JPH023313A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- JPH023313A JPH023313A JP63151080A JP15108088A JPH023313A JP H023313 A JPH023313 A JP H023313A JP 63151080 A JP63151080 A JP 63151080A JP 15108088 A JP15108088 A JP 15108088A JP H023313 A JPH023313 A JP H023313A
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- JP
- Japan
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- flow
- liquid
- liquid chamber
- ink
- flow path
- Prior art date
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- Granted
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- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14145—Structure of the manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/19—Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インクを吐出してインクの液滴を形成し、そ
れを紙等の被記録材に付着させて記録を行なうインクジ
ェット記録装置に用いる記録ヘッドに関する。
れを紙等の被記録材に付着させて記録を行なうインクジ
ェット記録装置に用いる記録ヘッドに関する。
インクジェット記録法は、記録ヘッドに設けたオリフィ
スからインク（記録用液体）を吐出させ、インク滴を形
成し、これを紙等の被記録材に付着させて記録を行なう
記録方法てあり、騒音の発生が極めて少なく、かつ高速
記録が可能であり、しかも普通紙など特別な構成の記録
用の紙を用いる必要がないなど、多くの利点を有してお
り、種々のタイプの記録ヘッドが開発されている。
スからインク（記録用液体）を吐出させ、インク滴を形
成し、これを紙等の被記録材に付着させて記録を行なう
記録方法てあり、騒音の発生が極めて少なく、かつ高速
記録が可能であり、しかも普通紙など特別な構成の記録
用の紙を用いる必要がないなど、多くの利点を有してお
り、種々のタイプの記録ヘッドが開発されている。
このインクジェット記録方法におけるインク吐出方式に
は、圧電素子の変形による流路内の圧力変化を利用した
もの、あるいは加圧されたインクを圧電素子により振動
を与え液滴流とし、これに電極により電荷を与え液滴の
うち必要なもののみ偏向させて記録を行なうものなどイ
ンク吐出エネルギー発生体に圧電素子を用いた方式、あ
るいは液流路内に発熱素子を設け、インクを急激に加熱
し、生ずる気泡の力によって液滴を吐出させるインク吐
出エネルギー発生体に発熱素子を用いた方式といったよ
うに種々の方式を挙げることができる。
は、圧電素子の変形による流路内の圧力変化を利用した
もの、あるいは加圧されたインクを圧電素子により振動
を与え液滴流とし、これに電極により電荷を与え液滴の
うち必要なもののみ偏向させて記録を行なうものなどイ
ンク吐出エネルギー発生体に圧電素子を用いた方式、あ
るいは液流路内に発熱素子を設け、インクを急激に加熱
し、生ずる気泡の力によって液滴を吐出させるインク吐
出エネルギー発生体に発熱素子を用いた方式といったよ
うに種々の方式を挙げることができる。
このようなインクジェット記録法に用いる記録ヘッドの
吐出エネルギー発生体として電気熱変換体を用いた場合
の吐出液滴形成部付近の代表的構成を第２図の断面図に
示す。
吐出エネルギー発生体として電気熱変換体を用いた場合
の吐出液滴形成部付近の代表的構成を第２図の断面図に
示す。
この記録ヘッドは、表面を酸化したＳｉなとからなる基
体１上に、インクを吐出するための熱エネルギーを発生
するための一対のへ１等からなる電極（３）とＨｆＢｚ
等からなる発熱抵抗体９とを有する電気熱変換体を配置
し、更に最終的に流路６と液室１１の下に位置する発熱
抵抗体９と電極３の上部に５ｉ０２等からなる保護層４
を設け、これに流路６、液室１１が形成された樹脂やガ
ラスなどから形成した天板５を接合した構成を有する。
体１上に、インクを吐出するための熱エネルギーを発生
するための一対のへ１等からなる電極（３）とＨｆＢｚ
等からなる発熱抵抗体９とを有する電気熱変換体を配置
し、更に最終的に流路６と液室１１の下に位置する発熱
