JP6455663B2

JP6455663B2 - Liquid ejecting apparatus and liquid filling method

Info

Publication number: JP6455663B2
Application number: JP2015035032A
Authority: JP
Inventors: 保則小池; 俊哉岡田; 小阿瀬　崇; 崇小阿瀬; 慶吾飯澤; 遼小口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2035-02-25
Also published as: JP2016155315A

Description

本発明は、液体噴射装置及び液体充填方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a liquid filling method.

従来から、ノズルから液体を噴射する液体噴射装置が使用されている。このような液体噴射装置のうち、液体供給経路にフィルターを有する液体噴射装置が開示されている。
例えば、特許文献１には、液体供給経路にフィルターを有し、該フィルターに向けてエアーを送ることが可能な液体噴射装置（画像形成装置）が開示されている。 Conventionally, liquid ejecting apparatuses that eject liquid from nozzles have been used. Among such liquid ejecting apparatuses, a liquid ejecting apparatus having a filter in a liquid supply path is disclosed.
For example, Patent Document 1 discloses a liquid ejecting apparatus (image forming apparatus) that has a filter in a liquid supply path and can send air toward the filter.

特開２０１１−２３５４７０号公報JP 2011-235470 A

液体供給経路にフィルターを有する液体噴射装置において、該液体供給経路に液体を充填する際に、フィルターが濡れていると、フィルターに膜が張っている（メニスカスを形成している）場合があり、液体の充填に伴って液体供給経路中に気泡を生じさせてしまう場合がある。そして、該気泡が原因で液体の噴射不良や液体の供給不良が生じる場合がある。このため、該フィルターを乾燥させた状態で液体供給経路に液体を充填することが好ましい。
特許文献１に開示される液体噴射装置は、フィルターに向けてエアーを送ることが可能な構成のため、フィルターを乾燥させることが可能である。しかしながら、フィルターに向けてエアーを送る際に、液体供給経路におけるフィルター以外の部分にもエアーが送られることで、該フィルター以外の部分も乾燥し、液体が液体供給経路において濡れ難くなることで、液体供給経路に液体の充填性が低下していた。 In a liquid ejecting apparatus having a filter in the liquid supply path, when the liquid is filled in the liquid supply path, if the filter is wet, a film may be stretched on the filter (a meniscus is formed). As the liquid is filled, bubbles may be generated in the liquid supply path. In some cases, the bubbles may cause poor liquid ejection or poor liquid supply. For this reason, it is preferable to fill the liquid supply path with the liquid in a state where the filter is dried.
Since the liquid ejecting apparatus disclosed in Patent Document 1 is configured to be able to send air toward the filter, the filter can be dried. However, when sending air toward the filter, air is also sent to parts other than the filter in the liquid supply path, so that parts other than the filter are also dried, making it difficult for the liquid to get wet in the liquid supply path. The liquid filling property in the liquid supply path was lowered.

そこで、本発明の目的は、液体供給経路にフィルターを有する液体噴射装置において液体を充填するときに、液体の充填性を損なうことなく、フィルターにおいて気泡を発生させることを抑制することである。 Therefore, an object of the present invention is to suppress the generation of bubbles in the filter without impairing the liquid filling property when filling the liquid in the liquid ejecting apparatus having the filter in the liquid supply path.

上記課題を解決するための本発明の第１の態様の液体噴射装置は、ノズルから媒体に対して液体を噴射する液体噴射部と、液体供給源に収容される前記液体を前記ノズルに供給する液体供給経路と、前記液体供給経路の一部を構成し、前記液体供給経路に配置されるフィルターを収容する、フィルター収容室と、前記フィルターを加熱する加熱部と、前記加熱部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記液体が充填されていない前記フィルター収容室内に、前記液体供給経路を介して前記液体を充填するとき、前記液体の充填に先立って、前記加熱部に前記フィルターを加熱させることを特徴とする。 A liquid ejecting apparatus according to a first aspect of the present invention for solving the above-described problem is a liquid ejecting unit that ejects liquid from a nozzle to a medium, and supplies the liquid contained in a liquid supply source to the nozzle. A liquid supply path, a filter storage chamber that configures a part of the liquid supply path and stores a filter disposed in the liquid supply path, a heating unit that heats the filter, and a control that controls the heating unit And when the liquid is filled into the filter storage chamber not filled with the liquid via the liquid supply path, the control unit supplies the heating unit with the liquid prior to the liquid filling. The filter is heated.

本態様によれば、前記液体が充填されていない前記フィルター収容室内に、前記液体供給経路を介して前記液体を充填するとき、前記液体の充填に先立って、前記加熱部に前記フィルターを加熱させる。このため、前記加熱部によりフィルターを乾燥させることができ、フィルターにおいて気泡を発生させることを抑制することができる。また、前記加熱部によりフィルターを加熱させるので、前記液体供給経路におけるフィルター以外の部分を乾燥させてしまうことなく、フィルターを乾燥させることができる。すなわち、液体の充填性を損なうことなく、フィルターにおいて気泡を発生させることを抑制し、液体噴射装置に液体を充填することができる。 According to this aspect, when filling the liquid in the filter housing chamber not filled with the liquid via the liquid supply path, the heating unit heats the filter prior to filling the liquid. . For this reason, a filter can be dried with the said heating part and it can suppress generating a bubble in a filter. Moreover, since the filter is heated by the heating unit, the filter can be dried without drying the portion other than the filter in the liquid supply path. That is, without impairing the liquid filling property, it is possible to suppress the generation of bubbles in the filter and fill the liquid ejecting apparatus with the liquid.

本発明の第２の態様の液体噴射装置は、前記第１の態様において、前記フィルターの乾燥状態を検出する検出部を備え、前記制御部は、前記加熱部に前記フィルターを加熱させた後に、前記フィルターが乾燥していることを前記検出部が検出すると、前記加熱部による前記フィルターの加熱を停止させることを特徴とする。 A liquid ejecting apparatus according to a second aspect of the present invention includes, in the first aspect, a detection unit that detects a dry state of the filter, and the control unit causes the heating unit to heat the filter, When the detection unit detects that the filter is dry, heating of the filter by the heating unit is stopped.

本態様によれば、前記加熱部に前記フィルターを加熱させた後に、前記フィルターが乾燥していることを前記検出部が検出すると、前記加熱部による前記フィルターの加熱を停止させる。このため、前記フィルターに膜が張っていない（メニスカスを形成していない）状態になったのを検出してから前記液体を前記液体供給経路に充填させることができる。したがって、フィルターにおいて気泡を発生させることを効果的に抑制することができる。 According to this aspect, after the heating unit heats the filter, when the detection unit detects that the filter is dry, heating of the filter by the heating unit is stopped. For this reason, the liquid can be filled in the liquid supply path after detecting that the film is not stretched (no meniscus is formed) on the filter. Therefore, it is possible to effectively suppress the generation of bubbles in the filter.

本発明の第３の態様の液体噴射装置は、前記第１又は第２の態様において、前記液体を前記液体供給経路に充填する液体充填部を備え、前記制御部は、前記加熱部に前記フィルターを加熱させた後に、前記液体を前記液体供給経路に充填するよう前記液体充填部を制御することを特徴とする。 The liquid ejecting apparatus according to a third aspect of the present invention is the liquid ejecting apparatus according to the first or second aspect, further comprising a liquid filling unit that fills the liquid supply path with the liquid, and the control unit includes the filter in the heating unit. After the liquid is heated, the liquid filling unit is controlled to fill the liquid supply path with the liquid.

本態様によれば、前記液体充填部により、前記加熱部に前記フィルターを加熱させた後に、前記液体を前記液体供給経路に充填する。このため、前記液体充填部を設けることにより、液体の充填性を損なうことなく、フィルターにおいて気泡を発生させることを抑制し、液体噴射装置に液体を充填する構成を、簡単に形成できる。 According to this aspect, the liquid filling unit fills the liquid supply path with the liquid after the filter is heated by the heating unit. For this reason, by providing the liquid filling portion, it is possible to easily form a configuration in which bubbles are prevented from being generated in the filter without impairing the liquid filling property and the liquid ejecting apparatus is filled with the liquid.

本発明の第４の態様の液体噴射装置は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記制御部は、前記液体供給経路に前記液体が充填された状態において、前記液体の充填に先立つ加熱温度よりも低い加熱温度で、前記加熱部に前記フィルターを加熱させることを特徴とする。 The liquid ejecting apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the liquid ejecting apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the control unit fills the liquid in a state where the liquid supply path is filled with the liquid. The heating unit is caused to heat the filter at a heating temperature lower than the heating temperature prior to.

