JPH0852875A - クロストーク低減方法 - Google Patents
クロストーク低減方法Info
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Abstract
リント速度を向上させ、かつクロストークを低減させる
ことができる方法を提供すること。 【構成】インクソースとインク発射室の間に2つのイン
ク供給チャネル(301、303)を設け、301のチ
ャネルに流れるインクに作用する流体抵抗の大きさは、
303のチャネルに流れるインクに作用する流体抵抗の
大きさより小さい。また、流体抵抗の小さいインク供給
チャネルが他のインク発射室に結合した流体抵抗の大き
いインク供給チャネルと隣り合うように設ける。
Description
・プリンタ用のプリントヘッドに関し、特にプリント速
度を向上し、かつクロストークを低減するための、当該
プリントヘッド内におけるインク発射室用のインク供給
チャネルの設計に関する。本発明はこれと同時にPet
er M. Burke等を発明者として、「Inkj
etPrinthead with Tuned Fi
ring Chambersand Multiple
Inlets」と題して出願された、米国特許出願番
号第08/282,243に関連する。
タは、マーキングもしくはプリントが行われるプリント
媒体に近接して支持された表面にある複数の小ノズルも
しくはオリフィスを介して少量のインクを排出すること
により動作する。これらのノズルは、当該プリント媒体
の特定位置に対応している、設定された数のノズルから
の微小インク滴の発射が、所望の文字もしくはイメージ
の一部を形成すべく当該表面に配列されている。この基
板もしくはプリント媒体の位置は制御されて再位置決め
され、別の微小インク滴の発射により、当該所望の文字
もしくはイメージの、さらなるピクセルの生成が続けら
れる。選択されたオリフィスの付勢で、インクジェット
・プリンタによる多色イメージの生成を可能にすべく、
選択した色のインクを個別のノズル配列に接続してもよ
い。
ト)およびプリントの品質はインクジェット・プリンタ
のユーザにとって最重要事項である。また、不要なイン
ク噴射の低減およびプリント媒体上へのインク滴の正確
な位置決め等のこの他のファクタも重要である。
る微小インク滴の発射は、インク溶剤の沸点を超える温
度までインクを急激に加熱し、インクの蒸発段階の気泡
を生成した結果として得られる。インクの急激な加熱
は、通常1〜3マイクロ秒の間、レジスタに矩形パルス
電流を通すことにより達成される。各ノズルには、イン
クが満たされた小さな固有のインク発射室が結合されて
おり、各インク発射室は、インクと熱的に結合する個別
アドレスが可能な加熱抵抗素子を備えている。気泡の核
が出来てそれが膨張すると、ある体積のインクを押しの
け、それをノズルの外に排出してプリント媒体上に付着
させる。その後気泡は壊れ、インク供給チャネル経由
で、押しのけられた体積分のインクがより大きなインク
・リザーバから補充される。
インクの発射の後、当該発射室にインクが逆流し、イン
クの排出により減少した体積分のインクを満たす。イン
クが発射室をできるだけ速く再補充し、プリントヘッド
のノズルの噴射が大変速くなることを可能にすることが
好ましい。ノズルの迅速な付勢は、当然のことながら高
速のプリントをもたらす。インク滴がプリントヘッド・
ノズルから発射されると、残留流体の一部は振動するメ
ニスカスとしてノズル内に残留し、補充インクは発射し
たインク滴で失われたインクを補充するためにインク発
射室に流れ込む。次にこのノズルを付勢するためには、
その前にこのインク・メニスカスが安定する必要があ
り、さらにインクがインク発射室を補充するのに充分な
時間が必要となる。これが満足されないと、微小インク
滴の重さにおいて好ましくないばらつきを生ずることに
なり、結果として得られるプリントに深刻なプリント濃
度の劣化を招く。
の重さは予想可能かつ一定でなければならず、また一般
に、微小インク滴の重さはノズルが付勢される周波数に
関係するため、プリントヘッドのノズルの発射周波数は
制限される。高いレートにおける微小インク滴の生成で
は、発射室の補充に許される時間は短くなる。補充時間
が短すぎると、次の付勢で重さが軽すぎる微小インク滴
が発射される。
体結合が大きく開かれたものであれば、高速補充が可能
になるであろう。ここには、考慮すべき問題が二つあ
る。まず、ノズル内のインクの振動を弱めて、プリント
