JPH02111551A - Ink jet recording head and manufacture of ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head and manufacture of ink jet recording head

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JPH02111551A
JPH02111551A JP26292288A JP26292288A JPH02111551A JP H02111551 A JPH02111551 A JP H02111551A JP 26292288 A JP26292288 A JP 26292288A JP 26292288 A JP26292288 A JP 26292288A JP H02111551 A JPH02111551 A JP H02111551A
Authority
JP
Japan
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filter
ink
pressure chamber
recording head
clearance
Prior art date
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Pending
Application number
JP26292288A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Aoki
淳 青木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable ink jet recording which is excellent in discharge stability, removability of a bubble in a head, a gradation property, frequency response, etc., to be performed by a method wherein a junction part on an ink pressure chamber side is compactly joined. CONSTITUTION:Since a filter 6 and a glass nozzle 1 are joined by thermal deposition near an end face 9 on an ink pressure chamber 3 side of a filter 6, there is no clearance between both at said part and therefore a clearance between the joined surfaces disappears on the ink pressure chamber 3 side. Then, a clearance in which a bubble remains is gone, and a risk in which pressure in the ink pressure chamber 3 is absorbed by the bubbles remaining in the clearance and the discharge amount and discharge direction of ink become unstable or the like are prevented. Further, even though any clearance exists on a rear side of the filter 6, there is no affection. It is become that the ink pressure chamber 3 is distant from the clearance on the rear side of the filter 6 and a ratio in which the pressure in the ink pressure chamber 3 is absorbed by the bubbles remaining in the clearance on the rear side of the filter 6 is little.

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へ、ド、よシ具体的には管
状ノズルの先端にインク滴が吐出するオリフィスを有し
、前記管状ノズルの後端にフィルタを有し、電気機械変
換手段によシインク圧力室に圧力を加えることで吐出で
きるように構成された複数の構成部材からなるインクジ
ェット記録ヘッドに関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention is applicable to inkjet recording. Specifically, the tip of a tubular nozzle has an orifice through which ink droplets are ejected, and the rear end of the tubular nozzle The present invention relates to an inkjet recording head comprising a plurality of structural members, which has a filter, and is configured to eject ink by applying pressure to an ink pressure chamber using an electromechanical conversion means.

また、インクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。The present invention also relates to a method of manufacturing an inkjet recording head.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、インクジェット記録装置に関しては、多くの方式
がある。これを大きく分けると、■連続噴射型、■イン
・tルス型(オンデマンド型ン、■静電吸引型の3つで
ある。
Conventionally, there are many types of inkjet recording apparatuses. Broadly speaking, there are three types: 1) Continuous injection type, 2) On-demand type, and 2) Electrostatic suction type.

連続噴射型においては、連続的に吐出しているインクを
荷電、偏向させることによって記録を行うという原理の
ため、装置が複雑とな)、インクの回収や清浄装置等も
必要となってくる。
In the continuous ejection type, recording is performed by charging and deflecting ink that is continuously ejected, so the device is complicated), and ink recovery and cleaning devices are also required.

また、静電吸引型においては、その構造は比較的簡単で
あるが、高電圧を必要とし危険であシ、しかも導電率等
のインク物性に制限が多い上に周波数応答性も悪い。
Furthermore, although the structure of the electrostatic suction type is relatively simple, it requires a high voltage and is dangerous. Furthermore, there are many restrictions on the physical properties of the ink such as conductivity, and the frequency response is poor.

ところが、オンデマンド凰においては、必要なときだけ
圧電素子等吐出エネルギ発生素子の圧力によってインク
滴を吐出させるとともに構造が非常に簡単であるので、
記録装置として大いに期待されている。
However, with on-demand printing, ink droplets are ejected only when necessary using the pressure of an ejection energy generating element such as a piezoelectric element, and the structure is very simple.
It is highly anticipated as a recording device.

これらの記録方法でフルカラープリンターを実現しよう
とすると、高解像度とともに忠実な中間調表現が達成さ
れなければならない。
In order to realize a full-color printer using these recording methods, it is necessary to achieve high resolution and faithful halftone expression.

中間調表現としてはデイプ法等のデジタル的なものと、
記録ドツトサイズを変化させるアナログ的なものとの2
通)が考えられる。しかし、デジタル的中間調表現法で
は、階調数を上げるために解像度を犠牲にしなければな
らない。このため記録ドツトサイズを変化させて記録濃
度を制御するアナログ記録に期待が持たれている。
For midtone expression, digital methods such as the dip method,
2. An analog type that changes the recording dot size.
) can be considered. However, in digital halftone representation methods, resolution must be sacrificed in order to increase the number of tones. For this reason, there are expectations for analog recording in which the recording density is controlled by changing the recording dot size.

