CN1239323C - 静电喷墨头和记录设备 - Google Patents

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Abstract

静电致动器的频率相关性通过设定驱动电压波形加以改善。电极(11)面对构成墨水腔室侧壁表面的一部分的振动板(21)，并且振动板(21)和电极设置有预定间隙(40)。脉冲电压施加到电极(11)和振动板(21)之间，通过静电力使振动板(21)偏移，并通过振动板(21)的机械弹性给墨水腔室内的墨水上加压，从而喷射一个墨滴。振动板(21)振动，使得它接触电极(11)，通过一个或多个电脉冲喷射墨水。振动板与电极接触的周期与形成一个象素的周期的比被调整为等于或小于(200-2.79×PV)%，其中PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板封闭的空间。

Description

静电喷墨头和记录设备
技术领域
本发明涉及一种静电喷墨头，以及利用这种静电喷墨头的记录设备。
背景技术
图1是用于解释利用静电力的喷墨头的主要部分的透视图，本发明将要应用于该喷墨头上，而图2是该主要部分的横截面图，该图示出图1所示的喷墨头的致动器的结构(在振动板长边方向上的轮廓横截面图：在图1中线II-II处看到的剖面图)。这些图示出电极板10，该电极板10包括电极11；液体腔室板20，该液体腔室板20包括在液体腔室22切开槽时形成的振动板21、和将墨水供给到每个墨水腔室的公共液体腔室23；以及喷嘴板30，该喷嘴板30包括将墨水排放到液体腔室22内的喷嘴31。电极板10、振动板(液体腔室板)20、以及喷嘴板30被层叠设置。(虽然图1和图2示出了侧喷射器结构，但是也可以使用端部喷射器结构)。在作用为墨水腔室22的一部分和公共液体腔室23的一部分的振动板20中，设置了与喷嘴31连接的墨水腔室22、以及振动板21，该振动板为导电的并且做得较薄，以便获得较低的刚性，使得它是柔软的。
电极板10包括单个电极11，该电极安装成面对振动板21，并且在墨水腔室的外侧距振动板有一个预定间隙。虽然用于防止与振动板21短路等的保护膜12形成在单个电板11上，如果需要的话，保护膜也可以形成在振动板21的背面(在面对电极的一侧上)。
如图1所示，多个如图2所示的致动器安装在将应用本发明的静电喷墨头之内，并且墨滴(ink drop)从每个致动器排出。
在图1和图2中，当电压施加到振动板21和单个电极11之间时，振动板21由静电力朝电极11偏移。当电压去除时，振动板21返回到先前位置，即，返回到施加电压之前的位置。静电喷墨头利用这个响应振动板21的静电力的机械特性作为墨水喷射的墨水排出力。在每个致动器中，由电极板10和振动板20形成的空间40被称为间隙腔室，而由振动板和电极板形成的作为间隙腔室一部分的空间被称为振动腔室。
在如上所述的静电喷墨头中，振动板21做得较薄，使驱动电压可以较低，该驱动电压用于产生在振动板21和单个电极11之间让振动板21偏移的静电力，电压施加在静电致动器的振动板21和单个电极11之间。薄的振动板需要较低的驱动电压，然而，振动板的刚性变低。在刚性较低的情况下，振动腔室和间隙腔室内存在的空气(或其他气体)极大地影响振动板的特性。例如，当振动板21靠近电极11时，空气的压缩阻力导致使振动板21接触电极11所需的电压(该电压此后称为接触电压)在动态情况下与静态情况相比变大。对于这个问题，已经研发了某些措施。例如，如日本临时公开第7-299908号已经公开，其中，除了振动腔室之外，间隙腔室设置成当振动板朝向电极侧偏移时使空气溢出，从而抑制了空气的压缩阻力。
本发明致力于解决另一重要问题，如下面所解释的，该问题是由于如上所述存在空气。
图3的部分A到D示出静电喷墨头的主要部分的概要结构，用于解释本发明要解决的问题。图3的部分A和B示出当驱动频率低时振动板的实际偏移范围(L)。图3的部分C和D示出当驱动频率高时振动板的实际偏移范围(1)。
图3的部分A和C示出在振动板长边方向的剖面图。图3的部分B和D示出在振动板短边方向的剖面图。传统静电喷墨头的振动板需要在大到10kHz的范围内动态振动。由于振动板和电极之间的空间较窄，其中振动板如上所述以高速振动，因此，振动板21在朝向电极11运动的周期内受到空气的压缩阻力。一部分空气随着振动溢出到振动板30的外侧(如箭头所示)。这个现象称为挤压效应(squeezing effect)。然后，在去除电压并且振动板21与电极11分离时，振动腔室30的内侧还原(reduce)到与大气相比的负压状态。由此，振动板21返回的位置成为比原始位置更靠近电极11的位置。在此，在一定的单位周期内从振动腔室40内挤出的空气量与振动板21接触电极11的周期的增大成比例地增大。即，驱动频率越高，驱动电脉冲的宽度越宽，从振动腔室挤出到外侧的空气的量越大，并且振动腔室的负压越大，使得电脉冲断开时振动板返回的位置更靠近电极。