品質に影響を及ぼすインク滴の体積のばらつきを最小に
しなければならない。つぎに、複数のノズルならびに発
射室を有する実用的なプリントヘッドにおいては、この
ような大きな流体結合は付勢中のノズルからのインク排
出のみならず、インク供給経路を介して隣接するインク
発射室ならびにそれに付随するノズルへのインクの流れ
を招くだろう。この現象は一般にクロストークと呼ばれ
ており、付勢されたノズルに隣接するノズルからインク
が漏れ、オリフィス・プレート外表面上にインク溜まり
を形成することにより、結果として輪郭が不正確な文字
が形成される。したがって、ある種の共通インクソース
のバッファ形成が、隣接するインク発射室の間のクロス
トークを防止するために必要となる。この例については
米国特許第4,882,595号を参照されたい。
は、300dpiもしくはそれ以上の解像度のプリンタ
が必要であると言われている。上述したように、高周波
の微小インク滴発射を達成した際は、高品質のプリント
のためにも充分な体積の微小インク滴を達成する必要が
ある。微小インク滴の重さが小さくなるとプリント品質
が劣化する。また、微小インク滴の体積はレジスタのサ
イズまたはノズルのサイズを変更することによっても増
加され得る。すると今度はこれらのパラメータは補充の
レートに影響し、それを低下することによりプリントヘ
ッド・ノズルが動作し得る最大周波数を制限する。従っ
て、高周波において所望の微小インク滴の重さを達成す
るために、インク供給チャネルのサイズ、オリフィスの
サイズおよび加熱抵抗のサイズが非常に重要になる。
ノズルの間のクロストークを最小にしつつも、高いプリ
ント速度と充分かつ一定した微小インク滴の重さを有す
るインクジェット・プリントヘッドを実現することを目
的とする。
・プリンタのプリントヘッドの装置および方法は、イン
ク・ソース、複数のインク発射室を備え、また、第1の
インク発射室と当該インク・ソースを結合する、少なく
とも二つのインク供給チャネルを備える。この少なくと
も二つのインク供給チャネルのうちの第1のインク供給
チャネルは、当該第1のインク供給チャネル内を流れる
インクに対して第1の大きさの流体抵抗が与えられるべ
く形成される。前記少なくとも二つのインク供給チャネ
ルのうちの第2のインク供給チャネルは、当該第2のイ
ンク供給チャネル内を流れるインクに対して第2の大き
さの流体抵抗が与えられるべく形成される。この第2の
大きさの流体抵抗は前記第1の大きさの流体抵抗より大
きい。前記第1のインク供給チャネルおよび前記第2の
インク供給チャネルは、それぞれ前記インク・ソースに
開口する入口を有する。
ストークを最小にしつつも大きな微小インク滴の重さと
高いインク滴発射の周波数を具現することができる。好
ましい実施例においては、1個の障壁層材料の島状部が
インク発射室の入口付近に配置されている。この島状部
は実質的に複数の、当該インク発射室にインクを導くた
めのインク供給チャネルを提供する。複数のインク供給
チャネルを有することにより、当該インク発射室のイン
ク補充に必要な時間が削減され、微小インク滴の重さの
変化を最小にしつつ、より高いインク滴の発射周波数が
促進される。ノズルの直径、障壁層の厚さ、ならびに加
熱抵抗のサイズ等の、他のプリントヘッドの設計パラメ
ータもまた、この好ましい実施例においては最適化され
ており、その結果クロストークが低減した状態で所望の
微小インク滴の重さが達成される。
用される典型的な熱インクジェット・プリントヘッドの
一部を非常に大きく拡大した等角図を示した。このプリ
ントヘッドのいくつかのエレメントは、インクジェット
・プリントヘッド内のインク発射室101を呈示するた
めに切り取られている。多くのこの種の発射室は通常プ
リントヘッドにおいてずれが設けられた行に配列されて
おり、効果的かつ高品質のプリントのためにこれらの行
の二つを、インク・サプライ・プリナムの周りにグルー
プとして配列することもできる。さらに、プリントヘッ
ド内に追加のグループを設置して、各グループから個別
の色がプリントされるようにしてもよい。各発射室を表
す101に対応してこの発射室101に連絡するノズル
103が配置されており、この発射室において加熱抵抗
109により急激に加熱されたインクが微小インク滴と
して強制的にノズル103から発射されるようになって
いる。別のインク発射室に連絡する2番目のノズル10
5の一部も示されている。選択されたノズルから発射さ
れるインクが、プリント媒体上のプリントにおいて、設
