(57)【要約】【課題】インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いたときに、低ＶＯＣであってもメタリック印刷を実現できるインクの提供。【解決手段】インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いられるインクであって、アルミニウム粒子及び水を含有するインクである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いられるインクであって、
アルミニウム粒子及び水を含有することを特徴とするインク。
【請求項２】
前記アルミニウム粒子が平板状であり、かつ６μｍ以下の長軸長さを有する請求項１に記載のインク。
【請求項３】
前記アルミニウム粒子が、表面に無機材料の被膜を有する請求項１から２のいずれかに記載のインク。
【請求項４】
前記インク吐出装置が、インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる循環手段を有する請求項１から３のいずれかに記載のインク。
【請求項５】
前記循環手段が、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出する前にインクを循環させる請求項４に記載のインク。
【請求項６】
前記インク吐出装置が、インクを循環させる際に、前記インクを吐出させない強さで前記インクに圧力を印加する請求項４から５のいずれかに記載のインク。
【請求項７】
インクと、インク吐出ヘッドとを有するインク吐出装置であって、
前記インク吐出ヘッドが、前記インクを個別液室に流入させるための流入流路、及び前記個別液室から流出させるための流出流路を有し、
前記インクが、アルミニウム粒子及び水を含有することを特徴とするインク吐出装置。
【請求項８】
前記インクが収容されるインク収容容器と、
前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給するインク供給部と、
前記インク収容容器と前記インク供給部との間で、前記インクを循環させる往路及び復路の送液経路と、を更に有する請求項７に記載のインク吐出装置。
【請求項９】
前記インク収容容器が、前記アルミニウム粒子と前記水との反応により発生する水素ガスを透過する水素ガス透過部材を有する請求項８に記載のインク吐出装置。
【請求項１０】
前記水素ガス透過部材が、水素透過金属膜であり、
前記水素透過金属膜が、パラジウム合金、バナジウム合金、ニオブ合金、及びタンタル合金から選択される少なくとも１種を含む請求項９に記載のインク吐出装置。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれかに記載のインク吐出装置を用いて、アルミニウム粒子及び水を含有するインクを吐出することを特徴とするインク吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク、インク吐出装置及びインク吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法は、インク液滴を吐出させ記録媒体に付着させて記録する方法である。この方法は、記録プロセスが単純なことから低コストで多色化が可能であり、非接触印刷のため重ね印刷が可能で印刷品位を上げ易く、騒音無しで高速記録ができるため、家庭用プリンタから商業用プリンタまで幅広く利用されている。
【０００３】
前記インクジェット記録方法において、従来では、メタリック粒子の粒径が大きく、インク吐出ヘッドからの吐出が困難であったため、メタリック印刷が実現できなかった。近年では、蒸着したアルミニウム層を剥離して粉砕することにより金属光沢が発現しやすい平板状に微小化したアルミニウム粒子をメタリック顔料として用いる検討が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、アルミニウムは、水と反応して水素ガスを発生することが知られている。このため、前記インク吐出ヘッドの個別液室で発生した水素ガスの気泡によりダンパー効果が生じてしまい、ノズル抜けなどの吐出不良を引き起こすという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いたときに、低ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ；揮発性有機化合物）であってもメタリック印刷を実現できるインク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】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としての本発明のインクは、インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いられるインクであって、
アルミニウム粒子及び水を含有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いたときに、低ＶＯＣであってもメタリック印刷を実現できるインクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明のインク吐出装置の機構部の一例を示す概略側面図である。
【図２】図２は、図１のインク吐出装置の要部平面説明図である。
【図３】図３は、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。
【図４】図４は、図３のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【図５】図５は、図３のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と平行な方向の一部断面説明図である。
【図６】図６は、図３のインク吐出ヘッドのノズル板の平面説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図３のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図３のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。
【図９】図９は、本発明に係るインク循環システムの一例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図４のＡ−Ａ’断面図である。
【図１１】図１１は、図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１２】図１２は、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例を示す断面説明図である。
【図１３】図１３は、図１２のインク吐出ヘッドの断面説明図である。
【図１４】図１４は、本発明のインク吐出装置における制御部の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明のインク吐出装置における印刷制御部及びヘッドドライバの一例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明のインク吐出装置における圧電部材に印加する駆動波形の一例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、本発明のインク吐出装置における圧電部材に印加する各液滴用駆動波形の一例を示す説明図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッド及びインク供給部の一例を示す説明図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａに示すインク吐出ヘッドの拡大説明図である。
【図１９】図１９は、本発明のインク吐出装置におけるインクカートリッジの一例を示す概略断面図である。
【図２０】図２０は、本発明のインク吐出装置におけるインクカートリッジの他の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（インク）
本発明のインクは、インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いられるインクであって、アルミニウム粒子及び水を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
【００１０】
本発明のインクは、インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置を用いてアルミニウム粒子及び水を含有するインクを吐出すると、ノズル抜けが発生しやすいという知見に基づくものである。
また、本発明のインクは、従来技術では、前記アルミニウム粒子と水との反応により水素ガスが前記個別液室で発生すると、ダンパー効果により前記インクに圧力がかかりにくくなるため、ノズル抜けが発生しやすいという知見に基づくものである。
【００１１】
本発明のインクは、前記インクを前記流入流路から前記個別液室を通じて前記流出流路に向かう方向に循環させることにより、沈降した前記アルミニウム粒子が分散するとともに、前記個別液室内の水素ガスが排出されるため、ノズル抜けの発生を抑制することができる。
前記インク吐出装置が、インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる循環手段を有することが好ましい。
前記循環手段が、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出する前にインクを循環させることが好ましい。
前記インク吐出装置が、インクを循環させる際に、前記インクを吐出させない強さで前記インクに圧力を印加することが好ましい。
【００１２】
本発明のインクは、少なくとも水、及びアルミニウム顔料を含有しているため、低ＶＯＣであってもメタリック印刷を実現できる。即ち、水を溶媒として用いることで乾燥時に発生する有機物量を低減することができ、エーテル系溶剤を溶媒に用いる溶剤系インクに比べてＶＯＣを低減できる。また、含まれている水溶性有機溶剤の沸点が２５０℃を超える溶剤を含まないことで、乾燥工程のヒータ熱量を低減することができる。また、乾燥後に残留する有機溶剤量を低減させることができるためインク塗膜の耐擦過性や耐溶剤性を向上させることができる。
【００１３】
＜アルミニウム粒子＞
前記アルミニウム粒子としては、その形状、構造、大きさ、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記アルミニウム粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平板状が好ましい。前記アルミニウム粒子の形状が平板状であると、乾燥過程で記録媒体の表面形状に合わせるように積み重なりやすくなり、乱反射が抑制されるため、金属光沢が良好となる点で有利である。
前記アルミニウム粒子の長軸長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、６μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上２μｍ以下がより好ましい。前記長軸長さが６μｍ以下であると、ノズル抜けの発生を抑制できる点で有利である。
前記アルミニウム粒子のアスペクト比（平均厚みに対する長軸長さの比、長軸長さ／平均厚み）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０以上１,０００以下が好ましく、５０以上３００以下がより好ましい。前記アスペクト比が５０以上３００以下であると、顔料がインクの乾燥に伴う体積収縮で基材に対して配向しやすく塗膜の光沢性を高くすることができる点で有利である。
前記アルミニウム粒子の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．００５μｍ以上０．０５μｍ以下が好ましく、０．０１μｍ以上０．０３μｍ以下がより好ましい。前記平均厚みが０．０１μｍ以上０．０３μｍ以下であると、顔料が軟化するため基材形状に追従しやすく、滑らかな塗膜を形成できる点で有利である。
前記アルミニウム粒子の材質としては、アルミニウム単独でもよく、アルミニウム合金でもよい。
【００１４】
また、平板状の前記アルミニウム粒子は、凝集して集合体になりやすいことから、記録媒体などに吐出した後、金属光沢が得られやすい。
前記アルミニウム粒子の集合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鱗片状、粒状、球状などが挙げられる。これらの中でも、金属光沢を得やすい点から、鱗片状、粒状が好ましく、鱗片状がより好ましい。また、鱗片状の前記アルミニウム粒子の集合体のアスペクト比（平均厚みに対する長軸長さの比、長軸長さ／平均厚み）としては、５０以上３００以下が好ましい。
