
图3是图1中所示喷墨打印头中所包括的头本体的平面图；
图4是由图3中所示间断线所围绕的区域的放大视图；
图5是图4中所示间断线所围绕的区域的放大视图；
图6是沿图5中线VI-VI所取的剖视图；
图7是图6中所示头本体的局部分解透视图；
图8A是图6中所示致动器单元的放大视图，图8B是安装在致动器单元上的各单独电极的放大视图；
图9是一个方块图，表示形成图6中所示流动路径单元的步骤；
图10是一个视图，用于说明图9中所示喷墨打印头制造方法的各步骤；
图11是一个方块图，在根据本发明的第二实施例的喷墨打印头制造方法中，用于形成图6中所示流动路径单元的各步骤；
图12是一个视图，用于说明图11中所示喷墨打印头制造方法中的各步骤；及
图13是一个视图，用于说明根据本发明另一个实施例的喷墨打印头的剖面结构。
具体实施方式
现在参照附图，对本发明的优选实施例作详细描述。
第一实施例
下面对用根据第一实施例的方法制造的喷墨打印头1进行描述。图1是一个透视图，表示根据第一实施例的喷墨打印头的外观。图2是沿图1中的线II-II所取的剖视图。喷墨打印头1具有一个头本体70和一个底块71。头本体70的形状类似于一个在主扫描方向延伸的平的矩形，用于将油墨喷射到纸张上。底块71设置于头本体70上方，包括构成向头本体70供应油墨的流动路径的墨池3。
头本体70包括一个流动路径单元4，和多个致动器单元21。在流动路径单元4中形成一个油墨流动路径。该多个致动器单元21结合到流动路径单元4的上表面上。流动路径单元4和致动器单元21以这样的方式形成，使多个薄板元件彼此层压和固定在一起。作为馈电电路元件的柔性印刷电路板(下面称作FPC)50结合到致动器单元21的上表面上，并在左右方向拉出。如图2中所示，FPC50在向上导引的同时弯折。底块71由金属材料如不锈钢制成。底块71中的每个墨池3是沿底块71的长度方向形成的一个接近矩形的平行六面体中空区域。
底块71的下表面73从位于开口3b邻近区域的周边向下突出。底块71仅在下表面73的开口3b的邻近区域73a处接触流动路径单元4(图3中所示)。为此，将除底块71的下表面73的开口3b的邻近区域73a之外的全部其它区域与头本体70分隔开，使致动器单元21设置在分隔开的部分中。
底块71结合并固定到形成于固定件72的夹爪72a的下表面中的空腔中。固定件72包括一个夹爪72a，和一对平板状突起72b，该对突起72b在垂直于夹爪72a上表面的方向从夹爪72a的上表面伸出，从而在彼此之间形成一个预定的距离。结合到致动器单元21上的FPC50设置成沿固定件72的突起72b的表面分别延伸穿过如海绵这样的弹性元件83。驱动器集成电路80设置在位于固定件72的突起72b的表面上的FPC50上。FPC50通过低温焊接与驱动器集成电路80和致动器单元21(将在下面详细描述)电连接，从而将从驱动器集成电路80输出的驱动信号传送到头本体70的致动器单元21。
接近矩形的平行六面体的散热器82紧密设置在驱动器集成电路80的外表面上，从而能够有效地将驱动器集成电路80中产生的热量散发出去。板81设置在驱动器集成电路80和散热器82上方并位于FPC50外部。密封元件84分别设置在每个散热器82的上表面与一个对应板81之间，以及每个散热器82的下表面与一个对应FPC50之间。也就是说，散热器82、板81和FPC50通过密封元件84而彼此固定。
图3是包括在图1中所示喷墨打印头中的头本体的平面图。图3中，形成于底块71中的墨池3假想地由虚线画出。两个墨池3沿头本体70的长度方向彼此平行地延伸，从而在两个墨池3之间形成一个预定距离。两个墨池3中的每一个在其一端具有一个开口3a。两个墨池3通过开口3a与一个墨箱(未图示)相通，从而总是充满油墨。在每个墨池3中沿头本体70的长度方向设有大量开口3b。如上所述，墨池3通过开口3b与流动路径单元4连接。这些大量开口3b以这样的方式形成，使每对开口3b沿头本体70的长度方向紧密设置。与一个墨池3连接的该对开口3b和与另一个墨池3连接的该对开口3b以交错布局设置。
分别具有梯形平面形状的该多个致动器单元21设置在没有设置开口3b的区域中。该多个致动器单元21以交错布局设置，从而具有与该对开口3b相反的图案。每个致动器单元21的平行相对侧部(上和下侧)平行于头本体70的长度方向。相邻致动器单元21的倾斜侧在头本体70的宽度方向彼此部分重叠。
