CN101522427B - 多液滴重量的打印头及制造及使用方法 - Google Patents

多液滴重量的打印头及制造及使用方法 Download PDF

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Abstract

一种打印头(120)包括腔室层(140)和至少两个孔层(142、144)。第一孔层(142)设置在腔室层(140)上，而第二孔层(144)设置在第一孔层(142)上。第二孔层(144)具有至少一个形成在其中的埋头孔(146)。穿过第一和第二孔层(142、144)形成第一喷嘴(126)，第一喷嘴(126)产生第一液滴重量的液滴。穿过第一孔层(142)形成第二喷嘴，第二喷嘴与埋头孔(146)相一致，第二喷嘴产生不同于第一液滴重量的第二液滴重量的液滴。在一实施例中，打印头(120)用于独立式流体分配装置(100)内。

Description

多液滴重量的打印头及制造及使用方法
背景技术
为了印刷文件、标签和数字照片等目的而将着色剂喷射到各种基底上，多年来一直在采用按需喷墨和连续喷射技术。喷墨印刷技术通常用于许多商业产品中，例如，计算机打印机、绘图仪、复印机和传真机。用喷墨技术实现的小液滴使得该技术同样可用于其它的应用中。近来，人们对使用喷射技术来精确分配高价值材料感到兴趣。例如，喷墨技术可用来将反应剂、酶或其它蛋白质分配到凹井板中，用来混合流体或引起化学反应。其它替代性应用实例包括LCD滤色器和晶体管背面的印刷。
在实验室环境中，喷射技术能有效地用来精确地分配各种少量流体。目前已有多种分配几何特性不同的分配器在市场上出售，这增大了特殊流体达到理想液滴体积或线宽的可能性。然而，常常不知道多大的液滴体积将会从特殊流体(例如，从相同的实体分配几何特性，乙醇、水和甲苯都会给出不同的液滴体积)的特殊分配器中流出。尽管可开发各种计算模型(基于依照诸如比热、蒸发热、沸腾温度等的基本流体特性而变化的流体-基底相互作用和液滴体积大小)来预测液滴体积，但在液滴/基底互相作用后面的物理现象和各种流体的成核参数很复杂，所以如此的模型可以很不确定并充满错误。因此，通常靠经验来更容易地和更快地确定合适的分配几何形状。这必然带来要用特殊流体来填充多个分配器，以确定哪个分配器来提供理想的液滴体积或线宽。填充多个分配器用经验方法来发现合适的几何形状，需要相当大量的流体，因此，如果处理高价值的流体，则会很昂贵。
附图说明
图1是手持的和/或可安装的流体分配装置的一实施例的立体图。
图2是图1流体分配装置中的笔的一实施例的截面图。
图3是图1流体分配装置中的打印头的一实施例的立体图。
图4是沿图3中线4-4截取的打印头的实施例的截面图。
图5是沿图3中线5-5截取的打印头的实施例的截面图。
具体实施方式
参照附图，其中，各个视图中相同的附图标记表示相同的元件，图1示出流体分配装置100，举例来说，该流体分配装置可以用来精确地将各种少量的流体分配在实验室装置内。流体分配装置100可以手持方式使用，即，使用者可以只用一个手容易地在理想的部位上拿住它，同时分配一个或多个液滴。或者，流体分配装置100可安装到合适的定位装置，例如，X-Y的滑架上，以将流体分配装置100定位在理想的部位内。流体分配装置100也可安装在固定的物体上。
流体分配装置100包括一次性的、可互换的笔102和外壳104，一个或多个液滴从该笔102中射出，外壳104支承笔102，该外壳104是手持和/或可安装的装置100的部分。外壳104可用塑料或其它类型材料制造。流体分配装置100包括使用者接口，该接口由多个使用者致动的控制器106和显示器108组成。控制器106可包括按钮和/或滚轮，它们设置在外壳104内并延伸出外壳104外，如图1所示，按钮和/或滚轮露出在外壳外面。显示器108可以是液晶显示器(LCD)或其它类型的显示器，显示器也设置在外壳104内并延伸出外壳104外，以使它也暴露在外壳外面。
显示器108在众多其它类型信息中呈现有关笔102的信息。使用者能够使用流体分配装置100，通过控制器106从笔102中射出流体，信息反馈呈现在显示器108上。流体分配装置100可以用来在独立的基础上从笔102中射出流体，即，不必使流体分配装置100连接到其它装置上，例如，像台式计算机或笔记本电脑那样的主机、数字照相机等。
流体分配装置100还包括射出控制器110。使用者致动射出控制器110可使笔102从流体分配装置100中伸出，使用者不必从装置100中直接曳拉或撬挖笔102。这样，如果笔102含有使用者不想接触的腐蚀性的或其它类型流体，则它可这样进行设置：将流体分配装置100就定位在合适的废物容器上，并从流体分配装置100中伸出笔102进入到该废物容器内。
参照图2，笔102包括基本上中空的本体112，本体112限定腔室114，腔室装有待喷射的流体。本体112可用塑料或其它材料制成，本体包括第一端116和第二端118。在所示实施例中，本体112从第一端116到第二端118逐渐变小。笔102在第一端116连接到外壳104，笔102包括位于或设置在笔本体112的第二端118的流体喷射装置或打印头120，打印头120与腔室114流体地连通。打印头120一般地包括多个让液滴喷射出的孔或喷嘴。笔102还包括电连接件(未示出)，电连接件电气地连接打印头120与设置在外壳104内的控制器(未示出)。
一般地，笔102通过打印头120能够喷射出皮可升(picoliter)范围内的液滴，例如，500皮可升(10-12升)或更小。相比之下，传统移液管技术通常用于流体分析和其它目的来喷射出个别的液滴，该种移液管技术可喷射出的液滴体积最多在一个微升范围内。这样，在该种应用上，流体分配装置100优于传统的移液管技术，因为流体分配装置100可分配的液滴流体近似地为传统移液管技术的百万分之一。较新的移液管技术已经研发达到可喷射出在毫微升(nanoliter)范围体积的液滴，但这样的装置贵得不得了，的确，流体分配装置100可分配的液滴流体近似地为千分之一。
