KR20090067164A - Mems bubble generator for large stable vapor bubbles - Google Patents

Mems bubble generator for large stable vapor bubbles Download PDF

Info

Publication number
KR20090067164A
KR20090067164A KR1020097007351A KR20097007351A KR20090067164A KR 20090067164 A KR20090067164 A KR 20090067164A KR 1020097007351 A KR1020097007351 A KR 1020097007351A KR 20097007351 A KR20097007351 A KR 20097007351A KR 20090067164 A KR20090067164 A KR 20090067164A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heater
bubble
liquid
pulse
zone
Prior art date
Application number
KR1020097007351A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
앵거스 존 노스
사뮤엘 제임스 마이어스
키아 실버브룩
Original Assignee
실버브룩 리서치 피티와이 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 실버브룩 리서치 피티와이 리미티드 filed Critical 실버브룩 리서치 피티와이 리미티드
Priority to KR1020097007351A priority Critical patent/KR20090067164A/en
Publication of KR20090067164A publication Critical patent/KR20090067164A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04598Pre-pulse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/1412Shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1601Production of bubble jet print heads

Abstract

A MEMS vapour bubble generator that uses a heater in thermal contact with a liquid to generate a bubble. The heater is energized by an electrical pulse that is shaped to have a relatively low power, sub-nucleating portion and a high power portion that nucleates the bubble. The thermal energy transferred to the liquid by the sub-nucleating portion speeds up the nucleation of the bubble across the surface of the heater during the nucleating portion. This produces larger, more stable bubble having a regular shape.

Description

크고 안정한 증기기포용 MEMS기포 생성기{MEMS BUBBLE GENERATOR FOR LARGE STABLE VAPOR BUBBLES}MEMS BUBBLE GENERATOR FOR LARGE STABLE VAPOR BUBBLES

본 발명은 MEMS장치에 관한 것으로서, 특히 작동중에 증기기포를 생성하기 위해 액체를 증발시키는 MEMS장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to MEMS devices, and more particularly to MEMS devices for evaporating liquid to produce vapor bubbles during operation.

관련된 출원들과의 상호 참조Cross Reference to Related Applications

본 발명에 관한 다양한 방법, 시스템 및 장치는 본 발명의 출원인이나 양수인에 의해 출원된 다음의 미국 특허/특허출원들에 개시되어 있다.Various methods, systems, and apparatus relating to the present invention are disclosed in the following US patent / patent applications filed by the applicant or assignee of the present invention.

Figure 112009021611666-PCT00001
Figure 112009021611666-PCT00001

Figure 112009021611666-PCT00002
Figure 112009021611666-PCT00002

Figure 112009021611666-PCT00003
Figure 112009021611666-PCT00003

각 출원은 각각의 문서번호로 목록정리되었다. 이 문서번호는 출원번호가 알려지면 대체될 것이다. 이러한 출원들과 특허들의 개시내용은 본 명세서에 참조에 의해 통합된다.Each application is listed under its respective document number. This document number will be replaced when the application number is known. The disclosures of these applications and patents are incorporated herein by reference.

어떤 마이크로 기계시스템(MEMS)장치는 작동하기 위해서 액체를 처리하거나, 사용한다. 이러한 액체를 포함하는 장치의 한 부류로서, 저항성 히터(resistive heater)는 액체의 과열한계(superheat limit)까지 액체를 가열하는데 사용되며 빠르게 팽창하는 증기기포의 형성을 야기한다. 기포팽창에 의한 충격은 장치를 통해서 액체를 이동하도록 하는 메커니즘(mechanism)으로서 사용될 수 있다. 인쇄매체로 잉크방울을 분사하기 위한 기포를 생성하는 히터를 갖는 각 노즐이 있는 열적 잉크젯 프린트헤드(thermal inkjet printheads)의 경우가 그러하다. 잉크젯 프린터의 광범위한 사용에 비추어 보면, 본 발명은 본 출원에서 그 사용에 대한 특별한 참조로 설명될 것이다. 하지만, 본 발명은 잉크젯 프린트 헤드에 한정되는 것이 아니라, 저항성 히터에 의해 형성된 증기기포가 장치를 통해서 액체를 이동시키기 위해서 사용되는 다른 장치들에도 동일하게 적합하다고 평가될 것이다.(예를 들면, 몇몇의 'lab-on-a-chip' 장치).Some micromechanical systems (MEMS) devices process or use liquids to operate. As a class of devices containing such liquids, resistive heaters are used to heat the liquid to the superheat limit of the liquid and cause the formation of rapidly expanding vapor bubbles. Impact due to bubble expansion can be used as a mechanism to allow liquid to move through the device. This is the case for thermal inkjet printheads with each nozzle having a heater that generates bubbles for ejecting ink droplets onto the print media. In light of the widespread use of inkjet printers, the present invention will be described in this application with particular reference to its use. However, the present invention is not limited to inkjet printheads, but it will be appreciated that the vapor bubbles formed by the resistive heater are equally suitable for other devices used to move liquid through the device. 'Lab-on-a-chip' device).

