JP2004330615A - Inkjet recorder - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置においては記録ヘッドからインク滴を噴射する際,主滴を呼ばれる比較的大きなインク滴と,サテライトと呼ばれる小滴に分離することが知れれている。さらにサテライトより微小な小滴(インクミスト)が形成されることがある。
【0003】
サテライトのうちサイズが小さく,速度が遅いものは記録ヘッドから紙に到達するまでに周囲の気流の影響を受けやすく,主滴が記録紙に到達しドットが形成された場所から離れた場所に付着するため,画像の汚れとなる。または紙に到達せず,記録装置内を浮遊して記録装置内部を汚染する場合もある。
【0004】
またサテライトよりさらに微小なミストは記録面には到達せず,用紙近傍を浮遊したのち機内や記録紙の余白等を汚染する。
【0005】
そこで印字中にファンにより,強制的に気流を発生させて,浮遊しているサテライトの一部やミストをフィルタ等に回収する機構が従来から開示されている。
【0006】
また、記録ヘッドを保持するキャリッジの移動に伴って発生する風の影響を考慮し、キャリッジの移動によりファンの動作を制御する機構も開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
だが上記の方法はキャリッジ駆動手段の駆動制御信号に応じてファンの動作を制御することで気流の方向を制御し、キャリッジの移動による気流に逆らわない気流を発生させることで効率的に風を送り、ミストの回収を行なうものであって、ミストの発生位置やキャリッジの移動速度との関連については何ら開示されていない。
【0008】
しかし、キャリッジが走査された時の記録ヘッド周辺の気流の流れ,及びミストの発生,浮遊状況の詳細な観察を発明者が行なった結果から以下のことが判明した。
【0009】
すなわち,紙に到達しないミストは,記録ヘッドのごく近接した場所ではなく,ミストの大きさ,キャリッジの走査速度によって,記録ヘッドから一定距離離れた場所から主滴の軌跡を離脱し,浮遊をはじめる。
【0010】
キャリッジの走査速度が遅い場合は、ミストは用紙の表面近くで発生し、用紙表面近傍を漂い続ける。また、キャリッジの走査速度が速い場合は、ミストは用紙表面より離れた箇所、つまり記録ヘッドのインク吐出面に近い場所で発生し、用紙表面から離れた場所を漂う。
【0011】
このため、キャリッジ速度によってインクミストの発生箇所、浮遊箇所は記録ヘッドと用紙表面間のそれぞれ異なる場所となる。
【0012】
これらの観察結果から、インクミストを効率的に回収するためには、キャリッジ走査速度が遅い場合は用紙表面近傍で風を送り、キャリッジ走査速度が速い場合は記録ヘッドに近い領域で風を送る必要があることが判明した。すなわち、記録ヘッド吐出面と用紙表面の間に気流を漫然と送る特許文献1の構造では所望の効果が得られない。従って、積極的に気流の位置を制御する構造が必要となる。
【0013】
【特許文献1】
特開平11−138776号公報(図1、第5頁〜第6頁)
【0014】
【発明が解決すべき課題】
本発明は上記事実を考慮し、効率的にミストの回収を行なうインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0015】
【発明を解決する手段】
請求項1に記載のインクジェット記録装置は記録紙にインク滴を噴射し画像を形成するノズルを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを保持し移動させるためのキャリッジと、を有するインクジェット記録装置であって、前記インクジェット記録装置内に設けられ、前記記録ヘッドと用紙の間に気流を発生させる気流発生手段と、前記キャリッジの移動速度を検出する速度検出手段と、を備え、前記キャリッジの移動速度増大に応じて前記気流の速度のピーク位置を前記記録ヘッドのインク吐出面に近付ける気流制御手段を備えたことを特徴とする。
【0016】
上記構成の発明では、速度検出手段で検出したキャリッジの速度が増大するに従って、発生させる気流の速度分布をインク吐出面に近付けることで、インクミストの発生・浮遊位置が用紙表面から記録ヘッドのインク吐出面に近づく現象に対応することができ、効率的にインクミストを回収できる。
【0017】
請求項2に記載のインクジェット記録装置は、気流制御手段は前記気流発生手段が発生させる気流の角度を制御することを特徴とする。
【0018】
