JP3738041B2

JP3738041B2 - サーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システム

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Publication number: JP3738041B2
Application number: JP03295594A
Authority: JP
Inventors: ブライアン・ジェイ・キーフ
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JPH06238899A; EP0609997A2; DE69409020D1; US5600349A; EP0609997A3; DE69409020T2; EP0609997B1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的にサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムに係わり、特に、一貫して高度なプリント品質を維持して、サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの駆動エネルギを減少することができるサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インキ・ジェット・プリンタは、プリント媒体に対して定義されたアレイの特定の位置に個々のドットのパターンをプリントすることによりプリント・イメージを形成する。これらの位置は、直線アレイ内の小さなドットであるものとして有利に視覚化される。これらの位置は、時には「ドット場所」、「ドット位置」又は「ピクセル」である。したがってプリント操作は、ドット場所のパターンにインキの液滴を充填することと考えることができる。
【０００３】
インキ・ジェット・プリンタは、プリント媒体上にインキのきわめて小さな液滴を放出することによってドットをプリントし、かつ典型的にはそれぞれインキ放出ノズルを有する一つ又は複数のプリントヘッドを支持する可動のキャリジを有する。キャリジは、プリント媒体の表面上を横断し、かつノズルは、マイクロコンピュータ又はその他の制御器の指令にしたがって適当な時間にインキの液滴を放出するように制御され、その場合、インキ液滴を加えるタイミングは、プリントされるイメージのピクセルのパターンに対応するようにする。
【０００４】
サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドは、精密に成形されたノズルのアレイを共通に有し、これらノズルのそれぞれは、貯蔵容器からインキを受け取り関連するインキ収容室に連通されている。それぞれの室は、サーマル抵抗を有し、このサーマル抵抗は、ノズルに対向して配置されており、インキが、サーマル抵抗とノズルの間に集まることができるようになっている。サーマル抵抗は、電圧パルスによって選択的に加熱されて、オリフィス板における関連したノズル開口を通るインキ液滴を駆動する。それぞれのパルスにしたがってサーマル抵抗は、急速に加熱され、それによりサーマル抵抗に直接隣接するインキを蒸発させ、かつバブルを形成させる。蒸気バブルが成長すると、運動量が、インキに伝達され、ノズルを通してプリント媒体上へ推進させる。
【０００５】
それぞれのプリントされたドットの暗さが変化するグレイ・スケール・プリントに関して、プリント・ドットを形成するそれぞれの液滴内におけるインキの容積が変化することは周知である。例えば引用によりここに加入する「高速サーマル・インキ・ジェット・プリンタによりグレイ・スケールを発生するための方法と装置(METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING A GRAY SCALE WITH A HIGH SPEED THERMAL INK JET PRINTER)」に関し、共同譲渡された米国特許第４，５０３，４４４号明細書は、サーマル・インキ・ジェット・プリンタを開示しており、ここではそれぞれの液滴は、一群の液滴粒子の放出を引き起こす抵抗に加えられたパルス・グループにしたがって形成され、これら液滴粒子は、飛翔中に併合して単一液滴を形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
液滴形成パルス・グループを使用するサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドに関する考慮すべきことは、それぞれのピクセルに対する多重発射のためにプリントヘッドの動作温度が上昇することにある。この問題点は、インキの単位流量あたり比較的大きな入力エネルギを必要とし、したがって平均出力の増加の結果、高い動作温度を発生する小さな液滴容積のサーマル・インキ・ジェット装置によって、ますます顕著になっている。