抵抗体９と電極３の上部に５ｉ０２等からなる保護層４
を設け、これに流路６、液室１１が形成された樹脂やガ
ラスなどから形成した天板５を接合した構成を有する。
この記録ヘッドにおけるインクの吐出エネルギーは、一
対の電極３とこれら電極間に位置する発熱抵抗体９とを
有する電気熱変換体によって付与される。すなわち、電
極３に電流を印加して、発熱抵抗体９を発熱させると、
発熱抵抗体９付近にある流路６中のインクが瞬間的に加
熱されてそこに気泡が発生し、その気泡の発生による瞬
間的な体積膨張と収縮から消滅に至る体積変化によって
オリフィス７からインクの液滴が吐出される。
対の電極３とこれら電極間に位置する発熱抵抗体９とを
有する電気熱変換体によって付与される。すなわち、電
極３に電流を印加して、発熱抵抗体９を発熱させると、
発熱抵抗体９付近にある流路６中のインクが瞬間的に加
熱されてそこに気泡が発生し、その気泡の発生による瞬
間的な体積膨張と収縮から消滅に至る体積変化によって
オリフィス７からインクの液滴が吐出される。
なお、このタイプの記録ヘッドては、必要に応して、発
熱抵抗体９上部に、耐キャヒテーション層や、その下部
に蓄熱層が設けられる。また、流路６とオリフィス７は
、この例では、流路６でのインクの流れ方向と、オリフ
ィス７からのインク滴の吐出方向が同一となるような位
置関係で設けられているが、これらの方向を異なるよう
にこれらを配置する場合もある。
熱抵抗体９上部に、耐キャヒテーション層や、その下部
に蓄熱層が設けられる。また、流路６とオリフィス７は
、この例では、流路６でのインクの流れ方向と、オリフ
ィス７からのインク滴の吐出方向が同一となるような位
置関係で設けられているが、これらの方向を異なるよう
にこれらを配置する場合もある。
（発明が解決しようとする課題〕
上述したような構成の記録ヘッドにおいては、液室内に
インクを供給する時に気泡が取り残されたり、また記録
ヘッドの使用中に新たに気泡が発生し、それがオリフィ
スに連通ずる流路の液室での開口部付近に滞留した場合
に、オリフィスからのインクの吐出不良を起こすという
問題かあった。特に、上述のような発熱抵抗体を用いた
記録ヘッドでは、このような気泡の発生がより顕著であ
った。
インクを供給する時に気泡が取り残されたり、また記録
ヘッドの使用中に新たに気泡が発生し、それがオリフィ
スに連通ずる流路の液室での開口部付近に滞留した場合
に、オリフィスからのインクの吐出不良を起こすという
問題かあった。特に、上述のような発熱抵抗体を用いた
記録ヘッドでは、このような気泡の発生がより顕著であ
った。
すなわち、上述したようにインクジェット記録ヘッドは
、通常、吐出エネルギー発生体を有する基板にオリフィ
スに連通した流路や液室を構成する天板を接合して形成
されるので、その構造上液室での流路の開口部付近［例
えば第３図（Ｂ）の流路６と液室１１との境界部］に段
差が生じ易く、そこに気泡が特に滞留し易い。
、通常、吐出エネルギー発生体を有する基板にオリフィ
スに連通した流路や液室を構成する天板を接合して形成
されるので、その構造上液室での流路の開口部付近［例
えば第３図（Ｂ）の流路６と液室１１との境界部］に段
差が生じ易く、そこに気泡が特に滞留し易い。
そこで、このような気泡の滞留に対して、種々の手段が
講じられているか、必すしも十分な効果が得られていな
いのが現状である。
講じられているか、必すしも十分な効果が得られていな
いのが現状である。
例えば、第３図（八）および（Ｂ）に示すように液室１
１上部に気泡を溜ることができる空間１１ａを設け、液
室１１内で発生し、合体して容積が増えてその浮力によ
って−Ｆ昇した気泡をその空間１１ａに収容し、気泡の
流路への影響を排除する方法があるが、液室や流路を構
成する壁面への気泡の付着力か強いと、気泡自身の浮力
による上昇か十分に期待できず、所望とする効果が得ら
れない。
１上部に気泡を溜ることができる空間１１ａを設け、液
室１１内で発生し、合体して容積が増えてその浮力によ
って−Ｆ昇した気泡をその空間１１ａに収容し、気泡の
流路への影響を排除する方法があるが、液室や流路を構
成する壁面への気泡の付着力か強いと、気泡自身の浮力
による上昇か十分に期待できず、所望とする効果が得ら
れない。
そこで、液室１１に一対の連通孔１０ａ 、］Ｏｂを設
け、記録に使用する時にはその少なくとも一方をインク
供給口として利用し、使用しない時にはその一方からイ
ンクを流入させ、他の一方からインクを流出させて、こ
れら連通孔間にインク流を形成し、その流れによって、
流路６の開口部付近に付着した気泡を除去し、上述のよ
うな問題を排除する方法がある。
け、記録に使用する時にはその少なくとも一方をインク
供給口として利用し、使用しない時にはその一方からイ
ンクを流入させ、他の一方からインクを流出させて、こ
れら連通孔間にインク流を形成し、その流れによって、
