JP2011500374A - Print head with pressure buffering structure - Google Patents
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Abstract
【課題】優れたインクジェット印刷ヘッドを提供する。
【解決手段】インクジェット印刷ヘッドが提供される。この印刷ヘッドは、複数のノズルアセンブリと、複数のノズルアセンブリを覆うノズルプレートと、複数のノズルアセンブリにインクを供給するためのインク供給システムであって、ノズルプレートの一部分によって画定された少なくとも1つの導管壁を備えた当該インク供給システムと、ノズルプレートの一部分に配置された少なくとも1つの圧力緩衝構造と、を備える。この圧力緩衝構造は、インク供給システム内のインクの圧力変動を緩衝する。
【選択図】図14An excellent ink jet print head is provided.
An ink jet print head is provided. The print head includes a plurality of nozzle assemblies, a nozzle plate covering the plurality of nozzle assemblies, and an ink supply system for supplying ink to the plurality of nozzle assemblies, the at least one defined by a portion of the nozzle plate The ink supply system with a conduit wall and at least one pressure buffering structure disposed on a portion of the nozzle plate. This pressure buffering structure buffers ink pressure fluctuations in the ink supply system.
[Selection] Figure 14
Description
本発明は、プリンタの分野に関し、具体的にはインクジェット印刷ヘッドの分野に関する。本発明は主に、高解像度印刷ヘッドの印刷品質及び信頼性を向上させるために開発された。 The present invention relates to the field of printers, and specifically to the field of inkjet printheads. The present invention was developed primarily to improve the print quality and reliability of high resolution print heads.
多くの異なるタイプの印刷が発明され、そのうちの多数が現在も使用されている。知られている印刷形態は、適切なマーキング媒体で印刷媒体にマークを付けるさまざまな方法を有する。一般的に使用される印刷形態には、オフセット印刷、レーザ印刷/複写装置、ドットマトリクス型インパクトプリンタ、感熱紙プリンタ、フィルムレコーダ、サーマルワックスプリンタ、染料昇華型プリンタ、ドロップオンデマンド型及び連続フロー型のインクジェットプリンタなどがある。費用、速度、品質、信頼性、構造及び動作の単純さなどを考えたとき、これらのタイプのプリンタはそれぞれ、それ自体の利点及び問題を有する。 Many different types of printing have been invented, many of which are still in use today. Known printing forms have various ways of marking the print medium with a suitable marking medium. Commonly used printing forms include offset printing, laser printing / copying machines, dot matrix impact printers, thermal paper printers, film recorders, thermal wax printers, dye sublimation printers, drop-on-demand printers and continuous flow printers Inkjet printers. Each of these types of printers has its own advantages and problems when considering cost, speed, quality, reliability, simplicity of construction and operation, and the like.
近年、個々のそれぞれのインク画素を1つ又は複数のインクノズルから得るインクジェット印刷の分野が、主にその安価で汎用性のある性質のためにますます人気を集めている。 In recent years, the field of ink jet printing, in which each individual ink pixel is derived from one or more ink nozzles, has become increasingly popular, mainly due to its inexpensive and versatile nature.
インクジェット印刷に関する多くの異なる技法が発明された。この分野を概観するためには、J Mooreによる記事、「Non−Impact Printing:Introduction and Historical Perspective」、Output Hard Copy Devices、R Dubeck及びS Sherr編、207〜220ページ(1988年)を参照されたい。 Many different techniques have been invented for inkjet printing. To review this field, see the article by J Moore, “Non-Impact Printing: Introduction and Historical Perspective”, Output Hard Copy Devices, R Dubeck and S Sherr, pp. 207-220. .
インクジェットプリンタ自体には、多くの異なるタイプがある。インクジェット印刷における連続インク流の利用は、少なくとも1929年まで遡るようであり、Hansellの米国特許第1941001号明細書は、単純な形態の連続流静電式インクジェット印刷を開示している。 There are many different types of inkjet printers themselves. The use of continuous ink flow in inkjet printing appears to date back to at least 1929, and Hansell U.S. Pat. No. 194001 discloses a simple form of continuous flow electrostatic inkjet printing.
Sweetの米国特許第3596275号明細書も、高周波静電界によってインクジェット流が、インク滴の分離を引き起こすように調節されるステップを含む、連続インクジェット印刷の方法を開示している。この技法は現在でも、Elmjet社及びScitex社を含むいくつかのメーカによって利用されている(Sweet他の米国特許第3373437号明細書も参照されたい)。 Sweet U.S. Pat. No. 3,596,275 also discloses a method of continuous ink jet printing that includes the step of adjusting the ink jet flow to cause ink drop separation by a high frequency electrostatic field. This technique is still used by several manufacturers, including Elmjet and Scitex (see also US Pat. No. 3,373,437 to Sweet et al.).
圧電インクジェットプリンタも一般的に利用されているインクジェット印刷装置の一形態である。圧電システムは、ダイアフラム(diaphragm)動作モードを利用するKyser他の米国特許第3946398号明細書(1970年)、圧電結晶のスクイーズ(squeeze)動作モードを開示したZoltenの米国特許第3683212号明細書(1970年)、圧電動作のベンド(bend)モードを開示したStemmeの米国特許第3747120号明細書(1972年)、インクジェット流の圧電プッシュ(push)モード作動を開示したHowkinsの米国特許第4459601号明細書、及び剪断(shear)モード型の圧電トランスデューサ要素を開示したFischbeckの米国特許第4584590号明細書に開示されている。 A piezoelectric ink jet printer is also a form of an ink jet printing apparatus that is generally used. Piezoelectric systems include a Kyser et al. U.S. Pat. No. 3,946,398 (1970) utilizing a diaphragm operating mode, and a Zolten U.S. Pat. No. 3,683,212 which disclosed a piezoelectric crystal squeeze mode of operation. 1970), Stemme, US Pat. No. 3,747,120 (1972), which disclosed a bend mode of piezoelectric operation, and Hawkins, US Pat. No. 4,459,601, which disclosed piezoelectric push mode operation of an ink jet stream. And US Pat. No. 4,584,590 to Fischbeck, which discloses a shear mode type piezoelectric transducer element.
