(57)【要約】【課題】  予め設計したインク性能を維持しながら、インク吸収体へのインクの充填性を向上させることができる水性インクを提供すること。【解決手段】  インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるインクカートリッジに充填されて用いられる水性インクであって、前記水性インクが少なくとも、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含有してなり、前記インク中の前記１価アルコールの含有量（ｐｐｍ）が、２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする水性インク。【選択図】  図２
2010037460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるインクカートリッジに充填されて用いられる水性インクであって、
前記水性インクが少なくとも、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含有してなり、
前記インク中の前記１価アルコールの含有量（ｐｐｍ）が、２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする水性インク。
【請求項２】
前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルである請求項１に記載の水性インク。
【請求項３】
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が、８以上２０以下である請求項２に記載の水性インク。
【請求項４】
前記アルコールの炭素数と、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が同じである請求項２又は３に記載の水性インク。
【請求項５】
インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクとして、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水性インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項６】
インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるインクカートリッジであって、
前記インクカートリッジに収容された水性インクが少なくとも、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含有してなり、かつ前記インク中の前記１価アルコールの含有量（ｐｐｍ）が、２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項７】
インクを収容するためのインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、前記インクとして、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水性インクを用いることを特徴とする記録ユニット。
【請求項８】
インクを収容するためのインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インクとして、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水性インクを用いることを特徴とする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、インクジェット記録方法に好適な水性インク、並びに、前記水性インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及び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に搭載するインクカートリッジとして、インクカートリッジ内部にインク吸収体を設け、該インク吸収体により発生させる負圧によってインクを保持することで、記録ヘッドのノズルに安定なメニスカスを形成させる形態のものがある。このようなインクカートリッジの内部に負圧を発生させるインク吸収体は、発泡体や繊維体などがよく用いられている。
【０００３】
しかし、一般に、このようなインク吸収体としては、成形性の観点から疎水性の高い材料が用いられることが多い。このようなインク吸収体を有するインクカートリッジにインクを充填する際には、水性インクがインク吸収体を濡らすために必要な時間が長くかかり、充填の初期ではインク吸収体が単位時間あたりに吸収できるインク量は多くない。このようなことから、インクカートリッジを作製する際には、インクの充填に長い時間が必要となる。
【０００４】
そこで、インクの充填にかかる時間を短縮するために、充填方法を工夫することに関する提案がある。例えば、インクカートリッジの内部を減圧してインクの充填を行うことに関する提案がある（特許文献１参照）。また、充填針の本数を増やしてインクカートリッジにインクを充填した後に、インクカートリッジに振動を与えることに関する提案がある（特許文献２参照）。さらに、インク吸収体に、インクの濡れ性を向上させる加工を施すことに関する提案がある（特許文献３参照）。
【０００５】
また、これらとは別に、インクの構成成分を工夫することにより、インクの充填性を向上させることに関する提案がある（特許文献４参照）。具体的には、インクに非イオン性界面活性剤を含有させてインクの表面張力を下げることで、インク吸収体への濡れ性を向上させ、インク吸収体が単位時間あたりに吸収するインク量を多くすることが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２１６８７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１５９６５６号公報
【特許文献３】特開２００１−１６２８２４号公報
【特許文献４】特開平０６−０４００４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１や２に記載された発明のように、インクの充填を工夫する方法では、ある程度の充填速度は達成されるものの、充填装置を用意する必要が生じ、インクカートリッジの製造工程を複雑化する必要がある。また、特許文献３に記載された発明のように、インク吸収体に加工を施すことである程度の充填速度は達成されるものの、インク吸収体に加工を施す工程が複雑となり、やはり十分な対策とはなっていなかった。
【０００７】
さらに、特許文献４に記載された発明のように、インクの構成成分を工夫することでもある程度の充填速度は達成される。しかし、インクの諸物性の中でも特に表面張力は、インクの吐出性や、インクが記録媒体に付与された後の広がり、さらには記録媒体へのインクの浸透速度などの様々な性能に影響を及ぼす非常に重要な特性である。このため、インクの用途やインクに要求される性能によって、インクに対してその好ましい表面張力の範囲が自ずと設定されることが多い。つまり、インクとして要求される性能によっては、インク吸収体への濡れ性を向上させることが可能なほどに表面張力を低く設定することができない場合がある。つまり、このような場合、要求されるインク性能とインクの充填性とを両立することはできないのである。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、予め設計したインク性能を維持しながら、インク吸収体へのインクの充填性を向上させることができる水性インクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記水性インクを用いた、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明にかかる水性インクは、インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるインクカートリッジに充填されて用いられる水性インクであって、前記水性インクが少なくとも、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含有してなり、前記インク中の前記１価アルコールの含有量（ｐｐｍ）が、２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録方法は、インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクとして、上記構成の水性インクを用いることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジは、インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるインクカートリッジであって、前記インクカートリッジに収容された水性インクが少なくとも、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含有してなり、かつ前記インク中の前記１価アルコールの含有量（ｐｐｍ）が、２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、インクを収容するためのインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、前記インクとして、上記構成の水性インクを用いることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録装置は、インクを収容するためのインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インクとして、上記構成の水性インクを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、予め設計したインク性能を維持しながら、インク吸収体へのインクの充填性を向上させることができる水性インクを提供することができる。また、本発明の別の実施態様によれば、前記水性インクを用いた、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下の記載において、水性インクのことを「インク」と呼ぶことがある。
