JPS6067162A - 液体噴射記録装置 - Google Patents
液体噴射記録装置Info
- Publication number
- JPS6067162A JPS6067162A JP17728283A JP17728283A JPS6067162A JP S6067162 A JPS6067162 A JP S6067162A JP 17728283 A JP17728283 A JP 17728283A JP 17728283 A JP17728283 A JP 17728283A JP S6067162 A JPS6067162 A JP S6067162A
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- JP
- Japan
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- liquid
- electrode
- resistor
- heat generating
- potential
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- Granted
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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
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は発熱によって飛翔液滴を形成し記録を行う液体
噴射記録装置に関する。
噴射記録装置に関する。
[従来技術]
第1図(a)は従来の液体噴射記録ヘッドの一例を示す
平面断面図であり、第1図(b)、は第1図(a)にお
けるA−A断面図である。同図において、基板l上には
発熱手段、すなわち電気−熱変換部(以下9発熱部と記
す)2と導電部3とが形成され、その上に2図示されて
いないが保護膜が形成されている。発熱部2の各々は溝
付板4により仕切られて熱作用室5と液供給室6とが形
成されている。熱作用室5の一端には吐出ロアがあり、
液体はここから噴射される。噴射される液体は、吐出ロ
アとは反対側に設けられた液供給パイプ8を通して供給
され、液供給室6および熱作用室5を満たしている。
平面断面図であり、第1図(b)、は第1図(a)にお
けるA−A断面図である。同図において、基板l上には
発熱手段、すなわち電気−熱変換部(以下9発熱部と記
す)2と導電部3とが形成され、その上に2図示されて
いないが保護膜が形成されている。発熱部2の各々は溝
付板4により仕切られて熱作用室5と液供給室6とが形
成されている。熱作用室5の一端には吐出ロアがあり、
液体はここから噴射される。噴射される液体は、吐出ロ
アとは反対側に設けられた液供給パイプ8を通して供給
され、液供給室6および熱作用室5を満たしている。
吐出ロアからの液体の噴射は発熱部2の発熱によって引
き起こされる。所望の位置の発熱部2は、その発熱部2
が接続している導電部3に所定のパルス電圧が印加され
ることによって発熱する。この電圧が印加されると、熱
によって発熱部2の近傍にある液体は瞬時のうちに気化
し、その気泡は熱作用室5内で急激に成長する。この圧
力によって吐出ロア偏にある液体は吐出ロアから急速に
押し出され、飛翔液滴となって記録部材、に付着し記録
が行われることとなる0次いで、印加電圧がオフされる
と気泡は急速に収縮し、消滅する。
き起こされる。所望の位置の発熱部2は、その発熱部2
が接続している導電部3に所定のパルス電圧が印加され
ることによって発熱する。この電圧が印加されると、熱
によって発熱部2の近傍にある液体は瞬時のうちに気化
し、その気泡は熱作用室5内で急激に成長する。この圧
力によって吐出ロア偏にある液体は吐出ロアから急速に
押し出され、飛翔液滴となって記録部材、に付着し記録
が行われることとなる0次いで、印加電圧がオフされる
と気泡は急速に収縮し、消滅する。
このように動作する液体噴射ヘッドにおいては1発熱手
段(発熱部2および導電部3)が液体と接触しないよう
に保護膜が設けられている。第2図は、第1図(b)に
示された液体噴射記録ヘッドの発熱部2の近傍を拡大し
て、より詳細に示した断面図である。同図において、基
板l上には抵抗体9と電極10が形成されており、抵抗
体9だけの部分が第1図における発熱部2に、抵抗体9
と電極10の重なった部分が第1図における導電部3に
それぞれ対応している。これら発熱手段としての抵抗体
9と電極lOは保護膜11によって液体12から保護さ
れている。−抵抗体9および電極10は液体12に接触
すると、酸化反応や電気分解等の化学反応によって変質
が生ずる結果、抵抗値が変化したり断線したりする危険
がある。そのために保護II@itが設けられている。
段(発熱部2および導電部3)が液体と接触しないよう
に保護膜が設けられている。第2図は、第1図(b)に
