JP2007001067A - 液滴吐出装置及び液滴吐出面のクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特に液滴吐出量が多い場合等に、液滴吐出面のノズル近傍に固着物が発生するのを防止、あるいは除去しやすくして、長期にわたり安定した画像形成を行うことができる液滴吐出装置を提供することである。
【解決手段】有機化合物を含む液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出面３８を備えた液滴吐出手段を有し、インクジェット法により液滴を吐出する液滴吐出装置であって、前記液滴吐出面における前記ノズル近傍に撥水性膜Ｓを、該ノズル近傍以外の部分に光触媒を含む親水性膜Ｔを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、液滴吐出面からインクジェット法により液滴を吐出する液滴吐出装置及び液滴吐出面のクリーニング方法に関する。

近年、液体としてのインクを吐出口から吐出する液滴吐出装置、特にインクジェット記録装置は、小型で、安価である等の特徴から、多くの画像形成処理のエンジンとして用いられている。これらインクジェットプリンタには、圧電素子の変形、駆動を利用してインクを吐出させる圧電方式（ピエゾインクジェット方式）を用いた記録ヘッドが高解像度、高速印字性などの観点から多く利用されている。

さらに、印字方式（走査方式）としては、記録用紙を所定のピッチで移動しながら（副走査）、記録ヘッドを記録用紙の移動と直交する方向（主走査方向）に移動させるＰＷＡ（Partial Width Array）方式や、記録ヘッドを記録用紙の幅方向（主走査方向）に亘り配設することで固定配置し（フルラインヘッド）、記録用紙を副走査方向に移動させるＦＷＡ（Full Width Array）方式があるが、特に、ＦＷＡ方式では、ＰＷＡ方式に比べて高速なプリントが可能となる。

ノズルからインク液滴を吐出し、記録紙（記録媒体）に記録するインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置については、従来から、耐水・耐光性等改善から、顔料を色材としたインクが用いられているが、顔料だけでは印字用紙との定着性が弱く、その改善のために樹脂を含有したインクが提案されている。
しかし、印字中のノズルからの漏れ出しやインクの記録紙からの跳ね返り等により、インクがノズル近傍に付着し、乾燥によりその固形分である樹脂が堆積して、インクメニスカスを不安定にさせインク液滴の方向性劣化を引き起こしている。

この改善の方法として、ノズルが設けられた液滴吐出面に撥水膜や親水膜を形成する方法が提案されているが（例えば、特許文献１参照）、長期使用の場合には、膜の撥水性や親水性の低下が見られ、ノズル周辺への樹脂堆積が発生し、インク吐出・方向性の劣化を招いている。

そのため、液滴吐出面のノズルのセルフクリーニングの観点から、ノズルシート（天板）に酸化チタンからなる親水層を形成し、光触媒反応によりインク汚れを分解する提案がなされているが（例えば、特許文献２参照）、ノズルシートのようなノズル近傍にも親水処理を施すことは、インクの溢れ出しを容易にするため、インク滴の噴射に大きな影響を及ぼすインクメニスカス形成が不安定となり、特に、圧電素子等によるインクメニスカス制御を用いて液滴変調を行うヘッド構成の場合、噴射の安定性に悪影響を与えることとなる。

さらに、高速・大量印字及び記録領域の全幅にわたって複数の吐出口を備えたいわゆる前記フルラインヘッド搭載のプリンタなど、液滴吐出量が多量な場合では十分な効果は得られず、インク汚れに関する問題は解決されていない。
特開平８−５８０９６号公報 特開２００４−１１４６１９号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、特に液滴吐出量が多い場合等に、液滴吐出面のノズル近傍に固着物が発生するのを防止、あるいは除去しやすくして、長期にわたり安定した吐出を行うことができる液滴吐出装置及び液滴吐出面のクリーニング方法を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞ 有機化合物を含む液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出面を備えた液滴吐出手段を有し、インクジェット法により液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出面における前記ノズル近傍に撥水性膜を、該ノズル近傍以外の部分に光触媒を含む親水性膜を有する液滴吐出装置である。

＜２＞ 前記光触媒が、酸化チタンである＜１＞に記載の液滴吐出装置である。

＜３＞ 前記液滴吐出面に向けて、紫外線を照射する紫外線照射手段を有する＜１＞または＜２＞に記載の液滴吐出装置である。

上記液滴吐出装置によれば、例えば前記樹脂を含む液滴を吐出させた場合に、撥水膜によりノズル近傍はインクの付着による汚染を防止することができ、その周辺の親水性膜の部分に付着物が溜まるようになる。そして該付着物は、光照射すれば親水性膜に含まれる光触媒により分解されるため、付着物として残らないか残ってもワイピング等ですぐに除去できる。このため、長期間吐出を行っても液滴吐出面に付着物が堆積することがなく、安定した吐出が得られるとともに、液滴吐出手段の長寿命化を図ることができる。
また、前記光触媒としては、光分解反応のための触媒効果が大きい酸化チタンを用いることが好ましい。

＜４＞ 前記ノズルからの液滴の吐出を、圧電素子の変位により行う＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の液滴吐出装置である。

ノズルからの液滴吐出に関しては、液滴メニスカスは吐出量が大きく液滴の体積変化が大きいサーマル方式に比べ吐出量が比較的小さく、液滴表面のメニスカス振幅により液滴サイズをコントロールするピエゾ方式の吐出のほうが影響を受けやすい。したがって、前記本発明における液滴吐出面の構成は、液滴吐出を圧電素子の変位により行う方式で特に前記効果を発揮する。

