(57)【要約】【課題】  液体吐出ヘッドをクリーニングする際に液体に含有されている成分が被覆部や電極の表面に吸着することを抑える。【解決手段】  液体を吐出するための熱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部と、を有する液体吐出ヘッドをクリーニングする、液体吐出ヘッドのクリーニング方法において、  発熱抵抗体を被覆する被覆部と電極との間に液体を介して電圧を印加し、被覆部を液体に溶出する第１の電圧印加と、第１の電圧印加における被覆部と電極との相対的な極性を反転させて被覆部と電極との間に電圧を印加する第２の電圧印加と、を交互に複数回行って液体吐出ヘッドをクリーニングする。ここで、少なくとも１回の第２の電圧印加において１回前の第１の電圧印加よりも印加するエネルギーを小さくする。【選択図】  図７
2017052274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための熱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部と、を有する液体吐出ヘッドをクリーニングする、液体吐出ヘッドのクリーニング方法において、
前記被覆部と電極との間に液体を介して電圧を印加し、前記被覆部を液体に溶出する第１の電圧印加と、前記第１の電圧印加における前記被覆部と前記電極との相対的な極性を反転させて前記被覆部と前記電極との間に電圧を印加する第２の電圧印加と、を交互に複数回行い、
少なくとも１回の前記第２の電圧印加において１回前の前記第１の電圧印加よりも印加するエネルギーを小さくす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。
【請求項２】
液体を吐出するための熱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部と、を有する液体吐出ヘッドをクリーニングする、液体吐出ヘッドのクリーニング方法において、
前記被覆部と電極との間に液体を介して電圧を印加し、前記被覆部を液体に溶出する第１の電圧印加と、前記第１の電圧印加の後に、前記第１の電圧印加における前記被覆部と前記電極との相対的な極性を反転させ、前記第１の電圧印加における印加するエネルギーと同程度となるように前記被覆部と前記電極との間に電圧を印加する第２の電圧印加と、を有する電圧反転印加工程を複数回行い、
少なくとも１回の前記電圧反転印加工程において１回前の前記電圧反転印加工程よりも印加するエネルギーを小さくす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。
【請求項３】
電圧を印加する時間を短くして印加するエネルギーを小さくする、請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項４】
印加する電圧値を小さくして印加するエネルギーを小さくする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項５】
印加するエネルギーを徐々に小さくして前記電圧反転印加工程を複数回行う請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項６】
印加するエネルギーが同程度となるように前記電圧反転印加工程を複数回行った後に、印加するエネルギーを徐々に小さくして前記電圧反転印加工程を複数回行う、請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項７】
印加するエネルギーを１回前の前記電圧反転印加工程よりも小さくして前記電圧反転印加工程を行って前記液体吐出ヘッドのクリーニングを終了する、請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項８】
印加するエネルギーを徐々に小さくして前記第１の電圧印加と前記第２の電圧印加とを交互に複数回行う、請求項１、請求項３、請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項９】
前記被覆部はイリジウムまたはルテニウムを含む、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項１０】
前記電極はイリジウムまたはルテニウムを含む、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項１１】
前記被覆部と前記電極との間に電圧を印加して前記被覆部を液体に溶出させる、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドのクリーニング方法。
【請求項１２】
