用于噴墨打印機中的靜電致動器的隔膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于噴墨打印機的靜電致動器的隔膜及其制造方法。該方法包括在芯軸上電鍍第一層，以及將光致抗蝕劑施加到第一層。該方法還包括與光致抗蝕劑相鄰地在第一層上電鍍第二層，使得第一和第二層形成基本上均勻的結(jié)構(gòu)，并且將光致抗蝕劑與第一和第二層分離，以暴露定位有光致抗蝕劑的一個或多個撓曲凹部，其中所述隔膜在撓曲凹部附近具有減小的剛度。
【專利說明】用于噴墨打印機中的靜電致動器的隔膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體地涉及用于噴墨打印機的靜電致動器。
【背景技術(shù)】
[0002]墨水噴射器或“噴射管(jet stacks) ”通常存在于噴墨打印機中，并且能夠控制墨水在期望進行打印的介質(zhì)(例如紙張)上的沉積。噴射管通常由一系列釬焊鋼板提供，其包括一個或多個歧管，以將從墨水貯存器接收的墨水傳遞到分配墨水的噴嘴陣列。噴射管還可以包括致動器，例如與電源電路連接的壓電換能器，使得致動器能夠被選擇性地觸發(fā)。當觸發(fā)時，致動器偏轉(zhuǎn)，從而激勵一定體積的墨水穿過噴嘴而前進到介質(zhì)上。以這種方式，通過選擇性地觸發(fā)致動器，可以電氣地控制墨水的沉積。
[0003]因為較高分辨率的打印是期望的，所以噴射管中致動器的密度增加，從而通常需要較小的致動器。然而，對于壓電換能器，減小換能器的尺寸和增加換能器的數(shù)量可能導(dǎo)致各種設(shè)計和電力上的困難。例如，較薄的、較小的壓電換能器可能是易碎的，并且制造成本昂貴。另外，用于這種壓電換能器陣列的節(jié)省成本的電氣互連可能限制致動器的實際密度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明總體地涉及用于噴墨打印機的致動器以及制造該致動器的方法。例如，一種這樣的方法包括通過在芯軸上電鍍一個或多個材料層而形成包括撓曲凹部的隔膜，并且將隔膜與芯軸分隔開。該方法還包括將隔膜設(shè)置成與電極層大致平行，從而在隔膜和電極層之間形成間隙。隔膜被構(gòu)造成當電流施加到電極層的至少一部分時相對于電極層移動。
[0005]另外，該設(shè)備包括電極層，該電極層包括導(dǎo)電跡線和電極，其中電極與導(dǎo)電跡線電聯(lián)接。該設(shè)備還包括通過間隙與電極層錯開的隔膜。隔膜包括被設(shè)置成與電極層大致平行且與電極對準的活塞區(qū)段以及至少部分地圍繞活塞區(qū)段的撓曲凹部。隔膜被構(gòu)造成當電流施加到電極時在撓曲凹部附近彎曲，使得活塞區(qū)段相對于電極層移動，并且基本上保持與電極層平行。
[0006]應(yīng)當理解，前述整體描述和以下的詳細描述僅僅是示例性和解釋性的，并非用來限制要求保護的本發(fā)明的教導(dǎo)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖示出了本發(fā)明的實施例。在附圖中:
[0008]圖1示出了根據(jù)實施例的用于打印機頭部的靜電致動器的示意性側(cè)視圖。
[0009]圖2示出了根據(jù)實施例的靜電致動器的放大示意圖。
[0010]圖3示出了根據(jù)實施例的形成兩個相鄰致動器的各部分的節(jié)點、撓曲凹部和兩個活塞區(qū)域的示意圖。
[0011]圖4示出了根據(jù)實施例的致動器陣列的示意性前透視圖。
[0012]圖5A-5F示出了根據(jù)實施例的隔膜在其形成時的示意性側(cè)視圖。[0013]圖6示出了根據(jù)實施例的用于制造靜電致動器的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]現(xiàn)在，將詳細參照本發(fā)明的實施例，在附圖中示出了本發(fā)明的例子。整體參見附圖，本發(fā)明的實施例提供隔膜和制造用于靜電致動器的隔膜的方法。隔膜總體上包括一個或多個全厚度區(qū)段以及一個或多個厚度減小撓曲凹部，全厚度區(qū)段可以包括靜態(tài)“節(jié)點”區(qū)段和可動“活塞”區(qū)段。節(jié)點區(qū)段可以粘接到基底，活塞區(qū)段可以與粘接到基底上的電極層的電極對準，撓曲凹部可以與由電極層提供的一個或多個跡線對準。跡線可以與電極聯(lián)接，電極被構(gòu)造成在隔膜上施加靜電力。