＜５＞ 前記液滴吐出手段が、液滴吐出領域の全幅に渡ってノズルを備える＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の液滴吐出装置である。

＜６＞ 前記液滴が、樹脂を含む液滴である＜１＞〜＜５＞いずれかに記載の液滴吐出装置である。

＜７＞ 前記液滴吐出手段が、画像データに基づいて駆動信号を付与することで、有機化合物を含む記録液の液滴をノズルから吐出する記録ヘッドであり、該記録ヘッドの液滴吐出面から前記液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の液滴吐出装置である。

＜８＞ 前記記録ヘッドが、記録領域の全幅にわたってノズルを備える＜７＞に記載の液滴吐出装置である。

前記のように、例えばインクジェット記録においては、フルラインヘッドを備えたＦＷＡ方式が高速印字の観点から用いられるようになってきているが、ＦＷＡ方式では、従来に比べインク等の記録液の全体的な吐出量が多いため、前記吐出時の付着物の発生が多くなる。また、ＦＷＡ方式では、長尺の記録ヘッドにおけるすべてのノズルから常時インクが吐出されているわけではなく、ＰＷＡ方式に比べ長時間インクを吐出しないノズルがあり、そのような部分ではワイピングでは除去しきれないノズル周囲の異物をインク吐出で除去できないため、前記本発明における記録ヘッド構成が非常に有効となる。

＜９＞ 前記液滴が、樹脂を含有する記録液の液滴である＜７＞に記載の液滴吐出装置である。
以上述べたように、本発明が特に好ましく用いられるのは、液滴が記録液の液滴であるインクジェット記録装置であり、前記のように、樹脂を含有するインク液滴の場合に有効に作用する。

＜１０＞ 有機化合物を含む液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出面を備えた液滴吐出手段における該液滴吐出面のクリーニング方法であって、
前記液滴吐出面における前記ノズル近傍に撥水性膜を、該ノズル近傍以外の部分に光触媒を含む親水性膜を設け、前記液滴吐出面に向けて紫外線を照射することにより、液滴吐出面の付着物を除去する液滴吐出面のクリーニング方法である。

本発明によれば、特に液滴吐出量が多い場合等に、液滴吐出面のノズル近傍に固着物が発生するのを防止、あるいは除去しやすくして、長期にわたり安定した吐出を行うことができる液滴吐出装置及び液滴吐出面のクリーニング方法を提供することができる。

本発明の液滴吐出装置は、インク等の記録液の液滴を吐出するインクジェット記録装置だけでなく、基板上に直接回路パターンを形成する直接回路描画法に用いる液滴吐出装置、カラーフィルタ製造のための液滴吐出装置、さらに面発光型発光素子用等の光学部材作製のための液滴吐出装置など、種々の用途に用いられるものである。
以下、図面を用いて本発明の液滴吐出装置の一例について、前記インクジェット記録装置により具体的に説明する。なお、このインクジェット記録装置は、本発明の液滴吐出面のクリーニング方法を好ましく使用することができるものであるため、併せて説明する。

図１には、本実施の形態に係るＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）型インクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１０の構成が概略的に示されている。

プリンタ１０には、搬送ベルト１２が複数のローラ１４に巻き掛けられており、図中矢印Ａで示される方向に周回するようになっている。複数のローラ１４の一部は、不図示の駆動手段の駆動力を受けて回転する駆動ローラとされており、他のローラは当該駆動ローラの回転に追従して回転するようになっている。

プリンタ１０には、用紙トレイ２０が配設されており、当該用紙トレイ２０には、画像を記録するための記録用紙（記録媒体）Ｐが積み重ねられて収容される。当該用紙トレイ２０に収容された記録用紙Ｐは、不図示のピックアップ機構により最上層から１枚ずつ持ち出されて給紙搬送路２２に案内され、給紙搬送路２２によって、搬送ベルト１２上の所定位置に送り出される。なお、搬送ベルト１２には、記録用紙Ｐを密着保持する機能が備えられている。これにより、給紙搬送路２２により送り込まれた記録用紙Ｐは、密着保持された状態で矢印Ａ方向に搬送されることになる。

プリンタ１０には、上記搬送ベルト１２上に記録用紙Ｐが送り込まれる所定位置の搬送方向下流側に、上記記録用紙Ｐの搬送経路に沿って記録ヘッドユニット３７が配設されている。この記録ヘッドユニット３７には、搬送ベルト１２による記録用紙Ｐの搬送方向上流側から、反応液吐出用、シアン（Ｃ）色インク吐出用、マゼンタ（Ｍ）色インク吐出用、イエロー（Ｙ）色インク吐出用、ブラック（Ｋ）色吐出用の５つの記録ヘッド３６が設けられており、搬送される記録用紙Ｐは、矢印Ａ方向に搬送されることにより、各色の記録ヘッド３６に順次対向される。なお、本発明においては、前記インク及び反応液を併せて記録液という。

また、各色の記録ヘッド３６には、多数の記録液吐出ノズル（ノズル列）が配設されており（図２参照）、各記録液吐出ノズルは、上記矢印Ａ方向と直交する搬送ベルト１２の幅方向全域にわたって配列されている。

