CN112384370B - 微流体喷射元件和微流体喷射元件的操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于热激活的微流体喷射元件的控制电路以及从该热激活的微流体喷射元件分配流体组合物的方法。该热激活的微流体喷射元件包括多个喷嘴和与每个喷嘴相关联的热致动器，以及控制电路，该控制电路包括：通过预先确定的序列递增的逻辑电路，其中该序列由该热激活的微流体喷射元件的物理布局限定；与该逻辑电路电连通的第一输入；与每个热致动器电连通的第二输入，其中该第一输入和该第二输入用于对该热激活的微流体喷射元件上的每个热致动器进行选择和通电。

Description

微流体喷射元件和微流体喷射元件的操作方法

技术领域

本公开涉及微流体喷射元件和微流体喷射元件的操作方法，并且更具体地讲，涉及微流体喷射元件和具有被优化用于将流体组合物分配到环境中的简化接口的微流体喷射元件的操作方法。

背景技术

消费者和工业喷墨打印是熟知的。在此类应用中，已知喷射芯片中的各个喷嘴应当可单独寻址，使得它们可根据需要致动。当喷射头经过待打印的介质时，形成图像，该图像需要来自控制元件的一定数据速率，该控制元件控制喷嘴的致动。该数据速率可通过多条信号线和数字数据被传递到喷射芯片中的信号传导速率的组合来实现。信号线和信号传导速率一起形成通信信道，该通信信道必须能够在喷射头以所需速度行进的同时传递足够的信息以形成所需图像。

当设计其中信号线的数量不过多的打印系统时，必须实现折衷，从而增加系统的尺寸和复杂性。如果信号线的数量少，并且与喷射芯片的通信协议不是有效的，则到芯片中的信号传导速率会变得很高以至于不可能保持可接受的信号完整性。以下示例说明了在设计此类打印系统时所做的选择。

对于喷墨打印应用，优化微流体喷射元件以产生高分辨率图像，同时最小化总打印时间。出于这些原因，喷射芯片上的热致动器(即，加热器)通常将被排列成提供半英寸或更大的打印幅，其中热致动器与热致动器的间距为42.3μm(1/600英寸)或21.2μm(1/1200英寸)。

作为说明，描述了16.9mm(三分之二英寸)，47.2滴/毫米(1200滴/英寸)打印头与总共800个热致动器的喷嘴放置和寻址架构。

图1示出了用于该现有技术示例的热致动器放置。如图所示，流体通孔的一侧上的热致动器竖直间隔42.3μm(1/600英寸)，相对侧上的热致动器也间隔1/600英寸，但竖直偏移21.2μm(1/1200英寸)。这允许单程打印以21.2μm(1/1200英寸)竖直节距在每个点处放置一滴墨。

如果期望的打印图案分辨率为竖直21.2μm(1/1200英寸)和水平42.3μm(1/600英寸)，则现在必须考虑如何在头部沿水平方向移动时寻址和致动热致动器。

图2示出了21.2μm×21.2μm(1/1200英寸×1/1200英寸)网格，其带有可接受的现有技术液滴放置图案的一个示例。如果在该示例中考虑HTR1，则可以看到其在每42.3μm(1/600英寸)的打印头移动之后被致动。为了优化打印速度，期望以流体料盒特性所允许的最高频率致动热致动器。对于该示例，将假定18kHz的热致动器。考虑以下关系：

速度＝距离/时间，

所计算的打印头速度被确定为762mm/s(30英寸/秒)。

通过所定义的这些参数，对于以762mm/s(30英寸/秒)移动的打印头，所有800个热致动器必须在42.3μm(1/600英寸)的行程中被寻址和致动。在该示例中，寻址所有致动器的时间将为55.55μs。如果每个热致动器被单独寻址，则每个致动器的时间切片将为55.55μs/800＝69.4ns。对于热微流体喷射元件，该时间不足以喷射液滴，因为使流体成核所需的时间通常大于400ns。

