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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-02-25
(45)【発行日】2025-03-05
(54)【発明の名称】水系インクジェットインク組成物および記録方法
(51)【国際特許分類】
C09D 11/328 20140101AFI20250226BHJP
C09B 67/20 20060101ALI20250226BHJP
C09B 62/024 20060101ALI20250226BHJP
D06P 5/30 20060101ALI20250226BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20250226BHJP
【ＦＩ】
C09D11/328
C09B67/20 F
C09B62/024
D06P5/30
B41J2/01 501
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020218880
(22)【出願日】2020-12-28
(65)【公開番号】P2022103952
(43)【公開日】2022-07-08
【審査請求日】2023-12-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】岡村 久史
(72)【発明者】
【氏名】小松 英彦
(72)【発明者】
【氏名】黄木 康弘
【審査官】齊藤 光子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０５３２３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５３１６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－２０３９９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０６２１４２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０９Ｄ １１／００－５４
Ｃ０９Ｂ ６７／２０
Ｃ０９Ｂ ６２／０２４
Ｄ０６Ｐ ５／３０
Ｂ４１Ｊ ２／０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式（１）で示される色材と、水溶性有機溶剤と、水とを含有し、下記式（１）で示される色材は、カウンターイオンとして、２種以上のアルカリ金属イ
オンを含有し、
前記カウンターイオンは、少なくとも、ナトリウムイオンを含むものであり、
下記式（１）で示される前記色材は、下記式（２）で示される化合物および下記式（３
）で示される化合物を含んでおり、
前記水系インクジェットインク組成物中における下記式（２）で示される化合物の含有
率をＸ２［質量％］、下記式（３）で示される化合物の含有率をＸ３［質量％］としたと
き、０．５０≦Ｘ２／Ｘ３≦２．０の関係を満たす、水系インクジェットインク組成物。
【化1】
【化2】
【化3】
【請求項2】
前記カウンターイオンは、カリウムイオンおよびリチウムイオンのうち少なくとも一方を含む、請求項１に記載の水系インクジェットインク組成物。
【請求項3】
前記水系インクジェットインク組成物中における前記ナトリウムイオンの含有量をＸＡ［質量％］、前記水系インクジェットインク組成物中における前記ナトリウムイオン以外
のアルカリ金属イオンの含有量をＸＢ［質量％］としたとき、３０≦ＸＡ／ＸＢ≦８００
の関係を満たす、請求項１または２に記載の水系インクジェットインク組成物。
【請求項4】
前記水系インクジェットインク組成物は、布帛に適用して用いられるものである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の水系インクジェットインク組成物。
【請求項5】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水系インクジェットインク組成物をインクジェット法により吐出し、記録媒体に付着させる工程を有する、記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水系インクジェットインク組成物および記録方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット記録方法は、微細なノズルからインクの小滴を吐出して、記録媒体に付着させて記録を行う方法である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度かつ高品位な画像を、高速で記録できるという特徴を有する。インクジェット記録方法においては、用いるインクの性質、記録における安定性、得られる画像の品質をはじめとして、非常に多くの検討要素があり、インクジェット記録装置のみならず、用いるインクに対する研究も盛んである。
【0003】
また、インクジェット記録方法を用いて、布帛等を染色することも行われている。従来、織布や不織布等の布帛に対する捺染方法としては、スクリーン捺染法、ローラー捺染法等が用いられてきたが、多種少量生産性ならびに即時プリント性等の観点から、インクジェット記録方法を適用することが有利であるため種々検討されている。
【0004】
例えば、特許文献１には、好適な光学濃度と高い耐光性とを両立するインクジェットインクとして、下記式（４）で示されるＣ．Ｉ．レアクティブブルー４９を所定の含有率で含むインクジェットインクが提案されている。
【0005】
【化1】
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０２０－７０３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、Ｃ．Ｉ．レアクティブブルー４９を含む水系のインクジェット用インクでは、インクジェット法による吐出安定性に劣り、また、インクジェットノズルの目詰まり回復性に劣る、すなわち、インクジェット用インクを吐出するインクジェットノズルにおいて、いったん目詰まりが生じると、クリーニングを行っても、目詰まりを解消することが困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することができる。
【0009】
本発明の適用例に係る水系インクジェットインク組成物は、下記式（１）で示される色材と、水溶性有機溶剤と、水とを含有し、
下記式（１）で示される色材は、カウンターイオンとして、２種以上のアルカリ金属イオンを含有し、
前記カウンターイオンは、少なくとも、ナトリウムイオンを含むものである。
（式（１）中、Ｍは、カウンターイオンを示す。）
下記式（１）で示される色材は、カウンターイオンとして、２種以上のアルカリ金属イオンを含有し、
前記カウンターイオンは、少なくとも、ナトリウムイオンを含むものである。
【化2】
【0010】
また、本発明の他の適用例に係る水系インクジェットインク組成物では、前記カウンターイオンは、カリウムイオンおよびリチウムイオンのうち少なくとも一方を含む。
【0011】
また、本発明の他の適用例に係る水系インクジェットインク組成物では、前記水系インクジェットインク組成物中における前記ナトリウムイオンの含有量をＸＡ［質量％］、前記水系インクジェットインク組成物中における前記ナトリウムイオン以外のアルカリ金属イオンの含有量をＸＢ［質量％］としたとき、３０≦ＸＡ／ＸＢ≦８００の関係を満たす。
【0012】
また、本発明の他の適用例に係る水系インクジェットインク組成物では、上記式（１）で示される前記色材は、下記式（２）および下記式（３）のうちの少なくとも一方の化合物を含んでいる。
（式（２）中、Ｍは、カウンターイオンを示す。）
（式（３）中、Ｍは、カウンターイオンを示す。）
【化3】
【化4】
【0013】
また、本発明の他の適用例に係る水系インクジェットインク組成物では、上記式（１）で示される前記色材は、上記式（２）で示される化合物および上記式（３）で示される化合物を含んでおり、
前記水系インクジェットインク組成物中における上記式（２）で示される化合物の含有率をＸ２［質量％］、上記式（３）で示される化合物の含有率をＸ３［質量％］としたとき、０．５０≦Ｘ２／Ｘ３≦２．０の関係を満たす。
前記水系インクジェットインク組成物中における上記式（２）で示される化合物の含有率をＸ２［質量％］、上記式（３）で示される化合物の含有率をＸ３［質量％］としたとき、０．５０≦Ｘ２／Ｘ３≦２．０の関係を満たす。
【0014】
また、本発明の他の適用例に係る水系インクジェットインク組成物は、布帛に適用して用いられるものである。
【0015】
また、本発明の適用例に係る記録方法は、本発明の適用例に係る水系インクジェットインク組成物をインクジェット法により吐出し、記録媒体に付着させる工程を有する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
［１］水系インクジェットインク組成物
まず、本発明の水系インクジェットインク組成物について説明する。
［１］水系インクジェットインク組成物
まず、本発明の水系インクジェットインク組成物について説明する。
【0018】
本発明の水系インクジェットインク組成物は、下記式（１）で示される色材と、水溶性有機溶剤と、水とを含有している。そして、下記式（１）で示される色材は、カウンターイオンとして、２種以上のアルカリ金属イオンを含有し、前記カウンターイオンは、少なくとも、ナトリウムイオンを含むものである。言い換えると、下記式（１）で示される色材は、前記カウンターイオンとして、ナトリウムイオン、および、ナトリウムイオン以外の少なくとも１種のアルカリ金属イオンを含有するものである。
【0019】
【化5】
【0020】
これにより、水系インクジェットインク組成物を用いて形成される記録部において、好適な光学濃度と高い耐光性とを両立することができるとともに、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性にも優れる水系インクジェットインク組成物を提供することができる。
【0021】
これに対し、上記のような条件を満たさない場合には、満足のいく結果が得られない。
例えば、水系インクジェットインク組成物が上記式（１）で示される色材を含有していても、当該色材がカウンターイオンとして２種以上のアルカリ金属イオンを含有していない場合には、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性に劣ったものとなる。
例えば、水系インクジェットインク組成物が上記式（１）で示される色材を含有していても、当該色材がカウンターイオンとして２種以上のアルカリ金属イオンを含有していない場合には、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性に劣ったものとなる。
【0022】
特に、前記色材がカウンターイオンとしてアルカリ金属イオン以外のイオンのみを含有している場合には、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性が特に劣ったものとなる。
【0023】
また、前記色材がアルカリ金属イオンとして１種のイオンのみを含有している場合にも、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性を十分に優れたものとすることができない。
【0024】
また、水系インクジェットインク組成物が上記式（１）で示される色材を含有し、当該色材がカウンターイオンとして２種以上のアルカリ金属イオンを含有していても、当該カウンターイオンがナトリウムイオンを含まないものであると、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性が特に劣ったものとなる。
【0025】
なお、本発明において、水系インクジェットインク組成物とは、インクジェット法による吐出に供される、水を含むインクのことを言う。水の含有量は、インク組成物の総量に対して３０質量％以上であることが好ましい。
【0026】
また、本明細書では、各アルカリ金属イオンについて、水系インクジェットインク組成物中における含有率が十分に低い場合、例えば、水系インクジェットインク組成物中における含有率が０．０１ｐｐｍ以下の場合には、当該アルカリ金属イオンを含んでいないものとして取り扱う。
【0027】
［１－１］色材
本発明の水系インクジェットインク組成物は、色材として、少なくとも、上記式（１）で示される色材を含んでいる。そして、上記式（１）で示される色材は、カウンターイオンとして、２種以上のアルカリ金属イオンを含有し、前記カウンターイオンは、少なくとも、ナトリウムイオンを含むものである。
