專利名稱：穿孔工作板及其制造方法、液體噴射頭和液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在作為工作板的超薄板內(nèi)鉆出細(xì)微孔的模具裝置，其中所述細(xì)微孔為通孔。所述模具裝置優(yōu)選應(yīng)用于液體噴射頭用的過濾器的制備，所述過濾器用于捕集包含在將被供給到所述液體噴射頭的壓力產(chǎn)生腔室的液體內(nèi)的雜質(zhì)。
本發(fā)明還涉及一種用于制造具有在作為工作板的超薄板上鉆出的細(xì)微孔的穿孔工作板的方法，所述細(xì)微孔為通孔。所述方法優(yōu)選應(yīng)用于用作過濾器的穿孔超薄板的制造，所述過濾器用于液體噴射頭且用于捕集包含在將被供給到所述液體噴射頭的壓力產(chǎn)生腔室的液體內(nèi)的雜質(zhì)。
本發(fā)明還涉及一種具有在超薄板上鉆出的細(xì)微孔的穿孔工作板，所述細(xì)微孔為通孔。所述穿孔工作板優(yōu)選應(yīng)用于液體噴射頭用的過濾器，所述過濾器用于捕集包含在將被供給到所述液體噴射頭的壓力產(chǎn)生腔室的液體內(nèi)的雜質(zhì)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種液體噴射頭，其中所述液體噴射頭包括具有在超薄板上鉆出的細(xì)微孔的過濾器，所述細(xì)微孔為通孔，所述過濾器用作液體噴射頭用的過濾器；以及一種包括該液體噴射頭的液體噴射裝置。
背景技術(shù)：
液體噴射裝置設(shè)計(jì)用于噴射多種液體，并且尤其是噴墨記錄裝置被廣泛使用。噴墨記錄裝置具有用于通過多個(gè)噴嘴孔口噴射墨滴的噴墨頭，所述墨滴為液態(tài)。通過噴墨頭的動(dòng)作，墨滴撞擊在作為介質(zhì)的記錄紙張等的表面上，由此在記錄紙張上打印圖形或字符。
在設(shè)置于噴墨頭的供墨通道內(nèi)，設(shè)置扁平板形狀的過濾器，用于去除侵入墨水內(nèi)的雜質(zhì)，也就是說，由于一些未知的原因仍留在供墨通道內(nèi)的細(xì)微片的合成樹脂和氣泡。作為過濾器，通常采用斜紋過濾器(twilledfilter)或無紡布過濾器(見日本專利未審查公開No.1999-10904)然而，斜紋過濾器具有低的開口率并且具有大的壓力損耗(通道阻力)，從而習(xí)慣上的實(shí)踐是增加過濾器的面積。然而，這種實(shí)踐增大了過濾器的尺寸，使得難以降低噴墨頭的尺寸。而且，過濾器內(nèi)的通道的形狀太復(fù)雜，從而對(duì)于每個(gè)過濾器壓力損耗產(chǎn)生變化。適應(yīng)公差范圍內(nèi)的這種變化是困難的，由此使得捕集雜質(zhì)的能力不穩(wěn)定。進(jìn)而，過濾器的邊緣部分被磨損，由此例如在組裝過濾器的步驟期間導(dǎo)致?lián)p壞元件的趨勢。這導(dǎo)致了處理過濾器的困難并且對(duì)成本帶來不利。對(duì)于無紡布而言，纖維的細(xì)微片容易隨墨水從過濾器向下流動(dòng)，從而降低了可靠性。
在這些情況下，已經(jīng)考慮到了使用具有許多細(xì)微孔(例如，直徑為15微米的孔)的過濾器，所述細(xì)微孔通過沖孔形成在超薄金屬板(例如，厚度為10到20微米的SUS板)上。通過將這種具有形成在其中的許多細(xì)微孔的超薄金屬板用作過濾器，可以降低壓力損耗，確保墨水的充分流量，并且使其具有捕集雜質(zhì)的穩(wěn)定的功能。
在準(zhǔn)備具有形成在其中的許多細(xì)微孔的超薄金屬板中，可以想到使用模具裝置，其中模具裝置包括與細(xì)微孔具有相同直徑的上模(沖孔器，凸模)，和具有凹陷部(例如直徑為16到17微米的孔)的下模，所述凹陷部的直徑稍微大于細(xì)微孔的直徑，以及利用作為墊的模具的凹陷部使沖孔器穿過超薄金屬板以便完成沖孔。
為了使超薄金屬板用作過濾器，必須為超薄金屬板提供許多個(gè)細(xì)微孔(例如，每平方厘米幾萬個(gè)孔)，由此要求凹陷部形成在模具內(nèi)。在實(shí)際制造中，許多細(xì)微孔需要同時(shí)被沖出，并且許多個(gè)凹陷部必須形成在模具內(nèi)。而且，將沖孔器與模具對(duì)準(zhǔn)(同心度1微米或更小)是困難的。