出于该原因，并且为了降低所需的数据速率，定义了地址矩阵，其允许在同一时间切片中致动多个热致动器。地址矩阵通常被定义为被称为基元(P)和地址(A)的热致动器组。对于800热致动器示例，可接受的地址矩阵可以是20P×40A＝800。这现在将时间切片定义为55.55μs/40＝1.39μs。

对于许多应用而言，这是可接受的成核时间。然而，对于一些热敏打印系统，期望以两个单独的脉冲提供喷射能量以改善喷射液滴的速度。在这种情况下，将需要进一步增加时间切片。这可通过改变P×A地址矩阵的比率来完成。考虑是否增加基元P组的数量的一个方面是，这也增加了热致动器所需的同时电流量。对于该示例，在20处同时触发的数量是固定的，因此地址矩阵将通过将地址A减少到20来改变。

为了允许将能量施加到致动器的方式的更多灵活性(重叠、交错等)，将第三变量添加到地址矩阵，即触发(F)。在该示例中，地址矩阵现在被定义为20P×20A×2F＝800。

图3示出了最终现有技术地址A矩阵的时序图。如图所示，通过引入第四变量扩展地址(EA)，进一步减少了地址A的数量。在这种情况下，这样做不是增加时间切片的持续时间，而是减小硅芯片上所需的地址总线的宽度。因此，最终地址矩阵为：

20P×5A×2F×4EA＝800。

另外如图3所示，添加了两个循环D1和D2，其中没有致动热致动器。这是使用移动打印头时的典型做法。在来自打印机的反馈指示打印头移动过快或过慢的情况下，插入这些时间周期、死循环以允许打印头位置校正和定时同步。

图4表示沿着热致动器阵列的基元P的一种可能的现有技术分组。每个基元P表示40个热致动器。在40个时间切片中的每个时间切片中，由选定的基元P的数量确定所致动的热致动器的数量。这可为0至20。

图1至图4所示的示例性实施方案示出当考虑传统的现有技术打印头系统时的设计约束。在打印应用中，地址矩阵由热致动器的空间图案、所需的打印分辨率、打印速度和热致动器的流体响应限定。在打印应用中，通常使用两个或更多个串行数据输入将基元P和地址A数据转移到打印头中。

图5示出了用于将打印数据串行地加载到打印头中的现有技术时序图。该配置需要时钟(CLK)、数据(ADATA/PDATA)、负载(LOAD)和触发(FIRE1、FIRE2)。未示出的是用于清除芯片寄存器的复位(RST)信号。在该配置中，芯片需要总共7个数字输入。

在每个时间切片期间，打印机将发送新的ADATA和PDATA输入流。为了将数据转移到芯片中，每个数据位需要一个时钟边沿。在数据流完成之后，使用LOAD信号将数据锁存到内部寄存器中。一旦当前时间切片的ADATA和PDATA被锁存，FIRE1和FIRE2信号便用于激活热致动器。

如时序图所示，下一个时间切片的数据被计时到芯片中，而前一个时间切片的热致动器被激活。

单个ADATA或PDATA寄存器可以是40位或更长。为了实现合理的打印速度，CLK速率通常为16MHz至48MHz。

如该示例中所示，具有打印图像的能力的微流体喷射元件可具有相当大的复杂性并且需要显著的计算和输入/输出速度。

除了如上所述在介质上打印墨之外，另一个分配应用是将流体分散到环境中的应用，诸如将液体组合物分散到空气中。对于这样的应用，不需要形成图像，也不需要在精确的时间和位置处寻址特定喷嘴。

在这样的分配应用中，关键性能参数是质量分配速率。这由喷嘴的数量和它们可被触发的频率来确定。由于不需要像在打印应用中那样形成图像，因此对控制装置的计算要求的要求要少得多。事实上，当分配到环境中时，期望具有非常简单的控制装置，其可包括例如低成本的8位微控制器。对于该配置，出于成本和复杂性原因，需要与喷射芯片的简单接口。

