JPH0645238B2 - 音響インクプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響的（acoustic）なインクプリント技術に係
わり、更に詳しくは多色音響インクプリンタに関する。

従来の技術 音響的なインクプリントは将来有望な直接印字技術、即
ち直接マーキング技術である。何故ならば、音響的なイ
ンクプリントは、因習的な連続流インクジエツト式プリ
ンタに於て経験されていたような信頼性やピクセル（pi
xel）位置精度のような多くの問題の主因であつたノズ
ル即ち小さなエゼクター開口を必要としないからであ
る。

音響的に照射される球形の収束レンズを含んで構成され
たプリントヘツドを有する音響インクプリンタは、比較
的複雑な像を高い品質でプリントにするのに十分に満足
できる解像度にて正確に位置付けられた画素（ピクセ
ル）をプリントすることができることが示されてきた。
例えば、関連出願であり同一譲受人に譲渡された「音響
プリントのためのマイクロレンズ」（Ｄ／８６３６
２）、「インクプリントのための音響レンズアレー」
（Ｄ／８５２３７）及び「音響プリントのためのスパー
スアレー」とそれぞれ題する１９８６年１２月１９日付
けで出願されたエルロツドその他の米国特許願第９４
４，４９０号、第９４４，６９８号及び第９４４，７０
１号を参照されたい。又、このようなプリンタは、異な
る寸法の個々のピクセルをプリントするために、例えば
プリント像に対してコントロールされたシエーデイング
を与えるように制御できることも見出されている。関連
出願であり同一譲受人に譲渡された「スポツト寸法の可
変な音響プリント技術」（Ｄ／８６３５９）と題する１
９８６年１２月１９日付けで出願されたエルロツドその
他の米国特許出願第９４４，２８６号を参照されたい。

音響的なレンズ様の液滴エゼクター（droplet ejector
）が今のところ音響的なインクプリントに適している
が、この他のものも可能である。これらは、(1) 「液滴
エミツター」と題する１９８１年１２月２９日付けで付
与されたラブラデイーその他の米国特許第４，３０８，
５４７号に記載されているような圧電シエルトランスデ
ユーサ、及び(2) 同じ譲受人に譲渡されている１９８５
年９月１６日付けで出願された特許願第７７６，２９１
号（Ｄ／８５１５５、既に放置）の継続出願である「ノ
ズル無し液滴エゼクター」（Ｄ／８５１５５Ｃ）と題す
る１９８７年１月５日付けで出願された特許願第９４
６，６８２号のクエートその他の米国特許出願に記載さ
れているような櫛形トランスデユーサ（ＩＤＴ）（inte
rdigitated transducer ）を含んでなる。更に又、既知
の液滴エゼクターの技術は様々なプリントヘツド形状と
共用できるのことが理解されねばならず、これらのプリ
ントヘツドには、(1) ラスター走査プリントのためのシ
ングルエゼクター装置、(2) マトリツクスプリントのた
めのマトリツクスエゼクターアレー、及び、(3) 数種の
頁幅エゼクターアレーであつて、(i)パラレル／シリア
ルプリントを行うハイブリツド形式のための単列のスパ
ーズアレーから、(ii)通常のラインプリントを行うため
の頁幅イメージフイールド内でのピクセル位置、即ちア
ドレス、の各々に関する個々のエゼクターを備えた複数
列の食い違いアレー（即ち、シングルエゼクター／ピク
セル／ライン）に至る種類範囲の前記エゼクターアレ
ー、が含まれるのである。

上述した液滴エゼクターの何れかにより音響的なインク
プリントを実施するために、音響インクプリンタの液滴
エゼクターの各々は、収束する音響ビームを液体インク
のプール内へ放出して、該プールの自由表面（即ち、液
体／空気の境界面）の付近にビームが焦点を合わせるよ
うにするのである。この音響ビームがインク自由表面に
対して伝える放射圧は変調されて、表面張力に抑制力に
抗して十分に打ち勝つ高い圧力レベルに迄その放射圧が
短時間のコントロールされた増大を起こすようになす。
この結果、付近に配置された記録媒体上に液滴を付着さ
せるのに十分な速度で個々のインク液滴が指令に応じて
インク自由表面から放出されるのである。

発明が解決しようとする課題 理解されるように、多色、即ち「カラー」、の音響プリ
ントは新たなるチヤレンジを生み出した。これは多色像
のカラー分解した複数の像（シアン、マゼンタ、イエロ
ーが減色（subtractive color ）に関する「プライマリ
ーカラー」である）を互いに実質的に整合してプリント
することで達成される。更に又、黒色のカラー分解した
像をプリントする能力を有し、多色像の構成が４色迄の
異なるカラー分解された像を重なり整合させてプリント
することで典型的に行われるようになすことが、しばし
ば望まれるのである。これらのカラー分解された像は別
々のプリントヘツドによつてプリントされるが、単一の
プリントヘツドによつてこれらをプリントすることがで
きるようになすための手段が備えられるならば、かなり
の額となるコスト節約がなし得ることになるのである。
更に加えて、或る種の場合には像のシエーデイングを行
う別途手段を設けるための希釈手段（diluent ）が使用
できるのである。

