锻造加工(forging work)被用在各个领域的产品中。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。该液体喷射头以液滴 形式从喷嘴孔喷出受压液体，并且已经有用来喷出各种液体的喷射头。喷 墨记录头是典型的液体喷射头。在这里，相关技术的描述将以喷墨记录头 作为例子。
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，具有喷嘴孔的喷嘴片出于可加工性之类的要求由金属片制造。 此外，用于改变压力生成腔的容量的隔膜(diaphragm)部分形成为弹性 片。该弹性片通过将树脂膜粘在金属制成的支撑片上组成的双层结构，并 且通过去除与压力生成腔对应的支撑片部分被制造出来。
同时，按照如上所述的相关技术的记录头，因为硅和所述金属的线膨 胀系数的差异很大，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。因此生产率的提高是困难 的，从而引起增加制造成本的因素。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，由于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， 因此带来生产效率的提高难以实现的问题。
在这种情况下，锻造特有的问题必须解决。即，母材(mother plate) 和锻造模具之间的相对位置必须精确地设定，并且如果该相对位置被移动 了，将成为压力生成腔的凹槽状的凹口被压制成型的加工区域就不能够在 母材上精确定位。因此，当腔体形成片作为流动通道单元被装配的时候， 装配精度降低了，在极端的情况下，会担心墨滴的喷射性能出现问题。
因为母材和锻造模具之间正确的相对位置具有如上所述的重要作用， 所以在母材上钻了一个基准孔用来接收从锻造模具上突起的定位销，并且 定位销被插进所述基准孔因此母材和锻造模具之间的相对位置就确定了。
然而，如果对加工区域进行塑性加工，母材上会发生塑性变形 (plastic flow)，于是有这样的担心，即基准孔会发生形变或者它的位置 会因为原材料上此时发生的位移而被移动。如果这样的形变或者位置的移 动发生了，则压力生成腔的形成位置会被移动，并且坏的影响被施加到流 动通道单元的装配质量和喷射性能上。或者，在锻造模具采用顺序方式排 列的情况下，会出现一个问题，即，当母材被传递到下一个加工阶段的锻 造模具时，在该阶段的模具中设置的定位销与基准孔彼此不能正常地配 合。

因此本发明的目的是防止母材上的基准孔的形变和防止母材与锻造模 具之间的相对位置不能对齐，以制造具有高装配精度和稳定喷射质量的液 体喷射头。
为了达到上述目的，根据本发明，提供了一种制造液体喷射头的腔体 形成片的方法，该腔体形成片包括至少形成有凹口部分的第一区域，所述 凹口部分用来形成与喷嘴相连通的压力生成腔，液滴通过所述压力生成腔 中产生的压力从所述喷嘴喷射出，所述方法包括如下步骤：
提供金属片和锻造模具；
在所述金属片上设置基准部件，所述基准部件界定了所述第一区域与 所述锻造模具之间的相对位置；
在所述金属片的第二区域上设置至少一个形变吸收器，该第二区域在 所述第一区域和所述基准部件之间；以及
对于至少形成有所述凹口部分的所述第一区域，用所述锻造模具进行 至少一次塑性加工，而由所述塑性加工引起的金属片的塑性形变被所述形 变吸收器吸收。
当将形成所述压力生成腔或类似部件的所述凹口部分在所述第一区域 形成的时候，在所述金属片上在所述材料离开第一区域的方向上发生了所 述材料的塑性变形。
所述材料的塑性变形(形变)或者应力传递给所述形变吸收器并在那 被吸收。因此，因为所述材料的这种塑性变形不被传递到基准部件，所以 所述基准部件的形变或者位置的移动能够被防止，因此前述的所述压力生 成腔的形成质量问题，所述流动通道单元的装配质量等问题能被解决。
优选的，设置所述形变吸收器的步骤包括在所述金属片上形成通孔的 步骤。
在这种情况下，塑性形变的传递导致了所述通孔缩小的形变状态，因 此所述材料的塑性变形肯定被吸收。
优选的，设置所述形变吸收器的所述步骤包括根据由所述塑性加工造 成的塑性形变的情况确定通孔形状的步骤。
在这种情况下，所述通孔的形状可以根据所述材料的塑性变形状态， 即变形的方向或者变形量做成有最高吸收效率的形状，例如，细长形或者 圆弧形。因此，能够消除塑性形变对基准部件的影响。
这个原理可能包括了一种情况，即，通孔的数量根据材料的塑性变形 状态而被确定。在所述第一区域和所述基准部件之间布置有多个通孔的情 况下，上述的形变吸收功能能够被加强。这种通孔可以被部分地连接。