图9示出一个示例(与平行间隙(Parallel gap)相关的接触周期)。这个图示出沿着致动器的振动板短边方向在中心位置测量的振动偏移的结果，该测量是通过激光多普勒振动计进行的。垂直轴代表偏移量δ，而水平轴代表驱动电压的大小，其中，驱动电压的波形为矩形。δ-v特性用作为参数的驱动频率来表示。存在如下的区域，即在该区域处偏移量在特定电压下饱和。饱和的偏移量被称为接触偏移量。
参照图9，驱动频率越高，则从振动腔室内挤出且不能返回到振动腔室中的空气量越大。由于这个原因，如图3中部分C和D所表示的，振动板21更靠近电极11振动，使得电极和振动板之间的距离非常短，导致接触电压下降。从而，存在当驱动频率低时不造成问题而在驱动频率高时并且在驱动电压的脉冲宽度较宽时造成问题的现象。
虽然上述情况对于以至多10kHz工作的传统静电喷墨头不成为问题，但是为用在将来的高速打印机上，这却成为待提前解决的问题。然而，对于这个问题还没有提出任何对策。
在此，该问题在于振动板与电极接触的接触驱动中，而在二者不接触的非接触驱动的情况下，并不产生如上所述的频率相关问题，或者说并不存在这个问题。
发明内容
本发明是鉴于如上所述的当前情况做出，并且本发明的目的是仅通过设置驱动电压的波形来改善静电致动器的频率相关性。
本发明提供了一种静电喷墨头，该喷墨头包括振动板、和面对振动板以预定间隙安装的电极，其中，电脉冲施加在电极和振动板之间，以便振动板由静电力偏移，并且通过振动板的机械弹性挤压墨水腔室内的墨水而排出墨滴，其中，象素是由一个电脉冲所排出的墨水形成，振动板和电极彼此接触的周期与形成象素所需的周期的比PT等于或小于(200-2.97×PV)％，其中，PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板封闭构成的空间。
本发明还提供了一种静电喷墨头，以及面对振动板以预定间隙安装的电极，其中，电脉冲施加到电极和振动板之间，以便振动板由静电力偏移，并且通过振动板的机械弹性挤压墨水腔室内的墨水而排出墨滴；其中，象素是由多个电脉冲所排出的模式形成，振动板与电极彼此接触的周期与形成象素所需的周期的比PT等于或小于(200-2.97×PV)％，其中，PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板封闭构成的空间。
本发明还提供了一种静电喷墨头，其包括喷嘴、连接到喷嘴上的墨水腔室、构成公共电极的振动板、安装在墨水腔室外侧并以预定间隙面对振动板的单个电极、以及从喷嘴中排出墨滴的多个静电致动器，墨水在墨水腔室内，并受到由于施加到振动板和单个电极之间的电脉冲使振动板产生的静电力变形时而随之产生的振动板的机械弹性力所挤压，其中，振动板与电极彼此接触的周期与形成象素所需的周期的比PT等于或小于(200-2.79×PV)％，其中PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板所封闭的空间。
本发明还提供了如上所述的静电喷墨头，其中，在形成一个象素时，一个电脉冲施加到振动板和单个电极之间。
本发明还提供了如上所述的静电喷墨头，其中，当形成一个象素时，多个电脉冲施加到振动板和单个电极之间。
本发明提供了一种喷墨记录设备，其包括如上所述的静电喷墨头，其中静电喷墨头面对记录纸，以便通过喷射墨滴进行记录。
附图说明
图1是用于解释利用静电力的喷墨头的主要部分的透视图，本发明要应用于该喷墨头上；
图2示出图1中所示的喷墨头致动器的主要部分的结构的剖面图；
图3示出用于解释本发明主题的静电喷墨头的主要部分的概要结构；
图4示出施加在振动板和单个电极之间的驱动电脉冲的一个示例；
图5示出所试验的静电喷墨头的间隙类型的轮廓图；
图6示出沿着振动板长边方向的平行间隙类型致动器的偏移测量结果；
图7示出沿着振动板短边方向的非平行间隙G1形式的致动器的偏移测量结果；
图8示出沿着振动板短边方向的非平行间隙G2形式的致动器的偏移测量结果；