在模具內(nèi)形成許多這種細(xì)微的凹陷部，或者執(zhí)行與1微米或更小的同心度對(duì)應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)是極端困難的。實(shí)際上，在準(zhǔn)備具有通過沖孔器形成在其中許多個(gè)細(xì)微孔的超薄金屬板和具有凹陷部的模具中遇到了嚴(yán)重的困難。另外，可以預(yù)料模具的凹陷部將被鍛屑(slug)阻塞或者凹陷部將被鍛屑覆蓋，由此導(dǎo)致細(xì)小的損壞。
因此，還沒有建立起將超薄金屬板應(yīng)用于液體噴射頭用的過濾器的技術(shù)，所述超薄金屬板具有形成在其中的許多個(gè)細(xì)微孔。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)考慮到了前述情形完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的旨在提供一種能夠容易地制備超薄金屬板的模具裝置，其中所述超薄金屬板是具有形成在其中的許多個(gè)細(xì)微孔的工作板。
同樣，已經(jīng)考慮到了上述情形完成了本發(fā)明。本發(fā)明的另一目的旨在提供一種用于制造穿孔工作板的方法，所述方法能夠容易地制備超薄金屬板，該超薄金屬板是具有形成在其中的許多個(gè)細(xì)微孔的工作板。
而且，已經(jīng)考慮到了前面提及的情形完成了本發(fā)明。本發(fā)明的再一目的是提供一種穿孔工作板，該穿孔工作板能夠使壓力損耗最小并且確保墨水的足夠流量，所述穿孔工作板能夠執(zhí)行捕集雜質(zhì)的穩(wěn)定功能，且能夠用作用于液體噴射頭的容易處理的過濾器。
進(jìn)而，已經(jīng)考慮到了前面提及的情形完成了本發(fā)明。本發(fā)明的又一目的是提供一種包括液體噴射頭過濾器的液體噴射頭，該液體噴射頭過濾器能夠使壓力損耗最小并且確保墨水的足夠流量，該液體噴射頭過濾器能夠執(zhí)行捕集雜質(zhì)的穩(wěn)定功能，且容易被處理；以及提供一種裝有所述液體噴射頭的液體噴射裝置。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第一方面是一種用于在工作板上鉆出通孔的模具裝置，包括下部容納模具、沖孔器和設(shè)置在下部容納模具和沖孔器之間的柔性部件，其中所述沖孔器穿過放置在柔性部件上的工作板，以便將沖掉的片壓入到柔性部件的內(nèi)部中，從而在工作上鉆出通孔。
在第一方面中，沖掉的片被壓入到柔性部件的內(nèi)部中，以便鉆出通孔。由此，不需要形成用于容納沖孔器的凹陷部。也不需要將凹陷部與沖孔器對(duì)齊。相應(yīng)地，具有形狀在其中的許多通孔的工作板容易制備。
本發(fā)明的第二方面是根據(jù)本發(fā)明第一方面的模具裝置，其特征在于柔性部件是聚合物材料。
在第二方面中，柔性材料的硬度呈現(xiàn)最佳，從而沖掉的片能夠留在柔性部件內(nèi)。由于柔性部件為聚合物材料，進(jìn)而，當(dāng)沖孔器與柔性部件形成接觸時(shí)，沖孔器的前端不會(huì)被損壞。
本發(fā)明的第三方面是根據(jù)本發(fā)明的第一方面或第二方面的模具裝置，其特征在于柔性部件的厚度是工作板厚度的兩倍或更多倍。
在第三方面，工作板能夠完全被穿過，且沖掉的片被允許可靠地留在柔性部件內(nèi)。
本發(fā)明的第四方面是根據(jù)本發(fā)明第一至第三方面中任一項(xiàng)的模具裝置，其特征在于下部容納模具的面對(duì)柔性部件的表面是平的。
在第四方面中，下部容納模具的表面是平的。由此，當(dāng)許多沖掉的片被壓入到柔性部件內(nèi)時(shí)，凹入部的量一致，從而許多沖掉的片能夠可靠地被保持在柔性部件內(nèi)。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第五方面是一種利用沖孔器和下部容納模具制造穿孔工作板的方法，包括步驟使沖孔器穿過放置在柔性部件上的工作板，以便將沖掉的片壓入柔性部件的內(nèi)部中，由此在工作板上鉆出通孔。
在第五方面中，具有形成在其中的許多通孔的工作板能夠被容易地制備。
