JP2008162055A

JP2008162055A - インクジェット記録装置

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Publication number: JP2008162055A
Application number: JP2006351524A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ishibashi; 大輔石橋; Kazuo Asano; 和夫浅野
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP4946427B2

Abstract

【課題】画像形成に対して良好なインク物性を変えずに、吐出方法の規定により吐出安定性と良好な画像形成を両立すること。
【解決手段】ノズルを有し、前記ノズルから白色インクを記録媒体に吐出する白色インク用記録ヘッドと、ノズルを有し、前記ノズルから前記白色インク以外の色の基本色インクを記録媒体に吐出する基本色インク用記録ヘッドとを備え、前記白色インクは色材としての酸化チタンを含み、かつ、前記白色インクの比重が前記基本色インクの比重より５％以上大きいものであって、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置は、記録媒体に対して複数のノズルから選択的にインクをインク滴として吐出させる記録ヘッドを備えており、この記録ヘッドによって記録媒体に画像を記録する装置である。記録ヘッドは、インクを収容する複数の圧力室に各々連通する複数のノズルからインク滴を吐出させる。

従来より、透明の記録媒体に対して、画像を記録するインクジェット記録装置が開発されている。このようなインクジェット記録装置では、記録媒体が着色されていないために、実画像部分だけでなく、その背景部分も例えば白色インクを使用して記録するようになっている（例えば特許文献１参照）。

白画像を含むカラー画像を記録するインクジェット記録装置では、基本色インク（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）を使用する記録ヘッドと白色インク（ホワイトＷ）を使用する記録ヘッドとが設けられている。それらは同じ吐出方法で吐出され、白画像を含むカラー画像が記録媒体に記録される。
特開２００３−１８２０６１号公報

インクジェット記録ヘッドは、ノズル内にインクを満たして正の圧力を掛け、インクをインク室から押し出し、続いてインクに負の圧力を掛けてノズル内に引き戻すことにより、押し出したインク柱を引きちぎって、ノズルからのインク滴を吐出するものである。このときインクメニスカスはノズル内に深く引き込まれ、又この負圧によりインクタンクからノズル内にインクが満たされ、次の吐出に備える。負圧が反転して正圧になると、メニスカスが再び押し出され、ノズルの出口方向に移動する。

この様に、インクを吐出するために掛けた圧力が、インクを吐出した後も残留して振動するため、ノズル内のインク圧力が変動してインクメニスカスが振動する。この振動は数回繰り返され、次第に減衰してメニスカスが定常状態に戻ると次の吐出が可能となる。又、ヘッドの方式によっては、一つのインク室からインクを吐出すると、隣接するインク室にも吐出圧力が伝わってインクメニスカスが振動する。

この圧力変動によりノズル内のインクに正圧が掛かるとき、インクがノズルから外に溢れ出ることがある。ノズル板の表面に溢れ出たインクは、次の負圧でノズル内に引き込まれるが、溢れ出し易さは、インクとノズル板表面との濡れ性、即ち、接触角が関係する。インクがノズル板を濡らしやすい場合には、ノズル板表面までインクメニスカスが押し出されてしまうため、メニスカス振動が減衰してメニスカスが定常状態に戻るまでの時間が長くなり、特に高周波での駆動が難しくなるという問題がある。メニスカスが定常状態に戻る前に次の吐出を行うと、安定吐出が難しく、着弾乱れ等により画像を劣化させる原因となる。

前述のように、近年ではインクジェット印刷の適用範囲が広がり、プラスチックフィルムのような透明基材への印字もさかんに行われるようになってきた。透明基材への印字においては、色の隠蔽性を上げるために白インクを用いることも検討されてきている。マーキング用途として白インク単独での印字も検討され、白インクによる印字の画像濃度も重要視されている。

発明者の検討によれば、酸化チタンを色材として用いた白色インクは、基本色インクに比べてノズル板を濡らしやすく、メニスカスが定常状態に戻るまでの時間が長くなる傾向にあることが判明した。

白色インク中に含まれる酸化チタンは、比重が高く、画像としての白さを確保するためにより高濃度で使用することが好ましい。その場合は、インクの比重が大きくなる。また、白色インクは、分散が難しい。このように比重が大きいことと、分散性が悪いことに起因して、ノズル板の表面を濡らし易くなるものと推測している。

この様にノズル板表面にインクが溢れ出ると安定吐出ができなくなるので、ノズル板の表面にインクが溢れ出ないようにする必要がある。

インクジェットプリンタにおいては、ノズル板表面のインクによる濡れを防ぐために、インク物性側から、ノズル面の濡れ性を規定することが従来行われている。

しかしながら、上述の提案のように、インク物性側から、ノズル面の濡れ性を規定する場合であると、良好な画像形成の観点より、白色インクの物性を自由に変えることができず、良好な画像を形成することができないという問題があった。また、吐出方法の規定により濡れ性が悪いインクの吐出安定性を確保することは従来から知られていない。

このように、従来技術に開示されているように白色インクは、インクジェットの用途拡大に必要であるが、基本色インクに比較して吐出安定性の確保が難しく、画像としての白さの観点より、色材として酸化チタンを用いることが好ましいが、吐出安定性を得るのが難しいという欠点がある。

また、遮蔽性を考慮して色材濃度を基本色インクに対して増やすとさらに吐出安定性を得るのが難しくなる。

特に、従来技術のように、基本色インクと白色インクが同じ吐出方法で吐出され、白画像を含むカラー画像が記録媒体に記録される場合、記録速度を低下させずに吐出安定性を得るのが難しい。

白色インクの駆動周期を長く変更することで、ある程度の安定吐出が可能になる。ところが、基本色インクを使用する記録ヘッド及び白色インクを使用する記録ヘッドの両方で駆動周期は共通であるため、基本色インクを使用する記録ヘッドも、白色インクを使用する記録ヘッドが必要とする長い駆動周期で画像を記録することになる。これにより、インクジェット記録装置の記録速度は遅くなってしまう。

本発明の課題は、インクジェット記録装置において、基本色インクに加え白色インクを用いた場合の記録速度の低下を抑え、さらに、画像形成に対して良好なインク物性を変えずに、吐出方法の規定により吐出安定性と良好な画像形成を両立することである。

本発明の課題は、以下のような構成により解決される。
１．
ノズルを有し、前記ノズルから白色インクを記録媒体に吐出する白色インク用記録ヘッドと、
ノズルを有し、前記ノズルから前記白色インク以外の色の基本色インクを記録媒体に吐出する基本色インク用記録ヘッドとを備え、
前記白色インクは色材としての酸化チタンを含み、かつ、前記白色インクの比重が前記基本色インクの比重より５％以上大きいものであって、
インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
２．
前記１記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドの駆動周波数が５ｋＨｚ以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
３．
前記１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドのノズル径が３０μｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
４．
前記１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記基本色インクには、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の４色のインクが含まれていることを特徴とするインクジェット記録装置。
５．
前記１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インクは、紫外線硬化型インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
６．
前記１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドを加熱する加熱手段を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
７．
前記１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より１０％大きくなるように設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
８．
前記１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドの駆動周波数と前記基本色インク用記録ヘッドの駆動周波数が同じであることを特徴とするインクジェット記録装置。