发明内容

为了解决现有技术的一种或多种中断问题，本发明提供以下方法和微流体喷射元件：

A.一种从热激活的微流体喷射元件递送流体组合物的方法，该热激活的微流体喷射元件包括多个喷嘴和与每个喷嘴相关联的热致动器，该方法包括：

将热激活的微流体装置连接到功率源；

将第一电脉冲递送到从预先确定的序列选择热致动器的第一输入，其中预先确定的序列由热激活的微流体装置的物理布局限定；

向第二输入供应具有明确限定的宽度的第二电脉冲以激活选定的热致动器；以及

从与选定的热致动器相关联的喷嘴喷射流体组合物。

B.根据段落A所述的方法，该方法还包括从存储位序列读取存储位的步骤，其中存储位的值呈现在输出引脚上。

C.根据段落A或段落B所述的方法，该方法还包括写入当前选自存储位序列的存储位的步骤。

D.根据段落C所述的方法，其中存储位的数量和喷嘴的数量不相等。

E.根据段落A至D中任一段落所述的方法，其中第一电脉冲由第一输入递送，其中第一输入与纹波计数器和地址解码器电连通。

F.根据段落A至E中任一段落所述的方法，其中喷嘴的预先确定的序列布置在热激活的微流体喷射元件上，使得在预先确定的序列中数值相邻的喷嘴不是物理上相邻的。

G.根据段落A至F中任一段落所述的方法，其中第二电脉冲的持续时间对应于与选定的喷嘴相关联的热致动器被激活的时间。

H.根据段落A至G中任一段落所述的方法，其中第一电脉冲从预先确定的序列选择两个或更多个热致动器，并且其中第二电脉冲激活两个或更多个热致动器，并且其中从与热致动器相关联的喷嘴喷射流体组合物的步骤还包括从与两个或更多个热致动器相关联的喷嘴喷射流体组合物。

I.根据段落A至H中任一段落所述的方法，该方法还包括以下步骤：

用基板加热器升高整个热激活的微流体喷射元件的温度，该基板加热器跟与喷嘴相关联的热致动器分开。

J.一种热激活的微流体喷射元件，该热激活的微流体喷射元件包括多个喷嘴和与每个喷嘴相关联的热致动器，以及控制电路，该控制电路包括：

逻辑电路，该逻辑电路通过预先确定的序列递增，其中预先确定的序列由热激活的微流体喷射元件的物理布局限定；

与逻辑电路电连通的第一输入；以及

与每个热致动器电连通的第二输入，

其中第一输入和第二输入用于对热激活的微流体喷射元件上的每个热致动器进行选择和通电。

K.根据段落J所述的热激活的微流体喷射元件，该微流体喷射元件还包括多个存储器单元，其中单个存储器单元由逻辑电路选择，并且其中选定的存储器单元的二进制状态可通过输出来访问。

L.根据段落K所述的热激活的微流体喷射元件，其中存储器单元的数量和喷嘴的数量不相等。

M.根据段落J至L中任一段落所述的热激活的微流体喷射元件，其中逻辑电路包括纹波计数器和地址解码器。

N.根据段落J至M中任一段落所述的热激活的微流体喷射元件，其中预先确定的序列被配置成使得物理上相邻的喷嘴不按序列触发。

O.根据段落J至N中任一段落所述的热激活的微流体喷射元件，其中热激活的微流体喷射元件包括第一多个喷嘴和第二多个喷嘴，其中第一多个喷嘴与设置在第一贮存器中的第一流体组合物流体连通，其中第二多个喷嘴与设置在第二贮存器中的第二流体组合物流体连通，其中第一流体组合物和第二流体组合物是不同的。

