JP2003524542A - 微細機械加工型の二次元配列液滴エゼクター - Google Patents

微細機械加工型の二次元配列液滴エゼクター

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JP2003524542A JP2001561447A JP2001561447A JP2003524542A JP 2003524542 A JP2003524542 A JP 2003524542A JP 2001561447 A JP2001561447 A JP 2001561447A JP 2001561447 A JP2001561447 A JP 2001561447A JP 2003524542 A JP2003524542 A JP 2003524542A
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Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つのアパーチャ（２２）を有する弾性膜（１４）を用いて一端で閉じられた円筒形リザーバー（２０）を持つ液滴エゼクター（１１）である。他端におけるバルクアクチュエーター（２０）は流体を作動してアパーチャ（２２）を通じて噴出するためのものである。微細機械加工型の二次元配列液滴エゼクター（１１）も開示されている。エゼクター（１１）は、円筒形流体リザーバー（２０）を閉じるオリフィス（２０）を有した弾性膜（１４）の二次元配列を有する。エゼクター（１１）における流体はバルク操作（作動）され、各オリフィス（２２）において流体にメニスカスを形成するような圧力波（２８）を流体に設定する。膜（１４）の選択作動（操作）によって液滴が噴出される。他の動作モードでは、バルク圧力波は液滴を噴出するに十分な振幅を有するが、その一方、個々の膜（１４）は液滴の噴出を選択的に防止するよう作動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （政府サポート） 本発明は、空軍事務所の科学調査部門によって認められたコンタクトＮｏ．Ｆ
４９６２０−９５−１−０５２５の下、政府の支持を受けてなされたものである
。本発明のいくらかの権利は政府が有する。
【０００２】 （関連する出願） 本発明は、２０００年２月２４日に出願された仮出願Ｎｏ．６０／１８４，６
９１号に対して優先権を主張するものである。
【０００３】 （発明の簡単な説明） 本発明は概して流体滴エゼクターと動作方法に関し、更に言えば、滴の大きさ
、滴の数、噴出される滴の速度、噴出速度（レート）が制御可能な流体滴エゼク
ターの配列に関する。
【０００４】 （背景技術） 流体（液）滴エゼクターはインクジェット印字のために開発されたものである
。小さなインク液滴の形成と制御を許すノズルによって高解像度の印字が可能と
なり、鮮明な文字が作り出されまた改善された色調の解像度が作り出された。ド
ロップオンデマンド・インクジェット・印字ヘッドは一般に、高解像度プリンタ
に使用される。
【０００５】 一般に、ドロップオンデマンド技術は、滴を形成し噴出するために、幾つかの
型のパルス発生器を用いる。ある例では、ノズルを有するチャンバが、電圧が印
加されたときに変形される圧電壁に装着されている。この結果、流体はノズルの
オリフィスから強制的に出され、関連する印字面に直接に当たる。他の型のプリ
ンタは、流体をノズルから強制的に出すために、加熱パルスによって形成された
気泡を用いる。滴は気泡が崩壊したときにインク供給装置から分離される。米国
特許第５，８２８，３９４号には流体滴エゼクターが記述されており、この流体
滴エゼクターは、ノズルから流体の滴を噴出するために膜を変形させる（たわま
せる）電気信号に応答する、ノズルとトランスデューサ（変換器）素子を規定す
るオリフィスを有した、薄い弾性膜を有する１つの壁を有する。記述された流体
滴エゼクターは、液滴のパターンを噴出するために、接近状態で間隔をあけられ
た膜と素子のマトリックスを有する。圧電操作（作動）トランスデューサーを使
用する改良が、１９９８年６月１５日に出願された同時継続出願第０９／０９８
