JP2023053764A - 像形成装置及び像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドや液体吐出ヘッドに連通する流路の気泡を効率的に除去することができ、吐出性を安定化させ、高精細な画像を出力することができる像形成装置を提供する。【解決手段】水、顔料及びシロキサン化合物を含むインクと、前記インクを吐出する液体吐出ヘッド１０８と、前記インクを収容するメインタンク１０１と、前記メインタンク及び前記液体吐出ヘッドに接続するサブタンク１２０と、を備える像形成装置であって、前記サブタンクは、前記液体吐出ヘッドに前記インクを供給する正圧サブタンク１０３と、前記液体吐出ヘッドから前記インクを回収する負圧サブタンク１０２と、を有し、前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力と、前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力との差が、２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、像形成装置及び像形成方法に関する。

プリンター、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体吐出ヘッドを有するインク吐出方式の記録装置が知られている。また、液体吐出ヘッドとしては、ノズルに連通する個別液室への供給流路と個別液室に通じる排出流路とを有し、供給流路に通じる液体の供給口と、排出流路に通じる液体の排出口を備える循環型の液体吐出ヘッドが知られている。

循環型の液体吐出ヘッドとしては、供給側と排出側（回収側）に液体タンクをそれぞれ備え、２つの液体タンク内のエアの正負による圧力差によって、正圧側から負圧側へ液体を送液し、またポンプで負圧側から正圧側へ送液することで、液体タンクと液体を吐出するヘッドとの間で液体を循環させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような循環機構により、ノズルの乾燥防止や密度の高い顔料の沈降防止等を実現することができる。

従来の装置では、生産性を上げるためにインクを高速で循環させると、ヘッドのノズルにおける開放部を通過したインクが微細な気泡をヘッド内部に巻き込み、気泡が流路を伝ってインクタンクやヘッドなどに蓄積してしまう。このため、吐出が不安定化する問題があった。インクの吐出が不安定になると、狙った位置にインクが着弾しないため、画質が低下してしまう。

これに対し、特許文献２及び特許文献３では、ヘッド内の泡を除去するために、インクジェットインクに消泡性や破泡性に優れるシリコーン系化合物を添加し、吐出性を安定化させる技術が開示されている。

しかしながら、シリコーン系化合物は消泡を意図した分子構造により静的表面張力が低下しやすく、ノズル内のメニスカス形成が不安定になり、気泡の巻き込みが発生しやすくなる。また、消泡剤単体では液体吐出ヘッドから流路に侵入した気泡を除去することはできない。このため、気泡除去性とインクの吐出安定性を両立させる技術が望まれている。

そこで本発明は、液体吐出ヘッドや液体吐出ヘッドに連通する流路の気泡を効率的に除去することができ、吐出性を安定化させ、高精細な画像を出力することができる像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の像形成装置は、水、顔料及びシロキサン化合物を含むインクと、前記インクを吐出する液体吐出ヘッドと、前記インクを収容するメインタンクと、前記メインタンク及び前記液体吐出ヘッドに接続するサブタンクと、を備える像形成装置であって、前記サブタンクは、前記液体吐出ヘッドに前記インクを供給する正圧サブタンクと、前記液体吐出ヘッドから前記インクを回収する負圧サブタンクと、を有し、前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力と、前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力との差が、２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、液体吐出ヘッドや液体吐出ヘッドに連通する流路の気泡を効率的に除去することができ、吐出性を安定化させ、高精細な画像を出力することができる像形成装置を提供することができる。

本発明における像形成装置の一例を示す概略図である。 本発明における像形成装置の他の例を示す概略図である。 液体吐出ヘッド一例の外観斜視図である。 液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向の断面図である。 液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と平行な方向の断面図である。 液体吐出ヘッドの一例のノズル板を示す平面図である。 液体吐出ヘッドの一例の流路部材を構成する各部材を示す平面図（ａ）～（ｆ）である。 液体吐出ヘッドの一例の共通液室部材を構成する各部材を示す平面図（ａ）及び（ｂ）である。

以下、本発明に係る像形成装置及び像形成方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明の像形成装置は、水、顔料及びシロキサン化合物を含むインクと、前記インクを吐出する液体吐出ヘッドと、前記インクを収容するメインタンクと、前記メインタンク及び前記液体吐出ヘッドに接続するサブタンクと、を備える像形成装置であって、前記サブタンクは、前記液体吐出ヘッドに前記インクを供給する正圧サブタンクと、前記液体吐出ヘッドから前記インクを回収する負圧サブタンクと、を有し、前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力と、前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力との差が、２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下であることを特徴とする。

像形成装置は印刷装置、記録装置、画像形成装置、２次元又は３次元の像形成装置などと称されてもよく、液体吐出ヘッドとしてインクジェットヘッドを用いる場合には、像形成装置はインクジェット記録装置などと称されてもよい。

また、本発明の像形成方法は、水、顔料及びシロキサン化合物を含むインクと、前記インクを吐出する液体吐出ヘッドと、前記インクを収容するメインタンクと、前記メインタンク及び前記液体吐出ヘッドに接続されるサブタンクと、を備える像形成装置により行う像形成方法であって、前記サブタンクは、前記液体吐出ヘッドに前記インクを供給する正圧サブタンクと、前記液体吐出ヘッドから前記インクを回収する負圧サブタンクと、を有し、前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力と、前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力との差を２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下にすることを特徴とする。

