JP2004122672A - 洗浄方法、洗浄液、洗浄カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、洗浄方法、洗浄液、洗浄カートリッジに関し、例えばサーマル方式によるインクジェット方式のプリンタに適用して、液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができるようにする。
【解決手段】本発明は、金属層１５を酸化溶解する溶液により液室１８の付着物を除去する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄方法、洗浄液、洗浄カートリッジに関し、例えばサーマル方式によるインクジェット方式のプリンタヘッドに適用することができる。本発明は、金属層を酸化溶解する溶液により液室の付着物を除去することにより、液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像処理等の分野において、ハードコピーのカラー化に対するニーズが高まってきている。このニーズに対して、従来、昇華型熱転写方式、溶融熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方式及び熱現像銀塩方式等のカラーコピー方式が提案されている。
【０００３】
これらの方式のうちインクジェット方式は、液体吐出装置であるプリンタヘッドに設けられたノズルから記録液（インク）の液滴を飛翔させ、記録対象に付着してドットを形成するものであり、簡易な構成により高画質の画像を出力することができる。このインクジェット方式は、ノズルからインク液滴を飛翔させる方法の相違により、静電引力方式、連続振動発生方式（ピエゾ方式）及びサーマル方式に分類される。
【０００４】
これらの方式のうちサーマル方式は、インクの局所的な加熱により気泡を発生し、この気泡によりインクをノズルから押し出して印刷対象に飛翔させる方式であり、簡易な構成によりカラー画像を印刷することができるようになされている。
【０００５】
すなわちこのサーマル方式によるプリンタは、いわゆるプリンタヘッドを用いて構成され、このプリンタヘッドは、インクを加熱する発熱素子、発熱素子を駆動するロジック集積回路による駆動回路等が半導体基板上に搭載される。これによりこの種のプリンタヘッドにおいては、発熱素子を高密度に配置して確実に駆動できるようになされている。
【０００６】
すなわちこのサーマル方式のプリンタにおいて、高画質の印刷結果を得るためには、発熱素子を高密度で配置する必要がある。具体的に、例えば６００〔ＤＰＩ〕相当の印刷結果を得るためには、発熱素子を４２．３３３〔μｍ〕間隔で配置することが必要になるが、このように高密度で配置した発熱素子に個別の駆動素子を配置することは極めて困難である。これによりプリンタヘッドでは、半導体基板上にスイッチングトランジスタ等を作成して集積回路技術により対応する発熱素子を接続し、さらには同様に半導体基板上に作成した駆動回路により各スイッチングトランジスタを駆動することにより、簡易かつ確実に各発熱素子を駆動できるようになされている。
【０００７】
またサーマル方式によるプリンタにおいては、発熱素子による加熱によりインクに気泡が発生し、ノズルからインクが飛び出すと、この気泡が消滅する。これにより発砲、消砲の繰り返しによるキャビテーションによる機械的な衝撃を受ける。さらにプリンタは、発熱素子の発熱による温度上昇と温度下降とが、短時間〔数μ秒〕で繰り返され、これにより温度による大きなストレスを受ける。
【０００８】
このためプリンタヘッドは、タンタル、窒化タンタル、タンタルアルミ等により発熱素子が形成され、この発熱素子上に窒化シリコン、炭化シリコン等による保護層が形成され、この保護層により絶縁性が確保され、また発熱素子とインクとの直接の接触を防止するようになされている。またこの保護層の上層に、キャビテーションによる機械的な衝撃を緩和して発熱素子を保護する保護層として耐キャビテーション層がタンタル等により形成されるようになされている。
【０００９】
すなわち図１は、この種のプリンタヘッドにおける発熱素子近傍の構成を示す断面図である。プリンタヘッド１は、シリコン基板である半導体基板２に素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：Ｌｏｃａｌ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　Ｏｆ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）３等が作成されて、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　）型によるトランジスタ４、５等が作成される。さらにプリンタヘッド１は、ボロンとリンが添加されたシリコン酸化膜であるＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ　Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ　Ｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｇｌａｓｓ　）膜等により層間絶縁膜７が作成された後、１層目の配線パターン８が作成される。プリンタヘッド１では、この１層目の配線パターン８によりトランジスタ４、５等が接続され、集積回路による論理回路が作成され、さらにはこの論理回路にスイッチングトランジスタが接続される。
