JP2004074434A - インクカートリッジ及びこれを用いたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印字品質の向上、印刷速度の高速化が求められているインクジェットプリンタに対して、高濃度でにじみない画像を形成できるインクを安定的に大量に供給できるインクカートリッジを提供すること。
【解決手段】含有する着色剤が顔料をポリマーで包含して水に分散可能とした分散体であり、ポリマー中の芳香環の量が２０％以下７０％以下であって、液性成分中に含有される遊離ポリマー量が３％以下であるインクと、
インク収容室を下部インク収容室と上部インク収容室に分け、下部インク収容室から上部インク収容室にインクを吸い上げてから、負圧発生手段（膜弁）を介して記録装置にインクを供給するよう構成されたカートリッジとからなるインクカートリッジ。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷信号に対応して印刷を実施するインクジェットプリンタ、ペンプロッター等の印字記録装置において使用するインクカートリッジに関するものであり、特にはインクジェットプリンタの記録ヘッドに対してインクを適正な負圧状態で供給することのできるインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、通常、記録用紙の紙幅方向に往復動するキャリッジに印刷信号に対応してインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドを搭載して、外部のインクタンクから記録ヘッドにインクを供給するように構成されている。このようなインクタンクはインク貯蔵容器と容器内に収容されたインクにより構成され、小型の記録装置にあっては取り扱いの便を考慮してキャリッジに着脱可能に搭載できるようなカートリッジ形式で使用される。
【０００３】
また近年インクジェットプリンタに対して、印字品質の向上や、印刷速度の高速化が求められている。そのためインクカートリッジについても、高濃度でにじみない画像を形成できるインクを収容保持し、高速に印字する記録ヘッドに対して、そのようなインクを安定的に大量に供給できることが必要であり、従って、貯蔵容器としてのカートリッジと、カートリッジ内に収容されたインクの両面からの特性の向上が必須となってきている。
【０００４】
高濃度でにじみない画像を形成できるインクの着色剤としては、顔料等の分散体の使用が従来から提案されており、例えば、顔料を水に分散させる手段としては特開平１−３０１７６０号公報にあるように界面活性剤を用いる方法、または特公平５−６４７２４号公報にあるような疎水部と親水部を有する分散ポリマーを用いて分散させる方法がある。また、着色剤の表面を高分子で被覆する方法等も試みられており、インクジェットプリンタ用インクとしては、特開昭６２−９５３６６号公報にあるように、染料インクを内包したマイクロカプセルを用いる方法、特開平１−１７０６７２号公報にあるように、水に不溶な溶媒に色素を溶解または分散させこれを界面活性剤で水中に乳化したマイクロカプセル化色素を用いる方法、特開平５−３９４４７号公報にあるように、水、水溶性溶媒並びにポリエステルの少なくとも１種に昇華性分散染料を溶解または分散させた内包物を含むマイクロカプセルを記録液に使用する方法、特開平６−３１３１４１号公報では着色された乳化重合粒子と水性材料からなるインキ組成物、特開平１０−１４００６５号公報では転相乳化反応や酸析法による方法等が検討されている。一方、インクを収容するカートリッジについては、通常、記録ヘッドからのインクの漏れ出しを防止するため、多孔質材を収容し、この多孔質材にインクを含浸させて毛細管力によりインクを保持するように構成されている。
【０００５】
しかしながら、前述のような印字品質や印刷速度の向上に対応する為、インクジェットプリンタの記録ヘッドのノズル開口数が多くなり、単位時間当りのインク消費量が増加する傾向にあることにより、望ましくはインクカートリッジに収容するインク量を増量する必要があり、多孔質材の毛細管力でインクを保持するには、高さ、つまり水頭に限界があるため、底面積を増加させて体積を大きくせざるを得ず、キャリッジのサイズが大きくなり、結果としてプリンタが大型化するという問題が発生する。
【０００６】
これに対して平均孔径が小さい多孔質材を用いてインクの保持力を上げる方法も考えられるが、インクの流れに対する流体抵抗が大きくなり、記録ヘッドのインク消費量に対応して安定にインクを供給することが困難となるばかりでなく、インク供給口から離れた領域のインクを記録ヘッドに確実に供給することが困難となり、結果としてインク貯蔵容器のインクが消費し切れなくなり、無駄が生じるという新たな問題が生じる。
【０００７】
また、インク含浸用として利用するこれら多孔質材には、種々の反応性物質や不純物が付着していたり、残留している場合があり、従って、これらの多孔質材にインクを含浸させ、インク中へこれらの反応性物質や不純物が多量に溶出した場合、インク中の分散体を凝集させ、吐出インクの飛行曲がりを生じたり、ノズルを閉塞させる可能性がある。
【０００８】
さらに加えて、これら多孔質材にインクを含浸させた場合、インク中の成分毎の多孔質材への吸着量が異なる場合がある為、インクカートリッジに収納する前のインクと、インクカートリッジ内に収納され多孔質材に一度接触したインクとでは微妙に成分比が異なるという弊害も発生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明はこのような課題を解決するインクカートリッジを提供するものであり、すなわちインクカートリッジ内に収容されるインクが、普通紙上でもにじみが少なく高い発色の印字画像を得られ、しかも速乾性に優れるインクであり、インクの貯蔵容器であるカートリッジが、インクを収容する容器の底面積を抑えつつ、インクの水頭圧を可及的に小さくでき、かつ印字品質の低下を招くことなく有効使用できるインク収容量を増大させることができ、無駄なくカートリッジ内のインクを使い切ることができるものであり、しかも収容しているインクの物性等に影響を与えることなく長期保存可能な貯蔵容器（カートリッジ）である。
【００１０】
本発明の目的とするところは上記のようなインク貯蔵容器（カートリッジ）と容器内に収容されたインクとからなるインクカートリッジを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるインクカートリッジは、インクを収容するインク収容室、インクを供給するインク供給口、前記インク収容室に大気を連通させる大気連通部を備えた容器と、容器内に収容されたインクと、インクを容器内に保持する負圧発生手段とを有するインクカートリッジであって、前記インク収容室が、前記大気連通部を備えた下部インク収容室と、前記負圧発生手段を途中に配置したインク流路によりインク供給口と結ばれた上部インク収容室とから構成され、前記下部インク収容室と前記上部インク収容室がインク吸い上げ流路により接続されたものであり、前記容器内に収容されたインクの着色剤が、顔料をポリマーで包含して水に分散可能とした分散体で、前記ポリマー中の芳香環の量が２０重量％（以下単に％と示すものは重量％を示す）以上７０％以下であり、インクの液性成分中に含有される遊離ポリマー量が３％以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の好ましい態様においては、前記負圧発生手段が、膜弁を主体とする差圧弁により構成されたものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい態様においては、前記差圧弁が、前記インク供給口の負圧が一定以上に高まった時点で開弁してインク収容室のインクをインク供給口に流出させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の好ましい態様においては、前記大気連通部が、下部インク収容室に接続し、キャピラリを介して大気に連通する大気連通流路と、前記大気連通流路の途中に配置され、常時は閉弁状態を維持し記録装置に装着された状態で開弁する大気連通弁とから構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい態様においては、前記下部インク収容室と前記上部インク収容室とが、前記容器に略水平方向に伸びる壁を設けて区画されたものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい態様においては、前記インク吸い上げ流路の流入口が、インクを毛細管力により保持できる程度の断面積であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の好ましい態様においては、前記上部インク収容室と前記負圧発生手段とを接続する流路の、前記負圧発生手段よりも上流にフィルタが配置されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の好ましい態様においては、前記容器内に収容されたインクの液性成分中に含有される遊離ポリマー量が２％以下であることを特徴とする。
【００１９】
尚、本明細書において、水性インクの「液性成分」とは、インク中の分散体などの固形部分と、それらの固形部分を分散して保持する液状部分とに分けた場合の液状部分を意味する。従って、その「液性成分」には、顔料分散液、又はインクを調製する際にベヒクル（インク自体の液状部分）中に混入する不純物も含まれている。
【００２０】
また、本明細書において、インク中の「遊離ポリマー」とは、インク中において顔料表面を包含していない（顔料表面に吸着していない）ポリマーを意味する。したがって、例えば、インクを遠心処理して上清成分と沈殿成分とに分離し、その上清成分をＴＯＣ（全有機炭素計）や、重量法（蒸発乾燥させ、樹脂量を測定する方法）等、公知の任意の方法で測定することによって、「遊離ポリマー」の構造やその量を測定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明のインクカートリッジに収容されるインクは、安定性に優れ、普通紙上ではにじみが少なく高発色であり、光沢メディア上では十分な発色に加えて定着性・光沢性を有する。さらにインクジェット記録にあってはインクジェットヘッドからのインクの吐出安定性に優れることなどの特性が要求されていることに鑑み、鋭意検討した結果によるものである。
【００２２】
以下、本発明のインクカートリッジに用いるインクについて詳細に説明する。インクの着色剤として含有される分散体は、顔料を分散ポリマーで包含して水に分散可能にし、且つその分散ポリマー中の芳香環の量がその分散ポリマーの２０％以上７０％以下であることを特徴とする。
【００２３】
ここで、芳香環の量が分散ポリマーの２０％以上であることで、その分散ポリマーは疎水性表面の顔料に好適に吸着することが可能となる。又、その吸着した分散ポリマーは本発明で好適に用いる添加剤を添加しても顔料からの脱離が生じ難くなるため安定なものとなる。又、芳香環の量が７０％を超えると水中での分散が難しくなり、逆に安定性が得られなくなる。このような芳香環の量はより好ましくは２０％以上５０％以下である。又、顔料と分散ポリマーの重量比を３０：７０〜９０：１０とすることで、分散体の分散安定性及びこの分散体を水性インクとした場合の印字画像の定着性・光沢性・発色性・にじみ・分散安定性に対して、優れた効果が得られる。顔料が３０：７０より少ないと、この分散体を用いた水性インクにおいて十分な印字濃度が得られにくく、十分な印字濃度を発現させるために必要な量の分散体を加えるとインク粘度が高くなって、インクジェットヘッドより吐出し難くなる。逆に９０：１０より多いと、インクの安定性が得られにくく、さらに印字画像の定着性・光沢性に対して所望の効果が得られ難くなる。
【００２４】
前記ポリマーで包含する顔料として用いることのできる無機顔料または有機顔料として、以下に例示する。
【００２５】
ブラックインク用の無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、若しくはチャネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．ｌ．ピグメントブラック７）類を挙げることができる。
【００２６】
カラーインク用の有機顔料としては、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、縮合アゾ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ペリレン顔料等を使用することができる。
【００２７】
具体的には、例えばイエローインク用の有機顔料としては、Ｃ．ｌ．ピグメントイエロー１（ハンザイエローＧ），２，３（ハンザイエロー１０Ｇ），４，５（ハンザイエロー５Ｇ），６，７，１０，１１，１２（ジスアゾイエローＡＡＡ），１３，１４，１６，１７，２４（フラバントロンイエロー），５５（ジスアゾイエローＡＡＰＴ），６１，６１：１，６５，７３，７４（ファストイエロー５ＧＸ），７５，８１，８３（ジスアゾイエローＨＲ），９３（縮合アゾイエロー３Ｇ），９４（縮合アゾイエロー６Ｇ），９５（縮合アゾイエローＧＲ），９７（ファストイエローＦＧＬ），９８，９９（アントラキノン），１００，１０８（アントラピリミジンイエロー），１０９（イソインドリノンイエロー２ＧＬＴ），１１０（イソインドリノンイエロー３ＲＬＴ），１１３，１１７，１２０（ベンズイミダゾロンイエローＨ２Ｇ），１２３（アントラキノンイエロー），１２４，１２８（縮合アゾイエロー８Ｇ），１２９，１３３，１３８（キノフタロンイエロー），１３９（イソインドリノンイエロー），１４７，１５１（ベンズイミダゾロンイエローＨ４Ｇ），１５３（ニッケルニトロソイエロー），１５４（ベンズイミダゾロンイエローＨ３Ｇ），１５５，１５６（ベンズイミダゾロンイエローＨＬＲ），１６７，１６８，１７２，１７３（イソインドリノンイエロー６ＧＬ），１８０（ベンズイミダゾロンイエロー）などを挙げることができる。
【００２８】
また、マゼンタインク用の有機顔料としては、Ｃ．ｌ．ピグメントレッド１（パラレッド），２，３（トルイジンレッド），４，５（ｌＴＲ　Ｒｅｄ），６，７，８，９，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２１，２２，２３，３０，３１，３２，３７，３８（ピラゾロンレッドＢ），４０，４１，４２，８８（チオインジゴボルドー），１１２（ナフトールレッドＦＧＲ），１１４（ブリリアントカーミンＢＳ），１２２（ジメチルキナクリドン），１２３（ペリレンバーミリオン），１４４，１４６，１４９（ペリレンスカーレッド），１５０，１６６，１６８（アントアントロンオレンジ），１７０（ナフトールレッドＦ３ＲＫ），１７１（ベンズイミダゾロンマルーンＨＦＭ），１７５（ベンズイミダゾロンレッドＨＦＴ），１７６（ベンズイミダゾロンカーミンＨＦ３Ｃ），１７７，１７８（ペリレンレッド），１７９（ペリレンマルーン），１８５（ベンズイミダゾロンカーミンＨＦ４Ｃ），１８７，１８８，１８９（ペリレンレッド），１９０（ペリレンレッド），１９４（ペリノンレッド），２０２（キナクリドンマゼンタ），２０９（ジクロロキナクリドンレッド），２１４（縮合アゾレッド），２１６，２１９，２２０（縮合アゾ），２２４（ペリレンレッド），２４２（縮合アゾスカーレット），２４５（ナフトールレッド），又は、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９（キナクリドン），２３（ジオキサジンバイオレット），３１，３２，３３，３６，３８，４３，５０などを挙げることができる。
【００２９】
更に又、シアンインク用の有機顔料としては、Ｃ．ｌ．ピグメントブルー１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６（以上いずれもフタロシアニンブルー），１６（無金属フタロシアニンブルー），１７：１，１８（アルカリブルートナー），１９，２１，２２，２５，５６，６０（スレンブルー），６４（ジクロロインダントロンブルー），６５（ビオラントロン），６６（インジゴ）等を挙げることができる。
【００３０】
又、ブラックインク用の有機顔料としては、アニリンブラック（Ｃ．ｌ．ピグメントブラック１）等の黒色有機顔料を用いることができる。
【００３１】
更に又、イエロー、シアン、又はマゼンタインク以外のカラーインクに用いる有機顔料としては、
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１，２，５，７，１３，１４，１５，１６（バルカンオレンジ），２４，３１（縮合アゾオレンジ４Ｒ），３４，３６（ベンズイミダゾロンオレンジＨＬ），３８，４０（ピラントロンオレンジ），４２（イソインドリノンオレンジＲＬＴ），４３，５１，６０（ベンズイミダゾロン系不溶性モノアゾ顔料），６２（ベンズイミダゾロン系不溶性モノアゾ顔料），６３；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７（フタロシアニングリーン），１０（グリーンゴールド），３６（塩臭素化フタロシアニングリーン），３７，４７（ビオラントロングリーン）；あるいは
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン１，２，３，５，２３（縮合アゾブラウン５Ｒ），２５（ベンズイミダゾロンブラウンＨＦＲ），２６（ペリレンボルドー），３２（ベンズイミダゾロンブラウンＨＦＬ）等を挙げることができる。
【００３２】
本発明で用いるインクにおいては、前記の顔料を１種で又は２種以上を混合して使用することもできる。
【００３３】
使用する顔料は、ポリマーで内包してマイクロカプセル化する以前に予め粉砕処理をして微粒化してあることが望ましい。顔料の粉砕処理はジルコニアビーズ、ガラスビーズ、無機塩等の粉砕メディアを使用して、湿式粉砕あるいは乾式粉砕により実施することができ、粉砕装置としてはアトライター、ボールミル、振動ミル等を挙げることができる。
【００３４】
