JP4182134B2 - インクセット、インクカートリッジのセット、記録ユニット、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクセットを構成する複数のインクがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有するインクカートリッジに収容されたインクセット、インクカートリッジのセット、記録ユニット、及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置においては、記録ヘッドからのインク漏れやインク供給過多による記録性能の低下を招かないように、インクカートリッジから記録ヘッドにインクを安定に供給することが要求されている。

従来から、インクを安定に供給するために、インクカートリッジにおけるインク収容部の圧力を様々な方法で調整することが検討されている。例えば、記録ヘッドにインクの水頭圧がかかることを防止する方法に関する提案がある（特許文献１参照）。又、インク収容部の内部に負圧発生部材として多孔質部材を有する構成とし、インクを保持することに関する提案がある（特許文献２乃至４参照）。更に、負圧発生部材として、圧力板やバネ部材を用いることに関する提案がある（特許文献５及び６参照）。
特開２００２−２３４１８３号公報 特開昭６３−１１８２６０号公報 特開平０２−５２２号公報 特開平０７−０６０９８４号公報 特開２００３−１９１４８９号公報 特開２００３−２５１８２１号公報

本発明者らは、色材として顔料を含有するインク（顔料インク）を収容するのに適したインクカートリッジとして、以下のようなインク収容部を有するインクカートリッジを用いることについて検討した。具体的には、多孔質のインク保持部材を有さないインクカートリッジを用ることについての検討を行った。このようなインクカートリッジは、顔料の沈降を抑制することができ、又、インクを使い切った後のインクカートリッジ内のインク残量を極力少なくすることができると考えられる。更に、インクジェット記録装置として、上記で述べたようなインクカートリッジを複数搭載することができるインクジェット記録装置を用いて検討を行った。

本発明者らは、上記インクジェット記録装置が記録を行っていないときに、記録ヘッドの吐出口列を覆うキャップに連通する吸引ポンプにより負圧を発生させることにより吐出口から不要なインク等を吸引して排出する、所謂クリーニング操作を行った。その後、再び記録ヘッドからインクを吐出させたところ、以下のような問題が起きることがわかった。即ち、同一のキャップで吸引して排出した複数の吐出口列のうち、特定のインク流路に他のインクが入り込む現象（以後、混色現象と呼ぶ）が起きることがわかった。

前記現象を本発明者らが初めて確認した際には、この混色現象は、以下に述べるような、これまでにも知られていた混色現象と同様のメカニズムにより生じるものであると考えた。即ち、記録ヘッドの表面に付着したインクやキャップ内に存在するインク（以後、インク残渣と呼ぶ）が、インク流路の毛管力等により、インク流路に入り込む。その結果、インク流路の吐出口近傍に、他のインクが入り込むようになる、と考えた。

そこで、本発明者らは、前記現象を回避する一般的な手法として通常行われる、記録の開始前にキャップ内にインクを吐出する操作（以後、予備吐出と呼ぶ）を行った。しかし、予備吐出するインク滴の数（予備吐出数）を通常の混色現象を解決するのに十分な予備吐出数と比較して大幅に増やしても、混色現象が解決することはなかった。

そこで、本発明者らは、インク流路の内部における、混色現象が起きた部分のインクを全て排出することを目的として、クリーニング操作を数回繰り返して行った。しかし、クリーニング操作の回数を増やしても、混色現象はなくなるどころか、かえって混色現象が悪化するという、本発明者らの予想に反した結果となった。

上記で述べた結果に基づいて、本発明者らは、混色現象について詳細に検討を行った結果、以下のことがわかった。即ち、この混色現象は、従来から確認されているインク流路の吐出口近傍や共通液室のうち、個々の吐出口に連通するインク流路の近傍での混色現象ではなく、インク流路の内部にまで、他のインクが入り込むという、新たな混色現象であることがわかった。尚、共通液室とは、記録ヘッドにおける、インクを吐出する複数の吐出口にそれぞれ連通する複数のインク流路に共通して連通する共通液室のことである。又、本発明におけるインク流路の内部とは、記録ヘッドのインク流路及び共通液室、更には、インクカートリッジのインク収容部から共通液室へインクを供給するためのインク供給路の全体のことである。

更に、上記で述べた混色現象が起きた場合に、クリーニング操作を行った後、インクを記録ヘッドより吐出しない状態でインクジェット記録装置をしばらく放置した。その後、再び記録を行うと、始めのうちは、前記吐出口が本来吐出するはずのインクを吐出した。しかし、この状態でしばらく記録を継続すると、突如、前記吐出口から吐出するはずのインクではないインクが吐出されるという、これまでに確認されることがなかった新たな現象が発生することがわかった。そして、吐出口から吐出するはずのインクではないインクとは、上記で述べた、インク流路の内部に入り込んだ他のインクであることがわかった。更に、クリーニング操作を行った後に、記録を行わない時間が長くなればなる程、特定のインク流路に入り込んだ他のインクが、インク流路の内部にまで入り込む現象が起きた。このような状態になると、予備吐出数を多少増やす程度で解決できる混色現象のレベルを遥かに超えることがわかった。

従って、本発明の目的は、上記で述べたような、新たな混色現象を抑制できるインクセットを提供することにある。又、本発明の別の目的は、前記インクセットを用いたインクカートリッジのセット、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することにある。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかるインクセットは、複数のインクで構成されるインクセットであって、前記インクセットを構成する複数のインクがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有するインクカートリッジに収容されてなり、前記インクセットを構成する複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とする。

又、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジのセットは、複数のインクカートリッジを有するインクカートリッジのセットであって、前記複数のインクカートリッジがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有し、前記インク収容部にそれぞれ収容されている複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とする。

又、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、複数のインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、前記複数のインクカートリッジがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有し、前記インク収容部にそれぞれ収容されている複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とする。

又、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録装置は、複数のインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記複数のインクカートリッジがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有し、前記インク収容部にそれぞれ収容されている複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とする。

本発明によれば、インク収容部が密閉状態となるインクカートリッジを用いる場合でも、混色現象の発生を抑制することができるインクセットを提供することができる。このため、従来と同程度の予備吐出を行うことで、優れた画像を提供することが可能となる。又、本発明の別の実施態様によれば、前記インクセットを用いたインクカートリッジのセット、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することができる。

以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。尚、インク、水溶性有機溶剤、色材等の比重、インクの粘度及び表面張力は、２５℃において常法によって測定することができる。後述の実施例においては、インク、水溶性有機溶剤、色材等の比重は、浮き型の比重計（商品名：標準比重計；テックジャム製）を用いて２５℃で測定した。又、インクの粘度は、ＲＥ８０Ｌ型粘度計（東機産業製）を用いて２５℃で測定した。又、インクの表面張力は、自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学製）を用いて２５℃で測定した。更に、本発明においては、差の値は絶対値として考えるものとする。