オンデマンド型ヘッドでは圧電素子に印加する電圧やパ
ルス幅を変化させることで記録ドツトサイズを簡単に変
化させることができる。
In an on-demand head, the recording dot size can be easily changed by changing the voltage and pulse width applied to the piezoelectric element.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところがオンデマンド型のへ、ドで連続的に吐出をさせ
ると、ヘッド内に微小な気泡が発生することがある。こ
のような状態でインクを吐出させようとすると、インク
吐出量及び吐出方向が定まらず、さらには吐出エネルギ
ーがヘッド内気泡に全て奮われてしまい、インク滴が全
く吐出しない状態におちいってしまうことがある。この
ような現象を引き起こすへ、ド内気泡の発生要因の1つ
は、インク中の溶存空気と考えられる。すなわちヘッド
を連続駆動させることによシキャビテーシ嘗ン等によシ
溶存空気が気泡化し、さらに大きな気泡へと成長し、吐
出を乱すと考えられる。また、他の要因として、連続吐
出を行なっている際に諸条件の微妙な違いによってオリ
フィス先端から空気を圧力室内にとシ込むことも考えら
れ、更にはインク供給側からインク内微小気泡としてヘ
ッド内部にとり込むことも考えられる。
However, when on-demand type ink is continuously ejected, minute air bubbles may be generated within the head. If you try to eject ink in this condition, the amount and direction of ink ejection will not be determined, and furthermore, all the ejection energy will be absorbed by the air bubbles in the head, resulting in a situation where no ink droplets will be ejected at all. There is. One of the factors that causes such a phenomenon to occur is air dissolved in the ink. That is, it is thought that by continuously driving the head, dissolved air becomes bubbles due to cavitation, etc., and grows into larger bubbles, which disturbs the ejection. Another factor is that air may be injected into the pressure chamber from the orifice tip due to subtle differences in various conditions during continuous ejection, and furthermore, air may be injected into the pressure chamber from the ink supply side as microbubbles in the ink. It is also possible to take it internally.

そこで−船釣に、インクジェット記録装置には泡抱き込
みの際の回復系として加圧もしくは減圧ポンプが装備さ
れておシ、これによりヘッド内気泡を除去する手段を採
っている。例えば、ペースポイント位置にキャッピング
装置を設け、未使用時にはインクが乾燥するのを防止す
るため、そのキャッピング装置によシ記録ヘッドのオリ
フィス部を密閉しているが、そのキャッピング装置に減
圧ポンプを設けてインクを吸い出すことができるように
しておき、泡抱き込みの際はヘッドをキャッピング装置
に装着して減圧ポンプを作動させ、気泡を吸い出すよう
にしている。
Therefore, when fishing by boat, inkjet recording apparatuses are equipped with a pressure or depressurization pump as a recovery system when bubbles are trapped, and this is used as a means to remove air bubbles within the head. For example, a capping device is installed at the pace point position, and in order to prevent the ink from drying out when not in use, the capping device seals the orifice of the recording head, but a vacuum pump is installed in the capping device. When bubbles are trapped, the head is attached to a capping device and a vacuum pump is activated to suck out the bubbles.

ところがインクジェット記録ヘッドはヘッド自体が小さ
いうえ、オリフィス、圧力室、インク供給路、泡・ごみ
取シフイルター等といくつかの部分で構成されるため、
ヘッドを構成する部品と部品との間に隙間ができてしま
うことがある。このような隙間にはキャビテーシ層ン等
により発生した微小気泡が滞在しやすく、その上隙間に
はインクの流れがほとんどないため、−直中に入シ込ん
でしまった微小気泡は回復系を操作しても除去すること
が非常に困難であった。
However, inkjet recording heads are small and consist of several parts such as orifices, pressure chambers, ink supply channels, bubble and dust filters, etc.
A gap may be formed between the parts that make up the head. Microbubbles generated by cavitation layers, etc. tend to stay in such gaps, and since there is almost no ink flow in the gaps, microbubbles that have entered directly into the gap must be removed by operating the recovery system. However, it was very difficult to remove.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そこで本発明の目的は上述の問題点を解決し、吐出安定
性、ヘッド内気泡の除去性、階調性、周波数応答性等に
優れたインクジェット記録を行なう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にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide an inkjet recording head capable of performing inkjet recording with excellent ejection stability, ability to remove air bubbles within the head, gradation, frequency response, etc. It is in.

また、そのようなインクジェット記録ヘッドの製造方法
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such an inkjet recording head.

