JPH10315475A - ドロップ・サイズ変調用のインクジェット印刷ヘッド - Google Patents

ドロップ・サイズ変調用のインクジェット印刷ヘッド

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JPH10315475A
JPH10315475A JP10026380A JP2638098A JPH10315475A JP H10315475 A JPH10315475 A JP H10315475A JP 10026380 A JP10026380 A JP 10026380A JP 2638098 A JP2638098 A JP 2638098A JP H10315475 A JPH10315475 A JP H10315475A
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JP
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conductor
active area
actuator
edge
chip
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JP10026380A
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English (en)
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Robert Wilson Cornell
ロバート・ウィルソン・コーネル
Steven Robert Komplin
スティーヴン・ロバート・コンプリン
Jack William Morris
ジャック・ウィリアム・モリス
James Harold Powers
ジェームス・ハロルド・パワーズ
Lawrence Ruseell Steward
ローレンス・ラッセル・スチュワード
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Lexmark International Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 簡略化された制御回路を用いて簡略化された
形状的特徴を有するドロップ・サイズ変調を為し得る印
刷ヘッドを提供する。 【解決手段】 開示されるインクジェット印刷ヘッド装
置はインクのドロップ・サイズを変調する。このドロッ
プ・サイズの変調は、インク供給源及びノズルと連通す
るキャビティを有するインクジェット印刷ヘッド用のイ
ンクジェット印刷ヘッド・チップを提供することに達成
される。このチップは、第1アクティブ区域54及び第
2アクティブ区域56を有するアクチュエータを含む。
第1及び第2アクティブ区域は、ノズルから略同等に隔
たって位置決めされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はインクジェット印刷
装置に関し、より詳細には、インク・ドロップ・サイズ
が選択的に変更されるドロップ・サイズ変調用のインク
ジェット印刷ヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来法によって動作される標準的な熱イ
ンクジェット印刷ヘッドは、本質的には、各ノズルから
固定量されたインク塊又は質量を放出する。
【0003】ドロップ・サイズ変調、即ち要望に応じて
放出インク塊が変動されるプロセスは、印刷出力の品質
を実質的に高めることができる。インクジェット・プリ
ンタ或いは他の非インパクト型プリンタは、ペーパ・シ
ート上の如何なる箇所でもスポットを生成するその能力
の故に、連続的及びハーフトーン(中間調)画像の製作
用に特に適合するものとして長い間考えられてきた。し
かしながら、連続的及び中間調画像を製作するインクジ
ェット・プリンタの能力は相当に制限されており、それ
は、殆どのインクジェット印刷ヘッドが固定体積のイン
ク小滴又はドロップレットのみしか製作することできな
いという事実による。その結果、そうしたドロップレッ
トによって製作されるインク・スポットは固定されたサ
イズである。更には、インクジェット印刷ヘッドは、一
般的には、固定された解像度、典型的には300から4
00dpi(1インチ当たりのドロップ数)或いはそれ
以下の固定解像度を用いて、ペーパ・シート上にドロッ
プレットを配置している。これはより高度の印刷品質を
要求する中間調画像を製作するには不十分である。
【0004】印刷出力の品質は、例えば300×300
dpiマトリックスから600×600dpiマトリッ
クスまで平方インチ当たりのドロップレット数を増大す
るように、印刷解像度を増大することによっても高める
ことができる。ドロップ質量変調又はドロップ塊変調
は、印刷解像度増大と比べてしばしばより好ましい。こ
の理由は、ドロップ・サイズ変調が、印刷ヘッドの複雑
さを著しく増大せず且つ、印刷解像度に関して為される
比較し得る増大よりも、データ取扱い容量に関してより
小さな増大を要求するからである。データ取扱い容量に
関してのこの違いはしばしば評価されず、それ故に簡単
な理論的議論を以下の如くに提供して、増大された印刷
品質を凌ぐドロップ・サイズ変調の理論的な長所を強調
する。
【0005】それらの最も簡素化された形態において、
ディジタル印刷機構は、印刷ページ上における平方グリ
ット上に複数のドット位置から成るパターンを埋めるこ
とによって動作する。情報はR×Rグリット内の各ドッ
ト位置に単一バイトを充てることによって表わされる。
記号Rは、グリッドの一方側上における1インチ当たり
のドット数によって従来より説明されている印刷解像度
を示す。各バイトは複数ビットから成る一体的な数を含
む。各ビットbは2つの可能な状態の一方を担い、それ
故に用語二値状態は、b=0或いは1である。
【0006】各バイトBkは、kビットから成り、kが
任意の正の整数であり得る場合、Bk=(b1,b
2,...,bk)である。
【0007】バイトBkは、それに含まれるビット数N
k:Nk=N(Bk)=kと、担われる可能な状態の数S
k:Sk=S(Bk)=2kとを有する。
【0008】こうして、バイトB1は単一ビットを含み
且つ2つの状態を担い、バイトB2は2つのビットを含
み且つ4つの状態を担い、バイトB3は3つのビットを
含み且つ8つの状態を担い、そして、kのより大きな値
に対しても同様となり、それ故に、 B1=(0)或いは(1) B2=(0,0)或いは(0,1)或いは(1,0)或
いは(1,1) B3=(0,0,0)或いは(0,0,1)或いは
(0,1,0)或いは(0,1,1)或いは(1,0,
0)或いは(1,0,1)或いは(1,1,0)或いは
(1,1,1)である。
【0009】標準的なモノクロ印刷(ドット・サイズ変
調を伴わない)は、印刷グリッド内の各ドットに1つの
B1-サイズ・バイトを要求する。よって、単位グリッド
を印刷するために要求されるデータの体積V0は、V0=
N1×R2=R2である。
【0010】もし印刷解像度Rが係数Fによって増大さ
れれば、要求される単位印刷グリッド当たりのデータ体
積は、V1=N1×(FR)2,=F2R2,=F2V0であ
る。
【0011】よって、データ体積は、印刷解像度が係数
Fによって増大する場合、乗算の係数F2によって増大
する。
【0012】印刷解像度を増大する代替として、印刷可
能なドット状態数Mが2(ドット有或いはドット無)か
ら幾つかのより大きな整数まで増大するものと仮定す
る。追加的な情報が、印刷グリッドの各位置に関連され
たバイトのサイズを増大することによって表わされる。
M個のドット状態を担う最小のバイトはkビットを具備
する1であり、ここでkが、不等式:M≦Sk=2kを満
足する最小の正の整数である。
【0013】よって、サイズ変調を具備しない単純なド
ットの可能な状態はバイトB1(2つの状態を具備)で
担われ得る一方で、2つの或いは3つの可能なサイズを
具備するドットの状態はバイトB2(4つの状態を具
備)で担われ得る。ドット・サイズ変調のためのデータ
体積要件は標準的なモノクロ印刷のものに匹敵し得る。
M個の可能な状態を具備するドットを印刷するために要
求される単位グリット当たりのデータ体積V2は、V2=
Nk×R2,=kR2,=kV0によって与えられ、ここで
kが上記不等式を満足する最も小さな正の整数である。
