CN1424197A - 喷嘴板及其制造方法和具有这种喷嘴板的液体喷头 - Google Patents

Abstract

一种可以喷射墨滴的液体喷头内的喷嘴板，所述喷嘴板包括：多个彼此平行设置在喷嘴板上的喷嘴列，具有多个喷口的每个喷嘴列成一行排列。在喷嘴形状内其中喷嘴列的喷口的第一容限小于喷嘴列之间喷口的第二容限，所述喷嘴形状系指喷口形状。

Description

喷嘴板及其制造方法和具有这种喷嘴板的液体喷头

技术领域

本发明涉及一种液体喷头，例如：喷墨型记录装置所使用的记录头、显示器制造装置所使用的彩色材料喷头、电极形成装置所用的电极材料喷头或者生物芯片制造装置所使用的生物组织喷头，本发明还涉及一种设置在液体喷头内的喷嘴板及该喷嘴板的制造方法。

背景技术

一种液体喷头可以喷射滴状液体并且通常包括在图像记录装置例如喷墨打印机或者喷墨绘图仪中使用的记录头，用于喷射液体墨汁。另外，作为液体喷头的一个例子包括：一种制造彩色滤光片，例如液晶显示器的显示器制造设备中使用的彩色材料喷头，用于喷射液体彩色材料，例如R(红色)、G(绿色)或者B(蓝色)色；一种用于形成电极的诸如有机EL(电致发光)显示器或者FED(面发射显示(face emittingdisplay))显示器等电极形成设备中使用的电极材料喷头，用于喷射液体电极材料；一种在制造生物芯片(一种生化元件)的生物芯片制造设备中使用的生物组织喷头，用于喷射液体生物组织。

在这种液体喷头中，压力产生室和喷口互连，利用由压力产生室中过量液体所产生的压力波动实现从喷口喷射墨滴。通常，一行设置数十至数千个喷口，组成喷嘴列，并且横向设置有多个喷嘴列。喷口利用模具和冲头经过冲孔(一种塑料加工工艺)制成。例如，如图7所示，冲头1是一种圆形冲头，具有底座部分2、锥形部分2和竖直部分(圆柱部分)4，该冲头在使用时固定到冲头保持件(压力接受板)5上。例如，多个冲头1排列并连接成一行，其中底座部分2朝向冲头保持件5侧，每个冲头1下落到材料板6上(如图8所示，一种形成喷嘴板的工艺)，使竖直部分4和锥形部分3冲压入材料板6内。此时，如图8所示，冲头1的排列方向对准喷嘴列7的方向，进行冲孔。所以，经过一次到多次加工，可以制成和一个喷嘴列相对应的多个临时孔7(即作为喷口的下凹部分)。采取前述加工方式完成制造临时孔7的过程之后，还可以设置冲头1的辅助下凹将孔的数量加倍并与喷嘴下凹相对应在喷嘴列方向上移动冲头保持件5，从而在前面所制造的临时孔中间再形成临时孔。

当冲头1被压入材料板6内时，竖直部分4和锥形部分3垂直进入，同时材料板6产生弹性变形。由于冲头1的压入，材料板6产生与冲头1的竖直部分4和锥形部分3一致的塑变，使材料板形成与冲头1形状一致的临时孔。另外，材料板6的一部分被压入模具的凹孔，从而形成凸出部分。当冲头1完全推入时，提升冲头1使冲头与材料板6分离，接下来打磨除去突出部分。最终制成在垂直向贯穿材料板6的喷口。这样制成的喷口成为一个包括垂直部分和锥形部分的漏斗形通孔。

所述喷口的大小和形状要求具有较高精度。例如必须调整锥形部分的锥角、竖直部分的内径和竖直部分的长度到具有高精度的容限范围内。其原因在于喷口大小或者形状不同将会导致墨滴的喷射特性或者射出方向发生变化。但是采用相关制造方法很难调整喷口大小或者形状使之相互高精度相等。

下面将以图9所示的冲头和冲头保持体为例加以说明。图9A中位于左端的第一冲头1a可以形成理想的喷口形状，第一冲头的竖直部分的直径为d0，该竖直部分的长度为L0，从冲头保持件5到冲头顶部的连接尺寸(attachment dimension)为h0。所述“喷嘴形状”系指由于冲头滑动而在喷嘴板上所形成的喷口形状(即所形成的和冲头形状一致的形状)。位于右侧的第二冲头1b与第一冲头1a相邻，其竖直部分的直径d2大于第一冲头直立部分的直径，其它部分的尺寸和第一冲头尺寸相等，也为L0和h0。在右侧的第三冲头1c与第二冲头1b相邻，其竖直部分的直径及长度与第一冲头1a的直径及长度相等，也是直径为d0、长度为L0。从冲头保持件5到冲头顶部的连接尺寸为h3，该尺寸小于第一冲头1a的连接尺寸。在右侧的第四冲头1d与第三冲头1c相邻，其竖直部分的直径及长度与第一冲头1a的直径及长度相等，也是直径为d0、长度为L0。从冲头保持件5到冲头顶部的连接尺寸为h4，该尺寸大于第一冲头1a的连接尺寸。在右侧的第五冲头1e与第四冲头1d相邻，其竖直部分的直径及从冲头保持件5到冲头顶部的连接尺寸与第一冲头1a的直径及连接尺寸相等，也是直径为d0、连接尺寸为h0，并且其竖直部分长度为L5，该尺寸小于第一冲头1a的竖直部分的长度。

