(57)【要約】  【課題】  所定の印刷速度を保ちながらノズル抜けを検出することのできるインクジェット記録装置を提供する。  【解決手段】  インクの色ごとに副走査方向に整列したノズルを有する記録ヘッドを主走査方向に駆動しながら、用紙を副走査方向に駆動し、記録ヘッドが少なくとも２色以上のインクを用紙に吐出して画像を記録するようにしたシリアル型のインクジェット記録装置の本体１１１において、インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとし、非記録時にノズル列がインクの色ごとにインクを空吐出したとき、空吐出したインクの液滴を受けて吸収する吸収体を有する空吐出受けと、この空吐出受けに取り付けられて、空吐出時にインクの吐出状態を検出する発光部及び受光部と、を有する維持装置１４７を備える。【選択図】  図１
2005319698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの色ごとに副走査方向に整列したノズルを有する記録ヘッドを主走査方向に駆動しながら、所定の記録媒体を副走査方向に駆動し、記録ヘッドが少なくとも２色以上のインクを所定の記録媒体に吐出して画像を記録するようにしたシリアル型のインクジェット記録装置であって、
インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとし、非記録時にノズル列がインクの色ごとにインクを空吐出したとき、空吐出したインクの液滴を受けて吸収する吸収体を有する空吐出インク吸収手段を備え、該空吐出保持手段には、空吐出時にインクの吐出状態を検出する吐出状態検出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
少なくとも１色以上のインクには、樹脂分散剤に被覆された顔料を色材として含有し、該顔料の粒子径が０．０１μm乃至０．０３μmであるようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
少なくとも１色以上のインク中の樹脂分散剤量が、０．５質量％乃至１０質量％であるようにした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、インク液を吐出する記録ヘッドを有するインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置の印刷速度は、一画素当たりの形成時間とノズル数とによって決定される。このうち一画素当たりの形成時間は、記録ヘッドの基本特性そのものであり、短期間での大幅な向上は見込めない。このため、インクジェット記録装置の印刷速度は、１インク色あたりのノズル数を増やし、長尺化することによって向上してきた。例えば、シリアル型のインクジェット記録装置では一回のスキャン幅が大きくなると、スキャン回数を減らすことができるため、印刷速度の向上が可能となる。しかしながら、インクジェット記録装置では、不特定のノズルからの噴射状態が不良となる、いわゆる「ノズル抜け」がある頻度で発生し、特に記録ヘッドの長尺化及びノズルの高密度化によってノズル抜けの発生が顕著となる。よって、印刷速度を向上させ、印刷品質を安定させるためにはノズル抜けを確実に検出する必要がある。
【０００３】
そこで、従来のインクジェット記録装置は、記録ヘッドのインク吐出方向におけるノズル近傍に電極板対を備え、この電極板対にコイル及び発振器を直列に接続して共振回路を構成し、双方の電極板間にインク滴が存在しないとき、共振状態となるように発振周波数を調整している（例えば、特許文献１参照）。この構成により、双方の電極板間をインク滴が通過したことを共振状態のずれにより検出し、更にインク滴の大きさを検出して、印字前にノズル抜け等の異常に対処できるようになることが期待される。
【０００４】
また、記録ヘッドの付近に、光を射出する発光部及び発光部からの光を受ける受光部を有するインク滴検出部と、記録ヘッドとインク滴検出部とを相対的に移動させる送り機構と、を備え、記録ヘッドとインク滴検出部とが一定速度で相対移動しているとき、インク滴を検出し、連続するインク滴検出パルスの時間的間隔と所定の閾値とを比較し、その結果を集計して非動作ノズルの有無を判定しているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、記録ヘッドのノズルが吐出するインク滴を光学的に検出し、吐出特性データを求める手段と、ノズルの駆動波形を調整する手段と、記録ヘッドを清掃する手段と、を備え、インク滴が検出されない場合は記録ヘッドを清掃しているものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
更に、記録ヘッドのノズルに連通する複数の加圧液室を含む、複数の流路パターンをそれぞれ独立に形成した流路形成部材を有し、複数の流路パターンで形成される流路と、複数の加圧液室にインクを供給する共通液室との間には、それぞれ独立して形成したインク流入口が介在しているものもある（例えば、特許文献４参照）。この構成により、記録ヘッドの長尺化及びノズルの高密度化に伴うノズル抜けが低減し、流路形成部材の機械的強度が向上することが期待される。
【０００７】
なお、普通紙の高画質化へのアプローチとして、インクの色材として顔料を用いるとともに、その分散剤として樹脂分散剤を用いることが一般に知られている。
【特許文献１】特開２０００−１５８６７０号公報（第５頁、第１図等）
【特許文献２】特開２００２−１９２７４０号公報（第７頁〜第９頁、第３図、第８図等）
