CN108472958A - 微滴沉积头部及其致动器部件 - Google Patents

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Abstract

一种用于微滴沉积头部的致动器部件，包括：以阵列并排布置的多个流体室，其中某些流体室是引发室，引发室中的每一个设置有至少一个压电致动元件，用于引起从用于该引发室的喷嘴的微滴喷射；和多个不可致动壁，不可致动壁中的每一个由压电材料形成并且限定引发室中的至少一个引发室。压电致动元件中的每一个至少设置有第一致动电极和第二致动电极，用于每个压电致动元件的第一致动电极和第二致动电极被配置成向所述压电致动元件施加驱动波形，该压电致动元件由此变形，从而引起微滴喷射。不可致动壁中的每一个至少设置有第一隔离电极和第二隔离电极，用于每个不可致动壁的第一隔离电极和第二隔离电极是电隔离的，使得当由该不可致动壁限定的所述引发室中的至少一个引发室中的一个引发室内的流体向该不可致动壁施加力时。

Description

微滴沉积头部及其致动器部件
本发明涉及微滴沉积头部(droplet deposition heads)及其致动器部件。在诸如喷墨打印头部的打印头部及其致动器部件中可以发现特别有益的应用。
微滴沉积头部现在被广泛使用，无论是在较常规的应用(例如，喷墨印刷)中，还是在3D打印或者其它材料沉积或快速成型技术中。因此，流体可以具有新颖的化学性质以粘附到新的基底并且增加沉积材料的功能性。
近来，已经开发出能够将墨水直接沉积到陶瓷砖上的喷墨打印头部，该喷墨打印头部具有高可靠性和高吞吐量。这允许瓷砖上的图案按照客户的确切规格定制，而且减少了对保持全系列瓷砖存货的需求。
在其它应用中，已经开发出能够将墨水直接沉积到纺织品上的喷墨打印头部。与陶瓷应用一样，这可以允许纺织品上的图案按照客户的确切规格定制，而且减少了对保持全系列印刷纺织品存货的需求。
在还有的其它应用中，微滴沉积头部可用于形成元件，例如用于平面屏幕电视制造的LCD或OLED元件显示器中的滤色片。
为了适合新的和/或越来越有挑战性的沉积应用，微滴沉积头部继续演变和专业化。然而，尽管已经取得了很多进展，但是微滴沉积头部的领域仍然存在改进的空间。
概述
本发明的多个方面在所附权利要求中被阐述。
附图简述
现在将参考附图描述本发明，其中：
图1A是根据第一示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件的横截面图；
图1B是图1A的致动器部件的另一个横截面图，其示出了施加到致动器部件的可致动壁的驱动波形；
图2A是图1A和图1B中所示出的致动器部件的平面图，其示出了一种工艺，通过该工艺使用激光束可以形成致动器部件的致动电极；
图2B是图1A和图1B中所示出的致动器部件的另一个平面图，其示出了以图2A所示的方式使用激光束造成的导电材料的图案化；
图3A示出了根据另一个示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件的透视分解图；
图3B是组装后的图3A的致动器部件的视图；
图4是沿图3A和图3B的致动器部件的流体室中的一个流体室的长度截取的横截面的平面图；
图5A是垂直于图3A、图3B和图4的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的平面图；
图5B是垂直于图3A、图3B、图4和图5A的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的另一个平面图，其示出了施加到致动器部件的可致动壁的驱动波形；
图6是根据另一个示例性实施方案的垂直于用于微滴沉积头部的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的平面图，该示例性实施方案提供了非引发室(non-firingchambers)，非引发室配置成使得它们不能喷射微滴；
图7A是根据另外的示例性实施方案的垂直于用于微滴沉积头部的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的平面图，其中非引发室在高度方向上偏离喷射室；
图7B是垂直于图7A的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的另一个平面图，其示出了施加到致动器部件的可致动壁的驱动波形；
图8A是根据另一个示例性实施方案的垂直于用于微滴沉积头部的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的平面图，该致动器部件具有与图7A和图7B的致动器部件大致相似的构造，但是在该致动器部件中每个引发室设置有两个可致动壁；
图8B是垂直于图8B的致动器部件的流体室的长度截取的横截面的另一个平面图，其示出了施加到致动器部件的可致动壁的驱动波形；和
图9是根据另外的薄膜/MEMS类型的示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件的横截面图。
附图的详细描述
总体而言，以下公开涉及用于微滴沉积头部的致动器部件，该致动器部件包含以阵列并排布置的多个流体室。阵列中的流体室中的至少一些是引发室，引发室中的每一个设置有喷嘴和至少一个压电致动元件。
在一个方面，下面的公开描述了一种用于微滴沉积头部的致动器部件，该致动器部件包括：以阵列并排布置的多个流体室，所述阵列在阵列方向延伸，所述流体室中的至少一些流体室是引发室，引发室中的每一个设置有喷嘴和至少一个压电致动元件，所述至少一个压电致动元件是可致动的，以引起从所述喷嘴的微滴喷射；多个不可致动壁，该多个不可致动壁中的每一个包括压电材料并且部分地限定所述引发室中的至少一个引发室；其中，所述压电致动元件中的每一个至少设置有第一致动电极和第二致动电极，用于每个压电致动元件的第一致动电极和第二致动电极被配置成向该压电致动元件施加驱动波形，该压电致动元件由此变形，从而引起微滴喷射；其中，所述不可致动壁中的每一个至少设置有第一隔离电极和第二隔离电极，用于每个不可致动壁的第一隔离电极和第二隔离电极是电隔离的，使得当由该不可致动壁限定的所述引发室中的至少一个引发室中的一个引发室内的流体向该不可致动壁施加力时，电荷在隔离电极中被诱导，从而引起该不可致动壁的压电材料施加与流体力相反的力。
下面的公开还描述了包括这种致动器部件的微滴沉积头部。这种微滴沉积头部可以进一步包括附接到致动器部件的一个或更多个歧管部件(manifold components)。歧管部件可以将流体输送到所述阵列内的流体室。在一些示例中，这样的歧管部件还可以从所述阵列内的流体室接收流体。这种微滴沉积头部可以另外地或者替代地包括例如借助于由致动器部件提供的电迹线(electrical traces)电连接到致动元件的驱动电路。这种驱动电路可以向致动元件供应驱动电压信号，所述驱动电压信号引起微滴从所选择的组的室喷射，所选择的组随着由该头部接收的输入数据的变化而变化。
应理解，多种可选的流体可以由微滴沉积头部沉积。例如，微滴沉积头部可喷射可行进到纸张或卡片上或行进到其它承印物(receiving media)(例如，陶瓷砖或成型制品(例如，罐、瓶子等))上的墨的微滴，以形成图像，如喷墨打印应用中的情况(其中微滴沉积头部可以是喷墨打印头部，或者更具体地，按需喷墨打印头部)。
可选地，流体微滴可以用于构建结构，例如电活性流体可以沉积到诸如电路板的承印物上，以便能实现电子设备的原型设计。
在另一个示例中，包含流体的聚合物或熔融聚合物可以沉积在连续的层中，以便产生对象的原型模型(如在3D打印中)。
在还有的其它应用中，微滴沉积头部可适于将包含生物或化学材料的溶液的微滴沉积到承印物(例如，微阵列)上。
适合于这些可选的流体的微滴沉积头部可以在构造上大致类似于打印头部，其中做出一些调整以处理讨论中的特定流体。
如在下面的公开中所描述的，微滴沉积头部可以是按需微滴沉积头部。在这样的头部中，喷射的微滴的图案根据提供给头部的输入数据而变化。