【００１６】
まず、インクとしての性能を満足するために要求されるインクの表面張力の特性と、インク吸収体へのインクの充填性との関係について述べる。求められるインク性能をもとに設計した表面張力が３０ｍＮ／ｍより小さいインクはもともとインク吸収体への充填性が良好である。しかし、インクの表面張力が低いため、ポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体に生じる毛細管力が弱い。このため、物流時における振動やインクカートリッジのインクジェット記録装置への装着時の衝撃などの影響により、記録ヘッドの吐出口からのインクの漏れが発生する場合がある。
【００１７】
一方、求められるインク性能をもとに設計した表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上であるインクは、インク吸収体への充填性が劣る場合がある。このようなインクとして、以下に述べる構成の本発明のインクを用いることで、インクとしての性能を満足しながら、インクの充填性を改善することができる。さらに、速やかにインクの表面張力が設計した表面張力に戻るため、物流時における振動やインクカートリッジのインクジェット記録装置への装着時の衝撃などの影響によるインク漏れは発生しにくい。
【００１８】
上記の課題を解決することができる本発明のインクは、インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるものであるが、以下の組成的な特徴を有する。すなわち、本発明のインクは、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下の範囲で含有することを特徴とする。かかる構成のインクとすることで、上記の課題が解決され、予め設計したインク性能を維持しながら、インク吸収体へのインクの充填性を向上させることができる理由を本発明者らは以下のように推測している。
【００１９】
インクを構成する成分として疎水性が高い１価アルコールを用いることで、インクの表面張力を低下させることができ、インクの充填性が向上する。ここで、疎水性が高い１価アルコールは、インクを構成する水などの水性媒体にはやや溶解しにくい。しかし、インクを構成する成分としてさらに界面活性剤を用いることで、該界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに前記アルコールが取り込まれたような状態となる。このようなメカニズムにより、疎水性が高い１価アルコールであっても、インクを構成する水などの水性媒体に溶解させることができる。そして、このような構成を有するインクを、ポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体に充填すると、界面活性剤のミセルに取り込まれていた１価アルコールが疎水性の高いインク吸収体に移行し、該インク吸収体に吸着する。このミセルからインク吸収体への１価アルコールの移行が速やかに完了することで、該１価アルコールの添加により低下していたインクの表面張力が求められるインク性能をもとに設計した表面張力の特性を有する状態となる。その結果、インクを使用する時点では、予め設計したインクとしての性能を得ることができる。
【００２０】
本発明者らの検討の結果、上記のような特性を得るためには、疎水性が高い１価アルコール及び界面活性剤を含有するインクの構成を以下のようにすることが必要であることを見出し、本発明を為すに至った。前記界面活性剤としては、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下の界面活性剤を用いることが必要である。また、前記１価アルコールとしては、炭素数が８以上１２以下のものを用い、かつインク中の該アルコールの含有量を２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下とすることが必要である。
【００２１】
なお、上記のアルコールを含有させることによりその表面張力が低下したインクは、インク使用時にはアルコールを添加する前に設計したインクの表面張力との差が２ｍＮ／ｍ以下、より好適には１ｍＮ／ｍ以下となっていることが好ましい。インクの表面張力がこのような構成を満足することで、予め設計したインク性能を十分に得ることができる。
【００２２】
また、インク吸収体への上記のアルコールの移行は、インクカートリッジを作製してからインクカートリッジを使用するまでに十分に行われていることが好ましい。インクカートリッジを作製してから使用するまでの状況を考慮すると、少なくとも約１４日以内、より好適には約３日以内に、上記のアルコールのインク吸収体への移行が完了していることが好ましい。
【００２３】
＜インク＞
本発明のインクは、インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持されるものであるが、以下の組成的な特徴を有する。すなわち、本発明のインクは、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤、及び、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下の範囲で含有することが必須である。それ以外は、一般的な水性インクと同様の構成とすることができる。以下、本発明のインクを構成する各成分や物性について説明する。
【００２４】
（グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下である界面活性剤）
本発明のインクには、炭素数が８以上１２以下であるために高い疎水性を有する１価アルコールを、インクを構成する水などの水性媒体に溶解させるために、グリフィン法により求められるＨＬＢ値が１１以上１８以下の界面活性剤を用いることが必要である。インク中の界面活性剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上５．０質量％以下、さらには０．１質量％以上４．０質量％以下であることが好ましい。
【００２５】
ここで、グリフィン法について説明する。グリフィン法によるＨＬＢ値は、界面活性剤の親水基の式量と分子量から下記式（１）により求めることができる。グリフィン法によるＨＬＢ値は界面活性剤の親水性や親油性の程度を示すものであり、０から２０の値を取る。このＨＬＢ値が低いほど界面活性剤の親油性すなわち疎水性が高くなり、逆に、ＨＬＢ値が高いほど界面活性剤の親水性が高くなる。
【００２６】
【数１】
2010037460.tif 000003
【００２７】
界面活性剤のＨＬＢ値が１１未満であると、界面活性剤の疎水性が高いため、該界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに１価アルコールを取り込んで、該アルコールを可溶化させることができず、本発明の効果を得ることができない。一方、界面活性剤のＨＬＢ値が１８を上回ると、界面活性剤の親水性が高いため、併用する１価アルコールと該界面活性剤との間に疎水的な相互作用が働きにくくなる。この結果、該界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに１価アルコールを取り込みづらくなり、該アルコールを可溶化させることができず、本発明の効果を得ることができない。
【００２８】
本発明のインクに用いることができる界面活性剤としては、グリフィン法によるＨＬＢ値が１１以上１８以下であることを満たせば、どのようなものであってもよく、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、及び両性の各界面活性剤が挙げられる。
【００２９】
ノニオン性界面活性剤としては、以下のようなものが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤など。アニオン性界面活性剤としては、以下のようなものが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩など。アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェノールスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルテトラリンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩など。カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。両性界面活性剤としては、アルキルカルボキシベタインなどが挙げられる。
【００３０】
本発明においては、上記の界面活性剤の中でも特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いることが好ましく、さらには、アルコールのエチレンオキサイド付加物であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いることが特に好ましい。このような界面活性剤は、該界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに１価アルコールを効果的に取り込むことができ、かつ、インク吸収体にインクを充填した際の１価アルコールのインク吸収体への移行を妨げることもないため特に好適である。