转到图3-5，图中示出打印头120的一个可能的实施例。打印头120一般地包括基底122和设置在基底122顶部上的流体层组件124。基底122通常是单块的合适材料，例如，硅、砷化镓、玻璃、硅石等。流体层组件124具有四个形成在其中的喷嘴：第一喷嘴126、第二喷嘴128、第三喷嘴130和第四喷嘴132。应该指出的是，示出四个喷嘴仅是为了举例，可以提供任何数量的喷嘴。至少一个流体馈送孔134形成在基底122内，而诸喷嘴围绕流体馈送孔134布置。在所示实施例中，第一和第二喷嘴126、128布置在流体馈送孔134一侧上，而第三和第四喷嘴130、132布置在流体馈送孔134另一侧上。尽管图3-5示出一个共同的打印头结构，即，两排喷嘴围绕共同的墨馈送孔，但其它结构也可用于本发明。
与各个喷嘴相关联的是启动腔室136，腔室136流体地与流体馈送孔134连通。流体喷射器138位于各个启动腔室136内，并用来通过对应的喷嘴喷射液滴。在一实施例中，流体喷射器138可以是诸如电阻器的发热元件，以使打 印头120是热喷墨打印头。在热喷墨打印头中，发热元件加热启动腔室内的墨而致使液滴喷射。本发明的优点在于热喷墨打印头，然而，也可使用其它类型的流体喷射器，例如，压电式致动器。为了从一个喷嘴中喷射出液滴，将流体从流体馈送孔134引入相关联的启动腔室136内。致动相关联的流体喷射器138，通过对应喷嘴喷射出液滴。在每次液滴喷射之后，从流体馈送孔134用流体重新填充启动腔室136。
喷嘴126、128、130、132和启动腔室136形成在流体层组件124内，该组件制成多层：设置在基底122上的腔室层140、设置在腔室层140上的第一孔层142、以及设置在第一孔层142上的第二孔层144。(如这里所使用的，术语“设置在”不一定意指直接设置在其顶上；还包括间接地设置在层的顶上，其间设置有中间层。)启动腔室136形成在腔室层140内，每个喷嘴126、128、130、132形成在孔层142、144中的一个或两个内。尽管所示的实施例示出两个孔层，但应该指出的是，本发明可包括两个以上孔层。还应该指出，腔室层可由一个以上的单层膜制成。
为喷射不同液滴重量的液滴，各喷嘴126、128、130、132具有不同的几何形状。一般地说，使用两个孔层142、144来形成全厚度的喷嘴孔，从而可实现较大的液滴重量，而仅使用第一孔层142来形成使用的喷嘴孔，却实现较小的液滴重量。此外，孔直径和/或流体喷射器规格可以变化，以提供不同的液滴重量。通过使用不同的几何形状，喷嘴之间的液滴重量变化可达到约5-10倍。即，一个喷嘴产生的液滴重量可以大约是另一喷嘴产生的液滴重量的5-10倍。
在所示实施例中，第一喷嘴126产生最大液滴重量，第二喷嘴128产生第二最大液滴重量，第三喷嘴130产生第三最大液滴重量，以及第四喷嘴132产生最小液滴重量。如图4所示，第一喷嘴126包括穿过两个孔层142、144形成的直径相对大的孔。这提供具有大横截面面积的全厚度喷嘴。如图5所示，第二喷嘴128也包括穿过两个孔层142、144形成的孔，但这些孔具有的直径比第一喷嘴126的稍小。因此第二喷嘴128具有较小的横截面面积，由此产生比第一喷嘴126产生的液滴重量轻的较小液滴重量(因为流体喷射器138上方的流体体积较小，所以，由第二喷嘴128产生的液滴体积相应地也较小)。
再参照图4，第三喷嘴130包括仅穿过第一孔层142形成的孔。这可这样地实现：在第二孔层144内提供埋头孔146，其对中在第一孔层142的孔上，使第三喷嘴130与埋头孔146相一致。埋头孔146足够大(例如，是喷嘴孔的3-4倍)，以确保仅第一孔层142参与液滴喷射和重新填充的机理。换句话说，埋头孔146应足够地大从而不作为喷嘴。因此第三喷嘴130不是如第一和第二喷嘴那样长或深。第三喷嘴130的直径这样进行设定：第三喷嘴130的流体容量小于第二喷嘴128的流体容量，第三喷嘴130产生的液滴重量小于第二喷嘴128产生的液滴重量。实现这一点可使第三喷嘴130的直径(由此其横截面面积)基本上等于或甚至稍许大于第二喷嘴128的直径，因为第三喷嘴130的长度较短。在所示的实例中，第三喷嘴130的直径基本上等于第一喷嘴126的直径并稍许大于第二喷嘴128的直径，但因为埋头孔146的缘故，第三喷嘴130产生的液滴具有较小的液滴重量。
埋头孔146也足够大，以允许有效地扫清喷嘴130。例如，当打印头用于具有服务站的喷墨打印机内时，埋头孔146不会阻碍打印头120的工作特性；打印头120仍能工作，没有分层的不合适危险。
如图5所示，第四喷嘴132也穿过仅第一孔层142形成，因为另一埋头孔146形成在与其对齐的第二孔层144内。然而，第四喷嘴132具有比第三喷嘴130稍小的直径，于是，第四喷嘴132具有较小的横截面面积，并产生比第三喷嘴130产生液滴轻的较小的液滴重量。
以上描述了具有四个喷嘴的打印头120，这些喷嘴产生四种不同的液滴重量。然而，如上所述，本发明不局限于四个喷嘴，可以具有多于四个喷嘴的许多喷嘴。在此情形中，通过变化喷嘴直径并有选择地对某些喷嘴提供埋头孔，可实现不同的液滴重量。此外，打印头120可具有两个以上的孔层，通过变化形成在其中埋头孔的深度，进一步提供喷嘴之间液滴重量的差别。例如，打印头120可具有设置在腔室层上的第一孔层，设置在第一孔层上的第二孔层，以及设置在第二孔层上的第三孔层。某些喷嘴穿过全部三个孔层后形成。其它的喷嘴穿过第一和第二孔层形成，使埋头孔形成在第三孔层内。还有其它的喷嘴穿过第一孔层形成，使埋头孔形成在第二和第三孔层中。还有另一些孔层可以同样方式提供。此外，尽管每个喷嘴显示为具有为产生独特液滴重量的独特的 几何形状，但应该指出，打印头120也可设置有多组产生一定液滴重量的喷嘴。例如，3或4个喷嘴都用来产生第一液滴重量的液滴，还有3或4个喷嘴都用来产生第二液滴重量的液滴，等等。