本発明によれば、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されているので、白色インクが基本色インクよりもノズル板の表面を濡らしやすいとしても、負圧によりインクのあふれ出しを抑えることができるため、インクジェット記録装置において、基本色インクに加え白色インクを用いた場合の記録速度の低下を抑え、さらに、画像形成に対して良好なインク物性を変えずに、吐出方法の規定により吐出安定性と良好な画像形成を両立することができる。

以下に、本実施形態について図面を参照して説明するが、以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のインクジェット記録装置は、ノズルを有し、前記ノズルから白色インクを記録媒体に吐出する白色インク用記録ヘッドと、ノズルを有し、前記ノズルから前記白色インク以外の色の基本色インクを記録媒体に吐出する基本色インク用記録ヘッドとを備え、
前記白色インクは色材としての酸化チタンを含み、かつ、前記白色インクの比重が前記基本色インクの比重より５％以上大きいものであって、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする。

前述のように、発明者の検討によれば、酸化チタンを色材として用いた白色インクは、吐出に伴うインクの圧力変動により、即ち、正圧によりノズルからインクが溢れ出てノズル板を濡らしやすく、メニスカスが定常状態に戻るまでの時間が長くなる傾向にあることが判明した。

白色インクの安定な吐出を考える場合、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧設定が重要な因子であり、本発明者は、記録速度を低下させずに安定吐出できる吐出方法について鋭意検討の結果、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されていれば、インクがノズル面に溢れ出ることが抑制され、安定したインク吐出性能が得られることを、本発明者は見出し本発明に至ったものである。

また、基本色インクを使用する記録ヘッド及び白色インクを使用する記録ヘッドを同じ負圧設定であって、基本色インクを使用する記録ヘッドも、白色インクを使用する記録ヘッドが必要とする大きな負圧設定で画像を記録する場合、インクの比重が小さい基本色インクに対して大きな負圧設定でインク吐出すると、ノズルにおけるメニスカス保持の安定性が得られず、気泡に巻き込み等により、基本色インクに対する安定吐出ができなくなってしまう。
（インク）
次に、本発明に用いられるインクについて説明する。本発明において用いるインクジェット記録用のインクは、基本色インクと白色インクを含み、白色インクは色材としての酸化チタンを含み、かつ、前記白色インクの比重が前記基本色インクの比重より５％以上大きいものである。

インク比重の測定方法は、比重瓶を用いて質量を量る方法を用いることができる。この方法で測定された前記基本色インクの比重１．００に対して前記白色インクの比重が１．０５以上となる。

本発明においては、特に、酸化チタンを用いることにより、隠蔽性及び着色性、分散粒径の観点で効果的である。特に、隠蔽性に関しては、前記白色インクの比重が前記基本色インクの比重より５％以上大きくなるようにすることにより、より効果的である。インクの比重は、具体的には、例えば、白色インクの酸化チタンの濃度を基本色インクの色材濃度よりも高くすることにより、調整することが可能である。

次に、本実施形態においては、紫外線硬化型インクを例に挙げて説明する。本実施形態において用いる紫外線硬化型インクは少なくとも色材、重合性モノマー、開始剤から構成され、用途によりその他の成分も含有する。

まず、色材について説明する。

本発明において、特にプラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白色インクを用いる。

白色インクの色材は、前述のように酸化チタンを用いる。以下のものが使用出来るが、これに限られる訳ではない。
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６，１８，２１
基本色インクの色材としては、重合性化合物の主成分に溶解又は分散できる色材が使用出来るが、耐候性の点で顔料が好ましい。顔料としては以下のものが使用出来るが、これに限られる訳ではない。
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１，２，３，１２，１４，１６，１７，７３，７４，７５，８１，８３，８７，９３，９５，９８，１０９，１１４，１２０，１２８，１２９，１３８，１５０，１５１，１５４，１８０，１８５
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−５，７，１２，２２，３８，４８：１，４８：２，４８：４，４９：１，５３：１，５７：１，６３：１，１０１，１１２，１２２，１２３，１４４，１４６，１６８，１８４，１８５，２０２
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９，２３
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１，２，３，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１８，２２，２７，２９，６０
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−７，３６
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６，１８，２１
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−７
顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。又、顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤は高分子分散剤を用いることが好ましい。高分子分散剤としてはＡｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズが挙げられる。

又、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤及び分散助剤は、顔料１００質量％に対し、１〜５０質量％添加することが好ましい。

分散媒体は溶剤又は重合性化合物で行うが、本実施形態に用いる紫外線硬化型インクは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣ（ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄ）の問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。

分散は、平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することが出来る。色材の添加量はインク全体の１〜１０質量％が好ましい。

次に重合性モノマーについて説明する。

重合性モノマーとしては、各種（メタ）アクリレートモノマーが使用出来る。例えば、イソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイキシエチルコハク酸、２−アクリロイキシエチルフタル酸、２−アクリロイキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸、ラクトン変性可とう性アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシルアクリレート等の単官能モノマー、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、ビスフェノールＡのＰＯ付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等の２官能モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カウプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の三官能以上の多官能モノマーが挙げられる。

この他、重合性のオリゴマー類も、モノマー同様に配合可能である。重合性オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、直鎖アクリルオリゴマー等が挙げられる。

又、本実施形態においては、インクの硬化収縮を抑える目的で、インク中に上記重合性モノマーに加えて３級アミン化合物を含有させることが好ましい。対象となる３級アミン化合物としては、アンモニアの水素原子の３つ全てが、それぞれ独立に、アルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアラルキル基で置換された化合物であればなんでもよく、公知のあらゆるものを用いることができる。その具体的例としては、例えば、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルフェネチルアミンなどが挙げられるが、この限りでない。

更に、本実施形態においては、インクの硬化収縮を抑える目的で、光重合性３級アミンモノマーを用いることが好ましい。光重合性３級アミンモノマーは上述の重合性モノマーに３級アミノ基がついたものであり、例えば、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−シクロプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ−（メタ）アクリロイルピロリジン、Ｎ−（メタ）アクリロイルピぺリジン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ−メトキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロポキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−１−メトキシメチルプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシエトキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−１−メチル−２−メトキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（１，３−ジオキソラン−２−イル）（メタ）アクリルアミド等のアミンモノマーが挙げられるが、この限りでない。

光カチオン重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用出来る。例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２号、特開２００１−４００６８号、特開２００１−５５５０７号、特開２００１−３１０９３８号、特開２００１−３１０９３７号、特開２００１−２２０５２６号に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。

エポキシ化合物には、以下の芳香族エポキシド、脂環式エポキシド及び脂肪族エポキシド等が挙げられる。

芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルであり、例えばビスフェノールＡ或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡ或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。

脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロヘキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。

脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。

これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本実施形態では、上記エポキシドの１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

ビニルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−Ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。

これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本実施形態では、上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

オキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開２００１−２２０５２６号、特開２００１−３１０９３７号に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。

オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、又組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。本実施形態で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。

１個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（１）で示される化合物等が挙げられる。

一般式（１）において、Ｒ¹は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、炭素数１〜６個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又はチエニル基である。Ｒ²は、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基或いは３−ブテニル基等の炭素数２〜６個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基或いはフェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基或いはブチルカルボニル基等の炭素数２〜６個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基或いはブトキシカルボニル基等の炭素数２〜６個のアルコキシカルボニル基、又はエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基或いはペンチルカルバモイル基等の炭素数２〜６個のＮ−アルキルカルバモイル基等である。

