JP2004074154A - 混合装置、システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小さな規模で、微量の物質を混合する混合装置と方法を提供する。
【解決手段】混合装置は、混合室、注入経路と排出経路、電流に応答して形状あるいは温度を変更するサーキュレータを備えている。形状や温度の変化は、物質を混合室の中で循環させ混合物を形成させる。サーキュレータは、抵抗、圧電素子などの加熱素子を備えている。
【選択図】　　　図１１

Description

　本発明は、微量の物質を混合するための混合装置、システムおよび方法に関する。

　ドロップ・オン・デマンドインクジェットプリンタは、起動時にのみ、それぞれ１滴のインクを吐出するプリントヘッドノズルを利用する。サーマルインクジェットおよび圧電インクジェットが、２つの一般的なドロップ・オン・デマンドインクジェット技術である。

　サーマルインクジェットプリンタは熱を利用して蒸気のバブルを生成し、ノズルから小さなインク滴を吐出し、そのインク滴をある表面上に正確に配置し、テキストあるいは画像を形成する。サーマルインクジェットプリンタの利点には、インク滴サイズが小さいこと、プリントヘッド動作周波数が高いこと、システムの信頼性が高いこと、およびインク滴の配置の制御性が高いことなどがある。電子装置が一体化されると、電気的接続がより少なくなり、動作がより速くなり、さらに色の解像度がより高くなる。当初、デスクトッププリンタ用に開発されたサーマルインクジェット技術は、安価で、騒音がなく、取り扱いが容易であるように設計されている。

　図１および図２は既知のサーマルインクジェット１０を示す。インクジェット１０は、薄膜導体１４および薄膜抵抗１６を支持するシリコン基板１２を含む。フォトイメージング可能なポリマー障壁１８内の開口部が発射室２０を画定し、その発射室はインク２４を保持するためのインクチャネル２２と流体連通する。オリフィス板２６はインクチャネルオリフィス２８を画定する。抵抗１６が発射室２０の底面の中央に配置され、電気エネルギーを加える際に、インク２４の薄い層を急速に加熱する。インク２４のほんの一部分が気化され、膨張するバブル３０を形成し、それによりインク滴３２が紙のような印刷媒体上に吐出される。次のインク滴の形成および吐出のために、補充インク３４が自動的に発射室２０に流れ込む。一般的に、単一のオリフィス板２６内の多数のオリフィス２８を通してインク滴を吐出するために、多数のインクジェット１０が配置される。

　より具体的には、図３〜図６に示されるように、抵抗１６が１マイクロ秒当たり１００℃より高い温度でインクを加熱し、それにより約３マイクロ秒未満に全体として図３の３５で示されるバブルの核形成が行われるようになる。バブル３０は膨張し、開始から約３〜１０マイクロ秒で、図４に示されるインク滴３２を形成する。図５に示されるように、バブルの破裂およびインク滴の切り離しは開始から約１０〜２０マイクロ秒で行われ、インク滴３２が吐出され、新たな補充インク３４が引き込まれる。開始から約８０マイクロ秒内に、図６に示されるように、オリフィス２８内のインクメニスカスが安定し、インク補充が完了する。こうして、約１２，５００ｋＨｚ程度の速度で、補充および発射を行うことができる。インクジェット１０は、約０．１マイクロメートル厚のインク薄膜を約３４０℃まで加熱する。インクは沸騰しない。膨張する蒸気のバブル３０が形成され、インクが吐出される。インクそのものを除いて、可動部品は用いられない。

　図１〜図６のインクジェット１０は、オリフィス２８が抵抗１６上に配置されるという点で上面吐出インクジェットである。他のインクジェット構成も知られている。たとえば、一部破断した形態で図７に概略的に示される側面吐出インクジェット３６では、オリフィス３８が、抵抗１６の上側ではなく、その側面に配置される。図８は別の側面吐出インクジェット４０を示す。本開示を簡単にするために、構造的に厳密には同一ではない場合であっても、図１〜図８のある特定の類似の素子は同じ参照番号を有する。