【０００７】
高い動作温度は、液滴容積、飛沫及び軌道のようなプリントヘッド特性パラメータに変化を引き起こすため、プリント品質に劣化を引き起こすことが知られている。さらにサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの動作温度が臨界的な温度を越えると、動作できなくなる。サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの寿命も形成された過剰の熱の結果、短くなることがある。
【０００８】
熱の形成を減少する共通の技術は、プリントヘッドに低い平均電力を供給する低い抵抗発射周波数で動作させることにあるが、最高抵抗発射周波数の低下は、プリント速度及び処理能力をも低下させる。
【０００９】
それ故に高い動作周波数を維持したまま、特性を劣化させる熱の形成を避けるサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド動作を提供することが利点である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記及びその他の利点は、グレイ・スケール・サーマル・インキ・ジェット・プリンタにおける本発明によって提供され、ここでは、液滴形成パルス・グループにおける第２及び後続のパルスのエネルギが減少され、駆動バブルの核を形成する必要なエネルギを減少するように調節する。
【００１１】
【実施例】
次の詳細な説明、及び図面のいくつかの図において、同様な要素は、同様な参照符号によって示されている。
【００１２】
図１を参照すると、開示された本発明を実施できるサーマル・インキ・ジェット・プリンタの簡単化したブロック図が示されている。制御器１１は、プリント・データ入力を受け取り、かつプリント・データを処理して、プリントヘッド駆動装置１３にプリント制御情報を供給する。プリントヘッド駆動回路１３は、電源１５から電力を受け取り、かつサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド１７のインキ液滴発射抵抗に駆動又は付勢パルスを供給し、このサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドは、駆動パルスにしたがってインキ液滴を放出する。
【００１３】
サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド１７は、従来のプリントヘッド構設計にしたがって構成されており、かつ図２は、例示のためサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド１７の構成の概略的部分斜視図を示している。図２のサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドは、基板部材１２を有し、その上にポリマー障壁層１４が、図示した幾何学的構造で堆積され、かつ構成されている。基板部材１２は、典型的にはガラス又はシリコン又はその他の適当な絶縁又は半導体材料から構成されており、これは、表面を酸化され、かつその上に複数のインキ液滴発射抵抗２６が、フォトリソグラフ的に形成され、例えばタンタル−アルミニウムのような抵抗材料の層内に形成されている。これらインキ液滴発射抵抗２６は、導体トレース・パターン（図示せず）によって電気的に接続されており、これら導体トレース・パターンは、サーマル・インキ・ジェット・プリント動作中にこれらインキ液滴発射抵抗に駆動電流パルスを供給するために使われる。加えて上にあるポリマー障壁層１４とその下にあるインキ液滴発射抵抗２６及び導体トレース・パターンとの間に、表面活性及び保護絶縁層（図示せず）も設けられている。サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド構造の例は、引用によりここに使用するヒューレット・パッカード・ジャーナル(Hewlett Packard Journal) 、第３９巻、第４号、１９８８年８月、及び引用によりここに使用するヒューレット・パッカード・ジャーナル(Hewlett Packard Journal) 、第３６巻、第５号、１９８５年５月、に示されている。
【００１４】
