CN101448646B - 用于喷墨打印头的静电致动器 - Google Patents

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Abstract

一种向油墨提供高压以允许高质量打印的静电喷墨打印头。这种向膜(200)提供压力以压缩带有开口(20)的室(50)中油墨的静电致动器具有这样的特征，即启动电极(300)和可移动电极(500)的重叠区域并不由覆盖具有油墨的室(50)的膜(200)的区域来确定。可通过这两个电极的重叠区域(220)与覆盖具有油墨的室(50)的膜(200)的区域(210)之比对可施加的最大压力进行调节。本发明还提供将该打印头用于喷射在注射系统中所使用的液体药物的用途。

Description

用于喷墨打印头的静电致动器
技术领域
本发明涉及尤其用于喷墨打印头的静电致动器。
背景技术
US 5,734,395中描述了用于喷墨打印头的静电致动器。在US5,734,395中所描述的合缝类型(gap-closing type)的静电致动器具有相互接近的两个电极。一个电极固定，而构成覆盖打印头喷射室一个侧面的隔膜的另一个电极可平移或弯曲。在这些电极之间施加电位U的差异会导致电场并因此而导致收缩压P，这种收缩压P可用于移动负载。由于覆盖打印头喷射室的隔膜区域限制静电致动器的有效区域，所以可通过P＝1/2ε0εrE2来计算可由这类静电致动器施加的最大压力P。因此，这种压力由电场E的强度和这些电极之间的材料(如真空、气体、流体或可压缩的固体材料)的相对介电常数εr确定。这种电场由于击穿现象而受限；使用普通的半导体和MEMS材料可实现在75至150V/μm的范围内的电场，从而产生0.25至1巴的静电压力。这对高质量的喷墨打印是不够的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高压喷射的改进的静电致动器。
通过静电致动器实现这种目的，这种静电致动器包括室、至少一个启动电极、至少一个可移动电极、施压器和电压源，这种室在该室的至少一侧带有至少一个开口，该室的边界的一部分是柔性膜，该施压器耦合可移动电极和柔性膜的移动，该电压源在该启动电极与可移动电极之间施加电压，而可移动电极直接或间接由带有悬架结构的弹性引导装置链接，这种悬架结构直接或间接附到这些室壁，而这些弹性引导装置施加力，以出于这些弹性引导装置所包括的材料的应力的原因而将这种柔性膜拉回。柔性膜覆盖如该室的一个侧面，且将启动电极置于这种膜覆盖该室的侧面。将启动电极直接或间接附到室壁，相对于在静电致动器的整个运行期间的室壁而言，这些室壁处于固定位置。施压器直接或间接附到覆盖该室的柔性膜的至少一部分并附到该可移动电极。若第一物理实体的至少一部分直接连接到另一第二物理实体，则该第一物理实体直接附到该第二物理实体。若在第一物理实体与第二物理实体之间有至少一个中间层，则第一物理实体和第二物理实体相互间接附着。可移动电极的至少一部分朝向该启动电极，且这些电极基本上相互平行。若在可移动电极与固定的启动电极之间施加电压，则可移动电极的静电启动耦合到该柔性膜。该柔性膜在该室的体积内部开始移动。若在该室中填充欲进行喷射的流体，则柔性膜在欲进行喷射的流体上施加压力。该室中的压力引起欲进行喷射的流体通过该开口喷射。例如，可通过该室的第二开口将欲进行喷射的流体填充在该室中，该第二开口连接到储液器，通过管道用欲进行喷射的流体填充这种储液器。在可移动电极与启动电极之间施加这种电压期间喷射欲进行喷射的流体，从而通过定制由该电压源所施加的电压脉冲使液滴动力学的控制得到提高。这就优于现有技术，在现有技术中，在不将电压施加到静电致动器时喷射欲进行喷射的流体。
在本发明的优选实施例中，可移动电极的静电有源区域大于这种膜的作为该室边界一部分的区域部分。可移动电极的静电有源区域由可移动电极的直接朝向启动电极的部分限定，因此，这两个电极基本上相互平行。可由该静电致动器施加的压力并不像现有技术中那样受到这种膜的覆盖该室区域的限制。除了由所施加的电压所导致的电场和置于启动电极与可移动电极之间的材料的介电常数之外，这种压力还基本上由可移动电极的静电有源区域A1与覆盖该室的这种膜的部分区域A2之间的比率A1/A2确定。
