JP2009256602A - インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクを長期間放置しても色材の析出や固化が起こりにくくインクの安定性に優れ、しかも、低温低湿及び高温低湿などの多様な環境での間欠吐出安定性にも優れたインクジェット用インクの提供。
【解決手段】色材及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用インクであって、水溶性有機溶剤が、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、一般式（１）で表される化合物及び／又は一般式（２）で表される化合物とを含むインクジェット用インク。

【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録方法で画像を形成する際、記録ヘッドの走査の過程において、ある吐出口から一定時間インクが吐出されない状態が続くと、該記録ヘッドの吐出口からインク中の水分などが蒸発することにより、正常なインクの吐出が行われないことがある。すなわち、間欠吐出安定性が十分に得られない場合がある。

上記した課題を解決するために、例えば、以下のようなインクの提案がなされている。例えば、特許文献１には、炭素原子数７以上のアルキレングリコールを含有するインクに関する提案がある。また、特許文献２には、エチレングリコール系の有機溶媒を含有するインクに関する提案がある。さらに、特許文献３には、ジカルボン酸モノエステルを含有するインクに関する提案がある。

また、特許文献４には、記録物のカールを抑制し、かつ吐出安定性が得られるインクとして、所定の温度及び湿度の環境における水分保持力が異なる水溶性有機化合物を含有するインクに関する提案がある。特許文献５には、吐出安定性が得られるインクとして、水、色材、１，５−ペンタンジオール及び保湿剤を含有するインクや、温度及び湿度の環境によってゲル化ないしは固化から液体へと変化する性質を持つインクに関する提案がある。

特開平３−２５５１７１号公報 特開２０００−２９７２３７号公報 特開平５−７０７２６号公報 特開２００５−２９８８１３号公報 特開２００７−３９６８０号公報

本発明者らは、上記したような従来のインクについて、間欠吐出安定性の程度を確認したところ、以下のことがわかった。すなわち、これらのインクは、いずれも、従来課題とされていた低温低湿の環境での間欠吐出安定性の改善を目的としたものである。このため、これらのインクを、例えば、低温低湿、常温常湿又は常温低湿などの環境で、吐出体積が１０ｐＬ（ピコリットル）程度のインクジェット記録装置に適用したとしても間欠吐出安定性の性能に問題はないことがわかった。具体的には、温度２５℃、相対湿度５０〜６０％などの常温常湿、温度２５℃、相対湿度１０〜２０％などの常温低湿、温度１５℃、相対湿度１０〜２０％などの低温低湿の各環境下において、これらのインクは間欠吐出安定性に問題はないことがわかった。なお、高湿（例えば、相対湿度８０〜９０％）の環境下においては、温度に関わらずに、水分などの蒸発に起因する間欠吐出安定性の低下は生じにくい。

しかし、本発明者らの検討によると、これらのインクは、低温低湿などの環境と比べて、より水分などが蒸発しやすい高温低湿の環境（例えば、温度３０℃、相対湿度１０〜２０％）などにおいては、間欠吐出安定性が不十分であり、改善の余地がある。特に、吐出体積が５ｐＬ以下、さらには２ｐＬ以下の小液滴のインクを吐出する場合や、１０μｍ未満という直径が極度に小さい吐出口からインクを吐出する場合には、間欠吐出安定性の低下が顕著であることがわかった。

一方、高温低湿環境下での間欠吐出安定性の向上を目的とした特許文献５に記載されたインクは、低温低湿の環境におけるインクの安定性は不十分であり、インクをある一定温度以上に保温して吐出させる必要がある。このため、保温のための構成が必要になるなど、簡易な構成で様々な環境に対応する上では、未だ不十分であることがわかった。

近年、インクジェット記録方法の普及に伴い、記録装置が使用される環境の拡大、記録ヘッドの微細化、記録の高速化が進んでいる。このため、低温低湿や高温低湿などの様々な環境においての、インクの安定性や間欠吐出安定性を向上させることが、必要不可欠な技術課題となってきている。

したがって、本発明の目的は、インクを長期間放置しても色材の析出や固化が起こりにくい、つまり、インクの安定性に優れ、しかも、低温低湿の環境だけでなく、高温低湿の環境での間欠吐出安定性にも優れたインクジェット用インクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記インクジェット用インクを用いることで、様々な環境下においても安定して良好な画像形成を可能にする、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することにある。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明にかかるインクジェット用インクは、少なくとも色材及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用インクであって、前記水溶性有機溶剤が、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、下記一般式（１）で表される化合物及び／又は下記一般式（２）で表される化合物と、を含むことを特徴とする。

（一般式（１）中、Ａは、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）−、及び−Ｓ（＝Ｏ）₂−のいずれかである。また、Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。ただし、Ｒ₁及びＲ₂が同時に水素原子及び／又はヒドロキシ基となることはない。）

（一般式（２）中、Ｒ₃及びＲ₅はそれぞれ独立に、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。また、Ｒ₄は、五員環を構成する窒素原子及びカルボニル基以外の炭素原子に結合する、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかであり、ｎは０乃至４の整数である。）

また、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録方法は、インクをインクジェット方式で吐出して記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクが、上記構成のインクジェット用インクであることを特徴とする。

また、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジは、インクを収容してなるインク収容部を備えたインクカートリッジであって、前記インクが、上記構成のインクジェット用インクであることを特徴とする。

また、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、インクを収容してなるインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、前記インクが、上記構成のインクジェット用インクであることを特徴とする。

また、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録装置は、インクを収容してなるインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インクが、上記構成のインクジェット用インクであることを特徴とする。

本発明によれば、インク中の水分などの蒸発が進行した際にも、インクとしての良好なインクの安定性を示し、さらには、低温低湿や高温低湿などの様々な環境でも優れた間欠吐出安定性を実現できるインクジェット用インクが提供される。また、本発明の別の実施態様によれば、かかるインクジェット用インクを用いることで、様々な環境下においても安定して良好な画像形成が可能な、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置が提供される。

インクカートリッジの概略説明図である。 インクカートリッジの概略説明図である。 記録ヘッドの分解図である。 記録ヘッドの分解図である。 インクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェット記録装置の機構部の斜視図である。 インクジェット記録装置の断面図である。 ヘッドカートリッジにインクカートリッジを装着する状態を示す斜視図である。 ヘッドカートリッジの分解斜視図である。 ヘッドカートリッジにおける記録素子基板を示す正面図である。

