JP2017105951A - インクジェット記録用インク、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 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂粒子と樹脂分散顔料とを有する顔料インクで印刷した際に、加熱や、紫外線の照射無しで、良好な定着性を示し、耐擦過性に優れる画像形成を可能にするインクジェット記録技術の提案。【解決手段】樹脂分散顔料、水、アクリル系樹脂粒子と水溶性化合物を含有し、前記アクリル系樹脂粒子が、Ｔｇが６０℃以上、酸価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、その全体積を１００％としたときに小粒径方向から連続した累積体積が５０％となる粒子径（ｄ５０）が、前記樹脂分散顔料の該粒子径（Ｄ５０）に対して１．２倍以上、３．５倍以下であり、その含有量が、樹脂分散顔料に対して質量比で０．１〜１．６であり、かつ、前記水溶性化合物の含有量が、インク全量に対して３〜４０質量％であるインクジェット記録用インク、該インクを用いたインクジェット記録方法、該インクを収納した記録ヘッド、該記録ヘッドを設けたインクジェット記録装置。【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット記録用インク、該インクを用いるインクジェット記録方法、該インクを収容した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し、特に、サーマル方式のインクジェット記録に好適で、中でもライン型の記録ヘッドに適用した場合に有用な技術に関するものである。

近年におけるインクジェット記録技術の進展に伴い、インクジェット記録による記録画像は、その高精細・高品位な特性に加えて、優れた堅牢性（耐光性など）が求められるようになっている。そのために、色材としては、水不溶性の色材、例えば、顔料が主流となりつつある。しかし、一般に、顔料は定着性が悪いという課題があり、顔料インク画像を、指、ラインマーカー、紙等で擦った場合に画像が汚染されてしまうことがある。とりわけ光沢紙では、顔料が紙面に浸透せず、紙表面に多く残存するため、特に顕著である。そこで、顔料の紙への定着性を改善するため、顔料インク画像の耐擦過性を、樹脂バインダーによる接着効果により向上させる目的で、インク中に樹脂粒子を添加する提案が多くなされている。

特許文献１では、少なくとも、水と、顔料と、アクリル系樹脂粒子の一種または二種以上とを含むインクであって、該アクリル系樹脂粒子の大きさが、該顔料の粒子の大きさに対し、１〜１．５倍であるインク組成物が提案されている。そして、普通紙や再生紙に対して、高い印字品位と高い光学濃度（ＯＤ値）を付与し、インクジェット用光沢メディアに対しては光沢性を有しつつ、かつ、定着性が良好なインクが得られたとされている。

特許文献２では、水と、色材と、ラジカル重合性基を有する化合物からなる樹脂エマルジョンと、無機粒子ディスパージョンと、光ラジカル重合開始剤と、を含むインクジェット用インク組成物が提案されている。そして、ウレタン系樹脂を紫外線の照射により硬化させることで、画像の耐擦過性を向上させている。

特許文献３では、水と自己分散顔料と樹脂粒子を含有し、樹脂粒子は、ガラス転移温度が２５℃以上であり、平均粒子径が７０ｎｍ以上２２０ｎｍ以下であり、酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるインクが提案されている。該インクを用いたインクジェット記録方法では、印字後、記録媒体を加熱することにより、インクを定着させ、画像の耐擦過性を向上させている。

特開２００４−２３８４４５号公報 特開２０１３−１９９６０２号公報 特開２０１２−１７６６０２号公報

上記した特許文献１に記載の技術では、普通紙や再生紙以外にも光沢メディア上での光沢性と定着性ついても言及されており、この場合の好ましい顔料として自己分散顔料が挙げられている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、光沢メディア上でより高いレベルの耐擦過性を得るためには、自己分散顔料を用いた特許文献１記載の技術では不十分であり、後述する本発明の目的を達成することは難しい。

また、特許文献２、３に記載の技術では、得られた記録画像の耐擦過性向上のために、インク中に含有させた樹脂粒子をバインダーとして加え、被膜を形成する目的で、記録媒体にインクを付与した後に、加熱工程や、紫外線照射などの工程を必要としている。このため、形成した画像に高いレベルの耐擦過性は確保されるものの、工程が複雑化し、コストが高くなる等の課題があった。

本発明は、これらの従来技術の課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、樹脂粒子と樹脂分散顔料とを有する顔料インクで印刷した際に、加熱や、紫外線の照射無しで、定着性の良好なインクジェット記録用の顔料インクを提案することにある。更に、本発明の目的は、紙表面にインクジェットインクの受容層を設けた、いわゆるインクジェット専用紙、とりわけ光沢系メディアに対して、極めて有効な効果を発揮するインクジェット記録用の顔料インクを提案することにある。

上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、樹脂分散顔料、水、アクリル系樹脂粒子と水溶性化合物を含有するインクジェット記録用インクであって、前記アクリル系樹脂粒子が、ガラス転移温度が６０℃以上、酸価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、その全体積を１００％としたときに小粒径方向から連続した累積体積が５０％となる粒子径（Ｄ５０）が、前記樹脂分散顔料の該粒子径（Ｄ５０）に対して１．２倍以上、３．５倍以下であり、その含有量が、前記樹脂分散顔料に対して質量比で０．１以上、１．６以下であり、かつ、前記水溶性化合物の含有量が、インク全量に対して３質量％以上、４０質量％以下であることを特徴とするインクジェット記録用インクを提供する。

本発明のインクジェット記録用インクの好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。前記アクリル系樹脂粒子が、その全体積を１００％としたときに、小粒径方向から連続した累積体積が１０％となる粒子径（Ｄ１０）と、小粒径方向から連続した累積体積が９０％となる粒子径（Ｄ９０）の比が、Ｄ９０／Ｄ１０≦３である粒径分布を持つこと；前記アクリル系樹脂粒子に用いられる樹脂が、架橋剤により架橋されていること；が挙げられる。

また、本発明は、別の実施形態として、ノズル列よりインクをサーマル方式により吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、前記記録媒体が、最表面の細孔半径が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の範囲にピークを有しているものであり、前記インクが、上記いずれかのインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。