构造静电致动器的启动元件的一种可能性是以启动电极和可移动电极均由真空、气体或液体电介质分离的方式来布置启动电极和可移动电极。与真空相比，若气体和液体电介质具有高于一的介电常数的特征，则气体或液体电介质可增强这种压力。在这种构造中，必须以非常精确的方式对这些电极的分离进行控制，以避免短路。通常必须对几种参数进行调整，以避免短路：
●在可移动电极与启动电极之间施加的电压
●可移动电极与启动电极之间的距离
●施压器所附着的柔性膜的刚度和尺寸
●施压器的刚度和尺寸
●可移动电极的刚度和尺寸(若可移动电极直接附到施压器的话)
●或可移动电极置于其上的衬底的刚度和尺寸
限制短路危险的一种方法是置于启动电极与可移动电极之间的电介质材料。可将这种电介质材料直接置于启动电极上或可移动电极上或置于这两个电极上。电介质材料层的厚度和电击穿发生的电介质材料的电场确定可施加到启动电极和可移动电极的最大电压。正如在无电介质材料的构造中那样，若不施加电压，则启动电极与可移动电极之间的体积可以是真空或用气体或液体填充。若用具有高于一的介电常数的特征的气体或液体填充启动电极与可移动电极之间的体积，则可增强启动电极与可移动电极之间的引力。若使用液体，则必须认识到，在将电压施加到启动电极和可移动电极时，这种液体的不可压缩性产生对用可压缩材料(优选气体)填充的额外体积的需求，并将这两个电极之间的体积减小。
在另一个实施例中，启动电极至少部分地在该室的一侧上覆盖该室的柔性膜上方延伸。若有覆盖该室的附加层或在无另外的层覆盖该室时有构成这种膜本身的附加层，则启动电极甚至还可作为这种膜的一部分在整个柔性膜上方延伸。这种措施可用于定制覆盖该室的柔性膜的弹性性能和机械性能。此外，还可在该室内有朝向柔性膜的室电极。若在启动电极与可移动电极之间施加电压，则可在同时或不同的时间在启动电极与室电极之间施加电压。在柔性膜上方延伸或甚至构成该柔性膜的启动电极部分以及该室电极构成了静电致动器，若除了经由上述施压器施加到柔性膜的压力之外还施加电压，则这种静电致动器将柔性膜拉入这种室内。这种附加静电致动器可用于增大可施加到柔性膜的力。
可移动电极可以是直接附到施压器的导电衬底的一部分，即在可移动电极与施压器之间有直接的物理接触，或者，若在施压器与导电衬底有如至少一个隔离层，则作为导电衬底的一部分的可移动电极可间接附到施压器，以改进甚至保证启动电极与可移动电极之间的隔离。在替代实施例中，可将可移动电极直接或间接附到载体衬底。若将可移动电极直接附到载体衬底，可移动电极确实具有与载体衬底的直接物理接触，且优选载体衬底用电气隔离材料制成，以减少作为寄生电容的并不希望的寄生效应。若将可移动电极间接附到载体衬底，则至少一个层将可移动电极与载体衬底分离。优选该至少一个分离层是电气隔离层，若载体衬底包括导电材料，则这种电气隔离层减少并不希望的寄生效应。具有或不具有隔离层的坚硬载体衬底提供可移动电极与施压器之间的功率传输。
通过弹性引导装置直接或间接链接可移动电极，这些弹性引导装置带有以直接或间接方式附到这些室壁的结构。通过弹簧状结构(弹性引导装置)连接可移动电极或带有这种可移动电极的载体衬底，这些弹簧状结构带有与这些室壁直接或间接接触的一类悬架。与这些非弹性(与弹性引导装置相比)室壁直接或间接连接的这类弹簧悬架提供可移动电极的稳定性，以提高静电致动器的可靠性。直接连接意指构成这种悬架的结构确实具有与这些室壁的直接物理接触。间接意指在构成这种悬架的结构与这些室壁之间有至少一个中间层。除了可靠性方面之外，这些弹性引导装置还施加力，以在出于这些弹性引导装置所包括的材料中的应力的原因而导致的加到可移动电极与启动电极的电压之后经由施压器将柔性膜拉回。实现这些柔性引导装置的一种特别实施例是由至少一种材料组成的柔性层，该柔性层在可移动电极或可移动电极所附着的载体衬底与构成用于该可移动电极的一类悬架的结构或可移动电极所附着的载体衬底之间延伸。可按照一方面由这些弹性引导装置所施加的拉回力足以将该柔性膜拉回而在另一方面并不明显减小可由该柔性膜施加的压力的方式对这种层或这些层的一种或多种材料和厚度进行调节。与可由可移动电极和启动电极所构成的静电致动器施加的力相比，这种拉回力必须小。