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明において、水溶性有機溶剤は、常温（２０〜２５℃）で固体であったとしても、水に溶解させて水溶液とした場合に、色材などの成分を溶解ないしは分散させる溶媒となりうるものであれば、「水溶性有機溶剤」に含まれるものとする。
本発明者らは、上記したインクの安定性や間欠吐出安定性という技術課題を解決するために、主として、インクジェット用インク（以下、単に「インク」と呼ぶことがある）に用いる水溶性有機溶剤の種類やその含有量についての検討を行った。より詳細には、水溶性有機溶剤の中でも特に、アルカンジオール系の水溶性有機溶剤を含有するインクに着目して検討を行った。その結果、アルカンジオール系の水溶性有機溶剤の中でも、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールを用いた場合に、低温低湿の環境及び高温低湿の環境の両環境下で特異的に間欠吐出安定性が向上することがわかった。このことから、本発明者らは、インク中に含有させた上記アルカンジオールの分子構造が、主鎖の両末端に水酸基を有することや、分岐を有することにより、上記の優れた効果が得られたものと考えている。

しかし、本発明者らのさらなる検討によると、インク中に、水溶性有機溶剤として、上記した主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールのみを含有させた場合、インクの安定性が十分に得られないことがわかった。そして、この原因は、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールは、色材に対して貧溶媒であるため、インク中の水分などの蒸発に伴い、色材の析出や固化がより促進されるためであると考えられる。なお、本発明でいう「貧溶媒」とは、色材が染料である場合においては、色材の溶解性が低い水溶性有機溶剤のことであり、色材が顔料である場合においては、顔料の分散状態を不安定化させる水溶性有機溶剤のことである。

そこで、本発明者らは、間欠吐出安定性に優れるだけでなく、インクの安定性にも優れたインクを得るために、前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、これ以外の水溶性有機溶剤とを組み合わせて含有する種々のインクについて検討を行った。その結果、組み合わせる水溶性有機溶剤が、下記一般式（１）で表される化合物及び／又は下記一般式（２）で表される化合物である場合に、顕著な効果が得られることがわかった。すなわち、これら化合物と組み合わせると、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールのみを含有させた場合と比べてインクの安定性が向上するだけでなく、下記に挙げるような予想を上回る効果が得られることがわかった。例えば、組み合わせて用いることで、低温低湿及び高温低湿の両環境下での、特に高温低湿の環境下での間欠吐出安定性がさらに向上するという優れた相乗効果を得ることができる。また、前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールのみ、或いは、下記一般式（１）で表される化合物及び／又は下記一般式（２）で表される化合物のみを含有するインクよりも、これらを併用した方が、間欠吐出安定性に特に優れたインクとなる。

（一般式（１）中、Ａは、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）−、及び−Ｓ（＝Ｏ）₂−のいずれかである。また、Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。ただし、Ｒ₁及びＲ₂が同時に水素原子及び／又はヒドロキシ基となることはない。）

（一般式（２）中、Ｒ₃及びＲ₅はそれぞれ独立に、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。また、Ｒ₄は、五員環を構成する窒素原子及びカルボニル基以外の炭素原子に結合する、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかであり、ｎは０乃至４の整数である。）

主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、前記一般式（１）で表される化合物及び／又は前記一般式（２）で表される化合物を組み合わせたインクが、間欠吐出安定性に関して優れた相乗効果を発揮する理由は明確ではない。本発明者らは、その理由を以下のように推測している。

先ず、インクの間欠吐出安定性が低下する原因の一つは、記録ヘッドの走査の過程における吐出が行われない期間、すなわち、ごく短い時間においても、インク中の水分などが吐出口から蒸発することにある。つまり、水分などが蒸発することで、インク中における色材の溶解性や分散安定性が相対的に低下し、色材の析出や固化が引き起こされて吐出口を塞ぐようになり、その結果、間欠吐出安定性が低下すると考えられる。また、インク中の水分などの蒸発に伴うインクの増粘も、間欠吐出安定性を低下させる原因の一つであると考えられる。

インク中の水分などが吐出口から蒸発するにつれ、吐出口近傍ではインク中の色材の濃度が相対的に高くなり、一方、ノズル内部の吐出口から離れた部分ではインク中の色材の濃度が相対的に低くなる。そして、吐出口近傍とノズル内部との間に色材の濃度分布が生じる。この時点で、吐出口近傍においては、色材の溶解性や分散安定性が低下し、色材の析出や固化が起こることで吐出口が塞がれ、その結果として間欠吐出安定性が低くなる。

これに対し、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、一般式（１）で表される化合物及び／又は一般式（２）で表される化合物を併用することで、以下のようなメカニズムにより、間欠吐出安定性の低下が抑制されたものと推測される。具体的には、吐出口から水分などが蒸発した際に、色材の溶解性や分散安定性が低下するよりも早く、吐出口近傍とノズル内部との色材の濃度差に起因する色材の拡散が起こり、その結果として、吐出口近傍での色材の析出や固化を抑制できたものと考えられる。この色材の拡散は、以下のようなメカニズムにより生じる。先ず、水分などが蒸発することで、吐出口近傍における、色材、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオール、一般式（１）で表される化合物及び／又は一般式（２）で表される化合物の濃度が蒸発前よりもそれぞれ高くなる。ここで、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールは色材に対して貧溶媒として作用するため、貧溶媒の濃度が高くなっている吐出口近傍においては、色材は溶解安定性を保とうとして、吐出口から離れたノズル内部へと素早く拡散していくと考えられる。この結果、吐出口近傍においては、析出や固化が起こるほどまでに色材濃度が高くなることが抑制され、結果として間欠吐出安定性が向上する。

なお、先に挙げた特許文献４に記載された発明では、所定の水溶性有機溶剤を特定量インク中に含有させ、吐出口からの水分などの蒸発と、ノズル内部におけるインクの粘度の上昇とを抑制することで、吐出安定性を向上させている。また、先に挙げた特許文献５に記載された発明では、通常の温度においてはゲル化ないしは固化しやすく、その一方、吐出される温度においては液化しているようにインクの特性を設計することで、良好な状態でインクを吐出させることを達成している。このように、間欠吐出安定性を向上させる従来の技術では、保湿剤を用いることにより水分などの蒸発を抑制し、色材の析出や固化を防ぐという思想や、温度によってインクの特性を変化させるという思想に基づいている。しかし、これらの従来の技術を用いても、低温低湿のみ、又は高温低湿のみという限られた環境下における間欠吐出安定性の向上しか達成することはできず、近年において求められている様々な環境における間欠吐出安定性を向上させることはできていなかった。

本発明は、これらの従来の技術と、その技術思想において全く異なる。本発明は、色材に対し貧溶媒として作用する特定の分岐アルカンジオールと、一般式（１）の化合物及び／又は一般式（２）の化合物とを併用することで色材を効果的に拡散させるという新規な構成により、従来技術では得られなかった効果を達成している。すなわち、上記の新規な構成によってインクの安定性、さらに吐出安定性を向上させ、これにより、近年において求められている低温低湿や高温低湿などの様々な環境における間欠吐出安定性の向上を達成している。