上記目的を達成するために、管状ノズルの先端にインク
滴が吐出するオリアイスを有し、前記管状ノズルの後端
にフィルタを有し、電気機械変換手段によシインク圧力
室に圧力を加えることで吐出できるように構成された複
数の構成部材からなるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記複数の構成部材の接合部のうち、少なくともイ
ンク圧力室側の接合部が隙間なく接合されていることを
特徴とするインクジェット記録ヘッドが提供される。
In order to achieve the above object, the tip of the tubular nozzle has an orifice from which ink droplets are ejected, the rear end of the tubular nozzle has a filter, and an electromechanical transducer applies pressure to the ink pressure chamber. An inkjet recording head comprising a plurality of structural members configured to be able to eject, wherein at least a joint of the plurality of structural members on the ink pressure chamber side is joined without a gap. A recording head is provided.

また、前記フィルタの前記インク圧力室側の端面付近に
対応する前記管状ノズルの部分に熱溶着用のヒータの加
熱中心を設定して、前記管状ノズルと前記フィルタとを
熱溶着によシ接合することを特徴とする前記のインクツ
エツト記録ヘッドの製造方法が提供される。
Further, the heating center of a heater for heat welding is set at a portion of the tubular nozzle corresponding to the vicinity of the end face of the filter on the side of the ink pressure chamber, and the tubular nozzle and the filter are joined by heat welding. There is provided a method for manufacturing the ink jet recording head described above.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below using the drawings.

オンデマンド型インクジェット記録ヘッドのうちグール
ドタイプの一構成例を第1図に示す。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a Gould type on-demand inkjet recording head.

同図において、1は直管状のガラスノズル、2はノズル
1の外側に配置されている例えは円筒状の圧電素子であ
シ、この圧電素子が配置されたノズル1の部分がインク
圧力室3となる。4はオリフィスであシ、本実施例では
オリフィス4は直管状のガラスノズルの先端をすぼめる
ことによシ形成されておシ、ガラスノズル1とオリフィ
ス4とは同体となっている。圧電素子2に駆動部7から
電気信号を供給することによシインク圧力室3の容積が
減少または増加するので吐出エネルギが生じ、オリフィ
ス4からイ/り滴5が吐出されるようになっている。吐
出されたインク滴5は紙等の被記録体(図示省略)に付
着され情報の記録が行なわれる。また6はセラミックフ
ィルタで、−船釣には細径の直管状の穴がおいておシ、
インク中の塵埃や気泡のノズル内への侵入を阻止するだ
けでなく流体抵抗素子の役目もしており、オリフィス4
との流体抵抗のバランスをとっている。なお、プリンタ
として組み立てる際はガラスノズル1の後端は図示しな
いインクタンク等へ接続され、インクの供給が行なわれ
る。
In the figure, 1 is a straight glass nozzle, 2 is a cylindrical piezoelectric element placed outside the nozzle 1, and the part of the nozzle 1 where this piezoelectric element is placed is the ink pressure chamber 3. becomes. 4 is an orifice. In this embodiment, the orifice 4 is formed by narrowing the tip of a straight glass nozzle, and the glass nozzle 1 and the orifice 4 are one body. By supplying an electric signal from the drive unit 7 to the piezoelectric element 2, the volume of the ink pressure chamber 3 is decreased or increased, so that ejection energy is generated, and the i/r droplet 5 is ejected from the orifice 4. . The ejected ink droplets 5 are attached to a recording medium (not shown) such as paper, and information is recorded. In addition, 6 is a ceramic filter, which has a small diameter straight hole for boat fishing.
It not only prevents dust and air bubbles in the ink from entering the nozzle, but also acts as a fluid resistance element.
Balances the fluid resistance. When assembled as a printer, the rear end of the glass nozzle 1 is connected to an ink tank (not shown) to supply ink.

上記構成例に係る記録へ、ド8は接合部がガラスノズル
1とフィルタ6との間のみである。従って第1図に示す
記録へ、ドにおいては、ガラスノズル1とフィルタ6と
の間の隙間がインク圧力室3 #l11に生じないよう
にガラスノズル1とフィルタ6との接合を行うことによ
り、隙間に滞留した気泡にインク圧力室の圧力が吸収さ
れることが防止される。
According to the above configuration example, the joint part 8 is only between the glass nozzle 1 and the filter 6. Therefore, in the recording shown in FIG. This prevents the pressure in the ink pressure chamber from being absorbed by the air bubbles remaining in the gap.

ガラスノズル1とフィルタ6とは通常、熱溶着によって
接合されることが多い。例えば、接合部分のガラスノズ
ル1の外側に円環状のヒータを取シ付け、このヒータを
加熱してガラスノズル1を溶かしてくびらせ、ガラスノ
ズル1とフィルタ6とを熱溶着する。
Glass nozzle 1 and filter 6 are usually joined together by thermal welding. For example, an annular heater is attached to the outside of the glass nozzle 1 at the joining part, and the heater is heated to melt the glass nozzle 1 to form a neck, thereby thermally welding the glass nozzle 1 and the filter 6 together.

