JPS59225964A - 流体ジエツト印刷ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、流体ジェット印刷ヘッドに関し、特に個々の
流体ジェットに圧力瘤會発生しこれらジェットが実質上
均一に分断して点滴流を生ぜしめるような型の刺激装置
に関する。

流体ジェット印刷ヘッド全備えたインク・ジェット・プ
リンタは知られており、複数のオリフィスを定めるオリ
フィス構造を有している。こ扛らオリフィスは、水性イ
ンクの如き導電性の記録流体を加圧された流体供給マニ
ホルドから受け、そしてこの流体を１以上の列の平行な
流れで放出する。これら流れが点滴に分断するとき、点
滴は選択的に荷電され偏向され、それら点滴のあるもの
は印刷受は媒体に付着し甘だ残りの点滴は適当な捕獲器
構造によって捕獲される。

点滴の荷電は、各派れの近くに配置された荷電電極へ荷
電電圧全選択的に印加することにより行なわれる。各オ
リフィス全流通する流体は流体フィラメントとして出て
来る。流体フィラメントの先端から点滴が切り離され、
この点滴形成時の関連する荷電電極の電圧と関係した電
荷を点滴は帯びる。各点滴は次に・静電界にさらされ、
この電界は点滴をこれが帯ひている電荷の大きさに比例
した距離だけ偏向させる。このようにして、点滴は、１
以上の印刷位置へ偏向されることが可能であり、そして
点滴が印刷受は媒体に付着すべきでないときは隣接する
捕獲器構造へ偏向される。

インク・ジェット・プリンタに使用される型の印刷ヘッ
ドでは、点滴形成を制御することが必要である。何故な
ら、自然の刺激擾乱に放置される場合、流体フィラメン
トは常軌を逸して分断して不規則な間隔で褌々の大きさ
の点滴に分かれてしまうからである。このような不定の
点滴形成は点滴に対する正しい荷電及び偏向を妨げるこ
と；（なる。従って、通例では全ての流体流へ刺激擾乱
を印加して均一な寸法でかつ規則的な間隔の点滴から成
るジェットヲ発生するようにしている。

従来、種々の型の刺激装置が提案さ扛ている。

リヨｙ　（Ｌ＋ｙｏｎ）外に１９７３年６月１２日に発
行された米国特許第３，７３９，３９３号に開示された
インク・ジェット印刷ヘットにおいては、諸流体オリフ
ィスが薄く比較的可撓性のオリフィス板によって定めら
れている。１つの圧電変換器がそのオリフィス板に１端
で接触して一連の屈曲波を発生し、これらはオリフィス
板に沿ってその長手方向に進行する。オリフィス板の各
端部に設けられた諸ダンパは進行する屈曲波を弱めて波
の反射を防止する。オリフィス板内の屈曲波は諸オリフ
ィスの振動運動を生ぜしめ、これは更にオリフィスから
出て来る諸流体フィラメントに王力瘤金生せしめる。か
くて、それら流体フィラメントは比較的均一なジェット
点滴の流れに分断する。

判るであろうが、こ扛ら点滴流の分断は、進行波刺激を
用いる印刷ヘッドにおいては非同期である。従って、印
刷ヘットゝはその最大の印刷解像度で作動させることが
できない。何故なら、各派れの点滴形成の正確な時刻は
未知であり、荷電電圧は荷電電極へ十分な時間の間供給
してそれにより少なくとも１つの点滴が適切に荷電され
るように保証しなければならないからである。その結果
、１つよシ多い点滴が通常連続して荷電され、しかも荷
電電圧遷移時間の間に形成される不完全に荷電された点
滴が一般に生じる。

これらの問題に対する１つの解決策は、点滴刺激擾乱を
全てのフィラメントに同期して印加することである。も
し全てのジェットが同一の径と速度とを有していてしか
も刺激擾乱がそれらジェットに同時に印加される場合、
全フィラメントは点滴全同期して発生するであろう。こ
のような同期のとれた点滴発生は、荷電電極への荷電信
号の印加を大いに簡単にする。その理由は、諸ジェット
の各々に対するそのタイミングが正確に同じであるから
である。加えて、荷電電圧遷移を点滴形成の合い間で起
こるように時間調整が可能である。

従って、不完全荷電点滴の数は相当減少する。しかしな
がら、長い列に配した点滴流内の全ジェット点滴流に対
しそのような正確に同期した刺激を与えることは、簡単
なことではない。

