JP2023088026A - 水系インクジェットインク、および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターを複数回通過した水系インクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法において、上記フィルターの目詰まりを抑制することができ、かつ、インクの保存安定性、および吐出安定性を向上させることができる水系インクジェットインクを提供すること。【解決手段】上記水系インクジェットインクは、フィルターを複数回通過したインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法に用いられる水系インクジェットインクであって、前記インクジェットインクは、顔料と、顔料分散剤と、有機溶剤と、を有し、条件（ａ）および条件（ｂ）を満たす。条件（ａ） 前記顔料分散剤は、ＳＰ値の水素結合成分が８（ＭＰａ）１／２以上２３（ＭＰａ）１／２以下である条件（ｂ） 前記有機溶剤は、ＳＰ値の水素結合成分が１８（ＭＰａ）１／２以下である溶媒を含む【選択図】図１

Description

本発明は、水系インクジェットインク、および画像形成方法に関する。

版を用いないデジタル印刷を可能とするインクジェット法は、簡易かつ安価に画像を形成できることから、各種印刷分野で用いられている。

インクジェット法に用いられるインクには、水と少量の有機溶剤から構成される水系インク、有機溶剤を含むが実質的に水を含まない非水系インク、室温では固体のインクを加熱溶融して印字するホットメルトインク、印字後に活性線を照射されることにより硬化する活性線硬化性インク等、複数の種類があり、これらのインクは用途に応じて使い分けられている。この中で、水系インクは一般に臭気が少なく安全性が高い。

水系インクに着色剤として顔料を用いるとき、インク中で顔料粒子が凝集して、インクの保存安定性や吐出安定性が低下することがある。上記保存安定性の低下や吐出安定性の低下を抑制するために、顔料分散剤をインクに含ませることが知られている。

例えば、特許文献１には、有機溶剤を、インク全量に対して、１．０質量％以上、１３．０質量％以下で含有し、上記有機溶剤は、標準沸点が１５０．０℃以上、２８０．０℃以下である有機溶剤を含み、標準沸点が２８０．０℃を超える有機溶剤の含有量が、インク全量に対して、３．０質量％以下である水系インク組成物が開示されている。特許文献１では、上記の有機溶剤に加え、顔料と、水溶性のスチレンアクリル樹脂である顔料分散剤を含ませた水系インク組成物を、記録ヘッド内における循環流路内で循環させながら、画像形成を行うことで、画像の堅牢性、および吐出安定性を向上させることができたとされている。

特開２０２０－１２１５２３号公報

特許文献１のように、顔料と顔料分散剤とを含むインクが知られている。

ところで、インクジェット法による画像形成を行う際に用いる画像形成装置において、インク中に含まれる気泡や異物を捕集するために、フィルターが設置されることがある。上記フィルターは、通常、インクジェットヘッド内や、インクが流通する流路内に設置される。

そして、本発明者らの検討によると、特許文献１に記載の水系インク組成物を、吐出性の悪化を抑制するために記録ヘッド内における循環流路内で循環させながら画像形成を行うと、フィルターに目詰まりが生じやすかった。同様の目詰まりは、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するインク流路に、複数個のフィルターを設けたときにもみられることから、特許文献１に記載のような水系インク組成物を、フィルターを複数回通過させて画像形成を行うときに、上記フィルターに目詰まりが生じやすくなるものと考えられる。

また、特許文献１に記載された水系インクは、吐出安定性が高まっているとされているが、本発明者らの検討によれば、特許文献１に記載された水系インクでも、吐出安定性が十分に高まってはいなかった。また、顔料の凝集等を抑制し、水系インクの保存安定性をより高めたいという要望が存在する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フィルターを複数回通過した水系インクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法において、上記フィルターの目詰まりを抑制することができ、かつ、インクの保存安定性、および吐出安定性を向上させることができる水系インクジェットインク、および画像形成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る水系インクジェットインクは、フィルターを複数回通過したインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法に用いられる水系インクジェットインクであって、前記水系インクジェットインクは、顔料と、顔料分散剤と、有機溶剤と、を有し、条件（ａ）および条件（ｂ）を満たす。
条件（ａ） 前記顔料分散剤は、ＳＰ値の水素結合成分が８（ＭＰａ）^１／２以上２３（ＭＰａ）^１／２以下である
条件（ｂ） 前記有機溶剤は、ＳＰ値の水素結合成分が１８（ＭＰａ）^１／２以下である溶媒を含む

また、上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る画像形成方法は、フィルターを複数回通過した水系インクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法であって、上記水系インクジェットインクを、前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出する工程を有する。

本発明により、フィルターを複数回通過した水系インクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法において、上記フィルターの目詰まりを抑制することができ、かつ、インクの保存安定性、および吐出安定性を向上させることができる水系インクジェットインク、および画像形成方法が提供される。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示した模式図である。 図２は、上記画像形成装置に用いられるインクジェットヘッドの概要を示す分解斜視図である。 図３は、上記インクジェットヘッドの断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。

本明細書において、「フィルターを複数回通過したインクを吐出する」とは、吐出されるインクの少なくとも一部がフィルターを複数回通過していればよいことを意味する。

上述のように、循環流路を有する画像形成装置において、循環流路内にフィルターが設置されている場合、循環流路を流通するインクは、フィルターを複数回通過し、フィルターを通過したインクの一部がインクジェットヘッドのノズルから吐出される。

また、循環流路を有さなくても、インクが流通するインク流路や、インクジェットヘッド内部にフィルターが複数個設置されている場合、インクは、複数回フィルターを通過した後、インクジェットヘッドのノズルから吐出される。

これらのように、フィルターを複数回通過したインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出させる画像形成方法において、顔料と顔料分散剤とを含む水系インクを用いたとき、上記フィルターに目詰まりが生じてしまうことがわかった。フィルターに目詰まりが生じることにより、インクジェットヘッドのノズルから、所望の流量でインクを吐出できないという問題が生じることがあった。

本発明者らは、上記問題について、水系インク中における顔料の凝集により、フィルターの目詰まりが生じていると考えた。そこで、顔料の凝集を抑制すべく、ＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）が特定の範囲にある顔料分散剤を用いることを検討した。上記δ_Ｈは、親水性、疎水性の程度を示す指標であるため、疎水性である顔料に付着しやすいような顔料分散剤をδ_Ｈの値によって選択しようとしたのである。

そして、ＳＰ値の水素結合成分が８（ＭＰａ）^１／２以上２３（ＭＰａ）^１／２以下である顔料分散剤を用いた結果、保存安定性および吐出安定性が高まったことから、上記顔料分散剤により顔料の凝集を抑制できることがわかった。これについては、上記δ_Ｈが８（ＭＰａ）^１／２以上であると、分散剤が顔料に付着しやすくなり、顔料をインク中に分散させて吐出安定性を高めることができると考えられる。また、上記δ_Ｈが２３（ＭＰａ）^１／２以下であると、顔料分散剤とインク中の水との親和性が高すぎないため、顔料に付着した顔料分散剤が、経時的に顔料から分離することを抑制することができると考えられる。これにより、保存中の顔料の凝集を抑制して保存安定性を高めることができると考えられる。

このように、上記顔料分散剤を用いることで、顔料の凝集を抑制できることがわかったものの、それでも、フィルターに複数回インクを通液させたとき、フィルターに生じる目詰まりは十分に抑制されなかった。この原因について、本発明者らは再度検討したところ、以下のような原因が考えられる。

