JPH0717055B2 - 音響印刷用ミクロレンズ付きプリントヘッド - Google Patents
音響印刷用ミクロレンズ付きプリントヘッドInfo
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- JPH0717055B2 JPH0717055B2 JP62311809A JP31180987A JPH0717055B2 JP H0717055 B2 JPH0717055 B2 JP H0717055B2 JP 62311809 A JP62311809 A JP 62311809A JP 31180987 A JP31180987 A JP 31180987A JP H0717055 B2 JPH0717055 B2 JP H0717055B2
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- JP
- Japan
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- acoustic
- ink
- microlens
- substrate
- printhead
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- 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
- B41J2002/14322—Print head without nozzle
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は音響プリンタに関し、特にかかるプリンタ用
のミクロレンズに関する。
のミクロレンズに関する。
（従来の技術） 音響印刷は、可能性のある重要な直接記録技術である。
これはまだ開発の初期段階にあるが、独自の顕著な利点
を与えながら普通紙または特殊の記録媒体上に印刷する
点で、従来のインクジェット方式と比べ優利なことを入
手可能な証拠は示している。
これはまだ開発の初期段階にあるが、独自の顕著な利点
を与えながら普通紙または特殊の記録媒体上に印刷する
点で、従来のインクジェット方式と比べ優利なことを入
手可能な証拠は示している。
要求時滴下型及び連続流型インクジェット印刷方式は、
詰まり易い小さいインク噴射オリフィスを持つノズルに
依存しているため信頼性の問題を伴っていた。音響印刷
はそのようなノズルの必要を取り除いたので、通例のイ
ンクジェット印刷よりも高い固有の信頼性を有するだけ
でなく、比較的高い粘性を持つインク及び顔料やその他
の粒状成分を有するインクを含め、広い範囲の各種イン
クと適合可能である。また、音響印刷は個々の印刷画素
（“ピクセル”）について比較的精確な位置決めを与え
ると同時に、噴射される各インク滴のサイズを制御する
か、あるいは印刷像の各ピクセルを形成するのに使われ
るインク滴の数を調整することによって、動作中それら
ピクセルのサイズを調整可能とすることが見い出されて
いる。1986年12月19日の米国特許出願番号第944,286
号、名称「スポットサイズ可変の音響印刷」で出願さ
れ、審査中で、本出願人に譲渡されたエルロッド（Elro
d）等の米国特許出願を参照されたい。
詰まり易い小さいインク噴射オリフィスを持つノズルに
依存しているため信頼性の問題を伴っていた。音響印刷
はそのようなノズルの必要を取り除いたので、通例のイ
ンクジェット印刷よりも高い固有の信頼性を有するだけ
でなく、比較的高い粘性を持つインク及び顔料やその他
の粒状成分を有するインクを含め、広い範囲の各種イン
クと適合可能である。また、音響印刷は個々の印刷画素
（“ピクセル”）について比較的精確な位置決めを与え
ると同時に、噴射される各インク滴のサイズを制御する
か、あるいは印刷像の各ピクセルを形成するのに使われ
るインク滴の数を調整することによって、動作中それら
ピクセルのサイズを調整可能とすることが見い出されて
いる。1986年12月19日の米国特許出願番号第944,286
号、名称「スポットサイズ可変の音響印刷」で出願さ
れ、審査中で、本出願人に譲渡されたエルロッド（Elro
d）等の米国特許出願を参照されたい。
音響ビームが液プールの自由表面（つまり液／空気境界
面）に下方からぶつかると、音響ビームがその自由表面
に加える放射圧は表面張力の抑制力に抗して、個々の液
滴をプール表面から解放するのに充分高いレベルに達す
る。音響ビームをプールの表面またはその近くに集束し