【００１５】
前記アルミニウム粒子は、表面に無機材料の被膜を有することが好ましい。前記アルミニウム粒子が表面に無機材料の被膜を有すると、前記アルミニウム粒子と水との反応を低減できることから、前記アルミニウム粒子の白色化、及び水素ガスの発生を抑制できる。このため、個別液室内に水素ガスの気泡が発生しにくくなることにより、ダンパー効果が生じることを抑制し、ノズル抜けの発生を抑制できる。更に、前記アルミニウム粒子の白色化を抑制することができる。
【００１６】
前記無機材料の被膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ膜、アルミナ膜、酸化チタン膜、銀膜、金膜などが挙げられる。これらの中でも、水に対する前記アルミニウム粒子の保護が有効であり、かつ保護材料のコスト加工コストが安価である点から、シリカ膜が好ましい。
前記シリカ膜の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下がより好ましい。前記シリカ膜の平均厚みが２ｎｍ以上であると、前記シリカ膜の欠陥を少なくでき、また、２０ｎｍ以下であると、金属光沢を低下させずに前記アルミニウム粒子が沈降しにくくなる点で有利である。
【００１７】
前記アルミニウム粒子の前記無機材料による表面被覆率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、９０％以上が好ましい。前記表面被覆率が９０％以上であると、前記アルミニウム粒子と水との反応を低減でき、ノズル抜けの発生をより一段と抑制することができる点で有利である。
【００１８】
前記アルミニウム粒子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スタンプボールミル、乾式ボールミル、湿式ボールミル等によりアルミニウムを粉砕する方法、蒸着したアルミニウムを剥離粉砕する方法などが挙げられる。これらの中でも、蒸着したアルミニウムを剥離して粉砕する方法が好ましい。この方法であると、平板状の前記アルミニウム粒子を得やすく、インク吐出ヘッド（以下、「記録ヘッド」、「ヘッド」、又は「インクジェットヘッド」と称することもある。）により吐出可能な寸法とすることができる点で有利である。
【００１９】
ここで、蒸着したアルミニウムを剥離して粉砕する方法の一例について説明する。
まず、シート状基材を作製する。
前記シート状基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ）、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリイミドなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート及びその共重合体が好ましい。
前記シート状基材の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ以上１６０μｍ以下が好ましい。前記シート状基材の平均厚みが、２０μｍ以上であると、機械的強度の面で取扱いがしやすく、１６０μｍ以下であると、蒸着加工後の巻取り、蒸着膜の剥離などの加工がしやすい点で有利である。
【００２０】
次に、前記シート状基材上に剥離層を形成する。
前記剥離層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアクリル酸、アクリル酸重合体、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、変性ナイロンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、水溶性樹脂、水膨潤性樹脂が好ましい。
前記剥離層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、２μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。前記剥離層の平均厚みが、１μｍ以上であると、前記シート状基材と剥離が容易になり、１００μｍ以下であると、表裏で強い応力が発生しにくいため巻き取ったときに塗工層が破壊されにくい点で有利である。
前記剥離層の形成方法としては、例えば、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布、ディップ塗布、スピンコート法などが挙げられる。
【００２１】
次に、前記剥離層上にアルミニウム層を形成する。
前記アルミニウム層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましい。前記アルミニウム層の平均厚みが１０ｎｍ以上であると、前記アルミニウム層が均一になりやすい点で有利である。また、前記アルミニウム層の平均厚みが１５０ｎｍ以下であると、前記アルミニウム粒子の粒径サイズを小さくできるとともに、前記アルミニウム粒子が沈降しにくくなるため、ノズル抜けの発生を抑制できる点で有利である。更には、前記アルミニウム粒子の積層状態が記録媒体上で平滑になりやすく、光輝性及び光沢性が高くなる点で有利である。
前記アルミニウム層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００２２】
次に、前記アルミニウム層を前記シート状基材から剥離する。
前記アルミニウム層を剥離する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶剤中で超音波処理により剥離して破砕する方法が好ましい。
前記有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール類、ジオール類、トリオール類、エーテル類、アミド類などの、有機顔料等を含むインクなどに用いられる有機溶剤が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記アルミニウム粒子の分散安定性を低下させない有機溶剤が好ましく、前記インクと混合可能な極性を有する有機溶剤がより好ましい。また、前記有機溶剤には、効率的に前記アルミニウム層を前記シート状基材から剥離するために、界面活性剤を添加することが好ましい。
【００２３】
前記界面活性剤としては、無垢のアルミニウムに比べて耐水性を付与できる点から、リン系界面活性剤が好ましい。
前記リン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、リン酸エステル型アニオン界面活性剤が好ましく、ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸モノエタノールアミンがより好ましい。
前記リン系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、プライサーフ（登録商標）Ｍ２０８Ｂ、プライサーフ（登録商標）Ａ２０８Ｂ、プライサーフ（登録商標）ＡＬ（いずれも、第一工業製薬株式会社製）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
次に、前記アルミニウム層の剥離片を破砕し、前記インク吐出ヘッドにより吐出可能な寸法まで微小化する。
前記アルミニウム層の剥離片を破砕する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記剥離片の平滑性を維持したまま破砕できる点から、超音波分散機により破砕する方法が好ましい。また、破砕により粒径分布が広がるため、分級により粒径が小さい前記アルミニウム粒子を選別することにより、インク吐出ヘッドで吐出可能なアルミニウム粒子分散体を得ることができる。
【００２５】
なお、得られた前記アルミニウム粒子の表面には、無機材料の被膜を形成する無機被覆処理を行うことが好ましい。
前記アルミニウム粒子に無機被覆処理する方法としては、まず、上記のように得られた前記アルミニウム粒子分散体を限外濾過し、前記リン酸系界面活性剤を添加した前記有機溶剤を加えて、前記アルミニウム粒子と溶解している剥離樹脂を分離する。次に、２０℃以上で攪拌しながらテトラエトキシシランを加え、前記アルミニウム粒子の表面の吸着水や水酸基とテトラエトキシシランを反応させて、前記アルミニウム粒子の表面にシリカ膜を形成することができる。
【００２６】
前記アルミニウム粒子とテトラエトキシシランとの反応温度としては、２０℃以上１３０℃以下が好ましく、２５℃以上１００℃以下がより好ましい。前記反応温度が２０℃以上であると、十分に反応が進むため、前記アルミニウム粒子の表面に良好な密着性を有するシリカ膜を形成することができる。また、前記反応温度が１３０℃以下であると、急激な反応が起こりにくいため危険性を抑えて反応を進めることができる点で有利である。
前記アルミニウム粒子とテトラエトキシシランとの反応時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラエトキシシランの含有量に応じて任意に変更し、十分に反応が完了した後に停止させるようにしてもよいが、１時間以上２００時間以下が好ましい。
また、反応性を高めるため、テトラエトキシシランを添加後に塩基性化合物を添加して、反応を促進させてもよい。この場合、前記塩基性化合物としては、揮発性塩基性化合物、アミン化合物が好ましい。
反応させた後、アクリル酸系オリゴマー型分散剤を添加して８０℃以上で攪拌し、反応後に発生したエタノールを揮発させると、アルミニウム粒子分散体を得ることができる。
【００２７】
前記アルミニウム粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インク全量に対して、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下がより好ましい。
【００２８】
＜水＞
前記水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水などが挙げられる。
前記水の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インク全量に対して、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
【００２９】
＜その他の成分＞
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機溶剤、樹脂、添加剤などが挙げられる。
【００３０】
−有機溶剤−
本発明に使用する有機溶剤としては、特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル−１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
【００３１】
炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
【００３２】
炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。
【００３３】
有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
【００３４】
−樹脂−
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いてもよい。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、１０ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック  Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
【００３６】
前記樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。
【００３７】
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上１,０００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置（ナノトラック  Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
【００３８】
−添加剤−
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えてもよい。
【００３９】
−−界面活性剤−−
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。
【００４１】
−−消泡剤−−
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
【００４２】
−−防腐防黴剤−−
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。