[0015]隔膜中這種全厚度區(qū)段和厚度減小區(qū)段的組合可以減少用來用致動器提供期望的體積排量的電流量，同時保持隔膜的強度和穩(wěn)健性。更具體地，撓曲凹部可以在隔膜中提供剛度減小的區(qū)域，以用來隔絕通過經(jīng)由跡線向電極施加電流而發(fā)生的隔膜中的“彎曲”運動。在隔膜的區(qū)域中隔絕的彎曲運動與撓曲凹部大致對準或與撓曲凹部相鄰的情況下，活塞區(qū)段可以保持與電極層大致平行，同時通過在撓曲凹部處隔膜的彎曲而沿著大致線性路徑運動。除了優(yōu)化強度和電力要求之外，在某些實施例中，活塞區(qū)段保持為大致平面的這種構(gòu)造還可以在相關(guān)的墨水體積上提供更加均勻的壓頭。
[0016]本發(fā)明的實施例還提供用于制造這種用于致動器的可變厚度隔膜的方法。該方法可以包括電鍍一個或多個任何合適的材料的層，例如鎳(或其他材料，如下所述)，以利用一種或多種光致抗蝕劑來控制精確的材料沉積。芯軸可以用作用于電鍍的基部，其可以是板玻璃，或者可以是拋光的金屬，從而芯軸具有適當?shù)匦∷降姆瞧矫妗叭毕荨?，該“缺陷”有可能傳遞到隔膜的底部。這樣的電鍍可以提供隔膜的緊密公差，同時避免通常與軋制和蝕刻工藝相關(guān)的缺陷。
[0017]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到所示的實施例，圖1示出了根據(jù)實施例的靜電致動器(在下文中稱為“致動器”)100的示意性側(cè)視圖，其可以形成為用于噴墨打印機的噴射管的一部分。致動器100可以安裝到基底102上，該基底可以是玻璃基底，但是也可以采用其它材料。此外，致動器100可以是安裝到玻璃基底102上的致動器陣列中的一個致動器。應(yīng)當理解，陣列中的其它致動器可以與本文所述的致動器100相同或者不同。
[0018]致動器100可以包括與玻璃基底102聯(lián)接的電極層104。例如，電極層104可以是或包括金屬化薄膜，如本領(lǐng)域中已知的，由此金屬層被鍍到玻璃基底102上。此外，電極層104中可以包括一個或多個電極、導(dǎo)電跡線等，如以下將更詳細地描述的。致動器100還可以包括集成電路106，其可以是專用集成電路(ASIC)并且可以聯(lián)接到電極層104。應(yīng)當理解，單個集成電路106可以包括多個輸入和輸出端口(例如256個或更多個)，以便控制多個致動器100。
[0019]致動器100還可以包括隔膜108，其可以是導(dǎo)電材料的薄層。隔膜108可以由導(dǎo)電金屬形成，例如鎳、不銹鋼、鈦、鋁、銅、銀、它們的組合或類似物、和/或它們的合金。以下將描述隔膜108的構(gòu)造的額外細節(jié)。
[0020]隔膜108可以定位成與電極層104基本上平行地延伸，但是與電極層之間錯開一間隙110。該間隙110可以具有基本上均勻的厚度，至少直到隔膜108撓曲，并且可以在例如大約0.1 μ m到大約10 μ m之間、大約0.5 μ m到大約5 μ m之間、大約0.75 μ m到大約2μ m之間。在至少一個具體實施例中，間隙110可以在隔膜108和電極層104之間延伸大約 I μ m。
[0021]間隙110可以由一個或多個間隙隔開層112，114保持，在一些實施例中，間隙隔開層還可以用來將隔膜108粘接到電極層104。在其它實施例中，隔膜108可以粘接或以其他方式緊固到間隙隔開層112，114。此外，間隙隔開層112，114可以是電介質(zhì)。在其它實施例中，其它非導(dǎo)電裝置、工藝和/或結(jié)構(gòu)可以用來將隔膜108聯(lián)接到電極層104和/或提供間隙 110。
