(57)【要約】  インクを含むインク容器と前記インクが印刷媒体上に吐出するために前記インクが通る出口を持つインクジェットプリンタ装置であり、前記装置はミクロ流体アクチュエータを含み、前記アクチュエータは：（ｉ）前記流体が流入する入口チャンネル；（ｉｉ）前記流体が前記入口チャンネルから受け入れられるチャンバ；（ｉｉｉ）前記チャンバから前記流体を受けとる出口チャンネルであり、かつ前記流体を前記チャンネルから流通させて、前記流体の、前記入口チャンネル、前記チャンバ及び出口チャンネルからの流通路を形成する出口チャンネル；（ｉｖ）前記チャンバの壁の一部を形成し、かつ前記チャンバ内の流体圧に応じて変位するフレキシブル膜；及び（ｅ）前記流通路内の少なくとも第一のバルブを含み、前記バルブが作動される場合に、前記流通路を通る前記流体の流れが変更され、前記チャンバを流通する前記流体圧が変化し、それにより、前記フレキシブル膜を変位させ、前記フレキシブル膜の変位により、前記インク容器から前記インクが吐出又は吐出されない、インクジェットプリンタ装置。
2012530617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロ流体アクチュエータであり、前記アクチュエータは：
（ａ）前記流体が流入する入口チャンネル；
（ｂ）前記流体が前記入口チャンネルから受け入れられるチャンバ；
（ｃ）前記チャンバから前記流体を受けとる出口チャンネルであり、かつ前記流体を前記チャンネルから流通させて、前記流体の、前記入口チャンネル、前記チャンバ及び出口チャンネルからの流通路を形成する出口チャンネル；
（ｄ）前記チャンバの壁の一部を形成し、かつ前記チャンバ内の流体圧に応じて変位するフレキシブル膜；及び
（ｅ）前記流通路内の少なくとも第一のバルブを含み、前記バルブが作動される場合に、前記流通路を通る前記流体の流れが変更され、前記チャンバを流通する前記流体圧が変化し、それにより、前記フレキシブル膜を変位させる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブが、前記出口チャンネルに設けられ、前記第一のバルブの駆動が前記フレキシブル部材を前記チャンネルの内部から外に向かって変位させる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブの部分的駆動が前記フレキシブル部材の第一の変位を起こし、かつ前記バルブの完全な駆動が前記フレキシブル部材の第二の変位を起こし、前記第二の変位が前記第一の変位よりも大きい、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブが前記出口チャンネルに設けられ、前記第一のバルブが駆動されず、前記フレキシブル部材が前記チャンバの内側から内側にも外側にも変位しない、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブが前記入口チャンネルに設けられ、かつ第二のバルブが前記出口チャンネルに設けられる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブが活性化され、前記フレキシブル部材が前記チャンバの内部へ向かって内側に変異する、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項７】
請求項６に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第二のバルブが活性化されない、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項８】
請求項５に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第二のバルブが活性化され、前記フレキシブル部材が前記チャンバの内部から外側に向かって変位する、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項９】
請求項８に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第二のバルブが前記フレキシブル部材の第一の変位を起こし、かつ前記第二のバルブの完全な活性化が前記フレキシブル部材の第二の変位を起こし、前記第二の変位が前記第一の変位より大きい、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブが活性化されない、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブが前記入口チャンネルに設けられる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記第一のバルブの部分的活性化が第