JP2016016537A - 液体吐出ヘッドのクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発熱抵抗体毎のコゲの状態が液室間で不均一であっても、特定の液室の内部のコゲを選択的に除去することができる液体吐出ヘッドのクリーニング方法を提供すること。【解決手段】 本発明は、液体吐出ヘッドの被覆層に電圧を印加して被覆層を液体の中に溶出させることで被覆層に堆積したコゲを除去する液体吐出ヘッドのクリーニング方法であって、被覆層に堆積したコゲを除去する際に、液室の内部の液体の温度を、複数の液室の液室間で選択的に変えることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、液体吐出ヘッドのクリーニング方法に関するものである。

インクジェットプリンタ等に用いられる液体吐出ヘッドとして、発熱抵抗体を用いて液体を吐出する方式の液体吐出ヘッドが知られている。このような液体吐出ヘッドは、インク等の液体の流路を形成する流路形成部材と、発熱抵抗体とを有する。発熱抵抗体は電気熱変換素子等で形成されており、発熱抵抗体を発熱させることで発熱抵抗体上方の液体接触部分（熱作用部）において液体が急激に加熱されて、発泡する。この発泡に伴う圧力によって液体を吐出口から吐出させ、紙等の記録媒体の表面に記録を行う。発熱抵抗体を液体と絶縁するために、発熱抵抗体を絶縁層で覆う構成が知られている。また、発熱抵抗体は、液体の発泡、収縮に伴うキャビテーションによる衝撃などの物理的作用や、液体による化学的作用を複合的に受けることになる。このため、発熱抵抗体を被覆層で覆い、発熱抵抗体を保護する構成が知られている。

液体吐出ヘッドにおいて、液体に含まれる色材等の添加物が高温で加熱されることにより分解され、難溶解性の物質に変化し、絶縁層、被覆層等の液体に接する層の上に物理吸着される現象が起こることがある。この現象は「コゲ」と称されており、このように保護層上にコゲが付着すると、熱作用部から液体への熱伝導が不均一になり、発泡が不安定となることで液体の吐出特性に影響を及ぼす場合がある。

かかる課題を解決するために、特許文献１、２には、熱作用部を含む領域に、液体との電気化学反応を生じさせるための電極となるよう、電気的接続が可能な上部保護層（被覆層）を配置する構成が記載されている。そして、この上部保護層の表面を電気化学反応によって溶出させることで、コゲを除去することが記載されている。

特開２００８−８３６４号公報 特開２０１０−１３７５５４号公報

特許文献１、２に記載されている電気化学反応によるコゲ除去方法は、全液室を同じ条件で一括にしてコゲの除去を行うものである。即ち、全液室で同じように上部保護層を溶出させる。

しかし、吐出口から液体を吐出して記録を行うとき、各液室内の発熱抵抗体に印加される吐出パルス数は、液室によって異なる。よって液室毎にコゲの状態も異なる。このような状態で、特許文献１、２に記載されている方法でコゲの除去を行うと、コゲが付着していない上部保護層や比較的コゲの付着が少ない上部保護層も、コゲがある程度以上付着している上部保護層と同様に溶出させることになってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、発熱抵抗体毎のコゲの状態が液室間で不均一であっても、特定の液室の内部のコゲを選択的に除去することができる液体吐出ヘッドのクリーニング方法を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。即ち本発明は、複数の液室と、前記液室の内部の液体を吐出するためのエネルギーを発生する発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体を被覆する被覆層と、を有する液体吐出ヘッドに対して、前記被覆層に電圧を印加して前記被覆層と前記液体とを電気化学反応させ、前記被覆層を前記液体の中に溶出させることで前記被覆層に堆積したコゲを除去する、液体吐出ヘッドのクリーニング方法であって、前記被覆層に堆積したコゲを除去する際に、前記液室の内部の液体の温度を、前記複数の液室の液室間で選択的に変えることを特徴とする液体吐出ヘッドのクリーニング方法である。

本発明によれば、発熱抵抗体毎のコゲの状態が液室間で不均一であっても、特定の液室の内部のコゲを選択的に除去することができる液体吐出ヘッドのクリーニング方法を提供することができる。

