微滴沉积装置的制作方法

本领域的技术人员将理解，各种可选的流体可以通过微滴沉积装置被沉积：墨滴可以行进到例如纸或其它介质(例如，陶瓷砖)以形成图像，如在喷墨打印应用中的情况；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介质上，以使实现对电设备进行原型化，或含聚合物的流体或熔融聚合物可以沉积在连续的层中，以便产生物体的原型模型(如在3D打印中)。适合于这种可选择的流体的微滴沉积装置可以设置有在构造上类似于标准喷墨打印头的模块，其中进行一些调整以处理所讨论的特定流体。

此外，在现有技术中存在用于微滴沉积的多种构造，包括本申请人已经公开的多个构造。在本案中特别感兴趣是WO 00/38928提供的示例，图1、图2、图3以及图4从中采用。

WO 00/38928提供了具有流体室阵列的微滴沉积装置的多个示例，其中每一个室与用于微滴喷射的孔口、公共流体入口歧管以及公共流体出口歧管连通，并且其中在使用过程中，流体流入入口歧管中、穿过阵列中的每一个室并进入出口歧管中。

图1示出了“页宽”打印头10，其具有两行喷嘴20、30，该两行喷嘴20、30在阵列方向(由箭头100指示)上延伸一张纸的宽度，并且其允许油墨在单程中横跨页的整个宽度沉积。从喷嘴喷射油墨通过向与和该喷嘴连通的流体室相关联的致动装置施加电信号来实现，如从例如EP-A-0 277703、EP-A-0 278 590、WO 98/52763以及WO 99/19147已知的。

更具体地，如在EP-A-0 277 703和EP-A-0 278 590中教导的，压电致动器壁可以在连续的通路之间形成，并且借助于施加在每个壁的相对侧上的电极之间的电场致动，以便在剪切模式下横向偏转。在油墨或其它流体中产生的所得压力波导致微滴从喷嘴喷射。

为了简化制造和增加产量，“页宽”喷嘴行可以由多个模块组成，其中的一个模块以40示出，每一个模块具有相关联的流体室和致动装置，并且借助于例如柔性电路60连接到相关联的驱动电路(集成电路(“芯片”)50)。通过端帽90中的相应的孔(未示出)将油墨供应至打印头和从打印头供应油墨。

图2是从后面看的图1的打印头的透视图，并且移除了端帽90以显示打印头的包含油墨流动通道的支撑结构200或延伸打印头的宽度的歧管210、220、230。如可从图2呈现的，歧管中的每一个是在阵列方向上为长形的室，由图1中的100指示；这种布置提供了特别紧凑的打印头构造。

WO 00/38928教导油墨可以被馈送到入口歧管中并且从出口歧管出来，其中歧管是为每一个通路公用的并且通过每一个通路连接，以便在打印头操作过程中产生穿过每一个通路(并且因此经过每一个喷嘴)的油墨流。这可以用于防止灰尘、干油墨或其它异物在喷嘴中的积聚，否则其将抑制墨滴喷射。

更详细地，油墨通过端帽90(从图1和图2的视图省略)中的一个中的孔并通过入口歧管220进入图1至4的打印头，如在图2中以215示出。当其沿入口歧管220的长度流动时，其被抽出到相应的油墨室中，如图3所示，图3是垂直于喷嘴行的延伸方向截取的打印头的截面图。从入口歧管220，油墨通过形成在结构200(以阴影示出)中的孔320流入第一和第二平行的油墨室(分别以300和310表示)。已经流过第一行和第二行油墨室，油墨通过孔330和340离开，以沿着相应的第一和第二油墨出口通道210、230加入油墨流，如235所示。这些油墨在形成在端帽中的公共油墨出口孔(未示出)处加入，并且可以位于打印头的与形成入口孔的端部相对或相同的端部。

室300和310的每一行具有与其相关联的相应的驱动电路360、370。驱动电路安装成与结构200的用作管道的部分充分热接触，并且该结构200的用作管道的部分界定油墨流动通道，以便允许由电路在其操作过程中产生的大量热量经由管道结构传递到油墨。为此，结构200由具有良好导热性的材料制成。WO 00/38928教导铝是特别优选的材料，理由是其可以容易地并且廉价地通过挤压形成。然后将电路360、370定位在结构200的外表面上，以便处于与该结构热接触，可选地使用导热垫或粘合剂以减少对电路和结构之间的热传递的阻力。

