JP2004306441A - 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
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Abstract
【課題】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】インクを収容するインク収容室、記録装置に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、前記負圧発生手段が毛細管力によってインクを吸収保持する多孔質体であり、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多価のカチオンの量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするインクカートリッジ。
【選択図】 図１
【解決手段】インクを収容するインク収容室、記録装置に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、前記負圧発生手段が毛細管力によってインクを吸収保持する多孔質体であり、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多価のカチオンの量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とす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、界面活性剤を用いる方法（特許文献１参照）、または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（特許文献２参照）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、染料インクを内包したマイクロカプセルを用いる方法（特許文献３参照）、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（特許文献４参照）、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（特許文献５参照）、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（特許文献６参照）、転相乳化反応や酸析法による方法（特許文献７参照）等が検討されている。
【０００５】
一方、インクを収容する貯蔵容器については、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、多孔質体を収容し、この多孔質体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。
【０００６】
しかしながら、インク含浸用として利用するこれら多孔質体には、その合成途中にて混入する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、これらの多孔質体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、前述のような発色性の高いインクでは、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弊害が生じる場合があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−３０１７６０号公報
【特許文献２】
特公平５−６４７２４号公報
【特許文献３】
特開昭６２−９５３６６号公報
【特許文献４】
特開平１−１７０６７２号公報
【特許文献５】
特開平５−３９４４７号公報
【特許文献６】
特開平６−３１３１４１号公報
【特許文献７】
特開平１０−１４００６５号公報
【０００８】
【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、普通紙上においてもにじみのない印字画像を得られるインクで、これらのインクの貯蔵容器であるカートリッジが、収容するインクの物性等に影響を与えることなく長期保存が可能な貯蔵容器（カートリッジ）である。
【０００９】
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。
【００１０】
【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、記録装置に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、前記負圧発生手段が容器内に収容され、毛細管力によってインクを吸収保持する多孔質体であり、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多価のカチオンの量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、前記容器内のインクが前記多孔質体を経由してインク供給口に供給され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、前記インク供給口が、前記多孔質体に対して突出し、しかも前記インク供給口に連通する凸部を備え、前記多孔質体から前記凸部を経由して前記インク供給口にインクが供給され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、前記インク供給口が、記録装置の記録ヘッドに連通するインク導入部材の進退によって開閉する弁体を備えてい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、前記インク収容室に穿設された大気連通孔と、大気連通孔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から構成されたものであ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、前記多孔質体の容器内に収容される前の体積が、容器内に収容されている多孔質体の体積より大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい態様においては、前記多孔質体より下流にフィルタが配置されていることを特徴とする。
【００１７】
尚、本明細書において、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。また、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、その上清成分を公知の任意の方法で測定することによって前記「液性成分」中に含まれる多価のカチオン量を測定することができる。多価のカチオンとは二価以上の正電荷を持つイオンを指す。
【００１８】
【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。
【００１９】
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。
【００２０】
インクの着色剤として含有される分散体が、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。
【００２１】
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２５％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。
【００２２】
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。
【００２３】
ブラッ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。
【００２４】
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。
【００２５】
具体的には、例えばイエロー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。
【００２６】
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。
【００２７】
更に又、シアン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。
【００２８】
又、ブラッ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
粉砕メディアに水溶性の無機塩（ＮａＣｌ、ＢａＣｌ２ 、ＫＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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多価のカチオン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。
【００４６】
このような多価のカチオンの具体例としては、アルミニウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、シリコンイオン、亜鉛イオン、クロムイオン、ニッケルイオン、錫イオン等を挙げることができ、その混入経路としては、顔料や分散ポリマーの原料等にもともと含まれている場合や、分散工程等のインク製造工程中に製造装置から混入する場合等が考えられる。また、インク中では単体のイオンとして存在する場合の他、酸化物や有機金属化合物のイオンとして存在する場合もある。
【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多価カチオン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、印刷物の印字品質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多価カチオン量は５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは２００ｐｐｍ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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【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、シリコン系界面活性剤、及びその他の界面活性剤を使用することができる。
【００５８】
好適に用いることのできるシリコン系界面活性剤としては、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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種以上を組み合わせて、使用することができる。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
（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に用いるインクは、着色剤である分散体の分散ポリマー中の芳香環量がポリマーの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となる為、顔料から脱離し難くなる。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、安定的に供給できることが可能となる。
【００８２】
さらに本発明者らは、上記のインクカートリッジを開発する過程で、インクカートリッジ内に収容されるインクの液性成分中の多価のカチオン量が一定量を越えると、保存時においてインクの物性値変動（保存安定性の低下）が生じたり、インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着して印刷する場合に、インクジェット記録ヘッドからの吐出特性が低下することを確認した。
【００８３】
これは恐らく、本発明のインクカートリッジに用いるインクは、前述のように高い印字濃度を得られる特性を有している反面、インク中に存在する多価のカチオンのような電荷イオンの影響を受けやすくなっている為とも考えられる。
【００８４】
本発明者らはインクカートリッジに収容されるインク中の多価のカチオン量を一定値以下に抑えることで上述のような特性の低下を防ぐことに成功した。
【００８５】
即ちインクカートリッジ内に収容されているインクの液性成分中に存在する多価のカチオンの総量が５００ｐｐｍ越えると吐出不良等が発生しやすくなり、３００ｐｐｍ以下であれば、吐出特性、保存安定性共に良好であることを本発明者らは発見し、本発明に至った。
【００８６】
【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。
【００８７】
＜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。
【００８８】
図１は、本発明によるインクカートリッジの一実施例として、ブラックインクカートリッジの一実施例を示すものであって、カートリッジ１は、ほぼ直方体状をなし、インク収容室６０（図３、４）を形成する容器本体２と、容器本体２の開口部を封止する蓋体３とから構成されていて、容器本体２の一側面、この実施例では下面２ａに記録ヘッドに連通するインク供給部材と係合するインク供給口４が形成されている。インク供給口４は、インクカートリッジ１の長手方向の一方の面に偏するように形成されている。
【００８９】
なお、本実施例では、インク供給口４が形成されている近傍の他の面、好ましくはインク供給部材５２の挿通方向に平行な面には、インクカートリッジ１を特定するための情報を格納した回路基板６が固定されている。
【００９０】
インク供給口４には、使用が開始されるまでの間、カートリッジ１に大気が侵入したり、またインクが外部に漏洩するのを防止するために封止用のシール材７が貼着されている。また、容器本体２の回路基板６が設けられた側壁の上部には記録装置のカートリッジホルダへの着脱を支援する突起１０が形成されている。
【００９１】
図２は、本発明によるインクカートリッジの一実施例として、カラーインクカートリッジ２０の一実施例を示すものであって、ブラックインクカートリッジと同様に、ほぼ直方体状をなし、複数のインク室を形成する容器本体２１と、容器本体２１の開口部を封止する蓋体２２とから構成されていて、容器本体２１は、隔壁により前述の複数のインク室２３〜２７、この実施例では５つに分割され、下面２１ａに記録ヘッドに連通するインク供給部材と係合するインク供給口２８〜３２が各インク室に連通させて形成されている。インク供給口２８〜３２は、インクカートリッジ２０の長手方向の一方の面に偏するように形成されている。
【００９２】
また本実施例においても、インク供給口２８〜３２が形成されている近傍の他の面には、インクカートリッジ２０を特定するための情報を格納した回路基板３４が固定されている。
【００９３】
インク供給口２８〜３２には、使用が開始されるまでの間、カートリッジ２０に大気が侵入したり、またインクが外部に漏洩するのを防止するために封止用のシール材３５が貼着されている。また、容器本体２１の回路基板３４が設けられた側壁の上部には記録装置のカートリッジホルダへの着脱を支援する突起３６、３６が形成されている。
