JPH05270003A

JPH05270003A - インクジェット記録ヘッドおよびそのフィルター固定方法

Info

Publication number: JPH05270003A
Application number: JP7097492A
Authority: JP
Inventors: Kouji Morikoshi; 耕司森腰
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1993-10-19
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JP3175273B2

Abstract

(57)【要約】【目的】インク流路中のフィルターの確実な固定を可能
とし、バリのインク流路へのはみ出しおよび異物発生を
抑え、熱融着時のフィルターの変形を抑える。【構成】フィルター１を、熱融着部である円柱状の突起
部２ｂおよびその内周に凹部を介して突起部４を設けた
フィルター固定部２に載置した後、熱融着用治具３でフ
ィルター１を押え込み、熱溶着冶具３でフィルター１お
よびフィルター固定部２の熱融着部を加熱し、フィルタ
ーを熱融着して固定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインク流路中にフィル
ターを有するインクジェット記録ヘッドおよびそのフィ
ルター固定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録ヘッドのイン
ク流路中にはインク流路内への気泡進入および異物進入
を防ぐためにフィルターを介在させている。このフィル
ターの固定方法としては、フィルターをフィルター固定
部に嵌合した後、熱融着法によって固定する特開昭６０
−４８３６３号公報に示されたような固定方法が知られ
ている。

【０００３】図６は従来のフィルター固定方法を示す断
面図である。図において円筒フィルター固定部１１は比
較的硬度の高い材料、例えばガラス、石英ガラス、ステ
ンレス等の金属あるいはセラミックス等で形成されてい
る。また、細孔１０を有する円筒フィルター９は円筒フ
ィルター固定部１１より融点の高い材料で形成されてい
る。

【０００４】この円筒フィルター９をインクジェット記
録ヘッド内に形成されているインク流路１２中に嵌合し
た後、嵌合部分をヒーター等で加熱し、熱融着法により
固定をする。上記の構造によればインク流路１２中に存
在もしくは進入した気泡および異物は円筒フィルター９
によって円筒フィルター９以降のインク流路１２内への
進入を阻止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の円筒フィ
ルター９をインク流路１２中に嵌合し熱融着法により固
定する方法では、円筒フィルター９をインク流路１２内
に嵌合する際、円筒フィルター９とインク流路１２との
はめあいがきついと、図７のように円筒フィルター９お
よび円筒フィルター固定部１２に応力が加わり、円筒フ
ィルター９の形状が変化したり細孔１０が潰れたり、円
筒フィルター固定部１１の形状が変わってしまう可能性
がある。さらに、円筒フィルター固定部１１が硬度の高
い材料で構成されていると、円筒フィルター固定部１１
に亀裂等が発生し、この亀裂からインク漏れが発生する
可能性がある。また、円筒フィルター９が図８のような
流路方向に薄い円盤形状であれば、円筒フィルター９の
変形はさらに大きくなる可能性があるため、円盤形状の
フィルターの固定は従来の嵌合の方法では難がある。ま
た、円筒フィルター９が流路方向に長くなると、円筒フ
ィルター固定部１１との接触部が増加し、嵌合時の発生
応力はさらに大きくなる。

【０００６】また、はめあいが緩いと図９のように円筒
フィルター９とインク流路１２との接触面積が小さくな
り、熱融着が不十分となって円筒フィルター９を十分固
定できない可能性が生じる。

【０００７】つまり、従来のフィルター固定方法では、
嵌合の程度によって固定の程度が左右されるため、嵌合
の程度を管理しなければならないという問題点があっ
た。

【０００８】また、熱融着の際に円筒フィルター固定部
１１の円周にバリ１３が発生し（図７参照）、円筒フィ
ルター９の細孔１０に円筒フィルター固定部１１のバリ
や溶融物が入り込む可能性がある。この結果、細孔１０
が塞がり、細孔１０の流路抵抗が増しインク供給が悪く
なる。また、円筒フィルター９の下流側のバリ１３ａが
離脱し異物となり円筒フィルター９の下流側のインク流
路１２内に入り込み、インク流路１２を塞ぐ可能性があ
る。この結果、インク供給が不十分となりドット抜けを
生じたり、前記離脱バリによるノズルの目詰まり等が発
生するという問題点もあった。

