JP3044923B2 - インクジェット噴出装置 - Google Patents
インクジェット噴出装置Info
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- JP3044923B2 JP3044923B2 JP15194092A JP15194092A JP3044923B2 JP 3044923 B2 JP3044923 B2 JP 3044923B2 JP 15194092 A JP15194092 A JP 15194092A JP 15194092 A JP15194092 A JP 15194092A JP 3044923 B2 JP3044923 B2 JP 3044923B2
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- Japan
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- ink
- flow path
- magnetic
- nozzle
- ink jet
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクをノズルからジ
ェット式に噴出させて、記録用紙に印刷を施すインクジ
ェット噴出装置に関し、特にインクに磁性流体を用い、
外部磁場の移動によって、該インクの噴出を制御する技
術に関する。
ェット式に噴出させて、記録用紙に印刷を施すインクジ
ェット噴出装置に関し、特にインクに磁性流体を用い、
外部磁場の移動によって、該インクの噴出を制御する技
術に関する。
【０００２】近年、パーソナルコンピュータやワードプ
ロセッサ等の出力装置としてインクジェット方式を採用
したインクジェット記録装置が注目されている。かかる
インクジェット記録装置は、静音・高速という利点を有
するが、印字品質に難点があり、改善が求められてい
る。
ロセッサ等の出力装置としてインクジェット方式を採用
したインクジェット記録装置が注目されている。かかる
インクジェット記録装置は、静音・高速という利点を有
するが、印字品質に難点があり、改善が求められてい
る。
【０００３】
【従来の技術】従来のインクジェット記録装置は、その
ヘッド部の主要部としてインクジェット噴出装置を備え
て構成されている。インクジェット噴出装置は、細いノ
ズルが多数設けられて構成され、これらノズルの先端が
印刷面に対向するべく配置される。そして、所定の方法
で駆動されることにより上記ノズルからインクを噴出せ
しめて印刷を行うようになっている。
ヘッド部の主要部としてインクジェット噴出装置を備え
て構成されている。インクジェット噴出装置は、細いノ
ズルが多数設けられて構成され、これらノズルの先端が
印刷面に対向するべく配置される。そして、所定の方法
で駆動されることにより上記ノズルからインクを噴出せ
しめて印刷を行うようになっている。
【０００４】このようなインクジェット噴出装置の駆動
方法としては、例えば電気エネルギーを機械エネルギー
に変換する圧電素子をインクの流路の一壁面を形成する
振動板に固着し、電圧を印加した際に発生する歪みの力
により流路を圧迫してインクに外圧を与え、これにより
インクを噴出させる加圧方式が知られている。
方法としては、例えば電気エネルギーを機械エネルギー
に変換する圧電素子をインクの流路の一壁面を形成する
振動板に固着し、電圧を印加した際に発生する歪みの力
により流路を圧迫してインクに外圧を与え、これにより
インクを噴出させる加圧方式が知られている。
【０００５】このようなインクジェット噴出装置は、小
型化を実現するために積層構造型が多く採用される一
方、全てのノズルに対して１枚の振動板を設けて構成さ
れるのが一般的である。
型化を実現するために積層構造型が多く採用される一
方、全てのノズルに対して１枚の振動板を設けて構成さ
れるのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の加圧
方式のインクジェット噴出装置の場合、所定のノズルに
対応する圧電素子が駆動されると、１枚で構成される振
動板は駆動源の回りで応力が持たされる。この応力によ
る振動板の歪みは併置された他のノズルから噴出するイ
ンクの噴射速度に影響を与え、噴出ムラが発生するとい
う欠点を有していた。
