JP2001080078A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents

インクジェットプリントヘッド

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JP2001080078A JP2000258578A JP2000258578A JP2001080078A JP 2001080078 A JP2001080078 A JP 2001080078A JP 2000258578 A JP2000258578 A JP 2000258578A JP 2000258578 A JP2000258578 A JP 2000258578A JP 2001080078 A JP2001080078 A JP 2001080078A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱インクジェットプリントヘッドにおけるヒー
タ抵抗を付勢するためのアドレス指定を確実に行うこと
ができる方法および装置を提供する。 【解決手段】本発明の一実施例によれば、個別に制御さ
れる加熱要素が、加熱要素のグループに分けられた熱イ
ンクジェットプリントヘッドが提供される。加熱要素の
別個のグループに対する冗長な制御ラインにより、従来
技術において加熱要素の全てにまで延びていた制御ライ
ンの電気的故障によってプリントヘッドが完全に不動作
になるといった可能性が低減され、プリントヘッドの信
頼性が増大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット印
刷装置一般に関する。特に、本発明は、液滴噴射ヒータ
抵抗を駆動する複数のアドレスバスのデマルチプレック
ス回路を組み込んだ熱インクジェット印刷装置のインク
ジェットプリントヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット印刷技術の分野は、比較
的開発が進んでいる。コンピュータプリンタ、グラフィ
ックスプロッタ、コピー機、ファクシミリ機器等の市販
製品は、ハードコピー印刷された出力を生成するインク
ジェット技術を良好に利用している。この基本的な技術
については、ヒューレットパッカードジャーナル第36
巻第5号(1985年5月)、第39巻第4号(198
8年8月)、第39巻第5号(1988年10月)、第
43巻第4号(1992年8月)、第43巻第6号(1
992年12月)、第45巻第1号(1994年2月)
において各種論文に開示されている。インクジェット装
置はまた、W.J.LloydとH.T.Taubにより、Output Hardco
py Devices(R.C.Durbeck and S.Sherr, ed., Academic
Press, SanDiego, 1988, chapter 13)の中で説明されて
いる。
【0003】インクジェット印刷を行う典型的な熱イン
クジェットプリンタは、1つ以上の往復移動するプリン
トカートリッジを備え、液滴発生器からの熱エネルギー
により、英数字文字、グラフィックスまたは画像を配置
しようとする媒体にインクの小滴を噴射する。かかるカ
ートリッジは、通常、インク滴を噴射する小ノズルを複
数個有するオリフィス部材またはオリフィス板を有する
プリントヘッドで構成される。ノズルの下には、インク
がノズルを通して噴射される前に存在しているエンクロ
ージャであるインク噴射室がある。インクは、インク容
器と流体連通しているインクチャネルを通してインク噴
射室に供給され、該インク容器は、プリントカートリッ
ジの容器部に収納されてもよく、またはプリントヘッド
から離れた別のインク容器に収納されてもよい。
【0004】熱インクジェットプリンタにおいて、イン
ク噴射室に配置されるヒータ抵抗インク噴射装置に電気
パルスを選択的に付勢した状態でインク噴射室内あるイ
ンクを素早く加熱することによって、ノズルを通してイ
ンク滴が噴射される。ヒータ抵抗からの熱エネルギーの
出力開始時、インクの気泡は、ヒータ抵抗またはその保
護層の表面上の適所に集中する。インクの気泡が高速で
膨張することにより、液体インクがノズルを通して押し
出される。電気パルスが終了し、インク滴が噴射される
と、インク噴射室は、インクチャネルおよびインク容器
からのインクで再び充填される。
【0005】熱インクジェットインクは、腐食性である
おそれがある。インクカートリッジとインクとの電気的
な相互接続を長く露出することにより、ヒータ抵抗を点
火するトランジスタがその電源からまたはその制御信号
から効率よく遮断されるため、プリントヘッドの劣化お
よび故障を招くことが頻繁になる。プリントヘッドの設
計によっては、ヒータ抵抗を点火するトランジスタは、
1つの電気コネクタからアドレス指定(制御)される。
この1つのコネクタがインクおよびその構成要素からの
化学的な攻撃により電気的に不作動状態になると、イン
クカートリッジの多くの部分(またはすべて)が損なわ
れ、印刷品質に悪影響を及ぼす可能性がある。
【0006】従来型のインクジェットプリントヘッドの
ヒータ抵抗は、半導体基板の酸化物層上に堆積された薄
膜抵抗材料を有する。酸化物層を覆うように電気導体が
パターニングされ、各薄膜ヒータ抵抗との間の電気経路
を提供している。高密度(1インチあたりのドット数
(DPI)が多い)のプリントヘッドにおいて使用され
るヒータ抵抗の数が多いと電気導体の数が多くなる可能
性があることから、ヒータ抵抗をプリンタ内に配設され
る回路と接続するために必要な導体の数を削減するため
に各種の多重化技術が導入されてきた。たとえば、米国
特許第5,541,629号「プリンタとの相互接続を削減した
プリントヘッド(Print head with ReducedInterconnect
ions to a Printer)」では、その優れた導電性の一方、
ヒータ抵抗の経路に望ましくない抵抗量をもたらしてい
る。
【0007】個々のトランジスタは、通常、ドレイン、
ソースおよびゲート端子に与えられる電気信号の組み合
わせを使用することによりアドレス指定される。これら
の信号の組み合わせにより、個々のトランジスタが“オ
ン”状態になるときを効率よく制御することが可能であ
り、これによりインクの小滴を印刷媒体に噴射すること
ができる。半導体を通して各種ラインの機能を多重化処
理することで、比較的少数のアドレスライン導体で大量
の個別のトランジスタをアドレス指定することができ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】多重化技術は、ヒータ
抵抗を付勢するために必要な導体の総数を削減する一助
となっている。しかしながら、アドレス指定時の改良に
もかかわらず、1つの故障がアドレスバスで生じること
により引き起こされるプリントヘッドの破局的な不良を
回避するために、各トランジスタを確実にアドレス指定
するには、より多くの改良が必要とされる。さらに、異
なる入力信号構成を受け入れることができる柔軟性のあ
るプリントヘッドを提供する必要がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】インクジェットプリンタ
のプリントヘッドの基板上には、複数のヒータ抵抗が形
成されている。ヒータ抵抗は、「電気的」には第1のグ
ループと第2のグループに配列され、「物理的」には、
細長スロット(インク開口)の対向する縁部の周りに配
列され、この細長スロットを通ってインクがインク容器
からインクジェットプリントヘッドのインク噴射室に流
入する。抵抗は、3端子電流切り替え用の電界効果トラ
ンジスタ(FET)等のスイッチング素子により配向さ
れた電流により加熱される。各種FETに対する電気制