一の変位を起こし、前記バルブの完全な活性化が第二の変位を起こし、前記第二の変位が前記第一の変位よりも大きい、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、低弾性係数を持つ前記フレキシブル部材がより大きい変位を生じる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記フレキシブル部材が絶縁材料からなる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記絶縁材料がシリコン窒化物である、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１６】
請求項１４に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記絶縁材料がシリコン酸化物である、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１７】
請求項１４に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記絶縁材料がシリコン炭化物である、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１８】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記フレキシブル部材がシリコンからなる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項１９】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記フレキシブル部材がポリマーからなる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記ポリマーがポリイミドである、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２１】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記フレキシブル部材が金属又は金属合金からなる、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記金属がタンタルである、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２３】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記フレキシブル部材の厚さが、前記フレキシブル部材の最小幅の１／５未満である、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２４】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記フレキシブル部材の前記厚さが、１０μｍ未満である、ミクロ流体アクチュエータ。
【請求項２５】
請求項１に記載のミクロ流体アクチュエータであり、前記バルブが圧電アクチュエータである、ミクロ流体アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、インクジェットプリンタ装置に関し、より具体的には、インクジェットプリンタ装置であり、フレキシブル膜を持つミクロ流体アクチュエータを含み、インクをそのインク容器から前記フレキシブル膜の変位により変位させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクをインク容器から排出させる種々のメカニズムが存在する。例えば、Ｕ．Ｓ．特許出願番号２００６／０２３２６３１Ａ１には、インク容器であり、前記インク容器内にピストンを持ち、前記ピストンが可動でありインクを前記容器から吐出するものが開示されている。前記ピストンは加熱エレメントと結合されており、前記加熱エレメントがエネルギを受けて拡大し、その結果前記ピストンが前記インクを吐出させる、というものである。前記ピストンは十分満足できるものではあるが、なお改良されることが常に望まれている。例えば、加熱エレメントは通常高入力電圧を要求するが、これは望ましいことではない。
【０００３】
一方インクジェットシステムに関するものではないが、Ｕ．Ｓ．特許番号６，８１１，１３３Ｂ２には、液圧システムであり、圧電材料の第一の可動膜を持ち、さらに第二の可動膜を持つものが開示されている。液体が前記第一及び第二の膜間に設けられ、前記第一の膜の圧電材料がエネルギを受けて前記第一の膜を曲げ、それにより第二の膜を曲げる、というものである。前記第二の膜の曲がりがバルブとして作用し、前記バルブは前記第二の膜の変位により開かれ又は閉じられる、こととなる。従って、このタイプのバルブ構造はインクジェットプリンタ装置においてインクを吐出させるためには必要とされない。