P.根据段落J至O中任一项所述的热激活的微流体喷射元件，该微流体喷射元件还包括：

基板加热器，该基板加热器被配置成升高整个热激活的微流体喷射元件的温度，其中基板加热器跟与喷嘴相关联的热致动器分开；和

温度传感器。

附图说明

图1为现有技术微流体喷射元件的一部分的示意性平面图，示出了热致动器放置。

图2为21.2μm×21.2μm(1/1200英寸×1/1200英寸)网格，其带有可接受的现有技术液滴放置图案的一个示例。

图3为最终现有技术地址A矩阵的时序图。

图4为示出沿着热致动器阵列的基元P的一种可能的现有技术分组的示意图。

图5为用于将打印数据串行地加载到打印头中的现有技术时序图。

图6为示例性微流体递送装置的正面透视图。

图7为示例性微流体递送装置的后透视图。

图8为示例性料盒的透视图。

图9为沿线9-9截取的图8的剖面图。

图10为具有微流体喷射元件的示例性料盒的透视图。

图11为示例性微流体喷射元件的剖面图。

图12为微流体喷射元件的一部分的平面图。

图13为与支持其使用方法的微流体喷射元件的接口(仅示出逻辑信号)的示意图，该使用方法实现被优化用于分配应用的简化接口。

图14为微流体喷射元件的一部分的示意性平面图，示出了预先确定的触发序列。

图15为示例性逻辑电路图。

图16和图17是包括寻址存储器单元的示例性逻辑电路图。

图18为本公开的简化接口的时序图。

图19为与微流体喷射元件的接口的示意图。

图20为示例性逻辑电路图，包括寻址基板加热器和存储器单元。

图21为微流体喷射元件的一部分的示意性平面图，示出了具有两个流体组合物贮存器的料盒的预先确定的触发序列。

具体实施方式

此处所述的本发明包括微流体喷射元件及其使用方法，它们实现了被优化用于将流体组合物分配到环境诸如空气中的简化接口。为了将流体组合物分配到空气中，不需要从喷嘴阵列内的不同位置对喷嘴进行单独选择和触发。因此，本公开的微流体喷射元件不提供在单个时间循环中寻址一个或多个特定喷嘴的装置。

流体组合物可例如包括墨、染料、颜料、粘合剂、可固化组合物、光活化化合物、金属氧化物、漂白剂、纹理减少聚合物、有机硅、着色剂、油漆、表面活性剂、清洁剂、恶臭减少剂、润滑剂、填料、香料、香味剂、聚合物、聚合物添加剂、颗粒、光学改性剂、光学匹配剂以及其他活性物质诸如抗菌剂和抗微生物剂以及这些或其他材料的组合，其中一些在本文中进一步描述。

参考图6-图10，微流体喷射元件51可为料盒10的一部分。微流体料盒10可被配置成能够与微流体递送装置44可释放地连接。微流体递送装置44可包括外壳46和功率源48。外壳46可接收料盒10的全部或一部分。接收器可接收料盒10的一部分，或者料盒10可完全设置在接收器内。外壳的接收器可包括被配置成与料盒10的电触点电连接的电触点。

料盒10可包括用于包含流体组合物19的贮存器16。料盒10的贮存器16可包含约5mL至约50mL的流体组合物，另选地约10mL至约30mL的流体组合物，另选地约15mL至约20mL的流体组合物。贮存器16可由用于容纳流体组合物的任何合适的材料制成。用于容器的合适材料包括但不限于塑料、金属、陶瓷、复合材料等。料盒可被配置成具有多个贮存器，每个贮存器包含相同或不同的组合物。微流体递送装置可利用一个或多个料盒，每个料盒包含单独的贮存器。

贮存器16也可包含多孔材料17诸如海绵，该多孔材料产生背压以防止当微流体喷射元件不工作时流体组合物从微流体喷射元件渗漏。流体组合物可通过作用于流体组合物的重力和/或毛细管力行进通过多孔材料并且到达微流体喷射元件。多孔材料可包括金属或织物网片、开孔聚合物泡沫、或纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、或纤维的双组分或多孔吸芯，它们包含形成流体通道的多个互连的开孔。海绵可能不含聚氨酯泡沫。

参考图10-图12，料盒10可包括微流体喷射元件51。微流体喷射元件51可与设置在贮存器中的流体组合物流体连通。

微流体喷射元件的主要部件是半导体基板、流动特征层和喷嘴板层。流动特征层和喷嘴板层可由两个单独层或一个连续层形成。半导体基板优选地由硅制成并且包含沉积在其装置表面上的各种钝化层、导电金属层、电阻层、绝缘层和保护层。半导体基板中的流体喷射致动器产生快速压力脉冲以从喷嘴喷射流体组合物。流体喷射致动器可以是压电致动器或热致动器。快速压力脉冲可由以高频率振动的压电装置(例如，微机械致动)或由通过快速加热循环(例如，微热成核)引起流体组合物内的流体组合物的一部分挥发的热致动器电阻器(即，加热器)产生。对于热致动器，各个热致动器电阻器被限定在电阻层中，并且每个热致动器电阻器对应于喷嘴板中的喷嘴，以用于加热流体组合物并从喷嘴喷射流体组合物。