示出在图1至图3中的特定打印头的室和喷嘴的进一步的细节在图4中给出，图4是沿模块40的流体室截取的截面图。如图4所示，通路11被加工或以其它方式形成在压电材料的基部部件860中，以便界定随后涂覆有电极的压电通路壁，从而形成通路壁致动器，如例如从EP-A-0 277 703已知的。每一个半通路通过盖部件620的相应部分820、830沿长度600、610封闭，盖部件620也形成有分别与流体歧管210、220、230连通的端口630、640、650。因此，通路11的每一半600、610提供一个流体室。

以810表示的电极中的断裂允许通路的任一半中的通路壁通过经由电输入(柔性电路60)施加的电信号而独立地操作。通过开口840、850从每一个半通路喷射油墨，开口840、850将通路与压电基部部件的与形成通路的表面相对的表面连通。用于油墨喷射的喷嘴870、880随后在附接至压电部件的喷嘴板890中形成。

图4中的大箭头示出(从左到右)：流体从阵列600的左手侧上的室经由左侧端口630到出口歧管210的流动；流体从入口歧管220经由中心端口640进入通路的流动；以及流体从阵列610的右手侧上的室经由右侧端口650到另一出口歧管230的流动。

因此，应理解，在打印头使用过程中，沿着室600、610中的每个的长度存在流体流动。如上所述，WO 00/38928教导在打印头操作过程中通过每一个通路(并且因此经过每一个喷嘴)的这种油墨流动可以用于防止灰尘、干燥的油墨或其它异物在喷嘴中的积聚，否则这种积聚将抑制墨滴喷射。另外，WO 00/38928教导为了确保通过循环油墨有效地清洁室，并且特别地为了确保油墨中的任何异物(例如，污垢颗粒)可能通过喷嘴而不是进入喷嘴中，流过室的油墨流速必须高于从室喷射油墨的最大速率，并且在一些情况下可以是该速率的十倍。

图5和图6是具有与示出在图1至4中的特征类似的特征的打印头的分解透视图(取自WO 01/12442)。因此，WO 01/12442提供了具有流体室阵列的微滴沉积装置的另外的示例，其中每一个室与用于微滴喷射的孔口、公共流体入口歧管以及公共流体出口歧管连通，并且其中在使用过程中，存在流体流入入口歧管中、穿过阵列中的每一个室并进入出口歧管中。

图5和图6详细示出各种部件可以如何与基板86本身的构造细节一起布置在基板86上。

更详细地，图5和图6示出在介质馈送方向上相对于彼此间隔的两行通路。两行通路形成在压电材料的相应条带110a、110b中，该条带结合到基板86的平面表面。每一行通路在横向于介质馈送方向的方向上延伸页的宽度。如上面所讨论的，电极设置在通路的壁上，使得电信号可以选择性地施加至壁。该通路壁因此可以充当可以导致微滴喷射的致动器构件。

基板86形成有导电轨道192，该导电轨道192电连接到各自的通路壁电极(例如，通过焊料结合部)，并且延伸到用于每一行通路的各自的驱动电路(集成电路84)位于其中的基板(86)边缘。

从图5和图6还可以看出，盖构件420结合到通路壁的顶部，以便产生封闭的“工作”通路长度，该封闭的“工作”通路长度可以包含允许微滴喷射的压力波。在盖构件420中形成孔，该孔与通路连通以使得能够喷射微滴。这些孔进而与附接到平面盖构件420的喷嘴板430中形成的喷嘴(未示出)连通。然而，使用适当构造的喷嘴板代替盖构件和喷嘴板的这种组合例如从WO 2007/113554也是已知的。

与参考图1至图4所述的构造一样，基板86设置有与入口和出口歧管连通的端口88、90以及92。入口歧管可以设置在两个出口歧管之间，其中入口歧管因此经由端口90向通路供应油墨，并且油墨经由端口88和92从两行通路移除到各自的出口歧管。如图6示出的，导电轨道192可以围绕端口88、90以及92转向。

如在图5和图6中可以看出的，与入口歧管连通的端口90布置为平行于喷嘴行的方向(阵列方向)延伸的阵列；类似地，与左侧出口歧管210连通的端口88和与右侧出口歧管230连通的端口92布置在也与阵列平行地延伸的各自的阵列中。这些端口阵列88、90、92有助于将流动方向从大致平行于喷嘴行或阵列方向的流动方向改变为大致垂直于阵列方向并因此被导向为沿着流体室的长度的流动方向。

在微滴沉积装置中，通常期望改善在沉积的微滴的阵列的长度上的均匀性；这对于具有大阵列的流体室的微滴沉积装置(例如喷墨打印机)来说尤其如此。在介质被指引经过流体室阵列以在介质上产生微滴图案(例如在纸张或陶瓷砖上形成图像)的情况下，在阵列的长度上的这种不均匀性可以是特别可见的，因为其将产生在基板移动的方向上延伸的大致直线的缺陷，人眼特别擅长识别这种直线特征。

