(57)【要約】【課題】インクの顔料成分の沈降が生じたことを判定可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】顔料を含む液体を吐出するノズルNと、ノズルNに連通するキャビティ445と、キャビティ445に設けられた圧電素子500と、を含む吐出部35と、キャビティ445を膨張または収縮させるように圧電素子500を変位させる駆動信号を生成する駆動信号生成部51と、を備えるインクジェットプリンター1を次のように構成する。駆動信号が圧電素子500に印加されることにより発生した、キャビティ445内の圧力の変化に応じた値を示す圧電素子500の残留振動波形の周期を検出する検出部55と、検出部55で検出された残留振動波形の周期に基づいて顔料の沈降が生じたことを判定する判定部56と、をインクジェットプリンター1に備えさせる。【選択図】図16
2015110291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料を含む液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に設けられた圧電素子と、を含む吐出部と、
前記圧力室を膨張または収縮させるように前記圧電素子を変位させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号が前記圧電素子に印加されることにより発生した、前記圧力室内の圧力の変化に応じた値を示す前記圧電素子の残留振動波形の周期を検出する残留振動検出部と、
前記残留振動検出部で検出された前記残留振動波形の周期に基づいて前記液体の前記顔料の沈降が生じたことを判定する判定部と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記残留振動波形の周期が所定範囲内である場合、前記液体の状態が正常であると判定し、
前記残留振動波形の周期が前記所定範囲より長い場合、前記液体が増粘していると判定し、
前記残留振動波形の周期が前記所定範囲より短い場合、前記顔料の沈降が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記残留振動検出部は、前記残留振動波形の周期及び振幅を検出し、
前記判定部は、
前記残留振動波形の周期が前記所定周期より短く、且つ、前記残留振動波形の振幅が所定値よりも大きい場合、前記顔料の沈降の程度は、第１沈降状態であると判定し、
前記残留振動波形の周期が前記所定周期より短く、且つ、前記残留振動波形の振幅が所定値以下の場合、前記顔料の沈降の程度は、前記第１沈降状態よりも沈降の程度が進行した第２沈降状態であると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記判定部による判定結果に基づいて、前記駆動信号生成部を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記判定部によって前記顔料の沈降の程度が前記第１沈降状態であると判定された場合、前記ノズルから前記液体を吐出させずに前記圧力室の前記液体を撹拌するように前記圧力室を膨張または収縮させる撹拌駆動信号を生成するように、前記駆動信号生成部を制御し、
前記判定部によって前記顔料の沈降の程度が前記第２沈降状態であると判定された場合、前記圧力室の内部に充填された前記液体を前記ノズルから全部吐出させるフラッシング駆動信号を生成するように、前記駆動信号生成部を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記顔料を含む液体は、
白色顔料と、ウレタン樹脂と、を含有する捺染用白色インクジェットインクあって、
前記白色顔料の平均粒径と、前記ウレタン樹脂の平均粒径とが、
２≦白色顔料の平均粒径／ウレタン樹脂の平均粒径≦１２を満たす、
ことを特徴する請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記顔料を含む液体は、インクジェット記録用白色系インクであって、
平均粒子径が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、金属酸化物からなる白色系顔料を含有し、
０．５×Ａ≦Ｖ≦１．３×Ａを満たし、
Ａは、インクジェット記録用白色系インクに含まれる前記白色系顔料の含有量（質量％）であり、Ｖは、インクジェット記録用白色系インク中で前記白色系顔料が完全に沈降したとき、インクジェット記録用白色系インクの全体積に占める前記白色系顔料の体積の割合（％）である、
ことを特徴する請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記顔料を含む液体は、
自己分散型顔料と、４級アミノ酸と、アルカンジオールと、を含有し、
前記アルカンジオールは、少なくとも１，６−ヘキサンジオールを含み、
前記４級アミノ酸は、前記１，６−ヘキサンジオールよりも多く含有される、インクである、
ことを特徴する請求項１乃至４のうちいずれか１項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、液体吐出装置の吐出状態の検査に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットタイプのプリンター（以下、インクジェットプリンターという。）は、キャビティ内のインクを吐出することによって印刷を行う。インクは、乾燥すると増粘する。キャビティ内のインクが増粘すると、吐出不良の原因となることがある。また、キャビティ内のインクに気泡が含まれたり、あるいは、紙粉がインクを吐出するノズルに付着すると、吐出不良の原因となることがある。よって、インクの吐出状態を検査することが好ましい。
特許文献１には、圧電素子を用いてキャビティ内のインクに振動を与え、その残留振動に対するインクの挙動を検知することによって、吐出状態を判定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９９３４１号公報（図２６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液体吐出装置にて利用されるインクの中には、色材や溶剤などの関係上、当該インクに含まれている顔料成分の沈降速度が速いインクが存在する。本明細書において「沈降」とは、一定期間液体（例えばインク）を放置した場合に、液体に含有されていた成分（例えば顔料成分）が沈殿し、液体に含有されていた成分が液体の下層に積もることをいう。沈降成分としては、例えば白色系インクにあっては、白色系顔料を挙げることができ、これに結合または吸着した成分を含む場合がある。
特に、白色系インクは、その組成の都合上、顔料成分の沈降が起きやすい。このようなインクを吐出する場合、キャビティに充填してから吐出するまでの間に、沈降により成分の不均一が発生し、不安定な画像形成となってしまう場合がある。
しかしながら、従来の技術では、インクの増粘が生じたか否かを判定できても、インクの顔料成分の沈降が生じたか否かを判定することはできなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、インクの顔料成分の沈降が生じたか否かを判定することを解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置の一態様は、顔料を含む液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に設けられた圧電素子と、を含む吐出部と、前記圧力室を膨張または収縮させるように前記圧電素子を変位させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号が前記圧電素子に印加されることにより発生した、前記圧力室内の圧力の変化に応じた値を示す前記圧電素子の残留振動波形の周期を検出する残留振動検出部と、前記残留振動検出部で検出された前記残留振動波形の周期に基づいて前記液体の前記顔料の沈降が生じたことを判定する判定部と、を有することを特徴とする。
この発明によれば、圧力室を膨張または収縮させる圧電素子の残留振動波形の周期に基づく簡易な処理で、当該圧力室内で顔料の沈降が生じているか否かが判定される。これにより、吐出部の正常な吐出機能を回復させるために、真にフラッシング処理（圧力室内の液体（例えばインク）を廃棄する処理）が必要な場合にのみ選択的にフラッシング処理を実行し、圧力室内を撹拌する程度の処理で足りる軽度の沈降等の場合には撹拌処理等で対応することが可能となる。これにより、フラッシング処理の実行回数が必要最小限に抑制されるため、インクの無駄な消費が抑制される。
なお、従来のインクジェットプリンターにおいても、吐出異常が生じた際に回復手段による回復処理が実行されるものが存在する。しかしながら、従来のインクジェットプリンターにおいては、インクの顔料成分の沈降が生じたことを判定することができないため、フラッシング処理が真に必要な場合（例えばインクの増粘や重度の沈降状態が生じた場合）以外の場合であっても、フラッシング処理が実行されてしまうことがある。
【０００６】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部は、前記残留振動波形の周期が所定範囲内である場合、前記液体の状態が正常であると判定し、前記残留振動波形の周期が前記所定範囲より長い場合、前記液体が増粘していると判定し、前記残留振動波形の周期が前記所定範囲より短い場合、前記顔料の沈降が生じていると判定する、ことが好ましい。
この態様によれば、残留振動波形の周期を所定の閾値と比較するという簡易な処理によって、圧力室内で顔料の沈降や液体の増粘が発生しているか否かを判定することができる。
具体的には、残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路を考えた場合、残留振動の計算モデルは、音圧ｐ、イナータンスｍ、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗ｒで表せる。ここで顔料の沈降が発生すると、当該沈降して凝集・固化した顔料成分の重量だけインク重量が減少するため、インクの流路内におけるインク重量が減少してイナータンスｍが低下する。これにより、正常吐出時に比べて周波数が高くなる（周期が短くなる）特徴的な残留振動波形が得られる。つまり、沈降状態発生時の残留振動波形は、正常吐出時のそれに比べて、周期Ｔが小さい波形となる。一方、インクに増粘が生じた場合、音響抵抗ｒが増加する。この場合、正常吐出時に比べて周波数が極めて低くなる（周期が長くなる）と共に、残留振動が過減衰となる特徴的な残留振動波形が得られる。従って、残留振動波形の周期に基づいて、圧力室内で顔料の沈降やインクの増粘が発生したことを判定できる。
【０００７】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記残留振動検出部は、前記残留振動波形の周期及び振幅を検出し、前記判定部は、前記残留振動波形の周期が前記所定周期より短く、且つ、前記残留振動波形の振幅が所定値よりも大きい場合、前記顔料の沈降の程度は、第１沈降状態であると判定し、前記残留振動波形の周期が前記所定周期より短く、且つ、前記残留振動波形の振幅が所定値以下の場合、前記顔料の沈降の程度は、前記第１沈降状態よりも沈降の程度が進行した第２沈降状態であると判定する、ことが好ましい。
この態様によれば、残留振動波形の振幅と周期とを、それぞれ所定の閾値と比較するという簡易な処理によって、圧力室内で生じた沈降の程度を判定することができる。
具体的には、第２沈降状態発生時には、第１沈降状態発生時と同様にイナータンスｍが低下し、正常吐出時に比べて残留振動波形の周波数が高くなる（周期Ｔが短くなる）ものの、第２沈降状態発生時に特有の現象として、沈降して凝集・固化した顔料成分に起因してノズルの径が小さくなったような状態となり、音響抵抗ｒが増加する。
この音響抵抗ｒの低下により、残留振動波形の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げることとなる。さらには、沈降して凝集・固化した顔料成分により実質的に圧力室内の容積が減少したような状態となる。これにより、残留振動波形の振幅は小さくなる。つまり、第１沈降状態発生時と、第２沈降状態発生時とでは、残留振動波形の振幅の大きさが異なるため、当該振幅の値に基づいてそれらを識別することができる。
【０００８】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記判定部による判定結果に基づいて、前記駆動信号生成部を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記判定部によって前記顔料の沈降の程度が前記第１沈降状態であると判定された場合、前記ノズルから前記液体を吐出させずに前記圧力室の前記液体を撹拌するように前記圧力室を膨張または収縮させる撹拌駆動信号を生成するように、前記駆動信号生成部を制御し、前記判定部によって前記顔料の沈降の程度が前記第２沈降状態であると判定された場合、前記圧力室の内部に充填された前記液体を前記ノズルから全部吐出させるフラッシング駆動信号を生成するように、前記駆動信号生成部を制御する、
ことが好ましい。
この態様によれば、吐出部の正常な吐出機能を回復させるために、真にフラッシング処理が必要な場合にのみ選択的にフラッシング処理を実行し、圧力室内を撹拌する程度の処理で足りる軽度の沈降等の場合には撹拌処理等で対応することが可能となる。これにより、フラッシング処理の実行回数が必要最小限に抑制されるため、インクの無駄な消費が抑制される。
【０００９】
上述した液体吐出装置の一態様において、前記顔料を含む液体は、白色顔料と、ウレタン樹脂と、を含有する捺染用白色インクジェットインクあって、前記白色顔料の平均粒径と、前記ウレタン樹脂の平均粒径とが、２≦白色顔料の平均粒径／ウレタン樹脂の平均粒径≦１２を満たす、ことが好ましい。
この態様によれば、液体は再分散性が高い白色インクジェットインクであるため、従来のインクを用いた場合では回復処理としてフラッシング処理を実行せざるを得ない程度の沈降が生じた場合であっても、撹拌処理の実行で足りるようになる。つまり、フラッシング処理の実行回数を更に抑制することができるため、インクの無駄な消費を更に抑制することができる。
【００１０】
上述した液体吐出装置の一態様は、前記顔料を含む液体は、インクジェット記録用白色系インクであって、平均粒子径が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、金属酸化物からなる白色系顔料を含有し、０．５×Ａ≦Ｖ≦１．３×Ａを満たし、Ａは、インクジェット記録用白色系インクに含まれる前記白色系顔料の含有量（質量％）であり、Ｖは、インクジェット記録用白色系インク中で前記白色系顔料が完全に沈降したとき、インクジェット記録用白色系インクの全体積に占める前記白色系顔料の体積の割合（％）である、ことが好ましい。
この態様によれば、液体は吐出安定性に優れ、白色度の高い画像を記録できるインクジェット記録用白色系インクであるため、白色系顔料を含む沈降物が生じても、これが硬化したり増粘したりしにくいので、インクジェット記録装置に当該白色系インクを供給した状態で長期間保存しても吐出不良が生じにくい。このため、従来のインクを用いた場合では回復処理としてフラッシング処理を実行せざるを得ない程度の沈降が生じた場合であっても、撹拌振動処理の実行で足りるようになる。つまり、フラッシング処理の実行回数を更に抑制することができるため、インクの無駄な消費を更に抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る液体吐出装置の制御方法の一態様は、前記顔料を含む液体は、自己分散型顔料と、４級アミノ酸と、アルカンジオールと、を含有し、前記アルカンジオールは、少なくとも１，６−ヘキサンジオールを含み、前記４級アミノ酸は、前記１，６−ヘキサンジオールよりも多く含有される、インクである、ことが好ましい。
この態様によれば、液体は顔料成分の凝集による沈降を抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に優れるインクであるため、フラッシング処理の実行回数を更に抑制することができ、インクの無駄な消費を更に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンターの構成を示すブロック図。
【図２】インクジェットプリンター１の概略外観構成を示す図。
【図３】（ａ）は第１モードで形成された記録物を示す図。（ｂ）は第２モードで形成された記録物を示す図。（ｃ）は第３モードで形成された記録物を示す図。
【図４】ヘッド部が備える各吐出部の概略的な断面図。
【図５】ヘッド部が備える各吐出部の概略的な断面図。
【図６】インク滴の吐出の態様を示す図。
【図７】振動板の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図。
【図８】振動板の残留振動の実験値と計算値との関係のグラフを示す図。
