液体喷射头及其制造方法技术

一种液体喷射头，其包括： 设置有多个喷口的喷口板； 液体通道板，其具有彼此相对的第一面和第二面，并设有多个凹槽，所述凹槽沿与第一面上的凹槽的纵向相垂直的第一方向设置，每个凹槽都具有从第一面穿至第二面的连通口；和 用于密封所述凹槽开口面的密封板， 其中所述密封板与所述第一面相连，从而形成多个压力产生室；和 其中所述喷口板与所述第二面相连，从而所述连通口分别与所述喷口相连。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种液体喷射装置的液体喷射头及其制造方法，所述液体喷射头例如可以是在打印机等图象记录装置中使用的喷墨记录头、用于制造滤色器(例如液晶显示器等)的染色材料喷射头、用于形成有机电致发光(Electro Luminescence)显示器和平面发射显示器(faceemission display)等的电极的电极材料喷射头，和用于制造生物芯片(生物化学元件)的生物有机物质喷射头等。从制造压力产生室和液体供应口的角度而言，它们都要求具有细微的外形和很好的精度，在液体喷射头(例如相关
中的喷墨记录头)中优选地采用硅衬底。换言之，硅衬底的晶面通过各向异性蚀刻暴露出，随后压力产生室和液体供应口通过晶面分隔并形成。并且，其中制有喷口的喷口板由金属板制成，以满足可加工性等的要求。随后，在弹性板上制成了能够改变压力产生室体积的隔膜部分。该弹性板具有双层结构，其中在金属支撑板上层压树脂薄膜，并通过在与压力产生室相应的部分上移去支撑板而制成。同时，在相关技术中的上述液体喷射头中，作为材料的硅衬底是以规则形状的圆片提供的。因此，能够由一片所述圆片制成的液体喷射头的硅元件的数量是有限的。换言之，可以通过一个步骤(例如各向异性蚀刻)同时加工的硅元件的数量是有限的。因此，当大规模生产液体喷射头时，上述步骤在成本和工作效率方面具有缺点，并且对液体喷射头尺寸增大的反应也很困难。并且，因为在硅元件的蚀刻中采用了溶剂，从环保的角度看，对溶剂的废液处理问题也要给予充分的考虑。因此这个问题也相应地提高了成本。并且，硅与金属之间存在很大的线性膨胀系数差异。因此，当硅衬底、喷口板和弹性板的各个元件需要被粘连在一起时，这些元件必须在相对较低的温度下进行粘连，同时还要耗费很长时间。因此很难提高生产率，而这又是成本增加的一个原因。另外，用于分隔相邻压力产生室的隔板部分的厚度非常小，因而其刚性很小。因此，存在所谓的相邻串扰(adjacent crosstalk)问题，液滴的喷射特性受到在相邻压力产生室中产生的液体压力的影响而发生变化。并且，有人尝试通过塑性加工在金属衬底中形成压力产生室。在这种情况下，由于压力产生室非常精细，并且液体供应口的宽度必须制造得比压力产生室的宽度还要窄，因此这种加工非常困难。另外，对用来制造压力产生室和液体供应口的阳模有很高的精度要求，因此很难制造这种阳模。因此，提高生产效率非常困难。为了达到上述目的，根据本专利技术，提供了一种液体喷射头，其包括 喷口板，其设有多个喷口；液体通道板，其具有彼此相对的第一面和第二面，并设有多个凹槽，所述凹槽沿与第一面上的凹槽的纵向相垂直的第一方向设置，每个凹槽具有从第一面穿向第二面的连通口；和用于密封所述凹槽开口面的密封板，其中所述密封板与所述第一面相连，从而形成多个压力产生室；和其中所述喷口板与所述第二面相连，从而所述连通口分别与所述喷口相连。优选地，分隔相邻压力产生室的隔板部分的根部的厚度比其顶端部分的厚度大。所述凹槽的底面优选地切口为V形。所述凹槽的底面优选地切口为圆弧形。所述凹槽纵向的两端部分优选地进行倒角。优选地，每个连通口包括第一连通口，其从第一面侧沿板厚度方向形成至液体通道板的中部，及第二连通口，其从第一连通口的底面形成至第二面，并且第二连通口的内尺寸小于第一连通口的内尺寸。优选地，密封板具有分别与压力产生室相通的液体供应口，从而液体从公共液体室通过液体供应口流向压力产生室。优选地，液体通道板由金属组成。优选地，凹槽的开口形状制成矩形，并且连通口的开口形状制成矩形。优选地，每个连通口的至少一部分与每个凹槽的一端部重叠，每个连通口位于每个凹槽的宽度范围内。每个连通口优选地完全包含在每个凹槽中。优选地，每个连通口的至少一部分与每个凹槽重叠，并且连通口的其他部分位于每个凹槽之外。优选地，液体通道板由层压材料组成，所述层压材料通过将多个板状材料重叠制成。优选地，液体通道板由镀层板状材料组成，其中金属衬底用树脂涂镀。优选地，喷口板由金属材料组成，并且密封板由金属材料组成。在这种情况下，所述“金属材料”的概念包括复合材料，其中除了金属单体之外在金属表面层压了弹性薄膜。优选地，在密封板的密封区域中制成具有弹性的隔膜部分，用于密封凹槽，并且隔膜部分受到压电振动器的作用而变形，从而向压力产生室中的液体施加压力。优选地，通过由设置在压力产生室中的发热元件产生的气泡向压力产生室中的液体施加压力。优选地，靠近沿第一方向设置的压力产生室的两端分别设置了与液滴喷射无关的伪压力产生室。优选地，伪压力产生室在第一方向上的宽度大于压力产生室的宽度。优选地，所述液体喷射头还包括具有接合面的外壳，所述接合面设有凹面部分，并且所述外壳与密封板相连，从而通过凹面部分和密封板形成了与压力产生室相通的公共液体室。根据本专利技术，提供了一种制造液体喷射头的方法，包括以下步骤提供金属板，其具有彼此相对的第一面和第二面；提供第一模具，其具有多个脊部，每个脊部的顶端逐渐变细；提供具有多个第一杆的第二模具；提供密封板；提供具有多个喷口的喷口板；将第一模具的脊部推压入金属板中，达到金属板厚度的中部，从而在金属板第一面上制成凹槽；将第二模具的第一杆推压入金属板中，从而分别在凹槽上形成连通口，每个连通口从第一面通向第二面；将密封板与液体通道板的第一面相连，从而形成多个压力产生室；和将喷口板与液体通道板的第二面相连，从而连通口与喷口分别相通。