【0014】よって、ドット数は2から固定印刷解像度
でのMまで増大すると、データ体積は乗算の係数kによ
って増大する。データ体積V2はパラメータMで直接表
わすことが有益である。ビットkの数は不等式:M≦2
kを満足する最小の正の整数であることを思い起す。前
記不等式の両辺の自然対数をとれば、logM≦klo
g2を得る。
【0015】それ故に、V2の代替式:V2=kV0≧
(logM/log2)V0を作ることができる。よっ
て、ドット状態Mの加算で特徴付けられるデータ体積V
2は、Mの自然対数と伴って大雑把に増大すると言え
る。こうして、印刷品質を増大する意味において、ドッ
ト・サイズ変調は印刷解像度を増大することよりも好ま
しく、それは、対数関数が、データ体積及び印刷解像度
の間の関係を特徴付ける二乗関数よりも劇的に緩慢に成
長するからである。
【0016】ドロップ・サイズ変調の主要な理論的長所
を考察してでさえ、放出されるインク・ドロップのサイ
ズを変調すべく様々な方策が試みられてきたが使用可能
なシステムが未だ何等開発されてきていない。多くの特
許が、電圧パルスの振幅及び/或いは電圧パルスの各々
のタイミングの調整に焦点を合せてきた。例えば、Tsuz
uki等の米国特許第4,281,333号、Lee等の米国
特許第4,513,299号、Debonte等の米国特許第
5,202,659号を参照のこと。これら特許は、そ
の各々が複雑な制御回路及び大きなデータ取扱い容量を
要求するという難点がある。
【0017】Wysocki等の米国特許第5,223,85
3号で参照されるように、チップ温度制御方式も試みら
れて限られた成功を収めている。Burr等の米国特許第
5,495,270号で参照されるように、放出ドロッ
プレットのメニスカスに焦点を合せた他の方法もある。
【0018】簡略化された制御回路を用いた異なるアプ
ローチとしては、米国特許第4,499,479号に開
示されている。この’479特許は、複数の個別に起動
可能な区分を有する変換器を備えるオン・デマンドのイ
ンクジェット印刷システムを開示している。この特許は
サイド・シュータ型の印刷ヘッドに関する。印刷データ
が提供されて選択されたドロップ体積が画成され、制御
手段が提供されて印刷データに応じて動作可能となっ
て、信号を生成して、変換器における個別の起動可能区
分の内の特定組合わせを選択的に起動し、前記印刷デー
タによって指定された体積のドロップを生成する。第2
実施例において、選択された限度内のドロップ速度を維
持しつつドロップ体積に対して更なる制御を提供するた
めに、駆動信号の振幅も変更可能である。第1実施例に
おいて、複数の圧電変換器区分は同等長であるが、第2
実施例においての該変換器区分は不等長である。不都合
なことに、この特許での設計はインク・キャビティ内の
インクを励起するために比較的複雑な構造を要求する。
更には、その特許で説明されているような一定ドロップ
速度で振幅及びパルス幅を具備するドロップ体積の変動
を予想することは難しい。’479特許では、ドロップ
・サイズのルックアップ・テーブルを生成することは、
印刷ヘッド動作に影響する相関係数の数が多いために困
難である。前記係数の多数は、個別に起動可能な区分の
各々がノズルから隔てられる異なる距離と共に個別に起
動可能な区分の各々間の相関関係を含む。参照用として
の米国特許第4,730,197号には、インクジェッ
ト形状的特徴、駆動波形、メニスカス共鳴、圧力質共
鳴、並びにインクジェット放出特性の間の数々の相互作
用が説明されると共にそれらを特徴付けている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】従って、簡略化された
制御回路を用いて簡略化された形状的特徴を有するドロ
ップ・サイズ変調を為し得る印刷ヘッドであって、ディ
ジタル印刷コントローラのデータ取扱い要件を低減する
印刷ヘッドの必要性が当業界には依然としてある。
【0020】よって、本発明の目的は、上述の問題を相
当程度に克服し且つ上述の要望を満足することである。
【0021】本発明の他の目的は、簡略化された形状的
特徴を有する印刷ヘッドを用いて放出ドロップ塊を変調
することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの目的及
び他の目的は、インク供給源と連通するキャビティとノ
ズルとを有するインクジェット印刷ヘッドに用いられる
インクジェット印刷ヘッド・チップを提供することによ
って達成される。アクチュエータは第1のアクティブ区
域と第2のアクティブ区域とを有する。これら第1及び
第2のアクティブ区域は、好都合にもノズルから略同一
距離隔てられて位置決めされて、印刷ヘッドの形状的特
徴とそれら2つのアクティブ区域の間の相関性とを簡略
化している。
【0023】更なる目的はアクチュエータの第3アクテ
ィブ区域を更に提供することである。また他の目的は、
印刷ヘッド・チップを、第1電圧の個別の駆動パルスを
第1導体に対して選択的に印加してアクチュエータの前
記第1区域を励起化し、且つ、第2電圧の個別の駆動パ
ルスを第2導体に対して選択的に印加してアクチュエー
タの第2区域を励起化するための手段に接続することで
ある。
【0024】本発明のこれらの目的及び他の目的は、イ
ンク供給源と連通するキャビティとノズルとを有するイ
ンクジェット印刷ヘッドに用いられるインクジェット印
刷ヘッド・チップを具備するインクジェット印刷ヘッド
を提供することによって達成される。アクチュエータは
第1のアクティブ区域と第2のアクティブ区域とを有す
る。これら第1及び第2のアクティブ区域は、好都合に
もノズルから略同一距離隔てられて位置決めされて、印
刷ヘッドの形状的特徴とそれら2つのアクティブ区域の
間の相関性とを簡略化している。
【0025】本発明の更なる他の目的及び長所等は、単
に本発明の実行が意図された最良の形態の例示目的のみ
で、本発明の好適実施例のみが図示され且つ説明されい
る以下の詳細な説明からこの業界の当業者には容易に明
白となるであろう。理解して頂けるように、本発明は他
の異なる実施例を許容するものであり、その幾つかの詳
細説明は、本発明から全く逸脱することなく様々な自明
点に関しての変更を許容するものである。従って、図面
及び記載が当然に例示的なものであり、限定的に見做さ
れるべきものではない。
【0026】
【実施例】先ず図1には、インクジェット印刷ヘッドの
典型的なドロップ・オン・デマンド式放出器が示されて
いる。このタイプの印刷ヘッドは実施例1乃至5の関し
て以下に議論されるヒータ構造に用いられるものの典型
である。以下に提供されるドロップ・オン・デマンド式
印刷ヘッドの簡単な説明は本発明の動作環境を反映する
ものであり、この技術の当業者によく知られた各種要素
各々の完全な説明であることを意味していない。
【0027】次に図1で参照されるように、複数のドロ
ップ放出要素20が典型的には平行する行で線形アレイ
状に整列されている。ドロップ放出要素20はチップ2
3上に取付けられたバリアー・プレート22上に形成さ
れ、ノズル・プレート24下方でセンタリングされてい
る。便宜上、本発明は図1に示された配向関係で説明さ
れ、そしてその結果として、ここで使用される「上
方」、「下方」、並びに「左側」等の用語は相対的な意
味合いで解釈されるべきである。バリアー・プレート2
2及びチップ23内には、開口バイア26が形成されて
いる。ノズル・プレート24はその開口バイア26上方
に配置されるインク供給領域28を含む。そのインク供
給領域28の両側から一対のインク送りチャネル30が
延出して、その各々が各点火チャンバー32と連通して
いる。各点火チャンバー32内には、本発明の主題であ
る各点火要素34が取付けられている。ノズル・プレー
ト24内に形成されると共に点火チャンバー32から上
方へ延出しているのは、ノズル36である。インクは開
口バイア26からインク供給領域28を通じて点火チャ
ンバー32内へ供給される。点火要素34の励起又は起
動によってインクが各ノズル36を通じて放出させる。
点火要素34は図1に示されるようにノズル・プレート
24の上面38から固定距離hの所に位置決めされて、
点火要素34の上面全体がノズル36のアウトレットか
ら同一の垂直方向隔たりとなっている。
【0028】開口バイアからのインクは、制御手段から
の駆動パルスに応答して、点火チャンバー32内に配置