また、本発明は、別の実施形態として、ノズル列よりインクをサーマル方式により吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、ノズル列当たりの解像度が６００ｄｐｉ以上、ノズル列の長さが２インチ以上、各ノズルの開口面積が１００〜３５０μｍ²であり、前記インクが、上記いずれかのインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。

また、本発明は、別の実施形態として、インクが収容されており、ノズル列より該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、各ノズルの開口面積が１００〜３５０μｍ²、ノズル列当たりの解像度が６００ｄｐｉ以上、ノズル列の長さが２インチ以上であり、かつ、前記収容されているインクが、上記いずれかのインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッドを提供する。

また、本発明は、別の実施形態として、インクが収容されており、ノズル列より該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、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、該共通液室と連通した開口部と、該開口部と連通したメイン液体供給室と、該メイン液体供給室と連通する液体供給路と、該液体供給路と連通する液体供給室と、該液体供給室を、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、該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おり、かつ、前記収容されているインクが、上記いずれかのインクジェット記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッドを提供する。

また、本発明は、別の実施形態として、インク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に搭載されているインクが、上記いずれかのインクジェット記録用インクであり、かつ、前記記録ヘッドが、上記いずれかのインクジェット記録用ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、樹脂粒子と樹脂分散顔料とを含有させた顔料インクで印刷した際に、従来技術で行われているような、加熱や、紫外線の照射すること無しで、耐擦過性に優れる定着性の良好な画像形成を可能にできる顔料インクが提供できる。更に、本発明によれば、紙表面にインクジェットインクの受容層を設けた記録媒体、いわゆるインクジェット専用紙、とりわけ光沢系メディアに対して、極めて有効な定着性を発揮でき、この結果、これらのメディアに対して優れた耐擦過性を示す画像形成を可能にできる顔料インクが提供できる。また、本発明によれば、印刷速度が速いライン型ヘッドが搭載された記録装置で印刷した場合でも、優れた耐擦過性を示す画像形成が可能にできる顔料インクが提供できる。

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。 本発明の記録ヘッドを模式的に示す正面図である。 図２Ａに示す記録ヘッドのＡ−Ａ断面図である。 図２Ａに示す記録ヘッドのＢ−Ｂ断面図である。 インクタンクの拡大断面図である。 記録ヘッドの拡大断面図である。 図４に示すインク保持部材の拡大斜視図である。 図５Ａに示すインク保持部材のＶｂ−Ｖｂ断面図である。 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６に示す記録装置の制御系のブロック構成図である。 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。

以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明について詳細に説明する。但し、本発明は、下記の実施形態に限定されず、その発明特定事項を有する全ての対象を含むものである。なお、本明細書において、「記録」というときは、記録媒体上に文字、図形、記号等の有意の情報を形成するもののみならず、特段の意味を有しない画像、模様、パターン等を形成するものも含まれる。

本発明者らは、先述した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、樹脂分散顔料を色材に用いた、樹脂粒子を含有したインク、特に、サーマル方式のインクジェット記録用のインクに有用なインク組成の設計、具体的には、顔料インク中に含有させるアクリル系樹脂粒子の組成及び粒子径等を改善することで、加熱や紫外線の照射といった手段を用いることなく、形成した記録画像を耐擦過性に優れたものとできるインクジェット記録用インク（以下、単にインクとも呼ぶ）の提供が可能になることを見出した。

本発明のインクジェット記録用インクは、樹脂分散顔料、水、アクリル系樹脂粒子と水溶性化合物を含有し、前記アクリル系樹脂粒子が、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上、酸価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、その全体積を１００％としたときに小粒径方向から連続した累積体積が５０％となる粒子径（Ｄ５０）が、併存している前記樹脂分散顔料の該粒子径（Ｄ５０）に対して１．２倍以上、３．５倍以下と、樹脂分散顔料よりも大きく、該アクリル系樹脂粒子のインク中における含有量が、前記樹脂分散顔料に対して、質量比で０．１以上、１．６以下であり、更に、前記水溶性化合物のインク中における含有量が、インク全量に対して３質量％以上、４０質量％以下であることを特徴とする。以下、粒子のその全体積を１００％としたときに小粒径方向から連続した累積体積が５０％となる粒子径（Ｄ５０）を単に粒子径（Ｄ５０）と呼ぶ。同様に、上記累積体積が１０％となる粒子径を、単に粒子径（Ｄ１０）と呼び、累積体積が９０％となる粒子径を、単に粒子径（Ｄ９０）とそれぞれ呼ぶ。

アクリル系樹脂粒子のガラス転移温度は、高いほうが樹脂の力学的強度が高いため、擦過に対してアクリル系樹脂粒子が変形しにくい。そのため画像を形成している樹脂分散顔料による印刷部を物理的にプロテクトすることとなり、形成した画像の耐擦過性は良好になる。本発明において、添加するアクリル系樹脂粒子のガラス転移温度を６０℃以上としたのは、この理由による。

アクリル系樹脂粒子の酸価は、高いほど親水性が増し、水に溶けやすくなる。そのためアクリル系樹脂粒子がインク中の水溶性化合物や水等を取り込み軟らかくなり、プロテクト効果が低減し、耐擦過性は悪くなる。このため、本発明では、酸価は１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるアクリル系樹脂粒子を用いることとした。一方、アクリル系樹脂粒子の酸価が低すぎた場合には、水溶性化合物や水を取り込まなくなるため、アクリル系樹脂粒子とメディアとの密着性が低くなり、耐擦過性は弱くなる。そのため、本発明では、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のアクリル系樹脂粒子を用いることが必須である。ここで酸価とは、１ｇの樹脂を中和するのに必要となるＫＯＨの量（ｍｇ）であり、その親水性を示す指標となり得るものである。尚、この場合の酸価は、樹脂分散剤を構成する各モノマーの組成比から計算により求めることもできるが、具体的な樹脂分散顔料の酸価の測定方法としては、電位差滴定により酸価を求める、Ｔｉｔｒｉｎｏ（Ｍｅｔｒｏｈｍ製）等を使用して測定することができる。