【図９】（ａ）（ｂ）はキャビティ内におけるインクの顔料成分の沈降の概念を示す図。
【図１０】ヘッドドライバーのうち駆動信号生成部１の構成を示すブロック図。
【図１１】デコーダーＤＣが行うデコードの内容を示す図。
【図１２】単位動作期間Ｔuにおける駆動信号生成部の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図。
【図１３】駆動信号Ｖinの波形を示す図。
【図１４】検査用の駆動信号Ｖin［ｍ］の波形を示す。
【図１５】ヘッドドライバーに係る構成を示すブロック図。
【図１６】吐出異常検出回路の構成を示すブロック図
【図１７】計測部の動作に係るタイミングチャートを示す図。
【図１８】吐出異常に係る原因の判定処理のフローチャートを示す図。
【図１９】判定部による判定の処理内容を示す図。
【図２０】第２の変形例に係る検査用の駆動信号の波形を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１４】
＜Ａ．実施形態＞
本実施形態では、液体吐出装置として、インク（「液体」の一例）を吐出して被記録媒体（例えば記録用紙）に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して説明する。
図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、インクジェットプリンター１は、内部に充填されたインクを吐出可能な吐出部３５をＭ個（Ｍは、２以上の自然数）具備するヘッド部３０と、ヘッド部３０を駆動するヘッドドライバー５０と、被記録媒体に対するヘッド部３０の相対位置を移動させるための給紙位置移動部４と、吐出部３５において「吐出異常を引き起こし得るインクの状態（以下、単に「吐出異常」という。）」が検出された場合に当該吐出部３５の吐出機能を正常に回復させるための回復処理を実行する回復手段７０と、を備える。
ここで「吐出異常」は、あくまでも吐出部３５のキャビティ内部のインクの状態により検出されるものであり、現実に吐出部３５による吐出に異常が生じる前の時点であっても検出され得る。
また、インクジェットプリンター１は、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューター９から供給された画像データＩmgに基づいて、給紙位置移動部４、ヘッドドライバー５０、及び、回復手段７０の動作を制御することで、被記録媒体に画像を形成する印刷処理、吐出部３５の吐出異常を検出し且つその原因を判定する吐出異常検出処理、及び、吐出異常が検出された際に当該吐出部３５の吐出機能を正常に回復させる回復処理等の各種処理の実行を制御する制御部６と、を備える。
【００１５】
制御部６は、ＣＰＵ６１と、記憶部６２とを備える。記憶部６２は、ホストコンピューター９から図示省略したインターフェース部を介して供給される画像データＩmgをデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を備える。また、記憶部６２は、被記録媒体の形状についての情報等の印刷処理を実行する際に必要なデータと、吐出異常検出処理により得られた結果を表す吐出異常検出結果データとを一時的に格納し、あるいは印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。また、記憶部６２は、インクジェットプリンター１の各部を制御する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＰＲＯＭを備える。
【００１６】
ＣＰＵ６１は、印刷処理、吐出異常検出処理、及び、回復処理等の各種処理の実行を制御する。より具体的には、ＣＰＵ６１は、ホストコンピューター９から供給される画像データＩmgを、記憶部６２に格納する。また、ＣＰＵ６１は、画像データＩmg等の記憶部６２に格納されている各種データ等に基づいて、給紙位置移動部４の駆動を制御するためのドライバー制御信号Ｃtr1及びＣtr2と、ヘッドドライバー５０の駆動を制御するための印刷信号ＳＩ、切替制御信号Ｓw、及び、駆動波形信号Ｃom等の各種信号と、回復手段７０の駆動を制御するための各種制御信号とを生成し、これらの信号をインクジェットプリンター１の各部に供給する。これにより、ＣＰＵ６１は、給紙位置移動部４、ヘッドドライバー５０、及び、回復手段７０の動作を制御し、印刷処理、吐出異常検出処理、及び、回復処理等の各種処理の実行を制御する。なお、制御部６の各構成要素は、図示省略したバスを介して電気的に接続されている。
【００１７】
ヘッドドライバー５０は、駆動信号生成部５１、吐出異常検出部５２、及び、切替部５３を備える。
駆動信号生成部５１は、制御部６から供給される印刷信号ＳＩ、及び、駆動波形信号Ｃomに基づいて、ヘッド部３０が備える吐出部３５を駆動するための駆動信号Ｖinを生成する。なお、詳細は後述するが、本実施形態において駆動波形信号Ｃomは、駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、及びＣom-Ｃの３つの信号を含む。
また、印刷信号ＳＩ及び駆動波形信号Ｃomを、「印刷制御信号」と総称する。つまり、駆動信号生成部５１は、印刷制御信号に基づいて駆動信号Ｖinを生成する。
吐出異常検出部５２は、吐出部３５が駆動信号Ｖinにより駆動された後に生じる、吐出部３５の内部のインクの振動等に起因する吐出部３５内部の圧力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出するとともに、残留振動信号Ｖoutに基づいて、当該吐出部３５に吐出異常があるか否か及び当該吐出部３５におけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を判定結果信号Ｒsとして出力する。
切替部５３は、制御部６から供給される切替制御信号Ｓwに基づいて、各吐出部３５を、駆動信号生成部５１または吐出異常検出部５２のいずれか一方に接続させる。
【００１８】
給紙位置移動部４は、ヘッド部３０を移動させるための（より正確には、ヘッド部３０を搭載するキャリッジ３２を移動させるための）キャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１を駆動するためのキャリッジモータードライバー４０１と、被記録媒体を搬送するための給紙モーター４２と、給紙モーター４２を駆動するための給紙モータードライバー４０２と、を備える。なお、キャリッジモータードライバー４０１及び給紙モータードライバー４０２を、モータードライバー４０と総称することがある。
【００１９】
図２は、第１実施形態に係る記録装置としてのインクジェットプリンター１を示す概略斜視図である。図２に示すように、インクジェットプリンター１は、キャリッジ３２を備えている。キャリッジ３２は、キャリッジモーター４１により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部材１０４に案内されてプラテン１０５の軸方向に往復移動する。被記録媒体（本例では記録用紙）２００は、図示しない搬送機構によってキャリッジ３２とプラテン１０５との間に向かって送られる。
【００２０】
キャリッジ３２の被記録媒体２００に対向する位置には、インクジェット式記録ヘッド３００が搭載されている。また、インクジェット式記録ヘッド３００の上部には、液体としてのインクを当該インクジェット式記録ヘッド３００に供給する背景用インク組成物としての白色系インクが収容された白色系インクカートリッジ１０６及び着色インク組成物としてのカラー及びブラックインクが収容されたカラーおよびブラックインクカートリッジ１０７が着脱可能に装填されている。被記録媒体２００は、印字等領域Ｐに配置されて、インクジェット式記録ヘッド３００によってインクが吐出され、文字、画像等が記録される。文字、画像等が記録された被記録媒体２００は、記録物２１０として排出される。
本明細書において「白色系インク」とは、社会通念上「白色」と呼称される色で印字等するインク（または「インキ」と称されているもの；以下同様）を意味し、微量着色されているものも含む。また、その顔料を含有するインクが「白色インク、ホワイトインク」などといった名称で呼称／販売されるインク（インキ）を含む。
さらに言えば、「白色系インク」は、例えば当該インクが、「エプソン純正写真用紙＜光沢＞」（セイコーエプソン社製）に１００％ｄｕｔｙ以上又は写真用紙の表面が十分に被覆される量で記録に用いられた場合に、分光測光器Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（商品名、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製）を用いて、測定条件をＤ５０光源、観測視野を２°、濃度をＤＩＮ ＮＢ、白色基準をＡｂｓ、フィルターをＮｏ、測定モードをＲｅｆｌｅｃｔａｎｃｅと設定して、当該インクの明度（Ｌ＊）及び色度（ａ＊、ｂ＊）を計測した場合に、７０≦Ｌ＊≦１００、−４．５≦ａ＊≦２、−６≦ｂ＊≦２．５を満たすインク（インキ）を含む。
なお、本実施形態において白色系インクは、白色とは限らない記録媒体（例えば、プラスチックや金属）に対して画像を記録するために用いられる場合がある。このような場合に、白色系インクは、例えば、記録媒体の色を消したり、カラー画像の透過性を下げたりするために、下地層の形成に用いられる。なお、本実施形態に係る白色系インクは、これに限らず、白色の記録媒体に用いてもよい。
【００２１】
また、図２に示すように、被記録媒体２００が配置されない非印字等領域である、例えば、ホームポジションＨには、ノズル（後述）の出口を覆うキャッピング手段１２０、ポンピング処理する（キャビティ（後述）内のインクを吸引して排出する）吸引ポンプ１３０、及び、ワイピング処理する（ノズルの出口近傍に付着した紙粉などの異物を拭き取る）ワイピング部材１４０が配置されている。
【００２２】
以下、本実施形態に係るインクジェットプリンター１による、被記録媒体２００への記録方法の概略を説明する。インクジェットプリンター１は、図３（ａ）に示す記録物２１０ａを形成する第１モード、図３（ｂ）に示す記録物２１０ｂを形成する第２モード、および図３（ｃ）に示す記録物２１０ｃを形成する第３モード、の記録モードを備えている。ここで「記録物」とは、例えば印字等による記録が為された被記録媒体２００のことをいう。
【００２３】
図３（ａ）に示す記録物２１０ａは、被記録媒体２００上に白色系画像Ｐｗとカラー画像Ｐｃと、が隣接して形成されている。図３（ｂ）に示す記録物２１０ｂは、被記録媒体２００上にカラー画像Ｐｃが形成され、カラー画像Ｐｃ上に白色系画像Ｐｗが重なって形成されている。図３（ｃ）に示す記録物２１０ｃは、被記録媒体２００上に白色画像Ｐｗが形成され、白色系画像Ｐｗ上にカラー画像Ｐｃが重なって形成されている。
【００２４】
インクジェットプリンター１による記録方法は、記録モードを選択する記録モード選択工程と、選択された記録モードに基づく初めに記録画像を形成する第１記録工程と、第１記録工程によって形成された画像を乾燥する乾燥工程と、乾燥工程の後に選択された記録モードに基づく次の記録画像を形成する第２記録工程と、を備えている。
【００２５】
（記録モード選択工程）記録モード選択工程は、第１モード、第２モードおよび第３モードのいずれかを選択し、インクジェットプリンター１に備える図示しない操作部により記録モードを選択指定する方法、もしくはインクジェットプリンター１に接続された図示しないパーソナルコンピューターによって記録モードを選択指定する方法などによって記録モードを選択指定する。
【００２６】
（第１記録工程）記録モード選択工程によって選択された記録モードに基づき、所定のインクを被記録媒体２００上にインクジェット法で画像が形成、記録される。第１モードまたは第３モードが選択された場合の第１記録工程では、背景用画像の一例として白色系画像Ｐｗが形成される（以下、背景用画像の一例として白色系画像Ｐｗにより説明する）。被記録媒体２００は、印刷本紙等の塗工紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、金属、ガラスから選択される一種であるのが好ましい。これらの被記録媒体２００はインク非吸収性または低吸収性であり、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において、接触開始から３０ｍｓｅｃまでの水吸収量が１ｍｌ／ｍ2以下のものである。
【００２７】
背景用インクは、１気圧下相当の沸点が２８０℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しないことが好ましい。例えば、１気圧下相当の沸点が１８８℃のプロピレングリコールは含んでもよいが、１気圧下相当の沸点が２８０℃以上のグリセリン、１気圧下相当の沸点が２８０℃以上のポリエチレングリコール、１気圧下相当の沸点が２８０℃以上のポリプロピレングリコール等は含まない。また、背景用インクは、背景用として用いられるインクであれば特に限定されないが、白色系インク又は光輝性インクである事が好ましい。白色系インクに含まれる、白色系顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、中空樹脂粒子の微粒子を含む顔料を用いることができる。ここで、優れた白色度から酸化チタンの微粒子を含むのが好ましい。白色系顔料の平均粒子径は、特に限定されないが１００ｎｍ以上１μｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であるのがさらに好ましく、２５０ｎｍ以上３８０ｎｍ以下であるのが一層好ましく、最も好ましくは２６０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である。なお、これらの微粒子は、酸化珪素、アルミナ等でコーティングされた微粒子であってもよい。
【００２８】
光輝性インクは、光輝性顔料を含有するものである。光輝性顔料としては、媒体に付着されたときに光輝性を呈しうるものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、および銅からなる群より選択される１種または２種以上の合金（金属顔料ともいう）や、パール光沢を有するパール顔料を挙げることができる。パール顔料の代表例としては、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。
【００２９】
また、背景用顔料としては、下記（式１）に示す「ストークスの式」によって得られる沈降速度ｖが２．０×１０-6（ｃｍ／ｓ）以上であることが好ましい。ストークスの式によって算出される沈降速度が早い背景用顔料は、第２モードの際に、下地の画像との滲みを起こしやすい。しかし、本願の発明によれば、当該不具合を良好に防止出来る。
【００３０】
ｖ＝{（ρ−ρw）ｇＲ2}／（１８η）      …（式１）
上記（式１）における、ｖは沈降速度（ｃｍ／ｓ）、ρは顔料の密度（ｇ／ｃｍ3）、ρｗは２０℃における溶媒の密度（ｇ／ｃｍ3）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ2）、Ｒは顔料の動的光散乱法によって算出される体積基準の平均粒子径（ｃｍ）、ηは２０℃における溶媒の粘度（Ｐａ・ｓ）である。
【００３１】
第１記録工程で記録される白色系画像Ｐｗは、被記録媒体２００に形成されるべた画像であってもよいし、カラーおよびブラックインクによって着色画像が形成される位置に合わせて白色系画像Ｐｗを形成してもよい。白色系画像Ｐｗに記録される着色画像の十分な視認性を得るには、白色系インクを用いて形成する白色系画像Ｐｗの白色度は７３以上、より好ましくは７５以上がよい。ここで、背景用画像（本実施形態においては白色系画像Ｐｗ）の記録に使用される白色系顔料量は０．８ｇ／ｍ2以上、より好ましくは１．０ｇ／ｍ2以上であるのが好ましい。
【００３２】
また、白色系インクの表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、２８ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。さらに、後述する着色インクとの表面張力の差は、背景用インク組成物としての白色系インクの表面張力をＳ１（ｍＮ／ｍ）、着色インク組成物の表面張力をＳ２（ｍＮ／ｍ）とした場合に、    −５＜（Ｓ１−Ｓ２）＜４であることが好ましい。
【００３３】
第２モードにおける第１記録工程では、着色インクを用いてインクジェット法によりカラー画像Ｐｃが形成される。着色インクは、色材を含有し、１気圧下相当の沸点が２８０℃以上のアルキルポリオールを実質的に含有しない。ここで、着色インクの表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、２８ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましく、一層好ましくは２６ｍＮ／ｍ以下でり、さらに好ましくは１０ｍＮ／ｍ以上２８ｍＮ／ｍ以下であり、最も好ましくは１０ｍＮ／ｍ以上２６ｍＮ／ｍ以下である。