像形成方法は印刷方法、記録方法、画像形成方法、２次元又は３次元の像形成方法などと称されてもよく、液体吐出ヘッドとしてインクジェットヘッドを用いる場合には、像形成方法はインクジェット記録方法などと称されてもよい。

（像形成装置及び像形成方法の一実施形態）
図１は、本発明に係る像形成装置の一実施形態を示す要部概略図である。
図中の矢印は液体又は基体の流れる方向を模式的に示すものであり、黒矢印は液体の流れを示し、白矢印は気体の流れを示す。

図１には、液体吐出ヘッド１０８、メインタンク１０１、サブタンク１２０が図示されている。
液体吐出ヘッド１０８は、インクを吐出する。メインタンク１０１は、インクを収容する。サブタンク１２０は、正圧サブタンク１０３と負圧サブタンク１０２を有している。正圧サブタンク１０３は、液体吐出ヘッド１０８にインクを供給する。負圧サブタンク１０２は、液体吐出ヘッド１０８からインクを回収する。

正圧サブタンク１０３と負圧サブタンク１０２は、気体と液体を収容している。また、正圧サブタンク１０３は、負圧サブタンク１０２及び液体吐出ヘッド１０８に接続されている。負圧サブタンク１０２は、メインタンク１０１及び液体吐出ヘッド１０８に接続されている。

正圧サブタンク１０３と負圧サブタンク１０２は、内部の気体の圧力を測定する圧力計１０６と圧力計１０７をそれぞれ備え、各サブタンク内の気体の圧力を制御する機構を備える。これにより、各サブタンクの内部の気体が移動できる（矢印ｅ、ｆ）。各サブタンク内の気体の圧力を制御する機構としては、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。

本実施形態の像形成装置は、メインタンク１０１と負圧サブタンク１０２との間を接続するインク供給流路１０９を備えている。また、送液ポンプ１０４を備えており、送液ポンプ１０４によりインクがインク供給流路１０９を流れる。本実施形態では、メインタンク１０１から負圧サブタンク１０２にインクが流れる（矢印ａ）。

また、本実施形態の像形成装置は、負圧サブタンク１０２と正圧サブタンク１０３とを連通するバイパス流路１１０を備えている。また、送液ポンプ１０５を備えており、送液ポンプ１０５によりインクがバイパス流路１１０を流れる。本実施形態では、負圧サブタンク１０２から正圧サブタンク１０３にインクが流れる（矢印ｂ）。

本実施形態において、正圧サブタンク１０３の内部の気体の圧力と、負圧サブタンク１０２の内部の気体の圧力との差が、２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下であることを要する。
なお、正圧サブタンク１０３の内部の気体の圧力と、負圧サブタンク１０２の内部の気体の圧力との差を、単に圧力差とも称することがある。

前記圧力差が２ｋＰａ以上の場合、インクの循環が十分に行われ、サブタンク内部の圧力差により流路や負圧サブタンク内部で気泡が破泡し、気泡の除去が促進される。前記圧力差が３０ｋＰａ以下の場合、インクの循環を適正にでき、インク循環による液体吐出ヘッドのノズルから気泡の巻き込みが減少するだけでなく、液滴の形成が適正に行われることで、吐出安定性が飛躍的に向上する。また、前記圧力差を上記の範囲にした上で、更に後述のインクを用いる場合、シロキサン化合物や無機シリカがインクと空気界面にある気泡の表面に割り込み、気泡を形成する膜の均一性を乱すことで維持を阻害する。これによりサブタンク内での破泡が促進され、気泡除去の相乗効果が発揮される。本実施形態によれば、優れた気泡除去性が得られ、吐出安定性が向上し、高精細な画像の出力が可能になる。

前記圧力差としては、２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下の範囲であり、４ｋＰａ以上２４ｋＰａ以下であることが好ましく、６ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下であることがより好ましい。この場合、気泡の除去性を更に向上させることができる。

正圧サブタンク１０３の内部の気体の圧力は、液体吐出ヘッド１０８の外気圧より大きく、かつ、負圧サブタンク１０２の内部の気体の圧力は、液体吐出ヘッド１０８の外気圧より小さいことが好ましい。この場合、インク循環時にノズルから気泡の巻き込みが減少し、吐出安定性が向上するため好ましい。

また、正圧サブタンク１０３の内部の気体の圧力としては、適宜選択できるが、サブタンク外部の気圧を基準として０．１ｋＰａ以上１５ｋＰａ以下であることが好ましい。この範囲である場合、ノズルからインクが漏れることを抑えることができ、吐出不良や画像乱れをより抑制することができる。
負圧サブタンク１０２の内部の気体の圧力としては、適宜選択できるが、サブタンク外部の気圧を基準として－２０ｋＰａ以上－０．１ｋＰａ以下であることが好ましく、－１５ｋＰａ以上－２ｋＰａ以下であることがより好ましい。この範囲である場合、ノズルから空気を巻き込むことをより抑制することができ、空気との接触による液体吐出ヘッド１０８内部でのインク乾燥を抑制できる。

インクは、液体吐出ヘッド１０８のインク供給口を通って液体吐出ヘッド１０８の内部に供給され、液体吐出ヘッド１０８のインク回収口から回収される（矢印ｃ、ｄ）。サブタンク内部の圧力により、正圧サブタンク１０３から供給されたインクは、液体吐出ヘッド１０８の内部を通じて負圧サブタンク１０２へと循環する。