本發(fā)明的第六方面是根據(jù)本發(fā)明第五方面的用于制造穿孔工作板的方法，其特征在于下部容納模具的面對(duì)柔性部件的表面是平的。
在第六方面中，由此，當(dāng)許多沖掉的片被壓入到柔性部件內(nèi)時(shí)，凹入部的量一致，從而許多沖掉的片能夠可靠地被保持在柔性部件內(nèi)。
本發(fā)明的第七方面是根據(jù)本發(fā)明第五或第六方面的用于制造穿孔工作板的方法，其特征在于當(dāng)沖孔器被從柔性部件拉出時(shí)，被壓入到柔性部件內(nèi)部中的沖掉的片被允許留在柔性部件的內(nèi)部。
在第七方面中，當(dāng)沖孔器被拉出柔性部件時(shí)，沖掉的片不附著在沖孔器上。由此，穿孔工作板能夠以滿意的方式被制造。
為實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第八方面是通過根據(jù)第五至第七方面中任一項(xiàng)所述的用于制造穿孔工作板的方法制造的穿孔工作板。
在第八方面中，能夠提供在孔的周邊沒有毛刺的穿孔工作板。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第九方面是具有壓力產(chǎn)生腔室和噴嘴孔口的液體噴射頭，該液體噴射頭包括根據(jù)本發(fā)明第八方面的用在液體噴射頭用過濾器中的穿孔工作板，所述過濾器用于捕集包含在將被供給到壓力產(chǎn)生腔室內(nèi)的液體中的雜質(zhì)。
在第九方面中，能夠提供具有液體噴射頭用過濾器的液體噴射頭，所述過濾器能夠可靠地去除包含在墨水中的雜質(zhì)。
本發(fā)明的第十方面是根據(jù)第九方面的液體噴射頭，其特征在于液體噴射頭用過濾器是由金屬膜單獨(dú)構(gòu)成的過濾器薄板，具有多個(gè)形成在過濾器內(nèi)的通孔，且具有形成在過濾器表面上的不規(guī)則線，所述不規(guī)則線沿點(diǎn)陣圖案延伸。
在第十方面中，液體噴射頭用過濾器是具有形成在其中的多個(gè)通孔的過濾器。由此，得到的液體噴射頭是具有過濾器的液體噴射頭，所述過濾器確保了墨水的足夠流量同時(shí)使壓力損耗最小，并且能夠執(zhí)行捕集雜質(zhì)的穩(wěn)定功能。而且，不規(guī)則線形成在過濾器的表面。由此，液體噴射頭是具有過濾器的液體噴射頭，所述過濾器消除了翹曲力(基于許多通孔的鉆制在彎曲方向上的殘余應(yīng)力)，由此維持平的狀態(tài)，并且由此容易處理。另外，即使安裝在所述頭內(nèi)，過濾器也處于平的狀態(tài)且不會(huì)起波紋，從而不會(huì)發(fā)生由于波紋導(dǎo)致的通孔形狀的改變，并且能夠可靠地去除墨水中的雜質(zhì)。
本發(fā)明的第十一方面是根據(jù)第十方面的液體噴射頭，其特征在于過濾器的通孔的尺寸是噴嘴孔口的尺寸或更小。
在第十一方面中，能夠可靠地防止雜質(zhì)阻塞噴嘴孔口。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第十二方面是一種液體噴射裝置，該液體噴射裝置包括根據(jù)第十到第十一方面中任一項(xiàng)所述的液體噴射頭。
在第十二方面中，能夠提供具有過濾器的液體噴射裝置，所述過濾器能夠確保墨水的足夠流量同時(shí)使壓力損耗最小，能夠執(zhí)行捕集雜質(zhì)的穩(wěn)定功能，且維持平的狀態(tài)，由此便于處理。


為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明。
圖1是噴墨記錄裝置的構(gòu)造示意圖；圖2是噴墨頭的主要部分的截面圖；圖3是示出噴墨頭的全部的截面圖；圖4A和4B是過濾器的解釋圖；
圖5A到5C是沖孔狀態(tài)的解釋圖；圖6A和6B是沖孔步驟的解釋圖；圖7是翹曲去除步驟的操作解釋圖；圖8A和8B是示出不規(guī)則線的形成的狀態(tài)的視圖；圖9A和9B是根據(jù)另一實(shí)施例的沖孔器的解釋圖；以及圖10A和10B是根據(jù)又一實(shí)施例的沖孔器的解釋圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考1至3描述噴墨記錄裝置，通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于制造穿孔工作板的方法制備的工作板已經(jīng)作為過濾器應(yīng)用于所述噴墨記錄裝置。穿孔工作板已經(jīng)利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模具裝置而制備。即，穿孔工作板用作過濾器，所述過濾器用于捕集包含在將被供給到噴墨頭的壓力產(chǎn)生腔室的流體內(nèi)的雜質(zhì)。