调节这些柔性引导装置的机械性能的另一种措施是构造连接可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)与构成用于该可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)的一类悬架的结构的一个或多个层。这种构造产生构成这些柔性引导装置的柔性桥状结构。若可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)和构成用于该可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)的一类悬架的结构用松散材料制成，则也可使用这种方法。在此情形中，将可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)与构成用于该可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)的一类悬架的结构之间的材料变薄，以构成这些柔性引导装置。可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)与构成用于该可移动电极(或可移动电极所附着的载体衬底)的一类悬架的结构之间的变薄材料的这种构造还可用于通过构成柔性桥状结构来调节这些柔性引导装置的机械性能。
另一个目的在于提供一种印刷系统，这种印刷系统包括用于高压喷射的静电致动器。
这种印刷系统包括根据本发明的静电致动器。在这种印刷系统的打印头中实现这种静电致动器，以用高压进行用于高质量打印的喷墨。
本发明的另一个目的在于提供一种用于驱动静电致动器的方法，这种静电致动器用于流体的高压喷射。
这种静电设备包括室、至少一个启动电极、至少一个可移动电极、施压器和电压源，这种室带有至少一个开口，柔性膜是该室的边界的一部分，该施压器耦合柔性膜和可移动电极的移动，该电压源在该启动电极与可移动电极之间施加电压。驱动静电致动器的方法包括以下步骤：
在该可移动电极与启动电极之间施加电压；
启动可移动电极；
通过施压器向柔性膜传递可移动电极的移动；
通过柔性膜向填充在该室中的欲进行喷射的流体施加力；
通过开口喷射填充在该室中的欲进行喷射的流体。
施加到欲进行喷射的流体的力增加该室中的压力，从而导致欲进行喷射的流体的喷射。可设有另一个开口以通过如管道重新填充该室，这种管道将该室与用欲进行喷射的流体填充的储液器连接。通过该室中的充气不足用欲进行喷射的流体重新填充该室，这种充气不足由柔性膜的弹性性能所导致，若不将力施加到这种柔性膜，则柔性膜的弹性性能将柔性膜拉回。若设有弹性引导装置，则根据这些弹性引导装置的弹性性能支持这种拉回力。
本发明的另一个目的在于提供一种带有用于高压喷射的静电致动器的设备。
带有静电致动器的这种设备可以是喷射器或泵。这种设备可用于通过该室的至少一个开口喷射或抽运流体。可通过供应管用这种流体填充该室，这种供应管将用这种流体填充的储液器与该室的另一个开口连接。在用这种流体填充该室之后将电压加到启动电极和可移动电极，并通过该施压器向柔性膜施加力，从而增强该室内的压力，并最终导致流体通过该至少一个开口的喷射，在此情形中，该至少一个开口是该室的第一个开口，因此，优选该开口是喷嘴。然后，通过柔性膜的应力或还可通过这些弹性引导装置并可选地结合施加到流体储液器的压力利用柔性膜的拉回通过该供应管重新填充该室。此外，可不使用诸如阀门之类的装置，以在该室的重新填充期间闭合喷射流体的开口。静电致动器可用于经皮肤给药、印刷电路或印刷多LED。这样，该室的至少一个开口就具有呈喷嘴且这种流体是液体药物或带有药物的液体溶液、液体导体或聚合物的特征。静电致动器还可用于在印刷系统中喷射油墨。因此，该室的至少一个开口同样具有呈喷嘴且这种流体是油墨的特征。静电致动器还可用作泵。在此情形中，可有至少两个开口，流体从一个开口流入，从另一个开口流出。只要流体流入的开口打开，诸如阀门之类的另外的装置就闭合流体流出的开口，反之亦然。可将另外的管连接到另外的开口，以抽运这种流体。
附图说明
将参考附图对本发明进行更详细的描述，图中的类似部分由相同的附图标记表示，在这些图中：