优选的，所述通孔如此形成以在基本上与所述塑性形变传递的方向垂 直的方向上伸展。
在这种情况下，所述通孔几乎不对材料的塑性变形产生反作用力并且 进行对应的形变吸收，这有利于切断对所述基准孔的影响。
优选的，设置所述形变吸收器的步骤在进行所述塑性加工的步骤之前 进行。
在这种情况下，当从第一区域发生所述材料的塑性变形的时候，因为 所述形变吸收器已经准备好了，所以所述材料的塑性变形一定被所述形变 吸收器切断。因此，所述基准部件形变或位置移动的因素肯定能够被消 除。
优选的，设置所述基准部件的步骤与设置所述形变吸收器的步骤同时 进行。
在这种情况下，不但来自第一区域的所述材料的塑性变形一定会被切 断，而且，形成所述形变吸收器和所述基准部件所需要的时间也缩短 了。
因为所述形变吸收器能够在每次进行塑性加工的时候吸收塑性形变， 所以即使在进行多个塑性加工的情况下，也能够保持所述第一区域的最后 的形状或尺寸精度。
所述金属片可以设置为连续的条带以最后被切割成多个腔体形成片。 或者，所述金属片被设置为预切割片以最后成为所述腔体形成片。在这种 情况下，因为上述形变吸收是为将要成为单独腔体形成片的每个片建立 的，所以能够对每个片都实现期望的定位精确度。
优选的，设置所述基准部件的步骤包括形成通孔的步骤，所述锻造模 具中设置的定位销被插入所述通孔。根据所述定位销和所述通孔之间的可 靠啮合，定位精确度能够被提高。或者，根据所述锻造模具中设置的基准 部件的模式，可以采用凸出、凹口、凹痕、标记等部件作为基准部件。
优选的，所述凹口部分以固定间距排列。在这种情况下，因为用来成 型凹口部分的锻造模具的突起因此以固定间距排列，由于模制成型而产生 的所述材料的塑性变形量变得相同。于是在所述形变吸收器处吸收塑性形 变的负载变得相等。
这里，优选的所述间距为0.3mm或更小。即使当这样微小的部分形 成的时候，精确的锻造加工也能够实现。
根据本发明，还提供有金属母材，用以形成液体喷射头的腔体形成 片，所述腔体形成片至少形成有凹口部分，所述凹口部分用来形成与喷嘴 相通的压力生成腔，液滴通过所述压力生成腔内产生的压力从所述喷嘴喷 射出，所述母材包括：
第一区域，用锻造模具进行塑性加工以至少形成所述凹口部分；
基准部件，所述基准部件界定了所述第一区域与所述锻造模具之间的 相对位置；以及
在第二区域上设置的至少一个形变吸收器，所述第二区域位于所述第 一区域和所述基准部件之间，所述形变吸收器可操作以吸收由所述塑性加 工引起的所述金属母材的塑性形变。
优选的，所述形变吸收器是通孔。更优选的是所述通孔是细长的以便 横断所述第二区域。
更优选的是在所述细长通孔的末端部分形成有弓形部件。
因为当每次进行塑性加工时，所述通孔被来自所述第一区域的所述材 料的塑性变形所压缩或复原，所以应力集中反复施加在所述通孔的末端。 当这样的重复次数过多时，会担心间隙(gap)的末端破裂，在最坏的情 况下会折断而所述加工变得不可能。因为上述弓形部分减缓了这样的应力 集中，所以断裂等问题的发生被彻底解决了。
同样优选的是：所述金属母材形成有用于界定连接部分的通孔，所述 连接部分被切割以把所述第一区域从所述母材中分离出来作为所述腔体形 成片；并且所述通孔的宽度比所述连接部分的宽度大。
在这种情况下，有可能集中在所述连接部分上的应力，集中在有比所 述连接部分更大宽度的所述通孔上，因此避免了所述细的连接部分的断裂 等情况。此外，所述塑性变形能够被充分吸收，并且能够获得高加工精 度。
优选的，所述金属母材由镍制成。因为镍有相对较低的线膨胀系数， 所以热变形程度不会与其它部件的热变形程度偏离很多。此外，镍的抗腐 蚀性极佳，并且有良好的可塑性。
优选的，所述基准部件是通孔，所述锻造模具中设置的定位销被插入 所述基准孔。根据所述定位销和所述通孔之间的可靠啮合，定位精确度能 够被提高。或者，根据所述锻造模具中设置的基准部件的模式，可以采用 凸出、凹口、凹痕、标记等部件作为基准部件。
附图说明
通过参照附图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是喷墨记录头的剖视图；
图3A和3B是用于解释振动器单元的视图；
图4是腔体形成片的平面图；
图5A是图4中X部分的放大视图；
图5B是沿图5A中线A-A的剖视图；
图5C是沿图5A中线B-B的剖视图；
图6是弹性片的平面图；
图7A是图6中Y部分的放大视图；
图7B是沿图7A中线C-C的剖视图；
图8A和图8B是用于解释形成细长凹口部分时使用的第一凸模的视 图；
