(57)【要約】【課題】  使用周囲環境温度に関わらず、安定したインク吐出特性を得ることのできるインクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録装置を実現すること。【解決手段】  異なる粘度、且つ同じ密度に調製した、少なくとも２種のインク組成物から成るインクセットと、各インク組成物を保持するインク保持部材Ａ２７及びインク保持部材Ｂ２８と、周囲環境温度を検出する温度検出手段３６を有し、温度検出手段３６により検出された周囲環境温度に基づき、インクセットに含まれる少なくとも２種のインク組成物を適正な混合割合で混合する混合手段２５を有する。これにより、周囲環境温度に関わらず常に一定した粘度を有する均一なインク組成物を容易にインクジェットヘッド１に供給できるため、安定したインク吐出特性を得ることができる。【選択図】    図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水と、着色剤と、水溶性有機溶剤を含有する、少なくとも２種の同一色のインク組成物から成るインクセットにおいて、前記インクセットに含まれる各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度に調製したことを特徴とする、インクジェット記録用インクセット。
【請求項２】
前記インクセットに含まれる各インク組成物において、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度に調製したことを特徴とする、請求項１記載のインクジェット記録用インクセット。
【請求項３】
前記インクセットに含まれる各インク組成物において、さらに水溶性無機塩を含有し、同一の水溶性有機溶剤の含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度に調製し、且つ、前記水溶性無機塩の含有量を変えることで、各インク組成物を同じ密度に調製したことを特徴とする、請求項１記載のインクジェット記録用インクセット。
【請求項４】
前記インクセットに含まれる各インク組成物において、さらに水溶性無機塩を含有し、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度に調製し、且つ、前記水溶性無機塩の含有量を変えることで、各インク組成物を同じ密度に調製したことを特徴とする、請求項１記載のインクジェット記録用インクセット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項記載のインクセットと、各インク組成物を保持するインク保持部材と、周囲環境温度を検出する温度検出手段を有するインクジェット記録装置において、前記温度検出手段により検出された周囲環境温度に基づき、前記インクセットに含まれる少なくとも２種のインク組成物を適正な混合割合で混合し供給する、混合手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記混合手段として、前記インク保持部材と連通するサブインクタンクを有し、前記温度検出手段により検出された周囲環境温度に基づいて、前記サブインクタンク内へ供給する、前記インクセットに含まれる少なくとも２種のインク組成物の割合を変更することを特徴とする、請求項５記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定した吐出特性を得るためのインクジェット記録用インクセット、及びこれを用いたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口からインク滴を吐出飛翔させ、これを紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う。このため、高解像度で高品質な画像を高速且つ簡便に、非常に安定して印刷することが可能である。そして近年、更なる印刷画像の高品質化の要求が高まってきている。
【０００３】
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドとしては、インク吐出メカニズムに応じて各種方式が知られている。例えば、インクを沸騰させることにより生じる気泡圧でインク液滴を吐出するバブル方式や、圧電素子に電圧を印加して圧力室の容積を変化させることによりインク液滴を吐出する圧電方式のインクジェットヘッドが知られている。
【０００４】
また、静電気力を利用してインクを貯留したインク室の容積を変化させて、インク液滴の吐出を行う、静電方式のものが知られている。この方式のインクジェットヘッドは、例えば、特許文献１に記載されたように、３枚の基板を積層して、その中間の基板に複数のインクノズル及び各ノズルに連通する独立したインク室を区画形成すると共に、各インク室の底壁を面外方向に振動可能な振動板として形成された構造となっている。各振動板は共通電極として機能し、これに対峙する下側の基板によって規定される対向板の部分に対向電極を形成してある。これらの電極間に駆動電圧を印加することによって発生する静電気力を利用して、振動板を振動させる。振動板の振動によって、インク室の容積が増減し、これによってインク室内に発生するインク圧力の変動に基づき、インクノズルからインク液滴が吐出される。
