(57)【要約】【課題】記録ヘッドの内部にインクが長時間残留しても、基板に対するインクの侵食が抑制される記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】本発明のインクジェット記録装置は、インク供給口９が形成されている基板１０と、記録用インクを吐出するための吐出口２０１と、インクを吐出口２０１へ導くためのインク流路１９とを有するプレート２２とを有している。インクジェット記録装置が、基板上にプレート２２が接着した記録ヘッド１と、インク流路１９及びインク供給口９内に残留している記録用インクが有する基板に対する溶解速度を低下させる手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク供給口が形成されている基板と、インクタンクに収容された記録用インクを吐出するための吐出口及び前記吐出口と連通し前記インクタンクから前記インク供給口を介して供給された前記記録用インクを前記吐出口へ導くためのインク流路を有するプレートと、を有し、前記基板上に前記プレートが接着された記録ヘッドと、
前記インク流路及び前記インク供給口の内部に残留している前記記録用インクの前記基板に対する溶解速度を低下させる手段と、を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記溶解速度を低下させる手段は、前記インク流路及び前記インク供給口の内部へ溶解抑制液を流入する手段であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記流入する手段は、前記インク流路及び前記インク供給口の内部に生じる負圧を利用して前記溶解抑制液を流入するものである請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記溶解抑制液は、４０℃で前記基板を３μｍ／年未満で溶解する前記溶解速度を有する非記録用インクであることを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インクタンクは、前記基板に対するそれぞれ異なった前記溶解速度を有する複数の前記記録用インクを収容しており、
前記溶解速度を低下させる手段は、複数の前記記録用インクを吸引キャップ内にて吸引して混合し、混合された前記記録用インクを前記インク流路及び前記インク供給口の内部へ流入する手段であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記流入する手段は、前記インク流路及び前記インク供給口の内部に生じる負圧を利用して、混合された前記記録用インクを流入するものである請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インク流路及び前記インク供給口の内部に負圧が生じるように、前記インクタンクと前記記録ヘッドとが鉛直方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記基板には、配線が設けられており、該配線を保護するための保護膜が設けられていることを特徴とする１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記保護膜は、ＳｉＯからなる膜とＳｉＮからなる膜とを含むことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
インク供給口が形成されている基板と、インクタンクに収容された記録用インクを吐出するための吐出口及び前記吐出口と連通し前記インク供給口から供給された前記記録用インクを前記吐出口へ導くためのインク流路を有するプレートと、を有し、前記基板上に前記プレートが接着された記録ヘッドを有するインクジェット記録装置の基板の溶解抑制方法であって、
前記記録ヘッドの休止時に、前記吐出口から前記インク流路及び前記インク供給口の内部に溶解抑制液を供給し、前記インク流路及び前記インク供給口の内部にて、前記記録用インクと前記溶解抑制液とを混合し、前記記録用インクより前記基板を侵食しにくい混合液を生成する基板の溶解抑制方法。
【請求項１１】
インク供給口が形成されている基板と、
複数のインクタンクに収容され、前記基板に対するそれぞれ異なった溶解速度を有する複数の記録用インクを吐出するための複数の吐出口及び前記吐出口と連通し前記インク供給口から供給された前記記録用インクを前記吐出口へ導くためのインク流路を有するプレートと、を有し、前記基板上に前記プレートが接着された記録ヘッドを有するインクジェット記録装置の基板の溶解抑制方法であって、
前記記録ヘッドの休止時に、複数の異なった種類の前記記録用インクを吸引キャップにて吸引して混合し、前記吸引キャップ内で混合された前記記録用インクを、前記吐出口から前記インク流路及び前記インク供給口の内部に供給し、前記インク流路及び前記インク供給口の内部に残留する前記記録用インクと混ぜ合わせる基板の溶解抑制方法。
【請求項１２】
前記基板には、配線が設けられており、該配線を保護するための保護膜が設けられていることを含む請求項１０または１１に記載の基板の溶解抑制方法。
【請求項１３】
前記保護膜は、ＳｉＯからなる膜とＳｉＮからなる膜とを含む請求項１２に記載の基板の溶解抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液滴を吐出させて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式のプリンタ（インクジェット記録装置）は、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するためのものである。インクジェット記録装置は、その他の方式の記録装置に比べて形成する画像の高精細化が容易であり、かつ高速で静粛性に優れていて、安価であるという種々の利点を有している。
【０００３】
インクジェット記録装置の記録ヘッドの基板においては、投入される電気エネルギーの省電力化と同時に、インクの発泡に伴う機械的損傷及び熱パルスによる発熱部の損傷による基板の寿命の低下を防ぐために、様々な構造が提案されている。基板の表面上に、熱効率を向上させるための蓄熱層と、発熱部を有する発熱抵抗体層と、発熱抵抗体層と電気的に接続する配線層と、発熱抵抗体層及び配線層をインクから保護する保護膜とが積層された記録ヘッドが、特許文献１に開示されている。この保護膜は、機械的損傷及び高温時の化学的反応による損傷への耐性のために、二層構造を有しており、上層に機械的、化学的安定性の高いＴａ膜が、下層に絶縁性の高いＳｉＮ膜やＳｉＯ膜が形成されている。
【０００４】
また、基板に発熱抵抗体（ヒーター）を保護するように積層される保護膜の一部を切り欠き、基板の一部を露出させた構造を有する記録ヘッドが、特許文献２に開示されている。保護膜にピンホール等が形成されてしまっている場合には、露出している基板の一部と発熱抵抗体が、インクを介して電気的にショートするため、基板と発熱抵抗体との間のリーク電流または抵抗値を測定することで、保護膜の損傷が見分けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５５７３７号公報
【特許文献２】特開平９−５７９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された構成においては、基板表面上に保護膜が形成されているが、基板表面に設けられたインク供給口の縁部にて保護膜の端部が露出してしまう。そのため、インク供給口の縁部に露出している保護膜の端部から、インクが保護膜下に侵食してしまう。また、特許文献２に開示された発明では、保護膜の一部を切り欠き、基板の一部を露出させた構造になっているため、インクによる基板の損傷が発生してしまう。このように、保護膜を設けている構成であっても基板のインクによる侵食を防げないおそれがあり、より確実に基板の侵食を防ぐことが望まれている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、前記した問題を解決して、記録ヘッドの内部にインクが長時間残留しても、基板に対するインクの侵食が抑制される記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インク供給口が形成されている基板と、インクタンクに収容された記録用インクを吐出するための吐出口及び吐出口と連通しインクタンクからインク供給口を介して供給された記録用インクを吐出口へ導くためのインク流路を有するプレートと、を有し、基板上にプレートが接着された記録ヘッドと、インク流路及びインク供給口の内部に残留している記録用インクの基板に対する溶解速度を低下させる手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
以上の構成によれば、記録用インクの溶解速度を低下させる手段によって溶解速度が低下された記録用インクが基板に接触するようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インクジェット記録装置が、記録ヘッドのインク流路及びインク供給口の内部にある記録用インクの溶解速度を低下させる手段を有していることで、記録用インクの基板に対する侵食性が弱くなる。そのため、記録ヘッドの内部に記録用インクが長時間残留しても、記録用インクに基板が侵食されにくくなる。その結果として、インクジェット記録装置の記録ヘッドの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の記録部を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドの周辺構成を示す斜視図である。
【図３】本発明のインクジェット記録装置が有する記録ヘッドの基板のインク供給口近傍を示す断面図である。
【図４】本発明のインクジェット記録装置が有する記録ヘッドの基板のインク供給口近傍を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態のインクジェット記録装置によるインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドの周辺構成を示す斜視図である。
【図７】第２の実施形態のインクジェット記録装置によるインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドの周辺構成を示す斜視図である。
【図９】第３の実施形態のインクジェット記録装置によるインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドを示す平面図である。
【図１１】第４の実施形態のインクジェット記録装置によるインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドにかかる負圧と希釈液の流入量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の主要部である記録部の構成を示す斜視図である。
【００１４】