图9A和图9B是用于解释形成细长凹口部分的凹模的视图；
图10A到图10C是用于解释形成细长凹口部分的步骤的视图；
图11A是示出根据第一例子的母带(mother strip)的平面图；
图11B是锻造机的部分剖视图；
图12是示出根据第二例子的母带的平面图；
图13是示出所述母带和各种模具之间的位置关系的透视图；
图14是用于解释顺序进行的加工阶段的母带的平面图；
图15A是示出根据第三例子的母带的放大平面图；
图15B是示出根据第四例子的母带的放大平面图；以及
图16是用于解释根据第二例子的喷墨记录头的剖视图。

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。此外，罩壳2的前端面具有 用于构成公共墨水池14的凹口15。
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和过滤器20构成。
墨水供应针19是插入到墨盒中用于引入存储在墨盒中的墨水的部 分。墨水供应针19的末梢部分锐化成圆锥状以利于插进墨盒。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、连通口34和泄漏(escaping)凹口部分35。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。
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)将由于其长宽比而被扣住(buckle)。
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。
泄漏凹口部分35形成了公共墨水池14中柔性部分(compliance portion)46(将在后面描述)的操作空间。根据本实施例，泄漏凹口部分 35包括梯形的凹口部分，其形状与罩壳2的凹口15的形状基本相同，并 且深度与细长凹口部分33的深度基本相等。
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(polyphenylene sulphide，聚苯硫醚)作为弹性膜43。
如图6所示，弹性片32形成有隔膜(diaphragm)部分44、墨水供应 口45和柔性部分46。
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。
柔性部分46是用来分隔公共墨水池14部分的部分。即，公共墨水池 14通过柔性部分46和凹口15的分隔形成。柔性部分46是梯形的，基本 上与凹口15的开口形状一样，其制造方法是用蚀刻或类似方法从支撑片 42上去除一部分只留下弹性膜43。
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。此外，弹性片32可以由这样的金属 片构成，该金属片设置为具有厚壁、环绕该厚壁用于构成隔膜部分44的 薄壁以及用于构成柔性部分46的薄壁。
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。
当弹性片32(即流动通道单元4)被结合到罩壳2上的时候，柔性部 分46密封凹口15。柔性部分46吸收存储在公共墨水池14中的墨水的压 力变化。即，弹性膜43依照存储墨水的压力而发生形变。此外，上述泄 漏凹口部分35形成了一个空间用来允许弹性膜43伸展。
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，用于连通公共墨水池14和压力生成腔29的墨水供应 口45由小孔构成，所述小孔在弹性片32的厚度方向上穿透该弹性片32， 其高尺寸精度通过激光加工或类似手段很容易获得。因此，墨水流进各个 压力生成腔29的特性(流速、流量等)能够高度一致。此外，当通过激 光束进行加工的时候，也使加工易于进行。
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。
根据本实施例，凹口15通过部分凹入罩壳2的前端面而形成，公共 墨水池14通过凹口15和弹性片32的分隔而形成，避免了为形成公共墨水 池14而使用专用部件，结构上得到了简化。此外，罩壳2通过树脂冲模 制造，凹口15的制造也相对简化了。
接下来，将解释一种制造记录头1的方法。因为所述制造方法的特征 在于制造腔体形成片30的步骤，所以将主要给出制造腔体形成片30的步 骤的解释。