本発明の水系インクジェットインク組成物は、色材として、少なくとも、上記式（１）で示される色材を含んでいる。そして、上記式（１）で示される色材は、カウンターイオンとして、２種以上のアルカリ金属イオンを含有し、前記カウンターイオンは、少なくとも、ナトリウムイオンを含むものである。
【0028】
上記式（１）で示される色材のカウンターイオンは、ナトリウムイオンに加えて、ナトリウムイオン以外の少なくとも１種のアルカリ金属イオンを含有していればよいが、ナトリウムイオンに加えて、カリウムイオンおよびリチウムイオンのうち少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。
【0029】
これにより、水系インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性等をより優れたものとすることができる。
【0030】
本発明の水系インクジェットインク組成物中におけるナトリウムイオンの含有量をＸＡ［質量％］、本発明の水系インクジェットインク組成物中におけるナトリウムイオン以外のアルカリ金属イオンの含有量をＸＢ［質量％］としたとき、３０≦ＸＡ／ＸＢ≦１０００の関係を満たすのが好ましく、３０≦ＸＡ／ＸＢ≦８００の関係を満たすのがより好ましく、３２≦ＸＡ／ＸＢ≦６００の関係を満たすのがさらに好ましく、３４≦ＸＡ／ＸＢ≦５００の関係を満たすのがもっとも好ましい。
【0031】
これにより、水系インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性等をより優れたものとすることができる。
【0032】
上記式（１）で示される色材は、下記式（２）および下記式（３）のうちの少なくとも一方の化合物を含んでいるのが好ましい。
【0033】
【化6】
【0034】
【化7】
【0035】
これにより、水系インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性等をより優れたものとすることができる。
【0036】
本発明の水系インクジェットインク組成物を構成する上記式（１）で示される色材が、上記式（２）で示される化合物および上記式（３）で示される化合物を含んでいる場合、水系インクジェットインク組成物中における上記式（２）で示される化合物の含有率Ｘ２［質量％］と、水系インクジェットインク組成物中における上記式（３）で示される化合物の含有率Ｘ３［質量％］との間で、以下の関係を満たすのが好ましい。すなわち、０．５０≦Ｘ２／Ｘ３≦２．０の関係を満たすのが好ましく、０．７０≦Ｘ２／Ｘ３≦１．６の関係を満たすのがより好ましく、０．９０≦Ｘ２／Ｘ３≦１．３の関係を満たすのがさらに好ましい。
【0037】
これにより、水系インクジェットインク組成物の保存安定性、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性等をより優れたものとすることができる。
【0038】
本発明の水系インクジェットインク組成物中における上記式（１）で示される色材の含有率は、５．０質量％以上３５質量％以下であるのが好ましく、７．０質量％以上３０質量％以下であるのがより好ましく、１０質量％以上２５質量％以下であるのがさらに好ましい。
【0039】
これにより、水系インクジェットインク組成物を用いて形成される記録部において、十分な光学濃度を確保しやすくなるとともに、水系インクジェットインク組成物の保存安定性、吐出安定性、目詰まり回復性等をさらに優れたものとすることができる。
【0040】
［１－２］水溶性有機溶剤
本発明の水系インクジェットインク組成物は、水溶性有機溶剤を含んでいる。
本発明の水系インクジェットインク組成物は、水溶性有機溶剤を含んでいる。
【0041】
これにより、水系インクジェットインク組成物の保湿性を向上させることができ、インクジェットヘッド等での乾燥等により、水系インクジェットインク組成物の固形分が不本意に析出してしまうこと等をより効果的に防止することができる。また、水系インクジェットインク組成物の粘度をより好適に調整することができる。このようなことから、インクジェット法による水系インクジェットインク組成物の吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
【0042】
水溶性有機溶剤は、水に対して溶解性を示す有機溶媒であればよいが、例えば、２０℃における水への溶解度が１０ｇ／１００ｇ水以上の有機溶媒を好適に用いることができる。
【0043】
水溶性有機溶剤の１気圧下での沸点は、１５０℃以上３５０℃以下であるのが好ましい。
【0044】
これにより、水系インクジェットインク組成物の保湿性をさらに向上させることができ、インクジェットヘッド等での乾燥等により、水系インクジェットインク組成物の固形分が不本意に析出してしまうこと等をさらに効果的に防止することができる。このようなことから、インクジェット法による水系インクジェットインク組成物の吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。また、水系インクジェットインク組成物を吐出した後、必要時においては、比較的容易に揮発させることができ、製造される染色物中に、水溶性有機溶剤が不本意に残存することをより効果的に防止することができる。
【0045】
このような水溶性有機溶剤としては、例えば、アルキルモノアルコール類；アルキルジオール類；グリセリン；グリコール類；グリコールモノエーテル類；ラクタム類等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0046】
グリコール類としては、例えば、トリエタノールアミン；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、プロピレングリコール等が挙げられる。また、グリコールモノエーテル類としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。また、ラクタム類としては、例えば、２－ピロリドン等が挙げられる。
【0047】
本発明の水系インクジェットインク組成物中における水溶性有機溶剤の含有率は、４．０質量％以上４０質量％以下であるのが好ましく、９．０質量％以上３５質量％以下であるのがより好ましく、１１質量％以上３０質量％以下であるのがさらに好ましい。
【0048】
これにより、水系インクジェットインク組成物の粘度をより好適なものとしつつ、水系インクジェットインク組成物の保湿性をより好適に向上させることができる。その結果、インクジェット法による水系インクジェットインク組成物の吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
【0049】
［１－３］水
本発明の水系インクジェットインク組成物は、水を含んでいる。
水は、通常、水系インクジェットインク組成物の主成分であり、前述した色材の溶媒として機能する。このような水を含むことにより、水系インクジェットインク組成物は、好適な流動性、粘度を有するものとなり、インクジェット法による吐出を好適に行うことができる。また、水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体、特に、布帛へのダメージをより効果的に抑制できる。また、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の問題を抑制する観点からも好ましい。
本発明の水系インクジェットインク組成物は、水を含んでいる。
水は、通常、水系インクジェットインク組成物の主成分であり、前述した色材の溶媒として機能する。このような水を含むことにより、水系インクジェットインク組成物は、好適な流動性、粘度を有するものとなり、インクジェット法による吐出を好適に行うことができる。また、水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体、特に、布帛へのダメージをより効果的に抑制できる。また、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の問題を抑制する観点からも好ましい。
【0050】
水系インクジェットインク組成物中における水の含有率は、特に限定されないが、４０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、４５質量％以上７５質量％以下であるのがより好ましく、５０質量％以上７０質量％以下であるのがさらに好ましい。
【0051】
これにより、色材等の含有率を十分に高いものとしつつ、水系インクジェットインク組成物の吐出安定性等をより優れたものとすることができる。
【0052】
また、水系インクジェットインク組成物中における水の含有率をＸＷ［質量％］、水系インクジェットインク組成物中における水溶性有機溶剤の含有率をＸＨ［質量％］としたとき、ＸＨ／ＸＷは、０．０５０以上０．５０以下であるのが好ましく、０．１０以上０．４５以下であるのがより好ましく、０．１５以上０．４３以下であるのがさらに好ましい。
【0053】
これにより、水系インクジェットインク組成物の粘度をより好適なものとしつつ、水系インクジェットインク組成物の保湿性をより好適に向上させることができる。その結果、インクジェット法による水系インクジェットインク組成物の吐出安定性等をさらに優れたものとすることができる。
【0054】
［１－４］その他の色材
本発明の水系インクジェットインク組成物は、上記（１）で示される色材に加えて、さらに、他の色材を含んでいてもよい。以下、上記（１）で示される色材以外の色材を「その他の色材」ともいう。
本発明の水系インクジェットインク組成物は、上記（１）で示される色材に加えて、さらに、他の色材を含んでいてもよい。以下、上記（１）で示される色材以外の色材を「その他の色材」ともいう。
【0055】
その他の色材としては、例えば、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ ２４５、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｏｒａｎｇｅ １２、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ ３９等が挙げられる。
【0056】
本発明の水系インクジェットインク組成物中におけるその他の色材の含有率は、５．０質量％以下であるのが好ましく、３．０質量％以下であるのがより好ましく、１．０量％以下であるのがさらに好ましい。
【0057】
なお、本発明の水系インクジェットインク組成物がその他の色材として複数種の成分を含む場合には、これらの成分の含有率の和が前記範囲内の値であるのが好ましい。
【0058】
本発明の水系インクジェットインク組成物中に含まれる色材全体に対するその他の色材の割合は、質量比で、５０％以下であるのが好ましく、３０％以下であるのがより好ましく、９％以下であるのがさらに好ましい。
【0059】
［１－５］尿素類
本発明の水系インクジェットインク組成物は、尿素類を含んでいてもよい。
本発明の水系インクジェットインク組成物は、尿素類を含んでいてもよい。
【0060】
尿素類は、水系インクジェットインク組成物の保湿剤として機能したり、色材、特に、反応性染料の染着性を向上させる染着助剤として機能したりする。
【0061】
尿素類としては、例えば、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン等が挙げられる。
【0062】
水系インクジェットインク組成物が尿素類を含む場合、水系インクジェットインク組成物中における尿素類の含有率は、０．５０質量％以上１０質量％以下であるのが好ましく、１．０質量％以上８．０質量％以下であるのがより好ましく、１．５質量％以上６．０質量％以下であるのがさらに好ましい。
【0063】
これにより、水系インクジェットインク組成物中における色材等の含有率が低くなることを防止し、これらの機能を十分に発揮させつつ、前述したような尿素類を含むことによる効果をより顕著に発揮させることができる。
【0064】
［１－６］その他の成分
本発明の水系インクジェットインク組成物は、前述した成分以外の成分を含んでいてもよい。以下、このような成分を「その他の成分」ともいう。
本発明の水系インクジェットインク組成物は、前述した成分以外の成分を含んでいてもよい。以下、このような成分を「その他の成分」ともいう。
【0065】
その他の成分としては、例えば、ｐＨ調整剤；キレート化剤；防腐剤・防かび剤；防錆剤；防炎剤；各種分散剤；界面活性剤；酸化防止剤；紫外線吸収剤；酸素吸収剤；溶解助剤；浸透剤等が挙げられる。