定された文字もしくは絵を形成するように、加熱抵抗は
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、当該プリンタに入力されたデータに対応するパター
ンで選択される。プリント媒体(図示せず)は通常オリ
フィス・プレート111と平行かつ、ノズル103から
発射される微小インク滴の発射方向と垂直に支持され
る。インクは一般にインク供給チャネルと呼ばれる開口
107を介して発射室101に供給される。このインク
ははるかに大きなインク・リザーバ(図示せず)から、
オリフィス・プレートと基板の間の空間により形成され
た、当該発射室外にあり、1グループ内の全発射室に共
通のインク・プリナム経由でインク供給チャネル107
に供給される。
109により急激に加熱されて沸騰するまでそこにとど
まる。通常加熱抵抗109は、シリコン基板113の表
面上に設置された薄膜抵抗構造部であり、当該基板11
3上に設置された伝導体経由でプリンタの電子回路に接
続される。より複雑な構成のプリントヘッドでは一般
に、電子回路の一部を当該シリコン基板113上に集積
回路形式で構成している。パシベーション層およびキャ
ビテーション障壁層等の各種の保護層がさらに加熱抵抗
109を覆い、インクの腐食特性ならびに浸食性からそ
れを保護している。つまり、インク発射室101は一方
の側面において、加熱抵抗109ならびに他の層を備え
るシリコン基板113により区切られ、他方の側面にお
いて、付随するオリフィス103を備えるオリフィス・
プレート111により区切られている。インク発射室1
01およびインク供給チャネル107のこのほかの側面
は、高分子の障壁層115により範囲が定められてい
る。この障壁層は、好ましくは、インクの腐食特性に対
してほぼ不活性である有機高分子プラスチックよりな
り、普通は基板113ならびにその各種保護層の上に配
置され、その後フォトリソグラフィにより所望の幾何学
的形状に形づけられ、エッチングされる。障壁層115
の形成に適した高分子材には、アメリカ合衆国のデラウ
ェア州WilmingtonのE.I.DuPont
De Nemours and Companyより、
Parad、Vacrel、ならびにRistonの名
称で発売されている製品が含まれる。この種の材料は、
摂氏300度に至る温度までの耐熱性があり、プリント
ヘッドのオリフィス・プレートを適切な位置に支持する
ための、良好な接着特性を有する。
5を介してシリコン基板113に固定されている。通常
オリフィス・プレート111にはニッケルもしくは類似
の材料が用いられ、インクの腐食効果に抗するために金
メッキが施されている。インクのインク・ソースへの逆
流を減少させるために、インク供給チャネル107に
は、加熱抵抗109からの距離によってチャネル幅を狭
める、一連のくびれ121および123が与えられてい
る。このような構成は、充分な隔絶とクロストークの低
減をもたらすが、発射室のインク補充速度を犠牲にする
ことが知られている。
発明に従ってインク供給チャネル用のバリア材料の構成
が行われた。好ましい実施例の等角図を図2に示す。高
分子のバリア材料層201は通例どおり、シリコン基板
113’上に配置される。高分子材料のエッチングプロ
セスの一部として、一連のバリア材料の島状部203、
205がシリコン基板113’上に形成される。(レジ
スタ109’は、通例どおりシリコン基板113’上
に、薄膜抵抗材料を用いて形成される。)この好ましい
実施例においては、タイミング・ロジックおよび共通相
互接続に通例どおりに対処するために、加熱抵抗が互い
にオフセットされ、直線の列からはずされている。
ある図3に示したように、バリア材料の島状部203、
205は加熱抵抗とインク・ソースの間に配置されてい
る。この好ましい実施例では特定の島状部の構成が示さ
れているが、これと同様にして他の構成を用いてもよ
い。たとえば、別の実施例を図4に示す。再度図3を参
照すると、この構成ではたとえば、バリア材料の島状部
203に関連するインク・チャネル301ならびに30
3、およびバリア材料の島状部309に関連するインク
・チャネル305ならびに307というように、実質的
に2個のインク・チャネルが形成される。このような2
個のインク・チャネルの配置は、インク供給の冗長性な
らびに加熱抵抗109’周りのインク発射室の迅速な補
充のための、インク・プレナムに対する大きな有効開口
の双方を提供する。電気的なエネルギーが加熱抵抗10
