CN1241742C - 压电致动器和使用该压电致动器的喷墨器 - Google Patents
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Abstract
一种通过将具有个体电极的压电片和具有一公共电极的压电片交替层叠而形成的压电致动器。在层叠的压电片里形成通孔并涂敷了导电材料,沿压电片的层叠方向电气连接个体电极和公共电极。各通孔的最大直径(φ)不小于约20μm且不大于约200μm(20μm≤φ≤200μm)。此外,通孔按交错方式沿层叠方向设置。在这种配置中,压电致动器不易弯曲或有波纹,并且平整得足以提供高性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种压电致动器和使用压电致动器的喷墨头,尤其涉及一种不易变弯曲或有波纹的平整压电致动器和使用这种压电致动器的喷墨头。
背景技术
压电致动器将电能转换为机械位移而使机械装置运动。这种压电致动器与各种部件一起装入最终产品,如喷墨打印机的喷墨头。
如美国专利No.5,402,159揭示的那样,传统的瞬时(on-demand)型压电喷墨头包括腔板与压电致动器。腔板有多个喷嘴和压力室,每个压力室与其中一个喷嘴相关联。压电致动器通过层叠压电片形成,每块压电片夹在为压力室单独配置的扁平个体电极与为压力室共同设置的公共电极之间。压电致动器被叠加在腔板上,这样,诸个体电极与腔板中对应的压力室对准。
在如上所述构造的喷墨头压电致动器中,如日本专利公开号7-96301提议的那样,在压电片中形成通孔,沿压电片层叠方向将个体电极与公共电极作电气连接。通孔沿厚度方向在对应于个体电极与公共电极的位置穿透压电片而形成,并用导电膏填充。
通常,将形成有电极与通孔的生片层叠起来并烧结成单体,然后将烧结体极化而获得压电特性,并制成压电致动器。
然而,在烧结期间,形成有通孔的生片会局部收缩,因此,在烧结体(压电致动器)中产生弯曲或波纹。由于通孔直径变大,弯曲或波纹变得严重,使得合成的压电致动器平整度下降。
若在喷墨头中使用弯曲或有波纹的压电致动器,则在压电致动器与腔板粘合时,它们之间会产生空隙,这种粘合断裂会造成油墨泄漏和喷墨不当。
除了应用于喷墨头以外,压电致动器一般还装在其它部件上或配用于其它部件。若压电致动器不平整,就不能与配件妥当地接合或粘合,得到的最终制品只能发挥有限的性能。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种不易弯曲或起波纹且平整得足以提供高性能的压电致动器。本发明还提供一种应用这种压电致动器的喷墨头。
根据本发明的一个方面,压电致动器包括第一和第二压电片,每块第一压电片具有内部个体电极,而每块第二压电片有一内部公共电极。第一与第二压电片交替层叠。第一与第二压电片中形成通孔并涂敷导电材料,使内部个体电极在其端部沿第一与第二压电片的层叠方向相互电连接,并使公共电极在其至少一个端部沿层叠方向相互电连接。各通孔的最大直径不小于20微米,但不大于200微米。
当各通孔的最大直径在该范围内时,可减少在压电致动器制造加工期间可能产生的弯曲与波纹,得到平整的压电致动器。
根据本发明的另一个方面,将压电致动器重叠在形成有压力室与喷嘴的腔板上,各喷嘴与对应的一个压力室连通。第一压电片延伸跨过压力室,各第一压电片上的内部个体电极与对应的一个压力室对准。第二压电片延伸跨过压力室,各第二压电片上的内部公共电极延伸跨过压力室。
当平整的压电致动器与腔板粘合时,其间不产生空隙,不漏油墨。
附图说明
将参照附图详细描述本发明一较佳实施例,附图中用同样的标号表示同样的元件,其中:
图1是彩色喷墨打印机的透视图,它使用了本发明一实施例的压电喷墨头;
图2是该压电喷墨头各种部件的透视图;
图3是该压电喷墨头使用的压电致动器的放大分解图;和
图4是沿图2中直线VII-VII截取的放大截面图。
具体实施方式