ここで、液体は加熱すると低粘度化する。しかしながら、本態様によれば、前記液体供給経路に前記液体が充填された状態において、前記液体の充填に先立つ加熱温度よりも低い加熱温度で、前記加熱部に前記フィルターを加熱させる。このため、前記液体を変質させることのない温度で該液体を低粘度化させることが可能になり、該液体の充填性を高めることや、前記フィルター収容室内の気泡の排出性を高めることや、該液体の供給性を高めることが可能になる。 Here, the viscosity of the liquid decreases when heated. However, according to this aspect, in the state where the liquid supply path is filled with the liquid, the heating unit is caused to heat the filter at a heating temperature lower than the heating temperature prior to filling the liquid. For this reason, it becomes possible to reduce the viscosity of the liquid at a temperature that does not denature the liquid, to increase the filling of the liquid, to increase the discharge of bubbles in the filter housing chamber, It becomes possible to improve the supply of the liquid.

本発明の第５の態様の液体噴射装置は、前記第１から第４のいずれか１つの態様において、前記加熱部は、前記フィルターの中心部を前記フィルターの端部よりも高い温度で加熱することを特徴とする。 In the liquid ejecting apparatus according to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the heating unit heats the center of the filter at a temperature higher than the end of the filter. It is characterized by that.

ここで、液体供給経路を流れる液体は、該流れる方向から見て液体供給経路の中心部の方が液体供給経路の端部よりも流速が速くなる。このため、一般的には、液体供給経路の中心部の方が液体供給経路の端部よりも気泡が発生しやすくなる。しかしながら、本態様によれば、前記加熱部は、前記フィルターの中心部を前記フィルターの端部よりも高い温度で加熱する。このため、効率的に気泡の発生しやすいフィルターの中心部を加熱させることができるので、フィルターにおいて気泡を発生させることを効果的に抑制することができる。 Here, the liquid flowing through the liquid supply path has a higher flow velocity at the center of the liquid supply path than at the end of the liquid supply path as viewed from the flowing direction. For this reason, in general, bubbles are more likely to be generated at the center of the liquid supply path than at the end of the liquid supply path. However, according to this aspect, the heating unit heats the center of the filter at a temperature higher than the end of the filter. For this reason, since the center part of the filter which is easy to generate | occur | produce a bubble efficiently can be heated, generating a bubble in a filter can be suppressed effectively.

本発明の第６の態様の液体充填方法は、ノズルから媒体に対して液体を噴射する液体噴射部と、液体供給源に収容される前記液体を前記ノズルに供給する液体供給経路と、前記液体供給経路の一部を構成し、前記液体供給経路に配置されるフィルターを収容する、フィルター収容室と、前記フィルターを加熱する加熱部と、を備える液体噴射装置の液体充填方法であって、前記液体が充填されていない前記フィルター収容室内に、前記液体供給経路を介して前記液体を充填するとき、前記液体の充填に先立って、前記加熱部に前記フィルターを加熱させることを特徴とする。 A liquid filling method according to a sixth aspect of the present invention includes a liquid ejecting unit that ejects liquid from a nozzle to a medium, a liquid supply path that supplies the liquid contained in a liquid supply source to the nozzle, and the liquid A liquid filling method for a liquid ejecting apparatus, comprising: a filter housing chamber that configures a part of a supply path and that stores a filter disposed in the liquid supply path; and a heating unit that heats the filter, When filling the liquid into the filter housing chamber not filled with the liquid via the liquid supply path, the filter is heated by the heating unit prior to filling the liquid.

本発明の一実施例に係る記録装置を表す概略斜視図。1 is a schematic perspective view illustrating a recording apparatus according to an embodiment of the invention. 本発明の一実施例に係る記録装置を表すブロック図。1 is a block diagram illustrating a recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 加熱機構を備えるフィルターユニットをもつ記録ヘッド（液体噴射部）の断面模式図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a recording head (liquid ejecting unit) having a filter unit including a heating mechanism. フィルターに形成されたメニスカスが壊れる圧力を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the pressure which the meniscus formed in the filter breaks. インク粘度の温度依存性の一例を示すグラフ。3 is a graph showing an example of temperature dependence of ink viscosity. 高いインク粘度の温度依存性の一例を示すグラフ。6 is a graph showing an example of temperature dependence of high ink viscosity. フィルターの加熱機構の別の実施例を示す記録ヘッド（液体噴射部）の断面模式図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a recording head (liquid ejecting unit) showing another embodiment of the heating mechanism of the filter. 予備加熱機構をもつ記録ヘッド（液体噴射部）の断面模式図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a recording head (liquid ejecting unit) having a preheating mechanism.

以下に、本発明の一実施例に係る液体噴射装置としての記録装置３０について、添付図面を参照して詳細に説明する。
最初に、本実施例の記録装置３０の概要について説明する。なお、該記録装置３０は、液体の一例としてのインクを液体噴射部としての記録ヘッド３１から吐出（噴出）して媒体としての被記録媒体Ｍに記録するインクジェット記録装置である。
図１は本実施例に係る記録装置３０の概略斜視図を表している。 Hereinafter, a recording apparatus 30 as a liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, the outline of the recording apparatus 30 of the present embodiment will be described. The recording device 30 is an ink jet recording device that discharges (jets) ink as an example of a liquid from a recording head 31 as a liquid ejecting unit and records it on a recording medium M as a medium.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a recording apparatus 30 according to this embodiment.

本実施例の記録装置３０は、不図示の搬送部により搬送方向Ａに搬送される被記録媒体Ｍに対して、ノズル２６（図３参照）からインクを吐出可能な記録ヘッド３１を搭載したキャリッジ３２を、搬送方向Ａと交差する方向Ｂに往復移動させて記録を実行することが可能である。 A recording apparatus 30 according to the present exemplary embodiment includes a carriage on which a recording head 31 that can eject ink from nozzles 26 (see FIG. 3) is mounted on a recording medium M that is transported in a transport direction A by a transport unit (not illustrated). It is possible to perform recording by reciprocating 32 in a direction B intersecting the conveyance direction A.

なお、本実施例の記録装置３０は、記録ヘッド３１を往復走査させて記録を実行する構成であるが、インクを吐出するノズルを搬送方向Ａと交差する方向Ｂに複数設けた所謂ラインヘッドを備える構成でもよい。
ここで、「ラインヘッド」とは、被記録媒体Ｍの搬送方向Ａと交差する方向Ｂに形成されたノズルの領域が、方向Ｂ全体をカバー可能なように設けられ、記録ヘッド又は被記録媒体の一方を固定し他方を移動させて画像を形成する記録装置に用いられる記録ヘッドである。なお、ラインヘッドの方向Ｂのノズルの領域は、記録装置が対応している全ての被記録媒体Ｍの方向Ｂ全体をカバー可能でなくてもよい。 The recording apparatus 30 of this embodiment is configured to perform recording by reciprocatingly scanning the recording head 31. However, a so-called line head provided with a plurality of nozzles for ejecting ink in a direction B intersecting the transport direction A is provided. The structure provided may be sufficient.
Here, the “line head” is provided so that the area of the nozzle formed in the direction B intersecting the transport direction A of the recording medium M can cover the entire direction B, and the recording head or the recording medium 1 is a recording head used in a recording apparatus that forms an image by fixing one of the two and moving the other. Note that the nozzle area in the direction B of the line head may not be able to cover the entire direction B of all the recording media M supported by the recording apparatus.

また、本実施例の記録装置３０は、記録ヘッド３１に対して被記録媒体Ｍを搬送（移動）して記録する構成であるが、被記録媒体Ｍに対して記録ヘッド３１を移動する構成としてもよいし、被記録媒体Ｍと記録ヘッド３１との両方を移動させる構成としてもよい。 The recording apparatus 30 of the present embodiment is configured to convey (move) the recording medium M with respect to the recording head 31 and perform recording. However, the recording apparatus 30 is configured to move the recording head 31 relative to the recording medium M. Alternatively, both the recording medium M and the recording head 31 may be moved.

また、本実施例の記録装置３０は、液体供給源としてのインクカートリッジ２１をキャリッジ３２に装着可能な構成である。そして、インクカートリッジ２１から記録ヘッド３１のノズル２６にインクを供給可能な液体供給経路２２が、キャリッジ３２及び記録ヘッド３１内部に構成されている。
なお、本実施例の記録装置３０は、液体供給源としてのインクカートリッジ２１をキャリッジ３２に装着可能な構成である。しかしながら、このような構成に限定されず、例えば、液体供給源を液体噴射部から離れた位置に配置させ、該液体供給源と該液体噴射部とをチューブなどでつなぎ、該チューブなどが液体供給経路の少なくとも一部を構成する液体噴射装置としてもよい。 Further, the recording apparatus 30 according to the present embodiment is configured such that the ink cartridge 21 as a liquid supply source can be mounted on the carriage 32. A liquid supply path 22 that can supply ink from the ink cartridge 21 to the nozzles 26 of the recording head 31 is configured inside the carriage 32 and the recording head 31.
Note that the recording apparatus 30 according to the present embodiment is configured such that the ink cartridge 21 as a liquid supply source can be mounted on the carriage 32. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, the liquid supply source is arranged at a position away from the liquid ejecting unit, the liquid supply source and the liquid ejecting unit are connected by a tube or the like, and the tube or the like supplies the liquid. A liquid ejecting apparatus that constitutes at least a part of the path may be used.

