專利名稱：沖壓裝置、金屬板制造方法以及液體噴射頭的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及沖壓裝置、金屬板制造方法以及液體噴射頭的制造方法， 特別是適于設有微細貫穿孔的液體噴射頭用噴嘴板的制造。
背景技術：
例如，通過在較薄的金屬板(例如，不銹鋼)上開設多個微細直徑的 貫穿孔來構(gòu)成用于過濾液體噴射頭流道內(nèi)的液體的過濾器，該液體噴射頭 通過使壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變動而從噴嘴開口噴射液滴。在金屬板上 開設貫穿孔的方法例如有基于蝕刻的方法、使用金屬模的沖壓加工(塑性 加工)方法等。
在上述沖壓加工的情況下， 一般來說提出了如下方法，即從成為噴 嘴板的薄金屬板的一個面壓入沖頭，并將在相反側(cè)隆起的隆起部通過之后 的研磨工序去除，由此開設作為噴嘴開口的貫穿孔(例如，專利文獻 1)。
專利文獻1:日本專利文獻特開2007-137039號公報。

發(fā)明內(nèi)容
當通過上述的現(xiàn)有金屬板加工方法來在薄金屬板上開設小孔時，會在 孔的開口周邊形成環(huán)形隆起。
這是因為沖頭壓入金屬板而被沖頭推移的金屬被挪到孔的周邊(所謂 的板壁偏離)導致的。于是，為了去除該隆起，需要通過精磨去除該部分 以形成平坦面的工序。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種可抑制沖 頭打入面的隆起的產(chǎn)生的金屬板的沖壓裝置、金屬板制造方法、以及液體 噴射頭的制造方法。為了完成上述目的，本發(fā)明的沖壓裝置通過向金屬原板打入沖頭而進 行塑性加工，其特征在于，
在與所述金屬原板接觸的沖頭的外周面中的至少頂端側(cè)的區(qū)域具有表 面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在通過向金屬原板中打入沖頭而進行塑性加工的 沖壓裝置中，至少在與所述金屬原板接觸的沖頭的外周面中的頂端側(cè)區(qū)域 具有表面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙部，因此隨著沖頭向金屬板打入， 沖頭的粗糙部以強大的摩擦力使金屬(板壁)向沖頭的打入方向移動(挪 移)，從而能夠使金屬(板壁)向沖頭的打入方向避開。因此，能夠抑制 在金屬原板的沖頭打入面的孔的邊緣產(chǎn)生隆起，能夠節(jié)省去除隆起的工 夫。另外，能夠防止由于隆起被壓板等碾壓而微細孔的圓度下降。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下在比所述粗糙部更靠基端側(cè)的區(qū)域具 有比該粗糙部平滑的平滑部，并且所述粗糙部的直徑小于等于所述平滑部 的直徑。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在比粗糙部更靠基端側(cè)的區(qū)域具有比該粗糙部平 滑的平滑部，并且粗糙部的直徑小于等于平滑部的直徑，因此只要在己有 沖頭的外周面上再進行使表面粗糙度粗糙的加工，就能夠使用己有的沖 頭。另外，能夠僅在沖頭的外周面中需要進行粗糙面加工的面上形成粗糙 部。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下將所述沖頭插入至所述粗糙部超過與 向所述金屬原板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于將沖頭插入至粗糙部超過與向金屬原板開始插入 沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止，因此在金屬原板的板厚的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)印了粗 糙面部的凹凸形狀的條紋(痕跡)難以沿沖頭的打入方向形成在金屬原板 上，并且即使轉(zhuǎn)印了上述條紋(痕跡)，也能夠通過用平滑面將該條紋碾 平。由此，在金屬原板的板厚的范圍內(nèi)即使不去除被轉(zhuǎn)印的粗糙部的凹凸 也可形成為平滑的面。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下在所述沖頭上設有從該沖頭的頂端朝 著基端一側(cè)外徑相同的直柱(straight)部，在該直柱部的外周面中的頂端側(cè)的區(qū)域形成了所述粗糙部，在比該粗糙部更靠基端側(cè)的區(qū)域形成了所述 平滑部。