【０００４】
現在の熱インクジェットアクチュエータ（バブルジェット）は、インクを直接揮発バブルを生成させて、液滴を排出させる、というものである。このような装置は、使用できるインクの幅を狭め（水系インクのみ）、かつ次のような信頼性にかけるという問題がある。即ち、コゲーション（前記ヒータ表面上に固体物質が堆積する）及び、繰り返し高温によるヒーター故障に関連する信頼性の問題である。現在の非熱インクジェットアクチュエータは（圧電アクチュエータ又は静電的アクチュエータ）は、ずっと広い範囲のインクが使用でき（水系及び非水系インク）寿命も長い。しかしながらかかるアクチュエータは小さい変位（サブミクロン）を示すものであり、従って、望ましい容積を生成するために十分な量の液を変位させるためには、大きなアクチュエータ領域が必要とされる。従って高解像度印刷に必要な高ノズル密度を達成することが難しい。また高電圧また高電流がかかるインクジェットアクチュエータを作動させるために必要であり、これは高価なかつ複雑な駆動電子回路を要求し、最大操作周波数を限定するものである。
【０００５】
従って、非熱インクジェット排出メカニズムであって、より大きなアクチュエータ変位が低入力電圧又はエネルギで達成され得るものについての要求が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のひとつ以上の問題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の一つの側面によれば、本発明は、ミクロ流体アクチュエータであり、前記アクチュエータは、前記流体が流入する入口チャンネル；前記流体が前記入口チャンネルから受け入れられるチャンバ；前記チャンバから前記流体を受けとる出口チャンネルであり、かつ前記流体を前記チャンネルから流通させて、前記流体の、前記入口チャンネル、前記チャンバ及び出口チャンネルからの流通路を形成する出口チャンネル；前記チャンバの壁の一部を形成し、かつ前記チャンバ内の流体圧に応じて変位するフレキシブル膜；及び前記流通路内の少なくとも第一のバルブを含み、前記バルブが作動される場合に、前記流通路を通る前記流体の流れが変更され、前記チャンバを流通する前記流体圧が変化し、それにより、前記フレキシブル膜を変位させる、ミクロ流体アクチュエータである。
【０００８】
本発明のこれらの及び他の課題、構成及び利点については以下の詳細な説明を添付の図面と共に読むことで当業者にとっては明らかとなるであろう。ただしこれらは本発明の例示的な実施態様を示し説明するものである。
【０００９】
本明細書は、本発明の主題を具体的に示しかつ区別して請求する特許請求の範囲で完結するものではあるが、本発明は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明からより理解されうるものとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、フレキシブル膜を変位させるための圧力チャンバを持つ、本発明のミクロ流体アクチュエータの側断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、前記入口バルブが部分的に閉じ、前記フレキシブル膜が部分的に内側に引きつけられる場合の図１Ａを示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは，  前記入口バルブが完全に閉じ、前記フレキシブル膜が最大量に内側に引きつけられる場合の図１Ａを示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは，  前記出口バルブが部分的に閉じ、前記フレキシブル膜が部分的に外側に拡張されている場合の図１Ａを示す。
【図１Ｅ】図１Ｅは，  前記出口バルブが完全に閉じ、前記フレキシブル膜が最大許容範囲に外側に拡張されている場合の図１Ａを示す。
【図２】図２は、前記フレキシブル膜が波打つ場合の図１Ａを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明のミクロ流体アクチュエータの他の異なる実施態様である。
【図３Ｂ】図３Ｂは，前記出口バルブが部分的に閉じ、前記フレキシブル膜が部分的に外側に拡張されている場合の図３Ａを示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは，前記出口バルブが完全に閉じ、前記フレキシブル膜が最大許容範囲に外側に拡張されている場合の図１Ａを示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明のミクロ流体アクチュエータの第三の実施態様を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、前記入口バルブが部分的に閉じ、前記フレキシブル膜が部分的に内側に引きつけられている場合の図１Ｄを示す。