现在转到图1A，示出了根据第一示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件100的横截面图。从图中可以看出，图1A的致动器部件100包括以阵列并排布置的多个流体室110。该阵列在图1A中从左向右延伸。如图1A所示，流体室110中的每一个设置有喷嘴172，容纳在室110内的流体可以以将在下面所描述的方式从喷嘴172喷射。因此，图1A中的所有流体室110可以被表征为“引发”室。流体室110中的每一个在室长度方向上是长形的，该室长度方向进入图1A中的页面。
在图1A和图1B的实施方案中，阵列内的相邻室110由压电材料(例如，锆钛酸铅(PZT)，但是可以使用任何适当的压电材料)形成的室壁130、140隔开。例如，这种构造可以在压电材料的平面主体的表面中例如通过切割形成并排的长形通道的阵列来提供。
如下文将更详细地讨论的，图1A和图1B的致动器部件100包括两种类型的壁130、140：可致动壁130，其可被致动以引起微滴喷射；和不可致动壁140，其不能被致动。如从图1A可以看出的，可致动壁130在阵列方向上与不可致动壁140交替地设置。
在图1A和图1B的致动器部件100中，流体室110中的每一个的一个纵向侧(至少部分地)由喷嘴板170限定，喷嘴板170为引发室110中的每一个提供喷嘴172。以这种方式，每个喷嘴172设置在引发室130中的对应的一个引发室的一个纵向侧。应理解，其它方法也可以实现这一点：为了使每个喷嘴172设置在引发室130中的对应的一个引发室的一个纵向侧，不需要单独的喷嘴板170部件。
流体室110中的每一个的另一相对的纵向侧(至少部分地)由基底180限定，基底180可以例如是大体上平面的。在一些布置中，基底130可以与壁130中的每一个的一部分或全部集成。因此(或者以其它方式)基底180可以由压电材料形成。还应理解，插入层可以设置在壁130和喷嘴板170之间；该插入层可以例如为喷嘴板的每个喷嘴172提供对应的孔。这样的孔通常将比喷嘴172宽，使得流体在微滴喷射期间仅接触喷嘴172。
在图1A和图1B的致动器部件100中，每个可致动壁130设置有第一电极151和第二电极152。第一电极151设置在可致动壁130的第一侧表面上，第一侧表面面向讨论中的可致动壁130隔开的两个流体室110中的一个，而第二电极152设置在可致动壁130的第二侧表面上，第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的可致动壁130隔开的两个流体室110中的另一个。
用于可致动壁130的第一电极151和第二电极152被配置为向可致动壁130施加驱动波形，并且因此可以被表征为致动电极。如图1B中放大的虚线所示，图1B是图1A的致动器部件100的另一横截面图，将该驱动波形施加到可致动壁130可引起可致动壁130朝向由可致动壁130隔开的两个流体室110中的一个流体室变形，其中该变形引起两个流体室110中的一个流体室内的流体压力增加。变形还引起两个流体室110中的另一个流体室的压力的相应降低。应理解，相反极性的驱动波形将引起可致动壁130在相反方向上变形，从而对由可致动壁130隔开的两个室110内的流体的压力具有大体上相反的影响。
图1A和图1B进一步用箭头示出了每个可致动壁130的压电材料被极化的方向。如可以看出的，用于可致动壁130中的每一个可致动壁的第一致动电极151和第二致动电极152在垂直于压电材料被极化的方向的方向(具体地，阵列方向)上间隔开。因此(或者以其它方式)，当驱动波形通过第一致动电极151和第二致动电极152施加到可致动壁130时，可致动壁130将以剪切模式变形。
如从图1A和图1B可以看出，每个可致动壁130包括第一部分131和第二部分132，其中第一部分131的压电材料在与第二部分132的压电部分相反的方向上被极化。如还可以看出的，第一部分131和第二部分132中的每一个的极化方向垂直于阵列方向和室长度方向。第一部分131和第二部分132通过由阵列方向和室长度方向界定的平面隔开。
由于第一部分131和第二部分132的布置以及它们不同的极化方向，当驱动波形由第一致动电极151和第二致动电极152施加到可致动壁130时，可致动壁130以V形构型(chevron configuration)变形，由此第一部分131和第二部分132在相反方向上以剪切模式变形，如图1B中的虚线所示。
当然，应理解，以V形构型的变形可以通过可致动壁130与第一致动电极151和第二致动电极152的不同布置来实现。例如，可致动壁的压电材料可以大体上仅在一个方向上极化。在特定示例中，它可以大体上仅在垂直于阵列方向和室长度方向的壁高方向上被极化。在这种情况下，第一致动电极151和第二致动电极152可以例如被布置成使得它们在该高度方向上仅在可致动壁130的高度的部分上延伸(更具体地，它们可以在该高度方向上在可致动壁130的高度的大体上相同的部分上延伸)。
如还在图1B示出的，在压力的大小超过某一水平的情况下，流体的微滴105将通常从室110的喷嘴172喷射。可致动壁130可由驱动波形驱动，使得其交替地朝向它隔开的两个流体室110中的一个流体室以及朝向另一个流体室变形。因此，图1的致动器部件100的可致动壁130可以由驱动波形引起围绕其未变形位置振荡(但是应理解，这种周期性变形并不是必须的：驱动波形可以替代地引起可致动壁的非周期性变形)。
因此，或者以其它方式，微滴可以通过由可致动壁130隔开的一对引发室110中的每一个交替地喷射。利用适当的驱动波形，这可以导致例如一对引发室110中的一个引发室喷射N个微滴，并且一对引发室110中的另一个引发室喷射M个微滴，其中N与M相差至多1。更具体地，驱动波形可以引起一对引发室110的可致动壁130被致动，使得引发室110中的每一个引发室喷射相等数量的微滴(即，N等于M)。
因此，或者以其它方式，引发室110可以如此被认为是成对致动的。用于致动器部件100形成其一部分的微滴沉积头部的输入数据可以被相应地被处理，例如用适当的筛选算法。
如还在图1B中示出的，每个第一致动电极151可以例如通过相应的导电迹线电连接到电连接器，以便接收电压信号。每个第二致动电极152可以例如通过相应的导电迹线电连接到地面。以这种方式，使用对应的第一致动电极151和第二致动电极152，驱动波形可以被施加到每个可致动壁130。
然而，应明显的是，可以利用不同的布置使用对应的第一致动电极151和第二致动电极152来向每个可致动壁130施加驱动波形。在一个示例中，每个第一致动电极151和每个第二致动电极152可以通过相应的导电迹线连接，以便接收相应的电压信号。在另一示例中，第二致动电极152不电连接到地，而是它们可以连接到共同的电压信号。
如从图1A和图1B还可以看出的，每个不可致动壁140类似地设置有第一电极153和第二电极154。第一电极153设置在不可致动壁140的第一侧表面上，第一侧表面面向讨论中的不可致动壁140隔开的两个流体室110中的一个流体室，而第二电极154设置在不可致动壁140的第二侧表面上，第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的不可致动壁140隔开的两个流体室110中的另一个流体室。
与第一致动电极151和第二致动电极152相比，不可致动壁140的第一电极153和第二电极154是电绝缘的。因此它们可以被表征为隔离电极。
第一隔离电极153和第二隔离电极154可以更具体地彼此隔离。此外，它们可以与将致动电极151、152连接到电压信号或地面的迹线电隔离。
如上面参考图1B所讨论的，致动电极151、152被配置成将驱动波形施加到可致动壁130，从而使可致动壁130变形。因此，微滴沉积头部100能够增加所选引发室110内的流体压力，从而引起从这些所选择的室的微滴喷射。这种选择可以根据由致动器部件100形成其一部分的微滴沉积头部接收的输入数据而变化。因此，可致动壁130中的每一个充当压电致动元件。
因此，可以理解，可致动壁130利用逆压电效应，其中向由压电材料形成的元件施加电场引起压电材料的晶体结构改变形状，从而在压电元件中产生尺寸改变。
