CN1253271C - 锻造加工方法及利用此方法制造液体喷射头的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锻造加工方法。提供金属片构件。第一冲头可操作以进行第一锻造加工以在所述片构件中成型第一构件。所述第一构件具有第一功能。第二冲头可操作以进行第二锻造加工以在所述片构件中成型第二构件。所述第二构件至少包括一种定位构件。所述第一锻造加工和所述第二锻造加工在单一阶段中被执行。

Description

锻造加工方法及利用此方法制造液体喷射头的方法

技术领域

本发明涉及制造包含在液体喷射头等中的部件时所使用的锻造加工方法。本发明还涉及利用这种锻造加工方法制造液体喷射头的方法。

背景技术

锻造加工(forging work)用于各个领域的产品。例如，人们认为液体喷射头的压力生成腔通过锻造金属材料来成型。液体喷射头从喷嘴口以液滴形式喷射受压液体，用于各种液体的喷射头是已知的。喷墨记录头是典型的液体喷射头。这里，将以喷墨记录头为例描述相关技术。

作为液体喷射头的例子的喷墨记录头(以后称为“记录头”)设置有多组从公共墨水池经由与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很小的间距来形成以满足减小尺寸的要求。因此，用于隔离相邻压力生成腔的分隔壁的壁厚度极薄。此外，为了有效地利用压力生成腔内部的墨水压力来喷射墨水滴，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口，优选使用硅基片。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口。

此外，从易加工性等要求考虑，形成有喷嘴口的喷嘴片由金属板制造。此外，用于改变压力生成腔容量的隔膜(diaphragm)部分形成为弹性片。该弹性片是通过将树脂膜粘附于金属制成的支撑片上组成的两层结构，并且通过去除对应于压力生成腔的支撑片的部分来制造。例如，在公开号为2000-263799A的日本专利申请中公开了这种结构。

在相关技术的记录头中，因为分隔壁的厚度很薄，所以高精度地获得压力生成腔的凹口形状已被密切注意。但是，在片状构件，如压力生成腔形成于其中的腔体形成片，被连接到其它弹性片和喷嘴片的情况下，用于组装的定位结构必须以高精度设置为与压力生成腔相连。具体地说，在这种定位结构通过锻造加工制造的情况下，需要用以对抗金属材料中产生的形变现象的措施。

按照如上所述的相关技术的记录头，因为硅和金属的线性膨胀率的差异很大，所以在将硅板、喷嘴片和弹性片等各个构件粘到一起时，需要在比较低的温度下将各个构件长时间粘附。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，本发明的目的是合理地提供一种用于在片构件上高精度地形成凹口的锻造加工的组装定位结构。

为了达到上述目的，根据本发明，提供了一种锻造加工方法，其包括以下步骤：

提供金属片构件；

提供第一冲头，其可操作以进行第一锻造加工以在所述片构件中成型第一构件；

提供第二冲头，其可操作以进行第二锻造加工以在所述片构件中成型第二构件；

在成型所述第一构件时，驱动所述第一冲头到达其最大冲程位置；以及

在保持所述第一冲头位于所述最大冲程位置的同时，驱动所述第二冲头。

通过这种设置，停止于所述最大冲程位置的所述第一冲头被推到所述第一构件已经被成型的位置。在这种状态下，所述金属材料的所述变形完成，并且由所述变形引起的所述应力也完全消除了。当在成型所述第一构件中产生的对附近环境的影响被消除后，所述第二冲头被操作以执行所述第二锻造加工。因此，在所述第二锻造加工进行中或完成时，所述第二构件是在未受任何外力下成型的。因此，所述第一构件和所述第二构件被保持在期望的位置关系，并且可以获得多种具有高精度的加工部分。

另一方面，当所述第二冲头进行所述第二锻造加工时，所述第一冲头保持在所述片构件中。因此，即使在所述第二锻造加工中产生的金属材料的变形和该变形引起的应力被施加给所述第一构件的情况下，所述第一冲头作为例如中心条的基座构件，因此可以防止使所述第一构件发生形变的有害影响。

优选地，第一构件具有比第二构件更高的精密度。在这种情况下，难以提高成型精度的第一构件首先被加工，然后所述第二构件被成型。因为具有高精密度的加工部分的加工状态在所述第一冲头的所述最大冲程位置被决定并且接着具有低精密度的所述第二锻造加工被实施，所以具有高精密度的加工部分的成型质量可以保证处于期望的水平。

优选地，所述第一锻造加工和所述第二锻造加工在单一阶段中被执行。在这种情况下，可以准确地获得每个加工部分的相对位置。即，因为所述第一冲头和所述第二冲头被压在所述静止片构件上，所以当每个加工部分被成型时，所述片构件不移动，所以各个加工部分之间的位置关系可以准确地被设置。此外，加工步骤的数量可以减少，这对降低制造成本是有利的。

优选地，所述第二锻造加工是冲孔(perforating)加工。尽管在这样的冲孔加工中金属材料的变形量和由此变形引起的应力变大，但是因为所述第一构件的成型状态是稳定的，所以它们不会对所述第一构件的加工部分施加坏的影响。

优选的，所述第二构件至少包括当所述片构件与另一个构件组装时将要被使用的定位构件。因为如上所述使所述定位构件的位置和形状产生偏差的因素已经被消除，所以所述定位构件以预定的形状形成于适当的位置，从而完成高精度的定位功能。

优选的，所述第一锻造加工包括用来预制所述第一构件的第一加工和用来精制所述第一构件的第二加工。这里，所述第二锻造加工在所述第一锻造加工的所述第二加工之后进行。因为在用来预制的所述第一加工中已经产生了材料变形和由此变形引起的应力，所以在用来精制的所述第二加工中，材料变形和由此变形引起的应力的出现大大减少，并且在随后的加工中，加工量小或者加工根本不执行。因此，对所述第二构件的形成的坏的影响可以降低到实际上无关紧要的水平。

根据本发明，还提供了一种锻造加工方法，所述方法包括以下步骤：

提供金属片构件；

提供第一冲头，其可操作以进行第一锻造加工以在所述片构件中成型第一构件，所述第一构件具有第一功能；以及

提供第二冲头，其可操作以进行第二锻造加工以在所述片构件中成型第二构件，所述第二构件具有不同于第一功能的第二功能；

其中，所述第一锻造加工和所述第二锻造加工在单一阶段中被执行。

通过这种设置，每个加工部分的所述相对位置被准确地获得。即，因为所述第一冲头和所述第二冲头被压在所述静止片构件上，所以当每个加工部分被成型时，所述片构件不移动，使得各个加工部分之间的位置关系可以被准确地设置。此外，加工步骤的数量可以减少，这对降低制造成本是有利的。

将以顺序加工为例描述术语“阶段”。所述片构件在所述锻造机中前进，并且当所述片构件在锻造机中停止时，所述冲头被驱动以执行所述锻造加工。“单一阶段”广泛地指当所述金属材料片停止时被执行的所述塑性加工。但是，它不限于所述顺序加工。

此外，因为所述定位构件以适当的形状在适当的位置形成，所以与另一个构件的相对位置被准确地确定，从而可以保证具有高精度的组装质量。

优选的，所述第一构件在所述第二构件成型之前成型。在这种情况下，停止于所述最大冲程位置的所述第一冲头被推到所述第一构件已经被成型的位置。在这种状态下，所述金属材料的所述变形完成，并且由该变形引起的应力也被完全消除。当在成型所述第一构件中产生的对周围环境的影响被消除后，所述第二冲头被操作以执行所述第二锻造加工。因此，在所述第二锻造加工进行中或完成时，所述第二构件是在未受任何外力下成型的。因此，所述第一构件和所述第二构件被保持在期望的位置关系，并且可以获得多种具有高精度的加工部分。

