(57)【要約】      （修正有）【課題】ラインヘッド備えた記録装置を使用する場合に、画像の定着性に優れているとともに、光学濃度に優れた画像を記録することが可能であり、かつ、回復性に優れたインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】顔料を含有する水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドＨ１０００と、ノズルからの水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えたインクジェット記録装置Ｍ４０００を使用して、水性インクを記録媒体４７に付与して画像を記録する。顔料の平均粒子径が、８０ｎｍ以上であり、水性インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が、５５ｍＮ／ｍ以下であり、回復機構が、ノズル内の水性インクを流動させるインク流動機構を含み、インク流動機構の作動時にノズル内の水性インクの粘度を低下させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料を含有する水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えたインクジェット記録装置を使用して、前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記顔料の平均粒子径が、８０ｎｍ以上であり、
前記水性インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が、５５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記回復機構が、前記ノズル内の前記水性インクを流動させるインク流動機構を含み、
前記インク流動機構の作動時に前記ノズル内の前記水性インクの粘度を低下させることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
前記インク流動機構の作動時に、前記ノズル内の前記水性インクを加熱して前記水性インクの粘度を低下させる請求項１に記載のインクジェット記録方法。
【請求項３】
前記インク流動機構の作動時に、前記ノズル内の前記水性インクを搖動して前記水性インクの粘度を低下させる請求項１に記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】
前記インク流動機構が、前記ノズル内の前記水性インクを加圧して流動させる機構である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】
前記インク流動機構が、前記ノズル内の前記水性インクを吸引して流動させる機構である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】
前記水性インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が、４７ｍＮ／ｍ以下である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】
前記水性インク中の前記顔料の含有量（質量％）が、インク全質量を基準として、２．００質量％以上１０．００質量％以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項８】
前記水性インクが、さらに界面活性剤を含有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項９】
前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤である請求項８に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１０】
前記水性インクが、さらに、その表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下の水溶性有機溶剤を含有する請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１１】
顔料を含有する水性インクと、その内部に充填された前記水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えた、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置であって、
前記顔料の平均粒子径が、８０ｎｍ以上であり、
前記水性インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が、５５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記回復機構が、前記ノズル内の前記水性インクを流動させるインク流動機構を含み、
前記インク流動機構の作動時に前記ノズル内の前記水性インクの粘度を低下させる手段をさらに備え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方法、及びそれに用いるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録装置は、低電力、低コスト、及び省スペースという利点を活かし、オフィスなどでの利用が増加しつつある。インクジェット記録装置に採用されている記録ヘッドの走査方式として、シリアル方式を挙げることができる。シリアル方式では、紙送り方向（主走査方向）に対して直交する方向（副走査方向）に記録ヘッドを繰り返し移動させて画像を記録する。シリアル方式の記録ヘッドは比較的小さいため、記録装置本体を小型化することができる。
【０００３】
近年では、記録速度（スループット）のさらなる向上のため、吐出口の配列幅を記録媒体の最大幅相当まで延ばした記録ヘッド、すなわちラインヘッドを採用した記録装置が開発されている（特許文献１）。シリアル方式とは異なり、ラインヘッド方式では記録ヘッドの移動は行わずに、用紙の搬送のみが行われるため、記録速度の向上に有利である。
【０００４】
しかし、記録速度の向上に伴い、連続記録する際に１枚目の記録物の記録部が乾燥する前に、２枚目の記録物が接触することによる汚れ（スミア）の発生が懸念される。このような汚れの発生を抑制すべく、例えば、寿命時間５，０００ｍ秒における動的表面張力を制御して定着性が向上した画像を記録しうるインクが提案されている（特許文献２）。また、オフィスなどで用いられる文書には、記録される画像の濃度（光学濃度）に対する要求も高まっている。光学濃度の高い画像や文字を普通紙に記録可能であることは、オフィス用途のインクジェット記録装置には必須であるといえる。
【０００５】
一方、ラインヘッドは、シリアルヘッドと比較して、不吐出などが生じた際に、インクの吐出状態を正常な状態へと回復させる性能（回復性）に大きな課題を有している。すなわち、ラインヘッドでは、記録ヘッドが固定されているために、予備吐出などの回復動作を頻繁に行うことができない。ラインヘッドに採用される回復機構としては、例えば、加圧又は吸引によりノズルからインクを強制的に排出させて、インクの吐出状態を回復させる回復機構が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４３１４７号公報
【特許文献２】特開２００８−００１８９１号公報
【特許文献３】特開２００７−１５２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光学濃度に優れた画像を記録するには、記録媒体上に顔料を効率良く残存させるためのインク設計が重要である。具体的には、インクの表面張力を制御し、記録媒体へのインクの浸透を遅くして、記録媒体の表面近傍に多くの顔料を残存させる手法などがある。これに対して、画像の定着性を向上させるには、インクの表面張力を制御し、記録媒体に付与されたインクの液体成分を記録媒体に速やかに浸透させることが重要である。すなわち、顔料インクを用いたインクジェット記録装置によって記録する場合、画像の光学濃度と画像の定着性がトレードオフの関係にあると言える。
【０００８】
さらに、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置においては、さらなる高速記録を実現するためにインクの浸透を早くして画像の定着性をより高める必要がある。このため、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置を使用する場合、記録される画像の光学濃度はさらに低下しやすくなる。そして、特許文献２で提案されたインクであっても、近年の記録速度の飛躍的な上昇に伴って要求される高い定着性を実現するのは困難であることがわかった。
【０００９】
ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置で画像を記録する際の定着性を維持しながら光学濃度を向上させるには、画像の発色性を重視してインクを設計する必要がある。しかし、画像の発色性を重視して設計したインクを用いると、回復性が低下するなどのインクジェット記録システムの信頼性が低下しやすくなる。
【００１０】
特許文献３で提案された回復機構は、インクの加圧又は吸引によって、インク流路から泡を排出しつつ、フレッシュなインクを記録ヘッドに充填する機構である。しかし、過度に増粘したインクがノズル内に固着して残留した場合には、効率よく回復させることは困難であった。これは、加圧などによってインクの流速を単に向上させると、固着が生じていないノズルからのインクの流出が促進されるだけで、固着が生じたノズルからはインクが除去されにくいためである。さらに、特許文献３で提案された回復機構は、吸引動作時用の密閉キャップと、予備吐出の受け皿となるキャップの２つキャップを各ヘッドに対して設ける必要があるため、装置の構造が複雑になるといった課題がある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ラインヘッドを備えた記録装置を使用する場合に、画像の定着性に優れているとともに、光学濃度に優れた画像を記録することが可能であり、かつ、回復性に優れたインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記インクジェット記録方法に用いる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】