インクジェット記録装置に搭載され、複数の記録用インクを吐出することで記録媒体４に画像を形成する記録ヘッド１は、ガイドレール６に沿って移動可能なキャリッジに保持され、複数のインクタンクにチューブ２１を介して接続されている。この記録ヘッド１は、キャリッジに自在に着脱可能であるように構成されており、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３（図２参照）が、記録ヘッド１の直下に搬送されている記録媒体４に対面するように保持されている。記録ヘッド１に接続されているインクタンクは、溶解抑制インク（溶解抑制液）を収容する溶解抑制インクタンク１０９と、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックインクを収容する記録用インクタンク１１１とからなる。記録ヘッド１が画像を形成しない休止状態において、記録ヘッド１及びキャリッジが休止時に停止する位置であるホームポジション７、８が、直下に記録媒体４が位置しないガイドレール６の端部に配置されている。
【００１５】
画像が形成される記録媒体４は、搬送方向（y方向）の上流に設けられた一対の給紙ローラ５と、搬送方向の下流に設けられた紙送りローラ２と補助ローラ３とによって、挟まれて搬送される。記録媒体４に張力を与えるために、一対の給紙ローラ５の回転速度は紙送りローラ２の回転速度より遅くなるように設定されている。
【００１６】
記録ヘッド１は、図３と図４に示すように、駆動用のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が作り込まれたＳｉ基板１０を有し、Ｓｉ基板１０には、記録用インクの種類に応じた複数のインク供給口９が設けられている。記録ヘッド１は、記録用インクタンク１１１から供給されるインクを吐出するための複数の吐出口２０１と、吐出口２０１と連通し、インク供給口９から供給された記録用インクを吐出口２０１へ導くためのインク流路１９とが設けられたプレート２２を有する。この記録ヘッド１は、後述する下部保護膜１４と上部保護膜１５を含む保護膜がインク流路内に露出するようにＳｉ基板１０上にプレート２２が接着されて構成されている。
【００１７】
Ｓｉ基板上には、複数の層が積層されている。Ｓｉ基板１０の表面上には、熱酸化等で形成される蓄熱層１１が設けられ、蓄熱層１１の上に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等によって層間絶縁膜１２が設けられている。さらに、層間絶縁膜１２上に、スパッタリング法にて形成される、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ等からなる下部配線１３が設けられている。そして、少なくとも下部配線１３を被覆し、保護するように、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法によって形成される、ＳｉＯ等からなる下部保護膜１４が設けられている。下部保護膜１４に形成されたパターンに沿って、ドライエッチング法や反応性スパッタリング法によって形成される、ＴａＮ、ＴａＳｉＮ等からなる発熱素子層１６と、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ等からなる個別電極配線層１７とが設けられている。個別電極配線層１７をフォトリソグラフィ法やウエットエッチングによって取り除いた部分に、発熱素子層１６の一部が発熱抵抗体として露出している。Ｓｉ基板１０上に設けられたこれらの配線の上に、これらの配線を保護するために、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＮからなる上部保護膜１５が設けられ、スパッタリング法によってＴａからなる耐キャビテーション膜１８が設けられている。尚、本実施形態では、個別電極配線層１７が、発熱素子層１６の上層に形成されているが、発熱素子層１６の下層に形成されていてもよい。
【００１８】
図２に示すように、ホームポジション７には、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３を覆って吸引するための吸引キャップ１０１と、溶解抑制インクを記録ヘッド１に供給するための希釈キャップ１０２が備えられている。吸引キャップ１０１と希釈キャップ１０２とは一体になっており、それぞれのキャップが、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に接触するために図中のＺ方向へ移動可能に構成されている。吸引キャップ１０１は、記録ヘッド１から吸引した記録用インクを外部へ排出するラインを有しており、ラインには弁１０４とポンプ１０６とが設けられている。希釈キャップ１０２は、溶解抑制インクタンク１０９から溶解抑制インクを供給するためのラインを有しており、ラインには弁１０５とポンプ１０７とが設けられている。また、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３をワイピングするためのワイプブレード１０８が、吸引キャップ１０１と希釈キャップ１０２とに併設されている。本実施形態においては、希釈キャップ１０２と溶解抑制インクタンク１０９と弁１０５とポンプ１０７とが、溶解抑制インクを流入する手段である。
【００１９】
次に、インクジェット記録装置が記録媒体４に画像を形成する工程を説明する。
【００２０】
