(57)【要約】【課題】インク吐出時においても顔料粒子の分散安定性が良好で、インクの不吐出や印字ヨレが発生し難く、長期に渡って良好な印字性能を維持することができ、形成される画像の耐水性に優れるインクジェット記録用のインクを提供する。【解決手段】水、カーボンブラック、樹脂分散剤、及び非イオン性界面活性剤を含有するインクジェット記録用のインクである。カーボンブラックが、一次粒径１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下のものであり、樹脂分散剤が、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である（メタ）アクリル酸エステル系共重合体であり、非イオン性界面活性剤が、ＨＬＢが１５以上２０以下のＰＯＥアルキルエーテルであり、カーボンブラックの質量に対する非イオン性界面活性剤の質量比が０．１以上０．５以下であり、カーボンブラックの質量に対する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の質量比が０．２以上０．５以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、カーボンブラック、前記カーボンブラックを分散させる樹脂分散剤、及び非イオン性界面活性剤を含有するインクジェット記録用のインクであって、
前記カーボンブラックが、一次粒径１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下のものであり、
前記樹脂分散剤が、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である（メタ）アクリル酸エステル系共重合体であり、
前記非イオン性界面活性剤が、ＨＬＢが１５以上２０以下のＰＯＥアルキルエーテルであり、
前記カーボンブラックの質量に対する前記非イオン性界面活性剤の質量比が０．１以上０．５以下であり、
前記カーボンブラックの質量に対する前記（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の質量比が０．２以上０．５以下であることを特徴とするインクジェット記録用のインク。
【請求項２】
前記共重合体がランダム共重合体であり、
前記共重合体が酸析法によって前記顔料に吸着した後、中和されている請求項１に記載のインク。
【請求項３】
前記カーボンブラックが、ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ2／ｇ以上４００ｍ2／ｇ以下、ＤＢＰ給油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上２００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラックである請求項１または２に記載のインク。
【請求項４】
前記ＰＯＥアルキルエーテルが、炭素数１０以上２０以下のアルキル基を有するものである請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインク。
【請求項５】
前記インクが、さらに水溶性化合物を含有し、
前記水溶性化合物が、水溶性有機溶媒および２５℃で固体の水溶性化合物の群から選択される少なくとも１種である請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインク。
【請求項６】
ノズル壁によって仕切られた複数のノズル流路からなるノズル列が形成され、前記ノズル流路に連通する複数のインク吐出口が形成され、各々のノズル流路の内部にインク吐出用のヒーターが配置されており、前記インク吐出口の開口面積が１００μｍ2以上３５０μｍ2以下であり、
前記インク吐出口と連通する内部空間には、インクジェット記録用のインクが充填されており、
前記インクが、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用の記録ヘッド。
【請求項７】
前記ノズル列の総ノズル数が１２００以上、前記ノズル列の長さが２インチ以上であるライン型ヘッドである請求項６に記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記ライン型ヘッドが、前記ノズル列を形成する前記複数のノズル流路と連通する共通液室と、前記共通液室と連通する液体供給口と、前記液体供給口と連通するメイン液体供給室と、前記メイン液体供給室と連通する液体供給路と、前記液体供給路と連通する液体供給室と、前記液体供給室を液体供給の際の流れに沿って上流側より第一液体供給室と第二液体供給室とに分離するように配設された供給フィルターと、前記メイン液体供給室の一部に設けられた気液分離部と、前記気液分離部と連通する空気室と、を備え、
前記ノズル流路と、前記共通液室と、前記液体供給口と、前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記液体供給室と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、前記ノズル流路の配列方向と前記液体の吐出方向を含む平面に対して、平行平面上に配置され、
前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、各々積層されることなく配置されている請求項６または７に記載の記録ヘッド。
【請求項９】
インクジェット記録用の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインク収容部とを備えたインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドが、請求項６乃至８に記載の記録ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【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用のインク、記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストで、装置の小型化が容易であり、カラー化も容易であるため、現在ではプリンタ、複写機等へ広く利用されている。
【０００３】
産業用プリンタにおいては、家庭用プリンタよりも高画像品位、高速印刷という仕様が強く要求されている。特に、産業用の印刷物においては、印刷物の堅牢性が特に重要な画像品位の一つとなってくる。例えば屋外で使用されることが多い印刷物においては耐候性、耐水性が重要である。このような用途に用いられるインクの色材としては、水に不溶な顔料が用いられる。従って、産業用プリンタにおいては、樹脂分散剤により水不溶性の顔料粒子を水に分散させた樹脂分散型の顔料インクが好適に用いられている。
【０００４】
例えば、親水性のポリマーブロックであるＡブロックと、粒状固体に結合することができるポリマーブロックであるＢブロックと、Ａブロック、Ｂブロックとは異なる、疎水性または親水性のポリマーブロックであるＣブロックと、を有し、かつ、Ａブロック及びＢブロックが末端ブロックとなっているＡＢＣのトリブロックポリマーを、樹脂分散剤として用いることにより、顔料粒子の分散安定性を改善したインクが提案されている（特許文献１）。前記インクは顔料粒子の分散安定性が高く、印刷物の画像品位、堅牢性などを改善することが期待できる。しかし、産業用の印刷物が使用される過酷な条件下において、また、低コスト化のためにインク受容層を薄くした記録媒体（メディア）を使用した場合には、印刷物の耐水性が満足できるレベルのものではなかった。
【０００５】
印刷物の耐水性を改善するために、より低酸価のランダム共重合体を樹脂分散剤として用いた顔料分散体が提案されている。しかし、酸価が低いランダム共重合体は水溶性が低く、顔料粒子の分散性を低下させることになる。また、サーマル方式のインクジェット記録方法の場合、発泡部においてインクを室温から３００℃以上に加熱し、発泡させるプロセス（液体から気体への相変化）を絶えず行う。従って、ヒーター部（発泡部）において樹脂がコゲーションを起こし、酷い場合には記録ヘッドから液滴が吐出されない（不吐出）という不具合を生ずるおそれがあった。
【０００６】
このような不具合を改善するために、特定のＨＬＢを有する非イオン性界面活性剤と、特定の酸価を有する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を含有させたインクジェットプリンタ用の水性顔料分散体が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６７５９５６号公報
【特許文献２】特許第４９５６９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２には、この水性顔料分散体を用いて調製された記録液（インク）が、前記共重合体として比較的低酸価のランダム共重合体を用いた場合でも、吐出安定性と印字物の耐擦過性、耐滲み性に優れる旨が記載されている。しかし、特許文献２に記載の記録液（インク）に用いられる非イオン界面活性剤は分子量が比較的高く、水に溶解し難い性質を有しているために以下に掲げるような問題があった。すなわち、前記非イオン性界面活性剤を含むインクは、水が蒸発しやすい記録ヘッドのインク吐出口近傍でインクが増粘して固着し、インクの不吐出や印字ヨレ等の不具合が発生する場合があり、吐出安定性が不十分であるという問題があった。また、記録ヘッドのキャッピング機構やこれに接続されるチューブの内部にインクが固着し、前記チューブを詰まらせるという問題もあった。これらの問題は、サーマル方式の記録ヘッドにおいて特に顕著に発生するおそれがある。
【０００９】
ところで、近年、記録ヘッドを左右に往復させながら用紙を送って印刷を行うシリアル方式に代わり、用紙幅より幅広の記録ヘッド（ライン型ヘッド）を用い、前記ライン型ヘッドを動かすことなく、用紙のみを送って１パスで印刷を行うライン方式が採用されるようになってきた。ライン方式は、固定されたライン型ヘッドの下に用紙を送って一気に印刷を行うことができるため、高速印刷に適しており、高画質、高速印刷が要請される産業用プリンタの分野において採用されつつある。
【００１０】
このようなライン型ヘッドは、構造上、記録ヘッドの回復動作を頻繁に行うことができない。また、ライン型ヘッドは用紙の１つの箇所を１回しか通過せず、用紙の１つの箇所には１つのノズルしか通過しない。従って、ライン型ヘッドにおいては１つのノズルでもインクの吐出が不安定になり、或いはノズルからインクが吐出されない（ノズル不吐）と、ライン状に画像の欠陥が発生し、即時に画像品位を低下させる原因となる。従って、ライン型ヘッドにはシリアルヘッドよりもさらに高いレベルの吐出安定性が求められている。このような理由から、ライン型ヘッド用のインクには、顔料粒子を分散させる性能に劣る（即ち、難分散性である）低酸価のランダム共重合体を樹脂分散剤として使用することは困難であった。
【００１１】
本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は、樹脂分散剤として低酸価のランダム共重合体を用いた場合であっても、インク吐出時においても顔料粒子の分散安定性が良好で、インクの固着に起因する不吐出や印字ヨレが発生し難く、長期に渡って良好な印字性能を維持することができるインクジェット記録用のインクを提供するものである。そして、ヒーター部（発泡部）において樹脂がコゲーションを起こし易いサーマル方式の記録ヘッド、特に記録ヘッドの回復動作を頻繁に行うことができないライン型ヘッドに好適に用いることのできるインクジェット記録用のインクを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは前記課題について鋭意検討を行った。その結果、樹脂分散剤として酸価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である低酸価の（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を用い、さらに非イオン性界面活性剤としてＨＬＢ値が１５以上である高ＨＬＢ値のＰＯＥアルキルエーテルを用いることによって、前記課題を解決し得ることに想到して、本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、以下のインクジェット記録用のインク、記録ヘッド、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法が提供される。
