DE19610829A1 - Partikel-tolerante Tintenstrahldruckkopfarchitektur - Google Patents
Partikel-tolerante TintenstrahldruckkopfarchitekturInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen
Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker und insbesondere auf
den Entwurf von Barrierematerialien innerhalb des Druck
kopfs, um ein Partikel-Verstopfen von Tintenabfeuerkammern
zu reduzieren.
Thermische Tintenstrahldrucker arbeiten durch Auswerfen ei
nes kleinen Volumens an Tinte durch eine Mehrzahl kleiner
Düsen oder Öffnungen in einer Oberfläche, die in der Nähe
eines Mediums gehalten wird, auf das Markierungen oder etwas
Gedrucktes plaziert werden soll. Diese Öffnungen sind auf
eine Art und Weise in der Oberfläche angeordnet, derart, daß
das Auswerfen eines Tröpfchens an Tinte aus einer bestimmten
Anzahl von Öffnungen bezüglich einer bestimmten Position des
Mediums in dem Erzeugen eines Abschnitts eines gewünschten
Zeichens oder Bildes resultiert. Ein gesteuertes Neupositio
nieren des Substrats oder des Mediums und ein weiteres Aus
werfen von Tintentröpfchen setzt das Erzeugen mehrerer Pixel
des gewünschten Zeichens oder Bildes fort. Tinten mit ausge
wählten Farben können mit einzelnen Anordnungen von Öffnun
gen gekoppelt werden, derart, daß ein ausgewähltes Abfeuern
der Öffnungen durch den Tintenstrahldrucker ein mehrfarbiges
Bild erzeugen kann.
Das Auswerfen des Tintentröpfchens bei einem herkömmlichen
thermischen Tintenstrahldrucker ist ein Ergebnis einer ra
schen thermischen Erhitzung der Tinte auf eine Temperatur,
welche den Siedepunkt der Tintenlösung überschreitet, wo
durch ein Gasphasen-Tintentröpfchen erzeugt wird. Jede Öff
nung ist mit einer kleinen eigenen Tintenabfeuerkammer ge
koppelt, die mit Tinte gefüllt ist und einen einzeln adres
sierbaren Heizelement-Widerstand aufweist, der mit der Tinte
thermisch gekoppelt ist. Sowie sich die Blase bildet und
sich ausbreitet, verschiebt sie ein Volumen an Tinte, wel
ches aus der Öffnung gezwungen wird und auf dem Medium ab
gelagert wird. Die Blase fällt dann in sich zusammen und das
verschobene Tintenvolumen wird aus einem größeren Tintenbe
hälter mittels Tintenzuführkanälen wieder aufgefüllt.
Nach der Deaktivierung des Heizungswiderstandes und nach dem
Auswerfen von Tinte aus der Abfeuerkammer fließt Tinte wie
der in die Abfeuerkammer zurück, um das Volumen zu füllen,
welches die Tinte hinterlassen hat, die ausgeworfen wurde.
Ein Problem, was sich gelegentlich bei Tintenstrahldruck
köpfen selbst manifestiert, besteht in einer Blockierung,
die in einem Tintenzuführkanal auftritt. Mikroskopische Par
tikel können sich in der Tintenabfeuerkammer festsetzen, was
ein vorzeitiges Versagen des Heizwiderstandes bewirkt, oder
sie können sich in dem engen Tintenzuführkanal festsetzen,
wodurch die Tinte in der Tintenabfeuerkammer ausgeht. Eine
einzelne Öffnung, welche kein Tintentröpfchen abfeuert, wenn
sie dazu aufgefordert wird, wird einen fehlenden Abschnitt
eines gedruckten Zeichens zurücklassen und ein unbedrucktes
Band auf dem Medium erzeugen, wenn ein ausgefülltes Bild
gedruckt werden soll. Dies resultiert in einer schlechteren
Qualität der gedruckten Sache, was für einen Tintenstrahl
drucker sehr unerwünscht ist. Um diese unerwünschte Charak
teristik zu beseitigen, haben andere die Verwendung von Er
satz- oder überzähligen Öffnungen, um anstatt aus der feh
lerhaften Öffnung aus diesen Tinte auszuwerfen (siehe U.S.
Patent Nr. 4,963,882 und die U.S. Patentanmeldung Nr.
08/277,723 "Redundant Nozzle Dot Matrix Printheads and
Methods of Use", welche von David E. Hackleman am 20. Juli
1994 eingereicht worden ist) oder mehrfache Einlässe in die
Tintenabfeuerkammer vorgesehen.
Tinte für das Tintenstrahldrucken wird üblicherweise in ei
ner Kammer gelagert, die der Druckkopfvorrichtung zugeordnet
ist. Aus Gründen, die dem Halten von Tinte und den Fluid
drücken innerhalb der Druckkassette zugeordnet sind, welche
sowohl den Druckkopf als auch die Tintenbehältervorrichtung
umfaßt, kann die Tinte ferner in einem porösen Material in
nerhalb der Lagerkammer gelagert sein. Ein Nachteil des po
rösen Materials besteht darin, daß sich längliche, fasrige
Partikel gelegentlich aus dem porösen Material lösen und
trotz spezieller Reinigungsverfahren (wie z. B. das, das in
dem U.S. Patent Nr. 4,885,932 beschrieben ist) oder einer
Filterung, welche vor dem Eintritt der Tinte in den Druck
kopf durchgeführt wird (wie z. B. die, die in den U.S. Paten
ten Nr. 4,771,295 und 5,025,271 beschrieben sind) von der
Tinte zu dem Druckkopf getragen werden. Die U.S.Patentanmel
dung Nr. 08/072,298 "Internal Support for Top-Shooter
Thermal Ink-Jet Printhead", die von Ho u. a. am 3. Juni 1993
eingereicht worden ist, offenbart eine Mehrzahl von Pfei
lern, wobei jeder Pfeiler dem Eingang in eine Abfeuerkammer
zugeordnet ist. Die Pfeiler sind um einen Betrag voneinander
beabstandet, welcher kleiner oder gleich der kleinsten Ab
messung des Systems ist, und sie sind so nah als möglich an
einem gemeinsamen Tintenzuführungskanal plaziert, um Parti
kel außerhalb der Abfeuerkammer zu halten. Die kleinste Ab
messung des Systems ist wahrscheinlich entweder die Düsen
größe oder die Breite des Durchgangs, der die Quelle von
Tinte mit der Abfeuerkammer verbindet. Es wurden Anstren
gungen unternommen, um die Tinte mit einem feinen Maschen
sieb weiterzusieben, bevor sie die Tintenkammer erreicht,
oder um überzählige Kanäle für Tinte hinzuzufügen, damit sie
die Abfeuerkammer erreicht, wobei die Ergebnisse dieser zu
sätzlichen Filterung oder der überzähligen Kanäle keine
wirksame Lösung für längliche Partikel geschaffen haben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Druck
qualitätsverluste beim Tintenstrahldrucken durch die Verhin
derung von Verstopfungen in einem Druckkopf zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch eine Barriereschicht für einen Tin
tenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 1, durch einen Druckkopf
für einen Tintenstrahldrucker gemäß Anspruch 6 und durch ein
Verfahren zum Erzeugen einer Barriereschicht für einen Tin
tenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 7 gelöst.