然而，即使在所形成的图案不旨在被人眼看到情况下(例如，在将电活性流体沉积到诸如电路板的介质上以使能够对电设备进行原型化，或者可以将含聚合物的流体或熔融聚合物沉积在连续的层中以便产生原型模型(所谓的3D打印)的情况下)，或者在介质未被指示经过阵列的情况下，仍将理解的是，在阵列的长度上的非均匀性将是值得关注的。

存在被认为导致沉积微滴的不均匀性的许多因素，这些因素之间的相互作用复杂并且通常难以预测。因此，本发明的实施方案可以显示在流体室阵列上的微滴沉积的改善的均匀性。然而，应注意，进一步和/或其它优点可以源自本发明的实施方案。

因此，根据本发明的第一方面，提供微滴沉积装置，包括：流体室阵列，每一个室设置有喷嘴和至少一个压电致动器元件，该至少一个压电致动器元件是可操作的，以导致流体微滴根据需要在喷射方向上从室经过喷嘴释放，该阵列大体上垂直于所述喷射方向在阵列方向上延伸；公共入口歧管，其至少大体上延伸所述阵列的长度并且在所述阵列方向上是长形的，用于向所述室阵列供应流体；公共出口歧管，其至少大体上延伸所述阵列的长度并且在所述阵列方向上是长形的，用于接收来自所述室阵列的流体；和第一限流器通道，其将所述室阵列连接到所述公共入口歧管和所述公共出口歧管中的一个，以便分别实现：在所述装置的使用过程中流体沿所述公共入口歧管的长度、穿过所述第一限流器通道、然后穿过所述流体室阵列且然后流入所述公共出口歧管中并沿着所述公共出口歧管的长度流动；或流体在装置使用过程中沿着所述公共入口歧管的长度、穿过所述流体室阵列、然后穿过所述第一限流器通道且然后进入所述公共出口歧管中并沿着所述公共出口歧管的长度流动；其中，所述第一限流器通道在所述阵列方向上大体上延伸所述阵列的长度；其中，公共入口歧管和公共出口歧管中的所述一个以及所述第一限流器通道成形为使得当在垂直于阵列方向的横截面中观察时，所述第一限流器通道表现为分别从公共入口歧管和所述公共出口歧管中的所述一个引导或引导至公共入口歧管和所述公共出口歧管中的所述一个的窄的长形通道；且其中，所述第一限流器通道对流体流动呈现足够的阻抗，使得在使用中，对于所述阵列内的大体上所有室，邻近所述室阵列的在所述第一限流器通道内的流体被导向为大致垂直于所述阵列方向。

申请人已经确定在阵列的长度上的流动分布的变化作为可能对由阵列沉积的微滴的均匀性具有显著影响的因素。更具体地，在存在公共入口歧管以及公共出口歧管的装置中，其中公共入口歧管大体上延伸所述阵列的长度并且在所述阵列方向上是长形的，用于向所述室阵列供应流体，且公共出口歧管大体上延伸所述阵列的长度并且在所述阵列方向上是长形的，用于接收来自所述室阵列的流体，这样的公共歧管内的流体流将通常平行于阵列方向。然而，如果邻近流体室阵列的流也大致平行于阵列方向，则流在阵列内的室上的分布可能较差。因此，在现有技术的构造中已经采取措施来改变邻近室阵列的流的方向，使得其更靠近垂直于阵列方向。

例如，如上所述，WO 00/38928提供端口阵列88、90、92，其有助于将流动方向从大致平行于喷嘴行或阵列方向的流动方向改变为大致垂直于阵列方向的流动方向并因此被导向为沿着流体室的长度的流动方向。然而，这种构造存在缺点；特别地，发现最靠近端口88、90、92的室通常接收相对更多的流，而发现距端口88、90、92更远的室通常接收相对较少的流。此外，流分布可能对端口88、90、92的尺寸和/或形状的变化相对敏感。另外，整个构造可能相对复杂并且制造成本高，涉及必须组装的多个单独部件。

其它的途径在WO 2005/007415中公开，也属于本申请人。具体地，公开了一种构造，其中入口和出口增压室设置在沿阵列方向间隔开的喷射室阵列的任一侧上。在阵列方向上延伸的入口歧管通过多孔片材与入口增压室连通。类似地，出口增压室通过相同的多孔片材与也在阵列方向上延伸的出口歧管连通。在使用该装置时，在入口歧管和出口歧管之间存在穿过室的流体流。例如通过使用烧结的陶瓷材料来设计多孔元件，以在该流中提供主要的压降。结果是，尽管在入口和出口歧管中沿阵列方向可能存在大量的净油墨流，但是该文件建议在入口或出口增压室中在阵列方向上大体上不存在净流。

