JP2004268590A - 流体噴射装置 - Google Patents

流体噴射装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004268590A
JP2004268590A JP2004069007A JP2004069007A JP2004268590A JP 2004268590 A JP2004268590 A JP 2004268590A JP 2004069007 A JP2004069007 A JP 2004069007A JP 2004069007 A JP2004069007 A JP 2004069007A JP 2004268590 A JP2004268590 A JP 2004268590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
drop weight
heating element
firing chamber
drop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004069007A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4538249B2 (ja
Inventor
Mark H Mackenzie
マーク・エイチ・マッケンジー
Joseph M Torgerson
ジョゼフ・エム・トーガソン
Michael D Miller
マイケル・ディー・ミラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of JP2004268590A publication Critical patent/JP2004268590A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4538249B2 publication Critical patent/JP4538249B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04551Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using several operating modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04593Dot-size modulation by changing the size of the drop
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2121Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/06Heads merging droplets coming from the same nozzle

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

【課題】さまざまな解像度に対応して高性能のプリントシステムの技術的要求を効率的に満たす滴重量を実現する流体噴射装置を提供する。
【解決手段】第1の滴噴射器303,406は、第1の滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするよう構成されており、第1の加熱素子と、第1の加熱素子に電気的に結合した第1の駆動回路406とを含む。本実施形態はさらに、第1の滴噴射器に近接して配置されたオリフィス層内に配置され、第1の滴噴射器に関連する、第1の穴317を備える。また、発射チャンバに関連する第2の滴噴射器304,408も備える。第2の滴噴射器は、第2の滴重量を有する流体が発射チャンバから噴射されるようにするよう構成されており、第2の加熱素子と、第2の加熱素子に電気的に結合した第2の駆動回路とを含む。
【選択図】図4

