用于液滴喷射头的致动器组件及其制造方法技术

一种用于液滴喷射头的致动器组件；其中，所述致动器组件包括基板和固定地附接到所述基板的一个或更多个压电材料条；其中，所述一个或更多个压电材料条包括一个或更多个压电材料层，以及流体室阵列，该流体室阵列限定在所述一个或更多个压电材料条内并在阵列方向上延伸；其中，所述致动器组件还包括一个或更多个盖部件；其中，所述盖部件或每个盖部件在所述阵列方向上延伸，并固定地附接到所述压电材料条中的一个的侧面和/或所述基板的至少一部分中的至少一者；并且其中，所述一个或更多个盖部件包括多个开口，以便能够通过所述开口将流体供应到所述流体室中的选定的流体室。还提供了制造用于液滴喷射头的致动器组件的相关方法。关方法。关方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液滴喷射头的致动器组件及其制造方法
[0001]本公开涉及一种用于液滴喷射头的致动器组件和制造该致动器组件的方法。致动器组件可以特别适用于按需滴喷的喷墨打印头，或者更一般地适用于液滴喷射装置，且具体地适用于包括一个或更多个致动器组件的液滴喷射装置。致动器组件提供流体室阵列，每个流体室具有压电致动器元件和喷嘴，压电致动器元件可操作以响应于电信号致使流体液滴通过喷嘴在喷射方向上释放。
[0002]背景
[0003]无论是在例如喷墨打印的更传统的应用中，还是在3D打印或其它快速成型技术中，现在液滴喷射头都得到广泛使用。因此，流体，例如墨，可以具有新的化学属性，以粘附到新的基板上并增加沉积材料的功能。已经开发出能够在工业应用中使用的液滴喷射头，例如，用于直接打印到例如瓷砖或纺织品的基板上，或者形成用于平板电视的例如LCD或OLED显示器中的滤色器的元件。这种使用液滴喷射头的工业打印技术允许短期生产、产品定制以及甚至定制设计的打印。因此，应当理解，液滴喷射头持续发展和专业化，以便适应新的和/或越来越具有挑战性的应用。然而，尽管在液滴喷射头领域已经取得了许多进展，但是仍然存在改进的空间。
[0004]近年来，人们越来越感兴趣于更高频率的打印和/或使用水性或导电墨和流体的打印。对于灵活的设计也有更多的兴趣，使得可以基于基本致动器组件结构的变体产生具有不同功能的不同类型的液滴喷射头。这种灵活性有利于生产的响应性和库存要求，并因此节约成本。然而，到目前为止，已经证明很难制造一种灵活的液滴喷射头结构，在这种结构中，可以简单而容易地产生处理不同类型流体或性能需求的变体。
[0005]概述
[0006]本专利技术允许迅速定制单个部件或有限数量的部件，以便产生打印头变体从而应对不同的市场和客户需求，例如以更高的频率工作，或与水性或导电墨一起工作。
[0007]本专利技术的方面在所附的独立权利要求中阐述，而本专利技术的特定实施方式的细节在所附的从属权利要求中阐述。
[0008]根据本公开的第一方面，提供了一种用于液滴喷射头的致动器组件；其中，所述致动器组件包括基板和固定地附接到所述基板的一个或更多个压电材料条；其中，所述一个或更多个压电材料条包括一个或更多个压电材料层，以及流体室阵列，该流体室阵列限定在所述一个或更多个压电材料条内并在阵列方向上延伸；其中，所述致动器组件还包括一个或更多个盖部件；其中，所述盖部件或每个盖部件在所述阵列方向上延伸，并固定地附接到所述压电材料条中的一个的侧面和/或所述基板的至少一部分中的至少一者；并且其中，所述一个或更多个盖部件包括多个开口，以便能够通过所述开口将流体供应到所述流体室中的选定的流体室。
[0009]根据某些实施方式，开口提供了ALA(交替线路有源)设计。
[0010]根据某些其它实施方式，提供了一种设计，其中，开口提供了流动限制器。
[0011]根据某些其它实施方式，提供了一种设计，其中，开口提供了ALA设计和流动限制器两者。
[0012]根据某些其它实施方式，提供了一种设计，其中，流体室阵列包括主区域，并且还包括位于流体室阵列的任一端或两端处的缓冲区域，其中，在一个或多于一个缓冲区域中的开口和/或流体室不同于在主区域中的开口和/或流体室。
[0013]根据本公开的第二方面，提供了一种制造用于液滴喷射头的致动器组件的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
[0014]将一个或更多个压电材料条固定地附接到基板；
[0015]在所述一个或更多个压电材料条中形成一个或更多个流体室阵列；
[0016]形成与所述一个或更多个压电材料条以及所述基板适形的板片，其中，所述板片包括一个或更多个部分；
[0017]将所述板片的至少一部分固定地附接到所述基板，并且将所述板片的至少一部分固定地附接到所述一个或更多个压电材料条；
[0018]从所述板片移除材料，并由此形成一个或更多个盖部件，该盖部件固定地附接到所述压电材料条中的一个的面和所述基板的至少一部分；并且
[0019]在所述盖部件中选择性地形成多个开口，以便使流体能够通过所述开口被供应到所述流体室中的选定的流体室。
[0020]根据本公开的第三方面，提供了一种制造用于液滴喷射头的致动器组件的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
[0021]将一个或更多个压电材料条固定地附接到基板；
[0022]在所述一个或更多个压电材料条中形成一个或更多个流体室阵列；
[0023]在所述基板和所述一个或更多个压电材料条的至少一部分上形成塑形件；
[0024]从所述塑形件移除材料，并由此形成一个或更多个盖部件，该盖部件固定地附接到所述压电材料条中的一个的面和/或固定地附接到所述基板的至少一部分；并且
[0025]在所述盖部件中选择性地形成多个开口，以便使流体能够通过所述开口被供应到所述流体室中的选定的流体室。
[0026]根据本公开的第四方面，提供了一种液滴喷射头，该液滴喷射头包括根据本公开的第一方面的致动器组件，并根据本公开的第二或第三方面制造。
[0027]附图简述
[0028]图1描绘了根据一个实施方式的致动器组件，该致动器组件包括在压电材料条的一侧的盖部件，其中，盖部件包括比流体室窄的开口；