本実施形態で使用するオキセタン化合物としては、１個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。

次に、２個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（２）で示される化合物等が挙げられる。

一般式（２）において、Ｒ¹は前記一般式（１）のＲ¹と同義である。Ｒ³は、例えば、エチレン基、プロピレン基或いはブチレン基等の線状或いは分枝状アルキレン基、ポリ（エチレンオキシ）基或いはポリ（プロピレンオキシ）基等の線状或いは分枝状ポリ（アルキレンオキシ）基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基或いはブテニレン基等の線状或いは分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基、カルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、又はカルバモイル基を含むアルキレン基等である。

又、Ｒ³は下記一般式（３）、（４）及び（５）で示される基から選択される多価基でもある。

一般式（３）において、Ｒ⁴は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基或いはブトキシ基等の炭素数１〜４個のアルコキシ基、塩素原子或いは臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基である。

一般式（４）において、Ｒ⁵は酸素原子、硫黄原子、メチレン基、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ₂、Ｃ（ＣＦ₃）₂又はＣ（ＣＨ₃）₂である。

一般式（５）において、Ｒ⁶はメチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、又はアリール基である。ｎは０〜２０００の整数である。Ｒ⁷はメチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、又はアリール基である。Ｒ⁷は下記一般式（６）で示される基から選択される基でもある。

一般式（６）において、Ｒ⁸は、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、又はアリール基である。ｍは０〜１００の整数である。

２個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記化合物等が挙げられる。

例示化合物１は、前記一般式（２）において、Ｒ¹がエチル基、Ｒ³がカルボキシル基である化合物である。又、例示化合物２は、前記一般式（２）において、Ｒ¹がエチル基、Ｒ³が前記一般式（５）でＲ⁶及びＲ⁷がメチル基、ｎが１である化合物である。

２個のオキセタン環を有する化合物では、上記した化合物以外の好ましい例として、下記一般式（７）で示される化合物がある。一般式（７）において、Ｒ¹は、前記一般式（１）のＲ¹と同義である。

又、３〜４個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（８）で示される化合物等が挙げられる。

一般式（８）において、Ｒ¹は、前記一般式（１）におけるＲ¹と同義である。Ｒ⁹としては、例えば、下記Ａ〜Ｃで示される基等の炭素数１〜１２の分枝状アルキレン基、下記Ｄで示される基等の分枝状ポリ（アルキレンオキシ）基又は下記Ｅで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。ｊは、３又は４である。

上記Ａにおいて、Ｒ¹⁰はメチル基、エチル基又はプロピル基等の低級アルキル基である。又、上記Ｄにおいて、ｐは１〜１０の整数である。

３〜４個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、例示化合物３が挙げられる。

更に、上記説明した以外の１〜４個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式（９）で示される化合物が挙げられる。

一般式（９）において、Ｒ⁸は一般式（６）のＲ⁸と同義である。Ｒ¹¹はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、ｒは１〜４である。

本実施形態で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す化合物がある。

上記オキセタン環を有する化合物の製造方法は特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えばパティソン（Ｄ．Ｂ．Ｐａｔｔｉｓｏｎ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，３４５５，７９（１９５７））が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。又、これら以外にも、分子量１０００〜５０００程度の高分子量を有する１〜４個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの例として、例えば以下の化合物が挙げられる。

本実施形態においては、インク硬化の際の記録媒体の収縮を抑える目的で、少なくとも１種のオキセタン化合物及び／又はエポキシ化合物及び／又はビニルエーテル化合物を含有することが好ましい。更に好ましくは、少なくとも１種のオキセタン化合物に加えて、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有することが好ましい。これにより硬化時の記録媒体の収縮がより軽減される。

開始剤（光ラジカル開始剤）としては、アリールアルキルケトン、オキシムケトン、チオ安息香酸Ｓ−フェニル、チタノセン、芳香族ケトン、チオキサントン、ベンジルとキノン誘導体、ケトクマリン類などの従来公知の開始剤が使用出来る。開始剤については「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の応用と市場」（シーエムシー出版、田畑米穂監修／ラドテック研究会編集）に詳しい。中でもアシルフォスフィンオキシドやアシルホスフォナートは感度が高く、開始剤の光開裂により吸収が減少するため、インクジェット方式のように１色当たり５〜１２μｍの厚みを持つインク画像での内部硬化に特に有効である。具体的には、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイドなどが好ましい。

又、前述のモノマー同様、安全性を考慮した選択では、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（ダロキュア（登録商標）１１７３）が好適に用いられる。

光カチオン（酸）開始剤としては、公知のあらゆる光酸発生剤を用いることができる。

光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２頁参照）。本実施形態に好適な化合物の例を以下に挙げる。第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ₆Ｆ₅）₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-塩を挙げることができる。オニウム化合物の具体的な例を以下に示す。

第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができる。具体的な化合物を以下に例示する。

第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができる。以下に具体的な化合物を例示する。

第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。

本実施形態のインクは、特開平８−２４８５６１号、特開平９−３４１０６号をはじめとし、既に公知となっている紫外線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。酸増殖剤を用いることで、更なる吐出安定性向上を可能とする。
（その他の成分）
インク組成物の保存性を高めるために、重合禁止剤を２００〜２００００ｐｐｍ添加することが出来る。紫外線硬化型インクは加熱、低粘度化して吐出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。

この他に、必要に応じて界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量は０．１〜５％、好ましくは０．１〜３％である。

又、本実施形態において、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
（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、ノズルを有し、前記ノズルから白色インクを記録媒体に吐出する白色インク用記録ヘッドと、ノズルを有し、前記ノズルから前記白色インク以外の色の基本色インクを記録媒体に吐出する基本色インク用記録ヘッドとを備え、
インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする。

まず図１を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置の主要構成について説明する。図１はインクジェット記録装置の主要構成図である。なお、図１においては、インク供給ユニットを省略してある。

インクジェット記録装置１は、記録媒体上で記録ヘッドを走査させながら、前述の紫外線硬化型インクを吐出させて、記録媒体上に画像を記録するシリアル型のインクジェット記録装置である。このインクジェット記録装置１には、記録媒体Ｐを下方から支持するプラテン２が設けられるとともに、プラテン２によって支持された記録媒体Ｐを搬送する搬送装置３（図６参照）が設けられている。また、プラテン２の上方には、記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向に走査するキャリッジ４が設けられている。

キャリッジ４には、プラテン２に支持された記録媒体Ｐに向けてインクを吐出する複数の記録ヘッド５が、走査方向Ａに沿って配列されている。これら複数の記録ヘッド５は、白色インク（Ｗ）を吐出する白色インク用記録ヘッド５１と、白色インク以外の色の基本色インクを吐出する基本色インク用記録ヘッド５２とから成り立っている。本実施形態では、基本色インクとしてブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の基本色インクが使用されているので、各基本色インクに対応して４つの基本色インク用記録ヘッド５２がキャリッジ４に搭載されている。

図２は記録ヘッド５の下面図であり、この図２に示すように、プラテン２上の記録媒体Ｐに対向する記録ヘッド５の吐出面５３には、記録媒体Ｐに向けてインクを吐出する複数のノズル５５が、走査方向Ａに対して直交する方向に沿って配列されている。ここで、白色インク用記録ヘッド５１のノズル５５は、基本色インク用記録ヘッド５２のノズル５５と同数設けられている。

