JP2014523356A - 流体噴射装置、及びその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】流体噴射装置における流体のインピーダンスの検出手段の提供。
【解決手段】流体噴射装置及びその方法を、本開示に開示する。方法は、流体噴射装置の噴射室と流体供給室との間に流体連通を形成し、噴射室が、ノズル及びノズルを通して流体を選択的に噴射するための噴射部材を含むようにすることを含む。この方法は、センサプレートを有するセンサユニットにより、流体の少なくとも１つのインピーダンスを検出することをさらに含む。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２０１１年７月２７日に出願された「Fluid Level Sensor and Related Methods」と題するAndrew L. Van Brocklin他による特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４５５８５（代理人整理番号第７００２０５６４１ＷＯ０１号）に基づく優先権を主張するものであり、その全部が、参照により、本明細書に援用される。
この出願は、同時に出願された「Fluid Ejection System and Methods Thereof」と題するAdam L. Ghozeil、Daryl E. Anderson及びAndrew L. Van Brocklinによる共有特許出願第ＴＢＡ（代理人整理番号第８２８７８５３７号）；同時に出願された「Inkjet Printhead Device, Fluid Ejection Device, and Method Thereof」と題するAndrew L. Van Brocklin、Adam L. Ghozeil及びDaryl E. Andersonによる共有特許出願第ＴＢＡ（代理人整理番号第８２８４４８８０号）；及び同時に出願された「Inkjet Printing System, Fluid Ejection System, and Method Thereof」と題するAndrew L. Van Brocklin、Adam L. Ghozeil及びDaryl E. Andersonによる共有特許出願第ＴＢＡ（代理人整理番号第８２８２９５４９号）に関連し、これらの関連出願は、その全部が、参照により、本明細書に援用される。
背景技術
流体噴射装置は、流体を格納するための流体供給室と、流体を対象物上に選択的に噴射するための複数の噴射室とを含む場合がある。流体噴射装置は、画像をインクの形で媒体上に印刷するためのインクジェットプリントヘッド装置を含む場合がある。
本開示の非制限的な種々の例は、下記の説明に記載され、添付の図面を参照して読まれ、特許請求の範囲を制限しない。図面において、２以上の図に現れる同一及び類似の構造、要素、又はその部品は一般に、それらが現れる図において同一又は類似の参照符号が付される。図面に示された種々の構成要素及び特徴の寸法は、主として、提示の便宜、及び明確さのために選択されたものであり、必ずしも同じ縮尺で描かれてはいない。
一例による流体噴射装置を示すブロック図である。 一例による図１の流体噴射装置の一部を示す略平面図である。 一例による図２Ａの流体噴射装置を示す略断面図である。 一例による流体噴射システムを示すブロック図である。 一例による図３の流体噴射システムを示す略平面図である。 一例による図１の流体噴射装置を示す略平面図である。 一例による図５Ａの流体噴射装置を示す略断面図である。 一例による流体噴射システムを示すブロック図である。 一例による図６の流体噴射システムを示す略平面図である。 一例による流体噴射装置における流体のインピーダンスを検出する方法を示すフロー図である。 一例による流体噴射システムにおける流体の特性を識別する方法を示すフロー図である。
下記の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面は、本開示を実施することが可能な種々の具体例の例示を目的としたものである。他の例が使用される場合もあり、また、本開示の範囲を外れることなく、種々の構造的又は論理的変更が施される場合もあると理解すべきである。従って、下記の詳細な説明を制限の意味で解釈すべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲により規定される。