示された液体噴射記録ヘッドの発熱部2の近傍を拡大し
て、より詳細に示した断面図である。同図において、基
板l上には抵抗体9と電極10が形成されており、抵抗
体9だけの部分が第1図における発熱部2に、抵抗体9
と電極10の重なった部分が第1図における導電部3に
それぞれ対応している。これら発熱手段としての抵抗体
9と電極lOは保護膜11によって液体12から保護さ
れている。−抵抗体9および電極10は液体12に接触
すると、酸化反応や電気分解等の化学反応によって変質
が生ずる結果、抵抗値が変化したり断線したりする危険
がある。そのために保護II@itが設けられている。
この保護ff1llが完全なものであれば問題はなく、
抵抗体9および電極10は液体12と完全に分離され、
抵抗体9の高寿命は保証される。。
抵抗体9および電極10は液体12と完全に分離され、
抵抗体9の高寿命は保証される。。
しかしながら、このような理想的な保w1膜を形成する
のは事実上極めて困難である。通常の製造工程において
は、不可避的に第2図に示されるような数ミクロン以下
の微小な欠陥点13が保護膜11に生じてしまう。また
、抵抗体9の発熱部2の発熱による熱ストレスやすでに
述べたように気泡の発生、消滅にともなう衝撃等によっ
ても保護膜11には欠陥点13が生じることがわかって
いる。 欠陥点13が存在すると、液体12と抵抗体9
および電極10とが接触し、電気化学的反応が生じるが
、その反応速度は、抵抗体9や電極lOの種類、抵抗体
9の発熱温度、そして液体中の導電イオンの種類等によ
って大きく異なっている。しかし2通常2発熱部2に欠
陥点13が生じると、105〜106回程度のパルス電
圧が印加されただけで抵抗体9の発熱部2が破壊され断
線してしまい実用的な耐久力を有さない。実用に供する
にはすくなくとも108回程度パルス電圧が印加されて
も抵抗体9(特に発熱部2)や電極10に損傷が生じな
い耐久性が必要である。
のは事実上極めて困難である。通常の製造工程において
は、不可避的に第2図に示されるような数ミクロン以下
の微小な欠陥点13が保護膜11に生じてしまう。また
、抵抗体9の発熱部2の発熱による熱ストレスやすでに
述べたように気泡の発生、消滅にともなう衝撃等によっ
ても保護膜11には欠陥点13が生じることがわかって
いる。 欠陥点13が存在すると、液体12と抵抗体9
および電極10とが接触し、電気化学的反応が生じるが
、その反応速度は、抵抗体9や電極lOの種類、抵抗体
9の発熱温度、そして液体中の導電イオンの種類等によ
って大きく異なっている。しかし2通常2発熱部2に欠
陥点13が生じると、105〜106回程度のパルス電
圧が印加されただけで抵抗体9の発熱部2が破壊され断
線してしまい実用的な耐久力を有さない。実用に供する
にはすくなくとも108回程度パルス電圧が印加されて
も抵抗体9(特に発熱部2)や電極10に損傷が生じな
い耐久性が必要である。
このように保護膜11に欠陥点13が存在すると、抵抗
体9の発熱部2の寿命が短くなり、その結果、ヘッドの
寿命も短くなる。なぜならば、ひとつの抵抗体が破壊さ
れた時点がそのヘッドの寿命でもあるからである。しか
し、すでに述べたように欠陥点13を完全に除去するこ
とは極めて困難である。また、保護膜11の膜厚を大き
くすることは熱効率の低下、入力信号に対する熱応答性
の悪化等の理由から避【すねばならない。したがって、
従来の記録ヘッド、の製造では、短寿命のヘッドが数あ
る中に混入することは避けられず、そのために商品信頼
性も著しく低下させるという問題点を有していた。
体9の発熱部2の寿命が短くなり、その結果、ヘッドの
寿命も短くなる。なぜならば、ひとつの抵抗体が破壊さ
れた時点がそのヘッドの寿命でもあるからである。しか
し、すでに述べたように欠陥点13を完全に除去するこ
とは極めて困難である。また、保護膜11の膜厚を大き
くすることは熱効率の低下、入力信号に対する熱応答性
の悪化等の理由から避【すねばならない。したがって、
従来の記録ヘッド、の製造では、短寿命のヘッドが数あ
る中に混入することは避けられず、そのために商品信頼
性も著しく低下させるという問題点を有していた。
[発明の目的]
本発明は、以上の如き従来技術に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは発熱手段の保護膜に従来と
同レベルの欠陥点が存在していたとしても実用に供しう
る高寿命をもつ液体噴射記録装置を提供することにある
。
り、その目的とするところは発熱手段の保護膜に従来と
同レベルの欠陥点が存在していたとしても実用に供しう
る高寿命をもつ液体噴射記録装置を提供することにある
。
[発明の要旨]
上記目的を達成するために本発明による液体噴射記録装
置は液体に電位をあたえる電極を設け。
置は液体に電位をあたえる電極を設け。
液体の電極を制御することで液体中の導電性イオン(ア
ニオン、カチオン、H”、OH−など)が欠陥点を通し
て抵抗体や電極と電気化学的反応を起こすことを抑制す
ることを特徴とする。
