JP2008266526A - インク、インクセット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に最適な、モノアゾ顔料に代表される熱安定性の低い顔料固有の課題を用いたインクを提供すること。具体的には、インクを連続吐出させた場合にも、ノズル内の堆積物の問題がなく、良好な吐出安定性が得られ、しかも、高い発色性を有する高品位の画像が得られるアゾ顔料を用いたインク及びそれを用いた画像形成方法を提供すること。
【解決方法】熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に用いるインクであって、（ａ）アゾ顔料、（ｂ）分散剤、（ｃ）液媒体、及び、（ｄ）炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物、の各成分を含んでなるインク。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録に使用するインク、かかるインクを組み合わせてなるインクセット及びかかるインクを用いる画像形成装置に関する。さらに詳しくは、アゾ顔料を色材として用いたインクの吐出安定性を向上させ、しかも、画像記録を行った場合に高発色を実現できるインク、かかるインクを組み合わせてなるインクセット及びかかるインクを用いる画像形成装置に関する。

インクジェット記録は、インクの小滴を飛翔させ、紙などの記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。インクジェット記録は、安価な装置で、高解像度、高品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有し、近年では、高品位なカラー画像を簡易に形成できる手段として汎用されており、より高品位なカラー画像を形成することへの要望が高まっている。

一方、インクジェット用インクの色材には、様々な顔料が使用されている。特に、アゾ顔料は、着色力に優れ、コスト面でも有利であるため、かかる色材については、様々な開発が進められている。例えば、構造の異なる２種の黄色のモノアゾ顔料を顔料合成時に生成させ、混在させた黄色モノアゾ顔料組成物を色材として用いることで、画像の耐光性、耐熱性を向上させる提案がされている（特許文献１参照）。また、純度が９０％以上のモノアゾ顔料を用いることで、保存安定性を向上させる提案がなされている（特許文献２参照）。

また、色材として顔料を用いたインクジェット用インクの信頼性（保存安定性、吐出安定性など）や、画像品位（定着性、耐マーカー性など）を向上させることを目的とした種々の提案がされている。特に最近では、インク中に含有されている色材と共に用いられる水溶性有機溶剤や添加剤などの特性や、量規定を工夫させ、上記課題を解決させる提案が数多くなされている。

例えば、インク中にアルキレンオキサイドを有する化合物を含有させることで、吐出性能を向上させ、記録ヘッドに設けられた微細なインク吐出口（オリフィス）の目詰まりを防止させる提案（特許文献３参照）がある。また、インクの浸透性を向上させることを目的とし、１，２−アルカンジオールや、グリコールモノエーテルをインク中に含有させる提案（特許文献４参照）がある。また、印字休止後の吐出安定性を向上することを目的として、３−メチル−１，３−ブタンジオールをインク中に含有させることについての提案がある（特許文献５参照）。

特開平１０−１５８５５５号公報 特開２００４−１２３８６６公報 特開２０００−３３６３９０公報 特開２００１−３５４８８８公報 特開平１１−３２３２２１号公報

本発明者らは、これまで提案されている中で、特にモノアゾ顔料を色材として用いたインクについてさらに詳細に検討を行った。その結果、確かに、特許文献１、２に記載されているようなモノアゾ顔料を色材として用いることで、耐熱性や保存安定性が向上することを確認した。しかしながら、これらのインクを熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させる際の安定性について詳細な検討を行った場合、従来より認知している課題ではなく、下記のような新たな課題を確認するに至った。即ち、従来より認知しているインク吐出口（オリフィス）における目詰まりという課題ではない、インク吐出に関する新たな課題である。具体的には、インクを連続して吐出させた場合に、インク流路内及び吐出口近傍に堆積物が付着し、ノズル内のインク流路を塞いでしまうことが原因で、十分な吐出安定性を得ることができないことがある、という課題である。

一方、顔料インクの各種性能の向上を目的とした特許文献３〜５に記載されているような種々の添加剤は、下記のような目的で使用されており、上記した新たな課題を認識したものではなかった。例えば、顔料インクを熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させる際に顔料がヒータ上に焼きつく、いわゆるコゲーションを低減することを目的としたものや、記録媒体上にインクが付与された際の定着性の向上を目的としたものである。また、インクジェット記録に用いた場合における印字休止後の吐出安定性の向上を目的としたものなどである。このように、従来技術では、モノアゾ顔料を含むインクを、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴として連続して吐出した場合における前記した特定の顔料に固有の課題を認識するに至っていない。