課題を解決するための手段 本発明によれば、多色の音響インクプリンタが提供され
る。本発明の好ましい実施例では、指令に応じてインク
移送装置からインクの液滴を放出するための単一のプリ
ントヘツドを使用しており、インク移送装置はカラー分
解像のプリントと時間的に同期して様々なインクの中か
ら該カラー分解像に対応する色のインクをプリントヘツ
ドを通して供給するのである。このインク移送装置は様
々な形態をとることができ、これらの形態にはシングル
プライのソリツドもしくは穿孔されたフイルム、並び
に、ソリツドもしくは穿孔された下側層と、穿孔もしく
はメツシユとされた上側層と、或る種の実施例に於ては
一つ又はそれ以上の穿孔された中間層とを有して構成さ
れたマルチプライのフイルムが含まれる。空間的に区別
された狭い幅のストライプとされた異なる色フイルムが
ソリツドもしくはメツシユ形式の移送フイルムに適用で
き、これらのインクは液体もしくは固体状態で移送され
得るのである。インクが固体状態で移送されるならば、
プリントヘツドに近づく際に加熱する等の方法によつて
液体状態となされる。これとは別に、穿孔された移送媒
体が使用されるときには、インクは穿孔内に捕捉される
ように液体状態として適用される。更に又、穿孔された
移送媒体はパターン化された金属によつて被覆され、液
滴放出過程ののコントロールを助成するための電場が形
成されるようになされ得る。望まれるならば、意図的な
マスキングのプリントができるように希釈剤をも使用す
ることができるのである。

本発明の更に他の特徴及び利点は、添付図面と関連させ
て以下の詳細な説明を読むことによつて明白となろう。

図示実施例の詳細な説明 本発明は図示した或る実施例を参照して以下に詳細に説
明されるが、本発明をこれらの実施例に限定することを
意図しているものでないことは理解されねばならない。
反対に、特許請求の範囲の欄に記載した本発明の精神及
び範囲に含まれる全ての変更、代替及び等価形態を包含
することが意図されるのである。

図面を参照すれば、ここでは特に第１図を参照すれば、
多色の音響インクプリンタ２１が示されている。この音
響インクプリンタは複数の本質的に同じプリントヘツド
２２ａ〜２２ｅを有していて、多色像のカラー分解した
別々の単色像を適当な記録媒体２３上に重ね整合させて
任意強度のマスクと共に順々にプリントするようになさ
れる。このために、記録媒体２３は作動の間に矢印２４
で示されるようにプリントヘツド２２ａ〜２２ｅに対し
て交差する方向へと長手方向に送られるのである。プリ
ントヘツド２２ａ〜２２ｅは記録媒体２３の長手方向に
沿つて間隔を隔てられて配置され、又、互いに横方向に
関して整合されていて、これらのプリントヘツド２２ａ
〜２２ｅが記録媒体２３上の同じピクセル位置、即ちア
ドレス、に対して本質的に順々にアドレスできるように
なつている。

典型的には、イエロー、シアン及びマゼンタ色のカラー
分解像がプリントされるのである。何故ならば、これら
は多色像の様々な色合を減色結合（subtractively comb
ine ）で規定できるからである。これらのカラー分解し
た単色像の重ね合わせは順々に行われるのであつて、次
の単色像が重ねプリントされる前に穿孔プリントされた
単色像が実質的に乾燥し、これによつてインクの望まし
くない混じり合いを防止できることを確実となすため
に、十分な間隔時間の遅れを与えることが好ましい。多
色プリントのためには３つのプリントヘツド２２ａ〜２
２ｃの使用が適当とされるが、４番目のプリントヘツド
２２ｄは黒色のカラー分解像をプリントするために有利
に備えられ、又、５番目のプリントヘツド２２ｅは色合
の強度を変化させるために適当な希釈剤でコントロール
の下で像上に重ね描きするのに使用できる。実際に於
て、任意の希釈剤の使用は上記した強度マスクのプリン
トを可能にしているのである。