水系インク中に存在する顔料分散剤は、一定の割合で、顔料粒子の表面に付着し、インク中に顔料を分散させると考えられる。ただし、インクの調製時に添加した顔料分散剤のすべてが顔料に付着するわけではなく、一定の割合で、顔料に付着しない顔料分散剤がインク中に存在してしまう。一方で、顔料粒子に付着しない顔料分散剤は、水系インク中において、水との親和性が低い疎水性部位同士が集合して、ミセルを形成しやすいと考えられる。

顔料分散剤が付着した顔料と上記ミセルとを含む水系インクがフィルターを通過する際、フィルターからの剪断力が顔料に引加されて、顔料分散剤の一部が顔料の表面から離脱することがある。また、フィルターからの剪断力が上記ミセルに引加されて、ミセルが部分的に崩壊して、疎水性基が表面に露出した顔料分散剤の凝集体となることもある。そして、顔料分散剤の一部が離脱した顔料に、疎水性基が表面に露出した顔料分散剤の凝集体が付着することにより、粒径の大きな粒子がわずかに生じると考えられる。この状態でインクがフィルターをもう一度通過すると、前のフィルターの通過時に生じた凝集体に、顔料分散剤の一部が離脱した顔料または疎水性基が表面に露出した顔料分散剤の凝集体がさらに付着し、粒子のサイズが大きくなると考えられる。そのため、上述のフィルターの目詰まりは、顔料と顔料分散剤とを含むインクをフィルターに複数回通過させたことにより、サイズが大きくなった上記凝集体によるものであると考えられる。

そこで、本発明者らが鋭意検討したところ、ＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）が１８（ＭＰａ）^１／２以下である有機溶剤をインクに含ませることで、フィルターの目詰まりが生じにくくなることを見出した。

これについて、理由は定かではないが以下のように考えられる。

上記有機溶媒は、δ_Ｈが上述の顔料分散剤のδ_Ｈに近い値をとるため、上記有機溶媒に対する顔料分散剤の親和性は高い。そのため、上記有機溶媒は、顔料分散剤の疎水性部位の集合を抑制して、顔料分散剤の分散性を高めると考えられる。そのため、この有機溶剤は、インク中において、顔料分散剤によるミセルの形成を抑制すると考えられる。ミセルが形成しにくくなることで、上述したミセルと顔料との凝集によるフィルターの目詰まりが抑制されると考えられる。

これらの作用により、保存安定性および吐出安定性を高めつつ、フィルターの目詰まりを抑制することができると考えられる。

１．画像形成装置
図１は、本発明の一実施の形態に係るインクジェットインクを用いる画像形成方法を実施する際に用いることができる、画像形成装置１００の構成を示した模式図である。

画像形成装置１００は、インクジェットヘッド１０１と、インクタンク１０２、送液ポンプ１０３と、インク流路１０４と、搬送装置１０５と、を有する。

画像形成装置１００では、インクタンク１０２に収容されたインクを、送液ポンプ１０３により、インク流路１０４を介してインクジェットヘッド１０１に供給する。そして、インクジェットヘッド１０１に供給されたインクを、搬送装置１０５により搬送された記録媒体Ｍに向けて吐出し、着弾させて、記録媒体Ｍ上に画像を形成する。

インクジェットヘッド１０１は、インク液滴を被印刷物である用紙などの記録媒体Ｍに射出するための複数のノズルを有する。

インクジェット法で使用するインクジェットヘッドの例には、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアモード型およびシェアードウォール型を含む電気－機械変換方式、ならびにサーマルインクジェット型およびバブルジェット（「バブルジェット」はキヤノン株式会社の登録商標）型を含む電気－熱変換方式等が含まれる。本実施の形態では、シェアモード型のインクジェットヘッドを用いている。

インクタンク１０２は、インクジェットヘッド１０１に供給するためのインクを貯留するタンクである。インクタンク１０２は、不図示の撹拌装置を有していてもよい。インクタンク１０２は、画像形成装置１００の画像形成性能や大きさなどに応じて適宜に設定することができる。

送液ポンプ１０３は、インクタンク１０２に貯留されたインクを、インク流路１０４を介して、インクジェットヘッド１０１に送液するためのポンプである。

搬送装置１０５は、記録媒体Ｍを搬送するための装置である。搬送装置１０５は、たとえば、ベルトコンベア１０５ａと、回転自在な送りローラー１０５ｂとを備える。

なお、本実施の形態において、画像形成装置１００は、乾燥機１０６を有していてもよい。乾燥機１０６は、記録媒体Ｍに付与されたインクを乾燥させる装置である。乾燥機１０６は、公知のヒーターおよび赤外線ランプを照射する照射器などを、用いることができる。

１－１．インクジェットヘッド
図２は、画像形成装置１００に用いられるインクジェットヘッド１０１の概要を示す分解斜視図である。また、図３は、インクジェットヘッド１０１の断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１０１は、ヘッドチップ１と、共通インク室２と、保持部３と、フレキシブル配線基板４と、を有している。

ヘッドチップ１は、複数の基板を有する。例えば、ヘッドチップ１は、インクを吐出するノズル（不図示）が形成されたノズル基板１１と、圧力室とノズルとを連通する連通孔（不図示）を有するスペーサー基板１２と、圧力室（不図示）と、圧力室からノズルへ供給されるインクの一部を循環流路２ｄへ排出する排出流路（不図示）を有する圧力室基板１３と、を有する。

共通インク室２は、中空の略直方体状に形成されており、保持部３と対向する一面が開口している。共通インク室２の上記開口と対向する一面には、インクを供給するためのインク供給口２ａが設けられている。

共通インク室２は、ノズルに供給するインクを収容する。図３に示されるように、共通インク室２は、内部にフィルターＦを有する。このフィルターＦにより、共通インク室２は、第１インク室２ｂと、第２インク室２ｃとに区画される。ノズルに向かうインクが、フィルターＦを通液することにより、インクに含まれる異物がフィルターに捕集される。

フィルターＦの材料は、特に限定されないが、例えば、ナイロンなどの樹脂、ＳＵＳなどの金属、などである。これらは、レーザー加工や、エッチング処理されにより製造されたていてもよい。これらの材料のうち、耐久性の観点から、ＳＵＳであることが好ましい。

フィルターＦの開口径は、１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上１０μｍ以下であることがさらに好ましい。上記開口径が２０μｍ以下であることで、上述したミセルと顔料との凝集体がフィルターにより詰まりやすくなる。本実施の形態では、後述するインクを用いることで、開口径が上記範囲のフィルターについても、目詰まりを抑制することができる。また、１μｍ以上であることで、インクに含まれる顔料や樹脂などを通過させやすくすることができる。

図３に示されるように、共通インク室２は、循環流路２ｄを有する。循環流路２ｄは、上述した圧力室基板に形成された排出流路と連通しており、上記排出流路から排出されるインクを、再度共通インク室２（第１インク室２ｂ）に供給するための流路である。

再度共通インク室２（第１インク室２ｂ）に供給されたインクは、再びフィルターＦを通液して、ノズルへ向かう。このようにして、フィルターＦを複数回通過したインクは、フィルターＦを通過後、インクジェットヘッド１０１のノズルから吐出される。なお、本実施の形態では、図３に示されるように、同一のフィルターを複数回通過したインクがノズルから吐出される。

