JP2001191537A - ノッチディフレクタを含むコンティニュアスインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、コンティニュアスインクジェット
方法を利用するページ幅印刷の高速装置及び方法を提供
することで滴の形成及び滴の方向を変えることを繰り返
し行うことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、印刷方向と非印刷方向におけ
るインク滴の偏向角を制御するためにコンティニュアス
インクジェット印刷システムのインク流路（６４）中に
ノッチディフクレタ（６２）を利用する固有な印刷シス
テムを提供する。インク流路中のノッチの幅及び深さ
は、流路を通るインクの所与の速度に対してインク滴の
異なる偏向角を発生させるために変化され得る。更に、
インク流路中のノッチの全ての所定幅及び深さに対し
て、滴の偏向角は、インクの流れの変化する速度と共に
変化する。制御回路（１３）は、異なる偏向角に対して
ディフレクタの深さを調節するためにノッチディフレク
タに接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル制御式
印刷装置及び方法の分野、特に、複数のノズルが単一の
基板上に統合され、液体のインクストリームを滴に分け
ることが液体のインクストリームの周期的な撹乱によっ
て生じるコンティニュアスインクジェット印刷ヘッド及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数の異なるタイプのディジタル制御式
印刷システムが発明され、多数のタイプの印刷システム
が現在では生産されている。これら印刷システムは、様
々な動作機構、様々なマーク材料、及び、様々な記録媒
体を使用する。現在使用されているディジタル印刷シス
テムの例は、レーザ電子写真プリンタ、ＬＥＤ電子写真
プリンタ、ドット式マトリクスインパクト型プリンタ、
感熱紙プリンタ、フィルムレコーダ、サーマルワックス
プリンタ、染料拡散型熱転写プリンタ、及び、インクジ
ェットプリンタを含む、しかしながら、現在では、この
ような電子印刷システムは、従来の方法が非常に高価な
設定を必要とし、特定のページの複写物を数千枚印刷し
ない限り工業的に実行可能でないにもかかわらず、機械
印刷機を著しく置換しない。

【０００３】インクジェット印刷は、ディジタル制御
式、電子印刷の領域において、そのノンインパクト型、
低ノイズ特性、普通紙上に印刷すること、及び、トナー
転送及び固定を回避することのため、顕著な競争物とし
て認識されている。インクジェット印刷機構は、連続イ
ンクジェット又はドロップ・オン・デマンド式インクジ
ェットのいずれかとして分類され得る。連続インクジェ
ット印刷は、少なくとも１９２９年に遡る。１９９３年
１２月２６日にHansellに発行された米国特許第１，９
４１，００１号を参照する。

【０００４】１９６８年３月１２日にSweet外に発行さ
れた米国特許第３，３７３，４３７号は、連続インクジ
ェットノズルのアレイを開示し、印刷されるべきインク
滴が選択的に帯電され、記録媒体に向けて方向を変えら
れる。この技法は、バイナリディフレクションコンティ
ニュアスインクジェットとして公知である。

【０００５】１９６８年１２月１０日にHertz外に発行
された米国特許第３，４１６，１５３号は、小さいアパ
ーチャを通る滴の数を変調するために帯電された滴のス
トリームの静電分散を使用して連続的なインクジェット
印刷中に印刷スポットの様々な光学的密度を実現する方
法を開示する。

【０００６】１９７５年４月１５日にEatonに発行され
た米国特許第３，８７８，５１９号は、帯電トンネル及
び偏向板による静電偏向を使用して液体ストリームにお
ける滴の形成を同期する方法及び装置を開示する。

【０００７】１９８２年８月２４日にHertzに発行され
た米国特許第４，３４６，３８７号は、電位勾配を有す
る電界内にある滴の形成点において、加圧された液体ス
トリームを割ることで形成される滴に対する電荷を制御
する方法及び装置を開示する。小滴の形成は、その形成
点において小滴に対してなされるべき所望の所定電荷に
対応する電界中の点で行われる。

【０００８】従来のコンティニュアスインクジェット
は、ストリーム中で滴が形成される点の近傍におかれる
静電荷輪を利用する。このようにして個々の滴が帯電さ
れてもよい。帯電輪に加えて、大きい電位差を夫々の間
で有する偏向板が下流で帯電される滴の方向を変えるた
めに使用されてもよい。