既に指摘した通り、プリントヘツド２２ａ〜２２ｅは多
くの様々な方法で構成され、又、幾つかの異なる形式の
音響液滴エゼクターの何れか一つを具備することができ
る。このことを念頭に置いて、図解の目的でプリントヘ
ツド２２ａ〜２２ｅは完全な（即ち、一つのエゼクター
／ピクセル／ラインとされた）頁幅の液滴エゼクター２
６ａ_０−２６ａ_ｎ、２６ｂ_０−２６ｂ_ｎ、２６ｃ_０−２
６ｃ_ｎ、２６ｄ_０−２６ｄ_ｎ及び２６ｅ_０−２６ｅ_ｎの
それぞれのアレーを構成していると仮定された（近い側
の２６ａ_０−２６ａ_ｎのみが見られる）。それでも、そ
の他のプリントヘツド２２ａ〜２２ｅの構成が使用で
き、これには矢印２４で示した方向に直角な軸線方向に
沿つてプリントヘツド２２ａ〜２２ｅと記録媒体２３と
の間の適正に同期された相対走査動作（図示せず）を必
要とする構成も含まれるということが明白となろう。更
に又、単列のエゼクターアレーが便宜的に図示されてい
るが、エゼクターの中心間距離を大きくする目的で複数
列の食い違いアレーを使用するのが実際的には望ましい
ことが理解されるであろう。更に又、エゼクター２６ａ
_０−２６ａ_ｎ、・・・２６ｅ_０−２６ｅ_ｎは球状音響収
束レンズ２７ａ_０−２７ａ_ｎ、・・・２７ｅ_０−２７ｅ
_ｎ（再び述べるが、近い側のレンズ２７ａ_０−２７ｅ_ｎ
のみが見られる）を含んで構成され、これらのレンズは
それぞれ適当なコントローラ２９ａ〜２９ｅによる制御
の下で圧電トランスデユーサ２８ａ〜２８ｅから放射さ
れた音響波を照射されるものとして説明したが、その他
の形式の液滴エゼクターを使用できることは明白となろ
う。使用されているプリントヘツド２２ａ〜２２ｅの構
造は液滴エゼクターの選択に影響を及ぼし、或いは選択
を示すことになるが、これらの詳細は本発明の範囲外の
ことなのである。

更に又、システムの観点から、ここに参照することで組
み入れられる前述したエルロツドその他の米国特許願第
９４４，２８６号（Ｄ／８６３５９）から明白となるよ
うに、コントローラ２９ａ〜２９ｅは二つの機能を果た
すのであり、それらは(1) プリントヘツド２２ａ〜２２
ｅ内のそれぞれのエゼクター２６ａ_０−２６ａ_ｎ、２６
ｂ_０−２６ｂ_ｎ、２６ｃ_０−２６ｃ_ｎ、２６ｄ_０−２６
ｄ_ｎ及び２６ｅ_０−２６ｅ_ｎの液滴放出タイミングを制
御し、又、(2) これらのエゼクターによつてプリントさ
れる個々のピクセルの寸法を変調させることである。実
際のところ、放出された液滴の寸法を変調させることに
よつて、及び／又はピクセル当りの付着液滴個数を変化
させることによつて影響されるピクセル寸法制御が多色
プリントに強く望まれるのである。何故ならば、像の色
組成の全般に係わる強力な制御が行えるからである。

異なる色インク及び任意の希釈剤（ここでは、「マーキ
ング溶液」３１として一般名で表す）を供給するために
様々な技術が使用できるのであり、マーキング溶液が多
色像のプリントに於てプリンタに使用される。マーキン
グ溶液３１のシアン（「Ｃ」）、マゼンタ（「Ｍ」）、
イエロー（「Ｙ」）、黒（「Ｍ」）及び希釈剤
（「Ｄ」）の成分が互いに分離されており、プリントヘ
ツド２２ａ〜２２ｅの各々がそれらの成分の異なる一成
分ずつを記録媒体２３上にプリントする。更に詳しく
は、第１図に示されているように、プリントヘツド２２
ａ〜２２ｅのエゼクター２６ａ_０−２６ａ_ｎ、２６ｂ_０
−２６ｂ_ｎ、２６ｃ_０−２６ｃ_ｎ、２６ｄ_０−２６ｄ_ｎ
及び２６ｅ_０−２６ｅ_ｎはシアンインクＣ、マゼンタイ
ンクＭ、イエローインクＹ、黒色インクＢ及び希釈剤Ｄ
に対してそれぞれ音響的に連結されている。他の音響イ
ンクプリンタと同様に、エゼクター２６ａ_０−２６
ａ_ｎ、２６ｂ_０−２６ｂ_ｎ、２６ｃ_０−２６ｃ_ｎ、２６
ｄ_０−２６ｄ_ｎ及び２６ｅ_０−２６ｅ_ｎは作動の間にマ
ーキング溶液３１内に収束する音響ビームを照射し、こ
れらの各々のビームはマーキング溶液３１の自由の表面
３２（即ち、液体／空気の境界面）付近に収束するので
ある。しかしながらこの特定の実施例に於ては、プリン
トヘツド２２ａ〜２２ｅはそれぞれがマーキング溶液３
１のシアン（「Ｃ）」、マゼンタ（「Ｍ）」、イエロー
（「Ｙ」）、黒（「Ｍ）」及び希釈剤（「Ｄ）」の成分
に対して専属とされている。この理由によつて、プリン
トヘツド２２ａ〜２２ｅのコントローラ２９ａ〜２９ｅ
はプリントするべき多色像に係わるシアン、マゼンタ、
イエロー、黒色及び強度マスクを表すデータ（図示して
いない装置によつて与えられる）にそれぞれ応答して駆
動される。更にこれによつて、マーキング溶液３１の自
由表面３２に対してそれぞれ与えられるプリントヘツド
２２ａ〜２２ｅのエゼクターから放射された音響ビーム
の放射圧をコントローラ２９ａ〜２９ｅが変調させるよ
うになし、これにより異なる色インク及び希釈剤の液滴
が自由表面３２から放出されてカラー分解された像並び
に各像に関する強度マスクを記録媒体２３上に重ね整合
させてプリントするのである。

