JPH0858094A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents

インクジェットプリントヘッド

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JPH0858094A
JPH0858094A JP7212537A JP21253795A JPH0858094A JP H0858094 A JPH0858094 A JP H0858094A JP 7212537 A JP7212537 A JP 7212537A JP 21253795 A JP21253795 A JP 21253795A JP H0858094 A JPH0858094 A JP H0858094A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】隣接するインク発射チャンバとのインクの流動
がない、オリフィスが閉塞される粒子障害にも耐えうる
構成のプリントヘッド。 【構成】インク源と連結するプリントヘッドは、基板と
オリフィスプレートとの間に設けられる障壁層によって
画定される複数のインク発射チャンバを備える。二つの
インク供給溝は、一方の発射チャンバと連結し、部分的
に障壁層とよって画定される。インク供給溝の一つはイ
ンク源側に滑らかに拡張するような形態の入口を、発射
チャンバ側で収束する形状の出口を有する。他方のイン
ク供給チャネルもまた同様の入口、出口を備えている
が、S字型の壁面輪郭を有し、第1のインク供給溝とは
非対称である。障壁層の島はインク供給溝を分離させ、
発射チャンバとして作用する。この島は実質的に平坦な
壁の表面で、発射チャンバに対向するように設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、インクジェッ
トプリンタのためのプリントヘッドに関するものであ
り、更に詳細に述べれば、プリントヘッド内部のインク
発射チャンバ用インク送り溝の構造に関するものであ
る。
【0002】
【発明の背景】サーマルインクジェットプリンタは、小
容量のインクを、その上にマークやプリントを施される
媒体の近辺に保持されている一表面内の複数の小さいノ
ズルまたはオリフィスを通して、噴射する(expell)こと
により動作する。これらノズルは、インクの小滴が予め
決められた数のノズルから媒体の特定の位置に対して噴
射されると所望の文字またはイメージの一部が生成され
るように表面に設置されている。サブストレートまたは
媒体を制御下で再び配置させ、他のインク滴の噴射によ
って、所望の文字またはイメージの更に多くの画素の生
成を継続する。選択された色のインクをノズルの個別配
置と結合させることもでき、これによって、オリフィス
の選択された発射によって、インクジェットプリンタに
より多色イメージを生成することができる。
【0003】従来のサーマルインクジェットプリンタの
インク滴の噴射は、インク溶媒の沸点を超えて、インク
の気相バブルを生ずる温度までインクを急速に加熱する
結果生じるものである。各ノズルは、インクが充填さ
れ、インクと熱的に連結している個別に指定可能な加熱
抵抗素子を有する小さい独特のインク発射チャンバに結
合している。バブルが核を形成し、膨張すると、バブル
はインクのある容量と置き換わり、ノズルから押し出さ
れて媒体上に被着される。次に、バブルはつぶれ、置換
されたインクある容量は更に大きいインク貯蔵器からイ
ンク供給溝により補給される。
【0004】加熱抵抗素子が不活性化され、そして、発
射チャンバからインクが噴射された後、インクは発射チ
ャンバ内へ戻り、噴射されたインクで空になっている容
量を充填する。インクでチャンバを可能な限り急速に再
充填させることが望ましく、それによりプリントヘッド
のノズルの非常に急速な発射を可能にする。もちろん、
ノズルの急速発射は高速プリントを結果得ることができ
る。インク供給源とインク発射チャンバとの間の大きい
開放流体結合は高速再充填の必要性を満たす。しかし、
複数のノズルおよび発射チャンバが存在する実際のプリ
ントヘッドでは、このような大きい結合は発射されるノ
ズルからインクを押し出すばかりでなく、隣接のインク
発射チャンバおよびその関連ノズルへのインク供給ルー
トを経由してインクを押し出すこともある。この現象は
一般にクロストークと呼ばれており、単一のノズルがイ
ンクを噴射すべきところ、複数のノズルがインクを噴射
する結果、プリント出力に不正確に画定される文字が生
じることになる。したがって、隣接インク発射チャンバ
間のクロストークを防止するため、緩和させる形状の共
通インク供給源が必要である。たとえば、米国特許第4,
882,595号を参照。
【0005】加えて、インクジェットプリントヘッド自
体で時折現われる問題は、インク供給溝に生ずる障害に
関するものである。極微の粒子が初期の構成で使用され
ていた狭いインク供給溝に入り込み、インク発射チャン
バのインクを空にする可能性がある。インクを発射する
