JPH038946B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） この発明は流体ジエツト印刷装置に、更に詳し
くは、少なくとも一つの点滴流を発生するための
印刷ヘツド及び方法であつて印刷ヘツドの構成及
び動作が簡単化されているものに関する。

ジエツト点滴プリンタ及び塗装装置は、インク
又は塗料流体の小点滴の流れを発生し、この点滴
の印刷受止め媒体への付着を制御することによつ
て動作する。典型的には、点滴は荷電されてから
電界によつて偏向させられる。点滴は小オリフイ
スから出て来る流体フイラメントから形成され
る。このオリフイスは流体が圧力下で維持されて
いる流体タンクと連通している。各流体フイラメ
ントはその先端部で切れて点滴の流れを形成する
傾向がある。点滴を電界によつて正確に偏向させ
て点滴の印刷受止め媒体上に選択的に付着させる
ためには、点滴の寸法及び各点滴流体内の点滴間
の間隔を実質上一様にすることが必要である。フ
イラメントの点滴流への破断は、「刺激」と呼ば
れる過程において印刷ヘツド構造部のある部分又
は全部を機械的に振動させることによつて容易に
行われる。

一つの従来の刺激法は、1973年６月12日はライ
アン（Lyon）外に発行された米国特許第3739393
号に示されているように、流体タンクの代表的薄
いたわみ性の壁板に流体オリフイスを設けて、
「オリフイス板」として知られているこの壁板を、
一連の曲げ波動をこの板に沿つて移動させること
によつて刺激するものである。この方法はほぼ一
様な点滴寸法及び間隔を生じるが、流体フイラメ
ントの破断の時期がオリフイス板の長さに沿つて
変化する。

別の方法は、インクマニホルド構造部及びオリ
フイス板構造部を含む印刷ヘツド全体を一緒に振
動させることである。これは1971年６月22日ビー
ム（Beam）外に発行された米国特許第3586907
号に示されている。この種の構成は、印刷ヘツド
取付構造部がマニホルド及びオリフイス板に加え
られるのと同じ振動を受けるので、この取付構造
部が必然的に疲労する。更に、振動運動の振幅及
び位相はジエツト点滴プリンタ動作に一般に使用
される周波数で制御することが困難である。

フイラメント刺激に関する別の方法は、1978年
６月13日チヤ（Cha）に発行された米国特許第
4095232号に開示されている。この特許に開示さ
れた技法を用いれば、流体タンクの上方部分に取
り付けられた刺激装置が圧力波を発生し、これが
流体中を下方に伝搬する。各刺激装置には同相で
振動し、且つ節平面と一致する取付板の両側に取
り付けられている一対の圧電結晶素子がある。流
体に結合さている刺激部材とは反対の各刺激装置
の端部には反作用質量が配置されている。この反
作用質量は節平面が適当に配置されることを確実
にするものである。

英国特許明細書第1422388号には、圧電結晶素
子が単一ジエツト式インクジエツト印刷ヘツドの
一つの壁面を形成している印刷ヘツドが開示され
ている。点滴がオリフイスから放出されるべきと
きには、圧電変換器が電気的に動作させられてひ
ずみを生じ、これによつて点滴をオリフイスから
押し出す。

1972年10月25日発行の英国特許明細書第
1293980号、及び1980年４月15日チヤ（Cha）外
に発行された米国特許第4198643号には、一対の
圧電結晶素子が支持板の両側に接着されている印
刷ヘツドが開示されている。印刷ヘツドマニホル
ド構造部が圧電結晶素子の一方に接着され且つ釣
合い重りが結晶素子の他方に接着されている。釣
合い重りの重量は印刷ヘツドマニホルドの重量を
相殺するように選定されている。この釣合い構成
によつて、支持板は二つの圧電変換器が同期して
励振されたときの節平面に配置されている。しか
しながら、察知されることであろうが、そのよう
な印刷ヘツドの構成は比較的複雑であり且つ又そ
のような印刷ヘツドを所望の周波数で共振するよ
うに設計することは困難である。それゆえ、この
印刷ヘツドは構成後に調整して、その共振周波数
が所望の動作周波数に等しくなるようにしなけれ
ばならない。

