專利名稱：：微致動流體供應器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明是關于一種微致動流體供應器，尤指一種適用于微泵結構及噴墨頭結構的微致動流體供應器。
背景技術：
：目前于各領域中無論是醫(yī)藥、電腦科技、打印、能源等工業(yè)，產(chǎn)品均朝精致化及微小化方向發(fā)展，其中微泵、噴霧器、噴墨頭、工業(yè)打印裝置等產(chǎn)品所包含的流體供應結構為其關鍵技術，因此，如何借助創(chuàng)新結構突破其技術瓶頸，為發(fā)展的重要內(nèi)容。請參閱圖l(a)，其為現(xiàn)有的微致動流體供應器的結構示意圖，如圖所示，現(xiàn)有的微致動流體供應器10包含基板11、振動板12及致動元件13，其中兩基板ll間形成一腔體14，主要用來儲存液體，而振動板12的兩端固設于基板11上并將腔體14的一側封閉，至于致動元件13是設置于振動板12上且相對應于該腔體14的位置?，F(xiàn)有的微致動流體供應器10可通過施加適當?shù)碾妶鲇谥聞釉?3上，以使致動元件13產(chǎn)生一形變，即如圖l(b)所示X及Y方向所指的方向形變，又該致動元件13連接定位于振動板12，且振動板12兩側固定于基板11上，進而使連接的振動板12連動并且跟著形變，由于致動元件13產(chǎn)生的壓電收縮量與振動板12的變形量具有差異，將造成整個微致動流體供應器10產(chǎn)生彎曲(bend)形態(tài)的作動方式，即如圖l(b)標號A的箭頭方向所指虛線的彎曲形變，振動板12將會因彎曲形態(tài)而產(chǎn)生上下振動，因此通過振動板12的形變得以改變腔體14的體積，使得腔體14原先預存的流體，向其他預先設定的空間流動，以達到供給流體的目的。雖然現(xiàn)有的微致動流體供應器10的結構可隨著腔體14的尺寸、致動元件13的厚度以及振動板12的厚度而影響其腔體14的體積變化量，但是無論上述的條件5如何改變均因受到邊界的限制較大，且現(xiàn)有的致動元件13的尺寸需隨著腔體14的尺寸縮小而縮小，以致定位更困難而增加工藝上的困難，將造成整體結構所能提升的功效有限。為了使微致動流體供應器能達到較大致動效益的需求，此產(chǎn)業(yè)的廠商因此提供了如圖2所示的微致動流體供應器20，如圖所示，微致動流體供應器20包含致動元件21、振動板22、基板23、傳動塊25以及固定塊26，其中，基板23間形成一腔體24，振動板22的兩端固設于基板23上并將腔體24的一側封閉，傳動塊25以及固定塊26則固設于振動板22，現(xiàn)有的微致動流體供應器20改良的方式是于致動元件21的下方增設傳動塊25，且致動元件21的兩端分別固定于固定塊26上，通過施加適當?shù)碾妶鲇谥聞釉?1上，使致動元件21產(chǎn)生一形變，而傳動塊25連接于致動元件21下方，因此傳動塊25也將跟著連動且跟著形變，進而推動(push)振動板22產(chǎn)生位移，促使腔體24的體積得以改變，達到供給流體的目的。由于致動元件21的兩端均與固定塊26連結固定，如圖2標號B的箭頭方向所指的虛線處，當致動元件21受電場作用時，雖能產(chǎn)生形變，但其兩端側被固定住，相對產(chǎn)生形變會受到兩端側的抑制，進而使致動元件21形變會受一定的限制，如此一來能夠產(chǎn)生推動振動板的位移量將有限，整體結構無法達到良好的效能。因此，如何發(fā)展一種可克服上述現(xiàn)有技術缺失的微致動流體供應器，實為目前迫切需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種微致動流體供應器，主要將致動元件固設于轉接板上且相對應設置于多個固定塊之間，而轉接板的兩端連接于固定塊上，使得致動元件的兩端為一自由端，在致動元件受電場作用下時不僅能產(chǎn)生形變，且其兩端為自由端相對可產(chǎn)生形變量較大，故整體產(chǎn)生形變量較不受到限制，能提升推動振動板的位移量，以解決現(xiàn)有的微致動流體供應器因致動元件的兩端側被固定住，當電場作用而產(chǎn)生形變時會受到兩端側的抑制，使致動元件的形變受限制，能夠產(chǎn)生推動振動板的位移量將有限，而造成整體結構所能提升的功效有限的缺點。