流体噴射装置は、流体を対象物上に提供する。流体噴射装置は、流体を格納するための流体供給室を含む場合がある。流体噴射装置は、ノズル及び個々のノズルを通して流体を選択的に噴射するための対応する噴射部材を含む複数の噴射室をさらに含む場合がある。流体噴射装置は、種々の画像をインクの形で媒体上に印刷するためのインクジェットプリントヘッド装置を含む場合がある。流体噴射装置における流体のインピーダンスは、流体を対象物上に十分に提供する流体噴射装置の能力に影響を与え、及び／又はそのような能力を表示することができる場合がある。流体噴射装置は、流体のインピーダンスが、流体を対象物上に十分に提供する流体噴射装置の能力に悪影響を与えることを低減するために、流体をリフレッシュし、及び／又は流体の状態（コンディション）を整えるためのサービスルーチンを含む場合がある。
本開示の種々の例は、流体の少なくとも１つのインピーダンスを検出するための、流体噴射装置、及びその方法を含む。例として、流体噴射装置は、とりわけ、流体噴射装置の流体の少なくとも１つの温度を決定するための温度調節モジュールを含む場合がある。流体噴射装置は、少なくとも１つの温度に対応する流体の少なくとも１つのインピーダンスを検出するためのセンサプレートを有するセンサユニットをさらに含む場合がある。例えば、センサプレートは、噴射室及び通路のうちの一方に配置される場合がある。従って、センサユニットは、例えば、流体を浪費したり、流体噴射装置の処理能力を低下させたりすることなく、流体のインピーダンスを検出することができる。
図１は、一例による流体噴射装置を示すブロック図である。図１を参照すると、一部の例において、流体噴射装置１００は、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、及びセンサユニット１５を含む。センサユニット１５は、センサプレート１５ａを含む場合がある。流体供給室１０は、流体を格納する場合がある。通路１４は、流体供給室１０と噴射室１１との間に、流体連通を形成することができる。噴射室１１は、ノズル１２、及び個々のノズル１２を通して流体を選択的に噴射するための対応する噴射部材１３を含む場合がある。温度調節モジュール１９は、流体噴射装置１００の流体の少なくとも１つの温度を決定することができる。例えば、温度調節モジュール１９は、例えば個々の噴射室１１における流体を少なくとも１つの温度まで加熱するための加熱回路等を含む場合がある。一部の実施形態において、温度調節モジュール１９は、個々の噴射室１１における流体の温度を複数の温度に選択的に調節する場合がある。
図１を参照すると、一部の実施形態において、センサユニット１５のセンサプレート１５ａは、噴射室１１の近くに配置され、少なくとも１つの温度に対応する流体のインピーダンスを検出し、少なくとも１つの検出インピーダンス値を形成する場合がある。例えば、センサプレート１５ａは、少なくとも１つの噴射室１１、又は通路１４等に配置され、その中の流体のインピーダンスを検出する場合がある。例えば、センサプレート１５ａは、検査室に対応する個々の噴射室１１に配置される場合がある。例えば、検査室は、文書を作成する目的では流体を噴射しない場合がある。センサプレート１５ａは、例えばタンタル等から形成された金属センサプレートであってもよい。一部の例において、センサユニット１５は、複数の噴射室１１に対応する複数のセンサプレート１５ａを含む場合がある。あるいは、流体噴射装置１００は、複数の噴射室１１に対応する複数のセンサユニット１５を含む場合がある。例えば、センサユニット１５のそれぞれ１つは、噴射室１１の近くに配置された個々のセンサプレート１５ａを含む場合がある。個々のセンサプレート１５ａは、例えば、噴射室１１にそれぞれ配置される場合がある。
図２Ａは、一例による図１の流体噴射装置を示す略平面図である。図２Ｂは、一例による図２Ａの流体噴射装置の略断面図である。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、一部の例において、流体噴射装置２００は、図１の流体噴射装置１００に関して先に開示したように、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、及びセンサユニット１５を含む場合がある。例えば、センサユニット１５は、圧力センサユニット２５であってもよい。一部の例において、流体噴射装置２００は、発生器ユニット２１、接地部材２２、通路１４、温度識別モジュール２９、及びデキャッピングモジュール５９をさらに含む場合がある。圧力センサユニット２５の個々のセンサプレート１５ａは、発生器ユニット２１からパルス電流のような電気信号を受信し、それを、センサプレート１５ａに接触する流体ｆに伝送する場合がある。一部の例において、接地部材２２、及び／又は発生器ユニット２１は、圧力センサユニット２５の相当な部分である場合がある。圧力センサユニット２５は、エアバブル検出マイクロ電気機械システム（ＡＢＤ ＭＥＭＳ）圧力センサを含む場合がある。