本発明者らは、上記で述べたような、従来にない混色現象が起きるメカニズムを解明するために、様々な検討を行った。先ず、どのような条件が揃ったときに混色現象が起きるのかということについて検討を行ったところ、以下の条件が揃ったときに、混色現象が顕著に起きることがわかった。即ち、（１）インクジェット記録装置に搭載されている複数のインクのうち、吐出口が隣接し合う少なくとも２種のインクにおける比重の差が０．０２０以上である。又、（２）前記少なくとも２種のインクが、インクを収容するインク収容部が密閉状態となるインクカートリッジにそれぞれ収容されている。

前記（１）及び（２）の２つの条件が揃うと、比重が相対的に大きいインクを吐出するインク流路の内部に、比重が相対的に小さいインクが入り込む。その結果、本発明の課題であるインク流路の内部における混色現象（以下、第１の混色現象と呼ぶ）が発生することがわかった。

尚、本発明における、「密閉状態となるインク収容部」は、クリーニング操作の際に、インク収容部と大気が接する部分が実質的に存在しない状態となり得ることを意味する。具体的には、インク収容部と大気が接する部分がインク供給口のみであること、つまり、インク収容部に収容されたインクと大気とが、インク供給口のみを介して連通することを意味する。

インク収容部は、より具体的には以下のような構成となっている。インクジェット記録装置は、インクの乾燥等を防ぐために記録ヘッドの吐出口をキャップで覆うようになっており、前記キャップはチューブを介して廃インク吸収体と連通する構成を有する。そして、クリーニング操作を行う際には、記録ヘッドの吐出口と前記キャップとが当接する。キャップに連通するチューブは廃インク吸収体と連通しているものの、クリーニング操作を行っている間は、前記チューブの内部はインクで満たされる。そのため、インク収容部と大気が接する部分がインク供給口のみであるインク収容部は実質的に密閉状態となる。尚、前記キャップは、複数の吐出口列をまとめて同一のキャップでキャッピングして、クリーニング操作、即ち吸引を行う構成となっている。

上記で挙げた（１）及び（２）の条件が揃ったときに、第１の混色現象の起きる原因は明確ではないが、本発明者らはその原因を以下のように推測している。負圧発生部材として、圧力板やバネ部材を用いたインクカートリッジは、インク供給口のみを介してインクと大気とが連通する。このようなインクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置においてクリーニング操作が行われている間は、インク収容部は実質的に密閉状態となる。一方、クリーニング操作が終了した後には、インク収容部は再び開放状態となる。

このような構成のインクカートリッジは、記録ヘッドのインク流路の内部における負圧変動（以下、リップルと呼ぶ）が、インク収容部が常に大気と接する構成、例えば、インク供給口に加えて大気連通口を有するインクカートリッジと比較して大きくなる。具体的には、インク供給口に加えて大気連通口を有するインクカートリッジのリップルが１０ｍｍＨｇ程度である。これに対して、密閉状態となるインク収容部を有するインクカートリッジのリップルは、２０ｍｍＨｇから３０ｍｍＨｇ程度である。本発明者らは、このようにリップルが大きいことにより、インク残渣がインク流路の内部に引き込まれる力が急激に大きくなることが、第１の混色現象が起きる主な原因の１つであると推測する。

本発明者らの検討の結果、インクジェット記録装置に搭載された複数のインクカートリッジのうち、インクカートリッジ内のインク残量が他のインクカートリッジと比較して極端に少ないインクカートリッジが存在する場合、以下の現象が起きることがわかった。即ち、インク残量が少ないインクカートリッジと連通する記録ヘッドのインク流路は、他のインクカートリッジと連通する記録ヘッドのインク流路と比較して、クリーニング操作前後のリップルがより大きくなることがわかった。その結果、インク残渣が、インク残量が少ないインクカートリッジと連通するインク流路の内部に特に顕著に引き込まれることが確認された。

次に、本発明の最大の特徴である、複数のインクにおける比重の差と第１の混色現象との関係を説明する。上記で述べたように、インク収容部が密閉状態となるインクカートリッジを用いる場合、インク残渣がインク流路の内部に入り込む現象が顕著に発生する。このとき、もともとインク流路の内部に存在するインクの比重よりも、比重が小さいインク残渣が前記インク流路の内部に引き込まれた場合、前記インク流路の内部では以下に述べるような現象が起きる。

第１の混色現象が起きる場合、従来から知られている、インク流路の吐出口近傍や共通液室のうち、個々の吐出口に連通するインク流路の近傍での混色現象（以下、第２の混色現象と呼ぶ）とは異なり、インク流路の内部にまでインク残渣が存在する。しかし、これらの第１の混色現象及び第２の混色現象における、クリーニング操作直後のインク流路におけるインク残渣の存在状態はほぼ同様であると考えられる。即ち、第１の混色現象が起きた場合の方がインク流路の内部のより広範囲にインク残渣が分布する。

しかし、第１の混色現象が起きる場合は、リップルに起因する流体の移動の影響が低下し始めると、複数のインクにおける比重の差に起因する、つまり重力に従った流体の移動が支配的になる。即ち、もともとインク流路の内部に存在していた比重が大きいインクは、インク流路の吐出口近傍に移動する。又、前記インク流路に引き込まれたインク残渣のうち比重が小さいインク残渣は、インク流路の内部、特にはインクカートリッジのインク収容部から共通液室へインクを供給するインク供給路にまで移動する。このようにして、インク流路の内部には、色材の濃度分布が存在するようになる。その結果、クリーニング操作を行った後、インクを吐出口より吐出しない状態でインクジェット記録装置をしばらく放置して、その後再び記録を行うと、始めのうちは、吐出口が吐出するはずのインクを吐出する。しかし、この状態でしばらく記録を継続すると、突如、前記吐出口から吐出するはずのインクではないインク、即ち、前記インク流路の内部に引き込まれた他のインクが吐出されるという、これまでに確認されることがなかった現象が発生したものと推測している。従って、これまでに述べてきたことからも明らかであるように、この第１の混色現象は、従来から知られている第２の混色現象とは全く異なる現象である。

更に、本発明者は、色材として染料を含有するインク（染料インク）と比較して、色材として顔料を含有するインク（顔料インク）を用いると、上記で述べた第１の混色現象がより顕著に起きることを確認した。この理由は明確ではないが、本発明者らはその理由を以下のように推測している。即ち、顔料、特には後述する樹脂分散型顔料は、染料と比較して、色材、即ち顔料や顔料分散体そのものの比重の差が大きい。このため、顔料インクを用いると、インク流路の内部では、複数のインクにおける比重の差に起因する流体の移動に加えて、複数の色材における比重の差に起因する色材の移動が起きることになり、第１の混色現象がより顕著に起きると考えられる。複数のインクにおける比重の差は、時間の経過と共に減少するが、色材の比重の差は、時間が経過しても減少しない。このため、インク流路の内部で液体の流動性が失われない限りは常に、色材の比重の差に起因する色材の移動が発生している状態となる。クリーニング操作を行った後、記録を行わない時間が長い程、インク流路の内部に入り込んだインク残渣中の色材が、インク流路の内部にまで入り込む現象は、この色材の比重の差に起因するものでもあると推測する。