方式のインクジェット噴出装置の場合、所定のノズルに
対応する圧電素子が駆動されると、１枚で構成される振
動板は駆動源の回りで応力が持たされる。この応力によ
る振動板の歪みは併置された他のノズルから噴出するイ
ンクの噴射速度に影響を与え、噴出ムラが発生するとい
う欠点を有していた。
【０００７】上記のような振動板を介したノズル間の相
互作用によるインク噴射速度の影響を完全になくすため
には、振動板をノズル毎に分離する方式が考えられる。
互作用によるインク噴射速度の影響を完全になくすため
には、振動板をノズル毎に分離する方式が考えられる。
【０００８】しかしこの方式では、インクジェット噴出
装置全体の部品個数が増加するとともに、特にその小型
化を企図した場合、製造工程や振動板の張り合わせが複
雑になる等の難点がある。
装置全体の部品個数が増加するとともに、特にその小型
化を企図した場合、製造工程や振動板の張り合わせが複
雑になる等の難点がある。
【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、各ノズル間の相互作用によるインクの噴出ムラを
減少させるとともに、装置全体の部品個数を減らして製
造工程を簡素化できる小型化に好適なインク噴出装置を
提供することを目的とする。
ので、各ノズル間の相互作用によるインクの噴出ムラを
減少させるとともに、装置全体の部品個数を減らして製
造工程を簡素化できる小型化に好適なインク噴出装置を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
噴出装置は、上記目的を達成するために、磁性インク３
１の流路の近傍に複数の導電性パターンＰ１、Ｐ２、・
・・、ＰＮを設け、各導電性パターンＰ１、Ｐ２、・・
・、ＰＮに順次電流を印加することに伴って生じる磁場
の移動により前記流路内の磁性インク３１を移動せし
め、ノズル３３から噴出させるように構成する。
噴出装置は、上記目的を達成するために、磁性インク３
１の流路の近傍に複数の導電性パターンＰ１、Ｐ２、・
・・、ＰＮを設け、各導電性パターンＰ１、Ｐ２、・・
・、ＰＮに順次電流を印加することに伴って生じる磁場
の移動により前記流路内の磁性インク３１を移動せし
め、ノズル３３から噴出させるように構成する。
【００１１】
【作用】本発明のインクジェット噴出装置は、上記導電
性パターンＰ１、Ｐ２、・・・、ＰＮに順次電流を印加
することにより、該導電性パターンＰ１、Ｐ２、・・
・、ＰＮによって発生される磁場Ｂ１、Ｂ２、・・・、
ＢＮを順次移動させる。これにより、流路内の磁性イン
ク３１の圧力を増幅させながら移動させ、最終的にノズ
ル３３から噴出させるようにしたものである。
性パターンＰ１、Ｐ２、・・・、ＰＮに順次電流を印加
することにより、該導電性パターンＰ１、Ｐ２、・・
・、ＰＮによって発生される磁場Ｂ１、Ｂ２、・・・、
ＢＮを順次移動させる。これにより、流路内の磁性イン
ク３１の圧力を増幅させながら移動させ、最終的にノズ
ル３３から噴出させるようにしたものである。
【００１２】即ち、この発明のインクジェット噴出装置
では、先ず導電性パターンＰ１に電流を印加する。これ
により、例えば図２（ａ−１）に示すように、磁場Ｂ１
が流路断面に平行な方向に生ずる。この際、磁束密度
は、場所ｉ付近が最も高くなる。従って、磁性インク３
１の圧力分布（密度）は、同図（ａ−２）に示すよう
に、場所ｉに集中する。
では、先ず導電性パターンＰ１に電流を印加する。これ
により、例えば図２（ａ−１）に示すように、磁場Ｂ１
が流路断面に平行な方向に生ずる。この際、磁束密度
は、場所ｉ付近が最も高くなる。従って、磁性インク３
１の圧力分布（密度）は、同図（ａ−２）に示すよう
に、場所ｉに集中する。
【００１３】次に、図２（ｂ−１）に示すように、導電
性パターンＰ１に対する電流の印加を止めて、導電性パ
ターンＰ２に電流を印加する。これにより、場所ｉから
開放された磁性インク３１はノズル３３方向に進行波を
生成される。さらに、導電性パターンＰ２によって生成
される磁場Ｂ２により、同図（ｂ−２）に示すように、
進行波の圧力はさらに増幅される。
性パターンＰ１に対する電流の印加を止めて、導電性パ
ターンＰ２に電流を印加する。これにより、場所ｉから
開放された磁性インク３１はノズル３３方向に進行波を
生成される。さらに、導電性パターンＰ２によって生成
