JPH08238772A - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置Info
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- JPH08238772A JPH08238772A JP4674395A JP4674395A JPH08238772A JP H08238772 A JPH08238772 A JP H08238772A JP 4674395 A JP4674395 A JP 4674395A JP 4674395 A JP4674395 A JP 4674395A JP H08238772 A JPH08238772 A JP H08238772A
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- liquid chamber
- common liquid
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク循環流路等で発生する可能性のある気
泡によるトラブルを防止して、安定した記録操作を維持
しつつ記録操作時間の短縮化と、インク消費量の減少に
よるランニングコストの低下をもたらすインクジェット
記録ヘッドとインクジェット記録装置を提供する。 【構成】 複数のノズルに近接する共通液室が、第1、
第2の共通液室に分割され、第1室は複数のノズルに直
接連通し、第2室は、第1室に近接し、ノズルの側と反
対側にあって、インクタンクとの間に循環経路の一環を
形成し、なお第1室との間には複数の連通路を有する。
第1室の方の流路抵抗が大きく、インクの流れに伴なう
気泡が第1室の方へ進入し難い構造としている。
泡によるトラブルを防止して、安定した記録操作を維持
しつつ記録操作時間の短縮化と、インク消費量の減少に
よるランニングコストの低下をもたらすインクジェット
記録ヘッドとインクジェット記録装置を提供する。 【構成】 複数のノズルに近接する共通液室が、第1、
第2の共通液室に分割され、第1室は複数のノズルに直
接連通し、第2室は、第1室に近接し、ノズルの側と反
対側にあって、インクタンクとの間に循環経路の一環を
形成し、なお第1室との間には複数の連通路を有する。
第1室の方の流路抵抗が大きく、インクの流れに伴なう
気泡が第1室の方へ進入し難い構造としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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に関するが、詳しく
は、記録ヘッドに設けられた電気熱変換体に電気信号を
送給して記録用インクに熱を与え、気泡を発生させて液
滴を吐出させるインクジェット記録装置の記録ヘッドと
インクタンクとの間に循環経路を有し、この循環経路中
にインク圧送手段を備えたインクジェット記録装置とこ
れに用いられるインクジェット記録ヘッドに関する。
ッドおよびインクジェット記録装置に関するが、詳しく
は、記録ヘッドに設けられた電気熱変換体に電気信号を
送給して記録用インクに熱を与え、気泡を発生させて液
滴を吐出させるインクジェット記録装置の記録ヘッドと
インクタンクとの間に循環経路を有し、この循環経路中
にインク圧送手段を備えたインクジェット記録装置とこ
れに用いられるインクジェット記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、従来技術によるインクジェット
記録ヘッドの一実施例の模式的平面図、図9は、本実施
例を用いたインクジェット記録装置のインク循環流量と
インクポンプ駆動時間の関係を示す線図、図10は、本
実施例を用いたインクジェット記録装置のインク循環流
量とノズル噴出インク量の関係を示す線図、図11は、
本実施例の構成を示す模式的斜視図、図12は、本実施
例を用いたインクジェット記録装置の部分的構成を示す
説明図である。
記録ヘッドの一実施例の模式的平面図、図9は、本実施
例を用いたインクジェット記録装置のインク循環流量と
インクポンプ駆動時間の関係を示す線図、図10は、本
実施例を用いたインクジェット記録装置のインク循環流
量とノズル噴出インク量の関係を示す線図、図11は、
本実施例の構成を示す模式的斜視図、図12は、本実施
例を用いたインクジェット記録装置の部分的構成を示す
説明図である。
【0003】インクジェット記録装置に用いられるイン
クジェット記録ヘッドは、一般に、記録用液滴の吐出
口、また、この吐出口に記録液を供給するための液路お
よびこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部と、
この作用部にある記録液に作用させる液滴形成用のエネ
ルギーを発生するためのエネルギー発生手段を備えてい
る。
クジェット記録ヘッドは、一般に、記録用液滴の吐出
口、また、この吐出口に記録液を供給するための液路お
よびこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部と、
この作用部にある記録液に作用させる液滴形成用のエネ
ルギーを発生するためのエネルギー発生手段を備えてい
る。
【0004】このエネルギー発生手段としては、ピエゾ
素子等の電気機械変換体を用いたもの、レーザー等の電
磁波を照射してそこにある液体に吸収させて発熱させ、
この発熱による作用で液滴を吐出、飛翔させるもの、あ
るいは電気熱変換体等の発熱体等が知られている。
素子等の電気機械変換体を用いたもの、レーザー等の電
磁波を照射してそこにある液体に吸収させて発熱させ、
この発熱による作用で液滴を吐出、飛翔させるもの、あ
るいは電気熱変換体等の発熱体等が知られている。
【0005】なかでも電気熱変換体をエネルギー発生手
段に用い、熱エネルギーにより記録液滴を吐出口より吐
出させるインクジェット記録ヘッドは、以下のような利
点を有する。
段に用い、熱エネルギーにより記録液滴を吐出口より吐
出させるインクジェット記録ヘッドは、以下のような利
点を有する。
【0006】a)記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を
形成するための吐出口を高密度に配列して、高解像力の
記録を行うために好適な構成を容易に取ることが可能で
ある。