例えば、圧力検出イベントは、例えば、吐出、印刷又はプライミングに起因する流体噴射装置２００の圧力の変化に伴って、発生する場合がある。すなわち、流体のメニスカス３８は、移動する場合があり、少なくとも噴射室１１において、センサプレート１５ａと対応する接地部材２２との間における流体の断面を変化させる場合がある。一部の例において、流体の断面の変化は、インピーダンス変化として測定され、電圧出力変化に対応する場合がある。電気信号は、例えばパルス電流の形で、センサプレート１５ａと接地部材２２との間に配置された流体の中を通ることによって、個々のセンサプレート１５ａから接地部材２２へと導かれる場合がある。例えば、接地部材２２は、キャビテーション部材、及び／又はキャビテーション層の形で、個々の噴射室１１の中に配置される場合がある。接地部材２２はさらに、例えば、通路１４の側壁に沿って配置され、及び／又は、流体供給室１０の中に配置される場合がある。一部の例では、インピーダンスを測定するために、接地部材の上に容量性素子が形成され、パルス電流は、インピーダンスの判定を補助する場合がある。インピーダンスは、個々のセンサプレート１５ａと接地部材２２との間における流体主部の断面に比例する場合がある。
流体ｆの個々のインピーダンスは、電圧の関数となる場合がある。一部の例において、流体ｆのインピーダンスは、例えば、流体ｆの中に伝送された電気信号に応答して圧力センサユニット２５により出力される電圧に関連する場合がある。例えば、圧力センサユニット２５は、流体ｆの中に伝送された電流パルスのような電気信号に応答して、電圧を出力する場合がある。絶対電圧値のずれ、及びパルス電流のパルス持続期間（パルス幅）に対する電圧値の変化速度といった、圧力センサユニット２５により出力される電圧の変化は、インピーダンスの虚数部（例えば、容量性部分）に対応する場合がある。また、圧力センサユニット２５により出力される電圧の絶対電圧値の変化は、インピーダンスの実数部（例えば、抵抗性部分）に対応する場合がある。例えば、流体及びセンサ形状及び温度が等しいと仮定した場合、インピーダンスの実数部及び虚数部は、異なる流体ごとに変わる場合がある。例えば、ある温度で圧力を検出する場合、一般に、抵抗性部分（実数部）は変化する場合がある。ただし、虚数部は、感知できるほど変化しない場合がある。
もしインピーダンスが純粋に実数部（例えば、抵抗性）であれば、電流パルスの持続時間は、それに対応する出力読み値の大きさを変化させない場合がある。測定中のインピーダンスの全部又は一部がリアクティブである場合、電流パルスの持続時間は、それに対応する出力読み値の大きさに影響を与える場合がある。複数の電流パルス持続時間における複数の出力読み値を使用して、インピーダンスの種々の実数成分及びリアクティブ成分を求めることができる。従って、検出されるインピーダンスは、例えば電流パルスの持続時間による影響を受けた測定値、及び／又は、例えば電流パルスの持続時間による影響を受けていない測定値を含む場合がある。
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、通路１４は、流体供給室１０と噴射室１１との間に、流体連通を形成する場合がある。すなわち、流体ｆは、通路１４を通って、流体供給室１０から噴射室１１へと輸送される場合がある。一部の実施形態において、通路１４は、流体スロットのような単一の通路の形をしている場合がある。あるいは、通路１４は、複数の通路の形をしている場合がある。温度識別モジュール２９は、流体噴射装置２００の温度を識別する場合がある。例えば、温度識別モジュール２９は、流体噴射装置２００の少なくとも１つの温度を識別する場合がある。一部の例において、温度識別モジュール２９は、温度調節モジュール１９と通信する場合がある。例えば、流体識別モジュール２９は、流体ｆの現在温度を流体調節モジュール１９に提供する場合がある。温度識別モジュール２９は、温度センサ、又はセンサ回路等を含む場合がある。
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、一部の実施形態において、少なくとも１つの温度は、個々の噴射室１１における流体ｆの温度に対応する場合がある。一部の例において、温度調節モジュール２９は、温度識別モジュール２９により識別された温度に基づいて、流体ｆの温度を調節する場合がある。温度調節モジュール１９及び温度識別モジュール２９は、流体供給室１０の中に示されているが、温度調節モジュール１９及び／又は温度識別モジュール２９は、流体供給室１０の外側に配置されてもよく、例えば、個々の噴射室１１、又は通路１４等の中に配置されてもよい。
