專(zhuān)利名稱(chēng)：液滴沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液滴沉積裝置，尤其涉及噴墨打印頭，噴墨打印頭的元件以及用于制造所述元件的方法。
噴墨打印機(jī)的一種尤其有用的形式包括具有例如通過(guò)圓盤(pán)切割而形成的帶有墨槽的壓電材料本體。電極可以被置于面向壓電材料的表面的槽上，使得一個(gè)電場(chǎng)可以被施加于在相鄰的槽之間限定的壓電“壁”上。通過(guò)適當(dāng)?shù)爻蓸O，可以使這些壁向選定的墨槽的內(nèi)或外運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生壓力脈沖，用于通過(guò)合適的槽口噴出墨滴。這種結(jié)構(gòu)例如在EP-A-0364136中說(shuō)明了。
經(jīng)常需要提供高密度的這種墨槽，墨槽在打印頭的相當(dāng)大的廣闊的區(qū)域內(nèi)或許在打印紙的整頁(yè)寬度內(nèi)精確地對(duì)準(zhǔn)。為此目的一種有用的結(jié)構(gòu)在WO98/52763中披露。其中涉及使用平的底板，它用于支撐壓電材料和實(shí)現(xiàn)所需的處理和控制功能的集成電路。
這種結(jié)構(gòu)具有若干優(yōu)點(diǎn)，尤其是在制造方面。所述底板作為打印頭的“脊柱”，在制造過(guò)程中支撐著壓電材料和集成電路。這種支撐功能在將多片壓電材料板連接在一起從而形成連續(xù)的頁(yè)寬的墨槽陣列的加工過(guò)程中是尤其重要的。底板的相當(dāng)大的尺寸也使處理簡(jiǎn)化。
供噴墨打印使用而形成的鍍層特別是使用非電鍍方法形成的鍍層不是利用化學(xué)方法結(jié)合到打印頭而是依靠表面形狀來(lái)提供連接點(diǎn)。當(dāng)粘合劑的表面趨于光滑時(shí)，一般在噴墨打印機(jī)中使用的粘結(jié)劑不能提供好的表面用于保持電極。這導(dǎo)致在粘結(jié)劑和電極的金屬之間的不良連接，因而在使用或者進(jìn)一步制造期間可以引起金屬的剝落或斷裂。這些問(wèn)題使得操作次數(shù)被減少，并且引起其它的缺陷，例如電短路。本發(fā)明試圖通過(guò)使用含有顆粒的粘結(jié)劑來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題，所述顆粒是改善粘結(jié)強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。
其余的問(wèn)題包括可靠而高效率地在壓電材料本體和底板之間建立均勻的連接。特別是，形成的不良的黏膠層引起槽壁的活動(dòng)性的改變，這又引起墨滴偏差，因而導(dǎo)致降低圖像質(zhì)量。在相鄰槽之間通過(guò)壓電材料基體的電氣和機(jī)械的串?dāng)_也是本發(fā)明試圖解決的問(wèn)題。
另一個(gè)問(wèn)題是由底板所需的高的平整度引起的。一個(gè)成形不良的底板可以引起在頭的寬度內(nèi)槽的活動(dòng)性的改變，并且在試圖切割具有均勻深度的槽時(shí)，會(huì)引起鋸的破壞，這是因?yàn)榈装宓牟牧贤ǔ１葔弘姴牧嫌驳枚唷?br> 本發(fā)明試圖提供一種解決這些問(wèn)題的裝置和方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種適合在液滴沉積裝置中使用的元件，它包括具有頂表面和與底板相連的底表面的壓電材料本體，所述本體具有多個(gè)從所述頂表面延伸進(jìn)入所述壓電本體的上槽和相應(yīng)的從所述本體的底表面延伸進(jìn)入壓電本體的多個(gè)下槽；其特征在于，所述的槽具有這樣的深度，使得在至少一個(gè)上槽和相應(yīng)的下槽之間具有連接。
本發(fā)明的第二個(gè)方面在于提供一種適合用于液滴沉積裝置中的元件，所述元件由壓電材料的本體和底板構(gòu)成；所述方法包括使用含有顆粒的粘結(jié)劑使所述本體和所述底板連接的步驟，所述粘結(jié)劑包含的顆粒的剛度大于所述粘結(jié)劑的剛度，還包括在所述本體中鋸出槽的步驟。
本發(fā)明的第三方面包括用于形成用于液滴沉積裝置中的元件的方法，它包括以下步驟提供一個(gè)底板和具有頂表面和底表面的壓電材料的本體，在所述本體的底表面中鋸出下槽，借助于粘結(jié)劑層利用粘結(jié)劑使所述本體的底表面和所述底板相連，接著在所述本體的頂表面鋸出延伸進(jìn)入所述本體的上槽；其特征在于，所述上槽通過(guò)所述本體延伸進(jìn)入所述粘結(jié)劑層。
如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，所述壓電本體可以由沿一個(gè)方向極化的壓電材料塊構(gòu)成，或者由沿相反方向極化的兩個(gè)塊疊置而成。本發(fā)明申請(qǐng)人注意到，當(dāng)對(duì)膠合的壓電層疊體的鋸出的槽施加激勵(lì)電極時(shí)可能發(fā)生問(wèn)題，即有時(shí)在連接處不能形成連接。本發(fā)明試圖解決這個(gè)問(wèn)題。
在本發(fā)明的第四方面中，按照以下方法形成由具有不同極化方向的兩或多片的層疊體構(gòu)成的壓電材料本體；提供兩個(gè)或多個(gè)壓電材料板，在一個(gè)或更多的所述壓電材料板上應(yīng)用粘結(jié)劑，隨后將其連接而成為層疊體，其特征在于所述粘結(jié)劑含有剛度大于所述粘結(jié)劑的剛度的顆粒。
在本發(fā)明的這個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例中，所述壓電板被沿相反方向極化。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述極化方向垂直于所述一個(gè)或幾個(gè)板的厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或幾個(gè)板被極化，而其它的板不被極化，被去極化或者由非壓電材料構(gòu)成。
本發(fā)明的第五方面是一種形成用于液滴沉積裝置的元件的方法，包括以下步驟提供底板(86)和具有頂表面和底表面的壓電材料本體(100)；在所述本體的底表面中鋸出多個(gè)下槽(630)；利用粘結(jié)劑(710)使所述本體的底表面和底板相連；以及隨后在所述本體的頂表面鋸出多個(gè)上槽(7)；其特征在于，至少一個(gè)上槽被鋸到這樣的深度，使得其通過(guò)所述本體延伸，并且和相應(yīng)的下槽相連。