参照图1~4描述本发明一实施例。根据本发明一实施例的压电致动器通过层叠诸压电片形成。设置在压电片上的内部电极通过涂敷导电材料的通孔相互电连接,压电致动器重叠在腔板上形成喷墨头。
图1是应用喷墨头6的彩色喷墨打印机100的透视图。如图1所示,彩色喷墨打印机100包括分别注有(兰绿色、深红色、黄色与黑色)油墨的墨盒61、具有喷墨头6的头单元63,所述喷墨头在纸(记录媒体)62上打印、在其上装有墨盒61与头单元63的底座64、使底座64直线往复移动的驱动单元65、面对喷墨头6设置的压纸卷筒66和清洁装置67。
驱动单元65包括置于底座64下端且平行于压纸卷筒66延伸的底座轴71、置于底座64上端且平行于底座轴71延伸的导向板72、置于底座轴71与导向板72之间并位于底座轴71两端的两只滑轮73与74,以及环绕滑轮73与74并与底座64连接的环带75。
当电极驱动滑轮73正向和反向转动时,接至环带75的底座64就沿着底座轴71与导向板72直线往复运动。
纸62由喷墨打印机100一侧配置的送纸盒(未示出)提供,并在喷墨头6与压纸卷筒66之间引导,喷墨头6在纸62上喷墨以打印预定的图象。之后,排出纸62。图1未示出进纸机构和排纸机构。
清洁装置67位于压纸卷筒66一侧,以便在头单元63处于复位位置时,面对喷墨头6,清洁装置67包括与任一喷墨头6中配置的喷嘴开口接触和遮盖的清洁帽81、泵82、凸轮83和油墨箱84。清洁装置67在头单元63处于复位位置时用清洁帽81盖住任一喷墨头6的喷嘴,并且抽吸含气泡留在喷墨头6内部的劣质油墨。因此,让喷墨头6恢复到初始状态。吸出的废油墨贮存在油墨箱84里。帽85配置用于盖住相应喷墨头6的喷嘴,防止喷墨头6中的油墨变干。
头单元63具有支架,该支架可卸地附接四个墨盒61。支架一侧设置的供墨管路可接至相应墨盒61的油墨出口,并可达到头单元63底板(未示出)的下表面。对供墨管路设置了用橡胶或其它材料制作的填密件,可密封接触各喷墨头6设置的供墨孔19a与19b(图2)。贮存在各墨盒61里的油墨通过相应的油墨管路与供墨孔19a、19b供给相应的喷墨头6。
图2是各喷墨头6的透视图。如图2所示,喷墨头6通过在板型压电致动器20上重叠一块层叠腔板10而形成。
压力室16在腔板10中按交错结构排成两排。每个压力室16很狭窄,并垂直于腔板10的纵向延伸。设置的喷嘴(未示出)都与相应的压力室连通,可向腔板10下表面打开喷墨。油墨从各油墨盒61通过相应的供墨管路与供墨孔19a、19b供给相应的压力室16。
压电致动器20利用粘剂或粘片粘合至腔板10。压电致动器20通过层叠压电片21~30(图3)而形成,并被设计成对各压力室16逐个加压。表面电极33、34置于最上层压电片21上表面。分别对应于设置在下层压电片22~30上的个体电极31和公共电极32(图3)。表面电极33、34连接至柔性扁平电缆40,后者粘合至压电致动器20的上表面。这样,彩色喷墨打印机100的控制电路就电连接至压电致动器20。当按预定的打印数据从选择的压力室16喷射油墨时,通过表面电极33、34,控制电路把驱动电压加到与选择的压力室16对准的个体电极31和公共电极32。结果,压电致动器20局部变形而改变了所选压力室16的容积,油墨从与所选压力室16连通的喷嘴射出。
参照图3和4描述压电致动器20的详细结构。图3是板型压电致动器20的分解透视图。如图3所示,压电致动器20通过层叠10块压电片21~30而形成,每片厚度为30微米。在这10块压电片中,压电片26、28、30是第一压电片,各自具有个体电极31,而压电片25、27、29是第二压电片,各自具有一公共电极32。第一和第二压电片交替层叠。
此外,形成穿透每块压电片21~29的通孔36、37。涂敷各通孔36、37内壁的导电材料,延续到位于各压电片21~29上表面的电极(个体电极31、公共电极32或仿真电极31b、32b),并与位于相邻下层压电片上的电极(个体电极31、公共电极32或仿真电极31b、32b)接触。通孔36用来电气连接沿压电片21~30层叠方向设置的诸个体电极31,而通孔37用来电气连接沿该层叠方向设置的公共电极32。