為達上述目的，本發(fā)明的一較廣義實施樣態(tài)為提供一種微致動流體供應器，其包含基板，形成腔體，用以儲存流體；振動板，固設于基板上，以封閉腔體的一側；多個固定塊，連接于振動板的兩側邊；傳動塊，設置于多個固定塊之間且與振動板相連接；轉接板，連接于傳動塊上且兩側延伸固設于多個固定塊上；以及致動元件，設置于轉接板上且相對應設置于多個固定塊之間，其于電場作用下，帶動轉接板產(chǎn)生形變，以推擠傳動塊及振動板，使腔體產(chǎn)生體積變化，以使儲存于腔體內(nèi)的流體受擠壓而流動。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊與轉接板接觸的面積是較小于與振動板接觸面積。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊與轉接板接觸的面積實質上等同于與振動板接觸面積。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊為一凸形結構。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊為一梯形結構。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件為壓電元件，其于電場作用下帶動轉接板產(chǎn)生形變。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件的極化方向是與電場方向互相平行。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件的電極是設置于其厚度方向的上下兩側。為達上述目的，本發(fā)明另提供一種微泵結構，用以傳送流體且具有出口通道及入口通道，其包含基板，形成腔體，腔體是出口通道及入口通道相連通；振動板，固設于基板上，以封閉腔體的一側；多個固定塊，連接于振動板的兩側邊；傳動塊，設置于多個固定塊之間且與振動板相連接；轉接板，連接于傳動塊上且兩側延伸固設于多個固定塊上；以及致動元件，設置于轉接板上且相對應設置于多個固定塊之間，其于電場作用下，帶動轉接板產(chǎn)生形變，以推擠傳動塊及振動板，使腔體產(chǎn)生體積變化，以使經(jīng)由入口通道儲存于腔體內(nèi)的流體受擠壓而經(jīng)由出口通道流出。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊與轉接板接觸的面積是較小于與振動板接觸面積。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊與轉接板接觸的面積實質上等同于與振動板接觸面積。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件為壓電元件，其于電場作用下帶動轉接板產(chǎn)生形變。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件的極化方向是與電場方向互相平行。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件的電極設置于其厚度方向的上下兩側。為達上述目的，本發(fā)明又提供一種噴墨頭結構，具有用以接收墨水的入口通道，其包含基板，形成腔體，且具有多個噴孔；振動板，固設于基板上，以封閉腔體的一側；多個固定塊，連接于振動板的兩側邊；傳動塊，設置于多個固定塊之間且與振動板相連接；轉接板，連接于傳動塊上且兩側延伸固設于多個固定塊上；以及致動元件，設置于轉接板上且相對應設置于多個固定塊之間，其于電場作用下，帶動轉接板產(chǎn)生形變，以推擠傳動塊及振動板，使腔體產(chǎn)生體積變化，以使儲存于腔體內(nèi)的墨水受擠壓而從多個噴孔噴出。