JPH08118652A - インクジェットプリントヘツド - Google Patents

インクジェットプリントヘツド

Info

Publication number
JPH08118652A
JPH08118652A JP7253945A JP25394595A JPH08118652A JP H08118652 A JPH08118652 A JP H08118652A JP 7253945 A JP7253945 A JP 7253945A JP 25394595 A JP25394595 A JP 25394595A JP H08118652 A JPH08118652 A JP H08118652A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
substrate
resistor
firing
head assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7253945A
Other languages
English (en)
Inventor
Brian J Keefe
ブライアン・ジェイ・キーフ
May Fong Ho
メイ・フォン・ホ
Kenneth J Courian
ケニース・ジェイ・クーリアン
Steven W Steinfield
スティーヴン・ダヴリュ・スタインフィールド
Winthrop D Childers
ウィンスロップ・ディー・チルダース
Ellen R Tappon
エレン・アール・タッポン
Kenneth E Trueba
ケニース・イー・トゥルーバ
Terri I Chapman
テリ・アイ・チャプマン
William R Knight
ウィリアム・アール・ナイト
Jules G Moritz
ジュレス・ジー・モリッツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of JPH08118652A publication Critical patent/JPH08118652A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17553—Outer structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04543—Block driving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04546—Multiplexing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14024—Assembling head parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
    • B41J2/1404—Geometrical characteristics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14072—Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088—Structure of heating means
    • B41J2/14112—Resistive element
    • B41J2/14129—Layer structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14145—Structure of the manifold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/1433—Structure of nozzle plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1632—Manufacturing processes machining
    • B41J2/1634—Manufacturing processes machining laser machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1635—Manufacturing processes dividing the wafer into individual chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17506—Refilling of the cartridge
    • B41J2/17509—Whilst mounted in the printer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17513—Inner structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/1752—Mounting within the printer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/1752—Mounting within the printer
    • B41J2/17523—Ink connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17526—Electrical contacts to the cartridge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17526—Electrical contacts to the cartridge
    • B41J2/1753—Details of contacts on the cartridge, e.g. protection of contacts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17556—Means for regulating the pressure in the cartridge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14387—Front shooter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/13—Heads having an integrated circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Recording Measured Values (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良されたノズルオリフィス列用のインク供
給装置を具備したインクジェットプリントヘッドを提供
する。 【解決手段】 本発明のインクジェットプリントヘッド
は、インク溜め、インク発射素子を備えた複数の個別の
インク発射室を有する基板、インク溜めをインク発射室
に接続するインク溝、二次溝を発射室に接続して発射室
の高周波での充填を可能にする各発射室用の別々の入り
口通路、隣接関係を成しプリミティブ内の一つの発射室
だけが一度に作動する一群の発射室、発射素子に接続さ
れた基板上の第１の回路手段、及び第１の回路手段に接
続され、発射信号を９ｋＨｚより大きい周波数で前記イ
ンク発射素子に伝えるカートリッジ上の第２の回路手
段、から成るプリントカートリッジにおいてノズルオリ
フィス列用のインク供給装置を具備して成り、高品位で
効率よいジェットプリントを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にインクジェッ
トおよび他の形式のプリンタに関するものであり、更に
詳細に述べれば、インクジェットプリンタのプリントヘ
ッド部分に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱インクジェットプリントカートリッジ
は少量のインクを急速に加熱してインクを蒸発させ、イ
ンクのドットを、紙のような、記録媒体に印刷するよう
に、複数のオリフィスの一つを通して放出することによ
り動作する。通常、オリフィスはノズル室内に一つ以上
の直線配列を成して設置されている。インクを各オリフ
ィスから適格な順序で放出すると、プリントヘッドが紙
に対して移動するにつれて文字または他の画像が紙の上
に印刷される。紙は、通常、プリントヘツドが紙を横断
して移動するごとに移動する。熱インクジェツトプリン
タは、インクが紙に当たるだけであるから高速で静かで
ある。このプリンタは高品位印刷を行い、コンパトに且
つ利益を生じ得るようにすることができる。
【０００３】インクジェットプリントヘッドは一般に、
(1) インをインク溜めからオリフィスに近い各蒸発室に
供給するインク溝、(2) オリフィスが所要パターンを成
して形成されている金属オリフィス板またはノズル部
材、および (3) 蒸発室あたり一つの一連の薄膜抵抗器
を備えているシリコン基板、を備えている。
【０００４】インクの単独ドットを印刷するには、外部
電源から電流を所定の薄膜抵抗器に流す。こうすると抵
抗器は加熱され、替わって蒸発室内の隣接インクの薄層
が過熱して爆発的蒸発を生じ、その結果、インクの小滴
が関連オリフィスを通して紙の上に放出される。
【０００５】Johnson に与えられた“Thermal Ink Jet
Common-Slotted Ink Feed Printhead ”という名称の米
国特許第4,683,481 号に記されているインクジェットプ
リントヘッドでは、インクはインク溜めから基板に形成
された細長い穴を通して各種蒸発室に送られる。インク
は次に基板とノズル部材との間の障壁層に形成されたマ
ニホールド域に流れ、次に複数のインク溝に、最後に各
種蒸発室に流入する。この構成はそれによりインクが中
心位置から蒸発室に送られ、外向きに蒸発室内に散布さ
れる「中心」送り構成として分類することができる。こ
の形式のインク送り構成の幾つかの短所は基板に穴を作
るのに製造時間が必要であり、所要基板面積が少なくと
も穴の面積だけ増加することである。また、一旦穴を形
成すると、基板が比較的脆くなり、ハンドリングが一層
困難になる。更に、マニホールドは、先天的に、蒸発室
へのインクの流れを幾分制約するので蒸発室内のヒータ
素子を付勢すると近隣の蒸発室に入るインクの流れが影
響を受け、近隣のヒータを付勢すると、オリフィスによ
り放出されるインクの量に影響するクロストークを生ず
る。
【０００６】更に重要なのは、従来のプリントヘツド構
成は高いノズル密度および解像度および処理量を増すの
に必要な高い動作周波数および発射割合を備えるプリン
トヘッドの能力を制限している。印刷の解像度はカート
リッジプリントヘッド基板に形成されるインク放出オリ
フィスおよび加熱抵抗器の密度によって決まる。最新の
回路製作法はかなりな数の抵抗器を単独プリントヘツド
基板上に設置することができる。しかし、基板に加えら
れる抵抗器の数はカートリッジをプリンタ装置の外部駆
動回路に電気的に接続するのに使用される導電構成要素
によって制限される。特に、ますます増加する多数の抵
抗器には対応して多数の相互接続パッド、リード、など
が必要である。この構成要素および相互接続の増大によ
り製造／生産コストが大きくなり、製造プロセス中欠陥
が生ずる確率が増大する。この問題を解決するために、
パルス駆動回路を抵抗器を備えたプリントヘツド基板に
直接組み込んだ熱インクジェツトプリントヘツドが開発
された。駆動回路、プリントヘッド基板にこのように組
み込むとカートリッジをプリンタ装置に電気的に接続す
るに必要な相互接続構成要素の数が減る。このため生産
および動作周波数の程度が改善される。この開発は米国
特許第4,719,477 号および第5,122,812 号に記述されて
おり、これをここに引用により取り入れてある。
【０００７】上記したような高効率の集積印刷システム
を作るのに、改善されたトランジスタ構造およびこれを
熱インクジェツト印刷装置に組み込む方法を開発するた
めかなりな研究が行なわれてきた。駆動器構成要素およ
び印刷用抵抗器を共通の基板上に組み込むと、駆動トラ
ンジスタが抵抗器および印刷システムの他の部分と連絡
することができるように特殊な多層の接続回路が必要に
なる。典型的には、この接続回路は各々が通常の回路製
作技法を使用して形成されている複数の別々の導電層を
備えている。
【０００８】抵抗器を作るには、抵抗性材料の被覆部分
およびその未被覆部分を形成するために導電層を抵抗性
材料の層の所定部分に設置する。未被覆部分は最後にプ
リントヘツド内の加熱抵抗器として働く。被覆部分はト
ランジスタの電気接触領域と印刷システムの他の構成要
素との間の連続導電リンクを形成するのに使用される。
従って、抵抗性材料の層はシステムの加熱抵抗器とし
て、および駆動トランジスタへの直接導電経路として
の、二重の機能を行なう。これによりこれら機能だけを
行なう複数の層を使用する必要性が無くなる。
【０００９】保護材料の所定の部分を次に抵抗性材料の
被覆部分および未被覆部分に加える。その後で、板を貫
く複数の開口を備えたオリフィス板を保護材料上に設置
した開口の下に、除去された保護材料の一部がインク発
射空洞または蒸発室を形成している。各室の下面に設置
されているのはヒータ抵抗器の一つである。各抵抗器が
電気的に作動すると抵抗器を急速に加熱し、空洞内のイ
ンクの一部を蒸発させる。急速に形成された（凝集し
た）インク泡が作動した抵抗器および発射蒸発室に関連