图4是由图3中的间断线围绕的区域的放大视图。如图4中所示，设置于每个墨池3中的开口3b分别与作为公共油墨腔室的集管5相通。每个集管5的端部分支成两个分集管5a。在平面图中，与相邻开口3b分开的每两个分集管5a从每个致动器单元21的两个倾斜侧部伸出。也就是说，在每个致动器单元21下面设有总共四个分集管5a，它们沿致动器单元21的平行的相对侧延伸，从而彼此分开。
在流动路径单元4的下表面中对应于致动器单元21的结合区域中形成喷墨区域。如下面将描述的，在每个喷墨区域的表面中以矩阵形式设有大量喷嘴8。尽管为简化起见，图4中示出若干喷嘴8，但喷嘴8实际上设置在整个喷墨区域上。
图5是由图4中的间断线围绕的区域的放大视图。图4和5示出一种状态，其中以矩阵形式设置在流动路径单元4中的大量压力腔室10的平面是从垂直于喷墨表面的方向观察的。每个压力腔室10的形状基本上类似于在平面视图中具有倒圆角部的偏菱形。偏菱形的长对角线平行于流动路径单元4的宽度方向。每个压力腔室10的一端与一个对应的喷嘴8连接，另一端与穿过狭缝12的作为公共油墨流动路径的一个对应分集管5a连接。在致动器单元21上形成一个在平面图中与压力腔室10相邻的单独电极35，该电极35具有与每个压力腔室10相似的平面形状但尺寸小于它。为简化起见，图5中示出大量单独电极35中的某些。顺带提及的是，在致动器单元21或流动路径单元4中必须用虚线表示的压力腔室10和狭缝12在图4和5中是用实线表示的，从而容易理解附图。
图5中，在布置方向A(第一方向)和布置方向B(第二方向)以矩阵形式相邻设置有分别储存着压力腔室10的多个假想偏菱形区域10，从而使具有公共侧部的相邻的假想偏菱形区域10x不会彼此重叠。布置方向A是喷墨打印头1的长度方向，即每个分集管5a的延伸方向。布置方向A平行于每个偏菱形区域10x的短对角线。布置方向B是每个偏菱形区域10x的一个倾斜侧的方向，其中在布置方向B与布置方向A之间形成一个钝角θ。每个压力腔室10的中心位置与对应偏菱形区域10x的相同，但在平面图中每个压力腔室10的轮廓线与对应偏菱形区域10x的轮廓线分开。
在两个布置方向A和B上以矩阵形式相邻设置的压力腔室10沿布置方向A以对应于37.5dpi的距离为间距形成。压力腔室10制成为在一个喷墨区域中在布置方向B设有十八个压力腔室10。在布置方向B位于相对端部的压力腔室是与喷墨无关的虚拟腔室。
以矩阵形式设置的该多个压力腔室10沿图5中所示的布置方向A形成多个压力腔室列。根据从垂直于图5中纸面的方向(第三方向)观察的相对于分集管5a的位置，这些压力腔室列被分隔成第一压力腔室列11a、第二压力腔室列11b、第三压力腔室列11c和第四压力腔室列11d。第一至第四压力腔室列11a至11d从每个致动器单元21的上侧到下侧以11c-＞11d-＞11a-＞11b-＞11c-＞11d-＞...-＞11b的顺序循环设置。
在形成第一压力腔室列11a的压力腔室10a和形成第二压力腔室列11b的压力腔室10b中，当从第三方向观察时，喷嘴8在垂直于布置方向A的方向(第四方向)不均匀地分布在图5中纸面的下侧。这些喷嘴8分别位于对应菱形区域10x的下端部中。另一方面，在形成第三压力腔室列11c的压力腔室10c和形成第四压力腔室列11d的压力腔室10d中，喷嘴8在第四方向不均匀地分布在图5中纸面的上侧。这些喷嘴8分别位于对应菱形区域10x的上端部中。在第一和第四压力腔室列11a和11d中，当从第三方向观察时，不小于压力腔室10a和10d一半的区域覆盖了分集管5a。在第二和第三压力腔室列11b和11c中，当从第三方向观察时，压力腔室10b和10c的区域根本不覆盖分集管5a。为此，可制成属于任何压力腔室列的压力腔室10，从而尽可能充分地加宽分集管5a，而与压力腔室10连接的喷嘴8不覆盖分集管5a。因此，油墨可平稳地供应到各压力腔室10。
下面参照图6和7对头本体70的剖面结构作更具体的描述。图6是沿图5中的线VI-VI所取的剖视图。图6中示出属于第一压力腔室列11a的压力腔室10a。图7是头本体的局部分解透视图。如图6中清楚的，每个喷嘴8通过压力腔室10(10a)和狭缝12与一个分集管5a连接。通过这种方式，根据每个压力腔室10在头本体70中设有一个单独的油墨流动路径32，用于将油墨从分集管5a的出口通过狭缝12和压力腔室10导引到喷嘴8。