最後に、1976年８月３日キユア（Keur）に発
行された米国特許第3972474号には、点滴の流れ
を発生するのに振動ノズルを使用しているインク
点滴記録装置が示されている。ノズルの長さはそ
れの機械的共振周波数がそれの駆動される周波数
よりもはるかに高くなるように選ばれている。ノ
ズルは管の形態をしていて圧電リングによつて取
り囲まれており、圧電リングは電気的に駆動され
ると管の半径方向の収縮・伸長を与える。

複数のジエツト点滴流に対して一様な同相の刺
激を与えることができ、印刷ヘツドの取付が容易
に行われ、且つ印刷ヘツドの構成及び設計が簡単
化されている改良形流体ジエツト印刷ヘツドに対
する必要性が存在する。

（発明の要約） 少なくとも一つの点滴流を発生するための流体
ジエツト印刷ヘツドは細長い印刷ヘツド本体から
なつており、これの第１端面と第２端面との間の
長さはそれの他の寸法よりも相当に大きくなつて
いる。この本体はその第１端面に流体受けタンク
を備えており、且つこの流体受けタンクと連通し
た少なくとも一つのオリフイスを備えている。流
体は適当な装置によつて圧力下でタンクに供給さ
れてタンクから出て来て流体流を形成する。変換
器装置は本体の外面に取り付けられていて、支持
装置の近くから本体の第１端面と第２端面との方
へ長手方向に本体に沿つて相当の距離延びてい
る。変換器装置は電気的駆動信号に応答して本体
の長手方向の寸法を変化させ、これにより本体の
機械的振動を生じさせて、流体流を破断して点滴
の流れにする。

変換器装置は本体の両側面に接着されて本体の
第１端面の近くの位置から第２端面の近くの位置
まで長手方向に延びている一対の圧電変換器から
なつている。圧電変換器は細長い印刷ヘツド本体
の長手方向にこの本体の交互の伸長・収縮を与え
る。

変換器装置は更に一対の変換器を並列に電気的
に接続するための装置を備えており、このために
変換器は同相で動作して、細長い印刷ヘツド本体
の長手方向にほぼ平行な方向に振動を生じるよう
になる。印刷ヘツドに対する支持装置は印刷ヘツ
ド本体をその第１端面及び第２端面からほぼ等距
離にある中間において係止する。

別の場合には、変換器装置は変換器が位相外れ
で動作して曲げ波動を生じるように変換器を電気
的に接続するための装置を備えてもよい。印刷ヘ
ツドに対する支持装置は印刷ヘツド本体をこれの
両端面からそれぞれの全長の0.23に等しい距離の
所で係止する。

長手方向に平行な振動の場合には、支持装置
は、それぞれ印刷ヘツド本体と一体的に形成され
た比較的薄い一対の取付フランジで構成すればよ
い。このフランジは細長い印刷ヘツド本体からそ
の両側面において延びており、且つ節平面に沿つ
て本体を支持するようにこれの第１端面及び第２
端面からほぼ等距離にある。又は、支持装置は、
印刷ヘツド本体の第１端面及び第２端面からほぼ
等距離の位置において本体の両側面で本体を係止
する一対の支持ねじで構成してもよい。

印刷ヘツド本体は、その第１端面に溝穴を規定
する装置、及びこの溝穴を規定する装置に取り付
けられていてこれと共に流体受けタンクを形成し
ているオリフイス板装置を備えている。このオリ
フイス板装置は複数の点滴流を発生するための複
数のオリフイスを備えている。印刷ヘツド本体は
更に流体供給開口部及び溝穴と連通した流体出口
開口部を備えている。流体ジエツト印刷ヘツドは
更に、流体供給開口部と流体出口開口部とに連結
された流体導管路を備えている。この流体導管路
は印刷ヘツド本体とは相当に異なつた振動インピ
ーダンスを呈する材料で形成されており、従つて
実質的な動力損失を与えない。流体導管路は、例
えば重合体材料で作ればよい。

