JPWO2010150346A1 - 液体吐出記録ヘッド - Google Patents

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Abstract

ブラック及びカラーインクを吐出する複数の記録素子基板を備える液体吐出記録ヘッドにおいて、ブラックインクによる画像品位を落とすことなくカラーインクによる画像品位を向上させる。液体を吐出する第1の吐出口を備える第1の記録素子基板と、前記第1の吐出口よりも大きい第2の吐出口を備える第2の記録素子基板と、前記第1の記録素子基板と前記第2の記録素子基板とを面で支持する支持部材と、を備える液体吐出記録ヘッドであって、前記支持部材の面から前記第1の吐出口までの距離が、前記支持部材の面から前記第2の吐出口までの距離より長い。

Description

本発明は、インク等の液体を吐出口から吐出して記録動作を行う液体吐出記録ヘッドに関する。特にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドに関する。なお、本発明の液体吐出記録ヘッドは一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、更には、各種装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置に適用することができる。なお、本発明において『記録』とは、単なるパターン等の画像を付与することも意味する。
インクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドとしては特許文献1の構成が知られている。特許文献1には高速記録と高品位記録とをともに達成し、しかも低コストや構成の小型化及び簡略化をはかるため、1枚のチッププレート(支持部材)上に吐出方式の異なる2つの記録素子基板を搭載する構成を開示する。このような形態を図6に示す。
図6は従来技術における記録素子基板5、6及び支持部材3の模式的拡大断面図を示す。この図6は、図8の液体吐出記録ヘッドのA−A‘断面の一部に相当する。この特許文献1において、2つの記録素子基板4、5に用いられるSi基板18、19は同じ厚さであると記載されている。ブラックインクを吐出させる記録素子基板4における流路形成部材20には、エネルギー発生素子2と吐出口11との距離を長くすることで大液滴を吐出し、ベタ印字などが効率よく行えるノズル構造を有している。このノズル構造の吐出方式としては、記録素子を駆動することでインク中に気泡を発生させ、その気泡が消泡することでインクを吐出する方式を採用している。一方、カラーインクを吐出させる記録素子基板5は、エネルギー発生素子2と吐出口11との距離をブラックに比べて短くすることで、ブラックインクに対して小量の液滴を吐出することで高精細な高品位記録が可能なノズル構造を有している。このノズル構造の吐出方式としては、記録素子を駆動することでインク中に気泡を発生させ、その気泡の内圧が負の状態で大気と連通しインクを吐出する方式を採用している。
このように1つの支持部材に2つの記録素子基板を搭載する液体吐出記録ヘッドは、図7のように記録装置にセットして記録を行う場合、被記録媒体に向けてほぼ垂直方向にインクを吐出する。また、被記録媒体の表面に若干のうねりがあるため、液体吐出記録ヘッドの吐出口のある面と被記録媒体の表面とが干渉しないように、液体吐出記録ヘッドと被記録媒体との間に1.2mm程度のすき間を設けている。このすき間を紙間距離と呼ぶ。この紙間距離は、画像品位とコストとのバランスより最適な距離が設定されている。
特開2002−154208号公報
特許文献1のヘッドにおいて、ブラックインクを吐出する記録素子基板4では、記録素子基板5に比べて大液滴を吐出させるため、エネルギー発生素子2と吐出口11との距離が記録素子基板5に比べて長い。一方、カラーインクを吐出する記録素子基板5は、小液滴を吐出させるため、記録素子と吐出口との距離が短いノズル構造となる。従って、2つの記録素子基板に用いるSi基板18、19の厚さがほぼ同等である場合は、ブラックインクを吐出する記録素子基板4より、カラーインクを吐出する記録素子基板5の方が、吐出口から被記録媒体までの距離(紙間距離)が相対的に長くなる。一般にこの紙間距離が大きくなればなるほど、吐出されるインクの被記録媒体への着弾精度は悪化する。従って、この紙間距離が大きいと、良好な吐出特性が得られるカラーの記録素子基板5を設計しても、その潜在的な能力を最大限に発揮できず、着弾精度が悪化する場合がある。この着弾精度の悪化は、カラーインク同士で形成する、所謂、2次色形成時の色ムラの原因の1つとなっている。この課題に対しての対策の1つとして、従来の製品では、記録ヘッドが被記録媒体上を走査する回数(パス数)を増やすことで、画像品位を向上させていた。しかし、近年、印字スピード向上の要求の高まりとともにパス数が減る傾向にある。と同時に高画質化の要求もあり、これまで以上にカラーインク等の小量の液滴の着弾精度の向上が重要になってきている。これは吐出される液体の量が小さくなるほど、被記録媒体への着弾精度、主滴に付随して発生するサテライト滴の影響が大きくなり、結果、画像品位への影響も大きくなる。