【００３４】
（乾燥工程）本願発明において、第２記録工程の前には、活性化エネルギー線（例えば、紫外線）照射工程や乾燥工程を設けても良い。乾燥工程を設けた場合に、乾燥工程は、第１記録工程で形成された白色系画像Ｐｗもしくはカラー画像Ｐｃを乾燥させる。乾燥の方法としては、自然乾燥、加熱乾燥を用いることができる。加熱乾燥としては、温風乾燥、熱源による直接接触のヒーター乾燥、活性化エネルギー線（例えば赤外線）による乾燥等が挙げられる。なお、乾燥工程は、第１記録工程と同時に行われても良い。
【００３５】
第１記録工程において白色系画像Ｐｗが形成される、すなわち第１モードおよび第３モードの場合には、白色系画像の乾燥率を４０％〜９０％（好ましくは５５％〜９０％）となるように乾燥することが好ましい。また、第１記録工程においてカラー画像Ｐｃが形成される、すなわち第２モードの場合には、カラー画像Ｐｃの乾燥率を４０％〜９０％（好ましくは５５％〜９０％）となるように乾燥することが好ましい。なお、乾燥工程で達成する乾燥率は、第２記録工程で吐出される着色インクが第１記録工程によって形成された白色系画像Ｐｗもしくはカラー画像Ｐｃに到達するまでに達成されていればよい。したがって、乾燥工程は、第１記録工程で被記録媒体２００に白色系画像Ｐｗもしくはカラー画像Ｐｃが記録されて、第２記録工程で着色インクもしくは白色系インクが白色系画像Ｐｗもしくはカラー画像Ｐｃに到達するまでの工程であり、第１記録工程から第２記録工程までの間の自然乾燥も乾燥工程に含まれる。
【００３６】
乾燥率は以下の方法によって、算出することが可能である。被記録媒体にインクを付与して画像形成したときの被記録媒体の質量が、乾燥率０％に相当する。そして、所定の乾燥条件下で画像を乾燥させ、被記録媒体の質量変化が実質的に止まった時点が、乾燥率１００％に相当する。これら２つのデータ及び乾燥時間を変更させて得たデータ（中間乾燥率）から、同一の乾燥条件下において、被記録媒体の質量変化及び乾燥率の変化を表すことができる。このようにして得られた結果、背景色の画像形成から有色（白色を除く。）
の画像形成までの時間、第２記録工程時の被記録媒体の質量などから、乾燥率を算出することができる。なお、乾燥温度が随時変化する場合には、質量を基準に乾燥率を算出するのが好ましい。
【００３７】
第１記録工程において形成された画像の乾燥工程における乾燥時間は、第３モードの第１記録工程によって形成される白色系画像Ｐｗの乾燥時間、第２モードの第１記録工程によって形成されるカラー画像Ｐｃの乾燥時間を長くすることが好ましい。このように乾燥することにより、後述する第２モードの第２記録工程において被記録媒体２００上に形成されたカラー画像Ｐｃ上に白色系画像Ｐｗを形成する白色系インクをインクジェット法によって重ねた場合に、カラー画像Ｐｃへの白色系画像Ｐｗのブリード、すなわち混色、滲みなどを抑制することができる。背景用顔料は、着色インクに用いられる着色顔料よりも沈降速度が速い傾向にあるため、第２モードにおける滲みは、第３モードにおける滲みよりも大きい傾向にある。よって、第３モードにおける乾燥状態を高める事が好ましいからである。
【００３８】
（第２記録工程）選択された記録モードに基づき、第１記録工程において形成された白色形画像Ｐｗもしくはカラー画像Ｐｃに対して、カラー画像Ｐｃもしくは白色系画像Ｐｗが形成される。
【００３９】
第１モードが選択された場合、第２記録工程では図３（ａ）に示すように白色形画像Ｐｗに隣接するようにカラー画像Ｐｃが形成され、記録物２１０ａを得ることができる。第２モードが選択された場合、第２記録工程では図３（ｂ）に示すようにカラー画像Ｐｃ上に白色形画像Ｐｗが重ねて形成され、記録物２１０ｂを得ることができる。また、第３モードが選択された場合、第２記録工程では図３（ｃ）に示すように白色形画像Ｐｗ上にカラー画像Ｐｃが重ねて形成され、記録物２１０ｃを得ることができる。
【００４０】
次に、図４及び図５を参照して、ヘッド部３０、及び、ヘッド部３０が備える吐出部３５の構成について説明する。
図４は、ヘッド部３０が備える各吐出部３５の概略的な断面図である。図４に示す吐出部３５は、圧電素子５００の駆動によりキャビティ４４５内の液体（本例ではインク）がノズルＮから吐出するものである。具体的には、圧電素子５００に印加する電圧（駆動信号）を時間的に変化させ、キャビティ４４５に膨張と収縮とを生じさせることで（キャビティ４４５の容積を変化させることで）、ノズルＮからインクが吐出される。この吐出部３５は、ノズルＮが形成されたノズルプレート４４０と、キャビティプレート４４２と、振動板４４３と、複数の圧電素子５００を積層してなる積層圧電素子５０１とを備えている。
【００４１】
キャビティプレート４４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ４４５およびリザーバ４４６が形成される。キャビティ４４５とリザーバ４４６とは、インク供給口４４７を介して連通している。また、リザーバ４４６は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ１０６，１０７と連通している。
【００４２】
積層圧電素子５０１の図４中下端は、中間層４４４を介して振動板４４３と接合されている。積層圧電素子５０１には、複数の外部電極４４８および内部電極４４９が接合されている。すなわち、積層圧電素子５０１の外表面には、外部電極４４８が接合され、積層圧電素子５０１を構成する各圧電素子５００同士の間（または各圧電素子の内部）には、内部電極４４９が設置されている。この場合、外部電極４４８と内部電極４４９の一部が、交互に、圧電素子５００の厚さ方向に重なるように配置される。
【００４３】
そして、外部電極４４８と内部電極４４９との間に駆動信号生成部５１より駆動電圧波形を印加することにより、積層圧電素子５０１が図４中の矢印で示すように変形して（図３上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板４４３が振動する。この振動板４４３の振動によりキャビティ４４５の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ４４５内に充填されたインクがノズルＮより吐出する。
液体の吐出により、キャビティ４４５内で減少した液量は、リザーバ４４６からインクが供給されて補給される。また、リザーバ４４６へは、インクカートリッジ１０６，１０７からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
【００４４】
なお、ノズルプレート４４０に形成されるノズルＮ間のピッチは、印刷解像度（ｄｐｉ：ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）に応じて適宜設定され、その配列パターンの一例としては例えば主走査方向及び副走査方向について互いにずらして配列するパターンを挙げることができる。
【００４５】
次に、吐出部３５の他の例について説明する。図５に示す吐出部３５Ａは、圧電素子５００の駆動により振動板４６２が振動し、キャビティ４５８内のインク（液体）がノズルＮから吐出するものである。ノズル（孔）Ｎが形成されたステンレス鋼製のノズルプレート４５２には、ステンレス鋼製の金属プレート４５４が接着フィルム４５５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート４５４が接着フィルム４５５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート４５６およびキャビティプレート４５７が順次接合されている。
【００４６】
ノズルプレート４５２、金属プレート４５４、接着フィルム４５５、連通口形成プレート４５６及びキャビティプレート４５７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ４５８およびリザーバ４５９が形成される。キャビティ４５８とリザーバ４５９とは、インク供給口４６０を介して連通している。また、リザーバ４５９は、インク取り入れ口４６１に連通している。
【００４７】
キャビティプレート４５７の上面開口部には、振動板４６２が設置され、この振動板４６２には、下部電極４６３を介して圧電素子５００が接合されている。また、圧電素子５００の下部電極４６３と反対側には、上部電極４６４が接合されている。駆動信号生成部５１は、上部電極４６４と下部電極４６３との間に駆動電圧波形を印加（供給）することにより、圧電素子５００が振動し、それに接合された振動板４６２が振動する。この振動板４６２の振動によりキャビティ４５８の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ４５８内に充填されたインク（液体）がノズルＮより液体として吐出する。
【００４８】
インクの吐出によりキャビティ４５８内で減少した液量は、リザーバ４５９からインクが供給されて補給される。また、リザーバ４５９へは、インク取り入れ口４６１からインクが供給される。
【００４９】
次に、インク滴の吐出について、図６を参照して説明する。駆動信号生成部５１から図４（図５についても同様）に示す圧電素子５００に駆動電圧が印加されると、電極間にクーロン力が発生し、振動板４４３（図５においては振動板４６２；以下同様）は、図６（ａ）に示す初期状態に対して、図４（図５）中の上方向へ撓み、図６（ｂ）に示すようにキャビティ４４５（図５においてはキャビティ４５８；以下同様）の容積が拡大する。この状態において、駆動信号生成部５１の制御により、駆動電圧を変化させると、振動板４４３は、その弾性復元力によって復元し、初期状態における振動板４４３の位置を越えて下方向に移動し、図６（ｃ）に示すようにキャビティ４４５の容積が急激に収縮する。このときキャビティ４４５内に発生する圧縮圧力により、キャビティ４４５を満たすインク（液状材料）の一部が、このキャビティ４４５に連通しているノズルＮからインク滴として吐出される。
【００５０】
各キャビティ４４５の振動板４４３は、この一連のインク吐出動作が終了した後、次のインク吐出動作を開始するまでの間、圧電素子５００と一体的に減衰振動をしている。以下、この減衰振動を残留振動とも称する。振動板４４３及び圧電素子５００の残留振動（以下、単に「振動板４４３」の残留振動という。）は、ノズルＮやインク供給口４４７（図５においてはインク供給口４６０；以下同様）の形状、あるいはインク粘度等による音響抵抗ｒと、流路内のインク重量によるイナータンスｍと、振動板４４３のコンプライアンスＣｍと、によって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。
本明細書においてインクの「流路」とは、インクの収容部（例えば白色系インクカートリッジ１０６）より流出したインクが、ノズルＮから吐出されるまでに通る空間のことをいう。例えば、インクジェットプリンター１では、例えば、インク供給チューブ３１１と、ヘッド部３０内のインク流通経路とがインク流路に相当する。
【００５１】
上記想定に基づく振動板４４３の残留振動の計算モデルについて説明する。
図７は、振動板４４３の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。このように、振動板４４３の残留振動の計算モデルは、音圧ｐと、上述のイナータンスｍ、コンプライアンスＣｍ及び音響抵抗ｒとで表せる。そして、図７の回路に音圧ｐを与えた時のステップ応答を体積速度ｕについて計算すると、次式が得られる。
ｕ＝{ｐ／(ω・ｍ)}ｅ−ωｔ・sin（ωｔ）    …（式２）
ω＝{１／(ｍ・Ｃｍ)−α２}１／２            …（式３）
α＝ｒ／（２ｍ）                         …（式４）
【００５２】
この式から得られた計算結果と、別途行ったインク滴の吐出後の振動板４４３の残留振動の実験における実験結果とを比較する。図８は、振動板４４３の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。この図８に示すグラフからも分かるように、実験値と計算値の２つの波形は、概ね一致している。
【００５３】
さて、吐出部３５において、前述したような吐出動作を行ったにもかかわらずノズルＮからインク滴が正常に吐出されない現象、即ち液体の吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、〈原因１〉インクの顔料成分の沈降、〈原因２〉ノズルＮ近傍でのインクの増粘（乾燥などに起因して粘度が増すこと）、〈原因３〉ノズルＮの出口近傍への紙粉付着、等が挙げられる。
【００５４】
この吐出異常が発生すると、その結果としては、典型的にはノズルＮから液体が吐出されないこと、即ち液体の不吐出現象が現れ、その場合、被記録媒体２００に印刷した画像における画素のドット抜けを生じる。また、吐出異常の場合には、ノズルＮから液体が吐出されたとしても、液体の量が過少であったり、その液体の飛行方向（弾道）がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。このようなことから、以下の説明では、液体の吐出異常のことを単に「ドット抜け」という場合もある。
【００５５】
以下においては、図８に示す比較結果に基づいて、吐出部３５に発生する印刷処理時の吐出異常の原因別に、振動板４４３の残留振動の計算値と実験値とが概ね一致するように、音響抵抗ｒ及びイナータンスｍのうち少なくとも一方の値を調整する。
【００５６】
図９（ａ）（ｂ）は、キャビティ４４５、リザーバ４４６、及びインク供給口４４７内におけるインクの顔料成分の沈降の概念を示す図である。まず、吐出異常の原因の１つである、〈原因１〉キャビティ４４５内におけるインクの顔料成分の沈降について検討する。
本明細書においては、インクの顔料成分の沈降によって生じる状態を２つの状態に分類する。一の状態（以下、「第１沈降状態」という。）は図９（ａ）に示す状態であり、主としてノズルＮから離隔した部位にインクの顔料成分が沈降（さらには凝集や固化）し、ノズルＮ近傍にはキャビティ４４５内の容積が実質的に減少する程度の沈降が生じていない状態である。この状態においては、ノズルＮ近傍には顔料成分の濃度が薄まったインクが到来する。
他の状態（以下、「第２沈降状態」という。）は図９（ｂ）に示す状態であり、ノズルＮ近傍においても、当該キャビティ４４５内の容積が実質的に減少する程度のインクの顔料成分の沈降（さらには凝集や固化）が生じている状態である。
【００５７】
図９（ａ）に示す第１沈降状態においては、凝集・固化した顔料成分の重量だけインク重量が減少するため、結果として流路内のインク重量が減少してイナータンスｍが低下するものと考えられる。従って、インクが正常に吐出された図８に示す場合に対してイナータンスｍを小さく設定し、第１沈降状態発生時の残留振動の実験値とマッチングすると、正常吐出時に比べて周波数が高くなる（周期Ｔが短くなる）特徴的な残留振動波形が得られる。つまり、第１沈降状態発生時の残留振動波形は、正常吐出時のそれに比べて、周期Ｔが小さい波形となる。
【００５８】
図９（ｂ）に示す第２沈降状態においては、第１沈降状態発生時と同様にイナータンスｍが低下し、正常吐出時に比べて周波数が高くなる（周期Ｔが短くなる）。また、第２沈降状態発生時には、ノズルＮ近傍において凝集・固化した顔料成分に起因して当該ノズルＮの径が小さくなったような状態となり、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。この音響抵抗ｒの低下により、残留振動波形の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げることとなる。
さらには、沈降して凝集・固化した顔料成分がキャビティ４４５内の流路を狭めるため、実質的にキャビティ４４５内の容積が減少したような状態となる。このキャビティ４４５内の容積の減少により、残留振動波形の振幅Ａは小さくなるものと考えられる。つまり、第２沈降状態発生時の残留振動波形は、正常吐出時のそれに比べて、周期Ｔが小さくなり、且つ、振幅Ａも小さい波形となる。
【００５９】
次に、吐出異常のもう１つの原因である、〈原因２〉ノズルＮ近傍でのインクの増粘について検討する。ノズルＮ近傍でインクに増粘が生じた場合、キャビティ４４５内のインクは当該キャビティ４４５内に閉じこめられた状態となる。具体的には、本例では増粘が生じた状態として、数日間キャッピング手段１２０を装着させない状態で吐出部３５を放置し、ノズルＮ近傍のインクが乾燥して増粘が生じたことにより、当該インクを吐出することができなくなった状態（ノズルＮ近傍にインクが固着した状態）を想定している。
このようにノズルＮ近傍のインクに増粘が生じた場合、音響抵抗ｒが増加するものと考えられる。インクが正常に吐出された図８の場合に対して、音響抵抗ｒを大きく設定し、且つ、ノズルＮ近傍のインクの増粘（乾燥、固着）時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、正常吐出時に比べて周波数が極めて低くなると共に、残留振動が過減衰となる特徴的な残留振動波形が得られる。
