JP2002542088A - マイクロ電子機械の液体射出装置における作動装置の制御 - Google Patents
マイクロ電子機械の液体射出装置における作動装置の制御Info
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Abstract
Description
こではインクジェットプリンタについて発明を説明するが、本発明はマイクロ電
子機械ポンプ等の他のマイクロ電子機械装置にも適用できる。
、半導体の組立技術を使用して構成される。
術者協会スペクトル」(IEEE Spectrum)24〜33ページに発表された、エス
.トム ピクロウ(S.Tom Picraux)とポール ジェイ.マクワーター(Paul J.Mc
Whorter)の「集積マイクロシステムの幅広い展望」(The Broad Sweep of Inte
grated Micro Systems)という記事を考察することができる。
ク射出ノズルチャンバによってこの印刷装置からインクが射出される。多くの形
態のインクジェット印刷装置が公知である。この分野の調査として、「出力ハー
ドコピー装置」(Output Hard Copy Devices)、アール.デューベック(R. Dub
eck)及びエス.セル(S. Sherr)編集、207〜220ページ(1988年)
における、ジェイ.モーア(J. Moore)の「ノン−インパクトプリンティング:
導入と歴史的展望」(Non-Impact Printing: Introduction and Historical Per
spective)と題された記事を参照する。
ロ電子機械インクジェット(MEMJET)技術と称する。MEMJET技術の
1つの実施形態では、インク射出ノズルチャンバから微量のインクを射出するた
めに、電子機械作動装置によりチャンバの射出ノズルに向けて移動されるパドル
またはプランジャによって、インク射出ノズルチャンバからインクが射出される
。
使用される熱作動装置に関する。
て液体を射出するためにチャンバ内に位置する可動部材とを有する液体射出装置
に対する液流、及び同装置からの液流を制御する方法を提供するものとして広範
囲に定義することができる。該方法は、可動部材が、該可動部材が静止する第1
の位置から液体を射出する第2の位置へ第1の平均速度で移動し、且つ、前記第
1の平均速度より遅い第2の平均速度で、第2の位置から第1の位置へ可動部材
が復帰すように、可動部材を作動させることを特徴する。
位置へと変位され、第1の励磁パルスのものより短い持続期間を有する少なくと
も1つの二次的励磁パルスの印加によって第2の位置から第1の位置への変位が
遅滞される。
通して液体を移動するために、チャンバ内に位置する可動部材と、チャンバ内で
静止した第1の位置から液体を射出する第2の位置へ可動部材が変位される作動
装置とを備えた液体射出装置を提供するものとして広範囲に定義することができ
る。さらに、第1の平均速度で第1の位置から第2の位置へ可動部材を動かした
後、第1の平均速度より遅い第2の平均速度で第2の位置から第1の位置へ可動
部材の復帰させるように、作動装置の作動を制御する手段も提供する。
の位置へ移動した時、射出口から次の射出をするために液体が通過する穴を開け
る。また好ましくは、第2の位置から第1の位置へパドルが動いている間、穴を
通る液体の逆流を抑制するために、液体射出装置は穴に隣接した一連のバッフル
を含む。
発明の好適形態を例にとって説明する。
通してチャンバ2からインクを射出するためにノズルチャンバ2内に位置するパ
ドル60とを備えている。パドル60は、熱作動装置10に接続され、それはイ
ンク射出のために射出口4に向けてパドル60を動かした後、それが静止する第
1位置へパドル60を復帰させるために使用される。
物11に形成されたノズルチャンバリム3と第2のリム4とを備えている。パド
ル60は第1の位置に示されている。
る。これは、矢印6で示すように、パドル60の背後においてインク供給チャネ
ル52からのインクの急速な上向きの流れを生じさせる。インクの小滴がインク
射出ノズルから射出されるにつれて、矢印7で示すように、相応量のインクがノ
ズルチャンバへ流れ込む。流れ込んだインクが再びノズルチャンバ2を満たす。
、その静止位置へ復帰し始める。
供給チャネル52へのインクの逆流が妨げられる。これは、矢印9で示すように
、ノズルチャンバへのインクの前方への流れを容易にし、射出後のインクを補充
する。また、矢印9の方向にインクの前方への流れを更に助けるために、後述す
る制御方法でパドル60が復帰される。
波形を示している。本出願人が2000年2月11日に出願した国際特許出願番
号PCT/AU00/00095に記載されているように、電流が作動装置10
の加熱と、その結果として作動装置10の曲げ変形を誘発して、パドル60を第
1の位置から第2の位置へ移動させる。電圧と、その結果として、作動装置10