【図３Ｆ】図３Ｆは、前記入口バルブが完全に閉じ、前記フレキシブル膜が最大許容範囲に内側に引きつけられている場合の図１Ｄを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、インク容器を含む図１Ａのミクロ流体アクチュエータを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、インクが、前記インク容器内へ引きつけられている、図４Ａを示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、インクが前記インク容器から排出された図４Ａを示す。
【図５】図５は、本発明のインクジェットプリンタのシャーシを示す。
【図６】図６は、本発明のデスクトップキャリッジプリンタの部分の透視図である。
【図７】図７は、本発明での、紙のフローシステムの単純化されたブロックダイヤグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１Ａには本発明のミクロ流体アクチュエータ１０２の測断面図が示される。ここで留意すべきは、図では、図中の流体フローが大きな矢印で示されていること、である。前記ミクロ流体アクチュエータ１０２は、固体箱形基部材１０４を含み前記部材は好ましくはシリコン製であり、切欠き部を持ち、上部が圧力チャンバ１０６を形成する。流体は入口チャンネル１０８に入り、前記チャンバ１０６を通過し、出口チャンネル１１０から出る。留意すべきは、圧力源（図示されていない）が入口チャンネル１０８で流体に正圧力＋Ｐを与え、真空源（図示されていない）が出口チャンネル１１０で流体に負圧力−Ｐ’を与え、これらの圧力は前記流体が循環を生じさせるために必要なものである、ということである。Ｐ及びＰ’の強さは、同じに又は異なるように選択され得る。前記流体は好ましくは水又は低沸点流体であり、例えばエタノール、メタノール又は３ＭＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（Ｒ）流体が挙げられる。
【００１２】
前記アクチュエータ１０２は側壁１１２を含み、これは第一の側部１１４（好ましくはシリコン製の）、及び第二の側部１１６（好ましくは酸化物又はポリマー製の）を含み、これらは共に結合されている。前記第一及び第二の側部１１４及び１１６は一緒になって完全に前記基材部１０４を囲み、前記流体はその中に封止される。トップ格納部材１１８は、フレキシブル部材（ここで、「膜」と交換可能に使用される）、好ましくは絶縁材料からなり、前記チャンバ上に伸びてカバーし、前記チャンバのトップ壁を形成する。より明確な理解のために留意すべきは、前記流体の流路が前記入口チャンネル１０８、チャンバ１０６及び出口チャンネル１１０から形成される、ということである。
【００１３】
留意すべきは、フレキシブル膜１２２は種々の異なる材料からできていてもよい、ということである。例えば、前記フレキシブル膜１２２は、シリコン窒化物、シリコン酸化物又はシリコン炭化物が挙げられる。前記フレキシブル膜はまた、ポリイミドなどのポリマーであってよい。フレキシブル膜１２２はまた、シリコン、金属又は金属合金からなっていてよい。上記列記は材料の例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００１４】
２つのＭＥＭＳ（ミクロメカニカルシステム）バルブ１２４ａ及び１２４ｂがそれぞれ前記入口チャンネル１０８及び出口チャンネル１１０に設けられ、これらは好ましくはバイモルフ（即ち、熱アクチュエータバルブ）又は圧電材料からなっている。前記バルブ１２４ａ及び１２４ｂはまた金属トリモルフ、静電アクチュエータ又はヒーターであってよく、前記ヒーターは上記バブルを生じさせ、前記特定のバルブ１２４ａ及び１２４ｂが設けられていている前記入口チャンネル１０８又は出口チャンネル１１０を流通するフローを変更する。前記入口チャンネル１０８の前記バルブ１２４ａは入口バルブ１２４ａと、また前記出口チャンネル１１０の前記バルブ１２４ｂは出口バルブ１２４ｂと記載されることがある。これらのバルブ１２４ａ及び１２４ｂは共に、電圧供給などの前記バルブを操作するための適切な手段（図示されていない）により駆動され得る。流体は前記入口チャンネル１０８に入り、かつバルブ１２４ａ及び１２４ｂが開いている（駆動されていない）場合には、流体は自由に前記チャンバ１０６を流通過して前記出口１１０から出る。このモードでは、前記チャンバ圧Ｐ１は実質的にゼロであり、従って前記フレキシブル膜は変位していない。
【００１５】