【００９４】
図３は、本発明のインクカートリッジの断面構造を示す一実施例であって、記録ヘッド５０から作用する負圧よりは小さく、かつインクの水頭による漏れ出しを防止できる程度の毛細管力を発現する多孔質体７０が、フィルタ７１を介装してインク室収容室６０（２３〜２７）に収容されている。
【００９５】
フィルタ７１は、多孔質体７０の毛細管力よりも強い毛細管力を有し、かつ記録ヘッド５０からの負圧よりは低い毛細管力を備えた板状の多孔質体や、メッシュ材により構成されていることが好ましい。
【００９６】
また多孔質体７０と、蓋体３、２２の裏面に離散的に形成されたリブ７２により蓋体３、２２との間に空間が形成される。またリブ７２とインク供給口４のインク収容室側に突出する凸状部分とで多孔質体７０を圧縮することにより、多孔質体７０の毛細管力は、インク供給口４の近傍で高くなるようにコントロールされる。
【００９７】
このような毛細管力によりインクを吸収保持する多孔質体としては、インク保持力及び負圧発生力の調整が容易なスポンジ状のポリウレタンフォーム等が好ましい。ポリウレタンフォームは製造時に所望の多孔質密度となるように調整しやすい点からも好ましい。
【００９８】
ポリウレタンフォームは、例えば、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネートを、少なくとも触媒と発泡剤の存在下で反応させて得ることができる。ポリエーテルポリオールとしては、一般に公知のポリエーテルポリオールを広く用いることができ、分子量が約１０００〜１００００で、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリエタノールアミン、若しくはエチレンジアミン等のポリヒドロキシ化合物と、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等との反応によって得ることができる。具体例としてはグリセリンベース・ポリプロピレングリコール等を挙げることができる。一般的にウレタンフォームを製造するのに用いるポリオールとしては、その他にもポリエステルポリオール等を挙げることができるが、本発明においては多孔質体がインクと直接触れるので、インクがアルカリ性でも酸性でも劣化の少ないポリエーテルポリオールがより好ましい。
【００９９】
ポリイソシアネートとしては、２個以上のイソシアネート基を同一分子中にもつ芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、又はこれらの変性物を用いることができ、具体例としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。また、発泡剤としては、広く一般に用いられている発泡剤、例えば、水、空気、窒素、ペンタン、塩化メチレン、又はニトロアルカン等を用いることができる。その他、ウレタンフォームの製造において通常使用されている添加剤、例えば、シリコーン油等の整泡剤や、ポリエーテルシロキサン等のセルオープン剤等を必要に応じて用いることもできる。
【０１００】
インクカートリッジの多孔質体として使用するフォームとしては、インク保持力を高めるために、酸素と水素の混合ガス等を用いてセル間に生成した膜状物質を溶膜処理してから用いることもでき、インク保持の観点から、そのセル数は２０〜６０個／インチの範囲が好ましい。セル数が多すぎると保持することのできるインク量が減り、しかもセルの毛細管現象が強く働くために有効インク量が少なくなり好ましくない。逆にセル数が少なすぎる場合には、そのままでは毛細管現象が働かず、またインク保持体を圧縮して使用してもインク保持体におけるセルの大きさが均等になり難く、多孔質体内に均一にインクを保持することが困難となり、いずれも好ましいものではない。
【０１０１】
なお、フォームを加熱処理をしてさらに多孔質密度を調整した場合には、加熱による分解物が発生し、特に本発明のインクカートリッジに用いるインクに使用するような場合には、インク物性を変化させ記録品位に悪影響を及ぼす場合があるが、このような場合にはカートリッジに収納する前に予め洗浄等の前処理が必要となる。
【０１０２】
図４は、ブラックインクカートリッジに例を採って、キャリッジに装着された状態の断面図であって、インクカートリッジ１は、記録ヘッド５０を固定するキャリッジ５１の所定位置に搭載されたとき、記録ヘッド５０に連通するインク導入部材５２はインク供給口４を介して液密に結合してインク室６０に連通する。
【０１０３】
このインク導入部材５２は、先端にテーパ部が形成された筒状体として構成されていて、インク供給口４に対して容易に着脱でき、またインク供給口４に装着された場合には後述する断面円形のパッキン６１により確実に封止できるように構成されている。
【０１０４】
パッキン６１は、図５に示したようにその通孔の外側先端部、及び中央部の内周面にインク導入部材５２を案内するテーパ部６２が形成され、またインク室側には円筒状の嵌合部６３が形成されている。パッキン６１の上面は、バネ６４により常時付勢され、インク導入部材５２が図４に示したように規定の位置まで挿通されたとき開弁する弁体６５により封止されている。
【０１０５】
この実施例において、インクカートリッジ１をカートリッジホルダ５３に装填して、レバー５４を降下させて図４に示すように規定の位置に押し下げると、インク導入部材５２の先端がインク供給口４を封止しているシール材７を貫通して弁体６５を開弁してインク収容室６０が記録ヘッド５０に連通し、またホルダ５３に形成され、かつカートリッジの挿入方向に対して垂直な方向に弾性を有する接点４０を介して回路基板６が図示しない制御手段に接続される。
【０１０６】
回路基板６、３４は、図６（イ）、（ロ）に示したようにインクカートリッジ１、２０に取付けられたとき表面となる側に、記録装置のカートリッジホルダに形成された接点４０とのコンタクトを形成する電極４２、４３が形成され、また裏面には半導体記憶手段４４がアクセス可能に実装されている。
【０１０７】
半導体記憶手段４４は、電気的に書換え可能な不揮発性メモリ等により構成され、カートリッジ１、２０を特定するためのシリアル番号、カートリッジに収容されているインクの量、さらには必要に応じて製品の出所を明確にする商標に関するデータ等が工場出荷時に予め書き込まれ、またユーザによるインク消費量に関するデータの書込みが可能な領域を確保するように構成することができる。
【０１０８】
従って、図４の状態で、印刷が開始されて記録ヘッド５０によりインクが消費されると、記録装置の図示しないマイクロコンピュータ等の制御手段によりインク滴の吐出数がカウントされてインク消費量が算出され、適宜のタイミングで接点４０を介して回路基板６の半導体記憶手段４４に書き込まれる。
【０１０９】
上述したインクカートリッジ１、２０にあっては、交換のためにキャリッジ５１から取り外されると、インク供給部材５２との接続が断たれる時点で、弁体６５がインク供給部材５２による支持を失って図５に示したようにバネ６４によりパッキン６１に弾圧される。これにより、インク室６０のインクの流失や、またインク供給口４からのインク室６０への空気の流入が阻止される。
【０１１０】
このようにキャリッジ５１から一時的にカートリッジが取り外されても、半導体記憶手段４４にはインク消費量に関するデータが格納されているから、再装着した段階で半導体記憶手段４４のデータを読出すことにより、当該カートリッジに残っているインク量を正確に把握してインクエンドを検出することができる。
【０１１１】
また、蓋体３、２２には、それぞれのインク室６０、２３〜２７に独立して連通するインク注入口７３、７４、７４、７４、‥‥と、蓋体３、２２の裏面側に形成された空間に連通する大気連通孔７５、７６、７６、７６、‥‥が穿設され、また表面には後述するフィルムによる封止部分が流路抵抗体となる大気連通流路７７、７８が図７（イ）、（ロ）に示すようにそれぞれの大気連通孔７５、７６に独立するように形成されている。大気連通流路７７、７８の一端は大気連通孔７５、７６に、また他端はフィルムの剥離により大気に開放する大気開放口７９、８０に連通されている。
【０１１２】
このように構成されたカートリッジは、インク供給口４を必要に応じてフィルムにより封止してから、インク注入口７３、７４に中空のインク供給管を、また大気連通孔７５、７６に吸引管を挿入し、インク室６０、２３〜２７を減圧した状態でインク供給管からインクが注入される。
【０１１３】
このようにインク収容室６０、２３〜２７が負圧に維持されてインク供給口の空間やまた多孔質体７０の空気が排除された状態でインクが充填されるため、インク室６０、２３〜２７の残留空気が非常に少ない状態で、かつ多孔質体７０の空気によるインク未充填領域を残すことなくインクを充填することができる。
【０１１４】
インクの充填が終了した時点で、必要に応じてカートリッジを負圧室に収容してさらに減圧した状態で、図８（イ）、（ロ）に示したように蓋体３、２２の表面にフィルム８１、８２を貼着してインク室を大気から遮断して製品として出荷する。なお、必要に応じて遮気性の高いフィルムからなる袋に減圧封入してもよい。
【０１１５】
このように構成されたインクカートリッジは、記録装置に装填する直前にフィルムの剥離領域に形成された舌片８１ａ，８２ａから一部が剥離されて、大気連通孔７９、８０が開放される。これによりインク室６０、２３〜２７は大気連通流路７７、７８とフィルム８１、８２により形成された流路抵抗が高いキャピラリを介して大気に連通する。
【０１１６】
この状態で記録ヘッドに装填されて印刷が実行されると、記録ヘッド５０の負圧により多孔質体７０のインクが吸引され、フィルタ７１により気泡等を除去されてから記録ヘッド５０に流れて印刷に供される。
【０１１７】
また、インクの種類を変えるためにキャリッジ５１からインクカートリッジ１、２０が取り外されると、インク供給部材５２との接続が断たれる時点で、弁体６５がインク供給針５２による支持を失って図５に示したようにバネ６４によりパッキン６１に弾圧される。これにより、インク室６０のインクの流出や、またインク供給口４からのインク収容室６０への空気の流入が阻止される。
【０１１８】
そしてこの実施例においては、インク収容室６０、２３〜２７にインクを吸収保持する多孔質体７０や、またインク供給口の近傍に多孔質体７０よりも毛細管力が高いフィルタ７１が配置されているため、たとえ弁体６５の封止力が低下してもインクは、大気連通流路７７、７８とフィルム８１、８２との流路抵抗と、多孔質体７０やフィルタ７１による毛細管力に保持されて外部に漏出するのを防止される。そればかりでなく、パッキン６１はインク収容室６０、２３〜２７側にインク供給部材５２の挿入により拡開可能で、かつ縮小時にはインクを保持できる毛細管力を発現するスリットだけを形成し、弁体６５による封止を排除した構成を採用することができる。これによれば、カートリッジ１、２０がインク供給部材５２から引き抜かれた場合にでも、パッキン６１の弾性によりスリットが毛細管力を発現できる程度に縮小し、しかもインクが多孔質体７０や、フィルタ７１による毛細管力に保持されるから、外部に漏出するのを防止できることになる。また、インク供給部材から抜かれた状態においても、インク室は蓋体に形成されているキャピラリを介して大気に連通しているため、インクの蒸発が最小限に抑制され、記録ヘッドに装着されている状態で記憶手段に格納されたインク量やインク消費量の精度を維持することができる。
【０１１９】
なお、上述の実施例においては、インク室全体に多孔質体７０を充填しているが、図９に示したようにインク収容室６０を下部に連通孔８３ａが形成された壁８３により分割し、インク供給口側の領域に多孔質体８４を装填し、他方の領域をインク溜めとして構成しても同様の作用を奏する。
【０１２０】
さらに、上述のごとくに構成されたインクカートリッジは、リフィール手段にインク供給部材５２と同等の機能を備えた接続手段を設けておくことにより、インク供給口４に挿入すれば、弁体６５を簡単に開弁させることができ、リサイクルすることができる。そして、回路基板６の半導体記憶手段４４にリフィールの回数等を格納する領域を設けておくことにより、インクカートリッジとしての信頼性を損なうことなく、容易にリサイクル製品を提供することができる。
【０１２１】
なお、以上はポリプロピレンを素材として成形したインクカートリッジの例によって本発明を説明したものであるが、これ以外に、高密度ポリエチレンのような不透湿性の軟質合成樹脂材により成形するインクカートリッジにも本発明を適用することができる。カートリッジの外形については、プリンタのキャリッジ形状に合わせて成形することで、様々なインクジェット記録装置に使用することができる。
【０１２２】
図１０は、本発明のインクカートリッジが適用可能なインクジェット記録装置の一実施例を示す概略図である。
【０１２３】
図１０において、駆動モータ１０１とタイミングベルト１０２により接続されて往復動可能なキャリッジ５１の上面にカートリッジホルダ５３が配置されている。
【０１２４】
キャリッジ５１の下面には、インクジェット式の記録ヘッド５０が記録紙１０３に対向するように装着され、キャリッジ５１の上面に設置されたカートリッジホルダ５３に前述のインクカートリッジ１、２０を着脱可能に装着することで、インク供給部材５２を介して前記記録ヘッド５０にインクが供給される。
【０１２５】
また、前記キャリッジ５１の移動領域における非印字領域には、キャッピング手段１０４が配置されている。そして、前記記録ヘッド５０が直上に移動したときに上昇し、記録ヘッド５０のノズル形成面を封止し得るように構成されている。
【０１２６】
このキャッピング手段１０４の下方には、前記キャッピング手段１０４の内部空間に負圧を与えるためのポンプユニット１０５が配置されており、負圧を記録ヘッド５０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。
【０１２７】
このような構成により、新しくインクカートリッジ１、２０がホルダ５３に装着されると、制御手段１０６がキャリッジ５１を移動させて記録ヘッド５０をキャッピング手段１０４に封止させ、吸引ポンプユニット１０５を作動させる。これにより、記録ヘッド５０を介してインクカートリッジのインクがキャッピング手段１０４に吸い出されて記録ヘッド５０にインクが充填される。
【０１２８】
インクの充填が終了して外部から印刷データを入力すると、制御手段１０６はキャリッジ５１を往復移動させながら印刷データに対応して記録ヘッド５０から記録用紙１０３にインク滴を吐出させて印刷を実行する。
【０１２９】
また、前記キャッピング手段１０４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１０７が水平方向に進退可能となるように配置されており、制御手段１０６がキャリッジ５１をキャッピング手段１０４側において往復移動する際に、記録ヘッド５０の移動経路上にワイピング手段１０７を進出させ、記録ヘッド５０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、多価のカチオン量、及び表面張力の測定方法）
【０１３０】
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、多価のカチオン量、表面張力）は、次に示す方法で測定した。
【０１３１】
