JPH04307249A - 液体レベル制御器をもつ集積型音響インクプリントヘッド及びその製造方法 - Google Patents

液体レベル制御器をもつ集積型音響インクプリントヘッド及びその製造方法

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JPH04307249A
JPH04307249A JP4000010A JP1092A JPH04307249A JP H04307249 A JPH04307249 A JP H04307249A JP 4000010 A JP4000010 A JP 4000010A JP 1092 A JP1092 A JP 1092A JP H04307249 A JPH04307249 A JP H04307249A
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14008—Structure of acoustic ink jet print heads

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響インクプリンティ
ングに係り、より詳細には、集積された液体レベル制御
層をもつ改良された音響インクプリントヘッド及びその
製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】音響インクプリンティングにおいては、
放射器からの音響放射を用いて、需要時に自由インク面
から個々の小滴が放射される。典型的に、プリントヘッ
ドには多数の放射器が直線的に又は二次元配列で配置さ
れる。放射器は、インクの小滴がその近傍の記録媒体上
に像の形状で付着するようなパターンで小滴を充分な速
度で放射する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の譲受人に譲渡
されたＳ．Ａ．エルロド氏等の１９８８年１月１４日付
けの米国特許第４，７５１，５２９号には、凹状の音響
収束レンズを用いた小滴放射器が開示されている。これ
らの音響インク放射器は、自由インク表面レベルの変化
の影響を受け易い。放射されるインク小滴のサイズ及び
速度は、インクの自由表面が小滴放射器の有効焦点深さ
内に保たれない限り、制御することが困難である。従っ
て、このようなプリンタでは、インクの自由表面レベル
を厳密に制御しなければならない。
【０００４】インクの自由表面をほぼ一定のレベルに維
持するために、音響インクプリンタに対して種々の解決
策が提案されている。１つの解決策は、閉じたループサ
ーボ系を用いて、エラー信号の制御のもとで自由インク
表面のレベルを上下するものであり、エラー信号は、分
割光検出器の上下の半部分からの出力電圧レベルを比較
することによって発生される。このエラー信号の大きさ
及び方向は自由インク表面のレベルに相関されるが、こ
れは、レーザビームを自由インク表面から反射させ、自
由インク表面が所定レベルにあるかどうかに基づいて対
称的又は非対称的に光検出器の対向する半部分を照射す
ることにより行われる。この解決策は実施するのに若干
経費がかかる上に、レーザと分割光検出器を正確な光学
的整列状態に維持するための構成を必要とする。更に、
インクの表面張力は、その自由表面が大きな面域に及ぶ
ときには自由表面のレベルを実質上変化させる傾向があ
るので、大きな放射器アレイに使用するのはあまり適し
ていない。
【０００５】又、本発明の譲受人に譲渡されたブトラス
Ｔ．クリ−ヤク氏等の１９８９年５月３０日出願の”音
響インクプリンティングにおいて液体を制御するための
穴あけされたメンブレーン（Ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ　Ｍ
ｅｍｂｒａｎｅｓ　Ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ　ｉｎ　ＡｃｏｕｓｔｉｃＩｎｋ　Ｐｒｉｎｔｉｎ
ｇ）”と題する米国特許出願第０７／３５８，７５６号
には、別の解決策が開示されている。該特許出願におい
ては、音響インクプリントヘッドは、自由表面を有する
液体インクのプールを有していて、これは穴あけされた
