JP2763638B2 - Ink jet recording head and method of manufacturing the recording head - Google Patents

Ink jet recording head and method of manufacturing the recording head

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JP2763638B2 JP2003485A JP348590A JP2763638B2 JP 2763638 B2 JP2763638 B2 JP 2763638B2 JP 2003485 A JP2003485 A JP 2003485A JP 348590 A JP348590 A JP 348590A JP 2763638 B2 JP2763638 B2 JP 2763638B2
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    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/19Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インクジェット記録ヘッドおよび該記録ヘ
ッドの製造方法に関し、詳しくは、機械的な加圧手段に
よってインク滴を吐出する構成のインクジェット記録ヘ
ッドおよびその製造方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head and a method of manufacturing the recording head, and more particularly, to an ink jet recording head having a configuration in which ink droplets are ejected by a mechanical pressurizing unit. And its manufacturing method.

[従来の技術] インクジェット記録ヘッドは、そのインク滴吐出方法
や吐出エネルギー発生方式等によって、種々の構成が従
来より知られている。その中でも、吐出信号の印加とイ
ンク滴吐出とが対応し必要なときだけインク滴を吐出さ
せることができる、いわゆるオンデマンド型の記録ヘッ
ドが良く用いられる。
2. Description of the Related Art Various configurations of an ink jet recording head are conventionally known depending on an ink droplet ejection method, an ejection energy generation method, and the like. Among them, a so-called on-demand type recording head is often used, in which the application of the ejection signal corresponds to the ejection of the ink droplet and the ink droplet can be ejected only when necessary.

このオンデマンド型記録ヘッドの1つの構成として、
ピエゾ素子等の電気機械変換素子によって発生する圧力
によってインク滴を吐出する構成の記録ヘッドがある。
この記録ヘッドの一般的な構成は、吐出口が開口される
先端部が先細りになった管状のノズル内にインクが満た
され、このノズルにピエゾ素子によって機械的変形を与
えることによって吐出圧力を発生し、上記吐出口よりイ
ンク滴を吐出する。
As one configuration of this on-demand type recording head,
There is a recording head having a configuration in which ink droplets are ejected by pressure generated by an electromechanical transducer such as a piezo element.
The general configuration of this recording head is that ink is filled in a tubular nozzle with a tapered tip where the discharge port is opened, and a discharge pressure is generated by applying mechanical deformation to this nozzle by a piezo element. Then, an ink droplet is ejected from the ejection port.

この、いわゆるピエゾ方式の記録ヘッドは、フルカラ
ー画像等を記録するうえでの中間調表現を容易に行い得
るという利点を有している。すなわち、ピエゾ素子に印
加する電気パルスの電圧やパルス幅を変化させることに
より、この電気パルスに応じて吐出されるインク滴の大
きさ(インク量)を変化させることができる。これによ
り、このインク滴によって記録紙上に形成されるドット
の大きさを変化させて記録濃度を制御することができ
る。
This so-called piezo type recording head has an advantage that halftone expression can be easily performed for recording a full-color image or the like. That is, by changing the voltage and pulse width of the electric pulse applied to the piezo element, the size (ink amount) of the ink droplet ejected according to the electric pulse can be changed. Thus, the recording density can be controlled by changing the size of the dot formed on the recording paper by the ink droplet.

[発明が解決しようとする課題] ところが、上記ピエゾ方式の記録ヘッドでは、インク
滴吐出を連続的に行うと、ノズル内に微少な気泡を発生
することがある。このような状態でインク滴吐出をおこ
なうと、気泡の影響によって吐出インク滴の大きさ(イ
ンク量)や吐出方向が定まらない場合や、さらには、ピ
エゾ素子によって発生される吐出エネルギーが、上記微
少な気泡の運動エネルギー等に奪われてしまい全く吐出
不能になる場合もある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described piezo type recording head, when ink droplets are continuously discharged, minute bubbles may be generated in the nozzles. When ink droplets are ejected in such a state, the size (ink amount) and ejection direction of the ejected ink droplets are not determined due to the influence of air bubbles, or the ejection energy generated by the piezo element is extremely small. In some cases, it is deprived of the kinetic energy of the bubbles and the like, making it impossible to discharge at all.