在上述情况下，组成喷嘴列的多个临时孔同时具有冲头1a至1e，冲孔后材料具有图9B所示剖面形状，并且在去掉背面所形成的凸出部分之后，材料板具有如图9C所示的剖面形状。经过第一冲头1a冲孔，具有理想形状的第一喷口的竖直部分长度为m0、直径为d0。同时，经过第二冲头1b冲孔而形成的第二喷口的竖直部分长度和第一喷口的竖直部分的长度相同，也为m0，但是其竖直部分的直径d2大于第一喷口的竖直部分直径d0。此外，在经过第三冲头1c冲孔而形成的第三喷口中，因为第三冲头1c的连接尺寸h3小于第一冲头1a的连接尺寸h0，所以第三喷口竖直部分长度m3大于第一喷口竖直部分的长度m0。相反，在经过第四冲头1d冲孔而形成的第四喷口中，因为第四冲头1d的连接尺寸h4大于第一冲头1a的连接尺寸h0，所以第四冲头的冲头顶部进入材料板的进入深度大于第一冲头1a的冲头顶部进入材料板的进入深度。因此，第四喷口竖直部分长度m4小于第一喷口中竖直部分的长度m0。在经过第五冲头1e冲孔而形成的第五喷口中，所述第五冲头的竖直部分小于第一冲头1a竖直部分，而且显然，第五喷口竖直部分的长度m5也小于第一喷口中竖直部分长度m0。

由此可见，由于冲头1尺寸不同或者由于连接到冲头保持件5的连接状态不同，所以最终形成的喷口尺寸和每个喷口喷射的墨滴的喷射特性都有所变化。例如当竖直部分长度过大时，喷射效率降低，从而根据设计参数在一驱动电压下喷射的液体量将减少。结果导致需要提高驱动电压。反之，如果竖直部分长度较小，则弯液面(从喷口露出的液体的自由液面)易于受到存储在压力产生室中的液体余振的影响。结果导致喷射稳定性下降，即所喷射的墨滴量或者喷射方向的稳定性将恶化。

如果喷口中竖直部分的长度为20μm±5μm，那么考虑到引起变化的例如冲头1的加工精度、冲头1连接到冲头保持件5上的连接精度、加工设备的压入尺寸精度或者去除凸出部分的加工精度，可以联想到在利用多个冲头1对成一行的喷口同时进行加工的相关方法，每个喷口形状的变化将超过可以接受的程度。

发明内容

因此本发明的目的在于提出一种液体喷头，该液体喷头能够制造具有同一尺寸和形状的喷口，此外，该液体喷头还可以均匀而稳定的喷射液体。

为了达到上述目的，本发明提出了一种喷嘴板制造方法，该方法包括：

准备一块材料板；

准备一个冲头；

用冲头对材料板进行冲孔，从而在材料板上形成作为在材料板上的喷口的临时孔；

重复进行冲孔步骤，使冲孔所形成的临时孔成一行排列；和

进行成形步骤，去除材料板背面凸出的凸出部分，形成喷口。

在上述方法中，属于同一喷嘴列的临时孔用同一冲头加工制成。所以属于同一喷嘴列的每个喷口都具有高精度对准的喷嘴形状(即冲头滑动而成形的喷口形状并且系指形状)。因此墨滴的喷射特性也可以达到高度均匀。

多个喷嘴列优选互相平行排列，其中每个喷嘴列中的喷口在材料板上排成一行。

优选在喷嘴列排列的第一方向上具有多个冲头，由相应的冲头形成与每个冲头相对应的喷嘴列的喷口。

在上述方法中，可以同时加工喷嘴列的临时孔，从而提高生产率。另外必须准备多个冲头，但是由于所加工的喷嘴列的数量非常多，所以该数量本身并不明显增加。因此，完全可以准备多个具有同一尺寸的冲头并且将所述冲头安装到具有高精度尺寸的冲头保持体上。另外，在这种液体喷射装置中对每个喷嘴列的驱动条件进行调整，所以即便冲头的尺寸精度或者连接精度改变而导致喷嘴列之间的喷嘴形状发生变化，也便于通过调整驱动条件而采取相应措施。

优选冲头组包括在喷嘴列之间以一定间隔安装在保持件上的冲头。上述方法还包括在完成加工喷嘴列的冲孔步骤之后，在第一方向移动冲头组，以便为下一多个喷嘴列实施冲孔。

在上述方法中，冲头冲孔形成喷嘴列之后，接下来继续冲孔形成其它喷嘴列。即在一个冲头组单元上进行冲孔。由此，可以更为有效地实施加工，提高生产率。

优选进行冲孔步骤，使喷嘴列之间形成的间隔彼此相等。在冲头组中冲头之间的安装间隔为上述形成间隔的整数倍。移动步骤应使冲头组移动一个形成间隔。

应用上述方法时，在进行冲孔步骤的过程中，便于在第一方向调整移动量，所以可以在适当位置形成具有较高精度的临时孔并且使加工过程更高效地进行。

优选喷嘴列组由一对相邻的喷嘴列构成。进行冲孔步骤，使喷嘴列组之间的列间隔大于喷嘴列组的喷嘴列之间的形成间隔。在用冲头组形成喷嘴列的冲孔步骤以后，进行移动步骤，使冲头组移动，实施另外的多个喷嘴列的冲孔步骤。

优选每个冲头组的冲头之间的安装间隔等于喷嘴列组的喷嘴列之间的形成间隔。实施移动步骤，使冲头组移动一个喷嘴列组之间的列间隔。

应用上述方法时，可以更为有效地进行加工过程，提高生产率。另外，在冲孔步骤中便于在第一方向调整移动量。因此可以在适当位置上高精度地形成临时孔并可更为有效地实施加工。