メンブレーンの内面に密接に接触する。これらの穴は、
各々の集束される音響放射器と整列された大直径の穴を
形成する。その表面張力は、実質的に同じレベルにある
各穴からインクのメニスカスが延び出すようにさせる。 動作中に、本質的に一定のバイアス力がインクに加えら
れ、該メニスカスが所定レベルに維持される。
【０００６】しかしながら、このメンブレーン穴の技術
には、メンブレーンの穴と音響放射器とが整列ずれした
り、メンブレーンが理想的な平面からそれたり、各穴と
それに対応する放射器との間の距離が変動したりといっ
たことに関連した幾つかの問題がある。更に、穴の縁が
時々ぼろぼろになり、インクの自由表面を妨げることに
なって、放射される小滴の均一性及び質が一貫したもの
でないようになる。それ故、放射器に対する自由表面の
インクレベルを制御する別の解決策が所望される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体レベル制
御器をもつ最適に機能する集積型音響インクプリントヘ
ッドを形成するために、スペーサ層を基体と整列させる
問題に向けられる。
【０００８】本発明は、液体レベル制御器を有し、放射
器のアレイを基体内に有する集積型音響インクプリント
ヘッドを製造する方法を提供する。この方法は、基体に
おける放射器の位置を定め、そして放射器の位置以外の
所定の位置において基体に複数のホールを形成する。ス
ペーサ層プレートを通して穴が形成され、各穴は上記放
射器位置の１つと整列されると共に、基体のホールに整
列された複数の穴がスペーサ層プレートに形成される。 次いで、基体又はスペーサ層のいずれかのホールに係合
手段が配置される。基体又はスペーサ手段の相補的なホ
ールが係合手段と整列され、スペーサ層プレートが基体
に接合される。従って、スペーサ層の穴が基体の放射器
の位置に整列される。
【０００９】
【実施例】添付図面を参照した特定の実施例の以下の詳
細な説明より本発明が明確に理解されるであろう。
【００１０】図１は、音響インクプリンタ用のプリント
ヘッドの放射器を示すものである。図１を含む全ての図
面では、１つの放射器しか示していないが、典型的に、
放射器は、基体内に直線的に又は二次元的に密接離間さ
れたアレイの一部分である。プリント動作中に、ペーパ
のような記録媒体が放射器アレイの上でそれに対して移
動される。
【００１１】又、本発明の理解を容易にするために、図
面は必ずしも正しいスケールで描かれていないことに注
意されたい。
【００１２】放射器は、基体４０の一部と、基体４０の
上面４１にある凹面４４と、基体４０の背面４２に取り
付けられた圧電トランスジューサ４３とで形成される。 球状の凹面４４は、前記米国特許４，７５１，５２９号
に開示されたマイクロレンズである。表面４４は、基体
４０の上面４１の点を中心とする曲率半径Ｒを有してい
る。
【００１３】放射器は液体インクのプール４５によって
カバーされ、その自由面４６は表面４１上の距離Ｈにあ
る。電気パルスの作用により、圧電トランスジューサ４
３は平面音波４８を発生し、これは基体４０内を上面４
１に向かって進行する。この音波４８は、インク４５内
よりも基体４０内の方が音速が著しく高い。一般に、イ
ンク４５の音速は約１ないし２Ｋｍ／秒であり、一方、
基体４０の音速は、インクの音速よりも２．５ないし４
倍も高い。音波４８は、基体の上面４１に到達すると、
凹面４４により自由インク面４６又はその付近で収束さ
れる。音波４８は、インク４５を通して進むにつれて集
中される。この収束された音響エネルギは、充分な強さ
があれば、インクの小滴４７を表面４６から推進させて
記録媒体（図示せず）に衝突させ、プリントプロセスを
実行する。
【００１４】上記したように、音波が表面に集束される
ように自由インク表面のレベルを適切な位置に維持する
ことが重要である。さもなくば、音響エネルギが充分に
利用されず、放射される小滴の均一性及び速度が変化し
、プリントの質が落ちる。
【００１５】本発明においては、基体に接合されたスペ
ーサ層プレートにより自由表面レベルの制御が行われる
。スペーサ層の穴が基体内の放射器と整列されて、各放