如同样从图7中清楚的，头本体70具有一个层压结构，其中总共有十个片状材料彼此层压，即致动器单元21，空腔板22，基板23，狭缝板24，供应板25，集管板26、27、28，盖板29和喷嘴板30以向下的顺序层压。十个片状材料除致动器单元21之外，即九个金属板形成了一个流动路径单元4。各金属板通过扩散结合而彼此共同固定在一起。
如下面将详细描述的，致动器单元21包括一个由作为四层的四个压电片41至44(见图8A)构成的压层和电极，电极设置成只有最上层被设置成这样一个层(下面简称“活性层包括层”)，该层的一部分在施加电场时用作活性层，而其余三层设置成非活性层。空腔板22是一个金属板，具有大量对应于压力腔室10的接近偏菱形的开口。基板23是一个金属板，具有分别用于将空腔板22的一个压力腔室10与一个对应狭缝22相连的孔，以及分别用于将压力腔室10与一个对应油墨喷嘴8相连的孔。狭缝板24是一个金属板，具有分别用于连接空腔板22的一个压力腔室10中的两个孔的制成为半蚀刻区域的狭缝12，以及用于将空腔板22的一个压力腔室10与一个对应的油墨喷嘴8相连的孔。供应板25是一个金属板，具有分别用于将空腔板22的一个压力腔室10的狭缝12与一个对应的分集管5a相连的孔，以及分别用于将压力腔室10与油墨喷嘴8相连的孔。集管板26、27和28是金属板，具有在层压形成集管5a时彼此连接在一起的孔26c、27c和28c，以及分别用于将空腔板22的一个压力腔室10与一个对应的油墨喷嘴8相连的孔。盖板29是一个金属板，具有分别用于将空腔板22的一个压力腔室10与一个对应的油墨喷嘴8相连的孔。喷嘴板30是一个金属板，具有分别用于空腔板22的一个压力腔室10的喷嘴8。
在该实施例中，狭缝12用作限制油墨流动的限制流动路径，并设置在公共油墨腔室(集管5)和单独油墨流动路径中的压力腔室10之间。
这九个金属板彼此层压，同时定位而形成图6中所示的单独油墨流动路径32。每个单独油墨流动路径32首先从分集管5a向上延伸，在狭缝12中水平延伸，进一步向上延伸，再次在压力腔室10中水平延伸，在远离狭缝12的方向向下倾斜延伸一段，并垂直向下延伸到喷嘴8。
下面将对作为流动路径单元4的最上层而层压在空腔板22上的致动器单元21的构造进行描述。图8A是一个局部放大剖视图，表示致动器单元21和压力腔室10。图8B是一个平面图，表示结合到致动器单元21的表面上的单独电极的形状。
如图8A中所示，致动器单元21包括四个制成同样具有约15微米厚度的压电片41、42、43和44。这些压电片41至44设置成成层的平板(连续平板层)，这些平板彼此相连，从而布置在形成于头本体10中的一个喷墨区域中的大量压力腔室10上。由于这些压电片41至44设置成在大量压力腔室10上的连续平板层，例如当使用丝网印刷技术时可将单独的电极35密集地设置在电压片41上。因此，设置在对应于单独电极35的位置中的压力腔室10也可密集设置，从而可打印出高分辨率图像。每个压电片41至44由具有铁电性的锆酸钛酸铅(PZT)型陶瓷材料制成。
单独电极35作为最上层形成在压电片41上。一个厚度约为2微米的公共电极34夹在作为最上层的压电片41和位于压电片41下面的压电片42之间，使得公共电极34形成在压电片42的整个表面上。顺带提及的是，在压电片42与压电片43之间没有设置电极。单独电极35和公共电极34由金属材料如银-钯制成。
如图8B中所示，每个单独电极35具有约1微米的厚度，且基本上具有接近于图5中所示的压力腔室10的形状的偏菱形形状。每个大致偏菱形单独电极35伸出一个锐角部分。在单独电极35的锐角部分的延伸部的一端设有一个直径约为160微米的圆形焊盘部分36，从而与单独电极35电连接。例如，焊盘部分36由含有玻璃粉的金制成。如图8A中所示，焊盘部分36结合到单独电极35的延伸部的表面上。
公共电极34接地到一个未图示的区域。因此，公共电极34在对应于全部压力腔室10的区域中同样地保持地电势。根据单独电极35将单独电极35通过包括独立导线的FPC50与驱动器集成电路80连接，从而可根据每个压力腔室10控制电势(见图1和2)。
