[發明專利]液體噴頭制造方法、液體噴頭及打印設備

有效

• 申請號: 201410013328.7
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104772988B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 陳曉坤;佟鑫
• 申請（專利權）人: 珠海賽納打印科技股份有限公司
• 主分類號: B41J2/16
• 分類號: B41J2/16;B41J2/14;B41J2/01
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及液體噴頭的制造技術，尤其涉及一種液體噴頭制造方法、液體噴頭及打印設備。

背景技術

現有技術中，打印設備中的液體噴頭常用壓電元件作為振動源來使噴頭噴出墨滴。

利用壓電元件作為振動源把墨水噴出的噴頭，主要又有兩種類型：一種是壓電元件和振動板置于與排出墨滴的噴嘴連通的壓力腔室的外部，通過壓電元件和振動板的變形，使得壓力腔室體積發生變化，從而把墨滴從噴嘴噴出；另一種將振動板設置在壓力腔室內部，形成懸臂梁或振動梁結構，通過向懸臂梁或振動梁上的壓電元件施加電壓而使作為懸臂梁或振動梁的振動板發生振動，墨水因為振動板的振動而從噴墨口噴出。上述使墨水噴出的方法中，都是采用在振動板上設置壓電元件，通過壓電元件施加電壓而使振動板變形或發生振動。

壓電元件一般采用含鉛的壓電材料，例如鋯鈦酸鉛（PZT），壓電元件中的鉛容易擴散到作為振動板的二氧化硅（SiO₂）層，二氧化硅層會由于鉛的擴散而熔點降低，并且二氧化硅層在燒制壓電材料層時會受熱而熔化。

目前，為解決該問題，在振動板的二氧化硅層上設置二氧化鋯(Zr02)層，再在二氧化鋯層上設置壓電材料，即將二氧化鋯層設置在二氧化硅層與壓電材料層之間，可防止壓電材料中的鉛成分擴散到振動板的二氧化硅層中。

如中國專利CN200480035810.5中提到將形成有鋯層的襯底以大于或等于200mm/min的速度插入加熱到800℃---1000℃溫度的熱氧化爐中氧化，來形成二氧化鋯層，該技術方案中，鋯層的升溫速率為300℃/min；退火溫度被設定在800℃，時間段被調節在從0.5h到2h之間，如此高的溫度下且退火時間如此長容易導致：鋯層受到熱氧化時所產生的應力而導致在二氧化鋯層上出現裂紋和二氧化鋯層在冷卻后由于熱應力的釋放導致振動板和壓力腔室的變形使二氧化鋯層脫落。并且上述方法需要在二氧化硅上先濺射一層金屬鋯，再使鋯層氧化成二氧化鋯層，這樣的方法制造的二氧化鋯的結晶性不好，不利于后續壓電元件的結晶取向，例如壓電材料鋯鈦酸鉛的面取向（100），而鋯鈦酸鉛的面取向（100）對壓電材料的壓電性能有利。同時采用濺射一層金屬鋯，再使鋯層氧化成二氧化鋯層的工序成本較高，工序復雜。

發明內容

本發明提供一種液體噴頭制造方法、液體噴頭及打印設備，其中形成的二氧化鋯層不容易脫落及出現裂紋，且形成二氧化鋯層的工序簡單，成本降低。

本發明一方面提供一種液體噴頭制造方法，包括：在基板的一個表面上形成振動板，其中，所述形成振動板的步驟至少包括采用溶膠凝膠法形成二氧化鋯層的步驟；

在所述二氧化鋯層上形成壓電元件。

本發明另一方面提供一種液體噴頭，采用如上所述的液體噴頭制造方法所制造。

本發明再一方面提供一種打印設備，包括有如上所述的液體噴頭。

本發明提供的液體噴頭制造方法、液體噴頭及打印設備，通過采用溶膠凝膠法在振動板上形成二氧化鋯層，膜層在形成的過程中受熱溫度低，受熱時間短，不會導致所在的基板變形，且產生的應力小，膜層不容易開裂及脫落，而且采用溶膠凝膠法形成二氧化鋯層，制作工序簡單，成本相對降低。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的液體噴頭制造方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的液體噴頭制造方法的流程示意圖；

圖3A為本發明實施例二提供的噴頭制造方法中在基板上形成二氧化硅層的結構示意圖；

圖3B為圖3A所示的結構的基礎上形成二氧化鋯層的結構示意圖；

圖3C為圖3B所示的結構的基礎上形成第一電極的結構示意圖；

圖3D為圖3C所示的結構的基礎上形成電壓體層的結構示意圖；

圖3E為圖3D所示的結構的基礎上形成第二電極的結構示意圖；

圖3F為對圖3E所示的結構進行刻蝕所形成的結構示意圖；

圖3G為在第二基板上進行刻蝕形成各腔室的結構示意圖；

圖3H為本發明實施例提供的液體噴頭制造方法制造形成的液體噴頭的結構示意圖；

圖3I為圖3H中C向的結構示意圖；

圖3J為圖3I中A-B向的剖切結構示意圖；

圖4A為本發明實施例提供的液體噴頭在振動板遠離噴嘴孔時的狀態示意圖；

圖4B為本發明實施例提供的液體噴頭在振動板靠近噴嘴孔時的狀態示意圖；

圖4C為本發明實施例提供的液體噴頭在振動板恢復原形時的狀態示意圖。

具體實施方式