JPH115307A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- JPH115307A JPH115307A JP9177604A JP17760497A JPH115307A JP H115307 A JPH115307 A JP H115307A JP 9177604 A JP9177604 A JP 9177604A JP 17760497 A JP17760497 A JP 17760497A JP H115307 A JPH115307 A JP H115307A
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- groove
- evaporation
- recording head
- ink
- ink jet
- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/1404—Geometrical characteristics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14387—Front shooter
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、吐出口からの蒸発を抑制して不安定
な吐出を防止し、吐出が不安定になる時間間隔を長くす
ることにより、ランニングコスト等の上昇を抑制するこ
とができ、吐出口からの蒸発による印字の書き出し部分
での、濃度の上昇を防ぐことができるインクジェット記
録ヘッドを提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、複数の吐出口が開口しているオ
リフィスプレートを有するインクジェット記録ヘッドに
おいて、該吐出口の近くに蒸発抑制溝を備えていること
を特徴とするものである。
な吐出を防止し、吐出が不安定になる時間間隔を長くす
ることにより、ランニングコスト等の上昇を抑制するこ
とができ、吐出口からの蒸発による印字の書き出し部分
での、濃度の上昇を防ぐことができるインクジェット記
録ヘッドを提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、複数の吐出口が開口しているオ
リフィスプレートを有するインクジェット記録ヘッドに
おいて、該吐出口の近くに蒸発抑制溝を備えていること
を特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク等の液体を
飛翔させることにより媒体に画像を形成するインクジェ
ット記録ヘッドに関する。
飛翔させることにより媒体に画像を形成するインクジェ
ット記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録においては、インク
等の液体を飛翔させることにより媒体に画像を形成す
る。より具体的には、図１０に示すようなインクジェッ
トヘッドの吐出口より液体を吐出させる。図１０にサイ
ドシューター型のインクジェットヘッドの記録素子基板
の正面図を示す。１は記録基板上に複数配列されインク
を吐出する吐出口、２はオリフィスプレート、吐出口１
が配列された記録素子基板のほぼ中央に、インクを吐出
口に供給するためのインク供給口３が開口している。こ
の穴は、一般的にサンドブラスト、異方性エッチング、
レーザー加工等で開口される。また、８は溝である。図
１０のＡ−Ａ’断面図を図１１に示す。５が電気熱変換
素子で、６が５の電気熱変換素子からの熱による発泡に
より吐出するインクを蓄える、ノズル部である。吐出口
は、通常は外気にさらされた状態にある。そのため、吐
出口からノズル内にある液体が蒸発し、ノズル部の液体
の粘度が上昇し、液滴が正常に吐出しない現象がある。
等の液体を飛翔させることにより媒体に画像を形成す
る。より具体的には、図１０に示すようなインクジェッ
トヘッドの吐出口より液体を吐出させる。図１０にサイ
ドシューター型のインクジェットヘッドの記録素子基板
の正面図を示す。１は記録基板上に複数配列されインク
を吐出する吐出口、２はオリフィスプレート、吐出口１
が配列された記録素子基板のほぼ中央に、インクを吐出
口に供給するためのインク供給口３が開口している。こ
の穴は、一般的にサンドブラスト、異方性エッチング、
レーザー加工等で開口される。また、８は溝である。図
１０のＡ−Ａ’断面図を図１１に示す。５が電気熱変換
素子で、６が５の電気熱変換素子からの熱による発泡に
より吐出するインクを蓄える、ノズル部である。吐出口
は、通常は外気にさらされた状態にある。そのため、吐
出口からノズル内にある液体が蒸発し、ノズル部の液体
の粘度が上昇し、液滴が正常に吐出しない現象がある。
【０００３】概念図として図１２を示す。図１２を用い
て説明すると、吐出口内部の斜線部がインク中の蒸発成
分が蒸発した状態である。この斜線部においては、主に
水分が蒸発することにより溶剤等の不揮発成分の濃度が
上がることにより粘度が上昇している。また、インク中
に含まれる染料等の色材のインク中の含有割合が上昇し
ている。これらのことにより、具体的には、吐出体積の
減少、着弾精度の悪化、不吐出等の不具合が発生する。
特に、外気の環境が低温／低湿では、顕著である。ま
た、ノズル部の染料濃度の上昇は、印字の書き出しで印
字濃度を高くしムラを発生させていた。また、これらの
問題点は、その前に吐出してからの時間間隔が長い程蒸
発が進行し、悪化することがわかっている。そのため
に、従来から行われている対策として、印字前や印字中
にインクを吐出（以下、これを予備吐出という）してい
る。これは、ノズル部の蒸発インクを吐出することによ
り、インクの粘度を下げる効果がある。
て説明すると、吐出口内部の斜線部がインク中の蒸発成
分が蒸発した状態である。この斜線部においては、主に
水分が蒸発することにより溶剤等の不揮発成分の濃度が
上がることにより粘度が上昇している。また、インク中
に含まれる染料等の色材のインク中の含有割合が上昇し
ている。これらのことにより、具体的には、吐出体積の
減少、着弾精度の悪化、不吐出等の不具合が発生する。
特に、外気の環境が低温／低湿では、顕著である。ま
た、ノズル部の染料濃度の上昇は、印字の書き出しで印
字濃度を高くしムラを発生させていた。また、これらの
問題点は、その前に吐出してからの時間間隔が長い程蒸
発が進行し、悪化することがわかっている。そのため
に、従来から行われている対策として、印字前や印字中
にインクを吐出（以下、これを予備吐出という）してい
る。これは、ノズル部の蒸発インクを吐出することによ