【0066】
キレート化剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸塩等が挙げられる。また、防腐剤・防かび剤としては、例えば、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２－ピリジンチオール－１－オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２－ジベンゾイソチアゾリン－３－オン、４－クロロ－３－メチルフェノール等が挙げられる。また、防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【0067】
防腐剤・防かび剤としては、例えば、分子内にイソチアゾリン環構造を有する化合物を好適に用いることができる。
【0068】
界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の各種界面活性剤を用いることができる。
【0069】
その他の成分の含有率は、６．０質量％以下であるのが好ましく、５．０質量％以下であるのがより好ましい。
なお、その他の成分の含有率の下限は、０質量％である。
なお、その他の成分の含有率の下限は、０質量％である。
【0070】
［１－７］その他
本発明の水系インクジェットインク組成物の２５℃における表面張力は、特に限定されないが、２０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、２１ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましく、２３ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であるのがさらに好ましい。
本発明の水系インクジェットインク組成物の２５℃における表面張力は、特に限定されないが、２０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、２１ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましく、２３ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であるのがさらに好ましい。
【0071】
これにより、インクジェットヘッドのノズルの目詰まり等がより生じにくくなり、水系インクジェットインク組成物の吐出安定性がより向上する。また、ノズルの詰まりが生じた場合でも、ノズルにキャップをすることによる回復性をより優れたものとすることができる。
【0072】
なお、表面張力としては、ウィルヘルミー法により測定した値を採用することができる。表面張力の測定は、表面張力計（例えば、協和界面科学社製、ＣＢＶＰ－７等）を用いることができる。
【0073】
本発明の水系インクジェットインク組成物の２５℃における粘度は、２ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、２．５ｍＰａ・ｓ以上８ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましく、３ｍＰａ・ｓ以上６ｍＰａ・ｓ以下であるのがさらに好ましい。
【0074】
これにより、水系インクジェットインク組成物のインクジェット法による吐出安定性がより優れたものとなる。
【0075】
なお、粘度は、振動式粘度計を用いたＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠した測定により求めることができる。
【0076】
本発明の水系インクジェットインク組成物は、インクジェット法による吐出に供されるものであればよく、インクジェット法としては、例えば、荷電偏向方式、コンティニュアス方式、ピエゾ式、バブルジェット（登録商標）式等のオンデマンド方式等が挙げられるが、本発明の水系インクジェットインク組成物は、特に、ピエゾ振動子を用いたインクジェットヘッドより吐出されるものであるのが好ましい。
【0077】
これにより、インクジェットヘッド内での色材の変性をより効果的に防止し、インクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。
【0078】
また、本発明の水系インクジェットインク組成物は、インクジェットヘッドの圧力室内の水系インクジェットインク組成物を循環させる循環路を備えたインクジェット装置により吐出されるものであるのが好ましい。
【0079】
これにより、ノズル近傍のインクの局所的な乾燥を効果的に防止できるので、水系インクジェットインク組成物の固形分が不本意に析出してしまうこと等をより効果的に防止することができる。このようなことから、インクジェット法による水系インクジェットインク組成物の吐出安定性等をより優れたものとすることができる。
【0080】
前記インクジェットヘッドの最大吐出量に対する水系インクジェットインク組成物の循環流量の比率は、特に限定されないが、０．０５以上２０以下であるのが好ましく、０．０７以上１５以下であるのがより好ましく、０．１０以上１０以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
【0081】
なお、本発明の水系インクジェットインク組成物を吐出するインクジェット装置については、後に詳述する。
【0082】
本発明の水系インクジェットインク組成物は、いかなる記録媒体に適用されるものであってもよいが、布帛に適用して用いられるものであるのが好ましい。
【0083】
水系インクジェットインク組成物が布帛に適用して用いられるもの、すなわち、捺染用のインクである場合、記録媒体上における上記式（１）で示される色材の発色性をより優れたものとすることができる。
なお、布帛については、後に詳述する。
なお、布帛については、後に詳述する。
【0084】
［２］水系インクジェットインク組成物セット
次に、本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットについて説明する。
次に、本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットについて説明する。
【0085】
本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットは、複数の水系インクジェットインク組成物を備えている。そして、水系インクジェットインク組成物セットを構成する少なくとも１つの水系インクジェットインク組成物が、前述した本発明の水系インクジェットインク組成物である。
【0086】
本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットを構成する複数の水系インクジェットインク組成物のうち、少なくとも１つが前述した本発明の水系インクジェットインク組成物であればよく、本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットは、前述した本発明の水系インクジェットインク組成物ではない水系インクジェットインク組成物を備えていてもよい。
【0087】
本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットは、色の三原色、すなわち、シアン、マゼンタおよびイエローに対応する３種の水系インクジェットインク組成物を備えているのが好ましい。なお、色の三原色については、その色濃度によって、さらに細分化されていてもよい。例えば、シアン、マゼンタおよびイエローに加え、ライトシアン、ライトマゼンタおよびライトイエローを備えていてもよい。
【0088】
また、本発明に係る水系インクジェットインク組成物セットは、上記の有彩色のインクに加えて、無彩色のインク、より具体的には、黒色のインクを、さらに備えているのが好ましい。
【0089】
［３］記録方法
次に、本発明の記録方法について説明する。
次に、本発明の記録方法について説明する。
【0090】
本発明の記録方法は、本発明の水系インクジェットインク組成物をインクジェット法により吐出し、記録媒体に付着させる工程を有する。
【0091】
これにより、好適な光学濃度と高い耐光性とを両立する記録部を形成することができ、インクジェット法による吐出安定性、インクジェットノズルの目詰まり回復性にも優れ、安定的に記録物を製造することができる記録方法を提供することができる。
【0092】
特に、本実施形態の記録方法は、記録媒体に対し、本発明の水系インクジェットインク組成物をインクジェット方式により付与する吐出工程と、前記記録媒体に対し、付与された水系インクジェットインク組成物の染着処理をする染着処理工程とを有する。また、以下の説明では、記録媒体として、布帛を用いる場合について代表的に説明する。
【0093】
［３－１］吐出工程
吐出工程では、インクジェット法により本発明の水系インクジェットインク組成物を液滴として吐出し、記録媒体である布帛に、当該液滴を付着させる。これにより、所望の像を形成する。像の形成には、複数種の水系インクジェットインク組成物、例えば、本発明の水系インクジェットインク組成物を用いてもよい。
吐出工程では、インクジェット法により本発明の水系インクジェットインク組成物を液滴として吐出し、記録媒体である布帛に、当該液滴を付着させる。これにより、所望の像を形成する。像の形成には、複数種の水系インクジェットインク組成物、例えば、本発明の水系インクジェットインク組成物を用いてもよい。
【0094】
水系インクジェットインク組成物を吐出するインクジェット法は、いずれの方式でもよく、例えば、荷電偏向方式、コンティニュアス方式、ピエゾ式、バブルジェット（登録商標）式等のオンデマンド方式等が挙げられる。
【0095】
なお、水系インクジェットインク組成物の吐出に用いるインクジェット装置については、後に詳述する。
【0096】
［３－２］染着処理工程
染着処理工程では、記録媒体である布帛に付着した色材を定着させる。
染着処理工程は、通常、高温加湿の条件で行う。
染着処理工程では、記録媒体である布帛に付着した色材を定着させる。
染着処理工程は、通常、高温加湿の条件で行う。
【0097】
染着処理工程での処理温度は、特に限定されないが、９０℃以上１５０℃以下であるのが好ましく、９５℃以上１３０℃以下であるのがより好ましく、９８℃以上１２０℃以下であるのがさらに好ましい。
【0098】
これにより、記録媒体である布帛や水系インクジェットインク組成物の構成成分等の不本意な変性、劣化等をより効果的に防止しつつ、より効率よく色材を定着させることができる。
【0099】
染着処理工程の処理時間は、特に限定されないが、１分間以上１２０分間以下であるのが好ましく、２分間以上９０分間以下であるのがより好ましく、３分間以上６０分間以下であるのがさらに好ましい。
【0100】
これにより、記録媒体である布帛に対する色材の染着性をより優れたものとしつつ、染色物の生産性をより優れたものとすることができる。
【0101】
染着処理工程での高温加湿処理には、各種のスチーマー、例えば、マチス社製、スチーマーＤＨｅ型等を用いることができる。
【0102】
本発明に係る記録方法では、必要に応じて、吐出工程、染着処理工程以外の工程を有していてもよい。
【0103】
例えば、吐出工程に先立って、記録媒体としての布帛に対して前処理を施す前処理工程を有していてもよい。
【0104】
前処理には、例えば、公知の前処理剤を用いることができるが、前処理剤は、一般に、糊剤、ｐＨ調整剤およびヒドロトロピー剤を含んでいる。
【0105】
糊剤としては、例えば、天然ガム類、澱粉類、海草類、植物皮類、繊維素誘導体、加工澱粉、加工天然ガム、アルギン酸ナトリウム、アルギン誘導体、合成糊、エマルジョン等を好適に用いることができる。
【0106】
天然ガム類としては、例えば、グア、ローカストビーン等が挙げられる。また、海草類としては、例えば、ふのり等が挙げられる。また、植物皮類としては、例えば、ペクチン酸等が挙げられる。また、繊維素誘導体としては、例えば、メチル繊維素、エチル繊維素、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。また、加工澱粉としては、例えば、焙焼澱粉、アルファ澱粉、カルボキシメチル澱粉、カルボキシエチル澱粉、ヒドロキシエチル澱粉等が挙げられる。また、加工天然ガムとしては、例えば、シラツガム系、ローストビーンガム系等のものが挙げられる。また、合成糊としては、例えば、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸エステル等が挙げられる。
【0107】