圧力センサユニット２５は、温度調節モジュール１９により決定された第１の温度に対応する流体ｆの第１のインピーダンスを選択的に検出する場合がある。圧力センサユニット２５は、温度調節モジュール１９により決定された第２の温度に対応する流体ｆの第２のインピーダンスをさらに検出する場合がある。第２の温度は、第１の温度とは異なる場合がある。一部の例において、圧力センサユニット２５は、所定の時間における複数の検出インピーダンス値を得るために、少なくとも１つの温度に対応する流体の複数のインピーダンスを検出する場合がある。すなわち、同じ温度について、時間の経過とともに複数のインピーダンス値を取得する場合がある。
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、一部の例において、デキャッピングモジュール５９は、非キャップ状態、及びキャップ状態を有する場合がある。すなわち、非キャップ状態においては、例えば背圧検出イベントの際、プライミングの際、又は、ノズル健康問題があるときの意図しない空気の吸い込みの際に、外部の周囲の空気が、個々のノズル１２に入り込むことがある。さらに、流体は、個々のノズル１２を通して選択的に噴射される場合がある。一方、キャップ状態では、個々のノズル１２は、休止状態に置かれる。例えば、少量の空気、及びノズルからの水の蒸発に起因して、ノズル内の湿度は、高く維持される。また、流体は、個々のノズル１２を通して噴射されない場合がある。デキャッピングモジュール５９は、ある時間にわたって、個々のノズル１２を非キャップ状態にする場合がある。一部の例において、デキャッピングモジュール５９は、キャップ状態において個々のノズル１２を覆い、非キャップ状態において個々のノズル１２から取り除かれる移動可能なノズルカバーであってもよい。一部の実施形態において、流体噴射装置１００は、インクジェットプリントヘッド装置であってもよい。
図３は、一例による流体噴射システムを示すブロック図である。図３を参照すると、一部の例において、流体噴射システム３１０は、図１を参照して先に開示したような、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、及びセンサユニット１５を含む流体噴射装置１００を含む場合がある。流体噴射システム３１０は、識別された流体特性を得るために、少なくとも１つの検出インピーダンス値に基づいて流体の特性を識別する流体識別モジュール３７をさらに含む場合がある。一部の例において、流体の特性は、物理的特性、及び／又は、流体中のイオンの濃度のような化学的特性等であってもよい。一部の実施形態において、この特性はさらに、個々の流体噴射装置１００に適合しない特性を有する流体、並びに製造業者情報を識別する場合がある。さらに、流体識別モジュール３７は、流体の複数の特性を識別する場合がある。
図４は、一例による図３の流体噴射システムを示す概略図である。図４を参照すると、一部の例において、流体噴射システム３１０は、図３の流体噴射装置２００に関して先に開示したような、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、及びセンサユニット１５を含む流体噴射装置１００を含む場合がある。センサユニット２５は、ＡＢＤ ＭＥＭＳ圧力センサのような圧力センサユニット２５の形をしている場合がある。流体噴射システム３１０は、図２Ａ及び図２Ｂの流体噴射装置２００に関して先に開示したような、発生器ユニット２１、接地部材２２、温度表示ユニット２９、及びデキャッピングモジュール５９をさらに含む場合がある。流体噴射システム３１０は、識別された流体特性を所定の流体特性と比較し、比較結果を得るための比較モジュール４９をさらに含む場合がある。例えば、比較モジュール４９は、流体識別モジュール３７から識別された流体特性を取得し、それを、メモリから読み出した対応する所定の流体特性と比較する場合がある。比較モジュール４９はさらに、比較結果に基づいて、流体の状態（コンディション）を判定する場合がある。