ように命令されたときインク滴を発射しないひとつのノ
ズルはプリントされた文字に喪失部分を残し、ぬりつぶ
しのイメージをプリントする際、媒体上にプリントされ
ないバンドを残す。これは、プリント結果の品質を劣化
させ、インクジェットプリンタにとって非常に望ましく
ないものである。この望ましくない特性を解決するた
め、欠陥ノズルの位置にインクを放出する予備のまたは
余分なノズルを使用すること(米国特許第4,963,882号
参照)またはインク発射チャンバへの複数の入口を使用
することを提案している。
【0006】
【発明の目的】それ故、隣接するインク発射チャンバと
ノズルとの間のクロストークのない、粒子障害に対する
耐性が向上し、プリント速度の速いインクジェットプリ
ントヘッドを実現することが望まれている。
【0007】
【発明の概要】インクジェットプリンタ・プリントヘッ
ドは、インク源と結合し、基板とオリフィスプレートと
の間に設けられた障壁層により寸法的に区切られている
複数のインク発射チャンバを備えている。少なくとも二
つのインク供給溝が一つのインク発射チャンバと結合
し、その一部が、障壁層により寸法が画定されている。
これらインク供給溝の少なくとも一つは、インク供給源
に大きな寸法の入口および複数のインク発射チャンバの
一つに狭い寸法の出口を備えている。障壁層の島が一つ
のインク供給溝をインク発射チャンバにのために作用す
る他のインク供給溝から分離している。この島はインク
発射チャンバに向かって設けられた本質的に平らな壁面
を備えている。
【0008】
【発明の実施例】インクジェットプリンタに使用する典
型的なサーマルインクジェットプリントヘッドの一部の
非常に拡大した斜視図を図1に示す。プリントヘッドの
幾つかの素子を切り取り、インクジェットプリントヘッ
ド内部のインク発射チャンバ101を明瞭に示している。
多数のこのような発射チャンバをプリントヘッド内に典
型的に交互配列した列を成して設置してあり、このよう
な二つの列を効率の良い高品質のプリントのためインク
供給プレナムの周りに一群を成して配置することができ
る。付加的なグループをプリントヘッド内に設け、各グ
ループから個別の色をプリントすることができる。各発
射チャンバ101に関連して発射チャンバ101に対して配置
されたノズル103があり、発射チャンバ内で加熱抵抗素
子109により急速に加熱されたインクをノズル103から小
滴として強制的に噴射する。他のインク発射チャンバに
関連する第2のノズル105の部分も示している。加熱抵
抗素子はプリンタ内のマイクロプロセッサおよび関連回
路によりプリンタに入ってくるデータに関連するパター
ンを成して選択されるので、選択されたノズルから噴射
されるインクは媒体上に規定のプリントの文字またはイ
メージを画定する。媒体(図示せず)は典型的にオリフ
ィスプレート111に平行に且つノズル103から噴射される
インク滴の方向に垂直に保持される。インクは普通イン
ク供給溝といわれる開口107を経由して発射チャンバ101
に供給される。このインクははるかに大きいインク溜め
(図示せず)からグループのすべての発射チャンバに共
通であるインクプレナムによりインク供給溝107に供給
される。
【0009】インクが一旦発射チャンバ101に入ると、
加熱抵抗素子109により沸騰するまで急速に加熱される
までそこに留まる。従来より、加熱抵抗素子109はシリ
コン基板113の表面に設けられ、基板113の上に設けられ
た導体によりプリンタの電子回路に接続されている薄膜
抵抗構造である。複雑さが増したプリントヘッドは典型
的にシリコン基板113の上に集積回路形態で構成されて
いる電子回路の幾つかの部分を備えている。パシベーシ
ョン層およびキャビテーション障壁層等の様々な保護層
は更に加熱抵抗素子109を覆ってこれをインクの腐食特
性および研磨特性から保護することができる。このよう
にして、インク発射チャンバ101は一方の側をその加熱
抵抗素子109のあるシリコン基板で区切られ、他方の側
をその付属オリフィスのあるオリフィスプレート111に
より区切られている。インク発射チャンバ101およびイ
ンク供給溝107の他方の側はポリマー障壁層115により画
定されている。この障壁層は好適には実質的にインクの
腐食作用に不活性で、従来より、基板113およびその各
種保護層の上に被着されており、続いて所望の幾何学形
状にフォトリソグラフィーによって形成され、エッチン
グされる有機ポリマープラスチックから作られている。
障壁層115を形成する目的に適するポリマーには、例え
ば、デラウェア州WilmingtonのE.I.DuPont De Nem
ours and Company において Parad、Vacrel、およびRi
ston の製品名で販売されている。このような材料は300
°もの高い温度に耐えることができ、プリントヘッドの
オリフィスプレートを所定の位置に保持する良好な粘着
性を備えている。典型的には障壁層115の厚さは、プリ
ントヘッドをオリフィスプレートと共に組み立てた後で
約25から30μmである。
【0010】オリフィスプレート111は、障壁層115によ