各記録ヘッド３６は、記録ヘッドコントローラ１００によりそれぞれ駆動され、画像データに基づいて各色のインク液滴（液滴）が各記録ヘッド３６に設けられた記録液吐出ノズルから吐出されるようになっている。これにより、搬送ベルト１２に密着された記録用紙Ｐには、順次対向する各記録ヘッド３６によりインク液滴が吐出されてフルカラー画像が記録されるようになっている。

なお、前記ノズル列は、同一の印字用液体を吐出する直列状に配置された複数のノズルから構成されていればよい。また、ノズル列から吐出される印字用液体は、例えば、記録ヘッド３６の上部に設けられたインクタンク等の印字用液体供給源から供給される。印字用液体の吐出方法については公知の方法が利用でき、例えば、圧電素子を用いたいわゆるピエゾインクジェット方式や、熱エネルギーを作用させて液滴を形成し記録を行ういわゆる熱インクジェット方式を挙げることができる。

本発明において、前記吐出ノズルからインク等の液滴を吐出させるための駆動方式は、特に制限されないが、圧電素子の駆動によるピエゾ方式の場合に本発明の効果が有効に発揮される。その駆動機構については詳述しないが、例えば、一部の壁面が振動板からなる圧力室の該振動板に圧電素子が取り付けられており、該圧電素子に対して電圧を印加することにより圧電素子を振動させ、前記圧力室内のインク等に圧力波を発生させてノズルから吐出させるようにしてもよい。

なお、反応液は、ＣＭＹＫの各色のインクの記録用紙Ｐの浸透性を促進する働きがあり、上記反応液吐出用記録ヘッド３６は、全ての印字ドットに対して画像データに関わらず液滴吐出を実行する、所謂前処理を実行するが、当該反応液吐出用記録ヘッド３６は、画像形成に必須ではない。

また、搬送ベルト１２による記録用紙Ｐの搬送経路上であって記録ヘッドユニット３７の下流側には、搬送経路が屈曲される位置に設けられたローラ１４の配設位置に対応するようにスクレーパ２６が設けられており、画像記録が終了した記録用紙Ｐを搬送ベルト１２から分離させると共に、排出路２８を介して排紙トレイ３０に送り出すようになっている。

図１に示すインクジェットプリンタでは、記録液液滴として吐出するインクと、該インクの顔料を凝集させる作用を有する処理液と、を含んで構成される２液式の記録液セットを使用している。ただし、本発明では前記処理液を用いないインク液滴のみを吐出する形態も含まれる。前記インク、処理液についての詳細は後述する。
また、ここでは、記録媒体として記録用紙Ｐを用いたが、これに限らずフィルムやＯＨＰシートなどであってもよい。また、記録用紙Ｐは、ロール状でも短冊状のものでもよく、制限はない。

次に、本発明における液滴吐出手段の一例である記録ヘッドの具体例を、図面を用いてより詳細に説明する。
図２は、本発明における記録ヘッドの一例を示す模式図であり、ＦＷＡ方式のインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドの印字用液滴吐出面側（ノズル面側）を示したものである。なお、本発明における記録ヘッドは、上記固定されたものでなく、後述するような記録媒体の幅方向に走査する記録ヘッドでもよい。

図２中、記録ヘッドユニット３７は、ノズル列３６ｆ〜３６ｊの各々のノズルに印字用液体を供給する５つのインクタンク等を備えた各記録ヘッド３６、ノズル面３６ａ〜３６ｅ、ノズル列３６ｆ〜３６ｊとから構成される。
記録液の液滴吐出面（液滴吐出面）３８には、各色の５つのノズル面３６ａ〜３６ｅが存在するが、本発明においては、各ノズル面がノズル（列）近傍に撥水性膜Ｓを、それ以外の部分に親水性膜Ｔを有する。

ここで、上記撥水性膜とは水をはじく性質の膜であり水との接触角が９０度以上である膜をいい、親水性膜とは逆に水になじむ性質の膜であり水との接触角が２０度未満である膜をいう。また、前記ノズル近傍とは、各ノズルの周囲０．１〜０．２ｍｍの範囲をいい、図２に示すように、撥水性膜Ｓはノズル列３６ｆ、３６ｇ、３６ｈ、３６ｉ、３６ｊに連続して形成されていてもよいし、ノズルの間隔によってはノズル１個ごとにその周囲に形成されていてもよい。

これにより、記録液吐出時のノズル周囲への記録液成分等の付着を防止することができ、インクジェット記録において重要な記録液液滴形成の安定性や吐出方向の安定性を長期にわたり確保することができる。

一方、前記親水性膜Ｔは、ノズル面の上記撥水性膜Ｓが形成されている部分以外に設けられる。図２においては、親水性膜Ｔはノズル面３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅの撥水性膜Ｓ以外の部分全体に形成されているが、ノズル面全体でなくてもよい。ただし、前記のように、撥水性膜Ｓではじかれたインク等の付着物が親水性膜Ｔに溜まるようにするため、親水性膜Ｔは撥水性膜Ｓから連続的に形成されていることが好ましい。

本発明においては、前記親水性膜Ｔに光触媒が含まれる。これにより、ノズル面に付着したインク等の付着物（前記ノズル周囲から親水性膜Ｔの溜まったものを含む）は、ノズル面に対する光照射を行なうことにより、付着物中の有機成分が前記光触媒の作用により光分解反応を起こすため、付着物をそのまま消失させるあるいはワイピング等で容易に除去することができる分解物とすることができる。