本發(fā)明的這些方面還涉及使用上述方法形成的元件。一種適合用于液滴沉積裝置中的元件包括具有頂表面和與底板相連的底表面的壓電材料本體，所述本體具有多個(gè)從所述頂表面延伸進(jìn)入所述壓電本體的多個(gè)上槽和相應(yīng)的從所述本體的底表面延伸進(jìn)入所述壓電本體的多個(gè)下槽；其特征在于，所述槽具有這樣的深度，使得至少一個(gè)上槽通過(guò)所述本體延伸到下槽，使得在其間形成連接。
下面以舉例方式參照


本發(fā)明，其中圖1是現(xiàn)有的噴墨打印頭的縱截面圖；圖2是沿圖1的AA線(xiàn)取的橫截面圖；圖3是按照現(xiàn)有技術(shù)的頁(yè)寬打印頭陣列的分解圖；圖4通過(guò)圖3所示的打印頭的裝配狀態(tài)的縱截面圖；圖5是類(lèi)似于圖4的在裝配狀態(tài)下的截面圖；圖6和圖7分別是垂直和平行于圖5所示的裝置的槽軸線(xiàn)取的詳細(xì)截面圖；圖8是圖5所示的裝置的詳細(xì)透視圖；圖9是用于說(shuō)明利用圖8的結(jié)構(gòu)可能引起的問(wèn)題的詳圖；圖10通過(guò)按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的打印頭的槽的截面圖；圖11，12和13是一個(gè)“V形”壁的截面圖；圖14是表示沿打印頭的槽活動(dòng)性的曲線(xiàn)；圖15，16和17是表示不同結(jié)構(gòu)的沿著打印頭的槽的截面圖；圖18和19分別是圖17所示的實(shí)施例的透視圖和詳細(xì)透視圖；圖20是在圖7中標(biāo)號(hào)194表示的區(qū)域的詳圖21是表示圖17所示的那種打印頭的制造步驟的透視圖；圖22是沿圖21中的箭頭660取的圖；以及圖23-28是按照本發(fā)明的其它方面的打印頭的截面圖。
首先比較詳細(xì)地說(shuō)明上面簡(jiǎn)要說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)的一些例子是有幫助的。
圖1表示在WO91/17051中披露的那種現(xiàn)有技術(shù)的噴墨打印頭1，其包括壓電材料板3，此類(lèi)材料例如是鉛鋯鈦酸鹽(PZT)，在其上表面形成有敞開(kāi)的敞口式墨槽7的陣列。圖2是沿圖1的AA線(xiàn)取的截面圖，由圖2可清楚地看出，在所述陣列中的連續(xù)的槽由側(cè)壁13分開(kāi)，側(cè)壁13包括沿板3的厚度方向(由箭頭P表示)極化的壓電材料。
在相對(duì)的面對(duì)槽的表面17上設(shè)置有電極15，通過(guò)連接34可以在所述電極上施加電壓。例如由EP-A-0364136得知，在壁的每側(cè)上的電極之間施加的電場(chǎng)引起所述的壁向著一個(gè)側(cè)向槽的方向發(fā)生剪切形式的偏移，這在圖2中以虛線(xiàn)以夸大地示出了，所述偏移又在所述槽中產(chǎn)生壓力脈沖。
槽被蓋25覆蓋著，在蓋內(nèi)形成有噴嘴27，每個(gè)噴嘴在槽的中部和各個(gè)槽連通。響應(yīng)所述的壓力脈沖，油墨從噴嘴噴出，如同本領(lǐng)域中熟知的那樣。如圖2的箭頭S所示，通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)管33向槽提供液體油墨，所述導(dǎo)管33被開(kāi)在在板3的底面35內(nèi)，其深度使得它們能夠和槽7的相對(duì)端分別連通。這種槽結(jié)構(gòu)因而可以被稱(chēng)為雙端側(cè)噴射器結(jié)構(gòu)。蓋板37被粘結(jié)在底面35上以蓋住導(dǎo)管。
圖3和圖4分別是“頁(yè)寬”結(jié)構(gòu)的使用圖1和圖2的雙端側(cè)噴射器概念的打印頭的分解透視圖和截面圖。這種打印頭在WO98/52763中予以說(shuō)明，該專(zhuān)利包括于此作為參考。采用沿介質(zhì)饋入方向彼此相對(duì)隔開(kāi)的兩行槽，每行槽沿著垂直于介質(zhì)進(jìn)給方向P的方向W延伸過(guò)一頁(yè)的寬度。圖1和圖2所示的實(shí)施例中相同的特征在圖1、圖2使用相同的標(biāo)號(hào)表示。
圖4是沿垂直于方向W取的截面圖，兩個(gè)壓電板82a，82b每個(gè)具有槽(形成在其底面上而不是上例中所述的頂面上)，且如上所述的電極的被一個(gè)平的延伸的底板86封閉(也是在其底面上而不是在頂面上)，在底板86內(nèi)形成有噴墨孔96a，96b。底板86還形成有導(dǎo)電軌跡(未示出)，所述軌跡和各個(gè)槽的電極電氣相連，例如利用在WO92/22429中所述的焊接連接，并且所述軌跡延伸到底板的邊沿，那里設(shè)置有用于每行槽的驅(qū)動(dòng)電路(集成電路84a，84b)。
這種結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點(diǎn)，特別是在制造方面。首先，延伸的底板86作為打印頭的“脊柱”，在制造過(guò)程中支撐著壓電板82a，82b和集成電路84a，84b。這個(gè)支撐功能在用于連接多個(gè)板從而形成一個(gè)如圖3的透視圖中82a，82b所示的連續(xù)的槽的頁(yè)寬陣列的加工過(guò)程中是尤其重要的。這種延伸的蓋的尺寸也簡(jiǎn)化了處理。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，需要形成導(dǎo)電軌跡的底板的表面是平的，即可以避免任何實(shí)質(zhì)上的不連續(xù)。因此，能夠使用在電子工業(yè)中在其它地方使用的成熟的技術(shù)完成許多制造步驟，例如用于制造導(dǎo)電軌跡的光刻成形技術(shù)和用于制造集成電路的“倒裝片”技術(shù)。由于與用于光刻膜的旋轉(zhuǎn)方法相關(guān)的問(wèn)題導(dǎo)致的表面在角度上快速改變，采用光刻成形是不合適的。平的底板還具有容易處理和測(cè)量，以及精度和利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
因此，當(dāng)選擇用于底板的材料時(shí)的主要的考慮是，其是否容易制成不中斷的表面的形式。對(duì)于所述材料的第二個(gè)要求是，其應(yīng)當(dāng)具有和在打印頭中其它部分使用的壓電材料相近的熱膨脹特性。最后一個(gè)要求是，所述材料應(yīng)當(dāng)足夠堅(jiān)固，以經(jīng)受得起各種制造處理。氮化鋁，氧化鋁，INVAR或特殊玻璃AF45都是合適的備選材料。