本発明では、アクリル系樹脂粒子の粒子径（Ｄ５０）が、樹脂分散顔料粒子よりも粒子径の大きなものを用いる。本発明者らの検討によれば、この結果、プロテクト効果は格段に向上し、印刷部を構成している樹脂分散顔料粒子と、指、ラインマーカー、紙等の擦過物とが接触しづらくなり、印字部の樹脂分散顔料粒子が擦過により削れにくくなる。このため、本発明で使用するアクリル系樹脂粒子の粒子径（Ｄ５０）が、顔料の粒子径（Ｄ５０）の１．２倍以上３．５倍以下であることを要する。１．２倍未満であると、本発明の耐擦過性向上の効果が得られず、３．５倍を越えると、粒子径比が大きすぎてプロテクト効果がむしろ悪化する場合があった。粒度分布の累積体積％を測定するための具体的な測定機については、ナノトラックＵＰＡ １５０ＥＸ（日機装製）等が挙げることができるが、限定されるものではない。

上記したような構成のアクリル系樹脂粒子のインク中への添加量は、樹脂分散顔料の添加量に応じて適量であることが望まれる。本発明では、樹脂分散顔料とアクリル系樹脂粒子との比として、質量比でアクリル系樹脂粒子／樹脂分散顔料が０．１以上であることを要する。本発明者らの検討によれば、これ未満であると、形成した画像が十分な耐擦過性を満たすものとならない。また、１．６を越えると、インクにて画像濃度の低下、保存性の低下などが発生する場合がある。

［アクリル系樹脂粒子］（樹脂エマルション）
本発明では、インクに含有させる樹脂粒子として、インクの吐出性の観点でより好ましい（メタ）アクリル酸エステル系共重合物を用いる。本発明で使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合物は、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル及びそれらと共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体を共重合させることにより得ることができる。（メタ）アクリル酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられ、中でも、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ことを考慮すると（メタ）アクリル酸が好ましく用いられる。なお、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体には、ランダム構造、ブロック構造、及びグラフト構造等のものがあるが、特にランダム構造を持つものは、樹脂粒子間の相互作用が強いためより好ましく用いられる。

本発明で使用するアクリル系樹脂粒子を製造するための単量体成分としては、下記のものが挙げられる。（メタ）アクリル酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられ、中でも、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こと、入手のしやすさ、価格等を考慮して（メタ）アクリル酸が好ましい。（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、テトラメチレンエーテルグルコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのランダムポリマーグリコール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ポリマー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が挙げられる。

本発明のインクの形成成分として使用できる（メタ）アクリル酸エステル系共重合物には、前記した（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、モノエチレン性不飽和単量体の他に、スチレン系単量体も含めることができる。ここでスチレン系単量体としては、例えば、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−クロロスチレン等が挙げられる。即ち、上記した（メタ）アクリル酸エステル共重合物は、スチレン系単量体を有するスチレン−（メタ）アクリル酸系共重合体であることが好ましい。

＜架橋剤＞
本発明で使用するアクリル系樹脂粒子に用い得る架橋剤としては、通常用いる架橋剤を使用することができる。例えば、多官能のイソシアネート系架橋剤やエポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジピン酸ジヒドラジドなどのジヒドラジド化合物などが挙げられる。この架橋剤は、油溶性及び水溶性のいずれであってもよい。架橋剤は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。架橋剤としては、例えば、水系エマルジョンのポリマー粒子を構成する重合体が上記のような特定のアクリル重合体である場合は、エポキシ系架橋剤のうち、特に、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ペンタグリシジルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルエチレンジアミン等の２個以上のエポキシ基を含有するポリグリシジル化合物を用いることができる。ここに挙げた架橋剤の中では、混和性や粘着力を高めることができる観点からは、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを用いることが好ましい。

［１］インクジェット記録用インク：
［１−１］水溶性化合物：
本発明のインクは、水を主体とし、水溶性化合物を混合して構成されている。また、本発明では、インク中における水溶性化合物の含有量を、インク全量に対して３質量％以上、４０質量％以下とすることを要す。より好ましい範囲として５〜３０質量％、さらに好ましくは１０〜２５質量％である。インクを調製する上で、保存安定性とノズル先端部での保湿性を調節するために、インクに含有させる水溶性化合物の選択は重要であるが、下記に挙げるようなものを使用することができる。本発明に好適に使用できる水溶性化合物の例としては、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、トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ジメチルスルホキシド、ジアセトンアルコール、グリセリンモノアリルエーテル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール３００、チオジグリコール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、スルフォラン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、β−ジヒドロキシエチルウレア、ウレア、エチレン尿素、アセトニルアセトン、ペンタエリスリトール、１，４−シクロヘキサンジオール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、グリセリンモノアセテート、グリセンリンジアセテート、グリセンリントリアセテート、シクロヘキサノール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１−ブタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、３−ヘキサン−２，５−ジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、２，５−ヘキサンジオール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ビスヒドロキシエチルスルフォン等が挙げられる。これらの中でも好ましい水溶性化合物としては、例えば、グリセリン、トリエチレングリコール、エチレン尿素、トリメチロールプロパン及びビスヒドロキシエチルスルフォン等が挙げられる。

［１−２］色材：
本発明のインクを構成する色材は、水溶性媒体に分散剤によって樹脂分散顔料を高濃度に分散させたものである。また、顔料−樹脂分散（樹脂分散顔料）と呼ばれるタイプであり、中でも、分散剤として酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、（メタ）アクリル酸エステル系のランダム共重合体を吸着させて水性媒体中に分散させたものであることが好ましい。製法は、常法によるものであり、例えば、特許第４９５６９１７号公報に開示されている方法で得ることができる。

［１−２Ａ］顔料：
本発明に関する顔料としては、例えば、カーボンブラックや有機顔料等が挙げられる。これらの顔料は、１種で、或いは２種以上を組み合わせて用いることができる。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）、三菱カーボンブラック（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１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜４００ｍ²／ｇ以下、給油量４０〜２００ｍｌ／１００ｇ以下、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好ましく、特に、このような特性のものである場合に本発明の効果に有効に作用する。なお、ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ Ｋ６２２１ Ａ法によって測定される。

