TWI454387B - 壓電致動機構 - Google Patents

Description

壓電致動機構 發明領域

本發明關於一種壓電致動機構。

發明背景

噴墨列印裝置，諸如噴墨印表機，為藉由射出墨水至介質片上能夠於介質片(如紙)上形成影像的裝置。按需要噴墨之噴墨列印裝置典型上有兩種不同類型：熱噴墨列印裝置及壓電噴墨列印裝置。熱噴墨列印裝置藉著加熱墨水射出墨水，加熱墨水使得在墨水內形成氣泡而導致墨水小滴被射出。壓電噴墨列印裝置藉著致動壓電致動機構強迫墨水小滴射出而射出墨水。然而，壓電致動機構比熱噴墨列印裝置典型上更容易受到機械干擾。當施壓一噴墨腔時會導致一個以上之鄰近噴墨腔之至少部分地施壓而發生機械干擾。干擾可能會是個問題，因為其會造成影像品質問題與其他形式的問題。

發明概要

一種壓電致動機構，包括：一基材，具有界定於其中之多個腔，每個腔具有一第一側壁及一第二側壁；一撓性隔膜，置該基材之該腔上方及安裝至每個腔之該第一及該第二側壁；一共同電極，置於該撓性隔膜上方，該共同電極為所有腔共用；一壓電陶瓷片，置於該共同電極上方； 及就每個腔言，一個別的中央電極置於該腔中央的上方，一第一個別的側壁電極置於該腔之該第一側壁的上方，及一第二個別的側壁電極置於該腔之該第二側壁的上方。

圖式簡單說明

第1A、1B及1C圖為依據本發明各種實施例之用於壓電噴墨列印裝置之壓電致動機構的圖形。

第2A、2B及2C圖為依據本發明不同實施例之顯示於施加各種電壓至壓電致動機構之各種電極時，壓電致動機構如何反應的圖形。

第3A、3B及3C圖為依據本發明不同實施例之顯示當電壓依照第2A、2B及2C圖分別地被施加時，電場如何分布於壓電致動機構內的圖形。

第4A、4B、4C、4D及4E圖為依據本發明不同實施例之顯示當施加各種電壓至壓電致動機構之各種電極時，位移如何發生於壓電致動機構內的圖形。

第5A及5B圖為依據本發明其他不同實施例之用於壓電噴墨列印裝置之壓電致動機構的圖形。

第6A及6B圖為依據本發明不同實施例之顯示當施加各種電壓至壓電致動機構之各種電極時，位移如何發生於第5A及5B圖之壓電致動機構內的圖形。

第7圖為依據本發明實施例之方法的流程圖。

較佳實施例之詳細說明

第1A圖顯示依據本發明實施例之用於壓電噴墨列印裝置100的噴墨壓電致動機構102，第1B圖更詳細地顯示依據本發明實施例的壓電致動機構102。應注意的是，第1圖並未按比例繪製。於第1A圖中，壓電噴墨列印裝置100可以為噴墨印表機，具有噴墨－列印能力的單件式(AIO)裝置，工業印表機或其他型式的噴墨列印裝置。在通常操作中，如熟習此藝者所明瞭的，壓電噴墨列印裝置100從墨水供應器以墨水液滴形式射出墨水至介質片上。此等墨水射出允許影像形成於介質片上。噴墨壓電致動機構102因此被選擇性地致動以使這些墨水液滴被射出至介質片上以在介質片上形成所要的影像。

現參考第1A及1B圖，第1B圖詳細地顯示第1A圖之部分的噴墨壓電致動機構102，壓電致動機構102包括數個腔，諸如腔112，形成於其中的一基材110。因此可說，基材110界定這些腔。腔為側壁分隔的空腔。例如，腔112具有一左側壁152L及一右側壁152R，統稱為側壁152。也可以說，基材110界定這些側壁。基材110可為矽、陶土、玻璃、不銹鋼或是其他可被立即微機械處理且與墨水不會反應的材料製成。

噴墨壓電致動機構102更包括位於基材110上方的一隔膜114。隔膜114可為撓性且可為矽、陶土、玻璃、不銹鋼或其他形式的材料製成。隔膜114也可被稱作膜。隔膜114特別堅固地被安裝至基材110的側壁。壓電致動機構 102也包括位於隔膜114上方的共同電極116。共同電極116被認為共同係由於其為界定於基材110內的所有腔所共享。

