JP2981018B2 - 小滴の容積制御をもつサーマルインクジェットプリントヘッドおよびその制御方法 - Google Patents

小滴の容積制御をもつサーマルインクジェットプリントヘッドおよびその制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】〔発明の背景〕 〔発明の分野〕本発明は、サーマルインクジェットプリ
ントデバイス、さらに特定すれば、一定の振幅のパルス
のパケットによって励起するインク小滴生成用加熱要素
を有するサーマルインクジェットプリントヘッドで、パ
ケット内の各パルスのパルス長さとそれら間隔の時間
が、製作上の許容差異、並行して励起させる並列加熱要
素の数、及び加熱要素付近のプリントヘッドの温度に対
応して変化するものに関する。
【０００２】〔先行技術の説明〕サーマルインクジェッ
トプリントとは、通常、インクの充満した管路内にイン
ク小滴を発射する気泡を生成させるのに熱エネルギーを
用いるドロップ・オン・デマンド型のインクジェットプ
リントシステムである。熱エネルギーの発生機構すなわ
ち加熱要素は、通常は抵抗体で、管路内のノズル近く
で、あらかじめ定めた距離だけノズルから離した位置に
ある。抵抗体は電気的パルスによって個々に指定される
と、インクを一時的に気化して気泡を生成させ、これが
インク小滴を押し出す。気泡が大きくなるとインクはノ
ズルから膨れ出るが、凸面をなしながらもインクの表面
張力により押さえられている。気泡がつぶれ始めると、
まだノズルと気泡の間の管路内にあったインクは、つぶ
れつつある気泡に向って移動し、ノズル部分でのインク
容積の減少を引き起こすので膨れ出ていたインクが分離
されて小滴となる。気泡が成長中にノズルから外向きに
インクに与えた加速により、小滴は紙などの記録媒体に
向けた実質上直線的な運動量と速度を得る。
【０００３】このように、サーマルインクジェットデバ
イスは、インクの接触している加熱要素にパルスを与
え、気泡を発生せしめ、紙に向かってインクを放出する
ことによって作動する。プリント試験では、デバイスの
加熱が進むにつれてプリントの品質に影響が出ることが
分かっている。これは、プリントヘッドの温度にともな
って小滴の容積従ってプリントスポットすなわちピクセ
ルが大きくなるからである。この現象を調査した結果、
デバイスの温度とともに小滴の質量と速度の両方が増大
し、紙の上のピクセルの大きさを増大させるのには質
量、速度の両方が寄与していることが明らかになった。
十分高いプリント密度を有するキャリッジ型のインクジ
ェットプリンタでは、キャリッジがページを横切って進
むにつれてスポットの大きさが大きくなる。ついで、キ
ャリッジが行路の末端で停止し反対方向に向うときに、
僅かに温度が低下して、帰り道にプリントされる次の線
すなわち一筋分では反対の方向に向ってピクセルの大き
さが大きくなっていく。その結果、明暗の縞を生じ、紙
の端の部分でそれが最も目立つ。同様に、他の濃度に高
低のあるプリントパターンも、デバイス温度とともにピ
クセルの大きさが増すので品質が落ちる。
【０００４】既知の技術によるデバイスの多くは、十分
な熱容量を持ち、かつ伝熱抵抗が十分に低いヒートシン
クを備えて、デバイス温度が過度に上昇しないようにし
ている。ヒートシンクを備えたサーマルインクジェット
プリントヘッドの一例としては、デシュパンデ(Deshpan
de) らの米国特許第４，８３１，３９０号を参照された
い。この方式によって、プリントがまったく失敗に帰す
るということはなくなった。しかし、キャリッジが紙を
横切って一つの方向に移動する時間の間にデバイス温度
の上昇が認められないよう、ヒートシンクへの伝熱抵抗
を十分に低くするのには、コストの上昇を招く小形化を
採用することが必要となるか、さもなくばプリンタの設
計上好ましくない制約を加えるかとなろう。温度上昇
は、熱によりひき起されるスポットの大きさの不均一さ
に基づく画像の質の低下が無視できる程度であるように
保たれねばならない。同じプリントヘッドでも、温度が
上がると大きな小滴を放出し、紙などの記録媒体上にプ
リンとしたときに大きなスポットを生ずる。このように
スポットの大きさが大きくなると、プリント品質の低下
が目立つ。所望の気泡容積を与えるインクの気化に必要
なエネルギーに影響するもう一つの要因は、加熱要素の
製作上の許容差異である。これは、ドーピングした多結
晶質シリコン加熱要素の場合に特にそうである。
【０００５】関連技術である感熱プリントは、感熱プリ
ント媒体の温度を、感熱プリント媒体上の塗膜が化学変
化を起して変色するしきい値より高くすることで行われ
る。典型的には、感熱プリント媒体の温度を上昇させる
のに、例えばセラミックの基材上に取り付けられて感熱
プリント媒体と接触を保つ一つ以上の抵抗体プリント要
素を有するサーマルプリントヘッドを用いる。各プリン
ト要素の形態によって、文字の一部分をプリントするか
文字全体をプリントするかが決まる。感熱プリンタで
は、文字の各部分をプリントするために熱の量と持続時
間を精密に制御できることが重要である。感熱プリント
媒体に付与する熱の量を制御することは、一つには熱を
与える時間を制御すること；すなわち、感熱プリント媒
体を転化すなわちプリント温度以上に保つ時間を制御す
ることにより達成される。感熱プリンタでハーフトーン
すなわちグレー調の記録を取るには、加熱要素の温度を
あらかじめ定めたいろいろな長さの時間の間、プリント
しきい値の温度以上に保つよう精密に制御しなければな
らない。
【０００６】これに対し、インクジェットプリンタで
は、加熱要素を、これに接触する液状インクが瞬間的に
気化し気泡となる温度に加熱しなければならず、また、
加熱要素によって気化温度に保たれる時間をできるだけ
短くして、電気的パルスを即座にとめる。サミュエル(S
amuel)の米国特許第４，６７５，６９５号には、加熱要
素に与える電気的パルスの形を、加熱要素の最高温度を
低くするような形とする技術が開示されている。感熱プ
リントにおいては加熱要素をあらかじめ定めた時間の間
だけしきい値温度以上に保たなければならないので、こ
の技術が特に有効である。サミュエルの感熱プリント装
置は、プリント要素の温度を室温からしきい値温度以上
に上げるのに足る時間だけ第一の平均加熱率でエネルギ
ーを供給し、それから、第一の平均加熱率より小さい
が、プリント要素の温度をしきい値温度以上に保つには
十分な第二の平均加熱率でエネルギーを供給する感熱プ
リント要素と制御手段とを包含する。この制御手段は、
第一のパルスとそれに続く一連の第二のパルスを包含す
るストローブ信号に対応して、感熱プリント要素にエネ
ルギーを供給する。第一のパルスは、プリント要素の温
度をしきい値温度以上に上げるのに足るだけの長さを有
し、第二のパルスの長さは第一のものより短く、一連の
第二のパルスは、プリント要素の温度をあらかじめ定め
た時間の間しきい値温度以上に保つように選定したデュ
ーティーサイクルを有する。
【０００７】〔発明の概要〕本発明の目的は、サーマル
インクジェットプリントヘッドから放出するインク小滴
の容積を制御する方法と装置を提供することにある。
【０００８】本発明においては、加熱要素をパルスのパ
ケットによって励起せしめ、各々のパケットが一つの小
滴を放出するようにすることによって、サーマルインク
ジェットプリントヘッドから放出するインク小滴の容積
を制御する方法と装置を提供する。温度によって変化す
る放出インク小滴容積の制御には、１パケット当りのパ
ルスの数並びに各パルスの幅とパルス間の空き時間の幅
を調節する手段を用意する。この方法と装置には、さら
に、加熱要素の付近のプリントヘッドの温度を検知し、
検知したプリントヘッド温度を補償するよう調節した電
気的エネルギー信号をパルスパケットの形で加熱要素に
送ることを包含する。加熱要素部において小滴を放出す
る気泡を生成するために加熱要素に送る電気的信号は、
電気的パルスのパケットから成る。この電気的パルス
は、定電圧、定電力、定電流のものでも、他の型の電気
