微滴沉积装置及它的制造方法

专利名称：微滴沉积装置及它的制造方法
技术领域：
本发明涉及微滴沉积装置，特别是喷墨打印头，它包括与微滴液体供应源连通的沟道和喷出微滴的开口，至少一个沟道侧壁响应电信号可以移动，从而实现从沟道喷出微滴。


图1a是按照国际专利申请WO 92/22429号先有技术的喷墨打印头结构的沟道剖面图该专利申请属于本申请人插入这里作为参考。压电陶瓷片12在它的厚度方向17极化，并在其一个表面中形成沟道11，沟道两侧的界面通过沟道壁13与沟道轴平行。通过在每个壁13的两侧上形成的电极23，可以将电场加到壁的压电材料，使它们在与沟道轴垂直的方向上以剪切的模式偏转。因而在墨水中产生压力波，造成墨水微滴的喷出。这些原理在先有技术中是已知的。如欧洲专利EP-A-0 364 136，它也属于本申请人，其内容插入这里作为参考。
沿着与沟道轴平行的一侧，用盖14的表面闭合沟道11，在盖上形成与墨水沟道有相同间距的导电线路16。在线路16和沟道壁电极23之间形成焊接，从而将盖固定到底板上，并在单个的步骤中造成电极和线路之间的电气连接。为了保护它们免受墨水的腐蚀，然后对电极和线路进行钝化剂的涂复。
如图1b所示，图16是沿着图1a先有技术打印头的单个沟道纵向轴A取的剖面图，有各个墨水喷射喷咀22的喷咀板20安装在片12的前面，用歧管结构21把墨水歧管26确定在后面。将线路16引导到盖14的后面，以便与驱动电路连接，驱动电路一般包含在集成电路块27中，它依次由通过输入线路18接受的信号驱动。
在这种墨水的打印头中，沟道壁-和特别是在其上而形成的电极-常常是经过钝化处理的，以便防止墨水的腐蚀。这方面可以参考专利WO95/07820，插入这里作为参考。
但是在上面讨论的装置中，在连接盖之前这样的常规钝化处理将阻碍电极和线路之间焊接的形成。另一方面，在连接盖之后钝化只能加到沟道的终端，得到电极和线路低质量的涂复，特别是在沟道的中点，离沟道的两端远。
本发明的是打印头的结构保持先有技术结构中与盖上形成的导电线路连接的优点，并适合于钝化。
因此，本发明包含的一个方面是，微滴沉积装置包括至少一个沟道，它有机构与微滴液体供应源连通，和有喷出微滴的开口；沟道界面的沟道壁至少有一侧与沟道轴平行，沟道壁与驱动机构相连；驱动机构响应电信号使沟道壁产生位移，从而实现从沟道喷出微滴；沟道界面的另一侧是盖的表面，它与沟道轴平行，盖表面在其上形成至少一根导电线路，将电信号传送到所述驱动机构，线路和驱动机构的连接点在沟道之外。
由于按照本发明线路和驱动器的单个电气连接点是在沟道的外面，这样不会接触(有潜在腐蚀效果的)墨水，就不再需要这点的钝化。因此沟道本身可以通过沟道开口的顶部进行常规的钝化。然后盖上盖，使盖上的导电线路和沟道壁相连的驱动机构之间建立起电气连接。甚至在因为设计喷射的墨火类型而不需要钝化的打印头中，如本发明那样电气连接点在沟道之外，这比图1a，1b先有技术的装置沿着整个沟道长度的焊接，更不容易产生疲劳故障。
按照本发明第一方面相应的方法包括制造微滴沉积装置的方法，该方法包括以下各步在底板部件中形成至少一个顶部开口的沟道，将所述沟道界限于至少一侧，它平行于沟道轴线，一沟道壁与响应电信号实现沟道位移的驱动机构相连，从而实现从沟道喷出微滴；用盖的表面在与沟道轴线平行的另一侧闭合沟道，盖表面有在其上面形成的至少一个导电线路用于将电信号传送给所述的驱动器机构；和使导电线路和驱动器机构在沟道之外某点进行电气连接。
闭合沟道这步造成导电线路和驱动器机构的电气连接，从而简化制造工艺这点是有利的。