「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−ｄ６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。
【０１３２】
「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。
【０１３３】
「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。
【０１３４】
「多価のカチオン量の測定」
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、遠心限外濾過装置（Ｃ−１５；ミリポア社）によって遠心分離処理した。フィルタとしては、タイプＮＭＷＬ１００００を使用し、遠心条件は、２５００Ｇ×６０分とした。得られた濾液をイオンクロマトグラフ法（カラム ｉｏｎＰａｃ ＡＳ１２Ａ；日本ダイオネクス社ＤＸ−５００）により多価のカチオン量を測定した。
【０１３５】
「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。
【０１３６】
＜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。
【０１３７】
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５９％であった。
【０１３８】
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、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Ａ１（カーボンブラック顔料を芳香環量が５９％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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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
【０１４４】
（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１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。
【０１４５】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１４６】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２５７ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０１４７】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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）Ｎｅｅｎｈａ Ｂｏｎｄ紙、（ｉ）Ｒｉｃｏｐｙ ６２００紙、及び（ｊ）Ｈａｍｍｅｒ ｍｉｌｌＣｏｐｙ Ｐｌｕｓ紙を使用した。
【０１４８】
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。
【０１４９】
Ａ：全てのポイントの文字において、にじみがわからない。
【０１５０】
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）。
【０１５１】
Ｃ：にじみのため、５ポイント以下の文字が太く見える。
【０１５２】
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。
【０１５３】
印字評価の結果を表２に示す。
【０１５４】
（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
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。
【０１５５】
Ａ：全く印刷乱れが発生しない。
【０１５６】
Ｂ：印刷乱れが見られたが１０箇所未満である（実用レベル）。
【０１５７】
Ｃ：１０箇所以上１００箇所未満の範囲で印刷乱れがある。
【０１５８】
Ｄ：１００箇所以上印刷乱れが発生した。
【０１５９】
吐出安定性評価の結果を表３に示す。
【０１６０】
（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。
【０１６１】
なお、評価は以下の評価基準に基づいておこなった。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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）。
【０１６４】
Ｃ：比が０．９０〜０．９５、あるいは１．０５〜１．１０の範囲内である。
【０１６５】
Ｄ：比が０．９０未満、あるいは１．１０より大きい。
【０１６６】
保存安定性評価結果を表３に示す。
【０１６７】
＜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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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２５％であった。
【０１７０】
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２５％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。
【０１７１】
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。
（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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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
【０１７５】
（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２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。
【０１７６】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１７７】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は１９６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０１７８】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０１７９】
（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。
【０１８０】
（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。
【０１８１】
＜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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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３８％であった。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
（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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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
【０１９０】
（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２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。
【０１９１】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１９２】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は１９４ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０１９３】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０１９４】
（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。
【０１９５】
（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。
【０１９６】
＜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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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４６％であった。
【０１９９】
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４６％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。
【０２００】
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。
【０２０１】
（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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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
【０２０５】
（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２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。
【０２０６】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２０７】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２３５ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２０８】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２０９】
（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。
【０２１０】
（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。
【０２１１】
＜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４（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５６％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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
（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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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
【０２１７】
（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２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。
【０２１８】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２１９】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２５０ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２２０】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２２１】
（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。
【０２２２】
（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。
＜実施例６＞
【０２２３】
（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４（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６９％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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
（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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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
【０２２９】
（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２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。
【０２３０】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２３１】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２６６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２３２】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２３３】
（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。
【０２３４】
（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。
【０２３５】
