JPH0687218A - Clog preventing mechanism - Google Patents
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- JPH0687218A JPH0687218A JP26051992A JP26051992A JPH0687218A JP H0687218 A JPH0687218 A JP H0687218A JP 26051992 A JP26051992 A JP 26051992A JP 26051992 A JP26051992 A JP 26051992A JP H0687218 A JPH0687218 A JP H0687218A
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
の目詰まり防止機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanism for preventing clogging of an ink jet head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来のインクジェットヘッドの典
型的な一例の一部を分解した斜視図である。従来のイン
クジェットヘッドは圧電素子５とノズル７が加工してあ
るノズル板１とインク室１３からなり、インク室１３に
インクが満たされた状態で圧電素子５に装着された所定
の電極１１に電圧を印加することにより図４の様に圧電
素子５を圧電効果により変形させインクを加圧してイン
ク室１３中のインクをノズル板１の所定のノズル７より
吐出する様に設計されている。またこのとき他のノズル
７からはインクは吐出されない。上記のインクジェット
ヘッドを用いてインクジェット記録を行う場合には吐出
したいとき吐出させたい所定のノズル７からインクを吐
出させるといういわゆるオンデマンドと呼ばれる方式で
印字を行うことができる。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a partially exploded perspective view of a typical example of a conventional ink jet head. A conventional ink jet head is composed of a piezoelectric element 5 and a nozzle plate 1 in which nozzles 7 are processed, and an ink chamber 13. A voltage is applied to a predetermined electrode 11 mounted on the piezoelectric element 5 while the ink chamber 13 is filled with ink. 4, the piezoelectric element 5 is deformed by the piezoelectric effect to pressurize the ink to eject the ink in the ink chamber 13 from a predetermined nozzle 7 of the nozzle plate 1. At this time, ink is not ejected from the other nozzles 7. When ink jet recording is performed using the above ink jet head, printing can be performed by a so-called on-demand method in which ink is ejected from a predetermined nozzle 7 to be ejected when desired.
【０００３】従来のインクジェット記録装置は上述のよ
うにインクジェットヘッドにインクが充満した状態で所
定期間放置されるので目詰まりを起こしていた。目詰ま
りは、インク中に存在する成分がノズル表面でインク媒
体が蒸発することにより固形分としてノズル表面析出す
ることにより発生する。このためインクジェットヘッド
が目詰まりを起こすと正常なインクの吐出が妨げられる
ため記録紙上の希望した位置にインクを着弾できなかっ
たり、インクが吐出できないためにインクを記録紙上に
プロットすることができなかったりする。このような目
詰まりが発生した場合、記録紙上に印字した文字が読め
なくなるなど、印字品質に大きな影響を及ぼすので、こ
れを解決するためにいくつかの方法が提案されている。
例えば特開昭６２−２１８１４０では図５に示したイン
クジェットヘッドのクリーニング方法が提案されてい
る。このインクジェットヘッドはインクノズル２１、空
気室２３、エアノズル２５とからなるインクジェットヘ
ッドでエアノズル２５よりエアを噴射することによりイ
ンクノズル２１からインクを噴射するノズルである。こ
のインクノズル２１、空気室２３、エアノズル２５とか
らなるインクジェットヘッドのノズル面にスペーサ２７
を介してガイド板２９を近づけることによりエアノズル
２５からの空気を狭い間隙を通過するようにし、エアの
大きな流速を発生させインクノズル２１から付着物等を
一気に排出させる方法である。また特開昭５７−１３１
５６６でもインクジェットヘッドのクリーニング方法が
提案されている。このインクジェットヘッドは圧電素子
に印字電圧を印加することによりインクを吐出する構造
になっている。このインクジェットヘッドのクリーニン
グ方法は印字電圧よりも高い電圧を圧電素子に微小期間
印加することによってノズル付近の付着物を吹き飛ばす
ものである。In the conventional ink jet recording apparatus, clogging occurs because the ink jet head is left for a predetermined period while being filled with ink as described above. Clogging occurs when components existing in the ink are deposited on the nozzle surface as solids due to evaporation of the ink medium on the nozzle surface. For this reason, if the inkjet head is clogged, normal ink ejection is hindered and the ink cannot be landed at the desired position on the recording paper, or the ink cannot be ejected and the ink cannot be plotted on the recording paper. Or When such clogging occurs, the characters printed on the recording paper become unreadable, which has a great influence on the printing quality. Therefore, several methods have been proposed to solve this problem.