【００４３】
−−防錆剤−−
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００４４】
−−ｐＨ調整剤−−
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
【００４５】
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
前記インクの２５℃での粘度は、印刷濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ−８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。
インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７〜１２が好ましく、８〜１１がより好ましい。
【００４６】
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
【００４７】
本発明のインクの用途は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて２次元の文字や画像を形成するだけでなく、３次元の立体像（立体造形物）を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、ＯＡ機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
【００４８】
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。
【００４９】
本発明のインクは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下に説明するインク吐出装置及びインク吐出方法において好適に用いられる。
【００５０】
（インク吐出装置及びインク吐出方法）
本発明のインク吐出装置は、インクと、インク吐出ヘッドとを有し、前記インク吐出ヘッドが、前記インクを個別液室に流入するための流入流路、及び前記個別液室から流出するための流出流路を有する。
本発明のインク吐出装置は、前記インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる循環手段を有することが好ましく、前記インクが充填されるインク収容容器と、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給するインク供給部と、前記インク収容容器と前記インク供給部との間で、前記インクを循環させる往路及び復路の送液経路とを有することがより好ましい。
本発明のインク吐出方法（以下、「記録方法」と称することもある。）は、本発明のインク吐出装置を用いて好適に実施することができる。
【００５１】
本発明のインク吐出装置（以下、「記録装置」と称することもある。）は、従来のインク吐出装置を用いてアルミニウム粒子及び水を含むインクを吐出すると、ノズル抜けが発生しやすいという知見に基づくものである。
また、本発明のインク吐出装置は、前記アルミニウム粒子と水との反応により水素ガスが前記個別液室で発生すると、ダンパー効果により前記インクに圧力がかかりにくくなるため、ノズル抜けが発生しやすいという知見に基づくものである。
本発明のインク吐出装置は、前記インクを前記流入流路から前記個別液室を通じて前記流出流路に向かう方向に循環させることにより、沈降した前記アルミニウム粒子が分散するとともに、前記個別液室内の水素ガスが排出されるため、ノズル抜けの発生を抑制することができる。
【００５２】
＜インク＞
前記インクとしては、上述した本発明のインクを用いる。
【００５３】
＜インク吐出ヘッド＞
前記インク吐出ヘッドは、前記流入流路から前記インクを前記個別液室に流入させ、前記個別液室から前記流出流路に流出させ、前記インクを流動させる。少なくとも前記インクを吐出する前に、前記インク吐出ヘッド内の前記インクを流動させることにより、前記インクから発生した水素ガスを前記インク吐出ヘッドから排出することができるとともに、前記インク中の前記アルミニウム粒子が沈降するような分離状態を抑制することができる。
また、前記インク吐出ヘッドには、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給するインク供給部が接続されている。前記インク吐出装置が前記循環手段を有する場合には、前記流出流路を前記インク供給部と接続することにより、前記インク吐出ヘッドと前記インク供給部との間で前記インクを循環させることが好ましい。このようにすると、前記流出流路からの流出による廃インクの量を低減できる点で有利である。
【００５４】
＜循環手段＞
前記循環手段は、前記インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる手段である。前記循環手段は、前記インク吐出ヘッドが前記インクを吐出する前に、前記インクを循環させることが好ましい。
前記インク吐出ヘッドは、前記循環手段が前記インクを循環させた後に循環を停止させてから前記インクを吐出することもでき、前記循環手段が常に前記インクを循環させながら、前記インクを吐出することもできる。
更に、前記インク吐出ヘッドは、前記インクを循環させる際に、前記個別液室の近傍に設けられた圧電部材の伸縮により、前記インクを吐出させない強さで前記インクに圧力を印加することが好ましい。このようにすると、前記個別液室の液室壁面に付着している水素ガスの気泡に振動を与え、水素ガスの排出を促進させることができる点で有利である。
前記循環手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、送液ポンプなどが挙げられる。
【００５５】
＜インク収容容器＞
前記インク収容容器（以下、「インクカートリッジ」、「カートリッジ」、又は「メインタンク」と称することもある）には、前記インクが収容され、往路及び復路の前記送液経路を介して前記インク供給部と循環可能に接続されている。また、前記インク収容容器は、水素ガスを透過する水素ガス透過部材を有することが好ましい。
【００５６】
−水素ガス透過部材−
前記水素ガス透過部材としては、例えば、水素透過金属膜、水素透過ガラス膜などが挙げられる。これらの中でも、加工性の点から水素透過金属膜が好ましい。
前記水素透過金属膜の材料としては、例えば、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、又はこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、パラジウム合金、バナジウム合金、ニオブ合金、及びタンタル合金から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。前記水素透過金属膜がパラジウム合金、バナジウム合金、ニオブ合金、及びタンタル合金から選択される少なくとも１種を含むであると、加工性がよく安定的に排気することができる点で有利である。
前記水素透過金属膜の材料がパラジウム合金であると、金属特有の延展性などに優れており加工しやすい点で有利である。前記パラジウム合金は、銀や銅との合金としてもよい。
前記水素透過金属膜の材料が、バナジウム合金、ニオブ合金、タンタル合金であると、バナジウム、ニオブ、及びタンタルは、水素透過率が高いが水素脆化する特性を有しているが、モリブデンやタングステンと合金とすることにより水素脆化を抑制することができ、パラジウムに対して価格が安く、水素透過性も高くすることができる点で有利である。
【００５７】
＜インク供給部＞
前記インク供給部は、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給する。前記インク供給部としては、前記循環手段により、前記インクを前記流入流路及び前記流出流路を介して前記インク吐出ヘッドとの間で循環させることが好ましく、前記インクを往路及び復路の前記送液経路を介して前記インク収容容器との間で循環させることがより好ましい。
【００５８】
＜送液経路＞
前記送液経路は、往路及び復路の経路を有しており、前記インク収容容器と前記インク供給部との間で前記インクを循環させる。
【００５９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係るインク吐出装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は、本発明のインク吐出装置の機構部の一例を示す概略側面図である。図２は、図１のインク吐出装置の要部平面説明図である。
【００６０】
前記インク吐出装置は、シリアル型インク吐出装置である。装置本体２０１の左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動可能に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
以下、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）を用いた場合について説明するが、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の少なくともいずれかを前記アルミニウム粒子及び水を含むインクに代えて、又は、これらに加えたものとして説明する。
【００６１】
キャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド２３４ａ、２３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２３４」という。他の部材も同様。）が搭載されている。各記録ヘッド２３４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
本発明のインク吐出装置における記録ヘッド２３４は、インクを前記個別液室に流入させるための前記流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための前記流出流路を有しているが、詳細は後述する。
【００６２】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有している。そして、記録ヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、それぞれ吐出する。また、記録ヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、記録ヘッド２３４としては、１つのノズル面に複数のノズルを並べた各色のノズル列を備えるものなどを用いることもできる。
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのインク供給容器（以下、「ヘッドタンク」、「供給タンク」、又は「インクタンク」と称することもある。）２３５ａ、２３５ｂを搭載している。一方、カートリッジ装填部２０４には各色のインク収容容器２１０ｙ、２１０ｍ、２１０ｃ、２１０ｋ（区別しないときは、「インク収容容器２１０」という）が着脱可能に装着される。そして、インク収容容器２１０から供給ポンプユニット２２４によって各色の供給チューブ２３６を介して各ヘッドタンク２３５に各色のインクが補充供給される。
【００６３】
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向する分離パッド２４４を備えている。この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。
【００６４】
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備える。そして、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。
【００６５】
搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３とに張架される。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータの駆動により搬送ローラ２５２が回転し、図２に示すベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動する。また、搬送ローラ２５２の近傍には、搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６が設けられている。
帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の周回移動に従動して回転するように配置されている。
【００６６】
更に、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロである拍車２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。