Eine Barriereschicht für einen Tintenstrahldruckkopf, wel
cher Heizwiderstände verwendet, die im wesentlichen in einer
oder mehreren parallelen Linien auf einem Substrat angeord
net sind, ist in Zuordnung zu den Heizwiderständen gebildet,
um eine Tintenabfeuerkammer an jedem Heizwiderstand und ei
nen Tintenverteilerraum, welcher Tinte zum Verteilen zu min
destens einigen Tintenabfeuerkammern enthält, zu erzeugen.
Eine Mehrzahl von inneren Barriereinseln, wobei jeder ein
jeweiliger Heizwiderstand zugeordnet ist, ist zwischen einer
Tintenabfeuerkammer, die dem jeweiligen Heizwiderstand zuge
ordnet ist, und dem Tintenverteilerraum angeordnet, um zwei
Tintenzuführkanäle zu bilden, um es zu ermöglichen, daß Tin
te dem Abfeuerwiderstand zugeführt wird. Eine Mehrzahl äuße
rer Barriereinseln, deren Anzahl dem Zweifachen der Anzahl
von inneren Barriereinseln entspricht, ist zwischen den in
neren Barriereinseln und dem Tintenverteilerraum angebracht
und im wesentlichen in Linien angeordnet, die parallel zu
der einen oder zu den mehreren parallelen Linien von Heizwi
derständen sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Druckkopfs eines
Tintenstrahldruckers;
Fig. 2 eine planare Ansicht der Barriereschicht und eines
Substrats des Druckkopfs von Fig. 1;
Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer herkömmlichen Bar
riereschichtarchitektur, welche einen Pfeiler am
Eingang in die Abfeuerkammer verwendet;
Fig. 4 eine planare Ansicht der Barriereschicht und des
Substrats eines Druckkopfs, welcher die vorliegende
Erfindung verwenden kann; und
Fig. 5 eine planare Ansicht der Barriereschicht und des
Substrats, welche zu der von Fig. 4 ähnlich ist,
wobei die topographischen Beziehungen der Barriere
inseln gezeigt sind.
Eine stark vergrößerte isometrische Ansicht eines Abschnitts
eines typischen thermischen Tintenstrahldruckkopfs zur Ver
wendung in einem Tintenstrahldrucker ist in Fig. 1 gezeigt.
Mehrere Elemente des Druckkopfs wurden aufgeschnitten, um
eine Tintenabfeuerkammer 101 innerhalb des Tintenstrahl
druckkopfs zu enthüllen. Viele derartige Abfeuerkammern sind
typischerweise in einer Gruppe um einen Tintenzuführvertei
lerraum für ein effizientes und hochqualitatives Drucken an
geordnet. Zusätzliche Gruppen können in dem Druckkopf posi
tioniert sein, um es zu ermöglichen, daß einzelne Farben aus
jeder Gruppe gedruckt werden. Jeder Abfeuerkammer 101 ist
eine Öffnung 103 zugeordnet, die bezüglich der Abfeuerkammer
101 derart angeordnet ist, daß Tinte, welche in der Tinten
abfeuerkammer durch einen Heizwiderstand 109 schnell erhitzt
wird, zwangsweise als Tröpfchen aus der Öffnung 103 ausge
worfen wird. Ein Teil einer zweiten Öffnung 105, die einer
weiteren Tintenabfeuerkammer zugeordnet ist, ist ebenfalls
gezeigt. Die Heizwiderstände werden durch einen Mikroprozes
sor und durch eine zugeordnete Schaltungsanordnung in dem
Drucker in einem Muster ausgewählt, das sich auf die Daten
bezieht, die in den Drucker eingegeben werden, derart, daß
Tinte, welche aus ausgewählten Öffnungen herausgeworfen
wird, ein definiertes Zeichen oder ein Druckbild auf dem Me
dium erzeugt. Das Medium (nicht gezeigt) wird typischerweise
parallel zur Öffnungsplatte 101 und senkrecht zur Richtung,
in der Tintentröpfchen aus der Öffnung 103 ausgeworfen wer
den, gehalten. Tinte wird der Tintenkammer 101 über eine
Öffnung 107 zugeführt, welche allgemein ein Tintenzufüh
rungskanal genannt wird. Diese Tinte wird dem Tintenzufüh
rungskanal 107 aus einem viel größeren Tintenbehälter (nicht
gezeigt) mittels eines Tintenverteilerraums zugeführt, wel
cher allen Abfeuerkammern in einer Gruppe gemeinsam ist.
Sobald die Tinte in der Abfeuerkammer 101 ist, bleibt sie
dort, bis sie durch den Heizwiderstand 109 schnell zum Sie
den erhitzt wird. Üblicherweise ist der Heizwiderstand 109
eine Dünnfilmwiderstandsstruktur, die auf der Oberfläche ei
nes Siliziumsubstrats 113 angeordnet ist und mittels Lei
tern, die auf dem Substrat 113 angeordnet sind, mit der
elektronischen Schaltungsanordnung des Druckers verbunden
ist. Die Heizwiderstandsplazierung ist typischerweise in
drei oder mehreren parallelen Linien von Heizwiderständen
gestaffelt, wobei benachbarte Heizwiderstände nicht-kolinear
plaziert sind. Druckköpfe mit erhöhter Komplexität weisen
typischerweise einen bestimmten Abschnitt einer elektroni
schen Schaltungsanordnung auf, welcher in einer integrierten
Schaltungsform auf dem Siliziumsubstrat 113 aufgebaut ist.
Verschiedene Schutzschichten, wie z. B. Passivierungsschich
ten und Cavitationsbarriereschichten können ferner den Heiz
widerstand 109 bedecken, um ihn vor korrosiven und abrasiven
Charakteristika der Tinte zu schützen. Somit ist die Tinten
abfeuerkammer 101 auf einer Seite durch das Siliziumsubstrat
113 mit ihrem Heizwiderstand 109 und anderen Schichten und
auf der anderen Seite durch die Öffnungsplatte 111 mit ihrer
begleitenden Öffnung 103 begrenzt. Die anderen Seiten der
Abfeuerkammer 101 und des Tintenzuführkanals 107 sind durch
eine Polymerbarriereschicht 115 definiert. Diese Barriere
schicht besteht vorzugsweise aus einem organischen Polymer
kunststoff, welcher im wesentlichen durch die korrosive Wir
kung von Tinte nicht beeinträchtigt wird, wobei dieselbe und
verschiedene Schutzschichten derselben typischerweise auf
dem Substrat 113 angebracht werden und anschließend in ge
wünschten geometrischen Formen photolithographisch definiert
und geätzt werden. Polymere, die für das Bilden einer Bar
riereschicht 115 geeignet sind, umfassen Produkte, die unter
dem Namen Parad, Vacrel und Riston von E.I. DuPont De
Nemours and Company aus Wilmington, Delaware verkauft wer
den. Derartige Materialien können Temperaturen bis zu 300°C
aushalten und weisen gute Hafteigenschaften zum Halten der
Öffnungsplatte des Druckkopfs in Position auf.