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊與轉接板接觸的面積是較小于與振動板接觸面積。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中傳動塊與轉接板接觸的面積實質上等同于與振動板接觸面積。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件為壓電元件，其于電場作用下帶動轉接板產(chǎn)生形變。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件的極化方向是與電場方向互相平行。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中致動元件的電極設置于其厚度方向的上下兩側。根據(jù)本發(fā)明的構想，其中基板為噴嘴板，具有多個噴孔。為達上述目的，本發(fā)明又提供一種微致動流體供應器，其包含基板，形成腔體，用以儲存流體；振動板，固設于基板上；多個固定塊，連接于振動板；傳動塊，其與振動板相連接；轉接板，連接于傳動塊上且邊緣延伸固設于多個固定塊上；以及致動元件，設置于轉接板上，致動元件可與電場電性作用。圖l(a)為現(xiàn)有微致動流體供應器的結構示意圖。圖1(b)為圖1(a)形變的結構示意圖。圖2是為了改善圖l(a)的缺點所發(fā)展出的另一現(xiàn)有的微致動流體供應器的示意圖。圖3(a)為本發(fā)明第一較佳實施例的微致動流體供應器的結構示意圖。圖3(b)為圖3(a)所示的致動元件的形變示意圖。圖4為本發(fā)明第二較佳實施例的微致動流體供應器的結構示意圖。圖5為本發(fā)明第三較佳實施例的微致動流體供應器的結構示意圖。圖6為將本發(fā)明的微致動流體供應器應用于微泵結構的剖面示意圖。圖7為將本發(fā)明的微致動流體供應器應用于噴墨頭結構的剖面示意圖。具體實施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特點與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。請參閱圖3(a)，其為本發(fā)明第一較佳實施例的微致動流體供應器的結構示意圖，如圖所示，本發(fā)明的微致動流體供應器30可適用于醫(yī)藥生技、電腦科技、打印或是能源等工業(yè)，主要由基板301、振動板302、多個固定塊303、傳動塊304、轉接板305以及致動元件306所組成，其中基板301間形成一腔體3011，主要用來儲存流體，將因振動板302的形變影響而使得腔體3011的體積受到改變，而振動板302固設于基板301上，可用來將腔體3011的一側邊封閉。多個固定塊303設置于振動板302的兩側邊，而傳動塊304同樣設置于振動板302上且位于該多個固定塊303之間并相對應于腔體3011設置，而轉接板305其是連接于傳動塊304上且兩側分別延伸固設于固定塊303上，至于，致動元件306為一壓電元件，可采用高壓電系數(shù)的鋯鈦酸鉛(PZT)系列的壓電粉末制造而成，其設置于轉接板305上且相對應設置于多個固定塊303之間，致動元件306的兩端為自由端并未被轉接板305固定住，即如圖3(a)標號D所指的箭頭方向所指的虛線處。于本實施例中，傳動塊304與轉接板305接觸的面積實質上等同于與振動板302接觸的面積，且致動元件306的極化方向為其厚度方向，即圖3(a)標號Z所指的箭頭方向，另外在致動元件306的厚度方向的上側具有一信號電極3061，可為正電極，而相對下側則具有一接地電極3062，可為負電極。