液体吐出ヘッドを示す図。 液体吐出ヘッドを示す図。 液体吐出ヘッドの回路構成図。 液体吐出ヘッドの駆動タイミング図。 液体吐出ヘッドの製造方法を示す図。 液体吐出ヘッドの製造方法を示す図。

図１に、本発明の液体吐出ヘッドの模式図を示す。液体吐出ヘッドは、基板１と、基板１上に形成された流路形成部材２とを有する。基板１は例えばシリコンで形成されており、基板１を貫通するように供給口３が形成されている。供給口３の開口の両側には、熱作用部である発熱抵抗体４が形成されている。流路形成部材２は、液体の流路や液室を形成しており、樹脂や無機膜で形成されている。流路形成部材２の発熱抵抗体４と対向する位置には、吐出口５が開口している。図１において、発熱抵抗体４と吐出口５との間の領域（部屋）が液室である。図１では、１つの液室の内部に１つの発熱抵抗体４が形成されており、流路形成部材２の発熱抵抗体４に対向する位置に吐出口５が開口している。液体は、供給口３から液室へと供給され、発熱抵抗体４によって吐出のためのエネルギーを与えられる。そして、吐出口５から吐出して記録媒体に着弾し、記録が行われる。

図１の液体吐出ヘッドに関して、基板１を上面から見た図を図２（ａ）に示す。また、図２（ａ）のＡ−Ａ´における断面図を、図２（ｂ）に示す。基板１には、ＳｉＯ_２やＳｉＮ等からなる蓄熱層６が形成されており、蓄熱層６上には発熱抵抗体層７が形成されている。発熱抵抗体層７上には、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ等の金属材料からなる一対の電極配線層８が隙間を空けて形成される。電極配線層８が設けられていない領域が熱作用部１７である。熱作用部１７は、液室１２の内部に形成されており、液体に熱を作用させることで吐出させる部分である。熱作用部１７の発熱抵抗体層７が、図１における発熱抵抗体４である。

発熱抵抗体層７及び電極配線層８は、下部保護層９で覆われている。下部保護層９はＳｉＯ_２やＳｉＮ等で形成されており、絶縁層としても機能させることができる。熱作用部１７は、電極配線層８の間の発熱抵抗体層７と、その上の下部保護層９とで構成される。電極配線層８は不図示の駆動素子回路ないし外部電源端子に接続され、外部からの電力供給を受ける。発熱抵抗体層７と電極配線層８とは、どちらが上方（基板１から遠い方）にあってもよい。

下部保護層９上には、第１の密着層１０及び第２の密着層１１が設けられている。第１の密着層１０及び第２の密着層１１は、Ｔａ等で形成されている。このうち、第１の密着層１０は熱作用部１７の上部を含む領域に配置され、第２の密着層１１は第１の密着層１０と分離して液室１２の内部の液体に接する部分に配置される。第１の密着層１０上の熱作用部１７に対応する部分には、第１の被覆層１３が設けられる。第１の被覆層１３は、液体の発熱に伴う化学的、物理的衝撃から発熱抵抗体を守り、かつクリーニング処理に際し溶出してコゲを除去する役割を持つことが好ましい。第１の被覆層１３と流路内電極として用いられる第２の被覆層１４とは、基板を介して電気的に接続するような構成ではない。但し、液室１２の内部に電解質を含む液体（インク等）が充填されると、この液体を介して電流が流れる。この結果、第１の被覆層１３及び第２の被覆層１４と溶液との界面で、電気化学反応が発生する。

図２では、第１の被覆層１３と液体との間に電気化学反応を生じさせるために、下部保護層９にスルーホール１５を形成し、第１の被覆層１３と電極配線層８とを第１の密着層１０を介して接続させている。電極配線層８は、基板１の端部まで延在し、その先端が外部との電気的接続を行うための外部電極１６となっている。また、熱作用部に対応する第１の被覆層１３は、流路形成部材２と接することなく形成することが好ましい。これは、電気化学反応により第１の被覆層１３が溶出しても、流路形成部材２と、下部保護層９や第１の密着層１０との密着性が低下することを抑制するためである。

