(57)【要約】【課題】  色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に付着したインク残渣等を効率よく排除するために供給されるヘッド用液体としてグリセリン等の不揮発性溶剤を用いる場合、不揮発性溶剤は吸湿によって極めて大きな質量変化を呈し、これによって上記供給量がばらつく。【解決手段】  予め不揮発性溶剤に水を混合しておくことで、不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与え得ることを見出し、不揮発性溶剤と水とを適切な所定比率で混合したものをヘッド用液体として用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能なヘッド用液体において、
グリセリンと水とを質量比で７５：２５ないし９５：５の範囲内の比で有することを特徴とするヘッド用液体。
【請求項２】
前記ヘッド用液体は容器に収納されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッド用液体。
【請求項３】
前記表面と相対的に移動する塗布部材を介して前記ヘッド用液体は前記表面に供給されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッド用液体。
【請求項４】
前記インクは前記色材として顔料を含むものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のヘッド用液体。
【請求項５】
色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分含有量決定方法であって、
前記不揮発性溶剤と混合させる水の量を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える量として決定することを特徴とするヘッド用液体の成分含有量決定方法。
【請求項６】
色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分比率安定化方法であって、
前記不揮発性溶剤と混合している水の比率を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える比率の範囲内に維持するために、前記ヘッド用液体に水を補充する工程を有することを特徴とするヘッド用液体の成分比率安定化方法。
【請求項７】
予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体を、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面のクリーニングを行うために供給する手段と、
前記ヘッド用液体に水を補充する手段と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記ヘッド用液体は前記不揮発性溶剤としてグリセリンを含み、前記補充手段は、グリセリンと水とが質量比で７５：２５ないし９５：５の範囲内の比となるよう水を補充することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド（以下、記録ヘッドとも言う）のインク吐出口が形成された表面（以下、吐出面とも言う）に付着したインク残渣等を効率よく排除するために用いられるヘッド用液体に関する。また本発明は、該液体の成分含有量決定方法および成分比率安定化方法、並びに前記液体を用いるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、液体であるインクを媒介として入力画像データを出力画像に変換するシステムであるため、インクを吐出する記録ヘッドのクリーニング技術が非常に重要な要素となっている。クリーニングを必要とする主な課題を簡単に説明すると、次の通りである。
【０００３】
インク吐出用の記録ヘッドは微細なノズル（以下、特にことわらない限り、吐出口、これに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギを発生するための素子を総称して言う）から記録媒体にインクを直接吐出するものである。従って、吐出したインクが記録媒体に当たって跳ね返ったり、インクを吐出する際に記録に関与する主なインクの他に微小なインク滴（サテライト）が吐出されて雰囲気中に漂ったりすることがある。すると、これらがインクミストとなって、記録ヘッドのインク吐出口の周りに付着することがある。また、空気中を漂っていた塵埃などが付着することもある。すると、吐出される主インク滴をこれらの付着物が引っ張ることで、インク吐出方向がよれること、すなわち主インク滴の直進性が妨げられることがある。
【０００４】
そこで、この問題を解決するためのクリーニング技術として、インクジェット記録装置では、所定のタイミングで、ゴム等の弾性材料でなる払拭部材（ワイパ）で記録ヘッドの吐出面というを掃き、付着物を除去するワイピングと呼ばれるものが採用される。
【０００５】
一方最近では、記録物の記録濃度、耐水性および耐光性等を向上する目的で、色材として顔料成分を含有するインク（顔料系インク）が使用されることが多くなってきている。顔料系インクは、元来固体である色材を、分散剤や、顔料表面に官能基を導入するなどして水中に分散させてなるものである。従って、吐出面上でインク中の水分が蒸発し乾燥した顔料インクの乾燥物は、色材自体が分子レベルで溶解している染料系インクの乾燥固着物と比べ、吐出面に与えるダメージが大きい。また、また顔料を溶剤中に分散させるために用いている高分子化合物が吐出面に対して吸着されやすいという性質が見られる。これは、インクの粘度調整や、耐光性向上その他の目的でインクに反応液を添加する結果インク中に高分子化合物が存在する場合には、顔料系インク以外でも生じる問題である。