액체를 과열한계까지 가열하기 위한 시간비율(time scale)은 그 액체가 과열한계에 도달했을때 얼마나 많은 열에너지가 그 액체에 저장되는지를 결정한다: 이것은 얼마나 많은 증기가 생산되는지와 팽창하는 증기기포의 충격을 결정한다.(영 역과 시간을 넘어서 통합된 압력으로 정의되는 충격). 더 긴 시간비율로 가열하면 결과적으로 가열된 더 많은 양의 액체를 이루고, 저장된 에너지가 많을수록, 많은양의 증기와 큰 기포충격으로 귀착된다. 이것은 MEMS히터에 의해 생성되는 기포의 어느 정도의 조절을 하게 한다. 과열한계까지 가열하기 위한 시간비율의 조절은 간단하게 핵생성과정동안에 히터로 공급되는 전력의 조절문제이다. 낮은 전력은 증가된 에너지요구량을 희생하여서 더 긴 핵생성 시간과 더 큰 기포 충격으로 귀착된다.(액체에 저장된 여분의 에너지는 히터에 의해 공급되었음에 틀림없다). 전력을 조절하는 것은 히터의 전역에서 줄어든 전압(valtage)를 통하거나, 또는 더 낮은 평균 시간(time averaged)의 전력을 얻기 위한 전압의 펄스폭 변조(pulse width modulation)를 통해서 이루어진다.The time scale for heating the liquid to the superheat limit determines how much thermal energy is stored in the liquid when the liquid reaches the superheat limit: this is how much steam is produced and how Determine the impact (shocks defined as integrated pressure over time and time). Heating at a longer time rate results in a larger amount of heated liquid, and the more stored energy, the greater the amount of vapor and large bubble shock. This allows some control of the bubbles produced by the MEMS heater. Control of the time rate for heating up to the overheat limit is simply a matter of controlling the power supplied to the heater during the nucleation process. Low power results in longer nucleation time and greater bubble impact at the expense of increased energy requirements (extra energy stored in the liquid must be supplied by the heater). Regulating power is through a reduced voltage across the heater, or through pulse width modulation of the voltage to obtain a lower time averaged power.

한편 이러한 효과는 예를 들면, MEMS 기포 펌프의 유량 또는 잉크젯 프린터안의 막힌 노즐에 공급되는 힘의 조절에 유용하지만(임시로 문서번호 PUA011US로 언급된, 동시에 특허출원 중의 주제), 이러한 시스템의 설계자는 기포안정성을 확보하는 데 주의해야 한다. 만약 가열하기 위한 시간비율이 1마이크로 초(micro second)보다 훨씬 더 길다면, 물을 기반으로 하는 액체(water-based liquid)를 가열하는 일반적인 히터는 불안정하고, 반복불가능한 기포를 생성시킬 것이다.(도 1 참조). 이러한 비반복성은 장치운전에 손상을 주거나, 설계자가 이용할 수 있는 기포충격의 범위를 엄격하게 제한할 것이다.While this effect is useful, for example, in adjusting the flow rate of a MEMS bubble pump or the force supplied to a clogged nozzle in an inkjet printer (temporarily pending patent application, referred to as document number PUA011US at the same time), the designer of such a system Care must be taken to ensure bubble stability. If the time ratio for heating is much longer than 1 microsecond, a typical heater that heats a water-based liquid will create unstable, non-repeatable bubbles (Fig. 1). This non-repeatability may damage the operation of the device or severely limit the range of bubble shocks available to the designer.

따라서, 본 발명은 액체를 보유하는 챔버(chamber); Accordingly, the present invention is directed to a chamber for holding a liquid;

상기 액체와 열적 접촉(thermal contact)을 하기 위해 상기 챔버내에 위치한 히터; 그리고, A heater located in the chamber for thermal contact with the liquid; And,

상기 히터가 상기 액체내에서 증기기포를 생성할 수 있도록 상기 히터에 전기적 펄스를 제공하기 위한 구동 회로를 포함하는 MEMS 증기 기포 생성기로서, A MEMS vapor bubble generator comprising a drive circuit for providing an electrical pulse to the heater such that the heater generates vapor bubbles in the liquid,

상기 펄스는 상기 증기기포의 핵생성을 하는데 불충분한 전력(power)을 갖는 첫번째 부분과 상기 첫번재 부분에 이어, 상기 증기기포의 핵생성을 하는데 충분한 전력을 갖는 두번째 부분을 갖는다. The pulse has a first portion having insufficient power to nucleate the vapor bubble and a second portion having sufficient power to nucleate the vapor bubble following the first portion.

만약 상기 가열 펄스가 상기 펄스의 끝나기 전에 가열비율을 증가시키도록 형성 되면, 기포 안정성은 상당히 향상될 수 있으며, 크고, 반복가능한 기포가 작은 히터들에 의해 생산될 수 있는 상황에 접근할 수 있다.If the heating pulse is formed to increase the heating rate before the end of the pulse, the bubble stability can be significantly improved and a situation can be approached where large, repeatable bubbles can be produced by small heaters.

바람직하게는 상기 펄스의 첫번째 부분은 상기 증기기포의 핵생성(nucleation)을 하는 것이 아니라, 상기 액체를 가열하기 위한 예열(pre-heating)구역이고, 상기 두번째 부분은 상기 증기기포의 핵생성을 위한 트리거(trigger)구역이다. 더 바람직한 형태로는, 상기 예열구역은 상기 트리거 구역보다 더 긴 지속기간(duration)을 갖는다. 바람직하게는 상기 예열구역은 적어도 2 마이크로 초(㎲)이다. 더 바람직한 형태로는, 상기 트리거 구역은 1마이크로 초보다 짧다.Preferably the first part of the pulse is not a nucleation of the vapor bubble, but is a pre-heating zone for heating the liquid and the second part is for nucleation of the vapor bubble. Trigger area. In a more preferred form, the preheat zone has a longer duration than the trigger zone. Preferably the preheating zone is at least 2 microseconds. In a more preferred form, the trigger zone is shorter than 1 microsecond.

바람직하게는, 상기 구동 회로는 펄스폭 변조(pulse width modulation)를 사용하여 펄스를 형성한다. 본 실시예에서, 상기 예열구역(pre-heat section)은 일련의 부핵생성시키는 펄스들(sub-nucleating pulses)이다. 선택적으로, 상기 구동 회로는 전압변조(voltage modulation)를 사용하여 펄스를 형성한다.Preferably, the drive circuit forms pulses using pulse width modulation. In this embodiment, the pre-heat section is a series of sub-nucleating pulses. Optionally, the drive circuit uses voltage modulation to form a pulse.

