記録液、液体カートリッジ、液体吐出装置及び液体吐出方法
本発明は、色素と、色素を分散させる溶媒とに、更に有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有させ、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることによって、インク２中に微小な泡が発生することが抑制されて不吐出や吐出曲がりといった吐出不良を防止でき、画像にカスレや白抜けが生じることのない高品位な画像を印刷できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に記録を行うために液滴の状態で対象物に付着される記録液、この記録液が収容される液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を吐出口より液滴の状態にして対象物に吐出する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
本出願は、日本国において２００３年１２月８日に出願された日本特許出願番号２００３−４０９６１６を基礎として優先権を主張するものであり、これらの出願は参照することにより、本出願に援用される。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する装置として、対象物となる記録紙に対してインク吐出ヘッドより記録液、いわゆるインクを吐出させて、画像や文字を記録するインクジェット方式のプリンタ装置がある。このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。
インク吐出ヘッドよりインクを吐出するインクジェット記録方式は、例えばディフレクション方式、キャビティ方式、サーモジェット方式、バブルジェット（登録商標）方式、サーマルインクジェット方式、スリットジェット方式、スパークジェット方式等があり、これらに代表される種々の作動原理により、インクを微小な液滴にしてインク吐出ヘッドの吐出口、いわゆるノズルより吐出させて記録紙に着弾させ、画像や文字等の記録を行う。
ところで、このようなインクジェット記録方式に用いる記録液に対しては、ノズルが目詰まりを起こさないことが求められている。例えばインク中に生ずる微小な泡等がノズルの目詰まりを生じさせる要因の一つとして考えられている。
インクにおいては、空気等の気体が所定量溶解するが、温度上昇に伴い気体の溶解度が低下したときに、液中の溶解しきれない気体が分離し、それが液中で微小な泡となる。具体的には、インクをインク吐出ヘッド等に供給するインクタンクやインク流路やインク吐出ヘッド内に存在するインクの温度が上昇すると、液中に溶存していた気体が放出され、微小な泡が形成される。
このような微少な泡がインク吐出ヘッド内に存在すると、ノズルよりインクが吐出されない不吐出や、ノズルより吐出されたインクの吐出方向がずれる吐出曲がり等といった吐出不良が生じ、印刷された画像にカスレや白抜けが生じ、印刷画像の品質を著しく低下させる虞がある。
特に、熱エネルギーを作用させてインクを微小な液滴にしてノズルより吐出させる記録方式、すなわちサーマル方式及びバブルジェット（登録商標）方式のインクジェット記録方式の場合、インクをヒーターで急熱し、インクの膜沸騰で生成する気泡の圧力で液滴を吐出するため、ヒーター近傍に熱が蓄積され、インク流路内にあるインクの温度が非常に上昇し易くなっており、上述した不吐出や吐出曲がり等の吐出不良が顕著に生じる虞がある。
このような問題を改善するために、例えば特許文献１及び特許文献２等には、水性顔料インクに低級アルコールのプロピレンオキサイド付加重合体を配合することが提案されている。しかしながら、これらの提案では、微少な泡の発生を十分に抑制することは困難であり、さらなる改良が求められている。
また、特許文献３には、例えばインクに高級第２アルコールアルコキシレートのエチレンオキサイド付加物を含有させることも提案されている。この特許文献３に提案されたインクは、高周波数駆動時の吐出安定性、記録紙への浸透性および乾燥性に優れているとされている。しかしながら、特許文献３に提案されたインクでは、高級第２アルコールアルコキシレートにエチレンオキサイドのみを付加させた化合物を含有させても、微小な泡によるノズルの目詰まりを改良することはできなかった。具体的には、エチレンオキサイドだけを７モル以上付加させたような化合物を含有したインクは泡立ちが激しく、ノズルの目詰まりが著しいものになる。
インクジェット記録方式に用いるインクにおいては、ノズルの目詰まりを起こさないといった要求の他に、コピー用紙やレポート用紙などの普通紙、いわゆる上質紙に対して印刷を行った場合でも、光学濃度が低下、境界滲み、混色ベタ斑等が発生しないようにするということも要求されている。
このような要求に対しては、例えば特許文献４等に、水不溶性色材をスルホン酸（塩）基を有する高分子および／またはリン酸（塩）基を有する高分子で処理したものを色材として使用し、さらにインクにカルボン酸（塩）基を有する高分子を添加することが提案されている。また、特許文献５には、インクに、Ｄ−マンヌロン酸とＬ−グルロン酸の比が０．５〜１．２の範囲にあるアルギン酸を配合することが提案されている。さらに、特許文献６には、インクにフッ素系またはシリコン系から選ばれる少なくとも１種以上の界面活性剤とアルギン酸塩とを配合することが提案されている。しかしながら、いずれも、上述した要求を十分に満足させる結果を得ることは困難であり、さらなる改良が求められている。
上述した微少な泡による問題は、記録紙に対して高速印刷を行うことが可能なプリンタ装置、すなわち記録紙の幅と略同じ範囲をインクの吐出範囲としたライン型のプリンタ装置において、より顕著に発生する（例えば、特許文献７〜特許文献９を参照。）。
具体的に、記録紙の送り方向の略直交方向、すなわち記録紙の幅方向に１列以上ノズルを並べて設けたライン型のプリンタ装置では、記録紙の送り方向と略直交方向にインク吐出ヘッドを走査しながら印刷を行うシリアル型のプリンタ装置等と異なり、例えば記録紙の送り方向を横切るようにインクタンクよりインクを導くインク流路を形成し、インク流路の両側もしくは片側にノズルを有するインク吐出ヘッドが複数配置された構造になることから、ノズルが多くなる分インクの発熱箇所も多くなって微少な泡が発生し易く、且つインクタンクからインク吐出ヘッドまでの距離が長くて構造が複雑で発生した微少な泡を取り除き難くなっており、微少な泡による不具合が顕著に発生する。
ライン型のプリンタ装置においては、ノズルライン毎の液滴の吐出周期が極めて短いため、記録紙への浸透性に優れたインクを用いる必要がある。このようなインクを普通紙等に用いた場合、インクが普通紙の深さ方向、すなわち厚み方向に染込み過ぎることから光学濃度が低下する虞がある。
また、ノズルライン毎の液滴の吐出周期が短いライン型のプリンタ装置においては、例えば異なる色のインクを吐出して記録紙に印刷する、いわゆるカラー印刷を行う場合、記録紙に着弾した液滴が十分に紙の内部へ浸透しないうちに次色の液滴が次々と着弾されることから各色間に境界滲みや混色ベタ斑が発生する虞がある。
【特許文献１】特開２００１−２９６４号公報
【特許文献２】特開平１０−４６０７５号公報
【特許文献３】特開平７−７０４９１号公報
【特許文献４】特開２０００−１５４３４２号公報
【特許文献５】特開平８−２９０６５６号公報
【特許文献６】特開平８−１９３１７７号公報
【特許文献７】特開２００２−３６５２２号公報
【特許文献８】特開２００１−３１５３８５号公報
【特許文献９】特開２００１−３０１１９９号公報
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、上述したような従来の技術が有する問題点を解消することができる記録液を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、微小泡立ちが少なく、吐出安定性に優れ、対象物となる普通紙に文字や画像などを多色印刷しても光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑の無い、高品位印刷が可能な記録液、この記録液が収容される液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を用いて高品位な印刷を行える液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することにある。
本発明は、記録液の微小泡立ちによる吐出安定性の低下、対象物となる普通紙に文字や画像などを多色印刷したときの光学濃度の低下、境界滲み、混色ベタ斑等の問題を、記録液の０秒動的表面張力を特定の範囲にし、さらに記録液に所定の有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）を有する多価アルコールを含有させることで抑制させるものである。さらに、本発明は、静的表面張力を特定の範囲とし、所定の有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させることで上述した問題を一層抑制させるものである。また、本発明は、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有させることで、上述した問題を一層抑制させるものである。
本発明に係る記録液は、対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液であって、色素と、色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらに、本発明に係る記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらにまた、本発明に係る記録液は、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有している。
さらにまた、本発明に係る記録液は、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有している。
さらにまた、本発明に係る液体カートリッジは、液体容器に収容された記録液を液滴の状態で吐出し、対象物に付着させることで記録を行う液体吐出装置に備わる液体吐出ヘッドに着脱可能に装着され、液体吐出ヘッドに対し、記録液の供給源となる液体カートリッジであって、液体容器に収容された記録液は、色素と、色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらにまた、本発明に係る液体吐出装置は、記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に吐出口より液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに接続され、液体吐出ヘッドに対する記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置であって、液体吐出ヘッドに供給される記録液は、色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらにまた、本発明に係る液体吐出方法は、記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に吐出口より上記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに接続され、液体吐出ヘッドに対する記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置による液体吐出方法であって、色素と、色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にある記録液を、液体吐出ヘッドの吐出口より吐出させる。
以上のように、本発明は、記録液に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有させ、記録液の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることにより、対象物に対する記録液の濡れ性を良好し、記録液中に微少な泡が生じることを抑え、吐出口から記録液が吐出される際の不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止できる。
また、本発明によれば、記録液に、さらに炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させ、記録液の静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることにより、記録液の濡れ性の向上や、液中に微少な泡が発生することを抑えるといった作用効果をさらに高めることができる。
また、本発明によれば、記録液に多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有させることにより、記録液の濡れ性の向上や、液中に微少な泡が発生することを抑えるといった作用効果をさらに高めることができる。
したがって、本発明によれば、記録液中に生じた微少な泡による吐出不良を防止でき、カスレや白抜けがなく、光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑のない、高品位な記録ができる。
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、本発明が適用されたプリンタ装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、同プリンタ装置に備わるヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図３】図３は、同ヘッドカートリッジを示す断面図である。
【図４】図４は、イソプロピルアルコールのＩＯを説明する説明図である。
【図５】図５は、化１６のＩＯを説明する説明図である。
【図６】図６は、同ヘッドカートリッジにインクタンクが装着されたときのインク供給部を示しており、同図（Ａ）は供給口が閉塞された状態を示す模式図であり、同図（Ｂ）は供給口が開口された状態を示す模式図である。
【図７】図７は、同ヘッドカートリッジにおけるインクタンクとインク吐出ヘッドとの関係を示す模式図である。
【図８】図８は、同インクタンクの接続部における弁機構を示しており、同図（Ａ）は弁が閉じた状態を示す断面図であり、同図（Ｂ）は弁が開いた状態を示す断面図である。
【図９】図９は、同インク吐出ヘッドの構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は、同インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインク液滴を吐出した状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、同プリンタ装置の一部を透視して示す側面図である。
【図１２】図１２は、同プリンタ装置の制御回路を模式的に示すブロック図である。
【図１３】図１３は、同プリンタ装置の印刷動作を説明するフローチャートである。
【図１４】図１４は、同プリンタ装置において、ヘッドキャップが開いている状態を一部透視して示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明が適用された記録液、液体カートリッジ、液体吐出装置及び液体吐出方法について、図面を参照して説明する。図１に示すインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）１は、所定の方向に走行する記録紙Ｐに対してインク等を吐出して画像や文字を印刷するものである。また、このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの印刷幅に合わせて、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にインク吐出口（ノズル）を略ライン状に並べて設けた、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
このプリンタ装置１は、図２及び図３に示すように、記録紙Ｐに対して画像や文字等を記録する記録液であるインク２を吐出するインクジェットプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジと記す。）３と、このヘッドカートリッジ３を装着するプリンタ本体４とを備える。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ３がプリンタ本体４に対して着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ３に対してインク供給源となり、インク２を収容する液体カートリッジであるインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが着脱可能となっている。このプリンタ装置１では、イエローのインクタンク５ｙ、マゼンタのインクタンク５ｍ、シアンのインクタンク５ｃ、ブラックのインクタンク５ｋが使用可能となっており、また、プリンタ本体４に対して着脱可能なヘッドカートリッジ３と、ヘッドカートリッジ３に対して着脱可能なインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋとを消耗品として交換可能になっている。
このようなプリンタ装置１は、記録紙Ｐを積層して収納するトレイ６５ａをプリンタ本体４の前面底面側に設けられたトレイ装着部６に装着することにより、トレイ６５ａに収納されている記録紙Ｐをプリンタ本体４内に給紙できる。トレイ６５ａは、プリンタ本体４の前面のトレイ装着部６に装着されると、給排紙機構６４により記録紙Ｐが給紙口６５からプリンタ本体４の背面側に給紙される。プリンタ本体４の背面側に送られた記録紙Ｐは、後述する反転ローラ８３により走行方向が反転され、往路の上側をプリンタ本体４の背面側から前面側に送られる。プリンタ本体４の背面側から前面側に送られる記録紙Ｐは、プリンタ本体４の前面に設けられた排紙口６６より排紙されるまでに、パーソナルコンピュータ等の後述する情報処理装置７９より入力された文字データや画像データに応じた印刷データが文字や画像として印刷される。
印刷するときに記録液となるインク２は、例えば０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせて記録紙Ｐに対する濡れ性を高める有機化合物と、色素となる水溶性染料や各種顔料等といった色材と、この色材を分散させる溶媒とを少なくとも含有している。
インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の１価の低級アルコール類や、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、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル等のグリコールエーテル類や２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール等の有機溶剤等が挙げられる。
ここで、０秒動的表面張力について説明する。数１で示される界面活性剤を含有する液体の動的表面張力−時間変化の緩和関数式については、例えばＨｕａ Ｘ．Ｙ，Ｒｏｓｅｎ Ｍ．Ｊ：Ｊ．ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ．１２４，６５２（１９８８）や、田村隆光：表面 Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１０ ２２〜４４（２０００）に記載されている。そして、導かれる結果を指す。
【数１】
このＲｏｓｅｎにより提唱された数１に示す界面活性剤を含有する液体の動的表面張力−時間変化の緩和関数式をｔ＝０として展開した場合について数２示す。
【数２】
数２に示すように、０秒動的表面張力は、インク２から色材や、後述する防腐剤、防カビ剤、分散剤、浸透剤、界面活性剤等といった界面活性能を有する成分を除いた、水及び有機溶剤からなる溶媒の静的表面張力を測定することで求めることができる。ここで、上記した界面活性能を有する成分を除いたインク２の溶媒の動的表面張力を、例えば最大泡圧力法により泡の発生する速度、いわゆる泡速度を変化させて連続測定した場合、具体的には泡速度を２０泡／秒〜０．１泡／秒の範囲にして連続測定した場合、動的表面張力曲線はほぼ横一直線となり、泡速度が低下しても動的表面張力曲線が大きく下がることはない。
ここで、インク２の０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ未満である場合、インク２の濡れ性が高くなりすぎて後述するノズル５２ａ内に形成されるメニスカスの形状が不安定になり、インク２の吐出間隔を狭めて吐出、具体的には３ｋＨｚを超えるような高速吐出したときにインク２の吐出方向がずれて記録紙Ｐに画質を低下させることがある。また、この場合、インク２の濡れ性が高くなりすぎていることから、記録紙Ｐに着弾したインク２が記録紙Ｐの深さ方向、すなわち記録紙Ｐの厚み方向に染み込みすぎて光学濃度が低下したり、記録紙Ｐの裏側にまでインク２が染み出したりする虞がある。一方、インク２の０秒動的表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えた場合、記録紙Ｐの厚み方向への染み込みが遅く、境界滲みや、インク２の着弾点より記録紙Ｐの繊維に沿って流れたインク２が鳥の羽状に滲む、いわゆるフェザリング等が発生する虞がある。
以上では、このようなインク特性にさせる有機化合物として例えば１価の低級アルコール類、グリコールエーテル類等を一例として挙げたが、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（以下、Ｉ／Ｏと記す。）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭化水素基を有する多価アルコール類を用いることが好ましく、分岐した炭化水素基を有する多価アルコールであればさらに好ましい。
具体的には、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせ、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、炭素数が９以下の炭化水素基を有するといった条件を満たす多価アルコールとして化１〜化５に示す有機化合物が挙げられ、これらのうちの何れか一種又は複数種を用いることができる。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
ここでの無機性値（ＩＶ）及び有機性値（ＯＶ）は、例えば「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著 三共出版（１９８４）、「系統的有機定性分析（混合物編）」藤田・赤塚著 風間書房（１９７４）、「染料理論化学」黒木宣彦著 槙書店（１９６６）、「ファインケミカルズ」飛田・内田著 丸善（１９８２）、「有機化合物分離法」井上・上原・南著 裳華房（１９９０）等に記載されている有機概念図論より求めることができる。
この有機概念図論とは、有機化合物の物理的化学的物性について、電気的親和力による物性の程度を「無機性」と呼び、ＶａｎＤｅｒＷａａｌｓ力による物性の程度を「有機性」と呼び、これらの組み合わせで被化合物の物理的特性を捕らえる手法である。
すなわち、Ｉ／Ｏにおいては、ある化合物の無機性値（ＩＶ）が大きくなると、分極し易くなって水への溶解性が高まり、ある化合物の有機性値（ＯＶ）が大きくなると、親油性が高まり、水への溶解性が低下して有機溶剤への溶解性が高まる。
なお、上述した１価の低級アルコール類、グリコールエーテル類等のＩ／Ｏは、上述した「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著の１３ページ、表１．１に基づいて算出する。なお、「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著の１３ページに記載されている表１．１を以下の表１及び表２に示す。表１及び表２では示されていないが、上述した「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著には、炭素原子の有機性値が２０であり、これに従って炭素原子は２０としてＩ／Ｏを算出している。また、表１及び表２には、Ｉｓｏ分枝及びＴｅｒｔ分枝を末端部分に適用することが記載されているが、ここでは末端部分の他に、Ｃ連鎖の場合にも適用した。この表１及び表２に基づいて、１価の低級アルコール類、グリコールエーテル類等のＩ／Ｏを算出すると、以下の表３のようになる。
Ｉ／Ｏ値を算出する際において、有機性値は、炭素原子の有機性値から求めることができる。無機性値は、表１及び表２に示す無機性基表から求めることができ、有機性も有する有機性兼無機性基については有機性値も求め、上述した有機性値に加算することで求めることができる。以上のようにして得られた無機性値を有機性値で除することによってＩ／Ｏを求めることができる。
【表１】
【表２】
【表３】
上記表３のうち、イソプロピルアルコールを例に挙げて、Ｉ／Ｏの算出方法を説明する。
イソプロピルアルコールは、図４に示すように、無機性基であるＯＨを１つ有し、有機性基であるＣを３つ有し、Ｉｓｏ分枝を１つ有している。上記表１及び表２より、無機性基であるＯＨのＩＶが１００であることから、イソプロピルアルコールの無機性値（ＩＶ）＝１００×１（ＯＨの個数）＝１００となる。また、有機性基であるＣのＯＶは、２０であり、Ｉｓｏ分枝のＯＶが−１０であることから、イソプロピルアルコールの有機性値（ＯＶ）＝２０×３（Ｃの個数）＋（−１０）×１（Ｉｓｏ分枝の個数）＝５０となる。したがって、イソプロピルアルコールのＩ／Ｏ＝１００／５０＝２となる。
インク２に含有されるインク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物のＩ／Ｏが１．１８未満である場合、親水性に乏しくなってインク２中で分離し、油滴となってノズル５２ａを目詰まりさせる等、吐出安定性を劣化させる虞がある。一方、インク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物のＩ／Ｏが２．５を超えると疎水性に乏しくなってインク２中に微小な泡を発生しやすくなり、やはり吐出安定性を劣化させる虞がある。
０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物は、インク２全重量に対して０．１重量〜１０重量％の範囲、より好ましくは０．５重量％〜３重量％の範囲で含有されることが好ましい。インク２に対し、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物の含有量が０．１重量％より少なくなると、上述した作用効果を得ることが困難になる。一方、インク２に対し、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物の含有量が１０重量％より多くなると、インク２の粘度が高くなってインク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。
また、上述したインク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールにおいては、炭素数が９を超えるような有機化合物になると、インク２の粘度が高くなってインク２への含有量にもよるが、インク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。なお、多価アルコールにおいて、炭素数は、Ｉ／Ｏの値によって自ずと決定される。
以上で説明したように、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や、この有機化合物としてＩ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、炭素数が９以下の炭化水素基を有するといった条件を満たす多価アルコールをインク２に含有させることにより、インク２の記録紙Ｐに対する濡れ性が高まることから、インク２で記録紙Ｐに印刷したときに、インク２中に生じた微少な泡による吐出不良を防止して吐出安定性を向上でき、カスレや白抜けがなく、境界滲みや混色ベタ斑を抑制することができる。
以下の表４に、上述した化１〜化５の炭化水素基（Ｒ）の数を変化させた多価アルコールにおける無機性値（ＩＶ）、有機性値（ＩＯ）、Ｉ／Ｏを示す。なお、ここでのＩ／Ｏも上記表１及び表２に基づいて算出したものである。但し、上述したように、Ｃ連鎖の場合にも表１及び表２中のＩｓｏ分枝およびＴｅｒｔ分枝を適用した。
【表４】
表４に示すＡ〜ＡＭまでの多価アルコールでは、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲であり、インク２に含有されることにより、後述するノズル５２ａの内周側面やノズルシート５２等に対する濡れ性を高め、インク２中に油滴や微少な泡が発生することを抑制することから、不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止することが可能になる。
なお、ここでは、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１．１８〜２．５の範囲にある多価アルコールとして、具体的に化１〜化５の炭化水素基の数を変化させた有機化合物を例として挙げたが、これらの有機化合物に限定されることはなく、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせ、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭化水素基を有する多価アルコールであればインク２に含有させることができ、化１〜化５の有機化合物と同様の作用効果が得られる。
インク２においては、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることの他に、さらに静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることにより、吐出安定性、高速印刷時の境界滲みや混色ベタ斑をさらに改良することができる。すなわち、インク２においては、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物や、この有機化合物として上述した多価アルコールを適宜添加することにより、静的表面張力をも最適なものにすることも可能であるが、次に説明する界面活性剤をさらに含有させることで０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物により得られる作用効果をさらに高めることができる。
具体的には、インク２の静的表面張力を適切な範囲にさせる界面活性剤として例えばＩ／Ｏが１〜１．３３であり、且つ炭素数９以下の炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、又は少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体をインク２に含有させる。
特に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を用いる場合には、多価アルコールのエチレンオキサイド付加物をインク２に含有させることが好ましい。Ｉ／Ｏが１〜１．３３であり、且つ炭素数９以下の炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば化６〜化１０に示す有機化合物が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いる。
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
インク２おいては、以上のような多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させ、静的表面張力を適切な範囲、すなわち静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることによって、液中の微小な泡が生じることや、記録紙Ｐに印刷したときに境界滲みや混色ベタ斑が生じることを抑制できる。
さらに、インク２においては、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として例えば化１１〜化１８に示すＩｓｏ分枝分岐若しくはＴｅｒｔ分枝分岐している炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含有されることで、これら多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の立体的な化学構造が障害となって微小な泡の発生をさらに抑制することから、さらに優れた吐出安定性を得ることができる。
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
特に、インク２においては、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化１３〜化１８に示す化合物を含有させることが好ましく、これらの化合物を単独或いは混合して含有させることで寄り顕著な作用効果を得ることができる。
インク２に含有される多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物においては、炭素数が９を超えるような有機化合物になると、インク２の粘度が高くさせてしまい、インク２への含有量にもよるが、インク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。なお、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物において、炭素数は、Ｉ／Ｏの値によって自ずと決定される。
この炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、インク２全重量に対して０．１重量〜５重量％の範囲、より好ましくは０．５重量％〜３重量％の範囲で含有されることが好ましい。インク２に対する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の含有量が０．１重量％より少なくなると、上述した作用効果を得ることが困難になる。一方、インク２に対する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の含有量が５重量％より多くなると、インク２の粘度が高くなってインク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。