的パルスでもよい。各パケットの中の各パルスの幅と多
数のパルス間の空き時間は、一つ以上の整数個のクロッ
ク単位に合せて変える。１パケット当りのパルスの数及
び各パルスの幅とその間の空き時間は、同時に励起させ
る加熱要素の数とプリントヘッド内でのその相対的な位
置関係に従って制御する。実施例の一つにおいては、１
パケット当りのパルスの数、パケット内のパルスの幅及
びその間の空き時間を、さらに、プリントヘッドの温度
によって制御して、所望の性能を維持する。
【０００９】付図を参照して以下の詳細な説明を吟味す
れば、本発明をより完全に理解できるであろう。付図で
は、類似の部分には同一の参照番号を付す。
【００１０】〔図面の簡単な説明〕図１は、放出するイ
ンク小滴の容積を制御するための本発明の制御手段を備
えたプリントヘッドの概念的立面断面図である。
【００１１】図２は、プリントヘッドの加熱要素を励起
させる回路のブロック図である。
【００１２】図３〜５は、本発明の加熱要素の温度特性
を表すために、小滴生成パルスパケット、それにより発
生する実効電力パルス及び加熱要素に接触しているイン
クの温度の波形を示す図である。
【００１３】図６は、加熱要素の複数グループを励起さ
せるときに全抵抗が増大するので、並列した個々の加熱
要素に送る各パルスパケットの総エネルギーを変える必
要があることを示す回路概念図である。
【００１４】図７は、図６の回路に合せて各パルスパケ
ットの大きさを決定するのに用いるロジックの概念図で
ある。
【００１５】図８，９は、並行して励起させる加熱要素
の数に従って及び／又はプリントヘッド内の加熱要素の
相対的位置関係に従って変える、各パルスパケットのパ
ルス幅と１パケット当りのパルス数を示す図である。
【００１６】〔好適な実施態様の説明〕図１に、ホーキ
ンス(Hawkins) の米国特許第４，７７４，５３０号に開
示されているタイプで、ここに参照として織り込んだサ
ーマルインクジェットプリントヘッド１０の概念的立面
断面図を示す。断面は、複数の細長いインク流れ管路２
０のうちの一つに沿っている。プリントヘッドは、加熱
要素３４を露出しかつ通路３８を通して流れが得られる
ようにパターンを付して管路構成板と加熱要素保持板の
間にサンドイッチ状にした絶縁性の厚い中間フィルム層
１８を有する、電気的に絶縁性の基材すなわち加熱要素
保持板２８に揃えて接着したシリコンの上部基材すなわ
ち管路構成板３１から成る。インク（図示せず）は、矢
印２３で示すように、マニフォールド２４から管路の閉
鎖側末端２１へ流れる。
【００１７】片面研磨（１００）シリコンウェファー
（図示せず）の研磨面上に、気泡生成加熱要素３４の複
数のセット及びその指定用電極３３をパターン化する。
プリントヘッド電極３３、加熱要素として働く抵抗体３
４及び共通リターン電極３５の多数のセットをパターン
化するに先立ち、ウェファーの表面を約２μｍの厚さを
有する二酸化シリコンのようなアンダーグレーズ層３９
でコートする。抵抗体は、化学的気相成長法（ＣＶＤ）
で付着させたドーピングした多結晶質シリコンでも、ホ
ウ化ジルコン（ZrＢ2)のような他のよく知られた抵抗体
のいずれかでもよい。共通リターン電極と指定電極は、
典型的にはアンダーグレーズ上に加熱要素の縁にかけて
付着させたアルミニウム線である。共通リターン電極と
指定電極の端子３２は、プリントヘッドを製作するため
に管路構成板３１を取り付けた後で、セラミックをコー
トした金属基材すなわちドータボード１９の電極１４へ
の結線１５ができる空間があるように、あらかじめ定め
た位置に設ける。共通リターン電極３５と指定電極３３
は、０．５から３μｍの間の厚さに付着させるが、望ま
しい厚さは１．５μｍである。
【００１８】望ましい実施例では、加熱要素保持板２８
は、二酸化シリコンなどの耐熱性酸化物又はその他の適
当な絶縁層であるアンダグレーズ層３９を有するシリコ
ンである。多結晶質シリコン加熱要素３４を形成し、さ
らにアンダグレーズ層及びその上の加熱要素の上にもう
一つ絶縁性オーバグレーズ層（図示せず）を付着させて
もよい。このオーバグレーズ層は、二酸化シリコン、窒
化シリコン、耐熱性酸化物又はリフロー型多結晶質シリ
コンガラス（ＰＳＧ）のいずれでもよい。耐熱性酸化物
層は、伝導性のインクから加熱要素を絶縁するためのも
ので、通常、０．２μｍ以下の厚さに付着させる。リフ
ロー型ＰＳＧは、通常、約０．５μｍの厚さである。後
でアルミニウム（Al）の指定電極３３及びAl共通リター
ン電極３５との電気的接続ができるように、オーバグレ
ーズ層をマスキング、エッチングして、加熱要素の縁の
付近のオーバグレーズ層内に通路を設ける。さらに、加
熱要素３４の気泡発生領域のオーバグレーズ層を、同時
に除去する。加熱要素にホウ化ハフニウムやホウ化ジル
コンなど他の抵抗体を用いるときには、他の適当な既知
の絶縁材料を用いてもよい。
【００１９】次の熱伝導体製作工程の段階では、露出し
た多結晶質シリコン加熱要素上に熱分解窒化シリコン層
１２を直接付着し、続いて熱分解窒化シリコン層１２を
キャビテーション応力から保護するための厚さ１μｍの
タンタル層１７を付着させる。
【００２０】電極を不活性化するには、加熱要素と指定
電極の複数のセットを含めて、加熱要素保持板すなわち
ウェファーの全表面上に、燐をドーピングした厚さ２μ
ｍのＣＶＤ二酸化シリコン膜１６を付着させる。不活性
化膜１６は、露出した電極をインクから保護するイオン
バリヤを構成する。たとえば、上記の燐をドーピングし
た二酸化シリコンと同様、ポリイミド、プラズマ窒化
物、あるいはこれらの任意の組み合わせなど、他のイオ
ンバリヤを用いてもよい。効果的なイオンバリヤは、厚
さ１０００オングストロームから１０μｍの間で得られ
るが、望ましい厚さは１μｍである。不活性化膜すなわ
ち層１６の共通リターン及び指定電極端子部分をエッチ
ングで除去し、後にドータボードの電極と結線できるよ
うにする。
【００２１】次に、例えばリストン(Riston:登録商標)
、バクレル(Vacrel:登録商標) 、プロビマ(Probimer)
５２（登録商標）又はポリイミドなどの厚膜型絶縁層１
８を不活性化層１６の上に、厚さを１０から１００μ
ｍ、望ましくは２５から５０μｍの間で形成する。絶縁
層１８を写真平版製版技術的(photolithographically)
に処理して、各加熱要素の上（孔又は凹みを形成す
る）、マニフォールド２４からインク管路２０へのイン
ク通路となる細長い凹み３８及び各電極端子３２の上の
層１８の部分をエッチング、除去する。
【００２２】孔２６がパルスを受けた加熱要素によって
生成される各気泡の軸方向への移動を妨げ、軸に直交す
る方向への気泡の成長を助長する。従って米国特許第
４，６３８，３３７号に開示するように、空気巻き込み
の原因となる気化インクの突然の放出による噴出現象を
避けることができる。
【００２３】ここに参照として挙げる米国再発行特許第
３２，５２７号に開示するように、管路構成板を（１０
０）シリコンウエハ（図示せず）で形成して、プリント
ヘッド用の複数の管路構成板３１を製作する。加熱要素
保持板２８も、これを複数含むウエハ又はウエハの大き
さの構造体（図示せず）として製作する。ウエハの片面
には、比較的大きな方形の貫通凹み及び均一な間隔を置
いたＶ型溝状の凹みの複数のセットをエッチングする。
これらの凹みが最終的には、開いた底部をインク入口２
５とするインクマニフォールド２４、またプリントヘッ
ドのインク管路２０になる。複数の管路構成板と加熱要
素保持板を有するウエハを揃えて一体に結合し四方を切
断して、複数の個々のプリントヘッドとする。四方の切
断のうちの一つにより、端面２９を切り出し、細長いＶ
型溝状の凹み２０の一端を開放して、ノズル２７を形成
する。Ｖ型溝状の凹み２０のもう一方の端は、末端２１
で閉じたままである。しかし、上記のウエハの取り揃え
と結合の際、管路２０の各セットの末端２１を厚膜絶縁
層１８の細長い凹み３８の真上に置いて、矢印２３で示
すようにインクがマニフォールド２４から管路に流れ込
むことができるようにする。
