[发明专利]一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头

权利要求书

1.一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头，其特征在于：包括下底板(5)和上盖板(4)，下底板(5)和上盖板(4)连接后形成的双层结构设有第一腔室(1)、第二腔室(2)以及混合腔室(3)，混合腔室(3)通过微流道(6)与第一腔室(1)、第二腔室(2)连通，第一腔室(1)的结构与第二腔室(2)相同；

第一腔室(1)由第一上半腔室(1-1)以及第一下半腔室(1-2)组成；第一上半腔室(1-1)设有第一墨水入口(1-3)、第一压力腔(1-4)以及第一振动隔板(1-5)，第一压力腔(1-4)上方的第一振动隔板(1-5)上表面贴附有第一PZT压电材料(1-6)；第一下半腔室(1-2)设有第一限流腔室(1-7)以及第一阻尼腔室(1-8)；第一上半腔室(1-1)和第一下半腔室(1-2)连接后，第一墨水入口(1-3)和第一限流腔室(1-7)连通，第一限流腔室(1-7)和第一压力腔(1-4)连通，第一压力腔(1-4)和第一阻尼腔室(1-8)连通；

第二腔室(2)由第二上半腔室(2-1)以及第二下半腔室(2-2)组成，第二上半腔室(2-1)设有第二墨水入口(2-3)，第二压力腔(2-4)及第二振动隔板，第二压力腔(2-4)上方的第二振动隔板上表面贴附有第二PZT压电材料(2-6)；第二下半腔室(2-2)设有第二限流腔室(2-7)以及第二阻尼腔室(2-8)；第二上半腔室(2-1)和第二下半腔室(2-2)连接后，第二墨水入口(2-3)和第二限流腔室(2-7)连通，第二限流腔室(2-7)和第二压力腔(2-4)连通，第二压力腔(2-4)和第二阻尼腔室(2-8)连通；

混合腔室(3)由第三上半腔室(3-1)以及第三下半腔室(3-2)组成，第三上半腔室(3-1)设有第三上半混合腔(3-3)，第三上半混合腔(3-3)上方的第三振动隔板(3-4)上表面贴附有第三PZT压电材料(3-5)；第三下半腔室(3-2)设有第三限流腔室(3-6)、第三下半混合腔(3-7)以及喷头(3-8)，喷头(3-8)安装在第三下半混合腔(3-7)下方；第三上半腔室(3-1)以及第三下半腔室(3-2)连接后，第三限流腔室(3-6)通过微流道(6)和第一阻尼腔室(1-8)、第二阻尼腔室(2-8)的上部连通，第三限流腔室(3-6)和第三上半混合腔(3-3)连通，第三上半混合腔(3-3)和第三下半混合腔(3-7)连通；

所述的上盖板(4)采用单晶硅材料，利用MEMS光刻工艺及正面刻蚀工艺制作第一上半腔室(1-1)、第二上半腔室(2-1)的第一压力腔(1-4)、第二压力腔(2-4)，同时制作第三上半腔室(3-1)的上半混合腔(3-3)，通过背面光刻机刻蚀工艺制备通孔形成第一墨水入口(1-3)以及第二墨水入口(2-3)，第一PZT压电材料(1-6)、第二PZT压电材料(2-6)以及第三PZT压电材料(3-5)分别粘附在正面刻蚀工艺所产生的第一振动隔板(1-5)、第二振动隔板、第三振动隔板(3-4)上表面，利用MEMS光刻工艺及二次正面刻蚀工艺在上盖板(4)的下表面制备微流道(6)，混合腔室(3)通过微流道(6)与第一腔室(1)和第二腔室(2)分别连通；

所述的下底板(5)采用单晶硅材料，利用MEMS光刻工艺及刻蚀工艺制作第一下半腔室(1-2)、第二下半腔室(2-2)的第一限流腔室(1-7)、第二限流腔室(2-7)，以及第一阻尼腔室(1-8)、第二阻尼腔室(2-8)，MEMS光刻工艺及刻蚀工艺同时也在第三下半腔室(3-2)上制作出了下半混合腔(3-7)，以及第三限流腔室(3-6)，采用背面光刻技术以及湿法刻蚀工艺在第三下半腔室(3-2)制备通孔形成喷头(3-8)。

2.根据权利要求1所述的一种多墨水喷射及混合的MEMS压电式喷墨打印头，其特征在于：所述的第一腔室(1)、第二腔室(2)以及混合腔室(3)为阵列排布，其中混合腔室(3)在第一腔室(1)以及第二腔室(2)的中间，上盖板(4)以及下底板(5)通过低温键合工艺进行封装。