【０００９】全てのこのようなコンティニュアスインク
ジェットプリンタにおいて、ガッタ（しばしば「キャッ
チャ」とも称される）が印刷用でないインク滴を捕え
る。例えば、帯電された滴は、ガッタに到達せずそれに
より受容器に対して印刷滴として進められるよう方向を
変えられてもよく、帯電されていない滴は、ガッタによ
って捕えられる。

【００１０】インクストリームに熱が非対称的に与えら
れるコンティニュアスインクジェット印刷システムは、
印刷方向と非印刷方向の間でストリームの方向を制御す
る。この方法は、従来のコンティニュアスインクジェッ
ト技法の静電帯電チャネルを不要にさせ、滴の形成及び
滴の方向を変える機能をより良く結合させる機能を果た
す。しかしながら、方向を変えるには、インクストリー
ムは、加熱されなくてはならない。

【００１１】本発明によるコンティニュアスインクジェ
ットプリンタは、印刷方向と非印刷方向の間でインクス
トリームの方向を制御するために熱を加えることなくコ
ンティニュアスインクジェットプリンタにおける静電帯
電システム及び偏向板の必要性を排除する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンティニ
ュアスインクジェット方法を利用するページ幅印刷の高
速装置及び方法を提供することで滴の形成及び滴の方向
を変えることを高い頻度で行わせることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の改題を解決するこ
とを考慮に入れて、本発明は、幾つかの請求の範囲によ
って定義される。

【００１４】本発明により、コンティニュアスインクジ
ェットタイプの印刷ヘッドが設けられ、複数のノズルが
基板中に加工される。環状のヒータは、インクストリー
ムにおいて様々な寸法の滴を形成するためにノズルの回
りで加工されてもよい。ノズルボアにおける所定の幅及
び調節可能な深さを有するノッチは、印刷用に滴の方向
を変えることを実現する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例の詳細な
説明において、添付の図面を参照する。

【００１６】以下、特に本発明による装置の一部をな
す、又はより直接的に協働する要素について説明する。
特に示さない又は説明しない要素は、当業者に周知の様
々な形態を取り得ることが理解されるべきである。

【００１７】図１は、ラスタ画像データ、ページ記述言
語の形式のアウトライン画像データ、或いは、他の形式
のディジタル画像データを提供するスキャナ又はコンピ
ュータのような画像源１０を含むコンティニュアスイン
クジェット印刷システムを示す。この画像データは、画
像処理ユニット１２によって多段式網階調ビットマップ
画像データに変換され、この画像処理ユニット１２は、
画像データをメモリに記憶する。複数のヒータ制御回路
１４は、画像メモリからデータを読み出し、印刷ヘッド
１６の一部である一組のノズルのヒータ５０へ時間によ
って変化する電気パルスを印加する。これらのパルスは
適当な時間に、適当なノズルに印加され、それによりコ
ンティニュアスインクジェットストリームから形成され
る滴は、画像メモリ内のデータによって決められる適当
な位置において、記録媒体１８上にスポットを形成す
る。マイクロアクチュエータ制御回路１３は、以下に説
明する方法で記録媒体１８への滴の方向を変えることを
制御するためにノズルに信号を印加する。

【００１８】記録媒体１８は、記録媒体搬送システム２
０によって印刷ヘッド１６に対して移動され、記録媒体
搬送システム２０は、記録媒体搬送制御システム２２に
よって電気的に制御され、記録媒体搬送制御システム２
２は、マイクロ制御器２４によって制御される。図１に
示す記録媒体搬送システムは、略図だけであり、多数の
異なる機械形態が可能である。例えば、記録媒体１８へ
のインク滴の転移を容易化するために搬送ローラが記録
媒体搬送システム２０として使用され得る。このような
搬送ローラ技法は、技術において周知である。ページ幅
の印刷ヘッドの場合、記録媒体１８を固定の印刷ヘッド
に通させることが最も便利である。しかしながら、走査
印刷システムの場合、印刷ヘッドを一つの軸（副走査方
向）の方向に移動させ、記録媒体を対応するラスタ動作
で直交軸（主走査方向）の方向に移動させることが通常
最も便利である。