下面对致动器单元21的驱动方法进行描述。致动器单元21中压电片41的极化方向是压电片41的厚度方向。也就是说，致动器单元21具有一个所谓的单一形态类型结构，其中位于上侧的(即远离压力腔室10的)一个压电片41用作包括活性层的层，而位于下侧的(即靠近压力腔室10)的三个压电片42至44用作非活性层。因此，当单独电极35的电势设定为一个预定的正或负值时，置于电极之间的压电片41的施加电场部分用作活性层(压力产生部分)，并由于横向压电效应而在垂直于极化方向的方向收缩，例如如果电场的方向与极化方向相同的话。另一方面，压电片42至44不受电场的影响，因而压电片42至44不会自发地移动。因此在垂直于极化方向的方向，在位于上侧的压电片41与位于下侧的压电片42至44之间产生了变形差，使得全部压电片41至44变形而在非活性侧凸起弯曲(单一形态变形)。在这种情况下，如图8A中所示，全部压电片41至44的下表面固定到将压力腔室分隔开的间隔壁(空腔板)22的上表面上。结果，压电片41至44变形而在压力腔室侧凸起弯曲。为此，压力腔室10的体积减小而提高油墨压力，从而从与压力腔室10连接的喷嘴8喷射油墨。然后，当单独电极35的电势返回到与公共电极34的电势相同值时，压电片41至44恢复到原始形状，因而压力腔室10的体积返回到原始值。结果，油墨从集管5一侧吸出。
在这种情况下，该预定时刻等同于这样一个时间点，在该时间点，在输入喷射要求的基础上通过临时释放压电片41至44的变形而产生的负压传播经过狭缝12并返回压力腔室10，同时相位在作为开放端的集管5a处倒置。当压电片41至44在该时刻移位而减小压力腔室10的体积时，即使在位移量很小的情况下，也能够从喷嘴8中喷射出所需正确量的油墨滴，因为正压力被倒置并反射。也就是说，在这种驱动方法中，与前述驱动方法中的压力腔室10发挥功能的方式相同，用于将油墨导引到分集管5a的流动路径以及压力腔室10，有助于油墨喷射。
顺带提及的是，在另一种驱动方法中，可事先将每个单独电极35的电势设定成不同于公共电极34的电势。当有喷射要求时，将单独电极35的电势临时设定为等于公共电极34的电势。然后在预定时刻将单独电极35的电势返回到不同于公共电极34的电势的原始值。在这种情况下，在单独电极35的电势设定为等于公共电极34的电势的时刻，全部压电片41至44的形状返回到原始形状。结果，与原始状态(其中单独电极35和公共电极34具有不同的电势)相比，压力腔室10的体积增大，因而将油墨从分集管5a一侧吸收到压力腔室10中。然后在单独电极35的电势返回到不同于公共电极34电势的原始值的时刻，压电片41至44变形而在压力腔室10一侧凸起弯曲。结果，压力腔室10的体积减小而提高油墨压力，从而喷射油墨。
下面对制造头本体70的方法进行描述。头本体70以这样的方式制造，通过粘结剂将致动器单元21和流动路径单元4彼此粘结。
图9是一个方块图，表示用于形成流动路径单元4的步骤。图10是用于说明这些步骤的视图。如图9和10中所示，用于制造喷墨打印头的方法包括：用于形成上部结构(第一层压结构)61的上侧固定步骤(第一固定步骤)；用于形成集管结构(第二层压结构)62的集管固定步骤(第二固定步骤)；用于形成下部结构(第一层压结构)63的下侧固定步骤(第一固定步骤)；以及用于形成流动路径单元4的结构固定步骤(第三固定步骤)。
在上侧固定步骤中，空腔板22、基板23、狭缝板24和供应板25通过扩散结合而彼此共同固定，从而形成上部结构61。在集管固定步骤中，三个集管板26、27和28通过扩散结合而彼此共同固定，从而形成集管结构62。在下侧固定步骤中，将盖板29和喷嘴板30彼此扩散结合，从而形成下部结构63。在结构固定步骤中，由上侧固定步骤形成的集管结构61、由集管固定步骤形成的集管结构62以及由下侧固定步骤形成的下部结构63通过粘结剂彼此固定，从而形成流动路径单元4。顺带提及的是，上侧固定步骤、集管固定步骤和下侧固定步骤可在进行结构固定步骤之前在真空气氛中同时进行。
根据上述的第一实施例，由于上部结构61和下部结构63是通过与集管固定步骤无关的上侧固定步骤和下侧固定步骤而制成的，能够在充足的压力下通过金属-金属结合而确保地将包括在上部和下部结构61和63中的金属板彼此固定。