图1示出了静电致动器的一个实施例的主草图；
图2示出了覆盖该室的膜的区域和可移动电极的静电有源区域；
图3a至图3e示出了包括可移动电极的晶圆的处理；
图4a至图4e示出了包括该膜的晶圆的处理；
图5a至图5b示出了这两种晶圆的组装；
图6a至图6e示出了组装后的晶圆的进一步处理；
图7示出了示于图6e中的组装后的晶圆的替代实施例；
图8示出了该喷嘴的组装；
图9示出了静电致动器的电触点；
图10示出了静电致动器的另一个实施例的主草图。
具体实施方式
图1示出了一种截面，该截面表示静电致动器的一个实施例的主结构。带有开口20的层10附到带有室50的另一个层100。层100包括的材料构成该室50的室壁105。以开口20是该室50的开口的方式布置层10中的开口20。此外，在与开口20相对的地点，有覆盖该室的膜200。膜200跨过整个层100延伸。施压器400在膜200覆盖该室50的位置附到膜200。启动电极300也附到膜200并基本上在膜200的覆盖该室50的区域周围。与启动电极300电气隔离的悬架700也附到该膜，在该膜的此位置的另一侧，层100附到膜200，该室50的室壁105包括该膜200。可移动电极500在一个侧面上附到施压器400并在另一个侧面上经由一个或多个弹性引导装置600附到悬架700。一个或多个弹性引导装置600包括与可移动电极500相同的材料，且与悬架700的至少一部分材料相同。将这种材料变薄并向弹性引导装置那样构造成构成桥(在该截面图中看不到)。若在启动电极300与可移动电极500之间施加电压，则经由施压器400将启动电极与可移动电极的朝向启动电极的部分之间的合成吸引力加到覆盖该室50的膜200。覆盖该室50的膜200的部分变形并向可填充在该室50中的流体施加压力(供应管和流体储液器未示出)。该室50内的压力引起流体经由开口20的喷射。
图2示出了覆盖该室50的膜200的区域210和可移动电极500的静电有源区域220。可经由施压器400施加到膜200的压力基本上由区域220与区域210之比确定。与区域210相比，静电有源区域220越大，可施加到膜200并最终可施加到该室50中的流体的最大压力就越大。
图3a至图3e示出了静电设备的处理的部分。这些图的上部分示出了截面图，且这些图的下部分示出了相对于该截面图的晶圆的俯视图。在示于图3a中的具有约400μm的厚度的第一双面抛光的Si晶圆510上生长如图3b所示的具有约0.25μm的厚度的两个热SiO2层520和530。图3b还示出了静电设备所处的晶圆A的部分和静电设备的电触点所处的部分C。图3c示出了在热氧化物520和530的层的顶部上的约0.25μm的低应力LPCVD SiN的淀积，低应力LPCVD SiN的顶层用540表示，底层用545表示。随后的图3d示出了在晶圆的两个侧面上的约1.5μm的掺杂多Si的淀积之后的工序。在此工序步骤中，底层570保持未构造，而构造顶部多Si层，从而产生构成可移动电极500的区域和置于可移动电极500周围的隔离区域540，在这些隔离区域540将多Si蚀刻并可看到低应力LPCVD。这些隔离区域540之间的多Si最终构成这些弹性引导装置600。这些弹性引导装置600将可移动电极500与同样与接触区域C电气连接的多Si的外区域560电气连接。在随后的示于图3e中的工序步骤中，将0.5μm的光BCB淀积在已构造的多Si的顶部收到晶圆510的顶侧上并进行构造。在可移动电极500的中部内留有圆形斑点410，且剩余的BCB 420覆盖已构造的多Si的外区560。在接触区C中还形成开口430，以允许接触多Si。经过处理的晶圆用1000表示。