される磁場Ｂ２により、同図（ｂ−２）に示すように、
進行波の圧力はさらに増幅される。
【００１４】かかる動作を順次繰り返し、図２（ｃ−
１）に示すように、最後のＮ番目の導電性パターンＰＮ
に電流が印加されるに至ると、同図（ｃ−２）に示すよ
うに、インクを噴出するのに充分な圧力が与えられ、磁
性インク３１はノズル３３から噴射される。
１）に示すように、最後のＮ番目の導電性パターンＰＮ
に電流が印加されるに至ると、同図（ｃ−２）に示すよ
うに、インクを噴出するのに充分な圧力が与えられ、磁
性インク３１はノズル３３から噴射される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
ながら詳細に説明する。
ながら詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明のインクジェット噴出装置
の実施例の構成図である。この実施例では、インクとし
て磁性流体（以下、「磁性インク」という）を用いる。
の実施例の構成図である。この実施例では、インクとし
て磁性流体（以下、「磁性インク」という）を用いる。
【００１７】インクジェット噴出装置は、基盤３２から
順に、流路板３４、上板３５と３層に積層されて構成さ
れる。基盤３２は、該インクジェット噴出装置のベース
となるとともに、磁性インク３１の流路の一壁面（図中
底面）を構成する。
順に、流路板３４、上板３５と３層に積層されて構成さ
れる。基盤３２は、該インクジェット噴出装置のベース
となるとともに、磁性インク３１の流路の一壁面（図中
底面）を構成する。
【００１８】この基盤３２上に積層される流路板３４
は、磁性インク３１の流路の側面を形成するべく、その
一部が切り欠かれて構成される（図３参照）。この流路
板３４の切り欠きは図中右方向へ導かれ、ノズル３３が
形成されるようになっている。
は、磁性インク３１の流路の側面を形成するべく、その
一部が切り欠かれて構成される（図３参照）。この流路
板３４の切り欠きは図中右方向へ導かれ、ノズル３３が
形成されるようになっている。
【００１９】この流路板３４の上に上板３５が積層され
る。この上板３５は、磁性インク３１の他の壁面（図中
上面）を構成する。このようにして形成される流路に収
容される磁性インク３１は、流路内を自由に移動できる
ようになっている。
る。この上板３５は、磁性インク３１の他の壁面（図中
上面）を構成する。このようにして形成される流路に収
容される磁性インク３１は、流路内を自由に移動できる
ようになっている。
【００２０】上記上板３５の図中上面（流路の壁面を構
成する面と反対側の面）には、疑似的にループを形成す
るべく、Ｕ字形状の相似パターンでＮ個の電極Ｐ１、Ｐ
２、…、ＰＮが形成される（図３参照）。
成する面と反対側の面）には、疑似的にループを形成す
るべく、Ｕ字形状の相似パターンでＮ個の電極Ｐ１、Ｐ
２、…、ＰＮが形成される（図３参照）。
【００２１】この上板３５の更に上の層には、絶縁膜層
３６が積層される。これにより、上記各電極Ｐ１、Ｐ
２、…、ＰＮが短絡されるのを防止するようになってい
る。
３６が積層される。これにより、上記各電極Ｐ１、Ｐ
２、…、ＰＮが短絡されるのを防止するようになってい
る。
【００２２】上記上板３５上に形成される電極パターン
Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮは、導電性薄膜で作成される。こ
の導電性薄膜の材料としては、金属材料（アルミ、金、
銀、白金等、又はこれらの合金）が使用できる。
Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮは、導電性薄膜で作成される。こ
の導電性薄膜の材料としては、金属材料（アルミ、金、
銀、白金等、又はこれらの合金）が使用できる。
【００２３】各電極Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮは電気的に絶
縁され、各電極Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮに電流を印加する
と、Ｕ字状に形成された疑似ループの略中央を最高の磁
束密度とする磁場Ｂ１、Ｂ２、…、ＢＮが発生されるよ
うになっている。