射器ごとにインクプールのためのスペースを与える。 インクメニスカス、即ち自由表面の毛管現象により、自
由インク面はそれ自身をスペーサ層の上面に維持するよ
うにさせる。穴は、毛管現象によりインク表面のレベル
を維持するに足るほど小さいものであるが、その下の整
列した放射器からの音波の集束したくびれの直径が穴の
直径よりも実質的に小さくなるに充分なほど大きなもの
でもある。これらの穴は、放射される小滴のサイズにも
速度にも実質的な影響を及ぼさない。
【００１６】図２の（Ａ）は、本発明による音響インク
プリントヘッドを製造する最初の段階を示すものである
。音響インクプリントヘッドのための放射器アレイのベ
ースとなる基体１０は、シリコン、アルミナ、サファイ
ア、溶融クオーツ及びある種のガラスのような適当な材
料で形成される。
【００１７】基体１０にはホトレジスト層１２が付着さ
れる。良く知られた写真平版技術により、ホトレジスト
層１２に穴１４Ａ及び１４Ｂが形成される。穴１４Ａは
、基体１０に放射器のための音響レンズを定めるのに用
いられ、そして穴１４Ｂは、基体１０にインク供給チャ
ンネルを定めるのに用いられる。
【００１８】穴１４Ａは円形である。各放射器の音響レ
ンズは、理想的には、球状の凹面であるから、穴１４Ａ
は、これを通して基体１０に向かって等方性エッチング
するためには基体表面１６上の点源として見えるほど小
さくなければならない。しかしながら、最初の穴１４Ａ
は、エッチング作業中に穴１４Ａを通るエッチング剤及
びエッチングされた材料の移動を妨げるので、それほど
小さくできない。従って、穴１４Ａの最初の直径は約２
５ミクロンでなければならない。
【００１９】穴１４Ｂは、基体１０のインク供給チャン
ネルのためのエッチング穴マスクである。図２の（Ｂ）
は、この製造段階の上面図である。図から明らかなよう
に、各円形穴１４Ａは直線アレイの一部分であって、こ
れと平行に基体１０の放射器に対するインク供給チャン
ネルのための穴１４Ｂがある。インク供給チャンネルの
ための穴１４Ｂは、２Ｌの間隔があり、それらの間の中
心に穴１４Ａがある。このパラメータＬは約２５０ミク
ロンであるが、これは、基体１０にインク供給チャンネ
ル及び音響レンズを作るためのエッチングが完了した際
に、インク供給チャンネルと音響レンズとが接続される
ように選択される。
【００２０】従って、穴１４Ａ及び１４Ｂにより、基体
１０がエッチングされて、放射器のための音響レンズと
インク供給チャンネルとが基体１０に画成される。図３
に示すように、空胴１３Ａは、放射器の音響レンズのた
めの凹面の初期状態を示しており、そして空胴１３Ｂは
、基体１０におけるインク供給チャンネルの初期状態を
示している。
【００２１】図４は、ホトレジスト層１２を除去した完
成基体１０を示している。中央の空胴２３Ａは、放射器
の音響レンズを形成する凹面２４を有している。側部の
空胴２３Ｂは、図示された放射器を含む放射器のための
インク供給チャンネルを形成する。スペーサ層１１の穴
１４Ａ及び１４Ｂを通して基体１０のエッチングが行わ
れるが、これは、最初に分離されていた空胴１３Ａ及び
１３Ｂが合流して接続された空胴２３Ａ及び２３Ｂとな
るに充分な時間にわたって行われる。
【００２２】図５は、基体１０に整列ホールを形成する
段階を示している。基体１０の上面は別のホトレジスト
層２２で覆われる。整列マスクにより、ホトレジスト層
２２に整列穴２５が形成される。次いで、非等方性エッ
チングの使用により、基体１０に多面整列ホール２６が
形成される。例えば、基体１０が〔１００〕結晶配向の
シリコンである場合には、非等方性シリコンエッチング
を用いて、反転した４面ピラミッドの形状の斜めの空胴
が形成される。〔１００〕シリコン用の非等方性エッチ
ング剤として水酸化カリウムが典型的に使用される。非
等方性エッチングでは、整列ホール２６のサイズが確実
に制御されるようにし、即ちホール２６のサイズはマス
ク穴２５のサイズによってセットされる。
【００２３】基体１０と一緒に、スペーサ層プレート１
１も形成される。このスペーサ層プレート１１は、シリ
コンやアモルファスシリコンやガラスのような材料で形
成される。本発明では、基体の材料に関わりなくプレー
ト材料を選択でき、動作又は製造ファクタを考慮すると