本发明的第一方面还包括微滴沉积装置，它包括一压电材料极化的的底片，该微滴沉积装置包括-压电材料极化的底片，极化的方向与所述片材的方向垂直，并在底片上形成许多平行的顶部开口的沟道，各沟道互相间隔一定的距离排列在与沟道长度垂直的方向上，每个沟道由面对的侧壁和在所述侧壁之间伸展的底表面确定；-面对所述沟道的所述底表面的顶片，它与所述侧壁连接，以在其顶部闭合所述的沟道；各个喷咀与所述沟道连通用于从中喷出液体的微滴，将所述沟道与微滴沉积液体供应源连接的机构；其中每个沟道设有前部分，在该前部分中在至少一个限定该沟道的所述侧壁的相对侧上装设电极，从而形成剪切模式的驱动器用于实现从沟道射出微滴；和其中每个沟道设有后部分，后部分有导电的涂层，该涂层与所述前部分中的所述侧壁的面对沟道侧上的至少一个电极电气接触；密封机构，将前部分与后部分分离；和其中所述装置进一步包括所述顶片表面上形成的导电线路，所述顶片与所述侧壁连接，导电线路与所述后部分中导电涂层电气接触。
相应的方法包括制造有压电材料层的底片，使压电材料在一方向上极化的步骤，制造微滴沉积装置的方法包括如下各步形成一有压电材料层的底片，压电材料在与所述片材的垂直方向上极化；形成许多平行的顶部开口的沟道，各沟道互相间隔一定的距离。排列在与沟道长度垂直的方向上，每个沟道由面对的侧壁和在所述侧壁之间伸展的底表面确定，每个沟道还有前部分和后部分；在限定每个沟道前部分的至少一个侧壁的相对侧上形成电极，从而形成剪切模式的驱动器用于实现从沟道射出微滴；和在每个沟道的后部分中形成与各个电极电气接触的导电涂层；提供一项片，它有在其上面形成导电线路的表面；和把在其上面有导电线路的顶片表面连接到所述侧壁，以便在其顶部闭合所述沟道；在所述线路和每个沟道各自导电的涂层之间建立电气接触；和提供使每个沟道的前部分和后部分分离的密封机构。
本发明的第二方面是微滴沉积装置包括至少一个纵向的顶部开口的微滴液体沟道。沟道由面对的纵向侧壁和底部的伸展在侧壁之间的纵向表面限定；将电场加在至少一个侧壁中的压电材料上的机构，从而实现该壁相对所述纵向沟道的位移，以便从沟道射出微滴；和一闭合沟道开口的纵向顶侧的盖；其中所述沟道的所述底部纵向表面设有用于微滴喷出的开口；和该盖包含用于供给微滴液体的两个口，各口沿着沟道在开口的两侧相隔一定的距离。
这样的结构也简化了已知打印头的制造，特别是那些在专利WO91/17051号中讨论的“顶部喷出”类型的打印头(该专利属于本申请人，插入这里作为参考)。图2表示这样的先有技术打印头沿着沟道的剖面图，与图1相对应的那些部件用相应的参考数字表示。微滴从喷咀22喷出，喷咀形成在沟道盖部件60中，而微滴液体是通过在沟道底板中形成的口33供给到沟道，口33一般连接到在底板部件35中形成的墨水供应导管(示表示)，底板部件35与压电沟道化的部件12是分离的。
按照本发明，在沟道的底表面中形成与微滴喷射孔板连通的开口，从而允许盖部件包含供应墨水到沟道中的各个口。因此不再需要另一个分离的底板部件。
本发明的第三方面包括微滴沉积装置，该装置包括至少一个纵向的顶部开口的微滴液体沟道，沟道由面对的纵向侧壁和底部的伸展在侧壁之间的纵向表面限定；将微滴液体供应到沟道的机构；将电场加在至少一个侧壁中的压电材料的机构，从而实现该壁相对所述纵向沟道的位移以便从沟道射出微滴；和闭合沟道开口的纵向顶侧的盖；其中形成的沟道的底部纵向表面有两个开口用于微滴喷出，开口沿沟道相隔一定的距离。
这样的结构给专利申请PCT/GB98/01495号的方案-属于本申请人，插入这里作为参考-带来上述减小组件数目的优点。。
相应方法的权利要求也包括在本发明中，其他方面在其它独立的权利要求中提出。
在说明书，附图和附属的权利要求中提出本发明进一步有利的各实施方案。
所有的权利要求公开被认为作为并存的内容插入这里，除非上面已经提出。
