【手続補正書】
【提出日】平成28年5月12日(2016.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴発生器プレートであって，該プレートを通る複数の開口部を有する液滴発生器プレートに結合された圧電アクチュエータを含む液滴エジェクタアセンブリであって，前記滴発生プレートは前記開口部が流体で満たされたとき，流体で満たされた液滴発生器プレートを規定する，液滴エジェクタアセンブリと，
前記圧電アクチュエータに電気的に結合され，前記圧電アクチュエータを駆動するための駆動信号を発生するように構成された駆動信号発生器と，
前記アクチュエータ及び前記駆動信号発生器に電気的に結合され，前記液滴発生器アセンブリの共振周波数で前記圧電アクチュエータを駆動するための前記駆動信号を制御するように構成されたコントローラと，
を備えるシステム。
【請求項２】
前記コントローラは，前記圧電アクチュエータからの減衰信号に基づいて前記共振周波数を決定するように構成される，請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは，コンデンサ及び前記減衰信号の時間エネルギ積（ＴＥＰ）を決定するためのＡＤＣを含む，請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは，前記駆動信号発生器が種々の周波数にわたって一組の周波数信号を発生するように制御し，前記減衰信号の効果を監視することによって，前記圧電エジェクタの共振周波数を決定するように構成された共振測定及び制御回路を備える，請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
各周波数信号が複数回反復され，一貫性を保証するために，その都度，得られたＴＥＰ信号が監視される，請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記駆動信号は，少なくとも二つの異なる周波数信号を有し，前記共振周波数は該少なくとも二つの異なる周波数信号間の干渉によって規定される，請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記異なる周波数の信号はそれぞれ，前記液滴エジェクタアセンブリに対して非共振である，請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
液滴エジェクタアセンブリを動作させる方法であって，
流体装荷液滴発生器プレートに結合された圧電アクチュエータを含む液滴エジェクタアセンブリに駆動信号を印加するステップと，
前記圧電アクチュエータからの帰還信号の累積された強度又はピーク値に基づいて，前記エジェクタアセンブリの共振周波数を決定するステップと，
前記エジェクタアセンブリの共振周波数で前記圧電アクチュエータを駆動するために前記駆動信号を制御するステップと，
を有する方法。
【請求項９】
前記共振周波数を決定するステップは，試験信号に続いて，又は駆動信号に続いて行われる，請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
駆動信号は，前記液滴発生器プレートに装荷された前記流体の特性，前記液滴発生器プレートの流体装荷量，温度，湿度，圧力の１又は複数の変化による，前記エジェクタアセンブリの共振周波数の変化を考慮して調整される，請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記共振周波数の変化は，温度，湿度，圧力，及び駆動電圧で誘起された共振シフトの１又は複数に少なくとも部分的に基づく，請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記帰還信号は，前記アクチュエータへの駆動信号又は試験信号に続く減衰信号によって規定される，請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記共振周波数を決定するステップは，エネルギの強度を決定するために前記減衰信号を積分するステップを有する，請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
共振周波数を決定するステップは，異なる試験周波数信号に続いて行われ，前記方法は，種々の周波数にわたって前記アクチュエータに異なる周波数の試験信号を印加するステップを更に有する，請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
共振周波数を決定するステップは，前記アクチュエータからの時間エネルギ積（ＴＥＰ）信号に基づいており，前記ＴＥＰ信号を積分することによって得られる，請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクチュエータに前記駆動信号を印加するステップは，別個には前記流体装荷液滴発生器プレートに対して非共振であるが，一緒には前記流体装荷液滴発生器プレートに対して共振する，第１及び第２の異なる駆動周波数信号を少なくとも発生するステップを有する，請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