最近、サーマル(thermal)インクジェット印刷が、極めて人気の高いインクジェット印刷形態となっている。サーマルインクジェット印刷技法は、Endo他の英国特許第2007162号(1979年)及びVaught他の米国特許第4490728号明細書に開示された技法を含む。上記の参照文献はともに、ノズルなどの狭められた空間内で気泡を発生させ、それによりこの狭い空間に接続された開口から適切な印刷媒体上にインクを噴射させる電熱アクチュエータの活動化に依存したインクジェット印刷技法を開示したものである。電熱アクチュエータを利用する印刷装置は、Canon社、Hewlett Packard社などのメーカによって製造されている。 Recently, thermal inkjet printing has become a very popular form of inkjet printing. Thermal ink jet printing techniques include those disclosed in Endo et al., British Patent No. 2,0071,62 (1979) and Vaught et al., US Pat. No. 4,490,728. Both of the above references relied on the activation of an electrothermal actuator that generated bubbles in a confined space such as a nozzle, thereby ejecting ink onto an appropriate print medium from an opening connected to this confined space. An inkjet printing technique is disclosed. Printing devices that use electrothermal actuators are manufactured by manufacturers such as Canon and Hewlett Packard.
以上のことから分かるとおり、多くの異なるタイプの印刷技術が使用可能である。理想的には、1つの印刷技術がいくつかの望ましい属性を有するべきである。これには、安価な構造及び動作、高速動作、安全な長期連続動作などが含まれる。それぞれの技術は、費用、速度、品質、信頼性、電力使用量、構造動作の単純さ、耐久性及び消耗部品の領域においてそれ自体の利点及び欠点を有する。 As can be seen, many different types of printing techniques can be used. Ideally, one printing technique should have several desirable attributes. This includes inexpensive structure and operation, high speed operation, safe long-term continuous operation, and the like. Each technology has its own advantages and disadvantages in the areas of cost, speed, quality, reliability, power usage, simplicity of structural operation, durability and consumable parts.
インクリザーバから何千もの多くのまとめられたノズルにインクを供給することは、高解像度ページ幅印刷における1つの特有な課題である。1つの問題は、ノズルが印刷を停止したときにインクの圧力サージを回避することである。印刷中に、それぞれのノズルは、ポンプのように動作し、それにより、それぞれのノズルチャンバにほとんど瞬時にインクが再充填される。親水性材料(例えば、窒化シリコン、二酸化シリコンなど)でノズルチャンバを形成することにより、印刷中にノズルチャンバを容易に再充填できるようになる。 Supplying ink from an ink reservoir to thousands of grouped nozzles is one particular challenge in high resolution page width printing. One problem is to avoid ink pressure surges when the nozzles stop printing. During printing, each nozzle acts like a pump, thereby refilling each nozzle chamber almost instantly with ink. Forming the nozzle chamber with a hydrophilic material (eg, silicon nitride, silicon dioxide, etc.) allows the nozzle chamber to be easily refilled during printing.
しかしながら同じように、印刷中止時に、ノズル開口から印刷ヘッド面上にインクが溢出することがないということが重要である。この溢出(flooding)という性質は、印刷品質に対して悪影響を及ぼし、印刷ヘッド保守ステーションによる頻繁なクリーニングを必要とすることがある。比較的大量のインクが印刷中に印刷ヘッドのそれぞれのノズルに向かって移動する高解像度ページ幅印刷ヘッドにおいて、溢出は、特別な問題である。この移動する大量のインクはそれに応じた慣性を有しており、この慣性は、印刷中止時でさえ、インクがノズルから漏れ続ける原因となることがある。インク供給システム内のインクの運動量が大きくなると、溢出のリスクも高くなる。 Similarly, however, it is important that no ink overflows from the nozzle openings onto the print head surface when printing is stopped. This flooding property can adversely affect print quality and may require frequent cleaning by the printhead maintenance station. Overflow is a particular problem in high resolution page width print heads where a relatively large amount of ink moves towards each nozzle of the print head during printing. This large amount of moving ink has a corresponding inertia that can cause the ink to continue to leak from the nozzles even when printing is stopped. The greater the momentum of ink in the ink supply system, the greater the risk of overflow.
このため、インク供給システムにおいてノズルに供給されているインクの圧力波を吸収する圧力緩衝構造が提案されている。本出願の出願人はこれまでに、インク供給ラインと流体連通し、インクの圧力波に対して緩衝効果を有する空気ボックスについて記載した。本質的には、印刷中止時に、インクの移動体に関連する圧力波を吸収できるように、インク供給システム内にいくらかの「弾力性(give)」を与えることが望ましい。 For this reason, a pressure buffering structure that absorbs the pressure wave of the ink supplied to the nozzle in the ink supply system has been proposed. The applicant of the present application has previously described an air box in fluid communication with an ink supply line and having a buffering effect against ink pressure waves. In essence, it is desirable to provide some “give” in the ink supply system so that when printing is stopped, the pressure waves associated with the ink moving body can be absorbed.
しかしながら、に空気を使用して圧力サージを吸収することは、全体として満足のいくものではない。インクのガス放出(outgassing)は、空気緩衝構造に関する特有な問題となる。インク中の気泡がインク供給ラインを詰まらせる原因となり、印刷ヘッドが致命的にインクを排出し始めることさえあり得るので、ガス放出は望ましくない。さらに、空気緩衝構造は、通常、インクジェットノズルの上流の比較的遠いところ、典型的にはMEMS印刷ヘッドが取り付けられる成型インクマニフォルドにあるインク供給システムに組み込まれる。そのような空気緩衝構造のインクの下流はいずれも、かなりの運動量を依然としてもつことになり、この運動量が空気緩衝構造によって吸収されることはない。さらに、この問題は、印刷ヘッドの従来のスキャンと比べて大量のインクを運ぶページ幅印刷ヘッドに悪影響を及ぼす。 However, the use of air to absorb pressure surges is not entirely satisfactory. Ink outgassing is a particular problem with air cushioning structures. Outgassing is undesirable because air bubbles in the ink can cause the ink supply line to become clogged and the print head can even begin to drain ink critically. Further, the air cushioning structure is typically incorporated into an ink supply system located relatively far upstream of the inkjet nozzle, typically in a molded ink manifold to which the MEMS print head is mounted. Any downstream of such air cushioning ink will still have significant momentum, and this momentum will not be absorbed by the air cushioning structure. In addition, this problem adversely affects page-width printheads that carry large amounts of ink compared to conventional scans of the printhead.
インクジェットノズルに供給されたインク内の圧力サージを吸収することができる、改良された緩衝構造を提供することが望ましい。ガス放出の問題を鑑みると、圧力サージを緩衝するための手段としての空気緩衝を回避することが望ましい。緩衝構造とインクジェットノズルの間のインクの分量を最小化し、それにより任意の緩衝システムの効果を向上させることがさらに望ましいであろう。 It would be desirable to provide an improved buffer structure that can absorb pressure surges in the ink supplied to the inkjet nozzles. In view of the problem of gas release, it is desirable to avoid air buffering as a means for buffering pressure surges. It would be further desirable to minimize the amount of ink between the buffer structure and the inkjet nozzle, thereby improving the effectiveness of any buffer system.