保持部３は、略中央に開口部３ａを有する略平板状に形成されており、共通インク室２の上記開口を覆うように配置されている。これにより、保持部３の一方の面には、開口部２ａを覆うようにして共通インク室２が接続される。また、保持部３の他方の面には、開口部３ａを覆うようにしてヘッドチップ１が接続される。保持部３は、開口部３ａを介して、共通インク室２とヘッドチップ１とを連通させる。

保持部３の外周部には、挿通孔３ｂが設けられている。挿通孔３ｂには、フレキシブル配線基板４が挿通される。フレキシブル配線基板３は、その一方の端部が、後述するヘッドチップ１上の配線基板（不図示）に接続される。また、フレキシブル配線基板４は、その他方の端部が、保持部３に設けた挿通孔３ｂを保持部３の他方の面から挿通して、共通インク室２側に引き出される。

このように構成されたインクジェットヘッド１０１では、上述したヘッドチップ１の排出流路により、共通インク室２から圧力室を介してノズルの吐出口へ供給されるインクの一部を取り出し（分岐させ）、取り出したインクを共通インク室２内の循環流路２ｄへ排出（送液）させることができる。そして、循環流路２ｄへ排出（送液）されたインクを、再度、共通インク室２（第１インク室２ｂ）に戻して循環させることができる。このように、インクを循環させることで、インク中の顔料粒子などが、沈降または凝集することによる、ノズル付近のインク粘度の上昇を抑制して、吐出安定性を高めやすくすることができる。

なお、本実施の形態において、画像形成装置１００は、インクジェットヘッド１０１の内部でインクを循環させているが、この構成に限られるものではない。画像形成装置１００は、例えば、インクジェットヘッド１０１に供給されたインクの一部を、インクジェットヘッド１０１の外部に排出し、排出されたインクを再度インクジェットヘッドに供給させる構成としてもよい。

また、画像形成装置１００は、上述のようにインクを循環させる構成を有さなくてもよい。このとき、インク流路１０４中に、複数のフィルターを設けることで、フィルターを複数回通過したインクが吐出され、記録媒体Ｍ上に画像が形成される。

２．水系インクジェットインク
本実施の形態における画像形成方法に用いる水系インクジェットインクは、顔料と、顔料分散剤と、有機溶剤と、を有し、条件（ａ）および条件（ｂ）を満たす。
条件（ａ） 前記顔料分散剤は、ＳＰ値の水素結合成分が８（ＭＰａ）^１／２以上２３（ＭＰａ）^１／２以下である
条件（ｂ） 前記有機溶剤は、ＳＰ値の水素結合成分が１８（ＭＰａ）^１／２以下である溶媒を含む

２－１．水
本実施の形態において水系インクジェットインクは、水を含む。インクに含まれる水の種類は特に限定されない。水系インクジェットインクにおける水の含有量は、水系インクジェットインクの全質量に対して４５質量％以上であることが好ましく、水系インクジェットインクにおける液体成分の全質量に対して、６５質量％以上であることがより好ましい。

２－２．顔料
本実施の形態において水系インクジェットインクは、顔料を含む。顔料の例には、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料、ブラック顔料などが含まれる。

イエロー顔料の例には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、同１４、同１５、同１５：３、同１７、同７４、同９３、同１２８、同９４、同１３８、および同１５５（いずれも東京化成工業株式会社製）などが含まれる。

マゼンタ顔料の例には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、同５、同６、同７、同１５、同１６、同４８；１、同５３；１、同５７；１、同１２２、同１２３、同１３９、同１４４、同１４９、同１５０、同１６６、同１７７、同１７８、同１８４、同２２２、同２３８などが含まれる。

シアン顔料の例には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、同１５；２、同１５；３、同１５；４、同１６、同６０、同６２、同６６（いずれも東京化成工業株式会社製）などが含まれる。

ブラック顔料の例には、カーボンブラック、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ７、同２６、同２８などが含まれる。

顔料粒子の粒径は、特に限定されないが、インク中で顔料を長期間分散させる観点から、体積基準のメジアン径が、６０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。ここで、上記顔料粒子の粒径は、顔料分散剤が付着した状態の顔料粒子の粒径のことをいう。上記粒径は、動的光散乱法、電気泳動法を用いた公知の粒径測定機器により求めることができる。簡易的かつ高精度に測定する観点からは、動的光散乱法による測定が好ましい。

水系インクジェットインク中の顔料の含有量は、インクの全質量に対して、５質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、７質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。上記含有量が５質量％以上であると、顔料濃度を高めて、少量のインクで色再現性の高い画像を形成しやすくすることができる。そのため、インクの使用量を低減することができ、また、インク中の固形分濃度が高くなるため水の割合が減少するため、乾燥時にかかる記録媒体への負荷（カールやコックリングなど）および乾燥に必要なエネルギーを低減することができる。他方、上記含有量が５質量％以上であるとき、顔料の量が増加することにより、顔料と、上述した顔料分散剤のミセルとの凝集や、顔料どうしの凝集がより起きやすくなり、フィルターの目詰まり、インクの保存安定性、および吐出安定性が低下しやすくなる。これに対して、本実施の形態では、上述の条件（ａ）および条件（ｂ）を満たす水系インクジェットインクを用いることで、上記の問題を解決することができる。また、上記含有量が２０質量％以下であると、水系インク中で顔料が凝集することをより抑制することができる。

２－３．顔料分散剤
本実施の形態において水系インクジェットインクは、顔料分散剤を含む。

上述のように、顔料分散剤のＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）は、８（ＭＰａ）^１／２以上２３（ＭＰａ）^１／２以下である。顔料に吸着しない顔料分散剤が、ミセルをより形成しにくくなるという観点から、顔料分散剤のδ_Ｈは、上述した有機溶剤に含まれる溶媒のδ_Ｈと近いことが好ましい。具体的には、両者のδ_Ｈの値の差が、１（ＭＰａ）^１／２以上１０（ＭＰａ）^１／２以下、であることが好ましく、３（ＭＰａ）^１／２以上７（ＭＰａ）^１／２以下であることがより好ましい。顔料分散剤のδ_Ｈが、このような関係を満たすことで、顔料に吸着しない顔料分散剤が、インクに含まれる有機溶媒に対して、適度な親和性を有するため、インク中で分散しやすくなり、ミセルを形成しにくくなると考えられる。

顔料分散剤のδ_Ｈと上記溶媒のδ_Ｈとの差が、それぞれ上記範囲を満たしやすくなるという観点から、顔料分散剤のδ_Ｈは、８（ＭＰａ）^１／２以上１８（ＭＰａ）^１／２以下であることがより好ましく、１１（ＭＰａ）^１／２以上１８（ＭＰａ）^１／２以下であることがさらに好ましい。

顔料分散剤のＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）は、顔料分散剤の分子における親水性基（後述）の数を変更することで調整することができる。

顔料分散剤のδ_Ｈは、コンピュータソフトウェアであるＨａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ ５.０．１３（ＨＳＰｉＰ、テガラ株式会社製）を用いて測定することができる。

具体的には、まず、１５種類以上の有機溶剤を用意し、各有機溶剤９．９５ｇと、顔料分散剤Ａ０．０５ｇとを混合し３０分間振とうすることによって、濃度０．５質量％の組成物を上記有機溶剤の種類の数に応じた数だけ調製する。