噴墨壓電致動機構102更包括位於共同電極116上方的壓電陶瓷片118。於第1A圖之實施例中，壓電陶瓷片118為未圖案化的連續片。在圖案化(諸如藉由切割、蝕刻或雷射切除)壓電陶瓷片118是相當地困難及/或昂貴處理的地方，這是有益的。壓電陶瓷片118可由材料諸如鈦酸鋇、鈦酸鋯鉛(PZT)或以少量金屬(包括例如鈮或鑭)摻雜的PZT製造。壓電陶瓷片118具有下述的性質，就是當它被送入電場時，片118會反應電場而擴張、縮短、拉伸及/或壓縮，最終導致壓電致動機構102射出墨水液滴。

壓電陶瓷片118，因此，為一種壓電材料，壓電材料為一種可以與施加電場大小成比例之控制方式改變尺寸的材料。改變附接至腔112上方隔膜114之壓電陶瓷片118長方形區域的寬度使得隔膜114彎曲。隔膜114位移進入腔112中產生正壓以推動墨水至孔口之外而射出小滴墨水。比較而言，位移離開腔112則產生負壓而從墨水供應器將墨水吸入腔112中，如習於此藝者所明瞭者。

噴墨壓電致動機構102也包括圖案化的電極層120。圖案化的電極層120以連續電極層為起始，類似共同電極116，其被圖案化以形成數個電極以用於界定於基材110內之每個腔。例如，以腔112作為例子，有一左側壁電極154L、一中央電極154C及一右側壁電極154R，統稱為電極154，均用於腔112。電極154係個別的，就是其等彼此為 電氣孤立的。因此，於一實施例中，每個電極154可具有施用至其的電壓，而此電壓並不會施用至其他的電極154。

電極154L被稱作左側壁電極，因為其實質地在腔112之左側壁152L上方的中央。相似的，電極154R被稱作右側壁電極，因為其實質地在腔112之右側壁152R上方的中央。電極154C被稱作中央電極，因為其實質地在腔112本身上方的中央，特別地在腔112中央的上方。

對於界定於基材110內之每個腔都有中央、左側壁及右側壁電極。特別地，每個腔都有它自己的中央電極。然而，除了界定於基材110內之第一(最左邊的)腔之外，每個腔的左側壁電極也是前一個(左邊)相鄰腔的右側壁電極。相似的，除了第一(最左邊的)腔之外，每個腔的左側壁也是前一個(左邊)相鄰腔的右側壁。相似地，除了界定於基材110內之最後(最右邊的)腔之外，每個腔右側壁電極也是下一個(右邊)相鄰腔的左側壁電極。相似的，除了最後(最右邊的)腔之外，每個腔的右側壁也是下一個(右邊)相鄰腔的左側壁。

應注意的是，第1A及1B圖為清楚顯示之故未按比例繪製。於一實施例中，基材110的厚度可為760微米，隔膜114的厚度可為30微米，共同電極116的厚度可為1微米，壓電陶瓷片118的厚度可為15微米，且電極層120的厚度可為0.2微米。於此實施例中，每個界定於基材110內之腔的寬度可為410微米且深度可為90微米，每個這些腔的側壁的寬度可為50微米且與該腔相同的深度。

更且，於一實施例中，每個腔的中央電極的寬度實質地延伸超過對應腔之寬度的60%，如此中央電極不會延伸超過此腔的側壁。例如，中央電極154C的寬度實質地延伸超過腔112寬度的60%。於此實施例中，腔的側壁電極，除了第一(最左邊)及最後(最右邊)的腔之外，每個的寬度為實質地延伸超過兩對應腔之寬度的6%。例如，電極154L的寬度實質地延伸超過腔112之寬度的6%(在腔112的左側上)且對於腔112之左側超過腔之寬度的6%(在此腔右側上)。相似地，電極154R的寬度實質地延伸超過腔112之寬度的6%(在腔112的右側上)且對於腔112之右側超過腔之寬度的6%(在此腔的左側上)。