，０１１号に開示されている。’３９４号の特許とこの同時継続出願の教示は、
そっくり本明細書に参照によって組み入れられている。高解像度を得るため、接
近状態で間隔をあけられた多くのエゼクター素子が必要とされている。高解像度
のため、弾性膜は直径１００ミクロンのオーダーである。本願出願人は、弾性膜
の大きさが小さいと、幾つかのケースにおいて、ある一定量の流体や固体粒子を
噴出するには膜の変位（ずれ、移動）が不十分であることを発見した。
【０００６】 （発明の目的と概要） 本発明の目的は、改良された液滴エゼクターを提供することである。
【０００７】 本発明の他の目的は、改良された二次元配列液滴エゼクターを提供することで
ある。
【０００８】 本発明の前述した他の目的は、一端を閉じる弾性膜を有した円筒形リザーバー
を有する物質エゼクターと、前記円筒形リザーバーの物質を共振させて該物質を
前記膜のオリフィスを通じて噴出するバルク操作（作動）（bulk actuation）に
よって達成される。インジェクター（インゼクター）は、膜と単一のバルクアク
チュエーターの配列（アレイ）若しくはバルクアクチュエーターの配列を有して
いてもよい。膜は個々のアクチュエーターを含んでいてもよい。
【０００９】 （発明の実施の形態） 図１乃至図３を参照する。ここには微細機械加工（超精密機械加工）された（
微細機械加工（マイクロマシーン）型の）二次元配列液滴エゼクターが示されて
いる。このエゼクターはシリコン１１の本体を備える。この本体では、実質的に
垂直の壁１３を有した複数の円筒形リザーバー、即ち窪み（井戸）（well）１２
が、例えばシリコン本体１１をマスキングし且つ選択的エッチングすることによ
って形成されている。エッチングは、深い（ディープ）リアクティブイオンエッ
チングであってもよい。各窪みの一端は、シリコン若しくは薄い窒化ケイ素膜を
備えていてもよい伸縮性（flextensional）エゼクター素子（弾性膜）１４によ
って閉じられている。窒化ケイ素膜は、窪みをエッチングする前にバルクシリコ
ン上に薄い窒化ケイ素層を成長させることによって形成され得る。この厚みは好
ましくは、０．２５ミクロンほどの薄いものである。伸縮性エゼクター素子１４
は、電気制御信号に応答して素子を変形させる（たわませる）若しくは変位させ
るトランスデューサー若しくはアクチュエーターを含んでいてもよい。図１〜図
３の例では、これらの膜は環状圧電アクチュエーターによって変形される。圧電
的に作動されるエゼクター素子は、上記同時継続出願第０９／０９８，０１１号
により詳細に記述されている。圧電アクチュエーターは、マトリックス（行列）
を形成するリード１６、１７に接続された両面上の導電層を有する。１つ若しく
は２つ以上の圧電アクチュエーター１４は、電気パルスを所定のライン１６、１
７に付与することによって選択的に作動（操作）され得る。圧電アクチュエータ
ーの作動によって対応する膜を変形させる。したがって、その全体が参照によっ
て本願明細書に組み入れられている特許第５，８２８，３９４号に記述されたの
とほぼ同じ方法で、配列素子の個々の膜を変形させる手段が提供される。
【００１０】 二次元配列液滴エゼクターは、流体に定在圧力波を設定するために窪み内部の
流体のバルク操作（作動）のためのバルク操作手段２０をも有する。例えば、図
１において、バルク操作手段は、流体エンクロージャ（封入物、カバー）の上部
壁を形成する長手方向圧電部材２１を備える。１つの動作モードにおいて、バル
ク長手方向圧電部材は流体に定在圧力波を与えるよう励起され、その振幅は、そ
の流体が膜１４に形成された各オリフィスやアパーチャ（開口）２２にメニスカ
スを形成するようなものである。個々の圧電アクチュエーターが作動されたとき
、それらは膜を動かし、メニスカスの流体を噴出する。即ち、この膜は流体に向
かって動いて液滴を噴出する。これは改良型の液滴の噴出である。なぜなら、液
滴は圧力波によって部分的に形成されるからである。この動作モードでは、バル
ク操作波と個々の配列素子作動の作動が、オリフィスの流体／液体界面（インタ
フェース）において同相で生じる。バルクおよび個々の配列素子作動の周波数（