このような気泡の発生原因の1つとして、インク滴吐
出に伴なって、ノズル内のインクが流動する際のキャビ
テーションを挙げることができる。特に、インク中には
溶存気体が存在するのが一般的であり、キャビテーショ
ンによって発生する気泡は、この溶存気体が核となって
その発生が助長される。
One of the causes of the generation of such bubbles is cavitation when the ink in the nozzles flows with the ejection of the ink droplets. In particular, a dissolved gas is generally present in ink, and bubbles generated by cavitation are promoted by the dissolved gas serving as a nucleus.

また、気泡発生の他の原因として、インク滴吐出に伴
なって吐出口やインク供給路から空気が取り込まれるこ
とも原因として挙げることができる。
Another cause of the generation of air bubbles is that air is taken in from an ejection port or an ink supply path as ink droplets are ejected.

そこで、従来よりインクジェット記録装置はノズル内
を加圧してインクと共に気泡を吐出したり、あるいは、
ノズル内のインクを吸引しこれと共に気泡を吸い出すい
わゆる吐出回復系を具える。
Therefore, conventionally, an ink jet recording apparatus discharges bubbles together with ink by pressurizing the inside of a nozzle, or
A so-called ejection recovery system for sucking ink in the nozzles and sucking air bubbles together with the ink is provided.

しかしながら、従来のノズル構成では、このような回
復系をもっていてもノズル内のインクに混入する気泡を
完全には除去できず、この除去できない気泡が蓄積され
て上記のような吐出不良を引き起こす場合もあった。
However, in the conventional nozzle configuration, even with such a recovery system, air bubbles mixed into the ink in the nozzles cannot be completely removed, and the unremovable air bubbles may accumulate and cause the above-described ejection failure. there were.

第3図は従来のノズル構成の一部を示す模式的断面図
である。同図はノズルの後端部を示すもので、1はノズ
ル、6はフィルタである。一般に、ノズルは、吐出口が
開口する先端部から後端部まで一体の管状をなし、その
一部の周囲に例えば管状のピエゾ素子が設けられる。ま
た、同図に示すように、後端部においてはフィルタ6を
接合する。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a part of a conventional nozzle configuration. The figure shows the rear end of the nozzle, where 1 is the nozzle and 6 is the filter. In general, the nozzle has an integral tubular shape from the front end to the rear end where the discharge port is opened, and for example, a tubular piezo element is provided around a part thereof. In addition, as shown in the figure, the filter 6 is joined at the rear end.

このフィルタ6の接合によって、ノズル1内の形状
に、図の1Bで示すようなエッジ状のかど部が形成され
る。この部分は、インクの流れにおいてその流速が極め
て小さな淀み部となる部分であり、上述した気泡は、こ
の部分、すなわち図の斜線の部分に滞留し徐々に大きな
気泡となる。この部分に滞留するこのような気泡は、上
述した吐出回復系をもってしても、この部分の流速を十
分に高められない等の理由で除去することが困難とな
る。この結果、この部分で成長した気泡がフィルタを塞
いだり、ピエゾ素子によって発生する圧力波の伝播に悪
影響を及ぼしたりして、上述のように吐出不良を引き起
こすことになる。
By the joining of the filter 6, an edge-shaped corner portion as shown in FIG. 1B is formed in the shape of the nozzle 1. This portion is a portion where the flow velocity of the ink becomes an extremely small stagnation portion, and the above-mentioned air bubbles stay in this portion, that is, the hatched portion in the figure, and gradually become large air bubbles. It is difficult to remove such bubbles staying in this portion even if the above-described discharge recovery system is used, because the flow velocity in this portion cannot be sufficiently increased. As a result, the bubbles grown in this portion block the filter or adversely affect the propagation of the pressure wave generated by the piezo element, thereby causing a discharge failure as described above.

