FR2760404A1 - Dispositif et procede pour ejecter une solution d'enregistrement d'une tete d'impression - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte aux imprimantes et copieurs.Une solution d'enregistrement (20) est éjectée en gouttelettes par une compression d'une chambre à liquide (14) provoquée par une transformation de phase d'un alliage à mémoire de forme en film mince (12) . Cetalliage est formé sur un substrat (10) par un procédé de traitement des semiconducteurs. L'alliage (12) se transforme de martensite en austénite et passe d'une forme bombée à une forme plate lorsqu'il est chauffé par l'alimentation (21) . Une plaque de passage (13) montée sur l'alliage est munie de chambres à liquide (14) et d'un canal d'alimentation (15) pour introduire la solution (20) ; une plaque à buses (18) est montée sur la plaque de passage de sorte que la solution est éjectée en gouttelettes lorsque l'alliage s'aplatit.
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif et un procédé pour
éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression et, plus particulièrement, à un dispositif et un procédé pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression dans lesquels la pression d'une chambre à liquide est commandée par une déformation pendant la transformation de phase d'un alliage à mémoire de forme en film mince pour éjecter la solution d'enregistrement, ce qui permet de fabriquer des produits de petites dimensions et simplifie ainsi leur
procédé de fabrication.
Certaines têtes d'impression qui sont largement répandues utilisent généralement un procédé de goutte à la demande (DOD). Le procédé DOD est de plus en plus utilisé parce que l'opération d'impression est exécutée facilement en éjectant instantanément des bulles de la solution d'enregistrement sous la pression atmosphérique, ce qui n'exige ni le chargement ni la déviation des bulles de la solution d'enregistrement ni une haute pression. On peut considérer comme principes d'éjection représentatifs un procédé d'éjection du type thermique utilisant une résistance et un procédé d'éjection du type à vibration utilisant un dispositif piézoélectrique. La figure 1 est une vue servant à expliquer le procédé d'éjection du type thermique, dans lequel une chambre al contient une solution d'enregistrement, il est prévu un trou d'éjection a2 menant de la chambre al vers un support d'enregistrement et une résistance a3 est encastrée dans le fond de la chambre al de façon à être face au trou d'éjection a2 pour provoquer la dilatation de l'air. Le résultat de cette construction est que les bulles d'air qui sont dilatées par la résistance a3 expulsent à force la solution d'enregistrement contenue dans le volume intérieur de la chambre al à travers le trou d'éjection a2 et la solution d'enregistrement est éjectée vers le support d'enregistrement par la force d'expulsion. Toutefois, dans le procédé d'éjection du type thermique, la solution d'enregistrement est chauffée, ce qui provoque une modification chimique. En outre, la solution d'enregistrement adhère de façon préjudiciable à la circonférence intérieure du trou d'éjection a2 et le bouche. Outre l'inconvénient de faible durabilité de la résistance émettrice de chaleur, on est contraint d'utiliser une solution d'enregistrement soluble dans l'eau, ce qui risque de dégrader la conservation du document. La figure 2 est une vue servant à expliquer le procédé d'éjection du type à vibration utilisant le dispositif piézoélectrique, lequel est composé d'une chambre bl destinée à contenir une solution d'enregistrement, d'un trou d'éjection
b2 qui mène de la chambre b I vers un support enregistré, et d'un transducteur piézo-
électrique b3 noyé dans le fond à l'opposé du trou d'éjection b2 pour provoquer la vibration. Lorsque le transducteur piézo- électrique b3 provoque une vibration au fond de la chambre bl, la solution d'enregistrement est expulsée à force à travers le trou d'éjection b2 par la force de la vibration. En conséquence, la solution
d'enregistrement est éjectée vers le milieu d'enregistrement par la force vibrante.
Du fait qu'il n'utilise pas de chaleur, le procédé d'éjection utilisant la vibration du transducteur piézo-électrique apporte l'avantage de permettre de choisir une variété de solutions d'enregistrement. Toutefois, le traitement du transducteur
piézo-électrique est difficile et, en particulier, le montage du transducteur piézo-
électrique fixé au fond de la chambre bl est une tâche délicate qui est
désavantageuse pour la production de masse.
En supplément, la tête d'impression classique,utilise un alliage à mémoire de forme pour expulser la solution d'enregistrement. Les brevets japonais publiés sous les n sho 57-203177, sho 63-57251, hei 4-247680, hei 2-265752, hei 2-308466 et hei 3-65349 décrivent des exemples de têtes d'impression utilisées avec des alliages à mémoire de forme. Les exemples classiques sont construits de façon à décrire une déformation en flexion par le fait qu'on réunit plusieurs feuilles d'alliages à mémoire de forme qui ont respectivement différentes températures de transformation de phase et différentes épaisseurs, ou qu'on assemble un élément
élastique à un alliage à mémoire de forme.
Toutefois, la tête d'impression classique utilisant l'alliage à mémoire de forme a de la difficulté à réduire la dimension de la tête, elle offre moins de densité de buses, ce qui dégrade la résolution, et sa fabrication comporte des opérations délicates, ce qui affecte défavorablement la production de masse. En outre, l'alliage à mémoire de forme utilisé dans cette tête est réalisé sous la forme d'une couche épaisse ayant une épaisseur de plus de 50 itm, au lieu d'être réalisée au moyen d'un film mince. Il dissipe donc une plus grande puissance électrique pendant l'opération de chauffage et exige un plus long temps de refroidissement, ce qui a l'inconvénient d'entraîner une dégradation de la moindre fréquence de fonctionnement et une basse vitesse d'impression, de sorte qu'elle n'a pas d'utilisation pratique, etc. La présente invention est développée pour résoudre les problèmes classiques énumérés plus haut. Un but de la présente invention consiste donc à créer un dispositif et un procédé pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression, dans lesquels la solution d'enregistrement est éjectée pendant que la pression dans une chambre à liquide est modifiée par une déformation induite pendant le processus de transformation de phase d'un alliage à mémoire de forme en film mince, de sorte que l'alliage à mémoire de forme a une très grande force d'actionnement qui réduit le colmatage de la buse et que le film mince a une très grande amplitude de défonmation, ce qui permet de fabriquer l'alliage à mémoire de forme en film mince sous de petites dimensions, en améliorant ainsi la densité des buses, pour améliorer la résolution. En outre, l'alliage à mémoire de forme à l'état de film mince est déposé sur un substrat par application d'un procédé de fabrication de film mince sur semiconducteur, capable d'obtenir l'amplitude de déplacement
voulue, ce qui améliore l'aptitude à la production de masse.