优选可以采用能制成多个喷嘴板的大尺寸材料板作为材料板。所述方法还包括将大尺寸材料板分割成多个喷嘴板的步骤。

应用上述方法时，为了进行所需的加工过程，在大尺寸材料板上进行临时孔形成步骤和凸出部分去除步骤，接下来在分割步骤中将大尺寸材料板分割成多个喷嘴板。因此可以显著提高喷嘴板的生产率。另外，应用所述方法时，其中由一块大尺寸材料板制成多种喷嘴板，所述喷嘴板具有不同的喷嘴列设置图形，通过调整所使用的冲头数量或者调整冲头间的间隔以及调整在第一方向上的移动量，采取措施。由此可实现以更高的生产率进行的加工。

优选冲头组的冲头数量与喷嘴板上所形成的喷嘴列的数量一致。对多个喷嘴板同时进行冲孔步骤。

应用上述方法时，使用多个冲头组分别同时加工相应喷嘴板的临时孔。因此可以更为有效地进行加工，从而提高生产率。

优选进行冲孔步骤利用相同的冲头组在每个喷嘴板上同时形成喷嘴列。

应用上述方法时，同时加工每个喷嘴板上的临时孔。因此可以更为有效地进行加工，提高生产率。

优选进行冲孔步骤，在大尺寸材料板的剩余区域冲孔，形成与剩余喷嘴列相对应的临时孔。

应用上述方法时，在大尺寸材料板的剩余区域里有意额外冲孔形成临时孔。所以即使剩余临时孔行是基于在大尺寸材料板上形成的喷嘴列数量与和使用的冲头数量之间的相对关系而产生的，也可以制作喷嘴板而不会出现任何障碍。因此，可以最大限度地减少所用的冲头种类。另外，即使喷嘴板的规格改变，也便于采取措施并可有效地利用现有设备。

本发明还提出了一种设置在液体喷头内的喷嘴板，该液体喷头可以喷射墨滴，所述喷嘴板包括：

多个喷嘴列，所述多个喷嘴列彼此平行地设置在喷嘴板上，具有多个喷口的每个喷嘴列排成一行，和

其中就表示喷口形状的喷嘴形状而言，喷嘴列的喷口的第一容限小于喷嘴列之间的喷口的第二容限。

优选喷嘴形状系指喷口圆柱部分的形状，所述圆柱部分位于喷嘴板的墨滴喷射侧。就喷嘴形状而言，第一容限小于第二容限。

在上述结构中，就喷嘴形状而言，调整喷嘴列中的容限，使之小于喷嘴列之间喷嘴形状的容限。所以，就墨滴的喷射特性而言，属于同一喷嘴列的每个喷口的变化小于喷嘴列之间的变化。具体地说，为每个喷嘴列确定由于喷口形状导致的喷射特性的变化。

通常为每个喷嘴列进行这种液体喷头内的墨滴的喷射控制。例如，在喷嘴列单元上调整喷射墨滴的驱动电压和驱动脉冲的驱动波形。另外，在喷嘴列单元上还进行单位面积的脉冲喷射液体量的控制。其原因在于在喷嘴列单元上制作诸如引起压力产生室中液体压力波动的压力产生元件或者压力产生室等每个部件，并且在喷嘴列单元上易于形成不同的特性和不同的形状。

因此，考虑到墨滴喷射特性的变化，调整喷嘴列内的变化，使之小于喷嘴列之间的变化。因此可以修正与每个元件如压力产生元件或者压力产生室所引起的特性变化相对应的由喷口形状所引起的特性变化。所以便于进行调整。

本发明还提出了一种液体喷头，该液体喷头包括：

喷嘴板，所述喷嘴板包括：彼此平行设置在喷嘴板上的多个喷嘴列，具有多个喷口的每个喷嘴列排成一行；

流动路径板，所述流动路径板具有多个与喷口相连的压力产生室；和

压力产生元件，所述压力产生元件使压力产生室中过量的液体产生压力波动，

其中喷嘴列的喷口具有由单个冲头形成的喷嘴形状，所述喷嘴形状系指喷口形状。

优选喷嘴形状系指喷口形状，该喷口形状包括：位于喷嘴板的墨滴喷射侧上的圆柱部分；位于流动路径板侧上的锥形部分，所述锥形部分伸向流动路线板侧；和弯曲面部分，该弯曲面部分连续地与圆柱部分和锥形部分连接。

优选多个喷嘴列分别与从喷嘴列喷射出的液体种类相符。

在上述结构中，属于同一喷嘴列的喷口具有由相同冲头所形成的喷嘴形状，所以每个喷嘴的喷嘴形状高度一致。所以，在同一喷嘴列中可以大大减少由喷口形状所引起的喷射特性的变化。

通常对每个喷嘴列进行对这种液体喷头内的墨滴喷射的控制。例如，在喷嘴列单元上对喷射墨滴的驱动脉冲的驱动电压进行调整。另外，还在喷嘴列单元上对单位面积的脉冲液体量进行控制。其原因在于每个元件例如压力产生元件或者引起压力产生室中液体压力波动的压力产生室都是在喷嘴列单元上制作的，并且在喷嘴列单元上易于形成不同的特性和不同的形状。