【００１３】
［１］インク：
本発明によれば、水、カーボンブラック、前記カーボンブラックを分散させる樹脂分散剤、及び非イオン性界面活性剤を含有するインクジェット記録用のインクであって、前記カーボンブラックが、一次粒径１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下のものであり、前記樹脂分散剤が、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である（メタ）アクリル酸エステル系共重合体であり、前記非イオン性界面活性剤が、ＨＬＢが１５以上２０以下のＰＯＥアルキルエーテルであり、前記カーボンブラックの質量に対する前記非イオン性界面活性剤の質量比が０．１以上０．５以下であり、前記カーボンブラックの質量に対する前記（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の質量比が０．２以上０．５以下であることを特徴とするインクジェット記録用のインク；が提供される。
【００１４】
本発明のインクは、前記共重合体がランダム共重合体であり、前記共重合体が酸析法によって前記顔料に吸着した後、中和されていること；前記カーボンブラックが、ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ2／ｇ以上４００ｍ2／ｇ以下、ＤＢＰ給油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上２００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラックであること；が好ましい。
【００１５】
また、本発明のインクは、前記ＰＯＥアルキルエーテルが、炭素数１０以上２０以下のアルキル基を有するものであること；前記インクが、さらに水溶性化合物を含有し、前記水溶性化合物が、水溶性有機溶媒および２５℃で固体の水溶性化合物の群から選択される少なくとも１種であること；が好ましい。
【００１６】
［２］記録ヘッド；
本発明によれば、ノズル壁によって仕切られた複数のノズル流路からなるノズル列が形成され、前記ノズル流路に連通する複数のインク吐出口が形成され、各々のノズル流路の内部にインク吐出用のヒーターが配置されており、前記インク吐出口の開口面積が１００μｍ2以上３５０μｍ2以下であり、前記インク吐出口と連通する内部空間には、インクジェット記録用のインクが充填されており、前記インクが、前記［１］に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用の記録ヘッド；が提供される。
【００１７】
本発明の記録ヘッドは、前記ノズル列の総ノズル数が１２００以上、前記ノズル列の長さが２インチ以上であるライン型ヘッドであること；が好ましい。
【００１８】
また、本発明の記録ヘッドは、前記ライン型ヘッドが、前記ノズル列を形成する前記複数のノズル流路と連通する共通液室と、前記共通液室と連通する液体供給口と、前記液体供給口と連通するメイン液体供給室と、前記メイン液体供給室と連通する液体供給路と、前記液体供給路と連通する液体供給室と、前記液体供給室を液体供給の際の流れに沿って上流側より第一液体供給室と第二液体供給室とに分離するように配設された供給フィルターと、前記メイン液体供給室の一部に設けられた気液分離部と、前記気液分離部と連通する空気室と、を備え、前記ノズル流路と、前記共通液室と、前記液体供給口と、前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記液体供給室と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、前記ノズル流路の配列方向と前記液体の吐出方向を含む平面に対して、平行平面上に配置され、前記メイン液体供給室と、前記液体供給路と、前記供給フィルターと、前記気液分離部と、前記空気室とが、各々積層されることなく配置されていること；が好ましい。
【００１９】
［３］インクジェット記録装置：
本発明によれば、インクジェット記録用の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインク収容部とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドが、前記［２］に記載の記録ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置；が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のインクは、インク吐出時においても顔料粒子の分散安定性が良好で、インクの固着に起因する不吐出や印字ヨレが発生し難く、長期に渡って良好な印字性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】記録ヘッドのノズルの内部構造を模式的に示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示すノズルの内部構造を模式的に示す側面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示すノズルのインク吐出口を模式的に示す正面図である。
【図２Ａ】本発明の記録ヘッドを模式的に示す正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す記録ヘッドのＡ−Ａ断面図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示す記録ヘッドのＢ−Ｂ断面図である。
【図３】インクタンクの拡大断面図である。
【図４】記録ヘッドの拡大断面図である。
【図５Ａ】図４に示すインク保持部材の拡大斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示すインク保持部材のＶｂ−Ｖｂ断面図である。
【図６】インクジェット記録装置の全体構成を模式的に示す概略構成図である。
【図７】図６に示す記録装置の制御系のブロック構成図である。
【図８】記録ヘッドの回復シーケンスの工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明者らは、前記従来技術の課題を解決するにあたり、樹脂分散剤である低酸価の共重合体と、非イオン性界面活性剤を含むインクの吐出安定性が不十分である理由について検討した。その結果、以下のことが判明した。
【００２３】
インクを連続的に吐出すると、記録ヘッドの駆動熱によりインク吐出口近傍でインクが４０℃以上に加熱される。この加熱によって、非イオン性界面活性剤分子の親水性基および低酸価の重合体の親水性基に水和している水分子が蒸発し、非イオン性界面活性剤分子の親水性基および低酸価の重合体の親水性基が露出される。露出された低酸価の重合体の親水性基に対し、同じく露出された非イオン性界面活性剤分子の親水性基が癒着する。低酸価の重合体の親水基は非イオン性界面活性剤分子の疎水性基に覆われた状態となり、低酸価の重合体（樹脂分散剤）は分散能を失う。このためインク吐出口近傍でインクが一旦乾燥し、固着されてしまうと、後から吐出されるインク（その媒体である水）に接触しても顔料粒子が容易に再分散されることはない。以上説明したような理由により、樹脂分散剤である低酸価の重合体と、非イオン性界面活性剤を含むインクの吐出安定性が不十分となると考えられる。
【００２４】
また、本発明者らは、前記の現象が、顔料粒子の表面状態の影響を受けており、前記インクに粒子表面の親水性が比較的高いカーボンブラックを含む場合に特に顕著であることも見出した。
【００２５】
本発明者らは前記事実に基づき更に検討を進めた結果、樹脂分散剤として酸価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である低酸価の（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を用いた場合でも、非イオン性界面活性剤としてＨＬＢ値が１５以上である高ＨＬＢ値のＰＯＥアルキルエーテルを用いることで、前記吐出安定性の問題を解決し得ることを見出した。
【００２６】
前記のような組成を有する本発明のインクは、分散安定性が高く、また、インクが一旦乾燥し、固着されてしまった場合でもその回復性に優れる。また、本発明のインクはこれまでに確立されている顔料に適した樹脂分散剤に関する技術や、各顔料に適した表面改質に関する技術を変更することなく、前記従来技術の有する課題を解決することが可能となる点において有用である。
【００２７】
以下、本発明について詳細に説明する。但し、本発明は下記の実施形態に限定されず、その発明特定事項を有する全ての対象を含むものである。
【００２８】
［１］インク：
本発明のインクは、水、カーボンブラック、前記カーボンブラックを分散させる樹脂分散剤、及び非イオン性界面活性剤を含有するインクジェット記録用のインクである。即ち、本発明のインクはブラックインクに関するものである。
【００２９】
［１−１］カーボンブラック：
前記インクは、顔料として、カーボンブラックを含有する。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等を挙げることができる。
【００３０】
前記カーボンブラックは一次粒径１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下のものである。一次粒径を１５ｎｍ以上とすることにより、高い画像濃度が得られる。４０ｎｍ以下とすることにより、インク中での分散安定性が高くなり、保存安定性が良好となる。一次粒径は、カーボンブラック粒子を電子顕微鏡で観察して求めた算術平均径を意味するものとする。
【００３１】
また、前記カーボンブラックが、ＢＥＴ法による比表面積が１００ｍ2／ｇ以上４００ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。比表面積を１００ｍ2／ｇ以上とすることにより、高い画像濃度が得られる。４００ｍ2／ｇ以下とすることにより、インク中での分散安定性が高くなり、保存安定性が良好となる。前記効果をより確実に得るためには、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ2／ｇ以上４００ｍ2／ｇ以下であることが更に好ましい。
【００３２】
さらに、前記カーボンブラックは、ＤＢＰ給油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上２００ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。ＤＢＰ給油量を４０ｍｌ／１００ｇ以上とすることにより、高い画像濃度が得られる。２００ｍｌ／１００ｇ以下とすることにより、インク中での分散安定性が高くなり、保存安定性が良好となる。ＤＢＰ給油量は、ＪＩＳ  Ｋ６２２１  Ａ法に準拠して測定した値を意味するものとする。
【００３３】
カーボンブラックは、例えば、コロンビアン・カーボン製の「ＲＡＶＥＮ」シリーズ；
キャボット製の「ＲＥＧＡＬ」シリーズ、「ＭＯＧＵＬ」シリーズ、「ＢＬＡＣＫ  ＰＥＡＲＬＳ」シリーズ、「ＭＯＮＡＲＣＨ」シリーズ；
デグッサ製の「ＣＯＬＯＲ  ＢＬＡＣＫ」シリーズ、「ＰＲＩＮＴＥＸ」シリーズ、「ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ」シリーズ、「ＮＩＰＥＸ」シリーズ；
三菱化学製の「Ｎｏ．」シリーズ、「ＭＣＦ」シリーズ、「ＭＡ」シリーズ；
等の中から、前記特性を満たすものを適宜選択して用いればよい。
【００３４】
より具体的には、キャボット製の「ＭＯＮＡＲＣＨ８８０」は、一次粒子径が１６ｎｍ、ＤＢＰ給油量が１１２ｍｌ／１００ｇ、ＢＥＴ比表面積が２２０ｍ2／ｇのカーボンブラックであり、本発明に好適に用いることができる。但し、カーボンブラックは、これらの商品に限定されるものではない。
【００３５】
カーボンブラックの含有率（質量％）は、インク全質量を基準として、０．５質量％以上１０．０質量％以下が好ましく、１．０質量％以上８．０質量％以下とするのが更に好ましく、１．５質量％以上６．０質量％とすることが特に好ましい。前記含有率を０．５質量％以上とすることにより、インクジェットプリンタ用インクとして必要な画像濃度が得られる。１０．０質量％以下とすることにより、インクジェットプリンタ用インクとして吐出に必要な粘度、等の特性を満足する。