て、一定量の入力電力での放射圧が増大させられる。か
かる原理がこれまでのインクジェット及び音響印刷に適
用されてきた。例えばケー・エー・クラウゼ（K.A.Krau
se）は、「集束性インクジェットヘッド」，IBM Techni
cal Disclosure Bulletin,Vol.16,No.4,1973年９月、11
68〜1170頁で、凹面から発せられ円錐状孔内に閉じ込め
られた音響ビームが小さい噴射口からインク滴を推進す
るのに使われるインクジェットを記述している。1981年
12月29日に発行されたラブレディ（lovelady）等の米国
特許第4,308,547号，「液滴放出装置」は、従来のイン
クジェットでの小さい噴射口が不必要なことを示してい
る。このためにラブレディ等は、集束音響ビームを供給
してインクプールの自由表面からインク滴を噴射させる
トランスデューサとして、球面状の圧電シエルを提供し
た。また彼等は、平面状のトランスデューサによって駆
動され、インク被覆ベルトからインク滴を噴射する音響
ホーンも提案した。
面）に下方からぶつかると、音響ビームがその自由表面
に加える放射圧は表面張力の抑制力に抗して、個々の液
滴をプール表面から解放するのに充分高いレベルに達す
る。音響ビームをプールの表面またはその近くに集束し
て、一定量の入力電力での放射圧が増大させられる。か
かる原理がこれまでのインクジェット及び音響印刷に適
用されてきた。例えばケー・エー・クラウゼ（K.A.Krau
se）は、「集束性インクジェットヘッド」，IBM Techni
cal Disclosure Bulletin,Vol.16,No.4,1973年９月、11
68〜1170頁で、凹面から発せられ円錐状孔内に閉じ込め
られた音響ビームが小さい噴射口からインク滴を推進す
るのに使われるインクジェットを記述している。1981年
12月29日に発行されたラブレディ（lovelady）等の米国
特許第4,308,547号，「液滴放出装置」は、従来のイン
クジェットでの小さい噴射口が不必要なことを示してい
る。このためにラブレディ等は、集束音響ビームを供給
してインクプールの自由表面からインク滴を噴射させる
トランスデューサとして、球面状の圧電シエルを提供し
た。また彼等は、平面状のトランスデューサによって駆
動され、インク被覆ベルトからインク滴を噴射する音響
ホーンも提案した。
球面状の圧電トランスデューサは、低及び中解像度の音
響プリンタで使われるのに適している。かかるトランス
デューサは、それの発生する音響ビームがインクプール
の自由表面上かまたはその近くに実質上収差のずれのな
い焦点を結び、安定な動作を達成するために制御される
必要のある変数を最少限とするように設計可能である。
しかし残念ながら、既知の圧電材料の機械的強度がシエ
ル状トランスデューサの許容可能な最小厚に対して設計
上の制約を課す結果、これらのトランスデューサで使え
る周波数範囲の上限はほゞ25MHz付近である。水等の液
体中では、25MHzの音響ビームの波長が約60ミクロンな
ので、水と同等な音速を有するインクを用いて達成可能
な印刷解像度の上限は約200スポット／インチ（spi）に
過ぎない。さらに、このようなシエルの直径は通常数mm
である。
響プリンタで使われるのに適している。かかるトランス
デューサは、それの発生する音響ビームがインクプール
の自由表面上かまたはその近くに実質上収差のずれのな
い焦点を結び、安定な動作を達成するために制御される
必要のある変数を最少限とするように設計可能である。
しかし残念ながら、既知の圧電材料の機械的強度がシエ
ル状トランスデューサの許容可能な最小厚に対して設計
上の制約を課す結果、これらのトランスデューサで使え
る周波数範囲の上限はほゞ25MHz付近である。水等の液
体中では、25MHzの音響ビームの波長が約60ミクロンな
ので、水と同等な音速を有するインクを用いて達成可能
な印刷解像度の上限は約200スポット／インチ（spi）に
過ぎない。さらに、このようなシエルの直径は通常数mm
である。
達成可能な解像度を高め、且つ比較的安定な音響液滴噴
射器のアレイを製造するための面倒が少なくより低いコ
ストの方法を与えるために、1986年12月19日に出願番号
第944,698号、名称「インク印刷用音響レンズアレイ」
で出願され、審査中で、本出願人に譲渡されたエルロッ
ド等の米国特許出願は、ビームの集束機能を実施する音
響レンズを導入している。該米国特許出願は、参照によ
ってここに含まれる。但し、音響レンズはアレイ状での