[0022]此外，間隙隔開層112，114可以定位成靠近隔膜108的節(jié)點區(qū)段116，118。節(jié)點區(qū)段116，118可以限定隔膜108大致受到約束而不能相對于玻璃基底102運動的區(qū)域，例如通過經(jīng)由間隙隔開層112，114固定到基底上。隔膜108可以在節(jié)點區(qū)段116，118之間撓曲，如以下將更詳細地描述的。從而，在多個實施例中，間隙隔開層112，114可以具有以下功能中的一個或多個:防止從電極層104到節(jié)點區(qū)段116，118導(dǎo)電；將隔膜108固定到電極層104和/或玻璃基底102 ;以及橋接隔膜108和基底102之間的間隙110，以便將作用在隔膜108上的任何力傳遞到基底102。
[0023]致動器100還可以包括一個或多個本體間隔件120，122，本體間隔件可以提供致動器100和相鄰結(jié)構(gòu)，例如噴射管的板、歧管等之間的隔開。本體間隔件120，122可以與節(jié)點區(qū)段116，118對準，以便促進作用在其上的任何脈沖力傳遞到基底102，從而保護隔膜108的在節(jié)點區(qū)段116，118之間的懸置區(qū)域。
[0024]在示例性操作中，致動器100可以設(shè)置在噴射管的墨水通道中；因此，致動器100的致動可以用來迫使墨水穿過切割、蝕刻或以其他方式貫穿玻璃基底102形成的孔，或者可以使墨水離開玻璃基底102，例如到達相鄰設(shè)置的噴嘴板。這種受控制的墨水噴射可以用來控制墨水在可打印介質(zhì)上的沉積。應(yīng)當理解，方向術(shù)語，例如“上方”實質(zhì)上是相對的，并且是指許多可以想到的取向中的一個取向。
[0025]在所示的實施例中，集成電路106可以使得特定極性的電流跨過電極層104的整個至少一部分施加。電流可以生成靜電力，靜電力可以施加到隔膜108，將隔膜108吸引向電極層104。電極層104可以穩(wěn)定地固定到玻璃基底102上，同時隔膜108在其節(jié)點區(qū)段116，118處經(jīng)由間隙隔開層112，114固定到電極層104和/或玻璃基底102。因此，靜電力可以使得隔膜108處于節(jié)點區(qū)段116，118之間的區(qū)段朝向電極層104撓曲，從而隨著隔膜108的偏轉(zhuǎn)而存儲勢能。
[0026]當電流被去除和/或其極性反轉(zhuǎn)時，靜電力被去除，或者其方向可以顛倒。隔膜108可以回彈性地向后行進到與電極層104平行的位置，和/或超過平行而遠離電極層104。額外的熔化的或者以其他方式流體化的墨水可以連通到致動器100，以便通過隔膜108的運動而替換移動通過各個噴嘴的墨水。因此，致動器100可以準備好用于下一次致動。
[0027]圖2示出了根據(jù)實施例的靜電致動器100的放大示意性側(cè)視圖。在所示的實施例中，隔膜108包括靠近節(jié)點區(qū)段116，118的兩個較薄的撓曲凹部202，204以及在它們之間延伸的較厚的活塞區(qū)段205。從而，隔膜108可以具有至少兩個厚度:在撓曲凹部202，204處的“減小的”厚度t和活塞區(qū)段205的“全”厚度T。因此，在多個實施例中，撓曲凹部202，204還可以被描述為肩部、凹槽和/或類似物。[0028]在一個實施例中，包括厚度減小的撓曲凹部202，204和全厚度的活塞區(qū)段205的隔膜108可以提供隔膜108撓曲所需的電流與隔膜108強度之間期望的均衡。也就是，撓曲凹部202，204處的減小的厚度t可以利于隔膜108的撓曲，同時活塞區(qū)段205為隔膜108提供強度，使得隔膜108能夠不那么容易損壞。此外，在一些實施例中，撓曲凹部202，204可以在間隙隔開層112，114之上延伸，如圖所示；然而，在其它實施例中，如圖3所示和如下所述，隔膜108的全厚度區(qū)域可以提供在間隙隔開層112，114上延伸的節(jié)點區(qū)段116，118，同時撓曲凹部202,204離開節(jié)點區(qū)段116，118延伸。
[0029]在一些實施例中，撓曲凹部202，204可以通過蝕刻隔膜108而形成，同時施加掩模(例如光致抗蝕劑)以保持活塞區(qū)段205的厚度不被減小。因為活塞區(qū)段205的厚度不會被減小，所以其可以被稱為具有“全”厚度；然而，應(yīng)當理解，活塞區(qū)段205可以被蝕刻，同時仍然提供隔膜108的較厚部分，從而可以被稱為具有“全”厚度。此外，所得的撓曲凹部202，204可以不具有整體上均勻的減小的厚度t。在至少一個實施例中，減小的厚度t可以在全厚度T的大約20%到大約70%之間，例如，平均在全厚度T的大約40%到大約50%之間。在至少一個實施例中，減小的厚度可以改變到最多隔膜108的全厚度T的10%。