按照?qǐng)D1的實(shí)施例，噴墨孔96a，96b本身可以是錐形的，或者在被安裝在所述孔的上方的噴嘴板98中形成錐形。這種噴嘴板可以包括容易溶化的任何材料，例如為此目的而通常采用的聚酰亞胺，聚碳酸酯和聚酯。此外，噴嘴制造可以獨(dú)立于打印頭的其余部分的完成的情況進(jìn)行；噴嘴可以在把活動(dòng)體82a裝配到底板或基底86上之前通過(guò)從后方除去，或者在把活動(dòng)體置于適當(dāng)位置之后從前方除去而制成。這兩種技術(shù)在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的。前一種方法的優(yōu)點(diǎn)是，在裝配的早期階段噴嘴板可以被更換或者整個(gè)部件被報(bào)廢，使得被報(bào)廢的元件的價(jià)值減到最小。后一種方法有利于在裝配到基底上時(shí)使噴嘴和本體的槽對(duì)準(zhǔn)。
在底板86上安裝上壓電板82a，82b和驅(qū)動(dòng)芯片86，并例如按照EP-A-0376606中所述進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試之后，可以連接本體80。其也具有若干個(gè)功能，最重要的一個(gè)是和底板或基底86協(xié)同限定出分別位于兩行槽之間和側(cè)面的支管室90，88和92。本體80還形成有各自的導(dǎo)管，如90’，88’和92’所示，通過(guò)這些導(dǎo)管把油墨從打印頭的外部送到每個(gè)室。顯然，這使得結(jié)構(gòu)非常緊湊，利用這種結(jié)構(gòu)，油墨可以這樣流通從公共支管90通過(guò)每個(gè)本體中的槽(例如，來(lái)除去沉積的污物氣泡)，通過(guò)室88和92出來(lái)。本體80還提供用于把整個(gè)打印頭設(shè)置到打印機(jī)上的連接表面，并還限定出與容墨室隔開(kāi)的室94a，94b，在其中可以設(shè)置集成電路84a，84b。
圖5的打印頭包括“頁(yè)寬”底板或基底86，在其上設(shè)置有兩行集成電路84。在其間具有形成在基底86上的一行槽82，其中的每個(gè)墨滴槽與兩個(gè)隔開(kāi)的用于墨滴噴射的噴嘴96a，96b連通，并分別和設(shè)置在噴嘴96a，96b單側(cè)以及它們之間的支管88，92和90連通，用于供應(yīng)油墨和使油墨流通。
用于槽壁的壓電材料被包括在由兩個(gè)帶110a，110b構(gòu)成的層100中。如圖4的實(shí)施例所示，這些帶將沿頁(yè)寬W的方向被連接在一起，每個(gè)帶大約延伸5-10cm(這是所提供的這種材料的晶片的通常尺寸)。在槽形成之前，每個(gè)帶和底板86的連續(xù)的平面120粘結(jié)，然后，鋸出或利用其它方法形成槽，使得其延伸經(jīng)過(guò)所述的帶和底板。圖6中示出了通過(guò)槽的截面，和槽相關(guān)的激勵(lì)器壁和噴嘴。所述激勵(lì)器壁的結(jié)構(gòu)例如可以從EP-A-0505065得知，因而不再詳細(xì)說(shuō)明。類(lèi)似地，用于除去在相鄰的壓電材料的對(duì)接帶之間的粘合劑和在每個(gè)壓電帶和基底之間的粘結(jié)中使用的粘合劑排出槽可以分別從US5193256和WO95/04658得知。
然后，在槽壁和底板上涂敷連續(xù)的導(dǎo)電材料層。這不僅形成如圖6(a)所示的對(duì)壓電壁13施加電場(chǎng)的電極190，以及用于對(duì)電極提供電壓的底板86上的導(dǎo)電軌跡192，如圖6b所示，而且還形成在這兩個(gè)元件之間的電連接194。
合適的電極材料和淀積方法在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的。銅、鎳和金可以單獨(dú)使用或組合使用，并最好利用無(wú)電鍍處理進(jìn)行淀積，并采用靶作催化劑，這將提供所需的整體性、對(duì)壓電材料的附著力、抗腐蝕性以及作為隨后進(jìn)行鈍化處理的基礎(chǔ)，例如利用氮化硅處理，如本領(lǐng)域中熟知的那樣。其它的淀積方法例如噴鍍、電子束電鍍等也是本領(lǐng)域中熟知的，這些方法同樣是合適的。
如同從上述的EP-A-0364136得知的那樣，在每個(gè)激勵(lì)器壁13的相對(duì)側(cè)上的電極必須相互電絕緣，以便在它們之間建立電場(chǎng)，因而在激勵(lì)器壁的壓電材料之間建立電場(chǎng)。這在圖2和圖6的結(jié)構(gòu)中示出了。使每個(gè)電極和各自電壓源相連的相應(yīng)的導(dǎo)電軌跡也同樣必須被絕緣。
除了從每個(gè)壓電激勵(lì)器壁13的上表面13’除去導(dǎo)電材料使得每個(gè)壁的一側(cè)上的電極190’，190”隔開(kāi)之外，還必須從基底86的表面上以這樣的方式除去導(dǎo)電材料，以限定出每個(gè)電極190’，190”各自的導(dǎo)電軌跡。在壓電材料100和底板86之間的過(guò)渡處，壓電材料10的端面具有一定角度，或形成斜面195。如同所公知的那樣，這和垂直切口(如虛線(xiàn)197所示)相比具有的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠使得蒸發(fā)激光束照射到其上，如箭頭196所示，由于其一般300微米厚并由陶瓷和玻璃制成，容易受到破壞。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)傾斜45度的角度是合適的。
由圖5和圖6可見(jiàn)，可以知道電極和與活動(dòng)部分140a相連的導(dǎo)電軌跡需要和與140b相連的電極和導(dǎo)電軌跡絕緣，以便使得每行噴嘴能夠單獨(dú)操作。雖然這也可以利用激光沿著在兩個(gè)壓電帶之間延伸的底板86的表面進(jìn)行“切割”來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是通過(guò)在電極的淀積處理期間使用掩?；蛘咄ㄟ^(guò)使用放電加工方法可以更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。
參見(jiàn)圖9，本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從壁的頂部除去電極材料的處理將引起除去一小部分PZT，因而使得槽13”形成。這對(duì)于PZT的剛性具有不良影響，使其蓋住聯(lián)結(jié)處，因而大大減少打印頭的活動(dòng)性，并增加獲得相同程度的激勵(lì)所需的電壓。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，使用填充有剛度大于粘結(jié)劑的剛度的顆粒的粘結(jié)劑可以保持在壁和蓋之間的剛性聯(lián)結(jié)，因而確保不損失壁的活動(dòng)性。在另一個(gè)用于聯(lián)結(jié)PZT和蓋的方法中，對(duì)槽應(yīng)用有填充物的粘結(jié)劑，并允許在利用常規(guī)的非填充的粘結(jié)劑連接PZT和蓋之前進(jìn)行硬化。