具体而言,狭窄的个体电极31形成在各压电片26、28、30的上表面,以便对准腔板10中的压力室16(图2)。另外,不涉及压电片变形的仿真电极32b形成在各压电片26、28、30的上表面,对准各公共电极32的端部32a,公共电极在后面再描述。通孔36形成在各个体电极31的端部31a,通孔37形成在各仿真电极32b中,换言之,各通孔36、37与设置在各压电片26、28、30上表面的电极(个体电极31或仿真电极32b)邻接。
在各压电片25、27、29上表面,把与图3中形成在压电片23上的公共电极32相同的公共电极32作为延伸过压力室16的单条形成。另外,在各压电片25、27、29上表面形成不涉及压电片变形的仿真电极31b,并对准个体电极31的端部31a。通孔37形成在各公共电极32的端部32a内,通孔36形成在各仿真电极31b中。换言之,各通孔36、37与设置在各压电片25、27、29上表面的电极(公共电极32或仿真电极31b)邻接。
公共电极32和对准个体电极端部31a的仿真电极31b还设置在各压电片22、23、24的上表面。然而,压电片22、23、24并非起压电作用,而是起到防止压电片25~29变形的作用。压电片22、23、24限制压电片25~29中造成的压电变形的向上传输,而是把变形向下朝腔板10引导,结果有效地将压力加到腔板10中的压力室16。在各压电片22、23、24中,与其它压电片25~29一样,通孔37形成在各公共电极32的端部32a,通孔36形成于各仿真电极31b。
在最上层压电片21的上表面,沿着压电片21的边缘,以平行于排列个体电极31的方向设置两排对准个体电极31的表面电极33以及对准公共电极32端部32a的表面电极34。如上所述,柔性扁平电缆40与压电片21粘合。柔性扁平电缆40和压电致动器20通过表面电极33、34电连接。另外,在压电片21中,通孔36形成于各表面电极33,通孔37形成于各表面电极34。
通孔36、37大体上呈圆柱形。在压电片上表面各通孔36、37的直径(φ)不小于约20微米但不大于约200微米,本例中为50微米。各通孔36、37向压电片下表面逐渐变细,在压电片下表面处各通孔36、37的直径(φ)约为其在上表面处直径(φ)的70%。
通过激光束照射,将这样的通孔36、37形成在生片(压电片)中。如上所述,用该方法形成的通孔一般呈锥形。制备所需数量的有通孔36、37的生片。用导电膏以丝网印刷法在带通孔36、37的有关生片上形成需要的电极(个体电极31和仿真电极32b,公共电极32和仿真电极31b,或表面电极33、34)。在用丝网印刷法形成所需电极时,导电膏进入通孔36、37。结果,各通孔36、37的内壁被导电膏涂敷,在通孔36、37内部形成导电部分。之后,层叠所需数量的生片,脱脂后烧结成单体。然后,把柔性扁平电缆40接至最上层压电片21上的表面电极33、34,在所有个体电极31与所有公共电极32之间加上高于喷墨电压的电压,使夹在个体电极31与公共电极32之间的压电片25~29极化。结果,压电片25~29获得了压电特性,变得具有压电活性。这种极化可在压电致动器20接至腔板10与柔性扁平电缆40前进行。
由于压电片21~24都夹在公共电极32之间或公共电极32与表面电极33、34之间,所以它们未被极化,且无压电活性。为防止压电片21~30在层叠时有任一压电片陷入无个体电极31或公共电极32的部分,设置了厚度等于个体电极31和公共电极32的仿真电极31b、32b。而且,仿真电极31b、32b还改善了通孔36、37之间的电导率。