流路６の開口部付近に付着した気泡を除去し、上述のよ
うな問題を排除する方法がある。
ところが、このような方法を用いても、十分な効果か得
られない場合が認められた。
られない場合が認められた。
本発明者はこのような問題点を解決するために、従来の
記録ヘッドにおいては上述の連通孔間の流れを考慮した
液室の形状や連通孔の位置関係について充分な検討がな
されていないことに着目し、液室の形状と連通孔間の液
体の流れについて種々の検討を行なった結果、オリフィ
スに連通した流路の液室側開口部付近に滞留する気泡を
効果的に排除てきる液室の構成を完成し、本発明に到達
した。
記録ヘッドにおいては上述の連通孔間の流れを考慮した
液室の形状や連通孔の位置関係について充分な検討がな
されていないことに着目し、液室の形状と連通孔間の液
体の流れについて種々の検討を行なった結果、オリフィ
スに連通した流路の液室側開口部付近に滞留する気泡を
効果的に排除てきる液室の構成を完成し、本発明に到達
した。
本発明の目的は、液室内に滞留した気泡の悪影響を簡易
な操作で効果的に排除できる構成を有するインクジェッ
ト記録ヘッドを提供することにある。
な操作で効果的に排除できる構成を有するインクジェッ
ト記録ヘッドを提供することにある。
（課題を解決するための手段〕
上記目的は以下の本発明によって達成することができる
。
。
すなわち、本発明は、インクを吐出するためのオリフィ
スと、該オリフィスに連通し、インクを吐出させるため
のエネルギーがインクに作用する部分を有する流路と、
該吐出エネルギーを発生ずるためのエネルギー発生体と
、前記流路の開口部が設けられたインクを貯え得る液室
と、該液室の内部をその外部と連通する連通孔とを有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、 ａ）前記液室の天井の少なくとも一部を前記流路の天井
よりも高く設けるとともに、 ｂ）前記液室内に、前記連通孔を少なくとも１組設け、
その一方を液体流入口として液体を流入させ、かつ他の
一方を液体出口として該液体を流出させてこれら連通孔
間に該液体の流れを形成した際に、これら連通孔間を直
線的に結ぶ液体流の障害となって該液体の流れを前記流
路の液室での開口部方向に誘導する誘導壁を設けたこと
を特徴とする。
スと、該オリフィスに連通し、インクを吐出させるため
のエネルギーがインクに作用する部分を有する流路と、
該吐出エネルギーを発生ずるためのエネルギー発生体と
、前記流路の開口部が設けられたインクを貯え得る液室
と、該液室の内部をその外部と連通する連通孔とを有す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、 ａ）前記液室の天井の少なくとも一部を前記流路の天井
よりも高く設けるとともに、 ｂ）前記液室内に、前記連通孔を少なくとも１組設け、
その一方を液体流入口として液体を流入させ、かつ他の
一方を液体出口として該液体を流出させてこれら連通孔
間に該液体の流れを形成した際に、これら連通孔間を直
線的に結ぶ液体流の障害となって該液体の流れを前記流
路の液室での開口部方向に誘導する誘導壁を設けたこと
を特徴とする。
本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、気泡排
除のための液流形成に利用し得る連通孔の開口位置に対
応させて液室内に液室内に形成した液体流を誘導する誘
導壁を設け、その作用によって、液体流入口として用い
られた連通孔がらの液体の流れが、オリフィスに連通ず
る流路の液室側開口部付近に効果的に当り、そこに滞留
した気泡を効果的に取り除けるようになっている。しか
も、液室上部には、気泡を収容する空間が設けられてい
るので、液室側面から排除した気泡をそこに収容するこ
とでも、気泡のインク吐出への影響を排除できる。
除のための液流形成に利用し得る連通孔の開口位置に対
応させて液室内に液室内に形成した液体流を誘導する誘
導壁を設け、その作用によって、液体流入口として用い
られた連通孔がらの液体の流れが、オリフィスに連通ず
る流路の液室側開口部付近に効果的に当り、そこに滞留
した気泡を効果的に取り除けるようになっている。しか
も、液室上部には、気泡を収容する空間が設けられてい
るので、液室側面から排除した気泡をそこに収容するこ
とでも、気泡のインク吐出への影響を排除できる。
以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの一例を示
す図であり、第１図（Ａ）は液室１１と吐出液滴形成部
１２とを破線で示した平面図、第１図（Ｂ）は第１図（
Ａ）における八−へ線に沿った断面図である。
す図であり、第１図（Ａ）は液室１１と吐出液滴形成部
１２とを破線で示した平面図、第１図（Ｂ）は第１図（
Ａ）における八−へ線に沿った断面図である。