第1の態様では、本発明は、
複数のノズルアセンブリと、
前記複数のノズルアセンブリを覆うノズルプレートと、
前記ノズルプレートの一部分によって画定された少なくとも1つの導管壁を備え、前記複数のノズルアセンブリにインクを供給するためのインク供給システムと、
前記ノズルプレートの前記一部分に配置され、それにより前記インク供給システム内のインクの圧力変動を緩衝する、少なくとも1つの圧力緩衝構造と、
を備えるインクジェット印刷ヘッドを提供する。
In a first aspect, the present invention provides:
A plurality of nozzle assemblies;
A nozzle plate covering the plurality of nozzle assemblies;
An ink supply system for supplying ink to the plurality of nozzle assemblies, comprising at least one conduit wall defined by a portion of the nozzle plate;
At least one pressure buffering structure disposed on the portion of the nozzle plate, thereby buffering pressure fluctuations of ink in the ink supply system;
An ink jet print head comprising:
任意選択で、前記少なくとも1つの圧力緩衝構造は、
前記ノズルプレートの前記一部分に画定された通気孔と、
前記通気孔を気密に覆う可撓性膜と、
を備える。
Optionally, said at least one pressure buffering structure is
A vent defined in the portion of the nozzle plate;
A flexible membrane that hermetically covers the vent;
Is provided.
任意選択で、前記可撓性膜のヤング率が1000MPa未満である。 Optionally, the Young's modulus of the flexible membrane is less than 1000 MPa.
任意選択で、前記可撓性膜がポリマー層で構成される。 Optionally, the flexible membrane is composed of a polymer layer.
任意選択で、前記ポリマー層が前記ノズルプレートを覆う。 Optionally, the polymer layer covers the nozzle plate.
任意選択で、前記ポリマー層が疎水性である。 Optionally, the polymer layer is hydrophobic.
任意選択で、前記ポリマー層が、酸化プラズマによる除去に対して抵抗性を有する。 Optionally, the polymer layer is resistant to removal by oxidizing plasma.
任意選択で、前記ポリマー層が、ポリジメチルシロキサン(polydimethylsiloxane:PDMS)で構成される。 Optionally, the polymer layer is composed of polydimethylsiloxane (PDMS).
他の態様では、印刷ヘッドは、複数の前記圧力緩衝構造を備え、前記ポリマー層が、それぞれの通気孔を気密に覆うための複数の可撓性膜を画定する。 In another aspect, the print head comprises a plurality of the pressure buffering structures, and the polymer layer defines a plurality of flexible membranes for hermetically covering the respective vents.
他の態様では、印刷ヘッドは、前記ノズルプレート1cm2当たり少なくとも100個の圧力緩衝構造を備える。 In another aspect, the print head comprises at least 100 pressure buffering structures per cm 2 of the nozzle plate.
任意選択で、前記圧力緩衝構造と前記ノズルアセンブリのうち少なくとも1つとの間の距離が100ミクロン未満である。 Optionally, the distance between the pressure buffering structure and at least one of the nozzle assemblies is less than 100 microns.
任意選択で、それぞれのノズルアセンブリは、
ノズル開口及びその中に画定されたインク入口を有し、前記インク入口がインク供給チャネルと流体連通するノズルチャンバと、
前記ノズル開口を通してインクを噴射するためのアクチュエータと、
を備える。
Optionally, each nozzle assembly is
A nozzle chamber having a nozzle opening and an ink inlet defined therein, wherein the ink inlet is in fluid communication with an ink supply channel;
An actuator for ejecting ink through the nozzle opening;
Is provided.
任意選択で、それぞれのノズルチャンバが、印刷ヘッド基板の表面上に形成され、それぞれのノズルチャンバが、前記基板から離隔したルーフ及び前記ルーフと前記基板の間に延びる側壁を備え、前記ノズル開口が、前記ルーフ内に画定され、それぞれのルーフが、ノズルプレートの一部分を画定する。 Optionally, a respective nozzle chamber is formed on the surface of the printhead substrate, each nozzle chamber comprising a roof spaced from the substrate and a sidewall extending between the roof and the substrate, the nozzle opening being , Defined within the roof, each roof defining a portion of the nozzle plate.
任意選択で、前記ノズルチャンバが、複数の列として配列され、ノズルチャンバのそれぞれの列が、前記列に隣接して縦に延びる関連するインク導管を有し、前記インク導管が、前記ノズルプレートと前記基板の間に画定され、前記インク導管が、前記少なくとも1つの導管壁によって少なくとも部分的に画定される。 Optionally, the nozzle chambers are arranged as a plurality of rows, each row of nozzle chambers having an associated ink conduit extending longitudinally adjacent to the row, the ink conduits being connected to the nozzle plate. Defined between the substrates, wherein the ink conduit is at least partially defined by the at least one conduit wall.
任意選択で、前記インク導管が、複数の前記インクチャンバに、それぞれのノズルチャンバ内に画定された側壁インク入口を通してインクを供給する。 Optionally, the ink conduit supplies ink to a plurality of ink chambers through sidewall ink inlets defined in each nozzle chamber.
任意選択で、前記インク導管が、1対の列で共有される。 Optionally, the ink conduit is shared in a pair of rows.
任意選択で、前記インク導管が、1つ又は複数のインク入口通路に接続され、それぞれのインク入口通路が、前記インク導管から前記基板を通って延び、それぞれのインク入口通路が、前記ノズルプレートと前記インク導管に対して実質的に垂直に延びる。 Optionally, the ink conduits are connected to one or more ink inlet passages, each ink inlet passage extending from the ink conduit through the substrate, each ink inlet passage being connected to the nozzle plate. Extending substantially perpendicular to the ink conduit.
任意選択で、それぞれのインク入口通路は、前記ノズルプレート内のそれぞれ対応する圧力緩衝構造と整列される。 Optionally, each ink inlet passage is aligned with a corresponding pressure buffering structure in the nozzle plate.
任意選択で、それぞれのインク入口通路は、前記基板内に画定されたインク供給チャネルに接続され、前記インク供給チャネルが、前記基板の前記ノズルアセンブリとは反対側の面からインクを受け取る。 Optionally, each ink inlet passage is connected to an ink supply channel defined in the substrate, and the ink supply channel receives ink from a surface of the substrate opposite the nozzle assembly.