Pour atteindre le but de la présente invention qui a été défini plus haut, on réalise un dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression comprenant des alliages à mémoire de forme.en film mince qui subissent une transformation de phase en réponse à une variation de température, et une section d'alimentation en énergie électrique servant à provoquer la variation de température de l'alliage à mémoire de forme en film mince. En outre, une plaque de passage montée sur une face des alliages à mémoire de forme en film mince est munie de chambres à liquide destinées à contenir la solution d'enregistrement et un trajet d'alimentation dans un côté des plans de parois qui entourent les chambres à liquide pour l'introduction de la solution d'enregistrement, et une plaque à buses montée au-dessus de la plaque de passage est munie de buses ayant des dimensions inférieures à celles des chambres à liquide de la plaque de passage pour permettre à la solution d'enregistrement d'être éjectée sous la fonne de gouttelettes lorsqu'il se
produit une transformation de phase de l'alliage à mémoire de forme en film mince.
La présente invention est conçue pour résoudre les inconvénients des procédés classiques qui utilisent le dispositif piézo-électrique et la dilatation de l'air par chauffage ainsi que ceux du procédé classique qui utilise l'alliage à mémoire de tforme. Pour cette raison, l'alliage à mémoire de forme en film mince est
formé sur un substrat par un procédé de fabrication de film mince sur semi-
conducteur, et le substrat est partiellement gravé pour donner naissance à une portion d'espace destinée à permettre l'alliage à mémoire de forme en film mince de vibrer. A son tour, la gouttelette est formée par la vibration de l'alliage à mémoire
de forme en film mince.
Dans ce dispositif d'éjection, l'alliage à mémoire de forme est
déposé sur le substrat par le procédé de fabrication en film mince sur semi-
conducteur et la structure résultante est recuite pour former l'alliage à mémoire de forme en filmn mince. La forme plate peut donc être obtenue dans l'austénite. En outre, l'alliage à mémoire de form-e en film mince déposé peut présenter une contrainte de compression résiduelle dans la martensite, et la valeur de cette contrainte peut être modifiée avec la condition de dépôt, la température de recuit et le temps. Lorsque le substrat a été partiellement gravé pour former la portion d'espace, l'alliage à mémoire de forme en film mince se déforme en flexion sous l'effet de la courbure résultant de la contrainte de compression résiduelle. Lorsque l'alliage à mémoire de forme en film mince est chauffé, l'alliage à mémoire de forme en film mince devient austénitique de façon à prendre l'état aplati. A ce moment, le volume de la chambre à liquide diminue pour éjecter la solution d'enregistrement. Pendant l'opération de refroidissement, il se produit une déformation en flexion qui est due à la contrainte de compression résiduelle et, à ce moment, se produit le remplissage de la solution d'enregistrement. Ces phases se
répètent pour effectuer des éjections successives de la solution d'enregistrement.
Selon la présente invention, l'alliage à mémoire de forme en film mince simplifié est réalisé au moyen du processus de fabrication de film mince sur semiconducteur et du processus de gravure du substrat, et la contrainte de compression résiduelle est utilisée pour obtenir aisément le déplacement nécessaire pour éjecter la solution d'enregistrement, ce qui facilite considérablement la production de masse. En outre, la valeur de la contrainte résiduelle peut être modifiée pour commander facilement l'amplitude de déformation, ce qui permet aussi d'augmenter l'amplitude du déplacement, en apportant la possibilité de réduire les dimensions de l'alliage à mémoire de forme en film mince. De cette façon, la tête peut être réalisée sous de petites dimensions et la densité des buses est
améliorée, ce qui permet ainsi d'atteindre la haute résolution.
Par ailleurs, l'alliage à mémoire de forme en film mince est utilisé dans la présente invention pour réduire considérablement la dissipation d'énergie lors de l'exécution de la phase de chauffage et pour accélérer le refroidissement. En supplément, il ne se produit pas de vibration résiduelle lorsque l'alliage à mémoire de forme en film mince est incurvé pour prendre l'état de déformation en flexion sous l'effet de la contrainte de compression résiduelle après l'éjection de la solution d'enregistrement, de sorte qu'il est capable d'effectuer une éjection stabilisée de la solution d'enregistrement, avec pour conséquence l'accroissement de la fréquence
de fonctionnement, c'est-à-dire l'accroissement de la vitesse d'impression.