御信号(ヒータ抵抗を付勢させる)は、基板の対向位置
にある2つのコネクタによりプリントヘッドに結合され
る。
【0010】基板の第1側に設置された1つの電気コネ
クタには、このコネクタの接点と各種点火トランジスタ
のゲート入力との間に電気経路が設けられ、該ゲート入
力は、インク開口の第1部分からたまたま近くにある第
1のグループのインク噴射要素(抵抗)のみに電気結合
されている。第1側と対向する基板の第2側に設置され
る第2の電気コネクタには、第2のコネクタと、第2の
グループのヒータ抵抗を点火するために使用される第2
のグループのトランジスタのゲート入力との間に電気経
路が設けられている。
【0011】代替として、いくつかのトランジスタの制
御入力は、それぞれのグループが2個のエッジコネクタ
の一方と電気的に結合されている2つのグループに分類
される。これらのトランジスタの1つを制御するアドレ
スラインの1つに欠陥があると、そのトランジスタ、ま
たは同一のアドレスラインに結合された他のトランジス
タのみを不作動にする。第1のコネクタから電気的に絶
縁された、他のコネクタからの制御信号は、反対側のコ
ネクタの信号に悪影響を及ぼす接地(または他の)故障
により影響を受けない。トランジスタへの入力を制御す
るために2つのエッジコネクタを使用することで、他の
インク噴射装置のグループが不作動状態になっても、イ
ンク噴射装置の少なくとも一部について機能性が保持さ
れる点でプリントヘッドの信頼性が大幅に高まる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1Aは、本発明を実現する印刷
システムのブロック図である。印刷システム10は、紙
媒体、転写媒体、透明媒体、写真紙等いずれか適当な素
材への印刷に使用できる。一般に、印刷システムは、ホ
ストシステム12と通信し、このホストシステムは、印
刷データを生成するコンピュータまたはマイクロプロセ
ッサであってもよい。印刷システム10は、印刷システ
ムを制御するプリンタアセンブリ14と、インクを噴射
するプリントヘッドアセンブリ16と、プリントヘッド
アセンブリ16を必要に応じて位置決めするプリントヘ
ッダアセンブリ移送装置18と、を含んで構成される。
【0013】同様に、プリンタアセンブリ14も、コン
トローラ20と、印刷媒体移送装置22と、印刷媒体2
4と、を含んで構成される。印刷媒体移送装置22は、
印刷媒体24(紙等)をコントローラ20から受信され
た制御命令にしたがって位置決めする。コントローラ2
0は、印刷媒体移送装置22、プリントヘッドアセンブ
リ16およびプリントヘッドアセンブリ移送装置18に
対し、印刷システム10内の各種マイクロプロセッサか
ら受信された命令にしたがって制御を行う。さらに、コ
ントローラ20は、ホストシステム12から印刷データ
を受信し、この印刷データを処理してプリンタ制御情報
および画像データにする。このプリンタ制御情報および
画像データは、コントローラ20により使用され、印刷
媒体移送装置22、プリントヘッドアセンブリ16およ
びプリントヘッドアセンブリ移送装置18を制御する。
たとえば、プリントヘッドアセンブリ移送装置18は、
印刷媒体24を覆うようにプリントヘッド30を位置決
めし、プリントヘッド30は、プリンタ制御情報および
画像データにしたがってインク滴を噴射するように命令
を受ける。
【0014】プリントヘッドアセンブリ16は、印刷媒
体24を覆うようにプリントヘッドアセンブリ16を位
置決め可能なプリントヘッドアセンブリ移送装置18に
より支持されることが好ましい。好ましくは、プリント
ヘッドアセンブリ16は、プリントヘッドアセンブリ移
送装置18と印刷媒体移送装置22とを組み合わせて用
いることで、印刷媒体24の任意の領域に配置すること
ができる。たとえば、印刷媒体24を長方形の用紙とし
て、プリントヘッドアセンブリ移送装置18は、この用
紙を媒体移送方向に位置決めしながら、プリントヘッド
アセンブリ移送装置18が媒体移送方向に直交する方向
で用紙上にプリントヘッドアセンブリ16を位置決めす
ることができる。
【0015】プリントヘッドアセンブリ16は、プリン
トヘッド30に流体結合されかつプリントヘッド30に
選択的にインクを供給するインク供給装置26を備え
る。プリントヘッド30は、一列のインクジェットノズ
ルまたは液滴発生器等、複数個のインク滴配給システム
を備える。インクジェットノズルは、オリフィス板を貫
通するオリフィスで構成され、インクは、煮沸状態に加
熱されると、このオリフィス板を通って噴射される。さ
らに詳細を後述するように、各インク滴配給システム
は、コントローラ20からの命令にしたがって印刷媒体
24にインクの小滴を噴射することにより印刷画像を形
成する。
【0016】図3は、基板313の上面の斜視図であっ
て、この上に障壁層315が、通路307を通ってイン
クがインク噴射室301に流入するように導かれるよう
な形状で形成されている。インク噴射室301の「底
面」には、保護誘電体層(図示せず)により覆われた薄
膜ヒータ抵抗309が設けられている。ヒータ抵抗30
9に電流が通されると、噴射室301のインクが煮沸さ
れ、障壁層315上に配設されたオリフィス板または上
部板305に形成されたオリフィス303を通ってイン
クが吐出される。毛細管作用により、インクは、ヒータ
抵抗への電流がインクを加熱するまで噴射室301に保
持される。このため、ヒータ抵抗を通る電流は、インク
がオリフィス303から噴射されるときを決定する。
【0017】図1Bは、本発明のプリントヘッドまたは
基板30をさらに詳細に示す概略ブロック図である。図
1Bに示す図示例の目的で、要素30は、インク滴発生
器および関連回路を組み込んだシリコン基板等の半導体
基板と考えることができる。あるいは、要素30は、印
刷システムとプリントヘッド30上の液滴発生器の間で
信号を搬送するフレキシブル回路と剛性半導体基板との
結合体としてもよい。
【0018】基板30は、2つの領域30−1と30−
2に分割されるが、本明細書に開示される本発明の代替
の実施形態では、2つより多い数の領域に分割された基
板を用いてもよいことは勿論である。図1Bに示す各領
域は、1組の基本要素を含む。以下では、「基本要素」
は、トランジスタ(FET)の集合体からなり、このF
ETに結合される制御ラインに電圧が印加される(また
は制御ラインから除去される)ことによりオン(および
オフ)される。基本要素におけるすべてのFETにおい
て、通常、そのドレイン(またはソース)端子が、共通
の接地に結合され、これらのFETにおいて、すべてソ
ース(またはドレイン)が、基板の表面に形成された個
別の対応する薄膜ヒータ抵抗を介して電源に結合されて
いる。電源は、後述する「基本要素選択」ライン上の
「基本要素選択」信号である。代替の実施形態として、
FETに唯一の接地を使用してもよい。各FETは、そ
のゲートがアドレスラインと結合され、該アドレスライ
ンの電圧がFETを個別制御している。FET、ヒータ
抵抗、および、これらのFETおよび外部接続点(コネ
クタ)との間の「ライン」は、すべて基板30「上」に
作製されると考えられる。典型的な上記「ライン」は、
半導体作製技術を適宜利用して基板上に作製された導電
性トレースで構成される。
【0019】基本要素への制御ラインの1つは、図1B
には図示しないが図4に示すように、基本要素選択リー
ド404としての基本要素制御ラインと考えられる。こ
の基本要素制御ライン(図4の404)は、基本要素に
おけるFETのソースまたはドレイン端子にV+(また
は接地)を(図4のヒータ抵抗400を介して)印加す
る。基本要素におけるFETの他の制御ラインは、FE
Tのゲートに結合されるアドレスラインであり、図4に
