专利名称：用于墨滴大小的喷墨打印头的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印装置，特别是涉及用于喷滴大小调整的喷墨打印装置，其中墨滴大小可以调整。
用常规方式驱动的标准热敏打印头从每个喷嘴中喷出的墨是固定的。
滴量调整，即根据要求改变喷墨量，能大大提高打印输出质量。由于喷墨和其它非撞击打印机能够在一张纸上的任何位置产生墨点，所以一直设想将它作为连续的半色调图象的生产。但由于多数喷墨打印头仅仅能够产生固定量的微滴，所以喷墨打印机产生连续的半色调图象的能力受到相当大的限制。结果由这样的微滴所形成的墨迹具有固定的大小。此外，喷墨打印头一般使用一个固定的分辨率，通常为每英寸300-400点或更低，将微滴喷到纸上。这样就不足以产生具有较高打印质量的半色调图象。
通过提高打印分辨率，即提高每平方英寸微滴的数量，如从每平方英寸方阵300×400点到每平方英寸方阵600×600点，也能够提高打印输出质量。通常提高打印质量的优选方案是进行滴量调节。这是由于滴大小调节不会过高地提高打印头的复杂程度，和由于它需要的在数据处理能力方面的提高比采用提高打印分辨率方法时的要小。在数据处理能力方面的这点差距常常不能得到适当的理解，因此，下面将着重谈谈滴大小调节在提高打印质量方面的理论上的优点的主要理论论述。
在它们的最简单的形式中，数字打印机是通过将方格上的点位置的图形填在打印纸上。通过将一个字节分配在R×R方格中的每一个点位置上来表示信息。符号R表示打印分辨率，该分辨率通常是用方格一个面上的每平方英寸的点数量来表示的。每个比特b传输两种可能状态之一；因此，术语双态为b＝0或1每个字节Bk是由k个比特构成的，其中k可以为任一正整数Bk＝(b1，b2，…bk)。
字节Bk有两个明显的特点组成该字节的比特数NkNk＝N(Bk)＝k和可能传输的状态数SkSk＝S(Bk)＝2k。
因此，字节B1包括一个比特，并传输两个状态；字节B2包括两个比特，并传输四个状态；字节B3包括三个比特，并传输八个状态，等等B1＝(0)或(1)，B2＝(0，0)或(0，1)或(1，0)或(1，1)B3＝(0，0，0)或(0，0，1)或(0，1，0)或(0，1，1)或(1，0，0)或(1，0，1)或(1，1，0)或(1，1，1)标准单色打印(不带点大小调节)需要一个B1大小的字节，用于打印方格中的每个点。因此，打印一单元格需要的数据量V0为
V0＝N1×R2＝R2如果打印分辨率R提高到F倍，那么每个单元打印格所需要的数据量将变为V1＝N1×(FR)2＝F2R2＝F2V0所以，打印分辨率提高到F倍，数据量倍增到F2。
假定作为可替换提高打印分辨率的方法，可打印的点状态M的数量从两个(点或空)增加到一些较大的整数。通过提高与打印方格的每个位置相联系的字节大小来表示附加信息。传输M点状态的最小字节是一个带k比特的字节，其中k是满足下列不等式的最小的正整数M≤Sk＝2k。
所以，当用字节B1(带两种状态)传输不带大小调节的简单的点的可能状态时，就可以用字节B2(带四种状态)传输带两种或三种大小的点的状态。用于点大小调节所需要的数据量与标准单色打印所需的数据量差不多。打印带M可能状态的点所需的每个单元格的数据量V2可表示为V2＝Nk×R2＝kR2＝kV0其中k是满足上述不等式的最小的正整数。
因此，当点状态的数量在打印分辨率不变的情况下从两种增加到M种时，数据量倍增到k倍。直接用参数M来表示数据量V2是有益的。回想k比特的数是满足不等式M≤2k的最小正整数。如果在不等式两边求自然对数，得到logM≤klog2从而，代入V2的公式V2＝kV0≥(logM/log2)V0所以，以增加点状态M为特点的数据量V2大约是以M的自然对数的形式增加。这样，就提高打印质量而论，由于对数函数的增长明显低于表示数据量和打印分辨率之间的关系的平方函数的增长，所以点大小调节优于提高打印分辨率。