当室内的流体的压力增大(或减小)时，无论是由于可致动壁130的作用，还是其它原因，流体通常将向室的壁施加对应的流体力(Ff)。当这样的流体力被施加到不可致动壁140时，作为隔离电极153、154的电隔离的结果，在隔离电极153、154中的每一个中电荷被诱导。这些诱导电荷，因为它们不能离开隔离电极153、154，导致电场被施加到不可致动壁140，这进而引起不可致动壁140的压电材料施加与流体力相反的力(Fw)。
因此，可以理解，与可致动壁130相比，不可致动壁140利用直接压电效应。在这种情况下，对压电材料形成的元件施加机械压力引起压电材料的晶体结构产生与压力成比例的电压。
在图1B所示的情况下，由不可致动壁140产生的与流体力(Ff)相反的力(Fw)可导致较少的压力从不可致动壁140的一侧上的流体室传递到不可致动壁140的另一侧上的流体室。
由于设置了隔离电极153、154，不可致动壁140可以是“更稳定的”。因此，不可致动壁140可以不将显著的力传递到致动器部件100的周围部分，例如基底180或喷嘴板170。
例如，这可能意味着当相邻或邻近的引发室110同时(或大体上同时)被致动以喷射微滴时，它们之间的干扰或“串扰”较小。
还通过在阵列方向上形成具有比可致动壁130的厚度大的厚度的不可致动壁140和/或通过形成与致动电极151、152相比具有更大的厚度的隔离电极153、154，不可致动壁140可以被制造得更稳定。
应理解，致动器部件100形成其一部分的微滴沉积头部可以另外包括各种其它部件。例如，这种微滴沉积头部可以包括一个或更多个歧管部件，该一个或更多个歧管部件附接到致动器部件并且将流体输送到阵列内的流体室。这种歧管部件通常连接到流体供应系统(例如，在头部是喷墨打印头部的情况下的墨水供应系统)。例如，可以使用WO00/24584、WO00/38928、WO01/49493或WO03/022587中教导的歧管部件。
在一些示例中，歧管部件可以仅在每个室的一个纵向端部处供应流体(在这种情况下，另一端部可以被密封)，或者它们可以在两个端部供应流体。此外，歧管部件可以从所述阵列内的流体室接收流体；例如，歧管部件可以向每个室的一个纵向端部供应流体，并且从另一纵向端部接收流体。
此外(或者可能替代地)，这种微滴沉积头部可以包括例如借助于致动器部件提供的电迹线电连接到致动元件的驱动电路(例如以一个或更多个集成电路的形式，例如ASIC)。这种驱动电路可以向致动元件供应驱动电压信号，所述驱动电压信号引起微滴从选择的室组的喷射，该选择的组随着由头部接收的输入数据的变化而变化。
图2A是图1A和图1B中所示的致动器部件100的在垂直于阵列方向和室长度方向的方向上从与基底180相对的一侧截取的平面图；为了清楚起见，喷嘴板170未示出。然而，喷嘴172以虚线示出，以便示出它们的位置：每个喷嘴大约位于沿着流体室110中的对应的一个的长度的中间。在致动器部件100形成其一部分的微滴沉积头部的使用期间，可以建立从流体室110中的每一个的一个纵向端部到另一纵向端部的流动。孔可以设置在基底180内，以便提供与一个或更多个流体歧管部件的流体连通。
在沿着流体室110中的每一个的长度存在流动的情况下，第一组这样的孔可以设置在基底180内到流体室110的阵列相对于室长度方向的一侧，第二组这样的孔设置在基底180内到流体室110的阵列相对于室长度方向的另一侧。第一组孔可以提供到入口歧管的流体连接，并且第二组孔可以提供到出口歧管的流体连接。
图2A另外示出了一种工艺，通过该工艺可以形成致动电极151、152、隔离电极153、154和适于将致动电极151、152电连接到地面或电压信号的导电迹线155、156。
更详细地，在将喷嘴板170附接到可致动壁130和不可致动壁140之前，导电材料的连续层例如同时沉积在基底180的表面上以及流体室的表面上。
合适的电极材料可以包括铜、镍、铝和金，单独使用或组合使用。沉积可以通过电镀工艺来进行，例如无电工艺(例如利用钯催化剂来提供具有完整性的层并提高对压电材料的粘附力)，或者通过物理气相沉积工艺来进行。
随后，激光束在工件处定向，该工件包括基底180和可致动壁130以及不可致动壁140。然后移动激光器，使得其光束撞击工件的点沿着图2A所示的路径158移动，使导电材料沿着该路径蒸发。激光束的作用导致导电材料被图案化，如图2B所示。如在图中可以看出的，导电材料已经沿着多个路径被移除。
这些路径中的第一组路径159a的组成部各自在沿着可致动壁130的相应的一个可致动壁的顶部表面(该顶部表面面对喷嘴板170)在平行于室长度方向的方向上延伸。这具有将存在于每个可致动壁130的表面上的导电材料分成用于该可致动壁130的第一致动电极151和第二致动电极152的效果。应理解，导电材料以及由此的致动电极151、152中的每一个在可致动壁130的侧表面(面向该可致动壁隔开的流体室110的那些侧表面)上延伸。
类似地，第二组路径159b的组成部各自在平行于室长度方向的方向上延伸，但是沿着不可致动壁140的相应的一个不可致动壁的顶部表面(该顶部表面面向喷嘴板170)延伸。这具有将存在于每个不可致动壁140的表面上的导电材料分成两部分的效果。第三组路径159c的组成部各自围绕不可致动壁140中的中相应的一个不可致动壁，从而将存在于不可致动壁上的导电材料与存在于基底180上的其它导电材料隔离。第二组路径159b和第三组路径159c共同为每个不可致动壁140提供第一隔离电极153和第二隔离电极154。应理解，导电材料以及由此隔离电极153、154中的每一个在不可致动壁140的侧表面(面向不可致动壁140隔开的流体室110的那些侧表面)上延伸。
如从图2B可以看出的，属于第一组159a和第二组159b的路径中的每一个在基底上远离可致动壁130和不可致动壁140扩展。这导致基底180上的导电材料被分隔成分别从第一致动电极151和第二致动电极152延伸的第一迹线155和第二迹线156。如上所述，这些第一迹线155和第二迹线156可以将致动电极151、152电连接到地面或电压信号。
当然应理解的是，可以使用其它图案化技术来提供这样的电极和导电迹线。在一个示例中，可以在沉积导电材料层之前提供适当的掩模。在另一个示例中，导电材料可以通过蚀刻去除，这种蚀刻的图案是使用光刻技术界定的。
如上所述，在图1和图2所示的致动器部件100中，喷嘴172中的每一个设置在引发室110的对应的一个引发室的一个纵向侧。然而，应理解，喷嘴172被如此定位不是必须的。
因此，注意图3至图5，其示出了根据另一示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件200，其中每个喷嘴272设置在引发室210的纵向端部处。
图3A示出了致动器部件200的透视分解图，与图1A和图1B的示例性实施方案一样，该致动器部件200包括以阵列并排布置的多个流体室210。如从图中可以看出的，致动器部件200包括安装在电路板282上的压电材料(例如，锆钛酸铅(PZT)，但是可以使用任何适当的压电材料)的基部281，电路板282的仅示出导电迹线255a、256b的部分被图示。
在组装期间，结合到基部281上的盖板275被示出为在其组装位置上方。喷嘴板270还被示出为邻近基部281，与其组装位置间隔开。
多个平行凹槽形成在基部218中。凹槽包括前部部分，在该前部部分中凹槽相对较深，以提供由相对的壁230、240隔开的长形的流体室210，这些壁由基部218的压电材料形成。后部部分的凹槽相对较浅，以提供用于连接迹线的位置。
在形成凹槽之后，金属化镀层沉积在前部部分，该前部部分在每个凹槽的前部部分中壁的面向室的表面上提供电极251-254。在凹槽的后部部分，金属化镀层提供连接到用于流体室110的致动电极251-252的导电迹线255a、256a。
如图3A所示，基部281安装在电路板282上，并且使得结合线连接将基部281上的导电迹线255a、256a连接到电路板282上的导电迹线255b、256b。类似于图1和2的致动器部件的迹线155、156，这些迹线255、256可以将致动电极151、152电连接到地面或电压信号。
图3A的致动器部件200在图3B中组装之后示出。在组装的致动器部件200中，盖275通过结合到壁130、140的顶部而固定，从而形成多个封闭的长形的流体室20，该流体室在一个端部处具有通向盖板275中的窗口276的入口，该入口为补充流体的供应提供歧管。喷嘴板270例如通过结合附接在流体室210的另一端部处。喷嘴272可以形成在喷嘴板270中与每个流体室相对应的位置处，例如通过UV准分子激光刻蚀。如从图3B将是明显的，喷嘴272因此各自设置在流体室210的相应的一个的纵向端部。