【００３６】
［１−２］（メタ）アクリル酸エステル系共重合体：
本発明においては、顔料を分散させるための樹脂分散剤として、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を用いる。（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、及びこれらと共重合可能なエチレン性不飽和単量体を共重合させることによって得ることができる。電気的中性状態とアニオン状態の共存範囲を広く制御可能な点、入手のしやすさ、及び価格等を考慮すると、（メタ）アクリル酸を用いることが好ましい。（メタ）アクリル酸の具体例としては、アクリル酸及びメタクリル酸を挙げることができる。
【００３７】
なお、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、及びグラフト共重合体等のいずれの構造を有する共重合体であってもよい。なかでも、ランダム共重合体が好ましい。従来、サーマル方式のインクジェット記録方法では、インクの吐出性を向上させるために、親水性が高いインクが要望されており、樹脂分散剤としては親水性を向上させる効果が高いブロック共重合体が使用されることが多かった。しかし、使用するブロック共重合体によっては、インクの親水性が高くなり過ぎて、画像の耐水性が低下する場合があり、樹脂分散剤としてランダム共重合体を用いることも多くなってきている。本発明のインクは、樹脂分散剤としてブロック共重合体を含む場合は勿論、ランダム共重合体を含む場合にも極めて有効である。
【００３８】
（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル等のアルキル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、テトラメチレンエーテルグルコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのランダムポリマーグリコールのモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのブロックポリマーグリコールのモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリテトラメチレンエーテルのランダムポリマーグリコールのモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリテトラメチレンエーテルのブロックポリマーグリコールのモノ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸グリシジル；（メタ）アクリル酸ベンジル等を挙げることができる。
【００３９】
（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を得るための単量体として、スチレン系単量体を用いることができる。スチレン系単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、４−メトキシスチレン、４−クロロスチレン等を挙げることができる。（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、スチレン系単量体に由来する構成単位を含むことが好ましい。
【００４０】
（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の酸価は１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、好ましくは１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の酸価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、記録される画像（印字物）の耐滲み性が低下する傾向にある。一方、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、サーマル方式でインクを吐出するインクジェット記録装置で用いた場合に吐出安定性が低下する傾向にある。
【００４１】
なお、酸価とは、１ｇの樹脂を中和するのに必要となるＫＯＨの量（ｍｇ）であり、その親水性を示す指標となり得るものである。酸価は、電位差滴定により求めた値とする。電位差滴定は自動滴定装置（Ｍｅｔｒｏｈｍ製「Ｔｉｔｒｉｎｏ」等）を使用して測定することができる。
【００４２】
（メタ）アクリル酸エステル系共重合体のスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、６，０００以上１２，０００以下であることが好ましく、７，０００以上９，０００以下であることがさらに好ましい。（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の重量平均分子量が上記範囲内であると、インクの吐出安定性が向上するとともに、ヒーターでのコゲーションが抑制され、かつ、インクの粘度が低下して分散安定性が向上するので長期間安定して印字することができる。（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の重量平均分子量が６，０００未満であると、顔料の分散安定性が低下する傾向にある。一方、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の重量平均分子量が１２，０００を超えると、インクの粘度が高くなりすぎるとともに、顔料の分散安定性が低下する傾向にある。さらに、ヒーターでコゲーションが生じやすく、サーマル方式でインクを吐出するインクジェット記録装置で用いた場合にインクの不吐出が発生する傾向にある。
【００４３】
カ−ボンブラックの質量に対する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の質量比は０．２以上０．５以下とする（カーボンブラック１質量部に対して０．２質量部以上０．５質量部以下）。前記質量比を０．２以上とすることで顔料の分散安定性を維持することができる。一方、前記質量比を０．５以下とすることで、インクの粘度を低く保つことができ、吐出安定性を向上させることができる。
【００４４】
本発明のインクは、顔料と（メタ）アクリル酸エステル系共重合体とが強く相互作用し、顔料粒子が水性媒体中に分散していることが好ましい。より具体的には、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体によって顔料粒子が被覆されて形成された樹脂分散顔料が水性媒体中に分散していることが好ましい。顔料粒子を（メタ）アクリル酸エステル系共重合物によって被覆し、樹脂分散顔料を形成するには、インクを調製する過程に酸析工程を組み込むことが好ましい。酸析工程においては、例えば、顔料と、塩基性物質の水溶液に溶解している（メタ）アクリル酸エステル系共重合体とを含有する水性分散体に塩酸、硫酸、又は酢酸等の酸を添加し、水性分散体を酸性にすることによって、溶解状態にある（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を顔料の粒子表面に析出させる。
【００４５】
この工程を実施することにより、顔料と（メタ）アクリル酸エステル系共重合体との相互作用をより高めた樹脂分散顔料を形成させることができる。なお、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を顔料の粒子表面に析出させた後は、析出物を濾別する濾過工程を実施すればよい。濾過工程終了後には、析出物を洗浄する洗浄工程、及び塩基性物質で中和して水性媒体中に顔料を分散させる再分散工程を実施することで、分散安定性により優れたインクを得ることができる。
【００４６】
前記樹脂分散顔料の平均粒子径は、インク中での顔料の分散の安定性、画像濃度を考慮した場合、７０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以上であることが更に好ましい。また、１５０ｎｍ以下であることが好ましく、１２０ｎｍ以下であることが更に好ましい。平均粒子径は動的光散乱法により測定された値を意味する。例えば、レーザ光の散乱を利用した測定装置である濃厚系粒径アナライザー（大塚電子製「ＦＰＡＲ−１０００」、キュムラント法解析）を使用して測定できる。
【００４７】
［１−３］非イオン性界面活性剤：
本発明においては、非イオン性界面活性剤として、ＨＬＢが１５以上２０以下のＰＯＥ（ポリオキシエチレン）アルキルエーテルを用いる。ＨＬＢ（Hydrophile-Lipophile Balance）は界面活性剤の水または油（疎水性の有機化合物）に対する親和性の程度を示す値である。ＨＬＢを前記範囲内とすることで、低酸価の（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を使用した場合でもインクの分散安定性を向上させることができる。また、インク全体の親水性のバランスをとることができ、インク吐出口近傍におけるインクの固着を防止し、インクの不吐出や印字ヨレ等を抑制することができる。前記効果をより確実に得るためには、ＨＬＢが１５以上１８以下のＰＯＥアルキルエーテルを用いることが好ましい。
【００４８】
前記ＰＯＥアルキルエーテルは、炭素数１０以上２０以下のアルキル基を有するものであることが好ましい。炭素数１０以上のアルキル基を有する場合には、吐出性を更に向上させることができる。一方、炭素数２０以下のアルキル基を有する場合には、適度な水溶性を有し、インクの保存安定性を良好にする。また、インクの粘度を上昇させるという不具合を抑制することができる。
【００４９】
ＰＯＥアルキルエーテルは、例えば日光ケミカル製の「ＮＩＫＫＯＬ」シリーズの中から、前記条件を満たすものを適宜選択して用いればよい。
【００５０】
より具体的には、ＨＬＢ１５以上１６以下の化合物として、ＰＯＥ（１５）セチルエーテル（「ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−１５」、ＨＬＢ１５．５）、ＨＬＢ１７以上１８以下の化合物として、ＰＯＥ（２０）セチルエーテル（「ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０」、ＨＬＢ１７．０）などを挙げることができる。これらは炭素数１６のアルキル基であるセチル基を有する。
【００５１】
カ−ボンブラックの質量に対する前記非イオン性界面活性剤の質量比は０．１以上０．５以下とする（カーボンブラック１質量部に対して０．１質量部以上０．５質量部以下）。前記質量比を０．１以上とすることで、インクの吐出安定性を向上させることができる。一方、前記質量比を０．５以下とすることで、インク吐出口近傍におけるインクの固着を防止し、インクの不吐出や印字ヨレ等を抑制することができる。
【００５２】
［１−３］水：
水としては、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。水の含有率は特に限定されない。ただし、インクの全質量に対し、３０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは４０質量％以上８５質量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは５０質量％以上８０質量％以下であることが特に好ましい。３０質量％以上とすることにより、顔料および水溶性化合物を水和させることができ、顔料や水溶性化合物の凝集を防止することができる。一方、９０質量％以下とすることにより、相対的に水溶性有機化合物の量が増え、水性媒体中の揮発成分（水等）が揮発してしまった場合でも、顔料の分散状態を維持することができ、顔料の析出や固化を防止することができる。
【００５３】
［１−４］水溶性化合物：
本発明のインクは、さらに水溶性化合物を含有し、前記水溶性化合物が、水溶性有機溶媒および２５℃で固体の水溶性化合物の群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００５４】
ここにいう「水溶性化合物」とは、水と自由に混和するか、或いは水に対する溶解度（２５℃）が２０ｇ／１００ｇ以上の化合物を意味する。水溶性有機溶媒および２５℃で固体の水溶性化合物の群から選択される少なくとも１種である。前記水溶性化合物を含有させることで、水の蒸発を防止し、乾燥によるインクの固着を防止することができる。
