インクジェット記録装置および記録ヘッド回復方法
【課題】 凝集する傾向にある色材を含有するインクを用いて、画像を形成するインクジェット記録装置においても、１つの回復手段によって、その回復能力を安定した状態で維持することが可能なインクジェット記録装置、および回復方法を提供する。
【解決手段】 着色インク用の記録素子から着色インクを排出し、この排出液を所定の領域に輸送する排出経路に対し、色材の凝集を抑制するための凝集阻害溶液を付与する。これにより、排出経路中の色材の凝集が抑制されるので、排出経路内での不具合が起こり難くなり、回復動作の回数を重ねても、良好な回復能力を維持することが出来る。
【解決手段】 着色インク用の記録素子から着色インクを排出し、この排出液を所定の領域に輸送する排出経路に対し、色材の凝集を抑制するための凝集阻害溶液を付与する。これにより、排出経路中の色材の凝集が抑制されるので、排出経路内での不具合が起こり難くなり、回復動作の回数を重ねても、良好な回復能力を維持することが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の環境で凝集する性質を有する色材を含有するインクを記録媒体に付与することによって画像を形成するインクジェット記録装置に関する。特に、当該色材の凝集に起因する、記録ヘッド回復装置の不具合を抑制するための構成および回復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータやワードプロセッサ、複写機などのＯＡ機器の発展に伴い、これらの機器の情報を出力するための記録装置も数多く提供されている。中でも、インクジェット記録方式を採用した記録装置は、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録でき、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することが出来る、また、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してフルカラー画像を記録することが比較的容易に実現できる等、様々な利点を有している。よって、今やパーソナルユーザを含めた、幅広い市場に普及している。
【０００３】
このような普及は、インクジェット記録装置に対する様々な要求をユーザから生み出すことにも繋がり、特に近年では、発色性の高い状態のまま、耐水性や耐光性のような強い画像堅牢性を求める声が高まりつつある。画像堅牢性を高めるためには、専用紙としての記録媒体に工夫を加えることも１つであるが、普通紙を含む様々な種類の記録媒体であっても、安定して高い画像堅牢性を維持するためには、インク自体に上記目的を達成させるための特徴を持たせることが最も有効と言える。よって、このようなインクの開発、およびその適用方法などが、近年数多く提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、従来一般的に用いられてきた染料インクに加えて、顔料を色材として含有するインクの開発およびこれを用いた種々の記録方法が開示されている。顔料を含有するインクは、染料を色材として含有するインクに比べて、色材が凝集した状態で記録媒体の表面に留まりやすい。よって、色材の発色性が充分に発揮され、また、太陽光線やオゾンによる褪色も起こり難いなどの特徴を有している。特許文献１によれば、このような顔料インクの優位点と、染料インクの優位点と併用して活用するために、記録媒体の種類や出力する画像の種類に応じて、これら種類の異なるインクを使い分ける方法が開示されている。例えば、顔料ベースの低浸透性のブラックインクと、染料ベースの高浸透性のカラーインクとを用意しておきながら、記録媒体の種類や画像の種類に応じて、ブラック画像をブラックインクで記録したり、カラーインクの混色によって記録したり、或いはカラーインクによって下打ちした上にブラックインクを重ねて記録したりする記録方法が記載されている。
【０００５】
また、発色性や画像堅牢性を高めるための別の方法として、色材を含有する着色インクと反応して色材を不溶化または凝集させる反応液を用いる構成も、いくつか提案されている。例えば、特許文献２においては、記録前の記録媒体上に、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のポリマーの溶液を付与し、その後、着色インクを記録する方法が開示されている。また、特許文献３には、１分子当り２個以上のカチオン性基を有する有機化合物を含有する液体を記録媒体に付与した後、アニオン染料を含有した着色インクを記録する方法が開示されている。特許文献４には、コハク酸等を含有した酸性液体を記録媒体に付与した後に、着色インクを記録する方法が開示されている。特許文献５には、染料を不溶化する液体を、当該染料を含有した着色インクの記録前に付与する方法が開示されている。特許文献６には、多価金属イオンが含有された反応液を、着色インクの記録前に付与する方法が開示されている。
【０００６】
更に、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、および特許文献１３においては、ブラックインクとカラーインクとからなる着色インクのセットであって、カラーインクの少なくとも１つのインクがブラックインクと相互反応性を示し、他のインクがブラックインクと非反応性を示すような構成が開示されている。
【０００７】
以上列挙した反応液を用いる方法は、いずれも色材を有する着色インクと化学反応を起こすことによって、これを凝集させるところに特徴がある。すなわち、近年のインクジェット記録装置においては、その色材が、顔料、染料を問わず、また、凝集を引き起こすために反応液を必要とするか否かに問わず、色材を凝集させた状態で記録媒体表面に残留・定着させることによって、好適な発色性や画像堅牢性を実現しているのである。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２２７２２９号公報
【特許文献２】特開平５６−８９５９５号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９９７１号公報
【特許文献４】特開昭６４−９２７９号公報
【特許文献５】特開昭６４−６３１８５号公報
【特許文献６】特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献７】特開平６−１０６８４１号公報
【特許文献８】特開平９−１１８５０号公報
【特許文献９】特開平１１−３３４１０１号公報
【特許文献１０】特開平１１−３４３４４１号公報
【特許文献１１】米国特許第５，４２８，３８３号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，４８８，４０２号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，９７６，２３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した様な構成においては、記録媒体上での画像品位を向上させることは出来ても、記録装置内でのインクの取り扱いについては、新たな不具合が生じてしまうことが多かった。以下にその一例を説明する。
【００１０】
インクジェット記録装置においては、着色インクとなる液体を、記録ヘッドに備わった複数の記録素子から少量ずつ吐出させて画像を形成している。よって、安定した記録を維持するためには、多数の記録素子からの吐出が常に確実なものであることが望まれる。しかしながら、連続した記録動作、あるいは非記録状態での長時間放置のような状況が生じると、記録素子の内部に不純物や不要な泡が溜まったり、吐出口面に蒸発したインクが固着したりする場合がある。そして、これらは吐出の安定性を劣化させる要因となるのである。このために、通常のインクジェット記録装置においては、周期的あるいは必要に応じて、記録ヘッドに対する吸引回復処理が実施されている。吸引回復処理では、記録ヘッドの吐出口面に吸引キャップを押し当て、この状態でポンプ手段等によってキャップ内を負圧状態とする。これにより、吐出口から所定量のインクが強制的に排出され、このインクとともに、記録素子内に含まれる不純物や不要な泡、また吐出口面に固着したインクなどが除去されるのである。
【００１１】
図１２は、一般的な吸引回復手段の構成、および当該構成において凝集するインクを適用した場合の不具合を説明するための模式図である。ここでは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の着色インク用の記録ヘッド１２１０の他、これらインクと化学反応することにより、着色インクの色材を凝集させるための成分を含んだ反応液（Ｓ）を吐出する記録ヘッド１２１１、による構成が示されている。
【００１２】
各記録ヘッドにおいては、複数の記録素子１２０１が図面の垂直方向に所定のピッチで配備されている。１２２０は、吸引用のキャップである。キャップ１２２０は、記録ヘッドの吐出口面に密着することで、ここに配列する複数の吐出口を一括して覆い、その領域を密封することが可能な材質で形成されている。
【００１３】
１２２２は吸引ポンプである。吸引ポンプ１２２２が作動することにより、キャップ１２２０と吐出口面で形成された密封領域は負圧状態となり、各吐出口１２０１よりそれぞれのインクあるいは反応液が吸引される。吸引された液体は、チューブ１２２１を介することにより、廃液吸収体１２３０へと輸送される。
【００１４】
しかしながら、このような吸引動作において、反応液と着色インクとは、キャップ１２２０で混在された段階で、互いに反応し合い凝集する。すなわち、キャップ１２２０、チューブ１２２１、および廃液吸収体１２３０へと運ばれていく過程で、この廃液は凝集した色材を含んだ状態となり、スムーズな流通が困難になって行く。もし、廃液中の色材が染料のみであれば、色材は廃液中にイオンとして存在しているので、流体の流れはスムーズである。しかし、本例のような反応液によって凝集された色材の場合には、廃液中に凝集されたインクが浮遊し、廃液経路の様々な箇所で固着してしまうという弊害が生じる。そして、このような状況になると、吸引ポンプの吸引力や、廃液吸収体の吸収能力も低下し、結果として、吸引動作自体が正常な状態で行うことが出来なくなってしまうのである。
【００１５】
この問題を解決するために、着色インクを吸引する経路と、反応液を吸引する経路とを独立に設ける構成も提案されている。
【００１６】
図１３は、着色インク用の記録ヘッド１３１０に対する吸引回復手段と、反応液用の記録ヘッド１３１１に対する吸引回復手段とを独立して設けた構成を説明するための模式図である。本例によれば、着色インク用の記録ヘッド１３１０に対しては、キャップ１３２３、吸引ポンプ１３２７、チューブ１３２５および廃液吸収体１３３１が用意されている。また、反応液用の記録ヘッド１３１１に対しては、キャップ１３２４、吸引ポンプ１３２８、チューブ１３２６および廃液吸収体１３３２が着色インク用の系とは独立して用意されている。それぞれの吸引回復系は互いに交わることは無く、着色インクと反応液とが吸引回復に係る一連の経路において、反応、凝集、および固着は起こらない。
【００１７】
しかしながら、吸引回復手段を複数個設置するこのような構成においては、記録装置自体が大型で高価格なものとなってしまう。
【００１８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、凝集する傾向にある色材を含有するインクを用いて、画像を形成するインクジェット記録装置においても、１つの吸引回復手段によって、その吸引回復能力を安定した状態で維持することが可能なインクジェット記録装置、および回復方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そのために本発明においては、 色材を含有する着色インクを記録素子から吐出する着色インクヘッドと、前記着色インクに含有される色材を凝集させる成分を含有する反応液を記録素子から吐出する反応液ヘッドと、前記着色インクヘッドおよび前記反応液ヘッドの記録素子から前記着色インクおよび前記反応液を排出する排出手段と、前記排出手段によって排出された排出液を収容する廃液収容部と、前記排出手段によって排出された排出液を前記廃液収容部へ輸送するための排出経路と、前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害液を前記排出経路に対して直接的あるいは間接的に付与する凝集阻害液付与手段と、
を具備することを特徴とする。
【００２０】
また、色材を含有する着色インクと当該インク中の色材を凝集させる反応液とを記録素子から吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において実行される記録ヘッドの回復方法であって、前記記録ヘッドの記録素子から前記着色インクを排出する工程と、前記記録ヘッドの記録素子から前記反応液を排出する工程と、前記排出工程によって排出されたインクおよび反応液の排出液を、排出経路を介して廃液収容部に輸送する工程と、前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害溶液を前記排出経路に直接的あるいは間接的に付与する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、凝集する傾向にある色材を含有するインクを用いた場合であっても、吸引回復手段の廃液経路における色材の凝集が阻害されるので、吸引回復経路における廃液の流通はスムーズな状態に保たれる。よって、記録装置の吸引回復動作回数を重ねていった状況においても、吸引回復能力は安定して良好な状態で実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の斜視図である。インクジェット記録装置１００の給紙位置に挿入された記録媒体１０５は、搬送ローラ１０６によって矢印Ｐ方向に送られ、記録ヘッド１０４の記録可能領域へ搬送される。
【００２４】
記録可能領域における記録媒体１０５の下部には、プラテン１０７が設けられている。プラテン１０７は、記録ヘッドによって記録が実行される領域において、記録媒体１０５を下側から支持している。
【００２５】
キャリッジ１０１は、２つのガイド軸１０２と１０３によって、それらの軸方向に沿う方向に移動可能となっており、記録領域を主走査方向であるＱ１、Ｑ２方向に往復走査する。
【００２６】
キャリッジ１０１に搭載された記録ヘッド１０４は、ここでは一体的に示しているが、実際には複数色のインクをそれぞれ吐出する複数の記録ヘッドによって構成されている。また、着色インクに含有される色材を凝集させる反応液を吐出するための記録ヘッドや、当該色材の凝集を抑制する性質を有する凝集阻害溶液を吐出するための記録ヘッドも具備されている。これら複数の記録ヘッドは、キャリッジ１０１の走査方向に並列して具備されているものとする。そして、キャリッジ１０１が、Ｑ１またはＱ２方向に走査しながら記録を行う記録主走査と、記録媒体１０５を所定量ずつ搬送する副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に順次画像が形成されていく。
【００２７】
キャリッジ走査領域の最端部には、記録ヘッドのメンテナンス処理を実行するための吸引回復手段１０９が配備されている。吸引回復動作を実行する際、キャリッジ１０１は記録ヘッド１０４を、吸引回復手段１０９の真上まで走査する。位置決めされた記録ヘッド１０４に対し、下側から上昇したキャップがその吐出口面に密着する。図１２で説明したような吸引ポンプや、チューブ、廃液吸収体などは、記録装置本体の下部に格納されている。本発明特有の吸引回復手段の詳しい構成については、後述する。
【００２８】
１０８は、スイッチ部及び表示部である。スイッチ部は記録装置の電源のオン／オフや各種記録モードの設定等に使用され、表示部は記録装置の状態を表示する。
【００２９】
図２は、図１で説明したインクジェット記録装置１００の制御系の構成を説明するためのブロック図である。図において、ホストコンピュータ１４０は記録装置１００と接続され、記録装置へ転送する画像データを生成するものである。ホストコンピュータ１４０のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしてアプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションは記録装置で使用される画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ホストコンピュータ１４０のモニタに表示されてアプリケーションを介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。そして、印刷の指示に応じてこの画像データがプリンタドライバに渡される。プリンタドライバでは、受け取ったＲＧＢの画像データを、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせ、すなわちシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対応した色分解データに変換する。その後、ＣＭＹＫの色分解データそれぞれについてγ補正処理、ハーフニング処理を施し、こうして生成されたＣＭＹＫの多値画像データを記録装置へ転送する。
【００３０】
記録装置１００における受信バッファ４０１は、ホストコンピュータ１４０から転送されたＣＭＫＹの多値画像データなどを受信し、これをＣＰＵ４０２に転送する。また、データが正しく受信されているか否かの情報や、記録装置１００の動作状態を知らせる情報も、受信バッファ４０１を介してホストコンピュータに通知される。ＣＰＵ４０２は記録装置内の各部を制御する役割を果たす。受信バッファ４０１が受信したＣＭＹＫの多値画像データは、ＣＰＵ４０２の管理下においてＣＭＹＫの２値画像データに変換され、それがメモリ部４０３に転送され、これら受信した画像データを一時的に格納する。これに加え、ＣＭＹＫの２値画像データの論理和から反応液用の２値データを生成し、それをメモリ部４０３に格納する。また、メモリ部４０３には、インクジェット記録装置で行われる記録動作や回復動作等を制御するための制御プログラム等が格納されている。機械コントロール部４０４は、ＣＰＵ４０２の指令により、キャリッジモータや搬送モータ等の機械部４０５を駆動制御する。吸引回復手段１０９の制御も、機械コントロール部４０４によって行われている。回復センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号を、ＣＰＵ４０２に転送する。表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ４０２からの指令により、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示部４０９を制御する。記録ヘッドコントロール部４１０は、ＣＰＵ４０２からの指令により、ＣＭＹＫＳの２値吐出データに基づく液体吐出が行われるように記録ヘッド１０４を制御する。また、記録ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド１０４の状態を示す温度情報等を検出して、それらをＣＰＵ４０２に転送する。
【００３１】
図３は、本実施形態に適用可能なインクジェット記録ヘッドの要部を模式的に示した概略斜視図である。図において、９３４は基板であり、本実施形態においては、ガラス、セラミックス、プラスチック或いは金属等から構成されている。但し、このような基板の材質は、本発明の本質ではなく、流路構成部材の一部として機能し、インク吐出エネルギ発生素子、及び後述する液流路、吐出口を形成する材料層の支持体として、機能し得るものであれば特に限定されるものではない。本実施形態では、Ｓｉ基板（ウエハ）を用いた場合として説明する。