在图3和图4的致动器部件200形成其一部分的微滴沉积头部的使用期间，流体通过盖板275中的窗口276被吸入流体室210中。微滴沉积头部可相应地进一步包括可连接到流体供应系统的一个或更多个歧管部件。
图4是沿图3至5的致动器部件200的流体室210中的一个流体室的长度截取的横截面的平面图。如在图中可以看出的，电极251-254仅在壁230、240的高度的一部分上延伸。更具体地，它们从壁的顶部(最靠近盖板275)延伸到沿通道高度而下的路程的大约一半。如还可以看出的，盖板275中的窗口276位于流体室210的朝向其纵向端部的一个纵向侧；在另一纵向端部处，设置有喷嘴板270，喷嘴板270大致在其法线方向为室长度方向(在图4中为从左向右)的平面中延伸。
图5A和图5B是在穿过图3至图5的致动器部件200的横截面的室长度方向上的平面图。图5A以类似于图1A的方式示出了流体室210和室壁230、240的相对布置。
与图1A的致动器部件100一样，流体室210中的每一个是引发室，并且因此设置有用于微滴喷射的喷嘴272。同样与图1A的致动器部件100一样，图3至图5的致动器部件200包括可致动以引起微滴喷射的可致动壁230和不能致动的不可致动壁240。如从图5A可以看出的，可致动壁230在阵列方向上与不可致动壁240交替地设置。
每个可致动壁230设置有第一电极251和第二电极252。第一电极251设置在可致动壁230的第一侧表面上，第一侧表面面向讨论中的可致动壁230隔开的两个流体室210中的一个流体室，而第二电极252设置在可致动壁230的第二侧表面上，第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的可致动壁230隔开的两个流体室210中的另一个流体室。
类似于上面参考图1B讨论的致动电极151、152，图5A和5B中所示的致动电极251、252被配置成将驱动波形施加到可致动壁230，从而使可致动壁230变形。因此，致动器部件200能够增加所选择的引发室210内的流体的压力，从而引起从这些所选择的室的微滴喷射。这种选择可以根据致动器部件200接收的输入数据而变化。因此，可致动壁230中的每一个充当压电致动元件。
与图1A的致动器部件100相比，室壁230、240中的每一个的压电材料大致仅在垂直于阵列方向(图5A中从左向右)和室长度方向(进入图5A中的页面)的一个方向上极化。
如上所述，第一致动电极251和第二致动电极252被配置为向可致动壁230施加驱动波形。图5B是图5A的致动器部件200的另一个横截面图，示出了将该驱动波形施加到可致动壁230上的效果。
如从附图中的虚线可以看出的，驱动波形引起可致动壁230朝向其隔开的两个流体室210中的一个流体室以剪切模式变形，这种变形引起两个流体室210中的一个流体室内的流体压力增加。变形还引起两个流体室210中的另一个流体室的压力对应降低。应理解，相反极性的驱动波形将引起可致动壁230在相反方向变形，从而对由可致动壁230隔开的两个室210内的流体压力具有大体上相反的影响。
因此，或者以其它方式，微滴可以通过由可致动壁230隔开的一对引发室210中的每一个交替地喷射。利用适当的驱动波形，这可以例如导致一对引发室210中的一个引发室喷射N个微滴，以及一对引发室210中的另一个引发室喷射M个微滴，其中N与M相差至多1。更具体地，驱动波形可以引起一对引发室210的可致动壁230被致动，使得引发室210中的每一个喷射相等数量的微滴(即，N等于M)。
因此，或者以其它方式，引发室210可以如此被认为是成对致动的。用于致动器部件200形成其一部分的微滴沉积头部的输入数据可以相应地处理，例如使用适当的筛选算法。
与图1A的致动器部件100一样，可致动壁230响应于驱动波形以V形构型变形。这是由于压电材料在每个可致动壁230中的极化方向以及致动电极251、252仅在可致动壁230的高度的一部分上延伸的事实。
更具体地，致动电极251、252施加电场，所述电场大致定向在阵列方向(图5B中从左到右)上，并且在可致动壁的致动电极251、252延伸越过的高度部分(图5B中的顶部部分)上大致最强。这引起可致动壁230的该部分由于逆压电效应而以剪切模式变形；然而，可致动壁的该部分也对与其连接的可致动壁的部分(图5B中的底部部分)施加机械力，“拉动”与其连接的部分。如从图5B可以看出的，这导致可致动壁230以V形构型变形，如图5B中的虚线所示。
当然，应理解，以V形构型的变形可以通过可致动壁230与第一致动电极251和第二致动电极252的不同布置来实现。例如，可致动壁中的每一个可以包括第一部分和第二部分，其中第一部分的压电材料在与第二部分的压电部分相反的方向上被极化。第一部分和第二部分中的每一个的极化方向可以垂直于阵列方向和室长度方向。第一部分和第二部分可以通过由阵列方向和室长度方向界定的平面隔开。
如从图5A和图5B还可以看出的，每个不可致动壁240类似地设置有第一电极253和第二电极254。不可致动壁240的第一电极253和第二电极254是电隔离的，并且因此可以被表征为隔离电极。
从图5A和图5B可以看出，第一隔离电极253设置在不可致动壁240的第一侧表面上，该第一侧表面面向讨论中的不可致动壁240隔开的两个流体室210中的一个流体室，而第二隔离电极254设置在不可致动壁240的第二侧表面上，该第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的不可致动壁240隔开的两个流体室210中的另一个流体室。
更具体地，第一隔离电极253和第二隔离电极254可以彼此隔离。此外，它们可以与将致动电极251、252连接到电压信号或地面的迹线255a、256a、255b、256b电隔离。
当室210内的流体的压力增大(或减小)时，无论是由于可致动壁230的作用，还是其它原因，流体通常将对应的流体力(Ff)施加到室的壁上。当这样的流体力被施加到不可致动壁240时，作为隔离电极253、254的电隔离的结果，在隔离电极253、254中的每一个中电荷被诱导。这些诱导电荷，因为它们不能离开隔离电极253、254，导致电场被施加到不可致动壁240，这进而引起不可致动壁240的压电材料施加与流体力相反的力(Fw)。
因此可以理解，与可致动壁230相比，不可致动壁240利用直接压电效应。
在图5B所示的情况下，由不可致动壁240产生的与流体力(Ff)相反的力(Fw)可导致较少的压力从不可致动壁240的一侧上的流体室传递到不可致动壁240的另一侧上的流体室。
由于设置了隔离电极253、254，不可致动壁240可以是“更稳定的”。因此，不可致动壁240可不将显著的力传递到致动器部件200的周围部分，例如喷嘴板270或致动器部件的相对的基部部分。
因此，或者以其它方式，致动器部件200形成其一部分的微滴沉积头部当相邻或邻近的引发室210同时(或大体上同时)被致动以喷射微滴时，微滴沉积头部可以在相邻或邻近的引发室210之间经历较小的干扰或“串扰”。
还通过在阵列方向上形成具有比可致动壁230的厚度大的厚度的不可致动壁240和/或通过形成比致动电极251、252有更大厚度的隔离电极253、254，不可致动壁140可以被制造得更稳定。
如上所述，在图1至图5所示的致动器部件100、200中，流体室110、210中的每一个可以被表征为“引发室”，并且设置有喷嘴172、272，容纳在室110、210中的流体可以从喷嘴172、272喷射。然而，应理解，所有室110、210都以这种方式布置并非必要的。
图6示出了根据另一个示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件300，该致动器部件300在构造上大致类似于图1A和图1B的致动器部件，但是其包括：引发室310，流体可从其喷射；和非引发室320，非引发室320配置成使得它们不能喷射微滴。如从图6可以看出，虽然引发室310中的每一个都设置有用于微滴喷射的喷嘴372，但是非引发室320不设置有喷嘴。