图4a至图4e示出了静电设备的处理的另一部分。这些图的上侧示出了不同工序步骤中的晶圆的截面图，且这些图的下部分示出了相对于该截面图的晶圆的底侧。A同样是指静电设备的位置，且C同样是指接触区域。具有约400μm的厚度的另一个双面抛光的Si晶圆110在两侧由如图4a所示的具有约0.25μm的厚度的热SiO2层120和130覆盖。图4b示出了随后的在层120和130上淀积具有约0.25的厚度的低应力LPCVD SiN的两个层200和240的步骤。此外，以最终具有通过在接触区域C中的SiN层200的开口230和250的方式构造层200。在示于图4c中的随后的工序步骤中，将约1.5μm的掺杂多Si淀积淀积在层200和240的顶部上。顶层330保持未构造，而构造底层，从而构成启动电极300，且至接触点340的连接305与掺杂多Si层的部分315电气隔离。还有由启动电极300包围的电气隔离的掺杂多Si的圆形斑点310。在接触区域C中，以用构成接触电极340的多Si填充多Si层200中的开口250的方式构造多Si层，接触电极340与启动电极300连接并与周围的多Si 315电气隔离。接着将SiN层200中的开口230上方的多Si除去。在图4d中示出了厚度约为0.25μm的低应力LPCVDSiN的两个层360和370的淀积。SiN层370淀积在多Si层330的顶部上，且SiN层360淀积在多Si底层的构造部分30、300、315、340和305的顶部上以及第一SiN底层200的顶部上，在第一SiN底层200的顶部上已将多Si底层除去。在接触区域C中，将SiN层360部分地除去，且可自由进入至SiO2层130的开口230。通过在第二SiN底层360的顶部上的约0.5μm的BCB的淀积和构造完成第二晶圆2000。在启动电极300的上方并略微在启动电极300的周围除去该BCB层，从而产生隔离的BCB的圆形斑点440和剩余的BCB层450(在这种工艺流程的略微的变化形式中，在晶圆2000上无BCB层，且仅在晶圆1000上有约1μm的BCB层，反之亦然)。BCB圆形斑点440具有与第一晶圆1000的顶部上的BCB圆形斑点410基本上相同的尺寸。而且，剩余的BCB层450与第一晶圆1000的顶部上的剩余的BCB层420一致。将BCB的一部分除去同样将接触区域C中的开口230打开。
图5a和图5b示出了两种晶圆1000和2000的结合工序。以晶圆2000的底侧上的BCB圆形斑点440与圆形斑点410对齐的方式放置晶圆1000和晶圆2000。此外，如图5a所示的那样将第二晶圆2000上的剩余BCB层450与第一晶圆1000上的剩余BCB层420以及第二晶圆2000上的这些开口230与第一晶圆1000上的这些开口430对齐。在对齐之后，将晶圆1000和2000压在一起。热和压力的应用导致如图5b所示的那样的相互置于彼此之上的两个BCB层的牢固结合。将圆形斑点410与圆形斑点440相互连接，从而构成施压器400，该施压器400经由电气隔离的多Si圆形斑点310的顶部上的SiN层360和电气隔离的多Si圆形斑点310间接附到SiN层200。
图6a至图6e示出了示于图5b中的堆叠并结合后的设备的进一步处理。图6a示出了晶圆2000的顶部SiN层370、顶部多Si层330、第二SiN层240和热SiO2层120构造和去除以及随后的止于第二晶圆2000的底部热SiO2层130的顶部上的Si晶圆110的深度反应离子蚀刻(DRIE)。通过这些层的构造和去除以及随后的DRIE蚀刻，在施压器400上方形成第一凹槽55，该第一凹槽55延伸到启动电极300的边界附近。还在层370、330、240和120中以及接触点340和430上方的Si晶圆110中蚀刻两个通道75和85。在随后的示于图6b的步骤中，在第一凹槽55以及通道75和85中蚀刻第二晶圆2000的底部SiO2层130。构成凹槽56且在接触区域C中，可经由通道80进入接触启动电极300的接触点340，并可经由通道70进入接触可移动电极500的接触点430。可经由凹槽56进入的SiN层200构成静电设备的柔性膜200。图6c示出了可移动电极500的中间释放步骤。构造并蚀刻第一晶圆1000的底部多Si层570、底部SiN层545和底部SiO2层530，接着沿示于图3d和图3e的俯视图中的柔性引导装置600上方的环状沟槽610中的可移动电极500的边界进行止于第一晶圆1000的SiO2层520的顶部上的Si晶圆510的DRIE蚀刻。在示于图6d的随后的步骤中，通过反应离子蚀刻(RIE)将顶部SiO2层520和顶部SiN层540蚀刻，从而构成环状沟槽620，且释放可移动电极500并仅将用多Si制成的弹性引导装置与由在可移动电极500的左侧和右侧上的层和Si晶圆的堆叠构成的悬架连接。在图6d中看不到这些弹性引导装置600，因为该截面图沿着将多Si蚀刻的线。图6e示出了示于图6d中的静电设备的略微旋转的视图，在图6e中可看到多Si弹性引导装置(参看图3d和图3e中的视图)。在替代实施例中，并不蚀刻SiN层540。这就在可移动电极与启动电极之间产生密封的空间。