シャ（Ｃｈａ）に１９７８年６月１３日に発行された米
国特許第４．ｏ　９５，２３２号が開示する印刷ヘッド
においては、刺激は、流体マニホルドのオリフィス板と
対向する側に装着された圧力板を曲げることにより提供
される。複数の圧電変換器は、圧力板のマニホルドと対
向する側止にその圧力板の長手方向に沿って配置されて
いる。詰責換器は一致して励起されて圧力板の振動を発
生し、この振動はその全長に渡って同相となる。この方
策は、それら変換器のだめの相当量の装着構造を必要と
し、また更に全ての変換器が正確に同期しかつ実質上同
一の振幅で作動することが要求される。もしそれら変換
器の１つあるいはそれ以上のものがわすかにずれた周波
数であるいは低い振幅で作動すると、進行波が発生して
これが圧力板に沿って移動し、それによって非同期の点
滴発生が生じ夾まう、更に、刺激振幅が印刷ヘッドの長
さに沿って変動して、異なった長さの流体フィラメント
ヲ発生してしまう。

７ヤ（ＣＡα）外に１９７９年２月６日に発生された米
国特許第４，１３８，６．８７号が開示する印刷ヘッド
は、流体マニホルドの上部に装架された細長いピストン
を有している。多数の圧電変換器がピストンの長さに沿
って装着されてピストンの垂直運動を生せしめそして流
体ジェットを刺激する。

このピストンはその長さ方向に沿って複数の横断スリッ
トを有しておシ、これらスリットは上面及び下面から交
互に切り込まれている。これらスリットはピストンの高
さのＡ以上であシ、それによってピストンを貫通するど
の水平面も諸スリットの少なくともいくつかによって切
断されるようにされている。これらスリットは、刺激過
程の劣下金主せしめてしまうようなピストンに沿った波
伝播を最小限にする。

認識されるであろうが、刺激ピストン又は圧力板の構造
を備えた印刷ヘットゝにおいて使用される従来の圧電変
換器用の装着構造は、比較的複雑であシ、印刷ヘッドの
コスト、寸法及び重量を相当増大させる。更に、理解さ
れるであろうが、従来の多数の変換器から成る刺激器は
、それら変換器が発生する振動の振幅が実質上一様でな
いとき、種々の動作障害をこうむる。

従って、従来の流体ジェット刺激装置に伴う制限の無い
刺激装置に対する要請があることが判る。

発明の要約 流体の複数のジェット点滴流を発生する流体ジェット印
刷ヘッドは、細長い空洞を定めるマニホルド手段と、及
び少なくとも１列に配置された複数のオリフィスを定め
るオリフィス板とを含んでいる。オリフィス板はマニホ
ルド９手段に装着されており、諸オリフィスは空洞と連
通しまた１列のそれらオリフィスは空洞の細長い方向に
概して平行な方向に延在している。刺激器手段が空洞内
に装着されしかもオリフィス板から離間されて、これら
の間に流体貯槽を定める。刺激器手段は複数の圧電手段
を含んでおり、これらは電気的に励起されるとき実質上
一様な位相前線の圧力波を発生し、これら圧力波は貯槽
内の流体中をオリフィス板に向かって進行しそして諸オ
リフィスから流出する流体の諸ジェット点滴流に分断を
起こさせる。

刺激器手段は更に音響分離材料を含゛んでおり、−これ
は複数の圧電手段を取り囲みそしてそれら圧電手段を空
洞内に支持する手段を提供する。これによって、オリフ
ィスの列と平行な方向での刺激器手段に沿った波伝播は
阻止できる。音響分離材料は、ポリウレタンフォーム材
料から成ることが可能である。

圧電手段は、複数のスロットを定めた細長い変換器を含
むことが可能であシ、これらスロットは変換器の対向す
る側から交互に延びてその変換器を部分的に貝通ししか
も上記オリフィスの列に対し実質上垂直である。刺激器
手段は更に貯槽に隣接した圧電手段の側と接触しかっこ
の圧電手段の反対側と接触する電極手段を備えることが
できる。

印刷ヘッドは更にこの電極手段に接続された電気信号発
生器を含むことができ、それによって変動電気信号が圧
電手段に跨って印加されて貯槽内の流体に対応する周波
数の波を発生する。

刺激器手段は更に貯槽に隣接した各スロットに渡って延
在する密閉手段を備えることができ、それによって諸ス
ロットを密封して流体が貯槽から諸スロットへ流れるの
を阻止する。密閉手段は更に前記貯槽に隣接した側の前
記音響分離材料の表面に渡って延在することかでき、以
て密閉手段は貯槽内の流体が音響分離材料と接触するの
を阻止する。

刺激器手段は更に細長い変換器の対向する面に装着され
た電極手段を備えることができる。これら対向面は変換
器の長さに沿って延びておシそしてオリアイス板に対し
実質上直交している。電気信号発生器手段は諸電極手段
間に接続することが可能であり、それによって変換電気
信号が圧電手段に跨って印加さ扛て貯槽内の流体に対応
する周波数の波を発生する。複数の圧電手段は音響分離
材料によって空洞内に挿入位置決め可能である。