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたも
のであり、その目的とするところは、ノズル後端部のフ
ィルタとの接合部を、エッジ状のかど部を配した形状と
することにより、気泡の滞留を無くしノズル内気泡の除
去を容易に行うことが可能なインクジェット記録ヘッド
および該記録ヘッドの製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and an object thereof is to form a joint portion with a filter at a rear end portion of a nozzle into a shape having an edge-shaped corner portion. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an ink jet recording head capable of easily removing air bubbles in a nozzle by eliminating stagnation of air bubbles, and a method of manufacturing the recording head.

[課題を解決するための手段] その目的を達成するために、本発明は、インク供給部
を通してその先端にインクを導き、インク滴を吐出させ
る吐出口を有する管状のノズルを備え、該ノズル内部の
インクに圧力を作用させることによりインク滴を吐出し
て記録を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、前記
ノズルのインク供給部側の端部に前記吐出口方向にイン
クを供給する複数の管状の微細通路孔が形成されたフィ
ルタが介在されており、前記フィルタは、中心部より周
辺部に向かう方向に前記複数の微細通路孔が形成された
通路孔領域と、該通路孔領域の外側周辺部で前記ノズル
の内壁面に嵌合される部分に形成された無孔部領域とを
有し、前記ノズルの前記フィルタと嵌合される内壁部分
を絞るように前記フィルタの無孔部領域を覆う範囲まで
延在させて肉厚とし、前記フィルタの前記通路孔領域か
ら吐出口までのノズル内壁面を滑らかな連続した壁面と
して形成したことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the object, the present invention provides a tubular nozzle having a discharge port for guiding ink to the tip through an ink supply unit and discharging ink droplets, and the inside of the nozzle. In an ink jet recording head that performs recording by ejecting ink droplets by applying pressure to the ink, a plurality of tubular fine passage holes for supplying ink in the direction of the ejection port are provided at an end of the nozzle on the ink supply unit side. Is formed, the filter has a passage hole region in which the plurality of fine passage holes are formed in a direction from a central portion to a peripheral portion, and the nozzle at a peripheral portion outside the passage hole region. A non-porous region formed in a portion fitted to the inner wall surface of the nozzle, and covering the non-porous region of the filter so as to narrow the inner wall portion of the nozzle fitted with the filter. The filter is characterized in that it has a wall thickness extending from the passage hole region to the discharge port of the filter as a smooth and continuous wall surface.

ここで、前記ノズルの内壁を構成する部材は、当該ノ
ズルと一体の部材であってもよい。
Here, the member constituting the inner wall of the nozzle may be a member integrated with the nozzle.

また、本発明は、インク供給部を通してその先端にイ
ンクを導き、インク滴を吐出させる吐出口を有する管状
のノズルを備え、該ノズル内部のインクに圧力を作用さ
せることによりインク滴を吐出して記録を行うインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法において、前記ノズルの前
記吐出口方向にインクを供給する複数の管状の微細通路
孔が形成されたフィルタを前記ノズルのインク供給部側
の端部に接合させ、前記ノズルの当該接合する部位近傍
を加熱することにより、当該ノズルと前記フィルタを溶
着させると共に、当該溶着に伴って前記ノズルを形成す
る部材を前記フィルタの前記微細通路孔が配設される近
傍まで延在させる各工程を有することを特徴とする。
In addition, the present invention includes a tubular nozzle having a discharge port for guiding ink to the tip through an ink supply unit and discharging an ink droplet, and ejecting the ink droplet by applying a pressure to the ink inside the nozzle. In a method of manufacturing an ink jet recording head for performing recording, a filter formed with a plurality of tubular fine passage holes for supplying ink in the discharge port direction of the nozzle is joined to an end of the nozzle on an ink supply unit side, By heating the vicinity of the joining portion of the nozzle, the nozzle and the filter are welded, and the member forming the nozzle is welded to the vicinity of the filter where the fine passage hole is provided. It is characterized by having each step of extending.

