JP5752155B2 - インクジェット記録装置用インク、及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録装置用インク、及び画像形成方法に関する。
従来より、インクジェット記録装置について、画像の品質を維持しつつ、画像形成速度を向上させることが強く望まれている。しかし、インクジェット記録装置で高速で画像形成を行う場合、インクが紙のような被記録媒体に浸透する前に被記録媒体が排出ローラー対の間を通って排出されてしまう。インクが排出ローラーに付着（オフセット）すると、排出ローラーに付着したインクの被記録媒体への付着に起因して、形成画像に画像不良が発生しやすくなる。
オフセットに起因する画像不良の発生を抑制するためには、インクの吐出量を低減することが考えられる。しかし、この場合、所望する濃度の画像を形成しにくい。そこで、所望する濃度の画像を形成しつつオフセットの発生を抑制するために、インクに含有させることでインクの被記録媒体への浸透性を改良できる化合物について、多数検討されている。
被記録媒体へのインクの浸透性を改良する効果を備える化合物としては、直鎖アルカノールに特定量のエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドが付加した化合物が提案されている（特許文献１を参照）。特許文献１には、この化合物を含有するインクも提案されている。
しかし、特許文献１に記載のインクについて、顔料としてカーボンブラックを用いる場合、長期間にわたり、連続してインクジェットヘッドからインクを吐出する場合、インクの不吐出が発生したり、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴が、被記録媒体上で、本来着弾すべき位置から大きくずれた場所に着弾したりする吐出不良が発生しやすい。被記録媒体上でのインク液滴の着弾位置のずれは、１０μｍ以上となる場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できるインクジェット記録装置用インクと、当該インクジェット記録装置用インクを用いる画像形成方法とを提供することを目的とする。
具体的には本発明は以下のものを提供する。
本発明の第一の態様は、
水と、顔料分散体と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含有し、
前記顔料分散体が、樹脂とカーボンブラックとを含み、
前記樹脂の質量平均分子量が、１０，０００以上４０，０００以下であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下であり、
前記顔料分散体中の前記樹脂の含有量が、前記カーボンブラックの質量に対して３０質量％以上６０質量％以下であり、
質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０が、５０ｍＰａ・ｓ以下である、インクジェット記録装置用インクに関する。
（一般式（Ｉ）中、
Ｒ１は、ＣＡＨ２Ａ＋１であり、
Ｒ２はＣＢＨ２Ｂ＋１であり、
Ａ及びＢは、１以上の整数であり、
Ａ＋Ｂは、６以上１０以下の整数であり、
−Ｅ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−であり、
−Ｐ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−であり、
ｎ及びｍは、正の数であり、
ｎ＋ｍは、５以上１１以下であり、
ｎ＞ｍであり、
（−Ｅ−Ｏ−）、及び（−Ｐ−Ｏ−）からなる繰返し配列は、ランダムであってもブロックであってもよい。）
水と、顔料分散体と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含有し、
前記顔料分散体が、樹脂とカーボンブラックとを含み、
前記樹脂の質量平均分子量が、１０，０００以上４０，０００以下であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下であり、
前記顔料分散体中の前記樹脂の含有量が、前記カーボンブラックの質量に対して３０質量％以上６０質量％以下であり、
質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０が、５０ｍＰａ・ｓ以下である、インクジェット記録装置用インクに関する。
Ｒ１は、ＣＡＨ２Ａ＋１であり、
Ｒ２はＣＢＨ２Ｂ＋１であり、
Ａ及びＢは、１以上の整数であり、
Ａ＋Ｂは、６以上１０以下の整数であり、
−Ｅ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−であり、
−Ｐ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−であり、
ｎ及びｍは、正の数であり、
ｎ＋ｍは、５以上１１以下であり、
ｎ＞ｍであり、
（−Ｅ−Ｏ−）、及び（−Ｐ−Ｏ−）からなる繰返し配列は、ランダムであってもブロックであってもよい。）
本発明の第二の態様は、
第一の態様のインクジェット記録装置用インクを用いて、インクジェット記録装置を用いて画像を形成する、画像形成方法に関する。
第一の態様のインクジェット記録装置用インクを用いて、インクジェット記録装置を用いて画像を形成する、画像形成方法に関する。
本発明によれば、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できるインクジェット記録装置用インクと、当該インクジェット記録装置用インクを用いる画像形成方法とを提供することを目的とする。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インク（以下、単にインクともいう）は、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含む。そして、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である。表面寿命が１０ｍｓのときのインクの動的表面張力は５０ｍＮ／ｍ以上であるのが好ましい。
本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インク（以下、単にインクともいう）は、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含む。そして、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である。表面寿命が１０ｍｓのときのインクの動的表面張力は５０ｍＮ／ｍ以上であるのが好ましい。
第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクは、必要に応じて、インクの被記録媒体への浸透性を高める浸透剤、インクに含まれる成分の溶解状態を安定化させる溶解安定剤、及びインクから液体成分の揮発を抑制してインクの粘性を安定化させる保湿剤を含んでいてもよい。以下、インクジェット記録装置用インクについて、インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０と、インクの動的表面張力と、インクに含まれる各成分と、インクの製造方法とについて順に説明する。
〔蒸発乾燥粘度Ｖ４０〕
本発明のインクジェット記録装置用インクは、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０が５０ｍＰａ・ｓ以下である。インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０がこのような範囲であることで、インクの乾燥に起因する著しいインクの粘度の変化が起こりにくい。このため、蒸発乾燥粘度Ｖ４０がこのような範囲内の値であるインクを用いると、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを吐出する場合であっても、インクを良好に吐出することができる。Ｖ４０が低すぎる場合、所望する画像濃度の画像を形成しにくい。
本発明のインクジェット記録装置用インクは、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０が５０ｍＰａ・ｓ以下である。インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０がこのような範囲であることで、インクの乾燥に起因する著しいインクの粘度の変化が起こりにくい。このため、蒸発乾燥粘度Ｖ４０がこのような範囲内の値であるインクを用いると、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを吐出する場合であっても、インクを良好に吐出することができる。Ｖ４０が低すぎる場合、所望する画像濃度の画像を形成しにくい。
蒸発乾燥粘度Ｖ４０が過大であるインクを用いる場合、インクの乾燥に起因してインクが増粘しやすいため、インクジェット記録装置のノズル部分でのインクの不吐出や、インクの着弾位置のずれが生じやすい。また、インクが増粘すると、被記録媒体にインクが着弾した際にインク液滴が被記録媒体表面で広がりにくいため、所望する濃度の画像を得にくい。
インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０は、インクに含まれる浸透剤や、溶解安定剤や、保湿剤のようなインク成分の含有量を増やすことで増加させることができ、含有量を減らすことで減少させることができる。インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０は、インクに含まれる顔料分散体が含有する樹脂の質量平均分子量を大きくすることで増加させることができ、質量平均分子量を小さくすることで減少させることができる。インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０は、以下のような方法で測定できる。
＜蒸発乾燥粘度測定方法＞
（質量乾燥率の測定）
インク約３０ｇを、上部に開口を有する円柱状の容器に入れる。次いで、インクの入った容器を、内温が約６０℃に設定された恒温槽に入れ、任意に設定される時間毎に容器内のインクの質量Ｗ２を測定する。Ｗ２を測定する毎に、下式に従ってインクの質量乾燥率を求める。
質量乾燥率（％）＝(（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１)×１００（粘度増加量の測定）
（質量乾燥率の測定）
インク約３０ｇを、上部に開口を有する円柱状の容器に入れる。次いで、インクの入った容器を、内温が約６０℃に設定された恒温槽に入れ、任意に設定される時間毎に容器内のインクの質量Ｗ２を測定する。Ｗ２を測定する毎に、下式に従ってインクの質量乾燥率を求める。
質量乾燥率（％）＝(（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１)×１００（粘度増加量の測定）
インクの質量乾燥率が４０質量％になった時点で、インクの蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）を測定する。Ｖ４０は、２５℃で、振動式粘度計（ビスコメイトシリーズ ＶＭ−１０Ａ（株式会社セコニック製））のような粘度測定装置を用いて測定する。
≪動的表面張力≫
本発明のインクジェット記録装置用インクは、表面寿命が１０ｍｓのときの動的表面張力が３４ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、４３ｍＮ／ｍ以上５５ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましい。
本発明のインクジェット記録装置用インクは、表面寿命が１０ｍｓのときの動的表面張力が３４ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、４３ｍＮ／ｍ以上５５ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましい。
本発明のインクを規定する動的表面張力とは、液表面（気−液界面）が形成された直後であって、液表面が非平衡状態にあるときの表面張力である。表面寿命とは、液表面が形成されてからの経過時間である。表面寿命の経過につれて、液表面では、インク中の各成分が拡散して平衡状態に近づきインクの表面張力が低下する。平衡状態となったときの表面張力が静的表面張力である。従って、インクジェット記録装置用インクは、記録ヘッドからインク液滴が吐出され、ごく短時間で被記録媒体に着弾するため、インクの種々の性質をインクの動的表面張力で規定することが、実際の状況に対してより適切である（特開２０１１−２０７１４６号公報、段落００１９の記載を参照）。
動的表面張力が大きなインクでは、インク中の界面活性剤の移動が緩慢になりやすく、インク中に界面活性剤が分散された状態を保ちやすい。従って、インクの動的表面張力が大きい場合、インク中の界面活性剤は、短時間で液表面に移動しにくい。このため、動的表面張力が大きなインクを用いる場合、インク中の界面活性剤の局在化に起因する形成画像の乱れを抑制しやすい。他方、この場合、インクが被記録媒体に対して良好に浸透しにくく、オフセットに起因する画像汚れを抑制しにくい。
動的表面張力が小さなインクでは、インク中の界面活性剤の移動が敏速になりやすく、インク中に界面活性剤が分散された状態を保ちにくい。従って、インクの動的表面張力が小さい場合、インク中の界面活性剤は、短時間で液表面に移動やすい。このため、動的表面張力が小さなインクを用いる場合、インクの被記録媒体に対する浸透性は高いが、インクが被記録媒体に浸透しすぎる場合がある。この場合、インクに含まれる水や有機溶媒とともに、インクに含まれる顔料も被記録媒体内部に浸透してしまうため、所望する濃度の画像を形成しにくい。また、動的表面張力が過小であるインクを用いる場合、インク中の界面活性剤の局在化に起因して、吐出してから着弾するまでの間にインク液滴が分離することで形成画像の乱れ（サテライト）が発生する場合がある。インクの動的表面張力は、以下のような方法で測定できる。
＜動的表面張力の測定方法＞
インクの動的表面張力の測定方法は、特に限定されず、従来用いられている動的表面張力計を用いた方法で測定できる。動的表面張力計としては、バブルプレッシャー動的表面張力計（ＢＰ１００（ＫＲＵＳＳ社製））のような測定装置が挙げられる。
インクの動的表面張力の測定方法は、特に限定されず、従来用いられている動的表面張力計を用いた方法で測定できる。動的表面張力計としては、バブルプレッシャー動的表面張力計（ＢＰ１００（ＫＲＵＳＳ社製））のような測定装置が挙げられる。
〔水〕
インクジェット記録装置用インクは、水性インクであり、水を必須に含む。インクに含まれる水は、従来から、水性インクの製造に使用されている水から、所望の純度の水を適宜選択して使用できる。本発明のインクジェット記録装置用インクにについて、水の含有量は、後述する、他の成分の使用量に応じて適宜変更される。インクについて、典型的な水の含有量としては、インクの全質量に対して２０質量％以上７０質量％以下が好ましく、２５質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
インクジェット記録装置用インクは、水性インクであり、水を必須に含む。インクに含まれる水は、従来から、水性インクの製造に使用されている水から、所望の純度の水を適宜選択して使用できる。本発明のインクジェット記録装置用インクにについて、水の含有量は、後述する、他の成分の使用量に応じて適宜変更される。インクについて、典型的な水の含有量としては、インクの全質量に対して２０質量％以上７０質量％以下が好ましく、２５質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
〔顔料分散体〕
インクジェット記録装置用インクは、樹脂と、顔料としてカーボンブラックとを含む顔料分散体を含む。樹脂の質量平均分子量は、１０，０００以上４０，０００以下である。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下である。以下、樹脂と、カーボンブラックと、顔料分散体の製造方法とについて順に説明する。
インクジェット記録装置用インクは、樹脂と、顔料としてカーボンブラックとを含む顔料分散体を含む。樹脂の質量平均分子量は、１０，０００以上４０，０００以下である。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下である。以下、樹脂と、カーボンブラックと、顔料分散体の製造方法とについて順に説明する。
（樹脂）
顔料分散体が含んでいてもよい樹脂としては、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−メタクリル酸−メタクリル酸アルキルエステル−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、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、及びビニルナフタレン−マレイン酸共重合体が挙げられる。これらの樹脂の中では、調製が容易で、顔料の分散効果に優れることから、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−メタクリル酸−メタクリル酸アルキルエステル−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、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、及びスチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体のような、スチレンに由来する単位と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルに由来する単位とを含むスチレン−アクリル系樹脂が好ましい。
