(57)【要約】【課題】例えば、サーマル方式に用いた場合に、インクジェット記録用ヘッドにおけるヒーター部分での顔料のコゲーションを防止することにより、インク中の顔料の分散性を安定に保ち、優れた着弾精度を実現することが可能な、複数種の水性インクを備えたインクセットを提供する。【解決手段】インクセットを、顔料と、顔料を分散させる所定のランダム共重合体とを含有した、複数種の水性インクのセットとして構成するととに、また、水性インクに含有された所定のランダム共重合体を、それぞれ所定の範囲の酸価を有するように、複数種の水性インクのうちの１種を、顔料としてフタロシアニン化合物を含有するシアンインクであるように、かつシアンインクを、それに含有された所定のランダム共重合体が、シアンインク以外の水性インクに含有された所定のランダム共重合体に対して、所定の範囲の酸価となるように構成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と、前記顔料を分散させる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体とを含有した水性インクを、複数種の前記水性インクのセットとして備えたインクセットであって、
前記水性インクに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、それぞれ１００〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有し、
複数種の前記水性インクのうちの１種は、前記顔料としてフタロシアニン化合物を含有するシアンインクであり、かつ
前記シアンインクは、それに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体が、前記シアンインク以外の前記水性インクに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体に対して、０．７０〜０．９５倍の酸価を有するものであることを特徴とするインクセット。
【請求項２】
複数種の前記水性インクのうち、前記シアンインク以外の前記水性インクは、前記顔料としてカーボンブラックを含有するブラックインク及び前記顔料としてキナクリドン化合物を含有するマゼンタインクを含む請求項１に記載のインクセット。
【請求項３】
複数種の前記水性インクに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、それぞれ共通のモノマー種から構成されたものであるとともに、前記モノマー種の配合比率を変更することによって酸価が調整されたものである請求項１又は２に記載のインクセット。
【請求項４】
複数種の前記水性インクは、それぞれ１．５〜５．０ｍＰａ・ｓの粘度を有し、かつ、それぞれの間の粘度の差が０．５ｍＰａ・ｓ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクセット。
【請求項５】
複数種の前記水性インクは、それぞれ２５〜４５ｍＮ／ｍの表面張力を有し、かつ、それぞれの間の表面張力の差が５ｍＮ／ｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクセット。
【請求項６】
サーマル方式により記録ヘッドから吐出されるインクジェット記録方法に用いられる請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクセット。
【請求項７】
複数のノズルが配列された複数のノズル列を備えた記録ヘッドから複数種の水性インクをサーマル方式により吐出させるインクジェット記録方法であって、
前記ノズルは、それぞれ１００〜３５０μｍ2の開口面積を有し、かつ
複数種の前記水性インクは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクセットを構成する水性インクであるインクジェット記録方法。
【請求項８】
前記ノズル列は、１列当たり１２００個以上の前記ノズルを有し、かつ、２インチ以上の長さを有する請求項７に記載のインクジェット記録方法。
【請求項９】
複数のノズルが配列された複数のノズル列を備え、前記ノズル列から複数の水性インクをサーマル方式により吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、
前記ノズルは、それぞれ１００〜３５０μｍ2の開口面積を有し、前記ノズル列は、１列当たり１２００個以上の前記ノズルを有するとともに、２インチ以上の長さを有し、かつ前記水性インクは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクセットを構成する水性インクであるインクジェット記録用ヘッド。
【請求項１０】
複数のノズルが配列された複数のノズル列を備え、前記ノズル列から複数の水性インクをサーマル方式により吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、
前記ノズル列として複数のノズル流路が連通した共通液室と、前記共通液室と連通した開口部と、前記開口部と連通した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、前記開口部と、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、各々積層することなく配置されている請求項９に記載のインクジェット記録用ヘッド。
【請求項１１】
複数種の水性インクをそれぞれ収容する複数の水性インク収容部と、前記水性インクを吐出するインクジェット記録用ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
前記水性インクは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクセットを構成する水性インクであり、前記インクジェット記録用ヘッドは、請求項９又は１０に記載のインクジェット記録用ヘッドであ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、インクセット、インクジェット記録方法、インクジェット記録用ヘッド、及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方式は、インクの微小液滴を種々の作動原理により飛翔させ、紙などの記録媒体に付着させることで画像や文字などの記録を行う記録方式である。
インクジェット記録方式は、高速印字性、低騒音性および記録パターンの融通性に優れ、さらに多色化を容易に行うことができ、現像、及び画像定着が不要であるといった特徴がある。特に、多色を用いる多色インクジェット記録方式においては、得られる画像は、製版方式で形成された多色の印刷画像やカラー写真方式で形成された印画と比較しても遜色がなく、作成部数が少ない場合には、通常の印刷技術や写真技術より印刷コストが安価に済むという利点もある。そのため、インクジェット記録方式を採用したインクジェット記録装置（以下、「記録装置」ともいう）が、急速に普及している。
【０００３】
従来、インクジェット記録装置用の水性インクに含まれる色材としては、染料が用いられている。しかしながら、染料を用いた水性インクは、記録媒体への着弾精度や得られる画像の鮮明性に優れているが、得られる画像の耐光性や耐水性等に問題を有していた。そこで、近年、得られる画像の耐光性や耐水性の問題を解決するため、水性インクに含まれる色材を染料から顔料に転換することが活発に検討されている。
