CN1319744C - 液体喷射头 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种用于精确地形成凹进部分的隔板,并形成高精度的用于压力发生室等的凹进部分形状的精细锻造方法,以及通过利用该精细锻造方法制造的液体喷射头等。一种用于形成以规定间距设置的槽形凹进部分的精细锻造方法。当槽形凹进部分通过阵列设置初步成型冲孔器的第一冲孔器在材料板中初步形成后,精整成型通过利用设置精整成型冲孔器的第二冲孔器在初步形成的槽形凹进部分上进行。凸出带(53c)或(53d)的端部分形成有斜面(63)和(64)或斜面(65),从而精确地形成每个槽形凹进部分的端部分。通过上述方法制造的液体喷射头具有稳定的液体喷射特性,且由于简化了锻造加工,所以降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以用于例如液体喷射头一样器件制造的精细锻造方法、液体喷射头的制造方法以及一种液体喷射头。
背景技术
用于从喷嘴孔喷射排出加压液体的液体喷射头涉及各种液体已经众所周知。此液体喷射头主要作为用于如打印机和绘图仪的图像记录设备的记录头。在最近几年,通过利用其可以将很少量液体正确提供到规定位置的特征,其可以施用到各种设备,例如,用于制造液晶显示器滤色镜的制造设备的着色剂喷射头等,用于形成有机EL(场致发光)显示器、FED(场致发射显示器)电极的等制造设备中的电极材料喷射头,用于生物芯片制造的制造设备中生物有机材料喷射头。记录头喷射液体墨水,而着色剂喷射头喷射E(红)、G(绿)和B(蓝)的着色剂溶液。电极材料喷射头喷射液体电极材料,生物有机材料喷射头喷射生物有机材料溶液。
下面以喷墨记录头为典型实例,将喷墨记录头作为传统技术进行说明。
在各种喷墨记录头(此后称为记录头)中,现在广泛使用的所谓随选(on-demand)记录头具有相对应各自喷嘴孔的多个通道,并从公共墨水室通过压力发生室延伸到喷嘴孔。为了满足减小尺寸的要求,压力发生室需要相对应记录密度形成精细间距。因此,相邻压力发生室的隔板很薄。为了有效地将压力发生室中的墨水压力波动转换为墨水滴的喷射力,与公共墨水室连通的压力发生室的墨水供给孔的宽度小于压力发生室的宽度。为了形成那些微小压力发生室和高尺寸精度的墨水供给孔,传统记录头优选使用硅基体。更具体地说,晶面受到硅各向异性的刻蚀曝光,而压力发生室和墨水供给孔形成于晶面上。
为了满足高加工性能的要求,形成有喷嘴孔的喷嘴板由金属板制作。用于改变压力发生室体积的膜部分形成于弹性板上。弹性板具有树脂膜粘接到金属支撑板上的双层结构,并去除面对各个压力发生室的支撑板部分。
另外,在上述传统记录头中,因为隔板很薄,很难正确获得压力发生室的凹进部分形状和设定压力发生室的液体容纳体积等。具体地说,凹进部分形状长且窄。为了完成细薄的隔板,重要的是精确地确定凹进部分形状在长度方向的端部分形状。
此外,由于硅和金属之间的的线性膨胀系数有较大的差异,所以,需要硅基体、喷嘴板和弹性板花很长时间以相对低的温度彼此连接。这就很难增加产量并使制造成本增加。
由于以上原因,为了增加产量和其他目的,在上述形式的液体喷射头中,业已努力在金属压力发生板(例如,专利文件1和2)中形成液体通道。也就是说,这些专利文件公开了用于通过在金属板上塑性加工(例如,平面推或压加工)形成提供储液池和压力室彼此连通的供给孔、作为压力室的凹槽以及彼此连通压力孔和喷嘴孔的连通孔的方法。
然而,例如,由于压力发生室很精细且需要的通道宽度小于压力发生室的宽度,所以,出现的问题是,很难加工且很难增加生产效率。
另一方面,这种形式的液体喷射头需要排出很少量的喷射液体。这是因为,在喷墨记录头的情况中,使用很少量的喷射墨可以增加点的数量以达到单位面积,因此,可以利用低粒度记录高质量图像。在着色剂喷射头的情况中,降低喷射量可以减少每个像素的面积,因此可以制造高分辨率的显示器(或滤色镜)。在电极材料喷射头的情况中,降低电极材料量可以在所需的图形上形成很窄的导体。
上述专利文件1和2分别为日本公开申请号No.55-14283A(第2页和图6)以及日本公开申请号No.2000-263799A(第6-9页和图4-14)。
然而,已经发现的几个问题是,当试图通过以上专利文件的方法生产时,液体喷射头可以满足目前的需要。但问题之一是涉及气泡喷射性能。
为了使液体喷射头排出很少量的液体喷射,作为压力室的槽形凹进部分的宽度必须变得很小。此外,槽形凹进部分需要设置为在槽的宽度方向彼此靠近。然而,很难用上述专利文件的方法在槽形凹进部分一端的纵向形成所有的连通孔。例如,如图25A所示,没有任何其他的方法在槽的纵向与槽形凹进部分33的纵向端面(凹进部分端面)70分离的位置形成每个连通孔34。这是由于凹进部分端面70的位置的变化。
在此情况中,通过挤压加工形成的槽形凹进部分33使得槽形凹进部分33中的凹进部分端面70的位置变化。因此,如图25B所示,如果试图形成在纵向右邻接槽形凹进部分的连通孔34,则部分冲孔器作用在金属板的厚部分上。由于冲孔器很薄,所以,作用在厚部分上的冲孔器可能弯曲或变形。因此,在形成连通孔34中,需要所有的冲孔器定位于合适的边缘,以便完全进入槽形凹进部分33。结果,冲孔器与各自的凹进部分端面70分离,因此,连通孔34也形成为以便与各自的凹进部分端面70分离。
如果在此方式中,连通孔34形成为以便与各自的凹进部分端面70分离,则平面部分71形成于凹进部分端面70和连通孔34之间。平面部分71使气泡停留,也就是说,成为阻碍消除气泡的因素。也就是说,平面部分71的存在使得液体流过每个压力室中都产生停滞,而液体中的气泡停留在停滞的部分且很难去除。此外,如果此气泡变大,其将影响液体喷射排出特性(例如,飞扬的速度和排出量)或阻碍液体流动。
如上所述,通过在金属基板上的塑性加工形成的压力发生室具有在墨水中出现扰动或由于每个形成的压力发生室的内表面的形状以及靠近连通压力发生室与喷嘴孔的每个连通孔部分的形状产生气泡堆积的问题,其对液体喷射特性产生负作用。
本发明的提出已经考虑了上述情况,本发明的第一目的在于使墨水在压力发生室中平滑流动且通过精确地形成包括通过进行非常精确的加工以形成用于压力发生室等的凹进部分形状的其两端部分的隔板以防止气泡停留。也就是说,本发明的第一目的通过改进槽形凹进部分的端部分形状以改进气泡喷射性能。
本发明的第二目的在于精确地形成包括通过进行非常精确的加工以形成用于形成压力发生室等的凹进部分形状的其两端部分的隔板。
发明内容
为了达到上述目的,本发明提供了一种用于形成以规定间距设置的凹进部分的精细锻造方法,其特征在于当凹进部分通过设置为初步成型冲孔器的第一冲孔器在材料板中初步形成后,精整成型通过利用设置为精整成型冲孔器的第二冲孔器在初步形成的凹进部分上进行。
也就是说,这是一种精细成型方法,其中当凹进部分通过设置为初步成型冲孔器的第一冲孔器在材料板中初步形成后,精整成型通过利用设置为精整成型冲孔器的第二冲孔器在初步形成的凹进部分上进行。
首先,通过第一冲孔器的初步成型将材料板形成为达到最终形状还没有获得的状态。接着,通过利用第二冲孔器进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行加工,因此,即使微小,也可以正确地获得所需形状,而不产生任何问题,即不会产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,各向异性的蚀刻用于实现形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。相反,上述精细锻造方法极大地降低了加工步骤,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成具有均匀体积的凹进部分,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头的排出特性上很有效,例如,形成液体喷射头的压力发生室的情况。
在根据本发明的精细锻造方法中,设置在凹进部分之间的隔板可以通过设置在第一冲孔器中的初步成型冲孔器之间的间隙部分和设置在第二冲孔器中的精整成型冲孔器之间的间隙部分形成。在此情况下,通过第一冲孔器的初步成型形成将材料板形成为达到每个隔板的最终形状还没有获得的状态。接着,通过利用第二冲孔器进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行加工,所以,即使隔板很薄也可以获得所需的正确形状而不会产生任何问题,即不产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。
在根据本发明的精细锻造方法中,第二冲孔器在精整成型中插进材料板的深度可以大于第一冲孔器在初步成型中插进材料板的深度。在此情况下,由于在精整成型中第二冲孔器插进的深度大于第一冲孔器在初步成型中插进的深度,所以,精整成型可以可靠地变形已经通过第一冲孔器初步形成的形状,因此可以可靠地获得需要的形状。
根据本发明的精细锻造方法可以为以便第一冲孔器的初步成型冲孔器和第二冲孔器的精整成型冲孔器为平行的凸出带,而凹进部分通过凸出带形成为平行的槽形凹进部分。在此情况下,可以通过第一冲孔器的初步成型和第二冲孔的精整成型精确地获得各种尺寸如长且窄的槽形凹进部分的宽度、长度和形状。
在根据本发明的精细锻造方法中,第一冲孔器的凸出带在宽度和长度上可以近似与第二冲孔器相同。在此情况下,由于在通过第一冲孔器的初步成型后通过第二冲孔器进行的精整成型通过在宽度和长度上近似与第二冲孔器相同的凸出带进行,所以,在已经通过初步成型形成的形状上可以可靠地进行精整成型,而不会产生不正常的变形,因此最终可以获得精确的槽形凹进部分。
在根据本发明的精细锻造方法中,第一冲孔器的每个凸出带在纵向的端部分形成有具有不同角度的斜切面形状的斜面。在此情况下,每个槽形凹进部分的端部分形成的形状可以通过适当地设定斜面的角度,优化每个凸出带端部分在纵向产生流动的材料的量和范围正确地获得。材料流动为以便在每个槽形凹进部分的宽度方向的材料流动分量大于槽形凹进部分端部分周围的流动分量,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
根据本发明的精细锻造方法可以为以便斜面为靠近凸出带的尖端部分的第一斜面,以及远离凸出带的尖端部分的第二斜面,而第一倾斜面相对第一冲孔器压紧方向的倾斜角设定为大于第二斜面的倾斜角。在此情况下,具有较大倾斜角的第一斜面在远离形成的槽形凹进部分端部的位置插进材料板,从而使槽形凹进部分的初始成型在槽形凹进部分的端部分上材料流动影响很小的状态开始。因此,在此初始状态,在槽形凹进部分的端部分周围,材料在纵向的运动度较低,取而代之的是促进了材料在槽形凹进部分宽度方向的运动。
随着第一斜面进一步插进材料板,具有较小倾斜角且靠近形成为槽形凹进部分端部的第二斜面开始插进材料板。因此,此时,材料向槽形凹进部分的端部分移动,而不是在槽形凹进部分的宽度方向。此时,由于第二斜面的倾斜角较小,所以,在槽形凹进部分纵向移动的材料量尽可能小,降低了槽形凹进部分端部分周围移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。也就是说,同样在第二斜面插进的状态,在槽形凹进部分宽度方向的材料流动分量大于槽形凹进部分端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
根据本发明的精细锻造方法可以为以便第二冲孔器的每个凸出带在纵向的端部分形成有具有斜切面形状的精整斜面,且精整斜面相对第二冲孔器压紧方向的倾斜角设定为小于第二斜面的倾斜角。在此情况下,由于精整斜面的倾斜角较小,所以,最大限度地减少了在最终挤压冲击状态向槽形凹进部分的端部分移动的材料。因此,降低了在槽形凹进部分端部分周围在槽形凹进部分的纵向移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。也就是说,同样在精整倾斜面插进的状态,材料在槽形凹进部分宽度方向的流动分量大于槽形凹进部分端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
根据本发明的精细锻造方法可以为以便第一初步成型面和第二初步成型面分别通过第一冲孔器在初步成型中由第一斜面和第二斜面形成于材料板中,而当第二冲孔器精整斜面的尖点接触到第一初步成型面后,通过第二冲孔器进行精整成型。在此情况下,当第二冲孔器的尖点压紧比第二初步成型面在槽形凹进部分深度方向更深,且在槽形凹进部分的纵向距离槽形凹进部分端部比第二初步成型面更远的第一初步成型面时,实现塑性变形。因此,以此方式通过第二冲孔器进行精整成型以便在槽形凹进部分端部分上的材料运动几乎不受到影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。由于第二冲孔器精整斜面的倾斜角设定得较小,所以,恰好在第一初步成型面下面的材料被挤压进材料板内,防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板可以正确形成在包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。
在根据本发明的精细锻造方法中,作为第二冲孔器精整成型的结果,每个槽形凹进部分的端部分都可以形成有由至少第二初步成型面和已经通过精整成型形成的精整成型面组成的最后的精整面。在此情况下,精整成型通过其倾斜角小于第一初步成型面和第二初步成型面的第二冲孔器的精整斜面进行。因此,即使第一初步成型面已经作为精整斜面挤压的结果消失后,精整斜面也不会使表面与第二初步成型面接触,且精整斜面在压紧方向移动第二初步形成面端部分的材料。因此,至少第二初步成型面和与第二初步成型面连续的精整成型面可以在槽形凹进部分的端部分可靠地形成。因此,可以正确地形成槽形凹进部分端部分的形状。
在根据本发明的精细锻造方法中,每个槽形凹进部分的端部分可以形成有由第二初步成型面、部分第一初步成型面以及已经通过精整成型形成的精整成型面组成的最后的精整面。在此情况下,精整成型通过其倾斜角小于第一初步成型面倾斜角的第二冲孔器的精整斜面进行。因此,精整斜面不会使表面与第一初步成型面接触,且精整斜面在压紧方向移动第一初步形成面的端部分的材料。当此材料运动后,第一初步成型面的部分保持不动,从而使由第二初步成型面、第一初步成型面的部分以及与第一初步成型面的部分连续的精整成型面组成的精整成型面在槽形凹进部分的端部分可靠地形成。因此,可以正确地形成槽形凹进部分端部分的形状。
在根据本发明的精细锻造方法中,第一冲孔器和第二冲孔器的每个凸出带都可以形成有通过山形的斜面形成的楔形尖部分,而凸出带的两个侧表面在边缘平滑地连接到各自的斜面。在此情况下,由于槽形凹进部分的下部分设定为V形,所以,最大化了槽形凹进部分的体积,而隔板基础部分的刚度得到增加以稳定隔板的强度。