【００１９】インクは、圧力下でインク貯蔵部２８中に
含まれる。印刷しない状態では、連続的なインクジェッ
ト滴のストリームは、インクジェットガッタ１７がスト
リームを遮るため記録媒体１８に到達されず、このイン
クガッタは、インクの一部分をインクリサイクリングユ
ニット１９によってリサイクルされることを可能にする
ため。インクリサイクリングユニットは、インクを使え
る状態に回復させ、貯蔵部２８に戻される。このような
インクリサイクリングユニットは、技術で周知である。
最適な動作のために適切なインク圧力は、ノズルの幾何
学的並びに熱特性及びインクの熱特性を含む幾つかの要
因に依存する。一定のインク圧力は、インク貯蔵部２８
に対してインク圧力調整器２６の制御下で加圧すること
で実現され得る。

【００２０】インクは、インクチャネル装置３０によっ
て印刷ヘッド１６の裏表面に散布される。インクは、好
ましくは、シリコン基板の印刷ヘッド１６にエッチング
されるスロット及び／又は穴の中を印刷ヘッド１６の前
表面まで流れ、この前表面には複数のノズル、マイクロ
アクチュエータ、及び、ヒータがおかれる。印刷ヘッド
１６がシリコンから加工されていることでヒータ制御回
路１４及びマイクロアクチュエータ制御回路１３を印刷
ヘッドと一体化することが可能である。

【００２１】図２を参照するに、一つのノズル先端の断
面図を示し、シリコン基板中のこれらの先端のアレイ
は、本発明の好ましい実施例による図１のコンティニュ
アスインクジェットの印刷ヘッド１６を形成する。イン
クは、基板４２中の横方向インク伝搬チャネル４０に伝
搬され、縦方向インク流路６４を通じて流れ、ノズルボ
ア４６を通って基板から出る。それにより、横方向イン
ク流路４０は、複数の縦方向インク流路６４及びノズル
ボア４６と共に基板４２中に設けられる。好ましい実施
例では、基板は、シリコンからなり、流路及びノズルボ
アは、マイクロマチニングの技術において周知のように
反応性プラズマエッチングによって形成される。他の好
ましい実施例では、基板は、プラスチック（即ち、重合
体）であり、流路及びノズルボアを形成するために射出
成型が使用される。別の好ましい実施例では、基板は、
ガラスであり流路及びノズルボアは、ウェットエッチン
グ及び研磨切削によって形成される。縦方向インク流路
６４の基板４２の上表面においてインクの出口アパーチ
ャを画成するノズルボア４６は、上から見たときに断面
が円形であることが好ましいが、円形以外の形状も有利
に使用されてもよい。図２及び図３に示すように本発明
の好ましい実施例では、縦方向インク流路６４は、略円
筒形のチャネルであり、インクが横方向インク流路４０
から基板４２の上表面に伝搬されることを可能にする。
図２及び図３に示すように、後に説明するノッチディフ
レクタ６２が縦方向インク伝搬インクチャネル６４の上
部分の壁にある。ノズルボア４６は、縦方向インク流路
６４の上、それにより、基板４２の上表面にある。ノズ
ルボア４６は、説明するノッチディフレクタ６２の上に
ある。

【００２２】横方向インク流路４０におけるインク４４
は、気圧以上の圧力で加圧され、それによって、コンテ
ィニュアスインクジェット印刷の技術において周知のよ
うにノズルボアから吐出されるインクストリーム４８を
形成する。ノズルボア４６から離れたところにおいてス
トリーム４８は、好ましくはヒータ５０によって供給さ
れるヒートパルスにより複数の滴６６に分けられる。従
って発生される小滴は、通常離間され、等しい寸法を有
するため、ヒータは、滴調整器の機能を実施すると言え
る。ヒータ５０は、ストリーム４８を囲い、全ての側か
らストリーム４８に対して熱を与える輪の形状でもよ
く、又は、選択的に、ストリーム４８に対して非対称的
に熱を与える分割ヒータでもよい。ストリーム４８を複
数の滴６６に分けるのに要求される熱は、非常に小さ
く、従って、サーマルインクジェット印刷の技術におい
て公知の問題インクに対する熱損傷が全く生じない。ヒ
ータ５０は、図１に示すヒータ制御回路１４の制御下で
ストリーム４８に対してヒートパルスを与える。ヒータ
５０は、基板への熱損失を最小化するために熱的及び電
気的絶縁層５６によって基板４２から分離されることが
好ましい。この場合、ノズルボアは、絶縁層５６中に形
成されてもよい。