次に、本実施例の記録装置３０における電気的な構成について説明する。
図２は、本実施例の記録装置３０のブロック図である。
制御部３３には、記録装置３０の全体の制御を司るＣＰＵ３４が設けられている。ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、ＣＰＵ３４が実行する各種制御プログラム等を格納したＲＯＭ３６と、データを一時的に格納可能なＲＡＭ３７と接続されている。 Next, an electrical configuration of the recording apparatus 30 according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a block diagram of the recording apparatus 30 of this embodiment.
The control unit 33 is provided with a CPU 34 that controls the entire recording apparatus 30. The CPU 34 is connected via a system bus 35 to a ROM 36 that stores various control programs executed by the CPU 34 and a RAM 37 that can temporarily store data.

また、ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、記録ヘッド３１を駆動するためのヘッド駆動部３８と接続されている。
また、ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、キャリッジモーター４０及び搬送モーター４１を駆動させるためのモーター駆動部３９と接続されている。ここで、キャリッジモーター４０は、記録ヘッド３１を搭載したキャリッジ３２を移動させるためのモーターである。また、搬送モーター４１は、不図示の搬送部の搬送ローラーを駆動するためのモーターである。
また、ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、詳細は後述するフィルター１２の加熱部である高周波加熱ユニット１０１を駆動するための加熱部駆動部４２と接続されている。
また、ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、フィルター１２の乾燥状態を検出可能な検出部４３と接続されている。
また、ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、記録ヘッド３１のメンテナンス用の吸引ポンプ（メンテナンス時にノズル２６からインクを吸引可能なポンプ）であるポンプ１６の駆動機構としてのポンプ駆動部１８と接続されている。
さらに、ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して、入出力部４４と接続されており、入出力部４４は記録データ等のデータ及び信号の送受信を行うためのＰＣ４５と接続されている。 The CPU 34 is connected to a head drive unit 38 for driving the recording head 31 via the system bus 35.
The CPU 34 is connected to a motor drive unit 39 for driving the carriage motor 40 and the transport motor 41 via the system bus 35. Here, the carriage motor 40 is a motor for moving the carriage 32 on which the recording head 31 is mounted. The transport motor 41 is a motor for driving a transport roller of a transport unit (not shown).
The CPU 34 is connected via a system bus 35 to a heating unit driving unit 42 for driving a high-frequency heating unit 101 that is a heating unit of the filter 12, which will be described in detail later.
The CPU 34 is connected to a detection unit 43 that can detect the dry state of the filter 12 via the system bus 35.
The CPU 34 is connected via a system bus 35 to a pump drive unit 18 as a drive mechanism of a pump 16 that is a suction pump for maintenance of the recording head 31 (a pump capable of sucking ink from the nozzles 26 during maintenance). ing.
Further, the CPU 34 is connected to an input / output unit 44 via a system bus 35, and the input / output unit 44 is connected to a PC 45 for transmitting and receiving data such as recording data and signals.

本実施例の制御部３３は、このような構成により、記録装置３０の全体の駆動制御を行うことが可能になっている。 With this configuration, the control unit 33 according to the present embodiment can perform overall drive control of the recording apparatus 30.

次に、本実施例の記録装置３０の要部である液体供給経路２２について説明する。
ここで、図３は、本実施例の記録装置３０で使用可能な液体噴射部としての記録ヘッド３１の構成の一例を示すものである。
以下に、本実施例の記録ヘッド３１の構成を説明する。基板１０は、複数の圧力室２５と、複数の圧力室２５に対して共通のインク室となるインク溜２３と、複数の圧力室２５とインク溜２３とを連通させて圧力室２５毎に形成されたインク供給路２４と、からなるインクの流路（液体供給経路２２の一部）を形成する流路形成部品である。これらのインクの流路は、例えば、シリコンウエハーに対して異方性エッチングを利用して形成される。基板１０の一方の面には圧力室２５の数に対応したノズル２６を配列したノズルプレート１１が接合され、他方の面には振動子５の振動を圧力室２５へ伝えるための振動板６−９が接合されている。振動板６−９は、樹脂層９と当該樹脂層９よりも厚い金属層６とからなり、振動板６−９が撓むことで圧電振動子５の変位を圧力室２５に伝える。ここで、基板１０とノズルプレート１１と振動板６を接合したものを「ヘッド本体」となる圧力室ユニット６−１０−１１と呼ぶことにする。 Next, the liquid supply path 22 which is a main part of the recording apparatus 30 of the present embodiment will be described.
Here, FIG. 3 shows an example of the configuration of a recording head 31 as a liquid ejecting section that can be used in the recording apparatus 30 of the present embodiment.
The configuration of the recording head 31 of this embodiment will be described below. The substrate 10 is formed for each pressure chamber 25 by connecting the plurality of pressure chambers 25, the ink reservoir 23 serving as a common ink chamber to the plurality of pressure chambers 25, and the plurality of pressure chambers 25 and the ink reservoir 23. And a flow path forming component that forms an ink flow path (a part of the liquid supply path 22). These ink channels are formed, for example, using anisotropic etching on a silicon wafer. A nozzle plate 11 in which nozzles 26 corresponding to the number of pressure chambers 25 are arranged is joined to one surface of the substrate 10, and a vibration plate 6 for transmitting vibration of the vibrator 5 to the pressure chamber 25 on the other surface. 9 is joined. The vibration plate 6-9 includes a resin layer 9 and a metal layer 6 thicker than the resin layer 9, and the displacement of the piezoelectric vibrator 5 is transmitted to the pressure chamber 25 when the vibration plate 6-9 is bent. Here, what joined the board | substrate 10, the nozzle plate 11, and the diaphragm 6 will be called the pressure chamber unit 6-10-11 used as a "head main body."

圧力室ユニット６−１０−１１は、樹脂又は金属からなるケース部品３と接合されている。ケース部品３は、圧力室ユニット６−１０−１１のインク溜２３にインクカートリッジ２１からのインクを導入する、インクの流路（液体供給経路２２の一部）をもっている。また、振動子５と、一方の面が振動子５の駆動しない領域に当接し他方の面がケース部品３に接着固定されている固定板４と、振動子５に駆動信号を供給するＴＣＰ７（テープキャリアパッケージ７）とで、振動子ユニット４−５−７を構成している。そして、ケース部品３は、液体供給経路２２が形成された領域とは別の領域に、振動子ユニット４−５−７を内包する空間を有している。そして、ケース部品３は、該ケース部品３の振動板６−９側の当接部と振動子５の駆動端側（振動子５と当接する端部側）とによって、振動子ユニット４−５−７の接合位置を決めている。振動子ユニット４−５−７は、固定板４に圧力室２５毎に画成する前のピエゾ素子を接合したものを、ワイヤーソー等により複数の振動子アレイに形成したのち、ＴＣＰ７等を接続して形成される。この振動子ユニット４−５−７は、ケース部品３に係合して組み込まれ、振動子５の先端は、振動板９の金属層６と接着されている。また、ＴＣＰ７の他端は、ケース部品３に組みつけられた回路基板ユニット８に電気的に接合されている。 The pressure chamber unit 6-10-11 is joined to the case component 3 made of resin or metal. The case component 3 has an ink flow path (a part of the liquid supply path 22) for introducing ink from the ink cartridge 21 into the ink reservoir 23 of the pressure chamber unit 6-10-11. Further, the vibrator 5, a fixing plate 4 whose one surface is in contact with a non-driven region of the vibrator 5 and the other surface is bonded and fixed to the case component 3, and a TCP 7 ( The tape carrier package 7) constitutes a vibrator unit 4-5-7. The case component 3 has a space containing the transducer unit 4-5-7 in a region different from the region where the liquid supply path 22 is formed. The case component 3 includes the vibrator unit 4-5 by the contact portion of the case component 3 on the vibration plate 6-9 side and the driving end side of the vibrator 5 (the end portion side in contact with the vibrator 5). The joint position of -7 is determined. The vibrator unit 4-5-7 is formed by joining the piezo elements before defining each pressure chamber 25 to the fixed plate 4 into a plurality of vibrator arrays using a wire saw or the like, and then connecting TCP7 or the like. Formed. This vibrator unit 4-5-7 is engaged with the case component 3 and incorporated, and the tip of the vibrator 5 is bonded to the metal layer 6 of the diaphragm 9. The other end of the TCP 7 is electrically joined to a circuit board unit 8 assembled to the case component 3.