マーキング溶液３１の自由表面３２のレベル位置を安定
されるための装置を備えることが有利である。何故なら
ば、このレベル位置のある程度大きな如何なる変化も、
該表面に対して音響ビームが与える放射圧に大きく影響
するからである。この目的のために液体レベル制御装置
が使用できるが、有効な代替例としては適当な移送機構
３３を備えることによつて消費したマーキング溶液３１
を常時補充するようになし、これによつてその自由表面
３２のレベル位置を規則的に復元することである。

例えば第１図及び第３図に示すように、移送機構３３は
ウエブ状のキヤリア３５を含み、このキヤリヤはソリツ
ド状の薄い（例えば０．２５４mm（０．００１ in））
の柔軟な、マイラー、ポリプロピレン或いは同様なポリ
イミドのようなポリマー材料で作られている。これに代
えて、キヤリヤ３５は例として名前を挙げればニツケル
フイルムのような柔軟な金属フイルムで作ることができ
る。このキヤリヤ３５はプリンタ２１の完全な頁幅を横
断して横方向に延在されており、作動の間に矢印３７で
示す方向へ長手方向にステツプ駆動するための装置（図
示せず）を備えている。マーキング溶液３１の自由表面
３２のレベル位置を安定化させるために、シアンインク
Ｃ、マゼンタインクＭ、イエローインクＹ、黒インク
Ｂ、そして希釈剤Ｄの実質的に厚さが均一で頁幅に等し
い幅とされた薄い（例えば０．２５４mm（０．００１i
n））インクフイルムがキヤリヤ３５の上面に、長手方
向へ指示された順序で繰り返して付着される。このコー
テイングパターンの繰り返される部分に於る異なる色イ
ンク及び希釈剤の狭いストライプの長手方向の中心間距
離は、プリントヘツド２２ａ〜２２ｅの長手方向の間隔
に実質的に一致するように選定される。それ故に、作動
に於てキヤリヤ３５はラインプリントの速度にて増分的
に前進され、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ及びＤのコーテイングパタ
ーンの繰り返し部分を次々にプリントヘツド２２ａ〜２
２ｅに整合させ、カラー分解像及び強度マスクの連続ラ
インのプリントを行えるようになす。明白となるよう
に、多色像の各ラインに於るシアン、マゼンタ、イエロ
ー及び黒のカラー分解像並びに強度マスクは、記録媒体
２３がプリントヘツド２２ａ〜２２ｅのそれぞれを横断
して移動する間に重ね整合されて記録媒体２３上に順次
にプリントされるのであり、従つて、このような像の１
本のラインをプリントするには、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ及びＤ
のコーテイングパターンに於る繰り返し部分の５つ迄を
使用して行われるのである。望まれるならば、キヤリヤ
３５はインク及び希釈剤による濡れ方を制御するために
選択された材料（図示せず）でコーテイングされ得る。
適当な濡れ防止剤並びに濡れ性向上剤は容易に入手で
き、又、キヤリヤ３５及び／又は以下に記載するその他
のインク移送装置の性能の向上が望まれる場合に使用す
ることができるのである。

キヤリヤ３５に対してシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）及び黒（Ｂ）のインク、並びに希釈剤
（Ｄ）を繰り返して塗布するために様々な方法が使用で
きる。例えば第１図に示したように、これらのコーテイ
ングは偏心アプリケータロール４１〜４５によつて塗布
されており、これらのアプリケータロールは、キヤリヤ
３５の上面に対してそれぞれ別々とされた槽４６〜５０
からそれぞれの色インク及び希釈剤を移送するために予
め定めた速度で適当な位相関係にて（図示していない装
置によつて）回転されている。アプリケータロール４１
〜４５の偏心並びにそれらの位相が、指示された順序の
繰り返しとしてキヤリヤ３５の長手方向の個々の部分を
コーテイングできるようにしているのであり、又、ロー
ル４１〜４５が回転される速度は、コーテイングパター
ンの各繰り返し部分に於るＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂ及びＤの中心
間距離がプリントヘツド２２ａ〜２２ｅの長手方向の隔
たりに実質的に一致するように、選定される。勿論実際
には、ドクターブレード等（図示せず）が使用されてキ
ヤリヤ３５上に付着されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂ及びＤのコー
テイングが大体均一な厚さとなされるのを保証するよう
にできるのである。更に又、キヤリヤ３５はプリントヘ
ツド２２ａ〜２２ｅを過ぎて移動された後に廃棄のため
に（図示していない装置によつて）回収され、或いは引
き続き再使用するために清浄化されて循環される（同様
に図示されていない）ことができることは理解されよ
う。