然而，这样的构造也存在缺点。更具体地，横跨多孔元件的大的压降可能导致装置呈现对流体流的大的总阻抗，这可能需要使用复杂且昂贵的流体供应系统。具体地，已经发现，通过这种构造(其可以用于防止灰尘、干燥的油墨或其它异物在喷嘴中的积聚，否则其将抑制微滴沉积，如WO00/38928教导的)提供所需流速所需的压差可能如此之大，以至于基于重力的流体供应系统(其中，通过流体储器和喷嘴阵列之间的合适的高度差提供压差)不再是实际的。例如，所需的高度差可以是数米，或更大，从而使装置的总体尺寸不可接受地大。另外，多孔片材或该文件教导的其它多孔元件可能逐渐并不可逆地阻塞悬浮在流体内的颗粒(例如，在墨水、颜料颗粒的情况下)，这些颗粒变得滞留在多孔元件的表面之内和之上。另外，整个构造可能相对复杂并且制造成本高，涉及必须组装的多个单独部件。特别地，提供足够坚固且均匀的多孔元件在实践中可能是具有挑战性的。此外，形成WO 2005/007415教导的增压室可能是困难的。

根据本发明，第一限流器通道对流体流动呈现足够的阻抗，使得在使用中，在阵列内的大体上所有室处，邻近所述室阵列的在第一限流器通道内的流体被导向为通常垂直于阵列方向。当第一限流器通道在所述阵列方向上大体上延伸所述阵列的长度时，相比于在WO 00/38928中公开的构造(其中，端口被利用)，可能存在较小的流速的局部变化。另外，制造通道，且特别是大体上延伸室阵列的长度的通道可以是相对简单的(例如，通过机械加工或模制部件)。更一般地，制造根据本发明的装置可能涉及更少和/或更小成本的部件的组装。

在实施方案中，限流器通道可以描述为被直接连接至公共入口歧管和公共出口歧管中的一个和流体室阵列两者。因此，或者否则，限流器通道的一端可以通向公共入口歧管和公共出口歧管中的所述一个，而限流器通道的另一端可以通向流体室阵列。在本发明的实施方案中，限流器通道可以在阵列方向上对于大体上其整个长度具有相同横截面。这样的实施方案可以特别简单地制造，并且可以在修改流体流方面在阵列方向上在其长度上提供特别一致的性能。

申请人认为，上面关于限流器通道讨论的原理也可以应用于不必设置有出口歧管的装置中。因此，根据本发明的另外的方面，提供微滴沉积装置，包括：流体室阵列，每一个室设置有喷嘴和至少一个压电致动器元件，该至少一个压电致动器元件是可操作的，以导致流体微滴根据需要在喷射方向上从室穿过喷嘴释放，该阵列大体上垂直于所述喷射方向在阵列方向上延伸；公共入口歧管，其用于向所述室阵列供应流体，该公共入口歧管大体上延伸所述阵列的长度并且在所述阵列方向上是长形的，以便实现在装置的使用过程中流体沿所述公共入口歧管的长度流动；以及限流器通道，其将所述公共入口歧管连接至所述室阵列，该第一限流器通道在所述阵列方向上大体上延伸所述阵列的长度；其中，所述公共入口歧管和所述第一限流器通道成形为使得当在垂直于阵列方向的横截面中观察时，所述第一限流器通道表现为从公共入口歧管引导的窄的长形通道；且其中，所述第一限流器对流体流动呈现足够的阻抗，使得在使用中，对于所述阵列内的大体上所有室，邻近所述室阵列的在所述第一限流器通道内的流体被导向为大致垂直于所述阵列方向。

本发明现在将参考附图被描述，其中：

图1是取自WO 00/38928的现有技术“页宽”打印头的透视图；

图2是来自图1的打印头的后部和顶部的透视图；

图3是垂直于喷嘴行的延伸方向截取的图1和图2的打印头的剖视图；

图4是沿图2的打印头的油墨喷射模块的流体通路截取的剖视图；

图5和图6分别是WO 01/12442中公开的打印头的透视图和细节透视图，其示出各种特征和部件可以如何被设置在基板上；

图7是根据本发明的实施方案的在打印头的流体室阵列的方向上截取的横截面视图；

图8是示出在图7中的打印头的横截面的等轴侧视图；

图9是示出在图7和图8中的打印头的等轴侧视图，其中截取的截面垂直并平行于歧管室中的一个的长度；

图10示出了对类似于图7至9所示的具有变化宽度的入口限流器通道的打印头设计执行的流体流动模拟测试的结果；

图11是用于在图7至9中示出的打印头的歧管部件的侧平面图；

图12是用于根据另外的实施方案的打印头的歧管部件的等轴侧视图；

图13是图7至9的打印头的某些内部部件的等轴侧视图；以及

图14是图7至9以及图13的完全组装的打印头的等轴侧视图。

本发明可以体现在打印头中，更具体地，体现在喷墨打印头中。图7示出根据本发明的实施方案的喷墨打印头的横截面的平面视图，该横截面垂直于打印头中的流体室(14)的阵列延伸的方向截取。