ポリマー障壁層１４は、周知のフォトリソグラフ・マスキング及びエッチング・プロセスを使用して、ポリマー材料から形成でき、それぞれのヒータ抵抗としてのインキ液滴発射抵抗２６の上にある発射室１８を規定している。発射室１８における開口の端部は、インキ供給通路２８の側面に接続されており、このインキ供給通路は、図示したように傾斜した又は角度を有する導入端部分３０からインキを受け取るように伸びており、これら導入端部分は、ポリマー障壁層１４のインキ入口ポートを定義している。したがって発射室１８は、四角形のインキ供給通路２８及び関連するインキ導入端部３０に一体に連結されており、これらは、サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドからインキの液滴を放出する間に、発射室１８にインキを供給するように動作する。
【００１５】
従来の構成を有しかつ典型的には金めっきしたニッケルから作られるオリフィス板３２は、図示したようにポリマー障壁層１４の上面に配置され、かつオリフィス板３２は、収束する輪郭２２を有するオリフィス開口３４を有し、このオリフィス開口は、典型的にはインキ液滴発射抵抗２６の中心に整列している。しかしある種の場合、オリフィス開口３４は、所望のように発射されるインキ液滴の方向性を制御するため、インキ液滴発射抵抗の中心に対していくらかオフセットされていてもよい。
【００１６】
図１のサーマル・インキ・ジェット・プリンタの制御器１１は、例えば周知の制御器組織にしたがってマイクロプロセッサ・アーキテクチャを有し、かつサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド１７の個々のインキ液滴発射抵抗を駆動するために、発射パルスを表すパルス・データを提供する。例示のため制御器は、インキ液滴発射抵抗がそれぞれの発射サイクルにおいて発射すべきことを、パルスの数を表すそれぞれのインキ液滴発射抵抗パルス・データとして提供し、その場合、発射サイクルは、それぞれのインキ液滴発射抵抗及びプリントヘッド・ドライバが、インキ液滴発射抵抗を適当な付勢パルスによって発射させるように、インキ液滴発射抵抗パルス・データにしたがってインキ液滴発射抵抗を駆動する期間として規定される。
【００１７】
図１のサーマル・インキ・ジェット・プリンタは、グレイ・スケール・プリントを行なうように考慮されており、その場合、それぞれのインキ液滴発射抵抗は、異なった容積のインキ液滴を形成するように制御される（暗いプリントに対して大きなインキ容積）。とくにプリントヘッドによって形成されるそれぞれのドット・プリント液滴は、インキ液滴発射抵抗に加えられるパルス・グループにしたがって形成され、その場合、一つのパルス・グループは、それぞれ相応した一つ又は複数の液滴粒子の放出を引き起こす一つ又は複数のパルスを含んでいる。パルス・グループ内のパルスは、互いに十分に接近しており、パルス・グループ内のパルスによるインキ液滴粒子が、飛翔中に互いに併合し、プリント媒体に到達する前に単一のインキ液滴を形成するようになっている。いずれかの所定のインキ発射抵抗に加えられるパルスグループ間の時間間隔は、十分に大きく、異なったパルスグループの液滴の併合を避けるようになっている。グレイ・スケール用途に対して異なった容積のインキ液滴を形成するためにパルス・グループを使用する技術は、前に引用した米国特許第４，５０３，４４４号明細書に開示されている。
【００１８】
本発明によれば、それぞれのドット・プリント・インキ液滴は、ＭＡＸパルスを含むグループ・パルスパターンの１乃至ＭＡＸパルスのシーケンスの適用にしたがって形成され、かつその場合、第２及び後続パルスのエネルギは、グループ・パルス・パターン内の第１のパルスのエネルギよりも小さい。本発明の一実施例において、パルス・グループ・パターン内のパルスの先行エッジ間の時間間隔は、一定である。本発明の別の実施例において、パルス・グループ内の隣接するパルスの先行エッジ間の時間間隔は、第２パルスから始めて減少し（すなわちパルス・タイミングは進められ）、かつ第２及び後続のパルスのエネルギは、一定であり、かつ第１パルスのエネルギよりも小さい。本発明のさらに別の実施例において、パルス・グループ内の隣接パルスの先行エッジ間の時間間隔は、第２パルスから始めて減少し（すなわちパルス・タイミングは進められる）、かつ第２及び後続のパルスのエネルギは、第１パルスのエネルギに対して減少され、第２パルスのエネルギが、第１パルスのエネルギより小さく、第３パルスのエネルギが、第２パルスのエネルギより小さいようになっている。インキ発射パルスのエネルギは、例えば幅又は振幅によって制御することができる。
【００１９】