縁され、各電極Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮに電流を印加する
と、Ｕ字状に形成された疑似ループの略中央を最高の磁
束密度とする磁場Ｂ１、Ｂ２、…、ＢＮが発生されるよ
うになっている。
【００２４】電流は、ノズル３３から最も遠い電極Ｐ１
から順番に印加していくように、図示しない制御装置に
より制御される。これにより上記流路板３４の断面に平
行な方向に貫通する磁場Ｂ１、Ｂ２、…、ＢＮは、かか
る電極に印加する電流のスイッチングに対応してＢ１か
ら順次、Ｂ２、…、ＢＮと、流路に沿ってノズル３３方
向に平行に移動するようになっている。
から順番に印加していくように、図示しない制御装置に
より制御される。これにより上記流路板３４の断面に平
行な方向に貫通する磁場Ｂ１、Ｂ２、…、ＢＮは、かか
る電極に印加する電流のスイッチングに対応してＢ１か
ら順次、Ｂ２、…、ＢＮと、流路に沿ってノズル３３方
向に平行に移動するようになっている。
【００２５】流路内の磁性インク３１は、誘導磁場の影
響を受けて、これらの動きに対応してノズル３３方向に
進行波が生成される。即ち、上記電極Ｐ１に代わって、
電極Ｐ２、Ｐ３、…、にと順次電流を印加すると、前記
進行波の圧力は次第に増幅されていく。そして、電極Ｐ
Ｎに電流が印加されるまでには、充分に磁性インク３１
を噴出する圧力が得られ、前記ノズル３３から噴出され
るようになっている。
響を受けて、これらの動きに対応してノズル３３方向に
進行波が生成される。即ち、上記電極Ｐ１に代わって、
電極Ｐ２、Ｐ３、…、にと順次電流を印加すると、前記
進行波の圧力は次第に増幅されていく。そして、電極Ｐ
Ｎに電流が印加されるまでには、充分に磁性インク３１
を噴出する圧力が得られ、前記ノズル３３から噴出され
るようになっている。
【００２６】次に、上記のように構成されるインクジェ
ット噴出装置の実施例の動作について、図２を参照しな
がら説明する。
ット噴出装置の実施例の動作について、図２を参照しな
がら説明する。
【００２７】先ず、電極Ｐ１に電流が印加されると、図
２（ａ−１）に示すように、磁場Ｂ１が流路断面に平行
な方向に誘導される。この際、磁束密度は、ループの略
中心位置である場所ｉ付近が最も高くなる。したがっ
て、磁性インク３１の圧力分布（密度）は、図２（ａ−
２）に示すように、場所ｉ付近に集中する。
２（ａ−１）に示すように、磁場Ｂ１が流路断面に平行
な方向に誘導される。この際、磁束密度は、ループの略
中心位置である場所ｉ付近が最も高くなる。したがっ
て、磁性インク３１の圧力分布（密度）は、図２（ａ−
２）に示すように、場所ｉ付近に集中する。
【００２８】磁場Ｂ１は、他のノズルに対して影響がな
いように、電極Ｐ１近傍の所定範囲に収まる程度に小さ
くする。
いように、電極Ｐ１近傍の所定範囲に収まる程度に小さ
くする。
【００２９】次に、電極Ｐ１への電流の印加を止めて、
電極Ｐ２に電流を印加する。このスイッチング操作によ
り、場所ｉ付近の磁束密度が最も高くなるように形成さ
れていた磁場Ｂ１は、ノズル３３方向に移動し、新しい
磁場Ｂ２を形成する。
電極Ｐ２に電流を印加する。このスイッチング操作によ
り、場所ｉ付近の磁束密度が最も高くなるように形成さ
れていた磁場Ｂ１は、ノズル３３方向に移動し、新しい
磁場Ｂ２を形成する。
【００３０】これにより、場所ｉ付近に密度が集中して
いた前記磁性インク３１は、ノズル３３方向に開放さ
れ、進行波を生成する。更に電極Ｐ２に電流を印加する
ことにより生成される磁場Ｂ２の作用で、前記進行波の
圧力は前段階（電極Ｐ１に電流が印加されていた当時）
よりも増幅される。
いた前記磁性インク３１は、ノズル３３方向に開放さ
れ、進行波を生成する。更に電極Ｐ２に電流を印加する
ことにより生成される磁場Ｂ２の作用で、前記進行波の
圧力は前段階（電極Ｐ１に電流が印加されていた当時）
よりも増幅される。
【００３１】上記の動作を繰り返していくことにより、
最後のＮ番目の電極ＰＮに電流が印加されるまでには、
磁性インク３１には、充分にインクを噴出する圧力が得
られ、前記磁性インク３１は、前記ノズル３３から噴出
する。
最後のＮ番目の電極ＰＮに電流が印加されるまでには、
磁性インク３１には、充分にインクを噴出する圧力が得
られ、前記磁性インク３１は、前記ノズル３３から噴出
する。
【００３２】以上のように、この実施例によれば、所定
