(57)【要約】【課題】保護膜の削れを抑制できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】基板と、第一のカーボンブラックを含む第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、第二のカーボンブラックを含む第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、第一の吐出素子部近傍に設けた基板の温度Ｔ１を検出する第一の温度センサと、第二の吐出素子部近傍に設けた基板の温度Ｔ２を検出する第二の温度センサと、Ｔ１＞Ｔ１Ｈの場合に第一のインク吐出を停止させる第一の制御部と、Ｔ２＞Ｔ２Ｈの場合に第二のインク吐出を停止させる第二の制御部と、を備え、第一の吐出素子部が第一のエネルギー発生素子と第一のエネルギー発生素子上の第一の保護膜とを有し、第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率が第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高く、Ｔ１Ｈ＜Ｔ２Ｈを満たすインクジェット記録装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、
該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、
該基板上であって、該第一の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ１を検出する第一の温度センサと、
該基板上であって、該第二の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ２を検出する第二の温度センサと、
該温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させる第一の制御部と、
該温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させる第二の制御部と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
該第一の吐出素子部が、
該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、
該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、
を有し、
該第一のインク中の該第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率が、該第二のインク中の該第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高く、
該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
基板と、
該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、
該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、
該基板上であって、該第一の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ１を検出する第一の温度センサと、
該基板上であって、該第二の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ２を検出する第二の温度センサと、
該温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させる第一の制御部と、
該温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させる第二の制御部と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
該第一の吐出素子部が、
該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、
該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、
を有し、
該第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量が、該第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量よりも低く、
該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
該基板上に設けられた、該第一のカーボンブラック及び該第二のカーボンブラックを含まないカラーインクである第三のインクを吐出する第三の吐出素子部をさらに備える請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
該第一の吐出素子部が、該基板の端部に配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
該第一の吐出素子部が、複数の該第一のエネルギー発生素子からなる第一のエネルギー発生素子列を複数有し、
該第一のエネルギー発生素子列の間に、該基板を貫通し、該第一の吐出素子部へ該第一のインクを供給する第一の供給路を有する請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
該第一の温度センサが、該基板上であって、該第一の供給路の長手方向端部に配置されている請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
基板と、
該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、
該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、
を備えるインクジェット記録装置を用いて画像を記録するインクジェット記録方法であって、
該第一の吐出素子部が、
該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、
該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、
を有し、
該第一のインク中の該第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率が、該第二のインク中の該第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高く、
該第一の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させ、
該第二の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させ、
該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項８】
基板と、
該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、
該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、