また、インク２に含有される多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物においては、Ｉ／Ｏが１未満である場合、親水性に乏しくなってインク２中で分離し、油滴となってノズル５２ａを目詰まりさせる等、吐出安定性を劣化させる虞がある。一方、Ｉ／Ｏが１．３３を超えると疎水性に乏しくなってインク２中に微小な泡を発生しやすくなり、やはり吐出安定性を劣化させる虞がある。
以下の表５に、上述した化６〜化１８に示す多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物における無機性値（ＩＶ）、有機性値（ＩＯ）、Ｉ／Ｏを示す。なお、ここでのＩ／Ｏも上記表１及び表２に基づいて算出したものである。但し、上述したように、Ｃ連鎖の場合にも表１及び表２中のＩｓｏ分枝およびＴｅｒｔ分枝を適用した。
【表５】
例えば、上記表５のうち化１６の具体的なＩ／Ｏの算出方法を説明する。化１６は、図５に示すように、無機性基である−ＯＨを２つ有し、−Ｏ−を２つ有し、有機性兼無機性基である（−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−）（以下、「ＥＯ」とする）を３つ有し、有機性基であるＣを１２つ有し、ＩＳＯ分枝を１つ有している。表１及び表２より、−Ｏ−のＩＶは２０である。これにより、化１６のＩＶ＝１００×２（ＯＨの個数）＋２０×２（Ｏの個数）＋６０×３（ＥＯの個数）＝４２０となる。化１６のＯＶ＝２０×１２（Ｃの個数）＋（−１０）×１（ＩＳＯ分枝の個数）＋３０×３（ＥＯの個数）＝３２０となる。したがって、化１６のＩ／Ｏ＝４２０／３２０＝１．３１となる。
表５に示すＩ／Ｏ値から、化６〜化１８に示す多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物においては、Ｉ／Ｏが１以上、１．３３以下の範囲であり、インク２に含有されることでインク２中に油滴や微少な泡の発生を抑制することから、不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止することが可能になる。
なお、ここでは、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として、具体的には化６〜化１８に示す有機化合物を示したが、これらの有機化合物に限定されることはなく、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせ、Ｉ／Ｏが１以上、１．３３以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物であればインク２の界面活性剤として使用可能であり、化６〜化１８の化合物と同様の作用効果が得られる。
また、インク２において、静的表面張力の調整は、基本的に、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の種類や、この多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物をインク２に含有させる量を調節することによって適切に行うことができる。しかしながら、満足な静的表面張力の調整が困難な場合、上述した炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物による作用効果を阻害しない範囲で、従来公知の界面活性剤を添加することができる。
具体的に、従来公知の界面活性剤としては、例えば多環フェノールエトキシレート等の特殊フェノール型非イオン界面活性剤や、グリセライトのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールオレート、ポリオキシアルキレンタロエート、ソルビタンラウリルエステル、ソルビタンオレイルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンオレイルエステル等のエステル型非イオン界面活性剤や、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアマイド等のアマイド型非イオン界面活性剤や、アセチレングリコール及びそのエチレンオキサイド付加物や、アルコールサルフェートナトリウム塩、高級アルコールサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム塩等の陰イオン界面活性剤や、モノ長鎖アルキルカチオン、ジ長鎖アルキルカチオン、アルキルアミンオキサイド等の陽イオン界面活性剤や、ラウリルアミドプロピル酢酸ベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン等の両性界面活性剤等を挙げることができ、これら従来
公知の界面活性剤を単独或いは混合して用いることができる。
上述した従来公知の界面活性剤は、インク２中に含有された炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物全体に対して３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下で添加させる。従来公知の界面活性剤が、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に対して３０重量％を超えて添加されると、光学濃度が低下し、境界滲みや混色ベタ斑が生じる虞がある。
また、インク２には、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールの他に、界面活性剤としてアルキレンオキサイド付加物に代わって、下記に示す化１９のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体（以下、「ＥＯＰＯＥＯ」とする）を含有させる。このＥＯＰＯＥＯは、インク２中の微小な泡の発生を抑制したり、インク２の濡れ性を良好にすることができる。
【化１９】
ＥＯＰＯＥＯは、エチレンオキサイド（以下、「ＥＯ」とする）の合計ユニット数（ｘ＋ｚ）は３以上、１２以下の範囲であり、より好ましくは３以上、１０以下の範囲であり、ＥＯＰＯＥＯの分子中のＥＯの合計ユニットの含有量が２０重量％以上、４０重量％以下の範囲である。また、ＥＯＰＯＥＯは、プロピレンオキサイド（以下、「ＰＯ」とする）のユニット数（ｙ）が８以上、２１以下の範囲であり、より好ましくは８以上、１６以下の範囲である。
ＥＯの合計ユニット数（ｘ＋ｚ）が３より小さい場合やＥＯの合計ユニットの含有量が２０重量％よりも少ない場合には、ＥＯＰＯＥＯの水に対する溶解性が劣り、暖機状態においてインク２が白濁してしまい、インク２の物性が損なわれてしまう。
一方、ＥＯの合計ユニット数（ｘ＋ｚ）が１２より大きい場合やＥＯの合計ユニットの含有量が４０重量％よりも多い場合には、ＥＯＰＯＥＯの親水性が高くなり過ぎるため、界面活性剤の機能が低下してインク２中に微小な泡が発生することを抑制することが困難となる。
また、ＥＯＰＯＥＯにおいて、ＰＯのユニット数（ｙ）が８より小さい場合には、ＥＯＰＯＥＯの親水性が高くなり、水に溶解しやすくなるが、界面活性能が低下し、微小な泡の発生を抑制することができなくなる。
一方、ＰＯのユニット数（ｙ）が２１より大きい場合には、ＥＯＰＯＥＯが疎水性となり、常温でも溶けにくくなり、暖機状態においてインク２が白濁し、インク２の物性が低下してしまう。
ＥＯＰＯＥＯ中におけるＥＯの合計ユニット（ｘ＋ｚ）と、ＰＯのユニット（ｙ）との比は、（ｘ＋ｚ）／ｙとして、具体的に３〜６／７，３〜７／８，３〜７／９，４〜８／１０，４〜９／１１，４〜１０／１２，５〜１１／１３，５〜１２／１４，５〜１２／１５，６〜１２／１６，６〜１２／１７，６〜１２／１８，７〜１２／１９，７〜１２／２０，７〜１２／２１などである。これら各種ＥＯＰＯＥＯは、概ね分子量１７００以下であり、より好ましくは１３００以下である。分子量が１７００を超えるような高分子量であるとインク２の粘度が増加するため好ましくない。
以上のようなＥＯＰＯＥＯでは、ＥＯの合計ユニット数（ｘ＋ｚ）は３以上、１２以下の範囲であり、ＥＯＰＯＥＯの分子中のＥＯの合計ユニットの含有量が２０重量％以上、４０重量％以下の範囲とし、ＰＯのユニット数（ｙ）が８以上、２１以下の範囲とすることによって、インク２の物性を損なうことなくインク２中に微小な泡の発生を抑えることができる。これにより、インク２では、微小な泡によるノズル５２ａの目詰まりが防止され、吐出安定性が向上する。また、インク２では、ＥＯＰＯＥＯが含有されていることによって、インク２の濡れ性を向上し、記録紙Ｐに印刷すると、光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑が防止された画像を形成することができる。
ＥＯＰＯＥＯは、インク２全重量に対して各々０．０５重量％〜５重量％の範囲であり、より好ましくは０．１重量％〜２重量％の範囲である。ＥＯＰＯＥＯの含有量が０．０５重量％よりも小さい場合には、微小な泡の発生を抑えたり、上述した効果が得られなくなってしまう。一方、ＥＯＰＯＥＯの含有量が５重量％よりも大きい場合には、インク２が増粘し、吐出安定性が低下し、記録紙Ｐへの浸透が遅くなってしまう。
インク２中に多価アルコールとＥＯＰＯＥＯを含有させた場合には、インク２の発熱箇所が多く、インク２が加熱された際や複雑な構造の流路内で微小な泡が発生することをより抑制することができる。また、このようなインク２では、吐出周期が極めて短い場合でも記録紙Ｐに対する浸透性が高いため、記録紙Ｐに普通紙を用いた場合でも高品位な画像を形成することができる。
多価アルコールの含有量は、インク２全重量に対して０．１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは０．５重量％〜７重量％である。インク２に対する多価アルコールの含有量が０．１重量％より少なくなると、上述した作用効果を得ることが困難になる。一方、インク２に対する多価アルコールの含有量が５重量％より多くなると、インク２の粘度が高くなったり、インク２に一部しか溶解できず、間欠吐出性等が低下してしまう。
上述したインク２に含有される色材としては、従来公知の染料、顔料、着色ポリマー微粒子などを単独で、あるいは混合して用いることができるが、特に水溶性染料を用いることが好ましい。ここで水溶性染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料のいずれでも良いが、水への溶解度、発色性や堅牢性などの観点から適宜選択することが好ましい。
具体的に、イエロー系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドイエロー１７、同２３、同４２、同４４、同７９、同１４２、Ｃ．Ｉ．フードイエロー３、同４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、同１２、同２４、同２６、同３３、同４４、同５０、同８６、同１２０、同１３２、同１４２、同１４４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、同２９、同６２、同１０２、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、同２、同１１、同１３、同１４、同１５、同１９、同２１、同２３、同２４、同２５、同２８、同２９、同３２、同３６、同４０、同４１、同４５、同４９、同５１、同５３、同６３、同６４、同６５、同６７、同７０、同７３、同７７、同８７、同９１、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、同５、同１１、同１３、同１４、同２０、同２１、同２２、同２５、同４０、同４７、同５１、同５５、同６５、同６７等を挙げることができる。
マゼンダ系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドレッド１、同８、同１３、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同４２、同５２、同８２、同８７、同８９、同９２、同９７、同１０６、同１１１、同１１４、同１１５、同１３４、同１８６、同２４９、同２５４、同２８９、Ｃ．Ｉ．フードレッド７、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同４、同９、同１３、同１７、同２０、同２８、同３１、同３９、同８０、同８１、同８３、同８９、同２２５、同２２７、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２、同１２、同１３、同１４、同１５、同１８、同２２、同２３、同２４、同２７、同２９、同３５、同３６、同３８、同３９、同４６、同４９、同５１、同５２、同５４、同５９、同６８、同６９、同７０、同７３、同７８、同８２、同１０２、同１０４、同１０９、同１１２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、同１４、同１７、同２５、同２６、同３２、同３７、同４４、同４６、同５５、同６０、同６６、同７４、同７９、同９６、同９７等を挙げることができる。
シアン系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドブルー９、同２９、同４５、同９２、同２４９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同２、同６、同１５、同２２、同２５、同７１、同７６、同７９、同８６、同８７、同９０、同９８、同１６３、同１６５、同１９９、同２０２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、同３、同５、同７、同９、同２１、同２２、同２６、同３５、同４１、同４５、同４７、同５４、同６２、同６５、同６６、同６７、同６９、同７５、同７７、同７８、同８９、同９２、同９３、同１０５、同１１７、同１２０、同１２２、同１２４、同１２９、同１３７、同１４１、同１４７、同１５５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、同２、同７、同１４、同１５、同２３、同３２、同３５、同３８、同４１、同６３、同８０、同９５等を挙げることができる。
ブラック系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同７、同２４、同２６、同９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、同２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同５６、同７１、同７４、同７５、同７７、同１５４、同１６８、同１７１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、同８、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、同４、同７、同１１、同１２、同１７等を挙げることができる。
インク２に対する上述した色材の含有量は、例えばインク２全重量に対して１重量％〜１０重量％の範囲、より好ましくは３重量％〜５重量％の範囲であり、インク２の粘度、乾燥性、吐出安定性、発色性や印画物の保存安定性などを考慮して決定される。
インク２は水を溶媒として使用するものであるが、インク２に所望の物性を与え、色材の水への溶解性や分散性を改良し、且つインク２の乾燥を防止する等の目的で、上述した０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物と共に従来公知の有機溶媒を併用することができる。
具体的に、溶媒として使用可能な有機溶剤としては、例えば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、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類やＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾイリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物や、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類や、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類や、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄化合物類等を挙げることができる。
インク２における上述した有機溶剤の含有量は、インク２全重量に対して５重量〜５０重量％の範囲、より好ましくは１０重量％〜３５重量％の範囲であり、色材の場合と同様にインク２の粘度、乾燥性や吐出安定性などを考慮して決定される。
なお、インク２には、上述した０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物、静的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、あるいはＥＯＰＯＥＯ、色材、溶媒、従来公知の界面活性剤等の他に、例えばｐＨ調整剤、キレート試薬、防腐防剤、防錆剤等を添加させることも可能である。
具体的に、ｐＨ調整剤等としては、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。キレート試薬としては、例えばエチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。防腐剤としては、例えはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。防錆剤としては、例えば酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。その他にも、インク２には、例えば特開平９−２２７８１１号公報で提案されているような紫外線吸収剤等を適宜添加することもできる。
以上のような構成のインク２を調製する際は、上述した０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物、静的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物又はＥＯＰＯＥＯ、色材、溶媒、従来公知の界面活性剤等を所定の配合比で混合し、常温或いは４０℃〜８０℃程度に加熱ながらスクリュー等で攪拌、分散させることで調製できる。
そして、以上で説明したインク２は、図２及び図３に示すように、イエローを呈するものがインクタンク５ｙに収容され、マゼンタを呈するものがインクタンク５ｍに収容され、シアンを呈するものがインクタンク５ｃに収容され、ブラックを呈するものがインクタンク５ｋに収容される。
次に、上述したプリンタ装置１を構成するプリンタ本体２に対して着脱可能なヘッドカートリッジ３と、このヘッドカートリッジ３に着脱可能にされたインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋとについて図面を参照して説明する。
記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ３は、図１に示すように、プリンタ本体４の上面側から、すなわち図１中矢印Ａ方向から装着され、給排紙機構６４により走行する記録紙Ｐに対してインク２を吐出して印刷を行う。
ヘッドカートリッジ３は、上述したインク２を、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式等を用いた圧力発生手段が発生した圧力により微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等といった対象物の主面に液滴状態にしたインク２を吹き付ける。具体的に、ヘッドカートリッジ３は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有し、このカートリッジ本体２１にインク２が充填された容器であるインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが装着される。なお、以下では、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋを単にインクタンク５ともいう。
ヘッドカートリッジ３に着脱可能なインクタンク５は、強度や耐インク性を有するポリプロピレン等の樹脂材料等を射出成形することにより成形されるタンク容器１１を有している。このタンク容器１１は、長手方向を使用する記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法となす略矩形状に形成され、内部に貯留するインク容量を最大限に増やす構成となっている。
具体的に、インクタンク５を構成するタンク容器１１には、インク２を収容するインク収容部１２と、インク収容部１２からヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１にインク２を供給するインク供給部１３と、外部よりインク収容部１２内に空気を取り込む外部連通孔１４と、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する空気導入路１５と、外部連通孔１４と空気導入路１５との間でインク２を一時的に貯留する貯留部１６と、インクタンク５をカートリッジ本体２１に係止するための係止突部１７及び係合段部１８とが設けられている。
インク収容部１２は、気密性の高い材料によりインク２を収容するための空間を形成している。インク収容部１２は、略矩形に形成され、長手方向の寸法が使用する記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向で略同じ寸法となるように形成されている。
インク供給部１３は、インク収容部１２の下側略中央部に設けられている。このインク供給部１３は、インク収容部１２と連通した略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ３の接続部２６に嵌合されることにより、インクタンク２のタンク容器１１とヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１を接続する。
インク供給部１３は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、インクタンク５の底面１３ａにインク２を供給する供給口１３ｂが設けられ、この底面１３ａに、供給口１３ｂを開閉する弁１３ｃと、弁１３ｃを供給口１３ｂの閉塞する方向に付勢するコイルバネ１３ｄと、弁１３ｃを開閉する開閉ピン１３ｅとを備えている。ヘッドカートリッジ３の接続部２６に接続されるインク２を供給する供給口１３ｂは、図６（Ａ）に示すように、インクタンク５がヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１に装着される前の段階において、付勢部材であるコイルバネ１３ｄの付勢力により弁１３ｃが供給口１３ｂを閉じる方向に付勢され閉塞されている。そして、インクタンク５がカートリッジ本体２１に装着されると、図６（Ｂ）に示すように、開閉ピン１３ｅがヘッドカートリッジ３を構成するカートリッジ本体２１の接続部２６の上部によりコイルバネ１３ｄの付勢方向とは反対の方向に押し上げられる。これにより、押し上げられた開閉ピン１３ｅは、コイルバネ１３ｄの付勢力に抗して弁１３ｃを押し上げて供給口１３ｂを開放する。このようにして、インクタンク５のインク供給部１３は、ヘッドカートリッジ３の接続部２６に接続され、インク収容部１２とインク溜め部３１とを連通し、インク溜め部３１へのインク２の供給が可能な状態となる。
また、インクタンク５をヘッドカートリッジ３側の接続部２６から引き抜くとき、すなわちインクタンク５をヘッドカートリッジ３の装着部２２より取り外すときは、弁１３ｃの開閉ピン１３ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１３ｃがコイルバネ１３ｄの付勢方向に移動して供給口１３ｂを閉塞する。これにより、インクタンク５をカートリッジ本体２１に装着する直前にインク供給部１３の先端部が下方を向いている状態であってもインク収容部１２内のインク２が漏れることを防止することができる。また、インクタンク５をカートリッジ本体２１から引き抜いたときには、直ちに弁１３ｃが供給口１３ｂを閉塞するので、インク供給部１３の先端からインク２が漏れることを防止できる。
外部連通孔１４は、図３に示すように、インクタンク５外部からインク収容部１２に空気を取り込む通気口であり、ヘッドカートリッジ３の装着部２２に装着されたときも、外部に臨み外気を取り込むことができるように、装着部２２への装着時に外部に臨む位置であるタンク容器１１の上面の所定の位置に、ここでは上面略中央に設けられている。外部連通孔１４は、インクタンク５がカートリッジ本体２１に装着されてインク収容部１２からカートリッジ本体２１側にインク２が流下した際に、インク収容部１２内のインク２が減少した分に相当する分の空気を外部よりインクタンク５内に取り込む。
空気導入路１５は、インク収容部１２と外部連通孔１４とを連通し、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する。これにより、このインクタンク５がカートリッジ本体２１に装着された際に、ヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１にインク２が供給されてインク収容部１２内のインク２が減少し内部が減圧状態となっても、インク収容部１２には、空気導入路１５によりインク収容部１２に空気が導入されることから、内部の圧力が平衡状態に保たれてインク２をカートリッジ本体２１に適切に供給することができる。
貯留部１６は、外部連通孔１４と空気導入路１５との間に設けられ、インク収容部１２に連通する空気導入路１５よりインク２が漏れ出た際に、いきなり外部に流出することがないようにインク２を一時的に貯留する。この貯留部１６は、長い方の対角線をインク収容部１２の長手方向とした略菱形に形成され、インク収容部１２の最も下側に位置する頂部に、すなわち短い方の対角線上の下側に空気導入路１５を設けるようにし、インク収容部１２より進入したインク２を再度インク収容部１２に戻すことができるようにされている。また、貯留部１６は、短い方の対角線上の最も下側の頂部に外部連通孔１４を設けるようにし、インク収容部１２より進入したインク２が外部連通孔１４より外部に漏れにくくする。
係止突部１７は、インクタンク５の短辺の一方の側面に設けられた突部であり、ヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１のラッチレバー２４に形成された係合孔２４ａと係合する。この係止突部１７は、上面がインク収容部１２の側面に対して略直交するような平面で形成されると共に、下面は側面から上面に向かって傾斜するように形成されている。
係合段部１８は、インクタンク５の係止突部１７が設けられた側面の反対側の側面の上部に設けられている。係合段部１８は、タンク容器１１の上面と一端を接する傾斜面１８ａと、この傾斜面１８ａの他端と他方の側面と連続し、上面と略平行な平面１８ｂとからなる。インクタンク５は、係合段部１８が設けられていることで、平面１８ｂが設けられた側面の高さがタンク容器１１の上面より１段低くなるように形成され、この段部でカートリッジ本体２１の係合片２３と係合する。係合段部１８は、ヘッドカートリッジ３の装着部２２に挿入されるとき、挿入端側の側面に設けられ、ヘッドカートリッジ３の装着部２２側の係合片２３に係合することで、インクタンク５を装着部２２に装着する際の回動支点部となる。
以上のような構成のインクタンク５は、上述した構成の他に、例えばインク収容部１２内のインク２の残量を検出するための残量検出部や、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋを識別するための識別部等を備えている。
次に、以上のように構成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインク２を収納したインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが装着されるヘッドカートリッジ３について説明する。
ヘッドカートリッジ３は、図２及び図３に示すように、上述したインクタンク５とカートリッジ本体２１とによって構成され、カートリッジ本体２１には、インクタンク５が装着される装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ（以下、全体を示すときには単に装着部２２ともいう。）と、インクタンク５を固定する係合片２３及びラッチレバー２４と、インクタンク５を取り出し方向に付勢する付勢部材２５と、インク供給部１３と接続されてインク２が供給される接続部２６と、インク２を吐出するインク吐出ヘッド２７と、インク吐出ヘッド２７を保護するヘッドキャップ２８とを有している。
インクタンク５が装着される装着部２２は、インクタンク５が装着されるように上面をインクタンク５の挿脱口として略凹形状に形成され、ここでは４本のインクタンク５が記録紙Ｐの幅方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に並んで収納されている。装着部２２は、インクタンク５が収納されることから、インクタンク５と同様に印刷幅の方向に長く設けられている。カートリッジ本体２１には、インクタンク５が収納装着される。
装着部２２は、図２に示すように、インクタンク５が装着される部分であり、イエロー用のインクタンク５ｙが装着される部分を装着部２２ｙとし、マゼンタ用のインクタンク５ｍが装着される部分を装着部２２ｍとし、シアン用のインクタンク５ｃが装着される部分を装着部２２ｃとし、ブラック用のインクタンク５ｋが装着される部分を装着部２２ｋとし、各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋは、隔壁２２ａによりそれぞれ区画されている。なお、上述したようにブラックのインクタンク５ｋは、一般的に使用量が多いことから、インク２の内容量が大きくなるように厚く形成されているため、幅が他のインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃよりも大きくなっている。このため、装着部２２ｋは、インクタンク５ｋの厚みに合わせて他の装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃよりも広くなっている。
また、インクタンク５が装着される装着部２２の開口端には、図３に示すように、係合片２３が設けられている。この係合片２３は、装着部２２の長手方向の一端縁に設けられており、インクタンク５の係合段部１８と係合する。インクタンク５は、インクタンク５の係合段部１８側を挿入端として斜めに装着部２２内に挿入し、係合段部１８と係合片２３との係合位置を回動支点として、インクタンク５の係合段部１８が設けられていない側を装着部２２側に回動させるようにして装着部２２に装着することができる。これによって、インクタンク５は、装着部２２に容易に装着することができる。
ラッチレバー２４は、板バネを折曲して形成されるものであり、装着部２２の係合片２３に対して反対側の側面、すなわち長手方向の他端の側面に設けられている。ラッチレバー２４は、基端部が装着部２２を構成する長手方向の他端の側面の底面側に一体的に設けられ、先端側がこの側面に対して近接離間する方向に弾性変位するように形成され、先端側に係合孔２４ａが形成されている。ラッチレバー２４は、インクタンク５が装着部２２に装着されると同時に、弾性変位し、係合孔２４ａがインクタンク５の係止突部１７と係合し、装着部２２に装着されたインクタンク５が装着部２２より脱落しないようにする。
付勢部材２５は、インクタンク５の係合段部１８に対応する側面側の底面上にインクタンク５を取り外す方向に付勢する板バネを折曲して設けられる。付勢部材２５は、折曲することにより形成された頂部を有し、底面に対して近接離間する方向に弾性変位し、頂部でインクタンク５の底面を押圧し、装着部２２に装着されているインクタンク５を装着部２２より取り外す方向に付勢するイジェクト部材である。付勢部材２５は、ラッチレバー２４の係合孔２４ａと係止突部１７との係合状態が解除されたとき、装着部２３よりインクタンク５を排出する。
各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋの長手方向略中央には、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋに装着されたとき、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋのインク供給部１３が接続される接続部２６が設けられている。この接続部２６は、装着部２２に装着されたインクタンク５のインク供給部１３からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインク２を吐出するインク吐出ヘッド２７にインク２を供給するインク供給路となる。
具体的に、接続部２６は、図７に示すように、インクタンク５から供給されるインク２を溜めるインク溜め部３１と、接続部２６に連結されるインク供給部１３をシールするシール部材３２と、インク２内の不純物を除去するフィルタ３３と、インク吐出ヘッド２７側への供給路を開閉する弁機構３４とを有している。
インク溜め部３１は、インク供給部１３と接続されインクタンク５から供給されるインク２を溜める空間部である。シール部材３２は、インク溜め部３１の上端に設けられた部材であり、インクタンク５のインク供給部１３が接続部２６のインク溜め部３１に接続されるとき、インク２が外部に漏れないようインク溜め部３１とインク供給部１３との間を密閉する。フィルタ３３は、インクタンク５の着脱時等にインク２に混入してしまった塵や埃等のごみを取り除くものであり、インク溜め部３１よりも下流に設けられている。
弁機構３４は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、インク溜め部３１からインク２が供給されるインク流入路４１と、インク流入路４１からインク２が流入するインク室４２と、インク室４２からインク２を流出するインク流出路４３と、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側との間に設けられた開口部４４と、開口部４４を開閉する弁４５と、弁４５を開口部４４の閉塞する方向に付勢する付勢部材４６と、付勢部材４６の強さを調節する負圧調整ネジ４７と、弁４５と接続される弁シャフト４８と、弁シャフト４８と接続されるダイアフラム４９とを有する。