顔料分散体が含んでいてもよい樹脂としては、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−メタクリル酸−メタクリル酸アルキルエステル−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、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、及びビニルナフタレン−マレイン酸共重合体が挙げられる。これらの樹脂の中では、調製が容易で、顔料の分散効果に優れることから、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−メタクリル酸−メタクリル酸アルキルエステル−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、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、及びスチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体のような、スチレンに由来する単位と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルに由来する単位とを含むスチレン−アクリル系樹脂が好ましい。
顔料分散体の調製に用いる樹脂の質量平均分子量（Ｍｗ）は、１０，０００以上４０，０００以下である。樹脂の質量平均分子量がこのような範囲であることで、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。
質量平均分子量が過小である樹脂を用いて調製された顔料分散体を含むインクを用いる場合、被記録媒体に対する濡れ性が高すぎる場合がある。インクの被記録媒体に対する濡れ性が高すぎると、被記録媒体上に顔料粒子が留まりにくいため、所望する濃度の画像を形成しにくい。質量平均分子量が過大である樹脂を用いて調製された顔料分散体を含むインクを用いる場合、インクが乾燥することでインクの粘度が高くなりやすいため、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくい。
樹脂の分子量は、樹脂を重合反応で得る際の、重合開始剤の使用量、重合温度、又は重合時間を調整する公知の方法に従って調整できる。ラジカル重合開始剤は、モノマー混合物１モルあたり、０．００１モル以上５モル以下加えるのが好ましく、０．０１モル以上２モル以下加えるのがより好ましい。但し、開始剤の量を減少させる場合には、反応物の重合反応が停止し、残留モノマーが増える場合がある。連鎖移動剤として２−メルカプトエタノールをモノマー混合物に微量（モノマー混合物１モルあたり０．００１モル以下）加えてもよい。顔料分散体に含まれる樹脂の質量平均分子量（Ｍｗ）はゲルろ過クロマトグラフィーを用いて測定できる。
重合温度は、５０℃以上７０℃以下の範囲で調整するのが好ましく、重合時間は、１０時間以上２４時間以内の範囲で調整するのが好ましい。
顔料分散体の調製に用いる樹脂の酸価は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。酸価が過小である樹脂を用いて顔料分散体を調製する場合、顔料分散体中で顔料を所望する程度まで微粒子化し良好に分散させることが困難である。このため、酸価が過小である樹脂を用いて調製された顔料分散体を含むインクを用いる場合、良好な着色性、発色性を備える画像を形成しにくに場合がある。酸価が過大である樹脂を用いて調製された顔料分散体をインクに配合する場合、保存安定性に優れるインクを得にくい。樹脂の酸価は、樹脂を合成する際に、アクリル酸、メタクリル酸のような酸性の官能基を有する単量体の使用量を適宜調整することで調整できる。具体的には、酸性の官能基を有する単量体の使用量を増やすことで酸価を高めることができる。
顔料分散体中の樹脂の含有量は、後述するカーボンブラックの質量に対して、３０質量％以上６０質量％以下であり、３０質量％以上５０質量％以下がより好ましい。このような範囲内の量で樹脂を含む顔料分散体を含有するインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。
顔料分散体中の樹脂の含有量が過少である場合、インク中でカーボンブラックを良好に分散させにくい。このため、樹脂の含有量が過少である顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくい。樹脂の含有量が過多である顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、インクが乾燥することでインクの粘度が高くなりやすいため、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくい。
（カーボンブラック）
顔料分散体は、着色剤として、顔料であるカーボンブラックを含む。カーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量が、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下であるものが用いられる。このような範囲内のＤＢＰ吸油量を有するカーボンブラックを含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。
顔料分散体は、着色剤として、顔料であるカーボンブラックを含む。カーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸油量が、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下であるものが用いられる。このような範囲内のＤＢＰ吸油量を有するカーボンブラックを含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が過少である場合、カーボンブラックが樹脂を吸着しにくいため、カーボンブラックを所望する程度に分散させにくい。このため、ＤＢＰ吸油量が過小であるカーボンブラックを含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくい。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が過多である場合、カーボンブラックと樹脂との吸着が強すぎ、インクの粘度が高くなりやすい。このため、ＤＢＰ吸油量が過多であるカーボンブラックを含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくい。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量の測定は、「ＡＳＴＭ法Ｄ２４１４−７９」に準拠して行うことができる。
カーボンブラックの使用量は、インクの全質量に対して４質量％以上８質量％以下が好ましい。カーボンブラックの含有量が過少であるインクを用いる場合、所望する画像濃度の画像を形成しにくい。カーボンブラックの含有量が過多であるインクを用いる場合、インクの流動性が低すぎるために、所望する画像濃度の画像を形成しにくかったり、インクが被記録媒体に浸透しにくく、形成画像にオフセットに起因する画像不良が発生しやすかったりする。
顔料分散体に含まれるカーボンブラックの体積平均粒径は、インクの濃度、インクの安定性のような観点から、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、７０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下がより好ましい。顔料の体積平均粒径は、顔料と樹脂とを混練する際に使用するビーズの粒径や処理時間を調整することで調整できる。
（顔料分散体の製造方法）
カーボンブラックと樹脂とを含む顔料分散体を製造する好適な方法としては、ナノグレンミル（浅田鉄工株式会社製）、ＭＳＣミル（三井鉱山株式会社製）、ダイノミル（株式会社シンマルエンタープライゼス製）のようなメディア型湿式分散機を用いて、水のような適切な液体の媒体中で、顔料と樹脂とを混練して顔料分散体とする方法が挙げられる。メディア型湿式分散機を用いる処理では、小粒径のビーズを用いる。ビーズの粒径は特に限定されず、典型的には粒径０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。ビーズの材質は特に限定されず、ジルコニアのような硬質の材料が好ましい。
カーボンブラックと樹脂とを含む顔料分散体を製造する好適な方法としては、ナノグレンミル（浅田鉄工株式会社製）、ＭＳＣミル（三井鉱山株式会社製）、ダイノミル（株式会社シンマルエンタープライゼス製）のようなメディア型湿式分散機を用いて、水のような適切な液体の媒体中で、顔料と樹脂とを混練して顔料分散体とする方法が挙げられる。メディア型湿式分散機を用いる処理では、小粒径のビーズを用いる。ビーズの粒径は特に限定されず、典型的には粒径０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。ビーズの材質は特に限定されず、ジルコニアのような硬質の材料が好ましい。