【００２４】個々のプリントヘッドを電極１４を有する
ドータボード１９上に取り付け、この電極をプリントヘ
ッドの電極端子３２と結線してレザンカ(Rezanka) の米
国特許第４，５７１，５９９号に開示するようなキャリ
ッジ型インクジェットプリンタの用に供してもよいし、
あるいは複数のプリントヘッドをページ幅のバー（図示
せず）に取り付け、固定型ページ幅プリントヘッドとし
てもよい。本発明の実施の基本は同一であるから、図１
に示す典型的な往復式キャリッジ型プリントヘッドの単
一管路とノズルを参照して、本発明を説明する。
【００２５】既知のように、気泡によるジエットシステ
ムの作動過程は、まず、インクの充満した管路内の抵抗
式加熱要素に電気的パルスを送ることから始まる。プリ
ンタを適切に作動させるには、加熱要素からインクに伝
達する熱が加熱要素に接触するインクをその通常の沸点
以上に過加熱するに足るものでなければならない。水性
インクでは、インクを実質上瞬間的に気化させる温度は
２８０℃である。気泡の膨脹がインクの小滴をノズルか
ら送り出す。この時点では電気的パルスは消え去ってい
るので、加熱要素はもはや加熱されておらず、気泡がつ
ぶれるとともに小滴は紙などの記録媒体に向って高速で
噴射される。気泡の生成／つぶれ過程の総時間は約３０
マイクロ秒である。管路を再充填し、再充填の動的諸因
子が元に戻るまでの最低所要時間１００〜５００マイク
ロ秒後には、管路は再びインクで満たされる。
【００２６】プリント操作の間にプリントヘッドに熱が
加えられるうちに、インク小滴の容積と速度が増大す
る。従って、密度の高いプリントでは、インク小滴の容
積と速度を一定に保つよう制御するのに、プリントヘッ
ドの温度とパルスを受けた加熱要素によって発生される
熱エネルギーの強さを考慮にいれ、制御しなければなら
ない。
【００２７】図１，２を参照すると、温度センサ３０
は、必須ではないが、小滴の容積制御機能を強化するも
ので、これを、セラミックをコートしてそのセラミック
コート表面に電極１４を設けた金属基材１９にプリント
ヘッドを取り付けるのに先立って、加熱要素保持板２８
の加熱要素を有するのと反対の表面に取り付ける。プリ
ントヘッドはセラミックコートした金属基材に、例え
ば、適当な接着剤で接着してもよい。温度センサの厚さ
は１〜１０ミル (0.0254〜0.254mm)で、プリントヘッド
を金属基材やドータボードに取り付けるのに障害にはな
らない。温度センサは、セラミックコートした金属基材
の、加熱要素３４を有する加熱要素保持板２８と同じ側
の表面に置いてもよいし、破線で示すように反対側に置
いてもよい。温度信号線３７は、セラミックコートした
金属基材１９のどちらかの側に取り付けた専用の電極で
もよい。センサ３０からの温度信号は、線３７を経て制
御回路３６の制御機構４６に渡る。ディジタルクロック
やアナログタイマなどのタイミングデバイス４２とディ
ジタル画像入力のデータも制御機構に入る。制御機構
は、これらに対応して以下に述べるように、特定の加熱
要素をこれに関係付けしたドライバ４０を通して励起さ
せる。加熱要素３４は、線４３と共通リターン電極３５
を介して、電源４４につなぐ。ドライバは、指定電極３
３、結線１５、ドータボード電極１４を介して加熱要素
につなぐ；ドライバは、リターンすなわちシンクライン
１３とケーブル１１で接地する。
【００２８】図３に示すように、加熱要素を励起させる
電気的信号は電気的パルスのパケット４８である。望ま
しい実施例においては、パルスパケット４８は、多数の
個々の定電圧パルス４９から成り、これらが、パルスパ
ケットの長さ（Ｌ）に実質的に等しい長さの実効電力
（Ｐeff ）パルス５２を形成する。個々のパルス４９と
それらの間の空き時間４７は、それぞれ一つ以上のクロ
ックすなわちタイミング単位の長さ／時間に等しい幅５
０を有する。ここには、パルスパケット４８が、それぞ
れが２クロック単位に等しいパルス幅を有し１クロック
単位に等しい停止時間すなわち空き時間だけ離れている
５個の同一振幅パルス４９から成ることを示す。このよ
うなパルスパケットは、実質的に平坦な波形を持つ実効
電力パルス５２を発生させる。加熱要素に接触するイン
クの温度（Ｔ）は、パケット４８の個々のパルス４９と
ともに上昇し、パルスパケットの開始時間（ｔ0)から
（ｔn ）時間後にこのパケットの最後のパルスの間に、
気化開始温度（Ｔn ）２８０℃を超える。最高温度（Ｔ
max ）には、パケット４８の最後のパルス４９が終った
直後に到達する。この例は、プリントヘッドを暫くの間
プリント停止状態においた後に始動した場合に相当する
もので、加熱要素の付近のインクの最初の温度（Ｔ0)は
室温（Ｔa ）に等しい。普通は、１パケット当りのパル
スの数は図解の便宜上選んだ５パルスより多いのであっ
て、この図示例は、実際の波形を示すというより本発明
の説明のためのものである。
【００２９】図６と７を参照すると、加熱要素を抵抗体
３４で表してあり、これらはそれぞれ抵抗ＲH を有し、
制御回路３６及び破線で囲った中にスイッチ４０ａとし
て図示したドライバ４０によって同時に励起させられる
ようグループ化してある。説明の上では、抵抗体は４つ
ずつのグループで励起されるものと仮定するが、これよ
り多くあるいは少なくしてもよい。四つの抵抗体のそれ
ぞれのグループで、その中のどれでも又はすべてを励起
させてプリントヘッドのノズルからインクを放出するこ
とができる。望ましい実施例においては、定電圧電源
（Ｖ0)４４を用い、これを抵抗ＲL1を有する線４３を経
てプリントヘッド共通電極３５に接続する。共通電極３
５は抵抗ＲC を有する。抵抗体は、ドライバ、シンクラ
イン１３、リターンケーブル１１を介して接地する。シ
ンクライン１３は抵抗ＲS を、ケーブルは抵抗ＲL2を有
する。第一の抵抗体３４1 と並列に並ぶ最後の抵抗体３
４n との距離を図６に距離“Ａ”として示し、第一の抵
抗体３４1 のドライバと最後の抵抗体３４n のドライバ
とのシンクライン１３に沿った距離を距離“Ｂ”として
示す。従って、制御回路３６の受けた入力データに対応
して定電圧電源から線４３を経て送られる電流（Ｉ1)に
より抵抗体が一つ、二つ、三つ、四つの幾つ同時に励起
されるかで、四つの並列の抵抗体３４のそれぞれを流れ
る電流（Ｉ4)が変化することは明らかである。
【００３０】また、共通リターン部３５とシンクライン
１３両方の抵抗も、励起する抵抗体の位置によって変わ
ることは明らかである。例えば、典型的な１９２個の抵
抗体（加熱要素）の配列では、抵抗Ｒc は、第一の四つ
の抵抗体のグループにおける方が最後の四つの抵抗体の
グループにおけるよりもずっと小さい。シンクライン１
３の抵抗Ｒs についても同じことが言える。ＲL1とＲL2
は、当然、一定である。従って、励起させる加熱要素の
位置によって抵抗ＲC 、ＲS の大きさが決まり、抵抗体
３４を流れる電流Ｉ4 に影響する。
【００３１】共通リターン３５は、ノズル２７を有する
プリントヘッド２９と抵抗体３４の配列の間に位置する
ので、共通電極３５の幅は一定である。従って、電極幅
に余裕を持たせられるのはプリントヘッド回路の電気的
にみた下流側である。それゆえ、シンクライン抵抗ＲS
は共通電極抵抗ＲC よりずっと小さい。
【００３２】四つのグループの中で加熱要素が指定され
たときにそれぞれの加熱要素上で適切な実効電力（Ｐ
eff ）を維持するためには、例えば、図８と９に示すよ
うに制御機構内のルックアップテーブルに従って、追加
のパルス５５を加えて１パケット当りのパルス４９の数
を増やすか、クロックパルス幅５４の分だけパルス４９
の幅を大きくする。ある特定のグループの四つの加熱要
素をすべて同時に励起させると、それぞれの加熱要素を
流れる電流Ｉ4 が低下するが、加熱要素に送るパケット
の１パケット当りのパルスの数を増やすかパケット内の
各パルスの幅を大きくする技術によって、実効電力を、
加熱要素の表面に接触するインクを瞬間的に気化させる
に足るレベルに維持する。すなわち、図７のフローチャ