の複数の電極を、流路板を上側から覆う上板上に形成
し、これらに順次に電流を印加することにより、誘導磁
場を平行に移動させて、流路内の磁性インクの圧力を徐
々に増幅してインクを噴出させるようにしたので、隣接
ノズル間での相互作用を減少させることができ、安定な
インク噴射速度と均質で良好な印字品質が得られる。
の複数の電極を、流路板を上側から覆う上板上に形成
し、これらに順次に電流を印加することにより、誘導磁
場を平行に移動させて、流路内の磁性インクの圧力を徐
々に増幅してインクを噴出させるようにしたので、隣接
ノズル間での相互作用を減少させることができ、安定な
インク噴射速度と均質で良好な印字品質が得られる。
【００３３】なお、上記実施例では、基板３２、流路板
３４及び上板３５を３層に重ねて流路を形成し、上板３
５に電極を設ける３層構造の場合を例にとって説明した
が、本発明は層構成である必要はなく、また電極を設け
る位置も上板３５に限定されない。
３４及び上板３５を３層に重ねて流路を形成し、上板３
５に電極を設ける３層構造の場合を例にとって説明した
が、本発明は層構成である必要はなく、また電極を設け
る位置も上板３５に限定されない。
【００３４】要は、磁性インク３１の流路の近傍にＮ個
の電極Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮを設け、各電極Ｐ１、Ｐ
２、…、ＰＮに順次電流を印加することにより移動磁場
を形成し、該移動磁場により磁性インク３１が移動され
る構成であれば本発明の目的を達成できる。
の電極Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮを設け、各電極Ｐ１、Ｐ
２、…、ＰＮに順次電流を印加することにより移動磁場
を形成し、該移動磁場により磁性インク３１が移動され
る構成であれば本発明の目的を達成できる。
【００３５】また、上記実施例では、上板３５上に形成
する電極パターンは、Ｕ字状に形成する場合について説
明したがこれに限定されるものではなく、所定部位を最
高磁束密度とする磁場を形成できれば如何なる形状であ
っても良い。
する電極パターンは、Ｕ字状に形成する場合について説
明したがこれに限定されるものではなく、所定部位を最
高磁束密度とする磁場を形成できれば如何なる形状であ
っても良い。
【００３６】また、上記電極パターンは一平面上に形成
するように構成したが、積層して構成することも可能で
ある。かかる積層構造によれば、任意の大きさの任意の
形状のループを形成することができ、該インクジェット
噴射装置に最適な移動磁場を構成できるという利点があ
る。
するように構成したが、積層して構成することも可能で
ある。かかる積層構造によれば、任意の大きさの任意の
形状のループを形成することができ、該インクジェット
噴射装置に最適な移動磁場を構成できるという利点があ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のインクジ
ェット噴出装置によれば、各ノズル間の相互作用による
インクの噴出ムラを減少させるとともに、装置全体の部
品個数を減らして製造工程を簡素化できる小型化に好適
なインク噴出装置を提供することができる。
ェット噴出装置によれば、各ノズル間の相互作用による
インクの噴出ムラを減少させるとともに、装置全体の部
品個数を減らして製造工程を簡素化できる小型化に好適
なインク噴出装置を提供することができる。
【図１】本発明のインクジェット噴出装置の実施例の構
成図である。
成図である。
【図２】本発明のインクジェット噴出装置の実施例の動
作を説明するための図である。
作を説明するための図である。
【図３】本発明のインクジェット噴出装置の実施例を説
明するための上面図である。
明するための上面図である。
３１ 磁性インク ３２ 基盤 ３３ ノズル ３４ 流路板 ３５ 上板 ３６ 絶縁膜 Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＮ 電極 Ｂ１、Ｂ２、…、ＢＮ 電極への電流の印加によって
誘導される磁場
誘導される磁場
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/015 B41J 2/06 B41J 2/065
Claims (5)
- 【請求項１】 磁性インク（３１）の流路の近傍に複数