第2図は部分分けしたヒータ設置箇所を示すための記録
ヘッド8の後部部分の図である。
FIG. 2 is a view of the rear part of the recording head 8 to show the divided heater installation locations.

同図において、Aはフィルタ6のインク圧力室3側の端
面9の付近、BはAよシ前方の部分、C−1はフィルタ
6の中心付近、C−2はC−1よシ後方の部分である。
In the figure, A is near the end face 9 of the filter 6 on the ink pressure chamber 3 side, B is the front part from A, C-1 is near the center of the filter 6, and C-2 is the back part from C-1. It is a part.

Aの範囲内に加熱ヒータの中心位置を配置して加熱し、
熱浴着した図を第3図に示す。同図に示すように、フィ
ルタ6のインク圧力室3側の端面9付近において、フィ
ルタ6とガラスノズル1とは熱溶着によ)接合されてい
るため、その部分において両者間に隙間がなく、従って
インク圧力室3側に凄合面の間の隙間がなくなる。従っ
て気泡が滞留する隙間がなくなシ、隙間に滞留した気泡
によってインク圧力室3の圧力が吸収されインク吐出量
及び吐出方向が不安定となる等が防止される。なおフィ
ルタ6後端側に隙間があっても影響を及ぼさない。イン
ク圧力室3とフィルタ6後端側の隙間とは距離があシ、
インク圧力室3の圧力がフィルタ6後端側の隙間に滞留
する気泡に吸収される割合は小さいからである。
Heat by placing the center position of the heater within the range of A,
Figure 3 shows a diagram of the product in a heat bath. As shown in the figure, since the filter 6 and the glass nozzle 1 are joined (by thermal welding) near the end surface 9 of the filter 6 on the ink pressure chamber 3 side, there is no gap between them at that part. Therefore, there is no gap between the mating surfaces on the ink pressure chamber 3 side. Therefore, there is no gap in which air bubbles can accumulate, and the pressure in the ink pressure chamber 3 is absorbed by the air bubbles accumulated in the gap, thereby preventing the ink ejection amount and ejection direction from becoming unstable. Note that even if there is a gap on the rear end side of the filter 6, it will not have any effect. There is a distance between the ink pressure chamber 3 and the gap on the rear end side of the filter 6.
This is because the rate at which the pressure in the ink pressure chamber 3 is absorbed by the air bubbles staying in the gap on the rear end side of the filter 6 is small.

なお、従来はC−1の部分に加熱ヒータ中心位置を配置
して熱溶着していた。この方法によ多接合された状態を
第5図に示す。同図に示すように、この方法の場合、C
−1部分は熱容量が大きいフィルタ6中心部分であシ、
この部分のガラスは溶けず、熱@量が小さいフィルタ両
端部付近のガラスから溶けはじめ、従ってフィルタ6−
が2スノズル1間に隙間が残ったまま溶着されてしまう
Note that conventionally, the center position of the heater was placed at the C-1 portion for thermal welding. FIG. 5 shows a state in which multiple parts are joined by this method. As shown in the figure, in this method, C
-1 part is the center part of the filter 6 which has a large heat capacity;
The glass in this part does not melt, but begins to melt from the glass near both ends of the filter where the amount of heat is small, so the filter 6-
are welded together with a gap remaining between the two nozzles and one.

このような溶着方法では諸条件の微妙な違いでHのよう
な小さな穴を形成してしまい、上記フィルタ6−ノズル
1間の隙間と連通し、気泡の巣となシかねない。
In such a welding method, a small hole such as H is formed due to subtle differences in various conditions, which communicates with the gap between the filter 6 and the nozzle 1, and may create a nest of air bubbles.

なお、Aの範囲よシ前側のBK加熱ヒータ中心位置が配
置されていると、フィルターがガラスに溶着される前に
Bの位置にあるガラスが溶けて第4図のようにくびれて
しまり。なお、くびれとともにそのガラスノズルlの径
も徐々に小さくなるため、ガラスノズル1とフィルタ6
とはみかけ上面層された状態となるが熱溶着はされてお
らず、従りてガラスノズル1とフィルタ6との間には多
数の隙間が存在する状態となる。
Furthermore, if the center position of the BK heater is located at the front side of the range A, the glass at position B will melt before the filter is welded to the glass and become constricted as shown in Figure 4. Note that as the diameter of the glass nozzle 1 gradually decreases with the constriction, the glass nozzle 1 and the filter 6
Although they appear to be layered on the upper surface, they are not thermally welded, and therefore there are many gaps between the glass nozzle 1 and the filter 6.

