(57)【要約】  本発明は、膨張パルスのパルス幅とメニスカスの負圧を所定の範囲に設定することで、駆動周波数の低下を抑え、３サイクル駆動に適用した場合の射出安定性を確保したまま液量を増量してドット径を拡げることができ、記録媒体に応じた液量の調整が容易なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法の提供を目的とし、圧力発生室の隔壁を変形させる電気・機械変換手段を駆動する駆動パルス発生手段は、ノズル内のメニスカスにかかる圧力が−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下の範囲内に設定された条件下で、圧力発生室内に負の圧力を発生させる第１の駆動パルスと、これに続き圧力発生室内に正の圧力を発生させる第２の駆動パルスとを電気・機械変換手段に印加してノズルからインク滴を射出させ、第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１が、圧力発生室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、１．４ＡＬ≦Ｗ１＜１．８ＡＬに設定される。
2013027715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気・機械変換手段からなる隔壁により区画され、該電気・機械変換手段の作動により前記隔壁を変形させて圧力を発生する複数の圧力発生室と、該圧力発生室に連通して圧力の作用によりインク滴を射出するノズルと、前記圧力発生室に顔料を含有するインクを供給するインク供給部と、前記電気・機械変換手段を駆動する駆動パルス発生手段とを有し、前記隔壁を挟んで互いに隣合う３つの前記圧力発生室を１つの組として前記圧力発生室を複数の組に分け、各組内の前記圧力発生室を順次駆動させてインク滴を前記ノズルから射出するように駆動制御されるインクジェット記録装置において、
前記駆動パルス発生手段は、前記ノズル内のメニスカスにかかる圧力が−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下の範囲内に設定された条件下で、前記圧力発生室内に負の圧力を発生させる第１の駆動パルスと、これに続き前記圧力発生室内に正の圧力を発生させる第２の駆動パルスとを前記電気・機械変換手段に印加して前記ノズルからインク滴を射出させ、
前記第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１は、前記圧力発生室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、１．４ＡＬ≦Ｗ１＜１．８ＡＬに設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記第２の駆動パルスのパルス幅Ｗ２は２ＡＬであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記第１の駆動パルス及び前記第２の駆動パルスは矩形波であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記駆動パルス発生手段は、前記ノズルからインク滴を射出する前記圧力発生室の前記電気・機械変換手段には前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスを印加し、前記ノズルからインク滴を射出しない前記圧力発生室の前記電気・機械変換手段には前記第２の駆動パルスのみを印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記ノズルから０．５ｍｍ飛翔後のインク滴の速度が、６ｍ／ｓ以上８ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インクは水系インクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクはＵＶインクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェット記録装置を用いて、記録媒体として非吸収性記録媒体あるいは微吸収性記録媒体にインクを射出して画像記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項９】
画像記録前、画像記録中、画像記録後の少なくともいずれかにおいて、前記記録媒体を、画像記録面の裏面から加熱する加熱工程を有することを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドには種々の方式が提案されているが、その一つにせん断モード型インクジェットヘッドがある（特許文献１〜３）。【０００３】
せん断モード型インクジェットヘッドでは、電気・機械変換手段からなる隔壁により区画され、電気・機械変換手段の作動により隔壁を変形させて圧力を発生する複数の圧力発生室に連通したノズルからインク滴を射出する。【０００４】
また、近年、インクジェットヘッドを用いて、高速に、且つ、多様なメディアに画像形成を行いたいという要望が増えている。例えば非吸収性記録媒体あるいは微吸収性記録媒体に画像形成する場合には、インクが記録媒体上に拡がりにくく、例えばベタ部分の画像が埋まらずに白抜けや白スジが発生する場合があり、画質を向上させるために、着弾後のインクドット径をやや拡げたい、液滴量を少し増加させたいという要望がある。【０００５】
この要望に対して、特許文献１には、膨張パルスのパルス幅を通常使用されている１ＡＬに対して３ＡＬ以上の奇数倍とすることで液滴体積を大きくすることが開示されている。【０００６】
また、特許文献２、３には、良好なインク射出や安定な高周波駆動を行うことを目的として、膨張パルスのパルス幅を１ＡＬより大きくすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２４１９８６号公報
【特許文献２】特開平７−１６４６２９号公報
【特許文献３】特開２００１−３１５３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術のように膨張パルスのパルス幅を１ＡＬより長くすると、吐出効率が低下するため膨張パルスの駆動電圧を増加させる必要があり、３サイクル駆動に適用した場合、隣接チャネルのメニスカスの押し出しが大きくなり、吐出が不安定になるという課題があることが判明した。【０００９】
すなわち、３サイクル駆動のヘッドは、隣接する圧力発生室間で電気・機械変換手段からなる隔壁を共有する。したがって、ある圧力室を駆動するとき、隣接する非駆動圧力室のノズルからメニスカスが押し出され、次にこの非駆動圧力室を駆動する際に吐出が不安定になることがあり、クロストークの問題としてこの種のヘッドの重要な課題となる。液滴量増加のために、膨張パルスの駆動電圧を上げることは、隣接する非駆動圧力室内の正インク圧力を増大させ、ますますこの種のクロストークの課題解決を困難とする。【００１０】
また、特許文献１に開示された３ＡＬ以上の膨張パルス幅では、特に膨張パルスに続き圧力発生室内に正の圧力を発生させる収縮パルスを印加する場合には、駆動周波数が低下し、ランニング速度が低下する問題が残る。【００１１】
そこで、本発明は、膨張パルスのパルス幅とメニスカスの負圧を所定の範囲に設定することで、駆動周波数の低下を抑え、３サイクル駆動に適用した場合の射出安定性を確保したまま、インク滴の液量を増量してドット径を拡げることができ、また、記録媒体に応じて液量を調整することが容易に可能なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを課題とする。【００１２】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。【００１４】
１．電気・機械変換手段からなる隔壁により区画され、該電気・機械変換手段の作動により前記隔壁を変形させて圧力を発生する複数の圧力発生室と、該圧力発生室に連通して圧力の作用によりインク滴を射出するノズルと、前記圧力発生室に顔料を含有するインクを供給するインク供給部と、前記電気・機械変換手段を駆動する駆動パルス発生手段とを有し、前記隔壁を挟んで互いに隣合う３つの前記圧力発生室を１つの組として前記圧力発生室を複数の組に分け、各組内の前記圧力発生室を順次駆動させてインク滴を前記ノズルから射出するように駆動制御されるインクジェット記録装置において、
前記駆動パルス発生手段は、前記ノズル内のメニスカスにかかる圧力が−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下の範囲内に設定された条件下で、前記圧力発生室内に負の圧力を発生させる第１の駆動パルスと、これに続き前記圧力発生室内に正の圧力を発生させる第２の駆動パルスとを前記電気・機械変換手段に印加して前記ノズルからインク滴を射出させ、
前記第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１は、前記圧力発生室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、１．４ＡＬ≦Ｗ１＜１．８ＡＬに設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。【００１５】
２．前記第２の駆動パルスのパルス幅Ｗ２は２ＡＬであることを特徴とする前記１．記載のインクジェット記録装置。【００１６】
３．前記第１の駆動パルス及び前記第２の駆動パルスは矩形波であることを特徴とする前記１．又は前記２．記載のインクジェット記録装置。【００１７】
４．前記駆動パルス発生手段は、前記ノズルからインク滴を射出する前記圧力発生室の前記電気・機械変換手段には前記第１の駆動パルスと前記第２の駆動パルスを印加し、前記ノズルからインク滴を射出しない前記圧力発生室の前記電気・機械変換手段には前記第２の駆動パルスのみを印加することを特徴とする前記１．〜前記３．のいずれかに記載のインクジェット記録装置。【００１８】
５．前記ノズルから０．５ｍｍ飛翔後のインク滴の速度が、６ｍ／ｓ以上８ｍ／ｓ以下であることを特徴とする前記１．〜前記４．のいずれかに記載のインクジェット記録装置。【００１９】
６．前記インクは水系インクであることを特徴とする前記１．〜前記５．のいずれかに記載のインクジェット記録装置。【００２０】
７．前記インクはＵＶインクであることを特徴とする前記１．〜前記５．のいずれかに記載のインクジェット記録装置。【００２１】
８．前記１．〜前記７．のいずれかに記載のインクジェット記録装置を用いて、記録媒体として非吸収性記録媒体あるいは微吸収性記録媒体にインクを射出して画像記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。【００２２】
９．画像記録前、画像記録中、画像記録後の少なくともいずれかにおいて、前記記録媒体を、画像記録面の裏面から加熱する加熱工程を有することを特徴とする前記８．記載のインクジェット記録方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、膨張パルスのパルス幅とメニスカスの負圧を所定の範囲に設定することで、駆動周波数の低下を抑え、３サイクル駆動に適用した場合の射出安定性を確保したまま、インク滴の液量を増量してドット径を拡げることができ、また、記録媒体に応じて液量を調整することが容易に可能なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図
【図２】（ａ）はせん断モード型の記録ヘッドの一例を示す概観斜視図、（ｂ）はその断面図
【図３】記録ヘッドのインク滴射出動作を説明する説明図
【図４】一般的な駆動パルスの一例を示す図
【図５】図４に示す駆動パルスを印加したチャネル内の圧力波Ｐ１、Ｐ２の様子を示すグラフ
【図６】図４に示す駆動パルスを印加したチャネル内の圧力波Ｐ１、Ｐ２の合成波の様子を示すグラフ
【図７】３サイクル駆動法を説明する説明図
【図８】３サイクル駆動法において印加される駆動パルスのタイミングチャートの一例を示す図
【図９】３サイクル駆動法において印加される駆動パルスのタイミングチャートの他の一例を示す図
【図１０】ノズル内のメニスカスの圧力（背圧）を調整可能なサブタンクの一例を示す断面図
【図１１】ノズル内のメニスカスの圧力（水頭圧）を調整可能なサブタンクの他の一例を示す断面図
【図１２】本発明において使用される第１の駆動パルスのパルス幅を１．４ＡＬとした駆動パルスの一例を示す図
【図１３】図１２に示す駆動パルスを印加したチャネル内の圧力波Ｐ１、Ｐ２の様子を示すグラフ
【図１４】図１２に示す駆動パルスを印加したチャネル内の圧力波Ｐ１、Ｐ２の合成波の様子を示すグラフ