另外，沖頭外徑中的"相同"是指將粗糙部的粗糙程度的誤差也包含 在內(nèi)的外徑。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在沖頭上設置有從沖頭的頂端朝著基端側(cè)外徑相 同的直柱部，在直柱部的外周面中的頂端側(cè)區(qū)域形成有粗糙部，并在比粗 糙部更靠基端側(cè)的區(qū)域形成有平滑部，因此形成在直柱部上的粗糙部能夠 可靠地向沖頭的打入方向拉引與沖頭接觸的金屬原板，并且平滑部的平滑 面被轉(zhuǎn)印到不與粗糙部接觸而與平滑部接觸的部分的金屬原板上，從而可 平滑地形成該部分。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下在所述沖頭的比所述直柱部更靠基端 的一側(cè)設有直徑隨著從頂端側(cè)靠向基端側(cè)逐漸擴大的錐形部，在該錐形部 的外周面上形成了粗糙部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在所述沖頭的比直柱部更靠基端的一側(cè)設有直徑 隨著從頂端側(cè)靠向基端側(cè)逐漸擴大的錐形部，并在錐形部的外周面上形成 有粗糙部，因此當粗糙部擠壓金屬原板時將金屬原板的板壁壓向沖頭的壓 入方向，從而能夠防止金屬原板的板壁向沖頭的打入面一側(cè)移動，由此能 夠進一步可靠地抑制在金屬原板的沖頭打入面的孔邊緣產(chǎn)生隆起。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下通過梨皮面加工對所述粗糙部進行處理。
另外，本發(fā)明的金屬板制造方法通過將沖頭打入金屬原板中形成孔來 制造金屬板，其特征在于，包括通過將沖頭打入所述金屬原板中來形成孔 的第一工序，所述沖頭在與所述金屬原板接觸的外周面中的至少頂端側(cè)的 區(qū)域具有表面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于包括通過向金屬原板中打入沖頭而形成孔的第一 工序，所述沖頭在與金屬原板接觸的沖頭的外周面中的至少頂端側(cè)的區(qū)域 包括表面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙部，因此隨著沖頭向金屬板打入， 沖頭的粗糙部以強大的摩擦力使金屬(板壁)向沖頭的打入方向移動，從 而能夠使金屬(板壁)向沖頭的打入方向避開。因此，能夠抑制在孔的邊緣產(chǎn)生隆起，能夠節(jié)省以往去除隆起的工夫，能夠通過塑性加工容易地制 造開設有孔的金屬板。另外，能夠防止由于隆起被壓板等碾壓而微細孔的 圓度下降。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下所述第一工序?qū)⑺鰶_頭插入至所述 粗糙部超過與向所述金屬原板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于第一工序?qū)_頭插入至粗糙部超過與向金屬原板 開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止，因此當向金屬原板打入沖頭時，能 夠通過由平滑部碾壓通過粗糙部轉(zhuǎn)印的凹凸來弄平形成在金屬原板上的孔 的內(nèi)周面。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下包括在與向所述金屬原板開始插入沖 頭的一側(cè)相反側(cè)的面上去除在所述第一工序中形成的孔的周圍的隆起部分 的第二工序。