おいて参照符号406で示される。基本要素の各FET
のゲートは、基本要素のFETを個別にアクティブ化す
ることを可能にする固有のアドレスラインと結合され
る。基本要素に対する基本要素制御ライン(図4の基本
要素選択ライン404)がアクティブ状態であり、同一
基本要素におけるFETゲートへのアドレスライン(図
4の406)がアクティブ状態である場合、そのFET
(図4の402)は、対応するヒータ抵抗(図4の40
0)に電流を流し、インクをプリントヘッドから噴射さ
せる。
【0020】トランジスタを「オン」および「オフ」に
するシーケンスは重要である。トランジスタが「オン」
であり、通電した後、基本要素制御ラインが「オフ」に
なる前にゲートのアドレスラインが「オフ」になると、
トランジスタは、アバランシェ降伏とともに他の半導体
故障により損なわれることがある。好ましい実施形態に
おいて、アドレスラインは、基本要素制御ラインが「オ
ン」になる前に「オン」になる。アドレスラインは、基
本要素制御ラインがオフになり半導体不良を回避してし
まうまで「オン」のままとするのがよい。
【0021】図4は、「基本要素」の単一FETスイッ
チング素子402を示し、インクを印刷媒体に噴射する
際に使用されるヒータ抵抗400を流れる電流を制御す
るように作用している。図4のFET402は、いくつ
かが集まって「基本要素」を構成する素子の1つのトラ
ンジスタにすぎない。かかるFETのいくつかは、共通
接地を共有してともに結合され、ソースが、対応するヒ
ータ抵抗を介してV+に結合されている。FETを流れ
る電流の相対方向および/または供給源は、設計上の選
択である。代替の実施形態では、ヒータ抵抗を介してF
ETドレインを接地に結合した状態でFETソースをV
+に直接結合したものを用いてもよいことは勿論であ
る。さらに他の実施形態として、ヒータ抵抗を介してF
ETソースを接地に結合したもの、FETドレインを負
の極性電圧に結合したものを含めることができる。
【0022】アドレスリード406は、FETゲートに
対応して(さらに接続されて)いる。図示の実施形態に
おいて、ヒータ抵抗400を介してFETに接続されて
いるFET基本要素選択リード404に電力が印加され
る。接地結線403は、FET402を経由する電流の
戻り経路となり、ゲートがアクティブ状態であり、かつ
基本要素選択リード404に給電される場合、電流は、
抵抗を通り、FETを通って接地に流れる。基本要素選
択およびゲート側のアドレスラインがともにアクティブ
状態であるときにのみ、電流は抵抗を通り、FETを通
って接地に流れる。
【0023】基板上の別々のヒータ抵抗400を介して
基本要素選択リード404に結合されるFETの「グル
ープ」である「基本要素」プリントヘッドにおいて、す
べてのFETは、同時に給電される。このグループにお
けるFETは、すべて共通の接地に接続されるが、この
グループにおける各FETは、そのゲート406がアド
レスラインに結合されている。あるグループまたは「基
本要素」における個別のFETは、FETの基本要素選
択リード404およびゲート406が同時にアクティブ
状態である場合、個別に点火される。したがって、基本
要素選択リード404とアドレス選択リード(ゲート)
406とを組み合わせることで、各FETがマトリクス
状に個別制御される。
【0024】インクジェットプリントヘッドは、インク
ジェットプリントヘッド基板上のいくつかの基本要素
(インク開口を取り囲んでいるか、あるいはその近くに
配置される)が、グループまたは群に編成され、かつこ
れらの基本要素のグループが、電気的に別個のアドレス
および基本要素制御ラインによりアドレス指定される場
合、より確実に作製可能である。好ましい実施形態にお
いて、基板上の基本要素は、インク開口に直交する線に
沿って二等分に分割される。この分割線の片側の基本要
素は、1つのアドレスバスによりアドレス指定され、他
側の基本要素は、別のアドレスバスによりアドレス指定
される。したがって、1つのアドレスバスに欠陥が生じ
ても、他方のアドレスバスにより制御される基本要素に
は影響を及ぼすことはない。
【0025】図1Bの図では1つの領域に2つの基本要
素しか図示していないが、代替の実施形態として、実質
的に任意の数の基本要素を基板上に設けてもよい。さら
に、基本要素は、2つより多い数のグループに編成され
てもよい。3つ以上のグループの場合、電気的に分離し
た3つのアドレスバスにより制御される。
【0026】図1Bに示す各基本要素(P1〜P1’)
は、当該技術において液滴発生器DまたはD’としても
知られる複数のヒータ抵抗と、上述したFETを含む関
連するマルチプレックス回路MまたはM’とを含んで構
成される。マルチプレックス回路は、複数個の電力また
は基本要素選択または基本要素制御ライン(図1Bには
図示せず)およびアドレス選択ラインAまたはA’から
信号を受信する。基本要素制御ラインおよびアドレスラ
インは、電流が印刷動作時にインクの小滴を噴射するよ
うに作用するFETを点火することによって、液滴発生
器DまたはD’をともに作動する。ある特定の液滴発生
器を精確にアクティブ化するためには、その液滴発生器
に固有の基本要素選択ラインとアドレス選択ラインとの
組み合わせをアクティブ化する必要がある。基本要素選
択ラインは、その基本要素選択ラインに関する基本要素
内の液滴発生器によって各トランジスタのソース/ドレ
インに接続する。アドレス選択ライン32または32’
は、領域30−1または30−2内の基本要素それぞれ
において1つのトランジスタのゲートに接続する。
【0027】FETのゲートは、当該素子が導通すると
きを制御できることは当該技術において周知である。本
発明の代替の実施形態として、バイポーラトランジス
タ、SCR、TRIAC等の素子を含むがこれに限定さ
れない、FET以外の他のタイプの3端子電流スイッチ
ング素子を用いてもよい。たとえば、バイポーラトラン
ジスタの場合、ベース電圧を制御することで、当該素子
が導通するときを制御する。
【0028】図6Aは、三色プリントヘッドの主要表面
を模式的に示した平面図である。動作を説明すると、イ
エロー、マゼンタおよびシアンの各インクは、上方向、
すなわち、図6Aの紙面から出る方向に、インク開口6
70、672および674を通って、インク開口67
0、672および674の両側に沿って配設された噴射
室(図3に示す)に流れ込む。インク開口の対向する側
にある矩形領域(602、604、606、608、6
10、612、614、615、616、618、62
0および622)は、基本要素を表す。(図6Aには図
示しないが、好ましい実施形態では、12個の追加基本
要素が存在しており、それぞれが、列挙した上記記載の
基本要素とインク開口に近接し、基板上には計24個の
基本要素が設けられている。したがって、インク開口そ
れぞれには、8個の基本要素がこれに近接して設けられ
ている。この8個の基本要素は、18個のトランジスタ
でそれぞれ構成される。)図示のように、インク開口6
70には、4個の基本要素602、604、615およ
び614が、インク開口670を中心に設けられてい
る。1つの基本要素615は、いくつかのFETとこれ
らに接続されたヒータ抵抗とを、インク開口670の一
端に近接して、かつ、その片側に隣接して概略的に図示
している。
【0029】基本要素615の各FETは、図示の基本
要素領域(602、604、606、608、610、
612、614、615、616、618、620およ
び622)のそれぞれにおいてわかりやすいように太線
で表された接地バス630に結合されている。
【0030】第1のアドレスバス640はいくつかの導
体(個々の導体は図示せず)で構成され、その少なくと
も1個が、図6Aに図示する基板600の上部に示され