【０００５】
近年、インクジェット記録装置に関しては、記録画像の高品質化の要求が高まってきており、品質を一定に維持するために、インクジェットヘッドには周囲環境温度等に関わらず、インク液滴の吐出量、吐出速度を安定させることが求められている。しかしながらこれらは、インク物性に大きく影響される。特に、上記静電方式のインクジェットヘッドでは、インク粘度により吐出インク量が変化する。すなわち、インク室やインク供給路内インクの振動特性の決定に際して、インク粘度がその要因の一つとなるため、周囲環境温度の変化によりインク粘度が変化すると、インクの振動特性が変化する。これにより、インクノズルから吐出されるインク液滴の吐出量が変化する。つまり、インク粘度が低い場合にはインク液滴の吐出量は多くなり、インク粘度が高い場合には少なくなる傾向がある。特にインク溶媒が水系である場合に、周囲環境温度によるインク粘度の変化量は大きくなるため、インク液滴の吐出量、吐出速度も大きく変化し、吐出安定性が得られないという課題があった。
【０００６】
この課題を解決するために、これまで、インクジェットヘッドの駆動制御の観点から様々な提案がなされている。
【０００７】
例えば圧電方式や静電方式のインクジェットヘッドにおいては、特許文献２に記載されたように、印加電圧を周囲環境温度に応じて変化させることにより、インク粘度が周囲環境温度により変化しても、記録画像の品質を一定に維持できるようにしている。また、特許文献３に記載されたように、電圧印加時間、つまりパルス幅を周囲環境温度に応じて変化させることにより、インク粘度が周囲環境温度により変化しても、記録画像の品質を一定に維持できるようにしている。
【０００８】
さらに、特許文献４に記載されたように、バブル方式のインクジェットヘッドにおいては、周囲環境温度に応じてインクノズル内に配置されたヒータの温度を制御することにより、インク粘度を周囲環境温度に関わらず一定に維持するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−７１８８２号公報
【特許文献２】特開平７−１４８９２０号公報
【特許文献３】特開平１０−２０２８８４号公報
【特許文献４】特開平７−２６６５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、印加電圧を周囲環境温度に応じて変化させる方法では、インクジェットヘッド構成部材や構造等の制約により印加電圧の上下限値が制限され、充分な温度補償は期待できない。電圧印加時間を変化させる方法に関しても、記録速度、つまりヘッド駆動周波数により制限される。従って、使用できる周囲環境温度範囲が限られるという課題を有していた。
【００１１】
また、ヒータを用いる方法に関しては、上記圧電方式や静電方式のインクジェットヘッドの場合、温度補償のためだけにヒータを別途取り付けることになるため実用的でない。
【００１２】
そこで本発明は、従来技術のようなインクジェットヘッド駆動制御を行わずに上記課題を解決することのできる、インクジェット記録用インクセット及びこれを用いたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のインクジェット記録装置は、異なる粘度を有する少なくとも２種のインク組成物各々の割合を、周囲環境温度に応じて変化させて供給することを特徴とする。この構成によれば、周囲環境温度に関わらず、常に一定粘度のインクを供給することができる。しかしながらこの構成によっても、単に異なる粘度を有するインク組成物から成るインクセットを用いたのでは密度も異なり、高密度のインク組成物が下方に、低密度のインク組成物が上方に位置するため、攪拌等を行わない状態では均一なインクの混合が困難となってしまう。
【００１４】
そこで、本発明のインクジェット記録用インクセットは、少なくとも水と、着色剤と、水溶性有機溶剤を含有する、少なくとも２種の同一色のインク組成物から成り、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度に調製したことを特徴とする。
【００１５】
本発明ではそのための手段として、各インク組成物において、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤、例えばグリセリン及びポリエチレングリコール＃４００をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度に調製したことを特徴とする。
【００１６】
また別の手段として、各インク組成物において、さらに水溶性無機塩を含有し、同一の水溶性有機溶剤、例えばグリセリンの含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度に調製し、且つ、水溶性無機塩、例えば塩化ナトリウムの含有量を変えることで、各インク組成物を同じ密度に調製したことを特徴とする。