图7示出了示于图6e中的组装后的晶圆的替代实施例。在可移动电极500的区域中在第一晶圆1000中蚀刻另外的通气通道800。这些通气通道减小空气阻尼和可移动电极500所附着的衬底的质量，从而使可移动电极的速度更高。这些通气通道包括小通道801和大通道802，这些小通道801具有约5μm的直径并在示于图3c中的工序步骤之后蚀刻，且这些大通道802具有约50μm的直径并与示于图6c中的环状沟槽610一起蚀刻。这些通道的深度可由这些通道的直径与环状沟槽610的宽度之比进行控制。直径越大，在某个时间蚀刻的通道就越深(并未包括在图7中)。
图8示出了衬底10的另一个组装步骤，衬底10带有开口(或喷嘴)20和连接到开口20的凹槽900，凹槽900如图6e所示的那样胶合或结合到静电设备的顶部。可通过半导体技术将衬底10作为导电带晶圆类似于晶圆1000和2000的处理那样进行处理。图7还示出了在可移动电极500的左侧和右侧的由膜层200以下的层堆形成的悬架700。这种悬架间接附到膜200上方的室壁105所包括的材料堆。通过凹槽56和衬底10构成该室50。可移动电极500间接附到由硅晶圆510的一部分形成的载体衬底515。启动电极300和可移动电极500由启动电极300的顶部上的SiN层360分离。连接的BCB圆形斑点410和420构成间接附到柔性膜200的施压器400。
图9示出了电触点430和340，可在电触点430和340将电压加到启动电极和可移动电极。
图10示出了一种截面图，该截面图示出了静电致动器的另一个实施例的主结构。带有开口20的层10附到带有室50的另一个层100。层100包括的材料构成该室50的室壁105。以开口20是该室50的开口的方式布置层10中的开口20。还有膜200，这种膜200相对于开口20在相对位置上覆盖该室。膜200跨过整个层100延伸。施压器400在膜200覆盖该室50的位置附到膜200。第一启动电极300也附到膜200并基本上在膜200的覆盖该室50的区域周围。与第一启动电极300电气隔离的悬架700也附到该膜，在该膜的此位置的另一侧，层100附到膜200，该室50的室壁105包括该膜200。可移动电极500在一个侧面上附到施压器400并在另一个侧面上经由一个或多个弹性引导装置600附到悬架700。一个或多个弹性引导装置600包括与可移动电极500相同的材料，且与悬架700的至少一部分材料相同。将这种材料变薄并向弹性引导装置那样构造成构成桥(在该截面图中看不到)。还将电气隔离的后衬底560附到悬架700的后侧，从而在可移动电极500与后衬底560之间构成腔体570。第二启动电极550附到后衬底560并朝向可移动电极500，且腔体570将可移动电极500与第二启动电极550分离。还可选择将隔离层附到可移动电极和/或第二启动电极550，以在可移动电极500与第二启动电极550之间加上电压时避免短路。将带有可移动电极500的层置于第一启动电极300与第二启动电极550之间。若在第二启动电极550与可移动电极500之间加上电压，则经由施压器将第二启动电极550与朝向第二启动电极550的可移动电极500之间的合成吸引力加到覆盖该室50的膜200。将膜200的覆盖该室50的部分向外拉动，从而增大该室50的体积并经由连接到储液器(未示出)的供应管用欲进行喷射的流体填充该室。出于膜200和一个或多个弹性引导装置600的弹性性能的原因，以受控方式释放加在可移动电极500与第二启动电极560之间的电压向欲进行喷射的流体施加压力。此外，在可移动电极500与第一启动电极300之间加上电压，从而将该可移动电极向该室50吸引，并且通过施压器400将膜200推入该室50内，从而进一步地增加该室50中的压力。该室50中的压力引起流体经由开口20的喷射。该实施例的更简单的形式仅包括第二启动电极550。在此情形中，施加到欲进行喷射的流体的压力主要由膜200和一个或多个弹性引导装置600的机械性能所确定，因为在欲进行喷射的流体的喷射期间无另外的静电启动(无电压启动电极300)增加这种压力。