顔料を粉砕処理により微粒化する場合、少なからず粉砕メディア（ビーズ）の成分が顔料中に混入することが考えられる。具体的には、粉砕メディアにガラスビーズを使用すれば顔料中にＳｉの混入が、ジルコニアビーズの場合はＺｒの混入が考えられる。更に、粉砕装置の部材からの混入も考えられ、ステンレス部材から構成される粉砕装置を使用した場合には、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等の混入が考えられる。従って、粉砕処理後は顔料の洗浄、限外ろ過等により粉砕メディアや粉砕装置から発生するコンタミ成分を除去することが望ましい。
【００３５】
粉砕メディアに水溶性の無機塩（ＮａＣｌ、ＢａＣｌ_２、ＫＣｌ、Ｎａ_２ＳＯ_４等）を用いて粉砕処理をする方法（ソルトミリング法）もあり、この場合、理論上はイオン交換水等による洗浄で混入した粉砕メディア成分を除去できる。但し、表面積の大きい顔料と上記のような無機塩を混合する方法でもあるので、粉砕処理後の洗浄が不十分の場合、分散メディアである無機塩が多量に残留する可能性もあり注意が必要である。
【００３６】
また、顔料の粒経は５μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．３μｍ以下の粒子からなる顔料を、さらに好ましくは０．０１〜０．１５μｍの粒子からなる顔料が好ましい。また水性インクとしてはインクジェットに用いる場合、これらの顔料としての添加量は、０．５〜３０％が好ましいが、さらには１．０〜１２％が好ましい。これ以下の添加量では、印字濃度が確保できなくなり、またこれ以上の添加量では、インクの粘度増加や粘度特性に構造粘性が生じ、インクジェットヘッドからのインクの吐出安定性が悪くなる傾向になる。
【００３７】
前述の顔料を包含するポリマーを形成する物質の具体例として２重結合を有するアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基あるいはアリル基を有するモノマーやオリゴマー類を用いることができる。例えばスチレン、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ブチルメタクリレート、（α，２，３または４）−アルキルスチレン、（α，２，３または４）−アルコキシスチレン、３，４−ジメチルスチレン、α−フェニルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、その他アルキル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基のジエチレングリコールまたはポリエチレングリコールの（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、その他含フッ素、含塩素、含珪素（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、マレイン酸アミド、（メタ）アクリル酸等の１官能の他に架橋構造を導入する場合は（モノ，ジ，トリ，テトラ，ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオールおよび１，１０−デカンジオール等の（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリン（ジ、トリ）（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡまたはＦのエチレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等アクリル基やメタクリル基を有する化合物を用いることができる。
【００３８】
さらに、ポリアクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマーからなる群から選ばれた１種以上を主成分とするようにこれらのポリマーを添加しながら作成することもできる。
【００３９】
また、ポリマーを形成する物質の疎水基としては少なくともアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基から選ばれた１種以上であることが好ましいが、ベンゼン環の量を本発明の範囲にすることが好ましい。そして、前述の親水性官能基を有する物質の親水基が少なくともカルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基およびそれらの塩基であることが好ましい。
【００４０】
ポリマーを合成する際の重合開始剤は過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムの他に、過硫酸水素やアゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、ｔ−ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシドなどラジカル重合に用いられる一般的な開始剤を用いることができる。
【００４１】
本発明における、乳化重合では連鎖移動剤を用いることもできる。例えば、ｔ−ドデシルメルカプタンの他にｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、キサントゲン類であるジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサントゲンジスルフィド、あるいはジペンテン、インデン、１，４−シクロヘキサジエン、ジヒドロフラン、キサンテンなどが挙げられる。
そして、前述の分散体を用いることによって安定性の優れたインクジェット記録用インクとすることができる。さらに前述の分散体を筆記具用インクにも好適に用いることができる。
【００４２】
また、前述の顔料をポリマーで包含した着色剤が少なくとも重合性基を有する分散剤と共重合性モノマーとの共重合体で該顔料を包含したものであることが好ましい。ここで、重合性基を有する分散剤とは少なくとも疎水基、親水基および重合性基を有するもので、重合性基はアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基あるいはビニル基などであり、共重合性基も同じくクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基あるいはビニル基などになる。
【００４３】
インクジェット記録用インクとしては粒径が比較的そろっていた方が目詰まりや吐出の安定性の観点から好ましいので、顔料をポリマーで包含した着色剤は、乳化重合または転相乳化法によって製造されることが好ましい。また、ポリマー中のベンゼン環が本発明の範囲にあり、好適な分散剤による好適な分散により、堅固なポリマーになり、分散安定性が得られ、長期に安定性が得られるので好ましい。
【００４４】
前述の顔料をポリマーで包含した分散体は、重合性基を有する分散剤で顔料を分散させた後、分散剤と共重合可能なモノマーと重合開始剤を用いて水中で乳化重合されたものであることが好ましい。
【００４５】
本発明に用いるインクは少なくとも前述の分散体を含有することを特徴とし、その含有量は、顔料の重量濃度として、好ましくは０．５〜３０重量％、より好ましくは１．０〜１２重量％、最も好ましくは２〜１０重量％である。インクの顔料含有量が０．５重量％未満になると印字濃度が不充分となることがあり、３０重量％を越えると、インク粘度の点からインク中に保湿成分を添加する量が制限され、インクジェットヘッドのノズル目詰まりが発生しやすくなったり、インクの粘度が高くなり安定吐出が得られないことがある。
【００４６】
また、本発明に用いるインクは必要に応じて、その製造工程におけるインクまたは分散液に対して、逆浸透膜、限外濾過、電気透析、またヌッチェによる水洗等の精製処理を実施することができる。特にインクの液性成分中に遊離ポリマーが多量に存在する場合は、その弊害（保存安定性の低下や吐出安定性の低下等）を防止する為に、上述のような精製処理を実施することが好ましい。
【００４７】
上記のような精製処理により液性成分中における遊離ポリマー量を一定量以下に抑えることにより、インク保存時における物性値変動（保存安定性の低下）を防止し、インクジェットヘッドからの吐出特性を維持し、そして従来の水性インクカートリッジと比較して格段に高い、印字物の印字濃度を確保することができる。このようなインク液性成分中の遊離ポリマー量は３％以下であることが好ましく、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。
【００４８】
続いてインク中の分散体以外の添加成分について詳しく説明する。
本発明で用いるインクは、インクの記録媒体である紙等の記録メディアに対する浸透性を高める目的で浸透剤を添加する場合があり、更にその放置安定性の確保、インク吐出ヘッドからの安定吐出達成等の目的で保湿剤、溶解助剤、浸透制御剤（浸透剤）、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、溶解助剤、酸化防止剤、防黴剤、腐食防止剤、分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート等種々の添加剤を添加する場合がある。
【００４９】
浸透剤はその添加により印字物の乾燥性が向上し、連続して印刷しても前の印字部分が次の媒体の裏面に転写されることがなくなる為、特に印字記録の高速化を可能とする為には添加が必須となる。更にインクジェットプリンタ用インクとして使用する場合、泡立ちが少ないこと、インクジェットヘッドのノズル内で乾燥し難い特性を有するものが特に好適である。
このような浸透剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、グリコールエーテル類、アルキレングリコール類から選ばれた１種又は２種以上であることが好ましい。これらの浸透剤を用いることで普通紙上のにじみを低減でき、光沢メディア上での線幅を適当な程度に調整することができる。
【００５０】
浸透剤として好適に使用できるアセチレングリコール系界面活性剤、又はアセチレンアルコール系界面活性剤の具体的な製品名として、例えば、サーフィノールＴＧ、サーフィノール１０４、サーフィノール４２０、サーフィノール４４０、サーフィノール４６５、サーフィノール４８５、サーフィノール６１、サーフィノール８２（以上いずれもエアープロダクツ株式会社製）、もしくはオルフィンＥ１０１０、オルフィンＥ１００４、オルフィンＳＴＧ（以上いずれも日信化学工業株式会社製）、あるいはアセチレノールＥ００、アセチレノールＥ４０、アセチレノールＥ１００（以上いずれも川研ファインケミカル株式会社製）等を挙げることができる。
【００５１】
その他にも浸透剤として好適に使用できる界面活性剤としてシリコン系界面活性剤を挙げることができ、例えば、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３３１、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３４８（以上いずれもビックケミー株式会社製）等を挙げることができる。
【００５２】
浸透剤として好適に使用できるグリコールエーテル類としてはとしては、ジエチレングリコールモノ（炭素数４〜８のアルキル）エーテル、トリエチレングリコールモノ（炭素数４〜８のアルキル）エーテル、プロピレングリコールモノ（炭素数３〜６のアルキル）エーテル、及びジプロピレングリコールモノ（炭素数３〜６のアルキル）エーテル等を挙げることができ、具体例として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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノブチルエーテル等を挙げることができる。
【００５３】
浸透剤として使用できるアルキレングリコールとしては、１，２−（炭素数４〜１０のアルキル）ジオール、１，３−（炭素数４〜１０のアルキル）ジオール１，５−（炭素数４〜１０のアルキル）ジオール、１，６−（炭素数４〜１０のアルキル）ジオール等を挙げることができ、具体例としては１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−プタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等を挙げることができる。
【００５４】
前記のグリコールエーテル類、及び／又はアルキレングリコール類は浸透剤としての効果を有する他、他の難溶性のインク添加剤に対する溶解助剤としての特性も備える。例えば前述のアセチレングリコール類のうち単独では水への溶解性が低い化合物を使用する場合、グリコールエーテル類を併用して添加することでアセチレングリコール類の溶解性を高めその添加量を増やすことできる。
【００５５】
更にまた、グリコールエーテル類、及び／又はアルキレングリコール類は少なからず殺菌・防菌作用を有する為、インク中に３〜５％程度含有することで、微生物、菌類等の発生を抑えることができるという効果も有する。
【００５６】
本発明のインクにおいては、浸透剤として前述のアセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、グリコールエーテル類、アルキレングリコール類を、単独又は併用して使うことができ、インクに対する添加量は、０．０１〜３０重量％が好ましいが、０．１〜１０重量％がより好ましい。添加量が０．０１％未満では印字品質向上の効果が低くなり、３０重量％を越えるとインク吐出ヘッドのノズル周りを不均一に濡らし、安定吐出が困難になる。
【００５７】
その他、本発明のインクの浸透剤としては、同様に、前述のアルコール類、ノニオン性界面活性剤、水溶性有機溶剤、その他の界面活性剤を使用することができる。
【００５８】
本発明で用いるインクにおいては、これら前記の浸透剤を、１種で又は２種以上を組み合わせて、使用することができる。
【００５９】
特に、前述のアルキレングリコールモノアルキルエーテルが繰り返し単位１０以下のアルキレングリコールであって、炭素数３〜１０のアルキルエーテルであることが好ましい。その中でも、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエ−テル、及び／又は（ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテルであることが好まく、前述の１，２−アルキレングリコールが１，２−ヘキサンジオール、及び／又は１，２−ペンタンジオールであることが好ましい。
【００６０】
また、前述のジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエーテル、（ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２−アルキレングリコールから選ばれた１種以上からなる物質の添加量が０．５％以上３０％以下であることが好ましい。０．５％未満では浸透性の効果が低く印字品質が向上しない。３０％を超えると粘度上昇により使いづらくなり、それ以上添加しても印字品質向上の効果がない。より好ましくは１％以上１５％以下である。
【００６１】
そして、少なくとも前述のアセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤から選ばれた１種以上と、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエーテル、（ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテルおよび１，２−アルキレングリコールから選ばれた１種以上を同時に添加することが印字品質上好ましい。
【００６２】
そして、前述のアセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤から選ばれた１種以上が０．０１〜１．０％で、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエーテル、（ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテルおよび１，２−アルキレングリコールから選ばれた１種以上が１％以上であることが好ましい。アセチレンアルコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤から選ばれた１種以上は少量で浸透性を向上させる効果がある。従って、１．０％以下の添加量であっても、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエーテル、（ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテルおよび１，２−アルキレングリコールから選ばれた１種以上は１％以上添加されていることで印字品質がさらに向上する。
【００６３】
前述の１，２−アルキレングリコールが炭素数４〜１０の１，２−アルキレングリコールであり、添加量が１０％以下であることが好ましい。１０％を超えると粘度上昇によりインクジェット用としては使いづらくなり、それ以上添加しても印字品質向上の効果がない。しかし、筆記具用としてはこれに限定されない。より好ましくは１％以上８％以下である。
【００６４】
又、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエーテルとはジエチレングリコールモノブチルエーテルおよび／またはトリエチレングリコールモノブチルエーテルを示すが、印字品質改良のための浸透性の必要レベルとして、２０％以下の添加が好ましい。２０％を超えると印字品質向上の効果が頭打ちであり、逆に粘度上昇の弊害が生じる。より好ましくは０．５〜１０％である。
【００６５】
本発明で用いるインクにおいては、前記浸透剤の助剤として、インクの浸透性を制御し、更にノズルの耐目詰まり性、インクの保湿性、あるいは浸透剤の溶解性を向上する目的で前述もしくは他の界面活性剤、並びに、高沸点低揮発性の多価アルコール類、あるいはそれらのモノエーテル化物、ジエーテル化物、若しくはエステル化物等の親水性高沸点低揮発性溶媒等を、１種で又は２種以上を組合せて、使用することができる。
【００６６】