流体のアンプル又はリザーバと，
液滴発生器プレート，及び該液滴発生器プレートに結合された圧電アクチュエータを備えたエジェクタアセンブリであって，前記液滴発生器プレートは，前記流体が装荷されるように前記リザーバと流体連通状態にある，エジェクタアセンブリと，
前記圧電アクチュエータに結合され，異なる第１及び第２の駆動周波数で少なくとも第１及び第２の駆動信号を発生するように構成されたドライバであって，前記駆動信号は，一つ又は複数の共振周波数でエジェクタアセンブリを振動させる前記圧電アクチュエータに結合される，ドライバと，
を備える液滴噴出装置。
【請求項１８】
前記共振周波数の一つ又は複数のシフトを決定し，前記エジェクタアセンブリが共振周波数で振動するように，前記シフトに基づいて前記第１及び第２の駆動周波数の少なくとも一つを制御するように構成されたコントローラを更に備える，請求項１７に記載の液滴噴出装置。
【請求項１９】
前記コントローラは，前記駆動信号が無いとき，前記アクチュエータからの減衰信号に基づいて，前記共振周波数の前記シフトを決定するように構成される，請求項１８に記載の液滴噴出装置。
【請求項２０】
前記駆動信号は，前記アクチュエータが，前記第１及び第２の駆動周波数間の干渉に基づいて，前記共振周波数で前記エジェクタアセンブリを振動させるように，前記流体を装荷した前記液滴発生器プレートに対して非共振である，請求項１７に記載の液滴噴出装置。
【請求項２１】
圧電アクチュエータを備えた電気機械系がいつ共振モードで動作しているかを検出する方法であって，
ａ．有限の期間だけ，前記圧電アクチュエータに駆動信号を印加するステップと，
ｂ．前記圧電アクチュエータからの前記駆動信号を除去するステップと，
ｃ．前記圧電アクチュエータに結合された測定回路を起動するステップと，
ｄ．前記測定回路において，前記圧電アクチュエータからの検出された信号を受信するステップと，
ｅ．前記検出された信号の性質に基づいて，電気機械系が共振モードであるか否かを決定するステップと，
を有する方法。
【請求項２２】
前記共振モードは，前記駆動信号の除去に続く，前記アクチュエータからの減衰信号の持続時間に基づいて，又は前記減衰信号のピーク値又は合計エネルギに基づいて決定される，請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記電気機械系が共振モードで動作していないとき，前記駆動信号の周波数を変更するステップと，前記ステップａ．からｅ．を繰り返すステップとを更に有する，請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記減衰信号を積分するステップを更に有する，請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記電気機械系は，複数の共振モードで動作可能であり，前記方法は，前記電気機械系の動作のための前記複数の共振モードのうち，最良のモードを決定するステップを更に有する，請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
圧電アクチュエータに結合された機械負荷の物理的変位を最大にする駆動波形を提供する方法であって，
二つ以上の入力信号を供給するステップと，
合成駆動信号を発生するために前記入力信号を合成するステップであって，前記二つ以上の入力信号は，前記合成駆動信号が，前記圧電アクチュエータに結合された前記機械負荷の少なくとも一つの共振周波数に等しい周波数を有するように選択される，ステップと，
を有する方法。
【請求項２７】
少なくとも一つの入力信号は，前記圧電アクチュエータが，前記機械負荷の最大物理的変位を達成するように，振幅及び位相が重み付けられる，請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記二つ以上の入力信号は，一つの信号が，前記圧電アクチュエータが前記機械負荷の変位を改善する周波数を有し，他方の信号が，前記圧電アクチュエータが前記機械負荷の変位速度を改善する周波数を有するように選択される，請求項２６の方法。
【請求項２９】
少なくとも一つの入力信号が，前記圧電アクチュエータに結合された前記機械負荷の共振周波数に選択される，請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記機械負荷が非矩形であり，少なくとも一つの入力信号がベッセルモード周波数で動作する，請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
流体の液滴を噴出するための圧電エジェクタ装置であって，