[作 用] 以上の構成によれば、ノズルとフィルタとの接合によ
って、インク流動におけるエッジ状のかど部が形成され
ることが排され、ノズル内のインク中に混入する気泡の
滞留する場所がなくなる。これによって、インク中に存
在する気泡は、インク吐出、あるいは吐出回復動作に伴
なって速やかにノズル外に排除される。
[Operation] According to the above configuration, the formation of an edge-shaped corner portion in the ink flow due to the joining of the nozzle and the filter is eliminated, and the place where the air bubbles mixed into the ink in the nozzle stays is reduced. Disappears. As a result, bubbles existing in the ink are quickly removed from the nozzles along with the ink ejection or the ejection recovery operation.

また、本発明によれば、ノズルのフィルタ接合部近傍
の内壁部分を絞るようにしたことにより、その部分のイ
ンクに対する流体抵抗が増し、フィルタの流体抵抗をあ
る程度確保することができることから、フィルタの通路
孔の径をそれほど小さくしなくても済む。また、ノズル
のフィルタ接合部近傍の内壁部分を肉厚としたことによ
り、フィルタおよびノズルのフィルタ接合部の強度を向
上させることができる。
Further, according to the present invention, by narrowing the inner wall portion in the vicinity of the filter joint of the nozzle, the fluid resistance to ink in that portion increases, and the fluid resistance of the filter can be secured to some extent. The diameter of the passage hole does not need to be so small. Further, by increasing the thickness of the inner wall portion near the filter joint of the nozzle, the strength of the filter joint of the filter and the nozzle can be improved.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例に係るインクジェット記
録ヘッドの主要部を示す模式図である。図において、1
はノズルであり、ノズル1は、その先端部に吐出口4と
しての開口を有し、この開口から徐々にその断面積を増
す部分と、この部分に連続して後端まで一様断面積の部
分とを有する管状のガラス材よりなる。2は、ノズル1
の一様断面積部分の一部に設けられるピエゾ素子(圧電
素子)であり、ピエゾ素子2は円環状をなしノズル1の
周囲に接合される。ピエゾ素子2には記録データに応じ
て起動部7によって電気パルスが印加され、これによっ
てピエゾ素子2が歪むことにより、ピエゾ素子2が取付
けられた部分のノズル1が変形する。このノズル1の変
形によって、ノズル1内のこの変形部分に対応する吐出
エネルギー作用部のインクが圧縮される。この圧縮によ
りノズル内において圧力波がその先端および後端に向か
って伝播し、この圧力波およびその反射波の挙動によっ
て、先端部では吐出口4からインク滴が吐出され、ま
た、後端部では不図示のインク供給路からのインク供給
が行なわれる。
FIG. 1 is a schematic view showing a main part of an ink jet recording head according to one embodiment of the present invention. In the figure, 1
Is a nozzle, and the nozzle 1 has an opening as a discharge port 4 at a front end thereof, a portion having a gradually increasing cross-sectional area from the opening, and a uniform cross-sectional area continuing from this portion to a rear end. And a tubular glass material having a portion. 2 is the nozzle 1
Is a piezo element (piezoelectric element) provided in a part of the uniform cross-sectional area portion, and the piezo element 2 has an annular shape and is joined around the nozzle 1. An electric pulse is applied to the piezo element 2 by the activation unit 7 in accordance with the recording data, and the piezo element 2 is distorted by this, whereby the nozzle 1 at the portion where the piezo element 2 is attached is deformed. Due to the deformation of the nozzle 1, the ink of the ejection energy action section corresponding to the deformed portion in the nozzle 1 is compressed. Due to this compression, the pressure wave propagates in the nozzle toward the leading end and the trailing end, and the behavior of the pressure wave and the reflected wave causes ink droplets to be ejected from the ejection port 4 at the leading end, and Ink is supplied from an ink supply path (not shown).