インクジェットのノズル面やペン先で乾燥を抑えるために水溶性のあるグリコール類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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量２０００以下のポリエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、チオジグリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、及び、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンチオール等がある。
【００６７】
又、本発明においてはノズル前面でインクが乾燥して詰まることを抑制するために、多くの種類の糖類を用いることもできる。単糖類および多糖類があり、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ラクトース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビオース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の他にアルギン酸およびその塩、シクロデキストリン類、セルロース類を用いることができる。そしてその添加量は０．０５％以上で３０％以下がよい。０．０５％未満ではインクがヘッドの先端で乾燥して詰まる目詰まり現象を回復させる効果は少なく、３０％を超えるとインクの粘度が上昇して適切な印字ができなくなる。一般的な糖類である単糖類および多糖類のグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ラクトース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビオース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等のより好ましい添加量は３〜２０％である。アルギン酸およびその塩、シクロデキストリン類、セルロース類はインクにしたときの粘度が高くなり過ぎない程度の添加量にする必要がある。加えて、これらの糖類をインクに添加する場合は、微生物がインク中に発生する可能性が少なからず高まるので、その対策として防腐剤等をインクに添加することが必要となる。
【００６８】
その他に水と相溶性を有し、インクに含まれる水との溶解性の低いグリコールエーテル類やインク成分の溶解性を向上させ、さらに被記録体たとえば紙に対する浸透性を向上させ、あるいはノズルやペン先の目詰まりを防止するために用いることのできるものとして、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数１から４のアルキルアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピ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、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルなどのグリコールエーテル類、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホランなどがあり、これらを適宜選択して使用することができる。
【００６９】
又、ｐＨ調整剤、溶解助剤あるいは酸化防止剤としてジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリンなどのアミン類およびそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウム、４級アンモニウム水酸化物（テトラメチルアンモニウムなど）、炭酸（水素）カリウム、炭酸（水素）ナトリウム、炭酸（水素）リチウムなどの炭酸塩類その他燐酸塩など、あるいはＮ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、尿素、チオ尿素、テトラメチル尿素などの尿素類、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩などを挙げることができる。
【００７０】
ｐＨ調整剤は、ヘッド部材の耐久性とインクの安定性の観点から、インクのｐＨ値が約７〜１０になる量であることが好ましい。
【００７１】
又、本発明の顔料分散液、これを含有するインクは、必要に応じて、その他の添加剤、例えば、防カビ剤、防腐剤、又は防錆剤として、安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ベゾチアゾリン−３−オン、３，４−イソチアゾリン−３−オン、もしくは４，４−ジメチルオキサゾリジン等のオキサゾリジン系化合物、あるいはアルキルイソチアゾロン、クロルアルキルイソチアゾロン、ベンズイソチアゾロン、ブロモニトロアルコールおよび／またはクロルキシレノール等を含むことができる。更に、ノズル乾燥防止の目的で、尿素、チオ尿素、及び／又はエチレン尿素等を含むこともできる。
【００７２】
又、本発明になるインクにはさらに紙や特殊紙等の媒体への浸透性を制御するため、他の界面活性剤を添加することも可能である。添加する界面活性剤は本実施例に示すインク系との相溶性のよい界面活性剤が好ましく、界面活性剤のなかでも浸透性が高く安定なものがよい。その例としては、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤などがあげられる。両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体などがある。非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含フッ素系界面活性剤などがある。
【００７３】
又、その他の市販の酸化防止剤、紫外線吸収剤なども用いることができる。その例としてはチバガイギー社のＴｉｎｕｖｉｎ３２８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３５、ＭＤ１０２４など、あるいはランタニドの酸化物などがある。
【００７４】
更に粘度調整剤としては、ロジン類、アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチなどを必要に応じて用いることでできる。
【００７５】
本発明におけるインクの諸物性は適宜制御することができるが、好ましい態様によれば、インクの粘度は１０ｍＰａ・秒以下であるのが好ましく、より好ましくは５ｍＰａ・秒以下（２０℃）である。この粘度範囲のインクは、インク吐出ヘッドから安定に吐出される。また、インクの表面張力も適宜制御することができるが、２５〜５０ｍＮ／ｍ（２０℃）であるのが好ましく、より好ましくは３０〜４０ｍＮ／ｍ（２０℃）である。
【００７６】
本発明におけるインクのゼータ電位は、分散体濃度が０．００１〜０．０１重量％になるようにイオン交換水で希釈した希釈液として測定した場合の、２０℃、ｐＨ８〜ｐＨ９における分散体のゼータ電位の絶対値が４０ｍＶ以上であることが好ましい。より好ましくは４５ｍＶ以上であり、更により好ましいゼータ電位の絶対値は５０ｍＶ以上である。ゼータ電位の絶対値が２０ｍＶ以下の分散体の場合、インクの保存安定性が低下する。
【００７７】
【作用】
本発明によるインクカートリッジを開発する過程で本発明者らは以下の知見を得た。但し、本発明は以下の推論によって限定されるものではない。
【００７８】
本発明のインクカートリッジは、負圧発生手段として膜弁によりインクの漏れ出しを防止するため、前述のような多孔質材を用いてインクの保持力を確保する方法と異なり、流体抵抗を大きくすることなくカートリッジ内に収容できるインク量を増量することができる。
【００７９】
ただし、膜弁を使用する場合であっても特開平８−１７４８６０号のあるようにインク収容室が上部にひとつだけだと、インク量に見合う圧力が膜弁に作用することから、その結果、底面積を抑えつつ、インク収容量を増加させる場合、膜弁の開弁時の負圧を大きくする必要がある。この場合、インク残量が少なくなった時点、つまりインクの水頭圧が規定値よりも低下した時点で印字品質の低下が発生するか、もしくは、印字品質を重視してインクレベルを所定の範囲に維持しようとするとインク残量が多くなってしまうという問題がある。
【００８０】
そこで本発明ではインク収容室を下部インク収容室と上部インク収容室に分け、下部インク収容室から上部インク収容室にインクを吸い上げてから、負圧発生手段（膜弁）を介して記録ヘッドに供給するため、インク消費にともなうインクカートリッジ内のインク量による負圧発生手段にかかる圧力の変化分が低減され、常に安定してインクジェットヘッドにインクを供給することが可能となる。
【００８１】
また本発明のインクカートリッジに用いるインクは、その分散ポリマー中の芳香環の量がポリマーの２０％以上であることにより、疎水性の表面を有する顔料に好適に吸着することが可能であり、インク中において顔料から脱離し難くなる。さらにこのような分散体を着色剤とした本発明の水性インクは、従来から使用されていた親水性の高い分散樹脂を使用したインクと比較して、記録紙表面に留まりやすく、したがって印字物は非常に高い印字濃度を有する特性を有するものとなった。
【００８２】
高い印字濃度を得られるその理由は明確には分かっていないが、インクが記録ヘッドより吐出され、記録媒体である紙に着弾した瞬間に、着色剤である分散体が速やかに凝集して紙上に残る為だと推定される。
【００８３】
従って、前述のようなインク貯蔵容器としてのカートリッジと収納されるインクによる本発明のインクカートリッジは、高濃度でにじみない画像を形成できるインクを、高速に印字する記録ヘッドに対して、安定的に大量に供給できることが可能となる。
【００８４】
しかしながら、上記のように優れたインクカートリッジであっても、長期保存時の物性や、長期間放置後の吐出性、又は印字濃度確保において、本来の特性を確保できない場合があることを本発明者らは確認した。
【００８５】
本発明者らが推定するに、インクの分散ポリマーの製造工程において重合が不完全なポリマー成分が不純物として混入した場合、このような不完全なポリマー成分は顔料表面への吸着力が弱いと考えられ、従ってインク中に浸透剤として添加される界面活性剤や親水性有機溶剤等の影響によってインクの液性成分中に遊離ポリマーとして溶解すると推定される。その結果、上記のようなインク特性の低下が発生したと考えられる。
【００８６】
本発明者らは、分散ポリマーの製造において、製造工程の最適化や、予め限外濾過等の洗浄を実施することで、インクの液性成分中におけるこれらの遊離ポリマー量を一定量以下に抑え、上記のようなインク保存時における物性値変動（保存安定性の低下）やインクジェットヘッドからの吐出特性の低下、及び印字物の印字濃度低下等の問題を解消することに成功した。本発明によるインクカートリッジは以上のような知見によって得られた結果である。
【００８７】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００８８】
（カートリッジの実施例）
まず、本発明のインクカートリッジにおいてインクの収納容器であるカートリッジの構造について詳細な図示した実施例に基づいて説明する。
【００８９】
図１（イ）、（ロ）、及び図２（イ）〜（ニ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例の外観を示すものであって、インクカートリッジ１は、一方の面が開口した扁平な矩形状の有底箱型の容器本体２と、この開口を封止する蓋体３とを主体として構成されている。挿入方向の先端側、この実施例では底面の、長手方向の一方に偏するようにインク供給口４が、上部の側方にはそれぞれ係止部材５、６が容器本体２と一体に形成されている。
【００９０】
インク供給口側に偏して位置する係止部材５は、挿入方向の先端側、この実施例では下端より若干上部を回動支点５ａとし、かつ上部が外側に拡開可能に形成され、また対向する他方の係止部材６は、係止部材５と協働してインクカートリッジの把持を補助するように形成されている。
【００９１】
これら係止部材５、６は、その側面が幅方向の位置を規制するガイド部材となるように、キャリッジに設けられた挿入口の幅に対応する幅として構成されている。
【００９２】
またインク供給口側の係止部材５の下部には基板の一方の面に複数の電極７ａが形成され、他方の面に半導体記憶素子が形成された記憶手段７が設けられ、他方の係止部材６の下部にはバルブ収容室８が形成されている。
【００９３】
インク供給口４の近傍で、かつ容器の中央領域側にはインクカートリッジの挿抜方向に延び、かつ少なくとも先端側が開口したスリット部９が形成されている。このスリット部９は、少なくともインク供給口４の先端がキャリッジのインク供給針に到達する以前にインク供給口の開口面がインク供給針に対して直交するように規制できる長さ、及び幅となるように構成されている。
【００９４】
一方、インクカートリッジが装着されるキャリッジ１００は、図３に示したように底面に記録ヘッド１０１を設けるとともに、記録ヘッド１０１に連通するインク供給針１０２を設けて構成されている。インク供給針１０２が設けられている領域から離れた領域には押圧部材、この実施例では板バネ１０３が設けられ、またインク供給針１０２との間に位置決め用の凸片１０４がカートリッジの挿抜方向に延出形成されている。また、インク供給針１０２の側の側壁１０５には電極１０６が配置され、その上部に係止部材５の突起５ｂと係合する凹部１０７が形成されている。
【００９５】
このような構造を採ることにより、図４（イ）に示したようにインク供給口４を奥側として挿入し、板バネ１０３に抗して押え込むと、スリット部９が凸片１０４に規制されるため、一方に偏して設けられた板バネ１０３によりインク供給口４の側が下方となるように回転力（図中、矢印Ｋ）を受けるとしても、姿勢が規定の挿抜方向、この実施例では上下方向に平行となるように規制される。
【００９６】
さらにインクカートリッジ１をバネ１０３に抗して押し込むと、図４（ロ）に示したように係止部材５の突起５ｂが、係止部材５の全体の弾性に抗して凹部１０７に落ち込んで係合する。これにより係止部材５を把持している指に明確なクリック感が伝わり、ユーザーは、インクカートリッジ１がキャリッジ１００に確実に装着されたことを判定できる。
【００９７】
装着された状態では、インクカートリッジ１の記憶手段７の電極７ａが設けられている面が、係止部材５の突起５ｂにより挿抜方向の位置を規制されてバネ１０３による付勢力（図中、矢印Ｋの力）によりキャリッジ１００の電極１０６に押し付けられているため、印刷時の振動に関わりなく、確実にコンタクトを維持する。
【００９８】
一方、交換等によりインクカートリッジ１をキャリッジ１００から取り外す場合には、係止部材５を容器本体２側に弾圧すると、係止部材５は、下端より若干上部の５ａを回動支点として回動し、係止部材５の突起５ｂが凹部１０７から離れる。この状態でインクカートリッジ１は、バネ１０３の付勢力によりガイド片１０４にガイドされてインク供給針１０２に平行に移動し、インク供給針１０２に曲げ力などを作用させることなく取り外すことができる。
【００９９】
図５（イ）、（ロ）は、同上インクカートリッジを構成する容器本体２の一実施例を、その表裏の構造で示すものであって、容器本体２の内側には、略水平方向、より詳細にはインク供給口４の側が若干下方となるように延びる壁１０により上下に分割されている。
【０１００】
下部領域には第１インク収容室１１が、また上部は、壁１０を底面とするように容器本体２の壁１２と一定の間隙を持たせて大気連通路１３を形成するように枠部１４により区画されている。枠部１４は、底部に連通口１５ａが形成された垂直な壁１５により分割され、一方の領域を第２インク収容室１６として、また他方の領域を第３インク収容室１７として形成されている。
【０１０１】
第１インク収容室１１に対向する領域には、第２インク収容室１６と容器本体２の底面２ａ（第１インク収容室１１の底部）とを接続する吸い上げ流路１８が形成されている。吸い上げ流路１８は、記録ヘッドでのインク消費量に対応できる程度の断面積に形成され、その下端に第１インク収容室１１に開口し、かつ毛細管力によりインクを保持できる吸い込み口１８ａが、また上端が第２インク収容室１６の底部に連通するように流出口１８ｂが開口するように形成されている。
【０１０２】
吸い上げ流路１８の吸い込み口１８ａの近傍には連通口１９ａ、１９ｂを備えた壁１９が形成されている。またこの吸い上げ流路１８に対向する箇所には図６に示したように容器本体２に外部からインクの注入のための開口２０、及び第１インク収容室１１と連通する開口２１が形成されている。この吸い上げ流路１８は、容器本体２の表面に凹部１８ｃ（図５（ロ））を形成し、この凹部１８ｃを遮気性フィルム９５（図８、図９）により封止することにより構成されている。
【０１０３】
第３インク収容室１７は、枠部１４の上面１４ａと一定の間隙を隔てて壁２２、２４、２６により、また第４のインク収容室２３は壁１０、２４、２６、２７により区画されている。壁２２に連続して差圧弁収容室３３（図９）の裏面に連通する流路が壁２４により区画されている。
【０１０４】
壁２４の下部には壁１０との間に連通口２６ａを備えた区画壁２６が、また枠部１４との間には下部に連通口２７ａを備えた区画壁２７を設けてインク流路２８が形成されている。インク流路２８の上部は、フィルタ室となる貫通穴２９を介してカートリッジ１の表面側に連通している。この貫通穴２９には多孔質材からなるフィルタ５５（図８）が挿入されている。なお、図中符号２ｂは、記憶手段７を収容する凹部を示す。
【０１０５】
貫通穴２９は、図６に示したように壁２７に連続するように形成された壁３０により分離され、凹部３０ａを介してインク流路２８の上端に連通し、容器本体２の表面側の水滴形の凹部３０ｂを介して差圧弁収容室３３の裏面の壁３４、及び壁２４で区画された流路の上部の凹部２４ａに連通されている。
【０１０６】
図５（ロ）に示すように、差圧弁収容室３３の下部とインク供給口４とは、容器本体２の表面に形成された凹部３５と、この凹部３５を覆う遮気性フィルム９５とからなる流路により接続されている。