周期数、頻度）は、連続モード噴出に対するものと同じであるべきである（例え
ば、１サイクルに対して１滴）。しかしながら、これらの周波数は噴出のトーン
バーストモードについては異なっていてもよい（例えば、１バルク波サイクルに
ついて数滴）。図６Ａは、バルク操作パルス２６を示し、一方、図６Ｂは、位相
選択された素子作動パルス２７を示す。これらのパルスのいずれの振幅も、それ
自身では及びそれ自身のものは、液滴を噴出しないだろう。しかしながら、配列
素子作動パルスとバルク圧力波が組み合わされた振幅は、液滴を噴出させるのに
十分である。図６Ａ、６Ｂを参照すると、液滴は２７ａ、２７ｂ、２７ｃにおい
て噴出されることが分かる。本質において、個々のエゼクター素子（膜）は、ス
イッチとして作用し、液滴を噴出するために比較的高い周波数において動作し得
る。バルク操作パルスが長い継続時間を有する場合、膜は各バルク圧力波につい
て多数の液滴を噴出するよう数回作動され得る。
【００１１】 他の動作モードにおいて、バルク操作波は、個々の配列素子のオリフィスを通
じて、１サイクルについて１回、流体液滴を噴出するに十分な大きさの振幅を有
する。しかしながら、配列素子が位相がずれた状態で個々に励起される場合には
、それらは、配列素子膜を流体から離れるように移動させて液滴の噴出を防止す
ることによって噴出を妨害する。すなわち、それらは液滴の噴出をオフ状態に変
えるスイッチとして作用する。これは図７に示されている。ここで図７Ａは、液
滴を噴出するに十分なバルク波２８のパルス振幅を示し、一方、図７Ｂに２９に
示された位相がずれた状態の膜操作（作動）は、２９ａ、２９ｂ、２９ｃにおけ
るそのような液滴の噴出を停止する。
【００１２】 したがって、上のいずれの場合においても、バルク操作圧電トランスデューサ
ーに対する信号の付与（使用）は、各膜における流体に影響を与える圧力を設定
し、一方、圧電アクチュエーターを介した伸縮性ダイヤフラムの個々の励起は、
バルク圧力波の振幅に依存して液滴の噴出をオン状態若しくはオフ状態に換える
スイッチとして作用する。ダイアフラム若しくは膜は、それ故、滴の噴出を制御
する。このように、ライン１６、１７に制御パルスを適用することによって、液
滴噴出パターンを制御することができる。
【００１３】 図４は、バルク励起がダイヤフラム３１と圧電素子３２によるような液滴エゼ
クターを示す。流体滴エゼクター配列の他の全ての部分は、図１におけるのと同
じであり、同様の番号が付されている。図５において、同様の配列は、空気圧、
磁気作動等の圧力（矢印３４）に応答してバルク圧力波を設定する可撓性の壁３
３を有する。
【００１４】 圧電トランスデューサーを弾性膜を駆動するために記述し示してきたが、弾性
変形（たわみ）若しくは磁気変形（たわみ）のような弾性膜を駆動する他の手段
も、膜を駆動するための手段であることを理解すべきでありまたそれは明らかで
ある。典型的な駆動例は特許第５，８２８，３９４に記述されている。
【００１５】 一例において、窪みの直径は１００ミクロン、窪みの深さは５００ミクロン、
膜の厚みは０．２５ミクロン、オリフィスは４ミクロンである。オリフィスとオ
リフィスの間の間隔は１００ミクロンのオーダである。他のサイズのオリフィス
窪みや間隔も同様に動作することは明らかである。図８は、膜アクチュエーター
を含まない微細機械加工液滴エゼクターを示す。この液滴エゼクターにおいて、
流体リザーバーは、バルクアクチュエーターの共振周波数で共振する音響空胴（
キャビティ）共振子（共振器）となる（それは、流体に負荷された膜の共振周波
数と同じ周波数にチューニング（調整）されている）。円筒形の形状は共振子の
質を増加させる。共振時に膜は湾曲的（屈曲的、収縮的）に振動してオリフィス
を振動させ、４ミクロン程の小さな直径の流体液滴を生成する。バルク操作メカ
ニズムは、流体リザーバーにおける定在波を設定する。これは従来のように流体
チャンバをスクイーズする（搾る）のとは異なる。換言すれば、流体リザーバー
は音響空胴共振子としてふるまう。故に、入射音響波と反射音響波はオリフィス
面で構成上干渉（妨害）する。
【００１６】 長手方向若しくはせん断モードのいずれかにおける厚さモード圧電トランスデ