る第1組の基本要素(614、615、616、61
8、620および622)における各FETの各ゲート
まで延びている。第2のアドレスバス650はいくつか
の導体(個々の導体は図示せず)で構成され、その少な
くとも1個が、図6Aに図示する基板600の下部に沿
った第2組の基本要素(602、604、606、60
8、610および612)における各FETの各ゲート
まで延びている。第1のアドレスバス640および第2
のアドレスバス650は、互いに電気的に絶縁されてい
るが、基板600の側縁に設けられたコネクタ660お
よび662からアクセス可能である。
【0031】好ましい実施形態において、基本要素の各
FETは、そのゲート端子が、アドレスライン642に
結合されている。したがって、アドレスバス640およ
び650におけるアドレスライン数“N”は、図示の基
本要素(602、604、606、608、610、6
12、614、615、616、618、620および
622)それぞれにおける液滴発生器(およびFET)
の数に等しい。図示の一方の組の基本要素(602、6
04、606、608、610、612)のFETのゲ
ートへのアドレスラインは、図示の他方の組の基本要素
(614、615、616、618、620および62
2)のFETのゲートから電気的に絶縁されている。
(代替の実施形態では、2つの組のアドレスラインを互
いに直接または間接結合してもよい。)いずれかの組の
基本要素におけるFETは、これらのFETが、図6A
において“P”ライン690として示す、これらの対応
する基本要素制御ラインによりデアクティブ化される場
合には点火することはない。したがって、アドレスライ
ンを効率よく多重化処理することにより、いくつかの基
本要素において多数のトランジスタを制御するために必
要なアドレスラインの数を削減する一方、液滴発生器を
個別に選択(アドレス指定)可能としている。これに例
外があるとすれば、切り捨てられた基本要素Pが1以上
(N個の液滴発生器より少ない)で用いられる場合のみ
である。印刷動作時、印刷システムは、アドレスライン
A1〜ANの1つのみが一度にアクティブ化されるよう
にアドレスラインを通して循環する(図6Bを参照)。
このため、1つの基本要素では、一度に1つの液滴発生
器のみがアクティブ化される。しかしながら、特定のア
ドレスに関連づけられた各種基本要素では、すべての液
滴発生器を同時に点火することが可能である。
【0032】再び図1Bを参照すると、2つの領域30
−1および30−2のそれぞれには、それぞれ別の組に
なったアドレスラインが備えられており、そのアドレス
ラインは対応領域におけるFETの点火を制御し、1つ
のラインで生じた欠陥がこれに接続されるすべての基本
要素に影響を及ぼすことがないように好ましくは互いに
電気的に絶縁されている。したがって、領域30−1
は、第1組のアドレスラインA1、A2、…ANが備え
られ、1組のアドレスパッド32において基板上で終端
している。領域30−2は、第1組とは別の第2組のア
ドレスA1’、A2’、…AN’が備えられ、別の組の
アドレスパッド32’において終端している。
【0033】上記で示唆したように、プリントヘッド3
0の一実施形態は、シリコン基板とフレキシブル基板と
の組み合わせとしてもよい。
【0034】第1の実施形態において、アドレスパッド
32は、プリントヘッドアセンブリ16がプリンタアセ
ンブリ14にインストールされる場合にプリンタアセン
ブリ14の電子機器と接続するフレキシブル回路接続を
示している。あるいは、第2の実施形態において、アド
レスパッド32は、シリコン基板上のボンドパッドを表
している。ボンドパッドとプリンタアセンブリ14内の
回路とを接続するためにフレキシブル回路等の中間回路
を使用することができる。かかるボンドパッドをプリン
タアセンブリ14内の回路に接続する1つの方法は、T
AB結合、すなわちテープ自動結合として当該技術にお
いて周知である。
【0035】第3の実施形態において、領域30−1に
おけるアドレスA1、A2、…ANの数は、領域30−
2におけるアドレスA1’、A2’、…AN’の数に等
しい(ただし、代替の実施形態として、各領域において
異なる数のアドレスラインを用いてもよい)。第3の実
施形態において、プリントヘッド30のジャンパまたは
導電性トレース、あるいはプリントヘッド30に取り付
けられたフレキシブル回路は、アドレスA1をアドレス
A1’、アドレスA2をアドレスA2’、…アドレスA
NをアドレスAN’等に電気接続している。したがっ
て、領域30−1においてアドレスAがアクティブ化さ
れる都度、領域30−2では対応するアドレスA’がア
クティブ化される。各アドレス対AとA’にこのような
別個の接続を与えることによって、これらの1つに対す
る接続が失われても重大なアドレス接続は維持される。
これにより、プリントヘッド30に対するアドレス接続
の1つが失われてもプリントヘッド30に正しい信号を
確実に供給することができる。
【0036】第4の実施形態において、領域30−1お
よび30−2におけるアドレスは、電気的に絶縁されて
いる。これにより、プリンタアセンブリは、プリントヘ
ッドを2つのモードで動作することができる。プリンタ
は、アドレスAおよびA’の対を「同時に」アクティブ
化することができるため、プリンタ速度をさらに高速に
できる。これを行う1つの方法として、プリンタアセン
ブリ回路をアドレスラインと対で電気結合させるものが
ある。あるいは、プリンタは、領域30−1と30−2
との基本要素を対で組み合わせながらアドレスAおよび
A’を独立的に動作させることができる。これにより、
プリンタのコストを低減することができる。
【0037】本発明を使用し得る、代表的なインクジェ
ット印刷装置であるプリンタ101を図2Aの斜視図に
概略で示す。同様に、グラフィックスプロッタ、コピー
機、ファクシミリ機器等の印刷装置も本発明を使用でき
るため有用である。プリンタハウジング103は印刷プ
ラテンを備え、これに用紙等の入力印刷媒体105が、
当該技術において周知の機構により移送される。プリン
タ101内のキャリッジは、黒またはカラーインクのイ
ンク滴を噴射可能な1つまたは1組の個別のプリントカ
ートリッジを保持する。代替の実施形態として、流体結
合された軸外のインク容器1個以上から散在的に補給さ
れる半永久的なプリントヘッド機構、あるいは、プリン
トカートリッジや各色ごとに指定されたインク噴射ノズ
ルの中で二色以上のインクが使用可能である単一のプリ
ントカートリッジ、または単一カラープリントカートリ
ッジまたは印刷機構を用いてもよく、本発明は、少なく
ともこれらの代替例により使用されるプリントヘッドに
適用可能である。本発明において使用され、2つのプリ
ントカートリッジ110および111を搭載したキャリ
ッジ109を図2Bに示す。典型的なキャリッジ109
は、スライドバーまたは同様の機構によりプリンタ内部
に支持され、キャリッジ109が印刷媒体105上を往
復移動または前後に走査するようにスライドバーにした
がって物理的に駆動される。走査軸Xは、図2Aにおい
て矢印によって示される。キャリッジ109の走査にと
もない、インク滴は、1組のプリントカートリッジ11
0と111のプリントヘッドから媒体105に所定の印
刷スウォース(print swath)パターンで選択的に噴射さ
れ、ドットマトリクス操作により画像または英数字文字
を形成する。従来、ドットマトリクス操作は、ユーザの
コンピュータ(図示せず)により決定され、プリンタ1
01内部のマイクロプロセッサベースの電子機器コント
ローラに命令が送信される。ドットマトリクス操作の他
の技術は、コンピュータが、データをラスタ化した後、
ラスタ化されたデータとともに印刷コマンドをプリンタ