【００１７】
また別の手段として、各インク組成物において、さらに水溶性無機塩を含有し、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤、例えばグリセリン及びポリエチレングリコール＃４００をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度に調製し、且つ、水溶性無機塩、例えば塩化ナトリウムの含有量を変えることで、各インク組成物を同じ密度に調製したことを特徴とする。
【００１８】
上記インクセットによれば、同じ密度を有する液体は容易に均一な混合ができるため、異なる粘度を有するインク組成物であっても均一な混合が可能となる。
【００１９】
さらに、本発明のインクジェット記録装置は、前記の異なる粘度且つ同じ密度に調製したインク組成物から成るインクセットと、各インク組成物を保持するインク保持部材と、周囲環境温度を検出する温度検出手段とを有し、前記温度検出手段により検出された周囲環境温度に基づいて、前記インクセットに含まれる少なくとも２種のインク組成物を適正な混合割合で混合し供給する混合手段、例えば、前記インク保持部材とマイクロポンプを介して連通したサブインクタンクを有することを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、広い使用周囲環境温度範囲で、常に一定した粘度を有する均一なインク組成物を容易に供給することができるため、周囲環境温度に関わらず、インク液滴の吐出量、吐出速度が安定し、記録画像の品質を一定に維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
上記インクジェット記録用インクセットによれば、同じ密度を有する液体は容易に均一な混合ができるため、異なる粘度を有するインク組成物であっても、均一な混合が可能となる。
【００２２】
また、上記インクジェット記録装置の構成によれば、広い使用周囲環境温度範囲で、常に一定した粘度を有する均一なインク組成物を容易に供給することができるため、周囲環境温度に関わらず、インク液滴の吐出量、吐出速度が安定し、記録画像の品質を一定に維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
インクジェット記録用インクセット
本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれるインク組成物は、少なくとも水と、着色剤と、水溶性有機溶剤とを含有するものである。このように調製されたインク組成物の粘度は、周囲環境温度により大きく変化する。例として、図２の表記載の組成１から成るインク組成物の温度とインク粘度との関係を図３に示す。インク粘度は高温になると低くなり、逆に低温になると高くなる。特に１５℃以下での粘度上昇は非常に大きい。
【００２５】
また、異なる粘度を有する少なくとも２種のインク組成物各々の割合を、周囲環境温度に応じて変化させて供給する構成をとった場合、周囲環境温度に関わらず、常に一定粘度のインクを供給することができる。しかしながらこの構成の場合でも、単に異なる粘度を有するインク組成物から成るインクセットを用いたのでは密度も異なり、高密度のインク組成物が下方に、低密度のインク組成物が上方に位置するため、攪拌等を行わない状態では均一なインクの混合が困難となってしまう。
【００２６】
従って、本発明のインクジェット記録用インクセットは、少なくとも水と、着色剤と、水溶性有機溶剤を含有する、少なくとも２種の同一色のインク組成物から成り、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度になるように調製した。
【００２７】
本発明では、そのための手段として、各インク組成物において、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えて、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度に調製するようにした。
【００２８】
水溶性有機溶剤は、インク吐出ノズルの目詰まりを防止して安定性の高い吐出を行うため、インクの水分蒸発を抑制する湿潤効果をもたらす湿潤剤として添加する。これらの水溶性有機溶剤の中には、高粘度のものもあれば低粘度のものもあり、インクに添加した際には、同じ含有量でもインク粘度はそれぞれ異なる。図４に、例として図２の表記載の組成２から成るインク組成物中のグリセリンまたはポリエチレングリコール＃４００の含有量と、２５℃の環境におけるインク粘度との関係を示す。例えば、インク組成物中のグリセリン含有量が１５ｗｔ％の場合、インク粘度は２．２０ｍＰａ・ｓ、一方ポリエチレングリコール＃４００含有量が同じ１５ｗｔ％の場合には、３．１６ｍＰａ・ｓとなる。
【００２９】