即使在研究了滴大小调节的主要理论优点的情况下，尽管已经试验了各种各样的方案来调节所喷出的墨滴的大小，也没有找出可使用的设备。许多专利已经集中于调节电压脉冲的波幅和/或每个电压脉冲的时间。例如参阅Tsuzuki等人的美国专利第4,281,333号；；Lee等人的美国专利第4,513,299号；DeBonte等人的美国专利第5,202,659号。这些专利所存在的缺陷在于都需要一个复杂的控制电路和大的数据处理能力。
芯片温度控制方案也已经试验而获得有限的成功，参阅Wysocki等人的美国专利第5,223,853号。其它的方法集中在所喷射的微滴弯月面的流体动力学，参阅Burr等人的美国专利第5,495,270号。
美国专利第4,499,479号公开了一种不同的方法，它使用了一种简单的控制电路。该专利公开了一种墨喷滴要求的打印装置，它包括一个有许多独立驱动部分的传感器。该专利直接用在侧击式打印头上。所提供的打印数据确定一个有选择的滴量，所提供的控制装置依打印数据而工作，它产生的信号能够有选择地驱动传感器各独立驱动部分的特定组合，以便产生由打印数据所确定的滴量。为了进一步控制滴量，在第二个实施例中，当把滴速保持在所确定的范围内的同时，驱动信号的波幅也是能够改变的。在第一个实施例中，压电传感器部分的长度是相等的，而在第二个实施例中，传感器部分的长度是不相等的。这种获得专利的设计有一个不足之处在于它需要一个比较复杂的用来激起墨腔中的墨的结构。此外，正如该专利所述，在固定速度下是很难预测滴量的波幅和脉冲宽度的变化。该专利认为，由于影响打印头操作的相关的因素很多，所以很难形成一个滴大小的检查表。这些因素包括每个独立驱动部分与喷嘴之间的不同距离，以及每个独立驱动部分之间的相互关系。参阅美国专利第4,730,197号，该专利描述和说明了墨喷射几何特性、驱动波形、弯月面共振、压力腔共振和墨喷射射出特性之间的许多相互作用。
因此，仍然需要一种用于打印头的技术，该技术能够调节滴大小，它有简化的几何特性、使用简化的控制电路并减少数字打印控制器的数据处理要求。
本发明的一个目的在于基本上克服上述的问题并满足上述的要求。
本发明的另一个目的在于调整在使用具有简化的几何特性的打印头时所喷射出的滴量。
本发明的这些和其他目的是通过提供一个墨喷射打印头芯片来实现的，该芯片使用在墨喷射打印头中，该打印头有一个与给墨盒相连接的腔和一个喷嘴。一个驱动器有第一驱动部分和第二驱动部分。第一和第二驱动部分基本上放置在离喷嘴相同的距离上，以便简化打印头的几何特性和所述两个驱动部分之间的相互关系。
另外一个目的是提供一个驱动器的第三驱动部分。还有一个目的是将打印头芯片与一个装置连接，其目的是有选择地将具有第一电压的独立的驱动脉冲传给第一导体，以便驱动驱动器的第一驱动部分，并有选择地将具有第二电压的独立的驱动脉冲传给第二导体，以便驱动驱动器的第二驱动部分。
本发明的这些和其它目的是通过提供一个墨喷射打印头来实现的，该墨喷射打印头有一个墨喷射打印芯片，该芯片使用在墨喷射打印头中，该打印头有一个与给墨盒相连接的腔和一个喷嘴。一个驱动器有第一驱动部分和第二驱动部分。第一和第二驱动部分基本上放置在离喷嘴相同的距离上，以便简化打印头的几何特性和所述两个驱动部分之间的相互关系。
本领域的普通专业技术人员从下面的详细说明中很容易明白本发明的其它目的和优点，这些说明只不过是通过描述实施本发明所设想的最佳形式来说明和描述本发明的最佳实施例。正如将要实施的一样，本发明能够有其它的不同的实施例，它的几个部分在各种明显的方面可以作出修改，而不脱离本发明。因此，附图和说明事实上只是用来说明的本发明的，而不是限制本发明的。
为了更清楚地理解本发明及其优点，现在涉及下列结合附图所作的说明，在说明中，相同的标号表示相同的部件。其中