这里，优选的是：在成型所述第一构件时，所述第一冲头首先被驱动到其最大冲程位置；并且在保持所述第一冲头处于所述最大冲程位置的同时，所述第二冲头被驱动。

更优选的是：所述第一锻造加工包括用来预制所述第一构件的第一加工和用来精制所述第一构件的第二加工；并且所述第二锻造加工在所述第一锻造加工的所述第二加工之后进行。

这里，优选地，所述第一构件设置为凹口，并且所述定位构件设置为至少两个通孔。在这种情况下，在组装中，所述定位功能可以由如下的方法来完成，即使得组装夹具的定位销穿过所述通孔，使得可以用简单的配置保证所述定位精度。此外，因为所述片构件被两个所述定位构件限定在两点，所以组装成的构件不会向任何方向偏移。

更优选的，所述凹口以固定间距排列，例如为0.3mm或更小。本发明优选应用于用所述锻造加工成型这种小构件的情况。

优选的，所述金属片构件由镍制成。在这种情况下，因为镍本身的线性膨胀系数低，抗锈能力好以及对于所述锻造加工很重要的延展性好，所以可以获得热膨胀和热收缩现象与其它部件相一致的好效果。

优选的，所述第一构件和所述第二构件设置得尽可能接近。在这种情况下，由温度变化引起的所述第二构件位置的位移量可以减到最小，并且组装精度可以更加加强。即，因为所述第一构件和所述第二构件之间的所述片构件的数量变小，所以由于所述温度变化引起的所述第一构件和所述第二构件之间的相对位置的变化量降低到无关紧要的水平。

根据本发明，还提供了一种液体喷射头的制造方法，其中，所述液体喷射头包含有进行上述锻造加工方法的片构件，所述制造方法包括以下步骤：

在每个所述凹口底部冲制通孔；

使用所述定位构件，将密封片与所述片构件连接以密封所述凹口，从而形成多个压力生成腔；以及

使用所述定位构件，连接形成有多个喷嘴的金属喷嘴片，使得每个所述喷嘴经由所述通孔与相关联的一个所述压力生成腔连通。

在这种情况下，所述片构件作为腔体形成片被包含在所述液体喷射头中。因为所述片构件可以以高精度与所述密封构件和所述喷嘴片组装，所以可以保证极好的液体喷射特性。

附图说明

通过参照附图的对优选实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点将会变得更清楚，其中：

图1是根据第一例子的分解的喷墨记录头的透视图；

图2是喷墨记录头的剖面图；

图3A和3B是用于解释振动单元的视图。

图4是用于解释腔体形成片的平面图；

图5A是图4中X部分的放大图；

图5B是沿图5A中线A-A的剖面图；

图5C是沿图5A中线B-B的剖面图；

图6是弹性片的平面图；

图7A是图6中Y部分的放大图；

图7B是沿图7A中线C-C的剖面图；

图8是用于解释用于制造腔体形成片的每个工艺的流程图；

图9A是进行图8中第一工艺的金属片的平面图；

图9B是沿图9A中线B-B的剖面图；

图9C是沿图9A中线C-C的剖面图；

图9D是沿图9A中线D-D的剖面图；

图9E是沿图9A中线E-E的剖面图；

图9F是沿图9A中线F-F的剖面图；

图9G是示出了图9A所示的第一阶段中使用的模具的部分剖面图；

图9H是示出了图9A所示的第二阶段中使用的模具的部分剖面图；

图9I是示出了图9A所示的第三阶段中使用的模具的部分剖面图；

图9J是示出了图9A所示的第四阶段中使用的模具的部分剖面图；

图10A是进行图8中第二工艺的金属片的平面图；

图10B是沿图10A中线B-B的剖面图；

图10C是示出了图10A所示的第五阶段中使用的模具的部分剖面图；

图10D是示出了图10A所示的第六阶段中使用的第一模具的部分剖面图；

图10E是示出了图10A所示的第六阶段中使用的第二模具的部分剖面图；

图10F是示出了图10A所示的第六阶段中使用的第三模具的部分剖面图；

图11A是进行图8中第三工艺的金属片的平面图；

图11B是示出了图11A所示的第七阶段中使用的模具的部分剖面图；

图11C是示出了图11A所示的第八阶段中使用的模具的部分剖面图；

图12A是进行图8中第四工艺的金属片的平面图；

图12B是示出了图12A所示的第九阶段中使用的模具的部分剖面图；

图12C是示出了图12A所示的第十阶段中使用的模具的部分剖面图；

图12D是示出了图12A所示的第十一阶段中使用的模具的部分剖面图；

图12E是示出了联结构件的放大平面图；

图13是示出了使用基准面时腔体形成片被支撑的状态的视图；

图14A和图14B是用于解释用于形成细长凹口部分的凸模的视图；

图15A和图15B是用于解释用于形成细长凹口部分的凹模的视图；

图16A到图16C是用于解释形成细长凹口部分的步骤的视图；

图17和图18是用于解释扭曲纠正加工的图解；

图19是示出了用于执行单面抛光加工的装置的平面图；

图20是示出了用于执行双面抛光加工的装置的部分剖面图；

图21是示出了凸模和待加工的材料之间的关系的透视图；

图22A是根据本发明的一个实施例的预制凹模的透视图；

图22B和图22C是示出了初步成型的剖面图；

图22D是沿图12C中线D-D的剖面图；

图23A是根据本发明的一个实施例的精制凹模的透视图；

图23B和图23C是示出了次成型的剖面图；

图23D是沿图13C中线D-D的剖面图；

图24是用于解释用于冲制组装基准孔的加工的透视图；

图25是用于解释用于冲制所述组装基准孔的所述加工的部分剖面图；

图26是用于成型细长凹口部分的冲头和用于冲制组装基准孔的冲头的操作图解；

图27A和图27B是示出了凸模的修改例子的视图；

图28A和图28B是示出了凹模的第一修改例子的视图；

图28C是示出了凹模的第二修改例子的视图；以及

图29是用于解释根据第二例子的喷墨记录头的剖面图。

具体实施方式

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。

因为作为液体喷射头的代表性的例子，将本发明应用于墨水喷射装置的记录头是优选的，所以在实施例中示出上述记录头。

如图1和图2所示，记录头1大致由以下部件构成：罩壳2、包含在罩壳2中的振动单元3、结合到罩壳2的前端面的流动通道单元4、设置在罩壳2的后端面的连接板5、连接到罩壳2的后端面的供应针单元6。

如图3A和3B所示，振动单元3大致由以下部件构成：压电振动器组7，与压电振动器组7相结合的固定片8和用于为压电振动器组7提供驱动信号的软性电缆9。

压电振动器组7设置有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(dummy vibrator)10a和设置在伪振动器10a之间的多个驱动振动器10b构成。此外，各个驱动振动器10b被分割成梳状，其具有极细的宽度，例如大约50μm到100μm，因此设置有180个。

此外，伪振动器10a设置为具有与驱动振动器10b相比足够宽的宽度，并且设置有保护驱动振动器10b免受撞击及类似损害的功能以及将振动单元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片8上，使其自由端部分突出到固定片8的前端面的外侧。即每个压电振动器10以悬臂的方式支撑在固定片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以电势差来在元件的纵向上延伸或收缩。

软性电缆9电连接到压电振动器10的固定端部分的侧面，构成与固定片8相对的面。此外，软性电缆9的表面装有用于控制的IC 11以驱动压电振动器10或类似部件。此外，用于支撑各个压电振动器10的固定片8是片状构件，其具有能够接受来自压电振动器10的反作用力的硬度，因此优选使用不锈钢板或类似的金属板。

罩壳2是由环氧类树脂或类似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，因此取决于环境温度的形变能力小。此外，罩壳2的内部具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的前端面的部分形成有阶梯部分以使固定片8的前端面与其接触。