【００２３】好ましい実施例では、インクストリーム４
８は、ヒータ５０からのヒートパルスによって加熱さ
れ、図２に示す小滴６６に分けられる。従って発生され
る小滴は、通常離間され、等しい寸法を有する、しかし
ながら、滴調整の他の手段が可能である。例えば、コン
ティニュアスインクジェット印刷の技術において周知の
ように、インクストリーム４８を滴に分けるために高周
波数音波が単独で又は、ヒートパルスと共に使用されて
もよい。このような音波は、ヒート５０の近傍又はヒー
タ５０の代わりに配置される超音波変換器（図示せず）
によって提供されてもよい。選択的に、小さいストリー
ムにおける流体の不安定性の技術において周知のよう
に、インクストリームは、外部ヒートパルス又は音波の
ような外部的に発生される摂動を排除又は最小化するこ
とでランダムに滴に分けることが可能である。しかしな
がら、外部的に発生される摂動を排除する場合、滴の寸
法は、一般的に互いと同一でなく、規則正しく離間され
ない。この場合、滴調整器は使用されない。

【００２４】図２に示し図３に詳細に示すように、例示
目的のためにインク流路６４の壁の中にある移動可能な
ピストンとして考えられてもよいノッチディフレクタ６
２は、縦方向インク流路６４（縦方向方向に配置されて
示される）の方向に所定の幅「Ｗ」及び図３中（ｔ−δ
ｔ）として示される調節可能な深さを有し、この深さ
は、縦方向インク流路６４の方向に略垂直な方向にノッ
チディフレクタ６２の左エッジ（図３中、点線）が縦方
向インク流路６３の右エッジ（図３中点線）から移動し
た距離を測定する。好ましくは、図３に示すように深さ
（ｔ−δｔ）は正であり、それにより縦方向インク流路
の壁中に窪みが形成される。ノッチディフレクタ６２の
左エッジ（図３）の最大距離は、縦方向インク流路６４
の右（図３）エッジから縦方向インク流路６４の方向に
対して略垂直な方向に移動された距離であり、図３中
「ｔ」で示される。本発明によると、深さ（ｔ−δｔ）
は変化され得る。好ましくは、図３に示すように深さ
（ｔ−δｔ）は正であり、それにより縦方向インク流路
の壁中に窪みが形成される。図３において、ノッチディ
フレクタを右に移動することで深さ（ｔ−δｔ）が変化
されると、ノズルボアの真下にある縦方向インク流路中
の「窪み」の深さは、増加する。従って、ノッチディフ
レクタは、一般的に縦方向インク流路の壁中の窪みと、
窪みの深さを制御する手段とを有する。

【００２５】距離（ｔ−δｔ）が零でないとき、ノッチ
ディフレクタ６２は、印刷のためにインク滴の方向を変
化させることを促進する。図２におけるノッチディフレ
クタ６２の存在が図２中「θ」とラベル付けされた角だ
け縦軸から離れたインク滴６６の動作方向を説明する。
図３中の距離（ｔ−δｔ）が零でない場合、縦方向イン
ク流路６４の右エッジ（図３）を流れるインクは、平坦
でない表面に沿って流れ、示すように、このような流れ
は、ストリーム４８の方向の変更及び縦方向からの滴６
６を発生させる。図３中の距離（ｔ−δｔ）が零の場
合、縦方向インク流路６４の右エッジ（図３）に沿って
流れるインクは、図３中平坦な表面従って、ノッチディ
フレクタを有しないインク流路の表面に類似する表面に
沿って流れる。この場合、方向は変えられない。ノッチ
ディフレクタ６２は、図１に示すように縦方向インク流
路６４のエッジからのノッチディフレクタ６２のエッジ
の深さ（ｔ−δｔ）を制御するためにマイクロアクチュ
エータ回路１３に接続される。これに関して、ノッチデ
ィフレクタ６２は、回路１３によって電気的に刺激され
たとき移動する圧電材料から形成されてもよい。選択的
に、ノッチディフレクタ６２は、ディフレクタ６２を移
動することができる適切な機械的又は油圧機構（図示せ
ず）に接続されてもよい。本発明によってマイクロアク
チュエータ回路１３がノッチディフレクタをインク流路
６４中に延在させることが可能な一方で、これは、好ま
しい動作方法でない。従って、ノッチディフレクタは、
一般的に縦方向インク流路の壁の中に窪みを含む。