【００３１】
また、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素数が８以上２０以下であることが特に好ましい。界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに１価アルコールを特に効果的に取り込むことができ、かつ、インク吸収体にインクを充填した際の１価アルコールのインク吸収体への移行を速やかに行わせることができるためである。一方、炭素数が８未満であると界面活性剤の疎水性が低くなるため、疎水性の高い１価アルコールとの疎水的な相互作用を起こしにくい。したがって、疎水性の高い１価アルコールを溶解させるためは、前記界面活性剤の含有量を大幅に増やす必要があり、インク設計上の制約が生じる場合がある。また、炭素数が２０を上回ると界面活性剤の疎水性が高くなるため、該界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに疎水性の高い１価アルコールを取り込みやすくなるため、該アルコールを溶解させやすい。しかし、この場合、１価アルコールと界面活性剤との疎水的な相互作用が強く働くため、該アルコールのインク吸収体への速やかな移行を妨げる場合がある。したがって、１価アルコールがインク吸収体へ移行するまでに長い時間がかかる場合がある。
【００３２】
さらに、１価アルコールとポリオキシエチレンアルキルエーテルのアルキル基との炭素数が同じであることが特に好ましい。これは、これらの炭素数が同じであることで、互いの親和性が特に高くなるため、界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルに１価アルコールを特に効率的に取り込みやすくなるため、アルコールを溶解させる作用を顕著に得ることができるためである。
【００３３】
（炭素数が８以上１２以下である１価アルコール）
本発明のインクは、炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含有してなり、その含有量（ｐｐｍ）が２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であることが必要である。
【００３４】
アルコールの炭素数が８未満であると、１価アルコールの疎水性が低いため、該アルコールとインク吸収体との疎水的な相互作用が起きにくくなる。このため、１価アルコールがインク吸収体へ移行するまでに長い時間がかかるので、インクの表面張力が予め設計した値に充分には戻らず、設計したインク性能を得ることができない。また、アルコールの炭素数が１２を越えると、１価アルコールの疎水性が高いため、どのような界面活性剤を併用したとしても、インクを構成する水性媒体への溶解性が著しく低くなる。したがって、インクの充填性が向上する程度にまでインクの表面張力を低下させるのに充分なアルコールの含有量としたインクを得ることが困難である。
【００３５】
また、上記のアルコールの含有量が２０ｐｐｍ未満であると、該アルコールをインクに含有させても、インクの表面張力の変化が少なく、インクの充填性が向上しない。一方、上記のアルコールの含有量が５００ｐｐｍを上回ると、インクの表面張力は低下し、インクの充填性は向上する。しかし、この場合、アルコールがインク吸収体へ移行するまでに長い時間がかかるので、インクの表面張力が予め設計した値に十分には戻らず、設計したインク性能を得ることができない。
【００３６】
本発明のインクに用いることができる炭素数８以上１２以下の１価アルコールとしては、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、及びドデカノールが挙げられる。本発明においては、炭素鎖の末端に水酸基を有するアルコールを用いることが好ましい。また、アルコールの炭素鎖が分岐していると、立体障害の影響により該界面活性剤が水性媒体中において形成するミセルにアルコールが取り込まれにくいため、上記のアルコールの炭素鎖は直鎖であることが好ましい。
【００３７】
（水性媒体）
本発明のインクは、上記で挙げた特定の界面活性剤及び１価のアルコールに加えて、さらに水及び水溶性有機溶剤を含む水性媒体を含有することが好ましい。水としては、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３０．０質量％以上９０．０質量％以下であることが好ましい。また、インク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％未満であることが好ましい。なお、前記水溶性有機溶剤の好適な含有量の範囲は、上述の炭素数が８以上１２以下である１価アルコールを含む値である。これらの含有量が上記範囲であることで、安定な吐出を行うのに適した粘度を有するインクとなり、かつ、記録ヘッドの吐出口における目詰まりの発生を容易に抑制することができる。
【００３８】
水溶性有機溶剤としては、具体的には、以下に挙げるようなものを用いることができる。エタノール、イソプロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノールなどの炭素原子数１乃至６のアルコール類。Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド類。アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オンなどのケトン類。ケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類。グリセリン、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、テトラエチレングリコール、１，２−又は１，３−プロピレングリコール、１，２−又は１，４−ブチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの多価アルコール類。１，３−ブタンジオール、１，２−又は１，５−ペンタンジオール、１，２−又は１，６−ヘキサンジオール、ジチオグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオールなどの多価アルコール類。エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノエチル（又はブチル）エーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類。２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルモルホリンなどの複素環類。ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物類。これらの中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、２−ピロリドンなどを用いることが特に好ましい。
【００３９】
（色材）
本発明のインクに用いる色材は、水性インク用の色材として使用することができる色材であれば、特に限定されるものではなく、例えば、顔料や水溶性染料を用いることができる。インク中の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１５．０質量％以下、さらには１．０質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。
【００４０】
〔顔料〕
本発明のインクに用いることができる顔料は、カーボンブラックや有機顔料などが挙げられる。
【００４１】
〈カーボンブラック〉
ブラックインクの色材に用いる顔料としては、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイトやフェライトなどの磁性体微粒子やチタンブラックなどを用いることができる。具体的には、以下に挙げるような市販品などを用いることができる。
【００４２】
レイヴァン：１１７０、１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、１２００、１２５５、１２５０、１５００、２０００、３５００、５０００、５２５０、５７５０、７０００など（コロンビア製）。ブラックパールズＬ、リーガル：３３０Ｒ、４００Ｒ、６６０Ｒ、モウグルＬ、モナク：７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、ヴァルカンＸＣ−７２Ｒなど（キャボット製）。カラーブラック：ＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス：３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック：４、４Ａ、５、６など（デグッサ製）。Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、ＭＡ６００など（三菱化学製）。
【００４３】
〔有機顔料〕
カラーインクの色材に用いる顔料としては、有機顔料が挙げられる。有機顔料としては、具体的には、以下に挙げるようなものを用いることができる。
【００４４】
トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッドなどの水不溶性アゾ顔料。リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂなどの水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッドなどのイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料。インジゴ系顔料。縮合アゾ系顔料。チオインジゴ系顔料。フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなど。