＜インク＞
以下、本発明にかかるインクを構成する成分やインクの物性などについて詳細に説明する。
［主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオール］
本発明のインクは、上述の通り、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールを含有することが必要である。本発明において用いる、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールとしては、具体的には、例えば、以下のものを挙げることができる。下記に挙げるような主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールは、１種類又は２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオールなど。２−メチル−１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールなど。２，５−ジエチル−１，６−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオールなど。２，４，６−トリメチル−１，７−ヘプタンジオール、１，２，６−トリメチル−１，７−ヘプタンジオールなど。２−メチル−１，８−オクタンジオール、２，６−ジメチル−１，８−オクタンジオールなど。

本発明において、低温低湿の環境での間欠吐出安定性やインクの安定性をより向上させるためには、インク中の主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの含有量（質量％）を下記のようにすることが好ましい。すなわち、インク全質量を基準として１．０質量％以上２０．０質量％以下、さらには１．０質量％以上１５．０質量％以下とすることが好ましい。

また、本発明者らの検討によると、特に低温低湿の環境での間欠吐出安定性やインクの安定性をより向上させるためには、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールにおける炭素原子数が９以下であることが好ましい。また、前記炭素原子数の下限は４以上であることが好ましい。なお、ここでの、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールにおける炭素原子数とは、主鎖及び分岐部分を含む、化合物中の全ての炭素原子数を指す。

さらに、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールは、分子構造が対称となるように、主鎖が分岐（置換基）を有することが好ましい。すなわち、例えば、主鎖の炭素原子数が奇数である場合には、主鎖の中央の炭素が分岐（置換基）を有することが好ましい。このような主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの具体的なものとしては、下記のものが挙げられる。例えば、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオールなど。また、３−メチル−１，５−ペンタンジオールなどが挙げられる。また、分岐（置換基）は、メチル基又はエチル基であることが好ましく、特にはメチル基であることが好ましい。本発明においては、様々な環境での優れた間欠吐出安定性とインクの安定性を得るためには、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールとして、３−メチル−１，５−ペンタンジオールを用いることが最も好ましい。

［一般式（１）で表される化合物及び／又は一般式（２）で表される化合物］
本発明のインクは、上述の通り、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、下記一般式（１）で表される化合物及び／又は後述する一般式（２）で表される化合物とを含有することが必要である。

（一般式（１）中、Ａは、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）−、及び−Ｓ（＝Ｏ）₂−のいずれかである。また、Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、又はスルホニル基である。ただし、Ｒ₁及びＲ₂が同時に水素原子及び／又はヒドロキシ基となることはない。）

一般式（１）におけるＲ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、又はスルホニル基である。アルキル基としては、炭素原子数１乃至４のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、及びｉｓｏ−ブチル基などが挙げられる。前記ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、及びヒドロキシブチル基などが挙げられる。前記アルケニル基としては、ビニル基、アリル基及びイソプロペニル基などが挙げられる。前記アシル基としては、アセチル基及びベンゾイル基などが挙げられる。前記カルバモイル基としては、メチルカルバモイル基及びジメチルカルバモイル基などが挙げられる。

本発明においては、上記一般式（１）中、「Ｒ₁及びＲ₂が同時に水素原子及び／又はヒドロキシ基となることはない」ということは、以下のことを意味する。すなわち、一般式（１）において、Ｒ₁及びＲ₂が共に水素原子である場合、Ｒ₁及びＲ₂が共にヒドロキシ基である場合、並びに、Ｒ₁及びＲ₂の一方が水素原子であり他方がヒドロキシ基である場合、を含まない。

上記一般式（１）で表される化合物としては、具体的には、下記のものが挙げられる。スルフィン、スルフィン酸、ジメチルスルフィン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、（２−ヒドロキシエチル）メチルスルホン。また、チオジグリコール、ビス（２−ヒドロキシエチル）スルホキシド、１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−２−プロパノール、及びビス（２−ヒドロキシエチル）スルホンなどが挙げられる。

本発明者らの検討によれば、一般式（１）におけるＲ₁及びＲ₂がそれぞれ独立にヒドロキシアルキル基、特にはＲ₁及びＲ₂が共にヒドロキシエチル基である場合に、より優れた相乗効果が発揮され、間欠吐出安定性、インクの安定性が向上することを見出した。これらのことから、上記で挙げた化合物の中でも、チオジグリコール、ビス（２−ヒドロキシエチル）スルホキシド、１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−２−プロパノール、又はビス（２−ヒドロキシエチル）スルホンなどを用いることが好ましい。さらにはビス（２−ヒドロキシエチル）スルホンを用いることが特に好ましい。

（一般式（２）中、Ｒ₃及びＲ₅はそれぞれ独立に、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はスルホニル基である。また、Ｒ₄は、五員環を構成する窒素原子及びカルボニル基以外の炭素原子に結合する、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかであり、ｎは０乃至４の整数である。）

一般式（２）におけるＲ₃及びＲ₅はそれぞれ独立に、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はスルホニル基である。また、一般式（２）におけるＲ₄は、五員環を構成する窒素原子及びカルボニル基以外の炭素原子に結合する、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、及びｉｓｏ−ブチル基などが挙げられる。前記アルキル基の置換基としては、メチル基、エチル基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、及びスルホニル基などが挙げられる。

一般式（２）で表される化合物の好ましい例としては、エチレン尿素、ジメチルイミダゾリジノン（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジンオン）、４，５−ジブチル−２−イミダゾリジンオンなどが挙げられる。特に、エチレン尿素を用いた場合、より優れた相乗効果が発揮され、間欠吐出安定性、インクの安定性が向上することを見出した。一般式（２）で表される化合物のように環状構造をとることは、インク保存安定性の観点から重要である。一般式（２）で表される化合物とは類似する構造であるが、環状構造でない化合物、例えば尿素は、インクを保存した場合における安定性が低く、ｐＨ変化などを生じやすい。本発明において、一般式（１）で表される化合物及び一般式（２）で表される化合物を併用することが特に好ましい。

インク中の一般式（１）で表される化合物の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、１．０質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。また、インク中の一般式（２）で表される化合物の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、１．０質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。