【０００６】
これらの課題に対し、特許文献１および特許文献２には、記録ヘッドのワイピング時にヘッド用液体を吐出面に塗着させることで、ワイパの磨耗を軽減し、記録ヘッドに蓄積したインク残渣を溶解させることによって蓄積物を除去する技術が開示されている。さらには、記録ヘッド上にヘッド用液体の薄膜を形成させることによって異物の記録ヘッドに対する付着を防止することが図られ、これらによって拭き取り性を向上させている。また、これらのワイピング時に用いるヘッド用液体は、プリンタ本体内部に貯蔵する構成がとられている。
【０００７】
さらに、特許文献１および特許文献２には、吐出面に対してワイパを相対移動させることによるクリーニング工程と、この工程の前に吐出面に不揮発性溶剤をヘッド用液体として供給する工程と、が開示されている。しかし、当該不揮発性溶剤についての開示内容は極めて少ない。すなわち、特許文献１では、分子量２００〜６００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を、特許文献２では、分子量３００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ３００）を開示するのみである。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１３８５０３号公報
【特許文献２】特開２０００−２０３０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者らは、上記特許文献に開示の方式でクリーニング工程に先立つ不揮発性溶剤の供給を行ったところ、この溶剤のヘッドに対する供給状態にばらつきが多いという問題を見出した。そこでこの問題をさらに検討したところ、本発明者らは、不揮発性溶剤自身がもつ要因が支配的であることを見出した。通常、不揮発性溶剤を単体としてヘッド用液体に使用する以上、蒸発特性を基準に選定することは当業者としては当然であるので、ヘッド用液体として使用する上で蒸発しにくい処理液を本発明者らも検討した。この過程で本発明者らは、不揮発性溶剤自身の特性とこれが置かれる環境に起因した吸湿特性との相関を制御することが困難であることを見出だした。加えて、不揮発性溶剤は吸湿によって極めて大きな重量変化を呈し、これによって上記供給量のばらつきを低減することができないということを見出した。
【００１０】
そこで、本発明者らは、上記吐出面に供給する液体を根本的に見直すことで吸湿による重量（質量）変化を抑え、供給量の安定化を図ることを主たる技術課題として捉えた。そしてこの技術課題を追求したところ、不揮発性液体に敢えて、予め水を加えることで上記課題を解決することができるという知見を得た。これは全く逆転の発想に基づくものである。
【００１１】
一方従来では、プリンタ本体の物流時の姿勢変化や振動等により、ヘッド用液体が貯蔵部から漏れ出す等の問題がある。具体的には、物流時の姿勢や振動等に対する液漏れに対してヘッド用液体をどのように保持するかが、解決すべき重要な課題として存在する。また、物流時の環境変化によるヘッド用液体の蒸発による物性（組成）変化を抑制する技術内容や極端な環境変化にどのように対応するかについても解決すべき重要な課題である。このヘッド用液体の蒸発による物性（組成）変化は、ヘッド用液体の目的としているヘッドのクリーニング効果を充分発揮できなくなり、吐出面にダメージを与えるという結果をもたらす。また、物流時の環境変化だけでなく、プリンタ使用環境の変化によっても、ヘッド用液体の物性変化が生じた場合には、ヘッド用液体の目的としている記録ヘッドのクリーニングが充分に行えなくなるという問題が生じる。
【００１２】
従って、本発明の目的は、上述した少なくとも１つの課題を解決する技術を提供することにある。すなわち本発明は、物流時や、プリンタ使用時における環境変化による吸湿または蒸発に起因したヘッド用液体の物性（組成）変化を抑制することである。また、記録ヘッド吐出面に付着したインク残渣を常に安定して効率よく排除できるようにすることである。さらに、液体の漏洩が生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのために、第１の形態に係る発明は、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能なヘッド用液体において、グリセリンと水とを質量比で７５：２５ないし９５：５の範囲内の比で有することを特徴とする。
【００１４】
第２の形態に係る発明は、容器に収納されているヘッド用液体に存する。
【００１５】
これらにおいて、前記表面と相対的に移動する塗布部材を介して前記表面に供給されるものとすることができる。また、前記インクは前記色材として顔料を含むものとすることができる。
【００１６】
第３の形態に係る発明は、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分含有量決定方法であって、前記不揮発性溶剤と混合させる水の量を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える量として決定することを特徴とする。
【００１７】
第４の形態に係る発明は、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分比率安定化方法であって、前記不揮発性溶剤と混合している水の比率を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える比率の範囲内に維持するために、前記ヘッド用液体に水を補充する工程を有することを特徴とする。