일부의 실시예에서는, 상기 예열구역에서의 상기 평균 시간의 전력(time averaged power)은 일정하고, 상기 트리거 구역에서의 상기 평균 시간의 전력은 일정하다. 특히 바람직한 실시예에서는, 상기 MEMS 증기기포생성기는 상기 챔버와 유체연통(fluid communication)하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사하기 위해서 잉크젯 프린트헤드내에 사용된다. In some embodiments, the time averaged power in the preheat zone is constant, and the power of the average time in the trigger zone is constant. In a particularly preferred embodiment, the MEMS vapor bubble generator is used in an inkjet printhead to inject printing fluid from a nozzle in fluid communication with the chamber.

상기 핵생성온도를 넘지 않고 상기 히터 주위를 둘러싸는 액체에 많은 양의 열에너지를 저장하기 위해 긴 시간비율(일반적으로 >> 1㎲)동안 낮은 전력을 사용하고, 다음으로 짧은 시간비율(일반적으로 <1㎲)안에 핵생성 온도를 넘기위해 높은 전력으로 전환하여, 핵생성과 상기 저장된 에너지의 방출을 개시한다. Low power is used for a long time ratio (generally >> 1 kW) to store a large amount of thermal energy in the liquid surrounding the heater without exceeding the nucleation temperature, followed by a short time ratio (generally < Switch to high power to exceed the nucleation temperature in 1 ms) to initiate nucleation and release of the stored energy.

선택적으로, 상기 펄스의 첫번째 부분은 상기 증기기포의 핵생성을 하는 것이 아니라, 상기 액체를 가열하기 위한 예열구역이고, 상기 두번째 부분은 상기 증기기포의 핵생성을 하기 위해 상기 액체의 일부를 과열하기 위한 트리거구역(trigger section)이다Optionally, the first portion of the pulse is not a nucleation of the vapor bubble, but is a preheating zone for heating the liquid, and the second portion is for overheating a portion of the liquid to nucleate the vapor bubble. Trigger section for

선택적으로, 상기 예열구역은 상기 트리거 구역보다 긴 지속기간을 갖는다.Optionally, the preheat zone has a longer duration than the trigger zone.

선택적으로, 상기 예열구역은 적어도 2 마이크로 초이다.Optionally, the preheating zone is at least 2 micro seconds.

선택적으로, 상기 트리거구역은 1 마이크로 초보다 짧다.Optionally, the trigger zone is shorter than 1 microsecond.

선택적으로, 상기 구동 회로는 펄스폭 변조를 사용하여 펄스를 형성한다.Optionally, the drive circuit forms pulses using pulse width modulation.

선택적으로, 상기 예열구역은 일련의 부핵생성시키는 펄스들이다. Optionally, the preheat zone is a series of nucleating pulses.

선택적으로, 상기 구동 회로는 전압변조를 사용하여 펄스를 형성한다.Optionally, the drive circuit uses voltage modulation to form a pulse.

상기 예열구역에서의 상기 평균 시간의 전력은 일정하고, 상기 트리거 구역에서의 상기 평균 시간의 전력은 일정하다. The power of the average time in the preheat zone is constant, and the power of the average time in the trigger zone is constant.

다른 관점에서 본 발명은 상기 챔버와 유체연통(fluid communication)하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사하기 위해 잉크젯 프린트헤드내에 사용되는 MEMS 증기기포 생성기를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a MEMS vapor bubble generator for use in an inkjet printhead to eject printing fluid from a nozzle in fluid communication with the chamber.

선택적으로, 상기 히터는 프린팅 유체내에 침지(immersion)되도록 상기 챔버안에 현수되어 있다.Optionally, the heater is suspended in the chamber to be immersed in printing fluid.

선택적으로, 상기 펄스는 마르거나 과도하게 점성이 있는 프린팅 유체에 의해 막힌 노즐을 회복(recovering)시키기 위해 생성된다.Optionally, the pulse is generated to recover a nozzle clogged by a dry or excessively viscous printing fluid.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 지금 상세히 설명될 것이다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 1e는, 다른 가열비율에서 생성된 물 증기기포(water vapour bubbles)를 도시한 것이다.1A-1E illustrate water vapor bubbles produced at different heating rates.

도 2a 및 2b는, 예열영역과 트리거 영역안으로 상기 펄스를 형성하기 위한 두가지 대안을 도시한 것이다.2A and 2B illustrate two alternatives for forming the pulse into a preheating region and a trigger region.

도 3은, 두가지 다른 펄스 모양에 대해서 히터에서 가장 뜨거운 곳과, 상기 히터에서 더 차가운 곳을 나타내는 도면이다.3 shows the hottest place in the heater and the colder place in the heater for two different pulse shapes.

도 4a는, 전통적인 사각 모양의 펄스(square-shaped pulse)를 사용하여 생성된 물 증기기포를 도시한 것이다.4A shows water vapor bubbles generated using traditional square-shaped pulses.

도 4b는, 펄스폭 변조에 의해 형성된 펄스를 사용하여 생성된 기포를 도시한 것이다.4B illustrates bubbles generated using pulses formed by pulse width modulation.

도 4c 및 4d는, 전압변조된 펄스를 사용하여 생성된 기포를 도시한 것이다. 4C and 4D show bubbles generated using voltage modulated pulses.

도 5는, 잉크젯프린트헤드 안에 사용 중인 MEMS 기포 생성기를 도시한 것이다.5 shows a MEMS bubble generator in use in an inkjet printhead.

MEMS 유체 펌프에 있어서, 효율적이고 신뢰할 수 있는 작용을 위해, 크고, 안정적이고 반복가능한 기포가 바람직하다. 기포 핵생성과 성장에 영향을 미치는 메커니즘(mechanism)을 분석하기 위해서, 상기 히터의 온도 프로파일(profile)의 공간적 균일성을 고려하고, 그리고나서 상기 프로파일의 시간전개를 고려하는 것이 필요하다.In MEMS fluid pumps, large, stable and repeatable bubbles are preferred for efficient and reliable operation. In order to analyze the mechanisms affecting bubble nucleation and growth, it is necessary to take into account the spatial uniformity of the temperature profile of the heater and then to consider the time evolution of the profile.