【００１２】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、顔料を含有する水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えたインクジェット記録装置を使用して、前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法であって、前記顔料の平均粒子径が、８０ｎｍ以上であり、前記水性インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が、５５ｍＮ／ｍ以下であり、前記回復機構が、前記ノズル内の前記水性インクを流動させるインク流動機構を含み、前記インク流動機構の作動時に前記ノズル内の前記水性インクの粘度を低下させることを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ラインヘッドを備えた記録装置を使用する場合に、画像の定着性に優れているとともに、光学濃度に優れた画像を記録することが可能であり、かつ、回復性に優れたインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、上記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ラインヘッドにより画像を記録するイメージ図である。
【図２】インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。
【図３】ラインヘッドの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図４】ワイピング機構の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式図である。
【図５】インクをラインヘッドに供給する供給機構の一例を示す模式図である。
【図６】図２に示すインクジェット記録装置の制御構成の一例を示すブロック図である。
【図７】記録手順の一例を示す概略図である。
【図８】回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。
【図９】回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。また、物性値は、特に断りのない限り、常温（２５℃）における値とする。
【００１６】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法は、顔料を含有するインクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、ノズルの回復機構とを備えたインクジェット記録装置を使用して、インクを記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法である。そして、顔料の平均粒子径が、８０ｎｍ以上であり、インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が、５５ｍＮ／ｍ以下である。さらに、回復機構が、インクを流動させるインク流動機構を含み、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させることを特徴とする。
【００１７】
前述の通り、オフィスなどにおけるインクジェット記録装置の利用拡大を目指す上では、電子写真方式の記録装置に対抗しうる記録速度（スループット）の向上が強く求められる。シリアル方式の記録ヘッドを利用する場合に記録速度を高めるためには、副走査方向における記録ヘッドの移動速度を高めるとともに、１ノズル当たりの吐出回数を増加する（すなわち、吐出周波数を高くする）必要がある。しかし、吐出周波数を高くするには、機械的な制約や、インク収容部から吐出口までのインクの供給（リフィル）が間に合わなくなるなどの各種制約が生ずる。したがって、シリアル方式の記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の記録速度向上には限界がある。
【００１８】
このような状況に鑑み、近年、記録媒体の搬送方向の幅（最大用紙幅）の全幅にわたってインクを吐出する吐出口（ノズル）が配置されたライン型の記録ヘッド（以下、「ラインヘッド」とも記す）を採用した記録装置が開発されている。ラインヘッドには記録媒体の最大用紙幅に対応した数の吐出口が存在するため、記録ヘッドを移動させる必要がなく、高速記録が可能であるといった利点がある。すなわち、ラインヘッドを採用した記録装置の場合、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向（副走査方向）に対して直交する方向（主走査方向）に移動させる必要がない。このため、記録媒体の単位領域が記録ヘッド直下を１回のみ通過する、すなわち「１パス」で画像を記録可能であり、記録に要する時間を短縮化することができる。
【００１９】
本発明者は、ラインヘッドを採用したインクジェット記録装置と、インクジェット用の従来のインクとを組み合わせ、さらなる高速記録について検討を行った。その結果、以下に示すような新たな課題が生ずることがわかった。
【００２０】
前述の通り、インクジェット記録装置を使用して記録される画像の光学濃度と定着性はトレードオフの関係にある。そして、記録速度のさらなる向上に伴い、上記のトレードオフの関係はさらに顕著となる傾向にある。画像の定着性は、記録媒体に付与された後のインクの浸透挙動と相関関係にあり、記録媒体に浸透しやすいインクで記録した画像は、定着性が向上する傾向にある。記録媒体への浸透速度が遅いインクを用いて連続記録すると、１枚目の記録媒体に付与されたインクが乾燥する前に次の記録物が接触するためにスミアと呼ばれる汚れが発生しやすくなる。さらに、記録媒体の両面に画像を記録（いわゆる両面印刷）する場合、記録媒体の表裏を逆転するために、記録直後の記録媒体を装置内の反転機構に通す必要がある。このため、インクが乾燥する前に記録装置の反転機構などの一部に記録部が接触してしまい、未定着の画像がその記録媒体の裏面や別の記録媒体を汚してしまうことがある。
【００２１】
記録される画像の光学濃度と定着性を両立するには、浸透性を付与しながら、発色性に優れたインク設計を行う必要がある。発色性に優れた顔料インクを設計するには、発色性が向上しうる機能を顔料に付与する（例えば、顔料の平均粒子径を大きくする）、顔料の含有量を大きくするなどの方法がある。しかし、上記の方法などによって発色性を向上させたインクを用いると、インクジェット記録装置の信頼性が低下しやすくなる。例えば、平均粒子径の大きい顔料を用いると、沈降による課題が生ずる。顔料粒子の沈降によって局部的に増粘したインクが記録ヘッドのノズルに供給されると、インクの吐出性が低下しやすくなる。また、顔料の含有量を大きくした場合にも、インクの粘度上昇に伴う課題が生じやすくなる。
【００２２】
特に、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置の場合、記録ヘッドが記録媒体の最大幅に対応する数のノズルを有するため、記録パターンによっては使用ノズルと不使用ノズルに偏りが生ずる場合がある。例えば、顔料粒子が沈降したインクや顔料濃度が高いインクがノズル内に供給された状態で同一のパターンを連続記録する場合、未記録部に対応するノズルはインクを吐出しない状態が継続される。インクを吐出しない状態が継続すると、ノズルの吐出口からインクの液体成分が蒸発してしまい、インクがさらに増粘する。
【００２３】
インクジェット記録装置は、通常、ノズル内のインクをフレッシュな状態（沈降や蒸発が生じていない状態）に保つとともに、ノズルからのインクの吐出状態を正常な状態に回復させるための回復機構を備える。例えば、ある程度連続記録した場合、又は吐出休止状態で長期間放置された場合に回復機構を作動させて、ノズルからのインクの吐出状態を回復させている。しかし、ノズル内のインクが極端に増粘又は固着した場合には、通常の回復動作によってインクの吐出状態を回復させることは困難である。
【００２４】
シリアルヘッドで画像を連続記録する際には、副走査方向に記録ヘッドを繰り返し移動させる間に、記録ヘッドが記録媒体に対向しない位置で、増粘したインクを予備吐出として排出する。このため、ノズル内のインクが極端に増粘することはなく、ラインヘッドで問題になるレベルにまで回復性が低下することはない。蒸発が生じていない状態での粘度が１〜２ｍＰａ・ｓであるインクを一般的なシリアルヘッドに適用すると、およそ１０ｍＰａ・ｓ程度増粘する。このレベルであれば、記録走査の間の予備吐出で十分に回復させることができる。
【００２５】
一方、ラインヘッドでロール紙などの記録媒体に画像を連続記録する際には、記録ヘッドが常に記録媒体に対向する位置にある。したがって、増粘インクを吐出して排出すると、記録媒体に不要なインクが付与されることになり、画像品質が低下してしまうため、このような回復操作を行うことは困難である。蒸発が生じていない状態での粘度が１〜２ｍＰａ・ｓであるインクを一般的なラインヘッドに適用すると、１０ｍＰａ・ｓをはるかに超え、通常は２０ｍＰａ・ｓ程度にまで増粘し、局所的には１００ｍＰａ・ｓという極めて高い粘度になることすらある。このレベルとなると、従来の回復動作によって回復させることは困難である。
【００２６】