當(dāng)在圖6中的蓋130由導(dǎo)電材料制成時(shí)，自然要求阻止在電極190”和蓋之間的短路。在連接處的較厚的黏膠層可以阻止短路，但是具有降低粘結(jié)區(qū)的剛度的效果，并且減少壁的活動(dòng)性。如上所述，有填充物的粘結(jié)劑能夠維持剛性粘結(jié)。
在使用這些有填充物的粘結(jié)劑時(shí)，有利的是，所用的顆粒的尺寸被嚴(yán)格控制，并且發(fā)現(xiàn)顆粒的最佳尺寸是在各種因素中的壁高、蓋材料、剛性的函數(shù)。一般地說(shuō)，顆粒的尺寸在1和10微米之間，最好在3和7微米之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，平均顆粒尺寸是5±1微米。正是這個(gè)窄的顆粒尺寸范圍，使得所述粘結(jié)具有可靠而且高的強(qiáng)度。
在隨后的步驟中也可以使用激光加工，以便在每個(gè)槽的底部形成噴墨孔96a，96b，如本領(lǐng)域中熟知的那樣。所述孔可以直接用作噴墨噴嘴?；蛘呖梢栽谝r底86的下表面連接一個(gè)具有噴嘴的單獨(dú)的板(未示出)，所述噴嘴和孔96a，96b連通，并且單獨(dú)的板具有較高的質(zhì)量，以致可以帶有在槽的陶瓷或玻璃底部直接形成的噴嘴。能夠采用的合適的技術(shù)是熟知的，特別是可以參考WO93/15911，其中披露了一種用于在連接噴嘴板之后在原處形成噴嘴的技術(shù)，從而簡(jiǎn)化每個(gè)噴嘴和其各自的槽的對(duì)準(zhǔn)。
蓋130具有幾個(gè)功能首先，其閉合沿著其壁包括壓電材料的那些部分140a，140b的每個(gè)槽，使得材料的激勵(lì)和引起的壁的偏移在槽部分中產(chǎn)生壓力脈沖，并通過(guò)各個(gè)開(kāi)孔噴出墨滴。第二，蓋和底板在它們之間限定槽150a，150b，150c，這些槽沿著每行活動(dòng)的槽部分140a，140b的每側(cè)延伸，并用于提供油墨。所述的蓋還形成有端口88，90，92，用于使導(dǎo)管150a，150b，150c和油墨系統(tǒng)的各個(gè)部分相連。除去補(bǔ)充被噴出的油墨之外，這種系統(tǒng)還可以使油墨通過(guò)槽流通(如箭頭112所示)，以便進(jìn)行加熱、除去污物和氣泡，如本領(lǐng)域熟知的那樣。蓋的最后一個(gè)功能是使打印頭的油墨容納部分和外部特別是電極84隔開(kāi)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，借助于在襯底86和蓋肋132之間的粘結(jié)劑的粘結(jié)，可以滿(mǎn)意地實(shí)現(xiàn)所述目的，盡管還可能需要使用附加的措施，例如黏膠嵌條等。另外，蓋肋可以利用合適形狀的墊片代替。
廣義地說(shuō)，圖5的打印頭包括具有連續(xù)的平的表面的第一層；被粘結(jié)在所述連續(xù)的平的表面的壓電材料構(gòu)成的第二層；通過(guò)被粘結(jié)在一起的第一和第二層延伸的至少一個(gè)槽；所述第二層具有沿著槽的長(zhǎng)度隔開(kāi)的第一和第二部分；以及第三層，用于閉合和由所述第二層的所述第一和第二部分限定的槽的溝道部分的軸線(xiàn)平行的所有的側(cè)部。
應(yīng)當(dāng)理解，只限于在需要使槽壁移動(dòng)的槽的“活動(dòng)”的部分使用壓電材料是一種利用相當(dāng)昂貴的材料的有效方法。和壓電材料相關(guān)的電容也被減到最小，從而減小負(fù)載，因而減小了驅(qū)動(dòng)電路的成本。
盡管圖5，圖6和圖7的打印頭使用“懸臂”型的激勵(lì)壁，其中只有壁的一部分響應(yīng)施加的電場(chǎng)而變形，圖10的打印頭的激勵(lì)壁在其整個(gè)長(zhǎng)度上活動(dòng)地變形而成為V形。這種“V形”的激勵(lì)器具有沿相反方向(如箭頭所示)極化(poled)的上下壁部分250，260，以及在相對(duì)表面上的電極190’，190”，用于在壁的整個(gè)高度上施加單向電場(chǎng)。當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)壁的變形的大致形狀被夸大地在圖10的右側(cè)上用虛線(xiàn)270示出。
這種“V形”激勵(lì)器的多種制造方法例如可以從EP-A-0277703，EP-A-0326973以及WO92/09436中得知。對(duì)于圖15和圖16的打印頭，首先這樣設(shè)置兩片壓電材料，使得它們的極化方向彼此相反。然后這些壓電片被層疊在一起，被切割成帶形，最后被粘結(jié)在不活動(dòng)的底板86上，如同參照?qǐng)D15說(shuō)明的那樣。
圖11說(shuō)明由黏膠層800粘結(jié)在一起的兩片壓電材料250，260形成的“V形”壁。所述的壁經(jīng)過(guò)等離子清潔從而除去由鋸處理造成的污染。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，正是黏膠的性質(zhì)使得等離子清潔也刻蝕粘結(jié)劑800，從而使得在粘結(jié)點(diǎn)的壓電材料略微突出。
為了達(dá)到最大的效率，“V形”壁需要在壁的兩側(cè)的整個(gè)表面上形成單獨(dú)的電極。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)利用例如噴鍍和電子束電鍍等瞄準(zhǔn)線(xiàn)方法(line of light method)形成電極時(shí)，粘結(jié)劑的刻蝕使得特別是在粘結(jié)點(diǎn)的電極形成不良。在最壞的情況下，在壓電材料的頂部和底部上的電極可能完全分離，而沿著壁的整個(gè)長(zhǎng)度在點(diǎn)801沒(méi)有電極材料被淀積上。
有時(shí)使電極材料粘結(jié)在使用的粘結(jié)劑上是困難的，并且這可以導(dǎo)致一些缺陷，例如當(dāng)元件經(jīng)受進(jìn)一步處理例如清潔或鈍化時(shí)發(fā)生撕裂或其它的破壞。
圖14表示按照這些常規(guī)技術(shù)制造的打印頭的活動(dòng)性的典型的曲線(xiàn)。點(diǎn)802表示在壁的兩側(cè)具有由粘結(jié)劑材料隔斷的電極的情況。因?yàn)榇藭r(shí)只有半個(gè)壁可被致動(dòng)，所以活動(dòng)性被減小了。在點(diǎn)803，壁的一側(cè)具有斷開(kāi)的電極，而另一側(cè)具有完全活動(dòng)的電極。在曲線(xiàn)中的所有其它的點(diǎn)在壁的兩側(cè)都形成有完整的電極。
