用于喷墨头的液体和确定其组分含量的方法和稳定组分比例的方法

专利名称：用于喷墨头的液体和确定其组分含量的方法和稳定组分比例的方法
技术领域：
本发明涉及用于有效去除附着在其上形成有喷墨头(下面也被称为记录头)的喷墨口的表面(下面也被称为喷射表面)上的墨水残余物等的喷墨头用液体。另外，本发明涉及确定该液体的组分含量的方法和稳定该液体的组分比例的方法，以及使用该液体的喷墨记录设备。
背景技术：
用于喷墨记录头的清洗技术为喷墨记录方法中的一个非常重要的因素，因为该方法是其中采用液态墨水作为媒介将输入图像数据转换成输出图像的系统。下面简要描述了在需要清洁中的主要问题。
喷墨记录头直接通过细小喷嘴(除非另有指明，下面这些共同被称为喷射口、与之连通的液体通道和用于产生用来喷墨的能量的元件)将墨水喷射到记录介质上。因此，所喷射出的墨水击打在记录介质上并且反弹，并且除了在喷墨时在记录中所涉及的主要墨水之外，细小的墨滴(附属物)在一些情况中被喷射到大气中并且在其中漂移。然后，这些墨滴变为墨水雾，并且在一些情况中，附着到记录头的喷墨口周围。另外，在空气中漂移的灰尘有时会附着到其上。随后，所喷射出的主要墨滴会被这些附着物质吸引，由此使喷墨方向偏移，即在一些情况中妨碍了主要墨滴笔直前进。
作为用于解决这个问题的清洁技术，采用被称为擦拭器的装置来去除在喷墨记录设备中的附着物质。该装置以预定的定时通过由弹性材料例如橡胶制成的擦拭构件(擦拭器)擦拭记录头的喷射表面。
同时，为了改善所记录的材料的记录密度、耐水性、耐光性等，最近在许多情况中已经使用了包含颜料组分作为色料的墨水(颜料基墨水)。通过将色料分散在水中来制成颜料基墨水，通过在颜料表面上引入分散剂或官能团，从而所述色料初始为固态。因此，与其中色料自身在分子水平上溶解的染料基墨水的干燥粘性物质相比，通过使位于喷射表面上的墨水中的水分蒸发并且干燥而形成的颜料墨水的干燥物质更严重损坏喷射表面。还认识到这样一个特征，即用来使颜料分散在溶剂中的高分子化合物容易吸附在喷射表面上。在将反应液体加入到墨水中以便控制墨水的粘性的情况中即使在除了颜料基墨水之外的墨水中也会出现这个问题，从而改善了耐光性并且另外导致在墨水中出现高分子化合物。
为了解决这些问题，在专利文献1和2中，披露了通过将喷墨头用液体施加在喷射表面上以降低擦拭器的磨损并且在擦拭记录头中溶解积累在记录头上的墨水残余物来去除积累物质的技术。而且，通过在记录头上形成喷墨头用液体薄膜来防止杂质附着在记录头上，并且通过这些来改善擦拭方便性。采用其中在这些擦拭中所使用的喷墨头用液体存储在打印机主体中的结构。
另外，在专利文献1和2中，披露了通过相对于喷射表面移动擦拭器的清洁步骤，和在前一步骤之前将非挥发性溶剂作为喷墨头用液体施加在喷射表面上的步骤。但是，非挥发性溶剂的公开内容极少。具体而言，专利文献1仅披露了分子量为200-600的聚乙二醇(PEG)，专利文献2仅披露了分子量为300的聚乙二醇(PEG300)。
本发明人发现了一个问题，即当在清洁步骤之前使用上述专利文献披露的方法施加非挥发性溶剂时，向喷墨头施加溶剂的条件发生很大变化。当进一步研究这个问题时，本发明人发现非挥发性溶剂本身具有的原因是主要的。只要使用非挥发性溶剂本身作为喷墨头用液体，本领域技术人员通常自然地根据蒸发特性选择非挥发性溶剂。因此，本发明人研究了当使用溶剂作为喷墨头用液体时不易蒸发的处理溶剂。在这个研究过程中，本发明人发现，难以控制非挥发性溶剂本身的性质与非挥发性溶剂所处环境引起的吸湿性之间的关系。另外，发现非挥发性溶剂由于吸湿而表现出极大的重量变化，由此无法减少上述施加量的变化。
然后，本发明人发现主要技术问题是通过实际检查向喷射表面施加的上述液体来稳定液体的供应量，以抑制吸湿引起的重量(质量)变化。当研究这个问题时，知道预先向非挥发性液体中有意地添加水能够解决上述问题。这是基于完全相反的概念。
另一方面，迄今还存在一个问题，即由于打印机主体在分配过程中姿态、振动等的变化，喷墨头用液体泄漏到储存部分以外。更具体而言，如何使喷墨头用液体防止分配过程中由于姿态、振动等引起的泄漏是一个有待解决的重要问题。另外，防止因分配过程中环境改变引起的蒸发所致喷墨头用液体物理性质(组成)改变的技术内容以及当发生显著环境变化时应当采取何种措施也是有待解决的重要问题。蒸发引起的喷墨头用液体物理性质(组成)的改变不会使喷墨头充分发挥喷墨头用液体所针对的清洗效果，因此导致对喷射表面的损伤。此外，当不仅由于分配过程中的环境改变而且由于打印机使用环境的变化而发生喷墨头用液体物理性质的改变时，则发生喷墨头用液体所针对的记录头清洗不能充分进行的问题。