ケース部品３は部材間のインク漏れを防止するために、ゴムなどからなるパッキン１４を介して後述するフィルターユニット１−２−１２と接合されている。フィルターユニット１−２−１２は、インクカートリッジ２１からのインクを圧力室ユニット６−１０−１１に供給する役割を有している。そして、フィルターユニット１−２−１２は、フィルター１２を介して、流路が設けられて蓋部品２を固定するためのフィルターベース１に金属などからなるフィルター１２を挟み込んでインクの流路（液体供給経路２２の一部）が形成された蓋部品２を接合することで形成されている。フィルター１２は、フィルターユニット１−２−１２のインクの流路（液体供給経路２２の一部）内に形成されて、流れるインク内の異物をトラップしつつ、流路抵抗などの流路特性を制御するために多数の微細口が形成されている。そして、フィルター１２は蓋部品２、もしくはフィルターベース１に設けられた溶着用突起部１３を介して、接合固定される。この接合には熱溶着や超音波溶着、レーザー溶着が用いられる。
また、フィルターユニット１−２−１２の位置におけるインクの流路（液体供給経路２２）は、フィルター収容室２７を構成している。 The case component 3 is joined to a filter unit 1-2-12, which will be described later, via a packing 14 made of rubber or the like in order to prevent ink leakage between the members. The filter unit 1-2-12 has a role of supplying ink from the ink cartridge 21 to the pressure chamber unit 6-10-11. Then, the filter unit 1-2-12 is provided with a flow path through the filter 12, and the filter base 1 for fixing the lid part 2 is sandwiched with the filter 12 made of metal or the like, and the ink flow path (liquid It is formed by joining the lid component 2 on which a part of the supply path 22 is formed. The filter 12 is formed in the ink flow path (a part of the liquid supply path 22) of the filter unit 1-2-12, and traps foreign matter in the flowing ink, and has flow path characteristics such as flow path resistance. Many fine openings are formed for control. Then, the filter 12 is bonded and fixed via the lid part 2 or the welding protrusion 13 provided on the filter base 1. For this joining, thermal welding, ultrasonic welding, or laser welding is used.
The ink flow path (liquid supply path 22) at the position of the filter unit 1-2-12 constitutes the filter housing chamber 27.

ここで、フィルター１２は、フィルターユニット１−２−１の位置における液体供給経路２２内から、フィルターユニット１−２−１２の外部へ引き出されている。引き出された先端には、フィルター１２の加熱部となる高周波加熱ユニット１０１がある。図３の例では、フィルター１２が金属製の場合、フィルター１２の回りに高周波加熱ユニット１０１を設置してフィルター１２を発熱させることができる。なお、加熱手段（フィルター１２の加熱部）は、図７に示すようなヒーター装置２０１やペルチェ素子であってもよい。また、メンテナンス用の吸引ポンプ１６を駆動するモーターやキャリッジモーター４０、搬送モーター４１等の発熱を利用した加熱手段（フィルター１２の加熱部）を採用することもできる。 Here, the filter 12 is drawn out of the filter unit 1-2-12 from the liquid supply path 22 at the position of the filter unit 1-2-1. A high-frequency heating unit 101 serving as a heating unit for the filter 12 is provided at the extracted tip. In the example of FIG. 3, when the filter 12 is made of metal, the filter 12 can generate heat by installing a high-frequency heating unit 101 around the filter 12. The heating means (the heating part of the filter 12) may be a heater device 201 or a Peltier element as shown in FIG. Further, a heating means (heating unit of the filter 12) using heat generated by a motor for driving the suction pump 16 for maintenance, a carriage motor 40, a transport motor 41, or the like may be employed.

一般的に、記録装置を出荷前に検査する際や、記録装置をユーザーが最初に使用する際などにおいて、液体供給経路２２にインクを充填（初期充填）する。この初期充填の際に、液体供給経路２２に液体が付着している場合がある。例えば、輸送のためや液体供給経路２２の濡れ性を向上させるために液体供給経路２２に専用の液体（送品液）を充填させる場合や、別のインクを使用することなどに伴って液体供給経路２２を洗浄するために洗浄液を液体供給経路２２に流したりする場合があるためである。本実施例の記録装置３０も、インクの初期充填を行う際、液体供給経路２２に液体が付着している場合がある。これは、インクを初期充填する際、送品液や洗浄液を一旦液体供給経路２２から排出させるが、完全には排出しないためである。また、液体供給経路２２に液体が付着していることでインクを充填する際の充填性が高くなるというメリットもある。しかしながら、液体供給経路２２にフィルター１２を備える構成の記録装置においては、フィルター１２に液体が付着している状態でインクの初期充填を行うと、液体の充填に伴って液体供給経路２２中に気泡を生じさせてしまう場合がある。フィルター１２が濡れていると、フィルター１２に膜が張り、その状態で液体供給経路２２にインクを充填させようとすると、フィルター１２の開孔部のメニスカスが壊れ、液体供給経路２２に導入されたインクにエアを巻き込むためである。 Generally, when the recording apparatus is inspected before shipment, or when the user uses the recording apparatus for the first time, the liquid supply path 22 is filled with ink (initial filling). During this initial filling, liquid may adhere to the liquid supply path 22. For example, when the liquid supply path 22 is filled with a dedicated liquid (delivery liquid) for transportation or to improve the wettability of the liquid supply path 22, or when another ink is used, the liquid supply is performed. This is because the cleaning liquid may flow through the liquid supply path 22 in order to clean the path 22. In the recording apparatus 30 of the present embodiment as well, liquid may adhere to the liquid supply path 22 when performing initial ink filling. This is because when the ink is initially filled, the delivery liquid and the cleaning liquid are once discharged from the liquid supply path 22, but are not completely discharged. In addition, since the liquid is attached to the liquid supply path 22, there is also an advantage that the filling property when ink is filled becomes high. However, in the recording apparatus configured to include the filter 12 in the liquid supply path 22, if the ink is initially charged while the liquid is attached to the filter 12, bubbles are generated in the liquid supply path 22 as the liquid is filled. May occur. When the filter 12 is wet, a film is stretched on the filter 12, and when the liquid supply path 22 is filled with ink in that state, the meniscus in the opening portion of the filter 12 is broken and introduced into the liquid supply path 22. This is because air is involved in the ink.

そこで、本実施例の記録装置３０は、制御部３３の制御により、フィルター収容室２７内に洗浄液やインクなどの液体が充填されていない場合であって、液体供給経路２２を介して前記液体を充填するとき、前記液体の充填に先立って、加熱部（高周波加熱ユニット１０１）はフィルター１２を所定の温度に加熱することができる。
すなわち、本実施例の記録装置３０は、ノズル２６から被記録媒体Ｍに対してインクを噴射する記録ヘッド３１と、インクカートリッジ２１に収容されるインクをノズル２６に供給する液体供給経路２２と、液体供給経路２２の一部を構成し、液体供給経路２２に配置されるフィルター１２を収容する、フィルター収容室２７と、フィルター１２を加熱する高周波加熱ユニット１０１と、高周波加熱ユニット１０１を制御する制御部３３と、を備えている。そして、制御部３３は、インクが充填されていないフィルター収容室２７内に、液体供給経路２２を介してインクを充填するとき、インクの充填に先立って、高周波加熱ユニット１０１にフィルター１２を加熱させることができる。
このため、インクの初期充填などの際において、高周波加熱ユニット１０１によりフィルター１２を乾燥させることができ、フィルター１２において気泡が発生することを抑制することができる。また、高周波加熱ユニット１０１によりフィルター１２を加熱させるので、液体供給経路２２におけるフィルター１２以外の部分を乾燥させてしまうことなく、フィルター１２を乾燥させることができる。すなわち、インクの充填性を損なうことなく、フィルター１２において気泡を発生させることを抑制し、記録装置３０にインクを充填することができる構成になっている。
なお、この際の加熱温度は、フィルター１２やその他の構成部材を損傷することが無いよう、８０℃程度までとすることが好ましい。 Therefore, the recording apparatus 30 according to the present embodiment is a case where the filter housing chamber 27 is not filled with liquid such as cleaning liquid or ink under the control of the control unit 33, and the liquid is supplied via the liquid supply path 22. When filling, the heating unit (high-frequency heating unit 101) can heat the filter 12 to a predetermined temperature prior to filling the liquid.
That is, the recording apparatus 30 of this embodiment includes a recording head 31 that ejects ink from the nozzles 26 to the recording medium M, a liquid supply path 22 that supplies the ink contained in the ink cartridge 21 to the nozzles 26, A part of the liquid supply path 22, a filter storage chamber 27 that stores the filter 12 disposed in the liquid supply path 22, a high-frequency heating unit 101 that heats the filter 12, and a control that controls the high-frequency heating unit 101 Part 33. The controller 33 causes the high-frequency heating unit 101 to heat the filter 12 prior to ink filling when the ink is filled into the filter storage chamber 27 not filled with ink via the liquid supply path 22. be able to.
For this reason, the filter 12 can be dried by the high-frequency heating unit 101 at the time of initial filling of the ink, and bubbles can be prevented from being generated in the filter 12. Further, since the filter 12 is heated by the high-frequency heating unit 101, the filter 12 can be dried without drying the portion other than the filter 12 in the liquid supply path 22. In other words, the recording device 30 can be filled with ink while suppressing the generation of bubbles in the filter 12 without impairing the ink filling property.
The heating temperature at this time is preferably up to about 80 ° C. so as not to damage the filter 12 and other components.