9’に印加されると、当該加熱抵抗109’の上方にあ
るインク発射室内でインクの沸騰による気泡が形成され
る。このインクの沸騰による気泡の迅速な形成はノズル
103’を介したインクの発射に加えてインクを逆方向
にインク供給チャネル301ならびに303内に押し出
す。この逆流するインクは、インク・プレナムおよび隣
接するインク発射室のインク供給チャネル内に押し出さ
れる。たとえば、加熱抵抗109’上のインクの核沸騰
による気泡は、オリフィス・プレート内のノズルからイ
ンクを排出するだけでなく、インク供給チャネル301
ならびに303内にインクを逆流させる。インクのパル
スはインク・プレナムに入り、さらにインク供給チャネ
ル305ならびに315を介して隣接するインク発射室
のインク供給チャネルに入る。このインク・パルスの結
果として、通常ノズル開口に形成されているメニスカス
がノズルの縁を越えて押し出され、オリフィス・プレー
トの外側表面上にあふれ出る。この種のインク漏れは外
側の表面にインク溜まりを残し、それに後からオリフィ
スより発射される微小インク滴が付着し、その結果、微
小インク滴の軌跡へ悪影響を及ぼすとともに、プリント
される像ならびに文字の品質の劣化を招く、不要のイン
ク噴射を発生する。本発明の重要な特徴は、あるインク
発射室のインク供給チャネルから発生したインク・パル
スが、隣りの発射室内のインクをオリフィス・プレート
の表面上へ溢れ出させてしまうことを防ぐことである。
に関連する2個のインク供給チャネルの各々の中にある
インクに与えられる流体抵抗は非対称である。本発明に
おいてはインク供給チャネル301がバリア材料により
40ミクロンから44ミクロンの間のチャネル長に形成
される。この好ましい実施例においては、L1=44ミ
クロンとする。加熱抵抗109’を含むインク発射室へ
の供給を行う第2のインク供給チャネル303は、58
ミクロンから62ミクロンの間の長さを有する。この好
ましい実施例においてはL2=62ミクロンとする。チ
ャネル長におけるこの差はインク供給チャネル301内
に相対的に小さい流体抵抗をもたらし、インク供給チャ
ネル303内に相対的に大きい流体抵抗をもたらす。流
体抵抗の絶対値は、インク供給チャネルのチャネル長に
比例する。本発明の重要な点は、流体抵抗の大きさの間
の関係である。この好ましい実施例においては、インク
供給チャネル303はインク供給チャネル301の流体
抵抗の大きさより41%大きい流体抵抗を有する。もち
ろん、本発明を実施する上で流体抵抗のこの非対称性を
変化させてもよい。インクはインク供給チャネル301
を介してより迅速に当該インク発射室に補充されるが、
このインクの補充の速さはインク供給チャネル303を
介してより緩慢にインクが戻ることによりさらに大きく
なる。したがってこの好ましい実施例においては、所定
の重さ(たとえばこの好ましい実施例においては微小イ
ンク滴の重さは89.3ナノグラムである)の微小イン
ク滴の一回の発射を生成するのに充分な体積のインクを
インク発射室に補充するために必要な時間により、プリ
ント速度が決まる。また、あるインク発射室の、相対的
に小さい流体抵抗を有するインク供給チャネルが、隣接
するインク発射室の、相対的に大きい流体抵抗を有する
インク供給チャネルと直接隣り合うように各インク発射
室が互いに関連して配置されることも本発明の重要な特
徴である。この配列は図3の平面図により見てとれる。
加熱抵抗109’に対応するインク発射室は加熱抵抗3
19に対応するインク発射室と隣り合っている。インク
供給チャネル305は短い方のチャネル長を有し、した
がってその流体抵抗も小さい方となる。このインク供給
チャネルは大きい流体抵抗のインク供給チャネル303
と直接隣り合っている。インク供給チャネル303から
出されたインク・パルスはインク供給チャネル301か
ら出されるものより大きく減衰される。つまり、小さい
流体抵抗のインク供給チャネル305の入口に生ずるパ
ルスは、本発明を実施しない場合に予想されるものより
小さくなる。反対に、インク供給チャネル305の、よ
り低い流体抵抗の結果として相対的に大きい大きさを有
するインク供給チャネル305から出されたインク・パ
ルスが、より高い流体抵抗を有する、隣り合うインク供
給チャネル303の入口に現れる。このインク・パルス
は、ここで、より高い流体抵抗のチャネル303により
減衰される。
チャネルがより大きい流体抵抗のインク供給チャネルに
比してより直接的にインク・プレナム内に開口している