【００５５】
水溶性化合物としては、例えば以下に掲げるようなアルコール類、多価アルコール類、グリコールエーテル類、カルボン酸アミド類、複素環類、ケトン類、アルカノールアミン類：等、各種水溶性有機溶媒を用いることができる。また、尿素、エチレン尿素、トリメチロールプロパン等のような２５℃で固体の水溶性化合物を用いることもできる。
【００５６】
（１）アルコール類：
メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール等の炭素数１〜５の鎖式アルコール類；
（２）多価アルコール類：
エチレングリコール（エタンジオール）、プロパンジオール（１，２−、１，３−）、ブタンジオール（１，２−、１，３−、１，４−）、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール等のアルカンジオール類；
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルカンジオールの縮合体；
グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール等のアルカンジオール類以外の多価アルコール類；
（３）グリコールエーテル類：
エチレングリコールのモノメチルエーテル；
ジエチレングリコールのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル；
トリエチレングリコールのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノブチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル；
テトラエチレングリコールのジメチルエーテル、ジエチルエーテル；
（４）カルボン酸アミド類：
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド；
（５）複素環類：
テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類；
２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチルモルホリン等の含窒素複素環類；
スルホラン等の含硫黄複素環類；
（６）尿素類：
尿素、エチレン尿素、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（Ｎ，Ｎ≡−ジメチルエチレン尿素）等の尿素類；
（７）ケトン類：
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン；
４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン（ジアセトンアルコール）等のケトアルコール；
（８）アルカノールアミン類：
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン；
（９）その他：
ジメチルスルホキシド、ビスヒドロキシエチルスルホン等の含硫黄化合物；
【００５７】
前記水溶性有機溶媒の中では、多価アルコール類が好ましく、グリセリンが更に好ましい。グリセリンは揮発し難く、インクの固着を防止する効果に優れる点において好ましい。また、前記水溶性有機溶媒は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。例えばグリセリンと、グリセリン以外の多価アルコールを併用することも好ましい。この際、グリセリン以外の多価アルコールとしてはトリエチレングリコール等を用いることができる。このような混合溶媒はインクの増粘を防止する効果が高い点において好ましい。
【００５８】
前記水溶性有機化合物の含有率は特に限定されない。但し、水性媒体の蒸発を防止し、乾燥によるインクの固着を防止する効果を得るために、インク全質量に対して５質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上とすることが好ましい。一方、高い駆動周波数にも対応可能とし、また、カビの発生を防止する観点から、インク全質量に対して５０質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは４０質量％以下さらに好ましくは３０質量％以下とすることが特に好ましい。
【００５９】
２５℃で固体の水溶性化合物としては、尿素、エチレン尿素等を用いることが好ましく、エチレン尿素を用いることが特に好ましい。２５℃で固体の水溶性化合物の含有率は特に限定されない。但し、水性媒体の蒸発を防止し、乾燥によるインクの固着を防止する効果を得るために、インク全質量に対して３質量％以上とすることが好ましく、５質量％以上とすることが更に好ましい。一方、過剰の添加による不具合を防止するため、インク全質量に対して３０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下とすることが更に好ましい。
【００６０】
［１−６］他の添加剤：
本発明のインクは、目的に応じて、界面活性剤以外の添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤としては、例えばｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、塩等を挙げることができる。
【００６１】
本発明のインクは、ＰＯＥアルキルエーテル以外の非イオン性界面活性剤を含有していてもよい。例えば、アセチレングリコール系界面活性剤を含有していてもよい。アセチレングリコール系界面活性剤としては、下記一般式（１）に示す化合物（１）（２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール又はそのエチレンオキサイド付加物）を用いることが好ましい。前記化合物を用いることで、インクの濡れ性を改善することができ、インクの吐出安定性を向上させることができる。
2015052054.tif 000002
［式中、ＵおよびＶは、エチレンオキサイドの付加モル数を示す。］
【００６２】
「エチレンオキサイドの付加モル数」とは、アセチレングリコール１分子あたりに付加しているエチレンオキサイドの平均モル数である。前記化合物（１）の例で説明すれば、Ｕ＋Ｖの平均値を意味する。Ｕ＋Ｖは特に限定されない。但し、Ｕ＋Ｖが０以上１０以下であることが好ましく、Ｕ＋Ｖが４以上１０以下であることが更に好ましい。前記化合物（１）のエチレンオキサイド付加モル数が０以上の場合、その化合物はある程度の親水性を有するため、インクの表面張力を上昇させることができ、インクの吐出安定性を向上させることができる。前記化合物（１）のエチレンオキサイド付加モル数が１０以下の場合、その化合物はある程度の疎水性が保たれるため、例えばエポキシ系感光性樹脂等により構成されたノズル壁に対するインクの濡れ性を向上させることができる。従って、ノズルにインクを供給する性能が向上し、インクの吐出安定性が向上する。
【００６３】
アセチレングリコール系界面活性剤は、インク全質量に対し１質量％以下の比率で含有されていることが好ましい。１質量％以下とすることにより、過剰添加による粘度上昇が抑制され、インクが適正な表面張力を有するようになり、インクの吐出安定性が向上する。アセチレングリコール系界面活性剤の含有率の下限は特に限定されない。但し、アセチレングリコール系界面活性剤の添加効果を得るために、インク全質量に対し０．１質量％以上の比率で含有されていることが好ましい。
【００６４】
［１−８］粘度：
本発明のインク粘度ηは、１．５ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは、１．６ｍＰａ・ｓ以上３．５ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１．７ｍＰａ・ｓ以上３．０ｍＰａ・ｓ以下にすることが好ましい。粘度を１．５ｍＰａ・ｓ以上とすることにより、良好なインク滴を形成することができる。一方、５．０ｍＰａ・ｓ以下とすることにより、インクの流動性が向上し、ノズルへのインク供給性、ひいてはインクの吐出安定性が向上する。
【００６５】
インクの粘度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３に準拠して、温度２５℃の条件下、Ｅ型粘度計（例えば、東機産業製「ＲＥ−８０Ｌ粘度計」等）を用い、測定した値を意味するものとする。インクの粘度は、界面活性剤の種類や量の他、水溶性有機溶媒の種類や量等により調整することができる。
【００６６】
［１−９］表面張力：
本発明のインクの表面張力γは、２５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。表面張力を２５ｍＮ／ｍ以上とすることにより、インク吐出口のメニスカスを維持することができ、インクがインク吐出口から流出してしまう不具合を防止することができる。また表面張力を４５ｍＮ／ｍ以下とすることにより、インクの記録媒体への吸収速度を最適にすることができ、インクの吸収不足による定着不良をという不具合を防止することができる。
【００６７】
インクの表面張力は、温度２５℃、自動表面張力計（例えば、協和界面科学製「ＣＢＶＰ−Ｚ型」等）を用い、白金プレートを用いたプレート法により測定した値を意味するものとする。インクの表面張力は、界面活性剤の添加量、水溶性有機溶剤の種類及び含有量等により調整することができる。
【００６８】
［１−１０］ｐＨ：
本発明のインクのｐＨは、７．５以上１０．０以下であることが好ましく、より好ましくは８．５以上９．５以下にすることが好ましい。ｐＨを７．５未満では顔料粒子の分散安定性が悪くなり、顔料の粒子の凝集が起こりやすくなるため好ましくない。一方、ｐＨは１０．０を超えると、インクのｐＨが高すぎてしまい、使用する装置の部材によっては、インクと接することによってケミカルアタックを引き起こし、これにより有機物や無機物がインク中に溶出することによって、結果として吐出不良を引き起こすため好ましくない。
【００６９】
インクのｐＨは、温度２５℃の条件下、ｐＨメーター（例えば、ＨＯＲＩＢＡ（製）Ｄ−５１等）を用い、測定した値を意味するものとする。
【００７０】
［２］記録ヘッド：
以下、本発明の記録ヘッドの一の実施形態について、図面を用いて説明する。但し、本発明の記録ヘッドは、以下に説明する構成に限定されるものではない。
【００７１】
［２−１］ノズル部分の構造：
まず、ノズル部分の構造について図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは記録ヘッドのノズルの内部構造を模式的に示す上面図である。図１Ｂは図１Ａに示すノズルの内部構造を模式的に示す側面図である。図１Ｃは図１Ａに示すノズルのインク吐出口を模式的に示す正面図である。
【００７２】
サーマル方式の記録ヘッドは、図示のようにノズル壁１５３によって仕切られた複数のノズル流路１５９からなるノズル列が形成され、ノズル流路１５９に連通する複数のインク吐出口１５１が形成され、各々のノズル流路１５９の内部にインク吐出用のヒーター１５２が配置されている。このような構造のヘッドは、ノズル流路１５９内部に充填されたインクをヒーター１５２で加熱し、インクを発泡させることで、インク吐出口１５１からインクの液滴を飛翔させることができる。
【００７３】
図示の形態では、ノズル流路１５９と共通液室１１２との間に、ヘッド内のインク流路中に浮遊する異物をトラップするためのノズルフィルター１５５が設置されている。また、ノズル天板１６２が貼り付けられる天板部材１１３は異方性エッチング等で形成されたインク供給開口（不図示）を備え、外部からのインクを共通液室１１２からノズル流路１５９に導入可能に構成されている。
【００７４】
ノズル流路１５９はノズル壁１５３によって左右の両側面側が仕切られることに加えて、ノズル天板１６２によって上面側が、ノズル底板１６４によって底面側が仕切られている。即ち、ノズル流路１５９は、ノズル壁１５３、ノズル天板１６２およびノズル底板１６４を隔壁として周囲の空間から区画された略四角柱状の内部空間である。ノズル天板１６２は、Ｓｉ等で構成される天板部材１１３に貼り付けられており、ノズル底板１６４はヒーター基板１１１に貼り付けられている。
【００７５】