【特許文献３】特開２００３−１２７４３０号公報（第４頁〜第５頁、第２図、第９図等）
【特許文献４】特開２００４−１０６３６４号公報（第５頁〜第７頁、第１図、第４図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１から特許文献３に記載の従来のインクジェット記録装置においては、ノズル抜け検出用の手順が加わるために、制御が複雑になって印刷速度が低下するおそれがあるという問題があった。更に、特許文献４に記載の従来のインクジェット記録装置においては、所定の印刷速度を保ちながらノズル抜けを検出する点について配慮がなされていなかった。
【０００９】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、所定の印刷速度を保ちながらノズル抜けを検出することのできるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、請求項１に係る本発明のインクジェット記録装置は、インクの色ごとに副走査方向に整列したノズルを有する記録ヘッドを主走査方向に駆動しながら、所定の記録媒体を副走査方向に駆動し、記録ヘッドが少なくとも２色以上のインクを所定の記録媒体に吐出して画像を記録するようにしたシリアル型のインクジェット記録装置であって、インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとし、非記録時にノズル列がインクの色ごとにインクを空吐出したとき、空吐出したインクの液滴を受けて吸収する吸収体を有する空吐出インク吸収手段を備え、該空吐出保持手段には、空吐出時にインクの吐出状態を検出する吐出状態検出手段を備えた構成を有している。
【００１１】
また、請求項２に係る本発明のインクジェット記録装置は、請求項１において、少なくとも１色以上のインクには、樹脂分散剤に被覆された顔料を色材として含有し、該顔料の粒子径が０．０１μm乃至０．０３μmであるようにした構成を有している。
【００１２】
更に、請求項３に係る本発明のインクジェット記録装置は、請求項２において、少なくとも１色以上のインク中の樹脂分散剤量が、０．５質量％乃至１０質量％であるようにした構成を有している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとし、非記録時にノズル列がインクの色ごとにインクを空吐出したとき、空吐出したインクの液滴を受けて吸収する吸収体を有する空吐出インク吸収手段を設け、該空吐出保持手段には、空吐出時にインクの吐出状態を検出する吐出状態検出手段を設けることにより、ノズル検出のためのシーケンスを追加せず、空吐出したときにノズルの吐出状態を検出することができるので、所定の印刷速度を保ちながらノズル抜けを検出することができるという効果を有するインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態に係るインクジェット記録装置について、図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明の実施の一形態に係るインクジェット記録装置を図１、図２に示す。この図１は、インクジェット記録装置の本体を示し、図２は、その本体を含む装置全体を示している。
【００１６】
図１、図２において、インクジェット記録装置１は、本体１１１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ１２３、このキャリッジ１２３に搭載した記録ヘッド１２４等で構成される印字機構部１１２等を収納し、本体１１１の下方部には前方側（図２中、左側）から多数枚の用紙１１３を積載可能な給紙カセット１１４を着脱自在に装着することができ、また、用紙１１３を手差しで給紙するための手差しトレイ１１５を開倒することができ、給紙カセット１１４或いは手差しトレイ１１５から給送される用紙１１３を取り込み、印字機構部１１２によって所要の画像を記録した後、後面側（図２中、右側）に装着された排紙トレイ１１６に排紙するようにしている。なお、給紙カセット１１４に代えて給紙トレイを用いてもよい。
【００１７】
印字機構部１１２は、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材である主ガイドロッド１２１と従ガイドロッド１２２とで、キャリッジ１２３を主走査方向（用紙１１３の搬送方向と垂直な方向（幅方向）に相当する）に摺動自在に保持している。このキャリッジ１２３においては、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクの液滴（以下「インク滴」ともいう）を吐出する記録ヘッド１２４を、複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向（副走査方向に相当する）に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。上述したインクには、色材として顔料を用いており、またＹ、Ｍ、Ｃのインクには、顔料の分散状態を維持ずる目的で樹脂の分散剤を用いている。また、キャリッジ１２３には、記録ヘッド１２４に各色のインクを供給し、かつ記録ヘッド１２４内を負圧に保つための負圧発生機構１２５が装着されている。この負圧発生機構１２５へは、図示していないインク供給機構を介してＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの各インクタンクからインクが供給されるようにしている。
【００１８】