りシリコン基板113に固定されている。典型的にはオリ
フィスプレート111はインクの腐食作用に耐えるように
金でめっきされたニッケルから構成されている。典型的
にはオリフィスプレート111にあるオリフィスの直径は
約43μmである。
【0011】図1の従来のプリントヘッドの障壁材料の
平面図を図2に示す。加熱抵抗素子109は発射チャンバ1
01に設置され、インクはインク供給溝107を経由して供
給される。インクのインク源の方に戻る流れを弱めるた
め(dampen)、インク供給溝107に加熱抵抗素子109からの
距離に依存して溝の幅を減らす一連の構造203、205が設
けられる。このような構成は満足な分離を行い且つクロ
ストークを減らすことがわかっているが、発射チャンバ
インクの再充填速度の犠牲を払っている。
【0012】本発明では、粒子障害に対する耐性の向上
およびプリント速度の増加を実現するために、インク供
給溝およびインク発射チャンバの障壁材料構成を提供す
る。本発明の好適な実施例の障壁材料の平面図を図3に
示す。好適な一実施例の斜視図を図4に示す。ポリマー
障壁材料の層301は、従来通り、シリコン基板113´の上
に被着されている。ポリマー材料エッチング・プロセス
の一部として、一連の障壁材料の島303、305、307がシ
リコン基板113´の上に作られている。(抵抗素子109
´、309、311は、従来どおり、シリコン基板113´の上
に薄膜抵抗材料から成る。)好適な一実施例では、加熱
抵抗素子は互いに間隔をあけており(offset)、従来よ
り直線列から離れてタイミング論理および共通相互接続
を考慮している。
【0013】障壁材料の島303、305、307は図3に示す
ように加熱抵抗素子とインク源との間に設置されてい
る。この構成は二つのインク溝、たとえば障壁材料の島
305に関連するインク溝315、317および障壁材料の島303
に関連するインク溝319、321を効果的に作り出してい
る。二つのインク溝というこのような構成は各発射抵抗
素子に対する過剰なインク供給を与える。望ましくない
粒子323が一つのインク供給溝319を閉塞しても、第2の
インク供給溝321が発射チャンバに適切なインクを供給
するので、プリントは、満足のゆく出力で継続すること
ができる。更に、第2のインク供給溝はしばしば抵抗素
子が作動すると発生するインクパルスが詰まったインク
供給溝から望ましくないインクを追い出すことができ
る。二重溝構造は、単一溝構造より約1000倍の粒子耐性
の増加を示す。インク供給溝が単一粒子により塞がれる
機会が5%存在すれば、二つのインク供給溝が二つの粒
子により閉塞される機会は(0.05)2である。ノズルが50
個あるプリントヘッドの二重溝構造について、二つの粒
子が同じノズル/発射チャンバの二重インク送り溝に留
まる機会は、(0.05)2/50である。これは単一インク供
給溝構造より1000倍の改善てある。予想されるように、
この比率は単一粒子の小さい滞留確率が改善される。
【0014】本発明の付加的な特徴は図5に示すように
一つの発射チャンバの平面図から知ることができる。抵
抗素子109´を備えた発射チャンバは、先端を切り取っ
た「V」字形構成に共に現われる突起501および503によ
り作られる障壁材料壁により画定されている。この先端
を切った部分は突起501および503により形成される壁を
接合して加熱抵抗素子109´のポケットを画定する端壁5
07を作り出している。インク発射チャンバの前壁509
は、加熱抵抗素子109´に最も近い障壁材料の島305の端
により形成されており、好適な一実施例では、障壁材料
の島305の鈍い端を形成する実質的に平坦な壁である。
従来では、発射チャンバの床および天井はそれぞれ基板
およびオリフィスプレートにより画定される。インク
は、インクがインク供給溝の出口に到達するため、それ
を通してインク発射チャンバに流入しなければならない
収束開口を備えている各インク供給溝315および317の入
口に流入する。インク供給溝の壁が平行ではなく、イン
クがインク源から発射チャンバまで流れるにつれて入口
から出口まで収束していることは本発明の重要な特徴で
ある。このようなインク供給溝の収束壁によりインクは
滑らかに且つ滑り抵抗がほとんど無く、インク発射チャ
ンバに流入することができる。また、インク供給溝はイ
ンク発射チャンバの側面を形成する境界壁に滑らかに融
合する。
【0015】電気エネルギは、加熱抵抗素子109´に供
給されると、インクの気泡が加熱抵抗素子109´の上方
でインク発射チャンバ内に形成される。このインク気泡
の急速な形成は、ノズル103´を通してインクを噴射す
る他に、インクを後方にインク供給溝315および317に押
し戻す。この後方向に流れるインクは発散壁に沿う渦の
形成を助長するように設置されているインク供給溝発散
壁に突き当たる。これらの渦はインク供給溝を通してこ
の方向に流れようとするインクに高い滑り抵抗を加え
る。更に、インク容量の幾分かは渦流それ自身に捕らえ
られ、それによりインクの平行移動運動量をインク発射