また、ｐＨ調整剤としては、例えば、硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム等の酸アンモニウム塩等を好適に用いることができる。
【0108】
また、ヒドロトロピー剤としては、例えば、尿素、ジメチル尿素、チオ尿素、モノメチルチオ尿素、ジメチルチオ尿素等のアルキル尿素等の各種の尿素類を用いることができる。
なお、前処理剤は、例えば、さらに、シリカを含んでいてもよい。
なお、前処理剤は、例えば、さらに、シリカを含んでいてもよい。
【0109】
また、例えば、染着処理工程の後、必要に応じて、染料が定着された布帛に対する洗浄処理を行う洗浄工程を有していてもよい。
【0110】
洗浄工程は、例えば、染料が定着された布帛を水道水で揉み洗いした後に、４０℃以上７０℃以下の温水にノニオン性ソーピング剤を添加した洗浄液中に、適宜撹拌しながら浸漬することにより行うことができる。洗浄液中への浸漬時間は、例えば、５分間以上６０分間以下とすることができる。その後、洗浄液中に水道水を入れながら手揉み洗いをすることにより洗浄剤を除去することができる。
【0111】
［３－３］布帛
次に、水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体としての布帛について説明する。
次に、水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体としての布帛について説明する。
【0112】
布帛としては、例えば、平織、斜文織、朱子織、変化平織、変化斜文織、変化朱子織、変わり織、紋織、片重ね織、二重組織、多重組織、経パイル織、緯パイル織、絡み織等の各種織物を用いることができる。
【0113】
また、布帛を構成する繊維の太さは、例えば、１０ｄ以上１００ｄ以下とすることができる。
【0114】
布帛を構成する繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、トリアセテート繊維、ジアセテート繊維、ポリアミド繊維、セルロース繊維およびこれらの繊維を２種以上用いた混紡品等が挙げられる。また、これらとレーヨン等の再生繊維あるいは木綿、絹、羊毛等の天然繊維との混紡品を用いてもよいが、布帛は、セルロース繊維を含有するものであるのが好ましい。
これにより、前述した色材の染着性をより優れたものとすることができる。
これにより、前述した色材の染着性をより優れたものとすることができる。
【0115】
［４］インクジェット装置
前述したように、本発明の水系インクジェットインク組成物は、インクジェット法により吐出されるものである。
前述したように、本発明の水系インクジェットインク組成物は、インクジェット法により吐出されるものである。
【0116】
以下、本発明に係るインクジェット装置、すなわち、本発明の水系インクジェットインク組成物の吐出に用いられるインクジェット装置について説明する。
【0117】
本発明に係るインクジェット装置は、本発明の水系インクジェットインク組成物を吐出するインクジェットヘッドを備える。
【0118】
インクジェットヘッドは、ピエゾ振動子を用いたものであるのが好ましい。
これにより、インクジェットヘッド内での色材等の変性をより効果的に防止し、インクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。
これにより、インクジェットヘッド内での色材等の変性をより効果的に防止し、インクジェット法による吐出安定性をより優れたものとすることができる。
【0119】
インクジェット装置は、圧力室内の水系インクジェットインク組成物を循環させる循環路を備えているのが好ましい。
【0120】
これにより、ノズル近傍のインクの局所的な乾燥を効果的に防止できるので、水系インクジェットインク組成物の固形分が不本意に析出してしまうこと等をより効果的に防止することができる。このようなことから、インクジェット法による水系インクジェットインク組成物の吐出安定性等をより優れたものとすることができる。
【0121】
インクジェットヘッドの最大吐出量に対する水系インクジェットインク組成物の循環流量の比率は、特に限定されないが、０．０５以上２０以下であるのが好ましく、０．０７以上１５以下であるのがより好ましく、０．１０以上１０以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
【0122】
以下、本発明に係るインクジェット装置について、好適な実施形態である第１実施形態および第２実施形態について、添付図面を参照しつつより詳細に説明する。
【0123】
［４－１］第１実施形態
図１は、第１実施形態のインクジェット装置の構成図である。図２は、図１に示すインクジェット装置が有するインクジェットヘッドの断面図である。図３は、図２に示すインクジェットヘッドの部分的な分解斜視図である。図４は、図２に示すインクジェットヘッドが有する圧電素子の断面図である。図５は、図２に示すインクジェットヘッドにおけるインクの循環の説明図である。図６は、図２に示すインクジェットヘッドのうち循環インク室の近傍の平面図および断面図である。
図１は、第１実施形態のインクジェット装置の構成図である。図２は、図１に示すインクジェット装置が有するインクジェットヘッドの断面図である。図３は、図２に示すインクジェットヘッドの部分的な分解斜視図である。図４は、図２に示すインクジェットヘッドが有する圧電素子の断面図である。図５は、図２に示すインクジェットヘッドにおけるインクの循環の説明図である。図６は、図２に示すインクジェットヘッドのうち循環インク室の近傍の平面図および断面図である。
【0124】
本実施形態のインクジェット装置１００は、水系インクジェットインク組成物を記録媒体である布帛１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。インクジェット装置１００には、水系インクジェットインク組成物を貯留するインク容器１４が設置される。例えば、インクジェット装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または水系インクジェットインク組成物を補充可能なインクタンクがインク容器１４として利用される。インクジェット装置１００は、例えば、複数種の水系インクジェットインク組成物に対応する複数個のインク容器１４を備えていてもよい。
【0125】
インクジェット装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４とインクジェットヘッド２６とを備えている。制御ユニット２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、インクジェット装置１００の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで布帛１２をＹ方向に搬送する。
【0126】
移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとでインクジェットヘッド２６をＸ方向に往復させる。Ｘ方向は、布帛１２が搬送されるＹ方向に交差する方向であり、典型的には、Ｙ方向に直交する方向である。移動機構２４は、インクジェットヘッド２６を収容する箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを備えている。なお、複数のインクジェットヘッド２６を搬送体２４２に搭載した構成や、インク容器１４をインクジェットヘッド２６とともに搬送体２４２に搭載した構成であってもよい。
【0127】
インクジェットヘッド２６は、インク容器１４から供給される水系インクジェットインク組成物を、制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルＮから布帛１２に吐出する。搬送機構２２による布帛１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行して、各インクジェットヘッド２６が布帛１２に水系インクジェットインク組成物を吐出することで、布帛１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ－Ｙ平面に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。各インクジェットヘッド２６による水系インクジェットインク組成物の吐出方向、典型的には鉛直方向が、Ｚ方向に相当する。
【0128】
インクジェットヘッド２６の複数のノズルＮはＹ方向に配列されている。複数のノズルＮは、Ｘ方向に相互に間隔をあけて並設された第１列Ｌ１と第２列Ｌ２とに区分される。第１列Ｌ１および第２列Ｌ２の各々は、Ｙ方向に直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。なお、第１列Ｌ１と第２列Ｌ２との間で各ノズルＮのＹ方向の位置を相違させること、例えば、千鳥配置やスタガ配置とすること等も可能であるが、以下、第１列Ｌ１と第２列Ｌ２とで各ノズルＮのＹ方向の位置を一致させた構成である場合について説明する。インクジェットヘッド２６においてＹ方向に平行な中心軸を通過するとともにＺ方向に平行な平面、すなわち、Ｙ－Ｚ平面を以下の説明では「中心面Ｏ」と表記する。
【0129】
図２、図３に示すように、インクジェットヘッド２６は、第１ノズルとしての第１列Ｌ１の各ノズルＮに関連する要素と、第２ノズルとしての第２列Ｌ２の各ノズルＮに関連する要素とが中心面Ｏを挟んで面対称に配置された構造である。すなわち、インクジェットヘッド２６のうち中心面Ｏを挟んでＸ方向の正側の部分である第１部分Ｐ１と、Ｘ方向の負側の部分である第２部分Ｐ２とで、構造は実質的に共通する。第１列Ｌ１の複数のノズルＮは第１部分Ｐ１に形成され、第２列Ｌ２の複数のノズルＮは第２部分Ｐ２に形成されている。中心面Ｏは、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との境界面に相当する。
【0130】
図２、図３に示すように、インクジェットヘッド２６は、流路形成部３０を備えている。流路形成部３０は、複数のノズルＮに水系インクジェットインク組成物を供給するための流路を形成する構造体である。流路形成部３０は、連通板である第１流路基板３２と圧力室形成板である第２流路基板３４とが積層して構成されている。第１流路基板３２および第２流路基板３４の各々は、Ｙ方向に長尺な板状部材である。第１流路基板３２のうちＺ方向の負側の表面Ｆａに、例えば、接着剤を利用して第２流路基板３４が設置される。
【0131】
図２に示すように、第１流路基板３２の表面Ｆａの面上には、第２流路基板３４のほか、振動部４２と複数の圧電素子４４と保護部材４６と筐体部４８とが設置されている。他方、第１流路基板３２のうちＺ方向の正側、すなわち、表面Ｆａとは反対側の表面Ｆｂにはノズルプレート５２と吸振体５４とが設置されている。インクジェットヘッド２６の各要素は、概略的には第１流路基板３２や第２流路基板３４と同様にＹ方向に長尺な板状部材であり、例えば、接着剤により相互に接合される。第１流路基板３２と第２流路基板３４とが積層される方向や第１流路基板３２とノズルプレート５２とが積層される方向を、Ｚ方向として把握することも可能である。
【0132】
ノズルプレート５２は、複数のノズルＮが形成された板状部材であり、例えば、接着剤を利用して第１流路基板３２の表面Ｆｂに設置されている。複数のノズルＮの各々は、水系インクジェットインク組成物を通過させる円形状の貫通孔である。ノズルプレート５２には、第１列Ｌ１を構成する複数のノズルＮと第２列Ｌ２を構成する複数のノズルＮとが形成されている。具体的には、ノズルプレート５２のうち中心面ＯからみてＸ方向の正側の領域に、第１列Ｌ１の複数のノズルＮがＹ方向に沿って形成され、Ｘ方向の負側の領域に、第２列Ｌ２の複数のノズルＮがＹ方向に沿って形成されている。ノズルプレート５２は、第１列Ｌ１の複数のノズルＮが形成された部分と第２列Ｌ２の複数のノズルＮが形成された部分とにわたり連続する単体の板状部材である。
【0133】
図２、図３に示すように、第１流路基板３２には、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々について、空間Ｒａと複数の供給路６１と複数の連通路６３とが形成される。空間Ｒａは、平面視で、すなわちＺ方向からみて、Ｙ方向に沿う長尺状に形成された開口であり、供給路６１および連通路６３はノズルＮ毎に形成された貫通孔である。複数の連通路６３は平面視でＹ方向に配列し、複数の供給路６１は、複数の連通路６３の配列と空間Ｒａとの間でＹ方向に配列している。複数の供給路６１は、空間Ｒａに共通に連通している。また、任意の１個の連通路６３は、当該連通路６３に対応するノズルＮに平面視で重なっている。具体的には、第１部分Ｐ１の任意の１個の連通路６３は、第１列Ｌ１のうち当該連通路６３に対応する１個のノズルＮに連通している。同様に、第２部分Ｐ２の任意の１個の連通路６３は、第２列Ｌ２のうち当該連通路６３に対応する１個のノズルＮに連通している。