を備えるインクジェット記録装置を用いて画像を記録するインクジェット記録方法であって、
該第一の吐出素子部が、
該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、
該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、
を有し、
該第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量が、該第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量よりも低く、
該第一の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させ、
該第二の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させ、
該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とする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】
インクジェット記録装置に適用されるインクジェット記録ヘッドとしては、ほぼ正方形又は長方形のエネルギー発生素子が複数個配列され、各エネルギー発生素子に配線が接続され、かつインクの流路が形成された、基板を備えるものが挙げられる。該エネルギー発生素子上には、該エネルギー発生素子のインクとの直接の接触を避けて該エネルギー発生素子の腐食を防止する保護膜が形成されている。該エネルギー発生素子により付与される熱は、該保護膜を介して該保護膜上に供給されるインクを加熱発泡し、その発泡圧力により該エネルギー発生素子の側方又は直上に形成された吐出口を通じてインクを吐出する。
【０００３】
該エネルギー発生素子が発熱する際、該エネルギー発生素子の端縁部では熱拡散が大きいため、中央部に比べて端縁部での温度は低くなる。この時、該エネルギー発生素子がインクを膜発泡させる温度をＴｔｈ（膜発泡スレッショルド温度）とすると、有効発泡領域である中央部の温度がＴｔｈを超えた際の端縁部の温度は、Ｔｔｈより低い。中央部の温度を高くしすぎると、熱ストレスにより耐久性が低下するため、中央部の温度がＴｔｈを少し超える程度で該エネルギー発生素子は通常駆動される。温度がＴｔｈ以上で安定して発生する気泡の状態は、膜沸騰状態と呼ばれている。また、特許文献１には、Ｔｔｈより低い温度で安定して発生する気泡の状態として、キャビア状核沸騰が開示されている。
【０００４】
一方、インクジェット記録装置に用いられるインクの粘度は、低温環境下で増加する。そのため、低温環境下においては、インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの体積が減少したり（吐出量変動）、インク吐出が正常に行われない（吐出不良）現象が生じたりし、記録品質が低下する場合がある。このような吐出量変動や吐出不良を抑制するため、記録動作前又は記録動作中に、インクジェット記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱制御することが行われている（例えば特許文献２及び３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２３４５４号公報
【特許文献２】特開２００６−４３９２３号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１５９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ある種の顔料インクを用い、インクジェット記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱制御して印字記録を行った場合、印字記録の経過につれて有効発泡領域の外周部のみ保護膜が削れる現象が発生することを本発明者は見出した。保護膜が削れ消失すると、エネルギー発生素子が断線し、インクを十分に加熱することができなくなるため、記録品質が低下する。
【０００７】
本発明は、エネルギー発生素子上の保護膜の削れを抑制できる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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るインクジェット記録装置は、基板と、該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、該基板上であって、該第一の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ１を検出する第一の温度センサと、該基板上であって、該第二の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ２を検出する第二の温度センサと、該温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させる第一の制御部と、該温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させる第二の制御部と、を備えるインクジェット記録装置であって、該第一の吐出素子部が、該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、を有し、該第一のインク中の該第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率が、該第二のインク中の該第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高く、該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る他のインクジェット記録装置は、基板と、該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、該基板上であって、該第一の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ１を検出する第一の温度センサと、該基板上であって、該第二の吐出素子部の近傍に設けられた、該基板の温度Ｔ２を検出する第二の温度センサと、該温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させる第一の制御部と、該温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させる第二の制御部と、を備えるインクジェット記録装置であって、該第一の吐出素子部が、該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、を有し、該第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量が、該第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量よりも低く、該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るインクジェット記録方法は、基板と、該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、を備えるインクジェット記録装置を用いて画像を記録するインクジェット記録方法であって、該第一の吐出素子部が、該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、を有し、該第一のインク中の該第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率が、該第二のインク中の該第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高く、該第一の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させ、該第二の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させ、該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る他のインクジェット記録方法は、基板と、該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する第一の吐出素子部と、該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する第二の吐出素子部と、を備えるインクジェット記録装置を用いて画像を記録するインクジェット記録方法であって、該第一の吐出素子部が、該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、を有し、該第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量が、該第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量よりも低く、該第一の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させ、該第二の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させ、該設定温度Ｔ１Ｈが該設定温度Ｔ２Ｈよりも低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エネルギー発生素子上の保護膜の削れを抑制できる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】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るインクジェット記録装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットカートリッジの一例を示す外観斜視図である。
【図３】本実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるヘッドチップの一例の内部構造を示す一部切欠斜視図及び断面図である。
【図４】本実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるヘッドチップに形成されている各吐出口群の配置構成の一例を示す上面図及び断面図である。
【図５】本実施形態に係るインクジェット記録装置の各部の記録制御を実行するための制御系の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図６】エネルギー発生素子の有効発泡領域の外周部において、保護膜が一部削れた状態を示す上面図、断面図及び温度分布を示すグラフである。
【図７】低ストラクチャーカーボンブラック及び高ストラクチャーカーボンブラックの一次粒子の凝集体を示す模式図である。
【図８】各カーボンブラックインクにおけるエネルギー発生素子の累積駆動回数と、保護膜の削れ量との関係を示すグラフである。
【図９】吐出素子部のエネルギー発生素子近傍の構造の一例を示す断面図、平面図及び温度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［インクジェット記録装置］
本実施形態に係るインクジェット記録装置は、基板と、第一の吐出素子部と、第二の吐出素子部と、第一の温度センサと、第二の温度センサと、第一の制御部と、第二の制御部と、を備える。該第一の吐出素子部は、該基板上に設けられ、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する。第二の吐出素子部は、該基板上に設けられ、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する。該第一の温度センサは、該基板上であって、該第一の吐出素子部の近傍に設けられ、該第一の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ１を検出する。該第二の温度センサは、該基板上であって、該第二の吐出素子部の近傍に設けられ、該第二の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ２を検出する。該第一の制御部は、該温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させる。該第二の制御部は、該温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させる。該第一の吐出素子部は、該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、を有する。ここで、該第一のインク中の該第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率は、該第二のインク中の該第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高い。また、該設定温度Ｔ１Ｈは該設定温度Ｔ２Ｈよりも低い。
【００１５】
他の本実施形態に係るインクジェット記録装置は、該第一のインク及び該第二のインクについて、充填率の代わりに、該第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量が、該第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量よりも低いこと以外は、前記実施形態と同様である。
【００１６】
インクを吐出する吐出素子部の、エネルギー発生素子近傍の構造及び温度分布の一例を図９に示す。図９（ａ）は吐出素子部のエネルギー発生素子近傍の構造の一例を示す断面図であり、図９（ｂ）は平面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿って観測される温度分布を示すグラフである。図９において、電極１及び電極１間に形成されたエネルギー発生素子３上には、エネルギー発生素子３の金属層部分とインクとの直接の接触を避けて該金属層部分の腐食を防止する保護膜５が形成されている。保護膜５の材料としては、例えばＳｉＯ２やＴａ等が用いられる。エネルギー発生素子３は、電極１により電位差を与えられて発熱し、その熱は保護膜５を介して保護膜５上に供給されるインクを加熱発泡する。その発泡圧力によりエネルギー発生素子３の側方又は直上に形成された吐出口を通じてインクを吐出する。
【００１７】