Les buts de la présente invention qui ont été définis plus haut ainsi
que d'autres avantages ressortiront plus clairement de la description détaillée de
formes préférées de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure I est une vue en coupe montrant un dispositif d'éjection du type thermique classique; la figure 2 est une vue en coupe montrant un dispositif d'éjection du type piézo-électrique classique; la figure 3 est une vue en perspective éclatée montrant un dispositif d'éjection selon une forme préférée de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue en perspective montrant l'écoulement de la solution d'enregistrement selon une forme de réalisation de la présente invention; les figures 5A et 5B sont des vues frontales en coupe montrant le dispositif d'éjection selon une forme de réalisation de la présentç invention; la figure 6 est composée de vues de côté qui montre le dispositif d'éjection selon une forme de réalisation de la présente invention, les figures 6A à 6D illustrent les états avant et après l'opération; la figure 7 est une représentation graphique donnant une courbe de la transformation de phase d'un alliage à mémoire de forme en film mince selon la présente invention; la figure 8 est composée de vues servant à illustrer un procédé de fabrication de l'alliage à mémoire de forme en film mince unidirectionnel selon la présente invention; la figure 9 est un schéma bloc servant à illustrer le procédé de fabrication de l'alliage à mémoire de forme en film mince unidirectionnel selon la présente invention; la figure 10 est composée de figures servant à illustrer un procédé de fabrication de l'alliage à mémoire de forme en film mince bidirectionnel selon la présente invention; la figure 11 est un schéma bloc servant à illustrer le procédé de fabrication de l'alliage à mémoire de forme en film mince bidirectionnel selon la présente invention; la figure 12 est une représentation graphique montrant le temps de chauffage et la température de l'alliage à mémoire de forme en film mince selon la présente invention; la figure 13 est une vue en coupe montrant la dimension de l'alliage à mémoire de forme en film mince selon la présente invention; et la figure 14 est composée de vues en coupe montrant le dispositif d'éjection selon une autre fomle de réalisation de la présente invention, o les figures 14A, 14D illustrent l'état avant et après l'opération. La figure 3 est une vue ne perspective éclatée montrant un dispositif d'éjection selon une forme de réalisation de la présente invention, et la figure 4 est une vue en perspective montrant l'écoulement d'une solution d'enregistrement conformément à une forme de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'éjection est construit dans une forme dans laquelle une pluralité de buses 19 servant à éjecter une solution d'enregistrement 20 est disposées en rangées et en colonnes pour améliorer la résolution, et des alliages à mémoire de forme en film mince 12 destinés à éjecter sensiblement la solution d'enregistrement 20
correspondent un à un aux buses 19 respectives.
De façon plus détaillée, une pluralité de portions d'espace 11 sont prévues dans les faces avant et arrière d'un substrat 10, et pénètrent à travers ce substrat de bas en haut et de haut en bas et une pluralité d'alliages à mémoire de forme en film mince 12 sont assemblés à la portion supérieure du substrat 10 pour couvrir des portions d'espace 11 respectives. Une plaque de passage 13 couvre la portion supérieure du substrat 10 et est munie de chambres à liquide 14 destinées à contenir une solution d'enregistrement 20 dans les portions qui surmontent directement les alliages à mémoire de forme en film mince 12 correspondants. En outre, un passage d'alimentation 15 qui donne passage à la solution d'enregistrement est prévu pour donner dans le centre de la plaque de passage 13 de manière que le trajet d'écoulement 15 soit mis en communication avec les chambres à liquide 14 correspondantes en passant par des passages d'écoulement 16. Une entrée d'arrivée 17, mise en communication avec le passage d'alimentation 15 sur une première face de la plaque de passage 13 est prévue sur une face du substrat 10 pour acheminer la
solution d'enregistrement 20 au trajet d'alimentation 15.
Une plaque à buses 18 est réunie à la portion supérieure de la plaque de passage 13 et est munie d'une pluralité de buses 19 qui correspondent à des chambres à liquide respectives 14 formées dans la plaque de passage 13. Les buses respectives 19 correspondent à des alliage à mémoire de forme en film mince 12 qui sont à nu sur les côtés correspondants des chambres à liquide. De cette façon, lorsque la pression des chambres à liquide 14 correspondantes est modifiée au moment o les alliages à mémoire de forme en film mince 12 sont déformés, la solution d'enregistrement 20 est éjectée à travers des buses 19 respectives, sous la
forme de gouttelettes, sur une feuille de papier d'impression.
La phase de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 se transforme successivement en réponse à une variation de température. Pendant le processus de transformation de phase, une vibration est engendrée par une déformation et la solution d'enregistrement 20 est éjectée à travers les buses 19 respectives sous la forme de gouttelettes. Les figures 6A à 6D sont des vues de côté en coupe qui représentent le dispositif d'éjection selon une forme de réalisation de la présente invention, et qui sont illustrées en enlevant un alliage à mémoire de forme en film mince. Lorsqu'un alliage à mémoire de forme en film mince 12 situé dans l'état initial dans lequel il est déformé pour se bomber vers le côté qui est à l'opposé de la buse 19, est chauffé au-dessus d'une température prédéterminée, il s'aplatit en même temps qu'il se transforme en la phase mère. A ce moment, la pression intérieure de la chambre à liquide 14 est augmentée en provoquant une compression
et, en même temps, la solution d'enregistrement 20 est éjectée jà travers la buse 19.
Dès que la température de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est retombée au-dessous d'une température prédéterminée, il s'incurve pour prendre l'état déformé en flexion sous l'effet de la contrainte de compression résiduelle, et de la solution d'enregistrement 20 est introduite dans le volume intérieur de la chambre à liquide 14 par la force capillaire de la solution d'enregistrement contenue dans la buse et par la force d'aspiration pendant que la pression intérieure de la chambre à liquide 14 décroît progressivement. Ensuite, le processus décrit plus haut
se répète successivement pour effectuer l'opération d'impression.
En outre, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est chauffé par une section d'alimentation en énergie électrique 21 comme représenté sur la figure SA. C'est-à-dire que lorsque l'énergie électrique de la section d'alimentation en énergie électrique 21 est appliquée à des électrodes 21 a connectées aux deux extrémités de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 dégage de la chaleur sous l'effet de sa propre résistance, de sorte que sa température s'élève et qu'il s'aplatit en passant à la phase mère. En l'absence d'énergie électrique appliquée à la section d'alimentation en énergie électrique 21, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 se refroidit naturellement pour s'incurver à son état bombé d'origine sous l'action de la contrainte de compression résiduelle. En variante, un élément chauffant 21 b chauffé par l'énergie électrique appliquée par la section d'alimentation en énergie électrique 21 peut être fixé directement à une face de l'alliage à mémoire de forme en film mince comme représenté sur la figure 5B pour chauffer l'alliage à mémoire de
forme en film mince.
