JP2022124723A - インクセット及び記録ヘッドの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッド充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、記録ヘッド充填液が記録ヘッドから排出され易く、かつ記録ヘッド内でインクジェット用インク中の顔料成分が凝集することを効果的に抑制できるインクセットを提供する。【解決手段】インクセットは、インクジェット用インクと、記録ヘッド充填液とを備える。インクジェット用インクは、顔料と、顔料被覆樹脂と、グリコールエーテル化合物と、第１多価アルコール化合物と、水とを含有する。記録ヘッド充填液は、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコール化合物と、ノニオン界面活性剤と、水とを含有する。ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１９０以上４２０以下である。記録ヘッド充填液におけるポリエチレングリコールの含有割合は、０．７質量％以上１２．０質量％以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、インクセット及び記録ヘッドの検査方法に関する。

インクジェット記録装置は、インクジェット用インクを吐出する記録ヘッドを備える。記録ヘッドは、非常に高い精度を求められる精密機械である。そのため、記録ヘッドのメーカーは、記録ヘッドを製造した後に、吐出性能等を十分に検査してから出荷するのが一般的である。

記録ヘッドの吐出性能の検査では、実際に記録ヘッドにインクジェット用インクを充填して吐出試験を行う。検査後の記録ヘッドは、インク流路にインクジェット用インクが不可避的に残留している。記録ヘッドのインク流路は非常に微細であるため、記録ヘッドを洗浄したとしても、インク流路に残留するインクジェット用インクを完全に除去することは困難である。インク流路にインクジェット用インクが残留している状態で記録ヘッドを出荷すると、輸送中及び保管中にインクジェット用インクの溶媒が蒸発し、インクジェット用インクの固形分（特に、顔料成分）が凝集して凝集物を発生することがある。上述の凝集物は、出荷後の記録ヘッドで吐出不良が発生する原因となる。

そこで、記録ヘッドのメーカーは、顔料成分を含まない溶液（以下、記録ヘッド充填液と記載することがある）を記録ヘッドに充填した状態で記録ヘッドを出荷する場合がある。記録ヘッド充填液は、記録ヘッドのインク流路に入り込み、インク流路に残留しているインクジェット用インクを希釈する。これにより、インク流路に残留しているインクジェット用インクは、固形分が凝集し難くなる。このような記録ヘッド充填液には、記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、かつ記録ヘッド内でインクジェット用インクの固形分が凝集することを抑制できることが要求される。記録ヘッドに充填する記録ヘッド充填液としては、例えば、シリコーンオイルを含有する記録ヘッド充填液が提案されている（特許文献１）。

特開２０１０－２２７７２９号公報

近年、顔料及び顔料被覆樹脂を含むインクジェット用インクが用いられるようになっている。このようなインクジェット用インクは、特許文献１に記載の記録ヘッド充填液とあまり相性が良くない。詳しくは、特許文献１に記載の記録ヘッド充填液と上述のインクジェット用インクとを組み合わせて用いた場合、記録ヘッド内でインクジェット用インク中の顔料成分が凝集することを十分に抑制できない。また、特許文献１に記載の記録ヘッド充填液は、記録ヘッドから排出され難い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録ヘッド充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、記録ヘッド充填液が記録ヘッドから排出され易く、かつ記録ヘッド内でインクジェット用インク中の顔料成分が凝集することを効果的に抑制できるインクセットを提供することである。本発明の別の目的は、上述のインクセットを用いた記録ヘッドの検査方法を提供することである。

本発明に係るインクセットは、インクジェット用インクと、記録ヘッド充填液とを備える。前記インクジェット用インクは、顔料と、顔料被覆樹脂と、グリコールエーテル化合物と、第１多価アルコール化合物と、水とを含有する。前記記録ヘッド充填液は、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコール化合物と、ノニオン界面活性剤と、水とを含有する。前記ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１９０以上４２０以下である。前記記録ヘッド充填液における前記ポリエチレングリコールの含有割合は、０．７質量％以上１２．０質量％以下である。前記記録ヘッド充填液における前記第２多価アルコール化合物の含有割合は、１５．０質量％以上４５．０質量％以下である。

本発明に係る記録ヘッドの検査方法は、上述のインクセットを用いた記録ヘッドの検査方法であって、前記記録ヘッドの吐出性能を検査する検査工程と、前記検査工程後の前記記録ヘッドに前記記録ヘッド充填液を充填する充填工程とを備える。前記検査工程では、前記記録ヘッドによって前記インクジェット用インクを吐出することで前記記録ヘッドの吐出性能を検査する。

本発明に係るインクセットによれば、記録ヘッド充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、記録ヘッド充填液が記録ヘッドから排出され易く、かつ記録ヘッド内でインクジェット用インク中の顔料成分が凝集することを効果的に抑制できる。本発明に係る記録ヘッドの検査方法によれば、検査後の記録ヘッドで吐出不良が発生することを抑制できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下において、体積中位径（Ｄ₅₀）の測定値は、何ら規定していなければ、動的光散乱式粒径分布測定装置（マルバーン社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）を用いて測定された値である。

以下において、酸価の測定値は、何ら規定していなければ、「ＪＩＳ（日本産業規格）Ｋ００７０－１９９２」に従い測定した値である。また、質量平均分子量（Ｍｗ）の測定値は、何ら規定していなければ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した値である。

本明細書では、アクリル及びメタクリルを包括的に「（メタ）アクリル」と総称する場合がある。

＜第１実施形態：インクセット＞
以下、本発明の第１実施形態に係るインクセットを説明する。本発明のインクセットは、インクジェット用インク（以下、単にインクと記載することがある）と、記録ヘッド充填液（以下、単に充填液と記載することがある）とを備える。インクは、顔料と、顔料被覆樹脂と、グリコールエーテル化合物と、第１多価アルコール化合物と、水とを含有する。充填液は、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコール化合物と、ノニオン界面活性剤と、水とを含有する。ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１９０以上４２０以下である。充填液におけるポリエチレングリコールの含有割合は、０．７質量％以上１２．０質量％以下である。充填液における第２多価アルコール化合物の含有割合は、１５．０質量％以上４５．０質量％以下である。

本発明のインクセットにおいて、充填液は、インクが残留している記録ヘッドに充填して用いる。例えば、記録ヘッドによってインクを吐出した後、何らかの事情で記録ヘッドをしばらく使用しない場合に、充填液を記録ヘッドに充填して用いる。充填液は、具体的には、記録ヘッドの出荷、記録ヘッドの長期保管、又は記録ヘッドの輸送の際に、記録ヘッドに充填して用いる。本発明のインクセットは、第２実施形態に係る記録ヘッドの検査方法に用いるインクセットとして好適である。