使用に限定されない。事実、音響レンズはその口径がレ
ンズを画成する固体内における音波の波長よりそれほど
大きくなくてよいので、あらゆる形態の音響印刷に極め
て適することが見い出されている。
射器のアレイを製造するための面倒が少なくより低いコ
ストの方法を与えるために、1986年12月19日に出願番号
第944,698号、名称「インク印刷用音響レンズアレイ」
で出願され、審査中で、本出願人に譲渡されたエルロッ
ド等の米国特許出願は、ビームの集束機能を実施する音
響レンズを導入している。該米国特許出願は、参照によ
ってここに含まれる。但し、音響レンズはアレイ状での
使用に限定されない。事実、音響レンズはその口径がレ
ンズを画成する固体内における音波の波長よりそれほど
大きくなくてよいので、あらゆる形態の音響印刷に極め
て適することが見い出されている。
（問題点を解決するための手段） この発明によれば、音響プリンタ用のプリントヘッド
が、各々ほゞインクプールの自由表面に音響ビームを集
束させ、要求に応じてインクプールから個々のインク滴
を噴射する１つ以上の音響ミクロレンズを備えて成る。
ここで“音響ミクロレンズ”という用語は、入射音響波
（つまりレンズを照明する音響波）の波長より１桁以下
の範囲で大きい口径を有する音響レンズとして定義され
る。
が、各々ほゞインクプールの自由表面に音響ビームを集
束させ、要求に応じてインクプールから個々のインク滴
を噴射する１つ以上の音響ミクロレンズを備えて成る。
ここで“音響ミクロレンズ”という用語は、入射音響波
（つまりレンズを照明する音響波）の波長より１桁以下
の範囲で大きい口径を有する音響レンズとして定義され
る。
この発明の更にその他の特徴及び利点は、添付の図面を
参照した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
参照した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
（実施例） 以下本発明を幾つかの図示例を参照して詳しく説明する
が、本発明はこれらの実施例に制限されないことが理解
されるべきである。反対に、特許請求の範囲の記載によ
って限定される発明の精神及び範囲内に入る全ての変
更、代替及び等価物が本発明に包含される。
が、本発明はこれらの実施例に制限されないことが理解
されるべきである。反対に、特許請求の範囲の記載によ
って限定される発明の精神及び範囲内に入る全ての変
更、代替及び等価物が本発明に包含される。
次に図面、ここでは特に第１図を参照すれば、動作時超
音波によって照明される音響ミクロレンズ12を備えた音
響プリントヘッド11（関連部分だけを示す）が図示して
あり、レンズ12が集束音響ビーム13をインクプール14中
に発する。レンズ12の焦点距離は以下詳述するごとく、
音響ビーム13がプール14の自由表面15上かまたはその近
くに焦点を結び、要求に応じて個々のインク滴16をプー
ル14から噴射可能とするように選定される。
音波によって照明される音響ミクロレンズ12を備えた音
響プリントヘッド11（関連部分だけを示す）が図示して
あり、レンズ12が集束音響ビーム13をインクプール14中
に発する。レンズ12の焦点距離は以下詳述するごとく、
音響ビーム13がプール14の自由表面15上かまたはその近
くに焦点を結び、要求に応じて個々のインク滴16をプー
ル14から噴射可能とするように選定される。
図示のごとく、ミクロレンズ12は固体基板21の上面に形
成された小さい球状の凹部つまりくぼみによって画成さ
れる。圧電トランスデューサ22が基板21の反対面つまり
下面上に付着されるか、あるいはその他の方法で機械的
に密着結合され、rf駆動電圧（不図示の手段から供給）
が動作中トランスデューサ22に印加されてそれを振動状
態に励起する。トランスデューサ22の振動が超音波23を
発生し、これが基板21内を伝播してミクロレンズ12を照
明する。
成された小さい球状の凹部つまりくぼみによって画成さ
れる。圧電トランスデューサ22が基板21の反対面つまり
下面上に付着されるか、あるいはその他の方法で機械的
に密着結合され、rf駆動電圧（不図示の手段から供給）
が動作中トランスデューサ22に印加されてそれを振動状
態に励起する。トランスデューサ22の振動が超音波23を
発生し、これが基板21内を伝播してミクロレンズ12を照
明する。
この発明の実施に際しては、基板21がインク14の音速よ
りはるかに大きい音響速度を有する材料で構成される。