在根据本发明的精细锻造方法中,第二冲孔器凸出带的间距可以比第一冲孔器的凸出带长。在此情况下,最后的精整形状可以通过第二冲孔器精整成型时平滑和可靠地获得。由于当通过第一冲孔器的凸出带的压力成型(初步成型)在尺寸上稍微增加后其后移,所以,有一个从第一冲孔器释放材料板的现象。由于此现象,通过第一冲孔器的凸出带形成的槽形凹进部分的间距比第一冲孔器的凸出带间距稍微增加。鉴于此,第二冲孔器凸出带的间距设定为等于槽形凹进部分因此增加的间距。结果,正确的精整成型可以通过其间距匹配通过初步成型获得的尺寸的第二冲孔器的凸出带平滑和可靠地进行,而不会使材料板受力变形。第二冲孔器凸出带的间距可以设定为小于或等于0.3mm,其中例如,最后结果优选在用于制作液体喷射头元件的加工中获得。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种具有金属室成型板的液体喷射头的制造方法,其中阵列设置了作为压力发生室的槽形凹进部分,而连通孔形成于每个槽形凹进部分的一端,以便在厚度方向穿透室成型板、其中喷嘴孔形成于相对应各自连通孔位置的金属喷嘴板、以及封闭槽形凹进部分开口的金属密封板,其中液体供给孔形成于相对应每个槽形凹进部分另一端的位置、其中密封板连接到室成型板的槽形凹进部分侧的表面,而喷嘴板连接到室成型板的相对表面,其特征在于根据前述方面中的所述室成型板的槽形凹进部分通过精细锻造方法形成。
因此,槽形凹进部分通过很好地利用良好的加工性能和前述方面中的所述精细锻造方法的作用形成于室成型板的材料板中。下面将说明基于上述优良加工和作用形成室成型板的典型方式。
具体地说,液体喷射头的室成型板的槽形凹进部分通过前述方面中的精细锻造方法形成。例如,首先,通过第一冲孔器的初步成型使材料板形成达到还没有获得最终形状的状态。接着,通过利用第二冲孔器进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行,因此,即使微小,也可以获得正确的所需形状而不产生任何问题,即不会产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,使用各向异性的蚀刻以形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。相反,上述精细锻造方法极大地降低了加工步骤,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成具有均匀体积的凹进部分,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头的排出特性上很有效,例如,形成液体喷射头压力发生室的情况。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便第一冲孔器的每个凸出带在纵向的端部分都可以形成有具有不同角度的斜切面形状的斜面,斜面为靠近凸出带尖端部分的第一斜面和远离凸出带尖端部分的第二斜面,而第一斜面相对第一冲孔器压紧方向的倾斜角设定为大于第二斜面的倾斜角。在此情况下,具有较大倾斜角的第一斜面在远离形成的槽形凹进部分端部的位置插进室成型板,从而使槽形凹进部分的初始成型在槽形凹进部分端部分上的材料流动的影响较小的状态开始。因此,在此初始状态,在槽形凹进部分的端部分周围,材料在纵向的运动程度较低,取而代之的是材料在槽形凹进部分宽度方向的运动得到加强。
随着第一斜面进一步插进室成型板,具有较小倾斜角且靠近形成的槽形凹进部分端部的第二斜面开始插进材料板。因此,此时,材料向槽形凹进部分的端部分移动,而不是在槽形凹进部分的宽度方向移动。此时,由于第二斜面的倾斜角较小,所以,在槽形凹进部分纵向移动的材料量尽可能的小,而降低在槽形凹进部分端部分周围移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。也就是说,同样在第二斜面插进的状态,材料在槽形凹进部分宽度方向的流动分量大于槽形凹进部分的端部分,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板都可以正确地形成于包括其邻接槽形凹进部分端部分的位置,从而获得压力发生室精确的精整形状。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便第一初步成型面和第二初步成型面形成于分别通过第一冲孔器初步成型中的第一斜面和第二斜面的室成型板中,而当第二冲孔器精整斜面的尖点接触到第一初步成型面后,通过第二冲孔器进行精整成型。在此情况下,当第二冲孔器的尖点压紧比第二初步成型面在槽形凹进部分深度方向更深、且在槽形凹进部分的纵向距离槽形凹进部分端部比第二初步成型面更远的第一初步成型面时,实现塑性变形。因此,以此方式通过第二冲孔器进行精整成型以便在槽形凹进部分的端部分上的材料运动几乎不受到影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板都可以正确地形成于包括其邻接槽形凹进部分端部分的位置,从而获得压力发生室精确的精整形状。
本发明提供了一种具有金属室成型板的液体喷射头的第二制造方法,其中阵列设置了作为压力发生室的槽形凹进部分,而连通孔形成于每个槽形凹进部分的一端,以便在厚度方向穿透室成型板、其中喷嘴孔形成于相对应各自连通孔位置的金属喷嘴板、封闭槽形凹进部分开口的金属密封板,而其中液体供给孔形成于对应于每个槽形凹进部分另一端的位置、以及其中密封板连接到室成型板的槽形凹进部分侧的表面,而喷嘴板连接到室成型板的相对表面,其特征在于包括通过利用第一冲孔器形成槽形凹进部分的第一步骤,以便每个槽形凹进部分的端部分在纵向形成有至少一个斜成型面,以及当执行第一步骤后,将第二冲孔器压力插进斜成型面的第二步骤。
如上所述,制造方法包括通过利用第一冲孔器形成槽形凹进部分的第一步骤,以便每个槽形凹进部分的端部分在纵向形成有至少一个斜成型面,以及当执行第一步骤后,将第二冲孔器压力插进斜成型面后的第二步骤。第二冲孔器为压力插进斜成型面。因此,通过第二冲孔器进行成型以便在槽形凹进部分端部分上的材料运动几乎不受到影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。恰好在斜成型面下面的材料被压进材料板内,其防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板都正确形成在包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。由于在此方式中,槽形凹进部分端部分的最后精整形状均匀地形成而不会反弹,所以,各个压力发生室的体积和形状可以制作为恒定,且墨水排出特性可以保持恒定。此外,由于形状不反弹,所以,在墨水流动中不会出现扰动且气泡也不会堆积在槽形凹进部分的端部分。
在上述液体喷射头的制造方法中,在第一步骤中使用的第一冲孔器可以设置有用于形成槽形凹进部分的凸出带,以及用于在槽形凹进部分之间形成隔板的间隙部分。在此情况下,可以精确地获得长且窄的槽形凹进部分的各种尺寸如宽度、长度、深度以及形状。即使其很薄,也可以正确地获得每个隔板所需形成的形状且不产生任何问题,即不产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便第一冲孔器的每个凸出带的端部分在纵向都可以形成有具有斜切面形状的斜面,且斜成型面通过第一步骤的斜面形成,而第二冲孔器为在第二步骤中压力插进斜成型面。在此情况下,槽形凹进部分端部分的形成形状可以通过适当地设定斜面的角度优化每个凸出带端部分在纵向产生流动的材料量和范围正确地获得。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便第一冲孔器的每个凸出带在纵向的端部分都可以形成有具有不同角度的斜切面形状的斜面,以及在第一步骤中通过各个斜面形成的多个斜成型面,而第二冲孔器为在第二步骤中压力插进一个斜成型面。在此情况下,每个槽形凹进部分的端部分的形成形状可以通过适当地设定斜面的角度优化每个凸出带端部分在纵向产生流动的材料量和范围正确地获得。材料流动为以便在每个槽形凹进部分的宽度方向中的材料流动分量大于槽形凹进部分的端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便斜面为靠近凸出带尖端部分的第一斜面,以及远离凸出带尖端部分的第二斜面,而第一倾斜面相对第一冲孔器压紧方向的倾斜角设定为大于第二斜面的倾斜角。在此情况下,具有较大倾斜角的第一倾斜面在远离形成的槽形凹进部分端部的位置插进材料板,从而使槽形凹进部分的初始成型在槽形凹进部分的端部分上材料流动的影响很小的状态开始。因此,在此初始状态,在槽形凹进部分的端部分周围,材料在纵向的运动度较低,取而代之的是促进了材料在槽形凹进部分宽度方向的运动。
随着第一斜面进一步插进材料板,具有较小倾斜角且靠近形成为槽形凹进部分端部分的第二斜面开始插进材料板。因此,此时,材料向槽形凹进部分的端部分移动,而不是在槽形凹进部分的宽度方向移动。此时,由于第二斜面的倾斜角较小,所以,在槽形凹进部分纵向中移动的材料量设置为尽可能小,并降低了槽形凹进部分端部分周围移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。也就是说,同样在第二斜面插进的状态,在槽形凹进部分宽度方向的材料流动分量大于槽形凹进部分端部分的周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便在第一步骤中,第一斜成型面和第二斜成型面分别通过第一冲孔器的第一斜面和第二斜面在材料板中形成,而在第二步骤中,第二冲孔器为压力插进第一斜成型面。在此情况下,每个槽形凹进部分端部分形成的形状可以通过优化每个凸出带端部分在纵向产生流动的材料量和范围正确地获得。材料流动为以便在每个槽形凹进部分的宽度方向中的材料流动分量大于槽形凹进部分的端部分的周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便用于第二步骤中的第二冲孔器设置有用于形成槽形凹进部分的凸出带,以及用于在槽形凹进部分之间形成隔板的间隙部分,而槽形凹进部分通过第一步骤中的第一冲孔器在材料板中初步成型,而精整成型在第二步骤中在初步成型的槽形凹进部分上进行。在此情况下,首先,通过第一冲孔器的初步成型使材料板形成以达到还没有获得最终形状的状态。接着,通过利用第二冲孔器进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行加工,因此,即使微小,也可以得到正确地所需形状,而不产生任何问题,即不会产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,各向异性的蚀刻用于形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。相反,上述精细锻造方法极大地降低了加工步骤,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成具有均匀体积的凹进部分,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头的排出特性上很有效,例如,形成液体喷射头的压力发生室的情况。
在上述液体喷射头的制造方法中,在第二步骤中第二冲孔器插进材料板的深度可以大于第一步骤中第一冲孔器插进材料板的深度。在此情况下,由于第二冲孔器的插进深度大于第一冲孔器的插进深度,所以,精整成型可以可靠地变形已经通过第一冲孔器初步形成的形状,因此,可以可靠地获得所需的形状。
液体喷射头的制造方法可以为以便第二冲孔器的每个凸出带在纵向的端部分形成有具有且面形状的精整斜面,而精整斜面相对第二冲孔器压紧方向的倾斜角设定为小于第二斜面的倾斜角。在此情况下,由于精整斜面的倾斜角较小,所以,最小化了在最终挤压冲击状态向槽形凹进部分端部分移动的材料。因此,降低了在槽形凹进部分端部分周围的槽形凹进部分在纵向移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。也就是说,同样在精整斜面插进的状态,材料在槽形凹进部分宽度方向的流动分量大于槽形凹进部分的端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
在上述液体喷射头的制造方法中,作为通过第二冲孔器精整成型的结果,每个槽形凹进部分的端部分都形成有至少由第二初步成型面和已经通过精整成型形成的精整成型面组成的最后的精整面。在此情况下,精整成型通过其倾斜角小于第一初步成型面和第二初步成型面的倾斜角的第二冲孔器的精整斜面进行。因此,即使第一初步成型面已经作为精整斜面挤压的结果消失后,精整斜面也不会使表面与第二初步成型面接触,而精整斜面在压紧方向移动第二初步成型面端部分的材料。因此,至少第二初步成型面和与第二初步成型面连续的精整成型面可以在槽形凹进部分的端部分可靠地形成。因此,可以正确地形成槽形凹进部分端部分的形状。
在液体喷射头的制造方法中,每个槽形凹进部分的端部分都形成有由第二初步成型面、部分第一初步成型面以及已经通过精整成型形成的精整成型面组成的最后的精整面。在此情况下,精整成型通过其倾斜角小于第一初步成型面的倾斜角的第二冲孔器的精整斜面进行。因此,精整斜面不会使表面与第一初步成型面接触,而精整斜面在压紧方向移动第一初步成型面端部分的材料。当此材料运动后,部分第一初步成型面保持不动,从而使由第二初步成型面、部分第一初步成型面以及与部分第一初步成型面连续的精整成型面组成的精整成型面组成的最后的精整面在槽形凹进部分的端部分可靠地形成。因此,可以正确地形成槽形凹进部分端部分的形状。
液体喷射头的制造方法可以为以便在第二步骤中使用的第二冲孔器为用于形成连通孔的钻孔器,而在第二步骤中,连通孔在已经在第一步骤中形成的槽形凹进部分中形成。在此情况下,由于每个连通孔都通过使钻孔器压力插进斜成型面形成,所以,进行每个连通孔的成型以便几乎材料的运动对槽形凹进部分端部分没有影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。恰好在斜成型面下面的材料被压进材料板内,其防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板正确形成在包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。由于在此方式中,在槽形凹进部分端部分的连通孔周围的最终形状均匀地形成而不会回弹,所以,在墨水流动中不会出现扰动且气泡也不会堆积在连通孔的周围,因此,可以保持恒定的墨水排出特性。