一部の実施形態において、流体の状態は、健康（正常）な流体状態である場合がある。すなわち、流体の状態は、個々の流体噴射装置２００から対象物上に噴射されるのに適した状態である場合がある。所定の流体特性は、比較中の流体の健康状態に対応する既知の値を有する個々の特性を含む場合がある。一部の例において、この既知の値は、流体が使用される個々の流体噴射装置２００に対応する場合がある。例えば、個々の流体噴射装置２００についての流体の健康状態に関する既知の値は、種々の仕様、又は実験等から得られる場合がある。一部の例において、そのような値は、例えばルックアップテーブルの形をしたメモリに記憶される場合がある。すなわち、メモリは、個々の温度、又はデキャップ状態等における個々のインクについて、期待される特性の既知の値を記憶する場合がある。例えば、種々の温度における個々のインクの既知のイオン濃度について、所与の電流パルス仕様の場合のセンサユニット１５の出力電圧の妥当な範囲が、ルックアップテーブル等の形で、メモリに記憶される場合がある。流体噴射システム３１０は、インクジェットプリントシステム等のような画像形成システムの形をしていてもよい。流体噴射装置２００は、インクジェットプリントヘッド等の形をしていてもよい。また、流体は、インク等の形をしていてもよい。
図５Ａは、一例による図１の流体噴射装置を示す略平面図である。図５Ｂは、一例による図５Ａの流体噴射装置を示す略断面図である。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、一部の実施形態において、流体噴射装置５００は、図１に関して先に開示したような、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、及びセンサユニット５５を含む場合がある。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、流体噴射装置５００は、図２Ａ及び図２Ｂの流体噴射装置２００に関して先に説明したような発生器ユニット２１、接地部材２２、温度識別モジュール２９、及びデキャッピングモジュール５９をさらに含む場合がある。発生器ユニット２１は、マルチ周波数誘起信号をセンサユニット５５に供給する場合がある。センサユニット５５は、センサプレート１５ａ上の電圧値の範囲及び電流値の範囲のうちの一方を得るために、マルチ周波数誘起信号をセンサプレート１５ａから流体を通して接地部材２２へ伝送する場合がある。例えば、マルチ周波数誘起信号は、正弦波形及びパルス波形のうちの一方を含む場合がある。センサユニット５５は、マルチ周波数誘起信号の個々の周波数と、電圧値の範囲及び電流値の範囲のうちの一方とに基づいて、電気化学インピーダンスを検出する場合がある。
一部の例において、電気化学インピーダンスは、電気化学インピーダンス分光法によって得られる場合がある。電気化学インピーダンス分光法（例えば、ＥＩＳ）は、広範囲の周波数をカバーする正弦波電気化学的摂動（例えば、電圧又は電流）をサンプルに印加することを含む場合がある。そのようなマルチ周波数誘起によれば、サンプルにおいて異なる速度で生じる電気化学反応、及び個々の電極のキャパシタンスの測定が可能となる。例えば、一部の例において、サンプルは、流体噴射装置５００内の流体であってもよく、個々の電極は、センサプレート１５ａであってもよい。電気化学インピーダンスは、電気化学インピーダンススペクトル、及び／又は、複数のインピーダンス値を提供するデータの形をしている場合がある。一部の例において、センサユニット５５は、ノズル１２をキャップ状態又は非キャップ状態に維持しながら、さらに、所定の時間における流体ｆの複数のインピーダンスを選択的に検出する場合がある。
図６は、一例による流体噴射システムを示すブロック図である。図６を参照すると、一部の例において、流体噴射システム６１０は、図５Ａ〜図５Ｂに関して先に開示したような、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、及びセンサユニット５５を含む流体噴射装置５００を含む場合がある。流体噴射システム７１０は、識別された流体特性を得るために、センサユニット５５により検出された少なくとも１つのインピーダンス値に基づいて流体の特性を識別するための流体識別モジュール３７をさらに含む場合がある。一部の例において、少なくとも１つの検出インピーダンス値は、例えばＥＩＳによって得られる、複数の検出インピーダンスであってもよい。複数の検出インピーダンスを使用することで、流体特性のより正確な識別が可能となる。
例えば、複数のインピーダンス値を使用することにより、顔料のような要素の多少の沈殿が発生した場合でも、流体の特性シグネチャを判定することができる。また、複数のインピーダンス値は、流体の一成分の差分ロスがあるか否かの判定にも使用される場合がある。例えば、比較的重い分子重量の有機溶剤と水とを一緒に、インク媒体として使用した場合、水は、比較的速い速度で蒸発する場合がある。複数の周波数における複数のインピーダンス測定値を使用することで、そのような作用等による測定値のばらつきを補正することが可能となる。流体特性は、例えば、流体中のイオンの濃度等であってもよい。一部の例において、流体識別モジュール３７は、流体の複数の特性を識別する場合がある。