圖1示出了裝有利用根據(jù)本發(fā)明模具裝置形成的液體噴射頭過濾器的噴墨記錄裝置的構(gòu)造示意圖。圖2示出了噴墨頭(液體噴射頭)的主要部分的截面圖。圖3示出了整個(gè)噴墨頭的截面圖。
噴墨記錄裝置(裝置主體)1包括與安裝有墨盒2的載架3成一體的噴墨頭5，和安裝在載架3上的記錄頭4。載架3通過定時(shí)帶6與步進(jìn)電機(jī)7相連，并且由導(dǎo)桿8導(dǎo)引以便在記錄紙張9的紙張寬度方向(主掃描方向)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。載架3形成為向上開口的盒形，并且記錄頭4安裝在載架3上，從而記錄頭4的噴嘴表面暴露在載架3的與記錄紙張9相對(duì)的表面(下表面)。在這種狀況下，墨盒2容納在載架3內(nèi)。
記錄頭4被從墨盒2供給墨水，當(dāng)載架3移動(dòng)時(shí)，記錄頭4將墨滴噴射到記錄紙張9的上表面上，由此通過點(diǎn)陣在記錄紙張9上打印圖像和字符。圖1中的標(biāo)號(hào)10代表用于在打印停止期間密封記錄頭4的噴嘴孔口的帽，以便防止噴嘴變干，并用于在記錄頭4的噴嘴表面上施加負(fù)壓以便執(zhí)行清潔動(dòng)作；標(biāo)號(hào)11代表用于擦拭記錄頭4的噴嘴表面的刮片；標(biāo)號(hào)12代表用于存儲(chǔ)由清潔動(dòng)作抽吸的廢墨的廢墨存儲(chǔ)容器；且標(biāo)號(hào)13代表用于控制裝置主體1的動(dòng)作的控制裝置。
如圖2所示，噴墨頭5(見圖1)設(shè)置有控制板15，且來自控制裝置13(見圖1)的動(dòng)作信號(hào)通過控制板15進(jìn)入壓電振動(dòng)器16(下面將要描述)?？刂瓢?5在與通道單元17相對(duì)的一側(cè)設(shè)置在頭殼體18的位置，即沿頭殼體18的上表面設(shè)置。
下面基于圖2描述記錄頭4的結(jié)構(gòu)。
在記錄頭4中，通道單元17設(shè)置在記錄頭4的前端部，且具有噴嘴孔口20的噴嘴板19設(shè)置在通道單元17內(nèi)，所述噴嘴孔口20在噴嘴形成表面19a內(nèi)排列成排。與噴嘴孔口20連通且通過壓電振動(dòng)器16的動(dòng)作給墨水加壓的壓力產(chǎn)生腔室21被設(shè)置，且壓力產(chǎn)生腔室21被從墨水存儲(chǔ)腔室22供給墨水。
具體地說，通道單元17包括層壓在一起的噴嘴板19、壓力產(chǎn)生腔室形成板24和振動(dòng)板25，所述噴嘴板19具有噴嘴形成表面19a，噴嘴形成表面19a具有鉆孔在其中的噴嘴孔口20；壓力產(chǎn)生腔室形成板24具有形成在其中的空間，所述空間與壓力產(chǎn)生腔室21、與壓力產(chǎn)生腔室21共用作為液體存儲(chǔ)腔室的墨水存儲(chǔ)腔室22以及與壓力產(chǎn)生腔室21和墨水存儲(chǔ)腔室22連通供墨通路23相對(duì)應(yīng)；且振動(dòng)板25是用于密封壓力產(chǎn)生腔室21和墨水存儲(chǔ)腔室22的開口的密封板。噴嘴形成表面19a為平的表面。通道單元17利用粘結(jié)劑與頭殼體18的前端面18a接合。
壓電振動(dòng)器16是稱為縱向振動(dòng)模式的振動(dòng)器，其在接收到驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)在充電狀態(tài)下在縱向方向上收縮，并且在從充電狀態(tài)進(jìn)行放電過程的期間在縱向方向上擴(kuò)張。壓電振動(dòng)器16具有緊固到振動(dòng)板25的島部分25a的前端和固定到基部26的另一端，其中所述島部分25a構(gòu)成壓力產(chǎn)生腔室21的一部分?？v向振動(dòng)模式的壓電振動(dòng)器16可以用彎曲振動(dòng)模式的壓電振動(dòng)器代替。