また、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの各色について記録ヘッド１２４を設けているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の記録ヘッドを用いてもよい。ここで、キャリッジ１２３は、その後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１２１に摺動自在に嵌装し、その前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１２２に摺動自在に載置している。このキャリッジ１２３を主走査方向に移動走査するために、主走査モータ１２７で回転駆動される駆動プーリ１２８と、この駆動プーリ１２８に連れ回りする従動プーリ１２９と、の間にタイミングベルト１３０を張装し、このタイミングベルト１３０をキャリッジ１２３に固定している。ここで、主走査モータ１２７の正逆回転により、キャリッジ１２３が往復駆動されるようにしている。
【００１９】
一方、給紙カセット１１４にセットした用紙１１３を記録ヘッド１２４の下方に搬送するために、給紙カセット１１４から用紙１１３を分離給装する給紙ローラ１３１及びフリクションパッド１３２と、用紙１１３を案内するガイド部材１３３と、給紙された用紙１１３を反転させて搬送する搬送ローラ１３４と、この搬送ローラ１３４の周面に押し付けられる従動ローラ１３５及び搬送ローラ１３４からの用紙１１３の送り出し角度を規定する先端ローラ１３６と、を設けている。また、搬送ローラ１３４は、副走査モータ１３７によってギヤ列を介して回転駆動されるものである。
【００２０】
また、印写受け部材１３９は、キャリッジ１２３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１３４から送り出された用紙１１３を記録ヘッド１２４の下方に案内する用紙ガイド部材であって、記録ヘッド１２４の下方に配置されている。この印写受け部材１３９ の用紙搬送方向下流側には、用紙１１３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送ローラ１４１及び拍車１４２を設け、更に用紙１１３を排紙トレイ１１６に送り出す排紙ローラ１４３及び拍車１４４と、排紙経路を形成するガイド部材１４５、１４６とが配設されている。ここで、記録時には、キャリッジ１２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１２４を駆動させることにより、停止している用紙１１３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙１１３を所定量搬送後次の行の記録を行うようにしている。記録終了信号又は、用紙１１３の後端が記録領域に到達したことを示す信号を受けることにより、記録動作を終了させて用紙１１３を排紙する。
【００２１】
上述した構成により、記録ヘッド１２４のインク滴噴射の制御性が向上し、特性変動が抑制され、安定して高品質の画像を記録することができる。
【００２２】
また、キャリッジ１２３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド１２４の吐出状態を維持及び回復するための維持装置１４７が配置されている。この維持装置１４７は、記録ヘッド１２４をキャッピングするキャップ手段、記録ヘッド１２４の吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す吸引手段、及び吐出口面に付着したインクやゴミ等を除去して清掃するクリーニング手段として機能している。ここで、印字待機中に、キャリッジ１２３が維持装置１４７側に移動したとき、記録ヘッド１２４をキャッピングすることにより、記録ヘッド１２４の吐出口部を湿潤状態に保ってインク乾燥による吐出不良を防止するようにしている。また、記録途中等に、記録ヘッド１２４が記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持するようにしている。更に、吐出不良が発生した場合等には、維持装置１４７がキャップ手段として、記録ヘッド１２４の吐出口を密封し、吸引手段として、チューブ（不図示）を通して吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、クリーニング手段として、吐出口面に付着したインクやゴミ等をにより除去し、吐出不良が解消されるようにしている。また、維持装置１４７が吸引手段として吸引したインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持されるようにしている。
【００２３】
次に、記録ヘッド１２４の斜視図を図３に示す。
【００２４】
図３において、記録ヘッド１２４には、負圧発生機構１２５が連結されており、この負圧発生機構１２５を介して記録ヘッド１２４にインクを供給するようにしている。このインクは、ノズル３１より吐出する。ノズル３１は、１ヘッドあたり２列形成され、１列あたり１６９．３μｍピッチで３２０個あり、列同士は半ピッチずれて整列している。従って、ノズル３１は、２列合わせて８４．６５μｍピッチで６４０個となり、ノズル列の長さは約５４ｍｍとなる。
【００２５】
次に、維持装置１４７の概略を図４に示す。
【００２６】