6は、ノズル1の後端に取付けられるフィルタであ
り、セラミック材よりなる。フィルタ6は、ノズル1と
その形状を適合するよう円柱状をなし、この円柱の両端
面を貫通する複数の管状の孔が形成されている。この孔
は、インク中の塵埃や気泡のノズル内への侵入を阻止す
るフィルタとして機能するばかりでなく、インクに対す
る流体抵抗として機能しノズル1内のインク圧力を適正
なものに維持する。さらに、これら孔の存在により、イ
ンク滴吐出によって、ノズル1内に発生した圧力波は速
やかに減衰し、次のインク滴吐出に及ぼす影響を低減す
る。
Reference numeral 6 denotes a filter attached to the rear end of the nozzle 1, which is made of a ceramic material. The filter 6 has a cylindrical shape so as to conform to the shape of the nozzle 1 and has a plurality of tubular holes passing through both end surfaces of the cylinder. This hole not only functions as a filter for preventing dust and air bubbles in the ink from entering the nozzle, but also functions as a fluid resistance to the ink, and maintains an appropriate ink pressure in the nozzle 1. Further, due to the presence of these holes, the pressure wave generated in the nozzle 1 due to the ejection of the ink droplet is rapidly attenuated, and the influence on the next ejection of the ink droplet is reduced.

第2図は、第1図に示したノズルの一部について示す
模式的断面図であり、ノズル1とフィルタ6との整合部
を詳細に示している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a part of the nozzle shown in FIG. 1, and shows a matching portion between the nozzle 1 and the filter 6 in detail.

同図に示すように、フィルタ6はその中心部周辺に上
述した複数の孔が形成された通路孔領域6Aが形成され、
これらが形成される周囲は孔の無い部分(無孔部領域)
6B6Bとなっている。この無孔部領域6Bはフィルタ6の強
度を維持する等の理由で存在するものであり、第3図に
示したように、従来のノズルではこの無孔部領域の存在
によってエッジ状のかど部が形成されていた。
As shown in the figure, the filter 6 has a passage hole region 6A formed with a plurality of holes as described above around the center thereof,
The area where these are formed has no holes (non-porous area)
6B6B. The non-porous region 6B exists for reasons such as maintaining the strength of the filter 6, and as shown in FIG. 3, in the conventional nozzle, the presence of the non-porous region results in an edge-shaped corner portion. Was formed.

本実施例では、無孔部領域6Bのノズル内側を、ノズル
1を形成する部材を延在させることによって(第2図
中、1Aで示される部分)覆い、ノズル内にエッジ状のか
ど部が形成されないようにする。これにより、フィルタ
6からノズル1の前方へスムースにインクが流れ、気泡
をノズル内に滞留させることがなくなる。
In this embodiment, the inside of the nozzle in the non-porous region 6B is covered by extending a member forming the nozzle 1 (a portion indicated by 1A in FIG. 2), and an edge-shaped corner portion is formed in the nozzle. Not be formed. As a result, the ink flows smoothly from the filter 6 to the front of the nozzle 1 and bubbles do not stay in the nozzle.

本実施例では、上述の延在地と無孔部領域6Bを覆う部
分1Aは、後述されるようにノズル1を構成するガラス材
をフィルタ6の端部において、加熱することによって形
成される。すなわち、加熱によってガラス材を溶融さ
せ、溶融したガラス材はその表面張力によって、フィル
タ6の無孔部領域6Bを伝いながらノズル1の内側へ移動
して無孔部領域6Bに溶着する。このような製造方法によ
るノズルは、その形状において絞り込まれる部分でき、
この部分の流体抵抗が増すことにより、フィルタ6の孔
の径をそれ程、小さくしなくて済む等の利点も同時に有
することができる。また、ノズルが絞り込まれる際にこ
のノズルのフィルタ6との溶着部の肉厚が厚くなるため
強度が増す。
In this embodiment, the portion 1A that covers the above-described extended land and the non-porous portion region 6B is formed by heating a glass material constituting the nozzle 1 at an end of the filter 6 as described later. That is, the glass material is melted by heating, and the melted glass material moves to the inside of the nozzle 1 while traveling along the non-porous region 6B of the filter 6 and is welded to the non-porous region 6B by the surface tension. The nozzle by such a manufacturing method can be narrowed down in its shape,
By increasing the fluid resistance in this portion, it is possible to simultaneously have the advantage that the diameter of the hole of the filter 6 does not need to be so small. Further, when the nozzle is narrowed down, the thickness of the welded portion of the nozzle with the filter 6 is increased, so that the strength is increased.