在頭殼體18中，頭通道27形成在與墨水存儲(chǔ)腔室22對(duì)應(yīng)的部分內(nèi)。墨盒2內(nèi)的墨水(見圖1)通過頭通道27被導(dǎo)引到墨水存儲(chǔ)腔室22內(nèi)。柔性電路板28與壓電振動(dòng)器16相連，其從控制板15接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)。柔性電路板29通過端子30與控制板15相連，所述柔性電路板29將來自控制裝置13(見圖1)的用于操作整個(gè)裝置主體1(見圖1)的動(dòng)作信號(hào)傳輸?shù)娇刂瓢?5。
在記錄頭4內(nèi)，壓力產(chǎn)生腔室21根據(jù)壓電振動(dòng)器16的收縮和擴(kuò)張而收縮和擴(kuò)張，并且墨水的抽吸和墨滴的噴射根據(jù)壓力產(chǎn)生腔室21內(nèi)的壓力變化而被執(zhí)行。噴嘴板19具有形成多對(duì)排的噴嘴，每對(duì)排由兩排噴嘴構(gòu)成。設(shè)置有用于保持噴嘴形成表面19a的頭蓋14。頭蓋14防止不平滑的動(dòng)作或?qū)νǖ绬卧?7的角部的劃傷，因?yàn)楣纹?1(見圖1)在擦拭噴嘴形成表面19a期間摩擦通道單元17的角部。
從墨盒2(見圖1)供給的墨水從頭通道27流入墨水存儲(chǔ)腔室22。然后，所述墨水在壓力產(chǎn)生腔室21內(nèi)通過壓電振動(dòng)器16的動(dòng)作被加壓，并且作為墨滴通過噴嘴孔口20朝著記錄紙張9(見圖1)被噴射，以便進(jìn)行打印。
下面參考圖3描述噴墨頭5的整個(gè)構(gòu)造。
如圖3所示，噴墨頭5被構(gòu)造成記錄頭4連接到與載架3(見圖1)對(duì)應(yīng)的頭保持架41。板形部件41a設(shè)置在頭保持架41的上部，進(jìn)入墨盒2(見圖1)的供墨針31連接到板形部件41a。供墨針31內(nèi)的通路通過過濾器32與引入通道33連通，且引入通道33通過設(shè)置在板形部件41a下側(cè)的引入管34形成。
頭殼體18的上部的環(huán)形突起42穿過控制板15，并且頭通道27和引入通道33同軸地設(shè)置。頭通道27和引入通道33相連并且用密封部件35密封，密封部件35由諸如彈性體的彈性材料形成。頭殼體18通過密封部件35安裝在頭保持架41上，由此密封部件35被壓縮在引入管34的端面和環(huán)形突起42的端面之間。根據(jù)這種通道結(jié)構(gòu)，當(dāng)供墨針31相對(duì)地插入作為流體供給源的墨盒2內(nèi)時(shí)，墨水被供給到通道單元17。
設(shè)置在上述裝置主體1內(nèi)的過濾器32通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于制造穿孔工作板的方法制成。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模具裝置用于它的制造。
下面參考圖4A和4B描述過濾器32。
圖4A示出了整個(gè)過濾器32，圖4B示出了過濾器32的主要部分的放大狀態(tài)。
如圖所示，過濾器32通過在由不銹鋼(SUS)制成的平的工作板(過濾器片(薄板)例如厚度15微米)51上鉆出許多為通孔的細(xì)微孔52(例如，每平方厘米幾萬個(gè)孔，每個(gè)孔具有15微米的直徑)并且將穿孔工作板切成圓形而形成。即，過濾器32由過濾器片構(gòu)成，所述過濾器片由金屬膜制成。例如，過濾器32的直徑為8毫米到9毫米的數(shù)量級(jí)，且細(xì)微孔52的直徑設(shè)定得小于噴嘴孔口20(見圖2)的直徑。
過濾器32的孔可以為方孔或六邊形孔。在這種情況下，將孔的對(duì)角線的長度設(shè)定得小于噴嘴孔口20(見圖2)的長度就足夠了。
以點(diǎn)陣圖案延伸的不規(guī)則線53形成在平的工作板上以便消除翹曲力(基于許多細(xì)微孔52的鉆出在彎曲方向上的殘余應(yīng)力)，由此維持平的狀態(tài)。通過提供不規(guī)則線53，消除了翹曲，并且維持了平的狀態(tài)，即使在過濾器32超薄的情況下。由此，其處理容易，使得能夠在組裝期間增加生產(chǎn)率。