きには、プレート材料が基体材料と同じであってもよい
し異なってもよい。
【００２４】しかしながら、以下で説明するように、〔
１００〕シリコンは、プレート１１の整列ホールとして
好ましいものである。スペーサ層プレート１１として〔
１００〕シリコンを選択する別の利点は、〔１００〕シ
リコン基体と同じ膨張係数を有することである。基体と
スペーサ層プレートを整合させた状態でプリントヘッド
基体に圧電トランスジューサを接合するといった高温製
造段階での成功の見込みはかなり高い。
【００２５】スペーサ層プレート１１の厚みＨは、次の
ように表される。 Ｈ＝Ｒ〔１／（１−Ｖｉｎｋ　／Ｖｓｕｂｓ）−１〕但
し、Ｒは基体１０に形成すべき球状凹面レンズの半径で
、典型的に１５０ミクロンであり、そしてＶｉｎｋ　／
Ｖｓｕｂｓは、各々、インク及び基体の音速である。プ
レート１１の厚みＨ（典型的に３５ミクロン）は、基体
１１の上面１６から距離Ｈのところで音波が集束される
ようなものである。別の言い方をすれば、スペーサ層プ
レートの厚みは、音響レンズから上記基体に接合された
スペーサ層の上部までの距離がレンズの音響焦点距離に
ほぼ等しくなるようなものである。音響プリントヘッド
の動作中は、インクの自由面がスペーサ層の上部に維持
される。
【００２６】図６に示すように、スペーサプレート１１
は支持プレート３０上に配置され、ホトレジスト層２７
によってカバーされる。標準的な写真平版及びエッチン
グでは、基体１０のためのホトレジスト層１２における
穴１４Ａの位置に対応する穴３４がホトレジスト層２７
及びスペーサ層プレート１１に形成される。しかしなが
ら、穴３４は穴１４Ａよりも相当に大きく、穴１４Ａは
穴３４の直径の２５％しかない。フルサイズの穴３４は
、各放射器のインク溜の自由面及びその音響レンズ表面
２４のまわりに縁を形成する。
【００２７】次いで、穴３４を画成するのに使用したホ
トレジスト層２７が除去され、新たなホトレジスト層３
０がスペーサ層プレート１１に付着される。ここでも写
真平版技術により、ホトレジスト層３０に穴２９が形成
される。穴２９は、基体１０に整列ホール２６を形成す
るのに使用したホトレジスト層２２の穴２５に対応する
。実際に、整列穴２５のための同じマスクを穴２９に対
して使用することができる。
【００２８】次いで、スペーサ層プレート１１は、ホト
レジスト層及び穴２９をマスクとして非等方性エッチン
グされ、整列ホールが形成される。図７に示すように、
プレート１１の材料としては、〔１００〕シリコンが選
択され、基体１０に使用した同じ非等方性エッチング剤
を用いて、４辺の反転したピラミッド型整列ホール２８
がプレート１１に形成される。整列穴２５が整列穴２９
と同じサイズである状態では、基体１０の整列ホール２
６がプレート１１の整列ホール２８と同じサイズである
。
【００２９】セラミック又はスチールボールベアリング
のような材料の球３２が基体１０の整列ホール２６に配
置され、スペーサ層プレート１１が基体１０及び球３２
の上に固定される。球３２の直径は整列ホール２６及び
２８のサイズに合致される。もちろん、スペーサプレー
ト１１の穴２８は最初に球３２を受け入れることができ
、そして基体１０がプレート１１及び球３２上に固定さ
れる。基体１０の整列ホール２６がプレート１１の整列
ホール２８と整列されたときには、球３２が整列ホール
２６及び２８の両方の組に係合し、基体１０はスペーサ
層プレート１１に正確に整列される。この点において、
基体１０及びスペーサ層１１は互いに接合されて、液体
レベル制御器をもつ集積型プリントヘッドを形成する。
【００３０】完成した放射器の部分図が図８に示されて
いる。インクは、放射器の空胴２３Ａとインク供給チャ
ンネル２３Ｂとに満たされる。インクは、音響レンズの
凹面２４上に自由表面１７を有し、そして音響レンズは
、表面２４の真下に整列されて基体１０の底に固定され
た圧電結晶１３によって駆動される。
【００３１】スペーサ層プレート１１上に付着される任
意の層３１を追加することにより、インクの自由面の制
御を精巧に行うことができる。この材料は、窒化シリコ
ン、二酸化シリコン、又は他の材料であるが、スパッタ