この際、流量計により液体吐出ヘッド１０８へのインク供給量と液体吐出ヘッド１０８からのインク回収量をモニターしてもよい。本実施形態の像形成装置は、流量計１１２と流量計１１１を備えており、流量計１１２により液体吐出ヘッド１０８へのインク供給量をモニターし、流量計１１１により液体吐出ヘッド１０８からのインク回収量をモニターする。

液体吐出ヘッド１０８は、例えばサブタンク１２０からインクが供給される供給口と、サブタンク１２０に回収される回収口と、を有している。供給口へのインク供給量と回収口からのインク回収量は、適宜選択することができる。供給口へのインク供給量は、回収口からのインク回収量以上であり、かつ、インク回収量は、１．０ｍＬ／ｍｉｎ以上３０．０ｍＬ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。

インク供給量がインク回収量以上であると、吐出によって液体吐出ヘッド１０８内部のインクが消費された際にノズルから空気を巻き込みにくくなる。このため、気泡の発生を減少させることができる。また、インク回収量が１．０ｍＬ／ｍｉｎ以上であると、液体吐出ヘッド１０８に十分な量のインクを供給することができ、流路内の気泡を除去しやすくなる。インク回収量が３０．０ｍＬ／ｍｉｎ以下であると、インク循環時にノズルから気泡を巻き込むことを減少させることができるため、吐出安定性を向上させることができる。

次に、本実施形態の像形成装置の他の例について図２を用いて説明する。図２は、本例の像形成装置の要部概略図である。上記の例と同様の事項については説明を省略する。

本実施形態における正圧サブタンク１０３と負圧サブタンク１０２は予備のエアタンクを備えていてもよい。図２に示す例のように、本実施形態では、正圧サブタンク１０３は正圧エアタンク１１４を備えることが好ましく、負圧サブタンク１０２は負圧エアタンク１１３を備えることが好ましい。また、正圧エアタンク１１４は正圧サブタンク１０３よりも大きい容量であることがより好ましく、負圧エアタンク１１３は負圧サブタンク１０２よりも大きい容量であることがより好ましい。

本例のように、正圧サブタンクと負圧サブタンクがそれぞれエアタンクを備えることにより、インクの供給やインクの吐出によるサブタンク内の気圧の変化を小さくすることができる。これにより、吐出安定性を更に向上させることができる。
なお、正圧エアタンク１１４と負圧エアタンク１１３では、矢印ｇ、ｈのようにエアタンク外部と気体の移動がなされる。気体としては、例えば空気の他、任意の気体を用いることができる。

次に、液体吐出ヘッドの詳細例を説明する。液体吐出ヘッドをインク吐出ヘッドなどと称することがある。また単にヘッドと称することがある。

本実施形態における液体吐出ヘッド１０８は、例えば共通液室と複数の個別液室を有している。液体吐出ヘッド１０８は、共通液室を介して個別液室に液体が供給され、個別液室に連通するノズル孔（ノズル）から液体を吐出する。また、本実施形態の液体吐出ヘッド１０８では、液体は個別液室に連通する循環流路を介して共通液室に循環される。

本発明における液体吐出ヘッドとしては、例えば以下のようなものを使用することができる。その例について、図３～図８を参照して説明する。
図３は、インク吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。図４は、図３のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。図５は、図３のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と平行な方向の一部断面説明図である。図６は、図３のインク吐出ヘッドのノズル板の平面説明図である。図７は、図３のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。図８は、図３のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。

本例のインク吐出ヘッドは、例えば図３～図５に示すように、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とが積層接合されており、振動板部材３を変位させる圧電アクチュエータ１１と、共通液室部材２０と、カバー２９とを備えている。

ノズル板１は、前記インクを吐出する複数のノズル４を有している。
流路板２は、ノズル４に通じる個別液室６と、前記流入流路としての個別液室６に通じる流体抵抗部７、及び流体抵抗部７に通じる液導入部８が形成されている。また、流路板２は、ノズル板１側から複数枚の板状部材４１～４５を積層接合して形成され、これらの板状部材４１～４５と振動板部材３を積層接合して流路部材４０が構成されている。

振動板部材３は、液導入部８と共通液室部材２０で形成される共通液室１０とを通じる開口としてのフィルタ部９を有している。振動板部材３は、流路板２の個別液室６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層で形成され、第１層で個別液室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。

ここで、ノズル板１には、図６に示すように、複数のノズル４が千鳥状に配置されている。

流路板２を構成する板状部材４１には、図７（ａ）に示すように、個別液室６を構成する貫通溝部（溝形状の貫通穴の意味）６ａと、流体抵抗部５１、前記流出流路としての循環流路５２を構成する貫通溝部５１ａ、５２ａが形成されている。

同じく板状部材４２には、図７（ｂ）に示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｂと、循環流路５２を構成する貫通溝部５２ｂが形成されている。

同じく板状部材４３には、図７（ｃ）に示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｃと、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ａが形成されている。

同じく板状部材４４には、図７（ｄ）に示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｄと、流体抵抗部７である貫通溝部７ａと、液導入部８を構成する貫通溝部８ａと、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｂが形成されている。

同じく板状部材４５には、図７（ｅ）に示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｅと、液導入部８を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部８ｂ（フィルタ下流側液室となる）と、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｃが形成されている。