【００３２】
基板９３４上にはインク吐出口が形成されるが、その方法としては、レーザー光による形成方法の他、例えば、後述するオリフィスプレート（吐出口プレート）９３５を感光性樹脂として、ＭＰＡ（Ｍｉｒｒｏｒ ＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＡｌｉｎｅｒ）等の露光装置を用いる方法であってもよい。
【００３３】
基板９３４には、複数の電気熱変換素子（以下、ヒータと記述する場合がある）９３１や、共通液室部としての長溝状の貫通口からなるインク供給口９３３が形成されている。熱エネルギ発生手段である複数のヒータ９３１は、インク供給口９３３の長手方向の両側に、それぞれ例えば６００ｄｐｉ（ドット／インチ）に相当する間隔で配置されている。２つの列は、ｙ方向において互いに半ピッチずれた状態になっており、結果的にこの２列でｙ方向に１２００ｄｐｉの密度でドットを記録することが可能な構成となっている。
【００３４】
基板９３４の上には、各ヒータに対応した位置にインクを導くためのインク流路壁９３６が設けられている。更にインク流路壁９３６の上には、各ヒータに与えられたエネルギによって、インク滴が吐出するための吐出口８３２を備えるオリフィスプレート９３５が設けられている。オリフィスプレート９３５の吐出口面側（９３５ａ）は、撥水処理が施されている。それぞれのヒータ９３１には、１０ＫＨｚの駆動周波数で電圧パルスが印加され、各吐出口からは、約１００μｓ毎に吐出を行うことが可能となっている。
【００３５】
図４〜図１１は、実際の吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。ここでは、図３で説明した記録ヘッドの、Ｘ−Ｘ断面図として示している。
【００３６】
図４は、ヒータ９３１に電圧パルスを印加し、ここに膜状の気泡が生成した状態を示している。図５は、図４で示した状態の約１μｓ後、図６は約２μｓ後、図７は約３μｓ後、図８は約４μｓ後、図９は約５μｓ後、図１０は約６μｓ後、図１１は約７μｓ後の状態をそれぞれ示している。尚、以下の説明において、「落下」、「落とし込み」または「落ち込み」とは、いわゆる重力方向への落下という意味ではなく、ヘッドの取り付け方向によらず、電気熱変換素子の方向への移動を示すものとする。
【００３７】
記録信号に基づいた通電が開始されると、ヒータ９３１上の液流路１３３８内には、気泡１００１が生成される。気泡１００１は、１μｓ後には図５、２μｓ後には図６に示すように、急激な体積膨張を遂げる。気泡１００１が最大体積になった時、その高さは吐出口面９３５ａを上回る。この時の気泡１００１の圧力は、大気圧の数分の１から１０数分の１となっている。
【００３８】
気泡１００１の生成から約２μｓ後の時点で、気泡１００１は体積減少に転じ、ほぼ同時にメニスカス１００２の形成も始まる。メニスカス１００２は、図７に示したように、ヒータ９３１側への方向に後退してゆく。
【００３９】
メニスカス１００２の落下速度は、気泡１００１の収縮速度よりも速い。よって、気泡の生成から約４μｓ後の時点で気泡１００１が吐出口８３２の下面近傍で大気に連通する
（図８）。同時に、吐出口８３２の中心軸近傍のインクＩａは、ヒータ９３１に向かって落ち込んで行く。これは、大気に連通する前の気泡１００１の負圧によってヒータ９３１側に引き戻されたインクＩaが、気泡１００１の大気連通後も、慣性によってヒータ９３１面方向の速度を保持しているからである。
【００４０】
ヒータ９３１側に向かって落ち込んで行ったインクＩaは、気泡１００１の生成から約５μｓ後の時点でヒータ９３１の表面に到達する（図９）。そして、その後も、ヒータ９３１の表面を覆うように拡がって行く（図１０）。ヒータ９３１の表面を覆うように拡がったインクは、ヒータ９３１の表面に沿った水平方向のベクトルを有するが、ヒータ９３１の表面に垂直な方向のベクトルは消滅し、ヒータ９３１の表面に留まろうとする。そして、これよりも上側の液体、即ち吐出方向の速度ベクトルを保つ液体に対し、下方向に引く力が働く。
【００４１】
その後、ヒータ９３１の表面に拡がったインクと、上側のインク（主滴）との間の部分Ｉｂが細くなってゆき、気泡１００１の生成から約７μｓ後の時点で、ヒータ９３１の表面の中央で液体部分Ｉｂが切断される（図１１）。そして、吐出方向の速度ベクトルを保つ主滴Ｉaと、ヒータ９３１の表面上に拡がったインクＩｃとに分離される。Ｉｂの切断位置は、液流路１３３８内部が好ましいが、より望ましくは、吐出口８３２よりも電気熱変換素子９３１側がよいとされる。
【００４２】
このように生成された主滴Ｉａは、吐出方向に偏りがない状態で、吐出口８３２の中央部分から吐出され、記録媒体の被記録面の目標の位置に着弾される。一方、ヒータ９３１の表面上に拡がったインクＩｃは、ヒータ９３１の表面上に留まり、吐出されることはない。尚、図８〜１１において、Ｉｄは溝部に付着したインク（溝内のインク）を、又、Ｉｅは液流路１３３８内に残存しているインクを表している。
【００４３】
次に、本実施形態で適用可能な着色インクとして、顔料インクの例を説明する。但し、本発明は、以下に例示する顔料インクを適用することに限定されるものではない。
【００４４】
本実施形態で使用される顔料インクの顔料は、顔料インクの全重量に対して、重量比で１〜２０重量％、好ましくは２〜１２重量％の範囲で用いられる。ブラック顔料としては、カーボンブラックが挙げられ、例えば、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックであって、一次粒子径が１５〜４０ｍμ（ｎｍ）、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９等の特性を有するものが好ましく適用できる。この様な特性を有する市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（以上、コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷｌ、ＣＯＬＯＲ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ製）等が挙げられる。
【００４５】
また、イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８３等が挙げられる。
【００４６】
更に、マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２等が挙げられる。
【００４７】
更に、シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ４、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ６等が挙げられる。なお、以上の他、自己分散型顔料など新たに製造された顔料も、勿論、使用することは可能である。
【００４８】
顔料の分散剤としては、水溶性樹脂であればどの様なものでもよい。但し、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、更に３，０００〜１５，０００の範囲のものであればより好ましい。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性の重合性単量体）からなるブロック共重合体、或いは、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。更に、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂も、好ましい状態で使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。尚、これらの顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、顔料インクの全重量に対して０．１〜５重量％の範囲で含有させるのが好ましい。
【００４９】
上記した顔料が含有されている顔料インクの場合には、顔料インクの全体が中性又はアルカリ性に調整されていることが好ましい。この様なものとすれば、顔料分散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させ、長期保存性に一層優れた顔料インクとすることができるからである。但し、この場合、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる恐れがあるので、出来れば、７〜１０のｐＨ範囲に調整されていることが望まれる。この際に使用されるｐＨ調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上記した顔料及び分散剤である水溶性樹脂は、水性液媒体中に分散又は溶解される。
【００５０】
本実施形態の顔料インクにおいて、好適に用いられる水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である。この場合、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用することが好ましい。
【００５１】
水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルがより好ましく適用できる。
【００５２】
上記した水溶性有機溶剤の顔料インク中の含有量は、一般的には、顔料インクの全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。又、使用される水の含有量としては、顔料インクの全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。
【００５３】
又、本実施形態に適用可能な顔料インクとしては、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つ顔料インクとする為に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。特に浸透促進剤として機能する界面活性剤は、記録媒体に顔料インクの液体成分を速やかに浸透させる役割を担うための適量を添加することが強く望まれる。添加量としては、０．０５〜１０重量％、更には０．５〜５重量％がより好適である。アニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型等、一般に使用されているものを何れも好ましく使用することができる。
【００５４】
上記顔料インクの作製方法としては、始めに、分散剤としての水溶性樹脂と、水とが少なくとも含有された水性媒体に上記顔料を添加し、混合撹拌する。その後、後述の分散手段を用いて分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。次に、この分散液にサイズ剤、及び、上記で挙げた様な適宜に選択された添加剤成分を加え撹拌して顔料インクとする。
【００５５】
尚、分散剤としてアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させる為に塩基を添加することが要される。この際の塩基類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が好ましく適用できる。
【００５６】
又、顔料が含有されている顔料インクの作製方法においては、顔料を含む水性媒体を攪拌し、分散処理する前に、プレミキシングを３０分間以上行うのが効果的である。何故なら、この様なプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるからである。
【００５７】
上記した顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル及びサンドミル等が挙げられる。その中でも、高速型のサンドミルが好ましく使用される。この様なものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル（何れも商品名）等が挙げられる。
【００５８】
又、一般に顔料インクを適用するインクジェット記録装置においては、吐出口の目詰りを極力防止するために、最適な粒度分布を有する顔料を選択し、これを適用する。この際、所望の粒度分布を得るための方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくする、粉砕メディアの充填率を大きくする、処理時間を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級する、及びこれらの手法を組合せて適用する、等の手法を採用することが出来る。
【００５９】
次に、上記顔料インクと反応するための、本実施形態で適用可能な反応液について説明する。本明細書において、反応液とは、記録媒体上での色材を凝集させるように働く成分を有する液体と定義する。よって、例えば電気的斥力により分散されている顔料を含有した顔料インクを用いる場合、反応液は、この電気的斥力を消失させる反応成分である、多価金属塩を含んでいることが好適である。多価金属塩とは、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成される。多価金属イオンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+などの二価金属イオン、そしてFe3+、Al3+などの三価金属イオンが挙げられる。また陰イオンとしては、Cl−、NO3−、SO4−などが挙げられる。瞬時に反応させて凝集膜を形成するために、反応液中の多価金属イオンの総電荷濃度は、着色顔料インク中の逆極性イオンの総電荷濃度の２倍以上であることが望ましい。
【００６０】
反応液に使用できる水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の１価アルコール類の他、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等が挙げられる。本発明における反応液中における上記水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、反応液全重量の５〜６０重量％、更に好ましくは、５〜４０重量％が好適な範囲である。
【００６１】
又、反応液には、更にこの他、必要に応じて、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤などの添加剤を適宜配合してもかまわない。但し、浸透促進剤として機能する界面活性剤の選択と添加量は、記録媒体に対する反応液の浸透性を抑制する上で注意が必要である。さらに反応液は、無色であることがより好ましいが、記録媒体上でインクと混合された際に、各着色インクの色調を変えない範囲の淡色のものであってもよい。更に、以上の様な反応液の各種物性の好適な範囲としては、２５℃付近での粘度が１〜３０ｃｐｓ．の範囲となる様に調整されたものが好ましい。
【００６２】
以下に、本発明および本実施形態で適用可能な凝集阻害溶液について説明する。上述したように、反応液によってその電気的斥力が失われた顔料分子は、凝集物を生成しやすくなる。このような状況においても、再び顔料分子の分散を促すためには、立体障害効果を利用することが効果的である。すなわち、立体障害効果によって顔料粒子を分散される効力を有する材料を、凝集阻害材として適用することが出来る。適用可能な材料例としては、ノニオン性界面活性剤BC40（日光ケミカル製）、BC20（日光ケミカル製）などが挙げられる。特にエチレンオキサイド基が５個以上のノニオン性界面活性剤は、効果的に利用することができる。
【００６３】
また一方、反応液に含有されている多価金属塩が、インク中に多価イオンとして溶解出来ない状態にすることでも、反応・凝集を抑制することができる。この場合の材料例としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ性水溶液などを利用することができる。更に、特定金属をマスキングするキレート剤を利用することも出来る。キレート剤としては、ＥＤＴＡ（エチレンジアミンテトラ四酢酸）、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）、ＵＤＡ（ウラミル二酢酸）などを挙げることが出来る。
【００６４】
但し、本発明で適用可能な凝集阻害材としては、上述した立体障害効果を有するものや、反応液の多価金属塩を溶解させないような特徴を有するものに限られることは無い。本発明の凝集阻害溶液としては、凝集する傾向にある色材の凝集を結果的に抑制するという役割が果たされれば有効なのであり、その手段が立体障害効果を利用するものであろうと、化学反応を利用するものであろうと構わない。
【００６５】
本発明で使用される凝集阻害材に対する好適な水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用するのが好ましい。
【００６６】
水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
【００６７】
上記した水溶性有機溶剤の凝集阻害溶液中の含有量は、一般には凝集阻害溶液の全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。又、使用される水の含有量としては、凝集阻害溶液の全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。
【００６８】
また、本発明で適用可能な凝集阻害溶液としては、無色透明液体の他に、染料や顔料などの着色材が含まれた淡い有色液体であっても構わない。この際、より積極的に、画像の記録に用いる着色インクの１つに、上記凝集阻害材が含有されている構成であっても良い。
【００６９】
以下に、凝集阻害材が含有される着色インクに適用可能な色材について説明する。当該色材については、染料、顔料のどちらも用いることができるが、耐光性、耐ガス性、耐水性等の堅牢性を考慮した場合には、顔料を適用するのがより好ましい。また、インク中の色材濃度は、凝集反応抑制効果が十分得られるように、３．５重量％以下とするのが好ましい。色材濃度の下限値は特に設定されないが、着色インクとして充分な発色性を得るためには、０．０５重量％以上が好ましいと言える。適用可能な色調としては、色材濃度の上限値が定まっていることから判断すると、ライトシアン、ライトマゼンタ、ライトバイオレット、ライトブラック等のようなライト系インクに適用することが適当である。ライト系インクは、特に自然画における階調性やハイライト部の粒状感を意識した場合に利用されるインクであって、一般には同様の色相角を有する通常の色材濃度のインクと併用して用いられる。役割としては、主にハイライト部から中間調にかけての領域で、粒状感のない滑らかなトーンを実現することであるので、より好ましい色材濃度としては２．５重量％以下、更には１．５重量％以下とするのがよい。
【００７０】
このように作成された、凝集阻害材が含有された着色インクにおいては、記録媒体上においても色材が凝集することが殆ど無い。よって、鮮鋭度や発色性の向上といった、色材が凝集することによって得られる効果は期待できない。しかしながら、上述したようなライト系のインクに適用する構成であれば、その役割から判断しても、出力される画像品位をトータルに向上させることが出来ると言える。
【００７１】