図４において、キャップ機構４３（キャップ手段に相当する）には、キャップ４０が各記録ヘッドに対応して４つ配置されている。このキャップ機構４３の隣には、ワイパ機構４４（クリーニング手段に相当する）が配置されていて、ワイパ４１でノズル面のワイピングを行うようにしている。このワイパ機構４４の隣には、空吐出受け４２が配置されている。なお、キャップ機構４３には、記録ヘッド１２４の吐出口からインクとともに気泡等をチューブを介して吸い出す吸引機構（吸引手段に相当する）が含まれている。
【００２７】
次に、空吐出受け４２の構成を図５に示す。
【００２８】
図５において、空吐出受け４２の底部には、インクを吸収して保持する吸収体（不図示）が敷かれている。また、空吐出受け４２の上部には、発光部５１と受光部５２とが配置されており、空吐出の際に各ノズルからのインクの噴射状態を光学的に監視できるようにしている。
【００２９】
次に、記録ヘッド１２４の部品構成を図６に示す。
【００３０】
この構成により、インクはフレーム６４に設けられたインク供給口６９から供給され、フレーム６４内の共通液室によって分配され、振動板６５を介して、流路板６６に設けられた個別液室へと導かれ、ノズルプレート６７に設けられたノズル３１から吐出することになる。これらはノズル列方向に対してほぼ線対称に配置され、１つの記録ヘッド１２４を形成している。また、圧電素子６３は、２つの素子が一つのベース６１に接合されたものであり、上述した個別液室に対応するように溝加工された後、ＦＰＣケーブル６２が接合され、アクチュエータユニットを構成するようにしたものである。また、フレーム６４中央部は筒状に開口しており、この開口部分にアクチュエータユニットが収納されている。ここでは、上述したようにノズル列の長さが約５４ｍｍ（＞３８ｍｍ）の長尺ヘッドを用いているので、ベース６１やフレーム６４の剛性の確保が重要である。一方、本実施形態のシリアルプリンタでは、記録ヘッド１２４を含むキャリッジ１２３を高速で往復運動させるため、記録ヘッド１２４の重量に応じて主走査機構への負荷が増大し、更に往復運動によって生じる振動や騒音が増大する。具体的には、記録ヘッド１２４の重量増加により、ヘッド駆動に伴う振動の増加を抑制することが難しくなり、この振動が噴射安定性を低下させる原因となる。従って、ベース６１やフレーム６４の剛性の確保ために、安易に記録ヘッド１２４の重量増加を伴うような構成とすることは好ましくない。なお、ノズル列長が１００ｍｍを超える場合は、ノズル列長増加させたことに対する印刷速度の増加が僅少となって産業上の意味がなくなる。
【００３１】
次に、本実施形態で用いる記録液について詳細に説明する。ここでは、上述したようにカラーインクに樹脂分散型の顔料インクを用いている。この顔料インクに含有される樹脂分散剤は、ワイピング際に確率的に残留することがあり、ノズルダウンの原因の一つとなっている。このノズルダウンにより、噴射安定性を確保して画像品質を安定させることが困難となる。そこで、本実施形態では以下に述べる記録液を用いる。なお、本実施形態で用いる記録液は、色材として顔料を用いているが、染料を混合して用いることもできる。
【００３２】
本実施形態の記録液に用いる顔料として特に限定はないが、例えば以下に挙げる顔料が好適に用いられる。また、これら顔料は複数種類を混合して用いても良い。
【００３３】
有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク系、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
【００３４】
無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。
【００３５】
上述した顔料の粒子径は、０．０１〜０．３０μｍで用いることが好ましく、０．０１μｍ以下では粒子径が染料に近づくため、耐光性、フェザリングが悪化してしまう。また、０．３０μｍ以上では、記録ヘッドの目詰まりやプリンタ内のフィルタでの目詰まりが発生し、吐出安定性を得ることができない。
【００３６】
また、ブラック顔料インクに使用されるカーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が、１５〜４０ミリミクロン、ＢＥＴ法による比表面積が、５０〜３００平方メートル／ｇ、ＤＢＰ吸油量が、４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９を有するものが好ましい。より具体的には、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成製）、RAVEN１２５５（コロンビア製）、REGAL４００Ｒ、REGAL６６０Ｒ、MOGUL L（以上、キヤボット製）、Color Black FW１、Color Black FW１８、Color Black S１７０、Color Black S１５０、Printex３５、Printex U（以上、デグッサ製）等の市販品を使用することができる。
【００３７】
更に、カラー顔料の具体例を以下に挙げる。
【００３８】
上述したように、有機顔料としてアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク系、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられ、無機顔料として酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉等が挙げられる。
【００３９】
ここで、顔料の粒径は粒度分布計を用いて測定することができる。具体的には、記録液をイオン交換水で２００〜１０００倍に希釈して、粒度分布計（日機装社製、マイクロトラックＵＰＡ１５０等）にて測定できる。５０％平均粒径（Ｄ５０）をもって顔料の平均粒径とする。