これは、インク滴を吐出するために振動板４４３が図４中下方に引き寄せられることによって、キャビティ４４５内にリザーバ４４６からインクが流入した後に、振動板４４３が図４中上方に移動するときに、キャビティ４４５内のインクの逃げ道がないために、振動板４４３が急激に振動できなくなるため（過減衰となるため）である。
【００６０】
次に、吐出異常のさらにもう１つの原因である、〈原因３〉ノズルＮ出口近傍への紙粉付着について検討する。ノズルＮの出口近傍に紙粉が付着した場合、キャビティ４４５内から紙粉を介してインクが染み出してしまうとともに、ノズルＮからインクを吐出することができなくなる。このように、ノズルＮの出口近傍に紙粉が付着し、ノズルＮからインクが染み出している場合には、振動板４４３から見てキャビティ４４５内及び染み出し分のインクが正常時よりも増えることにより、イナータンスｍが増加するものと考えられる。また、ノズルＮの出口近傍に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗ｒが増大するものと考えられる。
したがって、インクが正常に吐出された図８の場合に対して、イナータンスｍ、音響抵抗ｒを共に大きく設定して、ノズルＮの出口近傍への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、正常吐出時に比べて周波数が低くなる特徴的な残留振動波形が得られる。ここで、紙粉の付着の場合は、インクの増粘の場合と比較して、残留振動の周波数がより高い（周期Ｔがより短い）。
【００６１】
本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、各吐出部３５におけるノズルＮからのインク滴が吐出されたときの振動板４４３の残留振動の周期Ｔに基づいて、各吐出部３５の吐出異常を検出する。また、その周期Ｔとその振幅Ａとに基づいて、当該吐出異常の原因を特定する。つまり、本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、残留振動を解析して吐出異常及びその原因を特定するものである。
【００６２】
以下、ヘッドドライバー５０（駆動信号生成部５１、吐出異常検出部５２、及び、切替部５３）の構成及び動作について説明する。
【００６３】
図１０は、ヘッドドライバー５０のうち駆動信号生成部５１の構成を示すブロック図である。同図に示すように、駆動信号生成部５１は、シフトレジスタＳＲ、ラッチ回路ＬＴ、デコーダーＤＣ、並びに、トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcからなる組を、Ｍ個の吐出部３５に１対１に対応するようにＭ個有する。以下では、これらＭ個の組を構成する各要素を、図において上から順番に、１段、２段、…、Ｍ段と称することがある。
なお、詳細は後述するが、吐出異常検出部５２は、Ｍ個の吐出部３５に１対１に対応するようにＭ個の吐出異常検出回路ＤＴ（ＤＴ[１]、ＤＴ[２]、…、ＤＴ[Ｍ]）を具備する。
【００６４】
駆動信号生成部５１には、制御部６から、クロック信号ＣＬ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及び、駆動波形信号Ｃom（Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、Ｃom-Ｃ）が供給される。
ここで、印刷信号ＳＩとは、画像の１ドットを形成するにあたって、各吐出部３５（各ノズルＮ）から吐出させるインク量を規定するデジタルの信号である。より詳細には、本実施形態に係る印刷信号ＳＩは、各吐出部３５（各ノズルＮ）から吐出させるインク量を、上位ビットｂ１、中位ビットｂ２および下位ビットｂ３の３ビットで規定するものであり、制御部６からクロック信号ＣＬに同期して駆動信号生成部５１にシリアルで供給される。この印刷信号ＳＩにより、各吐出部３５から吐出されるインク量を制御することで、被記録媒体２００の各ドットにおいて、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドットの４階調を表現することが可能となり、さらに残留振動を発生させてインクの吐出状態を検査するための検査用の駆動信号を生成することが可能となる。
【００６５】
シフトレジスタＳＲのそれぞれは、印刷信号ＳＩを、各吐出部３５に対応する３ビット毎に、一旦保持する。詳細には、Ｍ個の吐出部３５に１対1に対応する、１段、２段、…、Ｍ段のＭ個のシフトレジスタＳＲが互いに縦続接続されるとともに、印刷信号ＳＩが、クロック信号ＣＬにしたがって順次後段に転送される。そして、Ｍ個のシフトレジスタＳＲの全てに印刷信号ＳＩが転送された時点で、クロック信号ＣＬの供給が停止し、Ｍ個のシフトレジスタＳＲのそれぞれが印刷信号ＳＩのうち自身に対応する３ビット分のデータを保持した状態を維持する。
【００６６】
Ｍ個のラッチ回路ＬＴのそれぞれは、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるタイミングで、Ｍ個のシフトレジスタＳＲのそれぞれに保持された、各段に対応する３ビット分の印刷信号ＳＩを一斉にラッチする。図１５において、ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］のそれぞれは、１段、２段、…、Ｍ段のシフトレジスタＳＲに対応するラッチ回路ＬＴによってそれぞれラッチされた、３ビット分の印刷信号ＳＩを示している。
【００６７】
ところで、インクジェットプリンター１が被記録媒体２００に画像を形成して印刷を行う期間である印刷動作期間は、複数の単位動作期間Ｔuからなる。
そして、制御部６は、Ｍ個の吐出部３５の各々について、単位動作期間Ｔuを印刷処理又は吐出異常検出処理に割り当てる。制御部６は、３つの態様で吐出部３５を制御する。第１の態様は、Ｍ個の吐出部３５の一部に印刷処理を割り当て、他部に吐出異常検出処理に割り当てる。第２の態様は、Ｍ個の吐出部３５の全てに印刷処理を割り当てる。第３の態様は、Ｍ個の吐出部３５の全てに吐出異常検出処理を割り当てる。
各単位動作期間Ｔuは、制御期間Ｔc1とこれに後続する制御期間Ｔc2とからなる。本実施形態では、制御期間Ｔc1及びＴc2は、互いに等しい時間長を有する。
制御部６は、駆動信号生成部５１に対して、単位動作期間Ｔu毎に印刷信号ＳＩを供給し、また、ラッチ回路ＬＴは、単位動作期間Ｔu毎に印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］をラッチする。
【００６８】
デコーダーＤＣは、ラッチ回路ＬＴによってラッチされた３ビット分の印刷信号ＳＩをデコードし、制御期間Ｔc1及びＴc2のそれぞれにおいて、選択信号Ｓa、Ｓb及びＳｃを出力する。
図１１は、デコーダーＤＣが行うデコードの内容を示す説明図（テーブル）である。この図に示すように、ｍ段（ｍは、１≦ｍ≦Ｍを満たす自然数）に対応する印刷信号ＳＩ［ｍ］の示す内容が、例えば（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１、０、０）である場合、ｍ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔc1において、選択信号ＳaをハイレベルＨに設定するとともに、選択信号Ｓb及びＳｃをローレベルＬに設定し、また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa及びＳｃをローレベルＬに設定するとともに、選択信号ＳbをハイレベルＨに設定する。
また、下位ビットｂ３が「１」の場合は、上位ビットｂ１及び中位ビットｂ２の値に関わらず、ｍ段のデコーダーＤＣは、制御期間Ｔc1及びＴc2において、選択信号Ｓa及びＳｂをローレベルＬに設定するとともに、選択信号ＳｃをハイレベルＨに設定する。
【００６９】
説明を図１０に戻す。同図に示すように、駆動信号生成部５１は、Ｍ個の吐出部３５に１対１に対応するように、Ｍ個のトランスミッションゲートＴＧa及びＴＧbの組を備える。
トランスミッションゲートＴＧaは、選択信号ＳaがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。トランスミッションゲートＴＧbは、選択信号ＳbがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。トランスミッションゲートＴＧcは、選択信号ＳcがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。
例えば、ｍ段において、印刷信号ＳＩ［ｍ］の示す内容が、（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１、０、０）である場合には、制御期間Ｔc1においてトランスミッションゲートＴＧaがオンするとともにトランスミッションゲートＴＧb及びＴＧcがオフし、また、制御期間Ｔc2においてトランスミッションゲートＴＧa及びＴＧcがオフするとともにトランスミッションゲートＴＧbがオンする。
【００７０】
トランスミッションゲートＴＧaの一端には駆動波形信号Ｃom-Ａが供給され、トランスミッションゲートＴＧbの一端には駆動波形信号Ｃom-Ｂが供給され、トランスミッションゲートＴＧcの一端には駆動波形信号Ｃom-Ｃが供給される。また、トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcの他端は相互に接続されている。
トランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcは排他的にオンとなり、制御期間Ｔc1及びＴc2毎に選択された駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、又はＣom-Ｃが、駆動信号Ｖin［ｍ］として出力され、これが、切替部５３を介してｍ段の吐出部３５に供給される。
【００７１】
図１２は、単位動作期間Ｔuにおける駆動信号生成部５１の動作を説明するためのタイミングチャートである。同図に示すように、単位動作期間Ｔuは、制御部６が出力するラッチ信号ＬＡＴにより規定される。また、各単位動作期間Ｔuは、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨにより規定される、互いに等しい時間長の制御期間Ｔc1及びＴc2からなる。
【００７２】
同図に示されるように、単位動作期間Ｔuにおいて制御部６から供給される駆動波形信号Ｃom-Ａは、単位動作期間Ｔuのうち制御期間Ｔc1に配置された単位波形ＰA1と、制御期間Ｔc2に配置された単位波形ＰA2と、を連続させた波形である。単位波形ＰA1、及び、単位波形ＰA2の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖcである。また、この図に示す通り、単位波形ＰA1の電位Ｖa11と電位Ｖa12との電位差は、単位波形ＰA2の電位Ｖa21と電位Ｖa22との電位差よりも大きい。このため、各吐出部３５が備える圧電素子５００が単位波形ＰA1により駆動された場合に当該吐出部３５が備えるノズルＮから吐出されるインクの量は、単位波形ＰA2により駆動された場合に吐出されるインクの量よりも多い。
【００７３】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６から供給される駆動波形信号Ｃom-Ｂは、制御期間Ｔc1に配置された単位波形ＰB1と、制御期間Ｔc2に配置された単位波形ＰB2とを連続させた波形である。単位波形ＰB1の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位Ｖcであり、単位波形ＰB2は制御期間Ｔc2に亘って基準電位Ｖcに保たれる。また、単位波形ＰB1の電位Ｖb11と基準電位Ｖcとの電位差は、単位波形ＰA2の電位Ｖa21と電位Ｖa22との電位差よりも小さい。そして、各吐出部３５が備える圧電素子５００が単位波形ＰB1により駆動された場合であっても当該吐出部３５が備えるノズルＮからはインクは吐出されない。同様に、圧電素子５００に単位波形ＰB2が供給された場合にも、ノズルＮからインクが吐出されることはない。
【００７４】
単位動作期間Ｔuにおいて制御部６から供給される駆動波形信号Ｃom-Ｃは、制御期間Ｔc1に配置された単位波形ＰC1と、制御期間Ｔc2に配置された単位波形ＰC2とを連続させた波形である。単位波形ＰB1の開始及び単位波形ＰB2の終了のタイミングにおける電位は、いずれも第1電位Ｖ１（この例では、基準電位Ｖc）である。単位波形ＰB1は、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に遷移し、更に、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移し、第３電位Ｖ３に保たれる。また、単位波形ＰB2は、第３電位Ｖ３を保持した後、第３電位Ｖ３から第１電位Ｖ１に遷移し、第１電位Ｖ１に保たれる。駆動波形信号Ｃom-Ｃはインクの吐出状態を検査する際に選択される。なお、この例の第１電位（基準電位Ｖｃ）は、インクの非吐出時において、圧電素子５００に保持されるべき電位に設定してある。
【００７５】
上述のとおり、Ｍ個のラッチ回路ＬＴは、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりのタイミング、すなわち、単位動作期間Ｔu（ＴpまたはＴt）が開始されるタイミングにおいて、印刷信号ＳＩ［１］、ＳＩ［２］、…、ＳＩ［Ｍ］を出力する。
また、ｍ段のデコーダーＤＣは、上述のとおり、印刷信号ＳＩ［ｍ］に応じて、制御期間Ｔc1及びＴc2のそれぞれにおいて、図１６に示すテーブルの内容に基づいて選択信号Ｓa、Ｓb及びＳcを出力する。
また、ｍ段のトランスミッションゲートＴＧa、ＴＧb及びＴＧcは、上述のとおり、選択信号Ｓa、Ｓb及びＳcに基づいて、駆動波形信号Ｃom-Ａ、Ｃom-Ｂ、又はＣom-Ｃのいずれかを選択し、選択した駆動波形信号Ｃomを駆動信号Ｖin［ｍ］として出力する。
【００７６】
図１０乃至図１２に加え、図１３を参照しつつ、単位動作期間Ｔuにおいて駆動信号生成部５１が出力する駆動信号Ｖinの波形について説明する。
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１、１、０）である場合には、制御期間Ｔc1及び制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、単位波形ＰA1及び単位波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、単位波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
この結果、ｍ段の吐出部３５は、単位動作期間Ｔuにおいて、単位波形ＰA1に基づく中程度の量のインクの吐出、及び、単位波形ＰA2に基づく小程度の量のインクの吐出がなされ、これら２度にわたり吐出されたインクが被記録媒体２００上で合体するため、記録用紙Ｐ上には、大ドットが形成される。
【００７７】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１、０、０）である場合には、制御期間Ｔc1において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、単位波形ＰA1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳｃがそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧbにより駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択され、単位波形ＰB2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
この結果、ｍ段の吐出部３５は、単位動作期間Ｔuにおいて、単位波形ＰA1に基づく中程度の量のインクの吐出がなされ、記録用紙Ｐ上には、中ドットが形成される。
【００７８】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（０、１、０）である場合には、制御期間Ｔc1において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧbにより駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択され、単位波形ＰB1が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。また、制御期間Ｔc2において、選択信号Ｓa、ＳbがそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Lレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧaにより駆動波形信号Ｃom-Ａが選択され、単位波形ＰA2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