り、インクの粘度を下げる効果がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、予備吐出す
ることにより、１枚あたりのインクの消費量が増加し、
ランニングコストが上がる問題があった。また、インク
ジェットプリンタ内にある予備吐出インクを蓄積する廃
インク吸収体の容量が大きくなり、プリンタのサイズが
大きくなることや、コストが上昇する問題があった。ま
た、根本的には、現在のインクジェット記録がより小さ
な液滴による高解像度記録になるにつれ、ノズル部の容
積が小さくなり、吐出インクの内に占める蒸発インクの
割合が増し、従来の大きな液滴以上に外気に接触した後
の吐出が不安定になることがわかっている。このよう
に、上記従来例では蒸発の進行が早く、着弾精度のず
れ、吐出体積の減少、不吐出が発生していた。また、一
つの吐出口に着目すると、その前に吐出してからの時間
間隔が長い程、蒸発が進行し、問題点が悪化していた。
ることにより、１枚あたりのインクの消費量が増加し、
ランニングコストが上がる問題があった。また、インク
ジェットプリンタ内にある予備吐出インクを蓄積する廃
インク吸収体の容量が大きくなり、プリンタのサイズが
大きくなることや、コストが上昇する問題があった。ま
た、根本的には、現在のインクジェット記録がより小さ
な液滴による高解像度記録になるにつれ、ノズル部の容
積が小さくなり、吐出インクの内に占める蒸発インクの
割合が増し、従来の大きな液滴以上に外気に接触した後
の吐出が不安定になることがわかっている。このよう
に、上記従来例では蒸発の進行が早く、着弾精度のず
れ、吐出体積の減少、不吐出が発生していた。また、一
つの吐出口に着目すると、その前に吐出してからの時間
間隔が長い程、蒸発が進行し、問題点が悪化していた。
【０００５】そこで、本発明は、上記従来のものにおけ
る課題を解決し、吐出口からの蒸発を抑制して不安定な
吐出を防止し、吐出が不安定になる時間間隔を長くする
ことにより、ランニングコスト等の上昇を抑制すること
ができ、吐出口からの蒸発による印字の書き出し部分で
の、濃度の上昇を防ぐことができるインクジェット記録
ヘッドを提供することを目的とするものである。
る課題を解決し、吐出口からの蒸発を抑制して不安定な
吐出を防止し、吐出が不安定になる時間間隔を長くする
ことにより、ランニングコスト等の上昇を抑制すること
ができ、吐出口からの蒸発による印字の書き出し部分で
の、濃度の上昇を防ぐことができるインクジェット記録
ヘッドを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、インクジェット記録ヘッドをつぎのよう
に構成したことを特徴とするものである。すなわち、本
発明のインクジェット記録ヘッドは、複数の吐出口が開
口しているオリフィスプレートを有するインクジェット
記録ヘッドにおいて、該吐出口の近くに蒸発抑制溝を備
えていることを特徴としている。また、本発明のインク
ジェット記録ヘッドは、前記蒸発抑制溝は、その表面の
親水性がオリフィスプレートより高いことを特徴として
いる。また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、複
数の吐出口が開口しているオリフィスプレートと吐出口
列周囲に溝を持つインクジェット記録ヘッドにおいて、
吐出口近くに蒸発抑制溝を備え、かつオリフィスプレー
トより蒸発抑制溝の方が表面の親水性が高いことを特徴
としており、また、オリフィスプレートより蒸発抑制溝
の方が表面の親水性が高く、かつ前記溝より蒸発抑制溝
の方が表面の親水性が高いことを特徴としている。ま
た、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これらのイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、蒸発抑制溝の断面形
状の端部にスロープが設けられていることを特徴として
いる。また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、複
数の吐出口が開口しているオリフィスプレートと吐出口
列周囲に溝を持つインクジェット記録ヘッドにおいて、
吐出口近くに蒸発抑制溝を備え、かつオリフィスプレー
トより蒸発抑制溝の方が表面の親水性が高く、蒸発抑制
溝と溝とが連結していないことを特徴としている。ま
た、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これらのイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、蒸発抑制溝からの距
離がオリフィスプレート上で大きくなるにしたがい相対
的に撥水性が高くなることを特徴としており、その際、
蒸発抑制溝からの距離がオリフィスプレート上で大きく
なるにしたがい相対的に撥水性を高くするために、オリ
フィスプレート上の撥水材の覆う面積率が大きくなるよ
うにしたことを特徴としている。また、本発明のインク
ジェット記録ヘッドは、これらのインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、蒸発抑制溝の端部の断面形状を、ワイパ
ー動作により先にあたる端部部分においては鋭角にし、
ワイパー動作により後からあたる端部部分においては垂
直もしくは鈍角にしたことを特徴としている。
決するために、インクジェット記録ヘッドをつぎのよう
に構成したことを特徴とするものである。すなわち、本
発明のインクジェット記録ヘッドは、複数の吐出口が開
口しているオリフィスプレートを有するインクジェット
記録ヘッドにおいて、該吐出口の近くに蒸発抑制溝を備
えていることを特徴としている。また、本発明のインク
ジェット記録ヘッドは、前記蒸発抑制溝は、その表面の
親水性がオリフィスプレートより高いことを特徴として
いる。また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、複
数の吐出口が開口しているオリフィスプレートと吐出口
列周囲に溝を持つインクジェット記録ヘッドにおいて、
吐出口近くに蒸発抑制溝を備え、かつオリフィスプレー
トより蒸発抑制溝の方が表面の親水性が高いことを特徴
としており、また、オリフィスプレートより蒸発抑制溝
の方が表面の親水性が高く、かつ前記溝より蒸発抑制溝
の方が表面の親水性が高いことを特徴としている。ま
た、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これらのイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、蒸発抑制溝の断面形