专利文献1日本专利特许公开No.10-138503专利文献2日本专利特许公开No.2000-203037发明内容本发明的一个目的是提供解决上述至少一个问题的技术。具体而言，本发明是抑制由于打印机在分配过程中和使用过程中的环境变化引起的吸湿或蒸发所致的喷墨头用液体物理性质(组成)变化。另外，旨在于任何时间稳定有效地去除附着在记录头喷射表面上的墨水残余物。此外，旨在防止液体发生泄漏。
因此，本发明第一方面涉及一种能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射孔的喷墨头表面上的喷墨头用液体，其特征在于，分别含有质量比在75∶25至95∶5范围内的甘油和水。
本发明第二方面涉及包含在容器中的喷墨头用液体。
在这些方案中，通过相对于表面移动的施加构件向表面施加该喷墨头用液体。另外，墨水可以含有颜料作为色料。
本发明的第三方面涉及一种确定喷墨头用液体组分含量的方法，该喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射孔的喷墨头表面上，并且含有预先混合的溶剂和水作为组分，其特征在于确定与非挥发性溶剂混合的水的量，从而使得与非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，该喷墨头用液体发生较小的质量变化。
本发明的第四方面涉及一种稳定喷墨头用液体的组分比例的方法，该喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射孔的喷墨头表面上，并且含有预先混合的溶剂和水作为组组分，其特征在于向喷墨头用液体中补充水，以使与非挥发性溶剂混合的水的比例保持在一定比例范围内，该比例范围使得相对于非挥发性溶剂本身吸湿的情况，喷墨头用液体发生较小的质量变化。
本发明的第五方面涉及一种喷墨记录装置，其特征在于包括为了清洗设置有用于通过其喷射含颜料墨水的喷射开口的喷墨头表面，通过任何类型的控制和驱动施加喷墨头用液体的装置，该喷墨头用液体含有预先彼此混合的非挥发性溶剂和水作为组分；和向喷墨头用液体中补充水的装置。
在此，喷墨头用液体可以含有甘油作为非挥发性溶剂，并且补水装置补充水，使得甘油和水的质量比在75∶25至95∶5的范围内。
根据本发明第一方面，解决了吸湿的问题，并且能够稳定喷墨头用液体的性质。除了本发明第一方面以外，根据本发明第二方面，能够应对分配过程中记录装置主体姿态、振动等的变化。根据本发明第三方面，提供了稳定喷墨头用液体性质的指导。根据本发明第四方面，甚至在环境剧烈变化时也能够保持喷墨头用液体的性质。根据本发明第五方面，保持喷墨头用液体的性质，由此能够利用其性质进行喷射表面的清洁。


图1为显示一个实验结果的图，在该实验中，当将100％甘油(是一种非挥发性液体)和甘油水溶液(在两种溶液的每一种中都预先混合预定质量比的水)置于相对高温和高湿环境中时，随时间消逝测定吸湿引起的重量变化。
图2为显示一个实验结果的图，在该实验中，当将甘油水溶液(在该溶液中预定质量比的水与甘油预先混合)置于相对高温和低湿环境中时，随时间消逝测定水分蒸发引起的甘油浓度变化。
图3为显示一个实验结果的图，在该实验中，当100％甘油和甘油水溶液(在两种溶液的每一种中都预先混合预定质量比的水)置于相对低温和低湿环境中时，随时间消逝测定甘油浓度的变化。
图4为与本发明一个实施方案相关的喷墨打印机的主要部分的示意性透视图。
图5为透视图，显示出能够安装在图4的喷墨打印机的滑架上的记录头的一个结构实施例。
图6为分解透视图，显示出作为图5的记录头的组成部分的记录头的一个结构实施例。
图7为部分剖开透视图，显示出在用在图6的记录头中的记录元件基板上的在单个颜色的喷射口阵列周围的结构。