以上説明したような、着色インク、反応液（あるいは反応成分を含んだ着色インク）、凝集阻害溶液（あるいは凝集阻害材を含んだ着色インク）を用いた本実施形態のインクジェット記録装置における、吸引回復手段の構成を詳細に説明する。
【００７２】
図１４は、本実施形態のインクジェット記録装置における吸引回復手段を、従来の技術の項で示した図１２と比較しながら説明するための模式図である。ここでは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の着色インク用の記録ヘッド１４１０の他、これらインクと化学反応することにより、着色インクの色材を凝集させる成分を含んだ無色透明の反応液（Ｓ）を吐出する記録ヘッド１４１１、および上記反応を抑制するための成分を含んだ凝集阻害溶液（Ｐ）を吐出する記録ヘッド１４１２による構成が示されている。
【００７３】
各記録ヘッドにおいては、複数の記録素子１４０１が図面の垂直方向に所定のピッチで配備されている。１４２０は、吸引用のキャップである。キャップ１４２０は、記録ヘッド１４１０、１４１１、および１４１２の吐出口面に密着することで、ここに配列する複数の吐出口１４０１を一括して覆い、その領域を密封する。
【００７４】
１４２２は吸引ポンプである。吸引ポンプ１４２２が作動することにより、キャップ１４２０と吐出口面で形成された密封領域は負圧状態となり、複数の吐出口１４０１よりそれぞれのインク、反応液あるいは凝集阻害溶液が吸引される。吸引された液体は、チューブ１４２１を介することにより、廃液を収容する廃液収容部たる廃液吸収体１４３０へと輸送される。以上の構成は、凝集阻害溶液（Ｐ）を吐出する記録ヘッド１４１２を加えた以外は、図１２の構成と同様である。
【００７５】
吸引ポンプ１４２２を動作した場合、記録ヘッド１４１０からの着色インクＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙと、記録ヘッド１４１１からの反応液と、記録ヘッド１４１２からの凝集阻害溶液は、ほぼ同時にキャップ１４２０内に排出される。この際、着色インクＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、反応液と混合される以前に、より近い位置にある凝集阻害溶液と混合される。よって、その後この混合液が反応液と混じり合うことになっても、着色インクと反応液との反応は抑制されるため、キャップ１４２０内の廃液には不溶化物や凝集物などの生成が起こり難い状態となっている。従って、吸引キャップ１４２０、チューブ１４２１、吸引ポンプ１４２２、および廃液吸収体１４３０の一連の廃液経路において、色材の凝集に起因する目詰まりなどの不具合は抑制されるのである。
【００７６】
なお、図１４では、着色インク用の記録ヘッド１４１０と反応液用の記録ヘッド１４１１の間に、凝集阻害溶液用の記録ヘッド１４１２を配置しているが、本実施形態の効果は、このような配列でなくとも得ることが出来る。記録ヘッドの配列は、効率良く反応を制御できる位置であれば、いずれの箇所に設けても構わない。例えば、記録ヘッド１４１０の両側に、凝集阻害溶液用の２つ記録ヘッド１４１２を配備すれば、より積極的に反応を抑制することが出来る。
【００７７】
また、着色インクの種類は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色に限定されるものではない。例えば、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）のような、別の色調を有するインクを追加しても構わない。
【００７８】
また、凝集阻害溶液を記録用の着色インクとして用いない場合には、凝集阻害溶液用の記録ヘッドの記録素子には、ヒータを配備しない構成であってもよい。
【００７９】
図１５は、このような例を説明するための模式図である。凝集阻害溶液用の記録ヘッド１４１２に配備された記録素子１７０２には、ヒータのような電気熱変換素子が配備されていないものとする。このような構成であっても、吸引ポンプ１４２２の動作時における廃液の動向は、図１４で説明した場合と同様である。すなわち、一連の廃液経路において、色材の凝集に起因する目詰まりなどの不具合を抑制するという本実施形態の効果は、図１４と同様に得られるのである。更に、本例によれば、吐出動作のために必要な電気回路やアクチュエータを記録ヘッド１４１２のために配備する必要がなくなる。よって、図１４の構成に比べて、より低価格な状態で同様の効果を実現することが可能となる。
【００８０】
一方、凝集阻害溶液用の記録ヘッド１４１２からも吐出可能な構成にする場合には、より有効な吸引回復工程を採用することが出来る。
【００８１】
図１６（ａ）および（ｂ）は、図１４に示した本実施形態の吸引回復手段を用いながら、別の工程で吸引回復動作を実施する方法を示す図である。図において、吸引回復が開始されると、まず図１６（ａ）に示したように、キャップ１４２０は開放したままの状態で、記録ヘッド１４１２から凝集阻害溶液の液滴１６０５を吐出する。ある程度吐出が実行されると、キャップ１４２０内には凝集阻害溶液の液だまりが一様に形成される。
【００８２】
次に、図１６（ｂ）に示したように、キャップ１４２０を記録ヘッドの吐出口面に密着させ、吸引ポンプ１４２２を動作させる。この際、記録ヘッド１４１０から吸引された着色インクや、記録ヘッド１４１１から吸引された反応液は、凝集阻害溶液の液だまりの中に吸入されることになる。このように、予めキャップ１４２０内に凝集阻害溶液の層を形成しておくことで、凝集阻害溶液の機能を、全てのインクに対して一様に且つ効率的に働かせることが出来る。
【００８３】
以下に、以上説明した本実施形態の効果を確認するために、本発明者らが行った検証例および比較例を説明する。尚、以下の記載において、部、％とあるものは特に断わらない限り重量基準であるものとする。
【００８４】
（検証例１）
まず、下記に従い、顔料とアニオン性化合物とを含むブラック、シアン、マゼンタ、イエローの顔料インク、反応液、および凝集阻害溶液を生成した。
【００８５】
（着色インクＫ１）
＜顔料分散液の作製＞
・スチレン-アクリル酸-アクリル酸エチル共重合体
（酸価２４０、重量平均分子量＝５，０００）
１．５部
・モノエタノールアミン １．０部
・ジエチレングリコール ５．０部
・イオン交換水 ８１．５部
【００８６】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に新たに試作されたカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部、イソプロピルアルコール１部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行った。
・分散機：サンドグラインダー（五十嵐機械製）
・粉砕メディア：ジルコニウムビーズ、１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積比）
・粉砕時間：３時間
【００８７】
更に、遠心分離処理（１２，０００ｒｐｍ．、２０分間）を行い、粗大粒子を除去して顔料分散液とした。
【００８８】
＜着色インクＫ１の作製＞
上記の分散液を使用し、下記の組成比を有する成分を混合し、顔料を含有するインクを作製して着色インクとした。
・上記顔料分散液 ３０．０部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール ５．０部
・Ｎ−メチルピロリドン ５．０部
・エチルアルコール ２．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） １．０部
・イオン交換水 ４７．０部
【００８９】
（着色インクＣ１）
着色インクＫ１の調製の際に使用したカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部をピグメントブルー１５に代えたこと以外は、着色インクＫ１の調製と同様にして顔料を含有した着色インクＣ１を調製した。
【００９０】
（着色インクＭ１）
着色インクＫ１の調製の際に使用したカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部をピグメントレッド７に代えたこと以外は、着色インクＫ１の調製と同様にして顔料を含有した着色インクＭ１を調製した。
【００９１】
（着色インクＹ１）
着色インクＫ１の調製の際に使用したカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部をピグメントイエロー７４に代えたこと以外は、着色インクＫ１の調製と同様にして顔料を含有した着色インクＹ１を調製した。
【００９２】
（反応液Ｓ１）
下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過し、ｐＨが３．８に調整されている反応液Ｓ１を得た。
【００９３】
＜反応液Ｓ１の組成＞
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・硝酸マグネシウム ３．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ８１．９部
【００９４】
（凝集阻害溶液Ｐ１）
下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過して凝集阻害溶液Ｐ１を得た。
【００９５】
＜凝集阻害溶液Ｐ１の組成＞
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・ＢＣ４０（日光ケミカル製） １０．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ７４．９部
【００９６】
次に、作成した４色の着色インク、反応液および凝集阻害溶液をインクジェット記録装置ＢＪＦ９００（キヤノン製）の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫ（キヤノン製）のインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣ（キヤノン製）のインクタンクに凝集阻害溶液Ｐ１を、ＢＣＩ−６ＰＭ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【００９７】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって精製される凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【００９８】
（検証例２）
４色の着色インク（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）、反応液Ｓ１は検証例１と同様のものを用い、凝集阻害溶液ＰＬ１としては、以下に示す内容で、ライトバイオレットの着色インクとして作成した。
【００９９】
（凝集阻害溶液ＰＬ１）
着色インクＫ１の作製において使用したカーボンブラックの替わりに、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ２３を用いたこと以外は、着色インクＫ１と同様な方法でライトバイオレット色の顔料分散液を作製した。
【０１００】
＜凝集阻害溶液Ｐ１の組成＞
・上記淡バイオレット色の顔料分散液 ５．０部
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・ＢＣ４０（日光ケミカル製） １０．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ６９．９部
【０１０１】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、反応液Ｓ１および凝集阻害溶液ＰＬ１をＢＪＦ９００の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫのインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣのインクタンクに凝集阻害溶液ＰＬ１を、ＢＣＩ−６ＰＭのインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃのインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍのインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙのインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１０２】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって精製される凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１０３】
（検証例３）
４色の着色インク（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）と反応液Ｓ１は検証例１と同じ物を用意し、凝集阻害溶液Ｐ３を以下に従い作製した。
【０１０４】
（凝集阻害溶液Ｐ３）
下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過して凝集阻害溶液Ｐ３を得た。
【０１０５】
＜凝集阻害溶液Ｐ３の組成＞
・ジエチレングリコール ２０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・水酸化ナトリウム ０．５部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ７４．４部
【０１０６】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、反応液Ｓ１および凝集阻害溶液Ｐ３をＢＪＦ９００の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫのインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣのインクタンクに凝集阻害溶液Ｐ３を、ＢＣＩ−６ＰＭのインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃのインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍのインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙのインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１０７】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって水酸化マグネシウムが生成されたが、これによる凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１０８】
（検証例４）
４色の着色インク（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）、および反応液Ｓ１は検証例１と同様のものを用い、凝集阻害溶液ＰＬ３としては、以下に示す内容で、ライトブラックの着色インクとして作成した。
【０１０９】
（凝集阻害溶液ＰＬ３）
＜凝集阻害溶液ＰＬ３の組成＞
・着色インクＫ１で作製した黒色顔料分散液 ２２．０部
・ジエチレングリコール ２０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・水酸化ナトリウム ０．５部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ５２．４部
【０１１０】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、反応液Ｓ１および凝集阻害溶液ＰＬ３をＢＪＦ９００の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫのインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣのインクタンクに凝集阻害溶液ＰＬ３を、ＢＣＩ−６ＰＭのインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃのインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍのインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙのインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１１１】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって水酸化マグネシウムが生成されたが、これによる凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１１２】
（検証例５）
着色インクＫ１と凝集阻害溶液Ｐ１については検証例１と同様のものを用意した。着色インクＣ２、Ｍ２、Ｙ２は、着色インクＫ１と反応する成分を含有するように、以下に従い作製した。
【０１１３】
（着色インクＣ２）
以下の成分を混合して着色インクＣ２を調製した。調製の際には、十分に撹拌して成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイズ３．０μｍのミクロフィルターにて加圧濾過した。
【０１１４】
＜着色インクＣ２の組成＞
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（川研ファインケミカル（株）社製のアセチレノールＥＨ（商品名））：１部
・トリメチロールプロパン ：６部
・グリセリン ：６部
・２−ピロリドン ：６部
・ＣＩアシッドブルー９ ：３部
・硝酸マグネシウム塩 ：２部
・水 ：残部
【０１１５】
（着色インクＭ２）
以下の成分を混合して着色インクＭ２を調製した。調製の際には、十分に撹拌して成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイズ３．０μｍのミクロフィルターにて加圧濾過した。
【０１１６】
＜着色インクＭ２の組成＞
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（川研ファインケミカル（株）社製のアセチレノールＥＨ（商品名））：１部
・トリメチロールプロパン ：６部
・グリセリン ：６部
・２−ピロリドン ：６部
・ＣＩアシッドレッド５２ ：３部
・硝酸マグネシウム塩 ：２部
・水 ：残部
【０１１７】
（着色インクＹ２）
以下の成分を混合して着色インクＹ２を調製した。調製の際には、十分に撹拌して成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイズ３．０μｍのミクロフィルターにて加圧濾過した。
【０１１８】
＜着色インクＹ２の組成＞
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（川研ファインケミカル（株）社製のアセチレノールＥＨ（商品名））：１部
・トリメチロールプロパン ：６部
・グリセリン ：６部
・２−ピロリドン ：６部
・ＣＩアシッドイエロー２３ ：３部
・硝酸マグネシウム塩 ：２部
・水 ：残部