當一電壓作用在致動元件306的兩側信號電極3061及接地電極3062時，會產(chǎn)生一方向向下的電場，即圖3(a)標號C所指的箭頭方向，由于電場方向C和致動元件306的極化方向Z互相平行，所以致動元件306在此電場的作用下會產(chǎn)生一形變作用，即如圖3(b)所示X及Y方向所指的方向形變，因致動元件306的底部是連接于轉接板305上，轉接板305的兩側則固定于兩固定塊303上，而中間則與傳動塊304連接，可讓轉接板305產(chǎn)生連動且跟著形變，即如圖3(b)標號E的箭頭方向所指虛線的形變，使得位于轉接板305下方的傳動塊304能將轉接板305所產(chǎn)生的推力傳遞至振動板302，以推動振動板302產(chǎn)生致動位移量，即如圖3(b)標號F的箭頭方向所指虛線的形變，進而改變腔體3011的體積，使得腔體3011原先預存的流體，向其他預先設定的空間流動，達到供給流體的目的。本發(fā)明的微致動流體供應器30主要通過將致動元件306的底部與一轉接板305連接固定，而該轉接板305兩端連接固定于固定塊303上，相對致動元件306底部連接于轉接板305上也視為一可形變體，如此致動元件306的兩端可視為一自由端，如圖3(a)標號D的箭頭方向所指虛線處，請再參閱圖3(a)及圖2，本發(fā)明與現(xiàn)有結構就致動元件的位移量關系進行比對，即可看出由于圖2所示的致動元件21的兩端均與固定塊26連結固定，如標號B的箭頭方向所指的虛線處，因此當致動元件21受電場作用時，其兩端側被固定住，相對產(chǎn)生形變會受到兩端側的抑制，而本實施例的致動元件306的兩端并未連接固定于轉接板305上可視為一自由端，當致動元件306受電場作用時，其不僅能產(chǎn)生形變，且其兩端側為自由端，相對可產(chǎn)生形變量較大，故整體產(chǎn)生形變量較不受到限制，進而能產(chǎn)生推動振動板302的位移量與比對案推動振動板12的位移量比較為大。另外，本發(fā)明與現(xiàn)有的無轉接板的技術就實際實驗分析振動板位移量關系比對而言，因兩者致動元件跨接于具腔體的基板上不同的基礎，因此分析僅能就相同的腔體、相同的傳動塊直徑及厚度、相同的致動元件厚度、以及相同的兩固定塊間跨距的條件下來比對，以說明出無轉接板與有轉接板承載的致動元件所導致的振動板位移量差異結果。以下就以寬8mm的腔體、10um的振動板、厚200um的致動元件、直徑4mm厚lOOum的傳動塊的相同條件下，經(jīng)以有限元素分析法所解析兩者振動板的最大位移量結果如下表一<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表一以上述分析數(shù)據(jù)可看出，本發(fā)明在相同的腔體、相同的傳動塊直徑及厚度、相同的致動元件厚度、以及相同的兩固定塊間跨距的條件下，其振動板所獲得最大位移量皆較比對案的振動板所獲得最大位移量為大，而且當兩者兩固定塊間跨距愈大，相對兩者振動板所獲得最大位移量差距更明顯更大。當然，為了增加振動板302的體積變化量，傳動塊304的寬度愈寬愈好，但該傳動塊304的寬度愈寬，將使其與轉接板305接觸面積也愈大，相對也會限制轉接板305所產(chǎn)生的彎曲位移量，因此，傳動塊304的設計需與轉接板305及振動板302的尺寸相配合，以使振動板302得到最佳的位移量及其體積變化量。請參閱圖4及圖5，其為本發(fā)明第二及第三較佳實施例的微致動流體供應器的結構示意圖，微致動流體供應器40及50的結構及致動元件306的驅動方式是與第一較佳實施例相似，差異點在于圖4及圖5所示的傳動塊的形狀分別為呈現(xiàn)"凸"字形的凸形結構307及一梯形結構308，凸形結構307及梯形結構308與轉接板305接觸的面積是較小于與振動板302接觸面積，可讓轉接板305受到較少的限制，使轉接板305產(chǎn)生較大的致動位移量，而凸形結構307及梯形結構308與振動板302側接觸的面積較大的主要目的是讓振動板302的等效體積變化量變大。請參閱圖6，其為將本發(fā)明的微致動流體供應器結構應用于微泵結構的剖面示意圖，如圖所示，微泵結構60具有一入口通道61及一出口通道62,主要用來傳送一流體，同樣是由基板301、腔體30U、振動板302、固定塊303、傳動塊304、轉接板305以及致動元件306所組成，至于基板301、腔體3011、振動板302、固定塊303、傳動塊304、轉接板305以及致動元件306的結構及驅動方式及功效已詳述于第一較佳實施例中，因此不再贅述。