この結果、ｍ段の吐出部３５は、単位動作期間Ｔuにおいて、単位波形ＰA2に基づく小程度の量のインクの吐出がなされ、記録用紙Ｐ上には、小ドットが形成される。
【００７９】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（０、０、０）である場合には、制御期間Ｔc1及びＴc2において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧbにより駆動波形信号Ｃom-Ｂが選択され、単位波形ＰB1及びＰB2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
この結果、ｍ段の吐出部３５からは、単位動作期間Ｔuにおいて、インクの吐出がなされず、記録用紙Ｐ上には、ドットが形成されない（非記録となる）。
【００８０】
単位動作期間Ｔuにおいて供給される印刷信号ＳＩ［ｍ］の内容が（ｂ１、ｂ２、ｂ３）＝（１or０、１or０、１）である場合には、制御期間Ｔc1及びＴc2において、選択信号Ｓa、Ｓb、ＳcがそれぞれＬレベル、Ｌレベル、Ｈレベルとなるため、トランスミッションゲートＴＧcにより駆動波形信号Ｃom-Cが選択され、単位波形ＰC1及びＰC2が駆動信号Ｖin［ｍ］として出力される。
この結果、ｍ段の吐出部３５からは、単位動作期間Ｔuにおいて、インクの吐出がなされず、インクの吐出状態の検査が行われる。
【００８１】
図１４に、検査用の駆動信号Ｖin［ｍ］の波形を示す。同図に示すように駆動信号Ｖin［ｍ］は、時刻ｔ1sから時刻ｔ1eまでの第１期間Ｔ１中に第１電位Ｖ１となり、時刻ｔ2sから時刻ｔ2eまでの第２期間Ｔ２中に第２電位Ｖ２となり、時刻ｔ3sから時刻ｔ3eまでの第３期間Ｔ３中に第３電位Ｖ３となる。また、駆動信号Ｖin［ｍ］は、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２（ｔ1e〜ｔ2s）に遷移し、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移する（ｔ2e〜ｔ3s）に遷移する。
【００８２】
この例では、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２まで遷移させる時刻ｔ1eから時刻ｔ2sにおいて圧電素子５００にチャージされた電荷が放電される。この結果、圧電素子５００はメニスカスをキャビティ４４５の内部に引き込むように加振される。この後、第２期間Ｔ２では、第２電位Ｖ２を保持し、時刻ｔ2eから時刻ｔ3sにおいて、第２電位Ｖ２から第３電位Ｖ３に遷移させる。時刻ｔ2eから時刻ｔ3sまでの期間では、圧電素子５００に電荷がチャージされる。この結果、圧電素子５００はメニスカスをキャビティ４４５の外部に押し出す方向に変位する。但し、インクがノズルＮから吐出しないように第３電位Ｖ３が設定されている。仮に、第２電位Ｖ２から第１電位Ｖ１に遷移させると、圧電素子５００の変位が短時間で元の状態に戻り、インクが吐出してしまう。
【００８３】
そこで、本実施形態では、第３電位Ｖ３が、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ３との間の電位となるように設定している。即ち、この例では、メニスカスをなるべくキャビティ４４５の内部に引き込んだ状態から、インクが吐出しないようにメニスカスを戻すことによって、キャビティ４４５の内部に大きな圧力変化を発生させる。これによって、残留振動を大きな振幅で取り出すことが可能となる。
【００８４】
また、本実施形態においては、第１期間Ｔ１の終了時刻ｔ1eから第２期間Ｔ２の終了時刻ｔ2eまでの時間をＴxａとし、キャビティ４４５の固有振動周期をＴｃとしたとき、以下のように時間Ｔxａを定めることが好ましい。
キャビティ４４５内のインクは圧電素子５００が撓むことによって加振される。このとき、キャビティ４４５内の圧力は固有振動周期Ｔｃに同期して増加減少する。一方、第２期間Ｔ２の終了時刻ｔ2eは、圧電素子５００の変位の方向を変化させるタイミングである。大きな残留振動を得るためには、キャビティ４４５内の圧力の変化に同期して、圧電素子５００の変位の方向を変化させることが好ましい。
【００８５】
本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、検査用の駆動信号Ｖinにより吐出部３５を駆動して、その結果生じる当該吐出部３５のキャビティ４４５内部の圧力変化に基づく圧電素子５００の起電力の変化を残留振動信号Ｖoutとして検出する。そして、残留振動信号Ｖoutに基づいて当該吐出部３５に吐出異常があるか否かについての判定を実行する吐出異常検出処理を実行する。
【００８６】
図１５は、ヘッドドライバー５０のうち切替部５３の構成、並びに、切替部５３と吐出異常検出部５２、ヘッド部３０、及び、駆動信号生成部５１との電気的な接続関係を示すブロック図である。
同図に示すように、切替部５３は、Ｍ個の吐出部３５に１対１に対応する１段〜Ｍ段のＭ個の切替回路Ｕ（Ｕ[１]、Ｕ[２]、…、Ｕ[Ｍ]）を備える。ｍ段の切替回路Ｕ［ｍ］は、ｍ段の吐出部３５を、駆動信号Ｖin[ｍ]が供給される配線、又は吐出異常検出部５２が備える吐出異常検出回路ＤＴのいずれか一方に、電気的に接続する。
以下では、各切替回路Ｕにおいて、吐出部３５と駆動信号生成部５１とが電気的に接続されている状態を、第１の接続状態と称する。また、吐出部３５と吐出異常検出部５２の吐出異常検出回路ＤＴとが電気的に接続されている状態を、第２の接続状態と称する。
【００８７】
制御部６は、ｍ段の切替回路Ｕ［ｍ］に対して、切替回路Ｕ［ｍ］の接続状態を制御するための切替制御信号Ｓw［ｍ］を供給する。
具体的には、制御部６は、単位動作期間Ｔuにおいて、印字を実行させる吐出部３５に対応する切替回路を第１の接続状態とし、検査の対象となる吐出部３５に対応する切替回路を第２の接続状態とするように切替制御信号Ｓw［１］、Ｓw［２］、…、Ｓw［Ｍ］を出力する。即ち、単位動作期間Ｔuにおいて、第１の接続状態と第２の接続状態と指定する切替制御信号Ｓwが混在してもよいし、切替制御信号Ｓwが全て第１の接続状態を指定してもよいし、切替制御信号Ｓwが全て第２の接続状態を指定してもよい。
【００８８】
図１６は、ヘッドドライバー５０のうち吐出異常検出部５２が備える吐出異常検出回路ＤＴの構成を示すブロック図である。
図１６に示すように、吐出異常検出回路ＤＴは、残留振動信号Ｖoutに基づいて、吐出部３５の残留振動の１周期分の時間長を表す検出信号ＮTcを出力する検出部５５と、検出信号ＮTcに基づいて、吐出部３５における吐出異常の有無及び吐出異常がある場合におけるその吐出状態を判定して、判定結果を表す判定結果信号Ｒsを出力する判定部５６と、を備える。
このうち検出部５５は、吐出部３５から出力される残留振動信号Ｖoutからノイズ成分等を除去した整形波形信号Ｖdを生成する波形整形部５５１と、この整形波形信号Ｖd等に基づいて検出信号ＮTcを生成する計測部５５２と、を備える。
【００８９】
波形整形部５５１は、例えば、残留振動信号Ｖoutの周波数帯域よりも低域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのハイパスフィルターや、残留振動信号Ｖoutの周波数帯域よりも高域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのローパスフィルター等を備え、残留振動信号Ｖoutの周波数範囲を限定しノイズ成分を除去した整形波形信号Ｖdを出力可能な構成を含む。
また、波形整形部５５１は、残留振動信号Ｖoutの振幅を調整するための負帰還型のアンプや、残留振動信号Ｖoutのインピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Ｖdを出力するためのボルテージフォロアなどを含む構成であってもよい。
【００９０】
計測部５５２には、波形整形部５５１によって残留振動信号Ｖoutが整形されて成る整形波形信号Ｖdと、制御部６が生成するマスク信号Ｍskと、整形波形信号Ｖdの振幅中心レベルの電位に定められた閾値電位Ｖth_cとが供給される。計測部５５２は、これらの信号等に基づいて、検出信号ＮTcと、当該検出信号ＮTcが有効な値であるか否かを示す有効性フラグＦlagと、検出信号ＮTcの振幅Ａとを特定して出力する。
図１７は、計測部５５２の動作を示すタイミングチャートである。同図に示すように、振幅Ａは、検出信号ＮTcにおいて最初に現れるピーク値Ｐと閾値電位Ｖth_cとの差の値である。検出信号ＮTcにおいて最初に現れるピーク値Ｐは、期間Ｔmskが整形波形信号Ｖdの波形の何れの時点で終了するかで、上側ピーク値及び下側ピーク値のいずれか一方になる。同図に示す例は、ピーク値Ｐが上側ピーク値である例である。
【００９１】
図１７に示すように、計測部５５２は、整形波形信号Ｖdの示す電位と閾値電位Ｖth_cとを比較して、整形波形信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_c以上となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Ｖdの示す電位が閾値電位Ｖth_c未満となる場合にローレベルとなる比較信号Ｃmp1を生成する。
マスク信号Ｍskは、波形整形部５５１からの整形波形信号Ｖdの供給が開始されてから所定の期間Ｔmskの間だけハイレベルとなる信号である。本実施形態では、整形波形信号Ｖdのうち、期間Ｔmskの経過後の整形波形信号Ｖdのみを対象として検出信号ＮTcを生成することで、残留振動の開始直後に重畳するノイズ成分を除去した精度の高い検出信号ＮTcを得ることができる。
【００９２】
計測部５５２は、カウンタ（不図示）を備える。当該カウンタは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、整形波形信号Ｖdの示す電位が最初に閾値電位Ｖth_cと等しくなるタイミングである時刻ｔ1において、クロック信号（不図示）のカウントを開始する。すなわち、当該カウンタは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃmp1が最初にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が最初にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ1において、カウントを開始する。
そして、当該カウンタは、カウントを開始した後において、整形波形信号Ｖdの示す電位が、２度目に閾値電位Ｖth_cとなるタイミングである時刻ｔ2においてクロック信号のカウントを終了させて、得られたカウント値を検出信号ＮTcとして出力する。すなわち、当該カウンタは、マスク信号Ｍskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Ｃmp1が２度目にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Ｃmp1が２度目にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻ｔ2において、カウントを終了する。
このように、計測部５５２は、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの時間長を、整形波形信号Ｖdの１周期分の時間長として計測し、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの残留振動波形を示す信号として検出信号ＮTcを生成する。つまり、検出信号ＮTcの時間長は、整形波形信号Ｖdの周期（すなわち残留振動信号Ｖoutの周期）を示す。
【００９３】
ところで、整形波形信号Ｖdの振幅が小さい場合には、計測部５５２は検出信号ＮTcに係る計測を正確にできない可能性が高くなる。また、整形波形信号Ｖdの振幅が小さい場合には、仮に検出信号ＮTcの結果のみに基づいて吐出部３５の吐出状態が正常であると判断される場合であっても、実際には吐出異常が生じている可能性が存在する。例えば、整形波形信号Ｖdの振幅が小さい場合、キャビティ４４５にインクが注入されていないことによりインクを吐出できない状態であること等が考えられる。
【００９４】
そこで、本実施形態は、整形波形信号Ｖdの振幅が、検出信号ＮTcの計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグＦlagとして出力する。
具体的には、計測部５５２は、カウンタによりカウントが実行されている期間、つまり、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの期間において、振幅Ａが「所定値」以上の場合に、有効性フラグＦlagの値を、検出信号ＮTcが有効であることを示す値「１」に設定し、それ以外の場合には「０」に設定したうえで、この有効性フラグＦlagを出力する。ここで「所定値」とは、振幅Ａの値が信頼性を有する最小の値である。振幅Ａが、この所定値以下の値である場合、当該値は信頼性が乏しい値であるため、有効性フラグＦlagの値を「０」に設定し、検出信号ＮTcの計測に用いないこととする。
【００９５】
このように本実施形態において、計測部５５２は、整形波形信号Ｖdの１周期分の時間長を示す検出信号ＮTcを生成するのに加え、整形波形信号Ｖdが検出信号ＮTcの計測のために十分な大きさの振幅を有しているか否かを判定するため、より正確に吐出異常を検出することが可能となる。
判定部５６は、検出信号ＮTc、振幅Ａ、及び有効性フラグＦlag、に基づいて、吐出部３５におけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を判定結果信号Ｒsとして出力する。
【００９６】
図１８は、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンター１の判定部５６による、吐出異常に係る原因の判定処理のフローチャートを示す図である。図１９は、判定部５６による判定の具体的な処理内容を示す図である。判定部５６は、図１９に示すように、検出信号ＮTcの示す時間長（以下、「（残留振動の）周期」という。）Ｔを、閾値Ｔx1、閾値Ｔx1よりも長い周期を表す閾値Ｔx2、及び、閾値Ｔx2よりも更に長い周期を表す閾値Ｔx3のそれぞれと比較する。また、検出信号ＮTcの振幅Ａを、閾値Ａthと比較する。
【００９７】
まず、計測部５５２による計測結果が判定部５６に入力されると（ステップＳ１）、判定部５６は、有効性フラグＦlagの設定値が「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２における判定結果が否定の場合（有効性フラグＦlagの設定値が「０」である場合）、判定部５６は、判定結果信号Ｒｓとして「６」を設定する（ステップＳ２）。判定結果信号Ｒｓの設定値「６」は、図１９に示すように、例えばインクがキャビティ４４５内部に注入されていない等、なんらかの原因により吐出異常が発生していることを示す設定値である。
【００９８】
一方、ステップＳ２の判定結果が肯定の場合、判定部５６は、残留振動の周期Ｔが下記（式５）を満たすか否かを判定する（ステップＳ３）。
Ｔx1≦Ｔ≦Ｔx2      …（式５）
閾値Ｔx1は、キャビティ４４５等においてインクの顔料成分の沈降が生じた場合の残留振動の周期と、吐出状態が正常である場合の残留振動の周期との境界値である。閾値Ｔx2は、ノズルＮ出口近傍に紙粉が付着した場合の残留振動の周期と、吐出状態が正常である場合の残留振動の周期との境界値である。
【００９９】
このステップＳ３の判定結果が肯定の場合、判定部５６は、判定結果信号Ｒｓとして、図１９に示す「１」を設定する（ステップＳ４）。判定結果信号Ｒｓの設定値「１」は、吐出部３５におけるインクの吐出状態が正常であることを示す設定値である。
一方、ステップＳ３の判定結果が否定の場合、判定部５６は、残留振動の周期Ｔが下記（式６）を満たすか否かを判定する（ステップＳ５）。
Ｔ＜Ｔx1      …（式６）
【０１００】
このステップＳ５の判定結果が否定の場合、判定部５６は、残留振動の周期Ｔが下記（式７）を満たすか否かを判定する（ステップＳ６）。
Ｔx3＜Ｔ      …（式７）
閾値Ｔx3は、ノズルＮ近傍においてインクの増粘が生じた場合の残留振動の周期と、ノズルＮ出口近傍に紙粉が付着した場合の残留振動の周期との境界値である。
このステップＳ６の判定結果が肯定の場合、判定部５６は、判定結果信号Ｒｓとして「５」を設定する（ステップＳ７）。判定結果信号Ｒｓの設定値「５」は、図１９に示すように、ノズルＮ近傍におけるインクの増粘により吐出異常が発生していることを示す設定値である。
一方、ステップＳ６の判定結果が否定の場合、判定部５６は、判定結果信号Ｒｓとして「４」を設定する（ステップＳ８）。判定結果信号Ｒｓの設定値「４」は、図１９に示すように、ノズルＮ出口近傍に付着した紙粉により吐出異常が発生していることを示す設定値である。
【０１０１】