なお、上記実施例ではエッジ状のかど部が形成されな
いようにするため、ノズルを構成する部材をフィルタの
無孔部領域まで延在するようにしたが、ノズルの部材と
は別の部材でこの無孔部領域を覆うようにしてもよい
し、また、予めフィルタがエッジ状のかど部を形成しな
いような形状であってもよい。
In the above embodiment, in order to prevent an edge-shaped corner portion from being formed, the member constituting the nozzle is extended to the non-porous region of the filter. However, this member is different from the nozzle member. The shape may be such that the non-porous region is covered, or the filter does not previously form an edge-shaped corner portion.

以下、上述したノズルの製造方法およびこのノズルを
用いた記録実験について説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the above-described nozzle and a recording experiment using the nozzle will be described.

[実験例1] ガラスノズル(長さ40mm、内径660μm、外径760μ
m、吐出口径50μm)、および孔の径50μmのセラミッ
クフィルタ(長さ0.8mm、外径620μm、無孔部幅50μ
m)を用い、ガラスノズル後端部にセラミックフィルタ
を挿入した後、ヒーターにより、720℃で約30秒管加熱
した。ガラスノズルは、熱によりフィルタ近傍が溶融
し、表面張力によりくびれ内壁が内側に移動してゆき、
50μm幅の無孔部はガラスでおおわれた。
[Experimental example 1] Glass nozzle (length 40mm, inner diameter 660μm, outer diameter 760μ)
m, discharge port diameter 50μm) and ceramic filter with hole diameter 50μm (length 0.8mm, outer diameter 620μm, non-porous part width 50μ)
m), a ceramic filter was inserted into the rear end of the glass nozzle, and the tube was heated at 720 ° C. for about 30 seconds using a heater. In the glass nozzle, the vicinity of the filter melts due to heat, and the constricted inner wall moves inward due to surface tension,
The non-porous part having a width of 50 μm was covered with glass.

このようにして作られたノズルを具えたインクジェッ
ト記録ヘッドによって連続記録を行った場合、3時間以
上、正常な吐出を行なうことが可能であった。
When continuous recording was performed by an ink jet recording head having a nozzle formed in this manner, normal ejection could be performed for 3 hours or more.

吐出口側から強制的に気泡を混入させ、一次的に吐出
方向などが不均一になる吐出不良状態に陥った場合に
も、混入する気泡の量が少ない場合は、通常の吐出を行
なって数秒後以内には正常吐出に戻り、また、気泡の量
が多く自然に回復しない場合でも、記録装置内部の吸引
ポンプを使用することにより直ちに正常な吐出状態にす
ることが可能であった。
Even if bubbles are forcibly mixed in from the discharge port side and the discharge direction temporarily becomes non-uniform, if the amount of mixed bubbles is small, perform normal discharge for several seconds. Within a short period of time, it returned to normal ejection, and even when the amount of bubbles was so large that it did not recover spontaneously, it was possible to immediately return to a normal ejection state by using the suction pump inside the recording apparatus.

[実験例2] 実施例1と同じガラスノズル、および長さが0.7mmで
それ以外は実験例1と同じセラミックフィルタを用い、
実験例1と同様にしてヒータで約40秒間加熱した。
[Experimental Example 2] The same glass nozzle as in Example 1 and the same ceramic filter as in Experimental Example 1 having a length of 0.7 mm other than the above were used.
Heating was performed for about 40 seconds with a heater in the same manner as in Experimental Example 1.