액체안에서의 히터의 유한요소열적모델(finite element thermal model)은 상기 히터의 가열비율이 상기 히터전역에 걸친 온도의 공간적 균일성에 강력하게 영향을 미친다는 것을 보여줬다.A finite element thermal model of the heater in the liquid showed that the heating rate of the heater strongly influences the spatial uniformity of temperature throughout the heater.

이것은 상기 히터의 서로 다른 부분들이 서로 다른 정도로 방열(heat-sink)되기 때문이다(상기 히터의 옆부분은 상기 액체에 의한 향상된 냉각 때문에 더 차가울 것이고, 상기 히터의 끝부분은 접촉에 의한 향상된 냉각 때문에 더 차가울 것이다). 낮은 전력에서는, 과열한계까지 가열하기 위한 시간비율은 냉각 메커니즘의 열적 시간비율에 대해서 크므로, 상기 히터의 온도 프로파일은 상기 히터의 경계 에서 냉각에 의해 심하게 외곡될 것이다. 이상적(ideal)으로는 상기 온도 프로파일 은 "탑-햇"(top-hat)으로, 상기 히터의 전역에 걸쳐 균일한 온도이지만, 낮은 가열비율의 경우에는, 상기 온도 프로파일의 가장자리는 끌어 내려질 것이다.This is because different parts of the heater are heat-sink to a different degree (the sides of the heater will be colder due to the improved cooling by the liquid and the ends of the heaters due to the improved cooling by contact) Will be cooler). At low power, the time rate for heating up to the overheat limit is large relative to the thermal time rate of the cooling mechanism, so the temperature profile of the heater will be severely distorted by cooling at the boundary of the heater. Ideally, the temperature profile is "top-hat," which is a uniform temperature throughout the heater, but in the case of low heating rates, the edge of the temperature profile will be pulled down. .

상기 과열한계 이상에서 상기 히터의 이러한 부분들만이 중요하게 상기 기포충격에 기여하는 것처럼, 상기 히터의 효율을 최대로 하기 위해서 상기 탑-햇 온도 프로파일이 이상적이다. 상기 핵생성비율은 상기 과열한계 근처에서 매우 강한 온도의 지수함수이다. 상기 과열 한계의 겨우 몇 도 아래에서의 상기 히터의 부분들은 상기 과열한계 이상에서의 이러한 부분들보다도 훨씬 낮은 핵생성비율을 나타낼 것이다. The top-hat temperature profile is ideal for maximizing the efficiency of the heater, as only these parts of the heater above the overheat limit significantly contribute to the bubble impact. The nucleation rate is an exponential function of very strong temperature near the overheat limit. Portions of the heater just below a few degrees of the overheat limit will exhibit a much lower nucleation rate than these parts above the overheat limit.

상기 히터의 더 뜨거운 부분들로부터 팽창하는 기포에 의해 열적으로 단열되므로써 그러한 상기 히터의 부분들은 기포충격에 훨씬 적은 기여를 할것이다. 다시 말하면, 만약 상기 히터에 걸친 온도 프로파일이 균일하지 않다면, 상기 히터의 더 차가운 부분에서의 기포핵생성과 상기 히터의 더 뜨거운 부분으로부터 팽창하는 기포사이에서 경쟁상태(race condition)가 존재할 수 있다. 이러한 경쟁상태는 낮은 가열비율로 형성되는 기포의 반복불가능성을 야기할 수 있다.By being thermally insulated by bubbles expanding from hotter parts of the heater, those parts of the heater will contribute much less to the bubble impact. In other words, if the temperature profile across the heater is not uniform, there may be a race condition between bubble nucleation in the colder portion of the heater and bubbles expanding from the hotter portion of the heater. This race condition can lead to nonrepeatability of bubbles formed at low heating rates.

용어 "낮은 가열 비율"은 상대적인 용어로서 상기 히터의 기하학적 배치와 그것의 접촉과 상기 히터에 열적 접촉하는 모든 재료들의 열적특성에 의존한다. 이러한 모든것들은 상기 냉각 메커니즘의 시간비율에 영향을 미칠 것이다. 만약 핵생성을 위한 시간비율이 1㎲를 초과한다면, 잉크젯 프린터에 적용가능한 일반적인 구성의 일반적인 히터재료는 상기 경쟁상태를 나타내기 시작할 것이다. 만약 상기 가열비율이 충분히 낮다면 어떤 히터도 경쟁상태와 필연적인 기포 불안정성에 종속되 므로 정확한 한계는 중요하지 않다. 이것은 설계자에게 이용가능한 기포충격의 범위를 제한할 것이다.The term "low heating rate" is a relative term depending on the geometry of the heater and its contact and the thermal properties of all materials in thermal contact with the heater. All of these will affect the time rate of the cooling mechanism. If the time ratio for nucleation exceeds 1 ms, a general heater material of general construction applicable to ink jet printers will begin to exhibit the race condition. If the heating rate is low enough, the exact limit is not critical since any heater is subject to competition and consequent bubble instability. This will limit the range of bubble shocks available to the designer.

도 1a 내지 1e는 상기 구동 펄스(drive pulse)의 전압을 다양하게 함으로써 다른 가열비율에서 생성되는 증기기포(12)의 스트로보스코픽(stroboscopic) 사진을 선으로 도시한 것이다. 0.3 마이크로 초 동안 스트로보(strobe)를 사용한 것으로, 상기 이미지는 상기 기포가 가장 크게 확장된 때를 포착하여 보여준다. 지지 웨이퍼 표면(support wafer surface)의 표면으로부터 15도 각도에서 오픈풀 워터(open pool of water)안에서 상기 히터(10)는 30㎛ ×4㎛이다. 2중의 기포 모양은 상기 기포가 웨이퍼의 표면에 비춰진 이미지 때문이다.1A to 1E show a stroboscopic picture of steam bubbles 12 generated at different heating rates by varying the voltage of the drive pulse. Using strobe for 0.3 microseconds, the image captures and shows when the bubble is most expanded. The heater 10 is 30 μm × 4 μm in open pool of water at an angle of 15 degrees from the surface of the support wafer surface. The double bubble shape is due to the image of the bubble projected onto the surface of the wafer.