【００１８】
第５の形態に係る発明は、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体を、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面のクリーニングを行うために供給する手段と、
前記ヘッド用液体に水を補充する手段と、
を具えたインクジェット記録装置に存する。
【００１９】
ここで、前記ヘッド用液体は前記不揮発性溶剤としてグリセリンを含み、前記補充手段は、グリセリンと水とが質量比で７５：２５ないし９５：５の範囲内の比となるよう水を補充するものとすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
第１の形態に係る発明によれば、吸湿問題を解決し、前記ヘッド用液体の特性を安定化できる。第２の形態に係る発明によれば、第１の形態に係る発明に加えて記録装置本体の物流時の姿勢変化や振動等に対応できる。第３の形態に係る発明によれば、ヘッド用液体の特性安定化の指針を与えることができる。第４の形態に係る発明によれば、極端な環境変化があってもヘッド用液体の特性を維持することのできる。第５の形態に係る発明によれば、ヘッド用液体の特性を維持し、その特性を利用した吐出面のクリーニングを実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２２】
（本発明の基本的概念）
図１は、上記知見に基づき、不揮発性液体であるグリセリン１００％と、所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液とに対し、それぞれ同量をシャーレに入れ、温度３０℃、相対湿度８０％程度の比較的高温多湿の環境下に置いた場合の、時間（日）経過に対する吸湿による重量変化を計測した実験結果を示すグラフである。
【００２３】
この実験結果から、グリセリン１００％のものの重量変化に対し、予め水を混合したものの重量変化が効果的に抑制されていることがわかった。まだこのメカニズムを解明してはいないが、液体である水分子の運動によって外部からの水蒸気状態の水分子の侵入が妨げられることが考えられる。あるいは、グリセリン分子またはその集団の周りを水素結合した水の分子集団が取り囲み、水蒸気状態の水分子の侵入をブロックすることなどが考えられる。これは今後の検討課題でもある。しかしいずれにしても、上記実験結果からは、水を５％以上混合させた場合に顕著な効果があることがわかった。
【００２４】
図２は、グリセリンに対し所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液に対し、それぞれ同量ずつシャーレに入れ、温度３０℃、相対湿度１５％程度の比較的高温低湿の環境下に置いた場合の、時間（日）経過に対する水分蒸発によるグリセリン濃度変化を計測した実験結果を示すグラフである。この実験結果から、比較的高温低湿の環境下では、当初のグリセリン濃度によらず約２日でグリセリン濃度が９８％まで上昇することがわかった。
【００２５】
図３は、グリセリン１００％と、所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液とに対し、それぞれ同量ずつシャーレに入れ、温度５℃、相対湿度１５％程度の比較的低温低湿の環境下に置いた場合の、時間（日）経過に対するグリセリン濃度変化を計測した実験結果を示すグラフである。この実験結果から、比較的低温低湿の環境下では、当初のグリセリン濃度によらずグリセリン濃度が９５％付近で平衡すること、またグリセリン濃度が極めて高いもの（９８％ないし１００％）のものでも、吸湿により濃度が９５％程度となることがわかった。また、これらの実験結果から、水の含有率を２５％以下とすれば水分蒸発による濃度変化を抑制できることがわかった。
【００２６】
以上のような吸湿による重量変化、ないしは水分蒸発によるグリセリン濃度変化に基づき、本発明は、色材を含むインクを吐出する吐出口を吐出面に供給されるべきヘッド用液体に含まれるグリセリン等不揮発性液体と水との含有量を決定することに基準を置く。すなわち本発明は、予め不揮発性液体と混合させる水の量が、不揮発性液体を単独で吸湿させた場合の質量変化よりも少ない質量変化を与え、かつ蒸発等による濃度変化も少なくなるように決定することを基本技術概念とする。そして本発明は、吐出面に供給されるべきヘッド用液体がグリセリンと水とを質量比で７５：２５乃至９５：５の範囲内の比で有することを規定するものである。
【００２７】
このことにより、プリンタ使用時の環境変化のみならず、本体物流時における環境変化に対しても、ヘッド用液体の変化を抑制することで、常に安定したヘッド用液体を供給可能になり、安定した記録ヘッドクリーニングが可能となる。また、ヘッド用液体を上記構成とすることで、下記効果を得ることができる。すなわち、
（１）ヘッド用液体の変化の抑制
ヘッド用液体の重量変動等の要因である水を敢えて予め一定の範囲で混ぜておくことで、種々環境における吸湿や蒸発に伴うヘッド用液体の変化を抑えることができる。
（２）安定供給
プリンタ使用環境に温度変化等が生じてもヘッド用液体を安定して供給することができる。
（３）クリーニング性能
上記（１）および（２）に基づく吐出面の良好なクリーニング性。
（４）物流時等の安定性