【００４０】
また、本実施形態に係る顔料は樹脂分散剤によって被覆される。顔料粒子を樹脂分散剤で被覆することによって、高発色性、印刷物の擦過性を向上させることができる。水不溶性色材を水に対して安定に分散させる樹脂分散剤としては、水不溶性色材への親和性を有する疎水性部分と、水への親和性を有する親水性部分と、を有する、分散剤として公知の水溶性樹脂であれば特に制約はない。このような樹脂分散剤の例は、例えば、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及び、その誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性単量体）からなるブロック共重合体、ランダム共重合体或いはグラフト共重合体、または、これらの塩等が挙げられる。中でも、特に好ましい分散剤は、ブロック共重合体である。
【００４１】
ところで、サーマルインクジェット記録用のインクに用いる樹脂分散剤は、少なくとも水不溶性色材の分散に必要な量、好ましくはそれよりも多い量がインク中に存在していても、インクの吐出に影響を与えないか、もしくは殆ど影響を与えないものが好ましいことは、高周波駆動時の吐出安定化という観点からも言うまでもない。そして樹脂分散剤の中で、ブロック構造を有するもの、即ちブロック共重合体は、この目的に合致する極めて好ましいものである。
【００４２】
このブロック共重合体は、例えば、ＡＢ、ＢＡＢ及びＡＢＣ型等で示される構造である。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは各々異なる構造のポリマーブロックを表す。疎水性のブロックと親水性のブロックとを有し、また、分散安定性に貢献する均衡のとれたブロックサイズを有するブロック共重合体は、本実施形態において特に有利である。具体的には、官能基を疎水性ブロック（水不溶性色材が結合するブロック）に組み込むことができ、それによって分散安定性を改善するために、分散剤と水不溶性色材との間の特異的相互作用がより一層強化される。更に熱エネルギーを利用したインクジェット記録方式で用いる、特に小液滴対応のインクジェットヘッド（例えば、一吐出動作当たりのインク吐出量が２０ｐｌ（ピコリットル）以下、より具体的には０．１〜２０ｐｌ、特には０．１〜１５ｐｌ、更には０．１〜１０ｐｌのインクジェットヘッド）に使用した場合、そのレオロジー適性により、より好ましい作用が得られる。ここで、１吐出動作当たりのインク吐出量とは、具体的には例えば、１ドット当たりのインク量である。
【００４３】
なお、インク中の重合体（分散剤）の量は、該重合体の構造、分子量、及び他の特性、更にインク組成物の他の成分に依存する。本実施形態で選択される重合体の重量平均分子量は、３０，０００未満、好ましくは２０，０００未満、特に好ましくは２，０００〜１０，０００の範囲内である。
【００４４】
上述した重合体の製造方法については、特開平０５−１７９１８３号公報、特開平０６−１３６３１１号公報、特開平０７−０５３８４１号公報、特開平１０−８７７６８号公報、特開平１１−０４３６３９号公報、特開平１１−２３６５０２号公報、特開平１１−２６９４１８号公報において開示されている。
【００４５】
また、上述したブロック共重合体に用いることができる疎水性モノマーとしては、次に示すモノマーがあるが、これらに限定されるものではない。例えば、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、エチルメタクリレート（ＥＭＡ）、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート（ＢＭＡまたはＮＢＭＡ）、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート（ＥＨＭＡ）、オクチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、メタクリロニトリル、２−トリメチルシロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、ｐ−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェニルアクリレート、２−フェニルエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリロニトリル、２−トリメチルシロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、ｐ−トリルアクリレート、ソルビルアクリレートである。中でも好ましい疎水性モノマーは、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、２−フェニルエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレートであり、これらのホモポリマーまたはコポリマー、例えばメチルメタクリレートとブチルメタクリレートとのコポリマーを用いてブロック共重合体を製造することが好ましい。
【００４６】
更に、ブロック共重合体に用いることができる親水性モノマーとしては、次に示すモノマーがあるが、これらに限定されるものではない。例えば、メタクリル酸（ＭＡＡ）、アクリル酸、ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第３−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミドである。中でも、メタクリル酸、アクリル酸またはジメチルアミノエチルメタアクリレートのホモポリマー又はコポリマーを用いてブロック共重合体を製造することが好ましい。