有機顔料の具体例としては、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂ等の溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロンエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料、チオインジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等のその他の顔料が例示できる。

また、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。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、１６８Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ：１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１Ｃ．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、２４０Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット：１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー：１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン：７、３６Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン：２３、２５、２６。

［１−２Ｂ］分散剤として機能する樹脂：
本発明のインクでは、色材として、例えば、（メタ）アクリル酸エステル系のランダム共重合体によって分散した樹脂分散顔料を使用することが好ましい。本発明では、インクの吐出性の観点からより好ましい（メタ）アクリル酸エステル系共重合物を分散剤として用いるとよい。本発明で顔料の分散剤として使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合物は、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル及びそれらと共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体を共重合させることにより得ることができる。（メタ）アクリル酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられ、中でも、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ことを考慮すると（メタ）アクリル酸が好ましく用いられる。なお、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体には、ランダム構造、ブロック構造、及びグラフト構造等のものがあるが、本発明では、これらの中でもランダム共重合体を使用することが好ましい。その理由は、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、形成した印字画像の耐水性が劣るものが多いとった別の課題があるからである。

［１−２Ｂ−１］分散剤として機能する樹脂を製造するための単量体成分：
（メタ）アクリル酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられ、中でも、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こと、入手のしやすさ、価格等を考慮して（メタ）アクリル酸が好ましい。（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル等のアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、テトラメチレンエーテルグルコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのランダムポリマーグリコール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ポリマー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が挙げられる。

本発明のインクにおいて顔料の分散剤として使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合物は、前記した（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、モノエチレン性不飽和単量体の他に、スチレン系単量体も含めることができる。ここでスチレン系単量体としては、例えば、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−クロロスチレン等が挙げられる。即ち、上記した（メタ）アクリル酸エステル共重合物は、スチレン系単量体を有するスチレン−（メタ）アクリル酸系共重合体であることが好ましい。

［１−２Ｂ−２］分散剤として機能する樹脂の特性：
本発明のインクでは、上記したようなモノマーから合成した（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を用いるが、その酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるものを使用することが好ましい。より好ましくは１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるものを使用する。酸価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、顔料の親水性が高くなるため、水等の付着により顔料が溶け出して印字物のにじみが発生しやすくなる。また、その酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇより小さくなると、インクジェットプリンターのサーマル方式における水性顔料インクの吐出安定性が低下する傾向にある。

本発明のインクに使用する上記（メタ）アクリル酸エステル系共重合物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の範囲にあることが好ましく、７，０００〜９，０００の範囲にあることがより好ましい。上記の範囲にすることで、樹脂分散顔料の分散安定性を高め、粘度が低く設定でき、ヒーター部分でのコゲーションを抑え、長期間安定した印字を行わせることができる。その重量平均分子量が６，０００未満であると水性の樹脂分散顔料自体の分散安定性が低下するため好ましくない。また、１２，０００を超えると、水性の樹脂分散顔料の粘度が高くなるだけでなく、分散性が低下する傾向が認められるので好ましくない。更に、ヒーター部分に対するコゲーションがひどくなり、サーマル方式インクジェットプリンターのノズル先端からインク液滴の不吐出を引き起こす原因となるので好ましくない。

［１−２Ｂ−３］顔料に対する樹脂量：
本発明のインクでは、色材に上記した樹脂分散顔料を適用するが、その場合、顔料と、例えば、分散剤である（メタ）アクリル酸エステル系共重合物との割合が、分散体の分散性を保ち、更に、顔料インクの粘度を低く保つ観点から、本質量換算で顔料１質量部に対して、（メタ）アクリル酸エステル系共重合物が０．２〜１．０質量部の範囲内になるように調整することが好ましい。

［１−２Ｃ−１］樹脂分散顔料：
本発明のインクに使用する樹脂分散顔料は、例えば、先に挙げた顔料を、上記したような（メタ）アクリル酸エステル系重合物で被覆することで調製できる。本発明で用いる樹脂分散顔料の粒子径（Ｄ５０）は、液中での動的光散乱法により求められる値が、７０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。粒子径が１５０ｎｍを超えるとインクの沈降が促進されるため、長期間での分散安定性が損なわれるため好ましくない。一方、粒子径が７０ｎｍより小さくなると、画像を形成するのに十分な発色性や、得られた画像に対して十分な耐候性を得ることができなくなるため好ましくない。この際に使用する顔料の粒子径（Ｄ５０）の測定方法としては、先に説明したアクリル系樹脂粒子の粒子径（Ｄ５０）の測定方法と同様に行えばよい。

上述した樹脂分散顔料のインク中への添加量は、インク全量に対して０．５質量％以上、１０質量％以下、より好ましくは１．０質量％以上、８．０質量％以下、更に好ましくは１．５質量％以上、６．０質量％以下であることが好ましい。顔料濃度が０．５質量％より小さくなると画像を形成するのに十分な発色性を得ることができず、また、１０．０％質量を超えると、インクの粘度が上昇してしまい、吐出が困難になるため好ましくない。

［１−２Ｃ−２］製造方法：
本発明のインクでは、色材に上記したような樹脂分散顔料を使用するが、該樹脂分散顔料は、下記の製造方法で得ることができる。例えば、顔料を（メタ）アクリル酸エステル系重合物で被覆する方法として、その製造工程中に酸析工程を組み込むことが好ましい。この際に行なう酸析工程とは、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共重合物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共重合物中のアニオン性基を中和される前の官能基に戻して、該重合物を析出させることである。この際に行なう具体的な酸析工程としては、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共重合物を顔料粒子表面に析出させる工程が挙げられる。このような工程を実施することにより、顔料と（メタ）アクリル酸エステル系共重合物との相互作用をより高めることができる。その結果、顔料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、水性の樹脂分散顔料として、分散到達レベル、分散所要時間及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。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、より好ましくはその析出物を該濾過工程終了後、洗浄する洗浄工程を実施して、樹脂分散顔料中に吸着せずに存在するフリーポリマーを除去して、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の樹脂分散顔料を得ることができる。