图8A为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图8B为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图8C为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图8D为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图8E为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图8F为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图8G为图7的记录元件基板的生产步骤的说明图。
图9为示意性侧视图，显示出用在图4的打印机中的清洁装置的一个实施例。
图10为用于说明图5的清洁装置的操作的示意图。
图11为显示当对各实施例中使用的各种喷墨头用液体进行分配试验时甘油浓度变化的图。
具体实施例方式
下面将参照这些附图对本发明进行详细说明。
(本发明的基本构思)图1为显示一个实验结果的图，在该实验中，当将100％甘油(是一种非挥发性液体)和甘油水溶液(在两种溶液的每一种中都预先混合预定质量比的水)置于相对高温和高湿环境中时，随时间(天)消逝测定吸湿引起的重量变化。在此，该实验如下进行将等量的上述样品分别放置于培养皿中，置于大约30℃的温度和大约80％的相对湿度的相对高温高湿环境下。
由该实验的结果可以发现，与100％甘油相比，预先与水混合制备的溶液的重量变化受到有效抑制。尽管这种机制尚未阐明，但是一般认为液态的水分子的移动阻止了水蒸汽状态下的水分子从外部侵入。另外也认为甘油分子或其组被氢键键合的水分子组包围，从而阻止了水蒸汽状态的水分子侵入。这是未来将要研究的一个问题。但是，在任何情况下，由上述实验结果发现，当混合5％或5％以上的水时，具有突出的效果。
图2为显示一个实验结果的图，在该实验中，对于通过预先将预定质量比的水与甘油混合而制备的甘油水溶液，随时间(天)消逝测定水分蒸发引起的甘油浓度变化。在此，该实验如下进行将等量的各种甘油混合物溶液分别放置于培养皿中，置于大约30℃的温度和大约15％的相对湿度的相对高温低湿环境下。由该实验的结果可以发现，在相对高温低湿环境下，在大约2天时甘油浓度升高到98％，与甘油的原始浓度无关。
图3为显示一个实验结果的图，在该实验中，对于100％甘油和通过预先与预定质量比的水混合而制备的甘油水溶液，随时间(天)消逝测定水分蒸发引起的甘油浓度变化。在此，该实验如下进行将等量的上述样品分别放置于培养皿中，置于大约5℃的温度和大约15％的相对湿度的相对低温低湿环境下。由该实验的结果可以发现，在相对低温低湿环境下，甘油浓度在95％附近达到平衡，与甘油的原始浓度无关，甚至对于含有极高浓度的甘油(98％或100％)的溶液，吸湿使浓度降至大约95％。而且，由该实验的结果可以发现，如果水的含量比为25％或更低，则由于水分蒸发引起的浓度变化能够受到抑制。
本发明对将要施加到喷射表面的喷墨头用液体所含的非挥发性液体如甘油和水的含量确定提出了标准，该喷射表面设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口，该确定基于吸湿引起的重量变化，或水分蒸发引起的上述甘油浓度的变化。换句话说，本发明具有一个基本技术构思，即以一种方式测定预先与非挥发性液体混合的水的量，从而与使非挥发性液体本身吸湿的情况相比，喷墨头用液体发生较小的质量变化，同时水分蒸发引起的浓度变化小。而且，本发明说明了将要向喷射表面施加的喷墨头用液体含有质量比范围为75∶25至95∶5的甘油和水。
如上所述，通过抑制不仅在打印机使用过程中环境变化中而且在其主体分配过程中环境变化中喷墨头用液体的变化，能够在任何时候稳定地施加喷墨头用液体，从而稳定地清洁记录头。而且，通过制备具有上述组成的喷墨头用液体能够获得下述效果。具体而言，(1)喷墨头用液体变化的抑制通过预先有意地以一定范围内的混合比混合水(例如，这是喷墨头用液体重量变化的一个因素)，能够抑制与各种环境中的吸湿或蒸发有关的喷墨头用液体的变化。
(2)稳定的施加即使在打印机使用环境中温度等发生变化，也可以稳定地施加喷墨头用液体。
(3)清洁性能基于上述(1)和(2)高性能地清洁喷射表面。