【００２６】インク滴のストリームの偏向角θ（図２）
は、示すようにノッチの幅（Ｗ）並びに深さ（ｔ−δ
ｔ）、及び、縦方向インク流路６４を通るインクの速度
に依存する。本発明によると、インク滴６６は、深さ
（ｔ−δｔ）によって決定される方法で記録媒体１８
（図２）上に印刷するためにガッタ１７への方向から方
向が変えられ、方向が変えられない小滴６８は、印刷し
ないためにガッタ１７の中に落とされる。選択的な印刷
スキームにおいて、インクガッタ１７は、方向が変えら
れない滴６８だけが記録媒体１８に到達することが可能
となるよう方向が変えられた滴６６を妨げるために配置
されてもよい。

【００２７】印刷において、重要なシステムパラメータ
は、インクストリームが方向を変える角を特徴付ける角
θである。この角は、図２中、方向が変えられるインク
滴６６を電気的絶縁層５６の表面上のノズルボアの中央
を結ぶ線とノズルボア４６を中心として電気的絶縁層５
６に垂直な線の間の角として示される。より大きい滴の
方向の変更は、より丈夫なシステムを結果とする。偏向
角θが大きいほど、インクガッタ１７は、印刷ヘッド１
６（図１）のより近傍に配置されてもよく、それゆえ
に、印刷ヘッド１６は、記録媒体１８のより近傍に配置
され得る。基板４２の上表面からガッタ１７までの距離
Ｄは、図２に示す。一般的に、短い滴の移動距離Ｄは、
低い滴配置エラーを発生させ、結果として、より高い画
像品質を生じさせる。更に、特定の距離Ｄに対して、よ
り大きい偏向角θは、方向が変えられた滴６６とインク
ガッタ１７のより大きい間隔（この距離は、図２中Ｓで
示す）を結果とし、これは、インクガッタ１７対印刷ヘ
ッド１６配列のより大きい公差を可能にする。

【００２８】図３は、縦方向インク流路６４におけるノ
ズルボア４６及びノッチアクチュエータ６２の詳細な断
面図である。装置は、本出願で説明する基本的概念から
逸脱することなく構造及びその部分の詳細が変化しても
よいことが理解される。特に、インクストリーム４８が
ノズルボア４６を出る図２に示す基板４２の上表面にあ
るヒータ５０が示されない。前述したように、インクス
トリーム４８の滴６６に分ける機能は、他の手段によっ
て実現され得又はヒータ５０全体が省略されてもよい。

【００２９】図３を参照するに、例示目的のためにイン
ク流路６４の壁中にある移動可能なピストンとして考え
られるノッチディフレクタ６２は、ノッチディフレクタ
が存在しないかのようにインクがノッチディフレクタの
領域においてインク流路６４中に流入されるよう、ノッ
チディフレクタ６２の左エッジ（図３中、点線）がイン
ク流路６４のエッジと同直線上にあるよう（深さ＝０又
はδｔ＝ｔの情況に等しい）な初期位置を有する。初期
位置では、インクストリームの方向は変えられず、即
ち、図２の角θは、零である。ノッチディフレクタが量
（ｔ−δｔ）だけ右（図３）に移動されるよう初期位置
から移動されるとき、インクストリームの方向は変えら
れ、即ち、角θは、もはや零でない。これは、図３に示
す状態である。