如可以从图7看出的，该打印头仅设置有一个流体室阵列，该流体室阵列在阵列方向(100)(通常进入附图中的纸张中)上延伸。流体室中的每一个在室延伸方向(102)上是长形的，该室延伸方向(102)垂直于该阵列方向(100)(但是应理解，在可选的实施方案中，室延伸方向(102)可以从垂直方向改变10度或20度，或者实际上某些其它值)。尽管在图7的横截面视图中不是直接可见的，但是阵列内的每一个流体室是形成在压电材料条带(例如，锆钛酸铅(PZT))的顶表面中的长形的顶部敞开的通路。该压电材料条带进而设置在基板构件(86)的边缘表面上，该基板构件(86)在阵列方向(100)上是长形的，延伸超过流体室(14)的阵列的两端。基板构件(86)可以适当地由陶瓷材料(例如氧化铝)形成。这些流体通路中的每一个因此通过两个压电材料的长形壁结合；该通路在阵列方向(100)上延伸的阵列中并排延伸。

电极布置在压电壁的相对的面向通路的表面上，电压可以通过设置在基板构件(86)的侧表面(34)上的连接部施加至该电极。这些侧表面可以在图8中看得更清楚，图8是示出在图7中的横截面的等轴侧视图。例如从EP-A-0 364 136已知的，在壁的任一侧上的电极之间施加电场导致壁剪切模式偏转到侧翼通路中的一个中，这进而在该通路中产生压力脉冲。

如还通过图7和图8示出的，通路通过盖构件封闭，喷嘴形成在该盖构件中，每一个喷嘴在其中间位置处与各自的通路连通。如本领域熟知的，响应于上述压力脉冲，发生从喷嘴释放微滴。如从图8可能是明显的，微滴被喷射的方向-喷射方向(101)-在附图中通常朝下。如在图8的横截面视图中可见的，基板构件(86)在该喷射方向(101)上是长形的。因此，由于致动器块的形成有提供流体室的通路的边缘表面由致动器块的最长和最短尺寸界定(其分别在阵列方向(100)和室延伸方向(102)上延伸)，因此压电致动器构件可以被视为设置在基板构件(86)的长“边缘”上。因此，与其中流体室设置在基板构件(86)的侧表面(34)上的实施方案(其通常可以被称为“侧射器”)相反，这些实施方案可以被称为“边缘射器”。

基板构件(86)的侧表面(34)上的电连接由导电轨道(192)提供，导电轨道(192)通向朝向侧表面(34)的顶部布置的集成驱动电路(84)。柔性连接器背离驱动电路(84)延伸，如在图8中示出的，以便将驱动电路(84)与图8中不可见的另外的电子部件连结。

如图7和8中所示，压电材料的条带的边缘被倒角。这可以简化通路电极和侧表面上(34)上的导电轨道(192)的设置：在压电材料的条带中形成通路(例如，通过圆盘切割)之后，可以在压电材料的条带的表面和基板构件(86)的侧表面(34)两者上沉积金属层；然后可以例如使用激光来适当地图案化该金属层，以便提供整体形成的通路电极和轨道(192)。倒角可以使实现更精确地执行压电材料的条带的边缘的图案化。

如在图7和图8中示出的，仅具有一个致动器阵列，该打印头设置有单个入口歧管室(18)和单个出口歧管室(19)，单个入口歧管室(18)和单个出口歧管室(19)各自在阵列方向(100)上延伸流体室(14)的阵列的长度(通常到附图中的纸张中)。歧管室中的每一个对于阵列内的所有室是公共的；室中的每一个与阵列中的所有室串联流体地连接。如可以看出的，入口和出口歧管室(19、18)相对于阵列方向(100)设置在基板构件(86)的任意侧上。

歧管室的另外的细节从图9将是明显的，图9是图7和图8的打印头的等轴侧视图，其中截面垂直于如在图7和图8中的阵列方向(100)截取，且另外的截面沿入口歧管室(18)的长度截取。如可以看出的，入口歧管室(18)延伸超出流体室阵列的端部。尽管未示出，但是在该实施方案中，出口歧管室(19)也延伸超出流体室阵列的端部。这可以被发现减少边缘效应，其中由这些室朝向阵列的端部沉积的微滴的特性具有更大的可变性。