【図１５】本発明外の第１の駆動パルスのパルス幅を１．８ＡＬとした駆動パルスの一例を示す図
【図１６】図１５に示す駆動パルスを印加したチャネル内の圧力波Ｐ１、Ｐ２の様子を示すグラフ
【図１７】図１５に示す駆動パルスを印加したチャネル内の圧力波Ｐ１、Ｐ２の合成波の様子を示すグラフ
【図１８】インク滴の速度の検出方法を説明する説明図
【図１９】画像記録動作中に微振動パルスを印加するタイミングチャートの一例を示す図
【図２０】画像記録待機中に微振動パルスを印加するタイミングチャートの一例を示す図
【図２１】（ａ）（ｂ）は記録媒体の加熱工程を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
（インクジェット記録装置の全体構成）
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。
【００２７】
インクジェット記録装置１は、複数のローラー２１、２２間に架け渡された無端ベルト２３によって構成される搬送手段２を有し、この無端ベルト２３の上面に記録媒体Ｐを載置して、該無端ベルト２３の回転駆動によって図中矢視方向に記録媒体Ｐを搬送する。ここでは、記録媒体Ｐとして長尺ウェブ状の記録媒体を例示しているが、予め所定サイズに裁断されたシート状の記録媒体でもよい。
【００２８】
無端ベルト２３の上面に載置された記録媒体Ｐの表面は画像記録面とされ、この記録媒体Ｐの表面に対向するように、該記録媒体Ｐの上方に所定距離をおいて記録ヘッド３が配置されている。記録ヘッド３は、記録媒体Ｐの表面に対向するノズル面に多数のノズルが形成され、該ノズルから画像データに応じて選択的にインク滴を射出して記録媒体Ｐの表面にドットを形成し、所望のインクジェット画像を記録形成する。
【００２９】
記録ヘッド３としては、記録媒体Ｐの幅方向（図面に垂直な方向）に亘って往復移動可能に設けられ、記録ヘッド３の往復移動と搬送手段２による記録媒体Ｐの間欠的な搬送とによって画像を記録形成するいわゆるシリアル型（シャトル型ともいう。）の記録ヘッドであってもよいが、記録媒体Ｐの幅以上に亘る長さを有して固定状に架設されるいわゆるライン型の記録ヘッドであってもよい。特に本発明では、記録媒体Ｐに対する相対的な移動が１回だけとなるいわゆるワンパスによって画像を記録形成することによりノズルの目詰まりに対する要求が厳しい後者のライン型の記録ヘッドを好ましく使用できる。
【００３０】
このようなライン型の記録ヘッドは、記録媒体Ｐの幅方向に亘る多数のノズルによって構成されるノズル列を有する長尺なヘッドであってもよいし、比較的短尺な小型ヘッドを複数組み合わせてユニット化することにより、各ヘッドのノズルによって記録媒体Ｐの幅方向に亘る長尺なノズル列を構成した記録ヘッドユニットであってもよい。ライン型の記録ヘッドを使用することにより、シャトル型の記録ヘッドに比べて、短時間で多くの記録を行うことができ、生産性が飛躍的に向上する。
【００３１】
また、ここでは単一の記録ヘッド３のみを示しているが、インクジェット記録装置１は、例えばＹＭＣＫ等のインク色毎の複数の記録ヘッド（記録ヘッドユニット）を備えるものであってもよい。
【００３２】
この記録ヘッド３は、インクジェット記録装置１の制御基板に設けられた駆動パルス発生手段である駆動パルス発生部４とＦＰＣ等によって電気的に接続されており、該駆動パルス発生部４から送信される駆動パルスによってインク滴の射出動作が制御される。
【００３３】
（記録ヘッド）
次に、本発明における記録ヘッド３の一例を図２を用いて説明する。図２はせん断モード型の記録ヘッドの一例を示しており、（ａ）はその概観斜視図、（ｂ）は断面図である。
【００３４】
記録ヘッド３において、３０はチャネル基板である。チャネル基板３０には、細溝状の多数のチャネル３１と隔壁３２とが交互となるように並設されている。チャネル基板３０の上面には、全てのチャネル３１の上方を塞ぐようにカバー基板３３が設けられている。チャネル基板３０とカバー基板３３の端面にはノズルプレート３４が接合され、このノズルプレート３４の表面によってノズル面が形成される。各チャネル３１の一端は、このノズルプレート３４に形成されたノズル３４ａを介して外部と連通している。
【００３５】
ノズル径は、本発明においては２５μｍ以上３２μｍ以下であることが好ましい。２５μｍ以上であれば、射出後のメニスカス溢れを抑制でき、安定な射出性が得られる。また、３２μｍ以下であれば、ノズル３４ａ内のメニスカスが破壊されることなく安定な射出性が得られる。
【００３６】
ここでノズル径とは、ノズル３４ａの出口側開口部の直径である。ノズル３４ａの出口側開口部の形状は必ずしも円形に限らないが、ノズル３４ａが非円形状である場合、ノズル径とは、出口側開口部の面積を同じ面積の円に置き換えた場合の直径を指す。
【００３７】
各チャネル３１の他端は、チャネル基板３０に対して徐々に浅溝となり、カバー基板３３に開口形成された各チャネル３１に共通の共通流路３３ａに連通している。共通流路３３ａは更にプレート３５によって閉塞され、該プレート３５に形成されたインク供給口３５ａを介して、インク供給管５３から共通流路３３ａ及び各チャネル３１内にインクが供給される。
【００３８】
各隔壁３２は、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電材料からなる。ここでは上壁部３２ａと下壁部３２ｂが共に分極処理された圧電材料によって形成され、該上壁部３２ａと下壁部３２ｂとで分極方向を互いに反対方向としたものを例示しているが、分極処理された圧電材料によって形成される部分は例えば符号３２ａの部分のみであってもよく、隔壁３２の少なくとも一部にあればよい。隔壁３２はチャネル３１と交互に並設されている。従って、一つの隔壁３２はその両隣のチャネル３１、３１で共用される。
【００３９】
各チャネル３１内には、両隔壁３２の壁面からチャネル３１の底面に亘って、それぞれ駆動電極（図２では不図示）が形成されており、隔壁３２を挟んだ両駆動電極に駆動パルス発生部４（図１）からそれぞれ所定電圧の駆動パルスを印加すると、圧電材料からなる隔壁３２は、上壁部３２ａと下壁部３２ｂとの接合面を境にして屈曲変形する。この隔壁３２の屈曲変形によってチャネル３１内に圧力波が発生し、該チャネル３１内のインクにノズル３４ａから射出するための圧力が付与される。従って、チャネル基板３０、カバー基板３３、ノズルプレート３４に囲まれるチャネル３１の内部が本発明における圧力発生室を構成している。
【００４０】
（記録ヘッドのインク滴射出動作）
この隔壁３２の変形動作による記録ヘッド３のインク滴の射出動作の説明に先立ち、記録ヘッドの基本的なインク滴射出動作について図３〜図６を用いて更に説明する。
【００４１】
図３は記録ヘッド３のインク滴射出動作を説明する説明図であり、チャネル３１の長さ方向と直交する方向に切断した断面を示している。図４は従来技術の駆動パルスの一例を示す図、図５、図６はインク滴の射出を行うチャネル内の圧力の様子を示すグラフである。なお、各チャネルの動作は同一であるため、図３では複数のチャネルのうちの一部のみを示している。また、図３においてノズルは図示省略している。
【００４２】
まず、隣合うチャネル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ内にそれぞれ臨む駆動電極３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃのいずれにも駆動パルスが印加されない時は、隔壁３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄのいずれも変形しない。インク滴射出時は、この図３（ａ）に示す状態において、駆動電極３６Ａ及び３６Ｃを接地すると共に駆動電極３６Ｂに駆動パルス発生部４から、例えば図４に示すような駆動パルス４００を印加する。
【００４３】
この駆動パルス４００は、チャネル内に負の圧力を発生させる正電圧（＋Ｖｏｎ）からなる第１の駆動パルス４０１と、この第１の駆動パルス４０１を１ＡＬ時間維持した後に続いて印加され、チャネル内に正の圧力を発生させる負電圧（−Ｖｏｆｆ）からなる第２の駆動パルス４０２とからなる矩形波である。ここでは第１の駆動パルスの駆動電圧である＋Ｖｏｎ＝＋１２Ｖ、第２の駆動パルスの駆動電圧である−Ｖｏｆｆ＝−６Ｖであるものを例示している。第２の駆動パルス４０２は２ＡＬ時間維持された後、０電位に戻される。
【００４４】
ここでＡＬ（Acoustic Length）とは、チャネル３１における圧力波の音響的共振周期の１／２である。ＡＬは、駆動電極に矩形波の駆動パルスを印加した際に射出されるインク滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、インク滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。ここでは１ＡＬ＝５．１μｓとされている。
【００４５】
また、パルスとは、一定電圧波高値の矩形波であり、０Ｖを０％、波高値電圧を１００％とした場合に、パルス幅とは、電圧の０Ｖからの立ち上がり１０％と波高値電圧からの立ち下がり１０％との間の時間として定義する。
【００４６】
更に、ここで矩形波とは、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。
【００４７】
この駆動パルス４００における第１の駆動パルス４０１の印加により、隔壁３２Ｂ、３２Ｃを構成する電気・機械変換手段である圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生じる。これにより、各隔壁３２Ｂ、３２Ｃ共に、それぞれ上壁部３２ａ、下壁部３２ｂの接合面にズリ変形を生じ、図３（ｂ）に示すように隔壁３２Ｂ、３２Ｃは互いに外側に向けて屈曲変形し、チャネル３１Ｂの容積を拡大する。この屈曲変形により、図５に示すようにチャネル３１Ｂ内に負の圧力波である第１の圧力波Ｐ１が発生し、インクが流れ込む（Draw）。
【００４８】
この第１の駆動パルス４０１を１ＡＬ維持し、チャネル３１Ｂ内の圧力波が負圧から正圧に転じるタイミングに合わせて第１の駆動パルス４０１を０電位に戻すと、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図３（ｂ）に示す拡大位置から図３（ａ）に示す中立位置に戻り、チャネル３１Ｂ内のインクに高い圧力が掛かる（Release）。これと同時に、図３（ｃ）に示すように、チャネル３１Ｂの容積が減少する方向に負電圧の第２の駆動パルス４０２を印加する。これによりチャネル３１Ｂ内には、図５に示すように正の圧力波である第２の圧力波Ｐ２が発生する（Reinforce）。第１の圧力波Ｐ１と第２の圧力波Ｐ２とは、図６に示すように、正圧のピークが重なるため、チャネル３１Ｂ内には印加電圧に対して大きな圧力が発生し、ノズルから効率良くインク滴を射出させることが可能となる。
【００４９】
他の各チャネルも駆動パルス４００の印加によって上記と同様に動作する。このようなインク滴の射出法をＤＲＲ駆動法と呼び、せん断モード型の記録ヘッドの代表的な駆動法である。
【００５０】
（３サイクル駆動）
このように少なくとも一部が電気・機械変換手段である圧電材料で構成された隔壁３２によって区画された複数のチャネル３１を有する記録ヘッド３を駆動する場合、隣合うチャネル３１で一つの隔壁３２を共用しているため、一つのチャネル３１の両隔壁３２がインク滴の射出動作のために屈曲変形すると、その両隣のチャネル３１が影響を受ける。このため本発明では、隔壁３２を挟んで互いに隣合う３つのチャネル３１をまとめて１つの組として、ノズル列を構成している全てのチャネル３１を複数の組に分割し、各組内のチャネル３１のインク滴射出動作を時分割で順次行うように駆動制御する３サイクル駆動を行う。
【００５１】
かかる３サイクル駆動について図７、図８を用いて更に説明する。図７に示す例では、複数のチャネル３１のうちの並列するＡ１、Ｂ１、Ｃ１の組、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２の組、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３の組の３つの組で合計９つのチャネル３１に着目して説明する。図８はＡ、Ｂ、Ｃの各チャネル３１に印加される駆動パルスのタイミングチャートの一例である。ここでは図４と同様の駆動パルス４００を用いている。また、図７においてノズルは図示省略している。
【００５２】
インク滴の射出時には、まず各組内のＡチャネル（Ａ１、Ａ２、Ａ３）の駆動電極に電圧を掛け、その両隣のＢ、Ｃチャネルの駆動電極を接地する。Ａチャネルに正電圧の第１の駆動パルス４０１を掛けると、射出したいＡチャネルの隔壁が外側に屈曲変形し、そのＡチャネル内に負圧が発生する。この負圧により、Ａチャネル内にインクが流れ込む（Draw）。