现在将通过例子参考附图描述本发明，附图有图3是按照本发明的第一方面的第一实施方案的打印头，沿着它的沟道轴线取的剖面图；图4a和4b分别表示图3的打印头的后部分在连接盖之前和之后的细节图；图5是按照本发明第一方面的第二实施方案的打印头，沿着它的沟道轴线取的剖面图；图6是结合本发明第一和第二方面的打印头，沿着它的沟道轴线取的剖面图；图7按照本发明第二方面的第二实施方案的打印头，沿着它的沟道轴线取的剖面图；图8是图7打印头的压电体终端的详细透视图；图9和10分别是图7中表示的打印头另一个实施方案的剖面图和细节剖面图。
图3说明按照本发明第一方面的第一实施方案的打印头，图3中和先有技术图1和图2的打印头中相同的部件用相同的参考数字表示。
如先有技术装置那样，形成的压电陶瓷体12在厚度方向极化，有用沟道壁13分离的沟道11。从上面参考的欧洲专利EP-A-0 364136号中已知，沿着含墨水沟道11中的每个壁13形成电极23，电极沿着后部凹槽100伸展到主体的后面130。此外，装设盖14，盖的表面15闭合每个沟道11的开口侧，装设有喷射微滴喷咀22的喷咀板20和把墨水供给沟道的歧管，沟道以横向切入到主体12中。盖14的表面15有在其上面形成的线路16(合适的工艺众所周知)，它与集成电路块27连接(象征性地表示在图3中，没有按比例)，而电路块又从输入线路18接受输入信号。
在连接盖之前打印头后部分的细节表示在图4a中钝化层140(在图3中未表示，在图4中用阴影虚线表示)加到沟道中的整个电极23上(在图3和图4中都用阴影实线表示)，部分沿着后部凹槽100。与先有技术结构相反，在盖上盖之前进行钝化，并根据国际专利申请WO 95/07820号中描述的方法是有利的，该申请属于本申请人并插入这里作为参考。
在主体和盖14的表面15之间的机械连接是通过粘接层160实现的，粘接层在盖和主体装配之前加到沟道11区域中壁13的终端表面，按照国际专利申请WO 95/0 4658号中讨论的方法这是优选的，该申请属于本申请人并插入这里作为参考。图4b说明装配的打印头，指出粘接在220处。这样的连接比上述的先有技术相应的焊接结构确实更加结实，并有更长的疲劳寿命。
通过可延展的，可变形的和导电的材料突起170，如固定在线路16的终端180的焊料实现盖上导电线路16和在后部凹槽100中电极23部分之间的电气连接。在将盖装配到主体时，如图4b中说明的那样，突起170与电极23接触并变形，从而在电极23和线路16之间产生有效的电气接触200。
也加上密封糊滴或高粘度胶滴190，以便在装配体上在墨水沟道11的终端和电接触头200之间形成墨水密封210。这样的密封保护电接触点免受墨水的腐蚀。最好密封是这样定位，跨在钝化层140的自由端150上，从而防止墨水在钝化层下的渗漏，从那里墨水可能损坏电极材料23。
图5说明本发明第一方面的第二实施方案。同前面的实施方案一样，陶瓷压电体290在厚度方向极化，形成由沟道壁13分离的沟道11，沟道壁的每壁形成电极23。但是墨水的喷出是从位于中心的喷咀320，该喷咀或者直接在盖板350上形成，或者如表示的那样形成在喷咀板330中，通过盖板中的孔340与沟道连通。主体290附加还形成两个歧管310，用于从沟道的两端供给墨水。如箭头300所示。进一步的结构(未表示)将从墨水源供应墨水到歧管。
这样的“双端”打印头结构公开在国际专利WO91/17051号中，该专利属于本申请人并插入这里作为参考，该结构有操作电压低于上述“单端”结构的优点。还有，底板290结构适合模制一种技术从可制造性的观点看是可能比在上述的欧洲专利EP-A-0 364 136号中描述的常规锯的技术更吸收人。
相对图3，4a和4b，已经描述了沟道电极23与盖板350面向主体290的表面上形成的导电线路370连接，但是该连接在这个实施方案中位于在主体290一侧形成的凹槽360中。相似地，在沟道本身的区域内(沟道壁在装配之前进行钝化)和在主体没有电气连接的终端380处，盖板350通过常规的粘接(未表示)连接到压电陶瓷体。