图1为现有技术中的顶部喷射打印头的侧视图；图2为本发明的打印头加热装置的第一个实施例的顶视图；图2A为沿图2中的剖线2A-2A截开的剖面图，它仅仅表示电阻性元件和有关的导管；图2B为代替图2A的一个侧视图；图3为本发明打印头第二个实施例的顶视图；图3A为沿图3中的剖线3A-3A截开的剖面图，它仅仅表示电阻性元件和有关的导管；图3B为图3和图3A中的打印头的顶视图，它表示在相同电场分布情况下的气泡形成；图3C为图3和图3B中的打印头的顶视图，它表示在非均匀电场分布情况下的气泡形成；图4为本发明打印头第三个实施例的顶视图；图4A为沿图4中的剖线4A-4A截开的剖面图，它仅仅表示电阻性元件和有关的导管；图5为本发明打印头第四个实施例的顶视图；图5A为沿图5中的剖线5A-5A截开的剖面图5B为沿图5中的剖线5B-5B截开的剖面图；图6为本发明打印头第五个实施例的顶视图；图6A为沿图6中的剖线6A-6A截开的剖面图；和图6B为沿图6中的剖线6B-6B截开的剖面图。
首先参照图1，它表示一般墨喷射打印头的滴定值喷射器。这种打印头是与下面有关的实施例1-5所述的加热装置一起使用的常用打印头。下面有关滴定值打印头的主要说明反映本发明的操作环境，而不打算对本领域普通技术人员所知的每个元件进行全面描述。
现在参照图1，多个滴喷射元件20通常平行排列成一行。滴喷射元件20是在固定在芯片23上的隔板22上形成，并集中在喷嘴板24的下面。为方便起见，以图1所表示的方向来描述本发明，因此，在这里所使用的，如“上面”、“下面”和“左面”的术语是在相对的方向上来说明的。在隔板22和芯片23中形成的是一个通孔26。喷嘴板24包括一个布置在通孔26上方的墨储存区28。从墨储存区28两侧延伸的是一对墨输送通道30，每个通道30与一个单独的加热腔32相连。装在第个加热腔32中的是一个单独的加热元件34，该加热元件是本发明的主题。在喷嘴板24中形成的并从加热腔32中向上延伸的是喷嘴36。墨是从通道26穿过墨储存区28进入加热腔32。加热元件34的作用使所喷出的墨穿一个单独的喷嘴36。正如图1所示，加热元件34距离喷嘴板24的顶面38有一固定的距离，这样加热元件34的整个顶面离喷嘴36的出口具有相同的距离。
来自通道的墨被保留在每个墨输送通道30内，直到它随着来自控制装置的驱动脉冲而被加热腔32中的加热元件34迅速加热并气化为止。这个迅速气化的墨形成一个气泡，它将使一些墨通过喷嘴36喷射到复印纸40上。该微滴撞击到纸上的与所生产图象有关的特殊的位置上，并形成一个墨迹，它有一个与所喷射的微滴量直接有关的直径。
参阅图2-6，所述的加热装置是根据本发明的原理制成的。关于图1-3，仅仅描述了一个可操作的薄膜层。而未描述的层被认为与在标准热敏墨喷射的运用中所找到的层是一样的，并为本领域中的普通专业技术人员所熟知的。
还应该清楚，尽管本发明使用了用于墨滴形成的加热元件(驱动器)，但在实施本发明过程中也可以使用其它的墨滴形成的方法，例如，电磁螺旋管驱动器和压电驱动器。
现在来看图2和2A，它显示了一个根据本发明第一实施例构成的打印头加热器。加热元件50最好是由在墨喷射打印机应用中通常使用的电阻性的加热元件。加热元件50包括一电阻性元件52，它被分成一个第一驱动部分54和一个第二驱动部分56，所述的第一和第二部分都是矩形。第一驱动部分54有一个左边缘58和一个右边缘60、一个顶边缘62和一个底边缘。左边缘58连接导体C1a，它们两个的宽度都为w。顶边缘62和底边缘64的长度都为a。
第二驱动部分56有一个左边缘70、一个右边缘72、一个顶边缘74和一个底边缘76。右边缘72靠近第二个导体C2a，它们两个的宽度都是w。顶边缘74和底边缘7的长度都为A。第三个导体C3a放在第一驱动部分54和第二驱动部分56之间。导体C3a有一个左边缘80和一个右边缘82，所述左边缘80与第一驱动部分54的右边缘60靠近并与之接触，所述右边缘82与第二驱动部分56的左边缘70靠近并与之接触。导体C3a有一个与顶边缘62和74找平的顶边缘83。元件54和56的电阻可以通过改变导体C1a、C2a、C3a的宽度正如图2中所示，从电阻性元件52向外延伸而改变。
导体C1a、C2a和C3a都与控制装置电连接。所述控制装置与第一直流电压源V1电连接、第二直流电压源V2和公共部分，如地连接。在操作中，控制装置充当一个开关作用，以便将导体C1a与V1、导体C2a与V2和导体C3a与公共部分连接，从而驱动驱动部分54和56。另一方面，也可以将导体C3a直接与公共部分连接。