ューサーをバルク操作のために使用することができる。単一の若しくは複数の（
つまり、配列の）厚さモード圧電トランスデューサーをバルク操作のために使用
することができる。バルク操作は、圧電式（性）、圧電（ピエゾ）抵抗式（性）
、静電式（性）、容量式（性）、磁気ひずみ式、熱式、空気式とすることができ
る。配列素子のためには、圧電式（性）、静電式（性）、磁気式、容量式（性）
、磁気ひずみ式等の作動を使用することができる。元々の配列素子の作動は、各
オリフィスと関連付けられた圧電素子を選択的に作動させて（操作して）、滴の
噴出をオン状態若しくはオフ状態のいずれかに切り換えるスイッチとして作用さ
せることによって実行され得る。オリフィスのメニスカスは、常時振動して（噴
出に十分なほどではない）、過渡的応答を減少させ、流体の乾燥を減少させると
ともにオリフィス近くで噴出される流体のセルフアセンブリング（自己組付け）
を防ぐ。バルクの励起周波数と個々の配列素子作動は、使用法に依存して同じに
することもできるし若しくは異なるものとすることもできる。
【００１７】 デバイスは、流体、小さな固体粒子、ガス相の物質を噴出する。この液滴エゼ
クターは、インクジェット印字、バイオ医薬品、薬品配達（ドラッグデリバリー
）、薬品審査（ドラッグスクリーニング）、バイオチップの製作、燃料注入、半
導体製造のために使用することができる。
【００１８】 オリフィスが形成される膜の厚みは、液滴（オリフィスの大きさ）に比べて小
さいことから、空気流体（air-fluid）インタフェースからの噴出液滴は完全に
分割（分解）され（break-up）、また、つまみ取られる（pinch-off）。複数の
円筒形リザーバーを有するシリコン基体若しくは本体について記述してきたが、
基体若しくは本体は、他の型の半導体物質、即ちプラスチック、ガラス、金属、
若しくは円筒形リザーバーが形成され得る他の固体物質とすることができること
は明かである。同様に、アパーチャが形成される膜は窒化ケイ素若しくはシリコ
ンとして記述されているが、プラスチック、ガラス、金属のような他の薄い可撓
性物質、若しくは、薄く且つ噴出される流体と反応しない他の物質とすることも
できる。図８に示す型のエゼクターが配列の一部を形成してもよい。バルクアク
チュエーターの配列は円筒形リザーバーの配列と関連付けられており（各リザー
バに対して１つ）、これによって、アパーチャからの液滴の選択的な噴出が可能
となる。各膜は単一のアパーチャを有するものとして示しているが、燃料注入の
ような使用において噴出される流体の量を増やすために膜が多数のアパーチャを
有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図２の１−１線に沿った典型的な微細機械加工型の二次元配列液滴エゼクター
の断面図である。
【図２】 弾性膜と圧電アクチュエーターを示す図１の２−２線に沿った図である。
【図３】 噴出されるべき流体若しくは粒子状物質を保持する窪みを示す図１の３−３線
に沿った部分図である。
【図４】 他の型のバルク伸縮性トランスデューサーを示す微細機械加工された二次元配
列液滴エゼクターの断面図である。
【図５】 空気式のバルク操作を有する微細機械加工された二次元配列液滴エゼクターの
断面図である。
【図６Ａ】 バルク素子作動に適用される電気励起信号を概略的に示す。
【図６Ｂ】 バルク素子作動に適用される電気励起信号を概略的に示す。
【図７Ａ】 バルク素子作動の他の方法に適用される励起信号を概略的に示す。
【図７Ｂ】 バルク素子作動の他の方法に適用される励起信号を概略的に示す。
【図８】 本発明の他の実施形態による液滴エゼクターの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｎ 2/00 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｊ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 クーリ−ヤクブ ブトゥルス ティー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306 パロ アルト ドナルド ドライ ヴ 4151 Ｆターム(参考） 2C057 AF37 AG14 AG53 AG55 AP31 AQ02 AR18 BA03 BA14 BA15 5D107 AA02 BB20 CC02 EE07 FF05 FF09