在一实施例中，孔层142、144可由干膜材料形成，例如，商标为SU8的光聚合的环氧树脂，该产品可从包括美国马萨诸塞(Massachusetts)州牛顿(Newton)市的微化学(MicroChem)公司在内的好几家公司购得。SU8是负性光刻胶材料，这就是说，该材料通常可溶解在显影液中，但暴露于诸如紫外线之类电磁辐照之后，就变得在显影液中不溶解。在此情形中，孔层142、144的制造包括先在腔室层140上涂敷一层达到要求深度的光刻胶材料，该腔室层140先前已经加工在基底122上，以提供第一孔层142。腔室层140的限定启动腔室136的敞开部分暂时地用可去除的填充材料进行填充。
然后，通过合适的掩模使选择部分暴露于电磁辐照来成像第一孔层142，所述掩模遮掩住后续要除去的第一孔层142的面积，而不遮掩要保留的面积。要除去的第一孔层142的面积对应于限定喷嘴的第一孔层142的部分。在此过程中第一孔层142通常不显影到该点。
接下来，在第一孔层142上施加另一层光刻胶材料达到要求的深度，以提供第二孔层144。然后，通过合适的掩模使选择的部分暴露于电磁辐照来成像第二孔层144，所述掩模遮掩住后续要除去的第二孔层144的面积，而不遮掩要保留的面积。要除去的第一孔层142的面积对应于限定喷嘴或埋头孔的第一孔层142的部分。
第一和第二孔层142、144被曝光之后，它们联合地显影(使用任何合适的显影技术)，以去除未曝光的可溶解的孔层材料，而留下曝光的不溶解的材料。此外，还除去填充腔室层140的填充材料。应该指出的是，替代地，也可使用正性光刻胶材料。在此情形中，光成像步骤中使用的掩模图形正好反过来。此外，尽管第一和第二孔层142、144显示在图4和5中并具有相等的厚度，但这些孔层也可具有不同的厚度。例如，第一孔层142具有的厚度在约20-30微米范围内，而第二孔层144具有的厚度在约1-2微米范围内。
打印头120在单个模上提供多种液滴重量，能从同一个共用流体容器中喷射出多种液滴规格。当打印头用于流体分配装置100或任何其它用来在实验室 装置中精确地分配小量的不同流体的独立式装置时，打印头120允许容易地开发流体空间，而不浪费大量流体。例如，单个笔102的腔室114可用要喷射出的特殊流体进行填充。然后，使用者操作流体分配装置100，从某些或全部的喷嘴中喷射出液滴，然后确定哪一个喷嘴产生的液滴具有理想的液滴重量。这对特殊的应用或基底需要获得要求的液滴体积或线宽的合适设计，提供了快得多的收敛集中。在传统的喷墨成像应用中，通常以非常高的频率启动，一般地这使得利用两个以上液滴重量成为不可能，与该传统的喷墨成像应用不同，多液滴重量的打印头却很好地适用于实验室设备中的独立式流体分配装置。然而，尽管打印头在实验室流体分配装置中特别地有用，但多液滴重量的打印头120也可用于其它的应用中，包括传统的喷墨打印。
尽管描述了本发明的具体实施例，但应该指出的是，还可以对其作出各种修改，而不会脱离由附后权利要求书定义的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种独立式流体分配装置(100)，包括：
笔(102)，所述笔(102)限定包含流体供给的腔室(114)；以及
打印头(120)，所述打印头(120)安装在所述笔(102)上并与所述腔室(114)流体地连通，所述打印头(120)包括：
腔室层(140)；
设置在所述腔室层(140)上的第一孔层(142)；
设置在所述第一孔层(142)上的第二孔层(144)，所述第二孔层(144)具有形成在其中的埋头孔(146)；
穿过所述第一孔层(142)和第二孔层(144)形成的第一喷嘴(126或128)，所述第一喷嘴(126或128)产生第一液滴重量的液滴；以及
穿过所述第一孔层(142)形成的第二喷嘴(130或132)，所述第二喷嘴(130或132)与所述埋头孔(146)对中地相一致，所述第二喷嘴(130或132)产生不同于所述第一液滴重量的第二液滴重量的液滴。
2.如权利要求1所述的独立式流体分配装置(100)，其特征在于，所述第一液滴重量约为所述第二液滴重量的5倍。
3.如权利要求1所述的独立式流体分配装置(100)，其特征在于，所述第一液滴重量约为所述第二液滴重量的10倍。
4.如权利要求1所述的独立式流体分配装置(100)，其特征在于，所述打印头(120)还包括穿过所述第一孔层(142)和第二孔层(144)形成的第三喷嘴(126或128)，所述第三喷嘴(126或128)产生不同于所述第一和第二液滴重量的第三液滴重量的液滴。
5.如权利要求1所述的独立式流体分配装置(100)，其特征在于，所述第二孔层(144)具有形成在其中的附加的埋头孔(146)，所述打印头(120)还包括穿过所述第一孔层(142)形成的第三喷嘴(130或132)，所述第三喷嘴(130或132)与所述附加埋头孔(146)对中地相一致，所述第三喷嘴(130或132)产生不同于所述第一和第二液滴重量的第三液滴重量的液滴。
6.一种确定喷嘴的合适分配几何形状以获得流体的要求液滴重量的方法，所述方法包括：
提供流体分配装置(100)，所述流体分配装置(100)具有包含流体的腔室(114)和具有多个喷嘴(128-132)的打印头(120)，所述多个喷嘴能够产生不同液滴重量的液滴；
用所述流体填充所述腔室(114)；