特に、本実施形態で示したようなフルラインヘッドを記録ヘッドとして用い場合、インクの全体的吐出量が多くなるだけでなく、幅の狭い用紙が通過するときにはすべてのノズルからインクが吐出されるわけではないので、吐出されないノズル近傍は、いわゆる吐出による異物除去が行なえないため、従来のＰＷＡ方式の記録ヘッドでは起こり得なかったインク成分の付着さらにはそれらが固まってしまう固着が起こりやすい。
本発明においては、フルラインヘッドに前記本発明の構成を採用することにより、インク成分の固着等を回避することができ、上記のような問題が解決されることが見出された。

前記撥水性膜Ｓの膜厚は１〜１０μｍの範囲とすることが好ましく、２〜８μｍの範囲とすることがより好ましい。膜厚が１μｍに満たないと、ワイピング等により短期で膜が消失してしまう場合ある。１０μｍを超えると、後述するような作製法によっても精度よい撥水性膜Ｓを形成することが困難になる場合がある。
一方、親水性膜Ｔの膜厚も、上記と同様の理由から２〜８μｍの範囲とすることが好ましい。

前記撥水性膜Ｓとしては、フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを好適に用いることができ、特にフッ素原子を含むポリマーを用いることが好ましい。具体的には、含フッ素環状構造を有するポリマー（例えば、旭硝子社製のサイトップＣＴＸ−１０５）、フルオロオレフィンとビニルエーテルとの共重合体（例えば、旭硝子社製のルミフロン）、光重合型フッ素樹脂組成物（例えば、ＤＩＣ社製ＤＥＦＥＮＳＡ）等を挙げることができる。

前記親水性膜Ｔとしては、光触媒を含んでいれば特に制限されないが、例えば光触媒以外にバインダー樹脂を用いる場合には、該バインダー樹脂としてフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアクリレート、ポリエーテルエーテルケトン等を挙げることができる。

また、前記光触媒とは、一般に光の照射によって励起され、電子・正孔対が生じ、その電子・正孔対の拡散によって吸着分子等を反応させる物質をいうが、本発明における光触媒は、前記光励起によりその表面に吸着した有機物成分を水と二酸化炭素に分解するものである。

前記光触媒としては、例えば酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、銅等を挙げることができる。これらの中では、特に酸化チタンが光照射に対する有機物分解能力が大きいという点で好ましい。また、酸化チタンの中では、アナターゼ型酸化チタンがルチル型、無定形型酸化チタンに比べ活性が高く、より好ましいものである。また、前記光触媒は単独で用いてもよいし、２種以上の光触媒を混合して用いてもよい。

本発明における同一光照射量に対し有機物成分が分解される度合いは、光触媒物質の光励起効率に比例すると考えられ、一般に光触媒の粒径が小さく、比表面積が大きいほど前記光励起効率が高くなり、分解能力は大きくなる。本発明に用いられる光触媒の平均粒径は、４〜１８０ｎｍの範囲であることが好ましく、６〜３０ｎｍの範囲であることがより好ましい。平均粒径が４ｎｍに満たない場合は、製造が困難であるだけでなくハンドリング性が問題となる場合がある。平均粒径が１８０ｎｍを超える場合は、光触媒としての活性が十分でない場合がある。

ここで、前記のような本発明における撥水性膜、親水性膜を形成する方法について簡単に説明する。
図３は、本発明における記録ヘッドの液滴吐出面に撥水性膜及び親水性膜を形成するプロセスの一例を示した模式図である。まず図３（Ａ）においては、ノズル面の基板５０として厚さ１００μｍのポリサルフォン板を用意し、この表面に平均粒径９５ｎｍの酸化チタンを含む光触媒ゾル（ＡＴシリーズ、Photo-Catalytic Materials製）１００〜２００ｍｌ／ｍ²量をスプレーコートし、乾燥させて、厚さ５μｍの親水性膜５２を形成する。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、この表面に厚さ約２５μｍのドライフィルム等よりなる感光性物質を貼付し、パターニング等によりノズル近傍以外の部分にマスキング５４を形成する。そして、図３（Ｃ）に示すように、この表面にフッ素原子含有ポリマー５６をスパッタリングし全面を被覆する。次に、図３（Ｄ）に示すように、レジスト剥離液によりマスキング５４を除去して撥水性膜５８を形成する。

最後に、図３（Ｅ）に示すように前記膜形成を行なった面と反対側の面からエキシマレーザを照射し、直径約３０μｍのノズルを形成する。なお、本発明においては、ノズルの直径は２０〜３０μｍの範囲とすることが好ましい。
以上の工程を経て、図３（Ｆ）に示すように、ノズル列６０に沿ってその近傍にフッ素原子含有ポリマーからなる撥水性膜５８、それ以外の部分に光触媒である酸化チタンを含む親水性膜５２が形成されたノズル面が作製される。

図４は、上記のようにして作製したノズル面を記録液液滴吐出面として用いた記録ヘッドの使用状態を示す概略断面図である。
図４（Ａ）は、記録液タンク６６に貯留された記録液６４が、記録媒体８０に向けてノズル６０から記録液液滴６２として吐出されている状態を示す。この状態ではノズル６０の周囲には撥水性膜５８の作用によりインク成分はほとんど付着せず、また付着したとしても付着物は親水性膜５２に溜まるようになる。