別の態様では、
基板と、
前記基板上に形成され、ノズル開口及び前記ノズル開口を通してインクを噴射するためのアクチュエータをそれぞれが有する複数のノズルアセンブリと、
前記アクチュエータのそれぞれに電気的に接続された駆動回路と、
前記複数のノズルアセンブリを覆うノズルプレートと、
前記ノズルプレートの一部分によって画定された少なくとも1つの導管壁を備え、前記複数のノズルアセンブリにインクを供給するためのインク供給システムと、
前記ノズルプレートの前記一部分に配置され、それにより前記インク供給システム内のインクの圧力変動を緩衝する、少なくとも1つの圧力緩衝構造と、
を備える印刷ヘッド集積回路が提供される。
In another aspect,
A substrate,
A plurality of nozzle assemblies formed on the substrate, each having a nozzle opening and an actuator for ejecting ink through the nozzle opening;
A drive circuit electrically connected to each of the actuators;
A nozzle plate covering the plurality of nozzle assemblies;
An ink supply system for supplying ink to the plurality of nozzle assemblies, comprising at least one conduit wall defined by a portion of the nozzle plate;
At least one pressure buffering structure disposed on the portion of the nozzle plate, thereby buffering pressure fluctuations of ink in the ink supply system;
A printhead integrated circuit is provided.
第2の態様では、本発明は、
複数のノズルを有するインクジェット印刷ヘッドと、
少なくとも1つのインクリザーバと、
前記ノズルが受ける圧力変動を緩衝するための少なくとも1つの圧力緩衝構造を備え、前記少なくとも1つのインクリザーバから前記複数のノズルにインクを供給するためのインク供給システムと、を備えるインクジェットプリンタであって、
前記少なくとも1つの圧力緩衝構造と前記ノズルのうち少なくとも1つとの間の距離が100ミクロン未満である、インクジェットプリンタを提供する。
In a second aspect, the present invention provides:
An inkjet printhead having a plurality of nozzles;
At least one ink reservoir;
An ink supply system comprising: at least one pressure buffering structure for buffering pressure fluctuations received by the nozzles; and an ink supply system for supplying ink from the at least one ink reservoir to the plurality of nozzles. ,
An inkjet printer is provided wherein the distance between the at least one pressure buffering structure and at least one of the nozzles is less than 100 microns.
任意選択で、前記少なくとも1つの圧力緩衝構造と前記ノズルのうち少なくとも1つとの間の距離が50ミクロン未満である。 Optionally, the distance between the at least one pressure buffering structure and at least one of the nozzles is less than 50 microns.
任意選択で、前記少なくとも1つの圧力緩衝構造と前記ノズルのうち少なくとも1つとの間の距離が25ミクロン未満である。 Optionally, the distance between the at least one pressure buffering structure and at least one of the nozzles is less than 25 microns.
任意選択で、前記印刷ヘッドが前記インク供給システムの一部分を備える。 Optionally, the print head comprises a portion of the ink supply system.
任意選択で、前記インク供給システムが、少なくとも100個の圧力緩衝構造を備える。 Optionally, the ink supply system comprises at least 100 pressure buffer structures.
任意選択で、前記インク供給システムが、少なくとも500個の圧力緩衝構造を備える。 Optionally, the ink supply system comprises at least 500 pressure buffer structures.
任意選択で、前記インク供給システムが、少なくとも1000個の圧力緩衝構造を備える。 Optionally, the ink supply system comprises at least 1000 pressure buffering structures.
任意選択で、前記印刷ヘッドが、
複数のノズルチャンバと、
前記複数のノズルチャンバを覆うノズルプレートと、
前記ノズルプレートの一部分によって画定された少なくとも1つの導管壁を備え、前記複数のノズルチャンバにインクを供給するためのインク供給システムと、
前記ノズルプレートの前記一部分に配置された少なくとも1つの圧力緩衝構造と、
を備える。
Optionally, the print head is
A plurality of nozzle chambers;
A nozzle plate covering the plurality of nozzle chambers;
An ink supply system comprising at least one conduit wall defined by a portion of the nozzle plate for supplying ink to the plurality of nozzle chambers;
At least one pressure buffering structure disposed on the portion of the nozzle plate;
Is provided.
任意選択で、少なくとも1つの圧力緩衝構造が、
前記ノズルプレートの前記一部分に画定された通気孔と、
前記通気孔を気密に覆う可撓性膜と、
を備える。
Optionally, at least one pressure buffering structure is
A vent defined in the portion of the nozzle plate;
A flexible membrane that hermetically covers the vent;
Is provided.
任意選択で、前記可撓性膜のヤング率が1000MPaである。 Optionally, the Young's modulus of the flexible membrane is 1000 MPa.
任意選択で、前記可撓性膜がポリマー層で構成される。 Optionally, the flexible membrane is composed of a polymer layer.
任意選択で、前記ポリマー層が前記ノズルプレートを覆う。 Optionally, the polymer layer covers the nozzle plate.
任意選択で、前記ポリマー層が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)で構成される。 Optionally, the polymer layer is composed of polydimethylsiloxane (PDMS).
別の態様では、インクジェットプリンタは、複数の前記圧力緩衝構造を備え、前記ポリマー層は、それぞれの通気孔を気密に覆うための複数の可撓性膜を画定する。 In another aspect, the inkjet printer comprises a plurality of the pressure buffering structures, and the polymer layer defines a plurality of flexible membranes for hermetically covering the respective vents.
任意選択で、それぞれのノズルチャンバが、印刷ヘッド基板の表面上に形成され、それぞれのノズルチャンバが、前記基板から離隔したルーフ及び前記ルーフと前記基板の間に延びる側壁を備え、前記ルーフが、その中に画定されたノズル開口を有し、それぞれのルーフが、前記ノズルプレートの一部分を画定する。 Optionally, each nozzle chamber is formed on a surface of a printhead substrate, each nozzle chamber comprising a roof spaced from the substrate and a sidewall extending between the roof and the substrate, the roof comprising: With a nozzle opening defined therein, each roof defines a portion of the nozzle plate.
任意選択で、前記ノズルチャンバが、複数の列として配列され、ノズルチャンバのそれぞれの列が、前記列に隣接して縦に延びる関連するインク導管を有し、前記インク導管が、前記ノズルプレートと前記基板の間に画定され、前記インク導管が、前記少なくとも1つの導管壁によって少なくとも部分的に画定される。 Optionally, the nozzle chambers are arranged as a plurality of rows, each row of nozzle chambers having an associated ink conduit extending longitudinally adjacent to the row, the ink conduits being connected to the nozzle plate. Defined between the substrates, wherein the ink conduit is at least partially defined by the at least one conduit wall.
任意選択で、前記インク導管が、複数の前記インクチャンバに、それぞれのノズルチャンバ内に画定された側壁インク入口を通してインクを供給する。 Optionally, the ink conduit supplies ink to a plurality of ink chambers through sidewall ink inlets defined in each nozzle chamber.