液体を吐出するための熱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部と、を有する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置において、
前記被覆部と電極との間に液体を介して電圧を印加し、前記被覆部を液体に溶出する第１の電圧印加と、前記第１の電圧印加における前記被覆部と前記電極との相対的な極性を反転させて前記被覆部と前記電極との間に電圧を印加する第２の電圧印加と、を交互に複数回行い、
少なくとも１回の前記第２の電圧印加において１回前の前記第１の電圧印加よりも印加するエネルギーを小さくすることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１３】
液体を吐出するための熱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部と、を有する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置において、
前記被覆部と電極との間に液体を介して電圧を印加し、前記被覆部を液体に溶出する第１の電圧印加と、前記第１の電圧印加の後に、前記第１の電圧印加における前記被覆部と前記電極との相対的な極性を反転させ、前記第１の電圧印加における印加するエネルギーと同程度となるように前記被覆部と前記電極との間に電圧を印加する第２の電圧印加と、を有する電圧反転印加工程を複数回行い、
少なくとも１回の前記電圧反転印加工程において１回前の前記電圧反転印加工程よりも印加するエネルギーを小さくすることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１４】
印加するエネルギーを徐々に小さくして前記電圧反転印加工程を複数回行う請求項１３に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
印加するエネルギーが同程度となるように前記電圧反転印加工程を複数回行った後に、印加するエネルギーを徐々に小さくして前記電圧反転印加工程を複数回行う、請求項１３に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
印加するエネルギーを徐々に小さくして前記第１の電圧印加と前記第２の電圧印加とを交互に複数回行う、請求項１２に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドのクリーニング方法および液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法は、インクジェットヘッド（液体吐出ヘッドとも称する）に設けられた吐出口からインク等の液体を吐出させ、これを紙などの被記録材に付着させて記録を行う方法である。このうち、発熱抵抗体が発生する熱エネルギーにより生ずる液体の発泡を利用して液体を吐出する方式のインクジェット記録法は、高画質および高速記録が可能である。
【０００３】
一般的に液体吐出ヘッドは、吐出口と、この吐出口に連通する流路と、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する発熱抵抗体とを有する。そして、発熱抵抗体は発熱抵抗層とこれに電力を供給するための電極によって規定される。この発熱抵抗体は例えば窒化珪素などの絶縁性をもつ絶縁層で被覆されており、液体と発熱抵抗体との間で絶縁が確保されている。
【０００４】
発熱抵抗体に対応する位置で流路内の液体と接触してそれを加熱する部分は、液体を吐出する際に、高温に曝されるとともに、液体の発泡、収縮に伴うキャビテーション衝撃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、キャビテーション衝撃や液体による化学的作用から発熱抵抗体を保護するために、発熱抵抗体を被覆する被覆部を有する耐キャビテーション層が設けられる。この被覆部の表面は７００℃付近まで昇温し、かつ液体に接するため、耐熱性、機械的特性、化学的安定性、耐アルカリ性等に優れた膜特性が要求される。
【０００５】
また、液体に含まれる色材および添加物などが高温加熱により分子レベルで分解され、「コゲ」と呼ばれる難溶出性の物質に変化する現象が生じる。このコゲが被覆部の表面に物理吸着すると、発熱抵抗体から液体への熱伝導が不均一になり、発泡が不安定になるという課題が生じる。
【０００６】