【0134】
図２、図３に示すように、第２流路基板３４は、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々について複数の圧力室Ｃが形成された板状部材である。複数の圧力室Ｃは、Ｙ方向に配列している。各圧力室Ｃは、ノズルＮ毎に形成されて平面視でＸ方向に沿う長尺状の空間である。
【0135】
図２に示すように、第２流路基板３４のうち第１流路基板３２とは反対側の表面には振動部４２が設置されている。振動部４２は、弾性的に振動可能な板状部材、すなわち、振動板である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Ｃに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、第２流路基板３４と振動部４２とを一体に形成することも可能である。
【0136】
図２に示すように、第１流路基板３２の表面Ｆａと振動部４２とは、各圧力室Ｃの内側で相互に間隔をあけて対向している。圧力室Ｃは、第１流路基板３２の表面Ｆａと振動部４２との間に位置する空間であり、当該空間に充填された水系インクジェットインク組成物に圧力変化を発生させる。各圧力室Ｃは、例えば、Ｘ方向を長手方向とする空間であり、ノズルＮ毎に個別に形成されている。第１列Ｌ１および第２列Ｌ２の各々について、複数の圧力室ＣがＹ方向に配列している。図２、図３に示すように、任意の１個の圧力室Ｃのうち中心面Ｏ側の端部は、平面視で連通路６３に重なり、中心面Ｏとは反対側の端部は平面視で供給路６１に重なる。したがって、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々において、圧力室Ｃは、連通路６３を介してノズルＮに連通するとともに、供給路６１を介して空間Ｒａに連通している。
【0137】
図２に示すように、振動部４２のうち圧力室Ｃとは反対側の面上には、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々について、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子４４が設置されている。圧電素子４４は、駆動信号の供給により変形する受動素子である。複数の圧電素子４４は、各圧力室Ｃに対応するようにＹ方向に配列している。任意の１個の圧電素子４４は、図４に示すように、相互に対向する第１電極４４１と第２電極４４２との間に圧電体層４４３を介在させた積層体である。なお、第１電極４４１および第２電極４４２の一方を、複数の圧電素子４４にわたり連続する電極、すなわち、共通電極とすることもできる。第１電極４４１と第２電極４４２と圧電体層４４３とが平面視で重なる部分が圧電素子４４として機能する。なお、駆動信号の供給により変形する部分、すなわち、振動部４２を振動させる能動部を圧電素子４４として画定することもできる。このように、本実施形態に係るインクジェットヘッド２６は第１圧電素子と第２圧電素子とを備えている。例えば、第１圧電素子は、中心面ＯからみてＸ方向の一方側の圧電素子４４であり、第２圧電素子は、中心面ＯからみてＸ方向の他方側の圧電素子４４である。圧電素子４４の変形に連動して振動部４２が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、圧力室Ｃに充填された水系インクジェットインク組成物が連通路６３とノズルＮとを通過して吐出される。
【0138】
保護部材４６は、複数の圧電素子４４を保護するための板状部材であり、振動部４２の表面に設置される。保護部材４６のうち振動部４２側の表面に形成された凹部に複数の圧電素子４４が収容されている。
【0139】
振動部４２のうち流路形成部３０とは反対側の表面には配線基板２８の端部が接合されている。配線基板２８は、制御ユニット２０とインクジェットヘッド２６とを電気的に接続する複数の図示しない配線が形成された可撓性の実装部品である。配線基板２８のうち、保護部材４６に形成された開口部と筐体部４８に形成された開口部とを通過して外部に延出した端部が制御ユニット２０に接続されている。例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の配線基板２８が好適に採用される。
【0140】
筐体部４８は、複数の圧力室Ｃに供給される水系インクジェットインク組成物を貯留するためのケースである。筐体部４８のうちＺ方向の正側の表面が、例えば、接着剤で第１流路基板３２の表面Ｆａに接合されている。
【0141】
図２に示すように、筐体部４８には、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々について空間Ｒｂが形成されている。筐体部４８の空間Ｒｂと第１流路基板３２の空間Ｒａとは、相互に連通する。空間Ｒａと空間Ｒｂとで構成される空間は、複数の圧力室Ｃに供給される水系インクジェットインク組成物を貯留するインク貯留室Ｒとして機能する。インク貯留室Ｒは、複数のノズルＮについて共用される共通インク室である。第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々にインク貯留室Ｒが形成される。第１部分Ｐ１のインク貯留室Ｒは、中心面ＯからみてＸ方向の正側に位置し、第２部分Ｐ２のインク貯留室Ｒは、中心面ＯからみてＸ方向の負側に位置する。筐体部４８のうち第１流路基板３２とは反対側の表面には、インク容器１４から供給される水系インクジェットインク組成物をインク貯留室Ｒに導入するための導入口４８２が形成されている。
【0142】
図２に示すように、第１流路基板３２の表面Ｆｂには、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々について吸振体５４が設置されている。吸振体５４は、インク貯留室Ｒ内の水系インクジェットインク組成物の圧力変動を吸収する可撓性のフィルムである。図３に示すように、吸振体５４は、第１流路基板３２の空間Ｒａと複数の供給路６１とを閉塞するように第１流路基板３２の表面Ｆｂに設置されてインク貯留室Ｒの壁面を構成する。
【0143】
図２に示すように、第１流路基板３２のうちノズルプレート５２に対向する表面Ｆｂには循環インク室６５が形成されている。循環インク室６５は、平面視でＹ方向に延在する長尺状の有底孔である。第１流路基板３２の表面Ｆｂに接合されたノズルプレート５２により、循環インク室６５の開口は閉塞される。
【0144】
図５に示すように、循環インク室６５は、第１列Ｌ１および第２列Ｌ２に沿って複数のノズルＮにわたり連続する。具体的には、第１列Ｌ１の複数のノズルＮの配列と第２列Ｌ２の複数のノズルＮの配列との間に循環インク室６５が形成されている。したがって、図２に示すように、循環インク室６５は、第１部分Ｐ１の連通路６３と第２部分Ｐ２の連通路６３との間に位置する。以上のように、本実施形態の流路形成部３０は、第１部分Ｐ１における圧力室Ｃである第１圧力室および連通路６３である第１連通路と、第２部分Ｐ２における圧力室Ｃである第２圧力室および連通路６３である第２連通路と、第１部分Ｐ１の連通路６３と第２部分Ｐ２の連通路６３との間に位置する循環インク室６５とが形成された構造体である。図２に示すように、第１実施形態の流路形成部３０は、循環インク室６５と各連通路６３との間を仕切る隔壁部６９を含む。
【0145】
なお、前述の通り、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々において複数の圧力室Ｃおよび複数の圧電素子４４がＹ方向に配列している。したがって、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々における複数の圧力室Ｃまたは複数の圧電素子４４にわたり連続するように、循環インク室６５がＹ方向に延在すると換言することができる。また、図２、図５に示すように、循環インク室６５とインク貯留室Ｒとが相互に間隔をあけてＹ方向に延在し、当該間隔内に圧力室Ｃと連通路６３とノズルＮとが位置するということもできる。
【0146】
図６に示すように、１個のノズルＮは、第１区間ｎ１と第２区間ｎ２とを含んでいる。第１区間ｎ１と第２区間ｎ２とは、同軸に形成されて相互に連通する円形状の空間である。第２区間ｎ２は、第１区間ｎ１からみて流路形成部３０側に位置する。第２区間ｎ２の内径ｄ２は、第１区間ｎ１の内径ｄ１よりも大きい。以上のように各ノズルＮを階段状に形成した構成によれば、各ノズルＮの流路抵抗を所望の特性に設定し易いという利点がある。また、図６に示すように、各ノズルＮの中心軸Ｑａは、連通路６３の中心軸Ｑｂからみて循環インク室６５とは反対側に位置する。
【0147】
ノズルプレート５２のうち流路形成部３０に対向する表面には、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の各々について複数の循環路７２が形成されている。第１循環路である第１部分Ｐ１の複数の循環路７２は、第１列Ｌ１の複数のノズルＮに１対１で対応する。また、第２循環路である第２部分Ｐ２の複数の循環路７２は、第２列Ｌ２の複数のノズルＮに１対１で対応する。
【0148】
各循環路７２は、Ｘ方向に延在する長尺状の有底孔であり、水系インクジェットインク組成物を流通させる流路として機能する。循環路７２は、ノズルＮから離間した位置、具体的には、当該循環路７２に対応するノズルＮからみて循環インク室６５側に形成されている。
【0149】
図６に示すように、各循環路７２は、ノズルＮのうち第２区間ｎ２の内径ｄ２と同等の流路幅Ｗａで直線状に形成されている。また、循環路７２のＹ方向の寸法である流路幅Ｗａは、圧力室ＣのＹ方向の寸法である流路幅Ｗｂよりも小さい。したがって、循環路７２の流路幅Ｗａが圧力室Ｃの流路幅Ｗｂよりも大きい構成と比較して循環路７２の流路抵抗を大きくすることができる。他方、ノズルプレート５２の表面に対する循環路７２の深さＤａは、全長にわたり一定である。具体的には、各循環路７２は、ノズルＮの第２区間ｎ２と同等の深さに形成されている。以上の構成によれば、循環路７２と第２区間ｎ２とを相異なる深さに形成する構成と比較して、循環路７２および第２区間ｎ２を形成し易いという利点がある。なお、流路の「深さ」とは、Ｚ方向における流路の深さを意味する。
【0150】
第１部分Ｐ１における任意の１個の循環路７２は、第１列Ｌ１のうち当該循環路７２に対応するノズルＮからみて循環インク室６５側に位置する。また、第２部分Ｐ２における任意の１個の循環路７２は、第２列Ｌ２のうち当該循環路７２に対応するノズルＮからみて循環インク室６５側に位置する。そして、各循環路７２のうち中心面Ｏとは反対側、すなわち、連通路６３側の端部は、当該循環路７２に対応する１個の連通路６３に平面視で重なる。すなわち、循環路７２は、連通路６３に連通する。他方、各循環路７２のうち中心面Ｏ側、すなわち、循環インク室６５側の端部は、循環インク室６５に平面視で重なる。すなわち、循環路７２は、循環インク室６５に連通する。以上のように、複数の連通路６３の各々が循環路７２を介して循環インク室６５に連通する。したがって、図６に破線の矢印で図示される通り、各連通路６３内の水系インクジェットインク組成物は循環路７２を介して循環インク室６５に供給される。すなわち、第１列Ｌ１に対応する複数の連通路６３と第２列Ｌ２に対応する複数の連通路６３とが１個の循環インク室６５に対して共通に連通する。
【0151】
図６には、任意の１個の循環路７２のうち循環インク室６５に重なる部分の流路長Ｌａと、循環路７２のうち連通路６３に重なる部分の流路長Ｌｂと、循環路７２のうち流路形成部３０の隔壁部６９に重なる部分の流路長Ｌｃとが図示されている。流路長Ｌｃは、隔壁部６９の厚さに相当する。隔壁部６９は、循環路７２の絞り部分として機能する。したがって、隔壁部６９の厚さに相当する流路長Ｌｃが長いほど、循環路７２の流路抵抗が増大する。本実施形態では、流路長Ｌａが流路長Ｌｂよりも長く、流路長Ｌａが流路長Ｌｃよりも長いという関係が成立する。さらに、本実施形態では、流路長Ｌｂが流路長Ｌｃよりも長いという関係が成立する。以上の構成によれば、流路長Ｌａや流路長Ｌｂが流路長Ｌｃよりも短い構成と比較して、連通路６３から循環路７２を介して循環インク室６５に水系インクジェットインク組成物が流入し易いという利点がある。
【0152】