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の円筒形窪みを有する本体と、 各々が少なくとも１つのアパーチャを有し、前記複数の円筒形窪み各々の一端
    を閉じる弾性膜と、 付与された電気信号に応答して、前記弾性膜を選択的に変位させる膜変位手段
    と、 前記窪みの全てにおける流体と接触し、前記流体のバルク操作を行って、前記
    バルクの圧力波が全ての弾性膜に付与されるようにすることにより、前記バルク
    操作と前記選択的な膜変位とを組み合わせて前記アパーチャを通じて流体液滴を
    選択的に噴出するバルク変位手段と、 を備えることを特徴とする二次元配列液滴エゼクター。
  2. 【請求項２】 前記本体は、マスキングやエッチングによって前記複数の円
    筒形窪みを形成するようシリコン微細機械加工型の請求項１に記載の二次元配列
    液滴エゼクター。
  3. 【請求項３】 前記本体は、半導体物質、金属、プラスチック、若しくはガ
    ラスから選択される請求項１に記載の二次元配列液滴エゼクター。
  4. 【請求項４】 前記弾性膜は半導体物質である請求項２に記載の二次元配列
    液滴エゼクター。
  5. 【請求項５】 前記弾性膜は窒化ケイ素、シリコン、半導体物質、プラスチ
    ック、金属、若しくはガラスから選択される請求項２又は３に記載の二次元配列
    液滴エゼクター。
  6. 【請求項６】 前記バルク変位手段は、せん断、若しくは長手方向モードで
    動作する厚さモード圧電トランスデューサーを備える請求項１に記載の二次元配
    列液滴エゼクター。
  7. 【請求項７】 前記バルク変位手段は、静電式、圧電式、静磁気式、磁気ひ
    ずみ式、若しくは空気式から成るグループから選択される請求項１に記載の二次
    元配列液滴エゼクター。
  8. 【請求項８】 前記膜変位手段は、静電式、電磁式、磁気ひずみ式、圧電式
    、および熱式から成るグループから選択される請求項１に記載の二次元配列液滴
    エゼクター。
  9. 【請求項９】 前記膜変位手段は、静電式、電磁式、磁気ひずみ式、圧電式
    、および熱式から成るグループから選択される請求項７に記載の二次元配列液滴
    エゼクター。
  10. 【請求項１０】 接近状態で間隔をあけられた複数の円筒形窪みを有する半
    導体サブストレートと、 各々が少なくとも１つのアパーチャを有し、前記複数の円筒形窪み各々の一端
    を閉じる半導体物質から成る弾性膜と、 前記弾性膜の各々に関連付けられ、電気コマンドに応答して前記弾性膜を変位
    させる膜変位手段と、 前記膜変位手段を選択的に励起する手段と、 前記流体に関連付けられ、前記流体のバルク操作を行って、前記弾性膜の各々
    において流体圧力波を生成するバルク流体変位手段と、 を備えることを特徴とする二次元配列液滴エゼクター。
  11. 【請求項１１】 前記半導体基体は、エッチングによって前記複数の円筒形
    窪みを形成するようシリコン本体微細機械加工型の請求項１０に記載の二次元配
    列液滴エゼクター。
  12. 【請求項１２】 前記バルク流体変位手段は、せん断、若しくは長手方向モ
    ードで動作する厚さモード圧電トランスデューサーを備える請求項１０に記載の
    二次元配列液滴エゼクター。
  13. 【請求項１３】 前記バルク流体変位手段は、静電式、圧電式、静磁気式、
    若しくは空気式から成るグループから選択される請求項１０に記載の二次元配列
    液滴エゼクター。
  14. 【請求項１４】 前記膜変位手段は、静電式、電磁式、磁気ひずみ式、圧電
    式、および熱式から成るグループから選択される請求項１０に記載の二次元配列
    液滴エゼクター。
  15. 【請求項１５】 前記バルク流体変位手段は、前記複数の円筒形窪み各々に