　図９〜図１０は圧電インクジェット５０の一例を示す。インクジェット５０は、図９に撓んでいない形状で示される圧電変換器５２を用いて、発射室５６に隣接する隔壁５４を押引する。電気エネルギーを加える際に、変換器５２および隔壁５４が物理的に変位する結果として（図１０）、オリフィス６０を通してインク滴５８が吐出される。補充インク６２が、後続のインク滴形成および吐出のために、インク流路６４を通して引き込まれる。こうして、インクジェット５０は隔壁５４の主要部分を機械的に動かし、発射室５６内のインクを動かす。通常、インクジェット５０は機械的な製造工程を用いて形成されるので、一般的にサーマルインクジェットに比べて相対的にノズルあるいはオリフィス密度が小さくなる。

　本発明の目的は、微量の物質を混合するための混合装置、システムおよび方法を提供することである。

　混合装置は、混合室と、その混合室に第１の物質および第２の物質を誘導する少なくとも１つの注入経路と、混合室内に配置される複数のサーキュレータと、第１および第２の物質の混合物を混合室から導出するための少なくとも１つの排出経路とを含む。サーキュレータは、電流に応答して形状あるいは温度を変更するように構成され、その形状あるいは温度の変化によって、第１の物質および第２の物質が混合室内を循環できるようになり、第１および第２の物質の混合物が形成される。

　本発明によれば、微量の物質を混合するための混合装置、システム、およびそれを動作させるための方法を実現することができる。

　添付の図面は本発明の実施形態を示しており、その説明とともに、本発明のある特定の原理を説明するための役割を果たす。本発明の他の実施形態は、図面および説明を参照することにより容易に理解されるであろう。なお、図面においては、類似の参照番号は類似の部品を指示する。

　図１１〜図１３を参照すると、本発明の一実施形態による混合装置１００は混合室１０５を含む。混合室１０５は、少なくとも部分的に、フォトリソグラフィあるいはフォトイメージング可能な材料（フォトイメージング材料）の層１１０内に画定される場合がある。本開示を読めば、層１１０を堆積および／またはエッチングして混合室１０５を形成することができる種々の態様が当業者には理解されよう。また層１１０は、矢印１２２、１２４によって示されるような、第１および第２の物質を混合室１０５に誘導するための注入流路あるいは経路１１５、１２０も画定、あるいは部分的に画定する。本発明は２つのそのような経路には限定されない。選択に応じて、任意の数の注入経路が設けられる。たとえば、混合装置１００は、１つのみの注入経路１１５を含み、多数の物質が経路１１５に沿って順に、あるいは同時に混合室１０５に導入される場合もある。選択によっては、３つ以上の注入経路、たとえば３つ、４つ、５つあるいはそれ以上の経路が設けられ、混合室１０５に多数の物質が導入される。

　混合室１０５内に１つあるいは複数のサーキュレータ１２５が配置される。本発明のある特定の実施形態によれば、サーキュレータ１２５は、電流に応答して形状あるいは温度を変更するように構成される。形状あるいは温度の変化によって、たとえば、第１の物質および第２の物質が、矢印１３０によって示されるように、混合室１０５内を循環できるようになり、第１の物質および第２の物質の混合物が形成される。後に記載されるように、本発明は多数の異なる循環パターンを考慮する。本発明によって考慮される循環パターンの中には、時計回りの循環、反時計回りの循環、両方向の循環、直線／径方向の循環、およびその組み合わせがある。同じく後に記載されるように、本発明の選択された態様によるサーキュレータ１２５は、循環および混合を促進するために、混合室１０５内に蒸気のバブルを形成するための加熱素子、たとえば薄膜抵抗を含む場合がある。さらに別の態様によれば、たとえば圧電インクジェットの態様では、サーキュレータ１２５は、循環および混合を促進するために、圧電変換器あるいは他の動作素子を含む場合がある。各サーキュレータ１２５は選択に応じて、加熱、撓み、あるいは図１〜図１０に関して図示および記載される他の技術、あるいはそれ以外の技術を含む。

