和/或鐵酸祕(mì)鋼(BNT)或任何合適的材料形成，所述材料在驅(qū)動(dòng)信號(hào)施 加在其上時(shí)為其提供受控曉曲。
[0055] 在優(yōu)選實(shí)施例中，壓電元件2是包括一個(gè)或多個(gè)壓電層的基本平坦的矩形板，被配 置為用作雙壓電晶片元件，其中，層的驅(qū)動(dòng)和收縮產(chǎn)生將橫向長(zhǎng)度變化轉(zhuǎn)化為垂直于所述 收縮的大彎曲位移的彎矩。運(yùn)種功能可利用已知的壓電元件獲得，例如PIClVLi?Bender Piezoelectric致動(dòng)器（例如，PL112-PL140)，其容許對(duì)位移進(jìn)行全微分控制（full differential control)。應(yīng)該明白，元件的形狀不限于矩形板，而是可W是正方形、圓盤形 或任何合適的形狀。
[0056] 在優(yōu)選實(shí)施例中，至少一對(duì)極化的壓電層21、22沿平坦表面禪接到彼此，其中，兩 個(gè)元件彼此相連地被安裝。層21和22連接到使用者可訪問(wèn)的Ξ個(gè)電極或端子V1、V2和V3，W 向壓電元件2供應(yīng)可控的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，例如，W橫跨層21、22提供可控的電壓差。
[0057] 運(yùn)種多層結(jié)構(gòu)可形成雙向位移，其中，一個(gè)層收縮，同時(shí)另一個(gè)層收縮至更大或更 小程度，膨脹或不收縮。
[0058] 為了驅(qū)動(dòng)此配置并使壓電元件曉曲，兩個(gè)電極VI和V2被設(shè)置在兩個(gè)層21、22上，同 時(shí)第Ξ電極V3被設(shè)置在兩個(gè)層21和22之間?？刂颇K4用于供應(yīng)可控驅(qū)動(dòng)信號(hào)，W驅(qū)動(dòng)電 極，例如，W橫跨電極提供可控的電壓差（A V)。
[0059] 壓電元件2也可包括被布置成多層堆疊結(jié)構(gòu)(例如，被布置成塊/環(huán)式裝置)的多于 一對(duì)極化的壓電元件，其中，壓電元件的多層堆疊結(jié)構(gòu)包括可被控制模塊4單獨(dú)地或成組地 訪問(wèn)的互相交叉的電極，W便同時(shí)驅(qū)動(dòng)多對(duì)雙層結(jié)構(gòu)，如下面的圖lOa-lOc和1 la-1 Ic所示。
[0060] 在本實(shí)施例中，壓電元件2位于保持裝置8(例如，不誘鋼銷)上，保持裝置8朝向壓 電元件2的每個(gè)端部放置，從而使得元件在其上保持就位，從而使得壓電元件2相對(duì)于基準(zhǔn) 平面A沿凹和/或凸方向曉曲。但是，運(yùn)類保持銷可由任何合適的安裝/保持裝置替代，例如， 其中放置有致動(dòng)器的打印頭的表面、夾具、彈性體底座等。如應(yīng)該明白的，向下和/或側(cè)向的 力可被施加在壓電元件2上，W使它相對(duì)于保持裝置8保持就位。
[0061] 對(duì)于本實(shí)施例，當(dāng)致動(dòng)器用于打印頭(諸如，例如，常規(guī)打印頭200)時(shí)，封閉組件3 被附接到壓電元件2。
[0062] 封閉組件3包括通過(guò)連接元件(諸如，例如，連接桿29)連接到壓電元件2的閥頭30。 應(yīng)該明白，有利的是，閥頭30和連接桿29由向與其接觸的流體提供機(jī)械阻力的材料制成。因 此，當(dāng)利用諸如下述釉料的流體時(shí)，閥頭30由諸如NBR 70邵爾A或5級(jí)鐵的材料制成，同時(shí)連 接桿29由例如聚醋亞胺(PEIK諸如叫temlOOO)形成。
[0063] 連接桿29的第一端利用諸如樂(lè)泰膠化octite)或環(huán)氧樹脂的合適粘合劑被固定到 壓電元件2,同時(shí)連接桿29的遠(yuǎn)端被插入閥頭30的開口端中并利用諸如樂(lè)泰膠或環(huán)氧樹脂 的膠被固定在其中。在替代性實(shí)施例中，閥頭直接禪接到壓電元件2,而不需要連接桿29。