以上のように、本実施形態では、圧力室Ｃが連通路６３と循環路７２とを介して間接的に循環インク室６５に連通する。すなわち、圧力室Ｃと循環インク室６５とは直接的には連通しない。以上の構成において、圧電素子４４の動作により圧力室Ｃ内の圧力が変動すると、連通路６３内を流動する水系インクジェットインク組成物のうちの一部がノズルＮから外部に吐出され、残りの一部が連通路６３から循環路７２を経由して循環インク室６５に流入する。本実施形態では、圧電素子４４の１回の駆動により連通路６３を流通する水系インクジェットインク組成物のうち、ノズルＮを介して吐出されるものの量である吐出量が、連通路６３を流通する水系インクジェットインク組成物のうち循環路７２を介して循環インク室６５に流入する水系インクジェットインク組成物の量である循環量を上回るように、連通路６３とノズルＮと循環路７２とのイナータンスが選定される。全部の圧電素子４４を一斉に駆動した場合を想定すると、複数のノズルＮによる吐出量の合計よりも、複数の連通路６３から循環インク室６５に流入する循環量の合計のほうが多い、と換言することができる。
【0153】
具体的には、例えば、連通路６３を流通する水系インクジェットインク組成物のうち循環量の比率が７０％以上、すなわち、吐出量の比率が３０％以下となるように、連通路６３とノズルＮと循環路７２との各々の流路抵抗が決定される。以上の構成によれば、水系インクジェットインク組成物の吐出量を確保しながら、ノズルＮの近傍の水系インクジェットインク組成物を効果的に循環インク室６５に循環させることが可能である。概略的には、循環路７２の流路抵抗が大きいほど、循環量が減少する一方で吐出量が増加し、循環路７２の流路抵抗が小さいほど、循環量が増加する一方で吐出量が減少する、という傾向がある。
【0154】
図５に示すように、インクジェット装置１００は、循環機構７５を備えている。循環機構７５は、循環インク室６５内の水系インクジェットインク組成物をインク貯留室Ｒに供給、すなわち循環するための機構である。図示を省略するが、循環機構７５は、例えば、循環インク室６５から水系インクジェットインク組成物を吸引するポンプ等の吸引機構と、水系インクジェットインク組成物に混在する気泡や異物を捕集するフィルター機構と、水系インクジェットインク組成物の加熱により増粘を低減する加温機構とを備えている。循環機構７５により気泡や異物が除去されるとともに増粘が低減された水系インクジェットインク組成物が、循環機構７５から導入口４８２を介してインク貯留室Ｒに供給される。以上のように、インク貯留室Ｒ→供給路６１→圧力室Ｃ→連通路６３→循環路７２→循環インク室６５→循環機構７５→インク貯留室Ｒという経路で水系インクジェットインク組成物が循環する。
【0155】
図５に示すように、循環機構７５は、Ｙ方向における循環インク室６５の両側から水系インクジェットインク組成物を吸引する。すなわち、循環機構７５は、循環インク室６５のうちＹ方向の負側の端部の近傍と循環インク室６５のうちＹ方向の正側の端部の近傍とから水系インクジェットインク組成物を吸引する。なお、Ｙ方向における循環インク室６５の一方の端部のみから水系インクジェットインク組成物を吸引する構成では、循環インク室６５の両端部間で水系インクジェットインク組成物の圧力に差異が発生し、循環インク室６５内の圧力差に起因して連通路６３内の水系インクジェットインク組成物の圧力がＹ方向の位置に応じて相違し得る。したがって、各ノズルＮからの水系インクジェットインク組成物の吐出特性、例えば、吐出量や吐出速度等がＹ方向の位置に応じて相違する可能性がある。以上の構成とは対照的に、本実施形態では、循環インク室６５の両側から水系インクジェットインク組成物が吸引されるため、循環インク室６５の内部における圧力差が低減される。したがって、Ｙ方向に配列する複数のノズルＮにわたり水系インクジェットインク組成物の吐出特性を高精度に近似させることが可能である。ただし、循環インク室６５内でのＹ方向における圧力差が特段の問題とならない場合には、循環インク室６５の一方の端部から水系インクジェットインク組成物を吸引する構成も採用され得る。
【0156】
以上のように、本実施形態のインクジェット装置１００は、第１ノズルおよび第２ノズルが設けられたノズルプレート５２と、水系インクジェットインク組成物が供給される第１圧力室および第２圧力室と、第１ノズルと第１圧力室とを連通させる第１連通路と、第２ノズルと第２圧力室とを連通させる第２連通路と、第１連通路と第２連通路との間に位置する循環インク室６５とが設けられた流路形成部３０と、第１圧力室および第２圧力室の各々に圧力変化を発生させる圧力発生部とを有するインクジェットヘッド２６を備えている。そして、ノズルプレート５２には、第１連通路と循環インク室６５とを連通させる第１循環路、および、第２連通路と循環インク室とを連通させる第２循環路が設けられている。
【0157】
［４－２］第２実施形態
図７は、第２実施形態のインクジェット装置の斜視図である。図８は、図７に示すインクジェット装置が有するメインタンクの斜視図である。図９は、図７に示すインクジェット装置が有するインクジェットヘッドの外観斜視図である。図１０は、図９に示すインクジェットヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面図である。図１１は、図９に示すインクジェットヘッドのノズル配列方向と平行な方向の断面図である。図１２は、図９に示すインクジェットヘッドのノズル板の平面図である。図１３Ａから図１３Ｆは、図９に示すインクジェットヘッドの流路部材を構成する各部材の平面図である。図１４Ａおよび図１４Ｂは、図９に示すインクジェットヘッドの共通インク室部材を構成する各部材の平面図である。図１５は、本実施形態のインクジェット装置でのインク循環システムの一例を示すブロック図である。図１６は、図１０のＡ－Ａ’断面図である。図１７は、図１０のＢ－Ｂ’断面図である。
図７は、第２実施形態のインクジェット装置の斜視図である。図８は、図７に示すインクジェット装置が有するメインタンクの斜視図である。図９は、図７に示すインクジェット装置が有するインクジェットヘッドの外観斜視図である。図１０は、図９に示すインクジェットヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面図である。図１１は、図９に示すインクジェットヘッドのノズル配列方向と平行な方向の断面図である。図１２は、図９に示すインクジェットヘッドのノズル板の平面図である。図１３Ａから図１３Ｆは、図９に示すインクジェットヘッドの流路部材を構成する各部材の平面図である。図１４Ａおよび図１４Ｂは、図９に示すインクジェットヘッドの共通インク室部材を構成する各部材の平面図である。図１５は、本実施形態のインクジェット装置でのインク循環システムの一例を示すブロック図である。図１６は、図１０のＡ－Ａ’断面図である。図１７は、図１０のＢ－Ｂ’断面図である。
【0158】
インクジェット装置Ｂ４００の外装Ｂ４０１内に機構部Ｂ４２０が設けられている。ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色用のメインタンクＢ４１０であるメインタンクＢ４１０ｋ、メインタンクＢ４１０ｃ、メインタンクＢ４１０ｍ、メインタンクＢ４１０ｙの各インク収容部Ｂ４１１は、例えば、アルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部Ｂ４１１は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケースＢ４１４内に収容される。これにより、メインタンクＢ４１０は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
【0159】
一方、装置本体のカバーＢ４０１ｃを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダーＢ４０４が設けられている。カートリッジホルダーＢ４０４には、メインタンクＢ４１０が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブＢ４３６を介して、メインタンクＢ４１０の各インク排出口Ｂ４１３と各色用のインクジェットヘッドＢ４２４とが連通し、インクジェットヘッドＢ４２４から記録媒体である布帛に対して水系インクジェットインク組成物を吐出することができる。
【0160】
インクジェットヘッドＢ４２４は、ノズル板Ｂ１と、流路板Ｂ２と、壁面部材としての振動板部材Ｂ３とを積層接合している。そして、振動板部材Ｂ３を変位させる圧電アクチュエーターＢ１１と、共通インク室部材Ｂ２０と、カバーＢ２９とを備えている。
ノズル板Ｂ１は、水系インクジェットインク組成物を吐出する複数のノズルＢ４を有している。
ノズル板Ｂ１は、水系インクジェットインク組成物を吐出する複数のノズルＢ４を有している。
【0161】
流路板Ｂ２は、ノズルＢ４に通じる個別インク室Ｂ６、個別インク室Ｂ６に通じる流体抵抗部Ｂ７、流体抵抗部Ｂ７に通じるインク導入部Ｂ８を形成している。また、流路板Ｂ２は、ノズル板Ｂ１側から複数枚の板状部材Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ４３、Ｂ４４、Ｂ４５を積層接合して形成され、これらの板状部材Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ４３、Ｂ４４、Ｂ４５と振動板部材Ｂ３を積層接合して流路部材Ｂ４０が構成されている。
【0162】
振動板部材Ｂ３は、インク導入部Ｂ８と共通インク室部材Ｂ２０で形成される共通インク室Ｂ１０とを通じる開口としてのフィルター部Ｂ９を有している。
【0163】
振動板部材Ｂ３は、流路板Ｂ２の個別インク室Ｂ６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材Ｂ３は、２層構造とし、流路板Ｂ２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層とで形成され、第１層で個別インク室Ｂ６に対応する部分に変形可能な振動領域Ｂ３０を形成している。
【0164】
ここで、ノズル板Ｂ１には、図１２にも示すように、複数のノズルＢ４が千鳥状に配置されている。
【0165】
流路板Ｂ２を構成する板状部材Ｂ４１には、図１３Ａに示すように、個別インク室Ｂ６を構成する貫通溝部Ｂ６ａと、流体抵抗部Ｂ５１、循環路Ｂ５２を構成する貫通溝部Ｂ５１ａ、Ｂ５２ａとが形成されている。
【0166】
同じく板状部材Ｂ４２には、図１３Ｂに示すように、個別インク室Ｂ６を構成する貫通溝部Ｂ６ｂと、循環路Ｂ５２を構成する貫通溝部Ｂ５２ｂが形成されている。
【0167】
同じく板状部材Ｂ４３には、図１３Ｃに示すように、個別インク室Ｂ６を構成する貫通溝部Ｂ６ｃと、循環路Ｂ５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部Ｂ５３ａが形成されている。
【0168】
同じく板状部材Ｂ４４には、図１３Ｄに示すように、個別インク室Ｂ６を構成する貫通溝部Ｂ６ｄと、流体抵抗部Ｂ７なる貫通溝部Ｂ７ａと、インク導入部Ｂ８を構成する貫通溝部Ｂ８ａと、循環路Ｂ５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部Ｂ５３ｂが形成されている。
【0169】
同じく板状部材Ｂ４５には、図１３Ｅに示すように、個別インク室Ｂ６を構成する貫通溝部Ｂ６ｅと、インク導入部Ｂ８を構成するノズル配列方向を長手方向とする、フィルター下流側インク室となる貫通溝部Ｂ８ｂと、循環路Ｂ５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部Ｂ５３ｃが形成されている。
【0170】
振動板部材Ｂ３には、図１３Ｆに示すように、振動領域Ｂ３０と、フィルター部Ｂ９と、循環路Ｂ５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部Ｂ５３ｄとが形成されている。
【0171】
このように、流路部材を複数の板状部材を積層接合して構成することで、簡単な構成で複雑な流路を形成することができる。
【0172】
以上の構成により、流路板Ｂ２および振動板部材Ｂ３からなる流路部材Ｂ４０には、各個別インク室Ｂ６に通じる流路板Ｂ２の面方向に沿う流体抵抗部Ｂ５１、循環路Ｂ５２および循環路Ｂ５２に通じる流路部材Ｂ４０の厚み方向の循環路Ｂ５３が形成される。なお、循環路Ｂ５３は後述する循環共通インク室Ｂ５０に通じている。
【0173】
一方、共通インク室部材Ｂ２０には、共通インク室Ｂ１０と循環共通インク室Ｂ５０が形成されている。
【0174】
共通インク室部材Ｂ２０を構成する第１共通インク室部材Ｂ２１には、図１４Ａに示すように、圧電アクチュエーター用貫通孔Ｂ２５ａと、下流側共通インク室Ｂ１０Ａとなる貫通溝部Ｂ１０ａと、循環共通インク室Ｂ５０となる底のある溝部Ｂ５０ａが形成されている。
【0175】