上有機溶剤の化合物名と、それに対応する分類（良溶媒または貧溶媒）とを、コンピュータソフトウェアであるＨａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ ５.０．１３（ＨＳＰｉＰ、テガラ株式会社製）に入力することによって、顔料分散剤ＡのＳＰ値の、分散項（δ_Ｄ）と極性項（δ_Ｐ）と水素結合項（水素結合成分δ_Ｈ）を計算することができる。なお、顔料分散剤が分散媒に分散しているときは、乾燥機を用いて１３０℃で乾固させ、固形分１００％にした顔料分散剤に対して、同様の測定を行う。

本実施の形態において、顔料分散剤の種類は、条件（ａ）を満たせば特に限定されないが、親水性基と、疎水性基とを有するものが好ましい。顔料分散剤が疎水性基を有することで、顔料分散剤が顔料粒子に吸着しやすくなり、親水性基を有することで、水系インク中に顔料を分散させやすくすることができる。他方、顔料に吸着しない顔料分散剤が集合し、疎水性基を内側に、親水性基を外側にしたミセルを形成しやすくなるため、フィルターに上記ミセルと顔料との凝集体が詰まりやすくなる。これに対して、本実施の形態における水系インクジェットインクは、条件（ａ）および条件（ｂ）を満たすため、上記問題を解決することができる。

上記親水性基の例には、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ケトン基、スルホン酸基、などが含まれる。

上記疎水性基の例には、アルキル基、フェニル基、ナフチル基などが含まれる。

顔料分散剤は、低分子分散剤であってもよいし、高分子分散剤であってもよい。立体的な反発効果により、より安定して顔料を分散させる観点から、高分子分散剤を用いることが好ましい。本明細書において、「高分子分散剤」とは、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０００以上３００００以下である、顔料分散剤のことをいう。重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、比較標準物質としてポリメチルメタクリレートを用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することができる。

高分子分散剤を構成する樹脂は、例えば、親水性モノマーと疎水性モノマーとの共重合体である。本明細書において、「親水性モノマー」とは、２５℃の水１００ｍＬに対する溶解度が１０ｇ以上のモノマーのことをいい、「疎水性モノマー」とは、２５℃の水１００ｍＬに対する溶解度が１０ｇ以下のモノマーのことをいう。

親水性モノマーの例には、カルボキシル基または酸無水物基を含有するモノマー（（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、マレイン酸などの不飽和多価カルボン酸、ならびに無水マレイン酸など）、ならびにエチレンオキサイド変性（メタ）アクリル酸エステルモノマー（エチレンオキサイド変性（メタ）アクリル酸アルキルエステルなど）などが含まれる。

疎水性モノマーの例には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ベンジルなどの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー、プロピレンオキサイド変性（メタ）アクリル酸エステルモノマー、側鎖に炭素数３以上６以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルモノマー、スチレン、α－メチルスチレンおよびビニルトルエンなどのスチレン系モノマー、エチレン、プロピレンおよび１－ブテンなどのα－オレフィン系モノマー、芳香環基を有するビニル系モノマーならびに、酢酸ビニルおよび酪酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル系モノマーなどが含まれる。

上記共重合体の例には、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などが含まれる。

上記共重合体には、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、などが含まれる。これらのうち、より顔料の分散性を高める観点から、上記共重合体は、親水性ブロックと疎水性ブロックとを有するブロック共重合体であることが好ましい。

ブロック共重合体は、２種類以上のモノマーの重合体であって、それぞれ同種のモノマーが単独重合してなる高分子鎖であってもよいし、２種類以上のモノマーが共重合してなる高分子鎖であってもよい。上記ブロック共重合体は、親水性ブロックと疎水性ブロックとを有する。本明細書において、「親水性ブロック」とは、共重合体を構成する各ブロックのうち水との親和性がより大きいブロックのことをいう。また、本明細書において、「疎水性ブロック」とは、水との親和性がより小さいブロックをいう。たとえば、親水性ブロックは、親水性モノマーのみから構成されるブロックであるか、または疎水性ブロックよりも親水性モノマーに由来する構成単位の割合（当該ブロックの分子量に対する親水性官能基のモル数の割合）が多いブロックである。また、疎水性ブロックは、親水性モノマーを含まず、疎水性モノマーのみから構成されるブロックであるか、または親水性ブロックよりも親水性モノマーに由来する構成単位の割合（当該ブロックの分子量に対する親水性官能基のモル数の割合）が少ないブロックである。典型的には、疎水性ブロックは、顔料に吸着する部位であり、親水性ブロックは、インクを構成する水との親和性を高める部位である。

本発明者らが検討したところ、インクに含ませる顔料分散剤が上記ブロック共重合体であるとき、よりフィルターの目詰まりが生じやすいことがわかった。上記ブロック共重合体は、一定の鎖長を有する疎水性ブロックおよび親水性ブロック、をそれぞれ有するため、高分子鎖がブロック状で集合しやすくなり、水系インク中で、疎水性ブロックを内側に、親水性ブロックを外側に向けたミセルをより形成しやすいと考えられる。そのため、ミセルと顔料との凝集がより生じやすくなり、フィルターの目詰まりがより生じやすくなると考えられる。これに対して、本実施の形態では、実施の形態では、上述の条件（ａ）および条件（ｂ）を満たすインクジェットインクを用いることで、上記の問題を解決することができる。

上記親水性ブロックを構成する親水性モノマーは、上述した親水性モノマーのうち、親水性ブロックに適度な水溶性を付与する観点から、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチルであることが好ましい。

上記疎水性ブロックを構成する疎水性モノマーは、上述した疎水性モノマーのうち、顔料への吸着性を向上させる観点から、（メタ）アクリル酸ベンジル、芳香環基を有するビニル系モノマーであることが好ましい。

上記親水性ブロックをＡ、上記疎水性ブロックをＢとすると、上記ブロック共重合体の構造の例には、ＡＢ型、ＡＢＡ型、ＢＡＢ型、ＡＢＡＢ型、ＡＢＡＢＡ型、ＢＡＢＡＢ型が含まれる。なお、ＡＢＡ型、ＢＡＢ型など複数のブロックＡ、Ｂを有する構造における複数のブロックＡについて、これらを構成するモノマー種およびモノマーの構成比率は同じであってもよいし、モノマー種やモノマーの構成比率を変更することにより、それぞれのブロックＡに異なる作用（例えば、顔料との親和性をより高める作用）を付与してもよい。同様に、ＡＢＡ型、ＢＡＢ型などにおける複数のブロックＢについても、これらを構成するモノマー種およびモノマーの構成比率は同じであってもよいし、モノマー種やモノマーの構成比率を変更することにより、それぞれのブロックＢに異なる作用を付与してもよい。これらのうち、顔料への吸着性、および保存安定性を向上させる観点から、ＡＢ型が好ましい。

ブロック共重合体を合成する方法は、特に限定されないが、例えば、ＡＢ型のブロック共重合体は、以下のような方法で合成することができる。

（１）攪拌機、逆流コンデンサー、温度計、及び窒素導入管を取り付けたセパラブルフラスコ（反応装置）に、ジエチレングリコールジメチルエーテル、２－アイオド－２－シアノプロパン、親水性モノマー、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、及びアイオドスクシンイミドを添加し、窒素を流しながら撹拌する。（２）上記の重合溶液に、疎水性モノマーとアゾビスイソブチロニトリルとの混合物を添加し、７５℃で３時間重合させる。