【００１０】
また続いてシリコン酸化膜による層間絶縁膜９、窒化シリコンによる層間絶縁膜１０が形成された後、発熱素子１１、層間絶縁膜１３、２層目の配線パターン１２が作成され、この２層目の配線パターン１２により発熱素子１１の一端がスイッチングトランジスタに接続され、また発熱素子１１の他端が例えば電源ラインに接続される。プリンタヘッド１は、続いて窒化シリコンによる層間絶縁膜１４が形成された後、タンタル（Ｔａ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等により耐キャビテーション層１５が形成され、その後、各チップにスクライビング処理される。
【００１１】
プリンタヘッド１は、このようにして作成された各チップにドライフィルム１６、オリフィスプレート１７が順次積層される。ここで例えばドライフィルム１６は、有機系樹脂により構成され、圧着により配置された後、インク液室１８、インク流路に対応する部位が取り除かれ、その後硬化される。これに対してオリフィスプレート１７は、発熱素子１１の上に微小なインク吐出口であるノズル１９を形成するように所定形状に加工された板状部材であり、接着によりドライフィルム１６に保持される。これによりプリンタヘッド１は、ノズル１９、インク液室１８、このインク液室１８にインクを導くインク流路等が形成されて作成される。
【００１２】
このようにして作成されるプリンタヘッド１では、発熱素子１１よりインク液室１８のインクを加熱してインク液滴を飛び出させることにより、長期間使用すると耐キャビテーション層１５の表面に付着物が発生する。すなわち図２は、ノズルプレート１７を取り外してノズル１９側より見たプリンタヘッド１を示す平面図である。このプリンタヘッド１は、長方形形状によりほぼ平行に形成された抵抗体パターン１１Ａ、１１Ｂの一端が配線パターン１２により接続され、これにより折り返し形状により発熱素子１１が形成される。プリンタヘッド１では、この抵抗体パターン１１Ａ、１１Ｂの上側である耐キャビテーション層１５の表面、インク液室１８の熱作用面に付着物が付着する。
【００１３】
この付着物は、いわゆるこげ（ｋｏｇａｔｉｏｎ）であり、主にインク中の染料、有機系不純物、金属不純物、あるいはその金属酸化物により構成され、熱伝導性が著しく悪いものである。これによりプリンタヘッド１では、耐キャビテーション層１５の表面にこのような付着物が発生すると、インク液室１８への熱伝導が害され、ノズル１９から飛び出すインク液滴のサイズが小さくなったり、ついにはインクが飛び出さなくなる。これらによりプリンタヘッド１では、インクを安定に飛び出させることが困難になり、印刷物に濃度ムラ等が発生する。
【００１４】
このような付着物については、耐熱性に優れた染料をインクに採用することにより、発生を低減することができるものの、完全には防止し得ない。このためこのような付着物を除去する方法が種々に提案されるようになされている。
【００１５】
すなわち例えば特許第２８８８５１１号においては、インクカートリッジを取り外した後、洗浄液カートリッジを取り付け、この洗浄液カートリッジに収納された洗浄液をインク液室に導入して発熱素子を駆動することにより、耐キャビテーション層１５の表面から付着物を除去する方法が提案されるようになされている。
【００１６】
また例えば特開平９−２９９８５号公報においては、インクに代えて電界質を含む水溶液をインク液室に導入し、発熱素子の駆動によりこの水溶液をノズルから飛び出させ、これにより耐キャビテーション層１５の表面から付着物を除去する方法が提案されるようになされている。特開平９−２９９８５号公報においては、このような水溶液に、リン酸イオン、一価の陽イオン（リチユムイオン（Ｌｉ）、ナトリウムイオン（Ｎａ）、カリユムイオン（Ｋ）等）、二価の陽イオン（マグネシウムイオン（Ｍｇ）、カルシウムイオン（Ｃａ）等）、三価の陽イオン（アルミイオン（Ａｌ）等、陰イオン（フッ素イオン（Ｆ）、塩素イオン（Ｃｌ）、水酸イオン（ＯＨ）等）を含む水溶液を適用することが提案するようになされている。
【００１７】
【特許文献１】
特許第２８８８５１１号明細書
【特許文献２】
特開平９−２９９８５号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで特開平９−２９９８５号公報に開示のリン酸イオン、アルカリ金属を含んだ電解質水溶液による付着物の除去方法においては、耐キャビテーション層１５を溶解して付着物を除去するものであり、この耐キャビテーション層１５の溶解がタンタル粒界に沿った浸食作用である特徴がある。またこのような水溶液の各種イオンは、何れも半導体に悪影響を及ぼすものである。これによりこの方法によっては、耐キャビテーション層１５の浸食が著しく、繰り返しの付着物の除去によりプリンタヘッドの信頼性が著しく低下する問題がある。