上記で述べた第１の混色現象を抑制するために本発明者らが検討を行った結果、インクセットを構成する複数のインク間の特性を以下の関係とすることで、上記で述べた課題を解決することができるという知見を得た。即ち、インクセットを構成する複数のインクをそれぞれ収容するインクカートリッジとして、インク収容部が密閉状態となるインクカートリッジを用いる場合に、以下の構成を満たすことが必要であることがわかった。前記複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差を０．０２０未満とすることで、第１の混色現象を抑制できるという知見を得た。

尚、本発明者らが、インク収容部が常に大気と接する構成のインクカートリッジ、例えば、インク供給口に加えて大気連通口を有するインクカートリッジを用いて検討を行った結果、以下のことがわかった。即ち、前記インクカートリッジに、比重の差が０．０２０以上である複数のインクをそれぞれ充填して、クリーニング操作を行った後、インクを吐出口より吐出しない状態でインクジェット記録装置をしばらく放置して、その後再び記録を行った。しかし、この場合には、第１の混色現象が起きないことがわかった。

この事実は、以下のことを裏付けるものであると言える。即ち、インク供給口に加えて大気連通口を有するインクカートリッジを用いる場合と、インク収容部が密閉状態となるインクカートリッジを用いる場合では、クリーニング操作の前後におけるリップルが異なる。具体的には、インク収容部が密閉状態となるインクカートリッジを用いる場合の方が、クリーニング操作の前後におけるリップルが相対的に大きくなる。このため、これらの２種類のインクカートリッジを用いる場合には、インク流路の内部での複数のインクにおける比重の差に起因する流体の移動の程度が異なり、このことが第１の混色現象の発生に影響を与える。

一般に、複数のインクにおける比重の差に起因する流体の移動は、リップルの値によらず生じる現象と考えられる。しかし、上記の事実から判断すると、一定値以上のリップルに起因する流体の移動速度が存在するようになることで初めて、比重の差に起因する流体の移動が起きると考えられる。

上記で述べたように、第１の混色現象を抑制するためには、インクセットを構成する複数のインクをそれぞれ収容するインクカートリッジとして、インク収容部が密閉状態となるインクカートリッジを用いる場合に、以下の構成を満たすことが必要である。即ち、前記複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差を０．０２０未満とすることが重要である。しかし、色材として顔料を含有するインクを用いる場合、顔料の分散安定性やインクの吐出安定性等の信頼性を考慮すると、インクセットを構成する全てのインクの比重を全く同じ値に揃えることは困難であることがわかった。そこで、本発明者らが検討を行った結果、第１のインク及び第２のインクにおける比重の差を０．００３０以上とすることが好ましい。本発明においては、第１のインク及び第２のインクにおける比重の差を０．００３０以上０．０２０未満とすることがより好ましい。

従来のインクセットは、顔料の分散安定性やインクの吐出安定性等の信頼性、及び、ブリーディングや光学濃度等の画像特性、の向上を課題としたものが多かった。かかるインクセットは上記で述べた課題を解決するために、顔料の種類やその表面状態に応じて、分散剤、水性媒体等の種類や、インク中のこれらの含有量等を、適切に決定しているものであった。しかし、従来のインクセットにおいては、密閉状態となるインク収容部を有するインクカートリッジに収容されたインクを吐出するわけではなかったため、本発明が課題とする第１の混色現象が起きることが確認されていなかった。当然のことながら、従来のインクセットにおいては起きることがない第１の混色現象という課題を認識して、かかる課題を解決するために、インクセットを構成する複数のインクの比重をあえて揃えることは行われていなかったと言える。このことは、インクセットを構成する複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差を０．０２０未満に規定することで、第１の混色現象を解決するような発明はこれまでに存在しないことを意味する。つまり、本発明は、従来のインクセットでは認識されていなかった、第１の混色現象を抑制するという新規な課題を解決することを目的とするものである。そして、本発明者らは、インクセットを構成する複数のインクの比重をできるだけ揃えるという従来にない概念を考慮した。その結果、インクセットを構成する複数のインクにおいて、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差を０．０２０未満とすることで初めて、第１の混色現象を解決できるという知見を得て、本発明を為すに至った。

本発明者らの検討の結果、第１のインクの比重及び第２のインクの比重を、それぞれ１．０３０以上とすることで、第１の混色現象をより効果的に抑制することができることがわかった。第１のインク及び第２のインクの比重がそれぞれ１．０３０未満であると、インク流路の内部にインク残渣が引き込まれた際に、クリーニング操作の前後におけるリップルが大きいことに起因する液体の移動の速度が大きくなる。この結果、インク流路に引き込まれたインク残渣は、インク流路の内部に移動しやすくなる。このため、第１のインクの比重及び第２のインクの比重が、それぞれ１．０３０以上である場合と比較して、第２の混色現象が悪化することがあり、予備吐出数を増やす必要が生じる場合がある。又、インクの吐出安定性や耐固着性等の信頼性を考慮すると、第１のインクの比重及び第２のインクの比重を、それぞれ１．１００以下とすることが好ましい。更には、第１のインクの比重及び第２のインクの比重を、それぞれ１．０３０以上１．１００以下、更には、それぞれ１．０４１以上１．０９３以下とすることで、混色現象を抑制する効果をより顕著に得ることができるため、特に好ましい。又、インクセットを構成する全てのインクの比重を、それぞれ１．０３０以上１．１００以下、更には、それぞれ１．０４１以上１．０９３以下とすることが特に好ましい。

更に、インク流路の内部に複数のインクが存在する場合、これらのインクが含有する色材の比重の差に起因する色材の移動を抑制するために、インクセットを構成する複数のインクがそれぞれ含有する色材の比重が、以下の関係を満たすことが好ましい。即ち、第１のインクが含有する色材及び第２のインクが含有する色材のうち、比重が最も大きい第１の色材及び比重が最も小さい第２の色材における比重の差を、０．０２０以下とすることが好ましい。本発明者らは、色材として有機顔料を用いた場合の、色材の比重と混色現象の関係について検討を行った。具体的には、比重が比較的大きいＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７と平均的な比重のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２の混色現象と、比重がやや大きいＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２の混色現象を比較した。その結果、後者の方が、即ち、比重の差が小さい色材の組み合わせの方が、第２の混色現象をより少ない予備吐出数で抑制できることを確認した。又、インクの吐出安定性や耐沈降性等の信頼性を考慮すると、第１の色材及び第２の色材における比重の差を０．０１０以下とすることが好ましい。

尚、本発明における色材とは、染料や顔料を指す。更に、本発明において、色材が顔料である場合は、色材とは、顔料及び分散剤を含有する顔料分散体のことも指す。又、本発明における色材の比重とは、インク中の色材（色材が顔料である場合は、顔料及び分散剤を含有する顔料分散体）と水以外の成分を全て水に置換した液体の比重のことを言う。