此外，显示了将入口歧管室(18)连结到流体室(14)的阵列的入口限流器(28)通道。类似的出口限流器(32)通道也在附图中指出并将室(14)的阵列连结至出口歧管室(19)。这些限流器通道均延伸流体室(14)阵列的长度，且如可以从附图中看出的，当考虑垂直于阵列方向(100)截取的横截面时，这些限流器通道相比于歧管室相对较窄且具有长形的横截面形状。如还可以从附图中看出的，入口限流器通道(28)连接至阵列中的室(14)中的每一个的一个纵向端部，且出口限流器通道(32)连接至阵列中的室(14)中的每一个的另一个纵向端部。

在示出在图8中的特定的实施方案中，限流器通道形成为在阵列方向(100)和喷射方向(101)两者上延伸的长形狭槽。这样的狭槽相对简单地形成，例如，通过使用模制部件或机械加工。限流器通道在喷射方向(101)(与室延伸方向(102)相对)上的伸长可以实现打印头在基板移动方向上的尺寸减小。

在图9的辅助下可以更好地理解限流器通道的目的，图9还是穿过示出在图8中的打印头的横截面视图，但是示出当连接至合适的流体源时打印头的使用过程中流体的流动。

如可以看出的，在图9的视图中沿着进入页面的方向存在沿着入口歧管室(18)的长度的流动。出口歧管室(19)内的流体流被导向为沿相反方向流出图9中的页面并沿着出口歧管室(19)的长度。

如还可以看出的，尽管入口和出口歧管室(19、18)中的流(21、22)大致平行于阵列方向(100)，但是在限流器通道中的流(23、24)大致垂直于阵列方向(100)。这通过设计限流器通道以便向入口和出口歧管室(19、18)中的相应一个和流体室(14)阵列之间的流体流提供合适的阻抗来实现。该阻抗的作用是将流体流的方向从平行于阵列方向(100)的方向“转向”到垂直于阵列方向(100)的方向。更具体地，该阻抗使得对于阵列中的大体上所有的室，流体流垂直于阵列方向(100)。

因此，整个流动路径大致在与阵列方向(100)平行的方向上从入口歧管室(18)，然后大致在垂直于阵列方向(100)的方向上进入入口限流器(28)中，然后大致在室延伸方向上进入流体室中。超过微滴沉积所需的流体然后在排出到出口歧管室(19)中之前在大致垂直于阵列方向(100)的方向上流动到出口限流器(32)，在出口限流器(32)中，流体返回以大致在与阵列方向(100)平行的方向上流动，但是在与入口歧管室(18)中的流(21)相反的方向上流动。

在示出在图7、图8以及图9中的实施方案中，对限流器通路的流体流的阻抗简单地通过合适选择限流器通道的宽度来实现。具有这种限流器通道的装置特别容易制造。更具体地，这样的限流器通道可以在阵列方向(100)上在其长度上以高精度形成，以便在阵列方向(100)上在整个长度上具有对流动的期望效果，这可能更难以用更复杂的结构实现。

另一方面，应注意，限流器通道内的突起或挡板还可以用于分配流和/或改变限流器通道的阻抗。

实现上述特定流动模式所需的阻抗可以根据微滴沉积设备的特定构造而变化。然而，一般的设计考虑通常将是相似的，并且现在将参考附图10(a)–10(f)进行描述。

图10(a)–10(f)示出了对图8和图9的打印头设计执行的流动模拟测试的结果。更具体地，该图示出了在打印头使用过程中，穿过入口歧管室(18)、入口限流器(28)通道以及流体室(14)阵列的流的流线。为了清楚起见，这些特征在图中被平坦化。

从图中可以看出，入口限流器(28)的作用是使沿着入口歧管室(18)的长度大致在阵列方向(100)上流动的流体“转向”并在其接近流体室(14)阵列时被导向为垂直于阵列方向(100)。在图10(a)中描绘的特定实施方案中，限流器通道具有对应于大约170MPa/m³s^-1的阻抗的300微米的宽度。

图10(b)–10(f)然后示出了对限流器通道具有分别为400、500、600以及700微米的宽度(分别对应于大约91、62、49以及42MPa/m³s^-1的阻抗)的实施方案执行的类似的模拟测试的结果。

从在图10(d)至(f)的虚线框中可见的流线将是显而易见的是，最接近入口歧管室(18)的入口端的流线开始对于宽度为700微米或更大的限流器通道变得堵塞，而不是像图10(a)至10(d)所示的限流器通道那样均匀间隔开。