された点火要素34によって急激に加熱されて気化され
るまで、各インク送りチャネル30内に保持される。イ
ンクのこの急激な気化は、多量のインクをノズル36を
介してコピー・シート40に対して放出させるバブルを
作製する。この小滴は製作される画像に関連したペーパ
指定箇所を打ち、その放出小滴の体積に直に関連した径
を有するインクスポットを形成する。
【0029】図2乃至図6で参照されるように、本発明
の原理に従って構成されたヒータ構造が示されている。
図1乃至図3に関しては、動作性薄膜層のみが説明され
ている。説明されないこれらの層は標準的な熱インクジ
ェット用途に見出されるものと同様であり且つ当業者で
あれば容易に知り得ると仮定している。
【0030】また、理解して頂くべきことは、本発明が
インク・ドロップ形成用のヒータ要素(アクチュエー
タ)を用いて説明されているが、本発明を実施するに際
して、例えば電磁気的ソレノイド及び圧電アクチュエー
タ等のインク・ドロップ形成の他の方法を用いることも
可能である。
【0031】次に図2及び図2(A)で参照されるよう
に、本発明の第1実施例に従った印刷ヘッド・ヒータ構
造が示されている。点火要素50は、好ましくは、イン
クジェット・プリンタ用途で典型的に用いられている抵
抗ヒータ要素から形成されている。点火要素50は、そ
れぞれが矩形である第1アクティブ区域54及び第2ア
クティブ区域56に分割された抵抗要素52を含む。第
1アクティブ区域54は左側エッジ58、右側60、上
部エッジ62、並びに底部エッジ64を有する。左側エ
ッジ58は導体C1aと当接して、それらの双方とも幅w
を有する。上部エッジ62及び底部エッジ64はそれぞ
れ長さaを有する。
【0032】第2アクティブ区域56は左側エッジ7
0、右側エッジ72、上部エッジ74、並びに底部エッ
ジ76を有する。右側エッジ72は第2導体C2aと隣接
して、それらの双方とも幅wを有する。上部エッジ74
及び底部エッジ76はそれぞれ長さbを有する。第3導
体C3aは、第1アクティブ区域54と第2アクティブ区
域56との間に配置されている。この導体C3aは、第1
アクティブ区域54の右側エッジ60と隣接すると共に
接触する左側エッジ80と、第2アクティブ区域56の
左側エッジ70と隣接すると共に接触する右側エッジ8
2とを有する。この導体C3aは上部エッジ62及び74
と整列する上部エッジ83を有する。要素54及び56
の電気抵抗は、導体C1a及びC2aの幅を変更することに
よって変更可能である。導体C3aは、図2に示されるよ
うに、抵抗要素52から外側へ延出している。
【0033】導体C1a,C2a,C3aは制御手段に電気的
に接続されている。制御手段は第1の一定電圧源V1、
第2の一定電圧源V2、並びにアース等の共通(コモ
ン)に接続されている。動作中、制御手段は導体C1aを
V1に、導体C2aをV2に、そして導体C3aをコモンにそ
れぞれ接続するスイッチとして作用して、アクティブ区
域54及び56を励起化する。代替的には、導体C3aは
コモンに直に接続され得る。
【0034】次に図2(A)に言及する。ヒータ構造5
0は平坦な上方面88と、導体C1a,C2a,C3a並びに
第1及び第2アクティブ区域54,56から形成された
平坦な下方面90とを有する。図2(A)の実施例にお
いて、これら3つの導体の全ては同一光学的マスク・ス
テップで形成されるので、それらは同一薄膜層内に横た
わる。動作中、もしこれら2つのヒータ区域54及び5
6がそれぞれ長さa及びbであれば、これら長さの比が
2つの区域を個々別々に或いは組合わせ励起化すること
によって得られる放出インク塊の比率を決定する。も
し、例えば、ヒータ長がa=2bとして選択されれば、
点火要素50は三様式ドロップ放出器となり、放出イン
ク塊が近似的な比、1:2:3で変化する。最小ドロッ
プの放出は導体C2a及びC3aの間の区域を励起化するこ
とによって達成される。中間サイズのドロップは、導体
C1a及びC3aの間の区域54を活動化することによって
放出され、最大ドロップは区域54及び56の双方を同
時に活動化することによって放出される。この実施例に
おいて、この特許出願で説明される全ての実施例におけ
るように、第1電圧の独立した駆動パルスを第1導体を
介して選択的に印加し、第2電圧の独立した駆動パルス
を第2導体を介して選択的に印加する手段が提供されて
いる。この第1実施例では導体C2aに対する電圧印加が
区域56を励起化する。この業界における当業者には公
知なように、そうしたパルスのタイミグ及び期間は異な
るドロップ・サイズを達成すべく変更可能である。
【0035】図2の構造全体は図2(B)に示されるよ
うに実行することも可能である。図2(A)に示された
各種構成要素と同様の機能を実行する図2(B)に示さ
れる構成要素は共通した数字指定を共有することにな
る。図2(B)に示されるように、抵抗要素52’は基
板層を形成し、その上に導体C1a’,C2a’,C3a’が
取付けられている。この構成の場合、抵抗要素52’の
第1アクティブ領域54’は実質的に導体C1a’及びC
3a’の間に画成され、抵抗応訴52’の第2アクティブ
領域56’は実質的に導体C2a’及びC3a’の間に画成
される。
【0036】図2、図2(A)、図2(B)の実施例は
トップ・シューター型か或いはサイド・シューター型か
の何れの型のインクジェット印刷ヘッドにでも実施され
得る。トップ・シューター型インクジェット印刷ヘッド
に実施された場合、単一ノズルが組合わせヒータ上に整
列させられるか、さもなければ各ヒータ区域上に1つと
いうような2つのノズルが用いられる。
【0037】次に図3及び図3(A)で参照されるよう
に、本発明の第2実施例に従った印刷ヘッド・ヒータ構
造が示されている。点火要素100は平坦な矩形抵抗要
素102、制御手段に接続された第1導体C1b、制御手
段に接続された第2導体C2b、並びに、制御手段に接続
された第3導体C3bを含む。制御手段は、第1一定電圧
源V1、第2一定電圧源V2、並びにアース等の共通(コ
モン)に電気的に接続されている。制御手段は導体C1b
をV1に、導体C2bをV2に、そして導体C3bをコモン
に、それぞれ接続するためのスイッチとして作用する。
代替的には、導体C2bをコモンに直に接続し、導体C3b
をV2に接続することもできる。抵抗要素102は上部
エッジ104、底部エッジ106、左側エッジ108、
右側エッジ110、並びに、平坦な上部面112を有す
る。導体C1bは上部エッジ114、底部エッジ116、
右側エッジ118、並びに平坦な底部面(不図示)を有
する。導体C3bは上部エッジ122、底部エッジ12
4、右側エッジ126、並びに平坦な底部面128を有
する。導体C1b及びC3bはそれぞれの幅としてa及びb
を有する。導体C1b及びC3bは抵抗要素102の上部面
112に取付けられている。導体C1bの右側エッジ11
8と導体C3bの右側エッジ126とは、抵抗要素102
の左側エッジ108に僅かに部分的に重なっている。導
体C1bの上部エッジ114と上部エッジ104とは、導
体C3bの底部エッジ124と底部エッジ106のように
整列している。導体C1bの底部エッジ116と導体C3b
の上部エッジ122とは、相互に離間してそれらの間に
ギャップを形成している。
【0038】導体C2bは、上部エッジ104と整列する
上部エッジ130、抵抗要素102の底部エッジ106
と整列する底部エッジ132、並びに、抵抗要素102
の右側エッジ110に僅かに部分的に重なっている左側
エッジ134を有する。第1及び第2導体の幅の比は、
最小の中間サイズ・ドロップの相対的サイズを決定す
る。この第2実施例は、第1実施例に関して先に説明し
たように三様式放出器としても動作する。
【0039】次に図3(B)及び図3(C)で参照され
るように、ドロップ塊を変更するための追加的な構造が
示されている。制御手段は変動電圧源V1、一定電圧源
V2、並びに共通(コモン)に接続されている。
【0040】V1が図3(B)に示されるように接地電
位である場合、ヒータ内の電界を均一に分布して、ヒー
タ面全体が核/バブル成長プロセスに関わるように為し
て、均一バブル・サイズが形成されることによって均一
小滴塊を放出する。
【0041】V1が増大すると、C1b近辺の電界が図3
(C)に示されるように低減される。これはこの領域に
電力損失を直接的に引き起こし、その結果としてのバブ
ル・サイズである。V1がV2に対して増大させられる