　サーキュレータ１２５が抵抗器である場合、本発明の実施形態によれば、タンタル材料（tantalum material）あるいは他の比較的不活性で、強い材料の層が露出された抵抗表面上に堆積される場合があり、それにより抵抗を、混合されることになる物質から化学的に分離する。こうして、抵抗および混合される物質がいずれも保護される。当然、抵抗とともに用いるための他の分離用材料も考慮され、すなわち抵抗をそのような物質から分離することができる。

　排出経路１３５は、矢印１３８によって示されるように、混合室１０５から混合物を導出する。注入経路１１５、１２０の場合のように、任意選択で、所望により複数の排出経路１３５が設けられ、排出経路（複数可）が、少なくとも部分的に層１１０以外の構造によって画定される場合もある。

　光成膜技法（photodeposition techniques）あるいは他の技法を用いて混合室１０５および／または経路１１５、１２０および／または１３５を少なくとも部分的に形成するために、フォトイメージング可能な材料の層１１０が基板１４５、たとえばシリコン基板上に堆積される。別法では、混合室１０５および／または経路は、化学的に堆積された構造の代わりに、機械的に構成あるいは形成された構造によって画定される場合がある。いずれの場合でも、１つあるいは複数の「島状構造」あるいは他の構造１５０が混合室１０５内に配置される場合があり、それにより導入された物質が島状構造１５０の周囲を循環するようになる。島状構造１５０は選択に応じて、図示される実施形態において混合室１０５の高さを部分的に越えて延在するか、あるいは場合によっては、所望により完全にカバー１５５まで延在する。さらに、本発明の実施形態によれば、混合を促すために、島状構造１５０の上面および／または側面、混合室１０５、あるいは混合室１０５内にあるか、あるいは混合室１０５に沿って存在する他の露出された表面が、エッチングあるいは粗い表面１５２を画定する場合がある。また粗さ１５２は選択によっては、経路１１５、１２０、１３５に組み込まれる。島状構造１５０、粗さ１５２、および／または他の機構は内部渦あるいは渦流を生成し、たとえば乱流を加えて、滑らかな流れを擾乱し、一層かつ完全に混合できるようにする。

　図示される実施形態では、混合室１０５はカバー１５５によって覆われるか、あるいはそうでなければ、カバー１５５によって縁取りされるか、あるいはカバー１５５に隣接する。カバー１５５は、本発明の実施形態によれば、透明あるいは半透明であり、混合室１０５内を視認できるようにする。混合装置１００は選択に応じて、カバー１５５を通して、あるいは別の経路に沿って、混合室１０５にレーザ光あるいは他のエネルギー１６５を放射するためのレーザ光源あるいは他の光源またはエネルギー源１６０と組み合わされる。混合室１０５あるいはそこから放射されるエネルギーを視認するために、顕微鏡１７０あるいは他の視認装置も設けられる。たとえば、装置１７０は、ある特定の波長あるいは他の特性の光あるいはエネルギーが混合室１０５に導入される際に引き起こされる、波長の変化あるいは別の特徴あるいは応答を視認あるいは測定するために用いられる。こうして、装置１７０は、混合室１０５内の物質あるいは混合物を分析あるいは視認する際に用いられる。たとえば、カバー１５５を通して視認される際の光の変化した波長あるいは他の物理的特性を測定することにより、１つあるいは複数の物質が追加して導入される必要があるか否か、生成された混合物が十分に混合されているか否かなどが判定される場合がある。別の例として、視認装置１７０が、色変化が生じているか、温度変化が生じているか、あるいは他の変化が生じているかを判定し、混合過程が完了したか、調整される必要があるかを分析する。また、視認装置１７０を用いて、温度閾値、光閾値、あるいは他の閾値が満たされているか、超えられているかを判定する場合もある。