振動板部材３には、図７（ｆ）に示すように、振動領域３０と、フィルタ部９と、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｄが形成されている。

このように、流路部材を複数の板状部材を積層接合して構成することにより、簡単な構成で複雑な流路を形成することができる。

以上の構成により、流路板２及び振動板部材３からなる流路部材４０には、各個別液室６に通じる流路板２の面方向に沿う流体抵抗部５１、循環流路５２及び循環流路５２に通じる流路部材４０の厚み方向の循環流路５３が形成される。なお、循環流路５３は後述する循環共通液室５０に通じている。

一方、共通液室部材２０には、正圧サブタンクから前記インクが供給される共通液室１０と、負圧サブタンクにインクが回収される側の流路となる循環共通液室５０が形成されている。

第１共通液室部材２１には、図８（ａ）に示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴２５ａと、共通液室下流部１０Ａとなる貫通溝部１０ａと、循環共通液室５０となる底の有る溝部５０ａが形成されている。

第２共通液室部材２２には、図８（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴２５ｂと、共通液室上流部１０Ｂとなる溝部１０ｂが形成されている。また、第２共通液室部材２２には、図３に示すように、共通液室１０のノズル配列方向の一端部と供給ポート７１を通じる供給口部となる貫通穴７１ａが形成されている。

第１共通液室部材２１及び第２共通液室部材２２には、循環共通液室５０のノズル配列方向の他端部（貫通穴７１ａと反対側の端部）と循環ポート８１を通じる貫通穴８１ａ、８１ｂが形成されている。

なお、図８（ａ）及び（ｂ）において、貫通孔については白抜き、底のある溝部については面塗りを施して示している。

共通液室部材２０は、第１共通液室部材２１及び第２共通液室部材２２によって構成され、第１共通液室部材２１を流路部材４０の振動板部材３側に接合し、第１共通液室部材２１に第２共通液室部材２２を積層して接合している。

ここで、第１共通液室部材２１は、液導入部８に通じる共通液室１０の一部である共通液室下流部１０Ａと、循環流路５３に通じる循環共通液室５０とを形成している。また、第２共通液室部材２２は、共通液室１０の残部である共通液室上流部１０Ｂを形成している。このとき、共通液室１０の一部である共通液室下流部１０Ａと循環共通液室５０とはノズル配列方向と直交する方向に並べて配置されるとともに、循環共通液室５０は共通液室１０内に投影される位置に配置される。

これにより、循環共通液室５０の寸法（大きさ）が流路部材４０で形成される個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８を含む流路に必要な寸法による制約を受けることがなくなる。そして、循環共通液室５０と共通液室１０の一部が並んで配置され、循環共通液室５０は共通液室１０内に投影される位置に配置されることにより、ノズル配列方向と直交する方向のヘッドの幅を抑制することができ、ヘッドの大型化を抑制できる。

上述したように、共通液室部材２０は、共通液室１０と循環共通液室５０が形成されている。共通液室１０は正圧サブタンクから前記インクが供給される。循環共通液室５０は負圧サブタンクにインクが回収される側の流路となる。

一方、振動板部材３の個別液室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１を配置している。この圧電アクチュエータ１１は、図５に示すように、ベース部材１３上に接合した圧電部材１２を有している。圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の柱状の圧電素子１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。

ここでは、圧電部材１２の圧電素子１２Ａは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子１２Ｂは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子１２Ａ、１２Ｂを駆動させる圧電素子として使用することもできる。

そして、圧電素子１２Ａを振動板部材３の振動領域３０に形成した島状の厚肉部である凸部３０ａに接合している。また、圧電素子１２Ｂを振動板部材３の厚肉部である凸部３０ｂに接合している。

この圧電部材１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。

このように構成したインク吐出ヘッドにおいては、例えば、圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２Ａが収縮し、振動板部材３の振動領域３０が下降して個別液室６の容積が膨張する。これにより、個別液室６内に前記インクが流入する。

その後、圧電素子１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて個別液室６の容積を収縮させる。これにより、個別液室６内の前記インクが加圧され、ノズル４から前記インクが吐出される。

そして、圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材３の振動領域３０が初期位置に復元し、個別液室６内部に負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から個別液室６内に前記インクが充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き－押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。

また、上述した実施形態では、個別液室６に圧力変動を与える手段として積層型圧電素子を用いて説明した。駆動方法についてはこれに限定されず、薄膜状の圧電素子を用いることも可能である。更に、個別液室６内に発熱抵抗体を配し、発熱抵抗体の発熱によって気泡を生成して圧力変動を与えるものや、静電気力を用いて圧力変動を生じさせるものを使用することができる。液体供給装置や循環経路の保護および吐出安定性の観点からピエゾ方式であることが好ましい。

インクジェットの印刷方式としては、ライン方式及びシリアル方式のインクジェットヘッドが知られている。
ライン方式のインクジェットヘッドは、被印刷物の搬送方向に対して直交する方向にノズルをライン状に配置し、被印刷物を搬送方向に連続的に移動させつつ、一定の位置に保持されたインクジェットヘッドから被印刷物に対して液滴を吐出する方式である。
シリアル方式のインクジェットヘッドは、被印刷物を搬送方向に断続的に移動させつつ、被印刷物の搬送方向に対して直交する方向に移動可能なインクジェットヘッドから被印刷物に対して液滴を吐出する方式である。