第1C圖顯示依據本發明一實施例之第1A圖之壓電致動機構102的頂視圖。依此，包括電極154L、154C及154R的電極係可見的。於第1C圖中也可見的是壓電陶瓷片118。於一實施例中，電極每個橫長約為3毫米(mm)，如此電極之下的腔長度也是3mm。應注意的是，第1C圖並未按比例繪製。

第2A、2B及2C圖顯示依據本發明不同實施例，於施加各種電壓致電極154時，壓電致動機構102如何與腔112有關之壓電致動機構102的回應被特別地描繪。因此，第2A、2B及2C圖顯示腔112及其側壁152L與154R，以及隔膜114、共同電極116、壓電陶瓷片118與腔112的電極154。

於第2A圖中，相對於共同接地電極116之正電壓202被施加至中央電極154C，同時左電極154L及右電極154R 保留浮動。即是，沒有電壓施加至電極154L及154R，且電極154L及154R沒進一步接地。回應施加至電極154C的電壓202，壓電陶瓷片118主動地收縮於電極154C下方之區域內，如第2A圖之數對對向箭頭所示。更且，因為壓電陶瓷片118附接至隔膜114，隔膜114附接至側壁152L及152R，壓電陶瓷片118收縮於介於每個電極154L及154R與腔112之間的區域內。藉著堅固的附接至壓電陶瓷片118，隔膜114的頂部被強迫壓縮。隔膜114因此朝向腔112彎曲且沿著其腔側部分被拉伸。淨效果為壓電陶瓷片118，及因此隔膜114，位移進入腔112中，減少腔112的體積。

於第2B圖中，負電壓204施加至每個電極154L及154R，同時中央電極154C保持浮動，如此沒有電壓施加至電極154C且未進一步接地。為回應施加至電極154L及154R的電壓204，壓電陶瓷片118主動地擴張於每個電極154L及154R下方的區域內，如第2B圖中數對反向箭頭所示。更且，因為壓電陶瓷片118被附接至隔膜114，隔膜114附接至側壁152L及152R，壓電陶瓷片118壓縮於電極154C下方之區域內。再次，淨效果為壓電陶瓷片118，及因此隔膜114，位移進入腔112中，減少腔112的體積。第2B圖中施加之電壓204的大小等於第2A圖中施加之電壓202，如此第2B圖的位移少於第2A圖的位移。

於第2C圖中，正電壓202施加至電極154C且負電壓204施加至每個電極154L及154R。為回應施加至電極154C的電壓202，壓電陶瓷片118主動地收縮於電極154C下方 的區域內，如第2C圖中之數對對向箭頭所示。相似的，為回應施加至每個電極154L及154R的電壓204，壓電陶瓷片118主動地擴張於每個電極154L及154R下方的區域內，如第2C圖中之數對反向箭頭所示。再次，淨效果為壓電陶瓷片118，及因此隔膜114，位移進入腔112中，減少腔112的體積。第2C及2B圖中施加之電壓204的大小等於第2C及2A圖中施加之電壓202，如此第2C圖之位移大於第2A圖之位移及第2B圖之位移。

第3A，3B及3C圖簡單顯示依據本發明不同實施例之當壓電致動機構102具有施加至分別對應著第2A，2B及2C圖之電極154的電壓時，所造成的電場。例如，第3A圖顯示第2A圖之區域210所造成的電場。相似的，第3B圖顯示第2B圖之區域212所造成的電場，第3C圖顯示第2C圖之所造成的電場。電場之大小及方向典型地以電場線描繪，電場線在第3A，3B及3C圖中以虛線箭頭表示。

於第3A圖中，然後，電壓202施加於中央電極154C且左電極154L及右電極154R浮動，電場從中央電極154C延伸通過壓電片118至區域210內之共同電極116。此由從電極154C至片118內電極116的虛線箭頭表示。共同電極116作為接地。描述於第2A圖中之壓電片118內的主動縮短也引起隔膜114壓縮於接近壓電片118的區域，如隔膜114內之數對對向箭頭所示。比較而言，隔膜區域114遠離壓電片118拉伸，如隔膜114內之數對反向箭頭所示。 所以，具有一想像的中性平面302可被界定於隔膜114內，在該中性平面處隔膜114既未壓縮也未拉伸。