以上のような状況を鑑みて、本発明は、ブラック用ヘッドの画像品位を落とすことなく、相対的に少量の吐出を行うカラーヘッドの画像品位を向上させることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の液体吐出記録ヘッドは、液体を吐出する第1の吐出口を備える第1の記録素子基板と、前記第1の吐出口よりも大きい第2の吐出口を備える第2の記録素子基板と、前記第1の記録素子基板と前記第2の記録素子基板とを面で支持する支持部材と、を備える液体吐出記録ヘッドであって、前記支持部材の面から前記第1の吐出口までの距離が、前記支持部材の面から前記第2の吐出口までの距離より長いことを特徴とする。
上記本発明によれば、従来に比べてブラックヘッドによる画像品位を落とすことなく、相対的に少量の液滴を吐出するカラーヘッドの着弾精度を向上させ、画像品位を向上させることが可能となる。
本発明の第1の実施形態に係る記録素子基板及び支持部材の拡大断面面図である。 本発明の第1の実施形態に係る液体吐出記録ヘッドによる印字状態を示す模式図である。 本発明の第2の実施形態に係る記録素子基板及び支持部材の拡大断面面図である。 本発明の第2の実施形態に係る液体吐出記録ヘッドによる印字状態を示す模式図である。 本発明の第3の実施形態に係る記録素子基板及び支持部材の拡大断面面図である。 従来技術に係る記録素子基板及び支持部材の拡大断面面図である。 従来技術に係る液体吐出記録ヘッドによる印字状態を示す模式図である。 本発明の液体吐出記録ヘッドの形態を表す斜視図である。 本発明の記録素子ユニットの要部拡大分解斜視図である。 第1の記録素子基板を示す模式的斜視図である。 第2の記録素子基板を示す模式的斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る記録素子基板及び支持部材の拡大断面面図である。
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図8は、液体吐出記録ヘッドの模式的な斜視図である。本実施形態の液体吐出記録ヘッドは、主に記録素子ユニット16と液体供給ユニット15から構成される。そして、記録素子ユニット16が形成された面が被記録媒体に対面するように液体吐出記録ヘッドが記録装置にセットされる。記録素子ユニット16の構成を図9に示す。図9において、支持部材3に第1の記録素子基板4及び第2の記録素子基板5を接着する。次に、第2の支持部材10を支持部材3に接着し、第2の支持部材10に電気配線テープ12を貼りつけることによって、記録素子ユニット16が形成される。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態における第1の記録素子基板4、第2の記録素子基板5及び支持部材3の模式的拡大断面図である。この図1は、図8の液体吐出記録ヘッドのA−A‘断面の一部に相当する。まず、図1の構造から説明する。本実施形態において支持部材3は例えば、厚さ0.5〜10mmのアルミナ(AL2O3)材料で形成されている。本実施形態としては、7mmの厚さのものを使用した。なお支持部材3の構成材料はアルミナに限られることなく、記録素子基板4及び5の材料の線膨張率とほぼ同等の線膨張を有し、かつ、記録素子基板4及び5の材料の熱伝導率とほぼ同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。支持部材3の材料は、例えば、シリコン(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、ジルコニア、窒化珪素、モリブデン、タングステンでも良い。
次に、支持部材3には、ブラックインクを吐出可能な第1の記録素子基板4とカラーインクを吐出可能な第2の記録素子基板5とが形成されている。第1の記録素子基板4にはブラックインクを供給するための液体連通口6、第2の記録素子基板5にはシアン、マゼンダ、イエローのインクを供給するための液体連通口6が形成されている。そして、記録素子基板に貫通孔として形成される共通液体供給口13が、液体連通口6にそれぞれ対応して設けられている。また、第1の記録素子基板4と第2の記録素子基板5はそれぞれ支持部材3に対して位置決めされた状態で接着材で固定されている。この接着材17には、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、且つ耐インク性のあるものが望ましい。例えば、本実施形態では、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着材を使用し、この接着材の厚みは50μm以下が望ましい。本実施形態としては25μmとした。