　図示される実施形態によれば、注入経路１１５、１２０および排出経路１３５は重複しない。別の実施形態によれば、経路１１５、１２０、１３５のうちの１つあるいは複数の経路が重複し、すなわち混合されることになる物質を導入することと、混合された物質を回収することとの両方のために用いられる。所望により、経路１１５、１２０、１３５のうちの１つあるいは複数の経路は毛管作用によって流れを誘導する。さらに、あるいは別法では、逆流あるいは他の望ましくない流れを防ぐための１つあるいは複数のバルブ装置あるいは他の装置とともに、経路に沿って流れを誘導するための個別のポンプ装置が考慮される。たとえば毛管作用、外部ポンプあるいは他の装置を用いて、注入および排出圧力差を制御することにより、制御された速度で、物質が混合室即ち混合領域１０５に対して流入および流出する。

　上記のように、本発明のある特定の態様によれば、サーキュレータ１２５は、たとえば概ねサーマルインクジェットのようにして蒸気のバブル１７５を形成するように構成される抵抗あるいは他の加熱素子を含む。抵抗の露出された表面の温度は、たとえば、６００〜８００℃に達し、結果としてバブル１７５が急速に形成され、それにより混合が促進される。これらの実施形態によれば、導入された物質を混合するために、可動部品を用いる必要はない。別の実施形態によれば、サーキュレータ１２５は、たとえば概ね圧電インクジェットのように構成される圧電素子を含む。その場合には、電流に応答して、蒸気のバブルを形成し、かつ／または各サーキュレータ１２５の圧電変換部分を撓ませることにより、混合室１０５内に圧力波あるいは他の擾乱が引き起こされる。他のサーキュレータ、たとえば機械的に作動するサーキュレータも同様に考慮される。例示するために、図１２のサーキュレータ１２５は基板１４５の上側表面上に配置される。しかしながら、本発明によれば、サーキュレータ１２５を完全にあるいは部分的に基板１４５内に配置すること、および／またはサーキュレータ１２５を、基板１４５によって支持されるか、あるいは基板１４５内に配置される導電層に電気的に接続することも考えられる。サーキュレータ１２５を順に、あるいは同時に発射あるいは起動することにより、混合室１０５内に循環が生じ、導入された物質の混合あるいは他の結合が促される。

　図１１は、概ね円形あるいは概ねダイヤモンド形のパターンに配列される８個の個別のサーキュレータ１２５を示すが、本発明は８個のサーキュレータあるいは図示されるパターンに限定されない。混合装置１００が目的とされる特定の用途あるいは環境に相応しいように、選択に応じて任意の数のサーキュレータ１２５が設けられ、任意の所望のパターンに配置される。８個のサーキュレータより多くの、あるいは少ない任意の整数の円形、正方形、三角形あるいは他の配列が考慮される。また本発明の実施形態は、ここで図１３に関して記載されるように、サーキュレータ１２５のための種々の起動順序も考慮する。

　図１３は、電源（発射）線１８５によってサーキュレータ１２５と接続されるか、あるいは別の方法で動作可能に結合される処理装置１８０を示す。グランド線１９０もサーキュレータ１２５と接続されるか、あるいは別の方法で動作可能に結合される。処理装置１８０は、混合される特定の物質あるいは他の要因に基づいて、所望の速度、方向、時刻および／または他のパラメータに従ってサーキュレータ１２５を発射する。また図１３は、各サーキュレータ１２５内に記載される発射順序番号１〜８によって示されるような、サーキュレータ１２５のある特定の発射順序も示す。こうして、処理装置１８０はサーキュレータ１２５を制御して、概ね混合室１０５の周囲に沿って順に発射し、循環パターン１３０を生成する。処理装置１８０は、任意の所望の態様でサーキュレータを個別に制御あるいは起動する。たとえば、１つあるいは複数のサーキュレータ１２５が同時に、たとえば混合室１０５の周囲に沿って２つ１組で発射され、所望の循環パターンを促す場合がある。発射順序、それゆえ循環の方向および特性は選択に応じて、一度あるいは何度も反転される。サーキュレータ１２５のうちの半分あるいはいくつかの他の部分と、サーキュレータ１２５のうちの反対側に配置される半分あるいは他の部分とを交互に発射することにより、部分的にあるいは全体として横方向への動きが引き起こされる。全てのサーキュレータ１２５を同時に発射することにより、混合室１０５の中心に向けられる圧力波が生成され、混合されることになる物質が混合室１０５の中央部分に集中される。選択によっては、注入経路に最も近いサーキュレータ１２５が、排出経路に最も近いサーキュレータ１２５よりも早く、あるいは排出経路に最も近いサーキュレータ１２５と別の態様で関連付けて発射され、注入経路から排出経路に向かって流れが誘導される。所望の方向により良好に流れを誘導するために、１つあるいは複数のサーキュレータ１２５が完全にあるいは部分的に重なり合う発射周期を有する場合もある。選択によっては１つあるいは複数の隣接するか、あるいは別の態様で配置されるサーキュレータ間で発射を重複させて、所望の順序で、あるいは一連の所望の組み合わせでサーキュレータ１２５を起動することにより、初めのうちは小刻みに動く混合室１０５内の物質が急速に、たとえば高速で連続的な円形の動きになる。当業者であれば、多種多様な圧力波、波のパターン、および波の強度が本発明の実施形態によって達成されることを、また発射順序の数多くの組み合わせおよび順列が処理装置１８０によって実施できることを理解されよう。