因此，属于同一喷嘴列的喷口具有相同冲头所形成的喷口形状，所以在喷嘴列单元上足以对喷射特性加以修正。由此，便于实现调整。

附图说明

下面对照示出本发明优选实施例的附图对本发明的上述目的和优点加以说明。图中示出：

图1为喷墨型记录头的剖面图；

图2为单个冲头的立体图；

图3A至3C为示出临时孔形成步骤的剖面图；

图4A至4B为第一、第二实施例所述的临时孔形成步骤视图；

图5为第三实施例所述的临时孔形成步骤视图；

图6为第四实施例所述的大尺寸材料板的平面图；

图7为相关冲头的立体图；

图8为根据已有技术的步骤形成临时孔的步骤视图，和

图9A至9C为有关冲头存在的问题视图。

具体实施方式

下面对照附图对本发明实施例加以说明。其中，作为举例对具有液体喷头构造的喷墨型记录头(以下称作记录头)加以说明。

首先参照附图1对记录头11的结构加以说明。图中所示记录头11包括：头壳12、容纳在头壳12中的振动单元13、粘接在头壳12顶部面上的流动路径单元14。

头壳12是记录头11的基本元件，并且是一种采用对热凝树脂和热塑树脂注塑而成的块状件。在头壳12内形成了可容纳振动单元13的壳空间部分15。振动单元13包括：多个压电振动器16，其中压电振动器制成类似梳齿状；每个压电振动器16被粘接在其上的固定板17上；和将驱动信号输入到压电振动器16的导线18。压电振动器16粘接到固定板17上，使其自由端从固定板17的顶部边缘向外突出，即成一悬臂。此外，导线18在压电振动器16的固定端电连接到压电振动器16上。振动单元13在压电振动器16的相对侧上具有固定板17连接面，粘接到头壳12的内壁面上。再有，压电振动器16的顶面(自由端的顶面)面向壳体空间15内流动路径单元14侧上的开口，以及压电振动器16粘接到流动路径单元14内的栖件柱部分19上。

所述流动路径单元14包括：具有多个喷口21的喷嘴板22；流动路径板24，流动路径板具有多个与喷口21相连的压力产生室23；振动板25，所述振动板隔开压力产生室23的一部分。流动路径单元14所具有的这种结构应使喷嘴板22粘接到流动路径板24的一个面上，而振动板25则被粘接在其另一面上。

流动路径板24例如由硅片或者金属板制成。在实施例中硅片经过蚀刻形成多个压力产生室23；储墨室26，该储墨室用于对引入压力产生室23的墨进行储存(即作为公用液体室的容器)；墨流动路径27(供给端口)，该流动路径是一个使压力产生室23和储墨室26连通的节流通路。

喷嘴板22例如由薄不锈钢板制成。以例如与图4B中所示的点形成密度相对应的间距，所述喷嘴板22具有多个喷口21。一个喷嘴列30(30A-30H)由设置在一条直线上的喷口21构成，并且横向上具有多行。在附图所示举例中，总计形成了8个喷嘴列30A-30H，这8个喷嘴列可以喷射每一种类型的墨汁(即每种类型的液体)。每个喷嘴列30都具有诸如压力产生室23、储墨室26或压电振动器16等每一部分，从而使每个喷嘴列30可以喷射具有预定颜色的墨汁，对此图中未示出。

振动板具有两元结构，该结构具有在由不锈钢制成的支撑板上的诸如PPS膜的弹性膜；沿圆周蚀刻支撑板，并且在和压力产生室23相对应的部分中的圆圈内形成栖柱部分19。另外，通过蚀刻还去除掉与储墨室26相对应的支撑板的部分，作为仅与弹性膜的配合部分。在头壳12侧的流动路径单元14的面上形成用于减震器的下凹部分31。减震器的凹入部分31为空间部分，给振动板25(配合部分)的动作保留一个空间，实现储墨室26一部分的隔开；并且该凹入部分31通过头壳12上设置的外部连通通路32对空气开口。

导线18通过图中双点划线示出的头板33电连接在图中未示出的柔性扁平电缆上，该柔性扁平电缆电连接在图中未示出的驱动电路上。当来自驱动电路的驱动信号(具体的说是驱动信号中的驱动脉冲)输入(加在)压电振动器16上时，压电振动器16的自由端在元件纵向上膨胀和收缩。由于自由端膨胀和收缩，栖柱部分19被推向压力产生室23侧或者在这一方向上被牵拉离开压力产生室23，由此使压力产生室23的容量产生波动。而压力产生室23的容量波动则使所储存的墨汁的压力改变。所以，通过控制墨汁压力，可以实现从喷口21喷射墨滴。

接下来对喷嘴板22的制造方法加以说明。所述喷嘴板22的制造按照以下步骤顺序进行：临时孔形成步骤，该步骤通过冲孔使多个临时孔排列在材料板上；凸出部分去除步骤，该步骤除去在临时孔形成步骤中凸出于材料板背面的凸出部分。

在临时孔形成步骤中，利用图2和图3中所示的模具41和冲头42，在材料板43上形成多个临时孔44。材料板43是一块薄板，作为喷嘴板22的基础，并且实施例中使用不锈钢作为一种金属板。材料板43(即喷嘴板22)并不仅限于不锈钢，而是可以任选材料，例如可以使用薄镍板。例如，冲头42是如图2所示的圆形冲头，由以下部分构成：圆形底座部分45；锥形部分46，该锥形部分从底座部分45到顶侧上为渐缩形状；以及比底座部分45细的圆柱竖直部分(圆柱部分)47。使用时冲头42固定到冲头保持件体(压力接受板)48上。例如，多个冲头42排成一行，其中底座部分45朝向冲头保持体48侧，以及冲头42向下朝向安装在模具41上的材料板43。如图3A所示，当冲头42被压入材料板43内时，竖直部分47和锥形部分46被挤压入材料板43内，同时材料板43发生变形。当冲头42推入足够深时，在材料板43上形成了和冲头42形状相一致的临时孔44。此时，材料板43的一部分被挤压入模具41的凹孔内，形成凸出部分49。当冲头12充分推入时，提升冲头42使冲头离开材料板43(如图3B所示状态)。