Description

本発明は、流体噴射装置に関する。詳細には、本発明は流体噴射装置において複数の滴重量を生成することに関する。
技術が進歩するにつれて、プリントシステムを含むさまざまな装置(components)に求められる性能要求が増大する。例えば、現代のプリントシステムは、今では、多くの互いに異なるプリントモードおよび/またはさまざまなプリント媒体を取り扱うかもしれない(may)。さらに、それぞれのプリントモードおよび/またはプリント媒体は、プリント工程の効率を最大にするために、ある特定の滴重量を用いるかもしれない。すなわち、ドラフトモードにおいては、または、高スループットプリント状態で動作している場合には、プリントヘッドの発射チャンバからより重量が大きい(higher weight)インク滴を噴射することが望ましいかもしれない。逆に、写真プリント(photo printing)またはUIQ(最高画質(ultimate image quality))プリントは、プリントヘッドの発射チャンバからより重量の小さいインク滴を噴射することによって、より効果的に行うことができる。
さらに、UIQプリントは、滴重量が約1〜2ナノグラムであり、それによって人間の目の視覚の限界に達する場合にのみ存在する、と考えられている。他方、ドラフトモードプリントは、通常少なくとも3〜6ナノグラムのインク滴重量で効率的に動作することができる(may)。このように滴重量の要求事項が異なる結果として、1つのタイプのプリントモードまたは媒体用に設計されたプリントヘッドを有するペンは、別個の異なるタイプのプリントモードまたは媒体とともに用いるには適合していないことが多い。
さらに他の問題として、プリントモードは、1つのプリントジョブ全体を通して不変であるわけではないかもしれない。例えば、単一のページ上で、そのページのある部分上には高品質画像(例えば、写真画像(photographic image))をプリントし、そのページの別の部分上にはより低品質の画像(例えば、モノクロ領域)をプリントすることが望ましいかもしれない。そのような場合、滴重量が小さいプリントヘッドを用いて写真画像の写真画質の解像度を得てもよいが、そのような滴重量が小さいプリントヘッドは、モノクロ領域をプリントするのに特に効率的なわけではないかもしれない。したがって、写真画質プリントを行うことができるために選択される特定のプリントヘッドは、結局はプリント工程全体の効率を悪くするかもしれない。
したがって、さまざまな解像度に対応し高性能のプリントシステムの技術的要求を効率的に満たす滴重量に対する要求が生じている。
一実施形態において、本発明は、発射チャンバに関連する第1の滴噴射器を備える流体噴射装置を提供する(recites)。第1の滴噴射器は、第1の滴重量を有する流体が発射チャンバから噴射されるようにするよう構成されており、第1の加熱素子と、第1の加熱素子に電気的に結合した第1の駆動回路とを含む。本実施形態はさらに、第1の滴噴射器に近接して配置されたオリフィス層内に配置され、第1の滴噴射器に関連する、第1の穴を備える。本実施形態はまた、発射チャンバに関連する第2の滴噴射器も備える。第2の滴噴射器は、第2の滴重量を有する流体が発射チャンバから噴射されるようにするよう構成されており、第2の加熱素子と、第2の加熱素子に電気的に結合した第2の駆動回路とを含む。本実施形態はさらに、第2の滴噴射器に近接して配置されたオリフィス層内に配置された第2の穴を備え、第2の穴は第2の滴噴射器に関連する。
本明細書に組み込まれその一部を形成する添付図面は、本発明の実施形態を示す。
本説明において参照する各図面は、特に言及がない限り、正確な縮尺率で描かれてはいないと解釈するべきである。
次に、添付図面においてその例を示す本発明の好ましい実施形態に、詳細に言及する。本発明を好ましい実施形態とともに説明するが、本発明をこのような実施形態に限定するよう意図するものではない、ということが理解されよう。逆に本発明は、特許請求の範囲によって規定される、本発明の精神および範囲内に含むことができる、他に取りうるもの、変更、および均等物を包含するよう意図される。さらに、本発明の以下の詳細な説明において、本発明が完全に理解されるようにするために、多数の具体的な詳細が説明される。しかし本発明は、このような具体的な詳細なしに実施することができる(may)。
以下の説明は、本発明の実施形態を用いることができるさまざまな構造および装置の一般的な説明で始まる。この一般的な説明は、図1ないし図3とともに行う。以下の説明は次に、図4ないし図10とともに、本発明による複数の滴重量の発射構成(multi-drop weight architecture)と対応する製造方法との詳細な説明を行う。次に図1を参照して、本発明の実施形態による複数の滴重量の発射構成を含むプリントヘッドを用いることができる例示的プリンタシステム101の斜視図(一部切欠き)を示す。例示的プリンタシステム101は、当該技術分野において既知の機構によって入力媒体107(例えば紙)が搬送されるプラテン105を有するプリンタハウジング103を含む。さらに例示的プリンタシステム101は、入力媒体107上にインク等の流体を噴射する少なくとも1つの交換可能なプリンタ構成要素111(例えば、プリンタカートリッジ)を保持する、キャリッジ109を含む。キャリッジ109は通常、摺動バー113または同様の機構上に取り付けられ、矢印115で示す走査軸Xに沿ってキャリッジ109が動くことができるようにする。また、通常の動作中、入力媒体107は矢印119で示す供給軸Yに沿って動く。インクが矢印117で示すようにインク滴飛翔経路軸Zに沿って噴射される間に、入力媒体107が供給軸Yに沿って動くことが多い。例示的プリンタシステム101はまた、液通した軸外(off-axis)のインク槽すなわち(or)交換可能なプリンタ構成要素から散発的に補充される少なくとも1つの低容積の搭載インクチャンバと、それぞれのカラーに具体的に指定されたインク噴射ノズルとを有する、半永久的なプリントヘッド機構等の交換可能なプリンタ構成要素とともに用いるのにも適合している。この液通した軸外のインク槽すなわち交換可能なプリンタ構成要素は、利用できる2つまたはそれよりも多いカラーのインクを内部に有する。例示的プリンタシステム101はまた、さまざまな他のタイプおよび構造の交換可能なプリンタ構成要素とともに用いるのにも適合している。図1にはそのような例示的プリンタシステム101を示すが、以下に詳細に説明するように、本発明の実施形態は、さまざまな他のタイプのプリンタシステムとともに用いるのに適合している。
次に図2を参照して、本発明のさまざまな実施形態による複数の滴重量の発射構成を含むプリントヘッドを用いることができる、交換可能なプリンタ構成要素111の斜視図を示す。交換可能なプリンタ構成要素111は、内部インク槽(図示せず)を含むハウジングすなわちシェル212から成っている。交換可能なプリンタ構成要素111はさらに、オリフィス(穴等)216を有するプリントヘッド214を含む。オリフィス216は、その下に配置された発射チャンバ(firing chamber)に対応している。通常の動作中、インクは、発射チャンバからオリフィスを通って噴射され、次にプリント媒体107上に付着される。図2には交換可能なプリンタ構成要素を示すが、本発明のさまざまな実施形態は、多数の他のタイプおよび/または形式(styles)の交換可能なプリンタ構成要素とともに用いるのに適合している。
次に図3を参照して、本発明のさまざまな実施形態による複数の滴重量の発射構成を有するプリントヘッドの一部302の斜視図を示す。本発明の一実施形態によれば、一部302は基板313を含む。基板313の上方には、発射チャンバ301が形成されている。図3に概略的に示すように、本発明の一実施形態によれば、発射チャンバ301内に複数の加熱素子303、304が配置されている。図3の実施形態において、発射チャンバ301は部分的に発射チャンバ壁315によって規定されている。また、本実施形態において、複数の加熱素子303、304はそれぞれ、図示しない、別個にアドレス指定可能な駆動回路に結合している。さらに、図3のプリントヘッドの一部302は、そこを通ってインクが発射チャンバ301に供給される開口部307を含む。本実施形態において、オリフィス層305を貫いて形成される開口部すなわち穴317、319がそれぞれ加熱素子303、304に近接して配置されるように、オリフィス層305が配置されている。本願においては、一実施形態において、「滴噴射器(drop ejector)」という用語は、少なくとも1つの加熱素子と、少なくとも1つの対応する駆動回路との組合せを意味する。一実施形態に従ってそのような滴噴射器の定義を用いるが、本発明は、少なくとも1つの加熱素子と少なくとも1つの対応する駆動回路との組合せ以外のさまざまな構成要素から成る滴噴射器とともに用いるのに適合している。さらに、単一のすなわち共通の発射チャンバはまた、隣接する加熱素子同士の間に配置された部分的な壁その他の構造を有してもよい、ということが理解されよう。本願においては、一実施形態において、「共通の」すなわち「単一の」発射チャンバという用語は、後述のように定義される。
一実施形態において、各加熱素子に対応する穴同士の間隔は、約1/600インチよりも小さい。別の実施形態において、共通の発射チャンバは、単一の流体チャネルまたは単一の群の流体チャネルによって供給が行われる発射チャンバとして規定される。
次に図4を参照して、本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ301内に配置された複数の加熱素子303、304と、共通の発射チャンバ301に近接して配置された複数の駆動回路406、408および穴317、319との平面図を示す。それぞれ加熱素子303、304を通る電流に対応する可能な(possible)電気接点位置を示す、領域402、404が設けられている。さらに、本実施形態において、加熱素子303は駆動回路406に電気的に結合しており、さらに、第1の滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするよう構成されている。一実施形態において、加熱素子303は、ある特定の表面積を有するよう設計されており、また、所望の滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするのに十分な電流を駆動回路406から受け取るようにも設計されている。加熱素子303によって生成される滴重量の大きさは、加熱素子の表面積と駆動回路の電流との適切な組合せを選択することによって、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。例えば、一実施形態において、より大量の流体が発射チャンバ301から噴射されるように加熱素子303を大きくすることによって、より大きい滴重量が得られる。また、別の実施形態において、駆動回路406は、加熱素子303に印加する電流の量を増大して、より大量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。さらに別の実施形態において、加熱素子303を大きくすることと、駆動回路406が加熱素子303に印加する電流の量を増大することの両方によって、より大きい滴重量の流体が得られる。