　１つあるいは複数の発射ルーチンが処理装置１８０に連結されるメモリ１９５に格納される。またメモリ１９５は、時間パラメータ、参照テーブル、速度要件、方向要件、液体粘度等の特性も格納する。選択に応じて、視認装置１７０あるいは別の検知装置が処理装置１８０に連結され、導入される物質のタイプあるいは混合物のタイプを検知し、かつ処理装置１８０がサーキュレータ１２５に適用する発射シーケンスあるいはパターンを自動的に決定および／または指示する。本発明の実施形態によれば、処理装置１８０は所望の態様でサーキュレータ１２５を起動するように自在にプログラミング可能である。

　本発明の実施形態によれば、所望の混合結果を達成するために、多数の混合室１０５が直列および／または並列に結合される場合がある。たとえば、図１４は互いに流通する複数の混合ステージ２０５を含む混合システム２００を示す。各混合ステージ２０５は、１つあるいは複数の関連する注入経路１１５、１２０と、１つあるいは複数の排出経路１３５とを備える混合室１０５を含む。各混合ステージ２０５は、たとえば熱によって引き起こされるバブル形成あるいは圧電作用のいずれかを用いて、導入される物質を混合するように構成される。この目的を果たすために、上記の実施形態を参照して記載される１つあるいは複数のサーキュレータ１２５が用いられる。

　図１４のシステム２００は直列に配列される混合ステージ２０５を含み、結果として、図に示されるように、上流の混合ステージの出力あるいは出力経路１３５が下流の混合ステージへの入力あるいは入力経路１２０としての役割を果たす。図１５はさらに複雑なシステム２２０を示しており、複数のステージ２０５の対が並列に配列される。並列に配列される各混合ステージ対は、入力経路１２０への供給を行う共通の入力２２５を有する。たとえば、２つの混合ステージ出力あるいは出力経路１３５が２３０において結合され、最終的な混合ステージ２３５への共通の入力を与える。最終ステージ２３５からの出力経路１３５は、システム２２０の最終的な出力として機能する。上記の実施形態の場合のように、１つあるいは複数の処理装置１８０が各混合ステージ２０５あるいは混合ステージ２０５の組み合わせと関連付けられる場合がある。本発明の実施形態によれば、システム２００、２２０の一部あるいは全部が単一のチップ上に結合され、その結果非常に小さな規模で比較的複雑な微量の液体混合が行われるようになる。各混合ステージは、たとえば上記のサーキュレータ１２５のように、電流に応答して温度あるいは形状を変更し、たとえばそれにより導入された液体を混合するように構成される複数の液体流動素子を含む。