도 1a에서, 상기 구동 전압(drive voltage)은 5볼트이고 상기 기포(12)는 1마이크로 초에 최대로 팽창한다. 상기 기포는 상대적으로 작지만, 상기 히터의 길이를 따라서 균형잡힌 모양(regular shape)을 갖는다. 도 1b에서, 상기 구동 전압은 4.1볼트로 감소하고 최대 기포성장에 이르는 시간은 2 마이크로 초로 증가한다. 결과적으로, 상기 기포(12)는 더 크지만 기포 불균형(irregularity)(14)이 발생하기 시작한다. 도 1c,1d 및 1e에서는 상기 펄스 전압이 점진적으로 감소한다(각각 3.75V, 3.45V 및 2.95V). 상기 전압이 감소함에 따라 상기 가열비율도 감소하고, 그때문에 상기 액체과열한계에 도달하기 위한 시간비율을 증가시킨다. 이것은 상기 액체안으로 열 누출되는 시간을 더 많이 허용하여 기포 응집이 일어날 때 더 많은 양의 저장된 열에너지와 더 많은 증기의 생산을 야기한다. 다시 말하면, 상기 기포(12)의 크기는 증가한다. 그러므로 더 낮은 전압은 상기 기포가 더 크게 성장하 도록 하여 더 큰 기포충격을 야기한다. 유감스럽게, 상기 기포모양의 불균형(12)도 또한 증가한다. 그러므로 상기 과열한계까지 가열하는 시간비율이 1 마이크로 초를 넘을 때 상기 기포는 잠재적으로 불안정하고 비반복적이다. 도 1a 내지 1e에서, 기포크기가 최대로 되는 시간은 각각 1, 2, 3, 5 및 10 마이크로 초이다. In FIG. 1A, the drive voltage is 5 volts and the bubble 12 expands maximally in 1 microsecond. The bubbles are relatively small, but have a regular shape along the length of the heater. In Figure 1B, the drive voltage is reduced to 4.1 volts and the time to maximum bubble growth is increased to 2 microseconds. As a result, the bubble 12 is larger but bubble irregularity 14 begins to occur. In Figures 1C, 1D and 1E, the pulse voltage gradually decreases (3.75V, 3.45V and 2.95V, respectively). As the voltage decreases, the heating rate also decreases, thereby increasing the time rate for reaching the liquid superheat limit. This allows more time for heat to leak into the liquid, resulting in the production of greater amounts of stored thermal energy and more vapor when bubble aggregation occurs. In other words, the size of the bubble 12 is increased. Therefore, lower voltages cause the bubbles to grow larger, resulting in larger bubble shocks. Unfortunately, the bubble imbalance 12 also increases. Therefore, the bubble is potentially unstable and non-repetitive when the time rate of heating up to the overheat limit exceeds 1 microsecond. In Figures 1A-1E, the times at which bubble sizes are maximized are 1, 2, 3, 5 and 10 microseconds, respectively.

본 발명은 고정된 기하학적 배열과 열 특성에서 히터에 큰 기포충격을 생성시키기 위해 설계자가 낮은 가열비율을 사용할 수 있도록 하기 위해 상기 경쟁상태에 의해 생성되는 불안정을 피하는 방법을 제공한다. 도 2a 및 2b는 크고 안정한 기포를 생산하기 위한 상기 히터의 조정에 대하여 두가지 가능성을 보여준다. 도 2a에서는, 구동 회로는 상기 예열구역(16)의 전력을 상기 트리거 구역(18)에 비해서 감소시키기 위해 진폭변조를 사용한다. 도 2b에서는, 전압의 펄스폭 변조(일련의 빠른 보조방출 펄스를 만드는)는 상기 트리거 구역(18)과 비교하여 예열 단계(phase)(16)의 전력을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. The present invention provides a method of avoiding the instability created by the race condition to allow designers to use low heating rates to create large bubble shocks in the heater at fixed geometry and thermal properties. 2A and 2B show two possibilities for the adjustment of the heater to produce large and stable bubbles. In FIG. 2A, the drive circuit uses amplitude modulation to reduce the power of the preheat zone 16 relative to the trigger zone 18. In FIG. 2B, pulse width modulation of the voltage (creating a series of fast auxiliary emission pulses) can be used to reduce the power of the preheat phase 16 compared to the trigger zone 18.

이 분야에서의 당업자는 상대적으로 낮은 전력이 공급되는 예열 구역과 상기 기포의 핵생성을 하는 후속적인 트리거 구역의 표준을 만족시키는 펄스 모양이 무한히 다양한 것을 인정할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the pulse shapes that meet the standards of the relatively low powered preheating zone and the subsequent trigger zone of nucleating the bubble are infinitely varied.

상기 펄스를 형성하는 것은 펄스폭 변조, 전압변조 또는 이들 둘의 조합으로 이루어질수 있다. 하지만, 펄스폭 변조는 상기 펄스를 형성하는데 더 바람직한 방법이고, CMOS회로 설계에 더욱 적합하다. 또한, 상기 펄스는 예열구역과 트리거 구역에만 한정되는 것이 아님을 주의해야 한다. 추가적인 펄스 구역들도 본 발명의 이득을 부정하지 않고 다른 목적을 위해서 포함될 수 있다. 더욱이, 상기 구역들은 일정한 전력 수준을 유지할 필요는 없다. 일정한 평균 시간 전력이 상기 예열 구역과 상기 트리거 구역에 더욱 바람직하며, 이론적이고 실험적으로 다루는 가장 간단한 경우에 그러하다.Forming the pulse may be made of pulse width modulation, voltage modulation or a combination of both. However, pulse width modulation is a more preferred method for shaping the pulse and is more suitable for CMOS circuit design. It should also be noted that the pulse is not limited to the preheat zone and the trigger zone. Additional pulse zones may also be included for other purposes without denying the benefit of the present invention. Moreover, the zones do not need to maintain a constant power level. A constant average time power is more preferred for the preheat zone and the trigger zone, in the simplest case of theoretical and experimental handling.