【００１９】
すなわち具体的に、リチウムを２０００〔ｐｐｍ〕含んだＰＨ８の水溶液を用いて実験したところ、プリンタヘッド１においては、耐キャビテーション層１５がタンタル粒界に沿って浸食され、下層の窒化シリコンによる層間絶縁膜１３、１４までも浸食されていることが確認された。なおこの実験は、タンタルにより膜厚２００〔ｎｍ〕で耐キャビテーション層１５を作成した場合であり、０．８５〔Ｗ〕の電力により発熱素子１１を１．３５億回駆動した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で耐キャビテーション層１５を観察したものである。
【００２０】
また特開平９−２９９８５号公報に開示の各種イオンのうち、リン酸イオンにおいては、窒化シリコンによる層間絶縁膜１３、１４だけでなく、配線パターン１２等を構成するアルミニウムをも著しく溶解する。またナトリウム、カリウム等の他のアルカリ金属イオンにおいても、耐キャビテーション層１５、層間絶縁膜１３、１４を著しく浸食する。またマグネシウムイオン、カルシウムイオン、フッ素イオンは、発熱素子１１を駆動するスイッチイングトランジスタ５のゲート酸化膜中に混入すると可動イオンとなり、これによりスイッチイングトランジスタ５をオンオフ制御することが困難になる。
【００２１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができる洗浄方法、洗浄液、洗浄カートリッジを提案しようとするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、発熱素子の駆動により液室に保持した液体を加熱し、液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドの洗浄方法に適用して、液体に代えて、所定の洗浄液を液室に導き、発熱素子の駆動により、発熱素子による液室の熱作用面に付着した付着物を、洗浄液により除去し、洗浄液が、金属層を酸化溶解する溶液であるようにする。
【００２３】
また請求項４の発明においては、発熱素子の駆動により液室に保持した液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドの洗浄液に適用して、金属層を酸化溶解する溶液であるようにする。
【００２４】
また請求項５の発明においては、発熱素子の駆動により液室に保持した液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドに接続されて、保持した洗浄液を液体吐出ヘッドに供給する洗浄カートリッジに適用して、洗浄液が、金属層を酸化溶解する溶液であるようにする。
【００２５】
請求項１の構成によれば、発熱素子の駆動により液室に保持した液体を加熱し、液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドの洗浄方法に適用して、液体に代えて、所定の洗浄液を液室に導き、発熱素子の駆動により、発熱素子による液室の熱作用面に付着した付着物を、洗浄液により除去し、洗浄液が、金属層を酸化溶解する溶液であることにより、タンタル等による耐キャビティーション層を適度に酸化溶解させ、付着物を除去することができる。これにより液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができる。またこのような金属層を酸化溶解する溶液においては、半導体プロセスに有害な各種イオンを含んでいないことにより、電解質を使用した場合の各種の悪影響を有効に回避することができる。具体的に、このような洗浄液においては、静的表面張力を４０〔ｍＮ／ｍ〕以上に設定した表面張力調整剤の水溶液、アルカリ金属を含まない水溶液であって、ＰＨ値を８〜１１に設定したＰＨ調整剤の水溶液を適用することができ、表面張力調整剤にあっては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキルおよびアリールエーテル類、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を適用することができ、特にエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。またＰＨ調整剤としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物を適用することができる。
【００２６】
これらにより請求項４、５の構成によれば、液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができる洗浄液、洗浄カートリッジを提供することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）第１の実施の形態の構成