図３によれば、本発明のパルス幅減少構成によるグループ・パルス・パターンが、概略的に示されており、ここでは第２及び後続のパルスのパルス幅は一定であり、かつ第１のパルスの幅に対して減少しており、かつその場合、パターン内のすべてのパルスの間の間隔は同じである。特定の例に関してパルスの最大数ＭＡＸは３であり、ドット・プリント液滴は、第１パルス、第１パルスと第２パルス、又は三つすべてのパルスからなるパルス・グループにしたがって形成され、その場合、特定のパルスグループ内のパルスの数は、所望のプリントされるドットの濃度に依存する。例示のため、グループ・パルスパターンの第１パルスは、３．８マイクロ秒の幅を有し、一方第２及び第３のパルスは、それぞれ２．３マクロ秒の幅を有し、この幅は、第１パルスに対して３９％のパルス・エネルギの減少である。隣接するパルスのスタートの間の時間間隔は、２５マイクロ秒として示されている。
【００２０】
さらに多数のプリント暗部を得るため、パルスのさらに大きな最大数ＭＡＸを有するパルス・グループパターンを利用し、その場合、第２及び後続のパルスが例えば同じパルス幅のものであるようにしてもよいことは明らかであろう。
【００２１】
図４によれば、例示として本発明のパルス幅減少及びタイミング進みによるパルス・グループパターンが、概略的に示されており、その場合、第２及び後続のパルスは同じ減少した幅を有する。３に等しいＭＡＸを有するパルス・グループ・パターンの図示した特定の例に関して、ドット・プリント液滴は、第１パルス、第１パルスと第２パルス、又は三つすべてのパルスからなるパルス・グループにしたがって形成され、その場合、特定のパルス・グループ内のパルスの数は、所望のプリントされるドットの濃度に依存する。第１パルスは３．８マイクロ秒の幅を有し、かつ第２及び第３のパルスは、それぞれ２．３マクロ秒のパルス幅を有し、これは、第１パルスに対する３９％のパルスエネルギの減少である。第１と第２のパルスの先行エッジの間の間隔は、２５マイクロ秒であり、かつ第２パルスと共に始まる隣接パルスの先行エッジ間の間隔は、１５マイクロ秒である。
【００２２】
さらに多数のプリント暗部を得るため、さらに大きな最大パルス数を有するパルス・グループ・パターンを使用してもよく、その場合、第２及び後続のパルスが第１のパルスに対して減少された同一のパルス幅を有し、かつその場合、第２パルスと共に始まる隣接パルスの先行エッジ間の間隔が一定であり、かつ第１と第２のパルスの先行エッジ間の間隔より小さいことは明らかであろう。
【００２３】
図５によれば、例示として本発明のパルス幅減少及びタイミング進み構成によるパルス・グループ・パターンが、概略的に示されており、その場合、第２パルスの幅は、第１パルスの幅に対して減少しており、かつ第３及び後続のパルスの幅は、第２のパルスの幅に対して減少している。４に等しい最大パルス数ＭＡＸを有するパルス・グループ・パターンの特定の例として、ドット・プリント液滴は、第１パルス、第１及び第２パルス、第１ないし第３パルス、又は四つすべてのパルスからなるパルス・グループにしたがって形成され、その場合、特定のパルス・グループにおけるパルスの数は、所望のプリントされるドットの濃度に依存している。例示として第１パルスは、３．８マイクロ秒の幅を有し、かつ第２パルスは、２．３マイクロ秒のパルス幅を有し、これは、第１パルスに対して３９％のパルスエネルギの減少である。第３及び第４のパルスは、それぞれ１．９マイクロ秒の幅を有し、これは、第１パルスに対して５０％のパルス・エネルギの減少である。第１と第２のパルスの先行エッジ間の間隔は、２５マイクロ秒であり、かつ第２パルスと共に開始される隣接パルスの先行エッジ間の間隔は、１５マイクロ秒である。
【００２４】
さらに多くのプリント暗部を得るために、さらに大きな最大パルス数を有するパルス・グループ・パターンを使用してもよく、その場合、第３及び後続のパルスが、第１及び第２のパルスに対して減少した同一のパルス幅のものであり、かつその場合、第２パルスと共に始まる隣接パルスの先行エッジ間の間隔が、一定であり、かつ第１及び第２パルスの先行エッジの間の間隔より小さいことは明らかである。
【００２５】
図３乃至図５の例におけるタイミング・パラメータに関して、一つのパルス・グループの最後と次のパルス・グループの最初との間の間隔は、少なくとも４５マクロ秒とし、グループ外のそれぞれの液滴の飛翔中の併合を回避するようにする。さらにグループ内のパルス繰り返し間隔は、１５乃至４５マイクロ秒の範囲内にすることができる。
【００２６】