また、インク全質量を基準とした、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの含有量Ａ、一般式（１）で表される化合物の含有量Ｂ、一般式（２）で表される化合物の含有量Ｃの関係が下記のようになるように、インクを設計するとよい。なお、上記の含有量Ａ〜Ｃは、質量％である。すなわち、上記の含有量Ａ〜Ｃが、０．２≦Ａ／（Ｂ＋Ｃ）≦３．０の関係を満足することが好ましい。前記Ａ／（Ｂ＋Ｃ）の値が、上記範囲内になるようにすることで、特に高温低湿の環境での間欠吐出安定性、及び、インクの安定性が優れたインクを得ることができる。さらに好ましくは、０．２≦Ａ／（Ｂ＋Ｃ）≦２．０の関係を満足するように設計すれば、インクの安定性を維持しつつ様々な環境での間欠吐出安定性が優れたインクを得ることができる。

［水性媒体］
本発明のインクは、上述の通り、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、上記で説明した一般式（１）で表される化合物及び／又は一般式（２）で表される化合物を用いることが必要である。本発明のインクはこの条件を満足すれば、これらの化合物の他にも、一般のインクジェット用インクに用いるような、水や水溶性有機溶剤を含む水性媒体を含有してもよい。

水は、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。

本発明で用いる上記特定の化合物以外の水溶性有機溶剤としては、インクジェット用インクに用いられるものであれば、特に制限はなく、従来公知のいずれのものも用いることができる。具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。下記の水溶性有機溶剤は、１種類又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどの炭素原子数１乃至４のアルキルアルコール類。ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類。アセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類。重量平均分子量２００乃至１，０００程度の、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類。エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、チオジグリコールなどのグリコール類。１，２，６−ヘキサントリオール、ビスヒドロキシエチルスルフォンなどのアルキレン基が２乃至６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類。ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのアルキルエーテルアセテート。エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類。トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール。Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、糖類、及びこれらの誘導体など。本発明においては、これらの水溶性有機溶剤の中でも特に、トリエチレングリコールを用いることが好ましい。

インク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％以下、さらには１５．０質量％以上４０．０質量％以下であることが好ましい。なお、この水溶性有機溶剤の含有量は、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと一般式（１）で表される化合物及び／又は一般式（２）で表される化合物を含むものである。

［色材］
本発明のインクに用いる色材は、酸性染料や直接染料などの染料や、顔料などを用いることができ、これらは複数を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、上記したように、インク中の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。

〔染料〕
本発明のインクに用いることのできる染料は、特に制限はないが、アニオン性の染料を用いることが好ましく、適度な色調と濃度を有する染料であれば、既存のものでも、新規に合成したものでも、用いることができる。以下に、本発明において、用いることができる染料の例を色調別に示す。

〈シアンインク用の染料〉
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６、３０７など。Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１２、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１、２０３、２０４、２２１、２４４など。

〈マゼンタインク用の染料〉
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０など。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９など。Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４など。Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット１０７など。

〈イエローインク用の染料〉
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、１３２など。Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９など。Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー：２、３、１７、２５、３７、４など。Ｃ．Ｉ．フードイエロー：３など。

〈レッドインク用の染料〉
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０など。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９など。Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド：７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９など。Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４など。

〈ブルーインク用の染料〉
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６など。Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１など。Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー：４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００など。

〈ブラックインク用の染料〉
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック：１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５など。Ｃ．Ｉ．アシッドブラック：２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６など。Ｃ．Ｉ．フードブラック：１、２など。

〔顔料〕
本発明のインクに用いることができる顔料は、例えば、以下に示すカーボンブラックや有機顔料などが挙げられる。
〈カーボンブラック〉
ブラックインクに用いる顔料は、カーボンブラックであることが好ましい。カーボンブラックは、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどの市販品などを用いることができる。以下に、本発明において用いることができるカーボンブラックの例を示す。
レイヴァン：７０００、５７５０、５２５０、５０００ ＵＬＴＲＡ、３５００、２０００、１５００、１２５０、１２００、１１９０ ＵＬＴＲＡ−II、１１７０、１２５５（以上コロンビア製）。ブラックパールズＬ、リーガル：４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、モウグル：Ｌ、モナク：７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、ヴァルカンＸＣ−７２Ｒ（以上キャボット製）。カラーブラック：ＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス：３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック：６、５、４Ａ、４（以上デグッサ製）。Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学製）。

また、新たに調製したカーボンブラックを用いることもできる。勿論、本発明はこれらに限定されるものではなく、上記以外でも従来公知のいずれのカーボンブラックも用いることができる。また、マグネタイト、フェライトなどの磁性体微粒子やチタンブラックなどを黒色顔料として用いることもできる。

〈有機顔料〉
カラーインクに用いる顔料は、各種の有機顔料であることが好ましい。以下に、本発明において用いることができる有機顔料の例を示す。
トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッドなどの水不溶性アゾ顔料。リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂなどの水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッドなどのイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料。インジゴ系顔料。縮合アゾ系顔料。チオインジゴ系顔料。ジケトピロロピロール系顔料。フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなど。

また、本発明で用いることができる有機顔料を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、例えば、下記のものが挙げられる。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、９７、１０９、１１０、１１７、１２０。１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８、１８０、１８５など。Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１など。Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２など。また、同２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２など。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０など。Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４など。Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６など。Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６など。

〔分散剤〕
色材としてカーボンブラックや有機顔料などの顔料を用いる場合には、前記顔料を水性媒体中に安定して分散するために、界面活性剤や樹脂（高分子）などを分散剤として用いることが好ましい。高分子分散剤として樹脂を用いる場合、樹脂の重量平均分子量は、１，０００以上３０，０００以下、さらには３，０００以上１５，０００以下であることが好ましい。また、樹脂の酸価は、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらには５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。

本発明において、分散剤は、例えば、イオン性基を有し、その作用によってカーボンブラックや有機顔料を水性媒体中に安定に分散することができるものが好ましい。このような分散剤としては、例えば、以下のものを用いることができる。
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体など。スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体など。スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体など。スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体など。ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体など。スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体など。又はこれらの塩など。

〔自己分散型顔料〕
また、色材としてカーボンブラックや有機顔料などの顔料を用いる場合には、顔料粒子の表面にアニオン性基などのイオン性基を結合することによって、分散剤を用いることなく水性媒体に分散することができる顔料、所謂自己分散型顔料を用いることもできる。

（その他の添加剤）
本発明のインクには、所望の物性値を持つインクとするなどを理由として、上記した成分以外にも必要に応じて、以下の種々の添加剤を含有させてもよい。例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマーなどを含有させることができる。

上記添加剤として、界面活性剤を用いる場合は、例えば、アニオン性やノニオン性の界面活性剤を用いることができる。アニオン性界面活性剤の具体例としては、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類などが挙げられる。また、ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、アセチレンアルコール、アセチレングリコールなどが挙げられる。これらの界面活性剤は、１種類又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。特に、本発明においては、上記した中でも、普通紙などの記録媒体への浸透性において優れた効果が得られるアセチレンアルコール類やアセチレングリコール類を界面活性剤として用いることが好ましい。インク中の界面活性剤の含有量（質量％）は、界面活性剤の種類により異なるが、一般には、インク全質量を基準として、０．０１質量％以上５．０質量％以下であることが好ましい。