就特定实施例并参考某些附图对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于这些实施例和附图，而是由权利要求书进行限定。权利要求书中的任何附图标记不应解释为对范围进行限制。所描述的附图仅作为示范，而不是进行限制。在附图中，一些元件的尺寸可扩大，且为了例证目的，这些尺寸并不按比例绘制。当在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”时，并不排除其它元件或步骤。在指单数名词使用不定冠词或定冠词如“一种”时，包括该名词的复数形式，除非另有明确说明。
而且，在本说明书和权利要求书中的术语第一、第二和第三等用于区别类似的元件，且不一定描述序列次序或时间次序。应理解，如此使用的这些术语在适当的情况下可以互换，且本说明书中所描述的这些实施例能够以不同于本说明书中所描述或列举的序列运行。
此外，在本说明书和权利要求书中的术语顶部、底部、第一和第二等用于描述目的，且不一定用于描述相对位置。应理解，如此使用的这些术语在适当的情况下可以互换，且本说明书中所描述的这些实施例能够以不同于本说明书中所描述或列举的取向运行。

Claims (11)

1.一种静电设备，所述静电设备包括室(50)、至少一个启动电极(300)、至少一个可移动电极(500)、施压器(400)和电压源，所述室(50)在所述室(50)的至少一侧带有至少一个开口(20)，柔性膜(200)是所述室(50)的边界部分，所述施压器(400)耦合所述柔性膜(200)和所述可移动电极(500)的移动，所述电压源在所述启动电极(300)与所述可移动电极(500)之间施加电压，其中，所述可移动电极(500)直接或间接由带有悬架结构(700)的弹性引导装置(600)链接，所述悬架结构(700)直接或间接附到所述室的壁(105)，而所述弹性引导装置(600)施加力，以出于所述弹性引导装置(600)所包括的材料的应力的原因而将所述柔性膜(200)拉回。
2.如权利要求1所述的静电设备，其特征在于：所述可移动电极(500)的静电有源区域(220)大于作为所述室(50)边界部分的所述膜(200)的区域部分(210)。
3.如权利要求1或2所述的静电设备，其特征在于：将隔离电介质层(360)置于所述启动电极(300)与所述可移动电极(500)之间。
4.如权利要求1或2所述的静电设备，其特征在于：所述启动电极(300)至少部分地在所述膜(200)的上方延伸。
5.如权利要求1或2所述的静电设备，其特征在于：所述可移动电极(500)直接或间接附到载体衬底(515)。
6.如权利要求1或2所述的静电设备，其特征在于：通过至少一种材料的柔性层实现所述弹性引导装置(600)。
7.如权利要求1或2所述的静电设备，其特征在于：通过柔性桥状结构实现所述弹性引导装置(600)。
8.一种打印系统，所述打印系统包括根据前面的权利要求中的任一项所述的静电设备。
9.一种用于驱动根据权利要求1至7中任一项的静电设备的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述可移动电极(500)与所述启动电极(300)之间施加电压；
启动所述可移动电极(500)；
通过所述施压器(400)向所述柔性膜(200)传递所述可移动电极(500)的移动；
通过所述柔性膜(200)向填充在所述室(50)中的欲进行喷射的流体施加力；
通过开口(20)喷射填充在所述室(50)中的欲进行喷射的所述流体。
10.将根据权利要求1至7中任一项的静电设备用于通过所述室(50)的至少一个开口(20)来喷射流体的用途，其中，所述流体是用在打印系统中的油墨。
11.将根据权利要求1至7中任一项的静电设备用于通过所述室(50)的至少一个开口(20)来喷射流体的用途，其中，所述流体是用在注射系统中的液体药物。
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