使用時は想定されない比較的苛酷な環境、例えば物流時の環境変化に対応するためにタンクに収納することで、その後は極端な変化がないと考えられる通常の使用環境であれば上記（２）および（３）を達成できる。また、重量変動ないしは体積変動が少ないために、物流時の姿勢や振動等、さらには極端な環境変化に対応すべくタンクに要求される液漏れ防止や物性（組成）変化抑制のための設計条件も緩和される。
【００２８】
（装置の実施形態）
図４は本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの主要部の模式的な斜視図である。
【００２９】
図示のインクジェット記録装置において、キャリッジ１００は無端ベルト５に固定され、かつガイドシャフト３に沿って移動可能になっている。無端ベルト５は一対のプーリ５０３に巻回され、一方のプーリ５０３にはキャリッジ駆動モータ（不図示）の駆動軸が連結されている。従って、キャリッジ１００は、モータの回転駆動に伴いガイドシャフト３に沿って図の左右方向に往復主走査される。キャリッジ１００上には、インクタンク２を着脱可能に保持するカートリッジ形態の記録ヘッド１が搭載されている。
【００３０】
図５は図４のキャリッジ１００に搭載可能な記録ヘッド１の一構成例を示す斜視図、図６は記録ヘッド１の構成要素であるヘッドユニットの一構成例を示す分解斜視図である。
【００３１】
本例に係る記録ヘッド１は、インクを吐出する吐出口の配列を有したヘッドユニット４００と、インクを貯蔵し、ヘッドユニット４００にインクを供給するインクタンク４１０とを有している。記録ヘッド１は、ヘッドユニット４００に設けられたインク吐出口列が記録媒体としての用紙６と対向し、かつ上記配列方向が主走査方向と異なる方向（例えば記録媒体６の搬送方向である副走査方向）に一致するようにキャリッジ１００に搭載される。インク吐出口列およびインクタンク４１０の組は、使用するインク色に対応した個数を設けることができる。図示の例では６色（例えばブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、淡シアン（ＰＣ）および淡マゼンタ（ＰＭ））に対応して６組設けられている。ここに示す記録ヘッド１では、各色独立のインクタンク４１０が用意されており、それぞれがヘッドユニット４００に対して着脱自在となっている。
【００３２】
ヘッドユニット４００は、図６に示すように、記録素子基板４２０、第１のプレート４３０、電気配線基板４４０、第２のプレート４５０、タンクホルダ４６０および流路形成部材４７０から構成されている。各色インクの吐出口列を有する記録素子基板４２０は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を材料とする第１のプレート４３０上に接着固定されており、ここには記録素子基板４２０にインクを供給するためのインク供給口４３１が形成されている。さらに、第１のプレート４３０には、開口部を有する第２のプレート４５０が接着固定されている。この第２のプレート４５０は、インクを吐出するための電気信号を印加する電気配線基板４４０と記録素子基板４２０とが電気的に接続されるように電気配線基板４４０を保持している。一方、インクタンク４１０を脱着可能に保持するタンクホルダ４６０には流路形成部材４７０が超音波溶着され、インクタンク４１０から第１のプレート４３０にわたるインク流路（不図示）を形成している。
【００３３】
図７は、図６に示す記録素子基板４２０において、一色についての吐出口列付近の構造を、部分的に破断して示す斜視図である。図７において、４２１はインクを吐出するために利用されるエネルギとして、通電に応じインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する発熱素子（ヒータ）である。また、ヒータ４２１が実装される基体４２３上には、ヘッドユニット４００の温度を検出する温度センサ４２８と、当該検出温度に応じてヘッドないしインクを保温するためのサブヒータ（不図示）と、が設けられる。４２２はインク吐出口、４２６はインク流路壁である。４２５は各ヒータに対向した状態でインク吐出口４２６が形成された吐出口プレートであり、樹脂の被膜層４２７を介して基体４２３上に配設される。また、吐出口プレート４２５の表面（記録媒体と対向する吐出面）には、所望の撥水材が設けられている。
【００３４】
本例においては、ヒータ４２１ないし吐出口４２２の列が２列配置され、各列間のヒータ４２１ないし吐出口４２２同士は配列方向すなわち副走査方向に配列ピッチの１／２だけずれて配置されている。ここで、１列あたり１２８個のヒータ４２１ないし吐出口４２２が６００ｄｐｉの密度で配列されることで、１色のインクあたり１２００ｄｐｉの解像度を実現している。そして、上記６色に対応した記録素子基板構成が第１のプレート４３０上に配置される。
【００３５】
図８（ａ）〜（ｇ）を用い、記録素子基板および吐出面の作成方法について説明する。
【００３６】
図８（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、記録素子基板４２０の模式的斜視図およびそのＢ−Ｂ’線の模式的断面図であり、複数のヒータ４２１がシリコン等でなる基体１上に配置されている（ヒータに通電を行うための電極等は不図示）。
【００３７】
図８（ｃ）は、図８（ｂ）で示した基体４２３上に、ポジ型レジストによりインク流路パターン形成材４３３を配置した図である。このインク流路パターン形成材４３３は、各吐出口へ供給するインクを一時保持するための共通液室と、この共通液室から複数に分岐し、ヒータにより膜沸騰を起こさせるインクの流路を構成するためのパターンに対応している。
【００３８】