本發(fā)明的另一個(gè)方面通過(guò)使用填充的一薄層粘結(jié)劑克服了在粘結(jié)劑粘結(jié)處的電極形成不良的問(wèn)題。
圖13是圖11的區(qū)域A的放大圖，其中粘結(jié)劑800含有顆粒804，由圖13可見(jiàn)，在進(jìn)行鋸處理之后進(jìn)行的等離子刻蝕除去了粘結(jié)劑800而暴露出填充物804。這增加了電極材料的鍵接點(diǎn)的質(zhì)量，此外還減少了材料的突出，使得鍍層會(huì)在疊層的整個(gè)表面上延伸。其剛度大于粘結(jié)劑的剛度的顆粒確保了使用較厚的粘結(jié)劑也不損失壁的柔性。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑具有可以和最大的顆粒的尺寸相比的厚度，即只有一層顆粒隔開(kāi)壓電材料的頂部片和底部片。因而，通過(guò)仔細(xì)地控制顆粒的尺寸使之在5到20微米之間，更好地是在5到10微米之間，所述粘結(jié)劑基本上是自調(diào)整(self shimming)的。
在粘結(jié)劑中添加顆粒的方法必須被仔細(xì)地控制，以便確保充分混合，尤其是當(dāng)粘結(jié)劑是兩部分相作用的膠例如環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)。陶瓷增加粘結(jié)劑的黏度，并且可以使得在大的負(fù)載時(shí)使所述顆粒在整個(gè)粘結(jié)劑中散布是困難的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使粘結(jié)劑和揮發(fā)性的溶劑混合可以在混合物變得太稠之前增加可用于混合的時(shí)間。一種合適的溶劑是丙酮。確保充分混合的其它方法包括在添加第二粘結(jié)劑部分之前對(duì)粘結(jié)劑混合物的一部分添加顆粒。
其它的改型包括提供導(dǎo)電顆粒。這使得能夠形成具有不同的極化結(jié)構(gòu)的側(cè)壁剪切方式的激勵(lì)器，顆粒本身可以作為電極材料。
在形成槽之后，進(jìn)行導(dǎo)電材料的淀積，并限定電極/導(dǎo)電軌跡。在所示的例子中，壓電帶110a，110b上被刻上槽，以便于隨后的成形，如上所述。此外，在基底上沿著每個(gè)槽于兩點(diǎn)形成噴嘴孔96a，96b。
最后，把蓋部件130粘結(jié)到槽壁的頂部，從而形成用于噴射墨滴所需的封閉的“活動(dòng)”的槽長(zhǎng)度。在圖15所示的打印頭中，蓋部件只需包括一個(gè)形成有供墨孔88，90，92的簡(jiǎn)單的平面部件，因?yàn)樵谏w部件130的下表面340和溝槽300的表面345之間限定有沿著槽的行的方向分配油墨所需的間隙150a，150b，150c。槽的密封是通過(guò)蓋部件130的下表面340和基底的上表面之間的粘結(jié)劑連接在330實(shí)現(xiàn)的。
在圖16中，其上未形成溝槽300的簡(jiǎn)單的底板86根據(jù)需要被偏移，從而在蓋130中形成溝槽狀的結(jié)構(gòu)350(例如由凸起肋360限定的)，以便限定供墨導(dǎo)管150a，150b，150c。
回到圖17的實(shí)施例，該實(shí)施例也使用簡(jiǎn)單的底板86和較復(fù)雜的蓋部件130的組合，在這種情況下，由墊片部件410和平面蓋部件420構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu)。不過(guò)，和前一個(gè)實(shí)施例不同，底板86而不是蓋而是形成有供墨孔88，90，92，并且蓋130不是底板而是形成有用于噴墨的孔96。在所示的例子中，這些孔和被連接到平面蓋部件420的噴嘴板430中形成的噴嘴連通。
圖18是從蓋的側(cè)面看的圖17的打印頭的切開(kāi)的透視圖。極化成“V形”的壓電疊層的帶110a，110b被粘結(jié)到底板86上，然后被切割而形成槽。連續(xù)的導(dǎo)電材料層被淀積在帶和底板的一部分上，并在其上按照本發(fā)明限定電極和導(dǎo)電軌跡。如結(jié)合圖7所說(shuō)明的，帶的每側(cè)制有槽(在195)，以助于在這個(gè)過(guò)渡區(qū)域的激光成形。
圖19是一個(gè)放大圖，其中除去了墊片部件410，從而更詳細(xì)地表示導(dǎo)電軌跡192。雖然為了簡(jiǎn)明沒(méi)有示出，應(yīng)當(dāng)理解，槽7同樣延伸跨過(guò)打印頭的整個(gè)寬度。在和每個(gè)帶(相對(duì)于帶110b用箭頭500表示)相鄰的底板區(qū)域，軌跡是連續(xù)的并具有在每個(gè)槽面對(duì)的壁上的電極(未示出)，所述軌跡在同一個(gè)制造步驟中被淀積。這提供了有效的電接觸。
不過(guò)，在底板上的其它位置，如510所示，可以使用更普通的技術(shù)，例如光刻，以便不僅限定從槽電極通向集成電路84的軌跡192，而且還限定用于向集成電路傳送功率、數(shù)據(jù)和其它信號(hào)的軌跡520。這種技術(shù)具有更好的成本效率，特別是使其中的導(dǎo)電軌跡在供墨孔92周?chē)D(zhuǎn)向，否則將需要更復(fù)雜的激光定位控制。它們最好在供墨孔(例如利用激光)88，90，92被鉆出之前以及壓電帶110a，110b被連接、開(kāi)槽、鋸切之前形成于氧化鋁底板上。在緊鄰帶的區(qū)域中淀積導(dǎo)電材料之后，可以使用激光以便確保每個(gè)軌跡只和其各自的槽電極而不和其它的電極相連。
此后，電極和軌跡需要進(jìn)行鈍化，例如使用按照WO95/07820淀積的氮化硅。進(jìn)行這種處理的目的在于，不僅提供免受由于電場(chǎng)和油墨結(jié)合的效應(yīng)而引起的腐蝕的保護(hù)(可以知道，所有包含在由墊片部件410的內(nèi)部輪廓430限定的區(qū)域420內(nèi)的導(dǎo)電材料都暴露給油墨)，而且用于阻止在每個(gè)壁的相對(duì)側(cè)上的電極被平面蓋部件430短路。蓋和墊片最好都由鉬或Nylo(商標(biāo))制成，它們除去具有和打印頭其它地方使用的氧化鋁相同的熱膨脹特性之外，還能夠被容易地例如利用刻蝕、激光切割或沖壓進(jìn)行高精度加工(Nylo是由Reynolds公司制造的鎳合金)。這對(duì)于噴墨孔96是尤其重要的，對(duì)于墊片部件410的波浪形的避免氣泡陷入的內(nèi)部輪廓430在較低程度上也是重要的。還可以通過(guò)設(shè)置波浪形輪廓的凹槽440，使得其和各個(gè)墨孔92的邊沿對(duì)齊或者蓋住所述邊沿，以避免進(jìn)一步氣泡陷入。從相鄰的帶110a，110b的邊沿測(cè)量的波浪形的峰頂450的尺寸(展平的距離)一般是3mm，大約為每個(gè)帶110a，110b的寬度的1.5倍，以便確保避免氣泡陷入而不影響油墨流入槽。