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于包括在與向金屬原板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè) 的面上去除在第一工序中形成的孔周圍的隆起的第二工序，因此通過研磨 去除在金屬原板的背面隆起的隆起部，能夠打通孔，并且能夠使金屬原板 的厚度加工到預定的厚度。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中優(yōu)選如下包括進行防水處理的第三工序。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在沖頭粗糙部的形狀被轉(zhuǎn)印在孔的內(nèi)周面上的情況 下，當對金屬原板進行防水處理時，能夠使防水液容易附著，能夠容易地 進行表面處理。
另外，本發(fā)明的液體噴射頭的制造方法的特征在于，安裝通過上述的 金屬板制造方法加工的金屬板作為噴嘴板，以便從開設在噴嘴板上的孔噴 射液體。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于將形成有高圓度孔的金屬板作為噴嘴板使用，因 此能夠保證良好的從噴嘴口噴射的液體的飛行特性。


圖1是說明記錄頭的結(jié)構(gòu)的要部截面圖； 圖2是說明流道單元的結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖3是說明設置于噴嘴板上的噴嘴口的截面圖4是說明第一實施方式中的本發(fā)明沖壓裝置的要部截面圖5是沖頭表面的截面放大圖6是說明使用圖4所示沖壓裝置的打入加工的要部截面圖7是說明去除了金屬板的隆起部的狀態(tài)的截面圖8是說明第二實施方式中的本發(fā)明沖壓裝置的要部截面圖9是說明使用圖8所示沖壓裝置的打入加工的要部截面圖IO是說明第三實施方式中的沖頭的打入加工的截面放大圖11是說明去除了金屬板的隆起部的狀態(tài)的截面圖12是說明第四實施方式中的沖頭的打入加工的截面放大圖13是說明第五實施方式中的本發(fā)明沖壓裝置的要部截面圖。
具體實施例方式
下面，參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。在下面說明的實 施方式中，作為本發(fā)明的優(yōu)選具體例進行了各種限定，但除非在下面的說 明中特別說明了是對本發(fā)明的限定，否則本發(fā)明的范圍不受這些方式的限 制。另外，在下面的說明中，作為在本發(fā)明中作為被加工材料的金屬板， 舉例說明用于噴墨式記錄頭(液體噴射頭的一種。以下簡稱為記錄頭1) 的噴嘴板，該噴墨式記錄頭被安裝到噴墨式記錄裝置上。
首先，對記錄頭l的結(jié)構(gòu)進行說明。
圖1是說明記錄頭1的結(jié)構(gòu)的要部截面圖。該記錄頭1大致包括過濾
器組件5和頭單元9，過濾器組件5包括墨水導入針2、過濾器3以及導入 針單元4等，頭單元9包括頭殼體6、置于頭殼體6內(nèi)部的振蕩器單元7、 以及流道單元8等。并且，在記錄頭1的內(nèi)部形成有為液體供應源的一種 的從墨盒起至流道單元8的噴嘴口 10的連續(xù)的墨水流道(液體流道的一 種)。
如圖2所示，流道單元8以將振動板11、流道形成基板12以及噴嘴 板13依次層疊的狀態(tài)接合在頭殼體6的頂端面上。
配置于流道單元8底部的噴嘴板13是以對應于點形成密度的間距(例如，180dpi)將多個噴嘴口 IO設置成行狀的薄金屬板。本實施方式的
噴嘴板13通過不銹鋼板材(本發(fā)明的金屬原板)而制成，并且在記錄頭1 的掃描方向上排列設置了多行的噴嘴口 10的行(噴嘴行)。并且， 一噴 嘴行例如由180個噴嘴口 IO構(gòu)成。關于該噴嘴板13的制造方法，將在后 面進行詳細說明。如圖3所示，本實施方式的噴嘴口 10是沿流道形成基 板12和噴嘴板13的厚度A方向貫穿形成的孔，其包括錐形部24和直孔 部25，錐形部24形成在流道形成基板12—側(cè)，并且其內(nèi)徑逐漸縮小，直 孔部25連在上述錐形部24的最小直徑部分之后并且內(nèi)徑相同地形成。圖 3中的符號Al表示錐形部24的軸向長度，符號A2表示直孔部25的長 度。