そこで、特許文献１には、イリジウムやルテニウムで形成された被覆部の表面を電気化学反応によって液体に溶出させることでコゲを除去するヘッドのクリーニング方法が開示されている。具体的には、発熱抵抗体に対応する被覆部が正極、これとは流路内の異なる位置に設けられた電極が負極となるように、電圧を印加することで、被覆部の表面を液体に溶出してその表面に付着したコゲを除去する。また、特許文献１には、このように電圧を印加し続けると、液体に含まれる成分が被覆部の表面に付着してしまうため、これを防ぐために両者の電極の液体に対する極性を反転させて電圧を印加することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０５３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載のように印加する電圧や印加時間を一定にして両電極の正負を反転してクリーニングを終了すると、被覆部または電極の表面に顔料インクに含まれる成分である顔料粒子が吸着した状態のままとなってしまう。顔料粒子が被覆部の表面に吸着した状態では液体への熱伝導が不十分となり、液体の吐出が不安定となる恐れが生じる。また、顔料粒子が電極の表面に吸着した状態では次のクリーニングの際に被覆部の表面に所望の電位がかからなくなり、充分なコゲの除去が行えなくなる恐れも生じる。
【０００９】
そこで本発明は、液体吐出ヘッドをクリーニングする際に液体に含有されている成分が被覆部や電極の表面に吸着することを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液体吐出ヘッドのクリーニング方法は、液体を吐出するための熱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部と、を有する液体吐出ヘッドをクリーニングする、液体吐出ヘッドのクリーニング方法において、前記被覆部と電極との間に液体を介して電圧を印加し、前記被覆部を液体に溶出する第１の電圧印加と、前記第１の電圧印加における前記被覆部と前記電極との相対的な極性を反転させて前記被覆部と前記電極との間に電圧を印加する第２の電圧印加と、を交互に複数回行い、少なくとも１回の前記第２の電圧印加において１回前の前記第１の電圧印加よりも印加するエネルギーを小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、液体吐出ヘッドをクリーニングする際に液体に含有されている成分が被覆部や電極の表面に吸着することを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの模式的断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッド用基板の模式的平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの模式的斜視図である。
【図４】液体吐出ヘッドの回路図である。
【図５】液体吐出ヘッドの駆動を示すタイミング図である。
【図６】本発明の実施形態に係るクリーニング処理を行った際の被覆部および電極の表面の状態を模式的に説明するための図である。
【図７】第１の実施形態に係るクリーニング処理で印加する電位を示すグラフである。
【図８】第２の実施形態に係るクリーニング処理で印加する電位を示すグラフである。
【図９】第３の実施形態に係るクリーニング処理で印加する電位を示すグラフである。
【図１０】比較例のクリーニング処理で印加する電位を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。但し、本発明は以下に説明する各実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成し得るものであれば他の用途に使用される液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置にも適用できることは勿論である。
【００１４】
＜液体吐出装置＞
本発明の実施形態に係る液体吐出装置としてのインクジェット記録装置の模式的斜視図を図１１に示す。キャリッジ５００はインクジェットヘッドユニット４１０を取り付けて印字を行うために、ガイド５０２によって支持されている。ガイド５０２はシャーシに取り付けられており、記録媒体の搬送方向に対して直角方向にキャリッジ５００を往復走査させるように案内支持している。ガイド５０２は、シャーシに一体に形成されており、キャリッジ５００の後端を保持してインクジェットヘッドユニット４１０と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。
【００１５】
キャリッジ５００は、シャーシに取り付けられたキャリッジモータ５０４によりタイミングベルト５０１を介して駆動される。また、タイミングベルト５０１は、アイドルプーリ５０３によって張設、支持されている。
【００１６】
上記構成において記録媒体に画像形成する場合、行位置に対しては、不図示の搬送ローラおよびピンチローラからなるローラ対が、記録媒体を搬送して位置決めする。また、列位置に対しては、キャリッジモータ５０４によりキャリッジ５００を上記搬送方向と垂直な方向に移動させて、インクジェットヘッドユニット４１０を目的の画像形成位置に配置させる。位置決めされたインクジェットヘッドユニット４１０が記録媒体に対してインクを吐出し、記録主走査と副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体上に画像を形成する構成となっている。