当冲头42离开时，为了除去凸出部分49而开始实施凸出部分去除步骤。在凸出部分去除步骤中，例如凸出部分49侧上的面被修整成图3B双点划线所示的虚平面。在凸出部分去除步骤，可以采取其它去除凸出部分49的方法而不仅限于打磨。如图3所示，去除了凸出部分49，由此形成垂直向贯穿材料板43的漏斗形喷口21。喷口21形状包括：竖直部分21a，所述竖直部分位于墨滴喷射侧上，具有圆形截面；锥形部分21b，所述锥形部分位于流动路径板24侧上，向流动路径板24侧扩展；弯曲面部分21c，该弯曲面使竖直部分21a与锥形部分21b的衔接光滑连续。

本发明的特征在于临时孔形成步骤中对临时孔44(冲孔)的加工。下面对临时孔形成步骤进行说明。图4示出临时孔44加工过程。图4A是未经冲孔的材料板43，图4B为经过冲孔后得到的材料板43。在所示材料板43中，横向具有8个临时孔列作为喷嘴列30(为方便起见，在附图中按从左至右的顺序分别为第一喷嘴列30A至第八喷嘴列30H)，喷嘴列组50(50A至50D)由一对彼此相邻的喷嘴列30构成。此外，喷嘴列组50之间的列间隔L2大于喷嘴列组50中喷嘴列30之间的形成间隔L1。

第一实施例的特征在于使用相同冲头42形成属于同一喷嘴列30的多个临时孔44。在实施例中提出了多种形成临时孔44的方法。例如，可以用一个冲头42从第一喷嘴列30A至第八喷嘴列30H按照顺序形成临时孔44。另外，还可以使用总计8个冲头42，使一个冲头42对应于一个喷嘴列30，从而在喷嘴列30A至30H中形成临时孔44，换句话说，一种多个冲头42的排列方法，所述冲头在喷嘴列30向可以独立移动，从而在每个喷嘴列30中由每个冲头42形成临时孔44。在任何一种方法中，冲头42都是沿着虚中心线51组移动从而调整喷嘴列30的形成位置，以此方式进行连续冲孔。

可以对冲头42的移动方向进行适当调整。例如，冲头42可以在奇数喷嘴列30A、30C、30E、30G中从虚中心线51的上游端到虚中心线51的下游端进行移动(与材料板43的进给方向相同的正向，即如图4B箭头所示方向)，以及冲头42可以在偶数喷嘴列30B、30D、30F、30H中从虚中心线51的下游端到虚中心线51的上游端进行移动(即与材料板43的进给方向相反)。再有，可以对所有喷嘴列30A至30H进行冲孔，同时正向(或者反向)移动冲头42。

在实施例中用相同的冲头42进行冲孔，从而制成属于同一喷嘴列30的多个临时孔44，实现在喷口21中喷嘴形状高度一致。由此避免由于喷嘴形状的改变而引起的墨滴喷射特性的变化，例如喷射速度、喷射方向和墨汁量的改变。还可以实现喷射特性高标准一致。其中从第一喷嘴列30A至第八喷嘴列30H的所有临时孔44都由一个冲头42形成，喷嘴板22中所有喷口21的喷嘴形状高度一致。所以可以实现喷射特性高度一致。再有，因为在实施例中用一个冲头42进行冲孔，所以可以减少所使用的冲头42数以及降低制造冲头所需的工时和成本。

另一方面，使一个冲头42与一个喷嘴列30相对应，在每个喷嘴列30中形成临时孔44，在这种情况下，用多个冲头42进行冲孔(临时孔加工)，以便同时对多喷嘴列30进行冲孔，从而提高生产率。尽管上述加工方法需要准备多个冲头42，但是要加工处理的喷嘴列30的数目足够多，因此该数目本身并不显著增加。例如制造图4中的喷嘴板22，8个冲头已经足够。所以，完全可以准备多个具有相同尺寸的冲头42并且将这些冲头42安装到具有高精度尺寸的冲头保持件48上。

用这种方法进行制造多行排列的喷口21，其中喷嘴列内的喷嘴形状容限小于喷嘴列之间的喷嘴形状容限。竖直部分21a是对墨滴喷射特性影响最大的一个因素，喷嘴列内的竖直部分容限明显小于喷嘴列之间竖直部分的容限。其原因如下，具体来讲，喷嘴列中的临时孔44由相同的冲头42形成，从而使喷嘴形状高度一致，而在喷嘴形状的差异是基于喷嘴列之间冲头42的尺寸精度和连接精度造成的。

所以，关于由喷口21所导致的喷射特性的改变，喷嘴列之间的喷射特性的变化大于喷嘴列内喷射特性的的变化。通常在这种记录头11中，可以对每个喷嘴列的驱动条件进行调整。其原因在于：记录头11的元件如压电振动器16和压力产生室23是通过将喷嘴列30设置成一个单元而形成的，并且便于根据特性差或形状差在喷嘴列单元上改变墨滴喷射特性。

所以，即使喷嘴列之间的喷射特性改变，也可以通过调整驱动条件来采取相应措施。例如可以通过控制墨滴喷射的驱动电压和驱动脉冲的驱动波形进行调整。另外还可以通过控制每单位面积的脉冲墨滴量进行调整。由此可见，由喷口21而引起的喷射特性的变化可以根据由每个元件如压电振动器16和压力产生室23所引起特性变化加以调整。所以便于对变化加以调整。