现在参阅图2A，加热器结构50有一个平的上表面88和一个平的下表面90，它们分别由导体C1a、C2a、C3a和第一驱动部分54、第二驱动部分56组成。在图2A所示的实施例中，三个导体都是用相同的遮光方式构成的，所以它们是相同的薄膜层。在操作中，如果两个加热部分54和56的长度分别为A和B，那么其长度之比就决定了通过单独驱动或联合驱动两个驱动部分所获得的喷射墨量的之比。如果假设加热器长度选择为a＝2b，那么加热元件50就变成三种最典型的滴喷射器，所喷射的墨量的变化比率大约为1∶2∶3。通过驱动导体C2a和C3a之间的部分来获得最小的喷滴。通过驱动导体C1a和C3a之间的部分54来获得中等的喷滴。通过同时驱动驱动部分54和56来获得最大的喷滴。在本实施例中，与本专利中所描述的所有实施一样，所提供的装置可以用来将在第一电压下的单独驱动脉冲通过第一导体来传输，和用来将在第二电压下的单独驱动脉冲通过第二导体来传输。在第一个实施例中，将电压传给驱动部分56的导体C2a。正如本领域专业技术人员所熟知的一样，改变该脉冲的时间和宽度就可以获得不同大小的滴。
图2中的所有结构也可以用图2B所示的结构来完成。图2B中的元件执行功能与图2A中的元件执行功能相同，图2B中的元件将采用共同的数字标号。如图2B所示，电阻性的元件52形成了一个基层，在这个基层上固定有导体，C’1a、C’2a和C’3a。就这种布置而言，电阻性的驱动元件52的第一驱动部分54基本上在导体C’1a和C’3a之间形成，电阻性的驱动元件52的第二驱动部分56基本上在导体C’2a和C’3a之间形成。
能够把图2、2A和2B所示的实施例应用到顶部射击式或侧面射击式喷墨打印头中。当把它用在顶部射击式喷墨打印头中时，可以在相连接的加热器上方设置一个喷嘴，或者设置两个喷嘴，每个加热器上方使用一个喷嘴。
参照图3和3A，它表示本发明的第二个实施例的打印头加热装置。加热元件100包括一个平的矩形的电阻性元件102、一个与控制装置连接的导体C1b、一个与控制装置连接的导体C2b和一个与控制装置连接的导体C3b。所述控制装置与第一直流电压源V1、第二直流电压源V2和公共部分，如地连接。控制装置起到一个开关，用来连接导体C1b和V1、导体C2b和V2、和导体C3b和公共部分。另一方面，导体C2b能够直接与公共部分连接，导体C3b与V2直接连接。电阻性元件102有一个顶部边缘104、一个底部边缘106、一个左边缘108、一个右边缘110和一个上表面112。导体C1b有一个顶部边缘114、一个底部边缘116、一个右边缘118和一个平的下表面(图中未示出)。导体C3b有一个顶部边缘122、一个底部边缘124、一个右边缘126和一个平的底面128。导体C1b和C3b的宽度分别为A和B。导体C1b和C3b固定在电阻性元件102的顶部表面112上。导体C1b的右边缘118和导体C3b的右边缘126稍稍搭接在电阻性元件102的左边缘108上。当导体C3b的底部边缘106和底部边缘124对齐时，导体C1b的顶部边缘114也和顶部边缘104对齐。导体C1b的顶部边缘116和导体C3b的顶部边缘122相互之间隔开形成一个间隙。
导体C2b有一个与顶部边缘104对齐的顶部边缘130、一个与电阻性元件102对齐的底部边缘106和一个与电阻性元件102搭接一点的左边缘134。第一与第二导体的宽度之比决定最小的中等大小的滴的有关尺寸。第二实施例也可以起到上面描述的第一实施例中的三种形式的喷射装置的作用。
参照图3B和3C，它表示了一个用来改变滴量的另一种结构。控制装置与可变电压源V1相连，稳定电压源V2与公共部分相连。
当V1为图3B所示的地电位时，加热器中的电场是不均匀布的，以便让整个加热器表面区域参加核化/气泡过程，从而喷出一个不均匀的微滴量，形成一个不均匀的气泡。
当V1增加时，在C1b附近的电场将降低，如图3C所示。这将直接影响到在该区域的电力消耗和气泡的最后大小。当V1增加到V2时，尽管气泡将形成如图3C所示的非均匀的形状，而气泡尺寸将会缩小。