するオリフィスからインクの小滴を放出する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】解像度および印刷品位
を増すには、プリントヘツドノズルを共に密接して設置
しなければならない。これにはヒータ抵抗器および関連
オリフィスを共に密接して設置しなければならない。プ
リンタの処理量を増すには、印刷スウォースの幅をプリ
ントヘツド上に更に多数のノズルを設置することにより
増さなければならない。しかし、抵抗器およびノズルを
付加すると関連電力および制御接続を付加する必要があ
る。これら接続はプリントヘッド上のトランジスタ駆動
器をプリンタのプリントヘツド接続回路に電気的に接続
する通常のフレキシブルワイヤまたは同等の導体であ
る。それらを一端をプリンタ内の制御回路におよび他端
をプリントヘッドの駆動回路に接続するリボンケーブル
に入れることができる。共に密接して設けられたヒータ
抵抗器の数が増大することによってもクロストークの可
能性およびインクを各蒸発室に急速に供給する上での困
難が増大する。
【００１１】相互接続がプリンタ構成でのコストの大き
な源であり、それに加えてヒータ抵抗器の数の増大がコ
ストを上げ、プリンタの信頼性を下げる。したがって、
プリントヘツド上の駆動器数が漸増するにつれて、駆動
器あたりの相互接続の数を減らす試みが存在した。行列
法は直接駆動法より改善を行なったが、しかも先に実現
したとおり行列法にはその欠点がある。単純行列を用い
る相互接続の数はなお大きく、相互接続の数がやはり不
必要に増大する。
【００１２】インクジェツト印刷に関する他の関連事項
は紙または他の印刷媒体へのインク流の十分な供給能力
である。印刷品位はプリントヘッドを通るインク流の関
数でもある。紙または他の媒体に印刷すべきインクが少
なすぎると印刷された文書がぼけて読みにくい。その貯
蔵空間からインク発射室までのインク流は、従来のプリ
ントヘッド構成では、発射室へ急速に供給することがで
きなかった。インク源からのマニホルドは先天的に発射
室へのインク流に幾らかの制約を加え、それによりプリ
ントヘッド動作の速さを減らす他、クロストークをも生
ずる。
【００１３】印刷速度の増大、解像度および品位、処理
量の増大、相互接続数の減少、および更に高い周波数の
発射割合に対するインク流制御の改善というこれらの必
要性を解決するには、インクジェットプリントヘッドの
最新の構成が望まれる。
【００１４】解像度および印刷品位を上げるには、プリ
ントヘッドノズルを共に密接して設置しなければならな
い。これにはヒータ抵抗器および関連オリフィスを共に
密接して設置する必要がある。プリンタの処理量を上げ
るには、抵抗器の点火周波数を増大しなければならな
い。抵抗器を高い周波数で、すなわち、８kHz より大き
い周波数で点火すると、通常のインク溝障壁構成は蒸発
室を適確に再充填することができないか、または極端な
ブローバックまたは破滅的オーバシュートを生じ、ノズ
ル部材の外部を汚す。また、抵抗器を一層密接して配置
すると空間の問題を生じ、製造関連事項のため可能な障
壁解決法が制約される。
【００１５】本発明は、前述した従来技術の問題点を解
消するために改良されたプリントカートリッジにおける
ノズルオリフィス列用のインク供給装置を具備して成る
ことを特徴とするインクジェットプリントヘッドを提供
することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
インク溜め、それぞれにインク発射素子を備えた複数の
個別のインク発射室を有する基板、第１の端で前記イン
ク溜めに、第２の端で二次溝に接続された一次溝を有
し、前記インク溜めを前記インク発射室に接続するイン
ク溝、前記二次溝を前記発射室に接続して前記発射室の
高周波での充填を可能にする各発射室用の別々の入り口
通路、隣接関係を成し、プリミティブを形成し、該プリ
ミティブ内の一つの発射室だけが一度に作動する一群の
前記発射室、前記発射素子に接続された前記基板上の第
１の回路手段、及び前記第１の回路手段に接続され、発
射信号を９ｋＨｚより大きい周波数で前記インク発射素
子に伝える前記カートリッジ上の第２の回路手段、から
成るプリントカートリッジにおいてノズルオリフィス列
用のインク供給装置を具備して成ることを特徴とするイ
ンクジェットプリントヘッドによって達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１を参照して、参照数字10は全
般に、図解の目的で簡単にした、本発明の一実施例によ
るプリントヘッドを組み込んでいるインクジェットプリ
ントカートリッジを指す。インクジェットプリントカー
トリッジ10はインク溜め12およびプリントヘッド14を備
え、プリントヘッド14はテープ自動化結合（ＴＡＢ）を
使用して形成されている。プリントヘッド14（今後「Ｔ
ＡＢヘッド組立体14」という）は、たとえば、レーザ削
摩によりフレキシブルポリマー回路18に形成された偏り
穴またはオリフィス17の二つの平行列から成るノズル部
材16を備えている。
【００１８】フレキシブル回路18の裏面は通常の写真平
板エッチングまたはめっきプロセスによりその上に形成
された導電線路36を備えている。これら導電線路36はプ
リンタと相互接続するように構成された大きい接触パッ
ド20で終わっている。プリントカートリッジ10は、フレ
キシブル回路18の前面にある接触パッド20がプリンタ電
極に接触して外部で発生した付勢信号をプリントヘッド
に与えるようにプリンタに設置されるように構成されて
いる。
【００１９】窓22および24がフレキシブル回路18を貫い
て広がり、導電線路36の他の端をヒータ抵抗器を備えた
シリコン基板の電極に接合するのを容易にするのに使用
される。窓22および24には封入剤が詰められて線路の下
層部分および基板を保護している。
【００２０】図１のプリントカートリッジ10では、フレ
キシブル回路18はプリントカートリッジの「鼻」の後縁
の上に曲がり、鼻の後壁25の長さのほぼ半分広がってい
る。フレキシブル回路18のこの垂れ下り部分は向こう縁
の窓22を通して基板電極に接続される導電線路36を引き
回すのに必要である。接触パッド20はこの壁に固定され
ているフレキシブル回路18に設置されており、導電線路
36は曲げの上方を通り、フレキシブル回路の窓22、24を
通して基板電極に接続されている。
【００２１】図２はプリントカートリッジから取り外
し、ＴＡＢヘッド組立体14の窓22および24に封入剤を詰
める前の図１のＴＡＢヘッド組立体14の前面図を示して
いる。ＴＡＢヘッド組立体14はフレキシブル回路18の裏
面に固定された、複数の個別に付勢される薄膜抵抗器を
備えたシリコン基板28（図示せず）を備えてている。各
抵抗器は全般的に単一オリフィス17の後に設置され、順
次にまたは同時に一つ以上の接触パッド20に加えられる
一つ以上のパルスにより選択的に付勢されるとオーミッ
クヒータとして動作する。
【００２２】オリフィス17および導電線路36はどんな大
きさ、数、およびパターンのものでもよく、各図は本発
明の特徴を簡単且つ明瞭に示すように構成してある。各
特徴の相対的寸法は明瞭にするため大幅に調整してあ
る。
【００２３】図２乃至図４に示すフレキシブル回路18の
オリフィス17のパターンは反復実行プロセスでレーザま
たは他のエッチング手段と組み合わせてマスキングプロ
セスにより形成することができ、これについては当業者
はこの開示を読めば容易に理解するであろう。図16は、
後に詳細に説明することにするが、このプロセスの別の
詳細を示している。ＴＡＢヘッド組立体14およびフレキ
シブル回路18に関する更に他の詳細を下に示す。
【００２４】図５は図１のインクジェットプリントカー
トリッジの簡略概要斜視図である。図６は図５の簡略概
要プリントカートリッジから取り外したテープ自動化結
合（ＴＡＢ）プリントヘッド組立体（今後「ＴＡＢヘッ
ド組立体という」の前面の斜視図である。
【００２５】図７は図６のＴＡＢヘッド組立体14の裏面
を示し、フレキシブル回路18の裏面に取り付けたシリコ
ンダイまたは基板28を示し、インク溝および蒸発室を備
えた基板28の上に形成された障壁層30の一方の縁をも示
している。図９はこの障壁層30を更に詳細に示してお
り、これについては後に説明する。障壁層30の縁に沿っ
て図示されているのはインクをインク溜め12から受け取
るインク溝32への入り口である。フレキシブル回路18の
裏面に形成されている導電線路36はフレキシブル回路18
の反対側にある接触パッド20（図６に示してある）で終
わっている。窓22および24はフレキシブル回路18の他方
の側から導電線路36の端および基板電極40（図８に示し
てある）にアクセスできるようにして結合を容易にして
いる。
【００２６】図８は図７の線Ａ−Ａに沿って取った側面
断面図であり、導電線路36の端と基板28に形成された電
極40との接続を示している。図８でわかるように、障壁
層30の一部42は導電線路36の端を基板28から絶縁するの
に使用されている。また図８にはフレキシブル回路18、
障壁層30、窓22および24、および各種インク溝32の入り
口の側面図が示されている。インクの小滴46は各インク
溝32に関連するオリフィス穴から放出されて図示されて
いる。
【００２７】図９は図１のプリントカートリッジ10を示
し、ＴＡＢヘツド組立体14を除去してＴＡＢヘツド組立
体14とプリントヘッド本体との間のシールを行なうのに
使用される突端パターン50を明らかにしている。図10は
突端区域を拡大斜視図で示してある。図11は突端区域を
拡大上面図で示している。突端の特性を明瞭にするため
誇張してある。図10および図11に図示してあるのはイン
クをインク溜め12からＴＡＢヘッド組立体14の裏面に流
すプリントカートリツジ10にある中心スロット52であ
る。
【００２８】プリントカートリッジ10に形成されている
突端パターン50は（ＴＡＢヘッド組立体14が所定位置に
あるとき基板を取り囲むように）内側隆起壁54におよび
壁開口55および56を横断して施されるエポキシ接着剤
（図示せず）のビードがＴＡＢヘツド組立体14を突端パ
ターン50に対して所定位置に押し込んだときプリントカ
ートリッジ10の本体とＴＡＢヘツド組立体14の裏面との
間のシールを形成するように構成されている。使用する
ことができる他の接着剤にはホットメルト、シリコー
ン、紫外線硬化可能な接着剤、およびそれらの混合物が
ある。更に、接着剤のビードを施すとは対照的にパター
ン化された接着剤の膜を突端に設置することができる。
【００２９】接着剤（図示せず）を施してから図７のＴ
ＡＢヘッド組立体14が正しく設置され、図10の突端パタ
ーン50の上に押し下げられると基板28の二つの短端が壁
開口55および56の表面部分57および58により支持され
る。接着剤90に関する別の詳細を図15に示す。突端パタ
ーン50の構成は、基板28を表面部分57および58により支
持すると、フレキシブル回路18の裏面が隆起壁54のわず
か上になってプリントカートリッジ10の平らな上面59と
ほぼ同一面になるようになっている。ＴＡＢヘッド組立
体14が突端50の上に押し下げられるにつれて、接着剤は
押しつぶされる。内側隆起壁54の上から、接着剤は内側
隆起壁54と外側隆起壁60との間の溝にこぼれ、幾らかは
スロット52の方にこぼれる。壁開口55および56から、接
着剤はスロット52の方向に内向きに押しつぶされ、外側
隆起壁60の方に外向きにおしつぶされ、これにより接着
剤の更に外側への変位が阻止される。接着剤の外向き変
位はインクのシールとして働くばかりでなく、突端50の
近くにある導電線路を下側から封入して線路をインクか
ら保護する。
【００３０】図12は図５の完成プリントカートリッジ10
の一部を示し、斜線により、ＴＡＢヘッド組立体14とプ
リントカートリッジ10の本体との間のシールを形成する
下層の接着剤90（図示せず）の場所を示している。図12
で接着剤は全般にオリフィス17の配列を取り巻く破線の
間に設けられており、そこでは外側破線62は図９の外側
隆起壁60の境界内にわずかに入り、内側破線64は図９の
内側隆起壁54の境界内にわずかに入っている。接着剤は
また壁開口55および56（図９）を通して押しづぶされ、
基板上の電極に進む線路を封入しているように示してあ
る。図12の線Ｂ−Ｂに沿って取ったこのシールの断面を
図15にも示してあり、後に説明することにする。
【００３１】基板28を囲む接着剤90により形成されるこ
のシールはインクをスロット52および基板の側面の周り
から障壁層30に形成されている蒸発室に流すが、インク
がＴＡＢヘッド組立体14の下からしみでないようにす
る。したがって、この接着剤シールはＴＡＢヘッド組立
体1 をプリントカートリッジ10に機械的に強く結合し、
流体シールを行い、線路の封入を行なう。接着剤シール
は従来技術より硬化しやすく、シール剤の線が観察しや
すいのでプリントカートリッジ本体とプリントヘッドと
の間の漏洩を検出するのがはるかに容易である。接着剤
シール90に関する更に他の詳細を図15に示してある。
【００３２】図13は図７のフレキシブル回路18の裏面に
固定されてＴＡＢヘツド組立体14を形成しているシリコ
ン基板28の前面斜視図である。シリコン基板28には、通
常の写真平板法を用いて、障壁層30に形成されている蒸
発室72を通して露出している図13に示した２列または２
行の薄膜抵抗器70が形成されている。
【００３３】一実施例では、基板28は約２分の１インチ
の長さで、ヒータ抵抗器70を300 個備えており、したが
ってインチあたり600 ドットの解像度が可能である。ヒ
ータ抵抗器70は代わりに、圧電ポンプ式素子または他の
通常の素子のような、他のどんな形式のインク放出素子
でもよい。従って、各図のすべてにおける素子70を代わ