流道形成基板12是配置在噴嘴板13和振動板11之間的部件，其中劃 分形成有構(gòu)成共用墨水室15 (共用液體室的一種)、供墨口 16、壓力室 17等墨水流道的空心部。流道形成基板12例如通過對硅晶片進行蝕刻處 理而制成。并且，上述空心部的開口面分別被噴嘴板13和振動板11密 封。
振動板11是配置在流道形成基板12和頭殼體6之間的板材，并且是 將彈性膜22層壓加工在不銹鋼等金屬制支撐板21上的雙層結(jié)構(gòu)的復合 板。在該振動板11的與壓力室17對應的部分，通過利用蝕刻等方法將支 撐板21環(huán)形地去除而形成了島部19，該島部19用于接合壓電振蕩器18 的自由端的頂端面，該部分作為振動膜部發(fā)揮作用。即，該振動板11被 構(gòu)成為島部19周圍的彈性膜22響應于壓電振蕩器18的動作而彈性變形。 另外，該振動板11密封流道形成基板12的共用墨水室15的開口面，從而 還作為柔性部20發(fā)揮作用。相當于該柔性部20的部分也與振動膜部一 樣，通過蝕刻等方法去除支撐板21而僅保留了彈性膜22。
如上構(gòu)成的記錄頭1，在通過壓電振蕩器18的動作而使壓力室17內(nèi) 的壓力發(fā)生變動時，能夠?qū)哪薪?jīng)由墨水流道導入壓力室17內(nèi)的墨水 作為墨滴從噴嘴口 10噴射，并通過使該墨滴落在作為記錄介質(zhì)的記錄紙 等上，能夠記錄圖像等。
接著，基于圖4 圖7來說明通過本發(fā)明沖壓裝置30的塑性加工來制造噴嘴板13的方法。圖4是說明沖壓裝置30的要部截面圖。
本發(fā)明的沖壓裝置30大致包括載置噴嘴板13的材料、即金屬板31 (金屬原板)的下模32;安裝在沖桿(mm)(圖中沒有示出)下表面上 的基座33;以相對于基座33可上下移動的狀態(tài)經(jīng)由彈簧或彈性體等彈性 件34設置在該基座33之下的壓板35;以及將基端固定在基座33上朝下 設置的沖頭36。
金屬板31例如厚度為30 100"m左右，并由42Alloy等的線膨脹系 數(shù)大致與上述流道形成基板12相等的因瓦合金形成，并通過改變鎳含量 而將其線膨脹系數(shù)設定為接近流道形成基板12。由此，當將流道形成基板 12和金屬板31使用熱硬化性樹脂等在20(TC 30(TC中加熱并接合后恢復 到室溫時，可防止噴嘴板13翹曲，從而可抑制噴嘴板13從流道形成基板 12剝離。
在下模32上設置有比要在金屬板31上形成的孔(沖頭孔)40的直徑 大的沖頭插入孔41，該下模32作為與陽模的沖頭36相對的陰模發(fā)揮作 用。在壓板35上形成有比沖頭36的直徑大的貫穿導向孔42，將沖頭36 的中途至頂端的部分插入該貫穿導向孔42內(nèi)。
沖頭36是包括基座33 (基端) 一側(cè)的沖頭主體部45和從沖頭主體部 的頂端連續(xù)的錐形部46的柱狀體。沖頭主體部45形成為直徑為20 30 p m、并且沿著沖頭36的打入方向(在圖4中用箭頭K表示)從基端朝頂端 一側(cè)直徑相同的圓柱狀。錐形部46形成為截面的輪廓具有平穩(wěn)的曲線、 并且外徑隨著靠向頂端一側(cè)逐漸變細的近似圓錐形，其頂端部分形成為沿 著沖頭36的打入方向K從基端側(cè)朝著頂端外徑相同的圓柱狀、并且頂端 面平坦的小直徑直柱部43 (本發(fā)明中的直柱部的一種)。
在上述沖頭36的與金屬板31接觸的外周面中的至少頂端側(cè)的區(qū)域， 形成有表面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙面部47 (本發(fā)明中的粗糙部的一 種)。即，粗糙面部47形成在沖頭36的外周面中的所打入的沖頭36與金 屬板31接觸的部分的頂端側(cè)。如圖4所示，實施方式中的粗糙面部47形 成在小直徑直柱部43、錐形部46、以及沖頭主體部45的頂端側(cè)區(qū)域的整 個圓周上。粗糙面部47的表面粗糙度Ra例如為0.6ym以上。該粗糙面部47被設定成使打入金屬板31中時的摩擦系數(shù)變大。另外，粗糙面部47 可以實施能夠提高其與金屬板31間的摩擦力的任何處理，在本實施方式 中，通過實施電弧(arc)、沖擊波(blast)、蝕刻等表面處理加工，如圖 5所示，使沖頭36的外周面向該沖頭36的軸心方向凹陷，從而形成了微 細凹凸。S口，在用車床對作為沖頭36的原材料的鋼材圓棒實施切削加工 之后，通過對沖頭36的外周面實施表面處理加工使得沖頭36的外周面的 表面粗糙度比實施了切削加工的時候粗糙，由此形成粗糙面部47。這樣， 凹部的直徑比加工前的直徑變小。因此，在本實施方式中的沖頭36中， 粗糙面部47的直徑為平滑面部48的直徑以下。另外，也可以通過噴丸硬 化來施與微細凹凸以形成所謂的梨皮面。