さらに、加熱素子303によって生成される滴重量の大きさはまた、適切な穴の大きさおよび/または形状を選択することによっても、実質的にあらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。すなわち、一実施形態において、より大きな穴を用いて、より大量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。別の実施形態において、穴を小さくして、より少量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。さらに、本発明のさまざまな実施形態において、穴の形状を調整してより大きいまたはより小さい滴重量が得られる、ということが理解されよう。
すなわち、一実施形態において、表面積が約400平方マイクロメートルの加熱素子を用い、直径が約13マイクロメートルの穴(穴の面積が約133.5平方マイクロメートル)を選択することによって、5ナノグラムの滴重量が得られる。別の例として、より小さい滴重量(例えば、1〜2ナノグラム)については、一実施形態は、表面積が約250平方マイクロメートルの加熱素子を利用し、直径が約8マイクロメートルの穴(穴の面積が約50.5平方マイクロメートル)を選択する。
また、加熱素子304は駆動回路408に電気的に結合しており、さらに、第2の滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするよう構成されている。一実施形態において、加熱素子304は、ある特定の表面積を有するよう設計されており、また、所望の滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするのに十分な電流を駆動回路408から受け取るようにも設計されている。
加熱素子304によって生成される滴重量の大きさはまた、加熱素子の表面積と駆動回路の電流との適切な組合せを選択することによっても、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。例えば、一実施形態において、より大量の流体が発射チャンバ301から噴射されるように加熱素子304を大きくすることによって、より大きい滴重量が得られる。また、別の実施形態において、駆動回路408は、加熱素子304に印加する電流の量を増大して、より大量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。さらに別の実施形態において、加熱素子304を大きくすることと、駆動回路408が加熱素子304に印加する電流の量を増大することの両方によって、より大きい滴重量の流体が得られる。
さらに、加熱素子304によって生成される滴重量の大きさはまた、適切な穴の大きさおよび/または形状を選択することによっても、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。すなわち、一実施形態において、より大きな穴を用いて、結局より大量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。別の実施形態において、穴を小さくして、より少量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。さらに、本発明のさまざまな実施形態において、穴の形状を調整してより大きいまたはより小さい滴重量が得られる、ということが理解されよう。
一例として、一実施形態において、表面積が約400平方マイクロメートルの加熱素子を用い、直径が約13マイクロメートルの穴(穴の面積が約133.5平方マイクロメートル)を選択することによって、5ナノグラムの滴重量が得られる。別の例として、より小さい滴重量(例えば、1〜2ナノグラム)については、一実施形態は、表面積が約250平方マイクロメートルの加熱素子を利用し、直径が約8マイクロメートルの穴(穴の面積が約50.5平方マイクロメートル)を選択する。
依然として図4を参照して、本実施形態において、駆動回路406と駆動回路408とは別個にアドレス指定可能である。すなわち、駆動回路406と駆動回路408とはそれぞれ、独立して作動させ制御することができ、第1の滴重量を有する流体が、一実施形態においては第2の滴重量を有する流体と略同時に、または第2の実施形態においては第2の滴重量を有する流体と別個に、発射チャンバ301から噴射可能になっている。本実施形態において、駆動回路406と駆動回路408とはそれぞれ、例えば、加熱素子303、304に選択的に電流を供給するアドレス指定用相互接続等に結合したトランジスタから成っている。本実施形態において、そのような駆動回路構造を挙げるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではなく、実際、本発明は、それぞれの加熱素子に電流を供給するさまざまな他のタイプの駆動回路とともに用いるのに適合している。
共通の発射チャンバ301において、複数の加熱素子、例えば、それぞれ別個にアドレス指定可能な駆動回路406、408に結合している別個の加熱素子303、304、を設けることによって、本実施形態は著しい利点を実現する。一例として、一実施形態において、加熱素子303は、滴重量が約1〜2ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするよう構成されている。例えば、一実施形態において、加熱素子303の大きさを変更して、結局所望量の流体が発射チャンバ301から噴射されるようにすることによって、所望の滴重量が得られる。上述のように、1〜2ナノグラムの滴重量を用いてUIQ(最高画質)解像度が得られる。したがって、駆動回路406が作動すると、加熱素子303は、UIQプリントの仕様に適合した滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。さらに、本実施形態において、加熱素子304は、滴重量が約3ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするよう構成されている。例えば、一実施形態において、所望量の流体が発射チャンバ301から噴射されるように加熱素子304の大きさを選択することによって、所望の滴重量が得られる。上述のように、例えばドラフトモードプリントは、通常少なくとも3〜6ナノグラムのインク滴重量で効率的に動作することができる。したがって、駆動回路408のみが作動すると、加熱素子304は、ドラフトモードプリントの仕様に相応する滴重量を有する流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。
依然として図4を参照して、駆動回路406、408は別個にアドレス指定可能なので、加熱素子303と304とは、一実施形態においては略同時に、または第2の実施形態においては別個に、作動することができる。その結果本実施形態は、例えばドラフトモードにおいて駆動回路406、408を略同時に作動することによって、プリント効率をさらに高めることができる。そのようにすることにおいて、加熱素子303は、滴重量が約1〜2ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにし、それと同時に加熱素子304は、滴重量が約3ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。したがって、本実施形態によって、合計が4〜5ナノグラムの滴重量が作り出される。このように滴重量の合計を大きくすることによって、プリント品質を維持しながら媒体スループットをより高速にすることができる。したがって、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、単一の発射チャンバ301から、1〜2ナノグラムの滴重量、3ナノグラムの滴重量、または4〜5ナノグラムの滴重量を選択的に生成することができる。一実施形態において、発射チャンバ301から噴射される複数の流体滴は、プリント媒体に衝突する前に合体する。他の実施形態において、発射チャンバから噴射される複数の流体滴は、プリント媒体に達した後に合体する。
本発明は上述の特定の(具体的な、specific)滴重量の例に限定されるものではない、ということに注意するべきである。すなわち、本発明は、加熱素子303、304の一方または両方について、さまざまな他の大きさの滴を生成するのに適合している。例えば、加熱素子303と加熱素子304とは両方とも、滴重量が約1〜2ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにするよう構成されていてもよい。そのような実施形態において、共通の発射チャンバ内に配置された、複数の独立して作動可能な加熱素子303、304を用いて、例えば冗長性を与えてもよく、交互に発射して流体の流動(flux)を増大してもよい。
さらに、本実施形態は、共通の発射チャンバ内に配置された2つの加熱素子がそれぞれ、それぞれの駆動回路に電気的に結合した実施形態を、具体的に挙げている。しかし本発明はまた、共通の発射チャンバ内に配置された「x」個の加熱素子(例えば、6個の加熱素子)がそれぞれ、駆動回路の「x」個よりも少ない組に電気的に結合した実施形態にも、適合している。すなわち本発明は、共通の発射チャンバ内に複数の加熱素子(2個よりも多い)が配置され、独立してアドレス指定可能な駆動回路の複数の組(必ずしも2組よりも多いとは限らない)を用いて複数の加熱素子を制御する、実施形態に適合している。
さらに別の利点として、本発明の複数の滴重量の発射構成はまた、発射チャンバ301から噴射される累積(cumulative)滴重量を動的に選択するのにも適合している。そのような実施形態は、例えばプリントジョブ全体を通してプリントモードが不変であるわけではない場合に、特に有益である。本実施形態の説明のために、1ページのある部分上には高品質画像(例えば、写真画像)をプリントし、そのページの別の部分上にはより低品質の画像(例えば、モノクロ領域)をプリントすることが望ましい、と仮定する。そのような場合、本実施形態は、駆動回路408を用いて加熱素子304を作動し、それによって、滴重量が約3ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。したがって本実施形態は、大きいほうの滴重量を生成してモノクロ領域を効率的にプリントする。さらに、そのページ上に写真画像をプリントすることが有用である場合には、本実施形態は駆動回路408を用いて加熱素子304の発射を動的に中止し、その代わりに、駆動回路406によって加熱素子303のみを作動して、滴重量が約1〜2ナノグラムの流体が発射チャンバ301から噴射されるようにする。したがって本実施形態は、この小さい滴重量を動的に生成して、写真画像を適切にプリントする解像度を得る。この小さい滴重量を生成するのが有用でなくなると、本実施形態は、駆動回路408を用いて加熱素子304を動的に再作動して、プリント効率およびスループットを増大することができる。また、本発明は、低品質のほうの画像のプリント中に、加熱素子303と加熱素子304の両方を動的に作動して4〜5ナノグラムの累積滴重量を作り出し、全体を通してのプリント効率をさらに高めるのにも、適合している。ここでもまた、本発明は上述の特定の滴重量の例に限定されるものではない、ということに注意するべきである。すなわち、本発明は、加熱素子303、304の一方または両方について、さまざまな他の大きさの滴を生成するのに適合している。