したがって、本発明の目的は、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に良好に使用し得るモノアゾ顔料に代表される熱安定性の低いアゾ顔料を含むインクを提供することにある。具体的には、インクを連続吐出させた場合にも、ノズル内の堆積物の問題がなく、良好な吐出安定性を実現でき、さらに、高い発色性を有する高品位の画像が得られるアゾ顔料を含むインク及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。

本発明者らは、上記した従来技術の課題を解決すべく検討していく過程で、インク中のモノアゾ顔料がインクの昇温により分散破壊した後の再凝集を阻害する特定の物質を含有させることが有効であることを見出し、上記目的を達成するに至った。より具体的には、このように構成することで、アゾ顔料を含むインクを連続して吐出させた場合に、インク流路内及び吐出口近傍に堆積物が付着する現象を低減させることが可能となることを見出した。

本発明は、この知見により完成されたものである。即ち、本発明のインクは、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に用いるインクであって、（ａ）アゾ顔料、（ｂ）分散剤、（ｃ）液媒体、及び、（ｄ）炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物、の各成分を含んでなることを特徴とする。

本発明の別の形態は、上記（ａ）乃至（ｄ）成分に加えて、さらに（ｅ）成分として、（ｅ）炭素数８以上のアルキル基を有する水溶性化合物を含むことを特徴とするインクである。

本発明の別の実施形態は、上記構成のインクと、該インクと色相の異なる少なくとも一種のインクとを組み合わせてなることを特徴とするインクセットである。

本発明の別の実施形態は、上記のインクセットを構成しているインクを、熱エネルギーの作用により記録ヘッドから吐出させ、記録媒体上に画像を記録する工程を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明のインクを用いることで、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に用いた場合に生じていた、アゾ顔料を含むインク固有の課題を解決することができる。具体的には、モノアゾ顔料に代表される熱安定性の低いアゾ顔料を含むインクを、上記方法で連続吐出した場合に、インク流路内及び吐出口近傍に堆積物が付着し、ノズル内のインク流路を塞いでしまうという上記インクに固有の課題が解決できる。これにより、本発明によれば、良好な吐出安定性と保存安定性が得られ、さらに、高い発色性を有する高品位の画像を得ることが可能となる。

以下、好適な実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明は、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に用いるインクに関する。その特徴は、インクの構成成分として、（ａ）アゾ顔料、（ｂ）分散剤、（ｃ）液媒体、及び、（ｄ）炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物を含んでなることにある。他の形態としては、上記構成成分に、さらに（ｅ）成分として、（ｅ）炭素数８以上のアルキル基を有する水溶性化合物を含んでなるインクが挙げられる。以下、（ａ）成分の代表例として、モノアゾ顔料を含有してなるインクを例にとって説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
先ず、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させる記録方法に用いるインクの色材として、モノアゾ顔料を用いた場合、吐出安定性を劣化させるインク流路内及び吐出口近傍に発生する堆積物の発生メカニズムについて詳細に説明する。

（堆積物発生のメカニズム）
図１（ａ）〜（ｈ）は、本発明のインク吐出方法を適用したインク吐出ヘッドの動作を説明するための断面図である。図１（ａ）はヒータ１上に膜状の気泡が生成した状態を示し、（ｂ）は約１μ秒後、（ｃ）は約２．５μ秒後、（ｄ）は約３μ秒後、（ｅ）は約４μ秒後、（ｆ）約４．５μ秒後、（ｇ）は約６μ秒後、（ｈ）は約９μ秒後の状態をそれぞれ示している。なお、（ａ）〜（ｈ）における水平方向のハッチングを施した部分はオリフィスプレート又は流路壁を示している。

先ず、（ａ）に示すように、記録信号などに基づいたヒータ１への通電に伴いヒータ１上のインク流路２内に気泡６が生成される。この際、ヒータ１周辺のインクの温度は約２００℃まで上昇し、温度上昇が生じた部分では、顔料分散体の分散破壊が起こり、顔料からのポリマーの剥離、顔料の小片化、さらには、インク中に溶解した状態へと変化するなどの現象が起こる。その後、約２．５μ秒間に（ｂ）及び（ｃ）に示すように、気泡６は、急激に体積膨張して成長し、それに伴い、温度上昇したインクは冷却されていく。