【００４５】
また、有機顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、具体的には、以下に挙げるようなものを用いることができる。
【００４６】
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー：１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８など。Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ：１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１など。Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド：９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０など。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット：１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０など。Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー：１５、１５：３、１５：１、１５：４、１５：６、２２、６０、６４など。Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン：７、３６など。Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン：２３、２５、２６など。
【００４７】
（顔料の分散方式）
上記で挙げたような顔料を水性媒体中に分散させる分散方式はどのような方式であってもよい。例えば、樹脂分散剤を用いて顔料を分散する樹脂分散型顔料や、界面活性剤を用いて顔料を分散するタイプの顔料を用いることができる。また、顔料そのものの分散性を高め、分散剤などを用いることなく水性媒体中に分散可能とした顔料を用いることができる。例えば、マイクロカプセル型顔料、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散型顔料、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合させたポリマー結合型自己分散型顔料などを用いることができる。勿論、これらの分散方法の異なる顔料を組み合わせて用いることもできる。
【００４８】
〔自己分散型顔料〕
自己分散型顔料としては、顔料粒子の表面に少なくともひとつの親水性基が直接又は他の原子団（−Ｒ−）を介して化学的に結合しているものを用いることができる。このような自己分散型顔料を用いることにより、顔料をインク中に分散するための分散剤の添加が不要となる、又は分散剤の添加量を少量とすることができる。
【００４９】
顔料粒子の表面に結合している親水性基としては、具体的には、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ２、−ＰＯ３Ｍ２、−（ＣＯＯＭ）ｎなどが挙げられる。なお、式中、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムであり、ｎは２以上の整数である。また、前記他の原子団（−Ｒ−）としては、炭素原子数１乃至１２のアルキレン基、置換若しくは未置換のフェニレン基、又は置換若しくは未置換のナフチレン基などが挙げられる。なお、インク中における親水性基の形態は、その一部が解離した状態、又は完全に解離した状態のいずれの形態であってもよい。本発明においてはとりわけ、ジアゾカップリング法により得られる、上記の−Ｒ−（ＣＯＯＭ１）ｎ基という構造を一部分に有する化合物を表面に結合している自己分散型顔料を特に好適に用いることができる。
【００５０】
その他にも、次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、水中オゾン処理で酸化する方法、オゾン処理を施した後に酸化剤により湿式酸化して顔料粒子の表面を改質する方法などによって得られる、表面酸化処理タイプの自己分散型顔料を用いることもできる。
【００５１】
〔ポリマー結合型自己分散型顔料〕
本発明においては、顔料そのものの分散性を高め、分散剤などを用いることなく水性媒体中に分散可能とした、ポリマー結合型自己分散型顔料を用いることができる。このポリマー結合型自己分散型顔料は、顔料粒子の表面に直接又は他の原子団を介して化学的に結合している官能基と、イオン性モノマーと疎水性モノマーとが共重合された共重合体との反応物を含むものであることが好ましい。このような構造を有する顔料は、顔料粒子の表面を改質する際に用いる共重合体を構成するイオン性ユニット及び疎水性ユニットの共重合比を適宜に変更することができるため、顔料の親水性を任意に調整することができる。さらには、共重合体を構成するイオン性ユニット及び疎水性ユニットの種類や、これらのユニットの組み合わせも任意に選択することができるため、顔料粒子の表面に様々な特性を付与することもできる。
【００５２】
〔樹脂分散型顔料〕
樹脂分散型顔料としては、アニオン性基などのイオン性基の作用によって顔料を分散することができる樹脂分散剤を用いて顔料が分散されたものを用いることができる。分散剤として用いる樹脂の重量平均分子量は、１，０００以上３０，０００以下、さらには３，０００以上１５，０００以下であることが好ましい。分散剤としては、以下のようなものが挙げられる。
【００５３】
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体など。スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体など。スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体など。ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体など。又はこれらの共重合体の塩など。
【００５４】
〔水溶性染料〕
水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、反応性染料、及び塩基性染料などの水溶性を有する染料を用いることができる。このような水溶性染料としては、カラーインデックスに記載されている染料が挙げられる。また、カラーインデックスに記載されていない染料であっても、水溶性を有するものであれば用いることができる。本発明のインクに使用することができる水溶性染料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、具体的には、以下のものなどが挙げられる。
【００５５】
〔イエロー染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、１３２など。Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９など。Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー：２、３、１７、２５、３７、４など。Ｃ．Ｉ．フードイエロー：３など。
【００５６】
〔マゼンタ染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０など。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９など。Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４など。Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット１０７など。
【００５７】
〔シアン染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６、３０７など。Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１２、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１、２０３、２０４、２２１、２４４など。
【００５８】
〔ブラック染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック：１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５など。Ｃ．Ｉ．アシッドブラック：２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６など。Ｃ．Ｉ．フードブラック：１、２など。
【００５９】
（その他の成分）
本発明のインクには、上記成分以外にも必要に応じて、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類や、尿素及びエチレン尿素などの尿素誘導体などの、常温で固体の水溶性有機化合物を含有してもよい。さらに、本発明のインクには必要に応じて、また、本発明の効果が損なわれない限り、種々の添加剤を含有してもよい。このような添加剤としては、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、及び水溶性ポリマーなどが挙げられる。
【００６０】
（インクの物性）