状の端部にスロープが設けられていることを特徴として
いる。また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、複
数の吐出口が開口しているオリフィスプレートと吐出口
列周囲に溝を持つインクジェット記録ヘッドにおいて、
吐出口近くに蒸発抑制溝を備え、かつオリフィスプレー
トより蒸発抑制溝の方が表面の親水性が高く、蒸発抑制
溝と溝とが連結していないことを特徴としている。ま
た、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これらのイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、蒸発抑制溝からの距
離がオリフィスプレート上で大きくなるにしたがい相対
的に撥水性が高くなることを特徴としており、その際、
蒸発抑制溝からの距離がオリフィスプレート上で大きく
なるにしたがい相対的に撥水性を高くするために、オリ
フィスプレート上の撥水材の覆う面積率が大きくなるよ
うにしたことを特徴としている。また、本発明のインク
ジェット記録ヘッドは、これらのインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、蒸発抑制溝の端部の断面形状を、ワイパ
ー動作により先にあたる端部部分においては鋭角にし、
ワイパー動作により後からあたる端部部分においては垂
直もしくは鈍角にしたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、上記した吐出口近くに
蒸発抑制溝を設けた構成により、吐出口近傍の雰囲気湿
度を高くすることにより、吐出口からの蒸発を抑制し、
不安定な吐出を防止することが可能となる。また、これ
により、吐出が不安定になる時間間隔を長くすることが
でき、ランニングコスト等の上昇の抑制を図ることが可
能となる。また、本発明の構成によると、吐出口からの
蒸発による、印字の書き出し部分での、濃度の上昇を防
ぐことが可能となる。また、蒸発抑制溝から離れるにし
たがい、オリフィスプレート上の撥水性を強くすること
により、蒸発溝にインクを集め易くすることができ、さ
らに、蒸発抑制溝の断面形状をワイパー動作時に先にあ
たる蒸発抑制溝の端部は垂直にし、後から当たる蒸発抑
制溝の端部にスロープをつけることにより、ワイパーに
より掻き出されるインクの量が減り、より効果的とな
る。
蒸発抑制溝を設けた構成により、吐出口近傍の雰囲気湿
度を高くすることにより、吐出口からの蒸発を抑制し、
不安定な吐出を防止することが可能となる。また、これ
により、吐出が不安定になる時間間隔を長くすることが
でき、ランニングコスト等の上昇の抑制を図ることが可
能となる。また、本発明の構成によると、吐出口からの
蒸発による、印字の書き出し部分での、濃度の上昇を防
ぐことが可能となる。また、蒸発抑制溝から離れるにし
たがい、オリフィスプレート上の撥水性を強くすること
により、蒸発溝にインクを集め易くすることができ、さ
らに、蒸発抑制溝の断面形状をワイパー動作時に先にあ
たる蒸発抑制溝の端部は垂直にし、後から当たる蒸発抑
制溝の端部にスロープをつけることにより、ワイパーに
より掻き出されるインクの量が減り、より効果的とな
る。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１は、本発明の実施例１の構成を示すイ
ンクジェット記録ヘッドの正面図である。７はインクの
吐出する吐出口が形成されている記録素子基板、１は記
録基板上に複数配列されインクを吐出するための開口で
ある吐出口であり、８は、溝である。２は吐出口１が形
成されているオリフィスプレートである。また、Ａ−
Ａ’断面を図２（１）に示す。５は、電気熱変換素子、
６はノズルである。また、８の溝はオリフィスプレート
に垂直に形成されている。溝８から繋がっている蒸発抑
制溝１０にインクを貯えることにより、近くの吐出口１
からのインクの蒸発を抑制することができる。蒸発抑制
溝１０は、幅が２０（μｍ）で、各吐出口からの距離
は、約２０（μｍ）である。また、蒸発抑制溝１０は、
吐出口の位置のずれにあわせて、長さが各々異なってい
る。即ち、蒸発抑制溝は２つの吐出口の中間に設ける
が、２つの吐出口の内溝３からの距離が遠い側の吐出口
の端部まで、蒸発抑制溝は形成されている。また、図２
（２）のＣ−Ｃ’断面に示すように、蒸発抑制溝１０は
ｙ方向にも記録素子基板に対して垂直である。
ンクジェット記録ヘッドの正面図である。７はインクの
吐出する吐出口が形成されている記録素子基板、１は記
録基板上に複数配列されインクを吐出するための開口で
ある吐出口であり、８は、溝である。２は吐出口１が形
成されているオリフィスプレートである。また、Ａ−
Ａ’断面を図２（１）に示す。５は、電気熱変換素子、
６はノズルである。また、８の溝はオリフィスプレート
に垂直に形成されている。溝８から繋がっている蒸発抑
制溝１０にインクを貯えることにより、近くの吐出口１
からのインクの蒸発を抑制することができる。蒸発抑制
溝１０は、幅が２０（μｍ）で、各吐出口からの距離
は、約２０（μｍ）である。また、蒸発抑制溝１０は、
吐出口の位置のずれにあわせて、長さが各々異なってい
る。即ち、蒸発抑制溝は２つの吐出口の中間に設ける
が、２つの吐出口の内溝３からの距離が遠い側の吐出口
の端部まで、蒸発抑制溝は形成されている。また、図２
（２）のＣ−Ｃ’断面に示すように、蒸発抑制溝１０は
ｙ方向にも記録素子基板に対して垂直である。
【０００９】本実施例においては、吐出口の解像度は片
側３００ＤＰＩ間隔で、１３４個設けられている。ま
た、吐出口のサイズは２０×２０（μｍ）、溝３と吐出
口との間隔は１００（μｍ）である。吐出口は、図１に
示すように、一列の中でｘ方向に位置をずらしている。
インクジェット記録では、記録基板上の電気熱変換素子
に電流を流すことにより、ノズルのインクを発泡させ、
インクを吐出させている。吐出口が一列（即ち、吐出口
との位置関係が一定である電気熱変換素子もまた）でｘ
方向のずれがなければ、印字での縦線に直線性を持たせ
るためには、全吐出口から同時にインクを吐出させる必
要がある。しかし、それでは、同時に流す電流量が大き
くなり、プリンタに設けられる電源が大きくなる問題が
ある。そこで、吐出口を一列の中でｘ方向に位置をずら
すことにより、電気熱変換素子へ電流パルスを与えるタ
イミングをずらし、同時に流す電流量を減らし、かつ縦
線の直線性を確保している。
側３００ＤＰＩ間隔で、１３４個設けられている。ま
た、吐出口のサイズは２０×２０（μｍ）、溝３と吐出
