基于多層壓電陶瓷的噴墨頭及包括該噴墨頭的打印設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于多層壓電陶瓷的噴墨頭及包括該噴墨頭的打印設(shè)備，屬于噴墨打印【技術(shù)領(lǐng)域】，所述噴墨頭包括壓電陶瓷和噴嘴板，所述壓電陶瓷上設(shè)置有若干條形通道壁，相鄰兩個(gè)所述通道壁之間形成有凹槽，所述通道壁內(nèi)嵌設(shè)有金屬內(nèi)電極，形成壓電雙晶片結(jié)構(gòu)，所述通道壁的外側(cè)表面設(shè)置有外電極；所述噴嘴板蓋設(shè)在所述通道壁的遠(yuǎn)端面上，所述噴嘴板和通道壁之間間隔設(shè)置有柔性密封物質(zhì)，所述噴嘴板上開(kāi)有與所述凹槽數(shù)量一致的噴嘴，所述噴嘴與凹槽的位置相對(duì)應(yīng)。本實(shí)用新型中，通道壁加電變形采用的是d31橫向彎曲模式，能產(chǎn)生較大的變形量，可以對(duì)墨水通道中的墨水產(chǎn)生較大的變形壓力，有利于大粒徑墨水的噴射及噴射速度的提高。
【專利說(shuō)明】基于多層壓電陶瓷的噴墨頭及包括該噴墨頭的打印設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及噴墨打印【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種基于多層壓電陶瓷的噴墨頭及包括該噴墨頭的打印設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷噴頭作為目前陶瓷噴墨打印機(jī)最核心、所占成本最高、最重要、技術(shù)含量最高的部件，國(guó)內(nèi)從研發(fā)到制造均屬空白，完全依賴于進(jìn)口。而為了盡可能保護(hù)墨水中的色料結(jié)構(gòu)，更好地增強(qiáng)發(fā)色效果和陶瓷磚裝飾效果，一般需要加大陶瓷材料墨水的粒徑，將現(xiàn)有的陶瓷材料墨水的平均粒徑300nm，擴(kuò)展使用到0.8至8微米的粒徑范疇，這就需要重新設(shè)計(jì)噴頭的噴射單元結(jié)構(gòu)和噴射原理，以達(dá)到增大壓電陶瓷致動(dòng)器的變形量的目的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，有一種XAAR噴墨頭，其墨水通道采用半導(dǎo)體工業(yè)的切割鋸直接在壓電陶瓷上切割而成，通道中間為共享壁。鋁金屬電極沉積在共享壁兩邊的上半部分，每對(duì)電極相互連接起來(lái)引到噴墨頭的電路區(qū)。共享壁的極化方向平行于通道壁，因此施加電壓時(shí)發(fā)生剪切形變，實(shí)現(xiàn)墨水的擠出動(dòng)作。上蓋板的材料也是壓電陶瓷，固定在基座上。這種結(jié)構(gòu)的噴墨頭剪切變形變形量小，不利于大粒徑墨水的噴射。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于多層壓電陶瓷的噴墨頭及包括該噴墨頭的打印設(shè)備，能夠有效地解決噴墨頭變形量小，不利于大粒徑墨水的噴射的問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下:
[0006]一方面，提供一種基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，包括壓電陶瓷和噴嘴板，所述壓電陶瓷上設(shè)置有若干條形通道壁，相鄰兩個(gè)所述通道壁之間形成有凹槽，所述通道壁內(nèi)嵌設(shè)有金屬內(nèi)電極，從而形成壓電雙晶片結(jié)構(gòu)，所述通道壁的外側(cè)表面設(shè)置有外電極，所述通道壁的極化方向垂直于所述通道壁；
[0007]所述噴嘴板蓋設(shè)在所述通道壁的遠(yuǎn)端面上，所述噴嘴板和通道壁之間間隔設(shè)置有柔性密封物質(zhì)，所述噴嘴板上開(kāi)有與所述凹槽數(shù)量一致的噴嘴，所述噴嘴與凹槽的位置相對(duì)應(yīng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述通道壁的極化方向都相同，每個(gè)所述通道壁的兩側(cè)的外電極相連通，每個(gè)所述通道壁的金屬內(nèi)電極和外電極共同作為該通道壁的正、負(fù)電極，相鄰兩個(gè)所述通道壁的金屬內(nèi)電極和外電極施加相反電壓。