［１−３］水：
水としては、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。水の含有率は特に限定されない。但し、インクの全質量に対し、３０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは、４０質量％以上８５質量％以下であり、更に好ましくは５０質量％以上８０質量％以下である。３０質量％以上とすることにより、樹脂分散顔料及び水溶性化合物を水和させることができ、樹脂分散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、樹脂分散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。

［１−４］界面活性剤：
本発明のインクジェット記録用インクは、上記した成分に加えて、インクの表面張力をコントロールして、記録媒体におけるインクのにじみ度合いや浸透性を任意にコントロールすることや、ヘッド内でのインクの濡れ性の向上、インク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、更に界面活性剤を含有してもよい。この際に使用する界面活性剤としては、特に限定はされないが、以下のものを挙げることができる。なお、これらの界面活性剤は、単独で使用しても、複数を併用してもよい

〔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。

〔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。

〔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。
〔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。アセチレングリコール系界面活性剤の具体例としては、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が挙げられる。

［１−５］他の添加剤：
本発明のインクは、必要に応じて、その他添加剤を含有していてもよい。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。

［１−６］表面張力：
本発明のインクの表面張力γは、２５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。表面張力を２５ｍＮ／ｍ以上とすることにより、インク吐出口のメニスカスを維持することができ、インクがインク吐出口から流出してしまう不具合を防止することができる。また、表面張力を４５ｍＮ／ｍ以下とすることにより、インクの記録媒体への吸収速度を最適にすることができ、インクの吸収不足による定着不良をという不具合を防止することができる。本発明のインクの表面張力は、温度２５℃、湿度５０％の条件下、自動表面張力計（例えば、協和界面科学社製「ＣＢＶＰ−Ｚ型」等）を用い、白金プレートを用いたプレート法により測定した値を意味するものとする。物流用充填液の表面張力は、界面活性剤の添加量、水溶性有機溶剤の種類及び含有量等により調整することができる。

［１−７］粘度：
本発明のインク粘度ηは、１．５ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは、１．６ｍＰａ・ｓ以上３．５ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１．７ｍＰａ・ｓ以上３．０ｍＰａ・ｓ以下にするとよい。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。

インクの粘度は、ＪＩＳ Ｚ ８８０３に準拠して、温度２５℃の条件下、Ｅ型粘度計（例えば、東機産業製「ＲＥ−８０Ｌ粘度計」等）を用い、測定した値を意味するものとする。インクの粘度は、界面活性剤の種類や量の他、水溶性化合物の種類や量等により調整することができる。

［１−８］ｐＨ：
本発明のインクのｐＨは、７．５以上１０．０以下であることが好ましく、より好ましくは８．５以上９．５以下にするとよい。ｐＨを７．５未満では樹脂分散顔料粒子の分散安定性が悪くなり、樹脂分散顔料の粒子の凝集が起こりやすくなるため好ましくない。一方、ｐＨは１０．０を超えると、インクのｐＨが高すぎてしまい、使用する装置の部材によっては、インクと接することによってケミカルアタックを引き起こし、これにより有機物や無機物がインク中に溶出することによって、結果として吐出不良を引き起こすため好ましくない。インクのｐＨは、温度２５℃の条件下、ｐＨメーター（例えば、ＨＯＲＩＢＡ（製）Ｄ−５１等）を用い、測定した値を意味するものとする。

［記録媒体］
本発明のインクは、記録ヘッドに設けられたノズルから吐出され、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法に好適に使用される。記録媒体としては、従来より用いられる紙、コート紙、光沢紙等が使用でき、中でも、紙或いはフィルムを基材とし、その上にインク受容層が形成されたものが好ましく使用できる。前記インク受容層は、シリカやアルミナ等の無機微粒子と、ポリビニルアルコール等のバインダーとで形成された、いわゆる細孔を有する空隙型のインク受容層であることが好ましい。本発明のインクは、特に、その最表面の細孔半径が、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の範囲にピークを有するインク受容層を有する記録媒体に適用することが好ましい。インク受容層の最表面の細孔半径が５ｎｍ未満であると、インク吸収性が低下し、インク内の顔料と溶媒とが分離し難くなることから、記録された画像の耐擦過性が低下する場合があるので好ましくない。また、細孔半径が２０ｎｍより大きいと、樹脂分散顔料粒子とアクリル系樹脂粒子の高低差が生じず、アクリル系樹脂粒子による画像のプロテクト効果が得られ難くなることから、記録された画像の耐擦過性が低下する場合があるので好ましくない。

［２］記録ヘッド：
以下、本発明の記録ヘッドの一の実施形態について、図面を用いて説明する。但し、本発明の記録ヘッドは、以下に説明する構成に限定されるものではない。

［２−１］ノズル部分の構造：
まず、ノズル部分の構造について図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは記録ヘッドのノズルの内部構造を模式的に示す上面図である。図１Ｂは図１Ａに示すノズルの内部構造を模式的に示す側面図である。図１Ｃは図１Ａに示すノズルのインク吐出口を模式的に示す正面図である。

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。

図示の形態では、ノズル流路１５９と共通液室１５６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１６１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１５６からノズル流路１５９に導入可能に構成されている。

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及びノズル底板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１６１に貼り付けられており、ノズル底板１６４はヒーター基板１６３に貼り付けられている。

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１５６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。

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、ノズル列の解像度が６００ｄｐｉ以上であることが必要であり、１２００ｄｐｉ以上９６００ｄｐｉ以下であることが好ましく、１２００ｄｐｉ以上４８００ｄｐｉ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。

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１６３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。

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。即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。

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１５６側の端部までの長さを意味する。

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１５６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／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。

［２−２］ノズル材：
ノズル流路１５９を仕切るノズル壁１５３、ノズル天板１６２、ノズル底板１６４は、例えば感光性樹脂により形成することができる。感光性樹脂としては、ネガ型フォトレジスト等を用いることができる。具体的な市販品としては、例えば「ＳＵ−８シリーズ」、「ＫＭＰＲ−１０００」（以上、化薬マイクロケム社製）、「ＴＭＭＲ」、「ＴＭＭＲ Ｓ２０００」、「ＴＭＭＦ Ｓ２０００」（以上、東京応化工業社製）等を挙げることができる。中でも、耐溶剤性、ノズル壁としての強度に優れたエポキシ系感光性樹脂を用いることが好ましい。具体的な市販品としては、東京応化工業社製の「ＴＭＭＲ Ｓ２０００」が特に好ましい。