[0030]在多個實施例中，隔膜108的全厚度T可以在大約I μ m到大約100 μ m之間，在大約10 μ m到大約50 μ m之間，或者在大約12 μ m到大約25 μ m之間。在一個特定實施例中，全厚度T可以為大約12 μ m，在另一個實施例中，可以為大約20 μ m。在其它實施例中，隔膜108的全厚度T可以為大約38 μ m,該厚度可以是蝕刻不銹鋼的典型的厚度。
[0031]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個相鄰致動器100A，100B的各部分的示意性側(cè)視圖。如圖所示，隔膜108包括撓曲凹部302，304、在撓曲凹部之間延伸的節(jié)點區(qū)段305以及第一和第二活塞區(qū)段306，308。撓曲凹部302，304中的每個和活塞區(qū)段306，308中的每個可以分別由不同的致動器100A，100B提供，節(jié)點區(qū)段305可以在兩個致動器100A，100B之間共用，使得兩個致動器100A，100B可以特征為包括該節(jié)點區(qū)段305。致動器100A，100B的分隔用虛線表示，該虛線穿過節(jié)點區(qū)段305的中間；然而，應(yīng)當理解，在至少某些實施例中，這種分隔可以是概念上的，而不是物理上的。
[0032]與活塞區(qū)段306，308處的全厚度T相比，撓曲凹部302，304處的隔膜108可以具有減小的厚度t。此外，節(jié)點區(qū)段305也可以具有全厚度T，并且可以大致受到約束而不能通過間隙隔開層112相對于玻璃基底102運動。如上所述，間隙隔開層112還可以將節(jié)點區(qū)段305附著到玻璃基底102，但是在其它實施例中，可以大致沒有足夠的附著特性，使得節(jié)點區(qū)段305通過一個或多個額外的粘合劑層、緊固件等固定到間隙隔開層112，該間隙隔開層固定到玻璃基底102。
[0033]電極層104可以包括多個導(dǎo)電跡線310和電極309，311，跡線310中的至少一些與電極309，311電聯(lián)接。電極309可以與活塞區(qū)段306對準，并且電極311可以與活塞區(qū)段308對準，從而經(jīng)由連接的跡線310將電流施加到電極309，311將使得靜電力分別施加到活塞區(qū)段306，308。導(dǎo)電跡線310中的至少一些可以設(shè)置在間隙隔開層112中或者與間隙隔開層對準，而其它的導(dǎo)電跡線可以設(shè)置在間隙隔開層112外部和/或不與間隙隔開層對準。此外，跡線310能夠獨立地將電流傳遞到電極309，311，使得例如致動器100A，100B能夠獨立地致動。
[0034]通過在隔膜108中提供剛度減小的區(qū)域，撓曲凹部302，304可以例如利于活塞區(qū)段306，308的這種運動。因此，隔膜108的彎曲運動可以在隔膜108中基本上局部化，在撓曲凹部302，304的邊界處，從而活塞區(qū)段306，308可以朝向或遠離玻璃基底102運動，而基本上不會彎曲。此外，通過與間隙隔開層112、電極層104和間隙隔開層112的連接，節(jié)點區(qū)域305可以與玻璃基底102形成大致實心結(jié)構(gòu)。利用具有全厚度T的節(jié)點區(qū)域305，由此致動器100可以在節(jié)點區(qū)域305處具有最大強度。
[0035]圖4示出了致動器陣列400的示意圖，大致示出了隔膜108，該隔膜可以用來橫跨陣列400的致動器100中的若干致動器或者甚至全部致動器。如圖所示，陣列400可以包括四個致動器100 (標記為100A，100B，100C，100D);然而，應(yīng)當理解，陣列400中示出四個致動器100僅僅是示例性的，在實施過程中，在單個陣列400中可以采用數(shù)十個、數(shù)百個、數(shù)千個或者更多的這種致動器100。