しかしながら、図９（ａ）に示されるように、エネルギー発生素子３からの伝熱方向を示す熱流束２はあらゆる方向に拡がり、インクに伝わる熱は全体の一部に過ぎず、エネルギーロスが大きい。このため、エネルギー発生素子３のインク吐出とは反対の方向へ逃げる熱量を最小限にすべく、エネルギー発生素子３及び保護膜５の該方向側に蓄熱層６を設けることができる。しかしながら、蓄熱層６が厚すぎると、近年の記録の高速化に対応するために、インク吐出の駆動周波数を大きくしてインク吐出を高速にする際に、蓄熱層６に蓄えられた熱が累積し、この累積した蓄熱がインク吐出に影響を与えて吐出を不安定にする場合がある。このため、駆動周波数に応じて、エネルギー発生素子３からの放熱が速やかに行われるように蓄熱層６の厚さを抑えることができる。
【００１８】
このような条件に基づいて定められた構造における温度分布は、図９（ｃ）に示されるように、エネルギー発生素子３の端縁部での熱拡散が大きいため、温度は中央部と比較して端縁部で低くなる。１つのエネルギー発生素子３の全領域のうち、Ｔｔｈ（膜発泡スレッショルド温度）を超える領域４は有効発泡領域と呼ばれ、それより外側の発泡に寄与しない領域と区別することができる。すなわち、エネルギー発生素子３の発熱部の全てがインクを発泡させるのではなく、ある領域のみが発泡に寄与し、それ以外の領域は発泡に寄与せず熱エネルギーをロスするだけである。一般に、発泡に寄与しない領域のデッドスペース幅は、エネルギー発生素子３の大きさに関係なく膜構成によって決まり、約２μｍ〜約８μｍであることができる。
【００１９】
一方、前述したように、インクの粘度は低温環境下で増加するため、粘度増加による吐出量変動や吐出不良を抑制すべく、記録動作前又は記録動作中にインクジェット記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱制御することができる。インクジェット記録ヘッドを加熱する方法としては、主に以下の二つの方法が挙げられる。一つ目の方法は、インク吐出用のエネルギー発生素子を、インクの吐出が行われない程度の短いパルスで駆動させて加熱する方法である。二つ目の方法は、インク吐出用のエネルギー発生素子とは別に、保温用のサブのエネルギー発生素子を設け、インクを直接的又は間接的に加熱する方法である。いずれの方法においても、設定温度に達するまで加熱を行い、設定温度を超えると加熱を終了する。
【００２０】
しかしながら、顔料として低ストラクチャーカーボンブラック（以下、低ＳＣともいう）を含むインクを用い、インクジェット記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱制御して印字記録を行った場合、有効発泡領域の外周部において保護膜が削れることを本発明者は見出した。特に、吐出量変動や吐出不良をより抑制するために加熱制御における設定温度を上げると、有効発泡領域の外周部における保護膜の削れるスピードが増大し、エネルギー発生素子が断線する場合があることを本発明者は見出した。一方、顔料として高ストラクチャーカーボンブラック（以下、高ＳＣともいう）を含むインクを用いた場合には、有効発泡領域の外周部における保護膜の削れはほとんど発生しないことを本発明者は見出した。
【００２１】
ここで、低ストラクチャーカーボンブラック（低ＳＣ）とは、カーボンブラックの一次粒子が互いに密な状態にあるカーボンブラックを示す。一方、高ストラクチャーカーボンブラック（高ＳＣ）とは、カーボンブラックの一次粒子が互いに疎な状態にあるカーボンブラックを示す。すなわち、低ＳＣの一次粒子の充填率は、高ＳＣの一次粒子の充填率よりも高い。また、低ＳＣは、カーボンブラックの一次粒子が互いに密な状態にあるため、ＤＢＰ給油量が低い。すなわち、低ＳＣのＤＢＰ給油量は、高ＳＣのＤＢＰ給油量よりも低い。顔料であるカーボンブラックが分散されたインクでは、所望の機能を考慮してインクの処方設計がなされ、該処方設計に基づいてカーボンブラックのストラクチャーが決定される。低ＳＣを含むインクとしては、例えばフォトブラックインク及びグレーインクが挙げられる。高ＳＣを含むインクとしては、例えばマットブラックインクが挙げられる。
【００２２】
顔料として低ＳＣを含むインクを用い、インクジェット記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱制御して印字記録を行った場合、以下の理由により有効発泡領域の外周部において保護膜が削れると推測される。インク吐出時、エネルギー発生素子の有効発泡領域では温度がＴｔｈを超えており、安定して均一な気泡が発生する膜沸騰状態となっている。一方、エネルギー発生素子の有効発泡領域の外周部では、均一な膜沸騰状態ではなく、前述したキャビア状の核沸騰状態になっていると推定される。キャビア状の核沸騰状態では、多数のキャビア状の気泡が消失し、生成するサイクルが繰り返される。ここで、保護膜の表面温度は、インクの粘度増加抑制のための加熱制御により高温に保たれている。このような高温下、キャビア状の核沸騰状態においてインク及び気泡の界面と保護膜とが高速で接触することによって、有効発泡領域の外周部における保護膜は、物理的ダメージ、さらには熱化学的ダメージを受ける。特に、低ＳＣを含むインクでは、カーボンブラックの一次粒子が互いに密な状態にあるため、一次粒子の凝集体の硬度が高い。そのため、有効発泡領域の外周部において保護膜の削れが発生すると推測される。一方、高ＳＣを含むインクでは、カーボンブラックの一次粒子が互いに疎な状態にあるため、一次粒子の凝集体の硬度が低く、有効発泡領域の外周部において保護膜の削れがほとんど生じないと推測される。
【００２３】
本実施形態に係るインクジェット記録装置では、低ＳＣである第一のカーボンブラックを含む第一のインクと、高ＳＣである第二のカーボンブラックを含む第二のインクとを用いて画像を形成する。第一のインクは第一の吐出素子部から、第二のインクは第二の吐出素子部からそれぞれ吐出される。第一の吐出素子部の近傍には、該近傍における基板の温度Ｔ１を検出する第一の温度センサが設けられている。温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、第一の制御部により、第一の吐出素子部による第一のインクの吐出が停止される。同様に、第二の吐出素子部の近傍には、該近傍における基板の温度Ｔ２を検出する第二の温度センサが設けられている。温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、第二の制御部により、第二の吐出素子部による第二のインクの吐出が停止される。温度Ｔ１は、第一の吐出素子部の近傍における基板の温度であり、第一の吐出素子部の第一のエネルギー発生素子上の第一の保護膜の表面温度と相関がある。同様に、温度Ｔ２は、第二の吐出素子部の近傍における基板の温度であり、第二の吐出素子部の第二のエネルギー発生素子上の第二の保護膜の表面温度と相関がある。ここで、本実施形態では、設定温度Ｔ１Ｈが設定温度Ｔ２Ｈよりも低い。そのため、第一の吐出素子部における第一のエネルギー発生素子上の第一の保護膜の表面温度は、第二の吐出素子部における第二のエネルギー発生素子上の第二の保護膜の表面温度よりも低く保たれている。これにより、第一の吐出素子部において、一次粒子の凝集体の硬度が高い低ＳＣを含む第一のインクを用いても、有効発泡領域の外周部における第一の保護膜の物理的ダメージ及び熱化学的ダメージは抑制される。その結果、第一の保護膜の削れを抑制することができ、第一のエネルギー発生素子の断線を抑制することができるため、インクジェット記録装置の耐久性が向上する。本実施形態に係るインクジェット記録装置は、第一及び第二の吐出素子部に加えて、基板上に設けられた、第一のカーボンブラック及び第二のカーボンブラックを含まないカラーインクである第三のインクを吐出する第三の吐出素子部をさらに備えてもよい。カラーインクとしては、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク等が挙げられる。以下、本実施形態について図面を参照しつつ説明するが、本実施形態はこれらに限定されない。