図１Ｂでは、前記流体が前記入口チャンネル１０８に入り、かつバルブ１２４ａが部分的に駆動され、従って前記入口チャンネル１０８を流通過する流体のフローが遮断されるが、出口バルブ１２４ｂは遮断されておらず（前記出口チャンネルは遮断されていない）、従ってチャンバ圧Ｐ１は減少し、膜１２２は前記チャンバ１０６の内側へ向かって変位されることになる。図１Ｂのチャンバ圧Ｐ１はゼロ未満であるが−Ｐ’よりは負ではなく、これにより膜１２２が内側に変位するものである。図１Ｃでは、前記入口バルブ１２４ａが完全に駆動されて完全に遮断され又は前記流体の前記入口チャンネル１０８の通過を止めるが、出口バルブ１２４ｂは駆動されておらず（前記出口チャンネルは遮断されていない）、チャンバ１０６内の圧はさらにほとんど−Ｐ’に等しくなり、前記フローが部分的に遮断された場合に比べて前記フレキシブル膜１２２はより大きく内側に変位されることとなる。
【００１６】
図１Ｄでは、前記出口バルブ１２４ｂが部分的に駆動され、前記出口チャンネル１１０を通過する前記流体のフローが部分的に遮断されるが、前記入口バルブ１２４ａは駆動されておらず、前記チャンバ内の圧Ｐ１は増加してゼロを超え（＋Ｐを超えることはない）、前記膜１２２を前記チャンバ１０６の内側から外側に向かって変位させる。前記流体は前記入口チャンバ１０８に入り、チャンバ１０６を通過し、部分的に遮断された出口チャンネル１１０による前記チャンバ１０６内の圧Ｐ１を増加させ（従って前記膜１２２を変位させ）、出口チャンネル１１０から出る。図１Ｅで示されるように、前記出口バルブ１２４ｂが完全に駆動され、完全に前記出口チャンネル１１０を通過する流体のフローを遮断し、かつ前記入口バルブ１２４ａが開いている場合に、前記チャンバ１０６内の圧はほぼ＋Ｐへ増加し、前記フレキシブル膜１２２を、前記出口チャンネル１１０が部分的に（図１Ｄに示されるように）遮断された場合に比べてより大きく（即ち最大許容範囲）前記チャンバ１０６の内側から外側に変位することとなる。
【００１７】
前記チャンバ１０６内で所与の圧Ｐ１について、前記膜の変位の程度はまた他の因子に依存する。例えば、前記膜の物理的性質及び寸法である。全てが等しいとして、低弾性係数を持つ膜１２２はより大きい変位を示す。全てが等しいとして、より薄い膜厚（例えば１０μｍ未満）を持つ膜１２２はより大きい変位を示す。さらに、前記膜の横寸法に比較して小さい膜厚は、大きな変位にとってより好ましい。例えば、前記膜の最小幅の１／５未満の膜厚を持つ膜はより大きな変位を与え好ましい。全てが等しいとして、より大きい面積を持つ膜１２２は、前記膜のアスペクト比が同じとすると、より大きな変位を与える。
【００１８】
以下詳細に説明するように、前記膜１２２の内側又は外側に変位することは、インクジェットプリンタ装置においてインクを排出ために使用される場合に有利となる。インクジェットプリンタ装置は実施態様として説明されているが、本発明は全ての適切なプリンタ装置又は流体取り扱い装置に適用可能である。
【００１９】
図２では、本発明の他の実施態様が示される。ミクロ流体アクチュエータ１０２は、波打ったフレキシブル膜１２２を含み、この膜は、図１Ａから１Ｅで説明したフレキシブル膜の実施態様よりもより大きな変位を許容するものである。遮断されることにより、前記フレキシブル膜１２２は、広がってカバーする前記チャンバ１０６上の開口部よりも本質的により長い。これにより前記膜１２２はより大きな変位が許容されることとなる。ここでバルブ１２４ａ及び１２４ｂの操作は、図１Ａから１Ｅで説明されたと同様に、前記膜１２２を変位させることはいうまでもない。
【００２０】
図３Ａから３Ｃでは、本発明の他の実施態様が示される。この実施態様では、前記側壁１１２の一部分が突き出し部１２６を含み、これはチャンバ１０６の一部分を形成する。また前記基材部１０４は突き出し部１２８を含む、これもチャンバ１０６の一部分を形成する。前記フレキシブル膜１２２は前記チャンバ１０６全長に拡張されており、前記入口チャンネル１０８は前記基材部１０４の前記突き出し部１２８と、前記側壁１２６の前記突き出し部１２６の間に設けられる。ＭＥＭＳ出口バルブ１２４ｂが前記基材部１０４上の前記出口チャンネル１１０に設けられ、かつ前記出口チャンネル１１０は、前記基材部１０４と前記反対側の側壁１１２との間に設けられる。流体は前記入口チャンネル１０８に入り、圧チャンバ１０６へ流入し、かつ前記出口バルブが作動されていない場合には前記圧チャンバ１０６での圧はほぼゼロに等しく、従って前記フレキシブル膜１２２は変位されず、非フレキシブル位置又は状態にある。前期流体はその後前記出口チャンネル１１０を出る。図３Ｂでは、しかし、前記出口バルブ１２４ｂが部分的に駆動され前記出口チャンネル１１０を通過する前記流体のフローを部分的に遮断し、圧チャンバ１０６の圧Ｐ１はゼロよりは大きくなり（しかし＋Ｐよりは小さい）、前記フレキシブル膜１２２は前記チャンバ１０６の内部から外側方向に変位される。図３Ｃでは、前記出口バルブ１２４ｂが完全に閉じ、前記出口チャンネル１１０を通過する前記流体のフローを止めるか遮断し、前記圧チャンバ内の圧をさらに＋Ｐ近くにまで増加させ、従って前記フレキシブル膜は、前記出口バルブ１２４ｂが部分的に閉じた場合に比較してより大きい程度（即ち最大許容範囲）で、前記圧チャンバ１０６の内側から外側に向かって変位されることとなる。