口との間隔は１００（μｍ）である。吐出口は、図１に
示すように、一列の中でｘ方向に位置をずらしている。
インクジェット記録では、記録基板上の電気熱変換素子
に電流を流すことにより、ノズルのインクを発泡させ、
インクを吐出させている。吐出口が一列（即ち、吐出口
との位置関係が一定である電気熱変換素子もまた）でｘ
方向のずれがなければ、印字での縦線に直線性を持たせ
るためには、全吐出口から同時にインクを吐出させる必
要がある。しかし、それでは、同時に流す電流量が大き
くなり、プリンタに設けられる電源が大きくなる問題が
ある。そこで、吐出口を一列の中でｘ方向に位置をずら
すことにより、電気熱変換素子へ電流パルスを与えるタ
イミングをずらし、同時に流す電流量を減らし、かつ縦
線の直線性を確保している。
【００１０】蒸発抑制溝は、印字前の初期状態では水分
の無い状態であり、この蒸発抑制溝１０にインクを貯え
るメカニズムについて、以下説明していく。インクジェ
ットプリンタでは、長期間印字しない場合にインクジェ
ットヘッドからのインクの蒸発を抑制するために、吐出
口を含むオリフィスプレート部をキャップで覆ってい
る。そして、実際の印字動作前には、予備吐出が行われ
る。図７に吐出口１からインクを吐出しているところの
図を示す。２０は主滴であり、それ以外に主滴より十分
小さいミスト２１（以下自己ミスト）が同時に吐出して
いる。自己ミストは、オリフィスプレート表面に付着す
る。本発明では、この自己ミストを蒸発抑制溝１０に貯
える構成を持つことが、重要である。そこで、図１のオ
リフィスプレート２の表面は、撥水剤が塗られていて、
撥水性である。また、蒸発抑制溝１０内の表面は、親水
性である（図３斜線部が親水性である）。この構成によ
り、オリフィスプレート表面に付着した自己ミストは、
撥水性の領域から親水性である蒸発抑制溝１０に集め
る。
の無い状態であり、この蒸発抑制溝１０にインクを貯え
るメカニズムについて、以下説明していく。インクジェ
ットプリンタでは、長期間印字しない場合にインクジェ
ットヘッドからのインクの蒸発を抑制するために、吐出
口を含むオリフィスプレート部をキャップで覆ってい
る。そして、実際の印字動作前には、予備吐出が行われ
る。図７に吐出口１からインクを吐出しているところの
図を示す。２０は主滴であり、それ以外に主滴より十分
小さいミスト２１（以下自己ミスト）が同時に吐出して
いる。自己ミストは、オリフィスプレート表面に付着す
る。本発明では、この自己ミストを蒸発抑制溝１０に貯
える構成を持つことが、重要である。そこで、図１のオ
リフィスプレート２の表面は、撥水剤が塗られていて、
撥水性である。また、蒸発抑制溝１０内の表面は、親水
性である（図３斜線部が親水性である）。この構成によ
り、オリフィスプレート表面に付着した自己ミストは、
撥水性の領域から親水性である蒸発抑制溝１０に集め
る。
【００１１】蒸発抑制溝１０に集めたインクからの水分
やアルコール類の蒸発により、吐出口１周辺の雰囲気の
湿度があがり、吐出口からの蒸発を抑制することができ
る。これにより、印字の書き出し位置での濃度の上昇を
防止でき、不安定な吐出を防止し、着弾のずれや不吐を
防ぐことができる。また、実際に印字を開始すれば、印
字中の自己ミストや、印字媒体から跳ね返ってくるミス
トを蒸発抑制溝１０に集めることが可能になり、印字中
はより効果的であり、印字中の予備吐出の時間間隔を長
くすることができる。さらに、本実施例では、オリフィ
スプレート２の表面を撥水性にするために、撥水剤を設
けているが、オリフィスプレートの材料自身が撥水性の
性質でも良いし、また撥水性をもたせる他の手段でもよ
い。また、本実施例でいうところの撥水性とは、蒸発抑
制溝内部の親水性と比較して、相対的に撥水性の性質を
もつことが重要である。
やアルコール類の蒸発により、吐出口１周辺の雰囲気の
湿度があがり、吐出口からの蒸発を抑制することができ
る。これにより、印字の書き出し位置での濃度の上昇を
防止でき、不安定な吐出を防止し、着弾のずれや不吐を
防ぐことができる。また、実際に印字を開始すれば、印
字中の自己ミストや、印字媒体から跳ね返ってくるミス
トを蒸発抑制溝１０に集めることが可能になり、印字中
はより効果的であり、印字中の予備吐出の時間間隔を長
くすることができる。さらに、本実施例では、オリフィ
スプレート２の表面を撥水性にするために、撥水剤を設
けているが、オリフィスプレートの材料自身が撥水性の
性質でも良いし、また撥水性をもたせる他の手段でもよ
い。また、本実施例でいうところの撥水性とは、蒸発抑
制溝内部の親水性と比較して、相対的に撥水性の性質を
もつことが重要である。
【００１２】また、上記の実施例では、蒸発抑制溝１０
に親水性をもたせているが、さらに、溝８部分に相対的
に撥水性をもたせることにより、溝８に貯まるインクも
蒸発抑制溝に集めやすくなり、より効果的である（図４
の斜線部のみが親水性である）。さらに、上記実施例で
は蒸発抑制溝の断面形状を垂直にしたが、図１Ｃ−Ｃ’
断面である図５（１）に示すようなｘ方向や、図１Ａ−
Ａ’断面である図５（２）のＢ部に示すようなｙ方向に
スロープ形状にすることにより、周囲からインクを集め
るのが更に容易になる。これは、断面形状が垂直の場合
は、ミスト等が集合した液滴が蒸発抑制溝のエッジから
溝に入るのに、増加する液滴表面積が大きい。スロープ
をつけることにより、増加する液滴表面積が小さくな
り、よりオリフィスプレートから溝への移動が容易にな
る。また、本実施例では、自己ミストを蒸発抑制溝１０
に集めることを主眼にしたが、予備吐出キャップがイン
クジェットヘッドに十分近ければ、予備吐出時に予備吐
出液滴の予備吐出キャップからの跳ね返りのミストの効
果もある。
に親水性をもたせているが、さらに、溝８部分に相対的
に撥水性をもたせることにより、溝８に貯まるインクも
蒸発抑制溝に集めやすくなり、より効果的である（図４
の斜線部のみが親水性である）。さらに、上記実施例で
は蒸発抑制溝の断面形状を垂直にしたが、図１Ｃ−Ｃ’
断面である図５（１）に示すようなｘ方向や、図１Ａ−
Ａ’断面である図５（２）のＢ部に示すようなｙ方向に
スロープ形状にすることにより、周囲からインクを集め
るのが更に容易になる。これは、断面形状が垂直の場合
は、ミスト等が集合した液滴が蒸発抑制溝のエッジから
溝に入るのに、増加する液滴表面積が大きい。スロープ
をつけることにより、増加する液滴表面積が小さくな
り、よりオリフィスプレートから溝への移動が容易にな
る。また、本実施例では、自己ミストを蒸発抑制溝１０
に集めることを主眼にしたが、予備吐出キャップがイン
クジェットヘッドに十分近ければ、予備吐出時に予備吐