【００２４】
図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の一例を示す外観斜視図である。図１に示されるインクジェット記録装置５０はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸５１、５２によって、キャリッジ５３が矢印Ａの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ５３は、キャリッジモータ及びその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ５３には、インクジェット記録ヘッド（不図示）と、該インクジェット記録ヘッドにインクを供給するインクタンク５４とが搭載されている。インクタンク５４としては、写真調の高画質なカラープリントを可能とするため、例えば黒色（マットブラック）、黒色（フォトブラック）、シアン色、マゼンタ色、黄色（イエロー）及び灰色（グレー）の各色インクを独立して含む６個のインクタンクを用いることができる。
【００２５】
記録媒体Ｐは、インクジェット記録装置５０の前端部に設けられた挿入口５５から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ５６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。インクジェット記録装置５０は、インクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、プラテン５７上の記録媒体Ｐの記録領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ記録媒体Ｐを副走査方向に搬送する搬送動作とを繰り返す。これによって、記録媒体Ｐ上に順次画像が記録される。なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、マルチパス記録方式と１パス記録方式のいずれも実施可能である。マルチパス記録方式では、記録媒体の同一記録領域に対してインクジェット記録ヘッドの複数回の記録走査によって画像を完成させる。一方、１パス記録方式では、同一記録領域に一回の記録走査で画像を完成させる。
【００２６】
キャリッジ５３の移動領域における図１中の左端には、キャリッジ５３に搭載されたインクジェット記録ヘッドの吐出口形成面と対向する回復系ユニット５８が設けられている。回復系ユニット５８には、インクジェット記録ヘッドの吐出口のキャッピングが可能なキャップと、該キャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられている。該吸引ポンプによって、吐出口を覆ったキャップ内に負圧を発生させることにより、吐出口からインクを吸引排出させて、インクジェット記録ヘッドの良好なインク吐出性能を維持すべく回復処理を行う。また、キャップ内に向かってインクジェット記録ヘッドの吐出口から画像形成に寄与しないインクを吐出させることによって、インクジェット記録ヘッドの良好なインク吐出性能を維持すべく回復処理を行うこともできる。
【００２７】
本実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットカートリッジの一例を図２に示す。図２（ａ）はインクジェットカートリッジを上方から見た外観斜視図であり、図２（ｂ）はインクジェットカートリッジを下方から見た外観斜視図である。図２においてインクジェットカートリッジ１８は、インクジェット記録ヘッド１０と、インクジェット記録ヘッド１０に着脱自在に設けられたインクタンク５４とから構成されている。図２のインクタンク５４は、マットブラックインク（ＭａｔＢＫ）、フォトブラックインク（Ｐｂｋ）、シアンインク（Ｃ）、マゼンタインク（Ｍ）、イエローインク（Ｙ）、及びグレーインク（Ｇ）の６つのインクタンクからなる。
【００２８】
インクジェット記録ヘッド１０は、インクタンク５４から供給されるインクを記録情報に応じて吐出する複数の吐出口を備えたヘッドチップ２０と、ヘッドチップ２０を保持するタンクホルダ１９などから構成されている。ヘッドチップ２０は、６つのインクをそれぞれ吐出する６つの吐出口群を備えたインク吐出用のヘッドチップである。ヘッドチップ２０は単一の基板を構成部材として備える。
【００２９】
また、インクジェットカートリッジ１８は、インクジェット記録装置に載置されている図１のキャリッジ５３に対して、位置決め手段及び電気的接点などによって固定可能であり、必要に応じてキャリッジ５３からの取り外しも可能である。インクタンク５４はタンクホルダ１９に対して着脱自在に設けられており、それぞれのインクタンク５４は独立して交換可能である。したがって、貯留量が不足したインクタンクのみを交換することができ、記録のランニングコストを低減することができる。なお、本実施形態はこの形態に限定されるものではなく、例えばインクジェット記録装置本体に装着されたインクタンクよりチューブを介してインクジェット記録ヘッドへインクの供給を行う形態であってもよい。
【００３０】
本実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるヘッドチップの一例の内部構造、特に吐出口形成部分の内部構造を図３に示す。図３（ａ）はヘッドチップの一部切欠斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ’線断面図である。図３において、ヘッドチップは、基板２５と、基板２５上に設けられた流路形成部材２６と、流路形成部材２６上に設けられた吐出口形成部材２７とを有する。基板２５には、インクタンクから供給されたインクをヘッドチップ内に導くインクの供給路２８が形成されている。また、吐出口形成部材２７には、供給路２８の左右両側に複数の吐出口２９ａ及び２９ｂが整列した状態で形成されている。図３では、供給路２８の左右両側に、それぞれ複数の吐出口２９からなる吐出口列が１列ずつ配置され、これらの２つの吐出口列によってインクを吐出する吐出口群が構成されている。また、供給路２８から吐出口２９ａ及び２９ｂに亘って流路３０ａ及び３０ｂが形成され、供給路２８から流路３０ａ及び３０ｂに供給されたインクは、吐出口２９ａ及び２９ｂを通じて吐出される。なお、以下において、吐出口２９ａと２９ｂとを特に区別する必要がない場合には、吐出口２９と記すことがある。同様に、流路３０ａと３０ｂについても流路３０として記すことがある。
【００３１】
ヘッドチップには、各色に対応した６つの吐出口群が主走査方向に沿って配列されている。なお、図３では、形式的にフォトブラックインク、グレーインクのそれぞれに対応した２つの吐出口群のみを示している。また、基板２５には、各流路３０の吐出口２９と対向する位置に、一つずつ電気熱変換体３１ａ、３１ｂであるエネルギー発生素子３が配列されている。したがって、吐出口２９と同様に、エネルギー発生素子３も供給路２８の左右両側に列状に配置されている。以下、これらのエネルギー発生素子の列をエネルギー発生素子列と称す。エネルギー発生素子３から発せられた熱エネルギーにより、流路３０内のインクが加熱されて気泡が発生し、該気泡の圧力によって吐出口２９からインク滴が吐出される。