【００２１】
図３Ｄから３Ｆでは、本発明の他の実施態様が示される。この実施態様では、前記側壁１１２の一部分が突き出し部１２６を含み、これはチャンバ１０６の一部分を形成する。また前記基材部１０４の反対側に突き出し部１２８を含む、これはチャンバ１０６の他の一部分を形成する。前記フレキシブル膜１２２は前記チャンバ１０６全長に拡張されており、前記出口チャンネル１１０は前記基材部１０４の前記突き出し部１２８と、前記側壁１１２の前記突き出し部１２６の間に設けられる。前記入口チャンネル１０８は前記基部材１０４と前記側壁１１２の間に設けられかつ前記入口バルブ１２４ａを横切る。流体は前記入口チャンネル１０８に入り、圧チャンバ１０６へ流入し、後前記出口チャンネル１１０を出る。前記入口バルブ１２４ａが駆動されない場合には、前記流体フローは遮断されずかつ前記圧チャンバ１０６内の圧もほぼゼロに等しい。前記フレキシブル膜１２２は変位されず、非フレキシブル位置又は状態にある。図３Ｅでは、しかし、前記入口バルブ１２４ａが部分的に駆動され前記入口チャンネル１０８を通過する前記流体のフローを部分的に遮断し、圧チャンバ１０６の圧Ｐ１はゼロよりは小さくなり（しかし−Ｐ’よりは小さくない）、前記フレキシブル膜１２２は前記チャンバ１０６の内部へ向かって変位される。図３Ｆでは、前記入口バルブ１２４ａが完全に閉じ、前記入口チャンネル１０８を通過する前記流体のフローを止めるか遮断し、前記圧チャンバ内の圧をさらに−Ｐ’近くにまでなり、従って前記フレキシブル膜は、前記入口バルブ１２４ａが部分的に閉じた場合に比較してより大きい程度（即ち最大許容範囲）で、変位されることとなる。
【００２２】
図４Ａでは、図１Ａの全てのコンポーネントがインクジェット容器１３０及びノズル１３２と組み合わされたインクジェット環境で示される。前記フレキシブル膜１２２は前記チャンバ及び前記容器の間の共有壁上に設けられている。インクジェット容器１３０及びノズル１３２とを組み込んだミクロ流体アクチュエータ１０２について、以下ミクロ流体液滴吐出装置１３４とする。容器１３０はインク１３６を含み、これは前記容器から吐出されてもよいし、前記容器から吐出されずに前記フレキシブル膜１２２による適用された圧力により前記容器１３０へ引き込まれるものであってもよい。図４Ａに示されるように、前記入口バルブ１２４ａ及び前記出口バルブ１２４ｂが開いている場合には、前記圧チャンバ１０６内の圧Ｐ１はほぼゼロに等しく、従って前記フレキシブル膜１２２は変位せず（図１Ａに説明の通り）、通常の、非フレックス位置であり、インク１３６は前記容器１３０から吐出されない。図４Ｂでは、前記入口バルブ１２４ａが完全に閉じ、前記出口バルブが開いており、従って前記圧チャンバ１０６内の圧Ｐ１はほぼ−Ｐ’に等しく前記フレキシブル膜１２２は外側に（図１Ｅで説明の通り）変位され、インク液滴１３８が前記インク容器１３０から吐出される。
【００２３】
上記の説明は、図１Ａ、１Ｃ及び１Ｅの前記膜の位置について図１Ａから１Ｅの実施態様に対応させてインクジェット環境を説明したものである。しかし理解されるべきは、図１Ａから図３Ｆまでの実施態様のそれぞれも前記インク容器１３０と共に同様に作用する、ということである。前記フレキシブル膜１２２が前記圧チャンバ１０６の内部に向かって内側に変位される場合において、インク１３６はインク容器１３０の方向へ引きつけられる。前記フレキシブル膜１２２がその通常位置、非変位状態にある場合に、前記インク１３６はいずれの方向へも変位されず、インクレベルは変化しない。前記フレキシブル膜１２２の前記容器から外側へ変位するほど、前記インク１３６は前記ノズル１３２から吐出されることとなる。前記膜１２２が十分外側に変位される場合に、インク１２８の液滴は破壊され前記インク容器から吐出される。当業者に明らかなように、インク１３６は前記フレキシブル膜１２２の変位により前記容器から吐出される−前記膜の前記容器１３０から外側への前記フレキシブル膜１２２の変位が大きいほど、より大きな液滴容積が吐出されることとなる。液滴容量の変更は、前記入口バルブ１２４ａ及び前記出口バルブ１２４ｂが図１Ａから１Ｅに示したように多重駆動状態を含む場合に達成され得る。容量が変更された液滴を生成することができるということは、より多くの色及びより高いレベルのグレー色勾配を可能にすることから、高い品質の印刷イメージを生成する上で有利となる。
【００２４】