ートに示すように、各グループの隣接する四つの加熱要
素をすべて同時に励起するときには、各パケットにおけ
る１パケット当りのパルスの数又はパルスごとのパルス
幅を、あらかじめ定めた分だけ追加する。説明のため例
を挙げれば、図８に示すようにクロックパルス三つ分の
幅５４（破線で示す）をパケット４８の各パルス４９に
追加するか、図９に示すように三つの追加のパルス５５
（破線で示す）を各パケットに加える。各グループの四
つより少ない加熱要素を励起させるのなら、小滴容積を
一定に保つのに必要な追加分のパルス幅５４又は１パケ
ット当りパルス数５５は、もっと小さいものでよい。四
つの加熱要素のうち三つを励起させるのなら、クロック
パルス二つ分の追加幅又は１パケット当りに二つの追加
パルスを加えるだけでよく、四つの加熱要素のうち二つ
だけを励起させるのなら、パルスの追加幅又は１パケッ
ト当りの追加パルスは一つ分でよい。もちろん、四つの
加熱要素のうち一つだけを励起させるのなら、線４３を
経て抵抗体に至る電流Ｉ1 が一つの抵抗体３４に流れる
電流Ｉ4 に等しいので、パルス幅又はパルス数の追加は
必要ない。
【００３３】四つずつのグループそれぞれの中で励起さ
せる加熱要素の数の変化に従って加熱要素の小滴生成実
効電力の問題に対処するのと同じように、励起させる加
熱要素が接続されている共通電極部３５の長さＡとシン
クライン１３の長さＢに従って抵抗ＲC 、ＲS が変化す
るのを補償するために、励起する加熱要素それぞれの位
置を考慮にいれて、パルスパケットを調整する。従っ
て、各加熱要素は、その位置に従って、制御機構４６の
ルックアップテーブルに蓄えた情報によってあらかじめ
調整した励起用パルスパケットを受けることになる。
【００３４】加熱要素ごとに若干異なる抵抗値を生ずる
加熱要素の製作単位ごとの製作許容差異についても、同
様の技術によって加熱要素を較正し、加熱要素のそれぞ
れのセットに実質的に均一な加熱電力を与え、小滴の容
積制御を確実なものとする。これは、加熱要素が、常に
均一なドーピングを行うのが難しいドーピングした多結
晶質シリコン型である場合に特に重要である。すなわ
ち、加熱要素のそれぞれのセットの抵抗値をチェック
し、各パケット内のパルスのパルス幅又は１パケツト当
りのパルス数を増やすように制御回路を調整するとよ
い。
【００３５】図２に示すように、ディジタル画像情報を
表す入力データ信号に対応して、加熱要素を励起させる
ために電気的エネルギー信号を加熱要素に選択的に送る
制御回路３６は、ルックアップテーブル５１とクロック
４２を備えた制御機構すなわちマイクロプロセッサ４６
を包含する。電源４４は、線４３を介して加熱要素の共
通電極３５に接続し、またドライバ４０、リターンすな
わちシンクライン１３及びケーブル１１を介して接地す
る。ドライバは、基本的には、制御機構４６によって個
別に制御されるスイッチとして働き、加熱要素に電流が
流れることを可能にする。望ましい実施例においては、
加熱要素は、並列に、あらかじめ定めた数ずつグループ
化して接続し、全グループ同時に励起あるいはいずれか
のグループを指定して励起できるようにする。気化イン
クの気泡を一つ生成させて一つの小滴を放出させるため
にそれぞれの加熱要素を励起させるには、パルスパケッ
トを用いる。加熱要素に加える実効電力量は、制御機構
によって１パケツト当りのパルス数、又は各パルスのパ
ルス幅及び／又はパケット内のパルス間隔を調整して制
御する。パルス幅とパルス間隔（空き時間）は、クロッ
ク４２で生成するクロック単位５０の整数倍で決定す
る。望ましい実施例においては、電源から一定電圧を供
給して、パケットを構成する個々のパルスの強さは常に
一定とし、パルス数あるいはパルス幅を、経験的に作成
したルックアップテーブル５１に従って調節する。パル
スのパルス幅と１パケツト当りのパルス数を決定した
ら、制御産業では既知のルックアップテーブル手段で保
存する。
【００３６】さて、加熱要素に選択的に送った各パルス
パケットは、指定した加熱要素に適切な実効電力を集中
的に投入して、これに接触するインクの瞬間的気化を起
こさせる。気化したインクの一次的な気泡が、プリント
ヘッドノズルからインクの小滴を放出する。加熱要素に
送る実効電力量によって、放出する小滴の容積を制御す
る。ルックアップテーブルに持たせる適切な数値は、例
えば、使用するた結晶質シリコン材料のドーピングなど
の加熱要素の諸因子の製作上の差異を補償し、また前述
したように、グループ内の二つ以上の加熱要素を同時に
励起させるときに隣接する加熱要素の組を流れる電流が
低下するのを自動的に補償するように、経験的に決定す
る。加熱要素の配列の中での加熱要素の位置も、電気的
経路の長さが異なることからくる共通電極３５とシンク
ライン１３の抵抗の違いによる電流の低下に関して、自
動的に補償する。このようにして、パルスパケットの実
効電力を調節して、小滴の容積を制御する。放出する小
滴の容積に影響するもう一つの因子はインクと加熱要素
の境界面の温度であることがよく知られているので、温
度センサ３０を用いて、作動中のプリントヘッドの温度
を表す信号を得る。ルックアップテーブルには、小滴の
容積を制御できるように、所望の実効電力を安定して伝
達するため加熱要素に送る各パルスパケットを構成する
パルス数、パルス間の空き時間、又はパルス幅を変更す
るのに制御機構が使用するデータを備える。
【００３７】本発明の一つの実施例においては、１パケ
ット４８当りのパルス４９の数又はパルスの幅を、プリ
ントヘッドの検知温度に従って、選択的に変更する。図
１を参照すると、温度センサ３０を用いて、加熱要素３
４の付近のプリントヘッド温度を示す信号を、線すなわ
ち電極３７を経て制御機構４６に送る。図４に、プリン
トヘッドの作動開始温度Ｔ0 が室温Ｔa に実質的に等し
いときの波形を示す。パルスパケット４８は、定電圧電
源から得られるパルス幅が２クロック単位すなわちタイ
ミング単位５０で間隔すなわち空き時間が３クロック単
位である５個のパルス４９から成る。温度のプロット
は、時間ｔ0 のときに加熱要素にパルスパケットを送
り、パケット４８の各パルスごとに、加熱要素と接触す
るインク境界面の温度が上昇することを示す。気化開始
温度である約２８０℃には、時間ｔn においてそのパケ
ットの最後のパルスの間に到達し、最後の５番目のパル
スが終った直後の時間ｔmax において最高温度Ｔmax に
到達する。温度は、別の小滴放出パルスパケットが加熱
要素に送られる前に、ただちに初めの温度Ｔ0 近くに下
がる。実効電力Ｐeff は、振幅がａ1 でパルスパケット
と同じ長さＬ1 を有する平坦な長方形の波形である。図
５は、プリントヘッド初期温度（Ｔ1)が室温Ｔa より高
く、時間ｔ0 のときの加熱要素境界面におけるインクの
温度がＴ0でなくＴ1 である場合の波形を示す。これ
は、気化開始温度Ｔn までインクを加熱するのに必要な
エネルギーすなわち実効電力が若干少ないことを意味す
る。この場合、５個のパルスから成るパケット４８のパ
ルス幅は同じのままとし、パルス４９の間の空きすなわ
ち停止時間４７を、図４の３クロック単位の空きでなく
２クロック単位とする。これにより、実効電力は、振幅
すなわち高さａ2 が、図４の実効電力波形の振幅ａ1 よ
り大きい長方形の波形を有するものとなる。こうして、
図５にＬ2 として示すように、図４にＬ1 として示した
１パケット当りのクロック単位数より小さいクロック単
位数の間に、１パケット当り同じ数の同じ大きさのパル
スを送る。こうして、温度の波形すなわちプロットが示
すように、気化開始温度Ｔn に到達するまでの時間を短
くする。パルス幅の変更又はパルス幅とパルス間の停止
時間の双方の変更の組み合わせによって、同様の温度補
償効果を達成することができる（どちらも図示せず）。
【００３８】プリントヘッドの温度が変っても、温度セ
ンサ３０でプリントヘッドの温度を検知して、ルックア
ップテーブルからの情報に従って制御機構によって所望
の小滴容積を維持するように、実験的に作成したルック
アップテーブルすなわち履歴表から１パケット当りのパ