[0009]進(jìn)一步的，所述通道壁的遠(yuǎn)端面上也設(shè)置有外電極，所述通道壁的遠(yuǎn)端面上的外電極與外側(cè)表面的外電極為一體結(jié)構(gòu)，所述通道壁的遠(yuǎn)端面上在所述外電極和金屬內(nèi)電極之間設(shè)置有絕緣層。
[0010]進(jìn)一步的,每個(gè)所述通道壁在其對(duì)應(yīng)的所述金屬內(nèi)電極兩側(cè)的極化方向相反，相鄰兩個(gè)所述通道壁的極化方向相反，每個(gè)所述通道壁的兩側(cè)的外電極分別作為該通道壁的正、負(fù)電極，位于每個(gè)所述凹槽的兩側(cè)的外電極施加相反電壓。[0011 ] 進(jìn)一步的，所述外電極的表面覆蓋有鈍化層。
[0012]進(jìn)一步的，相鄰所述金屬內(nèi)電極之間的壓電陶瓷的寬度為80 μ m-400 μ m,所述通道壁的厚度為40 μ m-200 μ m,所述通道壁的高度為200 μ m-500 μ m ;所述金屬內(nèi)電極的厚度為I μ m-5 μ m ;所述凹槽的寬度為40 μ m-200 μ m ;所述噴嘴的直徑為25 μ m-100 μ m。
[0013]進(jìn)一步的，所述壓電陶瓷由若干壓電陶瓷子塊與所述金屬內(nèi)電極低溫共燒制得，所述通道壁是在所述壓電陶瓷上由精密劃片機(jī)經(jīng)過(guò)切槽加工制得；所述噴嘴板采用微注塑成型工藝制得，所述噴嘴通過(guò)注塑成型、激光加工或精密雕刻制得。
[0014]進(jìn)一步的，所述壓電陶瓷的材質(zhì)采用軟性壓電陶瓷材料或壓電應(yīng)變常數(shù)d33大于500的壓電材料；所述金屬內(nèi)電極的材質(zhì)采用銀鈀合金或銅；所述外電極的材質(zhì)采用鋁、銀、鎳或金，所述外電極通過(guò)濺射法或電鍍法制得；所述柔性密封物質(zhì)的材質(zhì)采用高分子材料，所述高分子材料為酚醛樹(shù)脂；所述噴嘴板的材質(zhì)采用結(jié)構(gòu)陶瓷、有機(jī)玻璃、工程塑料、特氟龍或半導(dǎo)體硅材料，所述結(jié)構(gòu)陶瓷采用氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或氮化鋁。
[0015]進(jìn)一步的，所述絕緣層的材質(zhì)采用有機(jī)高分子絕緣材料。
[0016]另一方面，提供一種打印設(shè)備，包括上述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭。
[0017]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭及包括該噴墨頭的打印設(shè)備，通道壁內(nèi)嵌設(shè)有金屬內(nèi)電極，從而形成壓電雙晶片結(jié)構(gòu)，而且通道壁的極化方向垂直于通道壁，當(dāng)通道壁加電時(shí)，變形采用的是d31橫向彎曲模式，能產(chǎn)生較大的變形量，可以對(duì)墨水通道中的墨水產(chǎn)生較大的變形壓力,有利于大粒徑墨水的噴射及噴射速度的提高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的壓電陶瓷的極化方式示意圖；
[0021]圖3為圖2所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的壓電陶瓷經(jīng)切槽加工之后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為在圖3所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的通道壁上鍍?cè)O(shè)絕緣層和外電極后的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖5為圖4所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的通道壁加電變形示意圖；
[0024]圖6為圖1所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭工作時(shí)相鄰兩個(gè)墨水通道的體積變化情況不意圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為圖7所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的壓電陶瓷的極化方式示意圖；