类似于图1A和图1B的致动器部件100，可致动壁330与不可致动壁340在阵列方向(图6中从左到右)上交替地设置。可致动壁330和不可致动壁340包括压电材料，例如锆钛酸铅(PZT)，但是可以使用任何适当的压电材料。
每个可致动壁330设置有第一致动电极351和第二致动电极352。与上面参考图1至图5所讨论的致动电极151、152、251、252一样，图6所示的致动电极351、352被配置成将驱动波形施加到可致动壁330，由此使可致动壁330变形。因此，致动器部件300能够增加所选择的引发室310内的流体的压力，从而引起从这些所选择的室微滴喷射。这种选择可以根据致动器部件300形成其一部分的微滴沉积头部接收的输入数据而变化。因此，可致动壁330中的每一个充当压电致动元件。
如从图6中还可以看出的，每个不可致动壁340设置有第一隔离电极353和第二隔离电极354。更具体地，第一隔离电极353和第二隔离电极354可以彼此隔离。此外，它们可以与将致动电极351、352连接到电压信号或地面的迹线(未示出)电隔离。
当引发室310内的流体的压力增大(或减小)时，无论是由于可致动壁330的作用，还是其它原因，流体通常将对应的流体力(Ff)施加到引发室310的壁上。当这样的流体力被施加到不可致动壁340时，作为隔离电极353、354的电隔离的结果，在隔离电极353、354中的每一个中电荷被诱导。这些诱导电荷，因为它们不能离开隔离电极353、354，导致电场被施加到不可致动壁340，这进而引起不可致动壁340的压电材料施加与流体力相反的力(Fw)。
由于设置了隔离电极353、354，因此不可致动壁340可以是“更稳定的”。因此，不可致动壁340可以不将显著的力传递到致动器部件300的周围部分，例如基底或基部或喷嘴板370。例如，这可能意味着当邻近的引发室310同时(或大体上同时)被致动以喷射微滴时，它们之间的干扰或“串扰”较小。
还通过在阵列方向上形成具有比可致动壁330的厚度大的厚度的不可致动壁340和/或通过形成比致动电极351、352有更大厚度的隔离电极353、354，不可致动壁340可以被制造得更稳定。
除了非引发室中的每一个没有用于微滴喷射的喷嘴372之外，或者代替非引发室中的每一个没有用于微滴喷射的喷嘴372，非引发室320中的每一个可以被密封，使得微滴流体(其将存在于引发室310中)被防止进入非引发室。因此，非引发室320可以可选地配置成使得它们在使用期间仅填充空气。
如从图6中还可以看出的，引发室310在阵列方向(图6中从左到右)上与非引发室320交替地设置。然而，应理解，可以使用引发室310和非引发室320的任何适当的布置。因此，引发室310和非引发室320可以在阵列方向上以重复图案设置。
可以注意到，在图6所示的特定致动器部件300中，每个喷嘴372设置在引发室330中的对应的一个引发室的一个纵向侧，类似于图1A至图1B的致动器部件100。然而，应理解，喷嘴372可以替代地设置在引发室330的纵向端部，类似于图3至图5的致动器部件。
还可以注意到，在参考图1-6描述的用于微滴沉积头部的致动器部件中，致动电极和隔离电极被描述为分别设置在面向可致动壁和不可致动壁的表面的室上。然而，尽管这种布置可能稍微更容易制造(因为这可以通过例如在形成之后的室的内部表面上施加导电涂层来实现)，但是应理解，这种布置不是必须的。因此，致动电极和/或隔离电极可以在垂直于阵列方向和室长度方向的室高度方向上间隔开。在这种情况下，壁的极化方向可以改变，例如使得平行于阵列方向。
更一般地，应理解，致动电极相对于可致动壁内压电材料的极化方向的各种布置是可能的。例如，致动电极可以相对于可致动壁内的压电材料的极化方向布置，使得可致动壁的至少一部分以直接模式变形。在一个这样的例子中，致动电极可以在阵列方向上间隔开(例如，设置在可致动壁的面向室的表面上)，可致动壁的压电材料在阵列方向上极化，使得可致动壁以直接模式变形。在另一个这样的示例中，可致动壁的一部分可以以剪切模式变形，而一部分可以以直接模式变形。例如，致动电极可以在阵列方向上间隔开，可致动壁的一部分在阵列方向上极化并且一部分在高度方向上极化(这种布置的示例在WO2006/005952中参考其图9描述)。
类似地，应理解，隔离电极相对于压电材料的极化方向在不可致动壁内的各种布置是可能的。特别地，所描述的用于致动电极和可致动壁的替代布置可以与隔离电极和不可致动壁一起使用。
还可以进一步注意，在参考图1-6描述的用于微滴沉积头部的致动器部件中，可致动壁和不可致动壁共有许多相似性，例如在电极相对于壁的压电材料的极化方向的布置方面。然而，应理解，可致动壁和不可致动壁(以及它们的电极)之间的这种相似性不是必须的。仅举一个示例，可致动壁和致动电极可以如图1A和图1B的致动器部件100中布置，致动壁包括在相反方向上极化的第一部分和第二部分，而不可致动壁和隔离电极可以如图3至图5的微滴致动器部件200中布置，隔离电极仅在不可致动壁的高度的一部分上延伸。当然也可设想相反的布置。
更进一步，可以注意到，在参考图1-6描述的用于微滴沉积头部的致动器部件中，可致动壁130、230在阵列方向上与不可致动壁140、240交替地设置。然而，应理解，可以使用可致动壁130、230和不可致动壁140、240在阵列方向上的任何适当的布置。例如，可致动壁和不可致动壁可以相对于阵列方向以重复图案设置，这可以简化制造。
在上面参考图6描述的致动器部件300中，引发室和非引发室在垂直于阵列方向和室长度方向的高度方向上大致对齐。然而应理解，这不是必须的。
图7A和图7B图示了根据另一个示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件，其中非引发室420在垂直于阵列方向和室长度方向的高度方向上偏离引发室410。
如从图7A可以看出的，图7A是通过致动器部件400的横截面的平面图，这可以通过以下来实现：在由压电材料形成的主体的一个平面表面中形成并排的多个非引发室420；以及在由压电材料形成的主体的相对平面表面中形成并排的多个引发室410。引发室410和非引发室420一起提供在阵列方向(在图7A和图7B中从左到右)上延伸的流体室阵列。引发室410的长度可以彼此平行，也可以与非引发室420的长度平行。此外或替代地，引发室410的长度和非引发室420的长度可以垂直于阵列方向。
在图7A所示的具体布置中，引发室沿其长度(的至少一部分)由喷嘴板470封闭，喷嘴板470为引发室410中的每一个提供喷嘴472。这样，每个喷嘴472设置在引发室430的对应的一个引发室的一个纵向侧(当然，其它方法也可以实现这一点：不需要单独的喷嘴板470部件)。
应理解，插入层可以设置在喷嘴板470和压电材料的主体的表面之间，在压电材料的主体的表面中形成引发室410。例如，该插入层可以为喷嘴板的喷嘴472中的每一个提供相应的孔。这样的孔将通常比喷嘴472宽，使得流体在微滴喷射期间仅接触喷嘴472。
非引发室沿着它们的长度(的至少一部分)由基底480封闭。该基底480可以由热匹配到在其中形成有引发室410和非引发室420的主体的压电材料的材料形成，例如陶瓷材料(例如，氧化铝)。
如从图7A中可以看出的，虽然每个引发室410设置有用于微滴喷射的喷嘴472，但是非引发室420没有设置喷嘴。
如从图7A还可以看出的，引发室410在阵列方向上与非引发室420交替地设置。非引发室420在高度方向上与引发室410重叠，使得由压电材料形成的壁将每个引发室410与邻近的非引发室420隔开。
如在图7A中还示出的，由压电材料430、440形成的这些壁中的每一个包括第一部分431、441和第二部分432、442，第一部分431、441的压电材料在与第二部分432、442的压电部分相反的方向上被极化。如还可以看出的，第一部分431、441和第二部分432、442中的每一个的极化方向垂直于阵列方向和室长度方向。第一部分431、441和第二部分432、442由大致由阵列方向和室长度方向界定的平面隔开。
在图7A所示的特定布置中，分隔平面对于所有壁都是相同的(注意，这不是必须的，尽管它可以简化制造)。更具体地，该分隔平面大约位于压电材料的主体(引发室410和非引发室420在其中形成)的高度的中间点处。