从所述多个所述喷嘴(128-132)中的若干个喷嘴中喷射出液滴；以及
确定所述多个喷嘴(128-132)中的哪个喷嘴来产生具有所述要求液滴重量的液滴；
其中，所述打印头(120)以如下方法制造：
提供基底(122)；
在所述基底(122)上设置腔室层(140)；
在所述腔室层(140)上设置第一孔层(142)
在所述第一孔层(142)上设置第二孔层(144)；
在所述第二孔层(144)内形成埋头孔(146)；
穿过所述第一孔层(142)和第二孔层(144)形成第一喷嘴(126或128)；以及
只穿过所述第一孔层(142)形成第二喷嘴(130或132)，所述第二喷嘴(130或132)与所述埋头孔(146)对中地相一致。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8419145B2 (en) 2008-07-25 2013-04-16 Eastman Kodak Company Inkjet printhead and method of printing with multiple drop volumes
JP5586978B2 (ja) * 2010-02-09 2014-09-10 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの製造方法
US8648328B2 (en) * 2011-12-27 2014-02-11 Sharp Laboratories Of America, Inc. Light emitting diode (LED) using three-dimensional gallium nitride (GaN) pillar structures with planar surfaces
JP6008598B2 (ja) * 2012-06-11 2016-10-19 キヤノン株式会社 吐出口形成部材及び液体吐出ヘッドの製造方法
JP6333016B2 (ja) * 2014-03-28 2018-05-30 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの製造方法
CN109070591B (zh) * 2016-07-12 2021-06-18 惠普发展公司，有限责任合伙企业 多层喷嘴流体喷射装置
JP2018051980A (ja) 2016-09-29 2018-04-05 エスアイアイ・プリンテック株式会社 噴射孔プレート、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
WO2018136099A1 (en) 2017-01-23 2018-07-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection devices to dispense fluid of different sizes
WO2018190857A1 (en) 2017-04-14 2018-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Drop weights corresponding to drop weight patterns
KR20190105628A (ko) 2017-04-14 2019-09-17 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 활성화 신호에 대한 지연 요소
WO2018190855A1 (en) 2017-04-14 2018-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Mask registers to store mask data patterns
WO2019209247A1 (en) * 2018-04-23 2019-10-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of printing and printing apparatus
US11642886B2 (en) * 2021-04-08 2023-05-09 Funai Electric Co., Ltd. Modified fluid jet plume characteristics
US20220323973A1 (en) * 2021-04-08 2022-10-13 Funai Electric Co., Ltd. Modified fluid jet plume characteristics

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050111A1 (en) * 1999-02-24 2000-08-31 Robert Martin Voges Piezo inhaler
US20030065294A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Pickup Ray L. Cutaneous administration system
WO2004049466A2 (en) * 2002-11-28 2004-06-10 Cambridge Display Technology Limited Droplet - deposition related methods and apparatus
CN1579270A (zh) * 2003-08-11 2005-02-16 精工爱普生株式会社 雾化装置