次に、第1の記録素子基板4の構成ついて図10を用いて説明する。第1の記録素子基板4は、第1の基板18と第1の流路形成部材20とから構成される。第1の基板18は、厚さT1=0.5mm〜0.625mmのSi基板18からなる。Si基板の一面に、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子(第1のエネルギー発生素子)2と、各エネルギー発生素子に電力を供給するAl等の電気配線が形成されている。本実施形態では、エネルギー発生素子は電気熱変換体により構成される。また、Si基板18の厚さT1として0.625mmのものを使用した。後述するが、このSi基板18の厚さが第2の記録素子基板5と異なり、相対的に50μm以上薄いSi基板18を使用している事が本実施形態の特徴となる。そして、このエネルギー発生素子2に対応する複数のインク流路と複数の吐出口(第1の吐出口)11とが、フォトリソグラフィ技術により形成されている。この第1の記録素子基板4では、ブラックインクを吐出させるが、大液滴でベタ印字が効率よく行えるようにエネルギー素子から吐出口11まで距離は50μm以上、100μm以下にするのが望ましい。この距離をZ1とする。本実施形態ではZ1を距離を75μmとした。その際のインク吐出量は30plとし、ドット径は80μm、解像度は600dpiとした。
さらに、Si基板18には、複数のインク流路にインクを供給するための共通液体供給口13が反対側の面(裏面)に開口するように形成されている。
次に、第2の記録素子基板5の構成ついて図11にて説明する。第2の記録素子基板5は、第2の基板19と第2の流路形成部材21とから構成される。第2の基板19は、液体を吐出するための複数のエネルギー発生素子(第2のエネルギー発生素子)2と、各エネルギー発生素子に電力を供給するAl等の電気配線が、成膜技術により形成される。Si基板19の厚さとしてはT2=0.71mm〜0.8mmが望ましいが、本実施形態では、Si基板19の厚さT2として0.725mmのものを使用した。後述するが、このSi基板19の厚さが第1の記録素子基板と異なり、相対的に50μm以上厚いSi基板を使用していることが本実施形態の特徴となる。そして、このエネルギー発生素子2に対応する複数のインク流路と複数の吐出口(第2の吐出口)11とが、フォトリソグラフィ技術により形成されている。この第2の記録素子基板では、小液滴で高精細な高品位記録が可能にするため、第2の記録素子基板のエネルギー発生素子2から吐出口11まで距離(Z2)は10μm以上、30μm以下にするのが望ましい。本実施形態ではこのZ2を25μmとした。その際のインク吐出量は各色共に5plと1plと設定した。5plのドット径は40〜50μm、1plのドット径は10〜30μm、解像度は、1200dpiとした。
さらに、Si基板19には、複数のインク流路にインクを供給するための共通液体供給口13が反対側の面(裏面)に開口するように形成されている。このインク供給口はシアン、マゼンダ、イエローの3色の吐出口ノズル列に対応して3本形成されている。以上が第2の記録素子基板の説明となる。
次に、上記液体吐出記録ヘッドを使って実際に印字する状態を図2にて説明する。液体吐出記録ヘッドを実際の記録装置にセットし印字を行う際は支持部材3の下に吐出口11、さらにその下には被記録媒体の記録面14が来る構成となる。そして、吐出口からインク滴が吐出され、被記録媒体の記録面14に着弾し記録がなされる。この際、吐出口11と被記録媒体の表面14との間の距離は、紙面のうねりによるヘッドこすれ等を防止するため所定の距離が必要となる。本実施形態としては、1.2mmとした。また、ノズル構造としては、被記録媒体14にほぼ垂直にインクが吐出されることになるが、流路形成部材の加工公差やエネルギー発生素子2に対応する吐出口の位置ずれ等の影響によって、吐出角度が被記録媒体に対して若干傾斜する場合がある。また、記録装置内の気流の影響により被記録媒体への着弾精度がずれる場合もある。
この第1の記録素子基板4の吐出口11から被記録媒体14までの距離(紙間距離)をAとし、第2の記録素子基板5の紙間距離Bとする場合、寸法的にはA≧Bという関係が成り立つ。しかし、製造プロセス上、熱電気変換素子から吐出口までの距離が長ければ長いほど、つまり流路形成部材の厚みが厚いほど、流路形成部材の加工公差が増加する。このため、この要因を更に考慮すると、A=Bにすることは実質的に困難である。また、A<Bとなると従来のようにカラーヘッドから吐出される着弾精度が悪化する。本発明においては、画像の形成に影響の大きい小液滴を吐出する第2の記録素子基板5から吐出される液滴の着弾精度を向上させることが好ましい。