一般に、インク14の音響速度は約1km/sec〜2km/secなの
で、基板21は音響ビーム13の収差を完全には除去できな
いとしても許容可能な低いレベルにまで減じるように、
インク14の音響速度を充分に越えた音響速度を持つシリ
コン、窒化シリコン、炭化シリコン、アルミナ、サファ
イア、溶融水晶、及び一部のガラス等の材料から成る。
例えば、音響ビーム13のわずかな収差が許容される場合
には、インク14の音響速度より約2.5倍速い音響速度を
持つ材料で基板21を構成し得る。一方、音響ビーム13の
収差を無視できる低いレベルにまで減少する必要がある
かまたはそれが所望な場合には、インク14の音響速度よ
り少なくとも４倍速い音響速度を持つ材料から基板21が
作製される。明らかなごとく、シリコン、窒化シリコ
ン、炭化シリコン、アルミナ、及びサファイア等のより
高い音響速度を持つ材料が、この場合における選択対象
の材料となる。
りはるかに大きい音響速度を有する材料で構成される。
一般に、インク14の音響速度は約1km/sec〜2km/secなの
で、基板21は音響ビーム13の収差を完全には除去できな
いとしても許容可能な低いレベルにまで減じるように、
インク14の音響速度を充分に越えた音響速度を持つシリ
コン、窒化シリコン、炭化シリコン、アルミナ、サファ
イア、溶融水晶、及び一部のガラス等の材料から成る。
例えば、音響ビーム13のわずかな収差が許容される場合
には、インク14の音響速度より約2.5倍速い音響速度を
持つ材料で基板21を構成し得る。一方、音響ビーム13の
収差を無視できる低いレベルにまで減少する必要がある
かまたはそれが所望な場合には、インク14の音響速度よ
り少なくとも４倍速い音響速度を持つ材料から基板21が
作製される。明らかなごとく、シリコン、窒化シリコ
ン、炭化シリコン、アルミナ、及びサファイア等のより
高い音響速度を持つ材料が、この場合における選択対象
の材料となる。
本発明によれば、ミクロレンズ12は、その口径直径Ａが
レンズを照明する音響波23の波長より１桁（つまり10
倍）以下の範囲で大きくても、要求に応じて個々のイン
ク滴16をプール14から噴射つまり飛走させるのに充分な
音響ビーム13の集束を与えられることが見い出されてい
る。また、レンズ12の焦点距離は一般にその口径直径Ａ
とほゞ等しく、レンズ12はＦ♯１である。これは、焦
点における音響ビーム13の中央直径がインク14中での音
響ビーム13の波長λｚにほゞ等しいことを意味する。実
験によれば、口径直径Ａが基板21内における音響波23の
波長λｚの約1.5倍でも、ミクロレンズ12は音響ビーム1
3を実質上回折の制限された焦点に集束させることが確
認されている。口径直径対波長の最小許容可能比はまだ
確認されてないが、現時点までにテストした小口径ミク
ロレンズの性能は驚くべきほど一貫しており且つ安定で
ある。さらに本ミクロレンズは、前記エルロッド等の米
国特許出願「スポットサイズ可変の音響印刷」に記され
ているピクセルサイズの制御方式とも適合可能である。
レンズを照明する音響波23の波長より１桁（つまり10
倍）以下の範囲で大きくても、要求に応じて個々のイン
ク滴16をプール14から噴射つまり飛走させるのに充分な
音響ビーム13の集束を与えられることが見い出されてい
る。また、レンズ12の焦点距離は一般にその口径直径Ａ
とほゞ等しく、レンズ12はＦ♯１である。これは、焦
点における音響ビーム13の中央直径がインク14中での音
響ビーム13の波長λｚにほゞ等しいことを意味する。実
験によれば、口径直径Ａが基板21内における音響波23の
波長λｚの約1.5倍でも、ミクロレンズ12は音響ビーム1
3を実質上回折の制限された焦点に集束させることが確
認されている。口径直径対波長の最小許容可能比はまだ
確認されてないが、現時点までにテストした小口径ミク
ロレンズの性能は驚くべきほど一貫しており且つ安定で
ある。さらに本ミクロレンズは、前記エルロッド等の米
国特許出願「スポットサイズ可変の音響印刷」に記され
ているピクセルサイズの制御方式とも適合可能である。
一般的に、トランスデューサ22は比較的狭帯域の共振応
答特性を有するので、音響ビーム13の放射圧は、トラン
スデューサ22に印加されるrf駆動電圧の振巾または持続
時間を変調するだけでなく、その周波数も変調すること
により、要求時滴下印刷の必要に応じて制御できる。個
々のインク滴16をプール14から噴射させるのに必要なし
きい圧は使用する特定のインクに依存し、液滴噴射制御
プロセスのための適切な標準レベルを確定するように経