図７は、一例による図６の流体噴射システムを示す略平面図である。図７を参照すると、一部の例において、流体噴射システム６１０は、図５Ａ〜図６の流体噴射装置５００に関して先に開示したような、流体供給室１０、通路１４、複数の噴射室１１、温度調節モジュール１９、センサユニット５５、及び流体識別モジュール３７を含む場合がある。一部の例において、流体噴射システム６１０は、図５Ａ及び図５Ｂに関して先に開示したような、発生器ユニット２１、接地部材２２、温度識別モジュール２９、及びデキャッピングモジュール５９をさらに含む場合がある。
図７を参照すると、一部の例において、流体噴射装置６１０は、比較モジュール４９をさらに含む場合がある。比較モジュール４９は、識別された流体特性を所定の流体特性と比較して比較結果を取得し、比較結果に基づいて流体の状態（コンディション）を判定する場合がある。例えば、比較モジュール４９は、流体識別モジュール３７から識別された流体特性を取得し、それをメモリから読み出した対応する所定の流体特性と比較する場合がある。流体噴射システム６１０は、インクジェットプリントシステム等のような画像形成システムの形をしている場合がある。流体噴射装置５００は、インクジェットプリントヘッド装置等の形をしている場合がある。また、流体は、インク等の形をしている場合がある。
一部の例において、温度調節モジュール１９、温度識別モジュール２９、センサユニット１５、５５、圧力センサユニット２５、流体識別モジュール３７、比較モジュール４９、及び／又はデキャッピングモジュール５９は、ハードウェアで実施しても、ソフトウェアで実施しても、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施してもよい。一部の例において、温度調節モジュール１９、温度識別モジュール２９、センサユニット１５、５５、圧力センサユニット２５、流体識別モジュール３７、比較モジュール４９、及び／又はデキャッピングモジュール５９は、部分的に、流体噴射装置１００、２００、５００及び／又は流体噴射システム３１０、６１０に、ローカル又はリモートに記憶された、一組の機械読み取り可能な命令のようなコンピュータプログラムとして実施される場合がある。例えば、コンピュータプログラムは、サーバ又はホストコンピュータ装置のようなメモリに記憶される場合がある。
図８は、一例による、流体噴射装置において流体のインピーダンスを検出する方法を示すフロー図である。図８を参照すると、ブロックＳ８１０において、流体噴射装置の通路によって噴射室と流体供給室との間に流体連通が形成され、噴射室は、ノズル、及びノズルを通して流体を選択的に噴射するための噴射室を含むように構成される。ブロックＳ８２０において、流体噴射装置の流体の少なくとも１つの温度が、温度調節モジュールにより決定される。例えば、温度調節モジュールは、噴射室、通路、及び流体供給室のうちの少なくとも１つにおいて流体を加熱する場合がある。ブロックＳ８３０では、少なくとも１つの温度において、流体の少なくとも１つのインピーダンスが、センサプレートを有するセンサユニットにより検出され、少なくとも１つの検出インピーダンスが得られる。一部の例において、センサプレートは、噴射室に配置される場合がある。センサユニットは、ＡＢＤ ＭＥＭＳ圧力センサの形をしている場合がある。
一部の実施形態において、この方法は、流体噴射装置の少なくとも１つの温度を温度識別モジュールによって識別することをさらに含む場合がある。一部の例において、温度識別モジュールは、流体の現在温度を温度調節モジュールに伝送する場合がある。少なくとも１つの温度は、複数の温度を含む場合がある。従って、異なる温度において、同じ流体についての複数のインピーダンスを取得する場合がある。一部の例において、複数のインピーダンスは、例えばＥＩＳによって得られる、複数の検出インピーダンスである場合がある。
図９は、一例による、流体噴射システムにおいて流体のインピーダンスを検出する方法を示すフロー図である。図９を参照すると、ブロックＳ９１０において、流体噴射システムの通路を通して、噴射室と流体供給室との間に流体連通が形成され、噴射室は、ノズル、及びノズルを通して流体を選択的に噴射するための噴射室を含むように構成される。ブロックＳ９２０において、流体噴射装置の流体の少なくとも１つの温度が、温度調節モジュールにより決定される。少なくとも１つの温度は、複数の温度を含む場合がある。温度調節モジュールは、噴射室、通路、及び流体供給室のうちの少なくとも１つにおいて流体を加熱する場合がある。