【００３２】
本実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるヘッドチップに形成されている各吐出口群の配置構成の一例を図４に示す。図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。ヘッドチップ２０はアルミナからなるベースプレート１１上に配置されている。ヘッドチップ２０は主にＳｉからなる基板２５で構成されることができ、ベースプレート１１よりも熱伝導性が高い。そのため、ヘッドチップ２０では短時間の昇温でも十分に熱伝導がなされる。ヘッドチップ２０のエネルギー発生素子３で生じた熱は、短時間でヘッドチップ２０自身の温度を選択的に上昇させる。その後、該熱は、ヘッドチップ２０とベースプレート１１とを接着する接着面などの熱抵抗を経てベースプレート１１へ拡散していく。また、ヘッドチップ２０の基板２５上であって、各供給路２８の長手方向端部には、基板２５の温度を検出可能な温度センサ１２が設けられている。各温度センサ１２によって検出される温度は、対応するエネルギー発生素子３上の保護膜の表面温度と相関がある。
【００３３】
基板２５は、複数の共通の供給路２８によって複数の基板部分に分けられている。例えば図４（ｂ）に示されるように、端部に配置されたフォトブラックインクの吐出口２９ａが形成された基板部分から、フォトブラックインクの吐出口２９ｂ、グレーインクの吐出口２９ａが形成された基板部分への熱の伝達が供給路２８によって抑制されている。このように、供給路２８を挟んでその両側に吐出口列が配置されていることにより、一方の吐出口列から他方の吐出口列への熱の伝達が抑制されるため、短時間では離れた色の吐出口列の温度の影響を受けにくい。
【００３４】
本実施形態の具体的な例としては、一列当たり６００ｄｐｉ（ドット／インチ）のピッチ（約４２μｍピッチ）で吐出口２９ａ、２９ｂを配列した吐出口列を、一色当たり二列設けることができる。該二列の吐出口列は、互いに副走査方向（搬送方向）に約２１μｍずらして設けることができる。このため、各吐出口群では、副走査方向において１２００ｄｐｉの解像度で記録を行うことができる。各吐出口列から吐出されるインクの色は、図４（ａ）においてヘッドチップ２０の左側から、フォトブラック、グレー、シアン、マゼンタ、イエロー、マットブラックであり、合計６つの吐出口群によって構成される。なお、本例では、各走査毎に合計６列の吐出口列を用いて１２００ｄｐｉの解像度で画像の記録を行う単一構造のヘッドチップを例に採り説明したが、本実施形態ではヘッドチップの構成はこれに限定されない。
【００３５】
本実施形態に係るインクジェット記録装置の各部の記録制御を実行するための制御系の概略構成の一例について、図５に示されるブロック図を参照して説明する。インクジェット記録装置に設けられた制御装置２００には、インターフェース２２２を介してホストコンピュータなどの外部装置が接続されている。制御装置２００には、ＭＰＵ２２３、ＲＯＭ２２４、ＤＲＡＭ２２５、及びゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）２２６などが設けられている。ＭＰＵ２２３は、ＲＯＭ２２４などに格納された制御プログラムに従って後述の記録動作を含む各部の動作の制御を司る。ＤＲＡＭ２２５には、各種データ（画像データや記録ヘッドに供給される記録データ等）を一時的に保存することができ、吐出口単位の記録実行ドット数や記録領域等の情報が記憶される。ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）２２６は、記録ヘッド１０に対する記録データの供給制御を行い、インターフェース２２２、ＭＰＵ２２３及びＤＲＡＭ２２５間のデータ転送の制御も行う。制御装置２００には、モータドライバ２２９を介して記録媒体を搬送する搬送モータ２２８が接続されている。また、制御装置２００には、モータドライバ２３１を介してキャリアモータ２３０が接続されている。さらに、制御装置２００には、ヘッドドライバ２４０を介して記録ヘッド１０が接続されている。
【００３６】
前記制御系において外部装置からインターフェース２２２を介して画像データが制御装置２００へと送られると、ゲートアレイ２２６とＭＰＵ２２３との間で、画像データが記録データに変換される。そして、該記録データに従ってモータドライバ２２９、２３１が駆動されると共に、ヘッドドライバ２４０に送られた記録データ及び制御信号に従って記録ヘッド１０に設けられたエネルギー発生素子が駆動され、記録動作が行われる。
【００３７】
前述したように、低温環境下において記録動作時の吐出口におけるインク吐出動作を適正に行うために、インクジェット記録ヘッド内のインクを適正な温度に保つべく、インクジェット記録ヘッドを加熱制御することができる。このインクジェット記録ヘッドの加熱制御は、インクの吐出に使用されるエネルギー発生素子を用いて行うことができる。該加熱制御では、吐出口からインクが吐出されない程度の熱エネルギーを発生させ、該熱エネルギーによって基板、インクなどの加熱を行うことができる。本発明者の検討の結果、該加熱制御を行いながらインクの吐出を行う場合、用いるインクの種類によって、エネルギー発生素子上に設けられた保護膜の表面の一部が摩耗され、駆動回数が多くなるにつれてその摩耗が同じ領域で重畳して発生することがわかった。これによってエネルギー発生素子がダメージを受け、インクジェット記録ヘッドの寿命が短くなることがわかった。詳細に検討を行ったところ、低ＳＣを含有するインク、例えばフォトブラックインクやグレーインクにおいて上述の現象が発生することが確認された。更に、グレーインクよりもフォトブラックインクにおいて上述したエネルギー発生素子のダメージがより大きく発生することが明らかになった。一方、高ＳＣを含有するインク、例えばマットブラックインクを用いた場合には、エネルギー発生素子のダメージはほとんど確認されなかった。
【００３８】
上述した現象が発生する推定メカニズムを、図面を参照して説明する。図６（ａ）は、エネルギー発生素子３の有効発泡領域４の外周部において、保護膜５が部分的に削れた状態を示す上面図、Ｂ−Ｂ’断面図、及び温度分布を示すグラフである。図６（ｂ）は、図６（ａ）を９０度回転させて示す上面図、Ａ−Ａ’断面図、及び温度分布を示すグラフである。図６に示されるように、有効発泡領域４の外周部において保護膜５の削れ７が発生する。この保護膜５の削れ７は、カーボンブラックのストラクチャーによって変化する。カーボンブラックは、一次粒子同士が集合した凝集体（アグリゲート）とよばれ、概念的にはぶどうの房にたとえられている。このアグリゲートの発達度合いをストラクチャーといい、このストラクチャーの高低が、分散性、着色力、粘度等に大きな影響を与えている。
【００３９】
低ＳＣの一次粒子の凝集体の模式図を図７（ａ）に、高ＳＣの一次粒子の凝集体の模式図を図７（ｂ）にそれぞれ示す。図７（ａ）に示されるように、低ＳＣは、カーボンブラックの一次粒子１００の充填率が高い。そのため、凝集体の硬度は高ＳＣに比べて高い。一方、図７（ｂ）に示されるように、高ＳＣは、カーボンブラックの一次粒子１００の充填率が低い。そのため、凝集体の硬度は低ＳＣに比べて低い。
【００４０】