また、同じインク粘度であっても添加する水溶性有機溶剤の種類によってインク密度には差があり、同様に、同じインク密度であっても添加する水溶性有機溶剤の種類によってインク粘度には差がある。例として、図２の表記載の組成２から成る、グリセリンまたはポリエチレングリコール＃４００を含有したインク組成物の、２５℃の環境におけるインク粘度と密度の関係を図５に示す。例えば、グリセリンではインク粘度が１．９５ｍＰａ・ｓのときに、一方ポリエチレングリコール＃４００ではインク粘度４．０６ｍＰａ・ｓのときに、インク密度が同じ１．０６０ｇ／ｃｍ3となる。このように、各インク組成物において、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えることにより、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度にすることができる。
【００３０】
さらに本発明では、別の手段として、各インク組成物においてさらに水溶性無機塩を含有し、同一の水溶性有機溶剤の含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度に調製し、且つ、水溶性無機塩の含有量を変えることで、各インク組成物を同じ密度に調製するようにした。
【００３１】
図４からも分かるように、同一の水溶性有機溶剤の含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度にすることができる。図４に示すインク組成物においては、グリセリン含有量が１０ｗｔ％のとき、インク粘度は１．８０ｍＰａ・ｓ、２０ｗｔ％のときは２．６０ｍＰａ・ｓとなる。
【００３２】
また、無機塩水溶液は、水と比較して密度が高いため、主成分が水であるインク組成物に水溶性の無機塩を添加すれば、密度を高くすることができる。一例として、図２の表記載の組成３から成るインク組成物中の塩化ナトリウムの含有量と、２５℃の環境におけるインク密度増加率との関係を図６に示す。例えば塩化ナトリウム含有量が４ｗｔ％のとき、インク密度は１．０２８倍になる。つまり、塩化ナトリウム未添加では１．０６３ｇ／ｃｍ3であったインク密度を、１．０９２ｇ／ｃｍ3にできる。但し、水溶性無機塩含有量により粘度も変化するため、このことも考慮する必要がある。図７は、同様に図２の表記載の組成３から成るインク組成物中の塩化ナトリウムの含有量と、２５℃の環境におけるインク粘度増加率との関係である。塩化ナトリウム含有量を４ｗｔ％とすれば、インク粘度は１．０４６倍となるが、この増加分は水溶性有機溶剤の含有量を減らすことで対応すれば良い。このように、各インク組成物において、同一の水溶性有機溶剤の含有量を変え、且つ水溶性無機塩の含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度に調製することができる。
【００３３】
さらに本発明では、前記２つの手段を組み合わせることで、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度になるように調製した。すなわち、各インク組成物においてさらに水溶性無機塩を含有し、異なる粘度を有する水溶性有機溶剤をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変えることで、各インク組成物を異なる粘度に調製し、且つ、水溶性無機塩の含有量を変えることで、各インク組成物を同じ密度に調製することができる。
【００３４】
以下、実施例のインクセットを具体的に説明する。
【００３５】
図８は、本実施例のインク組成と２５℃の環境における粘度及び密度の測定結果を示す表である。インクセット１は低粘度のインク組成物１Ａと高粘度のインク組成物１Ｂから成り、インクセット２は低粘度のインク組成物２Ａと高粘度のインク組成物２Ｂから成り、インクセット３は低粘度のインク組成物３Ａと高粘度のインク組成物３Ｂから成る。表中に示すインク組成物の各成分は、インク全量に対する各成分の重量％で示す。
【００３６】
インクセット１及びインクセット２については、それぞれ異なる手段により、２種のインク組成物の粘度がそれぞれ２．５０ｍＰａ・ｓ、４．５０ｍＰａ・ｓ、且つ同じ密度になるように、組成を決定している。またインクセット３は、さらに別の手段により、２種のインク組成物の粘度がそれぞれ２．００ｍＰａ・ｓ、５．００ｍＰａ・ｓと、より差が大きく、且つ同じ密度になるように、組成を決定している。以下、各インクセットに含まれるインク組成物について、組成決定手順を詳細に説明する。
【００３７】