ことも本発明の特徴である。再度図3を参照すると、イ
ンク供給チャネル305に対する入口が、そのチャネル
長が短いために隣接するインク供給チャネル303の入
口開口に対して、インク・プレナム(ならびにその大量
のインク)に十分近くに位置していることがわかる。イ
ンク供給チャネル305により供給されるインク発射室
は実質的にインク供給チャネル303により供給される
インク発射室よりインク・プレナムに近い。この好まし
い実施例においては、二つの隣接するインク発射室を分
離するバリア材料の突起323が、より小さい流体抵抗
のインク供給チャネル305の注入部開口を、より大き
い流体抵抗のインク供給チャネル303の注入部開口か
ら、D=22ミクロンだけ離隔している。このインク供
給チャネルのオフセットによって、より小さい流体抵抗
のインク供給チャネルから出されるインク・パルスの多
くが、隣接するインク供給チャネルを介して伝達される
代わりにインク・プレナム内のインクに吸収され得る。
ノズルの直径、レジスタのサイズおよびチャネルのサイ
ズのパラメータが互いに関連して最適化されたとき得ら
れる。この好ましい実施例における各パラメータを表1
に示す。さらに、センタ供給インク・スロット(図示せ
ず)を有するプリントヘッドにおいては、短いシェルフ
長(インク・スロットからバリア材料の突起の先端まで
の距離)を有することによってより高い周波数が達成さ
れる。この好ましい実施例におけるシェルフ長は約25
ミクロンである。また、微小インク滴の均一性を獲得す
るために、好ましくは、インクを約摂氏40度まであら
かじめ加熱し、様々な条件下で一定な粘性のインクを実
現する。
に基板の平面図により示す。障壁層201’は通例どお
り基板113”上に形成され、その後エッチングにより
インク発射室および図示したインク発射室の間の障壁層
の突起401ならびに403に加えて、障壁層の島状部
203’、205’ならびに309’が形成される。こ
の別の実施例においてバリアの島状部の形状は、基本的
には涙滴形であり、涙滴の鋭角部が加熱抵抗に対向して
いる。バリアの島状部203’により形成されるインク
供給チャネル(301’ならびに303’)は、すでに
説明したように、インク供給チャネル間で非対称の大き
さの流体抵抗が得られるように異なるチャネル長を有す
る。インク供給チャネル301’について、チャネル長
は40ミクロンから44ミクロンの範囲となり(この別
の実施例においては、L1=44ミクロン)、インク供
給チャネル303’について、チャネル長は58ミクロ
ンから62ミクロンの範囲となる(この別の実施例にお
いては、L2’=62ミクロン)。この別の実施例にお
いて、短い方のチャネル長のインク供給チャネル30
1’とバリアの島状部203’の形状との組み合わせの
結果として、インク発射室内のインク発射の結果により
生ずるインク・パルスが、インク供給チャネル303’
から出るインク・パルスより早くインク・プレナムのイ
ンクに到達する。図3との関連で上述した好ましい実施
例と同様に、インク供給チャネルおよびインク発射室の
構成は隣り合うインク発射室に対するクロストークの防
止を提供する。つまり、この別の実施例において小さい
方の流体抵抗の大きさを有するインク供給チャネルの入
口は、D’=22ミクロンだけインク発射室に近くなっ
ている。この別の実施例においては、前記好ましい実施
例における場合より、各インク供給チャネルが、インク
発射室の後壁に平行なラインに対して急峻な角度で設置
されていることに気づくはずである。この別の実施例に
おいてθ=60度である(一方、前記好ましい実施例に
おける同等の角度は45度である)。加熱抵抗109”
ならびに319’、およびインク供給チャネル305’
ならびに307’は、この別の設計においても、前記好
ましい実施例における場合と同じ態様で動作する。
ォーマンスの向上は、図5に示したグラフから理解する
ことができる。図5においては、プリント・サイクルの
間にノズルから発射される2番目の微小インク滴の重さ
が、微小インク滴の生成レート(プリントヘッドのノズ
ルが付勢される周波数)に対してプロットされている。
本発明を実施するプリンタ・プリントヘッドが、微小イ
ンク滴の最小許容重量である89.3ナノグラムで動作
すると、ノズル付勢が行われるレートは10.3kHz
となる(破線501と503の交点に注目されたい)。
前記好ましい実施例においては、加熱抵抗に印加される
電子パルスの幅は2.4マイクロ秒であり、全体で8.