上述液体喷射头的制造方法可以为以便在第一步骤中,槽形凹进部分通过初步加工冲孔器在材料板中初步形成,其中阵列设置了用于形成槽形凹进部分的凸出带,然后,通过利用设置为用于在初步形成的槽形凹进部分中形成槽形凹进部分的凸出带的精整加工冲孔器进行精整成型,而在第二步骤中,连通孔通过钻孔器在已经在第一步骤中形成的槽形凹进部分中形成。在此情况下,通过第一冲孔器的初步成型将材料板形成达到最终形状还没有获得的状态。精整成型接着初步成型进行。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行加工,因此,即使微小,也可以获得正确地所需形状,而不产生任何问题,即不会产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,各向异性的蚀刻用于实现形成此微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。相反,上述精细锻造方法极大地降低了加工步骤,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成具有均匀体积的凹进部分,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头的排出特性很有效,例如,形成液体喷射头的压力发生室的情况。
由于每个连通孔都通过使钻孔器压力插进斜成型面形成,所以,进行每个连通孔的成型以便几乎材料的运动对槽形凹进部分端部分没有影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分端的部分。恰好在斜成型面下面的材料被压进材料板内,其防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板正确形成在包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。由于在此方式中,在槽形凹进部分端部分周围的连通孔周围的最终形状均匀地形成而不会回弹,所以,在墨水流动中不会出现扰动且气泡也不会堆积在连通孔的周围,因此,可以保持恒定的墨水排出特性。
在上述液体喷射头的制造方法中,精整加工冲孔器插进材料板中的深度可以大于初步加工冲孔器插进材料板中的深度。在此情况下,由于精整加工冲孔器的插进深度大于初步加工冲孔器的插进深度,所以精整成型可以可靠地变形已经通过第一冲孔器初步形成的形状,因此可以可靠地获得需要的形状。
在上述液体喷射头的制造方法中,初步加工冲孔器的每个凸出带的纵向端部分形成有具有不同角度的斜切面形状的斜面。在此情况下,每个槽形凹进部分的端部分形成的形状可以通过适当地设定斜面的角度来优化每个凸出带端部分在纵向产生流动材料的量和范围正确地获得。材料流动为以便在每个槽形凹进部分的宽度方向中的材料流动分量大于槽形凹进部分端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
上述液体喷射头的制作方法可以为以便斜面为靠近凸出带尖端部分的第一斜面,以及远离凸出带尖端部分的第二斜面,以及第一斜面相对初步加工冲孔器压紧方向的倾斜角设定为大于第二斜面的倾斜角。在此情况下,具有较大倾斜角的第一斜面在远离形成的槽形凹进部分端部的位置插进材料板,从而使槽形凹进部分的初始成型在槽形凹进部分的端部分上材料流动的影响很小的状态开始。因此,在此初始状态,在槽形凹进部分的端部分周围,材料在纵向的运动度较低,取而代之的是促进了材料在槽形凹进部分宽度方向的运动。
随着第一斜面进一步插进材料板,具有较小倾斜角和靠近形成为槽形凹进部分端部的第二斜面开始插进材料板。因此,此时,材料向槽形凹进部分的端部分移动,而不是在槽形凹进部分的宽度方向移动。此时,由于第二斜面的倾斜角较小,在槽形凹进部分的纵向移动的材料量设置为尽可能小,并降低在槽形凹进部分端部分周围移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。也就是说,同样在第二斜面插进的状态,在槽形凹进部分宽度方向的材料流动分量大于槽形凹进部分端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
上述液体喷射头的制作方法可以为以便精整加工冲孔器的每个凸出带在纵向的端部分形成有具有斜切面形状的精整倾斜面,且精整斜面相对精整加工冲孔器压紧方向的倾斜角设定为小于第二斜面的倾斜角。在此情况下,由于精整倾斜面的倾斜角较小,所以,最小化了在最终挤压冲击状态向槽形凹进部分端部分移动的材料。因此,降低了在槽形凹进部分端部分周围在槽形凹进部分纵向移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分端部分。也就是说,同样在精整倾斜面插进的状态,材料在槽形凹进部分宽度方向的流动分量大于槽形凹进部分端部分周围,从而在槽形凹进部分的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板。
上述液体喷射头的制作方法可以为以便第一初步成型面和第二初步成型面分别通过初步加工冲孔器初步成型中的第一斜面和第二斜面在材料板中形成,而当精整加工冲孔器的精整斜面的尖点接触到第一初步成型面后,通过精整加工冲孔器进行精整成型。在此情况下,当精整加工冲孔器的尖点压紧比第二初步成型面在槽形凹进部分深度方向深,且在槽形凹进部分的纵向距离槽形凹进部分端部比第二初步成型面更远的第一初步成型面时,实现塑性变形。因此,以此方式通过精整加工冲孔器进行精整成型,以便在槽形凹进部分端部分上的材料运动几乎不受到影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。由于精整加工冲孔器精整斜面的倾斜角设定得较小,所以,恰好在第一初步成型面下面的材料被压进材料板内,其防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分的每个隔板正确形成在包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。
在上述液体喷射头的制造方法中,作为通过精整加工冲孔器精整成型的结果,每个槽形凹进部分的端部分可以形成有由第二初步成型面、第一初步成型面的部分以及已经通过精整成型形成的精整成型面组成的最后的精整面。在此情况下,精整成型通过其倾斜角小于第一初步成型面的倾斜角的精整加工冲孔器的精整斜面进行。因此,精整斜面不会使表面与第一初步成型面接触,且精整斜面在压紧方向移动第一初步形成面端部分的材料。当此材料运动后,部分第一初步成型面保持不动,从而使由第二初步成型面、第一初步成型面的部分以及与部分第一初步成型面连续的精整成型面组成的精整成型面在槽形凹进部分的端部分可靠地形成。因此,可以正确地形成槽形凹进部分端部分的形状。
在上述液体喷射头的制造方法中,在第二步骤中,钻孔器可以插进第二初步成型面、部分第一初步成型面以及已经在第一步骤中在每个槽形凹进部分端部分形成的最后的精整面的精整成型面之一。在此情况下,由于每个连通孔都通过使钻孔器压力插进斜成型面形成,所以,进行每个连通孔的成型以便在槽形凹进部分端部分上的材料运动几乎不受到影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。恰好在斜成型面下面的材料被压进材料板内,其防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板正确形成在包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。由于在此方式中,在槽形凹进部分端部分的连通孔周围的最终形状均匀地形成而没有回弹,所以,在墨水流动中不会出现扰动且气泡也不会堆积在连通孔周围,因此,可以保持恒定的墨水排出特性。
此外,为了达到上述目的,本发明提供了一种具有金属室成型板的液体喷射头,其中阵列设置了作为压力发生室的槽形凹进部分,而连通孔形成于每个槽形凹进部分的一端,以便在厚度方向穿过室成型板、其中喷嘴孔形成于对应于各个连通孔位置的金属喷嘴板、封闭槽形凹进部分开口的金属密封板,而其中密封板连接到室成型板的槽形凹进部分的侧表面,而喷嘴板连接到室成型板的相对表面,其特征在于每个槽形凹进部分在纵向的端部分形成有斜面部分,而与斜面部分连续的成型表面具有不同于斜面部分倾斜角的倾斜角。
如上所述,每个槽形凹进部分在纵向的端部分都形成有斜面部分,而与斜面部分连续的成型表面具有不同于斜面部分倾斜角的倾斜角。因此,在通过冲孔器压紧期间金属平滑流动,因此,可以增加即使很微小的槽形凹进部分的端部分的尺寸精度。隔板可以规定为足够的高度。在每个压力发生室的端部分,液体沿斜面部分和成型面流动而不会停滞。因此,可以防止气泡在端部分的停滞,而已经进入压力发生室的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
在根据本发明的液体喷射头中,形成的面可以比斜面更陡。在此情况下,可以有效地防止气泡在每个压力发生室端部分的停滞,而已经进入压力发生室的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
在根据本发明的液体喷射头中,斜面部分可以由具有不同倾斜角的两个斜面组成。在此情况下,在每个压力发生室的端部分,液体沿斜面部分和成型面流动而不会停滞。因此,可以防止气泡在端部分的停滞,而已经进入压力发生室的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
根据本发明的液体喷射头可以为以便具有不同倾斜角的两个斜面为靠近槽形凹进部分底部分的第一斜面和远离槽形凹进部分底部分且成型面与第一斜面连续的第二斜面。在此情况下,在每个压力发生室的端部分,液体沿第一和第二斜面以及成型面流动而不会停滞。因此,可以防止气泡在端部分的停滞,而已经进入压力发生室的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
在根据本发明的液体喷射头中,第二斜面可以比第一斜面更陡。在此情况下,靠近槽底部分的斜面倾斜得相对小,当第二冲孔器插进部分斜面时,施加在第二冲孔器上的载荷较轻。这样可以使第二冲孔器插进邻接端面的底端,同时保持第二冲孔器的耐久性。由于第二冲孔器插进斜面,所以,没有与槽底部分平行的平面形成于通过第一冲孔器形成的斜面和通过第二冲孔器形成的斜面之间,所以,防止了已经进入压力发生室中气泡的停留。此外,由于靠近槽开口的斜面相对较陡,所以槽形凹进部分端部分的体积可以制作为尽可能地小,因此可以降低此处液体的停滞程度。
在根据本发明的液体喷射头中,与斜面部分连续的成型面可以为压力发生室的端面。在此情况下,可以防止在压力发生室端部分的气泡停留,而已经进入压力发生室中的气泡可以通过液体流动可靠地喷射出。
在根据本发明的液体喷射头中,与斜面部分连续的成型面可以为部分连通孔。在此情况下,可以防止在从压力发生室的端部分到连通孔的部分处的气泡停滞,而已经进入压力发生室的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
根据本发明的另一方面,其提供一种液体喷射头,其为其中通过压力发生室到达喷嘴孔的液体通道形成于通道单元中的液体喷射头,且可以通过使压力发生元件在压力发生室的液体中产生压力变化以从喷嘴孔喷射排出液体,其特征在于:
通道单元包括:
金属室成型板,其中作为压力发生室的多个槽形凹进部分设置在槽的宽度方向,且形成有每个都在槽形凹进部分纵向的一端从底部分在厚度方向穿透室成型板的连通孔;
密封板,其连接到室成型板的一个表面并封闭槽形凹进部分的开口;以及
喷嘴板,其形成有喷嘴孔并连接到室成型板的另一个表面;以及
每个槽形凹进部分在纵向的端部分都形成有斜面部分,且连通孔形成为以便与斜面部分连续。
优选地,斜面部分的连通孔侧的端面为倾斜的斜面,以便槽形凹进部分的长度随着位置移向槽的开口而增加,连通孔邻接连通孔侧的端面的底端形成。
优选地,连通孔侧端面相对槽底部分的倾角设定为大于或等于45°且小于90°。
术语“倾角”意思是相对在与槽底部分平行的槽的纵向向外延伸的基准线的倾角。
优选地,连通孔侧的端面为其相对槽底部分具有不同倾角的一系列斜面。
优选地,连通孔侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着远离槽底部分的位置增加的一系列斜面。
优选地,连通孔侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的弯曲斜面。
优选地,从连通孔侧的端面的顶端到连通孔的斜面部分侧的开口边缘的距离比槽形凹进部分的深度小。
优选地,每个在纵向相对连通孔侧的端面的槽形凹进部分供给侧的端面为倾斜的斜面,以便槽形凹进部分的长度向槽形开口增加。
优选地,供给侧的端面相对槽底部分的倾角设定为大于或等于45°且小于90°。
优选地,供给侧的端面为其相对槽底部分具有不同倾角的一系列斜面。
优选地,供给侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着远离槽底部分的位置而增加的一系列斜面。
优选地,供给侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着远离槽底部分的位置而增加的弯曲斜面。
附图说明
图1是显示喷墨记录头的分解透视图;
图2是显示喷墨记录头的截面视图;
图3A和3B是显示振动器单元;
图4是显示室成型板的平面视图;
图5是显示室成型板的视图,其中图5A为图4中部分X的放大视图,图5B为沿图5A中线A-A剖开的截面视图,而图5C为沿图5A中线B-B剖开的截面视图;
图6是显示弹性板的截面视图;
图7是显示弹性板的视图,其中图7A为图6中部分Y的放大视图,图7B为沿7A中线A-A剖开的截面视图;
图8A和8B是显示用于形成槽形凹进部分的阳模;
图9A和9B是显示用于形成槽形凹进部分的阴模;
图10A到10C是显示槽形凹进部分如何形成的示意图;
图11是显示第一冲孔器和材料板之间关系的透视图;
图12是显示在本发明第一实施方式中的第一冲孔器和第二冲孔器的视图,其中图12A是显示第一冲孔器插进材料板中状态的截面视图,图12B是显示第二冲孔器插进材料板中状态的截面视图,图12C是显示第一冲孔器的侧视图,图12D是显示第二冲孔器的侧视图,图12E是显示在图12C中沿线E-E剖开的截面视图,而图12F是显示在图12D中沿线F-F剖开的截面视图;
图13是显示初步成型冲孔器或精整成型冲孔器的凸出带端部分形状的透视图;
图14是显示每个凸出带的斜面和材料板的变形方式的垂直截面/侧视图;
图15是显示本发明的第二实施方式的视图,其中图15A是显示在第一步骤中槽形凹进部分如何形成的视图,而图15B和图15C是显示在第二步骤中连通孔如何形成的视图;
图16是显示本发明的第三实施方式的视图,其中图16A和16B是显示在第一步骤中槽形凹进部分如何形成的视图,而图16C和图16D是显示在第二步骤中连通孔如何形成的视图;
图17是显示根据本发明第四实施方式的槽形凹进部分的视图,其中图17A为从槽形开口侧面观看的视图,图17B为沿槽纵向剖开的截面视图,而图17C为沿图17B中线C-C剖开的截面视图;
图18是显示槽形凹进部分的成型步骤的视图,其中图18A-18C是显示第一次冲孔;
图19是显示槽形凹进部分的成型步骤的视图,其中图19A-19C是显示第二次冲孔;
图20是显示连通孔的成型步骤的视图,其中图20A-20C是显示形成上半部分的步骤;
图21是显示连通孔的成型步骤的视图,其中图21A-21C是显示形成下半部分的步骤;