ポリマーが剥離した顔料、小片化した顔料、及び、インク中に溶解した顔料は、いずれも、分散安定性を保持するために必要なポリマーが吸着していない疎水性を示す部位がインク中に露出した状態となっている。このため、これらの顔料は、上記の状態を保持することができなくなっていき、これら不安定な状態の顔料は温度上昇したインクの冷却が進むにつれ再凝集を起こし、インク中に析出するものも出現するようになる。そして、こうして析出した顔料の再凝集物４は、吐出口３からインク滴５中に含まれた形でインク流路外に排出されるものもあるが、一部は、インク流路２内に残留し、流路壁に付着する。（ａ）〜（ｈ）に示したようなインク吐出を繰り返すことにより、上記したインク中に析出した再凝集物４が流路壁に堆積し、ノズル内のインク流路を塞ぐ原因となっていったものと推測している。

次に、インク中に含有しているモノアゾ顔料がインクの昇温により分散破壊した後の再凝集を阻害する物質を含有させることで、堆積物の発生を抑制させ、結果として吐出特性が向上する理由を説明する。なお、具体的な物質については後述する。

（再凝集を阻害する物質の作用）
図２は、再凝集を阻害する物質を含有したインクを図１に示したインク吐出方法により、吐出させた際のヒータ付近に存在する顔料分散体の状態変化を示したものである。図２（ａ）は、記録信号などに基づいたヒータへの通電が開始される前の状態を示す。また、図２（ｂ）は、ヒータへの通電が開始され、ヒータ上に膜状の気泡が生成するまでの状態を示す。また、図２（ｃ）は、気泡の成長に伴い、インク滴が吐出されるまでの状態を示している。

先ず、ヒータへの通電に伴いヒータの温度が上昇し、インク流路内のインクの温度が上昇すると、その部分の顔料分散体は、上記したように分散破壊を起こす。その結果、顔料７からのポリマー８の剥離、顔料７の小片化、さらには、インク中に溶解した状態へと変化するなどの現象が起こる。この後、ポリマー８が剥離した部分や小片化により顔料表面が剥き出しになった部分に再凝集を阻害する物質９が配位する（図２（ｂ）参照）。

その後、気泡の成長と共に、インクの温度は低下し、顔料７の再凝集が開始するが、温度低下により不安定化する部位に再凝集を阻害する物質９が配位しているため、再凝集によるインク中への析出が低減されると考えている（図２（ｃ）参照）。

（インク）
次に、本発明のインクを構成する各成分について夫々説明し、本発明をさらに詳細に説明する。
＜再凝集を阻害する物質：（ｄ）成分＞
本発明で使用する再凝集を阻害する物質は、（ｄ）成分である炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物である。さらには、該化合物と（ｅ）成分である炭素数８以上のアルキル基を有する水溶性化合物を併用することもできる。炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物の具体的なものとしては、３−メチル−１，３−ブタンジオールが挙げられる。３−メチル−１，３−ブタンジオールなどの含有量としては、本発明の効果を発現する範囲であれば、特に制限はないが、インク全量に対して０．０５質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。０．０５質量％を下回った場合には再凝集を阻害する効果が発現せず、２０質量％を超えた場合には粘度上昇により、吐出安定性が低下する場合がある。

上記した３−メチル−１，３−ブタンジオールなどの炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物の再凝集を阻害する効果を補助するため、さらに炭素数８以上のアルキル基を有する水溶性化合物を添加してもよい。炭素数８以上のアルキル基を有する水溶性化合物としては、炭素数８以上のアルキル基を有するノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。

炭素数８以上のアルキル基を有するノニオン系界面活性剤としては、下記のものが挙げられる。例えば、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。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ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンプロピ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ニルエーテルなど。

上記化合物のうち好ましくは、アルキル部分の炭素数が１０以上２２以下、かつ、エチレンオキサイド鎖、若しくはエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド鎖の鎖長が５以上４５以下のものが好ましい。具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸塩（別名：ラウリルベンゼンスルホン酸塩）、ドデシル硫酸塩（別名：ラウリル硫酸塩）、ラウリン酸塩、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルから選ばれるものが好ましい。上記物質の含有量としては、本発明の効果を発現する範囲であれば、特に制限はないが、インク全量に対して２質量％以下であることが好ましい。さらに好ましくはインク全量に対して０．００５質量％以上２質量％以下である。２質量％を超えた場合には、インクの保存安定性が低下する場合や、粘度上昇や泡立ちにより、吐出安定性が低下する場合がある。本発明のインク中では、特に上記（ｄ）成分と上記（ｅ）成分との質量比が、２０：１乃至１：１であることが好ましい。