在上侧固定步骤中，通过扩散结合而制成包括压力腔室10和狭缝12的上部结构61。因此，粘结剂不会流入压力腔室10和狭缝12中，从而可防止流动路径阻力的变化以及流动路径的阻塞。结果，可改进喷墨打印头1的油墨喷射特性的一致性。
另外，上部结构61包括用作分集管5a的壁的供应板25。因此，粘结剂不会在结构固定步骤中流入狭缝12中。
此外，在结构固定步骤中，上部结构61、集管结构62和下部结构63通过粘结剂而彼此固定。因此与这些结构通过扩散结合彼此固定的情况相比，能够以良好的效率和较低的成本制造喷墨打印头1。
在上侧固定步骤、集管固定步骤和下侧固定步骤中，各金属板通过扩散结合而彼此固定。因此，粘结剂不会流入形成于喷墨打印头1内部的油墨流动路径中，因而可防止流动路径阻力的变化以及流动路径的阻塞。
第二实施例
下面参照附图对本发明的第二实施例进行描述。
由根据第二实施例的喷墨打印头制造方法制造的喷墨打印头基本上与由根据第一实施例的喷墨打印头制造方法制造的喷墨打印头1相同。将省略对由根据第二实施例的喷墨打印头制造方法制造的喷墨打印头的描述。
下面对制造头本体70的一个方法进行说明。头本体70以这样的方式制造，通过粘结剂将致动器单元21和流动路径单元4彼此粘结。
图11是一个方块图，表示制成流动路径单元4的步骤。图12是用于说明这些步骤的视图。如图11和12中所示，用于制造喷墨打印头的方法包括：用于形成上部结构(第一层压结构)61A的上侧固定步骤(第一固定步骤)；用于形成集管结构(第二层压结构)62A的集管固定步骤(第二固定步骤)；以及用于形成流动路径单元4的结构固定步骤(第三固定步骤)。
在上侧固定步骤中，空腔板22、基板23和狭缝板24通过扩散结合而彼此共同固定，从而形成上部结构61A。在集管固定步骤中，供应板25、三个集管板26、27和28通过扩散结合而彼此共同固定，从而形成集管结构62A。在结构固定步骤中，由上侧固定步骤形成的上部结构61A、由集管固定步骤形成的集管结构62A以及一个喷嘴板30通过粘结剂彼此固定，从而形成流动路径单元4。顺带提及的是，上侧固定步骤和集管固定步骤可在进行结构固定步骤之前在真空气氛中同时进行。
根据上述第二实施例，由于上部结构61A是通过与集管固定步骤无关的上侧固定步骤而制成的，能够在充足的压力下通过金属-金属结合而确保地将包括在上部结构61A中的金属板彼此固定。
在上侧固定步骤中，通过扩散结合而制成包括压力腔室10和狭缝12的上部结构61A。因此，粘结剂不会流入压力腔室10和狭缝12中，从而可防止流动路径阻力的变化以及流动路径的阻塞。结果，可改进喷墨打印头1的油墨喷射特性的一致性。
此外，在结构固定步骤中，上部结构61A、集管结构62A和喷嘴板30通过粘结剂而彼此固定。因此与这些结构通过扩散结合彼此固定的情况相比，能够以良好的效率和较低的成本制造喷墨打印头1。
在上侧固定步骤和集管固定步骤中，各金属板通过扩散结合而彼此固定。因此，粘结剂不会流入形成于喷墨打印头1内部的其它油墨流动路径中。
尽管上面已经描述了本发明的优选实施例，但本发明并不限于这些实施例，而是可在不脱离权利要求范围的情况下可进行多种改变。例如，虽然第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中在上侧固定步骤中全部金属板通过扩散结合而彼此固定，但本发明并不限于这种结构。例如可使用其中至少两个金属板通过扩散结合而彼此固定的结构，如这样一个结构，其中基板23和狭缝板24有选择地扩散结合到一起。在这种情况下，可通过粘结剂将其它金属板彼此固定。顺带提及的是，当粘结剂在粘结的时刻流入狭缝12中时，狭缝12敏感地对于油墨喷射特性施加影响。因此从第一实施例中喷射特性的更大一致性的观点考虑，其中形成狭缝12的狭缝板24扩散结合到基板23上，而供应板25相邻层压在狭缝板24上是有效的。
尽管第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中在上侧固定步骤中至少将空腔板22、基板23和狭缝板24彼此固定，但本发明并不限于这种结构。例如，在上侧固定步骤中，可将不包括部分或全部这些板的金属板彼此固定。