【０１０７】
また、容器本体２の表面には、可及的に流路抵抗が高くなるように蛇行する細溝３６と、これの周囲に幅広の溝３７と、第２インク収容室１６に対向する領域に矩形状の凹部３８が形成されている。矩形状の凹部３８にはさらに一段下がった位置に枠部３８ａと離散的にリブ３８ｂが形成され、この枠部３８ａで固定するように撥インク性と通気性とを備えた通気性フィルム９８（図９）を張設して大気通気室が区画形成されている。
【０１０８】
凹部３８の底面には貫通穴３８ｃが形成されていて、第２インク収容室１６の壁３９で区画された細長い領域３９ａ（図５（イ））に連通されている。また凹部３８の、通気性フィルム９８よりも表面側の領域には細溝３６の一端３６ａが連通している。領域３９ａの他端は、ここに形成された貫通穴４０、容器本体２の表面に形成された溝４１、及び貫通穴４１ａを介してバルブ収容室８に連通されている。
【０１０９】
一方、バルブ収容室８の裏面には凹部４３が形成され、またバルブ収容室８の先端に第２インク収容室１６の近傍に開口する貫通穴４３ａが形成されている。これら凹部４３から貫通穴４３ａの領域は、フィルム６１により封止されて大気連通用の流路を形成している。この貫通穴４３ａは、枠部１４と一定の間隙をもって形成された垂直に延びる壁４４と蓋体３とに区画された流路４５に連通している。流路４５の上端４５ａは、壁４４と枠部１４とで形成された流路４６、または大気連通路１３を介して第１インク収容室１１の上端に連通されている。
【０１１０】
このような流路構造を採ることにより、第１インク収容室１１のインクのバルブ収容室８への流れ込みや、また第１インク収容室１１のインクの揮散を防止しつつ、第１インク収容室１１を大気に開放させることができる。
【０１１１】
バルブ収容室８の、カートリッジ挿入側の先端、この実施例では図５（ロ）に示したように下部の窓８ａにより開放されていて、記録装置本体のキャリッジ１００に設けられた複数の識別片１１０、１１１、１１２（図３）及びバルブ作動杆が進入可能な後述する識別ブロック７０が下部に、また大気開放弁６５が上部に装着されている。
【０１１２】
このような状態で、図８に示したように容器本体２の開口側の枠部１４、壁１０、１５、２２、２４、２６、２７、３０、及び３９には、フィルム９４を熱溶着等により接着して上部に位置するインク収容室（１６、１７、２３）を形成するとともに、下部のインク収容室（１１）とは分離された状態で、蓋体３が気密的に嵌着されている。また、バルブ収容室８には弁体６５と板バネ６２を収容した状態で、フィルム９６が貼着されている。
【０１１３】
他方、図９に示したように容器本体２の表面側には差圧弁収容室３３に膜弁５２、バネ５０、膜弁５２の排出口側と凹部３５を連通させる溝５３ａを備えた膜弁押え板５３とを装着してから、差圧弁収容室３３、細溝３６、溝４１、凹部３０ｂ、凹部３５、凹部３８、凹部１８ｃを覆うことができるサイズの１枚の遮気性フィルム９５が貼着される。
【０１１４】
またバルブ収容室８の凹部４３に対向する領域には遮気性を有し、作動杆により容易に弾性変形する膜６１を貼着して、その表面側に識別片７０が爪７０ａ、７０ｂにより装着、固定されている。
【０１１５】
また、インク供給口４は、インク供給針１０２（図３）の挿通により開弁する弁体９０を、バネ９１により常時閉弁状態、この実施例では下方に押圧するように挿入して、弁体９０、及びインク供給針と容器本体２との気密性を確保するパッキン９２を挿入して構成されている。なお、図中符号９３は、インク供給口に貼着されて流通工程でのインクの漏れ出しを防止し、かつインク供給針１０２の挿通が可能な保護用のフィルムを示す。
【０１１６】
図１０は、前述の差圧弁収容室３３の近傍の断面構造を示すものであって、差圧弁収容室３３には、バネ５０とエラストマー等の弾性変形可能な材料により構成され、中心に貫通穴５１を備えた膜弁５２が収容されている。膜弁５２はその周囲を環状の厚肉部５２ａと、この厚肉部５２ａと一体的に形成された枠部５４とを備え、この枠部５４を介して容器本体２に固定され、またバネ５０は、一端を膜弁５２のバネ受け部５２ｂに、他端を容器本体２に嵌着された膜弁押え板５３により支持されている。
【０１１７】
このような構成により、フィルタ５５を通過したインクは、インク流通口３４ａを通過して膜弁５２に阻止される。この状態でインク供給口４の圧力が低下すると、膜弁５２がバネ５０の付勢力に抗して弁座部３４ｂから離れるため、貫通穴５１を通過し、凹部３４により形成された流路を経由してインク供給口４に流れ込む。
【０１１８】
インク供給口４のインク圧力が所定の値に上昇すると、膜弁５２がバネ５０の付勢力に負けて弁座部３４ｂに弾接され、インクの流通が遮断される。このような動作を繰返すことにより一定の負圧を維持しながらインクをインク供給口４に排出することができる。
【０１１９】
図１１（イ）、（ロ）は、大気連通用のバルブ収容室８の断面構造を示すものであって、バルブ収容室８を区画する壁には貫通穴６０が穿設され、ここに弁体６５の凸部６５ａが移動可能に装填されている。また本体６５ｂの側が、下端を突起６３により固定され、中央部を突起６４により規制された板バネなどの弾性部材６２に常時閉弁するように押圧されている。弁体６５は、貫通穴６０の側にエラストマ等の比較的柔らかい材料で形成された封止部６５ｃを設けて構成するのが望ましい。
【０１２０】
また膜９８の他面に装着された識別ブロック７０は、図１２に示したように、爪７０ａ、７０ｂにより容器本体２の穴２ｃ、２ｄ（図７）に固定され、カートリッジの挿入方向に平行な複数、この実施例では３本の溝７１、７２、７３が形成されている。これらの１つの溝２３２にはインクカートリッジの挿入方向側、この実施例では下端が弁体６５の凸部６５ａを押圧するためのアーム７４が形成されている。
【０１２１】
アーム７４は、若干内側に位置するように回動支点７４ａにより回動可能で、かつ引き抜き側、この実施例では上部側が作動杆１１３（図１１）の進入路に斜めに突出するように構成されている。また、それぞれの溝７１〜７３には、図３、４に示したようにキャリッジ１００の識別片１１０、１１１、１１２の先端に対向するように突出部７１ａ、７２ａ，７３ａが形成されている。
【０１２２】
このような構成により、アーム７４の位置を一定とする一方、これら突出部７１ａ、７２ａ、７３ａの位置、及び識別片１１０、１１１、１１２の先端の位置を、カートリッジのインクの種類に対応させて設定することにより、カートリッジの誤装着を防止することができる。これら突出部７１ａ、７２ａ、７３ａの位置は、カートリッジの挿抜方向だけではなく、カートリッジの厚み方向の位置を変えることにより、３次元的な配列構造を採ることが可能となり、識別領域形成面積の拡大を招くことなく多くのインク種を識別することができる。
【０１２３】
このような識別ブロック７０は、記録装置では突出部の位置により識別されるが、組立時やまたユーザーが容易にインクの種類を識別できるように、例えば識別ブロックをインクと同系統の色としたり、またインクの種類を示すマークを施しておいてもよい。
【０１２４】
また、インクカートリッジがホルダに装着されて作動杆１１３によりアーム７４が押圧されると、弁体６５が移動して開弁状態となる。これにより、第２インク収容室１６の近傍に開口する貫通穴４３ａとフィルム６１により形成された大気連通用の流路、及び枠部１４と一定の間隙をもって形成された垂直に延びる壁４４と蓋体３とに区画された流路４５、流路４６、大気連通路１３を介して第１インク収容室１１の上端を大気に開放させる。
【０１２５】
すなわち、バルブ収容室８は、貫通穴４１ａにより容器本体２の溝４１に連通し、他端の貫通穴４０、フィルムで被われた領域３９ａ、貫通穴３８ｃを介して凹部３８の底面に連通している。そして凹部３８は、通気性フィルム９８を介して容器本体のキャピラリを構成する細溝３６の一端３６ａに連通していて、大気に開放されている。
【０１２６】
次に、インク注入によりカートリッジにインクが充填されてから、インク消費によってカートリッジ内のインク量が変化していく様子を図１３（Ｉ）〜（Ｖ）を用いて説明する。
【０１２７】
インク注入用の開口２０、２１からカートリッジ内の空気を排気し、その後脱気したインクを注入し、注入が終了した後に開口２０、２１をフィルムや栓体で封止する。この状態では、第１〜第４のインク収容室１１、１６、１７、２３、インク吸い上げ流路１８、フィルタ室３４、差圧弁収容室３３、及び差圧弁収容室３３からインク供給口４に至る空間にインクが充填された状態となる。
【０１２８】
なお、下部のインク収容領域、つまり第１インク収容室１１は、容器本体２と蓋体３とにより密封され、また上部のインク収容領域、この実施例では第２インク収容室１６、第３インク収容室１７、第４インク収容室２３、フィルタ室３４は、容器本体２と蓋体３との間に位置するフィルム９４と容器本体２とにより区画されて第１インク収容室１１に連通する空間９０（図１０）が存在するので、インク充填量によってはこの空間にも若干のインクが浸入した状態となる場合もある。
【０１２９】
このように構成されたインクカートリッジは、弁等により大気との連通が断たれて保存されるため、脱気されたインクを収容している場合にはインクの脱気度が十分に維持される。
【０１３０】
インクカートリッジ１をカートリッジホルダに装填すると、当該ホルダに適合したインクカートリッジである場合には、インク供給口４がインク供給針に挿通される位置まで進入し、また前述したように作動杆により貫通穴６０が開放され、第１インク収容室１１（インク収容領域）が大気に連通し、またインク供給口４の弁体もインク供給針により開弁される。
【０１３１】
一方、当該ホルダに適合しない場合には、インク供給口４がインク供給針１０２に到達する以前、つまり少なくともインク供給口内に形成された弁体９０をインク供給針１０２により開弁する以前にインクカートリッジの進入が阻止されるから、弁体９０が封止状態を維持し、インク収容領域の大気の無用な置換を阻止してインク溶媒の蒸発を防止する。
【０１３２】
ホルダに正常に装着されて記録ヘッドによりインクが消費されると、インク供給口４の圧力が規定値以下に低下するから、前述したように膜弁５２が開放され、またインク供給口４の圧力が規定値以上に上昇すると膜弁５２が閉弁して、所定の負圧に維持されたインクが記録ヘッドにインクが流れ込む（図１３（Ｉ）、なお図１３（Ｉ）〜（Ｖ）におけるハッチングの領域は、第１インク収容室１１〜第４インク収容室２３等に存在するインクを示す）。
【０１３３】
記録ヘッドでのインクの消費が進行すると、第１インク収容室１１のインクは、吸い上げ流路１８を経由して第２インク収容室１６に流れ込む。ここにインクとともに第２インク収容室１６に流れ込んだ気泡は浮力により上昇するから、インクだけが下部の連通口１５ａを経由して第３インク収容室１７に流れ込む。
【０１３４】
第４インク収容室２３のインクは、フィルタ室３４を区画する壁２６の連通口２６ａを通過してインク流路２８を上昇し、領域３１からフィルタ室３４の上部に流れ込む。フィルタ５５を通過したインクは、貫通穴３４ａから差圧弁収容室３３に流れ込み、前述したように膜弁５２の開閉動作により所定の負圧でインク供給口４に流れ込む。
【０１３５】
もとより、第１インク収容室１１は、大気連通路１３を介して大気に連通されて大気圧に維持され、また第２インク収容室１６は、連通口１５ａを介してのみ第３インク収容室１７に連通しているから、記録ヘッドでの消費により減少したインク量に見合うインクが第１インク収容室１１から第２インク収容室１６に流れ込む。
【０１３６】
また、第１インク収容室１１のインクが逆流により凹部３８まで流れ込んでも、ここには通気性を備えた撥インク性の膜が設けられているから、この膜により大気との連通を維持しつつインクの流出を阻止することができる。これにより、細溝３６に流れ込んだインクが固化して大気連通流路が閉塞するというような不都合を未然に防止できる。以下、第１インク収容室１１にインクが存在する状態では、第１インク収容室１１のインクレベルＨに対応してインク供給口４に作用する負圧が徐々に増大する。
【０１３７】
このように、下部に位置する第１インク収容室１１の底面領域のインクを、上部のインク収容室、より詳細には第２インク収容室１６の底面近傍に吸い上げるから、上部に位置するインク収容室１６、１７、２３の水頭圧は略一定となり、インクカートリッジの高さに起因する水頭圧の変化を、下方に位置するインク収容室１１の水頭圧Ｈの変化分だけが膜弁５２に直接作用する。
【０１３８】
このため、膜弁５２を閉弁状態に維持する押圧力を下方に位置するインク収容室１１の水頭圧Ｈの変化分に合わせて設定でき、底面積を増加させることなく、インク収容量を増加させても、つまり容器本体２を背高構造にしても、記録ヘッド及び負圧発生機構に無用に強い負圧を作用させることなく、インクを供給でき、高い印字品質を維持してインクカートリッジに収容されているインクを有効に使用することができる。
【０１３９】
このようにして第１インク収容室１１のインクが吸い上げ流路１８から第２インク収容室１６に吸い上げられて無くなると（図１３（ＩＩ））、吸い上げ流路１８の吸い込み口１８ａが毛細管力（吸い込み口１８ａに形成されたメニスカスの力）によりインクを保持する。したがって、第２インク収容室１６のインクが第１インク収容室１１に流れ込むことにはならない。また、このように第１インク収容室１１のインクが無くなった状態で、カートリッジが記録装置から引き抜かれても、上部のインク収容領域のインクが第１インク収容室１１に流れ込むのを可及的に防止できる。
【０１４０】
記録ヘッドによりインクが消費されて第２インク収容室１６に負圧が作用すると、大気に開放された第１インク収容室１１から空気の吸引を伴いつつ第２インク収容室１６のインクが連通口１５ａを経由して第３インク収容室１７に間欠的に流れ込む。第２インク収容室１６、第３インク収容室１７及び第４インク収容室２３のインクが消費されている期間においては、各収容室１６、１７、２３のインクレベルにほとんど関係なく一定した圧力が負圧発生機構を構成する膜弁５２に作用し、印字品質の低下を招くことなく、インクカートリッジのインクを有効に記録ヘッドに供給できる。
【０１４１】
第２インク収容室１６のインクが無くなると（図１３（ＩＩＩ））、第３インク収容室１７に残存しているインクが連通口２６ａを経由して記録ヘッドに供給される。さらに第３インク収容室１７のインクが消費されると、第４インク収容室２３のインクが消費される（図１３（ＩＶ））。連通孔１５ａ、２６ａ、２７ａは、図示したようにインクが消費される過程でメニスカスを形成してインクを保持できる程度のサイズの開口として形成されている。
【０１４２】
このようにして壁２６で区画された一方の領域のインクが連通口２６ａまで低下し（図１３（ＩＶ））、さらに第４インク収容室２３のインクが消費された時点でも（図１３（Ｖ））、壁１０が、インク流路２８の側を下方となっているため、インク流路２８の下端に位置する連通孔２７ａは、インクに常時浸漬された状態となるから、フィルタ室３４が大気に開放されることがない。したがって、この状態で記録ヘッドでのインク消費を中止させると、記録ヘッドへの気泡の流入を防止できる。
【０１４３】
このように上部のインク収容領域を壁１５、２６により複数の領域に区画し、複数の上部インク収容室１６、１７、２３を形成し、かつ少なくともそれぞれの底部領域で連通させることにより、上部インク収容室１６、１７、２３のインク量の減少に関わりなく膜弁５２に対する水頭圧を略一定の範囲内に維持することができ、図１３（ＩＩ）以後、図１３（ＩＶ）の過程、つまり第１インク収容室１１のインクが消費され、第２〜第４インク収容室１６、１７、２３のインクが記録ヘッドの供給されている状態では、第１インク収容室１１にインクが残存している状態に比較してインク供給口２４の負圧の変動を大幅に抑えることができる。
【０１４４】
また、第２インク収容室１６より下流側のインクが消費される過程において、例えば第２インク収容室１６の上部に形成された空気層（トラップされた空気による空間）が環境温度の上昇で膨張してインクが第１インク収容室１１に逆流しても、第１インク収容室１１でトラップされ、その後逆流した第１インク収容室１１のインクは前述した様に第２インク収容室１６に吸い上げられて消費することが可能である。これにより環境温度の変化によって差圧弁に過大な圧力が作用するのを未然に防止でき、インク供給口２４からのインクの漏れ出しを確実に防止できる。
【０１４５】
ところで、図１４に示したように同一の記録装置に装着されても、他のインクよりも多く消費されるインク、例えばブラックインクを収容するカートリッジは、インク容量を多く構成しておくとカートリッジの交換周期を平均化できて使用者にとっては便利である。
【０１４６】
このカートリッジは、容器本体２’は、開口面の形状は同一で、その深さＷ２だけが大きくなるように構成されている。これにより、容器本体２’の深さＷ２を変更するだけで収容可能なインク量を増加することができる。
【０１４７】
そして、インク供給口４’、記憶手段７’は、その配列中心が、他のカートリッジと同様に容器本体２の表面から一定の位置Ｗ１となるように設定されている。なお、識別ブロック７０’は、容器本体２’の表面側に装着されているから、当然に同一の位置に配置されることになる。ただ、係止部材５’は、装填時にインク供給口４’に確実に押圧力が作用するように、インク供給口４’と同様に容器本体２’の側に偏して配置されている。
【０１４８】
ところで、容器本体２’の厚みＷ２が深くはなっているものの、第４のインク収容室２３’から差圧弁収容室にインクを誘導するインク流路の断面積や、差圧弁を構成する膜弁５２’は、前述の薄く構成されたカートリッジと同等で十分である。このため、前述のインク流路２８に対応するインク流路は、容器本体２’の表面側に凹部４７を設け、この凹部４７を容器本体２’の表面に貼着するフィルム９５’により封止して形成されている。凹部４７は、その下端で貫通穴４７ａにより第４のインク収容室２３’、また上端で貫通穴４７ｂによりフィルタ室となる貫通穴２９’の、容器本体２’の内側に連通している。
【０１４９】