【０００４】
しかしながら、インクをヒーターで加熱し、発泡させることで、インクの液滴を飛翔させるサーマル方式では、インクに対し、加熱によって３００℃以上の温度変化が起こるとともに、発泡部分では気−液の相変化が繰り返されるため、インク中の顔料分散剤により分散される顔料の分散性を安定に保つことは極めて困難であった。そのため、顔料の分散性が不安定になることで顔料分散剤が顔料から分離し、分散性を失った顔料がヒーター表面部分に接触すると、顔料がヒーター部分でコゲるコゲーションという現象に繋がる。この現象により、インクジェット記録用ヘッド（以下、「記録ヘッド」ともいう）から吐出されるインク液滴の着弾精度が低下するとともに、得られる印刷画像の品位が低下するという問題があった。
【０００５】
特に、顔料としてフタロシアニン化合物を使用したインクにおいて、フタロシアニン化合物は、その表面が他の顔料種と比較した場合に、親水性が高い場合があり、顔料分散剤との吸着力が弱く、加熱されることにより、フタロシアニン化合物に吸着している顔料分散剤が分離しやすい。そのため、フタロシアニン化合物は、他の顔料種よりも、コゲーションを引き起こしやすく、着弾精度の低下を招きやすい。したがって、複数種のインクを備えたインクセットにおいて、顔料としてフタロシアニン化合物を使用したインクだけ記録媒体への着弾位置がずれてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、１００℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するアクリルポリマーを含み、ヒーターのコゲーションを最小限に抑え、着弾精度の良好なインクおよび記録方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、着弾精度を向上させる方法として、インクジェット用インク中にアルドン酸添加剤（例えばグルコン酸）を使用する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１３−５１８７３９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／１１３８４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の方法によっても上記課題を解決するには必ずしも十分でないことが分かった。すなわち、上述の方法では、フタロシアニン化合物のコゲーションを抑制する効果があり、インクの吐出速度は向上するが、インクセット中の全インクにおいて一律にインクの吐出速度が向上してしまう。そのため、インク間において吐出速度に差がある場合には、吐出速度を同一に制御することが困難であった。
【０００９】
したがって、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、例えば、サーマル方式に用いた場合に、インクジェット記録用ヘッドにおけるヒーター部分での顔料のコゲーションを防止することにより、水性インク中の顔料の分散性を安定に保ち、優れた着弾精度を実現することが可能な、複数種の水性インクを備えたインクセット、インクジェット記録方法、インクジェット記録用ヘッド、及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、フタロシアニン化合物を含有する水性インクに使用する分散剤の酸価を制御することによって、上述の目的を達成することが可能なインクセットを実現することができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、以下に示すインクセット、インクジェット記録方法、インクジェット記録用ヘッド、及びインクジェット記録装置が提供される。
［１］顔料と、前記顔料を分散させる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体とを含有した水性インクを、複数種の前記水性インクのセットとして備えたインクセットであって、前記水性インクに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、それぞれ１００〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有し、複数種の前記水性インクのうちの１種は、前記顔料としてフタロシアニン化合物を含有するシアンインクであり、かつ前記シアンインクは、それに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体が、前記シアンインク以外の前記水性インクに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体に対して、０．７０〜０．９５倍の酸価を有するものであることを特徴とするインクセット。
【００１２】
［２］複数種の前記水性インクのうち、前記シアンインク以外の前記水性インクは、前記顔料としてカーボンブラックを含有するブラックインク及び前記顔料としてキナクリドン化合物を含有するマゼンタインクを含む前記［１］に記載のインクセット。
【００１３】
［３］複数種の前記水性インクに含有された前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、それぞれ共通のモノマー種から構成されたものであるとともに、前記モノマー種の配合比率を変更することによって酸価が調整されたものである前記［１］又は［２］に記載のインクセット。
【００１４】
［４］複数種の前記水性インクは、それぞれ１．５〜５．０ｍＰａ・ｓの粘度を有し、かつ、それぞれの間の粘度の差が０．５ｍＰａ・ｓ以下である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のインクセット。
【００１５】
［５］複数種の前記水性インクは、それぞれ２５〜４５ｍＮ／ｍの表面張力を有し、かつ、それぞれの間の表面張力の差が５ｍＮ／ｍ以下である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のインクセット。
【００１６】
［６］サーマル方式により記録ヘッドから吐出されるインクジェット記録方法に用いられる前記［１］〜［５］のいずれかに記載のインクセット。
【００１７】
［７］複数のノズルが配列された複数のノズル列を備えた記録ヘッドから複数種の水性インクをサーマル方式により吐出させるインクジェット記録方法であって、前記ノズルは、それぞれ１００〜３５０μｍ2の開口面積を有し、かつ複数種の前記水性インクは、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のインクセットを構成する水性インクであるインクジェット記録方法。
【００１８】
［８］前記ノズル列は、１列当たり１２００個以上の前記ノズルを有し、かつ、２インチ以上の長さを有する前記［７］に記載のインクジェット記録方法。
【００１９】
［９］複数のノズルが配列された複数のノズル列を備え、前記ノズル列から複数の水性インクをサーマル方式により吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、前記ノズルは、それぞれ１００〜３５０μｍ2の開口面積を有し、前記ノズル列は、１列当たり１２００個以上のノズルを有するとともに、２インチ以上の長さを有し、かつ前記水性インクは、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のインクセットを構成する水性インクであるインクジェット記録用ヘッド。