前記によるサーマル・インキ・ジェット・プリンタは、例えば図６及び７に簡単化した形式で図示したようなマルチプレックス構成を含む種々の方法で構成することができる。図６は、４列２行のアレイに配列された八つのインキ液滴発射抵抗Ｒ１−Ｒ８を有するプリントヘッドの簡単化した概略回路であり、かつそれぞれの電力ＦＥＴ、Ｓ１−Ｓ８によって駆動される。電力ＦＥＴは、アドレス線Ａ１−Ａ４及び基本選択線Ｐ１及びＰ２によって制御される。とくにそれぞれの列内の電力ＦＥＴのゲートは、この列に対するアドレス線に一緒に接続されており、かつそれぞれの行のインキ液滴発射抵抗は、それぞれの電力ＦＥＴのドレインとこの行に対する基本選択線との間に接続されている。したがってインキ液滴発射抵抗のアドレス線が論理高レベルにあるとき、インキ液滴発射抵抗は、その基本選択線上の電圧にしたがって付勢することができる。ここでさらに詳細に説明するように、基本選択線は、本発明によるインキ液滴発射抵抗を駆動するためにパルスを提供する。
【００２７】
図７は、例示としてマルチプレクサ１１１、ルックアップ・テーブル１１３及びアドレス・ドライバ１１５を、簡単化した形で示しており、これらは、多重方式で図４のサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドを駆動するために図１のプリントヘッド駆動装置１３内に構成できる。アドレス・ドライバ１１５は、アドレス信号ＡＳ１−ＡＳ４をアドレス線Ａ１−Ａ４に供給し、その場合、それぞれのアドレス信号は、使用したグループ・パルス・パターン内のパルスの数と同じ数を有しかつ使用したグループ・パルス・パターンのタイミングにしたがってタイミング制御されたパルスのシーケンスを有し、それによりアドレス信号のパルスの先行エッジの間の間隔は、使用した特定のグループ・パルス・パターンにおけるパルスの先行エッジの間の間隔と同じである。それぞれのアドレス信号のパルスの幅は、少なくともグループ・パルス・パターン内における対応するパルスの程度の幅であり、かつアドレス信号は、互いに相対的にずらされており、したがってアドレス信号パルスは、図４に示しかつ前に説明したようなグループ・パルス・パターンを使用した構成に関して発射サイクルの間図８に示すように重なり合うことはない。ここで使用したように発射サイクルは、図６のサーマル・インキ・ジェット・プリント回路のインキ液滴発射抵抗のそれぞれがアドレス線にしたがってドット・プリント液滴を発生できる期間である。もちろんインキ液滴発射抵抗が液滴を発射するかどうかは、プリント・データに依存している。
【００２８】
マルチプレクサ１１１は、八つの入力線上にそれぞれの抵抗に対してそれぞれのパルス・データＤＲ１−ＤＲ８を受け取り、かつ基本選択線Ｐ１及びＰ２上に二つの基本選択信号ＰＳ１及びＰＳ２を供給する。白を含む四つのグレイ・スケール・レベルを有するグループ・パルス・パターンの例として（すなわち三つのパルスを有するグループ・パルス・パターン）、それぞれの抵抗のためのデータはそれぞれの発射サイクル当たり２ビットである。それぞれの発射サイクル当たりの抵抗データは、ルックアップ・テーブルを介してパルス波形に変換され、かつ増幅され、基本選択信号ＰＳ１及びＰＳ２を提供し、これら基本選択信号は、パルスを受け取るインキ液滴発射抵抗を付勢するために適当な電力のパルスを含んでいる。特にそれぞれの基本選択信号は、特定の基本選択信号に関連する行のすべての抵抗のためのパルスを含み、かつそれぞれの抵抗のためのパルスは、この抵抗のためのアドレス信号パルスと一致するようにタイミング制御される。アドレス信号ＡＳ１−ＡＳ４は互いにずらされているので、それぞれの行のインキ液滴発射抵抗のための基本選択パルスは、互いに挟み込まれており、それぞれの行のインキ液滴発射抵抗は、挟み込み方式で付勢され、その場合、それぞれの行内において一つのインキ液滴発射抵抗だけが、発射サイクルの間の時間内におけるいずれかの点において発射させられる。換言すれば、行内の複数のインキ液滴発射抵抗は、同時に付勢できない。しかし別の行内の異なったインキ液滴発射抵抗は、それぞれのアドレス信号がそれぞれの行内のインキ液滴発射抵抗を制御するので、同時に付勢することができる。図８は、ＤＲ１＝１、ＤＲ７＝１、ＤＲ８＝３で、それぞれ残りのインキ液滴発射抵抗データ値が０である特定の例に関して、発射サイクルの間の基本選択信号により供給されるパルスを概略的に示している。図８に示したようにこのような例に関して基本選択信号ＰＳ１は、インキ液滴発射抵抗Ｒ１及びＲ７に対する信号パルスを有し、一方基本選択信号ＰＳ２は、インキ液滴発射抵抗Ｒ８に対する三つのパルスを有する。
【００２９】
前記マルチプレックス方式は、全体としてそれぞれの列のインキ液滴発射抵抗に対してこのようなインキ液滴発射抵抗を付勢できる時間を定義するアドレス信号を提供し、かつサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドへの電力の基本選択信号は、それぞれのインキ液滴発射抵抗に対して特定されたグループ・パルス・パターンのパルスの数にしたがって、適当な電力パルスを提供する。アドレス信号は、互いにずらされており、それぞれの行においていずれかの所定の時間に一つだけの抵抗が付勢されるようになっており、かつそれぞれの基本選択信号におけるパルスは、互いに挟み込まれており、それぞれの行内のそれぞれの抵抗に対するパルスは、このような抵抗用のアドレス・パルスと一致するようになっている。