上記構成の発明では、気流の角度を制御する方法をとることで、気流の速度ピーク位置を簡単な構造で制御できる。
【0019】
請求項3に記載のインクジェット記録装置は、複数の気流発生手段を備え、前記気流制御手段は前記気流発生手段が発生させる各気流の速度を制御することを特徴とする。
【0020】
上記構成の発明では、単一のファンを使用して気流を制御するよりも精密にきめこまかく気流を制御することができる。
【0021】
請求項4に記載のインクジェット記録装置は、気流制御手段は前記気流発生手段が発生させる気流の位置を制御することを特徴とする。
【0022】
上記構成の発明では、気流の位置を制御する方法をとることで、気流の速度ピーク位置を正確に制御できる。
【0023】
請求項5に記載のインクジェット記録装置は、速度検出手段はキャリッジ駆動信号によって速度の検出を行なうことを特徴とする。
【0024】
上記構成の発明では、キャリッジの速度検出を制御基板が発するキャリッジ駆動信号で行なうことで、センサなどを追加せずに単純な構造で検出できる。
【0025】
請求項6に記載のインクジェット記録装置は、速度検出手段は印字動作制御信号によって速度の検出を行なうことを特徴とする。
【0026】
上記構成の発明では、キャリッジの速度検出を画質選択などの印字動作制御信号で行なうことで、センサなどを追加せずに単純な構造で検出できる。
【0027】
請求項7に記載のインクジェット記録装置は、速度検出手段はキャリッジ位置検出信号によって速度の検出を行なうことを特徴とする。
【0028】
上記構成の発明では、キャリッジの速度検出を動作制御用のセンサが発するキャリッジ位置検出信号で行なうことで、別個にセンサなどを追加せずに単純な構造で検出できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置が示されている。
【0030】
図1に示すようにインクジェット記録装置10は、シャフト14上に往復移動可能に保持されるキャリッジ12と、キャリッジ12に保持され用紙30にインク滴を吐出して画像を形成する記録ヘッド28と、キャリッジ12の移動位置近傍に開口部20を設け、吸気ファン24によって発生した負圧によってインクミストを吸引する吸気ダクト18とを備えている。
【0031】
記録ヘッド28は用紙30と一定の距離Dを保って白矢印のように往復移動し、開口部20の開口幅は距離Dと略同等である。
【0032】
図2には、本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置の吸気ダクトの拡大図が示されている。
【0033】
キャリッジ12の移動位置近傍に開口部20を設けた吸気ダクト18は吸気ファン24と接続され、吸気ファン24の作動により発生した負圧によって、記録ヘッド28のインク吐出面28Aと用紙30の間の空気を吸引する。
【0034】
インクジェット記録装置10が印字動作を開始し、インク吐出面28Aの図示しないノズルからインク滴36が吐出され、用紙30に画像が形成される際にはインク滴36と同時に吐出されるインクの微小な小滴からなるインクミストが発生し、インク吐出面28Aと用紙30の間を浮遊する。
【0035】
このインクミストが用紙30に付着すれば画像汚れを引き起こし、機械内部に付着すれば機械内部を汚染する。また、搬送ローラ等に付着すれば更に用紙30を汚染する。
【0036】
このインクミストによる汚染を防止するため、本発明では吸気ダクト18によって用紙30の近傍から図2のようにインクミストを含む空気を吸引し、吸気ファン24の手前に設けたフィルタ16によってインクミストを回収する。
【0037】
このとき、インクミストはインク吐出面28Aと用紙30の間(距離D)に均等に存在している訳ではなく、キャリッジ12の往復移動速度(走査速度)に応じてインク吐出面28Aと用紙30の間の特定の距離に偏って存在することが発明者らの研究によって判明している。
【0038】
すなわち、図3に示すようにキャリッジ12の走査速度が遅い場合は、斜線矢印の方向に記録ヘッド28がインク滴36を吐出しながら移動すると、発生したインクミスト38は用紙30の近傍を漂い、用紙30の表面付近に停滞する。
【0039】
このため、インクミスト38を効率的に吸引・回収するためには用紙30近傍の空気を吸引する必要がある。
【0040】
そこで図2に示すように、吸気ダクト18の開口部20に設けられた羽根22によって吸気の方向を制御し、インクミスト38が偏在する領域の空気を重点的に吸引することで、発生したインクミスト38を効率的に吸引・回収することができる。