ルス数及びパルス幅とパルス間の空きすなわち停止時間
を選定する。こうして、制御機構が小滴容積制御のため
の所望のパルスパケット及びその結果としての実効電力
曲線を選定し、これが高品質のプリント画像を実現す
る。
【００３９】要約すれば、小滴放出用気泡を生成するた
めに加熱要素に送る電気的信号は電気的パルスから成
る。望ましい実施例においては、定電圧電源を使用し、
一定振幅の電気的パルスを供給する。パケット内のそれ
ぞれのパルス及びそれらの間の停止すなわち空き時間
を、幾つかの要因に従って変更する。これらの要因に
は、多結晶質シリコンの場合にあるような製作上の許容
差異、同時に指定されたあらかじめ定めたグループの中
にあって並行的に励起される並列の加熱要素の数、励起
される加熱要素の加熱要素配列の中での位置、及び加熱
要素の付近でのプリントヘッドの温度を含む。パケット
内の各パルス及びそれらの間の間隔は、制御回路のタイ
ミングデバイスが発生するクロックすなわちタイミング
単位の１個以上の単位数に等しい幅を有する。上記の要
因を補償するために、パケットを構成するパルスの幅又
は１パケット当りのパルスの数を変更するのに制御回路
が用いるデータをルックアップテーブルから提供して、
放出する小滴の容積を制御する。
【００４０】本発明の以上の説明から、多くの修正や変
法が容易に得られるが、そのような修正や変法はすべて
本発明の範囲に含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 放出するインク小滴の容積を制御するための
本発明の制御手段を備えたプリントヘッドの概念的立面
断面図である。
【図２】 プリントヘッドの加熱要素を励起させる回路
のブロック図である。
【図３】 本発明の加熱要素の温度特性を表すために、
小滴生成パルスパケット、それにより発生する実効電力
パルス及び加熱要素に接触しているインクの温度の波形
を示す図である。
【図４】 同じくインクの温度の波形を示す図である。
【図５】 同じくインクの温度の波形を示す図である。
【図６】 加熱要素の複数グループを励起させるときに
全抵抗が増大するので、並列した個々の加熱要素に送る
各パルスパケットの総エネルギーを変える必要があるこ
とを示す回路概念図である。
【図７】 図６の回路に合せて各パルスパケットの大き
さを決定するのに用いるロジックの概念図である。
【図８】 並行して励起させる加熱要素の数に従って及
び／又はプリントヘッド内の加熱要素の相対的位置関係
に従って変える、各パルスパケットのパルス幅と１パケ
ット当りのパルス数を示す図である。
【図９】 同じく、各パルスパケットのパルス幅と１パ
ケット当りのパルス数を示す図である。
【符号の説明】
１０ サーマルインクジェットプリントヘッド、１１
ケーブル、１２ 窒化シリコン層、１３ シンクライ
ン、１４ 電極、１６ 二酸化シリコン膜、１８中間フ
ィルム層、１９ ドータボード、２０ インク流れ管
路、２１ 管路の閉鎖側末端、２４ マニフォールド、
２５ インク入口、２７ ノズル、２８ 加熱要素保持
板、２９ 端面、３０ 温度センサ、３１ 管路構成
板、３２ 指定電極の端子、３３ 指定電極、３４ 加
熱要素（抵抗体）、３５ 電極、３６制御回路、３８
通路、３９ アンダーグレーズ層、４０ ドライバ、４
２ クロック、４３ 線、４４ 電源、４６ 制御機構
（マイクロプロセッサ）、４７空き時間、４８ パルス
パケット、４９ 定電圧パルス、５０ 幅、５１ ルッ
クアップテーブル、５２ 実効電力パルス、５４ 幅、
５５ パルス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/05

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタル化した画像データ信号に対応
    してオン・デマンドで、記録媒体に向けてインクの小滴
    を放出、推進するサーマルインクジェットプリントヘッ
    ドであって、かつ放出小滴の容積制御手段を有する、次
    のものを含むプリントヘッド：インク貯溜容器、複数の
    ノズル、及びノズルと容器の間を連結しインクの流れを
    導く管路を有する構造体；容器にインクを供給する手
    段；管路内にある複数の選択的に作動指定できる加熱要
    素で、各ノズルごとに一つずつあり、その加熱要素を作
    動させると一時的なインクの気泡を生成し、その気泡が
    ノズルからインクの小滴を放出するように製作されてい
    るもの；電源；及び上記のデータ信号に対応して加熱要
    素を作動させるように加熱要素に電気的な作動信号を選
    択的に送る制御回路で、その制御回路がタイミングデバ
    イス、ルックアップテーブルを備えた制御機構、及びド
    ライバを有し、上記の作動信号を電気的パルスのパケッ
    トの形で送出するように製作されており、各パルスパケ
    ットは、指定された加熱要素がこれに接触するインクを
    瞬間的に気化させて、プリントヘッドノズルからインク
    の小滴を放出する一時的な気泡を生成させるに足る実効
    電力を集中的に与えるものであり、各パルスパケット内
    の各パルスの幅とパルス間の空き時間は、上記のタイミ
    ングデバイスで発生されるクロッキング単位のあらかじ
    め定めた整数倍であって、さらに、製作上の許容差異並
    びに指定された加熱要素の位置の影響を受けないよう、
    また、同時に指定される加熱要素の数が変ったときに上
    記の電源からの電流の低下を考慮にいれるよう、各ノズ
    ル別にパルスパケットを発生させるためのデータをルッ
    クアップテーブルから制御機構に提供するもの。
  2. 【請求項２】 インク貯溜容器、複数のノズル、及びノ
    ズルと容器の間を連結するインクの流れを導く管路を備
    え、各ノズルはこれに付随した選択的に指定可能な加熱
    要素を有し、その加熱要素はディジタル画像信号を代表
    する電気的エネルギーで指定されたときに一時的なイン
    ク気泡を生成し、それによってノズルからインクの小滴
    を放出するように製作されているサーマルインクジェッ
    トプリントヘッドから放出されるインク小滴の容積を制
    御する、次のことを含む方法：単一のパルスではなく、
    個々の電気的エネルギーのパルスのパケットによる加熱
    要素を励起する、ここで、各パルスパケットは一つのイ
    ンク小滴の放出を必要とする１単位のディジタルデータ
    を代表するものであり、各パルスパケットのパルスの数
    は、指定した加熱要素がその加熱要素に接触しているイ
    ンクを瞬間的に気化させるに足るものである；時間当り
    単位数をあらかじめ定められたクロック信号を提供す
    る；ルックアップテーブルに基づいてパケット当りのパ
    ルス数を制御する、ここで、各パルスの幅とパルス間の
    空き間隔の幅はクロック信号単位の整数倍で可変であ
    り、上記のルックアップテーブルは、製作上の許容差
    異、プリントヘッド内の励起する加熱要素の位置、及び
    同時に複数のインク小滴を放出するために並行して励起
    させる加熱要素の数の変化を考慮にいれるように用意さ
    れていて、所望の小滴容積を維持する。
JP3143670A 1990-06-22 1991-06-15 小滴の容積制御をもつサーマルインクジェットプリントヘッドおよびその制御方法 Expired - Lifetime JP2981018B2 (ja)

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Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE138321T1 (de) * 1990-01-25 1996-06-15 Canon Kk Tintenstrahlaufzeichnungssystem