【００１７】
＜液体吐出ヘッド＞
図１は液体吐出ヘッド１の発熱抵抗体１０４ａや吐出口１２１付近を示す模式的断面図である。図２は液体吐出ヘッド用基板１００の発熱抵抗体１０４ａ付近を示す模式的平面図である。なお、図２では流路部材１２０を省略して示している。図１は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って液体吐出ヘッド１を切断した断面図である。
【００１８】
まず、図１を参照して液体吐出ヘッド用基板１００の積層構成について説明する。液体吐出ヘッド用基板１００は、熱酸化膜やＳｉＯ膜やＳｉＮ膜等からなる蓄熱層１０２が表面に設けられたシリコンの基体１０１を有する。蓄熱層１０２の表面には発熱抵抗層１０４が設けられており、さらに発熱抵抗層１０４の表面には、Ａｌ、Ａｌ−ＳｉまたはＡｌ−Ｃｕ等の金属材料からなる一対の電極配線１０５ａ、１０５ｂを構成する電極配線層１０５が設けられている。この一対の電極配線１０５ａ、１０５ｂの間に位置する発熱抵抗層１０４の部分が発熱抵抗体１０４ａとして機能する。電極配線層１０５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ており、外部から電力が供給される。なお、発熱抵抗層１０４と電極配線層１０５の積層順を入れ替えた構成であってもよい。
【００１９】
発熱抵抗層１０４と一対の電極配線層１０５とを被覆する層１０６が設けられており、この層１０６はＳｉＯ膜，ＳｉＮ膜等の絶縁性材料で形成されており、絶縁層１０６としても機能する。
【００２０】
絶縁層１０６の表面には、タンタルで形成された密着層１０９が設けられている。密着層１０９のうち、第１の密着部１０９ａは発熱抵抗体１０４ａに対応する領域を含む位置に設けられており、第２の密着部１０９ｂは１０９ａとは離れており、流路１２２内に設けられている。
【００２１】
密着層１０９の流路１２２側の表面には発熱抵抗体１０４ａを被覆する、イリジウムやルテニウムで形成された被覆部１０７ａが設けられている。被覆部１０７ａは流路１２２内に露出しており、被覆部１０７ａの発熱抵抗体１０４ａに対応する部分が発熱抵抗体１０４ａで生成された熱エネルギーを液体に付与する加熱部１０８となる。加熱部１０８によって液体を加熱し発泡させて液体を吐出する。
【００２２】
被覆部１０７ａは、発熱抵抗体１０４ａをキャビテーション衝撃や液体による化学的作用から保護し、さらにその表面に付着したコゲを除去するための電極として機能する。また、流路１２２内には被覆部１０７ａと同じ層１０７で形成された電極１０７ｂが設けられている。この電極１０７ｂは、被覆部１０７ａの表面におけるコゲを除去するクリーニング処理において被覆部１０７ａに対するもう一方の電極として機能する。ここで、被覆部１０７ａと電極１０７ｂとは液体吐出ヘッド用基板１００単体では相互に電気的接続されていない。流路１２２内に電解質を含む溶液（インク等）が充填された状態で被覆部１０７ａ、電極１０７ｂとの間に電圧を印加すると、この溶液を介して電流が流れ、被覆部１０７ａと溶液との界面で電気化学反応が発生し、コゲの除去を行うことができる。
【００２３】
なお、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図から把握することが可能である。本発明の被覆部１０７ａの材料としては、液体が有するｐＨ値においては溶出せず、液体に対して正電位となるように電圧を印加してアノード電極（正極）となる時に溶出する性質を持つ材料を用いることが好ましい。すなわち、上述したようにイリジウムやルテニウムを用いることが好ましい。また、複数の層が積層されて被覆部１０７ａが形成されている場合には少なくとも流路１２２に面する最表層に上述の材料を用いることが好ましい。さらに、電極１０７ｂは被覆部１０７ａと別の材料や別の層で設けられていてもよいが、本実施形態のように同じ材料で同じ層として設けることで容易に製造が可能であるので好ましい。
【００２４】
絶縁層１０６にはスルーホール１１０が設けられており、被覆部１０７ａと電極配線層１０５とは密着層１０９を介して電気的に接続されている。電極配線層１０５は液体吐出ヘッド用基板１００の端部にまで延在し、その先端が外部との電気的接続を行うための外部電極１１１をなしている。また、被覆部１０７ａは流路部材１２０と接していない。これは、電気化学反応により被覆部１０７ａが溶出しても流路部材１２０と基板１００との密着性が低下することを抑えるためである。
【００２５】