に発信することにより行われる。このコマンドおよびラ
スタ化された情報をプリンタが解読し、どの液滴発生器
を点火するかを決定する。
【0038】図2Cにおいて明らかなように、ローラ2
07と、プラテンモータ209と、引っ張り装置(図示
せず)と、で構成される媒体送り機構により、1枚の媒
体シートは、入力トレイからプリントヘッドの下にある
プリンタ印刷領域に送られる。好ましい実施形態におい
て、インクジェットプリントカートリッジ110、11
1は、プラテン上にある媒体105において、媒体を入
力するY方向と直交するX方向にキャリッジモータ21
1によりインクリメント的に引かれる。プラテンモータ
209およびキャリッジモータ211は、通常、媒体お
よびカートリッジ位置コントローラ213の制御下にあ
る。かかる位置決めおよび制御装置の例が、米国特許第
5,070,410号「読み取り/書き込みの組み合わせヘッド
により、読み取り信号を処理および記憶し、かつ点火信
号を熱駆動式インク噴射素子に提供する装置および方法
(Apparatus and Method Using a Combined Read/Write
Head for Processing and Storing Read Signals and f
or Providing Firing Signals to Thermally Actuated
Ink Ejection Elements)」に記載されている。このよう
に、媒体105は、プリンタの液滴噴射コントローラ2
15および電源217に入力されたデータにより必要に
応じて、プリントカートリッジ110および111がイ
ンク滴を発射して媒体にドットを配置できるように、場
所を位置決めされる。これらのインクドットは、プリン
トカートリッジ110および111がキャリッジモータ
211により媒体上を平行移動されるのにともなって、
走査方向に平行な帯域において、プリントヘッドの選択
されたオリフィスから吐出されたインク滴から形成され
る。プリントカートリッジ110および111が媒体1
05の印刷スウォースの終端にあるその行程の終端まで
来ると、従来型では、位置決めコントローラ213およ
びプラテンモータ209により媒体がインクリメントに
送られる。プリントカートリッジは、スライドバー上の
X方向の走査の終端まで来てしまうと、印刷を続行しつ
つ支持機構に沿って後退するか、あるいは印刷を止めて
戻る。媒体は、ノズル間の間隔に関連するプリントヘッ
ドのインク噴射部の幅またはその一部と等量の増分だけ
送られる。媒体の制御、プリントカートリッジの位置決
めおよびインク画像または文字の作成に相応しい正しい
インク噴射装置の選択は、位置決めコントローラ213
により決定される。このコントローラは、従来の電子機
器ハードウェア構成において実施されてもよく、従来の
メモリ216から動作命令を提供しても良い。媒体の印
刷が完了すると、媒体は、プリンタの出力トレイから排
出され、ユーザにより取り除かれる。
【0039】プリントヘッド内部に見られるインク滴発
生器の1つの例を、図3のの拡大斜視断面図で示す。図
示のように、液滴発生器は、ノズルと、噴射室と、イン
ク噴射装置と、を含んで構成される。液滴発生器の代替
の実施形態として、同等のノズル、噴射室および/また
はインク噴射装置を2つ以上使用してもよい。液滴発生
器は、インク供給源と流体結合される。
【0040】図3において、インク噴射室301の好ま
しい実施形態は、ノズル303と、分割されたヒータ抵
抗すなわち噴射抵抗309と整列して図示されている。
典型的には、多数の独立したノズルが、制御されたパタ
ーンでインク滴が吐出されるようにオリフィス板305
に所定パターンで配列されている。一般として、媒体
は、オリフィス板の外部表面の面と平行な位置に維持さ
れる。ヒータ抵抗は、外部コンピュータまたはプリンタ
と結合された他のデータ源からデータを入力するプロセ
スにおいて液滴噴射コントローラ215および電源21
7と連動してアクティブ化するように選択される。イン
クは、開口部307を通って噴射室301に供給される
ことで、オリフィス303から吐出された分のインクを
補給し、その後、分割されたヒータ抵抗309から解放
された熱エネルギーによりインクの気泡が生成される。
インク噴射室301は、オリフィス板305により生成
された壁、層状の半導体基板313および障壁層315
により境界が形成される。好ましい一実施形態におい
て、カートリッジハウジングの容器に格納される液体イ
ンクは、毛細管の力により流れ出し、噴射室301を充
填する。
【0041】本発明のより確実なインクジェットプリン
トヘッドは、インクの小滴を媒体に噴射する熱パルスを
提供するヒータ抵抗を支持する基板を有する。図4に模
式的に示すように、各ヒータ抵抗400は、電界効果ト
ランジスタ、すなわちFETであることが好ましい別の
スイッチング素子402により個別制御される。各スイ
ッチング素子402は、電力を伝送する基本要素選択リ
ード404と、FETゲートを介してスイッチング素子
402を開閉して抵抗400に電流を流すアドレス選択
リード406と、を有する。したがって、特定の抵抗4
00を加熱するためには、その特定の抵抗の関連するス
イッチング素子402が、その基本要素リード404お
よびアドレスリード406を同時にアクティブ状態にし
なければならない。
【0042】本発明のプリントヘッドにおいて、抵抗お
よびこの抵抗と結合される関連のFETは、基本要素と
呼ばれるグループに配列される。各基板上には、基本要
素がいくつか存在する。各基本要素は、その基本要素に
おけるすべての抵抗に給電する別々の基本要素選択リー
ドを1つ有する。各基本要素では、接地リードが、基本
要素におけるあらゆるスイッチング素子の接地結線に結
合されている。基板に接続するために要する結線の必要
数を削減するためには、多数の基本要素に同一の接地リ
ードを結合すればよい。
【0043】特定の基本要素内の各スイッチング素子
(FETまたは他のトランジスタ素子)は、独立的にま
たは個別に付勢可能なアドレス選択リードに結合され
る。動作時、アドレスリードは、一度に基本要素のスイ
ッチング素子1つのみが起動されるようなシーケンスで
一度に1つずつ起動される。基板に対する結線の必要数
を削減するためには、基本要素間でアドレスラインが共
有される。
【0044】本発明の基板は、それぞれ少なくとも1つ
の基本要素を含む各種のトポグラフィック領域に分割さ
れる。各領域では、アドレスラインが共有され、各基本
要素は、その固有の基本要素選択ラインを有する。しか
しながら、代替の実施形態として、その別々の組のアド
レスラインを有するダイに各領域を設けてもよい。
【0045】本発明の模式的な図を図5Aに示す。基板
500は、インク供給スロットまたはインク開口502
を3個設け、これを通してインク容器からインクが、供
給スロットに隣接する噴射抵抗に供給される。代替の実
施形態として、基板に単色開口のみまたは同様に他のカ
ラーのものも設けてもよい。3個のインク供給スロット
は、スロット502Yはイエロー、スロット502Mは
マゼンタ、スロット502Cはシアンの各インクを抵抗
に供給する。(図5Bでは、参照符号1〜5で表した数
個の噴射抵抗にしたがって非常に拡大して示したイエロ
ー供給スロット502Yが描かれている。)抵抗は、図
中参照符号1〜24で示される24個の基本要素の中
に、供給スロット502に沿って配列されている。たと
えば、イエローインクを供給するインク供給スロットに
沿って、基本要素2、4、6および8が供給スロットの
片側に沿って配列され、基本要素1、3、5および7が
供給スロット502Yの対向側に沿って配列されてい
る。
【0046】好ましい実施形態において、各基本要素
は、18の噴射抵抗(別の電流制御FETにそれぞれ結