りの実施例においてはプリントヘッドの動作に影響を及
ぼさずに圧電素子と考えて良い。また基板28に形成され
ているのはフレキシブル回路18の裏面に形成されている
導電線路36（破線で示してある）に接続するための電極
74である。
【００３４】デマルチプレクサ78が、図13では破線の輪
郭で示してあるが、やはり基板28に形成されて、電極74
に加えられる到来多重信号を多重分離し、その信号を各
薄膜抵抗器70に分配する。デマルチプレクサ78は薄膜抵
抗器70よりはるかに少ない電極74を使用することができ
るようにする。少ない電極が基板とのすべての接続を、
図６に示すように、基板の短い端部から作ることができ
るようにしているので、これら接続は基板の長辺の周り
のインク流を妨害しない。デマルチプレクサ78は電極74
に加えられる符号化信号を復号するどんなデコータでも
よい。デマルチプレクサには電極74に接続される入力リ
ード（簡単にするため図示してない）および各種抵抗器
70に接続される出力リード（図示せず）がある。デマル
チプレクサ78の回路を下に更に詳細に説明する。
【００３５】また基板の表面に通常の写真平板法を使用
して形成されているのは障壁層30であり、これはフォト
レジストまたは或る他のポリマーの層でよく、その中に
蒸発室72およびインク溝80が形成されている。障壁層30
の一部42は導電線路36を、先に図６に関して説明したよ
うに、下層基板28から絶縁している。
【００３６】障壁層30の上面を図７に示すフレキシブル
回路18の裏面に接着剤で貼りつけるために、ポリイソプ
レンフォトレジストのような、薄い接着剤層84（図示せ
ず）を障壁層30の上面に施す。障壁層30の上面を他に粘
着性にすることができれば、別の接着剤層は不必要であ
る。次に得られた基板構造をフレキシブル回路18の裏面
に関して抵抗器70がフレキシブル回路18に形成されてい
るオリフィスと一直線になるように設置する。この整列
工程は電極74を導電線路36の端と本来的に一直線にす
る。線路36を次に電極74に結合する。この整列結合プロ
セスを図16に関して後に更に詳細に説明する。整列し結
合した基板／フレキシブル回路構造を次に圧力を加えな
がら加熱して接着剤層84を硬化し、基板構造をフレキシ
ブル回路18の裏面に堅く貼りつける。
【００３７】図14は図13の基板構造を薄い接着剤層84を
介してフレキシブル回路18の裏面に固定した後の、単一
蒸発室72、薄膜抵抗器70、および角錐台形オリフィス17
の拡大図である。基板28の側縁を縁86として示してあ
る。動作中、インクはインク溜め12から基板28の側縁86
の周りを流れ、矢印88で示すように、インク溝80におよ
び関連蒸発室72に流入する。薄膜抵抗器70を付勢する
と、隣接インクの薄層が過熱し、爆発的蒸発を発生し、
その結果、インク小滴をオリフィス17を通して放出す
る。蒸発室72は次に毛細管作用により再充填される。
【００３８】好適実施例では、障壁層30は厚さ約１ミル
であり、基板28は厚さ約20ミルであり、フレキシブル回
路18は厚さ約２ミルである。
【００３９】図15に示すのは図12の線Ｂ−Ｂに沿って取
った側方立面断面図であり、内側隆起壁54および壁開口
55、56に加えられた、基板28の周りの接着剤シール90の
一部、およびインク溝および蒸発室92および94を備えた
障壁層30の上面に薄い接着剤層84によりフレキシブル回
路18の中心部に接着剤で固定されている基板28を示して
いる。プリントヘッドカートリッジ10のプラスチック本
体の一部も、図９および図10に示す隆起壁54を含めて、
図示されている。
【００４０】図15はまたインク88がインク溜め12からプ
リントカートリッジ10に形成された中心スロットを通っ
て流れ、および基板28の縁の周りをインク溝80を通って
蒸発室92および94に流入する仕方を示している。薄膜抵
抗器96および98はそれぞれ蒸発室92および94の中に示し
てある。抵抗器96および98が付勢されると、蒸発室92お
よび94の中のインクが、放出インク滴101 および102 で
示してあるように、放出される。
【００４１】インクが基板28の縁86の周りを流れてイン
ク溝80に直接流入する縁送り特徴には、基板内を長さ方
向に走る細長い中心穴またはスロットを形成してインク
を中心マニホールドにおよび究極的にインク溝の入り口
に流入させる従来の中心送りプリントヘッド構成に比較
して多数の長所がある。一つの長所は基板またはダイ28
幅を、基板に細長い中心穴またはスロットが存在しない
ため、狭くすることができるということである。基板を
狭くすることができるばかりでなく、基板構造が今度は
中心インク送り穴がなくて亀裂または破壊のおそれが少
ないため、縁送り基板の長さを、同じノズル数に対し
て、中心送り基板より短くすることができる。基板28が
このように短くなることにより図10の突端50を短くする
ことができ、したがって、プリントカートリッジの鼻を
短くすることができる。これはプリントカートリッジ10
を、鼻の輸送経路の下に紙を横断して一つ以上のピンチ
ローラを使用し、紙を回転プラテンに対して押しつける
プリンタに、およびやはり一つ以上のローラ（スターホ
イールともいう）を輸送経路上方に使用してプラテンの
周りの紙の接触を維持するプリンタに、設置するとき重
要である。プリントカートリッジの鼻が短いと、スター
ホイールをピンチローラに密接して設置し、プリントカ
ートリッジの鼻の輸送経路に沿う紙とローラとの接触を
確実によくすることができる。他に、基板を小さくする
ことにより、ウェーハあたり更に多数の基板を形成する
ことができ、したがって基板あたりの材料コストが下が
る。
【００４２】縁送り特徴の他の長所は基板にスロットを
エッチしないことにより製造時間が節約され、ハンドリ
ング中基板が破壊しにくくなるということである。更
に、基板は、基板の背後を横断しておよび基板の縁の周
りを流れるインクが熱を基板の背後から遠くへ引き出す
働きをするため、一層多くの熱を放散することができ
る。
【００４３】縁送り構成には多数の性能長所もある。マ
ニホールドばかりでなく、基板スロットをも排除するこ
とにより、インクの流れに関する制約が少ないので、イ
ンクを一層急速に蒸発室に流入させることができる。こ
の一層急速なインク流はプリントヘツドの周波数応答を
改善し、所定数のオリフィスから一層高い印刷速度が可
能になる。更に、一層急速なインク流は蒸発室のヒータ
素子が点火されるにつれて、インク流の変動により生ず
る近所の蒸発室間のクロストークが減少する。
【００４４】他の実施例では、インク溜めは、各々が異
なる色のインクを備えている二つの別々のインク源を備
えている。この代わりの実施例では、図15の中心スロッ
ト52は、破線103 により示すように、二分されているの
で、中心スロット52の各側は別々のインク源と連絡して
いる。したがって、蒸発室の左直線配列は一つの色を放
出するように作ることができ、一方蒸発室の右直線配列
は異なる色のインクを放出するように作ることができ
る。この概念は、異なるインク溜めが基板の４辺の各々
に沿うインク溝にインクを送る４色プリントヘッドを作
るのに使用することさえできる。したがって、上に説明
した２縁送り構成の代わりに、好適には正方形基板を使
用して、４縁構成を使用することになる。
【００４５】図16はＴＡＢヘッド組立体14の好適実施例
を形成する一つの方法を示す。最初の材料はKapton（商
品名）またはUpilex（商品名）形式のポリマーテープ10
4 であるが、テープ104 を下記手順に使用するのに受け
入れ可能などんな適切なポリマー膜にしてもよい。この
ような膜の幾つかにはテフロン、ポリイミド、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、
ポリイミドポリエチレンテレフタレート、またはそれら
の混合物がある。
【００４６】テープ104 は、通常、リール105 に巻かれ
た長いストリップの形で供給される。テープ104 の側辺
に沿うスプロケット穴106 を使用してテープ104 を正確
に且つ確実に輸送する。代わりに、スプロケット穴106
を省略し、テープを他の形式の取り付け具で輸送するこ
とができる。
【００４７】好適な実施例では、テープ104 には、通
常、金属成長およびフォトリトグラフプロセスを用い
て、図２乃至図４、図６、および図７に示すような、銅
線36が既に設けられている。導電線路の特定のパターン
は電気信号を、続いてテープ104に取り付けられるシリ
コンダイに形成されている電極に伝える仕方によって変
わる。
【００４８】好適なプロセスでは、テープ104 はレーザ
処理室に送られ、Ｆ2 、Ａr Ｆ、Ｋr Ｃl 、 Ｋr Ｆ、ま
たはＸe Ｃl 形式のエキシマレーザ112 により発生され
るもののようなレーザ放射110 を使用して一つ以上のマ
スク108 により規定されるパターンにレーザ削摩され
る。マスクされたレーザ放射を矢印114 により示してあ
る。
【００４９】好適な実施例では、このようなマスク108
はテープ104 の拡張区域、たとえばオリフィスパターン
マスク108 の場合には複数のオリフィスを、および蒸発
室パターンマスク108 の場合には複数の蒸発室を取り囲
む区域に対する削摩形体のすべてを規定する。代わり
に、オリフィスパターン、蒸発室パターン、または他の
パターンのようなパターンをを実質上レーザビームより
大きい共通のマスク基板上に横に並べて設置することが
できる。次にこのようなパターンを順次ビーム内に動か
すことができる。このようなマスクに使用されるマスク
用材料は好適にレーザ波長で非常に反射性で、たとえ
ば、多層誘電体またはアルミニウムのような金属から構
成されている。
【００５０】一つ以上のマスク108 により形成されるオ
リフィスパターンは一般に図23に示すものである。複数
のマスク108 を使用して図14に示すように階段状オリフ
ィステーパを形成することができる。
【００５１】一実施例では、別々のマスク108 が図１お
よび図２乃至図４に示す窓22および24のパターンを形成
している。しかし、好適な実施例では、窓22および24は
テープ104 を図16に示すプロセスにかける前に通常の写
真平板法を使用して形成される。
【００５２】ノズル部材が蒸発室をも備えているノズル
部材の代わりの実施例では、一つ以上のマスク108 を使
用してオリフィスを形成し、他のマスク108 およびレー
ザエネルギレベル（またはレーザショットの数）を使用
して蒸発室、インク溝、およびテープ104 の厚さの一部
を貫いて形成されるマニホールドを形成する。
【００５３】このプロセスのレーザシステムは一般にビ
ーム分配光学装置、位置合わせ光学装置、高精密および
高速度マスクシャトルシステム、およびテープ104 を処
理し、位置決めする機構を備えた処理室を備えている。
好適な実施例では、レーザシステムはマスク108 とテー
プ104 との間に挿入された精密レンズ115 がエキシマレ
ーザ光をテープ104 の上にマスク108 により形成された
パターンの像を成して投射する投射マスク構成を使用し
ている。
【００５４】レンズ115 から出るマスクされたレーザ放
射を矢印116 により表してある。このような投射マスク
構成は、マスクがノズル部材から物理的に遠いので、高
精密オリフィス寸法にとって有利である。すすが自然に
形成され、削摩プロセスで放出され、削摩されるノズル
部材から約１センチメートルの距離進行する。マスクが
ノズル部材と接触していたとすれば、または近くにあっ
たとすれば、マスク上にすすが堆積すれば削摩形体をゆ
がめてその寸法精度を下げる傾向がある。好適な実施例
では、投射レンズは削摩されるノズル部材から２センチ
メートルを超えて遠くにあり、それによりその上にまた
はマスクの上にすすが堆積するのを回避している。
【００５５】削摩は、オリフィスの直径がレーザを入射
させる表面で大きく、出口表面で小さいようにテーパの
付いた壁を備えている形体を作るのに周知である。テー
パ角は平方センチメートルあたり約２ジュール未満のエ
ネルギ密度に対してノズル部材に入射する光エネルギ密
度の変動と共にかなり変化する。エネルギ密度が制御さ
れていなければ、作られるオリフィスのテーパ角はかな
り変わり、出口オリフィスの直径の実質的変化を生ず
る。このような変化は放出インク滴の体積び速度の有害
な変化を生じ、印刷品位を落とす。好適な実施例では、
削摩用レーザビームの光エネルギは精密に監視され、制
御されて一貫したテーパ角を達成し、それにより出口直
径の再現が可能である。オリフィスの出口直径が一定で
あることから生ずる印刷品位の利益に加えて、テーパ
は、放出速度を増し、インクの一層焦点の合った放出を
行なう他、他の長所をも与えるように作用するから、オ
リフィスの動作にとって有利である。テーパはオリフィ
スの軸に対して５ないし15度の範囲内にすることができ
る。ここに記載した好適な実施例のプロセスはレーザビ
ームをノズル部材に対して揺り動かす必要なしに急速且
つ精密な製作を可能とする。このプロセスはレーザビー
ムがノズル部材の出口面ではなく入り口面に入射してさ
え正確な出口直径を作る。
【００５６】レーザ削摩の工程の後、ポリマーテープ10
4 を進め、プロセスを繰り返す。これを反復実行プロセ
スという。テープ104 に単一パターンを形成するのに必
要な全処理時間は約数秒である。上述のように、単一マ
スクパターンは削摩形体の拡張グループを包含してノズ
ル部材あたりの処理時間を減らすことができる。
【００５７】レーザ削摩プロセスには精密オリフィス、
蒸発室、およびインク溝を形成するレーザ穴明けの他の
形態に比較して明確な長所がある。レーザ削摩では、強
い紫外光の短いパルスが材料の薄い表面層の表面の約１