同じく第２共通インク室部材Ｂ２２には、図１４Ｂに示すように、圧電アクチュエーター用貫通孔Ｂ２５ｂと、上流側共通インク室Ｂ１０Ｂとなる溝部Ｂ１０ｂとが設けられている。
【0176】
また、第２共通インク室部材Ｂ２２には、共通インク室Ｂ１０のノズル配列方向の一端部と供給ポートＢ７１を通じる供給口部となる貫通孔Ｂ７１ａが設けられている。
【0177】
同様に、第１共通インク室部材Ｂ２１および第２共通インク室部材Ｂ２２には、循環共通インク室Ｂ５０のノズル配列方向の他端部と循環ポートＢ８１を通じる貫通孔Ｂ８１ａ、Ｂ８１ｂが設けられている。
【0178】
なお、図１４において、底のある溝部については面塗りを施して示している。以下の図についても同様である。
【0179】
このように、共通インク室部材Ｂ２０は、第１共通インク室部材Ｂ２１および第２共通インク室部材Ｂ２２によって構成され、第１共通インク室部材Ｂ２１を流路部材Ｂ４０の振動板部材Ｂ３側に接合し、第１共通インク室部材Ｂ２１に第２共通インク室部材Ｂ２２を積層して接合している。
【0180】
ここで、第１共通インク室部材Ｂ２１は、インク導入部Ｂ８に通じる共通インク室Ｂ１０の一部である下流側共通インク室Ｂ１０Ａと、循環路Ｂ５３に通じる循環共通インク室Ｂ５０とを形成している。また、第２共通インク室部材Ｂ２２は、共通インク室Ｂ１０の残部である上流側共通インク室Ｂ１０Ｂを形成している。
【0181】
このとき、共通インク室Ｂ１０の一部である下流側共通インク室Ｂ１０Ａと循環共通インク室Ｂ５０とはノズル配列方向と直交する方向に並べて配置されるとともに、循環共通インク室Ｂ５０は共通インク室Ｂ１０内に投影される位置に配置される。
【0182】
これにより、循環共通インク室Ｂ５０の寸法が流路部材Ｂ４０で形成される個別インク室Ｂ６、流体抵抗部Ｂ７およびインク導入部Ｂ８を含む流路に必要な寸法による制約を受けることがなくなる。
【0183】
そして、循環共通インク室Ｂ５０と共通インク室Ｂ１０の一部が並んで配置され、循環共通インク室Ｂ５０は共通インク室Ｂ１０内に投影される位置に配置されることで、ノズル配列方向と直交する方向のヘッドの幅を抑制することができ、ヘッドの大型化を抑制できる。共通インク室部材Ｂ２０は、ヘッドタンクやインクカートリッジから水系インクジェットインク組成物が供給される共通インク室Ｂ１０と循環共通インク室Ｂ５０を形成する。
【0184】
一方、振動板部材Ｂ３の個別インク室Ｂ６とは反対側に、振動板部材Ｂ３の振動領域Ｂ３０を変形させる駆動手段としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエーターＢ１１を配置している。
【0185】
この圧電アクチュエーターＢ１１は、図１１に示すように、ベース部材Ｂ１３上に接合した圧電部材Ｂ１２を有し、圧電部材Ｂ１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材Ｂ１２に対して所要数の柱状の圧電素子Ｂ１２Ａ、Ｂ１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【0186】
ここでは、圧電部材Ｂ１２の圧電素子Ｂ１２Ａは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子Ｂ１２Ｂは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子Ｂ１２Ａ、Ｂ１２Ｂを駆動させる圧電素子として使用することもできる。
【0187】
そして、圧電素子Ｂ１２Ａを振動板部材Ｂ３の振動領域Ｂ３０に形成した島状の厚肉部である凸部Ｂ３０ａに接合している。また、圧電素子Ｂ１２Ｂを振動板部材Ｂ３の厚肉部である凸部Ｂ３０ｂに接合している。
【0188】
この圧電部材Ｂ１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、外部電極にフレキシブル配線部材Ｂ１５が接続されている。
【0189】
このように構成した循環型吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドＢ４２４においては、例えば、圧電素子Ｂ１２Ａに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子Ｂ１２Ａが収縮し、振動板部材Ｂ３の振動領域Ｂ３０が下降して個別インク室Ｂ６の容積が膨張することで、個別インク室Ｂ６内に水系インクジェットインク組成物が流入する。
【0190】
その後、圧電素子Ｂ１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子Ｂ１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材Ｂ３の振動領域Ｂ３０をノズルＢ４に向かう方向に変形させて個別インク室Ｂ６の容積を収縮させることにより、個別インク室Ｂ６内の水系インクジェットインク組成物が加圧され、ノズルＢ４から水系インクジェットインク組成物が吐出される。
【0191】
そして、圧電素子Ｂ１２Ａに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材Ｂ３の振動領域Ｂ３０が初期位置に復元し、個別インク室Ｂ６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通インク室Ｂ１０から個別インク室Ｂ６内に水系インクジェットインク組成物が充填される。そこで、ノズルＢ４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。
【0192】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ち等を行なうこともできる。また、上述した実施形態では、個別インク室Ｂ６に圧力変動を与える圧力発生手段として積層型圧電素子を用いて説明したが、これに限定されず、薄膜状の圧電素子を用いることも可能である。さらに、個別インク室Ｂ６内に発熱抵抗体を配し、発熱抵抗体の発熱によって気泡を生成して圧力変動を与えるものや、静電気力を用いて圧力変動を生じさせるものを使用することができる。
【0193】
次に、循環型吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを用いたインク循環システムの一例を、図１５を用いて説明する。
【0194】
図１５に示すように、インク循環システムは、メインタンクＢ４１０、インクジェットヘッドＢ４２４、供給タンクＢ４１７、循環タンクＢ４１５、コンプレッサーＢ４２２、真空ポンプＢ４２１、第１送液ポンプＢ４１６、第２送液ポンプＢ４１２、レギュレーターＢ４１９、供給側圧力センサーＢ４１８および循環側圧力センサーＢ４２３で構成されている。供給側圧力センサーＢ４１８は、供給タンクＢ４１７とインクジェットヘッドＢ４２４との間であって、インクジェットヘッドＢ４２４の供給ポートＢ７１に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサーＢ４２３は、インクジェットヘッドＢ４２４と循環タンクＢ４１５との間であって、インクジェットヘッドＢ４２４の循環ポートＢ８１に繋がった循環路側に接続されている。
【0195】
循環タンクＢ４１５の一方は、第１送液ポンプＢ４１６を介して供給タンクＢ４１７と接続されており、循環タンクＢ４１５の他方は、第２送液ポンプＢ４１２を介してメインタンクＢ４１０と接続されている。これにより、供給タンクＢ４１７から供給ポートＢ７１を通ってインクジェットヘッドＢ４２４内に水系インクジェットインク組成物が流入し、循環ポートＢ８１から排出されて循環タンクＢ４１５へ排出され、さらに第１送液ポンプＢ４１６によって循環タンクＢ４１５から供給タンクＢ４１７へ水系インクジェットインク組成物が送られることによって水系インクジェットインク組成物が循環する。
【0196】
また、供給タンクＢ４１７にはコンプレッサーＢ４２２がつなげられていて、供給側圧力センサーＢ４１８で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、循環タンクＢ４１５には真空ポンプＢ４２１がつなげられていて、循環側圧力センサーＢ４２３で所定の負圧が検知されるよう制御される。これにより、インクジェットヘッドＢ４２４内を通って水系インクジェットインク組成物を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。
【0197】
また、インクジェットヘッドＢ４２４のノズルＢ４から液滴を吐出すると、供給タンクＢ４１７および循環タンクＢ４１５内の水系インクジェットインク組成物量が減少していくため、適宜第２送液ポンプＢ４１２を用いて、メインタンクＢ４１０から循環タンクに水系インクジェットインク組成物を補充することが好ましい。メインタンクＢ４１０から循環タンクＢ４１５への水系インクジェットインク組成物の補充のタイミングは、循環タンクＢ４１５内の水系インクジェットインク組成物の液面高さが所定高さよりも下がったら水系インクジェットインク組成物の補充を行う等、循環タンクＢ４１５内に設けた液面センサー等の検知結果によって制御することができる。
【0198】
次に、インクジェットヘッドＢ４２４内における水系インクジェットインク組成物の循環について説明する。図９に示すように、共通インク室部材Ｂ２０の端部に、共通インク室Ｂ１０に連通する供給ポートＢ７１と、循環共通インク室Ｂ５０に連通する循環ポートＢ８１が形成されている。供給ポートＢ７１および循環ポートＢ８１は、それぞれ、チューブを介して水系インクジェットインク組成物を貯蔵する供給タンクＢ４１７、循環タンクＢ４１５につなげられている。そして、供給タンクＢ４１７に貯留されている水系インクジェットインク組成物は、供給ポートＢ７１、共通インク室Ｂ１０、インク導入部Ｂ８、流体抵抗部Ｂ７を経て、個別インク室Ｂ６へ供給される。
【0199】
さらに、個別インク室Ｂ６内の水系インクジェットインク組成物が圧電部材Ｂ１２の駆動によりノズルＢ４から吐出される一方で、吐出されずに個別インク室Ｂ６内に留まった水系インクジェットインク組成物の一部もしくは全ては流体抵抗部Ｂ５１、循環路Ｂ５２、Ｂ５３、循環共通インク室Ｂ５０、循環ポートＢ８１を経て、循環タンクＢ４１５へと循環される。
【0200】
なお、水系インクジェットインク組成物の循環は、インクジェットヘッドＢ４２４の動作時のみならず、動作休止時においても実施することができる。動作休止時に循環することによって、個別インク室Ｂ６内の水系インクジェットインク組成物は常にリフレッシュされるとともに、水系インクジェットインク組成物に含まれる成分の凝集や沈降を抑制できるので好ましい。
【0201】
［５］染色物
本発明に係る記録物である染色物は、前述した本発明の水系インクジェットインク組成物を用いて製造されたものであり、前述した記録方法を用いて製造することができる。
本発明に係る記録物である染色物は、前述した本発明の水系インクジェットインク組成物を用いて製造されたものであり、前述した記録方法を用いて製造することができる。
【0202】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0203】
例えば、本発明が適用されるインクジェット装置は、前述した物に限定されない。より具体的には、本発明が適用されるインクジェット装置は、例えば、インク循環システムを有さない物であってもよい。
【0204】
また、前述した実施形態では、インクジェット法により本発明の水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体が布帛である場合について中心的に説明したが、インクジェット法により本発明の水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体は、いかなるものであってもよい。例えば、インクジェット法により本発明の水系インクジェットインク組成物が付与される記録媒体は、普通紙等の紙や、インクジェット用専用紙、コート紙等で呼称されるインク受容層が設けられた記録媒体等の中間転写媒体であってもよい。
【実施例】
【0205】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
［６］水系インクジェットインク組成物の調製
（実施例１）
まず、上記式（２）で示される化合物および上記式（３）で示される化合物からなる色材を用意した。なお、この色材は、塩置換により、カウンターイオンとして、ナトリウムイオン：１４５００ｐｐｍ、カリウムイオン：４００ｐｐｍを含むものとなるように調製したものである。
［６］水系インクジェットインク組成物の調製
（実施例１）