接著，對使用如上構(gòu)成的沖壓裝置30進行沖孔加工(第一工序)的 情況進行說明。假定下模32被固定在沖壓裝置30的圖中沒有示出的墊板 等支撐板上，基座33被固定在沖桿的下表面，下模32與基座33 (沖頭 36)的相對位置以及沖頭36的下止點調(diào)節(jié)等模具調(diào)節(jié)已全部結(jié)束。
首先，在下模32上的預定位置放置42Alloy等金屬板31，并在沖頭 36的頂端朝向金屬板31的狀態(tài)下使基座33下降。這樣，如圖4所示，壓 板35的下表面與金屬板31的表面抵接。之后，如果反抗彈性件34的偏置 力進一步下壓基座33，則沖頭36的頂端部分沿著壓板35的貫穿導向孔 42而被壓入金屬板31中，如果進一步使沖頭36下降以使其到達下止點， 則如圖6所示，就會在金屬板31中形成轉(zhuǎn)印了沖頭36的形狀的孔40。此 時，隨著沖頭36的進入而朝著前方被推開的板壁主要向箭頭K方向(板 厚方向)移動(挪移)，并且其大部分在金屬板31的背面31b隆起，從 而形成隆起部49。另外，即使金屬板如42Alloy等那樣柔軟，在打入了沖 頭的金屬板31的表面31a上也不會形成打入傳統(tǒng)(表面不粗糙)的沖頭時 所形成的隆起。
具體地說，當沖頭36從金屬板31的表面31a逐漸深入時，隨著沖頭 36的進入，表面31a (開始插入沖頭36的一側(cè))附近的板壁被粗糙面部 47向箭頭K方向推移。g口，由于粗糙面部47在進入的同時向箭頭K方向 拉引金屬板31的板壁，因此不使金屬板31的沖頭打入表面31a的沖頭周圍產(chǎn)生凸起，而只在與表面31a相反一側(cè)的背面31b處形成隆起部49 (表 面31a側(cè)不產(chǎn)生隆起)。
這樣，在金屬板31上形成與沖頭36的外形相同形狀的孔40。圖6中 的金屬板31上所形成的孔40為沒有貫穿，通過后述的研磨工序來去除隆 起部49，從而孔40貫穿成為噴嘴口 10。
沖頭36下降至下止點從而在金屬板31上形成漏斗形的孔40，之后轉(zhuǎn) 而開始上升。并且，當基座33隨著沖桿的上升而上升時，壓板35由于彈 性件34恢復而稍遲于基座33開始上升，并離開金屬板31的表面上升至上 止點。由此結(jié)束一個打入工序。
并且，為了下一個工序，將金屬板31通過送料器移動預定的間距。 在結(jié)束該移動之后，通過再次重復上述的沖孔工序，能夠在金屬板31上 以預定的間距打出接下來的孔40，如果重復這些操作，則能夠在金屬板 31上以預定的間距依次打出孔40。
在沖孔工序結(jié)束之后，從沖壓裝置30上卸下金屬板31，并將其運送 到進行下一個隆起部去除工序(第二工序)的研磨裝置(圖中沒有示 出)。在該隆起部去除工序中，研磨去除在沖孔工序中隆起于金屬板31 的背面31b上的隆起部49，由此如圖7所示，打通孔40來形成為噴嘴口 10，并且將金屬板31的厚度研磨成預定的厚度。并且，在隆起部去除工 序之后，進行精磨(lapping)工序(處理)。該精磨工序去除金屬板31 的表面中與沖頭36的粗糙面部47接觸的部分(具體地說，轉(zhuǎn)印到噴嘴口 10的內(nèi)周面中與粗糙面部47相對的面上的粗糙面部47的凹凸形狀)。因 此，即使轉(zhuǎn)印了粗糙面部47的凹凸形狀的條紋(痕跡)沿著沖頭36的箭 頭K形成在金屬板31上，也通過弄平該條紋50而使噴嘴口 10的內(nèi)周面 變得平滑。由此制成設有噴嘴口 10的噴嘴板13。