Typischerweise weist die Barriereschicht 115 eine Dicke von
etwa 25 bis 30 Mikrometern auf, nachdem der Druckknopf mit
der Öffnungsplatte 111 zusammengebaut ist.
Die Öffnungsplatte 111 ist durch die Barriereschicht 115 an
dem Siliziumsubstrat 113 befestigt. Typischerweise ist die
Öffnungsplatte 111 aus Nickel mit einer Goldplattierung
aufgebaut, um den korrosiven Auswirkungen der Tinte zu
widerstehen. Typischerweise beträgt der Durchmesser einer
Öffnung 103 in der Öffnungsplatte 111 etwa 43 Mikrometer.
Eine Draufsicht des Barrierematerials bei einem herkömmli
chen Druckkopf von Fig. 1 ist in Fig. 2 gezeigt. Der Heiz
widerstand 109 ist in der Abfeuerkammer 101 angeordnet, wo
bei Tinte über den Tintenzuführungskanal 107 zugeführt wird.
Um den Fluß von Tinte zurück zur Tintenquelle zu dämpfen,
wurde der Tintenzuführkanal 107 mit einer Reihe von Ein
engungen 203 und 205 von abnehmender Kanalbreite und abhän
gig von dem Abstand zu dem Heizwiderstand 109 versehen. Es
wurde herausgefunden, daß eine derartige Konfiguration eine
befriedigende Trennung und ein verringertes Gegensprechen
jedoch auf Kosten der Wiederauffüllgeschwindigkeit der Tin
tenabfeuerkammer schafft.
Andere Leute fügten Eingrenzungen oder weitere Hindernisse
für einen Tintenfluß zu der Abfeuerkammer hinzu, um den
Fluidwiderstand und weitere Parameter des Tintenflusses zu
und von der Abfeuerkammer zu steuern. Siehe beispielsweise
in der Europäischen Patentanmeldung Nr. EP 0 314 486, die am
3. Mai 1989 veröffentlicht wurde. Wie in Fig. 3 gezeigt ist,
kann ein Pfeiler 301 an dem Eingang in die Tintenabfeuer
kammer 303 hinzugefügt werden, um ein konzentriertes Fluid
resistives Element in dem Tintenzuführungskanal zu schaffen,
um eine Einstellung des Widerstands- und des Trägheitspara
meters des Tintenkanals zuzulassen. Wenn der Heizwiderstand
305 somit erregt wird, wird das "Zurückblasen" von Tinte in
den Tintenverteilerraum durch den Pfeiler 301 minimiert. Es
wurde ferner erkannt, daß derartige Pfeiler neben dem Tin
tenzuführungskanal eine Filterfunktion für Staub und weitere
Partikel schaffen können, welche in der Tinte vorhanden sein
können.
Um eine vergrößerte Toleranz für eine Partikelblockierung zu
realisieren, wurden die Barrierenmaterialkonfiguration für
die Tintenzuführungskanäle und die Tintenabfeuerkammern ge
mäß der vorliegenden Erfindung architekturmäßig entworfen.
Eine Draufsicht des Barriereschichtmaterials eines bevor
zugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist
in Fig. 4 gezeigt.
Zwei Heizwiderstände 401, 403 werden von ihren zugeordneten
Abfeuerkammern und von Tinte, die aus einem Tintenverteiler
raum 407 mittels Tintenzuführkanälen 409 und 411 (für den
Abfeuerwiderstand 401) und mittels Tintenzuführungskanälen
413 und 415 für den Abfeuerwiderstand 403 zugeführt wird,
umgeben. Der Tintenverteilerraum 407 ist ein vergleichsweise
großes Volumen zwischen dem Substrat und der Öffnungsplatte,
welches mit einer großen Tintenquelle gekoppelt ist, und
welcher ein Behälter für Tinte ist, die zumindest einem Satz
von Abfeuerkammern und bei bestimmten Entwürfen zu allen
Abfeuerkammern eines Druckkopfs zugeführt werden soll. Die
Tintenzuführungskanäle sind teils durch die Barriereinseln
417 und 419 und teils durch den Rest der Barriereschicht 421
definiert. Natürlich werden der Boden der Abfeuerkammer
durch die Oberfläche des Halbleitersubstrats und die Decke
der Abfeuerkammer durch die Öffnungsplatte gebildet. Die
überzähligen Tintenzuführungskanäle liefern einen Schutz vor
Partikelstoffen, welche in der Tinte gefunden werden können,
wobei die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Partikel aus Staub
oder Pollen oder dergleichen beide Tintenzuführungskanäle
irgendeine Abfeuerkammer verstopfen werden, klein ist.
In manchen Fällen wird ein poröses Material, wie z. B. ein
Äther-artiger Polyurethanschaum mit gesteuerter Porosität,
bei dem die Membranwände weiterverarbeitet wurden, um die
Kapillarkraft des Schaums zu steigern, verwendet, um eine
Tintenmenge zum Zuführen zu dem Druckkopf zu lagern. Diese
Kapillarkraft liefert einen Gegendruck für die gelagerte
Tinte und verhindert ein Auslaufen aufgrund von Veränderun
gen in den umgebenden Umweltbedingungen. Die Verwendung
eines derartigen Schaums in Tintenstrahldruckerkassetten
wurde detaillierter in den U.S. Patenten Nr. 4,771,295,
4,885,932 und 5,025,271 beschrieben.
Trotz Anstrengungen, um das poröse Material zu reinigen,
wurde herausgefunden, daß bestimmte Partikel in dem porösen
Material bleiben. Die Partikel, von denen herausgefunden
worden ist, daß sie die ungünstigsten sind, sind längliche,
fasrige Partikel mit einer Abmessung, die etwa der Größe des
Tintenzuführkanals entspricht, und einer anderen Abmessung,
die dem zwei- bis fünffachen der Abmessung des Tintenzuführ
kanals entspricht. Ein Partikel mit einem derartigen Abmes
sungsverhältnis kann, falls die vorliegende Erfindung nicht
verwendet wird, einen oder mehrere Tintenzuführkanäle voll
ständig blockieren oder dieselbe kann in einen Tintenzuführ
kanal eindringen und den Abfeuerwiderstand bedecken. Beide
Ereignisse können einen vorzeitigen Ausfall des Heizwider
standes bewirken. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß ein zusätzlicher Satz von Barriereinseln
zwischen dem Tintenverteilerraum und den überzähligen
Tintenzuführkanälen plaziert wird, derart, daß längliche
Partikel daran gehindert werden, die Tintenzuführkanäle zu
erreichen. Ferner ist der äußere Satz von Barriereinseln
derart angeordnet, daß ein längliches Partikel scharfe
Kurven um die äußeren Barriereinseln navigieren müßte, um
die Abfeuerkammer der Tintenzuführungskanäle zu erreichen.