【００３０】著しく小さいノッチ深さ、特に、実験的に
達成するのに困難でない深さが比較的大きい偏向角、特
に、図１に説明するインクジェット印刷システムによっ
て要求される方向の変更を提供するのに充分な角を生成
するのに充分であることが知られている。例えば、ノズ
ルボアの径が８．８ミクロンであり、ノッチディフレク
タの幅Ｗ＝８．８ミクロンであり、更に、ノッチディフ
レクタの深さｔ−δｔ＝０．８８ミクロンであるような
幾何学的形状に対して、インクストリームの速度が９ｍ
／秒である水性インクの場合に５度の偏向角が達成され
る。このデータは、図５に示され、図５は、ＩＰＡ性、
及び水性の２つのインクに対する偏向角をノズルボア中
のインクストリームの速度の関数としてプロットする。
コンティニュアスインクジェット印刷において周知のよ
うに、５度といった偏向角は、丈夫な印刷システムに対
して充分である。

【００３１】図３に示すような断面図は、装置を二次元
に表わし、本発明の本質的な特徴を例示するが、実際の
装置及び装置のモデルは、三次元幾何学に依存する。前
述のように、本出願で引用される例は、縦方向インク流
路６４が略円筒形の形状を有し、装置が上から見られる
ときノッチディフレクタが縦方向インク流路６４の内周
面の約半分を占有する三次元幾何学的に対応する。他の
好ましい実施例において、装置が上から見られるとき、
ノッチディフレクタは、縦方向インク流路６４の内周面
の約半分を略占有し得る。更に、本発明の他の好ましい
実施例は、一つ以上のノッチディフレクタ６２を縦方向
インク流路６４の周面の回りに配置することを含み、装
置が上から見られるとき、ノッチディフレクタは、縦方
向インク流路６４の内周面のかなりの部分、例えば、全
内周面の０．０１５乃至０．１の部分を占有する。

【００３２】一つ以上のノッチディフレクタの場合、各
ノッチディフレクタは、ノッチディフレクタとボアの中
央の間の線の方向にインクストリームの方向を変えるこ
とに影響を与える。図３の断面図で示すノッチディフレ
クタ６２に夫々が類似する２つのノッチディフレクタが
互いと向かい合って配置される本発明の好ましい実施例
では、改訂された図３は、ノズルボアの中心を通る垂直
線の回りで完全に対称的となり、ノッチディフレクタ
は、左及び右の両側にある。この場合、インクストリー
ムは、右又は左のノッチディフレクタが右又は左に移動
されたか否かに依存して、夫々左又は右に方向を変えら
れ得、方向の変更は、図２の図面中にまだある。

【００３３】図４に示すように別の好ましい実施例で
は、３つのノッチディフレクタ６２がノズルボア４６の
回りで略対称的に配置される。上から見ると、各ノッチ
ディフレクタ６２は、ノズルボア４６の内周面の約０．
２５を占有することが好ましい。図３に関連する説明に
おいて、図４中の破線は、ノズルボアに最も近いノッチ
ディフレクタのエッジを示し、このエッジと縦方向イン
ク流路の内壁の間の距離は、インク流路の壁中に窪みを
形成する。

【００３４】単一のノッチディフレクタの場合、図４に
示す追加的なノッチディフレクタの位置は、追加的なマ
イクロアクチュエータ制御回路Ｂ（図示せず）によって
制御される。更に、図４に示すように、３つのノッチデ
ィフレクタ全ての位置は、夫々がノズルボア４６の下に
ある縦方向インク流路の壁中に形成する窪みの深さが略
等しいといった点で類似する。従って、ノズルボア４６
から吐出されるインク滴は、インクストリームに対する
３つのノッチディフレクタの対称的な動作により、図４
の図面からまっすぐに出る。しかしながら、一つ以上の
ノッチディフレクタの位置を変更することで、インクス
トリーム４８は、ノズルボア４６の下にある縦方向イン
ク流路の軸に対して任意の方向に向けられてもよい。こ
の軸は、図４の面に対して垂直であり、ノズルボア４６
を中心とする。

【００３５】インクストリームを任意の方向に向ける機
能は、図４中の領域６３によって略図的に示され、図４
は、ノズルボア４６の（面から外の）上にある想像上の
面を示し、この面は、好ましくは、ノズルボアから約５
ｍｍのところにおかれる円形の領域である。このとき、
例えば、一つ以上のノッチディフレクタを調節すること
でノズルボア４６から吐出されるインクストリームから
のインク滴は、領域６３内のどの場所を通ってもよい。
例えば、図４の左下にあるノッチディフレクタ（点線）
のエッジがノズルボア４６のより近傍に移動するよう制
御される場合、インク滴は、領域６３の左下を通る。こ
れらの小さい移動は、インクストリーム４８の実質的に
方向を変えることを実現するためにノッチディフレクタ
から要求され、３つ以上のノッチディフレクタを有する
装置の製造を可能にする。特に、インクストリームの動
きが直交方向に制御されうるため、上から見たときにノ
ズルボアの回りに夫々等間隔で離間されるとき４つのノ
ッチディフレクタの使用が有利である。