と、そうして形成されるバブルは図3(C)に示される
ように不均一な形状となるが、バブル・サイズは低減す
ることになる。
【0042】次に図4及び図4(A)に言及すれば、本
発明の第3実施例に従った印刷ヘッド・ヒータ構造が図
示されている。点火要素150は、平坦な矩形抵抗要素
152、第1導体(2つの対称的なアクティブ区域C1c
1及びC1c2に分割されている)、第2導体C2c、第3導
体C3c、並びに、絶縁体Iを含む。抵抗要素152は、
上部エッジ154、底部エッジ156、左側エッジ15
8、並びに、右側エッジ160を有する。第1導体C1c
1は、抵抗要素の上部エッジと整列する上部エッジ16
2、底部エッジ164、並びに、抵抗要素152の左側
エッジ158の一部と電気的に接触している右側エッジ
166を有する。第1導体の他の部分1c2は、上部エッ
ジ168、抵抗要素152の底部エッジ156と整列す
る底部エッジ170、並びに、右側エッジ172を有す
る。パターン形成された絶縁層Iは導体C1c及びC3cを
電気的に絶縁している。絶縁体Iは、導体C1c1の底部
エッジ164と接触している上部エッジ174、導体C
1c2の上部エッジ168と接触している底部エッジ17
6、並びに、抵抗要素152の左側エッジ158を越え
て内部側へ延出している右側エッジ178を有する。
【0043】第3導体C3cは長尺部分180と下方へ延
出している部分182を有する。導体C3cの下方面18
4は絶縁体Iと接触している。下方延出部182の下方
面186は抵抗要素152の上方面188と接触してい
る。第2導体C2cは、抵抗要素152の上部エッジ15
4と整列する上部エッジ190、抵抗要素152の底部
エッジ156と整列する底部エッジ192、並びに、抵
抗要素152の右側エッジ160に僅かに部分的に重な
る左側エッジ194を有する。
【0044】制御手段は、第1一定電圧源V1と、第2
一定電圧源V2と、共通(コモン)とに接続されてい
る。導体C1c1,C1c2及び導体C2cは1つのマスク・ス
テップで作製される。導体C3cは後のマスク・ステップ
で作製される。この第3実施例は、各種導体をペアで起
動することによって、三様式ドロップ放出器として動作
させることができる。小さいドロップを形成するために
は、C3cが起動される。中間のドロップを形成するため
には、導体C1c1及びC1c2が起動される。大きなドロッ
プを形成するためには、これら導体の全てが起動され
る。制御手段は導体C1c1及びC1c2をV1に接続し、導
体C2cをV2に接続し、導体C2cをコモンに接続させる
ためのスイッチとして作用する。代替的には導体C2cは
コモンに直に接続させることもできる。
【0045】代替的には導体C1c1及びC1c2は絶縁体I
の下に横たわる単一の導体から形成され得る。
【0046】この第3実施例において、ドロップ塊は、
図3(B)及び図3(C)に関して上述した同一方法で
変更させることもできる。導体C1c1及びC1c2は制御手
段を介して可変電圧源V1に接続させることができる。
導体C2cはコモン、或いは接地に接続させることができ
る。導体C3cは一定電圧源V2に接続させることができ
る。
【0047】次に図5,図5(A)、図5(B)に言及
すれば、本発明の第4実施例に従った印刷ヘッド・ヒー
タ構造が図示されている。点火要素200は、第1平坦
矩形抵抗要素202、第2平坦矩形抵抗要素204、第
3平坦矩形抵抗要素206、第1導体208、第2導体
210、並びに、第3導体212を含む。
【0048】第1抵抗要素202は、上部エッジ21
4、底部エッジ216、並びに、右側エッジ218を有
する。第2抵抗要素204は、上部エッジ220、底部
エッジ222、並びに、左側エッジ226を有する。第
3抵抗要素206は、上部エッジ228、底部エッジ2
30、並びに、左側エッジ232を有する。第1抵抗要
素202及び第3抵抗要素206は対称的であり、第2
抵抗要素204の回りに対称的に配置されている。
【0049】第1抵抗要素202は、第2抵抗要素20
4の左側エッジ226から離間された右側エッジ218
を有する。第3抵抗要素206は、第2抵抗要素204
の右側エッジ224から離間された左側エッジ232を
有する。上部エッジ214,220,228は整列され
ている。底部エッジ216,222,230は整列され
ている。
【0050】抵抗要素202,204,206は矩形形
状で且つ平坦である。第2抵抗要素204は、図5に示
されるように、抵抗要素202或いは206の何れより
も大きな断面積を有する。図5に示されるように、抵抗
要素202及び206は同一断面積を有する。
【0051】第1導体208は、横切り方向に配置され
た横切り部分242で終了している長尺部部240を有
する。第1延出部分244は横切り部分242から延出
し、上部エッジ214に僅かに部分的に重なるエッジ2
46で終了して、底部面248が第1抵抗要素202の
上部面250上に横たわり且つこれと電気的に接触する
ようになっている。同様に、右側延出部分252は上部
エッジ228を越えて延出し、エッジ254で終了し
て、右側延出部分252の底部面256が第3抵抗要素
206の上部面258に横たわってそれと電気的に接触
するようになっている。
【0052】第2導体210は、第1導体208の長尺
部分240から離間された長尺部分266を有する。下
方へ延出する部分268は長尺部分266から下方へ延
出して、第2抵抗要素204の上方面272と接触する
面270を有する。
【0053】第1導体208、第2導体210、並び
に、第3導体212は制御手段に接続されている。制御
手段は、第1一定電圧源V1、第2一定電圧源V2、並び
に、共通(コモン)に接続されている。制御手段は、第
1導体208をV1に接続し、第2導体210をV2に接
続し、並びに第3導体212をコモンに接続するための
スイッチとして作用する。代替的には、第3導体212
はコモンに直に接続させることができる。
【0054】第3導体212は、底部エッジ216,2
22,230と平行する上方エッジ280を有する。図
5(A)に示される導体212の面282は、第1抵抗
要素202,第2抵抗要素204,第3抵抗要素206
のそれぞれの面284,286,288の上方に配置さ
れて、第3導体212はこれら抵抗要素202,20
4,206と電気的に接触している。
【0055】次に図5(B)に言及すれば、側断面図が
図示されている。本発明にとって本質的ではないが、説
明の完璧性のために、点火要素200の薄膜層が示され
ている。底部層300はシリコンである。カバー層30
0は二酸化シリコンから形成される第2層302であ
る。第2層上に形成された第3層304はホウ素・リン
珪酸ガラス(BPSG)から成る層である。第1、第2
並びに第3抵抗要素202,204,206はこの第3
層上に形成されている。第1導体208及び第2導体2
10は、抵抗要素202,204,206上に配置され
た部分を伴って形成されている。下方延在部分268を
除く全ての上に覆い被さっているのは窒化シリコン30
6の層である。その窒化シリコン層の上に覆い被さって
いるのが炭化シリコン308の層である。
【0056】この第4実施例は三様式ドロップ放出器と
して動作可能である。小さなドロップを形成するために
は、導体210が起動される。より大きなドロップを形
成するためには、導体208が起動される。これら2つ
のドロップの間のドロップ・サイズの比は、要素20
2,206,204の相対的な断面積によって決定され
る(第1及び第2一定電圧源は同等であると仮定してい
る)。
【0057】次に図6、図6(A)、並びに図6(B)
に言及すると、本発明の第5実施例に従った印刷ヘッド
・ヒータ構造が図示されている。点火要素350は、第
1平坦矩形抵抗要素352、第2平坦矩形抵抗要素35
4、第3平坦矩形抵抗要素356、第1導体358、第
2導体360、第3導体362、並びに、第4導体36
3を含む。
【0058】第1抵抗要素352は、上部エッジ36
4、底部エッジ366、左側エッジ368、並びに、右
側エッジ370を有する。第2抵抗要素354は、上部
エッジ372、底部エッジ374、左側エッジ376、
並びに、右側エッジ378を有する。第3抵抗要素35
6は、上部エッジ364と整列する上部エッジ380、
底部エッジ366と整列する底部エッジ382、右側エ
ッジ370と同一長の左側エッジ384、右側エッジ3