Ferner sind die Tintenzuführungskanäle selbst derart konfi
guriert, daß ein Partikel durch einen Kanal zu dem Heizwi
derstand navigieren müßte, welcher eine rechtwinklige Kurve
von dem Einlaß zu dem Auslaß an dem Heizwiderstand aufweist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier Barriere
inseln 423, 425, 427 und 429 und ein Teil einer fünften Bar
riereinsel 431 in Verbindung mit den Tintenzuführungskanälen
409 bis 415 gezeigt. Für jede Abfeuerkammer existieren zwei
äußere Barriereinseln und eine innere Barriereinsel, welche
den überzähligen Kanal definiert. Mehr als zwei äußere Bar
riereinseln pro Abfeuerkammer sind möglich, wobei die Anzahl
endlich ist, und durch die Größe der Inseln, welche erzeugt
werden sollen, begrenzt ist. Sowie die Fläche der Inseln
abnimmt, nimmt die Haftung beliebiger Inseln an dem Substrat
und der Öffnungsplatte ab, wodurch das potentielle Problem
erzeugt wird, daß eine Insel mit kleiner Fläche aus ihren
Verankerungen brechen wird und selbst ein Stöpsel wird. Die
äußeren Barriereinseln sind in einer Linie 502 angeordnet,
welche zu der Linie parallel ist, die durch die Plazierung
von Heizwiderständen gebildet ist. Da die Heizwiderstände
typischerweise in drei oder mehreren parallelen Linien von
Widerständen gestaffelt sind, sind die Linien von äußeren
Barriereinseln gestaffelt, sie sind jedoch parallel, wie es
in Fig. 5 zu sehen ist, wenn die Linien 502 und 504 vergli
chen werden. In gestrichelten Linien sind zwei längliche
Partikel 433 und 435 gezeigt, welche in der Architektur des
bevorzugten Ausführungsbeispiels eingefangen worden sind,
ohne den Tintenfluß zu dem Tintenzuführungskanal zu blockie
ren.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die überzäh
ligen Tintenzuführungskanäle 409 und 411, die Tinte zu der
Abfeuerkammer zuführen, die den Heizwiderstand 401 umgibt,
eine Breitenabmessung C1 = C2 = 25 µm auf, welche durch das
Barrierematerial definiert ist. Tinte, die in den Einlaß des
Tintenzuführungskanals 409 eintritt, fließt in einer Rich
tung von dem Tintenverteilerraum 407 weg und zu der Abfeuer
kammer hin. Der Tintenzuführungskanal 409 ist entworfen, um
eine Linkskurve aufzuweisen (von Fig. 4 unten aus gesehen),
was in einer rechtwinkligen Veränderung der Richtung des
Tintenflusses resultiert. Auf ähnliche Art und Weise ist der
Tintenzuführungskanal 411 entworfen, um eine Rechtskurve
aufzuweisen, was ebenfalls in einer rechtwinkligen Verände
rung der Tintenflußrichtung resultiert. Selbst wenn ein
längliches Partikel in der Lage ist, die äußeren Barriere
inseln zu vermeiden und in einen der Tintenzuführungskanäle
einzutreten, ist es unwahrscheinlich, daß das Partikel in
der Lage sein wird, die rechtwinklige Veränderung der Rich
tung durchzuführen und sich über dem Heizwiderstand festzu
setzen.
Eine im wesentlichen trapezformige äußere Barriereinsel 425
ist dem Heizwiderstand 401 zugeordnet und im wesentlichen
seriell zwischen dem Heizwiderstand und dem Tintenvertei
lerraum plaziert. Die innere Barriereinsel 417 ist zwischen
dem Heizwiderstand und der äußeren Barriereinsel 425 posi
tioniert, wobei die Beabstandung zwischen der inneren Bar
riereinsel 417 und der äußeren Barriereinsel 425 B2 = 25 µm
beträgt. Eine ähnliche Ausrichtung und Beabstandung weisen
die innere Barriereinsel 409 und die äußere Barriereinsel
429 für den Heizwiderstand 403 auf. Somit beträgt B1 = 25
µm. Die Zwischenräume liefern eine Tintenstraße, damit Tinte
zu den Tintenkanaleinlässen fließt, selbst wenn die Tinten
zuführungszwischenräume zwischen bestimmten äußeren Bar
riereinseln blockiert sein würden (durch ein Partikel, wie
z. B. das Partikel 435).
Die zweite äußere Barriereinsel 427, die dem Heizwiderstand
401 zugeordnet ist, ist zwischen den äußeren Barriereinseln
425 und 429 positioniert. Der Tintenzuführungszwischenraum,
welcher zwischen der äußeren Barriereinsel 427 und der äuße
ren Barriereinsel 425 gebildet ist, weist eine minimale Ka
nalbreite von A2 = 30 µm auf. Genauso weist der Tintenzu
führungszwischenraum, welcher zwischen den äußeren Barrie
reinseln 429 und 427 gebildet ist, eine minimale Kanalbreite
von A1 = 30 µm auf. Die Tintenzuführungszwischenräume für
alle äußeren Barriereinseln, die den Heizwiderständen 403
und 401 zugeordnet sind, weisen jede für sich eine minimale
Kanalbreite von A3 = A4 = 30 µm auf. Ein Merkmal der vorlie
genden Erfindung besteht darin, daß der Tintenzuführungs
zwischenraum zwischen den äußeren Barriereinseln im wesent
lichen parallele Wände benachbarter äußerer Barriereinseln
verwendet, welche weder senkrecht noch parallel zur Tinten
flußrichtung aus dem Tintenverteilerraum zu dem Einlaß eines
Tintenzuführungskanals sind. Bei dem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel, wie es in Fig. 5 zu sehen ist, beträgt der
Winkel e, der durch die zu der Richtung des Tintenflusses
aus dem Tintenverteilerraum 407 parallelen Wände gebildet
wird, 30°. Dieser Winkel kann im Bereich von etwa 25° bis
45° liegen und derselbe blockiert wirksam das Erreichen und
Eintreten von länglichen Partikeln in einen Tintenkanalein laß, ohne die unblockierte Rate von Tintenfluß zu den Tin tenzuführungskanälen ungünstig zu beeinträchtigen.
Eintreten von länglichen Partikeln in einen Tintenkanalein laß, ohne die unblockierte Rate von Tintenfluß zu den Tin tenzuführungskanälen ungünstig zu beeinträchtigen.