また、C−2の位置に加熱ヒータ中心位置が配置されて
いると、第6図のように溶着されてしまうため、インク
圧力室3側に接合面の間の隙間が生ずることになシ、気
泡の巣を作る。
Furthermore, if the center of the heater is placed at position C-2, it will be welded as shown in FIG. Create a bubble nest.

以上より、Aの範囲に加熱ヒータの中心を設定して加熱
し、熱溶着によ)ガラスノズル1とフィルタ6とを接合
することによシ、インク圧力室3側に接合面の隙間が生
じるのを防止することができる。
From the above, by setting the center of the heater in the range A, heating it, and joining the glass nozzle 1 and filter 6 by thermal welding, a gap is created between the joining surfaces on the ink pressure chamber 3 side. can be prevented.

第7図は、第1図に示す記録ヘッド8において、フィル
タ6をガラスノズル1の後端面よシ所定長さ突出させて
、両者間を熱溶着にょ多接合した図を示す。加熱ヒータ
ーの中心点は、第3図の場合と同様、フィルタ6の前端
面9の付近である。フィルタ6をガラスノズル1の後端
面よシ所定長さ突出させることにより、力U熱によシ浴
けたガラスノズル1の後端部分がフィルり6の後端面の
外側にまわり込むことを防止することができるat&、
ガラスノズルlの後端面に近い部分を加熱するため、ガ
ラスノズル1が十分に溶融され、ガラスノズル1とフィ
ルタ6との熱溶着が十分になされて両者間の隙間発生を
防止することができる。
FIG. 7 shows a diagram in which, in the recording head 8 shown in FIG. 1, the filter 6 is made to protrude from the rear end surface of the glass nozzle 1 by a predetermined length, and the two are joined by heat welding. The center point of the heater is near the front end surface 9 of the filter 6, as in the case of FIG. By causing the filter 6 to protrude beyond the rear end surface of the glass nozzle 1 by a predetermined length, the rear end portion of the glass nozzle 1, which has been exposed to force U heat, is prevented from wrapping around the outside of the rear end surface of the filter 6. Can be done at&,
Since the portion close to the rear end surface of the glass nozzle 1 is heated, the glass nozzle 1 is sufficiently melted, and the glass nozzle 1 and the filter 6 are sufficiently thermally welded to prevent the generation of a gap between the two.

次に、上記記録ヘッドの製造方法によ)実際に記録ヘッ
ドを製造した場合及び比較例について示す。
Next, a case where a recording head was actually manufactured (by the method for manufacturing the recording head) and a comparative example will be described.

(具体的実施例1) 長さ40亀、内径6601tm、外径760 μm 。(Specific Example 1) Length: 40 mm, inner diameter: 6601 tm, outer diameter: 760 μm.

すりアイス径50μm1のノ4イレックス製ガラスノズ
ル、長さ1m、外径620μmの蓮根状の穴のおいてい
るセラミックフィルタを用い、ガラスノズル後端面とフ
ィルター後端面とを合わせて、ガラスノズルの外側に円
環状のヒーターを設置しかつヒーターの加熱中心をフィ
ルタの前端面の位置に設定した。720℃で約13秒間
加熱した。ガラスノズルは熱によシフイルター前端面付
近のみが軟らかくなシ、表面張力によ、多径が細くなシ
フイルター前端面から徐々に後ろ側へと溶着されるため
、吐出に影響を与える圧力室近傍の隙間を完全になくす
ことができ九。
Using a No4 Ilex glass nozzle with a ground ice diameter of 50 μm1 and a ceramic filter with a lotus root-shaped hole of 1 m in length and 620 μm in outer diameter, align the rear end surface of the glass nozzle with the rear end surface of the filter, and place the outside of the glass nozzle. An annular heater was installed in the filter, and the heating center of the heater was set at the front end surface of the filter. It was heated at 720°C for about 13 seconds. Glass nozzles are soft only near the front end of the sifter due to heat, and surface tension causes the large diameter to gradually weld from the front end of the sifter to the rear, which is narrow, creating a pressure chamber that affects discharge. Neighboring gaps can be completely eliminated9.

連続プリントを行なっても3時間以上正常な吐出を行な
うことが可能であった。
Even if continuous printing was performed, normal ejection could be performed for more than 3 hours.