For example, JP-A-62-218140 proposes a method for cleaning the inkjet head shown in FIG. The inkjet head is an inkjet head including an ink nozzle 21, an air chamber 23, and an air nozzle 25, and is a nozzle that ejects ink from the ink nozzle 21 by ejecting air from the air nozzle 25. A spacer 27 is formed on the nozzle surface of the inkjet head including the ink nozzle 21, the air chamber 23, and the air nozzle 25.
This is a method in which the air from the air nozzle 25 is passed through a narrow gap by bringing the guide plate 29 closer to the air through a narrow gap, and a large flow velocity of the air is generated to eject the adhered substances and the like from the ink nozzle 21 at once. In addition, JP-A-57-131
566 also proposes a method of cleaning an inkjet head. This inkjet head has a structure that ejects ink by applying a printing voltage to a piezoelectric element. In this inkjet head cleaning method, a voltage higher than the printing voltage is applied to the piezoelectric element for a short period of time to blow off the deposits near the nozzle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記方法を実
施した場合、速い流速のエアを用いたり、印字電圧より
高い電圧を圧電素子に印加することによりインクジェッ
トヘッドを痛め、インクジェットヘッドの寿命を短くす
る。加えて目詰まりを復帰するためにインクを無駄に使
用しなくてはならない欠点がある。However, when the above method is carried out, the ink jet head is damaged by using air having a high flow velocity or by applying a voltage higher than the printing voltage to the piezoelectric element, thereby shortening the life of the ink jet head. To do. In addition, there is a drawback that the ink must be wasted to recover from the clogging.
【０００５】そこで、本発明の目的は、インクを無駄に
使用せず、インクジェットヘッドを痛めない容易な目詰
まり防止機構を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an easy clogging prevention mechanism which does not waste ink and does not damage the ink jet head.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の目詰まり防止機
構は、インクが充填してあるインク室とノズル板とを有
するインクジェットヘッドであって、電圧印加が可能な
ノズル板とインク室内の電極とに電圧を印加するための
回路を接続し、電圧を印加して液体中の帯電した成分を
電気永動し目詰まりを防止する機構である。このインク
の電気永動は、液体に電極を浸し電圧を印加するとマイ
ナスに帯電した成分は陽極に永動しプラスに帯電した成
分はプラスに永動するという原理に基づいている。The clogging prevention mechanism of the present invention is an ink jet head having an ink chamber filled with ink and a nozzle plate, in which a voltage can be applied to the nozzle plate and the electrode in the ink chamber. This is a mechanism in which a circuit for applying a voltage is connected to and, and a voltage is applied to electrically move the charged components in the liquid to prevent clogging. The electric permanence of the ink is based on the principle that when an electrode is dipped in a liquid and a voltage is applied, a negatively charged component perpetuates to the anode and a positively charged component perpetuates to the positive.
【０００７】従って、液体中に浸した電極に直流回路を
接続し直流を印加すれば帯電した成分は１方向に移動す
る。いまインクジェットヘッドの電圧を印加することが
可能なノズル板とインク室内の電極とに直流回路を接続
し直流を印加すると目詰まりを発生させる成分をノズル
表面に近づけなくすることができる。Therefore, when a direct current circuit is connected to the electrodes immersed in the liquid and a direct current is applied, the charged components move in one direction. Now, when a direct current circuit is connected to the nozzle plate capable of applying the voltage of the inkjet head and the electrode inside the ink chamber and a direct current is applied, a component that causes clogging can be kept away from the nozzle surface.
【０００８】またインクジェットヘッドの電圧を印加す
ることが可能なノズル板とインク室内の電極とに交流回
路を接続し交流を印加すると目詰まりを発生させる成分
を拡散させノズル表面に析出しないようにすることがで
きる。Further, an AC circuit is connected to the nozzle plate to which a voltage of the ink jet head can be applied and the electrode in the ink chamber, and when AC is applied, a component that causes clogging is diffused and prevented from being deposited on the nozzle surface. be able to.
【０００９】[0009]
【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。図２は、本発明の実施例を示すインクジェットヘッ
ドの斜視図である。本発明のインクジェットヘッドはノ
ズル板１、ガラス３、圧電素子５から成る。本発明のイ
ンクジェットヘッドの構成を図１を用いて説明する。イ
ンクジェットヘッドは、インクを充填する溝（溝側面に
は電極７がついている）が加工してある圧電素子５とガ
ラス３とによりインク室を形成し、このインク室と導電
性のノズル板１とを絶縁性の接着剤で固定したものであ
る。さらに、ノズル板１と電極７とに電源回路を接続す
ることでノズル板１、電極７間に電圧を印加できるよう
になっている。EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples. FIG. 2 is a perspective view of an inkjet head showing an embodiment of the present invention. The inkjet head of the present invention comprises a nozzle plate 1, glass 3, and piezoelectric element 5. The structure of the inkjet head of the present invention will be described with reference to FIG. The ink jet head forms an ink chamber by the piezoelectric element 5 and a glass 3 in which a groove (an electrode 7 is provided on the groove side surface) for filling ink is processed, and the ink chamber and the conductive nozzle plate 1 are formed. Is fixed with an insulating adhesive. Further, by connecting a power supply circuit to the nozzle plate 1 and the electrode 7, a voltage can be applied between the nozzle plate 1 and the electrode 7.