[0064] 閥頭30的外部包括在第二端處的基本平坦的閥表面31，例如表面粗糖度(Ra)在例 如Ra = 0.05-1皿的范圍內(nèi)，優(yōu)選在Ra = 0.4-0.8皿的范圍內(nèi)。
[0065] 控制模塊4被配置為調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，例如，被供應(yīng)給壓電元件2的施加的電壓或電 壓差形式的電場(chǎng)，從而使得壓電元件呈現(xiàn):初始配置，其中，封閉組件3與基準(zhǔn)平面A相距第 一距離XO,如圖2所示（即，在XO處）；第一變形配置，其中，封閉組件3與基準(zhǔn)平面A相距大于 第一距離X0的第二距離XI，如圖3所示（即，在XI處）；W及第二變形配置，其中，封閉組件3與 基準(zhǔn)平面A接觸，如圖4所示(即，在A處）。
[0066] 還應(yīng)該明白，X0和XI指的是基準(zhǔn)平面A和封閉組件3的閥表面31之間的距離。此外， 應(yīng)該明白，描述封閉組件、壓電元件或處于X0或XI處的閥頭的描述部分將被解釋為表示閥 表面31與基準(zhǔn)平面A分別相距距離X0或XI。
[0067] 在圖2中將看到，當(dāng)封閉組件3處于X0處時(shí)，壓電元件2變形，但是，如上所述，在替 代性實(shí)施例中，壓電元件2可被布置成當(dāng)封閉組件3處于X0處時(shí)不變形。
[0068] 對(duì)于W下實(shí)施例，將看到，在第一操作循環(huán)中，控制模塊4被配置為W致使壓電元 件2根據(jù)需要在初始配置和第一變形配置之間反復(fù)曉曲的方式調(diào)節(jié)向壓電元件2供應(yīng)的電 壓，其中，運(yùn)種從XI至X0的曉曲產(chǎn)生微滴。
[0069] 此外，在第二操作循環(huán)中，控制模塊4進(jìn)一步被配置為調(diào)節(jié)向壓電元件2供應(yīng)的電 壓，從而保持壓電元件2處于第二變形配置。
[0070] 第一和第二操作循環(huán)特別有利，具體在于它們?nèi)菰S通過(guò)噴嘴出口將微滴受控地沉 積到諸如瓷磚的襯底上。下面更詳細(xì)地描述運(yùn)種功能。
[0071] 雖然下文利用釉料描述打印頭的操作，但是應(yīng)該明白，根據(jù)具體應(yīng)用可使用任何 合適的流體，諸如用于打印在紙板/紙/食品包裝上的基于下酬或丙酬的墨、用于3D打印的 基于聚合物/金屬的墨、用于打印在陶瓷上的釉底料、或基于食物的流體，諸如巧克力。
[0072] 釉料本身可包含色素，W在燒制之后提供顏色，和/或包括諸如粘±的其他添加 物，W提供可結(jié)合在同一表面上的不同面漆，諸如有光澤的、無(wú)光澤的、不透明的面漆，并且 提供特別效果，諸如金屬色調(diào)和光澤。
[0073] ES2386267中公開了適合數(shù)字打印的示例性釉料成分。釉料內(nèi)的顆粒尺寸通常在 0.1μηι-40μηι之間的范圍內(nèi)，但優(yōu)選上達(dá)1 Ομηι，更優(yōu)選地，釉料具有〇9〇<6μηι的顆粒尺寸分別。
[0074] 替代性地，釉底料可用于打印頭，其中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的，釉底料用 于在瓷磚表面上提供一致的干凈的版面(canvass)或型面。
[0075] 釉底料是粘±顆粒懸浮液，而釉料通常包括基于水或溶劑的玻璃料懸浮液，或溶 液中的懸浮液，其由其中散布有一定量礦物顆粒/粉末的液體部分制成，其中，具體的釉料 配方取決于最終用戶的要求。釉料也可W含有釉底料。
[0076] 打印頭包括被設(shè)計(jì)為容納待沉積在襯底上的釉料的流體腔，其中，釉料從受控的 釉料供應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)由入口和出口在例如0.1己-10己的壓力下被供應(yīng)到所述腔，并且優(yōu)選地， 其中，所述壓力優(yōu)選在0.5和1.5己之間，更優(yōu)選地其中，壓力基本上等于1己。