腔体形成片30通过顺序冲模(progressive die)来锻造加工而成。此 外，如上所述，用作腔体形成片30的材料的金属母带55(以下说明中称 为“母带55”)是用镍制造成的。
制造腔体形成片30的步骤包括制造细长凹口部分33的步骤和制造连 通口34的步骤，其中后一步骤是通过顺序冲模来实现的。
在细长凹口部分形成步骤中，使用了如图8A和图8B所示的第一凸模 (male die)51以及如图9A和图9B所示的凹模(female die)。第一凸模 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8B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8A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为四角柱形状，其宽度设置为稍窄于相邻压力生成腔29之间的间隙 (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10A所示，母带55安装 在凹模52的上面，第一凸模51排列在条带55的上边。接着，如图10B 所示，第一凸模51向下移动推动突起53的末梢部分进入母带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 推进母带55中而不会弯曲(buckle)。如图10C所示，突起53被沿着片 厚度方向推到母带55的中部。
通过推动突起53，母带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 母带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母带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母带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。
母带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排列在与突起53之间的间隙相对应 的位置，母带55向所述空隙的变形得到辅助。因此，母带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。
在形成细长凹口部分33等的步骤中，母带55(母材)的定位变得重 要。即，当对母带55进行锻造以形成腔体形成片30的时候，母材和锻造 模具之间的相对位置必须精确设定。当此相对位置被移动了，加工区域， 即，用来形成压力生成腔29的细长凹口部分33没有被正确定位在母材 上，因此，当腔体形成片30作为流动通道单元4被装配的时候，装配精 度恶化，在极端的情况下，会担心墨滴喷射性能出现问题。
为了确定母带55和锻造模具之间正确的相对位置，在母材上钻出一 个基准孔用来接收从锻造模具上竖起的定位销，并且所述定位销进入所述 基准孔，这样母材的加工区域和锻造模具之间的相对位置就确定了。在这 种情况下，当对加工区域进行塑性加工时，母材上发生材料的塑性变形， 并且会担心基准孔因为这个位移而发生形变或者其位置变得错误。
以下将参考图11A到15B对解决上述问题的结构进行描述。同那些已 经描述过的部件具有相同功能的部件在附图中用相同的附图标记标明。
图11B示意地示出了顺序传送的带状母带55从环63开始并送给锻造 机64以在那里被加工的状态。顺便说一句，环63被旋转支架装置(重绕 机)65所支撑，并且通过预定加工阶段已经完成加工的腔体形成片30被 放入接收箱66中。
在锻造机64中，在垂直方向往复运动的滑动体67装有多个凸模68。 与凸模68配对的凹模70布置在一个固定台69上。在锻造机64中，加工 台S1、S2、S3、S4和S5从图11B的左边顺序布置，并且图8A到图9B 所示的凸模51和凹模52被布置在加工台S4或S5上。
为了确定顺序送到各个加工台S1到S5的母带55的位置，并设定加 工区域71(见图11A)和凸模68或者凹模70之间的相对位置，凹模70 上竖起了定位销72。虽然没有明确示出，但每个加工台S1到S5都布置有 一对定位销72，并且每对定位销72布置在与母带55顺序送进方向相垂直 的直线上。因此，对应于各个加工阶段的，每个加工区域71的两侧都设 置有图11A中所示的一对基准孔73。顺便说一句，定位销72的截面是圆 形的，并且基准孔73也是圆形的。