ところで、ステップＳ５の判定結果が肯定である場合は、キャビティ４４５内部で沈降状態が生じている場合である。この場合、判定部５６は、残留振動の振幅Ａが下記（式８）を満たすか否かを判定する（ステップＳ９）。
Ａth＜Ａ      …（式８）
閾値Ａthは、キャビティ４４５内部で第１沈降状態が生じた際の残留振動の振幅と、第２沈降状態が生じた際の残留振動の振幅との境界値である。
ステップＳ９の判定結果が肯定の場合、判定部５６は、判定結果信号Ｒｓとして「１」を設定する（ステップＳ１０）。判定結果信号Ｒｓの設定値「１」は、図１９に示すように、キャビティ４４５内で第１沈降状態が生じていることを示す設定値である。
一方、ステップＳ９の判定結果が否定の場合、判定部５６は、判定結果信号Ｒｓとして「２」を設定する（ステップＳ１１）。判定結果信号Ｒｓの設定値「２」は、図１９に示すように、
キャビティ４４５内で第２沈降状態が生じていることを示す設定値である。
【０１０２】
上述したステップＳ２、ステップＳ４、ステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ１０、またはステップＳ１１において吐出異常の原因を示す判定結果信号Ｒｓの値が設定されると、当該判定結果信号Ｒｓは、制御部６に出力され、当該判定処理を終了する。
ところで制御部６は、吐出異常が生じていることを示す判定結果信号Ｒｓが入力された場合には、必要に応じて、印刷処理を中断し（厳密には、印刷動作期間を中断させて）、ヘッド部３０を初期位置（X＝Xini）に移動させたうえで、判定結果信号Ｒsに示される吐出異常の原因に応じた適切な回復処理を、回復手段７０によって実行する。
【０１０３】
回復手段７０は、吐出異常が生じた場合に、その原因に応じた（判定結果信号Ｒｓに応じた）回復処理を実行して、吐出部３５の正常な吐出機能を回復させる手段である。具体的には、回復手段７０が実行する回復処理としては、上述したポンピング処理、上述したワイピング処理、「フラッシング処理」、及び「撹拌振動処理」を挙げることができる。これらの各回復処理を実行する各部材が、それぞれ回復手段７０として機能する。従って、ポンピング処理においては、上述した吸引ポンプ１３０などが回復手段７０として機能する。また、ワイピング処理においては、上述したワイピング部材１４０などが回復手段７０として機能する。
「フラッシング処理」は、対象となるノズルＮの出口をキャッピング手段１２０で覆うことによって被記録媒体２００にインク滴がかからない状態とした上で、当該ノズルＮからインク滴を吐出させるヘッドクリーニング処理である。このフラッシング処理においては、ヘッドドライバー５０及びヘッド部３０などが回復手段７０として機能する。
「撹拌振動処理」は、ノズルＮからインクを吐出させることなくキャビティ４４５を膨張または収縮させることで、キャビティ４４５内部で沈降したインクの顔料成分を拡散させる処理である。具体的には、制御部６は、ノズルＮからインクが吐出しないように且つキャビティ４４５内部のインクが撹拌されるように圧電素子５００を微振動させる駆動信号（撹拌駆動信号）を駆動信号生成部５１に生成させる。この撹拌振動処理においては、ヘッドドライバー５０及びヘッド部３０などが回復手段７０として機能する。
【０１０４】
従来のインクジェットプリンターにおいても、吐出異常が生じた際に回復手段による回復処理が実行されるものが存在する。しかしながら、例えばフラッシング処理は一定量のインクを廃棄する処理であるところ、インクの消費量を抑制する観点からは、フラッシング処理を極力避けることが好ましい。例えばインクの増粘や第２沈降状態が生じた場合のようにフラッシング処理の実行が真に必要である場合にはフラッシング処理をすることも止むを得ないが、例えば第１沈降状態が生じた場合等には撹拌振動処理の実行で足りる。
しかしながら、従来のインクジェットプリンターにおいては、インクの顔料成分の沈降が生じたことを明確に判定することができないため、フラッシング処理が真に必要な場合（例えばインクの増粘や第２沈降状態が生じた場合）以外の場合であっても、フラッシング処理が実行されてしまうことがある。
このような事情に鑑みて、本実施形態では図１８及び図１９を参照して説明した処理によって、インクの増粘が生じたことと、第１沈降状態が生じたことと、第２沈降状態が生じたこととをそれぞれ識別して検出し、その検出結果に基づいて、インクの増粘が生じた場合及び第２沈降状態が生じた場合にのみ、制御部６は回復手段７０によってフラッシング処理を実行する。これにより、フラッシング処理の実行回数が必要最小限に抑制されるため、インクの無駄な消費が抑制される。
【０１０５】
以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、インクの顔料成分の沈降が生じたことを判定可能な液体吐出装置１を提供することができる。
なお、図１８及び図１９を参照して説明した判定部５６による判定は、制御部６（ＣＰＵ６１）によって実行されるものであっても構わない。この場合、吐出異常検出部５２の吐出異常検出回路ＤＴは、判定部５６を備えずに構成され、検出部５５が生成する検出信号ＮTcを制御部６に対して出力するものであればよい。
【０１０６】
＜Ｂ．変形例＞
以上説明した実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。
《第１の変形例》
上述した実施形態と重複する説明については省略し、相違点のみを説明する。相違点は、インクジェットプリンター１の判定部５６による判定処理である。すなわち、図１８を参照して説明したフローチャートの処理はあくまで一例であり、全てのステップに係る処理が必須なわけではないし、各ステップの処理順序についても必須ではない。以下、詳細に説明する。
【０１０７】
判定部５６は、吐出異常に係る原因の判定処理を実行するに際して、各ステップの判定処理を可能とする情報（有効性フラグＦlag、検出信号ＮTc（すなわち残留振動の周期Ｔ）、または振幅Ａ）が入力された時点以降、実行可能になったステップの判定処理を、任意のタイミングで実行することができる。
具体的には、判定部５６は、有効性フラグＦlagの設定値の判定処理（ステップＳ２）を実行することなく、ステップＳ３の判定処理（吐出異常が生じたか否かを判定する処理）以降の判定処理を実行してもよい。さらには、ステップＳ３に係る判定処理を実行することなく、ステップＳ５以降の判定処理（吐出異常の原因を判定する処理）を実行してもよい。つまり、図１８に示すフローチャートの処理順序に従うことなく、所望の処理順序で所望のステップに係る判定処理を判定部５６に実行させてもよい。また、特定のステップに係る判定処理が不要である場合には、当該ステップに係る判定処理を判定部５６に実行させないように構成してもよい。
【０１０８】
《第２の変形例》
上述した実施形態において検査用の駆動信号Ｖinは、第１電位Ｖ１、第２電位Ｖ２及び第３電位Ｖ３の３つの状態をとるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、４つ以上の電位を含む信号波形であってもよい。
例えば、図２０に示すように、第１期間Ｔ１の終了時刻ｔ1eから第２期間Ｔ２の開始時刻ｔ2ｓまでの期間に、第４電位Ｖ４を維持する第４期間Ｔ４を設け、時刻ｔ1eから時刻ｔ4sまでに第１電位Ｖ１から第４電位Ｖ４に遷移させ、時刻ｔ4eから時刻ｔ2sまでに第４電位Ｖ４から第２電位Ｖ２に遷移させてもよい。
【０１０９】
ここで、第４電位Ｖ４と第２電位Ｖ２との電位差ΔＶ42は、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との電位差ΔＶ12よりも大きい。従って、実施形態と比較して本変形例の検査用の駆動信号Ｖinは、キャビティ４４５内のインクをより大きな力で加振することができる。よって、インクの粘度が大きい場合などに効果的である。
また、第４期間Ｔ４の終了時刻ｔ4eから第２期間Ｔ２の終了時刻ｔ2eまでの時間をＴxｂとし、キャビティ４４５の固有振動周期をＴｃとしたとき、上述した実施形態と同様の理由から、時間ＴxｂはＴc／２であることが好ましく、更に、以下に示す（式９）を充足するものであってもよい。
Ｔｃ／２-Ｔｃ／４＜Ｔxｂ＜Ｔｃ／２＋Ｔｃ／４……（式９）
また、特に、Ｔｃ／２からＴｃ／２＋Ｔｃ／４までの範囲は、圧力が減少から増加へ転じた後であるので、その範囲に時間Ｔxｂを設定することによって、さらに効率を高めることができる。
【０１１０】
《第３の変形例》
上述した実施形態及び変形例において、インクジェットプリンターは、図１に示すようなラインプリンターであるが、シリアルプリンターであってもよい。例えば、図１に示すヘッド部３０の代わりに、Ｙ軸方向の幅が記録用紙Ｐの幅よりも狭いヘッド部を備え、キャリッジの主走査方向がＹ軸方向となるようなインクジェットプリンターであってもよい。
【０１１１】
《第４の変形例》
上述した実施形態及び変形例は、液体としてインクを吐出する液体吐出装置の一例として、インクジェットプリンターを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液体を吐出するのであれば、どのような装置であってもよい。例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）を吐出する装置であってもよい。即ち、カラーフィルタのフィルタ材料（インク）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料、ＤＮＡチップやプロテインチップなどのバイオセンサーに利用する各種試験液体材料などである。
また、本発明では、液体を吐出する対象となる液体受容物は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
【０１１２】
＜Ｃ．応用例＞
《第１の応用例》
上述した一実施形態に係る液体吐出装置１によれば、吐出異常が生じた場合に、インクの顔料成分の沈降が生じたことを他の現象とは区別して検出可能となる上に、その沈降の程度をも検出することができるため、その沈降の程度に応じた適切な回復処理の実行が可能となり、無駄なフラッシング処理によるインクの消費を抑制することができる。
本応用例に係る白色系インクは再分散性が高いため、上述した一実施形態に係る液体吐出装置１と本応用例に係る白色系インクとを併用することで、従来のインクを用いた場合では回復処理としてフラッシング処理を実行せざるを得ない程度の沈降が生じた場合であっても、撹拌振動処理の実行で足りるようになる。つまり、フラッシング処理の実行回数を更に抑制することができるため、インクの無駄な消費を更に抑制することができる。
以下、本応用例に係る白色系インクについて詳細に説明する。
【０１１３】
本応用例に係る捺染用白色インクジェットインクは、白色顔料と、ウレタン樹脂と、を含有し、白色顔料の平均粒径と、ウレタン樹脂の平均粒径と、が下記（式１０）を満たす捺染用インクジェットインクである。
２≦白色顔料の平均粒径／ウレタン樹脂の平均粒径≦１２…（式１０）
以下、本実施の形態に係るインクジェットインクに含まれる各成分について詳細に説明する。
【０１１４】
［白色顔料］
本応用例に係るインクジェットインクは、白色顔料を含有する。白色顔料としては、例えば、金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、白色度に優れているという観点から、二酸化チタンが好ましい。
【０１１５】
白色顔料の平均粒径は、式を満たす限りにおいて特に限定されないが、例えば、３００ｎｍ〜４００ｎｍであることが好ましい。平均粒径が４００ｎｍを超えると、白色インクの吐出性が悪化するといった信頼性の低下を招く場合がある。一方、平均粒径が、３００ｎｍ未満であると、白色度等の色濃度が不足する傾向がある。本明細書において、平均粒径とは、体積基準とした場合の、累積５０％粒子径を意味し、光散乱法によって測定される。平均粒径の測定は、例えば、マイクロトラックＵＰＡ１５０（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ Ｉｎｃ．社）を使用して測定することができる。
【０１１６】
白色顔料の含有量は、インクジェットインクの総質量に対して、５〜１５質量％であることが好ましい。白色顔料の含有量が１５質量％を超えると、インクジェット式記録ヘッドの目詰まり等の信頼性を損なうことがある。一方、含有量が５質量％未満であると、白色度等の色濃度が不足する場合がある。
【０１１７】
［ウレタン樹脂］
本応用例に係るインクジェットインクは、ウレタン樹脂を含む。ウレタン樹脂としては、特に制限なく使用することができる。ウレタン樹脂としては、特に限定されず、ウレタン結合以外に、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂、などを使用できる。なかでも、ポリカーボネート型ウレタン樹脂およびポリエステル型ウレタン樹脂を好ましく使用できる。
【０１１８】
ウレタン樹脂の平均粒径は、式を満たす限りにおいて特に限定されないが、例えば、２５〜１８０ｎｍであることが好ましい。範囲とすることで、白色インクが沈降した際に凝集・固化が抑制され、再分散性が向上するという有利な効果が得られる。一方、平均粒径が１８０ｎｍを超えると、白色インクの吐出性が悪化するといった信頼性の低下を招く場合があり、平均粒径が２５ｎｍ未満であると、印捺物の定着性が低下し、摩擦堅牢性が悪化する恐れがある。また、インク中のウレタン樹脂の形態としては、特に限定されないが、エマルジョンであることが好ましい。
【０１１９】
ウレタン樹脂の酸価は、特に限定されないが、好ましくは１０〜２５ｍｇＫＯＨ／ｇである。範囲とすることで、布帛上に印捺した場合に、白色インクの裏抜けを抑制し、高い色濃度を実現できるという有利な効果が得られる。酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇを超えるとウレタン樹脂の水溶性が増し、摩擦堅牢性の悪化を招く恐れがある。また、酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、ウレタン樹脂と捺染用前処理剤中に存在する多価金属イオンとの反応性が低く、白色インクが裏抜けする傾向がある。ここで、本明細書における酸価は、滴定法により測定するものとする。
【０１２０】
ウレタン樹脂の例としては、市販品を用いてもよく、例えば、第一工業製薬（株）製のスーパーフレックス（SF）シリーズの中の、SF150（平均粒径70ｎｍ）、SF150HS（平均粒径110ｎｍ）、SF210（平均粒径50ｎｍ）、SF800（平均粒径30ｎｍ）、SF870（平均粒径30ｎｍ）、SF460（平均粒径30ｎｍ）、SF470（平均粒径50ｎｍ）、三井化学（株）製のタケラックシリーズの中の、WS−5000（平均粒径90ｎｍ）、WS6021（平均粒径70ｎｍ）、W6010（平均粒径60ｎｍ）、W6020（平均粒径80ｎｍ）、W6061（平均粒径100ｎｍ）、W605（平均粒径80ｎｍ）、などが挙げられる。これらのウレタン樹脂の中でも、樹脂酸価が１０〜２５ｍｇＫＯＨ／ｇを満たす第一工業製薬（株）製のSF150、SF470等がより好ましい。また、ウレタン樹脂としては公知の方法により合成されたポリウレタン樹脂も用いることができる。
【０１２１】
［その他の成分］
本応用例に係る捺染用白色インクジェットインクは、成分に加えて、アルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも１種を添加してもよい。アルカンジオールやグリコールエーテルは、記録媒体等の被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。
本応用例に係る捺染用白色インクジェットインクは、分散剤を含むことができる。分散剤の含有量は、白色顔料の含有量に対して、３〜３０質量％であることが好ましい。分散剤及び白色顔料の含有量を範囲とすることにより、白色顔料の分散性に優れたインクが得られ、また、白色顔料が凝集したとしても再分散性に優れたインクを得ることができる。
【０１２２】
本応用例に係るインクジェットインクは、成分に加えて、アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤を添加してもよい。アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤は、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。
【０１２３】
さらに、本応用例に係るインクジェットインクは、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等のその他の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤の含有量は、インクジェットインクの総質量に対して、好ましくは０．０１〜５質量％であり、より好ましくは０．１〜０．５質量％である。
本応用例に係るインクジェットインクは、成分に加えて、多価アルコールを添加してもよい。多価アルコールは、インクの乾燥を防止し、インクジェット式記録ヘッド部分におけるインクの目詰まりを防止することができる。多価アルコールの含有量は、インクジェットインクの全質量に対して、好ましくは０．１〜３０質量％であり、より好ましくは０．５〜２０質量％である。