（インクの物性）
本発明のインクの表面張力は、２５℃において、１０ｍＮ／ｍ以上、さらには２０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。本発明のインクは、その表面張力を上記した範囲内とすることで、インクジェット方式に適用した際に吐出口近傍の濡れによる記録ヨレ（インクの着弾点のズレ）などの発生を有効に抑制することが可能となる。インクの表面張力の調整は、上記したような界面活性剤のインク中における含有量を適宜決定することで行うことができる。また、本発明のインクは、インクジェット記録装置に適用する際に良好な吐出特性が得られるよう、所望の粘度やｐＨに調整することが好ましい。

＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクは、インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法に用いることが特に好ましい。インクジェット記録方法には、インクに力学的エネルギーを作用させることでインクを吐出する記録方法や、インクに熱エネルギーを作用させることでインクを吐出する記録方法などがある。本発明のインクは、これらの中でも、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法において、特に好ましく用いることができる。

＜インクカートリッジ＞
本発明のインクを用いて記録を行うのに好適なインクカートリッジは、かかるインクを収容してなるインク収容部を備えたインクカートリッジが挙げられる。
図１は、インクカートリッジの概略説明図である。図１において、インクカートリッジは、上部で大気連通口１１２を介して大気に連通し、下部でインク供給口に連通する。そして、前記インクカートリッジは、内部に負圧発生部材を収容する負圧発生部材収容室１３４、及び、液体のインクを収容する実質的に密閉された液体収容室１３６、を仕切壁１３８で仕切る構造を有する。負圧発生部材収容室１３４及び液体収容室１３６は、インクカートリッジの底部付近で仕切壁１３８に形成された連通孔１４０、及び液体供給動作時に液体収容室への大気の導入を促進するための大気導入溝（大気導入路）１５０を介してのみ連通されている。負圧発生部材収容室１３４を形成するインクカートリッジの上壁には、内部に突出する形態で複数個のリブが一体に成形され、負圧発生部材収容室１３４に圧縮状態で収容される負圧発生部材と当接している。このリブにより、上壁と負圧発生部材の上面との間にエアバッファ室が形成されている。また、液体供給口１１４を備えたインク供給筒には、負圧発生部材より毛管力が高く、かつ物理的強度が大きい圧接体１４６が設けられており、負圧発生部材と圧接している。

負圧発生部材収容室１３４内には、負圧発生部材として、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂の繊維からなる第一の負圧発生部材１３２Ｂ及び第二の負圧発生部材１３２Ａ、の２つの毛管力発生型負圧発生部材を収容している。１３２Ｃはこの２つの負圧発生部材の境界層であり、境界層１３２Ｃの仕切壁１３８との交差部分は、連通部を下方にしたインクカートリッジの使用時の姿勢において大気導入溝（大気導入路）１５０の上端部より上方に存在している。また、負圧発生部材内に収容されるインクは、インクの液面Ｌで示されるように、上記境界層１３２Ｃよりも上方まで存在している。

ここで、第一の負圧発生部材１３２Ｂと第二の負圧発生部材１３２Ａの境界層は圧接しており、負圧発生部材の境界層近傍は他の部位と比較して圧縮率が高く、毛管力が強い状態となっている。すなわち、第一の負圧発生部材１３２Ｂの毛管力をＰ１、第二の負圧発生部材１３２Ａの毛管力をＰ２、負圧発生部材同士の界面の持つ毛管力をＰＳとすると、Ｐ２＜Ｐ１＜ＰＳとなっている。

図２は、インクカートリッジの別の形態を示す概略説明図である。図２に示す形態のインクカートリッジは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のインクを収容する容器４１と、容器４１を覆う蓋部材４２とを有する。インクカートリッジは、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各インクについての、イエローインク供給口４３Ｙ、マゼンタインク供給口４３Ｍ、及びシアンインク供給口４３Ｃを有する。容器４１の内部は、３色のインクを収容するために、互いに平行に配置された２つの仕切板４１１及び４１２により、容量がほぼ等しい３つの空間に仕切られる。これら３つの空間は、互いにインクカートリッジホルダへインクカートリッジを装着する際のインクカートリッジの挿入方向に沿って並んでいる。これらの空間にそれぞれ、イエローのインクを吸収して保持するインク吸収体４４Ｙ、マゼンタのインクを吸収して保持するインク吸収体４４Ｍ、及びシアンのインクを吸収して保持するインク吸収体４４Ｃが収容されている。また、インク供給口に各インクを供給するインク供給部材４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃがインク吸収体の下部に接して収容されている。負圧発生部材であるインク吸収体４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ内に収容されているインクは、インクの液面Ｌで示されるように、それぞれのインク吸収体の上部まで存在している。

図３は、記録ヘッドとインクカートリッジが一体構成となっている記録ヘッドの分解図である。図３に示される記録ヘッド１００１は、インクジェット記録装置に載置されているキャリッジの位置決め手段及び電気的接点によって支持固定される。また、記録ヘッド１００１は、キャリッジに対して着脱可能となっており、搭載したインクが消費されると交換される。

記録ヘッド１００１はインクを吐出するためのものであり、インク供給口が並列して形成された記録素子基板１１００、インクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成する電気配線テープ１３００を有する。さらに、その内部は、樹脂成形により形成されたインク供給保持部材１４００、インクを保持するための負圧を発生するインク吸収体１５００、蓋部材１６００から構成されている。

インク供給保持部材１４００は、インクカートリッジの機能、及び、インク供給機能とを備えている。すなわち、内部にインクを保持するための負圧を発生するための吸収体１５００を保持するための空間を有することでインクカートリッジの機能を有する。さらに、記録素子基板１１００のインク供給口にインクを導くための独立したインク流路を形成することでインク供給機能を有する。インク流路の下流部には、記録素子基板１１００にインクを供給するためのインク供給口１２００が形成されている。そして、記録素子基板１１００のインク供給口がインク供給保持部材１４００のインク供給口１２００に連通するよう、記録素子基板１１００がインク供給保持部材１４００に対して固定される。また、インク供給口１２００付近周囲の平面には、電気配線テープ１３００の一部の裏面が固定される。蓋部材１６００は、インク供給保持部材１４００の上部開口部に溶着されることで、インク供給保持部材１４００内部の空間を閉塞するものである。蓋部材１６００は記録ヘッドをインクジェット記録装置に固定するための係合部１７００を有している。