顔料分散体を製造する際の、液体の媒体の使用量は、カーボンブラックと樹脂との質量の合計に対して、１質量倍以上１０質量倍以下が好ましく、２質量倍以上８質量倍以下がより好ましい。
〔界面活性剤〕
インクジェット記録装置用インクは、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤を含む。界面活性剤として、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を、複数組み合わせて用いることもできる。
（一般式（Ｉ）中、
Ｒ１は、ＣＡＨ２Ａ＋１であり、
Ｒ２はＣＢＨ２Ｂ＋１であり、
Ａ及びＢは、１以上の整数であり、
Ａ＋Ｂは、６以上１０以下の整数であり、
−Ｅ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−であり、
−Ｐ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−であり、
ｎ及びｍは、正の数であり、
ｎ＋ｍは、５以上１１以下であり、
ｎ＞ｍであり、
（−Ｅ−Ｏ−）、及び（−Ｐ−Ｏ−）からなる繰返し配列は、ランダムであってもブロックであってもよい。）
インクジェット記録装置用インクは、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤を含む。界面活性剤として、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を、複数組み合わせて用いることもできる。
Ｒ１は、ＣＡＨ２Ａ＋１であり、
Ｒ２はＣＢＨ２Ｂ＋１であり、
Ａ及びＢは、１以上の整数であり、
Ａ＋Ｂは、６以上１０以下の整数であり、
−Ｅ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−であり、
−Ｐ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−であり、
ｎ及びｍは、正の数であり、
ｎ＋ｍは、５以上１１以下であり、
ｎ＞ｍであり、
（−Ｅ−Ｏ−）、及び（−Ｐ−Ｏ−）からなる繰返し配列は、ランダムであってもブロックであってもよい。）
インクに、一般式（Ｉ）で現される化合物からなる界面活性剤を含有させることで、被記録媒体に対するインクの濡れ性が改良され、被記録媒体へインクが良好に浸透しやすい。インクが、被記録媒体に良好に浸透しやすいため、第１実施形態のインクを用いることで、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。
一般式（Ｉ）では、Ａ＋Ｂは６以上１０以下である。Ａ＋Ｂが６未満の整数である一般式（Ｉ）で表される化合物を用いる場合、被記録媒体に対する濡れ性に優れるインクを得にくい。このため、Ａ＋Ｂが６未満の整数である一般式（Ｉ）で表される化合物を含むインクを用いる場合、被記録媒体上でインクが広がりにくく、所望する濃度の画像を形成しにくい。Ａ＋Ｂが１０超の整数である一般式（Ｉ）で表される化合物を含むインクは、インクの溶媒の蒸発に伴ってインクの粘度が過度に上昇しやすい。このため、Ａ＋Ｂが１０超の整数である一般式（Ｉ）で表される化合物を含むインクを用いる場合、被記録媒体にインク液滴を吐出する際に、インク液滴が被記録媒体表面で適度に広がりにくく、所望する濃度の画像を得にくい場合がある。また、この場合、インクの粘度が過度に上昇しやく、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくい場合がある。
Ａ及びＢは、Ａ＋Ｂが６以上１０以下の整数であることを条件として、それぞれ、２以上８以下が好ましく、３以上５以下がより好ましい。
一般式（Ｉ）では、ｎ＋ｍは５以上１１以下である。ｎ＋ｍが５未満である一般式（Ｉ）で表される化合物を界面活性剤として用いる場合、被記録媒体に対する濡れ性に優れるインクを得にくい。このため、ｎ＋ｍが５未満である一般式（Ｉ）で表される化合物を含むインクを用いる場合、インク液滴が被記録媒体表面で適度に広がりにくく、所望する濃度の画像を得にくい場合がある。ｎ＋ｍが１１超であるである一般式（Ｉ）で表される化合物を含むインクを用いる場合、インクの粘度が過度に上昇しやすいため、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくい。
ｎは、ｎ＋ｍが５以上１１以下であり、ｍ＜ｎであることを条件として、４以上９以下が好ましく、５以上７以下がより好ましい。ｍは、ｎ＋ｍが５以上１１以下であり、ｍ＜ｎであることを条件として、１以上４以下が好ましく、２又は３がより好ましい。
ｎ≦ｍである一般式（Ｉ）で表される化合物を界面活性剤として用いる場合は、被記録媒体に対する濡れ性が高すぎる場合がある。インクの被記録媒体に対する濡れ性が高すぎると、インクに含まれる水や有機溶媒とともに、インクに含まれる顔料も被記録媒体内部に浸透してしまうため、所望する濃度の画像を形成しにくい。
インク中の界面活性剤の含有量は、インクの全質量に対して０．０５質量％以上０．５質量％以上が好ましい。界面活性剤の含有量が過少であるインクを用いる場合、被記録媒体に対するインクの濡れ性が不十分であるため、オフセットが発生しやすく、オフセットに起因して、所望する濃度の画像を形成しにくい場合がある。界面活性剤の含有量が過多であるインクは、被記録媒体に対する濡れ性が高すぎる場合がある。インクの被記録媒体に対する濡れ性が高すぎると、インクに含まれる水や有機溶媒とともに、インクに含まれる顔料も被記録媒体内部に浸透してしまうため、所望する濃度の画像を形成しにくい場合がある。
一般式（Ｉ）で表される化合物の製造方法は特に限定されない。一般式（Ｉ）で表される化合物は下記一般式（ＩＩ）で表されるアルコールの水酸基に、常法に従って、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドを付加させて製造することができる。
〔浸透剤〕
本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクは、被記録媒体へのインクの浸透性を高める成分である、浸透剤を含んでいてもよい。浸透剤の具体例としては、１，２−へキシレングリコール、１，２−オクタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールのようなジオール類や、トリ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ブチルエーテルのようなグリコールエーテル類が挙げられる。浸透剤は２種以上を組み合わせて用いることができる。インクが浸透剤を含有する場合、浸透剤の含有量は、浸透剤の種類に応じて適宜調整される。典型的な浸透剤の含有量としては、インクの全質量に対して０．５質量％以上２０質量％以下が好ましい。
本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクは、被記録媒体へのインクの浸透性を高める成分である、浸透剤を含んでいてもよい。浸透剤の具体例としては、１，２−へキシレングリコール、１，２−オクタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールのようなジオール類や、トリ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ブチルエーテルのようなグリコールエーテル類が挙げられる。浸透剤は２種以上を組み合わせて用いることができる。インクが浸透剤を含有する場合、浸透剤の含有量は、浸透剤の種類に応じて適宜調整される。典型的な浸透剤の含有量としては、インクの全質量に対して０．５質量％以上２０質量％以下が好ましい。
〔溶解安定剤〕
溶解安定剤は、インクに含まれる成分を相溶化してインクの溶解状態を安定化させる成分である。溶解安定剤の具体例としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びγ−ブチロラクトンが挙げられる。これらの溶解安定剤は２種以上を組み合わせて用いることができる。インクが溶解安定剤を含有する場合、溶解安定剤の含有量は、インクの全質量に対して１質量％以上２０質量％以下が好ましく、３質量％以上１５質量％以下がより好ましい。
溶解安定剤は、インクに含まれる成分を相溶化してインクの溶解状態を安定化させる成分である。溶解安定剤の具体例としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びγ−ブチロラクトンが挙げられる。これらの溶解安定剤は２種以上を組み合わせて用いることができる。インクが溶解安定剤を含有する場合、溶解安定剤の含有量は、インクの全質量に対して１質量％以上２０質量％以下が好ましく、３質量％以上１５質量％以下がより好ましい。
〔保湿剤〕