まず、上記式（２）で示される化合物および上記式（３）で示される化合物からなる色材を用意した。なお、この色材は、塩置換により、カウンターイオンとして、ナトリウムイオン：１４５００ｐｐｍ、カリウムイオン：４００ｐｐｍを含むものとなるように調製したものである。
【0206】
次に、この色材と、トリエチレングリコールモノブチルエーテルと、プロピレングリコールと、２－ピロリドンと、オルフィンＰＤ００２Ｗ（日信化学工業社製）と、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ－２（Ｌｏｎｚａ社製）と、超純水とを所定の比率で混合することにより、表１に示す組成の水系インクジェットインク組成物を調製した。
【0207】
（実施例２～１１）
まず、色材として、表１に示す条件のものを用いた以外は、前記実施例１と同様にして水系インクジェットインク組成物を調製した。
まず、色材として、表１に示す条件のものを用いた以外は、前記実施例１と同様にして水系インクジェットインク組成物を調製した。
【0208】
（比較例１～５）
まず、色材として、表１に示す条件のものを用いた以外は、前記実施例１と同様にして水系インクジェットインク組成物を調製した。
まず、色材として、表１に示す条件のものを用いた以外は、前記実施例１と同様にして水系インクジェットインク組成物を調製した。
【0209】
前記各実施例および各比較例の水系インクジェットインク組成物の条件を表１にまとめて示す。なお、表１中、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを「ＢＴＧ」、プロピレングリコールを「ＰＧ」、２－ピロリドンを「２－Ｐｙ」、オルフィンＰＤ００２Ｗ（日信化学工業社製）を「ＰＤ００２Ｗ」、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ－２（Ｌｏｎｚａ社製）を「ＸＬ－２」と示した。また、表１中には、水系インクジェットインク組成物中におけるナトリウムイオンの含有量をＸＡ［質量％］、水系インクジェットインク組成物中における前記ナトリウムイオン以外のアルカリ金属イオンの含有量をＸＢ［質量％］としたときのＸＡ／ＸＢの値を示した。また、表１中には、水系インクジェットインク組成物中における上記式（２）で示される化合物の含有率をＸ２［質量％］、上記式（３）で示される化合物の含有率をＸ３［質量％］として示した。また、前記各実施例の水系インクジェットインク組成物は、いずれも、表面張力が２３ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の範囲内の値であった。なお、表面張力は、表面張力計（協和界面科学社製、ＣＢＶＰ－７）を用いて、２５℃にて、ウィルヘルミー法により測定した。また、前記各実施例の水系インクジェットインク組成物の２５℃における粘度は、いずれも、３ｍＰａ・ｓ以上６ｍＰａ・ｓ以下の範囲内の値であった。なお、水系インクジェットインク組成物の粘度は、振動式粘度計（セニコック社製、ＶＭ－１００）を用いたＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠した測定により求めた。
【0210】
【表1】
【0211】
［７］評価
前記各実施例および各比較例の水系インクジェットインク組成物について、以下のような評価を行った。
前記各実施例および各比較例の水系インクジェットインク組成物について、以下のような評価を行った。
【0212】
［７－１］吐出安定性
図１～図６に示すようなインクジェット装置に水系インクジェットインク組成物を充填した。評価機の全てのノズルが抜け・曲り等なく正常吐出していることを確認した後、水系インクジェットインク組成物を１０時間連続吐出し、以下の基準に従い評価した。Ｃ以上を良好なレベルとした。
図１～図６に示すようなインクジェット装置に水系インクジェットインク組成物を充填した。評価機の全てのノズルが抜け・曲り等なく正常吐出していることを確認した後、水系インクジェットインク組成物を１０時間連続吐出し、以下の基準に従い評価した。Ｃ以上を良好なレベルとした。
【0213】
Ａ：全ノズルが正常に吐出。
Ｂ：全ノズル数に対して、１０％未満のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｃ：全ノズル数に対して、１０％以上２０％未満のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｄ：全ノズル数に対して、２０％以上４０％未満のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｅ：全ノズル数に対して、４０％以上のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｂ：全ノズル数に対して、１０％未満のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｃ：全ノズル数に対して、１０％以上２０％未満のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｄ：全ノズル数に対して、２０％以上４０％未満のノズルで抜け・曲りが発生。
Ｅ：全ノズル数に対して、４０％以上のノズルで抜け・曲りが発生。
【0214】
［７－２］目詰まり回復性試験
図１～図６に示すようなインクジェット装置の各色のインクカートリッジに同一の水系インクジェットインク組成物を充填した。評価機の全てのノズルが抜け・曲り等なく正常吐出していることを確認した後、インクジェット装置を正常な状態で電源ＯＦＦし、これを４０℃環境で１ヵ月、放置した。これらについて全色同時吸引による回復動作で正常吐出に至るまでに要した回数を色毎に測定し、以下の基準に従い評価した。Ｂ以上を良好なレベルとした。
図１～図６に示すようなインクジェット装置の各色のインクカートリッジに同一の水系インクジェットインク組成物を充填した。評価機の全てのノズルが抜け・曲り等なく正常吐出していることを確認した後、インクジェット装置を正常な状態で電源ＯＦＦし、これを４０℃環境で１ヵ月、放置した。これらについて全色同時吸引による回復動作で正常吐出に至るまでに要した回数を色毎に測定し、以下の基準に従い評価した。Ｂ以上を良好なレベルとした。
【0215】
Ａ：電源ＯＮ直後より正常吐出、または、回復動作１～４回で正常化。
Ｂ：回復動作５～７で正常化。
Ｃ：回復動作８～１０回で正常化。
Ｄ：回復動作１１～１５回で正常化。
Ｅ：回復動作１５回までで回復せず。
Ｂ：回復動作５～７で正常化。
Ｃ：回復動作８～１０回で正常化。
Ｄ：回復動作１１～１５回で正常化。
Ｅ：回復動作１５回までで回復せず。
【0216】
［７－３］異物評価
１０ｍＬの水系インクジェットインク組成物を、ガラス瓶にて気液界面が存在する状態で、６０℃、５日間放置した。
１０ｍＬの水系インクジェットインク組成物を、ガラス瓶にて気液界面が存在する状態で、６０℃、５日間放置した。
【0217】
その後、水系インクジェットインク組成物を、孔径１０μｍの金属メッシュフィルターで濾過し、金属メッシュフィルターに残留した異物の１ｍｍ四方あたりの個数を数え、以下の基準に従い評価した。Ｃ以上を良好なレベルとした。
【0218】
Ａ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が５個未満であった。
Ｂ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が５個以上１０個未満であった。
Ｃ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が１０個以上３０個未満であった。
Ｄ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が３０個以上５０個未満であった。
Ｅ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が５０個以上であった。
これらの結果を表２にまとめて示す。
Ｂ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が５個以上１０個未満であった。
Ｃ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が１０個以上３０個未満であった。
Ｄ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が３０個以上５０個未満であった。
Ｅ：１ｍｍ四方あたりの異物個数が５０個以上であった。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【0219】
【表2】
【0220】
表２から明らかなように、本発明では優れた結果が得られた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。
【0221】
また、図１～図６に示す構成のインクジェット装置の代わりに、図７～図１７に示す構成のインクジェット装置を用いた以外は、前記と同様に染色物を製造し、前記と同様の評価を行ったところ、前記と同様の結果が得られた。
【符号の説明】
【0222】
１００…インクジェット装置、１２…布帛、１４…インク容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２４２…搬送体、２４４…搬送ベルト、２６…インクジェットヘッド、２８…配線基板、３０…流路形成部、３２…第１流路基板、３４…第２流路基板、４２…振動部、４４…圧電素子、４４１…第１電極、４４２…第２電極、４４３…圧電体層、４６…保護部材、４８…筐体部、４８２…導入口、５２…ノズルプレート、５４…吸振体、６１…供給路、６３…連通路、６５…循環インク室、６９…隔壁部、７２…循環路、７５…循環機構、Ｃ…圧力室、ｄ１…内径、ｄ２…内径、Ｄａ…深さ、Ｆａ…表面、Ｆｂ…表面、Ｌ１…第１列、Ｌ２…第２列、Ｌａ…流路長、Ｌｂ…流路長、Ｌｃ…流路長、Ｎ…ノズル、ｎ１…第１区間、ｎ２…第２区間、Ｏ…中心面、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｑａ…中心軸、Ｑｂ…中心軸、Ｒ…インク貯留室、Ｒａ…空間、Ｒｂ…空間、Ｗａ…流路幅、Ｗｂ…流路幅、Ｂ１…ノズル板、Ｂ２…流路板、Ｂ３…振動板部材、Ｂ４…ノズル、Ｂ６…個別インク室、Ｂ６ａ…貫通溝部、Ｂ６ｂ…貫通溝部、Ｂ６ｃ…貫通溝部、Ｂ６ｄ…貫通溝部、Ｂ６ｅ…貫通溝部、Ｂ７…流体抵抗部、Ｂ７ａ…貫通溝部、Ｂ８…インク導入部、Ｂ８ａ…貫通溝部、Ｂ８ｂ…貫通溝部、Ｂ９…フィルター部、Ｂ１０…共通インク室、Ｂ１０ａ…貫通溝部、Ｂ１０Ａ…下流側共通インク室、Ｂ１０ｂ…溝部、Ｂ１０Ｂ…上流側共通インク室、Ｂ１１…圧電アクチュエーター、Ｂ１２…圧電部材、Ｂ１２Ａ…圧電素子、Ｂ１２Ｂ…圧電素子、Ｂ１３…ベース部材、Ｂ１５…フレキシブル配線部材、Ｂ２０…共通インク室部材、Ｂ２１…第１共通インク室部材、Ｂ２２…第２共通インク室部材、Ｂ２５ａ…圧電アクチュエーター用貫通孔、Ｂ２５ｂ…圧電アクチュエーター用貫通孔、Ｂ２９…カバー、Ｂ３０…振動領域、Ｂ３０ａ…凸部、Ｂ３０ｂ…凸部、Ｂ４０…流路部材、Ｂ４１…板状部材、Ｂ４２…板状部材、Ｂ４３…板状部材、Ｂ４４…板状部材、Ｂ４５…板状部材、Ｂ５０…循環共通インク室、Ｂ５０ａ…溝部、Ｂ５１…流体抵抗部、Ｂ５１ａ…貫通溝部、Ｂ５２…循環路、Ｂ５２ａ…貫通溝部、Ｂ５２ｂ…貫通溝部、Ｂ５３…循環路、Ｂ５３ａ…貫通溝部、Ｂ５３ｂ…貫通溝部、Ｂ５３ｃ…貫通溝部、Ｂ５３ｄ…貫通溝部、Ｂ７１…供給ポート、Ｂ７１ａ…貫通孔、Ｂ８１…循環ポート、Ｂ８１ａ…貫通孔、Ｂ８１ｂ…貫通孔、Ｂ４００…インクジェット装置、Ｂ４０１…外装、Ｂ４０１ｃ…装置本体のカバー、Ｂ４０４…カートリッジホルダー、Ｂ４１０…メインタンク、Ｂ４１０ｋ…ブラック用のメインタンク、Ｂ４１０ｃ…シアン用のメインタンク、Ｂ４１０ｍ…マゼンタ用のメインタンク、Ｂ４１０ｙ…イエロー用のメインタンク、Ｂ４１１…インク収容部、Ｂ４１２…第２送液ポンプ、Ｂ４１３…インク排出口、Ｂ４１４…収容容器ケース、Ｂ４１５…循環タンク、Ｂ４１６…第１送液ポンプ、Ｂ４１７…供給タンク、Ｂ４１８…供給側圧力センサー、Ｂ４１９…レギュレーター、Ｂ４２０…機構部、Ｂ４２１…真空ポンプ、Ｂ４２２…コンプレッサー、Ｂ４２３…循環側圧力センサー、Ｂ４２４…インクジェットヘッド、Ｂ４３６…供給チューブ
【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13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図13F】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