6マイクロジュールのエネルギーを供給する。特に興味
深いことは、本発明が微小インク滴生成周波数の全般を
通じて本質的に一定の微小インク滴の体積をサポートし
ていることである。特定のノズルが要求されて、1個の
微小インク滴を発射し、次のプリントサイクルでは微小
インク滴を発射せず、その後、微小インク滴を発射する
状況を想定されたい。このノズルについての実質的な微
小インク滴の生成周波数は最大周波数の2分の1、つま
り、5.15kHzとなる。10.3kHzで発射され
る微小インク滴の重さは、基本的に5.15kHzで発
射される微小インク滴の重さに同じである。微小インク
滴は、7kHzと8kHzの間の範囲(破線505に注
目されたい)で最大重量(当該好ましい実施例において
は101.7ナノグラム)に達するが、この微小インク
滴生成周波数は、当該好ましい実施例のプリントヘッド
の動作の間には使用されない。つまり、本発明を実施す
るプリントヘッドは卓越したプリント品質を維持する一
方で、典型的には75ナノグラムから95ナノグラムと
なる、一様で大きな微小インク滴の重さ、および、9k
Hzから12kHzとなる、高いインク滴発射速度を達
成する。
す。
数のインク発射室を有する、クロストークを低減したイ
ンクジェット・プリンタのプリントヘッドにおいて、前
記複数のインク発射室のうちの第1のインク発射室(1
01)を前記インク・ソースに結合する、少なくとも二
つのインク供給チャネル(301、303)を備え、前
記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの第1の
インク供給チャネル(301)は、当該第1のインク供
給チャネル内を流れるインクに与えられる第1の大きさ
の流体抵抗、および前記インク・ソースに開口する入口
を備え、前記少なくとも二つのインク供給チャネルのう
ちの第2のインク供給チャネル(303)は、当該第2
のインク供給チャネル内を流れるインクに与えられる第
2の大きさの流体抵抗、および前記インク・ソースに開
口する入口を備え、前記第2の大きさの流体抵抗は、前
記第1の大きさの流体抵抗より大きい、クロストークを
低減したインクジェット・プリンタのプリントヘッド。
ネル(301)の入口は、さらに前記第1のインク発射
室との距離において、前記第2のインク供給チャネル
(303)の入口より近くに配置される、前記実施態様
1記載のクロストークを低減したインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッド。
供給チャネル(303)は、前記第1のインク供給チャ
ネル(301)より長いチャネル長(L2)を有し、そ
れにより前記第1の大きさの流体抵抗より大きい前記第
2の大きさの流体抵抗を作り出す、前記実施態様1記載
のクロストークを低減したインクジェット・プリンタの
プリントヘッド。
発射室のうちの第2のインク発射室であって、当該第2
のインク発射室を前記インク・ソースに結合する、第3
(305)ならびに第4(307)のインク供給チャネ
ルを有する第2のインク発射室を備え、当該第3のイン
ク供給チャネル(305)は、当該第3のインク供給チ
ャネル(305)内を流れるインクに与えられる前記第
1の大きさの流体抵抗を有し、当該第4のインク供給チ
ャネル(307)は、当該第4のインク供給チャネル
(307)内を流れるインクに与えられる前記第2の大
きさの流体抵抗を有し、前記第2のインク発射室は前記
第1のインク発射室に隣接して配置され、前記第3のイ
ンク供給チャネル(305)は前記第2のインク供給チ
ャネル(303)に隣接して配置される、前記実施態様
1記載のクロストークを低減したインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッド。
第2のインク供給チャネルは、40ミクロンから44ミ
クロンの間の長さ(L1)を有する第1のインク供給チ
ャネル301、および58ミクロンから62ミクロンの
間の長さ(L2)を有する第2のインク供給チャネル3
03を有し、いずれのインク供給チャネルも26ミクロ
ンから34ミクロンの間のチャネル幅を有する、前記実
施態様3記載のクロストークを低減したインクジェット
・プリンタのプリントヘッド。
55ミクロンの間の長さを一辺とする、基本的には正方
形のインク発射室、42ミクロンから45ミクロンの間
の長さを一辺とする、基本的には正方形の構成の加熱抵
抗(109)、40ミクロンから44ミクロンの間の長
さを直径とし、53ミクロンから55ミクロンの間の長
さを筒の高さとする基本的には円筒形の構成のオリフィ
ス(103)を備え、それにより、発射する微小インク
滴が75ナノグラムの重さを越える微小インク滴に対し
て9kHzから12kHzの間の微小インク滴発射周波
数を達成する、前記実施態様1記載のクロストークを低
減したインクジェット・プリンタのプリントヘッド。
数のインク発射室を有する、クロストークを低減したイ
ンクジェット・プリンタのプリントヘッドにおいて、前
記複数のインク発射室のうちの第1のインク発射室(1
01)および第2のインク発射室であって、第1(30
1)ならびに第2(303)のインク供給チャネルによ
り前記インク・ソースに結合される第1のインク発射室
(101)、および第3(305)ならびに第4(30
7)のインク供給チャネルにより前記インク・ソースに
結合される第2のインク発射室を備え、前記第1(30
1)ならびに第3(305)のインク供給チャネルは、
それぞれ、第1のチャネル長、および前記インク・ソー
スに開口する入口を備え、前記第2(303)ならびに