＜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４（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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
（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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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 ７．０％
イオン交換水 残量
【０２４１】
（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２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。
【０２４２】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２４３】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２３４ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２４４】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２４５】
（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。
【０２４６】
（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。
【０２４７】
＜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４（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３０％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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
（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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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 ６．０％
トリエタノールアミン ０．１％
イオン交換水 残量
【０２５３】
（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２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。
【０２５４】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２５５】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２５６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２５６】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２５７】
（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。
【０２５８】
（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。
【０２５９】
＜実施例９＞
（１）分散液の製造
本実施例９では前記実施例１（１）で製造した分散液Ａ１を使用した。
【０２６０】
（２）インクの調整
本実施例９では前記実施例１（２）で調整したインク使用した。
【０２６１】
（３）インク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１で説明したカートリッジに注入することで、本実施例９に使用するインクカートリッジを得た。
【０２６２】
なお、本実施例ではカートリッジの各部材を洗浄することなく組み立ててインクを注入した。
【０２６３】
（４）多価のカチオン量の測定
前記実施例９（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２９６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２６４】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（セイコーエプソン株式会社製）に、前記実施例９（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。
【０２６５】
（６）吐出安定性評価
前記実施例９（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。
【０２６６】
（７）保存安定性評価
前記実施例９（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。
【０２６７】
（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。
【０２６８】
但し、本比較例１では、前記実施例１（１）において実施した限外濾過処理を実施しなかった。
【０２６９】
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。
【０２７０】
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４０％であった。
【０２７１】
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、本比較例では限外濾過を実施せず、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１を得た。
【０２７２】
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。
【０２７３】
（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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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、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。
【０２７６】
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。
【０２７７】
（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１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。
【０２７８】
なお、本比較例ではカートリッジの各部材を洗浄することなく組み立ててインクを注入した。
【０２７９】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は５１５ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２８０】
（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ＰＭ―８７０Ｃ（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。
【０２８１】
（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。
【０２８２】
（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。
【０２８３】
（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の製造には、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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
（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。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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、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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
（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２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。
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２９０】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は６０９ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２９２】
（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。
【０２９３】
（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。
【０２９４】
【表１】
【表２】
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。
【０２９５】
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。
【０２９６】
【表３】
表３の結果から明らかなように、インクの液性成分中の多価カチオンの量が３００ｐｐｍ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、多価カチオンの量が２５０ｐｐｍ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多価カチオンの量が５００ｐｐｍを越えた場合は、印字品質、吐出安定性、保存安定性ともに、実用レベルにならないことがわかる。
【０２９７】
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。
【０２９８】
【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。
【０２９９】
【図面の簡単な説明】
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明によるインクカートリッジの一実施例として、ブラックインクカートリッジの上下面の外観を示す斜視図である。
【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明によるインクカートリッジの一実施例として、カラーインクカートリッジの上下面の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明によるインクカートリッジの一実施例を示す断面図である。
【図４】同上インクカートリッジがキャリッジに装着された一実施例を示す断面図である。
【図５】同上インクカートリッジを構成するインク供給口、及びインク導入部材の構造を示す断面図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ半導体記憶手段の一実施例として、表裏の外観を示す斜視図である。
【図７】図（イ）、（ロ）は、それぞれブラックインクカートリッジ、及びカラーインクカートリッジの蓋体の構造を示す斜視図である。
【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれブラックインクカートリッジ、及びカラーインクカートリッジの蓋体の表面にフィルムが張られた状態を示す斜視図である。
【図９】本発明によるインクカートリッジの他の実施例を示す断面図である。
【図１０】同上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一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ブラックインクカートリッジ
２、２１ 容器本体
２ａ、２１ａ 容器本体の下面
３、２２ 蓋体
４、２８〜３２ インク供給口
６、３４ 回路基板
７、３５ シール材
１０、３６ 突起
２０ カラーインクカートリッジ
２３〜２７、６０ インク収容室
４０ 接点
４２、４３ 電極
４４ 半導体記憶手段
５０ 記録ヘッド
５１ キャリッジ
５２ インク導入部材
５３ カートリッジホルダ
５４ レバー
６１ パッキン
６２ テーパ部
６３ 嵌合部
６４ バネ
６５ 弁体
７０、８４ 多孔質体
７１ フィルタ
７２ リブ
７３、７４ インク注入口
７５、７６ 大気連通孔
７７、７８ 大気連通流路
７９、８０ 大気開放口
８１、８２ フィルム
８１ａ、８２ａ 舌片
８３ 壁
８３ａ 連通孔
１０１ 駆動モータ
１０２ タイミングベルト
１０３ 記録紙
１０４ キャッピング手段
１０５ ポンプユニット
１０６ 制御手段
１０７ ワイピング手段
【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、界面活性剤を用いる方法（特許文献１参照）、または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（特許文献２参照）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、染料インクを内包したマイクロカプセルを用いる方法（特許文献３参照）、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（特許文献４参照）、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（特許文献５参照）、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（特許文献６参照）、転相乳化反応や酸析法による方法（特許文献７参照）等が検討されている。
【０００５】
一方、インクを収容する貯蔵容器については、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、多孔質体を収容し、この多孔質体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。
【０００６】