隨后，墊片部件410利用一層粘結(jié)劑固定在底板86的的上表面上。除去其主要的固定功能之外，所述粘結(jié)劑層還提供在底板上的導(dǎo)電軌跡之間的備用電絕緣。使用對(duì)準(zhǔn)特征例如凹口440確保正確地對(duì)準(zhǔn)。
最后要被粘結(jié)固定的兩個(gè)部件，或者單獨(dú)地或者在它們相互裝配好之后是平面蓋部件420和噴嘴板430?？梢允褂霉鈱W(xué)裝置確保在噴嘴板中形成的噴嘴和槽本身之間的正確的對(duì)準(zhǔn)。此外，一旦噴嘴板就位之后，便可以例如利用從WO93/15911得知的方法形成噴嘴。
使用按照本發(fā)明的一個(gè)方面的填充的粘結(jié)劑的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)如圖20所示，該圖是圖7中的標(biāo)號(hào)194表示的區(qū)域的詳圖。當(dāng)按照上述內(nèi)容在疊層的端面上形成斜面195時(shí)，在形成壓電層100和底板86之間的連接期間粘結(jié)劑被擠出時(shí)形成的加厚部550被有利地保持著。當(dāng)器件被進(jìn)行電鍍前的清潔步驟(例如等離子刻蝕)時(shí)，在所述粘結(jié)劑加厚部中的填充物被相繼露出，因而在否則易于發(fā)生由粘結(jié)劑的刻蝕引起的電鍍?nèi)毕莸膮^(qū)域提供電極材料190的好的連接，并提供粘結(jié)劑的強(qiáng)的粘結(jié)性能。
下面參照?qǐng)D21-26說(shuō)明本發(fā)明的其它方面。圖15表示被制備用于連接到底板上的壓電材料塊100?？梢钥闯?，壓電材料的“頁(yè)寬”帶110a，110b由許多對(duì)接的元件構(gòu)成。如上所述，通過(guò)使用粘結(jié)劑流排放槽630確保帶和底板粘結(jié)的均勻性，所述的排放槽形成在帶610的下表面上相應(yīng)于在下一步形成的墨槽的位置。在帶之間的對(duì)接點(diǎn)650形成另一個(gè)排放槽，在帶的各自的端部形成有半個(gè)槽寬640。圖22是沿圖21的箭頭660取的詳圖，如圖22所示，最好涂敷足夠的粘結(jié)劑670，以便完全充滿(mǎn)排放槽630和640。
本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在相應(yīng)于上部噴墨槽7的位置鋸出排放槽時(shí)具有出人意料的優(yōu)點(diǎn)。一旦粘結(jié)劑連接670固化，便在壓電層的頂面上形成墨槽7。圖23表示槽具有怎樣的的位置和深度，使得它們和黏膠排放槽630連通，甚至可以除去排放槽中的一些粘結(jié)劑，如圖23中的虛線(xiàn)681所示。類(lèi)似地，在對(duì)接點(diǎn)650形成的墨槽7’，其原理由上述的US5193256得知，它和由半個(gè)槽640形成的排放槽連通。結(jié)果，每個(gè)槽壁13只由粘結(jié)劑670和其相鄰的部分相連，從而減少了不這樣做時(shí)通過(guò)底部的壓電材料發(fā)生的串?dāng)_(這個(gè)問(wèn)題在EP-A-0364136中更詳細(xì)地討論了)。最好是，在對(duì)接點(diǎn)650形成的槽和在沿著陣列的所有其它點(diǎn)形成的槽具有基本上相同的外形和活動(dòng)性。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣是比較有利的，在打印頭中的多個(gè)點(diǎn)使用被“填充”的粘結(jié)劑，即含有具有比粘結(jié)劑本身的剛度大的顆粒的粘結(jié)劑。這樣得到的黏膠的剛度大于非填充的黏膠的剛度，并且其剛度接近于壓電材料的剛度。一個(gè)這樣的點(diǎn)位于壓電材料帶110a，110b和底板86的表面之間的接縫，其確保實(shí)現(xiàn)更大剛度的連接，并且確保整個(gè)激勵(lì)壁具有更大的剛性。這又增加了激勵(lì)器的效率，其原理例如可從EP-A-0277703得知。陶瓷顆粒例如氧化鋁，碳化硅，煅制二氧化硅或具有30-50％w/w環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑的硅粉，如Epotek或Ablebond(商標(biāo))，已被證明其自身或者作為混合物的一部分是尤其有效的。也可以使用其剛度大于粘結(jié)劑的剛度的其它顆粒，包括金屬的或塑料的(聚合的，熱塑的或熱固的等)。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠減少串?dāng)_，而對(duì)活動(dòng)性沒(méi)有大的減少。因?yàn)樘畛涞念w粒具有接近于壓電材料的剛性，所以容易保證上槽精確地相應(yīng)于相關(guān)的下槽，因此可以放寬對(duì)打印頭的制造的公差要求。
此外，這種技術(shù)確保在適當(dāng)?shù)牟鄣纳疃认路窖由斓牟郾?3的任何部分，例如圖24所示的點(diǎn)690和691被支撐在粘結(jié)劑加厚部680的每一側(cè)，所述粘結(jié)劑本身由于陶瓷填充顆粒而具有高的剛度。仔細(xì)地控制粘結(jié)步驟能夠確保位于壁底部的接合處的剛度在兩個(gè)帶和橫跨頭的其它位置之間的接合處保持一致，這是保證在槽之間的噴墨速度一致的一個(gè)重要因素(參見(jiàn)EP-A-0364136)，這是熟知的一個(gè)影響打印的圖像的質(zhì)量一個(gè)關(guān)鍵因素。
當(dāng)希望完全除去黏膠防護(hù)時(shí)，這種方法具有其它的優(yōu)點(diǎn)。如上所述，在壁的底部的接縫的剛度是重要的，采用無(wú)填充物的粘結(jié)劑的接合處需要較薄，以便實(shí)現(xiàn)所需的剛度。通過(guò)混入填充物，通過(guò)使用較厚的粘結(jié)劑層可以實(shí)現(xiàn)相同的剛度。此外，在底板顯著地比壓電材料硬的位置，需要對(duì)鋸的繃緊進(jìn)行控制，使得它不會(huì)因?yàn)榍懈钐L(zhǎng)而進(jìn)入底板因而被破壞。通過(guò)添加填充物而允許有較厚的黏膠層，該黏膠層允許放寬制造公差，并使得鋸片的壽命增加。