图22是示出了本发明的第五实施方式;
图23A-23D是显示连通孔侧端面改进方式的视图
图24是显示记录头的示例性应用的视图,其中加热元件用作压力发生元件;以及
图25A和25B是显示传统技术的视图。
具体实施方式
在下文中,将参照相应的附图对本发明的实施方式进行详细说明。
如上所述,本发明中的制造对象的液体喷射头可以用于各种液体。说明的实施方式涉及作为液体喷射头典型实施例的喷墨记录头。本发明同样可以应用于其他液体喷射头,如着色剂喷射头、电极材料喷射头以及生物有机材料喷射头。
如图1和2所示,记录头1总体上包括箱体2,容纳在箱体2中的振动器单元3,连接到箱体2前端面的通道单元4,放置在连接面上、相对箱体2前端面的连接板5,设置在箱体2的连接面侧面上并连接到箱体2的供给针单元6,以及其他元件。
如图3所示,每个振动器单元3总体上包括由梳状的压电振动器10组成的压电振动器单元7,连接压电振动器单元7的固定板8,以及用于将驱动信号供给到压电振动器单元7的柔性电缆9。
压电振动器单元7由多个设置的压电振动器10组成。每个压电振动器10都为一种压力发生元件和一种机电转换元件。压电振动器10为一对位于线两端的虚振动器10a和多个位于虚振动器10a之间驱动振动器10b。驱动振动器10b通过切割分割成大约50到100μm的很窄梳状的形状。在此实例中,每个单元设置了180个驱动振动器10b。虚振动器10a比驱动振动器10b更宽,且具有保护驱动振动器10b不受到冲击等的保护作用,以及定位振动器单元3在规定位置的指导作用。
每个压电振动器10的固定端部分都连接到固定板8,而自由端部分从固定板8的前端面向外凸出。也就是说,每个压电振动器10都通过固定板8以悬臂的方式进行支撑。当在彼此相对的电极之间存在电压差时,通过压电体和内部电极一个在另一个之上层叠形成的每个压电振动器10的自由端部分在元件的纵向膨胀和收缩。
柔性电缆9为用于将驱动信号提供到压电振动器10的柔性、带状的接线件。柔性电缆9电连接到压电振动器10的固定端部分相对固定板8的侧表面。用于控制压电振动器10的驱动等的控制IC11固定到柔性电缆9的表面上。用于支撑压电振动器10的固定板8为具有足够可以接受来自压电振动器10反作用力的刚性板形件。优选固定板8为金属板如不锈钢板。
例如,箱体2为用热固树脂如环氧树脂浇铸的块状件。用热固树脂浇铸箱体2的原因在于因为热固树脂比普通树脂的机械性能更强,且其具有更小的线性膨胀系数,因此比普通树脂具有更小的由于环境温度变化造成的变形。箱体2的内部形成有可以容纳振动器单元3和每个都为部分墨水通道的墨水供给通道13的容纳空间12。箱体2的前端面形成有作为公共墨水室(即,贮液室)14的前凹进部分15。
每个容纳空间12为足够大可以容纳振动器单元3的空间。在容纳空间12的前端部分,箱体内壁部分向侧面凸出。凸出部分的顶面用作固定板接触面。振动器单元3以此方式容纳在容纳空间17,以便各个压电振动器24的前端面出现在容纳空间12的前端开口中。振动器单元3容纳在容纳空间12中,并在各个压电振动器10的前端面出现在容纳空间12的前端开口中的状态固定到固定板8。在此容纳状态中,固定板8的前端面在与固定板接触面接触之前的状态中粘接到箱体2。在此容纳状态中,压电振动器10的前端面分别连接到通道单元4的凸台47。因此,当压电振动器10膨胀或收缩时,凸台47受推或拉且膜部分44变形。
前凹进部分15通过局部凹进箱体2的前端面形成。例如后面说明一样,当通过通道单元4的弹性板32密封时,顶凹进部分15作为贮液室(公共墨水室)14。墨水供给通道13的前端与各个前凹进部分15连通。此实施方式的前凹进部分15以此方式总体上为形成于外部的梯形凹进部分,也就是说,分别在各个容纳空间12的左右,以便梯形底部的基础位于容纳空间12的侧面上。
墨水供给通道13在其高度方向穿透进箱体2,并与各个前凹进部分15连通。墨水供给通道13的连接侧端分别通过从连接面凸出的连接端口16形成。
连接板5为信号电缆可以连接到其上的接线板的,在其上可以用于形成将各种信号提供到记录头1的电线以及连接器17连接到其上。连接板5放置于箱体2的连接面上,而柔性电缆9的电线通过焊接连接到连接板5。来自控制器(未示出)的信号电缆的尖端插进连接器17。
供给针单元6为墨水筒(未示出)连接在每个储存的墨水(液态墨水;一种用于本发明的墨水)中的单元。供给针单元6总体上由针固定器18和墨水供给针19和过滤器20组成。
每个墨水供给针19都为插进墨水筒的一部分,并作为引进储存在墨水筒中的墨水。墨水供给针19的尖端部分为尖状的锥形,以便方便地插进墨水筒。尖端部分形成有多个与墨水供给针19内部和外部连通的墨水引进孔。根据本实施方式的记录头具有两个墨水供给针19,可以排出两种墨水。
针固定器18为连接到墨水供给针19的件。两个墨水供给针19的基础部分连接在一起的基座21形成于针固定器18的表面,以便沿纵向设置。基座21具有与墨水供给针19底部形状一致的圆形。墨水喷射孔22分别形成于接近基座21底的中心,以便在其厚度方向插进针固定器18。针固定器18的凸缘侧向凸出。
过滤器20为用于防止墨水中的外部物质如灰尘和在浇铸时产生的粘附物通过的件,且为例如细目的金属网。过滤器20分别连接到形成于基座21中的过滤器固定槽。
如图2所示,供给针单元6放置在箱体2的连接面上。在供给针单元6在此放置的状态下,供给针单元6的墨水喷射孔22和箱体2的连接口16分别通过密封23以液体密封的方式彼此连通。
在具有上述结构的记录头中,储存在每个墨水筒中的墨水通过墨水供给针19进入墨水通道13。墨水填充在公共墨水室14、压力发生室29以及连通孔34中。当压电振动器10在元件的纵向膨胀或收缩时,膜部分44变形且压力发生室29的体积变化。体积的变化使得储存在压力发生室29中的墨水中的压力变化,从而使墨水滴从喷嘴孔48喷射出。例如,如果在中间体积状态的压力发生室29膨胀,然后快速收缩,则由于膨胀造成压力的降低,墨水从公共墨水室14供给到压力发生室29,然后,由于收缩压力增加,墨水滴从喷嘴孔48喷射出。
其次,将说明通道单元4。通道单元4以此方式构成,以便喷嘴板31连接到室成型板30的一个表面,而弹性板32连接到室成型板30的另一个表面。
通道单元4为在其内部形成有每个都由墨水供给孔45(一种液体供给孔)、压力发生室29、以及以此顺序设置的喷嘴孔48的墨水通道(每个都为一种本发明的液体通道)。通道单元4由作为压力发生室29和连通孔34的形成有槽形凹进部分33的金属室成型板30、形成有多个喷嘴孔48的金属喷嘴板31、以及形成有膜部分44和墨水供给孔45的弹性板32(本发明的一种密封板)组成。
通道单元4通过将弹性板32连接到室成型板30的一个表面并将喷嘴板31连接到室成型板30的另一个表面予以形成。例如,优选件30-32用板形粘合剂彼此连接。当件30-32彼此连接时,槽形凹进部分33的开口(在后文称为“凹进部分开口”)分别通过弹性板32的膜部分44密封并限定压力发生室29。连通孔34分别每压力发生室29的一端部分连接到喷嘴孔48,而墨水供给孔45与压力发生室29的另一端部分连通。
例如,在弹性板32位于箱体2侧面上的状态,通道单元4用板形粘合剂连接到箱体2的前端面。结果,限定了公共墨水室14,并通过墨水供给孔45开始与压力发生室29连通。
如图4所示,室成型板30为形成有槽形凹进部分33、连通孔34以及溢出凹进部分35的金属板形件。在此实施方式中,室成型板30通过在0.35mm厚的镍基体进行塑性加工形成。
下面将说明镍作为基体材料密封的原因。第一个原因在于镍的线性膨胀系数接近等于制作喷嘴板31和弹性板32的主要部分金属(在此实施方式中为不锈钢(后面说明))的膨胀系数。也就是说,如果构成通道单元2的室成型板30、弹性板32和喷嘴板31的线性膨胀系数接近相同,则当将其彼此热连接时,件30-32均匀地膨胀。因此,机械应力如由于膨胀系数之间的差异造成的弯曲不可能发生。结果,件30-32可以彼此连接,即使连接温度设定的很高也不会产生任何问题。此外,即使在记录头1操作期间,压电振动器10加热,从而通道单元4受到加热,构成通道单元4的件30-32也均匀地膨胀。即使由于记录头1的操作加热和由于操作停止而冷却重复进行,也不会在构成通道单元4的件30-32中出现如剥落的问题。
第二个原因在于具有较高的防锈能力。由于此种记录头1优选使用水性墨水,即使其长期与水接触也不改变其质量(例如,不生锈)的基体材料非常重要。镍例如不锈钢一样具有良好的防锈能力,因此不轻易改变其性质(例如,不轻易生锈)。
第三个原因在于具有良好的延展性。在此实施方式中,室成型板30通过塑性加工(后面说明;例如,锻造)形成。形成于室成型板30中的槽形凹进部分33和连通孔34很微小,且在尺寸精度上要求很高。使用具有良好延展性的镍基体,即使通过塑性加工,也可以形成具有高尺寸精度的槽形凹进部分33和连通孔34。
只要其满足相关的线性膨胀系数、防锈以及延展性的要求,室成型板30也可以由不是镍的金属制作。
如图5所示,在放大方式中,作为压力发生室29的槽形凹进部分33为线性槽。在此实施方式中,每个都测量为宽度大约为0.1mm、长度大约为1.5mm、深度大约为0.1mm的180个槽都设置在槽的宽度方向。每个槽形凹进部分33的底面都随着位置的加深在宽度上降低;也就是说,底面采取V形。底面采用V形的原因在于增加隔开的邻接压力发生室29的隔板28的刚度。也就是说,采用为V形的底面增加了隔板28的底部分的厚度,因此增加了隔板28的刚度。
较高刚度的隔板28不易于受到邻接压力发生室29中压力变化的影响。也就是说,墨水压力的变化不易于从邻接的压力发生室29传递到每个隔板28。此外,例如后面所述,采用为V形的底面使得通过塑性加工形成有高尺寸精度的槽形凹进部分33。V形的角根据加工条件设定,例如,设定为大约90°。由于隔板28的顶面部分很薄,所以,即使密集形成的压力发生室29,也可以保证需要的体积。
在此实施方式中,每个槽形凹进部分33在纵向的两端部分为倾斜的,以便其间隔随着位置的加深而降低,也就是说,其具有斜切面形状。这样,可以通过塑性加工形成具有高尺寸精度的槽形凹进部分33。下面将详细说明通过塑性加工形成槽形凹进部分33的过程和每个槽形凹进部分33的形状。
比槽形凹进部分33宽的一个虚凹进部分36分别邻接每个端槽形凹进部分33形成。虚凹进部分36为作为与墨水喷射排出不相关的虚压力发生室的槽形凹进部分。此实施方式的每个虚凹进部分36都测量为大约0.2mm宽、大约1.5mm长、大约0.1mm深度的槽。每个虚凹进部分36的底面都采取W形。这也增加了相关隔板28的刚度,并通过塑性加工形成具有高尺寸精度的虚凹进部分36。
槽形凹进部分33和成对的虚凹进部分36构成凹进部分阵列。在此实施方式中,彼此平行形成两个凹进部分阵列。
连通孔34为分别在其厚度方向从槽形凹进部分33的一端插进室成型板30的通孔(即,连通孔34形成用于各个槽形凹进部分33)。每个凹进部分的阵列都具有180个连通孔34。此实施方式的每个连通孔34都具有矩形开口,并组成从室成型板30的槽形凹进部分33向厚度方向的中间位置延伸的第一连通孔37以及从相对槽形凹进部分33的表面向中间位置延伸的第二连通孔38。
第一连通孔37和第二连通孔38具有不同的截面;第二连通孔38的内部尺寸稍微小于第一连通孔37的内部尺寸。这是由于挤压加工形成连通孔34的结果。更具体地说,由于室成型板30通过在0.35mm厚的镍板上加工形成,所以,即使扣除槽形凹进部分33的深度,连通孔34也为0.25mm长或更多。由于连通孔34的宽度需要小于槽形凹进部分33的宽度,所以,其设定为小于0.1mm。因此,如果其试图通过一次冲击冲成每个连通孔34,则冲孔器将由于纵横比弯曲或遇到麻烦。鉴于此,在此实施方式中,每个连通孔34都通过两次冲击形成。第一连通孔37通过在厚度方向上第一次冲击到中间位置形成,而第二连通孔38通过第二次冲击形成。将在后面说明形成连通孔34的加工步骤。
虚连通孔40用于各个虚凹进部分36的形成。同每个连通孔34一样,每个虚连通孔39都由第一虚连通孔40和第二虚连通孔41组成。第二虚连通孔41的内部尺寸稍微小于第一虚连通孔40的内部尺寸。
在此实施方式中,连通孔34和虚连通孔39为具有矩形开口的通孔。然而,本发明不局限于此情况。例如,其也可以为具有圆形开口的通孔。
溢出凹进部分35分别形成公共墨水室14的可塑性部分的操作空间。在此实施方式中,溢出凹进部分35为具有接近与箱体2的前凹进部分15相同形状的梯形凹进部分,并与槽形凹进部分33的深度相同。溢出凹进部分35可以用在其厚度方向穿透室成型板30的通孔替代。
其次,将说明弹性板32。例如,为一种密封板的弹性板32通过在双层复合材料(本发明的一种金属材料)上加工形成,其中弹性膜43置于支撑板42上。在此实施方式中,不锈钢板用作支撑板42,而PPS(聚乙烯(硫化亚苯))膜用作弹性膜43。
如图6所示,膜部分44、墨水供给孔45、以及可塑性部分46都形成于弹性板32中。
每个膜部分44都是随着压电振动器10受到的膨胀或压缩(即,变形)而变形并限定一部分压力发生室29的部分。也就是说,膜部分44封闭槽形凹进部分33的开口,从而限定部分槽形凹进部分33和压力发生室29。如图7A所示,膜部分44每个都具有对应于槽形凹进部分33的长且窄的形状,并形成于用于槽形凹进部分33密封的各个密封区域,也就是说,用于各个槽形凹进部分33的形成。更具体地说,膜部分44的宽度设定为接近等于槽形凹进部分33的槽宽度,而膜部分44的长度设定为稍微小于槽形凹进部分33的长度。在此实施方式中,膜部分44的长度设定为大约为槽形凹进部分33长度的2/3。至于膜部分44形成的位置,如图2所示,每个膜部分44的一端都制作为与槽形凹进部分33的相对应端(即,连通孔34侧面上的端部)平齐。
如图7B所示,例如,每个膜部分44都通过在对应于槽形凹进部分33的区域中蚀刻掉支撑板42的环形部分形成,只留下弹性膜43。凸台47在环形的内部形成。也就是说,作为刚性部分的凸台47通过作为变形部分的弹性膜43环绕。如上所述,压电振动器10的前端面连接到凸台47。随着压电振动器10的膨胀和收缩,凸台47移动且弹性膜43变形,结果压力发生室29膨胀或收缩。
墨水供给孔45为将压力发生室29连接到公共墨水室14,且在厚度方向穿透弹性板32的孔。同膜部分44一样,墨水供给孔45形成于对应于各自槽形凹进部分33的位置,也就是说,用于各自槽形凹进部分33的形成。如图2所示,墨水供给孔45分别形成于相对连通孔34的对应于槽形凹进部分33端部的位置。墨水供给孔45的直径设定为充分地小于槽形凹进部分33的槽的宽度。在此实施方式中,墨水供给孔45为具有23μm直径的很窄通孔。
墨水供给孔45为很窄通孔的原因在于在压力发生室29和公共墨水室14之间设置有充分大的通道阻力。在记录头1中,墨水喷射通过利用作用到压力发生室29中墨水的压力变化排出。因此,为了有效地喷射墨水滴,使逃逸到公共墨水室14的压力发生室29中的墨水压力部分最小化很重要。鉴于此,在此实施方式中,墨水供给孔45形成为很窄的通孔。
在此实施方式中,形成通孔的墨水供给孔45提供了用于其成型加工容易且其由于下列原因可以形成高尺寸精度的优点。用于墨水供给孔45的通孔可以通过激光加工形成。因此,即使具有很小直径的墨水供给孔45也可以通过方便的加工形成高的尺寸精度。