本実施形態のインクジェット記録装置においては、記録ヘッド５のノズル５５のインク出口側先端のノズル径が３０μｍ以下であることが好ましい。ここで、ノズル径とは、断面円形の場合は直径をさし、断面形状が円でない場合、断面積を同じ面積の円形に置き換えた場合の直径とする。

本実施形態のインクジェット記録装置においては、記録ヘッド５のノズル列を１としているが、本発明はこれに限らず、例えば、後述する実施例に示すように２つの記録ヘッドを貼り合わせて２列としても良い。

また、キャリッジ４には、紫外線を含んだ光を記録媒体Ｐに向けて照射する複数の光照射装置６が、記録ヘッド５の走査方向Ａにおける両側方に配置されている。

本実施形態のインクジェット記録装置においては、紫外線硬化型インクを用いた例を示すが、本発明はこれに限らず、各種のインクを用いることができる。本実施形態のように、紫外線硬化型インクを用いると、記録後に紫外線を照射すれば紫外線硬化型インクは硬化するので、長期間にわたって記録画像を消えずに維持することができ、インクジェットプリンタによる記録画像の品質を高めることができる。さらに、紫外線硬化型インクを記録に用いれば、記録媒体がインク吸収性のよい記録媒体（例えば、紙など）でなくとも、インク吸収性のない記録媒体、あるいはインク吸収性の低い記録媒体であっても記録を行うことができる。

各色インクをインクジェット記録方式により記録媒体Ｐ上に吐出、描画し、次いで紫外線を含んだ光を照射してインクを硬化させる。

記録ヘッド５は、面ヒータ（加熱手段）を備えて構成される。面ヒータは記録ヘッド５内のインクの温度を、インクの粘性が吐出に適した値となるように調整する。面ヒータは記録ヘッド５の側面部に設けられている。

インクの吐出条件としては、記録ヘッド５及びインクを面ヒータにより３５〜１００℃に加熱し、吐出することが吐出安定性の点で好ましい。紫外線硬化型インクは、温度変動による粘度変動幅が大きい。粘度変動はそのままインク滴サイズ、インク滴吐出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながら出来るだけ一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅は設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃である。

以下に、記録ヘッド５及びインク供給ユニット６００の詳細について説明する、記録ヘッド５及びインク供給ユニット６００（メインタンク６１、中間タンク６４、インク弁６３及びインク供給ライン６２、高さ調整手段（負圧調整手段）６６）は、インクジェット記録装置１において使用されるインクが複数色であるので、インクの色毎に設けられる。本実施形態では、使用されるインクの色がＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｗの５色であるので、記録ヘッド５及びインク供給ユニット６００はインクジェット記録装置１に５系統設けられる。本実施形態では、記録ヘッド５及びインク供給ユニット６００の構成は、各色毎に共通であるので、１色を代表して説明する。

本発明に係る記録ヘッド５は、インク滴を吐出するためのノズルの開口と、このノズルの開口に連通する圧力発生室と、この圧力発生室内の圧力を変化させる圧力付与手段とを備えた記録ヘッドであれば、どのようなタイプの記録ヘッドにも適用できる。以下の説明では、圧力発生室内の容積を膨張又は収縮させることによって圧力を変化させる圧力付与手段を備えた記録ヘッドであるせん断モード（シェアモード）タイプの記録ヘッド５を用いて説明する。

せん断モードタイプの記録ヘッドでは、圧力発生室の隔壁を圧力付与手段である圧電素子により構成し、この圧電素子を変形することによりノズルからインク滴を吐出する。

図３は、記録ヘッドの一態様であるせん断モードタイプのインクジェット記録ヘッドの概略構成を示す図であり、（ａ）は一部断面で示す斜視図、（ｂ）はインク供給部を備えた状態の断面図である。

なお、以下、圧力発生室に関する構成は、全圧力発生室で共通なので、個々の圧力発生室に関する構成を表示するアルファベットの添え字は省略して、総括的に表記する場合がある。

図４（ａ）〜（ｃ）はその動作を示す図である。

図３及び図４において１００は駆動信号発生手段、５は記録ヘッド、６２はインク供給ライン、２２はノズル形成部材、５５はノズル、２４はカバープレート、２５はインク供給口、２６は基板、２７は隔壁、Ｌは圧力発生室の長さ、Ｄは圧力発生室の深さ、Ｗは圧力発生室の幅である。そして、インクチャネルである圧力発生室２８が隔壁２７、カバープレート２４及び基板２６によって形成されている。

記録ヘッド５は、図４に示すように、カバープレート２４と基板２６の間に、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電材料からなる複数の隔壁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄで隔てられた圧力発生室２８が多数並設されたせん断モードタイプの記録ヘッドである。図４では多数の圧力発生室２８の一部である３本（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）が示されている。圧力発生室２８の一端（以下、これをノズル端という場合がある）はノズル形成部材２２に形成されたノズル５５につながり、他端（以下、これをマニホールド端という場合がある）はインク供給口２５を経て、インク供給ライン６２によって中間タンク６４（図５参照）に接続されている。そして、各圧力発生室２８内の隔壁２７表面には両隔壁２７の上方から基板２６の底面に亘って繋がる電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃが密着形成され、各電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは駆動信号発生手段１００に接続している。

次に、記録ヘッド５の製造方法と構成材料について説明する。

基板２６上に互いに分極方向が異なる２枚の圧電材料２７ａ、２７ｂを接着剤を介して上下に貼り合わせ、その上側の圧電材料２７ａからダイヤモンドブレード等により、圧力発生室２８となる複数の溝が全て同じ形状で平行に切削加工される。これにより隣接する圧力発生室２８は、矢印の方向に分極された側壁２７によって区画される。また、圧力発生室２８は、圧力発生室２８の出口側（図３における左側）の深溝部２８ａと、該深溝部２８ａから圧力発生室２８の入口側（図３における右側）に行くに従って徐々に浅くなる浅溝部２８ｂとを有している。

なお、各溝は圧電素子基板２７ａ、２７ｂの一方の端から他方の端に亘ってほぼ同じ一定の深さで研削することで、長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレート状の圧力発生室２８としてもよい。浅溝部２８ｂがなくなることで、隔壁２７全体が効率良く、大きな変形量でせん断変形するため、圧力発生室２８内のインクに高い圧力を付与することができ、低電圧で駆動でき、また、ストレート状とすることで、インクの流路抵抗の低減を図ることができる。

各隔壁２７は、ここでは図４の矢印で示すように分極方向が異なる２枚の圧電材料２７ａ、２７ｂによって構成されているが、圧電材料は例えば符号２７ａの部分のみであってもよく、隔壁２７の少なくとも一部にあればよい。

圧電材料２７ａ、２７ｂに使用される圧電材料としては、電圧を加えることにより変形を生じるものであれば特に限定されず、公知のものが用いられ、有機材料からなる基板であっても良いが、圧電性非金属材料からなる基板が好ましく、この圧電性非金属材料からなる基板として、例えば成形、焼成等の工程を経て形成されるセラミックス基板、又は塗布や積層の工程を経て形成される基板等がある。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料が挙げられる。