チャンバから押し出されたインクの回転運動量に移す。
したがって、プリントヘッド内で変位したインクは以前
の構成より発射抵抗素子109´の近くに留まる。好適な
一実施例の構成は、それで、インクがインク発射チャン
バに容易に流入することができるが、インク供給溝によ
りインク発射チャンバからのその流れに抵抗を及ぼすも
のである。この構成はインク発射チャンバのインクが空
にならないから利用可能なプリントが生ずる割合が高
い。
【0016】好適な一実施例では、各インク供給溝(た
とえばインク供給溝317)は、それぞれ他方から角度θ
で発散する発散壁を備えている。ここで、θは15゜から
45゜の範囲にあり、好適な角度は30゜である。障壁材料
の島305は、好適な一実施例では、実質的に涙滴形をし
ており、丸い端は発射チャンバの一方の壁を形成し、終
端はインク供給源に面している。好適な一実施例では、
障壁材料の島305は長さLが60μmで幅Wが41.5μmであ
る。障壁材料の島305は本質的に二つのインク供給溝315
との中心、発射チャンバの最高点で端壁507から約6μm
に設置されている。突起501および503は共通のインク供
給領域内にインク発射チャンバの後壁507からPμmの距
離だけ突出しており、半径12μmの丸い端を備えてい
る。加熱抵抗素子109´を発射抵抗器列に交互に配置す
ることができるので、突起が共通インク供給源内に突出
している距離Pは118から138μmの範囲にある。インク
供給の寸法は、流れに対する抵抗が溝の長さをその面積
で割ったものに比例する簡単な流体力学的流れ抵抗モデ
ルに関連して作られた。好適な一実施例では、各インク
供給溝に対して、溝の長さは60μmであり、溝の幅は、
その最も狭い点で、34μmである。この構成はインク発
射チャンバを流出するインクに対する流体力学的抵抗を
発射チャンバに流入するインクの流体力学的抵抗に対し
て2倍である。
【0017】インク気泡の核形成の後、インクは発射チ
ャンバに逆に流入する。障壁材料の島305の形状が、と
りわけ、発射チャンバに戻るインクのコヒーレントな流
れを妨げる可能性があることがわかっている。本発明が
なければ、インク供給溝315および317によりインク発射
チャンバに戻るインクは、二つの溝の合流点でコヒーレ
ントな圧力波に混合することになる。圧力波は次に発射
チャンバの後壁まで伝播され、十分な力で衝突すること
におよってオリフィス103´から望ましくない噴射を生
ずるる。丸みのある壁509を障壁材料の島305に設ければ
内側表面が二つのインク供給溝315、317を経由して戻る
インクの運動量の幾らかを対向させ、よって相殺し、そ
れによりコヒーレントな圧力波の寸なくとも一部の形成
を防止する。
【0018】本発明の他の特徴は二つのインク供給溝の
壁の間に非対称である。好適な一実施例では、曲率509
がインク供給溝315のインク供給溝の壁に導入されてい
る。この曲率509は「S」形狭窄の形を成し、インク供
給溝315が、加熱抵抗素子109´に近い区域で、5μmに
等しい量Nだけ小さいようになっている。インク供給溝
のこの非対称は更にインク供給溝でのコヒーレントな圧
力波の形成を破壊し、噴射がノズル103´から噴射され
ないようにする。
【0019】本発明を採用するプリントヘッドの性能向
上を図6のグラフからも認めることができる。図6で、
プリントサイクル中にノズルから噴射されるインク滴の
体積をプリントヘッドノズルが発射する割合(周波数)
に対してプロットしている。曲線603はノズルが約4000
Hzの割合で点火されるとき小滴の体積が減少し始める
ということを示している。これは主として加熱抵抗素子
が発射チャンバが完全に再充填する機会を得る前に加熱
され、従って利用可能なインクが減少し、インク滴の大
きさを実質的に減少させる。本発明を採用するプリント
ヘッドは曲線603として示してあるような性能曲線を生
ずる。曲線603はインク滴の体積がノズル発射周波数が
ほぼ7000Hzになるまで比較的一定であることを示して
いる。
【0020】更に、インク供給溝の非対称な壁および丸
い端の障壁材料の島を用いればノズルからの望ましくな
い噴射は受容可能な制限で維持される。
【0021】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の悪実施態様毎に列挙する。 (1)インク源に結合され、基板とオリフィスプレートと
の間に設けられた障壁層により画定される複数のインク
発射チャンバを備えているインクジェットプリンタプリ
ントヘッドにおいて、複数のインク発射チャンバの一つ
と結合され、一部分は、障壁層により画定され、少なく
とも第1のものはインク源に広い寸法の入口、および前
記複数のインク発射チャンバの一つに狭い寸法の出口を
備えている少なくとも二つのインク供給溝と、 前記少
なくとも二つのインク供給溝の前記第1のインク供給溝
および第2のインク供給溝を分離する障壁層の島であっ
て、インク発射チャンバに向かって設けられている実質
的に平坦な壁面を備えている島より構成されているイン