また差圧弁収容室３３’の裏面の流路を区画する壁２４’は、図１９に示したように表面からの高さＪを容器本体の幅Ｗ２より小さく形成され、フィルム４８により封止されている。これにより、第４のインク収容室２３’の底部の貫通穴４７ａから吸い上げられたインクは、凹部４７とフィルム９５’とで形成されたインク流路を上昇し、凹部４７の上端の貫通穴４７ｂからフィルタ５５’を通過して容器本体２’の表面側に流出する。なお、貫通穴４７ｂと貫通穴２９’とは、凹部２９ａ’により連通されている。
【０１５０】
その後、容器本体２’の表面側の水滴形の凹部３０ｂ’を経由してから壁２４’とフィルム４８とで区画された領域、つまり差圧弁収容室３３’の裏側に凹部２４ａ’から流れ込み、以後前述の実施例と同様に、インク供給口４’の負圧に応じて膜弁５２’を開閉させてインク供給口４’に流れ込む。また、貫通孔４７ｂは、インクの消費過程でメニスカスによりインクを保持できる程度の開口を持つように構成されている。
【０１５１】
第４のインク収容室２３’から差圧弁収容室３３’に至る流路を上述のように構成すること、つまり壁２４’の高さを単純に容器本体２’と同等の高さに構成する場合に比較して、デッドスペースを少なくして、インクを有効に利用することができる。
【０１５２】
本実施例においては、第３のインク収容室１７’と第４のインク収容室２３’は、差圧弁収容室の裏面の流路を区画する壁２４’の高さが、上部のインク収容室を区画する枠部１４’や壁１０よりも低く形成されているので、容器本体の厚み方向で実質的に一つのインク収容室を構成することになる。
【０１５３】
なお、このように構成されたインクカートリッジは、さらに図８、図９、及び図１８に示したように、容器本体２、２’の表面に貼付された流路構成用のフィルム９５、９５’に重ねるようにして装飾用フィルム９７、９７’が重ね張りされて商品に仕上げられる。
【０１５４】
この装飾用フィルム９７、９７’は、インク注入口２０、２１、２０’、２１’に対向する領域に舌部９７ａ、９７ａ’を形成し、この舌部９７ａ、９７ａ’でインク注入口２０、２１、２０’、２１’を封止しておくのが望ましい。
【０１５５】
上述の実施例においては、第２インク収容室１６、１６’と第３インク収容室１７、１７’とは、壁１５、１５’の下部に形成された凹部１５ａ、１５ａ’とだけで連通させて、第２インク収容室１６、１６’に気泡トラップ室としての機能を付与しているが、図２０、図２１に示したように壁１５、１５’の上部にも凹部を形成すると、顔料インクのように沈降が生じやすいインクであっても、第２インク収容室１６に沈降した顔料を凹部１５ａ、１５ａ’から、また溶媒成分を上部の凹部１５ｂ、１５ｂ’から第３インク収容室２３、２３’に流入させ、顔料とインク溶媒との撹拌を促してインク濃度の均一化を図ることができる。
【０１５６】
その他、上述の実施例においては、レイアウトの都合上、差圧弁収容室を上部のインク収容室側に配置しているが、下部のインク収容室、または上部と下部のインク収容室とに跨がるように配置し、流路により上部に位置するインク収容室のインクを膜弁の流入側に連通させ、また膜弁の流出側を流路によりインク供給口に連通させても同様の作用を奏する。
【０１５７】
また、実施例のインクカートリッジにおいては、上部に３つのインク収容室を形成しているが、１つだけであっても上述した膜弁に作用する水頭圧の変化を低減できる効果を奏する。また２つ以上形成して底部で連通させることにより、各インク収容室のインクが消費されていく段階でできる空間を気泡トラップ空間として機能させて負圧発生機構への気泡の流入を可及的に防止し、もって印字品質の低下を防止できる。
【０１５８】
さらに実施例においては、インク供給口をカートリッジの底面に形成されているが、側面に形成しても同様の作用を奏することは明らかである。なお、このような構造を採る場合には、カートリッジの挿入工程に合わせて作動する部材もその挿入方向の対応するように向きを変更することで対応可能である。
【０１５９】
図２２は本発明のインクカートリッジを用いたインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。
【０１６０】
図２２において、キャリッジ１００は、キャリッジモータ２０２によって駆動されるタイミングベルト２０３を介し、ガイド部材２０４に案内されてプラテン２０５の軸方向に往復運動し得るように構成されている。
【０１６１】
キャリッジ１００の下面部には、インクジェット式の記録ヘッド１０１が記録紙２０６に対向するように装着され、キャリッジ１００の上面部には、前記記録ヘッド１０１にインクを供給するインクカートリッジ１、１’が着脱可能に装着されている。
【０１６２】
また、前記キャリッジ１００の移動領域における非印字領域には、キャップ部材２０７ａを有するキャッピング手段２０７が配置されている。そして、前記記録ヘッド１０１が直上に移動したときに上昇し、記録ヘッド１０１のノズル形成面を封止し得るように構成されている。このキャッピング手段２０７の下方には、前記キャップ部材２０７ａの内部空間に負圧を与えるためのポンプユニット２０８が配置されており、負圧を記録ヘッド１０１に作用させてインクを吸引するクリーニング手段としての機能を有する。
【０１６３】
前記キャッピング手段２０７における印字領域側部の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えるワイピング手段２０９が水平方向に進退可能となるように配置されており、キャリッジ１００がキャッピング手段２０７側において往復移動する際に、記録ヘッド１０１の移動経路上にワイピング手段２０９が進出されるように構成されており、記録ヘッド１０１のノズル形成面のワイピングを実施する。
（芳香環量、顔料：ポリマー比、平均粒径、遊離ポリマー量、及び表面張力の測定方法）
【０１６４】
以下の実施例、又は比較例で得られた各測定値（芳香環量、顔料：ポリマー比、平均粒径、遊離ポリマー量、表面張力）は、次に示す方法で測定した。
【０１６５】
＜芳香環量の測定＞
各実施例、又は比較例で得た分散ポリマー溶液の一部を取り出し、溶媒成分を留去してポリマー成分のみを取り出し、ＤＭＳＯ−ｄ_６に溶解させ、^１３Ｃ−ＮＭＲ及び^１Ｈ−ＮＭＲ（ブルカー社（ドイツ）製ＡＭＸ４００）を使用して、ポリマー中の芳香環量を測定した。
【０１６６】
＜顔料：ポリマー比の測定＞
各実施例、又は比較例で得た分散液の一部を取り出し、０．１ｍｏｌ／ｌ濃度ＨＣｌを添加して分散体のみを酸析後、乾燥重量を測定した。次に、アセトンを用いたソックスレー抽出法で分散ポリマーのみを取り出し、乾燥重量を測定することで、顔料：ポリマーの重量比を算出した。
【０１６７】
＜平均粒径の測定＞
各実施例、又は比較例で得た水性インクの分散体濃度が０．００１〜０．０１重量％に（インクにより測定時の最適濃度が若干異なる為）なるようにイオン交換水で希釈し、その分散粒子の２０℃における平均粒径を粒度分布計（大塚電子社製ＤＬＳ−８００）で測定した。
【０１６８】
＜遊離ポリマー量の測定＞
各実施例、又は比較例で得た水性インクを必要量取り出し、遠心加速（条件：２５００Ｇ×６０分）によりインク中における分散体等の固形分を沈殿成分として沈降させた。
【０１６９】
次に上清成分として得られたインクの液性成分を減圧加熱し、その溶媒成分を蒸発させ、液性成分中に存在する遊離ポリマーの重量を測定することで、インク全重量に対する遊離ポリマー量を測定した。
【０１７０】
＜表面張力の測定＞
各実施例、又は比較例で得た水性インクの２０℃の表面張力を表面張力計（協和界面科学社製ＣＢＶＰ−Ａ３）で測定した。
【０１７１】
（実施例１）
（１）分散液の製造：分散液Ａ１
本実施例１に用いる分散液Ａ１の製造には無機顔料であるカーボンブラック顔料のカラーブラックＦＷ１８（デグサ株式会社製）を用いた。
まず、攪拌機、温度計、還流管および滴下ロートをそなえた反応容器を窒素置換した後、メチルエチルケトン１５部、スチレン２１部、α−メチルスチレン５部、ブチルメタクリレート１６部、ラウリルメタクリレート１０部、アクリル酸２部、ｔ―ドデシルメルカプタン０．３部を入れて７０℃に加熱し、別に用意したスチレン１００部、アクリル酸１５部、ブチルメタクリレート５０部、ｔ−ドデシルメルカプタン１部、メチルエチルケトン２０部およびアゾビスイソブチロニトリル３部を滴下ロートに入れて４時間かけて反応容器に滴下しながら分散ポリマーを重合反応させた。次に、反応容器にメチルエチルケトンを添加して４０％濃度の分散ポリマー溶液を作成した。
【０１７２】
この分散ポリマー溶液の一部と取り出し、溶媒成分を留去後、全重量に対する芳香環の割合を前述の「芳香環量の測定」に記載の方法で測定したところ、分散ポリマー全重量に対する芳香環量は５８％であった。
【０１７３】
上記分散ポリマー溶液４０部とカーボンブラック顔料であるカラーブラックＦＷ１８（デグサ社製）３０部、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００部、メチルエチルケトン３５部を混合し、ホモジナイザーで３０分以上分散処理し、イオン交換水を３５０部添加して、さらに１時間分散する。そして、ロータリーエバポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去後、ブフナー漏斗で濾別と洗浄を繰り返す。次に濾別された顔料内包樹脂分散体に、イオン交換水、及び中和剤として水酸化ナトリウム水溶液を攪拌しながら適宜加えてｐＨ７．５に調整してから、平均孔径５μｍのメンブランフィルタで濾過することで、分散体Ａ１（カーボンブラック顔料を芳香環量が５８％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液１を得た。
【０１７４】
表１に分散液Ａ１に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、顔料：ポリマー比については前記「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０１７５】
（２）インクの調整
本実施例１では、前記実施例１（１）で得た分散液Ａ１、アセチレングリコール系界面活性剤であるオルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるジエチレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２−アルキレングリコールである１，２−ペンタンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０１７６】
なお、インクの調整では分散体Ａ１の含有量が８．０％となるように分散液Ａ１を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ１の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０１７７】
また、下記本実施例１のインク組成中の「残量」として添加されるイオン交換水には、インクの腐食防止のためプロキセルＸＬ−２、インクジェットヘッド部材の腐食防止のためベンゾトリアゾール、及びインク系中の金属イオンの影響を低減するためにＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を、それぞれインク全重量に対して０．０１％、０．０１％、０．０２％となるように添加したものを用いた。
【０１７８】
分散体Ａ１＜１２０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０％
オルフィンＥ１０１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　　３．０％
１，２−ペンタンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．５％
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１．５％
トリメチロールプロパン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．０％
トリプロパノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．３％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０１７９】
（３）インクジェットカートリッジの製造
前記実施例１（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１４〜１９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例１に使用するインクカートリッジを得た。
【０１８０】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１８１】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例１（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は１．２１％であった。
【０１８２】
（５）印字評価
印字画像評価には圧電素子（ピエゾ素子）を使用したインクジェットヘッドによりインクを吐出するインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）に、前記実施例１（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、評価紙として、ヨーロッパ、アメリカおよび日本の市販されている普通の紙として（ａ）Ｃｏｎｑｕｅｒｏｒ紙、（ｂ）Ｒｅｙｍａｔ紙、（ｃ）Ｍｏｄｅ　Ｃｏｐｙ紙、（ｄ）Ｒａｐｉｄ　Ｃｏｐｙ紙、（ｅ）Ｘｅｒｏｘ　Ｐ紙、（ｆ）Ｘｅｒｏｘ　４０２４紙、（ｇ）Ｘｅｒｏｘ　１０紙、（ｈ）ＮｅｅｎｈａＢｏｎｄ紙、（ｉ）Ｒｉｃｏｐｙ　６２００紙、及び（ｊ）Ｈａｍｍｅｒ　ｍｉｌｌ　Ｃｏｐｙ　Ｐｌｕｓ紙を使用した。
【０１８３】
なお、評価は目視により行い、以下の評価基準に基づいておこなった。
Ａ：全てのポイントの文字において、にじみがわからない。
Ｂ：５ポイント以下の文字で、わずかににじみが認められる（実用レベル）。
Ｃ：にじみのため、５ポイント以下の文字が太く見える。
Ｄ：にじみが著しく、５ポイント以下の文字が判別できない。
印字評価の結果を表２に示す。
【０１８４】
（６）吐出安定性評価
前記実施例１（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、Ａ４版Ｘｅｒｏｘ　Ｐ紙に２００ページ連続印字して、印刷の乱れ具合を観察することで吐出安定性を評価した。
【０１８５】
なお、評価は目視により行い、以下の評価基準に基づいておこなった。
Ａ：全く印刷乱れが発生しない。
Ｂ：印刷乱れが見られたが１０箇所未満である（実用レベル）。
Ｃ：１０箇所以上１００箇所未満の範囲で印刷乱れがある。
Ｄ：１００箇所以上印刷乱れが発生した。
吐出安定性評価の結果を表３に示す。
【０１８６】
（７）保存安定性評価
前記実施例１（３）で製造したインクカートリッジを、それぞれ６０℃／１週間、−２０℃／１週間放置して、放置前後におけるカートリッジ内のインクの発生異物と物性値変動（粘度、表面張力）について評価した。
なお、評価は以下の評価基準に基づいておこなった。
Ａ：６０℃あるいは−２０℃放置後の異物量・物性値と放置前のそれとの比が、０．９９〜１．０１の範囲内である。
Ｂ：比が０．９５〜０．９９、あるいは１．０１〜１．０５の範囲内である（実用レベル）。
Ｃ：比が０．９０〜０．９５、あるいは１．０５〜１．１０の範囲内である。
Ｄ：比が０．９０未満、あるいは１．１０より大きい。
保存安定性評価結果を表３に示す。
【０１８７】
（実施例２）
（１）分散液の製造：分散液Ａ２
本実施例２に用いる分散液Ａ２の製造には、有機顔料である不溶性モノアゾイエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４）を用いた。
【０１８８】
まず、攪拌機、温度計、還流管および滴下ロートをそなえた反応容器を窒素置換した後、スチレン１２部、ラウリルメタクリレート９部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＮＫエステルＭ９０Ｇ；新中村化学株式会社製）１５部、イソブチルメタクリレートマクロマー（ＡＷ−６Ｓ；東亜合成株式会社製）５部、メタクリル酸３部、メチルエチルケトン５部、メルカプトエタノール０．３部を入れて７０℃に加熱し、別に用意したスチレン２５部、ラウリルメタクリレート３０部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＮＫエステルＭ９０Ｇ；新中村化学株式会社製）１５部、イソブチルメタクリレートマクロマー（ＡＷ−６Ｓ；東亜合成株式会社製）１５部、メタクリル酸１０部、メチルエチルケトン２０部、メルカプトエタノール１．０部を滴下ロートに入れて４時間かけて反応容器に滴下しながら分散ポリマーを重合反応させた。次に、反応容器にメチルエチルケトンを適宜添加して４０％濃度の分散ポリマー溶液を作成した。
【０１８９】
この分散ポリマー溶液の一部と取り出し、溶媒成分を留去後、全重量に対する芳香環の割合を前述の「芳香環量の測定」に記載の方法で測定したところ、分散ポリマー全重量に対する芳香環量は２６％であった。
【０１９０】
上記分散ポリマー溶液４０部と有機顔料である不溶性モノアゾイエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４）３０部、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００部、メチルエチルケトン４０部を混合し、ホモジナイザーで３０分以上分散処理し、イオン交換水を３８０部添加して、さらに１時間分散する。そして、ロータリーエバポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去後、水を適宜加えながら、限外濾過システムのミリタン（ミリポア社製）による分画分子量１０万の限外濾過を実施した。最後に、イオン交換水、及び中和剤として水酸化ナトリウム水溶液を攪拌しながら適宜加えてｐＨ７．５に調整してから、平均孔径５μｍのメンブランフィルタで濾過することで、分散体Ａ２（不溶性モノアゾイエロー顔料を芳香環量が２６％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液Ａ２を得た。
【０１９１】
表１に分散液Ａ２に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０１９２】
（２）インクの調整
本実施例２では、前記実施例２（１）で得た分散液Ａ２、アセチレングリコール系界面活性剤であるサーフィノール４４０（エアープロダクツ株式会社製）とオルフィンＳＴＧ（日信化学工業株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるトリエチレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２−アルキレングリコールである１，２−ペンタンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０１９３】
なお、インクの調整では分散体Ａ２の含有量が７．０％となるように分散液Ａ２を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ２の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０１９４】
また、下記本実施例２のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
分散体Ａ２＜１２０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．０％
サーフィノール４４０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２％
オルフィンＳＴＧ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　３．０％
１，２−ペンタンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
２−ピロリドン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．５％
トリメチロールエタン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０％
トリエタノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０１９５】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例２（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例２に使用するインクカートリッジを得た。
【０１９６】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１９７】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例２（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は０．４７％であった。
【０１９８】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記実施例２（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０１９９】
（６）吐出安定性評価
前記実施例２（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２００】
（７）保存安定性評価
前記実施例２（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２０１】
（実施例３）
（１）分散液の製造：分散液３
本実施例３に用いる分散液Ａ３の製造には、有機顔料であるキナクリドンレッド顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を用いた。
【０２０２】
まず、攪拌機、温度計、還流管および滴下ロートをそなえた反応容器を窒素置換した後、スチレン１２部、スチレンマクロマー（ＡＳ−６；東亜合成株式会社製）６部、ｎ−ドデシルメタクリレート３．５部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート１２部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＮＫエステルＭ４０Ｇ；新中村化学株式会社製）２５部、メチルエチルケトン５部、メルカプトエタノール０．３部を入れて７０℃に加熱し、別に用意したスチレン１５部、スチレンマクロマー（ＡＳ−６；東亜合成株式会社製）８部、ｎ−ドデシルメタクリレート７部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート２０部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＮＫエステルＭ４０Ｇ；新中村化学株式会社製）３０部、メチルエチルケトン５０部、アゾビスイソブチロニトリル１．５部を滴下ロートに入れて４時間かけて反応容器に滴下しながら分散ポリマーを重合反応させた。次に、反応容器にメチルエチルケトンを適宜添加して４０％濃度の分散ポリマー溶液を作成した。
【０２０３】
この分散ポリマー溶液の一部と取り出し、溶媒成分を留去後、全重量に対する芳香環の割合を前述の「芳香環量の測定」に記載の方法で測定したところ、分散ポリマー全重量に対する芳香環量は３６％であった。
【０２０４】
上記分散ポリマー溶液４０部と有機顔料であるキナクリドンレッド顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）２５部、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００部、メチルエチルケトン４０部を混合し、ホモジナイザーで３０分以上分散処理し、イオン交換水を３８０部添加して、さらに１時間分散する。そして、ロータリーエバポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去後、水を適宜加えながら、限外濾過システムのミリタン（ミリポア社製）による分画分子量１０万の限外濾過を実施した。最後に、イオン交換水、及び中和剤として水酸化ナトリウム水溶液を攪拌しながら適宜加えてｐＨ７．５に調整してから、平均孔径５μｍのメンブランフィルタで濾過することで、分散体Ａ３（キナクリドンレッド顔料を芳香環量が３８％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液Ａ３を得た。
【０２０５】
表１に分散液Ａ３に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２０６】
（２）インクの調整
本実施例３では、前記実施例３（１）で得た分散液Ａ３、アセチレングリコール系界面活性剤であるオルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）とサーフィノール１０４ＰＧ５０（エアープロダクツ株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるトリエチレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２―アルキレングリコールである１，２−ヘキサンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０２０７】
なお、インクの調整では分散体Ａ３の含有量が７．５％となるように分散液Ａ３を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ３の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２０８】
また、下記本実施例３のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
【０２０９】
分散体Ａ３＜１４０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．５％
オルフィンＥ１０１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１％
サーフィノール１０４ＰＧ５０　　　　　　　　　　　　　　　　　０．４％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　１．０％
１，２−ヘキサンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．５％
トリエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
２−ピロリドン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．８％
トリメチロールプロパン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．０％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０２１０】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例３（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例３に使用するインクカートリッジを得た。
【０２１１】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２１２】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例３（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は０．６４％であった。
【０２１３】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記実施例３（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２１４】
（６）吐出安定性評価
前記実施例３（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２１５】
（７）保存安定性評価
前記実施例３（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２１６】
（実施例４）
（１）分散液の製造：分散液Ａ４
本実施例４に用いる分散液Ａ４の製造には、有機顔料であるフタロシアニンブルー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４）を用いた。
【０２１７】
まず、攪拌機、温度計、還流管および滴下ロートをそなえた反応容器を窒素置換した後、スチレン２０部、ラウリルメタクリレート９部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＮＫエステルＭ９０Ｇ；新中村化学株式会社製）１５部、イソブチルメタクリレートマクロマー（ＡＷ−６Ｓ；東亜合成株式会社製）５部、スチレンマクロマー（ＡＳ−６；東亜合成株式会社製）１０部、メタクリル酸５部、メチルエチルケトン５部、ｎ−ドデシルメルカプタン０．３部を入れて７０℃に加熱し、別に用意したスチレン２５部、ラウリルメタクリレート３０部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＮＫエステルＭ９０Ｇ；新中村化学株式会社製）２０部、イソブチルメタクリレートマクロマー（ＡＷ−６Ｓ；東亜合成株式会社製）１５部、スチレンマクロマー（ＡＳ−６；東亜合成株式会社製）１５部、メタクリル酸５部、メチルエチルケトン２０部、ｎ−ドデシルメルカプタン１．５部を滴下ロートに入れて４時間かけて反応容器に滴下しながら分散ポリマーを重合反応させた。次に、反応容器にメチルエチルケトンを添加して４０％濃度の分散ポリマー溶液を作成した。
【０２１８】
この分散ポリマー溶液の一部と取り出し、溶媒成分を留去後、全重量に対する芳香環の割合を前述の「芳香環量の測定」に記載の方法で測定したところ、分散ポリマー全重量に対する芳香環量は４８％であった。
【０２１９】
上記分散ポリマー溶液４０部と有機顔料であるフタロシアニンブルー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４）４０部、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００部、メチルエチルケトン４０部を混合し、ホモジナイザーで３０分以上分散処理し、イオン交換水を３５０部添加して、さらに１時間分散する。そして、ロータリーエバポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去後、水を適宜加えながら、限外濾過システムのミリタン（ミリポア社製）による分画分子量１０万の限外濾過を実施した。最後に、イオン交換水、及び中和剤として水酸化ナトリウム水溶液を攪拌しながら適宜加えてｐＨ７．５に調整してから、平均孔径５μｍのメンブランフィルタで濾過することで、分散体Ａ４（フタロシアニンブルー顔料を芳香環量が４８％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液Ａ４を得た。
【０２２０】
表１に分散液Ａ４に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２２１】
（２）インクの調整
本実施例４では、前記実施例４（１）で得た分散液Ａ４、アセチレングリコール系界面活性剤であるアセチレノールＥ１００（川研ファインケミカル株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるプロピレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２―アルキレングリコールである１，２−ヘキサンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０２２２】
なお、インクの調整では分散体Ａ４の含有量が８．０％となるように分散液Ａ４を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ４の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２２３】
また、下記本実施例４のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
分散体Ａ４＜１００＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０％
アセチレノールＥ１００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５％
プロピレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　　３．０％
１，２−ヘキサンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．０％
トリエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．８％
トリメチロールプロパン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．２％
トリプロパノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０２２４】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例４（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例４に使用するインクカートリッジを得た。
【０２２５】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２２６】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例４（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は０．５２％であった。
【０２２７】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ−Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記実施例４（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２２８】
（６）吐出安定性評価
前記実施例４（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２２９】
（７）保存安定性評価
前記実施例４（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２３０】
（実施例５）
（１）分散液の製造：分散液Ａ５
本実施例５に用いる分散液Ａ５の製造には、ペリノンオレンジ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３）を用いた。それ以外は、前記実施例１（１）に記載と同様の方法により、分散体Ａ５（ペリノンオレンジ顔料を芳香環量が５８％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液５を得た。
【０２３１】
表１に分散液Ａ５に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２３２】
（２）インクの調整