下面參照?qǐng)D21說(shuō)明其它特征。如上所述，在由兩個(gè)帶110a，110b構(gòu)成的層100中包括用于槽壁的壓電材料，所述的兩個(gè)帶沿方向W與其它帶對(duì)接，以滿(mǎn)足寬的槽陣列的需要。根據(jù)激勵(lì)器是“懸臂”或“V形”型的，壓電層將沿一個(gè)或兩個(gè)(相反的)方向極化，在后一種情況下，可以由圖21的600和610所示的被層疊在一起的相反地極化的板構(gòu)成。為了有利于相關(guān)的定位，帶110a，110b由橋件620連接在一起，一旦帶100和底板86用粘結(jié)劑粘結(jié)在一起后，所述的橋件在倒角步驟中被除去。
通過(guò)使用有填充物的粘結(jié)劑而獲得的改進(jìn)的剛度還具有其它用途和效果，下面參照?qǐng)D25和26詳細(xì)說(shuō)明。圖25說(shuō)明與利用恒定厚度的粘結(jié)劑層710得到的具有不平的表面(由斜面700表示)的底板86相連的槽壁13a，13b。槽7也具有恒定的深度d，這是因?yàn)閴弘妿У捻斆?20在例如利用本領(lǐng)域熟知的盤(pán)切割器進(jìn)行鋸切割而形成槽之前已經(jīng)被平面化?！癲”是壁的“有效高度”，即當(dāng)施加有電場(chǎng)時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的部分。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)理解，在壁13a的有效高度的底部的接縫比壁13b的有效高度的底部的接縫更易于彎曲，這是因?yàn)樵谟行Ц叨鹊牡撞亢偷撞?6之間的距離730a對(duì)于壁13a比對(duì)于壁13b大一個(gè)相應(yīng)的距離730b。
圖26表示當(dāng)使用本發(fā)明的這個(gè)方面的技術(shù)時(shí)的對(duì)比的情況。粘結(jié)劑層670的加厚部680延伸到壁的有效高度“d”的底部，而不管底板86的形狀如何。因此，對(duì)于壁13a，13b和打印頭中所有的壁的底部接縫的剛度基本相同。至少在這個(gè)方面，保證了一致性。
圖27說(shuō)明了使用較厚的粘結(jié)劑層的其它的優(yōu)點(diǎn)。如上所述，基礎(chǔ)材料必須被仔細(xì)地選擇，以便和PZT匹配。不過(guò)，在某些情況下，最好使用其硬度遠(yuǎn)大于PZT的硬度的材料。如上所述，在PZT和底板之間的粘結(jié)應(yīng)當(dāng)是剛性的，當(dāng)使用常規(guī)的無(wú)填充物的粘結(jié)劑時(shí)，所述剛性通過(guò)使用薄的粘結(jié)劑層710來(lái)達(dá)到。當(dāng)鋸出槽7時(shí)，通常避免切割進(jìn)入底板是困難的，如虛線(xiàn)799所示。在上述情況下，當(dāng)所述底板由硬的材料制成時(shí)，切割的作用經(jīng)常導(dǎo)致鋸片被破壞，這不僅減少了鋸片的壽命，還增加了維修的費(fèi)用，在一些情況下，可以破壞正在被制造的元件。
本發(fā)明試圖通過(guò)摻入填充物顆粒解決上述問(wèn)題。因?yàn)轭w粒的存在，粘結(jié)劑的剛性被增強(qiáng)了，因而使用較厚的粘結(jié)劑層，一般厚達(dá)未使用填充物時(shí)獲得相同剛度的的厚度的10倍，可以實(shí)現(xiàn)可以接受的剛度。這意味著鋸操作可以延伸到粘結(jié)劑層，使得粘結(jié)劑層形成槽的壁的有效高度d和整個(gè)底板b的厚度的一部分，而在活動(dòng)性方面沒(méi)有大的減小。進(jìn)行鋸操作時(shí)的公差也可以被放寬。
上面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明決不限于這些實(shí)施例。特別是，本發(fā)明的技術(shù)適用于不同寬度和分辨率的打印頭，頁(yè)寬雙行的打印頭只是許多合適的結(jié)構(gòu)中的一種。例如，具有兩行以上的打印頭通過(guò)使用在電子工業(yè)其它領(lǐng)域中熟知的在多層中使用的軌跡可以容易地實(shí)現(xiàn)。
說(shuō)明引用的所有文件，特別是專(zhuān)利申請(qǐng)，都被包括在本申請(qǐng)中作為參考。
權(quán)利要求
1.一種適合在液滴沉積裝置中使用的元件，包括具有頂表面和與一個(gè)底板(86)相連的底表面的壓電材料本體(100)，所述本體具有多個(gè)從所述底表面延伸進(jìn)入所述壓電本體的上槽(7)和相應(yīng)的從所述本體的底表面延伸進(jìn)入壓電本體(100)的多個(gè)下槽(630)；其特征在于，所述的槽具有這樣的深度，使得在至少一個(gè)上槽(7)和相應(yīng)的下槽之間具有連接。
2.如任一前述權(quán)利要求所述的元件，其中所述上槽(7)的寬度大于所述下槽(630)的寬度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的元件，其中所述粘結(jié)劑材料(710)置于本體(100)和底板(86)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的元件，其中所述下槽(630)填充有粘結(jié)劑材料(710)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的元件，其中粘結(jié)劑材料(710)含有其剛度大于粘結(jié)劑的剛度的顆粒(804)。
6.如權(quán)利要求5所述的元件，其中顆粒的直徑是1-10微米。
7.如權(quán)利要求3-6任何一項(xiàng)所述的元件，其中粘結(jié)劑(670)的厚度大于用于粘結(jié)所需的厚度。
8.如權(quán)利要求7所述的元件，其中粘結(jié)劑(670)的厚度從所述底板的一邊到另一邊是改變的。
9.如權(quán)利要求7或8所述的元件，其中底板(86)具有一個(gè)基本上不連續(xù)的表面，并且所述粘結(jié)劑提供一個(gè)基本上沒(méi)有不連續(xù)性的層。
10.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的元件，其中所述本體和底板之間的粘結(jié)劑的厚度在1-100微米之間。
11.如權(quán)利要求5-10任何一項(xiàng)所述的元件，其中至少一個(gè)下槽(630)在上槽寬度上的非中心點(diǎn)與相應(yīng)的上槽(7)相連。
12.如權(quán)利要求5-10任何一項(xiàng)所述的元件，其中粘結(jié)劑材料(550)在底板上延伸超過(guò)本體(100)的邊沿。
13.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的元件，其中本體(100)的至少一個(gè)邊沿被制成斜面。
14.如權(quán)利要求13所述的元件，所述本體的制有斜面的邊沿垂直于所述槽延伸的方向。