インク移送装置は本発明のより詳細な特徴に関して非常
に重要である。何故ならば、インク移送装置はプリント
ヘツドが一個の多色音響インクプリンタの設計を容易と
するものであるからである。音響ビームはキヤリヤ３５
のような薄いポリマーフイルムを通して過度に減衰する
ことなく伝達されるが、一個又は複数のプリントヘツド
とキヤリヤ３５との間の境界面は、有効な音響連結が達
成されることを確実となすように設計されるのが好まし
い。この理由のために第１図に示したように、プリント
ヘツド２２ａ〜２２ｅは比較的小さな音響速度を有する
プラスチツクによつてそれぞれ符号５２ａ〜５２ｅのよ
うにオーバーコーテイングされ得るのである。関連出願
で且つ共通譲受人に譲渡された１９８６年１２月１９日
付け出願の「音響プリントのために計画されたプリント
ヘツド」（Ｄ／８６３６１）と題するスコツト・エルロ
ツドの米国特許願第９４４，１４５号は、オーバーコー
テイング５２ａ〜５２ｅの組成及び機能を或る程度詳し
く記載している。従つて該特許願は参照することでここ
に組み入れられるが、完全なものとするためにキヤリヤ
３５の下面がプリントヘツドのオーバーコーテイング５
２ａ〜５２ｅの比較的滑らかな外面に対して支持される
ということが指摘される。更に又、水等の薄いフイルム
がアプリケータロール５３による等の方法でキヤリヤ３
５の下面に塗布されるのが有利であり、このアプリケー
タロールは水槽５４を通して回転されていて、このよう
にして音響エネルギがプリントヘツド２２ａ〜２２ｅか
らキヤリヤ３５を介してマーキング溶液３１へ効果的に
伝達されるのであり、これは例えばプリントヘツド／キ
ヤリヤの境界面に僅かな機械的な不規則性があつたとし
ても効果的に行われるのである。

第２図は第１図の複数プリントヘツドのプリンタに極く
対応された単一プリントヘツドの多色プリンタ６１を示
している。同一符号は実在の構造及び機能の類似性をは
つきりさせるために同様部品を示すのに使用されてい
る。見られるように、根本的な構造上の区別は、プリン
タ６１が単一のプリントヘツド６２を有しており、この
プリントヘツドはコントローラ６３の制御の下に記録媒
体２３上に多色像をプリントするための一つ又は複数の
液滴エゼクター６２_０〜６２_ｎ（再び述べるが近い側の
エゼクター６２_０のみが見られる）を含んでいる。横方
向に延在された異なる色のインク及び希釈剤の狭いスト
ライプ（第３図参照）が、既に説明したように一連の長
手方向に順番に配列した状態で繰り返されてキヤリヤ３
５の上面にコーテイングされている。しかしながらこの
実施例に於ては、キヤリヤ３５は長手方向へステツプ移
動されてこれらのインク及び希釈剤のストライプを次々
とプリントヘツド６２に整合させるのである。他方に於
て記録媒体２３は、像の各ラインに関してのシアン、マ
ゼンタ、イエロー及び黒色のカラー分解像並びに強度マ
スクが記録媒体上に順次にプリントされる間はプリント
ヘツド６２に対して固定位置に保持されるのであり、し
かる後記録媒体はプリントヘツド６２に対して予め定め
たラインピツチ距離だけ長手方向へ増分的に前進され、
これにより像の次のラインのプリントのための位置へ記
録媒体が位置決めされるのである。見られるように、プ
リンタ６１のその他の特徴は、プリントヘツド６２の小
さな音響速度のオーバーコーテイング６４が彎曲された
クラウン形状とされて、キヤリヤ３５がそれを包み込ん
でプリントヘツド６２に対する音響連結を向上させてい
ることである。

インク移送装置は、多色像の音響インクプリントを行う
ために高温溶融インクの使用を容易となす付加的な利点
を有する。適当な実施例である第４図を参照すれば、加
熱機素６５がキヤリヤ３５の通路に沿つてプリントヘツ
ド６２の直前に配備され、第２図に示した形式のプリン
タが高温溶融インクを使用できるようにしている。更に
詳しくは、多色プリントのために、実質的に均一な厚さ
のシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ及び黒Ｂの高温溶
融インクの薄いフイルムがキヤリヤフイルム３５の上面
に対して長手方向に順番に繰り返して付着されている。
（図示していない装置による）。これらのインクはプリ
ントヘツド６２に接近する迄は固体状態で移送され、そ
こに於て加熱機素６５により供給される熱によつて液体
状態となされる。これらのインクはその後キヤリヤ３５
が前述したように多色像のカラー分解像を重ねて順々に
プリントするために各インクを順々にプリントヘツド６
２に対して整合させるように移動される間は、液体状態
に維持される。しかしながら、インクはプリントヘツド
６２を過ぎて移動された後は徐々に冷却されることによ
つて再び固化されるのであり、この結果としてキヤリヤ
３５の使用された部分は固化するリスクの小さい状態で
再び取り扱われるのである。図示したように、プリント
ヘツド６２のためのプラスチツクのオーバーコーテイン
グ６３が加熱機素６５を支持し、ここでインクはキヤリ
ヤ３５を介して伝達された熱エネルギによつて下側から
加熱される。勿論この代わりに、高温溶融インクはキヤ
リヤ３５の上側又はそれに対して斜めの角度に配置され
たヒーター（図示せず）から供給される熱によつて液体
状態にされることができる。