更に、第１のインク及び第２のインクの各インク中の色材の含有量を以下のようにすることが好ましい。即ち、第１の色材の含有量及び第２の色材の含有量が同じであるか、又は第１の色材の含有量が第２の色材の含有量よりも小さい方が好ましい。このような色材の含有量とすることで、色材の比重の差に起因する混色現象が起きにくくなるためである。尚、前記現象は、第１のインク及び第２のインクの各インクの色材の比重が、１．０１７以上１．０３９以下である場合に、より顕著な差として現れる。

又、第１のインクが含有する水溶性有機溶剤及び第２のインクが含有する水溶性有機溶剤のうち、比重が最も小さい水溶性有機溶剤を第１の水溶性有機溶剤とする。このとき、第１の水溶性有機溶剤及び第１の色材における比重の差を、０．０４９以下とすることが好ましい。このようにすることで、インク流路の内部に複数のインクが存在する状態で、インクジェット記録装置を長時間放置した際の、色材の移動を抑制することができるためである。

更に、第１のインクを吐出する記録ヘッドの流路抵抗を、第２のインクを吐出する記録ヘッドの流路抵抗よりも大きくすることが好ましい。このようにすることにより、クリーニング操作を行う際に、第１のインクを吐出口から吸引して排出するインクの体積を、第２のインクを吐出口から吸引して排出するインクの体積よりも少なくすることができる。この結果、第１のインクを吐出する記録ヘッドのリップルが、第２のインクを吐出する記録ヘッドのリップルよりも小さくなり、第１のインクを吐出するインク流路の内部にインク残渣が引き込まれることを抑制できる。更に、第１のインクを吐出するインク流路の内部では、リップルに起因する流体の移動を抑制できるため、複数のインクにおける比重の差に起因する流体の移動を抑制することが可能となる。この結果、第１の混色現象を抑制するという効果を顕著に得ることができると考えられる。

尚、記録ヘッドの流路抵抗を調整する手段には様々な方法がある。本発明においては、インクの粘度を調整することで、記録ヘッドの流路抵抗を適切に調整することができる。具体的には、第１のインクの粘度を第２のインクの粘度よりも大きくすることで、第１のインクを吐出する記録ヘッドの流路抵抗を、第２のインクを吐出する記録ヘッドの流路抵抗よりも大きくすることができる。尚、第１のインク及び第２のインクにおける粘度の差は、インク流路の構成によって多少の違いがあるが、具体的には、第１のインクの粘度を第２のインクの粘度に対して１０％以上、更には１５％以上大きくすることが好ましい。但し、インクの吐出安定性や保存安定性等の信頼性を考慮すると、第１のインク及び第２のインクの粘度を、それぞれ２．０ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。又、インクセットを構成する全てのインクの粘度を、それぞれ２．０ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下とすることが特に好ましい。

更に、本発明者らは、第１の混色現象をより効果的に抑制する方法を見つけることを目的として、以下のような検討を行った。

一般に、２種の液体が互いに接触する場合、その拡散の状態は、以下に述べる２つのパターンにわけられる。以下、２種の液体が互いに接触したときの挙動を示す模式図である図９を参照して説明する。先ず、第１のパターンは図９のＡに示すように、一方の液体（液体２：Ｚ１００１）が、他方の液体（液体１：Ｚ１０００）中に一方的に広がっていくものである。次に、第２のパターンは図９のＢに示すように、互いの液体が他方の液体中に拡散しようとするため、これらの液体が接触した境界部分で混ざり合った液体（Ｚ１００２）の状態となるものである。このとき、これらの２種の液体がインクである場合には、インクが接触した境界部分では、インクが滲んだような状態となる。これらのような２つのパターンの現象が起きる要因には様々なことが考えられる。例えば、表面張力が異なる２種の液体を互いに接触させる場合や、表面張力が実質的に等しい２種の液体を互いに接触させる場合等が挙げられる。このとき、表面張力が異なる２種の液体を互いに接触させる場合は、図９のＡのようになり、表面張力が実質的に等しい２種の液体を互いに接触させる場合は、図９のＢのようになる。尚、前記現象は、例えば、２種のインクを等量（質量比）でシャーレ等に滴下して、インクを互いに接触させたときの挙動を観察することで確認することができる。

そこで、本発明者らは、上記で述べた現象を利用して、第１の混色現象をより効果的に抑制することを目的として検討を行った。即ち、インクセットを構成する複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインクの表面張力を、比重が最も小さい第２のインクの表面張力よりも小さくなるようにインクセットを構成する。このようにすることで、インク残渣が第１のインクを吐出するインク流路の方向へ引っ張られることを予想して、検討を行った。その結果、インクの表面張力の関係を、上記関係となるようにしなかった場合と比較して、第１のインクの表面張力が第２のインクの表面張力よりも小さい場合はより少ない予備吐出数で第１の混色現象を抑制できることがわかった。

前記知見に基づいて本発明者らが検討した結果、以下の構成を満たすことが好ましいことがわかった。即ち、第１のインクの表面張力を、第２のインクの表面張力よりも小さくすることが好ましい。更には、前記第２のインクの表面張力が、前記第１のインクの表面張力よりも３ｍＮ／ｍ以上大きいことが好ましい。このような構成とすることにより、吐出安定性や保存安定性等の信頼性が高いレベルで得られ、且つ、第１の混色現象をより効果的に抑制できることがわかった。

本発明においては、第１のインク及び第２のインクの表面張力を、それぞれ２５．０ｍＮ／ｍ以上５０．０ｍＮ／ｍ以下、更には、２５．０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下とすることが好ましい。又、インクセットを構成する全てのインクの表面張力を、それぞれ２５．０ｍＮ／ｍ以上５０．０ｍＮ／ｍ以下、更には、２５．０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下とすることが特に好ましい。

尚、本発明においては、インクを構成する成分の種類や含有量を適切に決定することで、インクの比重、粘度、及び表面張力を調整することができる。又、樹脂を分散剤として用いて顔料を水性媒体中に分散している顔料インクの場合は、樹脂の種類や含有量等を適切に決定することでも、インクの比重、粘度、及び表面張力を調整することができる。

＜インク＞
以下、インクを構成する各成分について説明する。

（水性媒体）
インクセットを構成する各インクには、水及び水溶性有機溶剤を含有する水性媒体を用いることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として３．０質量％以上５０．０質量％以下とすることが好ましい。又、インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として５０．０質量％以上９５．０質量％以下とすることが好ましい。

水溶性有機溶剤は、具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。メタノール、エタノール、プロパノール、プロパンジオール、ブタノール、ブタンジオール、ペンタノール、ペンタンジオール、ヘキサノール、ヘキサンジオール、等の炭素数１〜６のアルキルアルコール類。ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類。アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類。平均分子量２００、３００、４００、６００、及び１，０００等の、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類。エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等の炭素数２〜６のアルキレン基を持つアルキレングリコール類。ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート。グリセリン。エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類。Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等。中でも特に、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、平均分子量１，０００のポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、又は２−ピロリドンを用いることが好ましい。又、水は、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。