図４は、本発明に用いることができる別の一例である記録ヘッドの分解図である。図４に示される記録ヘッドは、図３の場合と同様に、インクカートリッジ一体構成となっている。記録ヘッド１００１は、異なる複数の色のインク（例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）を搭載することができ、搭載したインクが消費されると交換される。前記記録ヘッドを用いる場合、インクセットを構成する各インクの各液室からの蒸発量の差が、実質的に等しいインクカートリッジを好ましく用いることができる。インクセットを構成する各インクの各液室からの蒸発量の差が実質的に等しいとは、例えば、各液室に水を含有させて各液室からの蒸発速度を測定した場合に、蒸発速度の差が１％程度以下となることをいう。

記録ヘッド１００１は異なる複数の色のインク（例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）を吐出するためのもので、シアン、マゼンタ、イエロー用のインク供給口が並列して形成された記録素子基板１１００などから構成されている。記録素子基盤には、それぞれ異なるインクに対応する記録素子の列（以下ノズル列ともいう）が形成されている。本発明においては、高画質化の観点から、吐出体積が５ｐＬ以下、さらには２ｐＬ以下の小液滴のインクを吐出するためのノズルが好ましい。また、吐出口は１０μｍ未満であることが好ましい。また、高画質と高速記録の両立の観点から複数の吐出体積のインクを吐出させるために複数のノズル（例えば、５ｐＬ、２ｐＬ、１ｐＬ）を併用させるのも好ましい。インク供給保持部材１４００は、インクカートリッジの機能、及び、インク供給機能とを備えている。すなわち、内部にシアン、マゼンタ、イエローのインクを保持するための負圧を発生するための吸収体１５０１、１５０２、１５０３をそれぞれ独立して保持するための空間を有することでインクカートリッジの機能を有する。さらに、記録素子基板１１００のインク供給口にそれぞれのインクを導くための独立したインク流路を形成することでインク供給機能を有する。

＜記録ユニット＞
本発明のインクを用いて記録を行うのに好適な記録ユニットは、かかるインクを収容してなるインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットが挙げられる。特に、前記記録ヘッドとして、記録信号に対応した熱エネルギーをインクに作用することによりインクを吐出する記録ユニットを好ましく用いることができる。特に、本発明においては、金属及び／又は金属酸化物を含有する発熱部接液面を有する記録ヘッドを用いることが好ましい。前記発熱部接液面を構成する金属及び／又は金属酸化物は、具体的には、例えば、Ｔａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、若しくはＡｌなどの金属、又はこれらの金属の酸化物などが挙げられる。

＜インクジェット記録装置＞
本発明のインクを用いて記録を行うのに好適なインクジェット記録装置は、かかるインクを収容してなるインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置が挙げられる。特に、前記インクを収容するインク収容部を有する記録ヘッドの内部のインクに、記録信号に対応した熱エネルギーを作用することによりインクを吐出するインクジェット記録装置が挙げられる。

以下に、インクジェット記録装置の機構部の概略構成を説明する。インクジェット記録装置は、各機構の役割から、給紙部、搬送部、キャリッジ部、排紙部、クリーニング部、及びこれらを保護し、意匠性を持たせる外装部などで構成される。

図５は、インクジェット記録装置の斜視図である。また、図６及び図７は、インクジェット記録装置の内部機構を説明する図であり、図６は右上部からの斜視図、図７はインクジェット記録装置の側断面図をそれぞれ示す。

給紙を行う際には、給紙トレイＭ２０６０を含む給紙部において、記録媒体の所定枚数のみが給紙ローラＭ２０８０と分離ローラＭ２０４１から構成されるニップ部に送られる。記録媒体はニップ部で分離され、最上位の記録媒体のみが搬送される。搬送部に搬送された記録媒体は、ピンチローラホルダＭ３０００及びペーパーガイドフラッパーＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に搬送される。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転し、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される。

記録媒体に画像を形成する際には、キャリッジ部は、記録ヘッドＨ１００１（図８；詳細な構成は後述する）を目的の画像を形成する位置に配置して、電気基板Ｅ００１４からの信号にしたがって記録媒体にインクを吐出する。記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながらキャリッジＭ４０００が列方向に走査する主走査と、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体を行方向に搬送する副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に画像を形成する。画像が形成された記録媒体は、排紙部において、第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップに挟まれた状態で搬送されて、排紙トレイＭ３１６０に排出される。

なお、クリーニング部は、画像を形成する前後の記録ヘッドＨ１００１をクリーニングする。キャップＭ５０１０で記録ヘッドＨ１００１の吐出口をキャッピングした状態で、ポンプＭ５０００を作動すると、記録ヘッドＨ１００１の吐出口から不要なインクなどが吸引されるようになっている。また、キャップＭ５０１０を開いた状態で、キャップＭ５０１０の内部に残っているインクなどを吸引することにより、残インクによる固着やその他の弊害が起こらないようになっている。

（記録ヘッドの構成）
ヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、インクカートリッジＨ１９００を搭載する手段、及びインクカートリッジＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給する手段を有しており、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。

図８は、ヘッドカートリッジＨ１０００に、インクカートリッジＨ１９００を装着する様子を示した図である。インクジェット記録装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、淡マゼンタ、淡シアン、及びグリーンの各インクで画像を形成する。したがって、インクカートリッジＨ１９００も７色分が独立に用意されている。なお、上記において、少なくともひとつのインクに、本発明のインクを用いる。そして、図８に示すように、それぞれのインクカートリッジが、ヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱可能となっている。なお、インクカートリッジＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００にヘッドカートリッジＨ１０００を搭載した状態でも行うことができる。

図９は、ヘッドカートリッジＨ１０００の分解斜視図である。ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録素子基板、プレート、電気配線基板Ｈ１３００、カートリッジホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００などで構成される。記録素子基板は第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１で構成され、プレートは第１のプレートＨ１２００及び第２のプレートＨ１４００で構成される。

第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１はＳｉ基板であり、その片面にインクを吐出するための複数の記録素子（ノズル）がフォトリソグラフィ技術により形成されている。各記録素子に電力を供給するＡｌなどの電気配線は成膜技術により形成されており、個々の記録素子に対応した複数のインク流路はフォトリソグラフィ技術により形成されている。さらに、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。

図１０は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明する正面拡大図である。Ｈ２０００〜Ｈ２６００は、それぞれ異なるインク色に対応する記録素子の列（以下ノズル列ともいう）である。第１の記録素子基板Ｈ１１００には、イエローインクのノズル列Ｈ２０００、マゼンタインクのノズル列Ｈ２１００、及びシアンインクのノズル列Ｈ２２００の３色分のノズル列が形成されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１には、淡シアンインクのノズル列Ｈ２３００、ブラックインクのノズル列Ｈ２４００、グリーンインクのノズル列Ｈ２５００、及び淡マゼンタインクのノズル列Ｈ２６００の４色分のノズル列が形成されている。