音響分離材料は電極手段を被って、電極手段が貯槽内の
流体から電気的に分離されるようにする。

複数の圧電手段は、少なくとも１つの変換器列に配置さ
れかつオリスイスの列と実質上平行な方行に延在する複
数の変換器を含むことができる。

諸変換器は一様に離間され、音響分離材料は諸変換器の
夫々をオリフィス板に概して垂直なその側面で囲み、そ
れによって諸変換器は音響的に分離される。刺激器手段
は、諸変換器の夫々の貯槽と隣接した側と接触しかつそ
の反対側と接触する電極手段を含むことができる。代替
的には、刺激器手段は諸変換器の夫々の対向する面に装
着された電極手段を含むことができ、これら対向する面
はオリフィス板に対し実質上直交する。

圧電手段は２つの平行な変換器列に配置された複数の変
換器を含むことができ、これら２列はオリフィスの列と
実質上平行な方向に延びている。

流体ジェット印刷ヘッドは複数の圧電手段を電気的に励
起するための電気信号発生器手段を含むことができる。

この発生器手段は、交流駆動信号を発生する手段と、及
びこの交流駆動信号を圧電手段に供給して印刷ヘッドの
長さに沿った詫ジェット点滴流の適切な分断を生せしめ
る減衰器手段と、を有している。減衰器手段は複数のキ
ャパシタから成ることができる。各キャパシタは上記の
交流駆動信号全厚える手段を圧電手段の関連するものに
電気的に接続する。

本発明に従う細長い圧電刺激器を形成する方法は次の諸
段階から成る。

（α）薄板状の圧電拐料のその対向面に導電性材料をめ
っきする段階と、 （ｂ、ｌ　　変換器のため所望の長さ及び高さを有する
条片に切る段階と、及び （ＣＪ　　前記条片の対向する非めっき側から交互にこ
の条片の長さに沿って一様な間隔でスロツＩｆ切る段階
。

本発明に従って構成された流体ジェット印刷ヘッドの刺
激器を電気的に同調させる方法は、次の諸段階から成る
。

（α）　駆動信号を圧電手段の全てに印加する段階と、 （ｈｌ　　圧電手段の最初のものに最も近いジェットの
流体フィラメント長全監視し、その間これに供給される
電流を調節して前記圧電手段の最初のものに印加される
べき最適電流レベルを決定する段階と、 （Ｃｊ　　残りの圧電手段の夫々に対し上記（５１の段
階を繰返す段階と、及び （ｄ、）適当な大きさのインピーダンスを圧電手段の夫
々に直列に接続して、圧電手段が単一の駆動信号源によ
って駆動され各圧電手段がその夫々の最適電流レベルを
受けるようにする段階。

このインピーダンス全接続する段階は、所望のインピー
ダンスのキャパシタを前記圧電手段の夫々に直列に接続
する段階金倉むことができる。

従って、本発明の目的は、音響分離材料によって装着さ
れた複数の圧電手段全備えた刺激装置を有する流体ジェ
ット印刷ヘットゝを提供することである。本発明の他の
目的は、複数の圧電手段が１つの細長い変換器によって
定められる、上記のような印刷ヘット″′を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、変換器の対向側から交
互に延びて変換器を部分的に貫通しかつオリフィスの列
に実質上垂直となった複数のスロットを変換器が定める
、上記のような印刷ヘッドを提供することである。

本発明の他の目的は、電気信号発生器が変換器上の複数
の電極の間に接続される、上記のような印刷ヘッド葡提
供することである。本発明の他の目的は、オリフィスの
列と実質上平行な方向に延在する少なくとも１つの変換
器列に配置された複数の変換器全複数の圧電手段が含み
、かつ音響分離材料が語変換器の夫々を印刷ヘンド貯槽
の流体及びオリフィス板に概して垂直なそれらの側面に
て囲む、上記のような印刷ヘラｌ−″′を提供すること
である。本発明の他の目的は、諸スロットの夫々内の密
閉材料が貯槽から諸スロット内への流体の流れを阻止す
る、上記のような印刷ヘッドを提供することである。本
発明の他の目的は、駆動信号を複数の圧電手段に供給す
る駆動回路が各圧電手段に供給される駆動信号を減衰し
てその動作全最適にする、上記のような印刷ヘッドを提
供することである。本発明の他の目的は、そのような各
圧電手段に対し必要な減衰と及びこのような減衰を圧電
手段に直列に接続されるとき与えるインピーダンスの素
子値とを決定する方法を提供することである。本発明の
他の目的は、密閉材料が貯槽を変換器手段から分離する
、上記のような印刷ヘッドを提供することである。