上記ブロック共重合体である顔料分散剤の市販品の例には、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ２０１０（いずれもビックケミー社製）、ＥＦＫＡ４５８５（ＢＡＳＦ社製）、などが含まれる。

顔料分散剤がブロック共重合体であることは、例えば分子量分布（ＰＤＩ）（ブロック共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ））／（ブロック共重合体の数平均分子量（Ｍｎ））が２．０以下である共重合体であることを確認することによって判断することができる。上記重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めることができる。

顔料分散剤の含有量は。顔料の全質量に対して、２０質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以上４０質量％以下であることがより好ましい。上記含有量が２０質量％以上であることで、インク中における顔料の分散性をより十分に高めることができる。２５質量％以上であることで、顔料に吸着せずにインク中でミセルを形成する顔料分散剤の量が増加し、フィルターの目詰まりが生じやすくなる。これに対して、本実施の形態では、上述の条件（ａ）または条件（ｂ）を満たす水系インクジェットインクを用いることで、上記の問題を解決することができる。

また、顔料分散剤の上記含有量が５０質量％以下であることで、上記ミセルの量を減らして、フィルターの目詰まりをより生じさせにくくすることができる。

２－４．有機溶剤
本実施の形態において、インクジェットインクは有機溶剤を含む。

上述のように、前記有機溶剤は、ＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）が１８（ＭＰａ）^１／２以下である溶媒を含む。

顔料分散剤のδ_Ｈと上記溶媒のδ_Ｈとの差が、上述した範囲に含まれやすくする観点から、上記溶媒のδ_Ｈは、１０（ＭＰａ）^１／２以上１８（ＭＰａ）^１／２以下であることが好ましく、１２（ＭＰａ）^１／２以上１８（ＭＰａ）^１／２以下であることがより好ましい。

有機溶剤のδ_Ｈは、上述したコンピュータソフトウェアであるＨａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ ５.０．１３（ＨＳＰｉＰ、テガラ株式会社製）に収録された値を参照して得てもよいし、公知の文献値から得てもよい。

有機溶剤の例には、アルコール類、多価アルコール類、アミン類、アミド類、グリコールエーテル類などが含まれる。これらの有機溶剤は、１種類のみが含有されてもよく、２種類以上を組み合わせて含有されていてもよい。

上記アルコール類の例には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブタノールなどが含まれる。

上記多価アルコール類の例には、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、テトラエチレングリコール、エチレンオキサイド基の数が５以上のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、などが含まれる。

上記アミン類の例には、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、Ｎ－メチルジエタノールアミン、Ｎ－エチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ－エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミンおよびテトラメチルプロピレンジアミンなどが含まれる。

上記アミド類の例には、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミドなどが含まれる。

上記ＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）が１８（ＭＰａ）^１／２以下である溶媒の例には、メチルエチルケトン（δ_Ｈ＝５．１）、アセトニトリル（δ_Ｈ＝６．１）、Ｎ－メチルピロリドン（δ_Ｈ＝７．２）、テトラヒドロフラン（δ_Ｈ＝８．０）、２－ピロリドン（δ_Ｈ＝９．０）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（δ_Ｈ＝９．１）、ジメチルホルムアミド（δ_Ｈ＝１１．３）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（δ_Ｈ＝１２．２）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（δ_Ｈ＝１２．５）、イソプロパノール（δ_Ｈ＝１６．４）、１，２－ヘキサンジオール（δ_Ｈ＝１７．３）、ジプロピレングリコール（δ_Ｈ＝１７．７）、などが含まれる。

有機溶剤の含有量は、インクジェットインクの全質量に対して、５質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上２３質量％以下であることがより好ましい。上記含有量が５質量％以上であると、インクの、インクジェットヘッドのノズル表面に対する濡れ性を向上させて、吐出安定性をより向上させることができる。上記含有量が２５質量％以下であると、有機溶剤の使用量を低減して、ＶＯＣ排出量を低減することができる。

上記ＳＰ値の水素結合成分（δ_Ｈ）が１８（ＭＰａ）^１／２以下である溶媒の含有量は、インクジェットインクの全質量に対して、５質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。５質量％以上であると、顔料に付着しない顔料分散剤の水系インクに対する分散性をより高めて、より分散剤のミセル形成を抑制することができ、フィルターの目詰まりをより抑制することができる。２５質量％以下であることで、水系インク全体のδ_Ｈが有機溶媒のδ_Ｈに近づきすぎることを抑制することができる。これにより、顔料に付着した顔料分散剤が、経時的に顔料から分離して水系インク中で分散することを抑制することができるため、顔料の分散性をより高めることができる。これにより保存安定性を向上させることができる。

本実施の形態において、インクの液体成分に占める、水と有機溶剤との合計質量の割合は、８０質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上であることがより好ましい。

２－５．その他
本実施の形態において、インクは、目的に応じて、定着樹脂、界面活性剤、ｐＨ調整剤、紫外線吸収剤、油滴微粒子、蛍光増白剤、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、酸化防止剤、防ばい剤、防錆剤などを含有してもよい。これらの成分は、１種類のみが含有されてもよく、２種類以上を組み合わせて含有されていてもよい。

定着樹脂は、顔料分散剤とは異なる樹脂であって、水溶性樹脂であっても水不溶性樹脂であってもよく、基材に着弾したインクを乾燥させた際に塗膜を形成する樹脂のことを指す。定着樹脂の例には、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン－アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミン樹脂、ポリビニルアルコール、および水分散性のラテックス樹脂などが含まれる。

これらの樹脂は、架橋性基を有していてもよい。架橋性基の例には、アミン基、ウレタン結合、ウレア結合、隣接する炭素分子が水酸基を有するポリオール、およびカルボキシル基などが含まれる。

定着樹脂が架橋性基を有するとき、インクは、架橋剤を含んでもよい。架橋剤の例には、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、シリル化合物、ヒドラジン化合物およびオキサゾリン化合物などが含まれる。

上記界面活性剤の例には、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類および脂肪酸塩類などのアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類およびポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類などのノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類および第四級アンモニウム塩類などのカチオン性界面活性剤、ならびにシリコーン系やフッ素系の界面活性剤などが含まれる。

上記ｐＨ調整剤の例には、公知の酸、塩基およびバッファが含まれる。これらのうち、架橋樹脂と架橋剤との間の反応を阻害しにくいことから、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メチルエチルアミン、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、エチレンジアミン、メチルアミノエタノール、およびジメチルアミノエタノールならびにその塩が好ましい。

上記紫外線吸収剤の例には、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤が含まれる。

２－６．物性
インクのインクジェットヘッドのノズルからの吐出安定性を高める観点からは、インクの粘度は１ｃＰ以上１００ｃＰ未満であることが好ましい。上記吐出安定性をより高める観点からは、インクの粘度は、１ｃＰ以上５０ｃＰ以下であることが好ましく、１ｃＰ以上１５ｃＰ以下であることがさらに好ましい。

インクのインクジェットヘッドのノズルからの吐出安定性を高める観点からは、インクの表面張力は２０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。基材に対する濡れ性を高めて、形成される画像をより高精細にする観点からは、インクの表面張力は２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。インクの表面張力は、前記界面活性剤および有機溶媒の種類または量を変更することで、上記範囲に調整することができる。