形成するための吐出口を高密度に配列して、高解像力の
記録を行うために好適な構成を容易に取ることが可能で
ある。
【0007】b)構造上コンパクト化が容易である。
【0008】c)その作製に最近の半導体分野における
技術の進歩と信頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ
加工技術の長所を十二分に活用でき、これらの技術を利
用することで、長尺化および面状化(2次元化)、吐出
口のマルチ化、高密度化がさらに容易で、しかも大量に
生産することができ、製造コストも廉価である。
技術の進歩と信頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ
加工技術の長所を十二分に活用でき、これらの技術を利
用することで、長尺化および面状化(2次元化)、吐出
口のマルチ化、高密度化がさらに容易で、しかも大量に
生産することができ、製造コストも廉価である。
【0009】エネルギー発生手段に電気熱変換体を用い
半導体製造プロセスを経て製造されたマルチ化された吐
出口を有するインクジェット記録ヘッドとしては、各吐
出口に対応した液路が設けられ、この液路毎に電気熱変
換体が設けられ、かつ各液路に連通している共通液室よ
り記録液が供給される構造を有するものが知られてい
る。
半導体製造プロセスを経て製造されたマルチ化された吐
出口を有するインクジェット記録ヘッドとしては、各吐
出口に対応した液路が設けられ、この液路毎に電気熱変
換体が設けられ、かつ各液路に連通している共通液室よ
り記録液が供給される構造を有するものが知られてい
る。
【0010】このようなインクジェット記録ヘッドの一
構成の模式的平面図を図8に、斜視図を図11に示す。
構成の模式的平面図を図8に、斜視図を図11に示す。
【0011】このインクジェット記録ヘッドは、エッチ
ング法、蒸着法、スパッタリング法等の半導体製造プロ
セス工程を経て、基板2上に成膜された電気熱変換体
3、電極4、ノズル5、天板6から構成されている。
ング法、蒸着法、スパッタリング法等の半導体製造プロ
セス工程を経て、基板2上に成膜された電気熱変換体
3、電極4、ノズル5、天板6から構成されている。
【0012】記録用インク12は不図示の液体貯留室
(インクタンク)からインク供給パイプ20aを通して
記録ヘッド1の共通液室8内に供給される。図中、符号
9はインク供給管用のコネクタである。
(インクタンク)からインク供給パイプ20aを通して
記録ヘッド1の共通液室8内に供給される。図中、符号
9はインク供給管用のコネクタである。
【0013】共通液室8内に供給されたインク12は毛
管現象により液路10内に供給され、液路先端の吐出口
面11でメニスカスを形成することにより安定に保持さ
れる。
管現象により液路10内に供給され、液路先端の吐出口
面11でメニスカスを形成することにより安定に保持さ
れる。
【0014】ここで電気熱変換体3に通電することによ
り、電気熱変換体面上の記録液が加熱され、発泡現象が
発生し、その発泡のエネルギーにより吐出口面11から
インク液滴が吐出する。
り、電気熱変換体面上の記録液が加熱され、発泡現象が
発生し、その発泡のエネルギーにより吐出口面11から
インク液滴が吐出する。
【0015】上述したような構成により、液路の密度は
16液路/mmといった高密度の液路配置で128液路
あるいは256液路というマルチ液路のインクジェット
記録ヘッドを製造することが可能となる。
16液路/mmといった高密度の液路配置で128液路
あるいは256液路というマルチ液路のインクジェット
記録ヘッドを製造することが可能となる。
【0016】そして、上述したようなインクジェット記
録ヘッドを搭載してインクジェット記録装置を構成した
場合の従来例を図12に示す。本図では、理解の便宜上
記録ヘッド1は平面図、インクタンク19は斜視図とし
た。
録ヘッドを搭載してインクジェット記録装置を構成した
場合の従来例を図12に示す。本図では、理解の便宜上
記録ヘッド1は平面図、インクタンク19は斜視図とし
た。
【0017】インクジェット記録ヘッド1は、インク供
給パイプ20a,20bを介して、インクタンク19に
連結され、記録ヘッド1をインクジェット記録装置に装
着後インク供給パイプ20aの経路途中に設けたインク
圧送手段としてのインクポンプ18を駆動して、インク
供給パイプ20a中のインクを図中矢印A方向に加圧圧
送することにより、インクタンク19中のインクを記録
ヘッド1の共通液室8内に充填・供給し、記録ヘッド1
での記録動作可能状態にするようにしてある。
給パイプ20a,20bを介して、インクタンク19に
連結され、記録ヘッド1をインクジェット記録装置に装
着後インク供給パイプ20aの経路途中に設けたインク
圧送手段としてのインクポンプ18を駆動して、インク
供給パイプ20a中のインクを図中矢印A方向に加圧圧
送することにより、インクタンク19中のインクを記録
ヘッド1の共通液室8内に充填・供給し、記録ヘッド1
での記録動作可能状態にするようにしてある。
【0018】そして、記録ヘッド1の共通液室8がイン
クで充填された後、インクはインク供給パイプ20b内
を通って、再びインクタンク19内へと回収される。こ
のように記録ヘッド1とインクタンク19とをインク供
給パイプ20a,20bで連結し、インク供給パイプ2
0aの経路途中にインク圧送手段18を設けてパイプ2
0a中のインクを加圧圧送してパイプ20a、20b、
共通液室8内を循環させる構成は特開昭63−1303
48等に開示されている。
クで充填された後、インクはインク供給パイプ20b内
を通って、再びインクタンク19内へと回収される。こ
のように記録ヘッド1とインクタンク19とをインク供
給パイプ20a,20bで連結し、インク供給パイプ2
0aの経路途中にインク圧送手段18を設けてパイプ2
0a中のインクを加圧圧送してパイプ20a、20b、
共通液室8内を循環させる構成は特開昭63−1303
48等に開示されている。
【0019】そして、上述したインクジェット記録装置
の場合、インクジェット記録ヘッド1の交換時や長期放
置時に、インク供給パイプ20a,20b内に気泡44
が混入する場合があり、インクタンク19からインクジ
ェット記録ヘッド1への記録インク12の供給ができな
くなる。そこで従来においては、図12に示したよう
に、インク供給パイプ経路中に設けたインク圧送手段1