當一電壓作用在致動元件306的兩側電極時，致動元件306在此電場的作用下會產(chǎn)生一形變作用，并讓轉接板305產(chǎn)生連動且跟著形變，而位于轉接板305下方的傳動塊304能將轉接板305所產(chǎn)生的推力傳遞至振動板302，以推動振動板302產(chǎn)生致動位移量，將改變腔體3011的體積，使得經(jīng)由入口通道61儲存于腔體3011內(nèi)的流體受擠壓而經(jīng)由出口通道62流出至其他預先設定的空間，以達到供給流體的目的。請參閱圖7，其是將本發(fā)明的微致動流體供應器應用于噴墨頭結構的剖面示意圖，如圖所示，噴墨頭結構70兩側均具有一入口通道71，主要經(jīng)由入口通道71接收由一墨水匣(未圖示)所儲存的墨水并將其噴射出去，以對一紙張進行打印，本發(fā)明的噴墨頭結構70是由基板、振動板302、固定塊303、傳動塊304、轉接板305以及致動元件306所組成，至于振動板302、固定塊303、傳動塊304、轉接板305以及致動元件306的結構及驅動方式及功效已詳述于第一較佳實施例中，因此不再贅述。于本實施例中，基板為一噴嘴片72，其形成一腔體721且具有多個陣列式排列的噴孔722，當一電壓作用在致動元件306的兩側電極時，致動元件306在此電場的作用下會產(chǎn)生一形變作用，并讓轉接板305產(chǎn)生連動且跟著形變，而位于轉接板305下方的傳動塊304能將轉接板305所產(chǎn)生的推力傳遞至振動板302，以推動振動板302產(chǎn)生致動位移量，將改變腔體721的體積，使得經(jīng)由入口通道71儲存于腔體721內(nèi)的墨水受擠壓而經(jīng)由噴嘴片72的噴孔722噴出多個液滴至相對應的紙張上，以達到噴墨打印的目的。綜上所述，本發(fā)明的微致動流體供應器主要通過將致動元件的底部與轉接板連接固定，而該轉接板兩端連接固定于兩固定塊上，使得轉接板在致動元件的帶動下也可視為一可形變體，且致動元件的兩端并未連接固定于固定塊上可視為一自由端，當致動元件受電場作用時，致動元件不僅能產(chǎn)生形變，且其兩端側為自由端，相對可產(chǎn)生形變量較大，故整體產(chǎn)生形變量較不受到限制，進而能提升推動振動板的位移量，且本發(fā)明的微致動流體供應器可應用于微泵結構及噴墨頭結構上，因此，本發(fā)明的微致動流體供應器極具產(chǎn)業(yè)的價值。權利要求1.一種微致動流體供應器，其包含一基板，形成一腔體，用以儲存一流體；一振動板，固設于該基板上，以封閉該腔體的一側；多個固定塊，連接于該振動板的兩側邊；一傳動塊，設置于該多個固定塊之間且與該振動板相連接；一轉接板，連接于該傳動塊上且兩側延伸固設于該多個固定塊上；以及一致動元件，設置于該轉接板上且相對應設置于該多個固定塊之間，其于一電場作用下，帶動該轉接板產(chǎn)生形變，以推擠該傳動塊及該振動板，使該腔體產(chǎn)生體積變化，以使儲存于該腔體內(nèi)的該流體受擠壓而流動。2.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該傳動塊與該轉接板接觸的面積是較小于與該振動板接觸面積。3.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該傳動塊與該轉接板接觸的面積實質上等同于與該振動板接觸面積。4.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該傳動塊為一凸形結構。5.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該傳動塊為一梯形結構。6.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該致動元件為一壓電元件，其于該電場作用下帶動該轉接板產(chǎn)生形變。7.