本発明は、発熱抵抗体を被覆する第１の被覆層１３に電圧を印加することで、電気化学反応を生じさせて第１の被覆層１３を液体に溶出させる。これにより、第１の被覆層１３に堆積したコゲを除去するためのクリーニング処理を行う。ここで、第１の被覆層１３に堆積したコゲを除去する際に、液室の内部の液体の温度を、複数の液室の液室間で選択的に変えることを特徴とする。例えば、発熱抵抗体上のコゲの付着状態に応じて、各発熱抵抗体表面上の温度調整をし、コゲ除去のためのクリーニング処理を行う。

好ましくは、定期的に発熱抵抗体上の第１の被覆層１３のコゲ付着状態を確認する。この構成により、各発熱抵抗体上のコゲ付着状態を確認して、コゲの付着が多いと判断すると温度調整の温度を高くしてクリーニング処理を行うことができる。

本発明でのコゲの除去は、記録のための液体の吐出直後には行わないことが好ましい。記録のための液体の吐出直後には、吐出がされた液室内の液体の温度が熱をもった発熱抵抗体によって高められている可能性があるからである。好ましくは、記録のための液体の吐出から３０秒以上空けてからコゲの除去を行う。より好ましくは１分以上である。

図３は、液体吐出ヘッドの回路構成を示す回路図である。６０１は液体吐出ヘッドの基板、６０２は記録データをラッチするためのラッチ回路である。６０３はシフトレジスタであり、シフトクロックに同期して、記録データをシリアルで入力して保持する。６０４は、本例の液体吐出記録装置の制御部より入力される記録データをラッチするためのラッチ信号の入力端子である。６０６は、ヒートパルス信号の入力端子である。また、基板６０１には、ラッチ回路６０２とシフトレジスタ６０３が構成されている。シフトレジスタ６０３は、ＲＯＭに記憶される後述の選択データをシリアルで入力して保持する。ラッチ回路６０２は、その選択データをラッチする。ＡＮＤ回路６０６は、ヒートパルス信号と、記録データ信号と、ブロック信号と、選択データとの論理和をとるＡＮＤ回路６０６の出力がハイレベルになると、それに対応するトランジスタアレー６０７中の発熱抵抗体駆動用のトランジスタがオンとなって、そのトランジスタに接続されている発熱抵抗体６０８に電流が流されて、それが発熱駆動される。発熱抵抗体６０８、トランジスタ、及びＡＮＤ回路６０６の接続関係については後述する。

次に、以上の構成の液体吐出ヘッドを用いたプリンタ装置の動作の概略を説明する。まず、装置の電源が投入された後、予め測定されている各基板６０１における液体発泡水準に応じて、各発熱抵抗体に印加されるヒートパルスのパルス幅を決定する。液体発泡水準は、一定の温度条件下において、所定の電圧を印加したときの最小液体吐出パルス値のランク分けによる。ヒートパルスは、プレヒートパルスとメインヒートパルスを含む。この決定した各吐出口毎に対応するヒートパルスの幅データを、シフトクロックに同期してシフトレジスタ６０３に転送する。その後、電圧信号を出力する。実際に発熱抵抗体に通電を行う際には、後述するように、ＲＯＭに記憶されている選択データにしたがって、発熱抵抗体６０８の駆動条件が選択される。ＲＯＭに記憶された上記選択データは、ラッチ回路６０２にラッチされる。その選択データのラッチは、例えば、プリント装置の最初の起動時等に一度だけ行えばよい。

次に、選択データをＲＯＭに記憶させた後の、ヒートパルス信号の生成について説明する。まず、ＲＯＭからの信号をフィードバックし、その信号によって選択されたパルスデータに応じて、液体の吐出に適正なエネルギーを発熱抵抗体６０８に印加するように、ヒートパルスのパルス幅を決定する。また、温度センサの検出値に応じて、プレヒートパルスのパルス幅、その印加タイミングが、プリンタ制御部により決定される。種々の温度条件下においても液体の吐出量が各液室で一定になるように、種々のヒートパルスを設定することができる。