JP2005238787A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Ricoh Printing Systems Ltd インク吐出量測定方法と、これを用いたインク吐出量制御方法及びインクジェット装置
US20060007270A1 (en) * 2002-12-10 2006-01-12 Naoto Kawamura Methods of fabricating fit firing chambers of different drop wights on a single printhead
US7091134B1 (en) * 2003-06-17 2006-08-15 Novellus Systems, Inc. Deposition of integrated circuit fabrication materials using a print head

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61283555A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Ricoh Co Ltd インクジエツトヘツド
US4746935A (en) * 1985-11-22 1988-05-24 Hewlett-Packard Company Multitone ink jet printer and method of operation
JPS6341153A (ja) * 1986-08-06 1988-02-22 Canon Inc 液体噴射記録方法
US5208605A (en) 1991-10-03 1993-05-04 Xerox Corporation Multi-resolution roofshooter printheads
US6042219A (en) 1996-08-07 2000-03-28 Minolta Co., Ltd. Ink-jet recording head
US6142607A (en) * 1996-08-07 2000-11-07 Minolta Co., Ltd. Ink-jet recording head
JPH10156238A (ja) * 1996-11-28 1998-06-16 Kiyoshi Yazawa 多色マーカー
US6303274B1 (en) 1998-03-02 2001-10-16 Hewlett-Packard Company Ink chamber and orifice shape variations in an ink-jet orifice plate
US6137502A (en) 1999-08-27 2000-10-24 Lexmark International, Inc. Dual droplet size printhead
US6527370B1 (en) 1999-09-09 2003-03-04 Hewlett-Packard Company Counter-boring techniques for improved ink-jet printheads
US6656432B1 (en) 1999-10-22 2003-12-02 Ngk Insulators, Ltd. Micropipette and dividedly injectable apparatus
US6513896B1 (en) 2000-03-10 2003-02-04 Hewlett-Packard Company Methods of fabricating fit firing chambers of different drop weights on a single printhead
EP1172215B1 (en) 2000-07-10 2017-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head and recording apparatus
SG152904A1 (en) * 2000-10-20 2009-06-29 Silverbrook Res Pty Ltd Cartridge for an electronic pen
US6561609B2 (en) 2001-08-03 2003-05-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multiple drop weight printing system
TW561107B (en) * 2002-03-29 2003-11-11 Nano Dynamics Inc Nozzle plate and manufacturing method thereof
JP2003291334A (ja) * 2002-03-29 2003-10-14 Seiko Epson Corp インクジェット式記録装置および同装置における記録ヘッドの駆動方法
JP2004106339A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Ricoh Co Ltd 手持ち式インクジェットプリンタ
US6908183B2 (en) 2002-10-31 2005-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejecting methods and related circuits