以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。

好ましい諸実施例の詳述 本発明は、複数のジェット点滴流を発生するインク・ジ
ェット印刷システムにおいて使用することが可能な如き
流体ジェット印刷ヘッドに関し、詳細には改良した点滴
刺激装置を備えた印刷ヘッドに関する。第１図及び第２
図に見られるように、流体ジェント印刷ヘンドはマニホ
ルド手段を備えておシ、これは上側マニホルド９部１０
と下側マニホルド部１２とを含んでいてその中に細長い
空洞１４を定める。マニホルド部１０及び１２はボルト
１６によって互いに保持されており、このボルトはそれ
らの間に密閉リング１８を押圧して流体漏れ防止シール
を提供する。

印刷ヘッドは更にオリスイス板２０を備えており、これ
は少なくとも１つの比較的長い列に配置された複数のオ
リフィス２２を定める。オリフィス板２０は、接着剤あ
るいははんだ付は又はその他の適当な手段によってマニ
ホルド部１２の底に装着される。諸オリフィス２２は空
洞１４と連通し、それらオリフィスの列は空洞１４の細
長い方向と概して平行に延びている。

刺激器手段２４は、空洞１４内に装着され、そして第２
図及び第３図に示すように距離りだけオリフィス板２０
から隔置されており、この距離りは印刷ヘッドによシ使
用される流体を通過する刺激波のほぼ恥波長である。刺
激器２４とオリフィス板２０とはそれらの間に流体貯厭
２６を定める。

刺激器手段２４は複数の圧電手段を備えており、これら
は、細長い変換器２７によシ定められそしテ発振信＝に
よって励起されるとき垂直方向に伸えており、これは圧
電手段を囲みそして圧電手段全空洞１４内に支持する手
段を提供する。

圧電手段の底面の振動運動は、実質上一様な位相前線の
圧力波を貯槽２６内の流体中に発生する。

これら圧力波は流体中を下方へ進行しそして諸オリフィ
ス２２から流出する流体フィラメントに結合されてそ扛
らフィラメン［Ｌ−分断してジェット点滴流にする。変
換器２７は、セラミック圧電材料から構成されており、
これは適当な電圧差を受けるとき寸法変化する。変換器
２７は、電気信号発生器２９が発生する発振励起信号に
応答してこの発振器の出力周波数に一致する周波数で垂
直に振動する。

第２図に見られるように、諸流体フィラメントは分断し
て一連の比較的均一で等間隔の点滴３１となる。流体中
の圧力波の実質上一様な位相前線の結果として、フィラ
メント刺激は同期されそして諸ジェット点滴流の夫々内
の点滴は同期して発生さ扛る。′周知の方法に′て、こ
れら点滴は荷電電極手段によって電気的に荷電すること
ができ、この荷電電極は流体フィラメントの先端に隣接
しておシこの電極には点滴形成の間荷電電圧が印加さ扛
る。諸点筒が同期して形成さ扛るため、諸荷電電圧は同
期して荷電電極に印加することができ、これによって点
滴流内の個々の点滴の制御された精密な荷電を生せしめ
ることができる。荷電の後、周知のよシに、点滴３１は
単一電界あるいは複数の電界によって偏向されて捕獲器
へさもなければ印４り受は媒体へ向けられる。

流体は貯槽２６へ流体供給入口３２を介して供給され、
この人口３２は第２図に示されるように上側マニホルド
部１０とこれに対しボルト３４によって取シ付けられた
支持板３３とを貫通して下方に延びている。入口３２は
、貯槽２６の実質上全長に渡って延びている溝３６内で
終端している。

同様な溝３８が貯槽２６及び流体出口４０と連通してお
シ、流体を印刷ヘッドから除去する手段あるいは休止時
の交差洗浄の間の手段を提供する。

第４図に示されるように、細長い交換器２７は複数のス
ロット４２を定めておシ、これらスロットは変換器の対
向側から交互に延びて変換器を部分的に貫きそれによっ
て複数の圧電手段を定める。

諸スロットの夫々は、第１図に示される如く変換器が空
洞１４内に配置されるとき、諸オリフィスの列と実質上
垂直である。これらスロット４２は、圧電材料のブロッ
クを切シ込みそしてスロットの先端とブロックの対向面
との間にほぼ０．１３ｃＩｎ（はＰｉ’０．０５インチ
）残すことによって形成することができる。本発明に従
っ又構成された１つの変換器においては、同一側から切
シ込まれた諸スロットはほぼｏ、６４ｃｍ（はぼ０．２
５インチ）の距離だけ互いに離間された。

これらスロット４２は、変換器２７の長ざに沿った液移
動あるいは屈曲の可能性を相当減少させる。更に、音響
分離材料は、例えばポリウレタン・フオーム材料から成
ることが可能であり、これは圧電変換器を支持する手段
を提供し、それによって振動はマニホルド９部１ｏに結
合されないようにする。このように、変換器あるいはこ
れと関連した支持構造を介する希望しない波伝達は最小
にされ、そして概して歪を受けない下方への進行波が貯
槽２６内の流体に発生される。