クジェットプリントヘッド。 (2)前記第1のインク供給溝は更に実質的に「S」形輪
郭の障壁層の壁を備えている前項(1)のインクジェット
プリントヘッド。 (3)広い寸法の入り口および狭い寸法の出口を備えてい
る前記インク供給溝の前記第1のものは更に前記入口か
ら前記出口まで滑らかに収束する寸法である前項(1)の
インクジェットプリントヘッド。 (4) 前記滑らかに収束する寸法は15°を超え、35°未満
の角度で収束する前項(3)に記載のインクジェットプリ
ントヘッド。 (5) 前記第1および第2のインク供給溝は更に、インク
発射チャンバの寸法境界の少なくとも一部を形成してい
る本質的に切り取られた「V」形輪郭を成す収束を備え
ている前項(3)に記載のインクジェットプリントヘッ
ド。 (6)インク源および複数の壁で境界が形成されている少
なくとも一つのインク発射チャンバを備えているインク
ジェットプリントヘッドの閉塞されたインク供給溝の動
作頻度を増加させ、供給溝の数を減らす方法であって、
少なくとも二つのインク供給溝を経由して、インク発射
チャンバ(101)をインク源に結合し、前記インク源に入
口を、前記インク発射チャンバに出口を備え、前記入口
の寸法は前記出口の寸法より大きい、前記収束インク供
給溝の少なくとも一つを生成し、前記前記少なくとも二
つのインク供給溝と前記インク発射チャンバの第1の端
との間に島を設置し、前記島の実質的に平坦な輪郭をイ
ンク発射チャンバに向けて配置し、それにより前記実質
的に平坦な輪郭がインク発射チャンバの一つの境界を形
成することを含むインクジェットプリントヘッドにおい
て閉塞するインク供給溝を減少し、操作周波数を増加さ
せる方法。 (7) 収束インク送り溝を作る工程は更に実質的に「S」
形輪郭のインク供給溝の壁を形成する工程を備えている
前項(6)の方法。 (8) 前記インク供給溝の出口より大きい寸法のインク供
給の入口を備えている少なくとも一つの収束インク送り
溝を作る工程は更に前記入口から前記出口まで滑らかに
収束する寸法を有する前記少なくとも一つのインク供給
溝を生成する工程を備えている前項(6)の方法。 (9)基板とオリフィスプレートとの間に設けられている
障壁層から複数のインク発射チャンバを創成することに
よりインクジェットプリンタプリントヘッドを構成する
方法であって、障壁層から各々が入り口および出口を備
えている少なくとも二つのインク供給溝を生成し、前記
少なくとも二つのインク供給溝の少なくとも第1のもの
を広い入口寸法を有するインク源での入り口から狭い出
口寸法を有するインク発射チャンバでの出口に結合し、
前記少なくとも二つのインク送り溝の前記第1のもの
を前記少なくとも二つのインク供給溝の第2のものから
障壁層の島により分離し、インク発射チャンバの壁の一
つをインク発射チャンバに向かって配置されている前記
島の実質的に平坦な輪郭で生成する工程を含む方法。 (10)前記少なくとも二つのインク供給溝の前記第1のも
のを結合する工程は更に、前記少なくとも二つのインク
供給溝の前記第1のものを前記入口から前記出口まで滑
らかに収束する実質的に「S」形の輪郭で生成する工程
を備えている前項(9)の方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェットプリンタのプリントヘッドの斜
視図。
【図2】図1のプリントヘッドの障壁層および基板の平
面図。
【図3】本発明を採用することができるプリントヘッド
の障壁層および基板の平面図。
【図4】本発明を採用することができるインクジェット
プリンタのプリントヘッドの斜視図。
【図5】本発明を採用することができるプリントヘッド
の障壁層および基板の平面図。
【図6】本発明に関連するプリントヘッドノズル噴射の
周波数に対してインク滴体積をプロットしたグラフ。
【符号の説明】
101: インク発射チャンバ 103 、105: ノズル 107: 開口 109: 加熱抵抗素子 111: オリフィスプレート 113: シリコン基板 115: 障壁層 303、305、307: 障壁材料の島 309、311: 抵抗素子 315、317、319、321: インク送り溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク源に結合され、基板とオリフィス
    プレートとの間に設けられた障壁層により画定される複
    数のインク発射チャンバを備えているインクジェットプ
    リンタプリントヘッドにおいて、 複数のインク発射チャンバの一つと結合され、一部分
    は、障壁層により画定され、少なくとも第1のものはイ
    ンク源に広い寸法の入口、および前記複数のインク発射
    チャンバの一つに狭い寸法の出口を備えている少なくと
    も二つのインク供給溝と、 前記少なくとも二つのインク供給溝の前記第1のインク
    供給溝および第2のインク供給溝を分離する障壁層の島
    であって、インク発射チャンバに向かって設けられてい
    る実質的に平坦な壁面を備えている島より構成されてい