流体ジエツト印刷ヘツドは更に、Ｌを長手方向
における本体の寸法、Ｃを本体中の音の速さとし
て、f₀＝Ｃ／2Lに実質上等しい周波数の電気的駆
動信号を加えるための装置を備えてもよい。この
場合には流体ジエツト印刷ヘツドはその機械的共
振周波数に近い周波数で駆動される。

曲げ振動の場合には、変換器はF₀＝αCa／L²の
周波数で駆動されるが、ここでａは印刷ヘツド本
体の横方向の厚さであり、又αΓ＝1.7である。こ
の場合には、二つの節取付軸は、変換器の間に中
心配置された印刷ヘツド本体の長さの約0.23に等
しい距離に設定される。

流体ジエツト印刷ヘツドにおける流体タンクと
連通している少なくとも一つのオリフイスから発
出する流体流の破断を刺激するための方法は次の
諸段階からなつている。

(a) 一端面にタンク及びオリフイスを備えた細長
い印刷ヘツドを設ける段階、 (b) 圧力下でタンクに流体を加えてオリフイスを
通る流体流を発生する段階、 (c) 細長い印刷ヘツドの両端面からほぼ等距離に
あつて印刷ヘツドの長手方向に垂直な平面内の
位置で印刷ヘツドを支持する段階、及び (d) 実質上印刷ヘツドの共振周波数において印刷
ヘツドを交互に伸長したり収縮したりして、こ
れにより印刷ヘツドが節平面内で支持され且つ
又流体流が有効に刺激されて点滴に破断される
ようにする段階。

印刷ヘツドの共振周波数は流体流の共振周波数
にほぼ等しくすればよい。印刷ヘツドはその外面
に接着された圧電変換器によつて伸長・収縮させ
ることができる。

流体流は又、位相外れで変換器を動作させて印
刷ヘツドの曲げ振動を生じさせることによつて刺
激してもよい。この刺激方法の場合には、印刷ヘ
ツドは各端面からの距離が印刷ヘツドの長さの
0.23倍にほぼ等しい位置に取り付けられる。

従つて、この発明の目的は、印刷ヘツドが細長
い本体からなつていてこれがその長手方向に伸
長・収縮するように駆動される一つ以上の点滴流
を発生するための流体ジエツト印刷ヘツドを与え
ることと、印刷ヘツドがその外面に接着された薄
い圧電変換器によつて駆動されるその種の印刷ヘ
ツド及び方法を与えること、並びに印刷ヘツドに
対する支持具が節平面内に設けられているその種
の印刷ヘツドを与えることである。

この発明のその他の目的及び利点は次の説明、
添付の図面、及び特許請求の範囲の記載か明らか
になるであろう。

（採択した構成例の詳細な説明） この発明は、インクジエツト印刷、塗装、織物
染色、及びその他の用途に使用することができる
形式の流体ジエツト印刷ヘツドに関する。既知の
ように、この種の装置は典型的には、一つ以上の
ジエツト点滴流における点滴を荷電して、この点
滴のあるものの軌道を電界によつて偏向させるこ
とによつて動作する。点滴の一つ又は複数の流れ
を発生するために、流体は一般に圧力下で流体タ
ンクに加えられていて、このタンクと連通した一
つ以上のオリフイス又はノズルを通つて流れる。
この流体は流体フイラメントとしてオリフイスか
ら出て来るが、このフイラメントは動乱を与えな
ければやや不ぞろいに破断されて寸法及び間隔の
異なつた点滴となるであろう。そのような不ぞろ
いの点滴を荷電して偏向させることは不可能であ
るので、ジエツト点滴装置では一般にある種の方
法で流体フイラメントに機械的刺激を加えてフイ
ラメントが所望の点滴破断周波数で概して一様の
寸法及び間隔の点滴に破断させるようにしてい
る。