しかしながら、インク含浸用として利用するこれら多孔質体には、その合成途中にて混入する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、これらの多孔質体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、前述のような発色性の高いインクでは、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弊害が生じる場合があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−３０１７６０号公報
【特許文献２】
特公平５−６４７２４号公報
【特許文献３】
特開昭６２−９５３６６号公報
【特許文献４】
特開平１−１７０６７２号公報
【特許文献５】
特開平５−３９４４７号公報
【特許文献６】
特開平６−３１３１４１号公報
【特許文献７】
特開平１０−１４００６５号公報
【０００８】
【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、普通紙上においてもにじみのない印字画像を得られるインクで、これらのインクの貯蔵容器であるカートリッジが、収容するインクの物性等に影響を与えることなく長期保存が可能な貯蔵容器（カートリッジ）である。
【０００９】
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。
【００１０】
【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、記録装置に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、前記負圧発生手段が容器内に収容され、毛細管力によってインクを吸収保持する多孔質体であり、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多価のカチオンの量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、前記容器内のインクが前記多孔質体を経由してインク供給口に供給され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、前記インク供給口が、前記多孔質体に対して突出し、しかも前記インク供給口に連通する凸部を備え、前記多孔質体から前記凸部を経由して前記インク供給口にインクが供給され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、前記インク供給口が、記録装置の記録ヘッドに連通するインク導入部材の進退によって開閉する弁体を備えてい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、前記インク収容室に穿設された大気連通孔と、大気連通孔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から構成されたものであ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、前記多孔質体の容器内に収容される前の体積が、容器内に収容されている多孔質体の体積より大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい態様においては、前記多孔質体より下流にフィルタが配置されていることを特徴とする。
【００１７】
尚、本明細書において、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。また、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、その上清成分を公知の任意の方法で測定することによって前記「液性成分」中に含まれる多価のカチオン量を測定することができる。多価のカチオンとは二価以上の正電荷を持つイオンを指す。
【００１８】
【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。
【００１９】
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。
【００２０】
インクの着色剤として含有される分散体が、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。
【００２１】
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２５％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。
【００２２】
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。
【００２３】
ブラッ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。
【００２４】
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。
【００２５】
具体的には、例えばイエロー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。
【００２６】
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。
【００２７】
更に又、シアン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。
【００２８】
又、ブラッ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
粉砕メディアに水溶性の無機塩（ＮａＣｌ、ＢａＣｌ２ 、ＫＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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多価のカチオン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。
【００４６】
このような多価のカチオンの具体例としては、アルミニウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、シリコンイオン、亜鉛イオン、クロムイオン、ニッケルイオン、錫イオン等を挙げることができ、その混入経路としては、顔料や分散ポリマーの原料等にもともと含まれている場合や、分散工程等のインク製造工程中に製造装置から混入する場合等が考えられる。また、インク中では単体のイオンとして存在する場合の他、酸化物や有機金属化合物のイオンとして存在する場合もある。
【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多価カチオン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、印刷物の印字品質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多価カチオン量は５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは２００ｐｐｍ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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【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、シリコン系界面活性剤、及びその他の界面活性剤を使用することができる。
【００５８】
好適に用いることのできるシリコン系界面活性剤としては、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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種以上を組み合わせて、使用することができる。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
（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に用いるインクは、着色剤である分散体の分散ポリマー中の芳香環量がポリマーの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となる為、顔料から脱離し難くなる。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、安定的に供給できることが可能となる。
【００８２】
さらに本発明者らは、上記のインクカートリッジを開発する過程で、インクカートリッジ内に収容されるインクの液性成分中の多価のカチオン量が一定量を越えると、保存時においてインクの物性値変動（保存安定性の低下）が生じたり、インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着して印刷する場合に、インクジェット記録ヘッドからの吐出特性が低下することを確認した。
【００８３】
これは恐らく、本発明のインクカートリッジに用いるインクは、前述のように高い印字濃度を得られる特性を有している反面、インク中に存在する多価のカチオンのような電荷イオンの影響を受けやすくなっている為とも考えられる。
【００８４】
本発明者らはインクカートリッジに収容されるインク中の多価のカチオン量を一定値以下に抑えることで上述のような特性の低下を防ぐことに成功した。
【００８５】
即ちインクカートリッジ内に収容されているインクの液性成分中に存在する多価のカチオンの総量が５００ｐｐｍ越えると吐出不良等が発生しやすくなり、３００ｐｐｍ以下であれば、吐出特性、保存安定性共に良好であることを本発明者らは発見し、本発明に至った。
【００８６】
【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。
【００８７】
＜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。
【００８８】
図１は、本発明によるインクカートリッジの一実施例として、ブラックインクカートリッジの一実施例を示すものであって、カートリッジ１は、ほぼ直方体状をなし、インク収容室６０（図３、４）を形成する容器本体２と、容器本体２の開口部を封止する蓋体３とから構成されていて、容器本体２の一側面、この実施例では下面２ａに記録ヘッドに連通するインク供給部材と係合するインク供給口４が形成されている。インク供給口４は、インクカートリッジ１の長手方向の一方の面に偏するように形成されている。
【００８９】
なお、本実施例では、インク供給口４が形成されている近傍の他の面、好ましくはインク供給部材５２の挿通方向に平行な面には、インクカートリッジ１を特定するための情報を格納した回路基板６が固定されている。
【００９０】
インク供給口４には、使用が開始されるまでの間、カートリッジ１に大気が侵入したり、またインクが外部に漏洩するのを防止するために封止用のシール材７が貼着されている。また、容器本体２の回路基板６が設けられた側壁の上部には記録装置のカートリッジホルダへの着脱を支援する突起１０が形成されている。
【００９１】
図２は、本発明によるインクカートリッジの一実施例として、カラーインクカートリッジ２０の一実施例を示すものであって、ブラックインクカートリッジと同様に、ほぼ直方体状をなし、複数のインク室を形成する容器本体２１と、容器本体２１の開口部を封止する蓋体２２とから構成されていて、容器本体２１は、隔壁により前述の複数のインク室２３〜２７、この実施例では５つに分割され、下面２１ａに記録ヘッドに連通するインク供給部材と係合するインク供給口２８〜３２が各インク室に連通させて形成されている。インク供給口２８〜３２は、インクカートリッジ２０の長手方向の一方の面に偏するように形成されている。
【００９２】
また本実施例においても、インク供給口２８〜３２が形成されている近傍の他の面には、インクカートリッジ２０を特定するための情報を格納した回路基板３４が固定されている。
【００９３】
インク供給口２８〜３２には、使用が開始されるまでの間、カートリッジ２０に大気が侵入したり、またインクが外部に漏洩するのを防止するために封止用のシール材３５が貼着されている。また、容器本体２１の回路基板３４が設けられた側壁の上部には記録装置のカートリッジホルダへの着脱を支援する突起３６、３６が形成されている。
【００９４】
図３は、本発明のインクカートリッジの断面構造を示す一実施例であって、記録ヘッド５０から作用する負圧よりは小さく、かつインクの水頭による漏れ出しを防止できる程度の毛細管力を発現する多孔質体７０が、フィルタ７１を介装してインク室収容室６０（２３〜２７）に収容されている。
【００９５】
フィルタ７１は、多孔質体７０の毛細管力よりも強い毛細管力を有し、かつ記録ヘッド５０からの負圧よりは低い毛細管力を備えた板状の多孔質体や、メッシュ材により構成されていることが好ましい。
【００９６】
また多孔質体７０と、蓋体３、２２の裏面に離散的に形成されたリブ７２により蓋体３、２２との間に空間が形成される。またリブ７２とインク供給口４のインク収容室側に突出する凸状部分とで多孔質体７０を圧縮することにより、多孔質体７０の毛細管力は、インク供給口４の近傍で高くなるようにコントロールされる。
【００９７】
このような毛細管力によりインクを吸収保持する多孔質体としては、インク保持力及び負圧発生力の調整が容易なスポンジ状のポリウレタンフォーム等が好ましい。ポリウレタンフォームは製造時に所望の多孔質密度となるように調整しやすい点からも好ましい。
【００９８】
ポリウレタンフォームは、例えば、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネートを、少なくとも触媒と発泡剤の存在下で反応させて得ることができる。ポリエーテルポリオールとしては、一般に公知のポリエーテルポリオールを広く用いることができ、分子量が約１０００〜１００００で、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリエタノールアミン、若しくはエチレンジアミン等のポリヒドロキシ化合物と、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等との反応によって得ることができる。具体例としてはグリセリンベース・ポリプロピレングリコール等を挙げることができる。一般的にウレタンフォームを製造するのに用いるポリオールとしては、その他にもポリエステルポリオール等を挙げることができるが、本発明においては多孔質体がインクと直接触れるので、インクがアルカリ性でも酸性でも劣化の少ないポリエーテルポリオールがより好ましい。
【００９９】
ポリイソシアネートとしては、２個以上のイソシアネート基を同一分子中にもつ芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、又はこれらの変性物を用いることができ、具体例としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。また、発泡剤としては、広く一般に用いられている発泡剤、例えば、水、空気、窒素、ペンタン、塩化メチレン、又はニトロアルカン等を用いることができる。その他、ウレタンフォームの製造において通常使用されている添加剤、例えば、シリコーン油等の整泡剤や、ポリエーテルシロキサン等のセルオープン剤等を必要に応じて用いることもできる。