本発明のインクセットは、上述の構成を備えることにより、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、充填液が記録ヘッドから排出され易く、かつ記録ヘッド内でインク中の顔料成分（顔料及び顔料被覆樹脂）が凝集することを効果的に抑制できる。その理由は以下の通りであると推察される。充填液は、ノニオン界面活性剤を含有する。ノニオン界面活性剤は、顔料被覆樹脂との相性が良い。そのため、充填液は、インクと混合した際に、ノニオン界面活性剤がインク中の顔料成分（顔料及び顔料被覆樹脂）の分散性を向上させる。また、ノニオン界面活性剤は、充填液の静的表面張力を低下させ、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易くする。

更に、記録ヘッド内のインク流路は、開口部（例えば、ノズル孔）を通じて外気と繋がっている。そのため、記録ヘッドに充填された充填液は、徐々に水分が蒸発して他の成分が濃縮される。以上から、充填液には、水分が蒸発した状態においてもノニオン界面活性剤の溶解状態を保つことが要求される。これに対して、充填液は、ポリエチレングリコールを含有する。ポリエチレングリコールは、ノニオン界面活性剤を溶解し易く、かつ揮発し難い成分である。充填液は、ポリエチレングリコールを含有することで、記録ヘッドに充填された後に水分が蒸発したとしても、ノニオン界面活性剤の溶解状態を保つことができる。

更に、インクは、グリコールエーテル化合物を含有する。グリコールエーテル化合物は、記録媒体に対するインクの浸透性を向上させる。一方、グリコールエーテル化合物は、顔料成分の分散安定性を低下させる傾向がある。本発明のインクセットは、インク及び充填液が何れも多価アルコール化合物（第１多価アルコール化合物及び第２多価アルコール化合物）を含有する。多価アルコール化合物は、グリコールエーテル化合物が顔料成分の分散安定性を低下させる影響を軽減する。以上から、本発明のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを効果的に抑制できる。

更に、充填液が含有するポリエチレングリコールは、質量平均分子量が１９０以上４２０以下と比較的低分子であり、充填液の粘度をあまり増加させない。そのため、充填液は、粘度が比較的低い。以上から、本発明のインクセットは、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、かつ充填液が記録ヘッドから排出され易い。

以下、本発明のインクセットについて、更に詳細に説明する。なお、以下に説明する各成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

［インク］
インクは、顔料と、顔料被覆樹脂と、水とを含有する。インクにおいて、顔料は、例えば、顔料被覆樹脂と共に顔料粒子を形成する。顔料粒子は、溶媒に分散して存在する。インクの色濃度、色相、又は安定性を向上させる観点から、顔料粒子のＤ₅₀としては、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、７０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下がより好ましい。

（顔料）
インクが含む顔料としては、例えば、黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、及び黒色顔料が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（７４、９３、９５、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１５１、１５４、１５５、１７３、１８０、１８５、及び１９３）が挙げられる。橙色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ（３４、３６、４３、６１、６３、及び７１）が挙げられる。赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（１２２及び２０２）が挙げられる。青色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（１５、より具体的には１５：３）が挙げられる。紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（１９、２３、及び３３）が挙げられる。黒色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック（７）が挙げられる。

インクにおいて、顔料の含有割合としては、１．０質量％以上１２．０質量％以下が好ましく、４．０質量％以上８．０質量％以下がより好ましい。顔料の含有割合を１．０質量％以上とすることで、インクにより形成される画像の画像濃度を所望する値にすることができる。また、顔料の含有割合を１２．０質量％以下とすることで、インクの流動性を向上できる。

（顔料被覆樹脂）
顔料被覆樹脂は、インクに可溶な樹脂である。顔料被覆樹脂の一部は、例えば、顔料粒子の表面に存在し、顔料粒子の分散性を向上させる。顔料被覆樹脂の一部は、例えば、インクに溶解した状態で存在する。

顔料被覆樹脂としては、スチレン－アクリル樹脂が好ましい。スチレン－アクリル樹脂は、（メタ）アクリル酸アルキルエステル及び（メタ）アクリル酸のうち少なくとも１つのモノマーと、スチレンとの共重合体である。スチレン－アクリル樹脂は、（メタ）アクリル酸に由来する繰り返し単位（（メタ）アクリル酸単位）、（メタ）アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位（（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位）及びスチレン単位を有することが好ましい。

（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル及び（メタ）アクリル酸オクチルが挙げられる。（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸メチル又はアクリル酸ブチルが好ましい。

顔料被覆樹脂の有する全繰り返し単位のうち、（メタ）アクリル酸単位の割合としては、２０質量％以上６０質量％以下が好ましい。顔料被覆樹脂の有する全繰り返し単位のうち、（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位の割合としては、３０質量％以上６５質量％以下が好ましい。顔料被覆樹脂の有する全繰り返し単位のうち、スチレン単位の割合としては、５質量％以上２５質量％以下が好ましい。顔料被覆樹脂としては、メタクリル酸に由来する繰り返し単位と、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位と、アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位と、スチレン単位とを有する樹脂がより好ましい。

インクにおいて、顔料被覆樹脂の含有割合としては、０．５質量％以上８．０質量％以下が好ましく、１．５質量％以上４．０質量％以下がより好ましい。顔料被覆樹脂の含有割合を０．５質量％以上とすることで、顔料成分の分散性を更に向上できる。顔料被覆樹脂の含有割合を８．０質量％以下とすることで、インクがノズル詰まりを発生させることを抑制できる。

顔料被覆樹脂の酸価としては、例えば、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。顔料被覆樹脂の酸価を５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、顔料成分の分散性を更に向上させつつ、インクの保存安定性を向上できる。

顔料被覆樹脂の酸価は、顔料被覆樹脂を合成する際に使用するモノマーの量を変えることによって調整できる。例えば、顔料被覆樹脂を合成する際に、酸性の官能基（例えば、カルボキシ基）を有するモノマー（より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸等）を使用することで、顔料被覆樹脂の酸価を増大させることができる。

顔料被覆樹脂のＭｗは、例えば、１００００以上５００００以下である。顔料被覆樹脂のＭｗを１００００以上５００００以下とすることで、インクの粘度の増大を抑制しつつ、インクにより形成される画像の画像濃度を所望する値にすることができる。

顔料被覆樹脂のＭｗは、顔料被覆樹脂の重合条件（より具体的には、重合開始剤の使用量、重合温度、重合時間等）を変えることによって調整できる。

顔料被覆樹脂の重合において、重合開始剤の使用量としては、モノマー混合物１モルに対して、０．００１モル以上５モル以下が好ましく、０．０１モル以上２モル以下がより好ましい。顔料被覆樹脂の重合においては、例えば、重合温度を５０℃以上７０℃以下、重合時間を１０時間以上２４時間以下とすることができる。なお、重合した顔料被覆樹脂は、そのままインクの原料として用いてもよいが、塩基性化合物で等量中和してからインクの原料として用いてもよい。塩基性化合物としては、アルカリ金属イオンの水酸化物（例えば、ＮａＯＨ）が好ましい。