この発明による印刷ヘツドの第１構成例は第１
図ないし第４図に示されている。印刷ヘツドは総
体的に、細長い印刷ヘツド本体１０からなつてい
て、これの長さＬは他の寸法ａ及びｂよりも相当
に大きい。本体１０にはオリフイス板１２と素材
のブロツク１４がある。本体１０はその第１端部
に流体受けタンク１６を備え、且つ又オリフイス
板１２を横切つて１行に配列された少なくとも一
つ、望ましくは多数のオリフイス１８を備えてい
る。オリフイス板１２は適当な接着剤によつて、
ステンレス鋼のような素材のブロツク１４に接着
されている。ブロツク１４には溝穴２０があつ
て、これがオリフイス板１２と共にタンク１６を
形成している。ブロツク１４には更に流体供給開
口部２２及び流体出口開口部２４を備えている
が、これらは共に溝穴２０と連通している。

印刷ヘツドは更に、流体を圧力下でタンク１６
に供給して流体をオリフイス１８から流体フイラ
メントとして出現させ、これを破断して点滴の流
れを生じさせるようにするための装置を備えてい
る。これは、元タンク２８から流体を受けてこれ
を流体導管路３０によりタンク１６に供給するポ
ンプ２６を備えている。導管３２が流体出口２４
に連結されているので、印刷ヘツドの停止時には
又はタンク１６のクロスフラツシング中は流体を
タンク１６から取り去ることができる。後で明ら
かになるように、導管３０及び３２が取り付けら
れている印刷ヘツドの端部は、印刷ヘツドの反対
の端部と同様に、流体フイラメントを破断して一
様な寸法及び間隔の点滴の流れにするための機械
的振動を受ける。導管３０及び３２は、ステンレ
ス鋼ブロツク１４のものとは実質的に異なつた振
動インピーダンスを有する重合材料のような多数
の材料の中から選ばれている。従つて、導管３０
及び３２中の動力損失及びこの結果生じる振動の
減衰は最小になる。

印刷ヘツドには更に取付フランジ３４のような
支持装置がある。フランジ３４は比較的薄くてブ
ロツク１４と一体的に形成されている。フランジ
３４は細長い印刷ヘツド本体１０の両側から延び
ていて本体の第１及び第２の端面からほとんど等
距離にある。その結果、このフランジを用いて本
体１０を節平面で支持することができる。フラン
ジ３４はそれゆえ実質的な振動を受けない。

印刷ヘツドには更に、薄い圧電変換器３６及び
３８からなる変換器装置がある。これらの変換器
はブロツク１４の本体の外側に接着されていて、
支持装置の近くから本体の第１面と第２面の方へ
本体に沿つて長手方向に相当の距離延びている。
変換器３６及び３８は電源４０によつて線４２に
与えられた電気的駆動信号に応答して寸法を変
え、これによつて本体の機械的振動を生じて流体
流を破断して点滴の流れにする。

圧電変換器３６及び３８はその外側面、すなわ
ち印刷ヘツドブロツク１４から離された面に導電
性被覆を備えており、これがそれらの各変換器に
対する第１電極を形成している。一般的には接地
されている金属製印刷ヘツドブロツク１４がそれ
らの各変換器に対して第２電極を与える。圧電変
換器は、交流駆動信号によつて駆動されたときに
印刷ヘツドの長手方向に交互に伸長したり収縮し
たりするように選定されている。第３図に見られ
るように、変換器３６及び３８は電気的に並列に
接続されている。両変換器は線４２における駆動
信号のために同時に伸長したり収縮したりするよ
うに向けられている。変換器３６及び３８は、ブ
ロツク１４に接着されているので、ブロツクをも
伸長・収縮させる。

所望ならば、付加的な圧電変換器４４を印刷ヘ
ツドの狭い方の側面の一つに接着して、印刷ヘツ
ドブロツク１４の伸長・収縮と対応して変動する
出力電圧を線４６に与えるようにしてもよい。線
４６における信号の振幅はブロツク１４の機械的
振動の振幅に比例する。