［２−３］親水性領域
本発明のインクは顔料インクであるので、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。

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。

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。
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、酸化処理及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。

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、水溶性樹脂及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。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。

［２−４］記録ヘッドの全体構造：
次に、記録ヘッドの全体構造について図２Ａ〜図２Ｃを用いて説明する。図２Ａ〜図２Ｃに示すような構造の記録ヘッドは、特開２０１３−０１４１１１号公報に開示されている。従って、本願明細書においては前記公報の内容を引用することとし、その概略を説明するに留める。なお、図２Ａは、本発明の記録ヘッドを模式的に示す正面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ断面図であり、図２Ｃは、図２ＡのＢ−Ｂ断面図である。説明の便宜上、正面図において液体供給ケースカバーは省略している。

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。

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。

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。

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及び液室枠の上には、共通液室１１２を形成する天板部材１１３が接合されている。従って、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。

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及び排出フィルター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。更に液体供給ケース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。

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及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。即ち、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。

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。

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。更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。

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、即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及び第二液体供給室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。

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。

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。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。

［２−５］インクの充填：
本発明の記録ヘッドにおいては、前記ライン型ヘッドの前記インク吐出口と連通する内部空間に、インクジェット記録用のインクが充填されている。インクは、前記内部空間のうち、少なくともインク吐出口から共通液室までの部分（即ち、ノズル流路及び共通液室）に充填されていることが好ましい。

［３］インクジェット記録装置：
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録用の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインク収容部とを備えたインクジェット記録装置である。そして、前記記録ヘッドが、本発明の記録ヘッドであることと、収容するインクが本発明の顔料インク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。

［３−１］インクタンク：
図３はインクタンクの拡大断面図である。インクタンク２３０は液体収容容器であり、その内部にはインクを収容する液室（インク室２３１）が形成されている。インク室２３１は、ジョイント部２３２のみにおいて外部と連通可能な閉空間となっている。インクタンク２３０は、記録ヘッドに対して着脱可能に構成されている。また、インクタンク２３０は、記録ヘッドの上部に備えられている。インク室２３１は柔軟性のある部材により形成されており、その内部には負圧発生用のバネ２３３−１と、バネ２３３−１に接続された圧力板２３３−２が内蔵されている。バネ２３３−１は、圧力板２３３−２を介してインク室２３１を内部から外部に向かって付勢し、インク室２３１の内部空間を拡大させる。即ち、バネ２３３−１はインク室２３１の内部に所定の負圧を発生させており、バネ２３３−１、圧力板２３３−２及びインク室２３１は一体となって負圧発生部２３３を構成している。ジョイント部２３２には不織布製のフィルター２３４が備えられている。

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。従って、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。

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。

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及び図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。

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。

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、２１４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。

［３−２］記録装置の全体構成：
インクジェット記録装置のその他の構造等については特に限定されない。例えば、図６に示すような記録装置３００を好適に用いることができる。

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。

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。本発明の記録方法の一つの実施形態では、本発明のインクを用いることに加えて、記録媒体に、５〜２０ｎｍの範囲に細孔半径のピークを有するもの、いわゆる光沢紙を用いる。本発明者らの検討によれば、このように構成した、本発明で規定する、インクを構成するアクリル系樹脂粒子と樹脂分散顔料が有する特定の粒径分布と、該樹脂分散顔料及び樹脂粒子を有するインクを吐出して付与する記録媒体が有する上記細孔径との相性によって、明らかに、従来の顔料インクとの比較において画像の耐擦過性が向上し、本発明の効果がより顕著に発現できる。

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及びロールモータ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。

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。

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。

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。

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。
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。

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。

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。

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。

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、更に加圧回復（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。

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。

［３−３］制御系：
次に、インクジェット記録装置の制御について説明する。図７は、図６に示す記録装置の制御系のブロック構成図である。前記記録装置は、記録ヘッドを含む記録機構に加えて、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＵＳＢインターフェース部、ＲＯＭなどの制御系部品を備えている。ＣＰＵ４０１は、プログラムＲＯＭ４０２に記憶されているプログラムを実行して、前記記録装置の各部を制御する。プログラムＲＯＭ４０２には、前記記録装置を制御するプログラムやデータが格納される。前記記録装置の処理は、ＣＰＵ４０１がプログラムＲＯＭ４０２内のプログラムを読み出して実行することにより実現される。

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、種類及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及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。

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及びモータ駆動部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及びポンプモータ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、記録位置及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。

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。
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及びモータ駆動部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。

［３−４］回復シーケンス：
環境温度が４０℃以上となり、水が蒸発した場合には、記録ヘッドにインクの固着が発生しやすくなる。従って、記録ヘッドからヘッドキャップが外れたヘッドオープンの状態で、かつ、水分が蒸発した場合には記録ヘッドのフェイス面を回復する回復シーケンスを入れることが好ましい。

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及び環境湿度が取得（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。

以下、実施例及び比較例により、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は下記の実施例の構成のみに限定されるものではない。なお、以下の記載における「部」、「％」は特に断らない限り質量基準である。

［製造例１：アクリル系樹脂粒子１（樹脂エマルション）の調製］
撹拌機、コンデンサー、温度計、及び滴下ロートを備えたガラス製反応容器（容量：３Ｌ）に、イオン交換水１００部、ラウリル硫酸ナトリウム０．３部、及び過硫酸アンモニウム０．１部を仕込み、反応容器内部の空気を窒素置換した後、内容物を撹拌しつつ温度を６５℃に調整した。その後、この反応容器に、イオン交換水５０部、ラウリル硫酸ナトリウム１部、過硫酸アンモニウム０．１部、並びに、単量体として、ブチルアクリレート２０．８部、メチルメタクリレート５９部、ｔｅｒt−ブチルメタクリレート５部及びメタクリル酸１５．２部、架橋剤として、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル５部を混合撹拌して温度を８０℃に保持し、３時間撹拌した。更に８５℃で２時間撹拌し、次いで２５℃に冷却して樹脂エマルションを得た。このときの重合転化率は９８％以上であり、重合中凝固物の発生は殆どみられなかった。