(4)分配等过程中的稳定性通过将喷墨头用液体容纳在容器中来应对相对恶劣的环境，例如，在使用中不采用的分配过程，上述(2)和(3)能够在之后不会极大程度地改变的不寻常的使用环境中实现。而且，用于防止液体泄漏及阻止容器适应分配和其它极端环境变化中的姿态和振动所需的物理性质(组成)改变的设计条件缓和，因为喷墨头用液体的重量或体积改变较小。
(设备的实施方案)图4为与本发明一实施方案相关的喷墨打印机的主要部分的示意性透视图。
在所示的喷墨记录设备中，滑架100固定在环形带5上，并且可以沿着导轴3运动。环形带5缠绕在一对皮带轮503上。滑架驱动电机(未示出)的驱动轴与那对皮带轮503中的一个连接。因此，使得滑架100随着可转动驱动电机而在该图中的左右方向上往复地沿着导轴3进行主扫描。可拆卸地保持着墨水容器2的滑架式记录头1安装在滑架100上。
图5为透视图，显示出能够安装在图4的滑架100上的记录头1的一个结构实施例。图6为一分解透视图，显示出作为记录头1的组成部件的记录头单元的一个结构实施例。
与当前实施例相关的记录头1包括具有从中喷射墨水的喷射口阵列的记录头单元400和每个都存储有墨水并且将墨水提供给记录头单元400的墨水容器410。记录头1如此安装在滑架100上，从而设在记录头单元400上的喷墨口阵列面对着作为记录介质的纸张6，并且上面的阵列方向与不同于主扫描方向的方向(例如，作为记录介质6的输送方向的副扫描方向)一致。可以设有其数量与所使用的墨水颜色数量对应的一组喷墨口阵列和墨水容器410。在所示的实施例中，与六种颜色(例如，黑色(Bk)、青色(C)、品红色(M)、黄色(γ)、淡青色(PC)和淡品红色(PM))对应地设有六组。在这里所示的记录头1中，制备出用于每种颜色的单独墨水容器410，并且每个都可以相对于记录头单元400安装和拆卸。
如图6所示，记录头单元400由记录元件基板420、第一板430、布线板440、第二板450、容器支架460和流动通道形成构件470构成。具有用于相应颜色墨水的喷射口阵列的记录元件基板420粘接固定在由氧化铝(Al2O3)材料制成的第一板430上。在第一板430中，形成有用于给记录元件基板420提供墨水的供墨口431。具有开口的第二板450另外粘接固定在第一板430上。第二板450如此保持着布线板440，从而施加用于喷墨的电信号的布线板440与记录元件基板420电连接。另一方面，将流动通道形成构件470超声波焊接在可拆卸地保持着墨水容器410的容器支架460上，由此越过墨水容器410穿过第一板430形成墨水流动通道(未示出)。
图7为部分剖开透视图，显示出在用在图6所示的记录元件基板420上的在单个颜色的喷射口阵列周围的结构。在图7中，标号421表示发热元件(加热器)，用来根据电流的施加而产生出在墨水中引起薄膜沸腾的热能作为用来喷墨的能量。在其上安装有加热器421的基体423上设有用于感测记录头单元400的温度的温度传感器428和用于根据所检测出的温度使记录头或墨水保持温暖的副加热器(未示出)。标号422表示喷墨口，标号426表示墨水流动通道壁。标号425表示喷口板，其中在面对着每个加热器的状态下形成有喷墨口426。该板设置在基体423上，并且树脂涂覆层427设置在它们之间。而且，在喷口板425的表面(面对着记录介质的喷射表面)上设有所期望的疏水材料。
在当前实施例中，设有两行加热器421或喷射口422，并且在每一行内的加热器或喷射口422沿着排列方向即副扫描方向彼此偏移半个行距。在这方面，通过以600dpi的密度每一行布置128个加热器或喷射口422，从而每种颜色墨水实现了1200dpi的分辨率。然后，将与上面六种颜色对应的记录元件基板的结构设置在第一板430上。
通过使用图8A至图8G来说明制作记录元件基板和喷射表面的方法。
图8A和8B分别为记录元件基板420的示意性透视图和沿着VIIIB’-VIIIB’线剖开的其示意性剖视图。多个加热器421设置在由硅等制成的基体1上(未示出用于向加热器施加电流的电极等)。
图8C为示意图，其中使用正性光致抗蚀剂在图8B中所示的基体423上设置墨水流动通道图案形成材料433。墨水流动通道形成材料433对应于用于构成暂时存储提供给每个喷射口的墨水的共同液体腔室和从共同液体腔室分出以通过加热器产生出薄膜沸腾的墨水流动通道的图案。