【００５３】
この状態を１ＡＬ時間維持した後に駆動電極を接地すると、隔壁の変形が元に戻り、高い圧力がＡチャネル内のインクに掛かる（Release）。更に、同じタイミングでＡチャネルの駆動電極に負電圧の第２の駆動パルス４０２を掛けると、隔壁が内側に変形し、更に高い圧力がインクに掛かり（Reinforce）、ノズルからインクが押し出され、やがてインク滴として射出される。更に２ＡＬ時間経過後、駆動電極を接地して第２の駆動パルス４０２を０電位に戻すと、隔壁の変形が元に戻り、残留する圧力波をキャンセルできる。
【００５４】
このＡチャネルの駆動時、これと隣合うＢ、Ｃチャネルはインク滴を射出しない。続いてＢチャネル（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）、更に続いてＣチャネル（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を上記同様にして順次駆動させることによってそれぞれインク滴を射出する。これにより、ノズル列を構成している全てのチャネルが、隣合うチャネルの射出動作に影響されることなく、インク滴の射出を行うことができる。
【００５５】
かかるせん断モード型の記録ヘッド３では、隔壁３２の変形は該隔壁３２の両面に設けられる駆動電極に掛かる電圧差で起こるので、インク滴の射出を行うチャネル３１の駆動電極に、第２の駆動パルス４０２として負電圧を掛ける代わりに、図９に示すように、インク滴の射出を行うチャネル３１の駆動電極を接地して、その両隣のチャネル３１の駆動電極に、第２の駆動パルス４０２として正電圧を掛けるようにすれば、正電圧だけで上記同様に動作させることができる。
【００５６】
（ノズル内のメニスカスにかかる圧力の設定）
記録ヘッド３には、図１に示すように、インク供給部５からインクが供給される。インク供給部５は、インクを貯留するメインタンク５１、該メインタンク５１内のインクを記録ヘッド３に向けて供給するインク供給管５２、５３、インク供給管５２に介設され、インクを所定量ずつ移送するための正逆回転可能な送液ポンプ５４、インク供給管５２と５３との間に介設され、メインタンク５１から供給されるインクを一旦貯留すると共に、記録ヘッド３のノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力を設定する圧力設定手段としてのサブタンク５５、該サブタンク５５内のインク液量を検出する液量検出装置５６、該サブタンク５５内の圧力を検出する圧力検出装置５７、サブタンク５５内を大気開放する大気開放弁５８、送液ポンプ５４とサブタンク５５との間のインク供給管５２に介設された開閉弁５９を有している。
【００５７】
メインタンク５１内のインクは、送液ポンプ５４の駆動によってインク供給管５２を介してサブタンク５５に供給される。サブタンク５５は、メインタンク５１よりも少量の所定量のインクを一旦貯留することのできる大きさを有しており、記録ヘッド３の各チャネル３１には、このサブタンク５５からインク供給管５３を介してインクが供給される。
【００５８】
このサブタンク５５は、記録ヘッド３へのインク供給を行うと共に、記録ヘッド３のノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力を所定の負圧に維持する機能を有している。本発明において、このサブタンク５５によって設定される記録ヘッド５のノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力は、−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下である。
【００５９】
この圧力が−２０ｃｍＡｑ以上であれば、ノズル面に形成されたメニスカスがブレークして、空気を巻き込むことで発生するノズル欠が生じることなく良好な射出安定性を得ることができ、−１５ｃｍＡｑ以上であれば射出されるインク滴量を十分に増加させることが可能である。また、−５ｃｍＡｑ以下であれば、３サイクル駆動での隣接チャネルが駆動する際のノズル３４ａ内のメニスカス押し出しが抑制でき、安定な射出性が得られる。３サイクル駆動での隣接チャネルが駆動する際のメニスカス押し出しは、隣接チャネルのみが駆動した直後に自チャネルが駆動するパターンで特に問題となる。
【００６０】
記録ヘッド３のノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力を設定するためのサブタンク５５の具体的構成の一例を図１０に示す。
【００６１】
サブタンク５５は、例えばポリプロピレンやポリエチレン等の耐腐食性を有する材料によって箱型形状に形成されたケーシング５５０の一面に凹部５５１が形成されている。この凹部５５１は、開口部５５１ａが円形状となるようにケーシング５５０の一面から凹設されており、この開口部５５１ａを可撓性膜５５２によって覆うことで、この可撓性膜５５２と凹部５５１とによってインクが貯留される内部空間５５３を形成している。
【００６２】
内部空間５５３内には、可撓性膜５５２に対して内部から凹部５５１の外側に向けた力を作用させ、該可撓性膜５５２を内部空間５５３の容積を拡大させる方向（図１０中の矢視Ａ方向）に付勢する付勢手段である弾性部材５５４を有している。
【００６３】
弾性部材５５４は、ケーシング５５０と可撓性膜５５２との間に介在されており、可撓性膜５５２に対して一端部で垂直に当接している。なお、ここではコイルばねを図示したが、弾性部材５５４としては、温度変化による可撓性膜５５２にかかる力の変化量が小さいものが好ましく、コイルばねに限らず、板ばね等、他の形状のばね部材でもよく、また、可撓性膜５５２に対して付勢力を作用させることができるものであれば、ばね部材以外の付勢手段を用いてもよい。
【００６４】
可撓性膜５５２は、可撓性を有する膜状の部材であり、ゴム等の伸縮性を有する材質とすることもできるが、例えばポリエチレンテレフタレート等の高分子材料からなるフィルムを用いることが好ましい。また、複数の素材を層状に積層させた複合フィルムを用いることも好ましい。
【００６５】
この可撓性膜５５２は、開口部５５１ａの開口面積よりも若干大きな面積を有しており、膜面が緊張せずに弛んだ状態となるようにして、その外周縁が開口部５５１ａの内周面又は開口部５５１ａの周囲のケーシング５５０表面に対して固着されている。
【００６６】
このため、可撓性膜５５２は、弾性部材５５４によって付勢力が与えられることで、開口部５５１ａの周囲のケーシング５５０表面で規定される基準面５５０ａに対して、付勢方向に最大でｄだけ突出（変位量＋ｄ）することができるようになっている。また、内部空間５５３内の圧力が低くなると、可撓性膜５５２は弾性部材５５４の付勢力に抗して内部空間５５３の容積を縮小させる方向（図１０中の矢視Ｂ方向）に移動しようとするが、この場合も可撓性膜５５２は最大でｄだけ変位（変位量−ｄ）する。
【００６７】
通常、可撓性膜５５２の位置がほぼ基準面５５０ａの位置となるように設定されており、弾性部材５５４によって可撓性膜５５２がＡ方向に付勢されることで所定の負圧状態が形成され、この内部空間５５３とインク供給管５３によって連通している記録ヘッド３の各圧力発生室内にその負圧状態が作用することで、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力（背圧）が設定される。
【００６８】
なお、５５５は、弾性部材５５４の可撓性膜５５２に対する付勢力を変化させるための付勢力調整ねじである。付勢力調整ねじ５５５は、開口部５５１ａと対向するケーシング５５０の壁面を貫通し、先端部５５５ａが内部空間５５３内に位置するように該ケーシング５５０に螺着されている。このため、ケーシング５５０の外側からドライバー等の適宜の治具を用いて正逆回転させることによって進退移動させ、先端部５５５ａの位置を変化させ、この先端部５５５ａと可撓性膜５５２との間で該可撓性膜５５２を矢視Ａ方向に向けて付勢している弾性部材５５４の付勢力を変化させることができるようになっている。
【００６９】
かかるサブタンク５５による圧力設定は、例えば次のようにして行うことができる。
【００７０】
大気開放弁５８を開放した状態で送液ポンプ５４を正回転駆動し、メインタンク５１内のインクをサブタンク５５及びインク供給管５３を介して記録ヘッド３内の各圧力発生室内に送り、サブタンク５５から記録ヘッド３の各圧力発生室内を所定量のインクで満たした状態とする。その後、大気開放弁５８を閉じ、送液ポンプ５４を所定時間逆回転駆動させることにより、圧力検出装置５７によって検出されるサブタンク５５内の圧力が、記録ヘッド３のノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力値が上記範囲となるように、サブタンク５５からインクタンク５１へインクを逆送する。その後、開閉弁５９を閉じることにより、記録ヘッド３には、サブタンク５５によって形成された所定の負圧がかかり、ノズル３４ａ内のメニスカスにおける圧力（背圧）を上記値の範囲に設定することができる。
【００７１】
このようなサブタンク５５の構成によれば、記録ヘッド３に対するサブタンク５５の配設高さを特に問わずにノズル３４ａ内のメニスカスにおける圧力（背圧）を設定することができる。
【００７２】
また、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力を設定する他の手段として、図１１に示す構成とすることもできる。図１と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
【００７３】
この態様では、サブタンク５５Ａは、図１０に示すサブタンク５５とは異なり、それ自体に可撓性膜や弾性部材等によって負圧状態を作り出す機能を有していない一般的な容器形状のものである。このサブタンク５５Ａは、記録ヘッド３のノズル面３４１よりも低い位置に配置されている。
【００７４】
このため、記録ヘッド３の各チャネル３１、インク供給管５３及びサブタンク５５Ａ内にインク供給管５２を介してメインタンク５１（図１）からのインクを満たし、開閉弁５９を閉じると、記録ヘッド３のノズル３４ａ内のメニスカスには、サブタンク５５Ａの設置高さに応じた所定の圧力（水頭圧）がかかる。サブタンク５５Ａは記録ヘッド３のノズル面３４１よりも低い位置に設置されているため、この圧力は負圧となる。従って、サブタンク５５Ａの高さを適宜調整することによって、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力（水頭圧）を上記値の範囲に設定することができる。
【００７５】
この図１１に示すようなサブタンク５５Ａは、インクの消費による液量低下に伴う圧力の変動を調整するため、高さ位置が調整可能に設けられる。
【００７６】
（駆動パルスのパルス幅）
以上のようにノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力が所定値範囲内に設定された３サイクル駆動を行う記録ヘッド３を備えた本発明に係るインクジェット記録装置１において、インク滴射出のために隔壁３２に印加される駆動パルスは、図４のようにチャネル３１内の負の圧力を発生させる第１の駆動パルスと、この第１の駆動パルスの印加終了に続いて印加され、チャネル３１内の正の圧力を発生させる第２の駆動パルスとを有する駆動パルスであるが、チャネル３１内に負の圧力を発生させるための第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１は、１．４ＡＬ≦Ｗ１＜１．８ＡＬに設定される。
【００７７】
これは第１の駆動パルスの印加を開始してからチャネル３１内の第１の圧力波が負圧から正圧に転ずる１ＡＬのタイミングよりも若干遅いタイミングで第１の駆動パルスの印加が終了し、これに続いてチャネル内に正の圧力を発生させる第２の駆動パルスが印加されるようになるが、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力を上記の通り−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下の範囲に設定された条件下でパルス幅Ｗ１を上記範囲とすることで、第１の駆動パルスの駆動電圧の大幅な上昇による射出安定性の悪化を発生させることなく、ノズル３４ａから射出されるインク滴の液量を増量させることができ、ドット径の拡大効果が得られる。
【００７８】