本発明者は、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置を使用し、長期間放置して顔料が沈降したインク及び顔料の含有量が大きいインクをそれぞれ吐出して、同一パターンを連続記録した。そして、連続記録の途中でノズルチェックパターンを記録した。その結果、不使用ノズルでインクの不吐出や吐出よれが発生していることが判明した。さらに、インクの不吐出や吐出よれを解消するための回復操作を実施したが、不吐出や吐出よれが生じたノズルの全てを回復させることはできなかった。この一連の現象が生じたメカニズムを、本発明者は以下のように推測している。
【００２７】
同一パターンを連続して記録する場合、インクが充填されたノズルを有するラインヘッドにおいて、記録に使用されるノズルからは規則的にインクが吐出されるため、ノズル内のインクが著しく増粘することはない。一方、インクを吐出しない不使用ノズルにおいては、液体成分の蒸発に伴ってノズル内のインクが増粘する。通常のインクであれば、ノズル内で増粘した場合であっても、一般的なインクジェット記録装置に設けられた回復機構を作動させることで、増粘インクを排出し、インク収容部からインクがノズル内に供給されることで、吐出状態を回復することができる。しかし、長期間放置して顔料が沈降したインクや、顔料を高濃度に含有するインクの場合、ノズル内で著しく増粘し、ひどい場合には固着する。ノズル内でインクが著しく増粘又は固着した場合に、回復機構を何度も作動させると、回復が容易なノズル内でインクが優先的に流動してしまい、それ以外のノズル内ではインクが流動しにくい状態となる。その結果、不使用ノズル内に増粘又は固着したインクが残留してしまい、不吐出や吐出よれが発生すると考えられる。
【００２８】
本発明者は、定着性に優れているとともに光学濃度の高い画像を記録可能な顔料インクで同一パターンを高速で連続記録した場合であっても、回復性の低下を抑制しうるインクジェット記録方法について検討した。その結果、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構を含む回復機構を備えたインクジェット記録装置を使用し、このインク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させることによって、優れた回復性が発揮されることを見出した。
【００２９】
ノズル内のインクの粘度を低下させる手段としては、インク流動機構の作動時に圧電素子を駆動して変形させることによってノズル内に機械的に圧力変化を生じさせ、ノズル内のインクを搖動する手段を挙げることができる。また、ノズル内のインクの粘度を低下させる手段の他の例としては、インク流動機構の作動時にノズル内のインクに熱エネルギーを付与し、ノズル内のインクを加熱する手段を挙げることができる。
【００３０】
以上の通り、本発明者は、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置を使用して画像を高速記録する場合において、画像の定着性及び光学濃度の向上の両立させることが可能な本発明のインクジェット記録方法を見出すに至った。さらに、光学濃度の高い画像を記録する際に生じた回復性の低下といった新たな課題についても、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段を備えた本発明のインクジェット記録装置によって解決し得ることを見出した。
【００３１】
（インクジェット記録装置）
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置は、顔料を含有するインクと、その内部に充填されたインクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、ノズルからのインクの吐出状態を回復させる回復機構とを備える。ノズルに充填されたインク中の顔料の平均粒子径は、８０ｎｍ以上であり、インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力は、５５ｍＮ／ｍ以下である。また、回復機構は、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構を含む。そして、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段をさらに備える。以下、図面を参照しつつ、本発明のインクジェット記録装置の詳細について説明する。
【００３２】
図１は、ラインヘッドにより画像を記録するイメージ図である。また、図２は、インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。図２に示す記録装置Ｍ４０００では、記録装置本体にラインヘッド（記録ヘッドＨ１０００）が固定されており、記録媒体４７を矢印４５の方向に搬送して記録する方式が採用されている。記録装置Ｍ４０００は、例えば、イエローインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｙ、マゼンタインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｍ、シアンインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｃ、及びブラックインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｂｋ（図１）を備える。
【００３３】
図２に示す記録ヘッドＨ１０００Ｙ〜Ｈ１０００Ｒは、記録装置Ｍ４０００に載置された記録ヘッドホルダ４２によって固定されている。図１及び２では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色、さらには反応液を別々の記録ヘッドから吐出する構成を示している。勿論、一つの記録素子基板に設けられた複数の吐出口列のそれぞれから、複数のインク、さらには反応液を吐出して画像を記録する構成であってもよい。
【００３４】
インクジェット記録装置は、インク中の色材を凝集させる成分を含有する反応液を記録媒体に付与する手段を備えていてもよい。反応液を記録媒体に付与する手段としては、塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布する手段や、吐出方式で反応液を記録媒体に付与する手段などを挙げることができる。塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布する手段では、例えば、従来公知のローラなどの塗布部材を用いて反応液を記録媒体に塗布する。また、吐出方式で反応液を記録媒体に付与する手段では、例えば、図２に示すような、反応液用のラインヘッド（記録ヘッドＨ１０００Ｒ）などの吐出デバイスを用いて反応液を記録媒体に付与する。図１に示すように、４色のインクに対応して４つの記録ヘッドを設ける場合、反応液を記録媒体に付与する手段を別途設けることができる。本発明では、反応液を塗布などの方式で記録媒体に付与した後に、記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体に付与することが好ましい。
【００３５】
給紙カセット４６は、その中に普通紙などの記録媒体４７が収納されており、装置本体に着脱自在に装着されている。ピックアップローラ４８は、給紙カセット４６内に収納された記録媒体４７のうち、最上面の１枚を送り出す部材である。搬送ローラ４９は、ピックアップローラ４８より送り出された記録媒体４７を搬送路５０へと搬送する部材である。また、搬送路５０の出口側に配設された搬送ローラ５１は、搬送ベルト４４に載せた状態で、記録媒体４７を記録ヘッドＨ１０００の方向へと搬送する部材である。
【００３６】
図３は、ラインヘッドの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。図３に示すように、ラインヘッド（記録ヘッドＨ１０００）は、記録素子ユニットＨ１４００と、記録素子ユニットＨ１４００にインクを供給するための液体供給ユニットであるインク供給ユニットＨ１５００とを備える。インク供給ユニットＨ１５００は、インク室（図示せず）に記録装置などの外部からインクを供給するために外部と接続する接続口Ｈ１７１０が形成された接続部Ｈ１７００を備える。また、記録素子ユニットＨ１４００は、記録素子基板Ｈ１１００、支持基板Ｈ１２００、及び配線部材Ｈ１３００で構成されている。
【００３７】
支持基板Ｈ１２００は、記録素子基板Ｈ１１００及び配線部材Ｈ１３００を保持して固定する部材であり、インク供給ユニットＨ１５００から供給されるインクを記録素子基板Ｈ１１００に供給するインク供給孔Ｈ１２１０が形成されている。複数の記録素子基板Ｈ１１００は、支持基板Ｈ１２００の主面に予め定められた位置精度で配置され、固定されている。また、複数の記録素子基板Ｈ１１００は、隣接する記録素子基板Ｈ１１００間で吐出口列の方向に沿って吐出口が連続して配置されるように、支持基板Ｈ１２００上に千鳥状に配置されている。このように、隣接する記録素子基板Ｈ１１００のつなぎ目の吐出口を重複させて記録素子基板Ｈ１１００を配置することによって記録素子基板の位置ずれなどによる画像への影響を補正可能とし、記録幅が長尺なフルラインタイプの記録ヘッドを実現している。
【００３８】
配線部材Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に設けられた記録素子を駆動させる電気的な信号や電力を、記録ヘッドＨ１０００の外部（記録装置）から記録素子基板Ｈ１１００へと伝達するため、記録素子基板Ｈ１１００と電気的に接続されている。配線部材Ｈ１３００としては、フレキシブル配線基板などの可撓性を有するプリント配線基板が用いられる。そして、可撓性を有する配線部材Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００と記録装置との電気的接続が容易に行えるよう折り曲げられ、インク供給ユニットＨ１５００に固定されている。