この実施の形態においては、本発明をプリンタヘッドの再処理工程に適用する。すなわちこの実施の形態に係るプリンタヘッドにおいては、ほぼ印刷対象の用紙幅で図１について上述した構成が紙面の奥行き方向に繰り返されてなるラインプリンタ用のプリンタヘッドであり、インクタンクを一体に保持するようになされている。このプリンタヘッドが適用されるプリンタにおいては、このインクタンクに保持したインクを使い切ると、プリンタヘッドが交換され、この工程には、この交換によりプリンタから取り外されたプリンタヘッドが回収されて投入されるようになされている。
【００２９】
この工程において、このようにして回収したプリンタヘッドは、インクタンクが取り外された後、外観洗浄、検査等の所定の工程を経、その後、付着物の除去工程に投入される。
【００３０】
プリンタヘッドは、この付着物の除去工程において、所定の洗浄液を保持した洗浄液タンクがインク流路に接続され、全ての発熱素子が所定回数だけ駆動される。これによりプリンタヘッドは、この洗浄液により各インク液室の熱作用面に付着した付着物が除去される。なおプリンタヘッドは、耐キャビティーション層がタンタルによる膜厚２００〔ｎｍ〕により形成されるようになされている。
【００３１】
ここでこの実施の形態において、この洗浄液に、金属層である耐キャビティーション層を酸化溶解（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ−ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　）する溶液が適用される。ここでこのような溶液にあっては、例えば静的表面張力が４０〔ｍＮ／ｍ〕以上に設定された表面張力調整剤の水溶液、アルカリ金属を含まない水溶液であって、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液、又はアルカリ金属を含まない水溶液であって、静的表面張力が４０〔ｍＮ／ｍ〕以上、ＰＨ値が８〜１１に設定された表面張力調整剤及びＰＨ調整剤の水溶液が適用される。
【００３２】
ここで表面張力調整剤にあっては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキルおよびアリールエーテル類、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を適用することができ、特にエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。またＰＨ調整剤にあっては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物を適用することができる。
【００３３】
この実施の形態においては、この溶液に、アルカリ金属を含まない水溶液であって、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液が適用される。具体的に、エチレングレコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、界面活性剤（アセチレングリコール）からなる電界質を含んでいない水溶液を適用する。なおこの溶液においては、ＰＨ値を中性に維持し、界面活性剤の添加量を０．３〔％〕として静的表面張力を４９〔ｍＮ／ｍ〕に設定した。
【００３４】
また発熱素子の駆動は、定格電力による駆動が０．８〔Ｗ〕であるのに対し、０．９〔Ｗ〕の電力により、周波数８．４〔ｋＨｚ〕の繰り返し周期で、パルス幅１．５〔μｓｅｃ〕により１０００万回実行した。なおこの駆動に要する時間は、１８分程度である。
【００３５】
（１−１）第１の実施の形態の動作
以上の構成において、この工程では、インクに代えて所定の洗浄液が各インク液室に導かれ、発熱素子の駆動により、インク液室の熱作用面に付着した付着物がこの洗浄液により除去される。
【００３６】
この実施の形態においては、この洗浄液が金属層である耐キャビティーション層を酸化溶解する溶液であることにより、アルカリ金属の電解質による洗浄液を使用する場合に比して、穏やかに耐キャビティーション層を溶解して付着物を除去することができ、これにより適切に付着物を除去することができる。また半導体プロセスに有害な各種イオンを含んでいないことにより、電解質を使用した場合の各種の悪影響を有効に回避することができる。
【００３７】
すなわちインク液室の熱作用面である耐キャビテーション層上の付着物を除去する為には、耐キャビテーション層自体を溶解させることが必要である。しかして洗浄液がリン酸イオンやアルカリ金属を含んだ電解質水溶液の場合、タンタル粒界に沿った浸食作用により耐キャビテーション層の溶解が進行し、これにより耐キャビテーション層が著しく浸食される。
【００３８】
しかしながら耐キャビテーション層を適度に酸化溶解させる溶液を用いても、付着物を除去し得、この場合、耐キャビテーション層の著しい浸食を防止し得ることが判った。