【００２０】
［１０］複数のノズルが配列された複数のノズル列を備え、前記ノズル列から複数の水性インクをサーマル方式により吐出させるインクジェット記録用ヘッドであって、前記ノズル列として複数のノズル流路が連通した共通液室と、前記共通液室と連通した開口部と、前記開口部と連通した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、前記開口部と、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、各々積層することなく配置されている前記[９]に記載のインクジェット記録用ヘッド。
【００２１】
［１１］複数種の水性インクをそれぞれ収容する複数の水性インク収容部と、前記水性インクを吐出するインクジェット記録用ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記水性インクは、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のインクセットを構成する水性インクであり、前記インクジェット記録用ヘッドは、前記［９］又は［１０］に記載のインクジェット記録用ヘッドであるインクジェット記録装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、例えば、サーマル方式に用いた場合に、インクジェット記録用ヘッドにおけるヒーター部分での顔料のコゲーションを防止することにより、水性インク中の顔料の分散性を安定に保ち、優れた着弾精度を実現することが可能な、複数種の水性インクを備えたインクセット、インクジェット記録方法、インクジェット記録用ヘッド、及びインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２５】
Ｉ．インクセット
本実施の形態のインクセットは、顔料と、顔料を分散させる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体とを含有した水性インクを、複数種の水性インクのセットとして備えたインクセットであって、水性インクに含有された（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、それぞれ１００〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有し、複数種の水性インクのうちの１種は、顔料としてフタロシアニン化合物を含有するシアンインクであり、かつシアンインクは、それに含有された（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体が、シアンインク以外の水性インクに含有された（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体に対して、０．７０〜０．９５倍の酸価を有するものであることを特徴とするものである。
【００２６】
ここで、インクセットとは、複数種のインクをそれぞれ独立に収容してなるインクカートリッジの状態や、複数種のインクをそれぞれ収容してなる複数のインク収容部を組み合わせて一体的に構成されてなるインクカートリッジの状態、を含むものを意味する。インクカートリッジには、記録ヘッドが一体的に形成されていてもよい。本発明のインクセットは、これらの形態に限られるものではない。以下、構成要素ごとに説明する。
【００２７】
１．水性インクの構成
本実施の形態に用いられる水性インクは、顔料と、顔料を分散させる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体とを含有し、複数種の水性インクのセットとして用いられる。また、複数種の水性インクのうちの１種は、顔料としてフタロシアニン化合物を含有するシアンインクであり、顔料としてカーボンブラックを含有するブラックインク及び顔料としてキナクリドン化合物を含有するマゼンタインクを含むことが好ましい。
【００２８】
（１）顔料
本実施の形態に用いられる水性インクに用いられる顔料としては、例えば、カーボンブラックや有機顔料等を挙げることができる。また、各種顔料は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。水性インク中の顔料の含有量は、０．５〜１０．０質量％であることが好ましく、１．０〜８．０質量％であることがさらに好ましく、１．５〜６．０質量％であることが最も好ましい。０．５質量％未満であると所望の画像濃度を有する印刷物を形成できない場合があり、１０．０質量％を超えると水性顔料インクの粘度が上昇してしまい、吐出が困難になる場合がある。以下、本実施の形態に用いられる水性インクの顔料について、シアンインク及びシアンインク以外の水性インクに用いられる場合に、大別して説明する。
【００２９】
（１−１）シアンインク
本実施の形態に用いられるシアンインクは、顔料と、顔料を分散させる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体とを含有する。また、顔料としてフタロシアニン化合物を含有する。
【００３０】
フタロシアニン化合物としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １、２、３、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２等を挙げることができる。
【００３１】
（１−２）シアンインク以外の水性インク
シアンインク以外の水性インクは、上述のように、顔料としてカーボンブラックを含有するブラックインク及び顔料としてキナクリドン化合物を含有するマゼンタインクを含むものであることが好ましい。
【００３２】
（１−２−１）ブラックインク
本実施の形態に用いられるブラックインクは、顔料として、カーボンブラックを含有する。カーボンブラックの具体例は、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のカーボンブラック顔料で、例えば、商品名としてレイヴァン（ロンビア社製）；ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）（以上キャボット社製）；カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ）、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ）（以上デグッサ社製）；三菱カ−ボンブラック（三菱化学社製）等の冠称を有するものを使用することができる。勿論、これらに限定されるものではなく、従来公知のカーボンブラックを使用することも可能である。物性的には、本発明に用いられるカーボンブラックとしては、一次粒子径が１０〜４０ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜４００ｍ2／ｇ、給油量４０〜２００ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨが２〜９であるカーボンブラックであることが、本発明の効果は有効に作用する。尚、ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ  Ｋ６２２１  Ａ法によって測定される。