因此，为了确保邻近室阵列的限流器通道(28)内的流体对于阵列内的大体上所有的室(14)大致均匀地分布，利用具有宽度小于700微米的限流器通道可能是适当的。在该宽度处，在限流器通道的长度上的阻抗与在入口歧管室(18)的长度上的阻抗的比率大约为1:85。因此，即使在提供令人惊讶的小量阻抗的限流器通道的情况下，在修改邻近流体室(14)阵列的流体流的方向方面可能存在有益的效果。

还应理解，相比于横跨流体室(14)阵列的压降，限流器通道上的压降甚至更小。对于具有700微米宽度的通道，该比率仅仅为大约1：450。因此，限流器的阻抗明显小于致动器的阻抗。这可以与在WO 2005/007415中公开的构造进行对比，其中，多孔元件提供穿过流体室(14)阵列在入口歧管和出口歧管之间的流体流中的主要的压降。

对于较窄的限流器通道(且因此具有较高的阻抗)，模拟测试表明限流器通道内的流将开始从层流转变为湍流。更具体地，模拟测试表明这种转变开始发生在具有小于175微米的宽度的通道中。这对应于限流器通道的长度上的阻抗和入口歧管室(18)的长度上的阻抗的大约为4：3的比率，或对应于716MPa/m³s^-1的限流器绝对阻抗。

还应当理解，即使在该限流器通道的相对较高的阻抗的情况下，与横跨流体室阵列的压降相比，限流器通道上的压降仍然相当小。对于具有175微米宽度的通道，该比率仍然仅仅为大约1：15。因此，限流器的阻抗仍然明显小于致动器的阻抗。再次，这可以与在WO 2005/007415中公开的构造进行对比，其中，多孔元件提供穿过流体室阵列在入口歧管和出口歧管之间的流体流中的主要的压降。因此，向根据本发明的实施方案的装置提供合适的流体源可能会显著更容易。

更一般地，尽管在参考图10(a)至10(f)讨论的实施方案中，限流器通道的阻抗通过改变限流器通道的宽度而变化，但是应理解，存在用于改变限流器通道的阻抗的多个装置。在歧管室和限流器通道的形状之间存在几何关系的情况下，例如在两个元件延伸流体室阵列的长度的情况下，且在限流器通道成形为使得当在阵列方向上的横截面中观察时其表现为从歧管室引导的窄的长形通道的情况下，可以预期可以经历与上面参考图10(a)至10(f)描述的流动图案类似的流动图案。

因此，由于上述原因，提供其中阻抗大于42MPa/m³s^-1和/或小于716MPa/m³s^-1的这种限流器通道在存在这种几何结构的情况下在流动特性方面可能一般是有利的。类似地，提供限流器通道，其中，在该限流器通道长度上的阻抗与歧管室的长度上的阻抗的比率大于1：85，和/或小于4:3，这在具有这种的几何结构的实施方案中也可能更一般地是有利的。

另外，应注意，如上面简要讨论的，突起或挡板可以设置在限流器通道内以实现这样的阻抗和/或压降。此外，不是改变限流器通道的宽度，而是可以改变限流器通道的长度，且更一般地，改变限流器通道的形状。特别地，可以利用用于限流器通道的蛇形或弯曲路径，或可以邻近限流器通道提供肋或脊，以界定通道的形状。

图7、图8以及图9的打印头的歧管室的另外的细节示出在图11中，图11是歧管室形成在其中的部件的垂直于阵列方向(100)截取的侧视图。

图11示出油墨入口管道(36)，油墨入口管道(36)在其一个纵向端处连接至入口歧管室(18)。还示出油墨出口管道(42)，油墨出口管道(42)在相对的纵向端处连接至出口歧管室(19)。这导致入口歧管室(18)中的流(21)被导向为大体上沿与出口歧管室(19)中的流(22)相反的方向，如在图9中示出并如上面讨论的。

如还可以看出的，两个歧管室(18、19)相对于阵列方向(100)均是锥形的，但是方向相反。这有助于保证向阵列内的所有室(14)提供相同的流速。在任选的修改中，限流器通道(28、32)中的一个或两个可以代替地或另外地是锥形的。

此外，在歧管室(18、19)内提供锥形可以辅助作为装置的启动模式的一部分的流体室的净化。例如，该锥形可以确保大致相等量的流体流通过阵列中的室中的每一个。例如，这可以降低气泡在距进入歧管的位置最远的阵列的端部处被捕获的可能性。

在示出在图8、图9以及图11中的打印头的使用过程中，入口和出口管道(36、42)将被连接至流体供应系统。适当地，油墨供应系统可以在作为入口管连接的管处施加正流体压力，并且在作为出口管连接的管处施加负压，以便驱动恒定流穿过打印头。负压的大小可以稍微大于正压的大小，使得在喷嘴处实现负压(相对于大气压)，这可以防止在使用过程中流体从喷嘴“渗漏”。

