JPH04232750A - 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Info
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- JPH04232750A JPH04232750A JP3143670A JP14367091A JPH04232750A JP H04232750 A JPH04232750 A JP H04232750A JP 3143670 A JP3143670 A JP 3143670A JP 14367091 A JP14367091 A JP 14367091A JP H04232750 A JPH04232750 A JP H04232750A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
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。
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（Ｄｅｓ
ｈｐａｎｄｅ） 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。
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（Ｄｅｓ
ｈｐａｎｄｅ） 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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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４，７７４，５
３０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２０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。
ンス（Ｈａｗｋｉｎｓ） の米国特許第４，７７４，５
３０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２０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１
４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。
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１
４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。
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。
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。
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１８を不活性化層１６の上
に、厚さを１０から１００μｍ、望ましくは２５から５
０μｍ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１
８の部分をエッチング、除去する。
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１８を不活性化層１６の上
に、厚さを１０から１００μｍ、望ましくは２５から５
０μｍ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１
８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。
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。
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（Ｒｅｚａｎｋ
ａ） 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。
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（Ｒｅｚａｎｋ
ａ） 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。
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。
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３３、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。
、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３３、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
５０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（Ｔｍａｘ ）には、パケット４８の最後のパルス４
９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。
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
５０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（Ｔｍａｘ ）には、パケット４８の最後のパルス４
９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３５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３４ｎ 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。
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３５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３４ｎ 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
１３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。
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
１３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。
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（Ｐｅ
ｆｆ ）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４
９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４
９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４
３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。
たときにそれぞれの加熱要素上で適切な実効電力（Ｐｅ
ｆｆ ）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４
９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４
９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４
３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。
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。
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。
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。
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ａ
１ 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）。
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ａ
１ 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
。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
パケット当りのパルス数を示す図である。
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、４２ 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、５
４ 幅、５５ パルス
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、４２ 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、５
４ 幅、５５ パルス
Claims (2)
- 【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。 - 【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。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/542,490 US5036337A (en) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Thermal ink jet printhead with droplet volume control |
| US542490 | 1990-06-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232750A true JPH04232750A (ja) | 1992-08-21 |
| JP2981018B2 JP2981018B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=24164039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3143670A Expired - Lifetime JP2981018B2 (ja) | 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 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (1) | US5036337A (ja) |
| JP (1) | JP2981018B2 (ja) |
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