可塑性部分46分别限定了公共墨水室部分。也就是说,可塑性部分46和前凹进部分15限定了各个公共墨水室14。可塑性部分46具有接近与前凹进部分15的开口形状一样的梯形形状。例如,可塑性部分46通过蚀刻掉支撑板42的部分形成,只留下弹性膜43。每个可塑性部分46都根据公共墨水室14中墨水的压力变形,因此具有吸收压力波动的作用。
构成弹性板32的支撑板42和弹性膜43不局限于上述实例中的材料。例如,弹性板32可以为聚酰亚胺膜。作为另外一种情况,弹性膜32也可以只通过金属板形成。例如,弹性板32可以为以便使用具有很难变形的厚部分金属板以及薄的具有足够弹性的薄部分,而厚部分作为膜部分44的凸台47,薄部分作为膜部分44和可塑性部分46的变形部分。
其次,将说明喷嘴板31。喷嘴板31为形成有喷嘴孔48阵列的金属板形件。在此实施方式中,喷嘴板31为不锈钢板,且在相对应点形成密度的间距处形成有多个喷嘴孔48。两个喷嘴阵列彼此平行形成,每个阵列都由180个喷嘴孔48组成。当喷嘴板31连接到相对弹性板32的室成型板30的表面时,喷嘴孔48与各自的连通孔34连通。
当弹性板32连接到形成有槽形凹进部分33的室成型板30时,膜部分44封闭槽形凹进部分33的开口,从而限定压力发生室29。同时,封闭虚凹进部分36的开口,从而限定虚压力发生室。当喷嘴板31连接到室成型板30的表面时,喷嘴孔48与各自的连通孔34连通。如果连接到凸台47的压电振动器10在此状态膨胀或收缩,则凸台47周围的弹性膜43变形,且凸台47被拉向或推离槽形凹进部分33。随着弹性膜43在此状态的变形,压力发生室29膨胀或收缩,从而使压力发生室29中的墨水受到压力变化。
此外,当弹性板32(即,通道单元4)连接到箱体2时,可塑性部分46密封各自的前凹进部分15。每个可塑性部分46都吸收储存在公共墨水室14中墨水的压力变化。也就是说,弹性膜43的相关部分根据储存墨水的压力膨胀或收缩。每个溢出凹进部分35都形成当其膨胀时,弹性膜43的相关部分都进入的空间。
上述结构的记录头1具有分别从墨水供给针19延伸到公共墨水室14的公共墨水通道,而每组都从公共墨水室14延伸到喷嘴孔48的各个墨水通道都分别穿过压力发生室29。储存在每个墨水筒中的墨水通过墨水供给针19引入公共墨水通道,然后储存在公共墨水室14。储存在公共墨水室14中的墨水通过各自的墨水通道进入到喷嘴孔48,然后从喷嘴孔48排出。
例如,当压电振动器10收缩时,膜部分44被拉向振动器单元3,从而压力发生室2膨胀9。由于在压力发生室29中出现负压,所以,墨水从公共墨水室14穿过墨水供给孔45流到压力发生室29。当压电振动器10此后膨胀时,膜部分44被推向室成型板30,从而压力发生室29收缩。在收缩的压力发生室29中墨水压力增加,从而使墨水滴从相应的喷嘴孔48中喷出。
在此记录头1中,压力发生室29(即,槽形凹进部分33)的底面凹进为V形。因此,限定邻接压力发生室29的每个隔板28的底部分比其顶部分厚。此结构使得隔板28的刚度高于传统的箱体。因此,即使当墨水滴喷出时压力发生室29中的墨水压力改变,压力的改变也很难传递到邻接的压力发生室29。结果,可以防止所谓的“邻接室串扰”,且墨水的喷射排出可以实现稳定。
在此实施方式中,由于将公共墨水室14连接到压力发生室29的墨水供给孔45为在其厚度方向插透弹性板32的很窄的孔,所以,其可以通过激光加工等方便地形成高尺寸精度。这样可以提供一种墨水流进压力发生室29高度一致的特性(例如,流进速度和流进量)。此外,墨水供给孔45可以利用激光光线方便地加工成型。
在此实施方式中,与墨水喷射排出不相关的虚压力发生室(即,通过虚凹进部分36和弹性板32限定的腔)邻接端压力发生室29形成。邻接的压力发生室29和虚压力发生室36形成于每个端压力发生室29的各自侧面上。因此,限定每个端压力发生室29隔板的刚度可以制作为等于其他隔板即中间压力发生室29的刚度。结果,可以所有属于每个阵列的所有压力发生室29的墨水喷射排出特性可以实现均匀一致。
在室阵列方向中的虚压力发生室的宽度设定为大于压力发生室29的宽度。换言之,虚凹进部分36比槽形凹进部分33更宽。这样可以使端压力发生室29的排出特性高精度地等于中间压力发生室29的排出特性。
此外,在此实施方式中,前凹进部分15通过局部凹进箱体2的前端面形成,且公共墨水室14通过前凹进部分15和弹性板32予以限定。这样就不需要使用用于公共墨水室14成型的件,其简化了结构。此外,由于箱体2通过树脂浇铸成型,所以,可以相对容易地形成前凹进部分15。
其次,将说明记录头1的制造方法。由于此制造方法的特征在于室成型板30的制造过程,所以,下面的说明将集中在室成型板30的制造过程。室成型板30通过利用顺序冲模锻造形成。作为室成型板30的材料板的带板由镍制作。
室成型板30的制造过程由用于形成槽形凹进部分33的槽形凹进部分形成过程和用于形成连通孔34的连通孔形成过程组成,并通过利用顺序冲模执行。下面将说明在纵向用于形成槽形凹进部分33端部分的方法。
槽形凹进部分形成过程利用图8所示的阳模51和图9所示的阴模52。阳模51为用于形成槽形凹进部分33的模具。用于形成槽形凹进部分33的凸出带以与槽形凹进部分33的数量同样的数量设置在阳模51上。用于形成虚凹进部分36的虚凸出带(未示出)设置为邻接位于凸出设置方向中的两端位置的凸出带53。每个凸出带53的尖端部分53a为斜切成山的形状。例如,如图8B所示,每个凸出带53都斜切为以便在宽度方向形成为与中心线为大约45°的角。也就是说,楔形尖端部分53a通过斜切凸出带53的尖端面形成。结果,凸出带53具有V形的截面,并具有在纵向延伸的尖边。如图8B所示,尖端部分53a的在纵向的两端部分斜切为大约45°的角。因此,凸出带53的尖端部分53a具有通过在两端斜切三角柱获得的形状。
多个带凸出部分54形成于阴模52的顶面。带凸出部分54有助于每个都限定邻接压力发生室29的隔板28的形成,而每个带凸出部分54都位于形成的槽形凹进部分33之间。带凸出部分54采用矩形棱柱形状,且其宽度设定为稍微小于邻接压力发生室29(即,隔板28的厚度)之间的内部。带凸出部分54的高度设定为接近与槽形凹进部分33(即,凸出带53)的宽度相同。带凸出部分54的长度设定为接近与槽形凹进部分33(即,凸出带53)的长度相同。
在槽形凹进部分形成过程中,首先,如图10A所示,将作为室成型板30的材料板的带板55放置在阴模52上,且阳模51设置在带板55上方。其次,如图10B所示,降低阳模51,从而使凸出带53的尖端部分53a插进带板55。此时,由于凸出带53的尖端部分53a削尖为V形,所以,尖端部分53a可以可靠地插进带板55,而不会使凸出带53产生弯曲。如图10C所示,凸出带53在带板55厚度方向插到中间位置。
随着凸出带53的插进,带板55的部分流动以形成槽形凹进部分33。另外,由于凸出带53的尖端部分53a削尖为V形,所以,可以形成高尺寸精度的微小槽形凹进部分33。也就是说,通过尖端部分53a推动带板55平滑流动,因此,槽形凹进部分33形成为以便与凸出带53一致。此时,通过尖端部分53a推到一边从而流动的材料进入凸出带53之间的间隙部分53b,从而形成隔板28。由于每个尖端部分53a在纵向的两端斜切,所以,带板55的邻近部分也平滑流动。因此,槽形凹进部分33可以在两端的纵向形成有高尺寸精度。
由于凸出带53的插进中途停止,因此,可以用于比形成通孔的情况更厚的带板55。结果,可以增加室成型板30的刚度并改进墨水喷射特性。此外,可以更容易地进行室成型板30的操作。
当通过凸出带53挤压时,带板55的部分升成到邻接凸出带53的之间的间隙部分中。此时,因为其位于相对应凸出带53之间中间位置,所以,阴模52的带凸出部分54有助于带板55的部分流进间隙部分。这样可以有效地引导带板55进入凸出带53之间的间隙部分,从而形成高升起的部分。
用于形成为本发明基础的槽形凹进部分33的方法基本例如上述。下面将根据此基础说明本发明的第一实施方式。
槽形凹进部分33的形成精度,具体地说,用于在纵向形成槽形凹进部分33端部分过程的精度在形成尖锐的隔板28的端部分过程中非常重要。鉴于此,在本发明中,涉及到的加工过程分为初步成型步骤(本发明第一步骤的一种实施方式)和精整成型步骤(本发明第二步骤的一种实施方式),而凸出带53的端部分在适合于初步成型步骤和精整成型步骤的具体形状中斜切。
图11-14是显示此精细锻造方法、液体喷射头的制造方法、液体喷射头的实施方式。具有作为上述同样元件的元件在后面的图中规定为采用同样的标号。
上述使用阳模51和阴模52在带板(材料板)上的塑性加工应该在通常的温度下进行。同样,假设将在下面说明的塑性加工也在通常的温度下进行。
许多初步成型冲孔器51b设置在初步成型阳模51a上,也就是说第一冲孔器上。为了形成槽形凹进部分33,初步成型冲孔器51b变形为长且窄的凸出带53c。为了形成隔板28,间隙部分53b(参见图8和10)设置在初步成型冲孔器51b之间。图12A是显示第一冲孔器51a插进作为材料板的室成型板55中的状态。
另一方面,虽然在如图11、如图12B的透视图中未示出,但许多精整成型冲孔器51d设置在精整成型阳模51c上,也就是说,第二冲孔器以与初步成型冲孔器51b同样的方式设置在初步成型阳模51a中。为了最终形成槽形凹进部分33,精整成型冲孔器51d变形为长且窄的凸出带53d。为了形成隔板28,间隙部分53e(未示出)设置在精整成型冲孔器51d之间。图12B是显示第二冲孔器51c插进作为材料板的室成型板55中的状态。如图12B中的记号S所示,第二冲孔器51c插进的深度设定为大于第一冲孔器51a插进的长度S。
第一冲孔器51a的凸出带53c和的第二冲孔器51c的凸出带53d在宽度和长度上接近相同。
具有不同角度斜切面形状的斜面沿纵向形成于第一冲孔器51a的每个凸出带53c的两端。每个斜面为以便如图13A所示靠近尖端部分53a边缘的第一斜面63和远离尖端部分53a边缘的第二斜面64彼此连续。如图14A所示,如果θ1和θ2分别表示相对第一冲孔器51a的压紧方向(压紧方向线L)的第一斜面63和第二斜面64倾斜角,则角θ1和θ2具有θ1>θ2的关系。
另一方面,具有斜切面形状的精整斜面65沿纵向形成于精整成型的第二冲孔器51c的每个凸出带53d的两端。如图14B中虚线所示,假设θ3表示相对第二冲孔器51c的压紧方向(压紧方向线L)的每个精整斜面65的倾斜角;则角θ2和θ3具有θ2>θ3的关系。因此,第一斜面63、第二斜面64和精整斜面65的各自倾斜角θ1、θ2和θ3具有θ1>θ2>θ3的关系。如图13A和13B所示,第一斜面63、第二斜面64和精整斜面65为平面,且与凸出带53c或53d的厚度方向平行。
当初步成型时,第一冲孔器51a插进镍材料板55然后退回,如图14B等所示,从而形成第一初步成型面63A和第二初步成型面64A。精整斜面65和尖端边在精整斜面65的尖点66相交。如图14B所示,当第二冲孔器51c作为最后行程降低时,第一初步成型面63A和尖点66之间的位置关系设定为以便尖点66为第一次压紧第一初步成型面63A。
其次,将说明第一冲孔器51a和第二冲孔器51c在材料板上的加工操作。
首先,通过第一冲孔器51a的初步成型将材料板形成达到还没有获得最终形状的状态。随后,通过利用第二冲孔器51c进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器51a和第二冲孔器51c逐步进行加工,因此,即使微小,也可以获得正确的所需形状,而不产生任何问题,也就是说,不会产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,采用各向异性的蚀刻来实现形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。与之相对,上述精细锻造方法极大地降低了加工步骤,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成具有均匀体积的凹进部分,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头的排出特性上很有效,例如,形成液体喷射头压力发生室的情况。
在初步成型步骤中,当第一冲孔器51a插进材料板55中时,材料板55的部分流进初步成型冲孔器51b之间的间隙部分53b,从而初步形成隔板28。在随后的精整成型步骤中,材料板55的分流进精整成型冲孔器51d之间的间隙部分53e。同样,在隔板28的成型中,首先,通过第一冲孔器51a的初步成型形成材料板55达到隔板28的还没有获得最终形状的状态。随后,通过利用第二冲孔器51c进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器51a和第二冲孔器51c逐步进行加工,所以,即使隔板28很薄也可以获得所需的正确形状而不会产生任何问题,也就是说,不产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。
在上述成型操作中,如图12B所示,第二冲孔器51c的行程操作设定为以便第二冲孔器51c在精整成型中插进材料板55中的深度大于第一冲孔器51a在初步成型中插进材料板55中的长度S。第一冲孔器51a的初步成型冲孔器51b(即,平行凸出带53c)和第二冲孔器51c的精整成型冲孔器51d(即,平行凸出带53d)插进材料板55。第一冲孔器51a的凸出带53c和第二冲孔器51c的凸出带53d在宽度和长度上接近相同。
因此,通过凸出带53c和53d形成平行的槽形凹进部分33。由于第二冲孔器51c在精整成型中插进的深度大于第一冲孔器51a在初步成型中插进的深度,所以,通过第一冲孔器51a的初步成型获得的形状可以通过精整成型可靠地变形。此外,由于通过第一冲孔器51a的初步成型和随后通过第二冲孔器51c的精整成型通过具有接近同样尺寸的凸出带53c和53d进行,通过初步成型获得的形状再通过精整成型重新加工,而不会不正常变形,并最终获得精确的槽形凹进部分33。
另一方面,第二冲孔器51c的凸出带53d的间距设定为比第一冲孔器51a的凸出带53c的间距长。由于当通过第一冲孔器51a的凸出带53c的压力成型(初步成型)后的回退,所以第一冲孔器51a释放的材料板在尺寸上出现稍微增加的现象。由于此现象,形成的凸出带53d的间距比第一冲孔器51a的凸出带53c的间距稍微增加。鉴于此,第二冲孔器51c的凸出带53d的间距设定为等于如此增加的槽形凹进部分33的间距。结果,通过其间距匹配由初步成型获得的尺寸的第二冲孔器51c的凸出带53d平滑和可靠地进行正确的精整成型,而不会使材料板55产生受力变形。
第二冲孔器51c的凸出带53d的间距可以设定在0.3mm或更小,其中,在优选方式中,在例如用于产生液体喷射头元件的加工中最终获得。在优选方式中,此间距为0.2或更小,在更优选方式中,此间距为0.15或更小。