【００３３】
（１−２−２）マゼンタインク
本実施の形態に用いられるマゼンタインクは、顔料として、キナクリドン化合物を含有する。キナクリドン化合物は、キナクリドンを構造に持つ顔料であり、耐光性、耐熱性に優れた赤色顔料として知られている。キナクリドン化合物としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２、２０２、２０６、２０７、２０９；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９、４２等を挙げることができる。
【００３４】
（１−２−３）その他の水性インク
その他の水性インクとしては、イエローインク、オレンジインク、レッドインク、バイオレットインク、ブルーインク、グリーンインク、ブラウンインク等を挙げることができる。上記した水性インクで使用できる有機顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、以下のものが例示できる。勿論、下記以外でも従来公知の有機顔料が使用可能である。
【００３５】
その他の水性インクに用いられる顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー：１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８等；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ：１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１等；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド：９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０等；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット：１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０等；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー：１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４等；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン：７、３６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン：２３、２５、２６等を挙げることができる。
【００３６】
（２）（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体
本実施の形態に用いられる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を構成するモノマー種としては、（メタ）アクリル酸；（メタ）アクリル酸エステル；アクリル酸、又は（メタ）アクリル酸エステルとランダム共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体；スチレン系単量体等を挙げることができる。（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、上記のモノマー種をランダム共重合させることにより得ることができる。ランダム共重合体以外、例えばブロック共重合体等では、顔料の親水性が高くなるものが多く、印字画像の耐水性が劣るものが多いため好ましくない。
【００３７】
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の含有量は、顔料１００質量部に対して、２０〜１００質量部で分散することが好ましく、２０〜６０質量部であることがさらに好ましい。２０質量部未満だと顔料の分散安定性が低い場合があり、１００質量部を超えると未精製の場合、フリーポリマーが多いために水性インクの粘度が高くなり、吐出安定性を低下させる場合がある。
【００３８】
モノマー種としては、電気的中性状態とアニオン状態との共存範囲を広く制御できること、入手のしやすさ、価格等を考慮して（メタ）アクリル酸であることが好ましい。なお、（メタ）アクリルとは、メタクリル及びアクリルを意味する。
【００３９】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、（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リコールモノ（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共重合体グリコール又は同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共重合体グリコール又は同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。
【００４０】
ランダム共重合可能なモノエチレン性の飽和単量体としては、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、（メタ）アクリル酸２−アミノエチル等の不飽和脂肪酸エステル類；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和脂肪酸アミド類；（メタ）アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エーテル類；エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−オクテン、ビニルシクロヘキサン、４−ビニルシクロヘキセン等の不飽和炭化水素類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、３−クロロプロピレン等の不飽和ハロゲン化炭化水素類；４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピロリドン等のビニル置換複素環化合物類；前記した単量体中のカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の活性水素を含有する置換基を含有する単量体とエチレンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘキセンオキシド等エポキシド類との反応生成物；前記した単量体中の水酸基、アミノ基等を含有する置換基を含有する単量体と酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、デカン酸、ドデカン酸等のカルボン酸類との反応生成物等を挙げることができる。
【００４１】
スチレン系単量体としては、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。
【００４２】