インクセット１は、各インク組成物に、異なる粘度を有するグリセリン及びポリエチレングリコール＃４００のうちそれぞれ少なくとも１種を添加し含有量を変える手段をとっている。図４から、インク組成物１Ａの粘度が２．５０ｍＰａ・ｓとなるグリセリン含有量は１８．７ｗｔ％であり、図５から、このときの密度は１．０７４ｇ／ｃｍ3である。インク組成物１Ｂの粘度が４．５０ｍＰａ・ｓ、且つ密度がインク組成物１Ａと同じ１．０７４ｇ／ｃｍ3となるようにするには、図４及び図５から、グリセリンを１８．７ｗｔ％含有した、粘度２．５０ｍＰａ・ｓ、密度１．０７４ｇ／ｃｍ3のインク組成物（図５点ａ）と、ポリエチレングリコール＃４００を２６．７ｗｔ％含有した、粘度５．３８ｍＰａ・ｓ、密度１．０７４ｇ／ｃｍ3のインク組成物（図５点ｂ）を、粘度が４．５０ｍＰａ・ｓ（図５点ｍ）となる割合で混合すれば良いことになる。粘度が４．５０ｍＰａ・ｓとなる割合は、図５から（ｂ−ｍ）対（ｍ−ａ）、すなわち０．８８対２．００である。従ってインク組成物１Ｂは、グリセリン含有量を５．７ｗｔ％（１８．７ｗｔ％×０．８８／２．８８）、ポリエチレングリコール＃４００含有量を１８．５ｗｔ％（２６．７ｗｔ％×２．００／２．８８）とすれば良い。このように、図８の表記載のインク組成物１Ａ及びインク組成物１Ｂの組成を決定した。
【００３８】
次に、インクセット２は、各インク組成物中の同一の水溶性有機溶剤及び水溶性無機塩の含有量を変える手段をとっている。インク組成物２Ａの粘度が２．５０ｍＰａ・ｓ、インク組成物２Ｂの粘度が４．５０ｍＰａ・ｓとなるグリセリン含有量は、図４から、それぞれ１８．７ｗｔ％、４３．８ｗｔ％であり、またこのときの密度は、図５から、それぞれ１．０７４ｇ／ｃｍ3、１．１２７ｇ／ｃｍ3である。インク組成物２Ａの密度を、インク組成物２Ｂと同じ１．１２７ｇ／ｃｍ3とするためには、図６から、塩化ナトリウム含有量を７．１ｗｔ％とすれば良い。しかしながらこの場合、図７から分かるように、粘度も２．７５ｍＰａ・ｓと上昇してしまうため、図４より、インク組成物２Ａへのグリセリン含有量を１５．６ｗｔ％に減らすことで、インク粘度が２．５０ｍＰａ・ｓとなるようにする。このように、図８の表記載のインク組成物２Ａ及びインク組成物２Ｂの組成を決定した。
【００３９】
また、インクセット３は、各インク組成物に異なる粘度を有する水溶性有機溶剤をそれぞれ少なくとも１種添加し含有量を変え、さらに水溶性無機塩の含有量を変えて、より大きい粘度差を実現している。図４から、インク組成物３Ａの粘度が２．００ｍＰａ・ｓとなるグリセリン含有量は１２．５ｗｔ％、インク組成物３Ｂの粘度が５．００ｍＰａ・ｓとなるポリエチレングリコール＃４００含有量は２４．７ｗｔ％であり、このときの密度は、図５から、それぞれ１．０６１ｇ／ｃｍ3、１．０７０ｇ／ｃｍ3である。インク組成物３Ａの密度を、インク組成物３Ｂと同じ１．０７０ｇ／ｃｍ3とするためには、図６から、塩化ナトリウム含有量を１．０ｗｔ％とすれば良い。しかしながらこの場合、インク組成物２Ａと同様、粘度が２．０２ｍＰａ・ｓと上昇してしまうため、図４より、インク組成物３Ａ中のグリセリン含有量を１２．３ｗｔ％に減らすことで、インク粘度が２．００ｍＰａ・ｓとなるようにする。このように、図８の表記載のインク組成物３Ａ及びインク組成物３Ｂの組成を決定した。
【００４０】
これら表記載の各組成から成るインク組成物について、各成分を混合容器に投入し、２５℃で、１時間攪拌、混合して充分溶解させた後、０．８μｍのメンブランフィルターで濾過を行って、製造し、表中の３種のインクセットを得た。得られた各インク組成物の粘度を、２５℃の環境において、振動式粘度計を用いて測定した。また、各インク組成物の密度を、２５℃の環境において、浮きばかり式比重計を用いて測定した。表中測定結果から分かるように、インクセット１〜３の組成で各々インク組成物を調製することにより、各インク組成物を異なる粘度、且つ同じ密度にすることができる。
【００４１】
本実施例の各インク組成物に添加している、グリセリン及びポリエチレングリコール＃４００以外の水溶性有機溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール＃２００〜６００、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール等の多価アルコール類；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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類、等を挙げることができ、これらの中から必要に応じて選択し、単独または２種以上混合して添加することができるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
また、インクセット２及びインクセット３の低粘度のインク組成物（２Ａ及び３Ａ）に添加している塩化ナトリウム以外にも、各種水溶性無機塩を用いることができるが、塩化ナトリウムよりも少ない含有量でより密度を高くすることのできるものとして、臭化ナトリウム、臭化カリウム、沃化ナトリウム、沃化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等が挙げられる。これらは単独でも使用できるが、２種以上添加しても良い。また、各種水溶性無機塩はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
