集成式压电打印头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107336524A(43)申请公布日2017.11.10(21)申请号201710245942.XB05D1/00(2006.01)(22)申请日2017.04.14(30)优先权数据15/1412292016.04.28US(71)申请人施乐公司地址美国康涅狄格州申请人布朗大学(72)发明人P·J·奈斯特龙A·I·金根A·W·海斯S·金(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人杨勇李洁(51)Int.Cl.B41J2/14(2006.01)B41M1/12(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称集成式压电打印头(57)摘要本发明公开了一种用于压电喷墨打印头的装置。压电打印头虽然更贵但是更受欢迎，这是因为所述压电打印头使用更多种类的油墨。所述压电打印头包括具有喷嘴、油墨腔室、至少一个主体腔室、至少一个隔膜材料和顶部电极的多个喷墨器。所述隔膜材料由具有构建的压电材料的箔组成。隔膜在所述主体腔室上的偏转有助于产生用于从所述喷嘴喷射液滴的压力脉冲。根据公开的示范性实施例，薄膜压电打印头使用利用聚合物和金属箔层处理的现有低成本的基于粘合剂的喷射堆叠制造，并且避免了基于微机电MEMS的制造系统的成本和复杂性。根据本公开的另一示范性实施例，提供了一种厚混合膜压电打印头。CN107336524ACN107336524A权利要求书1/2页1.一种压电喷墨打印头，其包含：多个喷墨器，其包括：喷嘴；油墨腔室；至少一个主体腔室；至少一个隔膜材料，其中所述隔膜材料由具有构建的压电材料的箔组成，所述隔膜材料被配置为使得隔膜在所述至少一个主体腔室上的偏转有助于产生压力脉冲，所述压力脉冲用于从所述喷嘴喷射液滴；以及顶部电极，所述顶部电极通过与所述顶部电极电连通的驱动电子器件单独可寻址。2.根据权利要求1所述的压电喷墨打印头，其中在层叠之前先在至少一个隔膜上形成所述压电材料。3.根据权利要求1所述的压电喷墨打印头，其中所述构建的压电材料被构建成多层。4.根据权利要求1所述的压电喷墨打印头，其中所述压电材料被定向。5.根据权利要求1所述的压电喷墨打印头，其中所述压电材料被图案化。6.一种压电喷墨打印头，其包含：多个喷墨器，其包括：喷嘴；油墨腔室；至少一个主体腔室；至少一个隔膜材料，其中隔膜由具有构建的压电材料的箔组成，所述隔膜材料被配置为使得所述隔膜在所述至少一个主体腔室上的偏转有助于产生压力脉冲，所述压力脉冲用于从所述喷嘴喷射液滴；以及顶部电极，所述顶部电极通过与所述顶部电极电连通的驱动电子器件单独可寻址；其中所述压电打印头通过以下步骤形成：在衬底上方沉积包含压电材料的液体溶胶-凝胶溶液；将所述液体溶胶-凝胶溶液固化在所述衬底上以形成固化的压电复合物；以及由所述压电复合物形成用于所述喷墨打印头的致动器阵列，其中所述致动器阵列包含多个单独可寻址的致动器。7.根据权利要求6所述的压电喷墨打印头，其中所述衬底是打印头隔膜，并且通过将所述打印头隔膜附接到打印头喷射堆叠来进一步形成所述压电喷墨打印头。8.根据权利要求6所述的压电喷墨打印头，其还包含：在所述衬底上方的导电顶部电极层，其中所述液体溶胶-凝胶溶液首先沉积在所述衬底上方并沉积到所述顶部电极层上，所述固化的压电复合物将所述顶部电极层附接到打印头隔膜，并且从所述衬底去除所述固化的压电复合物和所述顶部电极层。9.一种制造BNKT-BMT厚混合膜的方法，所述方法包含：在不锈钢薄膜衬底上沉积BNKT-BMT浆料，其中所述所沉积的BNKT-BMT浆料然后被固化；以及使用与BNKT-BMT浆料相同的组合物渗透所述BNKT-BMT浆料，其中所述被渗透的BNKT-BMT浆料被固化，其中在多次渗透和固化循环之后，将厚混合膜在650℃-800℃下退火30分2CN107336524A权利要求书2/2页钟至2小时，最终厚度在5μm-50μm的范围内。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述所固化的经沉积BNKT-BMT浆料在250℃-600℃下固化15分钟至1小时，并且所述BNKT-BMT浆料的固化渗透物在250℃-600℃下固化5-20分钟。3CN107336524A说明书1/8页集成式压电打印头技术领域[0001]本申请涉及喷墨打印设备领域，且更具体地涉及用于集成式压电喷墨打印头的方法和结构。背景技术[0002]按需喷墨(Dropondemandinkjet)技术广泛地用于印刷工业中。使用按需喷墨技术的打印机可以使用多个(即阵列)静电致动器、压电致动器或热致动器，用以从孔板(喷嘴板)中的多个喷嘴喷射油墨。尽管压电喷墨器比热喷墨器制造更昂贵，但是通常压电喷墨器比较受欢迎，这是例如因为压电喷墨器