图9示出由多普勒振动计在振动板短边方向的中心处测得的平行间隙致动器的振动偏移量(接触周期为4.0微秒)的测量结果；
图10示出由多普勒振动计在振动板短边方向的中心处测得的平行间隙致动器的振动偏移量(接触周期为6.0微秒)的测量结果；
图11示出由多普勒振动计在振动板短边方向的中心处测得的平行间隙致动器的振动偏移量(接触周期为10.0微秒)的测量结果；
图12示出由多普勒振动计在振动板短边方向的中心处测得的平行间隙致动器的振动偏移量(接触周期为20.0微秒)的测量结果；
图13示出非平行间隙G1形式的接触周期相关性，接触周期为2.8微秒；
图14示出非平行间隙G1形式的接触周期相关性，接触周期为4.8微秒；
图15示出非平行间隙G1形式的接触周期相关性，接触周期为8.8微秒；
图16示出非平行间隙G2形式的接触周期相关性，接触周期为4.0微秒；
图17示出非平行间隙G2形式的接触周期相关性，接触周期为6.0微秒；
图18示出非平行间隙G2形式的接触周期相关性，接触周期为10.0微秒；
图19示出非平行间隙G2形式的接触周期相关性，接触周期为20.0微秒。
具体实施方式
本发明提供了一种如图1和2所示的静电喷墨头，其包括喷嘴31、连接到喷嘴31上的墨水腔室22、形成为墨水腔室22的一部分以及公共电极的一部分的振动板21、以及面对振动板21设置并与墨水腔室22分隔开预定间隙的单个电极11，并且还包括多个静电致动器，它们能够通过在振动板21和单个电极11之间加了电脉冲产生变形的振动板21在除去电压后由于机械弹性复位时从喷嘴31中排出墨水，其中，在由电脉冲形成象素时，通过使振动板和电板相互接触的周期小于形成象素所需的周期的(200-2.79×PV)％而极大地抑制频率相关性，其中PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极板所封闭的空间。
图4的部分A、B和C示出施加到振动板和单个电极之间的驱动电脉冲的示例。对于一个象素，可以施加一个脉冲或多个脉冲作为驱动电压。图4的部分A示出一个驱动脉冲形成一个象素的示例。图4的部分B示出如下的示例，其中使用正和负脉冲二者(负脉冲也偏移振动板)(施加正和负脉冲来去除静电喷墨头特有的残留电荷)。图4的部分C示出在形成一个象素时使用多个脉冲(即多个墨滴)的示例。在此，当通过多个脉冲形成一个象素时，墨点不必要是圆形的，而且墨点不必完好融合以便在记录介质上形成一个点，而是该结构为使得多个微小的点大致形成一个点。此外，虽然没有示出，该结构可以为在不排出墨水的周期内施加非零电压。
在此，在本发明中，驱动电压为振动板接触到电极时的电压。在每个象素一个脉冲的情况下，进行一次接触以形成一个象素。在每个象素n个脉冲的情况下，进行n次接触来形成一个象素。例如，在图4的部分A和B所示的示例中，每个象素施加一个脉冲，且最高的驱动频率为1/T(其中T为形成一个象素所需的周期)。另一方面，在图4的部分C所示的示例中，施加多个脉冲来形成一个象素，而最高驱动频率为1/T1。
如上所述，本发明将振动板与电极相接触的周期控制成等于或短于作为形成一个象素所需周期的T的(200-2.79×PV)％，其中，PV是在T过程中，即在形成一个象素所需的周期内，振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极板封闭的空间。在图4的部分C的情况下，即使振动板与电极相接触的周期比对应于最高驱动频率的T1的(200-2.79×PV)％长，只要它短于T的(200-2.79×PV)％，则也可以获得本发明的效果，即抑制频率相关性。在此，将在下面的实施例的描述中解释(200-2.79×PV)％这个值的来历。
为了致动，静电头的挤压效果与振动板与电极接触的周期在一个象素形成周期内的比率相关，即，驱动频率不是唯一的分量。即，上述频率相关性代表接触周期与一个象素形成周期的相关性的一个分量(此后描述为对接触周期/象素形成周期的相关性)。在此，对接触周期/象素形成周期的相关性是用于形成一个象素的周期，包括多个墨滴被识别为一个象素的情况，即使所形成的点不是圆形的，或者不是一个点。
驱动频率设定得越高，可以设定驱动电压的脉冲宽度的范围越窄。结果，由于喷墨头结构造成的特定的振动频率、弯液面振动(meniscus vibration)等，不能选择出可最好地进行墨水排出的最佳脉冲宽度。然而，当采用本发明的结构时，可以明显地改善总的墨水排出效率和频率特性，即使墨水的排出并非在最佳条件下进行。