強制的にオリアイス側から気泡を混入させ、時的に吐出
方向などが不均一になる吐出不良状態に陥ち入らせても
、その量が少なめ場合は数秒後には正常吐出に戻9、又
量が多く自然に回復しない場合でもプリンター内部の減
圧ポンプを使用することによシ直ちに正常な吐出状態に
することが可能であった。
Even if air bubbles are forcibly mixed in from the Oriice side and the discharge direction becomes uneven, the discharge will return to normal after a few seconds if the amount is small. Even if the discharge did not recover naturally, it was possible to immediately return to normal discharge conditions by using the vacuum pump inside the printer.

(具体的実施例2) 実施例1と同じ部材を用い、ヒーターの設置位置をフィ
ルター前端面から0,3簡後ろ側にした以外は実施例1
と同様にして溶着を行なったところ、やはシ隙間のない
浴着が可能であった。
(Specific Example 2) Example 1 except that the same members as Example 1 were used, and the heater was installed 0.3 degrees behind the front end of the filter.
When welding was carried out in the same manner as above, it was possible to create a bath coat with no gaps.

連続プリントによる吐出安定性の評価においても3時間
以上もち、強制気泡混入試験の結果も実施例1と同様良
好であった。
In the evaluation of ejection stability by continuous printing, it lasted for more than 3 hours, and the results of the forced bubble inclusion test were also good as in Example 1.

(具体的実施例3) 実施例1と同じ部材を用い、ヒーターの設置位置をフィ
ルター前端面から1m前側にした以外は実施例1と同様
にして溶着を行なったところ、やはシ隙間のない溶着が
できた。
(Specific Example 3) When welding was carried out in the same manner as in Example 1 except that the same members as in Example 1 were used and the heater was installed 1 m in front of the front end of the filter, there was no gap. Welding was completed.

連続プリントによる吐出安定性の評価においても3時間
以上もち、強制気泡混入試験の結果も実施例1と同様良
好であった。
In the evaluation of ejection stability by continuous printing, it lasted for more than 3 hours, and the results of the forced bubble inclusion test were also good as in Example 1.

(具体的実施例4) 実施例1と同じ部材を用い、第7図のようにフィルター
をガラスノズルよシも突き出させて配置し、それ以外は
実施例1と同様にして浴着を行なったところ、隙間のな
い溶着ができた。
(Specific Example 4) Using the same members as in Example 1, the filter was arranged with the glass nozzle also protruding as shown in Fig. 7, and bathing was carried out in the same manner as in Example 1 except for the above. However, we were able to weld without any gaps.

連続プリントによる吐出安定性の評価においても3時間
以上もち、強制気泡混入試験の結果も良好であった。
In the evaluation of ejection stability by continuous printing, it lasted for more than 3 hours, and the results of the forced bubble inclusion test were also good.

(比較例) 実施例1と同じ部材を用い、ヒーターの設置位置をフィ
ルターよシ4■前側にした以外は実施例1と同様にして
溶着を行なったところ、フィルター近傍にはヒーターの
熱が伝わシにくかったため、フィルターよシ前側のガラ
スノズルが溶ケチくヒれてしまいフィルターとガラスノ
ズルはほとんど溶着されていす、隙間だらけであった。
(Comparative example) When welding was carried out in the same manner as in Example 1 except that the same members as in Example 1 were used and the heater was installed in front of the filter, the heat from the heater was transferred to the vicinity of the filter. Because it was difficult to clean, the glass nozzle on the front side of the filter was melted badly, and the filter and glass nozzle were mostly welded together, leaving a lot of gaps.

連続プリントによる吐出安定性の評価においても20〜
30分間で吐出不良状態に陥ち入シ、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。プリンター
に装備された回復系ポンプによシ回復操作を行なっても
隙間に入シ込んだ気泡は除去が非常に困難であるため、
全く正常状態に回復せず回復性も非常に悪かった。
20~20 in evaluation of ejection stability by continuous printing
After 30 minutes, the discharge became defective, and even if the discharge was continued, the discharge did not recover, and finally the discharge failed. Even if you perform a recovery operation using the recovery pump installed in the printer, it is extremely difficult to remove air bubbles that have entered the gap.
The condition did not return to normal and the recovery rate was very poor.

(比較例2) 実施例1と同じ部材を用い、ヒーターの設置位置をフィ
ルター前端面よ、j) 0.5 m後ろ側、即ちフィル
ターの中心にして、それ以外は実施例1と同様にして溶
着を行なったところ、フィルター前端部付近の溶着され
たガラス部の一部に穴があき、隙間ができてしまってい
た。
(Comparative Example 2) Using the same members as in Example 1, the heater was installed at a distance of 0.5 m from the front end of the filter, i.e., at the center of the filter, and the rest was the same as in Example 1. When the filter was welded, there was a hole in a part of the welded glass near the front end of the filter, leaving a gap.