参照图4和4A，它表示本发明第三实施例的打印头加热装置。一个加热元件150包括一个平的矩形电阻性元件152、一个第一导体(被分成两个对称的驱动部分C1c1和C1c2)、一个第二导体C2c、一处第三导体C3c和一个绝缘体I。电阻性元件152有一个顶边缘154、一个底部边缘156、一个左边缘158、和一个右边缘160。第一导体C1c1有一个与电阻性元件的顶部边缘158对齐的顶部边缘162、一个底部；边缘164、和一个与电阻性元件152的左边缘158部分电接触的右边缘166。第一导体的另一部分C1c2有顶部边缘168、一个与电阻性元件152的底部边缘156对齐的底部边缘170和一个右边缘172。模仿的绝缘体层I将导体C1c和C3c隔开。绝缘体有一个与导体C1c1顶部边缘164接触的顶部边缘174、一个与导C1c2接触的底部边缘176和一个超过电阻性元件152的左边缘158向里延伸的右边缘178。
第三个导体C3c有一个部分180和一个向下延伸的部分182。导体C3c的下表面184与绝缘体I接触。向下延伸部分180的下表面186与电阻性元件152的上表面188接触。第二个导体C2c有一个与电阻性元件152的顶部边缘154对齐的顶部边缘190、一个与电阻性元件152的底部边缘156对齐的底部边缘192、和一个与电阻性元件152的右边缘160稍微搭接的左边缘194。
分别与第一直流电压源V1、第二直流电压源V2和公共部分连接的控制装置。导体C1c1、C1c2、和导体C2c用一个屏敝方法制造。导体C3c用后屏敝方法制造。能够使用第三实施作为三种形式的滴喷射器，驱动成对的导体。为了获得中等滴，就要驱动导体C1c1和C1c2。为了获得大的滴，就要驱动所有的导体。控制装置作为一个开关，用来连接导体C1c1和C1c2与V1、导体C2c与V2、和导体C2c与公共部分。此外，导体C2c也能直接与公共部分连接。
另外，导体C1c1和C1c2也可以用放在绝缘体I下面的单个导体构成。
在第三实施例中，滴量也可以用上面图3B和3C所示的相同的方法来改变。导体C1c1和C1c2能够通过控制装置与可变电压源V1连接。导体C2c与公共部分或地连接。导体C3c与直流电压源V2连接。
参照图5、5A和5B，它表示了本发明的第四个实施例的打印头加热装置。一个加热元件200包括一个平的第一矩形电阻性元件202、一个平的第二矩形电阻性元件204、一个平的第三矩形电阻性元件206、和一个第一导体208、一个第二导体210和一个第三导体212。
第一电阻性元件202有一个顶部边缘214、一个底部边缘216和一个右边缘218。第二电阻性元件204有一个顶部边缘220、一个底部边缘222、一个右边缘224和一个左边缘226。第三电阻性元件206有一个顶部边缘228、一个底部边缘230和一个左边缘232。第一电阻性元件202和第三电阻性元件206是对称的，并且它们对称布置在第二电阻性元件204附近。
第一电阻性元件202有一个右边缘218，它与第二电阻性元件204的左边缘226有一定间隔。第三电阻性元件206有一个左边缘232，它与第二电阻性元件204的右边缘224有一定间隔。顶部边缘214、、220、和228对齐。底部边缘222和230对齐。
电阻性元件202、204、206都为矩形且是平的。如图5所示，第二电阻性元件204有一个截面区域比其它电阻性元件202或206截面区域要大。如图5所示，电阻性元件202和206具有相同的横截面。
第一导体208有一个细长部分240，该部分结束于一个横向布置的横向部分242。第一延伸的部分244从横向部分242延伸，结束于与顶部边缘214稍稍搭接的边缘246，这样底部表面处在第一电阻性元件202的上表面250上并与其电接触。同样的，右边的延伸部分252超过顶部边缘228并结束于边缘254，这样右延伸部分252的底表面256放在第三电阻性元件206的上表面258，并且同时电接触。
第二导体210有一个细长的部分266，它与第一导体208的细长部分240有一间距。向下延伸部分268从细长部分266向下延伸，而且它有一个与第二电阻性元件204的上表面272接触的表面270。