また、本実施例の記録装置３０は、制御部３３の制御により、後述するインクの粘度特性と所望の流量との関係を考慮して、液体供給経路２２にインクが供給された状態において、フィルター１２を所定の温度に設定、変更するための信号を高周波加熱ユニット１０１に供給し、高周波加熱ユニット１０１によりフィルター１２を前記インクの充填に先立つ加熱温度よりも低い所定の温度で加熱することができる。
ここで、詳細は後述するが、液体は加熱すると低粘度化する。
本実施例の記録装置３０は、液体供給経路２２にインクが充填された状態において、前記インクの充填に先立つ加熱温度よりも低い加熱温度で、高周波加熱ユニット１０１にフィルター１２を加熱させることで、インクの充填性を高めることや、フィルター収容室２７内の気泡の排出性を高めることや、インクの供給性を高めることができる。
なお、この際の加熱温度は、インクを変質させることのない２０℃以上４０℃以下程度の温度とすることが好ましい。 In addition, the recording apparatus 30 according to the present embodiment controls the filter in a state where the ink is supplied to the liquid supply path 22 in consideration of the relationship between the viscosity characteristic of the ink, which will be described later, and a desired flow rate. A signal for setting and changing 12 to a predetermined temperature is supplied to the high-frequency heating unit 101, and the high-frequency heating unit 101 can heat the filter 12 at a predetermined temperature lower than the heating temperature prior to the ink filling. .
Here, although details will be described later, the viscosity of the liquid decreases when heated.
The recording apparatus 30 of the present embodiment causes the high-frequency heating unit 101 to heat the filter 12 at a heating temperature lower than the heating temperature prior to the ink filling in a state where the ink is filled in the liquid supply path 22. It is possible to improve the ink filling property, improve the discharge property of the bubbles in the filter housing chamber 27, and improve the ink supply property.
The heating temperature at this time is preferably set to a temperature of about 20 ° C. or more and 40 ° C. or less which does not change the quality of the ink.

次に、フィルター１２について説明する。
フィルター１２としては、例えば、金網や樹脂性の網等の網目状体、多孔質体や、微細な貫通孔を穿設した金属板を用いることができる。網目状態の具体的な例としては、金属メッシュフィルターや金属繊維が挙げられ、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）の細線をフェルト状にし、あるいは、圧縮焼結させた金属焼結フィルターや、エレクトロフォーミング金属フィルター、電子線加工金属フィルター、レーザービーム加工金属フィルターなどを用いることができる。特に、バブルポイント圧力（フィルター１２の開孔部で形成されたメニスカスが壊れる圧力）がばらつかないことが好ましく、高精細な孔径を有するフィルターが適当である。また、フィルター１２の濾過粒度は、インク中の異物をノズル２６に到達させないようにするために、ノズル２６の開口部の直径、例えば、２０μｍ（０．０２０ｍｍ）よりも小さい１５μｍ（０．０１５ｍｍ）程度とすることが好ましい。 Next, the filter 12 will be described.
As the filter 12, for example, a net-like body such as a wire net or a resin net, a porous body, or a metal plate having fine through holes formed can be used. Specific examples of the mesh state include a metal mesh filter and a metal fiber. For example, a metal sintered filter obtained by forming a stainless steel (SUS) fine wire into a felt shape or compression-sintering, or an electroforming metal filter. An electron beam processed metal filter, a laser beam processed metal filter, or the like can be used. In particular, it is preferable that the bubble point pressure (pressure at which the meniscus formed at the opening of the filter 12 breaks) does not vary, and a filter having a high-definition pore size is appropriate. The filter 12 has a filtration particle size of 15 μm (0.015 mm), which is smaller than the diameter of the opening of the nozzle 26, for example, 20 μm (0.020 mm) in order to prevent foreign matters in the ink from reaching the nozzle 26. It is preferable to set the degree.

フィルター１２として、ステンレスのメッシュフィルターを採用する場合、インク中の異物をノズル２６に到達させないようにするために、フィルター１２の濾過粒度を、ノズル２６の開口部の直径（例えば２０μｍ）よりも小さい綾畳織（濾過粒度１０ｕｍ）とすることが好ましい。この場合、インク（例えば、表面張力が約２８ｍＮ／ｍ）で発生するバブルポイント圧力は、３〜５ｋＰaである。また、綾畳織（濾過粒度５ｕｍ）を採用した場合にインクで発生するバブルポイント圧力は、１０〜１５ｋＰaである。 When a stainless steel mesh filter is used as the filter 12, the filtration particle size of the filter 12 is smaller than the diameter (for example, 20 μm) of the opening of the nozzle 26 in order to prevent foreign matter in the ink from reaching the nozzle 26. It is preferable to use twill woven (filtering particle size 10 um). In this case, the bubble point pressure generated in the ink (for example, the surface tension is about 28 mN / m) is 3 to 5 kPa. Moreover, the bubble point pressure which generate | occur | produces with an ink when a twill woven (filtering particle size 5um) is employ | adopted is 10-15 kPa.

フィルター１２として、金属板に微細な貫通孔を穿設した金属板フィルターを採用する場合、ステンレス等の金属材料からなる平坦な金属板（例えば、厚さ１５μｍ）に多数の微細な貫通孔（例えば、内径が１５μｍの穴が１ｃｍ^２に数万穴）を穿設して円形に切断したものであり、フィルター１２の直径が例えば８〜９ｍｍ程度のものを使用できる。貫通孔の内径は、ノズル２６の開口部の直径（例えば２０μｍ）よりも小さく設定されていることが好ましい。なお、フィルター１２の貫通孔としては、正方形や六角形の穴とすることも可能であり、この場合、該貫通孔の対角線の長さがノズル２６の開口部の直径よりも小さく設定されていればよい。なお、本実施例のフィルター１２の貫通孔は、隣接する貫通孔のピッチが、４μｍ程度に設定されている。 When a metal plate filter in which fine through holes are formed in the metal plate is used as the filter 12, a flat metal plate (for example, 15 μm thick) made of a metal material such as stainless steel has many fine through holes (for example, The inner diameter of the filter 12 is tens of thousands of holes per cm ² ), and the filter 12 having a diameter of about 8 to 9 mm can be used. The inner diameter of the through hole is preferably set smaller than the diameter (for example, 20 μm) of the opening of the nozzle 26. The through hole of the filter 12 may be a square or hexagonal hole. In this case, the length of the diagonal line of the through hole is set to be smaller than the diameter of the opening of the nozzle 26. That's fine. In addition, as for the through-hole of the filter 12 of a present Example, the pitch of an adjacent through-hole is set to about 4 micrometers.

次にインクの吐出経路について説明する。
インクはインクカートリッジ２１からフィルターユニット１−２−１２へ供給される。フィルターユニット１−２−１２内のフィルター１２を通ることによりインク中に含まれていた異物はトラップされる。さらにインクは図中の矢印にしたがいケース部品３の液体供給経路２２を通って圧力室ユニット６−１０−１１内のインク溜２３に供給される。そして、駆動信号に応じて、圧力室２５が膨張するように振動子５が変位し、インクはインク溜２３からインク供給路２４を介して圧力室２５に引き入れられる。さらに振動子５が圧力室２５を収縮させるための圧力でノズル２６からインク滴が吐出される。 Next, the ink discharge path will be described.
Ink is supplied from the ink cartridge 21 to the filter unit 1-2-12. The foreign matter contained in the ink is trapped by passing through the filter 12 in the filter unit 1-2-12. Further, ink is supplied to the ink reservoir 23 in the pressure chamber unit 6-10-11 through the liquid supply path 22 of the case component 3 according to the arrow in the figure. In response to the drive signal, the vibrator 5 is displaced so that the pressure chamber 25 expands, and ink is drawn into the pressure chamber 25 from the ink reservoir 23 via the ink supply path 24. In addition, ink droplets are ejected from the nozzles 26 at a pressure that causes the vibrator 5 to contract the pressure chamber 25.