本発明では、いずれの方式も用いることができるが、ラインヘッド方式の液体吐出ヘッドを用いることが好ましい。ラインヘッド方式ではヘッドを固定するため、振動など環境の影響を受けにくいという点で吐出安定性が向上する。

（インク）
次に、本発明に用いられるインクについて説明する。
本発明に用いられるインクは、水、顔料及びシロキサン化合物を含み、必要に応じて、有機溶剤、界面活性剤及びその他の添加剤等を含む。

＜シロキサン化合物＞
本発明におけるシロキサン化合物としては、適宜選択でき、例えば、ポリジメチルシロキサン等のポリシロキサン繰り返し構造を有する化合物の側鎖に親水性基や親水性ポリマー鎖を有する化合物、もしくは末端に親水性基や親水性ポリマー鎖を有する化合物などが挙げられる。

本発明におけるシロキサン化合物としては、他にも未変性シロキサン化合物であってもよく、未変性シロキサン化合物としては、例えば未変性ポリジメチルシロキサンが挙げられる。このようなシロキサン化合物としては、例えばオクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等が挙げられる。

なお、前記シロキサン化合物とは、その構造中にポリシロキサン構造を有していればよい。シロキサン化合物は表面張力が小さく、親水性基の導入により水との混和性も良好であるため拡散性に優れ、泡膜に侵入しやすい特徴がある。そのため、少量の添加で消泡効果を示すが、本発明では圧力操作による循環機構を併用することにより、シロキサン化合物の拡散を促し、サブタンク内部で減圧、破泡することにより更に優れた消泡効果を発揮する。

前記シロキサン化合物としては、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
変性基としては、適宜選択でき、ポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基等が挙げられる。ポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シロキサン化合物は良好な性質を示すため好ましい。

このようなシロキサン化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。

上記のポリエーテル変性シロキサン化合物としては、市販品を用いることができ、例えば、ＫＦ－６１８、ＫＦ－６４２、ＫＦ－６４３、ＫＦ－６００４（信越化学工業株式会社）、ＥＭＡＬＥＸ－ＳＳ－５６０２、ＳＳ－１９０６ＥＸ（日本エマルジョン株式会社）、ＦＺ－２１０５、ＦＺ－２１１８、ＦＺ－２１５４、ＦＺ－２１６１、ＦＺ－２１６２、ＦＺ－２１６３、ＦＺ－２１６４、ＤＯＷＳＩＬ ＤＫ Ｑ１－１２４７、ＤＯＷＳＩＬ ＦＳ １２７７、ＤＯＷＳＩＬ ＦＳ ０１３Ａ、ＤＯＷＳＩＬ １３１３、（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社）、ＢＹＫ－０１９、ＢＹＫ－０２５、ＢＹＫ－０３３、ＢＹＫ－３８７（ビックケミー株式会社）、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４５３（東芝シリコン株式会社）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

前記シロキサン化合物の形態は特に限定されず、オイル型、コンパウンド型、エマルション型、水溶液など適宜使用可能である。インク中の分散性の観点から、エマルション型または水溶液の形態であることが好ましい。

シロキサン化合物は、インク中、０．０１質量％以上１．０質量％以下含まれることが好ましい。この範囲であると、ノズルの濡れ性やサブタンク内部における消泡性に優れた効果を示し、吐出安定性が向上するため好ましい。

シロキサン化合物としては、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。この場合、水に対して優れた分散性を有し、吐出安定性を向上させることができる。

（一般式（１）中、ｍは１以上の整数を表し、ｎは整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はメチル基又はＯを介する環状構造を表し、Ｘは下記一般式（２）を表す。）

（一般式（２）中、ａ及びｂは整数を表し、Ｒ_３はアルキレン基を表し、Ｒ_４はアルキル基を表す。）

上記のポリエーテル変性シロキサン化合物として、このようなポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのＳｉ部側鎖に導入したものを用いることで、水に対して優れた分散性を有し、吐出安定性を向上させることができる。

前記一般式（１）の構造において、整数ｍ個の変性シロキサンの繰り返し構造単位を有していることが好ましく、ｍは０でもよいが１以上だと水系インクとの親和性が向上して気泡除去が促進されるため好ましい。また、整数ｎ個のジメチルシロキサンの繰り返し構造単位はインクの表面張力を低下させて吐出性を向上させる効果があり、効果を高めるにはｎはｍより大きいことが好ましい。

前記一般式（１）の構造において、Ｒ_１及びＲ_２はメチル基又はＯを介する環状構造である。Ｏを介する環状構造とは、主鎖末端が―Ｒ_１―Ｏ―Ｒ_２―の形で結合した環状シロキサンを指す。例としては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサンシロキサン等が挙げられる。これらの一部に変性シロキサンを導入して親水性を向上させたシロキサン化合物を用いてもよい。

前記一般式（２）の構造において、Ｒ_３は短鎖のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が好ましい。Ｒ_４はアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基が好ましい。

＜無機シリカ粒子＞
本発明で使用されるインクは無機シリカ粒子を成分に含むことが好ましい。無機シリカ粒子を含むことにより、気泡除去性を向上させることができる。

無機シリカ粒子の種類としては、特に制限はないが、例えばヒュームドシリカやコロダイルシリカを用いることができ、これらに親水性の表面処理を加えたものや、分散剤などを加えながらミル分散させて得た分散液も好適に用いることができる。