【０１２４】
本応用例に係るインクジェットインクは、水を５０質量％以上含有する、いわゆる水系インクであってもよい。水系インクは、非水系（溶剤系）インクに比べて、記録ヘッドに用いられているピエゾ素子等や、記録媒体に含まれる有機バインダー等への反応性が弱く、溶かしてしまう、腐食するといった不具合が少ない。また、非水系（溶剤系）インクでは、用いた溶剤が高沸点・低粘度であると、乾燥時間が非常にかかるという問題も生ずる。さらに、溶剤系インクに比べて水系インクは臭いも非常に抑えられており、半分以上が水であるので環境にも良いという利点がある。なお、水としては、イオン交換水、逆浸透水、蒸留水、超純水等が挙げられ、水の含有量は５０〜９０質量％が好ましい。
【０１２５】
本応用例に係るインクジェットインクは、従来公知の装置、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミルなどを使用して、従来の顔料インクと同様に調製することができる。調製に際しては、メンブランフィルターやメッシュフィルター等を用いて粗大粒子を除去することが好ましい。
【０１２６】
《第２の応用例》
上述した一実施形態に係る液体吐出装置１によれば、吐出異常が生じた場合に、インクの顔料成分の沈降が生じたことを他の現象とは区別して検出可能となる上に、その沈降の程度をも検出することができるため、その沈降の程度に応じた適切な回復処理の実行が可能となり、無駄なフラッシング処理によるインクの消費を抑制することができる。
本応用例に係る白色系インクは、吐出安定性に優れ、白色度の高い画像を記録できる。特に、白色系顔料を含む沈降物が生じても、これが硬化したり増粘したりしにくいので、インクジェット記録装置に白色系インクを供給した状態で長期間保存しても吐出不良が生じにくい。このため、上述した一実施形態に係る液体吐出装置１と本応用例に係る白色系インクとを併用することで、従来のインクを用いた場合では回復処理としてフラッシング処理を実行せざるを得ない程度の沈降が生じた場合であっても、撹拌振動処理の実行で足りるようになる。つまり、フラッシング処理の実行回数を更に抑制することができるため、インクの無駄な消費を更に抑制することができる。
以下、本応用例に係る白色系インクについて詳細に説明する。
【０１２７】
本応用例に係るインクジェット記録用白色系インク（以下、単に「白色系インク」ともいう。）は、平均粒子径が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、金属酸化物からなる白色系顔料を含有し、下記（式１１）を満たす。
０．５×Ａ≦Ｖ≦１．３×Ａ ・・・（式１１）
（式１１）において、Ａは、白色系インクに含まれる白色系顔料の含有量（質量％）を示す。また、Ｖは、白色系インク中で白色系顔料が完全に沈降したとき、白色系インクの全体積に占める白色系顔料の体積の割合（％）を示す。
ここで「白色系インク中で白色系顔料が完全に沈降したとき」とは、白色系インクをインクジェットプリンターに充填して、温度２０℃、湿度５０％ＲＨの条件下で、６ヶ月間相当で保存した場合のことをいう。
また、（式１１）中の「Ｖ」は、本明細書では沈降体積率（％）ともいい、白色系インク中で白色系顔料が完全に沈降したときに、二層に分離したインクの界面を基準として、下層の体積を算出することによって得られる。具体的には、白色系インク中で白色系顔料が完全に沈降すると、透明の液体からなる上層（主として溶媒からなる）と、白色の沈降物からなる下層（主として白色系顔料からなる）とに分離する。このとき、下層の体積が、上層および下層の体積の合計に占める割合を算出する。こうすることで、沈降体積率（％）が求められる。
沈降体積率が（式１１）を満たすことで、インクジェット記録装置内で白色系顔料を含む沈降物が生じても、これが硬化したり、増粘したりしにくいことを見出した。このように（式１０）を満たすことで、吐出安定性に優れた白色系インクが得られる。
具体的には、（式１１）において、Ｖが０．５×Ａ未満であると、沈降物は強固かつ高密度に流路に密着した状態であり良好ではない。一方で、（式１０）において、Ｖが１．３×Ａ超過であると、沈降物は高粘度の状態で流路中に存在し、白色系インクとしては良好ではない。なお、（式１１）において、白色系インクは０．６×Ａ≦Ｖ≦１．０×Ａを満たすものであれば、一層良好な白色系インクとなる。
【０１２８】
［白色系顔料］
本応用例に係る白色系インクは、金属酸化物からなる白色系顔料を含有する。金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、特に白色度および耐擦性に優れるという観点から、二酸化チタンが好ましい。
なお、白色系顔料には、例えば米国特許第４，８８０，４６５号などの明細書に記載されている中空構造を有する粒子を含まない。中空構造を有する粒子は、嵩高いため、（式１１）を満たさないためである。
白色系顔料の体積基準の平均粒子径（以下、「平均粒子径」という。）は、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。白色系顔料の平均粒子径が範囲内、とりわけ下限を下回らずにあることで、良好な白色度を備えた画像を記録できる。また、白色系顔料の平均粒子径が範囲内、とりわけ上限を超えずにあることで、吐出安定性に優れた白色系インクが得られる。
白色系顔料の平均粒子径は、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定することができる。粒度分布測定装置としては、例えば、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計（例えば、「マイクロトラックＵＰＡ」日機装株式会社製）が挙げられる。
白色系顔料の含有量（固形分）は、白色系インクの全質量に対して、好ましくは１％以上３０％以下であり、より好ましくは１％以上２０％以下である。白色系顔料の含有量が範囲内、とりわけ下限を下回らずにあることで、白色度等の色濃度が良好になる場合がある。また、白色系顔料の含有量が範囲内、とりわけ上限を超えずにあることで、ノズル詰まり等の発生を低減できる場合がある。
［樹脂］
本応用例に係る白色系インクは、樹脂を含有することができる。樹脂の機能としては、記録媒体上に白色系インクを定着させることや、白色系顔料を白色系インク中で分散させることが挙げられる。
このような樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、フルオレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等の公知の樹脂や、ポリオレフィンワックス等が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
樹脂のうち、スチレンアクリル系樹脂は、沈降物を増粘させる作用が小さいので好ましく用いることができる。
スチレンアクリル系樹脂としては、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α―メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α―メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。なお、共重合体の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。なお、スチレンアクリル系樹脂としては、市販されているものを利用してもよい。スチレンアクリル樹脂の市販品としては、例えば、ＹＳ−１２７４（星光ＰＭＣ株式会社製、溶液タイプ）、ＪＯＮＣＲＹＬ ６１Ｊ（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、溶液タイプ）等が挙げられる。
樹脂を含有する場合には、その含有量が、白色系インクの全質量に対して、０．５質量％以上９質量％以下であることが好ましい。樹脂の含有量が範囲内にあると、白色系顔料を含む沈降物の硬化や増粘が生じにくくなる。
なお、本応用例に係る白色系インクには、塩化ビニル系樹脂を実質的に含有しないことが好ましい。塩化ビニル系樹脂は、白色系顔料を含む沈降物を増粘させることがあるためである。
塩化ビニル系樹脂を実質的に含有しないとは、例えば、インク中における塩化ビニル系樹脂の含有量が０．１質量％以下、より好ましくは０．０５質量％以下、一層好ましくは０．０１質量％以下であることをいう。
［シリカ粒子］
本応用例に係る白色系インクは、シリカ（ＳｉＯ２）粒子を含有することができる。シリカ粒子は、白色系顔料を含む沈降物の硬化を抑制する機能を備える。具体的には、シリカ粒子は、白色系顔料の粒子間に入り込み、スペーサーとして機能することで、沈降物の硬化を抑制できる。
シリカ粒子は、シリカ粒子を水や有機溶媒中に分散させたコロイド溶液としたもの（コロイダルシリカ）を添加することが好ましい。これにより、シリカ粒子をインク中で容易に分散できる。このようなコロイダルシリカとしては、市販品を用いることもでき、例えば、扶桑化学工業株式会社製のクォートロン ＰＬ−１、ＰＬ−３、ＰＬ−７、日産化学株式会社製のスノーテックス ＸＳ、ＯＸＳ、ＮＸＳ、ＣＸＳ−９等が挙げられる。
シリカ粒子を含有する場合には、その含有量が、白色系インクの全質量に対して、０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上３質量％以下であることがより好ましい。シリカ粒子の含有量が範囲内にあると、沈降物の硬化を抑制する作用がさらに高まる場合がある。
シリカ粒子の好ましい体積基準の平均粒子径は、３０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。この範囲内にあることによって、白色系顔料のスペーサーとしての機能が良好に発揮される。また、白色系顔料とシリカ粒子の平均粒子径の好ましい関係は、白色系顔料の平均粒子径：シリカ粒子の平均粒子径＝３：１〜７：１であり、より好ましくは３．５：１〜６．５：１である。なお、シリカ粒子の体積基準の平均粒子径は、白色系顔料の体積基準の平均粒子径と同様の方法で測定できる。
［糖類］
本応用例に係る白色系インクは、糖類を含有することができる。糖類は、白色系インクの湿潤性を高めて、インクジェット式記録ヘッドの目詰まりの抑制効果を高める機能や、沈降物の硬化を抑制する機能を備える。
糖は、単糖と二糖以上の糖により構成されていてもよいし、単糖のみであってもよいし、二糖以上の糖のみによって構成されていてもよい。糖の種類は、求める効果の範囲で適宜選択される。つまり、沈降物の硬化を抑制する効果に重点を置きたい場合には、二糖以上の糖のみ（単糖を含有しない）により構成されていてもよい。また、二糖以上の糖のみによって構成されている場合、その糖は、二糖と三糖以上の糖のみであってよい。
【０１２９】
本応用例に係る白色系インクは、糖として、単糖、二糖以上の糖（オリゴ糖（三糖および四糖を含む）および多糖）を含有しても良い。単糖、二糖以上の糖の例としては、グルコース、リボース、マンニトール、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、（ソルビット）、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などがあげられる。ここで、多糖とは広義の糖を意味し、アルギン酸、瘁|シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖の誘導体としては、した糖の還元糖［（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ここで、ｎ＝２〜５の整数を表す）で表される］、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ糖などがあげられる。糖の種類は特に限定されないが、特に還元糖が好ましく、具体例としてはグルコース、フルクトースなどが挙げられる。
【０１３０】
また、単糖と二糖以上の糖が添加されている場合、インク中に含有された糖全体に対して、単糖の割合が５質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは、２０質量％以上４５質量％以下である。これにより、糖が保湿剤として作用し、記録ヘッドのノズル目詰まりを防ぐことができる。さらに、糖が白色系顔料の粒子に吸着し、粒子の凝集を防ぎ、白色色材の沈降による底面で固化を防ぐことができる。また、糖は三糖（二糖以上の糖の一種）を含むと一層好ましい。三糖を含有させる場合には、その含有量は特に限定されないが、３質量％以上９０質量％以下が好ましく、より好ましくは２５質量％以上８５質量％以下である。なお、単糖と二糖以上の糖をインクに添加する場合、単糖と二糖以上の糖を別個に添加してもよいし、２つを含む混合糖（例えばシラップ）を添加してもよい。
還元糖の市販品としては、例えば「ＨＳ−５００」（株式会社林原商事製）、「ＨＳ−３００」（株式会社林原商事製）、「ＨＳ−６０」（株式会社林原商事製）、「ＨＳ−３０」（株式会社林原商事製）、「ＨＳ−２０」（株式会社林原商事製）等が挙げられる。
糖類を含有する場合には、その含有量が、白色系インクの全質量に対して、２質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。糖の含有量が範囲内にあると、記録される画像の乾燥性が良好であり、沈降物の硬化を良好に抑制できる。
［その他の成分］
本応用例に係る白色系インクは、有機溶媒、界面活性剤および水等を含有してもよい。
【０１３１】
本応用例に係る白色系インクは、従来公知の装置、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミルなどを使用して、従来の顔料インクと同様に調製することができる。調製に際しては、メンブランフィルターやメッシュフィルター等を用いて粗大粒子を除去することが好ましい。
《第３の応用例》
上述した一実施形態に係る液体吐出装置１によれば、吐出異常が生じた場合に、インクの顔料成分の沈降が生じたことを他の現象とは区別して検出可能となる上に、その沈降の程度をも検出することができるため、その沈降の程度に応じた適切な回復処理の実行が可能となり、無駄なフラッシング処理によるインクの消費を抑制することができる。
本応用例に係る白色系インクは、顔料成分の凝集による沈降を抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に優れる。このため、上述した一実施形態に係る液体吐出装置１と本応用例に係る白色系インクとを併用することで、フラッシング処理の実行回数を更に抑制することができるため、インクの無駄な消費を更に抑制することができる。
以下、本応用例に係る白色系インクについて詳細に説明する。
【０１３２】
本明細書において「分散安定性」とは、固体粒子を液体中に分散させて安定な縣濁液を形成する性質をいう。「吐出安定性」とは、ノズルの目詰まりがなく常に安定したインクの液滴をノズルから吐出させる性質をいう。
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクは、自己分散型顔料と、４級アミノ酸と、アルカンジオールと、を含有する。そして、アルカンジオールは、少なくとも１，６−ヘキサンジオールを含み、かつ、４級アミノ酸は１，６−ヘキサンジオールよりも多く含有されることを特徴とする。以下、当該顔料インクに含まれるか又は含まれ得る添加剤（成分）について説明する。
【０１３３】
［自己分散型顔料］
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクは、自己分散型顔料を含有する。この自己分散型顔料は、のとおり、その表面が分散性付与基（親水性官能基及びその塩のうち少なくともいずれか）の結合により改質されたものである。このような表面改質により、自己分散型顔料は分散剤を使用しなくとも水性溶媒中で安定的に分散することができる。また、顔料は、酸化チタン等のセラミックス、樹脂微粒子、及び金属などの、白色又はメタリックの顔料であってもよい。
自己分散型顔料は、顔料の表面に分散性付与基を、直接的に、又はアルキル基、アルキルエーテル基、アリール基等を介して間接的に結合させることにより作製することができる。このようにして顔料から加工された自己分散型顔料は、分散剤の不存在下で水性溶媒中に分散又は溶解する。
【０１３４】
また、自己分散型顔料は、インクの保存安定性を良好にし、かつ、ノズルの目詰まりを防止するため、その平均粒径が５０〜２５０ｎｍの範囲であることが好ましい。ここで、本明細書において、平均粒径とは、光散乱法による球換算５０％平均粒径（ｄ５０）を意味し、以下のようにして得られる値である。
【０１３５】