【００３９】
インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式などを挙げることができる。本発明においては、いずれの方式でインクを吐出するラインヘッドであっても好適に採用することができる。
【００４０】
インクジェット記録装置は、ラインヘッド内のインクの温度を制御する手段を備えていてもよい。ラインヘッド内のインクの温度は、例えば、ラインヘッドの温度を制御する手段によって制御することができる。ラインヘッドの温度を制御する手段としては、例えば、ラインヘッドに接触するように配設されるインク温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどを挙げることができる。インク吐出用のヒータによってインクの温度を制御（加熱又は加温）するには、例えば、インクが吐出しない程度の電流を繰り返し通電すればよい。インクの温度は、例えば、ラインヘッドに設けた温度センサで読み取ることができる。ラインヘッド及びインクの温度は４０〜７０℃に調整されることが好ましい。
【００４１】
［ワイピング機構の構成］
インクジェット記録装置の回復機構は、ラインヘッドの吐出口におけるインクの固着や、吐出口面のヌレの状態を回復するためのワイピング機構を備えていてもよい。図４は、ワイピング機構の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式図である。図４に示すように、ワイパＷ１００１はクリップ部材Ｗ１００２で保持されており、クリップ部材Ｗ１００２は連結部材Ｗ１００３で保持されている。また、クリップ部材Ｗ１００２は、スライドレールＷ１００６を移動可能なワイプベースＷ１０１１に取り付けられている。ワイプベースＷ１０１１は、連結部材Ｗ１００３を通じ、タイミングベルトＷ１００７の駆動によりスライドレールＷ１００６上を移動することができる。タイミングベルトＷ１００７は、従動プーリＷ１００４及び駆動プーリＷ１００５によって支持されており、駆動プーリＷ１００５には、タイミングベルトＷ１００７を駆動する駆動モータＷ１０１０の軸が連結されている。また、回復動作時のワイパＷ１００１の位置を制御するために、スライドレールＷ１００６の両端部にはフォトセンサＷ１００８、Ｗ１００９が設けられている。ワイピングによる回復動作時には、ワイパＷ１００１がスライドレールＷ１００６によってスライドして移動することにより、ワイパＷ１００１が撓みながら記録ヘッドＨ１０００の吐出口面Ｈ１００１をワイピングする。
【００４２】
［インク流動機構の構成］
次に、本発明のインクジェット記録装置の回復機構に含まれる、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構について説明する。図５は、インクをラインヘッドに供給する供給機構の一例を示す模式図である。図５に示すように、ポンプＰ１によって、サブタンクＴ２からラインヘッドＨ１０００へとインクが供給される。ラインヘッドＨ１０００から溢れたインクはサブタンクＴ２へと戻される。バルブＶ１は、回復動作時にラインヘッド内部のインク液室を加圧又は圧力を開放する切り替えのために設けられている。加圧回復時はバルブＶ１を閉じ、ポンプＰ１で加圧することによってインク供給経路及びインク流路内の泡の一部が除去される。サブタンクＴ２内のインク液面は、ラインヘッドＨ１０００の吐出口面との水頭差を一定の範囲で保持するように構成されており、ラインヘッドＨ１０００の吐出口面の負圧を適正な範囲で維持する。サブタンクＴ２内のインクが不足した場合は、ポンプＰ２により、メインタンクＴ１からサブタンクＴ２へとインクが送られる。各タンク及び各タンクに収容されるインクの温度は、インクジェット記録装置が設置される環境温度に依存するが、例えば、１５〜４５℃の範囲であることが好ましい。
【００４３】
ノズルからのインクの吐出状態を回復させる回復機構が、図４に示すようなワイピング機構のみで構成されている場合、ラインヘッドのノズル内のインクを流動させることができないため、優れた回復性を達成することは困難である。これに対して、本発明のインクジェット記録装置の回復機構は、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構を含む。このインク流動機構は、例えば、ノズル内のインクを加圧又は吸引し、ノズル内のインクを流動させることが可能な機構である。さらに、本発明のインクジェット記録装置は、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段を備える。このため、このようなインク流動機構を含む回復機構を備えるインクジェット記録装置を使用すれば、光学濃度に優れた画像を記録しうる増粘又は固着しやすいインクを使用しても、優れた回復性を達成することができる。
【００４４】
［制御構成］
図６は、図２に示すインクジェット記録装置の制御構成の一例を示すブロック図である。コントローラ８００は主制御部であり、図７〜９に示す手順を実行する。コントローラ８００は、例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ８０１、その手順に対応したプログラムやその他の固定データを格納したＲＯＭ８０３、及び画像データを展開する領域や作業用の領域などを設けたＲＡＭ８０５を有する。さらに、コントローラ８００は、所定の条件下で回復動作を行うために利用されるタイマ８０７及びカウンタ８０９を有している。ホスト装置８１０は、画像データの供給源であり、記録に関わる画像データの生成、処理などを行うコンピュータであっても、画像読み取り用のリーダ部などであってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号などは、インタフェース（Ｉ／Ｆ）８１２を介してコントローラ８００と送受信される。
【００４５】
操作部８２０は、電源スイッチ８２２、記録やコピーの開始を指示するためのコピースイッチ８２４、及び回復動作の起動を指示するための回復スイッチ８２６など、操作者による指示入力を受容するスイッチで構成される。センサ群８３０は、吸引ポンプＰ３（図５）の位置を検出するためのポンプ位置センサ８３４など、記録装置の状態を検出するためのセンサ群で構成される。ヘッドドライバ８４０は、記録ヘッド１におけるインク吐出用のヒータ４２１、及びインク温度調整用のヒータ（サブヒータ４２９）を駆動する。搬送モータ８５０は、記録媒体を搬送するためのモータであり、これを駆動するのがモータドライバ８５２である。
【００４６】
次に、インク流動機構の具体的な作動方法について、図５を参照しつつ説明する。ノズル内のインクを加圧して流動させるには、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ２を開いた状態としてポンプＰ１で加圧する。これにより、ラインヘッドＨ１０００のノズルＨ１００から増粘したインクが排出される。一方、ノズル内のインクを吸引して流動させるには、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ２を開いた状態で吐出口面Ｈ１００１にキャップＣ１０を当接させ、ポンプＰ３で吸引する。これにより、ラインヘッドＨ１０００のノズルＨ１００から増粘したインク（廃インク７５）が排出される。
【００４７】
また、バルブＶ１及びバルブＶ２をいずれも閉じた状態とし、吐出口面Ｈ１００１にキャップＣ１０を当接させる。そして、ポンプＰ３で吸引すると、ノズルＨ１００内（ラインヘッドのインク流路内）が減圧状態になる。この状態でバルブＶ２を開放すると、サブタンクＴ２内のインクがヘッド流路内に一気に流れ込み、ノズルＨ１００から増粘したインクが排出される。
【００４８】
インク流動機構はノズル内のインクを吸引して流動させる機構であることが、回復性がさらに向上する点で好ましい。ラインヘッドを構成する複数の記録素子基板を一括してキャップした上で吸引してもよく、記録素子基板ごとにキャップした上で吸引してもよい。また、図５に示すようなポンプＰ３に連結したチューブの先端を各ノズルに掃引させて吸引してもよい。吸引圧力や吸引時間などは、ノズル数やインクの粘度などに応じて適宜設定される。
【００４９】
インクジェット記録装置は、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段を備える。ノズル内のインクの粘度を低下させる手段（方法）は、ラインヘッドの吐出機構に合わせて設定することができる。例えば、力学的エネルギーを利用した吐出機構を有するラインヘッドは、通常、複数のノズルを有するノズル基板と、ノズルに対向配置された圧電材料及び導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクとを備える。そして、印加電圧により圧力発生素子を変位させることで、ノズルからインクを吐出することができる。このような吐出機構を有するラインヘッドを備えたインクジェット記録装置のノズル内のインクの粘度を低下させるには、まず、ノズルからインクが吐出しない程度に圧力発生素子を変位させてノズル内の増粘したインクを揺動する。この揺動により、増粘したインクと、インク流路の上流に存在する比較的低粘度のインクとを混合し、インクを撹拌すれば、ノズル内のインクの粘度を低下させることができる。
【００５０】
次に、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体（記録素子）を有する、サーマルインクジェット方式のラインヘッドを備えたインクジェット記録装置のノズル内のインクの粘度を低下させる方法について説明する。サーマルインクジェット方式のラインヘッドを備えたインクジェット記録装置の場合には、まず、ノズルからインクが吐出しない程度に熱エネルギーを印加してノズル内の増粘したインクを揺動させる。次いで、さらに熱エネルギーを印加して昇温させることで、ノズル内のインクの粘度を低下させることができる。通常、インクを揺動させるためのエネルギー量は、インクを昇温させるためのエネルギー量よりも大きい。