如此，由于在本發(fā)明沖壓裝置30的沖頭36的外周面上形成有表面粗 糙度比沖頭主體部45的基端側(cè)外周面粗糙的粗糙面部47，因此隨著沖頭 36打入金屬板31，沖頭36的粗糙面部47推開金屬(板壁)并使該金屬向 箭頭K方向移動(挪移)，從而能夠使金屬(板壁)向箭頭K方向避開。 因此，抑制了在金屬板31的表面31a的孔40的邊緣產(chǎn)生隆起，能夠節(jié)省去除隆起的工夫，其結(jié)果是，能夠通過塑性加工來容易地制造開有微細的孔40的金屬板31。另外，能夠防止由于被壓板35等碾壓而微細的孔40 的圓度下降。另外，如果將通過上述沖壓裝置30加工的金屬板31作為噴嘴板13安 裝在記錄頭1上(第四工序)，則由于提高了噴嘴口 10的圓度，因此能 夠改善從噴嘴口 IO噴射的液體的飛行特性。接著，基于圖8和圖9來說明第二實施方式的沖壓裝置30的沖頭 36。本實施方式的沖頭36具有如下特點在沖頭36的外周面中與金屬板 31接觸的部分中，在該部分的靠頂端的一側(cè)形成有粗糙面部47，并在該 部分的比該粗糙面部47靠基端的一側(cè)形成有比該粗糙面部47平滑的平滑 面部48 (本發(fā)明中的平滑部的一種)。具體地說，在錐形部46的外周面 中的靠頂端的一側(cè)以及小直徑直柱部43的整個圓周上形成有增大了表面 粗糙度的粗糙面部47，并在直柱部45和錐形部46的底端側(cè)形成有表面粗 糙度比粗糙面部47平滑的平滑面部48。 g卩，在沖頭36的頂端側(cè)形成了粗 糙面部47，并在沖頭36的底端側(cè)形成了平滑面部48。粗糙面部47的表 面粗糙度Ra例如大于等于0.6 ii m，平滑面部48小于0.6 " m。接著，對使用如上構(gòu)成的沖壓裝置30進行沖孔加工(工序)的情況 進行說明。與上述的第一實施方式一樣，當沖頭36從金屬板31的表面 31a逐漸深入時，隨著沖頭36的進入，表面31a附近的板壁被粗糙面部47 向箭頭K方向推移。即，由粗糙面部47向箭頭K方向拉引金屬板31的板 壁，并且由平滑面部48在進入的同時將被推開的板壁的表面平整地弄 平。于是，不使金屬板31的沖頭打入表面31a的沖頭周圍產(chǎn)生凸起，而只 在背面31b上形成隆起部49 (在表面31a側(cè)不產(chǎn)生隆起)。另外，當粗糙 面部47向箭頭K方向拉引金屬板31的板壁時，雖然粗糙面部47的凹凸 形狀被轉(zhuǎn)印到在金屬板31上形成的孔40的內(nèi)周面上，但是平滑面部48能 夠?qū)⒃摪纪剐螤钇交嘏?。這樣，在金屬板31上形成與沖頭36的外形 相同形狀的孔40，并通過研磨工序去除隆起部49而被打通，從而形成為 噴嘴口 10。接著，基于圖10和圖11來說明第三實施方式的沖壓裝置30的沖頭36。本實施方式的沖頭36具有如下特點粗糙面部47形成在小直徑直柱 部43的外周面中的頂端側(cè)區(qū)域(在圖IO中用標號E表示)的整個圓周和 整個頂端面上，平滑面部48形成在錐形部46和上述小直徑直柱部43的外 周面中比粗糙面部47靠基端一側(cè)的區(qū)域。接著，對使用如上構(gòu)成的沖壓裝置30進行沖孔加工(工序)的情況 進行說明。本實施方式的沖頭36的下止點被調(diào)節(jié)在至少該沖頭36的粗糙 面部47通過金屬板31的板厚(在圖10中用標號D表示)的位置處。具 體地說，被調(diào)節(jié)成使得將形成在沖頭36的小直徑直柱部43上的粗糙面部 47和平滑面部48的頂端側(cè)區(qū)域加起來的區(qū)域(在圖10中用標號d表示) 通過金屬板的板厚D。 g卩，被調(diào)節(jié)成當將沖頭36下降至下止點時，使 得形成在沖頭36的小直徑直柱部43上的粗糙面部47和平滑面部48的頂 端側(cè)區(qū)域d通過(越過)金屬板31的背面31b的位置。首先，在下模32上的預定位置放置42Alloy等金屬板31，并且當在 將沖頭36的頂端壓入金屬板31的同時使沖頭36下降以使其到達下止點 時，如圖10所示，形成在沖頭36的小直徑直柱部43上的粗糙面部47和 平滑面部48的頂端側(cè)區(qū)域d通過(超過)金屬板31的板厚D。于是在金 屬板31上形成轉(zhuǎn)印了沖頭36的形狀的孔40。此時，隨著沖頭36的進入 而朝著前方被推開的板壁主要向箭頭K方向(板厚方向)移動(挪移)， 并且其大部分在金屬板31的背面31b隆起，從而形成隆起部49。另外， 即使金屬板如42Alloy等那樣柔軟，在打入了沖頭的金屬板31的表面31a 上也不會形成打入傳統(tǒng)(表面不粗糙)的沖頭時所形成的隆起。