図４（Ｂ）は、印字終了後記録ヘッドの液滴吐出面がノズルの乾き防止のためメンテナンスユニット６８によりキャッピングされている状態を示す。
本発明においては、前記のように液滴吐出面に付着した付着物を紫外線照射により分解させるため、液滴吐出面に向けて紫外線を照射する紫外線照射手段が設けられていることが好ましいが、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように紫外線照射手段としてのブラックライト７０がメンテナンスユニット６８中に設けられ、印字していない状態のときに紫外線照射を行なうことが効率的に好ましい。

なお、前記例示した光触媒のほとんどは、４００ｎｍ以下の波長に吸収波長領域を有することから、本発明における紫外線照射手段としては、４００ｎｍ以下の近紫外光から紫外光を照射できるものであることが好ましい。そのような紫外線照射手段としては、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ブラックライト、殺菌ランプなどを用いることができる。

また、紫外線強度としては短時間の光照射で十分な分解効率を得るため、０．０１〜１０ｍＪ／ｃｍ²・ｓの範囲とすることが好ましく、０．２〜１ｍＪ／ｃｍ²・ｓの範囲とすることがより好ましい。

上記紫外線照射により、付着物中の有機成分は光分解反応により分解され、そのまま消失するか除去されやすい成分として液滴吐出面に存在する。そして、この成分は次の印字前に行なわれる、ゴム製のワイパーブレード等によりワイピングされることにより除去される。
なお、上記ワイピングは、本実施形態のようなフルラインヘッドの場合は、全幅にわたって行われることが好ましい。

次に、本発明に使用可能なインク及び処理液（記録液）について説明する。
記録ヘッドのノズルから吐出される印字用液体としては、少なくとも顔料あるいは染料、水溶性溶媒、及び水を含む着色インクと、該インクの顔料を凝集させる作用を有する処理液と、を用いることがよい。本実施形態では、前述のように処理液はインクとは別途使用するが、顔料を含有させてインク（例えばイエローインク）として用いてもよい。

インクは、少なくとも顔料あるいは染料、水溶性溶媒、及び水を含んで構成されるが、本発明は、顔料を含みその分散性や定着性確保のため樹脂を含むインクを用いる場合に特に有効である。
顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも使用でき、黒色顔料では、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等が挙げられる。黒色とシアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用しても良い。また、本発明のために、新規に合成した顔料でも構わない。

黒色顔料として具体例には、Ｒａｖｅｎ７０００，Ｒａｖｅｎ５７５０，Ｒａｖｅｎ５２５０，Ｒａｖｅｎ５０００ ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ３５００，Ｒａｖｅｎ２０００，Ｒａｖｅｎ１５００，Ｒａｖｅｎ１２５０，Ｒａｖｅｎ１２００，Ｒａｖｅｎ１１９０ ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ１１７０，Ｒａｖｅｎ １２５５，Ｒａｖｅｎ１０８０，Ｒａｖｅｎ１０６０（以上コロンビアン・カーボン社製）、
Ｒｅｇａｌ４００Ｒ，Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ，Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ，Ｍｏｇｕｌ Ｌ，Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ，Ｍｏｎａｒｃｈ７００，Ｍｏｎａｒｃｈ８００，Ｍｏｎａｒｃｈ８８０，Ｍｏｎａｒｃｈ９００，Ｍｏｎａｒｃｈ１０００，Ｍｏｎａｒｃｈ１１００，Ｍｏｎａｒｃｈ１３００，Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上キャボット社製）、
Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ，Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ，ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ ６，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４（以上デグッサ社製）、
Ｎｏ．２５，Ｎｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４７，Ｎｏ．５２，Ｎｏ．９００，Ｎｏ．２３００，ＭＣＦ−８８，ＭＡ６００，ＭＡ７，ＭＡ８，ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、シアン色用にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１，−２，−３，−１５，−１５：１，−１５：２，−１５：３，−１５：４，−１６，−２２，−６０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
マゼンタ色用には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５，−７，−１２，−４８，−４８：１，−５７，−１１２，−１２２，−１２３，−１４６，−１６８，−１８４，−２０２等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
黄色用には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１，−２，−３，−１２，−１３，−１４，−１６，−１７，−７３，−７４，−７５，−８３，−９３，−９５，−９７，−９８，−１１４，−１２８，−１２９，−１３８，−１５１，−１５４等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、顔料として水に自己分散可能な顔料を用いることもできる。水に自己分散可能な顔料とは、顔料表面に水に対する可溶化基を数多く有し、高分子分散剤の存在がなくとも水中で安定に分散する顔料のことである。具体的には、例えば、通常のいわゆる顔料に対して酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理等の表面改質処理等を施すことにより、水に自己分散可能な顔料が得られる。

水に自己分散可能な顔料としては、上記顔料に対して表面改質処理を施した顔料の他、キャボット社製のＣａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２００、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−３００、ＩＪＸ−２５３、ＩＪＸ−２６６、ＩＪＸ−４４４、ＩＪＸ−２７３、ＩＪＸ−５５、オリエント化学社製のＭｉｃｒｏｊｅｔ Ｂｌａｃｋ ＣＷ−１、ＣＷ−２等の市販の自己分散顔料等も使用できる。

顔料は、インク質量に対し０．５から２０質量％、好ましくは１から１０質量％の範囲で使用される。インク中の顔料量が０．５質量％未満の場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、顔料量が２０質量％よりも多い場合には、インクの噴射特性が不安定となる場合が存在した。