FR2662395A1 (fr) * 1990-05-23 1991-11-29 Axiohm Perfectionnement aux tetes thermiques d'imprimantes.
JP2950950B2 (ja) * 1990-08-31 1999-09-20 キヤノン株式会社 画像記録装置
US6116710A (en) 1991-01-18 2000-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method and apparatus using thermal energy
DE69232855T2 (de) 1991-01-18 2003-07-31 Canon Kk Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und -vorrichtung mit thermischer Energie
US5726690A (en) * 1991-05-01 1998-03-10 Hewlett-Packard Company Control of ink drop volume in thermal inkjet printheads by varying the pulse width of the firing pulses
US5673069A (en) * 1991-05-01 1997-09-30 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for reducing the size of drops ejected from a thermal ink jet printhead
US5736995A (en) * 1991-05-01 1998-04-07 Hewlett-Packard Company Temperature control of thermal inkjet printheads by using synchronous non-nucleating pulses
US5223853A (en) * 1992-02-24 1993-06-29 Xerox Corporation Electronic spot size control in a thermal ink jet printer
JPH06126973A (ja) * 1992-08-31 1994-05-10 Xerox Corp 感熱インクジェットプリンタ加熱手段の異物除去方法
US5300968A (en) * 1992-09-10 1994-04-05 Xerox Corporation Apparatus for stabilizing thermal ink jet printer spot size
JP3339724B2 (ja) * 1992-09-29 2002-10-28 株式会社リコー インクジェット記録方法及びその装置
US5642142A (en) * 1992-11-30 1997-06-24 Hewlett-Packard Company Variable halftone operation inkjet printheads
EP0600648B1 (en) * 1992-11-30 2001-10-24 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Method and apparatus for the control of thermal ink jet printers
DE69328288T2 (de) * 1992-12-28 2000-08-31 Canon Kk Aufzeichnungsgerät und Aufzeichnungsverfahren
US5418558A (en) * 1993-05-03 1995-05-23 Hewlett-Packard Company Determining the operating energy of a thermal ink jet printhead using an onboard thermal sense resistor
US5371530A (en) * 1993-05-04 1994-12-06 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead having a switched stand-by mode
US5422665A (en) * 1993-05-28 1995-06-06 Xerox Corporation Low-interference thermistor for a thermal ink jet printhead chip
US5422664A (en) * 1993-06-25 1995-06-06 Xerox Corporation Method and apparatus for maintaining constant drop size mass in thermal ink jet printers
US5714989A (en) * 1993-11-22 1998-02-03 Hewlett-Packard Company Inkdrop-volume test using heat-flow effects, for thermal-inkjet printers
US5483265A (en) * 1994-01-03 1996-01-09 Xerox Corporation Minimization of missing droplets in a thermal ink jet printer by drop volume control
US6116714A (en) * 1994-03-04 2000-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Printing head, printing method and apparatus using same, and apparatus and method for correcting said printing head
US5497174A (en) * 1994-03-11 1996-03-05 Xerox Corporation Voltage drop correction for ink jet printer
EP0703079B1 (en) * 1994-09-23 1999-03-17 Hewlett-Packard Company Reducing energy variations in thermal ink jet printheads
US5969730A (en) * 1994-11-07 1999-10-19 Canon Aptex Inc. Printer
US5841449A (en) * 1995-04-12 1998-11-24 Eastman Kodak Company Heater power compensation for printing load in thermal printing systems
AUPN231695A0 (en) * 1995-04-12 1995-05-04 Eastman Kodak Company Heater power compensation for print density in lift printing systems
JPH0911463A (ja) * 1995-06-28 1997-01-14 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録装置、インクジェット記録装置の駆動装置、インクジェット記録方法
JP3161294B2 (ja) * 1995-08-09 2001-04-25 ブラザー工業株式会社 インク噴射装置の駆動方法
JP3294756B2 (ja) * 1995-08-09 2002-06-24 ブラザー工業株式会社 インク噴射装置