液体吐出ヘッド用基板１００の被覆部１０７ａが設けられた側の面には、流路部材１２０が設けられている。流路部材１２０には吐出口１２１が設けられており、液体吐出ヘッド用基板１００の加熱部１０８に対応する位置に吐出口１２１が位置するように液体吐出ヘッド用基板１００と流路部材１２０とが接合されて液体吐出ヘッド１が構成されている。流路部材１２０は、吐出口１２１に連通する流路１２２の壁１２０ａを有している。流路１２２は、流路部材１２０の壁１２０ａが設けられた面を内側にして液体吐出ヘッド用基板１００と接合されることで形成されている。
【００２６】
図３は液体吐出ヘッド１の模式的斜視図である。図３に記載の液体吐出ヘッド１は、３つの供給口７０５が設けられた液体吐出ヘッド用基板１００を有している。供給口７０５の両側の長手方向に沿って複数の加熱部１０８が設けられており、供給口７０５から複数の流路１２２を介して複数の加熱部１０８に吐出される液体が供給される。
【００２７】
＜駆動回路構成とタイミング図＞
図４は、本実施形態の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体、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。６０５は、ヒートパルス信号の入力端子である。また、基体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。
【００２８】
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積をとる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る。すると、そのトランジスタに接続されている発熱抵抗体６０８に電流が流れて、それが発熱駆動される。
【００２９】
次に、以上の構成の液体吐出ヘッドを用いた装置の動作の概略を説明する。
【００３０】
まず、装置の電源が投入された後、予め測定されている基体６０１毎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（プレヒートパルスとメインヒートパルスを含む）のパルス幅を決定する。なお、液体発泡水準とは、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インクジェットパルス値のランク分けによるものである。この決定した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。
【００３１】
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、装置の最初の起動時等に一度だけ行えば良い。
【００３２】
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、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吐出口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。
【００３３】
図５は、本実施形態の液体吐出ヘッド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。本実施形態の液体吐出ヘッドにおいては、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、液体吐出ヘッドは、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を選択し、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積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れて発熱駆動され、流路内の液体が膜沸騰することで吐出口から液滴が吐出され、被記録媒体上に記録が行なわれる。
【００３４】
＜液体吐出ヘッドのクリーニング方法＞
被覆部１０７ａの表面に付着したコゲを除去するために、所定回数駆動を行った液体吐出ヘッド１に対してクリーニング処理を行う。まず、液体吐出ヘッド１の被覆部１０７ａが液体に対して正電位、電極１０７ｂが液体に対して負電位となるように電圧を印加する。すると、電解質を含む液体と正極となる被覆部１０７ａとの間で電気化学反応が生じ、被覆部１０７ａの表面と共にそれに付着したコゲが液体に溶出する。しかし、液体に含まれる顔料粒子が負極に帯電していると、正極である被覆部１０７ａの表面に顔料粒子が吸着されてしまい、この状態でクリーニング処理を終了すると液体の吐出が不安定になる恐れがある。
【００３５】