無機シリカ粒子の体積平均一次粒子径は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。この範囲である場合、分散性が向上する。なお、無機シリカ粒子の体積平均一次粒子径は、無機シリカの一次粒子の体積平均粒子径を表す。

無機シリカ粒子は、インク中、０．０１質量％以上０．１質量％以下含まれることが好ましい。この範囲である場合、像形成装置のサブタンク内部での破泡性が向上する。

本発明における無機シリカ粒子は、市販されているものを使用することができ、例えばＳＴ－ＸＳ、ＳＴ－Ｓ、ＳＴ－３０、ＳＴ－５０－Ｔ、ＳＴ－３０Ｌ、ＳＴ－ＣＭ、ＳＴ－ＹＬ、ＳＴ－ＰＳ－Ｍ、ＳＴ－ＮＳ（日産化学株式会社）、ＡＥＲＯＳＩＬ ５０、ＡＥＲＯＳＩＬ ＯＸ５０、ＡＥＲＯＳＩＬ １３０、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００ＣＦ、ＡＥＲＯＳＩＬ ３００、ＡＥＲＯＤＩＳＰ Ｗ７５２０、ＡＥＲＯＤＩＳＰ Ｗ７６２２、ＡＥＲＯＤＩＳＰ Ｗ１８１３（日本アエロジル株式会社）、ＱＳＧ－１０、ＱＳＧ－３０、ＱＳＧ－１００、Ｘ－２４－９６００Ａ（信越化学工業株式会社）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

＜有機溶剤＞
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。

水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、３－メチル－１，３－ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオール、２，５－ヘキサンジオール、１，５－ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、エチル－１，２，４－ブタントリオール、１，２，３－ブタントリオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシエチル－２－ピロリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、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、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、３－メトキシ－Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド、３－ブトキシ－Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。

湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。

炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。

炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。

有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。

＜水＞
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％～６０質量％がより好ましい。

＜顔料＞
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、１種単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。

無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。

また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。

顔料の具体例として、黒色用としては、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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。

さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、１５５、１８０、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０７、２０８、２０９、２１３、２１９、２２４、２５４、２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。

インク中の顔料の含有量は、良好な定着性や吐出安定性の点から、０．１質量％以上２５質量％以下が好ましく、より好ましくは１．０質量％以上２０.０質量％以下である。

＜樹脂＞
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン－ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。

樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、１０ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ－ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。

樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。

＜添加剤＞
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。

＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、前記シロキサン化合物が界面活性機能を持つ場合は代替または併用しても良い。また、シリコーン系界面活性剤としては高ｐＨでも分解しないものが好ましい。

フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ_４、ＮＨ_３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ＮＨ_２（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_２、ＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３等が挙げられる。

両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、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、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。

＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２－ベンズイソチアゾリン－３－オンなどが挙げられる。

＜防錆剤＞
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。

＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。

＜インクの物性＞
インクの物性としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、４ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ－８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。

インクの表面張力としては、ノズルのメニスカスの安定化、また記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。

インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７～１２が好ましく、８～１１がより好ましい。

（記録媒体）
記録媒体としては、特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。また、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙や床材などの建材、衣料用などの布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、被印刷物を搬送する経路の構成を調整することで、セラミックスやガラス、金属を使用することもできるが、これに限定されるものではない。

以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

（シアン顔料分散液の製造例）
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２質量部、アクリル酸２．８質量部、ラウリルメタクリレート１２．０質量部、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０質量部、スチレンマクロマー４．０質量部、及びメルカプトエタノール０．４質量部を混合し、６５℃に昇温した。

次に、スチレン１００．８質量部、アクリル酸２５．２質量部、ラウリルメタクリレート１０８．０質量部、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０質量部、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０質量部、スチレンマクロマー３６．０質量部、メルカプトエタノール３．６質量部、アゾビスメチルバレロニトリル２．４質量部、及びメチルエチルケトン１８質量部を混合した混合溶液を２．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８質量部及びメチルエチルケトン１８質量部の混合溶液を０．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８質量部を添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４質量部を添加し、濃度が５０質量％のポリマー溶液Ａを８００質量部得た。

次に、得られたポリマー溶液Ａを２８質量部と、フタロシアニン顔料（大日精化工業株式会社、クロモファインブルーA-220JC）２６質量部、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６質量部、メチルエチルケトン２０質量部、及びイオン交換水１３．６質量部を十分に撹拌した後、ロールミルを用いて混練しペーストを得た。得られたペーストを純水２００質量部に投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径５．０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、顔料１５質量％含有、固形分２０質量％の顔料含有ポリマー微粒子分散液を得た。得られた顔料分散液におけるポリマー微粒子の平均粒子径（Ｄ５０）を測定した。
なお、粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ－ＥＸ１５０）で測定した平均粒子径（Ｄ５０）は５６．０ｎｍであった。