【０１１９】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、および凝集阻害溶液Ｐ１をＰＩＸＵＳ９９０ｉ（キヤノン製）の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６Ｋ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６ＬＣ（キヤノン製）のインクタンクに凝集阻害液Ｐ１を、そしてＢＣＩ−６ＬＭ、ＢＣＩ−６Ｒ（キヤノン製）のインクタンクは空にしておき、ＢＣＩ−６Ｃ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＣ２、ＢＣＩ−６Ｍ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＭ２、ＢＣＩ−６Ｙ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＹ２をそれぞれ注入し、ＰＩＸＵＳ９９０ｉのタンクホルダーに搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図２２で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１２０】
その後、ＰＩＸＵＳ９９０ｉをホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応による凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１２１】
（比較例１）
上記検証例１の状態から、凝集阻害溶液Ｐ１用のインクタンクを取り除き、検証例１と同様の検証を行った。結果、ＢＪＦ９００の吸引キャップ内で、着色インクの成分である顔料粒子の凝集物が確認され、当該凝集物が吸引回復手段の経路に存在することにより、その後の吸引回復動作が正常に実行されなくなった。
【０１２２】
（比較例２）
上記検証例２の状態から、凝集阻害溶液Ｐ１用のインクタンクを取り除き、検証例２と同様の検証を行った。結果、ＢＪＦ９００の吸引キャップ内で、着色インクの成分である顔料粒子の凝集物が確認され、当該凝集物が吸引回復手段の経路に存在することにより、その後の吸引回復動作が正常に実行されなくなった。
【０１２３】
以上説明したように本実施形態によれば、色材の凝集を抑制する性質を有する凝集阻害溶液用の記録ヘッドを用意し、吸引動作時には、色材を吐出する記録ヘッドと同一の吸引キャップ内に、その廃液が流出するような構成を設けることにより、一連の廃液経路における色材の凝集が抑制され、吸引回復手段における不具合を極力防止することが可能となった。
【０１２４】
（その他の実施形態）
以下に、本発明に適用可能な他の実施形態、すなわち吸引回復手段における他の構成について説明する。
【０１２５】
図１７は、反応液用のキャップ１７２０を、その他の記録ヘッド用のキャップ１７１９と、分離して設けた構成を説明するための図である。図において、着色インク用の記録ヘッド１７１０と凝集阻害溶液用の記録ヘッド１７１２の吐出口面には吸引キャップ１７１９が密着され、反応液用の記録ヘッド１７１１の吐出口面には吸引キャップ１７２０が密着されている。また、２つのキャップ１７１９および１７２０には、それぞれ吸引ポンプ１７２２に連結するチューブ１７２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ１７２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ１７２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液と着色インクとが、まずキャップ１７１９内で混合し、その後チューブ１７２１の途中において、上記混合液と反応液とが混合する。このように、１回の吸引動作であっても、色材に対する凝集阻害溶液との混合と、反応液との混合が、２段階のタイミングで、時間を隔てて行われることになるので、着色インクと反応液との反応・凝集は、より確実に抑制され、廃液経路内における不具合も抑制される。
【０１２６】
図１８は、凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、凝集阻害溶液を収容したタンク１８１２は、記録ヘッドに連結しておらず、吸引ポンプ１８２２が動作するときに、廃液経路のチューブ１８２１内に凝集阻害溶液が流出される構成となっている。この際、着色インク用のキャップ１８１９と、反応液用の吸引キャップ１８２０は独立に設けられている。そして、混色した着色インクの廃液がキャップ１８１９から排出された直後に、凝集阻害溶液と混合するように、凝集阻害溶液用のタンク１８１２がチューブ１８２１に連結されている。その後、吸引ポンプ１８２２に向かう経路において、この混合液と反応液とが合流する仕組みになっている。このように、１回の吸引動作であっても、着色インクに対する凝集阻害溶液との混合と、反応液との混合が、２段階のタイミングで、時間を隔てて行われることになるので、着色インクと反応液との反応・凝集は、より確実に抑制され、廃液経路内における不具合も抑制される。また、本例によれば、凝集阻害溶液用の記録ヘッドも必要とされないので、より低価格に記録装置を提供することが可能となる。
【０１２７】
図１９は、凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、凝集阻害溶液を収容したタンク１９１２は、記録ヘッドに連結しておらず、着色インクと反応液とを同時に吸引するキャップ１９２０の側端部に直接連結されている。このような構成を採ることにより、キャップ１９２０の内側は、常時、凝集阻害溶液がある程度満たされた状態が維持されている。このような状態で、キャップ１９２０による密着および吸引ポンプ１９２２が動作することにより、吸引される着色インクおよび反応液は、凝集阻害溶液の層にまず接してから、互いに混合する形態となる。よって、凝集阻害溶液との混合と、反応液との混合が、２段階のタイミングで、行われることになるので、着色インクと反応液との反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１２８】
図２０は、反応液と凝集阻害用液用のキャップ２０２０を、着色インク用のキャップ２０１９と、分離して設けた構成を説明するための図である。図において、着色インク用の記録ヘッド２０１０の吐出口面には吸引キャップ２０１９が密着され、反応液用の記録ヘッド２０１１と凝集阻害溶液用の記録ヘッド２０１２の吐出口面には吸引キャップ２０２０が密着されている。また、２つのキャップ２０１９および２０２０にはそれぞれ吸引ポンプ２０２２に連結するチューブ２０２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ２０２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ２０２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液と反応液とが、キャップ２０２０内で混合し、その後チューブ２０２１の途中において、この混合液と着色インクとが混合する。このような構成を採用することにより、反応液と凝集阻害溶液とが、充分に混合し合った後に着色インクが混合する状態となるため、混合液内における反応液と着色インクとの反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１２９】
図２１は、ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、他の着色インクと反応するブラックインク用のキャップ２１２０は、凝集阻害溶液および他の着色インク用のキャップ２１１９とは、分離して設けられている。２つのキャップ２１１９および２１２０にはそれぞれ吸引ポンプ２１２２に連結するチューブ２１２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ２１２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ２１２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液と着色インクとが、キャップ２１１９内で混合し、その後チューブ２１２１の途中において、この混合液とブラックインクとが混合する。このような構成を採用することにより、ブラックインクと反応する成分を有するカラーの着色インクと凝集阻害溶液とが、充分に混合し合った後にブラックインクが混合する状態となるため、混合液内におけるブラックインクとカラーインクとの反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１３０】
図２２は、ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、他の着色インクと反応するブラックインク用のキャップ２１２０は、凝集阻害溶液および他の着色インク用のキャップ２１１９とは、分離して設けられている。２つのキャップ２２１９および２２２０にはそれぞれ吸引ポンプ２２２２に連結するチューブ２２２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ２２２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ２１２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液とブラックインクとが、キャップ２２２０内で混合し、その後チューブ２２２１の途中において、この混合液と他の着色インクとが混合する。このような構成を採用することにより、ブラックインクと反応する成分を有するカラーの着色インクと凝集阻害溶液とが、充分に混合し合った後にブラックインクが混合する状態となるため、混合液内におけるブラックインクとカラーインクとの反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１３１】
なお、以上の実施形態や検証例においては、様々な成分および様々な特徴を有する着色インクや反応液、および凝集阻害溶液を列挙し、これを用いた形態について説明してきた。しかし、繰り返しになるが、本発明は上記成分や化学的作用に限定されるものではない。本発明は、インクと当該インク中の色材を凝集させる反応液とを用いて画像形成を行うインクジェット記録装置において、廃液収容部へインク廃液や反応液廃液を導くための廃液経路中に凝集阻害液を直接的あるいは間接的に付与し、廃液経路中における凝集を極力軽減することに特徴がある。よって、色材自体が、顔料であっても染料であっても、また、色材と凝集阻害材が同じ着色インクに含有されている形態であっても、本発明の本質に関わるものではない。凝集しようとする色材とこれを分散させようとする材料との関係が、吸引回復経路において、好適なバランスで作用していれば、本発明の範疇となりうるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】本発明に適用可能なインクジェット記録装置の制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録吐出ヘッドの要部を模式的に示した概略斜視図である。
【図４】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図５】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図６】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図７】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図８】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図９】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図１０】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図１１】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図１２】一般的な吸引回復手段の構成、および当該構成において凝集するインクを適用した場合の不具合を説明するための模式図である。
【図１３】着色インクを吐出する記録ヘッドに対する吸引回復手段と、反応液用の記録ヘッドに対する吸引回復手段とを独立して設けた構成を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録装置における吸引回復手段を、従来と比較しながら説明するための模式図である。
【図１５】凝集阻害溶液用の記録ヘッドの記録素子に、ヒータを配備しない構成を説明するための図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の吸引回復手段を用いながら、別の工程で吸引回復動作を実施する方法を示す図である。
【図１７】反応液用のキャップを、その他の記録ヘッド用のキャップと、分離して設けた構成を説明するための図である。
【図１８】凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【図１９】凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【図２０】反応液と凝集阻害用液用のキャップを、着色インク用のキャップと、分離して設けた構成を説明するための図である。
【図２１】ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【図２２】ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ 搬送経路
１１ 用紙センサ
１２ ピンチローラ
１４ 記録領域
１５ 中心位置
１７ 吸収体
１８ 拍車
１９ 排紙ローラ
１０１ キャリッジ
１０２、１０３ ガイド軸
１０４ 記録ヘッド
１０５ 記録媒体
１０６ 搬送ローラ
１０７ プラテン
１０８ スイッチ部、表示部
４０１ 受信バッファ
４０２ ＣＰＵ
４０３ メモリ部
４０４ 機械コントロール部
４０５ 機械部
４０６ センサ／ＳＷコントロール部
４０７ センサ／ＳＷ部
４０８ 表示素子コントロール部
４０９ 表示素子部
４１０ 記録ヘッドコントロール部
８３２ 吐出口
９３１ 電気熱変換体（ヒータ）
９３３ インク供給口
９３４ 基板
９３５ オリフィスプレート
９３６ インク流路壁
１００１ 気泡
１００２ メニスカス
１３３８ 液流路
１２０１、１４０１ 吐出口
１２１０、１２１１、１４１０、１４１１、１４１２ 記録ヘッド
１２２０、１４２０ キャップ
１２２１、１４２１ チューブ
１２２２、１４２２ 吸引ポンプ
１２３０、１４３０ 廃インク吸収体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の環境で凝集する性質を有する色材を含有するインクを記録媒体に付与することによって画像を形成するインクジェット記録装置に関する。特に、当該色材の凝集に起因する、記録ヘッド回復装置の不具合を抑制するための構成および回復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータやワードプロセッサ、複写機などのＯＡ機器の発展に伴い、これらの機器の情報を出力するための記録装置も数多く提供されている。中でも、インクジェット記録方式を採用した記録装置は、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録でき、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することが出来る、また、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してフルカラー画像を記録することが比較的容易に実現できる等、様々な利点を有している。よって、今やパーソナルユーザを含めた、幅広い市場に普及している。
【０００３】
このような普及は、インクジェット記録装置に対する様々な要求をユーザから生み出すことにも繋がり、特に近年では、発色性の高い状態のまま、耐水性や耐光性のような強い画像堅牢性を求める声が高まりつつある。画像堅牢性を高めるためには、専用紙としての記録媒体に工夫を加えることも１つであるが、普通紙を含む様々な種類の記録媒体であっても、安定して高い画像堅牢性を維持するためには、インク自体に上記目的を達成させるための特徴を持たせることが最も有効と言える。よって、このようなインクの開発、およびその適用方法などが、近年数多く提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、従来一般的に用いられてきた染料インクに加えて、顔料を色材として含有するインクの開発およびこれを用いた種々の記録方法が開示されている。顔料を含有するインクは、染料を色材として含有するインクに比べて、色材が凝集した状態で記録媒体の表面に留まりやすい。よって、色材の発色性が充分に発揮され、また、太陽光線やオゾンによる褪色も起こり難いなどの特徴を有している。特許文献１によれば、このような顔料インクの優位点と、染料インクの優位点と併用して活用するために、記録媒体の種類や出力する画像の種類に応じて、これら種類の異なるインクを使い分ける方法が開示されている。例えば、顔料ベースの低浸透性のブラックインクと、染料ベースの高浸透性のカラーインクとを用意しておきながら、記録媒体の種類や画像の種類に応じて、ブラック画像をブラックインクで記録したり、カラーインクの混色によって記録したり、或いはカラーインクによって下打ちした上にブラックインクを重ねて記録したりする記録方法が記載されている。
【０００５】
また、発色性や画像堅牢性を高めるための別の方法として、色材を含有する着色インクと反応して色材を不溶化または凝集させる反応液を用いる構成も、いくつか提案されている。例えば、特許文献２においては、記録前の記録媒体上に、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のポリマーの溶液を付与し、その後、着色インクを記録する方法が開示されている。また、特許文献３には、１分子当り２個以上のカチオン性基を有する有機化合物を含有する液体を記録媒体に付与した後、アニオン染料を含有した着色インクを記録する方法が開示されている。特許文献４には、コハク酸等を含有した酸性液体を記録媒体に付与した後に、着色インクを記録する方法が開示されている。特許文献５には、染料を不溶化する液体を、当該染料を含有した着色インクの記録前に付与する方法が開示されている。特許文献６には、多価金属イオンが含有された反応液を、着色インクの記録前に付与する方法が開示されている。
【０００６】
更に、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、および特許文献１３においては、ブラックインクとカラーインクとからなる着色インクのセットであって、カラーインクの少なくとも１つのインクがブラックインクと相互反応性を示し、他のインクがブラックインクと非反応性を示すような構成が開示されている。
【０００７】
以上列挙した反応液を用いる方法は、いずれも色材を有する着色インクと化学反応を起こすことによって、これを凝集させるところに特徴がある。すなわち、近年のインクジェット記録装置においては、その色材が、顔料、染料を問わず、また、凝集を引き起こすために反応液を必要とするか否かに問わず、色材を凝集させた状態で記録媒体表面に残留・定着させることによって、好適な発色性や画像堅牢性を実現しているのである。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２２７２２９号公報