験的に決められる。
答特性を有するので、音響ビーム13の放射圧は、トラン
スデューサ22に印加されるrf駆動電圧の振巾または持続
時間を変調するだけでなく、その周波数も変調すること
により、要求時滴下印刷の必要に応じて制御できる。個
々のインク滴16をプール14から噴射させるのに必要なし
きい圧は使用する特定のインクに依存し、液滴噴射制御
プロセスのための適切な標準レベルを確定するように経
験的に決められる。
ミクロレンズ12の比較的小さい口径直径Ａは、かかるレ
ンズのアレイを各種形態のパラレル音響印刷に合わせて
製造可能とする。前記エルロッド等の米国特許出願「イ
ンク印刷用音響レンズアレイ」を参照のこと。しかしも
っと一般的に言えば、本ミクロレンズは、球面状圧電ト
ランスデューサ等鮮明な集束音響ビームを供給する周知
な別のプリントヘッド技術を用いて達成可能なものより
かなり高い解像度を含め、広範囲の解像度に及ぶ音響印
刷用のコンパクトなプリントヘッドの設計を容易とする
ものである。例えば、ミクロレンズに基づくプリントヘ
ッドは250spiの印刷の場合50MHzで作動され、これは市
販されている高品質の非音響プリンタによって与えられ
る一般的な解像度に相当する。
ンズのアレイを各種形態のパラレル音響印刷に合わせて
製造可能とする。前記エルロッド等の米国特許出願「イ
ンク印刷用音響レンズアレイ」を参照のこと。しかしも
っと一般的に言えば、本ミクロレンズは、球面状圧電ト
ランスデューサ等鮮明な集束音響ビームを供給する周知
な別のプリントヘッド技術を用いて達成可能なものより
かなり高い解像度を含め、広範囲の解像度に及ぶ音響印
刷用のコンパクトなプリントヘッドの設計を容易とする
ものである。例えば、ミクロレンズに基づくプリントヘ
ッドは250spiの印刷の場合50MHzで作動され、これは市
販されている高品質の非音響プリンタによって与えられ
る一般的な解像度に相当する。
第2A及び2B図を参照すれば、本発明を逸脱せずに各種の
変更及び任意選択の特徴をミクロレンズに基づくプリン
トヘッド51に対して加えられることが理解されよう。プ
リントヘッド51の基本的な構成要素はプリントヘッド11
（第１図）のものと実質上同じなので、同様の部分を表
わすのに同じ参照番号が用いてある。異なる点として、
望ましくない反射を抑制するため第2A及び2B図に示すよ
うに、インピーダンス整合機から成るλz/4厚の層52
（但しλｚ＝インピーダンス整合機中での音響ビーム13
の波長）が、ミクロレンズ12の凹状外表面に被覆されて
いる。さらに、インク14及び基板22の両音響インピーダ
ンスと両音速間の音響インピーダンスと音速を有する被
覆53が基板22のレンズ形成上面上に被着され、プリント
ヘッド51を面一状にしてある。1986年12月19日の米国特
許出願番号第944,145号、名称「音響印刷用面一化プリ
ントヘッド」で出願され、審査中で、本出願人に譲渡さ
れたエルロッド等の米国特許出願に記されているよう
に、被覆53はレンズ12を充填し、ほゞ平面状の外表面を
有する。
変更及び任意選択の特徴をミクロレンズに基づくプリン
トヘッド51に対して加えられることが理解されよう。プ
リントヘッド51の基本的な構成要素はプリントヘッド11
（第１図）のものと実質上同じなので、同様の部分を表
わすのに同じ参照番号が用いてある。異なる点として、
望ましくない反射を抑制するため第2A及び2B図に示すよ
うに、インピーダンス整合機から成るλz/4厚の層52
（但しλｚ＝インピーダンス整合機中での音響ビーム13
の波長）が、ミクロレンズ12の凹状外表面に被覆されて
いる。さらに、インク14及び基板22の両音響インピーダ
ンスと両音速間の音響インピーダンスと音速を有する被
覆53が基板22のレンズ形成上面上に被着され、プリント
ヘッド51を面一状にしてある。1986年12月19日の米国特
許出願番号第944,145号、名称「音響印刷用面一化プリ
ントヘッド」で出願され、審査中で、本出願人に譲渡さ
れたエルロッド等の米国特許出願に記されているよう
に、被覆53はレンズ12を充填し、ほゞ平面状の外表面を
有する。
また、ミクロレンズに基づくプリントヘッドは、各種の
系構成と適合可能である。例えば、第１図に示すよう
に、プリントヘッド11はインクプール14内に浸漬しても
よい。あるいは第2A及び2B図に示すように、インク14を
マイラー薄膜等の移動担持体55上に載せ、移動担持体55
をプリントヘッド51に対して当接させるか（第2A図）、
あるいはプリントヘッド51と移動担持体55の間に薄い液