分散媒中の粒子に光を照射し、この分散媒の前方・側方・後方に配置された検出器によって、発生する回折散乱光を測定する。得られた測定値を利用して、本来は不定形である粒子を、球形であると仮定し、当該粒子の体積と等しい球に換算された粒子集団の全体積を１００％として累積カーブを求め、その際の累積値が５０％となる点を、「光散乱法による球換算５０％平均粒径（ｄ５０）」とする。回折散乱光の測定装置としては、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布測定器 ＬＭＳ−２０００ｅ（セイシン企業社（SEISHIN ENTERPRISE Co.,Ltd.）製商品名）などが挙げられる。
【０１３６】
自己分散型顔料のうち、ブラック色の自己分散型顔料の市販品として、例えば、Ｃａｂｏｔ社より異なる２種類の製品として販売されている。ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００（スルホン化カーボンブラック）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（カルボキシル化カーボンブラック）（以上、キャボット社（Cabot Corporation）製商品名）、Ｂｏｎｊｅｔ Ｂｌａｃｋ ＣＷ−１（オリエント化学工業社（ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.）製商品名）が挙げられる。
【０１３７】
自己分散型顔料の表面に結合される分散性付与基としては、以下に限定されないが、例えば、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、ケトン基（−ＣＯ）、水酸基（−ＯＨ）、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、リン酸基（−ＰＯ3Ｈ2）、及び４級アンモニウム、並びにそれらの塩が挙げられる。これらの分散性付与基は、インクジェット記録用水性顔料インクに含まれる様々な物質（中でも極性の高い物質）によって不安定化される場合がある。
【０１３８】
自己分散型顔料と所定の量的関係を有する４級アミノ酸及び１，６−ヘキサンジオールとをインクジェット記録用水性顔料インクに含有させることで、自己分散型顔料の周囲にその沈降を抑制するカプセルが形成されると推測される。さらにいえば、本応用例における自己分散型顔料は、構造上及び機能上、いわゆる擬似的なマイクロカプセル化顔料ということができる。なお、「構造上」とは、４級アミノ酸及び１，６−ヘキサンジオールが自己分散型顔料の表面に層を形成することを指し、「機能上」とは、表面に層が形成された自己分散型顔料が分散安定性に優れることを指す。ただし、マイクロカプセルは、一般的にポリマーやワックスや無機物などの比較的強固なカプセルを形成するもののことを言う。本応用例における自己分散型顔料への層形成は、カプセル構造を形成し分散性向上には寄与するものの、非ポリマーで形成されているため強固なカプセルではなくマイクロカプセル化顔料とまで言い切れない。よって、本応用例における自己分散型顔料への層形成は、分散剤とマイクロカプセルの中間の性質を有するものであり、擬似的にマイクロカプセル化した自己分散型顔料ということができる。
【０１３９】
本応用例における自己分散型顔料を擬似的なマイクロカプセル化したものは、従来のマイクロカプセル化顔料に比べ、インクに高濃度で含有させたとしても、低粘度であって吐出安定性に優れたインクとすることができる。
また、の自己分散型顔料は、分散安定性に優れ、顔料の凝集による沈降を抑制できるため、インクの保存安定性に優れた効果を発揮するものである。さらに、擬似的なマイクロカプセル化顔料を含有するインクジェット記録用水性顔料インクは、顔料の分散安定性に優れると共に、記録物上での発色性にも優れる。
自己分散型顔料は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、自己分散型顔料は、インクジェット記録用水性顔料インクの総質量（１００質量％）に対し、２〜１５質量％含有されることが好ましく、５〜１２質量％含有されることがより好ましい。含有量が２質量％以上であると、印字濃度が十分なものとなって発色性に優れる。また、含有量が１５質量％以下であると、ノズルが目詰まりすることなく、吐出安定性にも優れる。
【０１４０】
［４級アミノ酸］
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクは、４級アミノ酸を含有する。この４級アミノ酸は、４つの置換又は無置換のアルキル基を有する４級アンモニウムイオンをアミノ基として有するアミノ酸を意味する。
４級アミノ酸は、アミノ酸が共通して持つ、ｐＨ調整機能、保湿機能や被記録媒体のカール抑制剤としての機能を有する。これに加えて、４級アミノ酸は、３級アミノ酸、２級アミノ酸、及び１級アミノ酸よりも化学的安定性に優れ、さらにインクの長期保存安定性にも適している。４級アミノ酸としてトリメチルグリシンを後述の１，６−ヘキサンジオールと共にインクジェット記録用水性顔料インクに含有させることで、自己分散型顔料が厚い層で被覆されて分散安定性に優れる。４級アミノ酸の市販品としては、アミノコート（登録商標、トリメチルグリシン、旭化成ケミカルズ社（Asahi Kasei Chemicals Corporation.）製商品名）が好ましく挙げられる。４級アミノ酸は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本応用例において、４級アミノ酸は、後述の１，６−ヘキサンジオールよりも多く含有されることを特徴とする。この場合、自己分散型顔料の周囲に十分な擬似的なマイクロカプセルが形成されることが推測され、実際に顔料の凝集による沈降を抑制できるため（後述の遠心沈降率を低下させることができるため）、自己分散型顔料の分散安定性に優れたものとなる。
４級アミノ酸は、インクジェット記録用水性顔料インクの総質量（１００質量％）に対し、好ましくは１〜３０質量％含まれ、より好ましくは４〜２０質量％含まれる。含有量が範囲内であると、４級アミノ酸と１，６−ヘキサンジオールとが、自己分散型顔料に対し協働して層形成して自己分散型顔料の分散安定性を優れたものとすることができる。
【０１４１】
［アルカンジオール］
本応用例のインクジェット記録用水性顔料インクはアルカンジオールを含有し、このアルカンジオールは少なくとも１，６−ヘキサンジオールを含む。
［１，６−ヘキサンジオール］
インクジェット記録用水性顔料インクは、のとおり、１，６−ヘキサンジオールを含有する。この１，６−ヘキサンジオールを含有するインクは、普通紙に対しても乾燥が速く、かつ、滲みの少ない高画質のカラー画像を形成することができる。そして、のとおり、所定の量的関係を有する４級アミノ酸と１，６−ヘキサンジオールとが、自己分散型顔料に対し協働することで、結果として自己分散型顔料の分散安定性を優れたものとすることができる。アルカンジオールは１，６−ヘキサンジオールからなることが好ましい。この場合、のような、４級アミノ酸及び１，６−ヘキサンジオールの協働作用を一層強化することができる。
【０１４２】
本応用例においては、インクジェット記録用水性顔料インク中、１，６−ヘキサンジオールが４級アミノ酸よりも少量含有される。ここで、イオン性の４級アミノ酸及び結晶性の１，６−ヘキサンジオールの存在意義、並びにこれらの間の量的関係が、自己分散型顔料の分散安定性に影響する理由については、以下のように説明できる。
４級アミノ酸は、疎水基、並びに２種の親水基としてのカルボキシル基及びアミノ基を有するため、自己分散型顔料の表面にも付着しやすいという特徴がある。４級アミノ酸が自己分散型顔料の表面に付着すると、のカルボキシル基及びアミノ基が自己分散型顔料のζ（ゼータ）電位を上昇させ、顔料の帯電反発力を向上させることで、自己分散型顔料は分散安定化する。
【０１４３】
また、１，６−ヘキサンジオールは結晶性物質であるが、水には容易に溶解するという特徴がある。しかし、４級アミノ酸における疎水基（例えば、トリメチルグリシンにおけるメチル基）の近傍において、１，６−ヘキサンジオールは層形態をとる。
その結果、４級アミノ酸とこれより少量の１，６−ヘキサンジオールとがインク中に併存すると、自己分散型顔料がマイクロカプセル化顔料と同等の機能を有し、これにより顔料の凝集による沈降を抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に優れる。
【０１４４】
他方、インクジェット記録用水性顔料インク中、１，６−ヘキサンジオールはそれ以外のアルカンジオールの総量よりも多く含有されるのが好ましい。この場合、１，６−ヘキサンジオールが自己分散型顔料に付着する際、他の種類のアルカンジオールによる付着の阻害が抑制される。１，６−ヘキサンジオールとそれ以外のアルカンジオールとは、自己分散型顔料への付着にとって競合的（拮抗的）関係にあるものと推測される。そのため、１，６−ヘキサンジオールがそれ以外のアルカンジオールの総量よりも多く含有されることで、アルカンジオールのうち１，６−ヘキサンジオールが優先して自己分散型顔料に付着することができ、結果として４級アミノ酸及び１，６−ヘキサンジオールの協働作用による層形成を安定化させることができる。
４級アミノ酸とこれより少量の１，６−ヘキサンジオールとがインク中に併存することに加えて、のように、１，６−ヘキサンジオールの顔料への吸着を阻害しない条件も満たされると、顔料の凝集による沈降を一層抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に極めて優れる。
また、１，６−ヘキサンジオールは、インクジェット記録用水性顔料インクの総質量（１００質量％）に対し、好ましくは１〜１５質量％含まれ、より好ましくは３〜１２質量％含まれる。含有量が範囲内であると、４級アミノ酸と１，６−ヘキサンジオールとが、自己分散型顔料に対し協働して層形成して自己分散型顔料の分散安定性を優れたものとすることができる。
［１，６−ヘキサンジオール以外のアルカンジオール］
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクは、のとおり、１，６−ヘキサンジオールよりも少量である限りにおいて、１，６−ヘキサンジオール以外のアルカンジオールを含有してもよい。また、１，６−ヘキサンジオール以外のアルカンジオールは、インクジェット記録用水性顔料インクの総質量（１００質量％）に対し、１０質量％以下含まれ得る。
【０１４５】
［界面活性剤］
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクは、界面活性剤を含有してもよい。この界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤が好ましく、アセチレングリコール系界面活性剤がより好ましい。インクジェット記録用水性顔料インクにアセチレングリコール系界面活性剤を含有させることで、４級アミノ酸の自己分散型顔料への吸着阻害を抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に優れたインクジェット記録用水性顔料インクが得られる。
その理由として、ノニオン系界面活性剤の中でも直鎖構造ではなく立体構造を有するものは、４級アミノ酸よりも自己分散型顔料に付着しにくくなるためと推測される。立体構造を有するノニオン系界面活性剤の中では、のとおり、アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。
【０１４６】
アセチレングリコール系界面活性剤は、アセチレン基を中央に持ち、左右対称の構造を有する非イオン系界面活性剤であり、泡立ちにくい濡れ剤として様々な分野の水系材料に応用されている。また、アセチレングリコール系界面活性剤は、濡れ、消泡、及び分散といった各機能に優れる。さらに、アセチレングリコール系界面活性剤は、分子構造としても非常に安定したグリコールで、分子量も小さく、水の表面張力を下げる効果があるため、インクの被記録媒体への浸透性や滲みを適度に制御できる。
【０１４７】
４級アミノ酸とこれより少量の１，６−ヘキサンジオールとがインク中に併存することに加えて、４級アミノ酸の顔料への吸着を阻害しない条件も満たされると、顔料の凝集による沈降を一層抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に極めて優れる。アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフィノール １０４（シリーズ）、４２０、４４０、４６５、４８５、１０４、ＳＴＧ（以上、エアープロダクツ社（Air Products and Chemicals. Inc.）商品名）、オルフィン ＳＴＧ、ＰＤ−００１、ＳＰＣ、Ｅ１００４、Ｅ１０１０（以上、日信化学工業社（以上、Nissin Chemical Industry Co., Ltd.）製商品名）、アセチレノール Ｅ００、Ｅ４０、Ｅ１００、ＬＨ（以上、川研ファインケミカル社（Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.）製商品名）が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
アセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、インクジェット記録用水性顔料インクの総質量（１００質量％）に対し、０．１〜３．０質量％が好ましく、０．３〜２．０質量％がより好ましい。含有量が範囲内であると、光沢感及び浸透性が良好なものとなる。
【０１４８】
［水］
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクに含有される水は主溶媒である。この水として、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水が挙げられる。中でも、カビやバクテリアの発生を防止してインク組成物の長期保存が可能となるため、紫外線照射又は過酸化水素の添加などにより滅菌処理した水が好ましい。
［その他の添加剤］
本応用例に係るインクジェット記録用水性顔料インクは、した添加剤（成分）以外のものを含んでもよい。
本応用例によれば、顔料の凝集による沈降を抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に優れるインクジェット記録用水性顔料インクを提供することができる。また、４級アミノ酸とこれより少量の１，６−ヘキサンジオールとがインク中に併存し、さらに、４級アミノ酸及び１，６−ヘキサンジオールの顔料への吸着を阻害しない条件も満たされると、顔料の凝集による沈降を一層抑制でき、自己分散型顔料の分散安定性に極めて優れる。
【符号の説明】
【０１４９】
１…インクジェットプリンター、４…給紙位置移動部、６…制御部、９…ホストコンピューター、３０…ヘッド部、３２…キャリッジ、３５，３５Ａ…吐出部、４０…モータードライバー、４１…キャリッジモーター、４２…給紙モーター、５０…ヘッドドライバー、５１…駆動信号生成部、５２…吐出異常検出部、５３…切替部、５５…検出部、５６…判定部、６２…記憶部、７０…回復手段、１０１…キャリッジ、１０３…タイミングベルト、１０４…ガイド部材、１０５…プラテン、１０６…白色系インクカートリッジ、１０７…ブラックインクカートリッジ、１２０…キャッピング手段、１３０…吸引ポンプ、１４０…ワイピング部材、２００…被記録媒体、２１０，２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ…記録物、３００…インクジェット式記録ヘッド、３１１…インク供給チューブ、４０１…キャリッジモータードライバー、４０２…給紙モータードライバー、４４０…ノズルプレート、４４２…キャビティプレート、４４３…振動板、４４４…中間層、４４５…キャビティ、４４６…リザーバ、４４７…インク供給口、４４８…外部電極、４４９…内部電極、４５２…ノズルプレート、４５４…金属プレート、４５５…接着フィルム、４５６…連通口形成プレート、４５７…キャビティプレート、４５８…キャビティ、４５９…リザーバ、４６０…インク供給口、４６１…インク取り入れ口、４６２…振動板、４６３…下部電極、４６４…上部電極、５００…圧電素子、５０１…積層圧電素子、５５１…波形整形部、５５２…計測部。
【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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【図１２】
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【図１３】
2015110291.tif 000015
【図１４】
2015110291.tif 000016
【図１５】
2015110291.tif 000017
【図１６】
2015110291.tif 000018
【図１７】
2015110291.tif 000019
【図１８】
2015110291.tif 000020
【図１９】
2015110291.tif 000021
【図２０】
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