この発明による印刷ヘツドの第１構成例が動作
する機構は次のように説明することができる。細
長い印刷ヘツド本体は通常のコイルばねに幾分類
似している。このようなばねは、圧縮されてから
すばやく釈放されると、その基本縦方向共振周波
数と呼ばれる周波数₀でその中心の周りに振動す
る。この状態では、ばねの両端がばねの中心に接
近したり離れたりして運動し且つその中心は静止
したままである。それゆえ、ばねの中心を固定し
て前述の動作を繰り返せば、ばねは同様にして周
波数F₀で振動するようになる。

印刷ヘツド本体の一部分を形成している鋼製ブ
ロツク１４は非常にこわいばねであると考えるこ
とができる。それゆえ、ブロツク１４は適当に機
械的に刺激された場合フランジ３４によるなどし
てその中心に保持されることができて、それの両
端は中心に近づいたり離れたりして交互に運動す
る。ブロツクの中には節平面にあるので、フラン
ジ３４は実質的な振動を受けず、従つて印刷ヘツ
ドの支持具はその動作を妨げない。流体受けタン
ク１６を形成している印刷ヘツド本体１０の端面
が振動すると、その振動はオリフイス１８から出
て行く流体フイラメントに伝達されて、実質上同
時の一様な点滴破断を生じさせる。タンク１６は
ブロツク１４の全寸法に比べて小さく且つブロツ
クの端面の中央に配置されていることに注意せ
よ。従つて、タンク１６はブロツク１４の振動を
大して妨げず、又印刷ヘツドの共振周波数にもほ
とんど影響を与えない。

ブロツク１４の共振周波数は ₀＝Ｃ／2L＝√2 によつて与えられると一般的に言うことができ
る。但し、Ｃは印刷ヘツドブロツク１４の材料中
の音の速さ、Ｌは印刷ヘツドの長手方向の長さ、
Ｅはブロツク１４を形成している材料の弾性係
数、ρはブロツク１４を形成している材料の密度
である。できることなら、印刷ヘツドはその共振
周波数で又はこれの近くで動作するように設計
し、そしてこの周波数は適当な流体ジエツト刺激
周波数範囲、例えば50KHzないし100KHz内に選
択する。

ブロツク１４の両側に一対の圧電変換器３６及
び３８を設けることによつて、ブロツク１４は曲
げ振動を伴うことなく伸長したり収縮したりする
が、もし一つだけの圧電変換器を使用したとすれ
ばそうは行かないであろう。更に、二つの圧電変
換器を使用すると、所与の電圧について一層高い
電力を印刷ヘツドに入力すること、従つて印刷ヘ
ツド本体に一層高い最大電力を入力することがで
きるが、これは圧電変換器の破壊を伴うことなく
これに加えることのできる電圧差が限られている
ためである。

周知のように、Ｅ及びＬは温度に関係している
ので、印刷ヘツドの共振周波数は温度の変化と共
に変わる。室温又はこれの付近における、△Ｔの
温度変化に対する₀の変化△は、△＝△₀k
△Ｔ／２によつて与えられるが、ここでｋはステ
ンレス鋼に対してはほぼ４×10^-4／C⁰である。

寸法ａ及びｂがＬに比べて小さいときには、印
刷ヘツドは共振外れ周波数で駆動することができ
る。第５図は、4.19×10^-2cm（16.5×10^-3″）の一
定公称フイラメント長に対して単一ジエツト印刷
ヘツドを駆動するために必要とされる変換器に加
えられる駆動電圧の変化を図示している。一般
に、公称フイラメントは駆動電圧と駆動周波数と
の関数である。任意所与の駆動周波数においては
公称フイラメント長は駆動電圧の増大と共に減小
する。

第５図から明らかなことであるが、83kHzの共
振周波数においては印刷ヘツドは約20ボルト・ピ
ーク値の駆動電圧を必要とする。共振周波数のど
ちらかの側の周波数で発振器により駆動を行う場
合には、フイラメント長を4.19×10^-2cm（16.5×
10^-3″）に維持するために駆動電圧を相当に増大
させなければならない。共振周波数のどちらの側
においても、所要電圧は周波数に関してほぼ直線
的に増大する。しかしながら、圧電変換器に加え
ることのできる最大電圧があり、この最大電圧を
越えない限り、変換器は第５図の曲線の正傾斜部
分又はその曲線の負傾斜部分において駆動するこ
とができる。共振周波数が一定にとどまると仮定
すれば、駆動周波数を印刷ヘツドからの点滴が付
着するべき印刷受止めの媒体の速さの変動と同期
させて変えることによりそのような変動を補償す
ることができる。そのような場合には、しかしな
がら、周波数偏移をを補償して所望の流体フイラ
メント長を維持するために駆動信号の周波数を監
視して駆動信号の電圧を適当に調整する。