よって上記製造・組み付け交差を考慮すると、A>Bという関係式が望ましく、特には、A−B=0.01〜0.03mmが好ましい。このような関係式によって、前述した所定の紙間設定距離に第2の記録素子基板5の紙間距離をあわせることが可能となる事から、良好なカラーインクの吐出特性を得られる。つまりカラーの記録素子基板5を基準として紙間を設定することが可能となり好ましい。そして、第2の記録素子基板5の潜在的な能力を引き出し、着弾精度を向上させ、画像品位を向上させることが可能となる。
本実施形態では、第1の記録素子基板4と、第2の記録素子基板5とを、サイズの異なるSiウエハーから製造することによって簡単にカラーの画像品位を向上させることが可能となる。例えば、第1の記録素子基板4にSEMI規格に準する6インチウェハーで形成したのSi基板18を使用し、第2の記録素子基板5にSEMI規格に準する8インチウェハーで形成したのSi基板19を使用する。8インチウェハーの厚みは6インチウェハーの厚みより厚いため、素子基板を異なるサイズのウェハーにて形成することで、上記0.1mm程度の厚みの差を精度良く作りだすことが可能となる。本実施形態の検討結果を表1に示す。
Figure 2010150346
カラーの画像品位に関しては紙間距離Bを設定の最小限値である1.2mmにすることによって、大変良好な画像品位が得られた。その際、ブラックの紙間Aはカラーに比べて大きくなるが、カラーに比べて大液滴を吐出させるため、紙間距離が1.5mmまでは画像品位は悪くならないことを検証できた。
よって、本実施形態のように、1つの液体吐出記録ヘッド、特には1つの支持部材にブラック用とカラー用と夫々異なる記録素子基板を備える場合に、ブラックの品位を落とすことなくカラーの印字が従来に比べて向上させることが可能となり好ましい。特に本実施形態のようにカラーのSi基板の厚みをブラックのSi基板より大きくすることで、カラーの流路形成部材の厚みをブラックの流路形成部材の厚みより小さくできる。それによりカラーの吐出量をブラックの吐出量より簡易な構成で小さくすることができるとともに、カラーの紙間距離をブラックの紙間距離よりも小さくすることが可能となる。つまり、支持部材3の記録素子基板を支持する面から第2の吐出口11までの距離が、支持部材の面から第1の吐出口11までの距離よりも長くすることが可能となり好ましい。
(第2の実施形態)
図3は本発明の第2の実施形態における記録素子基板4、5及び支持部材3の模式的拡大断面図である。この図3は、図8液体吐出記録ヘッドのA−A‘断面の一部に相当する。
図3において、支持部材3は、記録素子基板4及び5の接着面に対して0.05mm〜0.3mm程度の段差が設けられている。本実施形態としては、支持部材3の記録素子基板4を接着する相対的に薄い部分でX1=6.8mmとし、記録素子基板5を接着する相対的に厚い部分でX2=7mmとした。つまり、X2−X1≧0.05mmが成り立つ。この段差に関しては、図12のようにオフセット用プレート7等を使用して形成しても良い。支持部材3及びオフセット用プレートの材料としては、アルミナ(AL2O3)材料で形成されている。なお支持部材3及びオフセット用プレートの構成材料はアルミナに限られることなく、例えば、シリコン(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、ジルコニア、窒化珪素、モリブデン、タングステンのうちどれで合っても良い。
次に、支持部材3には、第1の記録素子基板4にブラックインクを供給するための液体連通口6と、第2の記録素子基板5にシアン、マゼンダ、イエローのインクを供給するための液体連通口6が形成されている。図12のオフセット用プレート7を使用した場合も液体連通口が形成されている。そして、記録素子基板の共通液体供給口13が支持部材3もしくはオフセット用プレート7が液体連通口6にそれぞれ対応している。また、第1の記録素子基板4は、支持部材3に対して、また、第2の記録素子基板5は支持部材もしくはオフセット用プレートに対してそれぞれ位置精度良く接着固定されている。この接着には、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、且つ耐インク性のあるものが望ましい。例えば、本発明では、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着材であり、この接着材の厚みは50μm以下が望ましい。本実施形態としては25μmとした。