インク移送装置のための局部的に配置された電気抵抗ヒ
ーターも又高温溶融インクの液体化のために使用でき
る。このために、第５Ａ図及び第５Ｂ図に示すように、
シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、及び黒Ｂの高温溶
融インクの順番に並べられた繰り返しパターンは、既に
説明したのと実質的に同じようにキヤリヤフイルム７１
の下面に付着される。しかしながらこれらの実施例に於
ては、キヤリヤ７１の下面は抵抗金属７２によつてコー
テイングされている。更に又、プリントヘツド６２の直
ぐ前方の位置に一対の長手方向に間隔を置いて電気的ワ
イパー接点７３及び７４（第５Ａ図）を設るか、或いは
プリントヘツド６２の反対両側に同様な一対の接点７５
及び７６（第５Ｂ図）を設け、それらの間に位置されて
いる金属部分７２を通して何れかの与えられた時期に電
流を流して、これにより金属部分７２が抵抗発熱してプ
リントヘツド６２に達する直前に高温溶融インクを液体
状態となすようにされるのである。

更に別に任意であるが、単一又は複数のプリントヘツド
を備えた多色音響インクプリンタで使用されている異な
る色のインク並びにオプシヨンの希釈剤を導くために、
穿孔インク移送装置が使用される。第６図及び第７図に
示したように、基本的な穿孔インク移送装置７７はウエ
ブ７８を含み、このウエブは貫通開口７８ａ_０−７８ａ
_ｎ、７８ｂ_０−７８ｂ_ｎ、・・・・の長手方向に繰り返
された頁幅パターンを有している。典型的には、このウ
エブ７８は柔軟なポリマーフイルムで作られ、表面をイ
ンクに親しまない材料（例えば水性インクのための疎水
性のコーテイングや油性インクのためのオレオフオビツ
ク（oleophobic）性のコーテイング）によつてコーテイ
ングされている。作動の間、このウエブ７８は、第２図
及び第４図の移送装置を参照して説明したのと本質的に
同じように、矢印３７の方向へ増分的に移動される。し
かしながらこの実施例に於ては、異なる色のインク及び
オプシヨンの希釈剤はウエブ７８に形成された開口７８
ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０−７８ｂ_ｎ、・・・内に捕捉
されてプリントヘツド６２へ導びかれるのである。

インク及びオプシヨンの希釈剤を導びくために、開口７
８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０−７８ｂ_ｎ・・・は頁幅の
列としてウエブ７８の幅方向に配列されており、中心位
置は各々が予め定めたピクセル位置（即ち別の表現をす
れば、ここで示すように完全頁幅の液滴エゼクターが使
用されている場合には液滴エゼクター６２ａ〜６２ｎの
予め定めた個々のエゼクター）と横方向に整合するよう
に選定されている。開口７８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０
−７８ｂ_ｎ・・の隣接する列は互いにウエブ７８の長手
方向に固定長の距離だけ隔てられている。更に、隣接し
た列に形成されている開口は互いに横方向に整合される
か、或いは食い違い配列されるのであり、これらは一つ
もしくは一つ以上の開口列が完全な「頁幅の開口パター
ン」を形成するのに必要であるか否かによつてそれぞれ
決まるのである。ここで使用するように「頁幅の開口パ
ターン」は、一つ又は複数の隣接する列に形成されてい
る開口のセツトを意味し、これらの開口は完全な頁幅の
アドレスフイールドに於るピクセル位置、即ちアドレ
ス、と一対一で横方向に対応する。好ましくは、これら
の開口の直径は液滴エゼクター６２ａ〜６２ｎからの収
束された音響ビームに於る括れ直径よりも大きくされ、
これにより放出された液滴の寸法が開口直径とは本質的
に無関係となるようになされるのである。それ故に、実
際上は、ここで使用する用語の「頁幅の開口パターン」
は横方向に食い違いのある開口の複数の隣接列を含み得
るのである。