【特許文献２】特開平５６−８９５９５号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９９７１号公報
【特許文献４】特開昭６４−９２７９号公報
【特許文献５】特開昭６４−６３１８５号公報
【特許文献６】特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献７】特開平６−１０６８４１号公報
【特許文献８】特開平９−１１８５０号公報
【特許文献９】特開平１１−３３４１０１号公報
【特許文献１０】特開平１１−３４３４４１号公報
【特許文献１１】米国特許第５，４２８，３８３号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，４８８，４０２号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，９７６，２３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した様な構成においては、記録媒体上での画像品位を向上させることは出来ても、記録装置内でのインクの取り扱いについては、新たな不具合が生じてしまうことが多かった。以下にその一例を説明する。
【００１０】
インクジェット記録装置においては、着色インクとなる液体を、記録ヘッドに備わった複数の記録素子から少量ずつ吐出させて画像を形成している。よって、安定した記録を維持するためには、多数の記録素子からの吐出が常に確実なものであることが望まれる。しかしながら、連続した記録動作、あるいは非記録状態での長時間放置のような状況が生じると、記録素子の内部に不純物や不要な泡が溜まったり、吐出口面に蒸発したインクが固着したりする場合がある。そして、これらは吐出の安定性を劣化させる要因となるのである。このために、通常のインクジェット記録装置においては、周期的あるいは必要に応じて、記録ヘッドに対する吸引回復処理が実施されている。吸引回復処理では、記録ヘッドの吐出口面に吸引キャップを押し当て、この状態でポンプ手段等によってキャップ内を負圧状態とする。これにより、吐出口から所定量のインクが強制的に排出され、このインクとともに、記録素子内に含まれる不純物や不要な泡、また吐出口面に固着したインクなどが除去されるのである。
【００１１】
図１２は、一般的な吸引回復手段の構成、および当該構成において凝集するインクを適用した場合の不具合を説明するための模式図である。ここでは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の着色インク用の記録ヘッド１２１０の他、これらインクと化学反応することにより、着色インクの色材を凝集させるための成分を含んだ反応液（Ｓ）を吐出する記録ヘッド１２１１、による構成が示されている。
【００１２】
各記録ヘッドにおいては、複数の記録素子１２０１が図面の垂直方向に所定のピッチで配備されている。１２２０は、吸引用のキャップである。キャップ１２２０は、記録ヘッドの吐出口面に密着することで、ここに配列する複数の吐出口を一括して覆い、その領域を密封することが可能な材質で形成されている。
【００１３】
１２２２は吸引ポンプである。吸引ポンプ１２２２が作動することにより、キャップ１２２０と吐出口面で形成された密封領域は負圧状態となり、各吐出口１２０１よりそれぞれのインクあるいは反応液が吸引される。吸引された液体は、チューブ１２２１を介することにより、廃液吸収体１２３０へと輸送される。
【００１４】
しかしながら、このような吸引動作において、反応液と着色インクとは、キャップ１２２０で混在された段階で、互いに反応し合い凝集する。すなわち、キャップ１２２０、チューブ１２２１、および廃液吸収体１２３０へと運ばれていく過程で、この廃液は凝集した色材を含んだ状態となり、スムーズな流通が困難になって行く。もし、廃液中の色材が染料のみであれば、色材は廃液中にイオンとして存在しているので、流体の流れはスムーズである。しかし、本例のような反応液によって凝集された色材の場合には、廃液中に凝集されたインクが浮遊し、廃液経路の様々な箇所で固着してしまうという弊害が生じる。そして、このような状況になると、吸引ポンプの吸引力や、廃液吸収体の吸収能力も低下し、結果として、吸引動作自体が正常な状態で行うことが出来なくなってしまうのである。
【００１５】
この問題を解決するために、着色インクを吸引する経路と、反応液を吸引する経路とを独立に設ける構成も提案されている。
【００１６】
図１３は、着色インク用の記録ヘッド１３１０に対する吸引回復手段と、反応液用の記録ヘッド１３１１に対する吸引回復手段とを独立して設けた構成を説明するための模式図である。本例によれば、着色インク用の記録ヘッド１３１０に対しては、キャップ１３２３、吸引ポンプ１３２７、チューブ１３２５および廃液吸収体１３３１が用意されている。また、反応液用の記録ヘッド１３１１に対しては、キャップ１３２４、吸引ポンプ１３２８、チューブ１３２６および廃液吸収体１３３２が着色インク用の系とは独立して用意されている。それぞれの吸引回復系は互いに交わることは無く、着色インクと反応液とが吸引回復に係る一連の経路において、反応、凝集、および固着は起こらない。
【００１７】
しかしながら、吸引回復手段を複数個設置するこのような構成においては、記録装置自体が大型で高価格なものとなってしまう。
【００１８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、凝集する傾向にある色材を含有するインクを用いて、画像を形成するインクジェット記録装置においても、１つの吸引回復手段によって、その吸引回復能力を安定した状態で維持することが可能なインクジェット記録装置、および回復方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そのために本発明においては、 色材を含有する着色インクを記録素子から吐出する着色インクヘッドと、前記着色インクに含有される色材を凝集させる成分を含有する反応液を記録素子から吐出する反応液ヘッドと、前記着色インクヘッドおよび前記反応液ヘッドの記録素子から前記着色インクおよび前記反応液を排出する排出手段と、前記排出手段によって排出された排出液を収容する廃液収容部と、前記排出手段によって排出された排出液を前記廃液収容部へ輸送するための排出経路と、前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害液を前記排出経路に対して直接的あるいは間接的に付与する凝集阻害液付与手段と、
を具備することを特徴とする。
【００２０】
また、色材を含有する着色インクと当該インク中の色材を凝集させる反応液とを記録素子から吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において実行される記録ヘッドの回復方法であって、前記記録ヘッドの記録素子から前記着色インクを排出する工程と、前記記録ヘッドの記録素子から前記反応液を排出する工程と、前記排出工程によって排出されたインクおよび反応液の排出液を、排出経路を介して廃液収容部に輸送する工程と、前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害溶液を前記排出経路に直接的あるいは間接的に付与する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、凝集する傾向にある色材を含有するインクを用いた場合であっても、吸引回復手段の廃液経路における色材の凝集が阻害されるので、吸引回復経路における廃液の流通はスムーズな状態に保たれる。よって、記録装置の吸引回復動作回数を重ねていった状況においても、吸引回復能力は安定して良好な状態で実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の斜視図である。インクジェット記録装置１００の給紙位置に挿入された記録媒体１０５は、搬送ローラ１０６によって矢印Ｐ方向に送られ、記録ヘッド１０４の記録可能領域へ搬送される。
【００２４】
記録可能領域における記録媒体１０５の下部には、プラテン１０７が設けられている。プラテン１０７は、記録ヘッドによって記録が実行される領域において、記録媒体１０５を下側から支持している。
【００２５】
キャリッジ１０１は、２つのガイド軸１０２と１０３によって、それらの軸方向に沿う方向に移動可能となっており、記録領域を主走査方向であるＱ１、Ｑ２方向に往復走査する。
【００２６】
キャリッジ１０１に搭載された記録ヘッド１０４は、ここでは一体的に示しているが、実際には複数色のインクをそれぞれ吐出する複数の記録ヘッドによって構成されている。また、着色インクに含有される色材を凝集させる反応液を吐出するための記録ヘッドや、当該色材の凝集を抑制する性質を有する凝集阻害溶液を吐出するための記録ヘッドも具備されている。これら複数の記録ヘッドは、キャリッジ１０１の走査方向に並列して具備されているものとする。そして、キャリッジ１０１が、Ｑ１またはＱ２方向に走査しながら記録を行う記録主走査と、記録媒体１０５を所定量ずつ搬送する副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に順次画像が形成されていく。
【００２７】
キャリッジ走査領域の最端部には、記録ヘッドのメンテナンス処理を実行するための吸引回復手段１０９が配備されている。吸引回復動作を実行する際、キャリッジ１０１は記録ヘッド１０４を、吸引回復手段１０９の真上まで走査する。位置決めされた記録ヘッド１０４に対し、下側から上昇したキャップがその吐出口面に密着する。図１２で説明したような吸引ポンプや、チューブ、廃液吸収体などは、記録装置本体の下部に格納されている。本発明特有の吸引回復手段の詳しい構成については、後述する。
【００２８】
１０８は、スイッチ部及び表示部である。スイッチ部は記録装置の電源のオン／オフや各種記録モードの設定等に使用され、表示部は記録装置の状態を表示する。
【００２９】
図２は、図１で説明したインクジェット記録装置１００の制御系の構成を説明するためのブロック図である。図において、ホストコンピュータ１４０は記録装置１００と接続され、記録装置へ転送する画像データを生成するものである。ホストコンピュータ１４０のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしてアプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションは記録装置で使用される画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ホストコンピュータ１４０のモニタに表示されてアプリケーションを介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。そして、印刷の指示に応じてこの画像データがプリンタドライバに渡される。プリンタドライバでは、受け取ったＲＧＢの画像データを、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせ、すなわちシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対応した色分解データに変換する。その後、ＣＭＹＫの色分解データそれぞれについてγ補正処理、ハーフニング処理を施し、こうして生成されたＣＭＹＫの多値画像データを記録装置へ転送する。
【００３０】
記録装置１００における受信バッファ４０１は、ホストコンピュータ１４０から転送されたＣＭＫＹの多値画像データなどを受信し、これをＣＰＵ４０２に転送する。また、データが正しく受信されているか否かの情報や、記録装置１００の動作状態を知らせる情報も、受信バッファ４０１を介してホストコンピュータに通知される。ＣＰＵ４０２は記録装置内の各部を制御する役割を果たす。受信バッファ４０１が受信したＣＭＹＫの多値画像データは、ＣＰＵ４０２の管理下においてＣＭＹＫの２値画像データに変換され、それがメモリ部４０３に転送され、これら受信した画像データを一時的に格納する。これに加え、ＣＭＹＫの２値画像データの論理和から反応液用の２値データを生成し、それをメモリ部４０３に格納する。また、メモリ部４０３には、インクジェット記録装置で行われる記録動作や回復動作等を制御するための制御プログラム等が格納されている。機械コントロール部４０４は、ＣＰＵ４０２の指令により、キャリッジモータや搬送モータ等の機械部４０５を駆動制御する。吸引回復手段１０９の制御も、機械コントロール部４０４によって行われている。回復センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号を、ＣＰＵ４０２に転送する。表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ４０２からの指令により、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示部４０９を制御する。記録ヘッドコントロール部４１０は、ＣＰＵ４０２からの指令により、ＣＭＹＫＳの２値吐出データに基づく液体吐出が行われるように記録ヘッド１０４を制御する。また、記録ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド１０４の状態を示す温度情報等を検出して、それらをＣＰＵ４０２に転送する。
【００３１】
図３は、本実施形態に適用可能なインクジェット記録ヘッドの要部を模式的に示した概略斜視図である。図において、９３４は基板であり、本実施形態においては、ガラス、セラミックス、プラスチック或いは金属等から構成されている。但し、このような基板の材質は、本発明の本質ではなく、流路構成部材の一部として機能し、インク吐出エネルギ発生素子、及び後述する液流路、吐出口を形成する材料層の支持体として、機能し得るものであれば特に限定されるものではない。本実施形態では、Ｓｉ基板（ウエハ）を用いた場合として説明する。
【００３２】
基板９３４上にはインク吐出口が形成されるが、その方法としては、レーザー光による形成方法の他、例えば、後述するオリフィスプレート（吐出口プレート）９３５を感光性樹脂として、ＭＰＡ（Ｍｉｒｒｏｒ ＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＡｌｉｎｅｒ）等の露光装置を用いる方法であってもよい。
【００３３】
基板９３４には、複数の電気熱変換素子（以下、ヒータと記述する場合がある）９３１や、共通液室部としての長溝状の貫通口からなるインク供給口９３３が形成されている。熱エネルギ発生手段である複数のヒータ９３１は、インク供給口９３３の長手方向の両側に、それぞれ例えば６００ｄｐｉ（ドット／インチ）に相当する間隔で配置されている。２つの列は、ｙ方向において互いに半ピッチずれた状態になっており、結果的にこの２列でｙ方向に１２００ｄｐｉの密度でドットを記録することが可能な構成となっている。
【００３４】
基板９３４の上には、各ヒータに対応した位置にインクを導くためのインク流路壁９３６が設けられている。更にインク流路壁９３６の上には、各ヒータに与えられたエネルギによって、インク滴が吐出するための吐出口８３２を備えるオリフィスプレート９３５が設けられている。オリフィスプレート９３５の吐出口面側（９３５ａ）は、撥水処理が施されている。それぞれのヒータ９３１には、１０ＫＨｚの駆動周波数で電圧パルスが印加され、各吐出口からは、約１００μｓ毎に吐出を行うことが可能となっている。
【００３５】
図４〜図１１は、実際の吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。ここでは、図３で説明した記録ヘッドの、Ｘ−Ｘ断面図として示している。
【００３６】
図４は、ヒータ９３１に電圧パルスを印加し、ここに膜状の気泡が生成した状態を示している。図５は、図４で示した状態の約１μｓ後、図６は約２μｓ後、図７は約３μｓ後、図８は約４μｓ後、図９は約５μｓ後、図１０は約６μｓ後、図１１は約７μｓ後の状態をそれぞれ示している。尚、以下の説明において、「落下」、「落とし込み」または「落ち込み」とは、いわゆる重力方向への落下という意味ではなく、ヘッドの取り付け方向によらず、電気熱変換素子の方向への移動を示すものとする。
【００３７】
記録信号に基づいた通電が開始されると、ヒータ９３１上の液流路１３３８内には、気泡１００１が生成される。気泡１００１は、１μｓ後には図５、２μｓ後には図６に示すように、急激な体積膨張を遂げる。気泡１００１が最大体積になった時、その高さは吐出口面９３５ａを上回る。この時の気泡１００１の圧力は、大気圧の数分の１から１０数分の１となっている。
【００３８】
気泡１００１の生成から約２μｓ後の時点で、気泡１００１は体積減少に転じ、ほぼ同時にメニスカス１００２の形成も始まる。メニスカス１００２は、図７に示したように、ヒータ９３１側への方向に後退してゆく。
【００３９】
メニスカス１００２の落下速度は、気泡１００１の収縮速度よりも速い。よって、気泡の生成から約４μｓ後の時点で気泡１００１が吐出口８３２の下面近傍で大気に連通する
（図８）。同時に、吐出口８３２の中心軸近傍のインクＩａは、ヒータ９３１に向かって落ち込んで行く。これは、大気に連通する前の気泡１００１の負圧によってヒータ９３１側に引き戻されたインクＩaが、気泡１００１の大気連通後も、慣性によってヒータ９３１面方向の速度を保持しているからである。
【００４０】
ヒータ９３１側に向かって落ち込んで行ったインクＩaは、気泡１００１の生成から約５μｓ後の時点でヒータ９３１の表面に到達する（図９）。そして、その後も、ヒータ９３１の表面を覆うように拡がって行く（図１０）。ヒータ９３１の表面を覆うように拡がったインクは、ヒータ９３１の表面に沿った水平方向のベクトルを有するが、ヒータ９３１の表面に垂直な方向のベクトルは消滅し、ヒータ９３１の表面に留まろうとする。そして、これよりも上側の液体、即ち吐出方向の速度ベクトルを保つ液体に対し、下方向に引く力が働く。
【００４１】
その後、ヒータ９３１の表面に拡がったインクと、上側のインク（主滴）との間の部分Ｉｂが細くなってゆき、気泡１００１の生成から約７μｓ後の時点で、ヒータ９３１の表面の中央で液体部分Ｉｂが切断される（図１１）。そして、吐出方向の速度ベクトルを保つ主滴Ｉaと、ヒータ９３１の表面上に拡がったインクＩｃとに分離される。Ｉｂの切断位置は、液流路１３３８内部が好ましいが、より望ましくは、吐出口８３２よりも電気熱変換素子９３１側がよいとされる。
【００４２】
このように生成された主滴Ｉａは、吐出方向に偏りがない状態で、吐出口８３２の中央部分から吐出され、記録媒体の被記録面の目標の位置に着弾される。一方、ヒータ９３１の表面上に拡がったインクＩｃは、ヒータ９３１の表面上に留まり、吐出されることはない。尚、図８〜１１において、Ｉｄは溝部に付着したインク（溝内のインク）を、又、Ｉｅは液流路１３３８内に残存しているインクを表している。
【００４３】
次に、本実施形態で適用可能な着色インクとして、顔料インクの例を説明する。但し、本発明は、以下に例示する顔料インクを適用することに限定されるものではない。
【００４４】