图8D为示意图，显示出其中将由负性光致抗蚀剂制成的喷嘴形成材料434和作为包含氟和硅氧烷分子的负性光致抗蚀剂的疏水材料435形成在图8C所示的墨水流动通道图案形成材料433上的状态。在当前实施方案中，喷射口板425由这些材料形成。可以通过按照上面的方式使用疏水材料435来为喷射表面提供疏水性能。可选的是，可以通过改变要与喷嘴形成材料组合的材料来在该步骤中将喷射表面改变为具有所期望的表面性能。而且，在喷射表面不需要疏水性能的情况中，可以通过不使用疏水材料而是只使用喷嘴材料来形成没有疏水性能的喷射表面。
图8E显示出从图8D的状态开始通过采用光蚀刻方法形成喷墨口422和与之连通的墨水通道的状态。图8F显示出这样一种状态，其中从图8 E的状态开始通过从基体423的背面侧对硅进行各向异性蚀刻来形成供墨口424，同时适当地保护喷射口形成表面侧等。图8G显示出这样一种状态，其中从图8F的状态开始通过洗提墨水通道形成图案材料4333来完成记录元件基板。将这样完成的记录元件基板420设置在第一板430上。另外，例如，在每个部分上进行连接和电气安装，并且由此获得在图5中所示的结构。
再一次参照图4，记录介质6沿着与滑架100的扫描方向垂直的方向间歇地输送。记录介质6由分别设在输送方向的上游侧和下游侧上的一对辊子单元(未示出)支撑并且受到一定张力，然后在相对于喷墨口保持平坦的同时输送。然后交替重复随着滑架100的运动和记录介质6的输送而进行的在与记录头单元1的喷射口的排列宽度对应的宽度上的记录，由此在整个记录介质6上进行记录。所示的设备设有用于检测滑架沿着主扫描方向的运动位置的线性编码器4。
滑架100在开始记录时或在记录期间根据需要停止在起始位置处。盖帽和包括下面在图9中所述的清洁装置的维护机构7设在起始位置附近。盖帽按照能够上升和下降的方式受到支撑。在上升位置中，盖帽能够封盖住记录头单元1的喷射表面，由此能够在非记录操作时间保护盖表面或者进行抽吸恢复。在记录操作时间，可以将盖帽设置在下降位置中以避免与记录头单元1干涉，或者可以通过面对着喷射表面来接收预备喷射。
图9为示意性侧视图，显示出与本发明相关并且从由图4的箭头所示的方向看的清洁装置的实施例。
由弹性构件例如橡胶等制成的擦拭刮板9A和9B固定在擦拭器支架10上。擦拭器支架10可以沿着在该图中所示的左右方向(与记录头1的主扫描方向垂直的方向，并且喷墨口沿着该方向布置)运动。擦拭刮板9A和9B在高度上彼此不同。因此，在滑动接触记录头1的喷射表面11时，前者弯曲相对较大，因此使得其侧部接触喷射表面11，并且后者弯曲相对较小，因此使得顶端部分接触喷射表面11。
标号12表示用于通过使得擦拭刮板与之接触来传送喷墨头用液体的供应装置，并且能够是其中喷墨头用液体容纳在罐子(容器)中的形式。而且，供应装置能够在至少与之接触的部分中具有吸收体，该吸收体容纳有预定量的喷墨头用液体，使得喷墨头用液体根据与擦拭刮板的接触渗出。另外，可以在其上加入搅拌装置等以便获得喷墨头用液体的均匀混合状态。标号14表示补水装置，该设备如此设置，从而即使在由于环境极度变化而导致出现水分蒸发时喷墨头用液体也保持在上述组分比例范围内。只要通过确定本发明溶剂的本发明比例的方法已经确定保持混合状态，则该补充装置就不必操作。但是，根据需要的条件，混合比能够在本发明所披露的范围内进行适当地变化或者保持在该范围内。实际上，由于在正常情况下发生意料之外的事情，例如将喷墨头用液体放置在异常环境或放在不适当的条件下，喷墨头用液体可能丧失水分。在这种情况下，优选通过用该装置14进行补水来使用该喷墨头用液体以保持在本发明的范围内的条件下。本发明涉及一种稳定喷墨头用液体的组分比例的方法，其中喷墨头用液体可以施加在喷墨头表面，该喷墨头表面设有从中喷射基本上含有色料的墨水的喷射口，并且喷墨头用液体含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分。本发明的一种优选形式包括以下所述。具体而言，本发明的特征在于包括在喷墨头用液体中补充水以使与非挥发性溶剂混合的水的比例保持在一定比例范围内的步骤，从而使得与使非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，该比例范围导致喷墨头用液体发生较小的质量变化。与本发明优选方面相关的喷墨记录设备包括以下条件。具体而言，该喷墨记录设备设置有·为了清洁设有从中喷射含色料墨水的喷射口的喷墨头表面，通过任何类型的控制和驱动施加喷墨头用液体的装置，该喷墨头用液体含有预先彼此混合的非挥发性溶剂和水作为组分；和·向喷墨头用液体中补充水的装置。