凹口15是通过使罩壳2的前端面局部凹陷而成形的，以在容器腔12的左右外侧形成基本是梯形的形状。

墨水供应通道13沿着罩壳2的高度方向穿透罩壳2以使其前端与凹口15连通。此外，在从罩壳2的后端面突出的连接口16的内部形成墨水供应通道13的后端部分。

连接板5是形成有给记录头1供应各种信号的布线的布线板，并且设置有能够连接信号电缆的连接器17。此外，连接板5安置在罩壳2的后端面上，并且通过焊接或类似方法与软性电缆9的布线相连。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，大致由针支架18、墨水供应针19和过滤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利于插进墨盒。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。

针支架18是用于连接墨水供应针19的构件，其表面形成有用于两个墨水供应针19的基座21，用于固定地连接墨水供应针19的基部。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支架18的片厚度方向上穿透的墨水排出口22。此外，针支架18在侧向延伸出凸缘部分。

过滤器20用来阻止墨水内部的异物从此处通过，如灰尘、铸模中的毛刺等，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内部的过滤器支撑凹槽上。

此外，如图2所示，供应针单元6设置在罩壳2的后端面。在这种安置状态下，供应针单元6的墨水排出口22和罩壳2的连接口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，其中喷嘴片31结合到腔体形成片30的一个面上，弹性片32结合到腔体形成片30的另一个面上。

如图4所示，腔体形成片30是由金属制成的片状构件，其上形成有细长凹口部分33、在每个细长凹口部分33中形成的连通口34和用于构成公共墨水池14(这以后称为“池空间35”)的空间35。每个池空间35在沿着细长凹口部分33排列的方向延伸的同时穿透腔体形成片30。在后面用于解释加工工艺的的附图中将示出这种池空间35，例如冲制部分(punched portion)。根据本实施例，腔体形成片30是通过加工由镍制成的厚度为0.35mm的金属基片而制造出来的。

下面将解释选择由镍制成的金属基片的原因。第一个原因是镍的线性膨胀系数基本上与构成喷嘴片31和弹性片32的关键部分的金属(如下面将提到的本实施例中的不锈钢)的线性膨胀系数相同。即当构成流动通道单元4的腔体形成片30、弹性片32和喷嘴片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，由膨胀率的差异引起的扭曲等机械应力就难以产生了。结果，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没有问题。此外，即使当压电振动器10在操作记录头1时产生热量，并且流动通道单元4被所述热量所加热，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，即使当伴随激活记录头1的加热和伴随停用记录头1的降温反复出现时，也难以在构成流动通道单元4的各个构件30、31和32中引起剥落或类似缺陷。

第二个原因是镍有极好的抗腐蚀性。即在这种类型的记录头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带来铁锈或类似的蚀变。在这方面，镍类似于不锈钢，具有极好的抗腐蚀性，锈蚀或类似蚀变难以发生。

第三个原因是镍的可塑性好。即如后面将提到的，在制造腔体形成片30时，是通过塑性加工(如锻造)来制造的。此外，形成在腔体形成片30中的细长凹口部分33和连通口34形状极小，因此需要高尺寸精度。当镍用作金属基片时，因为镍的可塑性好，所以细长凹口部分33和连通口34即使通过塑性加工也可以以高尺寸精度来成形。

此外，关于腔体形成片30，当线性膨胀系数的条件、抗腐蚀性的条件和可塑性的条件得到满足时，腔体形成片30也可以由镍之外的金属构成。

细长凹口部分33是构成压力生成腔29的凹槽状的凹口部分，如图5A的放大所示，它由直线形状的凹槽构成。根据本实施例，180个凹槽并排排列，每个凹槽宽度约0.1mm，长约1.5mm，深约0.1mm。细长凹口部分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字形。底面凹成V字形以增加分隔相邻压力生成腔29的分隔壁28的硬度。即，通过将底面凹成V字形，分隔壁28基部(proximal portion)的壁厚度被加厚以增加分隔壁28的硬度。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字形，细长凹口部分33可以通过塑性加工(以后将提到)以极好的尺寸精度来成形。此外，凹口部分33内面之间的角度为例如约90度，不过这是由加工条件决定的。

此外，因为分隔壁28的末梢端的壁厚度极薄，所以即使各个压力生成腔29密集地形成，仍能保证所需的容量。

细长凹口部分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，以通过塑性加工以极好的尺寸精度来成形细长凹口部分33。

此外，在邻近行两端的细长凹口部分33的地方，形成有单独的伪凹口36，其具有宽于细长凹口部分33的宽度。伪凹口部分36是构成与墨水滴的喷射无关的伪压力生成腔的凹槽状的凹口部分。根据本实施例的伪凹口部分36由宽约0.2mm，长约1.5mm，深约0.1mm的凹槽构成。此外，伪凹口部分36的底面凹成W形状。这也是为了增加分隔壁28的硬度并通过塑性加工以极好的尺寸精度成形伪凹口部分36。

此外，一行凹口由各个细长凹口部分33和一对伪凹口部分36构成。根据本实施例，形成如图4所示的两行凹口。即提供了两对细长凹口部分33行和贮存池空间35。

连通口34形成为沿着片厚度方向从细长凹口部分33的一端穿透的小通孔。连通口34对应于各个细长凹口部分33分别形成，并且在一个凹口部分行中有180个。本实施例中连通口34的开口形状是矩形并且由第一连通口37和第二连通口38构成，第一连通口37在腔体形成片30中从细长凹口部分33的一侧到达片厚度方向上的中间位置，第二连通口38从与细长凹口部分33相对的表面向上形成到片厚度方向上的中间位置。

此外，第一连通口37和第二连通口38的截面面积彼此不同，并且第二连通口38的内部尺寸设置得比第一连通口37的内部尺寸稍小。这是由于通过挤压来制造连通口34而引起的。腔体形成片30通过加工厚度为0.35mm的镍片制成，即使减去凹口部分33的深度，连通口34的长度也等于或者大于0.25mm。此外，连通口34的宽度需要比细长凹口部分33的凹槽宽度小，被设定为小于0.1mm。所以，当连通口34要通过一次加工就完成冲孔时，凸模(冲孔机)将由于其长宽比而弯曲。

所以，在本实施例中，加工分为两个步骤。第一步，第一连通口37在片厚度方向的一半形成，第二步，形成第二连通口38。后面将描述这个连通口34的加工工艺。

此外，伪凹口部分36形成有伪连通口39。与上述连通口34相似，伪连通口39包括第一伪连通口40和第二伪连通口41，并且第二伪连通口41的内部尺寸被设定为比第一伪连通口40的内部尺寸小。

此外，虽然根据本实施例，举例说明了连通口34和伪连通口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，该形状可以由圆形通孔或者多边形通孔构成。

接下来，将解释上述弹性片32。弹性片32是本发明的一种密封片，例如由将一层弹性膜43压到支撑片42上的双层结构的复合材料构成。根据本实施例，采用不锈钢片作为支撑片42，并且采用PPS(polyphenylenesulphide，聚苯硫醚)作为弹性膜43。

隔膜部分44是用来分隔压力生成腔29部分的部分。即，隔膜部分44密封细长凹口部分33的开口面，并与细长凹口部分33一起形成压力生成腔29。如7A所示，隔膜部分44与细长凹口部分33一致，为细长形状，并对每一个细长凹口部分33都形成为一个密封区域来密封细长凹口部分33。具体地说，隔膜部分44的宽度被设定为与细长凹口部分33的凹槽宽度基本相等，并且隔膜部分44的长度被设定为比细长凹口部分33的长度稍小。就长度而言，长度被大约设定为细长凹口部分33的长度的三分之二。此外，就隔膜部分44的形成位置而言，如图2所示，隔膜部分44的一端与细长凹口部分33的一端(连通口34一侧的末端)对齐。