したがって、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、例えば単一のプリントヘッドで、複数のプリントモードまたは媒体に対応することができる。さらに、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、単一のプリントヘッドを用いて、プリント工程全体の効率を悪くすることなく複数のプリントモードまたはタイプに対応することができる。
さらに、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、関連する著しい利点を有するが、この複数の滴重量の発射構成は、既存の発射チャンバ、プリントヘッド、およびプリンタ構成要素の製造プロセスとの互換性を有する。すなわち、この複数の滴重量の発射構成は、既存の製造プロセスおよび製造装置を用いて製造することができる。
再度図4を参照して、本発明の一実施形態において、加熱素子303、加熱素子304に近接し対応して、それぞれ穴317、319が形成されている。本実施形態において、穴317は、加熱素子303が発射チャンバ301から噴射されるようにする流体の流れすなわち飛翔経路を送り出すために配置されている。同様に、穴319は、加熱素子304が発射チャンバ301から噴射されるようにする流体の流れすなわち飛翔経路を送り出すために配置されている。図4の実施形態において、穴317、319は、それぞれ加熱素子303および加熱素子304とずらして配置されている。すなわち、穴317の中心は加熱素子303に関して中心を占めておらず、同様に、穴319の中心は加熱素子304に関して中心を占めていない。穴317、319の位置(orientation)および機能についてはさらに、以下で図5Aおよび図5Bと組み合わせて説明する。
次に図5Aを参照して、共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子303、304と、それぞれに対応する、例えばオリフィス層305を貫いて形成されたずれた穴317、319との、概略側断面図(side sectional schematic view)を示す。図5Aに示すように、本発明の一実施形態において、穴317、319は、それぞれ加熱素子303および加熱素子304とずらして配置されている(すなわち、加熱素子303および加熱素子304に関して中心を占めていない)。そのようにすることにおいて、加熱素子303が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印502で概略的に示すように、ある角度をなした飛翔経路に沿って送り出される。同様に、図5Aの実施形態において、加熱素子304が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印504で概略的に示すように、ある角度をなした飛翔経路に沿って送り出される。そのようにすることにおいて、本実施形態は、噴射される流体を所望の方向に送り出すすなわち「狙う」ことができる。一実施形態において、噴射される流体は、例えばプリント媒体上の所望の画素位置等の共通の位置に向かって送り出される。本実施形態において、穴317、319の両方がずれた位置に配置されているが、本発明はまた、穴317、319のうちの一方または他方のみが、その対応する加熱素子の真上に中心を占める実施形態にも、適合している。さらに、本発明はまた、噴射される流体の飛翔経路が図5Aの実施形態に示すもの以外である実施形態にも、適合している。本実施形態においては、ずれた穴を用いて、噴射される流体についてある角度をなした飛翔経路を得ているが、本発明はまた、ずれた穴以外のさまざまな方法を用いて、噴射される流体についてある角度をなした飛翔経路を得るのにも、適合している。
次に図5Bを参照して、共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子303、304と、それぞれに対応する、例えばオリフィス層305を貫いて形成された整列した穴317、319との、概略側断面図を示す。図5Bに示すように、本発明の一実施形態において、穴317、319は、それぞれ加熱素子303および加熱素子304に整列して配置されている(すなわち、加熱素子303および加熱素子304に関して中心を占めている)。そのようにすることにおいて、加熱素子303が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印506で示す飛翔経路に沿って送り出される。同様に、図5Bの実施形態において、加熱素子304が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印508で示す飛翔経路に沿って送り出される。矢印508で示す飛翔経路は、矢印506で示す飛翔経路と略平行である。本実施形態において、穴317、319の両方が、中心を占める位置に配置されているが、本発明はまた、穴317、319のうちの一方または他方のみが、その対応する加熱素子に関して中心を占める実施形態にも、適合している。
次に図6を参照して、本発明の一実施形態による、601で概略的に示す共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子602、604、606の平面図を示す。本実施形態はまた、共通の発射チャンバ601に近接して配置された複数の駆動回路608、610および穴612、614、616も含む。加熱素子602、606を通る電流に対応するための可能な電気接点位置を示す、領域618が設けられている。加熱素子604を通る電流に対応するための可能な電気接点位置を示す、領域620が設けられている。本実施形態において、加熱素子604は駆動回路610に電気的に結合しており、さらに、第1の滴重量を有する流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするよう構成されている。
一実施形態において、加熱素子604は、ある特定の表面積を有するよう設計されており、また、所望の滴重量を有する流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするのに十分な電流を駆動回路610から受け取るようにも設計されている。加熱素子604によって生成される滴重量の大きさは、加熱素子の表面積と駆動回路の電流との適切な組合せを選択することによって、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。さらに、それに付け加えて、またはその代わりに、加熱素子604によって生成される滴重量の大きさはまた、適切な穴の大きさおよび/または形状を選択することによって、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。すなわち、一実施形態において、より大きな穴を用いて、より大量の流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。別の実施形態において、穴を小さくして、より少量の流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。さらに、本発明のさまざまな実施形態において、穴の形状を調整してより大きいまたはより小さい滴重量が得られる、ということが理解されよう。
さらに、本実施形態において、駆動回路608は、それぞれ第2の滴重量および第3の滴重量を有する流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするよう構成された加熱素子602、606に、電気的に結合している。一実施形態において、加熱素子602、606は、それぞれある特定の表面積を有するよう設計されており、また、所望の第2および第3の滴重量を有する流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするのに十分な電流を駆動回路608から受け取るようにも設計されている。それぞれ加熱素子602、606によって生成される第2および第3の滴重量の大きさは、加熱素子の表面積と駆動回路の電流との適切な組合せを選択することによって、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。さらに、それに付け加えて、またはその代わりに、加熱素子602、606によって生成される滴重量の大きさはまた、適切な穴の大きさおよび/または形状を選択することによっても、あらかじめ決定することができる、ということが理解されよう。すなわち、一実施形態において、より大きな穴を用いて、より大量の流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。別の実施形態において、穴を小さくして、より少量の流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。さらに、本発明のさまざまな実施形態において、穴の形状を調節してより大きいまたはより小さい滴重量が得られる、ということが理解されよう。
すなわち、一実施形態において、表面積が約400平方マイクロメートルの加熱素子を用い、直径が約13マイクロメートルの穴(穴の面積が約133.5平方マイクロメートル)を選択することによって、5ナノグラムの滴重量が得られる。別の例として、より小さい滴重量(例えば、1〜2ナノグラム)については、一実施形態は、表面積が約250平方マイクロメートルの加熱素子を利用し、直径が約8マイクロメートルの穴(穴の面積が約50.5平方マイクロメートル)を選択する。
図6の実施形態において、このような構造上の構成を示すが、本発明は、この複数の滴重量の発射構成についてのさまざまな他の構成に適合している。例えば、本発明はまた、共通の発射チャンバ内に3個よりも多い加熱素子を含む実施形態にも適合している。本実施形態はまた、単一の加熱素子が略同時に、2個よりも多い流体滴が発射チャンバから噴射されるようにするよう構成されている実施形態にも、適合している。そのような実施形態において、単一の加熱素子は、いったん駆動回路がそこに電流を印加すると流体が噴射されるようにする、2個よりも多い領域を含む。本発明はまた、加熱素子602、604、606のそれぞれが別個の独立してアドレス指定可能な駆動回路に結合した実施形態(すなわち、加熱素子602、606が共通の駆動回路を共用しない場合)にも適合している。より一般的には、この複数の滴重量の発射構成の実施形態は、それぞれ少なくとも2個の駆動回路に結合した、少なくとも2個の加熱素子から成っている。
再び図6を参照して、本実施形態は、3個までの別個の滴を共通の発射チャンバ601から選択的に噴射することができる、複数の滴重量の発射構成を提供する。すなわち、本実施形態は、加熱素子604によって生成される、第1の滴重量を有する流体のみを噴射することができる。または、本実施形態は、それぞれ加熱素子602、606によって生成される、第2の滴重量および第3の滴重量を有する流体を噴射することができる。加熱素子602、606は、第2の滴重量と第3の滴重量とを、略同時に噴射する。