【０００９】そこで、本発明は従来のこのような問題点
を解決するもので、その目的とするところは、フィルタ
ーを固定する際にフィルターをその形状を変形させずに
確実に固定し、同時にバリの発生を抑え、異物を発生さ
せず、インク供給を悪化させないインクジェット記録ヘ
ッドおよびそのフィルターの固定方法を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、インクを吐出するためのノズルと、この
ズルに連通するインク流路と、このインク流路中にフィ
ルターを固定するためのフィルター固定部とを有するイ
ンクジェット記録ヘッドであって、前記フィルター固定
部のフィルター固定面上に複数の円柱状の突起部を設
け、且つ前記フィルター固定部の内周に凹部を介して突
起部を設け、前記フィルターを前記フィルター固定面に
熱融着したことを特徴とする。

【００１１】また、前記フィルター固定部の前記凹部に
続く面にテーパーを設けた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。

【００１２】また、前記フィルター固定面の前記突起部
の内側にフィルターを支えるリブを設けたことを特徴と
する。

【００１３】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
のフィルター固定方法は、インクを吐出するためのノズ
ルと、このノズルに連通するインク流路と、このインク
流路中にフィルターを固定するためのフィルター固定部
とを有するインクジェット記録ヘッドの固定方法であっ
て、前記フィルター固定部のフィルター固定面上に複数
の円柱状の突起部を設け、且つ前記フィルター固定部の
内周に凹部を介して突起部を設け、前記フィルターを前
記フィルター固定部上に載置した後、熱溶着治具で押え
込み熱融着することを特徴とする。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。

【００１５】図１は本発明のインクジェット記録ヘッド
の第１実施例の要部構造並びにその製造方法を説明する
ための図である。図１（ａ）はインクジェット記録ヘッ
ドのインク流路におけるフィルター固定部の正面図、図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。

【００１６】図において、フィルター固定部２は従来例
のような比較的硬度の高い材料、例えばガラス、石英ガ
ラス、ステンレス等の金属あるいはセラミックス等でな
くてもよく、熱により溶融する材料、例えばプラスチッ
ク樹脂等の高分子材料で形成されている。フィルター固
定部２のフィルター固定面２ａ上には円柱状の突起部２
ｂが円環状に８本配置され、かつ、その内周には凹部２
ｄを介して環状にフィルター固定面２ａよりも一段低い
突起部４を設けてある。

【００１７】フィルター１はフィルター固定部２より融
点が高い材料、例えば、ステンレス等の金属で形成され
ている。フィルター１の細孔８は円筒形状に限らず、メ
ッシュ状や繊維状でもよく、気泡や異物が遮断可能な構
造であればよい。

【００１８】なお、円柱状の突起部２ｂの直径はフィル
ター固定面２ａの幅よりも小さく、熱溶着時に折れてし
まう程小さくなければ、問題無い。また、突起部２ｂの
本数は多いほどよくフィルター固定面２ａ内に配列可能
であればよい。

【００１９】また、熱融着治具３には熱融着後、溶融し
たフィルター固定部２からの離型をよくするために、そ
の表面に共析メッキまたはＰＴＦＥ蒸着処理等の撥水処
理を施してある。

【００２０】以下に製造方法を示す。

【００２１】図において、まず、円盤形状のフィルター
１をインクジェット記録ヘッド内のインク流路における
フィルター固定部２に設置した後、上部から、円環状の
突起部３ａを有し、あらかじめ加熱された熱融着用治具
３でフィルター１を押え込む。この結果、突起部３ａか
らフィルター１、フィルター固定面２ａ、および円柱状
の突起部２ｂに熱が伝播され、フィルター固定面２ａお
よび円柱状の突起部２ｂが加熱され、溶融し、フィルタ
ー１の細孔８に入り込む。そして、フィルター固定面２
ａおよび、フィルター１内に入り込んだ円柱状の突起部
２ｂが固化すると、図２に示すようにフィルター細孔や
繊維と絡み合い、フィルター１はフィルター固定部２に
固定される。