マイクロメートル以下まで吸収される。好適なパルスエ
ネルギは約100 ミリジュール毎平方センチメートルより
大きく、パルス持続時間は約１マイクロ秒より短い。こ
れら条件下では、強い紫外光は材料の化学結合を光解離
する。更に、吸収された紫外線エネルギは解離された断
片を急速に加熱してそれを材料の表面から遠くへ放出す
る程の小さい材料の塊の中に濃縮される。これらプロセ
スはそれほど急速に行なわれるので、熱が周囲材料に伝
わる時間は無い。その結果、周囲領域は溶解せず、また
は他の場合損傷せず、削摩形体の周辺は入射光ビームの
形状を約１マイクロメートルの尺度で精密に複製する。
その他、レーザ削摩は、光エネルギ密度が削摩される領
域を横断して一定であれば、層内に凹みを持つ平面を形
成する実質上平らな下面を有する室をも形成する。この
ような室の深さはレーザショットの数、および各々の電
力密度によって決まる。
【００５８】レーザ削摩プロセスにはインクジェットプ
リントヘッドのノズル部材を形成する通常のリトグラフ
式電鋳プロセスと比較して多数の長所がある。たとえ
ば、レーザ削摩プロセスは一般に通常のリトグラフ式電
鋳プロセスより経費がかからず、且つ簡単である。加え
て、レーザ削摩プロセスを使用することにより、ポリマ
ーノズル部材を実質上大きいサイズで（すなわち、表面
積の大きい）且つ通常の電鋳プロセスでは実際的でない
ノズルの形状寸法で製作することができる。特に、露出
の強さを制御することによりまたはレーザビームを各露
出間で向けなおして多数回露出させることにより独特の
ノズル形状を作ることができる。多様なノズル形状の例
は “A Process of Photo-Ablating at a Nozzle Plat
e Having Stepped Opening Extending Through a Polym
er Material,and a Nozzle Plate Having Stepped Open
ings”という名称で、本発明の譲り受け人に譲渡されて
いる、同時係属中の米国特許出願第07/658726 号に記さ
れており、これをここに引用して取り入れてある。ま
た、精密なノズル形状寸法はプロセス制御なしで電鋳プ
ロセスに必要なものと同じ程厳密に形成することができ
る。
【００５９】ポリマー材料をレーザ削摩することにより
ノズル部材を形成する他の長所はオリフィスまたはノズ
ルをノズル長さ（Ｌ）対ノズル直径（Ｄ）の種々の比率
で容易に製作することができることである。好適な実施
例では、Ｌ／Ｄ比は１より大きい。ノズルの長さをその
直径より大きくする一つの長所は蒸発室内のオリフィス
と抵抗器の位置決めがあまり重要でなくなるということ
である。
【００６０】使用中、インクジェットプリンタ用レーザ
削摩ポリマーノズル部材は通常の電鋳オリフィス板より
その特性が勝れている。たとえば、レーザ削摩ポリマー
ノズル部材は水系印刷インクにより腐食に非常に耐え、
一般に疏水性である。更に、レーザ削摩ポリマーノズル
部材は弾性係数が比較的低いので、ノズル部材と下層の
基板または障壁層との間に発達する応力はノズル部材・
障壁層間の分離を生ずる傾向を少なくする。なお更に、
レーザ削摩ポリマーノズル部材はポリマー基板に容易に
固定することができまたはポリマー基板と共に形成する
ことができる。
【００６１】好適な実施例ではエキシマレーザを使用し
ているが、削摩プロセスを行なうのに実質上同じ光波長
およびエネルギ密度の他の紫外光源を使用することがで
きる。好適には、このような紫外光源の波長は150nm 乃
至400nm の範囲にあって削摩しようとするテープに非常
に吸収される。更に、エネルギ密度は、残りの周囲材料
を本質的に加熱せずに削摩材料を急速に放出するには、
パルス長を約１マイクロ秒より短くして平方センチメー
トルあたり約100 ミリジュールより大きくすべきであ
る。
【００６２】当業者が理解するように、テープ104 上に
パターンを形成する他の多数の処理を行なうこともでき
る。このような他の処理には化学エッチング、スタンピ
ング、反応式イオンエッチング、イオンビームミリン
グ、および写真形成したパターン上にモールドすること
または鋳込むことがある。
【００６３】プロセスの次の工程はテープ104 の削摩部
分を清掃ステーション117 の下に設置する清掃工程であ
る。清掃ステーション117 で、レーザ削摩から出た屑を
標準の工業的慣例に従って除去する。
【００６４】テープ104 を次に、Shinkawa Corporation
から型番IL-20 として市場入手できる内部リードボン
ダーのような、通常の自動ＴＡＢボンダーに組み込まれ
ている光学的位置合わせステーションである、次のステ
ーションまで歩進させる。ボンダーは、オリフィスを作
るのに使用されると同じ仕方および／または工程で作ら
れるノズル部材上の位置合わせ（目標）パターン、およ
び抵抗器を作るのに使用されると同じ仕方および／また
は工程で作られる基板上の目標パターン、でプログラム
されている。好適な実施例では、ノズル部材の材料は基
板上の目標パターンをノズル部材を通して見ることがで
きるように半透明である。ボンダーはシリコンダイ120
をノズル部材に対して自動的に位置決めし、二つの目標
パターンを位置合わせするようにする。このような位置
決め形体は Shinkawa ＴＡＢボンダーに存在する。ノズ
ル部材目標パターンの基板目標パターンに対するこの自
動位置合わせは、線路とオリフィスとがテープ104 内で
位置合わせされており、基板電極 および加熱抵抗器が
基板上で位置合わせされているので、オリフィスを抵抗
器と精密に位置合わせするばかりでなく、ダイ120 上の
電極120 をテープ104 に形成された導電線路の端と先天
的に位置合わせする。したがって、テープ104 上のおよ
びシリコンダイ120 上のすべてのパターンは、二つのパ
ターンを位置合わせすると互いに対して位置合わせされ
る。
【００６５】したがって、シリコンダイ120 のテープ10
4 に対する位置合わせは市場入手可能な機器だけを使用
して自動的に行なわれる。導電線路をノズル部材と一体
にすることにより、このような位置合わせ形が可能であ
る。このような一体化はプリントヘッドの組立費用を低
減するばかりでなく、プリントヘッドの材料費をも同様
に低減する。
【００６６】自動ＴＡＢボンダーは次にガングボンディ
ング法を利用して導電線路の端をテープ104 に形成され
た窓を通して関連基板電極に押しつける。ボンダーは次
に、熱圧縮ボンディングによるように、熱を加えて線路
の端を関連電極に溶接する。得られる構造の一実施例の
概略側面図を図８に示す。超音波ボンディング、導電エ
ポキシ、はんだペースト、または他の周知の手段のよう
な他の形式のボンディングをも使用することができる。
【００６７】次にテープ104 を熱・圧力ステーション12
2 に歩進させる。図11および図12に関して先に説明した
ように、接着剤層84がシリコン基板上に形成された障壁
層30の上面に存在する。上述のボンディング工程後、シ
リコンダイ120 をテープ104に対して押し下げ、熱を加
えて接着剤層84を硬化し、ダイ120 をテープ104 に物理
的に結合する。
【００６８】その後テープ104 が歩進し、巻き取りリー
ル124 に随意的に巻き上げられる。テープ104 は後に切
断して個々のＴＡＢヘッド組立体を互いに分離する。
【００６９】得られるＴＡＢヘッド組立体をプリントカ
ートリッジ10の上に位置決めし、先に説明した接着剤シ
ール90を形成し、ノズル部材をプリントカートリッジに
堅く固定し、ノズル部材とインク溜めとの間の基板の周
りにインク防止シールを作り、線路を突端の近辺に封入
して線路をインクから隔離するようにする。
【００７０】フレキシブルＴＡＢヘッド組立体の周辺点
を次に通常のメルトスルー形式のボンディング工程によ
りプラスチックプリントカートリッジ10に固定し、ポリ
マーフレキシブル回路18を、図１に示すように、プリン
トカートリッジ10の表面と相対的に同一面となるままに
しておく。
【００７１】解像度および印刷品質を増すには、プリン
トヘッドのノズルを共に密接して設置しなければならな
い。これにはヒータ抵抗器および関連オリフィスの両者
を共に密接して設置する必要がある。プリンタの処理量
を増すには、抵抗器の点火周波数を増さなければならな
い。抵抗器を高い周波数で、すなわち、８kHz より大き
い周波数で、点火すると、通常のインク溝障壁構成は蒸
発室を適確に再充填させないか、または極端なブローバ
ックまたは破滅的オーバシュートを生じ、ノズル部材の
外部を汚す。また、抵抗器を密接に設置すると空間の問
題が生じ、製造関連事項のため可能な障壁解決法が制限
される。
【００７２】図17に概略示したＴＡＢヘッド組立体構造
は非常に高密度のドット（たとえば、600dpi）を印刷す
る必要があるとき有利である。しかし、このような高い
ドット密度および高い点火レート（たとえば、12kHz ）
では、隣接蒸発室間のクロストークが重大な問題にな
る。単一ノズルの点火中、抵抗器により開始された泡の
成長はインクを小滴の形で外側に移動する。同時に、イ
ンクはインク溝の中にも逆移動する。そのように移動す
るインクの量をしばしば「ブローバック体積」という。
放出体積とブローバック体積との比は放出効率の指標で
あり、これは図13のＴＡＢヘッド組立体については約
１：１である。再充填の慣性妨害に加えて、ブローバッ
ク体積は隣接ノズルのメニスカスの変位を生ずる。これ
ら隣接ノズルが点火されると、これらメニスカスのこの
ような変位は小滴体積を通常の平衡状態から偏らせ、ド
ットの印刷を不均一にする。
【００７３】図17のＴＡＢヘッド組立体構造で示した本
発明の第２の実施例はこのようなクロストーク効果を最
小にするように設計されている。同じ番号が付いている
図11および図15の要素は構造および動作が同じである。
図11の構造と図15の構造との間の有意な差異には障壁層
パターンおよび蒸発室の密度が大きくなっていることが
ある。
【００７４】図17で、蒸発室130 およびインク溝132 は
障壁層134 の中に形成されて図示されている。インク溝
132 はインク源と蒸発室130 との間のインク経路とな
る。インクのインク室132 へのおよび蒸発室130 への流
れは一般に図12および図13に関して説明したものと同じ
であり、それによりインクは基板28の長辺の縁86の周り
をインク溝132 の中に流れる。
【００７５】蒸発室130 およびインク溝132 は通常の写
真平板法を利用して障壁層134 の中に形成される。障壁
層134 は図７および図12の障壁層30と同じであり、Vacr
elまたはParad のような、どんな高品位フォトレジスト
からも構成することできる。
【００７６】図17の薄膜抵抗器70は図13に関して説明し
たものと同じであり、シリコン基板28の表面に形成され
ている。図１１に関して先に説明したように、抵抗器70
は代わりに周知の圧電ポンプ式インク放出素子またはイ
ンクの蒸発が必ずしも室130で生じない他の通常のイン
ク放出素子とすることができる。圧電インク放出素子を
使用すれば、このような室130 を広くインク放出室とい
うことができる。
【００７７】完成ＴＡＢヘツド組立体を形成するには、
図17の基板構造を図19のノズル部材136 に、後に一層詳
細に説明する図21に示す仕方で貼りつける。得られるＴ
ＡＢヘッド組立体は図２乃至図４、図６乃至図８のＴＡ
Ｂヘッド組立体と非常によく似ている。
【００７８】一般に、図17のインク溝132 の特定の構造
は図13の構造より長所を示す。ＴＡＢヘツド組立体構造
の他の細目および他の長所を図18に関して説明すること
にする。この図は破線輪郭150 の中に示してある図17の
部分の拡大上面図である。図18のインク溝132 の構造に
は図13に示す構造とは次の差異がある。インク溝132の
の中のピンチ点146 により作られる比較的狭いくびれ点
またはピンチ点隙間145 は点火後蒸発室130 の再充填中
粘性減衰を行なう。この粘性減衰は隣接蒸発室間のクロ
ストークを極力少なくするのに役立つ。ピンチ点146 は
また点火後インクブローバックおよび泡の崩壊を制御し
てインク滴放出の一様性を改善するのにも役立つ。障壁
本体から基板の縁まで突出する「半島」149 は蒸発室13
0 を互いに流体分離してクロストークを防止し、ノズル
部材136 を基板の縁に支持させる。半島149 の端で各イ
ンク溝132 への入り口の近くに形成されている拡大区域
または屋根148 は障壁層134 の縁でノズル部材136 の支
持面積を増すのでノズル部材136 は障壁層134 に貼りつ
けたとき障壁層134 上に比較的平らに横たわる。隣接屋
根148 も大きい異質粒子を濾過するのに役立つようにイ
ンク溝132 の入り口を締め付けるように働く。
【００７９】図18に示す蒸発室130 のピッチＤは図24に
示してあり且つ下に説明するように、２列の蒸発室130
を使用してインチあたり600 ドット（dpi ）の印刷を行
なう。蒸発室130 の単一行または列の中で、蒸発室130
の間に小さい偏りＥ（図23に示してある）が設けられて
いる。この小さい偏りＥはＴＡＢヘッド組立体を記録媒
体を横断して走査するとき隣接抵抗器70をわずかに異な
る時刻に点火させ、隣接蒸発室130 間のクロストーク効
果を更に最小限にする。各アドレス線に一つづつ22箇所
の異なる偏り位置が存在する。これ以上の詳細は図14及
び図25、並びに表１乃至表３に関して下に示す。図18、
図19、図22、および図23に示す各種要素の寸法の定義を
表４に示す。
【００８０】
【表１】
【００８１】
【表２】
【００８２】
【表３】
【００８３】
【表４】
【００８４】図18に示す障壁層134 に形成されている各
種要素の寸法を表５に示す。また表５に示してあるのは