【００３９】
特に、この酸化溶解反応においては、洗浄液に水溶液を適用して、水溶液のＰＨ値、静的表面張力、発熱素子の駆動電力により進行速度が変化し、ＰＨ値を高くした水溶液（ＰＨ値８以上）、静的表面張力を高くした水溶液（静的表面張力４０〔ｍＮ／ｍ〕以上）を用いて、発熱素子をインク吐出時以上の電力により駆動して、十分な進行速度を確保し得ることが判った。
【００４０】
これによりこの実施の形態においては、ＰＨ値が中性で、静的表面張力が４９〔ｍＮ／ｍ〕である水溶液により洗浄液を構成し、０．９〔Ｗ〕の電力により、発熱素子を１０００万回駆動して、十分に付着物を除去することができるようになされている。
【００４１】
なお界面活性剤の添付量を０．５〔％〕として静的表面張力を３４〔ｍＮ／ｍ〕に設定した水溶液との比較により、この実施の形態に係る洗浄液の効果を確認した。この確認の実験においては、発熱素子を０．８５〔Ｗ〕の電力により、３億回駆動した。なおこの比較対象の水溶液においては、界面活性剤以外については、この実施の形態に係る洗浄液と同一に構成した。
【００４２】
発熱素子の駆動の後、ノズルプレートを除去して耐キャビテーション層の表面を観察したところ、静的表面張力を３４〔ｍＮ／ｍ〕に設定した水溶液によっては、耐キャビテーション層の表面を若干は酸化させることができるものの、耐キャビテーション層自体、溶解は観察されず、これにより付着物を除去し得ないことが判った。
【００４３】
これに対して静的表面張力を４９〔ｍＮ／ｍ〕に設定した水溶液によっては、２．３億回の駆動により洗浄液を吐出させることが困難になり、同様に観察したところ耐キャビテーション層自体が溶解されていることが判った。またエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ）により解析によって、この溶解が耐キャビテーション層自体の酸化溶解によるものであることを確認することができた。しかしてこの場合、アルカリ金属による電解質による場合のようなタンタル粒界に沿った激しい浸食は観察されず、適度に耐キャビテーション層を溶解できることが判った。
【００４４】
（１−３）第１の実施の形態の効果
以上の構成によれば、金属層を酸化溶解する溶液によりインク液室の付着物を除去することにより、インク液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【００４５】
またこの洗浄液が、静的表面張力が４０〔ｍＮ／ｍ〕以上に設定された表面張力調整剤の水溶液であることにより、インク液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【００４６】
（２）第２の実施の形態
この実施の形態においては、アルカリ金属を含まない水溶液であって、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液により洗浄液を構成する。なおこの洗浄液の構成が異なる点、後述する発熱素子の駆動条件が異なる点を除いて、この第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同一に構成される。
【００４７】
具体的に、洗浄液は、エチレングレコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、界面活性剤（アセチレングリコール）から構成されており、特に電解質を添加していないものである。この洗浄液は、ＰＨ調整剤としてトリエチレンアミンを添加することでＰＨ値が９．５に設定されるようになされている。なお洗浄液の静的表面張力は、３４〔ｍＮ／ｍ〕であった。
【００４８】
また発熱素子においては、０．８〔Ｗ〕の電力により、３０００万回、駆動する。なお駆動の繰り返し周波数、パルス幅は、第１の実施の形態と同一である。
【００４９】
すなわちＰＨ調整剤添付量等の調整により、ＰＨ値を７．５、静的表面張力を３４〔ｍＮ／ｍ〕とした水溶液との比較により、この実施の形態に係る洗浄液の効果を確認した結果によれば、０．９〔Ｗ〕の電力による２億回の駆動により、ＰＨ値７．５の水溶液によっては、耐キャビテーション層の表面を若干は酸化させることができるものの、耐キャビテーション層自体、溶解は観察されず、これにより付着物を除去し得ないことが判った。
【００５０】
これに対してこの実施の形態に係るＰＨ値を９．５の水溶液によれば、０．９〔Ｗ〕の電力による２億回の駆動により、耐キャビテーション層の酸化溶解を確認できた。またこの酸化溶解にあっては、アルカリ金属を含んだ電解質水溶液による場合のような、タンタル粒界に沿った浸食作用による耐キャビテーション層の溶解ではなく、穏やかな耐キャビテーション層の溶解であることが、光学顕微鏡、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による観察により確認された。
【００５１】