具體地說，當沖頭36從金屬板31的表面31a逐漸深入時，隨著沖頭 36的進入，表面31a (開始插入沖頭36的一側(cè))附近的板壁被粗糙面部 47向箭頭K方向推移。即，當粗糙面部47向箭頭K方向拉引金屬板31 的板壁時，雖然粗糙面部47的凹凸形狀被轉(zhuǎn)印到在金屬板31上形成的孔 40的內(nèi)周面上，但是平滑面部48能夠?qū)⒃摪纪剐螤钇交嘏健８唧w 地說，在孔40的內(nèi)周面中與位于下止點的沖頭36的粗糙面部47對應的范 圍(在圖10中用標號e表示，e < d)被轉(zhuǎn)印由粗糙面部47的形狀沿箭頭 K形成的凹凸狀的條紋(痕跡)50。由此在金屬板31上形成與沖頭36的外形相同形狀的孔40，并通過研磨工序去除隆起部49而被打通，從而形 成為噴嘴口 10，并且噴嘴口 10的直孔部25的內(nèi)周面成為平滑面。在沖孔工序結(jié)束之后，從沖壓裝置30上卸下金屬板31，通過接下來 的隆起部去除工序研磨去除在沖孔工序中隆起于金屬板31的背面31b上 的隆起部49，由此如圖ll所示，打通孔40來形成為噴嘴口 10，并且將 金屬板31的厚度研磨成預定的厚度。于是粗糙面部47而形成在孔40的內(nèi) 周面上的條紋50與隆起部49 一起被去除，從而可制成形成有直孔部24和 擴徑部25的內(nèi)周面平滑的噴嘴口 10的噴嘴板13。如此，由于在本發(fā)明沖壓裝置30的沖頭36的外周面上形成有設置在 頂端側(cè)的整個圓周上的粗糙面部47和比粗糙面部47靠基端一側(cè)的平滑面 部48，因此隨著沖頭36向金屬板31中打入，沖頭36的粗糙面部47將金 屬(板壁)向箭頭K方向推移(挪移)，并且平滑面部48在進入的同時 將被推開的板壁的表面平整地弄平，從而能夠使金屬(板壁)向箭頭K方 向避開。即，在沖頭36的頂端側(cè)形成有將金屬板31的板壁拉引的部分， 并在和沖頭36的底端側(cè)形成有將孔40的內(nèi)周面弄平的部分，從而能夠抑 制在金屬板31的表面31a的孔40的邊緣產(chǎn)生隆起，能夠節(jié)省以往所進行 的去除隆起的工夫。其結(jié)果是，能夠通過沖壓加工來容易地制造開有微細 的孔40的金屬板31。另外，由于孔40邊緣的隆起不會被壓板35等碾 壓，因此能夠防止微細的孔40的圓度下降。另外，當將通過上述沖壓裝置30加工的金屬板31作為噴嘴板13安裝 在記錄頭l上時，由于能夠使噴嘴口 10的直孔部25的內(nèi)周面平滑，因此 能夠使墨水的彎月面(開口側(cè)的墨水的表面)敏捷地振動。因此，能夠確 保從噴嘴口 IO噴射的液滴的噴射穩(wěn)定性。在上述的第三實施方式中，在沖頭36的小直徑直柱部43的外周面中 的頂端側(cè)區(qū)域E形成了粗糙面部47，但第四實施方式的沖壓裝置30的沖 頭36也可以如圖12所示那樣，在小直徑直柱部43的外周面中的頂端側(cè)區(qū) 域E形成粗糙面部47，在比該粗糙面部47靠基端的一側(cè)形成平滑面部 48，并且在錐形部46的外周面中與金屬板31接觸的范圍(在圖12中用標 號E'表示)形成粗糙面部47'。但是，本發(fā)明不限于上述實施方式，可根據(jù)權(quán)利要求書的記載進行各 種變形。在上述的各實施方式中，沖頭36包括沖頭主體部45、錐形部46以及 小直徑直柱部43，但第五實施方式的沖壓裝置30也可以如圖13所示那 樣，插入金屬板中的部分具備從頂端起具有同一直徑的直柱部55，并只在 該直柱部55的外周面中的頂端側(cè)形成粗糙面部47。 S卩，粗糙面部47只要 至少形成在沖頭36的外周面中的打入沖頭36時與金屬板31接觸的部分即 可。如此，如果在直柱部的外周面中的頂端側(cè)形成粗糙面部，只要在已有 沖頭的外周面上再進行使表面粗糙度粗糙的加工，就能夠使用已有的沖 頭。如此，由于只在直柱部55的外周面中的頂端側(cè)形成粗糙面部47，因 此在已有沖頭的外周面上容易地再進行使表面粗糙度粗糙的加工，能夠使 用加工后的己有的沖頭。另外，上述的沖壓裝置30通過進行沖孔工序和隆起部去除工序而在 金屬板31上形成了噴嘴口 10，但本發(fā)明的沖壓裝置30也可以將金屬板 31用沖頭36打穿。g卩，也可以將沖頭36的下止點調(diào)節(jié)到比金屬板31的 背面31b更低的位置，不進行隆起部去除工序，而直接在金屬板31上打 出貫穿孔。另外，在沖頭36的粗糙面部47的形狀沿箭頭K被轉(zhuǎn)印在金屬板31 的孔40的內(nèi)周面上的情況下，當對孔40的內(nèi)周面進行防水處理(第三工 序)時，能夠使防水液容易附著，能夠容易地進行表面處理。另外，在本發(fā)明的沖壓裝置30中，作為形成孔40的金屬板31，舉例 說明了在作為液體噴射頭的一種的記錄頭l上使用的噴嘴板13，但本發(fā)明 的沖壓裝置30也能夠應用于其他用途的金屬板31。