図23に示したオリフィス直径Ｉである。
【００８５】
【表５】
【００８６】ＴＡＢヘッド組立体構造の代わりの実施例
を図19と関連して説明する。図19は図18に示すインク溝
132 の部分の修正上面図である。図19のインク溝132 の
構造は図18に示す構造と次の差異がある。棚の長さＵが
減少するにつれて、ノズル周波数は増大する。図19に示
す実施例では、棚長さは減少している。その結果、流体
インピーダンスが減少し、すべてのノズルに対して周波
数応答が一層一様になる。縁送りはウェーハを部分的に
貫いて第２の鋸切断を行い、更に短い棚長さ、Ｕ、を形
成することができる。代わりに、精密エッチングを使用
することができる。この棚長さは市場入手可能なプリン
タカートリッジのものより短く、はるかに高い周波数で
点火することができる。
【００８７】熱インクジェットペンの周波数限界はイン
クのノズルへの流れの抵抗により制限される。しかし、
インク流の幾らかの抵抗はメニスカス振動を減衰するの
に必要であるが、あまりに抵抗が大きすぎるとプリント
カートリッジが動作できる周波数を制限する。インク流
の抵抗（インピーダンス）はよく形成された長さおよび
幅を持つ抵抗に隣接するピンチ点隙間145 により意図的
に制御される。基板の縁からの抵抗器70の距離はＴＡＢ
ヘツド組立体の発射パターンと共に変わる。流体インピ
ーダンスの別の構成要素は発射室への入り口である。入
り口はノズル部材16と基板28との間の細い領域から成
り、その高さは本質的に障壁層134 の厚さの関数であ
る。この領域の流体インピーダンスは、その高さが小さ
いので、高い。
【００８８】再充填インク溝を最小棚長さまで減少させ
て可能な最速再充填を可能とすると共に最小幅まで「ピ
ンチ」して最良減衰を作り出していた。短い棚長さはイ
ンク室再充填中の移動インクの質量を減らし、したがっ
て、減衰特徴に対する感度を減らした。これにより処理
公差を広くすることができると同時に制御された減衰を
維持する。主な相違は半島149 が短くなっており、屋根
148 が除去されていることである。その他に、他の各半
島が更にピンチ点146 まで短くなつている。また、図19
に示すように、ピンチ点146 の形状が修正されている。
ピンチ点 146は各種チップ構成でインク溝130 の一方ま
たは両方の側にあることができる。この構造は十分なオ
ーバシュート減衰を行いながらインク再充填速度を８kH
z より大きくすることができる。インク溝を短くすれ
ば、先に行なうことができなかった狭いインク溝幅の障
壁処理が可能になる。図18に示す障壁層134 に形成され
た各種要素の寸法は表６に識別してある。図20は抵抗器
ごとの偏りの効果をピンチ点146 による長いおよび短い
半島の形状に関して示してある。
【００８９】
【表６】
【００９０】図21はフレキシブルポリマーテープ140 の
形を成す好適ノズル部材136 であり、これは、図17に示
す基板構造に貼りつけたとき、図６および図７に示すも
のと同様のＴＡＢヘツド組立体を形成する。図７および
図17で同じ番号が付いている要素は構造および動作が同
じである。図21のフレキシブルポリマーノズル部材136
は主として、ノズル部材136 のレーザ削摩ノズル17の密
度が大きい（より高い印刷解像度を生ずる）ことにより
およびノズル部材136 の部分的厚さを貫いてレーザ削摩
されている空洞142 を備えていることにより、図７のフ
レキシブル回路18と異なっている。図16に示すプロセス
で別々のマスク108 を使用してノズル部材136 に空洞14
2 のパターンを形成することができる。第２のレーザ源
を使用して正しいエネルギおよびパルス長をノズル部材
136 の部分厚さだけを通してレーザ削摩空洞142 に出力
することができる。
【００９１】フレキシブル回路140 の導体36は接触パッ
ド20（図６）と基板28の電極74（図17）との間の電気経
路となる。導体36は図７に関して先に説明したようにフ
レキシブル回路140 の上に直接形成される。
【００９２】図22はノズル部材136 を図22の基板構造の
上に正しく位置決めして図７のＴＡＢヘツド組立体と同
様のＴＡＢヘツド組立体158 を形成してからの図21の破
線輪郭154 で示すノズル部材136 の部分の透視図による
拡大部分切り払い図である。図22に示すように、ノズル
17は蒸発室130 の上方に整列しており、空洞142 はイン
ク溝132 の上方に整列している。図22はまた、インクが
基板28の縁86の上方を流れ、空洞142 およびインク溝13
2 に入るにつれて一般的に基板28の後にあるインク溜め
からのインク流160 をも示している。
【００９３】図22の好適寸法Ａ、Ｂ、およびＣを表７に
与えてある。ここで寸法Ｃはノズル部材136 の厚さであ
り、寸法Ｂは障壁層134 の厚さであり、寸法Ａは基板28
の厚さである。
【００９４】
【表７】
【００９５】図23は図22に示すＴＡＢヘツド組立体158
の部分の上面図であり、ここで蒸発室130 およびインク
溝132 をノズル部材136 を通して見ることができる。空
洞142 、ノズル17、および各種要素間の分離箇所の各寸
法を表７に識別してある。図23で、寸法Ｈはノズル17の
入り口直径であり、一方、寸法Ｉはノズル17の出口直径
である。他の寸法は自明である。
【００９６】空洞142 はインクがインク溝132 に流入す
るとき再充填中のインクの粘性減衰を極力小さくする。
これはピンチ点146 、屋根148 、および基板自身に沿う
インク溝132 の増大長さにより与えられる粘性減衰の増
大を補償するのに役立つ。粘性減衰が極小になれば、イ
ンクが発射後インク溝132 に一層急速に入ることができ
るので、抵抗器70の最大発射レートを大きくするのに役
立つ。したがって、減衰機能は主として、蒸発室間の偏
りＥにより生ずる個々の蒸発室の屋根の長さが異なるた
め異なる個別蒸発室である各種減衰ではなく、ピンチ点
により行なわれる。
【００９７】表４、表５、および表６は図15−図20のＴ
ＡＢヘッド組立体構造の各種寸法Ａ−Ｕの公称値の他に
それらの好適範囲を一覧表にしてある。実際の実施例の
好適範囲および公称値は使用するインクの形式、動作温
度、印刷速度、およびドツト密度を含むＴＡＢヘツド組
立体の目的とする動作環境よって変わることを理解すべ
きである。
【００９８】図24を参照すると、上に説明したように、
ＴＡＢヘッド組立体のノズル部材16のオリフィス17が一
般に図24に示すように主要２列のオリフィス17として配
列されている。理解を明瞭にするため、オリフィス17に
は、通常、図示のように、ノズル部材16の外面から見て
ＴＡＢヘッド組立体の上右から始めて、下左で終わる番
号を割り当ててあり、これにより奇数番号が一つの列に
配列され、偶数番号が第２の列に配列されている。もち
ろん、他の付番慣例に従うことができるが、この付番シ
ステムに関連するオリフィス17の発射順序の説明には長
所がある。各列オリフィスおよび抵抗器はノズル部材の
長手方向にインチの1/300 離して設置されている。一つ
の列のオリフィスおよび抵抗器は他の列のオリフィスお
よび抵抗器からノズル部材の長手方向にインチの1/600
だけ偏り、したがって、インチあたり600 ドット（dpi
）の印刷を行なう。
【００９９】本発明の一実施例では、オリフィス17は、
説明したように主要２列に配列されているが、各列内で
偏りパターンを成して更に配列され、図24および図25に
示すように基板28に設置されている偏りヒータ抵抗器70
に合っている。抵抗器の単一行または列の中で、小さい
偏りＥ（図23に示してある）が抵抗器間に設けられてい
る。この小さい偏りＥはＴＡＢヘツド組立体を記録媒体
を横断して走査するとき隣接抵抗器70をわずか異なる時
刻に点火して隣接蒸発室130 間のクロストーク効果を更
に極小にすることができる。したがって、抵抗器を２２
の異なる時刻に点火しても、偏りのため異なるノズルか
ら放出されたインク滴を印刷媒体上の同じ水平位置に置
くことができる。抵抗70は電気的駆動回路（図24には図
示してない）に結合され、20個の抵抗器から成る４組の
プリミティブ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ13、およびＰ17）および
22個の抵抗器から成る10組のプリミティブから構成さ
れ、総数で300 個の抵抗器から成る14組のプリミティブ
のグループに組織されている。14組の抵抗器プリミティ
ブ（および関連オリフィス）を図24に示してある。図25
はプリミティブＰ５の抵抗器の偏りおよびインク溝132
、半島149 、ピンチ点隙間145 、ピンチ点146 を示
す。300 個の抵抗器およびオリフィスの基板の面積中心
に対する空間位置を表１乃至表３に示す。ＴＡＢヘツド
組立体オリフィス17はヒータ抵抗器70の直上に設置さ
れ、図18に従ってその最も隣接する近傍に設置されてい
る。この設置および点火順序はすべての抵抗器70に対し
て一層一様な周波数応答を発生し、隣接蒸発室間のクロ
ストークを減少する。
【０１００】説明したとおり、好適な実施例の点火ヒー
タ抵抗器70は20個または22個の抵抗器から成る14組のプ
リミティブグループとして組織されている。今度は図26
乃至図31の電気概要図および図32に示す図26乃至図31の
一部の拡大図を参照すると、各抵抗器（図24のオリフィ
ス17に対応する番号１乃至300 ）はそれ自身のＦＥＴ駆
動トランジスタにより制御され、トランジスタはその制
御入力アドレス選択（Ａ１−Ａ22）を13個の他の抵抗器
と共有している。各抵抗器は共通ノードプリミティブ選
択（ＰＳ１−ＰＳ14）により19個または21個の他の抵抗
器に結合されている。その結果、特定の抵抗器の点火に
はその「アドレス選択」端子に制御電圧をおよびその
「プリミティブ選択」端子に電源を加える必要がある。
一度に一つだけのアドレス選択線が使用可能である。こ
れによりプリミティブ選択およびグループ戻り線が電流
を一度に多くとも一つの抵抗器に確実に供給する。それ
でなければ、ヒータ抵抗器分配されるエネルギは同時に
点火される抵抗器70の数の関数になるであろう。図33は
個々のヒータ抵抗器およびそのＦＥＴ駆動トランジスタ
の概略図である。図33に示すとおり、アドレス選択線お
よびプリミティブ選択線は不必要な静電気を排出するト
ランジスタおよび選択されないアドレスをすべてオフ状
態にするプルダウン抵抗器を備えている。表８乃至表１
１は点火用抵抗器およびオリフィスとアドレス選択線お
よびプリミティブ選択線との間の相関を示す。
【０１０１】
【表８】
【０１０２】
【表９】
【０１０３】
【表１０】
【０１０４】
【表１１】
【０１０５】アドレス選択線はプリンタに設置されてい
る点火順序カウンタに従いＴＡＢヘッド組み立てインタ
ーフェース回路を経由して順次オンとなり、（どの抵抗
器を付勢すべきかを指令するデータに関係なく）左から
右へ印刷するときＡ１からＡ22に、右ぎから左へ印刷す
るときＡ22からＡ１に移り変わる。プリンタの記憶装置
から検索された印刷データはプリミティブ選択線の組合
せをオンにする。プリミティブ選択線は（アドレス選択
線の代わりに）好適な実施例で使用されてパルス幅を制
御する。駆動トランジスタが高電流を流しているときア
ドレス選択線が使用不能になればなだれ破壊を生じ、そ
の結果ＭＯＳトランジスタを物理的に損傷する可能性が
ある。したがって、図34に示すように、アドレス選択線
は電力がプリミティブ選択線に加えられる前に「セッ
ト」され、逆に、アドレス選択線が変わる前に電力が遮
断される。
【０１０６】プリンタからの印刷命令に応答して、各プ
リミティブは関連プリミティブ選択相互接続に電力を供
給することにより選択的に点火される。ヒータ抵抗器あ
たり一様なエネルギを供給するには、ブリミティブあた
り一度に抵抗器を一つだけ付勢する。しかし、どんな数
のプリミティブ選択をも同時に使用可能にすることがで
きる。使用可能になった各プリミティブ選択はこのよう
にして電力およびイネーブル信号の一つを駆動トランジ
スタに分配することができる。他のイネーブル信号は一
度にその一つだけが活動する各アドレス選択線により供
給される。各アドレス選択線はスイッチングトランジス
タのすべてに結合されているので、このようなスイッチ
ング装置はすべて相互接続が使用可能になると導電性に
なる。プリミティブ選択相互接続およびヒータ抵抗器用
アドレス選択線が共に同時に活動する場合には、その特
定のヒータ抵抗器が付勢される。したがって、特定の抵
抗器を点火するには制御電圧をその「アドレス選択」端
子に、電力をその「プリミティブ選択」端子に加える必
要がある。一度に一つのアドレス選択線だけが使用可能
になる。これによりプリミティブ選択線およびグループ
戻り線が電流を一度に多くとも一つの抵抗器に確実に供
給する。そうでない場合には、ヒータ抵抗器に分配され
たエネルギは同時に点火されている抵抗器70の数の関数
になるであろう。図35はプリントカートリッジが左から
右へ走査しているときの点火順序を示している。点火順
序は右から左へ走査しているときは逆になる。周期の約
10％の短い休止期間がサイクル間に許容される。この休
止期間のためアドレス選択サイクルがプリンタキャリッ
ジ速度変動のため重なることがなくなる。
【０１０７】ＴＡＢヘッド組立体駆動回路を制御する相
互接続には別々のプリミティブ選択接続およびプリミテ
ィブ共通接続がある。好適実施例の駆動回路は14組のプ
リミティブ、14組のプリミティブ共通、および22本のア
ドレス選択線から成る配列から構成されており、したが
って300 個の点火抵抗器を制御するのに50個の相互接続
が必要である。ヒータ抵抗器およびＦＥＴ駆動トランジ
スタを共に共通の基板上に組み込むと、トランジスタを