本実施形態で使用される顔料インクの顔料は、顔料インクの全重量に対して、重量比で１〜２０重量％、好ましくは２〜１２重量％の範囲で用いられる。ブラック顔料としては、カーボンブラックが挙げられ、例えば、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックであって、一次粒子径が１５〜４０ｍμ（ｎｍ）、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９等の特性を有するものが好ましく適用できる。この様な特性を有する市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（以上、コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷｌ、ＣＯＬＯＲ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ製）等が挙げられる。
【００４５】
また、イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８３等が挙げられる。
【００４６】
更に、マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２等が挙げられる。
【００４７】
更に、シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ４、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ６等が挙げられる。なお、以上の他、自己分散型顔料など新たに製造された顔料も、勿論、使用することは可能である。
【００４８】
顔料の分散剤としては、水溶性樹脂であればどの様なものでもよい。但し、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、更に３，０００〜１５，０００の範囲のものであればより好ましい。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性の重合性単量体）からなるブロック共重合体、或いは、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。更に、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂も、好ましい状態で使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。尚、これらの顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、顔料インクの全重量に対して０．１〜５重量％の範囲で含有させるのが好ましい。
【００４９】
上記した顔料が含有されている顔料インクの場合には、顔料インクの全体が中性又はアルカリ性に調整されていることが好ましい。この様なものとすれば、顔料分散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させ、長期保存性に一層優れた顔料インクとすることができるからである。但し、この場合、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる恐れがあるので、出来れば、７〜１０のｐＨ範囲に調整されていることが望まれる。この際に使用されるｐＨ調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上記した顔料及び分散剤である水溶性樹脂は、水性液媒体中に分散又は溶解される。
【００５０】
本実施形態の顔料インクにおいて、好適に用いられる水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である。この場合、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用することが好ましい。
【００５１】
水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルがより好ましく適用できる。
【００５２】
上記した水溶性有機溶剤の顔料インク中の含有量は、一般的には、顔料インクの全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。又、使用される水の含有量としては、顔料インクの全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。
【００５３】
又、本実施形態に適用可能な顔料インクとしては、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つ顔料インクとする為に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。特に浸透促進剤として機能する界面活性剤は、記録媒体に顔料インクの液体成分を速やかに浸透させる役割を担うための適量を添加することが強く望まれる。添加量としては、０．０５〜１０重量％、更には０．５〜５重量％がより好適である。アニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型等、一般に使用されているものを何れも好ましく使用することができる。
【００５４】
上記顔料インクの作製方法としては、始めに、分散剤としての水溶性樹脂と、水とが少なくとも含有された水性媒体に上記顔料を添加し、混合撹拌する。その後、後述の分散手段を用いて分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。次に、この分散液にサイズ剤、及び、上記で挙げた様な適宜に選択された添加剤成分を加え撹拌して顔料インクとする。
【００５５】
尚、分散剤としてアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させる為に塩基を添加することが要される。この際の塩基類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が好ましく適用できる。
【００５６】
又、顔料が含有されている顔料インクの作製方法においては、顔料を含む水性媒体を攪拌し、分散処理する前に、プレミキシングを３０分間以上行うのが効果的である。何故なら、この様なプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるからである。
【００５７】
上記した顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル及びサンドミル等が挙げられる。その中でも、高速型のサンドミルが好ましく使用される。この様なものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル（何れも商品名）等が挙げられる。
【００５８】
又、一般に顔料インクを適用するインクジェット記録装置においては、吐出口の目詰りを極力防止するために、最適な粒度分布を有する顔料を選択し、これを適用する。この際、所望の粒度分布を得るための方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくする、粉砕メディアの充填率を大きくする、処理時間を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級する、及びこれらの手法を組合せて適用する、等の手法を採用することが出来る。
【００５９】
次に、上記顔料インクと反応するための、本実施形態で適用可能な反応液について説明する。本明細書において、反応液とは、記録媒体上での色材を凝集させるように働く成分を有する液体と定義する。よって、例えば電気的斥力により分散されている顔料を含有した顔料インクを用いる場合、反応液は、この電気的斥力を消失させる反応成分である、多価金属塩を含んでいることが好適である。多価金属塩とは、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成される。多価金属イオンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+などの二価金属イオン、そしてFe3+、Al3+などの三価金属イオンが挙げられる。また陰イオンとしては、Cl−、NO3−、SO4−などが挙げられる。瞬時に反応させて凝集膜を形成するために、反応液中の多価金属イオンの総電荷濃度は、着色顔料インク中の逆極性イオンの総電荷濃度の２倍以上であることが望ましい。
【００６０】
反応液に使用できる水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の１価アルコール類の他、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等が挙げられる。本発明における反応液中における上記水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、反応液全重量の５〜６０重量％、更に好ましくは、５〜４０重量％が好適な範囲である。
【００６１】
又、反応液には、更にこの他、必要に応じて、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤などの添加剤を適宜配合してもかまわない。但し、浸透促進剤として機能する界面活性剤の選択と添加量は、記録媒体に対する反応液の浸透性を抑制する上で注意が必要である。さらに反応液は、無色であることがより好ましいが、記録媒体上でインクと混合された際に、各着色インクの色調を変えない範囲の淡色のものであってもよい。更に、以上の様な反応液の各種物性の好適な範囲としては、２５℃付近での粘度が１〜３０ｃｐｓ．の範囲となる様に調整されたものが好ましい。
【００６２】
以下に、本発明および本実施形態で適用可能な凝集阻害溶液について説明する。上述したように、反応液によってその電気的斥力が失われた顔料分子は、凝集物を生成しやすくなる。このような状況においても、再び顔料分子の分散を促すためには、立体障害効果を利用することが効果的である。すなわち、立体障害効果によって顔料粒子を分散される効力を有する材料を、凝集阻害材として適用することが出来る。適用可能な材料例としては、ノニオン性界面活性剤BC40（日光ケミカル製）、BC20（日光ケミカル製）などが挙げられる。特にエチレンオキサイド基が５個以上のノニオン性界面活性剤は、効果的に利用することができる。
【００６３】
また一方、反応液に含有されている多価金属塩が、インク中に多価イオンとして溶解出来ない状態にすることでも、反応・凝集を抑制することができる。この場合の材料例としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ性水溶液などを利用することができる。更に、特定金属をマスキングするキレート剤を利用することも出来る。キレート剤としては、ＥＤＴＡ（エチレンジアミンテトラ四酢酸）、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）、ＵＤＡ（ウラミル二酢酸）などを挙げることが出来る。
【００６４】
但し、本発明で適用可能な凝集阻害材としては、上述した立体障害効果を有するものや、反応液の多価金属塩を溶解させないような特徴を有するものに限られることは無い。本発明の凝集阻害溶液としては、凝集する傾向にある色材の凝集を結果的に抑制するという役割が果たされれば有効なのであり、その手段が立体障害効果を利用するものであろうと、化学反応を利用するものであろうと構わない。
【００６５】
本発明で使用される凝集阻害材に対する好適な水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用するのが好ましい。
【００６６】
水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
【００６７】
上記した水溶性有機溶剤の凝集阻害溶液中の含有量は、一般には凝集阻害溶液の全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。又、使用される水の含有量としては、凝集阻害溶液の全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。
【００６８】
また、本発明で適用可能な凝集阻害溶液としては、無色透明液体の他に、染料や顔料などの着色材が含まれた淡い有色液体であっても構わない。この際、より積極的に、画像の記録に用いる着色インクの１つに、上記凝集阻害材が含有されている構成であっても良い。
【００６９】
以下に、凝集阻害材が含有される着色インクに適用可能な色材について説明する。当該色材については、染料、顔料のどちらも用いることができるが、耐光性、耐ガス性、耐水性等の堅牢性を考慮した場合には、顔料を適用するのがより好ましい。また、インク中の色材濃度は、凝集反応抑制効果が十分得られるように、３．５重量％以下とするのが好ましい。色材濃度の下限値は特に設定されないが、着色インクとして充分な発色性を得るためには、０．０５重量％以上が好ましいと言える。適用可能な色調としては、色材濃度の上限値が定まっていることから判断すると、ライトシアン、ライトマゼンタ、ライトバイオレット、ライトブラック等のようなライト系インクに適用することが適当である。ライト系インクは、特に自然画における階調性やハイライト部の粒状感を意識した場合に利用されるインクであって、一般には同様の色相角を有する通常の色材濃度のインクと併用して用いられる。役割としては、主にハイライト部から中間調にかけての領域で、粒状感のない滑らかなトーンを実現することであるので、より好ましい色材濃度としては２．５重量％以下、更には１．５重量％以下とするのがよい。
【００７０】
このように作成された、凝集阻害材が含有された着色インクにおいては、記録媒体上においても色材が凝集することが殆ど無い。よって、鮮鋭度や発色性の向上といった、色材が凝集することによって得られる効果は期待できない。しかしながら、上述したようなライト系のインクに適用する構成であれば、その役割から判断しても、出力される画像品位をトータルに向上させることが出来ると言える。
【００７１】
以上説明したような、着色インク、反応液（あるいは反応成分を含んだ着色インク）、凝集阻害溶液（あるいは凝集阻害材を含んだ着色インク）を用いた本実施形態のインクジェット記録装置における、吸引回復手段の構成を詳細に説明する。
【００７２】
図１４は、本実施形態のインクジェット記録装置における吸引回復手段を、従来の技術の項で示した図１２と比較しながら説明するための模式図である。ここでは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の着色インク用の記録ヘッド１４１０の他、これらインクと化学反応することにより、着色インクの色材を凝集させる成分を含んだ無色透明の反応液（Ｓ）を吐出する記録ヘッド１４１１、および上記反応を抑制するための成分を含んだ凝集阻害溶液（Ｐ）を吐出する記録ヘッド１４１２による構成が示されている。
【００７３】
各記録ヘッドにおいては、複数の記録素子１４０１が図面の垂直方向に所定のピッチで配備されている。１４２０は、吸引用のキャップである。キャップ１４２０は、記録ヘッド１４１０、１４１１、および１４１２の吐出口面に密着することで、ここに配列する複数の吐出口１４０１を一括して覆い、その領域を密封する。
【００７４】
１４２２は吸引ポンプである。吸引ポンプ１４２２が作動することにより、キャップ１４２０と吐出口面で形成された密封領域は負圧状態となり、複数の吐出口１４０１よりそれぞれのインク、反応液あるいは凝集阻害溶液が吸引される。吸引された液体は、チューブ１４２１を介することにより、廃液を収容する廃液収容部たる廃液吸収体１４３０へと輸送される。以上の構成は、凝集阻害溶液（Ｐ）を吐出する記録ヘッド１４１２を加えた以外は、図１２の構成と同様である。
【００７５】
吸引ポンプ１４２２を動作した場合、記録ヘッド１４１０からの着色インクＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙと、記録ヘッド１４１１からの反応液と、記録ヘッド１４１２からの凝集阻害溶液は、ほぼ同時にキャップ１４２０内に排出される。この際、着色インクＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、反応液と混合される以前に、より近い位置にある凝集阻害溶液と混合される。よって、その後この混合液が反応液と混じり合うことになっても、着色インクと反応液との反応は抑制されるため、キャップ１４２０内の廃液には不溶化物や凝集物などの生成が起こり難い状態となっている。従って、吸引キャップ１４２０、チューブ１４２１、吸引ポンプ１４２２、および廃液吸収体１４３０の一連の廃液経路において、色材の凝集に起因する目詰まりなどの不具合は抑制されるのである。
【００７６】
なお、図１４では、着色インク用の記録ヘッド１４１０と反応液用の記録ヘッド１４１１の間に、凝集阻害溶液用の記録ヘッド１４１２を配置しているが、本実施形態の効果は、このような配列でなくとも得ることが出来る。記録ヘッドの配列は、効率良く反応を制御できる位置であれば、いずれの箇所に設けても構わない。例えば、記録ヘッド１４１０の両側に、凝集阻害溶液用の２つ記録ヘッド１４１２を配備すれば、より積極的に反応を抑制することが出来る。
【００７７】
また、着色インクの種類は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色に限定されるものではない。例えば、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）のような、別の色調を有するインクを追加しても構わない。
【００７８】
また、凝集阻害溶液を記録用の着色インクとして用いない場合には、凝集阻害溶液用の記録ヘッドの記録素子には、ヒータを配備しない構成であってもよい。
【００７９】
図１５は、このような例を説明するための模式図である。凝集阻害溶液用の記録ヘッド１４１２に配備された記録素子１７０２には、ヒータのような電気熱変換素子が配備されていないものとする。このような構成であっても、吸引ポンプ１４２２の動作時における廃液の動向は、図１４で説明した場合と同様である。すなわち、一連の廃液経路において、色材の凝集に起因する目詰まりなどの不具合を抑制するという本実施形態の効果は、図１４と同様に得られるのである。更に、本例によれば、吐出動作のために必要な電気回路やアクチュエータを記録ヘッド１４１２のために配備する必要がなくなる。よって、図１４の構成に比べて、より低価格な状態で同様の効果を実現することが可能となる。
【００８０】
一方、凝集阻害溶液用の記録ヘッド１４１２からも吐出可能な構成にする場合には、より有効な吸引回復工程を採用することが出来る。
【００８１】
図１６（ａ）および（ｂ）は、図１４に示した本実施形態の吸引回復手段を用いながら、別の工程で吸引回復動作を実施する方法を示す図である。図において、吸引回復が開始されると、まず図１６（ａ）に示したように、キャップ１４２０は開放したままの状態で、記録ヘッド１４１２から凝集阻害溶液の液滴１６０５を吐出する。ある程度吐出が実行されると、キャップ１４２０内には凝集阻害溶液の液だまりが一様に形成される。
【００８２】
次に、図１６（ｂ）に示したように、キャップ１４２０を記録ヘッドの吐出口面に密着させ、吸引ポンプ１４２２を動作させる。この際、記録ヘッド１４１０から吸引された着色インクや、記録ヘッド１４１１から吸引された反応液は、凝集阻害溶液の液だまりの中に吸入されることになる。このように、予めキャップ１４２０内に凝集阻害溶液の層を形成しておくことで、凝集阻害溶液の機能を、全てのインクに対して一様に且つ効率的に働かせることが出来る。
【００８３】
以下に、以上説明した本実施形態の効果を確認するために、本発明者らが行った検証例および比較例を説明する。尚、以下の記載において、部、％とあるものは特に断わらない限り重量基準であるものとする。
【００８４】
（検証例１）