【００５１】
勿論、力学的エネルギーを利用した吐出機構を有するラインヘッドに、外部ヒータなどのインクを加熱する手段を設け、加熱によりインクの粘度を低下させてもよい。また、熱エネルギーを利用した吐出機構を有するラインヘッドに、ヒータとは別にインクを揺動させる手段を設け、揺動による撹拌を利用してインクの粘度を低下させてもよい。本発明においては、インク流動機構の作動時に熱エネルギーを投入し、ノズル内のインクを加熱してインクの粘度を低下させることが好ましい。熱エネルギーを生成してインクに投入する手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設される温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどの電気熱変換体を挙げることができる。ノズル内のインクを加熱するタイミングなどについては後述する。
【００５２】
（記録方法）
次に、本発明のインクジェット記録方法の記録手順の具体例について説明する。図７は、記録手順の一例を示す概略図である。ステップＳ１にて記録指令が検知された場合、必要に応じて、ステップＳ３にて回復動作が実行される。回復動作が不要と判定された場合は、ステップＳ５にて予備吐出が実行される。この予備吐出は、吐出口近傍に存在する増粘したインクや異物などを排出するために実施する工程であり、記録動作前に各吐出口からインクを吐出させる。予備吐出としてのインクの吐出は、記録データとは関係なく、予備吐出データに基づいて行われる。ステップＳ５にて予備吐出が実行された後、直ちにステップＳ７にて記録動作が実行される。記録動作の終了後、必要に応じて、ステップＳ９にて回復動作が実行される場合がある。
【００５３】
次に、上述のステップＳ３及びステップＳ９の回復動作について説明する。図８は、回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。ここでは、ノズル内のインクを吸引して流動させる場合を例に挙げて説明する。まず、ステップＳ２１及びステップＳ２７にて、吸引や吐出口面のワイピングの要否を判定する。そして、ステップＳ２１の吸引は、以下の場合に実行される。吸引が実行されない状態が長時間続いた場合、ノズル内のインクは増粘するとともに、インク中に気泡が発生する。これにより、インクの吐出性が低下することがある。このようなインクの吐出性の低下を予防するために、所定条件下でノズル内のインクを吸引する。例えば、記録装置に設けたタイマなどを用いて最終吸引動作からの経過時間を測定し、経過時間が閾値以上となった場合に吸引するように制御する。
【００５４】
また、吸引が実行されない状態で長時間記録した場合、ノズル内や吐出口近傍に気泡が徐々に付着してしまい、インクの吐出性が低下することがある。このようなインクの吐出性の低下を予防するために、所定条件下でノズル内のインクを吸引する。例えば、記録装置に設けたカウンター（吸引用カウンター）などを用いて最終吸引動作時からの累積吐出数を計測し、累積吐出数が閾値以上となった場合に吸引するように制御する。
【００５５】
一方、ステップＳ２７のワイピングは、以下の場合に実行される。ワイピングが実行されない状態で長時間記録した場合、吐出口近傍にインク滴が多量に付着してしまい、インクの吐出性が低下することがある。このようなインクの吐出性の低下を抑制するために、所定条件下でワイピングが実行される。例えば、記録装置に設けたカウンター（ワイピング用カウンター）などを用いて最終ワイピング動作時からの累積吐出数を計測し、累積吐出数が閾値以上となった場合にワイピングするように制御する。ステップＳ２１にて吸引が必要と判定されれば、ステップＳ２３にて吸引が実行される。吸引終了後、又はステップＳ２７にてワイピングが必要と判定された場合には、ステップＳ２５にてワイピングが実行される。
【００５６】
図９は、回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。まず、回復動作に先立って、ステップＳ２９にてノズル内の増粘したインクの粘度を低下させる。ここでは、ノズル内のインクを加熱してインクの粘度を低下させる場合を例に挙げて説明する。加熱を継続した状態で回復動作（インク流動機構の作動）を実行した場合であっても、本発明の効果（回復性）を十分に得ることができる。但し、ノズル内のインクの温度が上昇しすぎると、吐出口からインク中の液体成分が蒸発しやすくなり、吐出口近傍にインクが固着するなど、回復性がかえって低下することも想定される。このため、ステップＳ３１にて適度な温度で加熱を終了するとともに、ステップＳ３３にてノズル内のインクを適度な温度に保つ保温を実行することが好ましい。
【００５７】
ノズル内のインクを保温する手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設される温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどの電気熱変換体を挙げることができる。電気熱変換体を使用してノズル内のインクを保温する場合には、吐出口からインクが吐出されない程度に電気熱変換体を駆動させることが好ましい。ノズル内のインクの加熱温度及び保温温度は、環境温度（２５℃）よりも高くすればよく、３０℃以上７０℃以下とすることが好ましく、４０℃以上６０℃以下とすることがさらに好ましく、４５℃以上５５℃以下とすることが特に好ましい。
【００５８】
図９に示すステップＳ２９の加熱及びステップＳ３３の保温のいずれもが、ノズル内のインクを加熱する操作に含まれる。ノズル内のインクの保温を継続した状態で、ステップＳ３５にてノズル内のインクを吸引などして流動させる回復動作が実行される。ステップＳ３５の回復動作が終了した後、ステップＳ３９にて保温を終了するとともに、ステップＳ４１にて予備吐出が実行される。ステップＳ４１の予備吐出は、ステップＳ３５の回復動作の実行時に隣接する異なる色のインクが混入した場合の混色などを抑制すべく、吐出口近傍に存在するインクの混合物を排出するために実行される。
【００５９】
インクが正常に吐出されないなどの不測の事態が生じ、図７に示すように、操作者によりステップＳ１１にて回復スイッチが必要と判定された場合にも、ステップＳ１３にて回復動作が実行される。また、長時間にわたって、記録動作や回復動作が実施されない場合、ステップＳ１５にて、記録装置に設けられたキャップによって吐出口面をキャッピングすることが好ましい。これにより、ノズル内や吐出口近傍へのインクの固着や異物の付着を抑制することができる。キヤップによって吐出口面をキャッピングする場合、ステップＳ１９のキャップクローズに先立って、ステップＳ１７にてワイピングを実行し、吐出口近傍に付着したインク滴などを除去しておくことが好ましい。
【００６０】
本発明においては、インク流動機構を作動させる際に、ノズル内のインクの粘度が低下していることが重要である。すなわち、加熱によりインクの粘度を低下させる場合を例に挙げて説明すると、加熱又は保温を継続している状態でインク流動機構を作動させる必要がある。逆に、加熱や保温しても、加熱や保温の停止後にインク流動機構を作動したところで回復性は向上しない。これは、例えば、顔料の凝集によりインクの粘度がきわめて高くなっているような場合には、加熱や保温を停止した時点で粘度が急激に上昇するため、インク流動機構を作動しても回復できないからである。
【００６１】
本発明のインクジェット記録方法により画像を記録する対象の記録媒体としては、どのようなものを用いてもよい。なかでも、普通紙や非コート紙などのコート層を有しない記録媒体、及び、光沢紙やアート紙などのコート層を有する記録媒体のような、浸透性を有する紙を用いることが好ましい。
【００６２】
（インク）
以下、本発明のインクジェット記録方法に用いるインクを構成する各成分やインクの物性などについて詳細に説明する。本発明で用いるインクは、いわゆる「硬化型インク」である必要はない。したがって、本発明で用いるインクは、外部エネルギーの付加により重合しうる重合性モノマーなどの化合物を含有しなくてもよい。
【００６３】
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力は、５５ｍＮ／ｍ以下であり、４７ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。寿命時間１０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が上記の範囲内であれば、ラインヘッド備えたインクジェット記録装置で高速記録した場合であっても、画像の定着性を良好な状態とすることができる。寿命時間１０ｍ秒におけるインクの動的表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以上であることが好ましい。寿命時間１０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ未満であると、画像の定着性は良好であるが、光学濃度に優れた画像を記録することができない場合がある。インクの動的表面張力は、例えば、後述する界面活性剤の含有量を適宜設定することなどによって調整することができる。
【００６４】
インクの動的表面張力は最大泡圧法によって測定することができる。最大泡圧法は、測定する液体中に浸したプローブ（細管）の先端部分で形成された気泡を放出するために必要な最大圧力を測定し、測定した最大圧力から液体の表面張力を求める方法である。寿命時間は、最大泡圧法において、プローブの先端部分で気泡を形成する際に、気泡が先端部分から離れて新しい気泡の表面が形成された時点から、最大泡圧時（気泡の曲率半径とプローブ先端部分の半径が等しくなる時点）までの時間である。本明細書におけるインクの動的表面張力は、２５℃で測定した値である。
【００６５】
［顔料］