インク吐出口１５１はノズル流路１５９の一端に形成されるインクを吐出させる開口部であり、ノズル流路１５９を経由して共通液室１１２に連通されている。インク吐出口１５１はフェイス面に形成される。図示の例では、フェイス面はノズル壁１５３と一体的に形成されているが、別途フェイスプレートを設置してフェイス面を形成してもよい。インク吐出口１５１の開口面積は１００μｍ2以上３５０μｍ2以下に構成される。開口面積を１００μｍ2以上とすることで不吐ノズルの発生を防止することができる。一方、３５０μｍ2以下とすることで１つのインク液滴の量が１０ｐＬ以下の微小液滴を形成させることができ、解像度を６００ｄｐｉ以上とすることができる。なお、前記開口面積は吐出口幅１７１と吐出口高さ１７２の積で表される。
【００７６】
前記記録ヘッドは複数のノズル流路によってノズル列が形成されたライン型ヘッドである。ノズル列を形成するノズル流路の数は特に限定されない。但し、本発明の効果を発現させるためには、ノズル列の総ノズル数が１２００以上であることが必要であり、１２００以上９６００以下であることが好ましく、１２００以上４８００以下であることが更に好ましい。また、ノズル列の長さが２インチ以上であることが必要であり、２インチ以上４インチ以下であることが好ましい。
【００７７】
ヒーター１５２は、ノズル流路１５９に充填されたインクを加熱発泡させるための加熱手段である。ヒーター１５２はヒーター基板１１１に設置されている。ヒーター１５２としては抵抗体（例えばチッ化タンタル等からなる抵抗体）を用いることができる。ヒーター１５２には通電のためのアルミニウム等からなる電極（図示せず）が接続されており、その一方にはヒーター１５２への通電を制御するためのスイッチングトランジスタ（図示せず）が接続されている。スイッチトランジスタは制御用のゲート素子等の回路からなるＩＣによって駆動を制御され、ヘッド外部からの信号によって、所定のパターンで駆動する。
【００７８】
前記記録ヘッドは、駆動周波数１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下で駆動させることが可能なものである。駆動周波数１ｋＨｚ以上で駆動させることにより、１滴あたりのインク量が極めて小さい場合でも、単位時間あたりのインク付与量を増加させ、画像データ量、記録ドット数を増やすことができる。すなわち高画質の画像を高速で印刷することが可能となる。駆動周波数１０ｋＨｚ以下で駆動させることにより、前記のような高速印刷時にインク吐出量に対してノズルへのインク供給量が不足して吐出安定性が低下する不具合が抑制される。前記効果をより確実に得るためには、駆動周波数３ｋＨｚ以上８ｋＨｚ以下で駆動させることが可能なものであることが好ましい。また、本発明の記録ヘッドは、高い駆動周波数の下でも吐出安定性が低下し難く、ノズル不吐が発生し難いため、駆動周波数６ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下で駆動させることが可能なものであることも好ましい。
【００７９】
ノズルの全長は２００μｍ以上３００μｍ以下とすることが好ましい。この場合の「ノズルの全長」とは、ノズル流路１５９の長さを意味し、具体的にはノズル流路１５９を構成するノズル壁１５３のインク吐出口１５１側の端部から共通液室１１２側の端部までの長さを意味する。
【００８０】
ノズル流路１５９は、ヒーター中心１５７からインク吐出口１５１側の端部までの部分であるノズル前方部１８１と、ヒーター中心１５７から共通液室１１２側の端部までの部分であるノズル後方部１８２に区分される。吐出速度の観点から、ノズル前方部１８１の流抵抗（前方抵抗）と、ノズル後方部１８２の流抵抗（後方抵抗）は、前方抵抗／後方抵抗の値が０．３以上０．８以下であることが好ましい。なお、流抵抗は、流路断面積、流路長、吐出するインクの粘度等の値から、ハーゲン・ポアズイユの法則により計算で求めることができる。即ち、使用するインク（ひいてはその粘度）が定まれば、前方抵抗／後方抵抗の値は、ノズルの流路断面積、流路長等により調整することができる。
【００８１】
［２−２］ノズル材：
ノズル流路１５９を仕切るノズル壁１５３、ノズル天板１６２、ノズル底板１６４は、例えば感光性樹脂により形成することができる。感光性樹脂としては、ネガ型フォトレジスト等を用いることができる。具体的な市販品としては、例えば「ＳＵ−８シリーズ」、「ＫＭＰＲ−１０００」（以上、化薬マイクロケム社製）、「ＴＭＭＲ」、「ＴＭＭＲ  Ｓ２０００」、「ＴＭＭＦ  Ｓ２０００」（以上、東京応化工業社製）等を挙げることができる。中でも、耐溶剤性、ノズル壁としての強度に優れたエポキシ系感光性樹脂を用いることが好ましい。具体的な市販品としては、東京応化工業社製の「ＴＭＭＲ  Ｓ２０００」が特に好ましい。
【００８２】
［２−３］親水性領域、撥水性領域：
本発明の記録ヘッドはインク吐出口の周縁に親水性領域または撥水性領域が形成されたものが好ましい。親水性領域と撥水性領域のいずれを形成するかは、使用するインクの色材の種類や表面張力を考慮して決定すればよい。
【００８３】
例えば色材が顔料であるか、あるいは表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下のインクを使用する場合には、インク吐出口の周縁に親水性領域が形成された記録ヘッド（親水性ヘッド）が好ましい。そして、インク吐出口の周縁に、使用するインクとの接触角が６０°以下の親水性領域が形成されていることが好ましく、前記接触角が０°の（即ち、接触角を形成しない）親水性領域が形成されていることが更に好ましい。なお、親水性領域または撥水性領域の接触角はＪＩＳ  Ｒ  ３２５７に準拠して、接触角計（例えば、商品名「ＳＩｍａｇｅ−ｍｉｎｉ」、エキシマ社製等）を用い、ＡＴＡＮ１／２θ法により測定することができる。後述する実施例においても前記方法により接触角を測定している。
【００８４】
前記親水性領域は、インク吐出口が形成されている部材（フェイス材）を親水性材料により構成する方法、前記フェイス材の表面（フェイス面）を親水処理する方法、前記フェイス面に親水性膜を付与する方法等により形成することができる。
【００８５】
前記フェイス材としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂、特にエポキシ系感光性樹脂を用いることができる。
【００８６】
フェイス面を親水処理する方法としては、フェイス面を粗面化する方法を挙げることができる。粗面化の方法としては、例えば、レーザー照射処理、ＵＶ／Ｏ3処理、プラズマ処理、加熱処理、酸化処理およびエンボス加工処理等を挙げることができる。レーザー照射処理には、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ2レーザー等のレーザーを用いることができる。また、インク吐出口周縁部を親水性が高い液体に長時間浸漬する方法により処理してもよい。「親水性が高い液体」としては顔料インク等を挙げることができる。例えば、フェイス材を使用する顔料インク中に１０分間以上、浸漬すればよい。
【００８７】
フェイス面に親水性膜を付与する方法としては、フェイス面に金属膜や親水性の樹脂膜を形成する方法を挙げることができる。親水性膜は、親水性を有するのは勿論のこと、フェイス材に対する付着性が良好な材料により形成することが好ましい。そのような材料としては、水溶性樹脂および水不溶性低分子化合物を含む組成物等を挙げることができる。例えば、水溶性樹脂（ヒドロキシプロピルセルロース等）と水不溶性低分子化合物（ビスフェノールＡ等）を、適当な溶媒（ジメチルホルムアミド等）に溶解させ、その溶液をフェイス面に塗布し、乾燥させ、必要に応じてアルコール等で処理することにより、親水性膜を形成することができる。
【００８８】
親水性領域の形成は、前記方法の中からフェイス材を構成する材質に応じて適宜選択すればよい。また、親水性領域の形成は、前記方法を２種以上組み合わせて行ってもよい。前記方法の中では、ノズル周辺部をエポキシ系感光性樹脂により構成するとともに、前記ノズル周辺部をＵＶ／Ｏ3処理し、更に顔料インク中に浸漬することにより親水化処理する方法が好ましい。
【００８９】
また、例えば色材が染料であり、かつ、表面張力が３４ｍＮ／ｍ超のインクを使用する場合には、インク吐出口の周縁に撥水性領域が形成された記録ヘッド（撥水性ヘッド）が好ましい。そして、インク吐出口の周縁に、使用するインクとの接触角が９０°以上の撥水性領域が形成されていることが更に好ましく、使用するインクとの接触角が１００°以上の撥水性領域が形成されていることが特に好ましい。
【００９０】
撥水性領域は、インク吐出口が形成されている部材（フェイス材）の表面（フェイス面）に撥水性膜を付与する方法等により形成することができる。
【００９１】
フェイス面に撥水性膜を付与する方法としては、フェイス面に超撥水性の樹脂膜を形成する方法を挙げることができる。超撥水性の樹脂膜は、従来公知の方法により形成することができる。例えば、フェイス面にフッ素樹脂、シリコーン樹脂等を塗工して樹脂膜を形成する方法、フェイス面においてフッ素系モノマーをプラズマ重合させてフッ素樹脂膜を形成する方法等を挙げることができる。また、フェイス面に撥水撥油性の樹脂膜を形成する方法を採用してもよい。例えばフルオロ炭素化合物を重合させたフッ素樹脂からなる膜を形成する方法等を挙げることができる。中でも、フッ素系溶媒（旭硝子製「ＣＸＴ−８０９Ａ」、住友スリーエム製「＜ノベック＞ＨＦＥ−７１００」、「＜ノベック＞ＨＦＥ−７２００」、「＜ノベック＞ＨＦＥ−７１ＩＰＡ」等）に、含フッ素シリコーンカップリング剤（例えば、信越化学製「ＫＰ−８０１Ｍ」等）を溶解させた溶液を調製し、この溶液をフェイス面に加熱蒸着させることにより、撥水性膜を形成する方法が好ましい。
【００９２】
［２−４］記録ヘッドの全体構造：
次に、記録ヘッドの全体構造について図２Ａ〜図２Ｃを用いて説明する。図２Ａ〜図２Ｃに示すような構造の記録ヘッドは、特開２０１３−０１４１１１号公報に開示されている。従って、本願明細書においては前記公報の内容を引用することとし、その概略を説明するに留める。なお、図２Ａは、本発明の記録ヘッドを模式的に示す正面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ断面図であり、図２Ｃは、図２ＡのＢ−Ｂ断面図である。説明の便宜上、正面図において液体供給ケースカバーは省略している。
【００９３】
本発明の記録ヘッドは、図示のように、ライン型ヘッドが、ノズル列を形成する複数のノズル流路と連通する共通液室１１２と、共通液室１１２と連通する液体供給口１２７と、液体供給口１２７と連通するメイン液体供給室１２６と、メイン液体供給室１２６と連通する液体供給路１３７と、液体供給路１３７と連通する液体供給室（第一液体供給室１３４、第二液体供給室１３５）と、液体供給室を液体供給の際の流れに沿って上流側より第一液体供給室１３４と第二液体供給室１３５とに分離するように配設された供給フィルター１１８と、メイン液体供給室１２６の一部に設けられた気液分離部１２０と、気液分離部１２０と連通する空気室１４１と、を備えていることが好ましい。
【００９４】
そして、ノズル流路と、共通液室１１２と、液体供給口１２７と、メイン液体供給室１２６と、液体供給路１３７と、液体供給室（第一液体供給室１３４、第二液体供給室１３５）と、供給フィルター１１８と、気液分離部１２０と、空気室１４１とが、ノズル流路の配列方向と液体の吐出方向を含む平面に対して、平行平面上に配置され、メイン液体供給室１２６と、液体供給路１３７と、供給フィルター１１８と、気液分離部１２０と、空気室１４１とが、各々積層されることなく配置されていることが好ましい。
【００９５】
図２Ａ〜図２Ｃに示すような構造の記録ヘッドは、気液分離型の記録ヘッドと称される。気液分離型の記録ヘッドはインクの自重を利用してノズル内にインクを充填するため、従来構造の記録ヘッドと比較して吐出安定性を確保することが極めて困難である。従って、気液分離型の記録ヘッドは本発明の効果を最も享受することができる形態の一つであると言える。
【００９６】
セラミック製のベースプレート１１０はシリコンにより形成されるヒーター基板１１１を支持している。ヒーター基板１１１には、液体の吐出エネルギー発生素子としての複数の電気熱変換体（ヒーターまたはエネルギー発生部）とこれらの電気熱変換体に対応するノズルを構成するための複数の流路壁とが形成されている。また、ヒーター基板１１１には各ノズルに連通する共通液室１１２を囲む液室枠も形成されている。このように形成されたノズルの側壁および液室枠の上には、共通液室１１２を形成する天板部材１１３が接合されている。したがって、ヒーター基板１１１と天板部材１１３は互いに一体化した状態でベースプレート１１０に積層接着されている。このような積層接着は、銀ペーストなどの熱伝導率のよい接着剤によって行われる。ベースプレート１１０におけるヒーター基板１１１の後方には、実装済みの電気配線基板（ＰＣＢ１１４）が両面テープ（図示せず）により支持されている。ヒーター基板１１１上の各吐出エネルギー発生素子とＰＣＢ１１４とは、各々の配線に対応するワイヤボンディングにより電気的に接続されている。