權(quán)利要求
1. 一種沖壓裝置，通過將沖頭打入金屬原板來進行塑性加工，其特征在于，在與所述金屬原板接觸的沖頭的外周面中的至少頂端側(cè)的區(qū)域具有表面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙部。
2. 如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于，在比所述粗糙部更靠基端側(cè)的區(qū)域具有比該粗糙部平滑的平滑部， 所述粗糙部的直徑小于等于所述平滑部的直徑。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的沖壓裝置，其特征在于， 將所述沖頭插入至所述粗糙部超過與向所述金屬原板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止。
4. 如權(quán)利要求3所述的沖壓裝置，其特征在于， 在所述沖頭上設有從該沖頭的頂端朝著基端一側(cè)外徑相同的直柱部，在該直柱部的外周面中的頂端側(cè)的區(qū)域形成了所述粗糙部，在比該粗糙部 更靠基端側(cè)的區(qū)域形成了所述平滑部。
5. 如權(quán)利要求4所述的沖壓裝置，其特征在于，在所述沖頭的比所述直柱部更靠基端的一側(cè)設有直徑隨著從頂端側(cè)靠 向基端側(cè)逐漸擴大的錐形部，在該錐形部的外周面上形成了粗糙部。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的沖壓裝置，其特征在于， 通過梨皮面加工對所述粗糙部進行處理。
7. —種金屬板制造方法，通過將沖頭打入金屬原板中形成孔來制造金 屬板，其特征在于，包括通過將沖頭打入所述金屬原板中來形成孔的第一工序，所述沖頭 在與所述金屬原板接觸的外周面中的至少頂端側(cè)的區(qū)域具有表面粗糙度比 其他區(qū)域粗糙的粗糙部。
8. 如權(quán)利要求7所述的金屬板制造方法，其特征在于， 所述第一工序?qū)⑺鰶_頭插入至所述粗糙部超過與向所述金屬原板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的金屬板制造方法，其特征在于， 包括在與向所述金屬原板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面上去除在所述第一工序中形成的孔的周圍的隆起部分的第二工序。
10. 如權(quán)利要求7至9中任一項所述的金屬板制造方法，其中， 包括進行防水處理的第三工序。
11. 一種液體噴射頭的制造方法，其中，包括將通過權(quán)利要求7至10中任一項所述的金屬板制造方法加工的 金屬板作為從所述孔噴射液體的噴嘴板而安裝的第四工序。
全文摘要
提供一種可抑制在沖頭打入面上產(chǎn)生隆起的金屬板的沖壓裝置、金屬板制造方法以及液體噴射頭的制造方法。沖壓裝置(30)通過向金屬板(31)中打入沖頭(36)而進行塑性加工，在沖頭外周面中的頂端側(cè)區(qū)域具有表面粗糙度比其他區(qū)域粗糙的粗糙面部(47)，在比該粗糙面部更靠基端側(cè)的區(qū)域具有比該粗糙面部平滑的平滑面部(48)，并通過將沖頭插入至粗糙部超過與向金屬板開始插入沖頭的一側(cè)相反側(cè)的面為止，抑制了在沖頭打入面上產(chǎn)生隆起。
文檔編號B21D22/00GK101518799SQ20091011812
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者赤地尚 申請人:精工愛普生株式會社