【００４７】
また、酸を含有するポリマーは、直接製造されるか、または、重合後に除去されるブロッキング基を有するブロックされたモノマーから製造される。ブロッキング基の除去後に、アクリル酸またはメタクリル酸を生ずるブロックされたモノマーとしては、トリメチルシリルメタクリレート（ＴＭＳ−ＭＡＡ）、トリメチルシリルアクリレート、１−ブトキシエチルメタクリレート、１−エトキシエチルメタクリレート、１−ブトキシエチルアクリレート、１−エトキシエチルアクリレート、２−テトラヒドロピラニルアクリレート、２−テトラヒドロピラニルメタクリレート等が挙げられる。
【００４８】
上述したブロック共重合体を記録液に用い、特に熱エネルギーを用いた記録ヘッドを高周波数（例えば、５ＫＨｚ以上、特には１０ｋＨｚ以上）で駆動させた場合に、吐出性の向上効果はより顕著になる。
【００４９】
また、インク中の樹脂分散剤量は、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは０．８質量％以上、特に好ましくは１質量％以上の範囲であり、また、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは８質量％以下、特に好ましくは６質量％以下の範囲である。この範囲であれば、インク粘度をインクジェット用のインクとして実用的な範囲に維持することは容易である。
【００５０】
更に、本実施形態に係る記録液を所望の物性にするため、或いは乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止するために、上述した色材の他に、水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。この水溶性有機溶媒には、湿潤剤、浸透剤が含まれる。
【００５１】
湿潤剤は、乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止するために添加される。湿潤剤の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエ−テル額；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノ−ル等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。これらの水溶性有機溶媒は、水とともに単独もしくは複数混合して用いられる。
【００５２】
また、浸透剤は記録液と被記録材の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整するために添加される。浸透剤としては、以下の式１）〜式４）で表されるものが好ましい。
【００５３】
【化１】
2005319698.tif 000003
【００５４】
【化２】
2005319698.tif 000004
【００５５】
【化３】
2005319698.tif 000005
【００５６】
【化４】
2005319698.tif 000006
【００５７】
ここで、式１)のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、式２)のアセチレングリコール系界面活性剤、式３)のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤並びに式４）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤が、液の表面張力を低下させるので、記録液の濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。
【００５８】
更に、上述した式１)〜式４）で表される化合物以外では、例えば、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、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のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【００５９】
なお、上述した記録液の表面張力は、３０ｍＮ/ｍ以下であることが好ましく、被記録材（用紙１１３に相当する）との濡れ性と液滴の粒子化の両立の観点からは、１０〜３０ｍＮ/ｍであることが更に好ましい。
【００６０】
また、上述した記録液の粘度は、１．０〜２０．０ｃＰであることが好ましく、吐出安定性の観点からは３．０〜１０．０ｃＰであることが更に好ましい。
【００６１】
また、上述した記録液のｐＨは３〜１１であることが好ましく、接液する金属部材の腐食防止の観点からは６〜１０であることが更に好ましい。
【００６２】
また、上述した記録液が防腐防黴剤を含有するようにしてもよい。防腐防黴剤を含有することによって、菌の繁殖を押さえることができ、記録液の保存安定性、画質安定性を高めることができる。この防腐防黴剤としては、ベンゾトリアゾール、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。
【００６３】
また、上述した記録液が防錆剤を含有するようにしてもよい。防錆剤を含有することによって、記録ヘッド等の接液する金属面に被膜を形成し、腐食を防ぐことができる。この防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が使用できる。