【0041】
羽根22は軸26によって回動可能に支持されており、斜線矢印の方向に角度を変更することができる。この羽根22は図示しないモータによって駆動され、その駆動量すなわち羽根22の角度はキャリッジ12(記録ヘッド28)の走査速度に応じて制御される構成となっている。
【0042】
つまり図3に示すようにキャリッジ12の走査速度が遅い場合はインクミスト38は用紙30の表面近傍に漂っているので、羽根22を用紙30の方向に向け、吸気によって発生する気流の方向を用紙30の表面に向ければインクミスト38を効率的に吸引・回収することができる。
【0043】
逆にキャリッジ12の走査速度が速い場合は、図4に示すようにインクミスト38はインク吐出面28Aと用紙30の間の、インク吐出面28Aに近い領域を漂い、操作速度が遅い場合に比較して用紙30から離れた個所に停滞する。
【0044】
そこで図2に示すように、吸気ダクト18の開口部20に設けられた羽根22を斜線矢印のように回動させ、吸気の方向をインク吐出面28Aの方向に制御し、インクミスト38が偏在する領域の空気を重点的に吸引することで、発生したインクミスト38を効率的に吸引・回収することができる。
【0045】
このときの、気流の位置と風速の関係を図5に示す。
【0046】
図5の縦軸は用紙30の表面からインク吐出面28Aまでの距離D内における高さHであり、横軸は気流の風速Vである。
【0047】
キャリッジ12の走査速度が高い場合は○で結んだグラフのように風速Vのピーク位置を高さHの高い箇所に、走査速度が低い場合は□で結んだグラフのように風速Vのピーク位置を用紙表面に近い、高さHの低い箇所に設定することで、発生するインクミストを効率的に吸引・回収することができる。
【0048】
図6には本願発明に係る吸気ダクトの、別の形態が示されている。
【0049】
図6に示すように、吸気ダクト18の内部を複数に分割し、それぞれ分割されたダクトに専用の吸気ファン24が設けられている。
【0050】
すなわち吸気ダクト18を開口部20から18A,18B,18Cに分割し、それぞれに吸気ファン24A,24B,24Cを設け、吸気ファン24A,24B,24CのON/OFF、あるいは回転速度を制御することで吸気ダクト18A,18B,18Cの風速バランスを制御し、キャリッジ12の走査速度に応じて開口部20の高さ方向における風速分布を最適なものとすることができる。
【0051】
この実施例では吸気ダクト18を3分割しているが、4分割以上として細かく風速分布を制御してもよい。あるいは2分割として簡易的に上下で風速分布を制御してもよい。
【0052】
図7には本願発明に係る吸気ダクトの、別の形態が示されている。
【0053】
図7に示すように、吸気ダクト18にはベルト32が開口部20を塞ぐ形で設けられており、ベルト32にはスリット34が設けられている。
【0054】
ベルト32は2本の軸40によって上下何れかの方向に巻き取り可能に支持されており、軸40は穴42に嵌合し固定されている。軸40は図示しないモータによって駆動され、ベルト32を上下方向に巻き取ることによってスリット34の位置を白矢印のように上下に移動させることができる。
【0055】
これにより吸気ダクト18の吸気口20の開口部分はスリット34の位置に限定されるので、ベルト32の巻き取り動作によってスリット34の位置を上下方向に移動させ、気流のピーク位置を制御することができる。
【0056】
すなわち、キャリッジ12の走査速度が速い場合はベルト32を上(インク吐出面28A方向)に巻き取り、スリット34の位置をインクミスト38の滞留位置、つまりインク吐出面28Aに近付けることで気流速度のピーク位置をインクミスト38の滞留位置に近付け、インクミスト38を効率的に吸引、回収できる。
【0057】
また、キャリッジ12の走査速度が遅い場合はベルト32を下(用紙30方向)に巻き取り、スリット34の位置をインクミスト38の滞留位置、つまり用紙30近傍に近付けることで気流速度のピーク位置をインクミスト38の滞留位置に近付け、インクミスト38を効率的に吸引、回収できる。
【0058】
ところで、キャリッジ12の走査速度を検出する方法としては速度検出専用のセンサをインクジェット記録装置10内部に設け、キャリッジ12の走査速度を直接検出する方法も考えられるが、この方法では専用のセンサを設置する必要があるため、コストやスペース効率の点で問題がある。
【0059】
そこで本願発明では、キャリッジ12を駆動するモータの制御を行なうキャリッジ駆動信号によってキャリッジ12の駆動速度を求め、実測値に替えて用いることにより単純な構成でキャリッジ12の走査速度を算出できる。