まず、下記に従い、顔料とアニオン性化合物とを含むブラック、シアン、マゼンタ、イエローの顔料インク、反応液、および凝集阻害溶液を生成した。
【００８５】
（着色インクＫ１）
＜顔料分散液の作製＞
・スチレン-アクリル酸-アクリル酸エチル共重合体
（酸価２４０、重量平均分子量＝５，０００）
１．５部
・モノエタノールアミン １．０部
・ジエチレングリコール ５．０部
・イオン交換水 ８１．５部
【００８６】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に新たに試作されたカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部、イソプロピルアルコール１部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行った。
・分散機：サンドグラインダー（五十嵐機械製）
・粉砕メディア：ジルコニウムビーズ、１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積比）
・粉砕時間：３時間
【００８７】
更に、遠心分離処理（１２，０００ｒｐｍ．、２０分間）を行い、粗大粒子を除去して顔料分散液とした。
【００８８】
＜着色インクＫ１の作製＞
上記の分散液を使用し、下記の組成比を有する成分を混合し、顔料を含有するインクを作製して着色インクとした。
・上記顔料分散液 ３０．０部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール ５．０部
・Ｎ−メチルピロリドン ５．０部
・エチルアルコール ２．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） １．０部
・イオン交換水 ４７．０部
【００８９】
（着色インクＣ１）
着色インクＫ１の調製の際に使用したカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部をピグメントブルー１５に代えたこと以外は、着色インクＫ１の調製と同様にして顔料を含有した着色インクＣ１を調製した。
【００９０】
（着色インクＭ１）
着色インクＫ１の調製の際に使用したカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部をピグメントレッド７に代えたこと以外は、着色インクＫ１の調製と同様にして顔料を含有した着色インクＭ１を調製した。
【００９１】
（着色インクＹ１）
着色インクＫ１の調製の際に使用したカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部をピグメントイエロー７４に代えたこと以外は、着色インクＫ１の調製と同様にして顔料を含有した着色インクＹ１を調製した。
【００９２】
（反応液Ｓ１）
下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過し、ｐＨが３．８に調整されている反応液Ｓ１を得た。
【００９３】
＜反応液Ｓ１の組成＞
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・硝酸マグネシウム ３．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ８１．９部
【００９４】
（凝集阻害溶液Ｐ１）
下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過して凝集阻害溶液Ｐ１を得た。
【００９５】
＜凝集阻害溶液Ｐ１の組成＞
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・ＢＣ４０（日光ケミカル製） １０．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ７４．９部
【００９６】
次に、作成した４色の着色インク、反応液および凝集阻害溶液をインクジェット記録装置ＢＪＦ９００（キヤノン製）の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫ（キヤノン製）のインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣ（キヤノン製）のインクタンクに凝集阻害溶液Ｐ１を、ＢＣＩ−６ＰＭ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【００９７】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって精製される凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【００９８】
（検証例２）
４色の着色インク（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）、反応液Ｓ１は検証例１と同様のものを用い、凝集阻害溶液ＰＬ１としては、以下に示す内容で、ライトバイオレットの着色インクとして作成した。
【００９９】
（凝集阻害溶液ＰＬ１）
着色インクＫ１の作製において使用したカーボンブラックの替わりに、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ２３を用いたこと以外は、着色インクＫ１と同様な方法でライトバイオレット色の顔料分散液を作製した。
【０１００】
＜凝集阻害溶液Ｐ１の組成＞
・上記淡バイオレット色の顔料分散液 ５．０部
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・ＢＣ４０（日光ケミカル製） １０．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ６９．９部
【０１０１】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、反応液Ｓ１および凝集阻害溶液ＰＬ１をＢＪＦ９００の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫのインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣのインクタンクに凝集阻害溶液ＰＬ１を、ＢＣＩ−６ＰＭのインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃのインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍのインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙのインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１０２】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって精製される凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１０３】
（検証例３）
４色の着色インク（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）と反応液Ｓ１は検証例１と同じ物を用意し、凝集阻害溶液Ｐ３を以下に従い作製した。
【０１０４】
（凝集阻害溶液Ｐ３）
下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過して凝集阻害溶液Ｐ３を得た。
【０１０５】
＜凝集阻害溶液Ｐ３の組成＞
・ジエチレングリコール ２０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・水酸化ナトリウム ０．５部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ７４．４部
【０１０６】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、反応液Ｓ１および凝集阻害溶液Ｐ３をＢＪＦ９００の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫのインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣのインクタンクに凝集阻害溶液Ｐ３を、ＢＣＩ−６ＰＭのインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃのインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍのインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙのインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１０７】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって水酸化マグネシウムが生成されたが、これによる凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１０８】
（検証例４）
４色の着色インク（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）、および反応液Ｓ１は検証例１と同様のものを用い、凝集阻害溶液ＰＬ３としては、以下に示す内容で、ライトブラックの着色インクとして作成した。
【０１０９】
（凝集阻害溶液ＰＬ３）
＜凝集阻害溶液ＰＬ３の組成＞
・着色インクＫ１で作製した黒色顔料分散液 ２２．０部
・ジエチレングリコール ２０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・水酸化ナトリウム ０．５部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ５２．４部
【０１１０】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、反応液Ｓ１および凝集阻害溶液ＰＬ３をＢＪＦ９００の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６ＢＫのインクタンクに反応液Ｓ１を、ＢＣＩ−６ＰＣのインクタンクに凝集阻害溶液ＰＬ３を、ＢＣＩ−６ＰＭのインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６Ｃのインクタンクに着色インクＣ１を、ＢＣＩ−６Ｍのインクタンクに着色インクＭ１を、ＢＣＩ−６Ｙのインクタンクに着色インクＹ１をそれぞれ注入し、ＢＪＦ９００のタンクホルダーにこれらを搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図１４で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１１１】
その後、ＢＪＦ９００をホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応によって水酸化マグネシウムが生成されたが、これによる凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１１２】
（検証例５）
着色インクＫ１と凝集阻害溶液Ｐ１については検証例１と同様のものを用意した。着色インクＣ２、Ｍ２、Ｙ２は、着色インクＫ１と反応する成分を含有するように、以下に従い作製した。
【０１１３】
（着色インクＣ２）
以下の成分を混合して着色インクＣ２を調製した。調製の際には、十分に撹拌して成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイズ３．０μｍのミクロフィルターにて加圧濾過した。
【０１１４】
＜着色インクＣ２の組成＞
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（川研ファインケミカル（株）社製のアセチレノールＥＨ（商品名））：１部
・トリメチロールプロパン ：６部
・グリセリン ：６部
・２−ピロリドン ：６部
・ＣＩアシッドブルー９ ：３部
・硝酸マグネシウム塩 ：２部
・水 ：残部
【０１１５】
（着色インクＭ２）
以下の成分を混合して着色インクＭ２を調製した。調製の際には、十分に撹拌して成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイズ３．０μｍのミクロフィルターにて加圧濾過した。
【０１１６】
＜着色インクＭ２の組成＞
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（川研ファインケミカル（株）社製のアセチレノールＥＨ（商品名））：１部
・トリメチロールプロパン ：６部
・グリセリン ：６部
・２−ピロリドン ：６部
・ＣＩアシッドレッド５２ ：３部
・硝酸マグネシウム塩 ：２部
・水 ：残部
【０１１７】
（着色インクＹ２）
以下の成分を混合して着色インクＹ２を調製した。調製の際には、十分に撹拌して成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイズ３．０μｍのミクロフィルターにて加圧濾過した。
【０１１８】
＜着色インクＹ２の組成＞
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（川研ファインケミカル（株）社製のアセチレノールＥＨ（商品名））：１部
・トリメチロールプロパン ：６部
・グリセリン ：６部
・２−ピロリドン ：６部
・ＣＩアシッドイエロー２３ ：３部
・硝酸マグネシウム塩 ：２部
・水 ：残部
【０１１９】
作成した４色の着色インクＫ１、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、および凝集阻害溶液Ｐ１をＰＩＸＵＳ９９０ｉ（キヤノン製）の記録ヘッドから吐出させるため、ＢＣＩ−６Ｋ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＫ１を、ＢＣＩ−６ＬＣ（キヤノン製）のインクタンクに凝集阻害液Ｐ１を、そしてＢＣＩ−６ＬＭ、ＢＣＩ−６Ｒ（キヤノン製）のインクタンクは空にしておき、ＢＣＩ−６Ｃ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＣ２、ＢＣＩ−６Ｍ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＭ２、ＢＣＩ−６Ｙ（キヤノン製）のインクタンクに着色インクＹ２をそれぞれ注入し、ＰＩＸＵＳ９９０ｉのタンクホルダーに搭載した。このような組み合わせで各インクタンクを搭載することにより、図２２で示した構成と同様の順番で、各記録ヘッドが配列することになる。
【０１２０】
その後、ＰＩＸＵＳ９９０ｉをホストコンピュータに接続し、プリンタドライバのプロパティよりヘッドリフレッシングを選択することによって、１０回の吸引回復動作を実行した。終了後、記録装置の吸引キャップ内を観察したところ、反応液と着色インクとの化学反応による凝集物は確認されず、吸引回復手段における不具合も発生しなかった。
【０１２１】
（比較例１）
上記検証例１の状態から、凝集阻害溶液Ｐ１用のインクタンクを取り除き、検証例１と同様の検証を行った。結果、ＢＪＦ９００の吸引キャップ内で、着色インクの成分である顔料粒子の凝集物が確認され、当該凝集物が吸引回復手段の経路に存在することにより、その後の吸引回復動作が正常に実行されなくなった。
【０１２２】
（比較例２）
上記検証例２の状態から、凝集阻害溶液Ｐ１用のインクタンクを取り除き、検証例２と同様の検証を行った。結果、ＢＪＦ９００の吸引キャップ内で、着色インクの成分である顔料粒子の凝集物が確認され、当該凝集物が吸引回復手段の経路に存在することにより、その後の吸引回復動作が正常に実行されなくなった。
【０１２３】
以上説明したように本実施形態によれば、色材の凝集を抑制する性質を有する凝集阻害溶液用の記録ヘッドを用意し、吸引動作時には、色材を吐出する記録ヘッドと同一の吸引キャップ内に、その廃液が流出するような構成を設けることにより、一連の廃液経路における色材の凝集が抑制され、吸引回復手段における不具合を極力防止することが可能となった。
【０１２４】
（その他の実施形態）
以下に、本発明に適用可能な他の実施形態、すなわち吸引回復手段における他の構成について説明する。
【０１２５】
図１７は、反応液用のキャップ１７２０を、その他の記録ヘッド用のキャップ１７１９と、分離して設けた構成を説明するための図である。図において、着色インク用の記録ヘッド１７１０と凝集阻害溶液用の記録ヘッド１７１２の吐出口面には吸引キャップ１７１９が密着され、反応液用の記録ヘッド１７１１の吐出口面には吸引キャップ１７２０が密着されている。また、２つのキャップ１７１９および１７２０には、それぞれ吸引ポンプ１７２２に連結するチューブ１７２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ１７２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ１７２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液と着色インクとが、まずキャップ１７１９内で混合し、その後チューブ１７２１の途中において、上記混合液と反応液とが混合する。このように、１回の吸引動作であっても、色材に対する凝集阻害溶液との混合と、反応液との混合が、２段階のタイミングで、時間を隔てて行われることになるので、着色インクと反応液との反応・凝集は、より確実に抑制され、廃液経路内における不具合も抑制される。
【０１２６】
図１８は、凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、凝集阻害溶液を収容したタンク１８１２は、記録ヘッドに連結しておらず、吸引ポンプ１８２２が動作するときに、廃液経路のチューブ１８２１内に凝集阻害溶液が流出される構成となっている。この際、着色インク用のキャップ１８１９と、反応液用の吸引キャップ１８２０は独立に設けられている。そして、混色した着色インクの廃液がキャップ１８１９から排出された直後に、凝集阻害溶液と混合するように、凝集阻害溶液用のタンク１８１２がチューブ１８２１に連結されている。その後、吸引ポンプ１８２２に向かう経路において、この混合液と反応液とが合流する仕組みになっている。このように、１回の吸引動作であっても、着色インクに対する凝集阻害溶液との混合と、反応液との混合が、２段階のタイミングで、時間を隔てて行われることになるので、着色インクと反応液との反応・凝集は、より確実に抑制され、廃液経路内における不具合も抑制される。また、本例によれば、凝集阻害溶液用の記録ヘッドも必要とされないので、より低価格に記録装置を提供することが可能となる。
【０１２７】
図１９は、凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、凝集阻害溶液を収容したタンク１９１２は、記録ヘッドに連結しておらず、着色インクと反応液とを同時に吸引するキャップ１９２０の側端部に直接連結されている。このような構成を採ることにより、キャップ１９２０の内側は、常時、凝集阻害溶液がある程度満たされた状態が維持されている。このような状態で、キャップ１９２０による密着および吸引ポンプ１９２２が動作することにより、吸引される着色インクおよび反応液は、凝集阻害溶液の層にまず接してから、互いに混合する形態となる。よって、凝集阻害溶液との混合と、反応液との混合が、２段階のタイミングで、行われることになるので、着色インクと反応液との反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１２８】