【００６４】
また、上述した記録液が酸化防止剤を含有するようにしてもよい。酸化防止剤を含有することによって、腐食の原因となるラジカル種が生じた場合にも酸化防止剤がラジカル種を消滅させることで腐食を防止することができる。この酸化防止剤としては、フェノール系化合物類、アミン系化合物類が代表的であるが、フェノール系化合物類としては、ハイドロキノン、ガレート等の化合物、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、テトラキス［メチレン−３（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等のヒンダードフェノール系化合物が挙げられ、アミン系化合物類としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルエチレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−テトラメチル−ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。また、アミン系化合物としては、硫黄系化合物類、リン系化合物類が代表的であるが、硫黄系化合物としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルβ，β’−チオジブチレート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられ、リン系化合物類としては、トリフェニルフォスファイト、トリオクタデシルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールフォスファイト等が挙げられる。
【００６５】
また、上述した記録液がｐＨ調整剤を含有するようにしてもよい。このｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等を用いることができる。
【００６６】
最後に、本実施形態に係るインクの製造方法を説明する。ここでは、（１）樹脂被覆型ブラック分散体の製造、（２）記録液の製造について順次説明する。
（１）樹脂被覆型ブラック分散体の製造
ａ．ポリマー溶液の調製
まず、機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下漏斗を備えたフラスコ（容積１Ｌ）内を窒素ガスで十分置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。
【００６７】
次いで、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルバレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。
【００６８】
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液８００ｇを得た。
【００６９】
次いで、このポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（標準：ポリスチレン、溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したところ、ポリマーの重量平均分子量は１５，０００であった。
ｂ．樹脂被覆型ブラック分散体の調製
上述したポリマー溶液の調製工程ａで得られたポリマー溶液２２．２ｇ、カーボンブラック２６．０ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化リチウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ及びイオン交換水３０ｇを十分に攪拌した後、３本ロールミル〔（株）ノリタケカンパニー製、商品名：ＮＲ−８４Ａ〕を用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エパポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が２０．０重量％の樹脂被覆型ブラック顔料分散体１６０ｇを得た。
（２）記録液の製造方法
以下に示す成分を混合、攪拌後、テフロン（登録商標）フィルター（０．８μｍ）にて濾過して、記録液を製造した。
【００７０】
樹脂被覆ブラック顔料分散体              ５０部（ブラック顔料固形分濃度１０部）
グリセリン                                                ２５部
界面活性剤（日本油脂社製、ディスパノールＴＯＣ）          １部
２−ピロリドン                                            ２部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                    ０．２部
チオ硫酸ナトリウム                                        ０．２部
防腐防黴剤（アビシア社製、ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（ｓ））      ０．４部
消泡剤（信越化学社製、ＫＭ−７２Ｆ）                      ０．１部
イオン交換水                                              残量