ニオン、カチオン、H”、OH−など)が欠陥点を通し
て抵抗体や電極と電気化学的反応を起こすことを抑制す
ることを特徴とする。
[発明の実施例]
以下9本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第3図は2本発明による液体噴射記録装置の一実施例の
概略的構成図、第4図は本実施例の配線図である。電極
10の一端は電源14によって電圧vhが印加され、抵
抗体9の発熱部2を介した電極lOの他端はスイッチン
グトランジスタ15に接続されている。スイッチングト
ランジスタ15は所定の信号によりオン状態あるいはオ
フ状態となり、抵抗体9の発熱部2にパルス状の電圧を
供給する動作を行なう。ここまでの構成は従来と同様で
あるが9本発明では、液体12に接触して電極16を設
け゛、電源17によって電圧Vinkを液体12に印加
している。
概略的構成図、第4図は本実施例の配線図である。電極
10の一端は電源14によって電圧vhが印加され、抵
抗体9の発熱部2を介した電極lOの他端はスイッチン
グトランジスタ15に接続されている。スイッチングト
ランジスタ15は所定の信号によりオン状態あるいはオ
フ状態となり、抵抗体9の発熱部2にパルス状の電圧を
供給する動作を行なう。ここまでの構成は従来と同様で
あるが9本発明では、液体12に接触して電極16を設
け゛、電源17によって電圧Vinkを液体12に印加
している。
図示されるような電極16を有さない従来の液体噴射記
録ヘッドでは、保護膜11に欠陥点13が存在すると液
体12の電位は電源14が供給する電圧vhとほぼ同レ
ベルとなる。そのために電圧vhが加わっている発熱部
2のA部分は液体J2との電位差がほとんどなく、その
結果液体12と抵抗体9あるいは電極10との電気化学
的反応はそれほど急速に進行することばなかった。しか
しB部分の電位は、スイッチングトランジスタ15がオ
ン状態となると、接地電圧Vgの近くまで下降するため
に、液体12との間にほぼvh−vgはどの電位差が生
じてしまう。そのために、欠陥点13がB部分近傍に存
在する場合はその欠陥点13を通して電流が流れやすく
なり、その結果抵抗体9と液体12との間に電気化学的
反応が急速に進行し、最後には抵抗体9が破壊されて断
線という事態にいたる。
録ヘッドでは、保護膜11に欠陥点13が存在すると液
体12の電位は電源14が供給する電圧vhとほぼ同レ
ベルとなる。そのために電圧vhが加わっている発熱部
2のA部分は液体J2との電位差がほとんどなく、その
結果液体12と抵抗体9あるいは電極10との電気化学
的反応はそれほど急速に進行することばなかった。しか
しB部分の電位は、スイッチングトランジスタ15がオ
ン状態となると、接地電圧Vgの近くまで下降するため
に、液体12との間にほぼvh−vgはどの電位差が生
じてしまう。そのために、欠陥点13がB部分近傍に存
在する場合はその欠陥点13を通して電流が流れやすく
なり、その結果抵抗体9と液体12との間に電気化学的
反応が急速に進行し、最後には抵抗体9が破壊されて断
線という事態にいたる。
しかしながら欠陥点による電気化学的反応の進行につい
ては、まだ十分に解明されたわけではない。ただ確かな
ことは、上述したように液体12の電位が高く抵抗体9
(あるいは電極10)の電位が低い場合には液体12か
ら抵抗体9(あるいは電極lO)へ電流が流れやすく、
逆の場合、すなわち抵抗体9(あるいは電極10)の電
位の方が液体12の電位より高い場合は電波が流れにく
い、という点である。
ては、まだ十分に解明されたわけではない。ただ確かな
ことは、上述したように液体12の電位が高く抵抗体9
(あるいは電極10)の電位が低い場合には液体12か
ら抵抗体9(あるいは電極lO)へ電流が流れやすく、
逆の場合、すなわち抵抗体9(あるいは電極10)の電
位の方が液体12の電位より高い場合は電波が流れにく
い、という点である。
したがって、液体12の電位の方が高ければ抵抗体9(
あるいは電極10)との電気化学的反応は速やかに進行
し、逆に抵抗体9(あるいは電極10)の電位が液体1
2の電位より高いか、あるいはあまり差がない場合は電
流が流れにくいために電気化学的反応はあまり進行しな
い。その結果、抵抗体9(特に発熱部2)や電極10の
寿命が長くなる。本発明はこの現象を利用したものであ
る。
あるいは電極10)との電気化学的反応は速やかに進行
し、逆に抵抗体9(あるいは電極10)の電位が液体1
2の電位より高いか、あるいはあまり差がない場合は電
流が流れにくいために電気化学的反応はあまり進行しな
い。その結果、抵抗体9(特に発熱部2)や電極10の
寿命が長くなる。本発明はこの現象を利用したものであ
る。
第3図および第4図における電極16は液体12に電位
を与えるために設けられている。このために電極16の
電位Vinkを電源17によって調整することで液体1
2の電位を調整し、液体12と抵抗体9(あるいは電極
10)の電気化学的反応が抑制される状態をつくりだす
ことが可能となる。