図８（ｄ）は、図８（ｃ）で示したインク流路パターン形成材４３３の上にネガ型レジストからなるノズル形成材料４３４とフッ素およびシロキサン分子を含むネガ型レジストである撥水材料４３５を形成した状態を示す図である。本実施形態では、これら材料によって吐出口プレート４２５が形成されることになる。このように撥水材料４３５を用いることにより、吐出面に撥水性を持たせることが可能となる。あるいは、この工程において、ノズル形成材料に組み合わせる材料を変更することにより、吐出面を所望の表面特性に変化させることが可能である。また、吐出面に撥水性を必要としない場合には、撥水材料を用いずノズル材料のみ用いることで、撥水性を有さない吐出面の形成が可能になる。
【００３９】
図８（ｅ）は、図８（ｄ）の状態に対し、フォトリソグラフィ法によりインク吐出口４２２およびこれに通じるインク路を形成した状態である。さらに図８（ｆ）は、図８（ｅ）の状態に対し、吐出口形成面側等を適切に保護しながら、基体４２３の裏面側よりシリコンの異方性エッチングによりインク供給口４２４を形成した状態を示す図である。図８（ｇ）は、図８（ｆ）の状態に対し、インク流路パターン形成材４３３３を溶出させ、記録素子基板を完成させた状態を示している。そしてこのように完成した記録素子基板４２０を第１のプレート４３０上に配置し、さらに各部との接続や電気的実装等を行うことで、図５に示した構成が得られる。
【００４０】
再び図４を参照するに、記録媒体６は、キャリッジ１００のスキャン方向と直交する方向に間欠的に搬送される。記録媒体６は搬送方向の上流側および下流側にそれぞれ設けた一対のローラユニット（不図示）により支持され、一定の張力を付与されてインク吐出口に対する平坦性を確保した状態で搬送される。そして、キャリッジ１００の移動に伴うヘッドユニット１の吐出口の配列幅に対応した幅の記録と、記録媒体６の搬送とを交互に繰り返しながら、記録媒体６全体に対する記録が行われる。また、図示の装置には、キャリッジの主走査方向上の移動位置を検出するなどの目的でリニアエンコーダ４が設けられている。
【００４１】
キャリッジ１００は、記録開始時または記録中に必要に応じてホームポジションで停止する。ホームポジション付近には、キャップや、図９について後述するクリーニング装置を含むメンテナンス機構７が設置されている。キャップは昇降可能に支持されており、上昇位置では、ヘッドユニット１の吐出面をキャッピングし、非記録動作時等においてその保護を行ったり、あるいは吸引回復を行うことが可能である。記録動作時にはヘッドユニット１との干渉を避ける下降位置に設定され、また吐出面との対向によって予備吐出を受けることが可能である。
【００４２】
図９は本発明に係るクリーニング装置の一例を示す模式的側面図であり、図４の矢印方向から見たものである。
【００４３】
ゴム等の弾性部材でなるワイパブレード９Ａおよび９Ｂがワイパホルダ１０に固定されており、ワイパホルダ１０は図の左右方向（記録ヘッド１の主走査方向と直交する、インク吐出口が配列された方向）に移動可能である。ワイパブレード９Ａおよび９Ｂは高さが異なっており、記録ヘッド１の吐出面１１との摺接時に、前者は比較的大きく屈曲して側部が、後者は比較的小さく屈曲して先端部が当接するようになっている。
【００４４】
１２はワイパブレードが接触することでヘッド用液体を転移させるための供給装置であり、タンク（容器）にヘッド用液体を収納した形態とすることができる。また、所定量のヘッド用液体を保持する一方、ワイパブレードとの接触に応じてヘッド用液体を滲出させる吸収体を少なくとも当該接触部位に有したものとすることができる。さらに、均一な混合状態を得るための攪拌装置等が付加されていてもよい。１４は水補充装置であり、極端な環境変化によって水分蒸発が生じても、ヘッド用液体を上記成分比率範囲に維持するために配置される。この補充装置は、本発明の溶剤に対する本発明の比率決定方法で決定された混合状態を維持する限り作動する必要は無いが、所望の条件によって、本発明が開示する範囲内でその混合比を適宜変更したり、維持したりすることもできる。当然、異常環境下に置かれた場合や、もしくは適切でない放置状態に置かれる等、通常では予想できない事態が生じたために水分が失われてしまう場合がある。この場合には、この手段１４により補給することで、本発明の範囲内の条件に収めるべく使用されることが好ましい。この点から、本発明の好ましい形態として、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分比率安定化方法であって、前記不揮発性溶剤と混合している水の比率を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える比率の範囲内に維持するために、前記ヘッド用液体に水を補充する工程を有することを特徴とする発明を挙げることができる。同時にここに挙げる装置は、任意の制御や駆動によって、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体を、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面のクリーニングを行うために供給する手段と、前記ヘッド用液体に水を補充する手段と、を具えたインクジェット記録装置としても認識できる。
【００４５】
クリーニング動作にあたっては、まず記録ヘッド１をホームポジションから離れた位置で待機させた状態、またはホームポジションに移動させる前に、供給装置１２にワイパブレードを接触させることでヘッド用液体を転移させる。そしてワイパホルダ１０を図示の位置に戻し、記録ヘッドをホームポジションに設定した後、再びワイパホルダ１０を矢印方向に移動させる。この移動の過程で、まず比較的長いワイパブレード９Ａがまず吐出面１１に摺接し、比較的短いワイパブレード９Ｂがこれに続くことになる。