次に、第1の記録素子基板4及び第2の記録素子基板5の構成ついて図10及び図11を用いて説明する。本実施形態においては、第1の記録素子基板4のSi基板22の厚みは、厚さ0.71mm〜0.8mmのものを使用し、第2の記録素子基板5のSi基板23も同様の0.71mm〜0.8mmの厚みものを使用した。第1の記録素子基板4における流路形成部材24の厚みと、第2の記録素子基板5における流路形成部材25の厚みは第1の実施形態と同様の値とした。
次に、上記液体吐出記録ヘッドを使って実際に印字する状態を図4にて説明する。液体吐出記録ヘッドを実際の記録装置にセットし印字を行う際は、記録素子基板4及び5は、支持部材3の下に吐出口11、さらにその下に被記録媒体の記録面14が配する。そして、吐出口から液体が吐出し被記録媒体の記録面14に着弾し記録が可能となる。この際、吐出口11と被記録媒体の表面14との間の距離は、1.2mmとした。第1の記録素子基板4の吐出口11から被記録媒体14までの紙間距離をCとし、第2の記録素子基板5の紙間距離をDとする場合、C≧Dという関係が好ましい。しかし、加工公差を考慮するとC−D=0.01〜0.03mmが好ましい。このような構成によって、被記録媒体とヘッドとの干渉を防止する最小限の紙間設定距離に第2の記録素子基板5の吐出口11を基準として設定することが可能となる事から、良好なカラーインクの吐出特性を得られる。そして、第2の記録素子基板5の潜在的な能力を引き出し、着弾精度を向上させ、画像品位を大幅に向上させることが可能となる。本実施形態では、第1の記録素子基板を接着する支持部材3の厚さに対して、第2の記録素子基板を接着する支持部材3の厚さを0.05mm以上厚くするだけで、カラーの画像品位を向上可能であることが特徴となる。本実施形態の利点は、記録素子基板を変更することなく、支持部材の段差加工の追加のみで、カラーの画像品位向上が大幅にはかることが可能となる点で好ましい。また図12のように別部材で高さを調整することは支持部材の加工が不要となる点で好ましい。また高さの調整も精度良く出来る点で好ましい。
(第3の実施形態)
図5は本発明の第3の実施形態における記録素子基板及び支持部材の模式的拡大断面図である。この図5は、図8液体吐出記録ヘッドのA−A‘断面の一部に相当する。第1および第2の実施形態との違いは、支持部材と記録素子基板を接着する接着層の厚みを変えることで、第1の記録素子基板と第2の記録素子基板との紙間距離を変えている点である。第1の記録素子基板4の接着材層の厚みをY1とし、第2の記録素子基板の接着材層の厚みをY2とした場合、Y2−Y1≧0.05mmの関係式がなりたつ。このような関係式を満たすことによって、第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態では、第2の記録素子基板を接着する接着層の厚さを第1の記録素子基板を接着する接着層の厚みに対して0.05mm以上厚くするだけで、カラーの画像品位を向上可能であることが特徴となる。
本発明は、インクジェットプリンタなどのインクジェット記録装置に装着する液体吐出記録ヘッドとして広く適用することかできる。
2 エネルギー発生素子
3 支持部材
4 第1の記録素子基板
5 第2の記録素子基板
6 液体連通口
7 オフセット用プレート
8 液体供給ユニット
9 流路形成部材
11 吐出口
13 共通液体供給口
16 記録素子ユニット
17 接着材層
18、19、22、23 Si基板

Claims (9)

  1. 液体を吐出する第1の吐出口を備える第1の記録素子基板と、前記第1の吐出口よりも小さい第2の吐出口を備える第2の記録素子基板と、前記第1の記録素子基板と前記第2の記録素子基板とを面で支持する支持部材と、を備える液体吐出記録ヘッドであって、
    前記支持部材の面から前記第2の吐出口までの距離が、前記支持部材の面から前記第1の吐出口までの距離より長いことを特徴とする液体吐出記録ヘッド。
  2. 被記録媒体に液体を吐出して記録を行う液体吐出記録ヘッドであって、前記第2の吐出口と前記被記録媒体との距離が、前記第1の吐出口と前記被記録媒体との距離より短いことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出記録ヘッド。
  3. 前記第1の記録素子基板は、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する第1のエネルギー発生素子を備える第1の基板と、前記第1の吐出口および流路を備える第1の流路形成部材とを含み、
    前記第2の記録素子基板は、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する第2のエネルギー発生素子を備える第2の基板と、前記第2の吐出口および流路を備える第2の流路形成部材とを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出記録ヘッド。