色インク及びオプシヨンの希釈剤は長手方向に順番に配
列された繰り返し部分に於る連続する頁幅の開口パター
ンに含まれている開口７８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０−
７８ｂ_ｎ・・内に充填される。第７図に示されたよう
に、適当に位相を付与された向かい合う偏心したアプリ
ケータロール８１ａ−８１ｂ、８２ａ−８２ｂ、８３ａ
−８３ｂ、８４ａ−８４ｂ及び、８５ａ−８５ｂがイン
ク及び希釈剤を開口７８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０−７
８ｂ_ｎ・・内に頂部及び底部の側から充填するのに使用
される。これに代えて、個々のアプリケータロールは底
部側からのみ開口に充填するように使用されることが可
能である。第８図は更に別の形態を示しており、これに
於てはウエブ７８はプリントヘツド６２へ向かう途中に
て供給部８６〜９０の上を走行され、これらの供給部８
６〜９０は底部側から開口７８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ
_０−７８ｂ_ｎ・・内に充填するために適当な位相関係状
態で（図示していない装置によつて）作動される。

第９図を参照すれば、底部側から充填される穿孔インク
移送装置であるウエブ７８はメツシユスクリーン９１を
オーバーコーテイングされており、インクに含まれてい
る異物が開口７８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０−７８ｂ_ｎ
・・内に落ち込むのを防止するようになつている。同様
に第１０図に示されるように、開口を形成されたウエブ
７８はソリツド基体フイルム９２の上に積層され、この
基体が前述で説明したように高温溶融インクを受け入れ
できるように適当なヒーター（図示せず）を関連付けて
使用するようになされることができる。

上述したインク移送装置の様々な発展形態及び変更形態
が示唆されるであろう。例えば第１１図に示されるよう
に、複数プライの移送装置１０１があり、これは別々の
穿孔フイルム１０２〜１０５を含んで構成され、多色像
の色分解像をプリントするために使用される個々の色イ
ンクを移送するようになされる（必要ならば希釈剤を移
送するのに別のプライが使用される）。これらのフイル
ム１０２〜１０５はインク及び／又は希釈剤が充填され
る間は離間され、又、プリントヘツド６２の両側に配置
されている二対のピンチロール１１１、１１２及び１１
３、１１４の間を通されることで密着された複数プライ
の積層状態を形成し、これによりプリントヘツド６２に
対してインク及び希釈剤（必要とされるならば）を順次
に導びくようになされるのである。フイルム１０２〜１
０５による充填は、インク及びオプシヨンの希釈剤が先
に説明したのと実質的に同じように順番にプリントヘツ
ド６２に導びかれるようになすのであり、又、頁幅の開
口の一致したパターンはフイルム１０２〜１０５の全て
に形成されるのである。或いは、図示したように、フイ
ルム１０２〜１０５は長手方向に食い違う繰り返された
頁幅の開口パターンに加えて、下側に位置されたフイル
ムの開口パターンと一致する開口を有することができ
る。これらの複数プライの移送装置が単一プリントヘツ
ドのプリンタに使用される場合、それぞれのプライに形
成されている開口内に充填されるマーキング溶液の量
は、それぞれのマーキグ溶液がプライ、即ちフイルム１
０２〜１０５、の中の異なる一つのプライに先ず充填さ
れるとしても、該マーキング溶液の自由表面がプリント
ヘツド６２に導びかれた時点で全てのマーキング溶液に
関してのレベル位置になるように、調整されるのであ
る。

他の穿孔インク移送装置１２１が第１２図に示されてい
る。これは単一プライの実施例であり、長手方向に延在
されたこごにアドレス可能な電極１２２_０〜１２２_n+1
を有しており、これらの電極はフオトリソグラフイ（ph
otolithography）の方法等によつて開口７８ａ_０−７８
ａ_ｎ、７８ｂ_０−７８ｂ_ｎ・・に対して横方向に隣接さ
せてウエブ７８に付着されている。従つて、これらの開
口７８ａ_０−７８ａ_ｎ、７８ｂ_０−７８ｂ_ｎ・・の各々
は隣接する二つの電極によつて横方向を挟まれ、これに
より開口内に充填されているインクもしくは希釈剤は、
これらの二つの隣接する電極と対抗電極（図示せず）と
の間に電場を形成することによつて、液滴を放出するた
めの初動スレツシユホールドエネルギレベルに迄励起さ
れるようになされ得るのである。このことは音響プリン
トヘツドのオン／オフスイツチ特性を向上させるのであ
る。１９８６年１月１日付け出願された米国特許願第８
２０，０４５号（Ｄ／８５２３９、放置された）の継続
出願である、関連する出願で共通の譲受人に譲渡された
「ノズル無し液滴エゼクターのための表面張力波のコン
トローラ」と題する１９８６年１０月２２日付け出願さ
れたエルロツドの米国特許願第９２１，８９３号（Ｄ／
８５２３９Ｃ）、を参照されたい。