Un tel alliage à mémoire de forme en film mince 12 est composé d'un alliage à mémoire de forme possédant une phase transformée en réponse à la température pour provoquer la déformation, qui est principalement formé de titane (Ti) et de nickel (Ni), ayant une épaisseur d'environ 0, 3}m - 5 pim. Un alliage à mémoire de forme en film mince 12 composé d'un alliage à mémoire de forme possède une propriété directionnelle qui est fonction du procédé de fabrication. La figure 8 et la figure 9 sont des vues et un schéma bloc illustrant un procédé de fabrication de l'alliage à mémoire de forme en film mince unidirectionnel selon la présente invention. Les vues représentées sur les figures 3 à 6 sont obtenues en utilisant l'alliage à mémoire de forme en film mince unidirectionnel. Ici, on exécute une phase 100 en déposant de l'alliage à mémoire de forme en film mince sur un substrat 10 composé d'une substance telle que le silicium. Le dépôt s'effectue
généralement par des procédés de pulvérisation cathodique et d'ablation au laser.
Dans la phase 101, la structure résultante est recuite à une température régulière pendant une période de temps donnée pour être cristallisée, en prenant la forme plate plane dans la phase mère. Ensuite, elle est refroidie à environ C - 70 C, qui est une température de fin de martensite Mf, de sorte que la phase mère devient une martensite pour donner la contrainte de compression résiduelle à
l'alliage à mémoire de forme en film mince dans la phase 102.
En supplément, la portion inférieure directe de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est gravée pour former une portion d'espace 11 dans le substrat 10 formé d'une tranche de silicium et l'alliage à mémoire de forme en film mince est mis à nu extérieurement dans la phase 103. Ensuite, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est déformé par flexion vers la portion inférieure (ou vers la portion supérieure) par la contrainte de compression résiduelle pour réaliser l'état représenté sur la figure 6A dans la phase 104. Dans la phase 105, lorsque l'alliage à mémoire de forme en film mince 12, déformé en flexion dans la martensite, est chauffé à une température prédéterminée, c'est-à-dire une température de fin d'austénite Af d'environ 50 C - 90 C, l'alliage à mémoire de forme en film mince est déformé en austénite pour prendre la forme aplatie comme représenté sur la figure 6C, et éjecter ainsi la solution d'enregistrement 20. Après cela, l'alliage à mémoire de forme en film mince se refroidit pour se transformer en martensite, et il est à son tour déformé en flexion par la contrainte de compression résiduelle. De cette façon, le volume intérieur de la chambre à liquide 14 est rempli de la solution d'enregistrement 20 dans la phase 107. Pendant que les phases 105 et 106 précédentes sont répétées en réponse au changement de température de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12, l'opération d'impression est exécutée dans la
phase 107.
Les figures 10 à 11 sont une vue de traitement et un schéma bloc illustrant un procédé de fabrication de l'alliage à mémoire de forme en film mince bidirectionnel selon la présente invention. Ici, un alliage à mémoire de forme en film mince 12 est recuit à une température régulière pendant une période de temps donnée pour être cristallisé dans une chambre 22, pour être transformé ainsi en austénite dans la phase 200. Ensuite, après refroidissement au-dessous de la température de fin de martensite Mf d'environ 40 C - 70 C, l'austénite est transformée en martensite dans la phase 201. En outre, dans la phase 202, la martensite est déformée par application d'une force extérieure dans les limites d'un intervalle qui interdit son glissement plastique. Si l'alliage à mémoire de forme en
film mince 12 est chauffé à la température de fin d'austénite _f d'environ 50 C -
C, la martensite est transformée en austénite pour prendre la forme aplatie dans
la phase 203.
Ensuite, les phases 201, 202 et 203 décrites plus haut sont répétées plusieurs fois pour entraîner l'alliage à mémoire de forme en film mince 12. Par cette opération, indépendamment de l'absence de force extérieure, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 se déforme dans la phase 205 lorsque la température est ramenée au-dessous de la température de fin de martensite Mf dans la phase d'entraînement 204. Inversement, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 s'aplatit lorsqu'il est chauffé à la température de fin d'austénite Af, en éjectant ainsi la solution d'enregistrement 20 dans la phase 206. Si l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est refroidi en martensite, il se déforme en flexion sous l'effet de sa propre force pour remplir le volume intérieur de la chambre à liquide 14 de solution d'enregistrement dans la phase 207. Dans la phase 208, les phases 206 et 207 précitées se répètent en réponse à la variation de température de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 pour exécuter l'opération d'impression pendant le processus mentionné plus haut. En d'autres termes, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 active le mouvement alternatif bidirectionnel en réponse à la température pour éjecter la solution d'enregistrement. En supplément, l'amplitude de déformation en flexion du film mince bidirectionnel est déterminée en fonction du degré d'application de la force extérieure pendant son processus de fabrication de façon qu'il soit possible de réaliser l'amplitude de déplacement nécessaire. Un film mince 12 possédant la propriété directionnelle bidirectionnelle peut être appliqué à une forme de réalisation de la présente invention telle que représentée sur la figure 6. Par exemple, la portion d'espace 11 est formée sur une face du substrat 10 et un alliage à mémoire de forme en film mince 12 entraîné est accouplé au substrat 10. A ce moment, en fixant l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 à une face du substrat 10 en recouvrant la portion d'espace 11, la solution d'enregistrement 20 peut être éjectée pendant que l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est déformé par centrage autour de la portion d'espace 11 lorsqu'on fait varier la
température.
Etant donné que l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 selon la présente invention s'aplatit dans la phase austénitique et se déforme en flexion dans la phase martensitique en réponse à une variation de la température, la fréquence (c'est-à-dire la fréquence de fonctionnement) de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 croît lorsque la différence de température décroît. Pour cette raison, on peut ajouter du cuivre Cu à l'alliage de Ti et Ni pour réduire la différence de température qui transforme la phase. L'alliage à mémoire de forme utilisant Ti et Ni ainsi que Cu réduit la variation de température de transformation de phase pour accroître la fréquence, c'est-à-dire la fréquence de fonctionnement, de l'alliage à
mémoire de forme en film mince 12 en élevant ainsi la vitesse d'impression.