第4(307)のインク供給チャネルは、それぞれ、第
2のチャネル長、および前記インク・ソースに開口する
入口を備え、前記第1ならびに第2のインク発射室は互
いに隣接して配置され、前記第2のインク供給チャネル
(303)の入口ならびに前記第3のインク供給チャネ
ル(305)の入口は互いに隣接して配置される、クロ
ストークを低減したインクジェット・プリンタのプリン
トヘッド。
1)ならびに第3(305)のインク供給チャネルは第
1の大きさの流体抵抗を有し、前記第2(303)なら
びに第4(307)のインク供給チャネルは第2の大き
さの流体抵抗を有し、かつ、前記第2の大きさの流体抵
抗は前記第1の大きさの流体抵抗より大きい、前記実施
態様7記載のクロストークを低減したインクジェット・
プリンタのプリントヘッド。
室(101)と前記インク・ソースの間に少なくとも二
つのインク供給チャネル(301、303)を結合する
ステップと、 b)前記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの
第1のインク供給チャネル(301)として、前記イン
ク・ソースに開口する入口、ならびに当該第1のインク
供給チャネル(301)内を流れるインクに与えられる
第1の大きさの流体抵抗を有する第1のインク供給チャ
ネル(301)を作成するステップと、 c)前記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの
第2のインク供給チャネル(303)として、前記イン
ク・ソースに開口する入口、ならびに当該第2のインク
供給チャネル(303)内を流れるインクに与えられ
る、前記第1の大きさの流体抵抗より大きい第2の大き
さの流体抵抗を有する第2のインク供給チャネル(30
3)を作成するステップ を含む、インク・ソースおよび複数のインク発射室を有
するインクジェット・プリンタのプリントヘッドにおけ
るクロストーク低減方法。
ャネル(301)の入口を前記第2のインク供給チャネ
ル(303)の入口より前記第1のインク発射室との距
離において近くに配置するステップをさらに含む、前記
実施態様9記載の複数のインク発射室を有するインクジ
ェット・プリンタのプリントヘッドにおけるクロストー
ク低減方法。
ャネル(301)を作成するステップ、および前記第2
のインク供給チャネル(303)を作成するステップは
さらに、前記第1のインク供給チャネル(301)より
長いチャネル長(L2)を有する前記第2のインク供給
チャネル(303)を作成し、これにより、前記第2の
大きさの流体抵抗を前記第1の大きさの流体抵抗より大
きくするようにしたステップを含む、前記実施態様9記
載の複数のインク発射室を有するインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドにおけるクロストーク低減方法。
室と、前記インク・ソースの間に、少なくとも二つのイ
ンク供給チャネルを結合するステップと、 b)前記第2のインク発射室と前記インク・ソースとを
結合する第3(305)ならびに第4(307)のイン
ク供給チャネルであって、当該第3のインク供給チャネ
ル(305)内を流れるインクに与えられる前記第1の
大きさの流体抵抗を有する第3のインク供給チャネル
(305)、および、当該第4のインク供給チャネル
(307)内を流れるインクに与えられる前記第2の大
きさの流体抵抗を有する第4のインク供給チャネル(3
07)を作成するステップと、 c)前記第2のインク発射室と前記第1のインク発射室
とを隣接して配置し、前記第3のインク供給チャネル
(305)と前記第2のインク供給チャネル(303)
とを隣接して配置するステップ をさらに含む、前記実施態様9記載の複数のインク発射
室を有するインクジェット・プリンタのプリントヘッド
におけるクロストーク低減方法。
ートの間に配置される障壁層から複数のインク発射室を
作成することによる、クロストークを低減したインクジ
ェット・プリンタのプリントヘッドの構成方法におい
て、 a)前記障壁層(201)、前記基板(113)、およ
び前記オリフィス・プレート(111)から、少なくと
も二つのインク供給チャネルを作成し、前記複数のイン
ク発射室のうちの第1のインク発射室とインク・ソース
とを結合するステップと、 b)前記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの
第1のインク供給チャネル(301)として、前記イン
ク・ソースに開口する入口、ならびに当該第1のインク
供給チャネル(301)内を流れるインクに与えられる
第1の大きさの流体抵抗を有する第1のインク供給チャ
ネル(301)を作成するステップと、 c)前記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの
第2のインク供給チャネル(303)として、前記イン
ク・ソースに開口する入口、ならびに当該第2のインク
供給チャネル(303)内を流れるインクに与えられ
る、前記第1の大きさの流体抵抗より大きい第2の大き
さの流体抵抗を有する第2のインク供給チャネル(30
3)を作成するステップ を含む、クロストークを低減したインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドの構成方法。
ャネル(301)の入口を前記第1のインク発射室との
距離において、前記第2のインク供給チャネル(30
3)の入口より近くに配置するステップをさらに含む、
前記実施態様13記載のクロストークを低減したインク
ジェット・プリンタのプリントヘッドの構成方法。