如图7B所示，通过蚀刻或者类似方法去除支撑片42与细长凹口部分33对应的部分以只包括弹性膜43，来制成隔膜部分44，并且在环的内部形成一个岛状部分47。岛状部分47是用来与压电振动器10的末梢面相结合的部分。

墨水供应口45是用来连通压力生成腔29和公共墨水池14的孔，并且在弹性片32的片厚度方向上穿透。与隔膜部分44相似，墨水供应口45也在与各个细长凹口部分33对应的位置形成。如图2所示，墨水供应口45在对应于与连通口34相对一侧的细长凹口部分33另一端的位置上钻孔而成。此外，墨水供应口的直径被设定为比细长凹口端口部分33的凹槽宽度小得多。根据本实施例，墨水供应口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，墨水供应口45由小通孔构成。

此外，当墨水供应口45如本实施例一样由通孔构成的时候，好处在于加工容易且能够获得高的尺寸精度。即，墨水供应口45是通孔，能够通过激光加工进行制造。因此，即使很小的直径也能够以高精度进行制造，并且操作也容易了。

此外，构成弹性片32的支撑片42和弹性膜43并不限于所述例子。此外，聚酰亚胺可以被用作弹性膜43。

接下来，将解释上述喷嘴片31。喷嘴片31是由金属制成的片状部件，该金属板上以对应圆点形成密度的间距排列着多个喷嘴口48。根据本实施例，一个喷嘴行由总共180个喷嘴口48排列构成，并且有两行喷嘴，如图2所示。

此外，当喷嘴片31与腔体形成片30的另一表面结合时，即与和弹性片32相对一侧的表面结合时，各个喷嘴口48对着相应的连通口34。

此外，当上述弹性片32与腔体形成片30的一个表面结合的时候，即，与其用于形成细长凹口部分33的表面结合时，隔膜部分44密封细长凹口部分33的开口面以分隔压力生成腔29。相似地，伪凹口部分36的开口面也被密封以分隔伪压力生成腔。此外，当上述喷嘴片31与腔体形成片30的另一个表面结合的时候，喷嘴口48对着对应的连通口34。当与岛状部分47结合的压电振动器10在此状态下伸展或者收缩的时候，岛状部分周围的弹性膜43变形，并且岛状部分47被推到细长凹口部分33那一侧或者被拉向离开细长凹口部分33那一侧。通过使弹性膜43发生形变，压力生成腔29伸展或者收缩以给压力生成腔29内的墨水提供压力变化。

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中的墨水通过单独的墨水通道从喷嘴口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的那一侧以扩展压力生成腔29。通过此扩展，压力生成腔29内部处于负压之下，存储在公共墨水池14中的墨水通过墨水供应口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被推到腔体形成片30的那一侧以收缩压力生成腔29。通过此收缩，存储在压力生成腔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，压力生成腔29的底面(细长凹口部分33)以V字形凹入。所以，用来分隔相邻压力生成腔29的分隔壁28的基部的壁厚比其末梢部分的壁厚大。从而，厚壁28的硬度可以被增加。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，此压力变化也很难被传输到相邻的压力生成腔29。结果，所谓的邻近干扰能够被阻止并且墨滴的喷射能够稳定。

根据本实施例，设置有与墨滴喷射无关、并与行末端部分的压力生成腔29相邻的伪压力生成腔(即，由伪凹口部分36和弹性片32分隔出的中空部分)，关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，关于位于行末端部分的压力生成腔29，分隔出压力生成腔29的分隔壁的刚度能够与行中间其它压力生成腔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。

关于伪压力生成腔，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，伪凹口部分36的宽度比细长凹口部分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。

图8是用于解释腔体形成片30的整个制造工艺的概况的流程图。

镍条(金属材料)被供应给具有大量各种模具的顺序型的锻造机。锻造机中的第一工艺P1包括：确定产品外形的冲裁(blanking)或定向(pilot)冲孔；支撑金属材料的基准面的压整(press-sizing)；用于吸收材料(以后将描述)的变形的缓冲凹槽的成型；以及冲裁将成为公共墨水池14的一部分。

第二工艺P2包括：预制将成为压力生成腔29的细长凹口部分33；细长凹口部分的精制成型；定向孔的成型，所述定向孔对成型用于引导墨水到喷嘴口48的连通口34是必需的；以及组装基准孔的成型，所述组装基准孔对将喷嘴片31和弹性片32连接到腔体形成片30上是必需的。

第三工艺P3是在已成型的细长凹口部分33的末端部分成型连通口34，其包括：成型作为底孔的第一连通口37；以及通过冲制底孔来成型作为通孔的第二连通口38。

第四工艺P4包括：在将材料片制成单独产品之前的冲裁；缓冲凹槽的冲裁；以及通过切割联结构件将材料片制成单独的腔体形成片30。

完成工艺P5包括：腔体形成片30的扭曲纠正；腔体形成片30的单面抛光；扭曲再纠正；以及双面抛光；和完工检查。

接下来将解释制造记录头1的制造方法。因为该制造方法的特征在于制造腔体形成片30的步骤，所以将主要给出对制造腔体形成片30的步骤的解释。

腔体形成片30通过执行图8所述的锻造加工的每一步、通过顺序冲模(progressive die)而被制造出来。此外，如上所述，用作腔体形成片30的材料的金属条带(strip)55(以下说明中称为“条带55”)是用镍制成的。

如图9A和图9B所示，在第一工艺P1的第零阶段S0中，材料55处于未加工状态。

在第一阶段S1中，确定腔体形成片30的轮廓的缝隙(slit)被冲裁，其中四个细长纵向缝隙63和两个T字形侧向缝隙64被冲裁(见图9C)。在每个加工阶段用于定位材料55的定向孔65与这些缝隙63和缝隙64的冲裁同时形成。在图9G中，材料55放在下模66a上，并且纵向缝隙63被冲裁冲头63a所冲裁。缝隙63和缝隙64被这样冲裁，因此缝隙内部成为腔体形成片30被加工的区域。纵向缝隙63的延伸部分63b和侧向缝隙64的延伸部分64b彼此相对。

第二阶段S2是压整基准面的阶段。当粘附剂被涂覆于腔体形成片30上时，基准面67和68(参见图9D)被支撑。即如图13所示，将成为腔体形成片30的区域(具有厚度T1)被部分压制，使得基准面67和68的厚度减少到T2。完成的腔体形成片30的基准面67和68被放在支撑夹具69上，并且粘附剂70被涂覆于腔体形成片30之上。此时，因为腔体形成片30和基准面67、68表面之间的高度相差(T1-T2/2)，所以粘附剂70不粘附到基准面67和68上。为了便于理解，图13所示的高度差(T1-T2/2)被夸大示出。在图9H中，附图标记67a和68a指示压制冲头，其中每个压制冲头与下模66b联合执行压制操作。

第三阶段S3是成型缓冲凹槽71(参见图9E)。当细长凹口部分33被压制成型时，缓冲凹槽71防止材料在细长凹口部分33的纵向变形和上升。材料的变形在缓冲凹槽71的空间中被吸收。在图9I中，冲头设置有用于成型缓冲凹槽71的突出条纹(protruding streak)71a，并且下模66c设置有配合突出条纹71a的凹槽71b。

第四阶段S4是在腔体形成片30的区域中沿缓冲凹槽71冲裁贮存池部分35的阶段(参见图9F)。细长部分设置在贮存池部分35和缓冲凹槽71之间，并且细长凹口部分33形成在这个部分中。图9J中附图标记35a指示冲裁冲头，其与下模66d联合操作。此外，在延伸部分63b和纵向缝隙64b之间，从延伸部分63b朝纵向缝隙64b伸出的伸出(extension)缝隙63c形成。伸出缝隙63c与贮存池部分35同时被冲裁。伸出缝隙63c在阶段S4中被这样冲裁，因此可以防止用于纵向缝隙63的冲裁冲头63a的形状变得复杂并且防止冲头的耐久性下降。