最後に、本実施形態は、第1の滴重量を有する流体、第2の滴重量を有する流体、および第3の滴重量を有する流体を、略同時に噴射することができる。すなわち、本実施形態において、駆動回路608と駆動回路610とは別個にアドレス指定可能である。すなわち、駆動回路608と駆動回路610とはそれぞれ、独立して作動させ制御することができ、第1の滴重量を有する流体が、一実施形態においては第2の滴重量を有する流体および第3の滴重量を有する流体と略同時に、または別の実施形態においては第2の滴重量を有する流体および第3の滴重量を有する流体と別個に、発射チャンバ601から噴射可能になっている。本実施形態において、駆動回路608と駆動回路610とはそれぞれ、例えば、加熱素子602、606および加熱素子604に選択的に電流を供給するアドレス指定を行う相互接続等に結合したトランジスタから成っている。本実施形態において、そのような駆動回路構造を挙げるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではなく、実際、本発明はそれぞれの加熱素子に電流を供給するさまざまな他のタイプの駆動回路とともに用いるのに適合している。
依然として図6を参照して、一実施形態において、加熱素子602は、滴重量が約2ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするよう構成されている。例えば、一実施形態において、結局所望量の流体が発射チャンバ601から噴射されるよう加熱素子602の大きさを選択することによって、所望の滴重量が得られる。また、別の実施形態において、駆動回路608は、加熱素子602に印加する電流の量を変更して、結局所望量の流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。さらに別の実施形態において、加熱素子602を大きくすることと、駆動回路608が加熱素子602に印加する電流の量を増大することの両方によって、より大きい滴重量の流体が得られる。
一実施形態において、滴重量が1〜2ナノグラムであればUIQ(最高画質)解像度が得られる。したがって、駆動回路610のみが作動すると、加熱素子604は、UIQプリントの仕様に適合した滴重量を有する流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。さらに、本実施形態において、加熱素子602および加熱素子606はそれぞれ、滴重量が約4ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするよう構成されている。上述のように、例えばドラフトモードプリントは、通常少なくとも3〜6ナノグラムのインク滴重量で効率的に動作することができる。したがって、駆動回路608のみが作動すると、加熱素子602、606は、組み合わせた滴重量が8ナノグラム(すなわち、ドラフトモードプリントの要求事項に相応する滴重量)の流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。
依然として図6を参照して、駆動回路608、610は別個にアドレス指定可能なので、加熱素子604と加熱素子602、606とは、略同時にまたは別個に作動することができる。その結果、本実施形態は、例えばドラフトモードにおいて駆動回路608、610を略同時に作動することによって、プリント効率をさらに高めることができる。そのようにすることにおいて、加熱素子604は、滴重量が約2ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにし、それと略同時に加熱素子602、606はそれぞれ、滴重量が約4ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。したがって、本実施形態によって、合計が10ナノグラムの滴重量が作り出される。このように滴重量の合計を大きくすることによって、プリント品質を維持しながら媒体スループットをより高速にすることができる。したがって、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、単一の発射チャンバ601から、2ナノグラムの滴重量、8ナノグラムの滴重量、または10ナノグラムの滴重量を選択的に生成することができる。一実施形態において、発射チャンバ601から噴射される複数の流体滴は、プリント媒体に衝突する前に合体する。別の実施形態において、発射チャンバから噴射される複数の流体滴は、プリント媒体に達した後に合体する。
本発明は上述の特定の滴重量の例に限定されるものではない、ということに注意するべきである。すなわち、本発明は、加熱素子602、606の一方または両方について、さまざまな他の大きさの滴を生成するのに適合している。同様に、本発明は、加熱素子604について、さまざまな他の大きさの滴を生成するのに適合している。例えば、加熱素子602と加熱素子606とは両方とも、滴重量が約2ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにするよう構成されていてもよい。そのような実施形態において、共通の発射チャンバ内に配置された、複数の独立して作動可能な加熱素子602、604、606を用いて、例えば冗長性を与えてもよく、順次発射して流体の流動を増大してもよい。
さらに別の利点として、本発明の複数の滴重量の発射構成の一実施形態はまた、発射チャンバ601から噴射される累積滴重量を動的に選択するのにも適合している。そのような実施形態は、例えばプリントジョブ全体を通してプリントモードが不変であるわけではない場合に、特に有益である。本実施形態の説明のために、1ページのある部分上には高品質画像(例えば、写真画像)をプリントし、そのページの別の部分上にはより低品質の画像(例えば、モノクロ領域)をプリントすることが望ましい、と仮定する。そのような場合、本実施形態は、駆動回路608を用いて加熱素子602、606を作動し、それによって、累積滴重量が約8ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。したがって本実施形態は、大きいほうの滴重量を生成してモノクロ領域をより効率的にプリントする。さらに、そのページ上に写真画像をプリントする場合には、本実施形態は駆動回路608を用いて加熱素子602、606の発射を動的に中止し、その代わりに、駆動回路610によって加熱素子604のみを作動して、それによって、滴重量が約2ナノグラムの流体が発射チャンバ601から噴射されるようにする。したがって本実施形態は、この小さい滴重量を動的に生成して、写真画像を適切にプリントする解像度を得る。この小さい滴重量を生成するのが有用でなくなると、本実施形態は、駆動回路608を用いて加熱素子602、606を動的に再作動して、プリント効率およびスループットを増大することができる。また、本発明は、低品質のほうの画像のプリント中に、加熱素子602、606と加熱素子604の両方を動的に作動して10ナノグラムの累積滴重量を作り出し、全体を通してのプリント効率をさらに高めるのにも、適合している。ここでもまた、本発明は上述の特定の滴重量の例に限定されるものではない、ということに注意するべきである。すなわち、本発明は、加熱素子602、606の一方または両方について、さまざまな他の大きさの滴を生成するのに適合しており、加熱素子604について、さまざまな他の大きさの滴を生成するのにも適合している。
したがって、この複数の滴重量の発射構成の実施形態は、例えば単一のプリントヘッドで、複数のプリントモードまたは媒体に対応することができる。さらに、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、単一のプリントヘッドを用いて、結局プリント工程全体の効率を悪くすることなく、複数のプリントモードまたはタイプに対応することができる。
さらに、この複数の滴重量の発射構成は、関連する著しい利点を有するが、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、既存の発射チャンバ、プリントヘッド、およびプリンタ構成要素の製造プロセスとの互換性を有する。すなわち、この複数の滴重量の発射構成は、既存の製造プロセスおよび製造装置を用いて製造することができる。
再度図6を参照して、本発明の一実施形態において、加熱素子602、加熱素子606に近接し対応して、それぞれ穴612、616が形成されている。同様に、加熱素子604に近接し対応して、穴614が形成されている。本実施形態において、穴612は、加熱素子602が発射チャンバ601から噴射されるようにする流体の流れすなわち飛翔経路を送り出すために配置されている。同様に、穴616は、加熱素子606が発射チャンバ601から噴射されるようにする流体の流れすなわち飛翔経路を送り出すために配置されている。また、穴614は、加熱素子604が発射チャンバ601から噴射されるようにする流体の流れすなわち飛翔経路を送り出すために配置されている。図6の実施形態において、穴612、616は、それぞれ加熱素子602および加熱素子606とずらして配置されている。すなわち、穴612の中心は加熱素子602に関して中心を占めておらず、同様に、穴616の中心は加熱素子606に関して中心を占めていない。穴612、614、616の位置および機能についてはさらに、以下で図7Aおよび図7Bと組み合わせて説明する。
次に図7Aを参照して、共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子602、604、606と、それぞれに対応する、例えばオリフィス層305を貫いて形成された穴612、614、616との、概略側断面図を示す。図7Aに示すように、本発明の一実施形態において、穴612、616は、それぞれ加熱素子602および加熱素子606とずらして配置されている(すなわち、加熱素子602および加熱素子606に関して中心を占めていない)。そのようにすることにおいて、加熱素子602が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印702で概略的に示すように、ある角度をなした飛翔経路に沿って送り出される。同様に、図7Aの実施形態において、加熱素子606が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印706で概略的に示すように、ある角度をなした飛翔経路に沿って送り出される。そのようにすることにおいて、本実施形態は、噴射される流体を所望の方向に送り出すすなわち「狙う」ことができる。一実施形態において、穴612、614、616から噴射される流体は、例えばプリント媒体上の所望の画素位置等の共通の位置に向かって送り出される。図7Aの実施形態において、穴614は加熱素子604とずれがなく、共通の発射チャンバから噴射される流体が、矢印704で示す飛翔経路に沿って送り出されるようになっている。本実施形態において、穴612、616がずれた位置に配置されているが、本発明はまた、穴612、616のうちの一方または他方のみが、その対応する加熱素子とずれがある実施形態にも、適合している。本発明はまた、穴614が加熱素子604とずれがある実施形態にも適合している。さらに、本発明はまた、噴射される流体の飛翔経路が図7Aの実施形態に示すもの以外である実施形態にも、適合している。本実施形態においては、ずれた穴を用いて、噴射される流体についてある角度をなした飛翔経路を得ているが、本発明はまた、ずれた穴以外のさまざまな方法を用いて噴射される流体についてある角度をなした飛翔経路を得るのにも、適合している。