本発明のインクは、常温（２５℃）における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましい。表面張力が２５ｍＮ／ｍより小さいと、ポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体へのインクの濡れ性が高くなるため、物流時などにおける振動や減圧に対してインクが活発に動くため、インクの漏出などが発生する場合がある。また、常温（２５℃）におけるインクの表面張力の上限は５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。
【００６１】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクは、インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行う工程を有する本発明のインクジェット記録方法に用いる。インクジェット記録方法は、インクに力学的エネルギーを作用することによりインクを吐出する方式や、インクに熱エネルギーを作用することによりインクを吐出する方式などがある。特に、本発明においては、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法を好ましく用いることができる。
【００６２】
＜インクカートリッジ、記録ユニット＞
次に、本発明のインクを収容するインクカートリッジ及び記録ユニットについて説明する。本発明のインクは、ポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体にインクが接触して、該インク中の１価アルコールがインク吸収体に移行することで本発明の効果を得ることができる。したがって、インクカートリッジに収容されたすべてのインクがポリオレフィン繊維で構成されるインク吸収体の毛細管力によって保持される形態のインクカートリッジを使用することが、本発明の効果を得るための前提条件となる。すなわち、本発明のインクを収容するインクカートリッジはその内部に、インクがインク吸収体に保持されていない状態、つまり液体の状態としてインクを収容するインク収容室を有さない形態であることが必要である。具体的には、以下のような形態のインクカートリッジとすることが好適である。
【００６３】
先ず、記録ヘッドを有さない形態のインクカートリッジについて図１を参照して説明する。図１は、インクカートリッジの構造の一例を示す断面図である。インクカートリッジ２１は、筐体２２、筐体２２を覆いかつ大気連通口２５を有する蓋部材２３、大気連通口２５とは異なる位置に大気開放口３８を有する。また、蓋部材２３の上部に取りつけられ、大気連通口２５からのインクがインクカートリッジ２１の外部に漏れないようにするためのバッファ室としての機能を有する第１の空間３６が設けられている。さらに、インクカートリッジ２１には上部部材２４が設けられ、これには、記録ヘッドを具備し、インクジェット記録装置（図７参照）のキャリッジ１０２に搭載されるヘッドカートリッジ（不図示）への着脱を行う際に利用される摘み部２４ａが設けられている。
【００６４】
インクカートリッジ２１の底部には、ヘッドカートリッジの導出管（不図示）が挿入される供給口２８、その周囲に突出して設けられたリブ３５、供給口２８とリブ３５とを連結する傾斜部３４ａ及び３４ｂが備えられている。リブ３２はインクカートリッジ２１をヘッドカートリッジ（不図示）に装着する際にはガイドとして利用される。
【００６５】
インクカートリッジ２１の内部にはインク吸収体２６が収納されており、インク吸収体２６と供給口２８との間にはインク導出部材２７が備えられている。そして、インク導出部材２７をインクカートリッジ２１の内部に支持するための支持部２９が、供給口２８に対応して設けられている。支持部２９の内面の一部にはインクカートリッジ２１の内部と外部とを連通するスリット（不図示）が設けられている。
【００６６】
蓋部材２３には、インク吸収体２６と蓋部材２３との間に複数の第２の空間３７を構成するようにリブ３３が設けられ、また、蓋部材２３の表側には帯状凸部２３ａが設けられている。帯状凸部２３ａは、ヘッドカートリッジに設けられた部材（不図示）と係合して、インクカートリッジ２１に対して図の上方から下方に向かう方向の力を与えることで、インクカートリッジのヘッドカートリッジ（不図示）への装着を安定に行うことができる。なお、記録ヘッドを有さない形態のインクカートリッジと、ヘッドカートリッジとの組み合わせを記録ユニットとすることができる。さらに、インクカートリッジ２１の内部側面には上下方向に連続したリブ３１が複数設けられており、インクカートリッジ２１の側面とインク吸収体２６との間に空間（不図示）が形成される。
【００６７】
次に、記録ヘッドが一体となった形態のインクカートリッジ（記録ユニット）について図２〜図６を参照して説明する。図２は記録ヘッドが一体となった形態の第１のインクカートリッジの構造の一例を示す分解斜視図であり、図３は図２に示す第１のインクカートリッジに設けられた第１の記録素子基板を一部破断した状態で示す斜視図である。また、図４は記録ヘッドが一体となった形態の第２のインクカートリッジの構造の一例を示す斜視図、図５は図４の第２のインクカートリッジの構造の一例を示す分解斜視図である。さらに、図６は図４及び図５に示す第２のインクカートリッジに設けられた第２の記録素子基板を一部破断した状態で示す斜視図である。
【００６８】
図２中の第１のインクカートリッジＨ１０００はブラックインクを、図４及び図５中の第２のインクカートリッジＨ１００１はカラーインク（シアン、マゼンタ、及びイエローの各インク）をそれぞれ収容している。なお、これらのインクの種類は上記の色相に限らずにその他の色相のインクや、いわゆる濃インク、さらには淡インクなどに適宜設定することができる。インクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、インクジェット記録装置に載置されているキャリッジの位置決め手段及び電気的接点によって支持固定されるとともに、キャリッジに対して着脱可能になっている。そして、これらのインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１に収容された各インクが消費された際には、それぞれのインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１を独立に交換することができるようになっている。以下、これらの形態のインクカートリッジを構成する各要素についてさらに詳しく説明する。
【００６９】
第１のインクカートリッジＨ１０００及び第２のインクカートリッジＨ１００１には、電気信号に応じた膜沸騰をインクに生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いたサーマル方式の記録ヘッドが一体となって構成されている。このような記録ヘッドとしては、電気熱変換体と吐出口とが対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型の記録ヘッドを用いることが特に好ましい。
【００７０】
（１）第１のインクカートリッジ
第１のインクカートリッジＨ１０００は、ブラックインクを収容するインクカートリッジとして使用するものである。図２に示すように、第１のインクカートリッジＨ１０００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、電気配線テープＨ１３００、インク供給保持部材Ｈ１５００、フィルタＨ１７００、インク吸収体Ｈ１６００、蓋部材Ｈ１９００、シール部材Ｈ１８００を有する。
【００７１】
（１−１）第１の記録素子基板
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図３に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０にインク流路として長溝状の貫通口であるインク供給口Ｈ１１０２がＳｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成されている。Ｓｉ基板Ｈ１１１０の厚さは、例えば、０．５〜１ｍｍとすることが好ましい。
【００７２】
インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側には、電気熱変換素子Ｈ１１０３が１列ずつ並んで配列されており、これらの電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌなどで構成される電気配線（不図示）とが形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３及び電気配線（不図示）は成膜技術により形成されている。各列の電気熱変換素子Ｈ１１０３は千鳥状、すなわち各列の吐出口Ｈ１１０７の位置が、その列方向に直交する方向に並ばないように少しずらして配置されている。さらに、電気配線（不図示）に電力を供給したり、電気熱変換素子Ｈ１１０３を駆動するための電気信号を供給したりするための電極部Ｈ１１０４が、電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側の側辺に沿って配列して形成されている。電極部Ｈ１１０４の上にはＡｕなどで構成されるバンプＨ１１０５が形成されている。エポキシ樹脂の硬化物などで形成されるプレートには多数の吐出口Ｈ１１０７が開口した状態の吐出口群Ｈ１１０８が形成されており、各吐出口Ｈ１１０７には流路壁Ｈ１１０６で仕切られたインク流路からインクが供給される。
【００７３】
（１−２）電気配線テープ
第１の電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対して、インクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。第１の電気配線テープＨ１３００には第１の記録素子基板Ｈ１１００を組み込むための開口部が形成されており、この開口部の縁付近には、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子Ｈ１３０４が形成されている。また、第１の電気配線テープＨ１３００には、インクジェット記録装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０２が形成されており、電極端子Ｈ１３０４と外部信号入力端子Ｈ１３０２とは連続した銅箔の配線パターンでつながれている。
【００７４】
第１の電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００との電気的接続は、例えば、以下のようになされる。すなわち、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部Ｈ１１０４に形成されたバンプＨ１１０５と、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部Ｈ１１０４に対応する第１の電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０４とが電気接合されることでなされる。このバンプＨ１１０５と電極端子Ｈ１３０４との電気接合は熱超音波圧着法などにより行うことができる。
【００７５】
（１−３）インク供給保持部材
インク供給保持部材Ｈ１５００は樹脂などにより形成されており、樹脂としては剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％程度混入した材料を使用することが好ましい。図２に示すように、インク供給保持部材Ｈ１５００はその内部にインクを保持するための負圧を発生させるインク吸収体Ｈ１６００を有することでインクを収容する。また、インク吸収体Ｈ１６００としてポリオレフィン繊維、好適にはポリプロピレン繊維を圧縮したものを用いることで、インクの毛細管力により発生した負圧によりインクを保持する。さらに、インク供給保持部材Ｈ１５００はそのインク吸収体Ｈ１６００に収容されていたインクを第１の記録素子基板Ｈ１１００に導くためのインク流路を有することで、インクを第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給する。インク流路の上流であるインク吸収体Ｈ１６００との境界には、第１の記録素子基板Ｈ１１００の内部へのゴミの進入を防ぐためのフィルタＨ１７００（図２参照）が溶着により接合されている。フィルタＨ１７００はＳＵＳ金属メッシュタイプでもよいが、ＳＵＳ金属繊維焼結タイプがとすることがより好ましい。
【００７６】
図２に示すように、インク流路の下流には、第１の記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク供給開口Ｈ１２００が形成されている。第１の記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０２（図３参照）がインク供給保持部材Ｈ１５００のインク供給開口Ｈ１２００に連通するように、第１の記録素子基板Ｈ１１００がインク供給保持部材Ｈ１５００に対して位置精度良く接着固定される。
【００７７】
第１の記録素子基板Ｈ１１００のインク供給開口Ｈ１２００付近周囲の平面には、電気配線テープＨ１３００のインク供給保持部材Ｈ１５００に対向する面が接着固定される。第１の記録素子基板Ｈ１１００と電気配線テープＨ１３００との電気接続部分は第１の封止剤Ｈ１３０７及び第２の封止剤Ｈ１３０８（図４参照）により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤Ｈ１３０７は主に、電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２と、第１の記録素子基板Ｈ１１００のバンプＨ１１０５との接続部の裏側と、第１の記録素子基板Ｈ１１００の外周部分Ｈ１３０３と、を封止する。第２の封止剤Ｈ１３０８は上述の接続部の表側を封止する。電気配線テープＨ１３００の非接着部は折り曲げられ、インク供給保持部材Ｈ１５００のインク供給開口Ｈ１２００を有する面にほぼ直交した側面に熱カシメや接着などにより固定される。
【００７８】
（１−４）蓋部材
蓋部材Ｈ１９００は、インク供給保持部材Ｈ１５００の上部の開口部に溶着されることで、インク供給保持部材Ｈ１５００の内部を密閉する。ただし、蓋部材Ｈ１９００は、インク供給保持部材Ｈ１５００内部の空間の圧力変動を逃がすための細口Ｈ１９１０とそれに連通する微細溝Ｈ１９２０を有する。細口Ｈ１９１０と微細溝Ｈ１９２０のほとんどはシール部材Ｈ１８００で覆われ、微細溝Ｈ１９２０の一端部が開口されることで大気連通口が形成される。また、蓋部材Ｈ１９００は、第１のインクカートリッジＨ１０００をインクジェット記録装置に固定するための係合部Ｈ１９３０を有する。
【００７９】
（２）第２のインクカートリッジ
第２のインクカートリッジＨ１００１は、シアン、マゼンタ、及びイエローの３種のインクを収容するインクカートリッジとして使用するものである。図５に示すように、第２のインクカートリッジＨ１００１は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、電気配線テープＨ１３０１、インク供給保持部材Ｈ１５０１、フィルタＨ１７０１、Ｈ１７０２、及びＨ１７０３を有する。第２のインクカートリッジＨ１００１は、さらに、インク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２、及びＨ１６０３、蓋部材Ｈ１９０１、及びシール部材Ｈ１８０１を有する。以下、上記で説明した第１のインクカートリッジとは異なる構成を中心として、第２のインクカートリッジの構成について説明する。
【００８０】
（２−１）第２の記録素子基板
第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、図６に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０にシアン、マゼンタ、イエロー用の３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列して形成されている。各インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側には、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７とが一列ずつ千鳥状に並んで配置されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１には第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様に、電気配線（不図示）、電極部Ｈ１１０４などが形成されており、電極部Ｈ１１０４の上にはバンプＨ１１０５が形成されている。さらに、プレートには多数の吐出口Ｈ１１０７が開口した状態の吐出口群Ｈ１１０８が形成されており、各吐出口Ｈ１１０７には流路壁Ｈ１１０６で仕切られたインク流路からインクが供給される。
【００８１】
（２−２）電気配線テープ
第２の電気配線テープＨ１３０１は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対して、各インクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。第２の電気配線テープＨ１３０１には第２の記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部が形成されており、この開口部の縁付近には、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子Ｈ１３０４が形成されている。また、第２の電気配線テープＨ１３０１には、インクジェット記録装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０２が形成されており、電極端子Ｈ１３０４と外部信号入力端子Ｈ１３０２とは連続した銅箔の配線パターンでつながれている。
【００８２】
第２の電気配線テープＨ１３０１と第２の記録素子基板Ｈ１１０１との電気的接続は、例えば、以下のようになされる。すなわち、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に形成されたバンプＨ１１０５と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に対応する第２の電気配線テープＨ１３０１の電極端子Ｈ１３０４とが電気接合されることでなされる。
【００８３】
（２−３）インク供給保持部材
インク供給保持部材Ｈ１５０１は第１のインクカートリッジＨ１０００と同様に、樹脂などにより形成されている。図５に示すように、インク供給保持部材Ｈ１５０１はその内部にシアン、マゼンタ、及びイエローの各インクをそれぞれ保持するための負圧を発生させるインク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２、及びＨ１６０３をそれぞれ独立して有することでインクを収容する。また、インク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２、及びＨ１６０３としてポリオレフィン繊維、好適にはポリプロピレン繊維を圧縮したものを用いることで、インクの毛細管力により発生した負圧によりインクを保持する。さらに、インク供給保持部材Ｈ１５０１はインク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２、及びＨ１６０３に収容されていたインクをそれぞれ第２の記録素子基板Ｈ１１０１に導くための独立したインク流路を有し、各インクを第２の記録素子基板Ｈ１１０１に供給する。各インク流路の上流であるインク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２、及びＨ１６０３との境界には、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の内部へのゴミの進入を防ぐためのフィルタＨ１７０１、Ｈ１７０２、及びＨ１７０３（図５参照）が溶着により接合されている。各フィルタＨ１７０１、Ｈ１７０２、及びＨ１７０３はＳＵＳ金属メッシュタイプでもよいが、ＳＵＳ金属繊維焼結タイプがとすることがより好ましい。