任意選択で、前記インク導管が、1つ又は複数のインク入口通路に接続され、それぞれのインク入口通路が、前記インク導管から前記基板を通って延び、それぞれのインク入口通路が、前記ノズルプレートと前記インク導管に対して実質的に垂直に延びる。 Optionally, the ink conduits are connected to one or more ink inlet passages, each ink inlet passage extending from the ink conduit through the substrate, each ink inlet passage being connected to the nozzle plate. Extending substantially perpendicular to the ink conduit.
任意選択で、それぞれのインク入口通路は、前記ノズルプレート内のそれぞれ対応する圧力緩衝構造と整列される。 Optionally, each ink inlet passage is aligned with a corresponding pressure buffering structure in the nozzle plate.
任意選択で、それぞれのインク入口通路は、前記基板内に画定されたインク供給チャネルに接続され、前記インク供給チャネルが、前記基板の前記ノズルチャンバとは反対側の面からインクを受け取る。 Optionally, each ink inlet passage is connected to an ink supply channel defined in the substrate, and the ink supply channel receives ink from a surface of the substrate opposite the nozzle chamber.
次に、添付図面を参照して、本発明の任意選択の実施形態を単に例として説明する。本発明は、任意のタイプの印刷ヘッドとともに使用することができる。本発明の出願人はこれまでに、非常に多数のインクジェット印刷ヘッドについて記載した。本発明の理解のために、このような印刷ヘッドの全てをここで説明する必要はない。とは言うものの、以下に、サーマル気泡形成型インクジェット印刷ヘッドに関して本発明を説明する。誤解を避けるために、本明細書で「インク」と称されるものは全て、任意の噴射可能な印刷用流体、例えば、従来のインク、インビジブルインク(invisible ink)、定着剤及びその他の印刷可能流体を意味すると解釈されるべきである。 An optional embodiment of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings. The present invention can be used with any type of printhead. The applicant of the present invention has so far described a large number of inkjet printheads. Not all such printheads need to be described here for an understanding of the present invention. Nevertheless, the present invention is described below with respect to a thermal bubble forming ink jet print head. For the avoidance of doubt, all that are referred to herein as “inks” are any jettable printing fluid, such as conventional inks, invisible inks, fixing agents and other printables. Should be taken to mean fluid.
側壁ノズルチャンバ入口を有する印刷ヘッド
本発明の出願人はこれまでに、ノズルチャンバの側壁を通してインク導管からノズルチャンバにインクが供給されるサーマル気泡形成型インクジェット印刷ヘッドについて記載した。このような印刷ヘッドは、例えば、本発明の出願人による先の米国特許出願公開第2007/0081044号明細書に記載されており、その内容は本明細書に参照により組み込まれる。
Printhead with Side Side Nozzle Chamber Inlet The present applicant has previously described a thermal bubble forming ink jet printhead in which ink is supplied from an ink conduit to the nozzle chamber through the side wall of the nozzle chamber. Such a printhead is described, for example, in earlier US Patent Application Publication No. 2007/0081044 by the applicant of the present invention, the contents of which are incorporated herein by reference.
図1を参照すると、複数のノズルアセンブリを備えた、既に開示された印刷ヘッド1の一部分が示されている。図2及び図3は、これらのノズルアセンブリのうちの1つのノズルアセンブリの断面図及び破断透視図を示す。 Referring to FIG. 1, a portion of an already disclosed printhead 1 with a plurality of nozzle assemblies is shown. 2 and 3 show a cross-sectional view and a cutaway perspective view of one of these nozzle assemblies.
それぞれのノズルアセンブリは、MEMS製造技法によってシリコンウェーハ基板2上に形成されたノズルチャンバ24を備える。ノズルチャンバ24は、ルーフ21と、ルーフ21からシリコン基板2まで延びる側壁22とによって画定される。図1に示されているように、それぞれのルーフは、印刷ヘッド1の噴射面を横切って広がるノズルプレート56の部分によって画定される。ノズルプレート56と側壁22は同じ材料から形成され、この材料は、MEMS製造中に犠牲フォトレジストスカフォルドの上にPECVDによって付着させる。ノズルプレート56と側壁22は一般に、二酸化シリコン、窒化シリコンなどのセラミック材料から形成される。これらの硬質材料は、印刷ヘッドの頑丈さ対する優れた特性を有し、本来的に備わっているそれらの親水性は、毛管作用によってノズルチャンバ24にインクを供給するのに有利である。
Each nozzle assembly includes a
ノズルチャンバ24の細部に戻ると、それぞれのノズルチャンバ24のルーフにノズル開口26が画定されることが分かる。ノズル開口26はそれぞれ一般に楕円形であり、関連するノズルリム25を有する。ノズルリム25は、印刷中のインク滴の指向性を助け、またノズル開口26から溢出するインクを少なくともある程度は低減させる。ノズルチャンバ24からインクを噴射するアクチュエータは、ノズル開口26の下に配置され、ピット8を横切って懸架されたヒータ要素29である。ヒータ要素29には、その下にある基板2のCMOS層5の駆動回路に接続された電極9を通して電流が供給される。ヒータ要素29に電流が流されると、ヒータ要素29は周囲のインクを急速に過熱して気泡を形成し、気泡はノズル開口からインクを押し出す。ヒータ要素29を懸架することによって、ノズルチャンバ24にインクが注入されたときに、ヒータ要素29はインク中に完全に浸される。より少ない熱がその下の基板2中へ放散し、より多くの入力エネルギーが気泡を生成するのに使用されるため、このことは印刷ヘッドの効率を向上させる。
Returning to the details of the
図1に最も明らかに示されているように、ノズルは複数の列として配置され、印刷ヘッドに沿って縦に延びるインク供給チャネル27はその列のそれぞれのノズルにインクを供給する。ノズルの列はそれぞれ、その列に沿って縦に延びる関連するインク導管23を有する。インク導管23は、ノズルプレート56と基板2との間に画定される。インク導管23は、インク供給チャネル27からインク入口通路15を通してインクを受け取り、それぞれのノズルチャンバの側壁22内に画定された側壁入口を通して、それぞれのノズルチャンバ24にインクを送達する。
As most clearly shown in FIG. 1, the nozzles are arranged in a plurality of rows, and an
本発明の出願人はこれまでに、どのようにして印刷ヘッド1のノズルプレート56が、ポリジメチルシロキサン(polydimethylsiloxane:PDMS)及び過フッ化ポリエチレン(perfluorinated polyethylene:PFPE)などの疎水性材料の層でコーティングされ得るかについて記載した。この疎水性の外側層は、印刷ヘッドの保守に対する優れた特性を印刷ヘッド1に与えるとともに、ノズルプレートを横切って溢出する危険性を低くする。このような印刷ヘッド及びその製造方法は、2007年3月12日に出願された本発明の出願人による先の米国特許出願第11/685,084号明細書に詳細に記載され、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。この疎水性にコーティングされた印刷ヘッドの製造に関するさらなる改良は、2007年4月27日に出願された本発明の出願人による先の米国特許出願第11/740,925号明細書に記載され、その内容は相互参照として本明細書に組み込まれる。
The applicant of the present invention has heretofore described how the
圧力緩衝構造を組み入れる印刷ヘッド
次に、圧力緩衝構造を組み入れる印刷ヘッドに関する製造プロセスについて記載する。図4及び図5に示された製造段階において部分的に形成されたインクジェットノズルアセンブリは、本発明の出願人により既に詳細に記載された(その内容が参照として本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2007/0081044号明細書参照されたい)。説明を簡単にするために、印刷ヘッド1に関連して記載される類似の特徴は、以下の説明において同様の参照番号で記載される。
Printhead incorporating pressure buffering structure The manufacturing process for a printhead incorporating a pressure buffering structure will now be described. An inkjet nozzle assembly partially formed during the manufacturing stage shown in FIGS. 4 and 5 has already been described in detail by the applicant of the present invention (the contents of which are incorporated herein by reference, US Pat. (See published application 2007/0081044). For simplicity of description, similar features described in connection with the print head 1 are described with similar reference numerals in the following description.