次に図7Bを参照して、共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子602、604、606と、それぞれに対応する、例えばオリフィス層305を貫いて形成された整列した穴612、614、616との、概略側断面図を示す。図7Bに示すように、本発明の一実施形態において、穴612、614、616は、それぞれ加熱素子602、加熱要素604、および加熱素子606に整列して配置されている(すなわち、加熱素子602、加熱要素604、および加熱素子606に関して中心を占めている)。そのようにすることにおいて、加熱素子602が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印708で示す飛翔経路に沿って送り出される。矢印708で示す飛翔経路は、矢印710、712で示す飛翔経路と略平行である。同様に、図7Bの実施形態において、加熱素子604が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印710で概略的に示す飛翔経路に沿って送り出される。矢印710で概略的に示す飛翔経路は、矢印708、712で概略的に示す飛翔経路と略平行である。同様に、図7Bの実施形態において、加熱素子606が共通の発射チャンバから噴射されるようにする流体は、矢印712で概略的に示す飛翔経路に沿って送り出される。矢印712で概略的に示す飛翔経路は、矢印708、710で概略的に示す飛翔経路と略平行である。本実施形態において、穴612、614、616はそれぞれ、中心を占める位置に配置されているが、本発明はまた、穴612、614、616のうちのすべてよりも少ないものが、その対応する加熱素子に関して中心を占める実施形態にも、適合している。
次に図8Aを参照して、この特許を請求する複数の滴重量の発射構成のさまざまな実施形態による共通の発射チャンバ内に複数の加熱素子が配置されたプリントヘッド802上の、複数の穴の位置の1つの概略平面図を示す。本実施形態において、概略的に示すプリントヘッド802を、その上に千鳥配置の穴の組804a、804b、804cが配置されたオリフィス層を有して示す。一実施形態において、千鳥配置の穴の組804a、804b、804cは、例えば穴612、614、616に対応している。本実施形態において、そのような位置を示すが、本発明はまた、さまざまな他の位置の穴にも適合している。図8Aには、参考のために、走査軸805もまた示されている。
次に図8Bを参照して、この特許を請求する複数の滴重量の発射構成のさまざまな実施形態による共通の発射チャンバ内に複数の加熱素子が配置されたオリフィス層の、1組の穴の別の位置の概略平面図を示す。本実施形態において、概略的に示すオリフィス層を、その上に配した1組の千鳥配置の穴808a、808b、808cを有して示す。例えば、千鳥配置の穴の組808a、808b、808cは、例えば穴612、614、616に対応している。本実施形態において、そのような位置を示すが、本発明はまた、さまざまな他の位置の穴にも適合している。図8Bには、参考のために、走査軸805もまた示されている。
次に図9を参照して、この複数の滴重量の発射構成の一実施形態の製造中に行われる各ステップのフローチャート900を示す。ステップ902において、本実施形態は、発射チャンバ内に配置される第1の加熱素子を形成する。本実施形態において、図4の説明とともに上で詳細に説明した方法で、発射チャンバから第1の滴重量を有する流体が噴射される。
ステップ904において、本実施形態は、第1の加熱素子が配置される同じ発射チャンバ内に配置される、第2の加熱素子を形成する。本実施形態において、共通の発射チャンバから、第2の滴重量を有する流体が噴射される。本発明の一実施形態において、第1の滴重量が第2の滴重量とは異なるように、第1の加熱素子と第2の加熱素子とが形成される。しかし本発明は、第1の滴重量が第2の滴重量と同じになるように、第1の加熱素子と第2の加熱素子とを形成することに適合している。
依然としてステップ904を参照して、一実施形態において、本発明はまた、第1の加熱素子に近接して第1の穴を形成するステップも含む。第1の穴は、噴射時に第1の滴重量を有する流体を、発射チャンバから送り出すように配置される。そのような実施形態はまた、通常、第2の加熱素子に近接して第2の穴を形成するステップも含む。第2の穴は、噴射時に第2の滴重量を有する流体を、発射チャンバから送り出すように配置される。そのようにすることにおいて、本実施形態は、第1の滴重量を有する流体および第2の滴重量を有する流体を、所望の方向に送り出すことができる。
次にステップ906を参照して、本実施形態は次に、第1の駆動回路を第1の加熱素子に電気的に結合させる。上で詳細に説明したように、第1の駆動回路は、第1の加熱素子を制御するためのものである。
次にステップ908を参照して、本実施形態は次に、第2の駆動回路を第2の加熱素子に電気的に結合させる。本実施形態において、この電気的結合は、第1の駆動回路と第2の駆動回路とが結局別個にアドレス指定可能になるように、行われる。そのようにすることにおいて、第1の滴重量を有する流体は、第2の滴重量を有する流体と略同時に、または別個に、発射チャンバから噴射可能である。上述のように、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、既存の発射チャンバ、プリントヘッド、およびプリンタ構成要素の製造プロセスとの互換性を有する。すなわち、本実施形態の複数の滴重量の発射構成は、既存の製造プロセスおよび製造装置を用いて製造することができる。
次に図10を参照して、この複数の滴重量の発射構成の一実施形態の製造中に行われる各ステップのフローチャート1000を示す。ステップ1002において、本実施形態は、発射チャンバ内に配置される第1の加熱素子を形成する。本実施形態において、図6の説明とともに上で詳細に説明した方法で、発射チャンバから第1の滴重量を有する流体が噴射される。
ステップ1004において、本実施形態は、第1の加熱素子が配置される同じ発射チャンバ内に配置される、第2の加熱素子を形成する。本実施形態において、共通の発射チャンバから、第2の滴重量を有する流体が噴射され、また、共通の発射チャンバから、第3の滴重量を有する流体も噴射される。本発明の一実施形態において、第1の滴重量が、第2および第3の滴重量を組み合わせたものまたはそのそれぞれとは異なるように、第1の加熱素子と第2の加熱素子とが形成される。しかし本発明は、第1の滴重量が、第2および第3の滴重量を組み合わせたものまたはそのそれぞれと同じになるように、第1の加熱素子と第2の加熱素子とを形成することに適合している。
依然としてステップ1004を参照して、一実施形態において、本発明はまた、第1の加熱素子に近接して第1の穴を形成するステップも含む。第1の穴は、噴射時に第1の滴重量を有する流体を、発射チャンバから送り出すように配置される。そのような実施形態はまた、通常、第2の加熱素子に近接して第2の穴を、および第3の加熱素子に近接して第3の穴を形成するステップも含む。そのような実施形態において、第2の穴は、噴射時に第2の滴重量を有する流体を、発射チャンバから送り出すように配置され、第3の穴は、噴射時に第3の滴重量を有する流体を、発射チャンバから送り出すように配置される。そのようにすることにおいて、本実施形態は、第1の滴重量を有する流体、第2の滴重量を有する流体、および第3の滴重量を有する流体を、所望の方向に送り出すことができる。
次にステップ1006を参照して、本実施形態は次に、第1の駆動回路を第1の加熱素子に電気的に結合させる。上で詳細に説明したように、第1の駆動回路は、第1の加熱素子を制御するためのものである。
次にステップ1008を参照して、本実施形態は次に、第2の駆動回路を第2の加熱素子に電気的に結合させる。本実施形態において、この電気的結合は、第1の駆動回路と第2の駆動回路とが結局別個にアドレス指定可能になるように、行われる。そのようにすることにおいて、第1の滴重量を有する流体は、第2の滴重量を有する流体および第3の滴重量を有する流体と略同時に、または別個に、発射チャンバから噴射可能である。上述のように、この複数の滴重量の発射構成は、既存の発射チャンバ、プリントヘッド、およびプリンタ構成要素の製造プロセスとの互換性を有する。すなわち、この複数の滴重量の発射構成は、既存の製造プロセスおよび製造装置を用いて製造することができる。
したがって、本発明の実施形態は、高性能のプリントシステムの解像度および技術的要求を効率的に満たすことができる発射構成を提供する。
本発明の特定の実施形態の前述の説明は、例示および説明の目的で行った。これは、網羅的であることすなわち本発明を開示した厳密な形式に限定することを意図するものではなく、上記開示に鑑みて、多くの変更および変形が可能であってよい。実施形態は、本発明の原理およびその実際の用途を最良に説明し、それによって、他の当業者が本発明およびさまざまな実施形態を意図する特定の使用に適合するさまざまな変更を行って最良に利用することができるようにするために、選択し説明した。本発明の範囲は、本明細書に添付される特許請求の範囲およびその均等物によって規定される、ということが意図される。
本発明のさまざまな実施形態による複数の滴重量の発射構成を含むプリントヘッドを用いることができる例示的プリンタシステムの斜視図(一部切欠き)である。 本発明のさまざまな実施形態による複数の滴重量の発射構成を含むプリントヘッドを用いることができる、交換可能なプリンタ構成要素の斜視図である。 本発明のさまざまな実施形態による複数の滴重量の発射構成を有するプリントヘッドの一部の斜視図である。 本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された複数の駆動回路および穴との平面図である。 本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された、対応するずれた穴との、概略側断面図である。 本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された、対応する穴との、概略側断面図である。 本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された複数の駆動回路および穴との、別の構成の平面図である。 本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された、対応する穴(そのうちのいくつかは、ずれがある)との、概略側断面図である。 本発明のさまざまな実施形態による、複数の滴重量の発射構成の共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された、対応する穴との、概略側断面図である。 本発明のさまざまな実施形態による共通の発射チャンバ内に複数の加熱素子が配置されたプリントヘッド上の、複数の穴の位置の1つの平面図である。 本発明のさまざまな実施形態による共通の発射チャンバ内に複数の加熱素子が配置されたプリントヘッド上の、複数の穴の別の位置の平面図である。 本発明の一実施形態による、共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された複数の駆動回路とを有する流体噴射装置の製造中に行われる各ステップのフローチャートである。 本発明の別の実施形態による、共通の発射チャンバ内に配置された複数の加熱素子と、共通の発射チャンバに近接して配置された複数の駆動回路とを有する流体噴射装置の製造中に行われる各ステップのフローチャートである。
符号の説明
301 発射チャンバ
303,304 加熱素子
305 オリフィス層
317,319 穴
406,408 駆動回路