そこで、まず、液体吐出ヘッド１の被覆部１０７ａと電極１０７ｂとの間に液体を介して電圧を印加する第１の電圧印加を行う。その後、両電極の液体の電位に対する極性を反転し、印加するエネルギーが同程度となるように再度電圧を印加する第２の電圧印加を行う。本実施形態ではこの第１の電圧印加と第２の電圧印加とを１回の電圧反転印加工程とすると、一度のクリーニング処理において電圧反転印加工程を複数回行う。その際、１回前の電圧反転印加工程よりも印加するエネルギーが小さくなるように電圧印加条件を変えて、再度電圧反転印加工程を行う。具体的には電圧を印加する時間を短くしたり印加する電圧値を小さくしたりする。なお、その両方の条件を変えてもよい。
【００３６】
このように１回前の電圧反転印加工程よりも印加するエネルギーが小さくなるように電圧印加条件を変えて電圧反転印加工程を行うと、液体に含まれる顔料粒子が被覆部１０７ａの表面や電極１０７ｂの表面に吸着する顔料粒子の数を少なくすることができる。
【００３７】
なお、クリーニング処理の最後の電圧反転印加工程において印加するエネルギーを、その１回前の電圧反転印加工程において印加するエネルギーよりも小さくし、クリーニング処理を終了させることがより好ましい。なお、被覆部１０７ａや電極１０７ｂの表面に吸着する顔料粒子の数を減らすためには、少なくとも１回の電圧反転印加工程において印加するエネルギーを、その直前の電圧反転印加工程において印加するエネルギーよりも小さくすればよい。
【００３８】
また、このように印加するエネルギーが小さくなるように電圧反転印加工程を複数回行うことが好ましい。これにより、被覆部１０７ａや電極１０７ｂの表面に吸着する顔料粒子の数が徐々に減っていくので、顔料粒子の吸着をより一層抑えることができるためである。
【００３９】
また、１回前の電圧反転印加工程で印加するエネルギーの５０％〜９０％のエネルギーとして電圧反転印加工程を行うことがより好ましい。
【００４０】
なお、この電圧反転印加工程を繰り返し行う場合、最後の電圧反転印加工程において両電極の極性を反転させずにクリーニング処理を終了させてもよい。
【００４１】
なお、顔料粒子が負極に帯電する例について説明したが、顔料粒子が正極に帯電している場合にも本発明のクリーニング方法を用いることで液体に含まれる顔料粒子が被覆部１０７ａの表面や電極１０７ｂの表面に吸着することを抑制することができる。
【００４２】
（第１の実施形態）
図７は本実施形態のクリーニング処理の際の電圧印加条件（電圧値と電圧を印加する時間）を示すグラフであり、図７（ａ）は被覆部１０７ａの電圧印加条件、図７（ｂ）は電極１０７ｂの電圧印加条件をそれぞれ示す。また、図７のグラフに対応する本実施形態のクリーニング処理の際の具体的な電圧印加条件を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2017052274.tif 000003
【００４４】
図７に示す例では、液体吐出ヘッド１の被覆部１０７ａが正極、電極１０７ｂが負極となるように電圧を印加した後に両電極の極性を反転して電圧を印加する電圧反転印加工程を、電圧を印加する時間を徐々に短くして繰り返し行う。この際印加する電圧の絶対値は一定とする。このように電圧を印加する時間を短くして印加するエネルギーを少なくすることでより短時間でクリーニング処理を行うことができる。なお、被覆部１０７ａや電極１０７ｂに印加する電圧は液体の電位を基準としている。
【００４５】
次に、図７に示す例でクリーニング処理を行った場合の被覆部１０７ａ、電極１０７ｂの表面状態を説明する。図６は図７に示す条件でクリーニング処理を行った場合の被覆部１０７ａに付着したコゲの除去と液体に含まれる顔料粒子の状態を説明するための図である。
【００４６】
液体吐出ヘッドを使用すると被覆部１０７ａの表面にコゲＫが付着した状態となる。また、流路内には液体に含まれる負極に帯電した顔料粒子Ｐが拡散している（図６（ａ））。
【００４７】
ここで、コゲを除去するために被覆部１０７ａに＋１０Ｖの電圧、電極１０７ｂに−１０Ｖの電圧を１秒間印加する。これにより被覆部１０７ａと電解質を含む液体との間で電気化学反応が生起され、被覆部１０７ａの材料であるＩｒが液体中に溶出していく。この際、被覆部１０７ａの表面に固着したコゲも同時にその表面から除去される。また、被覆部１０７ａ側は正極であるため負極に帯電した顔料粒子が集まり、被覆部１０７ａの表面に吸着する（図６（ｂ））。
【００４８】
次に、被覆部１０７ａ表面に吸着した顔料粒子を表面から除去するために、被覆部１０７ａに−１０Ｖの電圧、電極１０７ｂに＋１０Ｖの電圧を１秒間印加する。これにより被覆部１０７ａに吸着した顔料粒子は液体中へ拡散する。また、正極側である電極１０７ｂの表面に負極に帯電した顔料粒子が集まり、その表面に吸着する（図６（ｃ））。
【００４９】
次に、被覆部１０７ａに＋１０Ｖの電圧、電極１０７ｂに−１０Ｖの電圧を０．６秒間印加する。これにより電極１０７ｂの表面に吸着した顔料粒子は液体中へ拡散する。また、被覆部１０７ａの表面に再度顔料粒子が集まり吸着する。このとき、被覆部１０７ａの表面が液体に溶出し、先の電圧印加工程で除去しきれなかったコゲが除去される（図６（ｄ））。