於第3B圖中，電壓204施加至左電極154L及右電極154R，且中央電極154C浮動，電場從共同電極116延伸通過壓電片118至區域212內之左電極154L。此由從電極116至片118內之電極154L的虛線箭頭表示。共同電極116作為接地。已經描述於第2B圖之壓電片118內的主動擴張也引起隔膜114壓縮於接近壓電片118的區域中，如隔膜114內之數對對向箭頭所示。比較而言，隔膜114之區域遠離壓電片118拉伸，如隔膜114內之數對反向箭頭所示。同前，具有一想像的中性平面302可被界定於隔膜114內，於該中性平面302處隔膜114既不壓縮也未拉伸。

於第3C圖中，電壓202施加於中央電極154C，且電壓204施加於左及右電極154L及154R，電場以三種方式延伸通過區域212中之壓電片118，如片118內之虛線箭頭所示。第一，電場從電極154C延伸至壓電片118內之共同電極116，如第3A圖。第二，電場從共同電極116延伸至片118內之電極154L，如第3B圖。第三，電場也從電極154C延伸至壓電片118內之電極154L，如第3C圖。共同電極116作為接地。已被描述於第2C圖之壓電片118內的主動擴張及縮短也引起隔膜114壓縮於接近電極154C下方之壓電片118的區域內，且拉伸於遠離電極154C下方之區域中之片118的區域內。相似地，隔膜114拉伸於接近電極154L下方之壓電片118的區域中且壓縮於遠離電極154L下方之 區域中之片118的區域中。同前，具有一想像的中性平面302界定於隔膜114內，在該中性平面處隔膜114既不壓縮也未拉伸。

第4A、4B、4C、4D及4E圖顯示依據本發明不同實施例之由於施加電壓至各種電極154所引起之關於壓電致動機構102之腔112的位移。第4A－4E圖為有限元素分析(FEA)圖形的表示。為顯示之方便及清楚之故，隔膜114、共同電極116、壓電陶瓷片118與電極154一起被描繪於第4A、4B、4C、4D及4E圖成為壓電致動機構102之部分402。依此，僅基材114、基材110界定之腔112及也是基材110界定之側壁152L與152R被描繪於第4A、4B、4C、4D及4E圖。第4A、4B、4C、4D及4E圖實施例中之腔112的長度(未描繪)為3,000微米，不包括側壁152L及152R的寬度，每個側壁之寬度為50微米。

在第4A圖中，施加至左側壁電極154L及右側壁電極154R的電壓為－10伏特，而中央電極154C被允許浮動，以選擇性地致動腔112。結果為在腔112上方之壓電致動機構102的部分402在其最大點位移了－32.6奈米(nm)，如此腔112使得體積減少25.2微微升(pl)(應注意的是位移及體積改變與腔112之長度相關，如熟習此藝者所明瞭者)。然而，在腔上方部分402至腔112左側被稱作腔404的地方以及腔上方部分402至腔112右側被稱作腔406的地方也在其等之最大點位移－17.3 nm。腔404及406本身體積減 少12.6 pl。當腔112選擇性地致動時，腔404及406的部分致動，此即為此處所稱之「干擾」，而這是不利的。

於第4B圖中，左側壁電極154L及右側壁電極154R再次具有施加於其上之－10伏特電壓，但中央電極154C係接地的，以選擇性地致動腔112。結果為在腔112上方之壓電致動機構102的部分402在其最大點位移－37.6 nm，如此腔112使得體積減少了28.8 pl。然而，在相鄰腔404上方之部分402及在相鄰腔406上方之部分402也在其等最大點位移－20.0 nm，且每個腔404及406中的體積減少了13.8 pl。因此，使第4B圖中的中央電極154C接地，而不是如第4A圖的讓其浮動，不會提供干擾的減少。

於第4C圖中，中央電極154C具有施加於其上之電壓＋10伏特，同時左及右側壁電極154L及154R被允許浮動。結果為在腔112上方之部分402在其最大點位移－53.5nm，如此腔112的體積減少42.0 pl。然而，在相鄰腔404上方的部分402及在相鄰腔406上方的部分402也在其等最大點位移(但朝相反方向)9.1 nm，如此每個腔404及406體積增加7.2 pl。所以，當僅施加電壓至中央電極154C時，如第4C圖，仍然導致干擾。