下面对第二实施例加以说明，所述第二实施例其特征在于：为了形成冲头组52(例如图4B所示的第一冲头组52A至第三冲头组52C)，多个冲头42以与喷嘴列之间的间隔相符的间隔安装到冲头保持体48(本发明中的一种保持件)。利用安装到冲头保持体48上的冲头42多行同时进行冲孔，接下来，冲头组52在喷嘴列30方向上移动，对其后的多行进行冲孔。在实施例中，多行冲孔同时连续进行。特别是在冲头组52的冲头单元上同时进行多行冲孔。因而加工更为有效，提高了生产率。

在实施例中，根据要制造的喷嘴板22的规格设定冲头42之间的安装间隔。下面还将对喷嘴板22的规格加以说明。在图4B的举例中，喷嘴列组50由一对彼此相邻的喷嘴列30组成。具体讲，第一喷嘴列组50A由第一喷嘴列30A和第二喷嘴列30B组成，第二喷嘴列组50B由第三喷嘴列30C和第四喷嘴列30D组成，同样，第三喷嘴列组50C由第五喷嘴列30E和第六喷嘴列30F组成，第四喷嘴列组50D由第七喷嘴列30G和第八喷嘴列30H组成。这四个喷嘴列组50A至50D彼此横向放置。具体讲，在与喷嘴列方向(喷口21的排列方向)的正交方向上设置喷嘴列组50。另外，在该举例中，将喷嘴列组50之间的列间隔L2设定为大于喷嘴列组50中喷嘴列30之间的形成间隔L1。

第一冲头组52A包括两个冲头42，并且冲头42之间的安装间隔等于喷嘴列30之间的形成间隔L1。因此，在这种情况下，使用第一冲头组52A在喷嘴列组50单元上进行冲孔。例如首先为第一喷嘴列组50A进行冲孔，然后将冲头组52在喷嘴列30方向移动一个距离，该距离等于间隔L2。移动冲头组52后，接下来为第二喷嘴列组50B进行冲孔。随后以同样方式为第三喷嘴列组50C和第四喷嘴列组50D上进行冲孔。

另外，还可以同时使用多个第一冲头组52A。例如，也可以使用总计4个冲头组52A，分别使一个冲头组52A和一个喷嘴列组50相对应。在这种情况下，同时为四个喷嘴列组50进行冲孔，从而实现高效率工作。同样，还可以使用两个冲头组52A同时为两个喷嘴列组50进行冲孔。

此外，第二冲头组52B包括两个冲头42，并且冲头42之间的安装间隔等于喷嘴列组50之间的形成间隔L2。因此，在这种情况下，使用第二冲头组52B对相邻喷嘴列组50中的一个喷嘴列30进行冲孔。例如，首先为第一喷嘴列组50A左边列(第一喷嘴列30A)和第二喷嘴列组50B左边列(第三喷嘴列30C)进行冲孔。然后冲头组52在喷嘴列30方向移动一个距离，该距离等于间隔L1，接着为第一喷嘴列组50A右边列(第二喷嘴列30B)和第二喷嘴列组50B右边列(第四喷嘴列30D)进行冲孔。接下来，以同样方式对第三喷嘴列组50C和第四喷嘴列组50D进行冲孔。其中，相邻喷嘴列组50的每一列都同时受到冲孔。所以可提高生产率。

另外，第三冲头组52C包括四个冲头42，并且相邻冲头42之间的安装间隔等于喷嘴列组50之间的形成间隔L2。具体讲，以左端冲头42为基准，第二冲头42安装到自左边起间隔为L2的位置处，第三冲头42安装到自左边起双倍L2间隔(2×L2)的位置处。同样，右端冲头42安装到三倍L2间隔(3×L2)的位置处。所以，在使用第三冲头组52C进行冲孔过程中，为喷嘴列组50内一个喷嘴列30和另一个喷嘴列30分别进行加工。

例如，首先对喷嘴列组50的左侧列(奇数喷嘴列30A、30C、30E和30G)进行冲孔。当左侧列冲孔结束之后，将第三冲头组52C在喷嘴列30方向移动一个间隔L1。接下来对喷嘴列组50的右侧列(偶数喷嘴列30B、30D、30F和30H)进行冲孔。

具有四个喷嘴列组50并且第三冲头组52C包括四个冲头，即第三冲头组52C中的冲头数等于喷嘴列组50数。所以，首先为喷嘴列组50中的一个喷嘴列30进行加工，然后将第三冲头组52在喷嘴列组50中的喷嘴列方向移动一个列间隔L1，从而便于对喷嘴列组50中的另一喷嘴列30的加工，有效地提高生产率。

利用冲头组52A至52C同时在冲头组单元上进行多列冲孔，由此可有效地进行加工，提高生产率。此外，在冲孔过程中也便于调整在冲头组52的列之间的方向上的移动量。例如，在使用第一冲头组52A进行加工的过程中，每次为一个喷嘴列组50冲孔结束后，优选冲头组52A移动一个与间隔L2相符的间隔。在使用第三冲头组52C进行加工的过程中，如果对一侧上的喷嘴列30的冲孔结束后，优选冲头组52C移动一与间隔L1相符的间隔。因此在适当位置形成高精度临时孔44，并且加工更为有效。

在上述这种结构中必须准备多个冲头42。由于作为加工对象的喷嘴列30数足够多，所以上述数量本身并不明显增加。因此，完全可以准备多个具有同一尺寸的冲头42并且将这些冲头42安装到具有高精度尺寸的冲头保持件48上，这一点非常实用。

另外，因为在上述结构中使用冲头42进行加工处理，就喷口21导致的喷射特性的变化而言，喷嘴列之间喷射特性的变化可以大于喷嘴列内喷射特性的变化。但是，如上所述，上述喷射特性的变化可以根据由每个元件例如压电振动器16或压力产生室23而引起的特性变化加以调整，所以并不妨碍实际使用。