由压电材料形成的这些壁中的某些壁是可致动壁430，而其它壁是不可致动壁440。更具体地，可致动壁430与不可致动壁440在阵列方向(图7A和7B中从左到右)上交替地设置。每个引发室410设置有一个可致动壁430和一个不可致动壁440；类似地，每个非引发室420设置有一个可致动壁430和一个不可致动壁440。
如从图7A和图7B可以看到的，每个可致动壁430设置有第一致动电极451和第二致动电极452。第一致动电极451设置在可致动壁430的第一侧表面上，第一侧表面面向讨论中的可致动壁430隔开的两个流体室410、420中的一个流体室，而第二致动电极452设置在可致动壁430的第二侧表面上，第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的可致动壁430隔开的两个流体室410、420中的另一个流体室。
类似于上面参考图1-6讨论的致动电极151、152、251、252、351、352，图7A和图7B所示的致动电极451、452被配置为将驱动波形施加到可致动壁430，从而使可致动壁430变形。因此，致动器部件400能够增加所选择的引发室410内的流体的压力，从而引起从这些所选择的室微滴喷射。这种选择可以根据由微滴沉积头部接收的输入数据而变化，致动器部件形成该微滴沉积头部的一部分400。因此，可致动壁430中的每一个充当压电致动元件。
由于第一部分431和第二部分432的布置以及它们不同的极化方向，当驱动波形由第一致动电极451和第二致动电极452施加到可致动壁430时，可致动壁430以V形构型变形，由此第一部分431和第二部分432在相反方向上以剪切模式变形，如图7B中的虚线所示。
如从图7A可以看出的，每个不可致动壁440设置有第一隔离电极453和第二隔离电极454。更具体地，第一隔离电极453和第二隔离电极454可以彼此隔离。此外，它们可以与将致动电极451、452连接到电压信号或地面的迹线(未示出)电隔离。
当引发室410内的流体的压力增大(或减小)时，无论是由于可致动壁430的作用，还是其它原因，流体通常将对应的流体力(Ff)施加到引发室410的壁。当这样的流体力被施加到不可致动壁440时，作为隔离电极453、454的电隔离的结果，在隔离电极453、454中的每一个中电荷被诱导。这些诱导电荷，因为它们不能离开隔离电极453、454，导致电场被施加到不可致动壁440，这进而引起不可致动壁440的压电材料施加与流体力相反的力(Fw)。
由于设置了隔离电极453、454，因此不可致动壁440可以是“更稳定的”。因此，不可致动壁440可以不将显著的力传递到致动器部件400的周围部分，例如基底480或喷嘴板470。例如，这可能意味着当邻近的引发室410同时(或大体上同时)被致动以喷射微滴时，它们之间的干扰或“串扰”较小。
还通过在阵列方向上形成具有比可致动壁430的厚度大的厚度的不可致动壁440和/或通过形成比致动电极451、452具有更大厚度的隔离电极453、454，不可致动壁440可以被制造得更稳定。
如上所述，在图7A和图7B的致动器部件400中，每个引发室410设有一个可致动壁430和一个不可致动壁440(每个非引发室420也是如此)。图8A和图8B示出了根据另一个示例性实施方案的用于微滴沉积头部的致动器部件500，该致动器部件500具有与图7A和图7B的致动器部件大致相似的构造，但是其中每个引发室510设置有两个可致动壁530。
与图7A和图7B的致动器部件400一样，图8A和8B的致动器部件500的非引发室520在垂直于阵列方向和室长度方向的高度方向上偏离引发室510。如从图8A可以看出的，引发室510与非引发室520在阵列方向上交替设置。
进一步地，如从图8A可以看出的，引发室510中的每一个在其高度的第一部分在阵列方向上较宽，而在其高度的第二部分(其可以邻近第一部分)在阵列方向上较窄。因此，引发室在阵列方向上的宽度可以被描述为相对于其高度逐渐变窄。在图8A和图8B所示的具体示例中，每个引发室510为大致“T”形的。
如还可以看出的，每个非引发室520在其高度的第二部分上与对应的引发室510重叠。因此(或者以其它方式)，由压电材料形成的壁将每个引发室510与相邻的非引发室520隔开。
更具体地，该壁是可致动壁530，因此设置有第一致动电极551和第二致动电极552。第一致动电极551设置在可致动壁530的第一侧表面上，第一侧表面面向讨论中的可致动壁530隔开的两个流体室510、520中的一个，而第二致动电极552设置在可致动壁530的第二侧表面上，第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的可致动壁530隔开的两个流体室510、520中的另一个。
相比之下，在其高度的第一部分上，引发室510可以仅与其它引发室510重叠。因此(或者以其它方式)，由压电材料形成的壁将每个引发室510与邻近的引发室510隔开。更具体地，该壁是不可致动壁540，并且因此设置有第一隔离电极553和第二隔离电极554。如从图8A可以看出的，第一隔离电极553设置在不可致动壁530的第一侧表面上，该第一侧表面面向讨论中的不可致动壁540隔开的两个引发室510中的一个，而第二隔离电极554设置在不可致动壁540的第二侧表面上，第二侧表面与第一侧表面相对并且面向讨论中的不可致动壁540隔开的两个引发室510中的另一个。
现在回到可致动壁530，如从图8A可以看出的，每个可致动壁530包括第一部分531和第二部分532，第一部分531的压电材料在与第二部分532的压电部分相反的方向上被极化。如还可以看出的，第一部分531和第二部分532中的每一个的极化方向垂直于阵列方向和室长度方向。第一部分531和第二部分532由大致由阵列方向和室长度方向界定的平面隔开。在图8A所示的具体布置中，分隔平面对于所有可致动壁530是相同的(注意，这不是必须的，尽管它可以被简化制造)。
类似于上面参考图1-6讨论的致动电极151、152、251、252、351、352、451、452，图8A和图8B中所示的致动电极551、552被配置成向可致动壁530施加驱动波形，从而使可致动壁530变形。如从图8B可以看出的，为每个引发室510提供的两个可致动壁530可以同时(或大体上同时)变形。与仅单个等效可致动壁的变形相比，这可以使得能够使用较低的电压来实现引发室510内的相同的压力增加，或者可以使得能够使用大体上相同的电压来实现引发室510内的较高压力。
致动器部件500因此能够增加所选择的引发室510内的流体的压力，从而引起从这些所选择的室的微滴505的喷射。这种选择可以根据致动器部件500接收的输入数据而变化。因此，可致动壁530中的每一个充当压电致动元件。
由于第一部分531和第二部分532的布置以及它们不同的极化方向，当驱动波形由第一致动电极551和第二致动电极552施加到可致动壁530时，可致动壁530以V形构型变形，由此第一部分531和第二部分532在相反方向上以剪切模式变形，如图8B中的虚线所示。
如上所述，每个不可致动壁540设置有第一隔离电极553和第二隔离电极554。更具体地，第一隔离电极553和第二隔离电极554可以彼此隔离。此外，它们可以与将致动电极551、552连接到电压信号或地面的迹线(未示出)电隔离。
当引发室510内的流体的压力增大(或减小)时，无论是由于可致动壁530的作用，还是其它原因，流体通常将对应的流体力施加到引发室510的壁。当这样的流体力被施加到不可致动壁540时，作为隔离电极553、554的电隔离的结果，在隔离电极553、554中的每一个中电荷被诱导。这些诱导电荷，因为它们不能离开隔离电极553、554，导致电场被施加到不可致动壁540，这进而引起不可致动壁540的压电材料施加与流体力相反的力。
这可导致从不可致动壁540的一侧上的引发室510传递到不可致动壁540的另一侧上的引发室510的压力更小。
由于设置了隔离电极553、554，因此不可致动壁540可以是“更稳定的”。因此，不可致动壁540可以不将显著的力传递到致动器部件500的周围部分，例如基底580或喷嘴板570。
例如，这可能意味着当邻近的引发室510同时(或大体上同时)被致动以喷射微滴505时，它们之间的干扰或“串扰”较小。