＜アゾ顔料：（ａ）成分＞
本発明で用いられる（ａ）成分のアゾ顔料としてはいずれのものであってもよいが、特に、モノアゾ顔料を含有するインクの場合に、前記した再凝集を阻害する物質をインクに添加したことによる本発明の効果が顕著に得られる。また、本発明で使用するモノアゾ顔料としては、公知のものでも新規のものでも使用することができるが、発色性の点から、下記一般式（１）で表されるようなモノアゾ顔料を使用することが好ましい。

（一般式（１）中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１乃至３のアルキル基、炭素数１乃至３のフルオロアルキル基、炭素数１乃至３のアルコキシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホ基又はそのアルカリ土類金属塩、Ｎ−フェニルアミノスルホニル基、カルボキシル基又はそのアルカリ土類金属塩、カルボアミド基、Ｎ−フェニルカルバモイル基、ウレイレン基、イミノジカルボニル基又はカルボン酸エステル基のいずれかである。）

具体的には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、５、６、４９、６５、７３、７４、７５、９７、９８、１１１、１１６、１３０、６１、６２：１、１３３、１６８、１６９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ１などが挙げられる。特に、優れた着色力を有するＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４を用いるのが好ましい。

さらには、下記に挙げる理由から、本発明で用いる顔料としては、純度が９０％以上のものを用いることが好ましい。即ち、顔料中に残留ジアゾ成分、残留カップル成分、合成途中に発生する副反応物、分解物などを多量に含む顔料を用いた場合には、以下のような不都合を生じる場合があるので好ましくない。これらの有機不純物が、経時によりインクジェットインク中で結晶析出するおそれがあり、その場合には、インクジェットインクのノズルを詰まらせるなど、インクジェットインク特性を損なわせる原因となるからである。したがって、アゾ顔料を含むインクジェットインクが良好な特性を発現するためには、アゾ顔料が含有する上記の各種有機不純物を減少させる必要性がある。これらの効果が得られるには顔料純度は９０％以上、好ましくは９３％以上、より好ましくは９５％以上であることが好ましい。

本発明においては、インク中の顔料添加量としては、インク全量に対して、質量基準で、０．１％以上１５％以下、特には１％以上１０％以下の範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで、顔料分散体は、インク中に含有された場合に、十分な分散状態を維持することができる。

＜分散剤：（ｂ）成分＞
本発明のインクでは、上記した有機顔料の分散剤を併用する。本発明のインクに用いる分散剤としては、アニオン性基の作用によって前記顔料を水性媒体に安定に分散させることのできるものが好適である。本発明で用いる分散剤としては、下記のものが挙げられる。例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体。スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体。ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体、或いは、これらの塩など。また、これらの分散剤は、重量平均分子量が１，０００以上３０，０００以下の範囲のものが好ましく、特には、３，０００以上１５，０００以下の範囲のものが好ましい。

＜液媒体：（ｃ）成分＞
前記したような顔料を溶解或いは分散させる液媒体は、特に限定されるものではない。また、本発明のインクをインクジェット法（例えば、バブルジェット（登録商標）法など）で記録媒体に付着せしめる場合には、優れたインクジェット吐出特性を有するように、インク所望の粘度や表面張力を有するように調整することが好ましい。

本発明のインクに用いられる液媒体としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。また、水溶性有機溶剤としては、乾燥防止効果を有するものを使用することが特に好ましい。本発明で使用できる水溶性有機溶剤としては、具体的には、下記のようなものが挙げられる。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどの炭素数１乃至４のアルキルアルコール類。ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類。アセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類。ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類。エチレングリコール、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などのアルキレン基が２乃至６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類。ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの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）エーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル類。トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール。Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなど。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。また、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。

本発明のインク中における水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク全量中に、質量基準で、３％以上５０％以下の範囲で含有させるのが好適である。また、インクに含有される水の含有量は、インク全量中に、質量基準で、好ましくは５０％以上９５％以下の範囲で含有させる。本発明のインク中には、上記の成分の他に、さらに必要に応じて保湿剤を添加させることができる。さらに、所望の物性値を持つインクとするために、本発明のインク中に、アセチレングリコール系界面活性剤などの界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤などを添加してもよい。

（インクセット）
本発明のインクセットは、上記で説明したインクと、該インクと色相の異なる少なくとも一種のインクとを組み合わせてなることを特徴とする。この場合におけるインクの組み合わせについて説明する。本発明のインクセットを構成する場合における本発明のインクの色味や、該インクと組み合わせる他のインクの色味は特に限定されない。例えば、本発明のインクとして、モノアゾ顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４を含有するイエローインクを用いる場合には、色相の異なる他のインクとして、下記に挙げるようなインクを組み合わせればよい。即ち、他のインクとして、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックから選ばれる色調を示すインクを少なくとも一種組み合わせればよい。これらの他のインクに用いる色材については特に制限はなく、従来公知の染料、顔料を用いることができる。

次に、上述したインク或いはインクセットを用いて記録媒体に画像記録を行う本発明の画像記録装置について説明する。
（画像記録装置）
本発明のインクは、インクジェット吐出方式の記録ヘッドによる記録に用いられ、また、そのインクが収納されているインク収納容器としても、或いは、その充填用のインクとしても有効である。特に、本発明は、インクジェット記録方式の中でもバブルジェット（登録商標）方式の記録ヘッド、記録装置に適用した場合において、優れた効果をもたらすものである。

本発明のインクを適用するインクジェット記録方式の代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，７４０，７９６号明細書に開示されており、これらの原理を用いて行う記録方式を用いることが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である。特に、オンデマンド型の場合には、下記に述べるように、駆動信号に一対一対応してインク内の気泡を形成できるので、応答性に優れたインクの吐出が可能となる。即ち、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置された電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加する。この一つの駆動信号によって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させる。このため、結果的に、この駆動信号に一対一対応し、インク内の気泡を形成できる。そして、この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。したがって、この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、有用である。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４，４６３，３５９号明細書、同第４，３４５，２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４，３１３，１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。

本発明の画像形成装置に用いる記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）が有効である。また、その他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４，５５８，３３３号明細書、米国特許第４，４５９，６００号明細書を用いた構成にも、本発明は有効である。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通する吐出口を電気熱変換体の吐出部とする構成（特開昭５９−１２３６７０号公報など）に対しても、本発明は有効である。

さらに、本発明は、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても有効である。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満たす構成のものでも、一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。本発明のインクは、これらの記録ヘッドにも適用することができ、適用した場合には、前述した本発明の効果を一層有効に発揮させることができる。

本発明のインクを適用する記録ヘッドとしては、上記に限定されず、下記に挙げるものに適用した場合も有効である。即ち、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、或いは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドなどに適用した場合も、有効である。

また、本発明の画像形成装置のその他の構成として、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段などを付加することは、前述した本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらの手段を具体的に挙げれば、下記のようなものがある。例えば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或いは吸引手段、電気熱変換体或いはこれとは別の加熱素子或いはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードである。

以下、実施例及び比較例を用いてさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の記載で、「部」及び「％」とあるものは特に断らない限り質量基準である。

［顔料インクの調製］
（顔料分散体１）
顔料を１０部、アニオン系高分子Ｐ−１を３０部、純水６０部を混合し、これらの材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、０．３ｍｍ径のジルコニアビーズを１５０部充填し、水冷しつつ、１２時間分散処理を行った。さらに、この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去した。そして、最終調製物として、固形分が約１２．５％、重量平均粒径が１２０ｎｍの顔料分散体１を得た。そして、得られた顔料分散体１を用い、後述するようにして各インクを調製した。上記した顔料分散体１の調製において、顔料には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４（製品名：Ｈａｎｓａ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＸ（クラリアント製））を用いた。また、上記で分散剤に用いたアニオン系高分子Ｐ−１は、スチレン／ブチルアクリレート／アクリル酸共重合体［共重合比（質量比）＝３０／４０／３０、酸価２０２、重量平均分子量６，５００、固形分１０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム］である。

＜実施例１〜５及び比較例１＞
下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解させた後、ポアサイズ１．０μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）にて加圧濾過して、実施例１〜５及び比較例１の各インクを調製した。なお、各インクの主組成を表１に示した。

（実施例１のインク組成）
・顔料分散体１ ４０部
・グリセリン ９部
・エチレングリコール ６部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール １５部
・水 ３０部

（実施例２のインク組成）
・顔料分散体１ ４０部
・グリセリン ９部
・エチレングリコール ６部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ３部
・ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）セチルエーテル
（商品名：ＢＣ−２０ＴＸ；日光ケミカルズ製） １部
・水 ４１部