在清洁操作中，首先在使得记录头1等待在偏离起始位置的位置中的状态中或者在记录头1运动到起始位置之前，通过使擦拭刮板与供应装置12接触来传送喷墨头用液体。然后，使擦拭器支架10返回到在该图中所示的位置，并且将记录头设置在起始位置中，并且之后再一次使擦拭器支架10沿着由箭头所示的方向运动。在该运动过程中，开始相对较长的擦拭刮板9A首先可滑动地接触喷射表面11，并且相对较短的擦拭刮板9B跟随着运动。
图10为该过程的说明图。擦拭刮板9A弯曲相对较大，并且因此其侧部滑动接触喷射表面11以有效地将喷墨头用液体16传送并且施加在喷射表面11上。即使在喷射表面11上存在墨水残余物1104的情况下，通过施加喷墨头用液体16将墨水残余物1104溶解。在该状态下，擦拭刮板9B的顶端部分(边缘)接触喷射表面11以便有效地将墨水残余物的溶解物质刮掉。从而进行记录头的清洁。
要指出的是，由于擦拭，墨水残余物的溶解物质附着在擦拭刮板上。在它在重力作用下沿着擦拭刮板向下流时，能够提供在低于所示的擦拭器支架10的位置处接收它的构件。但是，最好在供应装置12附近设置用于接触擦拭刮板9A和9B的装置(海绵、刮擦器等)以主动地接收来自擦拭刮板或者上面过程的溶解物质，由此清洁擦拭刮板。如果喷墨头用液体在使擦拭刮板处于清洁好状态中之后传送，则可以立即准备下一次擦拭操作。
在进行这种清洁时也优选使用本发明的喷墨头用液体的组成。擦拭刮板的材料、形状、尺寸和相对于滑动接触目标的位置应该如此确定，从而随着与供应装置12和喷射表面11滑动接触能够获得所期望的传送量(从供应装置传送给擦拭刮板的量和从擦拭刮板传送给喷射表面的量)。这是因为在由环境变化引起的喷墨头用液体重量和物理性能变化较大时不能获得所期望的传送量，由此可能出现清洁性能降低。
下面将通过举例说明更多的具体实施例和比较实施例来验证本发明的效果。
(实施例)喷墨头用液体的容器的分配试验该实施例中使用具有表1所示组成的喷墨头用液体。
表1

将这些喷墨头用液体填充到墨水容器“BCI-3e color”(可从CanonInc.买到)中。将墨水容器置于设置于分配过程中所用环境的一定温度(60℃)的烤箱中。然后观察喷墨头用液体蒸发的状态。需要指出的是，墨水容器包括直接储存墨水的第一液体室部分和用于注入和容纳墨水从而在记录头喷嘴中产生优选负压的吸收体的第二液体室部分。而且，在此时，考虑到仍然固定在打印机主体上的墨水容器的分配，除去用于保护墨水容器喷射表面的保护帽。
首先，表2示出了样品静置两周后墨水容器中液体的观察结果。
表2

图11中示出了甘油浓度的变化。
对于在该实施例涉及的“喷墨头用液体1”到“喷墨头用液体3”中的任一个，未观察到重量变化，因为液体含有适量的水。由上述分配试验的结果观察到与水分蒸发有关的浓度变化被抑制到较小程度。
擦拭耐久性测试然后使用上述分配试验中使用的“喷墨头用液体1”到“喷墨头用液体3”进行擦拭耐久性测试。这里，假设实际应用的环境，使用打印机连续重复5000次清洁喷射表面的操作，以观察测试之前和之后的记录状态的变化。
耐久性测试的条件如下。
用于评估的主体用来评估的主体是对如图4所示可以从Cannon Inc.买到的喷射打印机“PIXUS850i”的恢复系统进行改变制作出的。
用于评估的喷墨头用液体和容器基本使用上述分配测试中使用的形式。但是需要说明的是，进行改变，从而使擦拭刮板的滑动接触和喷墨头用液体的传送变得令人满意。
用于评估的环境通过如上所述相同的方法，在样品在60℃下静置2周后，如同实际使用环境一样，在30℃和15℃的室温下进行测试。
用于评估的墨水将具有在表3中所示组成的墨水附着在记录头的彩色容器位置中以进行评估。
表3

(注释1)可以从Kawaken Fine Chemicals Co.，LTD.买到的商标名称Acetylenol(注释2)可以从Cabot Corporation买到的自分散颜料(注释3)通过使用以下方法制备的颜料分散液1将10份其比表面积为210m2/g并且其DBP油吸收量为74ml/100g的碳黑、20份酸值为200并且重均分子量为10000的苯乙烯-丙烯酸共聚物的10％氢氧化钠中和水溶液以及70份离子交换水混合。在混合之后使用砂磨分散该混合物1个小时，通过离心分离方法去除粗大颗粒。随后，使用孔径为3.0μm的微型过滤器(可以从FUJIFILM Corporation买到)对混合物进行压力过滤以获得包含树脂分散型颜料的颜料分散液体1。所获得的颜料分散液体1具有以下的物理特性值，固体含量为10％，pH值为10.0，并且平均粒径为120nm。