図4及び図5に示されるように、インクジェットノズルアセンブリは、ノズルチャンバ24と、ルーフ21及びそのルーフから基板2まで延びる側壁22によって画定されたインク導管23とを備える。ルーフ21と側壁22は、例えば、窒化シリコンルーフ材料20を犠牲フォトレジストスカフォルド16上に付着させることによって構築される。このフォトレジスト16は、印刷ヘッド製造の後の段階における酸化プラズマによって除去されることになる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inkjet nozzle assembly includes a
図6及び図7を参照すると、次の段階で、ルーフ材料20を2ミクロンだけエッチングすることによって、ルーフ21内に楕円形のノズルリム25を画定する。図7に最も明らかに示されているように、楕円形のリム25は、2つの同軸のリムリップ25a及び25bを含む。
Referring to FIGS. 6 and 7, the next step is to define an oval nozzle rim 25 in the
米国特許出願公開第2007/0081044号明細書に示されたプロセスでは、次の製造段階で、ノズルリム25によって境界された残りのルーフ材料20を貫通するまでエッチングすることによって、楕円形のノズル開口26を画定する。しかしながら、本発明では、通気孔60は、ノズル開口26と同時にエッチングされる。図8及び図9に示されるように、通気孔60は、ルーフ21内に画定され、この製造段階ではなおもフォトレジストで満たされているインク入口通路15のすぐ上に配置される。
In the process shown in US 2007/0081044, an
図10及び図11を参照すると、次の製造段階では、ポリマー材料100の薄い層(約1ミクロン)を、ルーフ21(及び、実際にはノズルプレート56全体)を覆って付着させる。ポリマー100は、通気孔60を覆い、またノズル開口26を一時的に覆う。
Referring to FIGS. 10 and 11, in the next manufacturing stage, a thin layer of polymer material 100 (about 1 micron) is deposited over the roof 21 (and indeed the entire nozzle plate 56). The
このポリマー材料100は、後段階でフォトレジストを容易にアッシングするための酸化プラズマにおけるアッシングに対して抵抗性を有することができる。しかしながら、2007年4月27日に出願された本発明の出願人による米国特許出願第11/740,925号明細書に記載されるように、ポリマー100のアッシングプロセスとの任意の相反性は、ポリマー100の金属フィルム保護を採用することによって回避することができる。
The
ポリマー100は、ある程度の可撓性又は弾性を有するべきである。任意選択で、ポリマー100の剛性(stiffness)は比較的低い。任意選択で、ポリマー100は、1000MPa未満、一般的には約500MPa程度のヤング率を有する。任意選択で、ポリマー100は、比較的疎水性でもあるべきである。本出願の出願人は、疎水性であり、アッシングに対して抵抗性を有し、且つ低い剛性を有するという上記の要件を満たすポリマー材料群を突き止めた。これらの材料は、一般的には、重合シロキサン類(polymrized siloxanes)又はフッ化ポリオレフィン類(fluorinated polyolefins)である。より具体的には、ポリジメチルシロキサン(polydimethylsiloxane:PDMS)及び過フッ化ポリエチレン(perfluorinated polyethylene:PFPE)はともに特に有利であることが示されている。PDMSは、好ましい材料である。これらの材料の他の利点は、一般的にノズルプレート56を形成する二酸化シリコン、窒化シリコンなどのセラミックに対して優れた付着性を有することである。これらの材料の他の利点は、フォトパターニングが可能なことであり、このことはこれらの材料を、MEMSプロセスにおいて使用するのに特に適したものにする。例えば、PDMSはUV光で硬化可能であり、このことにより、PDMSの未露光領域を比較的に容易に除去することができる。
The
次に図12及び図13を参照すると、ポリマー100を付着させた後、このポリマー層は、ノズル開口26内に付着した材料を除去するようにフォトパターニングされる。フォトパターニングは、ノズル開口26内のポリマー層100の領域以外のポリマー層100をUV光で露光することを含むことができる。
Referring now to FIGS. 12 and 13, after the
したがって、図12及び図13に示されているように、それぞれの通気孔60は、弾性的に変形可能なポリマー膜層100によって気密に覆われて、それぞれのインク入口通路15上のルーフ21に圧力緩衝構造70が形成される。次いで、標準的なMEMS処理ステップ(インク供給チャネル27のバックエッチング、ウェーハシンニング及びフォトレジスト16のアッシング)で、図14に示された印刷ヘッド200が提供される。
Accordingly, as shown in FIGS. 12 and 13, each
図14に示された印刷ヘッド200のインク流の特性は、図1に示された印刷ヘッド1に比べて、圧力緩衝構造70によって向上されている。これらの構造70は、通気孔60上の可撓性ポリマー層100が圧力サージ中に外向きに隆起できるようにすることによって、インク内の圧力サージを吸収する。したがって、緩衝構造70は、印刷中止時にノズル開口26から溢出し得るインクの量を最小化する。この緩衝構造70は、ポリマー100の剛性が低い(例えば、ヤング率が1000MPa未満)ときに特に効果的である。上述したように、PDMSは、この点において特に効果的である。
The ink flow characteristics of the
さらに、これらの緩衝構造70は、それぞれのノズルチャンバ24に隣接して配置される。任意選択で、それぞれの緩衝構造は、100ミクロン未満以内、任意選択で50ミクロン未満以内、又は任意選択で25ミクロン未満以内のノズルアセンブリ又はノズル開口26内にある。したがって、緩衝構造70とノズル開口26の間にあるインクの量は、先行技術の緩衝構造に比べて比較的少ない。このことにより、緩衝効果が改善され、圧力サージに起因するインクの溢出が最小化される。
Furthermore, these
さらに、緩衝構造70はMEMS製造プロセスによって形成されるので、多数のこれらの構造を、単一の印刷ヘッド上に提供することができる。印刷ヘッド上に緩衝構造70をこのように大規模に増やすことにより、一般的にはノズルチャンバ24のさらに上流に含まれる緩衝構造の数がはるかに少ない先行技術の設計に比べて、圧力緩衝の効果が向上する。本出願の出願人によるページ幅印刷ヘッドの面積ノズル密度では、印刷ヘッド表面1cm2当たり少なくとも10,000個のノズルがあることになる。本発明によると、印刷ヘッドは、印刷ヘッド表面(又はノズルプレート)1cm2当たり少なくとも100個、少なくとも500個又は少なくとも1000個の緩衝構造を有する。
Further, since the
本発明による印刷ヘッドの別の利点は、印刷ヘッドが、疎水性の印刷ヘッド面を有するという全ての利点を維持することである。さらに、圧力緩衝構造70と結合された印刷ヘッド面の疎水性により、印刷ヘッド面の溢出が相乗的に最小化される。一方、圧力緩衝構造70により、ノズル開口26で受ける圧力サージが最小化され、一方、ノズルチャンバ24の疎水性壁に匹敵する印刷ヘッド面の疎水性により、圧力サージがノズル開口26に達する場合であっても、ノズル開口26からのインク漏れが最小化される。本発明による印刷ヘッドによって提供されるこの相乗効果は、印刷ヘッド面の溢出を最小化する点で特に効果的であることが理解されよう。
Another advantage of the printhead according to the invention is that the printhead maintains all the advantages of having a hydrophobic printhead surface. Further, due to the hydrophobic nature of the print head surface coupled to the
自明なことであるが、本明細書に記載された印刷ヘッドを、インクジェットプリンタで使用することができる。図15及び図16は、本出願の出願人による米国特許出願公開第2005/0168543号明細書に記載された典型的なページ幅インクジェットプリンタ210を示す。プリンタ210は、印刷ヘッド(図15及び図16には示されていない)と流体連通する複数のインクカートリッジ211を含む。インクカートリッジ211はそれぞれ、印刷ヘッド内の異なる色チャネルにインクを供給する。色チャネルは、典型的には1つ又は複数のノズルの列を含む。
Obviously, the print head described herein can be used in an inkjet printer. 15 and 16 show a typical page
幅広く記載された本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に示された本発明に多数の変形及び/又は変更を加えることができるということを当業者なら理解するであろう。したがって本発明の実施形態は、あらゆる点で例示的なものであり、限定的なものではないとみなすべきである。 Those skilled in the art will appreciate that many variations and / or modifications may be made to the invention shown in the specific embodiments without departing from the spirit or scope of the invention as broadly described. . Accordingly, the embodiments of the invention are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive.
Claims (20)
前記複数のノズルアセンブリを覆うノズルプレートと、
前記複数のノズルアセンブリにインクを供給するためのインク供給システムであって、前記ノズルプレートの一部分によって画定された少なくとも1つの導管壁を備えた当該インク供給システムと、
前記ノズルプレートの前記一部分に配置され、それにより前記インク供給システム内のインクの圧力変動を緩衝する、少なくとも1つの圧力緩衝構造と、
を備えるインクジェット印刷ヘッド。 A plurality of nozzle assemblies;
A nozzle plate covering the plurality of nozzle assemblies;
An ink supply system for supplying ink to the plurality of nozzle assemblies, the ink supply system comprising at least one conduit wall defined by a portion of the nozzle plate;
At least one pressure buffering structure disposed on the portion of the nozzle plate, thereby buffering pressure fluctuations of ink in the ink supply system;
An inkjet printhead comprising:
前記ノズルプレートの前記一部分に画定された通気孔と、
前記通気孔を気密に覆う可撓性膜と、
を備える請求項1に記載のインクジェット印刷ヘッド。 The at least one pressure buffering structure comprises:
A vent defined in the portion of the nozzle plate;
A flexible membrane that hermetically covers the vent;
An ink jet print head according to claim 1.
前記ポリマー層が、それぞれの通気孔を気密に覆うための複数の可撓性膜を画定する、
請求項4に記載のインクジェット印刷ヘッド。 The inkjet print head further includes a plurality of the pressure buffering structures,
The polymer layer defines a plurality of flexible membranes for hermetically covering each vent;
The ink jet print head according to claim 4.
ノズル開口及びその中に画定されたインク入口を有し、前記インク入口がインク供給チャネルと流体連通するノズルチャンバと、
前記ノズル開口を通してインクを噴射するためのアクチュエータと、
を備える請求項1に記載のインクジェット印刷ヘッド。 Each nozzle assembly
A nozzle chamber having a nozzle opening and an ink inlet defined therein, wherein the ink inlet is in fluid communication with an ink supply channel;
An actuator for ejecting ink through the nozzle opening;
An ink jet print head according to claim 1.
それぞれのノズルチャンバが、前記基板から離隔したルーフ、及び前記ルーフと前記基板の間に延びる側壁を備え、
前記ノズル開口が、前記ルーフ内に画定され、
それぞれのルーフが、ノズルプレートの一部分を画定する、
請求項12に記載のインクジェット印刷ヘッド。 Each nozzle chamber is formed on the surface of the printhead substrate,
Each nozzle chamber comprises a roof spaced from the substrate and a sidewall extending between the roof and the substrate;
The nozzle opening is defined in the roof;
Each roof defines a portion of the nozzle plate;
The ink jet print head according to claim 12.
ノズルチャンバのそれぞれの列が、前記列に隣接して縦に延びる関連するインク導管を有し、
前記インク導管が、前記ノズルプレートと前記基板の間に画定され、
前記インク導管が、前記少なくとも1つの導管壁によって少なくとも部分的に画定される、請求項13に記載のインクジェット印刷ヘッド。 The nozzle chambers are arranged in a plurality of rows;
Each row of nozzle chambers has an associated ink conduit extending longitudinally adjacent said row;
The ink conduit is defined between the nozzle plate and the substrate;
The inkjet printhead of claim 13, wherein the ink conduit is at least partially defined by the at least one conduit wall.