Claims (11)

  1. 発射チャンバに関連する第1の滴噴射器であって、第1の滴重量を有する流体が前記発射チャンバから噴射されるようにするよう構成され、第1の加熱素子と、該第1の加熱素子に電気的に結合した第1の駆動回路とを含む第1の滴噴射器と、
    前記第1の滴噴射器に近接して配置されたオリフィス層内に配置され、前記第1の滴噴射器に関連する第1の穴と、
    前記発射チャンバに関連する第2の滴噴射器であって、第2の滴重量を有する流体が前記発射チャンバから噴射されるよう構成され、第2の加熱素子と、該第2の加熱素子に電気的に結合した第2の駆動回路とを含む第2の滴噴射器と、
    前記第2の滴噴射器に近接して配置された前記オリフィス層内に配置され、前記第2の滴噴射器に関連する第2の穴と、
    を備える流体噴射装置。
  2. 前記第1の加熱素子および前記第2の加熱素子は、それぞれ前記第1の滴重量および前記第2の滴重量を少なくとも部分的に規定する、請求項1に記載の流体噴射装置。
  3. 前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路は、それぞれ前記第1の滴重量および前記第2の滴重量を少なくとも部分的に規定する、請求項1に記載の流体噴射装置。
  4. 前記第1の穴および前記第2の穴は、それぞれ前記第1の滴重量および前記第2の滴重量を少なくとも部分的に規定する、請求項1に記載の流体噴射装置。
  5. 前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路は別個にアドレス指定可能であり、それにより、前記第1の滴重量を有する前記流体が、前記第2の滴重量を有する前記流体と、略同時にと別個にのうちの少なくとも1つで前記発射チャンバから噴射可能である、請求項1に記載の流体噴射装置。
  6. 前記第1の滴重量は、前記第2の滴重量と異なっている、請求項1に記載の流体噴射装置。
  7. 前記第1の穴は、噴射時に前記第1の滴重量を有する前記流体を前記発射チャンバから送り出すように配置され、前記第2の穴は、噴射時に前記第2の滴重量を有する前記流体を前記発射チャンバから送り出すように配置され、それにより、前記第1の穴および前記第2の穴が前記第1の滴重量を有する前記流体および前記第2の滴重量を有する前記流体を所望の方向に送り出す、請求項1に記載の流体噴射装置。
  8. 前記第2の加熱素子はさらに、第3の滴重量を有する流体が前記発射チャンバから噴射されるように構成されている、請求項1に記載の流体噴射装置。
  9. 前記第1の滴重量、前記第2の滴重量および前記第3の滴重量は、それぞれ異なっている、請求項8に記載の流体噴射装置。
  10. 前記第1の駆動回路および前記第2の駆動回路は別個にアドレス指定可能であり、それにより、前記第1の滴重量を有する前記流体が、前記第2の滴重量および前記第3の滴重量を有する前記流体と、略同時にと別個にのうちの少なくとも1つで前記発射チャンバから噴射可能である、請求項8に記載の流体噴射装置。
  11. 前記第1の穴は、噴射時に前記第1の滴重量を有する前記流体を前記発射チャンバから送り出すように配置され、前記第2の穴は、噴射時に前記第2の滴重量を有する前記流体を前記発射チャンバから送り出すように配置され、第3の穴が、噴射時に前記第3の滴重量を有する前記流体を、前記発射チャンバから送り出すように配置され、それにより、前記第1の穴、前記第2の穴および前記第3の穴が、前記第1の滴重量を有する前記流体、前記第2の滴重量を有する前記流体および前記第3の滴重量を有する前記流体を所望の方向に送り出す、請求項8に記載の流体噴射装置。
JP2004069007A 2003-03-11 2004-03-11 流体噴射装置 Expired - Fee Related JP4538249B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/387,149 US6808241B2 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Fluid ejection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004268590A true JP2004268590A (ja) 2004-09-30
JP4538249B2 JP4538249B2 (ja) 2010-09-08