US6938988B2 (en) 2003-02-10 2005-09-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Counter-bore of a fluid ejection device
US6830306B2 (en) * 2003-05-06 2004-12-14 Eastman Kodak Company Compensating for drop volume variation in an inkjet printer
JP2005153435A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Ricoh Co Ltd 液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及び画像形成装置
KR100553912B1 (ko) 2003-12-22 2006-02-24 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
US7249815B2 (en) 2004-01-30 2007-07-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nozzle distribution
US7331650B2 (en) * 2004-04-08 2008-02-19 Eastman Kodak Company Printhead having a removable nozzle plate
US7198353B2 (en) * 2004-06-30 2007-04-03 Lexmark International, Inc. Integrated black and colored ink printheads
US7165831B2 (en) 2004-08-19 2007-01-23 Lexmark International, Inc. Micro-fluid ejection devices
JP2006076011A (ja) 2004-09-07 2006-03-23 Canon Inc 液体噴射記録ヘッド
JP4533055B2 (ja) 2004-09-07 2010-08-25 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッド
US7169538B2 (en) 2004-09-10 2007-01-30 Lexmark International, Inc. Process for making a micro-fluid ejection head structure
JP4543850B2 (ja) * 2004-09-22 2010-09-15 ブラザー工業株式会社 インクジェットプリンタヘッドの製造方法
JP4581600B2 (ja) 2004-09-28 2010-11-17 ブラザー工業株式会社 インクジェットプリンタ用ヘッド
US7350902B2 (en) * 2004-11-18 2008-04-01 Eastman Kodak Company Fluid ejection device nozzle array configuration

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050111A1 (en) * 1999-02-24 2000-08-31 Robert Martin Voges Piezo inhaler
US20030065294A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Pickup Ray L. Cutaneous administration system
WO2004049466A2 (en) * 2002-11-28 2004-06-10 Cambridge Display Technology Limited Droplet - deposition related methods and apparatus
US20060007270A1 (en) * 2002-12-10 2006-01-12 Naoto Kawamura Methods of fabricating fit firing chambers of different drop wights on a single printhead
US7091134B1 (en) * 2003-06-17 2006-08-15 Novellus Systems, Inc. Deposition of integrated circuit fabrication materials using a print head
CN1579270A (zh) * 2003-08-11 2005-02-16 精工爱普生株式会社 雾化装置
JP2005238787A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Ricoh Printing Systems Ltd インク吐出量測定方法と、これを用いたインク吐出量制御方法及びインクジェット装置

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US8454127B2 (en) 2013-06-04

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