[發(fā)明專(zhuān)利]一種直通式壓電噴墨打印頭及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610871414.0
• 申請(qǐng)日: 2016-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106541706B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王莉;盧秉恒;趙新;王重陽(yáng);徐杰;高楊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);北京恒創(chuàng)增材制造技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B41J2/14
• 分類(lèi)號(hào): B41J2/14;B41J2/16
• 代理公司: 北京鼎承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

本公開(kāi)揭示一種直通式壓電噴墨打印頭及其制造方法，所述直通式壓電噴墨打印頭由壓電致動(dòng)器、振動(dòng)板和腔體結(jié)構(gòu)層構(gòu)成；墨水入口、腔體和噴孔形成于腔體結(jié)構(gòu)層。壓電致動(dòng)器由壓電陶瓷薄膜以及上、下電極組成，形成于振動(dòng)板表面，分別與腔體對(duì)應(yīng)，用于向各腔體施加驅(qū)動(dòng)力，所述振動(dòng)板用于傳遞壓電致動(dòng)器的振動(dòng)。該直通式壓電噴墨打印頭腔體結(jié)構(gòu)和噴孔形成于一層硅片上，噴孔位于硅片的側(cè)面，即噴孔的軸線與腔體的長(zhǎng)度方向重合，使得打印頭在平行于打印基底方向上的截面積減小，有利于多個(gè)打印頭拼接，同時(shí)在腔體結(jié)構(gòu)層的兩面都制造腔體，使噴孔數(shù)量增加了一倍，因此該直通式壓電噴墨打印頭可用于高寬幅打印機(jī)，提高其工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)屬于打印噴頭領(lǐng)域，尤其涉及一種直通式壓電噴墨打印頭及其制造方法。

背景技術(shù)

噴墨打印頭無(wú)論在辦公還是工業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，根據(jù)墨噴射方法，噴墨打印頭可以分成兩種類(lèi)型：熱噴墨打印頭和壓電噴墨打印頭。熱噴墨打印頭利用熱在墨中生成氣泡，并利用氣泡的膨脹來(lái)噴射墨滴，而壓電噴墨打印頭利用壓電材料變形產(chǎn)生的壓力來(lái)噴射墨滴。

傳統(tǒng)的壓電噴墨打印頭噴孔軸線與腔體長(zhǎng)度方向是垂直的，使得各排噴孔之間的間距無(wú)法縮小，隨著增材制造在工業(yè)的快速發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)高寬幅打印設(shè)備的需求越來(lái)越迫切，由于傳統(tǒng)的壓電噴墨打印頭無(wú)法實(shí)現(xiàn)多個(gè)拼接，從而制約了高寬幅打印設(shè)備的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本公開(kāi)揭示了一種直通式壓電噴墨打印頭，所述打印頭包括：腔體結(jié)構(gòu)層，壓電致動(dòng)器和振動(dòng)板；

所述腔體結(jié)構(gòu)層用于提供墨水流動(dòng)的通道；

所述壓電致動(dòng)器用于提供墨滴生成所需的振動(dòng)；

所述振動(dòng)板用于傳遞壓電致動(dòng)器產(chǎn)生的振動(dòng)。

本公開(kāi)還揭示了一種直通式壓電噴墨打印頭的制造方法，所述方法包括以下步驟：

S100、制造腔體結(jié)構(gòu)層：

S1001、清洗硅片，并在硅片上表面涂一層光刻膠，將硅片放在熱板上進(jìn)行軟烘；

S1002、將硅片放進(jìn)光刻機(jī)中進(jìn)行光刻，光刻結(jié)束后將硅片放在顯影液中進(jìn)行顯影，最后將硅片放在熱板上進(jìn)行堅(jiān)膜；

S1003、在干法刻蝕機(jī)內(nèi)，將硅片中未被光刻膠掩蔽的部分刻蝕出腔體及墨水入口；

S1004、將硅片放入丙酮中，超聲處理后，將硅片上表面的光刻膠去除掉；

S1005、將硅片放入酒精與丙酮1∶1混合的溶液中，超聲處理后，清洗硅片；

S1006、重復(fù)步驟S1001-S1005，刻蝕出硅片的另一面腔體及墨水入口；

S1007、將尺寸相同的完成了腔體和墨水入口制造的硅片整齊排列于模具中，并將所述模具設(shè)為定位基準(zhǔn)；

S1008、在硅片上旋涂一層光刻膠然后將模具與硅片整體放在熱板上進(jìn)行軟烘；

S1009、將模具與硅片整體放到光刻機(jī)進(jìn)行光刻，光刻結(jié)束后在顯影液中顯影，然后將模具與硅片整體放在熱板上進(jìn)行堅(jiān)膜；

S1010、在干法刻蝕機(jī)內(nèi)，將硅片中未被光刻膠掩蔽的部分刻穿，形成噴孔；

S1011、將硅片放到丙酮溶液中，去除表面剩余的光刻膠；

S1012、將硅片放入酒精與丙酮1∶1混合的溶液中，超聲處理后，清洗硅片，完成腔體結(jié)構(gòu)層的制造；

S200、制造壓電致動(dòng)器；

S2001、將振動(dòng)板與腔體結(jié)構(gòu)層進(jìn)行鍵合；

S2002、在振動(dòng)板的表面濺射一層鉑；