バルブ１２４ａ及び１２４ｂ（図１による）のタイプにつき上記説明においていくつかのタイプにつき記載し、それには金属バイモルフ、金属トリモルフ、熱アクチュエータ、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ又はヒーターであって、液体を蒸発させてバブルを生成し、これにより前記入口チャンネル１０８又は前記出口チャンネル１１０を流通するフローを変更させる，ものが含まれている。これらのタイプのバルブのいくつかは熱アクチュエータである。ミクロ流体液滴吐出装置１３４のいくつかの実施態様について、又は特に前記バルブを駆動するために液の蒸発を含む実施態様について、前記入口チャンネル１０８から出口チャンネル１１０へ流れる流体は、好ましくはインク１３６とは異なる流体である。特にこの流体は前記インクより低沸点のものが選択され得る。この方法で、前記バルブ１２４ａ及び１２４ｂは、それらがインク１３６と接触するとした場合よりも低エネルギで操作可能となる。さらに、この場合には前記バルブ付近により少ない熱が放出されることとなり、インクがバルブ付近で焦げ付きにくくなる。水系インクの沸点に比較して低沸点を持つ流体の例は、エタノール（沸点７８℃）、メタノール（沸点６５℃）及び３ＭＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（Ｒ）流体（沸点は３０℃程度に調節可能）が挙げられる。
【００２５】
通常、複数のミクロ流体液滴吐出装置１３４（例えば百以上）がミクロ流体液滴吐出装置１３４のアレイとして一緒にプリントヘッドダイ上に形成される。外から見えるミクロ流体液滴吐出装置１３４の部分はノズル１３２であることから、ミクロ流体液滴吐出装置１３４は場合によりここでは、ノズルアレイ（以下ノズルアレイ２５３と参照され得る）と交換可能に参照する。
【００２６】
図５では、インクジェットプリンタで使用するためのプリンタヘッドシャーシ２５０の部分の透視図である。インクジェットプリントヘッドが示されているが、全ての適切なプリントヘッドが含まれ得る。プリントヘッドシャーシ２５０は、２つのプリントヘッドダイ２５１を含み、これは通常の支持部材２５５に取り付けられている。プリントヘッドダイ２５１はプリンタ装置の一例である。それぞれのプリントヘッド２５１は、２つのミクロ流体液滴吐出装置などのノズルアレイ２５３を含み、プリントヘッドシャーシ２５０は４つのノズルアレイ２５３（ミクロ流体液滴吐出装置の４アレイ）を共に含む。この例で、前記４つのノズルアレイ２５３はそれぞれが別々のインク源（シアン、マジェンタ、イエロー及び黒）に接続されている。４つのノズルアレイ２５３はノズルアレイ方向２５４に沿って設けられており、ノズルアレイ方向２５４に沿ったそれぞれのノズルアレイの長さは１インチ以下の程度である。通常記録媒体の長さはホトグラフ印刷（４インチｘ６インチ）で６インチ又は紙（８．５ｘ１１インチ）で１１インチである。従って、フルイメージを印刷するために、プリントヘッドシャーシ２５０が記録媒体３７０（図７参照）を横切って移動する間に、いくつかの幅で連続的に印刷されねばならない。印刷幅に従って、記録媒体３７０は媒体進行方向（例えば、実質的にノズルアレイ方向２５４に平行）に進められる。
【００２７】
図５に示されるように、フレキシブル回路２５７が、プリントヘッドダイ２５１に電気的に例えばワイヤ接続又はＴＡＢ接続で相互接続されている。相互接続及び相互接続パッド（図示されていない）は保護のために被覆剤２５６でカバーされている。フレキシブル回路２５７はプリントヘッドシャーシ２５０周りに曲げられコネクタボード２５８に接続される。プリントヘッドシャーシ２５０が前記キャリッジ２００（図６参照）に設けられる場合、前記コネクタボード２５８は前記キャリッジ２００上のコネクター（図示されていない）に電気的に接続され、電気シグナルが前記プリントヘッドダイ２５１へ送られることとなる。
【００２８】
図６はデスクトップキャリッジプリンタの一部を示す。図５で示されなかった前記プリンタの前記部分のいくつかがより明確に示されている。プリンタシャーシ３００はプリント領域３０３を持ち、これを横切ってキャリッジ２００がキャリッジ移動方向３０５のｘ軸に沿ってプリンタシャーシ３００の右端３０６と左端３０７の間を往復移動させる。その間に液滴が、前記キャリッジ２００上に設けられたプリントヘッドシャーシ２５０のプリントヘッドダイ２５１（図６には示されていない）から吐出される。キャリッジモーター３８０はベルト３８４を動かしてキャリッジ２００をキャリッジガイドレール３８２に沿って移動させる。エンコードセンサ（図示されていない）はキャリッジ２００に設けられ、エンコーダーフェンス３８３に対してキャリッジ位置を示す。
【００２９】