【０１００】
インクカートリッジの多孔質体として使用するフォームとしては、インク保持力を高めるために、酸素と水素の混合ガス等を用いてセル間に生成した膜状物質を溶膜処理してから用いることもでき、インク保持の観点から、そのセル数は２０〜６０個／インチの範囲が好ましい。セル数が多すぎると保持することのできるインク量が減り、しかもセルの毛細管現象が強く働くために有効インク量が少なくなり好ましくない。逆にセル数が少なすぎる場合には、そのままでは毛細管現象が働かず、またインク保持体を圧縮して使用してもインク保持体におけるセルの大きさが均等になり難く、多孔質体内に均一にインクを保持することが困難となり、いずれも好ましいものではない。
【０１０１】
なお、フォームを加熱処理をしてさらに多孔質密度を調整した場合には、加熱による分解物が発生し、特に本発明のインクカートリッジに用いるインクに使用するような場合には、インク物性を変化させ記録品位に悪影響を及ぼす場合があるが、このような場合にはカートリッジに収納する前に予め洗浄等の前処理が必要となる。
【０１０２】
図４は、ブラックインクカートリッジに例を採って、キャリッジに装着された状態の断面図であって、インクカートリッジ１は、記録ヘッド５０を固定するキャリッジ５１の所定位置に搭載されたとき、記録ヘッド５０に連通するインク導入部材５２はインク供給口４を介して液密に結合してインク室６０に連通する。
【０１０３】
このインク導入部材５２は、先端にテーパ部が形成された筒状体として構成されていて、インク供給口４に対して容易に着脱でき、またインク供給口４に装着された場合には後述する断面円形のパッキン６１により確実に封止できるように構成されている。
【０１０４】
パッキン６１は、図５に示したようにその通孔の外側先端部、及び中央部の内周面にインク導入部材５２を案内するテーパ部６２が形成され、またインク室側には円筒状の嵌合部６３が形成されている。パッキン６１の上面は、バネ６４により常時付勢され、インク導入部材５２が図４に示したように規定の位置まで挿通されたとき開弁する弁体６５により封止されている。
【０１０５】
この実施例において、インクカートリッジ１をカートリッジホルダ５３に装填して、レバー５４を降下させて図４に示すように規定の位置に押し下げると、インク導入部材５２の先端がインク供給口４を封止しているシール材７を貫通して弁体６５を開弁してインク収容室６０が記録ヘッド５０に連通し、またホルダ５３に形成され、かつカートリッジの挿入方向に対して垂直な方向に弾性を有する接点４０を介して回路基板６が図示しない制御手段に接続される。
【０１０６】
回路基板６、３４は、図６（イ）、（ロ）に示したようにインクカートリッジ１、２０に取付けられたとき表面となる側に、記録装置のカートリッジホルダに形成された接点４０とのコンタクトを形成する電極４２、４３が形成され、また裏面には半導体記憶手段４４がアクセス可能に実装されている。
【０１０７】
半導体記憶手段４４は、電気的に書換え可能な不揮発性メモリ等により構成され、カートリッジ１、２０を特定するためのシリアル番号、カートリッジに収容されているインクの量、さらには必要に応じて製品の出所を明確にする商標に関するデータ等が工場出荷時に予め書き込まれ、またユーザによるインク消費量に関するデータの書込みが可能な領域を確保するように構成することができる。
【０１０８】
従って、図４の状態で、印刷が開始されて記録ヘッド５０によりインクが消費されると、記録装置の図示しないマイクロコンピュータ等の制御手段によりインク滴の吐出数がカウントされてインク消費量が算出され、適宜のタイミングで接点４０を介して回路基板６の半導体記憶手段４４に書き込まれる。
【０１０９】
上述したインクカートリッジ１、２０にあっては、交換のためにキャリッジ５１から取り外されると、インク供給部材５２との接続が断たれる時点で、弁体６５がインク供給部材５２による支持を失って図５に示したようにバネ６４によりパッキン６１に弾圧される。これにより、インク室６０のインクの流失や、またインク供給口４からのインク室６０への空気の流入が阻止される。
【０１１０】
このようにキャリッジ５１から一時的にカートリッジが取り外されても、半導体記憶手段４４にはインク消費量に関するデータが格納されているから、再装着した段階で半導体記憶手段４４のデータを読出すことにより、当該カートリッジに残っているインク量を正確に把握してインクエンドを検出することができる。
【０１１１】
また、蓋体３、２２には、それぞれのインク室６０、２３〜２７に独立して連通するインク注入口７３、７４、７４、７４、‥‥と、蓋体３、２２の裏面側に形成された空間に連通する大気連通孔７５、７６、７６、７６、‥‥が穿設され、また表面には後述するフィルムによる封止部分が流路抵抗体となる大気連通流路７７、７８が図７（イ）、（ロ）に示すようにそれぞれの大気連通孔７５、７６に独立するように形成されている。大気連通流路７７、７８の一端は大気連通孔７５、７６に、また他端はフィルムの剥離により大気に開放する大気開放口７９、８０に連通されている。
【０１１２】
このように構成されたカートリッジは、インク供給口４を必要に応じてフィルムにより封止してから、インク注入口７３、７４に中空のインク供給管を、また大気連通孔７５、７６に吸引管を挿入し、インク室６０、２３〜２７を減圧した状態でインク供給管からインクが注入される。
【０１１３】
このようにインク収容室６０、２３〜２７が負圧に維持されてインク供給口の空間やまた多孔質体７０の空気が排除された状態でインクが充填されるため、インク室６０、２３〜２７の残留空気が非常に少ない状態で、かつ多孔質体７０の空気によるインク未充填領域を残すことなくインクを充填することができる。
【０１１４】
インクの充填が終了した時点で、必要に応じてカートリッジを負圧室に収容してさらに減圧した状態で、図８（イ）、（ロ）に示したように蓋体３、２２の表面にフィルム８１、８２を貼着してインク室を大気から遮断して製品として出荷する。なお、必要に応じて遮気性の高いフィルムからなる袋に減圧封入してもよい。
【０１１５】
このように構成されたインクカートリッジは、記録装置に装填する直前にフィルムの剥離領域に形成された舌片８１ａ，８２ａから一部が剥離されて、大気連通孔７９、８０が開放される。これによりインク室６０、２３〜２７は大気連通流路７７、７８とフィルム８１、８２により形成された流路抵抗が高いキャピラリを介して大気に連通する。
【０１１６】
この状態で記録ヘッドに装填されて印刷が実行されると、記録ヘッド５０の負圧により多孔質体７０のインクが吸引され、フィルタ７１により気泡等を除去されてから記録ヘッド５０に流れて印刷に供される。
【０１１７】
また、インクの種類を変えるためにキャリッジ５１からインクカートリッジ１、２０が取り外されると、インク供給部材５２との接続が断たれる時点で、弁体６５がインク供給針５２による支持を失って図５に示したようにバネ６４によりパッキン６１に弾圧される。これにより、インク室６０のインクの流出や、またインク供給口４からのインク収容室６０への空気の流入が阻止される。
【０１１８】
そしてこの実施例においては、インク収容室６０、２３〜２７にインクを吸収保持する多孔質体７０や、またインク供給口の近傍に多孔質体７０よりも毛細管力が高いフィルタ７１が配置されているため、たとえ弁体６５の封止力が低下してもインクは、大気連通流路７７、７８とフィルム８１、８２との流路抵抗と、多孔質体７０やフィルタ７１による毛細管力に保持されて外部に漏出するのを防止される。そればかりでなく、パッキン６１はインク収容室６０、２３〜２７側にインク供給部材５２の挿入により拡開可能で、かつ縮小時にはインクを保持できる毛細管力を発現するスリットだけを形成し、弁体６５による封止を排除した構成を採用することができる。これによれば、カートリッジ１、２０がインク供給部材５２から引き抜かれた場合にでも、パッキン６１の弾性によりスリットが毛細管力を発現できる程度に縮小し、しかもインクが多孔質体７０や、フィルタ７１による毛細管力に保持されるから、外部に漏出するのを防止できることになる。また、インク供給部材から抜かれた状態においても、インク室は蓋体に形成されているキャピラリを介して大気に連通しているため、インクの蒸発が最小限に抑制され、記録ヘッドに装着されている状態で記憶手段に格納されたインク量やインク消費量の精度を維持することができる。
【０１１９】
なお、上述の実施例においては、インク室全体に多孔質体７０を充填しているが、図９に示したようにインク収容室６０を下部に連通孔８３ａが形成された壁８３により分割し、インク供給口側の領域に多孔質体８４を装填し、他方の領域をインク溜めとして構成しても同様の作用を奏する。
【０１２０】
さらに、上述のごとくに構成されたインクカートリッジは、リフィール手段にインク供給部材５２と同等の機能を備えた接続手段を設けておくことにより、インク供給口４に挿入すれば、弁体６５を簡単に開弁させることができ、リサイクルすることができる。そして、回路基板６の半導体記憶手段４４にリフィールの回数等を格納する領域を設けておくことにより、インクカートリッジとしての信頼性を損なうことなく、容易にリサイクル製品を提供することができる。
【０１２１】
なお、以上はポリプロピレンを素材として成形したインクカートリッジの例によって本発明を説明したものであるが、これ以外に、高密度ポリエチレンのような不透湿性の軟質合成樹脂材により成形するインクカートリッジにも本発明を適用することができる。カートリッジの外形については、プリンタのキャリッジ形状に合わせて成形することで、様々なインクジェット記録装置に使用することができる。
【０１２２】
図１０は、本発明のインクカートリッジが適用可能なインクジェット記録装置の一実施例を示す概略図である。
【０１２３】
図１０において、駆動モータ１０１とタイミングベルト１０２により接続されて往復動可能なキャリッジ５１の上面にカートリッジホルダ５３が配置されている。
【０１２４】
キャリッジ５１の下面には、インクジェット式の記録ヘッド５０が記録紙１０３に対向するように装着され、キャリッジ５１の上面に設置されたカートリッジホルダ５３に前述のインクカートリッジ１、２０を着脱可能に装着することで、インク供給部材５２を介して前記記録ヘッド５０にインクが供給される。
【０１２５】
また、前記キャリッジ５１の移動領域における非印字領域には、キャッピング手段１０４が配置されている。そして、前記記録ヘッド５０が直上に移動したときに上昇し、記録ヘッド５０のノズル形成面を封止し得るように構成されている。
【０１２６】
このキャッピング手段１０４の下方には、前記キャッピング手段１０４の内部空間に負圧を与えるためのポンプユニット１０５が配置されており、負圧を記録ヘッド５０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。
【０１２７】
このような構成により、新しくインクカートリッジ１、２０がホルダ５３に装着されると、制御手段１０６がキャリッジ５１を移動させて記録ヘッド５０をキャッピング手段１０４に封止させ、吸引ポンプユニット１０５を作動させる。これにより、記録ヘッド５０を介してインクカートリッジのインクがキャッピング手段１０４に吸い出されて記録ヘッド５０にインクが充填される。
【０１２８】
インクの充填が終了して外部から印刷データを入力すると、制御手段１０６はキャリッジ５１を往復移動させながら印刷データに対応して記録ヘッド５０から記録用紙１０３にインク滴を吐出させて印刷を実行する。
【０１２９】
また、前記キャッピング手段１０４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１０７が水平方向に進退可能となるように配置されており、制御手段１０６がキャリッジ５１をキャッピング手段１０４側において往復移動する際に、記録ヘッド５０の移動経路上にワイピング手段１０７を進出させ、記録ヘッド５０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、多価のカチオン量、及び表面張力の測定方法）
【０１３０】
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、多価のカチオン量、表面張力）は、次に示す方法で測定した。
【０１３１】
「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−ｄ６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。
【０１３２】
「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。
【０１３３】
「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。
【０１３４】
「多価のカチオン量の測定」
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、遠心限外濾過装置（Ｃ−１５；ミリポア社）によって遠心分離処理した。フィルタとしては、タイプＮＭＷＬ１００００を使用し、遠心条件は、２５００Ｇ×６０分とした。得られた濾液をイオンクロマトグラフ法（カラム ｉｏｎＰａｃ ＡＳ１２Ａ；日本ダイオネクス社ＤＸ−５００）により多価のカチオン量を測定した。
【０１３５】
「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。
【０１３６】
＜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。
【０１３７】
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５９％であった。
【０１３８】
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、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Ａ１（カーボンブラック顔料を芳香環量が５９％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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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
【０１４４】
（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１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。
【０１４５】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１４６】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２５７ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０１４７】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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）Ｎｅｅｎｈａ Ｂｏｎｄ紙、（ｉ）Ｒｉｃｏｐｙ ６２００紙、及び（ｊ）Ｈａｍｍｅｒ ｍｉｌｌＣｏｐｙ Ｐｌｕｓ紙を使用した。