Die äußeren Barriereinseln 423, 427 und 431, welche nicht
auf einer Linie von dem Heizwiderstand zu dem Tintenvertei
lerraum sind, sind ebenfalls mit einer Topologie versehen,
welche einen Tintenpuls, der durch die Nukleierung von Tinte
bei einem Abfeuerereignis erzeugt wird, von dem Einlaß be
nachbarter Tintenzuführungskanäle weg reflektiert. Eine Wand
dieser äußeren Barriereinseln, welche einem Tintenzufüh
rungskanal gegenüberliegt, welcher einen größeren Fluid
widerstand als ein Tintenzuführungskanal mit kleinerem
Fluidwiderstand aufweist, ist entworfen, um eine abgewinkel
te reflektive Oberfläche aufzuweisen, derart, daß ein Tin
tenpuls, der aus dem Tintenzuführungskanal mit größerem
Fluidwiderstand austritt, von dem am nächsten gelegenen
Tintenzuführungskanal mit kleinerem Fluidwiderstand weg
gerichtet wird. Die Vorteile von Tintenzuführungskanälen mit
unterschiedlichen Fluidwiderständen sind in der U.S. Patent
anmeldung Nr. 08/282,243 mit dem Titel "Inkjet Printhead
with Tuned Firing Chambers and Multiple Inlets", die von
Burke u. a. am 29. Juli 1994 eingereicht wurde, dargelegt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die äußeren
Barriereinseln 423, 425 und 427 eine Wand auf, welche einen
Winkel von Φ₁ = Φ₂ = Φ₃ = 45° ± 10° mit einer Linie bildet,
die senkrecht zu der Tintenpulsausgabe von dem Einlaß eines
Tintenzuführungskanals ist. Daher wird beispielsweise eine
Tintenpulsausgabe von dem Tintenzuführungskanal 411, die auf
die Wand der äußeren Barriereinsel 427 auftrifft, von dem
Einlaß des Tintenzuführungskanals 413 weg reflektiert.
Aufgrund der Plazierung der Barriereinseln, ihrer Konfigura
tion und der Breite der Tintenkanäle, die zwischen denselben
gebildet sind, ist es unwahrscheinlich, daß die länglichen
Partikel, die in der Tinte zu finden sind, die Tintenzufüh
rungskanäle erreichen, wodurch es unmöglich ist, daß sie den
Heizwiderstand bedecken oder beide Einlässe zu irgendeinem
Tintenzuführungskanal blockieren.
Claims (10)
1. Barriereschicht für einen Tintenstrahldruckkopf, welcher
Heizwiderstände (109) verwendet, die im wesentlichen in
einer oder mehreren paralleler Linien auf einem Substrat
(113) angeordnet sind, wobei die Barriereschicht (115)
in Zuordnung zu den Heizwiderständen (109) gebildet ist,
um eine Tintenabfeuerkammer (101) an jedem Heizwider
stand (109) und einen Tintenverteilerraum (407) zu bil
den, welcher Tinte zum Verteilen zu mindestens einigen
Tintenabfeuerkammern (101) enthält, wobei die Barriere
schicht folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl von inneren Barriereinseln (417, 419), wo bei jede Barriereinsel einem bestimmten (401) der Heiz widerstände (401, 403) zugeordnet ist, wobei dieselbe zwischen einer Tintenabfeuerkammer, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, und dem Tin tenverteilerraum (407) angeordnet ist und zwei Tintenzu führungskanäle (409, 411) bildet, um es zu ermöglichen, daß Tinte dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zuge führt wird; und
eine Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429) mit einer Anzahl, die mindestens doppelt so groß wie die Anzahl der inneren Barriereinseln (417, 419) ist, wobei dieselben zwischen der inneren Barriereinsel (417, 419) und dem Tintenverteilerraum (407) angebracht sind und im wesentlichen in Linien, die zu der einen oder den mehreren parallelen Linien von Heizwiderständen parallel sind, angeordnet sind.
eine Mehrzahl von inneren Barriereinseln (417, 419), wo bei jede Barriereinsel einem bestimmten (401) der Heiz widerstände (401, 403) zugeordnet ist, wobei dieselbe zwischen einer Tintenabfeuerkammer, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, und dem Tin tenverteilerraum (407) angeordnet ist und zwei Tintenzu führungskanäle (409, 411) bildet, um es zu ermöglichen, daß Tinte dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zuge führt wird; und
eine Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429) mit einer Anzahl, die mindestens doppelt so groß wie die Anzahl der inneren Barriereinseln (417, 419) ist, wobei dieselben zwischen der inneren Barriereinsel (417, 419) und dem Tintenverteilerraum (407) angebracht sind und im wesentlichen in Linien, die zu der einen oder den mehreren parallelen Linien von Heizwiderständen parallel sind, angeordnet sind.
2. Barriereschicht für einen Tintenstrahldruckkopf gemäß
Anspruch 1,
bei der jeder Tintenzuführungskanal ferner einen Einlaß und einen Auslaß zu der Tintenabfeuerkammer aufweist,
wobei der Einlaß senkrecht zu dem Auslaß angeordnet ist, wodurch Tinte, die zu der Tintenabfeuerkammer hin fließt, eine im wesentlichen rechtwinklige Kurve durch führen muß, um die Tintenabfeuerkammer zu erreichen.
bei der jeder Tintenzuführungskanal ferner einen Einlaß und einen Auslaß zu der Tintenabfeuerkammer aufweist,
wobei der Einlaß senkrecht zu dem Auslaß angeordnet ist, wodurch Tinte, die zu der Tintenabfeuerkammer hin fließt, eine im wesentlichen rechtwinklige Kurve durch führen muß, um die Tintenabfeuerkammer zu erreichen.
3. Barriereschicht für einen Tintenstrahldruckkopf gemäß
Anspruch 1 oder 2,
die ferner eine erste (425) der Mehrzahl von äußeren
Barriereinseln aufweist, die dem jeweiligen (401) der
Heizwiderstände zugeordnet ist und um eine Linie von dem
jeweiligen (401) der Heizwiderstände aus, die senkrecht
zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427)
ist, angebracht ist und von der inneren Barriereinsel
(417) um eine zweite Abmessung (B2) beabstandet ist.
4. Barriereschicht für einen Tintenstrahldruckkopf gemäß
Anspruch 3,
die ferner eine zweite (427) der Mehrzahl von äußeren
Barriereinseln neben der ersten (425) der Mehrzahl von
äußeren Barriereinseln aufweist, wobei dieselbe eine
erste Wand aufweist, die zu einer Wand der ersten (425)
der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln im wesentlichen
parallel ist, um einen Tintenzuführungszwischenraum (A2)
zu bilden.