図４は、液体吐出の駆動を表すタイミング図である。記録情報を一時的に保持するラッチは入力端子から供給される転送クロック（ＣＬＫ）に従って入力端子からシリアルに供給される記録情報（ＤＡＴＡ）を入力し、ラッチに記録情報（ＤＡＴＡ）をパラレルに出力するシフトレジスタである。液体吐出ヘッドは、シフトレジスタがラッチに接続され、ある時点ではそのシフトレジスタの出力はラッチで保持される。また、複数の発熱抵抗体が複数のグループに分割され、入力端子から供給されるブロックイネーブル信号に従って特定のグループが選択され、発熱抵抗体を駆動するヒート選択回路を有する。記録データに応じてＡＮＤ回路より出力されるヒートパルスと、選択回路より選択されて出力される信号との論理和を取って駆動用ドライバに出力している。こうして出力信号がハイレベルになると、対応する駆動用ドライバがオンして、それに接続されている発熱抵抗体に電流が流されて発熱駆動され、液室内の液体の膜沸騰により吐出口から液滴が吐出され、記録媒体上に記録を行なう。

図５（ａ）〜（ｈ）は、液体吐出ヘッドの製造方法を示す図である。図６（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ図５（ａ）〜（ｈ）に対応した液体吐出ヘッドの上面図である。

尚、以下の製造工程は、発熱抵抗体を選択的に駆動するためのスイッチングトランジスタ等の半導体素子でなる駆動回路が予め作り込こまれた基板に対して実施されるものである。簡略化のために、以下の図ではシリコンで形成された基板１を図示している。

まず、基板１に対し、熱酸化法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等によって、発熱抵抗体層の下部層として蓄熱層６を形成する。尚、駆動回路を予め作り込んだ基板に対しては、それら駆動回路の製造プロセス中で蓄熱層を形成可能である。

次に、蓄熱層６上に、ＴａＳｉＮ等の発熱抵抗体層７をスパッタリング等により形成し、さらにＡｌ等の電極配線層８をスパッタリング等により形成する。発熱抵抗体層７の厚さは、３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とすることが好ましい。電極配線層８の厚さは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることが好ましい。続いてフォトリソグラフィ法を用い、発熱抵抗体層７及び電極配線層８に対して同時に反応性イオンエッチング等のエッチングを施し、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すような形状を形成する。

次に、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、ウエットエッチングにより電極配線層８を部分的に除去し、除去した部分の発熱抵抗体層７を露出させる。発熱抵抗体層の露出させた部分が、熱作用部であり、発熱抵抗体となる。尚、配線端部における下部保護層９のカバレッジ性を良好なものとするため、配線端部において適切なテーパ形状が得られる公知のウエットエッチングを行うことが好ましい。

次に、プラズマＣＶＤ法等を用いて、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示すように、ＳｉＮ等の下部保護層９を形成し、熱作用部１７を設ける。下部保護層９の厚みは、１５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下とすることが好ましい。

次に、図５（ｄ）及び図６（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ法等を用いて、ドライエッチングにより下部保護層９を部分的に除去し、スルーホール１５を形成する。これは、下部保護層９の上層に形成する第１の密着層１０及び第１の被覆層１３と、電極配線層８とを電気的に接続する為のものであり、これにより電極配線層８を露出させる。

次に、図５（ｅ）及び図６（ｅ）に示すように、第１の被覆層１３に電気化学反応時の電源を供給する配線層を兼ねる第１の密着層１０を、下部保護層９上に、タンタルのスパッタリング等で形成する。第１の密着層１０の厚さは、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることが好ましい。

次に、図５（ｆ）及び図６（ｆ）に示すように、第１の被覆層１３を形成する。第１の被覆層１３は、上層と下層を交互にそれぞれ２層以上積層して形成する積層構造であることが好ましい。例えば、まず第１の密着層１０の上面に、上層としてのＩｒをスパッタリング法により形成する。続いて下層を、同じくスパッタリング法により形成する。この一連の工程により、上層と下層が積層された第１の被覆層１３を形成する。上層の厚さは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることが好ましい。下層の厚さは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることが好ましい。

次に、図５（ｇ）及び図６（ｇ）に示すような第１の被覆層１３のパターンを形成する。フォトリソグラフィ法を用いた反応性イオンエッチングにより、第１の被覆層１３を部分的に除去する。これにより、熱作用部１７上の第１の被覆層１３と、もう一方の第２の被覆層１４とを形成する。