合されている)を有し、各基本要素内では1つの基本要
素選択ラインが18の抵抗で共有されている。代替の実
施形態として、1つの基本要素あたりの噴射抵抗および
トランジスタの数が多くても少なくてもよいことは勿論
である。したがって、本発明の基板では、24の独立し
た基本要素選択ラインPS1〜PS24(PS4とPS
2のみ図示)が、24の基本要素に対応している。
【0047】各基本要素選択ラインは、基板の2つのう
ち一方の外側縁504Nまたは504Sに沿って配置さ
れたコネクタパッドに引き回されている。特定の基本要
素における各抵抗を別個に付勢するためには、各抵抗
は、電流制御トランジスタに接続され、それぞれが別々
のアドレスライン(図示せず)を有する。
【0048】印刷動作時、プリンタは、図6Bに示すよ
うに、特定の基本要素内の18の噴射抵抗の1つのみを
一度に動作、すなわち順次動作するようにアドレスを通
して循環する。しかしながら、異なった基本要素のレジ
スタを同時に動作することが可能である。このため、ま
た、必要な接続の数を最小にするため、基本要素は、ア
ドレスラインを共有する。したがって、アドレスライン
を共有する基本要素の所与の組に対して、特定の基本要
素についてのアドレスを独立して動作することを可能に
する18個のアドレスラインが存在する。
【0049】信頼性を改善し、操作のモードを複数化す
るため、基板の基本要素はグループに分割される。1グ
ループの基本要素は、そのグループにおける基本要素の
第1組のアドレスラインによりアドレス指定される。第
2のグループの基本要素は、第2のグループに対する別
の組のアドレスラインによりアドレス指定される。2つ
のグループの基本要素は、表示の目的で北500Nと南
500Sとして示される領域に分割される。本例では、
基本要素の半分は、基板側縁504Nに最も近い領域5
00Nに収容される。基本要素の残り半分は、基板側縁
504Sに最も近い領域500Sに収容される。代替の
実施形態として、基本要素を基板上に広がる不均一なグ
ループに任意の割合で分割してもよい。
【0050】A1N、A2N、…A18Nとして表され
る1組の18個のアドレス選択ラインは、領域500N
におけるスイッチング素子にアドレス選択信号を提供す
る。A1S、A2S、…A18Sとして表される別の組
の18個のアドレス選択ラインは、領域500Sにおけ
るスイッチング素子にアドレス選択信号を提供する。
【0051】北と南(または上部と下部)の別々のアド
レスリードを北と南の各領域における基本要素のトラン
ジスタに提供することで、いくつもの効果が得られる。
第1に、アドレス接続の損失し易さが半減される。第2
に、別のグループの基本要素に対してアドレスリードの
組を独立させることによって、多数の点火モードが同一
のプリントヘッドについてイネーブル状態になる。上述
したように、プリントヘッドは、図6Bに示すアドレス
ラインを通して循環することによって動作される。北と
南の各基本要素を有することにより、プリントヘッド
は、基本要素を24または12として動作可能である。
【0052】北と南のグループのアドレス対は、適宜回
路により電気的または機能的に互いに「結びつき」、あ
らゆるグループの組み合わせにおけるトランジスタの組
み合わせを一緒に点火することができる。かかる一実施
形態において、特定の北のアドレス(たとえば、A1
N)をアクティブ化するごとに、対応する南のアドレス
(たとえば、A1S)が同時にアクティブ化される。こ
れは、適宜回路を用いて、A1NをA1Sと電気的に共
通にし、A2NをA2Sと電気的に共通にする等により
実現可能である。これにより、アドレスを通して循環す
る(再び図6Bを参照)のに要する時間が少なくて済む
ため、より高速ないしより高周波の印刷を行うことが可
能となる。
【0053】一方、プリントヘッドは、基本要素を12
個としても動作可能である。これは、南のアドレスすべ
てを通して循環し、次いで北のアドレスすべてを通して
循環するという連続的な循環を行うことで実現可能であ
る。低速にはなるが、これにより、基本要素選択ライン
の対を電気的に共通にするが、アドレスラインは電気的
絶縁状態にする機会をもたらす。これにより、基本要素
を付勢するのに要するスイッチング電子機器のコストが
削減され、印刷システムのコストが削減される。
【0054】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【0055】[実施態様1]インク開口(670)が貫通
する第1の主要表面を有する基板(500)と、第1組
の電流制御トランジスタで構成される第1の基本要素
(615)であって、前記第1組の各トランジスタ(4
02)の第1端子(406)と第1組のアドレスライン
(640)の少なくとも1つのアドレスラインとが結合
されている、前記第1の基本要素と、第2組の電流制御
トランジスタで構成される第2の基本要素(602)で
あって、前記第2組の各トランジスタの第1端子と第2
組のアドレスライン(650)の少なくとも1つのアド
レスラインとが結合され、かつ前記第2組のアドレスラ
インと前記第1組のアドレスラインとが電気的に絶縁さ
れている、前記第2の基本要素と、を備えて成り、前記
第1の基本要素の各トランジスタが、前記第1組および
第2組のアドレスラインの少なくとも1つのアドレスラ
イン上の制御信号により、前記第2の基本要素の各トラ
ンジスタと無関係にアクティブ化が可能となる、インク
ジェットプリントヘッド。
【0056】[実施態様2]各基本要素に対し少なくとも
1つの基本要素制御ライン(690)をさらに備えて成
り、前記少なくとも1つの基本要素制御ラインが、それ
ぞれの基本要素の各トランジスタの第2端子に結合さ
れ、かつ前記基本要素制御ラインが、所定の大きさと極
性とを有する電圧を印加することを特徴とする、実施態
様1に記載のインクジェットプリントヘッド。
【0057】[実施態様3]前記基本要素制御ラインは、
前記電圧を前記第2端子に抵抗(400)を介して印加
することを特徴とする、実施態様2に記載のインクジェ
ットプリントヘッド。
【0058】[実施態様4]前記基板上に複数のアドレス
パッドをさらに備えて成ることを特徴とする、実施態様
1に記載のインクジェットプリントヘッド。
【0059】[実施態様5]前記第1組の電流制御トラン
ジスタにおける第1のトランジスタと、前記第2組の電
流制御トランジスタにおける第2のトランジスタとは、
ほぼ同時に点火されるように構成されていることを特徴
とする、実施態様1に記載のインクジェットプリントヘ
ッド。
【0060】[実施態様6]前記第1組の電流制御トラン
ジスタにおける第1のトランジスタと、前記第2組の電
流制御トランジスタにおける第2のトランジスタとは、
順次点火されるように構成されていることを特徴とす
る、実施態様1に記載のインクジェットプリントヘッ
ド。
【0061】[実施態様7]プリントヘッドの製造方法で
あって、インク開口(670)を第1の主要表面を有す
る基板(500)を貫通させるステップと、第1組の電
流制御トランジスタ(402)の第1の基本要素(61
5)を前記第1の主要表面上に形成するステップと、前
記第1組の各トランジスタの第1端子(406)と、第
1組のアドレスライン(640)の少なくとも1つのア
ドレスラインとを結合するステップと、第2組の電流制
御トランジスタの第2の基本要素(602)を前記第1
の主要表面上に形成するステップと、前記第2組の各ト
ランジスタの第1端子と、第2組のアドレスライン(6
50)の少なくとも1つのアドレスラインとを結合する
ステップと、前記第1の基本要素における各トランジス
タが、前記第1組および第2組のアドレスラインの少な
くとも1つのアドレスライン上の制御信号によりアクテ
