마이크로 전기 기계 시스템 피에조 잉크 채널 내부의 버블에 대한 적외선 이미징 및 음향 크기 측정

피에조 드롭 온 디맨드 잉크젯 프린터는 기판에 드롭을 안정적으로 방출하기 때문에 점점 더 많은 응용 분야에서 사용되고 있습니다. 몇 피코리터의 드롭은 최대 100kHz의 주파수로 잉크젯 노즐에서 방출됩니다. 그러나 잉크 채널에 공기 미세 버블이 갇히면 인쇄 시스템의 생산성 및 신뢰성을 심각하게 저해할 수 있습니다. 공기 버블은 채널의 음향을 방해하여 드롭 형성의 중단 또는 제트 프로세스의 실패를 초래합니다. 여기에서는 마이크로 전기 기계 시스템 기반의 프린트헤드를 연구합니다. 수신 모드에서 작동하는 피에조 변환기를 사용하여 채널 내부의 음향 필드를 모니터링하여 제트 프로세스 실패 중 채널 내부에 공기 미세 버블이 존재함을 명확하게 확인하였습니다. 적외선 시각화 기법을 통해 intact 프린트헤드 내에서 버블의 동역학을 포함한 정확한 크기를 측정할 수 있었습니다. 채널 음향과 버블 동역학 간의 상호작용을 계산하기 위해 모델을 개발하였습니다. 이 모델은 버블의 동시 음향 및 적외선 감지를 통해 검증되었습니다. 이 모델은 음향 반응만으로 운영 중인 잉크 채널 내부에 갇힌 공기 버블의 존재 및 크기를 예측할 수 있습니다.