【００４６】
図１０はこの過程の説明図である。ワイパブレード９Ａは比較的大きく屈曲してその側部が吐出面１１に摺接し、ヘッド用液体１６を効率よく吐出面１１に転写させてゆく。吐出面１１にインク残渣１１０４があっても、ヘッド用液体１６の付与によって溶解する。この状態でワイパブレード９Ｂの先端部（エッジ）が吐出面１１に当接することで、インク残渣の溶解物を効率的に掻きとって行き、記録ヘッドのクリーニングが行われる。
【００４７】
なお、上記ワイピングの結果、ワイパブレード上にはインク残渣の溶解物が付着している。これが重力の作用に従いワイパブレードを伝って流れ落ちるようにする場合には、図示のワイパホルダ１０の位置の下方においてこれを受容する部材を設けることができる。しかし、供給装置１２の付近でワイパブレード９Ａおよび９Ｂに当接することで溶解物をワイパブレードから積極的に受容し、ワイパブレードを清浄な状態にする手段（スポンジやスクレイパ等）または工程を設けることが望ましい。ワイパブレードを清浄な状態としてからヘッド用液体を転移させるようにすれば、直ちに次のワイピング動作に備えることができる。
【００４８】
このようなクリーニングを行う上でも、本発明ヘッド用液体の構成を採用することが好ましい。ワイパブレードは供給装置１２および吐出面１１との摺接に伴い、所望の転移量（供給装置からワイパブレードへの転移量およびワイパブレードから吐出面への転移量）を得るべく、材質、形状、寸法および摺接対象との相対位置を定めるべきである。これは、環境変化に起因したヘッド用液体の重量変動や物性変化が大きいと、所望の転移量が得られなくなり、クリーニング性が低下する恐れがあるからである。  
以下では、より具体的な実施例および比較例を挙げて本発明の効果を検証する。
【００４９】
（実施例）
ヘッド用液体収納容器の物流試験
実施例では、表１の構成ヘッド用液体を使用した。
【００５０】
【表１】
2006205713.tif 000003
【００５１】
これらのヘッド用液体を、キヤノン株式会社製のインクタンク「ＢＣＩ−３ｅカラー」に充填し、物流時の環境を想定した温度（６０℃）に設定したオーブンに投入し、ヘッド用液体の蒸発の様子を観察した。なお、当該インクタンクは、インクをそのまま貯留する第１液室部分と、インクを含浸保持することで記録ヘッドのノズルに好ましい負圧を発生するための吸収体を収納する第２液室部分とを有するものである。また、この際、プリンタ本体に装着されたまま部の物流を考慮し、インクタンクの吐出面を保護する保護用キャップを外した状態とした。
【００５２】
まず、２週間放置した後のインクタンク内の液体の状態観察結果は表２の通りであった。
【００５３】
【表２】
2006205713.tif 000004
【００５４】
また、グリセリン濃度変化は図１１に示す通りであった。  
実施例に係る「ヘッド用液体１」〜「ヘッド用液体３」はいずれも、適切な量の水分を含有することで重量変化が見られず、また上記物流試験の結果から、水分蒸発に伴う濃度変化も小さく抑えられることが確認された。
【００５５】
ワイピング耐久試験
次に、上記物流試験を経た「ヘッド用液体１」〜「ヘッド用液体３」を使用し、ワイピング耐久試験を行った。ここでは、実使用上の環境を想定して、プリンタを用い吐出面クリーニング動作を連続して５０００回行い、試験前後での記録状態の変化を確認した。
【００５６】
耐久試験条件は次の通りである。  
・評価用本体：評価に使用した本体は、キヤノン株式会社製のインクジェットプリンター「ＰＩＸＵＳ８５０ｉ」 の回復系を図４のように改造したものを用いた。
・評価用ヘッド用液体および収容容器：基本的に上記物流試験に使用した形態を用いた。ただし、ワイパブレードの摺接およびヘッド用液体の転移が良好となるように改造を施したものとした。
・評価環境：上記と同様６０℃の環境下で２週間放置した後、実使用環境として、室温３０℃と室温１５℃とで試験を行った。
・評価用インク：表３に示す組成のインクを記録ヘッドのカラータンク位置装着して評価を行った。
【００５７】
【表３】
2006205713.tif 000005
【００５８】
（注１）商品名アセチレノール、川研ファインケミカル製
（注２）ＣＡＢＯＴ社製自己分散顔料
（注３）顔料分散液１は以下の方法で調整したものを使用した。
【００５９】
比表面積２１０ｍ２／ｇで、ＤＢＰ吸油量７４ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１０部と、酸価２００、重量平均分子量１０，０００のスチレン−アクリル酸共重合体の１０％水酸化ナトリウム中和水溶液２０部、さらにイオン交換水７０部を混合し、サンドグラインダーを用いて１時間分散させる。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去し、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過し、樹脂分散型顔料が含有された顔料分散液１を得た。得られた顔料分散液１の物性値は、固形分１０％であり、ｐＨ＝１０．０、平均粒子径１２０ｎｍであった。
【００６０】
評価結果
評価は、温度条件３０℃および１５℃における耐久試験前後での記録状態の変化を確認した。この際、プリンタ本体内蔵のノズルチェックパターンを高品位専用紙に印字し、ドット形成位置のずれ（ヨレ）を観察した。評価は次の３段階とした。
○：ノズルチェックパターンにヨレがなく、良好に印字されている（無改造のプリンタ本体に純正インクを使用した場合の印字と変わらない）。
△：ノズルチェックパターンの一部にヨレが生じている。