【0060】
あるいはインクジェット記録装置10の印字動作制御信号によってキャリッジ12の速度を算出してもよい。すなわち高画質モード・高速モードの切替えSWの状態などからキャリッジ12の走査速度は算出できるので、これらの印字動作制御信号からキャリッジ12の走査速度を求めてもよい。
【0061】
またはキャリッジ12のホームポジションなどを検出する既存のキャリッジ位置検出手段から得られる検出信号を元にキャリッジ12の走査速度を求めてもよい。
【0062】
【発明の効果】
本発明は以上の構成としたので、効率的にミストの回収を行なうインクジェット記録装置とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1形態に係るインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1形態に係るインクジェット記録装置を示す断面図である。
【図3】インクミストの発生・停滞を模式的に示した側面図である。
【図4】インクミストの発生・停滞を模式的に示した側面図である。
【図5】キャリッジ走査速度別の風速と高さの関係を示す図である。
【図6】本発明の第2形態に係る吸気ダクトを示す斜視図である。
【図7】本発明の第3形態に係る吸気ダクトを示す斜視図である。
【符号の説明】
10 インクジェット記録装置
12 キャリッジ
18 吸気ダクト
20 吸気口
22 羽根
24 吸気ファン
28 記録ヘッド
28A インク吐出面
30 用紙
32 ベルト
34 スリット
36 インク滴
38 インクミスト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet recording device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that, when an ink droplet is ejected from a recording head in an ink jet recording apparatus, the ink droplet is separated into a relatively large ink droplet called a main droplet and a small droplet called a satellite. Further, fine droplets (ink mist) smaller than the satellite may be formed.
[0003]
Smaller satellites with lower speeds are more susceptible to the effects of the surrounding airflow before they reach the paper from the printhead, and the main droplets reach the print paper and adhere to locations away from the dots where they were formed. Therefore, the image becomes dirty. Or, it may not reach the paper and float inside the recording device to contaminate the inside of the recording device.
[0004]
Further, mist smaller than the satellite does not reach the recording surface, and floats near the paper, and then contaminates the inside of the apparatus and the margins of the recording paper.
[0005]
Therefore, a mechanism for forcibly generating an airflow by a fan during printing and collecting a part of the floating satellite or mist to a filter or the like has been conventionally disclosed.