即使當(dāng)安裝到噴墨頭5(見圖2)內(nèi)時(shí)，過濾器32也處于平的狀態(tài)，并且不會(huì)起波紋。由此，不會(huì)發(fā)生由于波紋導(dǎo)致的細(xì)微孔52的形狀的改變，從而能可靠地去除墨水中的雜質(zhì)。
細(xì)微孔52相對(duì)于相鄰細(xì)微孔52的間距例如設(shè)定為4微米的數(shù)量級(jí)。不規(guī)則線53具有設(shè)定為例如20到50微米數(shù)量級(jí)的脊高，并且具有設(shè)定為例如60微米的數(shù)量級(jí)的相對(duì)于相鄰不規(guī)則線53的間距。
下面參考圖5A-5C到圖8A-8B描述用于制造過濾器32的模具裝置。
圖5A示出了其中通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例執(zhí)行的沖孔的狀態(tài)的截面圖。圖5B示出了在沖孔后的工作板和柔性部件的截面圖。圖5C示出了在沖孔后的工作板和柔性部件的平面圖。圖6A和6B示出了用于沖孔步驟的操作解釋圖。圖7示出了翹曲去除步驟的操作解釋圖。圖8A和8B示出了不規(guī)則線形成狀態(tài)的視圖。
下面參考圖5A到5C描述模具裝置的構(gòu)造。
如圖5A所示，模具裝置54具有圓形沖孔工具57，所述圓形沖孔工具57通過脫模器56設(shè)置在平的板狀下部容納模具55上面，所述下部容納模具55沒有形成在其中的不規(guī)則部分。在下部容納模具55的上表面上，PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物材料)58設(shè)置作為柔性部件。圓形沖孔工具57的前端57a的直徑與過濾器32的細(xì)微孔52的直徑對(duì)應(yīng)，且圓形沖孔工具57的前端57a將被插入到PET 58內(nèi)。下部容納模具55的面對(duì)PET 58的表面沒有不規(guī)則部分且是平的。由此，當(dāng)工作板51的許多沖掉的片62被壓入PET 58內(nèi)時(shí)，凹入部的量是一致的，從而所述許多沖掉的片62能夠被可靠地保持在PET 58中。
對(duì)于用于柔性材料的聚合物材料，可以使用PC(聚碳酸酯)，POM(聚縮醛)，ABS(ABS樹脂)，和PPS(聚亞苯基硫醚)。柔性材料的硬度可以根據(jù)工作板的厚度、細(xì)微孔的尺寸和間距等變化地選擇。
在上述模具裝置54中，工作板51放置在PET 58上，且圓形沖孔工具57的前端57a穿過工作板51以便沖出細(xì)微孔52。此時(shí)，已經(jīng)穿過工作板51的圓形沖孔工具57的前端57a插入到PET 58內(nèi)，且沖掉的片62仍留在PET 58內(nèi)。即，可以觀察到如圖5A和圖5B示出的狀態(tài)。由此，可以在不需要在模具側(cè)提供凹入部用于容納圓形沖孔工具57的前端57a的情況下沖出細(xì)微孔52。
PET 58的厚度是工作板51厚度的至少兩倍，且優(yōu)選為0.1毫米到0.2毫米的數(shù)量級(jí)。通過采用0.1毫米到0.2毫米的厚度，沖掉的片62可以可靠地被允許留在PET 58內(nèi)且不需要使PET 58的厚度比所需的更厚。此外，工作板51可以完全被穿透。由此，在細(xì)微孔52的圓周邊緣沒有由于差的穿透導(dǎo)致的毛刺。
因此，上述模具裝置54的使用使得能夠鉆出細(xì)微孔52，且沖掉的片62仍留在PET 58內(nèi)。結(jié)果，沒有必要形成凹入部來容納圓形沖孔工具57的前端57a。也不需要將凹入部與圓形沖孔工具57的前端57a對(duì)準(zhǔn)。因此，能夠容易地制備具有形成在其中的細(xì)微孔52的工作板51。
下面參考圖6A和6B描述沖孔步驟的動(dòng)作。