セラミックス基板としては、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ₃−ＰｂＴｉＯ₃）、第三成分添加ＰＺＴがあり、第三成分としてはＰｂ（Ｍｇ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃、Ｐｂ（Ｍｎ_1/3Ｓｂ_2/3）Ｏ₃、Ｐｂ（Ｃｏ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃等があり、さらにＢａＴｉＯ₃、ＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃等を用いて形成することができる。

また、塗布や積層の工程を経て形成される基板として、例えば、ゾル−ゲル法、積層基板コーティング等で形成することができる。

圧電材料２７ａの上面には、全圧力発生室２８に亘って深溝部２８ａ上を覆うようにカバープレート２４が接着剤を介して接着されると共に、各圧力発生室２８の浅溝部２８ｂ上に、圧力発生室２８内へのインク流入口７７が形成されている。

カバープレート２４の接着後、ノズル５５が開設された１枚のノズル形成部材２２が接着剤を介して接着される。

カバープレート２４及び基板２６の材料は、特に限定されず、有機材料からなる基板であっても良いが、熱伝導率が高く、電界歪みによるチャネル間クロストークを防止する観点から、非圧電性非金属材料からなる基板が好ましく、この非圧電性非金属材料からなる基板として、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、石英、分極されていないＰＺＴの少なくとも１つから選ばれることが好ましい。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料が挙げられる。

また、ノズル形成部材２３の材料としては、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー、アロマティックポリアミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリサルフォン樹脂等の合成樹脂のほか、ステンレス等の金属材料を用いることもできる。

各圧力発生室２８内には、その両側面から底面にかけて金属電極２９が形成されており、この金属電極２９は、浅溝部２８ｂを通って圧電材料２７ａの後部側表面まで延びている。各金属電極２９には、この後部側表面において異方導電性フィルム７８を介してフレキシブルケーブル６０が接着されており、駆動信号発生手段１００から各金属電極２９に駆動信号を印加することにより側壁２７をせん断変形させ、その変形時の圧力により圧力発生室２８内のインクをノズルプレート２２に形成されたノズル５５から吐出するようになっている。

金属電極２９に用いられる金属としては、白金、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、ニッケル、タンタル、チタンを用いることができ、特に、電気的特性、加工性の点から、金、アルミニウム、銅、ニッケルが好ましく、めっき、蒸着、スパッタで形成される。

せん断モードタイプの記録ヘッド５は、以上のように圧電材料２７ａ、２７ｂに圧力発生室２８を形成して、その側壁２７に金属電極２９を形成するだけで、ヘッドの主要部分を構成できるので、製造が簡単で、多数の圧力発生室２８を高密度に配置できるために、高精細な画像記録を行う上で好ましい態様である。

次に、吐出動作の一例について説明する。

各隔壁２７表面に密着形成された電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃに駆動信号発生手段１００から駆動信号が印加されると、以下に例示する動作によってインク滴をノズル５５から吐出する。なお、図４ではノズルは省略してある。

なお、かかる記録ヘッド５では、以上のように、隔壁２７の変形によって圧力発生室２８内のインクに正負の圧力が付与されるものであり、この隔壁２７は圧力付与手段を構成している。

（１）かかる記録ヘッド５は、図４（ａ）に示す状態において、電極２９Ａ及び２９Ｃをアースに接続すると共に電極２９Ｂに、矩形波からなる膨張パルス（正電圧）を印加すると、まず、膨張パルスの始端から最初の立ち上がりによって、隔壁２７Ｂ、２７Ｃを構成する圧電材料２７ａ、２７ｂの分極方向に直角な方向の電界が生じ、２７ａ、２７ｂともに隔壁の接合面にズリ変形を生じ、図３（ｂ）に示すように隔壁２７Ｂ及び隔壁２７Ｃは互いに外側に向けて変形し、圧力発生室２８Ｂの容積が膨張する。これにより圧力発生室２８Ｂ内のインクに負の圧力が生じてインクが流れ込む（Ｄｒａｗ）。

ここで、パルスとは、一定電圧波高値の矩形波であり、０Ｖを０％、波高値電圧を１００％とした場合に、パルス幅とは、電圧の０Ｖからの電圧の立ち上がり始め又は立ち下がり始めの１０％から波高値電圧からの立ち下がり始め又は立ち上がり始めの１０％との間の時間として定義する。更に、ここで矩形波とは、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。

なお、ＡＬ（ＡｃｏｕｓｔｉｃＬｅｎｇｔｈ）とは、圧力発生室の音響的共振周期の１／２である。このＡＬは、電気・機械変換手段である隔壁２７に矩形波のパルスを印加して吐出するインク滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、インク滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。

（２）圧力発生室２８Ｂ内の圧力波は、１ＡＬ時間毎に反転を繰り返すので、この最初の膨張パルスの立ち上がりの印加から１ＡＬ時間経過後に電位を０に戻すと、隔壁２７Ｂ、２７Ｃは膨張位置から図３（ａ）に示す中立位置に戻り、圧力発生室２８Ｂ内のインクに高い圧力が掛かる。

引き続いて、矩形波からなる収縮パルス（負電圧）を印加する。まずパルスの始端から立ち下がりによって、図３（ｃ）に示すように、隔壁２７Ｂ及び２７Ｃは互いに逆方向に変形し、圧力発生室２８Ｂの容積が収縮する。この収縮により圧力発生室２８Ｂ内のインクに更に高い圧力を掛け（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ）、ノズル５５の開口からインク柱を突出させる。

（３）更に２ＡＬ時間経過すると、正圧が最高になる。この時点で、電位を０に戻し、隔壁２７Ｂ、２７Ｃを収縮位置から中立位置に戻すと、圧力発生室２８Ｂの容積が膨張することで圧力発生室２８Ｂ内のインクに負の圧力が掛かる。この膨張の負圧による圧力波と前記正圧の圧力波は、相殺してキャンセルし合い、圧力は早期に減衰され事実上消滅することになる。

（４）ノズル５５の開口から突出しているインク柱をメニスカスＭから分離させ、インク滴Ｄとしてノズル５５から吐出させる。

このような駆動方法は、いわゆるＤＲＲＣ（Ｄｒａｗ−Ｒｅｌｅａｓｅ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ−Ｃａｎｓｅｌ）方式による駆動方法であり、膨張パルスのパルス幅はインク滴の吐出力に大きく影響し、１ＡＬにこのパルス幅が一致したときにインク滴吐出力（吐出速度）は最大となる。

また、膨張パルスの駆動電圧Ｖｏｎ（Ｖ）と収縮パルスの駆動電圧Ｖｏｆｆ（Ｖ）の比を｜Ｖｏｎ｜／｜Ｖｏｆｆ｜＝１／０．５としている。このように｜Ｖｏｎ｜＞｜Ｖｏｆｆ｜の関係とすると、圧力発生室内へのインクの供給を促進する効果があり、特に、高粘度インクで高周波駆動を行う場合に好ましい。