如图10A和图10B所示，在第二工艺P2中，进行细长凹口部分33的成型、用于加工连通口34的定向孔的冲制以及组装基准孔的冲制。

如图10C所示，第五阶段S5是细长凹口部分33的预制，其中将在后面描述的突起53c和突起54被压在条带55上，并且细长凹口部分33被预制。

如图10D所示，第六阶段S6是细长凹口部分33的精制，其中条带55在突起53c和以后将描述的精制模具57之间被进一步压制。突起53c被推进到条带中一直到细长凹口部分33所需的深度，并且停止于最大冲程(stroke)的位置从而以预定的尺寸精制细长凹口部分33。

在第六阶段S6中，在突起53c停止于最大冲程位置的状态下，组装基准孔73在基准面67中形成，并且用于加工连通口34的定向孔72被冲制。如图10E所示，用于冲制组装基准孔73的冲孔冲头73a与下模66e联合操作。此外，如图10F所示，形成四个定向孔72，并且用于定向孔72的冲孔冲头72a与下模66f联合操作。

此外，当推进到最大冲程位置的突起53c退回时，细长凹口部分33的空间(space)弹性地形变(称为回弹)，并且它的位移导致组装基准孔73和定向孔72的位置错误。但是，上述弹性位移被贮存池部分35、伸出缝隙63c、伸长部分63b以及侧向缝隙64所吸收，因此孔72、73和定向孔65的位置错误被防止。此外，因为组装基准孔73和定向孔72在突起53c保持在最大冲程位置的状态下被冲制，所以与细长凹口部分33相关的组装基准孔73和定向孔72的位置精度可以得到保证。

在细长凹口部分的形成步骤中，使用了图14A和图14B中示出的凸模51以及图15A和图15B中示出的凹模。凸模51是用于形成细长凹口部分33的模具。凸模上排列有用于形成细长凹口部分33的、且数目与细长凹口部分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口部分36的伪突起(未画出)。如图14B所示，突起53的末梢部分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，末梢部分53a锐化成V字形。此外，如图14A所示，末梢部分53a的两个纵向端都以约45度角逐渐变细。因此，突起53的末梢部分53a形成为两端逐渐变细的三棱柱形状。

此外，凹模52由多个位于其上面的突起54构成。突起54用于辅助形成隔离相邻压力生成腔29的分隔壁，并且位于细长凹口部分33之间。突起54为四棱柱形状，其宽度设置为稍窄于相邻压力生成腔29之间的间隙(分隔壁的厚度)，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口部分33(突起53)的长度相同。

在细长凹口部分形成的步骤中，首先，如图16A所示，条带55安装在凹模52的上面，并且凸模51设置在条带55的上侧。接着，如图16B所示，凸模51向下移动推动突起53的末梢部分进入条带55。此时，因为突起53的末梢部分53a锐化成V字形，末梢部分53a可以被坚固地推进条带55中而不会弯曲(buckle)。如图16C所示，突起53被沿着片厚度方向推到条带55的中部。

通过推动突起53，条带55的一部分变形以形成细长凹口部分33。此时，因为突起53的末梢部分53a锐化成V字形，所以即使具有很小形状的细长凹口部分33也可以以高尺寸精度形成。即，被末梢部分53a推动的条带55的部分平滑地变形(flow)，所要形成的细长凹口部分33依照突起53的形状被形成。此外，因为末梢部分53a的两个长度端都逐渐变细，所以由所述部分推动的条带55也平滑地变形。因此，细长凹口部分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的推动停止于片厚度方向的中间，所以可以使用厚于形成通孔情况下的厚度的条带55。因此，腔体形成片30的硬度可以增加，墨水喷射特性可以得到提高。此外，腔体形成片30可以容易地使用并且所述操作对于增加板的精确性也是有益的。

条带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。此时，在凹模52处提供的突起54设置在与突起53之间的间距相对应的位置，条带55向所述空隙的变形得到辅助。因此，条带55可以有效地被引入突起53之间的空隙，并且突出(即，所述分隔壁28)可以很好地形成。

如图11A所示，在第三工艺P3中，连通口34是通过成型第一连通口37和第二连通口38而形成的。

第七阶段S7是在每个细长凹口部分33的末端部分模压制成型底部的第一连通口37。如图11B所示，冲孔冲头37a与下模66g联合操作。

第八阶段S8是在第一连通口37的底部形成第二连通口38。第二连通口38穿过条带55，从而完成连通口34。如图11C所示，冲孔冲头38a与下模66h联合操作。

设置在下模66g(66h)上的定位销(未示出)通过上述定向孔72，从而可以防止条带55的定位错误。因此，连通口34在每个小细长凹口部分33的末端部分被准确成型。

上述阶段S7和阶段S8可以通过顺序加工来执行。但是，在冲孔冲头37a和38很细并且冲头损坏的频率很高时，阶段S7和阶段S8可以通过单独加工来执行。

如图12A所示，第四步骤包括冲裁纵向缝隙63、冲裁打孔(blank-perforating)缓冲凹槽71以及切割联结构件75。

第九阶段S9是通过冲裁纵向缝隙63将腔体形成片30制成单独产品的预备阶段。如图12B所示，冲裁模具74在相邻的腔体形成片30之间被冲击。实际的冲裁操作是在标记符S9所指示的位置被执行的。但是，为了理解冲裁模具74和纵向缝隙63之间的位置关系，加了阴影线的冲裁模具74示出在实际位置的左侧。

冲裁模具74包括具有相邻腔体形成片30的定向孔72之间的跨距的宽部分74a，以及具有相邻纵向缝隙63之间的跨距的窄部分74b。冲裁模具74与下模66i联合操作。

当在阶段S9中通过冲裁模具74顺序执行冲裁时，连接腔体形成片30部分与在条带55前进方向上的右部分和左部分55b的联结构件75被形成。图12E是平面图，其中由冲裁模具74所冲裁的部分的一部分被放大了。

第十阶段S10是在四个位置冲裁缓冲凹槽71并且形成四个缝隙孔71a。如图12C所示，用于冲裁缝隙孔71a的冲孔冲头71b与下模66j联合操作。通过提供这些缝隙孔71a，突出到条带55后侧的区域变窄，从而能够减少抛光时间。此外，因为能够防止结合面积的不必要地变大，所以粘附剂70的额外量减少，从而能够防止粘附剂70进入细长凹口部分33中。此外，位于末端部分的缝隙孔71a可以与空气连通，从而缓冲凹槽71可以与空气连通，从而可以加快粘附剂的干燥，并且可以进行由温度变化引起的呼吸(respiratory)现象。

第十一阶段S11是冲裁两个联结构件75之一的阶段。如图12D所示，冲裁模具75a与下模66k联合操作。当联结构件75被冲裁时，如S11的底侧所示，条带55的左右部分55b和压力生成形成片30之间的连接状态被切断。

第12阶段S12是冲裁另一个联结构件75，其与第十一阶段S11类似。通过这个冲裁，腔体形成片30被从条带55上切断，并且成为单独的产品。

在上述第四步骤之后，执行完成工艺P5。

在刚从条带55上被切下来的腔体形成片30中存在各种残余应力。因此，片30不是完全平整的，并且具有小扭曲或弯曲。为了纠正这种状态，进行扭曲纠正。尽管可以采取各种方法作为这个扭曲纠正方法，但是在这个例子中，如图17所示，采用了辊子型的纠正装置76。许多纠正辊子77以预定距离在假想平面上排列成阵列，并且使得腔体形成片30在这些阵列之间以通过进行扭曲纠正。在腔体形成片30首先沿纵向通过后，将片30旋转90度，再一次进行扭曲纠正。即，纠正辊子77沿X方向和Y方向作用于腔体形成片30，从而进行较高精度的纠正。