[OOW]流體腔設(shè)置有裝配有貫穿噴嘴6的噴嘴部分5,貫穿噴嘴6提供流體腔和打印頭外 部之間的流體連通，W便允許通過(guò)噴嘴出口 62從流體腔噴射流體，W便沉積到襯底上。 [0078] -般地，噴嘴部分5指的是流體腔的其中形成有至少一個(gè)噴嘴6的部分。噴嘴部分5 由任何合適的材料形成，所述材料具有對(duì)使用者所要求的特定打印應(yīng)用中所使用的流體有 耐受性的機(jī)械和化學(xué)特性，例如，P邸K化ETR0N)、PEI、不誘鋼化S316)或娃，其中，通過(guò)合適 的制造技術(shù)，例如，通過(guò)微放電加工化DM)/激光加工/化學(xué)蝕刻等，在其中形成噴嘴6。噴嘴 部分5可在制造所述腔期間一體形成到流體腔中，或者可W是在制造打印頭期間組裝到腔 中并利用合適的粘合劑(例如，樂(lè)泰膠或環(huán)氧樹脂)固定就位的單獨(dú)元件。
[0079]當(dāng)利用釉料或釉底料打印時(shí)，噴嘴6的直徑優(yōu)選在300μπι-500μπι之間，并且主要在 375μπι-425μπι之間，優(yōu)選基本上所述直徑基本等于400μπι，但取決于具體的應(yīng)用和/或所使用 的釉料或釉底料，噴嘴直徑可在80μπι-1000Μ?的范圍內(nèi)。
[0080]在本實(shí)施例中，噴嘴6設(shè)置有被布置在噴嘴部分5的停止表面51上的噴嘴入口61， 其中，入口61具有比噴嘴6寬的直徑，例如，1000-2000μπι，并且優(yōu)選地約1500μπι，更優(yōu)選地， 其逐漸變窄（例如，W60°斜坡)至噴嘴6的具體直徑。此外，在本實(shí)施例中，噴嘴出口62具有 與噴嘴入口61類似的型面，運(yùn)在于出口62具有比噴嘴6寬的直徑，例如，1000-2000皿，優(yōu)選 地約1500μπι，并且其逐漸變窄(例如，W60°斜坡)至噴嘴6的具體直徑。停止表面51位于基準(zhǔn) 平面A上。
[0081 ]應(yīng)該明白，噴嘴入口 61、出口 62和噴嘴6的具體直徑和逐漸變窄值將根據(jù)具體的應(yīng) 用和/或所使用的釉料變化。
[0082] 已知噴嘴出口 62的逐漸變窄引起與噴嘴相鄰的表面處的浸潤(rùn)，并因此影響微滴的 產(chǎn)生，同時(shí)噴嘴入口61處的逐漸變窄促進(jìn)流體流進(jìn)入噴嘴6。但是，根據(jù)應(yīng)用，可減小或完全 消除噴嘴入口61或噴嘴出口62處的逐漸變窄的具體角度，如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的。 不要求噴嘴入口61和噴嘴入口62的直徑和逐漸變窄程度相同，雖然在一些情形中可W相 同。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的壓電元件2被布置在打印頭內(nèi)，從而使得在第二變形配置中，封閉組 件3的閥表面31被迫接觸噴嘴部分5的停止表面51并被布置為基本密封噴嘴入口 61。
[0084] 在本實(shí)施例中，閥頭30由圓柱管形狀的部件形成，其具有約1.9mm的內(nèi)徑和約4mm 的外徑。
[0085] 但是，應(yīng)該明白，閥頭30的直徑不限于毫米范圍內(nèi)的外徑，當(dāng)它將至少等于噴嘴入 口 61的直徑，并且優(yōu)選大于噴嘴入口 61的直徑。
[0086] 此外，不要求閥頭30是圓柱形的，但是應(yīng)該明白，其閥表面31將延伸得足夠長(zhǎng)，W 在壓電元件2處于第二變形配置時(shí)（圖4)，足W覆蓋噴嘴入口 61。
[0087 ]因此，當(dāng)閥表面31接觸噴嘴部分5的停止表面51時(shí)，在噴嘴入口 61周圍提供機(jī)械密 封/堵塞，從而阻止/限制流體通過(guò)噴嘴入口 61進(jìn)入噴嘴6。
[0088] 在所描述的所有實(shí)施例中，閥表面31是基本平坦的，并且相對(duì)于基準(zhǔn)平面A平行地 放置，但是，應(yīng)該明白，閥表面31不限于平坦的，并且在替代性實(shí)施例中可W是凹