ブロックＳ９３０では、センサプレートを有するセンサユニットにより、少なくとも１つの温度において、流体の少なくとも１つのインピーダンスが検出され、少なくとも１つの検出インピーダンス値が形成される。例えば、流体は、温度調節モジュールにより、少なくとも１つの温度まで加熱される場合がある。例えば、温度調節モジュールは、噴射室、通路、及び流体供給室のうちの少なくとも１つにおいて流体を加熱する場合がある。この方法は、温度識別モジュールにより、流体噴射システムの流体噴射装置の流体の少なくとも１つの温度を識別することをさらに含む場合がある。温度識別モジュールは、流体の現在温度を温度調節モジュールに提供する場合がある。一部の実施形態では、マルチ周波数誘起信号が、発生器ユニットからセンサユニットに供給される場合がある。センサプレート上の電圧値の範囲及び電流値の範囲のうちの一方を取得するために、センサユニットにより、マルチ周波数誘起信号が、センサプレートから流体を通して接地部材へと伝送される場合がある。
電気化学インピーダンスは、マルチ周波数誘起信号の個々の周波数と、電圧値の範囲及び電流値の範囲のうちの一方とに基づいて検出される場合がある。一部の例において、検出される電気化学インピーダンス値は、例えばＥＩＳを通して取得される複数の検出インピーダンスである場合がある。一部の例において、センサプレートは、噴射室又は通路等に配置される場合がある。センサユニットは、ＡＢＤ ＭＥＭＳ圧力センサの形をしている場合がある。
ブロックＳ９４０において、流体識別モジュールにより、少なくとも１つの検出インピーダンス値に基づいて流体の特性が識別され、識別された流体特性が得られる。一部の例において、流体識別モジュールは、流体の複数の特性を識別する場合がある。一部の例において、この方法は、比較モジュールにより、識別された流体特性を所定の流体特性と比較して比較結果を取得し、比較結果に基づいて流体の状態（コンディション）を判定することをさらに含む場合がある。
図８〜図９のフロー図は、本開示の一例の仕組み、機能、及び動作を示すものと理解すべきである。ソフトウェアで実施される場合、各ブロックは、モジュール、セグメント、又は指定された論理機能（複数可）を実施するための１以上の実行可能命令を含むコードの一部を表す場合がある。ハードウェアで実施される場合、各ブロックは、指定された論理機能（複数可）を実施するための回路、又は、複数の相互接続された回路を表す場合がある。図８〜図９のフロー図は、特定順序の実行を示しているが、実行の順序は、描かれたものとは異なっていてもよい。例えば、２以上のブロックの実行の順序が、示されている順序に比べて、様々に入れ換えられていてもよい。また、図８〜図９において連続して示されている２以上のブロックは、同時に実施されてもよいし、部分的に同時に実施されてもよい。そのようなバリエーションは、本開示の範囲内である。
本開示は、その種々の例の非制限的な詳細な説明を使用して説明され、本開示の範囲を制限することを意図していない。１つの例に関して説明された特徴、及び／又は処理は、他の例にも使用される場合があり、また、本開示の必ずしも全ての例が、特定の図面に示され、又はそれらの例の１つに関して説明された特徴、及び／又は処理の全てを備えているとは限らないものと理解すべきである。当業者には、記載した例の種々のバリエーションが想起されるであろう。また、「備える」、「含む」、「有する」及びそれらの活用は、本開示、及び／又は特許請求の範囲において使用される場合、「〜を含むが、必ずしもそれらに限定されない」ことを意味する。
なお、上に記載した種々の例の一部は、本開示にとって重要ではなく、例示を意図した構造、動作、又は、構造及び動作の詳細を含む場合がある。当業者には知られているように、本明細書に記載した構造及び動作は、構造及び動作が異なっていても同じ機能を実施する均等に置換することが可能である。従って、本開示の範囲は、特許請求の範囲において使用されるような要素及び制限によってのみ制限される。
関連出願の相互参照
この出願は、２０１１年１０月２４日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０５７５０６の米国特許法（Ｕ．Ｓ．Ｃ ３５）第３７１条に基づく国内段階の出願であり、参照により、その全体が本明細書に援用される。

Claims (15)

  1. 流体噴射装置であって、
    流体を格納するための流体供給室と、