インクには、顔料を分散させるために高分子分散剤（樹脂）を添加することが好ましい。なお、本発明において、色材（顔料）を分散させるために用いられる高分子物質を高分子分散剤と称する。
ここで用いられる高分子物質としては、水溶性高分子物質、及び、エマルジョン、自己分散微粒子などの水不溶性高分子物質のいずれもが使用でき、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物いずれであっても構わない。例えば、α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体等が使用できる。

具体的には、α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられる。

上記α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独若しくは複数を共重合して得られる共重合体が高分子分散剤として使用される。具体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。

高分子分散剤は、インクに対して０．１〜３質量％の範囲で添加されることが好適である。この添加量が３質量％を超える場合には、インク粘度が高くなり、インクの噴射特性が不安定となる場合が存在した。一方、添加量が０．１質量％未満の場合には、顔料の分散安定性が低下する場合が存在した。高分子分散剤としての添加量としてより好ましくは０．１５〜２．５質量％であり、更に好ましくは、０．２〜２質量％である。

インクに含まれる水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。具体例としては、多価アルコール類では、エチレングリコール、ジ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、１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等が挙げられる。多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。含窒素溶媒としては、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等が、アルコール類としてはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類が、含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等を用いることも出来る。

水溶性有機溶媒は、少なくとも１種類以上使用することが好ましい。水溶性有機溶媒の含有量としては、１〜６０質量％、好ましくは、５〜４０質量％で使用される。インク中の水溶性有機溶媒量が１質量％よりも少ない場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、逆に、６０質量％よりも多い場合には、インク粘度が大きくなり、インクの噴射特性が不安定になる場合が存在した。

インクには、界面活性剤を含ましても構わない。界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等を使用することが出来、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等のいずれを使用しても構わない。また、上記高分子分散剤を界面活性剤として使用することもできる。

これらの中でも、顔料の分散安定性という観点から、ノニオン性界面活性剤が好ましい。また、浸透性制御の観点より、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が特に好ましい。

界面活性剤の添加量は、インクに対して１０質量％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜５質量％、更に好ましくは０．０１〜３質量％の範囲で使用される。添加量が１０質量％以上の場合には、光学濃度、及び、顔料インクの保存安定性が悪化する場合が存在した。

インクには、その他、インク吐出性改善等の特性制御を目的とし、ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等や、導電率、ｐＨを調整するため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属類の化合物等、その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤等も添加することができる。

前記処理液としては、インク中の顔料を凝集させる成分を含むものであれば構わない。具体的には、例えば、アニオン性基を有する顔料を含有するインクに対しては、処理液中に電解質又はカチオン性化合物等を含有させても構わない。本発明において有効に用いられる電解質としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン及び、アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオンと、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、及び、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸及び、有機スルホン酸の塩等が挙げられる。

具体例としては、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、酢酸ナトリウム、蓚酸カリウム、クエン酸ナトリウム、安息香酸カリウム等のアルカリ金属類の塩、及び、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、酢酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、蓚酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等の多価金属類の塩等が挙げられる。

一方、カチオン性化合物としては、１級、２級、３級及び４級アミン及びそれらの塩等が挙げられる。具体例としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩、ポリアミン等が挙げられ、例えば、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ジプロピルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、ジアリルアミン重合体、モノアリルアミン重合体等が挙げられる。

好ましい電解質としては、硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸スズ、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸アルミニウム、モノアリルアミン重合体、ジアリルアミン重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体等が挙げられる。

一方、表面にカチオン性基を有する顔料を含有するインクに対しては、処理液中にアニオン性化合物等を含有させても構わない。本発明において有効に用いられるアニオン化合物としては、有機カルボン酸又は有機スルホン酸、及びそれらの塩等が挙げられる。具体的には、有機カルボン酸としては、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等が挙げられ、これらの基本構造を複数個有するオリゴマー、ポリマーでも構わない。また、有機スルホン酸としては、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の化合物が挙げられ、これら基本構造を複数有するオリゴマー、ポリマーでも構わない。

処理液には、上記化合物を単独で使用しても、あるいは２種類以上を混合して使用しても構わない。また、処理液中の上記化合物含有量としては、０．１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量％で使用される。
処理液には、インクと同様に界面活性剤を含ましても構わない。この界面活性剤については、上述したものと同様なものが挙げられる。

本発明の液滴吐出装置であるインクジェット記録装置は、通常、非印字時に、吐出性等の維持・回復等のために記録ヘッドをメンテナンスするメンテナンスユニットを備えていてもよい。このメンテナンスユニットとしては、記録ヘッドからダミージェットによる吐出や、ポンプ等を利用した吸引によって排出される印字用液体を、内面部に受け止めて回収するキャップを少なくとも有していることが一般的である。

また、高速化の観点からは、記録媒体の搬送速度は速ければ速いほどよいが、速過ぎる場合には、単位時間当たりの記録液吐出量も多くなり、記録液成分の付着が飛散しやすくなる。しかし、本発明によれば、上述したＦＷＡ方式のインクジェット記録装置においても、記録ヘッドの液滴吐出面に前記撥水性膜及び親水性膜が設けられているため、記録媒体の搬送速度を大きくしても、付着の発生、付着物の固着化を抑制することができる。それゆえ、記録媒体の搬送速度が、１００ｍｍ／ｓ以上の高速領域においても、記録液成分の付着を抑制し、画像の劣化やインク詰まりを抑制することができる。