各ノズル列は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）に１，２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ；参考値）の間隔で並ぶ７６８個のノズルによって構成され、約２ｐＬのインクを吐出する。各吐出口における開口面積は、およそ１００μｍ²、開口部の直径はおよそ６μｍに設定されている。本発明においては、フォト画質の観点から、吐出体積が５ｐＬ以下、さらには２ｐＬ以下の小液滴のインクを吐出するためのノズルが好ましい。また、吐出口は１０μｍ未満であることが好ましい。また、フォト画質と高速記録の両立の観点から複数の吐出体積のインクを吐出させるために複数のノズル（例えば５ｐＬ、２ｐＬ、１ｐＬ）を併用させるのも好ましい。

以下、図８及び図９を参照して説明する。第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１は第１のプレートＨ１２００に接着固定されている。ここには、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されている。第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１とが電気的に接続されるように、電気配線基板Ｈ１３００を保持する。

電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１に形成されている各ノズルからインクを吐出するための電気信号を印加する。この電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し、インクジェット記録装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有する。外部信号入力端子Ｈ１３０１は、カートリッジホルダーＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。

インクカートリッジＨ１９００を保持するカートリッジホルダーＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が、例えば、超音波溶着により固定され、インクカートリッジＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に通じるインク流路Ｈ１５０１を形成する。インクカートリッジＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクカートリッジ側端部には、フィルターＨ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクカートリッジＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。

さらに、上記したように、カートリッジホルダー部と記録ヘッド部Ｈ１００１とを接着などで結合することで、ヘッドカートリッジＨ１０００が構成される。なお、カートリッジホルダー部は、カートリッジホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、及びシールゴムＨ１８００から構成される。また、記録ヘッド部Ｈ１００１は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００及び第２のプレートＨ１４００から構成される。

なお、ここでは記録ヘッドの一形態として、電気信号に応じた膜沸騰をインクに生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体（記録素子）を用いて記録を行うサーマルインクジェット方式の記録ヘッドについて述べた。この代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，７４０，７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は、所謂、オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用することができる。

サーマルインクジェット方式は、オンデマンド型に適用することが特に有効である。オンデマンド型の場合には、インクを保持する液流路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加する。このことによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、インクに膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応したインク内の気泡を形成できる。この気泡の成長及び収縮により吐出口を介してインクを吐出することで、少なくともひとつの滴を形成する。駆動信号をパルス形状とすると、即時、適切に気泡の成長及び収縮が行われるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。

また、本発明のインクは、前記のサーマルインクジェット方式に限らず、下記に述べるような、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置においても好ましく用いることができる。かかる形態のインクジェット記録装置は、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備えてなる。そして、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクをノズルから吐出する。

インクジェット記録装置は、上記したように、記録ヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、それらが分離不能に一体になったものを用いてもよい。さらに、インクカートリッジは記録ヘッドに対して分離可能又は分離不能に一体化されてキャリッジに搭載されるもの、また、インクジェット記録装置の固定部位に設けられて、チューブなどのインク供給部材を介して記録ヘッドにインクを供給するものでもよい。また、記録ヘッドに対して、好ましい負圧を作用させるための構成をインクカートリッジに設ける場合には、以下の構成とすることができる。すなわち、インクカートリッジのインク収容部に吸収体を配置した形態、又は可撓性のインク収容袋とこれに対してその内容積を拡張する方向の付勢力を作用するばね部とを有した形態などとすることができる。また、インクジェット記録装置は、上記したようなシリアル型の記録方式を採るもののほか、記録媒体の全幅に対応した範囲にわたって記録素子を整列させてなるラインプリンタの形態をとるものであってもよい。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、特に指定のない限り、「％」とあるものは、質量基準である。

＜インクの調製＞
下記表１の上段に示す各成分を混合し、十分に撹拌して溶解した後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。なお、下記表１の下段には、各インクの主特性を併せて示した。

＜評価＞
（間欠吐出安定性：低温低湿）
上記で得られた各インクをそれぞれ、熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出するインクジェット記録装置（商品名：ＰＩＸＵＳ９９００ｉ；キヤノン製）用のインクカートリッジに充填した。そして、得られた各インクカートリッジをそれぞれ、インクジェット記録装置（商品名：ＰＩＸＵＳ９９００ｉ；キヤノン製）を改造したものに搭載した。次に、インクカートリッジを搭載した各インクジェット記録装置を、温度１５℃、相対湿度１０％（低温低湿）の環境下で５時間以上吐出を行わないで放置した後、同じ環境下でインクを吐出させた。そして、吐出を５秒間休止させた後、記録ヘッドの回復動作などを行わないまま、前記インクジェット記録装置を用いてインクを吐出し、記録媒体（商品名：ＨＲ−１０１；キヤノン製）に縦罫線を記録した。なお、この際に使用した記録ヘッドの、インク１滴当りの吐出体積は約２ｐＬである。得られた記録物を目視又は１０倍のルーペで確認して、間欠吐出安定性（低温低湿）の評価を行った。間欠吐出安定性（低温低湿）の評価基準は以下の通りである。評価結果を表２に示した。本発明においては、下記の評価基準でＡＡ、Ａ及びＢが十分な性能を有するレベルであり、Ａが優れているレベル、ＡＡが特に優れているレベル、Ｃが許容できないレベルである。
ＡＡ：１０倍のルーペを用いて観察しても縦罫線に乱れがなく、正常に記録できた。
Ａ：目視で確認できる乱れがなかった。
Ｂ：目視で確認できる程度の乱れが若干あった。
Ｃ：縦罫線に不吐出や乱れがあり、正常に記録できなかった。