於第4D圖中，中央電極154D具有施加於其上之電壓＋10伏特，而左及右側壁電極154L及154R兩者都接地。結果為在腔112上方的部分402在其最大點位移－58.6 nm，使得腔11體積減少－52.8 pl。在相鄰腔404上方之部分402及在相鄰腔406上方之部分402也在其等之最大點位移(再 次朝相反的方向)7.2nm。每個腔404及406體積增加5.4 pl。所以，使第4D圖中側壁電極154L及154R接地，而不是讓它們如第4C圖的浮動，因而減少干擾。

第4E圖中，中央電極154D再次具有施加於其上之電壓＋10伏特，同時左及右側壁電極154L及154R每個具有施加於其上之電壓－10伏特。結果為在腔112上方之部分402在其最大點位移－97.3nm，使得腔112體積減少75.6 pl。在相鄰腔404上方之部分402及在相鄰腔406上方之部分402也朝相同方向在其等最大點位移－9.5 nm。每個腔404及406體積減少6.0 pl。因此，相較於第4A、4B、4C及4D圖，當施加電壓至第4E圖中之每個電極154時可提供最大的干擾減少，其中干擾可被表示為相對於選定之腔位移或體積改變，相鄰腔位移或體積改變的百分比。

更且，施加至電極154的電壓可以改變以將干擾減低至實質上為零。例如，下表描述＋10伏特電壓施加至中央電極154C，但可以改變施加至每個左及右側壁電極154L及154R的(負)電壓以將干擾減至最低。

因此，當中央電極154C具有電壓10伏特施加至其上，且左及右側壁電極154L及154R每個具有電壓－5伏特施加至其上，則腔112體積減少60 pl，但腔404及406一點都沒有改變體積，如此可以說干擾已經被去除。

關於第4E圖所呈現的例子假定側壁電極152L及152R，以及第1圖所有的側壁電極，可以被獨立地選擇，使得不同電壓如所要的可被施加至不同側壁電極上。於某些情況下，這可能是不切實際的，因為每個側壁電極可能需要分別的導線，而設立導線不得不增加印膜的大小，如習於此藝者所熟知者。所以，於一實施例中，所有的側壁電極可彼此電氣地耦合，如此施加至一側壁電極上之電壓 亦施加至所有的側壁電極上。即是，不論一給定之腔是否藉著施加電壓至其對應的中央電極而被選擇或致動，所有腔的側壁電極具有施加於其上之(相同)的電壓。

下表顯示＋10伏特電壓被施加至中央電極154C，而被施加至所有第1圖之側壁電極(包括左及右側壁電極154L及154R)的(負)電壓可以變化以再次地將干擾減到最低。

所以，在此等實施例中，當＋10伏特電壓被施加至中央電極以致動或選擇此中央電極對應的腔時，施加－2伏特電壓於壓電致動機構102的所有側壁電極使干擾減至最低。其他的操作方法可包括於一電壓下致動非射出腔之中央電極來抵銷多重的致動側壁電極延伸的影響。

迄今已經呈現之本發明實施例係關於連續且未圖案化的壓電陶瓷片118。例如，噴墨列印裝置100之壓電致動機構102的壓電陶瓷片118為連續且未圖案化。然而，於其他實施例中，壓電陶瓷片118可為不連續及圖案化的。

第5A圖顯示依據本發明實施例之用於壓電噴墨列印裝置100的噴墨壓電致動機構102，第5B圖更詳細地顯示依據本發明實施例之第5A圖的壓電致動機構102。第5A圖之列印裝置100與第5A及5B圖之壓電致動機構102與描述於第1A及1B圖者相同，除了壓電陶瓷片118為非連續且圖案化的之外。應注意的是，第5A圖並未按比例繪製。

更特別地，第5A及5B圖實施例中之壓電陶瓷片118被圖案化進入對應電極層120內之個別電極的部分。例如，就個別電極154L、154C及154R而言，存在有對應的壓電陶瓷部分502L、502C及502R，統稱為壓電陶瓷部分502。壓電陶瓷部分502之寬度可與對應的個別電極154之寬度至少實質地相同。第5A及5B圖中之其他組件與第1A及1B圖描述者相同，所以有關其等之描述於第5A及5B圖中不再重複以避免累贅。於實際上，圖案化壓電陶瓷片最佳的寬度是與在連續片上方之最佳的圖案化電極的寬度有稍許的不同。