为了使墨水从沟道本身11到喷咀320的出口经过的距离最小-从而减小压力损失和引起的微滴喷出速度的减小-喷咀320可以形成在盖板350中。通过如上所述的激光烧蚀，例如在国际专利申请WO93/15911号中描述的那样形成喷咀是有利的，该文插入这里作为参考。为了这个目的盖板可以用容易烧蚀的材料制成，合适的聚合物有聚酰亚胺，聚碳酸酯，聚酯或聚醚酮醚，一般厚度为50微米(μm)。
这样容易烧蚀材料制成的盖板硬度，可以通过在烧蚀盖板的内和外表面上加上硬化剂材料的涂层，使其增加。硅的氮化物特别适合于这个目的，它也可以用于上述WO 95/07820的工艺作为钝化剂涂层，它沉积成一层平滑的涂层，适合接着加上一层不湿润的涂层，由于它的不导特性 将不会短路邻近沟道的电极。两层这样的材料放在聚酰亚胺盖板的两侧，每层有约5％盖板的厚度(盖板50微米厚时为2.5微米)，一般可增加弯曲硬度5-10个因子(根据标准的组合梁理论并假定增强材料的杨氏模量比聚合物近似大100倍，和增强材料和聚合物有良好的粘合)。这样的薄层对盖板可以烧蚀从而形成喷咀的情况不会产生显著的影响，特别是如果该层材料本身在某种程度上也是可烧蚀的。
以广义的术语表达，喷墨打印机的盖板包括第一容易烧蚀的材料层，并有进一步的多层粘接在它的相对两侧，多层的每层材料，其硬度至少大于第一层材料一个数量级，其厚度至少比第一层小一个数量级。
现在参考图6，图中表示结合本发明第一和第二方面的打印头。形成的压电陶瓷体400有沟道11，分离沟道的壁13和电极23，电极通过与驱动电路(未表示)连接的导电线路410接受驱动信号。但是不象其他的实施方案，微滴从沟道11闭合的底表面440处，在与主体400中形成的开口430相连通的喷咀420中喷出-与图5中的相比，在那里喷咀320位于闭合沟道11开口的上侧的盖350中。
模制也是制造有沟道的主体400的优选方法，也应用图4a和4b的安装进行电极23和导电线路410之间的电气连接。连通孔430可以在模制过程中形成或者可以随后形成，如通过激光。盖450不再装有喷咀，但相反形成墨水的入口460。这样的方案比以前讨论的实施方案有较小的部件数目，并有相应产生的优点。另一种是，墨水供应口可以形成在沟道的部件中，如在沟道的终端。
图7在打印头也应用盖部件500，盖有墨水入口520，522和524位于在压电体530中形成的沟道两端和中点处。沟道壁被间隙540分成两部分550，560，分别由口520，522和522，524供给，每部分通过各自的电极570，580独立驱动，电极通过导电线路650，660由驱动电路(未表示)驱动。每个部分装设在喷咀板615中形成的各自的喷咀610，620，喷咀通过在沟道底表面中形成的连通孔630，640与沟道11的部分连通，连通孔位于那个部分各自入口之间的中点处。
在共同待审的英国专利申请9710530.8号中描述了这样的结构，该申请属于本申请人并插入这里作为参考，得到的打印头有两行平行的独立驱动的打印元件，这是紧凑的，由于“两端”供应墨水给每个沟道部分，每单位微滴喷出速度的驱动电压减小。
不象前面的各实施方案，沟道电极电气连接到驱动集成电路块的导电线路650，660是形成在压电体本身上，在沟道壁上沉积电极570，580的同一工艺步骤中形成是有利的。从欧洲专利EP-A-0 397441号中已知这样的方案，该专利属于本申请人并插入这里作为参考，这里将不再详细描述。通过任何常规的方法可以获得线路650，660和驱动集成电路块590，600之间的连接，包括导线焊接或全球连接。
压电体530可以模制除了有清楚的制造优点之外，这样的工艺能使形成的沟道11的终端如图8中说明的那样，即有平滑的连续的过渡区700从主体的顶表面720到沟道壁730和沟道底部的纵向表面710两者。这就避免了在随后沉积的电极材料的不连续性和相联系的加热效应，加热效应对打印头整个的操作寿命可能有不良的影响。