图4是压电致动器20沿图2的直线VII-VII截取并沿箭头方向观看的截面图。从图4可见,形成在压电片21、23、25、27、29中的通孔36、37相互对准,而形成在压电片22、24、26、28中的通孔36、37也相互对准。然而,形成在压电片21中的通孔36、37并不对准形成在压电片22中的通孔36、37。具体而言,形成在压电片21、23、25、27、29中的通孔36、37,比形成在压电片22、24、26、28中的通孔36、37处于离层叠的压电片的中心线更远的位置(与层叠压电片相对的纵向侧更近),因此,沿层叠方向垂直设置的通孔36、37并不同轴对准。在压电片21~30层叠时,通孔36、37沿层叠方向按交错方式交替设置。
现在参照图4的三个通孔36a、36b、36c,描述通孔36、37的定位关系与电气连接。这三个通孔36a、36b、36c分别形成在压电片26、27、25中,经导电部分沿层叠方向相互电气连接。如图4右侧所示,压电片26中通孔36a的导电部分,在其上端延续到压电片26上个体电极31的端部31a。通孔36a的导电部分在其下端与压电片27上的仿真电极31b接触。压电片27中的通孔36b的导电部分,在其上端延续到压电片27上的仿真电极31b。通孔36b的导电部分在其下端与压电片28上的个体电极31的端部31a接触。这样,通过通孔36的导电部分、仿真电极31b和通孔36的导电部分,使设置在压电片26、28、30上沿层叠方向对准的诸个体电极31相互连接起来。
压电片25中通孔36c的导电部分在其下端与压电片26上个体电极31的端部31a接触,并在其上端延续到压电片25上的仿真电极31b。另外,压电片25上的仿真电极31b,通过通孔36的导电部分与设置在各压电片22~24上的仿真电极31b,接至最上层压电片21上的表面电极33。结果,压电片26上的个体电极31间接地连接至表面电极33。
另外,如图4左侧所示,设置在压电片25、27、29上沿层叠方向对准的公共电极32,通过通孔37的导电部分、仿真电极32b和通孔37的导电部分相互连接起来,而且,压电片25上的公共电极32经通孔37的导电部分和位于各压电片22~24上的公共电极32,接至最上层压电片21上的表面电极34。
如上所述,垂直设置的相邻通孔36、37并不同轴对准。此外,通孔36、37的导电部分经邻接电极(个体电极31、公共电极32或仿真电极31b、32b)相互电气连接。这种结构可防止沿压电片21~29的层叠方向设置的电极之间较差的导电性。具体而言,各通孔36、37均呈锥形,并不总是全部填满导电膏,通孔里形成的空心部分不导电。因此,若两块压电片层叠使得通孔36、37同轴对准,则上层压电片中通孔导电部分的下端可能会与下层压电片中通孔导电部分的上端形成不良接触。尤其当同轴对准的两个通孔36、37的直径在其相对侧不同时,上层压电片中通孔导电部分的下端或许会面对下层压电片中通孔的空心部分。此时两个通孔就不导电了。此外,当通孔36、37的形状笔直但直径不相同时,垂直设置的两通孔之一的导电部分可能面对着另一通孔的非导电部分,在其间造成不导电,与上述情况一样。
然而,根据该实施例,相邻压电片之一中各通孔36、37的导电部分,与邻接另一压电片中通孔36、37的电极31a、32a或仿真电极31b、32b的端部部分接触。因而,沿层叠方向设置的电极能可靠地导电。即使在偏离所需位置的位置上形成任一通孔36、37,其导电部分仍很容易地通过电极31a、32a的端部或仿真电极31b、32b电气连接至相邻通孔36、37的导电部分。此外,通孔36、37按交错结构沿压电片21~29的层叠方向排列。这样,通孔37、38可在层叠压电片时交替地设置于不同的位置,还可设置成紧凑的结构。换言之,通孔36、37可集中于有限的压电片区域内。因此,容易设定形成通孔36、37的空间,而且通孔36、37不影响电极(个体电极31、公共电极32或仿真电极31b、32b)的形成。
下表是表示出了各通孔直径与指定按上述实施例构造的压电致动器性能的相对关系的评估表。
通孔直径 | 电压降 | 通孔数 | 损伤 | 总评 |
φ<20μm | 大 | 多 | 严重 | 差 |
20μm≤φ≤200μm | 小 | 少 | 轻微 | 良 |
φ>200μm | 小 | 少 | 严重 | 差 |