を与えるために設けられている。このために電極16の
電位Vinkを電源17によって調整することで液体1
2の電位を調整し、液体12と抵抗体9(あるいは電極
10)の電気化学的反応が抑制される状態をつくりだす
ことが可能となる。
次に第5図ないし第11図を用いて電極16の取り付は
場所の具体例を示す。
場所の具体例を示す。
電極16は液体電位の制御を行える部位であればどこに
設けても着肉にさしつかえないが液体の電位制御の容易
さから考えて抵抗体の発熱部2から約1mm以内の場所
に取り付けるのが望ましい。発熱部2からあまり離れる
と、液体の電気抵抗などによって所望の電位に設定する
ことが困難になってくる。また、電極16を発熱手段の
上にある保護膜11をはさんだ−などのあまりに近い場
所に取り付けると、保護膜11の絶縁破壊等の原因とな
る可能性がある。したがって、発熱手段と電極16の間
には少なくとも液体が介在し、かつ1mm以上離れない
場所に電極16を取り付けることが最も望ましいことと
なる。
設けても着肉にさしつかえないが液体の電位制御の容易
さから考えて抵抗体の発熱部2から約1mm以内の場所
に取り付けるのが望ましい。発熱部2からあまり離れる
と、液体の電気抵抗などによって所望の電位に設定する
ことが困難になってくる。また、電極16を発熱手段の
上にある保護膜11をはさんだ−などのあまりに近い場
所に取り付けると、保護膜11の絶縁破壊等の原因とな
る可能性がある。したがって、発熱手段と電極16の間
には少なくとも液体が介在し、かつ1mm以上離れない
場所に電極16を取り付けることが最も望ましいことと
なる。
この点を考慮すると、第5図に示されるように熱作用室
5の上壁に電極16を取り付ける場合は、発熱部近傍に
電極が形成でき、しかも上壁にメッキ等の手段で電極形
成した後にヘッドを組立てることで工程の煩雑さ等の不
都合が生じないという利点がある。また熱作用室5の側
壁−に取り付けることも同様に望ましい。
5の上壁に電極16を取り付ける場合は、発熱部近傍に
電極が形成でき、しかも上壁にメッキ等の手段で電極形
成した後にヘッドを組立てることで工程の煩雑さ等の不
都合が生じないという利点がある。また熱作用室5の側
壁−に取り付けることも同様に望ましい。
その他考えられる取り付は場所を第6図ないし第1O図
に示す。
に示す。
第6図に示されるようにオリフィス面に電極16を取り
付けてもよいし、第7図に示されるように液供給室6の
土壁や、第8図に示されるように液供給パイプ8に電極
16を取り付けてもよい。
付けてもよいし、第7図に示されるように液供給室6の
土壁や、第8図に示されるように液供給パイプ8に電極
16を取り付けてもよい。
また、電極16は板状である必要はなく、第9図に示さ
れるように棒状の電極16を液供給室6に差し込んでも
よい。
れるように棒状の電極16を液供給室6に差し込んでも
よい。
また第5図ないし第9図に示したような発熱部2と平行
に液体が吐出する方式の液体噴射記録ヘッドではなく、
第1θ図に示されるような発熱部2と垂直に液体が吐出
する方式の液体噴射記録−、ラドの場合も同様に液体に
電位を与えることができる。
に液体が吐出する方式の液体噴射記録ヘッドではなく、
第1θ図に示されるような発熱部2と垂直に液体が吐出
する方式の液体噴射記録−、ラドの場合も同様に液体に
電位を与えることができる。
第10図において、発熱部2の上方に吐出ロアがあり、
吐出ロアはオリフィス板19に設けられている。液体は
図示されていない供給パイプから供給され、液供給室6
と熱作用室5を満たしている。この方式のヘッドでは、
通常オリフィス板19が金属製であるために、オリフィ
ス板19をそのまま液体に電位を与える電極として使用
することができる。オリフィス板19が金属でなければ
、すでに述べたように熱作用室5あるいは液供給室6に
電極16を設ければよい。
吐出ロアはオリフィス板19に設けられている。液体は
図示されていない供給パイプから供給され、液供給室6
と熱作用室5を満たしている。この方式のヘッドでは、
通常オリフィス板19が金属製であるために、オリフィ
ス板19をそのまま液体に電位を与える電極として使用
することができる。オリフィス板19が金属でなければ
、すでに述べたように熱作用室5あるいは液供給室6に
電極16を設ければよい。
[発明の効果]
以上、詳細に説明したように本発明による液体噴射記録
装置は液体に電位を与える電極を熱作用室の壁面に設け
ることで液体の電位制御が極めて容易となり、発熱手段
の保M膜に欠陥点が存在していても抵抗体および電極の
寿命を伸ばすことができるという大きな効果を有する。
装置は液体に電位を与える電極を熱作用室の壁面に設け
ることで液体の電位制御が極めて容易となり、発熱手段
の保M膜に欠陥点が存在していても抵抗体および電極の
寿命を伸ばすことができるという大きな効果を有する。
第1図(a)は液体噴射記録ヘッドの従来例の一部破断
の平面図、第1図(b)は第1図(a)におけるA−A