5. Barriereschicht für einen Tintenstrahldruckkopf gemäß
Anspruch 4,
bei der die zweite (427) der Mehrzahl von äußeren Bar riereinseln ferner eine zweite Wand aufweist, die im wesentlichen gegenüber eines Einlasses von einem der zwei Tintenzuführungskanäle angeordnet ist und einen ersten spitzen Winkel Φ mit der Linie von äußeren Bar riereinseln (423, 425, 427, 429) bildet, wobei der erste spitze Winkel Φ ferner einen Winkel zwischen 35° und 55° aufweist; und
bei der die parallelen Wände der ersten und der zweiten der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (425, 427) fer ner einen zweiten spitzen Winkel Θ mit der Linie von dem jeweiligen der Heizwiderstände (401) zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429) aufweist, wobei der zweite spitze Winkel Θ ferner einen Winkel zwischen 25° und 45° aufweist.
bei der die zweite (427) der Mehrzahl von äußeren Bar riereinseln ferner eine zweite Wand aufweist, die im wesentlichen gegenüber eines Einlasses von einem der zwei Tintenzuführungskanäle angeordnet ist und einen ersten spitzen Winkel Φ mit der Linie von äußeren Bar riereinseln (423, 425, 427, 429) bildet, wobei der erste spitze Winkel Φ ferner einen Winkel zwischen 35° und 55° aufweist; und
bei der die parallelen Wände der ersten und der zweiten der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (425, 427) fer ner einen zweiten spitzen Winkel Θ mit der Linie von dem jeweiligen der Heizwiderstände (401) zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429) aufweist, wobei der zweite spitze Winkel Θ ferner einen Winkel zwischen 25° und 45° aufweist.
6. Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker mit folgenden
Merkmalen:
einem Halbleitersubstrat (113) mit einer Mehrzahl von Heizwiderständen (401, 403), die im wesentlichen in ei ner oder mehreren parallelen Linien auf dem Halbleiter substrat angeordnet sind;
einer Öffnungsplatte (111), die im wesentlichen parallel zu dem Halbleitersubstrat angeordnet ist;
einer Barriereschicht (421), die zwischen dem Halblei tersubstrat und der Öffnungsplatte (111) angeordnet ist und Abstände in der Barriereschicht (421) aufweist, die einen Tintenverteilerraum (407) und eine Mehrzahl von Tintenabfeuerkammern definieren, wobei jede der Mehrzahl von Abfeuerkammern einem jeweiligen (401) der Mehrzahl von Heizwiderständen (401, 403) zugeordnet ist, und die Barriereschicht (421) folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl von inneren Barriereinseln (417, 419), wo bei jede Barriereinsel einem jeweiligen (401) der Heiz widerstände zugeordnet ist, wobei dieselbe zwischen ei ner Tintenabfeuerkammer, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, und dem Tintenverteiler raum (407) angebracht ist und zwei Tintenzuführungska näle (409, 411) bildet, wobei jeder eine erste Abmessung aufweist, um es zu ermöglichen, daß dem Abfeuerwider stand Tinte wird, und wobei jeder Tintenzuführkanal ei nen Einlaß und einen Auslaß zu der Tintenabfeuerkammer aufweist, wobei der Einlaß senkrecht zu dem Auslaß ange bracht ist, wodurch Tinte, die zu der Tintenabfeuerkam mer fließt, eine im wesentlichen rechtwinklige Kurve durchführen muß, um die Tintenabfeuerkammer zu errei chen; und
eine Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) mit einer Anzahl, die mindestens dem zweifa chen der Anzahl von Tintenbarriereinseln (417, 419) ent spricht, wobei dieselben zwischen der inneren Barriere insel (417, 419) und dem Tintenverteilerraum (407) an gebracht sind und im wesentlichen in Linien, die zu der einen oder den mehreren parallelen Linien von Heizwi derständen (401, 403) parallel sind, angeordnet sind, wobei eine erste (425) der Mehrzahl von äußeren Barrie reinseln, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, um eine Linie von dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände aus angebracht ist, die senkrecht zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) ist, und von der inneren Barriereinsel (417) um eine zweite Abmessung beabstandet ist, wobei eine zweite (427) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln neben der ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barrie reinseln eine erste Wand, die im wesentlichen zu einer Wand der ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barriere inseln parallel ist, um einen Tintenzuführungszwischen raum (A2) zu bilden, und eine zweite Wand aufweist, die im wesentlichen einem Einlaß von einem der beiden Tin tenzuführungskanäle (411) gegenüberliegt, die einen er sten spitzen Winkel Φ mit der Linie von äußeren Barrie reinseln (423, 425, 427, 429, 431) bildet, wobei die parallelen Wände der ersten und der zweiten Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (425, 427) einen zweiten spitzen Winkel Θ mit der Linie von dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) bilden.
einem Halbleitersubstrat (113) mit einer Mehrzahl von Heizwiderständen (401, 403), die im wesentlichen in ei ner oder mehreren parallelen Linien auf dem Halbleiter substrat angeordnet sind;
einer Öffnungsplatte (111), die im wesentlichen parallel zu dem Halbleitersubstrat angeordnet ist;
einer Barriereschicht (421), die zwischen dem Halblei tersubstrat und der Öffnungsplatte (111) angeordnet ist und Abstände in der Barriereschicht (421) aufweist, die einen Tintenverteilerraum (407) und eine Mehrzahl von Tintenabfeuerkammern definieren, wobei jede der Mehrzahl von Abfeuerkammern einem jeweiligen (401) der Mehrzahl von Heizwiderständen (401, 403) zugeordnet ist, und die Barriereschicht (421) folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl von inneren Barriereinseln (417, 419), wo bei jede Barriereinsel einem jeweiligen (401) der Heiz widerstände zugeordnet ist, wobei dieselbe zwischen ei ner Tintenabfeuerkammer, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, und dem Tintenverteiler raum (407) angebracht ist und zwei Tintenzuführungska näle (409, 411) bildet, wobei jeder eine erste Abmessung aufweist, um es zu ermöglichen, daß dem Abfeuerwider stand Tinte wird, und wobei jeder Tintenzuführkanal ei nen Einlaß und einen Auslaß zu der Tintenabfeuerkammer aufweist, wobei der Einlaß senkrecht zu dem Auslaß ange bracht ist, wodurch Tinte, die zu der Tintenabfeuerkam mer fließt, eine im wesentlichen rechtwinklige Kurve durchführen muß, um die Tintenabfeuerkammer zu errei chen; und
eine Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) mit einer Anzahl, die mindestens dem zweifa chen der Anzahl von Tintenbarriereinseln (417, 419) ent spricht, wobei dieselben zwischen der inneren Barriere insel (417, 419) und dem Tintenverteilerraum (407) an gebracht sind und im wesentlichen in Linien, die zu der einen oder den mehreren parallelen Linien von Heizwi derständen (401, 403) parallel sind, angeordnet sind, wobei eine erste (425) der Mehrzahl von äußeren Barrie reinseln, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, um eine Linie von dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände aus angebracht ist, die senkrecht zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) ist, und von der inneren Barriereinsel (417) um eine zweite Abmessung beabstandet ist, wobei eine zweite (427) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln neben der ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barrie reinseln eine erste Wand, die im wesentlichen zu einer Wand der ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barriere inseln parallel ist, um einen Tintenzuführungszwischen raum (A2) zu bilden, und eine zweite Wand aufweist, die im wesentlichen einem Einlaß von einem der beiden Tin tenzuführungskanäle (411) gegenüberliegt, die einen er sten spitzen Winkel Φ mit der Linie von äußeren Barrie reinseln (423, 425, 427, 429, 431) bildet, wobei die parallelen Wände der ersten und der zweiten Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (425, 427) einen zweiten spitzen Winkel Θ mit der Linie von dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) bilden.