所望ならば、付加的な圧電変換器４４を利用し
て駆動信号の周波数及び印刷ヘツドの振動の振幅
を監視することができる。第６図においては、
4.19×10^-2cm（16.5×10^-3″）の長さで約2.54×
10^-3cm（約１×10^-3″）の直径の単一ジエツト印
刷ヘツド公称流体フイラメントを維持するための
駆動信号の周波数に対して線４６における電圧出
力がプロツトされている。印刷ヘツド又はジエツ
トの共振周波数に変化がないと仮定すれば、線４
６における出力電圧及び周波数を監視して、第６
図の曲線によつて指定された基準電圧レベルに線
４６における出力電圧を維持するのに必要とされ
る駆動信号のレベルを調整することによつて所望
の長さの流体フイラメントを維持することができ
る。

察知されることであろうが、開示した印刷ヘツ
ド本体にはこの発明の範囲内において多数の変更
を行うことができる。例えば、フランジ３４は削
除してもよい。印刷ヘツドを適当な支持構造部に
取り付けるために支持ねじのような別の装置を設
けてもよいが、そのさい取付点が印刷ヘツド本体
１０の両端面の中間の節平面に実質上存在しさえ
すればよい。

電気的駆動信号を供給するための装置を与える
回路を例示した第７図について述べる。固定周波
数発振器４８の出力は電圧制御形減衰器回路５
０、電力増幅器５２及び昇圧変圧器５４を介して
変換器３６及び３８に供給される。線４６におけ
る変換器４４からの出力は回路５０により与えら
れる減衰の量を制御するのに使用される。線４６
における信号は増幅器５６によつて増幅され、変
換器５８によつて直流信号に変換され、そして加
合せ回路６０によつて選択基準信号と比較されて
線６２に信号を発生し、この信号が回路５０によ
つて与えられる減衰を制御する。このフイードバ
ツク構成により、線４２における駆動信号の振幅
及び印刷ヘツドの機械的振動の振幅は精密に制御
される。

第８図はこの発明の第２構成例を図示した側面
図であつて、第１図の印刷ヘツドに対応する素子
には同一の符号が施されている。この構成例にお
いては変換器３６及び３８は、線４２における正
の駆動信号により一方の変換器が伸長し且つ他方
の変換器が収縮し且つ又負の駆動信号により逆の
ことが生じるような向きに印刷ヘツド本体に取り
付けられている。従つて、交流駆動信号が線４２
に供給されると、印刷ヘツドはその第１曲げモー
ドで振動させられる。この振動モードは第８図に
おいて中間の線６４によつて図示されているが、
これは、明確にするために曲げが著しく誇張され
ているけれども、印刷ヘツド本体１４の中心の移
動範囲を示している。注意しておくべきことであ
るが、線６４は印刷ヘツド本体の各端面から内方
へ約0.23Lの点で交わつており、従つて節点を示
している。取付穴６６がこの節点において本体１
４に明けられており、又第２の対応する対の取付
穴が印刷ヘツド本体の反対側に明けられている。
穴６６内へ延びる取付ピンを設けることによつ
て、印刷ヘツドの曲げ運動を妨げないピボツト支
持具が与えられる。

この曲げモードは変換器を周波数 F₀＝αCa／L²（但し、αは約1.76） で駆動することによつて励起することができる。
この式は次の共振周波数の方程式を簡単にしたも
のである。