（色材）
色材は、従来のインクに用いられるものであれば、何れのものも用いることができる。具体的には、アニオン性基を有する染料や、顔料を用いることができる。顔料は、分散剤を用いて顔料を分散する樹脂分散タイプの顔料（樹脂分散型顔料）や、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散型顔料）を用いることができる。又、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合した顔料（樹脂結合型自己分散顔料）、顔料の分散性を高めて分散剤等を用いることなく分散可能としたマイクロカプセル型顔料等も用いることができる。

［染料］
染料は、カラーインデックス（ＣＯＬＯＵＲ ＩＮＤＥＸ）に記載されている酸性染料、直接染料、反応性染料であれば何れのものも用いることができる。又、カラーインデックスに記載のない染料であっても用いることができる。本発明においては、特に、アニオン性基、例えば、カルボキシル基やスルホン酸基を有する染料を用いることが好ましい。インク中の染料の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として１．０質量％以上１０．０質量％以下、更には１．０質量％以上５．０質量％以下とすることが好ましい。

染料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、例えば、以下のものを用いることができる。Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、９８、１００、１１０等。Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２３０等。Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６等。Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９等。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、９４、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９等。Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１等。

［顔料］
顔料は、カーボンブラックや有機顔料を用いることが好ましい。インク中の顔料の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として０．１質量％以上１５．０質量％以下、更には１．０質量％以上１０．０質量％以下とすることが好ましい。

ブラックインクは、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックを顔料として用いることが好ましい。具体的には、例えば、以下の市販品等を用いることができる。レイヴァン：７０００、５７５０、５２５０、５０００ＵＬＴＲＡ、３５００、２０００、１５００、１２５０、１２００、１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、１１７０、１２５５（以上、コロンビア製）。ブラックパールズＬ、リーガル：３３０Ｒ、４００Ｒ、６６０Ｒ、モウグルＬ、モナク：７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、２０００、ヴァルカンＸＣ−７２Ｒ（以上、キャボット製）。カラーブラック：ＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス：３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック：６、５、４Ａ、４（以上、デグッサ製）。Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上、三菱化学製）。又、本発明のために新たに調製したカーボンブラックを用いることもできる。勿論、本発明はこれらに限定されるものではなく、従来のカーボンブラックを何れも用いることができる。又、カーボンブラックに限定されず、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子や、チタンブラック等を顔料として用いてもよい。

有機顔料は、具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッド等の水不溶性アゾ顔料。リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂ等の水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料。インジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料。フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等。勿論、本発明はこれらに限定されるものではない。

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

［分散剤］
上記で挙げたような顔料を水性媒体に分散するための分散剤は、水溶性を有する樹脂であれば何れのものも用いることができる。中でも特に、分散剤の重量平均分子量が１，０００以上３０，０００以下、更には３，０００以上１５，０００以下のものが好ましい。インク中の分散剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として０．１質量％以上５．０質量％以下とすることが好ましい。

分散剤は、具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。スチレン、ビニルナフタレン、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、又はこれらの誘導体等を単量体とするポリマー。尚、ポリマーを構成する単量体のうち１つ以上は親水性単量体であることが好ましく、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等を用いても良い。又は、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂を用いることもできる。これらの樹脂は、塩基を溶解した水溶液に可溶である、即ち、アルカリ可溶型であることが好ましい。

（その他の成分）
インクセットを構成する各インクは、前記成分の他に、保湿性維持のために、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタン等の保湿性固形分を含有してもよい。インク中の保湿性固形分の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として０．１質量％以上２０．０質量％以下、更には３．０質量％以上１０．０質量％以下とすることが好ましい。

更に、インクセットを構成する各インクには、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤等の界面活性剤を用いてもよい。具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノール類、アセチレングリコール化合物、アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物等を用いることができる。

又、インクセットを構成する各インクは、前記成分以外にも必要に応じて、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、及び蒸発促進剤等の種々の添加剤を含有してもよい。

＜インクセット、インクカートリッジのセット＞
本発明にかかるインクセット又はインクカートリッジのセットは、複数のインクを組み合わせて用いるものであれば、下記に挙げる何れの形態をとるものであってもよい。例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各インクをそれぞれ収容するインク収容部が一体となった構造の、インクカートリッジ又は記録ヘッド付きインクカートリッジで構成されるインクセット又はインクカートリッジのセットが挙げられる。又、シアン、マゼンタ、イエローの各インクをそれぞれ収容するインク収容部が一体となった構造の、インクカートリッジ又は記録ヘッド付きインクカートリッジで構成されるインクセット又はインクカートリッジのセットが挙げられる。更に、上記で挙げたようなインクを収容するそれぞれ個別のインクカートリッジが、インクジェット記録装置に着脱自在であるインクセット又はインクカートリッジのセットが挙げられる。何れにしても、本発明は、インクジェット記録装置において、又はインクカートリッジとして、組み合わせて用いる他のインクに対して、インクそのものの特性を相対的に規定するものであり、上記で挙げた形態に限らず、どのような変形の形態としてもよい。

＜インクジェット記録方法＞
本発明にかかるインクセットを構成する複数のインクは、インクをインクジェット方式で吐出するインクジェット記録方法に適用することが特に好ましい。インクジェット記録方法は、インクに力学的エネルギーを作用することによりインクを吐出する記録方法や、インクに熱エネルギーを作用することによりインクを吐出する記録方法などがある。特に、本発明においては、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法を好ましく用いることができる。

＜インクカートリッジ＞
本発明にかかるインクセットを構成する複数のインクを用いて記録を行うのに好適なインクカートリッジは、これらのインクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジが挙げられる。以下に、インクカートリッジの構成を説明する。

図８は、インクカートリッジの分解斜視図である。図８において、インクカートリッジ１００は、筐体１と蓋部材２で構成されるケース部材と、筐体１に接着され折り返し部を有する凸型シート３を備え、これらによってインク収容部を形成する。インク収容部内には、圧力板４とこれを凸型シート側へ付与する圧縮コイルバネ５が設けられる。このように凸型シート３を外方に付勢することによって、インク収容部内に負圧が発生している。筐体１の一側部には記録ヘッド（不図示）へのインク流路と接触するインク供給口６が設けられる。筐体１は前記の通りインクを収容する容器を構成する。凸型シート３は、筐体１の外周部に溶接される。筐体１の開口部には蓋部材２が取り付けられ、外方に凸型となる凸型シート３を保護している。

＜記録ユニット＞
本発明にかかるインクセットを構成する複数のインクを用いて記録を行うのに好適な記録ユニットは、これらのインクを収容するインク収容部を有するインクカートリッジと、記録ヘッドとを備えた記録ユニットが挙げられる。本発明においては特に、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出する記録ユニットを用いることが好ましい。