抵抗器およびシステムの他の構成要素に電気的に接続で
きるように基板上に導電回路の別の層が必要になる。こ
うすると基板内に熱発生の集中が生ずる。
【０１０８】図１および図２乃至図４を参照すると、プ
リントカートリツジ10は接触パッド20が、フレキシブル
回路18の前面で、外部発生した付勢信号をＴＡＢヘツド
組立に結合するプリンタ電極に接触する。フレキシブル
回路18の裏面にある線路36にフレキシブル回路18の前面
からアクセスするため、フレキシブル回路18の前面を通
して穴（ヴァイア）が形成され、線路の端を露出させて
いる。線路の露出端は次に、たとえば、金でめっきさ
れ、図２乃至図４のフレキシブル回路の前面に図示して
ある接触パッドを形成する。好適な実施例では、接触パ
ツドまたはインターフェースパッド20には表１２に掲げ
た機能が割り当てられている。図36は図２乃至図４のＴ
ＡＢヘッド組立体のインターフェースパッド20の位置を
示している。
【０１０９】
【表１２】
【０１１０】これまで本発明の原理、好適な実施例、お
よび動作態様を説明してきた。しかし、本発明を説明し
た特定の実施例に限定されるものと解釈すべきではな
い。一例として、上述の発明を熱形式のものでないイン
クジェツトプリンタばかりでなく、熱形式のものである
インクジェツトプリンタにも関連して使用することがで
きる。したがって、上述の実施例は限定的ではなく例示
的とみなすべきであり、上述の実施例は当業者が「特許
請求の範囲」に規定する本発明の範囲から逸脱すること
なくそれら実施例に変種を作ることができることを認め
るべきである。
【０１１１】
【発明の効果】以上のように構成される本発明のインク
ジェットプリンタは、次に記すような新規な効果を奏す
るものである。本発明インクジェットプリントは、イン
ク88がインク溜め12からプリントカートリッジ10に形成
された中心スロットを通って流れ、基板28の縁の周りを
インク溝80を通って蒸発室92および94に流入するので、
薄膜抵抗器96および98はそれぞれインクが基板28の縁86
の周りを流れてインク溝80に直接流入する縁送り特徴に
は、従来の中心送りプリントヘッド構成に比較して多数
の長所がある。一つの長所は基板またはダイプリントヘ
ッド構成に比較して、基板またはダイ28幅を、基板に細
長い中心穴またはスロットが存在しないため、狭くする
ことができるということである。さらに、基板を狭くす
ることができるばかりでなく、基板構造が中心インク送
り穴がなくて亀裂または破壊のおそれが少ないため、縁
送り基板の長さを、同じノズル数に対して、中心送り基
板より短くすることができる。基板28がこのように短く
なることにより図10の突端50を短くすることができこと
ができる。他に、基板を小さくすることにより、ウェー
ハあたり更に多数の基板を形成することができ、したが
って基板あたりの材料コストを大幅に下げることが可能
になった。
【０１１２】縁送り特徴の他の長所は、基板にスロット
をエッチしないことにより製造時間が節約され、ハンド
リング中基板が破壊しにくくなるということである。更
に、基板は、基板の背後を横断しておよび基板の縁の周
りを流れるインクが熱を基板の背後から遠くへ引き出す
働きをするため、一層多くの熱を放散することができ
る。マニホールドばかりでなく、基板スロットをも排除
することにより、インクの流れに関する制約が少ないの
で、インクを一層急速に蒸発室に流入させることが可能
になった。この一層急速なインク流はプリントヘツドの
周波数応答を改善し、所定数のオリフィスから一層高い
印刷速度が可能になった。更に、一層急速なインク流は
蒸発室のヒータ素子が点火されるにつれて、インク流の
変動により生ずる近所の蒸発室間のクロストークを減少
させることも可能になった。
【０１１３】また、本発明におけるレーザ穴明けの形態
は、レーザ削摩で強い紫外光の短いパルスが材料の薄い
表面層の表面の約１マイクロメートル以下まで吸収さ
れ、パルスエネルギが約100 ミリジュール毎平方センチ
メートルより大きく、パルス持続時間は約１マイクロ秒
より短い条件下では、強い紫外光が材料の化学結合を光
解離させ、吸収された紫外線エネルギが解離された断片
を急速に加熱してそれを材料の表面から遠くへ放出する
程の小さい材料の塊の中に濃縮されるので、熱が周囲材
料に伝わる時間が短く、その結果、周囲領域は溶解、損
傷せず、削摩形体の周辺は入射光ビームの形状を約１マ
イクロメートルの尺度で精密に複製することが可能にな
った。
【０１１４】本発明のレーザ削摩プロセスには、インク
ジェットプリントヘッドのノズル部材を形成する通常の
リトグラフ式電鋳プロセスと比較して多数の長所があ
り、例えば、レーザ削摩プロセスは一般に通常のリトグ
ラフ式電鋳プロセスより経費がかからず且つ簡単であ
り、加えて、レーザ削摩プロセスを使用することによ
り、ポリマーノズル部材を実質上大きいサイズで（すな
わち、表面積の大きい）且つ通常の電鋳プロセスでは実
際的でないノズルの形状寸法で製作することが可能にな
った。特に、露出の強さを制御することによりまたはレ
ーザビームを各露出間で向けなおして多数回露出させる
ことにより独特のノズル形状を作ることができる。
【０１１５】さらに、本発明のインクジェットプリンタ
用レーザ削摩ポリマーノズル部材は、通常の電鋳オリフ
ィス板よりその特性が勝れていて、例えば、レーザ削摩
ポリマーノズル部材は一般に疏水性であり水系印刷イン
クにより腐食に非常に耐え、弾性係数が比較的低いの
で、ノズル部材と下層の基板または障壁層との間に発達
する応力がノズル部材と障壁層間の分離を生ずる傾向を
少なくさせる。さらに、レーザ削摩ポリマーノズル部材
はポリマー基板に容易に固定することができるのでポリ
マー基板と共に形成することができる。ノズル部材目標
パターンの基板目標パターンに対するこの自動位置合わ
せは、線路とオリフィスとがテープ104 内で位置合わせ
されており、基板電極 および加熱抵抗器が基板上で位
置合わせされているので、オリフィスを抵抗器と精密に
位置合わせするばかりでなく、ダイ120 上の電極120 を
テープ104 に形成された導電線路の端と先天的に位置合
わせする。したがって、テープ104 上のおよびシリコン
ダイ120 上のすべてのパターンは、二つのパターンを位
置合わせすると互いに対して位置合わせされる。
【０１１６】したがって、シリコンダイ120 のテープ10
4 に対する位置合わせは市場入手可能な機器だけを使用
して自動的に行なわれる。導電線路をノズル部材と一体
にすることにより、このような位置合わせ形が可能にな
った。このような一体化によって、プリントヘッドの組
立費用を低減させるばかりでなく、プリントヘッドの材
料費をも同様に低減させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるインクジェットプリン
トカートリツジの斜視図である。
【図２】図１のプリントカートリッジから取り外したテ
ープ自動化結合（ＴＡＢ）プリントヘツド組立体（今後
「ＴＡＢヘッド組立体」という）の前面の斜視図であ
る。
【図３】図１のプリントカートリッジから取り外したテ
ープ自動化結合（ＴＡＢ）プリントヘツド組立体（今後
「ＴＡＢヘッド組立体」という）の前面の斜視図であ
る。
【図４】図１のプリントカートリッジから取り外したテ
ープ自動化結合（ＴＡＢ）プリントヘツド組立体（今後
「ＴＡＢヘッド組立体」という）の前面の斜視図であ
る。
【図５】例示目的の、図１のインクジェットプリントカ
ートリッジの簡略概要斜視図である。
【図６】図５のプリントカートリッジから取り外したテ
ープ自動化結合（ＴＡＢ）プリントヘツド組立体（今後
「ＴＡＢヘッド組立体」という）の前面の斜視図であ
る。
【図７】図６のＴＡＢヘッド組立体の裏面の斜視図であ
り、シリコン基板がその上に取り付けられ、導電リード
が基板に取り付けられている。
【図８】図７の線Ａ−Ａに沿って取った断面図で示す側
方立面図であり、導電リードをシリコン基板上の電極に
取り付けてあるところを示す。
【図９】ＴＡＢヘッド組立体を除去した状態の図１のイ
ンクジェットプリントカートリツジの斜視図である。
【図１０】図９のインクジェットプリントカートリツジ
の突端領域の斜視図である。
【図１１】図９のインクジェットプリントカートリツジ
の突端領域の上面図である。
【図１２】図７のインクジェットプリントカートリッジ
の一部の斜視図であり、インクカートリッジ本体とＴＡ
Ｂヘッド組立体との間に形成されたシールの構成を示
す。
【図１３】図６のＴＡＢヘッド組立体の裏面に取り付け
られている、ヒータ抵抗器、インク溝、および蒸発室を
備えている基板の上部斜視図である。
【図１４】ＴＡＢヘッド組立体の一部の、部分的に切り
払った、上部斜視図であり、蒸発室、ヒータ抵抗器、お
よび基板の縁に対するオリフィスの関係を示している。
【図１５】図１２の線Ｂ−Ｂに沿って取った概略断面図
であり、ＴＡＢヘッド組立体とプリントカートリッジと
の間の接着剤シールの他、基板の縁の周りのインク流経
路をも示している。
【図１６】好適ＴＡＢヘッド組立体を形成するのに使用
することができる一つのプロセスを示す。
【図１７】図１３に示すものと同じであるが、印刷性能
を改善するため異なる障壁層パターンを備えている基板
構造を示す。
【図１８】図１７の構造の拡大部の上部平面図である。
【図１９】図１８の構造に対する代わりの構造の拡大部
の上部平面図である。
【図２０】４個の抵抗器および関連障壁構造を示すよう
に拡張した図１７の構造の上部平面図である。
【図２１】インクオリフィスおよび空洞がその中に形成
されているフレキシブルポリマー回路の裏面の斜視図で
ある。
【図２２】図２１のフレキシブル回路の裏面を図１７に
示す基板構造の障壁層に正しく貼りつけたときの得られ
るＴＡＢヘッド組立体の一部の、部分的に切り払った、
拡大斜視図である。
【図２３】図２１に示すＴＡＢヘッド組立体部分の上部
平面図である。
【図２４】プリントヘッド上のオリフィスおよび関連ヒ
ータ抵抗器の一配列の図である。
【図２５】抵抗器および関連インク蒸発室、インク溝、
および障壁構造の一プリミティブの上部平面図である。
【図２６】本発明に採用することができるヒータ抵抗器
および関連アドレス線、プリミティブ選択線および接地
線の概要図である。
【図２７】本発明に採用することができるヒータ抵抗器
および関連アドレス線、プリミティブ選択線および接地
線の概要図である。
【図２８】本発明に採用することができるヒータ抵抗器
および関連アドレス線、プリミティブ選択線および接地
線の概要図である。
【図２９】本発明に採用することができるヒータ抵抗器
および関連アドレス線、プリミティブ選択線および接地
線の概要図である。
【図３０】本発明に採用することができるヒータ抵抗器
および関連アドレス線、プリミティブ選択線および接地
線の概要図である。
【図３１】本発明に採用することができるヒータ抵抗器
および関連アドレス線、プリミティブ選択線および接地
線の概要図である。
【図３２】図２６乃至図３１のヒータ抵抗器および関連
アドレス線、プリミティブ選択線および接地線の拡大概
要図である。
【図３３】図２６乃至図３２の一つの抵抗器およびその
関連アドレス線、駆動トランジスタ、プリミティブ選択
線、および接地線の概要図である。
【図３４】アドレス選択線およびプリミティブ選択線の
設定に関する概略タイミング図である。
【図３５】プリンタキャリツジを左から右へ移動すると
きのアドレス選択線に対する点火順序の概略図である。
【図３６】ＴＡＢヘッド組立体上の接触パッドの配置を
示す図である。
【符号の説明】
10 プリントカートリッジ 12 インク溜め 14 プリントヘッド 16 ノズル部材 17 オリフィス 18 フレキシブルポリマー回路 20 接触パッド 22 窓 24 窓 28 シリコン基板 30 障壁層 32 インク溝 36 導電線路 40 電極 50 突端パターン 54 隆起壁 70 抵抗器 74 電極 92 蒸発室 94 蒸発室 96 薄膜抵抗器 98 薄膜抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニース・ジェイ・クーリアン アメリカ合衆国カリフォルニア州サンディ エゴ アイパイ・コート 11080 (72)発明者 スティーヴン・ダヴリュ・スタインフィー ルド アメリカ合衆国カリフォルニア州サンディ エゴ ピンゾン・ウェイ 11068 (72)発明者 ウィンスロップ・ディー・チルダース アメリカ合衆国カリフォルニア州サンディ エゴ オカルト・コート 17015 (72)発明者 エレン・アール・タッポン アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス ノース・ウェスト・マルキー・アヴェニュ ー 2511 (72)発明者 ケニース・イー・トゥルーバ アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス ノース・ウェスト・フェアー・オークス・ ドライヴ 5755 (72)発明者 テリ・アイ・チャプマン アメリカ合衆国カリフォルニア州エスコン ディド カレ・デ・ラパント 1055 (72)発明者 ウィリアム・アール・ナイト アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス ノース・ウェスト・サンビュー・ドライヴ 2044 (72)発明者 ジュレス・ジー・モリッツ アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス ノース・ウェスト・ミッチェル・ドライヴ 8285

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インク溜め、 それぞれにインク発射素子を備えた複数の個別のインク