リングや蒸着や化学的な蒸着のような従来の技術によっ
て付着される。この材料は、スペーサ層プレート１１の
材料とは異なったものでなければならない。理想的には
、任意の層３１は、スペーサ層プレート１１よりもより
疎水性でなければならない。”疎水性”という用語は、
ここでは、インクが水性であるという仮定で使用される
。又、この用語”疎水性”は、より一般的な意味でイン
クを反発するという意味も含む。
【００３２】層３１の材料は、スペーサ層プレート１１
の開口３４の縁のまわりに集められる。任意の層３１は
、スペーサ層２７の上面高さにインク表面を維持する。 疎水性であることから、層３１は、層３１の上面が濡れ
ないように保持し、従って、インクの表面が新たなレベ
ルまで引き上げられて音波ビームの焦点距離を外れない
ように保持する助けをする。プレート１１に比して層３
１の疎水性が大きいことにより、インクのメニスカス、
即ち自由面に対する毛管現象の効果が増大し、それ自体
を同じレベル、即ちプレート１１の上面に維持する。
【００３３】更に精巧なものとしては、図８に点線３２
で示すように、スペーサ層プレート材料に特定のエッチ
ング剤によりスペーサ層プレート１１を後方にカットし
てもよい。これは、スペーサ層プレート１１の材料が基
体１０の材料と異なる場合に考えられるものである。
【００３４】本発明の好ましい実施例を以上に詳細に説
明したが、種々の変更や修正が考えられる。例えば、適
当に変更を加えることにより、幾つかの製造段階の順序
を逆にすることができる。更に、寸法及びパラメータは
一例として示したが、所望される特定の動作特性に対し
て他の寸法及びパラメータを用いてもよい。それ故、上
記説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発
明の範囲は特許請求の範囲のみによって規定されるもの
とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】公知の音響インク放射器の断面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明による音響インク
プリントヘッドを製造する最初の段階を示す図である。
【図３】本発明による音響インクプリントヘッドを製造
する段階を示す図である。
【図４】本発明による音響インクプリントヘッドを製造
する段階を示す図である。
【図５】本発明による音響インクプリントヘッドを製造
する段階を示す図である。
【図６】本発明による音響インクプリントヘッドを製造
する段階を示す図である。
【図７】本発明による音響インクプリントヘッドを製造
する段階を示す図である。
【図８】本発明による完成した放射器の部分図である。
【符号の説明】
１０　　基体 １１　　スペーサ層プレート １２　　ホトレジスト層 １４Ａ，１４Ｂ　　穴 ２２　　別のホトレジスト層 ２３Ａ　　中央空胴 ２３Ｂ　　側部空胴 ２４　　音響レンズ面 ２５　　整列穴 ２５、２６、２８　　整列ホール ２７、３０　　ホトレジスト層 ２９、３４　　穴 ３２　　球

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　液体レベル制御器をもつ集積型音響イ
    ンクプリントヘッドを製造する方法において、上記音響
    インクプリントヘッドは基体内に放射器のアレイを有し
    ており、各放射器は、需要に応じて個々のインク小滴を
    放射するように収束した音響放射をインクの自由表面に
    放射することのできる基体表面域を有しており、各放射
    器の音響焦点距離は、互いに他の放射器の音響焦点距離
    にほぼ等しくなっており、上記方法は、上記基体におけ
    る上記放射器の位置を定め、上記放射器の位置以外の所
    定の位置で上記基体に複数のホールを形成し、スペーサ
    層プレートを貫通する穴を形成し、各穴は上記放射器の
    位置の１つと整列され、上記基体のホールに整列して上
    記スペーサ層に複数のホールを形成し、上記基体又は上
    記スペーサ層の上記ホールに係合手段を配置し、上記基
    体又は上記スペーサ層の他方を上記係合手段と整列し、
    そして上記スペーサ層を基体に接合し、これにより、上