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該致動元件的極化方向是與該電場方向互相平行。8.如權利要求1所述的微致動流體供應器，其特征在于該致動元件的電極設置于其厚度方向的上下兩側。9.一種微泵結構，用以傳送一流體且具有一出口通道及一入口通道，其包含一基板，形成一腔體，該腔體是該出口通道及該入口通道相連通；一振動板，固設于該基板上，以封閉該腔體的一側；多個固定塊，連接于該振動板的兩側邊；一傳動塊，設置于該多個固定塊之間且與該振動板相連接；一轉接板，連接于該傳動塊上且兩側延伸固設于該多個固定塊上；以及一致動元件，設置于該轉接板上且相對應設置于該多個固定塊之間，其于一電場作用下，帶動該轉接板產(chǎn)生形變，以推擠該傳動塊及該振動板，使該腔體產(chǎn)生體積變化，以使經(jīng)由該入口通道儲存于該腔體內(nèi)的該流體受擠壓而經(jīng)由該出口通道流出。10.如權利要求9所述的微泵結構，其特征在于該傳動塊與該轉接板接觸的面積是較小于與該振動板接觸面積。11.如權利要求9所述的微泵結構，其特征在于該傳動塊與該轉接板接觸的面積實質上等同于與該振動板接觸面積。12.如權利要求9所述的微泵結構，其特征在于該致動元件為一壓電元件，其于該電場作用下帶動該轉接板產(chǎn)生形變。13.如權利要求9所述的微泵結構，其特征在于該致動元件的極化方向是與該電場方向互相平行。14.如權利要求9所述的微泵結構，其特征在于該致動元件的電極設置于其厚度方向的上下兩側。15.—種噴墨頭結構，具有用以接收一墨水的一入口通道，其包含一基板，形成一腔體，且具有多個噴孔；一振動板，固設于該基板上，以封閉該腔體的一側；多個固定塊，連接于該振動板的兩側邊；一傳動塊，設置于該多個固定塊之間且與該振動板相連接；一轉接板，連接于該傳動塊上且兩側延伸固設于該多個固定塊上；以及一致動元件，設置于該轉接板上且相對應設置于該多個固定塊之間，其于一電場作用下，帶動該轉接板產(chǎn)生形變，以推擠該傳動塊及該振動板，使該腔體產(chǎn)生體積變化，以使儲存于該腔體內(nèi)的該墨水受擠壓而從該多個噴孔噴出。16.如權利要求15所述的噴墨頭結構，其特征在于該傳動塊與該轉接板接觸的面積是較小于與該振動板接觸面積。17.如權利要求15所述的噴墨頭結構，其特征在于該傳動塊與該轉接板接觸的面積實質上等同于與該振動板接觸面積。18.如權利要求15所述的噴墨頭結構，其特征在于該致動元件為一壓電元件，其于該電場作用下帶動該轉接板產(chǎn)生形變。19.如權利要求15所述的噴墨頭結構，其特征在于該致動元件的極化方向是與該電場方向互相平行。20.如權利要求15所述的噴墨頭結構，其特征在于該致動元件的電極設置于其厚度方向的上下兩側。21.如權利要求15所述的噴墨頭結構，其特征在于該基板為一噴嘴板，具有該多個噴孔。22.—種微致動流體供應器，其包含一基板，形成一腔體，用以儲存一流體；一振動板，固設于該基板上；多個固定塊，連接于該振動板；一傳動塊，其與該振動板相連接；一轉接板，連接于該傳動塊上且邊緣延伸固設于該多個固定塊上；以及一致動元件，設置于該轉接板上，該致動元件可與一電場電性作用。全文摘要本發(fā)明為一種微致動流體供應器，其包含一基板，形成一腔體，用以儲存一流體；一振動板，固設于該基板上，以封閉該腔體的一側；多個固定塊，連接于該振動板的兩側邊；一傳動塊，設置于該多個固定塊之間且與該振動板相連接；一轉接板，連接于該傳動塊上且兩側延伸固設于該多個固定塊上；以及一致動元件，設置于該轉接板上且相對應設置于該多個固定塊之間，其于一電場作用下，帶動該轉接板產(chǎn)生形變，以推擠該傳動塊及該振動板，使該腔體產(chǎn)生體積變化，以使儲存于該腔體內(nèi)的該流體受擠壓而流動。文檔編號B41J2/14GK101306793SQ2007101063公開日2008年11月19日申請日期2007年5月17日優(yōu)先權日2007年5月17日發(fā)明者余榮侯,張英倫,楊安石,鄭江河,陳世昌申請人:研能科技股份有限公司