出液滴の予備吐出キャップからの跳ね返りのミストの効
果もある。
【００１３】［実施例２］図６は、本発明の実施例２の
構成を示すインクジェット記録ヘッドの正面図である。
本実施例においては、吐出口１の解像度は片側６００Ｄ
ＰＩ間隔で、１５０個設けられている。また、吐出口１
のサイズは、１２×１２（μｍ）である。溝８と吐出口
１との間隔は５０（μｍ）である。蒸発抑制溝１０は、
実施例１とは異なり、吐出口近傍に溝とは独立して設け
られている。蒸発抑制溝１０の大きさは、１０×２５
（μｍ）である。本実施例では、特に、吐出口の近傍に
蒸発抑制溝を設けることにより、より蒸発を抑制する効
果を上げることを目的にしている。
構成を示すインクジェット記録ヘッドの正面図である。
本実施例においては、吐出口１の解像度は片側６００Ｄ
ＰＩ間隔で、１５０個設けられている。また、吐出口１
のサイズは、１２×１２（μｍ）である。溝８と吐出口
１との間隔は５０（μｍ）である。蒸発抑制溝１０は、
実施例１とは異なり、吐出口近傍に溝とは独立して設け
られている。蒸発抑制溝１０の大きさは、１０×２５
（μｍ）である。本実施例では、特に、吐出口の近傍に
蒸発抑制溝を設けることにより、より蒸発を抑制する効
果を上げることを目的にしている。
【００１４】蒸発抑制溝１０は、印字前の初期状態では
水分の無い状態であり、この蒸発抑制溝１０にインクを
貯えるメカニズムについては、実施例１と同様である。
本実施例では、特に自己ミストを蒸発抑制溝１０により
貯えやすい構成にしている。そこで、図６のオリフィス
プレート２の表面は、蒸発抑制溝からグラデーション上
に撥水性を備えている。即ち、蒸発抑制溝近くは撥水性
が弱く、蒸発抑制溝から離れるにしたがい撥水性を強く
している。本実施例では、パターニングが可能な撥水材
をオリフィスプレートに形成し、蒸発抑制溝近くでは撥
水材のパターンを荒くし（撥水性の部分の面積率を減ら
し）、離れるにしたがって撥水材の部分の面積率を増や
し、全体を撥水性にしている。また、蒸発抑制溝内を親
水性にするこことにより、吐出口近くに設けた蒸発抑制
溝４に集まるインクの量が増し、吐出口付近の雰囲気湿
度を上げるのにより効果的である。本実施例において
も、撥水性とは、相対的なものである。
水分の無い状態であり、この蒸発抑制溝１０にインクを
貯えるメカニズムについては、実施例１と同様である。
本実施例では、特に自己ミストを蒸発抑制溝１０により
貯えやすい構成にしている。そこで、図６のオリフィス
プレート２の表面は、蒸発抑制溝からグラデーション上
に撥水性を備えている。即ち、蒸発抑制溝近くは撥水性
が弱く、蒸発抑制溝から離れるにしたがい撥水性を強く
している。本実施例では、パターニングが可能な撥水材
をオリフィスプレートに形成し、蒸発抑制溝近くでは撥
水材のパターンを荒くし（撥水性の部分の面積率を減ら
し）、離れるにしたがって撥水材の部分の面積率を増や
し、全体を撥水性にしている。また、蒸発抑制溝内を親
水性にするこことにより、吐出口近くに設けた蒸発抑制
溝４に集まるインクの量が増し、吐出口付近の雰囲気湿
度を上げるのにより効果的である。本実施例において
も、撥水性とは、相対的なものである。
【００１５】［実施例３］図８は、本発明の実施例３の
構成を示すインクジェット記録ヘッドの正面図である。
本実施例においては、吐出口の解像度は片側３００ＤＰ
Ｉ間隔で、１５６個設けられている。また、吐出口１の
サイズは、２０×２０（μｍ）である。溝８と吐出口と
の間隔は１００（μｍ）である。溝８から繋がっている
蒸発抑制溝１０にインクを貯えることにより、近くの吐
出口１からのインクの蒸発を抑制することができる。蒸
発抑制溝１０は、幅が２５（μｍ）で、各吐出口からの
距離は、約２０（μｍ）である。また、蒸発抑制溝１０
は、吐出口１の位置のずれにあわせて、長さが各々異な
っている。即ち、蒸発抑制溝１０は２つの吐出口１の中
間に設けるが、２つの吐出口１の内、溝８からの距離が
遠い側の吐出口１の端部まで、蒸発抑制溝１０は形成さ
れている。
構成を示すインクジェット記録ヘッドの正面図である。
本実施例においては、吐出口の解像度は片側３００ＤＰ
Ｉ間隔で、１５６個設けられている。また、吐出口１の
サイズは、２０×２０（μｍ）である。溝８と吐出口と
の間隔は１００（μｍ）である。溝８から繋がっている
蒸発抑制溝１０にインクを貯えることにより、近くの吐
出口１からのインクの蒸発を抑制することができる。蒸
発抑制溝１０は、幅が２５（μｍ）で、各吐出口からの
距離は、約２０（μｍ）である。また、蒸発抑制溝１０
は、吐出口１の位置のずれにあわせて、長さが各々異な
っている。即ち、蒸発抑制溝１０は２つの吐出口１の中
間に設けるが、２つの吐出口１の内、溝８からの距離が
遠い側の吐出口１の端部まで、蒸発抑制溝１０は形成さ
れている。
【００１６】インクジェットプリントヘッドにおいて
は、印字中の予備吐出の後などにワイパー動作が入り、
オリフィスプレートに付着したインクミストを拭き取
る。これは、吐出口エッジにインクミストが付着するこ
とにより発生する着弾ずれを防止するためである。しか
し、ワイパーによって蒸発抑制溝１０からインクを掻き
出されることがある。そこで、本実施例では、図８に示
す蒸発抑制溝１０のＣ−Ｃ’断面形状を図９に示すよう
にしている。即ち、ｙ方向にワイパー動作が行われる
時、ワイパー動作時に先に当たる蒸発抑制溝の端部は垂
直にし、後から当たる蒸発抑制溝１０の端部はスロープ
をつける。こうすることにより、ワイパーにより掻き出
されるインクの量が減り、蒸発抑制溝１０に貯められる
インクの量を確保できる。また、さらには、周囲からの
インクミストが集まりやすくなる。
は、印字中の予備吐出の後などにワイパー動作が入り、
オリフィスプレートに付着したインクミストを拭き取
る。これは、吐出口エッジにインクミストが付着するこ
とにより発生する着弾ずれを防止するためである。しか
し、ワイパーによって蒸発抑制溝１０からインクを掻き
出されることがある。そこで、本実施例では、図８に示
す蒸発抑制溝１０のＣ−Ｃ’断面形状を図９に示すよう
にしている。即ち、ｙ方向にワイパー動作が行われる
時、ワイパー動作時に先に当たる蒸発抑制溝の端部は垂
直にし、後から当たる蒸発抑制溝１０の端部はスロープ
をつける。こうすることにより、ワイパーにより掻き出
されるインクの量が減り、蒸発抑制溝１０に貯められる
インクの量を確保できる。また、さらには、周囲からの
インクミストが集まりやすくなる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上のように、吐出口の近く
に蒸発抑制溝を設けたことにより、吐出口近傍の雰囲気
湿度を高くすることにより、吐出口からの蒸発を抑制