３．画像形成方法
本実施の形態に係る画像形成方法は、フィルターを複数回通過したインクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法であって、上記インクジェットインクを、前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出する工程を有する。本実施の形態において、上記画像形成方法は、画像形成装置１００を用いて行うことができる。

本実施の形態では、上述のように、インクは、画像形成装置１００のインクジェットヘッド１０１内で循環される。そのため、インクジェットヘッド１０１に供給されたインクは、同一のフィルターＦを複数回通過する。

本実施の形態では、循環流量は、１ｇ／分以上１０ｇ／分以下であることが好ましく、２ｇ／分以上７ｇ／分以下であることがより好ましい。１ｇ／分以上であると、インク中の顔料粒子などが沈降または凝集することによる、ノズル付近のインク粘度の上昇をより抑制して、吐出安定性をより向上させることができる。また、１０ｇ／分以下であることで、インク吐出量が過剰に増大することを抑制することができる。ここで、インクジェットヘッドは、１つの供給口から供給されたインクを吐出する全てのノズルを合わせたものを１単位として扱う。なお、本明細書において、「循環流量」とは、インクジェットヘッド１０１において、循環流路２ｄを流通する水系インクの流量である。上記循環流量は、例えば、循環流路２ｄを流通するインクをジェットヘッド外部に排出する流路を設けた改造ヘッドを用い、上記画像形成を行ったときと同様にインク吐出量および送液ポンプの駆動条件を設定して、単位時間あたりにヘッドから排出されたインク量を測定して求めることができる。

本実施の形態では、上述したインクジェットインクを用いて画像形成を行う。これにより、フィルターＦを複数回通過した際に生じる、フィルターの目詰まりを抑制することができ、さらに吐出安定性を向上させることができる。

（インクジェットインクを吐出する工程（工程Ｓ１０））
本工程では、上述のインクジェットインクを、インクジェットヘッド１０１から吐出する。

インクジェットヘッド１０１からの、インクの吐出量は、インクジェットヘッド１０１の種類によって適宜設定されるが、例えば、５ｐＬである。

本工程では、インクジェットヘッド１０１のノズルからインクを吐出して、記録媒体に付与させてもよいし、中間転写体に付与させてもよい。

記録媒体の種類は特に限定されない。記録媒体は、例えば、吸水性の高い紙基材でもよいし、フィルム、プラスチックボード（軟質塩化ビニル、硬質塩化ビニル、アクリル板、ポリオレフィン系など）、などの非吸水性の基材であってもよい。

（乾燥させる工程（工程Ｓ２０））
本実施の形態に係る画像形成方法は、記録媒体に付与されたインクを乾燥させる工程（工程Ｓ２０）を有していてもよい。

インクを乾燥させる方法は、特に限定されず、例えば、公知のヒーターや赤外線ランプなどを用いて行うことができる。

インクを乾燥させる温度は、定着性をより向上させる観点から、３０℃以上であることが好ましく、省エネルギーで定着させる観点から、９５℃以下であることが好ましい。

本実施の形態における、画像形成方法により、インクジェットヘッド１０１内のフィルターＦをインクが複数回通過した際に生じる、フィルターの目詰まりを抑制し、吐出安定性を向上させることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

１．顔料分散剤の調製
（１）攪拌機、逆流コンデンサー、温度計、及び窒素導入管を取り付けたセパラブルフラスコ（反応装置）に、１００質量部のジエチレングリコールジメチルエーテル、３質量部の２－アイオド－２－シアノプロパン部、３５質量部のメタクリル酸メチル、２０質量部のアクリル酸、２質量部のアゾビスイソブチロニトリル、および０．１質量部のアイオドスクシンイミドを添加し、窒素を流しながら撹拌した。反応温度を７５℃として３時間重合させた。

（２）上記の重合溶液に、４０質量部のメタクリル酸ベンジルと、０．４質量部のアゾビスイソブチロニトリルとの混合物を添加し、７５℃で３時間重合させた。

（３）上記重合溶液に、ブロックポリマー中のカルボキシル基を中和する当量の水酸化カリウム水溶液を添加してカルボキシル基を中和した。その後、ブロックポリマー含有液を加熱し、揮発成分を除去して顔料分散剤Ａを得た。

上記顔料分散剤Ａの調製において、（１）におけるメタクリル酸メチルの添加量を６５質量部、アクリル酸の添加量を３５質量部、（２）におけるメタクリル酸ベンジルの添加量を１９質量部に変更した以外は、上記と同様にして、顔料分散剤Ｂを得た。

上記顔料分散剤Ａの調製において、（１）におけるメタクリル酸メチルの添加量を３０質量部、アクリル酸の添加量を８質量部、（２）におけるメタクリル酸ベンジルの添加量を５０質量部に変更した以外は、上記と同様にして、顔料分散剤Ｅを得た。

２．インクの作製
２－１．顔料分散液の調製
１８．０質量部のシアン顔料（ピグメントブルー１５：３、東京化成工業株式会社製）に、５．４質量部の顔料分散剤Ａと、２．４質量部のプロピレングリコール（ＰＧ）と、１７．６質量部の１，２－ヘキサンジオール（１，２－ＨＤ）と、５６．６質量部のイオン交換水とを加え、混合した。その後、平均粒径が０．５ｍｍであるジルコニアビーズを５０体積％充填したサンドグラインダーを用いて分散し、上記顔料の含有量が１８．０質量％のシアン顔料分散液を調製した。調製した顔料分散液に含まれる顔料粒子の平均粒径は、１０９ｎｍであった。上記顔料粒子の体積基準の平均粒径は、粒度分布測定機（ゼータナノサイザー１０００ＨＳ、マルバーン社製）を用いて測定した。

顔料分散液の調製に用いる有機溶剤は、後述する水系インクの調製に用いる有機溶剤の種類およびその比率に合わせて適宜変更した。

２－２．水系インクジェットインクの調製
５５．６質量部のシアン顔料分散液を撹拌させながら、１．１質量部のプロピレングリコールと、７．８質量部の１，２－ヘキサンジオールと、０．５質量部のシリコーン系界面活性剤（ＫＦ－３５１Ａ、信越化学工業株式会社製）と、５．０質量部（固形分）の樹脂粒子（ＭＤ－２０００、東洋紡）を添加し、全体が１００質量部となるようにイオン交換水をさらに添加してインク組成物を作製した。上記インク組成物を０．８μｍのフィルターで濾過して、インク１を得た。

インク中における顔料分散剤の種類および含有量、有機溶剤の種類および含有量、および顔料濃度を表１、２に示した組成となるように顔料分散液の配合、および水系インクの配合を適宜変更した以外は、インク１と同様にしてインク２～１８を得た。なお、表１における質量％は、インク全体の質量に対する値である。