なお、この電圧Ｖｏｎと電圧Ｖｏｆｆの基準電圧は０とは限らない。この電圧Ｖｏｎと電圧Ｖｏｆｆは、それぞれ差分の電圧である。

なお、本実施形態においては、駆動波形（電圧、パルス幅等）、駆動周波数は各色共通としている。また、駆動周波数は、５ｋＨｚ以上であることが好ましい。

次に、本発明の実施形態に係わる駆動方法の１例である時分割駆動について説明する。

前述のような少なくとも一部が圧電材料で構成された隔壁２７によって隔てられた複数の圧力発生室２８を有する記録ヘッド５を駆動する場合、一つの圧力発生室２８の隔壁が吐出の動作をすると、隣の圧力発生室２８が影響を受けるため、通常、複数の圧力発生室２８のうち、互いに１本以上の圧力発生室２８を挟んで離れている圧力発生室２８をまとめて１つの組となすようにして、２つ以上の組に分割し、各組毎にインク吐出動作を時分割で順次行うように駆動制御される。例えば、全圧力発生室２８を２つおきに選んで３相に分けて吐出する、いわゆる３サイクル吐出法が行われる。

３サイクル吐出法においては、Ａ、Ｂ、Ｃの３組の圧力発生室２８の電極に印加される駆動信号を３相に分ける。インク吐出時には、まずＡ組の各圧力発生室２８の電極にインク滴を吐出する駆動パルス電圧を掛け、その両隣の圧力発生室の電極を接地し、Ａ組のノズルからインク滴を吐出させる。

続いてＢ組の各圧力発生室２８、更に続いてＣ組の各圧力発生室２８へと上記同様に動作する。

かかるせん断モードタイプのインクジェット記録ヘッド５では、隔壁２７の変形は壁の両側に設けられる電極に掛かる電圧差で起こるので、インク吐出を行う圧力発生室の電極に負電圧を掛ける代わりに、インク吐出を行う圧力発生室の電極を接地して、その両隣の圧力発生室の電極に正電圧を掛けるようにしても同様に動作させることができる。この後者の方法によれば、正電圧だけで駆動できるため、電源コストの点で好ましい態様である。

また、上記実施形態では、ＡＬに比べて十分に短い立ち上がり時間及び立ち下がり時間を持った矩形波の駆動パルスを圧電素子に印加している。矩形波を用いることで、圧力波の音響的共振をより有効に利用した駆動を行うことができる。台形波を使用する方法に比べてインク滴を吐出させる効率が良く、低い駆動電圧で駆動することができる上に、簡単なデジタル回路で駆動回路を設計できる効果がある。また、パルス幅の設定が容易になるという利点を有する。

また、上記実施形態例では、圧力付与手段として電界を印加することによりせん断モードで変形するせん断モード型の圧電素子を用いた。せん断モード型の圧電素子では、矩形波の駆動パルスをより効果的に利用することができ、駆動電圧が下げられ、より効率的な駆動が可能となるため好ましい。また、圧力発生室であるインクチャネルが隔壁を隔てて連続しているヘッドの例を示したが、インクチャネルとダミーチャネルとを交互に配列して、インクチャネルが１つおきに配置されており、インクチャネルからインクを吐出するようにしたダミーチャネル型ヘッドにも本発明は適用できる。この場合、インクチャネルの隔壁がせん断変形しても、隣接した他のインクチャネルに影響することがなく、インクチャネルの駆動が容易である。

本発明はこれらに限られるものではなく、例えば、圧電素子を単板型の圧電アクチュエータや縦振動タイプの積層型圧電素子等、別の形態の圧電素子を用いてもかまわない。また、静電力や磁力を利用した電気機械変換素子や、沸騰現象を利用して圧力を付与させるための電気熱変換素子等、他の圧力付与手段を用いてもかまわない。

次に、インク供給ユニットについて説明する。

前述のように、インク供給ユニット（供給手段）６、６、…は、インクジェット記録装置１で使用される記録ヘッド５、５、…と同数がインクジェット記録装置１に備えられる。インク供給ユニット６００は、１個の記録ヘッド５に対して１組が接続され、この記録ヘッド５に対して紫外線硬化型インクを供給する。

図５に示すように、インク供給ユニット６００は、メインタンク６１、インク供給ライン６２、インク弁６３、中間タンク（収納手段）６４、高さ調整手段（負圧調整手段）６６、ライン支持部材６７等を備えて構成される。

メインタンク６１は、記録ヘッド５に供給するインクを貯蔵するタンクであり、インク供給ライン６２によって記録ヘッド５と連通している。インク供給ライン６２はメインタンク６１から記録ヘッド５までの流路をなす管であり、常時インクが満たされている。インク供給ライン６２の途上には、インク弁６３、中間タンク６４等の各構成要素が適宜設置される。

高さ調整手段６６は、後述の中間タンク６４を上下自在に支持する。高さ調整手段６６は、中間タンク６４の記録ヘッド５のノズル５５に対する高さを調整することで、後述する記録ヘッド５におけるノズル５５の圧力（負圧）を調整する。

高さ調整手段６６は、例えば、上下動アーム６６ａ、上下動カム６６ｂ、上下動モータ６６ｃ等を備えて構成される。上下動モータ６６ｃはインクジェット記録装置１の本体に固定された電動モータであり、その動軸には上下動カム６６ｂが設置され、後述する制御装置１０の制御によって回転する。上下動カム６６ｂは略楕円形の形状を有しており、上下動モータ６６ａの回転によって、後述する上下動アーム６６ａの一端を上下動させる。上下動アームは板状体であり、水平方向に配置され、一端が支点６６ｄで回転自在にインクジェット記録装置１本体に取り付けられ、他端が上述の上下動カム６６ｂに載置される。

中間タンク６４は、メインタンク６１と記録ヘッド５との間の流路上に設けられ、上述の上下動アーム６６ａの平面上に載置される。中間タンク６４は記録ヘッド５へ供給されるインクを一旦収納するとともに、記録ヘッド５からインクが吐出されるのに伴って記録ヘッド５にインクを供給する。中間タンク６４は、例えば、可撓性のインク収納袋で構成され、容積自在に変形可能な形態を有する。

メインタンク６１と中間タンク６４との間の供給ライン６２には、インク弁６３が設置されている。インク弁６３はメインタンク６１から中間タンク６４に向けてインクが送られるときを除いて常時閉じている。このことによりメインタンク６１の水圧（インク液圧を水圧と略称、以下同じ）を遮断している。

中間タンク６４に収納されているインクの量が所定量以下になった場合は、図示しない収納量センサがこれを検知するとともにインク弁６３が開き、図示しない供給ポンプもしくはインクの自重による流下によって、中間タンク６４がほぼ満杯となるまでインクを供給する。中間タンク６４は、常に内部がインクで満たされている状態を保つため、インクの収納量に応じて容積自在に変形する。

インクはインク供給ユニット６００の、中間タンク６４から記録ヘッド５のノズル５５に至る領域に常時満たされている。ここで、本実施形態におけるノズル５５の負圧は、中間タンク６４内部のインクが受ける大気圧とノズル５５の先端面部のインクが受ける大気圧との差圧によって決定される。上記負圧は、記録ヘッド５の作動に関係なくノズル５５からインクがたれ落ちることがない様、通常、中間タンク６４側に向けてわずかに圧力がかかるように設定される。

インクジェット記録において、安定吐出には、ノズル５５におけるメニスカス保持が重要である。メニスカス保持は、毛管圧によるために、インクの粘度や表面張力で規定される。ノズル５５における負圧は、ノズル５５に形成されるメニスカスの保持力とある程度平衡させるべきものである。また、静止状態でのメニスカスの保持力は、インクの粘度や表面張力で決まるが、特に、インク吐出時は、メニスカスが振動している状態であり、インクの比重の影響が大きくなるので、インク比重の大きい白色インクに対して負圧を大きく設定することで安定吐出が可能になる。