カーボンブラックのストラクチャーは、カーボンブラックの一次粒子の充填率、及びＤＢＰ吸油量と相関がある。ストラクチャーは、凝集体（アグリゲード）の発達度合いを示し、ハイ（高）、ノーマル（中）、ロー（低）に分類される。低ＳＣでは、一次粒子が密な状態で凝集しており、一次粒子の充填率が高く、ＤＢＰ給油量の値は小さい。一方、高ＳＣでは、一次粒子が疎な状態で凝集しており、一次粒子の充填率が低く、ＤＢＰ給油量の値は大きい。低ＳＣである第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量は、例えば１０ｍｌ／１００ｇ〜１００ｍｌ／１００ｇ以下であることができる。高ＳＣである第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量は、例えば１２０ｍｌ／１００ｇ以上であることができる。
【００４１】
ＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ  Ｋ６２２１又はＡＳＴＭ  Ｄ  ２４１４に準拠した方法により測定することができる。具体的には、撹拌下、１００ｇのカーボンブラックにフタル酸ジブチルを滴下し、トルクが最大となった時点でのフタル酸ジブチルの添加量を測定する方法を用いることができる。
【００４２】
カーボンブラックの一次粒子径は特に限定されないが、低ＳＣの一次粒子径は約６０ｎｍ、高ＳＣの一次粒子径は約１００ｎｍであることができる。ここで、一次粒子径とは、カーボンブラック凝集体を構成する小さな球状成分の大きさを示す。以下、本実施形態の具体的な実施形態を示すが、本実施形態はこれらの具体的な実施形態に限定されない。
【００４３】
（第一の実施形態）
第一の実施形態では、上述した保護膜の削れを抑制するために、記録動作前及び記録動作時に、インクジェット記録ヘッドに対して以下のような加熱制御を行うことにより、インクジェット記録ヘッドの温度調節を行う。具体的には、インク吐出のために駆動されるエネルギー発生素子に発泡が生じない程度のパルス幅を印加することで、周囲の基板及びインクを直接的に加熱する短パルス加熱を行う。
【００４４】
第一の実施形態における各色毎の吐出開始温度と吐出停止温度を表１に示す。ここで、吐出開始温度とはインクの吐出を開始する温度であり、吐出停止温度（設定温度）とはインクの吐出を停止する温度である。具体的には、加熱により基板及びインクの温度が上昇し、基板上に設けられた各温度センサにより検出される温度が吐出開始温度以上となれば、インクの吐出を行う。一方、各温度センサにより検出される温度が吐出停止温度を超えた場合には、インクの吐出を停止して休止すると同時に、加熱を停止する。その後、各温度センサにより検出される温度が吐出開始温度まで下がるのを待ってから、加熱を開始し、インクの吐出を再開する。これらの制御は制御部により行われる。なお、各温度センサにより検出される温度が吐出開始温度まで下がるのを待たずに、吐出停止温度まで下がるのを待ってから、インクの吐出を再開してもよい。温度センサは特に限定されないが、例えばダイオードセンサを用いることができる。制御部は、上述した制御を行うことができればその手段は特に限定されない。表１では、低ＳＣを含有するインクである、フォトブラックインク及びグレーインクの吐出開始温度は２５℃、吐出停止温度（設定温度Ｔ１Ｈ）は３５℃ある。一方、高ＳＣを含有するインクであるマットブラックインク、その他のシアンインク、マゼンタインク及びイエローインクの吐出開始温度は４０℃、吐出停止温度（設定温度Ｔ２Ｈ）は７０℃である。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
第一の実施形態に係る装置では、図４（ｂ）のように、各吐出素子部が、複数のエネルギー発生素子３からなるエネルギー発生素子列を複数有し、該エネルギー発生素子列の間に、基板２５を貫通し、吐出素子部へ各インクを供給する供給路２８を有する。各インクに対応する吐出素子部のエネルギー発生素子３上の保護膜の温度を精度よく検出するために、温度センサ１２が基板２５上であって供給路２８の長手方向端部に配置されている。また、各インクの吐出素子部は、図４（ｂ）において左から、フォトブラックインク、グレーインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、マットブラックインクの順で配置されている。低ＳＣを含むインクを吐出する吐出素子部（第一の吐出素子部）は、本実施形態のように基板の端部に配置されていることが好ましい。基板の中央部は隣接するエネルギー発生素子列の影響を受けやすく、複数列同時に駆動した場合に隣接するエネルギー発生素子列の温度上昇の影響を受けやすい。一方、図３（ｂ）において、基板２５の端部にフォトブラックインクを吐出する吐出素子部が配置される場合、供給路２８の存在により端部に位置するフォトブラックインクの吐出口２９ａが形成された基板部分への熱伝達は抑制される。グレーインクについても、もう一方の基板の端部に吐出素子部が配置されていれば、同様の効果が得られる。
【００４７】
第一の実施形態では、表１のように、低ＳＣを含むインクの吐出停止温度である設定温度Ｔ１Ｈ（３５℃）を、高ＳＣを含むインクの吐出停止温度である設定温度Ｔ２Ｈ（７０℃）よりも低く設定する。これにより、低ＳＣインクを吐出する第一の吐出素子部の、第一のエネルギー発生素子上の第一の保護膜の表面温度は、高ＳＣインクを吐出する第二の吐出素子部の、第二のエネルギー発生素子上の第二の保護膜の表面温度よりも低くなる。なお、設定温度Ｔ１Ｈ及び設定温度Ｔ２Ｈは、Ｔ１Ｈ＜Ｔ２Ｈを満たせば任意に設定可能であるが、設定温度Ｔ１Ｈは３０〜５０℃が好ましく、３０〜４０℃がより好ましい。また、設定温度Ｔ２Ｈは５０〜８０℃が好ましく、６０〜８０℃がより好ましい。
【００４８】
また、温度調節の手段は短パルス加熱に限定されず、サブヒータで加熱したり、エネルギー発生素子の熱エネルギーを十分に付与できる形態であってもよい。例えば、第一の保護膜の厚さが第二の保護膜の厚さよりも厚くてもよい。保護膜が厚いほど、インクを吐出させるために多くのエネルギーが必要である。一方、保護膜が薄いほどインクを吐出させるために必要なエネルギーも少なくて済む。第一の保護膜の表面温度が第二の保護膜の表面温度よりも低くなれば、温度調節の手段は特に限定されない。
【００４９】
カーボンブラックを含む各インクにおけるエネルギー発生素子の累積駆動回数と、保護膜の削れ量の関係を図８に示す。図８において、Ａは高温で温度調節した際の低ＳＣを含むフォトブラックインク（第一のインク）での保護膜の削れ量を示す。Ｂは低温で温度調節した際の第一のインクの場合を示す。Ｃは高温で温度調節した際の高ＳＣを含むマットブラックインク（第二のインク）による保護膜の削れ量の推移を示す。低ＳＣを含む第一のインクでは、カーボンブラックの一次粒子が互いに密な状態にあり、一次粒子の凝集体の硬度が高いため、駆動回数が多くなるにつれて保護膜が削れていく傾向にあるが、低温では削れる速度が緩やかである。一方、高ＳＣを含む第二のインクでは、カーボンブラックの一次粒子が互いに疎な状態にあり、一次粒子の凝集体の硬度が低いため、駆動回数が増加しても保護膜の削れはほとんど生じない。
【００５０】