複数の圧電手段の電気的刺激を提供するため、電気信号
発生器２９が導体４４によって複数の電極４６へ結合さ
扛る。各電極４６は、諸圧電手段の各１つ即ち特定の圧
電手段を定める変換器の部分と関連しておシそしてこｎ
ｋ付勢するための手段を提供する。第４図に示されるよ
うに、諸電極４６はスロット４２全橋絡する導体４８に
よって並列に接続することができる。これら電極は、ス
ロット４２の切り込みのＡｉｌに圧電材料にめっきして
もよい。

導体５０は、発生器２９全貯槽２６内の導電性流体へ導
電性のマニホルド９部１２′ｆ：介して電気的に接続す
る手段を提供する。流体は、変換器の底部の諸表面３０
と接触し、そして電極４６と対向する第２組の電極とし
て実効上作用する。諸電極４６と変換器の反対側に接触
する流体との間の変動する電位差は、変換器に渡る所望
の変動電圧電させる。

第１図及び第２図に示されるように、低密度の音響分離
材料２８は変換器２７を囲み、これをマニホルド９部１
０から効果的に分離する。更に、材料２８は、変換器２
７とマニホルド８部１ｏとの両方に接着されるため、変
換器２７全空洞１４内に配置する。室温値化処理された
シリコンの如き密閉手段５３は、番号５４で示す如く諸
スロット４２°に渡ってこれらの中へ延びていて、それ
により諸スロット４２を密閉し貯槽２６からの流体がス
ロット内へ流扛るのを防止する。室温硫化ソリコン材料
５３はまた音響分離拐料２８をも破う。

これは、多孔性フオームが使用されるとき、貯槽内の流
体が音響分離材料と接触するのを防止する。

しかし、認識されるように、材料’５３　’、ｒ諸表面
表面３０っておらず、そ扛によってそれら諸表面と流体
との間の電気的接触を可能にする。更に空洞１４内に設
けられているのは、エポキ７層５５であり、これは刺激
手段用の裏打ち材料として働くと同時に、刺激器変換器
２７及びこれに形成された諸スロット４２を大気から密
閉する。

第５図及び第６図は本発明の第２実施例を示している。

刺激器手段の構成並びにこれへの発生器２９の接続を除
いて、印刷ヘット９は第１図乃至第４図の実施例に示し
たものと同一構造のものである。従って、これら２つの
実施例においては同一の印刷ヘットゝ要素を示すために
対応した参照番号を使用しである。

この第２実施例においては、複数の圧電手段が細長い変
換器５６によって定めら扛ている。細長変換器５６の対
向面の導電性被い５８及び６０は、圧電手段用の諸電極
を提供する。被い５８及び６０は変換器の長さに沿って
電気的に絶え間なく続いているため、複数の圧電手段は
効果上並列に一統さ扛る。

第５図から判るように、刺激器手段が音響分離材料２８
によって空洞１４内に装架さｎるとき、被い５８及び６
０を有する対向面は変換器５６の長さに沿って延在しそ
してオリフィス板２０と概して直交する。被い５８及び
６０は曲がりくねった電極を定め、こ扛らは、変換器５
６の下側に沿って延在する非被覆領域６２を除いて圧電
変換器５６の側面を実質止金て被う。従って、第５図か
ら判るであろうが、音響分離拐料２８は、電極５８及び
６０を完全に被いそして貯４９２６内の導電性流体によ
るそれら電極間の如何なる接触をも阻止する。このこと
は、／リコン拐料５３が諸スロット４２を密閉するのに
使用されるが刺激器手段の全下面金波わないため、望ま
しい。

電気的導体６４及び６６は、発生器２９へ電気的に接続
されて必要な励起信号を電極５８及び６０へ与える。変
換器５６が形成される圧電材料は、この材料に跨って印
加される電気的電圧差に対し横断する方向に振動する型
のものである。その結果、変換器５６は垂直に振動して
、点滴分断の刺激が前述したのと同じ方法で貯槽２６内
の流体に発生さ扛る波によって提供される。

変換器５６は薄板状のセラミック圧電材料から有利に製
造でき、その厚きは変換器の所望の幅Ｃに等しい。導電
性被いが、めっき技術あるいはその他の適当な技術によ
って対向側に形成される。

次に、その薄板は、変換器用の所望の長さ及び高ｉｔ有
する条片に切られる。最後に、諸スロット４２が条片の
対向側から切シ込′捷れる。非被覆領域６２は機械加工
あるいはエツチングの如ぎ他の技術によって形成するこ
とができる。