【００３０】
パルス・エネルギの減少とタイミングの進みを含むタイミング・パラメータの選択が、特定のサーマル・インキ・ジェット・プリンタの特性に依存することは、当業者にとって明らかである。例えばパルス・エネルギの減少の量は、パルス・タイミングに依存して変化し、グループ・パターン内のパルス間の間隔が減少すると、パルス・エネルギ減少に関する能力は増大し、かつパルス・タイミングの進みは、液滴安定性を最適化し、かつグレイ・スケールレベルを直線化するように選択される。
【００３１】
本発明によれば、バルク温度は低下し、かつインキ液滴発射抵抗の局所温度もまた同様であり、これは、有利に高い動作周波数を可能にし、かつ改善されたプリント品質を提供する。
【００３２】
前記は、本発明の特定の実施例を説明しかつ図示したものであるが、その種々の変形及び変更は、当業者によれば、特許請求の範囲により定義したような本発明の権利範囲及び精神から逸脱することなく行なうことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施例の理解を容易にするための要約を列挙する。
（１）．インキ液滴粒子発射パルスに応答する複数のインキ液滴発射抵抗を有するサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドと、
選択されたインキ液滴発射抵抗に加えられたとき、それぞれのインキ液滴粒子を発射させるパルスのシーケンスを有するパルス・グループ・パターンのシーケンス・パルス内の少なくとも第１パルスを、前記インキ液滴発射抵抗の選択された一つに加えるための制御手段とを有し、
前記パルスが、十分に近い時間間隔を有し、これに従って発射された液滴粒子が飛翔中に結合して加えられたパルス・グループのパルスの数に依存する容積を有する単一の液滴を形成するようにし、前記制御手段が、パルス・グループ内の第２及び後続のパルスに対する駆動エネルギを減ずるサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００３４】
（２）．前記制御手段が、前記第１のパルスのエネルギに関連する前記第２のパルス及び何れかの後続のパルスのエネルギを減少する前項（１）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００３５】
（３）．前記第２及び後続のパルスが一定のエネルギを有する前項（２）に記載のサーマル・インキ・ジェットプリンタ・システムである。
【００３６】
（４）．前記制御手段が、前記第２のパルスのエネルギに関連する前記第３及び何れか後続のパルスのエネルギを減少し、前記第３及び何れかの後続のパルスが一定のエネルギを有する前項（２）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００３７】
（５）．前記第２のパルスとともに始まる近接パルスの先行エッジ間の間隔が、前記第１及び第２のパルスの先行エッジ間の間隔に関連して減少する前項（４）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００３８】
（６）．前記制御手段が、前記第１のパルスのパルス幅に関連して前記第２及び何れかの後続のパルスのパルス幅を減少する前項（１）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００３９】
（７）．前記第２及び後続のパルスが、一定のパルス幅を有する前項（６）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００４０】
（８）．前記第２及び後続のパルスのパルス幅が、前記第１パルスのパルス幅の約６０％である前項（７）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００４１】
（９）．前記制御手段が、前記第２のパルスのパルス幅に関連して前記第３及び何れかの後続のパルスのパルス幅を減少し、前記第３及び何れかの後続のパルスが一定のパルス幅を有する前項（６）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００４２】
（１０）．前記第２のパルスとともに始まる近接パルスの先行エッジ間の間隔が、前記第１及び第２のパルスの先行エッジ間の間隔に関連して減少する前項（９）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００４３】