インク流入路４１は、インク溜め部３１を介してインクタンク５のインク収容部１２内のインク２をインク吐出ヘッド２７に供給可能にインク収容部１２と連結する供給路である。インク流入路４１は、インク溜め部３１の底面側からインク室４２まで設けられている。インク室４２は、インク流入路４１、インク流出路４３及び開口部４４と一体となって形成された略直方体をなす空間部であり、インク流入路４１からインク２が流入し、開口部４４を介してインク流出路４３からインク２を流出する。インク流出路４３は、インク室４２から開口部４４を介してインク２が供給されて、更にインク吐出ヘッド２７と連結された供給路である。インク流出路４３は、インク室４２の底面側からインク吐出ヘッド２７まで延在されている。
弁４５は、開口部４４を閉塞してインク流入路４１側とインク流出路４３側とを分割する弁であり、インク室４２内に配設される。弁４５は、付勢部材４６の付勢力と、弁シャフト４８を介して接続されたダイアフラム４９の復元力と、インク流出路４３側のインク２の負圧によって上下に移動する。弁４５は、下端に位置するとき、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側とを分離するように開口部４４を閉塞し、インク流出路４３に対するインク２の供給を遮断する。弁４５は、付勢部材４６の付勢力に抗して上端に位置するとき、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側とを遮断せずに、インク吐出ヘッド２７へインク２の供給を可能とする。なお、弁４５を構成する材質は、その種類を問わないが、高い閉塞性を確保するため例えばゴム弾性体、いわゆるエラストマー等により形成される。
付勢部材４６は、例えば圧縮コイルバネ等であり、弁４５の上面とインク室４２の上面との間で負圧調整ネジ４７と弁４５とを接続し、付勢力により弁４５を開口部４４の閉塞する方向に付勢する。負圧調整ネジ４７は、付勢部材４６の付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ４７を調整することで付勢部材４６の付勢力を調整することができるようにしている。これにより、負圧調整ネジ４７は、詳細は後述するが開口部４４を開閉する弁４５を動作させるインク２の負圧を調整することができる。
弁シャフト４８は、一端に接続された弁４５と、他端に接続されたダイアフラム４９とを連結して運動するように設けられたシャフトである。ダイアフラム４９は、弁シャフト４８の他端に接続された薄い弾性板である。このダイアフラム４９は、インク室４２のインク流出路４３側の一主面と、外気と接する他主面とからなり、大気圧とインク２の負圧により外気側とインク流出路４３側とに弾性変位する。
以上のような弁機構３４では、図８（Ａ）に示すように、弁４５が付勢部材４６の付勢力とダイアフラム４９の付勢力とによってインク室４２の開口部４４を閉塞するように押圧されている。そして、インク吐出ヘッド２７からインク２が吐出された際には、開口部４４で分割されたインク流出路４３側のインク室４２のインク２の負圧が高まると、図８（Ｂ）に示すように、インク２の負圧によりダイアフラム４９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト４８と共に弁４５を付勢部材４６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室４２のインク流入路４１側とインク流出路４３側と間の開口部４４が開放され、インク２がインク流入路４１側からインク流出路４３側に供給される。そして、インク２の負圧が低下してダイアフラム４９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材４６の付勢力により弁シャフト４８と共に弁４５をインク室４２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構３４では、インク２を吐出する度にインク２の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
また、この接続部２６では、インク収容部１２内のインク２がインク室４２に供給されると、インク収容部１２内のインク２が減少するが、このとき、空気導入路１５から外気がインクタンク５内に入り込む。インクタンク５内に入り込んだ空気は、インクタンク５の上方に送られる。これにより、インク液滴ｉが後述するノズル５２ａから吐出される前の状態に戻り、平衡状態となる。このとき、空気導入路１５内にインク２がほとんどない状態で平衡状態となる。
この接続部２６では、上述したように複雑な構造になっており、この複雑な流路内をインク２が移動するが、インク２には上述した０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されており、流路内壁に対するインク２の濡れ性が高められ、且つ弁の３４ｅの開閉動作やインク２の流路移動等でインク２中に微少な泡が生じることが抑制されていることから、微少な泡の混入のないインク２がインク吐出ヘッド２７に供給される。
また、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物がインク２に含有されていることにより、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができる。
また、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯを含有させたインク２を用いた場合でも、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができる。
インク吐出ヘッド２７は、図７に示すように、カートリッジ本体２１の底面に沿って配設されており、接続部２６から供給されるインク液滴ｉを吐出するインク吐出口である後述するノズル５２ａが各色毎、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図７中矢印Ｗ方向に略ライン状をなすようにされている。
ヘッドキャップ２８は、図２に示すように、インク吐出ヘッド２７を保護するために設けられたカバーであり、印刷動作するときにはインク吐出ヘッド２７より退避する。ヘッドキャップ２８は、図２中矢印Ｗ方向の両端に開閉方向に設けられた一対の係合突部２８ａと、長手方向に設けられインク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａに付着した余分なインク２を吸い取るクリーニングローラ２８ｂとを有している。ヘッドキャップ２８は、係合突部２８ａが吐出ヘッド２７の吐出面２７ａに図２中矢印Ｗ方向とは略直交方向に亘って設けられたに一対の係合溝２７ｂに係合され、この一対の係合溝２７ｂに沿ってインクタンク５の短手方向、すなわち図２中矢印Ｗ方向とは略直交方向に開閉するようにされている。そして、ヘッドキャップ２８においては、開閉動作時に、クリーニングローラ２８ｂがインク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａに当接しながら回転することで、余分なインク２を吸い取り、インク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａをクリーニングする。このクリーニングローラ２８ｂには、例えば吸湿性の高い部材、具体的にはスポンジ、不織布、織布等が用いられる。また、ヘッドキャップ２８は、印刷動作しないときにはインク吐出ヘッド２７内のインク２が乾燥しないように吐出面２７ａを閉塞する。
以上のような構成のヘッドカートリッジ３は、上述した構成の他に、例えばインクタンク５内におけるインク残量を検出する残量検出部や、接続部２６にインク供給部１３が接続されたときにインク２の有無を検出するインク有無検出部等を備えている。
インク吐出ヘッド２７は、図９に示すように、ベースとなる回路基板５１と、複数のノズル５２ａが形成されたノズルシート５２と、回路基板５１とノズルシート５２との間をノズル５２ａ毎に区画するフィルム５３と、インク流路４３を通して供給されたインク２を加圧するインク液室５４と、インク液室５４に供給されたインク２を加熱する発熱抵抗体５５と、インク液室５４にインク２を供給するインク流路５６とを有している。
回路基板５１は、シリコン等からなる半導体ウェハ上に、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）やドライバートランジスタ等からなる制御回路を構成すると共に、インク液室５４の上面部を形成している。
ノズルシート５２は、厚みが１０μｍ〜１５μｍ程度のシート状部材であり、吐出面２７ａに向かって縮径され、且つ吐出面２７ａ側の口径が２０μｍ程度のノズル５２ａが穿設されると共に、回路基板５１とフィルム５３を挟んで対向配置されることで、インク液室５４の下面部を形成している。
フィルム５３は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、上述したインク流路４３と連通される部分を除いて各ノズル５２ａの周囲を囲むように形成されている。また、このフィルム５３は、回路基板５１とノズルシート５２との間に介在されることによって、インク液室５４の側面部を形成している。
インク液室５４は、上述した回路基板５１、ノズルシート５２及びフィルム５３により囲まれることで、ノズル５２ａ毎にインク流路４３から供給されたインク２を加圧する加圧空間を形成している。
発熱抵抗体５５は、インク液室５４に臨む回路基板５１に配置されると共に、この回路基板５１に設けられた制御回路等と電気的に接続されている。そして、この発熱抵抗体５５は、制御回路等により制御されることで発熱し、インク液室５４内のインク２を加熱する。
インク流路５６は、接続部２６のインク流出路４３と接続されており、接続部２６に接続されたインクタンク５からインク２が供給され、このインク流路５６に連通する各インク液室５４にインク２を送り込む流路である。すなわち、インク流路５６と接続部２６とが連通されている。これにより、インクタンク５から供給されるインク２がインク流路５６に流れ込み、インク液室５４内に充填される。
上述した１個のインク吐出ヘッド２７には、インク液室５４毎に発熱抵抗体５５が設けられ、発熱抵抗体５５が設けられたインク液室５４を各色インクタンク５毎に１００個〜５０００個程度備えている。そして、インク吐出ヘッド２７においては、プリンタ装置１の後述する制御部７８からの命令によって各インク液室５４の発熱抵抗体５５それぞれを適宜選択して発熱させ、発熱した発熱抵抗体５５に対応するインク液室５４内のインク２を、インク液室５４に対応するノズル５２ａからインク液滴ｉにして吐出させる。
具体的に、このインク吐出ヘッド２７では、回路基板５１の制御回路が発熱抵抗体５５を駆動制御し、選択された発熱抵抗体５５に対して、例えば１〜３マイクロ秒程度の間パルス電流を供給する。これにより、インク吐出ヘッド２７では、発熱抵抗体５５が急速に加熱される。すると、インク吐出ヘッド２７では、図１０（Ａ）に示すように、発熱抵抗体５５と接するインク液室５４内のインク２に気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド２７では、図１０（Ｂ）に示すように、このインク液室５４内において、気泡ｂが膨張しながらインク２を加圧し、押し退けられたインク２がインク液滴ｉとなってノズル５２ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド２７においては、インク液滴ｉが吐出された後は、インク流路４３を通してインク２がインク液室５４に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。
なお、上述したインク吐出ヘッド２７は、回路基板５１の一主面上にフィルム５３を全面に亘って形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてフィルム５３をインク液室５４に対応した形状に成形した後に、この上にノズルシート５２を積層することで形成される。
以上のような構成のインク吐出ヘッド２７では、上述したように複数備わる発熱抵抗体５５の分インク２の発熱箇所も多くなって微少な泡が発生し易くなっているが、インク２に０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されており、インク液室５４内壁に対するインク２の濡れ性が高められ、且つインク２のインク流路移動中に微少な泡が生じることが抑制されることから、例えばインク液室５４内のインク２に微少な泡が発生することを抑制でき、インク液滴ｉの不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良が抑制される。
また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含有されたインク２をノズル５２ａより吐出した場合、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができ、インク液滴ｉの吐出不良をさらに抑制できる。
また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、ＥＯＰＯＥＯが含有されたインク２を用いた場合でも、インク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができ、インク液滴ｉの吐出不良をさらに抑制できる。
次に、以上のように構成されたヘッドカートリッジ３が装着されるプリンタ装置１を構成するプリンタ本体４について図面を参照して説明する。
プリンタ本体４は、図１及び図１１に示すように、ヘッドカートリッジ３が装着されるヘッドカートリッジ装着部６１と、ヘッドカートリッジ３をヘッドカートリッジ装着部６１に保持、固定するためのヘッドカートリッジ保持機構６２と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキャップ開閉機構６３と、記録紙Ｐを給排紙する給排紙機構６４と、給排紙機構６４に記録紙Ｐを供給する給紙口６５と、給排紙機構６４から記録紙Ｐが出力される排紙口６６とを有する。
ヘッドカートリッジ装着部６１は、ヘッドカートリッジ３が装着される凹部であり、走行する記録紙にデータ通り印刷を行うため、インク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａと走行する記録紙Ｐの紙面とが互いに略平行となるようにヘッドカートリッジ３が装着される。そして、ヘッドカートリッジ３は、インク吐出ヘッド２７内のインク詰まり等で交換する必要が生じる場合等があり、インクタンク５程の頻度はないが消耗品であるため、ヘッドカートリッジ装着部６１に対して着脱可能にヘッドカートリッジ保持機構６２によって保持される。
ヘッドカートリッジ保持機構６２は、ヘッドカートリッジ装着部６１にヘッドカートリッジ３を着脱可能に保持するための機構であり、ヘッドカートリッジ３に設けられたつまみ６２ａをプリンタ本体４の係止孔６２ｂ内に設けられた図示しないバネ等の付勢部材に係止することによってプリンタ本体４に設けられた基準面４ａに圧着するようにしてヘッドカートリッジ３を位置決めして保持、固定できるようにする。
ヘッドキャップ開閉機構６３は、ヘッドカートリッジ３のヘッドキャップ２８を開閉する駆動部を有しており、印刷を行うときにヘッドキャップ２８を開放してインク吐出ヘッド２７が記録紙Ｐに対して露出するようにし、印刷が終了したときにヘッドキャップ２８を閉塞してインク吐出ヘッド２７を保護する。
給排紙機構６４は、記録紙Ｐを搬送する駆動部を有しており、給紙口６５から供給される記録紙Ｐをヘッドカートリッジ３のインク吐出ヘッド２７まで搬送し、ノズル５２ａより吐出されたインク液滴ｉが着弾し、印刷された記録紙Ｐを排紙口６６に搬送して装置外部へ排出する。給紙口６５は、給排紙機構６４に記録紙Ｐを供給する開口部であり、トレイ６５ａ等に複数枚の記録紙Ｐを積層してストックすることができる。排紙口６６は、インク液滴ｉが着弾し、印刷された記録紙Ｐを排出する開口部である。
次に、以上のように構成されたプリンタ装置１による印刷を制御する図１２に示す制御回路７１について図面を参照して説明する。
制御回路７１は、上述したプリンタ本体３のヘッドキャップ開閉機構６３、給排紙機構６４の駆動を制御するプリンタ駆動部７２と、各色のインクｉに対応するインク吐出ヘッド２７に供給される電流等を制御する吐出制御部６３と、各色のインクｉの残量を警告する警告部７４と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子７５と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）７６と、読み出された制御プログラム等を一旦格納し、必要に応じて読み出されるＲＡＭ（Random Access Memory）７７と、各部の制御を行う制御部７８とを有している。
プリンタ駆動部７２は、制御部７８からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構６３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ２８を開閉動作するように、ヘッドキャップ開閉機構を制御する。また、プリンタ駆動部７２は、制御部７８からの制御信号に基づき、給排紙機構６４を構成する駆動モータを駆動させてプリンタ本体４の給紙口６５から記録紙Ｐを給紙し、印刷後に排紙口６６から記録紙Ｐを排出するように給排紙機構６４を制御する。
吐出制御部６３は、インク吐出ヘッド２７に備わる発熱抵抗体５５にパルス電流を供給する外部電源との電気的な接続をオン／オフするスイッチング素子や、発熱抵抗体５５に供給されるパルス電流値を調整する抵抗体や、スイッチング素子等のオン／オフの切り替えを制御する制御回路部等を有する電気回路である。そして、吐出制御部６３は、制御部７８からの制御信号に基づき、インク吐出ヘッド２７に備わる発熱抵抗体５５に供給されるパルス電流等を調整し、ノズル５２ａよりインクｉを吐出するインク吐出ヘッド２７を制御する。
警告部７４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示手段であり、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を表示する。また、警告部７４は、例えばスピーカ等の音声出力手段であってもよく、この場合は、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部７４は、表示手段及び音声出力手段をともに有するように構成してもよい。また、この警告は、情報処理装置７９のモニタやスピーカ等で行うようにしてもよい。
入出力端子７５は、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報をインタフェースを介して外部の情報処理装置７９等に送信する。また、入出力端子７５は、外部の情報処理装置７９等から、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を出力する制御信号や、印刷データ等が入力される。ここで、上述した情報処理装置７９は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器である。
情報処理装置７９等と接続される入出力端子７５は、インタフェースとして例えばシリアルインタフェースやパラレルインタフェース等を用いることができる。また、入出力端子７５は、情報処理装置７９との間で有線通信又は無線通信の何れ形式でデータ通信を行うようにしてもよい。
入出力端子７５と情報処理装置７９との間には、例えばインターネット等のネットワークが介在していてもよく、この場合、入出力端子７５は、
ＲＯＭ７６は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリであり、制御部７８が行う各処理のプログラムが格納されている。この格納されているプログラムは、制御部７８によりＲＡＭ７７にロードされる。ＲＡＭ７７は、制御部７８によりＲＯＭ７６から読み出されたプログラムや、プリンタ装置１の各種状態を記憶する。
制御部７８は、入出力端子７５から入力された印刷データ、ヘッドカートリッジ３から入力されがインク２の残量データ等に基づき、各部を制御する。制御部７８は、入力された制御信号等に基づいて各部を制御する処理プログラムをＲＯＭ７６から読み出してＲＡＭ７７に記憶し、この処理プログラムに基づき各部の制御や処理を行う。
なお、以上のように構成された制御回路７１においては、ＲＯＭ７６に処理プログラムを格納するようにしたが、処理プログラムを格納する媒体としては、ＲＯＭ７６に限定されるものでなく、例えば処理プログラムが記録された光ディスクや、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の各種記録媒体を用いることができる。この場合に制御回路７１は、各種記録媒体を駆動するドライブと直接又は情報処理装置７９を介して接続されてこれら記録媒体から処理プログラムを読み出すように構成する。
ここで、以上のように構成されるプリンタ装置１の印刷動作について図１３に示すフローチャートを参照にして説明する。なお、本動作はＲＯＭ７６等の記憶手段に格納された処理プログラムに基づいて制御部７８内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）の演算処理等により実行されるものである。
先ず、ユーザが、印刷動作をプリンタ装置１が実行するように、プリンタ本体４に設けられている操作パネル等を操作して命令する。次に、制御部７８は、ステップＳ１において、各装着部２２に所定の色のインクタンク５が装着されているかどうかを判断する。そして、制御部７８は、全ての装着部２２に所定の色のインクタンク５が適切に装着されているときはステップＳ２に進み、装着部２２においてインクタンク５が適切に装着されていないときはステップＳ７に進み、印刷動作を禁止する。
制御部７８は、ステップＳ２において、インクタンク５内のインク２が所定量以下、すなわちインク無し状態であるか否かを判断し、インク無し状態であると判断されたときは、警告部７４でその旨を警告し、ステップＳ７において、印刷動作を禁止する。一方、制御部７８は、インクタンク５内のインク２が所定量以上であるとき、すなわちインク２が満たされているとき、ステップＳ３において、印刷動作を許可する。
印刷動作を行う際は、ステップＳ４において、制御部７８がプリンタ駆動部７２によって各駆動機構５３，５４を駆動制御して記録紙Ｐを印刷可能な位置まで移動させる。具体的に、制御部７８は、図１４に示すように、ヘッドキャップ開閉機構６３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ２８をヘッドカートリッジ３に対してトレイ６５ａ側に移動させ、インク吐出ヘッド２７のノズル５２ａを露出させる。そして、制御部７８は、給排紙機構６４を構成する駆動モータを駆動させて記録紙Ｐを走行させる。具体的に、制御部７８は、トレイ６５ａから給紙ローラ８１によって記録紙Ｐを引き出し、同一方向に回転する一対の分離ローラ８２ａ，８２ｂによって引き出された記録紙Ｐの一枚を反転ローラ８３に搬送して搬送方向を反転させた後に搬送ベルト８４に記録紙Ｐを搬送し、搬送ベルト８４に搬送された記録紙Ｐを押さえ手段８５が所定の位置で保持させることでインク２が着弾される位置が決定されるように給排紙機構６４を制御する。
次に、制御部７８は、ステップＳ５において、吐出制御部６３によってインク吐出ヘッド２７を制御し、この印刷位置に搬送された記録紙Ｐに対してノズル５２ａよりインク液滴ｉを吐出、着弾させてインクドットからなる画像や文字等を記録させる。
このとき、インク吐出ヘッド２７では、インク２に０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されており、インク液室５４内壁に対するインク２の濡れ性が高められ、且つインク流路５６を移動するインク２中に微少な泡が生じることが抑制されていることから、インク液室５４内に充填されているインク２に微少な泡が発生することを抑制でき、インク液滴ｉの不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止できる。
また、印刷された画像や文字は、着弾したインク液滴ｉに０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されていることから、光学濃度が高くなり、且つ境界滲みや混色ベタ斑の発生が抑制された高品位な画質になる。
さらに、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物がインク２に含有されていることにより、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができる。また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２に多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含有されていることによって、濡れ性がより高められ、画像や文字も品位を更に向上させることができる。
また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯが含有されたインク２を用いた場合でも、インク２の微小な泡の発生を更に抑えることができ、濡れ性もより高めることができ、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物により得られる作用効果をさらに高めることができる。
そして、インク液滴ｉがノズル５２ａ吐出されると、インク液滴ｉを吐出した量と同量のインク２がインク流路５６から直ちにインク液室５４内に補充され、図８（Ａ）に示すように、元の状態に戻る。インク吐出ヘッド２７からインク液滴ｉが吐出されると、付勢部材４６の付勢力とダイアフラム４９の付勢力とによってインク室４２の開口部４４を閉塞している弁４５は、図８（Ｂ）に示すように、インク吐出ヘッド２７からインク液滴ｉが吐出された際に、開口部４４に分割されたインク流出路４３側のインク室４２内のインク２の負圧が高まると、インク２の負圧によりダイアフラム４９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト４８と共に弁４５を付勢部材４６の付勢力に抗して押し上げる。
このとき、インク室４２のインク流入路４１側とインク流出路４３側との間の開口部４４が開放され、インク２がインク流入路４１側からインク流出路４３側に供給され、インク吐出ヘッド２７のインク流路５６にインク２が補充される。そして、インク２の負圧が低下してダイアフラム４９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材４６の付勢力により弁シャフト４８と共に弁４５をインク室４２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構３４では、インク液滴ｉを吐出する度にインク２の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
インク吐出ヘッド２７においては、以上のようにしてインク２の供給が繰り返し行われるとき、すなわち複雑な構造の流路を通ってインク２が繰り返し供給されるときでも、インク２にインク液滴ｉに０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されていることから、流路内を移動するインク２に微少な泡が発生することがなく、微少な泡が発生していないインク２がインク吐出ヘッド２７に供給され、不吐出や吐出曲がりといった吐出不良を防止できる。
このようにして、給排紙機構６４によって走行している記録紙Ｐには、順に印刷データに応じた文字や画像が優れた画質で印刷されることになる。そして、印刷が終了した記録紙Ｐは、ステップＳ６において、給排紙機構６４によって排紙口６６より排出される。
以上で説明したプリンタ装置１では、インクタンク５内に、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や、この有機化合物として上述した化１〜化５に示す多価アルコールを少なくとも含有するインク２が収容され、このインク２をノズル５２ａよりインク液滴ｉにして記録紙Ｐに吐出しており、インク２中に微小な泡が発生することが抑制されて吐出不良を防止できることから、画像にカスレや白抜けが生じることがなく、高品位な画質の画像や文字を印刷できる。
また、このプリンタ装置１では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物を少なくとも含有するインク２をインク液滴ｉにして記録紙Ｐに着弾させて印刷を行うことから、記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの濡れ性が高められて光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑の発生が抑制された高品位な画像の印刷を行うことができる。
さらに、このプリンタ装置１では、インク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物と共に、インク２の静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させたインク２で記録紙Ｐに印刷することにより、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールによって得られる高品位な画像の印刷よりさらに高められた品位の画像の印刷を行うことができる。
また、このプリンタ装置１では、インク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯが含有されたインク２を用いた場合でも０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールによって得られる高品位な画像の印刷よりさらに高められた品位の画像の印刷を行うことができる。
なお、上述したヘッドカートリッジ２では、カートリッジ本体１２に対してインクタンク５が着脱可能となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。すなわち、このヘッドカートリッジ２自体が消耗品として取り扱われており、プリンタ本体３に対して着脱可能なことから、このカートリッジ本体１２にインクタンク５が一体に設けられた構成とすることも可能である。
以上は、本発明をプリンタ装置に適用した例について説明したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、液体を吐出する他の液体吐出装置に広く適用することが可能である。例えばファクシミリやコピー機、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−２５３２００号公報）、プリンタ配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置等にも適用可能である。
以上では、１つの発熱抵抗体５５がインク２を加熱して吐出するインク吐出ヘッド２７を例に挙げて説明したが、このような構造に限定されることはなく、複数の圧力発生素子を備え、各圧力発生素子に異なるエネルギー又は異なるタイミングでエネルギーを供給することで吐出方向を制御することが可能な吐出手段を備える液体吐出装置にも適用可能である。
以上では、１つの発熱抵抗体５５によってインク２を加熱しながらノズル５２ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子といった圧電素子等の電気機械変換素子等によってインクを電気機械的にノズルより吐出させる電気機械変換方式（特開昭５５−６５５５９号公報、特開昭６２−１６０２４３号公報、特開平２−２７０５６１号公報）を採用したものであってもよい。
以上では、ライン型のプリンタ装置１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えばインクヘッドが記録紙Ｐの走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型の液体吐出装置にも適用可能である。
【実施例】
【０００６】
以下、本発明を適用した記録液としてインクを実際に調製したサンプルについて説明する。
〈サンプル１〉
サンプル１では、先ず、イエロー系のインクを調製した。イエロー系のインクを調製する際は、色材となるアシッドイエロー１４２を３重量部と、溶媒として水７７重量部と、その他の溶媒としてグリセリン１０重量部と、ジエチレングリコール５重量部と、２−ピロリドン３重量部と、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲、具体的にはインクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下以下の範囲にさせるための有機溶媒としてトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル（以下、ＴＥＢＥと記す。）を３重量部とを混合し、ミリポア社製のポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過し、イエロー系のインクを調製した。
次に、ブラック系のインクを調製した。ブラック系のインクを調製する際は、色材となるフードブラック２を４重量部と、溶媒として水７６重量部と、その他の溶媒としてグリセリン１０重量部と、ジエチレングリコール４重量部と、２−ピロリドン３重量部と、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機溶媒としてＴＥＢＥを３重量部とを混合し、ミリポア社製のポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過し、ブラック系のインクを調製した。
このようにして、サンプル１では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機溶媒としてＴＥＢＥを含有するイエロー系のインクとブラック系のインクとを調製した。
〈サンプル２〉
サンプル２では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｆの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル３〉
サンプル２では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｇの多価アルコールを５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル４〉
サンプル４では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｌの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル５〉
サンプル５では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｏの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル６〉