×：ノズルチェックパターンの全体にヨレが生じている。
【００６１】
各温度での評価結果を表４および表５に示す。
【００６２】
【表４】
2006205713.tif 000006
【００６３】
【表５】
2006205713.tif 000007
【００６４】
なお、上記ヘッド用液体として、グリセリンと水とを質量比で７０：３０、９０：１０の比率で行ったところ、上記実施例と同様であることは無論のこと、特に優れた安定性を示すので、実用上はこの範囲を用いるのがより好ましい。
【００６５】
（比較例）
実施例の耐久試験と同様の試験を、表６に示す組成のヘッド用液体を用いて行った。
【００６６】
【表６】
2006205713.tif 000008
【００６７】
評価結果は次の通りであった。
【００６８】
【表７】
2006205713.tif 000009
【００６９】
【表８】
2006205713.tif 000010
【００７０】
これらに示すように、「ヘッド用液体４」および「ヘッド用液体４」は、３０℃の環境下での評価結果は良好であったが、１５℃の環境下ではノズルチェックパターンの全体にヨレが生じていた。
【００７１】
以上のように、本発明の効果が検証された。これは、物流試験にあたり４５℃に設定したオーブンに投入して２週間以上放置した場合や、さらに耐久試験を行った場合にも同様であった。加えて、上記とは別の形態のインクタンク、例えばキヤノン株式会社製ＢＣＩ−７に上記「ヘッド用液体１」〜「ヘッド用液体３」を充填し、物流試験および耐久試験を施した場合にも良好な結果が得られた。
【００７２】
なお、以上ではワイパブレードにヘッド用液体を転移させ、その後にこれを吐出面にワイピングさせてクリーニングを行う実施形態について例示したが、本発明はそのような形態に限られない。例えば、ワイパとは別部材にて吐出面にヘッド用液体を塗布（供給）し、その後ワイピングを行う構成であってもよい。そのような形態であっても、インクの転移（供給）を良好に行うためには、本発明の如き構成のヘッド用液体とすることが好ましいからである。
【００７３】
以上のように、本発明におけるヘッド用液体の溶剤に対する水の混合割合は、重要な要素となることがわかるが、ヘッド用液体の溶剤の種類が変化したり複数になる場合は、それらの特性を上記のように判定し、比率を決定することで応用が可能である。このような比率決定は、従来では予想されていないものであり、ここに本発明の好ましい形態として、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分含有量決定方法であって、前記不揮発性溶剤と混合させる水の量を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える量として決定することを特徴とする発明が存在する。なお、本発明におけるヘッド用液体は、溶剤と水の混合割合に影響を与えない、添加剤等を加えたものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】不揮発性液体であるグリセリン１００％と、所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液とを比較的高温多湿の環境下に置いた場合の時間経過に対する吸湿による重量変化を計測した実験結果を示すグラフである。
【図２】グリセリンに対し所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液を比較的高温低湿の環境下に置いた場合の時間経過に対する水分蒸発によるグリセリン濃度変化を計測した実験結果を示すグラフである。
【図３】グリセリン１００％と、所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液とを比較的低温低湿の環境下に置いた場合の時間経過に対するグリセリン濃度変化を計測した実験結果を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの主要部の模式的な斜視図である。
【図５】図４のインクジェットプリンタのキャリッジに搭載可能な記録ヘッドの一構成例を示す斜視図である。
【図６】図５の記録ヘッドの構成要素である記録ヘッドの一構成例を示す分解斜視図である。
【図７】図６の記録ヘッドに適用される記録素子基板において、一色についての吐出口列付近の構造を、部分的に破断して示す斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は図７の記録素子基板の製造工程の説明図である。
【図９】図４のプリンタに適用されるクリーニング装置の一例を示す模式的側面図である。
【図１０】図５のクリーニング装置の動作を説明するための模式図である。
【図１１】実施例の各種ヘッド用液体に対する物流試験を行った場合のグリセリン濃度変化を表すグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
１  インクジェット記録ヘッド
２  インクタンク
３  ガイド軸
４  リニアエンコーダ
５  ベルト
６  記録媒体
９Ａ、９Ｂ  ワイパブレード
１０  ワイパホルダ
１１  吐出面
１２  ヘッド用液体供給装置
１４  ヘッド用液体補充装置
１００  キャリッジ
４００  ヘッドユニット
４１０  インクタンク
４２０  記録素子基板
４２１  ヒータ
４２２  吐出口
４２５  吐出口プレート
【図１】
2006205713.tif 000011
【図２】
2006205713.tif 000012
【図３】
2006205713.tif 000013
【図４】