本実施例で用いたＣ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７以外の着色剤として、黄色系としては、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、１１、１７、１９、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、４９、５９、６１、７０、７２、７５、７６、７８、７９、９８、９９、１１０、１１１、１２７、１３１、１３５、１４２、１６２、１６４、１６５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、８、１１、１２、２４、２６、２７、３３、３９、４４、５０、５５、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１１０、１３２、１４２、１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２３等の染料及び顔料が挙げられる。また、赤色系として、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、３７、４２、５１、５２、５７、７５、７７、８０、８２、８５、８７、８８、８９、９２、９４、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２９、１３０、１３１、１３３、１３４、１３８、１４３、１４５、１５４、１５５、１５８、１６８、１８０、１８３、１８４、１８６、１９４、１９８、２０９、２１１、２１５、２１９、２４９、２５２、２５４、２６２、２６５、２７４、２８２、２８９、３０３、３１７、３２０、３２１、３２２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、９、１１、１３、１７、２０、２３、２４、２８、３１、３３、３７、３９、４４、４６、６２、６３、７５、７９、８０、８１、８３、８４、８９、９５、９９、１１３、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２８、２２９、２３０、２３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４１、４８、５４、５７、５８、６３、６８、８１等が挙げられる。また、青色系として、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、１５、２２、２３、２５、２７、２９、４０、４１、４３、４５、５４、５９、６０、６２、７２、７４、７８、８０、８２、８３、９０、９２、９３、１００、１０２、１０３、１０４、１１２、１１３、１１７、１２０、１２６、１２７、１２９、１３０、１３１、１３８、１４０、１４２、１４３、１５１、１５４、１５８、１６１、１６６、１６７、１６８、１７０、１７１、１８２、１８３、１８４、１８７、１９２、１９９、２０３、２０４、２０５、２２９、２３４、２３６、２４９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、４１、７１、７６、７７、７８、８０、８６、８７、９０、９８、１０６、１０８、１９９、１２０、１２３、１５８、１６０、１６３、１６５、１６８、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６、２００、２０１、２０２、２０３、２０７、２２５、２２６、２３６、２３７、２４６、２４８、２４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、１７等が挙げられる。更に、黒色系として、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、２４、２６、２９、３１、４８、５０、５１、５２、５８、６０、６２、６３、６４、６７、７２、７６、７７、９４、１０７、１０８、１０９、１１０、１１２、１１５、１１８、１１９、１２１、１２２、１３１、１３２、１３９、１４０、１５５、１５６、１５７、１５８、１５９、１９１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、１９、２２、３２、３５、３８、５１、５６、６２、７１、７４、７５、７７、９４、１０５、１０６、１０７、１０８、１１２、１１３、１１７、１１８、１３２、１３３、１４６、１５４、１６８、１７１、１９５、カーボンブラック等が挙げられる。これらは単独、または複数種混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
また、本実施例は、２種のインク組成物から成るインクセットの例であるが、３種以上のインク組成物から成るインクセットとすることもできる。
【実施例２】
【００４５】
インクジェット記録装置