サンプル６では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｔの多価アルコールを３重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル７〉
サンプル７では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中ＡＥの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル８〉
サンプル８では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中ＡＪの多価アルコールを５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル９〉
サンプル９では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるＴＥＢＥの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲、具体的にはインクの静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１３に示す有機化合物を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１０〉
サンプル１０では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるためのＴＥＢＥの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１８に示す有機化合物を０．７重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１１〉
サンプル１１では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｆの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化９に示す有機化合物を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル２と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１２〉
サンプル１２では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｆの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１７に示す有機化合物を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル２と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１３〉
サンプル１３では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｇの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１３に示す有機化合物を０．７重量部加えたこと以外は、サンプル３と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１４〉
サンプル１４では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｇの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１７に示す有機化合物を０．７重量部加えたこと以外は、サンプル３と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１５〉
サンプル１５では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｆの多価アルコールの他に、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が３であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が８であり、エチレンオキサイド（ＥＯ）含有量が２２．１重量％のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体（ＥＯＰＯＥＯ）を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル２と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１６〉
サンプル１６では、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が５であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が８であり、ＥＯの含有量が３２．２重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１５と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１７〉
サンプル１７では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｉの多価アルコールを３重量部と、この多価アルコールの他に、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が４であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が１２であり、ＥＯの含有量が２０．２重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１８〉
サンプル１８では、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が７であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が１２であり、ＥＯの含有量が３０．７重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１７と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１９〉
サンプル１９では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｌの多価アルコールを３重量部と、この多価アルコールの他に、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が９であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が１６であり、ＥＯの含有量が２９．９重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル４と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２０〉
サンプル２０では、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が１２であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が２１であり、ＥＯの含有量が３０．２重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１９と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２１〉
サンプル２１では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機溶剤を含有させなかったこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２２〉
サンプル２２では、ＴＥＢＥの代わりにイソプロピルアルコールを５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２３〉
サンプル２３では、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の代わりに日信化学工業製のアセチレングリコール系非イオン界面活性剤（商品名、オルフィンＥ１０１０）を１．５重量部加えたこと以外は、サンプル２１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２４〉
サンプル２４では、ＴＥＢＥを２重量部にしたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２５〉
サンプル２５では、ＴＥＢＥの他に、日信化学工業製のアセチレングリコール系非イオン界面活性剤（商品名、オルフィンＥ１０１０）を１．５重量部加えたこと以外は、サンプル２４と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２６〉
サンプル２６では、ＴＥＢＥの代わりにイソプロピルアルコールを５重量部加え、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びＥＯＰＯＥＯの代わりに日信化学工業製のアセチレングリコール系非イオン界面活性剤（商品名、オルフィンＥ１０１０）を１．５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
そして、各サンプルのインクについて０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した。以下の表６にサンプル１〜サンプル２６の０秒動的表面張力を低下させる有機化合物又は多価アルコール、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、及びＥＯＰＯＥＯの配合をまとめ、表７に各サンプルの０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した測定結果を示す。
【表６】
【表７】
なお、ここでは、協和界面科学社製の表面張力計（ＣＢＶＰ−Ｚ）を用い、２５℃雰囲気での０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した。ここで、サンプル１〜８、２１、２２及び２４ではインク成分より色材を除き、また、サンプル９〜１４、２３及び２５ではインク成分より色材と界面活性剤を除いて静的表面張力を測定し、その測定結果を０秒動的表面張力とした。表６中のＩ／Ｏ値は、表１及び表２に基づいて算出した。但し、上述したように、Ｃ連鎖の場合にも表１及び表２中のＩｓｏ分枝およびＴｅｒｔ分枝を適用した。
次に、各サンプルのイエロー系及びブラック系のインクについて、吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑、光学濃度の評価を行った。
なお、吐出安定性は、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて各インクを吐出した後に、一旦、インクジェットプリンタ装置からヘッドカートリッジを取り外し、このヘッドカートリッジを温度１０℃、湿度５０％の雰囲気中で５日間、さらに温度４０℃、湿度５０％の雰囲気中に５日間保存し、温度２０℃、湿度５０％の環境下に曝した。そして、再び、ヘッドカートリッジをライン型のインクジェットプリンタ装置に取り付けて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色について所定の領域の塗り潰した印刷、いわゆるベタ印刷を行った直後に、ヘッドカートリッジからインクタンクを取り外してインク吐出ヘッド内に微少な泡が発生していないかどうかを目視により観察した。また、印刷した画像も目視により観察した。
間欠吐出安定性は、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて各インクを吐出した後に、一旦、インクジェットプリンタ装置からヘッドカートリッジを取り外し、このヘッドカートリッジの吐出面を外部に露出した状態で温度３０℃、湿度１０％の雰囲気中で１０分間静置した。そして、再び、ヘッドカートリッジをライン型のインクジェットプリンタ装置に取り付けて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色それぞれのベタ印刷を行い、印刷した画像を目視により観察した。
境界滲みは、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色を隣接させたベタ印刷を行い、印刷した画像における各色の境界部の滲み具合を目視により観察した。
混色ベタ斑は、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色を重ね合わせるようにして８０％濃度のベタ印刷を行い、印刷した画像における色濃度の均一性、すなわち色むらの有無を目視により観察した。
光学濃度は、次のようにして測定した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着、ライン型のインクジェットプリンタ装置にて三菱製紙製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色それぞれのベタ印刷を行い、得られた画像についてマクベス社製の光学濃度計（ＴＲ９２４）により反射光学濃度を測定した。
以下、表８に以上のようにして評価した各サンプルの吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑、光学濃度の評価結果を示す。
【表８】
表８における吐出安定性では、画像全体に白抜けがなく、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡の発生がないものを◎印で示し、画質には問題がないが画像に僅かな白抜けがあり、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡が極少量発生したものを○印で示し、画質を劣化させる白抜けがあり、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡が極少量発生したものを△印で示し、画質を劣化させる白抜けがあり、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡が多量発生したものを×印で示している。表８における間欠吐出安定性では、画像が鮮明で、掠れがないものを○印で示し、画像に少しの掠れがあるものを△印で示し、画像全体に掠れがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示している。表８における境界滲みでは、境界部に各色のにじみが全くないものを◎印で示し、画質には問題がないが境界部に各色のにじみが少量あるものを○印で示し、境界部に画質を劣化させる各色のにじみがあるものを△印で示し、境界部全体に各色のにじみがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示している。表８における混色ベタ斑では、青色にベタ塗りされた画像に色ムラが全くないものを◎印で示し、画質には問題がないが画像に僅かな色ムラがあるものを○印で示し、画質を劣化させる色ムラがあるものを△印で示し、画像全体に色ムラがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示している。
表８に示す評価結果から、表７において０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされているサンプル１〜サンプル２０では、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲から外れるサンプル２１〜サンプル２６に比べ、吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑、光学濃度が優れていることがわかる。
サンプル２１〜サンプル２３、２６では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物が含有されてないことから、液室内や流路等に対する濡れ性を高めることが困難となり、インク内に微少な泡が発生して不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良が生じ、白抜けや掠れが発生して画質が劣化してしまう。また、サンプル２１〜サンプル２３、２６では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物が含有されてないことから、コピー用紙に対する濡れ性も高めることが困難となり、境界滲みや混色ベタ斑が発生して高品位な画像を得ることができなくなる。
サンプル２４及びサンプル２５では、０秒動的表面張力を低くさせることが可能なＴＢＢＥが含有されているが、含有量が少な過ぎて０秒動的表面張力を十分に低くすることができず、サンプル２１〜サンプル２３、２６と同様に、吐出不良、境界滲み、混色ベタ斑が発生して高品位な画像を得ることができなくなる。
これらのサンプルに対し、サンプル１〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールが適量含有されており、表７に示すように０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされていることから、液室内や流路等に対する濡れ性が高められると共に、インク内に微少な泡が発生することが抑制される。これにより、サンプル１〜サンプル２０では、微少な泡によるノズルの目詰まりが防止されて吐出不良を防ぐことができ、白抜けや掠れのない高品位な画像を印刷できる。
また、サンプル１〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールが含有されて０秒動的表面張力が適切な範囲にされていることから、コピー用紙に対する濡れ性が高められ、境界滲みや混色ベタ斑の発生が抑制された高品位な画像を印刷できる。
特に、サンプル２〜サンプル８は、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物として炭素数が９以下の多価アルコールが含有されていることから、液室内や流路等に対する濡れ性がさらに高められ、吐出安定性が一層優れるものとなる。
また、サンプル９〜サンプル１４は、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールと共に、インクの静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物も含有されていることから、インク内に微少な泡が発生することをさらに抑制することができる。したがって、サンプル９〜サンプル１４では、境界滲みや混色ベタ斑の発生がさらに抑制された高品位な画像を印刷できる。
また、表８に示す評価結果から、表７において０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされ、ＥＯＰＯＥＯが含有されているサンプル１５〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールのみを含有するサンプル１〜サンプル８に比べ、吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑が更に優れていることがわかる。
サンプル１５〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物として多価アルコールと共に、界面活性剤として多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯも含有されていることから、インク内に微少な泡が発生することをさらに抑制することができる。したがって、サンプル１５〜サンプル２０では、境界滲みや混色ベタ斑の発生がさらに抑制された高品位な画像を印刷できる。
以上のことから、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や多価アルコールを含有させることは、吐出安定性、間欠吐出安定性に優れ、境界滲み、混色ベタ斑が抑制された高品位な印刷を可能にするインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
また、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物として炭素数が９以下の多価アルコールを含有させることは、吐出安定性にさらに優れるインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
さらに、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や多価アルコールと共に、インクの静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させることは、境界滲み、混色ベタ斑がさらに抑制され、さらに品位が高められた印刷を可能にするインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
また、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や多価アルコールと共に、界面活性剤として多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯを含有させることは、同様に、境界滲み、混色ベタ斑がさらに抑制され、さらに品位が高められた印刷を可能にするインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明は、微小泡立ちが少なく、吐出安定性に優れ、対象物となる普通紙に文字や画像などを多色印刷しても光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑の無いため、高品位な印刷に用いられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に記録を行うために液滴の状態で対象物に付着される記録液、この記録液が収容される液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を吐出口より液滴の状態にして対象物に吐出する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
本出願は、日本国において２００３年１２月８日に出願された日本特許出願番号２００３−４０９６１６を基礎として優先権を主張するものであり、これらの出願は参照することにより、本出願に援用される。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する装置として、対象物となる記録紙に対してインク吐出ヘッドより記録液、いわゆるインクを吐出させて、画像や文字を記録するインクジェット方式のプリンタ装置がある。このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。
インク吐出ヘッドよりインクを吐出するインクジェット記録方式は、例えばディフレクション方式、キャビティ方式、サーモジェット方式、バブルジェット（登録商標）方式、サーマルインクジェット方式、スリットジェット方式、スパークジェット方式等があり、これらに代表される種々の作動原理により、インクを微小な液滴にしてインク吐出ヘッドの吐出口、いわゆるノズルより吐出させて記録紙に着弾させ、画像や文字等の記録を行う。
ところで、このようなインクジェット記録方式に用いる記録液に対しては、ノズルが目詰まりを起こさないことが求められている。例えばインク中に生ずる微小な泡等がノズルの目詰まりを生じさせる要因の一つとして考えられている。
インクにおいては、空気等の気体が所定量溶解するが、温度上昇に伴い気体の溶解度が低下したときに、液中の溶解しきれない気体が分離し、それが液中で微小な泡となる。具体的には、インクをインク吐出ヘッド等に供給するインクタンクやインク流路やインク吐出ヘッド内に存在するインクの温度が上昇すると、液中に溶存していた気体が放出され、微小な泡が形成される。
このような微少な泡がインク吐出ヘッド内に存在すると、ノズルよりインクが吐出されない不吐出や、ノズルより吐出されたインクの吐出方向がずれる吐出曲がり等といった吐出不良が生じ、印刷された画像にカスレや白抜けが生じ、印刷画像の品質を著しく低下させる虞がある。
特に、熱エネルギーを作用させてインクを微小な液滴にしてノズルより吐出させる記録方式、すなわちサーマル方式及びバブルジェット（登録商標）方式のインクジェット記録方式の場合、インクをヒーターで急熱し、インクの膜沸騰で生成する気泡の圧力で液滴を吐出するため、ヒーター近傍に熱が蓄積され、インク流路内にあるインクの温度が非常に上昇し易くなっており、上述した不吐出や吐出曲がり等の吐出不良が顕著に生じる虞がある。
このような問題を改善するために、例えば特許文献１及び特許文献２等には、水性顔料インクに低級アルコールのプロピレンオキサイド付加重合体を配合することが提案されている。しかしながら、これらの提案では、微少な泡の発生を十分に抑制することは困難であり、さらなる改良が求められている。
また、特許文献３には、例えばインクに高級第２アルコールアルコキシレートのエチレンオキサイド付加物を含有させることも提案されている。この特許文献３に提案されたインクは、高周波数駆動時の吐出安定性、記録紙への浸透性および乾燥性に優れているとされている。しかしながら、特許文献３に提案されたインクでは、高級第２アルコールアルコキシレートにエチレンオキサイドのみを付加させた化合物を含有させても、微小な泡によるノズルの目詰まりを改良することはできなかった。具体的には、エチレンオキサイドだけを７モル以上付加させたような化合物を含有したインクは泡立ちが激しく、ノズルの目詰まりが著しいものになる。
インクジェット記録方式に用いるインクにおいては、ノズルの目詰まりを起こさないといった要求の他に、コピー用紙やレポート用紙などの普通紙、いわゆる上質紙に対して印刷を行った場合でも、光学濃度が低下、境界滲み、混色ベタ斑等が発生しないようにするということも要求されている。
このような要求に対しては、例えば特許文献４等に、水不溶性色材をスルホン酸（塩）基を有する高分子および／またはリン酸（塩）基を有する高分子で処理したものを色材として使用し、さらにインクにカルボン酸（塩）基を有する高分子を添加することが提案されている。また、特許文献５には、インクに、Ｄ−マンヌロン酸とＬ−グルロン酸の比が０．５〜１．２の範囲にあるアルギン酸を配合することが提案されている。さらに、特許文献６には、インクにフッ素系またはシリコン系から選ばれる少なくとも１種以上の界面活性剤とアルギン酸塩とを配合することが提案されている。しかしながら、いずれも、上述した要求を十分に満足させる結果を得ることは困難であり、さらなる改良が求められている。
上述した微少な泡による問題は、記録紙に対して高速印刷を行うことが可能なプリンタ装置、すなわち記録紙の幅と略同じ範囲をインクの吐出範囲としたライン型のプリンタ装置において、より顕著に発生する（例えば、特許文献７〜特許文献９を参照。）。
具体的に、記録紙の送り方向の略直交方向、すなわち記録紙の幅方向に１列以上ノズルを並べて設けたライン型のプリンタ装置では、記録紙の送り方向と略直交方向にインク吐出ヘッドを走査しながら印刷を行うシリアル型のプリンタ装置等と異なり、例えば記録紙の送り方向を横切るようにインクタンクよりインクを導くインク流路を形成し、インク流路の両側もしくは片側にノズルを有するインク吐出ヘッドが複数配置された構造になることから、ノズルが多くなる分インクの発熱箇所も多くなって微少な泡が発生し易く、且つインクタンクからインク吐出ヘッドまでの距離が長くて構造が複雑で発生した微少な泡を取り除き難くなっており、微少な泡による不具合が顕著に発生する。
ライン型のプリンタ装置においては、ノズルライン毎の液滴の吐出周期が極めて短いため、記録紙への浸透性に優れたインクを用いる必要がある。このようなインクを普通紙等に用いた場合、インクが普通紙の深さ方向、すなわち厚み方向に染込み過ぎることから光学濃度が低下する虞がある。
また、ノズルライン毎の液滴の吐出周期が短いライン型のプリンタ装置においては、例えば異なる色のインクを吐出して記録紙に印刷する、いわゆるカラー印刷を行う場合、記録紙に着弾した液滴が十分に紙の内部へ浸透しないうちに次色の液滴が次々と着弾されることから各色間に境界滲みや混色ベタ斑が発生する虞がある。
【特許文献１】特開２００１−２９６４号公報
【特許文献２】特開平１０−４６０７５号公報
【特許文献３】特開平７−７０４９１号公報
【特許文献４】特開２０００−１５４３４２号公報
【特許文献５】特開平８−２９０６５６号公報
【特許文献６】特開平８−１９３１７７号公報
【特許文献７】特開２００２−３６５２２号公報
【特許文献８】特開２００１−３１５３８５号公報
【特許文献９】特開２００１−３０１１９９号公報
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、上述したような従来の技術が有する問題点を解消することができる記録液を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、微小泡立ちが少なく、吐出安定性に優れ、対象物となる普通紙に文字や画像などを多色印刷しても光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑の無い、高品位印刷が可能な記録液、この記録液が収容される液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を用いて高品位な印刷を行える液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することにある。
本発明は、記録液の微小泡立ちによる吐出安定性の低下、対象物となる普通紙に文字や画像などを多色印刷したときの光学濃度の低下、境界滲み、混色ベタ斑等の問題を、記録液の０秒動的表面張力を特定の範囲にし、さらに記録液に所定の有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）を有する多価アルコールを含有させることで抑制させるものである。さらに、本発明は、静的表面張力を特定の範囲とし、所定の有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させることで上述した問題を一層抑制させるものである。また、本発明は、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有させることで、上述した問題を一層抑制させるものである。
本発明に係る記録液は、対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液であって、色素と、色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらに、本発明に係る記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらにまた、本発明に係る記録液は、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有している。
さらにまた、本発明に係る記録液は、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有している。
さらにまた、本発明に係る液体カートリッジは、液体容器に収容された記録液を液滴の状態で吐出し、対象物に付着させることで記録を行う液体吐出装置に備わる液体吐出ヘッドに着脱可能に装着され、液体吐出ヘッドに対し、記録液の供給源となる液体カートリッジであって、液体容器に収容された記録液は、色素と、色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらにまた、本発明に係る液体吐出装置は、記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に吐出口より液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに接続され、液体吐出ヘッドに対する記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置であって、液体吐出ヘッドに供給される記録液は、色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされている。
さらにまた、本発明に係る液体吐出方法は、記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に吐出口より上記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに接続され、液体吐出ヘッドに対する記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置による液体吐出方法であって、色素と、色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にある記録液を、液体吐出ヘッドの吐出口より吐出させる。
以上のように、本発明は、記録液に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有させ、記録液の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることにより、対象物に対する記録液の濡れ性を良好し、記録液中に微少な泡が生じることを抑え、吐出口から記録液が吐出される際の不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止できる。
また、本発明によれば、記録液に、さらに炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させ、記録液の静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることにより、記録液の濡れ性の向上や、液中に微少な泡が発生することを抑えるといった作用効果をさらに高めることができる。
また、本発明によれば、記録液に多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有させることにより、記録液の濡れ性の向上や、液中に微少な泡が発生することを抑えるといった作用効果をさらに高めることができる。
したがって、本発明によれば、記録液中に生じた微少な泡による吐出不良を防止でき、カスレや白抜けがなく、光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑のない、高品位な記録ができる。