後述する実施例にも示すように、所定の液滴速度（たとえば６ｍ/ｓ）が得られる駆動条件で比較すると、パルス幅Ｗ１が１．４ＡＬを下回ると、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力が−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下の範囲を満たしていても、従来の１ＡＬ幅の第１の駆動パルスを印加した場合に比べてインク滴の液量増加を十分に図ることができない。また、１．８ＡＬ以上となると、第１の駆動パルスの駆動電圧を大幅に上げないと所定の液滴速度でインク滴を射出することができなくなり、クロストークの影響により射出安定性が低下してしまう。
【００７９】
図１２は、この第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１を１．４ＡＬに設定した場合の矩形波からなる駆動パルス４０を示し、図１３、図１４は、この駆動パルス４０によりチャネル内に発生した圧力の時間変化を示している。図４に示す駆動パルス４００と同様、１ＡＬ＝５．１μｓの例であるため、１．４ＡＬ＝７．２μｓとされる。
【００８０】
この駆動パルス４０は、図４に示した従来の駆動パルス４００と同様、チャネル３１内に負の圧力を発生させる正電圧（＋Ｖｏｎ＝＋１２Ｖ）からなる第１の駆動パルス４１と、この第１の駆動パルス４１を１．４ＡＬ時間維持した後に続いて印加され、チャネル３１内に正の圧力を発生させる負電圧（−Ｖｏｆｆ＝−６Ｖ）からなる第２の駆動パルス４２とからなる矩形波である。
【００８１】
第２の駆動パルス４２のパルス幅Ｗ２は２ＡＬ時間維持された後、０電位に戻される。この第２の駆動パルス４２のパルス幅Ｗ２を２ＡＬとすることで、第２の駆動パルス４２の印加によってインク滴を射出した後のチャネル３１内に残留する圧力波をキャンセルすることができる。残留圧力波のキャンセルにより、ノズル３４ａ内のメニスカス振動をキャンセルできるので、射出安定性をより向上させることができる。
【００８２】
第１の駆動パルス４１を１．４ＡＬ維持した後に第２の駆動パルス４２を印加すると、第１の駆動パルス４１の印加後にチャネル３１内の第１の圧力波Ｐ１が負圧から正圧に転じ、この正圧によってチャネル３１内のインクに与えられる圧力によってノズル３４ａ内のメニスカスが射出方向に移動する状態で、第２の駆動パルス４２によって発生する第２の圧力波Ｐ２が加えられる。これにより、チャネル３１内に発生する圧力の時間積分値が大きくなり、その結果、ノズル３４ａから射出されるインク滴の液量が増加するものと考えられる。図１４に示すように、圧力波の重ね合わせの正圧のピーク値は、図６に示したピーク値に比べて低下するため、吐出効率は若干低下する。
【００８３】
次に、比較のために、図１５に、第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１を１．８ＡＬ（本発明外）に設定した駆動パルス４０３を示す。図１６、図１７は、この駆動パルス４０３によりチャネル内に発生した圧力の時間変化を示している。図５に示す駆動パルス４００と同様、１ＡＬ＝５．１μｓの例であるため、１．８ＡＬ＝９．２μｓとされる。
【００８４】
駆動パルス４０３は、図４に示した従来の駆動パルス４００と同様、正電圧（＋Ｖｏｎ＝＋１２Ｖ）からなる第１の駆動パルス４０４と、この第１の駆動パルス４０４を１．８ＡＬ時間維持した後に続いて印加される負電圧（−Ｖｏｆｆ＝−６Ｖ）からなる第２の駆動パルス４０５とからなる矩形波である。第２の駆動パルス４０５のパルス幅Ｗ２は２ＡＬ時間維持された後、０電位に戻される。
【００８５】
このように第１の駆動パルス４０４のパルス幅Ｗ１が１．８ＡＬであると、第１の駆動パルス４０４の印加によって発生する第１の圧力波Ｐ１と第２の駆動パルス４０５の印加によって発生する第２の圧力波Ｐ２との重ね合わせでの正圧のピーク値は、図１６に示すように大きく低下するため吐出効率は大きく低下し、このままでは第１の駆動パルスの駆動電圧を大幅に上げない限り所定の液滴速度でノズル３４ａからインク滴を射出することができない。
【００８６】
本発明者が確認したところ、第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１が１．４ＡＬと１．８ＡＬの間では、第１及び第２の駆動パルスの駆動電圧を一定にした条件下で、１．４ＡＬから１．８ＡＬに向うに従って、インク滴は射出するが徐々に射出速度が低下する傾向が見られた。１．４ＡＬ以上１．８ＡＬ未満の範囲であれば本発明の目的を達成し得るが、１．８ＡＬ以上になると、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力が−２０ｃｍＡｑ以上−５ｃｍＡｑ以下の条件を満たしていても、上記の通り、第１の駆動パルスの駆動電圧を大幅に上げない限り所定の液滴速度でノズル３４ａからインク滴を射出することができなくなり、クロストークの影響により射出安定性が低下してしまう。
【００８７】
本発明においては、第１の駆動パルス４１及び第２の駆動パルス４２からなる駆動パルス４０として、以上説明したような矩形波を用いることが好ましい態様である。せん断モード型の記録ヘッドは、チャネル内に発生した圧力波の共振を利用してインク滴をノズルから射出するので、矩形波を用いることでより効率よくインク滴を吐出できる。
【００８８】
また、せん断モード型の記録ヘッドは、矩形波からなる駆動パルスの印加に対してメニスカスの応答が速いため、駆動電圧を低く抑えることが可能である。一般に射出、非射出を問わず記録ヘッドには常に電圧が掛かるので、低い駆動電圧はヘッドの発熱を抑え、インク滴を安定的に射出させる上で重要である。
【００８９】
更に、矩形波は、簡単なデジタル回路を用いることで容易に生成可能であるため、傾斜波を有する台形波を用いるものに比べ、回路構成も簡素化できる利点がある。
【００９０】
本発明に係るインクジェット記録装置１は、以上のように記録ヘッド３のノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力が所定範囲内に設定された状態で、第１の駆動パルス４１のパルス幅Ｗ１が所定範囲内である駆動パルス４０によって、インク供給部５から供給される顔料を含むインクを記録媒体Ｐに向けて３サイクル駆動法によって射出することにより、第１の駆動パルスに続き圧力発生室内に正の圧力を発生させる第２の駆動パルスを印加する場合でも駆動周波数の低下を抑え、３サイクル駆動に適用した場合の射出安定性を確保したまま、第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１が１ＡＬである従来駆動波形と比較してインク滴の液量を増量してドット径を拡げることができ、白抜けや白スジの発生が抑制された高品質のインクジェット画像を記録形成することができる。
【００９１】
（インク滴の速度）
以上のように、本発明に係るインクジェット記録装置１によれば、駆動周波数の低下を抑え、３サイクル駆動に適用した場合の射出安定性を確保したまま、インク滴の液量を増加させることができる効果が得られるが、本発明においては、ノズル３４ａから０．５ｍｍ飛翔後のインク滴の速度が、６ｍ／ｓ以上８ｍ／ｓ以下となるように設定することが好ましい。インク滴の速度が６ｍ／ｓ以上であれば、画像記録時の着弾位置ずれを抑制することができ、８ｍ／ｓ以下であれば、インク滴射出時のサテライトの発生を抑制でき、サテライトに起因する射出不良を低減することができる。
【００９２】
ノズル３４ａから０．５ｍｍ飛翔後のインク滴の速度とは、第１の駆動パルス４１の印加開始からインク滴がノズル面に対して垂直方向の０．５ｍｍの位置に到達するまでに要した時間によって求められる速度である。
【００９３】
インク滴の速度が上記範囲となるようにするには、第１の駆動パルス４０の駆動電圧値を適宜調整すればよい。このときの電圧値の調整は、上記のように着弾位置ずれや射出不良低減を意図した調整であり、インク滴の液量増加を図ることを意図した調整ではない。インク滴の液量増加の目的は、既に説明したように第１の駆動パルス４１のパルス幅Ｗ１及びノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力の各条件を設定したことによって達成されるからである。従って、後述する実施例にも示すように、インク滴の速度が上記範囲となるように、第１の駆動パルス４０の駆動電圧値を適宜調整しても、第１の駆動パルスの駆動電圧を大幅に上昇させる必要はなく、３サイクル駆動における吐出安定性は維持される。
【００９４】
インク滴の速度検出は、例えば図１８に示すように、ＬＥＤやレーザ等の検出光１０１を出射する発光素子１０２と、この発光素子１０２から出射される検出光１０１を受光するフォトダイオード等からなる受光素子１０３とを対向配置させ、ノズル３４ａから射出されるインク滴ａが、検出光１０１と交差するように該検出光１０１をノズル面３４１と平行に配置させた速度検出装置１００を使用して行うことができる。インク滴ａが検出光１０１を通過すると、受光素子１０３の検出光量が低下し、インク滴ａの通過を検出できる。従って、この検出光１０１の光軸の位置をノズル面３４１から垂直方向に０．５ｍｍの距離となるように配置すれば、第１の駆動パルス４１の印加開始からインク滴ａが検出光１０１を通過するまでの時間を検出でき、ノズル面３４１から０．５ｍｍ飛翔後のインク滴ａの速度を簡単に求めることができる。
【００９５】
この他、ノズル３４ａから射出されるインク滴を撮像し、そのインク滴像を画像処理することによってインク滴の速度を算出してノズル３４ａから０．５ｍｍ飛翔後のインク滴の速度を演算によって求めるようにしてもよい。
【００９６】
このようなインク滴の速度は、インクジェット記録装置１の工場出荷時等に予め測定しておき、その測定値に基づいて速度が上記範囲内となるように第１の駆動パルスの駆動電圧値を適宜調整しておくことができる。また、インクジェット記録装置１の設置稼動後は、記録ヘッド３等のメンテナンス時に、該インクジェット記録装置１に装備された速度検出装置１００を用いてインク滴の速度を測定して調整すればよい。
【００９７】
（微振動パルス）
本発明に係るインクジェット記録装置１において、駆動パルス発生部４は、ノズル３４ａからインク滴を射出するチャネル３１の隔壁３２に形成されている駆動電極には、図１２に示したような第１の駆動パルス４１と第２の駆動パルス４２とからなる駆動パルス４０を印加して記録媒体Ｐに対する画像の記録動作を行うが、画像記録動作中において、画像データがなくノズル３４ａからインク滴を射出しないチャネル３１、すなわち画像記録に関与しないチャネル３１の両隔壁３２に形成されている駆動電極には、第１の駆動パルス４１を印加せず、第２の駆動パルス４２のみを印加することが好ましい。
【００９８】
このパルス印加のタイミングチャートの一例を図１９に示す。同図に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃのサイクルの各駆動周期において、画像記録に関与しないチャネル３１が存在する場合、当該チャネル３１の駆動周期においては、第１の駆動パルス４１は印加せず、第２の駆動パルス４２のみを印加している。
【００９９】
このように画像記録動作中に画像記録に関与しないチャネル３１の駆動電極に第２の駆動パルス４２のみを印加すると、この第２の駆動パルス４２の駆動電圧値は第１の駆動パルス４１の駆動電圧値の１／２であり小さいため、第２の駆動パルス４２は微振動パルスとして機能し、当該チャネル３１に対応するノズル３４ａ内のメニスカスは、インク滴を射出しない程度に微振動（「揺らし」ともいう。）がかかる。これによりノズル３４ａ内及びその近傍のインクが攪拌されて乾燥による増粘を抑制できるようになり、インク滴をより安定的に吐出できるため好ましい。
【０１００】
なお、本実施形態では、第２の駆動パルス４２の駆動電圧値は第１の駆動パルス４１の駆動電圧値の１／２としているが、これに限定されるものではなく、第２の駆動パルス４２の駆動電圧値を第１の駆動パルス４１の駆動電圧値よりも小さくすることが第２の駆動パルスを微振動パルスとして機能させる上で好ましい。
【０１０１】
また、このような第２の駆動パルス４２のみの印加は、画像記録の待機中に行うこともできる。画像記録の待機中とは、画像と画像との間又はシート状の記録媒体と記録媒体との間のインク滴の射出動作を行わない期間、記録媒体の交換やジャムによる記録動作の一時的な中断の期間、記録ヘッドのメンテナンスの期間等、インクジェット記録装置としては稼動しているが画像記録を一時的に休止している期間のことである。
【０１０２】
このような画像記録の待機中は、図２０に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃのサイクルの各駆動周期における全てのチャネル３１に第２の駆動パルス４２のみを印加する。この第２の駆動パルス４２の駆動電圧値は第１の駆動パルス４１の駆動電圧値の１／２であり小さいため、当該チャネル３１に対応するノズル３４ａ内のメニスカスは、インク滴を射出しない程度に微振動する。これによりノズル３４ａ内及びその近傍のインクが攪拌されて乾燥による増粘を抑制できるようになり、インク滴をより安定的に吐出できるため好ましい。