[0006]
A mechanism that controls the operation of a fan by moving the carriage in consideration of the influence of wind generated by the movement of the carriage that holds the recording head has also been disclosed (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
However, the above method controls the direction of the air flow by controlling the operation of the fan according to the drive control signal of the carriage driving means, and efficiently sends wind by generating an air flow that does not oppose the air flow due to the movement of the carriage. No matter what the mist is collected, there is no disclosure of the relationship between the mist generation position and the moving speed of the carriage.
[0008]
However, the following was found from the results of detailed observations of the flow of airflow around the recording head when the carriage was scanned, the occurrence of mist, and the floating state when the carriage was scanned.
[0009]
That is, the mist that does not reach the paper separates from the trajectory of the main droplet from a place away from the recording head by a certain distance, depending on the size of the mist and the scanning speed of the carriage, and starts floating, not in a place very close to the recording head. .
[0010]
When the scanning speed of the carriage is low, the mist is generated near the surface of the sheet and continues to drift near the surface of the sheet. When the scanning speed of the carriage is high, the mist is generated at a position distant from the paper surface, that is, at a position close to the ink ejection surface of the recording head, and drifts at a position distant from the paper surface.
[0011]
For this reason, the location where the ink mist is generated and the location where the ink mist floats are different between the recording head and the paper surface depending on the carriage speed.
[0012]
Based on these observations, in order to efficiently collect ink mist, it is necessary to send air near the paper surface when the carriage scanning speed is low, and to send air near the recording head when the carriage scanning speed is high. It turned out that there is. That is, a desired effect cannot be obtained with the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-150572, in which airflow is sent between the recording head ejection surface and the paper surface. Therefore, a structure for actively controlling the position of the airflow is required.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-11-138776 (FIG. 1, pages 5 to 6)
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an ink jet recording apparatus that efficiently collects mist.
[0015]
Means for Solving the Invention
2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, comprising: a recording head having nozzles for ejecting ink droplets onto recording paper to form an image; and a carriage for holding and moving the recording head. An airflow generating unit that is provided in the inkjet recording apparatus and generates an airflow between the recording head and a sheet; and a speed detection unit that detects a moving speed of the carriage. Airflow control means for responsively bringing the peak position of the airflow velocity closer to the ink ejection surface of the recording head.
[0016]
In the invention having the above-described structure, as the speed of the carriage detected by the speed detecting means increases, the velocity distribution of the generated air flow approaches the ink ejection surface, so that the position where the ink mist is generated / floated from the surface of the paper to the ink of the recording head. It is possible to cope with the phenomenon of approaching the ejection surface, and it is possible to efficiently collect the ink mist.
[0017]
An ink jet recording apparatus according to a second aspect is characterized in that the airflow control means controls the angle of the airflow generated by the airflow generation means.
[0018]
In the invention having the above configuration, the method of controlling the angle of the airflow can control the velocity peak position of the airflow with a simple structure.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus including a plurality of airflow generating means, wherein the airflow control means controls the speed of each airflow generated by the airflow generating means.
[0020]
According to the invention having the above configuration, it is possible to control the airflow more precisely than using a single fan to control the airflow.
[0021]
An ink jet recording apparatus according to a fourth aspect is characterized in that the airflow control unit controls the position of the airflow generated by the airflow generation unit.
[0022]
In the invention having the above configuration, the method of controlling the position of the airflow can accurately control the velocity peak position of the airflow.
[0023]
An ink jet recording apparatus according to a fifth aspect is characterized in that the speed detecting means detects a speed based on a carriage drive signal.
[0024]
In the invention having the above configuration, the speed of the carriage is detected by the carriage driving signal generated by the control board, so that the detection can be performed with a simple structure without adding a sensor or the like.
[0025]
An ink jet recording apparatus according to a sixth aspect is characterized in that the speed detecting means detects the speed based on a printing operation control signal.
[0026]
In the invention having the above configuration, the speed of the carriage is detected by a print operation control signal such as image quality selection, so that the detection can be performed with a simple structure without adding a sensor or the like.