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、本発明が適用されたプリンタ装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、同プリンタ装置に備わるヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図３】図３は、同ヘッドカートリッジを示す断面図である。
【図４】図４は、イソプロピルアルコールのＩＯを説明する説明図である。
【図５】図５は、化１６のＩＯを説明する説明図である。
【図６】図６は、同ヘッドカートリッジにインクタンクが装着されたときのインク供給部を示しており、同図（Ａ）は供給口が閉塞された状態を示す模式図であり、同図（Ｂ）は供給口が開口された状態を示す模式図である。
【図７】図７は、同ヘッドカートリッジにおけるインクタンクとインク吐出ヘッドとの関係を示す模式図である。
【図８】図８は、同インクタンクの接続部における弁機構を示しており、同図（Ａ）は弁が閉じた状態を示す断面図であり、同図（Ｂ）は弁が開いた状態を示す断面図である。
【図９】図９は、同インク吐出ヘッドの構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は、同インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインク液滴を吐出した状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、同プリンタ装置の一部を透視して示す側面図である。
【図１２】図１２は、同プリンタ装置の制御回路を模式的に示すブロック図である。
【図１３】図１３は、同プリンタ装置の印刷動作を説明するフローチャートである。
【図１４】図１４は、同プリンタ装置において、ヘッドキャップが開いている状態を一部透視して示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明が適用された記録液、液体カートリッジ、液体吐出装置及び液体吐出方法について、図面を参照して説明する。図１に示すインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）１は、所定の方向に走行する記録紙Ｐに対してインク等を吐出して画像や文字を印刷するものである。また、このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの印刷幅に合わせて、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にインク吐出口（ノズル）を略ライン状に並べて設けた、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
このプリンタ装置１は、図２及び図３に示すように、記録紙Ｐに対して画像や文字等を記録する記録液であるインク２を吐出するインクジェットプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジと記す。）３と、このヘッドカートリッジ３を装着するプリンタ本体４とを備える。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ３がプリンタ本体４に対して着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ３に対してインク供給源となり、インク２を収容する液体カートリッジであるインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが着脱可能となっている。このプリンタ装置１では、イエローのインクタンク５ｙ、マゼンタのインクタンク５ｍ、シアンのインクタンク５ｃ、ブラックのインクタンク５ｋが使用可能となっており、また、プリンタ本体４に対して着脱可能なヘッドカートリッジ３と、ヘッドカートリッジ３に対して着脱可能なインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋとを消耗品として交換可能になっている。
このようなプリンタ装置１は、記録紙Ｐを積層して収納するトレイ６５ａをプリンタ本体４の前面底面側に設けられたトレイ装着部６に装着することにより、トレイ６５ａに収納されている記録紙Ｐをプリンタ本体４内に給紙できる。トレイ６５ａは、プリンタ本体４の前面のトレイ装着部６に装着されると、給排紙機構６４により記録紙Ｐが給紙口６５からプリンタ本体４の背面側に給紙される。プリンタ本体４の背面側に送られた記録紙Ｐは、後述する反転ローラ８３により走行方向が反転され、往路の上側をプリンタ本体４の背面側から前面側に送られる。プリンタ本体４の背面側から前面側に送られる記録紙Ｐは、プリンタ本体４の前面に設けられた排紙口６６より排紙されるまでに、パーソナルコンピュータ等の後述する情報処理装置７９より入力された文字データや画像データに応じた印刷データが文字や画像として印刷される。
印刷するときに記録液となるインク２は、例えば０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせて記録紙Ｐに対する濡れ性を高める有機化合物と、色素となる水溶性染料や各種顔料等といった色材と、この色材を分散させる溶媒とを少なくとも含有している。
インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の１価の低級アルコール類や、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、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル等のグリコールエーテル類や２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール等の有機溶剤等が挙げられる。
ここで、０秒動的表面張力について説明する。数１で示される界面活性剤を含有する液体の動的表面張力−時間変化の緩和関数式については、例えばＨｕａ Ｘ．Ｙ，Ｒｏｓｅｎ Ｍ．Ｊ：Ｊ．ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ．１２４，６５２（１９８８）や、田村隆光：表面 Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１０ ２２〜４４（２０００）に記載されている。そして、導かれる結果を指す。
【数１】
このＲｏｓｅｎにより提唱された数１に示す界面活性剤を含有する液体の動的表面張力−時間変化の緩和関数式をｔ＝０として展開した場合について数２示す。
【数２】
数２に示すように、０秒動的表面張力は、インク２から色材や、後述する防腐剤、防カビ剤、分散剤、浸透剤、界面活性剤等といった界面活性能を有する成分を除いた、水及び有機溶剤からなる溶媒の静的表面張力を測定することで求めることができる。ここで、上記した界面活性能を有する成分を除いたインク２の溶媒の動的表面張力を、例えば最大泡圧力法により泡の発生する速度、いわゆる泡速度を変化させて連続測定した場合、具体的には泡速度を２０泡／秒〜０．１泡／秒の範囲にして連続測定した場合、動的表面張力曲線はほぼ横一直線となり、泡速度が低下しても動的表面張力曲線が大きく下がることはない。
ここで、インク２の０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ未満である場合、インク２の濡れ性が高くなりすぎて後述するノズル５２ａ内に形成されるメニスカスの形状が不安定になり、インク２の吐出間隔を狭めて吐出、具体的には３ｋＨｚを超えるような高速吐出したときにインク２の吐出方向がずれて記録紙Ｐに画質を低下させることがある。また、この場合、インク２の濡れ性が高くなりすぎていることから、記録紙Ｐに着弾したインク２が記録紙Ｐの深さ方向、すなわち記録紙Ｐの厚み方向に染み込みすぎて光学濃度が低下したり、記録紙Ｐの裏側にまでインク２が染み出したりする虞がある。一方、インク２の０秒動的表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えた場合、記録紙Ｐの厚み方向への染み込みが遅く、境界滲みや、インク２の着弾点より記録紙Ｐの繊維に沿って流れたインク２が鳥の羽状に滲む、いわゆるフェザリング等が発生する虞がある。
以上では、このようなインク特性にさせる有機化合物として例えば１価の低級アルコール類、グリコールエーテル類等を一例として挙げたが、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（以下、Ｉ／Ｏと記す。）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭化水素基を有する多価アルコール類を用いることが好ましく、分岐した炭化水素基を有する多価アルコールであればさらに好ましい。
具体的には、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせ、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、炭素数が９以下の炭化水素基を有するといった条件を満たす多価アルコールとして化１〜化５に示す有機化合物が挙げられ、これらのうちの何れか一種又は複数種を用いることができる。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
ここでの無機性値（ＩＶ）及び有機性値（ＯＶ）は、例えば「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著 三共出版（１９８４）、「系統的有機定性分析（混合物編）」藤田・赤塚著 風間書房（１９７４）、「染料理論化学」黒木宣彦著 槙書店（１９６６）、「ファインケミカルズ」飛田・内田著 丸善（１９８２）、「有機化合物分離法」井上・上原・南著 裳華房（１９９０）等に記載されている有機概念図論より求めることができる。
この有機概念図論とは、有機化合物の物理的化学的物性について、電気的親和力による物性の程度を「無機性」と呼び、ＶａｎＤｅｒＷａａｌｓ力による物性の程度を「有機性」と呼び、これらの組み合わせで被化合物の物理的特性を捕らえる手法である。
すなわち、Ｉ／Ｏにおいては、ある化合物の無機性値（ＩＶ）が大きくなると、分極し易くなって水への溶解性が高まり、ある化合物の有機性値（ＯＶ）が大きくなると、親油性が高まり、水への溶解性が低下して有機溶剤への溶解性が高まる。
なお、上述した１価の低級アルコール類、グリコールエーテル類等のＩ／Ｏは、上述した「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著の１３ページ、表１．１に基づいて算出する。なお、「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著の１３ページに記載されている表１．１を以下の表１及び表２に示す。表１及び表２では示されていないが、上述した「有機概念図−基礎と応用−」甲田善生著には、炭素原子の有機性値が２０であり、これに従って炭素原子は２０としてＩ／Ｏを算出している。また、表１及び表２には、Ｉｓｏ分枝及びＴｅｒｔ分枝を末端部分に適用することが記載されているが、ここでは末端部分の他に、Ｃ連鎖の場合にも適用した。この表１及び表２に基づいて、１価の低級アルコール類、グリコールエーテル類等のＩ／Ｏを算出すると、以下の表３のようになる。
Ｉ／Ｏ値を算出する際において、有機性値は、炭素原子の有機性値から求めることができる。無機性値は、表１及び表２に示す無機性基表から求めることができ、有機性も有する有機性兼無機性基については有機性値も求め、上述した有機性値に加算することで求めることができる。以上のようにして得られた無機性値を有機性値で除することによってＩ／Ｏを求めることができる。
【表１】
【表２】
【表３】
上記表３のうち、イソプロピルアルコールを例に挙げて、Ｉ／Ｏの算出方法を説明する。
イソプロピルアルコールは、図４に示すように、無機性基であるＯＨを１つ有し、有機性基であるＣを３つ有し、Ｉｓｏ分枝を１つ有している。上記表１及び表２より、無機性基であるＯＨのＩＶが１００であることから、イソプロピルアルコールの無機性値（ＩＶ）＝１００×１（ＯＨの個数）＝１００となる。また、有機性基であるＣのＯＶは、２０であり、Ｉｓｏ分枝のＯＶが−１０であることから、イソプロピルアルコールの有機性値（ＯＶ）＝２０×３（Ｃの個数）＋（−１０）×１（Ｉｓｏ分枝の個数）＝５０となる。したがって、イソプロピルアルコールのＩ／Ｏ＝１００／５０＝２となる。
インク２に含有されるインク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物のＩ／Ｏが１．１８未満である場合、親水性に乏しくなってインク２中で分離し、油滴となってノズル５２ａを目詰まりさせる等、吐出安定性を劣化させる虞がある。一方、インク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物のＩ／Ｏが２．５を超えると疎水性に乏しくなってインク２中に微小な泡を発生しやすくなり、やはり吐出安定性を劣化させる虞がある。
０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物は、インク２全重量に対して０．１重量〜１０重量％の範囲、より好ましくは０．５重量％〜３重量％の範囲で含有されることが好ましい。インク２に対し、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物の含有量が０．１重量％より少なくなると、上述した作用効果を得ることが困難になる。一方、インク２に対し、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物の含有量が１０重量％より多くなると、インク２の粘度が高くなってインク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。
また、上述したインク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールにおいては、炭素数が９を超えるような有機化合物になると、インク２の粘度が高くなってインク２への含有量にもよるが、インク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。なお、多価アルコールにおいて、炭素数は、Ｉ／Ｏの値によって自ずと決定される。
以上で説明したように、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や、この有機化合物としてＩ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、炭素数が９以下の炭化水素基を有するといった条件を満たす多価アルコールをインク２に含有させることにより、インク２の記録紙Ｐに対する濡れ性が高まることから、インク２で記録紙Ｐに印刷したときに、インク２中に生じた微少な泡による吐出不良を防止して吐出安定性を向上でき、カスレや白抜けがなく、境界滲みや混色ベタ斑を抑制することができる。
以下の表４に、上述した化１〜化５の炭化水素基（Ｒ）の数を変化させた多価アルコールにおける無機性値（ＩＶ）、有機性値（ＩＯ）、Ｉ／Ｏを示す。なお、ここでのＩ／Ｏも上記表１及び表２に基づいて算出したものである。但し、上述したように、Ｃ連鎖の場合にも表１及び表２中のＩｓｏ分枝およびＴｅｒｔ分枝を適用した。
【表４】
表４に示すＡ〜ＡＭまでの多価アルコールでは、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲であり、インク２に含有されることにより、後述するノズル５２ａの内周側面やノズルシート５２等に対する濡れ性を高め、インク２中に油滴や微少な泡が発生することを抑制することから、不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止することが可能になる。
なお、ここでは、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１．１８〜２．５の範囲にある多価アルコールとして、具体的に化１〜化５の炭化水素基の数を変化させた有機化合物を例として挙げたが、これらの有機化合物に限定されることはなく、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせ、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭化水素基を有する多価アルコールであればインク２に含有させることができ、化１〜化５の有機化合物と同様の作用効果が得られる。
インク２においては、０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることの他に、さらに静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることにより、吐出安定性、高速印刷時の境界滲みや混色ベタ斑をさらに改良することができる。すなわち、インク２においては、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物や、この有機化合物として上述した多価アルコールを適宜添加することにより、静的表面張力をも最適なものにすることも可能であるが、次に説明する界面活性剤をさらに含有させることで０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物により得られる作用効果をさらに高めることができる。
具体的には、インク２の静的表面張力を適切な範囲にさせる界面活性剤として例えばＩ／Ｏが１〜１．３３であり、且つ炭素数９以下の炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、又は少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体をインク２に含有させる。
特に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を用いる場合には、多価アルコールのエチレンオキサイド付加物をインク２に含有させることが好ましい。Ｉ／Ｏが１〜１．３３であり、且つ炭素数９以下の炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば化６〜化１０に示す有機化合物が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いる。
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
インク２おいては、以上のような多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させ、静的表面張力を適切な範囲、すなわち静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にすることによって、液中の微小な泡が生じることや、記録紙Ｐに印刷したときに境界滲みや混色ベタ斑が生じることを抑制できる。
さらに、インク２においては、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として例えば化１１〜化１８に示すＩｓｏ分枝分岐若しくはＴｅｒｔ分枝分岐している炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含有されることで、これら多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の立体的な化学構造が障害となって微小な泡の発生をさらに抑制することから、さらに優れた吐出安定性を得ることができる。
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
特に、インク２においては、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化１３〜化１８に示す化合物を含有させることが好ましく、これらの化合物を単独或いは混合して含有させることで寄り顕著な作用効果を得ることができる。
インク２に含有される多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物においては、炭素数が９を超えるような有機化合物になると、インク２の粘度が高くさせてしまい、インク２への含有量にもよるが、インク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。なお、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物において、炭素数は、Ｉ／Ｏの値によって自ずと決定される。
この炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、インク２全重量に対して０．１重量〜５重量％の範囲、より好ましくは０．５重量％〜３重量％の範囲で含有されることが好ましい。インク２に対する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の含有量が０．１重量％より少なくなると、上述した作用効果を得ることが困難になる。一方、インク２に対する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の含有量が５重量％より多くなると、インク２の粘度が高くなってインク２の記録紙Ｐに対する浸透性を劣化させる虞がある。
また、インク２に含有される多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物においては、Ｉ／Ｏが１未満である場合、親水性に乏しくなってインク２中で分離し、油滴となってノズル５２ａを目詰まりさせる等、吐出安定性を劣化させる虞がある。一方、Ｉ／Ｏが１．３３を超えると疎水性に乏しくなってインク２中に微小な泡を発生しやすくなり、やはり吐出安定性を劣化させる虞がある。
以下の表５に、上述した化６〜化１８に示す多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物における無機性値（ＩＶ）、有機性値（ＩＯ）、Ｉ／Ｏを示す。なお、ここでのＩ／Ｏも上記表１及び表２に基づいて算出したものである。但し、上述したように、Ｃ連鎖の場合にも表１及び表２中のＩｓｏ分枝およびＴｅｒｔ分枝を適用した。
【表５】
例えば、上記表５のうち化１６の具体的なＩ／Ｏの算出方法を説明する。化１６は、図５に示すように、無機性基である−ＯＨを２つ有し、−Ｏ−を２つ有し、有機性兼無機性基である（−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−）（以下、「ＥＯ」とする）を３つ有し、有機性基であるＣを１２つ有し、ＩＳＯ分枝を１つ有している。表１及び表２より、−Ｏ−のＩＶは２０である。これにより、化１６のＩＶ＝１００×２（ＯＨの個数）＋２０×２（Ｏの個数）＋６０×３（ＥＯの個数）＝４２０となる。化１６のＯＶ＝２０×１２（Ｃの個数）＋（−１０）×１（ＩＳＯ分枝の個数）＋３０×３（ＥＯの個数）＝３２０となる。したがって、化１６のＩ／Ｏ＝４２０／３２０＝１．３１となる。
表５に示すＩ／Ｏ値から、化６〜化１８に示す多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物においては、Ｉ／Ｏが１以上、１．３３以下の範囲であり、インク２に含有されることでインク２中に油滴や微少な泡の発生を抑制することから、不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止することが可能になる。
なお、ここでは、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として、具体的には化６〜化１８に示す有機化合物を示したが、これらの有機化合物に限定されることはなく、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせ、Ｉ／Ｏが１以上、１．３３以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭化水素基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物であればインク２の界面活性剤として使用可能であり、化６〜化１８の化合物と同様の作用効果が得られる。
また、インク２において、静的表面張力の調整は、基本的に、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の種類や、この多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物をインク２に含有させる量を調節することによって適切に行うことができる。しかしながら、満足な静的表面張力の調整が困難な場合、上述した炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物による作用効果を阻害しない範囲で、従来公知の界面活性剤を添加することができる。
具体的に、従来公知の界面活性剤としては、例えば多環フェノールエトキシレート等の特殊フェノール型非イオン界面活性剤や、グリセライトのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールオレート、ポリオキシアルキレンタロエート、ソルビタンラウリルエステル、ソルビタンオレイルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンオレイルエステル等のエステル型非イオン界面活性剤や、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアマイド等のアマイド型非イオン界面活性剤や、アセチレングリコール及びそのエチレンオキサイド付加物や、アルコールサルフェートナトリウム塩、高級アルコールサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム塩等の陰イオン界面活性剤や、モノ長鎖アルキルカチオン、ジ長鎖アルキルカチオン、アルキルアミンオキサイド等の陽イオン界面活性剤や、ラウリルアミドプロピル酢酸ベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン等の両性界面活性剤等を挙げることができ、これら従来
公知の界面活性剤を単独或いは混合して用いることができる。
上述した従来公知の界面活性剤は、インク２中に含有された炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物全体に対して３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下で添加させる。従来公知の界面活性剤が、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つＩ／Ｏが１〜１．３３の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に対して３０重量％を超えて添加されると、光学濃度が低下し、境界滲みや混色ベタ斑が生じる虞がある。
また、インク２には、Ｉ／Ｏが１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールの他に、界面活性剤としてアルキレンオキサイド付加物に代わって、下記に示す化１９のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体（以下、「ＥＯＰＯＥＯ」とする）を含有させる。このＥＯＰＯＥＯは、インク２中の微小な泡の発生を抑制したり、インク２の濡れ性を良好にすることができる。
【化１９】
ＥＯＰＯＥＯは、エチレンオキサイド（以下、「ＥＯ」とする）の合計ユニット数（ｘ＋ｚ）は３以上、１２以下の範囲であり、より好ましくは３以上、１０以下の範囲であり、ＥＯＰＯＥＯの分子中のＥＯの合計ユニットの含有量が２０重量％以上、４０重量％以下の範囲である。また、ＥＯＰＯＥＯは、プロピレンオキサイド（以下、「ＰＯ」とする）のユニット数（ｙ）が８以上、２１以下の範囲であり、より好ましくは８以上、１６以下の範囲である。
ＥＯの合計ユニット数（ｘ＋ｚ）が３より小さい場合やＥＯの合計ユニットの含有量が２０重量％よりも少ない場合には、ＥＯＰＯＥＯの水に対する溶解性が劣り、暖機状態においてインク２が白濁してしまい、インク２の物性が損なわれてしまう。
一方、ＥＯの合計ユニット数（ｘ＋ｚ）が１２より大きい場合やＥＯの合計ユニットの含有量が４０重量％よりも多い場合には、ＥＯＰＯＥＯの親水性が高くなり過ぎるため、界面活性剤の機能が低下してインク２中に微小な泡が発生することを抑制することが困難となる。
また、ＥＯＰＯＥＯにおいて、ＰＯのユニット数（ｙ）が８より小さい場合には、ＥＯＰＯＥＯの親水性が高くなり、水に溶解しやすくなるが、界面活性能が低下し、微小な泡の発生を抑制することができなくなる。
一方、ＰＯのユニット数（ｙ）が２１より大きい場合には、ＥＯＰＯＥＯが疎水性となり、常温でも溶けにくくなり、暖機状態においてインク２が白濁し、インク２の物性が低下してしまう。
ＥＯＰＯＥＯ中におけるＥＯの合計ユニット（ｘ＋ｚ）と、ＰＯのユニット（ｙ）との比は、（ｘ＋ｚ）／ｙとして、具体的に３〜６／７，３〜７／８，３〜７／９，４〜８／１０，４〜９／１１，４〜１０／１２，５〜１１／１３，５〜１２／１４，５〜１２／１５，６〜１２／１６，６〜１２／１７，６〜１２／１８，７〜１２／１９，７〜１２／２０，７〜１２／２１などである。これら各種ＥＯＰＯＥＯは、概ね分子量１７００以下であり、より好ましくは１３００以下である。分子量が１７００を超えるような高分子量であるとインク２の粘度が増加するため好ましくない。
以上のようなＥＯＰＯＥＯでは、ＥＯの合計ユニット数（ｘ＋ｚ）は３以上、１２以下の範囲であり、ＥＯＰＯＥＯの分子中のＥＯの合計ユニットの含有量が２０重量％以上、４０重量％以下の範囲とし、ＰＯのユニット数（ｙ）が８以上、２１以下の範囲とすることによって、インク２の物性を損なうことなくインク２中に微小な泡の発生を抑えることができる。これにより、インク２では、微小な泡によるノズル５２ａの目詰まりが防止され、吐出安定性が向上する。また、インク２では、ＥＯＰＯＥＯが含有されていることによって、インク２の濡れ性を向上し、記録紙Ｐに印刷すると、光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑が防止された画像を形成することができる。
ＥＯＰＯＥＯは、インク２全重量に対して各々０．０５重量％〜５重量％の範囲であり、より好ましくは０．１重量％〜２重量％の範囲である。ＥＯＰＯＥＯの含有量が０．０５重量％よりも小さい場合には、微小な泡の発生を抑えたり、上述した効果が得られなくなってしまう。一方、ＥＯＰＯＥＯの含有量が５重量％よりも大きい場合には、インク２が増粘し、吐出安定性が低下し、記録紙Ｐへの浸透が遅くなってしまう。
インク２中に多価アルコールとＥＯＰＯＥＯを含有させた場合には、インク２の発熱箇所が多く、インク２が加熱された際や複雑な構造の流路内で微小な泡が発生することをより抑制することができる。また、このようなインク２では、吐出周期が極めて短い場合でも記録紙Ｐに対する浸透性が高いため、記録紙Ｐに普通紙を用いた場合でも高品位な画像を形成することができる。
多価アルコールの含有量は、インク２全重量に対して０．１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは０．５重量％〜７重量％である。インク２に対する多価アルコールの含有量が０．１重量％より少なくなると、上述した作用効果を得ることが困難になる。一方、インク２に対する多価アルコールの含有量が５重量％より多くなると、インク２の粘度が高くなったり、インク２に一部しか溶解できず、間欠吐出性等が低下してしまう。
上述したインク２に含有される色材としては、従来公知の染料、顔料、着色ポリマー微粒子などを単独で、あるいは混合して用いることができるが、特に水溶性染料を用いることが好ましい。ここで水溶性染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料のいずれでも良いが、水への溶解度、発色性や堅牢性などの観点から適宜選択することが好ましい。
具体的に、イエロー系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドイエロー１７、同２３、同４２、同４４、同７９、同１４２、Ｃ．Ｉ．フードイエロー３、同４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、同１２、同２４、同２６、同３３、同４４、同５０、同８６、同１２０、同１３２、同１４２、同１４４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、同２９、同６２、同１０２、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、同２、同１１、同１３、同１４、同１５、同１９、同２１、同２３、同２４、同２５、同２８、同２９、同３２、同３６、同４０、同４１、同４５、同４９、同５１、同５３、同６３、同６４、同６５、同６７、同７０、同７３、同７７、同８７、同９１、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、同５、同１１、同１３、同１４、同２０、同２１、同２２、同２５、同４０、同４７、同５１、同５５、同６５、同６７等を挙げることができる。
マゼンダ系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドレッド１、同８、同１３、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同４２、同５２、同８２、同８７、同８９、同９２、同９７、同１０６、同１１１、同１１４、同１１５、同１３４、同１８６、同２４９、同２５４、同２８９、Ｃ．Ｉ．フードレッド７、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同４、同９、同１３、同１７、同２０、同２８、同３１、同３９、同８０、同８１、同８３、同８９、同２２５、同２２７、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２、同１２、同１３、同１４、同１５、同１８、同２２、同２３、同２４、同２７、同２９、同３５、同３６、同３８、同３９、同４６、同４９、同５１、同５２、同５４、同５９、同６８、同６９、同７０、同７３、同７８、同８２、同１０２、同１０４、同１０９、同１１２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、同１４、同１７、同２５、同２６、同３２、同３７、同４４、同４６、同５５、同６０、同６６、同７４、同７９、同９６、同９７等を挙げることができる。