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクは顔料を含有する。顔料としては、無機顔料及び有機顔料を挙げることができる。顔料としては、分散剤として樹脂を用いる樹脂分散タイプの顔料、及び顔料の粒子表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散顔料）などを用いることができる。分散方法の異なる顔料を併用することもできる。本発明のインクジェット記録方法では、樹脂分散剤を利用しない分散方式を利用することが好ましく、自己分散顔料を用いることがさらに好ましい。
【００６６】
樹脂分散タイプの顔料としては、高分子分散剤を使用した樹脂分散型顔料、顔料の粒子の表面を樹脂で被覆したマイクロカプセル型顔料、及び顔料の粒子の表面に高分子を含む有機基が化学的に結合した樹脂結合型顔料などがある。分散方法の異なる顔料を併用することもできる。樹脂としては、（メタ）アクリル酸などのアニオン性基を有するユニットと、芳香環や脂肪族基を有するモノマーなどのアニオン性基を有しないユニットと、少なくとも有する、アクリル樹脂を用いることが好ましい。
【００６７】
自己分散タイプの顔料としては、顔料の粒子表面にアニオン性基が直接又は他の原子団を介して結合したものを挙げることができる。アニオン性基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基などを挙げることができる。アニオン性基のカウンターイオンとしては、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、及び有機アンモニウムなどのカチオンを挙げることができる。また、他の原子団は、顔料の粒子表面とイオン性基とのスペーサの機能を持つものであり、分子量が１，０００以下であることが好ましい。他の原子団としては、炭素数１乃至６程度のアルキレン基；フェニレン基、ナフチレン基などのアリーレン基；エステル基；イミノ基；アミド基；スルホニル基；エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基であってもよい。
【００６８】
顔料の平均粒子径は、８０ｎｍ以上である。顔料の平均粒子径が８０ｎｍ未満であると、記録される画像の光学濃度が不十分となる。顔料の平均粒子径は、１００ｎｍ以上であることが好ましい。顔料の平均粒子径が１００ｎｍ以上であると、より光学濃度の高い画像を記録することができる。また、顔料の平均粒子径は、１０００ｎｍ以下であることが好ましい。顔料の平均粒子径が１０００ｎｍ超であると、顔料の沈降が顕著となるため、ノズル内のインクの粘度を低下させる処理をしたとしても、回復性が低くなる場合がある。顔料の平均粒子径は、２００ｎｍ以下であることが好ましく、１５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００６９】
本明細書における「平均粒子径」とは、動的光散乱方式の粒度分布測定装置を用いて測定される値を意味する。後述の実施例においては、動的光散乱方式の粒度分布測定装置として、商品名「ナノトラックＵＰＡ１５０ＥＸ」（日機装製）を使用してＤ50を測定した。顔料の粒子径分布の５０％累積値Ｄ50（ｎｍ）は、体積基準の粒子径の平均値（体積平均粒子径）である。
【００７０】
インク中の顔料の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１０質量％以上１５．００質量％以下であることが好ましく、１．００質量％以上１０．００質量％以下であることがさらに好ましい。なかでも、２．００質量％以上１０．００質量％以下であることが特に好ましい。顔料の含有量が２．００質量％未満であると、記録される画像の光学濃度が低下する場合がある。一方、顔料の含有量が１０．００質量％超であると、回復性が低下する場合がある。
【００７１】
［水溶性有機溶剤］
インクは、水性媒体として水を含有する。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。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、５０．００質量％以上９５．００質量％以下であることが好ましく、６０．００質量％以上９５．００質量％以下であることがさらに好ましい。
【００７２】
インクには、水性媒体として、さらに水溶性有機溶剤を含有させることができる。水溶性有機溶剤としては、インクジェット記録方法に適用されるインクに一般的に用いられているものをいずれも用いることができる。水溶性有機溶剤の具体例としては、炭素数１乃至４のアルキルアルコール類、アミド類、ケトン又はケトアルコール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、グリコール類、アルキレン基の炭素原子数が２乃至６のアルキレングリコール類、アルキルエーテルアセテート類、多価アルコールのアルキルエーテル類、含窒素化合物類などを挙げることができる。これらの水溶性有機溶剤は、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。インク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．００質量％以上５０．００質量％以下であることが好ましく、５．００質量％以上３０．００質量％以下であることがさらに好ましい。
【００７３】
水溶性有機溶剤としては、２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であるものを用いることが好ましい。２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下の水溶性有機溶剤を用いることによって、記録媒体へのインクの浸透性が高まり、画像の定着性が向上する。表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下の水溶性有機溶剤の含有量は、寿命時間１０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が５５ｍＮ／ｍ以下となるように適宜調整することが好ましい。具体的には、インク中の表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１０質量％以上１０．００質量％以下であることが好ましい。
【００７４】
２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下である水溶性有機溶剤の具体例（カッコ内は表面張力の値（単位：ｍＮ／ｍ））としては、エタノール（２１．３）、イソプロパノール（２１．０）などの一級アルコール類；１，２−プロパンジオール（３５．９）、２−メチル−１，３−プロパンジオール（３９．１）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（３８．１）、１，２−ヘキサンジオール（２７．６）などのグリコール類；エチレングリコール−モノ−エチルエーテル（２８．２）、ジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル（２９．４）、トリエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル（３１．１）などのグリコールエーテル類などを挙げることができる。なかでも、グリコールエーテル類や１，２−アルカンジオールなどが好ましい。これらの水溶性有機溶剤は、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。
【００７５】
［界面活性剤］
インクには、界面活性剤を含有させることができる。インク中の界面活性剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．０１質量％以上５．００質量％以下であることが好ましく、０．２５質量％以上３．００質量％以下であることがさらに好ましい。界面活性剤の種類は特に限定されないが、必要に応じて水溶性有機溶剤などの他の成分と併用することで、寿命時間１０ｍ秒におけるインクの動的表面張力を５５ｍＮ／ｍ以下にすることが可能なものを用いることが好ましい。界面活性剤の具体例としては、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーなどの炭化水素系界面活性剤；パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物などのフッ素系界面活性剤；ポリエーテル変性シロキサン化合物などのシリコーン系界面活性剤などを挙げることができる。なかでも、炭化水素系界面活性剤を用いることが好ましい。これらの界面活性剤は、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。なかでも、アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。適当量のアセチレングリコール系界面活性剤をインクに含有させることで、寿命時間１０ｍ秒におけるインクの動的表面張力を所望の範囲内に容易に調整することができる。
【００７６】
［その他の成分］
インクには、上記成分の他に、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタンなどの常温で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。また、必要に応じて所望の物性値を有するインクとするために、樹脂、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、及び還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。分散剤など各種の用途で樹脂をインクに含有させる場合は、酸価があまり高すぎないものを用いることが好ましい。具体的には、１９０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがさらに好ましい。