8を駆動してインク供給パイプ20a,20b内のイン
クを圧送し、インク供給パイプ内の気泡44をインクと
ともに記録ヘッド1の共通液室8内を経由してインク供
給パイプ20bへと加圧循環してインクタンク19内へ
と排出してしまう方法が採られている。
の場合、インクジェット記録ヘッド1の交換時や長期放
置時に、インク供給パイプ20a,20b内に気泡44
が混入する場合があり、インクタンク19からインクジ
ェット記録ヘッド1への記録インク12の供給ができな
くなる。そこで従来においては、図12に示したよう
に、インク供給パイプ経路中に設けたインク圧送手段1
8を駆動してインク供給パイプ20a,20b内のイン
クを圧送し、インク供給パイプ内の気泡44をインクと
ともに記録ヘッド1の共通液室8内を経由してインク供
給パイプ20bへと加圧循環してインクタンク19内へ
と排出してしまう方法が採られている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】ここで、インク圧送手
段としてのインクポンプ駆動時間TP とインク供給パイ
プ内のインク循環量Qの関係を図示すると図9のように
なる。つまり、インク供給パイプ内の気泡をインクポン
プによりインクとともに加圧循環としてインクタンク内
へと排出するためには、インクポンプによるインク循環
流量Qをある程度大きくしなければインク供給パイプ内
の気泡をインクタンク内へと排出するに要するインクポ
ンプ駆動時間TP が長くなり、インクジェット記録装置
の記録動作可能状態になるまでに長い時間を要すること
となる。そこでインクポンプにはこのインクポンプ駆動
時間TP をより短くし、かつインク供給パイプ内の気泡
をインクタンク内まで循環排出できる十分なインク循環
流量Qを確保する必要がある。そしてこの条件を満足す
るインク循環流量Q1 cm3 /秒でインクポンプを時間
TP1秒の間駆動することにより、インク供給パイプ内の
気泡はインクタンク内へと排出されるが、このインクポ
ンプによるインク加圧循環動作時に記録ヘッド1の各ノ
ズルから記録インクが排出されてしまうという問題が発
生した。
段としてのインクポンプ駆動時間TP とインク供給パイ
プ内のインク循環量Qの関係を図示すると図9のように
なる。つまり、インク供給パイプ内の気泡をインクポン
プによりインクとともに加圧循環としてインクタンク内
へと排出するためには、インクポンプによるインク循環
流量Qをある程度大きくしなければインク供給パイプ内
の気泡をインクタンク内へと排出するに要するインクポ
ンプ駆動時間TP が長くなり、インクジェット記録装置
の記録動作可能状態になるまでに長い時間を要すること
となる。そこでインクポンプにはこのインクポンプ駆動
時間TP をより短くし、かつインク供給パイプ内の気泡
をインクタンク内まで循環排出できる十分なインク循環
流量Qを確保する必要がある。そしてこの条件を満足す
るインク循環流量Q1 cm3 /秒でインクポンプを時間
TP1秒の間駆動することにより、インク供給パイプ内の
気泡はインクタンク内へと排出されるが、このインクポ
ンプによるインク加圧循環動作時に記録ヘッド1の各ノ
ズルから記録インクが排出されてしまうという問題が発
生した。
【0021】図10に示したように、記録ヘッドの各ノ
ズルから排出されるインク量Wは、インクポンプによる
インク循環流量Qとインクポンプ駆動時間TP に大きく
依存し、インク循環流量Q1 cm3 /秒で時間TP1秒の
間インクポンプを駆動すると、記録ヘッドの各ノズルか
らはW1 cm3 の記録に用いられないインクが排出され
てしまい、廃インク量が増加し、インクの消費量も増加
してしまうのでランニングコストが高くなるという問題
が生ずる。
ズルから排出されるインク量Wは、インクポンプによる
インク循環流量Qとインクポンプ駆動時間TP に大きく
依存し、インク循環流量Q1 cm3 /秒で時間TP1秒の
間インクポンプを駆動すると、記録ヘッドの各ノズルか
らはW1 cm3 の記録に用いられないインクが排出され
てしまい、廃インク量が増加し、インクの消費量も増加
してしまうのでランニングコストが高くなるという問題
が生ずる。
【0022】この傾向は記録ヘッド1の液路数が多くな
り、64液路、128液路、256液路…とマルチノズ
ル化する程顕著になり、より大きな問題となる。
り、64液路、128液路、256液路…とマルチノズ
ル化する程顕著になり、より大きな問題となる。
【0023】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
問題点に着目し、安定した記録動作を維持しつつ記録時
間を短縮化でき、かつインク消費量の少なくて済む、ラ
ンニングコストの低いインクジェット記録ヘッドとイン
クジェット記録装置を提供することである。
問題点に着目し、安定した記録動作を維持しつつ記録時
間を短縮化でき、かつインク消費量の少なくて済む、ラ
ンニングコストの低いインクジェット記録ヘッドとイン
クジェット記録装置を提供することである。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、記録ヘッドに設けられた電気熱変換体に
電気信号を送給して記録用インクに熱を与え、気泡を発
生させて液滴を吐出させるインクジェット記録装置の記
録ヘッドとインクタンクとの間に循環経路を有し、循環
経路中にインク圧送手段を備えたインクジェット記録装
置に用いられるインクジェット記録ヘッドにおいて、イ
ンクを吐出する複数の吐出口にそれぞれ連通する複数の
液路に連通する共通液室が、複数の液路に直接連通する
第1の共通液室と、第1の共通液室に近接し、複数の液
路の側とは反対側に配置され、第1の共通液室との間に
複数の連通路を備え、かつ、循環経路の一部を構成しイ
ンクタンクからの流入口およびインクタンクへの流出口
を備えた第2の共通液室と、に分割されていることを特
徴としている。
記録ヘッドは、記録ヘッドに設けられた電気熱変換体に
電気信号を送給して記録用インクに熱を与え、気泡を発
生させて液滴を吐出させるインクジェット記録装置の記
録ヘッドとインクタンクとの間に循環経路を有し、循環
経路中にインク圧送手段を備えたインクジェット記録装
置に用いられるインクジェット記録ヘッドにおいて、イ
ンクを吐出する複数の吐出口にそれぞれ連通する複数の