を駆動するための図4に示すような電流パルス100とは、通常1.5μsecの
期間印加される。作動装置の変位と、パドル移動とが、図5において参照符号1
2で示される最大レベルまで急激に上昇した後、電圧パルス期間終了に続いて、
図5において参照符号13で示されるように、略同速度で降下する。第2の位置
から第1の位置へ移動の際、パドル60の変位の平均速度は、第1の位置から第
の2位置へのパドルの変位の平均速度に略等しい。
動も遅くなるが、これは作動装置10に一層短い持続期間の駆動電圧(及び電流
)パルス16を印加することにより達成される。これは、パドル60に対する変
位時間を延ばす、換言すれば、図7において参照符号17で示すように、第2位
置から第1位置へのパドル60の復帰の平均速度を減少させる効果がある。
続期間のパルス16を発生させることにより、特別な要求に応じるために更に延
長することができる。
うパドル60の急速な動きに比較して)、ノズルチャンバへの増大したインクの
流れを許容するが、これは入口チャネル52からチャンバ内へ流れるインクに対
して、減少した背圧が加えられることから生じる。
明の実施例を説明したが、他のタイプの作動装置にも適用できる。例えば、熱作
動装置の代替として、圧電式作動装置または形状記憶合金作動装置を使用しても
よい。
速度を変化させる目的で、上述したものとは異なる方法で作動装置を制御しても
よい。
変形及び変更を加えてもよい。
面図である。 図1Aは、図1のノズルチャンバの一部を示す図であって、ノズルチャンバの
パドルが静止した第1位置にある状態を示す。 図2は、図1のノズルチャンバの一部を示す図であって、ノズルチャンバのパ
ドルが静止した第1位置に復帰した状態を示す。 図4は、ノズルチャンバのパドル作動装置に印加される駆動電圧の特性図であ
る。 図5は、図4に示した駆動電圧の印加時間とパドル作動装置の変位の関係を示
すグラフである。 図6は、本発明の好適形態によるパドル作動装置に印加される駆動電圧の特性
図である。 図7は、図6に示した駆動電圧の印加時間とパドル作動装置の変位の関係を示
すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 ノズルチャンバと、前記ノズルチャンバの液体射出口と、該射出
口を介して液体を射出するために前記チャンバ内に位置する可動部材とを有する
液体射出装置に対する液流、及び前記液体射出装置からの液流を制御する方法で
あって、前記可動部材が、該可動部材が静止する第1の位置から液体を射出する
第2の位置へ第1の平均速度で移動し、且つ、前記第1の平均速度より遅い第2
の平均速度で前記第2の位置から前記第1の位置へ復帰するように、前記可動部
材を作動させることを特徴とする液流制御方法。 - 【請求項2】 前記可動部材が、一次的励磁パルスの印加によって前記第1の位
置から前記第2の位置へ変位されるとともに、前記第1の励磁パルスより短い期
間、少なくとも1つの二次的励磁パルスを印加することによって前記第2の位置
から前記第1の位置への前記可動部材の変位を遅滞させることを特徴とする請求
項1記載の液流制御方法。 - 【請求項3】 ノズルチャンバと、前記ノズルチャンバの液体射出口と、前記射
出口を通して液体を射出するために、前記チャンバ内に位置する可動部材と、前
記チャンバ内において、静止した第1の位置から液体を射出する第2の位置へ前
記可動部材を変位させるための作動装置と、前記可動部材が、前記第1の位置か
ら前記第2の位置へ第1平均速度で移動した後、前記第1の平均速度より遅い第
2の平均速度で前記第2の位置から前記第1の位置へ復帰するように、前記作動
装置の作動を制御する手段とを備えることを特徴とする液体射出装置。 - 【請求項4】 前記可動部材がパドルを備え、該パドルが、前記第1の位置から
前記第2の位置へ移動した時、前記射出口より次の射出をするために液体が通過
する穴を開くことを特徴とする請求項3記載の液体射出装置。 - 【請求項5】 前記作動装置は、前記パドルに接続された、前記パドルの変位す
るための電流の通過により作動される熱作動装置を備えることを特徴とする請求
項4記載の液体射出装置。 - 【請求項6】 前記作動装置が、第1の持続期間の電流の印加によ前記り第1の
位置から前記第2の位置へ前記パドルを曲げ変位させるとともに、前記第1の持
続期間終了に続いて元の状態に復帰することが許容され、電流パルスの前記第1
の持続期間より短い持続期間、第2の電流パルスを印加することによって作動装
置が元の状態に復帰することを遅滞させることを特徴とする請求項5記載の液体
射出装置。 - 【請求項7】 前記第2の位置から前記第1の位置へ前記パドルが移動している
間、前記穴を通る液体の逆流を抑制するために、前記穴に隣接して一連のバッフ
ルが設けられていることを特徴とする請求項4記載の液体射出装置。
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