【００７７】
［インクの物性］
インクの２５℃における粘度は、１．０ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１．０ｍＰａ・ｓ以上３．０ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。また、インクの２５℃における表面張力は、２８ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。インクの２５℃におけるｐＨは、５以上９以下であることが好ましい。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「％」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。
【００７９】
＜顔料分散液の調製＞
（顔料分散液１）
水５．５ｇに濃塩酸５ｇを溶かして得た溶液を５℃に冷却し、４−アミノ−１，２−ベンゼンジカルボン酸１．５ｇを加えた。５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム１．８ｇを溶かして得た亜硝酸ナトリウム水溶液を、溶液の温度を１０℃以下に保った状態で加えた。１５分撹拌後、比表面積が２２０ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック６ｇ（平均粒子径１００ｎｍ）を撹拌下で加えた。さらに１５分間撹拌して得られたスラリーをろ紙（商品名「標準用濾紙Ｎｏ．２」、アドバンテック製）でろ過した。ろ過物を十分に水洗した後、１１０℃のオーブンで乾燥させて自己分散カーボンブラックを得た。得られた自己分散カーボンブラックに、自己分散カーボンブラック（顔料）の含有量が１０．０％となるように水を加えた。これにより、−Ｃ6Ｈ3−（ＣＯＯＮａ）2基がカーボンブラックの粒子表面に導入された自己分散カーボンブラックが水中に分散した顔料分散液を得た。次いで、イオン交換法によってナトリウムイオンをカリウムイオンに置換して、−Ｃ6Ｈ3−（ＣＯＯＫ）2基がカーボンブラックの粒子表面に結合している自己分散カーボンブラックが水中に分散した状態の顔料分散液１を得た。得られた顔料分散液１中の顔料（カーボンブラック）の平均粒子径は１００ｎｍであった。
【００８０】
（顔料分散液２）
イオン交換水５００．０ｇ及びカーボンブラック１５．０ｇを混合し、１５，０００ｒｐｍで３０分間撹拌してカーボンブラック（顔料）を予備湿潤させた。イオン交換水４，４８５ｇを加えた後、高圧ホモジナイザーで分散させて分散液を得た。得られた分散液中の顔料の平均粒子径は１００ｎｍであった。得られた分散液を高圧容器に移し、圧力３．０ＭＰａで加圧した後、オゾン濃度１００ｐｐｍのオゾン水を導入して顔料をオゾン酸化処理した。水酸化カリウムを用いてｐＨを１０．０に調整した後、顔料の含有量を調整して、−ＣＯＯＫ基がカーボンブラックの粒子表面に結合している自己分散カーボンブラックが水中に分散した状態の顔料分散液２を得た。得られた顔料分散液２中の顔料の含有量は３０．０％であり、顔料の平均粒子径は１００ｎｍであった。
【００８１】
（顔料分散液３）
水溶性樹脂（樹脂分散剤）を中和当量１となる水酸化ナトリウムを用いてイオン交換水に溶解させ、水溶性樹脂の含有量が２０．０％である樹脂分散剤の水溶液を調製した。水溶性樹脂としては、スチレン／アクリル酸共重合体（スチレン：アクリル酸（モル比）＝３３：６７、重量平均分子量１０，０００、酸価２００ｍｇＫＯＨ／ｇ）を用いた。顔料（カーボンブラック）１５．０部、樹脂分散剤の水溶液３０．０部、及び水５５．０部をサンドグラインダーに入れ、１時間分散処理した。遠心分離処理して粗大粒子を除去した後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過し、適量のイオン交換水を加えて顔料分散液３を得た。得られた顔料分散液３中の顔料の含有量は１５．０％であり、水溶性樹脂（樹脂分散剤）の含有量は６．０％であり、顔料の平均粒子径は１００ｎｍであった。
【００８２】
（顔料分散液４）
カーボンブラック５００ｇ、アミノフェニル（２−スルホエチル）スルホン４５ｇ、及び蒸留水９００ｇを反応器に入れ、温度５５℃、回転数３００ｒｐｍで２０分間撹拌した。カーボンブラックの比表面積は２２０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量は１１２ｍＬ／１００ｇであった。２５％の亜硝酸ナトリウム水溶液４０ｇを１５分間滴下した後、蒸留水５０ｇを加え、６０℃で２時間反応させて反応物を得た。得られた反応物を蒸留水で希釈しながら取り出し、固形分含有量が１５．０％となるように調整した。遠心分離処理及び精製処理して不純物を除去し、分散液（１）を得た。分散液（１）中のカーボンブラックは、その粒子表面にアミノフェニル（２−スルホエチル）スルホンの官能基が結合していた。分散液（１）中のカーボンブラックの粒子表面に結合した官能基のモル数は以下のようにして求めた。まず、プローブ式ナトリウム電極を用いて分散液（１）のナトリウムイオン濃度を測定した。次いで、カーボンブラックの単位質量当りのナトリウムイオン濃度に換算し、カーボンブラックに結合した官能基のモル数を求めた。
【００８３】
次いで、ペンタエチレンヘキサミン溶液を強力に撹拌しながら室温に保ち、１時間かけて分散液（１）を滴下して混合物を得た。このとき、ペンタエチレンヘキサミンの量は、先に測定したナトリウムイオン濃度から算出したナトリウムイオンの量の１〜１０モル倍とし、溶液の量は分散液（１）と同量とした。得られた混合物を１８〜４８時間撹拌した後に精製処理し、固形分の含有量が１０．０％の分散液（２）を得た。分散液（２）中のカーボンブラックは、その粒子表面にペンタエチレンヘキサミンが結合していた。
【００８４】
スチレン−アクリル酸樹脂１９０ｇ及び蒸留水１，８００ｇを混合した後、樹脂を中和するのに必要な水酸化カリウムを加えて撹拌し、樹脂を溶解させてスチレン−アクリル酸樹脂水溶液を得た。スチレン−アクリル酸樹脂の重量平均分子量は８，０００であり、酸価は１４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、多分散度Ｍｗ／Ｍｎ（重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎ）は１．５であった。得られたスチレン−アクリル酸樹脂水溶液に分散液（２）５００ｇを撹拌下で滴下して混合物を得た。得られた混合物を蒸発皿に移して１５０℃で１５時間加熱して乾燥させた後、室温に冷却して乾燥物を得た。
【００８５】
水酸化カリウムを用いてｐＨを９．０に調整した蒸留水に得られた乾燥物を加え、分散機を用いて分散させた後、１．０ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液を撹拌下で添加してｐＨを１０〜１１に調整した。脱塩処理及び精製処理して不純物及び粗大粒子を除去し、樹脂結合型自己分散カーボンブラックが水中に分散した状態の顔料分散液４を得た。得られた顔料分散液４中の顔料の含有量は１０．０％であり、ｐＨは１０．１であり、顔料の平均粒子径は１００ｎｍであった。
【００８６】
（顔料分散液５）
自己分散顔料を含む市販のシアン顔料分散液（商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ４５０Ｃ」、キャボット製、顔料の含有量１５．０％、顔料の平均粒子径１１５ｎｍ）を顔料分散液５として用いた。
【００８７】
（顔料分散液６）
自己分散顔料を含む市販のマゼンタ顔料分散液（商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ４６５Ｍ」、キャボット製、顔料の含有量１５．０％、顔料の平均粒子径１００ｎｍ）を顔料分散液６として用いた。
【００８８】
（顔料分散液７）
自己分散顔料を含む市販のイエロー顔料分散液（商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ４７０Ｙ」、キャボット製、顔料の含有量１５．０％、顔料の平均粒子径１７０ｎｍ）を顔料分散液７として用いた。
【００８９】
（顔料分散液８）
平均粒子径８０ｎｍのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液１の場合と同様にして顔料分散液８を得た。得られた顔料分散液８中の顔料の平均粒子径は８０ｎｍであった。
【００９０】
（顔料分散液９）
平均粒子径９９ｎｍのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液１の場合と同様にして顔料分散液９を得た。得られた顔料分散液９中の顔料の平均粒子径は９９ｎｍであった。
【００９１】
（顔料分散液１０）
平均粒子径１３０ｎｍのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液１の場合と同様にして顔料分散液１０を得た。得られた顔料分散液１０中の顔料の平均粒子径は１３０ｎｍであった。
【００９２】
（顔料分散液１１）
平均粒子径７０ｎｍのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液１の場合と同様にして顔料分散液１１を得た。得られた顔料分散液１１中の顔料の平均粒子径は７０ｎｍであった。
【００９３】
＜顔料の平均粒子径の測定方法＞
動的光散乱方式の粒度分布測定装置（商品名「ナノトラックＵＰＡ１５０ＥＸ」、日機装製）を用いて測定したＤ50の値を顔料の平均粒子径とした。顔料の粒子径分布の５０％累積値Ｄ50（ｎｍ）は、体積基準の粒子径の平均値（すなわち、体積平均粒子径）に相当する。
【００９４】
＜インクの調製＞