    ノズル及び個々の前記ノズルを通して流体を選択的に噴射するための対応する噴射部材を含む複数の噴射室と、
    前記流体供給室と前記噴射部材との間に流体連通を形成するための通路と、
    当該流体噴射装置の前記流体の少なくとも１つの温度を決定するための温度調節モジュールと、
    センサプレートを有するセンサユニットであって、前記少なくとも１つの温度に対応する前記流体の少なくとも１つのインピーダンスを検出するためのセンサユニットと
    を含む流体噴射装置。
  2. 前記流体噴射装置の前記流体の前記少なくとも１つの温度を識別するための温度識別モジュールをさらに含む、請求項１に記載の流体噴射装置。
  3. 前記センサユニットは、前記温度調節モジュールにより決定された第１の温度に対応する前記流体の第１のインピーダンス、及び前記温度調節モジュールにより決定された、前記第１の温度とは異なる第２の温度に対応する前記流体の第２のインピーダンスを選択的に検出する、請求項２に記載の流体噴射装置。
  4. 前記センサユニットは、所定の時間における前記少なくとも１つの温度に対応する前記流体の複数のインピーダンスを検出する、請求項１に記載の流体噴射装置。
  5. 所定の時間にわたって前記個々のノズルを非キャップ状態にするためのデキャッピングモジュールをさらに含み、
    前記センサユニットは、前記ノズルが前記非キャップ状態にあるときの、前記流体の前記少なくとも１つのインピーダンスを検出する、請求項１に記載の流体噴射装置。
  6. 前記センサユニットは、エアバブル検出マイクロ電気機械システム（ＡＢＤ ＭＥＭＳ）圧力センサをさらに含む、請求項１に記載の流体噴射装置。
  7. 前記センサユニットにマルチ周波数誘起信号を供給するための発生器ユニットをさらに含み、前記センサユニットは、前記マルチ周波数誘起信号を前記センサプレートから前記流体を通して接地部材へ伝送し、前記センサプレート上の電圧値の範囲及び電流値の範囲のうちの一方を取得する、請求項１に記載の流体噴射装置。
  8. 前記センサユニットは、前記マルチ周波数の個々の周波数と、前記電圧値の範囲及び前記電流値の範囲のうちの前記一方とに基づいて、電気化学インピーダンスを検出する、請求項１に記載の流体噴射装置。
  9. 前記マルチ周波数誘起信号は、正弦波形及びパルス波形のうちの少なくとも一方を含む、請求項７に記載の流体噴射装置。
  10. 前記センサプレートは、前記通路に配置される、請求項１に記載の流体噴射装置。
  11. 前記センサユニットは、圧力センサを含み、前記センサプレートは、前記噴射室のうちの１つに配置されるように構成される、請求項７に記載の流体噴射装置。
  12. 流体噴射装置において流体のインピーダンスを検出する方法であって、
    前記流体噴射装置の通路を通して、噴射室と流体供給室との間に流体連通を形成し、前記噴射室が、ノズル及び前記ノズルを通して前記流体を選択的に噴射するための噴射部材を含むものとなるようにするステップと、
    温度調節モジュールにより、前記流体噴射装置の少なくとも１つの温度を決定するステップと、
    センサプレートを有するセンサユニットにより、前記少なくとも１つの温度における前記流体の少なくとも１つのインピーダンスを検出するステップと
    を含む方法。
  13. 温度識別モジュールにより、前記流体噴射装置の前記少なくとも１つの温度を識別するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記少なくとも１つの温度は、複数の温度を含む、請求項１２に記載の方法。
  15. 前記センサプレートを有するセンサユニットにより、前記少なくとも１つの温度における前記流体の少なくとも１つのインピーダンスを検出するステップは、
    温度調節モジュールにより、流体を前記少なくとも１つの温度まで加熱するステップと、
    発生器ユニットからマルチ周波数誘起信号を前記センサユニットに供給するステップと、
    前記センサユニットにより、前記センサプレートから前記流体を通して接地部材へと前記マルチ周波数誘起信号を伝送し、前記センサプレート上の電圧値の範囲及び電流値の範囲のうちの一方を取得するステップと、
    前記マルチ周波数誘起信号の個々の周波数と、前記電圧値の範囲及び前記電流値の範囲のうちの前記一方とに基づいて、電気化学インピーダンスを検出するステップと
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
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