（１１）．前記第２パルスが、第１パルスのパルス幅の約６０％のパルス幅を有し、かつ前記第３及び何れかの後続パルスが、前記第１のパルスのパルス幅の約５０％のパルス幅を有する前項（１０）に記載のサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムである。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの複数のインキ液滴発射抵抗のうちの選ばれたインキ液滴発射抵抗に十分近い時間間隔を有するパルス・グループ・パターンのシーケンス・パルス内の少なくとも第１パルスを印加して、インキ液滴粒子を発射させ、インキ液滴粒子が飛翔中に結合して、加えられたパルス・グループの数に依存する容積を有する単一の液滴を形成するようにしたので、パルス・グループ内の第２とその後続パルスに対する駆動エネルギが減少できる。
したがって、高い動作周波数を維持したまま特性を劣化させる熱の形成を回避することができるとともに、駆動バブルの核を形成する必要なエネルギを減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムの構成要素の概略ブロック図である。
【図２】開示した本発明を実施するサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの一部を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施例による駆動エネルギの減少を示すパルス・タイミング図である。
【図４】本発明の別の実施例による駆動エネルギの減少を示すパルス・タイミング図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例による駆動エネルギの減少を示すパルス・タイミング図である。
【図６】開示した本発明の理解に役立つ簡略化したサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの回路を示す概略回路図である。
【図７】本発明による図６のサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド回路を駆動する構成要素を示すブロック図である。
【図８】本発明による図６のサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド回路の動作を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１１制御器
１２基板部材
１３プリントヘッド駆動装置
１４ポリマー障壁層
１５電源
１７サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッド
１８発射室
２６、Ｒ１〜Ｒ８インキ液滴発射発射抵抗
２８インキ供給通路
３０導入端部
３２オリフィス板
３４オリフィス開口
１１１マルチプレクサ
１１３ルックアップ・テーブル
１１５アドレス・ドライブ
Ｓ１〜Ｓ８電力ＦＥＴ

Claims

インキ液滴粒子発射パルスに応答する複数のインキ液滴発射抵抗を有するサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドと、選択されたインキ液滴発射抵抗に加えられたとき、それぞれのインキ液滴粒子を発射させるパルスのシーケンスを有するパルス・グループ・パターンのシーケンス・パルス内の複数のパルスを、前記インキ液滴発射抵抗の選択された一つに加えるための制御手段と、を備え、
前記パルス・グループのパルスが、十分に近い時間間隔を有し、これに従って発射された液滴粒子が飛翔中に結合して加えられた前記パルス・グループのパルスの数に応じた体積を有する単一の液滴を形成するサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムであって、
前記パルス・グループのパルスは、第１パルス、第２パルスおよびこの第２パルスに後続する複数の第３パルスからなり、
前記制御手段は、前記第１パルスの駆動エネルギに比べて前記第２パルスおよび各第３パルスに対する駆動エネルギを減ずるように、かつ、前記パルス・グループの各パルスが、該各パルス同士間のどの時間問隔よりも短いパルス幅を有するように、前記パルス・グループのパルスを制御し、
さらに、前記制御手段は、前記第２パルスのエネルギよりも前記各第３パルスのエネルギを低減し、かつ、該各第３パルスが一定のエネルギを有するように前記パルス・グループのパルスを制御し、