【００６７】
また、装置本体２０１の背面部には両面ユニット２７１が着脱可能に装着されている。両面ユニット２７１は、搬送ベルト２５１の逆方向回転で搬送される用紙２４２を取り込んで反転させ、再度、カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面には、手差しトレイ２７２が形成されている。
【００６８】
更に、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印刷領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１が配置される。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）を備えている。また、維持回復機構２８１は、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）２８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４を備えている。また、維持回復機構２８１は、キャリッジ２３３をロックするキャリッジロック２８７を備えている。また、このヘッドの維持回復機構２８１の下方側には、維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク３００が装置本体２０１に対して交換可能に装着される。
【００６９】
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印刷領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８が配置されている。この空吐出受け２８８には、記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などが備えられている。
【００７０】
このように構成したこのインク吐出装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド部材２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送される。更に、用紙２４２の先端は搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００７１】
このとき、搬送ベルト２５１が帯電ローラ２５６によって交番する帯電電圧パターンで帯電されている。この帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。
【００７２】
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。
【００７３】
次に、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例について、図３、図４、図５、図６、図７Ａ〜図７Ｆ、図８Ａ、及び図８Ｂを参照して説明する。図３は、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。図４は、図３のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。図５は、図３のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と平行な方向の一部断面説明図である。図６は、図３のインク吐出ヘッドのノズル板の平面説明図である。図７Ａ〜図７Ｆは、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。図８Ａ及び図８Ｂは、図３のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。
【００７４】
前記インク吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とが積層接合されており、振動板部材３を変位させる圧電アクチュエータ１１と、共通液室部材２０と、カバー２９とを備えている。
【００７５】
ノズル板１は、前記インクを吐出する複数のノズル４を有している。
流路板２は、ノズル４に通じる個別液室６と、前記流入流路としての個別液室６に通じる流体抵抗部７、及び流体抵抗部７に通じる液導入部８が形成されている。また、流路板２は、ノズル板１側から複数枚の板状部材４１〜４５を積層接合して形成され、これらの板状部材４１〜４５と振動板部材３を積層接合して流路部材４０が構成されている。
振動板部材３は、液導入部８と共通液室部材２０で形成される共通液室１０とを通じる開口としてのフィルター部９を有している。
振動板部材３は、流路板２の個別液室６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２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層で形成され、第１層で個別液室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。
【００７６】
ここで、ノズル板１には、図６に示すように、複数のノズル４が千鳥状に配置されている。
流路板２を構成する板状部材４１には、図７Ａに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部（溝形状の貫通穴の意味）６ａと、流体抵抗部５１、前記流出流路としての循環流路５２を構成する貫通溝部５１ａ、５２ａが形成されている。
同じく板状部材４２には、図７Ｂに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｂと、循環流路５２を構成する貫通溝部５２ｂが形成されている。
同じく板状部材４３には、図７Ｃに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｃと、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ａが形成されている。
同じく板状部材４４には、図７Ｄに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｄと、流体抵抗部７なる貫通溝部７ａと、液導入部８を構成する貫通溝部８ａと、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｂが形成されている。
同じく板状部材４５には、図７Ｅに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｅと、液導入部８を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部８ｂ（フィルタ下流側液室となる）と、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｃが形成されている。
振動板部材３には、図７Ｆに示すように、振動領域３０と、フィルター部９と、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｄが形成されている。
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により、簡単な構成で複雑な流路を形成することができる。
【００７７】
以上の構成により、流路板２及び振動板部材３からなる流路部材４０には、各個別液室６に通じる流路板２の面方向に沿う流体抵抗部５１、循環流路５２及び循環流路５２に通じる流路部材４０の厚み方向の循環流路５３が形成される。なお、循環流路５３は後述する循環共通液室５０に通じている。
【００７８】
一方、共通液室部材２０には、前記メインタンクや前記インクカートリッジから前記インクが供給される共通液室１０と循環共通液室５０が形成されている。
第１共通液室部材２１には、図８Ａに示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴２５ａと、下流側共通液室１０Ａとなる貫通溝部１０ａと、循環共通液室５０となる底の有る溝部５０ａが形成されている。
第２共通液室部材２２には、図８Ｂに示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴２５ｂと、上流側共通液室１０Ｂとなる溝部１０ｂが形成されている。また、第２共通液室部材２２には、図３に示すように、共通液室１０のノズル配列方向の一端部と供給ポート７１を通じる供給口部となる貫通穴７１ａが形成されている。
第１共通液室部材２１及び第２共通液室部材２２には、循環共通液室５０のノズル配列方向の他端部（貫通穴７１ａと反対側の端部）と循環ポート８１を通じる貫通穴８１ａ、８１ｂが形成されている。
なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、底の有る溝部については面塗りを施して示している（以下の図でも同じである）。
このように、共通液室部材２０は、第１共通液室部材２１及び第２共通液室部材２２によって構成され、第１共通液室部材２１を流路部材４０の振動板部材３側に接合し、第１共通液室部材２１に第２共通液室部材２２を積層して接合している。
【００７９】
ここで、第１共通液室部材２１は、液導入部８に通じる共通液室１０の一部である下流側共通液室１０Ａと、循環流路５３に通じる循環共通液室５０とを形成している。また、第２共通液室部材２２は、共通液室１０の残部である上流側共通液室１０Ｂを形成している。
このとき、共通液室１０の一部である下流側共通液室１０Ａと循環共通液室５０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、循環共通液室５０は共通液室１０内に投影される位置に配置される。
これにより、循環共通液室５０の寸法（大きさ）が流路部材４０で形成される個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８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。
そして、循環共通液室５０と共通液室１０の一部が並んで配置され、循環共通液室５０は共通液室１０内に投影される位置に配置されることにより、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。共通液室部材２０は、ヘッドタンクや前記インクカートリッジから前記インクが供給される共通液室１０と循環共通液室５０を形成する。
【００８０】
一方、振動板部材３の個別液室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１を配置している。
この圧電アクチュエータ１１は、図５に示すように、ベース部材１３上に接合した圧電部材１２を有し、圧電部材１２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１２に対して所要数の柱状の圧電素子１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
ここでは、圧電部材１２の圧電素子１２Ａは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子１２Ｂ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１２Ａ、１２Ｂを駆動させる圧電素子として使用することもできる。
そして、圧電素子１２Ａを振動板部材３の振動領域３０に形成した島状の厚肉部である凸部３０ａに接合している。また、圧電素子１２Ｂを振動板部材３の厚肉部である凸部３０ｂに接合している。
【００８１】
この圧電部材１２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１５が接続されている。
このように構成したインク吐出ヘッドにおいては、例えば、圧電素子１２Ａ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１２Ａが収縮し、振動板部材３の振動領域３０が下降して個別液室６の容積が膨張することにより、個別液室６内に前記インクが流入する。
その後、圧電素子１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて個別液室６の容積を収縮させることにより、個別液室６内の前記インクが加圧され、ノズル４から前記インクが吐出される。
そして、圧電素子１２Ａ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３の振動領域３０が初期位置に復元し、個別液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から個別液室６内に前記インクが充填される。そこで、ノズル４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。
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）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などを行うこともできる。また、上述した実施形態では、個別液室６に圧力変動を与える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。更に、個別液室６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。
【００８２】
次に、本実施形態にかかるインク吐出ヘッドを用いた前記インク循環システムの一例を、図９を用いて説明する。
【００８３】
図９は、本発明に係るインク循環システムの一例を示すブロック図である。
図９に示すように、前記インク循環システムは、メインタンク、インク吐出ヘッド、供給タンク、循環タンク、コンプレッサ、真空ポンプ、送液ポンプ、レギュレータ（Ｒ）、供給側圧力センサ、循環側圧力センサなどで構成されている。供給側圧力センサは、供給タンクとインク吐出ヘッドとの間であって、インク吐出ヘッドの供給ポート７１（図３参照）に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサは、インク吐出ヘッドと循環タンクとの間であって、インク吐出ヘッドの循環ポート８１（図３参照）に繋がった循環流路側に接続されている。
循環タンクの一方は、第一送液ポンプを介して供給タンクと接続されており、循環タンクの他方は第二送液ポンプを介してメインタンクと接続されている。これにより、供給タンクから供給ポート７１を通ってインク吐出ヘッド内に前記インクが流入し、循環ポートから排出されて循環タンクへ排出され、更に第１送液ポンプによって循環タンクから供給タンクへ前記インクが送られることによって前記インクが循環する。
また、供給タンクには、図示しないコンプレッサが接続され、供給側圧力センサで所定の正圧が検知されるように制御される。一方、循環タンクには、図示しない真空ポンプがつなげられていて、循環側圧力センサで所定の負圧が検知されるよう制御される。これにより、インク吐出ヘッド内を通って前記インクを循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。
また、インク吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出すると、供給タンク及び循環タンク内の前記インク量が減少していくため、適宜メインタンクから第二送液ポンプを用いて、メインタンクから循環タンクに前記インクを補充することが望ましい。メインタンクから循環タンクへの前記インク補充のタイミングは、循環タンク内のインクの液面高さが所定高さよりも下がったら前記インク補充を行うなど、循環タンク内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。
【００８４】
次に、インク吐出ヘッド内における前記インクの循環について説明する。図３に示すように、共通液室部材２０の端部に、共通液室に連通する供給ポート７１と、循環共通液室５０に連通する循環ポート８１が形成されている。供給ポート７１及び循環ポート８１は夫々チューブを介して前記インクを貯蔵する供給タンク及び循環タンク（図１０及び図１１参照）につなげられている。そして、供給タンクに貯留されている前記インクは、供給ポート７１、共通液室１０、液導入部８、流体抵抗部７を経て、個別液室６へ供給される。
更に、個別液室６内の前記インクが圧電部材１２の駆動によりノズル４から吐出される一方で、吐出されずに個別液室６内に留まった前記インクの一部もしくは全ては流体抵抗部５１、循環流路５２、５３、循環共通液室５０、循環ポート８１を経て、循環タンクへと循環される。
なお、前記インクの循環は、インク吐出ヘッド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、個別液室内の前記インクは常にリフレッシュされると共に、前記インク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。
【００８５】
＜吐出制御について＞
このようなインク吐出ヘッドにおいては、例えば、図１２に示すように、圧電部材１１２に印加する電圧を基準電位Ｖｅから下げることによって圧電部材１１２が収縮し、振動板部材１０２が変形して個別液室１０５の容積が膨張する。これにより、個別液室１０５内にインクが流入する。
【００８６】
その後、図１３に示すように、圧電部材１１２に印加する電圧を上げて圧電部材１１２を積層方向に伸長させ、振動板部材１０２をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０５の容積を収縮させる。これにより、個別液室１０５内のインクが加圧され、ノズル１０４から液滴３０１が吐出される。
【００８７】
そして、圧電部材１１２に印加する電圧を基準電位Ｖｅに戻すことによって振動板部材１０２が初期位置に復元し、個別液室１０５が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から個別液室１０５内にインクが充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００８８】
次に、本発明のインク吐出装置の制御部の概要について、図１４を参照して説明する。なお、図１４は、本発明のインク吐出装置における制御部の一例を示すブロック図である。
【００８９】
この制御部５００は、前記インク吐出装置全体の制御を行うＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを備えている。また、前記インク吐出装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。
【００９０】
また、記録ヘッド２３４を駆動制御するためのデータ転送手段、及び駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８と、キャリッジ２３３側に設けた記録ヘッド２３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９とを備えている。また、キャリッジ２３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト２５１を周回移動させる副走査モータ５５５、図２に示した維持回復機構２８１のキャップ２８２やワイパ部材２８３の移動、図示しない吸引ポンプなどを行う維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。また、帯電ローラ２５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、送液ポンプ２４１を駆動する供給系駆動部５１２などを備えている。
【００９１】
また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。
【００９２】
この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５０６を有しており、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、画像読取り装置、撮像装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してホストＩ／Ｆ５０６で受信する。
【００９３】
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５により必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像を出力するためドットパターンデータの生成は、ホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行うことも、制御部５００で行うこともできる。
【００９４】
印刷制御部５０８は、前記画像データをシリアルデータで転送するとともに、前記画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。また、印刷制御部５０８は、ＲＯＭ５０２に格納されている駆動波形のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等を含む駆動信号生成部を有しており、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ５０９に対して出力する。
【００９５】
ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド２３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択して記録ヘッド２３４の圧力発生手段としての圧電部材１１２に対して与え、記録ヘッド２３４を駆動する。このとき、駆動波形を構成するパルスの一部又は全部或いはパルスを形成する波形要素の全部又は一部を選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００９６】
Ｉ／Ｏ部５１３は、前記インク吐出装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８、モータ駆動部５１０、及びＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５には、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどが含まれる。Ｉ／Ｏ部５１３は、様々のセンサ情報を処理することができる。
【００９７】
次に、印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の一例について、図１５を参照して説明する。なお、図１５は、本発明のインク吐出装置における印刷制御部及びヘッドドライバの一例を示すブロック図である。
【００９８】
印刷制御部５０８は、駆動波形生成部７０１と、データ転送部７０２とを備えている。駆動波形生成部７０１は、画像形成時に１印刷周期（１駆動周期）内に複数のパルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する。データ転送部７０２は、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、転送クロック、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力する。
【００９９】
なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ５０９の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ７１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号である。そして、滴制御信号は、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべきパルス又は波形要素でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。
【０１００】
ここでは、滴制御信号Ｍ３で大滴用のパルスを選択し、滴制御信号Ｍ２で中滴用のパルスを選択し、滴制御信号Ｍ２で小滴用のパルスを選択し、滴制御信号Ｍ０で微駆動のパルスを選択する。
【０１０１】
ヘッドドライバ５０９は、データ転送部７０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル転送された画像データ（階調データ：２ビット／１チャンネル（１ノズル））が入力されるシフトレジスタ７１１と、シフトレジスタ７１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路７１２とを有する。また、ヘッドドライバ５０９は、前記階調データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ７１３と、デコーダ７１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ７１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ７１４とを有する。更に、ヘッドドライバ５０９は、レベルシフタ７１４を介して与えられるデコーダ７１３の出力でオンオフ（開閉）されるアナログスイッチ７１５を備えている。
【０１０２】