用来顺序传送母带55到下一个加工阶段的传送机制通过众所周知的 四角形运动(square motion)来实现，并且当母带55被举起并从定位销72 分离的时候，母带被送往下一个加工阶段，而当它被放下的时候，下一对 定位销72相关地进入母带55的基准孔73，并且进行下一步加工的定位。 在此顺序传送中定位销72和伴随的基准孔73的对齐，在各个加工台S1 到S5中同时完成。
顺便说一句，附图标记74指示了用在最后加工的切割刀具，并且作 为一个部件的腔体形成片30通过此切割而完成。
母带55上的塑性加工通过凸模51和凹模52在室温条件下进行，并且 以下描述的塑性加工也在室温条件下类似地进行。
在加工区域71中，细长凹口部分33、泄漏凹口部分35、连通口34 等被形成，并且在这些部分的加工中，在背离加工区域71的方向上发生 材料的塑性变形。当该材料的这种塑性变形产生的应力传递到基准孔73 的时候，会担心基准孔73发生形变。如果基准孔73被该应力引起形变并 变成椭圆形，它们将难以从定位销72中拔出，并且在下一个加工阶段， 相反，将难以使定位销72适合基准孔73。此外，由于材料的塑性变形， 基准孔73的位置可能向背离加工区域71的方向偏移。
为了防止上述的问题现象，在母带55上的加工区域71和基准孔73之 间形成了形变吸收器75。在图11A中所示的第一例子中，形变吸收器75 形成为细长通孔76，以横跨加工区域71和基准孔73之间的部分。
上述材料的塑性变形或者因此产生的应力以及偏移被传递给形变吸收 器75，并且形变吸收器75因此发生形变而被压缩，使得材料55的塑性变 形被吸收。因此，上述材料的塑性变形没有到达基准孔73，防止了基准孔 73发生形变或者位置偏移，并且压力生成腔29的形成质量和流动通道单 元4的装配质量等问题得到解决。
因为通孔76是细长的，以横跨加工区域71和基准孔73之间的部分， 所以形变吸收器75几乎不会在与通孔76的伸展方向基本垂直的方向上对 材料55的塑性变形产生反作用力，并且进行相应的形变吸收从而切断了 对基准孔73的影响。
在图12所示的第二例子中，三个通孔76布置在加工区域71和基准孔 73之间的每个部分。两个孔被布置在一条线上，且正好与加工区域71相 邻，并且另一个孔被布置在上述两个孔旁边邻近的地方。因此，因为多个 孔76实现了几乎不产生反作用力的相应的形变吸收，所以对基准孔73的 影响能够被更确定地切断。
在图11B示出的顺序类型的锻造机64中，例如，各个部件的加工顺 序是这样的，即，在加工台S1上基准孔73和通孔76被同时钻出，然 后，在加工台S2上进行细长凹口部分33的初步形成，接下来，在加工台 S3上进行细长凹口部分33的最后形成，并且进入最后步骤。即，关于加 工区域71，在加工阶段顺序进行时，加工顺序也同时进行。顺便说一句， 凸模51和凹模52被连接到加工台S2或S3的位置上。
在这种顺序系统中，因为来自加工区域71的材料55的塑性变形在每 一个加工台上被通孔76吸收，所以基准孔73的形变被防止了并且在下述 的后继加工阶段中也能够保持正确的位置。
在加工区域71，通过进行多次塑性加工而完成加工，并且因为每次进 行塑性加工所产生的塑性变形被通孔76吸收并且能够保持基准孔73的位 置精度，因此，通过进行多次塑性加工而完成的加工区域71的形状精度 和尺寸精度，即，压力生成腔29、凹口35等部件的精度能够被提高。
另一方面，所述各个部件的加工实际上通过如图11B所示的渐进式锻 造机64进行，图13集中示出了布置在各个加工台上的各种模具。用来钻 出基准孔73的打孔机77，和用来钻出通孔76的打孔机78被安装在加工 台S1上，用来进行初步形成的凸模51和凹模52被安装在加工台S2上， 并且那些用来结束形成过程的模具安装在加工台S3上。
钻出通孔76的时机比加工区域71的形成早。通过这样做，当从加工 区域71发生材料的塑性变形的时候，因为通孔76已经准备好了，所以材 料55的塑性变形一定被通孔76阻止，并且导致基准孔73的形变和位置偏 差的因素也一定能够被消除。此外，因为在加工区域71被加工之前，通 孔76至少与基准孔73被同时钻出，所以加工区域71的材料55的塑性变 形一定被阻止，并且钻出通孔76和基准孔73需要的时间缩短了。
图14示出了对母带55的加工顺序进行的状态。换句话说，母带55从 图11B的锻造机64上拿下来，各个加工阶段的过程被显示出来。数字100 示出了基准孔73和通孔76通过打孔机77和78冲孔的状态。数字101示 出了一个状态，该状态中用来进行剪切的基本上是L形的开口79在四个 位置被冲孔以界定将成为腔体形成片30的区域。数字102示出了一个状 态，该状态中泄漏凹口部分35被形成，并且用来减小抛光面积的冲孔80 被形成。数字103示出了将成为压力生成腔29的细长凹口部分33被形成 的状态，压力生成腔29并排排列在一起，使得两排压力生成腔29被形 成。此外，伪压力生成腔36在每排压力生成腔29的两端形成。数字104 示出了进行剪切并且完成压力形成片30的状态。