このようなノズルを具えた記録ヘッドによる連続記録
による吐出安定性の評価においても、3時間以上正常な
吐出を行うことができ、また、強制気泡混入試験の結果
も実験例1と同様良好であった。
In the evaluation of the ejection stability by continuous recording using a recording head having such a nozzle, normal ejection can be performed for 3 hours or more, and the result of the forced air bubble mixing test is as good as in Experimental Example 1. Was.

[実験例3] 実験例1と同じガラスノズル、および孔の径が60μm
で、それ以外は実験例1と同じセラミックフィルタを用
い、実験例1と同様にしてヒータで約40秒加熱した。
[Experimental Example 3] The same glass nozzle as in Experimental Example 1 and the hole diameter was 60 μm.
Otherwise, the same ceramic filter as in Experimental Example 1 was used, and heating was performed with a heater in the same manner as in Experimental Example 1 for about 40 seconds.

このようなヘッドによる吐出安定性の評価において
も、正常な吐出を3時間以上行うことができ、また、強
制気泡混入試験の結果も実験例1と同様良好であった。
Also in the evaluation of the ejection stability by such a head, normal ejection could be performed for 3 hours or more, and the result of the forced bubble mixing test was as good as in Experimental Example 1.

[比較例] 実験例1と同じノズルおよびフィルタを用い、ヒータ
による加熱時間を約13秒にする以外は実験例1と同様に
してフィルタをガラスノズルに溶着した。
Comparative Example A filter was welded to a glass nozzle in the same manner as in Experimental Example 1 except that the same nozzle and filter as in Experimental Example 1 were used, and the heating time by the heater was set to about 13 seconds.

このようなノズルを具えた記録ヘッドの連続記録によ
る吐出安定性の評価では、20〜30分間で吐出不良状態に
陥り、さらに吐出を続けても回復せず、最後は不吐出状
態になった。
In the evaluation of ejection stability by continuous recording of a recording head having such a nozzle, an ejection failure state occurred in 20 to 30 minutes, and even if ejection was continued, the ejection was not recovered, and finally, a non-ejection state was reached.

また、回復系ポンプにより回復操作を行なって全く正
常状態に回復せず、回復性も非常に悪かった。
Further, the recovery operation was not performed at all by performing a recovery operation using a recovery system pump, and the recoverability was very poor.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ノ
ズルとフィルタとの接合によって、インク流動における
エッジ状のかど部が形成されることが排され、ノズル内
のインク中に混入する気泡の滞留する場所がなくなる。
これによって、インク中に存在する気泡は、インク吐
出、あるいは吐出回復動作に伴なって速やかにノズル外
に排除される。
[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, the formation of an edge-like corner portion in the ink flow due to the joining of the nozzle and the filter is eliminated, and the ink inside the nozzle is There is no place for air bubbles to be trapped.
As a result, bubbles existing in the ink are quickly removed from the nozzles along with the ink ejection or the ejection recovery operation.

また、本発明によれば、ノズルのフィルタ接合部近傍
の内壁部分を絞るようにしたことにより、その部分のイ
ンクに対する流体抵抗が増し、フィルタの流体抵抗をあ
る程度確保することができることから、フィルタの通路
孔の径をそれほど小さくしなくても済む。また、ノズル
のフィルタ接合部近傍の内壁部分を肉厚としたことによ
り、フィルタおよびノズルのフィルタ接合部の強度を向
上させることができる。
Further, according to the present invention, by narrowing the inner wall portion in the vicinity of the filter joint of the nozzle, the fluid resistance to ink in that portion increases, and the fluid resistance of the filter can be secured to some extent. The diameter of the passage hole does not need to be so small. Further, by increasing the thickness of the inner wall portion near the filter joint of the nozzle, the strength of the filter joint of the filter and the nozzle can be improved.