【０１４８】
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。
【０１４９】
Ａ：全てのポイントの文字において、にじみがわからない。
【０１５０】
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）。
【０１５１】
Ｃ：にじみのため、５ポイント以下の文字が太く見える。
【０１５２】
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。
【０１５３】
印字評価の結果を表２に示す。
【０１５４】
（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
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。
【０１５５】
Ａ：全く印刷乱れが発生しない。
【０１５６】
Ｂ：印刷乱れが見られたが１０箇所未満である（実用レベル）。
【０１５７】
Ｃ：１０箇所以上１００箇所未満の範囲で印刷乱れがある。
【０１５８】
Ｄ：１００箇所以上印刷乱れが発生した。
【０１５９】
吐出安定性評価の結果を表３に示す。
【０１６０】
（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。
【０１６１】
なお、評価は以下の評価基準に基づいておこなった。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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）。
【０１６４】
Ｃ：比が０．９０〜０．９５、あるいは１．０５〜１．１０の範囲内である。
【０１６５】
Ｄ：比が０．９０未満、あるいは１．１０より大きい。
【０１６６】
保存安定性評価結果を表３に示す。
【０１６７】
＜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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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２５％であった。
【０１７０】
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２５％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。
【０１７１】
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。
（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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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
【０１７５】
（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２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。
【０１７６】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１７７】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は１９６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０１７８】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０１７９】
（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。
【０１８０】
（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。
【０１８１】
＜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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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３８％であった。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
（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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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
【０１９０】
（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２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。
【０１９１】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０１９２】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は１９４ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０１９３】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０１９４】
（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。
【０１９５】
（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。
【０１９６】
＜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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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４６％であった。
【０１９９】
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４６％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。
【０２００】
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。
【０２０１】
（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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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
【０２０５】
（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２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。
【０２０６】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２０７】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２３５ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２０８】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２０９】
（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。
【０２１０】
（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。
【０２１１】
＜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４（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５６％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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
（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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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
【０２１７】
（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２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。
【０２１８】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２１９】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２５０ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２２０】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２２１】
（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。
【０２２２】
（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。
＜実施例６＞
【０２２３】
（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４（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６９％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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
（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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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
【０２２９】
（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２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。
【０２３０】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２３１】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２６６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２３２】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２３３】
（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。
【０２３４】
（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。
【０２３５】
＜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４（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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
（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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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 ７．０％
イオン交換水 残量
【０２４１】
（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２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。
【０２４２】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２４３】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２３４ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２４４】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２４５】
（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。
【０２４６】
（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。
【０２４７】
＜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４（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３０％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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
（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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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 ６．０％
トリエタノールアミン ０．１％
イオン交換水 残量
【０２５３】
（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２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。