（実施例３のインク組成）
・顔料分散体１ ４０部
・グリセリン ９部
・エチレングリコール ６部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ３部
・ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ノニルフェニルエーテル
（商品名：ＮＰ−２０；日光ケミカルズ製） １部
・水 ３８部

（実施例４のインク組成）
・顔料分散体１ ４０部
・グリセリン ９部
・エチレングリコール ６部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ３部
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ０．５部
・水 ４１．５部

（実施例５のインク組成）
・顔料分散体１ ４０部
・グリセリン ９部
・エチレングリコール ６部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ３部
・ラウリン酸ナトリウム ０．５部
・水 ４１．５部

（比較例１のインク組成）
・顔料分散体１ ４０部
・グリセリン ９部
・エチレングリコール ６部
・水 ４５部

［評価］
上記のように作成した実施例１〜５及び比較例１のインクを用い、下記のようにして画像を形成し、各インクについての評価を行った。画像形成は、記録信号に応じた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させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置ＢＪＦ９００（キヤノン製）を用いて行った。インクの評価方法を以下に記す。

（１）連続吐出安定性
前記した記録装置で、１９ｃｍ×２６ｃｍのベタパターンを連続してＡ４用紙４００枚に印字し、印字後にノズルチェックパターンを印字した。そして、チェックパターン画像を目視で観察し、下記の基準で評価した。得られた結果を表２に示した。
Ａ：チェックパターンに乱れがなく正常に印字できる。
Ｂ：チェックパターンに若干の乱れはあるが、不吐出はないレベル。
Ｃ：チェックパターンに不吐出や乱れがはっきりと確認され、正常に印字できない。

（２）堆積物の有無
（１）と同様にして４００枚印字後に、プリントヘッドをプリンターから取り外して、ノズル内を光学顕微鏡で観察し、堆積物の有無について、下記の基準で評価をした。得られた結果を表２に示した。
Ａ：堆積物が殆ど見えないレベル。
Ｂ：堆積物がノズル壁に、少し見られるレベル。
Ｃ：堆積物がノズル内に、全体的に見られるレベル。

本発明の課題である堆積物発生のメカニズムを模式的に示す記録ヘッドカートリッジの断面図である。 本発明で用いられる再凝集阻害物質の効果を示した模式図である。

Claims (11)

1. 熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録する画像形成方法に用いるインクであって、（ａ）アゾ顔料、（ｂ）分散剤、（ｃ）液媒体、及び、（ｄ）炭素数５乃至６で、メチル基を２つ以上有するジオール化合物、の各成分を含んでなることを特徴とするインク。
2. さらに（ｅ）成分として、（ｅ）炭素数８以上のアルキル基を有する水溶性化合物を含む請求項１に記載のインク。
3. 前記（ｄ）成分が、３−メチル−１，３−ブタンジオールである請求項１又は２に記載のインク。
4. 前記（ｅ）成分が、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシル硫酸塩、ラウリン酸塩、ポリオキシエチレンセチルエーテル、及び、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルからなる群から選ばれるいずれかである請求項２又は３に記載のインク。
5. 前記（ｄ）成分のインク中における含有量が、インク全量に対して０．０５質量％以上２０質量％以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインク。
6. 前記（ｅ）成分のインク中における含有量が、インク全量に対して０．００５質量％以上２質量％以下である請求項２乃至５のいずれか１項に記載のインク。
7. 前記（ｄ）成分と前記（ｅ）成分との質量比が、２０：１乃至１：１である請求項２乃至６のいずれか１項に記載のインク。
8. 前記（ａ）成分が、下記の一般式（１）で示されるモノアゾ顔料である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインク。
   

   

   （一般式（１）中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１乃至３のアルキル基、炭素数１乃至３のフルオロアルキル基、炭素数１乃至３のアルコキシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホ基又はそのアルカリ土類金属塩、Ｎ−フェニルアミノスルホニル基、カルボキシル基又はそのアルカリ土類金属塩、カルボアミド基、Ｎ−フェニルカルバモイル基、ウレイレン基、イミノジカルボニル基又はカルボン酸エステル基のいずれかである。）
9. 前記（ａ）成分が、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４である請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインク。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインクと、該インクと色相の異なる少なくとも一種のインクとを組み合わせてなることを特徴とするインクセット。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインク、又は、請求項１０に記載のインクセットを構成しているインクを、熱エネルギーの作用により記録ヘッドから吐出させ、記録媒体上に画像を記録する工程を有することを特徴とする画像形成装置。

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