（水）
水は、インクの主溶媒である。インクにおいて、水の含有割合としては、例えば、４０．０質量％以上７５．０質量％以下である。

（グリコールエーテル化合物）
インクは、グリコールエーテル化合物を含有する。グリコールエーテル化合物は、記録媒体に対するインクの浸透性を向上させる。グリコールエーテル化合物は、グリコール化合物の片末端又は両末端のヒドロキシ基が炭化水素基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基）で置換された構造を有する化合物の総称である。

グリコールエーテル化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。インクにおいて、グリコールエーテル化合物としては、トリエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。

インクにおいて、グリコールエーテル化合物の含有割合としては、１．０質量％以上３０．０質量％以下が好ましく、５．０質量％以上１２．０質量％以下がより好ましい。グリコールエーテル化合物の含有割合を１．０質量％以上とすることで、記録媒体に対するインクの浸透性をより向上できる。グリコールエーテル化合物の含有割合を３０．０質量％以下とすることで、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを更に効果的に抑制できる。

（第１多価アルコール化合物）
第１多価アルコール化合物は、グリコールエーテル化合物が顔料成分の分散安定性を低下させる影響を軽減する。第１多価アルコール化合物としては、例えば、ジオール化合物（グリコール）、トリオール化合物及び糖アルコールが挙げられる。

第１多価アルコール化合物としては、例えば、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、プロピレングリコール、１，５－ペンタンジオール、１，２－オクタンジオール、１，８－オクタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２，６－ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、及びソルビトールが挙げられる。第１多価アルコール化合物としては、１，３－プロパンジオール又はグリセリンが好ましい。

インクにおいて、第１多価アルコール化合物の含有割合としては、３．０質量％以上４０．０質量％以下が好ましく、１０．０質量％以上２０．０質量％以下がより好ましい。第１多価アルコール化合物の含有割合を３．０質量％以上４０．０質量％以下とすることで、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを更に効果的に抑制できる。

（他の水溶性有機溶媒）
インクは、グリコールエーテル化合物及び第１多価アルコール化合物に加えて、他の水溶性有機溶媒を更に含有することが好ましい。インクにおける他の水溶性有機溶媒としては、例えば、ラクタム化合物、含窒素化合物、アセテート化合物、チオジグリコール及びジメチルスルホキシドが挙げられる。

ラクタム化合物としては、例えば、２－ピロリドン及びＮ－メチル－２－ピロリドンが挙げられる。

含窒素化合物としては、例えば、１，３－ジメチルイミダゾリジノン、ホルムアミド及びジメチルホルムアミドが挙げられる。

アセテート化合物としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが挙げられる。

インクにおける他の水溶性有機溶媒としては、２－ピロリドンが好ましい。

インクにおける他の水溶性有機溶媒の含有割合としては、１．０質量％以上１５．０質量％以下が好ましく、３．０質量％以上１０．０質量％以下がより好ましい。他の水溶性有機溶媒の含有割合を１．０質量％以上１５．０質量％以下とすることで、インクの吐出安定性を向上できる。

（界面活性剤）
インクは、界面活性剤を更に含有することが好ましい。界面活性剤は、インクに含まれる各成分の相溶性及び分散安定性を向上させる。また、界面活性剤は、インクの記録媒体に対する浸透性（濡れ性）を向上させる。インクにおける界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤が好ましい。

インクにおけるノニオン界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤（アセチレングリコール化合物を含む界面活性剤）、シリコーン系界面活性剤（シリコーン化合物を含む界面活性剤）及びフッ素系界面活性剤（フッ素樹脂又はフッ素含有化合物を含む界面活性剤）が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物及びアセチレングリコールのプロピレンオキシド付加物が挙げられる。

インクが界面活性剤を含有する場合、インクにおける界面活性剤の含有割合としては、０．１質量％以上２．０質量％以下が好ましく、０．２質量％以上０．６質量％以下がより好ましい。

（添加剤）
インクは、必要に応じて、公知の添加剤（例えば、溶解安定剤、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、及び防カビ剤）を更に含有してもよい。

（インクの製造方法）
インクは、例えば、水と、顔料分散液と、グリコールエーテル化合物と、第１多価アルコール化合物と、必要に応じて添加される成分（例えば、他の水溶性有機溶媒及び界面活性剤）とを混合することにより製造できる。顔料分散液は、顔料、顔料被覆樹脂及び水を含有する。顔料被覆樹脂は、例えば、塩基性化合物（例えば、ＮａＯＨ）によってアルカリ可溶性樹脂を等量中和することで調製される。顔料分散液は、顔料被覆樹脂を含有する水溶液に顔料を添加した後、分散処理を行うことで調製できる。分散処理に用いる装置としては、例えば、ビーズミルが挙げられる。インクの製造では、混合処理後、フィルター（例えば孔径５μｍ以下のフィルター）により異物及び粗大粒子を除去してもよい。

［充填液］
充填液は、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコール化合物と、ノニオン界面活性剤と、水とを含有する。

充填液の粘度としては、２．５ｍＰａ・ｓ以上１０．０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。充填液の粘度が２．５ｍＰａ・ｓ以上１０．０ｍＰａ・ｓ以下であることで、充填液は、記録ヘッド内のインク流路に更に導入され易く、かつ充填液が記録ヘッドから更に排出され易くなる。充填液の粘度の測定値は、２５℃において、落球式粘度計（例えば、アントンパール社製「Ｌｏｖｉｓ２０００」）を用いて測定した値である。

充填液がインク中の顔料成分を分散させることができるか否かは、ハンセン溶解度パラメーターにおける充填液及びインクの相対エネルギー差（ＲＥＤ）が重要となる。まず、ハンセン溶解度パラメーター（Ｈａｎｓｅｎ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ：ＨＳＰ）について説明する。ＨＳＰは、物質の溶解性の予測に用いられる値である。ＨＳＰは、以下の３つのパラメーター（単位：ＭＰａ^0.5）で構成されている。
分散項（ｄＤ）：分子間の分散力によるエネルギー
分極項（ｄＰ）：分子間の双極子相互作用によるエネルギー
水素結合項（ｄＨ）：分子間の水素結合によるエネルギー

ＨＳＰを構成する３つのパラメーターは、３次元空間（ハンセン空間）における座標と見做すことができる。ハンセン空間に特定の２つの物質を配置した場合、２つの物質の座標の距離が近いほど、２つの物質の性質が近似している傾向がある。

