[发明专利]压电喷墨头

说明书

技术领域

本发明系关于一种压电喷墨头，尤指一种具有多个致动片的压电喷墨头。

背景技术

随着喷墨技术的进步，喷墨技术不再只是应用在传统打印市场上，近年更应用于平面显示器以及半导体产业的制程技术中，然而，为了降低成本以及节省制程时间，纷纷寻求新的喷墨技术，这之中最被广为应用的，就是压电式喷墨技术。

请参阅第1A及1B图，其中图1A系为习知压电喷墨头的平面示意图，图1B系为图1A的A-A剖面图，如图1A所示，习知压电喷墨头1系具有供流体流入的供液流道11、单一致动片12，另如图1B所示，习知压电喷墨头1更包含有压力腔体13、出液流道14以及具有喷孔151的喷孔板15等微结构，且在压力腔体13、出液流道14及喷孔151等微结构上方系设置一振动板16，并在振动板16的上方，且对应于压力腔体13的位置设置该单一致动片12。

当一电压作用在致动片12的上下两极时，会产生一电场，使得致动片12在此电场的作用下产生弯曲变形，由于致动片12系设置于振动板16上，因此致动片12所产生的吸力及推力会传递至振动板16，使得振动板16也跟着被挤压变形，当致动片12产生吸力作用时，流体将经由供液流道11进入压电喷墨头1内部的压力腔体13中，当致动片12产生推力作用时，储存于压力腔体13中的流体将因压力腔体13被挤压而传送至出液流道14以经由喷孔151喷出。

请再参阅第1A及1B图，习知压电喷墨头1所使用的致动片12尺寸为2700umx2700um，且喷孔板15仅搭配一个喷孔151，喷孔151相对于致动片12呈对称或置中，其孔径介于30至120um之间。请参阅第2图，其系为习知压电喷墨头的驱动信号示意图，其中习知压电喷墨头1所使用的驱动信号V以30V为主，亦即波峰为+30V，波谷为-30V。

习知压电喷墨头1系使用单一个压力腔体13及单一个致动片12，即一个压力腔体13配置一个致动片12，虽然可藉由调整驱动信号来喷印不同尺寸及黏度的流体，但通用性不足，使得可适用的流体受到限制。习知压电喷墨头1于致动片12尺寸面积约1400000um²时可喷印纯水等低黏度流体，但若希望同时适用于更高黏度流体，目前业界采用直接配置一个大尺寸的致动片12来解决上述习知缺失，如使用3750um x 3750um的致动片12尺寸，其约10倍于前述1400000um²的可喷印面积，以达到使致动片12可同时适用于各种不同黏度的流体以进行喷印，但是采用此种解决方式却需要以较大的驱动信号才能够驱动致动片12运作，使得在喷印低黏度流体或小尺寸液滴时原本只需要使用低电压值的驱动信号即可进行喷印，但是习知却输出过大的驱动信号以驱动致动片12喷印低黏度流体，将会造成多余的能量浪费。

因此，如何发展一种可改善上述习知技术缺失的具有多个致动片的压电喷墨头，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有多个致动片的压电喷墨头，俾解决习知压电喷墨头配置一个大尺寸的致动片以适用于各种不同黏度的流体喷印，但需要以较大的驱动信号才能够驱动致动片运作，使得在喷印低黏度液滴时过大的驱动信号会造成多余的能量浪费等缺点。

为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种压电喷墨头，包含至少一喷墨单元及一供液流道，该喷墨单元包括一压力腔体及一振动板，其中，该压力腔体与该供液流道连通，该振动板邻设于该压力腔体；一喷孔板，该喷孔板对应各该喷墨单元分别形成一喷孔，该喷孔与该压力腔体及该供液流道连通，用以喷印液滴；以及一致动单元，设置于该振动板上，并与该压力腔体相对应，该致动单元包括切割形成的多个致动片，各该致动片分别接收一驱动信号动作；其中，每一个致动片选择性接收该驱动信号，以驱动该多个致动片以多个频率动作，该驱动信号依该喷孔的孔径与液滴特性调整，使该喷孔喷印出不同尺寸与不同黏度的液滴。

附图说明

图1A系为习知压电喷墨头的平面示意图。

图1B系为图1A的A-A剖面图。

图2系为习知压电喷墨头的驱动信号示意图。

图3A系为本发明第一较佳实施例的压电喷墨头的平面示意图。

图3B系为图3A的B-B剖面图。

图4A~4E系为图3A所示的压电喷墨头的驱动信号示意图。

图5A系为本发明第二较佳实施例的压电喷墨头的平面示意图。

图5B系为图5A的C-C剖面图。

图6A~6I系为图5A所示的压电喷墨头的驱动信号示意图。