【０１０３】
また、画像記録再開時は、インク滴の射出を行うチャネル３１の両隔壁３２の駆動電極に、この第２の駆動パルス４２の始端に第１の駆動パルス４１の終端が連続するように該第１の駆動パルス４１を付加するだけで簡単に駆動パルス４０を生成及び印加することができる。
【０１０４】
（インクジェット記録方法）
本発明に係るインクジェット記録方法は、かかるインクジェット記録装置１を用いて記録媒体Ｐにインクジェット画像を記録形成するものである。
【０１０５】
記録媒体Ｐとしては、普通紙や上質紙等のインク吸収性の高い吸収性支持体を用いた吸収性記録媒体を用いることができるのはもちろんであるが、本発明に係るインクジェット記録方法においては、特に、非吸収性記録媒体あるいは微吸収性記録媒体を使用することが好ましい。これら非吸収性記録媒体、微吸収性記録媒体はインク吸収性に乏しいため、着弾したドット径が拡がりにくく、それに起因してベタ部分に白抜けや白スジが発生し易い記録媒体である。従って、インクジェット記録装置１においてこのような非吸収性記録媒体あるいは微吸収性記録媒体を使用することにより、インク滴の液量増量によるドット径の拡がった画像を記録形成することができるという効果をより顕著に得ることができる。
【０１０６】
非吸収性記録媒体とは、支持体として、水を全くあるいはほとんど吸収しない疎水性樹脂からなる非吸収性支持体を用いた記録媒体であり、例えば、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム等の樹脂フィルムによって形成される記録媒体が挙げられる。また、写真用印画紙であるレジンコートペーパーや合成紙であるユポ紙なども使用できる。
【０１０７】
また、微吸収性記録媒体とは、支持体として、非吸収性記録媒体に比べてある程度水を吸収するが、吸収速度が遅く、常温常湿の通常の使用環境下では水系インクが乾かずに支障をきたす微吸収性支持体を用いた記録媒体であり、例えば、アート紙、コート紙等によって形成される記録媒体が挙げられる。
【０１０８】
インクジェット用の記録媒体としては、基材に上記のような吸収性支持体、好ましくは非吸収性支持体あるいは微吸収性支持体を用いて、表面にインク受容層が形成されたものである。インク受容層としては、コート層、膨潤層、微細空隙層からなるものがある。
【０１０９】
膨潤層は水溶性ポリマーからなるインク受容層が膨潤することでインクを吸収する。微細空隙層は２次粒径が２０〜２００ｎｍ程度の無機あるいは有機微粒子とバインダーからなり、１００ｎｍ程度の微細な空隙がインクを吸収する。
【０１１０】
記録媒体Ｐに対する画像記録時、使用される記録媒体Ｐのインク吸収速度に応じて、射出されるインク滴の液量を調整することが好ましい。例えば、相対的にインク吸収速度が速い記録媒体と遅い記録媒体とでは、速い記録媒体に対してはドット径を相対的に小さくし、遅い記録媒体に対してはドット径を相対的に大きく設定することにより、使用される記録媒体Ｐのインク吸収速度の程度に関わらず、白抜けや白スジのない高品質の画像を記録形成することができる。
【０１１１】
記録媒体Ｐのインク吸収速度は、ブリストウ法によって測定することができる。ブリストウ法による液体転移量の測定は、ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  ＵＭ４０５に従って、ブリストウ試験機（Bristow Tester）により測定することができる。本発明に係るインクジェット記録方法は、インクの吸収速度が１０ｍｌ／（ｍｍ２・ｓ）以下の吸収性の低い記録媒体を使用して画像を記録形成する場合に、特に好ましく適用できる。
【０１１２】
また、射出されるインク滴の液量調整は、ノズル３４ａ内のメニスカスにかかる圧力や第１の駆動パルス４１のパルス幅Ｗ１を、それぞれ上記した範囲内において適宜調整することによって行うことができる。
【０１１３】
（水系インク）
本発明において使用される顔料を含有するインクとしては、水系インクを好ましく用いることができる。水系インクとしては、少なくとも水と顔料、水溶性樹脂、水溶性有機溶剤、および界面活性剤を含有する水系のインクジェットインクが好適である。
【０１１４】
水系のインクジェットインクの一例としては、水溶性樹脂が、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３０℃以上、１００℃以下であり、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が２万以上、８万以下であり、モノマーとして少なくともメタクリル酸メチル、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル、及び酸モノマーを含むモノマーから合成される共重合樹脂であって、かつメタクリル酸メチルとアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルとの総質量が、共重合樹脂を構成する全モノマー質量に対して８０％以上、９５％以下である水溶性樹脂を含み、界面活性剤が少なくともフッ素系界面活性剤とポリオキシエチレンアルキルエーテル類を含むものであるものが好適である。
【０１１５】
このようなインクを用いて記録媒体Ｐ上に記録形成された画像は高い耐擦性や接着性を有し、はじきや白抜けがない高画質な画像を記録形成することができる。特に記録媒体Ｐが非吸収性又は微吸収性のものであっても、記録ヘッド３から射出されるインク滴の液量増加を図ることができることと相俟って、良好な画像記録を行うことができる顕著な効果が得られる。
【０１１６】
本発明に係るインクジェット記録装置及び記録方法は、このインクとして特に水系インクを使用すると、本発明の効果が顕著であるために好ましい。すなわち、水系インクは一般にインクの体積弾性率が大きく、従って、ある圧力室を駆動するとき、隣接する非駆動圧力室のノズルからのメニスカスの押し出しが大きくなる傾向があり、クロストークの影響が大きく見られるようになるためである。なお、ここで水系インクとは、インクの全質量に対する水分の割合が１０質量％以上のものと定義する。
【０１１７】
かかる水系インクの詳細について更に説明する。
【０１１８】
共重合樹脂は、着色剤である顔料のバインダー（定着樹脂）として機能し、非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体との接着性を有し、かつ塗膜の耐擦性を向上させる機能がある。
【０１１９】
また、該共重合樹脂には光沢が高く、光学濃度も高い画像を形成させる機能も必要とされ、このため該共重合樹脂自体が塗膜中で高い透明性を持ち、顔料、あるいは顔料分散樹脂との相溶性があることも必要である。
【０１２０】
非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に対しても高画質かつ高耐久性の印字画像を得るためにはインクの記録媒体に対する濡れ性も重要であり、非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に対してよく濡れるインクほど画質や画像耐久性が高くなる。したがって、インクに添加する樹脂としては、インクの非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に対する濡れ性を悪化させないことが好ましい。
【０１２１】
特に低酸価のアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリルアルキルエステル系の共重合樹脂で、メタクリル酸メチルとアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルとの総質量が、共重合樹脂を構成する全モノマー質量に対して８０％以上、９５％以下の樹脂を添加したインクは耐擦性が良い。
【０１２２】
アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルをモノマーとして共重合されるアクリル系の樹脂は、周知のごとく非常に多種類のモノマーから自由に選択、設計することができ、重合しやすく、また低コストで製造できるため本発明において適している。特に、インクに添加する際に求められる多数の要求にこたえるには設計自由度の大きいアクリル系の樹脂が適している。
【０１２３】
市販のアクリル系の樹脂には、水分散型のアクリルエマルジョンと水溶性樹脂がある。エマルジョンタイプは一般的に分子量が水溶性のものより大きく樹脂が作る皮膜強度を高めやすいメリットがあるが、一方で乾燥した皮膜は水に溶解することはない。よって、ひとたびヘッド上などで乾燥した場合、溶解除去することはできず物理的にこすってとることが必要であり、メンテナンスが困難であるものが多い。したがって共重合樹脂は水溶性樹脂が用いられる。
【０１２４】
水溶性樹脂とは、後述する中和を行った後の共重合樹脂が、２５℃の水に２質量％を超えて溶解すればよく、２５℃の水に５％以上溶解することが好ましく、１０％以上溶解することが更に好ましい。
【０１２５】
共重合樹脂は酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【０１２６】
本発明者は種々の水溶性樹脂について詳細に検討したところ、該共重合樹脂の酸価と耐擦性や接着性の間には密接な関係があり、該共重合樹脂の酸価が低いほど耐擦性や接着性が向上することがわかった。このことについて本発明者は、該共重合樹脂の酸価が高いと樹脂の親水性が高くなり、疎水性の基材との親和性が低くなって樹脂と基材が接着しにくくなり、逆に酸価が低いと樹脂が疎水的になり、疎水性の基材との親和性が高まって樹脂と基材とが良好に接着するためと考えている。
【０１２７】
また、該共重合樹脂の酸価は樹脂の水溶性やインクの射出性、メンテナンス性とも関係があり、酸価が高いと樹脂の水溶性が高くなって溶解しやすくなり、インクがヘッド上などで乾燥したときに溶解除去しやすくなって物理的にこすってとる力を小さく出来、メンテナンスが容易となる。逆に、該共重合樹脂の酸価は光沢にも影響を与え、酸価が低いと光沢が向上する傾向がある。
【０１２８】
以上のことから、共重合樹脂の酸価は５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【０１２９】
酸価は、樹脂１ｇ中に存在する酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数を示し、いわゆる分子端末等に存在する酸性極性基の量を示す。酸価が高いほどカルボキシル基などの酸性基が多い。
【０１３０】
酸価は、ＪＩＳのＫ００７０に規定された方法で測定することができる。
【０１３１】
また、共重合樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）が、３０℃以上、１００℃以下である。Ｔｇが３０℃以上では耐擦性が高く、またブロッキングも発生しない。また、Ｔｇが１００℃以下では耐擦性が良好である。これは乾燥後の皮膜が室温で、脆くならずに柔軟性を保っているためと考えている。なお、該共重合樹脂のＴｇは共重合されるモノマーの種類と組成比で調整できる。
【０１３２】
共重合樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２万以上、８万以下である。重量平均分子量が２万以上であれば耐擦性が良好であり、８万以下であればインクの射出性やメンテナンス性が優れているためである。更に好ましい該共重合樹脂の重量平均分子量は２万５千以上、７万以下である。
【０１３３】
共重合樹脂の重量平均分子量は重合時のモノマー濃度や開始剤の量などの反応条件で調整することができ、例えば、モノマー濃度を高くすることにより重量平均分子量を大きくしたり、開始剤の量を増やすことにより重量平均分子量を小さくすることができる。
【０１３４】
共重合樹脂を構成する共重合させるモノマーとして、少なくともメタクリル酸メチル、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル、及び酸モノマーを含むことが、画像の耐擦性や接着性を向上させる上で必要である。
【０１３５】