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、水性媒体中に（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を安定的に分散させるために、その構造中にアニオン性基（例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基、チオカルボキシル基等）を含有することが好ましい。（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、原料モノマーの入手しやすさ、価格等を考慮すると、カルボキシル基又はスルホン酸基を含有することが好ましく、電気的中性状態とアニオン状態の共存範囲を広く制御できる点でカルボキシル基を含有することがさらに好ましく、アニオン性基がカルボキシル基およびカルボキシル基の塩の両方を含有する（カルボキシル基の少なくとも一部を塩基性物質によってイオン化された形態とする）ことが最も好ましい（カルボキシル基の少なくとも一部を塩基性物質によってイオン化された形態とする）。
【００４３】
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、１００〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１０４〜１５５ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有する。酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、酸価が低すぎて、顔料の分散安定性が低下してしまう。また、酸価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると顔料表面と（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体との吸着性が低下して、吐出安定性を満足することができない。ここで、酸価とは、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体１ｇを中和するために必要な水酸化カリウムのｍｇ数を意味する。
【００４４】
シアンインクに含有された（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、シアンインク以外の水性インクに含有された（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体に対して、０．７〜０．９５倍の酸価を有する。酸価が０．７倍未満であると、酸価が低すぎて、顔料の分散安定性が低下してしまう。また、０．９５倍を超えるとフタロシアニン化合物と（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体との吸着力が弱くなり、加熱された際に（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体がフタロシアニン化合物から分離し、ヒーター部分でコゲーションが発生して、発泡が不安定になり吐出速度が低下する。
【００４５】
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、それぞれ共通のモノマー種から構成されたものであることが好ましい。また、モノマー種の配合比率を変更することによって酸価が調整されたものであることが好ましい。また、吐出特性の共通化の観点から、シアンインク以外の水性インクに含有される（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、同一のものを用いることが好ましい。
【００４６】
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の重量平均分子量は、スチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）が６，０００〜１２，０００の範囲であることが好ましく、７，０００〜９，０００の範囲であることがさらに好ましい。重量平均分子量が６，０００未満であると（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体自体の分散安定性が低下する傾向にある。重量平均分子量が１２，０００を超えると水性インクの粘度が高くなるだけでなく、顔料の分散性が低下する傾向にある。さらに、顔料のヒーター部分でのコゲーションがひどくなり、サーマル方式のインクジェット記録用ヘッドのノズル先端からインク液滴の不吐出を引き起こす場合がある。
【００４７】
顔料を（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体で被覆する方法として、酸析工程を組み込むことが好ましい。
酸析工程とは、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ランダム共重合体とを含有する液媒体に酸性物質を加えて酸性化することにより、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体中のアニオン性基を中和される前の官能基に戻して、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を析出させることを意味する。
【００４８】
このような酸析工程とは、分散工程と必要に応じて実施される蒸留工程を経て得られた水性分散体に塩酸、硫酸、酢酸等の酸を加えて酸性化し、塩基と塩を形成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ランダム共重合体を顔料粒子表面に析出させる工程を意味する。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ランダム共重合体との相互作用をより高めることができる。その結果、樹脂分散型複合粒子が水性分媒中に分散している形態を取らせることができ、水性樹脂分散顔料として、分散到達レベル、分散所要時間および分散安定性等の物性面や耐溶剤性等の使用適性面で、より優れた効果を存分に発揮させることができる。
【００４９】
こうして相互作用を高めて得られた析出物を濾別する濾過工程を実施し、さらに好ましくはその析出物を濾過工程終了後、洗浄する洗浄工程を実施して、再度塩基性物質と共に水性媒体中に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水性樹脂分散顔料を得ることができる。
【００５０】
（３）その他の成分
以下、上述の顔料及び（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体以外に、本発明のインクセットを構成する各水性インクに共通して含有させることができる成分について説明する。
【００５１】
（３−１）水溶性化合物
本実施の形態に用いられる水性インクは、少なくとも水溶性化合物に、顔料分散体を分散させたものであることが好ましい。水溶性化合物の種類は、特に限定されないが水溶性化合物が、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
（３−１−１）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；
【００５５】
（３−１−２）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；
【００５６】
（３−１−３）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；