シアン系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドブルー９、同２９、同４５、同９２、同２４９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同２、同６、同１５、同２２、同２５、同７１、同７６、同７９、同８６、同８７、同９０、同９８、同１６３、同１６５、同１９９、同２０２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、同３、同５、同７、同９、同２１、同２２、同２６、同３５、同４１、同４５、同４７、同５４、同６２、同６５、同６６、同６７、同６９、同７５、同７７、同７８、同８９、同９２、同９３、同１０５、同１１７、同１２０、同１２２、同１２４、同１２９、同１３７、同１４１、同１４７、同１５５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、同２、同７、同１４、同１５、同２３、同３２、同３５、同３８、同４１、同６３、同８０、同９５等を挙げることができる。
ブラック系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同７、同２４、同２６、同９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、同２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同５６、同７１、同７４、同７５、同７７、同１５４、同１６８、同１７１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、同８、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、同４、同７、同１１、同１２、同１７等を挙げることができる。
インク２に対する上述した色材の含有量は、例えばインク２全重量に対して１重量％〜１０重量％の範囲、より好ましくは３重量％〜５重量％の範囲であり、インク２の粘度、乾燥性、吐出安定性、発色性や印画物の保存安定性などを考慮して決定される。
インク２は水を溶媒として使用するものであるが、インク２に所望の物性を与え、色材の水への溶解性や分散性を改良し、且つインク２の乾燥を防止する等の目的で、上述した０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物と共に従来公知の有機溶媒を併用することができる。
具体的に、溶媒として使用可能な有機溶剤としては、例えば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、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類やＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾイリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物や、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類や、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類や、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄化合物類等を挙げることができる。
インク２における上述した有機溶剤の含有量は、インク２全重量に対して５重量〜５０重量％の範囲、より好ましくは１０重量％〜３５重量％の範囲であり、色材の場合と同様にインク２の粘度、乾燥性や吐出安定性などを考慮して決定される。
なお、インク２には、上述した０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物、静的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、あるいはＥＯＰＯＥＯ、色材、溶媒、従来公知の界面活性剤等の他に、例えばｐＨ調整剤、キレート試薬、防腐防剤、防錆剤等を添加させることも可能である。
具体的に、ｐＨ調整剤等としては、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。キレート試薬としては、例えばエチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。防腐剤としては、例えはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。防錆剤としては、例えば酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。その他にも、インク２には、例えば特開平９−２２７８１１号公報で提案されているような紫外線吸収剤等を適宜添加することもできる。
以上のような構成のインク２を調製する際は、上述した０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物、静的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物又はＥＯＰＯＥＯ、色材、溶媒、従来公知の界面活性剤等を所定の配合比で混合し、常温或いは４０℃〜８０℃程度に加熱ながらスクリュー等で攪拌、分散させることで調製できる。
そして、以上で説明したインク２は、図２及び図３に示すように、イエローを呈するものがインクタンク５ｙに収容され、マゼンタを呈するものがインクタンク５ｍに収容され、シアンを呈するものがインクタンク５ｃに収容され、ブラックを呈するものがインクタンク５ｋに収容される。
次に、上述したプリンタ装置１を構成するプリンタ本体２に対して着脱可能なヘッドカートリッジ３と、このヘッドカートリッジ３に着脱可能にされたインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋとについて図面を参照して説明する。
記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ３は、図１に示すように、プリンタ本体４の上面側から、すなわち図１中矢印Ａ方向から装着され、給排紙機構６４により走行する記録紙Ｐに対してインク２を吐出して印刷を行う。
ヘッドカートリッジ３は、上述したインク２を、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式等を用いた圧力発生手段が発生した圧力により微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等といった対象物の主面に液滴状態にしたインク２を吹き付ける。具体的に、ヘッドカートリッジ３は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有し、このカートリッジ本体２１にインク２が充填された容器であるインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが装着される。なお、以下では、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋを単にインクタンク５ともいう。
ヘッドカートリッジ３に着脱可能なインクタンク５は、強度や耐インク性を有するポリプロピレン等の樹脂材料等を射出成形することにより成形されるタンク容器１１を有している。このタンク容器１１は、長手方向を使用する記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法となす略矩形状に形成され、内部に貯留するインク容量を最大限に増やす構成となっている。
具体的に、インクタンク５を構成するタンク容器１１には、インク２を収容するインク収容部１２と、インク収容部１２からヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１にインク２を供給するインク供給部１３と、外部よりインク収容部１２内に空気を取り込む外部連通孔１４と、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する空気導入路１５と、外部連通孔１４と空気導入路１５との間でインク２を一時的に貯留する貯留部１６と、インクタンク５をカートリッジ本体２１に係止するための係止突部１７及び係合段部１８とが設けられている。
インク収容部１２は、気密性の高い材料によりインク２を収容するための空間を形成している。インク収容部１２は、略矩形に形成され、長手方向の寸法が使用する記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向で略同じ寸法となるように形成されている。
インク供給部１３は、インク収容部１２の下側略中央部に設けられている。このインク供給部１３は、インク収容部１２と連通した略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ３の接続部２６に嵌合されることにより、インクタンク２のタンク容器１１とヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１を接続する。
インク供給部１３は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、インクタンク５の底面１３ａにインク２を供給する供給口１３ｂが設けられ、この底面１３ａに、供給口１３ｂを開閉する弁１３ｃと、弁１３ｃを供給口１３ｂの閉塞する方向に付勢するコイルバネ１３ｄと、弁１３ｃを開閉する開閉ピン１３ｅとを備えている。ヘッドカートリッジ３の接続部２６に接続されるインク２を供給する供給口１３ｂは、図６（Ａ）に示すように、インクタンク５がヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１に装着される前の段階において、付勢部材であるコイルバネ１３ｄの付勢力により弁１３ｃが供給口１３ｂを閉じる方向に付勢され閉塞されている。そして、インクタンク５がカートリッジ本体２１に装着されると、図６（Ｂ）に示すように、開閉ピン１３ｅがヘッドカートリッジ３を構成するカートリッジ本体２１の接続部２６の上部によりコイルバネ１３ｄの付勢方向とは反対の方向に押し上げられる。これにより、押し上げられた開閉ピン１３ｅは、コイルバネ１３ｄの付勢力に抗して弁１３ｃを押し上げて供給口１３ｂを開放する。このようにして、インクタンク５のインク供給部１３は、ヘッドカートリッジ３の接続部２６に接続され、インク収容部１２とインク溜め部３１とを連通し、インク溜め部３１へのインク２の供給が可能な状態となる。
また、インクタンク５をヘッドカートリッジ３側の接続部２６から引き抜くとき、すなわちインクタンク５をヘッドカートリッジ３の装着部２２より取り外すときは、弁１３ｃの開閉ピン１３ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１３ｃがコイルバネ１３ｄの付勢方向に移動して供給口１３ｂを閉塞する。これにより、インクタンク５をカートリッジ本体２１に装着する直前にインク供給部１３の先端部が下方を向いている状態であってもインク収容部１２内のインク２が漏れることを防止することができる。また、インクタンク５をカートリッジ本体２１から引き抜いたときには、直ちに弁１３ｃが供給口１３ｂを閉塞するので、インク供給部１３の先端からインク２が漏れることを防止できる。
外部連通孔１４は、図３に示すように、インクタンク５外部からインク収容部１２に空気を取り込む通気口であり、ヘッドカートリッジ３の装着部２２に装着されたときも、外部に臨み外気を取り込むことができるように、装着部２２への装着時に外部に臨む位置であるタンク容器１１の上面の所定の位置に、ここでは上面略中央に設けられている。外部連通孔１４は、インクタンク５がカートリッジ本体２１に装着されてインク収容部１２からカートリッジ本体２１側にインク２が流下した際に、インク収容部１２内のインク２が減少した分に相当する分の空気を外部よりインクタンク５内に取り込む。
空気導入路１５は、インク収容部１２と外部連通孔１４とを連通し、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する。これにより、このインクタンク５がカートリッジ本体２１に装着された際に、ヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１にインク２が供給されてインク収容部１２内のインク２が減少し内部が減圧状態となっても、インク収容部１２には、空気導入路１５によりインク収容部１２に空気が導入されることから、内部の圧力が平衡状態に保たれてインク２をカートリッジ本体２１に適切に供給することができる。
貯留部１６は、外部連通孔１４と空気導入路１５との間に設けられ、インク収容部１２に連通する空気導入路１５よりインク２が漏れ出た際に、いきなり外部に流出することがないようにインク２を一時的に貯留する。この貯留部１６は、長い方の対角線をインク収容部１２の長手方向とした略菱形に形成され、インク収容部１２の最も下側に位置する頂部に、すなわち短い方の対角線上の下側に空気導入路１５を設けるようにし、インク収容部１２より進入したインク２を再度インク収容部１２に戻すことができるようにされている。また、貯留部１６は、短い方の対角線上の最も下側の頂部に外部連通孔１４を設けるようにし、インク収容部１２より進入したインク２が外部連通孔１４より外部に漏れにくくする。
係止突部１７は、インクタンク５の短辺の一方の側面に設けられた突部であり、ヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１のラッチレバー２４に形成された係合孔２４ａと係合する。この係止突部１７は、上面がインク収容部１２の側面に対して略直交するような平面で形成されると共に、下面は側面から上面に向かって傾斜するように形成されている。
係合段部１８は、インクタンク５の係止突部１７が設けられた側面の反対側の側面の上部に設けられている。係合段部１８は、タンク容器１１の上面と一端を接する傾斜面１８ａと、この傾斜面１８ａの他端と他方の側面と連続し、上面と略平行な平面１８ｂとからなる。インクタンク５は、係合段部１８が設けられていることで、平面１８ｂが設けられた側面の高さがタンク容器１１の上面より１段低くなるように形成され、この段部でカートリッジ本体２１の係合片２３と係合する。係合段部１８は、ヘッドカートリッジ３の装着部２２に挿入されるとき、挿入端側の側面に設けられ、ヘッドカートリッジ３の装着部２２側の係合片２３に係合することで、インクタンク５を装着部２２に装着する際の回動支点部となる。
以上のような構成のインクタンク５は、上述した構成の他に、例えばインク収容部１２内のインク２の残量を検出するための残量検出部や、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋを識別するための識別部等を備えている。
次に、以上のように構成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインク２を収納したインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが装着されるヘッドカートリッジ３について説明する。
ヘッドカートリッジ３は、図２及び図３に示すように、上述したインクタンク５とカートリッジ本体２１とによって構成され、カートリッジ本体２１には、インクタンク５が装着される装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ（以下、全体を示すときには単に装着部２２ともいう。）と、インクタンク５を固定する係合片２３及びラッチレバー２４と、インクタンク５を取り出し方向に付勢する付勢部材２５と、インク供給部１３と接続されてインク２が供給される接続部２６と、インク２を吐出するインク吐出ヘッド２７と、インク吐出ヘッド２７を保護するヘッドキャップ２８とを有している。
インクタンク５が装着される装着部２２は、インクタンク５が装着されるように上面をインクタンク５の挿脱口として略凹形状に形成され、ここでは４本のインクタンク５が記録紙Ｐの幅方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に並んで収納されている。装着部２２は、インクタンク５が収納されることから、インクタンク５と同様に印刷幅の方向に長く設けられている。カートリッジ本体２１には、インクタンク５が収納装着される。
装着部２２は、図２に示すように、インクタンク５が装着される部分であり、イエロー用のインクタンク５ｙが装着される部分を装着部２２ｙとし、マゼンタ用のインクタンク５ｍが装着される部分を装着部２２ｍとし、シアン用のインクタンク５ｃが装着される部分を装着部２２ｃとし、ブラック用のインクタンク５ｋが装着される部分を装着部２２ｋとし、各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋは、隔壁２２ａによりそれぞれ区画されている。なお、上述したようにブラックのインクタンク５ｋは、一般的に使用量が多いことから、インク２の内容量が大きくなるように厚く形成されているため、幅が他のインクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃよりも大きくなっている。このため、装着部２２ｋは、インクタンク５ｋの厚みに合わせて他の装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃよりも広くなっている。
また、インクタンク５が装着される装着部２２の開口端には、図３に示すように、係合片２３が設けられている。この係合片２３は、装着部２２の長手方向の一端縁に設けられており、インクタンク５の係合段部１８と係合する。インクタンク５は、インクタンク５の係合段部１８側を挿入端として斜めに装着部２２内に挿入し、係合段部１８と係合片２３との係合位置を回動支点として、インクタンク５の係合段部１８が設けられていない側を装着部２２側に回動させるようにして装着部２２に装着することができる。これによって、インクタンク５は、装着部２２に容易に装着することができる。
ラッチレバー２４は、板バネを折曲して形成されるものであり、装着部２２の係合片２３に対して反対側の側面、すなわち長手方向の他端の側面に設けられている。ラッチレバー２４は、基端部が装着部２２を構成する長手方向の他端の側面の底面側に一体的に設けられ、先端側がこの側面に対して近接離間する方向に弾性変位するように形成され、先端側に係合孔２４ａが形成されている。ラッチレバー２４は、インクタンク５が装着部２２に装着されると同時に、弾性変位し、係合孔２４ａがインクタンク５の係止突部１７と係合し、装着部２２に装着されたインクタンク５が装着部２２より脱落しないようにする。
付勢部材２５は、インクタンク５の係合段部１８に対応する側面側の底面上にインクタンク５を取り外す方向に付勢する板バネを折曲して設けられる。付勢部材２５は、折曲することにより形成された頂部を有し、底面に対して近接離間する方向に弾性変位し、頂部でインクタンク５の底面を押圧し、装着部２２に装着されているインクタンク５を装着部２２より取り外す方向に付勢するイジェクト部材である。付勢部材２５は、ラッチレバー２４の係合孔２４ａと係止突部１７との係合状態が解除されたとき、装着部２３よりインクタンク５を排出する。
各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋの長手方向略中央には、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋに装着されたとき、インクタンク５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋのインク供給部１３が接続される接続部２６が設けられている。この接続部２６は、装着部２２に装着されたインクタンク５のインク供給部１３からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインク２を吐出するインク吐出ヘッド２７にインク２を供給するインク供給路となる。
具体的に、接続部２６は、図７に示すように、インクタンク５から供給されるインク２を溜めるインク溜め部３１と、接続部２６に連結されるインク供給部１３をシールするシール部材３２と、インク２内の不純物を除去するフィルタ３３と、インク吐出ヘッド２７側への供給路を開閉する弁機構３４とを有している。
インク溜め部３１は、インク供給部１３と接続されインクタンク５から供給されるインク２を溜める空間部である。シール部材３２は、インク溜め部３１の上端に設けられた部材であり、インクタンク５のインク供給部１３が接続部２６のインク溜め部３１に接続されるとき、インク２が外部に漏れないようインク溜め部３１とインク供給部１３との間を密閉する。フィルタ３３は、インクタンク５の着脱時等にインク２に混入してしまった塵や埃等のごみを取り除くものであり、インク溜め部３１よりも下流に設けられている。
弁機構３４は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、インク溜め部３１からインク２が供給されるインク流入路４１と、インク流入路４１からインク２が流入するインク室４２と、インク室４２からインク２を流出するインク流出路４３と、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側との間に設けられた開口部４４と、開口部４４を開閉する弁４５と、弁４５を開口部４４の閉塞する方向に付勢する付勢部材４６と、付勢部材４６の強さを調節する負圧調整ネジ４７と、弁４５と接続される弁シャフト４８と、弁シャフト４８と接続されるダイアフラム４９とを有する。
インク流入路４１は、インク溜め部３１を介してインクタンク５のインク収容部１２内のインク２をインク吐出ヘッド２７に供給可能にインク収容部１２と連結する供給路である。インク流入路４１は、インク溜め部３１の底面側からインク室４２まで設けられている。インク室４２は、インク流入路４１、インク流出路４３及び開口部４４と一体となって形成された略直方体をなす空間部であり、インク流入路４１からインク２が流入し、開口部４４を介してインク流出路４３からインク２を流出する。インク流出路４３は、インク室４２から開口部４４を介してインク２が供給されて、更にインク吐出ヘッド２７と連結された供給路である。インク流出路４３は、インク室４２の底面側からインク吐出ヘッド２７まで延在されている。
弁４５は、開口部４４を閉塞してインク流入路４１側とインク流出路４３側とを分割する弁であり、インク室４２内に配設される。弁４５は、付勢部材４６の付勢力と、弁シャフト４８を介して接続されたダイアフラム４９の復元力と、インク流出路４３側のインク２の負圧によって上下に移動する。弁４５は、下端に位置するとき、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側とを分離するように開口部４４を閉塞し、インク流出路４３に対するインク２の供給を遮断する。弁４５は、付勢部材４６の付勢力に抗して上端に位置するとき、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側とを遮断せずに、インク吐出ヘッド２７へインク２の供給を可能とする。なお、弁４５を構成する材質は、その種類を問わないが、高い閉塞性を確保するため例えばゴム弾性体、いわゆるエラストマー等により形成される。
付勢部材４６は、例えば圧縮コイルバネ等であり、弁４５の上面とインク室４２の上面との間で負圧調整ネジ４７と弁４５とを接続し、付勢力により弁４５を開口部４４の閉塞する方向に付勢する。負圧調整ネジ４７は、付勢部材４６の付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ４７を調整することで付勢部材４６の付勢力を調整することができるようにしている。これにより、負圧調整ネジ４７は、詳細は後述するが開口部４４を開閉する弁４５を動作させるインク２の負圧を調整することができる。
弁シャフト４８は、一端に接続された弁４５と、他端に接続されたダイアフラム４９とを連結して運動するように設けられたシャフトである。ダイアフラム４９は、弁シャフト４８の他端に接続された薄い弾性板である。このダイアフラム４９は、インク室４２のインク流出路４３側の一主面と、外気と接する他主面とからなり、大気圧とインク２の負圧により外気側とインク流出路４３側とに弾性変位する。
以上のような弁機構３４では、図８（Ａ）に示すように、弁４５が付勢部材４６の付勢力とダイアフラム４９の付勢力とによってインク室４２の開口部４４を閉塞するように押圧されている。そして、インク吐出ヘッド２７からインク２が吐出された際には、開口部４４で分割されたインク流出路４３側のインク室４２のインク２の負圧が高まると、図８（Ｂ）に示すように、インク２の負圧によりダイアフラム４９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト４８と共に弁４５を付勢部材４６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室４２のインク流入路４１側とインク流出路４３側と間の開口部４４が開放され、インク２がインク流入路４１側からインク流出路４３側に供給される。そして、インク２の負圧が低下してダイアフラム４９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材４６の付勢力により弁シャフト４８と共に弁４５をインク室４２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構３４では、インク２を吐出する度にインク２の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
また、この接続部２６では、インク収容部１２内のインク２がインク室４２に供給されると、インク収容部１２内のインク２が減少するが、このとき、空気導入路１５から外気がインクタンク５内に入り込む。インクタンク５内に入り込んだ空気は、インクタンク５の上方に送られる。これにより、インク液滴ｉが後述するノズル５２ａから吐出される前の状態に戻り、平衡状態となる。このとき、空気導入路１５内にインク２がほとんどない状態で平衡状態となる。
この接続部２６では、上述したように複雑な構造になっており、この複雑な流路内をインク２が移動するが、インク２には上述した０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されており、流路内壁に対するインク２の濡れ性が高められ、且つ弁の３４ｅの開閉動作やインク２の流路移動等でインク２中に微少な泡が生じることが抑制されていることから、微少な泡の混入のないインク２がインク吐出ヘッド２７に供給される。
また、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物がインク２に含有されていることにより、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができる。
また、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯを含有させたインク２を用いた場合でも、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができる。
インク吐出ヘッド２７は、図７に示すように、カートリッジ本体２１の底面に沿って配設されており、接続部２６から供給されるインク液滴ｉを吐出するインク吐出口である後述するノズル５２ａが各色毎、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図７中矢印Ｗ方向に略ライン状をなすようにされている。
ヘッドキャップ２８は、図２に示すように、インク吐出ヘッド２７を保護するために設けられたカバーであり、印刷動作するときにはインク吐出ヘッド２７より退避する。ヘッドキャップ２８は、図２中矢印Ｗ方向の両端に開閉方向に設けられた一対の係合突部２８ａと、長手方向に設けられインク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａに付着した余分なインク２を吸い取るクリーニングローラ２８ｂとを有している。ヘッドキャップ２８は、係合突部２８ａが吐出ヘッド２７の吐出面２７ａに図２中矢印Ｗ方向とは略直交方向に亘って設けられたに一対の係合溝２７ｂに係合され、この一対の係合溝２７ｂに沿ってインクタンク５の短手方向、すなわち図２中矢印Ｗ方向とは略直交方向に開閉するようにされている。そして、ヘッドキャップ２８においては、開閉動作時に、クリーニングローラ２８ｂがインク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａに当接しながら回転することで、余分なインク２を吸い取り、インク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａをクリーニングする。このクリーニングローラ２８ｂには、例えば吸湿性の高い部材、具体的にはスポンジ、不織布、織布等が用いられる。また、ヘッドキャップ２８は、印刷動作しないときにはインク吐出ヘッド２７内のインク２が乾燥しないように吐出面２７ａを閉塞する。
以上のような構成のヘッドカートリッジ３は、上述した構成の他に、例えばインクタンク５内におけるインク残量を検出する残量検出部や、接続部２６にインク供給部１３が接続されたときにインク２の有無を検出するインク有無検出部等を備えている。
インク吐出ヘッド２７は、図９に示すように、ベースとなる回路基板５１と、複数のノズル５２ａが形成されたノズルシート５２と、回路基板５１とノズルシート５２との間をノズル５２ａ毎に区画するフィルム５３と、インク流路４３を通して供給されたインク２を加圧するインク液室５４と、インク液室５４に供給されたインク２を加熱する発熱抵抗体５５と、インク液室５４にインク２を供給するインク流路５６とを有している。
回路基板５１は、シリコン等からなる半導体ウェハ上に、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）やドライバートランジスタ等からなる制御回路を構成すると共に、インク液室５４の上面部を形成している。
ノズルシート５２は、厚みが１０μｍ〜１５μｍ程度のシート状部材であり、吐出面２７ａに向かって縮径され、且つ吐出面２７ａ側の口径が２０μｍ程度のノズル５２ａが穿設されると共に、回路基板５１とフィルム５３を挟んで対向配置されることで、インク液室５４の下面部を形成している。
フィルム５３は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、上述したインク流路４３と連通される部分を除いて各ノズル５２ａの周囲を囲むように形成されている。また、このフィルム５３は、回路基板５１とノズルシート５２との間に介在されることによって、インク液室５４の側面部を形成している。
インク液室５４は、上述した回路基板５１、ノズルシート５２及びフィルム５３により囲まれることで、ノズル５２ａ毎にインク流路４３から供給されたインク２を加圧する加圧空間を形成している。
発熱抵抗体５５は、インク液室５４に臨む回路基板５１に配置されると共に、この回路基板５１に設けられた制御回路等と電気的に接続されている。そして、この発熱抵抗体５５は、制御回路等により制御されることで発熱し、インク液室５４内のインク２を加熱する。
インク流路５６は、接続部２６のインク流出路４３と接続されており、接続部２６に接続されたインクタンク５からインク２が供給され、このインク流路５６に連通する各インク液室５４にインク２を送り込む流路である。すなわち、インク流路５６と接続部２６とが連通されている。これにより、インクタンク５から供給されるインク２がインク流路５６に流れ込み、インク液室５４内に充填される。
上述した１個のインク吐出ヘッド２７には、インク液室５４毎に発熱抵抗体５５が設けられ、発熱抵抗体５５が設けられたインク液室５４を各色インクタンク５毎に１００個〜５０００個程度備えている。そして、インク吐出ヘッド２７においては、プリンタ装置１の後述する制御部７８からの命令によって各インク液室５４の発熱抵抗体５５それぞれを適宜選択して発熱させ、発熱した発熱抵抗体５５に対応するインク液室５４内のインク２を、インク液室５４に対応するノズル５２ａからインク液滴ｉにして吐出させる。
具体的に、このインク吐出ヘッド２７では、回路基板５１の制御回路が発熱抵抗体５５を駆動制御し、選択された発熱抵抗体５５に対して、例えば１〜３マイクロ秒程度の間パルス電流を供給する。これにより、インク吐出ヘッド２７では、発熱抵抗体５５が急速に加熱される。すると、インク吐出ヘッド２７では、図１０（Ａ）に示すように、発熱抵抗体５５と接するインク液室５４内のインク２に気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド２７では、図１０（Ｂ）に示すように、このインク液室５４内において、気泡ｂが膨張しながらインク２を加圧し、押し退けられたインク２がインク液滴ｉとなってノズル５２ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド２７においては、インク液滴ｉが吐出された後は、インク流路４３を通してインク２がインク液室５４に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。
なお、上述したインク吐出ヘッド２７は、回路基板５１の一主面上にフィルム５３を全面に亘って形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてフィルム５３をインク液室５４に対応した形状に成形した後に、この上にノズルシート５２を積層することで形成される。
以上のような構成のインク吐出ヘッド２７では、上述したように複数備わる発熱抵抗体５５の分インク２の発熱箇所も多くなって微少な泡が発生し易くなっているが、インク２に０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されており、インク液室５４内壁に対するインク２の濡れ性が高められ、且つインク２のインク流路移動中に微少な泡が生じることが抑制されることから、例えばインク液室５４内のインク２に微少な泡が発生することを抑制でき、インク液滴ｉの不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良が抑制される。
また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含有されたインク２をノズル５２ａより吐出した場合、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができ、インク液滴ｉの吐出不良をさらに抑制できる。
また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わって、ＥＯＰＯＥＯが含有されたインク２を用いた場合でも、インク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができ、インク液滴ｉの吐出不良をさらに抑制できる。
次に、以上のように構成されたヘッドカートリッジ３が装着されるプリンタ装置１を構成するプリンタ本体４について図面を参照して説明する。