[0036]從而，隔膜108可以包括用于致動器100A的活塞區(qū)段308和用于致動器100B的活塞區(qū)段308。撓曲凹部302可以包封、包圍或以其它方式圍繞活塞區(qū)段308的至少一部分。同樣，撓曲凹部304可以包封、包圍或以其它方式圍繞活塞區(qū)段308的至少一部分。節(jié)點區(qū)段305可以限定在活塞區(qū)段306，308之間以及例如撓曲凹部302，304的相鄰側(cè)部之間。
[0037]在圖4中，電極層104(圖1和2)可以被認為是處于隔膜108“之后”。因此，跡線310可以與節(jié)點區(qū)段305大致平行且對準地延伸，如圖所示。在電極層104中還可以設(shè)置與跡線310大致平行地延伸的額外的跡線410，412。
[0038]在一個實施例中，陣列400的致動器100A-100D可以大致布置成網(wǎng)格圖案，從而節(jié)點區(qū)段305延伸到致動器100的相鄰的列402，404并且是致動器100的相鄰的列402，404所共用的。更具體地,在至少一個實施例中，如圖所示,致動器100A-100D每個都可以為大致平行四邊形，使得網(wǎng)格圖案也為大致平行四邊形，其特征在于相交的和/或相鄰的部件之間的非直角角度。然而，在其它實施例中，除了這樣的非直角角度之外，或者代替這樣的非直角角度的是，可以采用直角角度。跡線310可以與節(jié)點區(qū)段305 —起延伸，從而也與相鄰列402，404中的致動器100對準。此外，第二節(jié)點區(qū)段405可以與節(jié)點區(qū)段305成角度地延伸，并且可以是陣列400的相鄰行406，408中的致動器100共用的。
[0039]跡線410，412可以與撓曲凹部302，304至少部分地對準，并且由此可以與跡線310配合，以向電極層104的電極提供電流，由此將靜電力選擇性地施加到隔膜108。在一些實施例中，跡線410，412可以與跡線310平行地延伸，但是在其它實施例中，跡線410，412陣列中的一個或多個陣列可以與跡線310垂直地設(shè)置，例如，與節(jié)點區(qū)段405對準并且與節(jié)點區(qū)段405平行地延伸。
[0040]在操作中，電流可以選擇性地通過一個或多個跡線310，410，412施加，以便向與活塞區(qū)段306，308對準的電極提供電流，從而在隔膜108的一個或多個區(qū)域上產(chǎn)生靜電力。當施加時，該力可以作用為例如在撓曲凹部302，304處或其附近使隔膜108彎曲。這繼而可以分別將至少部分地由撓曲凹部302，304圍繞的活塞區(qū)段306，308朝向玻璃基底102牽拉，且活塞區(qū)段306，308的彎曲最小(例如沒有彎曲或者基本上沒有彎曲)。當電流停止時，或者當極性顛倒時，撓曲凹部302，304上的靜電力可以被移除或顛倒，從而存儲在移動的活塞區(qū)段306，308中的能量可以被釋放。這可以轉(zhuǎn)移靠近致動器100A-100D設(shè)置的相應(yīng)體積的液體墨水，從而例如通過歧管或類似物驅(qū)動墨水穿過噴嘴板中的噴嘴。
[0041]但是，應(yīng)當理解，分別圍繞活塞區(qū)段306，308的撓曲凹部302，304是許多可以想到的實施例中的一個實施例。在一些實施例中，撓曲凹部302，304可以不是連續(xù)的，和/或可以不圍繞活塞區(qū)段306，308。例如，撓曲凹部302可以分段為一個或多個直的或彎曲的區(qū)段。這樣的區(qū)段可以彼此平行地延伸(例如在活塞區(qū)段306的相對側(cè)上)，可以相交或交叉(例如在活塞306的相鄰側(cè)上)，或者可以對準，以配合地形成圍繞活塞區(qū)段306的圓形、多邊形或其它形狀的至少一部分。
[0042]此外，還應(yīng)當理解，其中布置陣列400的網(wǎng)格圖案也是這許多實施例中的一個實施例。在其它實施例中，陣列400的致動器100可以為行和/或列錯開的構(gòu)造，從而節(jié)點區(qū)域305或節(jié)點區(qū)域405都不形成直線。