  4. 前記第2の基板の厚みは前記第1の基板の厚みより大きいことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出記録ヘッド。
  5. 前記第1の流路形成部材の厚みは前記第2の流路形成部材の厚みよりも大きいとを特徴とする請求項3または4に記載の液体吐出記録ヘッド。
  6. 前記支持部材における、前記第1の記録素子基板を支持する部分の厚みが、前記第2の記録素子基板を支持する部分の厚みより小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体吐出記録ヘッド。
  7. 前記第1の基板と前記第2の基板の厚みが同じであることを特徴とする請求項6に記載の液体吐出記録ヘッド。
  8. 前記支持部材と前記第1の記録素子基板との間の接着材の厚みが前記支持部材と前記第2の記録素子基板との間の接着材の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体吐出記録ヘッド。
  9. 前記第1の吐出口からはブラックインクを吐出可能で、前記第2の吐出口からは前記ブラックインクよりも吐出量の小さいカラーインクを吐出可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の液体吐出記録ヘッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463359A (en) 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof
JPH08281926A (ja) * 1995-04-13 1996-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットプリンタ
JPH09262992A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Canon Inc インクジェット記録ヘッドおよび該記録ヘッド搭載のインクジェット記録装置
US6303274B1 (en) * 1998-03-02 2001-10-16 Hewlett-Packard Company Ink chamber and orifice shape variations in an ink-jet orifice plate
JP2000255057A (ja) * 1999-03-11 2000-09-19 Konica Corp インクジェット記録装置
US6315390B1 (en) * 1999-04-05 2001-11-13 Seiko Epson Corporation Line ink jet head and a printer using the same
US6513896B1 (en) * 2000-03-10 2003-02-04 Hewlett-Packard Company Methods of fabricating fit firing chambers of different drop weights on a single printhead
JP2002154208A (ja) 2000-07-10 2002-05-28 Canon Inc インクジェット記録ヘッドおよび記録装置
JP4532705B2 (ja) * 2000-09-06 2010-08-25 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
JP2002103637A (ja) * 2000-09-29 2002-04-09 Canon Inc インクジェット記録装置
JP2002321354A (ja) * 2001-04-24 2002-11-05 Canon Inc インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
US7198353B2 (en) * 2004-06-30 2007-04-03 Lexmark International, Inc. Integrated black and colored ink printheads
US7350902B2 (en) * 2004-11-18 2008-04-01 Eastman Kodak Company Fluid ejection device nozzle array configuration
KR100949126B1 (ko) * 2008-01-22 2010-03-25 주식회사 탑 엔지니어링 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치
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