本発明者の検討の結果、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルのアルキル基の炭素数が多く、酸モノマーがアクリル酸またはメタクリル酸であること、またメタクリル酸メチルとアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルの共重合比率を高くすることにより、水溶性樹脂の非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に対する耐擦性や接着性が高くなる傾向があることがわかった。これはおそらく水溶性樹脂の疎水性が高いものほど非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に対する耐擦性や接着性が高まるためと考えている。
【０１３６】
一方で記録ヘッドの撥インク処理に対する撥インク性は、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルのアルキル基の炭素数が少ないほうが良い傾向があり、アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルのアルキル基の炭素数が８以下であると、撥インク性に対する劣化の影響が小さくて好ましい。
【０１３７】
したがって耐擦性や接着性と撥インク性を両立させるには、メタクリル酸メチルとアルキル基の炭素数が２〜８のアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルを撥インク性が良好な量で共重合することが好ましい。
【０１３８】
前記アルキル基の炭素数が２〜８のアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルの具体例としては、アクリル酸（メタクリル酸）エチル、アクリル酸（メタクリル酸）ｎ−ブチル、アクリル酸（メタクリル酸）ｉ−ブチル、アクリル酸（メタクリル酸）ｔ−ブチル、アクリル酸（メタクリル酸）ｎ−ヘキシル、アクリル酸（メタクリル酸）シクロヘキシル、アクリル酸（メタクリル酸）オクチル、アクリル酸（メタクリル酸）２−エチルヘキシル等が挙げられる。
【０１３９】
共重合樹脂の全モノマーに対する、アルキル基の炭素数が２〜８のアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルの共重合比率は、その質量比が５質量％以上であると耐擦性や接着性の点で好ましく、５０質量％以下であるとインクジェットヘッドの撥インク処理に対する撥インク性の点で好ましい。より好ましくは５質量％以上、４０質量％以下である。
【０１４０】
メタクリル酸メチルは該共重合樹脂の原料となる全モノマーに対して１５〜８５質量％添加されることが好ましく、４０〜８０質量％添加されることが更に好ましい。
【０１４１】
さらにメタクリル酸メチルとアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルとの総質量が、共重合樹脂を構成する全モノマー質量に対して８０％以上、９５％以下であることが耐擦性や接着性の点で必要である。
【０１４２】
酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステルなどが挙げられる。なかでも、アクリル酸、メタクリル酸は射出安定性が高く、またメンテナンス性も良好で好ましい。
【０１４３】
共重合樹脂で共重合されるモノマーとしては、前記のメタクリル酸メチル、アクリル酸アルキルエステル類やメタクリル酸アルキルエステル類、酸モノマー以外に、耐擦性や撥インク性、メンテナンス性を損なわない限りスチレンなど他のモノマーを含んでもかまわない。
【０１４４】
共重合樹脂は、顔料を分散する前に添加されてもよいし、分散した後で添加されても良いが、分散した後で添加されることが好ましい。顔料に対する共重合樹脂の質量比は１倍以上、２０倍以下であることが好ましい。
【０１４５】
共重合樹脂は、インク中に、１質量％〜２０質量％添加することが好ましい。更に好ましくは、３質量％から１５質量％である。
【０１４６】
共重合樹脂は、顔料固形分に対する質量比が１倍以上であれば良好な画像の耐擦性や接着性、光沢が得られ、質量比が２０倍以下であればインクの射出性やメンテナンス性が損なわれないため好ましい。より好ましくは質量比が１倍以上、１０倍以下である。
【０１４７】
かかる水系インクには共重合樹脂以外の樹脂を併せて使用できる。インクに含有される全樹脂に対する該共重合樹脂の好ましい含有率は５０質量％以上、１００質量％以下である。
【０１４８】
共重合樹脂は、酸モノマーに相当する部分の全部あるいは一部を塩基で中和して用いることが好ましい。中和塩基としては、アルカリ金属含有塩基（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等）、アミン類（例えば、アルカノールアミン、アルキルアミン等）又はアンモニアを用いることが好ましい。
【０１４９】
特に、沸点が１００℃以上、２００℃以下のアミン類で中和することは、該共重合樹脂をインクに溶解したり、画像耐久性を向上させる上で好ましく、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール、２−アミノ−２−メチルプロパノールなどが射出安定性上特に好ましい。
【０１５０】
中和塩基の添加量は、少なすぎると該共重合樹脂の中和による効果が得られず、多すぎると画像の耐水性や変色、臭気などの課題があるため、前記共重合樹脂の酸基の化学当量に対し、０．８倍以上３倍未満の化学当量が好ましく、インクに対しては０．１質量％以上、１質量％以下含有することが好ましい。
【０１５１】
次に、界面活性剤について説明する。
【０１５２】
界面活性剤を添加してインクの表面張力を低くコントロールすることで、非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に対して、印字面のはじきがなく、インク混じりを抑えることができ、高画質な印字画像が得られる。
【０１５３】
この表面張力とは、液体においてその表面積をできるだけ小さくしようと作用する力で、この表面張力をコントロールすることで液体の固体への濡れ性を制御でき、表面張力が低いほど疎水性の基材に濡れやすくなる。なお表面張力は、液体がほとんど流動していない状態での表面張力である静的表面張力と、界面が流動している状態での表面張力である動的表面張力とがあり、どちらもインクジェットで画像を形成する上で重要である。
【０１５４】
インクの静的表面張力はインクを印字して画像を形成したときに基材に対するインクの濡れの指標となり、疎水的な基材に対してインクの静的表面張力が高いと印字後数秒以内にインクがはじいてしまい、画質が低下する。一方で動的表面張力はインク滴が基材に着弾した瞬間の広がりに影響し、動的表面張力が高いとインク滴が広がらず、着弾して形成されるドットが小さくなり、ベタ印字部分の画像が埋まらずに白い抜けが発生する。
【０１５５】
定着樹脂を使ったインクにおいては、界面活性剤の種類によってはインクを長期間保存するとインクの静的表面張力が上昇することがあり、保存後のインクを使って非吸収性記録媒体や微吸収性記録媒体に印字すると印字面にはじきなどが発生して画質が低下することがあった。
【０１５６】
この現象について本発明者は次のように考えている。すなわち、前記の定着樹脂で特に水溶性の定着樹脂を使用した場合、樹脂は酸価が低く水溶性が低下している上に疎水的なアルキル基を有している。この定着樹脂が水を主成分とするインク中に溶解しているところに界面活性剤が加わったとき、疎水的な定着樹脂に対して通常は界面活性剤が吸着と脱着を繰り返していると思われる。このときインクを長期間保存すると、界面活性剤は高分子である定着樹脂に徐々にからめとられて脱着できなくなってしまい、有効に働くことができる界面活性剤の量が減ってしまって、表面張力が上昇してしまうと考えられる。
【０１５７】
このインクの長期間保存後に静的表面張力が上昇する現象は、前記の定着樹脂を使ったインクの場合に顕著に起こる現象であって、通常の酸価が大きく水溶性が高い水溶性樹脂では樹脂そのものが親水的であるため界面活性剤が吸着せず、長期間保存しても静的表面張力の上昇はほとんど起こらない。
【０１５８】
この現象に対して本発明者は、界面活性剤としてフッ素系界面活性剤を使うと、インクを長期間保存しても静的表面張力の変動がなくなることを見出した。
【０１５９】
これについては次のように考えている。すなわち、界面活性剤は疎水的な定着樹脂にからめとられてしまうのだが、界面活性剤の分子中の疎水的な部分の長さが長いものほど高分子に絡まりやすく、保存後の静的表面張力の低下が大きくなると考えられる。これに対してフッ素系の界面活性剤は、フッ素の強力な疎水性作用を利用した界面活性剤であり、分子中のフッ素を含む疎水的な部分の長さが短くても十分に界面活性作用を発現するため、他の界面活性剤よりも分子中の疎水的な部分の長さが短い。そのため他の界面活性剤よりも定着樹脂にからめとられにくく、長期間保存をしても静的表面張力の低下が起こりにくいものと考えている。
【０１６０】
しかしながら、界面活性剤としてフッ素系界面活性剤だけを使用するとインク滴から形成されるドットが他の界面活性剤よりも小さくなり、画像に白抜けが発生することがあった。これはフッ素系界面活性剤は静的表面張力を下げる作用は大きいものの、動的表面張力を下げる作用があまりないためである。
【０１６１】
そこで、フッ素系界面活性剤にさらに動的表面張力を低下させるポリオキシエチレンアルキルエーテル類の界面活性剤を併用することで、前記の定着樹脂を使ったインクでも長期間保存しても静的表面張力の変動がなく、印字後のはじきを抑制でき、さらにドットが縮小して画像に白抜けが発生したりすることもなくなり、高画質な画像の形成を長期間にわたり維持できることを見出したものである。
【０１６２】
フッ素系界面活性剤について説明する。
【０１６３】
フッ素系界面活性剤は通常の界面活性剤の疎水性基の炭素に結合した水素の代わりに、その一部または全部をフッ素で置換したものを意味する。この内、分子内に直鎖または分岐のパーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を有するものが好ましい。
【０１６４】
好ましいフッ素系界面活性剤として下記一般式（１）のものがあげられる。
【０１６５】
【化１】
2013027715.tif 000003
【０１６６】
式中、Ｒ１は直鎖または分岐のパーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を表し、Ｘ１は２価の連結基、例えばエチレン基、フェニレン基、酸素原子などを表し、Ｙは水溶性基、例えばカルボン酸塩、スルホン酸塩などのアニオン性基や４級アンモニウム塩などのカチオン性基、またはポリエチレンオキサイド基のようなノニオン性基を表し、ｎは０または１の整数を表す。
【０１６７】
さらにフッ素系界面活性剤において、該パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基の主鎖の炭素数が３以上、６以下であると、定着樹脂に界面活性剤がからめとられにくくなるため、長期間の保存による静的表面張力の上昇がより抑制できてさらに好ましい。
【０１６８】
該フッ素系界面活性剤のうち、ある種のものは大日本インキ化学工業社からメガファック（Ｍｅｇａｆａｃ）Ｆなる商品名で、旭硝子社からサーフロン（Ｓｕｒｆｌｏｎ）なる商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー社からフルオラッド（Ｆｌｕｏｒａｄ）ＦＣなる商品名で、インペリアル・ケミカル・インダストリー社からモンフロール（Ｍｏｎｆｌｏｒ）なる商品名で、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社からゾニルス（Ｚｏｎｙｌｓ）なる商品名で、またファルベベルケ・ヘキスト社からリコベット（Ｌｉｃｏｗｅｔ）ＶＰＦなる商品名で、またＮＥＯＳ社からフタージェントなる商品名でそれぞれ市販されている。
【０１６９】
次に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類の界面活性剤について説明する。
【０１７０】
ポリオキシエチレンアルキルエーテル類の界面活性剤はいかなるものも使用できるが、好ましいものとして下記一般式（２）のものがあげられる。
【０１７１】
【化２】
2013027715.tif 000004
【０１７２】
式中、Ｒ２は直鎖または分岐のアルキル基を表し、Ｘ２は２価の連結基、例えばエチレン基、フェニレン基、酸素原子などを表し、ｍは０または１の整数を表し、ｋは１０〜３０の整数を表す。
【０１７３】
さらにポリオキシエチレンアルキルエーテル類として、一般式（２）のＲ２の炭素数が４以上９以下の直鎖または分岐のアルキル基であることが定着樹脂に界面活性剤がからめとられにくくなるため好ましく、分岐のアルキル基がより好ましい。
【０１７４】