[0043]現(xiàn)在參考圖5A-5F和6。圖5A-5F示意性地示出了根據(jù)實施例的處于各個制造階段的隔膜108，圖6示出了根據(jù)實施例的用于制造隔膜108的方法600的流程圖。方法600可以開始于602,提供芯軸504,如圖5A所不。芯軸504可以是金屬導(dǎo)體,適用于電鍍。此外，芯軸504可以是拋光的，從而具有大致光滑的表面。在一些實施例中，芯軸504可以是金屬板玻璃結(jié)構(gòu)。在多個實施例中，芯軸504可以制造和/或精加工，以最小化非平面區(qū)域或“缺陷”(即表面中的峰或谷)的頻率和尺寸，使得缺陷的高度小于大約lOOnm。
[0044]然后方法600可以前進到608，在此包括向芯軸504施加第一光致抗蝕劑506，如圖5B所示。第一光致抗蝕劑506可以是提供能夠抵抗電鍍的兩個(如圖所示)、三個、四個、多達數(shù)百個或更多區(qū)域的圖案。多種光致抗蝕劑材料是已知的，第一光致抗蝕劑506可以包括任何一種或多種合適的光致抗蝕劑材料。此外，第一光致抗蝕劑506的厚度可以是大約等于或稍稍大于如上所述的減小的厚度t。第一光致抗蝕劑506可以例如施加為模具，該模具可能需要延伸到隔膜108中和/或穿過隔膜108的銷孔或其它特征。
[0045]然后，方法600可以前進到612，在芯軸504上電鍍第一層510，例如至少與第一光致抗蝕劑506相鄰，如圖5C所示。第一層510可以用作用于隔膜108的基部，并且可以具有減小的厚度t。在第一光致抗蝕劑506比減小的厚度t稍厚的情況下，第一光致抗蝕劑506可以用來將第一層510的各部分容納在預(yù)定區(qū)域中，限制第一層510的施加等，使得第一層510沒有覆蓋由第一光致抗蝕劑506占據(jù)的區(qū)域。此外,第一層510可以由鎳、金、銀、錫、鎘、鋅、鉬、鈀、任何鋼合金(例如不銹鋼合金)或者任何其它合金或適合于電鍍到芯軸504上的元素形成。
[0046]接下來，在616處，方法600可以包括將第二光致抗蝕劑514施加到第一層510，如圖所示。第二光致抗蝕劑514可以設(shè)置在撓曲凹部302，304期望的位置，即隔膜108具有減小的厚度t的位置。第二光致抗蝕劑514還可以施加到第一光致抗蝕劑506，從而保留期望延伸穿過隔膜108的特征；然而，在一些實施例中，可以省略第一光致抗蝕劑506，從而在沒有第一光致抗蝕劑506的情況下施加第二光致抗蝕劑514。
[0047]然后，方法600前進到620，包括在第一層510上電鍍第二層518，至少與第二光致抗蝕劑514相鄰，如圖5E所不。第二層518的材料可以與第一層510相同，從而在將第二層518電鍍到第一層510上時，產(chǎn)生均勻的結(jié)構(gòu)。如本文所用的術(shù)語，“均勻的結(jié)構(gòu)”大致限定為指的是第一和第二層510，518的微結(jié)構(gòu)不呈現(xiàn)顯著的邊界，即不呈現(xiàn)例如通過將兩個分立的層釬焊、焊接、粘合在一起等而形成的接縫，而是作用為單個連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
[0048]第二層518的厚度可以基本上為全厚度T和減小的厚度t之間的差。因此，第二層518施加到第一層510上的區(qū)域可以在該區(qū)段處產(chǎn)生用于隔膜108的全厚度T。例如，第二光致抗蝕劑514的中間兩個部分可以找到活塞區(qū)段306、節(jié)點區(qū)段305和活塞區(qū)段308的各部分。施加光致抗蝕劑和電鍍層的過程可以根據(jù)需要重復(fù)一次或多次，以便獲得期望的幾何結(jié)構(gòu)，例如上述隔膜108的幾何結(jié)構(gòu)。
[0049]一旦獲得期望的幾何結(jié)構(gòu)，方法600可以前進到622，其中隔膜108可以與芯軸504、第一光致抗蝕劑506和第二光致抗蝕劑514分離，如圖5F所示。用于將電鍍結(jié)構(gòu)與芯軸和光致抗蝕劑分離的各種方法是已知的，例如加熱和/或冷卻，以利用不同材料的不同熱膨脹率。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以采用任何這樣的分離或“剝離”方法。