ＨＳＰが未知である物質は、以下の方法によりＨＳＰを測定することができる。まず、密閉可能な容器に、ＨＳＰを測定しようとする物質（以下、対象物質と記載することがある）１質量部と、ＨＳＰが公知である溶媒（例えば、文献値が存在する溶媒）４９質量部とを投入する。次に、容器をハンドシェイクすることで対象物質及び溶媒を十分に混合する。次に、常温環境下（２３℃）で容器を１２時間静置する。次に、容器を上下反転させ、容器の底面を観察する。容器の底面に沈殿物及び凝集物の何れも存在しない場合、その溶媒は対象物質を溶解させたと判断する。この試験を、溶媒の種類を適宜変更しながら繰り返す。これにより、対象物質を溶解させる溶媒と、対象物質を溶解させない溶媒とにより構成される１０種類の溶媒の組み合わせを決定する。１０種類の溶媒の組み合わせとしては、半数程度（例えば４～６種）の溶媒が対象物質を溶解させる溶媒であり、残りの溶媒が対象物質を溶解させない溶媒である組み合わせが望ましい。そして、１０種類の溶媒に対する試験結果に基づいて、ハンセン空間に、ハンセン球と呼ばれる球を描画する。

ハンセン球を描画する方法を説明する。ハンセン空間に、対象物質を溶解させた溶媒の座標を含み、かつ対象物質を溶解させなかった溶媒の座標を含まない球（ハンセン球）を描画する。描画されたハンセン球の中心座標が、対象物質のＨＳＰを示す。ハンセン球のサイズは、対象物質の種類によって異なる。詳しくは、性質の異なる様々な溶媒に対して溶解する対象物質は、ハンセン球の半径Ｒ₀が大きい。逆に、限られた特定の性質の溶媒に対してのみ溶解する対象物質は、ハンセン球の半径Ｒ₀が小さい。

ＨＳＰを用いて２つの物質（例えば、充填液Ｘ及びインクＹ）の溶解性を予測する具体的手法を説明する。まず、２つの物質を、ＨＳＰに基づいてハンセン空間内にそれぞれ配置する。そして、２つの物質の座標の距離Ｒ_aを算出する。この距離Ｒ_aが近いほど、２つの物質は互いに溶解し易いことを示す。２つの物質の距離Ｒ_aは、下記数式（Ｒ）によって算出することができる。

数式（Ｒ）において、ｄＤｘ、ｄＰｘ及びｄＨｘは、それぞれ、充填液Ｘの分散項（ｄＤ）、分極項（ｄＰ）及び水素結合項（ｄＨ）を示す。ｄＤｙ、ｄＰｙ及びｄＨｙは、それぞれ、インクＹの分散項（ｄＤ）、分極項（ｄＰ）及び水素結合項（ｄＨ）を示す。

これを本発明のインクセットに当てはめると、ハンセン空間において、充填液及びインクの距離Ｒ_aは、下記数式（Ｒ－１）により算出される。

数式（Ｒ－１）において、ｄＤｓ、ｄＰｓ及びｄＨｓは、それぞれ、充填液の分散項（ｄＤ）、分極項（ｄＰ）及び水素結合項（ｄＨ）を示す。ｄＤｐ、ｄＰｐ及びｄＨｐは、それぞれ、インクの分散項（ｄＤ）、分極項（ｄＰ）及び水素結合項（ｄＨ）を示す。

インクＹが充填液Ｘに溶解するか否かは、ハンセン空間において、インクＹのハンセン球が充填液ＸのＨＳＰの座標を含んでいるか否かで決定される。具体的には、インクＹが充填液Ｘに溶解するか否かは、インクＹのハンセン球の半径Ｒ₀に対する２つの物質の距離Ｒ_aの比（Ｒ_a／Ｒ₀）の大きさで決定される。以下、比（Ｒ_a／Ｒ₀）を、相対エネルギー差（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＲＥＤ）と記載する（下記数式（ｒ））。ＲＥＤが１未満である場合、インクＹのハンセン球の内側に充填液ＸのＨＳＰの座標が存在するため、インクＹは充填液Ｘに溶解する。一方、ＲＥＤが１超である場合、インクＹのハンセン球の外側に充填液ＸのＨＳＰの座標が存在するため、インクＹは充填液Ｘに溶解しない。なお、ＲＥＤがちょうど１である場合、インクＹは充填液Ｘに部分的に溶解する。
ＲＥＤ＝Ｒ_a／Ｒ₀・・・（ｒ）

充填液Ｘが混合溶媒である場合、充填液ＸのＨＳＰは以下の方法により算出できる。まず、充填液Ｘを構成する各溶媒について、その溶媒の分散項（ｄＤ）とその溶媒の質量比率（充填液Ｘの質量に対するその溶媒の質量の比率）との積Ａを算出する。次に、各溶媒の積Ａを合算して和Ｂを算出する。この和Ｂを、混合溶媒の分散項（ｄＤ）とする。充填液Ｘの分極項（ｄＰ）及び水素結合項（ｄＨ）についても、充填液Ｘの分散項（ｄＤ）を算出する方法と同様の方法で算出することができる。これにより、混合溶媒である充填液ＸのＨＳＰが算出される。

ハンセン溶解度パラメーターにおける充填液及びインクのＲＥＤとしては、０．５５以上０．８５以下が好ましく、０．６５以上０．８０以下がより好ましい。また、ハンセン溶解度パラメーターにおいて、充填液から水を除いた溶液（ポリエチレングリコール、第２多価アルコール化合物及びノニオン界面活性剤と、後述する他の水溶性有機溶媒等とを含有する溶液）とインクとのＲＥＤとしては、１．００未満が好ましく、０．８０以上１．００未満がより好ましい。ＲＥＤを上述の範囲内とすることで、充填液は、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを更に効果的に抑制できる。なお、充填液から水を除いた溶液とインクとのＲＥＤは、充填液及びインクが混合した後、記録ヘッド内で乾燥によって水分が蒸発した状況を想定した値である。充填液から水を除いた溶液とインクとのＲＥＤが１．００未満である場合、充填液及びインクが混合した後、記録ヘッド内で乾燥によって水分が蒸発した状況でもインク中の顔料成分が充填液に十分に分散できると判断される。

（ポリエチレングリコール）
充填液において、ポリエチレングリコールの質量平均分子量（Ｍｗ）は、１９０以上４２０以下であり、１９０以上２５０以下が好ましい。質量平均分子量が１９０以上のポリエチレングリコールは、揮発性が低い。そのため、ポリエチレングリコールの質量平均分子量を１９０以上とすることで、充填液を記録ヘッドに充填した後に、記録ヘッド内でポリエチレングリコールが揮発することを抑制できる。ポリエチレングリコールの質量平均分子量を４２０以下とすることで、充填液の粘度を適度に低くすることができる。その結果、充填液は、記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、かつ記録ヘッドから排出され易くなる。