【００５７】
（３−１−４）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；
【００５８】
（３−１−５）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；
【００５９】
（３−１−６）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；
【００６０】
（３−１−７）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；
【００６１】
（３−１−８）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；
【００６２】
（３−１−９）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；
【００６３】
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、グリセリンがさらに好ましい。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および含窒素複素環類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、含窒素複素環類としては２−ピロリドン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。
【００６４】
前記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１０質量％以上とすることが好ましく、１５質量％以上とすることがさらに好ましい。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４０質量％以下とすることが好ましく、３０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【００６５】
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さらに好ましい。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５質量％以上とすることが好ましく、９質量％以上とすることがさらに好ましい。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％以下とすることがさらに好ましい。
【００６６】
（３−２）界面活性剤
本発明においては、後述する水性インクの表面張力をコントロールして、記録媒体における水性インクのにじみ度合いや浸透性を任意にコントロールやヘッド内での水性インクの濡れ性の向上、顔料のヒーター面上でのコゲーションを防止し、吐出を向上さたりする目的で必要に応じて、前述の水性インクに界面活性剤を含有してもよい。このような界面活性剤としては、特に限定はされないが、以下に挙げることができる。
尚、前記界面活性剤は単独で使用しても複数を併用して使用してもよい。
【００６７】
（３−２−１）ノニオン性界面活性剤  ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体等。脂肪酸ジエタノールアミド、アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物、アセチレングリコール系界面活性剤等。
【００６８】
（３−２−２）アニオン性界面活性剤
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルフォン酸塩等。アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフン酸塩、アルキルフェノールスルフォン酸塩、アルキルナフタリンスルフォン酸塩、アルキルテトラリンスルフォン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等。
【００６９】
（３−２−３）カチオン性界面活性剤  アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド等。
【００７０】
（３−２−４）両性界面活性剤
アルキルカルボキシベタイン等。
その中でも、アセチレングリコール系界面活性剤やポリオキシエチレンアルキルエーテル等は、インクの吐出安定性を向上させることができるため、特に好ましく使用される。
【００７１】
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。
【００７２】
【化１】
2015052057.tif 000002
（一般式（１）中、Ｕ＋Ｖは０乃至２０の整数である）
【００７３】
（３−３）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、１０〜９０質量％であることが好ましく、４０〜８５質量％であることがさらに好ましく、５０〜８０質量％であることが最も好ましい。１０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。
【００７４】
（３−４）他の添加剤
水性インクは、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。
【００７５】
２．水性インクの物性
本実施の形態のインクセットを構成する水性インクは、２５℃における粘度が１．５〜５．０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、１．６〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく、最も好ましくは、１．７〜３．０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。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。さらに、インクセット内での水性インク間の粘度の差が０．５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。水性インク間の粘度の差が０．５ｍＰａ・ｓを超えると記録インクの吐出速度に差が生じてしまう場合がある。
【００７６】
水性インクの粘度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３に準拠して、温度２５℃の条件下、Ｅ型粘度計（例えば、東機産業社製、商品名：「ＲＥ−８０Ｌ粘度計」等）を用い、測定することができる。
【００７７】
本実施の形態のインクセットを構成する水性インクは、２５℃における表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍであることが好ましい。表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍであると、高速な記録にも適用可能とすることができる。さらに、インクセット内での水性インク間の表面張力の差が、５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。水性インク間の表面張力の差が０．５ｍＮ／ｍを超えると着弾した際のドット径の大きさが異なるため、画像品位が低下してしまう場合がある。
【００７８】