＜インクジェット記録装置＞
本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクセットを構成する複数のインクをそれぞれ収容するインク収容部を有するインクカートリッジと、インクを吐出する記録ヘッドとを備えたものであることを特徴とする。本発明においては特に、記録ヘッドが、熱エネルギーをインクに付与することにより、インクを吐出するインクジェット記録装置である場合に、顕著な効果を得ることができる。

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

図１は、インクジェット記録装置の斜視図である。又、図２及び図３は、インクジェット記録装置の内部機構を説明するための図であり、図２は右上部からの斜視図、図３はインクジェット記録装置の側断面図をそれぞれ示したものである。

給紙を行う際には、先ず、給紙トレイＭ２０６０を含む給紙部において所定枚数の記録媒体が、給紙ローラＭ２０８０と分離ローラＭ２０４１から構成されるニップ部に送られる（図１及び図３参照）。記録媒体はニップ部で分離され、最上位の記録媒体のみが搬送される。搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラホルダＭ３０００及びペーパーガイドフラッパーＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に送られる。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とからなるローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転され、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される（以上、図２及び図３参照）。

画像を形成する際には、キャリッジ部は記録ヘッドＨ１００１（図４参照）を目的の画像形成位置に配置して、電気基板Ｅ００１４（図２参照）からの信号に従って記録媒体にインクが吐出される。尚、記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成は後述する。記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながらキャリッジＭ４０００（図２参照）が列方向に走査する主走査と、搬送ローラＭ３０６０（図２及び図３参照）が記録媒体を行方向に搬送する副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に画像を形成する。

最後に、記録媒体は、排紙部で第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップに挟まれ（図３参照）、搬送されて排紙トレイＭ３１６０（図１参照）に排出される。

図７は、インクジェット記録装置のクリーニング部の構成を示す模式図である。クリーニング部は、キャップＭ５０１０を記録ヘッドＨ１００１の吐出口を有する面（吐出口面）に当接させた状態で、ポンプＭ５０００を作動すると、記録ヘッドＨ１００１からインク等を吸引して、記録ヘッドＨ１００１（図４参照）のクリーニング操作を行う。上下可動機構によりキャップホルダＭ５０６０を上昇させてキャップＭ５０１０を記録ヘッドＨ１００１の吐出口面に適当な密着力で当接させてキャッピングする。キャッピングされた状態でポンプＭ５０００を作動すると、吐出口面とキャップＭ５０１０との間に負圧が発生し、吐出口列を構成する各吐出口からインクが吸引される。本発明においては、第１のインクを吐出する吐出口列及び第２のインクを吐出する吐出口列を同一のキャップでキャッピングすることが好適である。このキャッピングされた状態では、前記吐出口列は吸引室Ｍ５０２０及びＭ５０３０によって密閉され、前記吐出口列は吸引室Ｍ５０２０及びＭ５０３０によって密閉される。

吸引室Ｍ５０２０及びＭ５０３０には、インク排出口Ｍ５０７０及びＭ５０８０が設けられている。図示の例では、吸引室Ｍ５０２０にはインク排出口Ｍ５０７０、又吸引室Ｍ５０３０にはインク排出口Ｍ５０８０がそれぞれ形成されている。これらのインク排出口Ｍ５０７０及びＭ５０８０にはそれぞれチューブＭ５０９０及びＭ５１００が接続されている。更に、チューブＭ５０９０及びＭ５１００はそれぞれポンプＭ５０００に接続されている。前記キャップホルダＭ５０６０は、前記キャップＭ５０１０を保持するとともに、不図示の駆動機構によって記録ヘッドＨ１００１の吐出口面に対してキャップＭ５０１０を当接又は離間する方向に駆動される。

又、キャップＭ５０１０を開いた状態で、キャップＭ５０１０に残っているインクを吸引すると、インクの固着やその他の弊害が起こらないようになっている。

尚、図７では、周壁部Ｍ５０４０で形成される吸引室が仕切壁Ｍ５０５０で同等の体積を有する２つ吸引室に区切られている構成について示したが、これらの吸引室の体積はそれぞれ異なっていても良く、更には吸引室が１つであっても良い。又、キャップの吸引室の内部にインク吸収材等を配置しても良い。

＜記録ヘッドの構成＞
ヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する（図４参照）。ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、インクカートリッジＨ１９００を搭載する手段、及びインクカートリッジＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給する手段を有する。そして、ヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジＭ４０００（図２参照）に対して着脱可能に搭載される。

図４は、ヘッドカートリッジＨ１０００にインクカートリッジＨ１９００を装着する様子を示した図である。インクジェット記録装置は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、淡マゼンタ、淡シアン、及びグリーン等の各インクを用いて画像を形成する。従って、インクカートリッジＨ１９００も７色分が独立に用意されている。そして、図４に示すように、それぞれのインクカートリッジは、ヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱可能となっている。尚、インクカートリッジＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００（図２参照）にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行うことができる。

図５は、ヘッドカートリッジＨ１０００の分解斜視図である。ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録素子基板、プレート、電気配線基板Ｈ１３００、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００等で構成される。記録素子基板は第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１で構成され、プレートは第１のプレートＨ１２００及び第２のプレートＨ１４００で構成される。

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

図６は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明する正面拡大図である。Ｈ２０００〜Ｈ２６００は、それぞれ異なるインクを供給する記録素子の列（以下吐出口列ともいう）である。第１の記録素子基板Ｈ１１００には、イエローインクの吐出口列Ｈ２０００、マゼンタインクの吐出口列Ｈ２１００、及びシアンインクの吐出口列Ｈ２２００の３色分の吐出口列が形成されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１には、淡シアンインクの吐出口列Ｈ２３００、ブラックインクの吐出口列Ｈ２４００、グリーンインクの吐出口列Ｈ２５００、及び淡マゼンタインクの吐出口列Ｈ２６００、の４色分の吐出口列が形成されている。各吐出口列は、記録媒体の搬送方向に所定の間隔で並ぶ複数のノズルによって構成され、前記ノズルの開口部、つまり吐出口は重力方向に形成されている。尚、図６では、吐出口列を構成するノズルのうち一部を省略して示す。

以下、図５及び図６を参照して説明する。第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１は第１のプレートＨ１２００に接着固定されている。ここには、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。更に、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されている。この第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１とが電気的に接続されるように、電気配線基板Ｈ１３００を保持する。

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

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

更に、上述の通り、タンクホルダー部と記録ヘッド部Ｈ１００１とを接着等で結合することで、ヘッドカートリッジＨ１０００が構成される。尚、タンクホルダー部は、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、及びシールゴムＨ１８００から構成される。又、記録ヘッド部Ｈ１００１は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００及び第２のプレートＨ１４００から構成される。

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、下記の実施例によって限定されるものではない。尚、文中「部」、及び「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。