【００８４】
図５に示すように、インク流路の下流には、第２の記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタ、及びイエローの各インクを供給するためのインク供給開口Ｈ１２０１が形成されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１の各インク供給口Ｈ１１０２（図６参照）がインク供給保持部材Ｈ１５０１の各インク供給開口Ｈ１２０１に連通するように、第２の記録素子基板Ｈ１１０１がインク供給保持部材Ｈ１５０１に対して位置精度良く接着固定される。
【００８５】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１のインク供給開口Ｈ１２０１付近周囲の平面には、電気配線テープＨ１３０１のインク供給保持部材Ｈ１５０１に対向する面が接着固定される。第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３０１との電気接続部分は第１の封止剤Ｈ１３０７及び第２の封止剤Ｈ１３０８（図４参照）により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤Ｈ１３０７は主に、電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５との接続部の裏側と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外周部分Ｈ１３０３と、を封止する。第２の封止剤Ｈ１３０８は上述の接続部の表側を封止する。電気配線テープＨ１３０１の非接着部は折り曲げられ、インク供給保持部材Ｈ１５０１のインク供給開口Ｈ１２０１を有する面にほぼ直交した側面に熱カシメや接着などにより固定される。
【００８６】
（２−４）蓋部材
蓋部材Ｈ１９０１は、インク供給保持部材Ｈ１５０１の上部の開口部に溶着されることで、インク供給保持部材Ｈ１５０１内部の独立した空間をそれぞれ密閉する。ただし、蓋部材Ｈ１９０１は、インク供給保持部材Ｈ１５０１の内部の各空間の圧力変動を逃がすための細口Ｈ１９１１、Ｈ１９１２、及びＨ１９１３とこれらにそれぞれ連通した微細溝Ｈ１９２１、Ｈ１９２２、及びＨ１９２３を有する。微細溝Ｈ１９２１及びＨ１９２２の他端は微細溝Ｈ１９２３の途中に合流する。細口Ｈ１９１１、Ｈ１９１２、及びＨ１９１３と微細溝Ｈ１９２１、Ｈ１９２２、及びＨ１９２３のほとんどはシール部材Ｈ１８０１で覆われ、微細溝Ｈ１９２３の他端部が開口されることで大気連通口が形成される。また、蓋部材Ｈ１９０１は、第２のインクカートリッジＨ１００１をインクジェット記録装置に固定するための係合部Ｈ１９３０を有する。
【００８７】
（３）インクジェット記録装置へのインクカートリッジの装着
図２及び図４に示すように、第１のインクカートリッジＨ１０００及び第２のインクカートリッジＨ１００１は、インクジェット記録装置のキャリッジ１０２（図７参照）の装着位置に案内するための装着ガイドＨ１５６０を備えている。さらに、第１及び第２の各インクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、インクジェット記録装置のヘッドセットレバー（不図示）によりキャリッジ１０２に装着固定するための係合部Ｈ１９３０を備えている。第１及び第２の各インクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、図４に示すように、キャリッジ１０２の所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向の突き当て部Ｈ１５７０、Ｙ方向の突き当て部Ｈ１５８０、Ｚ方向の突き当て部Ｈ１５９０を備えている。上記のＸ方向はキャリッジ１０２の走査方向（主走査方向）、Ｙ方向は記録媒体の搬送方向（副走査方向）、及びＺ方向はインクが吐出される方向にそれぞれ該当する。これらの突き当て部により位置決めされることで、電気配線テープＨ１３００及びＨ１３０１上の外部信号入力端子Ｈ１３０２が、キャリッジ１０２に設けられた電気接続部分のコンタクトピン（不図示）と正確に接触し、電気的接続を行う。
【００８８】
＜インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法＞
次に、上述したようなインクカートリッジを搭載可能なインクジェット記録装置及び該インクジェット記録装置を用いて行うことができるインクジェット記録方法について、図７を参照して説明する。図７は、インクジェット記録装置の構造の一例を説明するための概略図である。
【００８９】
インクジェット記録装置には、図１に示したインクカートリッジを装着したヘッドカートリッジや、図２及び図４に示した第１及び第２のインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１が、キャリッジ１０２に位置決めされて交換可能に搭載される。以下、図２及び図４に示した形態のインクカートリッジを例に挙げて説明する。キャリッジ１０２には、第１及び第２のインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１の外部信号入力端子Ｈ１３０２を介して各記録素子基板Ｈ１１００及びＨ１１０１に駆動信号などを伝達するための電気接続部分（不図示）が設けられている。
【００９０】
キャリッジ１０２は、主走査方向に延在するようにインクジェット記録装置に設置されたガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は、主走査モータ１０４によりモータブーリ１０５、従動ブーリ１０６、及びタイミングベルト１０７などの駆動機構を介して駆動されると共にその位置及び移動が制御される。また、キャリッジ１０２に設けられたホームポジションセンサ１３０により、キャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０を通過した際に、遮蔽板１３６の位置を知ることができる。
【００９１】
印刷用紙やプラスチック薄板などの記録媒体１０８は、給紙モータ１３５からギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることによりオートシートフィーダ１３２から１枚ずつ分離して給紙される。その後、記録媒体１０８は、搬送ローラ１０９の回転により、第１及び第２のインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１の吐出口を有する面と対向する位置（記録部）を通って副走査方向に搬送される。搬送ローラ１０９による記録媒体１０８の搬送は、ＬＦモータ１３４の回転によりギアを介して行われる。その際、記録媒体１０８が給紙されたかどうかの判定と給紙時の記録媒体１０８の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を記録媒体１０８が通過した時点で行われる。さらに、ペーパエンドセンサ１３３は、記録媒体１０８の後端がどこにあり、この後端から現在の記録位置を割り出すためにも使用される。
【００９２】
記録媒体１０８は、記録部において平坦な記録面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。この場合、キャリッジ１０２に搭載された第１及び第２のインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、それらの吐出口を有する面がキャリッジ１０２から下方へ突出して、搬送ローラ対との間で記録媒体１０８と平行になるように保持されている。第１及び第２のインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、第１及び第２の記録素子基板における各吐出口群Ｈ１１０８の並び方向が前記キャリッジ１０２の走査方向に対して交差する方向となるように、キャリッジ１０２に搭載される。そして、第１及び第２のインクカートリッジＨ１０００及びＨ１００１の各吐出口群Ｈ１１０８からインクを吐出して記録媒体１０８に記録を行う。
【実施例】
【００９３】
次に、実施例、比較例、及び参考例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例によって限定されるものではない。なお、以下の記載で「部」や「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。
【００９４】
＜界面活性剤の構造＞
インクの調製に使用した各界面活性剤の特性を表１にまとめた。界面活性剤Ａ〜Ｉは常法により合成したものを用いた。なお、表１には、各界面活性剤のＨＬＢ値、構造、並びにかかる界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルエーテルである場合には、エチレンオキサイド基の付加モル数、アルキル基の炭素数、及びアルキル基の名称も示した。
【００９５】
【表１】
2010037460.tif 000004
【００９６】
＜顔料分散液の調製＞