またこの同様の観察により、０．８〔Ｗ〕の電力により、３０００万回、駆動して、ＰＨ値７．５の水溶液によっては、何ら付着物が除去されていないのに対し、この実施の形態に係るＰＨ値９．５の水溶液によれば、付着物を十分に除去し得ることを確認できた。
【００５２】
この実施の形態のように、アルカリ金属を含まない水溶液であって、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液により洗浄液を構成しても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
（３）第３の実施の形態
この実施の形態においては、静的表面張力が４０〔ｍＮ／ｍ〕以上に設定された表面張力調整剤の水溶液であって、かつアルカリ金属を含まない、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液により洗浄液を構成する。なおこの洗浄液の構成が異なる点を除いて、この第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同一に構成される。
【００５４】
具体的に、洗浄液は、エチレングレコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、界面活性剤（アセチレングリコール）から構成されており、ＰＨ調整剤（トリエチレンアミン）、界面活性剤（アセチレングリコール）の添加量を調整し、ＰＨ値を９．５に、静的表面張力を４９〔ｍＮ／ｍ〕に設定した。
【００５５】
また第１の実施の形態と同一の条件により発熱素子を駆動して、耐キャビテーション層を顕微鏡、ＳＥＭにより観察して、耐キャビテーション層の酸化溶融による付着物の除去を確認することができた。
【００５６】
この実施の形態のように、静的表面張力が４０〔ｍＮ／ｍ〕以上に設定された表面張力調整剤の水溶液であって、かつアルカリ金属を含まない、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液により洗浄液を構成しても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
（４）第４の実施の形態
この実施の形態においては、洗浄カートリッジに本発明を適用する。ここでこの洗浄カートリッジは、洗浄液をタンクに収納したプリンタヘッドに着脱自在なカートリッジであり、インクに代えて洗浄液を収納している点を除いて、通常のインクカートリッジと同一に構成される。また洗浄液は、上述の第１〜第３の実施の形態について上述した洗浄液が適用されるようになされている。
【００５８】
この洗浄カートリッジが適用されるプリンタヘッドは、インクカートリッジを搭載して印刷物の幅方向に可動するシリアルプリンタのプリンタヘッドである。このプリンタヘッドが搭載されるプリンタにおいては、コンピュータに接続されて使用され、一定時間の使用により、コンピュータに所定のＧＵＩを表示させ、この表示により洗浄カートリッジによるプリンタヘッドの洗浄をユーザーに通知する。
【００５９】
またこの通知によりユーザーがプリンタヘッドよりインクカートリッジを取り外して洗浄カートリッジを取り付け、洗浄処理の開始を指示すると、このプリンタにおいては、コンピュータからの通知により、プリンタヘッドを所定の洗浄位置に退避させ、上述の第１〜第３の実施の形態について上述した条件により全ての発熱素子を駆動する。なおここでこの洗浄位置においては、ノズルから飛び出す洗浄液を吸収して保持する吸収材等が設けられるようになされている。これによりこの実施の形態においては、インク液室の熱作用面に付着した付着物を洗浄液により除去する。
【００６０】
またこのようにして洗浄位置において所定回数だけ駆動すると、プリンタは、コンピュータを介してインクカートリッジの装着を指示し、この指示により洗浄カートリッジがインクカートリッジに交換され、処理の継続がコンピュータより通知されると、先の退避位置にプリンタヘッドを退避させて全ての発熱素子を所定回数だけ駆動し、これによりインク流路等に残存する洗浄液をノズルから追い出し、洗浄に係る一連の処理を終了する。
【００６１】
この実施の形態の構成によれば、本発明を洗浄カートリッジに適用して、この洗浄カートリッジに収納した洗浄液により付着物を除去する場合でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（５）第５の実施の形態
この実施の形態に係るプリンタにおいては、洗浄液のタンクを別途有し、この洗浄液のタンクに第１〜第３の実施の形態について上述した洗浄液を保持する。またプリンタヘッドへのインクの供給と、洗浄液との供給を、コントローラによるバルブの制御により切り換えることができるようになされ、ユーザーにより指示により、又は一定時間の使用により、プリンタヘッドを洗浄位置に退避させた後、インクに代えて洗浄液を供給して発熱素子を駆動し、これによりインク液室の熱作用面に付着した付着物を除去する。またその後、インクの供給に切り換え、インク流路等に残存する洗浄液をノズルから追い出し、洗浄に係る一連の処理を終了する。
【００６３】