另一种，沟道可以用盘形切割机在压电部件中锯割形成-如在欧洲专利EP-A-0309148中所描述的那样-说明在图9和10的剖面图和细节剖面图中。图中可见沟道的深度在每端逐渐变浅，表示在800处，在相邻锯成的沟道11之间确定的沟道壁在两个作用部分550，560之间连续。但是在沟道壁上的电极在该两个部分之间某个位置有中断810，这将保证在作用部分中每个壁都可通过电气输入820供应的信号独立驱动。这样的中断可以通过如在金属涂复的沉积过程中使用遮盖板或者通过激光除去涂复来获得。
在沟道壁上的电极和电气输入820之间的连接，虽然没有详细表示，但可采用任何已知的技术将其连接，包括在沟道11后部区900中形成的浅“退出”槽中生成的线路之间的导线连接(描述在上述的EP-A-0364136中)或者在压电片本身的表面上900区中形成的导电线路和(描述在EP-A-0397441)之间的导电粘接(如各向异性的导电粘接剂)。
与图7的实施方案一样，每个沟道11沿着它的两个作用部分550、560用盖部件500的合适长度820，830闭合，在盖上也形成可以对每个沟道作用部分供应墨水的口520，522，540，如通常已知的那样，为了清扫的目的，可选择地让墨水通过每个沟道部分循环。各进口可以这样定位以便确定作用部分的边缘，如口522的情况，可以简化制造工艺。在表示的例子中，盖上口522的宽度和盖的闭合长度820，830都是相同的数量级，一般为2毫米。
墨水从每个作用部分也是通过开口喷出，各开口将沟道与形成沟道的压电部件(片860)的与沟道相对侧表面相连通。在本实施方案中这些开口取缝隙840、850的形式，缝隙延伸一定的距离-一般200微米-在沟道的纵向正以便允许在将各自喷咀870，880放置到喷咀板890中时留有余地。无论何时从相邻的沟道中同时喷出微滴是不可能的，如说明的这类“共享壁”的打印头，一般如从EP-A-0376已知，喷咀的偏移通常是需要的，因此将不作任何详细的讨论。
按照本发明的打印头也可以制成标准组件的规格，如上所述WO91/17051号中描述的那样，每个标准组件在它们相对的端表面上形成各自的沟道，从而当标准组件互相邻接时，在各对邻接的标准组件之间形成部的沟道。在这样的组合中，各自沟道部分可能包括至少部分在沟道底板中形成的槽并有足够的长度，即使当一对邻接的标准组件和它们各自的槽部分没有完全对齐时，在两个半槽之间仍有足够的重叠可以装设喷咀。
如在前述的实施方案中，喷咀870，880形成在890喷咀板中，如图中说明的那样，喷咀板可以伸展在几乎整个压电片860的长度之上，以便提供合适的大区域用于连接如盖顶和/或抹擦机器。
应该理解，仅通过例子已经描述的这个发明，可以进行广泛的修改而不会背离本发明的范畴。在本发明第一方面内容中表示的各种部件也可以相等地应用到第二方面或者反之也然。
例如，压电沟道壁可以在相反的方向极化，该方向垂直于沟道的轴平面，这是从欧洲专利EP-A-0277703中已知的，插入这里作为参考。另一种是，沟道壁的极化可以平行于沟道轴的平面，带有在沟道壁本身形成的电极，这是从欧洲专利EP-A-0528647已知的。
不需要打印头中每个沟道都能喷出微滴能喷出微滴的作用沟道可以在打印头中交替，打印头带有不作用的-所谓“空转”的沟道，如在上述的EP-A-0277703号中描述的那样。
权利要求
1.微滴沉积装置包括至少一个纵向的、顶部开口的微滴液体沟道，沟道由面对的纵向侧壁和底部的伸展在侧壁之间的纵向表面确定；以及将电场加到在至少一个侧壁中的压电材料的机构，从而实现所述壁相对所述纵向沟道的位移以便从所述沟道喷出微滴；和一盖，闭合沟道开口的纵向顶侧；其中所述沟道的底部纵向表面设有用于喷出微滴的开口，和；所述盖上装有两个口用于供应微滴液体，该两口沿着所述沟道隔开在上述开口的两侧。