【００１０】（実施例１）マイナスに帯電した成分を持
つ水と保湿剤と水溶性ポリマーと着色剤とからなる液体
をインクとして用い、マイナス帯電した成分が目詰まり
を発生させる原因となっている場合について本発明を適
用した例を説明する。図６は本発明第１の実施例を示し
たものであり、ノズル板と圧電素子の電極間に直流回路
を接続してある。まず、ノズル板と圧電素子の電極間に
ノズル板の電位がマイナスになるようＤＣ５Ｖを印加す
る。すると、インク成分のうちノズル近傍のマイナスに
帯電した成分（目詰まりの原因となる成分）が圧電素子
の電極側に永動する。その結果目詰まりを防止できる。(Embodiment 1) A liquid consisting of water having a negatively charged component, a moisturizer, a water-soluble polymer and a coloring agent is used as an ink, and the negatively charged component causes clogging. An example to which the present invention is applied will be described. FIG. 6 shows a first embodiment of the present invention, in which a DC circuit is connected between the nozzle plate and the electrodes of the piezoelectric element. First, DC5V is applied between the nozzle plate and the electrode of the piezoelectric element so that the potential of the nozzle plate becomes negative. Then, of the ink components, the negatively charged components near the nozzles (components that cause clogging) move to the electrode side of the piezoelectric element. As a result, clogging can be prevented.
【００１１】マイナスに帯電した成分を図６に示す様に
ノズル板近傍から遠ざけながら３０日間放置するという
実験を行った。３０日放置後、ノズルからインクの吐出
を試みたところ全てのノズルからインクが吐出し、良好
な印字を行うことができた。つまり、目詰まりが発生し
ないことが立証された。An experiment was conducted in which negatively charged components were allowed to stand for 30 days while keeping them away from the vicinity of the nozzle plate as shown in FIG. When the ink was ejected from the nozzles after being left for 30 days, the ink was ejected from all the nozzles, and good printing could be performed. That is, it was proved that clogging did not occur.
【００１２】（実施例２）プラスに帯電した成分を持つ
水と保湿剤と水溶性ポリマーと着色剤とからなる液体を
インクとして用い、プラス帯電した成分が目詰まりを発
生させる原因となっている場合について本発明を適用し
た例を説明する。図７は本発明第２の実施例を示したも
のであり、ノズル板と圧電素子の電極間に直流回路を接
続してある。まず、ノズル板と圧電素子の電極間にノズ
ル板の電位がプラスになるようＤＣ１Ｖを印加する。す
ると、インク成分のうちノズル近傍のプラスに帯電した
成分（目詰まりの原因となる成分）が圧電素子の電極側
に永動する。その結果目詰まりを防止できる。(Embodiment 2) A liquid composed of water having a positively charged component, a moisturizing agent, a water-soluble polymer and a coloring agent is used as an ink, and the positively charged component causes clogging. An example to which the present invention is applied will be described. FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, in which a DC circuit is connected between the nozzle plate and the electrodes of the piezoelectric element. First, DC1V is applied between the nozzle plate and the electrode of the piezoelectric element so that the potential of the nozzle plate becomes positive. Then, among the ink components, the positively charged components near the nozzles (components that cause clogging) move to the electrode side of the piezoelectric element. As a result, clogging can be prevented.
【００１３】プラスに帯電した成分を図７に示す様にノ
ズル板近傍から遠ざけながら３０日間放置するという実
験を行った。３０日放置後、ノズルからインクの吐出を
試みたところ全てのノズルからインクが吐出し、良好な
印字を行うことができた。つまり、目詰まりが発生しな
いことが立証された。An experiment was conducted in which positively charged components were left for 30 days while being kept away from the vicinity of the nozzle plate as shown in FIG. When the ink was ejected from the nozzles after being left for 30 days, the ink was ejected from all the nozzles, and good printing could be performed. That is, it was proved that clogging did not occur.