86を有する。右側エッジ378の長さは、右側エッジ
370の長さよりも小さい。第1抵抗要素352及び第
3抵抗要素356は第2抵抗要素354回りで対称的に
配置されて、第1抵抗要素352の右側エッジ370が
第2抵抗要素354の左側エッジ376に隣接すると共
にこれから離間されている。同様に、第3抵抗要素35
6の左側エッジ384は、第2抵抗要素354の右側エ
ッジ378と隣接すると共にこれから離間されている。
【0059】第1導体358は、横切り部分390で終
了している長尺部分388を有する。図6(A)に示さ
れるように、横切り部分390は左側部分394及び右
側部分396を有する。左側部分394は第1抵抗要素
352の下方面398下に配置された上方面392を有
し、右側部分396は第3抵抗要素356の下方面40
0下に配置された上方面402を有する。
【0060】次に図6(B)に言及すると、側断面図が
図示されている。6B−6B線断面は第3抵抗要素35
6を通じて描かれているが、ご理解して頂けるように、
第1抵抗要素352が第3抵抗要素356と対称的であ
るので、以下の説明は両方の要素に適用される。第3抵
抗要素356は水平部分420を有し、その一方端から
延出するは第1下方延出部分422であり、その反対端
から延出するは第2下方延出部分424である。下方延
出部分422は、第1導体358の上方面432と電気
的に接触している下方面430を有する。同様に、下方
延出部分424の下方面434は、第3導体356の上
方面436と電気的に接触している。
【0061】水平部分420の下方面438は、第3導
体356の上方面440から垂直方向に離間されてい
る。第2導体354は、第2導体360の上方面440
と直に接触しているそれ自体の下方面(不図示)を有す
る。
【0062】図6に戻ると、第3導体362は、長尺部
分と、左側454及び右側456に分割された横切り部
分452とを有する。導体358,360,362,3
63はそれぞれ制御手段に接続されている。制御手段
は、導体358をV1に接続し、導体360をV2に接続
し、並びに、導体362及び363をコモンに接続する
スイッチとして作用する。代替的には、導体362及び
363をコモンに直に接続させることができる。この第
5実施例は各種導体をペアで起動することによって三様
式放出器として動作可能である。小さいドロップを形成
するためには、導体360が起動される。より大きなド
ロップを形成するためには、導体358が起動させる。
これら2つのドロップの間のドロップ・サイズの比は、
相対的な断面積によって決定される(第1及び第2一定
電圧源の電圧は同等であることを仮定)。最大のドロッ
プは、全ての導体を励起することによって形成される。
【0063】以上の詳細な説明から明らかであるよう
に、インクジェット印刷ヘッド構造は、複雑な回路構成
なしで放出インク・ドロップのサイズを変調でき、ドロ
ップ・サイズを決定する係数の相互関係は相対的に簡略
化され且つ直線的に保持されている。
【0064】当業者であれば容易に理解して頂けるよう
に、本発明は上述した目的の全てを満足するものであ
る。以上の明細書を読むことから、当業者であれば、こ
こに広範に開示されたような本発明の種々の変更、等価
的代替物、並びに他の様々な特徴を冒すことができる。
それ故に、これに対して付与される保護は特許請求の範
囲及びその等価物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、典型的な先行技術に係るトップ・シュ
ーター型インクジェット印刷ヘッドの側断面図である。
【図2】図2は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ構造
の第1実施例の上面図であり、図2(A)は、抵抗要素
及び関連導体のみを示す図2の2A−2A線に沿っての
断面図であり、図2(B)は、図2(A)の側断面図の
代替である。
【図3】図3は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ構造
の第2実施例の上面図であり、図3(A)は、抵抗要素
及び関連導体のみを示す図3の3A−3A線に沿っての
側断面図であり、図3(B)は、均一電界部分にわたっ
てのバブル形成を示す図3及び図3(A)の印刷ヘッド
・ヒータ構造の上面図であり、図3(C)は、非均一電
界分布にわたってのバブル形成を示す図3及び図3
(B)のヒータ構造の上面図である。
【図4】図4は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ構造
の第3実施例の上面図であり、図4(A)は、抵抗要素
及び関連導体のみを示す図4の4A−4A線に沿っての
側断面図である。
【図5】図5は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ構造
の第4実施例の上面図であり、図5(A)は、図5の5
A−5A線に沿っての側断面図であり、図5(B)は、
図5の5B−5B線に沿っての側断面図である。
【図6】図6は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ構造
の第5実施例の上面図であり、図6(A)は、図6の6
A−6A線に沿っての側断面図であり、図6(B)は、
図6の6B−6B線に沿っての側断面図である。
【符号の説明】
10,30 印刷ヘッド 12 印刷媒体(ペーパ) 100,150,200,350 点火要素(ヒータ構
造) 54,202,352 第1アクティブ区域 56,56',356 第2アクティブ区域 52,102,152 抵抗要素 C1a,C1b,C1c,208,358 第1導体 C2a,C2b,C2c,210,360 第2導体 C3a,C3b,C3c,212,362 第3導体 I 絶縁体整理番号 LX02103
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、典型的な先行技術に係るトップ・シュ
ーター型インクジェット印刷ヘッドの側断面図である。
【図2】図2、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ構
造の第1実施例の上面図である。
【図2B】図2Bは、抵抗要素及び関連導体のみを示す
図2Aの2B−2B線に沿っての断面図である。
【図2C】図2Cは、図2Bの側断面図の代替である。
【図3】図3は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ
構造の第2実施例の上面図である。
【図3B】図3Bは、抵抗要素及び関連導体のみを示す
図3Aの3B−3B線に沿っての側断面図である。
【図3C】図3Cは、均一電界部分にわたってのバブル
形成を示す図3A及び図3Bの印刷ヘッド・ヒータ構造
の上面図である。
【図3D】図3Dは、非均一電界分布にわたってのバブ
ル形成を示す図3A及び図3Cのヒータ構造の上面図で
ある。
【図4】図4は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ
構造の第3実施例の上面図である。
【図4B】図4Bは、抵抗要素及び関連導体のみを示す
図4Aの4B−4B線に沿っての側断面図である
【図5】図5は、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ
構造の第4実施例の上面図である。
【図5B】図5Bは、図5Aの5B−5B線に沿っての
側断面図である。
【図5C】図5Cは、図5Aの5C−5C線に沿っての
側断面図である。
【図6図6Aは、本発明に係る印刷ヘッド・ヒータ
構造の第5実施例の上面図である。
【図6B】図6Bは、図6Aの6B−6B線に沿っての
側断面図である。
【図6C】図6Cは、図6Aの6C−6C線に沿っての
側断面図である。
【符号の説明】 10,30 印刷ヘッド 12 印刷媒体(ペーパ) 100,150,200,350 点火要素(ヒータ構
造) 54,202,352 第1アクティブ区域 56,56‘,356 第2アクティブ区域 52,102,152 抵抗要素 C1a,C1b,C1c,208,358 第1導体 C2a,C2b,C2c,210,360 第2導体 C3a,C3b,C3c,212,362 第3導体 I 絶縁体