表１−１〜１−３の上段に示す各成分（単位：％）を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過し、インク１〜２７を調製した。表１−１〜１−３中、水溶性有機溶剤に付した数値は、温度２５℃、湿度５０％の環境下における水溶性有機溶剤の表面張力（単位：ｍＮ／ｍ）である。水溶性有機溶剤の表面張力は、自動表面張力計（商品名「ＣＢＶＰ−Ｚ型」、協和界面科学製）を使用して測定した。
【００９５】
また、表１−１〜１−３中の各成分の詳細を以下に示す。
・アセチレノールＥ１００：アセチレングリコール系界面活性剤（川研ファインケミカル製）
・アセチレノールＥ６０：アセチレングリコール系界面活性剤（川研ファインケミカル製）
・ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ−９ＥＸ：ポリオキシエチレンアルキルエーテル（日光ケミカルズ製）
【００９６】
前述の方法により、調製した各インク中の顔料の平均粒子径を測定した。また、調製した各インクの寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力（γ１０ｍ）を測定した。インクの動的表面張力は、最大泡圧法により動的表面張力を測定する装置（商品名「Ｂｕｂｂｌｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒ  ＢＰ２」、ＫＲＵＳＳ製）を使用して測定した。各インクの顔料の平均粒子径及び１０ｍ秒における動的表面張力（γ１０ｍ）を表１−１〜１−３の下段に示す。
【００９７】
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【００９８】
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【００９９】
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【０１００】
＜評価＞
図２に示す構成を有するとともに、図４に示すワイピング機構及び図５に示す供給機構を備えたインクジェット記録装置を用意した。本実施例では、１／６００ｉｎｃｈ×１／６００ｉｎｃｈを１ピクセルと定義し、１ピクセルあたりのインクの付与量が１８ｎｇである画像の記録デューティを１００％と定義する。各項目の評価結果を表２に示す。以下に示す評価基準で、（「ＡＡ」、）「Ａ」及び「Ｂ」を許容できるレベルとし、「Ｃ」を許容できないレベルとした。
【０１０１】
（光学濃度）
上記のインクジェット記録装置を使用し、調製した各インクにより２ｃｍ×２ｃｍのベタ画像（記録デューティ１００％）を以下に示す３紙の記録媒体（普通紙）に記録して記録物を作製した。
・商品名「ＰＢ  ＰＡＰＥＲ」（キヤノン製）
・商品名「ＢＵＳＩＮＥＳＳ  ＭＵＬＴＩＰＵＲＰＯＳＥ４２００  ＰＡＰＥＲ（ゼロックス製）
・商品名「Ｂｒｉｇｈｔ  Ｗｈｉｔｅ  Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐａｐｅｒ」（ヒューレッドパッカード製）
【０１０２】
記録に際しては、以下に示す方法で回復動作を実施した。すなわち、画像の記録に先だって、図５に示すバルブＶ１を閉じるとともに、バルブＶ２を開放し、吐出口面Ｈ１００１をキャッピングした状態としてポンプＰ３で吸引した。吸引の際には、図９に示す手順にしたがって、回復動作を実行する直前に、インク吐出用ヒータによってインクが吐出しない程度にノズル内のインクを加熱した。その後、記録ヘッドに設けたサブヒータによってノズル内のインクを保温した状態で回復動作を実行した。そして、回復動作の終了直後にノズル内のインクの保温を終了した。この一連の動作を実施した後に、画像（ノズルチェックパターン）を記録し、不吐出のノズルがないことを確認したうえで、上述のベタ画像を記録し、記録物を得た。
【０１０３】
得られた記録物を１日放置した後、ベタ画像の光学濃度を測定した。顔料種がカーボンブラックであるインクを用いて記録したベタ画像の光学濃度については、反射濃度計（商品名「マクベスＲＤ−９１８」、マクベス製）を使用して測定した。また、顔料種が有機顔料であるインクを用いて記録したベタ画像の光学濃度については、分光光度計（商品名「Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ」、Ｇｒｅｔａｇ  Ｍａｃｂｅｔｈ製）を使用して、光源：Ｄ５０、視野：２°の条件で測定した。測定した光学濃度の値から、以下に示す評価基準にしたがって光学濃度を評価した。顔料種が有機顔料であるインクで記録した場合はカッコ内の数値を基準として評価した。
Ａ：３紙の平均が１．１以上（０．８以上）であった。
Ｂ：３紙の平均が０．９以上１．１未満（０．７以上０．８未満）であった。
Ｃ：３紙の平均が０．９未満（０．７未満）であった。
【０１０４】
（定着性）
上記のインクジェット記録装置を使用し、調製した各インクにより１５ｃｍ×１５ｃｍのベタ画像（記録デューティ１００％）を以下に示す３紙の記録媒体（ＰＰＣ用紙）に２枚連続で記録して記録物を作製した。記録に際しては、１枚目の記録物の上に２枚目の記録物が積載される排紙形態とした。
・商品名「Ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌ  Ｔｉｄａｌ  ＭＰ」（インターナショナルペーパー製）
・商品名「ＳＴＥＩＮＢＥＩＳ  Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｗｈｉｔｅ」（Ｓｔｅｉｎｂｅｉｓ製）
・商品名「Ｂｒｉｇｈｔ  Ｗｈｉｔｅ  Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐａｐｅｒ」（ヒューレッドパッカード製）
【０１０５】
記録に際しては、上記の「光学濃度」の評価と同様の条件で回復動作を実施した。作製した記録物を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって画像の定着性を評価した。
ＡＡ：２枚目の記録物の裏面が汚染されていなかった。
Ａ：２枚目の記録物の裏面が１紙で汚染されていた。
Ｂ：２枚目の記録物の裏面が２紙で汚染されていた。
Ｃ：２枚目の記録物の裏面が３紙で汚染されていた。
【０１０６】
（回復性）
調製したインクを常温で放置し、２０質量％蒸発させて得た評価インクをラインヘッドのノズル内に充填した。このインクジェット記録装置を使用して、記録媒体の搬送方向と平行に、幅１ドットで長さ２０センチの罫線を引いたパターンを６００枚の記録媒体に連続して記録した。連続記録の際、回復動作（加圧、吸引、ワイピング）は実行しなかった。連続記録後、記録デューティが１０％であるベタ画像を記録して不吐出のノズルの有無を確認した。不吐出のノズルが発生した場合、以下に示す回復動作及び低粘度化工程を実行した。回復動作及び低粘度化工程の組み合わせを表２に示す。そして、回復動作終了後、再度ベタ画像を記録して不吐出のノズルの有無を確認した。
【０１０７】
［回復動作］
ｉ）図５に示すバルブＶ１を閉じるとともに、バルブＶ２を開放し、吐出口面Ｈ１００１をキャッピングした状態としてポンプＰ３で吸引する。
ｉｉ）図５に示すキャップＣ１０がなく、ポンプＰ３に接続されたチューブの先端を吐出口面Ｈ１００１に接触させ、全ノズルを掃引して吸引する。
ｉｉｉ）図５に示すバルブＶ１及びバルブＶ２をいずれも閉じ、吐出口面Ｈ１００１をキャッピングした状態としてポンプＰ３で吸引する。ノズルＨ１００内を減圧状態としてバルブＶ２を開放する。
ｉｖ）図５に示すバルブＶ１を閉じるとともに、バルブＶ２を開放し、ポンプＰ１で加圧する。
ｖ）図４に示すワイパＷ１００１により吐出口面Ｈ１００１をワイピングする。但し、ノズル内のインクを流動させる回復動作は実行しない。
ｖｉ）ワイピング及びノズル内のインクを流動させる回復動作のいずれも実行せず、１枚の記録ごとに１６滴分の予備吐出を行う。
【０１０８】
［インク低粘度化工程］
ａ）図９に示す手順にしたがって、回復動作を実行する直前に、インク吐出用ヒータによってインクが吐出しない程度にノズル内のインクを加熱した。その後、記録ヘッドに設けたサブヒータによってノズル内のインクを保温した状態で回復動作を実行した。そして、回復動作の終了直後にノズル内のインクの保温を終了した。
ｂ）図９に示す手順にしたがって、回復動作を実行する直前に、インクが吐出しない程度の圧力を発生させてノズル内のインクを搖動した。圧力は、圧電材料を備えたラインヘッドを用い、印加電圧により圧電材料を変位させて発生させた。ノズル内のインクを搖動した後、回復動作を実行した。そして、回復動作の終了直後に圧電材料への電圧の印加を停止することで、揺動を停止した。
ｃ）図９に示す手順において、Ｓ３３の保温を実行せずに回復動作を実行した。
ｄ）図９に示す手順において、Ｓ２９の加熱及びＳ３３の保温をいずれも実行せずに回復動作を実行した。
【０１０９】
参考例１〜３の回復性の評価には、ラインヘッドを、シリアルヘッド（インクジェット記録装置、商品名「ＰＩＸＵＳ  ｉＰ３１００」と同様のもの）に置き換えた構成としたこと以外は、同様のインクジェット記録装置と評価インクを使用した。そして、記録媒体の搬送方向と直交する方向に、幅１ドットで長さ２０センチの罫線を、１のノズルからインクを吐出させる条件として、記録ヘッドの往復走査で６００本分、連続して記録した。この記録の際には、記録媒体の両側、かつ、記録媒体に対向しない位置で１本の罫線を記録するごとに、１６滴分の予備吐出を行った。それ以外はラインヘッドの場合と同様にして回復性を評価した。
【０１１０】
以上の操作を全てのノズルが回復するまで繰り返し実行し、以下に示す評価基準にしたがって回復性を評価した。
Ａ：回復動作５回以内で、全てのノズルが回復した。
Ｂ：回復動作６回以上１０回以内で、全てのノズルが回復した。
Ｃ：回復動作１０回終了後において、不吐出のノズルがあった。
【０１１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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