し、不安定な吐出を防止することができる。また、本発
明によると、吐出が不安定になる時間間隔を長くするこ
とにより、ランニングコスト等の上昇を抑制することが
でき、吐出口からの蒸発による、印字の書き出し部分で
の、濃度の上昇を防ぐことが可能となる。また、蒸発抑
制溝から離れるにしたがい、オリフィスプレート上の撥
水性を強くすることにより、蒸発溝にインクを集め易く
することができ、さらに、蒸発抑制溝の断面形状をワイ
パー動作時に先にあたる蒸発抑制溝の端部は垂直にし、
後から当たる蒸発抑制溝の端部にスロープをつけること
により、ワイパーにより掻き出されるインクの量が減
り、より効果的なインクジェット記録ヘッドを実現する
ことができる。
に蒸発抑制溝を設けたことにより、吐出口近傍の雰囲気
湿度を高くすることにより、吐出口からの蒸発を抑制
し、不安定な吐出を防止することができる。また、本発
明によると、吐出が不安定になる時間間隔を長くするこ
とにより、ランニングコスト等の上昇を抑制することが
でき、吐出口からの蒸発による、印字の書き出し部分で
の、濃度の上昇を防ぐことが可能となる。また、蒸発抑
制溝から離れるにしたがい、オリフィスプレート上の撥
水性を強くすることにより、蒸発溝にインクを集め易く
することができ、さらに、蒸発抑制溝の断面形状をワイ
パー動作時に先にあたる蒸発抑制溝の端部は垂直にし、
後から当たる蒸発抑制溝の端部にスロープをつけること
により、ワイパーにより掻き出されるインクの量が減
り、より効果的なインクジェット記録ヘッドを実現する
ことができる。
【図１】本発明の実施例１に係るインクジェットヘッド
の正面図である。
の正面図である。
【図２】図２の（１）は本発明の実施例１に係わる図１
におけるＡ−Ａ’の断面図であり、図２の（２）は本発
明の実施例１に係わる図１におけるＣ−Ｃ’の断面図で
ある。
におけるＡ−Ａ’の断面図であり、図２の（２）は本発
明の実施例１に係わる図１におけるＣ−Ｃ’の断面図で
ある。
【図３】本発明の実施例１に係わるオリフィスプレート
上の親水部を示した図である。
上の親水部を示した図である。
【図４】本発明の実施例１に係わるオリフィスプレート
上の親水部を示した図である。
上の親水部を示した図である。
【図５】図５の（１）は本発明の実施例１に係わる図１
のＣ−Ｃ’断面におけるスロープ形状の図であり、図５
の（２）は本発明の実施例１に係わる図１のＡ−Ａ’断
面におけるスロープ形状の図である。
のＣ−Ｃ’断面におけるスロープ形状の図であり、図５
の（２）は本発明の実施例１に係わる図１のＡ−Ａ’断
面におけるスロープ形状の図である。
【図６】本発明の実施例２に係わるインクジェットヘッ
ドの正面図である。
ドの正面図である。
【図７】吐出口からインクを吐出している状態を示す図
である。
である。
【図８】本発明の実施例３に係わるインクジェットヘッ
ドの正面図である。
ドの正面図である。
【図９】本発明の実施例３に係わる、図３のＣ−Ｃ’断
面におけるスロープ形状の図である。
面におけるスロープ形状の図である。
【図１０】従来例を説明するインクジェットヘッドの正
面図である。
面図である。
【図１１】従来例を説明する図１０のＡ−Ａ’断面図で
ある。
ある。
【図１２】従来例を説明する吐出口からのインクの蒸発
に関する概念図である。
に関する概念図である。
１：吐出口 ２：オリフィスプレート ３：インク供給口 ４：蒸発抑制溝 ５：電気熱変換素子 ６：ノズル ７：記録素子基板 ８：溝 １０：蒸発抑制溝 ２０：主滴 ２１：自己ミスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立原 昌義 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 水谷 道也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 赤間 雄一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】複数の吐出口が開口しているオリフィスプ
レートを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、該
吐出口の近くに蒸発抑制溝を備えていることを特徴とす
るインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】前記蒸発抑制溝は、その表面の親水性がオ
リフィスプレートより高いことを特徴とする請求項１に
記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項３】前記インクジェット記録ヘッドにおいて、
吐出口列周囲に溝を有していることを特徴とする請求項
２に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項４】前記インクジェット記録ヘッドにおいて、
前記蒸発抑制溝の表面の親水性が前記吐出口列周囲の溝
より高いことを特徴とする請求項３に記載のインクジェ
ット記録ヘッド。 - 【請求項５】前記蒸発抑制溝は、その断面形状の端部に
スロープが設けられていることを特徴とする請求項１〜
請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。 - 【請求項６】前記インクジェット記録ヘッドにおいて、
前記蒸発抑制溝と前記吐出口列周囲の溝とが連結してい
ないことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット
記録ヘッド。 - 【請求項７】前記インクジェット記録ヘッドにおいて、
蒸発抑制溝からの距離がオリフィスプレート上で大きく
なるにしたがい相対的に撥水性が高くなることを特徴と
する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のインク
ジェット記録ヘッド。 - 【請求項８】前記インクジェット記録ヘッドにおいて、
前記蒸発抑制溝からの距離がオリフィスプレート上で大
きくなるにしたがい相対的に撥水性を高くするために、
オリフィスプレート上の撥水材の覆う面積率が大きくな
るようにしたことを特徴とする請求項７に記載のインク
ジェット記録ヘッド。 - 【請求項９】前記インクジェット記録ヘッドにおいて、
前記蒸発抑制溝の端部の断面形状を、ワイパー動作によ
り先に当たる端部部分を鋭角にし、ワイパー動作により
後から当たる端部部分を垂直もしくは鈍角にしたことを
特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の
インクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17760497A JP3768645B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | インクジェット記録ヘッド |
| US09/097,731 US6286933B1 (en) | 1997-06-18 | 1998-06-16 | Ink jet head |
| DE69819818T DE69819818T2 (de) | 1997-06-18 | 1998-06-17 | Tintenstrahlkopf |
| ES98111159T ES2209003T3 (es) | 1997-06-18 | 1998-06-17 | Cabezal por chorros de tinta. |
| EP98111159A EP0885722B1 (en) | 1997-06-18 | 1998-06-17 | An ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17760497A JP3768645B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH115307A true JPH115307A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3768645B2 JP3768645B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=16033912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17760497A Expired - Fee Related JP3768645B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6286933B1 (ja) |
| EP (1) | EP0885722B1 (ja) |
| JP (1) | JP3768645B2 (ja) |
| DE (1) | DE69819818T2 (ja) |
| ES (1) | ES2209003T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7410241B2 (en) | 2004-09-13 | 2008-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head, ink jet printer and method for manufacturing ink jet head |
| US8147034B2 (en) | 2008-06-05 | 2012-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge recording head and recording apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6471326B2 (en) * | 1997-09-04 | 2002-10-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printing apparatus |
| JP4532705B2 (ja) | 2000-09-06 | 2010-08-25 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| US6830309B2 (en) | 2000-09-06 | 2004-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing ink jet recording head, ink jet recording head and ink jet recording method |
| JP2003300323A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-21 | Canon Inc | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| JP4027281B2 (ja) * | 2002-07-10 | 2007-12-26 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| JP4027282B2 (ja) * | 2002-07-10 | 2007-12-26 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| JP3953000B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2007-08-01 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットのノズルプレート原材およびノズルプレートの製造方法 |
| US7118189B2 (en) | 2004-05-28 | 2006-10-10 | Videojet Technologies Inc. | Autopurge printing system |
| US7377620B2 (en) * | 2005-05-26 | 2008-05-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Hydrophobic nozzle exit with improved micro fluid ejection dynamics |
| JP4724490B2 (ja) * | 2005-08-09 | 2011-07-13 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
| JP4724805B2 (ja) * | 2006-01-19 | 2011-07-13 | オリンパス株式会社 | インクジェット記録装置 |
| JP2007283501A (ja) | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
| JP2008012688A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| US7832843B2 (en) * | 2006-08-28 | 2010-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet head |