インクジェット記録装置が画像データを受け取ると、不図示の給紙カセットから記録媒体４が不図示の搬送ローラによって給紙ローラ５に向けて搬送される。図１に示すように、記録媒体４は給紙ローラ５に挟持されて搬送方向にさらに搬送され、搬送方向下流の紙送りローラ２と補助ローラ３との間で挟持される。記録媒体４が記録ヘッド１の直下に搬送されると、キャリッジに保持され、予め記録用インクタンク１１１から記録用インクが充填された記録ヘッド１のインク吐出口面１０３（図２参照）から記録用インクが記録媒体４に吐出される。このとき、キャリッジは、記録媒体４の一方の端部からもう一方の端部に向けて、記録媒体４の記録面の直上をガイドレール６に沿って、記録用インクを吐出しながら走査している。記録媒体４の一方の端部からもう一方の端部までキャリッジが走査したら、紙送りローラ２、補助ローラ３、給紙ローラ５が回転し、記録媒体４を搬送方向へ一定量搬送する。記録媒体４が一定量搬送されたら、記録媒体４の端部から端部へと、記録用インクを吐出する記録ヘッド１を保持したキャリッジが走査する。このキャリッジが走査する工程と、記録媒体４が一定量搬送される工程とを交互に繰り返すことで、記録媒体４に画像が形成される。
【００２１】
以上のように記録媒体４に画像が形成されて、次の記録媒体４に画像が形成される場合は、再び記録ヘッド１から記録用インクが次の記録媒体４に吐出され、次の記録媒体４に画像が形成されない場合は、記録ヘッド１が休止状態になる。記録ヘッド１から記録用インクが吐出されない休止状態、例えば記録ヘッド１のインク吐出量の回復処理状態になると、記録ヘッド１は、図１に示すホームポジション７、８に移動して停止する。記録ヘッド１の停止中には、記録ヘッド１内のインク供給口９とインク流路１９とに記録用インクが残留している。本実施形態の画像形成に用いる記録用インクのうち一つは、記録ヘッド１のＳｉ基板１０を、４０℃環境下において４μｍ／年の最も高い溶解速度で溶解する。従来は、長期間にわたって記録ヘッド１が休止状態にあると、インク供給口９とインク流路１９とに残留している記録用インクによって、インク供給口９とインク流路１９を形成するＳｉ基板１０が侵食されやすかった。特に、インク供給口９の縁部においては、インク流路１９に設けられた上部保護膜１５及び下部保護膜１４の端部が露出しており、記録用インクが各保護膜下に入り込みやすいため、Ｓｉ基板１０が侵食されやすかった。
【００２２】
この対策として、本実施形態では、インク供給口９及びインク流路１９内に残留している記録用インクの溶解速度を低下させるために、記録ヘッド１内に溶解抑制インクが供給される。そして、インク供給口９及びインク流路１９内の記録用インクと溶解抑制インクとが混合され、混合液（希釈された記録用インク）が生成される。このとき、記録用インクと溶解抑制インクとが混合された混合液の溶解速度は、溶解速度が最も高い記録用インクの溶解速度より低くなるため、保護膜の端部から混合液が各保護膜下に入り込んでも、Ｓｉ基板１０が侵食されにくい。よって、記録ヘッド１の信頼性が向上する。使用される溶解抑制インクは、４０℃環境下において、記録ヘッド１のＳｉ基板１０を溶解しにくい特性を有しており、色材及び反応性成分は含まれていない非記録用インクである。一例として、溶解抑制インクは、使用される複数の記録用インクが有する最も高い溶解速度（例えば４μｍ／年）より低い溶解速度（例えば３μｍ／年未満）を有していることが好ましい。最もＳｉ基板１０を侵食しやすい記録用インクの溶解速度より、混合液の溶解速度が低いため、Ｓｉ基板１０への侵食が抑えられる。
【００２３】
以下に、記録ヘッド１へ溶解抑制インクを供給するプロセスを説明する。
【００２４】
図５は、ホームポジション７に位置する記録ヘッド１に溶解抑制インクを供給するインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【００２５】
まず、前述のように、記録媒体４に記録ヘッド１から記録用インクが吐出され、記録媒体４の記録面上に画像が形成される。記録媒体４に画像が形成された後に、次の記録媒体４に画像を形成する場合は、同様に記録ヘッド１が記録用インクを吐出して画像が形成され、次の記録媒体４に画像を形成しない場合には、キャリッジに保持された記録ヘッド１がホームポジション７に移動する。ホームポジション７にて記録ヘッド１は、インク吐出口面１０３に付着している記録用インクを取り除くために、ワイプブレード１０８によってワイピングされる。このワイピング時にインク吐出口面１０３から吐出口２０１内に入り込んでしまう記録用インクを吐出し、各吐出口２０１内での記録用インクの混入を防ぐために、ワイピングの後に記録ヘッド１が吸引キャップ１０１に予備吐出を行う。
【００２６】
次に、ポンプ１０７が稼働して、弁１０５を介して希釈キャップ１０２内へ溶解抑制インクタンク１０９から溶解抑制インクが供給され、希釈キャップ１０２内が溶解抑制インクで満たされ、ポンプ１０７が停止する。溶解抑制インクが充填された希釈キャップ１０２が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に接続されると、記録ヘッド１内が記録用インクタンク１１１との水頭差で負圧状態になっているため、希釈キャップ１０２内から溶解抑制インクが記録ヘッド１内へ流入する。負圧を利用して記録ヘッド１内へ流入された溶解抑制インクは、図４に示すように、記録ヘッド１の吐出口２０１とインク流路１９とインク供給口９とに流れ込む。これにより、記録ヘッド１内に残留している記録用インクと溶解抑制インクとが混ざり合い、結果として、記録用インクより溶解速度が低い混合液が記録ヘッド１内に残留する。このとき、インク供給口９の縁部にて露出している上部保護膜１５及び下部保護膜１４の端部が溶解抑制インクに接触するまで、溶解抑制インクが流入されているとよい。具体的には、Ｓｉ基板１０の表面に設けられている下部配線１３から、Ｓｉ基板１０の表面に積層されている膜の積層方向にみて、１０μｍ程度に亘って溶解抑制インクがインク供給口９へ流入しているとよい。