第７図は、流体ジェット印刷ヘッドの第３実施例に組み
込壕れる圧電手段を示している。印刷ヘッド構造の残り
の部分は第１図乃至第６図に示したものと同一であり、
従って省略する。圧電手段は複数の変換器６８を備えて
おり、これらは少なくとも１つの変換器列に配置されて
いる。この変換器列は、刺激器列は、刺激器手段が印刷
ヘッドのマニホルドゝ内に配置されるとき、オリフィス
の列と実質上平行な方向に延ひる。詰責換器６８は、一
様に離間され、そしてその夫々はオリフィス板に概して
垂直な詰責換器の側面の音響分離材料２８によって囲ま
扛ている。音響分離材料２８は、詰責換器６８の４つの
全側面と及び刺激器手段全配置する空洞を定めるマニホ
ルド部１０とに接着されている。その結果、音響分離材
料２８は、詰責換器６８の夫々を印加ヘッド構造の残り
の部分から並びにその列内の他の変換器から効果上分離
し、それと同時に詰責換器をそ扛らの動作位置を゛それ
らの動作位ＲｖＣ支持する手段を提供する。

刺激器手段は更に電極手段を備えており、この電極手段
は詰責換器の夫々の対向する面に配置された電極７０及
び７２から成る。図示のように、これら対向する面は、
刺激器手段がフニホルド内に装着されるとき、オリフィ
ス板と実質上直交する。電極７０及び７２は金属の薄い
層から成り、これらは詩文換器の所望の面にめっきされ
る。図示の如く、電気導体７４は、諸電極７０間に延ひ
ておりそしてそれら電極７０の夫々に電気的に接続さ扛
ている。同様に、電気導体７６は諸電極７２の間に延ひ
ておりそして各電極７２へ電気的に接続されている。電
気信号発生器から発振電気電位が導体７４及び７６間に
加えら扛るとき、詰責換器６８Ｕ対向電極７０及び７２
間の電界に応答して垂直に振動する。

電極７０及び７２は、それらの子細縁部を刺激器手段の
底面より上の方で終端されることにより印刷ヘッド貯槽
内の流体から絶縁されており、それによって音物分離材
料はそれら電極７０及び７２を被ってそｎら電極を貯槽
内の流体から電気的に絶縁する。室温体化材料は、材料
２８の底面を貯槽内の流体から密閉するのに使用するこ
とができる。

理解されるであろうが、使用される諸圧電変換器がこれ
らに跨る電界に平行な方向に振動するものの場合、電極
７０及び７２は除去され、そして諸電極を第４図に示し
たものと同じような形式で詰責換器６８の上面に配置す
ることができる。このような配置では、詰責換器の諸底
面は貯槽内の流体へ露程され、そして第２組の対向する
電極として働く。電気信号発生器手段が詰責換器の上面
の諸電極と貯槽を定める導電性のマニホルド部の間に接
続さ扛、それにより圧電材料は電気的に刺激される。

次に、第７図と同様な第８図には、刺激器手段の構成の
変形例が示されている。詳細には、変換器６８及び６８
′が１対の変換器列内に配置されている。第８図の刺激
器手段が印刷ヘッド内に装着さ扛るとき、両変換器列は
オリフィスの列と概して平行に延びる。電気的導体７４
及び７４′は電気信号発生器手段の１端に電気的に接続
され、他方電気的導体７６及び７６′は電気信号発生器
手段の他端に電気的に接続される。その結果、全ての変
換器６８及び６８′は同期して振動し、実質上一様な位
相前線を有する波を流体中に発生する。音響分離材料２
８は、詰責換器６８及び６８′用の支持構成を提供する
だけでなく、詰責換器とこれと関連した印刷ヘッド装着
構造との間の分離を提供する。

第１図乃至第６図の諸実施例に関して、好ましいことは
、高さＡ（第４図）が細長い変換器２７内の波の波長の
凭よりも大きくないことであり、これによシ良好なピス
トン発振子として働く。交互のスロット４２の間隔Ｂ及
び変換器２７の幅Ｃは、好ましくは変換器２７内の諸振
動の波長の１／６〜１／／８に制限をれる。このような
寸法制限は、変換器の長さに沿った実質的な波運動が発
生されないように保証する。

同様に、第７図及び第８図の両実施例における語変換器
６８及び６８′の高に関しては、この寸法が波長のＶ２
を越えないことが好ましく、かつ語変換器の各々の他の
２つの寸法はほぼし。〜１／８波長が好ましい。変換器
列内の隣接変換器の間隔は、１波長の１／３ｏ　　の桁
の長さが好ましい。隣接変換器の間隔をより大きくする
と語変換器の夫々の分離も増大するが、この変換器間の
相当大きな間隔によって一様な位相前線を有しない波を
流体中に発生してしまう。もし語変換器があまりにも遠
く隔置される場合、各変換器は分離した波を発生する傾
向となり、と扛ら波はその列内の他の変換器が発生する
波と干渉することになる。