还通过在阵列方向上形成具有比可致动壁530的厚度大的厚度的不可致动壁540和/或通过形成比致动电极551、552有更大厚度的隔离电极553、554，不可致动壁540可以被制造得更稳定。
应注意，在图7和图8的致动器部件中，喷嘴472、572中的每一个都设置在引发室410、510中的对应的一个引发室的一个纵向侧不是必须的：喷嘴472、572可以替代地设置在引发室410、510的纵向端部处，类似于图3至图5的致动器部件(例如，盖板可以替代图7A和图7B所示的喷嘴板，可替代的喷嘴板被布置以便限定引发室和非引发室的纵向端部)。
应注意，除了图7和图8的致动器部件中的非引发室中的每一个没有用于微滴喷射的喷嘴472、572之外，或者代替图7和图8的致动器部件中的非引发室中的每一个没有用于微滴喷射的喷嘴472、572，非引发室420、520中的每一个可以被密封，使得微滴流体(其将存在于引发室410中)被防止进入非引发室。因此，非引发室420、520可以可选地配置成使得它们在使用期间仅填充空气。
如上文参考图1-8所描述的具有隔离电极的不可致动壁被认为也可以在用于微滴沉积头部的薄膜/MEMS型致动器部件中使用。在图9中示出了采用不可致动壁的这种致动器部件的示例，这是另一个示例性实施方案。
在图9的致动器部件中，多个流体室610以阵列并排设置。每个流体室设置有形成在喷嘴层670中的喷嘴672，容纳在室610内的流体可以以如下面所描述的方式从喷嘴层670喷射。因此，图9中的所有流体室610可以被表征为“引发”室。流体室610中的每一个在室长度方向上是长形的，该室长度方向进入图9中的页面。
在每个室610的与喷嘴层670的相对侧上，设置有振动板660。振动板660可变形以在流体室610中产生压力波动，使得流体可经由喷嘴672从流体室610喷射。
例如，振动板660可以包括任何适当的材料，例如金属、合金、介电材料和/或半导体材料。适当的材料的示例包括氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、硅(Si)或碳化硅(SiC)。振动板660可以另外地或替代地包括多层。
致动器部件还包括设置在振动板660上的多个压电致动元件630。相应的压电致动元件630提供给每个流体室610，用于特定流体室610的压电致动元件630被配置成使振动板660变形。因此，图9的致动器部件可以表征为以顶板模式(roof mode)操作。
例如，压电致动元件630可以包括锆钛酸铅(PZT)；但是，可以使用任何适当的压电材料。
每个压电致动元件630设置有第一致动电极651和第二致动电极652。第二致动电极652在压电致动元件630和振动板660之间设置在压电致动元件630的一侧上。第一致动电极651设置在压电致动元件630的相对侧上。
压电致动元件630可以使用任何合适的沉积技术设置在第二致动电极652上。例如，溶胶-凝胶沉积技术可用于沉积压电材料的连续层，以在第二致动电极652上形成压电致动元件630。
第一致动电极651和第二致动电极652可以包括任何适当的材料，例如，铱(Ir)、钌(Ru)、铂(Pt)、镍(Ni)氧化铱(Ir2O3)、Ir2O3/Ir和/或金(Au)。第一致动电极651和第二致动电极652可以使用任何适当的技术形成，例如溅射技术。
第一致动电极651和第二致动电极652以及压电致动元件630可以单独地或在相同的处理步骤中被图案化。
当第一致动电极651和第二致动电极652向压电致动元件630施加驱动波形时，在压电致动元件630中产生应力，引起压电致动元件630在振动板660上变形。这种变形改变了流体室610内的容积，并且流体微滴可以通过用合适的驱动波形驱动压电致动元件630来从喷嘴672排出。
因此，图9的致动器部件能够增加所选择的引发室610内的流体的压力，从而引起从这些所选择的室微滴喷射。这种选择可以根据致动器部件形成其一部分的微滴沉积头部接收的输入数据而变化。
包括电连接的布线层(未示出)也可以设置在振动板660上，由此布线层可以包括例如两个或更多个电迹线，以将第一致动电极651和第二致动电极652连接到电压信号或地面。
图9的致动器部件还包括附接到振动板的封盖基底683。封盖基底683提供多个致动器室625，压电致动元件630中的每一个被封闭在致动器室625中的相应的一个致动器室内。
如从图9可以看出的，邻近的引发室610由包括压电材料(例如，锆钛酸铅(PZT)，但是可以使用任何适当的压电材料)的不可致动壁640隔开。可以通过在压电材料的主体中切割或机械加工室来提供引发室610和不可致动壁640。可替代地，可以使用蚀刻工艺，例如深反应离子蚀刻(DRIE)或化学蚀刻。
如从图9可以看出的，每个不可致动壁640设置有第一隔离电极653和第二隔离电极654。更具体地，第一隔离电极653和第二隔离电极654可以彼此隔离。此外，它们可以与将致动电极651、652连接到电压信号或地面的迹线(未示出)电隔离。
当引发室610内的流体的压力增大(或减小)时，无论是由于可致动壁630的作用，还是其它原因，流体通常将对应的流体力施加到引发室610的壁上。当这样的流体力被施加到不可致动壁640时，作为隔离电极653、654的电隔离的结果，在隔离电极653、654中的每一个中电荷被诱导。这些诱导电荷，因为它们不能离开隔离电极653、654，导致电场被施加到不可致动壁640，这进而引起不可致动壁640的压电材料施加与流体力相反的力。
这可导致从不可致动壁640的一侧上的引发室610传递到不可致动壁640的另一侧上的引发室610的压力更小。
由于设置了隔离电极653、654，因此不可致动壁640可以是“更稳定的”。因此，不可致动壁640可以不将显著的力传递到致动器部件600的周围部分，例如振动板660、封盖基底683或喷嘴层670。
例如，这可能意味着当邻近的引发室610同时(或大体上同时)被致动以喷射微滴时，它们之间的干扰或“串扰”较小。
从上文对图9的致动器部件的描述中应理解，为了使用如上文参考图1-9的致动器部件所描述的具有隔离电极的不可致动壁，压电致动元件像图1-8的致动器部件中的情况那样被配置为可致动壁不是必须的。
更一般地，应理解，压电致动元件及其第一致动电极和第二致动电极有多种适当的构造，其中用于压电致动元件的第一致动电极和第二致动电极被配置成向压电致动元件施加驱动波形，该驱动波形由此变形，从而导致微滴喷射。
类似地，鉴于上述用于微滴沉积头部的不同致动器部件的数量，应理解，存在多种不可致动壁及其第一隔离电极和第二隔离电极的适当构型，其中第一隔离电极和第二隔离电极是电隔离的，使得当由该不可致动壁限定的所述引发室中的至少一个引发室中的一个引发室内的流体向该不可致动壁施加力时，电荷在该隔离电极中被诱导，从而引起该不可致动壁的压电材料施加与流体力相反的力。
应理解，如上面关于图1和图2的致动器部件具体指出的，图1-8所示的致动器部件中的一个形成其一部分的微滴沉积头部可以另外包括各种其它部件。例如，这种微滴沉积头部可以包括一个或更多个歧管部件，该一个或更多个歧管部件附接到致动器部件并且将流体输送到阵列内的流体室。这种歧管部件通常连接到流体供应系统(例如，在头部是喷墨打印头部的情况下的墨水供应系统)。
在一些示例中，歧管部件可以仅在每个室的一个纵向端部处供应流体(在这种情况下，另一端部可以被密封)，或者它们可以在两个端部供应流体。此外，歧管部件可以从所述阵列内的流体室接收流体；例如，歧管部件可以向每个室的一个纵向端部供应流体，并从另一纵向端部接收流体。
此外(或者可能替代地)，这种微滴沉积头部可以包括例如借助于致动器部件提供的电迹线电连接到致动元件的驱动电路(例如，以一个或更多个集成电路的形式，如ASIC)。这种驱动电路可以向致动元件供应驱动电压信号，所述驱动电压信号引起微滴从所选择的组的室喷射，所选择的组随着由头部接收的输入数据的变化而变化。
应注意，前面的描述旨在提供多个非限制性示例，这些示例有助于有技术的读者理解本发明并且展示了如何实现本发明。在所附权利要求的范围之内可设想其它示例和变化。

Claims (32)

1.一种用于微滴沉积头部的致动器部件，包括：