【００３６】図５は、ノズルボア４６を通るインクの様
々な流れの速度及び２つの異なる流体に対して、図３の
幾何学的及び流体パラメータに対する偏向角を示す。水
性及びイソプロピル・アルコール（ＩＰＡ）性のインク
に対する偏向角が示される。２つの流体に対する偏向角
は、高い速度において類似し（水平になる）、チャネル
流入速度が減少すると増加する。インクジェット印刷ヘ
ッドの技術において周知のように、システムの観点か
ら、幅広く異なる構成の流体に対して滴を同様に吐出す
る印刷ヘッドを有することが有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による１つの典型的な印刷装置示す簡単
化されたブロック概略図である。

【図２】印刷用にインク滴の方向を変えるノッチディフ
レクタを含むノズルボアの断面を概略的に示す図であ
る。

【図３】本発明の原理を組込むノッチを含むノズルボア
の断面図である。

【図４】図３の線４−４についてとられる図であり、本
発明の原理を組込むノズルボアの周面の回りに等間隔で
離間される３つのノッチディフレクタを有するノズルボ
アを示す図である。

【図５】水性インク及びイソプロピル・アルコール（Ｉ
ＰＡ）性インクの偏向角の変化対所与のノッチディフレ
クタの深さに対する流速速度の範囲を示す図である。

【符号の説明】

１０ スキャナ １２ 画像処理 １３ マイクロアクチュエータ制御回路 １４ ヒータ制御回路 １６ 印刷ヘッド １７ インクガッタ １８ 記録媒体 １９ インクリサイクリングユニット ２０ 記録媒体搬送システム ２２ 記録媒体搬送制御システム ２４ マイクロ制御器 ２６ インク圧力調整器 ２８ インク貯蔵部 ４０ 横方向インク流路 ４２ シリコン基板 ４４ インク ４６ ノズルボア ４８インクストリーム ５０ 抵抗性ヒータ ５６ 電気的絶縁層 ６２ ノッチディフレクタ ６３ 領域 ６４ 縦方向インク流路 ６６ インク滴 ６８ 方向が変えられない滴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギルバート エイ ホーキンズ アメリカ合衆国 ニューヨーク 14506 メンドン ドラムリンヴュー・ドライヴ 50

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の連続的なストリーム（４８）がノ
   ズルから吐出される上記流体を制御する装置であって、 （ａ）上記流体の流路（６４）が中に形成される基板
   （４２）と、 （ｂ）上記流体の上記流路への開口部を形成する上記基
   板中のノズルボア（４６）と、 （ｃ）位置が制御され得る上記ノズルボアの近傍におい
   て上記流体の上記流路中に配置されるノッチディフレク
   タ（６２）とを有し、 滴（６６）のストリームの方向が印刷方向と非印刷方向
   において制御される装置。
2. 【請求項２】 インクの連続的なストリームがノズルか
   ら吐出されるコンティニュアスインクジェットプリンタ
   において上記インクを制御する方法であって、上記方法
   は、 加圧されたインク源（２８）を設ける段階と、 上記加圧されたインク源をインク流路（６４）と連通さ
   せて配置する段階と、 上記インクの連続的な流れをストリーム（４８）に確立
   するよう上記インク流路中に通じ、ノズルボア周面を画
   成するノズルボア（４６）を形成する段階と、 上記ノズルボアから離れた位置で上記ストリームを複数
   の滴（６６）に分ける滴調整器（５０）を設ける段階
   と、 上記インク流路中にノッチディフレクタ（６２）を設け
   る段階とを有し、 上記ノッチディフレクタは、印刷方向と非印刷方向の間
   で上記滴の方向を制御するために上記インク流路の壁中
   に窪みを含む方法。