該ポリオキシエチレンアルキルエーテル類の界面活性剤は各社から多数市販されているが、例えばビックケミー社からＢＹＫ−ＤＹＮＷＥＴ８００なる商品名で市販されている。
【０１７５】
かかる水系インクには、前記界面活性剤以外も加えて使用することができ、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、アセチレングリコール類などのノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。
【０１７６】
本発明に使用されるインクに使用できる顔料としては、従来公知の有機又は無機顔料を使用できる。例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【０１７７】
好ましい具体的な有機顔料を以下に例示する。
【０１７８】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【０１７９】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【０１８０】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【０１８１】
上記の顔料は、水系インク中で安定な分散状態を保つために、各種の加工がされ、顔料分散体が作製される。
【０１８２】
該分散体は水系で安定に分散できるものであればよく、高分子の分散樹脂により分散した顔料分散体、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料、顔料表面を修飾し分散樹脂を用いなくても分散可能な自己分散顔料等から選択することができる。
【０１８３】
また顔料の分散樹脂として、前記共重合樹脂を用いて分散しても良い。
【０１８４】
顔料の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。
【０１８５】
前記顔料分散体の粗粒分を除去する目的で遠心分離装置を使用すること又はフィルターを使用することも好ましく用いられる。
【０１８６】
また、顔料として水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を用いても良い。水不溶性樹脂とは、弱酸性ないし弱塩基性の範囲の水に対して不溶な樹脂であり、好ましくは、ｐＨ４〜１０の水溶液に対する溶解度が２質量％以下の樹脂である。
【０１８７】
該水不溶性樹脂として好ましくは、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル系、酢酸ビニル−塩化ビニル系、ポリウレタン系、シリコーン−アクリル系、アクリルシリコン系、ポリエステル系、エポキシ系の各樹脂を挙げることができる。
【０１８８】
前記分散樹脂または前記水不溶性樹脂の分子量として好ましくは、重量平均分子量で、３千から５０万のものを用いることができ、更に好ましくは、７千〜２０万のものを用いることができる。
【０１８９】
該分散樹脂または該水不溶性樹脂のＴｇは、好ましくは−３０℃〜１００℃程度のものを用いることができ、更に好ましくは−１０℃〜８０℃程度のものを用いることができる。
【０１９０】
顔料と、該分散樹脂または該水不溶性樹脂との質量比率は、好ましくは顔料／樹脂比で１００／１５０以上、１００／３０以下の範囲で選択することができる。顔料／樹脂比が１００／１５０未満であると、顔料に吸着していない分散樹脂または顔料を被覆していない水不溶性樹脂がインク中に多く存在するようになり、インクの射出安定性や保存安定性を劣化させることがある。特に画像耐久性と射出安定性やインク保存性が良好なのは１００／１００以上、１００／４０以下の範囲である。
【０１９１】
前記水不溶性樹脂で被覆された顔料粒子の平均粒子径は、８０ないし１５０ｎｍ程度がインク保存安定性、発色性の観点から好ましい。
【０１９２】
顔料を水不溶性樹脂で被覆する方法としては公知の種々の方法を用いることができるが、好ましくは、水不溶性樹脂をメチルエチルケトンなどの有機溶剤に溶解し、さらに塩基にて樹脂中の酸性基を部分的、もしくは完全に中和後、顔料およびイオン交換水を添加し、分散したのち、有機溶剤を除去、必要に応じて加水し調整する製造方法が好ましい。または、顔料を重合性界面活性剤を用いて分散し、そこへモノマーを供給し、重合しながら被覆する方法も好ましい。
【０１９３】
また、自己分散顔料としては表面処理済みの市販品を用いることもでき、好ましい自己分散顔料として、例えば、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）、ボンジェットＣＷ１（オリエント化学工業（株）社製）等を挙げることができる。
【０１９４】
かかる水系インクには水溶性有機溶剤が含まれるが、水溶性有機溶剤としては低表面張力の水溶性有機溶剤であることが好ましい。
【０１９５】
低表面張力の水溶性有機溶剤を添加することで、軟質塩ビシートをはじめ種々の疎水性樹脂からなる記録媒体や、印刷本紙などの吸収が遅い紙支持体に対しても、インク混じりを一層抑えることができ、高画質な印字画像を得られるからである。低表面張力の水溶性有機溶剤は、塩化ビニルなどに対してインクの濡れ性を改善する作用があるほか、前記共重合樹脂を用いた場合、インク中の水分の乾燥にともなうインクの増粘性を向上する作用があるためと考えられる。
【０１９６】
特に、グリコールエーテル類もしくは１，２−アルカンジオール類を添加することは好ましく、具体的には下記の低表面張力の水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。
【０１９７】
グリコールエーテル類としてはエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
【０１９８】
また、１，２−アルカンジオール類としては、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール等が挙げられる。
【０１９９】
また、塩化ビニルなどの記録媒体を溶解もしくは軟化あるいは膨潤しうる溶剤を添加することは好ましい。塩化ビニルと該共重合樹脂の接着性が一層向上し、画像の接着性、耐擦性が向上するため好ましい。
【０２００】
このような溶剤としては、窒素、もしくはイオウ原子を含む環状溶剤、環状エステル溶剤、乳酸エステル、アルキレングリコールジエーテル、アルキレングリコールモノエーテルモノエステル及びジメチルスルフォキシドが挙げられる。
【０２０１】
該窒素原子を含有する環状溶剤の好ましい具体例としては、環状アミド化合物が好ましく、５〜８員環が好ましく、たとえば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、メチルカプロラクタム、２−アザシクロオクタノン等が挙げられる。
【０２０２】
該イオウ原子を含有する環状溶剤の好ましい具体例としては、環状の５〜７員環が好ましく、たとえば、スルフォラン等が挙げられる。
【０２０３】
該環状エステル溶剤の好ましい具体例としては、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンが、乳酸エステルとしては乳酸ブチル、乳酸エチルなどが挙げられる。
【０２０４】
該アルキレングリコールジエーテルの好ましい具体例としては、ジエチレングリコールジエチルエーテルが挙げられる。
【０２０５】
該アルキレングリコールモノエーテルモノエステルの好ましい具体例としては、ジエチレングリコールモノエチルモノアセテートが挙げられる。
【０２０６】
その他に、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール）、多価アルコール類（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール）、アミン類（例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン）、アミド類（例えば、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、等が挙げられる。
【０２０７】
（ＵＶインク）
本発明において、顔料を含有するインクとしては、以上のような水系インクの他、顔料を含有するＵＶインクを用いることもできる。一般にＵＶインクは高粘度であり、着弾したインク滴によるドット径が拡がりにくく、ベタ部分において白抜けや白スジが発生し易いが、本発明におけるインク滴の液量増量効果によって、ＵＶインクを用いて非吸収性又は微吸収性の記録媒体に画像記録を行っても、ドット径を拡げることができ、白抜けや白スジの発生が抑制された高品質な画像を記録形成することができる。
【０２０８】
ＵＶインクに用いられる光反応性樹脂としては、例えば重合系モノマー、重合系オリゴマー等が使用できる。重合系モノマーとしては、ラジカル重合性モノマー、カチオン重合性モノマー等が好ましい。単官能、二官能、三官能以上の多官能モノマーを併用することも好ましい。光ラジカル開始剤、光カチオン開始剤は、従来公知のものを用いることができる。
【０２０９】
かかるＵＶインクを使用する場合、インクジェット記録装置１には、図示しないが、記録ヘッド３によって画像が記録形成された直後の記録媒体Ｐの表面に向けて紫外線を照射するＵＶランプ等の紫外線照射手段が配置される。
【０２１０】
（記録媒体の加熱工程）
本発明に係るインクジェット記録方法において、画像記録前、画像記録中、画像記録後の少なくともいずれかにおいて、記録媒体Ｐを、画像記録面の裏面から加熱する加熱工程を有することが好ましい。特に、上記の水系インクを用いた場合、光沢が高く、耐擦性や接着性の高い画像を記録形成できる効果をより発揮することができる。加熱は記録媒体Ｐの画像記録面の裏面から行うので、画像を傷める心配はない。
【０２１１】
加熱手段としては、記録媒体Ｐの画像記録面の裏面を接触又は非接触で所定温度に加熱させることができるものであればよく、特に制限はないが、例えば図１に示すように、無端ベルト２３を挟んで記録ヘッド３と反対側の面にフラットヒーター６を配置し、このフラットヒーター６によって無端ベルト２３上に載置された記録媒体Ｐにおける画像記録面の裏面側を加熱するようにすることができる。
【０２１２】
フラットヒーター６の大きさや位置を適宜設定することにより、加熱部位を記録ヘッド３の上流側（画像記録前）にしたり、記録ヘッド３の直下（画像記録中）にしたり、記録ヘッド３の下流側（画像記録後）にしたりすることができる。また、記録ヘッド３の上流、直下、下流のいずれか１箇所のみならず、いずれか２箇所以上で加熱を行うようにしてもよい。図１では、フラットヒーター６によって、記録ヘッド３の上流から下流に亘って広範囲に加熱を行う態様を示している。
【０２１３】
また、図示しないが、無端ベルト２３を回転駆動させるローラー２１、２２のいずれか又は両方に、内部に例えばハロゲンランプ等の熱源を設けた加熱ローラーを用い、無端ベルト２３を介して、その上面に載置された記録媒体Ｐを加熱するようにしてもよい。
【０２１４】
更に、記録媒体Ｐを搬送する搬送手段として、図１に示したような無端ベルト２３ではなく、図２１（ａ）に示すように、記録ヘッド３を挟んでその上流及び下流でローラー対２４、２５によって挟持しながら記録媒体Ｐを搬送する搬送手段２Ａを備えたインクジェット記録装置とした場合、記録媒体Ｐの裏面側を支持するプラテン２６に、上記フラットヒーターのような加熱部６１を設けるようにしてもよいし、図２１（ｂ）に示すように、搬送を行うローラー対２４、２５のうち、記録媒体Ｐの裏面側に配置される支持ローラー２４ａ、２５ａに、例えば内部にハロゲンランプ等の熱源６２を設けた加熱ローラーを用い、記録媒体Ｐの裏面を加熱ローラーと接触させて加熱するようにしてもよい。熱源６２は支持ローラー２４ａ又は２５ａのいずれかでもよい。
【０２１５】
加熱温度は、３０℃以上７０℃以下とすることが好ましい。３０℃以上に設定すれば、印字物の光沢性が良好となり、７０℃以下であれば、記録媒体Ｐの変形等がなく搬送性に支障をきたすことがない。
【０２１６】
（記録媒体の乾燥工程）
以上のような加熱工程に加えて、あるいは加熱工程に代えて、画像記録後の記録媒体Ｐの乾燥を行う乾燥工程を設けることも好ましい。
【０２１７】
乾燥手段としては、特に制限はないが、例えば、上記加熱手段と同様に、接触させて乾燥させる場合は、加熱ローラーやフラットヒーターを記録媒体Ｐの裏面側に接触させて加熱乾燥させることができる。また、非接触で行う場合は、記録媒体Ｐの画像記録面側から、ドライヤー等によって温風を吹き付ける方法、ハロゲンランプ等を使った赤外線等の放射熱を利用する方法を用いることができる。図１では、加熱工程に加えて、搬送手段２の下流側に、該搬送手段２から搬出された記録媒体Ｐに温風を吹き付けて乾燥する乾燥装置７を設けた態様を示している。