优选地，脊部沿与其纵向垂直的方向设置，并且通过脊部的单一挤压操作在金属板上形成所有凹槽。优选地，所述脊部沿与其纵向垂直的方向设置，并且通过相应脊部的推压操作在所述金属板上制成所有凹槽，其中与所述全部凹槽数量相同的所述脊部被多次推压入金属板中，从而逐渐形成凹槽深度。优选地，通过在金属块上进行开槽形成第一模具，从而在脊部之间形成切口。所述脊部的顶端优选地制成V形。所述脊部的顶端优选地制成圆弧形。所述脊部的顶端形状优选地通过抛光制成。优选地，所述方法还包括以下步骤提供具有多个第二杆的第三模具，其中第二杆的直径大于第一杆的直径；并将第三模具的第二杆推压入金属板中，沿板厚度方向从第一面到达其一半的位置，从而在进行第一杆推压步骤之前在凹槽上形成第二连通口；并且第一杆被推入至金属板中，从第二连通口的底面到达第二面。优选地，第一杆成一条直线设置，并且第二杆成一条直线设置。优选地，通过在块状材料上进行开槽形成第二模具，从而在第一杆之间形成切口。优选地，通过在块状材料上进行开槽形成第三模具，从而在第二杆之间形成切口。优选地，脊部推压步骤和第一杆推压步骤都在相同阶段在连续输送的模具中进行。优选地，该方法还包括对金属板的第一面和第二面进行抛光的步骤，从而在第一杆推压步骤进行之后磨平所述面。优选地，所述金属板由镍组成。在上述结构和方法中，可以不采用蚀刻来制成液体通道板。因此可以降低制造成本并能提供工作效率。并且，本专利技术还能对液体喷射头的尺寸增加作出响应。并且，液体通道板、喷口板和密封板的线性膨胀系数可以设定得一致。因此，可以在较高温度下将这些元件连接起来。结果，可以在短时间内完成对这些元件的连接，同时也能提高制造效率。并且，底面凹成V形或圆弧形的凹槽排列在液体通道板上，并且在凹槽一个端部制成穿过板厚度方向的连通口。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液体喷射头，其包括设置有多个喷口的喷口板；液体通道板，其具有彼此相对的第一面和第二面，并设有多个凹槽，所述凹槽沿与第一面上的凹槽的纵向相垂直的第一方向设置，每个凹槽都具有从第一面穿至第二面的连通口；和用于密封所述凹槽开口面的密封板，其中所述密封板与所述第一面相连，从而形成多个压力产生室；和其中所述喷口板与所述第二面相连，从而所述连通口分别与所述喷口相连。2.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中用于分隔相邻压力产生室的隔板部分的根部的厚度比其顶端部分的厚度大。3.根据权利要求2所述的液体喷射头，其中所述凹槽的底面切口为V形。4.根据权利要求2所述的液体喷射头，其中所述凹槽的底面切口为圆弧形。5.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中在纵向方向上所述凹槽的两端部分被倒角。6.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中每个连通口包括第一连通口，该第一连通口从第一面沿板的厚度方向形成至液体通道板的中部，及第二连通口，其从第一连通口的底面形成至第二面；和其中第二连通口的内尺寸小于第一连通口的内尺寸。7.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中所述密封板具有分别与压力产生室相通的液体供应口，从而液体从公共液体室通过液体供应口流向压力产生室。8.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中所述液体通道板由金属制成。9.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中所述凹槽的开口形状制成矩形；并且其中所述连通口的开口形状制成矩形。10.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中每个连通口的至少一部分与每个凹槽的一个端部重叠；并且其中每个连通口位于每个凹槽的宽度范围内。11.根据权利要求10所述的液体喷射头，其中每个连通口完全包含在每个凹槽中。12.根据权利要求10所述的液体喷射头，其中每个连通口的至少一部分与每个凹槽重叠；并且其中连通口的其他部分位于每个凹槽的外部。13.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中液体通道板由层压材料组成，所述层压材料是通过将多个板状材料重叠制成的。14.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中液体通道板由镀层板状材料组成，其中金属衬底用树脂涂镀。15.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中喷口板由金属材料制成；并且其中密封板由金属材料组成。16.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中在用于密封所述凹槽的所述密封板的密封区域中制成具有弹性的隔膜部分；并且其中隔膜部分通过压电振动器变形，从而向压力产生室中的液体施加压力。17.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中通过由设置在压力产生室中的发热元件产生的气泡向压力产生室中的液体施加压力。18.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中靠近沿第一方向分别设置的压力产生室的两端设置了与液滴喷射无关的伪压力产生室。19.根据权利要求18所述的液体喷射头...

【专利技术属性】
技术研发人员：赤羽富士男，上杉良治，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：