ャネル(301)を作成するステップ、および前記第2
のインク供給チャネル(303)を作成するステップ
は、さらに、前記第1のインク供給チャネル(301)
より長いチャネル長(L2)を有する前記第2のインク
供給チャネル(303)を作成し、これにより、前記第
2の大きさの流体抵抗を前記第1の大きさの流体抵抗よ
り大きくするようにしたステップを含む、前記実施態様
13記載のクロストークを低減したインクジェット・プ
リンタのプリントヘッドの構成方法。
び前記オリフィス・プレート(111)から、第3(3
05)ならびに第4(307)のインク供給チャネルと
して、前記複数のインク発射室のうちの第2のインク発
射室と前記インク・ソースとを結合する、第3(30
5)ならびに第4(307)のインク供給チャネルを作
成するステップと、 b)前記第3のインク供給チャネル(305)内を流れ
るインクに与えられる、前記第1の大きさの流体抵抗を
有する、前記第3のインク供給チャネル(305)を作
成するステップと、 c)前記第4のインク供給チャネル(307)内を流れ
るインクに与えられる、前記第2の大きさの流体抵抗を
有する、前記第4のインク供給チャネル(307)を作
成するステップと、 d)前記第2のインク発射室と前記第1のインク発射室
とを隣接して配置し、前記第3のインク供給チャネル
(305)と前記第2のインク供給チャネル(303)
とを隣接して配置するステップ をさらに含む、前記実施態様13記載のクロストークを
低減したインクジェット・プリンタのプリントヘッドの
構成方法。
ィス・プレート(111)の間に配置される障壁層()
から、複数のインク発射室を作成することによる、クロ
ストークを低減したインクジェット・プリンタのプリン
トヘッドの構成方法において、 a)前記障壁層(201)、前記基板(113)、およ
び前記オリフィス・プレート(111)から、前記複数
のインク発射室のうちの第1のインク発射室と第2のイ
ンク発射室を作成するステップと、 b)第1(301)ならびに第2(303)のインク供
給チャネルにより、前記第1のインク発射室とインク・
ソースとを結合し、第3(305)ならびに第4(30
7)のインク供給チャネルにより、前記第2のインク発
射室と当該インク・ソースとを結合するステップと、 c)それぞれが、第1のチャネル長(L1)、および前
記インク・ソースに開口する入口を有する、前記第1
(301)ならびに第3(305)のインク供給チャネ
ルを作成するステップと、 d)それぞれが、第2のチャネル長(L2)、および前
記インク・ソースに開口する入口を有する、前記第2
(303)ならびに第4(307)のインク供給チャネ
ルを作成するステップと、 e)前記第1(101)ならびに第2のインク発射室を
互いに隣接して配置し、前記第2のインク供給チャネル
(303)の入口ならびに前記第3のインク供給チャネ
ル(305)の入口を互いに隣接して配置するステップ を含む、クロストークを低減したインクジェット・プリ
ンタのプリントヘッドの構成方法。
1)ならびに第3(305)のインク供給チャネルを作
成するステップと、 b)第2の大きさの流体抵抗を有する、前記第2(30
3)ならびに第4(307)のインク供給チャネルを作
成するステップと、 c)前記第1の大きさの流体抵抗より大きい前記第2の
大きさの流体抵抗を確率するステップ をさらに含む、前記実施態様17記載のクロストークを
低減したインクジェット・プリンタのプリントヘッドの
構成方法。
れば、インクジェットプリントヘッドにおいて、流体抵
抗の大きさが異なる2つのインク供給チャネルでインク
発射室とインクソースの間を流体的に結合することによ
ってクロストークを低減させる効果がある。さらにそう
したクロストークを低減したインクジェットプリントヘ
ッドは、付勢されたノズルに隣接するノズルからの不要
なインク噴射を低減させ、良質のプリントを実現できる
ようにする。また、本発明を用いたインクジェットプリ
ントヘッドは、インク発射後のインク発射室へのインク
の再補充をより迅速にし、ノズルの噴射をより速く行
い、高速のプリントを実現できるようにする。
等角図である。
プリンタのプリントヘッドの等角図である。
障壁層および基板の平面図である。
トヘッドの障壁層および基板の平面図である。
ンク滴を発射する周波数に対する2番目のインク滴の重
さの関係を表すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】インク・ソース、および複数のインク発射
室を有する、クロストークを低減したインクジェット・
プリンタのプリントヘッドにおいて、 前記複数のインク発射室のうちの第1のインク発射室
(101)を前記インク・ソースに結合する、少なくと
も二つのインク供給チャネル(301、303)を備
え、 前記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの第1
のインク供給チャネル(301)は、当該第1のインク
供給チャネル内を流れるインクに与えられる第1の大き
さの流体抵抗、および前記インク・ソースに開口する入
口を備え、 前記少なくとも二つのインク供給チャネルのうちの第2
のインク供給チャネル(303)は、当該第2のインク
供給チャネル内を流れるインクに与えられる第2の大き
さの流体抵抗、および前記インク・ソースに開口する入
口を備え、 前記第2の大きさの流体抵抗は、前記第1の大きさの流
体抵抗より大きい、クロストークを低減したインクジェ
ット・プリンタのプリントヘッド。
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