    １つずつ関連付けられた複数の変位手段と、前記個々のバルク変位手段を選択的
    に励起する手段と、を備える請求項１０に記載の二次元配列液滴エゼクター。
  16. 【請求項１６】 複数の窪みを有する基体と；各々が少なくとも１つのアパ
    ーチャを有し、前記複数の窪み各々の一端を閉じる弾性膜と；付与された電気信
    号に応答して、前記弾性膜を選択的に変位させる膜変位手段と；前記流体と関連
    付けられ、前記流体のバルク操作を行って、前記バルクの圧力波が全ての弾性膜
    に付与されるようにすることにより、前記バルク操作と前記選択的な膜変位とを
    組み合わせて液滴を選択的に噴出するバルク変位手段と、を備える型の二次元液
    滴エゼクターの動作方法において、 液滴を噴出することなく各アパーチャにおいてメニスカスを形成するのに十分
    な振幅を有するバルク操作波を付与し、液滴を噴出するのに十分な振幅の電気信
    号を前記膜変位手段に選択的に付与する段階を備えることを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 複数の窪みを有する基体と；各々が少なくとも１つのアパ
    ーチャを有し、前記複数の窪み各々の一端を閉じる弾性膜と；付与された電気信
    号に応答して、前記弾性膜を選択的に変位させる膜変位手段と；前記流体と関連
    付けられ、前記流体のバルク操作を行って、前記バルクの圧力波が全ての弾性膜
    に付与されるようにすることにより、前記バルク操作と前記選択的な膜変位とを
    組み合わせて液滴を選択的に噴出するバルク変位手段と、を備える型の二次元液
    滴エゼクターの動作方法において、 前記アパーチャの各々から液滴を噴出するのに十分な振幅を有するバルク操作
    波を付与し、所定のアパーチャからの液滴の噴出を禁止するために前記膜変位手
    段に電気信号を選択的に付与する段階を備えることを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 前記膜を振動させる電気信号を前記膜変位手段に付与する
    段階を有する請求項１６または１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 二次元配列液滴エゼクターにおいて、 複数の円筒形窪みを有する本体と、 各々が少なくとも１つのアパーチャを有し、前記複数の円筒形窪み各々の一端
    を閉じる弾性膜と、 前記窪みの全てにおける流体と接触し、前記流体のバルク操作を行って、前記
    バルクの圧力波が全ての弾性膜に付与されるようにすることにより、前記バルク
    操作が前記アパーチャを通じて流体液滴を噴出するバルク変位手段と、 を備えることを特徴とする二次元配列液滴エゼクター。
  20. 【請求項２０】 前記本体は、マスキングやエッチングによって前記複数の
    円筒形窪みを形成するようシリコン微細機械加工型の請求項１９に記載の二次元
    配列液滴エゼクター。
  21. 【請求項２１】 前記弾性膜は半導体物質である請求項２０に記載の二次元
    配列液滴エゼクター。
  22. 【請求項２２】 前記バルク変位手段は、せん断、若しくは長手方向モード
    で動作する厚さモード圧電トランスデューサーを備える請求項１９に記載の二次
    元配列液滴エゼクター。
  23. 【請求項２３】 複数の円筒形窪みを有する本体と、 少なくとも１つの円筒形リザーバーを有する本体と、 少なくとも１つのアパーチャを有し、前記円筒形リザーバーの一端を閉じる弾
    性膜と、 前記リザーバーの物質と関連付けられ、該リザーバーにおける流体を作動させ
    て、前記膜を変形させて前記アパーチャを通じて流体液滴を噴出するバルク変位
    手段と、 を備えることを特徴とする流体液滴エゼクター。
  24. 【請求項２４】 前記膜には作動手段が設けられており、これにより前記膜
    は独立して変形され得る請求項２３に記載の流体液滴エゼクター。
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