第6A及6B圖顯示依據本發明不同實施例之由於施加電壓至各種電極154所引起關於第5A及5B圖壓電致動機構102之腔112的位移。為顯示之清晰及便利，隔膜114、共同電極116、非連續與圖案化的壓電陶瓷片118及電極 154均一起描繪於第6A及6B圖成為壓電致動機構102的部分602。依此，僅基材154、為基材154界定之腔112與也為基材110界定之側壁152L及152R被描繪於第6A及6B圖。

於第6A圖中，中央電極154C具有＋10伏特電壓施加於其上，而左及右側壁電極154L及154R被允許浮動，以選擇性致動腔112。結果為在腔112上方之壓電致動機構102的部分402在其最大點位移－82.9 nm，使得腔112體積減少－57.6 pl。在腔上方之部分602至腔112左側(稱作腔404)以及在腔上方之部分602至腔112右側(稱作腔406)也朝相反的方向位移2.67 nm。腔404及406體積增加0.6 pl。因此於第6A圖實施例中之干擾相當地微小。

於第6B圖中，左側壁電極154L及右側壁電極154R具有－10伏特電壓施加於其上，且中央電極154C具有＋10伏特的電壓施加於其上，以選擇性致動腔112。結果為在腔112上方之壓電致動機構102的部分602在其最大點位移－95.17 nm，使得腔112體積減少69.6 pl。在相鄰腔404上方之部分602與在相鄰腔406上方之部分602也在其等最大點位移但只有－8.12nm，且每個腔404及406中體積減少只有5.4 pl。所以，相較於第6A圖，於第6B圖中以所要之腔之致動百分比表示的干擾係減少的。

總結，第7圖顯示依據本發明一實施例之一種使用噴墨壓電致動機構102的方法700。該方法700關於一所選的 或所要的腔而實施，其中為實例目的，腔112被特別地描述。亦即，腔112被致動以引發墨水小滴的射出是所要的。

電壓施用至腔112之一或多個電極154中的每一個(702)。例如，電壓可被施用至側壁電極154L及154R，同時中央電極154C被允許浮動。另一個例子是，電壓可被施用至側壁電極154L及154R，同時中央電極154C接地。第三個例子是，電壓可被施用至中央電極154C，同時側壁電極154L及154R接地或浮動。該第三個例子的另一種做法是，所有側壁電極接地或浮動，而不僅是側壁電極154L及154R接地或浮動。另外的例子是，電壓施加至中央電極154C，且(不同)電壓施加至側壁電極154L及154R。此例子的另外一個相似者為，電壓可施加至所有側壁電極，而不僅僅是側壁電極154L及154R。

施加電壓至電極154的結果是腔112被致動，使得墨水小滴從噴墨列印裝置100被壓電地射出(704)。應注意的是，本發明各種實施例中所描述的壓電致動機構102，以及可依照方法700運作的壓電致動機構，可以是有益的。例如，藉由選擇性地施加電壓至電極154及藉由選擇施加至電極154的電壓，干擾可被降至最低。更且，於未圖案化且維持連續之壓電陶瓷片118的實施例中，相較於必須圖案化壓電陶瓷片118成為非連續部分者，壓電致動機構102之製造可被更快及/或更不昂貴地達成。

應注意的是，除了及/或代替此處所已經描述者之外，可以使用致動一給定之腔的其他方式。例如，第一電壓可 被施加至要被致動之腔的個別中央電極，且第二電壓可被施加至所有腔的個別側壁電極。然後第三電壓可被施加至除了要被致動之腔以外的每個腔的個別中央電極。另一個例子是，側壁電極可被分段或圖案化成為兩部分，如此僅有直接鄰近致動腔的部分具有電壓施加於其上。進一步應注意者，電極從頂至底的相對位置可為電氣接近或者為可製造性的原因而相反。