Family

ID=32850510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004069007A Expired - Fee Related JP4538249B2 (ja) 2003-03-11 2004-03-11 流体噴射装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6808241B2 (ja)
EP (1) EP1464495B1 (ja)
JP (1) JP4538249B2 (ja)
DE (1) DE60332088D1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012510909A (ja) * 2008-12-08 2012-05-17 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
KR20130118208A (ko) * 2010-05-11 2013-10-29 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 멀티모드 인쇄
US9289978B2 (en) 2008-12-08 2016-03-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7815291B2 (en) * 1998-10-16 2010-10-19 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead integrated circuit with low drive transistor to nozzle area ratio
US7419250B2 (en) * 1999-10-15 2008-09-02 Silverbrook Research Pty Ltd Micro-electromechanical liquid ejection device
EP1121249B1 (en) 1998-10-16 2007-07-25 Silverbrook Research Pty. Limited Process of forming a nozzle for an inkjet printhead
US7249815B2 (en) * 2004-01-30 2007-07-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nozzle distribution
EP2670602A2 (en) * 2011-01-31 2013-12-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device having firing chamber with contoured floor
WO2016014082A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead with a number of memristor cells and a number of firing cells coupled to a shared fire line
WO2016018199A1 (en) * 2014-07-26 2016-02-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead with a number of memristor cells and a parallel current distributor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100436138C (zh) * 1994-12-29 2008-11-26 佳能株式会社 采用具有多个喷墨加热器的喷墨头的喷墨设备
DE69711948T2 (de) * 1996-01-16 2002-09-26 Canon Kk Tintenstrahlkopf, Tintenstrahlkopfpatrone, Tintenstrahlapparat und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren für Gradationsaufzeichnung
US6099108A (en) 1997-03-05 2000-08-08 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for improved ink-drop distribution in ink-jet printing
DE69733043T2 (de) 1996-06-28 2006-03-09 Canon K.K. Verfahren zum Antreiben eines Aufzeichnungskopfes mit mehreren Heizelementen pro Düse
US6020905A (en) 1997-01-24 2000-02-01 Lexmark International, Inc. Ink jet printhead for drop size modulation
US6276775B1 (en) 1999-04-29 2001-08-21 Hewlett-Packard Company Variable drop mass inkjet drop generator
US6137502A (en) * 1999-08-27 2000-10-24 Lexmark International, Inc. Dual droplet size printhead
US6318847B1 (en) * 2000-03-31 2001-11-20 Hewlett-Packard Company Segmented heater resistor for producing a variable ink drop volume in an inkjet drop generator
KR100416544B1 (ko) 2001-03-15 2004-02-05 삼성전자주식회사 이중히터를 가지는 버블젯 방식의 잉크젯프린트 헤드
US6390600B1 (en) 2001-04-30 2002-05-21 Hewlett-Packard Company Ink jet device having variable ink ejection
US6711806B2 (en) * 2001-05-14 2004-03-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of manufacturing a thermal fluid jetting apparatus
TW491734B (en) * 2001-06-28 2002-06-21 Acer Comm & Multimedia Inc Microinjector for ejecting droplets of different sizes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012510909A (ja) * 2008-12-08 2012-05-17 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
US9138990B2 (en) 2008-12-08 2015-09-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
US9289978B2 (en) 2008-12-08 2016-03-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
KR20130118208A (ko) * 2010-05-11 2013-10-29 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 멀티모드 인쇄
KR101664529B1 (ko) 2010-05-11 2016-10-10 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 멀티모드 인쇄

Also Published As

Publication number Publication date
US6808241B2 (en) 2004-10-26
EP1464495A2 (en) 2004-10-06
US20040179065A1 (en) 2004-09-16
EP1464495A3 (en) 2007-01-03
DE60332088D1 (de) 2010-05-27
EP1464495B1 (en) 2010-04-14
JP4538249B2 (ja) 2010-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4236251B2 (ja) インクジェットヘッド
US7104624B2 (en) Fire pulses in a fluid ejection device
EP1048465B1 (en) Improved printhead
US6880926B2 (en) Circulation through compound slots
JP2018518386A (ja) 流体再循環チャネル
JP4538249B2 (ja) 流体噴射装置
JPH11208000A (ja) 印刷するための方法
KR100589575B1 (ko) 액체 토출 헤드 및 이를 사용한 화상 형성 장치
JP2003311963A (ja) 液体吐出ヘッドならびに前記液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジおよび画像形成装置
JP4236250B2 (ja) インクジェットヘッド
JP4150692B2 (ja) 流体噴射装置
JP2003311962A (ja) 液体吐出ヘッドならびに前記液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジおよび画像形成装置
TWI444298B (zh) 多模式列印技術
CN106794697A (zh) 打印头及喷墨式打印机
US7316465B2 (en) Liquid discharge apparatus and inkjet recording apparatus
JP2003145775A (ja) 液体吐出ヘッドならびにこれを用いた画像形成装置
US6812953B2 (en) System for reducing the effect of aerodynamic induced errors in a drop-on-demand printing system
JP2001347663A (ja) インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
JP2006224443A (ja) インクジェット記録ヘッド、記録装置、および記録方法
JP4454911B2 (ja) 液体吐出ヘッドならびにこれを用いた画像形成装置
JP2008049533A (ja) インクジェット記録ヘッド
JP2003170595A (ja) 液体吐出方法ならびに液体吐出ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置
JP2008143127A (ja) 記録ヘッド及び記録装置
JP2009012338A (ja) インク吐出装置及びその制御方法
JP2003311990A (ja) インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070831

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071113

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080516

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080812

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080822

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080918

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20081010

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100324

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100329

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100621

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees