JP5440794B2 - インクカートリッジおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクカートリッジおよ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において、インクを収容したインクカートリッジが使用されている。インクカートリッジには、インク残量を検知するインク残量検知部が設けられている場合がある。インク残量検知部は、例えば、光透過の有無によってインク残量を検知する。一方、インクジェット記録において、記録画像の品質向上のために、記録媒体への浸透性（濡れ性）を高めた水性インクを使用することがある。しかし、高浸透性の水性インクをインクカートリッジに収容すると、水性インクが減って本来ならインク残量検知部において光が透過する場合であっても、水性インクがインク残量検知部に残留して光透過を阻害する結果、検知エラーが発生するおそれがある。この問題を解決するために、インクカートリッジのインク残量検知部にポリオルガノシロキサンを塗布して撥水膜（撥インク膜）を形成することが提案されている（特許文献１）。

特開２０００−１９８２２２号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、時間の経過等により撥水膜が剥離するおそれがあり、インク残量の検知エラーの防止が不充分である。また、特許文献１に記載の方法では、剥離した撥水膜が水性インクに混入する問題もある。

そこで、本発明は、高浸透性の水性インクを収容してもインク残量の検知エラーを充分に防止可能であり、かつ撥水材料の水性インクへの混入も防止可能なインクジェット記録用のインクカートリッジの提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のインクカートリッジは、顔料、水およびノニオン性界面活性剤を含むインクジェット記録用水性インクを収容するためのインクカートリッジであって、
光透過の有無によってインク残量を検知するインク残量検知部を有し、
前記インク残量検知部が、撥水材料を０．１４重量％〜１０重量％含む疎水性樹脂を用いて形成されていることを特徴とする。

本発明のインクカートリッジは、インク残量検知部が、撥水材料を０．１４重量％以上の割合で含む疎水性樹脂を用いて形成されている。このため、本発明のインクカートリッジでは、従来の撥水膜のように剥離による撥水性の喪失がなく、充分な撥水性を長期にわたって保持可能であるため、ノニオン性界面活性剤を用いた高浸透性の水性インクを収容しても、インク残量の検知エラーを充分に防止できる。また、撥水材料の割合が１０重量％以下であるため、本発明のインクカートリッジにおいて、インク残量検知部からの撥水材料の溶出も防止可能である。

図１は、本発明のインクカートリッジの構成の一例を示す外観斜視図である。 図２は、図１に示すインクカートリッジの分解斜視図であり、図２（ａ）は、第２ケース部材を示し、図２（ｂ）は、インク貯留体を示し、図２（ｃ）は、第１ケース部材を示す。 図３は、図２（ｂ）に示すインク貯留体のＩ−Ｉ方向から見た断面図である。 図４は、図２（ｂ）に示すインク貯留体の平面図である。 図５（ａ）は、図４に示すインク貯留体のセンサーアームを示す正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向から見た前記センサーアームを示す図である。 図６（ａ）は、図４に示すインク貯留体のインク残量検知部近傍の概略を示す正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＩＩ−ＩＩ方向から見た前記インク残量検知部の断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た前記インク残量検知部近傍の断面図である。 図７は、図１に示すインクカートリッジの本発明のインクジェット記録装置への装着方法を説明するための説明図である。 図８は、図４に示すインク貯留体のインクタンク内のインク残量の検知方法を説明するための説明図である。

本発明において、「撥水材料を含む疎水性樹脂」とは、例えば、ポリマーブレンドまたはポリマーアロイにより、撥水材料が混合された疎水性樹脂である。

本発明において、前記「０．１４重量％〜１０重量％」は、撥水材料と疎水性樹脂との合計に対する撥水材料の割合である。

図１および図２に、本発明のインクカートリッジの構成の一例を示す。図１は、本例のインクカートリッジ１の外観を示す斜視図であり、図２は、前記インクカートリッジ１の分解斜視図である。なお、以下に説明するインクカートリッジは、一例であり、本発明は本例に限定および制限されない。

図１に示すように、前記インクカートリッジ１は、略６面体として構成されている。すなわち、最大面積となる一対の略矩形面と、一対の前記略矩形面を連結する４方向に位置する側面との略６つの面で構成されている。これ以降、一対の前記略矩形面の長辺に沿う方向を長手方向、一対の前記略矩形面の短辺に沿う方向を短手方向、前記長手方向および前記短手方向に直交する方向を幅方向と言う。また、一対の前記略矩形面の一方を正面、他方を背面と言う。

図１および図２に示すように、前記インクカートリッジ１は、インクを貯留するインク貯留体１００の略全体を覆うケース２００（第１ケース部材２１０および第２ケース部材２２０）を備えている。本例では、前記インク貯留体１００および前記ケース２００は、それぞれ、樹脂材料から形成されている。前記樹脂材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン等があげられる。なお、インク残量検知部１４０の形成材料については、後述する。

図２（ｂ）に示すように、前記インク貯留体１００は、インクを貯留するインクタンク１１０と、前記インクタンク１１０に貯留されているインクを外部（後述のインクジェット記録装置１０００（図７参照））に供給するインク供給部１２０と、前記インクタンク１１０内に大気を導入する大気導入部１３０とを備えている。前記インクタンク１１０は、本体部１７０と、前記インク供給部１２０と前記大気導入部１３０との間において、前記本体部１７０から長手方向に突出していると共に、内部に前記本体部１７０と連通する空間が形成されたインク残量検知部１４０とを有している。すなわち、前記インク貯留体１００の同一壁面に前記インク供給部１２０、前記大気導入部１３０、および前記インク残量検知部１４０が設けられている。

つぎに、図３を参照して、前記インク残量検知部１４０について説明する。図３は、図２（ｂ）に示すインク貯留体１００のＩ−Ｉ方向から見た断面図である。なお、図３には、説明の便宜上、後述のインクジェット記録装置１０００に設けられた透過型光学式センサ１０１４（図７参照）の光照射部１０１４ａおよび光受光部１０１４ｂを示している。前記インク残量検知部１４０は、光透過性を有しており、前記インクカートリッジ１が後述のインクジェット記録装置１０００に装着された際に、後述のインクジェット記録装置１０００に設けられた透過型光学式センサ１０１４の光照射部１０１４ａと光受光部１０１４ｂとの間に配置される。前記インク残量検知部１４０は、前記光照射部１０１４ａから照射された光（例えば、赤外光）１０２０を前記光受光部１０１４ｂに向けて透過可能である。なお、ストッパ１４２については、後述する。

前記インク残量検知部１４０は、撥水材料を０．１４重量％〜１０重量％含む疎水性樹脂を用いて形成されている。前記インク残量検知部１４０の形成材料は、撥水材料および疎水性樹脂以外のその他の成分を含んでもよい。前記インク残量検知部１４０を、撥水材料を０．１４重量％以上の割合で含む疎水性樹脂を用いて形成することで、従来の撥水膜のように剥離による撥水性の喪失がなく、充分な撥水性を長期にわたって保持可能であるため、ノニオン性界面活性剤を用いた高浸透性の水性インクを収容しても、インク残量の検知エラーを充分に防止できる。また、撥水材料の割合を１０重量％以下とすることで、インク残量検知部からの撥水材料の水性インクへの溶出も防止可能であり、前記溶出に起因した吐出不良を生じることがない。前記撥水材料割合は、好ましくは、０．３５重量％〜６．４重量％である。

前記疎水性樹脂としては、例えば、表面自由エネルギーが４５Ｊ／ｍ^２以下である樹脂を用いることができる。より具体的には、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）：表面自由エネルギー：２９Ｊ／ｍ^２、ポリエチレン（ＰＥ）：表面自由エネルギー：３１Ｊ／ｍ^２等）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、表面自由エネルギー：４３Ｊ／ｍ^２）、ポリスチレン（ＰＳ、表面自由エネルギー：３３Ｊ／ｍ^２）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ、表面自由エネルギー：３９Ｊ／ｍ^２）、ポリ塩化ビニル（表面自由エネルギー：３９Ｊ／ｍ^２）等があげられる。これらの中でも、耐溶剤性（耐インク性）、光透過性（透明性）、加工性の観点から、ポリオレフィンが好ましく、より好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）であり、特に好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）である。前記疎水性樹脂としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、（株）プライムポリマー製の「プライムポリプロ（登録商標）Ｊ２２７Ｔ」（ＰＰ）、「プライムポリプロ（登録商標）Ｊ−３０００ＧＰ」（ＰＰ）等があげられる。前記疎水性樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

前記撥水材料としては、共に使用される前記疎水性樹脂よりもさらに表面エネルギーが低い材料を用いることができる。より具体的には、例えば、ケイ素含有化合物、フッ素含有化合物等があげられる。例えば、前記疎水性樹脂としてポリオレフィンを用いる場合においては、ポリオレフィンとの混合性に優れることから、前記撥水材料として、ポリオルガノシロキサンを用いることが好ましい。前記撥水材料としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、（株）プライムポリマー製の「ポリファイン（登録商標）ＭＦ１８Ｒ」（ポリオルガノシロキサン７重量％含有）、東レ・ダウコーニング（株）製の「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ ＴＯＲＡＹ ＢＹ２７−００１」（ポリオルガノシロキサン５０重量％含有）等があげられる。前記撥水材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。なお、後述の実施例では、前記ポリオルガノシロキサンを含有する市販品と疎水性樹脂とを混合しているが、本発明は、これに限定されず、他の成分を含まない撥水材料と疎水性樹脂とを混合してもよい。

つぎに、図４を参照して、前記インク貯留体１００について詳細に説明する。図４に示すように、前記インク貯留体１００は、前記インクタンク１１０、前記インク供給部１２０および前記大気導入部１３０を主に備えている。

なお、図４に示したインク貯留体１００の状態が、インクカートリッジ１を後述のインクジェット記録装置１０００（図７参照）に装着する姿勢である。すなわち、インクカートリッジ１は、最大面積となる面が垂直となり、かつ最大面積となる面の長辺が水平方向に沿う姿勢で後述のインクジェット記録装置１０００に装着される。このとき、前記インク供給部１２０および前記大気導入部１３０は、前記インクカートリッジ１の側面に位置する。より詳細には、前記インク供給部１２０が底部側に位置し、前記大気導入部１３０が天井側に位置する。これ以降、前記インクカートリッジ１の後述のインクジェット記録装置１０００への装着姿勢における天井側を「上」、底部側を「下」として上下方向を定める。すなわち、前記インク貯留体１００に貯留されているインクの減少に伴うインク液面の変位方向が上下方向となる。

図４に示すように、前記本体部１７０は、前記本体部１７０の正面側および背面側に縁部を有するフレーム部１８０と、前記フレーム部１８０の正面側および背面側の縁部に溶着されるフィルム１６０とを有している。本例では、前記フレーム部１８０の正面側と背面側との両面を前記フィルム１６０で塞ぐことによって、前記本体部１７０の内部にインクが貯留される空間を形成している。したがって、前記インク貯留体１００の厚みを、側壁により両面を塞ぐ場合と比較して薄くすることができる。

前記フレーム部１８０は、前記インクタンク１１０の幅方向に平行な面を有している。前記フレーム部１８０は、前記本体部１７０の内部空間を画定する立壁である外周溶着部４００と、前記インクタンク１１０の幅方向に平行な面を有しており、前記外周溶着部４００の内側に配置される内部溶着部４１１〜４１７と、前記インクタンク１１０の幅方向と直交する面を有しており、前記外周溶着部４００と前記内部溶着部４１１〜４１７とを連結する連結部４２０、４３０、４４０とを備えている。前記連結部４２０は、図４の左下部分において前記外周溶着部４００と前記内部溶着部４１１とを連結している。前記連結部４３０は、図４の上部において前記外周溶着部４００と前記内部溶着部４１２とを連結している。前記連結部４４０は、図４の左上部から右下部にかけて前記外周溶着部４００と前記内部溶着部４１３〜４１７とを連結している。ここで、図４において、前記外周溶着部４００および前記内部溶着部４１１〜４１７の黒塗りされた部分は、同一の仮想平面上に位置しており、当該部分に前記フィルム１６０が溶着されている。また、前記連結部４２０には、後述のセンサーアーム４７０の取付部４７２を挟持するアーム保持部４２５が設けられている。

図４に示すように、前記内部溶着部４１１〜４１７は、少なくともその一部の立壁が、前記フレーム部１８０の長手方向に対して下降傾斜するか、または略直交する方向、すなわち、前記インクカートリッジ１の下方側に延びており、その下方側の端部が前記外周溶着部４００に接続されていない。よって、前記フレーム部１８０に前記フィルム１６０を溶着する際の前記フィルム１６０の弛みを抑制するために、前記外周溶着部４００の内部に複数の前記内部溶着部４１１〜４１７を設けたとしても、複数の前記内部溶着部４１１〜４１７がインクの流れを妨げることを低減することができる。また、前記内部溶着部４１１〜４１７が、前記外周溶着部４００の内側に拡散されて配置されているので、前記フィルム１６０の弛みの発生を低減すると共に、インクの流れの妨げを効果的に低減することができる。

図４に示すように、前記インク供給部１２０は、前記インクタンク１１０と連通すると共に長手方向に延在する筒状のインク供給路１２１と、その一部が前記インク供給路１２１内に内挿されるインク供給機構１２２とから構成されている。前記インク供給機構１２２は、前記インクカートリッジ１が後述のインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、インクの流路を閉鎖し、後述のインクジェット記録装置１０００に装着され、後述のインクジェット記録装置１０００のインク抽出管１０１５（図７参照）が挿入されるとインクの流路を開放する。したがって、前記インク供給部１２０は、前記インクカートリッジ１が後述のインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、前記インクタンク１１０内のインクを後述のインクジェット記録装置１０００に供給することができる。

前記大気導入部１３０は、前記インクタンク１１０と連通すると共に長手方向に延在する筒状の大気連通路１３１と、その一部が前記大気連通路１３１内に内挿されると共に、前記大気連通路１３１の外に向かって突出する棒状のバルブ開放部１３２ａを有する大気導入機構１３２とから構成されている。前記大気導入機構１３２は、前記インクカートリッジ１が後述のインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、大気の流路を閉鎖し、後述のインクジェット記録装置１０００に装着され、前記バルブ開放部１３２ａが後述のインクジェット記録装置１０００の装着面１０１３（図７参照）と当接し、前記大気連通路１３１内に向かって押圧された際に大気の流路を開放する。したがって、前記大気導入部１３０は、前記インクカートリッジ１が後述のインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、前記インクタンク１１０内を大気と連通させることができる。

前記インクタンク１１０内には、前記インクタンク１１０に貯留されたインクの減少に伴って、図４における左下部近傍、すなわち、前記インク供給部１２０近傍を支点として揺動可能なセンサーアーム４７０が配置されている。図５を参照して、前記センサーアーム４７０について説明する。図５（ａ）は、前記センサーアーム４７０の正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向から見た前記センサーアーム４７０を示した図である。前記センサーアーム４７０は、前記インクタンク１１０内のインク残量を検知するための部材である。また、前記センサーアーム４７０は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料（例えば、スチレン樹脂）から構成されている。

前記センサーアーム４７０は、前記インクタンク１１０内に枢支され、インク残量に応じて揺動する揺動部材である。前記センサーアーム４７０は、前記本体部１７０に設けられている略Ｃ字型のアーム保持部４２５（図４参照）に取り付けられた取付軸４７２ａを備えた取付部４７２と、図５（ａ）において前記取付部４７２の右側に位置するフロート部４７１と、前記取付部４７２から前記フロート部４７１に対して略垂直方向（図５（ａ）上方）に延びると共にさらに上方に傾斜して延びるアーム部４７３とを有している。前記フロート部４７１の体積は、前記アーム部４７３の体積よりも充分に大きいものとされている。そして、前記アーム部４７３の端部は、後述のインクジェット記録装置１０００に設けられた透過型光学式センサ１０１４（図７参照）により検知される被検知部４７３ａとなっている。前記被検知部４７３ａは、図５（ａ）の紙面に平行な面を有する板状である。なお、前記センサーアーム４７０が前記インクタンク１１０内に取り付けられた状態では、図４に示すように、前記センサーアーム４７０の前記被検知部４７３ａは、前記インク残量検知部１４０内の空間に配置される。

前記センサーアーム４７０は、一端（図５（ａ）における左側端部）に前記被検知部４７３ａを有すると共に、他端（図５（ａ）における右側端部）に前記フロート部４７１を有しており、前記取付部４７２を中心に揺動可能である。ここで、図５（ａ）に示すように、回動の中心である前記取付部４７２から前記被検知部４７３ａまでの長さは、前記取付部４７２から前記フロート部４７１の端部までの長さよりも長い。なお、前記センサーアーム４７０は、前記フロート部４７１が前記インクタンク１１０の底壁と当接することによって、図４における時計回りへの回動が規制される。また、前記被検知部４７３ａが後述のストッパ１４２と当接することによって、図４における反時計回りへの回動が規制される。このように、前記センサーアーム４７０は、前記インクタンク１１０の底壁と後述のストッパ１４２とによって、一定の揺動経路で揺動するように揺動範囲が規制されている。

前記アーム部４７３には、幅方向（図５（ｂ）の左右方向）に突出するリブ４７３ｂが形成され強度が保たれている。前記被検知部４７３ａには、上下２箇所（図５（ａ）上側端部および下側端部）に、略半球状のアーム突起部４７３ｃ、４７３ｄが設けられている。前記アーム突起部４７３ｃ、４７３ｄは、それぞれ、略半球状に形成されているため、前記インク残量検知部１４０の内壁と当接する部分が前記アーム突起部４７３ｃ、４７３ｄの先端だけとなり、インクの表面張力の影響を抑制することができる。

前述のとおり、前記センサーアーム４７０は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料から構成されている。また、前記フロート部４７１の体積は、前記アーム部４７３の体積よりも充分に大きいものとされている。前記センサーアーム４７０において、前記フロート部４７１がインクの液中に位置している場合には、重力および浮力によって前記センサーアーム４７０に生じる図５（ａ）における反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなり、前記フロート部４７１の一部がインクの液中から露出した場合には、前記フロート部４７１に生じる浮力が減少し、反時計周りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなるように設定されている。したがって、前記フロート部４７１の一部がインクの液中から露出した後は、インクの減少に伴いさらにインクの液面が下がると、その液面に追従して前記フロート部４７１が下方に移動する。前記フロート部４７１が下方に移動すると、前記取付部４７２の取付軸４７２ａを支軸として、前記アーム部４７３が上方に移動する。

つぎに、図６を参照して、前記インク残量検知部１４０の構造について説明する。図６（ａ）は、前記インク残量検知部１４０近傍の概略を示す正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＩＩ−ＩＩ方向から見た前記インク残量検知部１４０の断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た前記インク残量検知部１４０近傍の断面図である。

図６（ａ）に示すように、前記インク残量検知部１４０は、前記本体部１７０から外方（図６（ａ）左方向）に突出しており、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、その内部には前記本体部１７０の内部に連通すると共に、上下方向に延在する空間が形成されている。そして、前記インク残量検知部１４０内の空間には、前記センサーアーム４７０の一端に設けられた前記被検知部４７３ａが配置される。なお、前記被検知部４７３ａは、前記インク残量検知部１４０内において上下方向に変位可能である。また、前記インク残量検知部１４０の内部には、前記センサーアーム４７０を下方から支持し、前記センサーアーム４７０の変位を規制するストッパ１４２が設けられている。

前述のとおり、前記インク残量検知部１４０は、光透過性を有しており、前記インクカートリッジ１が後述のインクジェット記録装置１０００に装着された際に、後述のインクジェット記録装置１０００に設けられた透過型光学式センサ１０１４の光照射部１０１４ａと光受光部１０１４ｂ（図７参照）との間に配置される。また、前記センサーアーム４７０は、遮光性を有している。これにより、前記透過型光学式センサ１０１４は、前述のように、インクの減少によりインクの液面が低下した際に、前記センサーアーム４７０の回動に伴って前記アーム部４７３が上方に移動し、前記被検知部４７３ａが前記インク残量検知部１４０内において上方へ移動すると、前記被検知部４７３ａの変位を検知することができる。したがって、前記透過型光学式センサ１０１４によって、インクの残量が少なくなったことを検知することができる。

図６（ｃ）に示すように、前記インク残量検知部１４０の幅方向に沿う長さｔ２は、前記本体部１７０の幅方向に沿う長さｔ３よりも短い。したがって、前記透過型光学式センサ１０１４の前記光照射部１０１４ａと前記光受光部１０１４ｂ（図７参照）との間の間隔を比較的狭くすることができるので、安価なセンサを用いても前記被検知部４７３ａを確実に検知することができる。

つぎに、図２を参照して、前記ケース２００について説明する。前記ケース２００は、図２（ｃ）および図２（ａ）に示すように、前記インク貯留体１００を幅方向から挟み込む第１ケース部材２１０、および第２ケース部材２２０で構成されている。前記第１ケース部材２１０は、前記インク貯留体１００の図２下側面を覆う部材であり、前記第２ケース部材２２０は、前記インク貯留体１００の図２上側面を覆う部材である。

前記第１ケース部材２１０と前記第２ケース部材２２０とは略同形状に形成されており、前記インク貯留体１００を挟持した状態において、前記インク供給部１２０の一部を外部に露出する略円形の貫通孔を構成するケース切欠部２１１、２２１と、前記大気導入部１３０の一部を外部に露出する略円形の貫通孔を構成するケース切欠部２１２、２２２と、前記インク残量検知部１４０の側壁とにより前記透過型光学式センサ１０１４（図７参照）を前記インク残量検知部１４０を挟み込む位置まで挿入可能な貫通孔を前記インク残量検知部１４０の両側（図２（ａ）および図２（ｃ）の上下両側）に構成するケース切欠部２１３、２２３とがそれぞれ形成されている。

つぎに、前記ケース２００の外形状について説明する。前記第１ケース部材２１０および前記第２ケース部材２２０の短手方向両側端部には、それぞれ、前記第１ケース部材２１０および前記第２ケース部材２２０の表面に対する凹状の段差が長手方向に延在するように形成されている。この段差部分において、前記第１ケース部材２１０および前記第２ケース部材２２０がそれぞれ溶着され、前記ケース２００に対して前記インク貯留体１００が固着される。前記段差部分は、前記インク供給部１２０側（図２（ａ）および図２（ｃ）の右手前側）の段差部分が第１ケース溶着部２１６、２２６であり、前記大気導入部１３０側（図２（ａ）および図２（ｃ）の左奥側）の段差部分が第２ケース溶着部２１７、２２７である。前記第２ケース部材２２０における前記第１ケース溶着部２２６の前記ケース切欠部２２１が形成されている側とは反対側の端部には、短手方向に延びる係合部２２６ａが形成されている。なお、図示はしないが、前記第１ケース部材２２０にも前記係合部２２６ａと同様の係合部が形成されている。前記第２ケース溶着部２１７、２２７は、前記ケース２００の長手方向の略中間位置に凹状に形成された係止部２１７ａ、２２７ａを有している。

前記インクカートリッジ１は、例えば、つぎのようにして製造することができる。

すなわち、まず、前記撥水材料と前記疎水性樹脂とを、例えば、ポリマーブレンドまたはポリマーアロイにより混合し、前記割合の撥水材料を含む疎水性樹脂を得る。ついで、前記撥水性材料を含む疎水性樹脂を射出成形することで、前記インク残量検知部１４０を作成する。

つぎに、前記インク貯留体１００の前記インク残量検知部１４０および前記フィルム１６０を除く部分（以下、「インク貯留体部品」と言う）を、前述の樹脂材料を射出成形することで作成する。ついで、前記インク貯留体部品に前記インク残量検知部１４０を接着することで、接着物を得る。

つぎに、前記センサーアーム４７０を、前述の樹脂材料を射出成形することで作成する。ついで、前記センサーアーム４７０を前記接着物に組み込んだ後、前記フィルム１６０を超音波溶着により溶着することで、前記センサーアーム４７０が組み込まれた前記インク貯留体１００を作成する。

前記第１ケース部材２１０および前記第２ケース部材２２０を、それぞれ、前述の樹脂材料を射出成形することで作成する。ついで、前記センサーアーム４７０が組み込まれた前記インク貯留体１００を前記第１ケース部材２１０および前記第２ケース部材２２０で挟み込み、前記第１ケース部材２１０および前記第２ケース部材２２０を溶着することで、前記インクカートリッジ１を得ることができる。

なお、本例では、前記インク残量検知部１４０および前記インク貯留体部品を別個に作成した後、接着しているが、本発明は、これに限定されない。本発明のインクカートリッジの製造においては、前記インク残量検知部１４０および前記インク貯留体部品を、射出成形により一体成形してもよい。この場合には、前記インク貯留体部品は、前記インク残量検知部１４０と同じ前記割合の撥水材料を含む前記疎水性樹脂を用いて作成する。なお、前記一体成形においては、成形型の前記インク残量検知部１４０を形成する部分に前記割合の撥水材料を含む前記疎水性樹脂を、前記成形型の前記インク貯留体部品を形成する部分に前述の樹脂材料を二度に分けて射出することで、前記インク残量検知部１４０および前記インク貯留体部品のいずれか一方を先に成形した後、他方を続けて同一成形型内で成形してもよい。

前記インクカートリッジには、顔料、水およびノニオン性界面活性剤を含むインクジェット記録用水性インク（以下、単に「水性インク」または「インク」と言うことがある）が収容される。本発明のインクカートリッジは、光を透過しない顔料を含む水性インクを収容しても、インク残量検知部１４０に水性インクが残留することによって生じるインク残量の検知エラーを充分に防止可能である。

前記顔料は、例えば、カーボンブラック、無機顔料および有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料およびカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。また、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用できる。これらの顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６および７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５および１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１および４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２２１、２２２、２２４および２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２および６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７および３６等があげられる。

前記顔料は、自己分散型顔料であることが好ましい。前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子にカルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性官能基およびそれらの塩の少なくとも一種が、直接または他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散型顔料は、例えば、特開平８−３４９８号公報、特表２０００−５１３３９６号公報、特表２００９−５１５００７号公報等に記載の方法によって処理された自己分散型顔料を用いることができる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２７０Ｙ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）３００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４６５Ｍ」および「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４７０Ｙ」；オリエント化学工業（株）製の「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−２」および「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−３」；東洋インキ製造（株）製の「ＬＩＯＪＥＴ（登録商標）ＷＤ ＢＬＡＣＫ ００２Ｃ」；等があげられる。

前記自己分散型顔料の原料として用いることができる顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。また、前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」および「ＭＡ１００」、デグサ社製の「カラーブラックＦＷ２００」等のカーボンブラックがあげられる。

前記水性インク全量に対する前記顔料の固形分配合量（顔料割合；顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度または色彩等により、適宜決定できる。前記顔料割合は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。

前記水性インクは、着色剤として、前記顔料に加え、さらに染料等を含んでもよい。

前記水は、イオン交換水または純水であることが好ましい。前記水性インク全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

前記ノニオン性界面活性剤は、例えば、記録媒体への前記水性インクの浸透性を高める機能を有する。前記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン界面活性剤等があげられる。前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等があげられる。前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、アセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物等があげられる。前記シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ポリエーテルシリコーン系界面活性剤等があげられる。前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、花王（株）製の「エマルゲン（登録商標） １０９Ｐ」（ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、花王（株）製の「エマルゲン（登録商標） ＭＳ−１１０」（ポリオキシプロピレンアルキルエーテル）、日信化学工業（株）製の「オルフィン（登録商標） Ｅ１０１０」（アセチレンジオールのエチレンオキサイド（１０モル）付加物）、信越化学工業（株）製の「ＫＦ６０１１」（ポリエーテル変性シリコーン）等があげられる。前記ノニオン性界面活性剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