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図6B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5C】
【図6A】
【図6C】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーヴン・ロバート・コンプリン アメリカ合衆国 40515 ケンタッキー、 レキシントン、エスコンディーダ・ウェイ 2201 (72)発明者 ジャック・ウィリアム・モリス アメリカ合衆国 40513 ケンタッキー、 レキシントン、シャナウッド・ドライブ 2228 (72)発明者 ジェームス・ハロルド・パワーズ アメリカ合衆国 40514 ケンタッキー、 レキシントン、リーマ・ウェイ 4772 (72)発明者 ローレンス・ラッセル・スチュワード アメリカ合衆国 40517 ケンタッキー、 レキシントン、マウント・レイニアー・ド ライブ 1476

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク供給源及びノズルに連通するキャ
    ビティを有するインクジェット印刷ヘッド用のインクジ
    ェット印刷ヘッド・チップであって、 第1アクティブ区域及び第2アクティブ区域を有するア
    クチュエータを備え、 前記第1アクティブ区域及び前記第2アクティブ区域
    が、前記ノズルから略同等に隔たって位置決めされてい
    ることから成るインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  2. 【請求項2】 前記第1アクティブ区域に接続された第
    1導体と、 前記第2アクティブ区域に接続された第2導体と、 コモンに接続された第3導体と、を更に備える、請求項
    1に記載のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  3. 【請求項3】 前記チップが、第1電圧の個別の駆動パ
    ルスを前記第1導体に選択的に印加して、前記アクチュ
    エータの前記第1アクティブ区域を励起し、且つ、第2
    電圧の個別の駆動パルスを前記第2導体に選択的に印加
    して、前記アクチュエータの前記第2アクティブ区域を
    励起する手段を有するプリンタに接続されている、請求
    項2に記載のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  4. 【請求項4】 前記第1、第2並びに第3導体が同一平
    面上に横たわっている、請求項2に記載のインクジェッ
    ト印刷ヘッド・チップ。
  5. 【請求項5】 前記抵抗要素が前記第3導体によって、
    前記第1区域及び前記第2区域に分割されており、前記
    第3導体が前記第1及び第2アクティブ区域の双方と電
    気的に接続されている、請求項2に記載のインクジェッ
    ト印刷ヘッド・チップ。
  6. 【請求項6】 前記第1区域が、前記第2区域の2倍の
    断面積を有する、請求項1に記載のインクジェット印刷
    ヘッド・チップ。
  7. 【請求項7】 第3アクティブ区域を更に備える、請求
    項1に記載のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  8. 【請求項8】 前記第1導体が前記第1アクティブ区域
    に対してその第1端部の幅に亙って接続されており、前
    記第2導体が前記第1アクティブ区域に対してその第2
    端部の幅に亙って接続されている、請求項1に記載のイ
    ンクジェット印刷ヘッド・チップ。
  9. 【請求項9】 前記第3導体が前記アクチュエータに対
    してその長さに亙って接続されている、請求項1に記載
    のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  10. 【請求項10】 前記アクチュエータが第1エッジ及び
    第2エッジを有し、該第1エッジが1つの長さを有し、
    前記第1導体が前記第1エッジに対して前記長さの内の
    一部に沿って取付けられており、前記第2導体が前記第
    1導体と離間させられていると共に前記第1エッジに対
    して前記長さの内の異なった一部に沿って取付けられて
    おり、前記第3導体が前記第2エッジの長さ全体に沿っ
    て該第2エッジと電気的に接続されている、請求項1に
    記載のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  11. 【請求項11】 前記第1導体が前記第1エッジに取付
    けられている前記長さの前記一部が、前記第2導体が前
    記第1エッジに取付けられている前記一部とは異なる、
    請求項10に記載のインクジェット印刷ヘッド・チッ
    プ。
  12. 【請求項12】 前記アクチュエータが第1エッジ及び
    第2エッジを有し、前記第1導体が前記第1エッジに対
    してその主要部に沿って接続されており、前記第3導体
    が前記第2エッジに対してその主要部に沿って接続され
    ており、前記第1導体の一部と前記アクチュエータの一
    部との上に横たわる電気的絶縁体を更に備え、前記第3
    導体が前記アクチュエータの上方面に接続されている、
    請求項1に記載のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  13. 【請求項13】 前記選択的印加手段が、前記第1導体
    及び前記第2導体に対して個別の駆動パルスを同時に印
    加する、請求項3に記載のインクジェット印刷ヘッド・
    チップ。
  14. 【請求項14】 前記選択的印刷手段が、前記第1導体
    及び前記第2導体に対して個別の駆動パルスを異なる時
    間に印加する、請求項3に記載のインクジェット印刷ヘ
    ッド・チップ。
  15. 【請求項15】 前記アクチュエータが平坦である、請
    求項1に記載のインクジェット印刷ヘッド・チップ。
  16. 【請求項16】 前記アクチュエータが抵抗要素であ
    る、請求項1に記載のインクジェット印刷ヘッド・チッ
    プ。
  17. 【請求項17】 前記アクチュエータが圧電要素であ
    る、請求項1に記載のインクジェット印刷ヘッド・チッ
    プ。
  18. 【請求項18】 前記抵抗要素が前記ノズルの下方に配
    置されている、請求項1に記載のインクジェット印刷ヘ
    ッド・チップ。
  19. 【請求項19】 前記インクジェット印刷ヘッドがトッ
    プ・シューター型印刷ヘッドである、請求項1に記載の
    インクジェット印刷ヘッド・チップ。
  20. 【請求項20】 前記インクジェット印刷ヘッドがサイ
    ド・シューター型印刷ヘッドである、請求項1に記載の
    インクジェット印刷ヘッド・チップ。
  21. 【請求項21】 インク供給源及びノズルと連通するキ
    ャビティを有するインクジェット印刷ヘッド用のインク
    ジェット印刷ヘッド・チップを具備するインクジェット
    印刷ヘッドであって、前記チップが、 第1アクティブ区域及び第2アクティブ区域を有するア
    クチュエータを備え、 前記第1アクティブ区域及び前記第2アクティブ区域
    が、前記ノズルから略同等に隔たって位置決めされてい
    ることから成るインクジェット印刷ヘッド。
  22. 【請求項22】 前記第1アクティブ区域に接続された
    第1導体と、 前記第2アクティブ区域に接続された第2導体と、 コモンに接続された第3導体と、を更に備える、請求項
    21に記載のインクジェット印刷ヘッド。
  23. 【請求項23】 前記チップが、前記第1導体に第1電
    圧の個別の駆動パルスを選択的に印加して前記アクチュ
    エータの前記第1区域を励起し、且つ、前記第2導体に
    第2電圧の個別の駆動パルスを選択的に印加して前記ア
    クチュエータの前記第2区域を励起するための手段と、
    コモンに接続されると共に前記アクチュエータに接続さ
    れた第3導体を具備するプリンタに接続されている、請
    求項22に記載のインクジェット印刷ヘッド。
  24. 【請求項24】 第3アクティブ区域を更に備える、請
    求項21に記載のインクジェット印刷ヘッド。