可以利用图18所示的手压型的纠正装置78代替上述辊子型的纠正装置76。如图18所示，设置在腔体形成片30左右两侧的贮存池部分35在细长凹口部分33的成型中被应力所弯曲并发生形变。因此，放置在下模79上的腔体形成片30被上模80压制以进行弯曲部分的纠正。

在扭曲纠正完成之后，腔体形成片30的一个表面被图19所示的抛光装置所抛光。尽管可以采用各种抛光装置，但是这里采用了旋转片型的抛光装置81。即，提供了与研磨平整片82共同操作的旋转支持盘83，腔体形成片30被支持盘83所支持，并且这个支持盘83在围绕自己的中心旋转的同时被转动(参加箭头84)。腔体形成片30因此被研磨片82抛光。附图标记85是用来转动在耦合状态下的支持盘83的链接机件，并且它向每个支持盘83的轴86提供旋转能量，从而使支持盘83围绕自己的中心旋转。

在单面抛光中，腔体形成片30的厚度改变，从而产生扭曲和弯曲。因此，再次用类似于图17和图18所示的方法进行扭曲纠正。

当扭曲再纠正完成时，进行双面抛光。图20是示出了双面抛光装置87的剖面图。平面齿轮盘90被联锁在位于中心的中心齿轮88和位于外围的内齿轮89之间。腔体形成片30放置在彼此相对的研磨片91和92之间，同时被平面齿轮盘90适合地支持。研磨片91和92被电动机93和94旋转，并且中心齿轮88被电动机95旋转。

当双面抛光完成时，操作进行到完工检查阶段。

在上述的第二工艺P2的阶段S5中，将参照图21到图23D详细描述通过预制模具56对细长凹口部分33的预制和细长凹口部分33通过精制模具57被成型的状态。

在室温条件下通过凸模51和凹模52对条带(材料)55进行塑性加工，下述的塑性加工在室温条件下被类似地进行。

如图21所示，大量成型冲头51b设置在凸模51a中，即第一模具中。为了形成细长凹口部分33，成型冲头51b是细长的以形成突起53c。突出53c以预定的间距平行排列。为了形成分隔壁28，在成型冲头51b之间设置间隙53b(见图22B)。第一模具51a被推进将成为加工对象的腔体形成片30(条带55)中的状态示出在图22C中。

在这个实施例中，预制模具56使材料(条带)55变形进入间隙53b，并且精制模具57使间隙53b中的材料55的分布尽可能接近正常的状态。因此，使得进入间隙53b的材料的变形量在间隙53b的纵向上几乎是直的状态，这对那些部分被作为例如液体喷射头1的压力生成腔29的分隔壁28的构件的情况是方便的。

下面将详细描述第二模具52a的结构和操作。

如图22A所示，在凹模具52a中，即在第二模具中，每个突起54在对应于突起53c的纵向中间部分的部分都形成有凹入部分54a。预制模具56设置有与间隙53b相对的突起54，且所述突起54具有与间隙53b几乎相同的长度。

图15A到图16C中概念性地示出的突起54是具有小高度的凸出(convex)构件。为了形成凹入(concave)部分54a，突起54实际上需要确定的高度。为了获得这样的确定的高度，每个突起54具有如图22B所示的楔形横截面。楔形部分的角度设置为90度或更小。相邻突起54之间界定为谷状(valley)部分。

沿纵向的突起54的凹入部分54a的长度设置为近似为突起54长度的2/3或更小。优选地，为突起54的长度的1/2或更小。突起54的间距设置为0.14mm。突起54的间距设置为0.3mm或更小，使得在例如液体喷射头的元件的锻造加工中实施更适合的预制。所述间距优选地为0.2mm或更小，更优选地为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。对于所述精加工，镜面精加工是适合的，此外，可以实施镀铬。

精制模具57在使用预制模具56的初步成型之后使用。如图23A所示，精制模具57形成有位于凹入部分57b两侧的平表面57a。平表面57a和凹入部分57b在精制模具57的纵向上完全地延伸。凹入部分57b位于与预制模具56中的突起54的凹入部分54a相对应的部分。

斜面57c设置在每个平表面57a的两个纵向端，使得较接近末端的部分被降低。

接下来将给出对由第一模具51a和第二模具52a构成的锻造冲头的操作的描述。

图22B示出了紧邻材料(条带)55在第一模具51a和第二模具52a之间被施压之前所获得的状态。当突起54被压入材料55中时，如图22C和22D所示，导致材料流进间隙53b中，使得分隔壁28被预制。

附带地，第二模具52a设置有凹入部分54a，所述凹入部分在其中间部分具有较小高度。在与位于凹入部分54a(见图22D)两侧面上的第二模具52a的末端相邻的部分56b中，两模具51a和52a之间的间隔D1比它们中间部分之间的间隔D2小，凹入部分54a形成在所述中间部分。在这个窄的部分，所述材料的加压量增大，因此使得受压材料变形并在与施压方向几乎垂直的方向上被推压出去。即，所述材料朝向加压量较小的凹入部分54a移动。换句话说，凹入部分54a用来提供材料55漏入的场所。这样的材料移动主要在突起53c或者间隙53b的纵向进行，因此材料55的一部分变成凸入凹入部分54a的突起部分55a。

此外，由于突起54充足高度的作用，更大量的材料55一定会被推进间隙53b中。在设定为这种预制状态的分隔壁28中，形成了较低部分28a和较高部分28b，如图22D所示。造成高度上的这种差异的原因是，因为在末端部分56b中受压的更大量的材料55流进凹入部分54a中，而同时大量的材料55流进了间隙53b中。

而且，因为突起53c以预定间距排列，所以平稳地使得由压制配合(press-fitting)操作引起的所述材料在突起53c横跨方向上的塑性变形，在变形方向和变形量上都很均匀。

因为流进上述构造的间隙53b中的材料55构成了细长凹口部分33的分隔壁28，所以细长凹口部分33的形状能够精确形成。为形成这样的微小结构，通常采用各向异性蚀刻的方法。因为这种方法需要大量的加工工时，所以在降低制造成本方面不利。另一方面，如果所述锻造冲制被用在如镍等的金属材料上，加工工时被显著减少。此外，因为能够进行使每个细长凹口部分33具有相同容积的加工，所以在流体喷射头的压力生成腔将要被形成的情况下，所述液体喷射头的喷射特性是稳定的。

因为凹入部分54a具有弓形凹入部分的形状，所以第二模具中间部分的高度逐渐改变。因此，流进间隙53b的材料55的量在间隙53b的纵向上变得尽可能均一。在凹入部分54a形成有多个平面的情况下，通过选择斜平面的倾斜角来获得相同效果是可能的。

在凸出部分54b被设置在凹入部分54b的中间部分的情况下，界定了多个凹入部分54a，使得加压量大的部分和加压量小的部分被交替设置。因此，加压量大的部分(对应于56b)和材料55流进的凹入部分54a以小间距被交替设置。因此，流进间隙53b的材料55的量在间隙53b的纵向上几乎相同。

通过将凹入部分54a在突起54的纵向上的长度选择为大约是突起54长度的2/3，在与冲压方向基本垂直的方向上变形的材料量与根据压程大小来接收所述材料的凹入部分54的尺寸令人满意地平衡。因此，优化了流进间隙53b中的材料。

因为至少突起54的凹入部分54a具有通过镜面精加工或者镀铬而被平滑精加工的表面，所以材料55的变形方向一定会被改变到朝向间隙53b，使得能够更确定地实现所述材料流进间隙53b中。

当图22C和22D所示的初步成型完成后，材料55在第一模具51a和精制模具57之间移动，如图23B所示，并且在其中被两个模具51a和52a施加压力，如图23C所示。平表面57a增加了材料55流进间隙53b的量，因此较低部分28a的高度增加了。附带的，因为凸起部分55a被容纳在凹入部分57b中，并且不受来自精制模具57的压力，所以较高部分28b的高度几乎不变。因此，分隔壁28的高度最后变得几乎相同，如图23D所示。