水性インクの表面張力は、温度２５℃の条件下、表面張力計（例えば、協和界面科学社製、商品名：「ＣＢＶＰ−Ｚ」等）を用い、測定することができる。
【００７９】
本実施の形態のインクセットを構成する水性インクのｐＨは、７．５〜１０．０であることが好ましく、８．５〜９．５にすることがさらに好ましい。ｐＨが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場合がある。一方、ｐＨが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場合がある。
【００８０】
水性インクのｐＨは、温度２５℃の条件下、ｐＨメーター（例えば、ＨＯＲＩＢＡ製、商品名：「Ｄ−５１」等）を用い、測定することができる。
【００８１】
II.インクジェット記録方法
本実施の形態のインクジェット記録方法は、複数のノズルが配列された複数のノズル列を備えたインクジェット記録用ヘッドから複数種の水性インクをサーマル方式により吐出させる。ノズルは、それぞれ１００〜３５０μｍ2の開口面積を有し、かつ複数種の水性インクは、上述のインクセットを構成する水性インクである。また、ノズル列は、１列当たり１２００個以上のノズルを有し、かつ、２インチ以上の長さを有することが好ましい。
【００８２】
本発明の記録方法は、インクジェット記録用ヘッドを用い、インクジェット記録用ヘッドから水性インクを吐出させ、インクジェット記録用ヘッドの下に搬送された記録媒体に対して水性インクを付与し、記録を行うものである。
【００８３】
III.インクジェット記録用ヘッド：
以下、本実施の形態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。
【００８４】
（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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
（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。
【００９５】
（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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
（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。
【０１１９】
IV．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。
【０１２０】
（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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
（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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（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。
【０１４６】
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】
【０１４７】
次に、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例によっていかなる制限を受けるものではない。なお、文中「部」及び「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
【０１４８】
（合成例）
（（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１５８部、スチレン４１７部、メタクリル酸ベンジル１７１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、及び有効成分ペルオキシ２−エチルヘキサン酸ｔ−ブチル（日本油脂社製、商品名：「パーブチル（登録商標）Ｏ」）６７部を混合し、混合液を得、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１２４ｍｇＫＯＨ／ｇのスチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体の分散樹脂溶液を得た。
【０１４９】
（酸価の異なる（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の合成例）上述の合成において、メタクリル酸とメタクリル酸ベンジルの配合比率を変更することで、酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１７０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるように各種スチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体の分散樹脂溶液を得た。
【０１５０】
（水性樹脂分散顔料の調製例）
冷却機能を備えた混合槽に得られたスチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体の分散樹脂溶液、２５％水酸化カリウム水溶液、水、及び各種顔料１，０００部を仕込み、撹拌及び混合して混合液を得た。なお、上記で合成した（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、顔料に対して、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が１００％中和される量を用いた。さらに、水は、得られた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に通し、循環方式により４時間分散させ、分散液を得た。なお、分散液の温度を４０℃以下に保持した。
【０１５１】
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にて、濾過して水洗し、固形分（ケーキ）を得た。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て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水性樹脂分散顔料（顔料分：１４％）を得た。
【０１５２】
（実施例１）
（インクセットの調製）
前記合成例および調整例により得られた各種水性樹脂分散顔料を下記に示す配合比となるように撹拌しながら得られた水性インク溶媒を徐々に滴下して、常温で２０分間撹拌した（合計１００％）。その後、５μｍのメンブランフィルターで濾過して、水性インクとし、インクセットを得た。下記の配合成分の「ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０」は、日光ケミカルズ社製の界面活性剤の商品名である。また、「アセチレノールＥ１００」は、川研ファインケミカル社製の界面活性剤の商品名である。
【０１５３】
（ブラックインクの組成）
・カーボンブラック（三菱化学社製、商品名：「ＭＡ−７」）              ３％
（分散樹脂：スチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体（酸価：１５５））