これにより、前記第２パルスおよび第３パルスの駆動エネルギを低減して、前記サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの駆動エネルギを減少する、
ことを特徴とするサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システム。
前記第２パルスおよび第３パルスからなる複数のパルスの隣接する先行エッジ間の間隔が、前記第１および第２パルスの先行エッジ間の間隔に比べて短いことを特徴とする請求項１に記載のサーマル・インク・ジェット・プリンタ。
前記制御手段は、前記第１パルスの駆動エネルギに比べて前記第２パルスおよび第３パルスに対する駆動エネルギを減ずるために、前記第１パルスのパルス幅に比べて前記第２パルスおよび第３パルスのパルス幅を短くすることを特徴とする請求項１に記載のサーマル・インク・ジェット・プリンタ。
インキ液滴粒子発射パルスに応答する複数のインキ液滴発射抵抗を有するサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドと、選択されたインキ液滴発射抵抗に加えられたとき、それぞれのインキ液滴粒子を発射させるパルスのシーケンスを有するパルス・グループ・パターンのシーケンス・パルス内の複数のパルスを、前記インキ液滴発射抵抗の選択された一つに加えるための制御手段と、を備え、
前記各パルスが同一高さでかつ十分に近い時間間隔を有し、これに従って発射された液滴粒子が飛翔中に結合して加えられたパルス・グループのパルスの数に応じた体積を有する単一の液滴を形成するサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムであって、
前記パルス・グループのパルスは、第１パルス、第２パルスおよびこの第２パルスに後続する第３パルスからなり、
前記制御手段は、前記第２パルスおよび第３パルスの幅が前記第１パルスのパルス幅の約６０％になるように、かつ、前記パルス・グループの各パルスが、該各パルス同士間のどの時間問隔よりも短いパルス幅を有するように、前記パルス・グループのパルスを制御し、
これにより、前記第２パルスおよび第３パルスの駆動エネルギを低減して、前記サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの駆動エネルギを減少する、
ことを特徴とするサーマル・インク・ジェット・プリンタ。
前記第２パルスおよび第３パルスからなる複数のパルスの隣接する先行エッジ間の間隔が、前記第１および第２パルスの先行エッジ間の間隔に比べて短いことを特徴とする請求項４に記載のサーマル・インク・ジェット・プリンタ。
インキ液滴粒子発射パルスに応答する複数のインキ液滴発射抵抗を有するサーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドと、選択されたインキ液滴発射抵抗に加えられたとき、それぞれのインキ液滴粒子を発射させるパルスのシーケンスを有するパルス・グループ・パターンのシーケンス・パルス内の複数のパルスを、前記インキ液滴発射抵抗の選択された一つに加えるための制御手段と、を備え、
前記各パルスが同一高さでかつ十分に近い時間間隔を有し、これに従って発射された液滴粒子が飛翔中に結合して加えられたパルス・グループのパルスの数に応じた体積を有する単一の液滴を形成するサーマル・インキ・ジェット・プリンタ・システムであって、
前記パルス・グループのパルスは、第１パルス、第２パルスおよびこの第２パルスに後続する複数の第３パルスからなり、
前記制御手段は、前記第１パルスのパルス幅に比べて前記第２パルスおよび各第３パルスのパルス幅を短くするように、かつ、前記パルス・グループの各パルスが、該各パルス同士間のどの時間問隔よりも短いパルス幅を有するように、前記パルス・グループのパルスを制御し、
さらに、前記制御手段は、前記第２パルスのパルス幅に比べて前記各第３パルスのパルス幅を短くするように、かつ、該各第３パルスが一定のパルス幅を有するように前記パルス・グループのパルスを制御し、
これにより、前記第２パルスおよび第３パルスの駆動エネルギを低減して、前記サーマル・インキ・ジェット・プリントヘッドの駆動エネルギを減少する、
ことを特徴とするサーマル・インク・ジェット・プリンタ。
前記第２パルスおよび第３パルスからなる複数のパルスの隣接する先行エッジ間の間隔が、前記第１および第２パルスの先行エッジ間の間隔に比べて短いことを特徴とする請求項６に記載のサーマル・インク・ジェット・プリンタ。
前記第２パルスのパルス幅が前記第１パルスのパルス幅の約６０％であり、前記第３パルスのパルス幅が前記第１パルスのパルス幅の約５０％であることを特徴とする請求項６に記載のサーマル・インク・ジェット・プリンタ。