  25. 【請求項25】 インクジェット印刷ヘッド・チップを
    含むと共に、インク供給源及びノズルと連通するキャビ
    ティを有するインクジェット印刷ヘッドを具備するイン
    クジェット印刷システムであって、前記チップが、 第1アクティブ区域及び第2アクティブ区域を有するア
    クチュエータを備え、 前記第1アクティブ区域及び前記第2アクティブ区域
    が、前記ノズルから略同等に隔たって位置決めされてい
    ることから成るインクジェット印刷システム。
  26. 【請求項26】 前記第1アクティブ区域に接続された
    第1導体と、 前記第2アクティブ区域に接続された第2導体と、 コモンに接続された第3導体と、を更に備える、請求項
    25に記載のインクジェット印刷システム。
  27. 【請求項27】 前記第1導体に第1電圧の個別の駆動
    パルスを選択的に印加して前記アクチュエータの前記第
    1区域を励起し、且つ、前記第2導体に第2電圧の個別
    の駆動パルスを選択的に印加して前記アクチュエータの
    前記第2区域を励起するための手段を更に備える、請求
    項25に記載のインクジェット印刷システム。
  28. 【請求項28】 第3アクティブ区域を更に備える、請
    求項25に記載のインクジェット印刷システム。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310639B1 (en) 1996-02-07 2001-10-30 Hewlett-Packard Co. Printer printhead
US6276775B1 (en) 1999-04-29 2001-08-21 Hewlett-Packard Company Variable drop mass inkjet drop generator
US6513894B1 (en) 1999-11-19 2003-02-04 Purdue Research Foundation Method and apparatus for producing drops using a drop-on-demand dispenser
US6318847B1 (en) * 2000-03-31 2001-11-20 Hewlett-Packard Company Segmented heater resistor for producing a variable ink drop volume in an inkjet drop generator
US6481831B1 (en) 2000-07-07 2002-11-19 Hewlett-Packard Company Fluid ejection device and method of fabricating
JP2002052725A (ja) * 2000-08-07 2002-02-19 Sony Corp プリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法
JP4706098B2 (ja) * 2000-11-07 2011-06-22 ソニー株式会社 プリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法
US6457814B1 (en) 2000-12-20 2002-10-01 Hewlett-Packard Company Fluid-jet printhead and method of fabricating a fluid-jet printhead
US6457815B1 (en) 2001-01-29 2002-10-01 Hewlett-Packard Company Fluid-jet printhead and method of fabricating a fluid-jet printhead
US6711806B2 (en) 2001-05-14 2004-03-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of manufacturing a thermal fluid jetting apparatus
US7052117B2 (en) * 2002-07-03 2006-05-30 Dimatix, Inc. Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer
SE0202247D0 (sv) 2002-07-18 2002-07-18 Mydata Automation Ab Jetting device and method at a jetting device
US6808241B2 (en) 2003-03-11 2004-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
EP1694507A4 (en) * 2003-07-31 2010-01-06 Nissim Einat INK JET PRINTING METHOD AND DEVICE
TW200508044A (en) * 2003-08-26 2005-03-01 Ind Tech Res Inst Compound inkjet print head printer
US7281778B2 (en) * 2004-03-15 2007-10-16 Fujifilm Dimatix, Inc. High frequency droplet ejection device and method
US8491076B2 (en) 2004-03-15 2013-07-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid droplet ejection devices and methods
GB0415529D0 (en) * 2004-07-10 2004-08-11 Xaar Technology Ltd Droplet deposition apparatus
WO2006074016A2 (en) 2004-12-30 2006-07-13 Fujifilm Dimatix, Inc. Ink jet printing
US7575293B2 (en) * 2005-05-31 2009-08-18 Xerox Corporation Dual drop printing mode using full length waveforms to achieve head drop mass differences
US7988247B2 (en) * 2007-01-11 2011-08-02 Fujifilm Dimatix, Inc. Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer
KR20090008022A (ko) * 2007-07-16 2009-01-21 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법
US8186790B2 (en) * 2008-03-14 2012-05-29 Purdue Research Foundation Method for producing ultra-small drops
US9016816B2 (en) 2013-06-10 2015-04-28 Xerox Corporation System and method for per drop electrical signal waveform modulation for ink drop placement in inkjet printing
WO2018190863A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluidic die with drop weight signals

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4809021B1 (en) * 1978-07-07 1994-09-27 Pitney Bowes Inc Apparatus and method for generating images by producing light spots of different sizes