前記水性インク全量に対する前記ノニオン性界面活性剤の配合量（ノニオン性界面活性剤割合）は、０．１７重量％〜１．０重量％であることが好ましく、より好ましくは、０．２重量％〜０．８重量％である。

前記水性インクは、前記ノニオン性界面活性剤に加え、さらにアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤を含んでもよい。

前記水性インクは、さらに、水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性インクの乾燥を防止する湿潤剤および記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。

前記湿潤剤は、特に限定されず、例えば、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−ブチルアルコール等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、へキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。

前記水性インク全量に対する前記湿潤剤の配合量は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、５重量％〜８０重量％であり、より好ましくは、５重量％〜５０重量％である。

前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−へキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテルおよびトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量（浸透剤割合）は、例えば、０重量％〜２０重量％である。前記浸透剤割合を前記範囲とすることで、前記水性インクの記録媒体への浸透性を、より好適なものとできる。前記浸透剤割合は、好ましくは、０．１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。

前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

前記水性インクは、例えば、顔料、水およびノニオン性界面活性剤と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。

本発明のインクカートリッジは、例えば、下記本発明のインクジェット記録装置に使用できる。

本発明のインクジェット記録装置は、インクカートリッジ、インク吐出手段およびインク残量検知手段を含み、前記インクカートリッジに収容されたインクを前記インク吐出手段で吐出するインクジェット記録装置であって、前記インクカートリッジが、本発明のインクカートリッジであり、前記インク残量検知手段が、光照射部および光受光部を備えた透過型光学式センサを含み、前記光照射部と前記光受光部との間に、前記インクカートリッジの前記インク残量検知部が配置されることを特徴とする。これを除き、本発明のインクジェット記録装置の構成は、例えば、従来公知のインクジェット記録装置と同様とすればよい。前記光照射部１０１４ａから照射される照射光は、可視光であってもよいが、前記インクカートリッジに収容されるインクに対する透過性および前記インクの劣化防止の観点から、赤外光であることが好ましい。

つぎに、図７を参照して、前記インクカートリッジ１の本発明のインクジェット記録装置への装着方法について説明する。図７において、インクジェット記録装置１０００が、本発明のインクジェット記録装置である。

図７に示すように、前記インクジェット記録装置１０００側の装着部１０１０には、前記インクカートリッジ１を装着した際に、前記インクカートリッジ１の前記インク供給部１２０および前記大気導入部１３０と対向する装着面１０１３から前記装着面１０１３と直交する方向（図７右方向）に突出し、前記ケース２００の前記係止部２１７ａ、２２７ａと係止する係止棒１０１１と、前記ケース２００の前記第１ケース溶着部２１６、２２６を下方から支持すると共に、その第１ケース溶着部２１６、２２６の形状に応じて凹状に形成された支持部１０１２とを備えている。前記係止棒１０１１には、前記支持部１０１２側に突起し、前記係止部２１７ａ、２２７ａと略同形状に形成された凸部１０１１ａが形成されている。

前記装着部１０１０の前記装着面１０１３には、前記透過型光学式センサ１０１４が配設されている。前記透過型光学式センサ１０１４は、略コ字状であり、コ字状の開放された一方の端部が光を照射する光照射部１０１４ａであり、他方の端部が光を受光する光受光部１０１４ｂである。前記光照射部１０１４ａと前記光受光部１０１４ｂとが、前記ケース切欠部２１３、２２３と前記インク残量検知部１４０とにより形成される貫通孔にそれぞれ挿通されるよう、前記装着面１０１３から突出するように取り付けられている。なお、前記透過型光学式センサ１０１４は、前記光照射部１０１４ａから照射された光を前記光受光部１０１４ｂが受光した場合に、前記インクジェット記録装置１０００に設けられた制御基板（図示せず）に信号を出力せずに（または、出力し）、前記光照射部１０１４ａから照射された光が遮断され前記光受光部１０１４ｂが受光できない場合に、前記制御基板に信号を出力する（または、出力しない）ように構成されている。

また、前記装着面１０１３の前記インク供給部１２０に対応する側（図７（ａ）下側）には、インク抽出管１０１５が突出して設けられる一方、前記装着面１０１３の前記大気導入部１３０に対応する側（図７（ａ）上側）は、その装着面１０１３が平面に形成されている。前記インク抽出管１０１５には、インク流路１０１３ａが連接されており、前記インク流路１０１３ａを通り、図示しない吐出口へインクが供給される。また、前記大気導入部１３０側の前記装着面１０１３には、大気導入路１０１３ｂが形成されており、前記大気導入路１０１３ｂを通り、前記インクカートリッジ１（前記インクタンク１１０）内に大気が導入される。

さらに、前記装着部１０１０には、前記支持部１０１２の先端側（図７（ａ）右側、インクカートリッジ１側の端部）に、前記ケース２００の前記係合部２１６ａ、２２６ａと係合して回動する係合部材１０１７が備えられている。前記係合部材１０１７は、前記ケース２００の前記係合部２１６ａ、２２６ａと係合する係合端部１０１７ａと、前記係合端部１０１７ａに連接され前記ケース２００の前記装着部１０１０に対向する面の反対側面を覆う被覆部１０１７ｃとを備えている。

前記インクカートリッジ１の装着は、前記ケース２００の前記第１ケース溶着部２１６、２２６が前記支持部１０１２と当接するように挿入し、前記第１ケース溶着部２１６、２２６が前記支持部１０１２上をスライドするよう押圧することで行われる。すなわち、図７（ａ）に示すように、矢印Ｅ方向にインクカートリッジ１をスライドさせる。