次にフィルター１２で形成されたメニスカスが壊れる圧力について図４を用いて説明する。
ここで、Ｐを気泡発生時の圧力（バブルポイント圧力）、γをインクの表面張力、ｈを液深（フィルター１２に付着したインクの厚さ）、ρをインク密度、Θを濡れ角、Ｄをフィルター１２の開孔部の径とする。
すると、インク液面とフィルター１２との界面張力によって発生する圧力Ｐγは、
Ｐγ＝４γｃｏｓΘＤπ／（πＤ２）＝４γｃｏｓΘ／Ｄである。
また、インク液面の水頭圧力Ｐｈは、Ｐｈ＝ρｇｈである。
気泡発生時（フィルター１２の開孔部で形成されたメニスカスが壊れたとき）には、バブルポイントＰ、圧力Ｐγ、水頭圧力Ｐｈが均衡する。
即ち、Ｐ＝Ｐγ＋Ｐｈであり、Ｐｈは略０であるので、
Ｐ＝Ｐγ＝４γｃｏｓΘ／Ｄとなる。 Next, the pressure at which the meniscus formed by the filter 12 breaks will be described with reference to FIG.
Here, P is the pressure at the time of bubble generation (bubble point pressure), γ is the surface tension of the ink, h is the liquid depth (the thickness of the ink attached to the filter 12), ρ is the ink density, Θ is the wetting angle, D Is the diameter of the aperture of the filter 12.
Then, the pressure Pγ generated by the interfacial tension between the ink liquid surface and the filter 12 is
Pγ = 4γcos ΘDπ / (πD2) = 4γcos Θ / D.
Further, the water head pressure Ph on the ink surface is Ph = ρgh.
When bubbles are generated (when the meniscus formed at the opening of the filter 12 is broken), the bubble point P, the pressure Pγ, and the water head pressure Ph are balanced.
That is, since P = Pγ + Ph and Ph is substantially 0,
P = Pγ = 4γcos Θ / D.

次にフィルター１２の加熱の作用について説明する。
図５は一般の記録装置に使用される水系インクの粘度の温度特性の一例を示すものである。通常の使用温度２０℃では３ｍＰａ・ｓｅｃ〜４ｍＰａ・ｓｅｃ程度である。インクの温度が上昇するとインクの粘度は下がり、インクの温度が低下すると粘度は上昇する。 Next, the action of heating the filter 12 will be described.
FIG. 5 shows an example of temperature characteristics of the viscosity of water-based ink used in a general recording apparatus. At a normal use temperature of 20 ° C., it is about 3 mPa · sec to 4 mPa · sec. When the ink temperature increases, the ink viscosity decreases, and when the ink temperature decreases, the viscosity increases.

フィルター１２の面積はフィルター１２を通過させる単位時間あたりのインク量とフィルター１２の開口率から決まる。記録装置の使用温度範囲から低温での粘度上昇を配慮して設定される。図５で示すように低温での粘度は指数的に上がることから低温でのインク供給を確保させるための必要なフィルター面積が大きくなることがわかる。近年の記録装置の記録速度向上のためフィルターを通過するインク量は増えていく一方である。この場合記録ヘッド３１を大きくして、フィルター１２の面積は更に大きくとらねばならない。しかしフィルター面積の巨大化は設計の自由度をなくす方向にあり極度の拡大は好ましくない。従来のフィルター設計では、単位面積当たりのフィルター開孔数を同じとした場合、フィルターの投影面積をＳとするときフィルターを通過するインク量がｎ倍になったときに必要なフィルターの投影面積はｎＳになる。 The area of the filter 12 is determined by the amount of ink per unit time that passes through the filter 12 and the aperture ratio of the filter 12. It is set in consideration of viscosity increase at low temperature from the operating temperature range of the recording device. As shown in FIG. 5, the viscosity at low temperature increases exponentially, so that it is understood that the filter area necessary for ensuring ink supply at low temperature is increased. In recent years, the amount of ink passing through a filter has been increasing in order to improve the recording speed of recording apparatuses. In this case, the recording head 31 must be enlarged and the area of the filter 12 must be further increased. However, the enlargement of the filter area is in the direction of eliminating the degree of freedom of design, and extreme expansion is not preferable. In the conventional filter design, assuming that the number of filter openings per unit area is the same, when the projected area of the filter is S, the projected area of the filter required when the amount of ink passing through the filter is n times nS.

フィルター１２の流路抵抗Ｒを管抵抗としてとらえたとき、管長さＬ、管の断面直径ｄ、流れるインクの粘度をηとすると、
Ｒ∝Ｌ×η÷ｄ^４…（１）が成り立つ。
係数Ｋを適用して等式とすると、
Ｒ＝Ｋ×Ｌ×η÷ｄ^４…（１ａ）となる。
一般に液体が管を通るときの損失水頭はΔｐ＝Ｕ×Ｒ…（２）である。 When the flow path resistance R of the filter 12 is regarded as a pipe resistance, if the pipe length L, the cross-sectional diameter d of the pipe, and the viscosity of the flowing ink are η,
R∝L × η ÷ d ⁴ (1) holds.
Applying the coefficient K to the equation,
R = K × L × η ÷ d ⁴ (1a)
Generally, the loss head when the liquid passes through the pipe is Δp = U × R (2).

いま、従来設計での流量をＵ０、流路抵抗をＲ０、今回のフィルター加熱により粘度を下げてｎ倍の流量をながすときの流路抵抗をＲ１としたときに損失水頭が同じであるときに次式が成り立つ。
ｎ×Ｕ０×Ｒ１＝Ｕ０×Ｒ０…（３）
式（１ａ）より、Ｒ０＝Ｋ×Ｌ×η０…（１ｂ）、Ｒ１＝Ｋ×Ｌ×η１…（１ｃ）であるから、（３）に（１ｂ）、（１Ｃ）を代入することで、
η１＝η０×Ｕ０÷（ｎ×Ｕ０）＝η０÷ｎ…（４）となる。
ここで粘度はインク温度の関数であるから、
η＝ｆ（Ｔ）…（５）（Ｔはインクの温度）と表すことができる。
（４）（５）より、損失水頭が同じになるインクの温度は（すなわちフィルターの投影面積を増やすことなく従来のｎ倍のインク量を通過させるために必要なインクの温度Ｔ１は、
Ｔ１＝ｆ−１（η０／ｎ）となる。 When the loss head is the same when the flow rate in the conventional design is U0, the flow resistance is R0, and the flow resistance when the viscosity is lowered by this filter heating and the flow is increased by n times is R1. The following equation holds.
n × U0 × R1 = U0 × R0 (3)
From equation (1a), R0 = K × L × η0 (1b) and R1 = K × L × η1 (1c), so by substituting (1b) and (1C) into (3),
η1 = η0 × U0 ÷ (n × U0) = η0 ÷ n (4)
Since viscosity is a function of ink temperature,
η = f (T) (5) where T is the temperature of the ink.
(4) From (5), the temperature of the ink with the same head loss (that is, the temperature T1 of the ink necessary to pass the conventional n times the amount of ink without increasing the projected area of the filter is
T1 = f-1 (η0 / n).

図５に示すような粘度特性のインクでは例えば、通常の使用温度２０℃でフィルターにおいて発生する圧力損失のままで、流量を１．５倍にするには約４０℃に加温すればよいことになる。 In the case of the ink having the viscosity characteristics as shown in FIG. 5, for example, the pressure loss generated in the filter at a normal use temperature of 20 ° C. may be maintained and the flow rate may be increased to about 40 ° C. become.

透過させるインクの量が多くなればフィルター１２を通過するインクの速度は上がる為フィルター１枚の加熱だけでは充分追従しないこともある。このような場合、図８に示すように、ダミーのフィルター加熱ユニット１５−１７−１０３をフィルターユニット１−２−１２上に接合し、当該ユニット１５−１７−１０３内のインクを予備加熱する構成とすることができる。なお、このユニット１５−１７−１０３におけるインクの流路も、液体供給経路２２を構成する。このユニット１５−１７−１０３のダミーフィルター１７は本フィルター１２より粗いものを選定するのが望ましい。ダミーフィルター１７による圧力損失を低減するためである。 If the amount of ink to be transmitted increases, the speed of the ink passing through the filter 12 increases, so that it may not be sufficiently followed by heating only one filter. In such a case, as shown in FIG. 8, a dummy filter heating unit 15-17-103 is joined onto the filter unit 1-2-12, and the ink in the unit 15-17-103 is preheated. It can be. The ink flow path in the unit 15-17-103 also constitutes the liquid supply path 22. The dummy filter 17 of the unit 15-17-103 is preferably selected to be coarser than the main filter 12. This is to reduce pressure loss due to the dummy filter 17.