    記スペーサ層の穴が上記基体の放射器の位置に整列され
    るようにすることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】　　上記基体にホールを形成する段階は、
    上記基体を非等方性エッチングすることを含む請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】　　上記非等方性エッチング段階は、上記
    基体のホールが上記基体に多面空胴を形成するように行
    われる請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】　　結晶配向〔１００〕のシリコンを上記
    基体として選択する段階を更に具備し、上記非等方性エ
    ッチング段階は、水酸化カリウムをエッチング剤として
    使用することを含む請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】　　上記スペーサ層にホールを形成する段
    階は、上記スペーサ層を非等方性エッチングすることを
    含む請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】　　上記非等方性エッチング段階は、上記
    基体のホールが上記スペーサ層に多面空胴を形成するよ
    うに行われる請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】　　結晶配向〔１００〕のシリコンを上記
    スペーサ層として選択する段階を更に具備し、上記非等
    方性エッチング段階は、水酸化カリウムをエッチング剤
    として使用することを含む請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】　　上記係合手段を配置する段階は、基体
    のホールをそれに対応するスペーサ層のホールに整列さ
    せるために上記基体及びスペーサ層のホールに対応する
    形状の物体を選択することを含む請求項１に記載の方法
    。
  9. 【請求項９】　　上記係合手段は、球状である請求項８
    に記載の方法。
  10. 【請求項１０】　　上記球の直径は、上記基体及びスペ
    ーサ層のホールのサイズに合致するものである請求項９
    に記載の方法。
  11. 【請求項１１】　　上記球はスチールボールベアリング
    を構成する請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】　　上記球はセラミックのボールベアリ
    ングを構成する請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】　　各放射器に対し、上記基体の表面域
    から上記基体に接合された上記スペーサ層の上部までの
    距離が上記音響焦点距離にほぼ等しくなるように、上記
    スペーサ層プレートの厚みを選択する段階を更に具備す
    る請求項１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】　　上記基体の上面を、曲率半径がほぼ
    Ｒの球状の凹面にエッチングすることにより、各放射器
    に対して上記基体の表面域を形成する段階を更に具備す
    る請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】　　上記インク及び基体における音速を
    各々Ｖｉｎｋ　及びＶｓｕｂｓとすれば、上記スペーサ
    層プレートの厚みは、 Ｈ＝Ｒ〔１／（１−Ｖｉｎｋ　／Ｖｓｕｂｓ）−１〕で
    ある請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】　　上記スペーサ層に疎水性材料を付着
    して、この材料が上記穴の縁のまわりに延びるようにす
    る段階を更に含む請求項１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】　　上記疎水性材料は上記スペーサ層よ