図７（ｂ）に示すように、前記インクカートリッジ１が前記装着部１０１０方向（図７（ｂ）左方）に押し込まれると、前記係止棒１０１１は、前記第２ケース溶着部２１７、２２７に押されて、前記支持部１０１２から離れる方向に弾性変形する。また、前記係合部材１０１７の前記係合端部１０１７ａが前記係合部２１６ａ、２２６ａと当接する。さらに、前記インクカートリッジ１を押し込むと、前記係合部材１０１７が上方へと回動する（図７（ｂ）矢印Ｆ方向）。

図７（ｃ）に示すように、図７（ｂ）の状態からさらに前記インクカートリッジ１を押し込むと（または、前記係合部材１０１７を使用者が図７（ｂ）の矢印Ｆ方向に回動させると）、前記係止棒１０１１の凸部１０１１ａが前記ケース２００の前記係止部２１７ａ、２２７ａに嵌り込み係合され、前記インクカートリッジ１を固定する。よって、前記インクカートリッジ１は、前記装着部１０１０に装着された状態で、印刷の振動等により簡単に外れてしまうことが防止される。

また、前記インクカートリッジ１が前記装着部１０１０に装着されると、前記インク抽出管１０１５が前記インク供給部１２０内部に挿入され、インク供給が可能な状態となり、前記透過型光学式センサ１０１４が前記ケース切欠部２１３、２２３と前記インク残量検知部１４０とにより形成される貫通孔に挿通され、インク残量を検知可能な状態となる。

本例のインクカートリッジ１では、前記インク残量検知部１４０は、前記インクカートリッジ１が前記インクジェット記録装置１０００に装着されたときに、前記インクジェット記録装置１０００に設けられた前記透過型光学式センサ１０１４の前記光照射部１０１４ａと光受光部１０１４ｂとの間に配置される。したがって、簡易な機構で確実に前記被検知部４７３ａを検知させることができる。

つぎに、図８を参照して、前記インクタンク１１０内のインク残量の検知方法について説明する。図８（ａ）は、インク有りの状態を示しており、図８（ｂ）は、インク無しの状態を示している。

図８（ａ）に示すように、前記インクタンク１１０内にインクが多く貯留されている状態（少なくとも、前記被検出部４７３ａが前記ストッパ１４２と当接している際の前記フロート部４７１の位置よりも上方にインク液面が位置する状態）では、前述したように、前記センサーアーム４７０に生じる反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなるので、前記フロート部４７１がインク内に浮いている。このとき、前記センサーアーム４７０の前記被検知部４７３ａは、前記透過型光学式センサ１０１４の前記光照射部１０１４ａおよび光受光部１０１４ｂの間を遮断する検知位置に位置している。この状態がインク有りの状態であり、前記インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。前述のとおり、前記光照射部１０１４ａから照射される照射光は、可視光であってもよいが、赤外光であることが好ましい。

その後、前記インクタンク１１０内のインクが減少して前記アーム部４７３がインクの液面から露出すると、前記アーム部４７３に生じる浮力が減少する。これにより、前記センサーアーム４７０に生じる反時計回りのモーメントが小さくなるが、反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きいことに変わりはなく、前記センサーアーム４７０は、図８（ａ）に示す位置に留まっている。さらにインクが減少し、前記フロート部４７１がインクの液面から露出すると、前記アーム部４７３に生じる浮力が減少する。これにより、前記センサーアーム４７０に生じる反時計回りのモーメントが小さくなる。そして、前記フロート部４７１の一部がインクの液中から露出したときに、反時計周りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなる。その後、さらにインクが減少すると、低下するインクの液面に追従して前記フロート部４７１が下方に移動する。そして、前記インクタンク１１０内のインクがほぼ無くなると、前記センサーアーム４７０の前記フロート部４７１が前記インクタンク１１０の底面に当接する。このフロート部４７１の下方への移動により、前記センサーアーム４７０が前記取付部４７２を中心として時計回り方向（図８（ｂ）矢印方向）に回動し、前記センサーアーム４７０の前記被検知部４７３ａが上方へ変位する。前記被検知部４７３ａが、前記透過型光学式センサ１０１４の前記光照射部１０１４ａと前記光受光部１０１４ｂとの間を遮らない非検知位置まで変位すると、前記光照射部１０１４ａと前記光受光部１０１４ｂとの間に光が通る。この状態がインク無しの状態であり、前記インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。

本例のインクカートリッジ１では、前記センサーアーム４７０によりインク残量を検知している。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のインクカートリッジは、例えば、インク自体で、検知用の光を遮断し、インクの減少によって、光が透過することによりインク残量を検知するものであってもよい。

つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例により限定および制限されない。

（試験片の作成）
撥水材料および疎水性樹脂（表１）を、ポリマーブレンドし、前記ポリマーブレンド物の射出成形により、図２（ｂ）に示すインク貯留体１００のフィルム１６０以外の部分を作成した後、インク残量検知部１４０を切り出し、試験片１〜１１を作成した。

（水性インクの調製）
水性インク組成（表２）における、自己分散型顔料分散体を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、自己分散型顔料分散体に前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、インクジェット記録用水性インク１〜７を得た。

［実施例１〜８および比較例１〜５］
前記試験片１〜１１を、前記水性インク１〜７と表３の組合せで用いて、（ａ）撥水性、（ｂ）記録画像の品質および（ｃ）撥水材料溶出を、下記方法により測定および評価した。

（ａ）撥水性評価
試験片を、水性インクに１分間浸漬した。ついで、前記水性インクから前記試験片を引き上げた後、前記試験片に残留した前記水性インクが流れ落ちる（無くなる）までの時間（撥水時間）を計測し、下記評価基準に従って評価した。

撥水性評価 評価基準
ＡＡ：前記撥水時間が、３０秒未満
Ａ ：前記撥水時間が、３０秒以上１２０秒未満
Ｃ ：前記撥水時間を計測不能（前記試験片に残留した前記水性インクが無くなることがなかった）