また、インクの粘度が高いインクを使う用途でもこの機構を利用することが可能である。 In addition, this mechanism can be used in applications that use ink having a high ink viscosity.

図６は粘度の比較的に高いインクの温度特性の一例である。この事例では２０℃下において３０ｍＰａ・ｓｅｃ程度の粘度をもっており、一般のインクジェットヘッド（記録ヘッド）用のインクの粘度に比べて高い。このようなインクを扱う記録ヘッドは当然その粘度で適正な開口径と開口面積を備えるように設計される。しかし粘度が高いことにより低温側は更に粘度が急峻に上昇する。ここで、フィルターを加熱してフィルターの損失水頭を押さえることで、温度依存性の少ない記録ヘッドを構成することができる。あるいは加熱を前提として少しでもフィルターの投影面積を押さえることでフィルター収容室２７の設計自由度を増すことができる。 FIG. 6 is an example of temperature characteristics of ink having a relatively high viscosity. In this case, it has a viscosity of about 30 mPa · sec at 20 ° C., which is higher than the viscosity of a general ink jet head (recording head) ink. A recording head handling such ink is naturally designed to have an appropriate opening diameter and opening area according to its viscosity. However, due to the high viscosity, the viscosity rises more rapidly on the low temperature side. Here, a recording head with little temperature dependency can be configured by heating the filter and suppressing the loss head of the filter. Alternatively, the degree of freedom in designing the filter housing chamber 27 can be increased by suppressing the projected area of the filter as much as possible on the premise of heating.

本実施例の記録ヘッド３１は、インクを初期充填させる前や記録時以外の時はフィルター１２の加熱を停止することにより無駄なエネルギーの使用を防止できる。また長時間の加熱に伴うインクの劣化を防ぐことができる。そして、本実施例によれば、液体供給経路２２内に設けられたフィルター１２を加熱することで、余計な部品を設けることなく、フィルター１２が液体供給経路２２内のインクに直接接することで加熱ができるため、所望の温度に加熱しやすくなり、所望の粘度を得られるという利点を有する。 The recording head 31 of the present embodiment can prevent useless energy from being used by stopping the heating of the filter 12 before initial ink filling or at times other than recording. Further, it is possible to prevent the ink from being deteriorated due to heating for a long time. According to this embodiment, the filter 12 provided in the liquid supply path 22 is heated so that the filter 12 is in direct contact with the ink in the liquid supply path 22 without providing extra parts. Therefore, it is easy to heat to a desired temperature, and there is an advantage that a desired viscosity can be obtained.

また、図２で表されるように、本実施例の記録装置３０は、フィルター１２の乾燥状態を検出する検出部４３を備えている。
そして、制御部３３は、高周波加熱ユニット１０１にフィルター１２を加熱させた後に、フィルター１２が乾燥していることを検出部４３が検出すると、高周波加熱ユニット１０１によるフィルター１２の加熱を停止させることができる。
このため、フィルター１２に膜が張っていない（メニスカスを形成していない）状態になったのを検出してからインクを液体供給経路２２に充填させることができる。したがって、本実施例の記録装置３０は、フィルター１２において気泡を発生させることを効果的に抑制することができる構成になっている。また、フィルター１２に液体が付着していない状態で、高周波加熱ユニット１０１にフィルター１２を加熱させた場合であっても、加熱させた後、短時間でフィルター１２が乾燥していることを検出部４３が検出し、加熱を停止するので空加熱を防止することができる。 In addition, as illustrated in FIG. 2, the recording apparatus 30 according to the present exemplary embodiment includes a detection unit 43 that detects the dry state of the filter 12.
Then, after the control unit 33 causes the high-frequency heating unit 101 to heat the filter 12 and the detection unit 43 detects that the filter 12 is dry, the control unit 33 may stop the heating of the filter 12 by the high-frequency heating unit 101. it can.
For this reason, it is possible to fill the liquid supply path 22 with ink after detecting that the filter 12 is not stretched (no meniscus is formed). Therefore, the recording apparatus 30 of the present embodiment has a configuration that can effectively suppress the generation of bubbles in the filter 12. Further, even when the filter 12 is heated by the high-frequency heating unit 101 in a state where no liquid is attached to the filter 12, the detection unit detects that the filter 12 is dried in a short time after the heating. Since 43 detects and stops heating, it can prevent empty heating.

なお、本実施例の検出部４３は、フィルター１２の温度を測定可能であり、フィルター１２に液体が付着している場合とフィルター１２に液体が付着していない場合とで、フィルター１２の温度上昇の速度が異なることを利用して、フィルター１２が乾燥しているか否かを検出可能な構成である。ただし、フィルター１２の温度を測定する構成の代わりに、フィルター収容室２７の温度を測定する構成としてもよい。
また、フィルター収容室２７の圧力を測定可能であり、フィルター１２に液体が付着している場合とフィルター１２に液体が付着していない場合とで、フィルター収容室２７の圧力上昇の速度が異なることを利用して、フィルター１２が乾燥しているか否かを検出可能な構成としてもよい。 Note that the detection unit 43 of this embodiment can measure the temperature of the filter 12, and the temperature of the filter 12 rises when the liquid is attached to the filter 12 and when the liquid is not attached to the filter 12. This is a configuration capable of detecting whether the filter 12 is dry by utilizing the fact that the speed of the filter is different. However, instead of the configuration for measuring the temperature of the filter 12, a configuration for measuring the temperature of the filter housing chamber 27 may be adopted.
Further, the pressure in the filter housing chamber 27 can be measured, and the speed of the pressure rise in the filter housing chamber 27 is different between the case where the liquid is attached to the filter 12 and the case where the liquid is not attached to the filter 12. The filter 12 may be configured to detect whether or not the filter 12 is dry.

一方、検出部４３の検出結果を利用せず、高周波加熱ユニット１０１によるフィルター１２の加熱時間などで、フィルター１２が乾燥しているか否かを判断する構成としてもよい。 On the other hand, it is good also as a structure which judges whether the filter 12 is dry by the heating time etc. of the filter 12 by the high frequency heating unit 101, without utilizing the detection result of the detection part 43. FIG.

また、本実施例の記録装置３０は、図２で表されるように、記録ヘッド３１のメンテナンス用の吸引ポンプであるポンプ１６を備えている。該ポンプ１６は、インクを液体供給経路２２に充填する液体充填部としての役割を兼ねており、制御部３３は、高周波加熱ユニット１０１にフィルター１２を加熱させた後に、インクを液体供給経路２２に充填するようポンプ１６を制御することが可能である。このように、液体充填部を設けることにより、インクの充填性を損なうことなく、フィルター１２において気泡を発生させることを抑制し、記録装置３０にインクを充填する構成を簡単に形成できる。
なお、液体充填部を設ける構成としては、本実施例のように記録ヘッド３１のメンテナンス用の吸引ポンプを液体充填部として使用する構成のほか、供給経路２２やインクカートリッジ２１のインクを加圧する加圧ポンプなどを別途設ける構成などとすることができる。 Further, as shown in FIG. 2, the recording apparatus 30 of this embodiment includes a pump 16 that is a suction pump for maintenance of the recording head 31. The pump 16 also serves as a liquid filling unit that fills the liquid supply path 22 with ink, and the control unit 33 causes the high-frequency heating unit 101 to heat the filter 12 and then supplies the ink to the liquid supply path 22. It is possible to control the pump 16 to fill. As described above, by providing the liquid filling portion, it is possible to easily form a configuration in which the recording device 30 is filled with ink by suppressing generation of bubbles in the filter 12 without impairing ink filling properties.
In addition to the configuration in which the suction pump for maintenance of the recording head 31 is used as the liquid filling unit as in the present embodiment, the liquid filling unit is provided with a mechanism for pressurizing the ink in the supply path 22 and the ink cartridge 21. A configuration in which a pressure pump or the like is separately provided may be employed.