在通过第一冲孔器51a的初步成型中,首先,当第一冲孔器51a下降时,由靠近每个凸出带53c的尖端部分53a的第一斜面63和远离尖端部分53a边的第二斜面组成的斜面压紧材料板55。此时,由于第一斜面63的倾斜角θ1设定为大于第二斜面的斜角θ2,所以,具有大倾斜角的第一斜面63在远离形成的槽形凹进部分33的端部的位置插进材料板55,从而使槽形凹进部分33的初步成型在材料板55的部分在槽形凹进部分33端部分上的流动影响较少的状态开始。因此,在此初始状态,在槽形凹进部分33端部分的周围,材料在纵向的运动度较低,取而代之的是促进了材料在槽形凹进部分33宽度方向的运动。
随着第一斜面63进一步插进材料板55,具有较小倾斜角且靠近形成的槽形凹进部分33端部分的第二斜面64开始插进材料板55。因此,此时,材料移向槽形凹进部分33的端部分,而不是在槽形凹进部分33的宽度方向移动。此时,由于第二斜面64的θ2较小,所以,在槽形凹进部分33纵向移动的部分材料板55的量制作为尽可能小,并降低在槽形凹进部分33的端部分移动的材料量,从而形成尖锐的槽形凹进部分33的端部分。也就是说,同样在第二斜面64插进的状态,材料在槽形凹进部分33宽度方向的流动分量大于在槽形凹进部分33的端部分周围,从而在槽形凹进部分33的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板28。
在通过第一冲孔器51a的初步成型中,第一初步成型面(本发明第一成型面的具体形式)63A和第二初步成型面(本发明第二成型面的具体形式)64A通过第一斜面63和第二斜面64形成于材料板55上。通过第二冲孔器51c的精整成型在第二冲孔器51c的精整斜面65的尖点66接触到第一初步成型面63A后进行。在此操作中,当第二冲孔器51c的尖点66压紧在槽形凹进部分33的深度方向比第二初步成型面64A深,且在槽形凹进部分33的纵向比第二初步成型面64A更远离槽形凹进部分33端部的第一初步成型面63A时出现塑性变形。
因此,以此方式通过第二冲孔器51c进行精整成型以便在槽形凹进部分33的端部几乎不受到材料运动的影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分33的端部分。由于精整斜面65的倾斜角θ3设定为小于初步成型面64A和第一初步成型面63A的倾斜角(分别等于上述角θ1和θ2),由于插进的精整斜面65的位移,从而在槽形凹进部分33纵向移动的部分材料板55的量可以制作为很小,其在正确形成槽形凹进部分33的端部分中很有效。
如图14B和14C所示,随着第二冲孔器51c的尖点66进一步插过第一初步成型面63A且变形进一步进行,最后形成由第二初步成型面64A(第一初步成型面63A的部分)和已经通过精整斜面65形成的精整斜面68组成最后的精整面67。由于精整成型通过其倾斜角θ3小于第一初步成型面63A的倾斜角θ1的第二冲孔器51c的精整斜面65进行,所以,精整斜面65不会使表面与第一初步成型面63A接触,且精整斜面65在压紧方向移动位于第一初步成型面63A端部分的材料板55的部分。因此,作为精整斜面65插进的结果,第一初步成型面63A消失,至少第二初步成型面64A和与第二初步成型面64A连续的最终形成表面68在槽形凹进部分33的端部分可靠地形成。
第一初步成型面63A的部分保持与第二初步成型面64A连续,第二初步成型面64A、第一初步成型面63A的部分以及精整成型面68构成最后的精整面67。在此方式中,槽形凹进部分33的端部分可以通过精整斜面65的倾斜角θ3设定为最小正确地形成。
因为精整斜面65的倾斜角θ3设定为小于第二初步成型面64A的倾斜角θ2,所以空间C(参见图14C)在第二冲孔器51c的压紧已经完成后形成。这样,因为不在槽形凹进部分33的纵向产生向外移动槽形凹进部分33的开口侧端部分的作用力,有利于正确完成槽形凹进部分33的端部分的形状。
当精整斜面65以上述方式插过第一初步成型面63A时,恰好在第一初步成型面63A下面的部分材料板55被挤压进材料板55的内部。因此,槽形凹进部分33形成为以便不经过回弹。
如图13C和13D所示,第一斜面63、第二斜面64以及精整斜面65的每个都可以没定为山形,其中槽形凹进部分33的端部分可以通过尽可能大地在槽形凹进部分33的宽度方向移动材料的量精确地形成。虽然每个说明的山形通过斜面和山脊形成,通过使用圆的、凸起的表面可以获得同样的优点。
第一冲孔器51a的每个凸出带53c和第二冲孔器51c的每个凸出带53d通过尖斜面形成有楔形尖部分53a,而凸出带53c或53d的侧面分别通过圆形的平滑边缘部分69连接到上述斜面。这样可以使材料平滑地流进间隙部分53b或53e,从而可以方便地获得所需的隔板28的形状。此外,由于槽形凹进部分33的下面部分规定为V形,所以,最大化了槽形凹进部分33的体积,且隔板28基础部分的刚度得到增加以稳定隔板28的强度。
其次,将说明利用上述精细锻造方法的液体喷射头制造方法。
根据本发明的液体喷射头的制造方法为具有金属室成型板30的液体喷射头1的制造方法,其中阵列设置了作为压力发生室29的槽形凹进部分33,且连通孔34形成于每个槽形凹进部分33的一端,以便在厚度方向插进室成型板30、喷嘴孔48形成于相对应各自连通孔34位置的金属喷嘴板31、以及封闭槽形凹进部分开口和墨水供给孔45形成于相对应每个槽形凹进部分另一端位置的金属密封板,其中密封板连接到位于槽形凹进部分33的侧面上的室成型板30的表面,而喷嘴板31连接到室成型板30的相对表面。制造方法的特征在于室成型板30的槽形凹进部分33通过上述精细锻造方法形成。
因此,槽形凹进部分33通过很好地利用良好的加工性能和上述精细锻造方法的效果在室成型板30的材料板中形成。下面将说明基于上述优良加工和效果形成室成型板的典型方式。
例如,通过第一冲孔器51a的初步成型首先进行到还没有获得最终形状的状态,接着,通过利用第二冲孔器51c进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用第一冲孔器51a和第二冲孔器51c逐步进行,因此,即使微小,每个槽形凹进部分33也可以得到正确的所需形状,而不产生任何问题,也就是说,不会产生任何不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,使用各向异性的蚀刻以形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。与之相对,上述精细锻造方法极大地降低了加工步骤,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成槽形凹进部分以便其具有均匀的体积,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头1的排出特性上很有效。
具有不同角度斜切面形状的斜面沿纵向形成于第一冲孔器51a的每个凸出带53c的两端。每个斜面由靠近凸出带53c的尖端部分53a的第一斜面63和远离尖端部分53a的第二斜面64组成。相对于第一冲孔器51a压紧方向的倾斜角的第一斜面和第二斜面的倾斜角θ1和θ2设定为以便θ1大于θ2。由于具有较大倾斜角的第一斜面63在远离形成的槽形凹进部分端部33的位置插进室成型板30,所以,槽形凹进部分33的初始成型在槽形凹进部分33端部分上的材料的流动影响较小的状态开始。因此,在此初始状态,在槽形凹进部分33的端部分周围,材料在纵向的运动程度较低,取而代之的是材料在槽形凹进部分宽度方向的运动得到加强。
当第一斜面63进一步插进室成型板30时,具有较小倾斜角θ2并靠近形成的槽形凹进部分33端部的第二斜面64开始插进材料板30。因此,此时,材料向槽形凹进部分33的端部分移动,而不是在槽形凹进部分33的宽度方向移动。此时,由于第二斜面64的倾斜角θ2较小,所以,在槽形凹进部分33纵向的移动的材料的部分30量尽可能得小,而材料30的运动在槽形凹进部分33的端部分周围受到抑制,从而形成槽形凹进部分的尖锐端部分。也就是说,同样在第二斜面64插进的状态,材料在槽形凹进部分33宽度方向的流动分量大于在槽形凹进部分33端部分的流动分量,从而在槽形凹进部分33的端部分周围形成从其厚度意义上说为尖锐的隔板28。结果,槽形凹进部分33之间的隔板28正确地形成包括邻接槽形凹进部分33端部分的其位置,从而精确地加工完成隔板28。
在通过第一冲孔器51a的初步成型中,第一初步成型面63A和第二初步成型面64A分别通过第一斜面63和第二斜面64在室成型板30中形成。当第二冲孔器51c的精整斜面65的尖点66接触到第一初步成型面63A后,精整成型通过第二冲孔器51c进行。在此情况下,当第二冲孔器51c的尖点66在槽形凹进部分33的深度方向比第二初步成型面64A压紧更深,且在槽形凹进部分33的纵向比第二初步成型面64A更远离槽形凹进部分33端部的第一初步成型面63A时出现塑性变形。因此,以此方式通过第二冲孔器51c进行精整成型,以便在槽形凹进部分33的端部几乎不受到材料运动的影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分33的端部分。结果,槽形凹进部分33之间的隔板28正确地形成包括邻接槽形凹进部分33端部分的其位置,从而精确地加工完成隔板28。
其次,将说明通过上述精细锻造方法生产的液体喷射头。
根据本发明的液体喷射头1形成为以便槽形凹进部分33形成于室成型板30中,以便以规定的间距设置,并通过在室成型板30中初步形成槽形凹进部分33形成,然后,通过利用设置精整成型冲孔器51d的第二冲孔器51在初步形成的槽形凹进部分33上进行精整成型。
因此,如上精细锻造方法和液体喷射头的制造方法中所述,每个微小槽形凹进部分33设定为所需正确形成的形状而不会产生问题,也就是说,根本不会产生不正常的形状或在材料板55中产生裂纹。此外,由于其比通常使用的各向异性蚀刻的方法简单,因此,此方法具有制造成本上的优势。
此外,由于槽形凹进部分33可以形成为以便具有均匀的体积,所以,每个压力发生室29的局部精确度极大地增加,例如,其在稳定液体喷射头1的排出特性上很有效。室成型板30由镍制作,例如,构成通道单元的室成型板30、弹性板32以及喷嘴板31具有接近同样的线性膨胀系数,因此,当其彼此加热连接时,件30-32均匀膨胀。因此,由于膨胀系数之间的差很小,机械应力如弯曲不可能发生。结果,即使连接温度设定得很高,件30-32也可以彼此连接,而根本不会产生任何问题。此外,即使压电振动器7在记录头1的操作期间加热,从而加热通道单元,构成通道单元的件30-32也均匀膨胀。即使由于记录头1的操作加热和用于操作的停止而冷却重复进行,也不会有如剥落的问题在构成通道单元的件30-32中出现。
在精整成型中,当第二冲孔器51c的尖点66压紧比第二初步成型面64A在槽形凹进部分33深度方向深、且在槽形凹进部分33的纵向距离槽形凹进部分33的端部比第二初步成型面64A更远的第一初步成型面63A时,塑性变形作用。因此,以此方式通过第二冲孔器51c进行精整成型,以便在槽形凹进部分33的端部分上的材料运动几乎不受到影响,从而形成尖锐的槽形凹进部分的端部分。由于第二冲孔器51c的精整斜面65的倾斜角θ3设定得较小,所以,恰好在第一初步成型面63A下面的材料板30的部分被压进材料板30内,其防止了所谓的回弹。因此,槽形凹进部分之间的每个隔板都正确形成包括其邻接槽形凹进部分端部分的其部分。
由于在各自槽形凹进部分33端部的最后的精整面67均匀地形成而不会回弹,所以,压力发生室29可以设定为恒定的体积且可以保持恒定的墨水排出特性。没有回弹,也不会在槽形凹进部分33的端部分处的墨水流动中出现扰动,且不会堆积气泡。
通过第二冲孔器51c在精整成型中采用上述设定的倾斜角θ1、θ2和θ3,最后的精整面67通过至少第二初步成型面64A和精整成型面68形成于槽形凹进部分33的端部。最后的精整面67可以由上述成型面64A和68和第一初步成型面63A的部分组成。最后的精整面67依靠上述设定的倾斜角而实现均匀,其在增加槽形凹进部分33端部分形成的形状非常有效,从而稳定墨水喷射排出特性。
由于上述槽形凹进部分33通过加工方法在室成型板30中形成,其重要性在于在槽形凹进部分33的宽度方向连接到材料运动,所以,可以使材料板在室成型板30厚度方向的变形程度尽可能得小。因此,形成的室成型板30的表面平面度很高,其提供了一种简化最后精加工中抛光的液体喷射头,从而具有成本上的优势。
在上述液体喷射头中,每个槽形凹进部分33的端面为其间隔向槽形凹进部分33的开口增加的斜面。因此,在每个压力发生室29的一个端部分,液体沿斜面流动而不会停滞,因此,可以防止气泡在一端部分停留。而已经进入压力发生室29的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。由于每个槽形凹进部分33的端面将形成为间隔向槽形凹进部分33的开口增加的斜面,所以,在通过冲孔器挤压期间金属平滑流动,因此,也可以提高即使很微小的槽形凹进部分33端表面的尺寸精度。隔板28可以设定为充分高。
由于当通过第一冲孔器51a的加工后,每个槽形凹进部分33的每个端面形成其相对槽形凹进部分33的底面的斜角随着位置远离底面增加的一系列斜面,所以,最靠近底面的斜面为相对小的倾斜。因此,当第二冲孔器51c插过部分斜面后,施加在第二冲孔器51c上的载荷较轻。这样有利于保持第二冲孔器51c的耐用性。由于最靠近槽形凹进部分33开口的斜面相对陡,所以,可以使槽形凹进部分33的一个端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
另外,每个端面都可以为其相对槽形凹进部分33底面的斜角随着位置远离底面增加的弯曲斜面。在此情况下,最靠近底面的斜面的一部分倾斜地相对小。因此,当冲孔器在形成连通孔中穿过斜面的那部分的至少部分时,施加在冲孔器上的载荷较轻。这样有利于保持第二冲孔器51c的耐用性。由于最靠近槽形凹进部分33开口的部分斜面相对陡,所以,可以使槽形凹进部分33一个端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
其次,将说明本发明的第二实施方式。讨论槽形凹进部分33的基础基本与上述第一实施方式相同。
第二实施方式的特征在于槽形凹进部分33在第一步骤中形成,而连通孔34通过钻孔在第二步骤中形成。
如图15A所示,具有不同角度的斜切面形状的斜面沿纵向形成于第一冲孔器72的每个凸出带53c的两端。每个斜面形成为以便靠近尖端部分53a边缘的第一斜面63和远离尖端部分53a边缘的第二斜面64彼此连续。相对第一冲孔器72压紧方向的第一斜面63的倾斜角θ1设定为小于第二斜面64的倾斜角θ2。
在第一步骤中,槽形凹进部分33通过将第一冲孔器72插进材料板中形成。通过在第一步骤中将第一冲孔器72插进材料板中形成的每个槽形凹进部分33的每个端面为一系列斜面,即第一斜成型面75A和第二斜成型面75B,其倾角随着位置远离槽形凹进部分33的底面而增加。
在第二步骤中,如图15B所示,凹进部分76通过以此方式将钻孔器A 73插进材料板中,在厚度方向到达中间位置,以便钻孔器A 73的端部冲击第一斜成型面75A。然后,如图15C所示,连通孔34通过将钻孔器73B插进凹进部分76的底部形成。同样,第二步骤的钻孔包括通过两个步骤的加工形成连通孔34的情况。