［顔料分散液１〜４の調製］
以下に示す手順により、顔料分散液１〜４を調製した。尚、以下の記載において、色材の比重とはインク中の色材（顔料及び分散剤を含有する顔料分散体）と水以外の成分を、全て水に置換した液体の比重のことである。色材の比重は、浮き型の比重計（商品名：標準比重計；テックジャム製）を用いて２５℃で測定した。

（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を含む顔料分散液１の調製）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）８部、分散剤２．８部、イオン交換水８９．２部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて３時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過し、顔料濃度が８質量％である顔料分散液１を得た。尚、前記分散剤は、酸価２００、重量平均分子量１２，０００のポリ（ベンジルメタクリレート−ｃｏ−アクリル酸）（組成（モル）比７０：３０）を、１０質量％水酸化カリウム水溶液で中和することにより得られた樹脂を用いた。

上記で得た顔料分散液１を、イオン交換水を用いて顔料濃度が４質量％になるように調整した液体の比重を測定したところ、１．０１７であった。又、同様に、上記で得た顔料分散液１を、イオン交換水を用いて顔料濃度が５質量％になるように調整した液体の比重を測定したところ、１．０２７であった。

（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９を含む顔料分散液２の調製）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９）８部、分散剤５．６部、イオン交換水８６．４部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて３時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過し、顔料濃度が８質量％である顔料分散液２を得た。尚、前記分散剤は、酸価２００、重量平均分子量１０，０００のスチレン−アクリル酸共重合体を、１０質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和することにより得られた樹脂を用いた。

上記で得た顔料分散液２を、イオン交換水を用いて顔料濃度が４質量％になるように調整した液体の比重を測定したところ、１．０２８であった。

（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７を含む顔料分散液３の調製）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７）８部、分散剤４．８部、イオン交換水８７．２部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて３時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過し、顔料濃度が８質量％である顔料分散液３を得た。尚、前記分散剤は、酸価２５０、重量平均分子量５０００のベンジルメタクリレートとメタクリル酸のＡＢ型ブロックポリマーを、１０質量％水酸化カリウム水溶液で中和することにより得られた樹脂を用いた。

上記で得た顔料分散液３を、イオン交換水を用いて顔料濃度が４質量％になるように調整した液体の比重を測定したところ、１．０３９であった。

（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を含む顔料分散液４の調製）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）８部、分散剤８部、イオン交換水８４部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて３時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過し、顔料濃度が８質量％である顔料分散液４を得た。尚、前記分散剤は、酸価２００、重量平均分子量１２，０００のポリ（ベンジルメタクリレート−ｃｏ−アクリル酸）（組成（モル）比７０：３０）を、１０質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和することにより得られた樹脂を用いた。

上記で得た顔料分散液４を、イオン交換水を用いて顔料濃度が４質量％になるように調整した液体の比重を測定したところ、１．０２７であった。

［インクの調製］
下記表１に示す各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズが３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行い、インク１〜１２を調製した。尚、表１には、各インク及び色材の比重、インクの粘度及び表面張力の値を示した。比重は、浮き型の比重計（商品名：標準比重計；テックジャム製）を用いて２５℃で測定した。又、粘度は、ＲＥ８０Ｌ型粘度計（東機産業製）を用いて２５℃で測定した。又、表面張力は、自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学製）を用いて２５℃で測定した。

尚、調製したインクの顔料濃度は、インク１〜７及び９〜１２は４質量％、又、インク８は５質量％であった。

［水溶性有機溶剤の比重］
下記表２に、インクの調製に用いた各水溶性有機溶剤の比重を示す。比重は、浮き型の比重計（商品名：標準比重計；テックジャム製）を用いて２５℃で測定した。

［インクセットの作製］
上記で得られた各インクを、下記表３の上段に示す組み合わせで用いて、実施例１〜９及び比較例１〜３のインクセットとした。それぞれのインクセットを構成する各インクを、図８に示す構成を有するインクカートリッジにそれぞれ充填した。ここで、図８に示す構成を有するインクカートリッジは、密閉状態となるインク収容部を有する、即ち、インクが大気と接する部分がインク供給口のみであるインク収容部を有するものである。尚、各インクをインクカートリッジに充填する際の各インクの充填量は、インクカートリッジに充填することができる最大の充填量に対して、以下の通りとした。第１のインクはインクカートリッジの最大の充填量に対して半分の充填量、又、第２のインクはインクカートリッジの最大の充填量とした。インクセットを構成する各インクの充填量を上記のようにすることにより、各インクを吐出する記録ヘッドのリップルにより差が生じやすくなるようにした。尚、表３の下段には、インクセットを構成する各インクにおける各種の値をまとめて示した。

［記録物の作製］
インクセットを構成する各インクをそれぞれ充填した２種のインクカートリッジを、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出するインクジェット記録装置（商品名：ＰＩＸＵＳ９９０ｉ；キヤノン製）を改造したものに搭載した。前記インクジェット記録装置は、１パス、片方向で記録を行うものであり、記録ヘッドの吐出口列を形成する吐出口の数は１色当たり７６８、各吐出口列間の幅は０．６４インチ、インク１滴当たりの吐出体積は約２ｐＬ（ピコリットル）である。尚、第１のインクを収容したインクカートリッジはイエローのポジション、第２のインクを収容したインクカートリッジはマゼンタのポジション、となるようにインクジェット記録装置に搭載して、インクセットを構成する各インクの吐出口が隣接するようにした。前記インクジェット記録装置は、イエロー及びマゼンタの各吐出口列を同一のキャップでキャッピングしてクリーニング操作を行うものである。記録媒体は、プロフェッショナルフォトペーパーＰＲ−１０１（商品名；キヤノン製）を用いた。

前記記録媒体に、インクセットを構成する各インクを用いて、それぞれのインクで形成する４ｃｍ×２７ｃｍのベタ画像（１００％デューティ）が隣接するように記録した記録物を、２枚作製した。そして、クリーニング操作を１回行った後、１０分間記録を停止した。その後、再び前記と同様の記録物を１枚作製した。

更に、クリーニング操作を行った後の記録停止時間をそれぞれ３０分間及び６０分間とすること以外は、上記と同様にして、記録物を２枚作製、クリーニング操作、所定の時間の記録停止、記録物を１枚作製、の工程を２回繰り返して行った。

尚、クリーニング操作を行う前に作製した２枚目の記録物においては、何れの場合も、ベタ画像に混色が発生しないことを確認した。

［評価］
所定の時間（１０分間、３０分間、及び６０分間）記録を停止した後に得られた記録物における、混色の状態を目視で確認して評価を行った。混色の評価基準は以下の通りである。評価結果を表４に示す。

尚、１スキャン目で記録する領域で僅かに確認される混色は、１つの吐出口当たり１６，０００滴より多く１８，０００滴以下の予備吐出を行うことで、混色が確認されなくなることがわかっている。又、２スキャン目で記録する領域で僅かに確認される混色も、１つの吐出口当たり１８，０００滴より多く１９，０００滴以下の予備吐出を行うことで、混色がほとんど確認されないレベルとなることがわかっている。