| JP5038110B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2012-10-03 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 |
| JP5031534B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| JP5288825B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2013-09-11 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
| JP6120645B2 (ja) | 2012-04-18 | 2017-04-26 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
| JP6021415B2 (ja) | 2012-04-27 | 2016-11-09 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド、および記録装置 |
| JP6119312B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2017-04-26 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出装置および吐出ヘッドの洗浄方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994825A (en) * | 1988-06-30 | 1991-02-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording head equipped with a discharging opening forming member including a protruding portion and a recessed portion |
| JPH04251750A (ja) | 1991-01-28 | 1992-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | インクジェット記録ヘッド |
| DE69328086T2 (de) | 1992-10-19 | 2000-09-14 | Canon Kk | Tintenstrahlkopf mit verbesserter tintenstrahlöffnungsoberfläche und tintenstrahlgerät damit versehen |
| US5798778A (en) * | 1992-10-19 | 1998-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head having an ink discharging outlet face and ink jet apparatus provided with said ink jet head |
| EP0594110B1 (en) | 1992-10-20 | 2000-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head, method of producing the ink jet head and ink jet apparatus operable using the ink jet head |
| US5949454A (en) * | 1994-07-29 | 1999-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head, ink jet head cartridge, ink jet recording apparatus and method for making ink jet head |
| JPH09267494A (ja) | 1996-01-31 | 1997-10-14 | Sony Corp | プリンタ装置及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP17760497A patent/JP3768645B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-16 US US09/097,731 patent/US6286933B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 DE DE69819818T patent/DE69819818T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 EP EP98111159A patent/EP0885722B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 ES ES98111159T patent/ES2209003T3/es not_active Expired - Lifetime
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| US8147034B2 (en) | 2008-06-05 | 2012-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge recording head and recording apparatus |
Also Published As
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|---|---|
| EP0885722B1 (en) | 2003-11-19 |
| DE69819818T2 (de) | 2004-09-23 |
| ES2209003T3 (es) | 2004-06-16 |
| US6286933B1 (en) | 2001-09-11 |
| EP0885722A3 (en) | 2000-03-29 |
| DE69819818D1 (de) | 2003-12-24 |
| EP0885722A2 (en) | 1998-12-23 |
| JP3768645B2 (ja) | 2006-04-19 |
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