【００９７】
天板部材１１３上面には、液体供給部材１１５が接合されている。液体供給部材１１５は液体供給ケース１１６と液体供給ケースカバー１１７より構成されており、液体供給ケースカバー１１７が液体供給ケース１１６の上面を塞ぐことにより、後述する液室や液体供給路が形成される。液体供給ケース１１６と液体供給ケースカバー１１７の接合は、例えば熱硬化型の接着剤などにより行われる。また、液体供給ケース１１６には供給フィルター１１８および排出フィルター１１９が配設されている。供給フィルター１１８は液体供給部材１１５に供給された液体中の異物の除去を目的とし、排出フィルター１１９は記録ヘッド外部からの異物の侵入を防止することを目的とする。各々のフィルターは熱溶着によって液体供給ケース１１６に固定されている。さらに液体供給ケース１１６の一部には気液分離部１２０が形成され、気液分離部１２０に突出する形で外部より液面検知センサ１２１が実装されており、上述したような液室内の液体量の制御を行う。
【００９８】
ここで、液体供給ケースと１１６液体供給ケースカバー１１７の２つの部品の嵌合により形成される液室および液体供給路等の構成について説明する。液体供給ケース１１６の天板部材１１３との接合面には、ノズルの配列方向と略平行かつノズル列の幅に渡って矩形状の開口部である液体供給口１２７が形成されており、液体供給口１２７の延長上には貯留室状のメイン液体供給室１２６が形成されている。すなわち、メイン液体供給室１２６はノズル列と略平行かつノズル列の幅に渡って形成されている。また、液体供給口１２７と対向側の天面は、ほぼ全域にわたって気液分離部１２０を最上部とした傾斜（メイン液体供給室傾斜１２９）を構成している。メイン液体供給室傾斜１２９には２つの開口部が形成されており、１つは液体連通部１３１、他方は気液分離部１２０である。
【００９９】
気液分離部１２０はメイン液体供給室１２６の一部として形成され、メイン液体供給室１２６の他の部分よりも深さが大きくなっている。これは、後述するように液室内の液体に混在する気泡を破泡する効果を高めるためである。図示の形態においては、気液分離部１２０の内部にステンレスの電極を３本実装しており、図中左側より上限検知電極１２３、グランド電極１２４、下限検知電極１２５である。グランド電極１２４と上限検知電極１２３間の通電、グランド電極１２４と下限検知電極１２５間の通電により、メイン液体供給室１２６内の液面を上限と下限の間に維持する構成となっている。図示の形態のインクジェットヘッドにおいては、気液分離がなされた液体の液面を検知することで、検知の信頼性を向上させることが可能である。
【０１００】
気液分離部１２０の延長上にはエア連通部１３０があり、その先はエア流路として機能する空気室１４１となる。さらに先には前述した排出フィルター１１９が配設されており、排出ジョイント１３３に連通する。排出フィルター１１９は撥水性を有する材質によって構成されており、万が一エア流路（空気室１４１）に液体が流入し、排出フィルター１１９にインクが付着することで、フィルター内部にインクのメニスカスが形成されても、その撥水性によってフィルター部の毛管力を低減することができ、インクを容易に除去することができる。
【０１０１】
一方、メイン液体供給室傾斜１２９に設けられた液体連通部１３１を介して液体供給路１３７が設けられている。液体供給路１３７は、液体連通部１３１から供給フィルター１１８近傍まで管状を成しており、メイン液体供給室１２６とほぼ同一平行平面上に形成される。供給フィルター１１８もまた、メイン液体供給室１２６と略同一平行平面上に配置されている。供給フィルター１１８は液体供給室を二室に分離するように配設され、供給ジョイント１３２に連通する側の室、すなわち記録ヘッド内の液体供給の流れに沿って上流側の室が第一液体供給室１３４、下流側の室が第二液体供給室１３５となっている。供給フィルター１１８はメイン液体供給室１２６と略同一平行平面上に配置されているため、供給フィルター１１８の両面に隣接する第一液体供給室１３４および第二液体供給室１３５もまた、メイン液体供給室１２６やインク吐出口配列面１３９とほぼ平行平面上に配置されることになる。
【０１０２】
第二液体供給室１３５は供給フィルター１１８上方に開口（以下、第二液体供給室開口１３６という）があり、これを介して液体供給路１３７に連通している。また、第二液体供給室１３５の天面はこの開口を最上部とする傾斜（以下、第二液体供給室傾斜１３８という）が形成されている。
【０１０３】
以上のように、メイン液体供給室１２６、気液分離部１２０、液体供給路１３７、供給フィルター１１８、第一液体供給室１３４、第二液体供給室１３５は、各々インク吐出口配列面１３９と略平行平面上に設定される。一方でＡ−Ａ断面に示すように、メイン液体供給室１２６、液体供給路１３７、供給フィルター１１８、気液分離部１２０は互いに平面の鉛直方向に重ならないように配置することが重要である。
【０１０４】
供給フィルター１１８は、フィルター孔径が１μｍ以上１０μｍ以下、フィルター面積が１０ｍｍ2以上５００ｍｍ2以下のステンレス製メッシュであることが好ましい。フィルター孔径を１μｍ以上、フィルター面積を１０ｍｍ2以上とすることで、流路抵抗（圧力損失）を低減させ、記録ヘッドの内の気泡を移動し易くすることができる。前記効果をより確実に得るためには、フィルター面積を２００ｍｍ2以上とすることが更に好ましい。一方、フィルター孔径を１０μｍ以下とすることでノズルへのゴミの流入を確実に防止することができ、フィルター面積を５００ｍｍ2以下とすることで記録ヘッドを小型化することができる。前記効果をより確実に得るためには、フィルター孔径を３μｍ以上８μｍ以下とすることが更に好ましい。
【０１０５】
［２−５］インクの充填：
本発明の記録ヘッドにおいては、前記ライン型ヘッドの前記インク吐出口と連通する内部空間に、インクジェット記録用のインクが充填されている。インクは、前記内部空間のうち、少なくともインク吐出口から共通液室までの部分（即ち、ノズル流路および共通液室）に充填されていることが好ましい。
【０１０６】
［３］インクジェット記録装置：
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録用の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインク収容部とを備えたインクジェット記録装置である。そして、前記記録ヘッドが、本発明の記録ヘッドであることを特徴とするものである。前記インク収容部の形態は特に限定されない。例えば図３に示すようなインクタンク等を挙げることができる。
【０１０７】
［３−１］インクタンク：
図３はインクタンクの拡大断面図である。インクタンク２３０は液体収容容器であり、その内部にはインクを収容する液室（インク室２３１）が形成されている。インク室２３１は、ジョイント部２３２のみにおいて外部と連通可能な閉空間となっている。インクタンク２３０は、記録ヘッドに対して着脱可能に構成されている。また、インクタンク２３０は、記録ヘッドの上部に備えられている。インク室２３１は柔軟性のある部材により形成されており、その内部には負圧発生用のバネ２３３−１と、バネ２３３−１に接続された圧力板２３３−２が内蔵されている。バネ２３３−１は、圧力板２３３−２を介してインク室２３１を内部から外部に向かって付勢し、インク室２３１の内部空間を拡大させる。即ち、バネ２３３−１はインク室２３１の内部に所定の負圧を発生させており、バネ２３３−１、圧力板２３３−２及びインク室２３１は一体となって負圧発生部２３３を構成している。ジョイント部２３２には不織布製のフィルター２３４が備えられている。
【０１０８】
図４は記録ヘッドの拡大断面図である。記録ヘッド２２０は、電気熱変換素子（インク吐出用のヒーター）などのエネルギー発生素子（不図示）を備えている。このエネルギー発生素子によって、インク室２２１内のインクＩ（液室内の液体）は吐出口２２０Ａから吐出される。インク室２２１には、インクＩと共に空気（気体）が存在する。したがって、インク室２２１内には、インクＩが収容されたインク収容部（液体収容部）と、空気（気体）が収容された空気収容部（気体収容部）と、が形成されることになる。
【０１０９】
インク室２２１の上部には、インク室２２１とインクタンクのインク室を連通させるためのインク供給部２２２が設けられている。インク供給部２２２の平均的な幅は１０ｍｍ程度である。また、インク供給部２２２の開口部にはフィルター部材２２３が備えられている。図示のフィルター部材２２３は、ＳＵＳ製のメッシュにより形成されている。そのメッシュは金属繊維を織り込んだ構造となっている。フィルター部材２２３が細かい目を持つことにより、外部から記録ヘッド内にゴミが侵入し難くなる。
【０１１０】
フィルター部材２２３の下面は、インクを保持可能なインク保持部材２２４に圧接されている。図５Ａは図４に示すインク保持部材の拡大斜視図であり、図５Ｂは図５Ａに示すインク保持部材のＶｂ−Ｖｂ断面図である。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、インク保持部材２２４には断面円形の流路２２４Ａが複数形成されている。それぞれの流路２２４Ａの口径は１．０ｍｍ程度である。
【０１１１】
また、図４に示すように、インク室２２１の上部には、開口部２２５が設けられている。開口部２２５にはフィルター２２６が備えられている。開口部２２５は外部の流路である移送部（不図示）に接続することが可能に構成されている。この移送部は液体及び／又は気体を移送することが可能な流路である。開口部２２５は、インク室２２１内のインクＩ及び／又は気体を外部に流出させ、或いは記録ヘッド２２０の外部の液体（インクなど）及び／又は気体をインク室２２１内に流入させることが可能に構成されている。即ち、開口部２２５は、液体を単独で流出・流入させるのみならず、液体とともに気体を流出・流入させることが可能に形成されている。
【０１１２】
図３に示すインクタンク２３０のジョイント部２３２と、図４に示す記録ヘッド２２０のインク供給部２２２とを連結させることにより、図３に示すインクタンク２３０と、図４に示す記録ヘッド２２０が直接的に接続される。この際、図３に示すインクタンク２３０のフィルター２３４と、図４に示す記録ヘッド２２０のフィルター部材２２３とは、上下から相互に圧接された状態となっている。このように形成されたインクタンクと記録ヘッドとの連結部は、その周囲をゴム製の弾性キャップ部材で囲むことにより、密閉性が維持される。前記のように記録ヘッドとインクタンクが直接的に接続された構造は、それらの間のインク供給路（液体供給路）を極めて短くすることができる点において好ましい。
【０１１３】
［３−２］記録装置の全体構成：
インクジェット記録装置のその他の構造等については特に限定されない。例えば図６に示すような記録装置３００を好適に用いることができる。
【０１１４】
図６は、インクジェット記録装置の全体構成を模式的に示す概略構成図である。記録装置３００には、外部のホスト装置（コンピュータ装置３０８）が接続されている。記録装置３００は、コンピュータ装置３０８から入力された記録データに基づいて記録ヘッド３０５からインクを吐出し、画像を記録することができるように構成されている。
【０１１５】
記録装置３００においては、記録媒体３０１として複数のラベルが仮付けされたラベル用紙を用いている。記録媒体３０１はロール状に巻回された状態でセットされている。但し、本発明のインクジェット記録装置においては、記録媒体として、紙のみならず、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等のインクを受容可能な媒体であれば、材質を問わず使用することができる。
【０１１６】
記録装置３００は、記録媒体３０１を搬送する搬送手段として、搬送モータ３０３、搬送ローラ３０２、ロータリーエンコーダ３１０およびロールモータ３１１を備える。搬送モータ３０３により搬送ローラ３０２を駆動させることで、矢印Ａ方向に向かって一定の速度で記録媒体３０１を搬送することができる。ロータリーエンコーダ３１０によって記録媒体３０１の搬送速度や搬送量を検出することができる。ロールモータ３１１によって矢印Ａ方向とは逆方向に記録媒体３０１を巻き戻すことができる。用紙検知センサ３０４は記録媒体３０１の特定部分を検出するセンサである。図示の例ではラベル用紙に仮付けされた個々のラベルの先端を検出している。前記検出に基づいて画像の記録タイミングを決定することができる。