【００２７】
記録ヘッド１内に溶解抑制インクが十分に流入された後に、希釈キャップ１０２が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れて、ワイプブレード１０８によってインク吐出口面１０３がワイピングされる。そして、吐出口２０１やインク流路１９内の混合液が蒸発しないように、吐出口２０１を塞ぐように吸引キャップ１０１がインク吐出口面１０３に接続される。このようにして、記録ヘッド１が休止状態になる。
【００２８】
記録ヘッド１が長時間休止状態である場合には、インク流路１９及びインク供給口９内に残留する溶解抑制インクが記録ヘッド１の内部に拡散してしまうおそれがあるため、再度溶解抑制インクが記録ヘッド１に流入される。所定の時間Ｔが経過すると、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から吸引キャップ１０１が接続を解除されて離れると共に、溶解抑制インクが充填された希釈キャップ１０２内が記録ヘッド１内に溶解抑制インクを再流入させる。その後、インク吐出口面１０３が、ワイピングされ、再び吸引キャップ１０１に接続されて、記録ヘッド１が休止状態となる。所定の時間Ｔは、例えば７日である。
【００２９】
画像を形成するために記録ヘッド１が休止状態から稼働状態になる際には、吸引キャップ１０１が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れ、予備吐出が行われる。これは、記録用インクと溶解抑制インクとの混合液は、記録用インクに比べて色が薄くなってしまっているので、記録媒体４に吐出されてしまうと形成される画像品位が低下してしまうことを防ぐことを目的としている。また、インクジェット記録方式の記録ヘッド１の場合には、低温低湿環境下において、低温によるインク粘度上昇と低湿によるインク蒸発によって、インク吐出量が減少したり、インク吐出の安定性が悪くなることがある。そのため、予備吐出を画像形成前に行うことによって、増粘したインク等を予備吐出によって事前に吐出することで、形成される画像の品位が低下することを防ぐ。尚、予備吐出のインク吐出駆動条件としては、駆動周波数が１０ｋＨｚ程度であるとよい。
【００３０】
以上のように、記録ヘッド１が休止状態に入る前に溶解抑制インクが記録ヘッド１内に供給されることによって、記録ヘッド１内に残留している記録用インクの溶解速度が記録用インクの溶解速度より低くなる。そのため、記録ヘッド１内に残留している混合液が、インク供給口９の各保護膜の端部から各保護膜の下に入り込んでも、Ｓｉ基板１０が侵食されにくい。よって、記録ヘッド１が長時間休止状態にあっても、Ｓｉ基板１０が損傷しにくいため、記録ヘッド１を有するインクジェット記録装置の信頼性が向上する。
【００３１】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置の、記録ヘッドに溶解抑制インクを供給する周辺装置の構成を示す斜視図である。
【００３２】
記録ヘッド１が休止状態時に位置するホームポジション７には、吸引キャップ１０１が、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３を覆って吸引するために備えられ、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に接触するために図中のＺ方向へ移動可能に構成されている。吸引キャップ１０１は、記録ヘッド１から吸引した記録用インクを外部へ排出するラインを有しており、ラインには弁１０４とポンプ１０６とが設けられている。また、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３をワイピングするための第１のワイプブレード１０８ａと溶解抑制インクをインク吐出口面１０３に塗布するための第２のワイプブレード１０８ｂとが、吸引キャップ１０１に併設されている。第２のワイプブレード１０８ｂは、溶解抑制インクを含んだ吸収体が露出している構造を有する溶解抑制インクタンク１０９に接触して溶解抑制インクを第２のワイプブレード１０８ｂの表面に塗布するように駆動するように構成されている。本実施形態においては、第２のワイプブレード１０８ｂと溶解抑制インクタンク１０９とが、溶解抑制インクを流入する手段である。尚、溶解抑制インクタンク１０９の構成やインク吐出口面１０３への溶解抑制インクの塗布方法は一例であり、これに限られない。
【００３３】
以下に、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に溶解抑制インクを塗布するプロセスを説明する。
【００３４】
図７は、ホームポジション７に位置する記録ヘッド１のインク吐出口面に溶解抑制インクを塗布するインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【００３５】