[0029]图2a是如图1所示的流体室和开口的详细视图；
[0030]图2b是与图2a类似的流体室和开口的详细视图，但其中流体室包括涂层；
[0031]图2c是图1的致动器组件的一部分沿A
‑
A的截面图；
[0032]图2d是与图2c相对应的截面图，但处于致动器组件生产的稍后时间点；
[0033]图3描绘了根据图1的致动器组件，还包括端口和边界部段，并指示当安装在液滴喷射头中时通过致动器组件的流体路径；
[0034]图4示出了液滴喷射头的一部分，该液滴喷射头包括根据图3的致动器组件并且还包括覆盖板片；
[0035]图5示出了根据另一实施方式的致动器组件，该致动器组件包括在压电材料条的一侧上的盖部件，其中，盖部件包括比流体室浅的开口；
[0036]图6描绘了根据另一实施方式的致动器组件，该致动器组件包括在压电材料条的两侧上的盖部件，其中，所述盖部件包括比流体室窄的开口；
[0037]图7描绘了根据另一实施方式的致动器组件，该致动器组件包括在压电材料条的每一侧上的相应盖部件，其中，盖部件提供用于交替的流体室的开口；
[0038]图8描绘了根据另一实施方式的致动器组件，其中盖部件中的开口包括每个流体室的多个子开口；
[0039]图9a描绘了在附接盖部件之前包括两个压电材料条的致动器组件；
[0040]图9b和图9c示出了图9a的致动器组件的细节，在每个压电材料条的两侧附接了盖部件；
[0041]图9d描绘了图9b和图9c的致动器组件的变体，其中盖部件具有另外的塑形；
[0042]图10a描绘了根据另一布置的致动器组件，其中盖部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于液滴喷射头的致动器组件，其中，所述致动器组件包括基板和固定地附接到所述基板的一个或更多个压电材料条；其中，所述一个或更多个压电材料条包括：一个或更多个压电材料层，以及流体室阵列，所述流体室阵列限定在所述一个或更多个压电材料条内并在阵列方向上延伸；其中，所述致动器组件还包括一个或更多个盖部件；其中，所述盖部件或每个盖部件在所述阵列方向上延伸，并固定地附接到所述压电材料条中的一个的侧面和/或所述基板的至少一部分中的至少一者；并且其中，所述一个或更多个盖部件包括多个开口，以便能够通过所述开口将流体供应到所述流体室中的选定的流体室。2.根据权利要求1所述的致动器组件，还包括电轨迹和连接部。3.根据权利要求2所述的致动器组件，其中，所述电轨迹和所述连接部的至少一部分位于所述基板和所述一个或更多个盖部件之间和/或位于所述一个或更多个压电材料条和所述一个或更多个盖部件之间。4.根据权利要求2或权利要求3所述的致动器组件，还包括一个或更多个涂层，其中，所述涂层至少部分地位于所述基板和所述一个或更多个盖部件之间和/或位于所述一个或更多个压电材料条和所述一个或更多个盖部件之间，以便保护所述电轨迹和所述连接部。5.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，还包括位于所述一个或更多个压电材料条的每一侧上的相应的盖部件，并且其中，每个所述盖部件包括多个开口。6.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述流体室和所述多个开口在所述阵列方向上具有宽度，并且其中，所述开口的宽度小于或等于所述流体室的宽度。7.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述流体室在与所述阵列方向成角度的流体室延伸方向上是长形的，并且其中，所述开口在所述流体室延伸方向上的长度小于或等于所述流体室的长度。8.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述流体室和所述多个开口在流体室高度方向上具有高度，并且其中，所述开口的高度小于或等于所述流体室的高度。9.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述流体室和所述多个开口在所述阵列方向上具有截面面积，并且其中，所述开口的截面面积小于或等于所述流体室的截面面积。10.根据权利要求2所述的或根据从属于权利要求2的权利要求3至9中任一项所述的致动器组件，其中，在所述一个或更多个压电材料条的每一侧上的所述盖部件中的所述开口具有相同的长度和/或相同的宽度和/或相同的高度和/或相同的截面面积。11.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述盖部件包括在所述阵列的实质部分上的用于每隔一个的流体室的至少一个开口。12.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述盖部件包括在所述阵列的实质部分上的用于每个流体室的至少一个开口。13.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，在所述流体室阵列中存在主区
域，并且在所述流体室阵列的任一端或两端处存在缓冲区域，其中，在所述缓冲区域中的所述开口和/或所述流体室不同于在所述主区域中的所述开口和/或所述流体室。14.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，还包括一个或更多个端口，其中，所述开口的宽度随着与所述一个或更多个端口的距离的增加而增加。15.根据前述任一权利要求所述的致动器组件，其中，所述盖部件包括一个或更多个外部面，并且其中，所述外部面中的至少一个包括塑形轮廓。16.根据权利要求15所述的致动器组件，其中，所述塑形轮廓包括阶梯形轮廓或倒角或凹形轮廓或凸形轮廓。17.一种制造用于液滴喷射头的致动器组件的方法，其中，所述方法包括以下步骤：将一个或更多个压电材料条固定地附接到基板；在所述一个或更多个压...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：赛尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：