ィブ化が可能となるように、前記第2組のアドレスライ
ンと、前記第1組のアドレスラインとを電気的に絶縁す
るステップと、を備えて成る方法。
【0062】[実施態様8]前記第1の基本要素の少なく
とも1つの基本要素制御ライン(690)と、前記第1
の基本要素の各トランジスタの第2端子とを結合するス
テップをさらに備えて成ることを特徴とする、実施態様
7に記載の方法。
【0063】[実施態様9]複数のアドレスパッドを前記
基板上に配置するステップをさらに備えて成ることを特
徴とする、実施態様7に記載の方法。
【0064】[実施態様10]実施態様7、8または9に
記載の方法にしたがって製造されたプリントヘッドを有
するインクジェットプリントカートリッジ。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、ヒータ抵抗を付勢するためのアドレス指定を
確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1A】本発明を用いた印刷システムのブロック図で
ある。
【図1B】本発明を用いたプリントヘッドの要素の機能
的編成を示す概略ブロック図である。
【図2A】本発明を用いた代表的な印刷装置の斜視図で
ある。
【図2B】図2Aのプリンタにおいて使用されるプリン
トカートリッジキャリッジ装置の斜視図である。
【図2C】図2Aのプリンタの機能的要素の模式図であ
る。
【図3】図2Aのプリンタのプリントカートリッジプリ
ントヘッドにおいて使用されるインク滴発生器の拡大斜
視断面図である。
【図4】本発明において使用可能な「基本要素」スイッ
チング素子において使用される、単一FET、ヒータ抵
抗およびFETの電気接続の模式図である。
【図5A】本発明のプリントヘッドのトポグラフィ図で
ある。
【図5B】1つのインク開口の拡大図であって、ヒータ
抵抗をインク開口の近くに配置した図である。
【図6A】三色インクジェットプリントヘッドの主要表
面のトポグラフィ図である。
【図6B】アドレスアクティブ化シーケンスを示す図で
ある。
【符号の説明】
400:ヒータ抵抗 402:FET 406:第1端子 500:基板 602:第2の基本要素 615:第1の基本要素 640:第1組のアドレスライン 650:第2組のアドレスライン 670:インク開口 690:基本要素制御ライン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インク開口が貫通する第1の主要表面を有
    する基板と、 第1組の電流制御トランジスタで構成される第1の基本
    要素であって、前記第1組の各トランジスタの第1端子
    と第1組のアドレスラインの少なくとも1つのアドレス
    ラインとが結合されている、前記第1の基本要素と、 第2組の電流制御トランジスタで構成される第2の基本
    要素であって、前記第2組の各トランジスタの第1端子
    と第2組のアドレスラインの少なくとも1つのアドレス
    ラインとが結合され、かつ前記第2組のアドレスライン
    と前記第1組のアドレスラインとが電気的に絶縁されて
    いる、前記第2の基本要素と、 を備えて成り、前記第1の基本要素の各トランジスタ
    が、前記第1組および第2組のアドレスラインの少なく
    とも1つのアドレスライン上の制御信号により、前記第
    2の基本要素の各トランジスタと無関係にアクティブ化
    が可能となる、インクジェットプリントヘッド。
  2. 【請求項2】各基本要素に対し少なくとも1つの基本要
    素制御ラインをさらに備えて成り、前記少なくとも1つ
    の基本要素制御ラインが、それぞれの基本要素の各トラ
    ンジスタの第2端子に結合され、かつ前記基本要素制御
    ラインが、所定の大きさと極性とを有する電圧を印加す
    ることを特徴とする、請求項1に記載のインクジェット
    プリントヘッド。
  3. 【請求項3】前記基本要素制御ラインは、前記電圧を前
    記第2端子に抵抗を介して印加することを特徴とする、
    請求項2に記載のインクジェットプリントヘッド。
  4. 【請求項4】前記基板上に複数のアドレスパッドをさら
    に備えて成ることを特徴とする、請求項1に記載のイン
    クジェットプリントヘッド。
  5. 【請求項5】前記第1組の電流制御トランジスタにおけ
    る第1のトランジスタと、前記第2組の電流制御トラン
    ジスタにおける第2のトランジスタとは、ほぼ同時に点
    火されるように構成されていることを特徴とする、請求
    項1に記載のインクジェットプリントヘッド。
  6. 【請求項6】前記第1組の電流制御トランジスタにおけ
    る第1のトランジスタと、前記第2組の電流制御トラン
    ジスタにおける第2のトランジスタとは、順次点火され
    るように構成されていることを特徴とする、請求項1に
    記載のインクジェットプリントヘッド。
  7. 【請求項7】プリントヘッドの製造方法であって、 インク開口を第1の主要表面を有する基板を貫通させる
    ステップと、 第1組の電流制御トランジスタの第1の基本要素を前記
    第1の主要表面上に形成するステップと、 前記第1組の各トランジスタの第1端子と、第1組のア
    ドレスラインの少なくとも1つのアドレスラインとを結
    合するステップと、 第2組の電流制御トランジスタの第2の基本要素を前記
    第1の主要表面上に形成するステップと、 前記第2組の各トランジスタの第1端子と、第2組のア
    ドレスラインの少なくとも1つのアドレスラインとを結
    合するステップと、 前記第1の基本要素における各トランジスタが、前記第
    1組および第2組のアドレスラインの少なくとも1つの
    アドレスライン上の制御信号によりアクティブ化が可能
    となるように、前記第2組のアドレスラインと、前記第
    1組のアドレスラインとを電気的に絶縁するステップ
    と、 を備えて成る方法。
  8. 【請求項8】前記第1の基本要素の少なくとも1つの基
    本要素制御ラインと、前記第1の基本要素の各トランジ
    スタの第2端子とを結合するステップをさらに備えて成
    ることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】複数のアドレスパッドを前記基板上に配置
    するステップをさらに備えて成ることを特徴とする、請
    求項7に記載の方法。
  10. 【請求項10】請求項7、8または9に記載の方法にし
    たがって製造されたプリントヘッドを有するインクジェ
    ットプリントカートリッジ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532366A (ja) * 2004-04-19 2007-11-15 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 流体噴射装置
JP2007532367A (ja) * 2004-04-19 2007-11-15 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 流体噴射装置
CN113396064A (zh) * 2019-02-06 2021-09-14 惠普发展公司,有限责任合伙企业 包括定制位的集成电路

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1319836B1 (it) * 2000-02-14 2003-11-03 Olivetti Lexikon Spa Testina di stampa policromatica.