[0050]從而，所得的隔膜108可以是兩層結(jié)構(gòu)，其可以是基本上均勻的。因此，第一層510可以限定撓曲凹部302，304的底部524，而第二層518限定撓曲凹部302，304的橫向側(cè)部526，528。因此，移除第二光致抗蝕劑514可以顯露撓曲凹部302，304。此外，活塞區(qū)段306，308和節(jié)點區(qū)段305可以由第一和第二層510，518的組合限定，以提供全厚度T ;然而，應(yīng)當理解，一個或多個額外的層可以添加到第一層510或第二層518 (或這兩個層)上，以獲得期望的厚度。
【權(quán)利要求】
1.一種制造用于打印機的噴射管的致動器的方法，包括: 通過在芯軸上電鍍一個或多個材料層而形成隔膜，所述隔膜包括撓曲凹部； 將所述隔膜與所述芯軸分離；以及 將所述隔膜設(shè)置成與電極層基本平行，從而在所述隔膜和所述電極層之間形成間隙，其中所述隔膜被構(gòu)造成當電流施加到所述電極層的至少一部分時相對于所述電極層運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在電鍍所述隔膜的一個或多個層中的第一層之前，將第一光致抗蝕劑設(shè)置在所述芯軸上，其中電鍍所述第一層包括至少在與第一光致抗蝕劑相鄰處進行電鍍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 將第二光致抗蝕劑設(shè)置在所述第一層、所述第一光致抗蝕劑、或者兩者上； 至少與第二光致抗蝕劑相鄰地在第一層上電鍍所述隔膜的一個或多個層中的第二層，其中，電鍍第二層包括將所述第二層與所述第一層形成為基本上均勻的結(jié)構(gòu)；以及 將所述第二光致抗蝕劑與所述第一層和所述第二層分離，以顯露所述隔膜中的設(shè)置有第二光致抗蝕劑的所述撓曲凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述隔膜被構(gòu)造成在所述撓曲凹部撓曲，使得與所述撓曲凹部相鄰地限定的所述隔膜的全厚度部分相對于所述電極層運動，并且保持與所述電極層大致平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括用間隙隔開電介質(zhì)材料填充所述間隙的至少一部分，其中所述間隙隔開電介質(zhì)材料與所述隔膜的全厚度部分至少部分地對準。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述芯軸上形成所述隔膜之前，將所述芯軸拋光到小于大約IOOnm的預(yù)定光滑度。
7.一種用于打印機的噴射管的致動器設(shè)備，包括: 電極層，所述電極層包括導(dǎo)電跡線和電極，其中所述電極與所述導(dǎo)電跡線電聯(lián)接；以及 隔膜，所述隔膜與所述電極層由間隙錯開，所述隔膜包括: 活塞區(qū)段，所述活塞區(qū)段設(shè)置成基本上與所述電極層平行且與所述電極對準；和 撓曲凹部，所述撓曲凹部至少部分地圍繞所述活塞區(qū)段， 其中所述隔膜被構(gòu)造成當電流施加到所述電極時在所述撓曲凹部附近彎曲，使得所述活塞區(qū)段相對于所述電極層運動，并且基本上保持與所述電極層平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述隔膜包括第一電鍍層和第二電鍍層，其中所述活塞區(qū)段由所述第一電鍍層的一部分和所述第二電鍍層的至少一部分的組合限定，所述撓曲凹部由所述撓曲凹部的底部上的所述第一電鍍層并由所述撓曲凹部的側(cè)部上的所述第二電鍍層限定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述第一電鍍層和所述第二電鍍層形成基本上均勻的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述隔膜還包括節(jié)點區(qū)段，所述節(jié)點區(qū)段的厚度大于所述隔膜的限定所述撓曲凹部處的厚度，所述節(jié)點區(qū)段與設(shè)置在所述隔膜和所述電極層之間的間隙隔開電介質(zhì)聯(lián)接，所述節(jié)點區(qū)段相對于所述電極層大致靜止。
【文檔編號】B41J2/015GK103568564SQ201310324286
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】P·J·奈斯特龍 申請人:施樂公司