과열한계에 이르는 상기 히터의 다른 구역사이의 시간지연이 감소하기 때문에 예열 단계 후에 더 높은 가열 비율로 전환함으로써 기포핵생성을 상기 경쟁에서 얻을 수 있다. 도 3은 개념을 설명한다. 아무리 상기 공간적인 온도 균일성이 약하더라도(상기 예열 단계에서 낮은 가열비율의 피할수 없는 부작용), 과열한계에 이르는 상기 히터의 더 뜨거운 구역과 더 차가운 구역사이의 상기 시간지연(32)은 상기 예열 후에 더 높은 가열 비율(36)로 전환함으로써 감소될 수 있다. 이러한 방법으로, 더 뜨거운 구역으로부터의 기포팽창에 의해 단열되기 전에 더 차가운 구역은 상기 과열한계에 이른다. 상기 히터 표면의 대부분은 현저한 기포 팽창이 일어나기 전에 상기 과열한계(34)에 이른다. 그래서 상기 히터 지역은 기포 형성에 더욱 유용하고 일관성있게 이용될 것이다.Bubble nucleation can be achieved in the competition by switching to a higher heating rate after the preheating step because the time delay between different zones of the heater leading to the overheat limit is reduced. 3 illustrates the concept. Even if the spatial temperature uniformity is weak (an unavoidable side effect of a low heating rate in the preheating step), the time delay 32 between the hotter and colder regions of the heater leading to the overheating limit is the preheating. Later by switching to a higher heating rate 36. In this way, the cooler zones reach this overheating limit before they are insulated by bubble expansion from the hotter zones. Most of the heater surface reaches the overheat limit 34 before significant bubble expansion occurs. Thus, the heater zone will be more useful and consistently used for bubble formation.

도 4a 내지 4d는 크고, 안정한 기포를 생산할 때 정형펄스(shaped pulse)의 유용함을 설명한다. 상기 기포크기는, 도 1a 내지 1e에 도시된 불균형을 방치하지 않고, 정형펄스를 사용함으로써 굉장히 증가될수 있다. 회로 설계자는 상기 정형펄스를 만들기 위해 상기 가열신호의 전압변조 또는 펄스폭 변조를 선택할 수 있지만, 일반적으로 펄스폭 변조가 예를 들면 CMOS드라이버 회로의 집적화에 더욱 적합하다고 여겨진다. 예로서, 그러한 회로는 잉크젯프린트헤드내에서 유지펄스(maintenance pulse)를 생성하기 위해 사용 될 수 있으며, 거기에서 프린터 유지 사이클(maintenance cycle)의 일부로서, 상기 증가된 기포충격이 막힌 노즐을 더 잘 회복시킬 수 있다. 이것은 함께 출원진행 중인 출원(임시로 문서번호 PUA011US로 언급된)에서 논의되고, 상기 출원의 내용들은 참조로서 여기서 통합된다. 4A-4D illustrate the usefulness of shaped pulses when producing large, stable bubbles. The bubble size can be greatly increased by using a shaping pulse without leaving the imbalance shown in FIGS. 1A to 1E. Circuit designers can choose either voltage modulation or pulse width modulation of the heating signal to make the shaped pulses, but it is generally believed that pulse width modulation is more suitable for integration of, for example, CMOS driver circuits. By way of example, such a circuit can be used to generate a maintenance pulse in the inkjet printhead, where as part of the printer maintenance cycle, the nozzle with the increased bubble impact is better You can recover. This is discussed in the ongoing application (temporarily referred to as document PUA011US), the contents of which are hereby incorporated by reference.

도 5는 잉크젯 프린트헤드에 적용된 본 발명의 상기 MEMS기포 생성기를 도시한 것이다. 출원인의 열적 프린트헤드 IC의 몇몇의 구성과 작동에 대한 구체적인 설명은 USSN11/097,308과 USSN 11/246,687에서 제공된다. 간단히 하기위해, 이러한 문서들의 내용은 참조로서 여기서 통합된다.5 shows the MEMS bubble generator of the present invention applied to an inkjet printhead. Some details of Applicant's thermal printhead IC configuration and operation are provided in USSN 11 / 097,308 and USSN 11 / 246,687. For simplicity, the contents of these documents are incorporated herein by reference.

단일의 노즐 장치(30)는 도 5에 도시된다. 그러한 노즐의 배열은 반도체 /MEMS 구성분야에서 일반적 리소그래픽 에칭(lithographic etching)과 석출(deposition)기술을 이용하여 지지하는 웨이퍼 기판(28)에 형성되는 것이 좋다. 상기 챔버(20)는 다량의 잉크를 보유하고 있다. 상기 히터(10)는 CMOS구동 회로(22)와 전기적으로 접촉하기 위해 챔버(20)안에 현수되어 있다. 상기 노즐(26)을 통해서 잉크방울(24)을 밀어내는 증기 기포(12)를 생성시키기 위해서 상기 구동 회로(22)에 의해 생성되는 구동 펄스는 상기 히터(10)를 가열한다. 본 발명에 따른 펄스를 형성하기 위해 상기 구동 회로(22)를 사용하는 것은 설계자에게 단일의 히터와 구동 전압으로부터 기포충격의 더 넓은 범위를 준다.The single nozzle device 30 is shown in FIG. 5. Such an array of nozzles is preferably formed on a wafer substrate 28 supported using lithographic etching and deposition techniques common in semiconductor / MEMS construction. The chamber 20 holds a large amount of ink. The heater 10 is suspended in the chamber 20 in electrical contact with the CMOS drive circuit 22. The drive pulses generated by the drive circuit 22 heat the heater 10 to produce vapor bubbles 12 that push the ink droplets 24 through the nozzles 26. Using the drive circuit 22 to form a pulse in accordance with the present invention gives the designer a wider range of bubble shocks from a single heater and drive voltage.