决定图象质量的一个重要的参数是点直径，这是由偏移减小的可允许范围所决定的。点直径取决于很多参数，如墨水体积、喷射速度、记录纸质量、和其他环境因素，并且用相同的墨滴体积，图片上的点直径也可以不同。至于点直径偏差的分布，不存在一个可允许的总的接受范围。在本发明中，点直径的误差容许等级设定为±10％。此外，假设墨水体积线性决定墨水在记录纸上的扩散面积。那么，墨水体积需要在0.9025(即0.95×0.95)xM和1.1025(即1.05×1.05)xM之间的范围内，这给出大约±10％的范围，其中M代表理想的墨水体积，而R代表点的半径，对于R的公差为±5％。由于在静电喷墨头中，纵横比(振动板的宽度/间隙)为100或更大，振动板的偏移量的偏移比几乎等于消耗体积的比。因此，为了将点直径的变化抑制在±10％的范围内，振动板的偏移比应抑制在±10％的范围内。
静电致动器的说明：
喷墨头的基本结构如图1和2所示。电极板10蚀刻成形成一个间隙腔室，同时利用TiN形成单个电极薄膜11。由SiO制成的保护膜12形成在电极上。此外，Si板20蚀刻成形成一个液体腔室22。以这种方式形成的薄板用作振动板21。上述两个板连接到一起，以作用为一个静电头40。
图5示出作为一个试验的静电喷墨头的间隙类型的轮廓。在A处，图5示出由平行于振动板21安装的单个电极11形成的平行间隙G。在B处，图5示出由振动板21和电极11形成的非平行间隙G1，其中，在振动板短边方向上的一端几乎接触到电极。在C处，图5示出由振动板21和电极11形成的非平行间隙G2，其中，在振动板短边方向上的两个端部都几乎接触电极。
致动器的主要尺寸如下。在此，仅对于非平行间隙G1，氧化膜形成在振动板21的背面上，作为保护膜。
平行间隙喷墨头(图5中的A)
振动板和电极之间的间隙：在图5的A处示出的平行间隙G
间隙长度：0.2μm(规格：0.2μm)
振动板厚度(规格)：2.5μm
振动板面积：130μm×2000μm
非平行间隙喷墨头(图5中的B)
振动板和电极之间的间隙：图5的B处所示的非平行间隙G1
最大间隙长度：0.21μm(规格：0.2μm)
振动板厚度(规格)：2.5μm
振动板面积：130μm×1000μm
非平行间隙喷墨头(图5中的C)
振动板和电极之间的间隙：图5中C所示的非平行间隙G2
最大间隙长度：0.23μm(规格：0.25μm)
振动板厚度(规格)：2.5μm
振动板面积：125μm ×2000μm
图6、图7和图8示出致动器的每种间隙类型的振动板在短边方向上的偏移，且接触周期设定在6微秒。图9到图12示出平行间隙G致动器的振动板在短边方向的中心处(在图6中a方向的0微米位置处)测得的振动偏移量，该偏移量由激光多普勒振动计测量。在图9～图12中，水平轴代表驱动电压的大小，该驱动电压的波形为矩形。在每条曲线和每种驱动条件下，存在偏移量的增加几乎饱和的区域。图13～图15示出非平行间隙G1致动器在图7中所示的a方向上的10微米位置处的偏移量。图16～图19示出非平行间隙G2致动器在图8所示a方向上的0微米位置处的偏移量。
例如，如图9所示，在驱动脉冲条件(上升时间Pr＝-0、脉冲宽度Pw＝4、下降时间Pf＝0微秒)相同的同时，随着频率变高，振动板在接触电极时的偏移量(称为接触偏移量)减小，并且接触电压变低。如上所述，这是由于挤压效应，并且为对静电喷墨头的[接触周期/一个象素形成周期]的相关性。
图9到图19表明了以下事项。即，以驱动电压的脉冲宽度变化和接触周期作为参数而测得的偏移量不依赖于接触周期，也不依赖于驱动频率，而是大致依赖于[接触周期/一个象素形成周期]。
在平行间隙G的情况下，图9到图12表明如果[接触周期/一个象素形成周期]被控制成下降大约40％或更低，偏移量的减小可以抑制到大约10％。
类似地，如图13～15所示，如果在非平行间隙G1的情况下[接触周期/一个象素形成周期]被控制成下降约5.5％或更小；并且，如图16到图19所示，在非平行间隙G2的情况下，如果[接触周期/一个象素形成周期]控制成下降大约25％或更小，则偏移量的减小可以抑制到约10％。
可以认为对[接触周期/一个象素形成周期]的相关性取决于当振动板从电源断开的位置偏移时所产生的偏移容积V1与振动腔室的容积V0的比。当振动板的长边远长于短边时，V1/V0可以大致为S1/S0，其中S0是间隙面积，而S1是振动板从电源断开时的位置偏移所产生的偏移面积，如图5的部分D所示，该部分D为短边方向的横截面。