[0027]圖9為圖8所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的壓電陶瓷經(jīng)切槽加工之后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10為在圖9所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的通道壁上鍍?cè)O(shè)外電極后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖11為圖10所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的通道壁加電變形示意圖；
[0030]圖12為圖7所示基于多層壓電陶瓷的噴墨頭工作時(shí)相鄰兩個(gè)墨水通道的體積變化情況示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]一方面，本實(shí)用新型提供一種基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，如圖1-12所示，包括壓電陶瓷1、1’和噴嘴板5、5’，壓電陶瓷1、1’上設(shè)置有若干條形通道壁13、13’，相鄰兩個(gè)通道壁13、13’之間形成有凹槽14、14’(即墨水通道)，通道壁13、13’內(nèi)嵌設(shè)有金屬內(nèi)電極12、12’，從而形成壓電雙晶片結(jié)構(gòu)，通道壁13、13’的外側(cè)表面設(shè)置有外電極3、3’，通道壁13、13’的極化方向垂直于通道壁13、13’ ；
[0033]噴嘴板5、5’蓋設(shè)在通道壁13、13’的遠(yuǎn)端面上，噴嘴板5、5’和通道壁13、13’之間間隔設(shè)置有柔性密封物質(zhì)4、4’，柔性密封物質(zhì)4、4’隔斷相鄰的凹槽14、14’，并且為通道壁13、13’變形提供緩沖空間，噴嘴板5、5’上開(kāi)有與凹槽14、14’數(shù)量一致的噴嘴6、6’，噴嘴6、6’與凹槽14、14’的位置相對(duì)應(yīng)。
[0034]工作時(shí)，墨水在墨水通道(即凹槽14、14’)內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)需要某個(gè)噴嘴6、6’動(dòng)作時(shí)，可以對(duì)該噴嘴6、6’所對(duì)應(yīng)的凹槽14、14’兩邊的通道壁13、13’加電，從而使通道壁13、13’產(chǎn)生變形，擠壓墨水，使墨水從噴嘴6、6’噴出。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，通道壁13、13’內(nèi)嵌設(shè)有金屬內(nèi)電極12、12’，從而形成壓電雙晶片結(jié)構(gòu)，而且通道壁13、13’的極化方向垂直于通道壁13、13’，當(dāng)通道壁13、13’加電時(shí)，變形采用的是d31橫向彎曲模式，能產(chǎn)生較大的變形量，可以對(duì)墨水通道中的墨水產(chǎn)生較大的變形壓力，有利于大粒徑墨水的噴射及噴射速度的提高。
[0036]具體的，本實(shí)用新型可以有以下兩種結(jié)構(gòu)形式:
[0037]結(jié)構(gòu)形式一(并聯(lián)型):
[0038]如圖1-6所示，通道壁13的極化方向都相同，每個(gè)通道壁13的兩側(cè)的外電極3相連通，每個(gè)通道壁13的金屬內(nèi)電極12和外電極3共同作為該通道壁13的正、負(fù)電極，相鄰兩個(gè)通道壁13的金屬內(nèi)電極12和外電極3施加相反電壓。
[0039]為簡(jiǎn)化制作工藝，通道壁的遠(yuǎn)端面上也可以設(shè)置有外電極，通道壁13的遠(yuǎn)端面上的外電極與外側(cè)表面的外電極為一體結(jié)構(gòu)，并且通道壁13的遠(yuǎn)端面上在外電極3和金屬內(nèi)電極12之間設(shè)置有絕緣層，以避免兩者之間短路。
[0040]在圖1-6所示的實(shí)施例中，首先，如圖2所示，該基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的壓電陶瓷I可以由若干壓電陶瓷子塊11和金屬內(nèi)電極12利用低溫共燒工藝制得，并對(duì)各壓電陶瓷子塊11進(jìn)行相同方向(如圖中箭頭10所示)的極化處理。
[0041]然后，如圖3所示，在極化后的壓電陶瓷I上利用切槽加工工藝制作出呈周期性結(jié)構(gòu)排列的通道壁13。壓電陶瓷子塊11可以粘接在一層基板(圖中未示出)上面，切槽的深度小于等于壓電陶瓷子塊的高度，考慮到粘接的強(qiáng)度，建議不切透。切割后形成的相鄰?fù)ǖ辣?3可與噴嘴板形成墨水通道。