【０２５４】
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２５５】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２５６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２５６】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２５７】
（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。
【０２５８】
（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。
【０２５９】
＜実施例９＞
（１）分散液の製造
本実施例９では前記実施例１（１）で製造した分散液Ａ１を使用した。
【０２６０】
（２）インクの調整
本実施例９では前記実施例１（２）で調整したインク使用した。
【０２６１】
（３）インク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１で説明したカートリッジに注入することで、本実施例９に使用するインクカートリッジを得た。
【０２６２】
なお、本実施例ではカートリッジの各部材を洗浄することなく組み立ててインクを注入した。
【０２６３】
（４）多価のカチオン量の測定
前記実施例９（３）で製造したカートリッジ内のインクを、前記「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は２９６ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２６４】
（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ＰＭ−８７０Ｃ（セイコーエプソン株式会社製）に、前記実施例９（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。
【０２６５】
（６）吐出安定性評価
前記実施例９（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。
【０２６６】
（７）保存安定性評価
前記実施例９（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。
【０２６７】
（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。
【０２６８】
但し、本比較例１では、前記実施例１（１）において実施した限外濾過処理を実施しなかった。
【０２６９】
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。
【０２７０】
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４０％であった。
【０２７１】
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、本比較例では限外濾過を実施せず、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１を得た。
【０２７２】
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。
【０２７３】
（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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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、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。
【０２７６】
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。
【０２７７】
（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１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。
【０２７８】
なお、本比較例ではカートリッジの各部材を洗浄することなく組み立ててインクを注入した。
【０２７９】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は５１５ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【０２８０】
（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ＰＭ―８７０Ｃ（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。
【０２８１】
（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。
【０２８２】
（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。
【０２８３】
（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の製造には、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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
（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。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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、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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
（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２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。
なお、カートリッジの各部材は、予め良く洗浄して、製造時に残留したイオン性物質や反応副生成物等の不純物を除去してから、乾燥後、組み立ててインクを注入した。
【０２９０】
（４）多価のカチオン量の測定
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「多価のカチオン量の測定」に記載の方法により測定したところ、インク液性成分中の多価のカチオンの総量は６０９ｐｐｍであった。なお、測定結果の詳細を表３に示す。
【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ＰＭ−８７０Ｃ（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。
【０２９２】
（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。
【０２９３】
（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。
【０２９４】
【表１】
【０２９５】
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。
【０２９６】
【表３】
【０２９７】
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。
【０２９８】
【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。
【０２９９】
【図面の簡単な説明】
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明によるインクカートリッジの一実施例として、ブラックインクカートリッジの上下面の外観を示す斜視図である。
【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明によるインクカートリッジの一実施例として、カラーインクカートリッジの上下面の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明によるインクカートリッジの一実施例を示す断面図である。
【図４】同上インクカートリッジがキャリッジに装着された一実施例を示す断面図である。
【図５】同上インクカートリッジを構成するインク供給口、及びインク導入部材の構造を示す断面図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ半導体記憶手段の一実施例として、表裏の外観を示す斜視図である。
【図７】図（イ）、（ロ）は、それぞれブラックインクカートリッジ、及びカラーインクカートリッジの蓋体の構造を示す斜視図である。
【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれブラックインクカートリッジ、及びカラーインクカートリッジの蓋体の表面にフィルムが張られた状態を示す斜視図である。
【図９】本発明によるインクカートリッジの他の実施例を示す断面図である。
【図１０】同上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一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ブラックインクカートリッジ
２、２１ 容器本体
２ａ、２１ａ 容器本体の下面
３、２２ 蓋体
４、２８〜３２ インク供給口
６、３４ 回路基板
７、３５ シール材
１０、３６ 突起
２０ カラーインクカートリッジ
２３〜２７、６０ インク収容室
４０ 接点
４２、４３ 電極
４４ 半導体記憶手段
５０ 記録ヘッド
５１ キャリッジ
５２ インク導入部材
５３ カートリッジホルダ
５４ レバー
６１ パッキン
６２ テーパ部
６３ 嵌合部
６４ バネ
６５ 弁体
７０、８４ 多孔質体
７１ フィルタ
７２ リブ
７３、７４ インク注入口
７５、７６ 大気連通孔
７７、７８ 大気連通流路
７９、８０ 大気開放口
８１、８２ フィルム
８１ａ、８２ａ 舌片
８３ 壁
８３ａ 連通孔
１０１ 駆動モータ
１０２ タイミングベルト
１０３ 記録紙
１０４ キャッピング手段
１０５ ポンプユニット
１０６ 制御手段
１０７ ワイピング手段
Claims (19)
- インクを収容するインク収容室、記録装置に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、
前記負圧発生手段が容器内に収容され、毛細管力によってインクを吸収保持する多孔質体であり、
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多価のカチオンの量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするインクカートリッジ。 - 前記容器内のインクが前記多孔質体を経由してインク供給口に供給され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。
- 前記インク供給口が、前記多孔質体に対して突出し、しかも前記インク供給口に連通する凸部を備え、前記多孔質体から前記凸部を経由して前記インク供給口にインクが供給され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。
- 前記インク供給口が、記録装置の記録ヘッドに連通するインク導入部材の進退によって開閉する弁体を備え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。
- 前記大気連通部が、前記インク収容室に穿設された大気連通孔と、大気連通孔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から構成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。
- 前記多孔質体の容器内に収容される前の体積が、容器内に収容されている多孔質体の体積より大きい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。
- 前記多孔質体より下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。
- 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１〜７のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
- 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１〜７のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
- 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９に記載のインクカートリッジ。
- 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１〜１０のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
- 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１〜１１のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
- 前記インクが、更に浸透剤を含有してい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。
- 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１３に記載のインクカートリッジ。
- 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なることを特徴とする請求項１３に記載のインクカートリッジ。
- 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１５に記載のインクカートリッジ。
- 前記１，２−アルキレングリコールが１，２−ヘキサンジオールまたは１，２−ペンタンジオールであることを特徴とする請求項１５に記載のインクカートリッジ。
- 請求項１〜１７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。
- 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１８に記載のインクジェット記録装置。
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