下面的表1表明了在对于图6到图8所示的每种间隙类型的致动器偏移获得S0和S1之后，在实际使用电压范围内通过计算S1/S0所获得的V1/V0的大致值。
表1：在每种间隙类型致动器中的S1/S0比
  间隙面积(μm2)   偏移面积S1(μm2)   实际电压范围(V)   在实际范围内的S1/S0×100(％)
  平行间隙   26   15.2(25V)17.5(29V)18.9(38V)   大约25到35   大约58到71
  非平行间隙G1   21   13.6(30V)15.5(35V)16.6(40V)17(45V)   大约32到42   大约69到80
  非平行间隙G2   25.8   16.5(29V到34V)   大约28到38   64
同时，从图10、图14和图17获得对于每种间隙类型的偏移量减小10％情况下的[接触周期/一个象素形成周期]的比，并在下面的表2中给出：
表2：在偏移量减小10％的情况下对于每种间隙类型的致动器的[接触周期/一个象素形成周期]值
  [接触周期/一个象素形成周期]×100％
  平行间隙   36
  非平行间隙1   5
  非平行间隙2   24
对应用最低实际电压，即58(平行间隙G)、69(非平行间隙G1)、和64(非平行间隙G2)的S1/S0×100(％)的值、以及表2的结果绘于曲线中。然后，进行线性逼近。然后，作为结果得出以下的关系表达式。
即，如果PT(％)在(200-2.79×PV)的界限内取值，则由挤压效果造成的偏移量的减小可以抑制到不造成问题的程度，其中PV(％)是振动板的偏移容积与振动板和电极封闭的空间的容积的比，而PT(％)是振动板与电极接触的周期与形成象素的周期的比。
静电喷墨头的频率特性得以显著改善，墨水排出特性的稳定性得以提高，结果，喷墨头的可靠性通过正确设定施加到静电喷墨头的振动板和单个电极之间的电脉冲的周期与形成一个象素的周期(基本上为周期中振动板与电极接触的那部分)的比，并通过正确设定间隙腔室容积与振动腔室容积的比来得以提高。

Claims (6)

1.一种静电喷墨头，包括：
振动板；以及
面对振动板以预定间隙安装的电极；其中，一电脉冲施加到所述电极和振动板之间，以便振动板由静电力偏移，并且通过振动板的机械弹性挤压墨水腔室内的墨水而排出一个墨滴；其中，一象素是通过由一个电脉冲排出的墨水所形成；并且，所述喷墨头满足关系式：PT≤(200-2.79×PV)，其中PT是振动板与电极彼此接触的周期与形成一个象素所需的周期的比，而PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板封闭的空间。
2.一种静电喷墨头，包括：
振动板；以及
面对振动板以预定间隙安装的电极；其中，一电脉冲施加到所述电极和振动板之间，以便振动板由静电力偏移，并且通过振动板的机械弹性挤压墨水腔室内的墨水而排出一个墨滴；其中，象素是通过由多个电脉冲排出的墨水所形成；并且，所述喷墨头满足关系式：PT≤(200-2.79×PV)，其中PT是振动板与电极彼此接触的周期与形成一个象素所需的周期的比，而PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板封闭的空间。
3.一种静电喷墨头，包括：
喷嘴；
连接到喷嘴上的墨水腔室；
构成公共电极的振动板；
安装到墨水腔室外侧并以预定间隔面对振动板的单个电极；以及
多个静电致动器，它们从喷嘴中排出墨滴，墨水在墨水腔室内，当在振动板和单个电极之间施加的电脉冲产生静电力造成振动板变形时，受到振动板的机械弹性的挤压；
其中，所述喷墨头满足关系式：PT≤(200-2.79×PV)，其中PT是振动板与电极彼此接触的周期与形成一个象素所需的周期的比，而PV是振动板的偏移容积与振动腔室的容积的百分比，该振动腔室是由振动板和电极的板封闭的空间。
4.如权利要求3所述的静电喷墨头，其中，在形成一个象素时，一个电脉冲施加到所述振动板和单个电极之间。
5.如权利要求3所述的静电喷墨头，其中，当形成一个象素时，多个电脉冲施加到所述振动板和单个电极之间。
6.一种喷墨记录设备，包括如权利要求1到5中任一项所述的静电喷墨头，其中静电喷墨头面对记录纸，以便通过喷射墨滴进行记录。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6370289B1 (en) * 2000-01-12 2002-04-09 Kvh Industries, Inc. Apparatus and method for electronic RIN reduction in fiber-optic sensors