次に、図５（ｈ）及び図６（ｈ）に示すような第１の密着層１０のパターンを形成するために、フォトリソグラフィ法を用いて、ドライエッチングにより第１の密着層１０を部分的に除去する。これにより、熱作用部１７上の第１の密着層１０と、もう一方の第２の密着層１１とを形成する。

次に、外部電極１６を形成するために、フォトリソグラフィ法を用いて、反応性イオンエッチングにより下部保護層９を部分的に除去し、その部分の電極配線層８を部分的に露出させる（不図示）。

上記の工程により製造した液体吐出ヘッド用の基板に、フォトリソグラフィ法等により流路形成部材を形成し、基板に供給口を形成する等して、液体吐出ヘッドが製造される。

本発明の液体吐出ヘッドにおいて、コゲ除去のクリーニング処理を行う方法について記載する。本発明のコゲ除去のクリーニング処理は、熱作用部に対応する第１の被覆層１３をアノード電極、第２の被覆層１４（流路内電極）をカソード電極とし、電解質を含む溶液である液体との電気化学反応を生じさせる。この際、第１の被覆層１３は、第１の密着層１０及び電極配線層８を介して外部電極１６に接続されているので、アノード側となるように電圧を印加すればよい。アノード電極である第１の被覆層１３の表面部分（多層の場合は上層）が溶出し、第１の被覆層１３に堆積したコゲが除去される。電気化学反応によって溶液中に溶出する金属材料は、一般に種々金属の電位−ｐＨ図を見れば把握できる。第１の被覆層１３の保護層として用いられる材料は、液体が有するｐＨ値においては溶出せず、電圧を印加してアノード電極となる時に溶出する性質を持つ材料であることが好ましい。即ち、第１の被覆層１３には、液体中での電気化学反応により溶出する金属を用いる。このような金属としては、例えばＩｒ、Ｒｕが挙げられる。第２の被覆層１４は、対向電極となるが、同じくＩｒ，Ｒｕで形成することが好ましい。より好ましくは、第１の被覆層１３と第２の被覆層１４とは、同じ種類の金属で形成する。

第１の被覆層１３を溶出させることで、その上についたコゲも一緒に溶出させることができる。第１の被覆層１３の最表面は、Ｉｒであることが好ましい。これは、カソード電極となる、第２の被覆層１４において、最上層をＩｒとすることで、吐出中に上層が酸化しにくく、カソード電極として安定を保つことが可能であるからである。また、カソード側に接続される第２の被覆層１４は、必ずしも積層構造である必要はないが、成膜、エッチングといった製造工程を考慮すると、第１の被覆層１３と同一の層構成を取ることが好ましい。

以下に、実際のパターンを記録（印字）して、コゲ除去のクリーニング処理を行う例を具体的に示す。画像と文字が混在するパターンを８３０枚印字すると、液室ａは１×１０^９パルス、液室ｂは２×１０^８パルス、液室ｃは８×１０^７パルス印加される。この時液室ａは印加パルス数が多いため、他の液室ｂ、液室ｃに比べてコゲの付着が多くなる。さらに、コゲ付着が多いため最小発泡エネルギー（Ｐｔｈ）が初期に比べ１２％以上大きくなり、吐出速度は初期に比べ２０％程度低下する。他の液室ｂ、液室ｃのコゲ付着は少なく、初期のＰｔｈ、初期の吐出速度と比べて大きな変化は見られない。この時点では液室ａのみコゲ除去のクリーニング処理を行う。文字パターンが主なパターンを１２００枚印字すると、液室ａは３×１０^８パルス、液室ｂは１×１０^９パルス、液室ｃは６×１０^７パルス印加される。この時液室ｂのコゲ付着が多くなり、Ｐｔｈが初期に比べ１２％以上大きく、吐出速度は初期に比べ２０％程度低下する。この時点では液室ｂのみコゲ除去のクリーニング処理を行う。このように、各種印字パターンや印字枚数によって各液室のコゲの付着具合が異なるので、各液室の印加パルス数が多くなると（例えば、１×１０^９パルス）、その液室はコゲ付着が多くなったと判断して、当該液室のみコゲ除去のクリーニング処理を行う。または、印字途中に適宜Ｐｔｈを測定しながら、Ｐｔｈが初期に比べて大きく（例えば１０％以上）なると、その液室の発熱抵抗体上の被覆層にコゲ付着が多くなったと判断して、当該液室のみコゲ除去のクリーニング処理を行う。