充填液におけるポリエチレングリコールの含有割合は、０．７質量％以上１２．０質量％以下であり、３．０質量％以上７．５質量％以下が好ましい。充填液におけるポリエチレングリコールの含有割合を０．７質量％以上とすることで、充填液を記録ヘッドに充填した後、充填液から水分が蒸発した状態においてもノニオン界面活性剤の溶解状態を保つことができる。充填液におけるポリエチレングリコールの含有割合を１２．０質量％以下とすることで、充填液の粘度を適度に低くすることができる。その結果、充填液は、記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、かつ記録ヘッドから排出され易くなる。

（第２多価アルコール化合物）
第２多価アルコール化合物は、インクに含まれるグリコールエーテル化合物が顔料成分の分散安定性を低下させる効果を軽減する。第２多価アルコール化合物としては、例えば、上述の第１多価アルコール化合物において例示した化合物と同様のものが挙げられる。第２多価アルコール化合物としては、グリセリン、１，３－プロパンジオール又はプロピレングリコールが好ましい。

充填液において、第２多価アルコール化合物の含有割合としては、１５．０質量％以上４５．０質量％以下であり、３０．０質量％以上４２．０質量％以下が好ましい。第２多価アルコール化合物の含有割合を１５．０質量％以上４５．０質量％以下とすることで、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを効果的に抑制できる。

（ノニオン界面活性剤）
充填液が含有するノニオン界面活性剤としては、インクにおけるノニオン界面活性剤として例示したノニオン界面活性剤と同様のものが挙げられる。充填液が含有するノニオン界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤は、記録ヘッドの流路の材質として用いられることが多いステンレス材に対する充填液の濡れ性を向上させる効果を有する。そのため、充填液は、アセチレングリコール系界面活性剤を含有することで、記録ヘッド内のインク流路に更に導入され易くなる。

充填液におけるノニオン界面活性剤の含有割合は、０．０１質量％以上０．１０質量％以下が好ましく、０．０３質量％以上０．０７質量％以下がより好ましい。充填液におけるノニオン界面活性剤の含有割合を０．０１質量％以上とすることで、充填液は、記録ヘッド内のインク流路に更に導入され易く、かつ記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを更に効果的に抑制できる。一方、多量のノニオン界面活性剤は、顔料成分の分散性をかえって低下させる場合がある。そのため、充填液におけるノニオン界面活性剤の含有割合を０．１０質量％以下とすることで、充填液は、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを更に効果的に抑制できる。

（水）
水は、充填液の主溶媒である。充填液において、水の含有割合としては、例えば、４５．０質量％以上８０．０質量％以下である。

（水溶性有機溶媒）
充填液は、他の水溶性有機溶媒を更に含有してもよい。他の水溶性有機溶媒としては、例えば、インクにおいて例示した他の水溶性有機溶媒と同様のものが挙げられる。

（添加剤）
充填液は、必要に応じて、公知の添加剤（例えば、溶解安定剤、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、及び防カビ剤）を更に含有してもよい。

（充填液の製造方法）
充填液は、例えば、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコールと、ノニオン界面活性剤と、水とを混合することで製造できる。

＜第２実施形態：記録ヘッドの検査方法＞
以下、本発明の第２実施形態に係る記録ヘッドの検査方法について説明する。本発明の記録ヘッドの検査方法は、第１実施形態に係るインクセットを用いた記録ヘッドの検査方法であって、記録ヘッドの吐出性能を検査する検査工程と、検査工程後の記録ヘッドに充填液を充填する充填工程とを備える。検査工程では、記録ヘッドによってインクを吐出することで記録ヘッドの吐出性能を検査する。

本発明の記録ヘッドの検査方法は、第１実施形態に係るインクセットを用いるため、検査後の記録ヘッドで吐出不良が発生することを抑制できる。本発明の記録ヘッドの検査方法は、例えば、記録ヘッドのメーカーが記録ヘッドを出荷する前に行う。本発明の記録ヘッドの検査方法で検査する記録ヘッドとしては、特に限定されないが、例えば、ピエゾ方式記録ヘッド及びサーマル方式記録ヘッドが挙げられる。

［検査工程］
本工程では、記録ヘッドの吐出性能を検査する。具体的には、本工程では、記録ヘッドによってインクを吐出することで記録ヘッドの吐出性能を検査する。本工程で検査した記録ヘッドでは、インク流路にインクが残留する。

本工程では、検査工程後の記録ヘッドを洗浄してもよい。記録ヘッドを洗浄する方法としては、特に限定されないが、例えば、洗浄液を記録ヘッドに充填した後に洗浄液を記録ヘッドから吐出する方法が挙げられる。洗浄液としては、例えば、水又は水溶性有機溶媒を含む洗浄液が挙げられる。本工程では、記録ヘッドを洗浄したとしても、インク流路内のインクを完全に除去することは困難である。

［充填工程］
本工程では、記録ヘッドに充填液を充填する。本工程後、記録ヘッドは、例えば、出荷に備えて保管されるか、又は出荷のために輸送される。ユーザーの元に記録ヘッドが届いた後は、記録ヘッドから充填液を吐出することで、記録ヘッドから充填液を排出することができる。

以下、本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。

［顔料被覆樹脂（Ｒ－１）の調製］
メタクリル酸に由来する繰り返し単位（ＭＡＡ単位）と、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位（ＭＭＡ単位）と、アクリル酸ブチルに由来する繰り返し単位（ＢＡ単位）と、スチレンに由来する繰り返し単位（ＳＴ単位）とを有するアルカリ可溶性樹脂を準備した。このアルカリ可溶性樹脂は、質量平均分子量（Ｍｗ）が２００００、酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇであった。このアルカリ可溶性樹脂における各繰り返し単位の質量比は、「ＭＡＡ単位：ＭＭＡ単位：ＢＡ単位：ＳＴ単位＝４０：１５：３０：１５」であった。このアルカリ可溶性樹脂と、水酸化ナトリウムを含有する水酸化ナトリウム水溶液とを混合した（中和処理）。中和処理により、アルカリ可溶性樹脂を、等量（厳密には、１０５％量）のＮａＯＨで中和した。これにより、顔料被覆樹脂（Ｒ－１）及び水を含有する顔料被覆樹脂溶液を得た。

上述のアルカリ可溶性樹脂のＭｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（東ソー株式会社製「ＨＬＣ－８０２０ＧＰＣ」）を用いて下記条件により測定した。検量線は、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンであるＦ－４０、Ｆ－２０、Ｆ－４、Ｆ－１、Ａ－５０００、Ａ－２５００、及びＡ－１０００と、ｎ－プロピルベンゼンとを用いて作成した。

（質量平均分子量の測定条件）
・カラム：東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ－Ｈ」（４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１５ｃｍのセミミクロカラム）
・カラム本数：３本
・溶離液：テトラヒドロフラン
・流速：０．３５ｍＬ／分
・サンプル注入量：１０μＬ
・測定温度：４０℃
・検出器：ＩＲ検出器