アナログスイッチ７１５は、各圧電部材１１２の選択電極（個別電極）に接続され、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形Ｐｖが入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコーダ７１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ７１５がオンオフされる。このアナログスイッチ７１５がオンすることにより、共通駆動波形Ｐｖを構成する所要のパルス（あるいは波形要素）が通過して（選択されて）圧電部材１１２に印加される。
【０１０３】
次に、本発明の第１実施形態における駆動波形について、図１６を参照して説明する。なお、図１６は、本発明のインク吐出装置における圧電部材に印加する駆動波形の一例を示す説明図である。
なお、「パルス」とは駆動波形を構成する要素としての駆動パルスを示す用語として使用する。「吐出パルス」とは圧力発生手段に与えられて液滴を吐出させる駆動パルスを示す用語として使用する。「非吐出パルス」とは圧力発生手段に与えられるが、滴を吐出させない（ノズル内のインクを流動させる）程度に圧力発生手段を駆動する駆動パルス（微駆動パルス）を示す用語として使用する。また、以下で説明する駆動波形及びその構成要素としてのパルスは一例であって、これに限るものではない。
【０１０４】
図１６に示す駆動波形（共通駆動波形）Ｐｖは、１印刷周期（１駆動周期）内で、微駆動パルスとなるパルスＰ１、吐出パルスとなるパルスＰ２〜Ｐ５を時系列で生成した波形である。
【０１０５】
これらのパルスＰ１〜Ｐ５を、図１７に示す滴制御信号Ｍ３〜Ｍ０によって選択することにより、結果として圧力発生手段に与えられる波形は、滴サイズに応じて、少なくとも１以上のパルスが選択されて、大滴用吐出駆動波形、中滴用吐出駆動波形、小滴用吐出駆動波形、及び微駆動波形として示す波形が得られる。
【０１０６】
つまり、パルスＰ１〜Ｐ５が選択されることにより、パルスＰ２〜Ｐ５で吐出された各滴が飛翔中に合体して大滴を形成する大滴用吐出駆動波形が得られる。パルスＰ２及びＰ４が選択されることにより、パルスＰ２及びＰ４で吐出された各滴が飛翔中に合体して中滴を形成する中滴用吐出駆動波形が得られる。パルスＰ３が選択されることにより、パルスＰ３で吐出される小滴を形成する小滴用吐出駆動波形が得られる。パルスＰ１が選択されることにより、微駆動を行う微駆動波形が得られる。
【０１０７】
＜インク供給動作について＞
次に、本発明のインク吐出装置におけるインク供給部の概要について、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して説明する。なお、図１８Ａは、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッド及びインク供給部の一例を示す説明図であり、図１８Ｂは、図１８Ａに示すインク吐出ヘッドの拡大説明図である。
【０１０８】
インク吐出装置は、インク９０２を収納したインクカートリッジ９０１を通じてインク吐出装置にインクを供給する。インクカートリッジ９０１のインク９０２は、インク供給チューブ９０５を介してインクタンク９１０に送液ポンプ９０６を稼働させることにより供給する。インクタンク９１０には液面より高いところにインクタンク内の空気を抜くための大気開放弁９１２が設けられている。
本構成では、インクタンク９１０からヘッド供給チューブ９１３を介してフィルターユニット９１４にインク９１１を送液できる。フィルターユニット９１４にはフィルター９１９が設けられており、インク中の粗大成分をトラップしてヘッド９１５に流入しないようにしている。供給されたインクは、フィルターユニット９１４からヘッド９１５にインクが供給され、印刷に使用されなかったインクは、フィルターユニット９１４のフィルターの無い経路を通じてヘッド循環チューブ９１６へ排出される。ヘッド循環チューブ９１６には循環弁９１８とヘッド循環ポンプ９１７が設けられており、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動させることによりヘッド９１５のインクを、インクタンク９１０に循環させることができる。
【０１０９】
インク供給動作は、初期充填動作としては以下のように行われる。
まず、循環バルブ９０９を閉じ、大気開放弁９１２を開けた状態で送液ポンプ９０６を稼働させてインクカートリッジ９０１からインクタンク９１０にインク９０２を送液し、満タン検知センサ９２０に検知されるまで供給動作を続ける。満タン検知センサ９２０が満タンであることを検知すると送液ポンプ９０６が停止し、大気開放弁９１２を閉じる。その後、循環弁９１８を開け、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動させることにより、フィルターユニット９１４からヘッド９１５にインクを充填させて、ヘッド循環チューブ９１６にインクを充填させる。
また、ヘッド循環ポンプ９１７が駆動する際に前記微駆動動作を行うことにより、前記個別液室内に流入するインクの濡れを促進し、前記個別液室の壁面に付着している気泡を動かすことができる。このため、循環するインクの動きで濡れと気泡排出を促進させ、インク吐出ヘッドのインク充填性を向上させることができる。
その後、ヘッド９１５のノズル面から負圧発生に必要な量のインクを吸引し、ノズル面をワイピングすることにより印刷環境を整えることができる。
装置が起動している場合は、循環弁９１８を開け、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動させて、インクを循環させる。インクの吐出時にもヘッドのインクを循環させることにより、ヘッドやフィルターユニットのインク中の前記アルミニウム粒子の沈降のような分離状態を抑制することができる。また、ノズルからの乾燥に対して、ヘッド中の前記個別液室のインクが流動することにより局所的な乾燥を抑制することができ、ノズル抜けを抑制することができる。
【０１１０】
インク経路を洗浄する場合には、インクカートリッジ９０１に洗浄液をインクの代わりにセットし、上記の循環させることにより装置のインク経路を希釈しやすく、インク置換も容易に行うことができる。
【０１１１】
休止後からのインクの吐出時には、ヘッド共通液室１１０や個別液室１０５のインクから発生した水素ガスのため、個別液室１０５内に気泡が発生し、ダンパー効果のために吐出圧力の伝達を阻害する。したがって、休止状態から前記インクを吐出可能状態に切り換えて前記インクを吐出する前に、循環弁９１８を開け、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動させ、前記インクを循環させて、ヘッド共通液室１１０や個別液室１０５の気泡をヘッドから排出することにより吐出不良を回避することができる。前記インクを循環させる際に、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動だけでなく、前記インクを吐出させない強さで前記インクに圧力を印加するヘッドの微駆動動作を行うことにより個別液室１０５内の液室壁面に付着している気泡に振動を与え、循環するインクの動きで気泡の排出を促進させることができる。
【０１１２】
また、長期の休止状態では、インク中の前記アルミニウム粒子が沈降してしまうため、インク吐出前には、循環弁９１８を開けてヘッド循環ポンプ９１７を駆動させ、ヘッド共通液室１１０や個別液室１０５の気泡をヘッドから排出することにより、吐出不良を回避することができる。また、気泡とは異なり、沈降した前記アルミニウム粒子を再分散させるため、循環させるインクの流速を高める必要がある。更に、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動だけでなく、ヘッドの微駆動動作を行うことにより個別液室１０５内の液室底面に付着している沈降した前記アルミニウム粒子に振動を与え、循環するインクの動きと合わせて前記アルミニウム粒子の再分散を促進させることができる。
水素の発生は、インク中のアルミニウム量や表面状態などに依存することより、化学反応のため時間経過によって反応が進むため経時で発生量が増える傾向にある。また、前記アルミニウム粒子の沈降は、ストークスの式に示されるように時間に依存し経過時間が長くなるほど沈降量が増加する。そのため、休止状態の時間が長くなるほどインク吐出前のインクの循環時間や微駆動動作時間を長くする必要がある。
また、同様に水素発生量や前記アルミニウム粒子の沈降量は、温度に依存して増加するため、休止期間の環境温度が高い場合は、環境温度に応じてインク吐出前のインクの循環時間や微駆動動作時間を長くすることが好ましい。
【０１１３】
カートリッジを長期間放置すると、カートリッジ内のインクに含まれる前記アルミニウム粒子が沈降する。沈降するとカートリッジから供給されるインクから前記アルミニウム粒子が減少し、着色力が低下する。またインクタンクもインクを充填した状態で長期間放置されるとインク中の前記アルミニウム粒子が沈降しヘッドに供給されるインクの前記アルミニウム粒子濃度が不均一になる。
そのため、インクタンクとインクカートリッジの間でインクを循環する機構を用いることにより、インクカートリッジやインクタンク中の前記インクの沈降した前記アルミニウム粒子を再分散することができ、インク中の前記アルミニウム粒子濃度を均一化することができる。
【０１１４】
このような循環手段（以下、「循環機構」と称することもある）について、図１８Ａを参照して説明する。インクカートリッジ９０１のインク９０２は、往路の送液経路としてのインク供給チューブ９０５を介してインクタンク９１０に送液ポンプ９０６を稼働させることにより供給する。インクタンク９１０のインク９１１は、復路の送液経路としての循環チューブ９０７を介して循環バルブ９０９を開けて循環ポンプ９０８を稼働させることによりインクカートリッジ９０１に戻すことができる。送液ポンプ９０６と循環ポンプ９０８との送液量を等しくすることにより、インクタンクとインクカートリッジ間でインクを循環することができ、それぞれの容器内のインクを攪拌することが可能となる。
また、循環機構が有る場合、インクタンクの充填から負圧発生動作については以下のように行われる。循環チューブ９０７にある循環バルブ９０９を閉じ、大気開放弁９１２を開けた状態で送液ポンプ９０６を稼働させてインクカートリッジ９０１からインクタンク９１０にインク９０２を送液し、満タン検知センサ９２０に検知されるまで供給動作を続ける。満タンを検知すると送液ポンプ９０６を停止し、大気開放弁９１２を閉じる。次に、循環弁９１８を開け、ヘッド循環ポンプ９１７を駆動させることにより、フィルターユニット９１４からヘッド９１５にインクを充填させて、ヘッド循環チューブにインクを充填させる。ヘッド９１５のノズル面から少量のインクを吸引し、ノズル面をワイピングすることにより印刷環境を整えることができる。
再度大気開放弁９１２を開放し、満タン検知センサ９２０に検知されるまで送液ポンプ９０６を稼働させ供給動作を行う。インクタンク９１０を満タン状態とした後、循環バルブ９０９を開けて循環ポンプ９０８を稼働させ、負圧を発生させるために必要なインク量をインクカートリッジ９０１に戻し、循環ポンプ９０８を停止後、循環バルブ９０９を閉じる。このように動作することにより負圧を発生させるために使用される廃インク量を低減することが可能となる。
【０１１５】
更に、インクタンクに水素ガスが発生することに対して、任意の間隔で大気開放弁を開放してガスを開放すると共に負圧を発生させることによりインクタンクへの水素ガスの蓄積を抑制でき、負圧を維持することができる。
動作としては任意の間隔で以下の大気開放シーケンスを実行する。まず、大気開放弁９１２を開放し満タン検知センサ９２０に検知されるまで送液ポンプ９０６を稼働させ供給動作を行う。インクタンク９１０が満タン状態とした後、循環バルブ９０９を開けて循環ポンプ９０８を稼働させ、負圧を発生させるために必要なインク量をインクカートリッジ９０１に戻す。循環ポンプ９０８を停止後、循環バルブ９０９を閉じて、シーケンスを終了する。
この動作を行うことによりインクタンク内の不要な水素ガスを排気することができ、合わせて吐出により減少したインクの供給も可能となる。また、循環機構を使用することにより廃インクを出さず負圧を発生させることができる。
【０１１６】
このような循環機構に用いられるインクカートリッジには、供給口と受容口の二つの部位が必要となっている。図２０に示すように、カートリッジ下方に設けられた供給口部材９３１Ａには弾性のあるパッキン部材９３０Ａが取り付けられており、インクパック９３２内のインク９０２と外部を隔てている。同様にカートリッジ上方に設けられた受容口部材９３１Ｂには、弾性のあるパッキン部材９３０Ｂが取り付けられており、インクパック９３２内のインク９０２と外部を隔てている。これらは供給チューブに取り付けられた中空子針９３５Ａをパッキン部材９３０Ａに差し込むことにより、供給チューブにインクを供給することができる。また、循環チューブに取り付けられた中空子針９３５Ｂをパッキン部材９３０Ｂに差し込むことにより、循環チューブからインクをインクパック９３２内に循環させることができる。