連続プリントによる吐出安定性の評価においても20〜
30分間で吐出不良状態に陥ち入シ、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。プリンター
に装備された回復系ポンプによシ回復操作を行なっても
全く正常状態に回復せず回復性も非常に悪かった。
20~20 in evaluation of ejection stability by continuous printing
After 30 minutes, the discharge became defective, and even if the discharge was continued, the discharge did not recover, and finally the discharge failed. Even when a recovery operation was performed using the recovery pump installed in the printer, the printer did not recover to normal condition at all, and the recovery performance was also very poor.

(比較例3) 実施例1と同じ部材を用い、ヒーターの設置位置をフィ
ルター後端面付近にした以外は実施例1と同様にして溶
着を行なったところ、フィルター前端部付近に隙間がで
きてしまっていた。
(Comparative Example 3) When welding was carried out in the same manner as in Example 1 except that the same members as in Example 1 were used and the heater was installed near the rear end of the filter, a gap was created near the front end of the filter. was.

連続プリントによる吐出安定性の評価においても20〜
30分間で吐出不良状態に陥ち入シ、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。プリンター
に装備された回復系ポンプによシ回復操作を行なっても
全く正常状態に回復せず回復性も非常に悪かった。
20~20 in evaluation of ejection stability by continuous printing
After 30 minutes, the discharge became defective, and even if the discharge was continued, the discharge did not recover, and finally the discharge failed. Even when a recovery operation was performed using the recovery pump installed in the printer, the printer did not recover to normal condition at all, and the recovery performance was also very poor.

第1図に示す記録へ、ド8は接合面がガラスノズル1と
フィルタ6との間のみであるグールドタィプであるため
、それらの接合部材をインク圧力呈3側に隙間が生じな
いように接合すればよいが、カイザータイプ等接合面が
他にもある場合は、それらの他の接合面においてもイン
ク圧力室側に隙間が生じないように接合することにょシ
、インク圧力室側すなわちインク圧力室の圧力が伝わり
ゃすい置所に隙間の々い構造となシ、微小気泡が発生し
てもすぐインク滴とともに抜けてしまい、又。
In the record shown in FIG. 1, since the do 8 is a Gould type in which the joining surface is only between the glass nozzle 1 and the filter 6, these joining members are joined so that there is no gap on the ink pressure source 3 side. However, if there are other joining surfaces such as Kaiser type, it is necessary to join those other joining surfaces so that there is no gap on the ink pressure chamber side, that is, on the ink pressure chamber side. The chamber has a structure with a lot of gaps where the pressure of the chamber can easily be transmitted, so even if microbubbles occur, they will immediately escape along with the ink droplets.

自然に抜けないほど多量に気泡が発生した場合において
もプリンター内部の回復系ポンダの使用によって、ただ
ちに回復させられる。
Even if a large number of bubbles are generated that cannot be removed naturally, they can be immediately recovered by using the recovery system ponder inside the printer.

なお、第2図におけるAの範囲、すなわちフィルタ前端
面の付近は、フィルタを通って記録ノズルの中に出たイ
ンクが渦を巻く部分であシ、気泡が特にたまシや、すい
。従って接合部が複数ある場合においても、ガラスノズ
ルとフィルタとの間の接合部のみを特にインク圧力室側
に隙間のない構造とすることによっても、気泡が圧力エ
ネルギを吸収することKよるインク吐出量、インク吐出
方向の不安定性等をかなシ改善することができる。
Note that the area A in FIG. 2, ie, the vicinity of the front end face of the filter, is the area where the ink that has passed through the filter and exited into the recording nozzle swirls, and is particularly prone to bubbles. Therefore, even if there are multiple joints, by creating a structure where only the joint between the glass nozzle and the filter has no gaps, especially on the ink pressure chamber side, the air bubbles can absorb pressure energy, thereby preventing ink ejection. Instability in the amount of ink and the direction of ink ejection can be significantly improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、複数の構成
部材の接合部のうち少なくともインク圧力室側の接合部
が隙間なく接合されているため、インク圧力室の圧力が
直接伝わシインク圧力室の圧力を気泡が吸収してインク
吐出量及びインク吐出方向の不安定性等を生じやすい箇
所KVi隙間部分が生じない。従って隙間部分が気泡の
巣となるということがなく、微小気泡が発生してもすぐ
インク滴とともに抜けてしまい、又、自然に抜けないほ
ど多量に気泡が発生した場合においてもプリンター内部
の回復系ポンプ等の使用によって、ただちに回復させら
れる。
In the inkjet recording head according to the present invention, at least the joint part on the ink pressure chamber side among the joint parts of the plurality of structural members is joined without any gap, so that the pressure in the ink pressure chamber is directly transmitted and the pressure in the ink pressure chamber is There is no gap between KVi and the area where the ink is absorbed and tends to cause instability in the amount of ink ejected and the direction of ink ejected. Therefore, the gap does not become a nest of air bubbles, and even if small air bubbles occur, they will immediately escape together with the ink droplets.Also, even if a large number of air bubbles occur that cannot be removed naturally, the printer's internal recovery system Immediate recovery can be achieved by using a pump, etc.