On interprète comme suit l'aptitude du film mince selon la présente invention formé de la façon ci-dessus à former des gouttelettes: supposons que le diamètre de la gouttelette est de 60 jim produite dans le cas d'une densité d'énergie Wmox engendrée par l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est de O1xl06J/m3 au maximum et que le volume V de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est de 200x200xl itm3, l'aptitude à l'éjection du film mince est estimée comme suit:
U=US+UK
Us = R2y 1 rpR3v2 UK = o le symbole de référence U désigne l'énergie nécessaire pour engendrer la gouttelette désirée de la solution d'enregistrement; Us, l'énergie superficielle de la solution d'enregistrement, UK, l'énergie cinétique de la solution d'enregistrement; R le diamètre de la gouttelette, v la vitesse de la solution d'enregistrement; p la Il densité de la solution d'enregistrement (1000kg/m3); et y la tension superficielle (0,073 N/m) de la solution d'enregistrement. Ici, si la vitesse de la gouttelette désirée est de 10 m/s, l'énergie nécessaire U peut être écrite comme suit U = 2,06x1O'0-+7,07x10'10=9,13x0 10-J En outre, l'énergie maximum engendrée par l'alliage à mémoire de forme en film mince est définie par: Wmz.,=Wv.V (o Wv désigne l'énergie J/m3 qui peut être développée par volume unitaire de l'alliage à mémoire de forme en film mince, et V désigne le volume del'alliage à mémoire de forme en film mince). C'est-à-dire, Wmx = (10x106).(200x200xl) = 4x 10'7J Si le diamètre de la gouttelette est de 10 p.m, l'énergie nécessaire U vaut 3, 85x 1 0'9J En conséquence, étant donné que Wma.>U, on peut obtenir une gouttelette des dimensions désirées. En d'autres termes, étant donné que l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 a une force d'actionnement très grande, on peut
réaliser aisément la gouttelette désirée de la solution d'enregistrement.
En outre, l'amplitude de déplacement qui est fonction du temps de chauffage, de l'énergie dissipée et de la contrainte de compression résiduelle d'une
forme de réalisation de la présente invention peuvent être analysée comme suit.
L'énergie électrique est appliquée à l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 pour dégager la chaleur par la résistance et la phase doit être transformée par la chaleur dégagée, sauf que le temps de chauffage et l'énergie dissipée jusqu'à ce que l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 à 25 C soit chauffé à la température
d'austénite de 70 C sont obtenus comme ci-dessous.
Ici, la substance de l'alliage à mémoire de forme en film mince est TiNi, la longueur 1 de l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 400 Lm; la densité ps de l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 6450 kg/m3, et l'amplitude de la variation de température At est de 45 C c'est-à-dire de 70 moins 25. En outre, la chaleur spécifique Cp est 230 J/kg C; la résistance spécifique p de l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 80 p.cm; l'intensité appliquée I est de.OA; la largeur w de l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 300 ptm; et la hauteur t de l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 1,0. im. On obtient donc le temps de chauffage th selon l'expression suivante th = psATCp(Wt)2 p.I2 = 7,4ps De cette façon, étant donné que la résistance R de l'alliage à mémoire de forme en film mince c'est-à-dire p(l/w.t) égale 1,1 2 et l'énergie électrique dissipée I2R est de 1,1 watt, l'énergie nécessaire pour engendrer la gouttelette est donnée par: temps de chauffage x énergie électrique dissipée: 8,1 giJ. L'énergie nécessaire pour produire la gouttelette lors de l'éjection de la solution d'enregistrement 20 est donc approximativement 8,1 gJ, qui est ramenée à une valeur inférieure à la dissipation d'énergie classique de 20 pJ qui était
nécessaire pour le dispositif à jet d'encre du type thermique.
La figure 12 est une représentation graphique indiquant le temps de chauffage et la température de l'alliage à mémoire de forme en film mince selon la présente invention, les valeurs de la matière adoptée pour l'exécution de
l'expérience étant comme suit.
Ici, l'épaisseur de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 est
de I uim et la température ambiante est de 25 C.
Erreur! Signet Solution Air Film Substrat non défini. d'enregistrement (eau) mince (Si) (TiNi) Densité (kg/m3) 1000 I 6400 2330 Chaleur spécifique 4179 1000 230 890 (J/kg.K) Coefficient de 0,566 0,026 23 124 transmission de chaleur Si la température ambiante est de 25 C, le temps nécessaire pour chauffer l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 à 70 C pour qu'il se transforme en austénite et qu'il se refroidisse à 30 C est d'environ 200 ls, ce qui correspond approximativement à 5kHz si on l'exprime en fréquence. La fréquence
de fonctionnement de la tête d'impression est donc de 5 kHz ou à peu près.
Toutefois, étant donné que la température pour terminer entièrement la déformation (la température de fin de martensite) est d'environ 45 C, il n'est pas nécessaire d'attendre le refroidissement à 30 C mais l'alliage peut être de nouveau chauffé à l'avance de façon à être capable d'éjecter continuellement la solution d'enregistrement 20. De ce fait, la fréquence de fonctionnement peut être portée à plus de 5 kHz. Lorsque la fréquence de fonctionnement est grande, la vitesse d'impression est augmentée. En outre, l'amplitude de déplacement en fonction de la contrainte de compression résiduelle de l'alliage à mémoire de forme en film mince
peut être analysée comme suit en se reportant à la figure 13.