また、本実施例の記録装置３０は、図３で表されるように、高周波加熱ユニット１０１によりフィルター１２の端部から該フィルター１２を加熱する構成である。このため、高周波加熱ユニット１０１の設置位置に近い部分の方が高い温度になり易い。
一方、加熱部により、フィルター１２の中心部をフィルター１２の端部よりも高い温度で加熱する構成としてもよい。その構成としては、特に限定はないが、例えば、フィルター１２に電流を流して該フィルター１２を加熱する構成とし、フィルター１２の中心部をフィルター１２の端部よりも高抵抗の部材で形成する構成とすることなどが挙げられる。
液体供給経路２２を流れる液体は、該流れる方向から見て液体供給経路２２の中心部の方が液体供給経路２２の端部よりも流速が速くなる。このため、一般的には、液体供給経路２２の中心部の方が液体供給経路２２の端部よりも気泡が発生しやすくなる。そこで、加熱部によりフィルター１２の中心部をフィルター１２の端部よりも高い温度で加熱する構成とすることにより、効率的に気泡の発生しやすいフィルター１２の中心部を加熱させることができ、フィルター１２において気泡を発生させることを効果的に抑制することができる。 Moreover, the recording apparatus 30 of the present embodiment is configured to heat the filter 12 from the end of the filter 12 by the high-frequency heating unit 101, as shown in FIG. For this reason, the part close | similar to the installation position of the high frequency heating unit 101 tends to become high temperature.
On the other hand, it is good also as a structure which heats the center part of the filter 12 at a temperature higher than the edge part of the filter 12 by a heating part. The configuration is not particularly limited. For example, the configuration is such that a current is passed through the filter 12 to heat the filter 12, and the central portion of the filter 12 is formed of a member having a higher resistance than the end of the filter 12. And so on.
The liquid flowing through the liquid supply path 22 has a higher flow velocity at the center of the liquid supply path 22 than at the end of the liquid supply path 22 when viewed from the flowing direction. For this reason, in general, bubbles are more likely to be generated at the center of the liquid supply path 22 than at the end of the liquid supply path 22. Therefore, by adopting a configuration in which the central portion of the filter 12 is heated at a higher temperature than the end portion of the filter 12 by the heating unit, the central portion of the filter 12 where air bubbles are easily generated can be efficiently heated. The generation of bubbles in 12 can be effectively suppressed.

また、本実施例の記録装置３０は、フィルター収容室２７が記録ヘッド３１の内部に設けられる構成である。しかしながら、液体供給経路２２が記録ヘッド３１の内部だけでなく記録ヘッド３１の外部（キャリッジ３２の外部）に至る構成の場合、フィルター収容室２７を記録ヘッド３１の外部（キャリッジ３２の外部）に設ける構成としてもよい。例えば、記録ヘッド３１の外部に液体供給経路２２を設ける構成としては、キャリッジ３２の外部に、液体供給経路２２内のインクの圧力を調整する圧力ダンパー及び圧力調整弁や、インクを一時収容するサブタンク、などが構成される場合がある。圧力ダンパー、圧力調整弁及びサブタンクなどにもフィルター収容室が設けられる場合が有る。そして、このようなフィルター収容室におけるフィルターをインクの初期充填に先立って加熱可能な構成としてもよい。 Further, the recording apparatus 30 of this embodiment is configured such that the filter housing chamber 27 is provided inside the recording head 31. However, when the liquid supply path 22 is configured not only inside the recording head 31 but also outside the recording head 31 (outside the carriage 32), the filter housing chamber 27 is provided outside the recording head 31 (outside the carriage 32). It is good also as a structure. For example, as a configuration in which the liquid supply path 22 is provided outside the recording head 31, a pressure damper and a pressure adjustment valve that adjust the pressure of ink in the liquid supply path 22 and a sub tank that temporarily stores ink are provided outside the carriage 32. , Etc. may be configured. A filter storage chamber may be provided also in a pressure damper, a pressure control valve, a sub tank, and the like. And it is good also as a structure which can heat the filter in such a filter storage chamber prior to the initial filling of an ink.

また、フィルター１２を加熱させる際、インクカートリッジ２１はキャリッジ３２に搭載された状態であっても搭載されていない状態でもよい。ただし、インクカートリッジ２１がキャリッジ３２に搭載されていない状態であるほうが、蒸発した液体を逃がしやすく、効率的に、フィルター１２を乾燥させることができる。このため、フィルター１２を加熱させる際、インクカートリッジ２１をキャリッジ３２から取り外すようにユーザーに報知させることが可能な構成としてもよい。 Further, when the filter 12 is heated, the ink cartridge 21 may be mounted on the carriage 32 or may not be mounted. However, when the ink cartridge 21 is not mounted on the carriage 32, the evaporated liquid can be easily released, and the filter 12 can be efficiently dried. For this reason, when the filter 12 is heated, the user may be notified that the ink cartridge 21 is removed from the carriage 32.

なお、上記の実施例においては、液体噴射部として記録ヘッド（インクジェットヘッド）を例示したが、液体噴射部の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。本発明は、広く液体噴射部の全般を対象としたものであり、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド等にも適用することができる。
またヘッド駆動の原理は圧電素子によるものに限定されるものではなく、サーマルジェ
ット方式によるヘッドにも適用できる。 In the above-described embodiment, the recording head (inkjet head) is exemplified as the liquid ejecting unit. However, the basic configuration of the liquid ejecting unit is not limited to that described above. The present invention is intended for a wide range of liquid ejecting units in general. For example, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an electrode formation such as an FED (field emission display). The present invention can also be applied to an electrode material ejection head used in the above.
The principle of driving the head is not limited to that using a piezoelectric element, but can be applied to a head using a thermal jet system.

１フィルターベース、２蓋部品、３ケース部品、４固定板、５振動子、
６金属層、７テープキャリアパッケージ、８回路基板ユニット、９樹脂層、
１０基板、１１ノズルプレート、１２フィルター、１３溶着用突起部、
１４パッキン、１５ダミーのフィルター加熱ユニット、
１６ポンプ（液体充填部）、１７ダミーフィルター、１８ポンプ駆動部、
２１インクカートリッジ（液体供給源）、２２液体供給経路、２３インク溜、
２４インク供給路、２５圧力室、２６ノズル、２７フィルター収容室、
３０記録装置（液体噴射装置）、３１記録ヘッド（液体噴射部）、
３２キャリッジ、３３制御部、３４ＣＰＵ、３５システムバス、
３６ＲＯＭ、３７ＲＡＭ、３８ヘッド駆動部、３９モーター駆動部、
４０キャリッジモーター、４１搬送モーター、４２加熱部駆動部、
４３検出部、４４入出力部、４５ＰＣ、
１０１高周波加熱ユニット（加熱部）、１０３ダミーのフィルター加熱ユニット、
２０１ヒーター装置（加熱部）、Ｍ被記録媒体（媒体） 1 filter base, 2 lid parts, 3 case parts, 4 fixing plate, 5 transducers,
6 metal layer, 7 tape carrier package, 8 circuit board unit, 9 resin layer,
10 substrate, 11 nozzle plate, 12 filter, 13 welding protrusion,
14 packing, 15 dummy filter heating unit,
16 pump (liquid filling part), 17 dummy filter, 18 pump drive part,
21 ink cartridge (liquid supply source), 22 liquid supply path, 23 ink reservoir,
24 ink supply path, 25 pressure chamber, 26 nozzles, 27 filter storage chamber,
30 recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 31 recording head (liquid ejecting section),
32 Carriage, 33 Control unit, 34 CPU, 35 System bus,
36 ROM, 37 RAM, 38 head drive unit, 39 motor drive unit,
40 Carriage motor, 41 Carriage motor, 42 Heating unit drive unit,
43 detection unit, 44 input / output unit, 45 PC,
101 high frequency heating unit (heating unit), 103 dummy filter heating unit,
201 Heater device (heating unit), M Recording medium (medium)

Claims

A liquid ejecting unit that ejects liquid from the nozzle to the medium;
A liquid supply path for supplying the liquid stored in a liquid supply source to the nozzle;
A part of the liquid supply path, and a filter storage chamber for storing a filter disposed in the liquid supply path;
A heating unit for heating the filter;
A control unit for controlling the heating unit,
The control unit causes the heating unit to heat the filter prior to filling the liquid when the liquid is filled into the filter housing chamber not filled with the liquid via the liquid supply path. A liquid ejecting apparatus.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1,
A detection unit for detecting a dry state of the filter;
The control unit causes the heating unit to stop heating the filter when the detection unit detects that the filter is dry after heating the filter to the heating unit. Injection device.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1 or 2,
A liquid filling unit that fills the liquid supply path with the liquid;
The control unit controls the liquid filling unit to fill the liquid supply path with the liquid after the heating unit heats the filter.

The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The control unit causes the heating unit to heat the filter at a heating temperature lower than a heating temperature prior to filling the liquid in a state where the liquid supply path is filled with the liquid. apparatus.

The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the heating unit heats a central portion of the filter at a temperature higher than an end portion of the filter.

A liquid ejecting section that ejects liquid from a nozzle to a medium; a liquid supply path that supplies the liquid contained in a liquid supply source to the nozzle; and a part of the liquid supply path, the liquid supply path A liquid filling method for a liquid ejecting apparatus, comprising: a filter housing chamber that houses a filter disposed in a heating unit; and a heating unit that heats the filter,
When the liquid is filled into the filter housing chamber not filled with the liquid via the liquid supply path, the filter is heated by the heating unit prior to the filling of the liquid. Filling method.