在精制形成阶段，因为斜面57c已经形成，所以使得流进每个间隙53b的材料55的量在所有间隙53b中尽可能相同。即，材料55在突起53的排列方向上从所述一列突起53的中间部分朝其两端一点点地变形，使得由于塑性变形的累积，使得所述材料的末端附近变厚。因为所述厚的部分被降低的斜面57c施加压力，所以能够防止所述厚的部分中的材料过量地流进间隙53b。因此，在所有间隙53b中的材料55的变形量能够尽可能相同。

因为突起54是具有尖锐顶端的楔形(楔形角为90度或更小)，所以所述楔形部分可靠地切入材料55，使得在与间隙53b相对的部分中的材料55能够被精确地施加压力，并且所述材料流进间隙53b能够可靠地实现。此外，因为突起54的间距被设定为0.3mm或更小，所述液体喷射头的压力生成腔能够通过锻造冲制而被精确制造出来。

第一模具51a和第二模具52a被固定在普通锻造设备(未示出)上，并且腔体形成片30(条带55)被设置在模具51a和52a两者之间，使得锻造加工顺序进行。而且，第二模具52a由预制模具56和精制模具57成对构成。因此，优选的是，预制模具56和精制模具57彼此相邻布置，使得腔体形成片30(条带55)被顺序移动。

在上述第二工艺P2的阶段S6中，参照图24到27B，将详细描述定向孔72和组装基准孔73的打孔。

如图24和25所示，用来形成基准孔73的冲孔冲头73a布置在凸模51周围的位置上。图25示出了凸模51被压入将成为腔体形成片30的条带55的状态。凹模52(对应于图10E中的模具66e)中设置有开口58，以与冲孔冲头73a相对。在这个开口58的开口末端布置有模具59。冲孔冲头73a前进并把条带55压向模具59，使得通过剪切和冲裁形成基准孔73，如图24所示。

此处使用的锻造机是普通类型，并且同时或者依次(例如两个动作)操作多个模具。凸模51被耦合到锻造机的第一驱动单元(未示出)上，并且冲孔冲头73a被耦合到同一锻造机的第二驱动单元(未示出)上。

图26是操作图解，示出了凸模51和冲孔冲头73a的成型操作的定时。成型冲头51a居先，并由此推动条带55以形成具有深度d的细长凹口部分33。在成型冲头51a停止在其精制成型细长凹口部分33处的最大冲程位置的状态下，冲头73a前进以形成基准孔73。即，从成型冲头51a已经被推进条带55中起经过预定时间T后，开始通过冲头73a进行剪切和冲裁操作。因为基准孔73通过冲裁而形成，所以冲头73a的冲程超出了条带55的厚度D。通过设定延迟时间，消除了细长凹口部分33的被加工部分中材料的变形和应力的作用，并且解决了基准孔73的加工条件。

此处，停止在最大冲程位置的凸模51被推进到细长凹口部分33已经被成型的位置。在此状态下，所述金属材料的变形已完成，并且此变形引起的应力也彻底消除。在成型细长凹口部分33时产生的对周围区域影响被消除后，操作冲孔冲头73a以进行冲孔加工。因此，在加工过程和加工完成后，组装基准孔73都未受任何外力而被成型。因此，基准孔73和细长凹口部分33保持在期望的位置关系，并且能够获得具有高精度的多种被加工部分。

另一方面，当冲孔冲头73a进行冲孔加工时，凸模51继续进入到条带55中。因此，即使在冲孔加工中产生的金属材料的变形和该变形引起的应力被施加给细长凹口部分33的情况下，上述模具51作为如中心条(corebar)的基座构件，因此可能防止这种使细长凹口部分33发生形变的有害影响。

此外，虽然金属材料55的变形量和该变形引起的应力在这样的冲孔加工中变大，但是因为细长凹口部分33的成型状态稳定，所以它们不会给细长凹口部分33的已加工部分带来坏的影响。

在冲孔加工之前被加工的细长凹口部分33的精密度相对较高，而组装基准孔73的精密度相对较低。因此，难以提高成型精度的细长凹口部分33被首先加工，然后组装基准孔73被成型。因为具有高精密度的已加工部分的加工状态取决于凸模51的最大冲程位置，然后进行较低精密度的冲孔加工，所以能够保证具有高精密度的已加工部分的成型质量在期望水平。

因为例如细长凹口部分33和组装基准孔73的多种被加工部分在同一加工阶段中被加工，所以能够准确获得每个被加工部分的相对位置。即，因为安装在锻造机上的多种模具被同时或顺序地压在静止的金属材料55上，所以在每个被加工部分成型时金属材料55并不移动，因此能够准确设定各个被加工部分之间的位置关系。此外，能够减少加工步骤的数量，这对降低制造成本是有利的。

由于上述方面，最终能够获得形成有高精度细长凹口部分33和组装基准孔73的腔体形成片30。

细长凹口部分33通过多个加工阶段成型，所述加工阶段至少包括预制和精制成型，并且基准孔73在多个加工阶段的最后阶段被打孔。因此，基准孔73能够在金属材料55的变形和此变形引起的应力影响被减小的条件下形成。因此，施加到基准孔73的成型部分的外力被尽可能减小了，并且实现了基准孔73的正常形成。此外，因为细长凹口部分33通过多个加工阶段成型，所以在成型部分中的材料55的形变和变形不会连续发生。因此，大的内应力不会残留在材料中，这对基准孔73的成型是有利的。

图27A和27B示出了单个凸模被用来进行预制和精制成型的情况。图27A示出了预制凸模51A，其中，使所述突起53的末梢端53a较尖，并且使间隙53b的深度较小。

图27B示出了精制凸模51B，其中，使所述突起53的末梢端53a较钝，并且使间隙53b的深度较大。在该精制成型中，突起53被深深压入条带55中，使得具有足够高度的分隔壁28在间隙53b中成型。使用冲头73a的冲孔加工在该阶段进行，如图所示。在这种情况下，虽然突起54被设置在凹模52上，但可以使用精制凹模57，其中所述精制凹模的顶面是平的(见图23A)。

如图24所示，两个基准孔73形成在腔体形成片30中。当腔体形成片30被组装作为流动通道单元4的时候，通常它与喷嘴片31和弹性片32层合起来并被组装到台式夹具上。基准孔73与从台式夹具上竖起的定位销相配合，并且流动通道单元4通过粘结被组装。具有定位销所穿过的两个基准孔73的腔体形成片30不会朝任何方向移动，并且进行了精确的组装。

细长凹口部分33以预定间距排列。因为细长凹口部分33和基准孔73之间的相对位置被精确设定，如上所述，所以当多个细长凹口部分33被组装到弹性片32上的时候，基准孔73有助于准确地调整细长凹口部分33和墨水供应口45之间的相对位置，因此获得了组装操作中的良好精度。

细长凹口部分33的间距尺寸是0.14mm。当所述喷墨记录头的精确微小部件压力生成腔29被锻造时，非常精细的锻造加工是可能的。虽然所示实施例中细长凹口部分33的间距尺寸是0.14mm，但是通过设定此间距为0.3mm或更小，能更适合地完成所述液体喷射头的部件加工。此间距优选地是0.2mm或更小，更优选地是0.15mm或更小。

关于这种小结构的加工方法，通常采用各向异性刻蚀的方法。但是，因为这种方法需要大量的加工步骤，所以对制造成本是不利的。相反的，在上述锻造方法用于例如镍的材料的情况下，加工步骤的数量大大减少，这对降低成本是有利的。