前述したように、エネルギー発生素子の有効発泡領域の外周部では、均一な膜沸騰状態ではなくキャビア状の核沸騰状態が起きていると推定される。したがって、該外周部では多数のキャビア状のバブルが消泡、生成のサイクルを繰り返す。第一の実施形態では、低ＳＣを含む第一のインクに対応する第一の保護膜の表面温度は、高ＳＣを含む第二のインクに対応する第二の保護膜の表面温度よりも低く保たれている。このような低温下では、高温時に比べて、インクと気泡の界面に接する保護膜が削れる速度が低下する。すなわち、エネルギー発生素子の有効発泡領域の外周部における第一の保護膜に対する、物理的ダメージ、さらには熱化学的ダメージが軽減される。その結果、本実施形態では第一の保護膜の削れが抑制され、インクジェット記録ヘッドの耐久性が向上する。
【００５１】
なお、本実施形態では低ＳＣを含む第一のインクを吐出する第一の吐出素子部の温度が低く設定されている。このため、第一の吐出素子部の吐出口近傍の液路内において、揮発性のインク成分が蒸発してインクの粘度が高くなると、はじめの数回の吐出において吐出不良が発生する場合がある。しかしながら、低ＳＣを含む第一のインクの色がフォトブラックやグレーの黒色系統であるため、画像的に欠陥が目立つ場合には、シアン、マゼンタ、イエローのプロセスブラックで画像的に補完することも可能である。
【００５２】
（第二の実施形態）
第二の実施形態では、各色毎の吐出開始温度と吐出停止温度を表２に示すように変更する。また、各インクの吐出素子部を、図４（ｂ）において左から、マットブラックインク、イエローインク、フォトブラックインク、シアンインク、グレーインク、マゼンタインクの順で配置する。これら以外は第一の実施形態と同様である。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
第二の実施形態では、低ＳＣを含む第一のインクである、フォトブラックインクの吐出開始温度は２５℃、吐出停止温度（設定温度Ｔ１Ｈａ）は３５℃である。また、低ＳＣを含むもう一方の第一のインクである、グレーインクの吐出開始温度は３５℃、吐出停止温度（設定温度Ｔ１Ｈｂ）は４５℃ある。一方、高ＳＣを含む第二のインクであるマットブラックインク、その他のシアンインク、マゼンタインク、イエローインクの吐出開始温度は４０℃、吐出停止温度（設定温度Ｔ２Ｈ）は７０℃である。第二の実施形態では、Ｔ１Ｈａ＜Ｔ１Ｈｂ＜Ｔ２Ｈの関係を満たす。さらに、フォトブラックインクの吐出停止温度は、マットブラックインク、その他のシアンインク、マゼンタインク、イエローインクの吐出開始温度よりも低い。
【００５５】
グレーインクはフォトブラックインクに比べてカーボンブラックの濃度が低いため、グレーインクを吐出する吐出素子部における保護膜の削れは発生するものの、フォトブラックインクを吐出する吐出素子部における保護膜の削れよりも削れ速度は遅い。そこで、第二の実施形態では、グレーインクの吐出停止温度（設定温度Ｔ１Ｈｂ）を、マットブラックインクの吐出停止温度（設定温度Ｔ２Ｈ）よりは低いものの、フォトブラックインクの吐出停止温度（設定温度Ｔ１Ｈａ）よりは高く設定する。これにより、グレーインクを吐出する吐出素子部の吐出口近傍の液路内において、揮発性のインク成分が蒸発してインクの粘度が高くなった場合にも、はじめの数回の吐出における吐出不良を十分に抑制することができる。
【００５６】
以下、参考として、各色毎の吐出開始温度と吐出停止温度を表３に示すように変更する以外は、第二の実施形態と同様に実施する形態を示す。
【００５７】
【表３】
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【００５８】
表３では、カーボンブラックのストラクチャーの高低に関係なく、全てのインクの吐出開始温度が４０℃、吐出停止温度が７０℃である。この場合、低ＳＣを含む第一のインクを吐出する第一の吐出素子部の第一の保護膜の表面温度は、高ＳＣを含む第二のインクを吐出する第二の吐出素子部の第二の保護膜の表面温度と同じであり、両者とも高温状態にある。
【００５９】
高ＳＣは互いに疎な状態であり、一次粒子の凝集体の硬度が低いため、マットブラックインクを吐出する吐出素子部における保護膜の削れはほとんど発生しない。一方、低ＳＣは互いに密な状態であり、一次粒子の凝集体の硬度が高いため、フォトブラックインク及びグレーインクを吐出する吐出素子部における保護膜は、駆動回数が多くなるにつれて削れていく。
【００６０】
前述したように、低ＳＣを含む第一のインクを吐出する吐出素子部におけるエネルギー発生素子の有効発泡領域の外周部では、第一のインクに対応する保護膜の表面温度は高温状態に保たれている。このため、インクと気泡の界面に接する保護膜が削れる速度が速く、保護膜に物理的ダメージ、さらには熱化学的ダメージが蓄積される。保護膜が削れて消失すると、エネルギー発生素子が断線するため、インクジェット記録ヘッドの耐久性が低下する。
【００６１】
［インクジェット記録方法］
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、基板と、第一の吐出素子部と、第二の吐出素子部と、を備えるインクジェット記録装置を用いて画像を記録する。第一の吐出素子部は、該基板上に設けられた、顔料としての第一のカーボンブラックを含有する第一のインクを吐出する。第二の吐出素子部は、該基板上に設けられた、顔料としての第二のカーボンブラックを含有する第二のインクを吐出する。また、第一の吐出素子部は、該基板上に設けられた、該第一のインクを吐出するための熱エネルギーを付与する第一のエネルギー発生素子と、該第一のエネルギー発生素子上に設けられた第一の保護膜と、を有する。ここで、該第一のインク中の該第一のカーボンブラックの一次粒子の充填率は、該第二のインク中の該第二のカーボンブラックの一次粒子の充填率よりも高い。また、該第一の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ１が設定温度Ｔ１Ｈを超える場合には、該第一の吐出素子部による該第一のインクの吐出を停止させる。また、該第二の吐出素子部の近傍における該基板の温度Ｔ２が設定温度Ｔ２Ｈを超える場合には、該第二の吐出素子部による該第二のインクの吐出を停止させる。また、該設定温度Ｔ１Ｈは該設定温度Ｔ２Ｈよりも低い。
【００６２】
他の本実施形態に係るインクジェット記録方法は、該第一のインク及び該第二のインクについて、充填率の代わりに、該第一のカーボンブラックのＤＢＰ給油量が、該第二のカーボンブラックのＤＢＰ給油量よりも低いこと以外は、前記実施形態と同様である。
【００６３】
本実施形態に係る方法では、設定温度Ｔ１Ｈが設定温度Ｔ２Ｈよりも低い。このため、第一の吐出素子部における第一のエネルギー発生素子上の第一の保護膜の表面温度は、第二の吐出素子部における第二のエネルギー発生素子上の第二の保護膜の表面温度よりも低く保たれている。これにより、第一の吐出素子部において、一次粒子の凝集体の硬度が高い低ＳＣを含む第一のインクを用いても、有効発泡領域の外周部における第一の保護膜の物理的ダメージ及び熱化学的ダメージは抑制される。その結果、第一の保護膜の削れを抑制することができ、第一のエネルギー発生素子の断線を抑制することができるため、インクジェット記録装置の耐久性が向上する。本実施形態に係る方法では、本実施形態に係るインクジェット記録装置を用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
３    エネルギー発生素子
５    保護膜
１２  温度センサ
２５  基板
２８  供給路
【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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