以阵列并排布置的多个流体室，所述阵列在阵列方向上延伸，所述流体室中的至少一些流体室是引发室，所述引发室中的每一个设置有喷嘴和至少一个压电致动元件，所述至少一个压电致动元件是可致动的，以从所述喷嘴引起微滴喷射；和
多个不可致动壁，所述多个不可致动壁中的每一个包括压电材料并且部分地限定所述引发室中的至少一个引发室；
其中，所述压电致动元件中的每一个至少设置有第一致动电极和第二致动电极，用于每个压电致动元件的所述第一致动电极和所述第二致动电极被配置成向该压电致动元件施加驱动波形，该压电致动元件由此变形，从而引起微滴喷射；
其中，所述不可致动壁中的每一个至少设置有第一隔离电极和第二隔离电极，用于每个不可致动壁的所述第一隔离电极和所述第二隔离电极是电隔离的，使得当由该不可致动壁限定的所述引发室中的所述至少一个引发室中的一个引发室内的流体向该不可致动壁施加力时，电荷在所述隔离电极中被诱导，从而引起该不可致动壁的所述压电材料施加与流体力相反的力。
2.根据权利要求1所述的致动器部件，其中，所述流体室中的至少一些流体室，并且优选地所述流体室中的剩余流体室，是非引发室，所述非引发室中的每一个非引发室被配置成使得每一个非引发室不能喷射微滴。
3.根据权利要求2所述的致动器部件，其中，所述非引发室在所述阵列方向上与所述引发室交替地设置。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的致动器部件，其中，所述非引发室中的每一个非引发室被配置成使得：每一个非引发室不设置有用于微滴喷射的喷嘴；和/或每一个非引发室被密封，以便防止流体进入。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的致动器部件，其中，所述多个流体室中的每一个在室长度方向上是长形的；并且
其中，所述非引发室在垂直于所述阵列方向和所述室长度方向的方向上偏离所述引发室。
6.根据权利要求1所述的致动器部件，其中，大体上所有所述流体室都是引发室。
7.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，其中，所述压电致动元件被配置为可致动壁，所述可致动壁包括压电材料，并且部分地限定所述引发室中的至少一个引发室，因此所述致动器部件包括多个可致动壁。
8.根据权利要求7所述的致动器部件，其中，所述可致动壁中的每一个将所述多个流体室中的两个流体室隔开。
9.根据权利要求8所述的致动器部件，其中，所述可致动壁中的每一个将所述引发室中的两个引发室隔开。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的致动器部件，其中，所述可致动壁散布有所述不可致动壁；优选地，其中所述可致动壁和所述不可致动壁以重复图案设置。
11.根据权利要求10所述的致动器部件，其中，所述可致动壁和所述不可致动壁交替地设置。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的致动器部件，其中，每个不可致动壁在所述阵列方向上的厚度大于每个可致动壁在所述阵列方向上的厚度。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的致动器部件，其中，用于每个可致动壁的所述第一致动电极和所述第二致动电极相对于该可致动壁的所述压电材料的极化方向布置，使得所述驱动波形的施加引起该可致动壁大体上以剪切模式变形。
14.根据权利要求13所述的致动器部件，其中，所述多个流体室中的每一个在室长度方向上是长形的；
其中，所述可致动壁中的每一个包括第一部分和第二部分，所述第一部分的压电材料在与所述第二部分的压电部分相反的方向上被极化；并且其中，所述第一部分和所述第二部分大致通过由所述室长度方向和所述阵列方向界定的平面隔开。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的致动器部件，其中，所述可致动壁中的每一个可致动壁的所述压电材料垂直于所述室长度方向和所述阵列方向被极化。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的致动器部件，其中，所述可致动壁中的每一个将所述多个流体室中的两个流体室隔开；
其中，所述可致动壁中的每一个可致动壁具有邻近由该可致动壁隔开的两个流体室中的一个流体室的第一侧和邻近由该可致动壁隔开的两个流体室中的另一个流体室的第二侧；并且
其中，所述第一致动电极和所述第二致动电极分别设置在对应的可致动壁的所述第一侧和所述第二侧上。
17.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，其中，所述不可致动壁中的每一个将所述多个流体室中的两个流体室隔开。
18.根据权利要求17所述的致动器部件，其中，所述不可致动壁中的每一个将所述引发室中的两个引发室隔开。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的致动器部件，其中，所述不可致动壁中的每一个不可致动壁具有邻近由该不可致动壁隔开的两个流体室中的一个流体室的第一侧和邻近由该不可致动壁隔开的两个流体室中的另一个流体室的第二侧；并且
其中，所述第一隔离电极和所述第二隔离电极分别设置在对应的可致动壁的所述第一侧和所述第二侧上。
20.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，其中，所述多个流体室中的每一个在室长度方向上是长形的；
其中，所述不可致动壁中的每一个包括第一部分和第二部分，所述第一部分的压电材料在与所述第二部分的压电部分相反的方向上被极化；并且
其中，所述第一部分和所述第二部分大致通过由所述室长度方向和所述阵列方向界定的平面隔开。
21.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，其中，所述多个流体室中的每一个在室长度方向上是长形的；并且
其中，所述不可致动壁中的每一个不可致动壁的所述压电材料垂直于所述室长度方向和所述阵列方向被极化。
22.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，还包括多个驱动迹线，用于实现与驱动电路的电连接，所述驱动迹线远离所述致动电极延伸，以便实现与驱动电路的电连接。
23.根据权利要求22所述的致动器部件，其中，所述驱动迹线中的每一个延伸到相应的电连接器，所述电连接器被配置成连接到电挠性件，所述电挠性件提供与驱动电路的电连接。
24.根据权利要求22或23所述的致动器部件，其中，所述驱动迹线中的每一个从所述第一致动电极中的相应的一个第一致动电极延伸。
25.根据权利要求11至13中任一项所述的致动器部件，还包括多个接地迹线，所述接地迹线中的每一个远离所述致动电极中的相应的一个致动电极延伸，以便实现电连接到地面。
26.根据当从属于权利要求24时的权利要求25所述的致动器部件，其中，所述接地迹线中的每一个从所述第二致动电极中的相应的一个第二致动电极延伸。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的致动器部件，其中，所述隔离电极与所述迹线电隔离。
28.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，其中，所述多个流体室中的每一个在室长度方向上是长形的；并且
其中，每个喷嘴设置在所述引发室中的对应的一个引发室的纵向端部处。
29.根据权利要求1至27中任一项所述的致动器部件，其中，所述多个流体室中的每一个在室长度方向上是长形的；并且
其中，每个喷嘴设置在所述引发室中的对应的一个引发室的一个纵向侧。
30.根据前述权利要求中任一项所述的致动器部件，还包括喷嘴板，所述喷嘴设置在所述喷嘴板中。
31.一种微滴沉积头部，包括前述权利要求中任一项所述的致动器部件。
32.根据权利要求31所述的微滴沉积头部，还包括驱动电路，所述驱动电路被配置成产生驱动波形，所述驱动电路电连接到所述致动电极中的至少一些致动电极，由此使得所述驱动波形能够被施加到所述压电致动元件。
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