[0042]接著，如圖4所示，在通道壁13外側(cè)表面上鍍?cè)O(shè)絕緣層2和外電極3，金屬內(nèi)電極12和外電極3分別作為通道壁13的正、負(fù)電極。電極鍍制可采用物理氣相沉積法或電鍍法。
[0043]工作時(shí)的加電變形如圖5所示，通道壁13是基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的變形部位，其中一個(gè)通道壁13的外電極3加正電壓，其金屬內(nèi)電極12加負(fù)電壓，因?yàn)橥ǖ辣?3的極化方向垂直于通道壁13，所以通道壁13變形采用的是d31橫向彎曲模式，能產(chǎn)生較大的變形量。該圖中，通道壁13可視為并聯(lián)型壓電雙晶片。
[0044]并且，如圖6所示，相鄰兩個(gè)通道壁13的金屬內(nèi)電極12和外電極3施加相反電壓，所以相鄰兩個(gè)通道壁13的變形方向相反，從而實(shí)現(xiàn)墨水通道的體積增大或縮小，完成墨滴噴射的過(guò)程。
[0045]結(jié)構(gòu)形式二(串聯(lián)型):
[0046]如圖7-12所示，每個(gè)通道壁13’在其對(duì)應(yīng)的金屬內(nèi)電極12’兩側(cè)的極化方向相反，相鄰兩個(gè)通道壁13’的極化方向相反，每個(gè)通道壁13’的兩側(cè)的外電極3’分別作為該通道壁13’的正、負(fù)電極，位于每個(gè)凹槽14’的兩側(cè)的外電極3’施加相反電壓。金屬內(nèi)電極12’成為通道壁13’ “雙晶片”的金屬基片。
[0047]在圖7-12所示的實(shí)施例中，首先，如圖8所示，該基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的壓電陶瓷I’可以由若干壓電陶瓷子塊11’和金屬內(nèi)電極12’利用低溫共燒工藝制得，并對(duì)相鄰的壓電陶瓷子塊11’進(jìn)行相反方向(如圖中箭頭10’所示)的極化處理。
[0048]然后，如圖9所示，在極化后的壓電陶瓷I’上利用切槽加工工藝制作出呈周期性結(jié)構(gòu)排列的通道壁13’。
[0049]接著，如圖10所示，在通道壁13’外側(cè)面上鍍?cè)O(shè)外電極3’，每個(gè)通道壁13’的兩側(cè)的外電極3’分別作為該通道壁13’的正、負(fù)電極。電極鍍制可采用物理氣相沉積法或電鍍法。鍍電極之后，可以采用激光切割或機(jī)械切割等方法將通道壁13’遠(yuǎn)端面和兩側(cè)面的電極斷開(kāi)。
[0050]工作時(shí)的加電變形如圖11所示，通道壁13’是基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的變形部位，其中一個(gè)通道壁13’兩側(cè)的外電極3’分別加正、負(fù)電壓，因?yàn)橥ǖ辣?3’的極化方向垂直于通道壁13’，所以通道壁13’變形采用的是d31橫向彎曲模式，能產(chǎn)生較大的變形量。該圖中，通道壁13’可視為串聯(lián)型壓電雙晶片。
[0051]并且，如圖12所示，位于每個(gè)凹槽14’的兩側(cè)的外電極3’施加相反電壓，所以相鄰兩個(gè)通道壁13’的變形方向相反，從而實(shí)現(xiàn)墨水通道的體積增大或縮小，完成墨滴噴射的過(guò)程。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1-12所示實(shí)施例中僅示出了基于多層壓電陶瓷的噴墨頭優(yōu)選的兩種不同的結(jié)構(gòu)形式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改變和調(diào)整，以形成更多不同的結(jié)構(gòu)形式，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，此處不再贅述。
[0053]在上述實(shí)施例中，外電極3、3 ’的表面可以覆蓋有鈍化層，以防止墨水對(duì)電極、壓電陶瓷等的腐蝕。
[0054]本實(shí)用新型中，基于多層壓電陶瓷的噴墨頭各部分的尺寸優(yōu)選如下:
[0055]相鄰金屬內(nèi)電極之間的壓電陶瓷12、12’的寬度(即壓電陶瓷子塊11、11’的寬度)為80 μ m-400 μ m,具體尺寸可以根據(jù)所需的噴頭分辨率調(diào)整，總寬度則取決于噴頭的打印寬度。改變壓電陶瓷子塊11、11’的寬度時(shí)，對(duì)應(yīng)墨水通道數(shù)目就會(huì)改變，又由于墨水通道數(shù)目對(duì)應(yīng)噴嘴數(shù)目，所以本實(shí)用新型基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的噴嘴數(shù)目可靈活調(diào)整，能適應(yīng)不同場(chǎng)合的工作需求，有較強(qiáng)的實(shí)用性。
[0056]同時(shí)，通道壁13、13’的厚度(即圖1、圖3-7、圖9_12中示出的寬度)為40μπι-200μπι，通道壁13、13’的高度為200 μ m_500 μ m ;金屬內(nèi)電極12、12’的厚度為I μ m-5 μ m ;凹槽 14、14’ 的寬度為 40 μ m-200 μ m ;噴嘴 6 的直徑為 25 μ m-100 μ m。
[0057]本實(shí)用新型中，基于多層壓電陶瓷的噴墨頭各部分的制作工藝優(yōu)選如下:
[0058]壓電陶瓷1、1’由若干壓電陶瓷子塊11、11’與金屬內(nèi)電極12、12’低溫共燒制得，通道壁13、13’是在壓電陶瓷上1、1’由精密劃片機(jī)經(jīng)過(guò)切槽加工制得；基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的通道壁13、13’的壓電雙晶片結(jié)構(gòu)可以通過(guò)這種低溫共燒和切槽加工一次性成型，這樣簡(jiǎn)化了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
[0059]噴嘴板5、5’采用微注塑成型工藝制得，噴嘴6、6’通過(guò)注塑成型、激光加工或精密雕刻制得，鈍化層采用氣相沉積法制得。
[0060]本實(shí)用新型中，基于多層壓電陶瓷的噴墨頭各部分的材質(zhì)優(yōu)選如下:
[0061]壓電陶瓷1、1’的材質(zhì)采用軟性壓電陶瓷材料，如商用PZT5H，或壓電應(yīng)變常數(shù)d33大于500的壓電材料；
[0062]金屬內(nèi)電極12、12’的材質(zhì)采用銀鈀合金或銅等金屬導(dǎo)電材料；
[0063]外電極3、3’的材質(zhì)采用鋁、銀、鎳或金等金屬導(dǎo)電材料，外電極3、3’可以通過(guò)濺射法或電鍍法制得；
[0064]柔性密封物質(zhì)4、4’的材質(zhì)采用酚醛樹(shù)脂等高分子材料；
[0065]噴嘴板5、5’的材質(zhì)采用結(jié)構(gòu)陶瓷(氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或氮化鋁等)、有機(jī)玻璃、工程塑料、特氟龍或半導(dǎo)體硅材料等。
[0066]同時(shí)，絕緣層2、2’的材質(zhì)采用聚氯乙烯等有機(jī)高分子絕緣材料。
[0067]另一方面，本實(shí)用新型還提供一種打印設(shè)備，包括上述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的結(jié)構(gòu)與上相同，此處不再贅述。
[0068]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0069]1、基于多層壓電陶瓷的噴墨頭的通道壁13、13’變形采用的是d31橫向彎曲模式，能產(chǎn)生較大的變形量，可以對(duì)墨水通道中的墨水產(chǎn)生較大的變形壓力，有利于大粒徑墨水的噴射及噴射速度的提高。
[0070]2、結(jié)構(gòu)緊湊，可排布較多的噴嘴6、6’。為了提高噴墨打印的速度，一種方法就是增加噴頭的噴嘴。目前市場(chǎng)上可以購(gòu)買(mǎi)到的噴頭的噴嘴數(shù)大多在數(shù)百至一千個(gè)左右，今后單個(gè)噴頭的噴嘴數(shù)還會(huì)有所增加。本實(shí)用新型所述噴頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，通過(guò)調(diào)整壓電陶瓷子塊的厚度可以調(diào)整墨水通道的密度，從而得到相應(yīng)的噴嘴數(shù)目，因此能適應(yīng)不同場(chǎng)合的工作需求，有較強(qiáng)的實(shí)用性。
[0071]3、本實(shí)用新型采用柔性密封物質(zhì)對(duì)通道壁和噴嘴板進(jìn)行柔性連接。由于通道壁是壓電雙晶片懸臂梁，所以遠(yuǎn)端不能固定在噴嘴板上，可以采用柔性物質(zhì)作為通道壁和噴嘴板的連接部分，這樣既可以防止墨水通道互相連通，也不會(huì)影響壓電通道壁的正常工作。