次に、第９図及び第１０図において、第６図の刺激器の
ものと同様な方法で構成された刺激器手段が°示されて
いる。しかし、第９図及び第１０図の刺激器配置では、
導電性被い５８は箇所８０で機械的に切断されるかある
いはエッチさ扛る。同様に、導電性被い６０は箇所８０
と対向する交換器に沿った箇所にて機械的に切断きれる
かあるいはエッチきれる。この効果は、変換器を電気的
に分割して部分８２．８４．８６．８８．９０．９２．
９４及び９６にすることである。これら８つの部分は夫
々はぼ稀〜１波長の長さであり、そして個々のものは導
体９８．１００．１０２．１０４．１０６．１０８．１
１０及び１１２に夫々接続されている。８つの部分が例
示の目的で示しであるが、刺激器装置はより多くの部分
を有するように本発明に従って構成することもできる。

第１０図に示されるように、電気的導体１１４は被い６
０の諸部分を互いに電気的に接続する。しかし、この導
体１１４は、導電層６０の切断が行なわれない場合には
、必要ではない。このような場合、層６０は変換器の全
長に渡って絶え間ない導電性被いを提供し、そして単一
の電気的接続が変換器に沿った任意の箇所で被いに対し
行なわれることか必要なだけである。

第９図及び第１０図の配置は、変換器の別々の部分が単
一の駆動信号によって駆動されるの全可能にするもので
あり、この単一の駆動信号はそのような各部分に対し最
適な駆動振幅となるように選択的に減衰される。第１１
図に示すように、複数の圧電手段を電気的に励起する電
気信号発生器は、交流駆動信号を発生する手段１１６と
、交流駆動信号ケ圧電手段に供給するためキャパシタ１
１８．１２０．１２２．１２４．１２６．１２８及ｐ１
３　ｏ＊含む減衰器手段と、を備えている。駆動信号の
振幅は、そのような圧電手段の夫々に対し設定されて、
それにより印刷ヘッドの長さに沿ってジェット点滴流の
適切な分断を生ぜしめる。

諸キャバ７夕は、諸部分８２〜９６が概して容量性のた
め、駆動電流を減衰するのに使用される。

その結果、キャパシタ１１８〜１３０は、各変換器部分
に印加さ扛る駆動電流には比較してほとんど位相シフト
’を与えない。

判ったことは、特定の印刷ヘッドに関して必要な種々の
キャパシタの値が１回の試験手続で実験的に決定するこ
とが可能であることである。刺激器手段を備えた印刷ヘ
ッドは作動され、そして問題の変換器部分の概して真下
にジェット流が観察される。諸部分８２〜９６は夫々１
オームの諸抵抗器と直列に電気接続さ扛るが、容量性の
減衰は全く提供されない。電圧計が問題の部分に接続さ
れた１オーム抵抗器に跨って置かｎでそれにより駆動電
流全監視する。問題のその部分及び１オーム抵抗器に跨
る駆動電圧は変化させられ、そして最小長さの流体フィ
ラメント及びジェット点滴流の最適分断を生せしめる七
の部分用の駆動電流が決定される。

この動作は変換器の諸部分の夫々に対し繰返され、その
変換器部分のおおよそ中心にあるジェット点滴流を最小
フィラメント長及び最適分断に関して監視する。最大の
駆動電流全要求する変換器の部分（第１１図では部分８
６）は、次に減衰器して゛作動される。諸部分の残りは
電気的に直列に挿入された諸キャパシタを有しており、
それによつて試験中に最適分断を提供することを発見し
たレベルへ駆動電流を減少させる。