それぞれのインク入口通路が、前記インク導管から前記基板を通って延び、
それぞれのインク入口通路が、前記ノズルプレートと前記インク導管に対して実質的に垂直に延びる、請求項14に記載のインクジェット印刷ヘッド。 The ink conduit is connected to one or more ink inlet passages;
A respective ink inlet passage extends from the ink conduit through the substrate;
The inkjet printhead of claim 14, wherein each ink inlet passage extends substantially perpendicular to the nozzle plate and the ink conduit.
前記基板上に形成された複数のノズルアセンブリであって、各ノズルアセンブリは、ノズル開口、及び前記ノズル開口を通してインクを噴射するためのアクチュエータを有する、当該複数のノズルアセンブリと、
前記アクチュエータのそれぞれに電気的に接続された駆動回路と、
前記複数のノズルアセンブリを覆うノズルプレートと、
前記複数のノズルアセンブリにインクを供給するためのインク供給システムであって、前記ノズルプレートの一部分によって画定された少なくとも1つの導管壁を備えた当該インク供給システムと、
前記ノズルプレートの前記一部分に配置され、それにより前記インク供給システム内のインクの圧力変動を緩衝する、少なくとも1つの圧力緩衝構造と、
を備える印刷ヘッド集積回路。 A substrate,
A plurality of nozzle assemblies formed on the substrate, each nozzle assembly having a nozzle opening and an actuator for ejecting ink through the nozzle opening;
A drive circuit electrically connected to each of the actuators;
A nozzle plate covering the plurality of nozzle assemblies;
An ink supply system for supplying ink to the plurality of nozzle assemblies, the ink supply system comprising at least one conduit wall defined by a portion of the nozzle plate;
At least one pressure buffering structure disposed on the portion of the nozzle plate, thereby buffering pressure fluctuations of ink in the ink supply system;
A printhead integrated circuit comprising:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018501993A (en) * | 2015-01-20 | 2018-01-25 | 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.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | Liquid / gas separator |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2009350310B2 (en) * | 2009-07-24 | 2013-09-05 | Memjet Technology Limited | Printhead having polysilsesquioxane coating on ink ejection face |
CN108081757B (en) * | 2014-04-22 | 2020-03-06 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | Fluid flow passage structure |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09141857A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-03 | Brother Ind Ltd | Ink-jet head |
JPH11115179A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-27 | Seiko Epson Corp | Ink jet head |
US5943079A (en) * | 1995-11-20 | 1999-08-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
JP2001239668A (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-04 | Ricoh Co Ltd | Ink jet head and ink jet recorder |
US6371598B1 (en) * | 1994-04-20 | 2002-04-16 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording apparatus, and an ink jet head |
JP2002137392A (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-14 | Ricoh Co Ltd | Recording head, production method for recording head and image recorder |
JP2004351923A (en) * | 2003-05-07 | 2004-12-16 | Seiko Epson Corp | Liquid-repellent film-coated article, structural member for liquid-jet device, nozzle plate for liquid-jet head, and liquid-jet head and device |
JP2005119044A (en) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Seiko Epson Corp | Droplet ejection head and its manufacturing method, and droplet ejector, electroluminescence display panel manufacturing equipment, microarray manufacturing equipment and color filter manufacturing equipment |
JP2005153248A (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | Droplet ejecting head and droplet ejector |
JP2005297475A (en) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Seiko Epson Corp | Droplet ejecting head and droplet ejector |
JP2006212816A (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Konica Minolta Holdings Inc | Liquid ejection head and liquid ejector |
JP2007112075A (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Seiko Epson Corp | Electrostatic actuator, liquid droplet discharging head, liquid droplet discharging device and methods for manufacturing various electrostatic devices |
JP2007307791A (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Fuji Xerox Co Ltd | Manufacturing method of liquid droplet discharge head |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4550326A (en) * | 1983-05-02 | 1985-10-29 | Hewlett-Packard Company | Fluidic tuning of impulse jet devices using passive orifices |
US4575738A (en) * | 1984-07-20 | 1986-03-11 | Tektronix, Inc. | Ink jet printing apparatus having an ink pressure transient suppressor system |
JPH01115179A (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas laser apparatus |
CA2009631C (en) * | 1989-02-17 | 1994-09-20 | Shigeo Nonoyama | Pressure damper of an ink jet printer |
US5880748A (en) * | 1994-09-20 | 1999-03-09 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system for an inkjet pen having an automatic pressure regulation system |
US6280020B1 (en) | 1997-09-04 | 2001-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printing apparatus |
JP2003311966A (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Canon Inc | Ink jet recording head |
US7210771B2 (en) * | 2004-01-08 | 2007-05-01 | Eastman Kodak Company | Ink delivery system with print cartridge, container and reservoir apparatus and method |
US7744195B2 (en) * | 2005-10-11 | 2010-06-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Low loss electrode connection for inkjet printhead |
US7470010B2 (en) * | 2005-10-11 | 2008-12-30 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with multiple ink inlet flow paths |
-
2007
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-
2008
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- 2008-01-09 TW TW097100830A patent/TWI411539B/en active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6371598B1 (en) * | 1994-04-20 | 2002-04-16 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording apparatus, and an ink jet head |
JPH09141857A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-03 | Brother Ind Ltd | Ink-jet head |
US5943079A (en) * | 1995-11-20 | 1999-08-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
JPH11115179A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-27 | Seiko Epson Corp | Ink jet head |
JP2001239668A (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-04 | Ricoh Co Ltd | Ink jet head and ink jet recorder |
JP2002137392A (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-14 | Ricoh Co Ltd | Recording head, production method for recording head and image recorder |
JP2004351923A (en) * | 2003-05-07 | 2004-12-16 | Seiko Epson Corp | Liquid-repellent film-coated article, structural member for liquid-jet device, nozzle plate for liquid-jet head, and liquid-jet head and device |
JP2005119044A (en) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Seiko Epson Corp | Droplet ejection head and its manufacturing method, and droplet ejector, electroluminescence display panel manufacturing equipment, microarray manufacturing equipment and color filter manufacturing equipment |
JP2005153248A (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | Droplet ejecting head and droplet ejector |
JP2005297475A (en) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Seiko Epson Corp | Droplet ejecting head and droplet ejector |
JP2006212816A (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Konica Minolta Holdings Inc | Liquid ejection head and liquid ejector |
JP2007112075A (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Seiko Epson Corp | Electrostatic actuator, liquid droplet discharging head, liquid droplet discharging device and methods for manufacturing various electrostatic devices |
JP2007307791A (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Fuji Xerox Co Ltd | Manufacturing method of liquid droplet discharge head |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018501993A (en) * | 2015-01-20 | 2018-01-25 | 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.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | Liquid / gas separator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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