2006205713.tif 000014
【図５】
2006205713.tif 000015
【図６】
2006205713.tif 000016
【図７】
2006205713.tif 000017
【図８】
2006205713.tif 000018
【図９】
2006205713.tif 000019
【図１０】
2006205713.tif 000020
【図１１】
2006205713.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月11日(2006.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２は、グリセリンに対し所定質量比ずつ水を予め混合したグリセリン水溶液の、時間（日）経過に対する水分蒸発によるグリセリン濃度変化を計測した実験結果を示すグラフである。ここでは、各グリセリン混合液をそれぞれ同量ずつシャーレに入れ、温度３０℃、相対湿度１５％程度の比較的高温低湿の環境下に置いて実験した。この実験結果から、比較的高温低湿の環境下では、当初のグリセリン濃度によらず約２日でグリセリン濃度が９８％まで上昇することがわかった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
１２はワイパブレードが接触することでヘッド用液体を転移させるための供給装置であり、タンク（容器）にヘッド用液体を収納した形態とすることができる。また、所定量のヘッド用液体を保持する一方、ワイパブレードとの接触に応じてヘッド用液体を滲出させる吸収体を少なくとも当該接触部位に有したものとすることができる。さらに、均一な混合状態を得るための攪拌装置等が付加されていてもよい。１４は水補充装置であり、極端な環境変化によって水分蒸発が生じても、ヘッド用液体を上記成分比率範囲に維持するために配置される。この補充装置は、本発明の溶剤に対する本発明の比率決定方法で決定された混合状態を維持する限り作動する必要は無いが、所望の条件によって、本発明が開示する範囲内でその混合比を適宜変更したり、維持したりすることもできる。当然、異常環境下に置かれた場合や、もしくは適切でない放置状態に置かれる等、通常では予想できない事態が生じたために水分が失われてしまう場合がある。この場合には、この手段１４により補給することで、本発明の範囲内の条件に収めるべく使用されることが好ましい。本発明は、基本的には色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分比率安定化方法に係る。そして、本発明の好ましい形態としては、次のものを挙げることができる。すなわち、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体の成分比率安定化方法であって、前記不揮発性溶剤と混合している水の比率を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える比率の範囲内に維持するために、前記ヘッド用液体に水を補充する工程を有することを特徴とする発明である。また、本発明の好ましい一形態に係るインクジェット記録装置は、次の要件を含む。すなわち、
・任意の制御や駆動によって、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むヘッド用液体を、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面のクリーニングを行うために供給する手段、および
・前記ヘッド用液体に水を補充する手段、
を具えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
これらのヘッド用液体を、キヤノン株式会社製のインクタンク「ＢＣＩ−３ｅカラー」に充填し、物流時の環境を想定した温度（６０℃）に設定したオーブンに投入し、ヘッド用液体の蒸発の様子を観察した。なお、当該インクタンクは、インクをそのまま貯留する第１液室部分と、インクを含浸保持することで記録ヘッドのノズルに好ましい負圧を発生するための吸収体を収納する第２液室部分とを有するものである。また、この際、プリンタ本体に装着されたままの物流を考慮し、インクタンクの吐出面を保護する保護用キャップを外した状態とした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
以上のように、本発明におけるヘッド用液体の溶剤に対する水の混合割合は、重要な要素となることがわかるが、ヘッド用液体の溶剤の種類が変化したり複数になる場合は、それらの特性を上記のように判定し、比率を決定することで応用が可能である。このような比率決定は、従来では予想されていないものである。ここに本発明の好ましい形態として、ヘッド用液体の成分含有量決定方法であって、前記不揮発性溶剤と混合させる水の量を、前記不揮発性溶剤に単体で吸湿を生じさせた場合よりも少ない質量変化を与える量として決定することを特徴とする発明が存在する。ここで、ヘッド用液体とは、色材を含むインクを吐出する吐出口が設けられたインクジェットヘッドの表面に供給可能で、予め混合した不揮発性溶剤と水とを成分として含むものである。なお、本発明におけるヘッド用液体は、溶剤と水の混合割合に影響を与えないものであれば、添加剤等を加えて作成されたものでも良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006205713.tif 000022
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006205713.tif 000023