中間タンク６４がインクの収納量に応じて容積自在に変形することにより、インクの吐出消費に伴う中間タンク６４内のインク量によるインク重心位置変化がなく、中間タンク６４の高さ方向の中央をインク重心位置とすると、このインク重心位置とノズル５５の高さの差Ｈがノズル５５から中間タンク６４側に向けてかかる水圧の目安となる。Ｈが大きいほど水圧が大きくなり、ノズル５５の負圧が大きくなる。

ライン支持部材６７は、インク供給ライン６２の中間タンク６４と記録ヘッド５との間の部分を覆う形態で、インク供給ライン６２に取り付けられる。ライン支持部材６７は水平な平面にほぼ沿う方向にだけ屈曲自在な形態を有しており、キャリッジ４がキャリッジレール上を移動する際、インク供給ライン６２がキャリッジレール等の構成要素と接触しないようインク供給ライン６２を支持する。

図６はインクジェット記録装置１の主制御部分を表すブロック図であり、この図６に示すように、インクジェット記録装置１には、各駆動部を制御する制御装置１０が設けられている。制御装置１０は、インクジェット記録装置１を制御する。制御装置１０はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、インターフェイス等を備えて構成され、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御する。制御装置１０はインターフェイスを介して、記録ヘッド５、５、…の駆動信号発生手段１００、インク供給ユニット６００、６００、…、搬送装置３、キャリッジ４、光照射装置６の光源の各駆動源等の各構成要素と接続されている。

ＣＰＵは、ＲＯＭ、ＲＡＭに記憶された情報に基づいて各種判定を行い、高さ調整手段６６等を制御する。ＲＯＭには、画像印刷に用いられる各色インクの、記録ヘッド５に対する中間タンク６４の高さのデータが記憶されている。このデータは、ユーザーからの入力設定により書き換え可能である。また、ＲＡＭには、記録媒体Ｍ上に印刷する画像のデータ等が記憶される。

次に、図を参照して本発明に係るインクジェット記録装置１における各色の記録ヘッド５に対する負圧の最適化について述べる。

最適化では、所定の調整モードにおいて、まず記録ヘッド５による画像記録を行う。図示しないキャリッジ駆動手段により、高さの最適化を行う記録ヘッド５からインク滴Ｄ、後述する実施例で示すような吐出安定性の評価を行う。記録ヘッド５に対する中間タンク６４の高さを変更しながら吐出安定性の評価を繰り返し行い、記録ヘッド５に対する中間タンク６４の高さの最適な値を各色毎に決定する。なお、ＲＯＭに記憶されている上記データは、実験的手段で得られたものである。

ＣＰＵは、決定された上記値に基づいて、高さ調整手段６６を調整し、ノズル５５における負圧を最適化する。具体的には、吐出安定性の評価の際、ノズル５５からの泡の巻き込みが発生するような場合には、高さ調整手段６６を制御して中間タンク６４を上方へ移動させてインクに対し、記録ヘッド５側へ圧力を付与する。こうしてインクの中間タンク６４側に向かう圧力を低めることにより、ノズル５５からの泡の巻き込みが発生しない最適値に設定する。

一方、特に白色インク用記録ヘッドに対しては、ノズル５５から吐出されるインクの着弾ずれ等の乱れが発生した場合には、高さ調整手段６６を制御して中間タンク６４を下方へ移動させてインクに対し、中間タンク６４側へ圧力を付与する。こうしてインクの中間タンク６４側に向かう圧力を高めることにより、着弾ずれ等の乱れが発生しないように最適値に設定する。

以降、印刷作業中を通じて、上述の中間タンク６４の記録ヘッド５に対する高さの最適化を適切な頻度で繰り返す。

なお、負圧の最適化は、中間タンク６４の記録ヘッド５に対する高さを調整する方法に限らない。インク供給ライン６２、あるいは、中間タンク６４自体に負圧を調整する手段を設けても良い。

中間タンク６４の記録ヘッド５に対する高さ若しくは負圧を調整する手段がインクに対して付与する圧力のいずれか一方を調整するようにする。負圧を調整する手段としては、ポンプを用いることができる。

例えば、負圧を減少させる際、中間タンク６４を上昇させることと併行して負圧調整ポンプがインクに付与する圧力を記録ヘッド５側に向けて高めるなど、上記高さの調整操作と上記付与圧力の調整操作とを適宜組み合わせる方法を取ってもよい。

負圧調整ポンプは中間タンク６４と記録ヘッド５４との間のインク供給ライン６２に設置される。負圧調整ポンプは、インク供給ライン６２内のインクに対し、記録ヘッド５側（陽圧側）にも、中間タンク６４側（陰圧側）にも圧力を付与することができる。

また、負圧調整ポンプは中間タンク６４の外側の空間の圧力を調整するように設置される。前述のように中間タンク６４の外圧が通常、大気圧であるが、負圧調整ポンプは、外圧を大気圧より負圧にすることにより、ノズル５５から中間タンク６４側に向かう圧力を付与することができる。このことにより、ノズル５５の負圧を大きくできる。

また、負圧調整ポンプは、外圧を大気圧より正圧にすることにより、中間タンク６４側からノズル５５側に向かう圧力を付与することができる。このことにより、ノズル５５の負圧を小さくできる。

次に、本実施形態のインクジェット記録装置１の作用について説明する。

制御装置１０は、画像記録タイミングになると、記録媒体Ｐが間欠で搬送させられるように、搬送装置３を制御する。間欠搬送時に記録媒体Ｐが停止した状態になると、制御装置１０はキャリッジ４を制御して、記録ヘッド５を記録媒体Ｐ上で走査させる。キャリッジ４の走査時においては、制御装置１０は、各記録ヘッド５からインクが吐出されるように記録ヘッド５を制御するとともに、光照射装置６から記録媒体Ｐに向けて光が照射されるように光照射装置６を制御し、記録媒体Ｐ上に画像を記録する。

ここで、上述の負圧最適化を適切な頻度で行う事で、上述したように白色インク用記録ヘッド５１のノズルの負圧が、基本色インク用記録ヘッド５２のノズルの負圧よりも大きくなるように設定されて常時最適に保たれるので、インクの比重によらずノズルのインクメニスカスが保持され、かつ、白色インク用記録ヘッド５１、基本色インク用記録ヘッド５２の各記録ヘッドの安定なインク吐出が可能な最適値の範囲の負圧が維持され、安定吐出を継続して行うことができる。

また、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より１０％大きくなるように設定されている（前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧１．０に対して前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が１．１となるように設定）ことが本発明の効果を高める上で、より好ましい。

以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１によれば、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されているので、白色インクが基本色インクよりもノズル板の表面を濡らしやすいとしても、負圧によりインクのあふれ出しを抑えることができるため、インクジェット記録装置において、基本色インクに加え白色インクを用いた場合の記録速度の低下を抑え、さらに、画像形成に対して良好なインク物性を変えずに、吐出方法の規定により吐出安定性と良好な画像形成を両立することができる。白色インクによる画像記録と、基本色インクによる画像記録とを同速度で行うことができ、結果として記録速度の低下を防止することができる。