【００２２】上記の製造方法によれば、従来のように熱
融着の際にフィルター１をインク流路５内に嵌合させる
ことがないため、嵌合時の応力の発生によるインク流路
５およびフィルター１の変形は発生しない。このため、
フィルターが円盤状のように薄くてもフィルターを変形
させることなく溶着が可能となり、フィルターの選択の
自由度が向上する。また、フィルター１が円盤状であれ
ばフィルター１の細孔８の長さが短くできるので、フィ
ルターの流路抵抗が小さくなり、インク供給が良くな
る。

【００２３】また、熱溶着治具３で挟み込むため、従来
のように嵌合がゆるくてフィルター１とフィルター固定
部の接触面積が小さく十分な熱融着ができないというこ
とがない。さらに、フィルター固定部の円柱状の突起部
２ｂがフィルター内部に入り込んだ状態で溶融固化する
ため、フィルター固定面２ａでの溶着と合わせ、確実に
フィルター１を融着できる。このため、従来のような嵌
合の程度の管理が不必要となる。また、円柱上の突起部
２ｂがフィルター１の細孔や繊維に入り込むことで溶着
時にフィルターが位置ずれすることなく所望の位置に固
定できる。

【００２４】さらに、フィルター固定部２の内周の円環
状の突起部４の存在により、図２に示すようにフィルタ
ー固定部２の熱融着部の角部２ｃの肉が、融着後にイン
ク流路５側に溶け出し、バリ６となっても、突起部４に
よってその広がりを遮断され、凹部２ｄに収容され、イ
ンク流路５内まではみ出すことはない。このため、バリ
６のインク流路５へのはみ出しがなく、また、バリ６が
離脱し異物となってインク流路５に流れることもなくな
る。なお、突起部４はフィルター固定面よりも一段低い
位置にあるので熱溶着時にフィルターと熱溶着されるこ
とはない。

【００２５】上記の実施例を利用し、フィルター１の材
質をステンレスに、一方、フィルター固定部２の材質を
ポリカーボネート等のプラスチック樹脂にした場合、た
いへん良好な固定が得られた。また、熱融着治具３に撥
水処理を施さず、フィルター１と熱融着治具３との間に
ＰＴＦＥ処理された撥水シートを挟み融着をしても良好
な固定が得られた。

【００２６】図３は本発明のインクジェット記録ヘッド
の第２実施例を示す断面図である。図において、図１に
示したフィルター固定面２ａの凹部２ｄに続く面上の熱
溶着部の角部２ｃをテーパー状にしてある。この様な構
造によれば、熱溶着時、フィルター固定部２の角部２ｃ
の肉が少ないためバリ６の発生程度は小さくなる。この
ため、バリ６のインク流路５へのはみだす程度も小さく
なる。結果、安定したインク供給が可能となり、製造上
の歩留まりも向上可能となる。

【００２７】図４は本発明のインクジェット記録ヘッド
の第３実施例を示す構造図である。図４（ａ）は正面
図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図
において図１のインク流路５内にフィルター１の面部に
対して垂直にリブ７を数本設けてある。

【００２８】このような構造であれば、フィルター１が
円盤状のように薄くても熱融着時にリブ７がフィルター
１の反りを阻止しフィルター１を変形させることなく安
定した熱融着が可能となる。また、熱融着治具３の加圧
条件や形状に関係なくフィルター１を変形させずに固定
が可能となるため製造上の管理が容易となる。

【００２９】さらに、インク流路へのインクの充填およ
び気泡、異物等を除くためにノズル側から吸引ポンプ等
でインクを吸引するクリーニング動作等をおこなってフ
ィルターに強力な圧力を加える場合でも、反り等が生じ
ることが無いため、固定部分に応力が加わり剥がれるこ
とがない。

【００３０】リブ７の直径は小さいほどよいが、細孔８
の直径より小さくなってはいけない。小さいとリブ７が
細孔８を通過したり、強度がなく破壊しやすくなる。ま
た、リブ７の数は多すぎるとインク流路の抵抗を増すこ
とになるため、３〜４本が適当である。なお、リブ７の
形は円形に限らず、矩形、楕円形等の形状でも可能であ
る。また、リブ７の配置はインクの流れを妨げる配列で
なければどんな配列でもよい。さらに、リブ７の先端が
フィルター１に接触した状態で軽く融着されても問題は
ない。