    るインクジェットプリントヘッド。
  2. 【請求項2】 インク源および複数の壁で境界が形成さ
    れている少なくとも一つのインク発射チャンバを備えて
    いるインクジェットプリントヘッドの閉塞されたインク
    供給溝の動作頻度を増加させ、供給溝の数を減らす方法
    であって、 少なくとも二つのインク供給溝を経由して、インク発射
    チャンバ(101)をインク源に結合し、 前記インク源に入口を、前記インク発射チャンバに出口
    を備え、前記入口の寸法は前記出口の寸法より大きい、
    前記収束インク供給溝の少なくとも一つを生成し、 前記前記少なくとも二つのインク供給溝と前記インク発
    射チャンバの第1の端との間に島を設置し、前記島の実
    質的に平坦な輪郭をインク発射チャンバに向けて配置
    し、それにより前記実質的に平坦な輪郭がインク発射チ
    ャンバの一つの境界を形成することを含むインクジェッ
    トプリントヘッドにおいて閉塞するインク供給溝を減少
    し、操作周波数を増加させる方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001038904A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Casio Comput Co Ltd インクジェットプリンタヘッド

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6305790B1 (en) * 1996-02-07 2001-10-23 Hewlett-Packard Company Fully integrated thermal inkjet printhead having multiple ink feed holes per nozzle
US5847737A (en) * 1996-06-18 1998-12-08 Kaufman; Micah Abraham Filter for ink jet printhead
DE69723368T2 (de) * 1996-07-31 2004-07-01 Canon K.K. Bubble jet head and bubble jet apparatus employing the same
US6247798B1 (en) * 1997-05-13 2001-06-19 Hewlett-Packard Company Ink compensated geometry for multi-chamber ink-jet printhead
US6007188A (en) * 1997-07-31 1999-12-28 Hewlett-Packard Company Particle tolerant printhead
US6540335B2 (en) * 1997-12-05 2003-04-01 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet print head and ink jet printing device mounting this head
US6161923A (en) * 1998-07-22 2000-12-19 Hewlett-Packard Company Fine detail photoresist barrier
US6726304B2 (en) * 1998-10-09 2004-04-27 Eastman Kodak Company Cleaning and repairing fluid for printhead cleaning
US6328428B1 (en) 1999-04-22 2001-12-11 Hewlett-Packard Company Ink-jet printhead and method of producing same
US6132033A (en) * 1999-04-30 2000-10-17 Hewlett-Packard Company Inkjet print head with flow control manifold and columnar structures
US6231168B1 (en) 1999-04-30 2001-05-15 Hewlett-Packard Company Ink jet print head with flow control manifold shape
US6312112B1 (en) 1999-07-12 2001-11-06 Hewlett-Packard Company Long life printhead architecture
US6132034A (en) * 1999-08-30 2000-10-17 Hewlett-Packard Company Ink jet print head with flow control contour
US6491377B1 (en) * 1999-08-30 2002-12-10 Hewlett-Packard Company High print quality printhead