更具体地，在腔体形成片30由镍形成的情况下，构成流动通道单元4的腔体形成片30、弹性片32和喷嘴片31的线性膨胀系数变得几乎相同。因此，当这些部件进行热粘结的时候，每个部件都均一地膨胀。由于这个原因，很难产生如因膨胀率不同引起的扭曲等的机械应力。因此，即使在粘结温度设定为高温的情况下，各个部件也能够无障碍地粘结。此外，即使在记录头的操作中所述压电振动器产生热量并且流动通道单元4被此热量加热的情况下，构成流动通道单元4的每个部件也均一地膨胀。因此，即使在记录头的操作过程中时产生的加热和停止操作产生的冷却反复发生的情况下，仍很难产生如在构成流动通道单元4的每个部件中发生脱离的缺点。

如图25中虚线所示，细长凹口部分33和基准孔73被加工为尽可能彼此接近，由此能够将由温度变化引起的基准孔73的位置的位移量减到最小，并且能够进一步提高组装精度。即，因为细长凹口部分33和基准孔73之间的金属材料55的量变小，所以由温度变化引起的细长凹口部分33和基准孔73之间的相对位置的变化量被减小到无关紧要的水平。因此，细长凹口部分33与弹性片32中的墨水供应口45恰当地连通，因此获得了精确组装的质量。

同样，关于定向孔72，与组装基准孔73的情况相似，在凸模51下降到最大冲程位置的状态下进行冲孔加工，并且其加工与细长凹口部分33在同一加工阶段中进行。因此，定向孔72也能保证对细长凹口部分33具有高精度的位置关系，使得在下面的第三工序P3中能够以高精度对连通口34进行冲孔加工。

由于上述方面，本发明能够被应用到在成型细长凹口部分33的同一阶段中加工多种部件的情形。因此，关于彼此具有不同功能的每个被加工部分，能够进行加工，而且对于微小的被加工部分都具有高精度的位置关系。

在上述实施例中，设置在凹模52上的突起54与设置在凸模51上的界定于突起53之间的间隙53b相对。但是，如图28A和28B所示，突起53和突起54可以彼此相对。又在图27A和27B中示出了预制凸模51A和精制凸模51B。在这种情况下，因为位于突出部分53和突起54之间的材料接收了最大的压力，由此大量材料流入位于突起54两侧的间隙53b中，使得具有足够高度的分隔壁28能够被成型。

图28C示出了突起54被削尖为楔形的情况，其中塑性变形的现象与图28A和28B中的情况相同。

关于第二例子，图29所示的记录头1’采用发热元件61作为压力产生元件。根据本实施例，在弹性片32的位置，使用提供有柔性部分46和墨水供应口45的密封片62，并且腔体形成片30的细长凹口部分33的一侧被密封片62所密封。此外，发热元件61在压力生成腔29内部连接到密封片62的表面。发热元件61通过经由布线向其输入电流而发热。

因为所述压力生成腔30的其他构造，如喷嘴片31等与上述实施例的那些构造相似，所以将省略对它们的解释。

在记录头1’中，通过输入电流到发热元件61，压力生成腔29内部的墨水沸腾并且沸腾产生的气泡挤压压力生成腔29内部的墨水，因此墨水滴从喷嘴口48中喷射出来。

即使在记录头1’的情况下，因为腔体形成片30通过金属的塑性加工制造，所以也可以得到与上述的实施例类似的优点。

关于连通口34，虽然根据上述实施例，已经解释了一个在细长凹口部分33末端部分设置有连通口34的例子，但是本发明不限于此。例如，连通口34可以沿纵向在基本上是细长凹口部分33的中心位置形成，并且在那通过连通口34相互连通的墨水供应口45和公共墨水池14可以设置在细长凹口部分33的两个纵向末端。因此，从墨水供应口45到连通口34的、压力生成腔29内部的墨水停滞现象可以被防止。

此外，虽然根据上述实施例，已经示出了一个将本发明应用于墨水喷射记录装置中的记录头的例子，但是应用本发明的液体喷射头的物质不只是由墨水喷射记录装置的墨水构成，还可以使用胶水、指甲油(manicure)、导电液体(液态金属)等物质。

例如，本发明可以应用于滤色镜制造装置，该装置用来制造液晶显示器的滤色镜。在这种情况下，所述装置的彩色材料喷射头就是所述液体喷射头的例子。液体喷射装置的另一个例子是用于形成电极的电极形成装置，例如有机EL显示器的那些电极或FED(Field Emission Display，场发射显示器)的那些电极。在这种情况下，所述装置的电极材料(导电糊，conductive paste)喷射头是所述液体喷射头的例子。所述液体喷射装置的另一个例子是用于制造生物芯片的生物芯片制造装置。在这种情况下，所述装置的生物有机物质喷射头和作为精密吸管的样品喷射头对应于所述液体喷射头的例子。本发明的所述液体喷射头包括工业应用的其他工业液体喷射装置。

Claims (16)

1.一种锻造加工方法，所述方法包括以下步骤：

提供金属片构件；

提供第一冲头，其可操作以进行第一锻造加工以在所述片构件中成型第一构件；

提供第二冲头，其可操作以进行第二锻造加工以在所述片构件中成型第二构件；

在成型所述第一构件时，驱动所述第一冲头到达其最大冲程位置；以及

在保持所述第一冲头位于所述最大冲程位置的同时，驱动所述第二冲头。

2.如权利要求1所述的锻造加工方法，其中，所述第一构件具有比所述第二构件更高的精密度。

3.如权利要求1所述的锻造加工方法，其中，所述第一锻造加工和所述第二锻造加工在单一阶段中进行。

4.如权利要求1所述的锻造加工方法，其中，所述第二锻造加工是冲孔加工。

5.如权利要求1所述的锻造加工方法，其中，所述第二构件至少包括当所述片构件与另一个构件组装时将要被使用的定位构件。

6.如权利要求1所述的锻造加工方法，其中：

所述第一锻造加工包括用来预制所述第一构件的第一加工和用来精制所述第一构件的第二加工；并且

所述第二锻造加工在所述第一锻造加工的所述第二加工之后进行。

7.如权利要求1所述的锻造加工方法，其中：

所述第一构件具有第一功能；

所述第二构件具有第二功能，该第二功能至少包括一种定位功能；且

所述第一锻造加工和所述第二锻造加工在单一阶段中进行。

8.如权利要求7所述的锻造加工方法，其中，所述第一构件在所述第二构件成型之前成型。

9.如权利要求8所述的锻造加工方法，其中：

在成型所述第一构件时，所述第一冲头首先被驱动到其最大冲程位置；并且

在保持所述第一冲头处于所述最大冲程位置的同时，所述第二冲头被驱动。

10.如权利要求9所述的锻造加工方法，其中：

所述第一锻造加工包括用来预制所述第一构件的第一加工和用来精制所述第一构件的第二加工；并且

所述第二锻造加工在所述第一锻造加工的所述第二加工之后进行。

11.如权利要求7所述的锻造加工方法，其中，所述第一构件设置为凹口，并且所述定位构件设置为至少两个通孔。

12.如权利要求11所述的锻造加工方法，其中，所述凹口以固定间距排列。

13.如权利要求12所述的锻造加工方法，其中所述固定间距为0.3mm或更小。

14.如权利要求7所述的锻造加工方法，其中，所述金属片构件由镍制成。

15.如权利要求11所述的锻造加工方法，其中，所述第一构件和所述第二构件设置得尽可能接近。

16.一种液体喷射头的制造方法，其中，所述液体喷射头包含有进行如权利要求11所述的锻造加工方法的片构件，所述制造方法包括以下步骤：

在每个所述凹口底部冲制通孔；

使用所述定位构件，将密封片与所述片构件连接以密封所述凹口，从而形成多个压力生成腔；以及

使用所述定位构件，连接形成有多个喷嘴的金属喷嘴片，使得每个所述喷嘴经由所述通孔与相关联的一个所述压力生成腔连通。

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