DE60204485T2 (de) 2001-01-05 2006-03-16 Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston Integrierter programmierbarer Auslösepulsgenerator für Tintenstrahldruckkopf
US6585339B2 (en) 2001-01-05 2003-07-01 Hewlett Packard Co Module manager for wide-array inkjet printhead assembly
ITTO20010266A1 (it) * 2001-03-21 2002-09-23 Olivetti I Jet Spa Substrato per una testina di stampa termica a getto d'inchiostro, in particolare del tipo a colori, e testina di stampa incorporante tale su
US6922203B2 (en) * 2001-06-06 2005-07-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Barrier/orifice design for improved printhead performance
US6702894B2 (en) 2001-10-24 2004-03-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection cartridge and system for dispensing a bioactive substance
WO2003006245A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Hewlett Packard Company A printhead for a printer cartridge
TW511423B (en) * 2001-09-25 2002-11-21 Benq Corp Soft circuit board for recognition and the manufacturing method thereof
TW508310B (en) * 2001-09-25 2002-11-01 Acer Comm & Amp Multimedia Inc Ink cartridge and method of using flexible circuit board color to represent ink color in the ink cartridge
US6932453B2 (en) 2001-10-31 2005-08-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet printhead assembly having very high drop rate generation
US20030136999A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-24 Hodges Robert L. Semiconductor device with deposited oxide
US6726300B2 (en) 2002-04-29 2004-04-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fire pulses in a fluid ejection device
US7077506B2 (en) * 2002-08-01 2006-07-18 Benq Corporation Identifiable inkjet cartridge and method of preventing misplacing inkjet cartridge in an inkjet apparatus
US6916090B2 (en) 2003-03-10 2005-07-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated fluid ejection device and filter
US7604315B2 (en) * 2006-10-11 2009-10-20 Lexmark International, Inc. Method for maintaining printhead performance
WO2009096940A1 (en) * 2008-01-28 2009-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Common base lateral bipolar junction transistor circuit for an inkjet print head
SG171439A1 (en) * 2008-12-08 2011-07-28 Hewlett Packard Development Co Fluid ejection device
WO2013126547A1 (en) 2012-02-21 2013-08-29 Zih Corp. Electrically configurable option board interface
WO2015116154A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Interdigitated primitives
WO2015163904A1 (en) 2014-04-25 2015-10-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Assigning firing reservations to primitives
US9833991B2 (en) * 2014-09-29 2017-12-05 Funai Electric Co., Ltd. Printhead and an inkjet printer
WO2016089372A1 (en) * 2014-12-02 2016-06-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead
US9561646B2 (en) * 2015-03-27 2017-02-07 Zih Corp. High speed adaptive thermal printhead interface
WO2019112620A1 (en) 2017-12-08 2019-06-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Gaps between electrically conductive ground structures
CN114126881A (zh) * 2019-07-24 2022-03-01 惠普发展公司, 有限责任合伙企业 打印机和控制器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63295277A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Seiko Epson Corp サ−マルプリンタのヘッド駆動制御装置
JPH1158703A (ja) * 1997-08-11 1999-03-02 Brother Ind Ltd 印字装置
JP2000225697A (ja) * 1999-01-07 2000-08-15 Hewlett Packard Co <Hp> 媒体前進をプリミティブの大きさで調整したプリンタ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862197A (en) 1986-08-28 1989-08-29 Hewlett-Packard Co. Process for manufacturing thermal ink jet printhead and integrated circuit (IC) structures produced thereby
US5070410A (en) 1989-03-21 1991-12-03 Hewlett-Packard Company Apparatus and method using a combined read/write head for processing and storing read signals and for providing firing signals to thermally actuated ink ejection elements
US5030971B1 (en) 1989-11-29 2000-11-28 Xerox Corp Precisely aligned mono- or multi-color roofshooter type printhead
US5134425A (en) 1990-01-23 1992-07-28 Hewlett-Packard Company Ohmic heating matrix
US5604519A (en) * 1992-04-02 1997-02-18 Hewlett-Packard Company Inkjet printhead architecture for high frequency operation
US5568171A (en) * 1992-04-02 1996-10-22 Hewlett-Packard Company Compact inkjet substrate with a minimal number of circuit interconnects located at the end thereof
US5363134A (en) 1992-05-20 1994-11-08 Hewlett-Packard Corporation Integrated circuit printhead for an ink jet printer including an integrated identification circuit
EP0592221B1 (en) 1992-10-08 2005-02-16 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Printhead with reduced connections to a printer
JP3569543B2 (ja) * 1993-03-31 2004-09-22 ヒューレット・パッカード・カンパニー 集積型印刷ヘッドのアドレス指定システム
US6193345B1 (en) * 1997-10-30 2001-02-27 Hewlett-Packard Company Apparatus for generating high frequency ink ejection and ink chamber refill

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63295277A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Seiko Epson Corp サ−マルプリンタのヘッド駆動制御装置
JPH1158703A (ja) * 1997-08-11 1999-03-02 Brother Ind Ltd 印字装置
JP2000225697A (ja) * 1999-01-07 2000-08-15 Hewlett Packard Co <Hp> 媒体前進をプリミティブの大きさで調整したプリンタ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532366A (ja) * 2004-04-19 2007-11-15 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 流体噴射装置
JP2007532367A (ja) * 2004-04-19 2007-11-15 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 流体噴射装置
US7722144B2 (en) 2004-04-19 2010-05-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
CN113396064A (zh) * 2019-02-06 2021-09-14 惠普发展公司,有限责任合伙企业 包括定制位的集成电路
JP2022517405A (ja) * 2019-02-06 2022-03-08 ヒューレット-パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. カスタマイズビットを含む集積回路
JP7178503B2 (ja) 2019-02-06 2022-11-25 ヒューレット-パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. カスタマイズビットを含む集積回路
US11548276B2 (en) 2019-02-06 2023-01-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated circuits including customization bits
US11858265B2 (en) 2019-02-06 2024-01-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated circuits including customization bits

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