表１、２における、顔料分散剤Ａ～Ｅは、以下に示したものを用いた。なお、表１、２における顔料分散剤の含有量は、固形分量を示す。顔料分散剤Ａ～Ｅはいずれも、親水性基（ブロック構造を有するときは親水性ブロック）と、疎水性基（ブロック構造を有するときは疎水性ブロック）と、を有するものである。また、以下に示した顔料分散剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にて測定した値である。
顔料分散剤Ａ （ＳＰ値（δ_Ｈ）＝１０、重量平均分子量（Ｍｗ）：５０００、ブロック構造）
顔料分散剤Ｂ （ＳＰ値（δ_Ｈ）＝１５、重量平均分子量（Ｍｗ）：６５００、ブロック構造）
顔料分散剤Ｃ （ＢＹＫＪＥＴ－９１５１、ビックケミー社製、ＳＰ値（δ_Ｈ）＝２０、重量平均分子量（Ｍｗ）：３、９００、ランダム構造）
顔料分散剤Ｄ （ＥＦＫＡ４５８５、ＢＡＳＦ社製、ＳＰ値（δ_Ｈ）＝２５、重量平均分子量（Ｍｗ）：４、５００、ブロック構造）
顔料分散剤Ｅ （ＳＰ値（δ_Ｈ）＝９、重量平均分子量（Ｍｗ）：５５００、ブロック構造）

上記顔料分散剤Ａ～Ｅが、ブロック共重合体であるか否かは、分子量分布ＰＤＩが２．０以下であることにより確認した。上記分子量分布ＰＤＩは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる測定装置（ＲＩＤ－６Ａ、株式会社島津製作所製（カラム：ＴＳＫ－ＧＥＬ、東ソー株式会社製））を用いて、ポリスチレン標準試料で作成した検量線から、重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）を測定し、ＭｗをＭｎで除することで求めた。

上記顔料分散剤Ａ～ＥのＳＰ値（δ_Ｈ）は、以下のように求めた。

表３に示す２５種類の有機溶剤を用意し、各有機溶剤９．９５ｇと、顔料分散剤Ａ０．０５ｇとを混合し３０分間振とうすることによって、濃度０．５質量％の組成物を２５種類調製した。次に、上記組成物を、２５℃の環境下に２４時間静置した。２４時間経過後、上記組成物を目視で確認した際に、沈殿物がまったく確認できなかった組成物に含まれる有機溶剤を「良溶媒」に分類し、沈殿物が確認できたものを「貧溶媒」に分類した。

前記２５種類の有機溶剤の化合物名と、それに対応する上記分類（良溶媒または貧溶媒）とを、コンピュータソフトウェアであるＨａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ ５.０．１３（ＨＳＰｉＰ、テガラ株式会社製）に入力することによって、顔料分散剤ＡのＳＰ値の、分散項（δ_Ｄ）と極性項（δ_Ｐ）と水素結合項（δ_Ｈ）を計算した。

顔料分散剤Ｂ～Ｅについても、顔料分散剤Ａと同様にして、ＳＰ値（δ_Ｈ）を求めた。なお、顔料分散剤が分散媒に分散しているときは、乾燥機を用いて１３０℃で乾固させ、固形分１００％にした顔料分散剤に対して、同様の測定を行った。

有機溶剤ＡのＳＰ値（δ_Ｈ）は、上記ソフトウェアに記録された各有機溶剤の値を用いて、上記ソフトウェアにより計算された値を用いた。有機溶剤ＢのＳＰ値（δ_Ｈ）は、上記ソフトウェアに記録された各有機溶剤の値を用いた。

２．評価
以下に示した評価を行うため、インク１～１８を用いて、実験１～１９を行った。

２－１．保存安定性
（実験１～１９）
得られたインク１～１８の各インクを、温度５０℃の環境下（恒温槽）で７日間保管した。保管前のインク粘度に対する、保管後のインク粘度の割合（増粘比）を測定し、以下の基準に沿って、インクの保存安定性を評価し、Ａ、Ｂを合格とした。
Ａ 増粘比が１．１以下
Ｂ 増粘比が１．１超１．３以下
Ｃ 増粘比が１．３超１．５以下
Ｄ 増粘比が１．５超

２－２．吐出安定性
（実験１～１８）
図３に示した循環機構を持つピエゾ型インクジェット（３６０ｄｐｉ、吐出量６ｐＬ、コニカミノルタ株式会社製ヘッド改造機）の独立駆動ヘッド二つをノズルが互い違いになるように配置して、７２０ｄｐｉ×７２０ｄｐｉのヘッドモジュールを作製した。次いで、ステージ搬送機上に、搬送方向にノズル列が直交するように設置した。ヘッドモジュールのインクジェットヘッドに、得られたインク１を充填し、ステージ搬送機によって搬送されるコート紙（ＯＫ トップコート＋７３．３ｇｓｍ、王子製紙株式会社製）上にシングルパス方式でベタ画像を記録できるようにインクジェット記録装置を構成した。

上記インクジェット記録装置を温度２５℃、相対湿度５０％の環境下、循環流量２ｇ/分で１時間放置した後、印字幅１００ｎｍ×１００ｎｍ、解像度７２０ｄｐｉ×７２０ｄｐｉの条件で、上記コート紙上にベタ画像を連続で１００枚形成した。同様の操作をインク２～１５についても同様にして行った。

上記ベタ画像形成後、液滴量３．５ｐＬ、液滴速度７．０ｍ／ｓ、射出周波数４０ｋＨｚ、および印字率１００％となる条件で、インクジェットヘッドを連続駆動させ、欠ノズルが生じた数を計測し、以下の基準に沿って、吐出安定性を評価し、Ａ、Ｂを合格とした。
Ａ：欠ノズルが生じたものは確認されなかった。
Ｂ：欠ノズル数が１～３であった
Ｃ：欠ノズル数が４～６であった
Ｄ：欠ノズル数が７以上であった

（実験１９）
用いたインクジェットヘッドを、循環流路を持たないインクジェットヘッド（コニカミノルタ株式会社製ヘッド改造機 フィルター通過回数１回）に変更した以外は、実験９と同様にして吐出安定性を評価した。

２－３．循環シェアリング凝集
（実験１～１８）
図３に示した循環機構を持つピエゾ型インクジェット記録装置を用いインク１と上記コート紙複数枚とを用いて、画像の形成を１日に８時間行った。画像を形成しない時間は、インクを循環させた状態で待機した。待機中の循環流量は２ｇ/分とした。上記循環流量は、循環流路２ｄを流通するインクをジェットヘッド外部に排出する流路を設けた改造ヘッドを用い、上記画像形成を行ったときと同様にインク吐出量および送液ポンプの駆動条件を設定して、単位時間あたりにヘッドから排出されたインク量を測定して求めた。これを１か月間繰り返し、１か月後、ヘッド内部に設けられたフィルター（材質：ＳＵＳ３０３、開口径１０μｍ）を観察した。同様の操作をインク２～１８についても行った。観察結果を基に、以下の基準に沿って評価を行い、Ａ、Ｂを合格とした。
Ａ フィルターに固形分状の異物が見えない
Ｂ フィルターに固形分状の異物が若干見える
Ｃ フィルターに固形分状の異物がかなり見える

（実験１９）
用いたインクジェットヘッドを、循環流路を持たないインクジェットヘッド（コニカミノルタ株式会社製、フィルター通過回数１回）に変更した以外は、実験９と同様にして循環シェアリング評価を行った。

（インク使用量低減）
実験１～１９の吐出安定性評価において形成した画像について、以下の基準に沿って、インク使用量低減評価を行った。
○ 観察により、基準となる画像濃度を確保できたと確認できた画像を、５μＬ未満のインクで形成できた
△ 観察により、基準となる画像濃度を確保できたと確認できた画像を、５μＬ以上１０μＬ未満のインクで形成できた
× 観察により、基準となる画像濃度を確保できたと確認できた画像を、１０μＬ以上のインクで形成できた