［顔料分散液の調製］
下記表１に示す組成となるように、顔料（ブラック顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料又はイエロー顔料）と、顔料被覆樹脂（Ｒ－１）を含有する上述の顔料被覆樹脂溶液と、イオン交換水とを、容量１．４Ｌのベッセルに投入した。次いで、ベッセルの内容物を、メディア型湿式分散機（ウィリー・エ・バッコーフェン（ＷＡＢ）社製「ＤＹＮＯ（登録商標）－ＭＩＬＬ」）を用いて湿式分散した。

下記表１において、各顔料の詳細は以下に示す通りである。
ブラック顔料：カーボンブラック
マゼンタ顔料：キナクリドン、カラーインデックス：ピグメントレッド１２２
シアン顔料：トーヨーカラー株式会社製「リオノール（登録商標）ブルーＦＧ－７３３０」、成分：銅フタロシアニン、カラーインデックス：ピグメントブルー１５：３
イエロー顔料：２－［（２－メトキシ－４－ニトロフェニル）アゾ］－Ｎ－（２－メトキシフェニル）－３－オキソブタンアミド、カラーインデックス：ピグメントイエロー７４

なお、下記表１の「水」の含有割合は、上述のベッセルに投入したイオン交換水と、顔料被覆樹脂溶液に含まれていた水（詳しくは、アルカリ可溶性樹脂の中和に用いた水酸化ナトリウム水溶液に含まれていた水、及びアルカリ可溶性樹脂及び水酸化ナトリウムの中和反応で生じた水）との合計含有割合を示す。

続けて、メディアとしてのジルコニアビーズ（粒子径０．５ｍｍ）と、湿式分散機（浅田鉄工株式会社製「ナノグレンミル」）とを用いて、上述のベッセルの内容物を分散処理した。メディアの投入量は、ベッセルの容量に対して７０質量％とした。分散条件は、温度１０℃、周速８ｍ／秒とした。これにより、顔料分散液（Ｄ－Ｙ）、（Ｄ－Ｍ）、（Ｄ－Ｃ）及び（Ｄ－Ｋ）を得た。

得られた顔料分散液（Ｄ－Ｙ）～（Ｄ－Ｋ）に含まれる顔料粒子の体積中位径（Ｄ₅₀）を測定した。詳しくは、得られた顔料分散液（顔料分散液（Ｄ－Ｙ）～（Ｄ－Ｋ）の何れか）をイオン交換水で３００倍に希釈し、これを測定試料とした。動的光散乱式粒径分布測定装置（マルバーン社製「ゼータサイザーナノＺＳ」）を用いて、測定試料中の顔料粒子のＤ₅₀を測定した。測定試料中の顔料粒子のＤ₅₀を、顔料分散液（Ｄ－Ｙ）～（Ｄ－Ｋ）に含まれる顔料粒子のＤ₅₀とした。顔料分散液（Ｄ－Ｙ）～（Ｄ－Ｋ）に含まれる顔料粒子のＤ₅₀は、それぞれ、１００ｎｍであった。

［インク（Ｉ－１）の調製］
攪拌機（新東科学株式会社製「スリーワンモーター（登録商標）ＢＬ－６００」）を装備したフラスコにイオン交換水を投入した。上述の攪拌機で内容物を攪拌（攪拌速度：４００ｒｐｍ）しながら、上述の顔料分散液（Ｄ－Ｋ）と、１，３－プロパンジオール（１，３－ＰＤ）と、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＴＧ）と、２－ピロリドンと、界面活性剤（アセチレングリコール系界面活性、日信化学工業株式会社製「サーフィノール（登録商標）４２０」）と、グリセリンとを投入した。各原料の投入量の割合は、下記表２に示す通りとした。

［インク（Ｉ－２）～（Ｉ－６）の調製］
各原料の種類及び投入量を下記表２に示す通りに変更した以外は、インク（Ｉ－１）の調製と同様の方法により、インク（Ｉ－２）～（Ｉ－６）を調製した。

下記表２における略称の説明を以下に示す。
１，３－ＰＤ：１，３－プロパンジオール
ＢＴＧ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル
ＤＧＭＢＥ：ジエチレングリコールモノブチルエーテル

得られた混合液から異物及び粗大粒子を除去するため、孔径５μｍのフィルターを用いて混合液をろ過した。これにより、インク（Ｉ－１）～（Ｉ－６）を得た。

［充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１２）の調製］
以下に示す方法により、充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１２）を調製した。まず、充填液の調製に用いた成分の詳細を以下に示す。
ＰＥＧ－２００：ポリエチレングリコール（三洋化成工業株式会社製「ＰＥＧ－２００」）、質量平均分子量２００
ＰＥＧ－３００：ポリエチレングリコール（三洋化成工業株式会社製「ＰＥＧ－３００」）、質量平均分子量３００
ＰＥＧ－６００：ポリエチレングリコール（三洋化成工業株式会社製「ＰＥＧ－６００」）、質量平均分子量６００
ＰＰＧ：ポリプロピレングリコール（富士フイルム和光純薬株式会社製「ポリプロピレングリコール、ジオール型、４００」）、平均分子量約４００
１，３－ＰＤ：１，３－プロパンジオール
ＴＥＧ：トリエチレングリコール
ＢＴＧ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル
ＭＰＤ：３－メチル－１，５－ペンタンジオール
界面活性剤Ｎ－１：日信化学工業株式会社製「オルフィン（登録商標）Ｅｘｐ４３００」、アセチレングリコール系界面活性剤（ノニオン界面活性剤）
界面活性剤Ｎ－２：日信化学工業株式会社製「サーフィノール（登録商標）４４０」、アセチレングリコール系界面活性剤（ノニオン界面活性剤）
界面活性剤Ｎ－３：日信化学工業株式会社製「オルフィン（登録商標）Ｅ１０１０」、アセチレングリコール系界面活性剤（ノニオン界面活性剤）
界面活性剤Ｃ－１：第一工業製薬株式会社製「カチオーゲン（登録商標）ＢＣ－５０」、第４級アンモニウム塩（カチオン界面活性剤）

（充填液（Ｆ－１）の調製）
上述のＰＥＧ－２００を５．０質量部と、グリセリン４０．０質量部と、界面活性剤Ｎ－１を０．０５質量部と、イオン交換水とを混合して混合液を得た。イオン交換水の添加量は、混合液の全量が１００質量部となる量（５４．９５質量部）とした。この混合液を、充填液（Ｆ－１）とした。

（充填液（Ｆ－２）～（Ｆ－１９）の調製）
各原料の種類及び添加量を下記表３～５に示す通りに変更した以外は、充填液（Ｆ－１）の調製と同様の方法により、充填液（Ｆ－２）～（Ｆ－１９）を調製した。

第１実施形態に記載の方法により、充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１９）の粘度を測定した。測定結果を下記表３～５に示す。