JPS5842028B2 (ja) * 1978-11-10 1983-09-16 横河電機株式会社 インクジェット記録装置
DE2945658A1 (de) * 1978-11-14 1980-05-29 Canon Kk Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungsverfahren
US4281333A (en) * 1979-02-14 1981-07-28 Nippon Electric Co., Ltd. Ink-on-demand type ink-jet printer with coordinated variable size drops with variable charges
US4499479A (en) * 1982-08-30 1985-02-12 International Business Machines Corporation Gray scale printing with ink jet drop-on demand printing head
EP0124312A3 (en) * 1983-04-29 1985-08-28 Hewlett-Packard Company Resistor structures for thermal ink jet printers
JPS6011369A (ja) * 1983-06-30 1985-01-21 Fujitsu Ltd インク噴射装置
US4513299A (en) * 1983-12-16 1985-04-23 International Business Machines Corporation Spot size modulation using multiple pulse resonance drop ejection
US5202659A (en) * 1984-04-16 1993-04-13 Dataproducts, Corporation Method and apparatus for selective multi-resonant operation of an ink jet controlling dot size
JPH064328B2 (ja) * 1984-11-14 1994-01-19 キヤノン株式会社 インクジエツト記録ヘツド
JPS6235852A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Canon Inc 記録装置
US4730197A (en) * 1985-11-06 1988-03-08 Pitney Bowes Inc. Impulse ink jet system
US4965594A (en) * 1986-02-28 1990-10-23 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head with laminated heat resistive layers on a support member
JPS62261453A (ja) * 1986-05-09 1987-11-13 Canon Inc 多値化記録方式
US4680645A (en) * 1986-08-25 1987-07-14 Hewlett-Packard Company Method for rendering gray scale images with variable dot sizes
JPS63160853A (ja) * 1986-12-25 1988-07-04 Canon Inc 液体噴射記録ヘツド
US5198833A (en) * 1987-11-04 1993-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Variable density ink-jet dot printer
JPH01237151A (ja) * 1988-03-17 1989-09-21 Nec Corp インクジェットヘッド
US5221931A (en) * 1988-04-26 1993-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Driving method for ink jet recording head and ink jet recording apparatus performing the method
EP0372097A1 (de) * 1988-11-30 1990-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zum Erzeugen von Tintentröpfchen unterschiedlicher Grösse in einer Tintendruckeinrichtung
JP2836749B2 (ja) * 1989-05-09 1998-12-14 株式会社リコー 液体噴射記録ヘッド
DE69016396T2 (de) * 1990-01-08 1995-05-18 Tektronix Inc Verfahren und Gerät zum Drucken mit in der Grösse veränderbaren Tintentropfen unter Verwendung eines auf Anforderung reagierenden Tintenstrahl-Druckkopfes.
JP2891748B2 (ja) * 1990-06-15 1999-05-17 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの駆動方法
JP3071869B2 (ja) * 1991-05-13 2000-07-31 株式会社リコー 液体噴射記録装置及び記録方法
US5461403A (en) * 1991-08-16 1995-10-24 Compaq Computer Corporation Droplet volume modulation techniques for ink jet printheads
JPH05208496A (ja) * 1992-01-31 1993-08-20 Ricoh Co Ltd インクジェット式印字ヘッド
US5223853A (en) * 1992-02-24 1993-06-29 Xerox Corporation Electronic spot size control in a thermal ink jet printer
JP3261630B2 (ja) * 1992-10-29 2002-03-04 コニカ株式会社 インクジェット記録装置
US5412410A (en) * 1993-01-04 1995-05-02 Xerox Corporation Ink jet printhead for continuous tone and text printing
US5495270A (en) * 1993-07-30 1996-02-27 Tektronix, Inc. Method and apparatus for producing dot size modulated ink jet printing
DE4428807C2 (de) * 1994-08-13 1996-10-10 Eastman Kodak Co Vorrichtung zur Geschwindigkeits- und Tropfenmassenvariation bei thermischen Tintenschreibern
JP3715696B2 (ja) * 1994-10-20 2005-11-09 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置
JPH08118641A (ja) * 1994-10-20 1996-05-14 Canon Inc インクジェットヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ、インクジェット装置およびインクが再注入されたインクジェットヘッドカートリッジ用インク容器
EP0748691B1 (en) * 1995-06-12 2002-10-02 Océ-Technologies B.V. Ink-jet system

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