本発明では、定期的に各液室におけるコゲ付着状態が把握されることが好ましい。コゲ付着状態は、印字枚数や吐出パルス数に応じて定期的に各液室のＰｔｈを測定することにより把握する。即ち、段階的に駆動パルス幅を短くして吐出するパルス幅のスレッシュホールドを確認する。Ｐｔｈ測定手段を備えた装置構成により、各発熱抵抗体上のコゲ付着状態を把握して、コゲ付着が多い液室内の発熱抵抗体のみ温度調整してコゲ除去を行うことができる。

液室毎の温度調整は、液体吐出履歴（例えばパルスカウント）に基づいて行うことができる。他にも、液室毎の最小発泡エネルギー（Ｐｔｈ）に基づき、Ｐｔｈの変化に応じて行うこともできる。さらに、液室毎の最小発泡電圧（Ｖｔｈ）や、液室毎の吐出口からの液体吐出速度、液室毎のコゲ状態観察（官能評価）結果に基づいて行ってもよい。

また、液室の温度調整は、短パルス加熱や吐出パルス加熱にて行う方法が挙げられるが、液体吐出駆動の電源とは別電源にて、各液室内の発熱抵抗体に印加する方法や、液室毎に温度調整用の発熱抵抗体を設けて液室個別に温度を調整する方法でもよい。

液室の液体の温度を、発熱抵抗体に液室の内部の液体を吐出しないパルスを与えることによって選択的に変える方法が、短パルス駆動による方法である。液室の温度調整を短パルス駆動によって行うと、その温度調整した特定の液室に対してコゲ除去のクリーニング処理を行うことができる。温度調整がなければ液室内の温度はほぼ上がらず、当該液室内の液体（インク）と第１の被覆層１３との電気化学反応は起こらない。よってコゲ除去のクリーニング処理は十分に行われず、特定の液室を温度調整することにより所望の液室のコゲ除去を行うことが可能となる。

一方、液室の液体の温度を、発熱抵抗体に液室の内部の液体を吐出するパルスを与えることによって選択的に変える方法もある。液室によってコゲ付着の程度が異なる場合、多くのコゲが付着した液室を選択し、パルス駆動によって液体を吐出させると、その吐出させた特定の液室のみコゲ除去のクリーニング処理を行うことができる。吐出させなければ液室内の温度はほとんど上がらず、当該液室内の液体（インク）と第１の被覆層１３との電気化学反応は起こらない。よって、コゲ除去のクリーニング処理は十分に行われず、特定の液室を選択的に吐出させることにより、所望の液室のコゲ除去を行うことが可能となる。

＜実施例１＞
本発明の液体吐出ヘッドを用いて、コゲ除去のクリーニング処理を実施した。

液体吐出ヘッドにおける熱作用部１７上の層として、第１の密着層１０としてＴａを形成した後、第１の被覆層１３としてＩｒの層を形成した。そして、熱作用部１７に対応する第１の被覆層１３上にコゲが堆積するように所定条件で熱作用部１７を駆動した後、第１の被覆層１３に通電することによりコゲ除去のクリーニング処理を実施した。液体としてはシアンインク（商品名；ＢＣＩ−７ｅＣ、キヤノン製）を用いた。

まず、液室１２の熱作用部１７に、電圧２４Ｖ及びパルス幅０．８２μｓの駆動パルスを、周波数１５ｋＨｚで１．０×１０^９パルス印加した。その後、熱作用部１７に対応する第１の被覆層１３の表面状態を顕微鏡で観察すると、多くのコゲが堆積していた。また、この状態の液体吐出ヘッドを用いて液体の吐出を行うと、所望の位置から着弾位置が大幅にずれていることが確認された。この時の吐出速度は初期１５ｍ／ｓに比べ９ｍ／ｓとなり、６ｍ／ｓの低下が認められた。