の導電性パターン（Ｐ１、Ｐ２、・・・、ＰＮ）を設
け、各導電性パターン（Ｐ１、Ｐ２、・・・、ＰＮ）に
順次電流を印加することに伴って生じる磁場の移動によ
り前記流路内の磁性インク（３１）を移動せしめ、ノズ
ル（３３）から噴出させることを特徴とするインクジェ
ット噴出装置。 - 【請求項２】 磁性インク（３１）の流路の一壁面を形
成する基盤（３２）と、 該基盤（３２）上に積層されて磁性インク（３１）の流
路の側面を形成するとともに、該流路に続くノズル（３
３）を形成する流路板（３４）と、 該流路板（３４）上に積層されて磁性インク（３１）の
流路の他壁面を形成するとともに、所定の電流が印加さ
れた際に、その磁束中心位置を異にした磁場を形成する
複数の導電性パターン（Ｐ１、Ｐ２、・・・、ＰＮ）が
設けられた上板（３５）とを具備したことを特徴とする
インクジェット噴出装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記上板（３５）上
の複数の導電性パターン（Ｐ１、Ｐ２、・・・、ＰＮ）
は、前記流路の所定位置からノズル（３３）方向へと順
次設けられ、前記所定位置の導電性パターン（Ｐ１）か
らノズル（３３）方向の導電性パターン（Ｐ２、・・
・、ＰＮ）に順次電流が印加されることを特徴とするイ
ンクジェット噴出装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３において、上板（３５）
上に設けられる導電性パターン（Ｐ１、Ｐ２、・・・、
ＰＮ）は、導電性薄膜であることを特徴とするインクジ
ェット噴出装置。 - 【請求項５】 請求項３において、上板（３５）上に設
けられる導電性パターン（Ｐ１、Ｐ２、・・・、ＰＮ）
は、導電性薄膜材料として金属材料を用いたことを特徴
とするインクジェット噴出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15194092A JP3044923B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | インクジェット噴出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15194092A JP3044923B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | インクジェット噴出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05338179A JPH05338179A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3044923B2 true JP3044923B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=15529537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15194092A Expired - Fee Related JP3044923B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | インクジェット噴出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044923B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377961A (en) * | 1993-04-16 | 1995-01-03 | International Business Machines Corporation | Electrodynamic pump for dispensing molten solder |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP15194092A patent/JP3044923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05338179A (ja) | 1993-12-21 |
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