Supposons que a = b et a = 200 gm lorsque la substance de l'alliage à mémoire de forme en film mince est TiNi, le module de Young Em de l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 30 GPa, la contrainte de compression résiduelle S exercée sur l'alliage à mémoire de forme en film mince est de 30MPa, le coefficient de Poisson v est 0,3, la longueur de l'alliage à mémoire de forme en film mince à nu dans la portion d'espace 11 est désignée par a, l'épaisseur de l'alliage à mémoire de forme en film mince est désignée par hn et la largeur de l'alliage à mémoire de forme en film mince qui est à nu dans la portion d'espace 1 I est désignée par b, la contrainte critique Scr de l'alliage à mémoire de forme en film mince s'écrit comme suit: h m Em Scr = 4, 38 (1) a2 1-v2 Scr = 3,6 Mpa et le déplacement au centre de 6m de l'alliage à mémoire de forme en film mince est défini par l'expression
/5 \
$m= 2,298hn\m -) (2) et VCr 6s = 6,2 lm L'énergie totale Um engendrée lorsque l'alliage à mémoire de forme en film mince s'incurve s'exprime comme suit: 2500Dmh2m S Emh3m
Um = ( 1 O Dm -
33a2 Vcr 12(1-V2) donc Um= 2,8x100-1 J L'énergie totale engendrée lorsque l'alliage à mémoire de forme en film mince s'incurve après l'éjection de la solution d'enregistrement 20 est transformée en la force de courbure P qui provoque la déformation en flexion de l'alliage à mémoire de forme en film mince. La force de courbure P s'exprime
comme ci-dessous.
Um= P. AV Etant donné que AV (variation de volume) = (5s.a2)/4 = 6,2x 10'4m3,
la force de courbure P est de 4,5 KPa.
Supposons que la moitié de la variation totale du volume effectuée par la déformation de flexion de l'alliage à mémoire de forme en film mince est éjectée, il se forme une gouttelette de 39 prm. L'amplitude de déplacement en fonction de l'épaisseur et de la dimension de l'alliage à mémoire de forme en film mince est représentée par le
tableau suivant, sur lequel l'unité correspondante est le p.m.
Erreur! Signet non 300x120x0,5 400x120x0,5 600x120x0,5 défini.axbxhm_ Amplitude de déplacement 4,5 4,5 4 axbxhm1 300xlSOx0,5 400x150x0,5 600x150x0,5 Amplitude de déplacement 5,7 5,7 5,7 axbxhm 300x200x0,5 400x200x0,5 600x200x0,5 Amplitude de déplacement 7,4 7,6 7,6 axbxhm 300x120xl,0 400x120xl,0 600x150xl,0 Amplitude de déplacement 4,0 4,0 4,0 axbxhm 300x150xl,0 400x150xl,0 600x150xl,0 Amplitude de déplacement 5,3 5,3 5,3 axbxhm 300x200xl,0 400x200xl,0 600x200xl,0 Amplitude de déplacement 7,1 7,4 7,4 axbxhm 300x120x1,5 400x120x1,5 600x120xl,5 Amplitude de déplacement 3,1 3,1 3,1 axbxhm 300x150x1,5 400x150xl,5 600x150x1,5 Amplitude de déplacement 4,6 4,6 4,6 axbxhm 300x200xl1,5 400x200x1,5 600x200x1,5 Amplitude de déplacement _6,7 6,9 6,9 La figure 14 est composée de vues en coupe représentant le dispositif d'éjection selon une autre forme de réalisation de la présente invention, sur lesquelles les éléments analogues à ceux de la figure 3 sont désignés par les
mêmes numéros de référence pour la description. L'autre forme de réalisation de la
présente invention est équipée d'une plaque de passage 13 et d'une plaque à buses 18 placée à la portion inférieure d'un substrat 10, et qui sont représentées en enlevant n'importe quel alliage à mémoire de forme en film mince accouplé. Une portion d'espace 11 est ménagée dans le substrat 10 et pénètre à travers ce substrat de bas en haut et de haut en bas, et un alliage à mémoire de forme en film mince 12 est assemblé à la portion supérieure du substrat 10 pour recouvrir la portion d'espace 11. La plaque de passage 13 couvre la portion inférieure du substrat 10, qui est ainsi munie d'une chambre à liquide 14 destinée à retenir la solution d'enregistrement 20 et qui correspond à la portion d'espace 11. En outre, une plaque à buses 18 assemblée à la portion inférieure de la plaque de passage 13 est munie d'une buse 19 qui correspond à la chambre à liquide 14 formée dans la plaque de passage 13. La buse 19 correspond à l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 mise à nu dans la chambre à liquide 14. De cette façon, pendant que la pression de la chambre à liquide 14 varie lorsque l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 se déforme, la solution d'enregistrement 20 est éjectée sur une feuille de papier sous la forme d'une
gouttelette à travers la buse 19.
L'autre forme de réalisation de la présente invention, construite comme décrit plus haut, possède une structure identique à.celle de l'alliage à mémoire de forme en film mince de la première forme de réalisation de la première invention. Cette fois, l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 possède des propriétés unidirectionnelles et bidirectionnelles en fonction du processus de fabrication, dont la phase est transformée de façon à se déformer en réponse à la variation de température. Pendant ce processus, la solution d'enregistrement 20 stockée dans la chambre à liquide 14 ou la portion d'espace 1 est éjectée sur la feuille de papier sous la forme d'une gouttelette à travers la buse 19. Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, la solution d'enregistrement 20 est retenue dans la portion d'espace 11 formée dans le substrat 10. Ici, les chambres à liquide 15 et les passages d'écoulement 16 peuvent être facilement formés dans le
substrat 10.