　本発明の実施形態による混合方法は、混合領域１０５に第１の物質および第２の物質を供給することと、個別に制御される加熱素子１２５を用いて、混合領域１０５内に複数の個別のバブル１７５を形成することとを含む。バブル１７５によって、第１の物質および第２の物質が混合領域１０５において混合されるようになる。本発明の特定の実施形態は、混合領域１０５内の流れ１３０の方向を反転することと、混合領域１０５内に洗浄物質を導入して、混合領域１０５を洗浄することとを含む。洗浄物質の中でも、軟水、アルコール、および／または他の溶剤のような洗浄物質の使用が考慮される。

　本開示を読めば、当業者は本発明の実施形態に従って混合可能な多種多様の物質を理解されよう。第１および第２の物質のうちの一方あるいは両方が、たとえば液体、粉末、１つあるいは複数のインクまたは他の印刷用の流体、血液製剤、血液製剤と反応させるための化学試薬、および／または洗浄剤を含む。また本発明の実施形態は、たとえば油と水、あるいは混合することが難しいとされる他の物質を混合するために用いられる。さらに別の実施形態によれば、混合装置１００は、第１および第２の液体を混合領域１０５に供給するための手段１１５および／または１２０と、混合領域１０５内の第１および第２の液体を流動させ、混合物を形成するための手段１２５とを含み、流動させるための手段１２５は、電流に応答して形状あるいは温度を変更するための手段を含む。一実施形態によれば、たとえば、流動させるための手段１２５は、熱を利用して混合領域１０５内に少なくとも１つのバブル１７５を生成するための手段を含む。また、別の実施形態によれば、流動させるための手段１２５は圧電作用を用いて変位を生成するための手段も含む。選択に応じて、上記のような抵抗性および圧電性サーキュレータ１２５が、所望により１つの混合室１０５とともに用いられる。流動させるための手段１２５をプログラミング可能に起動するための手段１８０も設けられる。手段１３５が、混合領域１０５から混合物を排出するために設けられる。

　本発明の実施形態は非常に小さな規模で適用し、液体あるいは他の物質の微量の流体混合を達成するように構成される。たとえば、各サーキュレータはどの辺も６０μｍ以下であり、表面電力密度はたとえば約１．２８×１０９Ｗ／ｍ２である。一実施形態によれば、混合室１０５は面積が約３００μｍ×約３００μｍであり、高さは約２５〜約５０μｍであり、それにより非常に小さな混合体積を与える。選択に応じて、各注入路および排出路１１５、１２０、１３５も、たとえば約５０μｍ、約１００μｍ、あるいはそれより大きな、または小さな寸法の範囲内で、所望の高さおよび幅寸法から構成される。こうして、微小体積の実効的な混合が非常に迅速に達成される。当然、本発明の実施形態によれば、より小さな寸法およびより大きな寸法が考慮される。本発明の態様によれば、処理装置１８０、混合室１０５および他の関連する構成要素が１チップ上に配設される。別法では、本発明の実施形態によれば、処理装置１８０および関連する構成要素は外部のコンピュータシステムあるいは外部のチップの一部である。

　本発明の実施形態により考慮される小さな規模によって、混合装置１００は多数の既存の装置あるいは新たな装置あるいは環境に容易に組み込まれるようになる。たとえば、血液、唾液、血液製剤および他の試薬、汚染物質、毒素、自然に生成される水あるいは環境的に関連する物質、インクあるいは他の印刷用流体、医薬品等を検査あるいは混合するための装置あるいはキットが考慮される。本発明の医療あるいは血液検査の実施形態によれば、検査されることになる一滴の血液あるいは他の医療用物質が、毛管素子によって異なる混合室１０５に分割され、その後、１つあるいは複数の試薬あるいは他の試薬または他の物質を混合され、種々の検査結果が提供される。そのような結果は、混合ステージ２０５のうちの１つあるいは複数のステージにおいて、かつ／または最終的な混合ステージ２３５においてモニタされる。選択によっては、各ステージあるいは混合装置または一連の混合装置が異なる検査パラメータ、たとえば血糖、コレステロール等と関連付けられ、たとえば、１つのステージ２０５においてグルコース反応が測定され、別のステージ２０５においてコレステロール反応が測定される。所望により、大規模あるいはそうでなくても比較的動かしにくい機械を必要とすることなく、検査のために微量の物質を用いて、「その場で」微量分析が行われる。