プリンタ本体４は、図１及び図１１に示すように、ヘッドカートリッジ３が装着されるヘッドカートリッジ装着部６１と、ヘッドカートリッジ３をヘッドカートリッジ装着部６１に保持、固定するためのヘッドカートリッジ保持機構６２と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキャップ開閉機構６３と、記録紙Ｐを給排紙する給排紙機構６４と、給排紙機構６４に記録紙Ｐを供給する給紙口６５と、給排紙機構６４から記録紙Ｐが出力される排紙口６６とを有する。
ヘッドカートリッジ装着部６１は、ヘッドカートリッジ３が装着される凹部であり、走行する記録紙にデータ通り印刷を行うため、インク吐出ヘッド２７の吐出面２７ａと走行する記録紙Ｐの紙面とが互いに略平行となるようにヘッドカートリッジ３が装着される。そして、ヘッドカートリッジ３は、インク吐出ヘッド２７内のインク詰まり等で交換する必要が生じる場合等があり、インクタンク５程の頻度はないが消耗品であるため、ヘッドカートリッジ装着部６１に対して着脱可能にヘッドカートリッジ保持機構６２によって保持される。
ヘッドカートリッジ保持機構６２は、ヘッドカートリッジ装着部６１にヘッドカートリッジ３を着脱可能に保持するための機構であり、ヘッドカートリッジ３に設けられたつまみ６２ａをプリンタ本体４の係止孔６２ｂ内に設けられた図示しないバネ等の付勢部材に係止することによってプリンタ本体４に設けられた基準面４ａに圧着するようにしてヘッドカートリッジ３を位置決めして保持、固定できるようにする。
ヘッドキャップ開閉機構６３は、ヘッドカートリッジ３のヘッドキャップ２８を開閉する駆動部を有しており、印刷を行うときにヘッドキャップ２８を開放してインク吐出ヘッド２７が記録紙Ｐに対して露出するようにし、印刷が終了したときにヘッドキャップ２８を閉塞してインク吐出ヘッド２７を保護する。
給排紙機構６４は、記録紙Ｐを搬送する駆動部を有しており、給紙口６５から供給される記録紙Ｐをヘッドカートリッジ３のインク吐出ヘッド２７まで搬送し、ノズル５２ａより吐出されたインク液滴ｉが着弾し、印刷された記録紙Ｐを排紙口６６に搬送して装置外部へ排出する。給紙口６５は、給排紙機構６４に記録紙Ｐを供給する開口部であり、トレイ６５ａ等に複数枚の記録紙Ｐを積層してストックすることができる。排紙口６６は、インク液滴ｉが着弾し、印刷された記録紙Ｐを排出する開口部である。
次に、以上のように構成されたプリンタ装置１による印刷を制御する図１２に示す制御回路７１について図面を参照して説明する。
制御回路７１は、上述したプリンタ本体３のヘッドキャップ開閉機構６３、給排紙機構６４の駆動を制御するプリンタ駆動部７２と、各色のインクｉに対応するインク吐出ヘッド２７に供給される電流等を制御する吐出制御部６３と、各色のインクｉの残量を警告する警告部７４と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子７５と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）７６と、読み出された制御プログラム等を一旦格納し、必要に応じて読み出されるＲＡＭ（Random Access Memory）７７と、各部の制御を行う制御部７８とを有している。
プリンタ駆動部７２は、制御部７８からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構６３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ２８を開閉動作するように、ヘッドキャップ開閉機構を制御する。また、プリンタ駆動部７２は、制御部７８からの制御信号に基づき、給排紙機構６４を構成する駆動モータを駆動させてプリンタ本体４の給紙口６５から記録紙Ｐを給紙し、印刷後に排紙口６６から記録紙Ｐを排出するように給排紙機構６４を制御する。
吐出制御部６３は、インク吐出ヘッド２７に備わる発熱抵抗体５５にパルス電流を供給する外部電源との電気的な接続をオン／オフするスイッチング素子や、発熱抵抗体５５に供給されるパルス電流値を調整する抵抗体や、スイッチング素子等のオン／オフの切り替えを制御する制御回路部等を有する電気回路である。そして、吐出制御部６３は、制御部７８からの制御信号に基づき、インク吐出ヘッド２７に備わる発熱抵抗体５５に供給されるパルス電流等を調整し、ノズル５２ａよりインクｉを吐出するインク吐出ヘッド２７を制御する。
警告部７４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示手段であり、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を表示する。また、警告部７４は、例えばスピーカ等の音声出力手段であってもよく、この場合は、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部７４は、表示手段及び音声出力手段をともに有するように構成してもよい。また、この警告は、情報処理装置７９のモニタやスピーカ等で行うようにしてもよい。
入出力端子７５は、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報をインタフェースを介して外部の情報処理装置７９等に送信する。また、入出力端子７５は、外部の情報処理装置７９等から、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を出力する制御信号や、印刷データ等が入力される。ここで、上述した情報処理装置７９は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器である。
情報処理装置７９等と接続される入出力端子７５は、インタフェースとして例えばシリアルインタフェースやパラレルインタフェース等を用いることができる。また、入出力端子７５は、情報処理装置７９との間で有線通信又は無線通信の何れ形式でデータ通信を行うようにしてもよい。
入出力端子７５と情報処理装置７９との間には、例えばインターネット等のネットワークが介在していてもよく、この場合、入出力端子７５は、
ＲＯＭ７６は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリであり、制御部７８が行う各処理のプログラムが格納されている。この格納されているプログラムは、制御部７８によりＲＡＭ７７にロードされる。ＲＡＭ７７は、制御部７８によりＲＯＭ７６から読み出されたプログラムや、プリンタ装置１の各種状態を記憶する。
制御部７８は、入出力端子７５から入力された印刷データ、ヘッドカートリッジ３から入力されがインク２の残量データ等に基づき、各部を制御する。制御部７８は、入力された制御信号等に基づいて各部を制御する処理プログラムをＲＯＭ７６から読み出してＲＡＭ７７に記憶し、この処理プログラムに基づき各部の制御や処理を行う。
なお、以上のように構成された制御回路７１においては、ＲＯＭ７６に処理プログラムを格納するようにしたが、処理プログラムを格納する媒体としては、ＲＯＭ７６に限定されるものでなく、例えば処理プログラムが記録された光ディスクや、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の各種記録媒体を用いることができる。この場合に制御回路７１は、各種記録媒体を駆動するドライブと直接又は情報処理装置７９を介して接続されてこれら記録媒体から処理プログラムを読み出すように構成する。
ここで、以上のように構成されるプリンタ装置１の印刷動作について図１３に示すフローチャートを参照にして説明する。なお、本動作はＲＯＭ７６等の記憶手段に格納された処理プログラムに基づいて制御部７８内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）の演算処理等により実行されるものである。
先ず、ユーザが、印刷動作をプリンタ装置１が実行するように、プリンタ本体４に設けられている操作パネル等を操作して命令する。次に、制御部７８は、ステップＳ１において、各装着部２２に所定の色のインクタンク５が装着されているかどうかを判断する。そして、制御部７８は、全ての装着部２２に所定の色のインクタンク５が適切に装着されているときはステップＳ２に進み、装着部２２においてインクタンク５が適切に装着されていないときはステップＳ７に進み、印刷動作を禁止する。
制御部７８は、ステップＳ２において、インクタンク５内のインク２が所定量以下、すなわちインク無し状態であるか否かを判断し、インク無し状態であると判断されたときは、警告部７４でその旨を警告し、ステップＳ７において、印刷動作を禁止する。一方、制御部７８は、インクタンク５内のインク２が所定量以上であるとき、すなわちインク２が満たされているとき、ステップＳ３において、印刷動作を許可する。
印刷動作を行う際は、ステップＳ４において、制御部７８がプリンタ駆動部７２によって各駆動機構５３，５４を駆動制御して記録紙Ｐを印刷可能な位置まで移動させる。具体的に、制御部７８は、図１４に示すように、ヘッドキャップ開閉機構６３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ２８をヘッドカートリッジ３に対してトレイ６５ａ側に移動させ、インク吐出ヘッド２７のノズル５２ａを露出させる。そして、制御部７８は、給排紙機構６４を構成する駆動モータを駆動させて記録紙Ｐを走行させる。具体的に、制御部７８は、トレイ６５ａから給紙ローラ８１によって記録紙Ｐを引き出し、同一方向に回転する一対の分離ローラ８２ａ，８２ｂによって引き出された記録紙Ｐの一枚を反転ローラ８３に搬送して搬送方向を反転させた後に搬送ベルト８４に記録紙Ｐを搬送し、搬送ベルト８４に搬送された記録紙Ｐを押さえ手段８５が所定の位置で保持させることでインク２が着弾される位置が決定されるように給排紙機構６４を制御する。
次に、制御部７８は、ステップＳ５において、吐出制御部６３によってインク吐出ヘッド２７を制御し、この印刷位置に搬送された記録紙Ｐに対してノズル５２ａよりインク液滴ｉを吐出、着弾させてインクドットからなる画像や文字等を記録させる。
このとき、インク吐出ヘッド２７では、インク２に０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されており、インク液室５４内壁に対するインク２の濡れ性が高められ、且つインク流路５６を移動するインク２中に微少な泡が生じることが抑制されていることから、インク液室５４内に充填されているインク２に微少な泡が発生することを抑制でき、インク液滴ｉの不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良を防止できる。
また、印刷された画像や文字は、着弾したインク液滴ｉに０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されていることから、光学濃度が高くなり、且つ境界滲みや混色ベタ斑の発生が抑制された高品位な画質になる。
さらに、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物がインク２に含有されていることにより、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物だけがインク２に含有されているときよりインク２中に微少な泡が発生することをさらに抑えることができる。また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２に多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が含有されていることによって、濡れ性がより高められ、画像や文字も品位を更に向上させることができる。
また、このインク吐出ヘッド２７では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯが含有されたインク２を用いた場合でも、インク２の微小な泡の発生を更に抑えることができ、濡れ性もより高めることができ、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物により得られる作用効果をさらに高めることができる。
そして、インク液滴ｉがノズル５２ａ吐出されると、インク液滴ｉを吐出した量と同量のインク２がインク流路５６から直ちにインク液室５４内に補充され、図８（Ａ）に示すように、元の状態に戻る。インク吐出ヘッド２７からインク液滴ｉが吐出されると、付勢部材４６の付勢力とダイアフラム４９の付勢力とによってインク室４２の開口部４４を閉塞している弁４５は、図８（Ｂ）に示すように、インク吐出ヘッド２７からインク液滴ｉが吐出された際に、開口部４４に分割されたインク流出路４３側のインク室４２内のインク２の負圧が高まると、インク２の負圧によりダイアフラム４９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト４８と共に弁４５を付勢部材４６の付勢力に抗して押し上げる。
このとき、インク室４２のインク流入路４１側とインク流出路４３側との間の開口部４４が開放され、インク２がインク流入路４１側からインク流出路４３側に供給され、インク吐出ヘッド２７のインク流路５６にインク２が補充される。そして、インク２の負圧が低下してダイアフラム４９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材４６の付勢力により弁シャフト４８と共に弁４５をインク室４２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構３４では、インク液滴ｉを吐出する度にインク２の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
インク吐出ヘッド２７においては、以上のようにしてインク２の供給が繰り返し行われるとき、すなわち複雑な構造の流路を通ってインク２が繰り返し供給されるときでも、インク２にインク液滴ｉに０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物が少なくとも含有されていることから、流路内を移動するインク２に微少な泡が発生することがなく、微少な泡が発生していないインク２がインク吐出ヘッド２７に供給され、不吐出や吐出曲がりといった吐出不良を防止できる。
このようにして、給排紙機構６４によって走行している記録紙Ｐには、順に印刷データに応じた文字や画像が優れた画質で印刷されることになる。そして、印刷が終了した記録紙Ｐは、ステップＳ６において、給排紙機構６４によって排紙口６６より排出される。
以上で説明したプリンタ装置１では、インクタンク５内に、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や、この有機化合物として上述した化１〜化５に示す多価アルコールを少なくとも含有するインク２が収容され、このインク２をノズル５２ａよりインク液滴ｉにして記録紙Ｐに吐出しており、インク２中に微小な泡が発生することが抑制されて吐出不良を防止できることから、画像にカスレや白抜けが生じることがなく、高品位な画質の画像や文字を印刷できる。
また、このプリンタ装置１では、インク２の０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物を少なくとも含有するインク２をインク液滴ｉにして記録紙Ｐに着弾させて印刷を行うことから、記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの濡れ性が高められて光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑の発生が抑制された高品位な画像の印刷を行うことができる。
さらに、このプリンタ装置１では、インク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物と共に、インク２の静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させたインク２で記録紙Ｐに印刷することにより、０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールによって得られる高品位な画像の印刷よりさらに高められた品位の画像の印刷を行うことができる。
また、このプリンタ装置１では、インク２の０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機化合物と共に、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯが含有されたインク２を用いた場合でも０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる多価アルコールによって得られる高品位な画像の印刷よりさらに高められた品位の画像の印刷を行うことができる。
なお、上述したヘッドカートリッジ２では、カートリッジ本体１２に対してインクタンク５が着脱可能となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。すなわち、このヘッドカートリッジ２自体が消耗品として取り扱われており、プリンタ本体３に対して着脱可能なことから、このカートリッジ本体１２にインクタンク５が一体に設けられた構成とすることも可能である。
以上は、本発明をプリンタ装置に適用した例について説明したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、液体を吐出する他の液体吐出装置に広く適用することが可能である。例えばファクシミリやコピー機、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−２５３２００号公報）、プリンタ配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置等にも適用可能である。
以上では、１つの発熱抵抗体５５がインク２を加熱して吐出するインク吐出ヘッド２７を例に挙げて説明したが、このような構造に限定されることはなく、複数の圧力発生素子を備え、各圧力発生素子に異なるエネルギー又は異なるタイミングでエネルギーを供給することで吐出方向を制御することが可能な吐出手段を備える液体吐出装置にも適用可能である。
以上では、１つの発熱抵抗体５５によってインク２を加熱しながらノズル５２ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子といった圧電素子等の電気機械変換素子等によってインクを電気機械的にノズルより吐出させる電気機械変換方式（特開昭５５−６５５５９号公報、特開昭６２−１６０２４３号公報、特開平２−２７０５６１号公報）を採用したものであってもよい。
以上では、ライン型のプリンタ装置１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えばインクヘッドが記録紙Ｐの走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型の液体吐出装置にも適用可能である。
【実施例】
【０００６】
以下、本発明を適用した記録液としてインクを実際に調製したサンプルについて説明する。
〈サンプル１〉
サンプル１では、先ず、イエロー系のインクを調製した。イエロー系のインクを調製する際は、色材となるアシッドイエロー１４２を３重量部と、溶媒として水７７重量部と、その他の溶媒としてグリセリン１０重量部と、ジエチレングリコール５重量部と、２−ピロリドン３重量部と、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲、具体的にはインクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下以下の範囲にさせるための有機溶媒としてトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル（以下、ＴＥＢＥと記す。）を３重量部とを混合し、ミリポア社製のポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過し、イエロー系のインクを調製した。
次に、ブラック系のインクを調製した。ブラック系のインクを調製する際は、色材となるフードブラック２を４重量部と、溶媒として水７６重量部と、その他の溶媒としてグリセリン１０重量部と、ジエチレングリコール４重量部と、２−ピロリドン３重量部と、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機溶媒としてＴＥＢＥを３重量部とを混合し、ミリポア社製のポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過し、ブラック系のインクを調製した。
このようにして、サンプル１では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機溶媒としてＴＥＢＥを含有するイエロー系のインクとブラック系のインクとを調製した。
〈サンプル２〉
サンプル２では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｆの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル３〉
サンプル２では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｇの多価アルコールを５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル４〉
サンプル４では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｌの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル５〉
サンプル５では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｏの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル６〉
サンプル６では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中Ｔの多価アルコールを３重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル７〉
サンプル７では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中ＡＥの多価アルコールを１重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル８〉
サンプル８では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための有機化合物として上述した表４中ＡＪの多価アルコールを５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル９〉
サンプル９では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるＴＥＢＥの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲、具体的にはインクの静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１３に示す有機化合物を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１０〉
サンプル１０では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるためのＴＥＢＥの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１８に示す有機化合物を０．７重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１１〉
サンプル１１では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｆの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化９に示す有機化合物を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル２と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１２〉
サンプル１２では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｆの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１７に示す有機化合物を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル２と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１３〉
サンプル１３では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｇの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１３に示す有機化合物を０．７重量部加えたこと以外は、サンプル３と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１４〉
サンプル１４では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｇの多価アルコールの他に、インクの静的表面張力を所定の範囲にさせるための多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として上述した化１７に示す有機化合物を０．７重量部加えたこと以外は、サンプル３と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１５〉
サンプル１５では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｆの多価アルコールの他に、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が３であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が８であり、エチレンオキサイド（ＥＯ）含有量が２２．１重量％のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体（ＥＯＰＯＥＯ）を０．５重量部加えたこと以外は、サンプル２と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１６〉
サンプル１６では、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が５であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が８であり、ＥＯの含有量が３２．２重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１５と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１７〉
サンプル１７では、ＴＥＢＥの代わりにインクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｉの多価アルコールを３重量部と、この多価アルコールの他に、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が４であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が１２であり、ＥＯの含有量が２０．２重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１８〉
サンプル１８では、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が７であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が１２であり、ＥＯの含有量が３０．７重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１７と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル１９〉
サンプル１９では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせるための上述した表４中Ｌの多価アルコールを３重量部と、この多価アルコールの他に、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が９であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が１６であり、ＥＯの含有量が２９．９重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル４と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２０〉
サンプル２０では、エチレンオキサイドユニット数（ｘ＋ｚ）が１２であり、プロピレンオキサイドユニット数（ｙ）が２１であり、ＥＯの含有量が３０．２重量％のＥＯＰＯＥＯを０．５重量部加えたこと以外は、サンプル１９と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２１〉
サンプル２１では、インクの０秒動的表面張力を所定の範囲にさせる有機溶剤を含有させなかったこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２２〉
サンプル２２では、ＴＥＢＥの代わりにイソプロピルアルコールを５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２３〉
サンプル２３では、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の代わりに日信化学工業製のアセチレングリコール系非イオン界面活性剤（商品名、オルフィンＥ１０１０）を１．５重量部加えたこと以外は、サンプル２１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２４〉
サンプル２４では、ＴＥＢＥを２重量部にしたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２５〉
サンプル２５では、ＴＥＢＥの他に、日信化学工業製のアセチレングリコール系非イオン界面活性剤（商品名、オルフィンＥ１０１０）を１．５重量部加えたこと以外は、サンプル２４と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
〈サンプル２６〉
サンプル２６では、ＴＥＢＥの代わりにイソプロピルアルコールを５重量部加え、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びＥＯＰＯＥＯの代わりに日信化学工業製のアセチレングリコール系非イオン界面活性剤（商品名、オルフィンＥ１０１０）を１．５重量部加えたこと以外は、サンプル１と同様にしてイエロー系及びブラック系のインクをそれぞれ調製した。
そして、各サンプルのインクについて０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した。以下の表６にサンプル１〜サンプル２６の０秒動的表面張力を低下させる有機化合物又は多価アルコール、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、及びＥＯＰＯＥＯの配合をまとめ、表７に各サンプルの０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した測定結果を示す。
【表６】
【表７】
なお、ここでは、協和界面科学社製の表面張力計（ＣＢＶＰ−Ｚ）を用い、２５℃雰囲気での０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した。ここで、サンプル１〜８、２１、２２及び２４ではインク成分より色材を除き、また、サンプル９〜１４、２３及び２５ではインク成分より色材と界面活性剤を除いて静的表面張力を測定し、その測定結果を０秒動的表面張力とした。表６中のＩ／Ｏ値は、表１及び表２に基づいて算出した。但し、上述したように、Ｃ連鎖の場合にも表１及び表２中のＩｓｏ分枝およびＴｅｒｔ分枝を適用した。
次に、各サンプルのイエロー系及びブラック系のインクについて、吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑、光学濃度の評価を行った。
なお、吐出安定性は、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて各インクを吐出した後に、一旦、インクジェットプリンタ装置からヘッドカートリッジを取り外し、このヘッドカートリッジを温度１０℃、湿度５０％の雰囲気中で５日間、さらに温度４０℃、湿度５０％の雰囲気中に５日間保存し、温度２０℃、湿度５０％の環境下に曝した。そして、再び、ヘッドカートリッジをライン型のインクジェットプリンタ装置に取り付けて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色について所定の領域の塗り潰した印刷、いわゆるベタ印刷を行った直後に、ヘッドカートリッジからインクタンクを取り外してインク吐出ヘッド内に微少な泡が発生していないかどうかを目視により観察した。また、印刷した画像も目視により観察した。
間欠吐出安定性は、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて各インクを吐出した後に、一旦、インクジェットプリンタ装置からヘッドカートリッジを取り外し、このヘッドカートリッジの吐出面を外部に露出した状態で温度３０℃、湿度１０％の雰囲気中で１０分間静置した。そして、再び、ヘッドカートリッジをライン型のインクジェットプリンタ装置に取り付けて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色それぞれのベタ印刷を行い、印刷した画像を目視により観察した。
境界滲みは、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色を隣接させたベタ印刷を行い、印刷した画像における各色の境界部の滲み具合を目視により観察した。
混色ベタ斑は、次のようにして評価した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて三菱製紙社製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色を重ね合わせるようにして８０％濃度のベタ印刷を行い、印刷した画像における色濃度の均一性、すなわち色むらの有無を目視により観察した。