[0072]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，包括壓電陶瓷和噴嘴板，其特征在于，所述壓電陶瓷上設(shè)置有若干條形通道壁，相鄰兩個(gè)所述通道壁之間形成有凹槽，所述通道壁內(nèi)嵌設(shè)有金屬內(nèi)電極，從而形成壓電雙晶片結(jié)構(gòu)，所述通道壁的外側(cè)表面設(shè)置有外電極，所述通道壁的極化方向垂直于所述通道壁； 所述噴嘴板蓋設(shè)在所述通道壁的遠(yuǎn)端面上，所述噴嘴板和通道壁之間間隔設(shè)置有柔性密封物質(zhì)，所述噴嘴板上開(kāi)有與所述凹槽數(shù)量一致的噴嘴，所述噴嘴與凹槽的位置相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，所述通道壁的極化方向都相同，每個(gè)所述通道壁的兩側(cè)的外電極相連通，每個(gè)所述通道壁的金屬內(nèi)電極和外電極共同作為該通道壁的正、負(fù)電極，相鄰兩個(gè)所述通道壁的金屬內(nèi)電極和外電極施加相反電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，所述通道壁的遠(yuǎn)端面上也設(shè)置有外電極，所述通道壁的遠(yuǎn)端面上的外電極與外側(cè)表面的外電極為一體結(jié)構(gòu)，所述通道壁的遠(yuǎn)端面上在所述外電極和金屬內(nèi)電極之間設(shè)置有絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，每個(gè)所述通道壁在其對(duì)應(yīng)的所述金屬內(nèi)電極兩側(cè)的極化方向相反，相鄰兩個(gè)所述通道壁的極化方向相反，每個(gè)所述通道壁的兩側(cè)的外電極分別作為該通道壁的正、負(fù)電極，位于每個(gè)所述凹槽的兩側(cè)的外電極施加相反電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，所述外電極的表面覆蓋有鈍化層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，相鄰所述金屬內(nèi)電極之間的壓電陶瓷的寬度為80 μ m-400 μ m,所述通道壁的厚度為40 μ m-200 μ m,所述通道壁的高度為200 μ m-500 μ m ； 所述金屬內(nèi)電極的厚度為I P m-5 μ m ； 所述凹槽的寬度為40 μ m-200 μ m ； 所述噴嘴的直徑為25 μ m-100 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，所述壓電陶瓷由若干壓電陶瓷子塊與所述金屬內(nèi)電極低溫共燒制得，所述通道壁是在所述壓電陶瓷上由精密劃片機(jī)經(jīng)過(guò)切槽加工制得； 所述噴嘴板采用微注塑成型工藝制得，所述噴嘴通過(guò)注塑成型、激光加工或精密雕刻制得。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，所述壓電陶瓷的材質(zhì)采用軟性壓電陶瓷材料或壓電應(yīng)變常數(shù)d33大于500的壓電材料； 所述金屬內(nèi)電極的材質(zhì)采用銀鈀合金或銅； 所述外電極的材質(zhì)采用鋁、銀、鎳或金，所述外電極通過(guò)濺射法或電鍍法制得； 所述柔性密封物質(zhì)的材質(zhì)采用高分子材料，所述高分子材料為酚醛樹(shù)脂； 所述噴嘴板的材質(zhì)采用結(jié)構(gòu)陶瓷、有機(jī)玻璃、工程塑料、特氟龍或半導(dǎo)體硅材料，所述結(jié)構(gòu)陶瓷采用氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或氮化鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多層壓電陶瓷的噴墨頭，其特征在于，所述絕緣層的材質(zhì)采用有機(jī)高分子絕緣材料。
10.一種打印設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的基于多層壓電陶 瓷的噴墨頭。
【文檔編號(hào)】B41J2/14GK203854317SQ201420269849
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】仲作金, 張淑蘭, 崔宏超 申請(qǐng)人:北京派和科技股份有限公司