2.按照权利要求1所述的装置，其中上述供应口在所述开口的两侧相隔相等的距离。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其中所述的沟道的底部纵向表面设有至少两个开口，该两开口沿着沟道相隔一定的距离。
4.按照权利要求3所述的装置，其中盖上设有微滴供应口，它们沿着沟道相隔一定的距离，以便位于每个所述开口的两侧。
5.按照前面任何一项权利要求所述的装置，其中压电材料在经受电场时以剪切模式变形。
6.按照前面任何一项权利要求所述的装置，其中在沟道壁的面向沟道的表面上形成电极。
7.按照权利要求6所述的装置，其中电极也形成在某一表面上的沟道壁上，该表面与沟道壁的面向沟道的表面相对。
8.按照前面任何一项权利要求所述的装置，其中所述沟道壁响应电信号在与沟道轴线横向的方向上可以移动。
9.按照前面任何一项权利要求所述的装置，其中所述底部的纵向表面由底板确定，所述底板和所述的纵向侧壁成一整体。
10.按照前面任何一项权利要求所述的装置，其中包括许多纵向沟道，互相平行排列。
11.微滴沉积装置包括至少一个纵向的，顶部开口的微滴液体沟道，沟道由面对的纵向侧壁和底部的伸展在两个侧壁间的纵向表面确定；将微滴液体供应到沟道的机构；将电场加到在至少一个侧壁中的压电材料的机构，从而实现壁相对所述纵向沟道的位移以便从沟道喷出微滴；和一盖，闭合沟道开口的纵向顶侧；其中所述沟道的底部纵向表面设有两个用于喷出微滴的开口，该两开口沿着沟道相隔一定的距离。
12.按照权利要求11所述的装置，其中用于供应微滴液体的机构包括在盖中的供应口，各口沿着沟道相隔一定的距离，以便位于上述每个开口的两侧。
13.按照权利要求11或12所述的装置，其中压电材料在经受电场时以剪切模式变形。
14.按照权利要求11到13中任何一项所述的装置，其中在沟道壁的一面向沟道的表面上形成电板。
15.按照权利要求14所述的装置，其中电极也形成在某个表面上的沟道壁上，该表面与沟道壁的面向沟道的表面相对。
16.按照权利要求11到15中任何一项所述的装置，其中所述沟道壁响应电信号在与沟道轴横向的方向上可以移动。
17.按照权利要求11到16中任何一项所述的装置，其中所述底部的纵向表面底板确定，所述底板和所述纵向侧壁成一整体。
18.按照权利要求11到16中任何一项所述的装置，包括许多纵向沟道，互相平行排列。
19.一种制造微滴沉积装置的方法，包括如下各步骤提供包括压电材料和有至少一个纵向的顶部开口沟道的主体，沟道由面对的纵向侧壁和底部的伸展在侧壁之间的纵向表面确定；在沟道的底部纵向表面中形成用于喷出微滴液体的开口；提供将电场加到在至少一个所述壁中的压电材料的，从而实现所述壁相对所述纵向沟道的位移，以便从沟道喷出微滴；用一盖闭合沟道的开口纵向顶侧，所述盖有两个微滴液体供给口，沿着沟道隔开布置在开口的两侧。
20.按照权利要求19所述的方法，包括形成所述底部的纵向表面和所述纵向侧壁的步骤，使其互相成一整体。
21.按照权利要求20所述的方法，还包括提供压电材料主体和从所述主体切除材料的各个步骤，从而在所述主体中形成所述沟道。
22.按照权利要求21所述的方法，还包括如上各步骤提供以一片材形式的主体，该片材有第一和第二相对的表面；从所述主体的第一表面切除材料，从而形成沟道；在该沟道的底部纵向表面中形成一开口，该开口与该片材所述的第二表面连通。
23.按照权利要求22所述的方法包括使该片状压电材料在垂直于所述第一和第二表面的方向上极化的步骤。