まず、第１の実施形態と同様に記録媒体４に記録ヘッド１から記録用インクが吐出され、記録媒体４の記録面上に画像が形成される。記録媒体４に画像が形成された後に、次の記録媒体４に画像を形成する場合は、同様に記録ヘッド１が記録用インクを吐出して画像が形成され、次の記録媒体４に画像を形成しない場合には、キャリッジに保持された記録ヘッド１がホームポジション７に移動する。ホームポジション７にて記録ヘッド１は、インク吐出口面１０３に付着している記録用インクを取り除くために、第１のワイプブレード１０８ａによってワイピングされる。このワイピング時にインク吐出口面１０３から吐出口２０１内に入り込んでしまう記録用インクを吐出し、各吐出口２０１内での記録用インクの混入を防ぐために、ワイピングの後に記録ヘッド１が吸引キャップ１０１に予備吐出を行う。
【００３６】
次に、第２のワイプブレード１０８ｂが溶解抑制インクタンク１０９の近傍へ移動し、第２のワイプブレード１０８ｂのブレードの表面に溶解抑制インクが塗布される。溶解抑制インクタンク１０９には、溶解抑制インクを含んだ不図示の吸収体が露出しており、この吸収体に第２のワイプブレード１０８ｂが接触することで、第２のワイプブレード１０８ｂのブレードの表面に溶解抑制インクが塗布される。そして、溶解抑制インクが塗布された第２のワイプブレード１０８ｂにて、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３がワイピングされて、インク吐出口面１０３に溶解抑制インクが塗布される。インク吐出口面１０３に塗布された溶解抑制インクは、インク吐出口面１０３から吐出口２０１とインク流路１９とインク供給口９とに流れ込み、記録用インクと混ざることで、記録用インクより溶解速度が遅い混合液が記録ヘッド１内に残留する。このとき、インク供給口９の縁部にて露出している上部保護膜１５及び下部保護膜１４の端部が溶解抑制インクに接触するまで、溶解抑制インクが流入されているとよい。具体的には、Ｓｉ基板１０の表面に設けられている下部配線１３から、Ｓｉ基板１０の表面に積層されている膜の積層方向にみて、１０μｍ程度に亘って溶解抑制インクがインク供給口９へ流入しているとよい。
【００３７】
記録ヘッド１内に溶解抑制インクが十分に流入された後に、吐出口２０１やインク流路１９内の混合液が蒸発しないように、吐出口２０１を塞ぐように吸引キャップ１０１がインク吐出口面１０３に接続される。このようにして、記録ヘッド１が休止状態になる。
【００３８】
画像を形成するために記録ヘッド１が休止状態から稼働状態になる際には、吸引キャップ１０１が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れ、予備吐出が行われる。
【００３９】
尚、本実施形態のインクジェット記録装置のその他の構成や画像形成工程は、第１の実施形態と同様のため省略する。
【００４０】
以上のように、溶解抑制インクをワイピングによりインク吐出口面１０３に塗布することによって、記録ヘッド１内へ流入する溶解抑制インクの量が過度になりにくくなり、休止状態後の予備吐出の量を少なくすることができる。また、使用される溶解抑制インクの量を少なくすることができるため、インクジェット記録装置のランニングコストが抑えられる。加えて、溶解抑制インクを記録ヘッド１内へ供給する構成が簡易化できるため、インクジェット記録装置の製造コストが抑えられる。加えて、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態のインクジェット記録装置の、記録ヘッドに溶解抑制インクを供給する周辺装置の構成を示す斜視図である。
【００４２】
記録ヘッド１に接続されているインクタンクは、溶解速度４μｍ／年のシアン、溶解速度３μｍ／年のマゼンタ、溶解速度２μｍ／年のイエロー、溶解速度１μｍ／年のブラックインクを収容する記録用インクタンク１１１である。
【００４３】
記録ヘッド１が休止状態時に位置するホームポジション７には、吸引キャップ１０１が、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３を覆って吸引するために備えられ、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に接触するために図中のＺ方向へ移動可能に構成されている。吸引キャップ１０１は、記録ヘッド１から吸引した記録用インクを外部へ排出するラインを有しており、ラインには弁１０４とポンプ１０６とが設けられている。また、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３をワイピングするためのワイプブレード１０８が、吸引キャップ１０１に併設されている。本実施形態においては、吸引キャップ１０１と弁１０４とポンプ１０６とが、混合された記録用インクをインク流路１９及びインク供給口９の内部へ流入する手段である。
【００４４】
以下に、記録ヘッド１へ溶解抑制インクを供給するプロセスを説明する。
【００４５】
図９は、ホームポジション７に位置する記録ヘッド１に溶解抑制インクを供給するインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【００４６】
まず、第１の実施形態と同様に記録媒体４に記録ヘッド１からインクが吐出され、記録媒体４の記録面上に画像が形成される。一枚の記録媒体４に画像が形成された後に、次の記録媒体４にも画像を形成する場合は、同様に記録ヘッド１がインクを吐出し画像が形成され、次の記録媒体４に画像を形成しない場合には、キャリッジに保持された記録ヘッド１がホームポジション７に移動する。ホームポジション７にて記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に吸引キャップ１０１が接続され、ポンプ１０６が稼働すると、吸引キャップ１０１が、記録ヘッド１内に残留している各色の記録用インクを吸引する。吸引キャップ１０１内に吸引された各色の記録用インクは、吸引キャップ内で混合される。このとき、混合インクの溶解速度は、混合される各色の記録用インクの分量の比率に依存し、少なくともシアンの溶解速度４μｍ／年より低い値になっている。