液路に連通する共通液室が、複数の液路に直接連通する
第1の共通液室と、第1の共通液室に近接し、複数の液
路の側とは反対側に配置され、第1の共通液室との間に
複数の連通路を備え、かつ、循環経路の一部を構成しイ
ンクタンクからの流入口およびインクタンクへの流出口
を備えた第2の共通液室と、に分割されていることを特
徴としている。
【0025】なお、本発明のインクジェット記録ヘッド
は、第2の共通液室内における流入口をなす流入パイプ
および流出口をなす流出パイプのそれぞれの先端には、
インクのそれぞれ拡散、集束の流れを均一化するための
コネクタが接続されているものであることが好ましく、
また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、第2の共
通液室内の流路の断面積Sb が第1の共通液室内の流路
の断面積Sa よりも大きい、ものであることが望まし
く、さらに、本発明のインクジェット記録ヘッドは、コ
ネクタが第2の共通液室の天井側に配置され、第1の共
通液室と第2の共通液室とを連通する連通路がインクジ
ェット記録ヘッドの基板側に配置されているものである
ことも望ましい。
は、第2の共通液室内における流入口をなす流入パイプ
および流出口をなす流出パイプのそれぞれの先端には、
インクのそれぞれ拡散、集束の流れを均一化するための
コネクタが接続されているものであることが好ましく、
また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、第2の共
通液室内の流路の断面積Sb が第1の共通液室内の流路
の断面積Sa よりも大きい、ものであることが望まし
く、さらに、本発明のインクジェット記録ヘッドは、コ
ネクタが第2の共通液室の天井側に配置され、第1の共
通液室と第2の共通液室とを連通する連通路がインクジ
ェット記録ヘッドの基板側に配置されているものである
ことも望ましい。
【0026】そして、本発明のインクジェット記録装置
は、これらのインクジェット記録ヘッドを含むものであ
る。
は、これらのインクジェット記録ヘッドを含むものであ
る。
【0027】
【作用】記録ヘッドの交換時や長期放置時等にインク循
環経路途中に気泡が混入するが、インク循環経路中に設
けたインク圧送手段を駆動してインク循環経路内の気泡
をインクとともに循環排出する際に、本発明の記録ヘッ
ドの各ノズルに直接連通した第1の共通液室と連結した
第2の共通液室とインク循環経路とを連結し、記録ヘッ
ドのこの第2の共通液室内で気泡を循環させて記録ヘッ
ド外への排出させる手段をとっている。したがって、イ
ンク圧送手段の駆動時間を短縮化し、インク圧送手段駆
動時に記録ヘッドの各ノズルから排出されるインク量を
削減し廃インク量の少ないインクジェット記録装置を提
供できる。
環経路途中に気泡が混入するが、インク循環経路中に設
けたインク圧送手段を駆動してインク循環経路内の気泡
をインクとともに循環排出する際に、本発明の記録ヘッ
ドの各ノズルに直接連通した第1の共通液室と連結した
第2の共通液室とインク循環経路とを連結し、記録ヘッ
ドのこの第2の共通液室内で気泡を循環させて記録ヘッ
ド外への排出させる手段をとっている。したがって、イ
ンク圧送手段の駆動時間を短縮化し、インク圧送手段駆
動時に記録ヘッドの各ノズルから排出されるインク量を
削減し廃インク量の少ないインクジェット記録装置を提
供できる。
【0028】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0029】図1は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの一実施例の模式的平面図、図2は、本実施例を用い
たインクジェット記録装置のインク循環流量とインクポ
ンプ駆動時間の関係を示す線図、図3は、本実施例を用
いたインクジェット記録装置のインク循環流量とノズル
噴出インク量の関係を示す線図、図4は、本実施例を用
いたインクジェット記録装置の構成を示すブロック図、
図5は、本実施例を用いたインクジェット記録装置の模
式的斜視図である。
ドの一実施例の模式的平面図、図2は、本実施例を用い
たインクジェット記録装置のインク循環流量とインクポ
ンプ駆動時間の関係を示す線図、図3は、本実施例を用
いたインクジェット記録装置のインク循環流量とノズル
噴出インク量の関係を示す線図、図4は、本実施例を用
いたインクジェット記録装置の構成を示すブロック図、
図5は、本実施例を用いたインクジェット記録装置の模
式的斜視図である。
【0030】図1において、共通液室は、記録ヘッド1
の各吐出口13から記録インク滴を吐出する複数のノズ
ル5に直接連通する第1の共通液室8aと、この第1の
共通液室8aへ複数の連通路41を介して連通している
第2の共通液室8bとに分割されて記録ヘッド1上に設
けられ、インク供給パイプ20a,20bと連結するコ
ネクタ9が第2の共通液室8bに連結している。
の各吐出口13から記録インク滴を吐出する複数のノズ
ル5に直接連通する第1の共通液室8aと、この第1の
共通液室8aへ複数の連通路41を介して連通している
第2の共通液室8bとに分割されて記録ヘッド1上に設
けられ、インク供給パイプ20a,20bと連結するコ
ネクタ9が第2の共通液室8bに連結している。
【0031】そしてインク供給パイプ20a内に混入し
た気泡44をインクポンプ18を駆動してインク供給パ
イプ20a内のインクとともに矢印A方向に加圧圧送し
た時に、気泡44は連通路を通って第1の共通液室8a
に入り込むよりも第2の共通液室8b内を通過する方が
抵抗が小さい結果として、記録ヘッド1の第2の共通液
室8b内を矢印C方向へと通過して記録ヘッド1からイ
ンク供給パイプ20b内へと循環排出され、記録インク
12は記録ヘッド1の第1、第2の共通液室8a,8b
内を循環してインク供給パイプ20b内を矢印B方向へ
と排出される。図2においては、本発明の記録ヘッド1
に対してインクポンプ18を駆動してインク供給パイプ
20a内のインクを加圧圧送した場合のインクポンプ駆
動時間TP (秒)とインク供給パイプ20a内のインク
循環量Q(cm3 /秒)の関係が図示されており、記録
ヘッド1内を気泡44が循環通過する際に第2の共通液
室8bを気泡44が通過するように記録ヘッド1の共通
液室を構成することにより、記録ヘッド1を経由して気
泡44を循環排出するのに要するインクポンプ駆動時間