如圖6A所示，脫模器56朝著下部容納模具55移動(dòng)，由此將圓形沖孔工具57的前端57a驅(qū)動(dòng)到工作板51內(nèi)，結(jié)果是圓形沖孔工具57的前端57a和沖掉的片62插入到PET 58內(nèi)。脫模器56升起，并且沖掉的片62留在PET 58內(nèi)，工作板51與PET 58一起移動(dòng)一個(gè)間距，此后，圓形沖孔工具57的前端57a被再次驅(qū)動(dòng)到工作板51內(nèi)。通過重復(fù)這個(gè)動(dòng)作，許多個(gè)細(xì)微孔52形成在工作板51內(nèi)。
如上所述，將工作板51與PET 58一起移動(dòng)一個(gè)間距和圓形沖孔工具57的前端57a被驅(qū)動(dòng)到工作板51內(nèi)的操作被重復(fù)。由此，即使發(fā)生毛刺，也不存在由于毛刺被脫模器56的端面壓碎導(dǎo)致發(fā)生側(cè)向毛刺的可能性。順便說明的是，如果具有用于圓形沖孔工具57的前端57a插入的凹入部的模具被放置在下面，并被使用，那么工作板的移動(dòng)將造成模具的上表面不是凹入部分與脫模器56的端面之間的毛刺的破碎，由此使得細(xì)微孔52變形。上述模具裝置54的使用不存在細(xì)微孔52變形的可能性。
如果使用PET 58，可以看到測量為大約4到5微米的毛刺，但是可以確定對(duì)圓形沖孔工具57幾乎沒有損壞。如果使用比PET 58更硬的PC，可以觀察到2到3微米數(shù)量級(jí)的毛刺。這些發(fā)現(xiàn)說明PET 58的使用抑止了毛刺并且使對(duì)圓形沖孔工具57的損壞最小。使用硬的柔性材料可以減少毛刺。
下面參考圖7描述用于翹曲去除步驟的動(dòng)作。
具有形成在其中的許多細(xì)微孔52的工作板51通過橢圓形產(chǎn)品沖壓模具65進(jìn)行沖壓，以便形成過濾器32的形狀。用于形成不規(guī)則線53的不規(guī)則部分66設(shè)置在橢圓形產(chǎn)品沖壓模具65的上模具65a和下模具65b的相對(duì)表面上。在沖出過濾器32的形狀的同時(shí)，不規(guī)則線53(見圖4A和圖4B)形成在過濾器32的表面上。
如圖8A所示，不規(guī)則線53可以形成在過濾器32的整個(gè)表面上?？商鎿Q地，如圖8B所示，不規(guī)則線53可以形成，且焊接邊緣67完整留在過濾器32的周邊上。
通過使用設(shè)置有不規(guī)則66部分(見圖7)的橢圓形產(chǎn)品沖壓模具65(見圖7)，在橢圓形產(chǎn)品的沖出的同時(shí)可以執(zhí)行加壓和校正。
由此，上述過濾器32確保了墨水的充分流量且使壓力損耗最小，并且能夠執(zhí)行捕集雜質(zhì)的穩(wěn)定功能。進(jìn)而，其處理容易。因此，其可以用作噴墨頭用過濾器32，該過濾器捕集將被供給到噴墨頭5的壓力產(chǎn)生腔室21內(nèi)的墨水中含有的雜質(zhì)，所述噴墨頭5具有壓力產(chǎn)生腔室21和噴嘴孔口20。
下面參考圖9A，9B和10A，10B描述其它實(shí)施例。
圖9A示出的沖孔工具71具有設(shè)置在立方體72的端面上的多個(gè)(示出的實(shí)施例中為16個(gè))方形前端部73(沖孔器，沖頭)(銷嵌入保持器型)。前端部73的一個(gè)邊形成有例如13微米的尺寸，而工作板51的細(xì)微孔74的對(duì)角線長度設(shè)定為大約15微米，如圖9B所示。前端部73的形狀可以為圓形。
通過使用如9A所示的沖孔工具71，通過單個(gè)沖壓能夠形成多個(gè)細(xì)微孔74(示出的實(shí)施例中為16個(gè))。
圖10A示出的沖孔工具81具有設(shè)置在矩形平行六面體82的端面上的多個(gè)(示出的實(shí)施例中為5個(gè))方形前端部83(沖孔器，沖頭)(梳齒型)。與圖9A中示出的一個(gè)一樣，前端部83的一個(gè)邊形成有例如13微米的尺寸。另一方面，工作板51的細(xì)微孔84的對(duì)角線的長度設(shè)定為大約15微米，如圖10B所示。前端部83的形狀可以為圓形。
通過使用圖10A所示的沖孔工具81，通過單個(gè)沖壓可以形成多個(gè)(示出的實(shí)施例中為5個(gè))細(xì)微孔84。
因此，圖9A和10A所示的沖孔工具71和81的使用使得能夠通過單個(gè)沖壓形成多個(gè)細(xì)微孔，并且可以增加生產(chǎn)的效率，且不增加沖壓裝置的速度。