さらに、高画質化（高精細化）の観点からは、記録ヘッドから吐出される前記印字用液体の１ドロップ当たりの液体量は少ない方がより好ましい。しかし、吐出される液滴が小さくなると、吐出時の体積変化が小さくなるため、記録液成分の付着による記録液メニスカスが影響を受けやすくなることが予想される。
しかし、上述した本発明の液滴吐出装置においては、記録ヘッドの液滴吐出面に前記撥水性膜及び親水性膜が設けられているため、１ドロップ当たりの液体量を少なくしても、記録液メニスカスを安定化することができる。それゆえ、１ドロップ当たりの液体量が、高画質化に適した１０ｐｌ以下であっても、ノズル周囲の付着物の発生を抑制し、画像の劣化やインク詰まりを抑制することができる。

なお、本実施形態においては、インクジェット方式のインクジェットプリンタについて説明したが、インクジェット方式においてはサーマルインクジェット方式、ピエゾ式インクジェット、連続流型インクジェット、静電吸引型インクジェット等、方式に限定されない。
さらに、使用するインクも水性インク、油性インク、常温で固形のいわゆるソリッドインク、溶剤インク等いずれも適用可能である。インク中の色材も顔料・染料を問わない。

以上、本発明の液滴吐出装置について、インクジェット記録装置により代表して説明したが、前述のように本発明の用途はこれに限られるわけではなく、基板上に直接回路パターンを形成する直接回路描画法に用いる液滴吐出装置、カラーフィルタ製造のための液滴吐出装置、さらに面発光型発光素子用等の光学部材作製のための液滴吐出装置など、種々の用途に用いられるものである。
したがって、例えば本発明における前記記録媒体としても、記録用紙に限られるわけではなく、中間転写体やガラス基板、プラスチック基板など様々な記録媒体が用いられ得る。

この場合、例えば前記カラーフィルタ製造のためには、インクタンクには着色剤により所定の色に着色された硬化性の光学樹脂が常時供給されるようになっており、硬化性光学樹脂としては、例えば紫外線硬化型エポキシ系光学樹脂、 紫外線硬化型アクリレート光学樹脂、 各種熱硬化型光学樹脂等を採用することができる。

また、例えば前記面発光型発光素子用の光学部材作製のためには、光学部材が、例えば熱または光等のエネルギーを付加することによって硬化可能な液体材料（例えば紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体）を硬化させることにより形成されるため、液体貯留部には、例えば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂や、熱硬化型樹脂としての熱硬化型のポリイミド系樹脂等が貯留される。

以下、本発明について実施例により具体的に説明する。
＜インクジェット用記録液セットの作製＞
所定の組成となるように着色剤溶液、水溶性有機溶媒、界面活性剤、イオン交換水等を適量加え、混合液を、混合、攪拌した。得られた液体を、５μｍフィルターを通過させることにより、所望の各液体を得た。

（インクジェット用記録液セット１）
−インク１（黒色インク）−
・Ｃａｂｏｊｅｔ−３００（カルボン酸基／キャボット社製） ４質量％
・スチレン−アクリル酸共重合体（酸価１００／中和度９５％） １質量％
・ジエチレングリコール １５質量％
・チオジグリコール ２．５質量％
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２．５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 ０．２質量％
・イオン交換水 残部

−インク２（シアン色インク）−
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３（スルホン酸基） ４質量％
・ジエチレングリコール ２０質量％
・プロピレングリコール ２．５質量％
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２．５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 １質量％
・フランカルボン酸 １質量％
・水酸化ナトリウム ０．２質量％
・イオン交換水 残部

−インク３（マゼンタ色インク）−
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２（スルホン酸基） ４質量％
・ジエチレングリコール １５質量％
・トリエチレングリコール ５質量％
・スルフォラン ２．５質量％
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２．５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 １質量％
・イオン交換水 残部

−インク４（イエロー色インク）−
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２８（スルホン酸基）４質量％
・ジエチレングリコール ２０質量％
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル ５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 １質量％
・イオン交換水 残部

−処理液−
・ジエチレングリコール ２５質量％
・硝酸マグネシウム６水和物 ５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 １質量％
・イオン交換水 残部

＜記録ヘッドの作製＞
（記録ヘッドＡ）
６００ｄｐｉ、４９６０ノズル用の記録ヘッドのノズル面（１５ｍｍ×２２５ｍｍ）に、図３に示した方法と同様にして、厚さ５μｍの酸化チタン膜（親水性膜、水との接触角：４０〜５０度、紫外線照射により３〜１０度まで減少）を形成し、その上に撥水性膜（材質：透明フッ素樹脂、大きさ：０．２ｍｍ×２１５ｍｍ、水との接触角：１００〜１１０度）を、厚さを各々０．５μｍ、１μｍ、５μｍ、１０μｍ及び２０μｍとして形成した。次いで、撥水性膜の中央部に直径３０μｍのノズルを形成し、撥水性膜の厚さの異なる６種の記録ヘッドＡを得た。

（記録ヘッドＢ）
記録ヘッドＡの作製において、親水性膜として酸化チタン膜の代わりに、厚さ５μｍのシランカップリング剤膜（水との接触角：１０〜２０度）とし、撥水性膜の厚さを５μｍのみとした以外は同様にして記録ヘッドＢとした。

＜液滴吐出条件＞
吐出は、記録ヘッドとして、前記１色あたり６００ｄｐｉ、４９６０ノズルのノズル面を５つ配列させた図１に示すようなフルラインヘッドを備えた評価用試作サーマルインクジェット記録装置を使用し、各々のヘッドに前述と同様の順で前記各インク１〜４、処理液を装填した。