この実施の形態の構成によれば、洗浄液のタンクを別途プリンタに設ける場合でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（６）第６の実施の形態
この実施の形態に係るプリンタにおいては、コントローラによるバルブの制御によりプリンタヘッドへのインクの供給を停止できるようになされている。また洗浄位置には、洗浄液が十分にしみ込んだスポンジ等が保持され、プリンタヘッドを洗浄位置に退避させると、プリンタヘッドの各ノズルがこのスポンジに押し当てられるようになされている。この実施の形態では、この洗浄液に、第１〜第３の実施の形態について上述した洗浄液が適用されるようになされている。
【００６５】
このプリンタヘッドにおいては、ユーザーにより指示により、又は一定時間の使用により、インクの供給を停止してプリンタヘッドを洗浄位置に退避させ、発熱素子を駆動する。これによりこのプリンタでは、洗浄液が十分にしみ込んでなるスポンジに各ノズルを押し当てて、ノズル側より洗浄液を供給するようにし、この洗浄液により熱作用面に付着した付着物を除去するようになされている。
【００６６】
この実施の形態の構成によれば、ノズル側より洗浄液を供給するようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
（７）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、タンタル膜により耐キャビテーション層を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）、タンタルタングステン（ＴａＷ）等、各種積層材料により耐キャビテーション層を作成する場合に広く適用することができる。
【００６８】
また上述の実施の形態においては、インク液滴を飛び出させるプリンタヘッドの洗浄に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インクの定着液、インクの希釈液、印刷物の表面保護膜形成用の液体等、各種の液体を液滴として飛び出させるプリンタヘッドの洗浄に広く適用することができる。
【００６９】
また上述の実施の形態においては、プリンタヘッドに適用してインクによる付着物を除去する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インク液滴に代えて各種染料の液滴、保護層形成用の液滴等であるプリンタヘッドにおいて、さらには液滴が試薬等であるマイクロディスペンサー、各種測定装置、各種試験装置の液体吐出ヘッド、液滴がエッチングより部材を保護する薬剤である各種のパターン描画装置等における液体吐出ヘッドにおいて、液室に保持した液体による付着物を除去する場合に広く適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、金属層を酸化溶解する溶液により液室の付着物を除去することにより、液室の熱作用面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】プリンタヘッドにおける付着物の説明に供する平面図である。
【符号の説明】
１……プリンタヘッド、１１……発熱素子、１３、１４……層間絶縁膜、１５……耐キャビテーション層

Claims (5)

1. 発熱素子の駆動により液室に保持した液体を加熱し、前記液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドの洗浄方法において、
   前記液体に代えて、所定の洗浄液を前記液室に導き、前記発熱素子の駆動により、前記発熱素子による前記液室の熱作用面に付着した付着物を、前記洗浄液により除去し、
   前記洗浄液が、
   金属層を酸化溶解する溶液である
   ことを特徴とする洗浄方法。
2. 前記洗浄液は、
   静的表面張力が４０〔ｍＮ／ｍ〕以上に設定された表面張力調整剤の水溶液である
   ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
3. 前記洗浄液は、
   アルカリ金属を含まない水溶液であって、ＰＨ値が８〜１１に設定されたＰＨ調整剤の水溶液である
   ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
4. 発熱素子の駆動により液室に保持した液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドの洗浄液において、
   金属層を酸化溶解する溶液である
   ことを特徴とする洗浄液。
5. 発熱素子の駆動により液室に保持した液体をノズルから飛び出させる液体吐出ヘッドに接続されて、保持した洗浄液を前記液体吐出ヘッドに供給する洗浄カートリッジにおいて、
   前記洗浄液が、
   金属層を酸化溶解する溶液である
   ことを特徴とする洗浄液カートリッジ。

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