本文に記載した装置の語形式及び諸方法は本発明の好ま
しい実施例を構成するが、本発明はこれら装置の正確な
形式に限定されるものではなく任意の変更が本発明の範
囲を逸脱することなく可能であることを理解すべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す分解透視図。 第２図は、第１図の線２−２に概して沿った断面図。 第３図は、第２図と同様な拡大部分断面図。 第４図は、本発明の第１実施例に組み込まれた圧電手段
の透視図。 第５図は、本発明の第２実施例を示す第２図と同様な断
面図。 第６図は、本発明の第２実施例に組み込まれた圧電手段
の透視図。 第７図は、本発明の第３実施例に組み込まれた刺激器手
段の部分破断した透視図。 第８図は、第３実施例に使用することが可能な刺激器手
段の変形を示す第７図と同様な透視図。 第９図は、本発明の更に別の実施例に組み込捷れた圧電
手段の正面図。 第１０図は、第９図の圧電手段の平面図。 第１１図は、圧電手段の同調を示す電気回路図。 〔符号説明〕 １０：上側マニホルド部、１２：下側マニホルド部、１
４：空洞、１６：ボルト、１８：密閉リング、２０ニオ
リフイス板、２２ニオリフイス、２４：刺激器手段、２
６：流体貯槽、２７：変換器、２８：音書分離材料、２
９：電気信号発生器、３０：表面、３２：流体供給入口
、３４：ボルト、３６．３８：溝、４０：流体出口。 （外５名） 図面の浄書（内容に変更なし） う／ 手続補正書 昭和　イ年　７月９　日 特許庁（官志　　賀　　　　手厳 ２、発明の名称 嘘（、ネレ“’ｔ−７Ｌβｌ・旬へ／ドロ、補正をする
者 ″事件との関係　　特許出願人 住所 １２　頒＋、　　−４ｆ’　　ニー１−′・ワーフ１ｍ
ルーシフ／４、代理人 ５、補正の対象 図　　　面 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　流体の複数のジェット点滴流を発生する流体
   ジェット印刷ヘッドであって、細長い空洞α→をその中
   に定めるマニホルド手段（１０）と、少なくとも１列に
   配置された複数のオリフィス（２２）を定めるオリフィ
   ス板（２０）と、該オリフィス板は前記マニホルド手段
   に装着されて前記複数のオリフィスが前記空洞と連通し
   かつ前記列が前記空洞の細長さの方向と概して平向な方
   向に延びていることと、前記空洞内に装着されておりか
   つ前記オリフィス板から離間されてそれによシそれとの
   間に流体貯槽葡定める刺激器手段（２（イ）と、を含む
   上記流体ジェット印刷ヘッドにおいて、前記刺激器手段
   が、 イ）複数の圧電手段（８４〜９６）であって、該圧電手
   段は電気的に励起されるとき実質上一様な位相前線の圧
   力波を発生し、該圧力波は前記貯槽内の流体中を前記オ
   リフィス板に向かって進行しかつ該圧力波は前記オリフ
   ィスを流れる流体のジェット点滴流に分断音生せしめる
   こと、口）前記圧電手段を囲んでおりかつ前記空洞内に
   前記圧電手段を支持する手段を提供する音響分離材料（
   ２８）であって、それによって前記オリフィスの列に平
   行な方向における前記刺激器手段に沿った波の伝播が阻
   止されること、及びハ）前記複数の圧電手段を電気的に
   励起する電気信号発生器手段（ハ）であって、該発生器
   手段は、交流駆動信号を与える手段（１１６）と、及び
   前記交流駆動信号を前記印刷ヘッドの長さに沿った前記
   複数のジェット点滴流の適切な分断が生ずるように各圧
   電手段に対し設定された前記駆動信号の大きさで前記圧
   電手段に供給する減衰器手段（１１８〜１３０）と、を
   含むこと、から成ること、を特徴とする流体ジェット印
   刷ヘッド。 （２、特許請求の範囲第１項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記減衰器手段は複数のキャパシタ（１１８〜１３０
   ）から成り、各前記キャパシタは前記の交流駆動信号葡
   与える手段（１１６）を前記圧電手段（８２〜９６）の
   関係するものへ接続する、印刷ヘットＳ。 （３）特許請求の範囲第１項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記複数の圧電手段は複数のスロット（４２）を有す
   る細長い変換器によって定められ、前記複数のスロット
   は前記変換器の対向側から交互に延びて前記変換器を部
   分的に貫通しておりかつ前記オリフィスの列に実質上垂
   直である、印刷ヘッド。 （４）特許請求の範囲第３項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記刺激器手段は、前記変換器の前記貯槽と隣接した
   側と接触し及び前記変換器のこれと反対の側と接触する
   ％ｆ　４４手段０６）ヲ含む、印刷ヘットゝ。 （５）特許請求の範囲第３項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記刺激器手段は、前記貯槽に隣接した各スロットに
   渡って延在して前記複数のスロットを密閉しかつ前記貯
   槽から前記複数のスロット内への流体の流れを阻止する
   密閉手段（５３＋　（ｆ−含む、印刷ヘッド。 （６）特許請求の範囲第５項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記密閉手段５３ノは前記音響分離材料（２８）の前
   記貯槽に隣接した側の表面に鉄延在し、それによって前
   記密閉手段は前記貯槽内の流体が前記音響分離材料と接
   触するのを阻止する、印刷ヘッド。 （力　特許請求の範囲第１項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記音響分離材料０８＋がポリウレタン・フオーム材
   料から成る、印刷ヘッド。 （８）特許請求の範囲第３項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記刺激器手段は前記変換器の対向面に装着された電
   極手段（５８）を含み、前記対向面は前記変換器の長さ
   に沿って延在しておりかつ前記オリフィス板に実質上直
   交している、印刷ヘットゝ。 （９）特許請求の範囲第８項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記複数の圧電手段は前記音響分離材料（２８）によ
   って前記空洞内に挿入配置され、また前記音響分離材料
   （２８）は前記電極手段を被い、それによって前記電極
   手段は前記貯槽内の流体から電気的に分離される、印刷
   ヘッド。 ００）特許請求の範囲第３項記載の印刷ヘッドにおいて
   、前記変換器の高さは前記変換器を通る刺激波の波長の
   Ａにほぼ等しい、印刷ヘットゝ。