次に、第１の被覆層１３に接続している外部電極１６に３．２ＶのＤＣ電圧を３０秒間印加し、コゲ除去のクリーニング処理を行った。このとき、第１の被覆層１３をアノード電極（正電位）、第２の被覆層１４をカソード電極（負電位）とした。コゲ除去のクリーニングは、液室１２を温度調整しながら行った。温度調整の方法は、吐出口から液体を吐出しない短いパルスを印加して（即ち短パルス駆動によって）行った。短パルス駆動は、２４Ｖ、０．４５μｓ、１２ｋＨｚの条件とし、このようにして発熱抵抗体を温度調整し、液室の温度調整も行った。短パルスを印加している間の発熱抵抗体の表面温度を赤外線サーモビュアにて計測したところ、ベース温度６５℃から最高温度２２０℃であることが確認された。

その後、第１の被覆層１３の表面状態を顕微鏡で観察すると、それまで堆積していたコゲが除去されていることが確認された。また、吐出速度は１５ｍ／ｓとなり、初期の吐出速度と同程度まで回復し、着弾ドットは所望の位置に着弾して良好な印字品位が得られた。

また、シアンインクである上記ＢＣＩ−７ｅＣのみならず、他の色のインクにおいても同様の効果が得られた。

＜実施例２＞
実施例１のコゲ除去のクリーニング処理を、以下のように変更した以外は、実施例１と同様にした。

液室１２の熱作用部１７には、電圧２４Ｖ及びパルス幅０．８２μｓの駆動パルスを、周波数１５ｋＨｚで印加し、Ｐｔｈが駆動電圧２１．０Ｖでパルス幅０．８８μｓ以上となるところまで吐出を行った。その後、熱作用部１７に対応する第１の被覆層１３の表面状態を顕微鏡で観察すると、多くのコゲが堆積していた。また、この状態の液体吐出ヘッドを用いて液体の吐出を行うと、所望の位置から着弾位置が大幅にずれていることが確認された。この時の吐出速度は初期１５ｍ／ｓに比べ９ｍ／ｓとなり、６ｍ／ｓの低下が認められた。

次に、液室１２の熱作用部１７には、電圧２４Ｖ及びパルス幅０．８２μｓの駆動パルスを、周波数１５ｋＨｚで印加し、液体を吐出しながらコゲ除去のクリーニング処理を行った。コゲ除去のクリーニング処理として、第１の被覆層１３に接続している外部電極１６に３．２ＶのＤＣ電圧を３０秒間印加した。吐出パルスを印加している間の発熱抵抗体の表面温度を赤外線サーモビュアにて計測したところ、最高温度は３００℃以上であることが確認された。

その後、コゲがあった部分を顕微鏡で確認すると、それまで堆積していたコゲが除去されていることが確認された。また、吐出速度は１５ｍ／ｓとなり、初期の吐出速度と同程度まで回復し、着弾ドットは所望の位置に着弾して良好な印字品位が得られた。

尚、シアンインクであるＢＣＩ−７ｅＣのみならず、他の色のインクにおいても同様の効果が得られた。

Claims (8)

1. 複数の液室と、前記液室の内部の液体を吐出するためのエネルギーを発生する発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体を被覆する被覆層と、を有する液体吐出ヘッドに対して、前記被覆層に電圧を印加して前記被覆層と前記液体とを電気化学反応させ、前記被覆層を前記液体の中に溶出させることで前記被覆層に堆積したコゲを除去する、液体吐出ヘッドのクリーニング方法であって、
   前記被覆層に堆積したコゲを除去する際に、前記液室の内部の液体の温度を、前記複数の液室の液室間で選択的に変えることを特徴とする液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
2. 前記液体の温度を、前記発熱抵抗体に前記液室の内部の液体を吐出しないパルスを与えることによって選択的に変える請求項１に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
3. 前記液体の温度を、前記発熱抵抗体に前記液室の内部の液体を吐出するパルスを与えることによって選択的に変える請求項１に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
4. 前記複数の液室の各液室の液体吐出履歴に基づき、前記液体の温度を選択的に変える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
5. 前記複数の液室の各液室の最小発泡エネルギーに基づき、前記液体の温度を選択的に変える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
6. 前記複数の液室の各液室の最小発泡電圧に基づき、前記液体の温度を選択的に変える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
7. 前記複数の液室の各液室の吐出口からの液体吐出速度に基づき、前記液体の温度を選択的に変える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
8. 前記被覆層はＩｒまたはＲｕで形成される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。

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