最左边的“通孔直径”一栏里列出各通孔的最大直径。“电压降”一栏示出按通孔直径而变化的压降,压降出现在电气连接个体电极或沿压电片层叠方向对准的公共电极的通孔中的导电部分之间。指定压电致动器的压降程度用“大”或“小”表示,“大”压降影响了选择施加给个体电极和公共电极的驱动电压,延迟了驱动电压波形的脉冲上升时间,造成喷射速度变慢。
“通孔数”一栏示出各个体电极和各公共电极将压降保持在预定范围内所需的通孔数,预定范围指驱动电压波形受到的影响还不足以导致喷墨失败的范围。随着各个体电极或公共电极中设置的通孔的截面积变小,与个体电极或公共电极对准的通孔内导电部分之间产生的电阻就增大。换言之,随着通孔直径变小和通孔数减少,电阻就增大,压降变大。所需的通孔数根据“通孔直径”一栏里列出的通孔直径而变化,该数量在“通孔数”一栏里表示为“多”或“少”。
随着通孔数增多,通孔机加工步骤必须重复许多次,而且,各个体电极或公共电极要求更大的面积,这样就在形状与尺寸方面限制了电极和相关部件,增加了压电致动器的制造成本。当通孔数为“多”时,就会出现这类不便。
“通孔数”右面的“损伤”一栏列出指定压电致动器的损伤情况,栏中的数据按“通孔直径”栏中的通孔直径和“通孔数”栏中的通孔数而变化。“损伤”栏列出的损伤指规定直径的通孔在烧结体(压电致动器)中造成的弯曲或波纹一类的损伤,损伤程度表示为“严重”或“轻微”。
“损伤”栏右面的“总评”栏表示具有“通孔直径”栏里规定直径的通孔的压电致动器的性能。根据油墨的喷射与漏泄状况,把性能评估为“良好”或“差”。当烧结体(压电致动器)“严重”损伤并且在通孔周围局部变形时,在压电致动器与腔板粘合时会出现粘合断裂,造成漏油墨。
如压电致动器评估表所示,当最大通孔直径(φ)小于约20μm(φ<20μm)时,由于通孔内导电部分之间的电阻增大,压降也很大。这样,为使压降保持在预定范围内,就需要许多通孔,而且指定压电致动器的损伤严重,结果该压电致动器的性能被评为差。
当最大通孔直径(φ)大于约200μm(φ>200μm)时,压降很小,而且通孔数量少,但指定压电致动器的损伤严重,因而该压电致动器的性能被评为差。
当最大通孔直径(φ)不小于约20μm不大于约200μm(20μm≤φ≤200μm)时,压降很小,通孔数少,而且指定压电致动器的损伤轻微,故该压电致动器的性能评为良。
在上述实施例的压电致动器20中,通过把各通孔36、37的最大直径(φ)设定为不小于约20μm且不大于约200μm(20μm≤φ≤200μm),可防止压电致动器20出现弯曲和波纹,即使在烧结后也能保持预期的平整度,而且减小了压电致动器20的压降。此外,如上所述,配置为变形限制片的压电片22~24,在烧结期间也可减少压电致动器20产生的弯曲和波纹。从而,进一步保持压电致动器20的平整度。
因此,当将压电致动器20重叠在腔板10上使个体电极31对准相应的压力室16时,可无空隙地将压电致动器20粘合至腔板10,不会漏油墨。另外,在这种平整压电致动器20中,通过涂敷了导电材料并在层叠压电片22~24中按交错方式排列的通孔36、37,可在个体电极31和公共电极32之间确保良好的电连接,因而压电致动器20呈现出优良的电学特性(压电特性),而且实现完美喷墨。
尽管已参照特定的实施例描述了本发明,但是描述的实施例仅作示例,并不限制本发明的范围。本领域的技术人员可作出各种其它修改与变化而不违背本发明的精神和范围。
例如,在上述实施例中,虽然通孔36、37按交错方式排列,但是也可按螺旋方式排列。另外,在上述实施例中,两垂直安置的通孔之一的导电部分通过一电极(个体电极31、公共电极32或仿真电极31b、32b)与另一通孔的导电部分接触。然而,两垂直安置的通孔之一的导电部分可以部分地与另一通孔的导电部分直接接触,此时压电片中通孔36、37的配置变得更加紧凑,并能将诸电极以更高的密度印刷在压电片上。
Claims (27)
1.一种压电致动器,其特征在于,包括:
各自具有内部个体电极的第一压电片;和