【００５０】
次に、被覆部１０７ａに−１０Ｖの電圧、電極１０７ｂに＋１０Ｖの電圧を０．６秒間印加する。これにより被覆部１０７ａの表面に吸着した顔料粒子は液体中へ拡散する。また、電極１０７ｂの表面に顔料粒子が集まり吸着する（図６（ｅ））。
【００５１】
次に、被覆部１０７ａに＋１０Ｖの電圧、電極１０７ｂに−１０Ｖの電圧を０．４秒間印加する。これにより電極１０７ｂの表面に吸着した顔料粒子は液体中へ拡散する。また、被覆部１０７ａの表面に顔料粒子が集まり吸着する（図６（ｆ））。
【００５２】
次に、被覆部１０７ａに−１０Ｖの電圧、電極１０７ｂに＋１０Ｖの電圧を０．４秒間印加する。これにより被覆部１０７ａの表面に吸着した顔料粒子は液体中へ拡散する。また、電極１０７ｂの表面に顔料粒子が集まり吸着する（図６（ｇ））。
【００５３】
このようにして、両電極に電圧を印加しその後両電極の極性を反転させて電圧を印加する工程を、電圧を印加する時間を徐々に短くして繰り返し行うと、被覆部１０７ａの表面または電極１０７ｂの表面に吸着する顔料粒子の数が徐々に少なくなる。図６（ｈ）に示すようにクリーニング処理の終了時には顔料粒子がほとんど吸着されていない状態とすることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、１回の電圧反転印加工程では、第１の電圧印加において印加するエネルギーと第２の電圧印加において印加するエネルギーとが同程度となるようにしてクリーニング処理を行っている。これにより、被覆部１０７ａおよび電極１０７ｂのいずれかの表面に吸着する顔料粒子をその表面から液体に拡散させることができるので、本実施形態のように電圧を印加することが好ましい。
【００５５】
なお、本実施形態のように、１回の電圧反転印加工程で、第１の電圧印加において印加するエネルギーと第２の電圧印加において印加するエネルギーとを同程度としなくてもよい。すなわち、１回の電圧反転印加工程で第２の電圧印加において印加するエネルギーを第１の電圧印加において印加するエネルギーよりも小さくしても吸着する顔料粒子を液体中へ拡散することができる。したがって、第１の電圧印加と、被覆部１０７ａと電極１０７ｂとの極性を反転させて電圧を印加する第２の電圧印加とを交互に複数回行い、少なくとも１回の第２の電圧印加において１回前の第１の電圧印加よりも印加するエネルギーを小さくすればよい。例えば表１において、印加電圧は表１に記載のようにし、印加時間を第１回目〜第６回目にかけて徐々に短くなるようにしてもよい。
【００５６】
なお、本実施形態では、被覆部１０７ａと電極１０７ｂとのうちの、一方を＋電位、他方を−電位として両電極に電圧を印加する例を説明したが、以下のように電圧を印加してもよい。すなわち、被覆部１０７ａを＋電位、電極１０７ｂをＧＮＤ電位とする第１の電圧印加を行って被覆部１０７ａを溶出させた後、被覆部１０７ａをＧＮＤ電位、電極１０７ｂを＋電位とする第２の電圧印加を行う。すなわち、第１の電圧印加の後に、第１の電圧印加における被覆部１０７ａと電極１０７ｂとの相対的な極性を反転させて第２の電圧印加を行う。この第１の電圧印加と第２の電圧印加とを繰り返し行う際に、上述のように印加電圧を小さくしたり、電圧の印加時間を短くしたりしてもよい。このように電圧を印加することによっても、徐々に被覆部１０７ａや電極１０７ｂの表面に吸着する顔料粒子の数を徐々に少なくすることができ、クリーニング処理の終了時には顔料粒子がほとんど吸着されていない状態とすることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図８は本実施形態のクリーニング処理の際の電圧印加条件（電圧値と電圧を印加する時間）を示すグラフであり、図８（ａ）は被覆部１０７ａの電圧印加条件、図８（ｂ）は電極１０７ｂの電圧印加条件をそれぞれ示す。また、図８のグラフに対応する本実施形態のクリーニング処理の際の具体的な電圧印加条件を表２に示す。
【００５８】
【表２】
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【００５９】
図８に示す例では、液体吐出ヘッド１の被覆部１０７ａが正極、電極１０７ｂが負極となるように電圧を印加した後に両電極の極性を反転して電圧を印加する電圧反転印加工程を、電圧の絶対値を徐々に小さくして繰り返し行う。この際電圧の印加時間は一定とする。
【００６０】
（第３の実施形態）
図９は本実施形態のクリーニング処理の際の電圧印加条件（電圧値と電圧を印加する時間）を示すグラフであり、図９（ａ）は被覆部１０７ａの電圧印加条件、図９（ｂ）は電極１０７ｂの電圧印加条件をそれぞれ示す。また、図９のグラフに対応する本実施形態のクリーニング処理の際の具体的な電圧印加条件を表３に示す。
【００６１】
【表３】
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【００６２】