参考图11和图12，示出了微流体喷射元件110的一部分的简化表示。微流体喷射元件包括半导体基板112，该半导体基板可以是硅半导体基板112，其包含形成在基板112的装置侧116上的多个流体喷射致动器114，诸如压电装置或热致动器电阻器，如图11的简化图示所示。在使压电致动器作为流体喷射致动器114的微流体喷射元件中，压电致动器可邻近喷嘴设置，诸如图11所示，或者可远离喷嘴设置并且仍将压力脉冲传输到待从喷嘴喷射的流体组合物。在激活流体喷射致动器114后，通过半导体基板112中的一个或多个流体供应通孔118供应的流体通过流体供应通道120流动到厚膜层124中的流体室122，在此处使流体通过喷嘴板128中的喷嘴126喷射。通过熟知的半导体制造技术在半导体基板112的装置侧116上形成流体喷射致动器。厚膜层124和喷嘴板128可以是单独层或可以是一个连续层。

喷嘴板128可包括约4个至200个喷嘴126、或约6个至120个喷嘴、或约8个至64个喷嘴。每个喷嘴126可在每个电触发脉冲中递送约0.5皮升至约35皮升或约1皮升至约20皮升或约2皮升至约10皮升的流体组合物。各个喷嘴126可具有通常约23微米(5微米-50微米)的直径。从微流体喷射元件51释放的流体组合物的流速可在约5mg/h至约70mg/h的范围内或任何其他合适的速率或范围。

参考图13，示出了与支持其使用方法的微流体喷射元件的逻辑接口，该使用方法实现被优化用于分配应用的简化接口。仅为了清楚起见，省略了完成物理接口(例如，功率和/或模拟信号连接)所需的附加接口元件。为了将流体组合物分配到空气中，不需要从喷嘴阵列内的不同位置对喷嘴进行单独选择和触发。因此，本公开的微流体喷射元件不提供在单个时间循环中寻址一个或多个特定喷嘴的装置。相反，提供了在设计时间确定的预先确定触发序列。在下文中，逻辑输入/输出和其他连接(功率和模拟)的集合将被称为接口。

描述了本发明的示例性实施方案。微流体递送元件可包括半导体芯片，该半导体芯片具有带接口的控制电路。接口包括信号(NRST)，该信号在生效时将芯片的逻辑复位到已知的起始条件。接口还包括信号(INCR)，该信号使得微流体喷射元件内的逻辑电路从预先确定的序列中选择下一个喷嘴。在设计时间处将预先确定的序列编码在芯片中。接口还包括信号(FIRE)，该信号致动与选定的喷嘴相关联的热致动器。

可选择喷嘴的预先确定触发序列以例如避免相邻喷嘴顺序地触发。这样，可以避免从一个喷嘴到相邻喷嘴的干扰(有时称为流体串扰)。这样的布置的示例示于图14中。仅作为示例性示例，图14示出了按序列触发的喷嘴，在它们之间物理地插置有六个未触发的喷嘴。

微流体喷射元件包括控制电路和附加模拟电路，该控制电路还包括用于从序列选择喷嘴的逻辑电路。示例性逻辑电路示于图15中。外部INCR信号驱动6位纹波计数器。纹波计数器被配置成在达到其终端计数时复位到一(1)的计数，其中终端计数可以小于例如26-1。终端计数可被选择为等于芯片上物理存在的喷嘴的数量。纹波计数器耦接到地址解码器，该地址解码器可以输出一组地址线(Ax)和扩展地址线(EAx)。解码地址和扩展地址可被配置成选择特定加热器。图15示出了具有可被物理寻址的三十二个热致动器114的示例性微流体喷射元件，并且附加地址未被使用。