（ＶＯＣ低減）
インク１～１８を、それぞれ３０ｍｌのビーカーに採取して、ビーカーごとアウトガス捕集装置の容器に入れ、捕集装置の温度を５０℃に設定し、高純度Ｎ_２ガスを容器内に通気して排出されるガスを吸着管で捕集を行った。捕集後の吸着管をパージ＆トラップＧＣ／ＭＳによりＶＯＣ測定を行った。
以下の基準に沿って、評価を行った。
◎ 測定結果が３０ｐｐｍ未満
○ 測定結果が３０ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ未満
△ 測定結果が５０ｐｐｍ以上８０ｐｐｍ未満
× 測定結果が８０ｐｐｍ以上

（総合評価）
以下の基準に沿って、総合評価を行った。
◎ 保存安定性、吐出安定性、およびシェアリング評価がいずれもＡであり、かつ、インク使用量低減評価が○、ＶＯＣ低減評価が◎か○である
○ 保存安定性、吐出安定性、およびシェアリング評価のうち一つ以上がＢである、または、インク使用量低減評価が△である、またはＶＯＣ評価が△である
× 保存安定性、吐出安定性、およびシェアリング評価のうち、合格基準を満たさない評価が一つ以上ある

これらの評価結果をまとめたものを表４に示した。

上述した条件（ａ）および条件（ｂ）を満たす水系インクを用いた実験１～８では、実験９～１８よりも保存安定性、吐出安定性、およびシェアリング凝集の評価がいずれも良好であった。条件（ａ）を満たす顔料分散剤により、顔料の分散性を高めて保存安定性および吐出安定性を向上させつつ、条件（ｂ）を満たす溶媒により、顔料に付着しない顔料分散剤の分散性を高めてミセルを形成しにくくしたことで、フィルターの目詰まりを抑制できたものと考えられる。

特に、顔料分散剤のδ_Ｈと、有機溶剤のδ_Ｈとの差がより小さい実験２～４では、実験１よりもフィルターの目詰まりが抑制された。両者のδ_Ｈの差が小さくなることで、顔料に付着しなかった顔料分散剤の分散性をより高めることができ、ミセルが形成しにくくなったためであると考えられる。

また、実験２では、実験５よりもフィルターの目詰まりを抑制でき、実験６よりも保存安定性を良好にすることができた。実験２では、実験５よりも条件（ｂ）を満たす溶媒の含有量が多いため、上記溶媒によるミセル形成抑制の効果がより表れたものと考えられる。また、実験２では、実験６よりも上記溶媒量が適度に少ないため、顔料に付着した顔料分散剤が経時的に顔料から分離して、保存中に顔料が凝集することをより抑制することができたものと考えられる。

実験９、１６では、分散剤を、ブロック構造を有するものとしたときに、フィルターの目詰まりがより生じた。ブロック共重合体である分散剤は、ブロック状のまとまった高分子鎖を有するため、よりミセルを形成しやすくなったためであると考えられる。これに対して、実験２、７では、分散剤をブロック共重合体としても、フィルターの目詰まり抑制の効果を維持することができた。これは、δ_Ｈが条件（ａ）を満たす分散剤に対して、よりδ_Ｈが近い（条件（ｂ）を満たす）溶媒を用いたことで、ミセル形成を抑制できたことによるものと考えられる。

実験１０、１８では、顔料の質量に対する顔料分散剤の含有量を２５質量％以上とすることで、顔料の分散性をより高めて、保存安定性および吐出安定性を高めることができた一方で、フィルターの目詰まりがより生じた。顔料分散剤の量が増えたことで、ミセルがより形成されやすくなったためであると考えられる。これに対して、実験２、８では、同様に顔料の質量に対する顔料分散剤の含有量を２５％以上としたとき、保存安定性および吐出安定性を高めつつ、フィルターの目詰まり抑制の効果を維持することができた。条件（ａ）を満たす顔料分散剤に対して、分散剤のδ_Ｈにより近い溶媒（条件（ｂ）を満たす溶媒）を用いたことで、顔料分散剤の量が増えてもミセル形成を抑制できたものと考えられる。

実験１６、１７では、顔料濃度が増加することで、フィルターの目詰まりがより生じた。顔料分散剤によるミセルと凝集し得る顔料が増加したためであると考えられる。これに対して、実験２～４では、顔料濃度を５質量％から１０質量％まで増加させてもフィルターの目詰まりを抑制する効果を維持することができた。条件（ａ）、（ｂ）を満たすことで、顔料と凝集し得るミセルを形成しづらくしたためであると考えられる。

条件（ａ）、（ｂ）を満たさない実験９～１８では、保存安定性、吐出安定性、およびシェアリング凝集の評価の少なくともいずれかが低下した。実験１０、１２、１４では、フィルターの目詰まりをある程度抑制できたものの、保存安定性を良好にできなかった。δ_Ｈが高い顔料分散剤の、インク中の水との親和性によりミセルが形成されにくくなったものの、顔料に付着した顔料分散剤が保存中に分離して、顔料の凝集が生じてしまったものと考えられる。

実験１９では、インクをフィルターに１回しか通過させていないため、フィルターの目詰まりは生じなかった。

本発明の水系インクジェットインクを用いることにより、フィルターを複数回通過した水系インクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法において、上記フィルターの目詰まりを抑制することができ、かつ、インクの保存安定性、および吐出安定性を向上させることができる。そのため、本発明は、例えば、循環流路を用いた画像形成方法において有用である。

１００ 画像形成装置
１０１ インクジェットヘッド
１０２ インクタンク
１０３ 送液ポンプ
１０４ インク流路
１０５ 搬送装置
１０６ 乾燥機
Ｍ 記録媒体

Claims (8)

1. フィルターを複数回通過したインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法に用いられる水系インクジェットインクであって、
   前記水系インクジェットインクは、顔料と、顔料分散剤と、有機溶剤と、を有し、
   条件（ａ）および条件（ｂ）を満たす、
   水系インクジェットインク。
   条件（ａ） 前記顔料分散剤は、ＳＰ値の水素結合成分が８（ＭＰａ）^１／２以上２３（ＭＰａ）^１／２以下である
   条件（ｂ） 前記有機溶剤は、ＳＰ値の水素結合成分が１８（ＭＰａ）^１／２以下である溶媒を含む
2. 前記画像形成方法において、前記水系インクジェットインクは、同一のフィルターを複数回通過する、請求項１に記載の水系インクジェットインク。
3. 前記顔料分散剤は、親水性ブロックと、疎水性ブロックと、を有するブロック共重合体である、請求項１または２に記載の水系インクジェットインク。
4. 前記顔料の含有量は、前記水系インクジェットインクの全質量に対して、５質量％以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク。
5. 前記顔料分散剤の含有量は、前記顔料の全質量に対して、２５質量％以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク。
6. 前記有機溶剤の含有量は、前記水系インクジェットインクの全質量に対して、５質量％以上２５質量％以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク。
7. ＳＰ値の水素結合成分が１８（ＭＰａ）^１／２以下である前記溶媒の含有量は、前記水系インクジェットインクの全質量に対して、５質量％以上２５質量％以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク。
8. フィルターを複数回通過した水系インクジェットインクを、インクジェットヘッドのノズルから吐出する画像形成方法であって、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の水系インクジェットインクを、前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出する工程を有する、
   画像形成方法。

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