光学濃度は、次のようにして測定した。各サンプルのインクをインクタンクにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着、ライン型のインクジェットプリンタ装置にて三菱製紙製のコピー用紙（商品名：三菱ＰＰＣ用紙）に各色それぞれのベタ印刷を行い、得られた画像についてマクベス社製の光学濃度計（ＴＲ９２４）により反射光学濃度を測定した。
以下、表８に以上のようにして評価した各サンプルの吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑、光学濃度の評価結果を示す。
【表８】
表８における吐出安定性では、画像全体に白抜けがなく、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡の発生がないものを◎印で示し、画質には問題がないが画像に僅かな白抜けがあり、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡が極少量発生したものを○印で示し、画質を劣化させる白抜けがあり、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡が極少量発生したものを△印で示し、画質を劣化させる白抜けがあり、且つインク吐出ヘッド内のインクに微少な泡が多量発生したものを×印で示している。表８における間欠吐出安定性では、画像が鮮明で、掠れがないものを○印で示し、画像に少しの掠れがあるものを△印で示し、画像全体に掠れがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示している。表８における境界滲みでは、境界部に各色のにじみが全くないものを◎印で示し、画質には問題がないが境界部に各色のにじみが少量あるものを○印で示し、境界部に画質を劣化させる各色のにじみがあるものを△印で示し、境界部全体に各色のにじみがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示している。表８における混色ベタ斑では、青色にベタ塗りされた画像に色ムラが全くないものを◎印で示し、画質には問題がないが画像に僅かな色ムラがあるものを○印で示し、画質を劣化させる色ムラがあるものを△印で示し、画像全体に色ムラがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示している。
表８に示す評価結果から、表７において０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされているサンプル１〜サンプル２０では、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲から外れるサンプル２１〜サンプル２６に比べ、吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑、光学濃度が優れていることがわかる。
サンプル２１〜サンプル２３、２６では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物が含有されてないことから、液室内や流路等に対する濡れ性を高めることが困難となり、インク内に微少な泡が発生して不吐出や吐出曲がり等といった吐出不良が生じ、白抜けや掠れが発生して画質が劣化してしまう。また、サンプル２１〜サンプル２３、２６では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物が含有されてないことから、コピー用紙に対する濡れ性も高めることが困難となり、境界滲みや混色ベタ斑が発生して高品位な画像を得ることができなくなる。
サンプル２４及びサンプル２５では、０秒動的表面張力を低くさせることが可能なＴＢＢＥが含有されているが、含有量が少な過ぎて０秒動的表面張力を十分に低くすることができず、サンプル２１〜サンプル２３、２６と同様に、吐出不良、境界滲み、混色ベタ斑が発生して高品位な画像を得ることができなくなる。
これらのサンプルに対し、サンプル１〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールが適量含有されており、表７に示すように０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされていることから、液室内や流路等に対する濡れ性が高められると共に、インク内に微少な泡が発生することが抑制される。これにより、サンプル１〜サンプル２０では、微少な泡によるノズルの目詰まりが防止されて吐出不良を防ぐことができ、白抜けや掠れのない高品位な画像を印刷できる。
また、サンプル１〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールが含有されて０秒動的表面張力が適切な範囲にされていることから、コピー用紙に対する濡れ性が高められ、境界滲みや混色ベタ斑の発生が抑制された高品位な画像を印刷できる。
特に、サンプル２〜サンプル８は、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物として炭素数が９以下の多価アルコールが含有されていることから、液室内や流路等に対する濡れ性がさらに高められ、吐出安定性が一層優れるものとなる。
また、サンプル９〜サンプル１４は、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールと共に、インクの静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物も含有されていることから、インク内に微少な泡が発生することをさらに抑制することができる。したがって、サンプル９〜サンプル１４では、境界滲みや混色ベタ斑の発生がさらに抑制された高品位な画像を印刷できる。
また、表８に示す評価結果から、表７において０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にされ、ＥＯＰＯＥＯが含有されているサンプル１５〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物としてＴＥＢＥや多価アルコールのみを含有するサンプル１〜サンプル８に比べ、吐出安定性、間欠吐出安定性、境界滲み、混色ベタ斑が更に優れていることがわかる。
サンプル１５〜サンプル２０では、０秒動的表面張力を低くさせるための有機化合物として多価アルコールと共に、界面活性剤として多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯも含有されていることから、インク内に微少な泡が発生することをさらに抑制することができる。したがって、サンプル１５〜サンプル２０では、境界滲みや混色ベタ斑の発生がさらに抑制された高品位な画像を印刷できる。
以上のことから、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や多価アルコールを含有させることは、吐出安定性、間欠吐出安定性に優れ、境界滲み、混色ベタ斑が抑制された高品位な印刷を可能にするインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
また、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物として炭素数が９以下の多価アルコールを含有させることは、吐出安定性にさらに優れるインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
さらに、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や多価アルコールと共に、インクの静的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有させることは、境界滲み、混色ベタ斑がさらに抑制され、さらに品位が高められた印刷を可能にするインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
また、インクを調製する際に、インクの０秒動的表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にさせる有機化合物や多価アルコールと共に、界面活性剤として多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に代わってＥＯＰＯＥＯを含有させることは、同様に、境界滲み、混色ベタ斑がさらに抑制され、さらに品位が高められた印刷を可能にするインクを調製する上で大変重要であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明は、微小泡立ちが少なく、吐出安定性に優れ、対象物となる普通紙に文字や画像などを多色印刷しても光学濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑の無いため、高品位な印刷に用いられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液において、
色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする記録液。
【請求項２】
２．上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の記録液。
【請求項３】
３．上記多価アルコールは、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載の記録液。
【請求項４】
４．上記多価アルコールとして化１〜化５に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載の記録液。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【請求項５】
５．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１項記載の記録液。
【請求項６】
６．界面活性剤として、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の記録液。
【請求項７】
７．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第６項記載の記録液。
【請求項８】
８．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化６〜化８に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第６項記載の記録液。
【化６】
【化７】
【化８】
【請求項９】
９．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第６項記載の記録液。
【請求項１０】
１０．界面活性剤として、化９に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載の記録液。
【化９】
【請求項１１】
１１．液体容器に収容された記録液を液滴の状態で吐出し、対象物に付着させることで記録を行う液体吐出装置に備わる液体吐出ヘッドに着脱可能に装着され、上記液体吐出ヘッドに対し、上記記録液の供給源となる液体カートリッジにおいて、
上記記録液は、色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項１２】
１２．上記記録液は、上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有していることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液体カートリッジ。
【請求項１３】
１３．上記多価アルコールは、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の液体カートリッジ。
【請求項１４】
１４．上記記録液は、上記多価アルコールとして化１０〜化１４に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の液体カートリッジ。
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【請求項１５】
１５．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液体カートリッジ。
【請求項１６】
１６．上記記録液は、界面活性剤として、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有していることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液体カートリッジ。
【請求項１７】
１７．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の液体カートリッジ。
【請求項１８】
１８．上記記録液は、上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化１５〜化１７に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の液体カートリッジ。
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【請求項１９】
１９．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の液体カートリッジ。
【請求項２０】
２０．上記記録液は、界面活性剤として化１８に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有していることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の液体カートリッジ。
【化１８】
【請求項２１】
２１．記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、上記吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に上記吐出口より上記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、上記液体吐出ヘッドに接続され、上記液体吐出ヘッドに対する上記記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置において、
上記記録液は、色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にある液体吐出装置。
【請求項２２】
２２．上記記録液は、上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有していることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項２３】
２３．上記多価アルコールは、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の液体吐出装置。
【請求項２４】
２４．上記記録液は、上記多価アルコールとして化１９〜化２３に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の液体吐出装置。
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【請求項２５】
２５．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項２６】
２６．上記記録液は、界面活性剤として炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有していることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項２７】
２７．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第２６項記載の液体吐出装置。
【請求項２８】
２８．上記記録液は、上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化２４〜化２６に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第２６記載の液体吐出装置。
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【請求項２９】
２９．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第２６項記載の液体吐出装置。
【請求項３０】
３０．上記液体吐出ヘッドは、上記吐出口が略ライン状に並んで設けられていることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項３１】
３１．上記記録液は、界面活性剤として化２７に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有していることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の液体吐出装置。
【化２７】
【請求項３２】
３２．記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、上記吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に上記吐出口より上記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、上記液体吐出ヘッドに接続され、上記液体吐出ヘッドに対する上記記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置による液体吐出方法において、
色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にある上記記録液を、上記液体吐出ヘッドの吐出口より吐出させることを特徴とする液体吐出方法。
【請求項３３】
３３．上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有する上記記録液を、上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の液体吐出方法。
【請求項３４】
３４．上記多価アルコールに、分岐した炭化水素基を含有させることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の液体吐出方法。
【請求項３５】
３５．上記記録液に含有される上記多価アルコールとして化２８〜化３２に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を用いることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の液体吐出方法。
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【請求項３６】
３６．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にある上記記録液を、上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の液体吐出方法。
【請求項３７】
３７．界面活性剤として、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有する上記記録液を上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の液体吐出方法。
【請求項３８】
３８．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に、分岐した炭化水素基を含有させることを特徴とする請求の範囲第３７項記載の液体吐出方法。
【請求項３９】
３９．上記記録液に含有される上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化３３〜化３５に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を用いることを特徴とする請求の範囲第３７項記載の液体吐出方法。
【化３３】
【化３４】
【化３５】
【請求項４０】
４０．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にある上記記録液を、上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３７項記載の液体吐出方法。
【請求項４１】
４１．界面活性剤として、化３６に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有する上記記録液を上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の液体吐出方法。
【化３６】
【請求項１】
１．対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液において、
色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする記録液。
【請求項２】
２．上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の記録液。
【請求項３】
３．上記多価アルコールは、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載の記録液。
【請求項４】
４．上記多価アルコールとして化１〜化５に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載の記録液。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【請求項５】
５．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１項記載の記録液。
【請求項６】
６．界面活性剤として、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の記録液。
【請求項７】
７．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第６項記載の記録液。
【請求項８】
８．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化６〜化８に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第６項記載の記録液。
【化６】
【化７】
【化８】
【請求項９】
９．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第６項記載の記録液。
【請求項１０】
１０．界面活性剤として、化９に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載の記録液。
【化９】
【請求項１１】
１１．液体容器に収容された記録液を液滴の状態で吐出し、対象物に付着させることで記録を行う液体吐出装置に備わる液体吐出ヘッドに着脱可能に装着され、上記液体吐出ヘッドに対し、上記記録液の供給源となる液体カートリッジにおいて、
上記記録液は、色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項１２】
１２．上記記録液は、上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有していることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液体カートリッジ。
【請求項１３】
１３．上記多価アルコールは、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の液体カートリッジ。
【請求項１４】
１４．上記記録液は、上記多価アルコールとして化１０〜化１４に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の液体カートリッジ。
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【請求項１５】
１５．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液体カートリッジ。
【請求項１６】
１６．上記記録液は、界面活性剤として、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有していることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液体カートリッジ。
【請求項１７】
１７．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の液体カートリッジ。
【請求項１８】
１８．上記記録液は、上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化１５〜化１７に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の液体カートリッジ。
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【請求項１９】
１９．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の液体カートリッジ。
【請求項２０】
２０．上記記録液は、界面活性剤として化１８に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有していることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の液体カートリッジ。
【化１８】
【請求項２１】
２１．記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、上記吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に上記吐出口より上記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、上記液体吐出ヘッドに接続され、上記液体吐出ヘッドに対する上記記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置において、
上記記録液は、色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にある液体吐出装置。
【請求項２２】
２２．上記記録液は、上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有していることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項２３】
２３．上記多価アルコールは、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の液体吐出装置。
【請求項２４】
２４．上記記録液は、上記多価アルコールとして化１９〜化２３に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の液体吐出装置。
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【請求項２５】
２５．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項２６】
２６．上記記録液は、界面活性剤として炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有していることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項２７】
２７．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、分岐した炭化水素基を有していることを特徴とする請求の範囲第２６項記載の液体吐出装置。
【請求項２８】
２８．上記記録液は、上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化２４〜化２６に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求の範囲第２６記載の液体吐出装置。
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【請求項２９】
２９．上記記録液は、静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第２６項記載の液体吐出装置。
【請求項３０】
３０．上記液体吐出ヘッドは、上記吐出口が略ライン状に並んで設けられていることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の液体吐出装置。
【請求項３１】
３１．上記記録液は、界面活性剤として化２７に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有していることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の液体吐出装置。
【化２７】
【請求項３２】
３２．記録液を液滴の状態で吐出させる吐出口を有し、上記吐出口と対向する位置まで搬送された対象物に上記吐出口より上記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、上記液体吐出ヘッドに接続され、上記液体吐出ヘッドに対する上記記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置による液体吐出方法において、
色素と、上記色素を分散させる溶媒とを有し、０秒動的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下の範囲にある上記記録液を、上記液体吐出ヘッドの吐出口より吐出させることを特徴とする液体吐出方法。
【請求項３３】
３３．上記色素及び上記溶媒の他に、有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１．１８以上、２．５以下の範囲にあり、且つ炭素数が９以下の炭素水素基を有する多価アルコールを含有する上記記録液を、上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の液体吐出方法。
【請求項３４】
３４．上記多価アルコールに、分岐した炭化水素基を含有させることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の液体吐出方法。
【請求項３５】
３５．上記記録液に含有される上記多価アルコールとして化２８〜化３２に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を用いることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の液体吐出方法。
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【請求項３６】
３６．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にある上記記録液を、上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の液体吐出方法。
【請求項３７】
３７．界面活性剤として、炭素数が９以下の炭化水素基を有し、且つ有機性値（ＯＶ）に対する無機性値（ＩＶ）の比率（Ｉ／Ｏ）が１以上、１．３３以下の範囲にある多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を含有する上記記録液を上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の液体吐出方法。
【請求項３８】
３８．上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物に、分岐した炭化水素基を含有させることを特徴とする請求の範囲第３７項記載の液体吐出方法。
【請求項３９】
３９．上記記録液に含有される上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物として化３３〜化３５に示す有機化合物のうちの何れか一種又は複数種を用いることを特徴とする請求の範囲第３７項記載の液体吐出方法。
【化３３】
【化３４】
【化３５】
【請求項４０】
４０．静的表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下の範囲にある上記記録液を、上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３７項記載の液体吐出方法。
【請求項４１】
４１．界面活性剤として、化３６に示す少なくとも１種類以上のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体を含有する上記記録液を上記吐出口より吐出させることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の液体吐出方法。
【化３６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５４３８２
【国際公開日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【発行日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６０３１（Ｐ２００５−５１６０３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１８３１６
【国際出願日】平成１６年１２月８日（２００４．１２．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【発行日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１８３１６
【国際出願日】平成１６年１２月８日（２００４．１２．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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