本実施例５では、前記実施例５（１）で得た分散液Ａ５、アセチレングリコール系界面活性剤であるサーフィノール４８５とサーフィノールＴＧ（いずれもエアープロダクツ株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるジプロピレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２―アルキレングリコールである１，２−ペンタンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０２３３】
なお、インクの調整では分散体Ａ５の含有量が１０．０％となるように分散液Ａ５を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ５の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２３４】
また、下記本実施例５のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
【０２３５】
分散体Ａ５＜１５０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０％
サーフィノール４８５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５％
サーフィノールＴＧ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２％
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　２．０％
１，２−ペンタンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１．２％
トレハロース　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．８％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０２３６】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例５（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例５に使用するインクカートリッジを得た。
【０２３７】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２３８】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例５（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は１．６５％であった。
【０２３９】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記実施例５（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２４０】
（６）吐出安定性評価
前記実施例５（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２４１】
（７）保存安定性評価
前記実施例５（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２４２】
（実施例６）
（１）分散液の製造：分散液Ａ６
本実施例６に用いる分散液Ａ６の製造には、ベンズイミダゾロンブラウン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン３２）を用いた。それ以外は、前記実施例１（１）に記載と同様の方法により、分散体Ａ６（ベンズイミダゾロンブラウン顔料を芳香環量が７０％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液Ａ６を得た。
【０２４３】
表１に分散液Ａ６に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２４４】
（２）インクの調整
本実施例６では、前記実施例６（１）で得た分散液Ａ６、アセチレングリコール系界面活性剤であるサーフィノール４２０、及びアルキレングリコールモノアルキルエーテルであるジエチレングリコールモノブチルエーテルを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０２４５】
なお、インクの調整では分散体Ａ６の含有量が５．０％となるように分散液Ａ６を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ６の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２４６】
また、下記本実施例６のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
【０２４７】
分散体Ａ６＜１４０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０％
サーフィノール４２０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　　３．０％
１，６−ヘキサンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
テトラエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．５％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．５％
トリエタノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０２４８】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例６（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例６に使用するインクカートリッジを得た。
【０２４９】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２５０】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例６（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は１．９７％であった。
【０２５１】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記実施例６（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２５２】
（６）吐出安定性評価
前記実施例６（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２５３】
（７）保存安定性評価
前記実施例６（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２５４】
（実施例７）
（１）分散液の製造：分散液Ａ７
本実施例７に用いる分散液Ａ７の製造には、有機顔料であるとキナクリドンバイオレット顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレッド１９）を用いた。それ以外は、前記実施例２（１）に記載と同様の方法により、分散体Ａ７（キナクリドンバイオレット顔料を芳香環量が２１％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液Ａ７を得た。
【０２５５】
表１に分散液Ａ７に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２５６】
（２）インクの調整
本実施例７では、前記実施例７（１）で得た分散液Ａ７、アセチレンアルコール系界面活性剤であるサーフィノール６１とサーフィノールＴＧ（いずれもエアープロダクツ株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるトリエチレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２アルキレングリコールである１，２−ペンタンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０２５７】
なお、インクの調整では分散体Ａ７の含有量が６．０％となるように分散液Ａ７を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ７の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２５８】
また、下記本実施例７のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
【０２５９】
分散体Ａ７＜１２０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．０％
サーフィノール６１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．３％
サーフィノールＴＧ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　１．５％
１，２−ペンタンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
チオジグリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２．６％
トリメチロールエタン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．２％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０２６０】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例７（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例７に使用するインクカートリッジを得た。
【０２６１】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２６２】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例７（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は０．３８％であった。
【０２６３】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記実施例７（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２６４】
（６）吐出安定性評価
前記実施例７（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２６５】
（７）保存安定性評価
前記実施例７（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２６６】
（実施例８）
（１）分散液の製造：分散液Ａ８
本実施例８に用いる分散液Ａ８の製造には、有機顔料であるフタロシアニングリーン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメングリーン７）を用いた。それ以外は、前記実施例３（１）に記載と同様の方法により、分散体Ａ８（フタロシアニングリーン顔料を芳香環量が４０％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液Ａ８を得た。
【０２６７】
表１に分散液Ａ８に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、ポリマー中の芳香環量、及び顔料：ポリマー比については実施例１（１）と同様に、前述の「芳香環量の測定」、及び「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２６８】
（２）インクの調整
本実施例８では、前記実施例８（１）で得た分散液Ａ８、アセチレングリコール系界面活性剤であるオルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）とサーフィノール１０４（エアープロダクツ株式会社製）、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであるジプロピレングリコールモノブチルエーテル、及び１，２−アルキレングリコールである１，２−ペンタンジオールを使用した。具体的な組成を以下に示す。
【０２６９】
なお、インクの調整では分散体Ａ８の含有量が８．０％となるように分散液Ａ８を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ａ８の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２７０】
また、下記本実施例８のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、前記実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０１％、ベンゾトリアゾールを０．０１％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０２％となるように添加したものを用いた。
【０２７１】
分散体Ａ８＜１１０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０％
オルフィンＥ１０１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．３％
サーフィノール１０４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１％
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　　　１．０％
１，２−ペンタンジオール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０％
トリエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０％
チオジグリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．８％
トリメチロールプロパン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．４％
トリエタノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
【０２７２】
（３）インクカートリッジの製造
前記実施例８（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本実施例８に使用するインクカートリッジを得た。
【０２７３】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２７４】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例８（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は０．７２％であった。
【０２７５】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）に、前記実施例８（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２７６】
（６）吐出安定性評価
前記実施例８（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２７７】
（７）保存安定性評価
前記実施例８（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２７８】
（比較例１）
（１）分散液の製造：分散液Ｂ１
本比較例１では、前記実施例１（１）と同様に無機顔料であるカーボンブラック顔料のカラーブラックＦＷ１８（デグサ株式会社製）を用いて、本比較例１で用いる分散液Ｂ１を製造した。
【０２７９】
但し、本比較例１では、インク中の遊離ポリマー量を実施例１と変更するため、意図的に前記実施例１（１）とは異なる条件で分散液を製造した。
【０２８０】
まず、攪拌機、温度計、還流管および滴下ロートをそなえた反応容器を窒素置換した後、スチレン２５部、α−メチルスチレン５部、ブチルメタクリレート１５部、ラウリルメタクリレート１０部、アクリル酸２部、ｔ―ドデシルメルカプタン０．５部を入れ、本比較例では５５℃に加熱した。別に用意したスチレン１５０部、アクリル酸１５部、ブチルメタクリレート５０部、ｔ−ドデシルメルカプタン１部、メチルエチルケトン２０部およびアゾビスイソブチロニトリル３部を滴下ロートに入れ、反応容器に滴下しながら本比較例では２時間で分散ポリマーを重合させた。次に、反応容器にメチルエチルケトンを添加して４０％濃度の分散ポリマー溶液を作成した。
【０２８１】
この分散ポリマー溶液の一部と取り出し、溶媒成分を留去後、全重量に対する芳香環の割合を前述の「芳香環量の測定」に記載の方法で測定したところ、分散ポリマー全重量に対する芳香環量は２０％であった。
【０２８２】
上記分散ポリマー溶液４０部とカーボンブラック顔料であるカラーブラックＦＷ１８（デグサ社製）３０部、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００部、メチルエチルケトン３５部を混合し、ホモジナイザーで３０分以上分散処理し、イオン交換水を３５０部添加して、さらに１時間分散する。そして、ロータリーエバポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去後、本比較例ではブフナー漏斗での洗浄を実施せず、濾別された顔料内包樹脂分散体に、イオン交換水、及び中和剤として水酸化ナトリウム水溶液を攪拌しながら適宜加えてｐＨ７．５に調整してから、平均孔径５μｍのメンブランフィルタで濾過することで、分散体Ｂ１（カーボンブラック顔料を芳香環量が２０％であるポリマーにより包含した分散体）を２０％含有する分散液１を得た。