【００１４】（実施例３）プラスに帯電した成分とマイ
ナスに帯電した成分とを持つ水と保湿剤と水溶性ポリマ
ーと着色剤とからなる液体をインクとして用い、プラス
帯電した成分とマイナスに帯電した成分が目詰まりを発
生させる原因となっている場合について本発明を適用し
た例を説明する。図８は本発明第３の実施例を示したも
のであり、ノズル板と圧電素子の電極間に交流回路を接
続してある。まず、ノズル板と圧電素子の電極間に５０
ヘルツのＡＣ１０Ｖを印加する。すると、インク成分の
うちノズル近傍のプラスとマイナスに帯電した成分（目
詰まりの原因となる成分）がノズル板と圧電素子の電極
側の間で振動する。その結果目詰まりを防止できる。(Example 3) A liquid containing water having a positively charged component and a negatively charged component, a humectant, a water-soluble polymer and a colorant was used as an ink, and the positively charged component and the negatively charged component were used. An example will be described in which the present invention is applied to the case where the above component causes the clogging. FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, in which an AC circuit is connected between the nozzle plate and the electrodes of the piezoelectric element. First, 50 between the nozzle plate and the electrodes of the piezoelectric element.
10 Hz AC of Hertz is applied. Then, among the ink components, positively and negatively charged components near the nozzle (components that cause clogging) vibrate between the nozzle plate and the electrode side of the piezoelectric element. As a result, clogging can be prevented.
【００１５】プラスとマイナスに帯電した成分を図８に
示す様にノズル板近傍で振動させながら３０日間放置す
るという実験を行った。３０日放置後、ノズルからイン
クの吐出を試みたところ全てのノズルからインクが吐出
し、良好な印字を行うことができた。つまり、目詰まり
が発生しないことが立証された。An experiment was conducted in which positively and negatively charged components were left for 30 days while vibrating near the nozzle plate as shown in FIG. When the ink was ejected from the nozzles after being left for 30 days, the ink was ejected from all the nozzles, and good printing could be performed. That is, it was proved that clogging did not occur.
【００１６】（実施例４）マイナスに帯電した成分を持
つ水と保湿剤と水溶性ポリマーと着色剤とからなる液体
をインクとして用い、マイナス帯電した成分が目詰まり
を発生させる原因となっている場合について本発明を適
用した例を説明する。図９は本発明第４の実施例を示し
たものであり、ノズル板と圧電素子の電極間に直流回路
を接続してある。まず、ノズル板と圧電素子の電極間に
ノズル板の電位がマイナスになるようＤＣ５Ｖのパルス
を１秒間づつ５秒おきに印加する。すると、インク成分
のうちノズル近傍のマイナスに帯電した成分（目詰まり
の原因となる成分）が圧電素子の電極側に永動する。そ
の結果目詰まりを防止できる。(Embodiment 4) A liquid consisting of water having a negatively charged component, a moisturizer, a water-soluble polymer and a coloring agent is used as ink, and the negatively charged component causes clogging. An example to which the present invention is applied will be described. FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, in which a DC circuit is connected between the nozzle plate and the electrodes of the piezoelectric element. First, a DC 5V pulse is applied between the nozzle plate and the electrode of the piezoelectric element so that the potential of the nozzle plate becomes negative every 1 second and every 5 seconds. Then, of the ink components, the negatively charged components near the nozzles (components that cause clogging) move to the electrode side of the piezoelectric element. As a result, clogging can be prevented.
【００１７】マイナスに帯電した成分を図９に示す様に
ノズル板近傍から遠ざけながら３０日間放置するという
実験を行った。３０日放置後、ノズルからインクを吐出
試みたところ全てのノズルからインクが吐出し、良好な
印字を行うことができた。つまり、目詰まりが発生しな
いことが立証された。An experiment was conducted in which the negatively charged component was left for 30 days while keeping it away from the vicinity of the nozzle plate as shown in FIG. After leaving for 30 days, when the ink was ejected from the nozzles, the ink was ejected from all the nozzles, and good printing could be performed. That is, it was proved that clogging did not occur.
【００１８】（比較例）マイナスに帯電した目詰まりを
発生させる成分を持つ水と保湿剤と水溶性ポリマーと着
色剤とからなる液体をインクとして用い、そのインクを
前述したインクジェットヘッドに注入し、ノズル板と圧
電素子の電極間に電圧を印加することなく３０日間放置
するという実験を行った。３０日放置後、ノズルからイ
ンクの吐出を試みたところインクは吐出しなかった。ノ
ズルに目詰まりが発生していた。(Comparative Example) A liquid containing water, a moisturizing agent, a water-soluble polymer and a colorant having a negatively charged component for causing clogging is used as an ink, and the ink is injected into the above-mentioned ink jet head, An experiment was conducted in which the electrode was left for 30 days without applying a voltage between the nozzle plate and the electrode of the piezoelectric element. After leaving for 30 days, an attempt was made to eject ink from the nozzle, but no ink was ejected. The nozzle was clogged.