JP3632252B2 (ja) * 1995-08-18 2005-03-23 松下電器産業株式会社 インクジェットプリンタの階調印字制御装置
US5751302A (en) * 1996-03-29 1998-05-12 Xerox Corporation Transducer power dissipation control in a thermal ink jet printhead
US5901425A (en) 1996-08-27 1999-05-11 Topaz Technologies Inc. Inkjet print head apparatus
US6296350B1 (en) 1997-03-25 2001-10-02 Lexmark International, Inc. Ink jet printer having driver circuit for generating warming and firing pulses for heating elements
IT1293885B1 (it) * 1997-04-16 1999-03-11 Olivetti Canon Ind Spa Dispositivo e metodo per controllare l'energia fornita ad un resistore di emissione di una testina di stampa termica a getto di inchiostro e
JP3281289B2 (ja) * 1997-06-06 2002-05-13 シャープ株式会社 インクジェットヘッドの乾燥防止装置
US6498615B1 (en) * 1997-08-26 2002-12-24 Eastman Kodak Company Ink printing with variable drop volume separation
US6547357B1 (en) * 1997-12-25 2003-04-15 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and method of driving the same
US6046822A (en) * 1998-01-09 2000-04-04 Eastman Kodak Company Ink jet printing apparatus and method for improved accuracy of ink droplet placement
JPH11198375A (ja) * 1998-01-12 1999-07-27 Canon Inc インクジェット記録ヘッドおよび記録装置
US6109719A (en) * 1998-06-03 2000-08-29 Lexmark International, Inc. Printhead thermal compensation method and apparatus
US6428134B1 (en) * 1998-06-12 2002-08-06 Eastman Kodak Company Printer and method adapted to reduce variability in ejected ink droplet volume
US6267472B1 (en) 1998-06-19 2001-07-31 Lexmark International, Inc. Ink jet heater chip module with sealant material
US6449831B1 (en) 1998-06-19 2002-09-17 Lexmark International, Inc Process for making a heater chip module
US6039439A (en) * 1998-06-19 2000-03-21 Lexmark International, Inc. Ink jet heater chip module
AUPP702498A0 (en) * 1998-11-09 1998-12-03 Silverbrook Research Pty Ltd Image creation method and apparatus (ART77)
DE60033213T2 (de) * 1999-06-04 2007-10-25 Canon K.K. Flüssigkeitsausstosskopf und Flüssigkeitsausstossvorrichtung
IT1310121B1 (it) 1999-07-19 2002-02-11 Olivetti Lexikon Spa Metodo per la rilevazione delle gocce eiettate da una testina distampa termica a getto d'inchiostro, e relativa stampante con
JP2002096470A (ja) * 1999-08-24 2002-04-02 Canon Inc 記録装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ
US6422677B1 (en) * 1999-12-28 2002-07-23 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead extended droplet volume control
US6601941B1 (en) 2000-07-14 2003-08-05 Christopher Dane Jones Method and apparatus for predicting and limiting maximum printhead chip temperature in an ink jet printer
US6299273B1 (en) 2000-07-14 2001-10-09 Lexmark International, Inc. Method and apparatus for thermal control of an ink jet printhead
EP1193065B1 (en) 2000-09-29 2008-07-23 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and ink jet printing method
US6396297B1 (en) * 2000-12-14 2002-05-28 Xerox Corporation Electrical detection of V-groove width
US6342403B1 (en) * 2000-12-14 2002-01-29 Xerox Corporation Electrical detection of V-groove width
JP2002240288A (ja) * 2001-02-14 2002-08-28 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録ヘッドおよびその駆動条件設定方法、ならびにインクジェット記録装置
US6652058B2 (en) * 2001-02-22 2003-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Recording apparatus and recording control method, and ink jet recording method and apparatus
US7111755B2 (en) * 2002-07-08 2006-09-26 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge method and apparatus and display device panel manufacturing method and apparatus