24.一种制造微滴沉积装置的方法，包括如下各步骤提供包括压电材料和有至少一个纵向的顶部开口的微滴液体沟道的主体，该沟道由面对的纵向侧壁和底部的伸展在侧壁之间的纵向表面确定；在沟道的底部纵向表面中形成两个开口用于喷出微滴液体，所述开口沿着所述沟道相隔一定的距离；提供将电场加到在至少一个所述壁中的压电材料的机构，从而实现所述壁相对所述纵向沟道的位移，以便从沟道喷出微滴；用所述盖闭合沟道的开口纵向顶侧。
25.按照权利要求24所述的方法，包括用一盖闭合沟道的开口纵向顶侧的步骤，盖中装有沿着沟道相隔一定距离的微滴供应口，以便使供应口位于每个开口的两侧。
26.按照权利要求24或25所述的方法，包括形成所述底部的纵向表面和所述的纵向侧壁的步骤，使其互相成一整体。
27.按照权利要求26所述的方法，包括提供压电材料主体和从所述主体切除材料的步骤，从而在所述主体中形成所述沟道。
28.按照权利要求24所述的方法，包括如下各步骤提供片状形式的主体，该片材有第一和第二相对的表面；从所述主体的第一表面切除材料，从而形成上述沟道；在该沟道的底部纵向表面中形成所述的两个开口，该开口与该片所述的第二表面连通。
29.按照权利要求28所述的方法，包括使该片状压电材料在垂直于所述第一和第二表面的方向上极化的步骤。
30.微滴沉积装置包括至少一个沟道，它有机构与微滴液体的供应源连通，并有喷出微滴的开口；该沟道由一沟道壁而界限于至少一与沟道轴平行的一侧，该沟道壁与驱动机构相连；驱动机构响应电信号使沟道壁产生位移，从而实现从沟道喷出微滴；该沟道由一盖表面而界限于另一侧，该侧与沟道轴线平行，该盖表面在其上面形成至少一根导电线路，将电信号传送到所述驱动机构，线路和驱动机构的电连接点在沟道之外。
31.制造微滴沉积装置的方法，该方法包括如下步骤在一底板部件中形成至少一个顶侧开口的沟道，将所述沟道界限于至少与沟道轴平行的一侧，一沟道壁与驱动机构相连，用于响应电信号实现沟道壁的位移，从而实现从沟道喷出微滴；用一盖表面闭合该在与沟道轴线平行的另一侧上的沟道，在该盖表面上形成至少一个导电线路，用于传送电信号到所述的驱动机构；和在所述沟道之外的某点对导电线路和驱动机构进行电气连接。
32.按照权利要求31所述的方法，其中闭合沟道的步骤将所述导电线路和驱动机构电气连接。
33.按照权利要求30、31或32中任何一项所述的装置或方法，其中电气连接点相对微滴液体从沟道的入口是密封的。
34.按照权利要求30到33中任何一项所述的装置或方法，其中一邻近所述沟道的区域有导电的涂层，该涂层与驱动机构电气接触，驱动机构与所述沟道的至少一个沟道壁相连，导电线路是与所述导电涂层电气接触的。
35.按照权利要求34所述的装置或方法，其中所述区域是凹槽。
36.按照权利要求35所述的装置或方法，其中凹槽深度比所述沟道浅。
37.按照权利要求35或36所述的装置或方法，其中凹槽与沟道是共线性的。
38.按照权利要求31到33中任何一项所述的装置或方法，其中相对微滴液体自沟道的入口用密封机构密封凹槽。
39.按照权利要求30到34中任何一项所述的装置或方法，其中通过放到导电涂层和导电线路之间的可变形的导电材料构成电气接触。
40.按照权利要求39所述的装置或方法，其中可变形的导电材料是焊料。
41.按照权利要求30到40中任何一项所述的装置或方法，其中在所述沟道壁上的加上一保护涂层。
42.按照权利要求41所述的装置或方法，其中所述导电涂层进一步伸展到沟道壁至少一个面向沟道的表面上，所述保护涂层加到所述导电涂层上。
43.按照权利要求41所述的装置或方法，当依属于权利要求34时，其中所述保护涂层在邻近所述沟道的区域中终止。
44.按照权利要求31或按照从属于它的任何一项权利要求所述的制造方法，其中一保护涂层在盖闭合沟道之前加到至少一个上述沟道壁上。
45.按照权利要求44所述的方法，当依属于权利要求43时，还包括在将防护涂层加到至少一个沟道壁之前遮盖导电线路和驱动机构电气连接点的步骤。