（ｂ）記録画像の品質評価
ブラザー工業（株）製のインクジェットプリンタ搭載デジタル複合機ＤＣＰ−３８５Ｃを使用して、実施例および比較例の水性インクを用いて記録紙（（株）リコー製の「マイペーパー」）上に解像度６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、被覆率１００％ｄｕｔｙで単色パッチを記録し評価サンプルを作製した。前記評価サンプルを、下記評価基準に従って目視評価した。

記録画像の品質評価 評価基準
ＡＡ：白スジが見られず、記録画像の品質が極めて良好であった
Ａ ：白スジがほとんど見られず、記録画像の品質が良好であった
Ｃ ：白スジが顕著に見られ、記録画像の品質が不良であった。

（ｃ）撥水材料溶出評価
水性インクを、密閉容器に１０ｍＬ入れた。ついで、試験片を、前記容器中の水性インクに浸漬し、６０℃の恒温槽中に２週間放置した。前記放置後、前記水性インクから前記試験片を取り出した。前記容器中に残った水性インクをアドバンテック社製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径０．８μｍ）でろ過し、ろ過に要する時間（Ｘ）を計測した。また、コントロールとして、前記水性インクのみを、同条件（６０℃、２週間）で放置した後、前記容器中の水性インクを前記フィルタでろ過し、ろ過に要する時間を計測した。前記コントロールのろ過に要する時間を、基準時間（Ｙ）とした。前記基準時間に対する前記試験片を浸漬させた水性インクのろ過に要した時間の倍率［Ｚ＝Ｘ／Ｙ（倍）］を求めた。前記倍率Ｚについて、下記評価基準に従って評価した。

撥水材料溶出評価 評価基準
ＡＡ：前記倍率Ｚが、１．１倍未満
Ａ ：前記倍率Ｚが、１．１倍以上１．２倍未満
Ｃ ：前記倍率Ｚが、１．２倍以上

実施例１〜８および比較例１〜５の評価結果を、表３に示す。

表３に示すとおり、撥水材料割合が０．１４重量％〜１０重量％である試験片１〜８を用いた実施例１〜８では、撥水性評価、記録画像の品質評価および撥水材料溶出評価の結果が良好であった。特に、撥水材料割合が０．３５重量％〜６．４重量％である試験片１〜４および７を用いた実施例１〜４および７では、撥水性評価および撥水材料溶出評価の結果が優れていた。また、実施例１〜８において、ノニオン性界面活性剤割合が０．１７重量％〜１．０重量％である水性インク１、２および４を用いた場合において、記録画像の品質が特に優れていた。一方、撥水材料割合が０．０７重量％である試験片９を用いた比較例１では、撥水性評価結果が劣っていた。また、撥水材料割合が１２．０重量％である試験片１０を用いた比較例２では、撥水材料溶出評価結果が劣っていた。さらに、撥水材料を含まない試験片１１を用いた比較例３では、水性インク１および３との組み合わせで撥水性評価結果が劣っており、界面活性剤として、アニオン性界面活性剤のみを含む水性インク５との組み合わせで記録画像の品質評価結果が劣っていた。また、界面活性剤として、アニオン性界面活性剤のみを含む水性インク６を試験片３と組み合わせて用いた比較例４では、記録画像の品質評価結果が劣っていた。さらに、界面活性剤を含まない水性インク７を試験片３と組み合わせて用いた比較例５では、記録画像の品質評価結果が劣っていた。

以上のように、本発明のインクカートリッジは、高浸透性の水性インクを収容してもインク残量の検知エラーを充分に防止可能であり、かつ撥水材料の水性インク中への混入も防止可能なものである。本発明のインクカートリッジの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。

１ インクカートリッジ
１１０ インクタンク
１４０ インク残量検知部
１７０ 本体部
４７０ センサーアーム
４７３ａ 被検知部
１４２ ストッパ
４２５ アーム保持部
４７１ フロート部
１０００ インクジェット記録装置
１０１４ 透過型光学式センサ
１０１４ａ 光照射部
１０１４ｂ 光受光部
１０２０ 光

Claims (10)

1. 顔料、水およびノニオン性界面活性剤を含むインクジェット記録用水性インクを収容するためのインクカートリッジであって、
   光透過の有無によってインク残量を検知するインク残量検知部を有し、
   前記インク残量検知部が、撥水材料を０．１４重量％〜１０重量％含む疎水性樹脂を用いて形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記撥水材料が、ケイ素含有化合物およびフッ素含有化合物の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 前記ケイ素含有化合物が、ポリオルガノシロキサンであることを特徴とする請求項２記載のインクカートリッジ。
4. 前記疎水性樹脂が、ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
5. 前記ポリオレフィンが、ポリプロピレンおよびポリエチレンの少なくとも一方であることを特徴とする請求項４記載のインクカートリッジ。
6. 前記疎水性樹脂全量に対する前記撥水材料の配合量が、０．３５重量％〜６．４重量％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
7. 前記顔料が、自己分散型顔料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
8. 前記ノニオン性界面活性剤が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一種のノニオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
9. 前記水性インク全量に対する前記ノニオン系界面活性剤の配合量が、０．１７重量％〜１．０重量％であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
10. インクカートリッジ、インク吐出手段およびインク残量検知手段を含み、
    前記インクカートリッジに収容されたインクを前記インク吐出手段で吐出するインクジェット記録装置であって、
    前記インクカートリッジが、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクカートリッジであり、
    前記インク残量検知手段が、光照射部および光受光部を備えた透過型光学式センサを含み、
    前記光照射部と前記光受光部との間に、前記インクカートリッジの前記インク残量検知部が配置されることを特徴とするインクジェット記録装置。

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