尽管第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中在集管固定步骤中只有用于形成分集管5a的金属板彼此固定，但本发明并不限于这种结构，只要用于形成至少部分分集管5a的金属板能够彼此固定。例如，除用于形成分集管5a的金属板之外，也可将其它金属板彼此固定。
尽管第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中在集管固定步骤中通过扩散结合将金属板彼此固定，但本发明并不限于这种结构。例如，可通过粘结剂将金属板彼此固定，或者将使用这种粘结剂的粘结与扩散结合相结合。在这种情况下，与仅使用扩散结合的情况相比，能够以良好的效率和低成本制造喷墨打印头1。
尽管第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中用于制成流动路径单元4的全部片状材料都是金属板，但本发明并不限于这种结构。如果在上侧固定步骤中彼此固定的至少两个片状材料是金属板，则其它片状材料可使用任何材料。顺带提及的是，可通过其它粘结方法如使用粘结剂的方法，对除金属板之外的其它片状材料进行粘结。同样在这种情况下，从第一实施例中喷射特性的一致性的观点考虑，基板23、狭缝板24和供应板25都设置成金属板并通过扩散结合而彼此固定。
尽管第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中在结构固定步骤中通过粘结剂将结构61至63或者结构61A和62A以及金属板彼此固定，但本发明并不限于这种结构。例如，可通过扩散结合将结构61至63或者结构61A和62A以及金属板彼此固定。在这种情况下，粘结剂不会流入形成于喷墨打印头内部的其它油墨流动路径中。特别是在第二实施例中，优选的是，用于形成狭缝12的至少两个结构61A和62A通过扩散结合而彼此结合。
此外，虽然第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中将扩散结合用作金属-金属结合，但本发明并不限于这种结构。例如，可用低温焊接代替扩散结合作为金属-金属结合。顺带提及的是，当使用低温焊接结合时，金属板如对于低温焊接可湿性良好的镀铜、镀银或镀金金属板或者含有这些元素中至少一种的不锈钢在真空气氛中在高温下彼此结合在一起。
尽管第一和第二实施例中表示了这样的结构，其中上侧固定步骤、集管固定步骤和下侧固定步骤(仅在第一实施例中使用)是同时进行的，但这些步骤的执行顺序并没有特别限制。例如，上侧固定步骤、集管固定步骤和下侧固定步骤可顺序执行，或者上侧固定步骤和下侧固定步骤在集管固定步骤之后执行。
如图12中所示，在第二实施例中，上部结构61A包括空腔板22、基板23和狭缝板24三个板。但如图13中所示，上部结构61A可由通过金属-金属结合而彼此固定的空腔板22和基板23两个板构成。在图13中所示的情况下，狭缝12设置成形成在基板23表面上的一个狭槽。该狭槽可通过向基板23表面施加半蚀刻而形成。根据这种结构，可减少为上部结构61A而固定的板的数量，并降低在固定板过程中的难度。
前面对本发明优选实施例的描述是为了图示和说明的目的而给出的。并不是穷尽或者将本发明限制到所公开的精确形式，各种改进和变化能够在上述教导的启发下作出或者从本发明的实践中获得。选择和描述实施例是为了说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员应用于各种实施例并适应所设想的特定应用而作出各种改进。期望本发明的范围由附属于其的权利要求以及它们的等同物限定。

Claims (23)

1.一种制造喷墨打印头(1)的方法，该方法包括：
通过层压其上形成孔的至少两个金属板并通过金属-金属结合而将这些金属板彼此固定，以及通过层压包括这些金属板的其上形成孔的多个薄板元件，并将这些薄板元件彼此固定，而形成第一层压结构(61，63，61A)，该第一层压结构(61，63，61A)包括至少一部分具有压力腔室(10)的单独油墨流动路径(32)，并通过该压力腔室(10)将油墨从一个公共油墨腔室(5)的出口导引到一个喷嘴(8)；
通过层压其上形成孔的多个薄板元件并将这些薄板元件彼此固定而形成一个第二层压结构(62，62A)，该第二层压结构(62，62A)包括至少一部分该公共油墨腔室(5)；及