【０１１７】
受容口部材９３１Ｂ側には気液を分けるフィルター９３３によってインク部と分けた空気室９０４があり、その先に水素透過金属膜からなる水素透過膜９０３が取り付けられている。水素透過膜９０３により外気と内部を仕切っており、インク中の水素以外の蒸気は系外に飛散することはない。カートリッジ内に排出された水素ガスは、カートリッジに開けた通気口９３４を介して大気へ放出させることができる。
インクカートリッジ９０１に入れられているインクパック９３２は、受容口部材９３１Ｂに向けて上方に行くほど小さくなるように形成されているため、内部で発生した水素ガスが受容口部材９３１Ｂに集まり、水素透過膜へ導かれて効率よくインクパック外へ排出することができる。
【０１１８】
カートリッジに収納されているインク中の前記アルミニウム粒子と水との間で反応して発生した水素ガスは、カートリッジ内部に堆積する。そのため長期の放置によりカートリッジ内に溜まった水素ガスによって内圧が高まり、カートリッジ強度を上回るとカートリッジに損傷を与える要因となり得る。
このような問題を抑制するために、カートリッジに水素ガスを抜く機構を設けることが好ましい。図１９に示すように、供給口部材９３１が上方に存在し発生した水素ガスが供給口部材側に集まるように形成しており、カートリッジ内部のインクパック９３２中のインクから供給口部材９３１に設けた細管を通じて、フィルター９３３を経ることにより気液を分離させ水素ガスをカートリッジ内に放出し、カートリッジに開けた通気口９３４を介して水素ガスを大気へ放出させることができる。インクパック９３２は、供給口部材９３１に向けて絞られるように成形することにより、効率よく水素ガスを供給口部材９３１に集めることができる。
インクは弾性のあるパッキン部材９３０によりインクパック９３２内部と隔たれており、インクを供給する場合はパッキン部材９３０に中空子針９３５を差し込むことによりインクを供給チューブ内へ導くことができる。ただし、インク９０２がフィルター９３３を経て外気との接触があると、インクから水や溶剤が揮発して飛散し、外気から窒素、酸素や炭酸ガスをインク中に溶解させることとなる。
気液を分離すると共に、水素ガスのみを透過させるため、水素ガス透過部材である水素ガス透過性の膜（水素透過膜）を利用することが好ましい。
【０１１９】
水素透過膜の利用形態について、図１９を参照して説明する。
インクカートリッジ９０１には気液を分けるフィルター９３３によってインク部と分けた空気室９０４があり、その先に水素透過金属からなる水素透過膜９０３が取り付けられている。水素透過膜９０３によりカートリッジの内外を仕切っており、インク中の水素以外の蒸気は系外に飛散することはない。水素透過膜をインクに直接接触させると透過膜表面が変質し透過特性が低下し、腐食による膜とインクの劣化が引き起こされる。そのため空気層を介して水素のみを分離する機構とすることが好ましい。
同様にインクタンクでも発生した水素が堆積することが問題となる。体積量が増えるとタンク内が正圧となりインクジェットヘッドからインクが意図せずに漏れ出てしまう。そのためインクタンク内圧に応じて大気開放弁の開閉による圧力開放を行う必要がある。
インクタンクの大気開放弁近傍に水素透過膜を設けると、インクタンクに設けてもインクタンク中に蓄積した水素を放出できる面で好ましい。インクに直接接触しないような構成とするために、インクタンク９１０の液面より高いところに水素透過膜９０３を設けることが好ましく、合わせて供給動作シーケンスで利用されるインクタンク内の空気を抜くための大気開放弁９１２が設けられていてもよい。
【０１２０】
被印刷物としては、特に限定されず、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙や床材などの建材、衣料用などの布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、被印刷物を搬送する経路の構成を調整することで、セラミックスやガラス、金属を使用することもできる。記録媒体としては、次の例が挙げられる。
【０１２１】
＜記録媒体＞
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
【０１２２】
＜印刷物＞
記録媒体等の被記録物上に、本発明のインク吐出装置、インク吐出方法を用いて印刷層を設けることで、印刷物を得ることができる。
【実施例】
【０１２３】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１２４】
（調製例１）
＜アルミニウム粒子分散液Ａの調製＞
ＰＥＴフィルム（東洋紡エステル（登録商標）フィルム  Ｅ５１００、東洋紡株式会社製、平均厚み１００μｍ）にコロナ処理を行い、その表面にセルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ−３８１−０．１、ＥＡＳＴＭＡＮ社製、ブチル化率３８％）５質量％、及びジエチレングリコールジエチルエーテル（関東化学株式会社製）９５質量％を含む塗工液をバーコーターで塗布して７０℃で１５分間乾燥させ、前記ＰＥＴフィルム上に剥離樹脂層を形成した。
【０１２５】
前記ＰＥＴフィルム上に形成した前記剥離樹脂層の表面に、真空蒸着装置を用いて平均厚み３０ｎｍの蒸着アルミニウム層を形成し、アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルムを作製した。
【０１２６】
前記アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルムを、アニオン界面活性剤（プライサーフ（登録商標）Ｍ２０８Ｂ、第一工業製薬株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸モノエタノールアミン）５質量％を含むジエチレングリコール溶液に浸漬し、超音波洗浄機（ＶＳ−１５０、アズワン株式会社製）により２時間剥離処理を行った。前記ＰＥＴフィルムから前記蒸着アルミニウム層を剥離した後、前記ＰＥＴフィルムを取り除き、微小化処理を超音波ホモジナイザー（ＵＳ−３００Ｔ、チップ直径２６ｍｍ、株式会社日本精機製作所製）により１０時間行い、アルミニウム粒子を含む溶液を調製した。
【０１２７】
前記アルミニウムを含む溶液をフィルター（ＬＣＦ−２４１１０、日本ポール株式会社製、ＳＵＳ３０４Ｌリジメッシュ、ろ過精度１８μｍ）を用いてろ過を行い、続いて平均孔径５μｍのセルロースアセテートメンブレンフィルタを用いて加圧ろ過して粗大粒子を除去した。
得られたろ液をロータリーエバポレータでジエチレングリコールを留去し、５質量％のアルミニウム粒子分散液Ａを調製した。
なお、アルミニウム粒子分散液Ａを５，０００倍に希釈し、透過型電子顕微鏡用コロジオン膜上に霧吹きで吹き付け乾燥させた。前記コロジオン膜上のアルミニウム粒子を反射型電子顕微鏡（ＶＥ−７８００、株式会社キーエンス製）で観察し、アルミニウム粒子５０個の長軸長さを測定したところ、平均長軸長さは２．２μｍであった。
【０１２８】
（調製例２）
＜表面被覆アルミニウム粒子分散液Ｂの調製＞
得られたアルミニウム粒子分散液Ａ１００質量部をセパラブルフラスコに入れ、攪拌しながらオイルバスで３０℃に加温した後、滴下ロートに入れたテトラエトキシシラン１２質量部を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１Ｎアンモニア水２質量部を１時間かけて滴下し、６日間３０℃で攪拌して反応させた。
得られた反応液をなす型フラスコに移し、ロータリーエバポレータにより過剰なアンモニアと反応生成物であるエタノールをジエチレングリコールと共に溜去濃縮した。そして、湿潤分散剤（ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９０、ビックケミー社製）１質量部加え、５時間攪拌した後、平均孔径５μｍのセルロースアセテートメンブレンフィルタ（ミニザルト１７５９４Ｋ、ザルトリウス社製）を用いて加圧濾過して粗大粒子を除去し、ジエチレングリコールを添加して５質量％の表面被覆アルミニウム粒子分散液Ｂを調製した。
なお、表面被覆アルミニウム粒子分散液Ｂを５，０００倍に希釈し、透過型電子顕微鏡用コロジオン膜上に霧吹きで吹き付けた後乾燥させた。前記コロジオン膜上の表面被覆アルミニウム粒子を反射型電子顕微鏡（ＶＥ−７８００、株式会社キーエンス製）で観察し、前記表面被覆アルミニウム粒子５０個の長軸長さを測定したところ、平均長軸長さは２．５μｍであった。
【０１２９】
（調製例３）
＜ウレタン樹脂粒子分散液の調製＞
攪拌機、還流冷却管、及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール（１，６−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートの反応生成物）１，５００質量部、ポリオキシエチレン鎖含有ジオール（ＤＨＤ１０００Ｓ、三井化学株式会社製）２５４質量部、及びアセトン６００質量部を窒素気流下で混合溶解させた。
次いで、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート３９０質量部に、オクチル酸第一錫（触媒）０．７質量部を加えて５５℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。
得られたイソシアネート末端ウレタンプレポリマーにアセトン８６０質量部を加えて、混合して３０℃に冷却し、イオン交換水４，０００質量部をゆっくりと添加してプレポリマーの水分散体を得た。
得られたプレポリマーの水分散体に、３５質量％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液１４８質量部を加えてプレポリマーの鎖延長反応を行った。その後、アセトンを留去して水の量を調整することにより、固形分濃度が３０質量％であるウレタン樹脂粒子分散液を調製した。
【０１３０】
（実施例１）
＜インクＡの調製＞
ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル６質量部、フッ素系添加剤（ゾニール（登録商標）ＦＳ−３００、デュポン社製）０．１質量部、消泡剤（サーフィノール（登録商標）ＡＤ０１、エアープロダクツジャパン社製）０．５質量部、防腐剤（Ｐｒｏｘｅｌ（登録商標）ＧＸＬ、ロンザ社製）０．０５質量部、及び高純水４３．３５質量部をビーカに加え、スターラにより１５分間攪拌を行い均一に混合し、ウレタン樹脂粒子分散液を１０質量部添加して１５分間攪拌後、アルミニウム粒子分散液Ａを４０質量部添加して３０分間撹拌した。その後、平均孔径５．０μｍのセルロースアセテートメンブレンフィルタを用いて加圧ろ過し、粗大粒子を除去して、インクＡを調製した。
【０１３１】
＜インク吐出装置の作製＞
図３から図１１で示した循環機構を有するインク吐出ヘッド、図１５から図１７で示した微駆動機構、図１８Ａで示したインクタンクとインクカートリッジの往路と復路の送液経路、及び図１８Ａ及び図２０で示したインクカートリッジに設けられた水素ガス透過部材を有する実施例１のインク吐出装置を作製し、前記インクカートリッジに、インクＡを充填した。
【０１３２】
＜ノズル抜け発生評価＞
前記インク吐出装置を用いて、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照しながら前述した初期充填動作のように、インクカートリッジ９０１からインクタンク９１０にインク９０２（インクＡ）を送液し、インクタンク９１０をインク９０２で満たした後に、インクタンク９１０からヘッド９１５へインク９０２を供給して、負圧発生分だけ図２で示したキャップ２８２へインク９０２を排出し、インクＡの初期充填動作を行った。次に、印刷動作前に、前記循環機構によりインクＡの循環を開始し、インクジェット用光沢紙（画彩写真仕上げＶａｌｕｅ、富士フイルム株式会社製）上にノズルチェックパターンを印刷して、全ノズル数３８４に対してインクＡが吐出した吐出ノズル数を確認し、以下の基準で評価した。結果を表１に示す。
［評価基準］
◎：インクが吐出した吐出ノズル数が３８４
○：インクが吐出した吐出ノズル数が３６８以上３８４未満（実使用上、問題のないレベル）
△：インクが吐出した吐出ノズル数が１９２以上３６８未満
×：インクが吐出した吐出ノズル数が１９２未満
【０１３３】
＜金属光沢の評価＞
３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉ、かつ１画素当たり３０ｐＬとして吐出して形成した５ｃｍ×５ｃｍのベタ画像の金属光沢を目視により確認し、以下の基準で評価した。結果を表１に示す。
［評価基準］
◎：金属光沢が良好
○：金属光沢がやや低下（実使用上、問題のないレベル）
△：金属光沢が低下し、白色化が目立つ
×：金属光沢がなく白色化した
【０１３４】
（実施例２）
＜インクＢの調製＞