【００４７】
吸引キャップ１０１内に混合インクが充填された後に、ポンプ１０６が停止する。すると、記録ヘッド１内部が記録用インクタンク１１１との水頭差で負圧状態になっているため、吸引キャップ１０１内から混合インクが記録ヘッド１内へ流入する。これにより、記録ヘッド１内に残留していた各色の記録用インクと混合インクとが混ざり合い、結果として、少なくとも溶解速度が４μｍ／年より低い混合インクが記録ヘッド１内に残留する。このとき、インク供給口９の縁部にて露出している上部保護膜１５及び下部保護膜１４の端部が混合インクに接触するまで、混合インクが流入されているとよい。具体的には、Ｓｉ基板１０の表面に設けられている下部配線１３から、Ｓｉ基板１０の表面に積層されている膜の積層方向にみて、１０μｍ程度に亘って混合インクがインク供給口９へ流入しているとよい。
【００４８】
記録ヘッド１内に混合インクが十分に流入された後に、吸引キャップ１０１が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れ、ワイプブレード１０８によってインク吐出口面１０３がワイピングされる。そして、吐出口２０１やインク流路１９内の混合インクが蒸発しないように、吐出口２０１を塞ぐように吸引キャップ１０１がインク吐出口面１０３に再び接続される。このようにして、記録ヘッド１が休止状態になる。
【００４９】
画像を形成するために記録ヘッド１が休止状態から稼働状態になる際には、吸引キャップ１０１が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れ、予備吐出が行われる。
【００５０】
図１０は、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に配置されたブラック、シアン、マゼンタ、イエローの記録用インクを吐出する吐出口２０１を有する複数のチップ２０２、２０３、２０４、２０５を示す平面図である。このとき、溶解速度１μｍ／年のブラックインクを吐出するチップと溶解速度４μｍ／年のシアンインクを吐出するチップとが、隣り合うように配置されていることが好ましい。本実施形態では、吸引キャップ１０１内に各色の記録用インクを吸引して混合した後に、混合インクが記録ヘッド１内に流入される。しかしながら、この吸引キャップ１０１内で各色のインクが混合される際に、均一に混ざらない場合がある。このような場合でも、溶解速度が最も高い記録用インクを吐出するチップと溶解速度が最も低い記録用インクを吐出するチップとが隣り合うことで、吸引キャップ１０１内で溶解速度が最も高い記録用インクと溶解速度が最も低い記録用インクとが混ざりやすくなる。そのため、吸引キャップ１０１内で混合インクの溶解速度は、最も高い溶解速度よりも低くなり、混合インクがＳｉ基板１０を侵食するおそれが抑制される。
【００５１】
尚、本実施形態のインクジェット記録装置のその他の構成や画像形成工程は、第１の実施形態と同様のため省略する。
【００５２】
以上のようにして、最も高い溶解速度の記録用インクより低い溶解速度を有する各色の記録用インクを混合した混合インクを、記録ヘッド１内に流入することによって、記録用インクが残留している場合に比べて、Ｓｉ基板１０への侵食が低減される。また、記録用インクを混合した混合インクを記録ヘッド１内へ供給するため、記録用インクのみを用いて溶解速度の低い混合インクを供給することができるので、インクジェット記録装置のランニングコストが抑えられる。さらに、溶解速度の低い混合インクを記録ヘッド１内へ供給する構成が簡易化できるため、インクジェット記録装置の製造コストが抑えられる。加えて、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５３】
（第４の実施形態）
本実施形態のインクジェット記録装置の構成は、図１〜３に示す第１の実施形態のインクジェット記録装置の構成に加えて、記録用インクタンク１１１がＺ方向に移動可能に構成されている。記録用インクタンク１１１がＺ方向（鉛直方向）に移動することによって、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３との水頭差を制御して、記録ヘッド１内の負圧を制御することができる。記録用インクタンク１１１は、収容するインク毎に個別に移動可能に構成されている。さらに、インクジェット記録装置本体内部に不図示の温度センサが取り付けられている。
【００５４】
記録用インクの溶解速度は、表１に示すように、使用される環境温度によって変化し、２５℃の常温環境下であればＳｉ基板１０への侵食が小さいのに対して、高温環境下ではＳｉ基板１０への侵食が大きい。そのため、本実施形態のインクジェット記録装置は、環境温度に応じて、記録ヘッド１内に溶解抑制インクを流入させる手段を有する。
【００５５】
【表１】
2014188718.tif 000003
【００５６】
以下に、記録ヘッド１へ溶解抑制インクを供給するプロセスを説明する。
【００５７】
図１１は、ホームポジション７に位置する記録ヘッド１に溶解抑制インクを供給するインク希釈プロセスを示すフローチャートである。
【００５８】