尽管在第二实施例中对喷嘴板22进行了描述，其中将喷嘴列组50之间的列间隔L2设定为大于喷嘴列组内喷嘴列30之间的形成间隔L1。但是，本发明还可以使用具有固定间隔喷嘴列30的喷嘴板22。下面将对具有这种结构的第三实施例加以说明。

如图5所示，在第三实施例中，以间隔L3横向形成喷嘴列30(30A至30G)。在此例所使用的冲头组52(52D至52G)中，相邻冲头42之间间隔设定为喷嘴列30之间形成间隔L3的整数倍。在此例中，喷嘴列30冲孔结束之后，接下来冲头组52在喷嘴列30的方向上移动一个间隔，该间隔由喷嘴列30之间的形成间隔L3确定，从而对其后的喷嘴列30进行冲孔。

例如，第四冲头组52D包括两个冲头42，并且冲头42之间的安装间隔等于喷嘴列30之间的形成间隔L3。在使用第四冲头组52D进行冲孔时，同时为两个相邻的喷嘴列30进行加工。例如，对第一喷嘴列30A和第二喷嘴列30B进行冲孔，然后在列之间的方向上将冲头组52D移动一个与双倍间隔L3相符的距离，以便对第三喷嘴列30C和第四喷嘴列30D进行冲孔。随后，以同样方式对第五喷嘴列30E、第六喷嘴列30F和第七喷嘴列30G进行冲孔。

其中，在冲头组52D中的冲头42数和喷嘴列30数之间基于相对应关系而产生了剩余喷嘴列30X。在这种情况下，在位于喷嘴板22外部列22a外面的剩余区域内对剩余喷嘴列30X额外进行冲孔，因而可以仅使用最少量种类的冲头组52。具体讲，即便没有单独准备用于一列上的冲头组52，也可以仅利用第四冲头组52D进行冲孔。再有，其优点是当喷嘴板22规格改变时易针对此采取相应措施。

第五冲头组52E包括两个冲头42，并且冲头42之间的安装间隔为双倍喷嘴列30之间的形成间隔L3。在使用第五冲头组52E冲孔时，对两个喷嘴列30交替进行加工。例如，对第一喷嘴列30A和第三喷嘴列30C进行冲孔，然后在行方向上将冲头组52移动一个距离，该距离等于间隔L3，然后对第二喷嘴列30B和第四喷嘴列30D进行冲孔。接下来，冲头装置52在行方向上移动三倍间隔L3的距离，以便对第五喷嘴列30E和第七喷嘴列30G进行冲孔。最后对第六喷嘴列30F和剩余喷嘴列30X进行冲孔。

第六冲头装置52F包括三个冲头42，并且相邻冲头42之间的安装间隔为喷嘴列30之间的形成间隔L3。第七冲头组52G包括四个冲头42，相邻冲头42之间的安装间隔为喷嘴列30之间的形成间隔L3。用第六冲头组52F共同对三个喷嘴列30进行冲孔，以及用第七冲头组52G共同对四个喷嘴列30进行冲孔。

在以上举例中，相邻喷嘴列30之间间隔彼此相等，相邻冲头42之间的安装间隔为喷嘴列之间间隔的整数倍。所以，冲头42之间的安装间隔是以喷嘴列之间间隔为基准来加以确定的，再有，冲头组52的移动距离也以喷嘴列之间间隔为基准来加以确定。因此，可以简化对冲头42之间安装间隔的设定以及简化冲头组52的行之间方向上移动距离的设定。从而，可以确定具有高精度的冲头组52移动量，并且在适当位置形成高精度临时孔44。再有，加工过程可以更有效进行。

接下来对第四实施例加以说明。第四实施例的特征在于使用可以制造多块喷嘴板22的大尺寸材料板作为材料板。在此例中，在大尺寸材料板上进行临时孔形成步骤和凸出部分去除步骤。接下来，进行分割步骤，将大尺寸材料板切割成每个喷嘴板，从而得到多块喷嘴板22。

图6为此例中所使用的大尺寸材料板43’。在所述大尺寸材料板43’中横向设置了三个喷嘴板区域，在喷嘴列向上设置了四个喷嘴板区域(所述区域作为喷嘴板22，被双点划线所示出的切割线53所包围)。最终在一块大尺寸材料板43’上可以形成12块喷嘴板22。喷嘴板22上横向形成7个具有固定间隔的喷嘴列30。另外就喷嘴列30的形成位置而言，在喷嘴列方向相邻喷嘴板22之间在中心虚线54上形成彼此对应的喷嘴列30。例如如图6所示，在四个喷嘴板中的每个喷嘴板内，第一喷嘴列30A位于左侧同一直线上，其它喷嘴列30中的位置情况和前面所描述的相同。

在上述每个实施例中，所述临时孔形成步骤也在大尺寸材料板43’内进行。例如，准备冲头组52，使之与一块喷嘴板22中所具有的七个喷嘴列30相对应，所述喷嘴组横向安装了七个冲头42，用冲头组52同时形成每个相应的临时孔44。另外可以准备三个冲头组52，同时横向形成所有临时孔44。当临时孔44形成后，则开始打磨去除凸出部分49。然后，在去除凸出部分49之后，使临时孔44在板厚度方向上贯穿喷嘴板，形成喷口21。接下来进行分割步骤，将大尺寸材料板43’切割形成每块喷嘴板22。其中，首先沿切割线53切割大尺寸材料板43’。接下来，修整外面的剩余部分，得到具有已决定了尺寸的喷嘴板22。在此例中，在大尺寸材料板43’上进行临时孔形成步骤和凸出部分去除步骤，接下来，开始进行分割步骤，将大尺寸材料板43’切割成喷嘴板22。从而显著提高生产率。再有，其中准备多个冲头组52，同时形成所有临时孔44，由此进一步提高生产率。