本発明のインクジェット記録ヘッドの液室１１には、上
述した気泡除去のための液体流を形成するのに使用し得
る連通孔１０ａ 、 １０ｂと、これら連通孔を直線的
に結ぶ液体流の障害となり、がっこれら連通孔間の液体
流が流路６の液室１１側開口部方向へ誘導する誘導壁１
１ｂ 、 Ｉｌｃとが設けられている。
述した気泡除去のための液体流を形成するのに使用し得
る連通孔１０ａ 、 １０ｂと、これら連通孔を直線的
に結ぶ液体流の障害となり、がっこれら連通孔間の液体
流が流路６の液室１１側開口部方向へ誘導する誘導壁１
１ｂ 、 Ｉｌｃとが設けられている。
また、液室１１の天井の少なくとも一部は流路６の天井
よりも高く形成され、液室１１上部に気泡を収容するに
十分な空間１１ａが形成されている。
よりも高く形成され、液室１１上部に気泡を収容するに
十分な空間１１ａが形成されている。
このような構成によって、液室１１内に、特に流路６の
液室１１側開口部付近に滞留した気泡を効果的に除去で
き、そのインク吐出への悪影響を排除てきる。
液室１１側開口部付近に滞留した気泡を効果的に除去で
き、そのインク吐出への悪影響を排除てきる。
すなわち、記録ヘッドの使用を一時停止して、例えば連
通孔１０ａからインクを所定圧で流入させ、かつ連通孔
］Ｏｂからインクを流出させると、矢印のようなインク
流を形成できる。その際、誘導壁１１ｂ 、 Ｉｌｃの
作用によって、インク流を流路６の液室１１側開口部付
近に効果的に当てることができ、そこに滞留した気泡を
容易に取り除くことができる。
通孔１０ａからインクを所定圧で流入させ、かつ連通孔
］Ｏｂからインクを流出させると、矢印のようなインク
流を形成できる。その際、誘導壁１１ｂ 、 Ｉｌｃの
作用によって、インク流を流路６の液室１１側開口部付
近に効果的に当てることができ、そこに滞留した気泡を
容易に取り除くことができる。
方、流路６の液室１１側開口部付近から除去された気泡
は、液体流出口としての連通孔］Ｏｂからインクの流れ
とともに収容したり、また液室上部の空間１１ａへ浮上
させて、そこへ収容し、気泡の先に述べたようなインク
吐出への影響を上背に排除できる。
は、液体流出口としての連通孔］Ｏｂからインクの流れ
とともに収容したり、また液室上部の空間１１ａへ浮上
させて、そこへ収容し、気泡の先に述べたようなインク
吐出への影響を上背に排除できる。
なお、これら誘導壁の形状や連通孔の位置あるいは、液
室上部の構造は、上記のような効果が得られるように、
オリフィスの配列数や流路の構造など記録ヘッドの構成
や機能、あるいは記録ヘッドの各部分、特に液室やオリ
フィスに連通ずる流路を構成する部分の材質の種類など
に応じて適宜選択すれば良い。
室上部の構造は、上記のような効果が得られるように、
オリフィスの配列数や流路の構造など記録ヘッドの構成
や機能、あるいは記録ヘッドの各部分、特に液室やオリ
フィスに連通ずる流路を構成する部分の材質の種類など
に応じて適宜選択すれば良い。
以上、説明したように、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドにおいては、液室に設けた誘導壁の作用によって、
液室内に起した液体流が効果的に流路の液室側開口部付
近に当たるようになり、そこに滞留した気泡を容易に取
り除くことがでる。
ッドにおいては、液室に設けた誘導壁の作用によって、
液室内に起した液体流が効果的に流路の液室側開口部付
近に当たるようになり、そこに滞留した気泡を容易に取
り除くことがでる。
その結果、良好なインク吐出状態の維持や、気泡の滞留
による吐出不良が生じた際の機能回復処理が極めて容易
となる。
による吐出不良が生じた際の機能回復処理が極めて容易
となる。
また、液体流によって取り除かれた気泡は液室上部に設
けられた空間に収容され、そのインク吐出への影響が効
果的に排除され得る。
けられた空間に収容され、そのインク吐出への影響が効
果的に排除され得る。
第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの例を示す
図であり、第１図（Ａ）は液室及び吐出液滴形成部を破
線て示した平面図であり、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）
におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。第２図はイン
クジェット記録ヘッドの吐出液滴形成部付近の代表的構
成を示す断面図である。第３図は従来の記録ヘッドの液
室の構成を示した図であり、第３図（Ａ）は液室及び吐
出液滴形成部を破線で示した平面図であり、第３図（Ｂ
）は第３図（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図であ
る。 １：基体 ２：発熱抵抗体層３°電極（層