保湿剤は、インクからの液体成分の揮発を抑制してインクの粘性を安定化させる成分である。保湿剤の具体例は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのような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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオールのようなアルキレングリコール類；グリセリンである。これらの、保湿剤の中では、水のような液体成分の揮発の抑制効果に優れることからグリセリンがより好ましい。保湿剤は２種以上を組み合わせて用いることができる。インクが保湿剤を含有する場合、保湿剤の含有量は、インクの全質量に対して２質量％以上３０質量％以下が好ましく、１０質量％以上２５質量％以下がより好ましい。
保湿剤は、インクからの液体成分の揮発を抑制してインクの粘性を安定化させる成分である。保湿剤の具体例は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのような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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオールのようなアルキレングリコール類；グリセリンである。これらの、保湿剤の中では、水のような液体成分の揮発の抑制効果に優れることからグリセリンがより好ましい。保湿剤は２種以上を組み合わせて用いることができる。インクが保湿剤を含有する場合、保湿剤の含有量は、インクの全質量に対して２質量％以上３０質量％以下が好ましく、１０質量％以上２５質量％以下がより好ましい。
〔インクジェット記録装置用インクの製造方法〕
インクの製造方法は、水、顔料分散体、及び式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤に対して、必要に応じて浸透剤、溶解安定剤、及び保湿剤を加えた後に、これらのインク成分を均一に混合することができれば特に限定されない。インクジェット記録装置用インクの製造方法の具体例としては、インクの各成分を、混合機を用いて均一に混合した後、孔径１０μｍ以下のフィルターを用いて異物や粗大粒子を除去する方法が挙げられる。なお、インクジェット記録装置用インクを製造する際には、水、顔料分散体、保湿剤、浸透剤、及び式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤に対して、必要に応じて溶解安定剤のような有機溶媒の他の液体成分や、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤のような、従来、インクジェット記録装置用インクに加えられている種々の添加剤を加えることができる。また、第一実施形態のインクには、本発明の目的を阻害しない範囲で、式（Ｉ）以外の構造の界面活性を加えてもよい。
インクの製造方法は、水、顔料分散体、及び式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤に対して、必要に応じて浸透剤、溶解安定剤、及び保湿剤を加えた後に、これらのインク成分を均一に混合することができれば特に限定されない。インクジェット記録装置用インクの製造方法の具体例としては、インクの各成分を、混合機を用いて均一に混合した後、孔径１０μｍ以下のフィルターを用いて異物や粗大粒子を除去する方法が挙げられる。なお、インクジェット記録装置用インクを製造する際には、水、顔料分散体、保湿剤、浸透剤、及び式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤に対して、必要に応じて溶解安定剤のような有機溶媒の他の液体成分や、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤のような、従来、インクジェット記録装置用インクに加えられている種々の添加剤を加えることができる。また、第一実施形態のインクには、本発明の目的を阻害しない範囲で、式（Ｉ）以外の構造の界面活性を加えてもよい。
以上説明した第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクによれば、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。このため、第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクは、種々のインクジェット記録装置で好適に使用される。
［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクで、インクジェット記録装置を用いて画像を形成する、画像形成方法に関する。第２実施形態に係る画像形成方法で用いるインクジェット記録装置の記録方式は、特に限定されず、記録ヘッドが被記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型であっても、装置本体に固定された記録ヘッドを用いて記録を行うラインヘッド型であってもよい。第２実施形態に係る画像形成方法で用いるインクジェット記録装置としては、画像形成の高速性の点からラインヘッド型の記録ヘッドを備える記録装置が好ましく、被記録媒体を搬送する方向に対して垂直方向に設置された長尺のラインヘッドを備える記録装置がより好ましい。
第２実施形態は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置用インクで、インクジェット記録装置を用いて画像を形成する、画像形成方法に関する。第２実施形態に係る画像形成方法で用いるインクジェット記録装置の記録方式は、特に限定されず、記録ヘッドが被記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型であっても、装置本体に固定された記録ヘッドを用いて記録を行うラインヘッド型であってもよい。第２実施形態に係る画像形成方法で用いるインクジェット記録装置としては、画像形成の高速性の点からラインヘッド型の記録ヘッドを備える記録装置が好ましく、被記録媒体を搬送する方向に対して垂直方向に設置された長尺のラインヘッドを備える記録装置がより好ましい。
以下、図面を参照して、第２実施形態の画像形成方法について、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用い、被記録媒体として記録用紙Ｐを用いる場合に関して説明する。図１は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置の構成を示す図であり、図２は、図１に示すインクジェット記録装置の搬送ベルトを上方からみた図である。
図１に示すように、インクジェット記録装置１００の左側部には記録用紙Ｐを収容する給紙トレイ２（給紙部）が設けられており、この給紙トレイ２の一端部には収容された記録用紙Ｐを、最上位の記録用紙Ｐから順に一枚ずつ後述する搬送ベルト５へと搬送するための給紙ローラー３及び給紙ローラー３に圧接され従動回転する従動ローラー４が設けられている。
給紙ローラー３及び従動ローラー４に関して用紙搬送方向Ｘの下流側（図１での右側）には、搬送ベルト５が回転自在に配設されている。搬送ベルト５は、用紙搬送方向Ｘの下流側に配置されたベルト駆動ローラー６と、上流側に配置され搬送ベルト５を介してベルト駆動ローラー６に従動回転するベルトローラー７とに掛け渡されており、ベルト駆動ローラー６が時計方向に回転駆動されることで、搬送ベルト５に担持された記録用紙Ｐが矢印Ｘ方向に搬送される。
ここで、用紙搬送方向Ｘの下流側にベルト駆動ローラー６を配置したことで、搬送ベルト５の用紙送り側（図１での上側）はベルト駆動ローラー６に引っ張られる。そのため、弛みが生じることなくベルトを張ることができるので、安定した記録用紙Ｐの搬送が可能となる。なお、搬送ベルト５には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その形態としては継ぎ目を有しない（シームレス）ものが好適に用いられる。
インクジェット記録装置１００は、インクの乾燥を促進する目的で、被記録媒体を加熱する加熱部（不図示）を備えていてもよい。しかし、第二実施形態では、被記録媒体への浸透性に優れる第一実施形態のインクを用いるため、被記録媒体の加熱を行わずとも、被記録媒体上でインクが速やかに乾燥し、良好な画像を形成できる。このため、インクジェット記録装置１００は、加熱部を備えないものであってもよい。
また、搬送ベルト５の用紙搬送方向Ｘの下流側には、図中時計回りに駆動され画像が記録された記録用紙Ｐを装置本体外へと排出する排出ローラー８ａ、及び排出ローラー８ａの上部に圧接され従動回転する従動ローラー８ｂからなる排出ローラー対８（排出部）が設けられている。排出ローラー対８の用紙搬送方向Ｘの下流側には、装置本体外へと排出された記録用紙Ｐが積載される排紙トレイ１０が設けられている。