JP2003094633A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd 静電インクジェットヘッドおよび記録装置
CN100436135C (zh) * 2005-02-17 2008-11-26 精工爱普生株式会社 静电激励器及其制造方法、液滴喷头及其制造方法
US20060218271A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-28 Nokia Corporation Triggered statistics reporting
US8450902B2 (en) * 2006-08-28 2013-05-28 Xerox Corporation Electrostatic actuator device having multiple gap heights
JP4760630B2 (ja) * 2006-09-08 2011-08-31 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの駆動方法、及び液滴吐出装置
JP5462183B2 (ja) * 2007-12-23 2014-04-02 アドヴァンスト リキッド ロジック インコーポレイテッド 液滴動作を導く液滴アクチュエータ構成及び方法
EP2123458B1 (en) * 2008-05-20 2013-09-18 Ricoh Company, Ltd. Piezoelectric actuator, liquid-drop ejecting head, and liquid-drop ejecting apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912684A (en) * 1990-09-21 1999-06-15 Seiko Epson Corporation Inkjet recording apparatus
US5668579A (en) * 1993-06-16 1997-09-16 Seiko Epson Corporation Apparatus for and a method of driving an ink jet head having an electrostatic actuator
EP0629502B1 (en) 1993-06-16 1998-09-02 Seiko Epson Corporation Inkjet recording apparatus
JPH07132598A (ja) 1993-06-16 1995-05-23 Seiko Epson Corp インクジェットプリンタ及びその制御方法
DE69517720T2 (de) 1994-03-09 2001-02-01 Seiko Epson Corp Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
DE69628954T2 (de) * 1995-09-05 2004-05-27 Seiko Epson Corp. Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Verfahren zu seiner Herstellung
JP3519246B2 (ja) * 1997-07-15 2004-04-12 株式会社リコー 記録ヘッド
JP2000225700A (ja) * 1999-02-09 2000-08-15 Ricoh Co Ltd インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP2001179964A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Ricoh Co Ltd ヘッド駆動制御装置及びインクジェット記録装置
JP2003094633A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd 静電インクジェットヘッドおよび記録装置

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