IT1309735B1 (it) 1999-12-27 2002-01-30 Olivetti Lexikon Spa Testina a canali multipli di alimentazione dell'inchiostro
US6350018B1 (en) 2001-02-23 2002-02-26 Hewlett-Packard Company Ink jet drop ejection architecture for improved damping and process yield
US6364467B1 (en) * 2001-05-04 2002-04-02 Hewlett-Packard Company Barrier island stagger compensation
US7052117B2 (en) 2002-07-03 2006-05-30 Dimatix, Inc. Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer
US6896360B2 (en) * 2002-10-31 2005-05-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Barrier feature in fluid channel
US7281783B2 (en) * 2004-02-27 2007-10-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
US8491076B2 (en) 2004-03-15 2013-07-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid droplet ejection devices and methods
US7281778B2 (en) 2004-03-15 2007-10-16 Fujifilm Dimatix, Inc. High frequency droplet ejection device and method
KR20070087223A (ko) 2004-12-30 2007-08-27 후지필름 디마틱스, 인크. 잉크 분사 프린팅
KR100754392B1 (ko) * 2005-12-27 2007-08-31 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드
US7988247B2 (en) 2007-01-11 2011-08-02 Fujifilm Dimatix, Inc. Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer
US8942615B2 (en) 2010-08-31 2015-01-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Vortex flow resisters
US20120249687A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Price Brian G Inkjet chamber refill method with circulating flow
US8449086B2 (en) * 2011-03-30 2013-05-28 Eastman Kodak Company Inkjet chamber and inlets for circulating flow
US8596756B2 (en) 2011-05-02 2013-12-03 Xerox Corporation Offset inlets for multicolor printheads
BR112017018055B1 (pt) 2015-02-27 2023-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dispositivo de ejeção de fluido e conjuntos de ejeção de fluido
US10330643B2 (en) 2016-02-04 2019-06-25 Qorvo Us, Inc. BAW sensing and filtration device and related methods
EP3429856B1 (en) 2016-07-26 2022-01-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with a portioning wall
US10632747B2 (en) 2016-10-14 2020-04-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4314259A (en) * 1980-06-16 1982-02-02 Arthur D. Little, Inc. Apparatus for providing an array of fine liquid droplets particularly suited for ink-jet printing