　本発明はある特定の実施形態を参照して記載されてきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部において変更がなされる場合があることは理解されよう。たとえば、本開示に関連付けられる図面は必ずしも寸法通りに描かれていない。用語「混合物」は必ずしも厳密に化学的な定義に基づく混合物には限定されず、懸濁物、結合物、化合物等を含むように十分に広く解釈される場合がある。最後に、上側、下側、左、右、上、下、上方および下方のような方向に関する用語は、図示および説明する目的を果たすためにのみ用いられており、必ずしも限定することを意図していない。本発明の他の態様は、本開示を読めば当業者には明らかになるであろう。

本発明は、液体、粉末その他の物質の微量な混合を行うことができ、種々の検査や混合が難しい物質の混合などに適用することができる。

従来技術の上面吐出サーマルインクジェットの一部を取り出した斜視図である。 図１のインクジェットの側面図である。 液滴の形成および吐出の１つの段階にある図１のインクジェットの斜視図である。 液滴の形成および吐出の別の段階にある図１のインクジェットの斜視図である。 液滴の形成および吐出の別の段階にある図１のインクジェットの斜視図である。 液滴の形成および吐出の別の段階にある図１のインクジェットの斜視図である。 従来技術の側面吐出サーマルインクジェットの一部を取り出した斜視図である。 従来技術の側面吐出サーマルインクジェットの平面図である。 従来技術の圧電インクジェットの側面図である。 従来技術の圧電インクジェットの側面図である。 本発明の一実施形態による混合装置の平面図である。 図１１の線１２−１２に沿って見た概略的な部分断面図である。 本発明の一実施形態による混合装置の概略的な平面図である。 本発明の一実施形態による混合システムの図である。 本発明の一実施形態による別の混合システムの図である。

符号の説明

１００　混合装置
１０５　混合室
１１０　フォトイメージング材料
１１５、１２０、１３５　経路
１２５　サーキュレータ
１７５　蒸気のバブル
１８０　処理装置
２００　混合システム
２０５　混合ステージ

Claims (10)

1. 　混合室と、
   前記混合室に第１の物質および第２の物質を誘導するための少なくとも１つの注入経路と、
   サーキュレータは電流に応答して形状あるいは温度を変更するように構成され、前記形状および温度の変化によって、前記第１の物質および前記第２の物質が前記混合室内で循環し、前記第１の物質と前記第２の物質との混合物が形成されるようになる、前記混合室内に配置された複数のサーキュレータと、
   前記混合物を前記混合室から導出するための少なくとも１つの排出経路とを含むことを特徴とする混合装置。
2. 　前記混合室はフォトイメージング材料によって画定されることを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
3. 　前記サーキュレータは、蒸気のバブルを形成し、前記混合室内で前記第１の物質および前記第２の物質を循環させるように構成される加熱素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
4. 　前記加熱素子は抵抗を含むことを特徴とする請求項３に記載の混合装置。
5. 　前記サーキュレータは圧電素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
6. 　前記サーキュレータと動作可能に接続され、前記サーキュレータの起動を制御する処理装置をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
7. 　互いに流通する複数の混合ステージを含む混合システムであって、前記混合ステージはそれぞれ、熱によって引き起こされるバブル形成あるいは圧電作用を利用して、導入された物質を混合するように構成されることを特徴とする混合システム。
8. 　前記混合ステージは、上流の混合ステージの出力が下流の混合ステージへの入力として機能するように直列に配列されることを特徴とする請求項７に記載の混合システム。
9. 　前記混合ステージは、第１の混合ステージへの入力が第２の混合ステージへの入力としても機能するように並列に配列されることを特徴とする請求項７に記載の混合システム。
10. 　前記混合ステージはそれぞれ、バブルの形成を引き起こすための薄膜抵抗を含むことを特徴とする請求項７に記載の混合システム。
    

Images