実施例１において、アルミニウム粒子分散液Ａを表面被覆アルミニウム粒子分散液Ｂに代えた以外は、実施例１と同様にして、インクＢを調製した。
実施例１において、インクＡをインクＢに代えた以外は、実施例１と同様にして、諸特性を評価した。結果を表１に示した。
【０１３５】
（実施例３）
実施例１において、前記インク吐出装置を５０℃の恒温槽に入れて１週間放置して、インクを吐出しないで循環動作を行った以外は、実施例１と同様にして、諸特性を評価した。結果を表１に示した。
【０１３６】
（参考例１）
実施例１において、前記インク吐出装置を５０℃の恒温槽に入れて１週間放置して、インクを吐出しないで循環動作を行った以外は、実施例１と同様にして、諸特性を評価した。結果を表１に示した。
【０１３７】
（比較例１）
＜インク吐出装置の作製＞
前記循環機構、前記微駆動機構、前記往路と復路の送液経路、及び前記水素ガス透過部材を有さない市販のインクジェットプリンタ（ＩＰＳｉＯ  ＳＧ−３１００、株式会社リコー製）に前記インクＡを用いた。初期充填動作はインクカートリッジからインクタンクにインクを供給し、インクタンクをインクで満たした後に、インクタンクからヘッドへインクを供給し負圧発生分だけ吸引キャップへインクを排出し充填処理を行った。初期充填処理後に、実施例１と同様にして、諸特性を評価した。結果を表２に示した。
【０１３８】
（比較例２）
比較例１において、前記インクジェットプリンタを５０℃の恒温槽に入れて１週間放置した以外は、実施例１と同様にして、諸特性を評価した。結果を表２に示した。
なお、比較例２においては、前記インク吐出装置を５０℃の恒温槽に入れて１週間放置した後、水素ガスの発生により、吸引キャップ内にインク吐出ヘッドから漏れ出たインクがあふれており、インクタンクが膨らんだ状態となっていた。インクカートリッジ内のインク袋にも気泡が溜まった状態となっており、インク充填直後よりインク袋が膨らんだ状態となった。また、実施例１〜３及び参考例１では、比較例２のようなインクがインク吐出ヘッドから漏れ出し、インクタンクやインク袋が膨らんだ状態にはならなかった。
【０１３９】
【表１】
2017132982.tif 000003
【０１４０】
【表２】
2017132982.tif 000004
【０１４１】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  インクを個別液室に流入させるための流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための流出流路を有するインク吐出ヘッドを備えたインク吐出装置に用いられるインクであって、
アルミニウム粒子及び水を含有することを特徴とするインクである。
＜２＞  前記アルミニウム粒子が平板状であり、かつ６μｍ以下の長軸長さを有する前記＜１＞に記載のインクである。
＜３＞  前記アルミニウム粒子が、表面に無機材料の被膜を有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインクである。
＜４＞  前記無機材料の被膜が、シリカ膜である前記＜３＞に記載のインクである。
＜５＞  前記シリカ膜の膜厚が、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である前記＜４＞に記載のインクである。
＜６＞  前記アルミニウム粒子の前記無機材料による表面被覆率が、９０％以上である前記＜３＞から＜５＞のいずれかに記載のインクである。
＜７＞  前記アルミニウム粒子の集合体の形状が、鱗片状である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のインクである。
＜８＞  鱗片状の前記アルミニウム粒子の集合体の長軸長さに対する短軸長さの比（短軸長さ／長軸長さ）が、１／５０以上である前記＜７＞に記載のインクである。
＜９＞  前記インク中の前記アルミニウム粒子の含有量が、０．１質量％以上１５質量％以下である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のインクである。
＜１０＞  前記インクにおける水の含有量が、１０質量％以上９０質量％以下である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のインクである。
＜１１＞  前記インクの粘度が、２５℃で、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のインクである。
＜１２＞  前記インク吐出装置が、前記インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる循環手段を有する前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のインクである。
＜１３＞  前記循環手段が、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出する前にインクを循環させる前記＜１２＞に記載のインクである。
＜１４＞  前記インク吐出装置が、インクを循環させる際に、前記インクを吐出させない強さで前記インクに圧力を印加する前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載のインクである。
＜１５＞  インクと、インク吐出ヘッドとを有するインク吐出装置であって、
前記インク吐出ヘッドが、前記インクを個別液室に流入させるための流入流路、及び前記個別液室から流出させるための流出流路を有し、
前記インクが、アルミニウム粒子及び水を含むインクであることを特徴とするインク吐出装置である。
＜１６＞  前記インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる循環手段を有する前記＜１５＞に記載のインク吐出装置である。
＜１７＞  前記インクを吐出する前に、前記インクを循環させる前記＜１６＞に記載のインク吐出装置である。
＜１８＞  前記インクを循環させる際に、前記インクを吐出させない強さで前記インクに圧力を印加する前記＜１６＞から＜１７＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１９＞  前記循環手段が、ポンプである前記＜１６＞から＜１８＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２０＞  前記アルミニウム粒子が平板状であり、かつ６μｍ以下の長軸長さを有する前記＜１５＞から＜１９＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２１＞  前記アルミニウム粒子が、表面に無機材料の被膜を有する前記＜１５＞から＜２０＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２２＞  前記無機材料の被膜が、シリカ膜である前記＜２１＞に記載のインク吐出装置である。
＜２３＞  前記シリカ膜の膜厚が、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である前記＜２２＞に記載のインク吐出装置である。
＜２４＞  前記アルミニウム粒子の前記無機材料による表面被覆率が、９０％以上である前記＜２１＞から＜２３＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２５＞  前記アルミニウム粒子の集合体の形状が、鱗片状である前記＜１５＞から＜２４＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２６＞  鱗片状の前記アルミニウム粒子の集合体の長軸長さに対する短軸長さの比（短軸長さ／長軸長さ）が、１／５０以上である前記＜２５＞に記載のインク吐出装置である。
＜２７＞  前記インク中の前記アルミニウム粒子の含有量が、０．１質量％以上１５質量％以下である前記＜１５＞から＜２６＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２８＞  前記インクにおける水の含有量が、１０質量％以上９０質量％以下である前記＜１５＞から＜２７＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２９＞  前記インクの粘度が、２５℃で、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下である前記＜１５＞から＜２８＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜３０＞  前記インクが収容されるインク収容容器と、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給するインク供給部と、前記インク収容容器と前記インク供給部との間で、前記インクを循環させる往路及び復路の送液経路とを更に有する前記＜１５＞から＜２９＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜３１＞  前記インク収容容器が、前記アルミニウム粒子と前記水との反応により発生する水素ガスを透過する水素ガス透過部材を有する前記＜３０＞に記載のインク吐出装置である。
＜３２＞  前記水素ガス透過部材が、水素透過金属膜であり、前記水素透過金属膜が、パラジウム合金、バナジウム合金、ニオブ合金、及びタンタル合金から選択される少なくとも１種を含む前記＜３１＞に記載のインク吐出装置である。
＜３３＞  前記水素透過部材が、前記インク供給部の大気開放弁近傍に設けられている前記＜３１＞から＜３２＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜３４＞  前記＜１５＞から＜３３＞のいずれかに記載のインク吐出装置を用いることを特徴とするインク吐出方法である。
【０１４２】
前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のインク、前記＜１５＞から＜３３＞のいずれかに記載のインク吐出装置、及び前記＜３４＞に記載のインク吐出方法は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１      ノズル板
２      流路板
３      振動板部材
４      ノズル
６      個別液室
７      流体抵抗部
９      フィルター部
１０      共通液室
１０Ａ      下流側共通液室
１０Ｂ      上流側共通液室
１１      圧電アクチュエータ
１２      圧電部材
１３      ベース部材
２０      共通液室部材
２１      第１共通液室部材
２２      第２共通液室部材
４０      流路部材
５１      流体抵抗部
５２、５３      循環流路
５０      循環共通液室
１２０      共通液室部材
１２１      第１共通液室部材
１２２      第２共通液室部材
１２３      第３共通液室部材
１２４      ハウジング部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特開２０１０−２０２８１５号公報
【図１】
2017132982.tif 000005
【図２】
2017132982.tif 000006
【図３】
2017132982.tif 000007
【図４】
2017132982.tif 000008
【図５】
2017132982.tif 000009
【図６】
2017132982.tif 000010
【図７Ａ】
2017132982.tif 000011
【図７Ｂ】
2017132982.tif 000012
【図７Ｃ】
2017132982.tif 000013
【図７Ｄ】
2017132982.tif 000014
【図７Ｅ】
2017132982.tif 000015
【図７Ｆ】
2017132982.tif 000016
【図８Ａ】
2017132982.tif 000017
【図８Ｂ】
2017132982.tif 000018
【図９】
2017132982.tif 000019
【図１０】
2017132982.tif 000020
【図１１】
2017132982.tif 000021
【図１２】
2017132982.tif 000022
【図１３】
2017132982.tif 000023
【図１４】
2017132982.tif 000024
【図１５】
2017132982.tif 000025
【図１６】
2017132982.tif 000026
【図１７】
2017132982.tif 000027
【図１８Ａ】
2017132982.tif 000028
【図１８Ｂ】
2017132982.tif 000029
【図１９】
2017132982.tif 000030
【図２０】
2017132982.tif 000031