评估结果通过在30℃和15℃的温度条件下观察在耐久性测试之前和之后的记录状态变化来进行评估。这时，将构建在打印机主体中的喷嘴检查图案记录在高质量专用纸张上以观察墨点形成位置的不对准(偏差)。采用以下三个等级来进行评估。
○获得令人满意的打印，且喷嘴检查图案中没有出现偏差(与在将普通墨水用在未改变打印机的主体中时所获得的打印质量没有差别)△在一部分喷嘴检查图案中出现偏差×在喷嘴检查图案的整个区域中出现偏差各个温度下的评估结果在表4和表5中示出。
表4耐久性评估(30℃环境)

表5耐久性评估(15℃环境)

(比较实施例)使用具有表6所示组成的喷墨头用液体进行与该实施例中的耐久性测试相同的测试。
表6

评估结果如下。
表7耐久性评估(30℃环境)

表8耐久性评估(15℃环境)

如这些所示，“喷墨头用液体4”和“喷墨头用液体4”在30℃环境下显示令人满意的评估结果，但是在15℃环境下在喷嘴检查图案的整个区域中产生偏差。
本发明的效果如上所述证实。在将样品置于设置为45℃的烤箱中静置2周或更长，之后进行分配测试的情况中，和进一步进行耐久性测试的情况中，情况也是一样的。另外，在用上述“喷墨头用液体1”到“喷墨头用液体3”填充具有与上述不同形状的墨水容器，例如，从Canon Inc.买到的BCI-7，进行分配测试和耐久性测试时，获得令人满意的结果。
需要说明的是，在上述实施例中，举出了如下的实施方式将喷墨头用液体传送到擦拭刮板上，之后使其在喷射表面上进行擦拭，以进行清洁。但是，本发明不限于这一方面。例如，也可以采用一种结构，其中使用不同于擦拭器的构件将喷墨头用液体施加(提供)到喷射表面上，之后进行擦拭。这是因为具有本发明的组成的喷墨头用液体优选用于甚至以这种形式有利地传送(提供)墨水。
如上所述，应当理解，本发明的喷墨头用液体中水相对于溶剂的混合比是一个重要因素。当喷墨头用液体的溶剂种类发生变化或叠加时，通过判断它们在上述方式中的特性来确定其比例，其实际应用是可能的。在该方面，本发明的一个优选方面是，一种确定喷墨头用液体组分含量的方法，其特征在于确定将与非挥发性溶剂混合的水的量，从而使得与使非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，喷墨头用液体发生较小的质量变化。在这里，喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口的喷墨头表面上，并且含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分。需要说明的是，本发明的喷墨头用液体可以通过添加对溶剂和水的混合比没有影响的添加剂等来制备。
本申请要求了基于2004年12月28提交的日本专利申请No.2004-381749和2005年8月15日提交的日本专利申请No.2005-235404的优先权，并且这些日本专利申请结合在这里作为参考。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种通过相对于表面运动的施加构件施加到喷墨头表面上的喷墨头用液体，该喷墨头表面设有从中喷射含有颜料作为色料的墨水的喷射口，其特征在于，将要施加到喷墨头表面上的喷墨头用液体被施加到所述施加构件上，并且由质量比分别为75∶25至95∶5范围内的甘油和水组成。
2.如权利要求1所述的喷墨头用液体，其特征在于，该喷墨头用液体被包含在容器中，并且通过相对于所述容器移动所述施加构件将喷墨头用液体施加到该施加构件上。
3.一种确定喷墨头用液体的组分含量的方法，该喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口的喷墨头表面上，并且含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分，其特征在于，确定与非挥发性溶剂混合的水的量，从而使得与使非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，喷墨头用液体发生较小的质量变化。