【０２８３】
表１に分散液Ｂ１に使用した顔料、分散ポリマー中の芳香環量、顔料：ポリマー比について示す。なお、顔料：ポリマー比については前記「顔料：ポリマー比の測定」に記載の方法で測定した。
【０２８４】
（２）インクの調整
本比較例１では、前記比較例１（１）で得た分散液Ｂ１を使用してインクを調整した。具体的な組成を以下に示す。
【０２８５】
なお、インクの調整では分散体Ｂ１の含有量が８．０％となるように分散液Ｂ１を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ｂ１の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２８６】
また、下記本比較例１のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０５％、ベンゾトリアゾールを０．０２％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０４％となるように添加したものを用いた。
【０２８７】
分散体Ｂ１＜１４０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０％
非イオン系界面活性剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．０％
エチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５．０％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
なお上記組成中、非イオン系界面活性剤としてエパン４５０（商品名；第一工業製薬株式会社製）を使用した。
【０２８８】
（３）インクカートリッジの製造
前記比較例１（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１４〜１９で説明したカートリッジに注入することで、本比較例１に使用するインクカートリッジを得た。
【０２８９】
なお、比較例ではカートリッジの各部品を洗浄することなく組み立ててインクを注入した。
【０２９０】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記比較例１（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は３．２１％であった。
【０２９１】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記比較例１（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０２９２】
（６）吐出安定性評価
前記比較例１（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０２９３】
（７）保存安定性評価
前記比較例１（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０２９４】
（比較例２）
（１）分散液の製造：分散液Ｂ２
本比較例２に用いる分散液Ｂ２の製造では、有機顔料のフタロシアニングリーン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７）を分散樹脂であるソルスパース２７０００（アビシア株式会社製）を使用して分散した。
【０２９５】
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７を１５部と、ソルスパース２７０００を５部、ジエタノールアミン５部、２−プロパノール０．５部、及びイオン交換水７４．５部をビーズミルミニゼータ（アジサワ株式会社製）により２時間分散処理を行なって分散体Ｂ２を２０％（顔料：１５％、分散樹脂：５％）含有する比較例２で使用する分散液Ｂ２を得た。
【０２９６】
（２）インクの調整
本比較例２では、前記比較例２（１）で得た分散液Ｂ２を使用してインクを調整した。本比較例の具体的な組成を以下に示す。
【０２９７】
なお、インクの調整では分散体Ｂ２の含有量が８．０％となるように分散液Ｂ２を添加した。＜＞内の値は前記「平均粒径の測定」に記載の方法により測定した分散体Ｂ２の平均粒径（単位：ｎｍ）を示す。
【０２９８】
また、下記本比較例２のインク組成中において「残量」として添加されるイオン交換水には、実施例１（２）と同様に、インク全重量に対してプロキセルＸＬ−２を０．０５％、ベンゾトリアゾールを０．０２％、及びＥＤＴＡ・２Ｎａ塩を０．０４％となるように添加したものを用いた。
【０２９９】
分散体Ｂ２＜１５０＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０％
非イオン系界面活性剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．０％
エチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５．０％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残量
なお上記組成中、非イオン系界面活性剤としてノイゲンＥＡ１６０（商品名；第一工業製薬株式会社製）を使用した。
【０３００】
（３）インクカートリッジの製造
前記比較例２（２）で調製したインクを、前記「カートリッジの実施例」に記載の図１〜９で説明したカートリッジに注入することで、本比較例２に使用するインクカートリッジを得た。
【０３０１】
なお、カートリッジの各部品は、予め良く洗浄して各部品に付着したイオン性物質やゴミを除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０３０２】
（４）遊離ポリマー量の測定
前記実施例８（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「遊離ポリマー量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク全重量に対する遊離ポリマー量は４．１６％であった。
【０３０３】
（５）印字評価
前記実施例１（５）と同様にインクジェットプリンタＳｔｙｌｕｓ　Ｃ８０（セイコーエプソン株式会社製）を用いて、前記比較例２（３）で製造したインクカートリッジを挿入し、前記実施例１（５）と同様の評価紙を用いて、前記実施例１（５）と同様の評価基準により印字評価を行った。なお、印字評価の結果は表２に示す。
【０３０４】
（６）吐出安定性評価
前記比較例２（５）と同様のプリンタ、及びインクカートリッジを使用して、前記実施例１（６）と同様の評価方法で、前記実施例１（６）と同様の評価基準により吐出安定性評価を行った。なお、吐出安定性評価の結果は表３に示す。
【０３０５】
（７）保存安定性評価
前記比較例２（３）で製造したインクカートリッジについて、前記実施例１（７）と同様の評価方法で、前記実施例１（７）と同様の評価基準により保存安定性評価を行った。なお、保存安定性評価の結果は表３に示す。
【０３０６】
【表１】

【０３０７】
【表２】

【０３０８】
表１、２の結果から明らかなように比較例で用いるようなインクカートリッジは印字品質が悪く、本発明によるインクカートリッジを用いると印字品質が良好なことが分かる。
【０３０９】
以上のように、本発明のインクカートリッジを用いることにより、いずれの紙種に対してもにじみが低減される高品質な印字記録を得ることができる。
【０３１０】
【表３】

【０３１１】
表３の結果から明らかなように、インク中の遊離ポリマー量を２％以下抑えた本発明によるインクカートリッジは優れた吐出安定性、保存性安定性を確保し、表２より印字品質も優れていることがわかる。また、遊離ポリマー量が１％以下の場合は格段に吐出安定性、保存性安定性が優れたものになることがわかる。一方、比較例にあるように遊離ポリマー量が３％を越えた場合は、印字品質、吐出安定性、保存安定性ともに、実用レベルに至らないことがわかる。
【０３１２】
以上の結果から分かるように、本発明によるインクカートリッジを用いることで良好な印字品質、吐出安定性を得ることができ、しかもインクカートリッジ自体の保存性安定性を優れていることがわかる。
【０３１３】
【発明の効果】
本発明によるインクカートリッジは、昨今の高画質化、高速化の為に、ノズルが微細化され、高い周波数で駆動するインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタに好適に用いることができる。しかも本発明によるインクカートリッジは保存安定性にすぐれ、さらに良好な印字画像を得ることができ、印字画像の乾燥性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例の表裏の外観を示す斜視図である。
【図２】図（イ）乃至（ニ）は、それぞれ同上インクカートリッジの上面図、正面図、底面図、及び側面図である。
【図３】同上インクカートリッジが装着されるキャリッジの一実施例を示す断面図である。
【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれインクカートリッジをキャリッジに装着する過程を示す図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれインクカートリッジを構成する容器本体の一実施例を、開口面及び表面の構造で示す斜視図である。
【図６】同上インクカートリッジを構成する容器本体の底面の構造を、開口面側から見た状態で示す斜視図である。
【図７】同上インクカートリッジを構成する容器本体の開口面の構造を示す正面図である。
【図８】同上インクカートリッジの一実施例を示す分解斜視図である。
【図９】同上インクカートリッジの一実施例を示す分解斜視図である。
【図１０】差圧弁収容室の近傍の構造を拡大して示す断面図である。
【図１１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ大気連通用のバルブ収容室の構造を閉状態、及び開状態で拡大して示す断面図である。
【図１２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ識別用ブロックの一実施例を示す斜視図と正面図である。
【図１３】図（Ｉ）〜（Ｖ）は、それぞれ同上インクカートリッジのインク量の変化を模式的に示す斜視図である。
【図１４】図（イ）〜（ハ）は、それぞれ同上インクカートリッジを大容量タイプに構成した場合の実施例を示す斜視図と底面図である。
【図１５】同上大容量タイプのインクカートリッジを構成する容器本体の底面の構造を、開口面側から見た状態で示す斜視図である。
【図１６】同上大容量タイプのインクカートリッジを構成する容器本体の表面側の構造を示す斜視図である。
【図１７】同上大容量タイプのインクカートリッジの一実施例を示す容器本体の開口面の構造を示す正面図である。
【図１８】同上大容量タイプのインクカートリッジの一実施例を示す組立斜視図である。
【図１９】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上大容量タイプのインクカートリッジのインク供給口の構造を示す断面図、及びインク供給口を中心とする構造を示す断面図である。
【図２０】小容量タイプのインクカートリッジの他の実施例を、容器本体の構造で示す正面図である。
【図２１】大容量タイプのインクカートリッジの他の実施例を、容器本体の構造で示す正面図である。
【図２２】本発明のインクカートリッジを装着したインクジェット記録装置の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１’　カートリッジ
２、２’　容器本体
３、３’　蓋体
４、４’　インク供給口
５、６、５’、６’　係止部材
５ａ　突起
７、７’　記憶手段
８　バルブ収容室
９　スリット部
７０、７０’　識別ブロック
７１〜７３　溝
７１ａ、７２ａ、７３ａ　突出部
１００　キャリッジ
１０１　記録ヘッド
１０２、１０２’　インク供給針
１０３、１０３’　板バネ
１０６　電極
１１０、１１１、１１２　識別片
１１３　作動杆

Claims (20)

1. インクを収容するインク収容室、インクを供給するインク供給口、前記インク収容室に大気を連通させる大気連通部を備えた容器と、容器内に収容されたインクと、インクを容器内に保持する負圧発生手段とを有するインクカートリッジであって、
   前記インク収容室が、前記大気連通部を備えた下部インク収容室と、前記負圧発生手段を途中に配置したインク流路によりインク供給口と結ばれた上部インク収容室とから構成され、前記下部インク収容室と前記上部インク収容室がインク吸い上げ流路により接続されたものであり、
   前記容器内に収容されたインクの着色剤が、顔料をポリマーで包含して水に分散可能とした分散体で、前記ポリマー中の芳香環の量が２０重量％以上７０重量％以下であり、インクの液性成分中に含有される遊離ポリマー量が３％以下であることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記負圧発生手段が、膜弁を主体とする差圧弁により構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 前記差圧弁が、前記インク供給口の負圧が一定以上に高まった時点で開弁してインク収容室のインクをインク供給口に流出させることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
4. 前記大気連通部が、下部インク収容室に接続し、キャピラリを介して大気に連通する大気連通流路と、前記大気連通流路の途中に配置され、常時は閉弁状態を維持し記録装置に装着された状態で開弁する大気連通弁とから構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
5. 前記下部インク収容室と前記上部インク収容室とが、前記容器に略水平方向に伸びる壁を設けて区画されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
6. 前記インク吸い上げ流路の流入口が、インクを毛細管力により保持できる程度の断面積であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
7. 前記上部インク収容室と前記負圧発生手段とを接続する流路の、前記負圧発生手段よりも上流にフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
8. 前記容器内に収容されたインクの液性成分中に含有される遊離ポリマー量が２％以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
9. 前記分散体におけるポリマーで包含された顔料が無機顔料であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
10. 前記分散体におけるポリマーで包含された顔料が有機顔料であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
11. 前記分散体におけるポリマーで包含された有機顔料がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンからなる群から選ばれた一種、又は二種以上であることを特徴とする請求項１０に記載のインクカートリッジ。
12. 前記分散体における顔料を包含するポリマーが、ポリアクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマーからなる群から選ばれた一種、又は二種以上であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
13. 前記分散体における顔料とポリマーとの重量比が３０：７０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
14. 更に浸透剤を含有していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
15. 前記浸透剤として少なくともアセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤からなる群から選ばれた一種又は二種以上を含有していることを特徴とする請求項１４に記載のインクカートリッジ。
16. 前記浸透剤として少なくともアルキレングリコールモノアルキルエーテル、及び／又は１，２−アルキレングリコールを添加していることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のインクカートリッジ。
17. 前記アルキレングリコールモノアルキルエーテルが、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエ−テルまたは（ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテルであることを特徴とする請求項１６に記載のインクカートリッジ。
18. 前記１，２−アルキレングリコールが１，２−ヘキサンジオール及び／又は１，２−ペンタンジオールであることを特徴とする請求項１６に記載のインクカートリッジ。
19. 請求項１〜１８に記載のインクカートリッジを着脱可能に装着し、インクカートリッジより供給されるインクを記録ヘッドから記録媒体上に吐出させ、印刷記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
20. 前記記録ヘッドが圧電素子の体積変化を利用してインクを吐出させることを特徴とする請求項１９に記載のインクジェット記録装置。

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