従動ローラー８ｂは記録用紙Ｐの画像形成面に直接触れるため、従動ローラー８ｂの表面を形成する素材は撥水性材料であるのが好ましい。従動ローラー８ｂの表面を、撥水性材料を用いて形成することで、記録用紙Ｐに浸透していないインクのローラーへの付着を抑制できるそのため、オフセットの発生を抑制しやすい。好適な撥水性材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニルのようなフッ素樹脂が挙げられる。従動ローラー８ｂと同様に、記録用紙Ｐの画像形成面に接触する部材の表面は撥水性材料を用いて形成するのが好ましい。
そして、搬送ベルト５の上方には、搬送ベルト５の上面に対して所定の間隔が形成されるような高さに支持され、搬送ベルト５上を搬送される記録用紙Ｐへと画像の記録を行うラインヘッド１１Ｋが配設されている。このラインヘッド１１Ｋには、ブラックの着色インクが充填されており、ラインヘッド１１Ｋからブラックの着色インクを吐出することで、記録用紙Ｐ上にモノクロ画像が形成される。
記録用紙Ｐにラインヘッド１１Ｋから吐出されたインクの液滴が着弾してから、記録用紙Ｐ上のインクの着弾箇所が、排出部８に到達するまでの時間は装置を小型化するためには１秒以内であるのが好ましい。この時間を１秒以内とした場合であっても、第１実施形態に係るインクを用いることで、高速での画像形成時のオフセットの発生の抑制の効果が充分に得られる。
また、記録用紙Ｐにラインヘッド１１Ｋから吐出され、記録用紙Ｐに打ち込まれるインクの量は、特に限定されず、所望する画像濃度を有する画像を形成でき、オフセットが発生しにくい量に調整して画像が形成される。
このラインヘッド１１Ｋは、図２に示すように、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向（図２の上下方向）に複数のノズルが配列されたノズル列を備え、搬送される記録用紙Ｐの幅以上の記録領域を有しており、搬送ベルト５上を搬送される記録用紙Ｐに対して、一括して１行分の画像を形成することができるようになっている。
なお、本実施形態で用いるラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置では、搬送ベルト５の幅寸法以上に形成された長尺のヘッド本体の長手方向に複数のノズルを配列させることで、記録用紙Ｐの幅以上の記録領域を有するように構成されたラインヘッドを用いている。しかしながら、各々複数個のノズルを備えた短尺のヘッドユニットを搬送ベルト５の幅方向に複数配列することで、搬送される記録用紙Ｐの幅方向全幅にわたって画像を記録できるようにしたラインヘッドを用いても構わない。
また、ラインヘッド１１Ｋのインクの吐出方式としては、図示しない圧電素子（ピエゾ素子）を用いてラインヘッド１１Ｋの液室内に生じる圧力を利用してインクの液滴を吐出する圧電素子方式や、発熱体を用いてインク中に気泡を発生させ、圧力をかけてインクを吐出するサーマルインクジェット方式のような各種方式を適用することができる。インクの吐出方式としては、吐出量の制御が容易であることから圧電素子方式が好ましい。
図３は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。インクジェット記録装置１００には制御部２０が備えられており、制御部２０には、インターフェイス２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、エンコーダー２４、モーター制御回路２５、ラインヘッド制御回路２６、及び電圧制御回路２７のような電子回路が接続されている。
インターフェイス２１は、図示しないパソコンのようなホスト装置とデータの送受信を行う。制御部２０は、インターフェイス２１を介して受信された画像信号に対して、必要に応じて変倍処理或いは階調処理を施して画像データに変換する。そして、後述する各種制御回路に制御信号を出力する。
ＲＯＭ２２は、ラインヘッド１１Ｋを駆動させて画像記録を行う際の制御プログラムのようなプログラムを記憶している。ＲＡＭ２３は、制御部２０を用いて変倍処理或いは階調処理された画像データを所定の領域に格納する。
エンコーダー２４は、搬送ベルト５を駆動する排紙側のベルト駆動ローラー６に接続されており、ベルト駆動ローラー６の回転軸の回転変位量に応じてパルス列を出力する。制御部２０は、エンコーダー２４から送信されるパルス数をカウントすることで回転量を算出し、用紙の送り量（用紙位置）を把握する。そして制御部２０は、エンコーダー２４からの信号に基づいて、モーター制御回路２５及びラインヘッド制御回路２６に制御信号を出力する。
モーター制御回路２５は、制御部２０からの出力信号に従って記録媒体搬送用モーター２８を駆動する。記録媒体搬送用モーター２８がベルト駆動ローラー６を回転駆動させることで、搬送ベルト５を図１の時計回りに回動させて用紙を矢印Ｘ方向へと搬送する。
ラインヘッド制御回路２６は、制御部２０からの出力信号に基づいて、ＲＡＭ２３に格納された画像データをラインヘッド１１Ｋへ転送し、転送された画像データに基づいてラインヘッド１１Ｋからのインクの吐出を制御する。このような制御と、記録媒体搬送用モーター２８を用いて駆動する、搬送ベルト５を用いる用紙の搬送の制御とに従って、用紙への画像の形成が行われる。
電圧制御回路２７は、制御部２０からの出力信号に基づいて給紙側のベルトローラー７に電圧を印加することで交番電界を発生させ、搬送ベルト５に用紙を静電吸着させる。静電吸着の解除は、制御部２０からの出力信号に基づいてベルトローラー７又はベルト駆動ローラー６を接地させることで行われる。なお、ここでは給紙側のベルトローラー７に電圧を印加する構成としたが、排紙側のベルト駆動ローラー６に電圧を印加する構成としてもよい。
ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用いてドットを形成する方法を、図４を用いて具体的に説明する。
図４に示すように、ラインヘッド１１Ｋには複数個のノズルからなるノズル列Ｎ１、Ｎ２が記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ｘ方向）に並設されている。つまり、記録用紙Ｐの搬送方向の各ドット列を形成するノズルとして、ノズル列Ｎ１、Ｎ２に各１個ずつ（ドット列Ｌ１ではノズル１２ａ及び１２ａ’）、合計２個のノズルを備えている。なお、ここでは説明の便宜のため、ノズル列Ｎ１、Ｎ２を構成するノズルのうち、ドット列Ｌ１〜Ｌ１６に対応する１２ａ〜１２ｐ及び１２ａ’〜１２ｐ’までの各１６個のノズルのみを記載しているが、実際にはさらに多数のノズルが記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に配列されているものとする。
そして、このノズル列Ｎ１、Ｎ２を順次用いて被記録媒体としての記録用紙Ｐ上に画像を形成する。記録用紙Ｐを記録用紙Ｐの搬送方向に移動させながら、記録用紙Ｐの幅方向（図の左右方向）１行分のドット列Ｄ１を、ノズル列Ｎ１からのインク吐出（図の実線矢印）で形成した後、次の１行分のドット列Ｄ２を、ノズル列Ｎ２からのインク吐出（図の破線矢印）で形成し、さらに次の１行分のドット列Ｄ３を、再びノズル列Ｎ１からのインク吐出で形成する。以下、ドット列Ｄ４以降もノズル列Ｎ１、Ｎ２を交互に用いて同様に形成する。
以上説明した第２実施形態に係る画像形成方法によれば、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できる。このため、第２実施形態に係る画像形成方法は、種々のインクジェット記録装置に好適に利用することができる。
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されるものではない。
［製造例１］
〔スチレン−アクリル樹脂ａ〜ｆの製造〕
ポリスチレンの分子末端の一方に（メタ）アクリロイル基が結合したオリゴマー（ＡＳ−６、東亜合成株式会社製、数平均分子量（Ｍｎ）６０００）と、所定量の、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、及びアクリル酸ブチルとを、メチルエチルケトン中で重合開始剤（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル））の存在下に重合を行った。
〔スチレン−アクリル樹脂ａ〜ｆの製造〕
ポリスチレンの分子末端の一方に（メタ）アクリロイル基が結合したオリゴマー（ＡＳ−６、東亜合成株式会社製、数平均分子量（Ｍｎ）６０００）と、所定量の、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、及びアクリル酸ブチルとを、メチルエチルケトン中で重合開始剤（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル））の存在下に重合を行った。