図９は、インクジェットヘッドの一例である、静電方式のインクジェットヘッドの概略横断面図である。インクジェッドヘッド１は、シリコン製のキャビティプレート２を挟み、上側に同じくシリコン製のノズルプレート３、下側にシリコンと熱膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板４を接合した３層構造となっている。キャビティプレート２には、その表面からエッチングを施すことにより、独立したインク室５と、１つの共通インク室６と、この共通インク室６と各インク室５に連通するインク供給路７が、凹部として形成されている。これらの凹部はノズルプレート３によって塞がれて、各部分インク室５、共通インク室６、インク供給路７が区画形成されている。またキャビティプレート２は、その表面を図示しない絶縁膜で覆われている。
【００４６】
ノズルプレート３には、各インク室５の先端側の部分に対応する位置に、インクノズル１１が形成されており、これらが各インク室５に連通している。また、ガラス基板４には共通インク室６に連通するようにインク供給口１２が形成されている。インクは、インク供給口１２を通って共通インク室６に供給される。共通インク室６に供給されたインクは、各インク供給路７を通って、独立した各インク室５に供給される。
【００４７】
独立した各インク室５はその底壁５１が薄肉とされており、面外方向、すなわち図９において上下方向に弾性変位可能な振動板として機能するように設定されている。従って、この底壁５１の部分を、以後の説明の都合上、振動板と称して説明することもある。また、キャビティプレート２の下側に位置しているガラス基板４においては、その上面であるキャビティプレート２の各インク室５に対向した位置に、浅くエッチングされた凹部９が形成されている。この隙間Ｇは、封止剤９３によって封止されている。
【００４８】
ここで、各インク室５の底壁５１は、各インク室側の共通電極として機能する。この共通電極としての底壁５１に対峙するように、ガラス基板４の凹部表面には、ＩＴＯからなるセグメント電極１０が形成されており、隙間Ｇを挟み、共通電極である各インク室底壁５１と、対応する各セグメント電極１０とが対向電極を形成している。これらの対向電極の間に駆動電圧を印加するための電圧印加手段は、外部からの印字信号に応じて、これらの対向電極間に駆動電圧を印加する。電圧印加手段の一方の出力は個々のセグメント電極１０に接続され、他方の出力はキャビティプレート２に形成された共通電極端子に接続されている。
【００４９】
このように構成したインクジェットヘッド１においては、電圧印加手段からの駆動電圧が対向電極間に印加されると、対向電極間に充電された電荷によるクーロン力が発生し、底壁（振動板）５１はセグメント電極１０の側へ撓み、インク室５の容積が拡大する。次に、電圧印加手段からの駆動電圧を解除して対向電極間の電荷を放電すると、振動板５１はその弾性復帰力によって復帰し、インク室５の容積が急激に収縮する。この時発生するインク圧力により、インク室５を満たすインクの一部が、このインク室に連通しているインクノズル１１からインク滴として吐出される。
【００５０】
本実施例を、図１を用いて説明する。図１は、本発明を説明する概念図である。実施例１にて述べた、異なる粘度且つ同じ密度に調製した少なくとも２種のインク組成物から成るインクセットがそれぞれ納められたインク保持部材Ａ２７及びインク保持部材Ｂ２８と、周囲環境温度を検出する温度検出手段３６とを有する。インク保持部材Ａ２７及びインク保持部材Ｂ２８から、異なる粘度を有するインク組成物各々を、温度検出手段３６にて検出された周囲環境温度に応じて、適正な混合割合となるようにインク混合手段２５へ供給し、混合されたインクをインクジェットヘッド１から吐出して印字を行う。
【００５１】
図１０は、本発明を用いたインクジェット記録装置の斜視図である。インク保持部材Ａ２７及びインク保持部材Ｂ２８と連通するサブインクタンク２５１を設けている。図９で説明した通り、インクジェットヘッド１は複数のインクノズル１１を有しており、サブインクタンク２５１と共に、キャリッジ２６に搭載されている。キャリッジ２６は主走査方向に移動可能となっており、移動中の適当なタイミングでインクジェットヘッド１からインクを吐出することで文字等の印刷を行う。また、サブインクタンク２５１には低粘度のインク組成物が充填されているインク保持部材Ａ２７と高粘度のインク組成物が充填されているインク保持部材Ｂ２８が各々マイクロポンプＡ２９及びマイクロポンプＢ３０を介して接続されている。
【００５２】
次に印字動作を詳細に説明する。本記録装置が印字動作を開始する前に、インクジェットヘッド１に取り付けられた温度検出手段３６により周囲環境温度を検出する。この時検出された温度Ｔ１が、前回の記録装置動作停止時に検出されていた温度Ｔ２との差が一定値（おおむね５℃）以内である場合には、そのまま印字動作に移行する。前記Ｔ１と前記Ｔ２に一定値以上の差が生じた場合には、サブインクタンク２５１内のインクをインクジェットヘッド１から図９で説明したインクノズル１１の面に密着するように配されたキャップ３５を介して、インク吸引ポンプ３４により吸引することで排出する。
【００５３】