（インク１の作製例）
イオン交換水４０．０部、サフィノール４２０（日信化学工業株式会社）１．０質量部、１，２，３－ベンゾトリアゾール０．１質量部、１，２－ベンゾイソチアゾール－３（２Ｈ）－オン０．１質量部からなる混合液に、ＡＥＲＯＳＩＬ ２００（日本アエロジル株式会社）０．０５質量部を加えて撹拌し、ホモミキサーで無機シリカの分散液を得た。前記分散液に、プロパン－１，２－ジオール２０．０質量部、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール２．０質量部、シロキサン化合物としてＢＹＫ－０１９（ビックケミー株式会社）０．２質量部を加えて撹拌した。
次いで、前記シアン顔料分散体２０．０質量部、バインダーとしてスーパーフレックス１３０（第一工業製薬社製）１５．０質量部、残量分のイオン交換水を添加して全量を１００質量部とし、１時間撹拌した。この液を平均孔径５．０μｍのポリビニリデンフロライドメンブレンフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去して、［インク１］を作製した。

（インク２～１４の作製例）
前記［インク１］の作製例において、表１の材料に置き換える以外は同様にして［インク２～１４］を作製した。

前記インク作製に使用した材料は下記の通りである。一次粒子径とあるのは、体積平均一次粒子径を表す。
・ＢＹＫ－０１９（ビックケミー株式会社）：側鎖ポリエーテル変性シロキサン化合物
・ＫＦ－６４２（信越化学工業株式会社）：側鎖ポリエーテル変性シロキサン化合物
・オクタメチルシクロテトラシロキサン（富士フイルム和光純薬株式会社）：環状ポリメチルシロキサン
・ＫＦ－６００４（信越化学工業株式会社）：両末端ポリエーテル変性シロキサン化合物
・ＡＥＲＯＳＩＬ ２００（日本アエロジル株式会社）：無機シリカ（一次粒子径７～２０ｎｍ）
・Ｘ－２４－９６００Ａ（信越化学工業株式会社）：無機シリカ（一次粒子径８０ｎｍ）

なお、ＢＹＫ－０１９とＫＦ－６４２のシロキサン化合物は、前記一般式（１）で表される化合物に該当する。

また、表１中、ＰＧとＥＨＤは、以下である。
・ＰＧ：プロパン－１，２－ジオール
・ＥＨＤ：２－エチル－１，３－ヘキサンジオール

また、表１中、イオン交換水は、インク全量が１００質量部となるような残量を加えており、表中、小数点第１位まで表示している。

（実施例１）
図１に示す循環手段を有した装置に、インクジェットヘッド（ＲＩＣＯＨ ＭＨ５４２１ＭＦ、株式会社リコー製）を搭載した装置を作製し、前記［インク１］を充填した。外気圧に対して、正圧サブタンク内の気体の圧力を＋９．０ｋＰａに設定し、負圧サブタンク内の気体の圧力を－９．０ｋＰａに設定した。このような装置でインク循環を行った。

（実施例２～６、実施例１２～１８）
実施例１の装置において、インクを表２の条件に置き換える以外は同様にして、実施例２～６および実施例１２～１８の条件の装置でインク循環を行った。

（実施例７～９）
実施例１の装置において、各サブタンク内部圧力の条件を表２の条件に置き換える以外は同様にして、実施例７～９の条件の装置でインク循環を行った。
なお、実施例８では、サブタンクからヘッドに供給されるインクの供給量が、ヘッドからサブタンクに回収されるインクの回収量よりも下回っていた。

（実施例１０、１１）
実施例１の装置において、各サブタンク内部圧力の条件を表２の条件に置き換え、装置のインク流路となるシリコンチューブの内径を変更してインク流量を調節した以外は同様にして、実施例１０、１１の条件の装置でインク循環を行った。

（比較例１）
実施例１の装置において、インクを表２の条件に置き換える以外は同様にして、比較例１の条件の装置でインク循環を行った。

（比較例２）
実施例１の装置において、負圧サブタンクと正圧サブタンクを大気開放してヘッド下流のインク回収及び循環を停止した以外は同様にして、比較例２の条件の装置でインク循環を行った。

（比較例３、４）
実施例１の装置において、サブタンク内部圧力の条件を表２の条件に置き換える以外は同様にして、比較例３、４の条件の装置でインク循環を行った。

（評価）
各条件に対して以下のようにして、吐出安定性、気泡除去性を評価した。結果を下記表２に示した。

＜吐出安定性＞
ＰＶＣフィルム上にノズルチェックパターンを印刷して吐出ノズル数（Ａ）を確認する。次いで、ノズル面を大気開放したままインクを１時間循環させ、再度ＰＶＣフィルム上にノズルチェックパターンを印刷して、正常に印刷された吐出ノズル数（Ｂ）を確認する。吐出ノズル数（Ａ）を１００％としたときの吐出ノズル数（Ｂ）の割合を計算し、以下の基準で吐出安定性を評価した。評価はＡが最も優れた結果を示し、Ｃ以上である場合が好ましい。

－吐出安定性の評価基準－
Ａ：吐出ノズル数が９８％以上
Ｂ：吐出ノズル数が９０％以上９８％未満
Ｃ：吐出ノズル数が５０％以上９０％未満
Ｄ：吐出ノズル数が５０％未満

＜気泡除去性＞
ＰＶＣフィルム上にノズルチェックパターンを印刷して吐出ノズル数（Ａ）を確認する。次いで、正圧サブタンクからヘッドまでの間の流路に接続した三方活栓から、プラスチックシリンジで流路に空気を１ｍＬ注入してインクの循環を行う。ヘッドのクリーニングを実施し、ノズルチェックパターンを印刷して吐出ノズル数（Ｃ）を確認する。以降、５分毎にクリーニングと吐出ノズル数の確認をセットで行う。吐出ノズル数（Ａ）を１００％としたときの吐出ノズル数（Ｃ）の割合を計算し、９８％以上回復するまでの時間を評価基準として装置内の気泡除去性を評価した。評価はＡが最も優れた結果を示し、Ｃ以上である場合が好ましい。