図９に示す例では、液体吐出ヘッド１の被覆部１０７ａが正極、電極１０７ｂが負極となるように電圧を印加した後に両電極の極性を反転して電圧を印加する電圧反転印加工程を、電圧印加条件を一定として繰り返し行う。その後、印加するエネルギーが少なくなるように電圧印加条件を変えて電圧反転印加工程を繰り返し行う。図９に示す例では電圧を印加する時間を短くしていく。
【００６３】
このように本実施形態では、まず電圧印加条件を一定として電圧印加工程を繰り返し行うことで被覆部１０７ａに付着したコゲを確実に除去する。その後、電圧を印加する時間を短くして被覆部１０７ａの表面または電極１０７ｂの表面への顔料粒子の吸着を抑える。本実施形態では被覆部１０７ａにコゲが多く付着した場合にも確実にコゲを除去することができる。
【００６４】
＜実施例＞
上述の実施形態についてその効果を確認するために、被覆部１０７ａ上にコゲが堆積するように発熱抵抗体１０４ａを所定回数駆動した後に以下で説明する実施例の液体吐出ヘッドのクリーニング処理を行った。また、比較例として電圧印加条件を一定としたまま繰り返し電圧反転印加工程を行うクリーニング処理も行った。なお、実施例および比較例ではインクとしてＰＧＩ−７３Ｃ（キヤノン製顔料インク）を用いており、その結果について後述するが、本発明者は他の色のインクを用いた場合も同様の結果が得られることを確認した。
【００６５】
（実施例１−１）
第１の実施形態の表１に示す条件で１〜４回目の電圧印加（すなわち２回の電圧反転印加）を行い液体吐出ヘッドのクリーニング処理を行った。
【００６６】
クリーニング処理終了後、被覆部１０７ａの表面に付着したコゲは除去され、その表面に顔料粒子は吸着していない状態であった。一方、電極１０７ｂの表面に少し顔料粒子が吸着している状態であったが、電極１０７ｂの表面への顔料粒子の吸着は比較例と比べて抑制されており、実施例の効果を確認することができた。
【００６７】
（実施例１−２）
第１の実施形態の表１に示す条件で１〜６回目の電圧印加（すなわち３回の電圧反転印加）を行い、液体吐出ヘッドのクリーニング処理を行った。
【００６８】
クリーニング処理終了後、被覆部１０７ａの表面に付着したコゲは除去され、その表面に顔料粒子は吸着していない状態であった。また、電極１０７ｂの表面にも顔料粒子は吸着していない状態であった。なお、このクリーニング処理後の液体の吐出速度は、クリーニング処理前は液体の吐出速度は７ｍ／ｓであったが、クリーニング処理後の吐出速度は１５ｍ／ｓとなり、初期の吐出速度と同等程度となった。また、吐出された液滴は所望の位置に着弾し、良好な印字品位が得られることが確認できた。
【００６９】
（実施例２）
第２の実施形態の表２に示す条件で１〜１０回目の電圧印加（すなわち５回の電圧反転印加）を行い、液体吐出ヘッドのクリーニング処理を行った。
【００７０】
クリーニング処理終了後、被覆部１０７ａの表面に付着したコゲは除去され、その表面に顔料粒子は吸着していない状態であった。また、電極１０７ｂの表面にも顔料粒子は吸着していない状態であった。なお、このクリーニング処理後の液体の吐出速度は、クリーニング処理前は液体の吐出速度は７ｍ／ｓであったが、クリーニング処理後の吐出速度は１５ｍ／ｓとなり、初期の吐出速度と同等程度となった。また、吐出された液滴は所望の位置に着弾し、良好な印字品位が得られることが確認できた。
【００７１】
（実施例３）
第３の実施形態の表３に示す条件で１〜８回目の電圧印加（すなわち４回の電圧反転印加）を行い、液体吐出ヘッドのクリーニング処理を行った。
【００７２】
クリーニング処理終了後、被覆部１０７ａの表面に付着したコゲは除去され、その表面に顔料粒子は吸着していない状態であった。また、電極１０７ｂの表面にも顔料粒子は吸着していない状態であった。なお、このクリーニング処理後の液体の吐出速度は、クリーニング処理前は液体の吐出速度は７ｍ／ｓであったが、クリーニング処理後の吐出速度は１５ｍ／ｓとなり、初期の吐出速度と同等程度となった。また、吐出された液滴は所望の位置に着弾し、良好な印字品位が得られることが確認できた。
【００７３】
（比較例）
図１０に示す条件で１〜６回目の電圧印加（すなわち３回の電圧反転印加）を行い、液体吐出ヘッドのクリーニング処理を行った。各回の電圧印加条件は全て同じであり、電圧は＋１０Ｖまたは−１０Ｖとし、印加時間１秒に設定した。
【００７４】
クリーニング処理終了後、電極１０７ｂの表面に顔料粒子が集まり吸着している状態であった。
【符号の説明】
【００７５】
１  液体吐出ヘッド
１００  液体吐出ヘッド用基板
１０４ａ  発熱抵抗体
１０７ａ  被覆部
１０７ｂ  電極
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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