TP (秒)をより短くでき、従来の記録ヘッドでは気泡
44を十分排出するのにインク循環流量Q1 cm3 /秒
でインクポンプ駆動時間TP1秒の時間を要していたの
が、本発明の記録ヘッドでは駆動時間TP1′秒(TP1>
TP1′)の時間で済むようにでき、加えてインクポンプ
18により圧送されたインクが直接第1の共通液室8a
内に入らなくなり、圧送されたインクの記録ヘッドの各
ノズル5に加えられる圧力が軽減される。
た気泡44をインクポンプ18を駆動してインク供給パ
イプ20a内のインクとともに矢印A方向に加圧圧送し
た時に、気泡44は連通路を通って第1の共通液室8a
に入り込むよりも第2の共通液室8b内を通過する方が
抵抗が小さい結果として、記録ヘッド1の第2の共通液
室8b内を矢印C方向へと通過して記録ヘッド1からイ
ンク供給パイプ20b内へと循環排出され、記録インク
12は記録ヘッド1の第1、第2の共通液室8a,8b
内を循環してインク供給パイプ20b内を矢印B方向へ
と排出される。図2においては、本発明の記録ヘッド1
に対してインクポンプ18を駆動してインク供給パイプ
20a内のインクを加圧圧送した場合のインクポンプ駆
動時間TP (秒)とインク供給パイプ20a内のインク
循環量Q(cm3 /秒)の関係が図示されており、記録
ヘッド1内を気泡44が循環通過する際に第2の共通液
室8bを気泡44が通過するように記録ヘッド1の共通
液室を構成することにより、記録ヘッド1を経由して気
泡44を循環排出するのに要するインクポンプ駆動時間
TP (秒)をより短くでき、従来の記録ヘッドでは気泡
44を十分排出するのにインク循環流量Q1 cm3 /秒
でインクポンプ駆動時間TP1秒の時間を要していたの
が、本発明の記録ヘッドでは駆動時間TP1′秒(TP1>
TP1′)の時間で済むようにでき、加えてインクポンプ
18により圧送されたインクが直接第1の共通液室8a
内に入らなくなり、圧送されたインクの記録ヘッドの各
ノズル5に加えられる圧力が軽減される。
【0032】その結果、図3に示したように、記録ヘッ
ドの各ノズルから排出されるインク量W1 ′(cm3 )
も削減(W1 >W1 ′)でき、従来よりも気泡44を循
環排出し易く、廃インク量の少なく、したがってランニ
ングコストを低下させ得る。
ドの各ノズルから排出されるインク量W1 ′(cm3 )
も削減(W1 >W1 ′)でき、従来よりも気泡44を循
環排出し易く、廃インク量の少なく、したがってランニ
ングコストを低下させ得る。
【0033】ここで第1、第2の共通液室8a,8bを
連結する連通路41と第2の共通液室8bに連結したイ
ンク供給パイプ20a,20bとのコネクタ9の配置の
関係はインク供給パイプ20a中の気泡44がコネクタ
9を通過して第2の共通液室8bに圧送された後、第1
の共通液室8a内に入り込み難くするように、第2の共
通液室8bに設けたコネクタ9の第1の共通液室8aと
の対向側には隔壁45を設け、コネクタ9を通過した気
泡44が直接連通路41を介して第1の共通液室8aに
入り込まずに第2の共通液室8b内を矢印C方向へとよ
り循環し易くするようにしている。
連結する連通路41と第2の共通液室8bに連結したイ
ンク供給パイプ20a,20bとのコネクタ9の配置の
関係はインク供給パイプ20a中の気泡44がコネクタ
9を通過して第2の共通液室8bに圧送された後、第1
の共通液室8a内に入り込み難くするように、第2の共
通液室8bに設けたコネクタ9の第1の共通液室8aと
の対向側には隔壁45を設け、コネクタ9を通過した気
泡44が直接連通路41を介して第1の共通液室8aに
入り込まずに第2の共通液室8b内を矢印C方向へとよ
り循環し易くするようにしている。
【0034】図4において、インク供給パイプ20a内
のインクを加圧圧送するためのインク圧送手段としてイ
ンク供給パイプ20aの経路途中にギアポンプ18を設
けている。そして、記録ヘッド1の交換時や長期放置時
にインク供給パイプ20a,20b内に気泡が混入した
場合に制御部30からの信号によりこのインク供給パイ
プ20aの経路途中に設けたギアポンプ18を駆動して
インク供給パイプ20a,20b内のインクを矢印A,
B方向に圧送してインクを循環させることにより、気泡
をインクタンク19内へ排出するようにしている。
のインクを加圧圧送するためのインク圧送手段としてイ
ンク供給パイプ20aの経路途中にギアポンプ18を設
けている。そして、記録ヘッド1の交換時や長期放置時
にインク供給パイプ20a,20b内に気泡が混入した
場合に制御部30からの信号によりこのインク供給パイ
プ20aの経路途中に設けたギアポンプ18を駆動して
インク供給パイプ20a,20b内のインクを矢印A,
B方向に圧送してインクを循環させることにより、気泡
をインクタンク19内へ排出するようにしている。
【0035】この時記録ヘッド1の各ノズルから流れ出
てしまうインクを記録ヘッドの吐出口面から除去する目
的で制御部30からの信号によりキャッピング手段22
に設けたインク吸収体34が記録ヘッド1に当接するよ
うにキャッピング手段22の運搬部32を移動させる。
その後、空気ポンプ37からの圧縮空気を空気吹付け手
段36に設けられた空気吹付け孔35から記録ヘッド1
の吐出口面11に向けて吹出させ、記録ヘッド1の吐出
口面11上にあふれ出たインクを吹き落とし、インク吸
収体34にインクを吸収させる。このことにより、記録
ヘッド1の吐出口面11上に付着・蓄積した付着インク
滴を、記録ヘッド1による記録動作の開始前に、ほぼ完
全に除去することができる。
てしまうインクを記録ヘッドの吐出口面から除去する目
的で制御部30からの信号によりキャッピング手段22
に設けたインク吸収体34が記録ヘッド1に当接するよ
うにキャッピング手段22の運搬部32を移動させる。
その後、空気ポンプ37からの圧縮空気を空気吹付け手
段36に設けられた空気吹付け孔35から記録ヘッド1
の吐出口面11に向けて吹出させ、記録ヘッド1の吐出
口面11上にあふれ出たインクを吹き落とし、インク吸
収体34にインクを吸収させる。このことにより、記録
ヘッド1の吐出口面11上に付着・蓄積した付着インク
滴を、記録ヘッド1による記録動作の開始前に、ほぼ完
全に除去することができる。
【0036】さらに、記録ヘッド1による記録動作を開
始して、記録ヘッド1を搭載したキャリッジ21をスキ
