(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置において、
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液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
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液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
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液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
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液体噴射装置。
【請求項６】
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液体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置及び液体充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３５４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係る記録装置を表す概略斜視図。
【図２】本発明の一実施例に係る記録装置を表すブロック図。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】インク粘度の温度依存性の一例を示すグラフ。
【図６】高いインク粘度の温度依存性の一例を示すグラフ。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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１ｃｍ２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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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÷ｄ４…（１）が成り立つ。  
係数Ｋを適用して等式とすると、  
Ｒ＝Ｋ×Ｌ×η÷ｄ４…（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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
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、３４  ＣＰＵ、３５  システムバス、
３６  ＲＯＭ、３７  ＲＡＭ、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、４５  ＰＣ、
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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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