7. Verfahren zum Erzeugen einer Barriereschicht für einen
Tintenstrahldruckkopf mit Heizwiderständen (401, 403),
die im wesentlichen in einer oder mehreren parallelen
Linien auf einem Substrat angeordnet sind, bei dem die
Barriereschicht (421) in Verbindung mit den Heizwider
ständen (401, 403) gebildet ist, um eine Tintenabfeuer
kammer (101) an jedem Heizwiderstand und einen Tinten
verteilerraum (407) zu erzeugen, welcher Tinte zum Ver
teilen zu mindestens einigen Tintenabfeuerkammern (101)
enthält, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
für jede Abfeuerkammer, Anordnen einer inneren Barriere insel (417) zwischen einer Tintenabfeuerkammer, die ei nem (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, und dem Tintenverteilerraum (407), wodurch zwei Tintenzufüh rungskanäle (409, 411) gebildet sind, um es zu ermögli chen, daß Tinte einem (401) der Heizwiderstände zuge führt wird; und
für jede Abfeuerkammer, Anordnen von mindestens zwei äußeren Barriereinseln (423, 425, 427) zwischen der in neren Barriereinsel (417) und dem Tintenverteilerraum (407), in einer Anordnung von Linien, die im wesentli chen zu der einen oder den mehreren parallelen Linien von Heizwiderständen (401, 403) parallel sind.
für jede Abfeuerkammer, Anordnen einer inneren Barriere insel (417) zwischen einer Tintenabfeuerkammer, die ei nem (401) der Heizwiderstände zugeordnet ist, und dem Tintenverteilerraum (407), wodurch zwei Tintenzufüh rungskanäle (409, 411) gebildet sind, um es zu ermögli chen, daß Tinte einem (401) der Heizwiderstände zuge führt wird; und
für jede Abfeuerkammer, Anordnen von mindestens zwei äußeren Barriereinseln (423, 425, 427) zwischen der in neren Barriereinsel (417) und dem Tintenverteilerraum (407), in einer Anordnung von Linien, die im wesentli chen zu der einen oder den mehreren parallelen Linien von Heizwiderständen (401, 403) parallel sind.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
bei dem der Schritt des Anordnens einer inneren Barrie
reinsel (417) ferner den Schritt des Anordnens eines
Einlasses senkrecht zu einem Auslaß zu der Tintenabfeu
erkammer aufweist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8,
bei dem der Schritt des Anordnens von mindestens zwei
äußeren Barriereinseln ferner den Schritt des Anordnens
einer ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barriere
inseln, die dem jeweiligen (401) der Heizwiderstände
zugeordnet sind, um eine Linie von dem jeweiligen (401)
der Heizwiderstände aus aufweist, die zu der Linie von
äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) senk
recht ist, und die von der inneren Barriereinsel (417)
um eine zweite Abmessung (B2) beabstandet ist.
10. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der Schritt des An
ordnens von mindestens zwei äußeren Barriereinseln (423,
425, 427) ferner folgende Schritte aufweist:
Anordnen einer zweiten (427) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln neben der ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln;
Erzeugen einer ersten Wand der zweiten (427) der Mehr zahl von äußeren Barriereinseln im wesentlichen parallel zu einer Wand der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427), um einen Tintenzuführungszwischenraum (A2) zu bilden;
Erzeugen in der zweiten (427) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln eine zweite Wand, die einen ersten spit zen Winkel 4 mit der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) herstellt und im wesentlichen gegenüber einem Einlaß eines (411) der zwei Tintenzufüh rungskanäle angebracht ist; und
Anordnen der parallelen Wände der ersten und zweiten Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (425, 427), um einen zweiten spitzen Winkel e mit der Linie von dem jeweili gen (401) der Heizwiderstände zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) zu bilden.
Anordnen einer zweiten (427) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln neben der ersten (425) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln;
Erzeugen einer ersten Wand der zweiten (427) der Mehr zahl von äußeren Barriereinseln im wesentlichen parallel zu einer Wand der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427), um einen Tintenzuführungszwischenraum (A2) zu bilden;
Erzeugen in der zweiten (427) der Mehrzahl von äußeren Barriereinseln eine zweite Wand, die einen ersten spit zen Winkel 4 mit der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) herstellt und im wesentlichen gegenüber einem Einlaß eines (411) der zwei Tintenzufüh rungskanäle angebracht ist; und
Anordnen der parallelen Wände der ersten und zweiten Mehrzahl von äußeren Barriereinseln (425, 427), um einen zweiten spitzen Winkel e mit der Linie von dem jeweili gen (401) der Heizwiderstände zu der Linie von äußeren Barriereinseln (423, 425, 427, 429, 431) zu bilden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/500,796 US5734399A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Particle tolerant inkjet printhead architecture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19610829A1 true DE19610829A1 (de) | 1997-01-16 |
DE19610829C2 DE19610829C2 (de) | 1999-03-25 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19610829A Expired - Fee Related DE19610829C2 (de) | 1995-07-11 | 1996-03-19 | Partikel-tolerante Tintenstrahldruckkopfarchitektur |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5734399A (de) |
DE (1) | DE19610829C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0921001A1 (de) * | 1997-12-05 | 1999-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Thermischer Tintenstrahldruckkopf mit Flüssigkeitsströmungswiderstand |
EP0894626A3 (de) * | 1997-07-31 | 1999-09-01 | Hewlett-Packard Company | Druckkopf mit Partikelfilter |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6045214A (en) * | 1997-03-28 | 2000-04-04 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printer nozzle plate having improved flow feature design and method of making nozzle plates |
US6247798B1 (en) * | 1997-05-13 | 2001-06-19 | Hewlett-Packard Company | Ink compensated geometry for multi-chamber ink-jet printhead |
US6161923A (en) | 1998-07-22 | 2000-12-19 | Hewlett-Packard Company | Fine detail photoresist barrier |
US6309054B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Company | Pillars in a printhead |
RU2144470C1 (ru) * | 1998-11-03 | 2000-01-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Микроинжектор и способ его изготовления (варианты) |
RU2146621C1 (ru) * | 1998-11-03 | 2000-03-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Микроинжектор |
US6231168B1 (en) | 1999-04-30 | 2001-05-15 | Hewlett-Packard Company | Ink jet print head with flow control manifold shape |
US6309052B1 (en) | 1999-04-30 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Company | High thermal efficiency ink jet printhead |
US6132033A (en) * | 1999-04-30 | 2000-10-17 | Hewlett-Packard Company | Inkjet print head with flow control manifold and columnar structures |
US6312112B1 (en) | 1999-07-12 | 2001-11-06 | Hewlett-Packard Company | Long life printhead architecture |