【０１１７】
記録装置３００は、その上部に４つの記録ヘッド３０５と、これらに対応するインクタンク３０６を備えている。前記４つの記録ヘッドは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するための記録ヘッドである。
【０１１８】
記録ヘッド３０５は、記録媒体３０１の最大幅記録幅よりも幅広に構成された、いわゆるライン型ヘッドであり、インクを吐出可能な複数のノズルを備えている。ノズルのインク吐出口は記録ヘッド３０５の下面側に開口している。記録ヘッド３０５は、その長手方向が記録媒体３０１の搬送方向と交差する方向（図中の矢印Ａに直交する方向）に沿うように配置されており、前記長手方向に沿って複数のノズルが配列されてノズル列が形成されている。
【０１１９】
記録装置３００においては、搬送モータ３０３によって搬送ローラ３０２が駆動され、搬送ローラ３０２によって記録媒体３０１が矢印Ａ方向に定速度で搬送される。用紙検知センサ３０４によって記録媒体３０１の特定部分が検出されると、その検知位置を基準として４つの記録ヘッド３０５のインク吐出口から順次、インクが吐出される。この際、インクはインクタンク３０６から記録ヘッド３０５に供給される。このように、記録媒体３０１が記録ヘッド３０５の下部を通過するときに、それらの記録ヘッド３０５の複数のノズルからインクが吐出され、記録媒体３０１に画像が記録される。なお、記録ヘッド３０５はライン型ヘッドであるため定位置に固定された状態でインクを吐出する。即ち、シリアルヘッドのように左右に往復しながら、インクを吐出することはない。
【０１２０】
記録装置３００は、記録ヘッド３０５の回復動作を行うための回復機構として、キャッピング機構３０７、ブレード３０９などを備えている。
【０１２１】
回復動作とは、記録ヘッド３０５が初期状態と同様の適正な吐出性能を発揮するように回復させるための動作である。例えば吸引回復、加圧回復、予備吐出、ワイプ回復等の動作を挙げることができる。吸引回復とは、記録ヘッド３０５のノズル内の増粘インクをキャッピング機構３０７に吸引除去する動作であり、加圧回復とは、記録ヘッド３０５のノズル内の増粘インクをキャッピング機構３０７に加圧排出する動作であり、予備吐出とはノズル内の増粘インクを吐出によりキャッピング機構３０７に排出しインクのメニスカスを安定させる動作であり、ワイプ回復とは、記録ヘッドのフェイス面をブレード３０９により払拭し、フェイス面に付着したゴミやインクを除去する動作である。これらの回復動作は組み合わせて実施することもできる。
【０１２２】
キャッピング機構３０７は、各々の記録ヘッド３０５のインク吐出口をキャッピングする機構であり、記録ヘッド３０５の下部に配置されている。記録ヘッド３０５とキャッピング機構３０７は、図６の左右方向に相対移動させることが可能に構成されている。一方、ブレード３０９は、各々の記録ヘッド３０５のフェイス面を払拭する部材であり、記録ヘッド３０５の下部に配置されている。
【０１２３】
吸引回復を行う場合には、記録ヘッド３０５をキャッピング機構３０７によりキャッピングした状態で、チューブポンプ（不図示）により、キャッピング機構３０７のバッファータンク（不図示）の内部を減圧する。これにより、記録ヘッド３０５のノズル内の増粘したインクをキャッピング機構３０７に吸引除去し、ノズル内をリフレッシュする。
【０１２４】
加圧回復を行う場合には、記録ヘッド３０５をキャッピング機構３０７によりキャッピングした状態で、記録ヘッド３０５のノズル内を加圧する。これにより、ノズル内の増粘したインクをキャッピング機構３０７のキャップ内に加圧排出し、ノズル内をリフレッシュする。
【０１２５】
ワイプ回復を行う場合には、ブレードモータ（不図示）によりブレード３０９を駆動させ、記録ヘッド３０５のノズルのフェイス面を払拭し、さらに加圧回復（予備吐出）を行う。これにより、ノズルのフェイス面がクリーニングされ、インク吐出口におけるメニスカスが整えられる。
【０１２６】
なお、これらの回復動作によりキャッピング機構３０７に蓄積されたインクは、所定の量まで蓄積された段階で、チューブポンプ（不図示）により吸引され、廃インクタンク（不図示）に廃棄される。
【０１２７】
［３−３］制御系：
次に、インクジェット記録装置の制御について説明する。図７は、図６に示す記録装置の制御系のブロック構成図である。前記記録装置は、記録ヘッドを含む記録機構に加えて、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＵＳＢインターフェース部、ＲＯＭなどの制御系部品を備えている。ＣＰＵ４０１は、プログラムＲＯＭ４０２に記憶されているプログラムを実行して、前記記録装置の各部を制御する。プログラムＲＯＭ４０２には、前記記録装置を制御するプログラムやデータが格納される。前記記録装置の処理は、ＣＰＵ４０１がプログラムＲＯＭ４０２内のプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【０１２８】
コンピュータ装置３０８から出力された記録データは、前記記録装置のインターフェース・コントローラ４０３に入力される。記録媒体（ラベル）の枚数、種類およびサイズ等を指示するコマンドも、インターフェース・コントローラ４０３に入力され、解析される。ＣＰＵ４０１は、これらのコマンドの解析の他、記録データの入力、記録動作、記録媒体のハンドリング等、記録装置全般の制御を司るための演算処理を実行する。前記演算処理は、プログラムＲＯＭ４０２に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。前記プログラムは、後述する図８に示すフローチャートの手順に対応するプログラムを含む。また、ＣＰＵ４０１の作業用のメモリとして、ワークＲＡＭ４０４が使用される。ＥＥＰＲＯＭ４０５は書き換え可能な不揮発性メモリである。このＥＥＰＲＯＭ４０５には、前回の回復動作を実施した時刻、複数の記録ヘッドの相互の距離および搬送方向における記録位置を微調整（縦方向のレジストレーション）するための補正値等、前記記録装置に固有のパラメータが記憶される。
【０１２９】
より具体的には、ＣＰＵ４０１は、入力されたコマンドを解析した後、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ４０６にビットマップ展開する。このデータに基づいて描画が行われる。また、ＣＰＵ４０１は、入出力回路４０７およびモータ駆動部４０８を介して、搬送モータ３０３、ロールモータ３１１、キャッピングモータ４０９、ヘッドモータ４１０およびポンプモータ４１８を制御する。キャッピングモータ４０９はキャッピング機構３０７を駆動するためのモータであり、ヘッドモータ４１０は記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃを移動させるためのモータであり、ポンプモータ４１８はチューブポンプを駆動するためのモータである。記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃは、キャッピング位置、記録位置および回復位置の間で移動される。キャッピング位置はキャッピング機構３０７によってキャッピングされる位置、記録位置は画像を記録するための位置、回復位置は回復動作を行うための位置である。
【０１３０】
記録装置により画像を記録する際には、図６に示すように搬送モータ３０３により搬送ローラ３０２を駆動して、記録媒体３０１（図示の例ではラベル用紙）を一定の速度で搬送する。そして、ロータリーエンコーダ３１０によって記録媒体３０１の搬送速度や搬送量を検出する。図７に示す制御系においては、この一定速度で搬送される記録媒体に対する画像の記録タイミングを決定するために、用紙検知センサ３０４によってラベルの先端を検出する。用紙検知センサ３０４の検出信号は、入出力回路４１１を介してＣＰＵ４０１に入力される。搬送モータにより記録媒体が搬送されると、ロータリーエンコーダ（不図示）の信号に同期して、ＣＰＵ４０１がイメージメモリ４０６から色毎のイメージデータを順次読み出す。前記イメージデータは、記録ヘッド制御回路４１２を介して、対応する記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃのいずれかに転送される。これにより、記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃが、前記イメージデータに基づいてインクを吐出する。
【０１３１】
ポンプを駆動するためのポンプモータ４１３は、入出力回路４０７およびモータ駆動部４０８を介してその駆動を制御される。操作パネル４１４は入出力回路４１５を介してＣＰＵ４０１に接続される。また、前記記録装置の環境温度と環境湿度は温湿度センサ４１６によって検出され、Ａ／Ｄコンバーター４１７を介してＣＰＵ４０１に入力される。
【０１３２】
［３−４］回復シーケンス：
環境温度が４０℃以上となり、水が蒸発した場合には、記録ヘッドにインクの固着が発生しやすくなる。従って、記録ヘッドからヘッドキャップが外れたヘッドオープンの状態で、かつ、水分が蒸発した場合には記録ヘッドのフェイス面を回復する回復シーケンスを入れることが好ましい。
【０１３３】
図８は、記録ヘッドの回復シーケンスの工程を示すフローチャートである。図８に示す回復シーケンスは、記録ヘッドがキャップから開放されたキャップオープンの条件（条件５０１）となると発動する。回復シーケンスが発動すると、温湿度センサにより記録装置の環境温度および環境湿度が取得（検出）される（工程５０２）。前記検出の結果、環境温度が４０℃以上、環境湿度が７０％以下であり（条件５０３）、かつ、前回の吸引回復からの累計時間が１時間以上となった場合（条件５０４）、ノズル内のインクをリフレッシュするための加圧回復（予備吐出）と、フェイス面を払拭しクリーニングするためのワイプ回復が行われる（工程５０５）。なお、条件５０４は、吸引回復が行われた場合にはリセットされる。
【実施例】
【０１３４】
以下、実施例および比較例により、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例の構成のみに限定されるものではない。なお、以下の記載における「部」、「％」は特に断らない限り質量基準である。
【０１３５】
＜（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の合成＞
（合成例１）
（（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の合成）
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、及び上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器にメチルエチルケトン１０００部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら８０℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸２−ヒドロキシエチル６３部、メタクリル酸１４１部、スチレン４１７部、メタクリル酸ベンジル１８８部、メタクリル酸グリシジル２５部、重合度調整剤（日本油脂社製、商品名：「ブレンマーＴＧＬ」）３３部、及びペルオキシ２−エチルヘキサン酸ｔ−ブチル  ６７部を混合し、得られた混合液を４時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で１０時間反応を継続させて、酸価が１１０ｍｇＫＯＨ／ｇガラス転移点（Ｔｇ）８９℃、重量平均分子量８，０００の（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体（Ａ−１）の溶液（樹脂分：４５．４％）を得た。
【０１３６】
2015052054.tif 000003
【０１３７】
＜水性顔料分散体の調製＞
（ＰＫ１）