【００３１】図５は一般的なインクジェット記録ヘッド
の流路構造を示す概略断面図である。図において、イン
クはインクタンク１４から、ダンパー１５、インク室１
６、インク供給口１７を通じ圧力室１８に入り、圧力室
１８内に圧力を発生させる素子２０により圧力を伝播さ
れ、ノズル１９から吐出する。

【００３２】本実施例を利用し、図５におけるインクタ
ンク１４とダンパー１５間にフィルター２１を、ダンパ
ー１５とインク室１６間にフィルター２２を固定した結
果、フィルター２１、２２を変形させることなく良好に
固定する事ができた。なお、固定箇所は両方でなくとも
どちらか一方でも十分なフィルター機能が得られた。な
お上記の実施例は円形状のフィルターについて述べた
が、フィルターの形状は円形状に限らず、矩形または楕
円形等の形状でも可能である。また、流路の断面形状も
円形状に限らず、矩形、楕円形等の形状でも可能であ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、フィルターをフィルタ
ー固定部に熱融着する際、バリのインク流路へのはみ出
し、異物発生を抑えることが可能となるため、安定した
インク供給が可能となる。また、フィルターを挟み込
み、フィルター固定部の円柱状の突起部がフィルター内
部まで確実に入り込んで熱融着するため、固定強度が向
上する。また、嵌合の程度の管理が不必要となるため、
製造上の歩留まり向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すインクジェット記録ヘッ
ドの第１実施例ならびにその製造方法を示す正面図とＡ
−Ａ断面図である。

【図２】フィルターが固定された状態を示す断面図であ
る。

【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドの第２実施
例を示す断面図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの第３実施例を示す正面図とＢ−Ｂ断面図である。

【図５】一般的なインクジェット記録ヘッドの流路構造
を示す慨略断面図である。

【図６】従来のフィルターの固定方法を示す断面図であ
る。

【図７】従来のフィルター固定方法を示す断面図であ
る。

【図８】従来のフィルター固定方法を示す断面図であ
る。

【図９】従来のフィルター固定方法を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１フィルター２フィルター固定部２ａフィルター固定面２ｂ円柱上の突起部２ｃ角部３熱溶着用治具４突起部５インク流路６バリ６ａ下流側のバリ７リブ８細孔９円筒フィルター１０円筒細孔１１円筒フィルター固定部１２インク流路１３バリ１３ａ下流側のバリ１４インクタンク１５ダンパー１６インク室１７インク供給口１８圧力室１９ノズル２０素子２１フィルター２２フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/16 9012−2ＣＢ４１Ｊ 3/04 １０３Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するためのノズルと、この
ノズルに連通するインク流路と、このインク流路中にフ
ィルターを固定するためのフィルター固定部とを有する
インクジェット記録ヘッドであって、前記フィルター固定部のフィルター固定面上に複数の円
柱状の突起部を設け、且つ前記フィルター固定部の内周
に凹部を介して突起部を設け、前記フィルターを前記フ
ィルター固定面に熱融着したことを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッド。
【請求項２】前記フィルター固定面の前記凹部に続く
面にテーパーを設けた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】前記フィルター固定部の内側にフィルタ
ーを支えるリブを設けたことを特徴とする請求項１また
は２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】インクを吐出するためのノズルと、この
ノズルに連通するインク流路と、このインク流路中にフ
ィルターを固定するためのフィルター固定部とを有する
インクジェット記録ヘッドのフィルター固定方法であっ
て、前記フィルター固定部のフィルター固定面上に複数の円
柱状の突起部を設け、且つ前記フィルター固定部の内周
に凹部を介して突起部を設け、前記フィルターを前記フ
ィルター固定部上に載置した後、熱溶着治具で押え込み
熱融着することを特徴とするインクジェット記録ヘッド
のフィルター固定方法。