Dans le dispositif d'éjection selon la présente invention comme décrit plus haut, l'alliage à mémoire de forme en film mince utilisé pour éjecter la solution d'enregistrement comporte la transformation de phase en réponse à la variation de température et la solution d'enregistrement est éjectée par la déformation subie pendant la transformation de phase. L'alliage à mémoire de forme en film mince a une amplitude de déplacement suffisamment grande pour lui permettre de rétrécir les portions d'espace respectives formées dans le substrat et les chambres à liquide respectives formées dans la plaque de passage. De cette façon, la tête d'impression possède une dimension hors-tout réduite et peut être fabriquée en une petite dimension, de sorte que la densité des buses est augmentée, ce qui est favorable à l'obtention d'une haute résolution. En outre, la force d'activation est suffisamment grande pour augmenter la force d'expulsion de la solution d'enregistrement, avec pour conséquence la diminution du colmatage des buses, ce qui améliore la fiabilité. En outre, les dimensions de la gouttelette de la solution d'enregistrement peuvent être suffisamment réduites, ce qui est à l'avantage de l'obtention d'une haute qualité de dessin. En supplément, la tension d'activation est inférieure à 10 volts, ce qui facilite la conception et la fabrication du circuit d'activation, et l'alliage à mémoire de forme en film mince utilisé comme plaque à gauchissement est facilement appliqué sur le substrat formé de silicium, de verre, de plaque métallique,
de polymère ou analogue par un procédé typique de travail des semi-
conducteurs et un procédé de gravure, ce qui est efficace pour améliorer
l'aptitude à la production de masse et simplifier la structure du dispositif.
Bien que la présente invention ait été représentée et décrite en particulier en se reportant à une forme particulière de réalisation, I'homme de l'art comprendra que diverses modifications de forme et de détails peuvent y être apportées sans sortir du principe ni de la portée de
l'invention qui sont définis par les revendications annexées.
Selon d'autres caractéristiques avantageuse de l'invention - la surface de l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 qui subit sensiblement la transformation de phase et est exposé à la portion d'espace 11 a une largeur variant de 100pm à 300pm et une longueur variant de 1 0pm à 500pm, et - le temps nécessaire pour refroidir l'alliage à mémoire de forme en film mince 12 de façon qu'il se transforme en martensite après le chauffage qui l'a transformé en ladite austénite est inférieur à environ 200ps et ladite
fréquence de fonctionnement est de 5kHz ou plus.
Claims (18)
1. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression, caractérisé en ce qu'il comprend: * des alliages à mémoire de forme en film mince (12) subissant une transformation de phase en réponse à une variation de température; + une section d'alimentation en énergie électrique (21) servant à provoquer ladite variation de température dudit alliage à mémoire de forme en film mince (12) * une plaque de passage (13) montée sur une face desdits alliages à mémoire de forme en film mince (12), munie de chambres à liquides (14) destinées à contenir ladite solution d'enregistrement (20) et munie d'un trajet d'alimentation (15) dans un côté des plans de parois qui entourent lesdites chambres à liquide (14) pour introduire ladite solution d'enregistrement (20); et + une plaque à buses (18) montée sur ladite plaque de passage (13) et munie de buses (19) ayant des dimensions inférieures à celles desdites chambres à liquide (14) de ladite plaque de passage (13), pour permettre à ladite solution d'enregistrement (20) d'être éjectée sous la forme de gouttelettes lorsque ladite phase dudit alliage à mémoire de forme en film mince (12) est
transformée.
2. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) est composé dudit alliage à mémoire de forme, qui
contient du titane (Ti) et du nickel (Ni) en tant que substances principales.
3. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) est composé dudit alliage à mémoire de forme encore additionné de cuivre (Cu) pour augmenter la fréquence de fonctionnement en
réduisant la différence de température qui provoque la transformation de phase.
4. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage à mémoire
de forme en film mince (12) a une épaisseur d'environ 0,3 jlm à 5 inm.
5. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite section d'alimentation en énergie électrique (21) comprend des électrodes (21a) connectées aux deux extrémités dudit alliage à mémoire de forme en film mince (12) pour permettre audit alliage à mémoire de forme en film mince de dégager de la chaleur
sous l'effet de sa propre résistance.
6. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite section d'alimentation en énergie électrique (21) comprend un élément chauffant (21b) fixé à une face dudit alliage à mémoire de forme en film mince (12) de façon à être
chauffé à l'aide de l'énergie électrique appliquée.
7. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un substrat (10) monté sous ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) et possédant ladite portion d'espace (11) destinée à permettre audit alliage à mémoire
de forme en film mince de subir la transformation de phase.
8. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit substrat (10) est
composé d'une substance à base de silicium.
9. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface dudit alliage à mémoire de forme en film mince (12) qui subit sensiblement la transformation de phase et est exposé à ladite portion d'espace (11) a une largeur variant de 100 Lm à
300 pm et une longueur variant de 100 pim à 500 tm.
10. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) prend la forme d'une plaque plate pour éjecter ladite
solution d'enregistrement (20) à travers ladite buse (19) lorsqu'il est chauffé au-
dessus de la température de fin d'austénite de façon à se transformer en une austénite, et lorsqu'il est déformé en flexion par ladite contrainte de compression résiduelle pour remplir ladite chambre à liquide (14) de ladite solution d'enregistrement (20) lorsqu'il est refroidi au-dessous de la température de fin de
martensite pour se transformer en une martensite.
11. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite température de fin d'austénite est d'environ 50 C à 90 C et ladite température de fin de martensite
est d'environ 40 C à 70 C.
12. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 10, caractérisé en ce que le temps nécessaire pour refroidir ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) de façon qu'il se transforme en martensite après le chauffage qui l'a transformé en ladite austénite est inférieur à environ 200 p.s et ladite fréquence de fonctionnement est de 5 kHz ou plus.
13. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) prend la forme d'une plaque plate pour éjecter ladite
solution d'enregistrement (20) à travers ladite buse (19) lorsqu'il est chauffé au-
dessus de la température de fin d'austénite pour se transformer en austénite et qu'il se déforme en flexion par entraînement pour remplir ladite chambre à liquide (14) I 0 de ladite solution d'enregistrement (20) lorsqu'il est refroidi à une température de fin
de martensite pour se transformer en martensite.
14. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'après que ledit alliage à mémoire de forme en film mince (12) a été entraîné par application d'une force extérieure à plusieurs reprises alors que ledit film mince est faitde ladite martensite, ladite martensite est formée dans une direction spécifique de manière à décrire un déplacement désiré lorsqu'elle est refroidie au-dessous de ladite température de fin
de martensite.
15. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite température de fin d'austénite est d'environ 50 C à 90 C et que ladite température de fin de
martensite est d'environ 40 C à 70 C.
16. Dispositif pour éjecter une solution d'enregistrement d'une tête d'impression selon la revendication 13, caractérisé en ce que le temps nécessaire pour refroidir à l'état de martensite après le chauffage au niveau de ladite austénite est inférieur à environ 200 gis et la fréquence de fonctionnement est de 5 kHz ou plus.
17. Procédé de production d'un dispositif d'éjection de solution d'enregistrement d'une tête d'impression, caractérisé par: + une phase de dépôt d'un alliage à mémoire de forme en film mince sur un substrat; + une phase d'exécution d'un recuit sur ledit alliage à mémoire de forme en film mince pour le cristalliser, en lui imposant la mémoire d'une plaque plane dans sa phase mère; + une phase consistant à graver ledit substrat pour mettre à nu une portion dudit alliage à mémoire de forme en film mince; et + une phase de déformation en flexion de la portion mise à nu dudit alliage à mémoire de forme en film mince par ladite contrainte de compression résiduelle; + cependant que grâce aux dites phases, on éjecte ladite solution d'enregistrement pendant que ledit alliage à mémoire de forme en film mince est chauffé de façon à se transformer en une austénite; et * on remplit le volume intérieur d'une chambre à liquide de ladite solution d'enregistrement pendant que ledit alliage à mémoire de forme en film mince est déformé en flexion par ladite contrainte de compression résiduelle
lorsqu'il est refroidi pour se transformer en ladite martensite.
18. Procédé de production d'un dispositif d'éjection de solution d'enregistrement d'une tête d'impression, caractérisé en ce qu'il comprend: * une phase de dépôt d'un alliage à mémoire de forme en film mince sur un substrat et d'exécution d'un recuit sur ledit alliage à mémoire de forme en
film mince pour qu'il se cristallise;.
* une phase de gravure partielle dudit substrat pour mettre à nu une portion dudit alliage à mémoire de forme en film mince; + une phase d'application d'une force extérieure audit alliage à mémoire de forme en film mince pour le déformer en flexion; * une phase de chauffage dudit alliage à mémoire de forme en film mince pour qu'il s'aplatisse dans sa phase d'austénite; * une phase d'entraînement dudit alliage à mémoire de forme en film mince obtenue en répétant à plusieurs reprises lesdites phases de refroidissement, de déformation et de chauffage; et + une phase de déformation en flexion dudit alliage à mémoire de forme en film mince soumis à ladite phase d'entraînement par sa propre force lorsqu'il est refroidi de façon à se transformer en ladite martensite; * cependant que, grâce aux dites phases, ladite solution d'enregistrement est éjectée pendant que ledit alliage à mémoire de forme en film mince est chauffé de façon à se transformer en ladite austénite; et * une phase de remplissage du volume intérieur d'une chambre à liquide de ladite solution d'enregistrement sous l'effet de la déformation en flexion lorsque ledit alliage à mémoire de forme en film mince est refroidi de façon
à être transformé en ladite martensite.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1066966A3 (fr) * | 1999-06-28 | 2001-07-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Tête à jet d'encre et son procédé de fabrication |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374788B1 (ko) * | 2000-04-26 | 2003-03-04 | 삼성전자주식회사 | 버블 젯 방식의 잉크 젯 프린트 헤드, 그 제조방법 및잉크 토출방법 |
| KR100645426B1 (ko) * | 2000-09-29 | 2006-12-19 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린터 헤드 |
| CN105107670A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-02 | 厦门理工学院 | 一种记忆金属驱动式液体微喷方法与装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203177A (en) | 1981-06-09 | 1982-12-13 | Fujitsu Ltd | Character recognizing system |
| JPS5993356A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | インクヘツド |
| JPS6357251A (ja) | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Fujitsu Ltd | インクジエツトヘツド |
| JPH02265752A (ja) | 1989-04-05 | 1990-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェット記録ヘッド |
| JPH02308466A (ja) | 1989-05-23 | 1990-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスククランプ装置 |
| JPH0365349A (ja) | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェットヘッド |
| JPH04247680A (ja) | 1991-02-04 | 1992-09-03 | Toshiba Corp | 基板凸部切断装置 |
| EP0678384A1 (fr) * | 1990-02-23 | 1995-10-25 | Seiko Epson Corporation | Tête d'impression à jet d'encre générant des gouttelettes à la demande |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203177A (en) | 1981-06-09 | 1982-12-13 | Fujitsu Ltd | Character recognizing system |
| JPS5993356A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | インクヘツド |
| JPS6357251A (ja) | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Fujitsu Ltd | インクジエツトヘツド |
| JPH02265752A (ja) | 1989-04-05 | 1990-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェット記録ヘッド |
| JPH02308466A (ja) | 1989-05-23 | 1990-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスククランプ装置 |
| JPH0365349A (ja) | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェットヘッド |
| EP0678384A1 (fr) * | 1990-02-23 | 1995-10-25 | Seiko Epson Corporation | Tête d'impression à jet d'encre générant des gouttelettes à la demande |
| JPH04247680A (ja) | 1991-02-04 | 1992-09-03 | Toshiba Corp | 基板凸部切断装置 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 203 (M - 326) 18 September 1984 (1984-09-18) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 274 (M - 725) 29 July 1988 (1988-07-29) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 013 (M - 1069) 11 January 1991 (1991-01-11) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 222 (M - 1121) 6 June 1991 (1991-06-06) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1066966A3 (fr) * | 1999-06-28 | 2001-07-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Tête à jet d'encre et son procédé de fabrication |
| US6340223B1 (en) | 1999-06-28 | 2002-01-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and fabrication method of the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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