例えば、酸価１００の樹脂であれば下記のように合成できる。１０００ｍｌ四つ口フラスコに、スターラー、窒素導入管、コンデンサー、滴下ロートをセットし、イソプロピルアルコール１００ｇ、メチルエチルケトン３００ｇをフラスコに加え、窒素ガスをバブリングしながら加熱還流した。滴下ロートに、メタクリル酸メチル４０ｇ、スチレン４０ｇ、アクリル酸ブチル１０ｇ、メタクリル酸１０ｇ及び開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．４ｇを混合溶解したものを入れ、約２時間かけ７０℃加熱還流させた状態で、滴下した。滴下後、さらに６時間加熱還流し、さらに、ＡＩＢＮを０．２ｇ含むメチルエチルケトン溶液を、１５分かけ滴下した。この後さらに５時間加熱還流し、分子量２０，０００のスチレン−アクリル樹脂を得た。得られたスチレン−アクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）を、ゲルろ過クロマトグラフィー（ＨＬＣ−８０２０ＧＰＣ（東ソー株式会社製））を用いて下記条件により確認した。また、得られた樹脂の酸価を滴定により確認したところ、１００ｍｇＫＯＨ／ｇであった。また、重合開始剤の使用量をモノマー混合物１モルあたり０．００１モル以上５モル以下の範囲内で、重合温度を５０℃以上７０℃以下の範囲内で、重合時間を２４時間以下の範囲内でそれぞれ変更して、表１に記載の質量平均分子量（Ｍｗ）のスチレン−アクリル樹脂ａ〜ｆを製造した。
得られたスチレン−アクリル樹脂の質量平均分子量（Ｍｗ）を、ゲルろ過クロマトグラフィー（ＨＬＣ−８０２０ＧＰＣ（東ソー株式会社製））を用い、下記条件で確認した。
＜質量平均分子量測定条件＞
カラム：ＴＳＫｇｅｌ、Ｓｕｐｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＺ−Ｈ（東ソー株式会社製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）
カラム本数：３本
溶離液：テトラヒドロフラン
流速：０．３５ｍｌ／分
サンプル注入量：１０μｌ
測定温度：４０℃
検出器：ＩＲ検出器
検量線は、標準試料（ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、東ソー株式会社製）から、Ｆ−４０、Ｆ−２０、Ｆ−４、Ｆ−１、Ａ−５０００、Ａ−２５００、Ａ−１０００、及びｎ−プロピルベンゼンの８種を選択して作成した。
カラム：ＴＳＫｇｅｌ、Ｓｕｐｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＺ−Ｈ（東ソー株式会社製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）
カラム本数：３本
溶離液：テトラヒドロフラン
流速：０．３５ｍｌ／分
サンプル注入量：１０μｌ
測定温度：４０℃
検出器：ＩＲ検出器
検量線は、標準試料（ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、東ソー株式会社製）から、Ｆ−４０、Ｆ−２０、Ｆ−４、Ｆ−１、Ａ−５０００、Ａ−２５００、Ａ−１０００、及びｎ−プロピルベンゼンの８種を選択して作成した。
得られたスチレン−アクリル樹脂ａ〜ｆの酸価を、滴定を用いて確認したところ、何れも１００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度であった。
実施例及び比較例では、顔料として下記表２に記載の吸油量、及び比表面積である、以下のオリオンエンジニアーズカーボン社製のカーボンブラックａ〜ｆを用いて顔料分散体を製造した。
カーボンブラックａ：Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ
カーボンブラックｂ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５
カーボンブラックｃ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ８５
カーボンブラックｄ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ９５
カーボンブラックｅ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ３００
カーボンブラックｆ：Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｇ
カーボンブラックａ：Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ
カーボンブラックｂ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５
カーボンブラックｃ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ８５
カーボンブラックｄ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ９５
カーボンブラックｅ：Ｐｒｉｎｔｅｘ ３００
カーボンブラックｆ：Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｇ
［実施例１〜４、及び比較例１、２］
〔顔料分散体の製造〕
顔料分散体の調製に用いる材料の質量の合計に対して、表３に記載の種類のカーボンブラック１５質量％、製造例１で得たスチレン−アクリル樹脂ｃ６．０質量％、及び１，２−オクタンジオール０．２質量％と、残余の水（イオン交換水）とを、ダイノミル（マルチラボ，ベッセル容量０．６Ｌ（株式会社シンマルエンタープライゼス製））に仕込んだ。次いで、スチレン−アクリル樹脂の中和に必要な量の水酸化カリウムをダイノミルに加えた。その後、ベッセル容量に対して７０％となるように、粒径０．５ｍｍのジルコニアビーズをメディアとしてダイノミルに充填して、水冷しながら、１０℃、周速８ｍ／ｓの条件で顔料とスチレン−アクリル樹脂とを混練し顔料分散体を得た。スチレン−アクリル樹脂ｃは中和等量の１０５％のＮａＯＨ水溶液で中和した。Ｎａの質量は樹脂の質量として計算し、ＮａＯＨ水溶液に含まれる水や中和反応で生じた水の質量はイオン交換水の質量として計算した。得られた顔料分散体を、イオン交換水を用いて３００倍に希釈して、動的光散乱式粒径分布測定装置（ゼータサイザー ナノ（シスメックス株式会社製））を用いて顔料の体積平均粒径Ｄ５０を測定し、顔料の体積平均粒径が７０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下の範囲となっていることを確認した。なお、調製された顔料分散体の組成は、後述するＣである。
〔顔料分散体の製造〕
顔料分散体の調製に用いる材料の質量の合計に対して、表３に記載の種類のカーボンブラック１５質量％、製造例１で得たスチレン−アクリル樹脂ｃ６．０質量％、及び１，２−オクタンジオール０．２質量％と、残余の水（イオン交換水）とを、ダイノミル（マルチラボ，ベッセル容量０．６Ｌ（株式会社シンマルエンタープライゼス製））に仕込んだ。次いで、スチレン−アクリル樹脂の中和に必要な量の水酸化カリウムをダイノミルに加えた。その後、ベッセル容量に対して７０％となるように、粒径０．５ｍｍのジルコニアビーズをメディアとしてダイノミルに充填して、水冷しながら、１０℃、周速８ｍ／ｓの条件で顔料とスチレン−アクリル樹脂とを混練し顔料分散体を得た。スチレン−アクリル樹脂ｃは中和等量の１０５％のＮａＯＨ水溶液で中和した。Ｎａの質量は樹脂の質量として計算し、ＮａＯＨ水溶液に含まれる水や中和反応で生じた水の質量はイオン交換水の質量として計算した。得られた顔料分散体を、イオン交換水を用いて３００倍に希釈して、動的光散乱式粒径分布測定装置（ゼータサイザー ナノ（シスメックス株式会社製））を用いて顔料の体積平均粒径Ｄ５０を測定し、顔料の体積平均粒径が７０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下の範囲となっていることを確認した。なお、調製された顔料分散体の組成は、後述するＣである。
〔インクの調製〕
次いで、得られた顔料分散体を用いて、実施例１〜４、及び比較例１、２のインクを調製した。界面活性剤として、下記式（１０）で表される化合物である界面活性剤１０を用いた。
次いで、得られた顔料分散体を用いて、実施例１〜４、及び比較例１、２のインクを調製した。界面活性剤として、下記式（１０）で表される化合物である界面活性剤１０を用いた。
下記組成１の材料を、撹拌機（スリーワンモーター ＢＬ−６００（アズワン株式会社製））を用いて回転数４００ｒｐｍで撹拌して均一に混合した後、孔径５μｍのフィルターを用いてろ過して、実施例１〜４、及び比較例１、２のインクを得た。
（組成１）
顔料分散体：４０質量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル：４．５質量％
２−ピロリドン（溶解安定剤）：５．０質量％
界面活性剤１０：０．２質量％
１，２−オクタンジオール：０．６質量％
グリセリン：１５質量％
１，３−プロパンジオール：１５質量％
イオン交換水：残余の量
（組成１）
顔料分散体：４０質量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル：４．５質量％
２−ピロリドン（溶解安定剤）：５．０質量％
界面活性剤１０：０．２質量％
１，２−オクタンジオール：０．６質量％
グリセリン：１５質量％