なお、本発明は上記本実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

なお、本発明に係るインクジェット記録装置は上述のインクジェット記録装置１の様に紫外線硬化型インクを用いるものに限らない。紫外線硬化型インク以外のインクを用いたインクジェット記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに上述の実施形態においては、或程度の可撓性を有するインク袋によりインクを供給する場合について説明したが、タンク等の剛性の高い容器でインクを供給するインクジェット式記録ヘッドに適用してもよい。この場合は、インクタンクに大気連通部を設け、大気とは常に連通して内部の圧力が大気圧状態に保たれるものを用いればよく、インクタンクの液面とノズル５５の高さを調整することにより、ノズル５５の負圧を調整できる。

また、本発明に係るインクジェット記録装置１では、中間タンク６４を設けず、メインタンク６１を収納手段としてもよい。この場合、例えば、メインタンク６１と、負圧調整ポンプとを直接連通させる、あるいは、メインタンク６１の外圧を負圧調整ポンプで制御するようにする。また、メインタンク６１を容積自在に変形する形態とすれば、中間タンク６４を備えなくとも高さ調整手段６６によるインク負圧の調整が可能となる。

また、本実施形態においては、シリアル型のインクジェット記録装置１を例示して説明したが、ライン型のインクジェット記録装置であっても適用可能である。以下、ライン型のインクジェット記録装置１Ａについて、図５を参照して詳細に説明するが、上記実施形態のインクジェット記録装置１Ａと同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、インクジェット記録装置１Ａにおけるプラテン２の上方には、ラインヘッド型の複数の記録ヘッド８が、光照射装置６の上流側で、搬送装置３による搬送方向Ｂに沿って配列されている。複数の記録ヘッド８は、白色インク（Ｗ）を吐出する白色インク用記録ヘッド８１と、白色インク以外の色（例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）の基本色インクを吐出する基本色インク用記録ヘッド８２とから成り立っている。これらの記録ヘッド８のノズルも、上述のインクジェット記録装置１と同様に、インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されているので、白色インクが基本色インクよりもノズル板の表面を濡らしやすいとしても、負圧によりインクのあふれ出しを抑えることができるため、インクジェット記録装置において、基本色インクに加え白色インクを用いた場合の記録速度の低下を抑え、さらに、画像形成に対して良好なインク物性を変えずに、吐出方法の規定により吐出安定性と良好な画像形成を両立することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
《インクセットの調整》
以下の方法で顔料を分散した。以下２種の化合物をステンレスビーカーに入れ、６５℃ホットプレート上で加熱しながら１時間加熱攪拌して溶解する。
ＰＢ８２２（味の素ファインテクノ社製分散剤）９部
テトラエチレングリコールジアクリレート７１部
室温まで冷却した後、これに下記顔料２０部を加えて、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇと共にガラス瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて分散処理した後、ジルコニアビーズを除去した。

顔料１：ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−７
顔料２：ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：４
顔料３：ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２
顔料４：ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０
顔料５：酸化チタン（アナターゼ型）
表１〜表４に記載のインク組成でインクセットを作成し、ロキテクノ社製ＰＰ３μｍディスクフィルターでろ過を行った。

表１の各インクの密度を測定したところ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは１．０、Ｗは１．１であった。

表２の各インクの密度を測定したところ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは１．０、Ｗは１．０であった。

表３の各インクの密度を測定したところ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは１．０、Ｗは１．１であった。

表４の各インクの密度を測定したところ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは１．０、Ｗは１．０であった。

《インクジェット記録》
図３に示すシェアモードタイプの記録ヘッド（ノズルピッチ：１８０ｄｐｉ、ノズル数：２５６、ノズル径：２８μｍ）と、図５に示すインク供給ユニットを各々５色分（Ｋインク、Ｃインク、Ｍインク、Ｙインク、Ｗインク）有するインクジェット記録装置によって、記録媒体Ｐへの各色の画像記録を行った。

このヘッドの各列のチャネルを図４に示す駆動方法で、駆動信号（膨張パルスのパルス幅１ＡＬ、収縮パルスのパルス幅：２ＡＬ、休止期間２ＡＬ）を基本として３群に分け、３サイクル駆動を行った。射出時は前述の各インクをヒータにより５０℃に加熱して射出した。

ＡＬは各インクにおいてパルス幅を変化、一定電圧下で最大の速度が得られるように決定した。

駆動パルスは、膨張パルスの駆動電圧Ｖｏｎと収縮パルスの駆動電圧Ｖｏｆｆの比（Ｖｏｎ／Ｖｏｆｆ）が１／０．５となるように設定、Ｖｏｎの値は各インクの液滴速度が６ｍ／ｓとなるように設定した。
《評価》
記録ヘッドを６ｋＨｚ及び１ｋＨｚの駆動周波数で連続的にフル駆動させて吐出して印字を行った。

この際に、各色ヘッドの中間タンクの位置設定（負圧設定）を表５に記載する各種の条件で行い、画像評価とインクの吐出状況の観察により、結果を以下の基準にて評価した。
白画像濃度
○：得られた白画像濃度は十分で、白さが得られている。
×：得られた白画像濃度は不十分。
吐出性
○：インク滴の着弾ずれが見られない。
△：インク滴の着弾ずれが若干見られる。
×：インク滴の着弾ずれが見られる。

評価結果を表５に示す。

表５の結果より、インク組成物について、白インク比重が他インクに比べて５％以上大きいことにより画像濃度が十分得られることがわかる。

負圧設定を他色よりも大きく設定することにより、高速射出時においても他色同等に安定に射出可能であることがわかる。

本実施形態のインクジェット記録装置の主要構成を表す説明図である。図１のインクジェット記録装置に備わる記録ヘッドの吐出面を表す下面図である。図１のインクジェット記録装置に備わる記録ヘッドの分解斜視図である。図１のインクジェット記録装置に備わる記録ヘッドの断面図である。図１のインクジェット記録装置に適用されるインク供給ユニット６００を示す正面図である。図１のインクジェット記録装置の主制御部分を表すブロック図である。図１のインクジェット記録装置の変形例を表す説明図である。

符号の説明

１インクジェット記録装置
６光照射装置
１０制御装置
５１白色インク用記録ヘッド
５２基本色インク用記録ヘッド
Ｐ記録媒体

Claims

ノズルを有し、前記ノズルから白色インクを記録媒体に吐出する白色インク用記録ヘッドと、
ノズルを有し、前記ノズルから前記白色インク以外の色の基本色インクを記録媒体に吐出する基本色インク用記録ヘッドとを備え、
前記白色インクは色材としての酸化チタンを含み、かつ、前記白色インクの比重が前記基本色インクの比重より５％以上大きいものであって、
インク吐出時において、前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より大きくなるように設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドの駆動周波数が５ｋＨｚ以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドのノズル径が３０μｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記基本色インクには、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の４色のインクが含まれていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インクは、紫外線硬化型インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドを加熱する加熱手段を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドのノズルの負圧が前記基本色インク用記録ヘッドのノズルの負圧より１０％大きくなるように設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記白色インク用記録ヘッドの駆動周波数と前記基本色インク用記録ヘッドの駆動周波数が同じであることを特徴とするインクジェット記録装置。