因此,在形成连通孔34的侧面,每个槽形凹进部分33形成的端面由向外倾斜的斜面组成,而连通孔34邻接端面的底端形成。因此,在形成连通孔34侧面的压力发生室29的端部分处,液体从端面(即,沿斜面)流进连通孔34面没有停滞。结果,可以防止气泡在此端部分中停留,而已经进入压力发生室29的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
由于在形成连通孔34侧面的每个端面都由向外倾斜的斜面组成,所以,在钻孔器73或74的插进期间,金属平滑流动。因此,可以提高即使很微小的槽形凹进部分33的端表面的尺寸精度。隔板28也可以设定为充分高。
由于在形成连通孔34侧面的每个端面为其相对槽形凹进部分33底面的斜角随着位置远离底面增加的一系列斜面,所以,最靠近底面的斜面为相对小的倾斜。因此,当钻孔器-A 73在形成连通孔34中插过该斜面后,施加在钻孔器A 73上的载荷较轻。这样,可以邻接端面的底端形成连通孔34,同时保持第二冲孔器51c的耐用性。由于最靠近槽形凹进部分33开口的斜面相对陡,所以,可以使形成于连通孔34侧面的槽形凹进部分33端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
另外,在形成连通孔34侧面的每个端面都可以为其相对槽形凹进部分33底面的斜角随着位置远离底面增加的弯曲斜面。在此情况下,最靠近底面的斜面的一部分倾斜得相对小。因此,当钻孔器-A 73在形成连通孔中穿过至少部分斜面部分时,施加在冲孔器上的载荷较轻。这样可以邻接端面的底端形成连通孔34,同时保持第二冲孔器51c的耐用性。由于最靠近槽形凹进部分33开口的部分斜面相对陡,所以,可以使形成于连通孔34侧面的槽形凹进部分33端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
虽然在第二实施方式中,只说明了在形成连通孔34侧面的每个槽形凹进部分33端部分的特征,但同样的加工也在相对端上进行,也就是说,在形成供给孔45侧面的每个槽形凹进部分33的端部分上进行,从而形成同样的形状,从而获得与形成连通孔34侧面的端部分同样的特征。
其次,将说明本发明的第三实施方式。讨论槽形凹进部分33的基础基本与上述第一实施方式相同。
第三实施方式的特征在于槽形凹进部分33为两个步骤加工形成,也就是说,初步加工和最终加工,在第一步骤中与第一实施方式的方式相同,而连通孔34通过钻孔器在第二步骤中形成。
在第一步骤中,槽形凹进部分33通过利用如图16A所示的第一冲孔器51a进行初步成型,然后,利用如图16B所示的第二冲孔器51c进行精整成型。第一冲孔器51a和第二冲孔器51c基本与所述第一实施方式相同。
也就是说,具有不同角度的斜切面形状的斜面沿纵向形成于第一冲孔器51a的每个凸出带53c的两端。每个斜面形成为以便靠近尖端部分53a边的第一斜面63和远离尖端部分53a边的第二斜面64彼此连续。相对于第一冲孔器51a压紧方向的第二斜面64的倾斜角θ2设定为大于第一斜面63的倾斜角θ1。
在第一步骤的初步成型中,槽形凹进部分33通过将第一冲孔器51a插进材料板中形成。在初步成型步骤中通过将第一冲孔器51a插进材料板中形成的每个槽形凹进部分33的每个端面为一系列斜面,也就是说,第一斜成型面75A和第二斜成型面75B,其斜角随着位置远离槽形凹进部分33的底面而增加。
具有斜切面形状的精整斜面65沿纵向形成于第二冲孔器51c的每个凸出带53d的两端。相对第二冲孔器51c压紧方向的精整斜面65的倾斜角θ3设定为小于第二斜面4的倾斜角θ2。因此,第一斜面63、第二斜面64和精整斜面65的倾斜角θ1、θ2和θ3具有θ1>θ2>θ3的关系。
第一步骤的精整成型在通过第一冲孔器51a在材料板中形成的第一斜成型面75A和第二斜成型面75B上进行。也就是说,当第二冲孔器51c的精整斜面65的尖点66接触第一斜成型面75A后通过第二冲孔器51c精整成型。
第一步骤的初步成型(加工)和精整成型(加工)与第一实施方式中说明的同样方式进行。
在第二步骤中,如图16C所示,凹进部分76通过以此方式将钻孔器A 73插进材料板中,到达在厚度方向的中间位置,以便钻孔器A 73的端部冲击第一斜成型面75A。然后,如图16D所示,连通孔34通过将钻孔器B 74插进凹进部分76的底部形成。同样,第二步骤的钻孔包括通过两个步骤的加工形成连通孔34的情况。
因此,在形成连通孔34的侧面,每个槽形凹进部分33形成的端面由向外倾斜的斜面组成,而连通孔34邻接端面的底端形成。因此,在压力发生室29的端部分处,液体从端面(即,沿斜面)流进连通孔34而没有停滞。结果,可以防止气泡在此端部分中停留,而已经进入压力发生室29的气泡可以通过液体的流动可靠地喷射出。
由于在形成连通孔34侧面的每个端面都由向外倾斜的斜面组成,所以,在钻孔器73或74的插进期间,金属平滑流动。因此,可以提高即使很微小的槽形凹进部分33的端表面的尺寸精度。隔板28也可以设定为充分高。
由于在形成连通孔34侧面的每个端面为一系列其相对槽形凹进部分33底面的斜角随着位置远离底面增加的斜面,所以,最靠近底面的斜面为相对小地倾斜。因此,当钻孔器A 73在形成连通孔34中插过该斜面后,施加在钻孔器A 73上的载荷较轻。这样可以邻接端面的底端以形成连通孔34,同时保持第二冲孔器51c的耐用性。由于最靠近槽形凹进部分33开口的斜面相对陡,所以,可以使形成于连通孔34侧面的槽形凹进部分33端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
另外,在形成连通孔34侧面的每个端面都可以为其相对槽形凹进部分33底面的斜角随着位置远离底面增加的弯曲斜面。在此情况下,一部分最靠近底面的斜面倾斜得相对小。因此,当钻孔器-A 73在形成连通孔中穿过至少部分斜面的部分时,施加在冲孔器上的载荷较轻。这样可以邻接端面的底端形成连通孔34,同时保持第二冲孔器51c的耐用性。由于最靠近槽形凹进部分33的开口的部分斜面相对陡,所以,可以使形成于连通孔34侧面的槽形凹进部分33端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
虽然在第三实施方式中,只说明了在形成连通孔34侧面的每个槽形凹进部分33的端部分的特征,但同样的加工也在相对端上进行,也就是说,在形成供给孔45侧面的每个槽形凹进部分33的端部分上进行,从而形成同样的形状,从而获得与形成连通孔34侧面的端部分同样的特征。
其次,将说明本发明的第四实施方式。讨论槽形凹进部分33的基础基本与上述第一实施方式相同。
如图17A所示,作为压力发生室29的槽形凹进部分33为具有矩形开口的槽。在此实施方式中,两个凹进部分阵列设置在每个都测量为宽度CW大约为0.1mm、长度CL大约为1.6mm、深度CD大约为0.1mm的180个都在槽的宽度方向平行设置的槽中。如图17C所示,每个槽形凹进部分33的底面都随着位置的加深在宽度上降低;也就是说,底面采用为V形。也就是说,每个槽形凹进部分33都具有总体上为主板形的五边形截面。因为槽形凹进部分33通过利用冲孔器进行塑性加工形成,所以底面为凹进状的V形。将冲孔器的尖端部分削成山形有助于镍的流动,从而可以形成具有高尺寸精度的槽形凹进部分33。在每个槽形凹进部分33中,V形谷的底线33a为槽形凹进部分33的最深部分且对应于本发明的槽底线。
如图17B中,在每个槽形凹进部分33中,靠近连通孔34的端面81和靠近墨水供给孔45的端面82的每个都由斜面组成,而端面81和82之间的间隔向槽形凹进部分33的开口增加,也就是说,斜面构成其高度随着位置在纵向向内进行降低的向下斜面。在此实施方式中,每个端面81和82都由其相对V形谷的底线33a的倾角随着位置远离底线33a而增加的两个斜面组成。更具体地说,每个端面81和82都由靠近底线33a且稍微倾斜的下斜面81a以及靠近槽形凹进部分33的开口且剧烈倾斜的上斜面81b组成。
术语“倾角”的意思是相对为底线33a的延长线且在槽的纵向向外延伸的基准线L1的倾角。倾角也可以表示为通过基准线L1和端面81形成的角(相交角)。
连通孔34为在其一端形成用于每个槽形凹进部分33的通孔,以便在厚度方向穿透材料板。每个凹进部分的阵列都具有180个连通孔34。因为其通过例如槽形凹进部分33加工的塑性加工(挤压加工)形成,所以,此实施方式的连通孔34具有矩形的开口。由于每个槽形凹进部分33的底部分比周围部分薄,所以,在槽形凹进部分33中形成的连通孔34降低了冲孔器的载荷,从而防止其弯曲等。虽然在此实施方式中连通孔34为具有矩形开口的通孔,但连通孔34的开口不局限于此形状。例如,连通孔34可以为具有圆形开口的通孔。
每个连通孔34都位于邻接位于槽形凹进部分33纵向一端的端面81的底端位置,更具体地说,邻接下斜面81a的底端。这就改进了从每个压力发生室29喷射气泡的性能,同时保证塑性加工的高尺寸精度。
每个连通孔34都形成为邻接连通孔侧端面81的底端,向下倾斜的斜面81a制作为与连通孔34连续。因此,在槽的纵向位于连通孔34的外面的槽形凹进部分33的该部分,通道的宽度向连通孔34连续降低,从而使墨水流动而不停滞。在以下说明中,在图17B中符号D表示的从连通孔34开口的外边到端面81顶端的范围中槽形凹进部分33的上部分称为“外延伸部分”。
由于在外延伸部分墨水流动而不停滞,所以,可以防止气泡在此停留。即使假设气泡进入到压力发生室29中,也可以防止气泡停留且通过墨水流动喷射出。
由于端面81为高度随着位置在槽的纵向向内进行而降低的向下斜面,所以,用于形成槽形凹进部分33的冲孔器在纵向的相应端部斜切。因此,当冲孔器插进金属基板(带板)以形成槽形凹进部分33时,在纵向与冲孔器的端部分接触的金属板的一部分平滑流动,从而使形成的连通孔侧面处的端面形成高尺寸精度。
另外,为了防止墨水在每个压力发生室29的停滞,在优选方式中,外延伸部分的体积尽可能地小。鉴于此,在此实施方式中,端面81相对V形的谷底线33a的倾角设定为大于或等于45°且小于90°。更具体地说,下斜面81a相对底线33a的倾角θ1设定为45°,而上斜面81b相对底线33a的倾角θ2设定为65°。此外,下斜面81a的顶端位于具有一半槽形凹进部分33的深度CD水平面的下面(即,靠近底线33a),更具体地说,其位于具有槽深度CD大约1/4的水平面位置。这样就使从连通孔侧端面81的顶端到连通孔34开口外边的水平距离d最小化。实验表明,在优选方式中,距离d设定为槽深度CD的1/2或更少。因此,在此实施方式中,距离d设定为槽深度CD 1/2的0.05mm。
下斜面81a的倾角θ1设定为小于上斜面81b的倾角θ2的原因在于可以延长用于形成连通孔34的冲孔器的耐用性。例如后面所述,连通孔34通过在厚度方向在槽形凹进部分33的底部分冲孔形成。然而,端面81的形成位置在槽的纵向具有一些变化。
鉴于上述说明,在形成每个连通孔34中,冲孔器的一端(在槽的纵向)位于下斜面81a的上面,而下斜面81的部分被冲掉。由于下斜面81a的倾角θ1小如45°,作用在冲孔器上的载荷很小,所以,即使部分下斜面被冲掉,也可以延长冲孔器的耐用性。
如上所述,在此实施方式中,每个端面81形成为斜面以增加尺寸精度。而斜面形成为相对缓的下斜面81a和相对陡的上斜面81b,从而延长冲孔器的耐用性,以便更有效地形成连通孔34并使每个外延伸部分的体积最小以改进气泡喷射性能。
另一方面,如上所述,每个相对端面81的供给侧端面82也为一系列斜面。这样可以增加此部分的尺寸精度,以降低墨水的停滞程度,且可以正面地使墨水流动到槽形凹进部分33的连通孔34侧。
在此实施方式中,供给侧端面82相对V形谷的底线33a的倾角设定为大于或等于45°且小于90°。更具体地说,下斜面82a相对底线33a的倾角θ3(即,由基准线L1′和下斜面82a形成的角)设定为45°,而上斜面81b相对底线33a的倾角θ4设定为60°。因为当冲孔器插进带板时金属平滑流动,所以,以此方式形成供给侧端面82为斜面可以形成高尺寸精度的供给侧端面82。
此外,每个墨水供给孔45都位于相对应供给侧端面82的位置,更具体地说,在图17中符号E表示的范围中(即,从槽开口侧观看的供给侧端面82的凸出范围)。因此,已经从贮液室14进入压力发生室中的墨水沿供给侧端面82流动,从而降低墨水的停滞程度,而墨水可以肯定流到连通孔34侧。
距离墨水供给孔45更远的下斜面82a的倾角θ3设定为小于靠近墨水供给孔45的上斜面82b的倾角θ4。换言之,供给侧端面82的倾斜度设定为以便随着位置靠近槽形凹进部分33的底线33a而减少。这样有助于降低墨水停滞的程度。
其次,将说明记录头1的制造方法。由于此制造方法的特征在于室成型板30的制造过程,所以,下面的说明将集中在室成型板30的制造过程。室成型板30通过利用顺序冲模的塑性加工(挤压加工)形成。作为室成型板30的材料板的带板由上述的镍制作。
室成型板30的制造过程总体上由用于形成槽形凹进部分33的槽形凹进部分形成步骤(即,本发明第一步骤的实施方式)以及用于形成连通孔34的连通孔形成步骤(即,本发明的第二步骤)。
如图18和19所示,槽形凹进部分形成步骤通过将第一冲孔器(阳模)72施加到同样的位置两次进行,第一冲孔器72具有与槽形凹进部分33相一致的尖端形状。首先,如图18所示,第一冲孔器72插进带板55到槽深度方向的中间位置(参见图18A和18B)。第一冲孔器72的挤压操作,即,冲孔使带板55的部分流动且塑性变形,从而形成比计划的槽形凹进部分浅的浅槽33′。
由于第一冲孔器72每个尖端部分的V形在宽度方向上削尖,所以,通过尖端部分挤压的部分平滑流动,且产生的浅槽33′成型为以便与尖端部分的形状一致。此外,由于尖端部分在纵向的两端斜切,以便与端面81和端面82的形状一致,所以,通过那些部分挤压的部分也平滑流动。因此,浅槽33′的两端部分也成型为以便与相应尖端部分的形状一致。
然后,当第一冲孔器挤压后提升以便与带板分离(参见图18),进行第二次冲孔。也就是说,具有同样形状的冲孔器(为方便称为“第一冲孔器72”)在同样的位置再次挤压带板55(参见图19A和19B)。在第二次冲孔中,第一冲孔器72的每个尖端部分都插进带板55达到相对应槽形凹进部分33的深度CD(参见图17C)的位置。
在此第一冲孔器72的挤压中,第一冲孔器72插进通过第一次冲孔形成的浅槽33′中,从而在带板55中形成槽形凹进部分33。由于冲孔进行两次,所以,可以形成比只进行一次冲孔更深的凹进部分。
当已经以上述方式形成槽形凹进部分33后,就转换为连通孔形成步骤以形成连通孔34。在连通孔形成步骤中,如图20所示,将作为具有与期望的连通孔34形状一致的其尖形状的钻孔器的第二冲孔器85在形成槽形凹进部分33的侧面施加到带板55的表面,并插进带板55到厚度方向的中间位置,从而形成期望的连通孔34的上半部分34′。此时,如图20B所示,第二冲孔器85的每个尖端部分在槽纵向的外端位于下斜面81a的上面(即,位于G表示的斜面范围)。因此,在通过第二冲孔器85的冲孔中,部分下斜面81a也被冲掉。由于下斜面81a的倾角θ1为45°,作用在冲孔器上的载荷很小,所以,即使部分下斜面被冲掉,结果,也可以延长冲孔器的耐用性。