プリントヘッドシャーシ２５０はキャリッジ２００に設けられ、マルチチャンバインク供給２６２及びシングルチャンバインク供給２６４がプリントヘッドシャーシ２５０に設けられている。プリントヘッドシャーシ２５０の取り付け方向は図５で示す面に対し回転され、前記プリントヘッドダイ２５１がプリントヘッドシャーシ２５０の底側部に位置し、インク液滴が図６の面でプリント領域３０３の記録媒体上に下に向かって吐出される。マルチチャンバインク供給２６２は例えば、３つのインク源：シアン、マジェンタ及びイエローインクであり、またシングルチャンバインク供給２６４は黒のインク源を含む。紙又は他の記録媒体（ここでは、場合により紙又は媒体と一般的に参照される）は、プリンタシャーシ３０８の前方への紙搭載口方向３０２に沿って搭載される。
【００３０】
図７の側面図に模式的に示されるように、プリンタを通る媒体を進めるために使用される種々のローラーが存在する。この例では、ピックアップローラー３２０が、紙又は他の記録媒体のスタック３７０の最上部の一枚又はシート３７１を矢印の方向、搭載入り口方向３０２の方向へ動かす。ターンローラー３２２は、前記紙をＣ形状パス（局面化された後壁表面と協働して）周りへ移動させ、前記紙を前記プリンタシャーシ（図６も参照）の後３０９から進行方向３０４の媒体に沿って連続的に進行させる。紙はその後フィードローラー３１２及びアイドルローラー３２３によりプリント領域３０３を横切るＹ軸に沿って進行し、そこから放出ローラー３２４及び星形ホイール３２５へ移動し、印刷された紙は媒体進行方向に沿って排紙される。フィードローラー３１２はフィードローラーシャフトをその軸に沿って有し、フィードローラーギア３１１（図６参照）は前記フィードローラーシャフト上に設けられている。ロータリーエンコーダー（図示されていない）は前記フィードローラーシャフトに共軸的に設けられ前記フィードローラーに回転角度をモニターすることができる。
【００３１】
図６には前記紙を進行させるローラーを駆動するモーターは示されていない。しかしプリンタシャーシ３０６の右側に穴３１０があり、ここにモーターギア（図示されていない）が突き出されフィードローラーギア３１１を駆動させ、同様に放出ローラーギア（図示されていない）を駆動させる。通常の紙ピックアップ及びフィードのためには、全てのローラーが進行回転方向３１３であることが好ましい。図６の例ではプリンタシャーシ３０７の左側へ向かって、メンテナンスステーション３３０が設けられている。
【００３２】
この例では、プリンタシャーシ３０９の後ろ方向に、電子回路ボード３９０が設けられ、これはプリンタヘッドキャリッジ２００へ、さらにそこからプリントヘッドシャーシ２５０へ、ケーブル（図示されていない）を介してのデータ交信のためのケーブルコネクター３９２を含む。また前記電子回路ボードは通常、キャリッジモーター３８０及び紙進行用モーターのモーター制御装置や、印刷プロセスの制御のためプロセッサ及び／又は他の制御電子回路や、さらには場合によりホストコンピュータへ接続するためのケーブルのための接続などを含む。
【符号の説明】
【００３３】
１０２  アクチュエータ
１０４  部材
１０６  圧チャンバ
１０８  入口チャンネル
１１０  出口チャンネル
１１２ 側壁
１１４  第一の部分
１１６  第二の部分
１１８  トップ格納部材
１２０  非フレキシブル部材
１２２  フレキシブル部材
１２４  バルブ
１２６  突き出し部
１２８  突き出し部
１３０  インクジェット容器
１３２  ノズル
１３４  ミクロ流体液滴吐出装置
１３６  インク
１３８  インク液滴
２００  キャリッジ
２５０  プリントヘッドシャーシ
２５１  プリントヘッドダイ
２５３  ノズルアレイ
２５５  ノズルアレイ方向
２５６  被覆剤
２５７  フレキシブル回路
２５８  コネクターボード
２６２  マルチチャンバインク供給
２６４  シングルチャンバインク供給
３００  プリンタシャーシ
３０２  紙搭載口方向
３０４  媒体進行方向
３０６  プリンタシャーシの右側
３０８  プリンタシャーシ正面
３０９  プリンタシャーシの後
３１０  穴（紙進行用モーターギア用）
３１１  フィードローラーギア
３１２  フィードローラー
３１３  フィードーローラーの進行方向回転方向
３２０  ピックアップローラー
３２２  ターンローラー
３２３  アイドルローラー
３２４  放出ローラー
３２５  星形ホイール
３３０  メンテナンスステーション
３７０  媒体スタック
３７１  媒体最上片
３８０  キャリッジモーター
３８２  ガイドレール
３８３  エンコーダーフェンス
３８４  ベルト
３９０  電子回路ボード
３９２  ケーブルコネクター
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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