＜インクセットの準備＞
下記表６～８に示す通りに、インク（Ｉ－１）～（Ｉ－６）の何れか１つと、充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１９）の何れか１つとを組み合わせた。これにより、実施例１～１９及び比較例１～１１のインクセットを準備した。

＜評価＞
以下の方法により、実施例１～１９及び比較例１～１１のインクセットについて、インクの凝集を抑制できるか否かと、充填液排出性（記録ヘッドから充填液が排出され易い性質）と、充填液導入性（充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易い性質）と、ハンセン溶解度パラメーターにおける相対エネルギー差（ＲＥＤ）とを測定した。測定結果を下記表６～８に示す。なお、各評価は、特に断りのない限り、温度２５℃、湿度２０％ＲＨの環境下で行った。

（凝集抑制（蒸発あり））
評価対象となるインクセットの備えるインク（インク（Ｉ－１）～（Ｉ－６）の何れか）１質量部と、充填液（充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１９）の何れか）５０質量部とを、ビーカーで混合した。次に、混合液の入ったビーカーを密閉することなく４０℃の恒温槽で１カ月間保管した（保管処理）。処理後の混合液は、蒸発（主に水の蒸発）によって体積が５０％程度減少していた。処理後の混合液について、粒子形状画像解析装置（マルバーンパナティカル社製「ＦＰＩＡ－３０００」）を用いて、粒子径３μｍ以上の凝集物の有無を解析した。インクの凝集抑制（蒸発あり）は、保管処理後に粒子径３μｍ以上の凝集物が発生しなかった場合を「Ａ（合格）」、発生した場合を「Ｂ（不合格）」とした。

なお、記録ヘッドを検査した後に記録ヘッドに充填液を充填した場合、記録ヘッドの内部では残留インクと充填液とが混合する。残留インクと充填液との混合比率（インクの量／充填液の量）は、記録ヘッドの部位によって異なるが、最大で１／５０程度になると想定される。そのため、インク及び充填液の混合比率は、インク１質量部：充填液５０質量部とした。また、記録ヘッドの内部で発生した粒子径３μｍ以上の凝集物は、記録ヘッドの内部に配設されたフィルターを目詰まりさせてインクの吐出不良を発生させる可能性がある。そのため、保管処理後に粒子径３μｍ以上の凝集物が発生するか否かを、インクの凝集を抑制できるか否かの判定基準とした。

（凝集抑制（蒸発なし））
以下の点を変更した以外は、上述の「凝集抑制（蒸発あり）」の評価と同様の方法により、「凝集抑制（蒸発なし）」を評価した。「凝集抑制（蒸発なし）」の評価では、保管処理の際にビーカーをパラフィルムで密閉して蒸発が生じないようにした。「凝集抑制（蒸発なし）」は、溶媒の蒸発による顔料成分の濃縮が起こらないため、「凝集抑制（蒸発あり）」と比較してマイルドな条件での評価である。

（充填液排出性）
未使用の記録ヘッド（京セラ株式会社製「ＫＪ４Ｂ－ＱＡ」、全ノズル数：２６５６本）を純水で洗浄後、十分に乾燥させた。評価対象となるインクセットの備える充填液（充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１９）の何れか）２５ｍＬを、記録ヘッドに充填した。その後、記録ヘッドにキャップをした状態で記録ヘッドを６０℃で２週間静置した（静置処理）。静置処理後、記録ヘッドから充填液を吐出することで記録ヘッドから充填液を排出した。その後、評価対象となるインクセットの備えるインク（インク（Ｉ－１）～（Ｉ－６）の何れか）１００ｍＬを記録ヘッドに充填した。その後、インクを充填した記録ヘッドを用いて、記録用紙に対してノズルチェックパターン印刷を行った。次に、上述の記録用紙をスキャナーで読み取ることにより、インクを吐出できた吐出ノズルの個数（吐出ノズル数）をカウントした。下記数式により、記録ヘッドの全ノズル数（２６５６本）に対する吐出ノズル数の割合［％］（インクインストール率）を求めた。充填液排出性は、下記基準に沿って判定した。
インクインストール率＝１００×吐出ノズル数／全ノズル数

（充填液排出性の判定基準）
Ａ（合格）：インクインストール率が９０％以上
Ｂ（不合格）：インクインストール率が９０％未満

（充填液導入性）
未使用の記録ヘッド（京セラ株式会社製「ＫＪ４Ｂ－ＱＡ」、全ノズル数：２６５６本）を純水で洗浄後、十分に乾燥させた。評価対象となるインクセットの備える充填液（充填液（Ｆ－１）～（Ｆ－１９）の何れか）２５ｍＬを、記録ヘッドに充填した。その後、記録ヘッドから充填液を吐出することで記録ヘッドから充填液を排出した。この操作を、合計１０回行った（のべ２５０ｍＬ充填）。その後、充填液を記録ヘッドに再度充填した。その後、充填液を充填した記録ヘッドを用いて、ガラス板に対してノズルチェックパターン印刷を行った。これにより、充填液を用いてノズルチェックパターンをガラス板上に形成した。次に、上述のガラス板をスキャナーで読み取ることにより、充填液を吐出できた吐出ノズルの個数（吐出ノズル数）をカウントした。下記数式により、記録ヘッドの全ノズル数（２６５６本）に対する吐出ノズル数の割合［％］（導入率）を求めた。充填液導入性は、下記基準に沿って判定した。
導入率＝１００×吐出ノズル数／全ノズル数

（充填液導入性の判定基準）
Ａ（合格）：導入率が９０％以上
Ｂ（不合格）：導入率が９０％未満

（ＲＥＤ）
第１実施形態に記載の方法により、インク（Ｉ－１）～（Ｉ－６）のハンセン球の半径Ｒ₀を測定した。また、第１実施形態に記載の方法により、各充填液のＨＳＰを算出した。各充填液のＨＳＰの算出においては、表３～５に記載の組成におけるＨＳＰ（以下、「ＨＳＰ（蒸発なし）」と記載）を算出すると共に、表３～５から水を除いた組成におけるＨＳＰ（以下、「ＨＳＰ（蒸発あり）」）を算出した。「ＨＳＰ（蒸発あり）」は、記録ヘッド内で乾燥によって充填液から水分が蒸発によって失われた状況を想定している。

インク（Ｉ－１）～（Ｉ－７）のハンセン球の半径Ｒ₀は、何れも、１６．０［ＭＰａ^1/2］であった。

各インクセットについて、充填液及びインクの相対エネルギー差（ＲＥＤ）を算出した。詳しくは、各インクセットについて、第１実施形態に記載の数式（Ｒ－１）を用いて、充填液及びインクのハンセン空間内での距離Ｒ_aを算出した。距離Ｒ_aの算出においては、充填液のＨＳＰとして、「ＨＳＰ（蒸発なし）」又は「ＨＳＰ（蒸発あり）」を採用した。次に、第１実施形態に記載の数式（ｒ）を用いて、距離Ｒ_aと、インクのハンセン球の半径Ｒ₀とから、ＲＥＤを算出した。下記表６～８では、充填液のＨＳＰとして「ＨＳＰ（蒸発なし）」を用いて算出した場合のＲＥＤを「ＲＥＤ（蒸発あり）」とし、充填液のＨＳＰとして「ＨＳＰ（蒸発あり）」を用いて算出した場合のＲＥＤを「ＲＥＤ（蒸発あり）」とした。