結 語 上述の観点から、本発明は単一のプリントヘツドを備え
た多色音響インクプリンタを提供することが理解されよ
う。更に、ここに説明したインク移送装置は単一もしく
は複数のプリントヘツドを有するプリンタに使用できる
ことが明白となろう。様々なプリンタ、プリントヘツド
及びインク移送装置が説明されたが、これらは更に別の
ものとなされ得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複数のプリントヘツドを備えた多色音響イン
クプリンタを示す概略図。 第２図は、単一プリントヘツドの多色音響インクプリン
タを示す概略図。 第３図は、第１図及び第２図に示したプリンタのための
単一プライのインク移送装置の断片的な平面図。 第４図は、第３図に示したような単一プライの移送装置
によつて運ばれる事前溶融される固形インクのための加
熱機素を具備した音響プリントヘツドの概略的な端面
図。 第５Ａ図は、多色音響プリントを行うための事前に溶融
されたインクを供給するための電気抵抗加熱されるイン
ク移送装置で、二つの接点がプリントヘツドの直前に配
置されたインク移送装置を示す断片的な立面図。 第５Ｂ図は、第５Ａ図と同様なインク移送装置ではある
が、二つの接点プリントヘツドの両側に配置されたイン
ク移送装置を示す断片的な立面図。 第６図は、指令に基づいて第５図に示したような電気抵
抗加熱されたインク移送装置を通して電流を流すための
電気的ワイパー接点を具備した音響プリントヘツドの概
略的な端面図。 第７図は、第１図及び第２図に示したプリンタのための
穿孔された単一プライのインク移送装置の断片的な平面
図。 第８図は、第７図に示した穿孔インク移送装置にインク
を付与するために加圧供給部を備えた多色音響インクプ
リントヘツドの簡略的な断片的な断面図。 第９図は、第１図及び第２図に示したプリンタのための
穿孔された二層のインク移送装置の断片的な立面図。 第１０図は、他の二層のインク移送装置の断片的な立面
図。 第１１図は、異なる色のインク並びに希釈剤を運ぶため
の別々の層を含んで構成された外部からインクを付与さ
れる複数プライのインク移送装置を有する単一プリント
ヘツドの多色音響インクプリンタの簡略的な端面図。 第１２図は、導電性のオーバーコーテイングを有し、電
場の刺激を伝達を個々のセルに選択的に与えてインク液
滴が放出されるセルとされないセルとのセル間の相違を
大きくするように個々にアドレス可能な電極を形成する
ようにパターン化されている穿孔インク移送装置の断片
的な平面図。 ２１……多色音響インクプリンタ、 ２２ａ〜２２ｅ……プリントヘツド、 ２３……記録媒体、 ２６ａ_０〜２６ａ_ｎ，２６ｂ_０〜２６ｂ_ｎ，２６ｃ_０〜
２６ｃ_ｎ，２６ｄ_０〜２６ｄ_ｎ及び２６ｅ_０〜２６ｅ_ｎ
……液滴エゼクター、 ２７ａ_０〜２７ａ_ｎ，２７ｂ_０〜２７ｂ_ｎ，２７ｃ_０〜
２７ｃ_ｎ，２７ｄ_０〜２７ｄ_ｎ及び２７ｅ_０〜２７ｅ…
…レンズ、 ２８ａ〜２８ｅ……圧電トランスデユーサ、 ２９ａ〜２９ｅ……コントローラ、 ３１……マーキング溶液、３５……キヤリヤ、 ４１〜４５……アプリケータロール、 ５２ａ〜５２ｅ……オーバーコーテイング、 ６２ａ〜６２ｅ……エゼクター、 ６４……オーバーコーテイング、 ６５……加熱機素、７２……金属部分、 ７３，７４，７５，７６……接点、 ７８……ウエブ、７８ａ_０〜７８ａ_ｎ、７８ｂ_０〜７８
ｂ_ｎ……開口、 ８２ａ〜８２ｂ，８３ａ〜８３ｂ，８４ａ〜８４ｂ，８
５ａ〜８５ｂ……アプリケータロール、 ８６〜９０……供給部、９２……基体フイルム、 １０１……複数プライインク移送装置、 １０２〜１０５……穿孔プライ、 １１１，１１２，１１３，１１４……ピンチロール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/21 8306−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１ Ａ 8306−2Ｃ １０２ Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多色の像を記録媒体上にプリンタするため
   の音響インクプリンタであつて、 複数の異なる様々な色の液体インクを含有するマーキン
   グ溶液で、前記記録媒体に接近された自由表面を有し、
   前記様々な色のインクが予め定めた順序に従つて該自由
   表面に現れるようになされている前記マーキング溶液
   と、 収束する音響エネルギを前記自由表面に放射するように
   前記マーキング溶液と音響的に連結され、これにより放
   射圧が前記自由表面に伝えられるようになされている音
   響プリントヘツドと、 多色の像のカラー分解を示すデータに応じて、前記自由
   表面に現れる前記異なる様々な色のインクに伝えられる
   放射圧を変調し、これによつて該様々な色のインクの液
   滴が指令に応じて前記自由表面から放出され、前記記録
   媒体上に重ね合わせて整合させて前記分解されたカラー
   プリントを行うようにするための、前記プリントヘツド
   に連結されたコントローラと、 の組み合わせを含んで構成されたことを特徴とする音響
   インクプリンタ。