F₀＝π9CK／8L² 但し、Ｋは回転半径であつて、図示した印刷ヘ
ツドについてはａ／２に等しい。

更に察知されることであろうが、この発明は開
示したとおりの方法及び装置形態に限定されるも
のではなく、又このいずれにおいてもこの発明の
範囲から外れることなく種種の変更を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による流体ジエツト印刷ヘツ
ドの第１構成例を示す分解図である。第２図はオ
リフイス板を取り去つて示した第１図の印刷ヘツ
ドの平面図である。第３図は電気的駆動回路部を
備えた第１図の印刷ヘツドの側面図である。第４
図は第２図の線４−４にほぼ沿つて切断した拡大
部分断面図である。第５図はこの発明による印刷
ヘツドの動作を説明するのに役立つ図表である。
第６図はこの発明による印刷ヘツドの動作を説明
するのに役立つ図表である。第７図は流体ジエツ
ト印刷ヘツドに対する駆動回路部を例示する概略
図である。第８図はこの発明による流体ジエツト
印刷ヘツドの第２構成例の側面図である。 これらの図面において、１０は細長い印刷ヘツ
ド本体、１２はオリフイス板、１４はブロツク、
１６は流体受けタンク、１８はオリフイス、２０
は溝穴、２２は流体供給開口部、２４は流体出口
開口部、３０は流体導管路、３２は導管、３４は
取付フランジ、３６，３８は圧電変換器、４４は
監視用圧電変換器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一つの点滴の流れを発生するため
   の流体ジエツト印刷ヘツドであつて、 (イ) 細長い印刷ヘツド本体であつて、これの第１
   端面と第２端面との間の長さがそれの他の寸法
   よりも実質的に大きくなつており、且つ前記の
   第１端面に流体受けタンクを備え且つ又この流
   体受けタンクと連通した少なくとも一つのオリ
   フイスを備えている前記の本体、 (ロ) 前記のタンクに圧力下で流体を供給して、こ
   れが前記のオリフイスから出て流体流を形成す
   るようにするための装置、 (ハ) 前記の印刷ヘツド本体に前記の第１端面と第
   ２端面との中間で係合するための支持装置、及
   び (ニ) 前記の本体の外面に取り付けられて前記の本
   体に沿つてこれの長手方向に実質的な距離だけ
   延びた変換器装置であつて、電気的駆動信号に
   応答して前記の本体の長手方向における寸法を
   変化させ、これにより前記の本体の機械的振動
   を生じさせ、前記の流体流を破断して点滴の流
   れにするための変換器装置、 を備えている流体ジエツト印刷ヘツド。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の変換器装置が、前記
   の本体の両側面に接着され且つ前記の第１端面の
   近くの位置から前記の第２端面の近くの位置まで
   長手方向に延びている一対の圧電変換器からなつ
   ている、流体ジエツト印刷ヘツド。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の一対の圧電変換器
   が、前記の細長い印刷ヘツド本体の長手方向にお
   ける交互の伸長・収縮を与える、流体ジエツト印
   刷ヘツド。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の変換器装置が更に、
   前記の一対の圧電変換器を並列に電気的に接続す
   るための装置を備えている、流体ジエツト印刷ヘ
   ツド。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の一対の圧電変換器
   が、同相で伸長・収縮するように接続されてい
   る、流体ジエツト印刷ヘツド。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の支持装置が、前記の
   印刷ヘツド本体にこれの前記の第１端面及び第２
   端面から実質上等距離の中間点で係合している、
   流体ジエツト印刷ヘツド。 ７ 特許請求の範囲第４項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の一対の圧電変換器
   が、位相外れで伸長・収縮するように接続されて