ャン動作しながら、記録ヘッド1による記録インク滴の
吐出動作を行う。
始して、記録ヘッド1を搭載したキャリッジ21をスキ
ャン動作しながら、記録ヘッド1による記録インク滴の
吐出動作を行う。
【0037】ところで、前述したように、インクポンプ
18を駆動して、インク供給パイプ20a,20b内の
インクを圧送してパイプ20a,20b内に混入した気
泡44をインクタンク19内へ排出する際に記録ヘッド
1の各ノズルから記録インクが流れ出してしまい、この
記録に用いられずに流れ出すインク量が多くなってラン
ニングコストが高くなるという問題が発生する。
18を駆動して、インク供給パイプ20a,20b内の
インクを圧送してパイプ20a,20b内に混入した気
泡44をインクタンク19内へ排出する際に記録ヘッド
1の各ノズルから記録インクが流れ出してしまい、この
記録に用いられずに流れ出すインク量が多くなってラン
ニングコストが高くなるという問題が発生する。
【0038】そこで本発明においては、インク供給パイ
プ20a内に混入した気泡44をインクポンプ18を駆
動してインクとともにインク供給パイプ内を圧送循環す
る際に、記録ヘッド1の各ノズルからインクがあまり流
れ出さないように記録ヘッド1の共通液室を構成し、イ
ンクの加圧循環により気泡44を排出するようにしてい
る。
プ20a内に混入した気泡44をインクポンプ18を駆
動してインクとともにインク供給パイプ内を圧送循環す
る際に、記録ヘッド1の各ノズルからインクがあまり流
れ出さないように記録ヘッド1の共通液室を構成し、イ
ンクの加圧循環により気泡44を排出するようにしてい
る。
【0039】図5において、記録ヘッド1と、紙等の被
記録媒体(不図示)の記録面を形成・保持するためのプ
ラテンローラ23との間を、連続紙またはカット紙形態
の被記録媒体が、ピンチローラ(不図示)によりプラテ
ンローラ23に押し当てられながら搬送される。記録ヘ
ッド1はキャリッジ21の上に搭載されており、2本の
ガイドレール24aおよび24bに沿って図中SA ,S
B 方向にシリアルスキャン駆動され、その過程で被記録
媒体に対する記録が行われる。このキャリッジ21は、
プーリ28aと28bとの間に設けられたベルト29お
よびプーリ28aを介して、モータ26の軸27に接続
され、モータ26の回転に応じてSA ,SB 方向の駆動
が行われる。
記録媒体(不図示)の記録面を形成・保持するためのプ
ラテンローラ23との間を、連続紙またはカット紙形態
の被記録媒体が、ピンチローラ(不図示)によりプラテ
ンローラ23に押し当てられながら搬送される。記録ヘ
ッド1はキャリッジ21の上に搭載されており、2本の
ガイドレール24aおよび24bに沿って図中SA ,S
B 方向にシリアルスキャン駆動され、その過程で被記録
媒体に対する記録が行われる。このキャリッジ21は、
プーリ28aと28bとの間に設けられたベルト29お
よびプーリ28aを介して、モータ26の軸27に接続
され、モータ26の回転に応じてSA ,SB 方向の駆動
が行われる。
【0040】記録ヘッド1は、例えば、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック
(B)の4色に対応して4つの記録ユニットを有する。
Y,M,CおよびBの記録を行う記録ユニットには、独
立してインク循環経路が設けられ、それぞれ、途中にイ
ンク圧送手段としてのギアポンプ18Y,18M,18
Cおよび18Bを配設した供給管(パイプ)20aY,
20aM,20aCおよび20aBを介して、インクタ
ンク19Y,19M,19Cおよび19Bからインクが
供給される。また、それらのユニットを、それぞれ、途
中にギアポンプのないパイプを介しても対応したインク
タンクに接続する。
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック
(B)の4色に対応して4つの記録ユニットを有する。
Y,M,CおよびBの記録を行う記録ユニットには、独
立してインク循環経路が設けられ、それぞれ、途中にイ
ンク圧送手段としてのギアポンプ18Y,18M,18
Cおよび18Bを配設した供給管(パイプ)20aY,
20aM,20aCおよび20aBを介して、インクタ
ンク19Y,19M,19Cおよび19Bからインクが
供給される。また、それらのユニットを、それぞれ、途
中にギアポンプのないパイプを介しても対応したインク
タンクに接続する。
【0041】なお、このパイプは、図5においては、簡
略化のためにイエローのインク供給を行うパイプ20b
Yのみを図示した。
略化のためにイエローのインク供給を行うパイプ20b
Yのみを図示した。
【0042】ここでインク圧送手段としては、ギアポン
プ、ダイヤフラムポンプ、ベーンポンプ、ピストンポン
プ、タービンポンプ、チューブポンプ等適切にその圧力
或いは圧送速度を変化させることが可能な手段であれば
どのような形態のものであってもよい。
プ、ダイヤフラムポンプ、ベーンポンプ、ピストンポン
プ、タービンポンプ、チューブポンプ等適切にその圧力
或いは圧送速度を変化させることが可能な手段であれば
どのような形態のものであってもよい。
【0043】キャッピング手段22は、記録ヘッドによ
る記録画像領域外に設けられ、記録ヘッド1のホームポ
ジションHPにおいて記録ヘッド1の吐出部と対向しf
方向に移動して記録ヘッド1に接合可能である。
る記録画像領域外に設けられ、記録ヘッド1のホームポ
ジションHPにおいて記録ヘッド1の吐出部と対向しf
方向に移動して記録ヘッド1に接合可能である。
【0044】次に、第2の実施例について説明する。
【0045】図6は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第2の実施例の模式的側面図である。
ドの第2の実施例の模式的側面図である。
【0046】本実施例においては記録ヘッド1に設けた
第1の共通液室8aと第2の共通液室8b内を記録イン
ク12が循環する際の流路抵抗を第2の共通液室8bの
方が小さくなるようにしている。つまり第1の共通液室
の流路抵抗をRa 、第2の共通液室の流路抵抗をRb と
した場合、図1に示した記録ヘッド1のD−D′断面で
見た場合の第1の共通液室8aの液室断面積Sa と、第
2の共通液室8bの液室断面積Sb を、「Sa <Sb 」
となるように構成することにより、第1、第2の共通液