    発射室を有する基板、 第１の端で前記インク溜めに、第２の端で二次溝に接続
    された一次溝を有し、前記インク溜めを前記インク発射
    室に接続するインク溝、 前記二次溝を前記発射室に接続して前記発射室の高周波
    での充填を可能にする各発射室用の別々の入り口通路、 隣接関係を成し、プリミティブを形成し、該プリミティ
    ブ内の一つの発射室だけが一度に作動する一群の前記発
    射室、 前記発射素子に接続された前記基板上の第１の回路手
    段、及び前記第１の回路手段に接続され、発射信号を９
    ｋＨｚより大きい周波数で前記インク発射素子に伝える
    前記カートリッジ上の第２の回路手段、 から成るプリントカートリッジにおいてノズルオリフィ
    ス列用のインク供給装置を具備して成ることを特徴とす
    るインクジェットプリントヘッド。
JP7253945A 1994-10-06 1995-09-29 インクジェットプリントヘツド Withdrawn JPH08118652A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/319,404 US5604519A (en) 1992-04-02 1994-10-06 Inkjet printhead architecture for high frequency operation
US319-404 1994-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08118652A true JPH08118652A (ja) 1996-05-14

Family

ID=23242122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7253945A Withdrawn JPH08118652A (ja) 1994-10-06 1995-09-29 インクジェットプリントヘツド

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5604519A (ja)
EP (1) EP0705705B1 (ja)
JP (1) JPH08118652A (ja)
DE (1) DE69513617T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007509782A (ja) * 2003-10-31 2007-04-19 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． 相互接続回路
KR100922267B1 (ko) * 2001-09-28 2009-10-15 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인) 유체 방울 분사 카트리지

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745131A (en) * 1995-08-03 1998-04-28 Xerox Corporation Gray scale ink jet printer
JPH09216361A (ja) * 1995-12-05 1997-08-19 Tec Corp インクジェットプリンタのヘッド駆動装置
US6259463B1 (en) 1997-10-30 2001-07-10 Hewlett-Packard Company Multi-drop merge on media printing system
US6193347B1 (en) 1997-02-06 2001-02-27 Hewlett-Packard Company Hybrid multi-drop/multi-pass printing system
DE69800782T2 (de) * 1997-03-28 2001-09-20 Brother Kogyo K.K., Nagoya Tintenstrahldruckkopf mit Tintenzuführkanal
US6234613B1 (en) 1997-10-30 2001-05-22 Hewlett-Packard Company Apparatus for generating small volume, high velocity ink droplets in an inkjet printer
US6193345B1 (en) * 1997-10-30 2001-02-27 Hewlett-Packard Company Apparatus for generating high frequency ink ejection and ink chamber refill
US6265050B1 (en) 1998-09-30 2001-07-24 Xerox Corporation Organic overcoat for electrode grid
US6511149B1 (en) * 1998-09-30 2003-01-28 Xerox Corporation Ballistic aerosol marking apparatus for marking a substrate
US6416157B1 (en) 1998-09-30 2002-07-09 Xerox Corporation Method of marking a substrate employing a ballistic aerosol marking apparatus
US6328409B1 (en) * 1998-09-30 2001-12-11 Xerox Corporation Ballistic aerosol making apparatus for marking with a liquid material
US6340216B1 (en) 1998-09-30 2002-01-22 Xerox Corporation Ballistic aerosol marking apparatus for treating a substrate
US6290342B1 (en) 1998-09-30 2001-09-18 Xerox Corporation Particulate marking material transport apparatus utilizing traveling electrostatic waves
US6751865B1 (en) 1998-09-30 2004-06-22 Xerox Corporation Method of making a print head for use in a ballistic aerosol marking apparatus
US6416156B1 (en) 1998-09-30 2002-07-09 Xerox Corporation Kinetic fusing of a marking material
US6467862B1 (en) * 1998-09-30 2002-10-22 Xerox Corporation Cartridge for use in a ballistic aerosol marking apparatus
US6523928B2 (en) 1998-09-30 2003-02-25 Xerox Corporation Method of treating a substrate employing a ballistic aerosol marking apparatus
US6454384B1 (en) 1998-09-30 2002-09-24 Xerox Corporation Method for marking with a liquid material using a ballistic aerosol marking apparatus
US6315388B1 (en) 1998-10-30 2001-11-13 Hewlett-Packard Company Draft printing
US6309052B1 (en) * 1999-04-30 2001-10-30 Hewlett-Packard Company High thermal efficiency ink jet printhead
US6213587B1 (en) 1999-07-19 2001-04-10 Lexmark International, Inc. Ink jet printhead having improved reliability
US6139131A (en) * 1999-08-30 2000-10-31 Hewlett-Packard Company High drop generator density printhead
US6491377B1 (en) * 1999-08-30 2002-12-10 Hewlett-Packard Company High print quality printhead
US6234598B1 (en) * 1999-08-30 2001-05-22 Hewlett-Packard Company Shared multiple terminal ground returns for an inkjet printhead
US6318846B1 (en) * 1999-08-30 2001-11-20 Hewlett-Packard Company Redundant input signal paths for an inkjet print head
US6190000B1 (en) * 1999-08-30 2001-02-20 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for masking address out failures
US6328436B1 (en) 1999-09-30 2001-12-11 Xerox Corporation Electro-static particulate source, circulation, and valving system for ballistic aerosol marking
US6293659B1 (en) 1999-09-30 2001-09-25 Xerox Corporation Particulate source, circulation, and valving system for ballistic aerosol marking
US6305774B1 (en) * 2000-04-13 2001-10-23 Hewlett-Packard Company Printhead substrate having an ink jet primitive structure that spans both edges of an ink feed channel
US6487973B1 (en) 2000-04-25 2002-12-03 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for locking charges into a charge holder
US6582042B1 (en) 2000-10-30 2003-06-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for transferring information to a printhead
US6481817B1 (en) * 2000-10-30 2002-11-19 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for ejecting ink
US6402279B1 (en) 2000-10-30 2002-06-11 Hewlett-Packard Company Inkjet printhead and method for the same
US6422676B1 (en) * 2001-06-19 2002-07-23 Hewlett-Packard Company Compact ink jet printhead
US6543883B1 (en) 2001-09-29 2003-04-08 Hewlett-Packard Company Fluid ejection device with drive circuitry proximate to heating element
US20030116552A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Stmicroelectronics Inc. Heating element for microfluidic and micromechanical applications
US6799882B2 (en) * 2002-05-01 2004-10-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Mixing apparatus for injecting fluid into a gas stream
US6932502B2 (en) 2002-05-01 2005-08-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Mixing apparatus
JP3821045B2 (ja) 2002-05-08 2006-09-13 ソニー株式会社 プリンタヘッド及びプリンタ
US6832015B2 (en) * 2002-06-28 2004-12-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Switching apparatus