   おり、これにより前記の印刷ヘツド本体の曲げが
   生じるようになつている、流体ジエツト印刷ヘツ
   ド。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の支持装置が前記の印
   刷ヘツド本体に曲げ節点でピボツト式で係合して
   いる、流体ジエツト印刷ヘツド。 ９ 特許請求の範囲第１項に記載の流体ジエツト
   印刷ヘツドにおいて、前記の支持装置が、それぞ
   れ前記の印刷ヘツド本体と一体的に形成された比
   較的薄い一対の取付フランジからなつており、且
   つこのフランジが、前記の細長い印刷ヘツド本体
   の両側面においてこの本体の前記の第１端面及び
   第２端面から実質上等距離の所から延びていて、
   前記のフランジが前記の本体を節平面に沿つて支
   持している、流体ジエツト印刷ヘツド。 １０ 特許請求の範囲第１項に記載の流体ジエツ
   ト印刷ヘツドにおいて、前記の支持装置が、前記
   の印刷ヘツド本体の両側面においてこの本体の前
   記の第１端面及び第２端面から実質上等距離の点
   で前記の本体に係合する一対の支持ねじからなつ
   ている、流体ジエツト印刷ヘツド。 １１ 特許請求の範囲第１項に記載の流体ジエツ
   ト印刷ヘツドにおいて、前記の印刷ヘツド本体
   が、これの第１端面において溝穴を定める装置、
   及びこの溝穴を定める装置に取り付けられていて
   これと共に前記の流体受けタンクを形成するオリ
   フイス板装置、を備えている、流体ジエツト印刷
   ヘツド。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の流体ジエ
   ツト印刷ヘツドにおいて、前記のオリフイス板装
   置が、複数の点滴流を発生するための複数のオリ
   フイスを備えている、流体ジエツト印刷ヘツド。 １３ 特許請求の範囲第１１項に記載の流体ジエ
   ツト印刷ヘツドにおいて、前記の印刷ヘツドが更
   に前記の溝穴と連通した流体出口開口部を備えて
   いる、流体ジエツト印刷ヘツド。 １４ 特許請求の範囲第１３項に記載の流体ジエ
   ツト印刷ヘツドにおいて、前記の流体供給開口部
   と前記の流体出口開口部とに連結された流体導管
   路を更に備えていて、この流体導管路が前記の印
   刷ヘツド本体とは実質的に異なつた振動インピー
   ダンスを呈する材料で形成されており、これによ
   り前記の導管路が実質的な動力損失を与えないよ
   うになつている、流体ジエツト印刷ヘツド。 １５ 特許請求の範囲第１４項に記載の流体ジエ
   ツト印刷ヘツドにおいて、前記の流体導管路が重
   合体材料で作られている、流体ジエツト印刷ヘツ
   ド。 １６ 特許請求の範囲第１項に記載の流体ジエツ
   ト印刷ヘツドにおいて、前記の本体の外面に取り
   付けられていて、前記の本体の寸法変化に応答し
   て電気的監視信号を与える監視変換器装置を更に
   備えている、流体ジエツト印刷ヘツド。 １７ 特許請求の範囲第５項に記載の流体ジエツ
   ト印刷ヘツドにおいて、Ｌを前記の本体の長手方
   向の寸法、Ｃを前記の本体中の音の速さとすると
   き、 f₀＝Ｃ／2L で表されるf₀に実質上等しい周波数の電気的駆動
   信号を加えるための装置を更に備えており、 これにより前記の流体ジエツト印刷ヘツドが、
   ほぼその機械的共振周波数に等しい周波数で駆動
   されるようになつている、流体ジエツト印刷ヘツ
   ド。 １８ 特許請求の範囲第１項に記載の流体ジエツ
   ト印刷ヘツドにおいて、前記の本体の外面に取り
   付けられていて前記の本体の寸法変化に応答して
   電気的監視信号を与える監視変換器装置、及び 前記の監視変換器装置に応答して、前記の電気
   的監視信号に依存する振幅の電気的駆動信号を前
   記の変換器装置に加えるための装置、 を更に備えている、流体ジエツト印刷ヘツド。 １９ 特許請求の範囲第７項に記載の流体ジエツ
   ト印刷ヘツドにおいて、Ｌを前記の本体の長手方
   向の寸法、Ｃを前記の本体中の音の速さ、Ｋを前
   記の本体の回転半径とするとき、 F₀＝9CK／8L² で表されるF₀に実質上等しい周波数の電気的駆
   動信号を加えるための装置を更に備えている、流
   体ジエツト印刷ヘツド。