さらにサブインクタンク２５１内のインクが完全に排出された後に、温度検出手段３６にて検出された周囲環境温度に応じて、インクジェットヘッド１からのインク吐出が最適となる混合割合で、インク保持部材Ａ２７及びインク保持部材Ｂ２８からマイクロポンプＡ２９及びマイクロポンプＢ３０によりサブインクタンク２５１へインクが充填される。このとき、２種のインク組成物が同じ密度を有するため、サブインクタンク２５１内のインクは容易に均一となり、記録媒体６０への印字動作に移行する。
【００５４】
以下、図１０に示す記録装置に、実施例１で示したインクセット３を用いた場合を具体例として説明する。周囲環境温度２５℃において、インク保持部材Ａ２７に保持されているインク３Ａの粘度は２．００ｍＰａ・ｓであり、インク保持部材Ｂ２８に保持されているインク３Ｂの粘度は５．００ｍＰａ・ｓである。この場合、インクジェットヘッド１に供給するインクの粘度、つまりサブインクタンク２５１に充填するインクの粘度を３．５０ｍＰａ・ｓで一定とするための、各周囲環境温度における低粘度インク３Ａと高粘度インク３Ｂの混合割合を図１１に示す。周囲環境温度１５℃においては、低粘度インク３Ａと高粘度インク３Ｂの混合割合は３．９である。従って、インク保持部材Ａ２７から低粘度のインクを８０ｗｔ％、インク保持部材Ｂ２８から高粘度のインクを２０ｗｔ％の割合で、サブインクタンク２５１へインクが均一に充填され、インクジェットヘッド１に供給するインクの粘度を３．５０ｍＰａ・ｓとすることができる。また、周囲環境温度３５℃においては、低粘度インク３Ａと高粘度インク３Ｂの混合割合は０．２である。従って、インク保持部材Ａ２７から低粘度のインクを１７ｗｔ％、インク保持部材Ｂ２８から高粘度のインクを８３ｗｔ％の割合で、サブインクタンク２５１へインクが均一に充填され、インクジェットヘッド１に供給するインクの粘度を３．５０ｍＰａ・ｓとすることができる。記録装置の印字動作により、サブインクタンク２５１内のインク残量が減少した場合には、再びマイクロポンプＡ２９及びマイクロポンプＢ３０により前述の割合でサブインクタンク２５１にインクを補充すれば良い。
【００５５】
このように、周囲環境温度に関わらずインク吐出に最適な粘度のインクを供給できるため、広い使用周囲環境温度範囲でインク吐出量、吐出速度が安定し、記録画像の品質を一定に維持することが可能なインクジェット記録装置を実現することができる。
【００５６】
本実施例では、異なる粘度且つ同じ密度に調製した２種のインク組成物から成るインクセットを使用しているが、３種以上のインク組成物から成るインクセットを用いて、その粘度差をさらに大きく、且つ同じ密度に調製することで、より広い使用周囲環境温度範囲を実現することができる。
【００５７】
さらに、本発明のインクセットを用い、従来技術として知られている、印加電圧や電圧印加時間を周囲環境温度に応じて変化させる方法をとることにより、より広い周囲環境温度範囲で使用できるインクジェット記録装置を実現することも可能である。
【００５８】
また、本実施例は、単色のインクセットを使用した例であるが、複数色のインク組成物の組み合わせから成るインクセットを有するインクジェット記録装置とすることも可能である。
【００５９】
インクジェットヘッド１は、本実施例の静電方式に限定されるものではなく、圧電方式やバブル方式としても良い。
【００６０】
また、本実施例では、温度検出手段３６をインクジェットヘッド１に取り付けた例を説明したが、インクジェット記録装置内の他の位置に取り付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を説明する概念図。
【図２】本実施例のインク組成を示す表。
【図３】温度とインク粘度との関係を示すグラフ。
【図４】水溶性有機溶剤含有量とインク粘度との関係を示すグラフ。
【図５】インク粘度と密度との関係を示すグラフ。
【図６】塩化ナトリウム含有量とインク密度増加率との関係を示すグラフ。
【図７】塩化ナトリウム含有量とインク粘度増加率との関係を示すグラフ。
【図８】本実施例のインク組成と粘度及び密度の測定結果を示す表。
【図９】インクジェットヘッドの概略横断面図。
【図１０】本発明を用いたインクジェット記録装置の斜視図。
【図１１】粘度一定とするためのインク混合割合を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６２】
１…インクジェットヘッド、２…キャビティプレート、３…ノズルプレート、４…ガラス基板、５…インク室、５１…インク室の底壁／振動板（共通電極）、６…共通インク室、７…インク供給路、９…凹部、１１…インクノズル、１２…インク供給口、１０…セグメント電極、２５…インク混合手段、２５１…サブインクタンク、２６…キャリッジ、２７…インク保持部材Ａ、２８…インク保持部材Ｂ、２９…マイクロポンプＡ、３０…マイクロポンプＢ、３４…インク吸引ポンプ、３５…キャップ、３６…温度検出手段、６０…記録媒体、９３…封止剤、Ｇ…振動板と対向壁の隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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