層56（第2B図）を維持することによって、プリントヘッ
ド51をインク14へ音響的に結合してもよい。
系構成と適合可能である。例えば、第１図に示すよう
に、プリントヘッド11はインクプール14内に浸漬しても
よい。あるいは第2A及び2B図に示すように、インク14を
マイラー薄膜等の移動担持体55上に載せ、移動担持体55
をプリントヘッド51に対して当接させるか（第2A図）、
あるいはプリントヘッド51と移動担持体55の間に薄い液
層56（第2B図）を維持することによって、プリントヘッ
ド51をインク14へ音響的に結合してもよい。
（発明の効果） 上記から本発明は、高品質の印刷に充分な解像度を含
め、広い範囲の解像度にわたって高信頼の音響印刷用プ
リントヘッドを作製するのに使える音響ミクロレンズを
与えるものであることが理解されよう。ほゞ円形のピク
セルを印刷するためには球面状のミクロレンズが使われ
るが、楕円状ピクセルや細長いストライプ状ピクセル等
非円形ピクセルを印刷するように、ミクロセルの幾何形
状を変更可能なことが認識されよう。
め、広い範囲の解像度にわたって高信頼の音響印刷用プ
リントヘッドを作製するのに使える音響ミクロレンズを
与えるものであることが理解されよう。ほゞ円形のピク
セルを印刷するためには球面状のミクロレンズが使われ
るが、楕円状ピクセルや細長いストライプ状ピクセル等
非円形ピクセルを印刷するように、ミクロセルの幾何形
状を変更可能なことが認識されよう。
第１図は本発明に従って構成された音響ミクロレンズを
備えて成る音響プリントヘッドの断面図；及び第2A及び
2B図は幾つか任意選択の特徴と組合された別の系構成の
音響ミクロレンズを有するプリントヘッドの断面図であ
る。 11,51……音響プリントヘッド、12……音響ミクロレン
ズ、13……音響ビーム、14……インク（プール）、15…
…自由表面、16……インク滴、21……基板、22……圧電
トランスデューサ、23……音響波、52……インピーダン
ス整合層、53……被覆層、55……移動担持体、56……液
層。
備えて成る音響プリントヘッドの断面図；及び第2A及び
2B図は幾つか任意選択の特徴と組合された別の系構成の
音響ミクロレンズを有するプリントヘッドの断面図であ
る。 11,51……音響プリントヘッド、12……音響ミクロレン
ズ、13……音響ビーム、14……インク（プール）、15…
…自由表面、16……インク滴、21……基板、22……圧電
トランスデューサ、23……音響波、52……インピーダン
ス整合層、53……被覆層、55……移動担持体、56……液
層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ロイ ヴァンザント アメリカ合衆国 カリフォルニア州 メン ロ パーク アーバー ロード ３‐1000 (72)発明者 カルヴィン エフ クウォート アメリカ合衆国 カリフォルニア州 スタ ンフォード セドロ ウェイ 859 (56)参考文献 特公 昭61−6399（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4308547（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】要求に応じて個々のインク液滴をインクプ
ールの自由表面から所定の速度で噴射する音響プリント
ヘッドにおいて、 前記インクの音響速度よりかなり大きい音響速度を有す
る材料から成る固体基板であって、その第１の表面が前
記自由表面から実質上一定の距離で前記インクプールの
自由表面と対面するように配置されており、前記基板の
第１の表面が前記インクへ音響的に結合されると共に、
そこに形成されて所定の口径直径と所定の焦点距離を有
する音響ミクロレンズを形成する少なくとも１つの凹状
くぼみを有する固定基板と、 前記基板の第２の表面に機械的に結合され、基板内に音
響波を発生して前記ミクロレンズを照明し、ミクロレン
ズが集束音響ビームを前記インクプール中に発するよう
にように成す電圧トランスデューサであって、前記ミク
ロレンズの焦点距離が前記音響ビームをほぼ前記インク
プールの自由表面に集束させるように選定されているト
ランスデューサと、 前記音響波の前記基板内における波長が、前記ミクロレ
ンズの口径直径が該波長より１桁以下の範囲で大きくな
るように、選定されていることを特徴とする音響プリン
トヘッド。
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