各自具有一内部公共电极的第二压电片,所述第一和第二压电片交替层叠,其中通孔形成在第一和第二压电片中并涂敷了导电材料,使得内部个体电极在其端部沿第一和第二压电片的层叠方向相互电气连接,而公共电极在其至少一个端部沿该层叠方向相互电气连接,各通孔的最大直径不小于20μm且不大于200μm。
2.如权利要求1所述的压电致动器,其特征在于,层叠的第一和第二压电片中位于底部的一个没有形成所述通孔。
3.如权利要求1所述的压电致动器,其特征在于,各第一压电片具有至少一个仿真电极,所述仿真电极沿层叠方向对准各第二压电片上内部公共电极的至少一个端部,而各第二压电片具有仿真电极,所述仿真电极沿层叠方向对准第一压电片上各相应的内部个体电极的端部,而且各通孔内的导电材料延续到内部个体电极的端部、内部公共电极的端部和仿真电极中对应的一个。
4.如权利要求1所述的压电致动器,其特征在于,形成在相邻的第一和第二压电片之一中的所述通孔沿层叠方向与形成在相邻的第一和第二压电片中另一压电片内的通孔不同轴。
5.如权利要求3所述的压电致动器,其特征在于,在相邻的第一和第二压电片之中的一个压电片中形成的各通孔内的导电材料至少部分地与内部个体电极的端部、内部公共电极的端部和仿真电极中对应的一个接触,而所述对应接触部分连续形成到所述相邻的第一和第二压电片中另一压电片中形成的通孔中相邻的一个通孔的导电材料。
6.如权利要求4所述的压电致动器,其特征在于,该通孔形成于第一压电片中,其位置与形成在第二压电片中的通孔不同,而且所述通孔按交错方式沿所述第一与第二压电片的层叠方向排列。
7.如权利要求1所述的压电致动器,其特征在于,还包括至少一块设置在层叠的第一与第二压电片上的限制片,以限制层叠的第一与第二压电片变形。
8.如权利要求7所述的压电致动器,其特征在于,还包括一设置在至少一块限制片上的顶片,其中顶片在其外表面上具有表面电极,所述表面电极对准第一压电片上对应的内部个体电极和各第二压电片上内部公共电极的至少一个端部,并在顶片和至少一块限制片中形成附加通孔且涂敷导电材料,使所述表面电极沿层叠方向电气连接至对应的内部个体电极和内部公共电极。
9.一种压电致动器,其特征在于,包括:
各自具有内部个体电极的第一压电片;和
各自具有一内部公共电极的第二压电片,所述第一和第二压电片交替层叠,
其中第一通孔形成在第一和第二压电片中且涂敷了导电材料,使内部个体电极沿第一和第二压电片的层叠方向相互电气连接,第二通孔形成在第一和第二压电片中且涂敷了导电材料,使内部公共电极沿层叠方向相互电气连接,其中形成在相邻第一和第二压电片中的第一通孔没有同轴对准,而形成在相邻的第一和第二压电片中第二通孔也没有同轴对准,各第一和第二通孔的最大直径不小于20μm且不大于200μm。
10.如权利要求9所述的压电致动器,其特征在于,每块第一压电片具有至少一个沿层叠方向对准每块第二压电片上的内部公共电极的仿真公共电极,而每块第二压电片具有沿层叠方向对准对应的内部个体电极的仿真个体电极,而且其中第二压电片上的内部公共电极沿层叠方向通过第二通孔与仿真公共电极里的导电材料相互电气连接,而第一压电片上的内部个体电极沿层叠方向通过对应的第一通孔中和对应的仿真个体电极中的导电材料相互电气连接。
11.如权利要求10所述的压电致动器,其特征在于,各第一通孔内的导电材料在其一端延续到相对的内部与仿真个体电极之一,并在其另一端接触相对的内部和仿真个体电极中的另一个,而且各第二通孔内的导电材料在其一端延续到相对的内部和仿真公共电极之一,并在其另一端接触相对的内部和仿真公共电极中的另一个。
12.如权利要求9所述的压电致动器,其特征在于,所述第一和第二通孔按交错方式沿第一和第二压电片的层叠方向排列。
13.如权利要求10所述的压电致动器,其特征在于,还包括一块设置在层叠的第一和第二压电片上的限制片,以限制层叠的第一和第二压电片变形,其中限制片有内部公共电极和仿真个体电极,它们与每块第二压电片上的内部公共电极和仿真个体电极具有相同的图案,而附加通孔形成在限制片中并涂敷了导电材料,使限制片上的内部公共电极和仿真个体电极沿层叠方向分别与内部公共电极和对应的内部个体电极电气连接。