（評価基準）
Ａ：１スキャン目で記録した領域で混色が僅かに確認されたが、２スキャン目以降で記録した領域では混色は確認されなかった。
Ｂ：１スキャン目及び２スキャン目で記録した領域で混色が僅かに確認されたが、３スキャン目以降で記録した領域では混色は確認されなかった。
Ｃ：１スキャン目で記録した領域では混色は確認されなかったが、２スキャン目から４スキャン目で記録した領域で混色が確認され、且つ、５スキャン目以降で記録した領域では混色は確認されなかった。
Ｄ：１スキャン目で記録した領域では混色は確認されなかったが、５スキャン目から１０スキャン目で記録した領域で混色が確認され、且つ、１０スキャン目以降で記録した領域では混色は確認されなかった。
Ｅ：１スキャン目で記録した領域では混色は確認されなかったが、５スキャン目から１０スキャン目で記録した領域で混色が確認され、且つ、１０スキャン目以降で記録した領域でも混色が確認された。

実施例１、３、及び５〜８は、上記で挙げた評価基準に従って混色の評価を行ったところ、全く同じ評価結果となった。しかし、実施例３及び７は、実施例１、５、６、及び８と比較して、３０分間記録停止後の画像における混色の状態が僅かに劣っていた。しかし、実施例３の６０分間記録停止後の画像における混色の状態は、３０分間記録停止後の画像における混色の状態と同様であった。一方、実施例１、５、及び６は、実施例３と比較して、３０分間記録停止後の画像における混色の状態が僅かに優れていたが、６０分間記録停止後の画像における混色は同レベルであった。更に、実施例５及び８の６０分間記録停止後の画像における混色の状態を比較すると、実施例８の方が混色の状態が僅かに劣っていた。同様に、実施例５及び７の６０分間記録停止後の画像における混色の状態を比較すると、実施例７の方が混色の状態が僅かに劣っていた。

インクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェット記録装置の機構部の斜視図である。 インクジェット記録装置の断面図である。 ヘッドカートリッジにインクカートリッジを装着する状態を示す斜視図である。 ヘッドカートリッジの分解斜視図である。 ヘッドカートリッジにおける記録素子基板を示す正面図である。 インクジェット記録装置のクリーニング部の構成を示す模式図である。 インクカートリッジの分解斜視図である。 ２種の液体が互いに接触したときの挙動を示す模式図である。

符号の説明

Ｍ２０４１ 分離ローラ
Ｍ２０６０ 給紙トレイ
Ｍ２０８０ 給紙ローラ
Ｍ３０００ ピンチローラホルダ
Ｍ３０３０ ペーパーガイドフラッパー
Ｍ３０４０ プラテン
Ｍ３０６０ 搬送ローラ
Ｍ３０７０ ピンチローラ
Ｍ３１１０ 排紙ローラ
Ｍ３１２０ 拍車
Ｍ３１６０ 排紙トレイ
Ｍ４０００ キャリッジ
Ｍ５０００ ポンプ
Ｍ５０１０ キャップ
Ｍ５０２０、Ｍ５０３０ 吸引室
Ｍ５０４０ 周壁部
Ｍ５０５０ 仕切壁
Ｍ５０６０ キャップホルダ
Ｍ５０７０、Ｍ５０８０ インク排出口
Ｍ５０９０、Ｍ５１００ チューブ
Ｅ０００２ ＬＦモータ
Ｅ００１４ 電気基板
Ｈ１０００ ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｈ１１００ 第１の記録素子基板
Ｈ１１０１ 第２の記録素子基板
Ｈ１２００ 第１のプレート
Ｈ１２０１ インク供給口
Ｈ１３００ 電気配線基板
Ｈ１３０１ 外部信号入力端子
Ｈ１４００ 第２のプレート
Ｈ１５００ タンクホルダー
Ｈ１５０１ インク流路
Ｈ１６００ 流路形成部材
Ｈ１７００ フィルター
Ｈ１８００ シールゴム
Ｈ１９００ インクカートリッジ
Ｈ２０００〜Ｈ２６００ 吐出口列
１ 筐体
２ 蓋部材
３ 凸型シート
４ 圧力版
５ 圧縮コイルバネ
１００ インクカートリッジ
Ｚ１０００ 液体１
Ｚ１００１ 液体２
Ｚ１００２ 液体１及び液体２が混ざり合った液体

Claims (11)

1. 複数のインクで構成されるインクセットであって、
   前記インクセットを構成する複数のインクがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有するインクカートリッジに収容されてなり、
   前記インクセットを構成する複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とするインクセット。
2. 前記第１のインクが含有する色材及び前記第２のインクが含有する色材のうち、比重が最も大きい第１の色材及び比重が最も小さい第２の色材における比重の差が、０．０１０以下である請求項１に記載のインクセット。
3. 前記第１のインクが含有する水溶性有機溶剤及び前記第２のインクが含有する水溶性有機溶剤のうち、比重が最も小さい第１の水溶性有機溶剤及び前記第１の色材における比重の差が、０．０４９以下である請求項１又は２に記載のインクセット。
4. 前記第１のインクの粘度が、前記第２のインクの粘度よりも大きい請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクセット。
5. 前記第１のインクの表面張力が、前記第２のインクの表面張力よりも小さい請求項１乃至４の何れか１項に記載のインクセット。
6. 前記第２のインクの表面張力が、前記第１のインクの表面張力よりも３ｍＮ／ｍ以上大きい請求項１乃至５の何れか１項に記載のインクセット。
7. 複数のインクカートリッジを有するインクカートリッジのセットであって、
   前記複数のインクカートリッジがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有し、
   前記インク収容部にそれぞれ収容されている複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とするインクカートリッジのセット。
8. 複数のインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、
   前記複数のインクカートリッジがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有し、
   前記インク収容部にそれぞれ収容されている複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とする記録ユニット。
9. 複数のインクカートリッジと、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
   前記複数のインクカートリッジがそれぞれ、密閉状態となるインク収容部を有し、
   前記インク収容部にそれぞれ収容されている複数のインクのうち、比重が最も大きい第１のインク及び比重が最も小さい第２のインクにおける比重の差が、０．０２０未満であることを特徴とするインクジェット記録装置。
10. 前記インクジェット記録装置が更に、記録ヘッドの吐出口を覆うためのキャップを有し、
    前記第１のインクを吐出する吐出口列及び前記第２のインクを吐出する吐出口列が、同一のキャップでキャッピングされるものである請求項９に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記インクジェット記録装置が更に、記録ヘッドの吐出口を覆うためのキャップを有し、
    前記第１のインクを吐出する吐出口列及び前記第２のインクを吐出する吐出口列が、同一のキャップを介して吸引されるものである請求項９に記載のインクジェット記録装置。

Images