应理解，尽管在图11的实施方案中，入口和出口管道(36、42)在相对端处分别被连接至入口和出口歧管室(19、18)，但是在其它的实施方案中，管道(36、42)可以沿其长度在其它的位置处连接至各自的歧管室。在这样的实施方案中，每一个歧管室的横截面面积仍然可以随着在阵列方向(100)上距管道通向歧管室中的位置的距离增加而逐渐变小。另外，在图11的实施方案的任选的修改中，两个管道(36、42)可以被设置在歧管室(19、18)中的各自的一个的相同端处。这样的实施方案的示例示出在图12中，图12是歧管部件的等轴侧视图，其中，两个管道(36、42)被设置在相同的端处。

图13仅显示图7、图8、图9以及图11的打印头的某些内部部件，图13更清楚地示出了基板构件(86)的构型。特别地，在附图中清楚地显示了将通路壁电极连接到驱动电路(84)并且形成在基板构件(86)的侧表面(34)上的导电轨道(192)。此外，在其中形成流体室的压电材料的条带的顶部表面在附图中是清楚可见的，安装表面也是如此，喷嘴板(16)附接到该安装表面。图13还示出了具有设置在其上的多个电子部件的印刷电路板，并且借助于柔性连接器将安装在基板(86)的侧表面(34)上的驱动电路(84)连接到该印刷电路板。印刷电路板是大致平面的并且在阵列方向(100)和喷射方向(101)上延伸。通过在喷嘴板(16)后面(当在喷射方向(101)上观察时)提供印刷电路板，打印头可以是特别紧凑的。

图14示出完全组装的打印头(11)，打印头(11)的内部部件示出在图7至9和图11以及图13中。由于喷嘴板(16)的相对小的厚度，压电条带的顶部表面(喷射室(14)阵列形成在其中)透过其是可见的。

尽管前述实施方案已经使用了致动器块，其中，压电致动器元件由分离连续长形通路的长形压电壁元件提供，但是应当理解，本发明可以被更广泛地应用。具体地，可以利用各种压电致动器元件，例如，使用薄膜技术形成且并入MEMS设备中的那些元件(例如，溶胶凝胶或气相沉积)。更详细地，这种薄膜技术可以用于在基板构件的边缘表面上提供压电致动器元件的阵列，但是当然应当理解，这种特定的几何结构对于在MEMS设备中实现本发明不是必需的。如在上面参考附图讨论的实施方案中的，薄膜压电致动器元件可以使用设置在基板构件的侧表面上的互连器轨道被电连接至驱动电路。

应理解，特别是对于这样的元件，压电致动器元件不必形成对应的流体室的壁。

例如，可以使用隔膜型压电致动器，每个隔膜型压电致动器包括安装在隔膜构件上的压电材料的主体，该压电材料的主体限定流体室中的对应的一个的一部分。该压电材料的主体然后是响应于电信号可致动的，以导致所述隔膜构件的变形，从而改变流体室中的所述对应的一个的容积。隔膜构件可以是大致平面的且可以围绕周界的一部分或大体上全部被支撑，同时在所述周界内大体上不被支撑。在一些构造中，隔膜构件还将限定另外的室，压电材料的主体位于该另外的室中。

尽管前述实施方案已经包括具有单个入口歧管室和单个出口歧管室的仅一个流体室阵列，但是应理解，本发明可以体现在具有数个流体室阵列的构造中。在这样的实施方案中，可以提供多个入口和/或出口歧管；根据本发明，限流器通道将这些室阵列中的一个连接至入口歧管和/或出口歧管中的一个。

例如，以与参考图1至图6描述的现有技术构造类似的方式，可以利用两个流体室阵列。在这样的实施方案中，与图1至图6的构造一样，可以在两个出口歧管室之间提供单个中心入口歧管室。根据本发明，该中心入口歧管可以利用单个限流器通道被连接至两个流体室阵列，或可选地，各自的限流器通道可以将该入口歧管连接至每一个流体室阵列。

还应理解，上面关于限流器通道讨论的原理也可以应用于仅具有入口歧管(从而没有出口歧管)的装置。在这样的实施方案中，限流器通道将仍然对流体流动呈现足够的阻抗，使得在使用中，邻近室阵列的在限流器内的流体被定向为大致垂直于在阵列内的大体上所有室处的阵列方向。

另外，尽管前述实施方案已经涉及喷墨打印头，但是如上所述，可以通过微滴沉积装置来沉积各种可选的流体。因此，在上面对喷墨打印头进行参考的地方，这应该被理解为仅仅给出微滴沉积装置的特定示例。