US6890067B2 (en) * 2003-07-03 2005-05-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection assembly
US20050206679A1 (en) * 2003-07-03 2005-09-22 Rio Rivas Fluid ejection assembly
US6969160B2 (en) * 2003-07-28 2005-11-29 Xerox Corporation Ballistic aerosol marking apparatus
TWI225009B (en) * 2003-12-26 2004-12-11 Ind Tech Res Inst Printing apparatus, ink jetting head, ink jetting head driving control circuit and method for controlling same
TWI258431B (en) * 2004-03-09 2006-07-21 Benq Corp Fluid jet head with driving circuit of a heater set
CN1326697C (zh) * 2004-03-17 2007-07-18 明基电通股份有限公司 驱动加热器组的电路及具有该电路的流体喷射头
GB2413306A (en) * 2004-04-23 2005-10-26 Hewlett Packard Development Co Ink cartridge having terminals and conductive tracks applied directly thereon.
US7332023B2 (en) * 2005-03-07 2008-02-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dye-based ink compositions
TWI253403B (en) * 2005-03-17 2006-04-21 Sunplus Technology Co Ltd Method and apparatus for controlling printing speed and quality
US7540593B2 (en) * 2005-04-26 2009-06-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection assembly
US7380914B2 (en) * 2005-04-26 2008-06-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection assembly
KR100654765B1 (ko) * 2005-09-26 2006-12-08 삼성전자주식회사 헤드구동장치와 이를 포함하는 잉크젯 프린터 및 그데이터처리방법
WO2020159517A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluidic die with surface condition monitoring

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55109672A (en) * 1979-02-15 1980-08-23 Canon Inc Ink jet recording method
FR2448979B1 (fr) * 1979-02-16 1986-05-23 Havas Machines Dispositif destine a deposer sur un support des gouttes d'encre
US4558333A (en) * 1981-07-09 1985-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head
US4611219A (en) * 1981-12-29 1986-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid-jetting head
US4587534A (en) * 1983-01-28 1986-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Liquid injection recording apparatus
US4502060A (en) * 1983-05-02 1985-02-26 Hewlett-Packard Company Barriers for thermal ink jet printers
JPS60219060A (ja) * 1984-04-17 1985-11-01 Canon Inc 液体噴射記録装置
US4683481A (en) * 1985-12-06 1987-07-28 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet common-slotted ink feed printhead
US4719477A (en) 1986-01-17 1988-01-12 Hewlett-Packard Company Integrated thermal ink jet printhead and method of manufacture
US4695854A (en) * 1986-07-30 1987-09-22 Pitney Bowes Inc. External manifold for ink jet array
US4734717A (en) * 1986-12-22 1988-03-29 Eastman Kodak Company Insertable, multi-array print/cartridge
US4791440A (en) * 1987-05-01 1988-12-13 International Business Machine Corporation Thermal drop-on-demand ink jet print head
US4847630A (en) * 1987-12-17 1989-07-11 Hewlett-Packard Company Integrated thermal ink jet printhead and method of manufacture
US4926197A (en) 1988-03-16 1990-05-15 Hewlett-Packard Company Plastic substrate for thermal ink jet printer
US5008689A (en) * 1988-03-16 1991-04-16 Hewlett-Packard Company Plastic substrate for thermal ink jet printer
JPH0259349A (ja) * 1988-08-25 1990-02-28 Canon Inc 記録ヘッドの制御回路
US4942408A (en) * 1989-04-24 1990-07-17 Eastman Kodak Company Bubble ink jet print head and cartridge construction and fabrication method
US4999650A (en) * 1989-12-18 1991-03-12 Eastman Kodak Company Bubble jet print head having improved multiplex actuation construction
US5059989A (en) * 1990-05-16 1991-10-22 Lexmark International, Inc. Thermal edge jet drop-on-demand ink jet print head
ES2089134T3 (es) * 1990-06-15 1996-10-01 Canon Kk Aparato para la impresion por chorros de tinta que utiliza un elemento de generacion de calor.
US5122812A (en) 1991-01-03 1992-06-16 Hewlett-Packard Company Thermal inkjet printhead having driver circuitry thereon and method for making the same
US5198834A (en) * 1991-04-02 1993-03-30 Hewlett-Packard Company Ink jet print head having two cured photoimaged barrier layers
JP3215147B2 (ja) * 1991-04-05 2001-10-02 株式会社リコー 液体噴射記録ヘッドの駆動方法
US5159353A (en) 1991-07-02 1992-10-27 Hewlett-Packard Company Thermal inkjet printhead structure and method for making the same
US5420627A (en) * 1992-04-02 1995-05-30 Hewlett-Packard Company Inkjet printhead
JP3116592B2 (ja) * 1992-09-02 2000-12-11 富士ゼロックス株式会社 インクジェット記録装置
JPH06191039A (ja) * 1992-12-28 1994-07-12 Canon Inc インクジェット記録装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922267B1 (ko) * 2001-09-28 2009-10-15 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인) 유체 방울 분사 카트리지
JP2007509782A (ja) * 2003-10-31 2007-04-19 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． 相互接続回路

Also Published As

Publication number Publication date
US5604519A (en) 1997-02-18
EP0705705B1 (en) 1999-12-01
EP0705705A2 (en) 1996-04-10
EP0705705A3 (en) 1997-01-08
DE69513617D1 (de) 2000-01-05
DE69513617T2 (de) 2000-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3795559B2 (ja) インクジェットプリントヘツド
EP0705695B1 (en) Ink delivery system
JP3699175B2 (ja) インクジェットプリントヘッド
JPH08118652A (ja) インクジェットプリントヘツド
JP3679166B2 (ja) インクジェットプリントヘツド
EP0564069B1 (en) Improved ink delivery system for an inkjet printhead
US5635966A (en) Edge feed ink delivery thermal inkjet printhead structure and method of fabrication
US5736998A (en) Inkjet cartridge design for facilitating the adhesive sealing of a printhead to an ink reservoir
EP0566249B1 (en) Improved inkjet printhead
EP0564080B1 (en) Aligning a substrate with orifices in an ink jet printhead
US5450113A (en) Inkjet printhead with improved seal arrangement
US6286941B1 (en) Particle tolerant printhead
US5852460A (en) Inkjet print cartridge design to decrease deformation of the printhead when adhesively sealing the printhead to the print cartridge
US5755032A (en) Method of forming an inkjet printhead with channels connecting trench and firing chambers
US5685074A (en) Method of forming an inkjet printhead with trench and backward peninsulas
US6179414B1 (en) Ink delivery system for an inkjet printhead

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20040908