また、管状ノズルとフィルタとを熱溶着によって接合す
る場合において、本発明に係るインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法は、フィルタのインク圧力室側の端面付近
に対応する管状ノズルの部分に熱溶着用のヒータの加熱
中心を設定して、管状ノズルとフィルタとを熱溶着によ
シ接合することとした九め、両者の接合部はインク圧力
室側に隙間が生じない。
Further, in the case where a tubular nozzle and a filter are joined by thermal welding, the inkjet recording head manufacturing method according to the present invention includes a heater for thermal welding in a portion of the tubular nozzle corresponding to the vicinity of the end surface of the filter on the ink pressure chamber side. The heating center of the tubular nozzle and the filter are set and the tubular nozzle and the filter are joined by thermal welding.9th, there is no gap on the ink pressure chamber side at the joint between the two.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はオンデマンド屋インクジェット記録ヘッドのう
ちグールビタイプの一構成例を示す断面図、第2図は第
3図〜第6図の説明のために、ガラスノズルとフィルタ
とを熱溶着によって接合する場合にヒータの中心の設定
位置を範囲分けした凶、第3図、第7図は本発明の方法
によシガラスノズルとフィルタとを接合した状態を示す
図、第4図〜第6図は他の方法によシガラスノズルとフ
ィルタとを接合した状態を示す図である。 1・・・ガラスノズル、2・・・圧電素子、3・・・イ
ンク圧力型、4・・・オリフィス、5・・・インク滴、
6・・・フィルタ、8・・・インクジェット記録ヘッド
、9・・・フィルタのインク圧力室側の端面、A・・・
フィルタのインク圧力室側の端面付近。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a Goolby type of on-demand inkjet recording head, and Fig. 2 shows a glass nozzle and a filter joined by thermal welding for explanation of Figs. 3 to 6. In this case, the setting position of the center of the heater is divided into ranges. Figs. 3 and 7 show the state in which the glass nozzle and filter are joined by the method of the present invention, and Figs. FIG. 7 is a diagram showing a state in which a glass nozzle and a filter are joined by another method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Glass nozzle, 2... Piezoelectric element, 3... Ink pressure type, 4... Orifice, 5... Ink droplet,
6... Filter, 8... Inkjet recording head, 9... End face of filter on ink pressure chamber side, A...
Near the end face of the filter on the ink pressure chamber side.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)管状ノズルの先端にインク滴が吐出するオリフィ
スを有し、前記管状ノズルの後端にフィルタを有し、電
気機械変換手段によりインク圧力室に圧力を加えること
で吐出できるように構成された複数の構成部材からなる
インクジェット記録ヘッドにおいて、前記複数の構成部
材の接合部のうち、少なくともインク圧力室側の接合部
が隙間なく接合されていることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド。
(1) The tip of the tubular nozzle has an orifice through which ink droplets are ejected, the rear end of the tubular nozzle has a filter, and the ink droplets can be ejected by applying pressure to the ink pressure chamber using electromechanical conversion means. An inkjet recording head comprising a plurality of structural members, characterized in that among the joints of the plurality of structural members, at least the joint on the ink pressure chamber side is joined without a gap.
(2)前記管状ノズルと前記フィルタとの接合部は、加
熱され、くびられた前記管状ノズルと前記フィルタとの
熱溶着により形成されてい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 joint between the tubular nozzle and the filter is formed by thermal welding of the heated and constricted tubular nozzle and the filter.
The inkjet recording head described.
(3)前記フィルタは前記管状ノズルの後端面から突出
していることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
インクジェット記録ヘッド。
(3) The inkjet recording head according to claim 1 or 2, wherein the filter protrudes from a rear end surface of the tubular nozzle.
(4)前記フィルタの前記インク圧力室側の端面付近に
対応する前記管状ノズルの部分に熱溶着用のヒータの加
熱中心を設定して、前記管状ノズルと前記フィルタとを
熱溶着により接合することを特徴とする請求項2又は請
求項3記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
(4) The heating center of a heater for heat welding is set at a portion of the tubular nozzle corresponding to the vicinity of the end face of the filter on the side of the ink pressure chamber, and the tubular nozzle and the filter are joined by heat welding. The method for manufacturing an inkjet recording head according to claim 2 or 3, characterized in that:
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