（間欠吐出安定性：高温低湿）
上記で得られた各インクをそれぞれ、熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出するインクジェット記録装置（商品名：ＰＩＸＵＳ９９００ｉ；キヤノン製）用のインクカートリッジに充填した。そして、得られた各インクカートリッジをそれぞれ、インクジェット記録装置（商品名：ＰＩＸＵＳ９９００ｉ；キヤノン製）を改造したものに搭載した。次に、インクカートリッジを搭載した各インクジェット記録装置を、温度３０℃、相対湿度１０％（高温低湿）の環境下で５時間以上吐出を行わないで放置した後、同じ環境下でインクを吐出させた。そして、吐出を５秒間休止させた後、記録ヘッドの回復動作などを行わないまま、前記インクジェット記録装置を用いてインクを吐出し、記録媒体（商品名：ＨＲ−１０１；キヤノン製）に縦罫線を記録した。なお、この際に使用した記録ヘッドの、インク１滴当りの吐出体積は約２ｐＬである。得られた記録物を目視又は１０倍のルーペで確認して、間欠吐出安定性（高温低湿）の評価を行った。間欠吐出安定性（高温低湿）の評価基準は以下の通りである。評価結果を表２に示した。本発明においては、下記の評価基準でＡＡ、Ａ及びＢが十分な性能を有するレベルであり、Ａが優れているレベル、ＡＡが特に優れているレベル、Ｃが許容できないレベルである。
ＡＡ：１０倍のルーペを用いて観察しても縦罫線に乱れがなく、正常に記録できた。
Ａ：目視で確認できる乱れはなかった。
Ｂ：目視で確認できる程度の乱れが若干あった。
Ｃ：縦罫線に不吐出や乱れがあり、正常に記録できなかった。

（インクの安定性）
上記で得られた各インクをそれぞれ、別々に用意したシャーレに７ｇずつ入れ、温度３０℃、相対湿度１０％の環境で、内容物の質量の変化がなくなるまで放置した。その後、シャーレ中のインクの様子をそれぞれ、目視で確認することにより、インクの安定性の評価を行った。インクの安定性の評価基準は以下の通りである。評価結果を表２に示した。本発明においては、下記の評価基準でＡ及びＢが十分な性能を有するレベルであり、Ａが優れているレベル、Ｃが許容できないレベルである。
Ａ：インクに流動性があった。
Ｂ：析出物が若干存在していたが、インクに流動性はあった。
Ｃ：インクに流動性がなかった。

１１２：大気連通口
１１４：液体供給口
１３２Ａ：第二の負圧発生部材
１３２Ｂ：第一の負圧発生部材
１３２Ｃ：第一の負圧発生部材と第二の負圧発生部材の境界層
１３４：負圧発生部材収容室
１３６：液体収容室
１３８：仕切壁
１４０：連通孔
１４６：圧接体
１５０：大気導入溝（大気導入路）
４１：容器
４２：蓋部材
４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ：インク供給口
４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ：インク吸収体
４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ：インク供給部材
４１１、４１２：仕切板
Ｌ：液体−気体界面
１００１：記録ヘッド
１１００：記録素子基板
１２００：インク供給口
１３００：電気配線テープ
１４００：インク供給保持部材
１５００：インク吸収体
１５０１：インク吸収体
１５０２：インク吸収体
１５０３：インク吸収体
１６００：蓋部材
１７００：係合部
Ｍ２０４１：分離ローラ
Ｍ２０６０：給紙トレイ
Ｍ２０８０：給紙ローラ
Ｍ３０００：ピンチローラホルダ
Ｍ３０３０：ペーパーガイドフラッパー
Ｍ３０４０：プラテン
Ｍ３０６０：搬送ローラ
Ｍ３０７０：ピンチローラ
Ｍ３１１０：排紙ローラ
Ｍ３１２０：拍車
Ｍ３１６０：排紙トレイ
Ｍ４０００：キャリッジ
Ｍ５０００：ポンプ
Ｍ５０１０：キャップ
Ｍ７０３０：アクセスカバー
Ｅ０００２：ＬＦモータ
Ｅ００１４：電気基板
Ｈ１０００：ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１：記録ヘッド
Ｈ１１００：第１の記録素子基板
Ｈ１１０１：第２の記録素子基板
Ｈ１２００：第１のプレート
Ｈ１２０１：インク供給口
Ｈ１３００：電気配線基板
Ｈ１３０１：外部信号入力端子
Ｈ１４００：第２のプレート
Ｈ１５００：タンクホルダー（カートリッジホルダー）
Ｈ１５０１：インク流路
Ｈ１６００：流路形成部材
Ｈ１７００：フィルター
Ｈ１８００：シールゴム
Ｈ１９００：インクカートリッジ
Ｈ２０００：イエローノズル列
Ｈ２１００：マゼンタノズル列
Ｈ２２００：シアンノズル列
Ｈ２３００：淡シアンノズル列
Ｈ２４００：ブラックノズル列
Ｈ２５００：グリーンノズル列
Ｈ２６００：淡マゼンタノズル列

Claims (12)

1. 少なくとも色材及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用インクであって、
   前記水溶性有機溶剤が、主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールと、下記一般式（１）で表される化合物及び／又は下記一般式（２）で表される化合物と、を含むことを特徴とするインクジェット用インク。
   

   

   （一般式（１）中、Ａは、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）−、及び−Ｓ（＝Ｏ）₂−のいずれかである。また、Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。ただし、Ｒ₁及びＲ₂が同時に水素原子及び／又はヒドロキシ基となることはない。）
   

   

   （一般式（２）中、Ｒ₃及びＲ₅はそれぞれ独立に、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかである。また、Ｒ₄は、五員環を構成する窒素原子及びカルボニル基以外の炭素原子に結合する、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数１乃至４の置換若しくは非置換のアルキル基、カルボキシ基、及びスルホニル基のいずれかであり、ｎは０乃至４の整数である。）
2. 前記一般式（１）で表される化合物におけるＲ₁及びＲ₂が、それぞれ独立に、ヒドロキシアルキル基である請求項１に記載のインクジェット用インク。
3. 前記一般式（２）で表される化合物が、エチレン尿素である請求項１又は２に記載のインクジェット用インク。
4. 前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの炭素原子数が、９以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット用インク。
5. 前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールが、３−メチル−１，５−ペンタンジオールである請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット用インク。
6. 前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの含有量（質量％）が、インク全質量を基準として、１５．０質量％以下である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット用インク。
7. インク全質量を基準とした、前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの含有量Ａ（質量％）、前記一般式（１）で表される化合物の含有量Ｂ（質量％）、及び前記一般式（２）で表される化合物の含有量Ｃ（質量％）が、０．２≦Ａ／（Ｂ＋Ｃ）≦３．０の関係を満足する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット用インク。
8. インク全質量を基準とした、前記主鎖の両末端に水酸基を有する分岐アルカンジオールの含有量Ａ（質量％）、前記一般式（１）で表される化合物の含有量Ｂ（質量％）、及び前記一般式（２）で表される化合物の含有量Ｃ（質量％）が、０．２≦Ａ／（Ｂ＋Ｃ）≦２．０の関係を満足する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット用インク。
9. インクをインクジェット方式で吐出して記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクが、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
10. インクを収容してなるインク収容部を備えたインクカートリッジであって、前記インクが、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
11. インクを収容してなるインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、前記インクが、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とする記録ユニット。
12. インクを収容してなるインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インクが、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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