この結果、吐出安定性が向上した記録ヘッドを得るこ
とができる。
As a result, a recording head with improved ejection stability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の一実施例に関するインクジェットノ
ズルを示す模式的断面図、 第2図は、本発明の一実施例に関し第1図に示したノズ
ルとフィルタの接合部を詳細に示す模式的断面図、 第3図は、ノズルをフィルタの接合部の従来例を示す模
式的断面図である。 1……ノズル、 2……ピエゾ(圧電)素子、 3……圧力作用部、 4……吐出口、 6……フィルタ、 6A……通路孔領域、 6B……無孔部領域。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an ink jet nozzle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing the joint between the nozzle and the filter shown in FIG. 1 in detail according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a conventional example of a joint portion between a nozzle and a filter. 1 ... Nozzle, 2 ... Piezoelectric (piezoelectric) element, 3 ... Pressure acting part, 4 ... Discharge port, 6 ... Filter, 6A ... Passage hole area, 6B ... Non-hole part area.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インク供給部を通してその先端にインクを
導き、インク滴を吐出させる吐出口を有する管状のノズ
ルを備え、該ノズル内部のインクに圧力を作用させるこ
とによりインク滴を吐出して記録を行うインクジェット
記録ヘッドにおいて、 前記ノズルのインク供給部側の端部に前記吐出口方向に
インクを供給する複数の管状の微細通路孔が形成された
フィルタが介在されており、 前記フィルタは、中心部より周辺部に向かう方向に前記
複数の微細通路孔が形成された通路孔領域と、該通路孔
領域の外側周辺部で前記ノズルの内壁面に嵌合される部
分に形成された無孔部領域とを有し、 前記ノズルの前記フィルタと嵌合される内壁部分を絞る
ように前記フィルタの無孔部領域を覆う範囲まで延在さ
せて肉厚とし、前記フィルタの前記通路孔領域から吐出
口までのノズル内壁面を滑らかな連続した壁面として形
成したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
An ink supply unit is provided with a tubular nozzle having an ejection port for ejecting ink droplets to guide the ink to the tip thereof and ejecting ink droplets by applying pressure to ink inside the nozzles. In the ink jet recording head performing, a filter having a plurality of tubular fine passage holes for supplying ink in the direction of the discharge port is interposed at an end of the nozzle on the ink supply unit side, and the filter is provided at the center. A passage hole region in which the plurality of fine passage holes are formed in a direction from the portion to the peripheral portion, and a non-porous portion formed in a portion fitted to the inner wall surface of the nozzle at an outer peripheral portion of the passage hole region A region extending to a range covering the non-porous portion region of the filter so as to narrow an inner wall portion of the nozzle fitted with the filter, to have a thickness, An ink jet recording head is characterized in that the formation of the nozzle inner wall surface of the hole area to the discharge port as a smooth continuous wall surface.
【請求項2】前記ノズルの内壁を構成する部材は、当該
ノズルと一体の部材であることを特徴とする請求項1記
載のインクジェット記録ヘッド。
2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the member forming the inner wall of the nozzle is a member integral with the nozzle.
【請求項3】インク供給部を通してその先端にインクを
導き、インク滴を吐出させる吐出口を有する管状のノズ
ルを備え、該ノズル内部のインクに圧力を作用させるこ
とによりインク滴を吐出して記録を行うインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、 前記ノズルの前記吐出口方向にインクを供給する複数の
管状の微細通路孔が形成されたフィルタを前記ノズルの
インク供給部側の端部に接合させ、 前記ノズルの当該接合する部位近傍を加熱することによ
り、当該ノズルと前記フィルタを溶着させると共に、当
該溶着に伴って前記ノズルを形成する部材を前記フィル
タの前記微細通路孔が配設される近傍まで延在させる 各工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。
3. A recording apparatus comprising a tubular nozzle having a discharge port through which ink is guided to an end through an ink supply section and discharges an ink droplet, and the ink inside the nozzle is ejected by applying a pressure to the ink to record. In a method of manufacturing an ink jet recording head, a filter having a plurality of tubular fine passage holes for supplying ink in the direction of the discharge port of the nozzle is joined to an end of the nozzle on an ink supply unit side, By heating the vicinity of the joining portion of the nozzle, the nozzle and the filter are welded, and the member forming the nozzle is extended to the vicinity of the filter where the fine passage hole is provided. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising:
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