まず、第１の実施形態と同様に記録媒体４に記録ヘッド１から記録用インクが吐出され、記録媒体４の記録面上に画像が形成される。記録媒体４に画像が形成された後に、次の記録媒体４に画像を形成する場合は、同様に記録ヘッド１が記録用インクを吐出して画像が形成され、次の記録媒体４に画像を形成しない場合には、キャリッジに保持された記録ヘッド１がホームポジション７に移動する。ホームポジション７にて記録ヘッド１は、インク吐出口面１０３に付着している記録用インクを取り除くために、ワイプブレード１０８によってワイピングされる。このワイピング時にインク吐出口面１０３から吐出口２０１内に入り込んでしまう記録用インクを吐出し、各吐出口２０１内での記録用インクの混入を防ぐために、ワイピングの後に記録ヘッド１が吸引キャップ１０１に予備吐出を行う。
【００５９】
次に、希釈キャップ１０２内へ溶解抑制インクタンク１０９から溶解抑制インクが供給され、希釈キャップ１０２内が溶解抑制インクで満たされる。そして、インクジェット記録装置本体内部に設けられた不図示の温度センサによって、環境温度が計測される。計測された温度に応じて、記録ヘッド１のインク吐出口面１０３と記録用インクタンク１１１の水頭差によって記録ヘッド１内に表２に示すような負圧をかけるために、記録用インクタンク１１１がＺ方向に所定量だけ移動する。
【００６０】
【表２】
2014188718.tif 000004
【００６１】
図１２は、記録ヘッド１内の負圧と、記録ヘッド１内に流入する溶解抑制インクの流入量の関係を示すグラフである。グラフが示すように、溶解抑制インクは高温環境下にあるほど粘度が低下するため、所定の負圧で記録ヘッド１内に流入する溶解抑制インクの流入量が増加する。Ｓｉ基板１０が侵食されやすい高温環境時には多くの溶解抑制インクを流入する必要があるため、記録ヘッド１内の負圧を大きくすることで記録ヘッド１に流入する溶解抑制インクの流入量が増加する。
【００６２】
記録用インクタンク１１１が移動した後に、溶解抑制インクが充填された希釈キャップ１０２が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３に接続される。記録ヘッド１内部が記録用インクタンク１１１との水頭差で負圧状態になっているため、希釈キャップ１０２内から溶解抑制インクが記録ヘッド１の吐出口２０１とインク流路１９とインク供給口９とに流入する。これにより、記録ヘッド１内に残留している記録用インクと溶解抑制インクとが混ざり合い、結果として、記録用インクより溶解速度が低い混合インクが記録ヘッド１内に残留する。このとき、インク供給口９の縁部にて露出している上部保護膜１５及び下部保護膜１４の端部が溶解抑制インクに接触するまで、溶解抑制インクが流入されているとよい。具体的には、Ｓｉ基板１０の表面に設けられている下部配線１３から、Ｓｉ基板１０の表面に積層されている膜の積層方向にみて、１０μｍ程度に亘って溶解抑制インクがインク供給口９へ流入しているとよい。
【００６３】
記録ヘッド１内に溶解抑制インクが十分に流入された後に、希釈キャップ１０２が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れると共に、記録用インクタンク１１１が元の位置に戻る。そして、ワイプブレード１０８によってインク吐出口面１０３がワイピングされ、吐出口２０１やインク流路１９内の混合インクが蒸発しないように、吐出口２０１を塞ぐように吸引キャップ１０１がインク吐出口面１０３に接続される。このようにして、記録ヘッド１が休止状態になる。
【００６４】
画像を形成するために記録ヘッド１が休止状態から稼働状態になる際には、吸引キャップ１０１が記録ヘッド１のインク吐出口面１０３から接続を解除されて離れ、予備吐出が行われる。
【００６５】
尚、本実施形態のインクジェット記録装置のその他の構成や画像形成工程は、第１の実施形態と同様のため省略する。
【００６６】
以上のようにして、環境温度を検知し、その温度に応じて記録ヘッド１内の負圧を変えて記録ヘッド１内への溶解抑制インクの流入量を制御することによって、使用する溶解抑制インクの量を低減することができる。そのため、インクジェット記録装置のランニングコストが抑えられる。加えて、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６７】
尚、以上の各実施形態における寸法、数値等は一例を示したものであり、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１              記録ヘッド
９              インク供給口
１０            Ｓｉ基板
１４            下部保護膜
１５            上部保護膜
１０１          吸引キャップ
１０２          希釈キャップ
１０９          溶解抑制インクタンク
１１１          インクタンク
２０１          吐出口
【図１】
2014188718.tif 000005
【図２】
2014188718.tif 000006
【図３】
2014188718.tif 000007
【図４】
2014188718.tif 000008
【図５】
2014188718.tif 000009
【図６】
2014188718.tif 000010
【図７】
2014188718.tif 000011
【図８】
2014188718.tif 000012
【図９】
2014188718.tif 000013
【図１０】
2014188718.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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