도 4a 내지 도4d는 30㎛×4㎛히터 위의 오픈 풀(open pool)안에서 물 증기 기포의 스트로보스코픽 이미지를 보여준다. 도 1a 내지 1e처럼, 상기 기포(12)는 가장 팽창되었을 때 포착된 것이다. 도 4a는 0.7 마이크로 초 동안 4.2V의 간단한 스퀘어 프로파일 펄스(square profile pulse)의 선행기술 상황를 나타낸다. 도 4b 에서, 모두 4.2V에서, 상기 펄스는, 150나노 초로 분할된 900나노 초 펄스를 갖는 일련의 예열(pre-heat series)과 그 뒤에 300나노 초의 트리거 펄스가 뒤따르는 펄스폭 변조에 의해 형성된다. 상기 트리거 펄스에서 핵생성전에 상기 액체로 전달되는 상당한 양의 열에너지 때문에 도 4b에서의 상기 기포크기는 더 크다. 도 4c 및 4d에서, 상기 펄스는 전압변조된 것이다. 도 4c의 펄스는 8마이크로 초 동안 2.4V의 예열부분을 가지고, 핵생성을 개시하기 위해 뒤에 0.1마이크로 초 동안 4V가 따른다. 이와 달리, 도 4d의 펄스는 16마이크로 초 동안 2.25볼트의 예열구역을 가지고 뒤에 0.15마이크로 초 동안 4.2V의 트리거 구역이 따른다. 이러한 도면들은 정형펄스를 사용하여 생성된 기포(도 4b,4c 및 4d)는 더 크고 형상이 일정하고, 반복적인 것을 명확히 설명한다. 4A-4D show stroboscopic images of water vapor bubbles in an open pool on a 30 μm × 4 μm heater. As shown in FIGS. 1A-1E, the bubble 12 is trapped when it is most inflated. 4A shows the prior art situation of a simple square profile pulse of 4.2V for 0.7 microseconds. In FIG. 4B, at 4.2 V, the pulses are formed by a pre-heat series with 900 nanosecond pulses divided by 150 nanoseconds followed by pulse width modulation followed by a 300 nanosecond trigger pulse. do. The bubble size in FIG. 4B is larger because of the significant amount of thermal energy delivered to the liquid prior to nucleation in the trigger pulse. 4C and 4D, the pulse is voltage modulated. The pulse of FIG. 4C has a preheat portion of 2.4V for 8 microseconds, followed by 4V for 0.1 microseconds to initiate nucleation. In contrast, the pulse of FIG. 4D has a preheat zone of 2.25 volts for 16 microseconds followed by a trigger zone of 4.2 V for 0.15 microseconds. These figures clearly illustrate that the bubbles (FIGS. 4B, 4C and 4D) generated using orthopedic pulses are larger, more uniform in shape, and repetitive.

불균형 또는 비반복성의 문제가 제거되면, 설계자는 상기 펄스의 예열구역의 길이를 변경함으로써 설계단계 또는 조작동안에 상기 기포의 크기를 조절하는데 큰 유연성을 가진다. 핵생성이 상기 트리거 구역에 이를 때까지 생성하지 않게 하기 위해 예열구역동안에 상기 과열 한계를 넘어가는 것을 피하기 위해 주의 하여야 한다. 만약 상기 펄스가 펄스폭 변조된 것이라면, 일정하고, 감소된 전압에 의해 생성되는 온도 상승의 합리적인 접근(reasonalbe approximation)를 제공할 수 있도록 상기 변조는 충분히 빨라야 한다. 상기 히터가 손상될 정도까지의 과구동(ov erdriving)없이, 상기 트리거 구역이 시스템 변화를 설명하기 위한 충분한 여유을 가지고 히터전체(whole heater)가 상기 과열한계를 넘을 수 있도록 주의 하여야 한다. 이러한 고찰은 액체의 오픈 풀내에서 상기 히터의 일상적인 열적 모델링이나 실험에서 만날 수 있다.Once the problem of imbalance or non-repeatability is eliminated, the designer has great flexibility in controlling the size of the bubble during the design phase or operation by changing the length of the preheat zone of the pulse. Care must be taken to avoid exceeding the overheat limit during the preheating zone so that nucleation does not generate until the trigger zone is reached. If the pulse is pulse width modulated, the modulation should be fast enough to provide a reasonable, approximation of temperature rise produced by a constant, reduced voltage. Care should be taken to ensure that the whole heater exceeds the overheat limit with sufficient margin to account for system changes, without ov erdriving to the extent that the heater is damaged. This consideration can be met in routine thermal modeling or experimentation of the heater in an open pool of liquid.

본 발명은 예시로서 여기에 설명되었다. 이 분야의 당업자는 넓은 발명적 개념의 정신과 범위를 벗어나지 않는 많은 변경과 변형을 쉽게 인식할 것이다.The present invention has been described herein by way of example. Those skilled in the art will readily recognize many variations and modifications without departing from the spirit and scope of the broad inventive concept.