15.如權(quán)利要求12-14任何一項(xiàng)所述的元件，其中所述斜面延伸通過(guò)延伸超過(guò)所述本體(100)邊沿的粘結(jié)劑(550)。
16.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的元件，其中所述本體(100)由二或更多層(250，260)壓電材料的層疊體構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求16所述的元件，其中所述壓電材料的層沿相反方向被極化。
18.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的元件，其中相鄰的槽被插入的壁隔開(kāi)。
19.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的元件，其中設(shè)有電極(190)，用于使所述壁產(chǎn)生剪切變形。
20.一種形成用于液滴沉積裝置中的元件的方法，包括以下步驟提供底板(86)和具有頂表面和底表面的壓電材料本體(100)；在所述本體的底表面中鋸出多個(gè)下槽(630)；利用粘結(jié)劑(710)使所述本體的底表面和底板相連；以及隨后在所述本體的頂表面鋸出多個(gè)上槽(7)；其特征在于，至少一個(gè)上槽被鋸到這樣的深度，使得其延伸通過(guò)所述本體，并且和相應(yīng)的下槽相連。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中提供足夠的粘結(jié)劑，用于填充所述下槽。
22.如權(quán)利要求20或21所述的方法，其中在形成所述上槽的鋸切割步驟期間除去粘結(jié)劑(681)的一部分。
23.如權(quán)利要求20到22任何一項(xiàng)所述的方法，其中在所述上槽形成之后所述本體(100)被分成至少兩個(gè)不同的槽陣列(110a，110b)。
24.如權(quán)利要求20-23任何一個(gè)所述的方法，其中過(guò)量的黏膠(670)被擠到本體的側(cè)部，從而形成加厚部(550)。
25.一種形成用于液滴沉積裝置中的元件的方法，包括以下步驟提供一個(gè)底板(86)和具有頂表面和底表面的壓電材料的本體(100)，在所述本體的底表面中鋸出下槽(630)，借助于粘結(jié)劑層(710)使所述本體的底表面和所述底板粘合，然后在所述本體的頂表面鋸出延伸進(jìn)入所述本體的上槽(7)；其特征在于，所述上槽延伸通過(guò)所述本體并進(jìn)入所述粘結(jié)劑層(710)。
26.利用權(quán)利要求25所述的方法制造的元件，其中所述粘結(jié)劑層(710)形成和所述上槽(7)相鄰的壁(13)的一部分。
27.利用權(quán)利要求25或26所述的方法制造的元件，其中所述粘結(jié)劑包含其剛度大于所述粘結(jié)劑的剛度的顆粒(804)。
28.一種適用于應(yīng)請(qǐng)求噴墨的打印頭中的元件，所述元件具有頂表面和底表面，并包括由多個(gè)板構(gòu)成的層疊體，其特征在于，所述板利用粘結(jié)劑層(800)相互粘連，所述粘結(jié)劑層含有其剛度大于所述粘結(jié)劑的剛度的顆粒(804)
29.如權(quán)利要求28所述的元件，其中所述多個(gè)板包括壓電板。
30.如權(quán)利要求28所述的元件，其中所述多個(gè)板包括多個(gè)壓電板。
31.如權(quán)利要求28-30任何一項(xiàng)所述的元件，其中所述粘結(jié)劑層具有和粘結(jié)劑(800)中包含的最大顆粒(804)基本相同的厚度。
32.如權(quán)利要求28-31任何一項(xiàng)所述的元件，其中所述顆粒(804)是陶瓷。
33.如權(quán)利要求28-31任何一項(xiàng)所述的元件，其中所述顆粒(804)是金屬。
34.如權(quán)利要求28-31任何一項(xiàng)所述的元件，其中所述顆粒(804)是塑料。
35.如權(quán)利要求28-34任何一項(xiàng)所述的元件，其中所述元件具有被切割入壓電板內(nèi)從而限定壁的槽。
36.如權(quán)利要求35所述的元件，其中一個(gè)或更多個(gè)槽延伸進(jìn)入粘結(jié)劑層中。
37.如權(quán)利要求28-36任何一項(xiàng)所述的元件，其中在所述粘結(jié)之后的制造步驟中所述顆粒(804)被暴露出。
38.如權(quán)利要求37所述的元件，其中所述制造步驟是鋸切加工。
39.如權(quán)利要求37所述的元件，其中所述制造步驟是等離子清潔步驟。
40.如權(quán)利要求37-39任何一個(gè)所述的元件，其中在暴露出的顆粒上淀積電極(190)材料層。
41.一種形成適合于在液滴沉積裝置中使用的元件的方法，包括以下步驟利用一層粘結(jié)劑材料(670)把壓電材料的本體(100)粘結(jié)到底板(86)上，并在所述壓電材料中切割槽(7)，使得留下可激勵(lì)的壓電側(cè)壁(13)，其中所述的槽被切割以便露出所述粘結(jié)劑材料。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述粘結(jié)劑材料(710)含有其剛度大于粘結(jié)劑的剛度的顆粒(804)。
43.如權(quán)利要求39或40所述的方法，還包括以下步驟在壓電材料中與所述槽對(duì)準(zhǔn)的位置切割排放槽(630)，在將壓電材料(100)粘結(jié)到底板(86)時(shí)設(shè)置所述粘結(jié)劑材料(710)充滿(mǎn)所述排放槽，并切割所述槽從而使排放槽中的粘結(jié)劑材料露出。
全文摘要
一種用于應(yīng)請(qǐng)求噴墨壓電打印頭中的元件由壓電材料本體(100)和底板(86)構(gòu)成。壓電材料塊具有在其下表面(681)中形成的槽,并利用粘結(jié)劑(670)和底板相連,所述粘結(jié)劑被涂敷足夠的數(shù)量,使得粘結(jié)劑進(jìn)入切入壓電材料的槽中。在壓電材料中鋸出上槽(7),其通到填充有黏膠的下槽(681),從而形成噴墨槽,噴墨槽的壁(13)借助于黏膠加厚部(680)相互分開(kāi)。
文檔編號(hào)B41J2/055GK1379715SQ0081430
公開(kāi)日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2000年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月14日
發(fā)明者V·K·薩羅吉尼爾馬, S·奧默, A·康迪, J·M·扎巴 申請(qǐng)人:薩爾技術(shù)有限公司