46.按照权利要求38所述的装置或方法，其中所述密封机构伸展到邻近所述沟道的所述区域中保护涂层的终点之上。
47.按照权利要求30到46中任何一项所述的装置或方法，其中所述沟道壁的顶部通过不导电的连接与盖的表面相连。
48.按照权利要求47所述的装置或方法，其中不导电连接是粘接。
49.按照权利要求30到48中任何一项所述的装置或方法，其中形成许多成阵列的沟道，沟道间相互平行并在它们之间确定沟道壁。
50.按照权利要求49所述的装置或方法，其中所述沟道壁响应电信号在沟道轴线的横向并与沟道阵列方向平行的方向上可以移动。
51.按照权利要求30到40中任何一项所述的装置或方法，其中沟道壁包括要加所述电信号的压电材料。
52.按照权利要求51所述的装置或方法，其中所述压电材料在经受所述电信号时以剪切模式变形。
53.按照权利要求52所述的装置或方法，其中电极是形成在沟道壁的面对沟道的表面上，和压电材料极化的方向与阵列方向和沟道轴线两者垂直。
54.按照权利要求30到53中任何一项所述的装置或方法，其中主体包括压电材料片，所述许多沟道形成在该片的一个表面上。
55.按照权利要求54所述的装置或方法，其中压电材料的极化方向垂直于该片材的表面。
56.按照权利要求30到55中任何一项所述的装置或方法，其中所述盖上形成将微滴液体供应到沟道中的各个口。
57.微滴沉积装置包括一压电材料底片，该压电材料在垂直于该片材的方向上极化，以及在底片上形成许多平行的顶部开口的沟道，所述沟道在垂直于沟道长度的阵列方向上互相间隔一定的距离，每个沟道由互相面对的侧壁和伸展在所述侧壁之间的底部表面确定；一顶片，面对所述沟道的底部表面并被粘接到所述侧壁以便在它的顶部闭合所述沟道；各个喷咀，与所述沟道连通，用于从中喷出液体的微滴；连接机构，用于连接所述沟道与微滴沉积液体供应源；其中每个沟道设有前部分，在该前部分中电极装设在限定沟道的至少一个侧壁的相对两侧上，从而构成剪切模式的驱动器用于实现从该沟道喷出微滴；和其中每个沟道设有后部分，后部分有导电的涂层，该涂层与所述前部分中所述侧壁的面对沟道侧上的至少一个电极电气接触；密封机构，将所述前部分与后部分分离；和其中所述装置进一步包括在所述顶片表面上形成的导电线路，顶片与所述的侧壁粘接，该导电线路与所述后部分中导电涂层电气接触。
58.一种制造微滴沉积装置的方法，包括如下各步骤用一层在垂直于所述片材方面上极化的压电材料组成一底片；形成许多平行的顶部开口的沟道，在与沟道长度垂直的阵列方向上互相间隔一定的距离，每个沟道由相互面对的侧壁和伸展在所述侧壁之间的底部表面确定，每个沟道还有前部分和后部分；在限定每个沟道前部分的至少一个侧壁的相对两侧上形成电极，从而构成剪切模式的驱动器用于实现从沟道喷出微滴；和在每个沟道的后部分形成导电的涂层，涂层与相应的电极进行电气接触；提供一顶片，该顶片有在其上面形成导电线路的表面；和将顶片的有导电线路在其上面的表面粘接到所述侧壁，以便在沟道的顶部闭合所述沟道；在所述线路和每个沟道各自导电的涂层之间建立起电气接触；和提供将每个沟道的前部分和后部分分离的密封机构。
全文摘要
压电打印头或其他微滴沉积装置有平行的含有液体的沟道,沟道由底板和可位移的壁确定,并被盖部件覆盖。每个沟道至少有一个喷嘴用于喷出微滴。每个喷嘴可以配置在底板中,这样该盖有两个墨水供应部分,沿每个沟道的长度隔开在喷嘴相对的两侧。另一种是两个纵向有间隔的喷嘴可以装设在每个沟道的底板中。盖可以有导电的线路连接到壁移动电极,连接点在沟道之外。
文档编号B41J2/045GK1274316SQ988099
公开日2000年11月22日 申请日期1998年10月9日 优先权日1997年10月10日
发明者R·A·哈维, G·隆巴尔迪, S·奥默, S·特姆普勒 申请人:萨尔技术有限公司