【０２１８】
その他の乾燥手段として、減圧処理によってインク中の揮発成分を除去する方法、マイクロ波乾燥等の電磁波による乾燥を用いることもできる。乾燥手段は、これらのいずれか一種のみならず、複数種を適宜組み合わせて使用してもよい。
【０２１９】
乾燥温度は、３０℃以上７０℃以下とすることが好ましい。３０℃以上に設定すれば、印字物の光沢性が良好となり、７０℃以下であれば、記録媒体Ｐの変形等がなく搬送性に支障をきたすことがない。
【実施例】
【０２２０】
以下、本発明の効果を実施例によって例証するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。【０２２１】
＜インク１＞
（シアン顔料分散体の調製）
顔料分散剤としてＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９０（ビックケミー社製）１５質量％をイオン交換水６０質量％に加え、ここへ２−ピロリジノン１０質量％を混合した。この溶液にＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を１５質量％添加し、プレミックスした後、０．５ｍｍジルコニアビーズを体積率で５０質量％充填したサンドグラインダーを用いて分散し、顔料固形分１５質量％のシアン顔料分散体を得た。【０２２２】
（インク１の調製）
ジョンクリル７０Ｊ（ＢＡＳＦ社製）２０質量％に、イオン交換水３３．５質量％、ジプロピレングリコールプロピルエーテル１０質量％、ジプロピレングリコールメチルエーテル１０質量％、２−ピロリジノン５質量％、フッ素系界面活性剤メガファック（Ｍｅｇａｆａｃ）Ｆ０．５質量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類の界面活性剤ＢＹＫ−ＤＹＮＷＥＴ８００（ビックケミー社製）１質量％加えて攪拌した。次いで、前記攪拌混合液に前記シアン顔料分散体を２０質量％加えて攪拌した後、１μｍのフィルターによりろ過して水系インクからなるインク１を得た。【０２２３】
表面張力計ＣＢＶＰ式Ａ−３型（協和科学社製）を用いて表面張力を測定したところ、２６ｍＮ／ｍであった。【０２２４】
＜インク２＞
以下に示す組成のＵＶインクからなるインク２を得た。【０２２５】
顔料：ピグメントレッド１２２（マゼンタ顔料）４．１０質量％
顔料分散剤：アジスパーＰＢ８２２（味の素ファインテクノ社製）１．６０質量％
オキタセン化合物：ＯＸＴ２２１（東亞合成社製）３８．２６質量％
ＯＸＴ２１２（東亞合成社製）１５．００質量％
脂環式エポキシ：セロキサイド２０２１Ｐ（ダイセル化学社製、分子量２５２）１０．００質量％
サイクロマーＭ１００（ダイセル化学社製、分子量１９６）２０．００質量％
光酸発生剤：ＣＰＩ−１００（サンアプロ社製、プロピレンカーボネート５０％溶液）８．００質量％
増感剤：ＤＥＡ（川崎化成社製）２．００質量％
増感助剤：ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（チバ・ジャパン社製）１．００質量％
界面活性剤：ＫＦ３５１（信越化学工業社製）０．０４質量％【０２２６】
インク１と同様に表面張力を測定したところ、３１ｍＮ／ｍであった。【０２２７】
＜実施例１〜７、比較例１〜３＞
図２と同様のせん断モード型の記録ヘッド（ノズル径：２７μｍ、ノズル密度：３６０ｄｐｉ、ノズル面と記録媒体との距離：２ｍｍ）を用い、図４と同様の矩形波（１ＡＬ＝５．１μｓ、駆動電圧比＝｜＋Ｖｏｎ／−Ｖｏｆｆ｜＝２／１）からなる駆動パルスを用いて３サイクル駆動法によって駆動した。【０２２８】
ノズル内のメニスカスにかかる圧力は、実施例１〜７及び比較例１〜３の全てにおいて−１０ｃｍＡｑに設定し、第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１を、実施例１〜７及び比較例１〜３において、表１に示す通りに変化させたときの以下に示す各評価を行った。【０２２９】
なお、第２の駆動パルスのパルス幅Ｗ２は全て２ＡＬとし、ノズル面から０．５ｍｍ飛翔後の液滴速度が表１に示す速度となるようにそれぞれ駆動電圧比＝｜＋Ｖｏｎ／−Ｖｏｆｆ｜＝２／１を維持した状態で、第１の駆動パルスの駆動電圧＋Ｖｏｎを表１に示すように調整した。【０２３０】
・評価１：白スジ評価
ライン型の記録ヘッドを用い、搬送速度１ｍ／ｓで記録媒体（ＰＶＣフィルム）を搬送し、５ｃｍ四方のベタ画像を形成し、そのときの白スジの有無を目視観察することにより以下の基準に従って評価した。
◎：白スジの無い良好な画像を得ることができた。
○：白スジがところどころ見られるが、許容できるレベルである。
△：白スジが画像の半分程度に見られる。
×：白スジが画像全体に見られる。【０２３１】
・評価２：着弾位置ずれ評価
シリアル型の記録ヘッドを用い、記録媒体の搬送方向に対して垂直の１ドットの細線を双方向印字２パスで描画し、そのときの細線に対してドットの位置ずれを以下の基準に従って評価した。駆動周波数は１０ｋＨｚに設定した。
◎：着弾位置ずれが全く無い良好な画像を得ることができた。
○：視認できる程度に着弾位置ずれがあるが、許容できるレベルである。
△：０．１〜０．５ｍｍ程度の着弾位置ずれが見られる。
×：０．５〜１ｍｍ程度の着弾位置ずれが見られる。【０２３２】
・評価３：偶奇ノズル切り替え駆動時の射出安定性
評価１で用いた記録ヘッドを用いて単体射出評価を行った。駆動周期５ＡＬ周期駆動で、１秒毎に偶数ノズル（偶数番目のノズル）と奇数ノズル（奇数番目のノズル）を切り替えて射出した際の安定射出性を以下の基準に従って評価した。
◎：液滴速度７ｍ／ｓ以上までインク欠（不射出）が無く良好に射出可能であった。
○：液滴速度６ｍ／ｓ以上までインク欠無く良好に射出可能であった。
△：液滴速度５ｍ／ｓ以上までインク欠無く良好に射出可能であった。
×：液滴速度４〜５ｍ／ｓでインク欠、曲がりが発生した。【０２３３】
・評価４：駆動電圧と液量の測定
評価１で用いた記録ヘッドを用いて単体射出評価を行い、表１に示す液滴速度となる時の第１の駆動パルスの駆動電圧＋Ｖｏｎと液量を測定した。駆動周波数は１０ｋＨｚに設定した。
【表１】
2013027715.tif 000005
【０２３４】
表１に示す通り、本発明である実施例１〜７は、評価１〜３のいずれも△以上の評価であり、全く白スジが発生しない又は許容できる程度のドット径となり、インク滴の液量は十分であった。【０２３５】
しかし、比較例１、２では、第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１が本発明外となってドット径が小さく、白スジが画像全体に発生し、特に比較例１では着弾位置ずれが大きくなった。比較例３では、ドット径は大きくなったが、駆動電圧が大幅に上昇し、偶奇ノズル切替駆動時の射出安定性が悪く、インク欠や曲がりが発生した。【０２３６】
なお、実施例２では、実用上問題はないが、ノズル面から０．５ｍｍ飛翔後の液滴速度が４ｍ／ｓであり、やや遅いため、液滴速度の遅さに起因すると思われる僅かな着弾位置ずれが発生した。【０２３７】
また、実施例３では、実用上問題はないが、ノズル面から０．５ｍｍ飛翔後の液滴速度が９ｍ／ｓであり、やや速いため、液滴速度の速さに起因すると思われる僅かなサテライトが発生した。【０２３８】
＜実施例８〜１２、比較例４〜５＞
上記同様のせん断モード型の記録ヘッド（ノズル径：２７μｍ、ノズル密度：３６０ｄｐｉ、ノズル面と記録媒体との距離：２ｍｍ）を用い、図４と同様の矩形波（１ＡＬ＝５．１μｓ、駆動電圧比＝｜＋Ｖｏｎ／−Ｖｏｆｆ｜＝２／１）からなる駆動パルスを用いて３サイクル駆動法によって駆動した。インクはいずれもインク１を使用した。【０２３９】
第１の駆動パルスのパルス幅Ｗ１を全て７．７μｓ（＝１．５ＡＬ）に固定し、ノズル内のメニスカスにかかる圧力を、実施例８〜１２及び比較例４〜５において、表２に示す通りに変化させたときの、前記した評価１：白スジ評価及び前記した評価３：偶奇ノズル切替駆動時の射出安定性評価の他、以下に示す評価５を行った。評価１ではノズル面から０．５ｍｍ飛翔後の液滴速度を６ｍ/ｓになるように駆動電圧比＝｜＋Ｖｏｎ／−Ｖｏｆｆ｜＝２／１を維持した状態で、第１の駆動パルスの駆動電圧＋Ｖｏｎを設定した。【０２４０】
なお、第２の駆動パルスのパルス幅Ｗ２を表２に示す通り変化させた。【０２４１】
・評価５：連続射出安定性評価
評価１で用いた記録ヘッドを用いて単体射出評価を行った。駆動周期５ＡＬ周期駆動で、連続６０チャネル駆動した際の安定射出性を以下の基準に従って評価した。
◎：液滴速度８ｍ／ｓ以上までインク欠（不射出）無く良好に射出可能であった。
○：液滴速度６ｍ／ｓ以上までインク欠無く良好に射出可能であった。
△：液滴速度５ｍ／ｓ以上までインク欠無く良好に射出可能であった。
×：液滴速度４〜５ｍ／ｓでインク欠、曲がりが発生した。
【表２】
2013027715.tif 000006
【０２４２】
表２に示す通り、本発明である実施例８〜１２は、評価１、３、５のいずれも△以上の評価であり、全く白スジが発生しない又は許容できる程度のドット径となり、インク滴の液量は十分であることが評価できた。【０２４３】
しかし、比較例４では、ノズル内のメニスカスにかかる圧力が本発明外（―２０ｃｍＡｑ未満）となってインク滴の液量増量効果が得られなかった。特に比較例４では、評価５においてメニスカスブレイクが発生し、比較例５では、ノズル内のメニスカスにかかる圧力が本発明外（―５ｃｍＡｑより大）となって隣接ノズルが駆動する際のメニスカス押出しが増加してしまい、射出安定性が悪いものであった。【０２４４】
なお、実施例１１では、実用上問題はないが、第２の駆動パルスのパルス幅Ｗ２が２ＡＬよりも小さいため、隣接ノズルのキャンセルタイミングが早くなり、偶奇切替駆動時のメニスカス押し出しがやや増加し、評価３は△の評価となった。【０２４５】
また、実施例１２では、実用上問題はないが、第２の駆動パルスのパルス幅Ｗ２が２ＡＬよりも大きいため、次の射出がスタートするまでの休止期間が短くなり、評価５の連続射出ではやや不安定の△の評価となった。
【符号の説明】
【０２４６】
１：インクジェット記録装置
２、２Ａ：搬送手段
２１、２２：ローラー
２３：無端ベルト
２４、２５：ローラー対
２４ａ、２５ａ：支持ローラー
３：記録ヘッド
３１、３１Ａ〜３１Ｃ：チャネル（圧力発生室）
３２、３２Ａ〜３２Ｄ：隔壁（電気・機械変換手段）
３２ａ：上壁部
３２ｂ：下壁部
３３：カバー基板
３３ａ：共通流路
３４：ノズルプレート
３４ａ：ノズル
３４１：ノズル面
３５：プレート
３５ａ：インク供給口
３６Ａ〜３６Ｃ：駆動電極
４：駆動パルス発生部
５：インク供給部
５１：メインタンク
５２、５３：インク供給管
５４：送液ポンプ
５５、５５Ａ：サブタンク
５５０：ケーシング
５５０ａ：基準面
５５１：凹部
５５１ａ：開口部
５５２：可撓性膜
５５３：内部空間
５５４：弾性部材
５５５：付勢力調整ねじ
５６：液量検出装置
５７：圧力検出装置
５８：大気開放弁
５９：開閉弁
６：フラットヒーター
６１：加熱部
６２：熱源
７：乾燥装置
４０、４００、４０３：駆動パルス
４１、４０１、４０４：第１の駆動パルス
４２、４０２、４０５：第２の駆動パルス
１００：速度検出装置
１０１：検出光
１０２：発光素子
１０３：受光素子
【図１】
2013027715.tif 000007
【図２】
2013027715.tif 000008
【図３】
2013027715.tif 000009
【図４】
2013027715.tif 000010
【図５】
2013027715.tif 000011
【図６】
2013027715.tif 000012
【図７】
2013027715.tif 000013
【図８】
2013027715.tif 000014
【図９】
2013027715.tif 000015
【図１０】
2013027715.tif 000016
【図１１】
2013027715.tif 000017
【図１２】
2013027715.tif 000018
【図１３】
2013027715.tif 000019
【図１４】
2013027715.tif 000020
【図１５】
2013027715.tif 000021
【図１６】
2013027715.tif 000022
【図１７】
2013027715.tif 000023
【図１８】
2013027715.tif 000024
【図１９】
2013027715.tif 000025
【図２０】
2013027715.tif 000026
【図２１】
2013027715.tif 000027
【国際調査報告】
2013027715.tif 000028
2013027715.tif 000029
2013027715.tif 000030
2013027715.tif 000031