    りも更に疎水性であるものを選択する段階を更に含む請
    求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】　　上記疎水性材料の付着段階の後に上
    記スペーサ層において上記穴を大きくエッチングする段
    階を更に含む請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】　　液体レベル制御器をもつ集積音響イ
    ンクプリントヘッドにおいて、放出器のアレイを有する
    基体を具備し、各放出器は、需要に応じて個々のインク
    小滴を放出するように集束された音響放射をインクの自
    由表面に放射することのできる曲率半径の凹状基体表面
    域を有し、各放射器の音響焦点距離は、互いに他の放射
    器の音響焦点距離にほぼ等しくなっており、更に、上記
    基体に密接に接触する第１表面及び該第１表面と逆の第
    ２表面を有するスペーサ層を具備し、該スペーサ層は、
    上記放射器の音響焦点距離と音響レンズの上記半径との
    間の差にほぼ等しい所定の厚みを有しており、又、上記
    スペーサ層は、これを貫通する１組の穴を有し、各穴は
    上記放射器の基体表面域の１つと整列されており、更に
    、上記スペーサ層の第１表面に設けられた１組のホール
    と、上記基体に設けられた１組の対応するホールとを具
    備し、これらスペーサ層のホール及び基体のホールは、
    上記スペーサ層と基体との間の接触部において上記スペ
    ーサ層及び上記基体の上記穴以外の位置に空胴を形成し
    、更に、上記空胴内にあって、上記スペーサ層及び上記
    基体に係合するための手段を具備し、これにより、上記
    １組の穴は上記放射器の基体表面域と整列され、そして
    上記スペーサ層の上記１組の穴は、上記放射器の基体表
    面より上の上記自由インク表面のレベルに対する制御器
    を形成することを特徴とする集積音響インクヘッド。
  20. 【請求項２０】　　上記スペーサ層の上記第２表面上に
    上記穴の縁のまわりに延びる疎水性材料の層を更に備え
    ている請求項１９に記載の集積音響プリントヘッド。
  21. 【請求項２１】　　上記疎水性材料の層は、上記スペー
    サ層よりも更に疎水性である請求項２０に記載の集積音
    響プリントヘッド。
  22. 【請求項２２】　　上記疎水性材料の層は、上記穴の縁
    上をそのまわりに延びる請求項２１に記載の集積音響プ
    リントヘッド。
  23. 【請求項２３】　　各放射器の上記基体表面域は、ほぼ
    曲率半径Ｒで球状に凹んでおり、そして上記インク及び
    基体における音速を各々Ｖｉｎｋ　及びＶｓｕｂｓとす
    れば、上記スペーサ層の厚みは、 Ｈ＝Ｒ〔１／（１−Ｖｉｎｋ　／Ｖｓｕｂｓ）−１〕で
    ある請求項１９に記載の集積音響プリントヘッド。
  24. 【請求項２４】　　上記空胴は多面である請求項１９に
    記載の集積音響プリントヘッド。
  25. 【請求項２５】　　上記基体及びスペーサ層は、結晶配
    向〔１００〕のシリコンより成る請求項２４に記載の集
    積音響プリントヘッド。
  26. 【請求項２６】　　上記係合手段は、上記基体及びスペ
    ーサ層のホールに対応する形状の物体より成る請求項１
    ９に記載の集積音響プリントヘッド。
  27. 【請求項２７】　　上記係合手段は、球状である請求項
    １９に記載の集積音響プリントヘッド。
  28. 【請求項２８】　　上記球の直径は、上記基体及びスペ
    ーサ層のホールのサイズに一致する請求項２７に記載の
    集積音響プリントヘッド。
  29. 【請求項２９】　　上記球はスチールボールベアリング
    より成る請求項２８に記載の集積音響プリントヘッド。
  30. 【請求項３０】　　上記球はセラミックボールベアリン
    グより成る請求項２８に記載の集積音響プリントヘッド
    。
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