第一导体208、第二导体210和第三导体212都与控制装置连接。控制装置与第一直流电压源V1、第二直流电压源V2连接，并与公共部分连接。控制装置作为一个开关，它用来连接第一导体208与V1、第二导体210与V2、和第三导体212与公共部分。另外，导体22也可以直接与公共部分连接。
第三导体212有一个上边缘280，它与底部边缘216、222和230平行。图5A所示的导体212的表面282分别布置在第一电阻性元件202、第二电阻性元件204和第三电阻性元件206的表面284上、286和288上，这样第三导体212与电阻性元件202、204、206电接触。
参照图5B，它是一个侧视图。尽管对本发明来说不是必须的，但为了完整性，示出了加热元件200的薄膜层。底层300为硅。覆盖在底层300上的是由二氧化硅构成的第二层302。在第二层302上所形成的第三层304是一层硼磷硅玻璃。第一、第二和第三电阻性元件202、204、206在第三层上形成。第一导体208和第二导体210是由布置在电阻性元件202、204、206上的部分构成的。覆盖所有的但向下延伸的部分268是一层氮化硅306。覆盖在整个氮化硅层上的是一层碳化硅308。
第四实施例对于三种形式的滴喷射器是适用的。为了获得小的滴，就驱动导体210。为了获得大的滴，就驱动导体208。这两种大小的滴的比率是由元件202、205和204的相应的横截面所决定的(假设第一和第二直流电压源的电压是相等的)。为了获得最大的滴，就驱动所有的导体。
参照图6、6A和6B，它表示本发明第五个实施例的打印头加热装置。加热元件350包括一个平的矩形的第一电阻性元件352、一个平的矩形的第二电阻性元件354、一个平的矩形的第三电阻性元件356、一个第一导体358、一个第二导体360、一个第三导体362、和一个第四导体363。
第一电阻性元件352有一个顶部边缘364、一个底部边缘368和一个右边缘370。第二电阻性元件354有一个顶部边缘372、一个底部边缘374、一个右边缘378和一个左边缘376。第三电阻性元件356有一个与顶部边缘364对齐的顶部边缘380、一个与底部边缘366对齐的底部边缘382、一个与右边缘370具有相同长度的左边缘384，和一个右边缘386。右边缘378的长度小于右边缘370的长度。第一电阻性元件352和第三电阻性元件356对称布置在第二电阻性元件354的附近，以便第一电阻性元件352的右边缘370靠近第二电阻性元件354的左边缘376并与它有一定的间距。同样的，第三电阻性元件356的左边缘384靠近第二电阻性元件354的右边缘378并与它有一定的间距。
第一导体358有一个细长部分388，它结束于横向部分390。如图6A所示，横向部分390有一个左部分394和一个右部分396。左部分394有一个布置在第一电阻性元件352的下表面398下面的上表面392，和一个布置在第三电阻性元件356的下表面400的下面的上表面402。
参照图6B，图6B所示的是一侧视图。尽管剖面线6B-6B穿过第三电阻性元件356，但还是能明白，由于第一电阻性元件352与第三电阻性元件356是对称的，下面描述适合这两个元件。第三电阻性元件356有一个水平部分420，从它的一端延伸的是第一个向下延伸部分422和从的另一端延伸的是第地向下延伸部分424。向下延伸部分422有一个下表面430，它与第一导体358的上表面电接触。同样的，向下延伸部分424的下表面434与第三导体356的上表面436电接触。
水平部分420的下表面438与第三导体356的上表面440垂直间隔一段距离。第二导体354有下表面(未示出)，它直接与第二导体360的上表面440接触。
返回来参照图6，第三导体362有一个细长部分和一个横向部分452，横向部分被分成一个左侧454和一个右侧456。导体358、360、362和363都与控制装置连接。控制装置作为一个开关，它用于导体358与V1、导体360与V2、和导体362与公共部分。另外，导体362和363能够直接与公共部分连接。第五实施例适合用于通过驱动一对导体的三种喷射形式。为了获得小的滴，就驱动导体360。为了获得大的滴，就驱动导体358。两种滴之间的尺寸之比是由相应的横截面所决定的(假设第一和第二直流电压源的电压是相等的)。