在将第一层压结构(61，63，61A)和第二层压结构(62，62A)彼此层压的同时，将第一层压结构(61，63，61A)和第二层压结构(62，62A)彼此固定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在固定金属板时将扩散结合用作金属-金属结合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在固定金属板时将低温焊接结合用作金属-金属结合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中这些金属板中包括这样一个金属板，该金属板提供限制流动路径(12)，该限制流动路径(12)限制油墨的流动并设置在该公共油墨腔室(5)与该单独油墨流动路径(32)中的压力腔室(10)之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中提供限制流动路径(12)的金属板在其上形成沟槽，该沟槽用作限制流动路径(12)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中该沟槽是通过向金属板的表面施加半蚀刻而形成的。
7.根据权利要求4所述的方法，其中形成在提供限制流动路径(12)的金属板上的孔用作限制流动路径(12)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中这些金属板包括提供该限制流动路径(12)的一个金属板，以及从两个表面支承提供限制流动路径(12)的金属板的至少两个金属板。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该两个金属板中的一个提供压力腔室(10)，两个金属板中的另一个用作公共油墨腔室(5)的一部分。
10.根据权利要求1所述的方法，其中这些金属板包括一个提供压力腔室(10)的金属板。
11.根据权利要求1所述的方法，其中第一层压结构(61，63，61A)中包括的全部薄板元件由金属制成，并通过金属-金属结合而彼此固定。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在固定第一层压结构(61，63，61A)的薄板元件时将扩散结合用作金属-金属结合。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在固定第一层压结构(61，63，61A)的薄板元件时将低温焊接结合用作金属-金属结合。
14.根据权利要求11所述的方法，其中第一层压结构(61，63，61A)中包括的薄板元件包括一个用作公共油墨腔室(5)的壁的薄板元件。
15.根据权利要求11所述的方法，其中第二层压结构(62，62A)中包括的薄板元件仅包括用作公共油墨腔室(5)的壁的薄板元件。
16.根据权利要求1所述的方法，其中第二层压结构(62，62A)的薄板元件通过粘结剂彼此固定。
17.根据权利要求1所述的方法，其中第二层压结构(62，62A)的薄板元件通过金属-金属结合彼此固定。
18.根据权利要求17所述的方法，其中在固定第二层压结构(62，62A)的薄板元件时将扩散结合用作金属-金属结合。
19.根据权利要求17所述的方法，其中在固定第二层压结构(62，62A)的薄板元件时将低温焊接结合用作金属-金属结合。
20.根据权利要求1所述的方法，其中第一层压结构(61，63，61A)和第二层压结构(62，62A)通过粘结剂彼此固定。
21.根据权利要求1所述的方法，其中第一层压结构(61，63，61A)和第二层压结构(62，62A)通过金属-金属结合彼此固定。
22.根据权利要求21所述的方法，其中在固定第一层压结构(61，63，61A)和第二层压结构(62，62A)时将扩散结合用作金属-金属结合。
23.根据权利要求21所述的方法，其中在固定第一层压结构(61，63，61A)和第二层压结构(62，62A)时将低温焊接结合用作金属-金属结合。
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