参考图16，在微流体喷射元件的正常操作中，仅使用两个信号(INCR和FIRE)来执行流体的分配。INCR和FIRE信号按交替序列使用，以按预先确定的序列前进到下一个喷嘴，并且激活热致动器。这允许使用小且不复杂的控制器，或者减少控制器上的计算工作负荷。

地址解码器可被配置成一次仅致动一个喷嘴。或者，地址解码器可同时致动许多喷嘴，从而允许更高的分配速率。

所描述的接口与喷嘴的数量无关。虽然了解所存在的喷嘴的数量对于为流体室122的再填充提供足够的时间是有用的，但当料盒被重新配置成具有不同数量的喷嘴时，接口不需要改变。实际上，如果在料盒插入时将喷嘴数量提供给控制器，则控制器可与具有不同喷嘴数量的未来料盒兼容，而无需任何升级。

由热致动器耗散的能量可通过施加到FIRE信号的脉冲的持续时间来确定。在这种情况下，FIRE信号的驱动源必须具有精确的时序。另选地，施加到热致动器的脉冲的定时可由芯片的配置确定，并且因此FIRE信号的驱动源的定时是非关键的。

微流体喷射元件可另外包括嵌入式存储器单元，使得信息可在制造期间或在最终使用期间被存储。例如，诸如图16和图17所示的逻辑电路可用于访问来自存储位序列的各个存储位以及热致动器。在该示例中，解码的地址足以寻址存储器的所有48位。在该示例中，嵌入喷射芯片中的存储器的全部内容可通过重复切换INCR信号，同时监测图13的MEMR信号来读出。当各个存储器单元由内部逻辑顺序寻址时，数据的对应位呈现在MEMR上。数据的存储位的值呈现在对应于信号MEMR的输出引脚上。存储器单元可以是一次性可编程存储位，诸如易熔金属合金。可提供将熔断器的导电状态转换成开路漏极电输出的电接口。图18中示出了表示从接口读取数据的示例性波形。

类似地，特定存储位可通过以下方式来写入：切换INCR信号直到选择期望的存储位，然后使MEMW信号生效。将待写入存储位的值施加到对应于MEMW信号的输入引脚。

存储在芯片上的数据的示例可包括设置在料盒中的流体组合物的标识、控制逻辑正确地操作微流体喷射元件所需的触发参数或在使用期间料盒中剩余的流体组合物的估计量。如果存在于芯片上的喷嘴的数量记录在存储器中，则控制器元件将不必嵌入关于微流体喷射元件的构造的进一步细节，从而允许具有更多或更少喷嘴的未来版本。

参考图11、图19和图20，在期望控制喷射芯片的温度的应用中，可将基板加热器130构建到微流体喷射元件中，该微流体喷射元件不同于用于加热流体组合物的热致动器114。基板加热器130被设计成在规定时间内升高整个微流体喷射元件的温度。基板加热器可由数字信号控制，该数字信号在图19和图20中标记为SUBH。

为了精确的温度控制，可能期望在微流体喷射元件上包括温度感测元件。温度感测元件可为例如金属合金电阻条，其中电阻率的温度系数被很好地表征。经由感测元件的温度测量可经由图19的TSR信号上可用的模拟信号来完成。继续金属合金电阻条作为温度传感器的示例，可提供外部电路诸如惠斯通电桥以将电阻的温度依赖性转换为模拟电压。

图19也示出了可用于完成与微流体分配元件的物理接口的附加连接。在图19中，HPWR是用于致动热致动器并打开存储器熔断器的功率输入。根据元件的构造，HPWR可以在6V至18V的范围内。LPWR是用于计数和解码电路的功率输入，并且可在3.3V至5V的范围内。GND是功率源的公共电流返回路径。