US4528577A (en) * 1982-11-23 1985-07-09 Hewlett-Packard Co. Ink jet orifice plate having integral separators
US4502060A (en) * 1983-05-02 1985-02-26 Hewlett-Packard Company Barriers for thermal ink jet printers
JPS6137438A (ja) * 1984-07-31 1986-02-22 Canon Inc インクジエツト記録ヘツド
DD249447A1 (de) * 1986-05-28 1987-09-09 Robotron Bueromasch Tintenstrahldruckkopf fuer ein- oder mehrfarbig arbeitende tintenstrahldruckeinrichtungen
US4794410A (en) * 1987-06-02 1988-12-27 Hewlett-Packard Company Barrier structure for thermal ink-jet printheads
CA1300974C (en) * 1987-10-30 1992-05-19 Kenneth E. Trueba Hydraulically tuned channel architecture
US4882595A (en) * 1987-10-30 1989-11-21 Hewlett-Packard Company Hydraulically tuned channel architecture
JP2806386B2 (ja) * 1988-02-16 1998-09-30 富士電機株式会社 インクジェット記録ヘッド
US4963882B1 (en) * 1988-12-27 1996-10-29 Hewlett Packard Co Printing of pixel locations by an ink jet printer using multiple nozzles for each pixel or pixel row
US5412413A (en) * 1989-12-22 1995-05-02 Ricoh Co., Ltd. Method and apparatus for making liquid drop fly to form image by generating bubble in liquid
US5534900A (en) * 1990-09-21 1996-07-09 Seiko Epson Corporation Ink-jet recording apparatus
JP3102062B2 (ja) * 1991-06-03 2000-10-23 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録ヘッド
IT1250371B (it) * 1991-12-24 1995-04-07 Olivetti & Co Spa Testina di stampa a getto d'inchiostro perfezionata.
US5387314A (en) * 1993-01-25 1995-02-07 Hewlett-Packard Company Fabrication of ink fill slots in thermal ink-jet printheads utilizing chemical micromachining
DE69411091T2 (de) * 1993-07-26 1998-11-12 Canon Kk Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und damit versehene Flüssigkeitsstrahldruckvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001038904A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Casio Comput Co Ltd インクジェットプリンタヘッド

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JP3917677B2 (ja) 2007-05-23
DE69504256T2 (de) 1999-01-07
US5666143A (en) 1997-09-09
EP0694398A1 (en) 1996-01-31
DE69504256D1 (de) 1998-10-01
EP0694398B1 (en) 1998-08-26

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