さらに記録ヘッドには、ノズルをキャッピングするキャップ及びゴム製のワイパーブレードを備えたメンテナンスユニットを設け、このメンテナンスユニットには紫外線照射手段としてのブラックライトを、図４（Ｂ）のようにインク吐出面を照射できるように設置し、インク吐出面を光強度約１ｍＪ／ｃｍ²・ｓで紫外線照射できるようにした。なお、この紫外線照射は、長期印字待機状態中にのみ行われるように設定した。

記録媒体としては、マルチエース紙（富士ゼロックスオフィスサプライ社製）等を用いた。なお、吐出量を約１０ｐｌ、記録液打ち込み量を約０．０３ｍｌ／ｍ²、吐出における処理液とインクとの質量比（処理液／インク）は１／２、画像記録はＡ４各色５％カバレッジパターンで用紙搬送速度を１０５ｍｍ／ｓｅｃとした。また、吐出は一般環境下（温度：２３±０．５ ℃、湿度：５５±５％ＲＨ）で行った。

＜実施例、比較例＞
上記吐出条件の下、実施例は記録ヘッドＡを使用し、比較例は記録ヘッドＢを使用し、駆動周波数を９ｋＨｚとして、各々累積ドット数が１０⁸となるまで吐出テストを行った。なお、ワイピングは１０⁵ドットごとに行なった。初期及び１０⁸ドット吐出後について以下の評価を行なった。

（着弾位置ずれ）
吐出後の画像におけるドットについて顕微鏡観察を行い、着弾位置ずれを測定し、以下の基準により評価した。
○：位置ずれが２０μｍ未満。
△：位置ずれが２０μｍ以上４０μｍ未満。
×：位置ずれが４０μｍ以上。

（ノズル周辺付着物の有無）
１０⁸ドット吐出後、ノズル周辺の付着物の有無を目視で確認し、さらに吐出を行なって画質への影響を調べ、以下の基準により判断した。
○：付着物はまったくない。
△：わずかに付着があるが、画質には影響なし。
×：付着物があり、画質劣化（すじ抜け）が見られる。
以上の結果を表１に示す。

表１に示すように、本発明の液滴吐出装置（液滴吐出面のクリーニング方法）の構成によるインクジェット記録装置では、ＦＷＡ方式の液滴吐出であっても記録ヘッドへの記録液成分の付着が発生することがなく、高画質の画像を長期にわたって安定して得ることができる。これに対し、液滴吐出面に光触媒を有していないインクジェット記録装置では、明らかに吐出面への付着物発生により問題が発生した。

本発明の液滴吐出装置であるインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。 本発明における記録ヘッドの液滴吐出面の一例を示す概略図である。 本発明における記録ヘッドの作製プロセスの一例を示す模式図であり、（Ａ）〜（Ｅ）は作製の各工程の断面図、（Ｆ）は作製後の液滴吐出面の斜視図である。 記録ヘッド部分の使用状態を示す模式的断面図であり、（Ａ）は液滴吐出時の状態を、（Ｂ）は液滴吐出面を光照射している状態を示す。

符号の説明

１０ プリンタ（液滴吐出装置）
１２ 搬送ベルト
１４ ローラ
２０ 用紙トレイ
２２ 給紙搬送路
２６ スクレーパ
２８ 排出路
３６ 記録ヘッド
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ ノズル面
３６ｆ、３６ｇ、３６ｈ、３６ｉ、３６ｊ、６０ ノズル列
３７ 記録ヘッドユニット
３８ 液滴吐出面
４０ 記録液吐出ノズル
５０ 基板
５２、Ｔ 親水性膜
５４ マスキング
５６ フッ素原子含有ポリマー
５８、Ｓ 撥水性膜
６２ 記録液液滴
６４ 記録液
６６ 記録液タンク
６８ メンテナンスユニット
７０ ブラックライト（紫外線照射手段）
８０、Ｐ 記録媒体
１００ 記録ヘッドコントローラ

Claims (10)

1. 有機化合物を含む液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出面を備えた液滴吐出手段を有し、インクジェット法により液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
   前記液滴吐出面における前記ノズル近傍に撥水性膜を、該ノズル近傍以外の部分に光触媒を含む親水性膜を有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記光触媒が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記液滴吐出面に向けて、紫外線を照射する紫外線照射手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記ノズルからの液滴の吐出を、圧電素子の変位により行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
5. 前記液滴吐出手段が、液滴吐出領域の全幅に渡ってノズルを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記液滴が、樹脂を含む液滴であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の液滴吐出装置。
7. 前記液滴吐出手段が、画像データに基づいて駆動信号を付与することで、有機化合物を含む記録液の液滴をノズルから吐出する記録ヘッドであり、該記録ヘッドの液滴吐出面から前記液滴を吐出して記録媒体に画像を記録することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
8. 前記記録ヘッドが、記録領域の全幅にわたってノズルを備えることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
9. 前記液滴が、樹脂を含有する記録液の液滴であることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
10. 有機化合物を含む液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出面を備えた液滴吐出手段における該液滴吐出面のクリーニング方法であって、
    前記液滴吐出面における前記ノズル近傍に撥水性膜を、該ノズル近傍以外の部分に光触媒を含む親水性膜を設け、前記液滴吐出面に向けて紫外線を照射することにより、液滴吐出面の付着物を除去することを特徴とする液滴吐出面のクリーニング方法。

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