图14中示出的T形通孔是第三例子。选择这样的形状来适应地接收 根据加工区域71的形状产生的材料的塑性变形。垂直的长部分76A主要 用来切断塑性变形对基准孔73的影响，并且为了补偿这个作用，设置了 水平的短部分76B。即，因为仅仅所述长部分76A的形变不够充分，所以 增加了短部分76B，这样通孔76A和76B整体的形变增加了。
因为当开口79形成时的应力可能在图中的垂直方向一起作用，所以 这样的应力可以主要被水平短部分76B所吸收。
就是说，为了获得吸收形变的最高效率，根据依照加工区域71的形 状而产生的材料的塑性变形的状态(方向或数量)，可以任意选取通孔76 的形状。因此，形变吸收器75可以制成长方形的，椭圆形的，或者弧形 的以形成最佳形状。
图15A示出了第四例子，其中通孔76的宽度T1做得比用来连接加工 区域71和母带55的连接部件81的宽度T2大(T1＞T2)。以这样一种结 构，因为有可能集中在一般较窄的连接部件81上的所述应力，集中在了 具有比连接部件81的宽度更大的通孔76上，所以防止了细连接部件81的 断裂等。
在图15B所示的第五例子中，在长部分76A的一角形成一个弓形部分 82。此处，弓形部分82放置在应力易于集中的一侧。即，因为通孔76的 宽度被加工区域71的材料55的塑性变形所压缩和复原，所以应力集中反 复施加在通孔76的末端，并且当这样的重复次数变得过多时，通孔76的 末端破裂，并且在最坏的情况下，会担心其折断而所述加工变得不可能。 因为弓形部分82减轻了这样的应力集中，所以断裂发生等问题被彻底解 决了。
母带55被设定为预定的尺寸，并且通过在此母带55上形成预定数量 的腔体形成片30，为每个母带55而设的基准孔73的形变等情况被防止 了，各个腔体形成片30在所述母带上形成，并且对每个母带55实现了精 确的定位功能。
母材可以是预切割片，在其上至少有一个腔体形成片30形成，并且 它可以在锻造机64中按照上述的相同方式进行加工。
细长凹口部分33以预定间距排列。因为用来形成细长凹口部分33的 凸模51上的突起53以预定间距排列，并且成型产生的材料55的塑性变形 量是相同的，因此通过通孔76吸收位移等的负载也就相等了。
细长凹口部分33的间距尺寸是0.14mm。当喷墨记录头的压力生成腔 29这个精密小元件被锻造的时候，非常精细的锻造加工是可能的。虽然所 述实施例中细长凹口部分33的间距尺寸是0.14mm，但通过设定此间距为 0.3mm或更小，能更适当地完成液体喷射头的部件加工。优选的间距是 0.2mm或更小，并且更优选的是0.15mm或更小。
作为这种微小结构的加工方法，通常采用各向异性蚀刻方法。然而， 因为这种方法需要很多加工步骤，不利于制造成本的降低。相反，在采用 如上锻造加工方法加工诸如镍之类材料的情况下，加工步骤的数量极大地 减少了，这对降低成本非常有利。
作为第二例子，如图16中所示的记录头1’采用了一种发热元件16作 为压力生成元件。根据本实施例，代替所述弹性片32，采用带有柔性部分 46和墨水供应口45的密封板62，并且腔体形成片30的细长凹口部分33 的侧面被密封板62密封。此外，发热元件61在压力生成腔29内部被附在 密封板62的表面上。发热元件61通过电线通电产生热量。
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，通过对发热元件61通电，压力生成腔29内的墨水沸 腾，并且沸腾产生的气泡压挤压力生成腔29内的墨水，这样墨滴就从喷 嘴孔48中喷射出去。
因为腔体形成片30是通过金属的塑性加工制造成的，所以即使在记 录头1’的情况下，也可以获得与上述那些实施例类似的优点。
至于连通口34，虽然根据上述实施例，解释了一个在细长凹口部分 33一个末端部分设置连通口34的例子，但本发明不限于此。例如，连通 口34可以基本上在细长凹口部分33纵向的中间形成，并且与之相通的墨 水供应口45和公共墨池14可以被布置在细长凹口部分33的两个纵向端。 因此，可以防止从墨水供应口45到连通口34的、压力生成腔29内的墨水 发生停滞。
此外，虽然根据上述实施例，示出了把本发明应用到喷墨记录装置的 记录头中的例子，但是本发明所应用的液体喷射头的目的不仅包括喷射所 述喷墨记录头的墨水，还可以喷射胶水、指甲油(manicure)、导电液体 (液态金属)等物质。