通过前面的详细描述，墨喷射打印头加热装置已经描述得很清楚了，所述的墨喷射打印头加热装置能够调节所喷射的墨滴的大小，而不需要复杂的电路，而且确定滴大小的因素之间的关系既简单又明了。
对于普通专业技术人员来说，本发明能够完成上面所提到的全部任务是很清楚的。在阅读前面的说明之后，普通专业技术人员将能够作出各种变化、同等物的替换和本发明其它方面的变化，如这里所公开的一样。因此，这里获得所授权的保护范围仅仅是由权利要求所确定的范围和等同物所确定。
权利要求
1.一种用于墨喷射打印头的墨喷射打印头芯片，该打印头有一个与一给墨盒和喷嘴相连接的腔，所述的芯片包括一个具有第一驱动部分和一个第二驱动部分的驱动装置；其中所述的第一驱动部分和所述的第二驱动部分被放置在离喷嘴的距离基本相等的位置。
2.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，它还包括一个与所述的第一驱动部分连接的第一导体；一个与所述的第二驱动部分连接的第二导体；和一个与公共部分连接的第三导体。
3.根据权利要求2所述的墨喷射打印头芯片，其中所述的芯片与打印机连接，该打印机有一个装置是用来将在第一电压下的单个驱动脉冲提供给所述的第一导体，以驱动所述驱动器的第一部分，和用来将在第二电压下的单个驱动脉冲提供给所述的第二导体，以驱动所述驱动器的第二部分。
4.根据权利要求2所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的第一、第二和第三导体放置在同一个平面内。
5.根据权利要求2所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的电阻性元件被所述的第三导体分成所述的第一部分和第二部分，所述的第三导体与所述的第一和第二驱动部分之间为电连接。
6.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的第一部分的截面区域是所述的第二部分的截面区域的两倍。
7.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，它还包括一个第三驱动部分。
8.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的第一导体与所述的第一驱动部分的第一宽度端连接，所述的第二导体与第二宽度端连接。
9.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的第三导体与所述的驱动器的长度端连接。
10.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的驱动器有一个第一边缘和一个第二边缘，所述第一边缘有一个长度，所述第一导体沿着所述长度的一部分上固定在所述第一边缘，所述第二导体与所述第一导体间隔开并沿着所述长度的不同部分上固定在所述的第一边缘上，所述第三导体沿着所述第二边缘的整个长度上与所述的第二边缘连接。
11.根据权利要求10所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的第一导体固定到所述的第一边缘的那部分长度与所述的第二导体固定在所述第一边缘上的那部分长度是不同的。
12.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的驱动器有一个第一边缘和一个第二边缘，所述第一导体在与所述第一边缘的主要部分上与其相连接，所述的第三导体在与所述的第二边缘的主要部分上与其相连接，它还包括一个绝缘体，它覆盖一部分所述第一导体和一部分所述的驱动器，其中所述第三导体与所述驱动器上表面连接。