100‧‧‧壓電噴墨列印裝置

102‧‧‧噴墨壓電致動機構

110‧‧‧基材

112‧‧‧腔

114‧‧‧隔膜

116‧‧‧共同電極

118‧‧‧壓電陶瓷片

120‧‧‧電極層

152L,152R‧‧‧側壁

154L,154R,154C‧‧‧電極

202‧‧‧電壓

204‧‧‧電壓

210‧‧‧區域

212‧‧‧區域

302‧‧‧中性平面

402‧‧‧部分

404‧‧‧腔

406‧‧‧腔

502L,502R,502C‧‧‧壓電陶瓷部分

602‧‧‧部分

700‧‧‧方法

702‧‧‧方塊

704‧‧‧方塊

第1A、1B及1C圖為依據本發明各種實施例之用於壓電噴墨列印裝置之壓電致動機構的圖形。

第2A、2B及2C圖為依據本發明不同實施例之顯示於施加各種電壓至壓電致動機構之各種電極時，壓電致動機構如何反應的圖形。

第3A、3B及3C圖為依據本發明不同實施例之顯示當電壓依照第2A、2B及2C圖分別地被施加時，電場如何分布於壓電致動機構內的圖形。

第4A、4B、4C、4D及4E圖為依據本發明不同實施例之顯示當施加各種電壓至壓電致動機構之各種電極時，位移如何發生於壓電致動機構內的圖形。

第5A及5B圖為依據本發明其他不同實施例之用於壓電噴墨列印裝置之壓電致動機構的圖形。

第6A及6B圖為依據本發明不同實施例之顯示當施加各種電壓至壓電致動機構之各種電極時，位移如何發生於第5A及5B圖之壓電致動機構內的圖形。

第7圖為依據本發明實施例之方法的流程圖。

100‧‧‧壓電噴墨列印裝置

102‧‧‧噴墨壓電致動機構

110‧‧‧基材

112‧‧‧腔

114‧‧‧隔膜

116‧‧‧共同電極

118‧‧‧壓電陶瓷片

120‧‧‧電極層

152L,152R‧‧‧側壁

154L,154R,154C‧‧‧電極

Claims (6)

1. 一種壓電致動機構，包括：一基材，其具有界定於其中之多個腔，每個腔具有一第一側壁及一第二側壁；一撓性隔膜，其設置於該基材之該腔上方及安裝至每個腔之該第一及該第二側壁；一壓電陶瓷片；以及就每個腔而言，一分離中央電極係設置於該腔中央的上方，一第一分離側壁電極係置於該腔之該第一側壁的上方，及一第二分離側壁電極係置於該腔之該第二側壁的上方；一共同電極，其設置於該撓性隔膜上方，該共同電極為所有腔共用，其中該壓電陶瓷片係設置於該共同電極上方，以及特徵在於，對於除了一第一腔及一最後腔之外之每個腔而言：該腔之第一側壁為前一個相鄰腔的第二側壁，且該腔之第二側壁為下一個相鄰腔的第一側壁；以及針對該腔之第一分離側壁電極為針對該前一個相鄰腔之第二分離側壁電極，且針對該腔之第二分離側壁電極為針對該下一個相鄰腔之第一分離側壁電極。
2. 如請求項1之壓電致動機構，其中該壓電陶瓷片係一個未圖案化、連續的壓電陶瓷片。
3. 如請求項1之壓電致動機構，其中該壓電陶瓷片被圖案化為多個部分，每個部分對應針對該等腔中之一者的該等電極中之一者，且具有一寬度，該寬度至少實質地等於該部分對應之該等電極中的該一者的一寬度。
4. 如請求項1之壓電致動機構，其中針對每個腔之該分離中央電極係延伸於該腔之上方，而未延伸於該腔之該第一側壁之上方或該第二側壁之上方。
5. 如請求項4之壓電致動機構，其中：針對每個腔之該第一分離側壁電極係延伸於該腔之該第一側壁的上方及延伸於該腔之一第一部分的上方；及針對每個腔之該第二分離側壁電極係延伸於該腔之該第二側壁的上方及延伸於該腔之一第二部分的上方。
6. 如請求項1之壓電致動機構，其中該壓電致動機構為一噴墨壓電致動機構，如此每個腔之致動引起墨水小滴的被射出。