冷却用ジャケットを備えた混合槽に（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体Ａ−１（酸価１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）の溶液、２５％水酸化カリウム水溶液、水、及び表２に記載のカーボンブラックＢ１を仕込み、撹拌及び混合して混合液を得た。なお、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体Ａ−１は、カーボンブラック１，０００部に対して、不揮発分で４０％の比率となる量を用いた。また、２５％水酸化カリウム水溶液は、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体Ａ−１が１００％中和される量を用いた。さらに、水は、得られる混合液の不揮発分を２７％とする量を用いた。得られた混合液を直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを充填した分散装置（商品名「ＳＣミルＳＣ１００／３２型」、三井鉱山社製）に通し、循環方式により４時間分散させた。なお、分散装置の回転数は２，７００回転／分とし、冷却用ジャケットに冷水を通して分散液の温度を４０℃以下に保持した。
【０１３８】
2015052054.tif 000004
【０１３９】
混合槽から分散液を抜き取った後、水１０，０００部で混合槽と分散装置の流路を洗浄し、洗浄液と分散液を混合して希釈分散液を得た。得られた希釈分散液をガラス製の蒸留装置に入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を留去して濃縮分散液を得た。室温まで放冷した濃縮分散液を撹拌しながら２％塩酸を滴下してｐＨ４．５に調整した後、ヌッチェ式濾過装置を使用して固形分を濾過して水洗した。得られた固形分（ケーキ）を容器に入れ、水を加えた後、分散撹拌機を使用して再分散させ、２５％水酸化カリウム水溶液にてｐＨ９．５に調整した。その後、遠心分離器を使用し、６０００Ｇで３０分間かけて粗大粒子を除去した後、不揮発分を調整してブラック色の水性顔料分散体ＰＫ１（顔料分：１４％）を得た。作製した顔料分散体の樹脂分散顔料の平均粒子径を大塚電子製「ＦＰＡＲ−１０００」で測定したところ、８２ｎｍであった。
【０１４０】
（ＰＫ２）
カーボンブラックＢ１に代えて、表２に記載のカーボンブラックＢ２（一次粒径：２４ｎｍ、ＤＢＰ給油量：１１５ｍｌ／１００ｇ、比表面積１１０ｍ2／ｇ）を用いたこと以外は、前述の「ＰＫ１」と同様にして、ブラック色の水性顔料分散体ＰＫ２（顔料分：１４％）を得た。ＰＫ１と同様に樹脂分散顔料の平均粒子径を測定したところ、９１ｎｍであった。
【０１４１】
（ＰＫ３）
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体Ａ−１の量をカーボンブラック１，０００部に対して、不揮発分で１０％の比率となる量としたこと以外は、前述の「ＰＫ１」と同様にして、ブラック色の水性顔料分散体ＰＫ３（不揮発分：２０％）を得た。ＰＫ１と同様に樹脂分散顔料の平均粒子径を測定したところ、１０２ｎｍであった。
【０１４２】
（ＰＫ４）
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体Ａ−１の量をカーボンブラック１，０００部に対して、不揮発分で６０％の比率となる量としたこと以外は、前述の「ＰＫ１」と同様にして、ブラック色の水性顔料分散体ＰＫ４（不揮発分：２０％）を得た。ＰＫ１と同様に樹脂分散顔料の平均粒子径を測定したところ、７７ｎｍであった。
【０１４３】
＜インク（実施例１〜６、比較例１〜５）の調製＞
表４に示す組成（合計：１００部）となるように、水性顔料分散体、表３に記載のＰＯＥアルキルエーテル及び他の成分を容器に投入し、プロペラ撹拌機を使用して３０分以上撹拌した。ｐＨを測定し、８．５より低い場合は、水酸化カリウムの１０％水溶液にて、ｐＨを９．０とした。その後、孔径３μｍのフィルターで濾過してインクを調製した。なお、水性顔料分散体は１５部を添加し、カーボンブラックが３．０部となるように調整した。
【０１４４】
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【０１４５】
2015052054.tif 000006
【０１４６】
インクジェット記録装置としては、サーマル方式のインクジェット記録装置（キヤノンファインテック社製「ＬＸ−Ｐ５５００」）を用いた。記録ヘッドとしては、前記インクジェット記録装置用の記録ヘッドを用いた。この記録ヘッドはインク吐出口の周縁に親水性領域が形成されている。具体的には図１Ａ〜図１Ｃおよび図２Ａ〜図２Ｃに示す構造の記録ヘッドとした。記録ヘッドの具体的なスペックについては表５に示す。
【０１４７】
2015052054.tif 000007
【０１４８】
実施例１〜６、比較例１〜５のインクは、各々インクタンクに注入し、前記インクタンクを、図６に示す記録装置３００に接続し、吸引動作により記録ヘッドのノズル流路内に前記インクを充填した。
【０１４９】
［評価］
実施例および比較例のインクについて評価を行った。以下に評価方法と評価基準を示す。各評価項目とも５段階評価とした。評価が○以上の場合、実使用上問題のない合格レベルである。その結果を表６に示す。
【０１５０】
（目詰まり固着性）
記録ヘッドをキャップから開放し、温度４０℃、湿度１０％の環境で１日間、暴露させた後、前記記録装置により印刷を行った。記録媒体としては光沢ラベル４×５インチ（キヤノン製）を用いた。解像度は１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉとした。前記記録媒体に各ノズルに対応するノズルチェックパターン（「ＬＸ−Ｐ５５００」の内蔵テストパターン：各ノズルに対応し、ノズルが不吐であるか、ヨレが発生しているかを確認するパターン）を印刷した。前記記録ヘッドから各インクが正常に吐出されるまでに要した吸引回復動作の回数と、吸引回復の後、印刷された画像においてヨレ印字、ライン状の画像欠陥（不吐ノズルの存在による）があるか否かによって評価を行った。
◎：吸引回復１回で正常な印刷（ヨレ印字、ライン状欠陥がない）ができる。
○：吸引回復１回後の印刷でヨレ印字なし、ライン状欠陥５本以下。
△：吸引回復１回後の印刷でヨレ印字あり、ライン状欠陥１０本以下。
×：吸引回復２回後の印刷でヨレ印字なし、ライン状欠陥５本以下。
××：正常な印刷のために２回以上の吸引回復動作を必要とする。
【０１５１】
（吐出性）
吐出特性測定器を用い、２５℃、湿度５０％の環境で、前記記録ヘッドについて各インクの吐出性を評価した。評価は、吐出速度、周波数応答性を基準に行った。前記記録ヘッドの設計値は吐出速度１０ｍ／ｓ以上、周波数応答性６ｋＨｚ以上である。
◎：吐出速度１０ｍ／ｓ以上。周波数応答性６ｋＨｚ以上。
○：吐出速度１０ｍ／ｓ以上。周波数応答性５ｋＨｚ以上６ｋＨｚ未満。
△：吐出速度８ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ未満。周波数応答性４ｋＨｚ以上５ｋＨｚ未満。
×：吐出速度５ｍ／ｓ以上８ｍ／ｓ未満。周波数応答性４ｋＨｚ未満。
××：吐出速度５ｍ／ｓ未満。周波数応答性４ｋＨｚ未満。
【０１５２】
（間欠吐出性）
温度１５℃、湿度１０％の環境で、前記記録装置に搭載された前記記録ヘッドの４８００個のインク吐出口から、１滴ずつインクを吐出させて、１本の線画像（基準線幅約５０±５μｍ）を印刷した。記録媒体はマットラベル（キヤノンファインテック製）を使用した。予備吐出から印刷までのヘッド暴露時間を３〜１０秒の間で変更して印刷した。印刷された線画像を目視で確認し、印字ヨレ、ライン状欠陥（ノズル不吐）、線のばらつきがなく、正常な印刷がされているかを確認した。暴露時間が長くなっても正常な印刷を行える場合は間欠吐出性（発一性）が良好であるものと判断し、下記基準によりその評価を行った。
◎：正常な印刷ができる暴露時間が１０秒以上。
○：正常な印刷ができる暴露時間が８秒以上１０秒未満。
△：正常な印刷ができる暴露時間が５秒以上８秒未満。
×：正常な印刷ができる暴露時間が３秒以上５秒未満。
××：正常な印刷ができる暴露時間が３秒未満。
【０１５３】
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【０１５４】
表６に示すように、実施例１〜６のインクは、目詰まり固着性、吐出性、間欠吐出性において良好な結果を示した。特に、実施例１および４のインクは、初期吐出性、吐出性、間欠吐出性の全ての項目において特に良好な結果を示した。
【０１５５】
比較例１、２のインクは（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体のカーボンブラックに対する質量比、比較例３、４はＰＯＥアルキルエーテルのカーボンブラックに対する質量比、比較例５のインクはＰＯＥアルキルエーテルのＨＬＢが本発明の要件を満たしていない。このため、比較例１〜５のインクは、全て目詰まり固着性が不良であり、また、吐出性、間欠吐出性の少なくとも一方が不良であった。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明のインクはインクジェット記録用のインクとして用いることができる。特に、ヒーター部（発泡部）において樹脂がコゲーションを起こし易いサーマル方式の記録ヘッド、特に記録ヘッドの回復動作を頻繁に行うことができないライン型ヘッドから吐出させるインクとして好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１１０：ベースプレート、１１１：ヒーター基板、１１２：共通液室、１１３：天板部材、１１５：液体供給部材、１１６：液体供給ケース、１１７：液体供給ケースカバー、１１８：供給フィルター、１１９：排出フィルター、１２０：気液分離部、１２１：液面検知センサ、１２３：上限検知電極、１２４：グランド電極、１２５：下限検知電極、１２６：メイン液体供給室、１２７：液体供給口、１２９：メイン液体供給室傾斜、１３０：エア連通部、１３１：液体連通部、１３２：供給ジョイント、１３３：排出ジョイント、１３４：第一液体供給室、１３５：第二液体供給室、１３６：第二液体供給室開口、１３７：液体供給路、１３８：第二液体供給室傾斜、１３９：インク吐出口配列面、１４１：空気室、１５１：インク吐出口、１５２：ヒーター、１５３：ノズル壁、１５５：ノズルフィルター、１５７：ヒーター中心、１５９：ノズル流路、１６２：ノズル天板、１６４：ノズル底板、１７１：吐出口幅、１７２：吐出口高さ、１８１：ノズル前方部、１８２：ノズル後方部、２２０：記録ヘッド、２２０Ａ：吐出口、２２１：インク室、２２２：インク供給部、２２３：フィルター部材、２２４：インク保持部材、２２４Ａ：流路、２２５：開口部、２２６：フィルター、２３０：インクタンク、２３１：インク室、２３２：ジョイント部、２３３：負圧発生部、２３３−１：バネ、２３３−２：圧力板、２３４：フィルター、３００：記録装置、３０１：記録媒体、３０２：搬送ローラ、３０３：搬送モータ、３０４：用紙検知センサ、３０５、３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃ：記録ヘッド、３０６：インクタンク、３０７：キャッピング機構、３０８：コンピュータ装置、３０９：ブレード、３１０：ロータリーエンコーダ、３１１：ロールモータ、４０１：ＣＰＵ、４０２：プログラムＲＯＭ、４０３：インターフェース・コントローラ、４０４：ワークＲＡＭ、４０５：ＥＥＰＲＯＭ、４０６：イメージメモリ、４０７：入出力回路、４０８：モータ駆動部、４０９：キャッピングモータ、４１０：ヘッドモータ、４１１：入出力回路、４１２：記録ヘッド制御回路、４１３：ポンプモータ、４１４：操作パネル、４１５：入出力回路、４１６：温湿度センサ、４１７：Ａ／Ｄコンバーター、４１８：ポンプモータ、５０１：条件、５０２：工程、５０３：条件、５０４：条件、５０５：工程、Ｉ：インク。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2015052054.tif 000010
【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2015052054.tif 000017
【図５Ｂ】
2015052054.tif 000018
【図６】
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【図７】
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【図８】
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