なお、上記配合液を更にＬｉＯＨ水溶液でｐＨ１０．５に調整して用いた。
【００７１】
このような本発明の実施の一形態によれば、インクの色ごとに副走査方向に整列したノズル３１を有する記録ヘッド１２４を主走査方向に駆動しながら、用紙１１３（所定の記録媒体に相当する）を副走査方向に駆動し、記録ヘッド１２４が少なくとも２色以上のインクを用紙１１３に吐出して画像を記録するようにしたシリアル型のインクジェット記録装置１において、インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとし、非記録時にノズル列がインクの色ごとにインクを空吐出したとき、空吐出したインクの液滴を受けて吸収する吸収体を有する空吐出受け４２（空吐出インク吸収手段に相当する）を設け、この空吐出受け４２には、空吐出時にインクの吐出状態を検出する発光部５１及び受光部５２（吐出状態検出手段に相当する）を設けることにより、印刷速度を低下させずにノズル抜けを検出することができるという効果が期待される。ここで、インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとすることにより、記録ヘッド１２４の長尺化で印刷速度を向上させることになる。また、空吐出受け４２に発光部５１及び受光部５２を取り付けることにより、ノズル抜け検出のためのシーケンスを要せず、空吐出したときにノズルの吐出状態を検出することになる。従って、所定の印刷速度を保ちながらノズルの不良を検出することになる。更に、ノズル抜けの検出状態に応じてワイピング等を適宜、施すように構成すると、印刷画像の品質が安定することになる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、少なくとも１色以上のインクには、樹脂分散剤に被覆された顔料（例えば、有機顔料、無機顔料）を色材として含有し、この顔料の粒子径が０．０１μm乃至０．０３μmであるようにしたことにより、耐光性、フェザリングが悪化すること、及び記録ヘッド１２４やフィルタの目詰まりが発生することを防止できるという効果も期待される。
【００７３】
また、本実施形態によれば、少なくとも１色以上のインク中の樹脂分散剤量が、０．５質量％乃至１０質量％であるようにしたことにより、インクの粘度をインクジェット用インクとして実用的な範囲に維持できるという効果も期待される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係るインクジェット記録装置は、インクの色ごとのノズル列の長さを３８ｍｍ乃至１００ｍｍとし、非記録時にノズル列がインクの色ごとにインクを空吐出したとき、空吐出したインクの液滴を受けて吸収する吸収体を有する空吐出インク吸収手段（空吐出受けに相当する）を設け、該空吐出保持手段には、空吐出時にインクの吐出状態を検出する吐出状態検出手段（発光部及び受光部に相当する）を設けることにより、ノズル検出のためのシーケンスを追加せず、空吐出したときにノズルの吐出状態を検出することができるので、所定の印刷速度を保ちながらノズル抜けを検出できるという効果を有し、インク液を吐出する記録ヘッドを有するインクジェット記録装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の一形態に係るインクジェット記録装置本体の斜視図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るインクジェット記録装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る負圧発生機構の斜視図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る維持装置の構成を説明する図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る空吐出受けの斜視図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  インクジェット記録装置
３１  ノズル
４０  キャップ
４１  ワイパ
４２  空吐出受け
４３  キャップ機構
４４  ワイパ機構
５１  発光部
５２  受光部
６１  ベース
６２  ＦＰＣケーブル
６３  圧電素子
６４  フレーム
６５  振動板
６６  流路板
６７  ノズルプレート
６８  カバー
６９  インク供給口
１１１  本体
１１２  印字機構部
１１３  用紙
１１４  給紙カセット
１１５  手差しトレイ
１１６  排紙トレイ
１２１  主ガイドロッド
１２２  従ガイドロッド
１２３  キャリッジ
１２４  記録ヘッド
１２５  負圧発生機構
１２７  主走査モータ
１２８  駆動プーリ
１２９  従動プーリ
１３０  タイミングベルト
１３１  給紙ローラ
１３２  フリクションパッド
１３３  ガイド部材
１３４  搬送ローラ
１３５  従動ローラ
１３６  先端ローラ
１３７  副走査モータ
１３９  印写受け部材
１４１  搬送ローラ
１４２  拍車
１４３  排紙ローラ
１４４  拍車
１４５、１４６  ガイド部材
１４７  維持装置
【図１】
2005319698.tif 000007
【図２】
2005319698.tif 000008
【図３】
2005319698.tif 000009
【図４】
2005319698.tif 000010
【図５】
2005319698.tif 000011
【図６】
2005319698.tif 000012