4.一种稳定喷墨头用液体的组分比例的方法，该喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口的喷墨头表面上，并且含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分，其特征在于包括以下步骤，向喷墨头用液体中补充水，以使与非挥发性溶剂混合的水的比例保持在一定比例范围内，该比例范围使得与使非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，喷墨头液体发生较小的质量变化。
5.一种喷墨记录设备，其特征在于包括用于施加含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分的喷墨头用液体的装置，用于清洁设有从中喷射含有颜料作为色料的墨水的喷射口的喷墨头表面；用于将喷墨头用液体施加到施加装置上的喷墨头用液体容器；用于向所述喷墨头用液体容器中所含的喷墨头用液体中补水的装置，其中所述喷墨头用液体含有甘油作为非挥发性溶剂，并且所述补水装置补充水，使得甘油和水的质量比分别在75∶25至95∶5的范围内。
权利要求
1.一种能够施加到喷墨头表面上的喷墨头用液体，该喷墨头表面设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口，其特征在于，该喷墨头用液体含有质量比分别为75∶25至95∶5范围内的甘油和水。
2.如权利要求1所述的喷墨头用液体，其特征在于，该喷墨头用液体被包含在容器中。
3.如权利要求1或2所述的喷墨头用液体，其特征在于，通过相对于表面移动的施加构件向表面施加该喷墨头用液体。
4.如权利要求1至3中任一项所述的喷墨头用液体，其特征在于，所述墨水含有颜料作为色料。
5.一种确定喷墨头用液体的组分含量的方法，该喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口的喷墨头表面上，并且含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分，其特征在于，确定与非挥发性溶剂混合的水的量，从而使得与使非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，喷墨头用液体发生较小的质量变化。
6.一种稳定喷墨头用液体的组分比例的方法，该喷墨头用液体能够施加到设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口的喷墨头表面上，并且含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分，其特征在于包括以下步骤，向喷墨头用液体中补充水，以使与非挥发性溶剂混合的水的比例保持在一定比例范围内，该比例范围使得与使非挥发性溶剂本身吸湿的情况相比，喷墨头用液体发生较小的质量变化。
7.一种喷墨记录设备，其特征在于包括施加含有预先混合的非挥发性溶剂和水作为组分的喷墨头用液体的装置，用于清洁设有从中喷射含有色料的墨水的喷射口的喷墨头表面；和向喷墨头用液体中补水的装置。
8.如权利要求7所述的喷墨记录设备，其特征在于所述喷墨头用液体含有甘油作为非挥发性溶剂，并且所述补水装置补充水，使得甘油和水的质量比分别在75∶25至95∶5的范围内。
全文摘要
本发明涉及一种用于有效清除附着在设有喷射含色料墨水的喷射口的喷墨头表面上的任何墨水残余物等的喷墨头用液体。当使用非挥发性溶剂如甘油作为喷墨头用液体时，由于吸湿，该非挥发性溶剂表现出极大的质量变化，从而使液体量分散。对于该问题，已经发现通过在非挥发性溶剂中预混合水能够实现与单独非挥发性溶剂吸湿相比较小的质量变化。因此，使用以适当比例制备的非挥发性溶剂和水的混合物作为喷墨头用液体。
文档编号B41J2/165GK101090826SQ200580045180
公开日2007年12月19日 申请日期2005年12月27日 优先权日2004年12月28日
发明者真田干雄, 松本宣幸, 小板桥规文 申请人:佳能株式会社