表１～８に示すように、実施例１～１３のインクセットは、インクと、充填液とを備えていた。インクは、顔料と、顔料被覆樹脂と、グリコールエーテル化合物と、第１多価アルコール化合物と、水とを含有していた。充填液は、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコール化合物と、ノニオン界面活性剤と、水とを含有していた。ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１９０以上４２０以下であった。充填液におけるポリエチレングリコールの含有割合は、０．７質量％以上１２．０質量％以下であった。充填液における第２多価アルコール化合物の含有割合は、１５．０質量％以上４５．０質量％以下であった。実施例１～１３のインクセットは、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され易く、充填液が記録ヘッドから排出され易く、かつ記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを効果的に抑制できた。

これに対して、比較例１のインクセットの備える充填液（Ｆ－１０）は、ポリエチレングリコールの含有割合が１２．０質量％超であった。充填液（Ｆ－１０）は、ポリエチレングリコールが過剰であるため、粘度が高かった。その結果、比較例１のインクセットは、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され難かった。また、比較例１のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することも抑制できなかった。

比較例２のインクセットの備える充填液（Ｆ－１１）は、ポリエチレングリコールの含有割合が０．７質量％未満であった。充填液（Ｆ－１１）は、ポリエチレングリコールが不足しているため、乾燥状態に晒された際に界面活性剤の溶解性を十分に確保できないと判断される。その結果、比較例２のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを抑制できなかった。

比較例３及び４のインクセットの備える充填液（Ｆ－１２）及び（Ｆ－１３）は、第２多価アルコール化合物の含有割合が１５．０質量％未満又は４５．０質量％超であった。充填液（Ｆ－１２）及び（Ｆ－１３）は、第２多価アルコール化合物の量が適切ではないため、グリコールエーテル化合物が顔料成分の分散安定性を低下させる影響を軽減できなかったと判断される。その結果、比較例３及び４のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを抑制できなかった。また、比較例３のインクセットは、充填液が記録ヘッドから排出され難かった。

比較例５のインクセットの備える充填液（Ｆ－１４）は、ノニオン界面活性剤を含有していなかった。その結果、比較例５のインクセットは、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され難かった。

比較例６のインクセットの備える充填液（Ｆ－１５）は、ポリエチレングリコールの質量平均分子量が４２０超であった。充填液（Ｆ－１５）は、分子量の大きいポリエチレングリコールを含有するため、粘度が高かった。その結果、比較例６のインクセットは、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され難かった。また、比較例６のインクセットは、充填液が記録ヘッドから排出され難かった。

比較例７のインクセットの備えるインク（Ｉ－６）は、第１多価アルコール化合物を含有していなかった。インク（Ｉ－６）は、第１多価アルコール化合物を含有しないため、グリコールエーテル化合物が顔料成分の分散安定性を低下させる影響を軽減できなかったと判断される。その結果、比較例７のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを抑制できなかった。

比較例８及び９のインクセットの備える充填液（Ｆ－１６）及び（Ｆ－１７）は、ポリエチレングリコールを含有しなかった。充填液（Ｆ－１６）及び（Ｆ－１７）は、ポリエチレングリコールを含有しないため、乾燥状態に晒された際に界面活性剤の溶解性を十分に確保できないと判断される。その結果、比較例８及び９のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを抑制できなかった。また、比較例８のインクセットは、充填液が記録ヘッド内のインク流路に導入され難かった。

比較例１０のインクセットの備える充填液（Ｆ－１８）は、第２多価アルコールを含有しなかった。充填液（Ｆ－１８）は、第２多価アルコール化合物を含有しないため、グリコールエーテル化合物が顔料成分の分散安定性を低下させる影響を軽減できなかったと判断される。その結果、比較例１０のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを抑制できなかった。

比較例１１のインクセットの備える充填液（Ｆ－１９）は、ノニオン界面活性剤を含有しなかった。充填系（Ｆ－１９）は、ノニオン界面活性剤を含有しないため、顔料成分の分散安定性を向上できなかったと判断される。その結果、比較例１１のインクセットは、記録ヘッド内でインク中の顔料成分が凝集することを抑制できなかった。

本発明のインクセット及び記録ヘッドの検査方法は、記録ヘッドの製造において用いることができる。

Claims (8)

1. インクジェット用インクと、記録ヘッド充填液とを備えるインクセットであって、
   前記インクジェット用インクは、顔料と、顔料被覆樹脂と、グリコールエーテル化合物と、第１多価アルコール化合物と、水とを含有し、
   前記記録ヘッド充填液は、ポリエチレングリコールと、第２多価アルコール化合物と、ノニオン界面活性剤と、水とを含有し、
   前記ポリエチレングリコールの質量平均分子量は、１９０以上４２０以下であり、
   前記記録ヘッド充填液における前記ポリエチレングリコールの含有割合は、０．７質量％以上１２．０質量％以下であり、
   前記記録ヘッド充填液における前記第２多価アルコール化合物の含有割合は、１５．０質量％以上４５．０質量％以下である、インクセット。
2. 前記ノニオン界面活性剤は、アセチレングリコール系界面活性剤を含む、請求項１に記載のインクセット。
3. 前記記録ヘッド充填液における前記ノニオン界面活性剤の含有割合は、０．０１質量％以上０．１０質量％以下である、請求項１又は２に記載のインクセット。
4. 前記記録ヘッド充填液の粘度は、２．５ｍＰａ・ｓ以上１０．０ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１～３の何れか一項に記載のインクセット。
5. 前記グリコールエーテル化合物は、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを含む、請求項１～４の何れか一項に記載のインクセット。
6. 前記顔料被覆樹脂は、スチレン－アクリル樹脂を含む、請求項１～５の何れか一項に記載のインクセット。
7. 前記記録ヘッド充填液は、前記インクジェット用インクが残留している記録ヘッドに充填して用いる、請求項１～６の何れか一項に記載のインクセット。
8. 請求項１～７の何れか一項に記載のインクセットを用いた記録ヘッドの検査方法であって、
   前記記録ヘッドの吐出性能を検査する検査工程と、
   前記検査工程後の前記記録ヘッドに前記記録ヘッド充填液を充填する充填工程とを備え、
   前記検査工程では、前記記録ヘッドによって前記インクジェット用インクを吐出することで前記記録ヘッドの吐出性能を検査する、記録ヘッドの検査方法。