断面図、第2図は第1図(+))における発熱部近傍を
拡大した部分断面図、第3図は本発明による液体噴射記
録装置の一実施例の概略的基本構成図、第4図は本実施
例の配線図、第5図ないし第10図は液体に電位を与え
るための電極の取付は位置を示した液体噴射記録装置の
概略的断面図である。 2・・・発熱部、9舎・・抵抗体、10・・・電極、1
1・・・保護膜、 12・・・液体。 13・・・欠陥点、16・・中電極。 第1図(G) 第1図(b) 第2図 第3図 第4図 第5図 ム 第6図 第7図 第8図 第9図
の平面図、第1図(b)は第1図(a)におけるA−A
断面図、第2図は第1図(+))における発熱部近傍を
拡大した部分断面図、第3図は本発明による液体噴射記
録装置の一実施例の概略的基本構成図、第4図は本実施
例の配線図、第5図ないし第10図は液体に電位を与え
るための電極の取付は位置を示した液体噴射記録装置の
概略的断面図である。 2・・・発熱部、9舎・・抵抗体、10・・・電極、1
1・・・保護膜、 12・・・液体。 13・・・欠陥点、16・・中電極。 第1図(G) 第1図(b) 第2図 第3図 第4図 第5図 ム 第6図 第7図 第8図 第9図
Claims (1)
- (1) 発熱手段を有し該発熱手段による熱作用によっ
て液体を吐出させる液体噴射記録装置において、前記液
体に電位を与えるための電極を熱作用室壁面に設けたこ
とを特徴とする液体噴射記録装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17728283A JPS6067162A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 液体噴射記録装置 |
US06/652,888 US4626875A (en) | 1983-09-26 | 1984-09-21 | Apparatus for liquid-jet recording wherein a potential is applied to the liquid |
DE19843435163 DE3435163A1 (de) | 1983-09-26 | 1984-09-25 | Vorrichtung zur fluessigkeitsstrahlaufzeichnung |
GB08424301A GB2148195B (en) | 1983-09-26 | 1984-09-26 | Liquid-jet recording apparatus |
HK684/91A HK68491A (en) | 1983-09-26 | 1991-08-29 | Apparatus for liquid-jet recording |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17728283A JPS6067162A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 液体噴射記録装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6067162A true JPS6067162A (ja) | 1985-04-17 |
JPH0457503B2 JPH0457503B2 (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=16028307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17728283A Granted JPS6067162A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 液体噴射記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6067162A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3179042A (en) * | 1962-06-28 | 1965-04-20 | Sperry Rand Corp | Sudden steam printer |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17728283A patent/JPS6067162A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3179042A (en) * | 1962-06-28 | 1965-04-20 | Sperry Rand Corp | Sudden steam printer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0457503B2 (ja) | 1992-09-11 |
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