US7188919B2 (en) * 2002-07-08 2007-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge method and apparatus using individually controllable nozzles
US20040110013A1 (en) * 2002-07-26 2004-06-10 Yoder Karl J. Method of increasing mechanical properties of semiconductor substrates
US6729715B2 (en) 2002-08-14 2004-05-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection
US6644774B1 (en) 2002-08-22 2003-11-11 Xerox Corporation Ink jet printhead having out-of-ink detection using temperature monitoring system
US6808243B1 (en) 2003-05-20 2004-10-26 Xerox Corporation Thermal inkjet print head with blended enable trains
US6880911B2 (en) * 2003-07-15 2005-04-19 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Ink jet head unit
US7178499B2 (en) * 2003-07-28 2007-02-20 General Electric Company Locomotive engine governor low oil trip reset
US7036901B2 (en) * 2003-10-03 2006-05-02 Benq Corporation Method for reducing thermal accumulation during inkjet printing
US6928380B2 (en) * 2003-10-30 2005-08-09 International Business Machines Corporation Thermal measurements of electronic devices during operation
TWI225829B (en) * 2003-11-27 2005-01-01 Benq Corp Printer and related apparatus for adjusting ink jet energy according to print-head temperature
US7770997B2 (en) * 2004-09-27 2010-08-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead die warming
US20060081239A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Alley Rodney L Thermally efficient drop generator
US20080261326A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 Christie Dudenhoefer Drop-on-demand manufacturing of diagnostic test strips
US20090322806A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-31 Donahue Frederick A Method of printing for increased ink efficiency
US8136905B2 (en) * 2008-06-26 2012-03-20 Eastman Kodak Company Drop volume compensation for ink supply variation
WO2014117808A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nozzle calibration
US10160203B2 (en) 2014-10-29 2018-12-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead fire signal control
US9981465B1 (en) 2017-02-20 2018-05-29 RF Printing Technologies LLC Inkjet printing apparatus with firing or heating waveform selector

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345262A (en) * 1979-02-19 1982-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method
US4503444A (en) * 1983-04-29 1985-03-05 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for generating a gray scale with a high speed thermal ink jet printer
US4688051A (en) * 1983-08-15 1987-08-18 Ricoh Company, Ltd. Thermal print head driving system
JPS60184860A (ja) * 1984-03-03 1985-09-20 Fujitsu Ltd サーマルヘッド制御方法
US4571599A (en) * 1984-12-03 1986-02-18 Xerox Corporation Ink cartridge for an ink jet printer
USRE32572E (en) * 1985-04-03 1988-01-05 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead and process therefor
US4675695A (en) * 1985-12-13 1987-06-23 Intermec Corporation Method and apparatus for temperature control in thermal printers
JPH0729421B2 (ja) * 1987-04-24 1995-04-05 松下電器産業株式会社 インクジエツトプリンタ
US4745413A (en) * 1987-06-03 1988-05-17 Eastman Kodak Company Energizing heating elements of a thermal printer
US4774530A (en) * 1987-11-02 1988-09-27 Xerox Corporation Ink jet printhead
US4831390A (en) * 1988-01-15 1989-05-16 Xerox Corporation Bubble jet printing device with improved printhead heat control
US4872028A (en) * 1988-03-21 1989-10-03 Hewlett-Packard Company Thermal-ink-jet print system with drop detector for drive pulse optimization

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