Claims (12)

액체를 보유하는 챔버(chamber); A chamber for holding a liquid; 상기 액체와 열 접촉(thermal contact)을 하기 위해 상기 챔버내에 위치한 히터; 그리고, A heater located in the chamber for thermal contact with the liquid; And, 상기 히터가 상기 액체내에서 증기기포(vapour bubble)를 생성시킬 수 있도록 상기 히터에 전기적 펄스를 제공하는 구동 회로(drive circuitry)를 포함하는 MEMS 증기기포생성기로서, A MEMS vapor bubble generator comprising drive circuitry for providing electrical pulses to the heater to enable the heater to create vapor bubbles in the liquid, 상기 펄스는 상기 증기기포의 핵생성(nucleate)을 하는데 불충분한 전력을 갖는 첫번째 부분과 상기 첫번재 부분에 이어 상기 증기기포의 핵생성을 하는데 충분한 전력을 갖는 두번째 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기기포생성기.The pulse having a first portion having insufficient power to nucleate the vapor bubble and a second portion having sufficient power to nucleate the vapor bubble following the first portion; Bubble generator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펄스의 첫번째 부분은 상기 증기기포의 핵생성을 하는것이 아니라, 상기 액체를 가열하기 위한 예열구역(pre-heating section)이고, 상기 두번째 부분은 상기 증기기포의 핵생성을 하기 위해 상기 액체의 일부를 과열하는 트리거 구역(trigger section)인 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.The first part of the pulse is not a nucleation of the vapor bubble, but a pre-heating section for heating the liquid, and the second part is a portion of the liquid to nucleate the vapor bubble. MEMS vapor bubble generator, characterized in that the trigger section (trigger section) to overheat. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 예열구역은 상기 트리거 구역보다 긴 지속기간(duration)을 갖는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.And wherein said preheating zone has a longer duration than said trigger zone. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 예열구역은 적어도 2 마이크로 초(micro second)인 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.And wherein the preheating zone is at least 2 micro seconds. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 트리거 구역은 1 마이크로 초보다 작은 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.And the trigger zone is less than 1 microsecond. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 회로(drive circuitry)는 펄스폭 변조(pulse width modulation)를 사용하여 펄스를 형성하는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.Wherein said drive circuitry forms pulses using pulse width modulation. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 예열구역은 일련의 부핵생성 펄스들(a series of sub-nucleating pulses)인 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.And wherein said preheating zone is a series of sub-nucleating pulses. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 회로는 전압변조(voltage modulation)를 사용하여 펄스를 형성하 는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.And said drive circuit uses pulse modulation to form pulses. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 예열구역에서의 평균 시간(time averaged)의 전력은 일정하고, 상기 트리거 구역에서의 평균 시간의 전력은 일정한 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기. MEH vapor bubble generator, characterized in that the power of the time averaged in the preheat zone is constant, the power of the average time in the trigger zone is constant. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 MEMS 증기 기포 생성기는 상기 챔버와 유체연통(fluid communication)하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사하기 위해 잉크젯 프린트헤드에서 사용되는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기 기포 생성기.And the MEMS vapor bubble generator is used in an inkjet printhead to eject printing fluid from a nozzle in fluid communication with the chamber. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 히터는 프린팅 유체에 침지(immersion)되도록 상기 챔버안에 현수되어 있는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기기포생성기. And the heater is suspended in the chamber to be immersed in a printing fluid. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 펄스는 마르거나 과도하게 점성이 있는 프린팅 유체에 의해 막힌 노즐을 회복(recovering)시키기 위해 생성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 증기기포생성기.And wherein the pulse is generated to recover a nozzle clogged by a dry or excessively viscous printing fluid.
KR1020097007351A 2009-04-10 2006-10-09 Mems bubble generator for large stable vapor bubbles KR20090067164A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020097007351A KR20090067164A (en) 2009-04-10 2006-10-09 Mems bubble generator for large stable vapor bubbles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020097007351A KR20090067164A (en) 2009-04-10 2006-10-09 Mems bubble generator for large stable vapor bubbles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090067164A true KR20090067164A (en) 2009-06-24

Family

ID=40994963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097007351A KR20090067164A (en) 2009-04-10 2006-10-09 Mems bubble generator for large stable vapor bubbles

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090067164A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160097196A (en) * 2013-10-31 2016-08-17 레이 스트라티직 홀딩스, 인크. Aerosol delivery device including a bubble jet head and related method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160097196A (en) * 2013-10-31 2016-08-17 레이 스트라티직 홀딩스, 인크. Aerosol delivery device including a bubble jet head and related method
KR20210134844A (en) * 2013-10-31 2021-11-10 레이 스트라티직 홀딩스, 인크. Aerosol delivery device including a bubble jet head and related method
US11458265B2 (en) 2013-10-31 2022-10-04 Rai Strategic Holdings, Inc. Aerosol delivery device including a bubble jet head and related method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7491911B2 (en) MEMS bubble generator for large stable vapor bubbles
US8622508B2 (en) Printhead having variable drive pulses for fluid ejection
KR100613701B1 (en) Thermal actuator shaped for more uniform temperature profile
JP2008023806A (en) Inkjet recording device
JPH10501767A (en) Nozzle arrangement in a monolithic drop-on-demand print head
JP5785506B2 (en) Pressure pulses to reduce bubbles and voids in phase change inks
JP2000246899A5 (en)
TWI380910B (en) Mems bubble generator for large stable vapor bubbles
KR20090067164A (en) Mems bubble generator for large stable vapor bubbles
JP2004345323A (en) Method and apparatus for jetting liquid drop
JP5903846B2 (en) Ink jet head driving method
US6336700B1 (en) Method and apparatus for recovering an ink discharging condition of an ink jet recording apparatus
TWI380911B (en) Inkjet printhead with adjustable bubble impulse
JP2000203025A (en) Method and apparatus for preheating print head using prepulse
JP2013067176A (en) Inkjet printhead with adjustable bubble impulse
Kang et al. Droplet volume adjustable microinjectors using a microheater array
JP2006198831A (en) Liquid delivering head and recording apparatus using it
JPH10501489A (en) Heater power compensation of printing load in thermal printing system
KR100619062B1 (en) Inkjet print head having means of ink hardening
JPH10501771A (en) Method and apparatus for accurately controlling printhead temperature pulses
JPH01195054A (en) Ink jet recording apparatus
JPH04182135A (en) Ink-jet recording method
JP2008149675A (en) Liquid delivery head, liquid delivery method and recording apparatus using this head
JP2006306090A (en) Printing method and printer suitable for applying the printing method
JP2008149672A (en) Liquid delivery head, liquid delivering method and recording apparatus using this head

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application