室の流路抵抗を「Ra <Rb 」とすることができ、コネ
クタ9を通過して第2の共通液室8b内に圧送されてき
た気泡44が第1の共通液室8a内に入り込まずに第2
の共通液室8b内を矢印C方向へとより循環し易く、し
たがって、記録ヘッド1の各ノズル5から排出されるイ
ンクの量をより削減することができる。
第1の共通液室8aと第2の共通液室8b内を記録イン
ク12が循環する際の流路抵抗を第2の共通液室8bの
方が小さくなるようにしている。つまり第1の共通液室
の流路抵抗をRa 、第2の共通液室の流路抵抗をRb と
した場合、図1に示した記録ヘッド1のD−D′断面で
見た場合の第1の共通液室8aの液室断面積Sa と、第
2の共通液室8bの液室断面積Sb を、「Sa <Sb 」
となるように構成することにより、第1、第2の共通液
室の流路抵抗を「Ra <Rb 」とすることができ、コネ
クタ9を通過して第2の共通液室8b内に圧送されてき
た気泡44が第1の共通液室8a内に入り込まずに第2
の共通液室8b内を矢印C方向へとより循環し易く、し
たがって、記録ヘッド1の各ノズル5から排出されるイ
ンクの量をより削減することができる。
【0047】次に、第3の実施例について説明する。
【0048】図7は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第3の実施例の模式的側面図である。
ドの第3の実施例の模式的側面図である。
【0049】本実施例においては、インク供給パイプ2
0aと連結するコネクタ9を第2の共通液室8bの天井
側に配置し、第1の共通液室8aと第2の共通液室8b
とを連通する連通路41を基板2側に配置している。そ
してこのように第2の共通液室8bに設けたコネクタ9
の位置と、第1の共通液室8aと第2の共通液室8bと
を連通する連通路41の位置と高さが異なるように構成
することにより、コネクタ9を通過して第2の共通液室
8b内へと圧送されてきた気泡44が第2の共通液室8
b内の内壁面46沿って浮力を受けながら循環移動する
際に連通路41と距離的に離れた壁面に沿って移動し、
連通路41を通って第1の共通液室8a内へとより入り
難くすることができ、気泡44の第2の共通液室8b内
での循環をより容易にすることができる。
0aと連結するコネクタ9を第2の共通液室8bの天井
側に配置し、第1の共通液室8aと第2の共通液室8b
とを連通する連通路41を基板2側に配置している。そ
してこのように第2の共通液室8bに設けたコネクタ9
の位置と、第1の共通液室8aと第2の共通液室8bと
を連通する連通路41の位置と高さが異なるように構成
することにより、コネクタ9を通過して第2の共通液室
8b内へと圧送されてきた気泡44が第2の共通液室8
b内の内壁面46沿って浮力を受けながら循環移動する
際に連通路41と距離的に離れた壁面に沿って移動し、
連通路41を通って第1の共通液室8a内へとより入り
難くすることができ、気泡44の第2の共通液室8b内
での循環をより容易にすることができる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、各吐出口
から記録インク滴を吐出する複数のノズルに直接連通し
た第1の共通液室と、この第1の共通液室へ連通路を介
して連通している第2の共通液室とを記録ヘッド上に設
け、記録用インクを記録ヘッドとインクタンク間のイン
ク循環経路を記録ヘッド上の第2の共通液室に連結し、
インク圧送手段によるインク循環経路内のインクの圧送
循環の際に、記録ヘッドの第2の共通液室内でインク循
環経路途中に混入した気泡を循環させ、第1、第2の共
通液室内で記録インクを循環させることにより、記録ヘ
ッド交換時や長期放置時等にインク圧送手段を駆動する
時間を短縮化でき、かつインク圧送手段駆動時に記録ヘ
ッドの各ノズルから排出される記録に用いられない廃イ
ンクの量を削減でき、したがって低ランニングコストの
インクジェット記録装置を提供することができる効果が
ある。
から記録インク滴を吐出する複数のノズルに直接連通し
た第1の共通液室と、この第1の共通液室へ連通路を介
して連通している第2の共通液室とを記録ヘッド上に設
け、記録用インクを記録ヘッドとインクタンク間のイン
ク循環経路を記録ヘッド上の第2の共通液室に連結し、
インク圧送手段によるインク循環経路内のインクの圧送
循環の際に、記録ヘッドの第2の共通液室内でインク循
環経路途中に混入した気泡を循環させ、第1、第2の共
通液室内で記録インクを循環させることにより、記録ヘ
ッド交換時や長期放置時等にインク圧送手段を駆動する
時間を短縮化でき、かつインク圧送手段駆動時に記録ヘ
ッドの各ノズルから排出される記録に用いられない廃イ
ンクの量を削減でき、したがって低ランニングコストの
インクジェット記録装置を提供することができる効果が
ある。
【図1】本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施例
の模式的平面図である。
の模式的平面図である。
【図2】本実施例を用いたインクジェット記録装置のイ
ンク循環流量とインクポンプ駆動時間の関係を示す線図
である。
ンク循環流量とインクポンプ駆動時間の関係を示す線図
である。
【図3】本実施例を用いたインクジェット記録装置のイ
ンク循環流量とノズル噴出インク量の関係を示す線図で
ある。
ンク循環流量とノズル噴出インク量の関係を示す線図で
ある。
【図4】本実施例を用いたインクジェット記録装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図5】本実施例を用いたインクジェット記録装置の模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図6】本発明のインクジェット記録ヘッドの第2の実
施例の模式的側面図である。
施例の模式的側面図である。
【図7】本発明のインクジェット記録ヘッドの第3の実
施例の模式的側面図である。
施例の模式的側面図である。
【図8】従来技術によるインクジェット記録ヘッドの一
実施例の模式的平面図である。
実施例の模式的平面図である。
【図9】本実施例を用いたインクジェット記録装置のイ
ンク循環流量とインクポンプ駆動時間の関係を示す線図
である。
ンク循環流量とインクポンプ駆動時間の関係を示す線図
である。
【図10】本実施例を用いたインクジェット記録装置の