由于位于下斜面范围G中的部分下斜面81a(底部分)被第二冲孔器85冲掉,所以,即使在形成连通孔侧面形成面的位置为在槽的纵向有一些变化,也没有形成可以停留气泡的平面部分。具有此作用的下斜面可以表示为“具有通过第二冲孔器85塑性变形的塑性加工部分的斜面”。
当每个连通孔34的上半部分34′已经形成后,连通孔34的下半部分通过利用具有尺寸比第二冲孔器85的尖形状薄的尖形状的第三冲孔器86形成。更具体地说,如图21所示,第三冲孔器86插进通过第二冲孔器85形成的每个上半部分34′,且穿透上半部分34′的底部分。当连通孔34以上述方式形成后,形成槽形凹进部分33侧面的表面和带板55的相对表面通过磨削加工成平面。
当室成型板30通过上述步骤形成后,通道单元4通过将分别形成的弹性板32和喷嘴板31连接到室成型板30形成。在此实施方式中,件30-32通过焊接彼此连接。当通道单元4形成后,通道单元4连接到箱体2的前端面,然后将振动器单元3插进且固定到箱体2。当振动器单元3和通道单元4连接到箱体2后,振动器单元3的柔性电缆9焊接到连接板5,然后连接供给针单元6。
另外,本发明不局限于上述实施方式,可以为各种改进方式而不脱离本权利要求所述的范围。
例如,可以改变构成连通孔侧端面81和供给侧端面82的斜面相对底线33a的倾角。供给侧端面82的槽开口侧面可以为垂直于V形谷的底线33a的垂直面。
例如,在如图22所示的第五实施方式中,为部分连通孔侧端面81的上斜面81b相对于底线33a的倾角θ2′设定为80°。采用此措施,外延伸部分(在范围D中)的体积可以为尽可能地小。供给侧端面82由靠近底线33a的下斜面82a和从下斜面82a的顶边向上延伸的上垂直面82b′组成,而下斜面82a和上垂直面82b′相对底线33a的倾角θ3′和θ4′分别设定为60°和90°。
同样在第五实施方式中,连通孔34邻接连通孔侧端面81的底端(即,下斜面81a)形成。因此,墨水不易停滞且可以防止气泡停留。此外,外延伸部分的体积尽可能地小。这样有助于防止墨水的停滞且即使其已经进入压力发生室29,也可以可靠地喷射气泡。
至于供给侧端面82,墨水供给孔45位于下斜面82a的凸出范围(图22中符号E表示),来自作为贮液室的公共墨水室14的墨水可以流动到连通孔34而不会停滞。
每个端面81和端面82不局限于由具有相对底线33a不同倾角的两个斜面组成的端面。例如,如图23A所示,端面81可以为单斜面81A。在此实例中,端面81为其相对底线33a的倾角θ5设定为60°的单斜面81A。
倾角θ5不局限于60°,也可以根据需要设定。从减少第一冲孔器72上载荷的观点看,优选小的倾角θ5,而从外延伸部分体积的观点看,优选大的倾角θ5。鉴于这些要求,在优选方式中,倾角θ5设定在45°到60°的范围内。
每个端面81和端面82都可以由具有相对底线33a不同倾角的三个或更多的斜面组成的端面。例如,如图23B所示,端面81可以为由相对底线33a的倾角随着位置升高远离底线33a而增加的三个斜面组成的端面81B,即下斜面81c具有倾角θ6、中间斜面81d具有倾角θ7,而上斜面81e具有倾角θ8。
虽然在此实例中倾角θ6、θ7和θ8分别设定为45°、60°和80°,但本发明不局限于此种情况。例如,倾角θ6、θ7和θ8可以分别设定为30°、45°和60°。作为另外一种情况,如图23C所示,端面81可以为中间斜面81d的角θ7′小于其他斜面(即,下斜面81c和上斜面81d)的倾角θ6′和θ8′的端面81C。
此外,每个端面81和端面82都可以为相对底线33a的倾角随着位置远离底线33a而增加的弯曲斜面。例如,如图23D所示,端面81可以为相对底线33a的倾角随着位置升高远离底线33a而逐渐增加的弯曲斜面81D。同样在此结构中,在优选方式中,与连通孔34接触部分的倾角θ9为大于或等于45°。
每个槽形凹进部分33底面的形状不局限于V形。例如,每个槽形凹进部分33的底部分可以凹进,以便采取底边比顶边短的倒梯形。
压力发生件可以为不是压电振动器10的件。例如,压力发生件可以为如静电激励器或磁致伸缩体的机电转换件或加热件。
每个上述实施方式的目的都在于墨水喷射记录头。然而,根据本发明的墨水喷射记录头不仅为用于喷墨记录设备的墨水,而且罐体排出胶水、指甲材料、传导液体(液体金属)等。
图24所示的记录头1′为本发明可以施用的实施例,其中加热元件61用作压力发生件。在此实施例中,使用形成有柔性部分46和墨水供给孔45的密封基体62,而不是上述的弹性板32,密封基体62密封室成型板30的槽形凹进部分33。此外,在此实施例中,加热元件61连接到密封基体62的表面,以便设置在各自的压力发生室29中。当通过电线加电时,加热元件61加热。其他件如室成型板30和喷嘴板31与上述实施方式相同,因此将不再说明。
在记录头1′中,当加热元件61加电后,压力发生室29中的墨水突然沸腾且产生的气泡使压力发生室29中的墨水增压,从而使墨滴从喷嘴孔48中喷出。同样,在此记录头1′中,室成型板30通过在金属板上的塑性加工形成。每个槽形凹进部分33的每个端面81和端面82都由向外倾斜的斜面组成。而连通孔34邻接端面81的底端形成。因此,可以获得与上述实施方式同样的优点。
在上述实施方式中,每个连通孔34都形成于槽形凹进部分33的一端。然而,本发明不局限于此情况。例如,结构可以为连通孔34可以形成于每个槽形凹进部分33在纵向接近中心的位置,而墨水供给孔45和与墨水供给孔45连通的公共墨水室14设置在槽形凹进部分44在纵向的两端。因为其防止了在压力发生室29中从墨水供给孔45到连通孔34的路径中墨水的停滞,所以,优选此结构。
本发明的优点
如上所述,在根据本发明的精细锻造方法和液体喷射头的制造方法中,首先,通过第一冲孔器的初步成型使材料板形成到还没有获得最终形状的状态,接着。通过利用第二冲孔器进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用过第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行,所以,即使其很精细也可以正确获得所需形成的形状,而不会产生任何问题,即不产生不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,各向异性的蚀刻用于实现形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。相反,上述精细锻造方法极大地减少了加工步骤的数量,因此,在成本上很有优势。此外,可以形成具有均匀体积的凹进部分,所以,例如,上述精细锻造方法在稳定液体喷射头的排出特性上很有效,例如,形成液体喷射头的压力发生室的情况。
在根据本发明的液体喷射头中,首先,通过第一冲孔器的初步成型使材料板形成到还没有获得最终形状的状态。接着,通过利用第二冲孔器进行精整成型。由于塑性加工顺序进行,也就是说,通过利用过第一冲孔器和第二冲孔器逐步进行,所以,即使其很精细也可以正确获得所需形成的形状,而不会产生任何问题,即不产生不正常的形状或在材料板中产生裂纹。通常,各向异性的蚀刻用于实现形成此细微小结构。然而,各向异性蚀刻需要大量的加工步骤,因此,从制造成本上说有缺陷。相反,上述精细喷射头极大地减少了加工步骤的数量,因此,在成本上很有优势。
此外,由于可以形成具有均匀体积的凹进部分,所以,可以极大地提高每个压力发生室等的局部精度,例如,其在稳定液体喷射头的排出特性上很有效。室成型板由镍制作,例如,构成通道单元的室成型板、弹性板以及喷嘴板具有接近同样的线性膨胀系数,因此,当其彼此加热连接时,这些件均匀膨胀。因此,由于膨胀系数之间的差很小,机械应力如弯曲不可能发生。结果,即使连接温度设定得很高,这些件也可以彼此连接而根本不会产生任何问题。此外,即使压电振动器在记录头的操作期间加热,从而加热通道单元,构成通道单元的件也均匀膨胀。即使由于记录头的操作加热和由于操作的停止而冷却重复进行,也不会有如剥落的问题在构成通道单元的件中出现。
本发明还提供了下列优点。
由于每个槽形凹进部分的端面为向外倾斜的斜面,而第二冲孔器邻接端面的底端插进,所以,液体沿斜面流动而不会在相应每个压力发生室的端部分停滞。因此,也可以防止气泡在端部分的停留,已经进入压力发生室中的气泡也可以通过液体流动进行可靠地喷射。
由于每个槽形凹进部分的端面为向外倾斜的斜面,所以当冲孔器插进时金属平滑流动。这样,即使槽形凹进部分很微小,也可以增加连通孔侧端面的尺寸精度,并保证隔板充足的高度。
每个槽形凹进部分33的端面为一系列其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的斜面,靠近槽底部分的斜面为相对小的倾斜。因此,当第二冲孔器插过该斜面部分后,施加在第二冲孔器上的载荷较轻。这样可以邻接端面的底端插进第二冲孔器,同时保持第二冲孔器的耐用性。此外,由于靠近槽开口端面的斜面相对陡,所以,可以使槽形凹进部分的端部分体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
每个槽形凹进部分的端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的弯曲斜面,靠近槽底部分的一部分弯曲斜面为相对小的倾斜。因此,当第二冲孔器插过至少部分该部分后,施加在第二冲孔器上的载荷较轻。这样可以邻接端面的底端插进第二冲孔器,同时保持第二冲孔器的耐用性。此外,由于靠近槽开口的一部分端面相对陡,所以,可以使槽形凹进部分端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
本发明还提供了下列优点。
由于每个槽形凹进部分的连通孔侧端面为向外倾斜的斜面,且连通孔在形成连通孔的侧面处邻接端面的底端形成,所以,在相对应压力发生室的端部分,液体沿斜面从端面流动到连通孔而不会停滞。因此,在此端部分可以防止气泡停留,已经进入压力发生室中的气泡也可以通过液体流动进行可靠地喷射。
由于端面为向外倾斜的斜面,所以,当冲孔器插进时金属平滑流动。这样,即使槽形凹进部分很微小,也可以增加端面的尺寸精度,并保证隔板充足的高度。
端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的一系列斜面,靠近槽底部分的斜面为相对小的倾斜。因此,当冲孔器插过该斜面部分后,施加在冲孔器上的载荷较轻。这样,可以邻接端面的底端插进冲孔器,同时保持冲孔器的耐用性。此外,由于靠近槽开口端面的斜面相对陡,所以,可以使槽形凹进部分端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的弯曲斜面,靠近槽底部分的一部分弯曲斜面为相对小的倾斜。因此,当冲孔器插过至少部分该部分后,施加在冲孔器上的载荷较轻。这样可以邻接端面的底端插进冲孔器,同时保持冲孔器的耐用性。此外,由于靠近槽开口的一部分端面相对陡,所以,可以使槽形凹进部分端部分的体积尽可能地小,因此,可以减少此处的液体停滞程度。
Claims (19)
1.一种液体喷射头,具有:金属室成型板,在该金属室成型板中阵列设置了作为压力发生室的槽形凹进部分,而连通孔形成于每个槽形凹进部分的一端,以便在厚度方向穿过室成型板;金属喷嘴板,其中喷嘴孔形成于与各自的连通孔相对应的位置;以及封闭槽形凹进部分开口的金属密封板,其中密封板连接到室成型板槽形凹进部分侧的表面,而喷嘴板连接到室成型板的相对表面,其特征在于:
每个槽形凹进部分在纵向的端部分形成有斜面部分,而与斜面部分连续的成型表面具有不同于斜面部分倾斜角的倾斜角。
2.根据权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,所述成型面比斜面陡。
3.根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于:
所述斜面部分由具有不同倾斜角的两个斜面组成。
4.根据权利要求3所述的液体喷射头,其特征在于:
具有不同倾斜角的两个斜面为靠近槽形凹进部分的底部分的第一斜面和远离槽形凹进部分的底部分的第二斜面,并且所述成型表面与第一倾斜面连续。
5.根据权利要求4所述的液体喷射头,其特征在于,所述第二斜面比第一斜面陡。
6.根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于:
与所述斜面部分连续的成型面可以为压力发生室的端面。
7.根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于:
与斜面部分连续的成型面为连通孔的部分。
8.一种液体喷射头,其中通过压力发生室到达喷嘴孔的液体通道形成于通道单元中,且可以通过使压力发生元件在压力发生室的液体中产生压力变化以从喷嘴孔中喷射排出液体,其特征在于:
通道单元包括:
金属室成型板,其中作为压力发生室的多个槽形凹进部分阵列设置在槽的宽度方向,且形成有每个都在槽形凹进部分的纵向从一端的底部在厚度方向穿透室成型板的连通孔;
密封板,其连接到室成型板的一个表面并封闭槽形凹进部分的开口;以及
喷嘴板,其形成有喷嘴孔并连接到室成型板的另一个表面;以及
每个槽形凹进部分在纵向的端部分都形成有斜面部分,且连通孔形成为以便与斜面部分连续。
9.根据权利要求8所述的液体喷射头,其特征在于:
斜面部分的连通孔侧的端面为倾斜的斜面,以便槽形凹进部分的长度随着位置移向槽的开口而增加,而连通孔邻接连通孔侧的端面的底端形成。
10.根据权利要求9所述的液体喷射头,其特征在于:
连通孔侧端面相对槽底部分的倾角设定为大于或等于45°且小于90°。
11.根据权利要求9的液体喷射头,其特征在于:
连通孔侧的端面为其相对于槽底部分具有不同倾角的一系列斜面。
12.根据权利要求9的液体喷射头,其特征在于:
连通孔侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的一系列斜面。
13.根据权利要求9的液体喷射头,其特征在于:
连通孔侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的弯曲斜面。
14.根据权利要求9的液体喷射头,其特征在于:
从连通孔侧的端面的顶端到连通孔的斜面部分侧的开口边的距离小于槽形凹进部分的深度。
15.根据权利要求9的液体喷射头,其特征在于:
在纵向相对连通孔侧的端面的每个槽形凹进部分的供给侧端面为倾斜的斜面,以便槽形凹进部分的长度向槽形开口增加。
16.根据权利要求15所述的液体喷射头,其特征在于:
供给侧的端面相对槽底部分的倾角大于或等于45°且小于90°。
17.根据权利要求15所述的液体喷射头,其特征在于:
供给侧的端面为相对槽底部分具有不同倾角的一系列斜面。
18.根据权利要求15所述的液体喷射头,其特征在于:
供给侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的一系列斜面。
19.根据权利要求15所述的液体喷射头,其特征在于:
供给侧的端面为其相对槽底部分的倾角随着位置远离槽底部分而增加的弯曲斜面。
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