得られた樹脂エマルションを５０℃に保って撹拌しつつ、樹脂エマルションの酸価の０．２当量に相当するＭｇ(ＯＨ)₂を徐々に添加した。添加完了後、更に、中和剤（ｐＨ調整剤）として０．５ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液を、樹脂エマルション中のアクリル系樹脂粒子に対して０．４質量部添加し、約２時間撹拌して、アクリル系樹脂粒子が分散した樹脂エマルションを調製し、更に６０００Ｇの遠心分離処理を３０分行い、粗大粒子を除去しアクリル系樹脂粒子１を得た。

［製造例２〜１３：アクリル系樹脂粒子２〜１３（樹脂エマルション）の調製］
先に調製したアクリル系樹脂粒子１の調製例に従い、単量体などの組成及び遠心分離処理条件を変えて、アクリル系樹脂粒子２〜１３を調製した。具体的には、表１の下段に記載の各単量体を、表１に記載の量で使用したこと以外は製造例１と同様にして、実施例及び比較例で使用する各アクリル系樹脂粒子２〜１３を調製した。アクリル系樹脂粒子８、９、１０、１１、１３については、それぞれに遠心分離の時間を変え、粗大粒子の除去条件を変更した。アクリル系樹脂粒子１２に関しては、架橋剤を添加せず合成を行った。なお、得られたアクリル系樹脂粒子１〜１３のＴｇ（℃）及び酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、粒子径（Ｄ５０）（ｎｍ）、小粒径方向から連続した累積体積が１０％となる粒子径（Ｄ１０）と、小粒径方向から連続した累積体積が９０％となる粒子径（Ｄ９０）の比Ｄ９０／Ｄ１０を表１に示した。

［樹脂分散顔料の調製］
（分散剤としてのポリマー溶液の調製：（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の合成）
撹拌装置、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、撹拌しながら反応容器内を窒素置換した。この反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら８０℃に昇温させた後、滴下装置より、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル６３部、メタクリル酸１４１部、スチレン４１７部、メタクリル酸ベンジル１８８部、メタクリル酸グリシジル２５部、重合度調整剤（日本油脂社製、商品名：「ブレンマーＴＧＬ」）３３部、及びペルオキシ２−エチルヘキサン酸ｔ−ブチル６７部を混合し、得られた混合液を４時間かけて滴下した。滴下終了後、更に同温度で１０時間反応を継続させて、酸価が１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移点（Ｔｇ）８９℃、重量平均分子量８，０００の（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体（Ａ−１）の溶液（樹脂分：４５．４％）を得た。

（インクの色材に用いるブラック（Ｂｋ）樹脂分散顔料の調製）
冷却用ジャケットを備えた混合槽に、ポリマー溶液の調製で得た（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体（Ａ−１）の溶液（樹脂分：４５．４％）、２５％水酸化カリウム水溶液、水及びカーボンブラック顔料を仕込み、撹拌、混合して混合液を得た。ここで、それぞれの仕込量は、カーボンブラック顔料１０００部、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体は、カーボンブラックに対し不揮発分で４０％の比率となる量、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の酸価が１００％中和される量、水は、混合液の不揮発分を２７％とするのに必要な量である。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時間分散させた。なお、分散液の温度を４０℃以下に保持した。

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固形分を濾過して水洗した。得られた固形分（ケーキ）を容器に入れ、水を加えた後、分散撹拌機を使用して再分散させ、２５％水酸化カリウム水溶液にてｐＨ９．５に調整した。その後、遠心分離器を使用し、６０００Ｇで３０分間かけて粗大粒子を除去した後、不揮発分を調整してカーボンブラック樹脂分散顔料（不揮発分：２０％）を得た。更に、得られた水性のブラック樹脂分散顔料の顔料濃度が約１４％になるように純水を加えて調整し、これを、後述するインク調製に使用するブラック顔料分散体とした。

［インクの色材に用いるシアン（Ｃ）樹脂分散顔料の調製］
シアン顔料分散体は、色材として、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３を使用する以外は、先のブラック樹脂分散顔料を用いて得たと同様の方法で調製した。

［インクの色材に用いるマゼンタ（Ｍ）樹脂分散顔料の調製］
マゼンタ顔料分散体は、色材として、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２を使用し、顔料に対する樹脂の比率を４０％から３０％に変更した以外は、先のブラック樹脂分散顔料を用いて得たと同様の方法で調製した。

［インクの色材に用いるイエロー（Ｙ）樹脂分散顔料の調製］
イエロー顔料分散体は、色材として、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７４を使用し、顔料に対する樹脂の比率を４０％から３５％に変更した以外は、先のブラック樹脂分散顔料を用いて得たと同様の方法で調製した。

［インクの調製］
［実施例１〜１５及び比較例１〜１２］
表２−１、２−２の組成に従って、以下の方法で、実施例及び比較例の各インクを調製した。容器に、色材として、先に調製した各色の顔料分散体を用い、インク中の顔料濃度が固形分換算で３％となるように加え、先に調製した樹脂エマルションを用い、インク中の樹脂粒子濃度が固形分換算で２％となるように加え、表２−１、２−２に示した配合となるように水溶性化合物を加えた。更に、ノニオン性界面活性剤であるアセチレノールＥ１００（川研ファインケミカル製）を０．５部と、ポリオキシエチレンセチルエーテル（商品名：ＢＣ−２０、日光ケミカルズ社製）を１．０部加え、残り純水（イオン交換水）を投入して全体を１００％となるようにした。これらをプロペラ撹拌機にて３０分以上撹拌した後、孔径３．０μｍのフィルターで濾過して粗大粒子を除去して、実施例及び比較例の各色のインクジェット記録用インクを得た。