インク循環流量とノズル噴出インク量の関係を示す線図
である。
インク循環流量とノズル噴出インク量の関係を示す線図
である。
【図11】本実施例の構成を示す模式的斜視図である。
【図12】本実施例を用いたインクジェット記録装置の
部分的構成を示す説明図である。
部分的構成を示す説明図である。
1 記録ヘッド 2 基板 3 電気熱変換体 4 電極 5 ノズル 6 天板 8 共通液室 8a 第1共通液室 8b 第2共通液室 9 コネクタ 10 液路 11 吐出口面 12 インク 13 吐出口 14 記録インク滴 18,18B,18C,18M,18Y インク圧送
手段 19,19B,19C,19M,19Y インクタン
ク 20,20a,20aB,20aC,20aM,20a
Y,20b インク供給パイプ 21 キャリッジ 22 キャッピング手段 23 プラテンローラ 24a,24b ガイドレール 26 モータ 27 軸 28a,28b プーリ 29 ベルト 30 制御部 31 コンソール 32 運搬部 33 インクカートリッジ 34 インク吸収体 35 空気吹付け孔 36 空気吹付け手段 37 空気ポンプ 39 ヘッド温度検出手段 40 ヘッドヒータ 41 連通路 44 気泡 45 隔壁 46 内壁面
手段 19,19B,19C,19M,19Y インクタン
ク 20,20a,20aB,20aC,20aM,20a
Y,20b インク供給パイプ 21 キャリッジ 22 キャッピング手段 23 プラテンローラ 24a,24b ガイドレール 26 モータ 27 軸 28a,28b プーリ 29 ベルト 30 制御部 31 コンソール 32 運搬部 33 インクカートリッジ 34 インク吸収体 35 空気吹付け孔 36 空気吹付け手段 37 空気ポンプ 39 ヘッド温度検出手段 40 ヘッドヒータ 41 連通路 44 気泡 45 隔壁 46 内壁面
Claims (5)
- 【請求項1】 記録ヘッドに設けられた電気熱変換体に
電気信号を送給して記録用インクに熱を与え、気泡を発
生させて液滴を吐出させるインクジェット記録装置の前
記記録ヘッドとインクタンクとの間に循環経路を有し、
前記循環経路中にインク圧送手段を備えた前記インクジ
ェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド
において、 インクを吐出する複数の吐出口にそれぞれ連通する複数
の液路に連通する共通液室が、前記複数の液路に直接連
通する第1の共通液室と、前記第1の共通液室に近接
し、前記複数の液路の側とは反対側に配置され、前記第
1の共通液室との間に複数の連通路を備え、かつ、前記
循環経路の一部を構成し前記インクタンクからの流入口
および前記インクタンクへの流出口を備えた第2の共通
液室と、に分割されていることを特徴とする、インクジ
ェット記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記第2の共通液室内における前記流入
口をなす流入パイプおよび前記流出口をなす流出パイプ
のそれぞれの先端には、インクのそれぞれ拡散、集束の
流れを均一化するためのコネクタが接続されている請求
項1記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記第2の共通液室内の流路の断面積S
b が前記第1の共通液室内の流路の断面積Sa よりも大
きい、請求項1または2記載のインクジェット記録ヘッ
ド。 - 【請求項4】 前記コネクタが第2の共通液室の天井側
に配置され、前記第1の共通液室と前記第2の共通液室
とを連通する連通路が前記インクジェット記録ヘッドの
基板側に配置されている請求項1ないし3のいずれか一
項記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項5】 インクジェット記録装置であって、請求
項1ないし4のいずれか一項記載のインクジェット記録
ヘッドを含む、インクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4674395A JPH08238772A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4674395A JPH08238772A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08238772A true JPH08238772A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12755824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4674395A Pending JPH08238772A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08238772A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009179049A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置 |
| JP2009274386A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 液滴吐出装置 |
| US8011765B2 (en) | 2007-02-14 | 2011-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid feeding member for liquid ejection head, liquid ejection device, and image forming apparatus |
| CN101541541B (zh) | 2007-02-14 | 2011-11-02 | 株式会社理光 | 液体喷射装置和图像形成设备 |
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-
1995
- 1995-03-07 JP JP4674395A patent/JPH08238772A/ja active Pending
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