[发明专利]液滴沉积头

说明书

一种液滴沉积头，其具有连接到液滴喷嘴和流体储槽的流体腔室；以及压电致动器元件，其至少部分地通过上面具有电极的流体腔室壁形成，所述元件可响应于驱动电压移位以在所述腔室中产生压力，从而使流体液滴从所述腔室喷出通过所述喷嘴，其中所述电极配备有钝化涂层，其至少部分地包括层压制件，所述层压制件包括：最接近所述电极或接触所述电极的无机绝缘层以及位于所述无机绝缘层之上的有机绝缘层，其中所述绝缘层中的缺陷往往会在其间的界面处不对齐，且其中所述无机绝缘层具有小于或等于500nm的厚度且所述有机绝缘层具有小于3μm的厚度。

本公开涉及一种液滴沉积头，其包括限定流体腔室的压电主体，其中所述流体腔室包含相比于类似的现有液滴沉积头中的那些具有改进的钝化涂层的电极。

本公开还涉及一种包含液滴沉积头的液滴沉积设备，以及一种用于制造液滴沉积头和液滴沉积设备的方法。

可通过液滴沉积头沉积多种替代流体。举例来说，液滴沉积头可喷出可朝向接收介质，如瓷砖或成型制品(例如罐、瓶子等)行进的墨水液滴，以形成图像，正如喷墨印刷应用(其中液滴沉积头可为喷墨打印头或更确切地说，按需滴墨喷墨打印头)中的情况。

替代地，流体液滴可用于构建结构，例如电学上活性的流体可沉积于如电路板的接收介质上以实现电气装置的原型设计。

在另一实例中，含有流体的聚合物或熔融的聚合物可沉积于连续层中以便产生物件的原型模型(正如3D打印中的情况)。

在又其它应用中，液滴沉积头可能适于使含有生物学或化学材料的溶液的液滴沉积于如微阵列的接收介质上。

适用于此类替代流体的液滴沉积头可能结构上与打印头一般类似，其中作出一些调适以处理特定相关流体。

如以下公开内容中所描述的液滴沉积头可为按需滴墨液滴沉积头。在此类头中，液滴喷出图案取决于提供给头的输入数据而改变。

按需滴墨头致动器包括经配置以作用于个别流体腔室从而实现液滴喷出的致动器元件。致动器元件可为例如热或压电元件。在各情形下，致动器材料通过电极处理以使得电阻器类型致动器元件快速加热(在热致动器元件的情况下)或机械变形(在压电致动器元件的情况下)。

可使用不同配置的压电致动器元件。一个配置使用由压电材料的连续薄片形成的致动器元件，其中锯切平行凹槽以形成纵向流体腔室。

提供“侧喷射”液滴沉积头的一个此类配置描述于EP 0 364 136 B1和其中的参考文献中且显示于图1中。

液滴沉积头(图1)包含多个并排布置在阵列中的流体腔室110。此阵列在图中从左到右延伸。流体腔室110中的每一个配备有喷嘴172，流体腔室110内含有的流体可以下文将描述的方式从喷嘴中喷出。流体腔室110中的每一个在腔室长度方向上为长形的，且与阵列方向垂直。

阵列内的相邻腔室110通过由压电材料(如锆钛酸铅(PZT)，然而可使用任何适合的压电材料)形成的腔室壁130分隔开。流体腔室110中的每一个的一个纵向侧面(至少部分地)通过喷嘴板170界定，所述喷嘴板提供腔室110中的每一个的喷嘴172。应了解，其它途径也可以实现以下：不需要单独喷嘴板170组件以便每个喷嘴172提供于燃烧腔室110中的对应一个的一个纵向侧面中。

流体腔室110中的每一个的另一相对纵向侧面(至少部分地)通过可例如大体上为平面的衬底180界定。在一些布置中，衬底180可与壁130中的每一个的一部分或所有成一体。因此(或另外)，衬底180可由压电材料形成。还应了解，内插层可提供在壁130与喷嘴板170之间；此内插层可例如提供喷嘴板的喷嘴172中的每一个的各别孔口。此类孔口可比喷嘴172宽，以使得流体在液滴喷射期间仅接触喷嘴172。