可能期望构造具有两个流体组合物贮存器的微流体分配料盒。这允许同时或在不同时间递送两种流体组合物。此处描述的简化接口可容易地适用于该配置。图21示出了喷嘴阵列可围绕双通道喷射芯片中的多个流体路径分组的方式。在该示例中，可通过按序列仅对前16个喷嘴触发来分配第一流体。在此之后，可通过对后续16个喷嘴触发来分配第二流体，这些喷嘴围绕第二流体路径排列。另选地，在分配第一流体之后，芯片可经由NRST信号复位，因此在随后的触发中，再次分配第一流体。如果仅分配第二流体，则控制器将切换INCR信号16次(而不激活FIRE信号)以前进到第二组喷嘴。此后，INCR和FIRE信号将交替用于对包含第二流体的喷嘴进行递增和触发。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

应当理解的是，在本说明书中给出的每一最大数值限定值将包括每一个较小的数值限定值，即如同该较小的数值限定值在本说明中也有表示。贯穿本说明书给出的每一最小数值限度将包括每一较高数值限度，如同此类较高数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一数值范围将包括落在此类较宽数值范围内的每一较窄数值范围，如同此类较窄的数值范围全部在本文中明确写出。

除非明确排除或以其他方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (12)

1.一种从热激活的微流体喷射元件递送流体组合物的方法，所述热激活的微流体喷射元件包括多个喷嘴和与每个喷嘴相关联的热致动器，所述方法包括：

将所述热激活的微流体装置连接到功率源；

将第一电脉冲递送到从预先确定的序列选择热致动器的第一输入，其中所述预先确定的序列由所述热激活的微流体装置的物理布局限定；

向第二输入供应具有明确限定的宽度的第二电脉冲以激活选定的热致动器；以及

从与所述选定的热致动器相关联的所述喷嘴喷射流体组合物；并且

从存储位序列读取存储位，其中所述存储位的值呈现在输出引脚上；和

写入当前选自存储位序列的存储位。

2.根据权利要求1所述的方法，其中存储位的数量和喷嘴的数量不相等。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电脉冲由第一输入递送，其中所述第一输入与纹波计数器和地址解码器电连通。

4.根据权利要求1所述的方法，其中喷嘴的所述预先确定的序列布置在所述热激活的微流体喷射元件上，使得在所述预先确定的序列中数值相邻的喷嘴不是物理上相邻的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二电脉冲的持续时间对应于与选定的喷嘴相关联的所述热致动器被激活的时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电脉冲从预先确定的序列选择两个或更多个热致动器，并且其中所述第二电脉冲激活所述两个或更多个热致动器，并且其中从与所述选定的热致动器相关联的所述喷嘴喷射流体组合物的步骤还包括从与所述两个或更多个热致动器相关联的所述喷嘴喷射流体组合物。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

用基板加热器升高整个所述热激活的微流体喷射元件的温度，所述基板加热器跟与所述喷嘴相关联的所述热致动器分开。

8.一种热激活的微流体喷射元件，所述热激活的微流体喷射元件包括多个喷嘴和与每个喷嘴相关联的热致动器，以及控制电路，所述控制电路包括：

逻辑电路，所述逻辑电路通过预先确定的序列递增，其中所述预先确定的序列由所述热激活的微流体喷射元件的物理布局限定；

与所述逻辑电路电连通的第一输入；以及

与每个热致动器电连通的第二输入，

其中所述第一输入和所述第二输入用于对所述热激活的微流体喷射元件上的每个热致动器进行选择和通电；和

多个存储器单元，其中单个存储器单元由所述逻辑电路选择，并且其中选定的存储器单元的二进制状态可通过输出来访问。

9.根据权利要求8所述的热激活的微流体喷射元件，其中存储器单元的数量和喷嘴的数量不相等。

10.根据权利要求8所述的热激活的微流体喷射元件，其中所述逻辑电路包括纹波计数器和地址解码器。

11.根据权利要求8所述的热激活的微流体喷射元件，其中所述预先确定的序列被配置成使得物理上相邻的喷嘴不按序列触发。

12.根据权利要求8所述的热激活的微流体喷射元件，其中所述热激活的微流体喷射元件包括第一多个喷嘴和第二多个喷嘴，其中所述第一多个喷嘴与设置在第一贮存器中的第一流体组合物流体连通，其中所述第二多个喷嘴与设置在第二贮存器中的第二流体组合物流体连通，其中所述第一流体组合物和所述第二流体组合物是不同的。

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