盡管通過上述實(shí)施例描述了本發(fā)明，需要理解的是，本發(fā)明并不被此限制而是可以以多種方式變化。這種變化不應(yīng)認(rèn)為脫離了本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言全部明顯的變化和變型都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包括在附屬權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在工作板內(nèi)鉆出通孔的模具裝置，包括下部容納模具、沖孔器和設(shè)置在所述下部容納模具和沖孔器之間的柔性部件，且其中所述沖孔器穿過放置在所述柔性部件上的所述工作板，以便將沖掉的片壓入所述柔性部件的內(nèi)部，由此在所述工作板內(nèi)鉆出所述通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具裝置，其中，所述柔性部件是聚合物材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具裝置，其中，所述柔性部件的厚度是所述工作板的厚度的兩倍或更多倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具裝置，其中，所述下部容納部件的面對(duì)所述柔性部件的表面是平的。
5.一種利用沖孔器和下部容納模具制造穿孔工作板的方法，包括步驟使所述沖孔器穿過放置在柔性部件上的所述工作板，以便將沖掉的片壓入所述柔性部件的內(nèi)部，從而在所述工作板內(nèi)鉆出通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造穿孔工作板的方法，其中，所述下部容納部件的面對(duì)所述柔性部件的表面是平的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造穿孔工作板的方法，其中，當(dāng)所述沖孔器被從柔性部件內(nèi)拉出時(shí)，被壓入所述柔性部件內(nèi)部的所述沖掉的片被允許留在所述柔性部件的內(nèi)部。
8.一種通過如權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的用于制造穿孔工作板的方法形成的穿孔工作板。
9.一種液體噴射頭，該液體噴射頭具有壓力產(chǎn)生腔室和噴嘴孔口，且包括如權(quán)利要求8所述的穿孔工作板，該穿孔工作板用在用于所述液體噴射頭的過濾器中，所述用于所述液體噴射頭的過濾器捕集包含在將被供給到所述壓力產(chǎn)生腔室的液體內(nèi)的雜質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體噴射頭，其中，用于液體噴射頭的過濾器是由金屬膜單獨(dú)構(gòu)成的過濾器片，具有形成在所述過濾器內(nèi)的多個(gè)通孔，并且具有形成在過濾器表面上的不規(guī)則線，所述不規(guī)則線以點(diǎn)陣圖案延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液體噴射頭，其中，所述過濾器的通孔的尺寸是所述噴嘴孔口的尺寸或比所述噴嘴孔口的尺寸更小。
12.一種包括根據(jù)權(quán)利要求10和11中任一項(xiàng)所述的液體噴射頭的液體噴射裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模具裝置，包括下部容納模具、具有細(xì)微孔形狀的圓形沖孔器和設(shè)置在下部容納模具和圓形沖孔器之間的PET。圓形沖孔器穿過放置在PET上的工作板，以便使沖掉的片留在PET內(nèi)，由此鉆出細(xì)微孔。具有所述細(xì)微孔的工作板由此容易制備并且用作用于液體噴射頭的過濾器。
文檔編號(hào)B41J2/045GK1840270SQ200610071
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者齊藤功一, 齋藤成光, 礪波信一, 高島永光, 上杉良治 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社