【００１９】[0019]
【発明の効果】インクが充填してあるインク室とノズル
板とよりなるインクジェットヘッドにおいて、電圧印加
が可能なノズル板に電圧を印加することにより目詰まり
を防止する本発明の目詰まり防止機構により、インクを
無駄に使用せず、インクジェットヘッドを痛めない容易
な目詰まり防止機構を提供することができた。EFFECT OF THE INVENTION In an ink jet head including an ink chamber filled with ink and a nozzle plate, the clogging prevention mechanism of the present invention prevents clogging by applying a voltage to a nozzle plate to which a voltage can be applied. Thus, it is possible to provide an easy clogging prevention mechanism that does not waste ink and does not damage the inkjet head.
【００２０】また、圧電素子に電圧を印加させるための
電極とノズル板との間に電圧を印加するための回路を接
続することで製造方法を簡略化できる。The manufacturing method can be simplified by connecting a circuit for applying a voltage between the electrode for applying a voltage to the piezoelectric element and the nozzle plate.
【図１】本発明の目詰まり防止機構を説明するための分
解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining a clogging prevention mechanism of the present invention.
【図２】本発明の目詰まり防止機構を説明するための斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining a clogging prevention mechanism of the present invention.
【図３】従来技術を説明するための斜視図である。FIG. 3 is a perspective view for explaining a conventional technique.
【図４】従来技術を説明するための断面図である。FIG. 4 is a sectional view for explaining a conventional technique.
【図５】従来技術を説明するための断面図である。FIG. 5 is a sectional view for explaining a conventional technique.
【図６】本発明の実施例を説明するための断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施例を説明するための断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施例を説明するための断面図であ
る。FIG. 8 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施例を説明するための断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
１ ノズル板 ３ ガラス ５ 圧電素子 1 Nozzle plate 3 Glass 5 Piezoelectric element
Claims (4)
板とを有するインクジェットヘッドにおいて、電圧印加
が可能なノズル板に電圧を印加するための回路をノズル
板とインク室内の電極とに接続し、目詰まりを防止する
ことを特徴とする目詰まり防止機構。1. In an inkjet head having an ink chamber filled with ink and a nozzle plate, a circuit for applying a voltage to a nozzle plate capable of applying a voltage is connected to the nozzle plate and an electrode in the ink chamber. , A clogging prevention mechanism characterized by preventing clogging.
機構において、回路は直流電圧を印加する回路であるこ
とを特徴とする目詰まり防止機構。2. The clogging prevention mechanism according to claim 1, wherein the circuit is a circuit for applying a DC voltage to the nozzle plate.
機構において、回路は交流電圧を印加する回路であるこ
とを特徴とする目詰まり防止機構。3. The clogging prevention mechanism according to claim 1, wherein the circuit is a circuit for applying an AC voltage to the nozzle plate.
電素子とガラスからなるインク室と電圧印加が可能なノ
ズル板とを持つインクジェットヘッドにおいて、ノズル
板に電圧を印加するための回路をノズル板とインク室内
の電極とに接続してあることを特徴とする請求項１また
は請求項２または請求項３に記載された目詰まり防止機
構。4. An ink jet head having a piezoelectric element having electrodes for pressurizing ink, an ink chamber made of glass, and a nozzle plate capable of applying a voltage, wherein a circuit for applying a voltage to the nozzle plate is provided in the nozzle plate. And the electrode inside the ink chamber, the clogging prevention mechanism according to claim 1 or 2 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26051992A JP3095905B2 (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Clogging prevention mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26051992A JP3095905B2 (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Clogging prevention mechanism |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000161399A Division JP3291490B2 (en) | 1992-09-04 | 2000-05-31 | Clogging prevention mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687218A true JPH0687218A (en) | 1994-03-29 |
| JP3095905B2 JP3095905B2 (en) | 2000-10-10 |
Family
ID=17349099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26051992A Expired - Fee Related JP3095905B2 (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Clogging prevention mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095905B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0997290A1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-03 | Eastman Kodak Company | High frequency ultrasonic cleaning of ink jet printhead cartridges |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP26051992A patent/JP3095905B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0997290A1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-03 | Eastman Kodak Company | High frequency ultrasonic cleaning of ink jet printhead cartridges |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3095905B2 (en) | 2000-10-10 |
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