[0027]
An ink jet recording apparatus according to a seventh aspect is characterized in that the speed detecting means detects a speed based on a carriage position detection signal.
[0028]
In the invention having the above configuration, the speed of the carriage is detected by the carriage position detection signal generated by the operation control sensor, so that the detection can be performed with a simple structure without separately adding a sensor or the like.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0030]
As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 10 includes a
[0031]
The
[0032]
FIG. 2 is an enlarged view of the intake duct of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0033]
An
[0034]
The ink jet recording apparatus 10 starts a printing operation, and
[0035]
If the ink mist adheres to the
[0036]
In order to prevent the contamination by the ink mist, in the present invention, the air containing the ink mist is sucked from the vicinity of the
[0037]
At this time, the ink mist does not exist evenly between the
[0038]
That is, when the scanning speed of the
[0039]
Therefore, it is necessary to suck the air near the
[0040]
Therefore, as shown in FIG. 2, the direction of intake is controlled by
[0041]
The
[0042]
That is, as shown in FIG. 3, when the scanning speed of the
[0043]
Conversely, when the scanning speed of the
[0044]
Therefore, as shown in FIG. 2, the
[0045]
FIG. 5 shows the relationship between the position of the air flow and the wind speed at this time.
[0046]
The vertical axis in FIG. 5 is the height H within the distance D from the surface of the
[0047]
When the scanning speed of the
[0048]
FIG. 6 shows another embodiment of the intake duct according to the present invention.
[0049]
As shown in FIG. 6, the inside of the
[0050]
That is, the
[0051]
In this embodiment, the
[0052]
FIG. 7 shows another embodiment of the intake duct according to the present invention.
[0053]
As shown in FIG. 7, a
[0054]
The
[0055]
As a result, the opening of the
[0056]
That is, when the scanning speed of the
[0057]
When the scanning speed of the
[0058]
By the way, as a method of detecting the scanning speed of the
[0059]
Therefore, in the present invention, the scanning speed of the
[0060]
Alternatively, the speed of the
[0061]
Alternatively, the scanning speed of the
[0062]
【The invention's effect】
Since the present invention has the above configuration, an ink jet recording apparatus capable of efficiently collecting mist can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view schematically showing generation and stagnation of ink mist.
FIG. 4 is a side view schematically showing generation and stagnation of ink mist.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a wind speed and a height for each carriage scanning speed.
FIG. 6 is a perspective view showing an intake duct according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an intake duct according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ink
Claims (7)
前記記録ヘッドを保持し移動させるためのキャリッジと、を有するインクジェット記録装置であって、
前記インクジェット記録装置内に設けられ、前記記録ヘッドと用紙の間に気流を発生させる気流発生手段と、
前記キャリッジの移動速度を検出する速度検出手段と、を備え、
前記キャリッジの移動速度増大に応じて前記気流の速度のピーク位置を前記記録ヘッドのインク吐出面に近付ける気流制御手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。A recording head having a nozzle for ejecting ink droplets on recording paper to form an image,
A carriage for holding and moving the recording head, and an inkjet recording apparatus comprising:
Airflow generating means provided in the inkjet recording apparatus, for generating an airflow between the recording head and a sheet,
Speed detecting means for detecting a moving speed of the carriage,
An ink jet recording apparatus, comprising: an airflow control unit that brings a peak position of the velocity of the airflow closer to an ink ejection surface of the recording head according to an increase in a moving speed of the carriage.
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JP2003129729A JP2004330615A (en) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | Inkjet recorder |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7604332B2 (en) | 2006-03-29 | 2009-10-20 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head and image forming apparatus comprising same |
-
2003
- 2003-05-08 JP JP2003129729A patent/JP2004330615A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7604332B2 (en) | 2006-03-29 | 2009-10-20 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head and image forming apparatus comprising same |
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