14.一种喷墨头,其特征在于,包括:
形成有压力室与喷嘴的腔板,所述喷嘴与对应的一个压力室连通;和
压电致动器,包括:
延伸通过压力室的第一压电片,每块压电片具有内部个体电极,所述电极各自对准相应的一个压力室;和
延伸通过压力室的第二压电片,每块压电片的内部公共电极延伸通过压力室,所述第一和第二压电片交替层叠,其中通孔形成在第一和第二压电片中并涂敷有导电材料,使内部个体电极在其端部沿第一和第二压电片的层叠方向相互电气连接,而公共电极在其至少一个端部沿层叠方向相互电气连接,而各通孔的最大直径不小于20μm且不大于200μm。
15.如权利要求14所述的喷墨头,其特征在于,层叠的第一和第二压电片中位于底部的一个没有形成所述通孔。
16.如权利要求14所述的喷墨头,其特征在于,各第一压电片具有至少一个仿真电极,所述仿真电极沿层叠方向对准各第二压电片上内部公共电极的至少一个端部,而各第二压电片具有仿真电极,所述仿真电极沿层叠方向对准第一压电片上各相应的内部个体电极的端部,而且各通孔内的导电材料延续到内部个体电极端部、内部公共电极端部和仿真电极中对应的一个。
17.如权利要求14所述的喷墨头,其特征在于,形成在相邻第一和第二压电片之一中的通孔沿层叠方向与形成在相邻的第一和第二压电片中另一压电片内的通孔不同轴。
18.如权利要求16所述的喷墨头,其特征在于,形成在相邻第一和第二压电片之一中的各通孔内的导电材料,至少部分地与内部个体电极端部、内部公共电极端部和仿真电极中对应的一个接触,而所述对应部分连续形成到相邻第一和第二压电片中另一压电片内形成的通孔中相邻的一个通孔的导电材料。
19.如权利要求17所述的喷墨头,其特征在于,该通孔形成在第一压电片中,其位置与形成在第二压电片中的通孔不同,而且所述通孔按交错方式沿第一与第二压电片的层叠方向排列。
20.如权利要求14所述的喷墨头,其特征在于,还包括至少一块设置在层叠的第一与第二压电片上的限制片,以限制层叠的第一与第二压电片变形。
21.如权利要求20所述的喷墨头,其特征在于,还包括设置在至少一块限制片上的顶片,其中顶片在其外表面上具有表面电极,所述电极对准第一压电片上对应的内部个体电极和各第二压电片上内部公共电极的至少一个端部,并在所述顶片和至少一块限制片中形成附加通孔且涂敷导电材料,使表面电极沿层叠方向电气连接至对应的内部个体电极和内部公共电极。
22.具有至少一个喷墨打印头的打印机,其特征在于,所述至少一个喷墨打印头包括:
具有多个压力室的腔板,各压力室与一喷嘴连通;和
一个压电致动器,其包括:
顶片,在顶面上具有多个表面电极、一个通孔穿过各表面电极和所述顶片;
至少一块装到顶片底面的限制片,各限制片有一公共电极,所述公共电极有多个为公共电极共用的公共部分和多个与公共电极分开的仿真电极,通孔穿透各公共部分、各仿真电极与限制片;
多块第一压电片,各第一压电片具有多个个体电极和多个仿真电极,一块第一压电片形成无通孔的底片,其余的第一压电片具有穿过各个体电极、各仿真电极和第一压电片的通孔;和
多块第二压电片,各第二压电片具有与所述至少一块限制片相同的电极图案和通孔图案,其中所述多块第二压电片与所述多块第一压电片交替,而尽管片间有径向偏置,从顶片到所述一块第一压电片的诸电极的通孔沿直线方向电气对准。
23.如权利要求22所述的打印机,其特征在于,所述通孔里衬有导电材料。
24.如权利要求23所述的打印机,其特征在于,所述通孔从上到下为锥形。
25.如权利要求24所述的打印机,其特征在于,通孔底部不重叠于相邻通孔的顶部。
26.如权利要求22所述的打印机,其特征在于,还包括一个与顶片的至少一部分表面电极相接的扁平电缆。
27.如权利要求22所述的打印机,其特征在于,所述通孔的最大直径不小于20μm且不大于200μm。
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