圧電アクチュエータ及び液滴発生プレートを含むエジェクタ機構と，
前記アクチュエータを駆動するためのドライバ電子回路であって，最適な噴霧周波数を特定し，設定することによって，前記エジェクタ機構の自動調整を実行するように構成されたマイクロコントローラを含む電子回路と，
を備える圧電エジェクタ装置。
【請求項３２】
自動調整が，所定の周波数範囲の種々の駆動信号周波数それぞれの少なくとも１サイクルの発生と，各周波数発生に続く前記アクチュエータによって放出された減衰信号から時エネルギ積（ＴＥＰ）帰還を得ることを伴う，請求項３１の圧電エジェクタ装置。
【請求項３３】
サイクルごとに同一の振幅係数（電圧）で積分ピーク検出器内のコンデンサを充電するために，周波数ごとに複数の別個のサイクルを立て続けに発生し，前記振幅係数が記録され，前記手続は次の周波数で反復される，請求項３２に記載の圧電エジェクタ機構。
【請求項３４】
前記所定の周波数範囲にわたって前記周波数を増加させるための少なくとも一つの数値制御発振器（ＮＣＯ）を更に備える，請求項３２に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項３５】
少なくとも一つのバッテリから電力が前記アクチュエータに供給され，前記マイクロコントローラは，前記バッテリ電圧を監視し，前記バッテリの緩やかな消耗を補償するように構成されている，請求項３２に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項３６】
少なくとも一つのバッテリから電力が前記アクチュエータに供給され，ドライバ電子回路は，前記アクチュエータを駆動するための所望の電圧に昇圧レールを充電するための昇圧回路を含む，請求項３２に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項３７】
前記昇圧レールは，前記ＡＤＣからのサンプリング帰還を用いて，定電圧に充電される，請求項３６に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項３８】
コンデンサとして機能する前記圧電アクチュエータと共に共振タンクを規定する，少なくとも一つのインダクタを更に備える，請求項３７に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項３９】
前記マイクロコントローラは，前記圧電アクチュエータへエネルギを適切に送り込むのに十分に高い駆動電圧を保証するために，前記駆動電圧を監視するために前記ＡＤＣを用いて，不要な噴出を回避するのに十分に低いレベルに前記電圧を維持しつつ，自動調整中に，各駆動信号周波数で定電圧を維持するように構成されている，請求項３３に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項４０】
前記昇圧回路は，自動調整後に前記圧電アクチュエータ電圧を所定の電圧を上昇させるためにチャージポンプとして機能するように構成されている，請求項３８に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項４１】
前記ドライバ電子回路は，二つのＮＣＯを備える駆動回路と，該二つのＮＣＯからの信号を合成して合成信号を規定する論理回路と，該合成信号を受信するための，相補波形発生器（ＣＷＧ）と，該ＣＷＧに接続されたレベルシフタ回路と，前記レベルシフタに接続され，前記流体を噴出するための駆動信号で前記圧電アクチュエータを駆動するように動作可能なフルブリッジとを含む，請求項４０の圧電エジェクタ装置。
【請求項４２】
前記マイクロコントローラは，前記昇圧出力電圧を平衡させ，それによって前記共振タンク内の増幅が定電圧駆動を提供するように，前記昇圧デューティサイクルを常に調整するように構成されている，請求項４１の圧電エジェクタ装置。
【請求項４３】
前記マイクロコントローラは，前記昇圧レールを充電し，次いで，オーバシュート駆動を提供するための高速噴霧用の大規模オーバシュートを引き起こすように前記駆動回路をオンにするように構成される，請求項４１に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項４４】
前記マイクロコントローラは，前記駆動信号を一定の周波数に維持するように構成される，請求項４１に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項４５】
前記マイクロコントローラは，規定された帯域幅にわたって前記駆動信号の周波数を掃引することによって，前記駆動信号をディザ処理するように構成される，請求項４１に記載の圧電エジェクタ装置。
【請求項４６】
前記論理回路は，前記二つのＮＣＯからの信号を合成して，調整可能な不感帯を有する二つの逆位相の方形波を前記レベルシフタ回路に供給するために，周期的に前記ＣＷＧを無効にする合成信号を規定する，請求項４１に記載の圧電エジェクタ装置。