另外，在此例中，即便为每个喷嘴板22设定不同的喷嘴列30排列模式，例如易于采取措施在一块大尺寸材料板43’上混合形成具有多个喷嘴列30的固定间隔(等间距)喷嘴板22以及形成不等间隔(喷嘴列之间的间隔不均匀)的喷嘴板22。例如，通过规定冲头组52中冲头42的数目、冲头42之间的安装距离，以及规定冲头组52行方向移动量而在一块大尺寸材料板43’中制造多个喷嘴板22。由此进一步提高生产率。

虽然实施例中的一种液体喷头以记录头11为例，但是本发明也可以应用到其它液体喷头上，例如，显示器制造装置所使用的彩色材料喷头、电极形成装置所用的电极材料喷头或者生物芯片制造装置所使用的生物组织喷头。

此外，尽管在每个实施例中将压电振动器16作为压力产生元件进行了描述，但是不仅限于此，只要所述压力产生元件可以使压力产生室23中的液体产生压力波动即可，例如磁致伸缩元件是一种机电转换元件或者生热元件，该元件可以对压力产生室23内的墨汁进行泵送。

Claims (16)

1、一种制造喷嘴板的方法，所述方法包括以下步骤：

准备材料板；

准备冲头；

用冲头对材料板进行冲孔，从而在材料板上形成作为喷口的临时孔；

重复冲孔步骤，使冲孔所形成的临时孔排列成一行；和

通过成形步骤，去除材料板背面凸出的凸出部分，从而形成喷口。

2、按照权利要求1所述的方法，其中多个喷嘴列彼此平行设置，每个喷嘴列具有在材料板上排成一行的喷口。

3、按照权利要求2所述的方法，其中在喷嘴列排列的第一方向上具有多个冲头；和其中采用对应的冲头形成与每个冲头相对应的喷嘴列的喷口。

4、按照权利要求3所述的方法，其中冲头组包括冲头，所述冲头以喷嘴列之间的间隔安装在保持件上；和所述方法还包括在完成喷嘴列冲孔步骤之后，在第一方向上移动冲头组的移动步骤，以便对接着的多个喷嘴列进行冲孔。

5、按照权利要求4所述的方法，其中进行冲孔步骤，使喷嘴列之间的形成间隔彼此相等；其中冲头组的冲头之间的安装间隔为所述形成间隔的整数倍；和其中进行移动步骤，将冲头组移动一个形成间隔。

6、按照权利要求4所述的方法，其中喷嘴列组由一对相邻的喷嘴列构成；其中进行冲孔步骤，使喷嘴列组之间的列间隔大于喷嘴列组的喷嘴列之间的形成间隔；和其中在用冲头组对喷嘴列进行冲孔步骤完成以后，进行移动步骤，使冲头组移动，从而对其它多个喷嘴列实施冲孔步骤。

7、按照权利要求6所述的方法，其中每个冲头组的冲头之间的安装间隔等于喷嘴列组的喷嘴列之间的形成间隔；和其中进行移动步骤，使冲头组移动一个喷嘴列组之间的列间隔。

8、按照权利要求1所述的方法，其中材料板使用可以制成多个喷嘴板的大尺寸材料板；和所述方法还包括分割步骤，将大尺寸材料板分割成多个喷嘴板。

9、按照权利要求8所述的方法，其中冲头组所具有的冲头数与要在喷嘴板上所形成的喷嘴列数相一致；和其中同时对多个喷嘴板进行冲孔步骤。

10、按照权利要求9所述的方法，其中进行冲孔步骤，使相应的冲头组在每个喷嘴板上同时形成喷嘴列。

11、按照权利要求8所述的方法，其中进行冲孔步骤，在大尺寸材料板的剩余区域冲孔形成和剩余喷嘴列相对应的临时孔。

12、一种可以喷射墨滴的液体喷头内的喷嘴板，所述喷嘴板包括：多个彼此平行设置在喷嘴板上的喷嘴列，具有多个喷口的每个喷嘴列成一行排列；和在喷嘴形状内，其中喷嘴列的喷口的第一容限小于喷嘴列之间喷口的第二容限，所述喷嘴形状系指喷口形状。

13、按照权利要求12所述的喷嘴板，其中喷嘴形状系指位于喷嘴板墨滴喷射侧上的喷口圆柱部分的形状；和其中在喷嘴形状中第一容限小于第二容限。

14、一种液体喷头，所述液体喷头包括：

喷嘴板，所述喷嘴板包括：彼此平行设置在喷嘴板上的多个喷嘴列，具有多个喷口的每个喷嘴列排列成一行；

流动路径板，所述流动路径板具有多个和喷口相连的压力产生室；和

压力产生元件，所述压力产生元件使压力产生室中过量的液体产生压力波动；和

其中喷嘴列的喷口具有由单个冲头形成的喷嘴形状，该喷嘴形状系指喷口形状。

15、按照权利要求14所述的液体喷头，其中喷嘴形状系指喷口形状，该喷口包括：位于喷嘴板的墨滴喷射侧上的圆柱部分；位于流动路径板侧上的锥形部分，所述锥形部分伸向流动路径板侧；和弯曲面部分，该弯曲面部分实现圆柱部分和锥形部分的衔接。

16、按照权利要求14所述的液体喷头，其中多个喷嘴列分别和从喷嘴列喷射的液体种类相对应。

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