US6491377B1 (en) | 1999-08-30 | 2002-12-10 | Hewlett-Packard Company | High print quality printhead |
US6132034A (en) * | 1999-08-30 | 2000-10-17 | Hewlett-Packard Company | Ink jet print head with flow control contour |
IT1309735B1 (it) * | 1999-12-27 | 2002-01-30 | Olivetti Lexikon Spa | Testina a canali multipli di alimentazione dell'inchiostro |
US6557971B1 (en) | 2000-08-22 | 2003-05-06 | Hewlett-Packard Company | Method for servicing an inkjet printhead |
EP1186414B1 (de) | 2000-09-06 | 2009-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Verfahren zu seiner Herstellung |
US6502927B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording head having two or more pillars for each nozzle |
US6350018B1 (en) * | 2001-02-23 | 2002-02-26 | Hewlett-Packard Company | Ink jet drop ejection architecture for improved damping and process yield |
US6364467B1 (en) | 2001-05-04 | 2002-04-02 | Hewlett-Packard Company | Barrier island stagger compensation |
US6685299B2 (en) | 2001-05-31 | 2004-02-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
GB0121625D0 (en) * | 2001-09-07 | 2001-10-31 | Xaar Technology Ltd | Droplet deposition apparatus |
US6626522B2 (en) | 2001-09-11 | 2003-09-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Filtering techniques for printhead internal contamination |
US6719404B2 (en) | 2002-02-15 | 2004-04-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of fabricating ink-jet head |
US7052117B2 (en) * | 2002-07-03 | 2006-05-30 | Dimatix, Inc. | Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer |
US6779877B2 (en) * | 2002-07-15 | 2004-08-24 | Xerox Corporation | Ink jet printhead having a channel plate with integral filter |
KR100446634B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
KR100499132B1 (ko) * | 2002-10-24 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
US6896360B2 (en) * | 2002-10-31 | 2005-05-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Barrier feature in fluid channel |
US7036913B2 (en) * | 2003-05-27 | 2006-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ink-jet printhead |
KR100499148B1 (ko) * | 2003-07-03 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 |
US20050118246A1 (en) * | 2003-10-31 | 2005-06-02 | Wong Patrick S. | Dosage forms and layered deposition processes for fabricating dosage forms |
US7281783B2 (en) * | 2004-02-27 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device |
US8491076B2 (en) | 2004-03-15 | 2013-07-23 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Fluid droplet ejection devices and methods |
US7281778B2 (en) | 2004-03-15 | 2007-10-16 | Fujifilm Dimatix, Inc. | High frequency droplet ejection device and method |
US7357499B2 (en) * | 2004-05-25 | 2008-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Inkjet print head with multi-functional structure |
US7370944B2 (en) * | 2004-08-30 | 2008-05-13 | Eastman Kodak Company | Liquid ejector having internal filters |
US7517043B2 (en) * | 2004-12-16 | 2009-04-14 | Xerox Corporation | Fluidic structures |
US8708441B2 (en) | 2004-12-30 | 2014-04-29 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ink jet printing |
US8043517B2 (en) * | 2005-09-19 | 2011-10-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of forming openings in substrates and inkjet printheads fabricated thereby |
KR100754392B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2007-08-31 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드 |
US7988247B2 (en) | 2007-01-11 | 2011-08-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer |
JP5031534B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
JP5294884B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-09-18 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
US8371683B2 (en) | 2010-12-23 | 2013-02-12 | Palo Alto Research Center Incorporated | Particle removal device for ink jet printer |
US9289982B2 (en) | 2012-04-28 | 2016-03-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dual-mode inkjet nozzle operation |
BR112017018055B1 (pt) | 2015-02-27 | 2023-02-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dispositivo de ejeção de fluido e conjuntos de ejeção de fluido |
US10330643B2 (en) | 2016-02-04 | 2019-06-25 | Qorvo Us, Inc. | BAW sensing and filtration device and related methods |
WO2018071039A1 (en) | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3313156A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn | Piezoelektrisch betriebener schreibkopf fuer tintenmosaikschreibeinrichtungen |
DE3804456A1 (de) * | 1987-02-13 | 1988-08-25 | Canon Kk | Tintenstrahl-aufzeichnungskopf und hiermit ausgestattetes aufzeichnungsgeraet |
EP0549211A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-06-30 | Ing. C. Olivetti & C., S.p.A. | Tintenstrahldruckkopf |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4394670A (en) * | 1981-01-09 | 1983-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and method for fabrication thereof |
US4771295B1 (en) * | 1986-07-01 | 1995-08-01 | Hewlett Packard Co | Thermal ink jet pen body construction having improved ink storage and feed capability |
US5025271A (en) * | 1986-07-01 | 1991-06-18 | Hewlett-Packard Company | Thin film resistor type thermal ink pen using a form storage ink supply |
US4885932A (en) * | 1987-07-10 | 1989-12-12 | Hewlett-Packard Company | Determination of cleanliness level of foam reservoir |
CA1300974C (en) * | 1987-10-30 | 1992-05-19 | Kenneth E. Trueba | Hydraulically tuned channel architecture |
US5055447A (en) * | 1988-07-28 | 1991-10-08 | Genentech, Inc. | Method and compositions for the treatment and prevention of septic shock |
US4963882B1 (en) * | 1988-12-27 | 1996-10-29 | Hewlett Packard Co | Printing of pixel locations by an ink jet printer using multiple nozzles for each pixel or pixel row |
US5463413A (en) * | 1993-06-03 | 1995-10-31 | Hewlett-Packard Company | Internal support for top-shooter thermal ink-jet printhead |
-
1995
- 1995-07-11 US US08/500,796 patent/US5734399A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-19 DE DE19610829A patent/DE19610829C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3313156A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn | Piezoelektrisch betriebener schreibkopf fuer tintenmosaikschreibeinrichtungen |
DE3804456A1 (de) * | 1987-02-13 | 1988-08-25 | Canon Kk | Tintenstrahl-aufzeichnungskopf und hiermit ausgestattetes aufzeichnungsgeraet |
EP0549211A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-06-30 | Ing. C. Olivetti & C., S.p.A. | Tintenstrahldruckkopf |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0894626A3 (de) * | 1997-07-31 | 1999-09-01 | Hewlett-Packard Company | Druckkopf mit Partikelfilter |
EP0921001A1 (de) * | 1997-12-05 | 1999-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Thermischer Tintenstrahldruckkopf mit Flüssigkeitsströmungswiderstand |
US6540335B2 (en) | 1997-12-05 | 2003-04-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet print head and ink jet printing device mounting this head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19610829C2 (de) | 1999-03-25 |
US5734399A (en) | 1998-03-31 |
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