） ４：保護層 ５：天板 ６：流路 ７：オリフィス ９：発熱抵抗体 １０、ＩＯａ 、］Ｏｂ ：連通孔 １１：液室 １１ａ：空間 １１ｂ 、 Ｉｌｃ ：誘導
壁】２：吐出液滴形成部
図であり、第１図（Ａ）は液室及び吐出液滴形成部を破
線て示した平面図であり、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）
におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。第２図はイン
クジェット記録ヘッドの吐出液滴形成部付近の代表的構
成を示す断面図である。第３図は従来の記録ヘッドの液
室の構成を示した図であり、第３図（Ａ）は液室及び吐
出液滴形成部を破線で示した平面図であり、第３図（Ｂ
）は第３図（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図であ
る。 １：基体 ２：発熱抵抗体層３°電極（層
） ４：保護層 ５：天板 ６：流路 ７：オリフィス ９：発熱抵抗体 １０、ＩＯａ 、］Ｏｂ ：連通孔 １１：液室 １１ａ：空間 １１ｂ 、 Ｉｌｃ ：誘導
壁】２：吐出液滴形成部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）インクを吐出するためのオリフィスと、該オリフィ
スに連通し、インクを吐出させるために利用されるエネ
ルギーがインクに作用する部分を有する流路と、前記エ
ネルギーを発生するエネルギー発生素子と、前記流路へ
の開口部が設けられたインクを貯え得る液室と、該液室
の内部をその外部と連通する連通孔とを有するインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、 ａ）前記液室の天井の少なくとも一部を前記流路の天井
よりも高く設けるとともに、 ｂ）前記液室内に、前記連通孔を少なくとも１組設け、
その一方を液体流入口として液体を流入させ、かつ他の
一方を液体流出口として該液体を流出させてこれら連通
孔間に該液体の流れを形成した際に、これら連通孔間を
直線的に結ぶ液体流の障害となって該液体の流れを前記
流路の液室での開口部方向に誘導する誘導壁を設けた ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 ２）前記吐出エネルギー発生体が発熱により前記吐出エ
ネルギーを発生するものである請求項１記載のインクジ
ェット記録ヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151080A JP2607274B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッド |
| ES89111237T ES2052822T3 (es) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Cabezal impresor por chorros de tinta. |
| DE68914519T DE68914519T2 (de) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf. |
| EP89111237A EP0347857B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Ink jet recording head |
| US07/690,400 US5107281A (en) | 1988-06-21 | 1991-04-25 | Ink jet recording head having means to remove stagnant bubbles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151080A JP2607274B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023313A true JPH023313A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2607274B2 JP2607274B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=15510879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151080A Expired - Fee Related JP2607274B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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