・グリセリン                                                          ７％
・トリエチレングリコール                                              ３％
・エチレン尿素                                                      １０％
・ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０                                            １％
・アセチレノールＥ１００                                          ０．１％
・イオン交換水                                                        残量
【０１５４】
（シアンインクの組成）
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３                          ３％
（分散樹脂：スチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体（酸価：１２４））
・グリセリン                                                          ７％
・トリエチレングリコール                                              ３％
・エチレン尿素                                                      １０％
・ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０                                            １％
・アセチレノールＥ１００                                          ０．１％
・イオン交換水                                                        残量
【０１５５】
（マゼンタインクの組成）
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２                              ３％
（分散樹脂：スチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体（酸価：１５５））
・グリセリン                                                          ７％
・トリエチレングリコール                                              ３％
・エチレン尿素                                                      １０％
・ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０                                            １％
・アセチレノールＥ１００                                          ０．１％
・イオン交換水                                                        残量
【０１５６】
（実施例２〜４）
顔料およびスチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体を、表１の実施例の組み合わせの酸価を有するものに変えて実施例２〜４のインクセットを得た。
【０１５７】
（比較例１〜４）
、顔料およびスチレン−メタクリル酸エステルランダム共重合体を、表１の比較例の組み合わせの酸価を有するものに変えて比較例１〜４のインクセットを得た。
【０１５８】
得られたインクセットを構成する水性インクのそれぞれの粘度、及び表面張力を測定し、その結果を表２に示す。水性インクの粘度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３に準拠して、温度２５℃の条件下、Ｅ型粘度計（東機産業社製、商品名：「ＲＥ−８０Ｌ粘度計」）を用いて測定した。また、表面張力は、温度２５℃の条件下、全自動表面張力計（協和界面科学社製、商品名：「ＣＢＶＰ−Ｚ」）を用いて測定した。
【０１５９】
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【０１６０】
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【０１６１】
（評価）
実施例および比較例のインクセットについて、以下の方法により、水性インクの吐出安定性（着弾精度）を評価した。
【０１６２】
上記で得られた各水性インクをインクジェット記録用ヘッドのインクタンクに充填し、インクジェット記録用ヘッドを、図６に示す構造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、商品名：「ＬＸＰ５５００」）に搭載させた。温度１５℃、相対湿度１０％の環境下で、記録媒体に「電驚」の１０ポイント文字を記録した。記録条件は、搬送速度１５０ｍｍ／ｓｅｃ、解像度１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉとした。
【０１６３】
インクジェット記録用ヘッドは、図１Ａ〜図１Ｃおよび図２Ａ〜図２Ｃに示す構造のものを使用した。このインクジェット記録用ヘッドは上記のインクジェット記録装置用のヘッドである。
【０１６４】
記録媒体は、１００ｍｍ×１００ｍｍのマットラベル（キヤノン社製、商品名：「マットラベル  １００×１００ｍｍ」）を使用した。
【０１６５】
各インクセットを構成する水性インクの着弾精度は、以下に示す基準により評価した。その結果を表３に示す。
Ａ：着弾したドット位置について、全ての水性インクでズレがない。
Ｂ：着弾したドット位置について、水性インク間でズレがあるが目立っていない。
Ｃ：着弾したドット位置について、水性インク間でズレがあり目立っている。
【０１６６】
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【符号の説明】
【０１６７】
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】
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【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】
2015052057.tif 000014
【図５Ｂ】
2015052057.tif 000015
【図６】
2015052057.tif 000016
【図７】
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【図８】
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