13.根据权利要求3所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的有选择输送装置，它能同时给所述第一导体和第二导体输送独立的驱动脉冲。
14.根据权利要求3所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的有选择输送装置，它能在不同的时间分别给所述第一导体和第二导体输送独立的驱动脉冲。
15.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的驱动器是平的。
16.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的驱动器是一个电阻性元件。
17.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的驱动器是一个压电元件。
18.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的电阻性元件被放置在喷嘴的下面。
19.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的墨喷射打印头是一个顶射式(top-shooter type)打印头。
20.根据权利要求1所述的墨喷射打印头芯片，其特征在于所述的墨喷射打印头是一个侧射式(side-shooter type)打印头。
21.一种墨喷射打印头，它有一个用于墨喷射打印头的墨喷射打印头芯片，所述打印头有一个与一部分墨和喷嘴相连接的腔，所述的芯片包括一个具有第一驱动部分和一个第二驱动部分的驱动装置；其中所述的第一驱动部分和所述的第二驱动部分被放置在离喷嘴的距离基本相等的位置。
22.根据权利要求21所述的墨喷射打印头，它还包括一个与所述的第一驱动部分连接的第一导体；一个与所述的第二驱动部分连接的第二导体；和一个与公共部分连接的第三导体。
23.根据权利要求22所述的墨喷射打印头，其特征在于所述的芯片与打印机连接，该打印机有一个装置是用来将在第一电压下的单个驱动脉冲提供给所述的第一导体，以驱动所述驱动器的第一部分，和用来将在第二电压下的单个驱动脉冲提供给所述的第二导体，以驱动所述驱动器的第二部分；和第三导体与公共部分和所述的驱动器连接。
24.根据权利要求21所述的墨喷射打印头，它还包括一个第三驱动部分。
25.一种墨喷射打印设备，它有一个带有墨喷射打印头芯片的打印头，所述的打印头有一个与一部分墨和喷嘴相连接的腔，所述的芯片包括一个具有第一驱动部分和一个第二驱动部分的驱动装置；其中所述的第一驱动部分和所述的第二驱动部分被放置在离喷嘴的距离基本相等的位置。
26.根据权利要求25所述的墨喷射打印设备，它还包括一个与所述的第一驱动部分连接的第一导体；一个与所述的第二驱动部分连接的第二导体；和一个与公共部分连接的第三导体。
27.根据权利要求25所述的墨喷射打印设备，它还包括一个用来将在第一电压下的单个驱动脉冲提供给所述的第一导体，以驱动所述驱动器的第一部分，和用来将在第二电压下的单个驱动脉冲提供给所述的第二导体，以驱动所述驱动器的第二部分的装置；和一个与公共部分和所述的驱动器相连接的第三导体。
28.根据权利要求25所述的墨喷射打印设备，它还包括一个第三驱动部分。
全文摘要
本发明公开了一种用于调节滴大小的墨喷射打印设备。通过提供一个用于墨喷射打印头使用的墨喷射打印头芯片来实现滴大小的调节。该芯片有一个与一部分墨和喷嘴相连接的腔,所述的芯片包括一个具有第一驱动部分和一个第二驱动部分的驱动装置。所述的第一驱动部分和所述的第二驱动部分被放置在离喷嘴的距离基本相等的位置。
文档编号B41J2/16GK1190620SQ98104109
公开日1998年8月19日 申请日期1998年1月24日 优先权日1997年1月24日
发明者罗伯特·威尔逊·康奈尔, 斯蒂文·罗伯特·康普林, 杰克·威廉·莫里斯, 詹姆斯·哈罗德·鲍尔, 劳伦斯·拉塞尔·斯图尔德 申请人:莱克斯马克国际公司