［評価］
上記で得た実施例及び比較例の各インクを用い、下記の方法で画像を形成し、それぞれのインクを評価した。具体的には、インクジェット記録装置として、サーマル方式のインクジェット記録装置（キヤノンファインテック社製、商品名：「ＬＸＰ５５００」）を用いた。該装置は、インクジェット記録ヘッドとして、図１Ａ〜図１Ｃ及び図２Ａ〜図２Ｃに示す構造のインクジェット記録ヘッドを備えたものである。該装置のスペックを表３に示した（４インチタイプ）。記録画像として、記録媒体に、最表面の細孔半径が１０ｎｍ程度にピークを有する白ＰＥＴラベル（キヤノン社製）を用い、１００％ｄｕｔｙのベタ画像を形成した。得られた各画像を用い、後述した方法及び基準でそれぞれの画像の耐擦過性を評価し、その結果を表４にまとめて示した。

同様に、記録ヘッドとして、図１Ａ〜図１Ｃ及び図３〜図５Ｂに示す構造のインクタンク及びインクジェットヘッドを備えたサーマル方式のインクジェット記録装置（キヤノンファインテック社製、商品名：「ＬＸ−Ｐ１５００」）を用いて印刷し、上記と同様にベタ画像を形成し、画像の耐擦過性を評価したが、上記と同様の結果が得られた。なお、使用した装置のスペックを表３中に合わせて示した（２インチタイプ）。

実施例１〜１５及び比較例１〜１２のインクに関して、先述した方法で形成したそれぞれの記録画像を用い、画像の耐擦過性について以下の方法及び基準で評価を行った。

＜耐擦過性＞
実施例１〜１５及び比較例１〜１２の各インクで、記録媒体に印字して形成した各記録画像について、画像形成後の１時間後及び２４時間後に記録画像のベタ部にシルボン紙を押し付け、シルボン紙へのインクの転写度合いを目視で観察し、評価した。評価は、下記の基準で行い、結果を表４にまとめて示した。
◎：１時間及び２４時間後の画像ともに転写無し
○：１時間後の画像で、シルボン紙への転写が僅かに認められたが、２４時間後の画像では転写無し
△：２４時間後の画像で僅かに転写あり
×：２４時間後の画像で転写あり

［実施例１６］
先に調製した実施例１〜４のＢｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色インク組成物を用い、下記のインクジェット記録方法で、１００枚連続印刷を行ってベタ画像を形成し、各インク組成物のインクジェット記録適性について評価した。具体的には、実施例１〜４の各色インク組成物を搭載した、図１、２に記載のノズル、ヘッド構造をもつ市販のサーマルインクジェットプリンタ（ラインヘッド構成）ＬＸ−Ｐ５５００を用い、１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度で、白ＰＥＴラベル（キヤノン社製）を記録媒体として、印刷速度１５０ｍｍ／ｓｅｃで各色１００％ベタ印刷を１００枚連続印刷した。この結果、いずれの場合も、ノズルの目詰まりや、不吐出のない定着性の良好な画像が得られた。

［実施例１７］
先に調製した実施例１〜４のＢｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色インク組成物を用い、下記のインクジェット記録方法で、１００枚連続印刷を行ってベタ画像を形成し、各インク組成物のインクジェット記録適性について評価した。具体的には、実施例１〜４の各色インク組成物を搭載した、図３、４、５に記載のノズル、ヘッド構造をもつ市販のサーマルインクジェットプリンタ（ラインヘッド構成）ＬＸ−Ｐ１５００を用い、１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度で、白ＰＥＴラベル（キヤノン社製）を記録媒体として、印刷速度１５０ｍｍ／ｓｅｃで各色１００％ベタ印刷を１００枚連続印刷した。この結果、いずれの場合も、ノズルの目詰まりや、不吐出のない定着性の良好な画像が得られた。

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

Claims (8)

1. 樹脂分散顔料、水、アクリル系樹脂粒子と水溶性化合物を含有するインクジェット記録用インクであって、
   前記アクリル系樹脂粒子が、ガラス転移温度が６０℃以上、酸価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、その全体積を１００％としたときに小粒径方向から連続した累積体積が５０％となる粒子径（Ｄ５０）が、前記樹脂分散顔料の該粒子径（Ｄ５０）に対して１．２倍以上、３．５倍以下であり、その含有量が、前記樹脂分散顔料に対して質量比で０．１以上、１．６以下であり、かつ、
   前記水溶性化合物の含有量が、インク全量に対して３質量％以上、４０質量％以下であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
2. 前記アクリル系樹脂粒子が、その全体積を１００％としたときに、小粒径方向から連続した累積体積が１０％となる粒子径（Ｄ１０）と、小粒径方向から連続した累積体積が９０％となる粒子径（Ｄ９０）の比が、Ｄ９０／Ｄ１０≦３である粒径分布を持つ請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
3. 前記アクリル系樹脂粒子に用いられる樹脂が、架橋剤により架橋されている請求項１乃至２のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インク。
4. ノズル列よりインクをサーマル方式により吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、前記記録媒体が、最表面の細孔半径が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の範囲にピークを有しているものであり、前記インクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
5. ノズル列よりインクをサーマル方式により吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、ノズル列当たりの解像度が６００ｄｐｉ以上、ノズル列の長さが２インチ以上、各ノズルの開口面積が１００〜３５０μｍ²であり、前記インクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
6. インクが収容されており、ノズル列より該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、各ノズルの開口面積が１００〜３５０μｍ²、ノズル列当たりの解像度が６００ｄｐｉ以上、ノズル列の長さが２インチ以上であり、かつ、前記収容されているインクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッド。
7. インクが収容されており、ノズル列より該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、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、該共通液室と連通した開口部と、該開口部と連通したメイン液体供給室と、該メイン液体供給室と連通する液体供給路と、該液体供給路と連通する液体供給室と、該液体供給室を、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、該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おり、かつ、前記収容されているインクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用ヘッド。
8. インク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に搭載されているインクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクであり、かつ、前記記録ヘッドが、請求項６又は７に記載のインクジェット記録用ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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