図２０は、反応液と凝集阻害用液用のキャップ２０２０を、着色インク用のキャップ２０１９と、分離して設けた構成を説明するための図である。図において、着色インク用の記録ヘッド２０１０の吐出口面には吸引キャップ２０１９が密着され、反応液用の記録ヘッド２０１１と凝集阻害溶液用の記録ヘッド２０１２の吐出口面には吸引キャップ２０２０が密着されている。また、２つのキャップ２０１９および２０２０にはそれぞれ吸引ポンプ２０２２に連結するチューブ２０２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ２０２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ２０２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液と反応液とが、キャップ２０２０内で混合し、その後チューブ２０２１の途中において、この混合液と着色インクとが混合する。このような構成を採用することにより、反応液と凝集阻害溶液とが、充分に混合し合った後に着色インクが混合する状態となるため、混合液内における反応液と着色インクとの反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１２９】
図２１は、ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、他の着色インクと反応するブラックインク用のキャップ２１２０は、凝集阻害溶液および他の着色インク用のキャップ２１１９とは、分離して設けられている。２つのキャップ２１１９および２１２０にはそれぞれ吸引ポンプ２１２２に連結するチューブ２１２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ２１２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ２１２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液と着色インクとが、キャップ２１１９内で混合し、その後チューブ２１２１の途中において、この混合液とブラックインクとが混合する。このような構成を採用することにより、ブラックインクと反応する成分を有するカラーの着色インクと凝集阻害溶液とが、充分に混合し合った後にブラックインクが混合する状態となるため、混合液内におけるブラックインクとカラーインクとの反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１３０】
図２２は、ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。図において、他の着色インクと反応するブラックインク用のキャップ２１２０は、凝集阻害溶液および他の着色インク用のキャップ２１１９とは、分離して設けられている。２つのキャップ２２１９および２２２０にはそれぞれ吸引ポンプ２２２２に連結するチューブ２２２１が設けられており、これら２つの経路は、吸引ポンプ２２２２の前で合流するように形成されている。この状態で吸引ポンプ２１２２が動作すると、吸引された凝集阻害溶液とブラックインクとが、キャップ２２２０内で混合し、その後チューブ２２２１の途中において、この混合液と他の着色インクとが混合する。このような構成を採用することにより、ブラックインクと反応する成分を有するカラーの着色インクと凝集阻害溶液とが、充分に混合し合った後にブラックインクが混合する状態となるため、混合液内におけるブラックインクとカラーインクとの反応・凝集は、より確実に抑制され、吸引回復経路内における不具合も抑制される。
【０１３１】
なお、以上の実施形態や検証例においては、様々な成分および様々な特徴を有する着色インクや反応液、および凝集阻害溶液を列挙し、これを用いた形態について説明してきた。しかし、繰り返しになるが、本発明は上記成分や化学的作用に限定されるものではない。本発明は、インクと当該インク中の色材を凝集させる反応液とを用いて画像形成を行うインクジェット記録装置において、廃液収容部へインク廃液や反応液廃液を導くための廃液経路中に凝集阻害液を直接的あるいは間接的に付与し、廃液経路中における凝集を極力軽減することに特徴がある。よって、色材自体が、顔料であっても染料であっても、また、色材と凝集阻害材が同じ着色インクに含有されている形態であっても、本発明の本質に関わるものではない。凝集しようとする色材とこれを分散させようとする材料との関係が、吸引回復経路において、好適なバランスで作用していれば、本発明の範疇となりうるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】本発明に適用可能なインクジェット記録装置の制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録吐出ヘッドの要部を模式的に示した概略斜視図である。
【図４】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図５】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図６】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図７】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図８】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図９】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図１０】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図１１】吐出動作を経時的に説明するためのヘッド断面図である。
【図１２】一般的な吸引回復手段の構成、および当該構成において凝集するインクを適用した場合の不具合を説明するための模式図である。
【図１３】着色インクを吐出する記録ヘッドに対する吸引回復手段と、反応液用の記録ヘッドに対する吸引回復手段とを独立して設けた構成を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録装置における吸引回復手段を、従来と比較しながら説明するための模式図である。
【図１５】凝集阻害溶液用の記録ヘッドの記録素子に、ヒータを配備しない構成を説明するための図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の吸引回復手段を用いながら、別の工程で吸引回復動作を実施する方法を示す図である。
【図１７】反応液用のキャップを、その他の記録ヘッド用のキャップと、分離して設けた構成を説明するための図である。
【図１８】凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【図１９】凝集阻害溶液が着色インクとして利用されない場合の、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【図２０】反応液と凝集阻害用液用のキャップを、着色インク用のキャップと、分離して設けた構成を説明するための図である。
【図２１】ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【図２２】ブラックインクと他の着色インクとが互いに反応し合う系における、吸引回復手段の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ 搬送経路
１１ 用紙センサ
１２ ピンチローラ
１４ 記録領域
１５ 中心位置
１７ 吸収体
１８ 拍車
１９ 排紙ローラ
１０１ キャリッジ
１０２、１０３ ガイド軸
１０４ 記録ヘッド
１０５ 記録媒体
１０６ 搬送ローラ
１０７ プラテン
１０８ スイッチ部、表示部
４０１ 受信バッファ
４０２ ＣＰＵ
４０３ メモリ部
４０４ 機械コントロール部
４０５ 機械部
４０６ センサ／ＳＷコントロール部
４０７ センサ／ＳＷ部
４０８ 表示素子コントロール部
４０９ 表示素子部
４１０ 記録ヘッドコントロール部
８３２ 吐出口
９３１ 電気熱変換体（ヒータ）
９３３ インク供給口
９３４ 基板
９３５ オリフィスプレート
９３６ インク流路壁
１００１ 気泡
１００２ メニスカス
１３３８ 液流路
１２０１、１４０１ 吐出口
１２１０、１２１１、１４１０、１４１１、１４１２ 記録ヘッド
１２２０、１４２０ キャップ
１２２１、１４２１ チューブ
１２２２、１４２２ 吸引ポンプ
１２３０、１４３０ 廃インク吸収体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含有する着色インクを記録素子から吐出する着色インクヘッドと、
前記着色インクに含有される色材を凝集させる成分を含有する反応液を記録素子から吐出する反応液ヘッドと、
前記着色インクヘッドおよび前記反応液ヘッドの記録素子から前記着色インクおよび前記反応液を排出する排出手段と、
前記排出手段によって排出された排出液を収容する廃液収容部と、
前記排出手段によって排出された排出液を前記廃液収容部へ輸送するための排出経路と、
前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害液を前記排出経路に対して直接的あるいは間接的に付与する凝集阻害液付与手段と、
を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、（Ａ）前記着色インクヘッド、前記反応液ヘッド、前記凝集阻害液付与手段から前記着色インク、前記反応液、前記凝集阻害液を同一部材に排出し、（Ｂ）当該排出した廃液を前記排出経路へ輸送することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記凝集阻害液付与手段は、前記凝集阻害液を記録素子から吐出可能な凝集阻害液ヘッドであり、
前記同一部材には、前記凝集阻害液ヘッドから凝集阻害液が吐出され、その後、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから前記着色インクが排出され、前記反応液ヘッドから前記反応液が排出されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記凝集阻害液付与手段は、前記凝集阻害液を前記排出経路へ直接付与可能な手段であり、
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから排出された前記着色インクと前記反応液ヘッドから排出された前記反応液とが前記排出経路内で混合する前に、前記排出経路へ前記凝集阻害液を直接付与することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記凝集阻害液を記録素子から排出可能な凝集阻害液ヘッドを更に具備し、
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから排出された前記着色インクと前記凝集阻害液ヘッドから排出された前記凝集阻害液とが混合した後に、該混合液と、前記排出手段によって前記反応液ヘッドから排出された前記反応液が前記排出経路にて混合することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記凝集阻害液を記録素子から排出可能な凝集阻害液ヘッドを更に具備し、
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、前記排出手段によって前記反応液ヘッドから排出された前記反応液と前記凝集阻害液ヘッドから排出された前記凝集阻害液とが混合した後に、該混合液と、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから排出された前記着色インクが前記排出経路にて混合することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記着色インクは、前記色材として顔料を含有する顔料インクであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記凝集阻害液は、界面活性剤、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、エチレンジアミンテトラ四酢酸、ニトリロ三酢酸、ウラミル二酢酸の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記反応液は、所定の着色インクに含有される色材を凝集させる成分と色材とを含有する溶液であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記凝集阻害液は色材を含有する溶液であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記凝集阻害液は、色材含有量が３．５重量％以下であることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
色材を含有する着色インクと当該インク中の色材を凝集させる反応液とを記録素子から吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において実行される記録ヘッドの回復方法であって、
前記記録ヘッドの記録素子から前記着色インクを排出する工程と、
前記記録ヘッドの記録素子から前記反応液を排出する工程と、
前記排出工程によって排出されたインクおよび反応液の排出液を、排出経路を介して廃液収容部に輸送する工程と、
前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害溶液を前記排出経路に直接的あるいは間接的に付与する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置の記録ヘッド回復方法。
【請求項１】
色材を含有する着色インクを記録素子から吐出する着色インクヘッドと、
前記着色インクに含有される色材を凝集させる成分を含有する反応液を記録素子から吐出する反応液ヘッドと、
前記着色インクヘッドおよび前記反応液ヘッドの記録素子から前記着色インクおよび前記反応液を排出する排出手段と、
前記排出手段によって排出された排出液を収容する廃液収容部と、
前記排出手段によって排出された排出液を前記廃液収容部へ輸送するための排出経路と、
前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害液を前記排出経路に対して直接的あるいは間接的に付与する凝集阻害液付与手段と、
を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、（Ａ）前記着色インクヘッド、前記反応液ヘッド、前記凝集阻害液付与手段から前記着色インク、前記反応液、前記凝集阻害液を同一部材に排出し、（Ｂ）当該排出した廃液を前記排出経路へ輸送することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記凝集阻害液付与手段は、前記凝集阻害液を記録素子から吐出可能な凝集阻害液ヘッドであり、
前記同一部材には、前記凝集阻害液ヘッドから凝集阻害液が吐出され、その後、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから前記着色インクが排出され、前記反応液ヘッドから前記反応液が排出されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記凝集阻害液付与手段は、前記凝集阻害液を前記排出経路へ直接付与可能な手段であり、
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから排出された前記着色インクと前記反応液ヘッドから排出された前記反応液とが前記排出経路内で混合する前に、前記排出経路へ前記凝集阻害液を直接付与することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記凝集阻害液を記録素子から排出可能な凝集阻害液ヘッドを更に具備し、
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから排出された前記着色インクと前記凝集阻害液ヘッドから排出された前記凝集阻害液とが混合した後に、該混合液と、前記排出手段によって前記反応液ヘッドから排出された前記反応液が前記排出経路にて混合することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記凝集阻害液を記録素子から排出可能な凝集阻害液ヘッドを更に具備し、
前記排出経路への凝集阻害液の付与は、前記排出手段によって前記反応液ヘッドから排出された前記反応液と前記凝集阻害液ヘッドから排出された前記凝集阻害液とが混合した後に、該混合液と、前記排出手段によって前記着色インクヘッドから排出された前記着色インクが前記排出経路にて混合することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記着色インクは、前記色材として顔料を含有する顔料インクであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記凝集阻害液は、界面活性剤、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、エチレンジアミンテトラ四酢酸、ニトリロ三酢酸、ウラミル二酢酸の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記反応液は、所定の着色インクに含有される色材を凝集させる成分と色材とを含有する溶液であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記凝集阻害液は色材を含有する溶液であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記凝集阻害液は、色材含有量が３．５重量％以下であることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
色材を含有する着色インクと当該インク中の色材を凝集させる反応液とを記録素子から吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において実行される記録ヘッドの回復方法であって、
前記記録ヘッドの記録素子から前記着色インクを排出する工程と、
前記記録ヘッドの記録素子から前記反応液を排出する工程と、
前記排出工程によって排出されたインクおよび反応液の排出液を、排出経路を介して廃液収容部に輸送する工程と、
前記色材の凝集を抑制するための凝集阻害溶液を前記排出経路に直接的あるいは間接的に付与する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置の記録ヘッド回復方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−１４２６６５（Ｐ２００６−１４２６６５Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３６３６４（Ｐ２００４−３３６３６４）
【出願日】平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]