５．５ｇの水に５ｇの濃塩酸を溶かした溶液に、５℃に冷却した状態でｐ−アミノ安息香酸１．５５ｇを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に１０℃以下に保った状態とし、これに５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム１．８ｇを溶かした溶液を加えた。この溶液をさらに１５分間撹拌後、比表面積が２２０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック６ｇを撹拌下で加えた。その後、さらに１５分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙（商品名：標準用濾紙Ｎｏ．２；アドバンテック製）でろ過した後、粒子を十分に水洗し、１１０℃のオーブンで乾燥させ、自己分散型カーボンブラックを調製した。さらに、上記で得られた自己分散型カーボンブラックに水を加えて顔料濃度が１０質量％となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に−Ｃ６Ｈ４−ＣＯＯＮａ基が導入されてなる自己分散型カーボンブラック（顔料）が水中に分散された状態の顔料分散液を得た。
【００９７】
上記で得られた自己分散型カーボンブラックのイオン性基密度は、２．６μｍｏｌ／ｍ２であった。なお、イオン性基密度は、上記で調製した顔料分散液中のナトリウムイオン濃度をイオンメーター（ＤＫＫ製）を用いて測定し、その値から自己分散型カーボンブラックのイオン性基密度に換算して求めた。
【００９８】
＜インクの調製＞
表２−１〜２−３に示す各成分を混合し、十分に撹拌した。その後、顔料を含有するインクはポアサイズ３．０μｍのミクロフィルタ（富士フイルム製）、また、染料を含有するインクはポアサイズ０．２μｍのミクロフィルタ（富士フイルム製）にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。
【００９９】
【表２】
2010037460.tif 000005
【０１００】
【表３】
2010037460.tif 000006
【０１０１】
＜評価＞
（表面張力）
上記で得られた各インクの表面張力を、温度２５．０℃±０．５℃の条件で、１０ｍｍ×２４ｍｍの白金プレートを搭載した表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３（協和界面科学製）を用いて測定した。この表面張力の値を初期のインクの表面張力の値とする。評価結果を表４に示す。
【０１０２】
（インク吸収体へのインクの充填性）
ポリプロピレン繊維を積層し圧縮した繊維吸収体の表面上に、上記で得られた各インクを０．０３ｇ滴下してから、インク滴が繊維吸収体に吸収されて、その表面上にインク滴がなくなるまでの時間を測定した。繊維吸収体としては、インクジェット記録装置ＰＩＸＵＳ  ｉＰ２２００（キヤノン製）用のＦＩＮＥカートリッジＢＣ−７０ブラックのインク吸収体と同様のもので、インクが充填されていないものを使用した。このように測定した、繊維吸収体の表面上からインク滴がなくなるまでに要した時間から、インク吸収体へのインクの充填性の評価を行った。インク吸収体へのインクの充填性の評価基準は以下の通りである。評価結果を表４に示す。以下の評価基準において、Ｂ以上がインク吸収体へのインクの充填性として許容できるレベル、Ａが優れたレベル、ＡＡが特に優れたレベルとした。
ＡＡ：繊維吸収体の表面上からインク滴がなくなるまでに要した時間が２０秒未満であった
Ａ：繊維吸収体の表面上からインク滴がなくなるまでに要した時間が２０秒以上３０秒未満であった
Ｂ：繊維吸収体の表面上からインク滴がなくなるまでに要した時間が３０秒以上４０秒未満であった
Ｃ：繊維吸収体の表面上からインク滴がなくなるまでに要した時間が４０秒以上であった。
【０１０３】
（インクの表面張力の変化）
ポリプロピレン繊維を積層し圧縮した繊維吸収体に、上記で得られた各インクを１０ｇ充填したものを各インクについてそれぞれ３つずつ作製し、この繊維吸収体を密閉容器に入れて３日、１４日、及び２ヵ月間保存した。繊維吸収体としては、インクジェット記録装置ＰＩＸＵＳ  ｉＰ２２００（キヤノン製）用のＦＩＮＥカートリッジＢＣ−７０ブラックのインク吸収体と同様のもので、インクが充填されていないものを使用した。所定の期間（３日、１４日、又は２ヵ月間）が経過した後、密閉容器から繊維吸収体を取り出し、該繊維吸収体に充填されていたインクを回収した。このようにして得られた各インクの表面張力を、温度２５．０℃±０．５℃の条件で、１０ｍｍ×２４ｍｍの白金プレートを搭載した表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３（協和界面科学製）を用いて測定した。この表面張力の値をそれぞれ、３日後、１４日後、及２ヵ月後のインクの表面張力の値とし、これらの値から下記式に基づいてΔγ３日及びΔγ１４日の各値を求めて、インクの表面張力の変化の評価を行った。インクの表面張力の変化の評価基準は以下の通りである。評価結果を表４に示す。Δγ３日やΔγ１４日が小さいほどインク吸収体への１価アルコールの移行が速やかに行われ、インクの表面張力が求められるインク性能をもとに設計した表面張力の特性を有する状態となる。以下の評価基準において、Ｂ以上がインクの表面張力の変化の性能として許容できるレベルとした。なお、表４には２ヵ月後の表面張力の値も示した。
Δγ３日＝（２ヶ月後のインクの表面張力）−（３日後のインクの表面張力）
Δγ１４日＝（２ヶ月後のインクの表面張力）−（１４日後のインクの表面張力）。
ＡＡ：Δγ３日が１ｍＮ／ｍ以下であった
Ａ：Δγ３日は１ｍＮ／ｍを越えていたが、Δγ１４日が１ｍＮ／ｍ以下であった
Ｂ：Δγ３日は１ｍＮ／ｍを越えていたが、Δγ１４日が１ｍＮ／ｍを越えて２ｍＮ／ｍ以下であった
Ｃ：Δγ３日は１ｍＮ／ｍを越え、かつ、Δγ１４日は２ｍＮ／ｍを越えていた。
【０１０４】
【表４】
2010037460.tif 000007
【０１０５】
参考例１のように、インクとして要求される性能によっては、本発明を適用せずとも要求されるインク性能とインクの充填性とを両立することができる場合もある。しかし、このようなケースにおいても、実施例１１から明らかであるように、インクに少量のアルコールを添加することで、インクの充填性をさらに向上させることができる。なお、比較例７のインクにおいては、界面活性剤が溶解せずにインクの表面に分離して存在していたため、インクの表面張力は低くなったが、インクの充填性は劣る結果となった。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】インクカートリッジの構造の一例を示す断面図である。
【図２】記録ヘッドが一体となった形態の第１のインクカートリッジの構造の一例を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す第１のインクカートリッジに設けられた第１の記録素子基板を一部破断した状態で示す斜視図である。
【図４】記録ヘッドが一体となった形態の第２のインクカートリッジの構造の一例を示す斜視図である。
【図５】図４の第２のインクカートリッジの構造の一例を示す分解斜視図である。
【図６】図４及び図５に示す第２のインクカートリッジに設けられた第２の記録素子基板を一部破断した状態で示す斜視図である。
【図７】インクジェット記録装置の構造の一例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【０１０７】
２１  インクカートリッジ
２２  筺体
２３  蓋部材
２３ａ  帯状凸部
２４  上部部材
２４ａ  摘み部
２５  大気連通口
２６  インク吸収体
２７  インク導出部材
２８  供給口
２９  支持部
３１  リブ
３２  リブ
３３  リブ
３４ａ、３４ｂ  傾斜部
３５  リブ
３６  第１の空間
３７  第２の空間
３８  大気解放口
Ｈ１０００  第１のインクカートリッジ
Ｈ１００１  第２のインクカートリッジ
Ｈ１１００  第１の記録素子基板
Ｈ１１０１  第２の記録素子基板
Ｈ１１０２  インク供給口
Ｈ１１０３  電気熱変換素子
Ｈ１１０４  電極部
Ｈ１１０５  バンプ
Ｈ１１０６  流路壁
Ｈ１１０７  吐出口
Ｈ１１０８  吐出口群
Ｈ１１１０  Ｓｉ基板
Ｈ１２００  インク供給開口
Ｈ１２０１  インク供給開口
Ｈ１３００  第１の電気配線テープ
Ｈ１３０１  電気配線テープ
Ｈ１３０２  外部信号入力端子
Ｈ１３０３  外周部分
Ｈ１３０４  電極端子
Ｈ１３０７  第１の封止剤
Ｈ１３０８  第２の封止剤
Ｈ１５００  インク供給保持部材
Ｈ１５０１  インク供給保持部材
Ｈ１５６０  装着ガイド
Ｈ１５７０  Ｘ方向の突き当て部
Ｈ１５８０  Ｙ方向の突き当て部
Ｈ１５９０  Ｚ方向の突き当て部
Ｈ１６００  インク吸収体
Ｈ１６０１、Ｈ１６０２、Ｈ１６０３  インク吸収体
Ｈ１７００  フィルタ
Ｈ１７０１、Ｈ１７０２、Ｈ１７０３  フィルタ
Ｈ１８００  シール部材
Ｈ１８０１  シール部材
Ｈ１９００  蓋部材
Ｈ１９０１  蓋部材
Ｈ１９１０  細口
Ｈ１９１１、Ｈ１９１２、Ｈ１９１３  細口
Ｈ１９２０  微細溝
Ｈ１９２１、Ｈ１９２２、Ｈ１９２３  微細溝
Ｈ１９３０  係合部
１０２  キャリッジ
１０３  ガイドシャフト
１０４  主走査モータ
１０５  モータブーリ
１０６  従動ブーリ
１０７  タイミングベルト
１０８  記録媒体
１０９  搬送ローラ
１３０  ホームポジションセンサ
１３１  ピックアップローラ
１３２  オートシートフィーダ
１３３  ペーパエンドセンサ
１３４  ＬＦモータ
１３５  給紙モータ
１３６  遮蔽板
【図１】
2010037460.tif 000008
【図２】
2010037460.tif 000009
【図３】
2010037460.tif 000010
【図４】
2010037460.tif 000011
【図５】
2010037460.tif 000012
【図６】
2010037460.tif 000013
【図７】
2010037460.tif 000014