－気泡除去性の評価基準－
Ａ：回復に要する時間が１０分以下
Ｂ：回復に要する時間が２０分以下
Ｃ：回復に要する時間が５０分以下
Ｄ：６０分で回復しない

なお、表２中、「ヘッド下流側インク回収量」とあるのは、液体吐出ヘッドの回収口からのインク回収量を表す。

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板部材
４ ノズル
６ 個別液室
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ 個別液室を構成する貫通溝部
７ 流体抵抗部
７ａ 流体抵抗部である貫通溝部
８ 液導入部
８ａ、８ｂ 液導入部を構成する貫通溝部
９ フィルタ部
１０ 共通液室
１０Ａ 共通液室下流部
１０ａ 貫通溝部
１０Ｂ 共通液室上流部
１０ｂ 溝部
１１ 圧電アクチュエータ
１２ 圧電部材
１２Ａ、１２Ｂ 圧電素子
１３ ベース部材
１５ フレキシブル配線部材
２０ 共通液室部材
２１ 第１共通液室部材
２２ 第２共通液室部材
２５ａ、２５ｂ 圧電アクチュエータ用貫通穴
２９ カバー
３０ 振動領域
３０ａ、３０ｂ 凸部
４０ 流路部材
４１～４５ 板状部材
５０ 循環共通液室
５０ａ 溝部
５１ 流体抵抗部
５１ａ 流体抵抗部を構成する貫通溝部
５２、５３ 循環流路
５２ａ、５２ｂ 循環流路を構成する貫通溝部
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ 循環流路を構成する貫通溝部
７１ 供給ポート
７１ａ 貫通穴
８１ 循環ポート
８１ａ、８１ｂ 貫通穴
１０１ メインタンク
１０２ 負圧サブタンク
１０３ 正圧サブタンク
１０４、１０５ 送液ポンプ
１０６、１０７ 圧力計
１０８ 液体吐出ヘッド
１０９ インク供給流路
１１０ バイパス流路
１１１、１１２ 流量計
１１３ 負圧エアタンク
１１４ 正圧エアタンク
１１５、１１６ エアポンプ
１２０ サブタンク

特開２０１０－２８４８２４号公報 特開２０１７－１０５１５９号公報 特開２０１４－１４１０５３号公報

Claims (12)

1. 水、顔料及びシロキサン化合物を含むインクと、
   前記インクを吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記インクを収容するメインタンクと、
   前記メインタンク及び前記液体吐出ヘッドに接続するサブタンクと、を備える像形成装置であって、
   前記サブタンクは、前記液体吐出ヘッドに前記インクを供給する正圧サブタンクと、前記液体吐出ヘッドから前記インクを回収する負圧サブタンクと、を有し、
   前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力と、前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力との差が、２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下であることを特徴とする像形成装置。
2. 前記シロキサン化合物は、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の像形成装置。
   

   

   （一般式（１）中、ｍは１以上の整数を表し、ｎは整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はメチル基又はＯを介する環状構造を表し、Ｘは下記一般式（２）を表す。）
   

   

   （一般式（２）中、ａ及びｂは整数を表し、Ｒ_３はアルキレン基を表し、Ｒ_４はアルキル基を表す。）
3. 前記シロキサン化合物は、前記インク中、０．０１質量％以上１．０質量％以下含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の像形成装置。
4. 前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力は、前記液体吐出ヘッドの外気圧より大きく、
   前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力は、前記液体吐出ヘッドの外気圧より小さいことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の像形成装置。
5. 前記液体吐出ヘッドは、前記サブタンクから前記インクが供給される供給口と、前記サブタンクに回収される回収口と、を有し、
   前記供給口へのインク供給量は、前記回収口からのインク回収量以上であり、
   前記インク回収量は、１．０ｍＬ／ｍｉｎ以上３０．０ｍＬ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の像形成装置。
6. 前記インクは、無機シリカ粒子を含むことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の像形成装置。
7. 前記無機シリカ粒子の体積平均一次粒子径は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の像形成装置。
8. 前記無機シリカ粒子は、前記インク中、０．０１質量％以上０．１質量％以下含まれることを特徴とする請求項６又は７に記載の像形成装置。
9. 前記インクは、２５℃における粘度が４ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の像形成装置。
10. 前記インクは、２５℃における表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の像形成装置。
11. 前記液体吐出ヘッドは、ラインヘッド方式であることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の像形成装置。
12. 水、顔料及びシロキサン化合物を含むインクと、
    前記インクを吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記インクを収容するメインタンクと、
    前記メインタンク及び前記液体吐出ヘッドに接続されるサブタンクと、を備える像形成装置により行う像形成方法であって、
    前記サブタンクは、前記液体吐出ヘッドに前記インクを供給する正圧サブタンクと、前記液体吐出ヘッドから前記インクを回収する負圧サブタンクと、を有し、
    前記正圧サブタンクの内部の気体の圧力と、前記負圧サブタンクの内部の気体の圧力との差を２ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下にすることを特徴とする像形成方法。

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