１，３−プロパンジオール：１５質量％
イオン交換水：残余の量
≪物性測定≫
下記方法に従い、得られた実施例１〜４、及び比較例１、２のインクについて、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。実施例１〜４、及び比較例１、２のインクの蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力との測定結果を表３に記す。
下記方法に従い、得られた実施例１〜４、及び比較例１、２のインクについて、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。実施例１〜４、及び比較例１、２のインクの蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力との測定結果を表３に記す。
＜蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）の測定方法＞
（質量乾燥率の測定）
インク３０ｇを、上部に開口を有する円柱状の容器に入れた。次いで、インクの入った容器を内温６０℃に設定された恒温槽に入れ、任意に設定される時間毎に容器内のインクの質量Ｗ２を測定した。Ｗ２を測定する毎に、下式に従ってインクの質量乾燥率を求めた。
質量乾燥率（％）＝（（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１）×１００（粘度増加量の測定）
（質量乾燥率の測定）
インク３０ｇを、上部に開口を有する円柱状の容器に入れた。次いで、インクの入った容器を内温６０℃に設定された恒温槽に入れ、任意に設定される時間毎に容器内のインクの質量Ｗ２を測定した。Ｗ２を測定する毎に、下式に従ってインクの質量乾燥率を求めた。
質量乾燥率（％）＝（（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１）×１００（粘度増加量の測定）
インクの質量乾燥率が４０質量％になった時点でインクの蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）を測定した。Ｖ４０は、２５℃で、振動式粘度計（ビスコメイトシリーズ ＶＭ−１０Ａ（株式会社セコニック製））を用いて測定した。
＜動的表面張力測定方法＞
バブルプレッシャー動的表面張力計（ＢＰ−１００（三洋貿易株式会社製））を用いて、表面寿命１０ｍｓｅｃ以上１０００ｍｓｅｃ以下までのインクの表面張力値を測定し、表面寿命１０ｍｓｅｃの表面張力値を、インクの動的表面張力とした。
バブルプレッシャー動的表面張力計（ＢＰ−１００（三洋貿易株式会社製））を用いて、表面寿命１０ｍｓｅｃ以上１０００ｍｓｅｃ以下までのインクの表面張力値を測定し、表面寿命１０ｍｓｅｃの表面張力値を、インクの動的表面張力とした。
≪評価≫
下記方法に従い、実施例１〜４、及び比較例１、２のインクの形成画像の画像濃度、及び連続吐出の評価を行った。実施例１〜４、及び比較例１、２のインクの形成画像の画像濃度、及び連続吐出の評価結果を表３に記す。
下記方法に従い、実施例１〜４、及び比較例１、２のインクの形成画像の画像濃度、及び連続吐出の評価を行った。実施例１〜４、及び比較例１、２のインクの形成画像の画像濃度、及び連続吐出の評価結果を表３に記す。
＜画像濃度の評価方法＞
画像濃度の評価は、評価機として画像形成装置（ラインヘッド搭載インクジェット記録装置、京セラドキュメントソリューションズ製試験機）を用いて、２５℃、５０％ＲＨ環境下で行った。被記録媒体として普通紙（Ａ４、ＰＰＣ用紙、Ｃ２（富士ゼロックス株式会社製））を用い、記録ヘッドから、被記録媒体へ吐出するインクの量が１１ｐＬ（１画素当たり）となるように１０ｃｍ×１０ｃｍのベタ画像を形成した。形成画像の濃度を、ポータブル反射濃度計ＲＤ−１９（グレタグマクベス社製）を用いて測定し、ベタ画像内の１０箇所の画像濃度の平均値を画像濃度とした。画像濃度を、以下の基準に従って判定した。
○：画像濃度が１．１０以上。
×：画像濃度が１．１０未満。
画像濃度の評価は、評価機として画像形成装置（ラインヘッド搭載インクジェット記録装置、京セラドキュメントソリューションズ製試験機）を用いて、２５℃、５０％ＲＨ環境下で行った。被記録媒体として普通紙（Ａ４、ＰＰＣ用紙、Ｃ２（富士ゼロックス株式会社製））を用い、記録ヘッドから、被記録媒体へ吐出するインクの量が１１ｐＬ（１画素当たり）となるように１０ｃｍ×１０ｃｍのベタ画像を形成した。形成画像の濃度を、ポータブル反射濃度計ＲＤ−１９（グレタグマクベス社製）を用いて測定し、ベタ画像内の１０箇所の画像濃度の平均値を画像濃度とした。画像濃度を、以下の基準に従って判定した。
○：画像濃度が１．１０以上。
×：画像濃度が１．１０未満。
＜連続吐出の評価方法＞
連続吐出の評価は、画像濃度の評価と同じ画像形成装置と被記録媒体とを用いて、２５℃、５０％ＲＨ環境下で行った。インクを記録ヘッドに充填して、記録ヘッドについてパージとワイプとをセットで３度行った。なお、パージ量については記録ヘッド当たり１回につき２ｃｃである。その後、被記録媒体に、記録ヘッドのノズル１個から吐出される１画素当たりのインクの量を１１ｐＬとなるようにして、被記録媒体の進行方向に垂直なライン画像（１ドット幅×被記録媒体の幅の長さ）を、１ドット幅の間隔で、６０分連続で形成した。連続吐出を、以下の基準に従って判定した。
○：インクの不吐出や、インクの着弾位置のずれ（ラインから１０μｍ以上のずれ）が確認されなかった。
×：インクの不吐出、又はインクの着弾位置のずれ（ラインから１０μｍ以上のずれ）が確認された。
連続吐出の評価は、画像濃度の評価と同じ画像形成装置と被記録媒体とを用いて、２５℃、５０％ＲＨ環境下で行った。インクを記録ヘッドに充填して、記録ヘッドについてパージとワイプとをセットで３度行った。なお、パージ量については記録ヘッド当たり１回につき２ｃｃである。その後、被記録媒体に、記録ヘッドのノズル１個から吐出される１画素当たりのインクの量を１１ｐＬとなるようにして、被記録媒体の進行方向に垂直なライン画像（１ドット幅×被記録媒体の幅の長さ）を、１ドット幅の間隔で、６０分連続で形成した。連続吐出を、以下の基準に従って判定した。
○：インクの不吐出や、インクの着弾位置のずれ（ラインから１０μｍ以上のずれ）が確認されなかった。
×：インクの不吐出、又はインクの着弾位置のずれ（ラインから１０μｍ以上のずれ）が確認された。
表３によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例１〜４のインクを用いる場合、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
比較例１によれば、吸油量が過少であるカーボンブラックを顔料として含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。これは、カーボンブラックが樹脂を吸着しにくく、インク中でカーボンブラックが良好に分散されていないためと推察される。
比較例２によれば、吸油量が過多であるカーボンブラックを顔料として含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、カーボンブラックと樹脂との吸着が強すぎ、インクの粘度が過度に大きくなりやすいためと推察される。
［実施例５〜８、及び比較例３、４］
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｃを用い、樹脂として下記表４に記載の種類のスチレン−アクリル樹脂を用いて顔料分散体を調製することの他は、実施例１と同様にして顔料分散体を得た。
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｃを用い、樹脂として下記表４に記載の種類のスチレン−アクリル樹脂を用いて顔料分散体を調製することの他は、実施例１と同様にして顔料分散体を得た。
〔インクの調製〕
得られた顔料分散体を用いて、実施例１と同様にして、実施例５〜８、及び比較例３、４のインクを調製した。
得られた顔料分散体を用いて、実施例１と同様にして、実施例５〜８、及び比較例３、４のインクを調製した。
得られた実施例５〜８、及び比較例３、４のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた実施例５〜８、及び比較例３、４のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表４に記す。
表４によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例５〜８のインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
比較例３によれば、質量平均分子量が過小である樹脂を含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。これは、インクの被記録媒体に対する濡れ性が高くなりすぎ、被記録媒体上に顔料粒子が留まりにくいためと推察される。
比較例４によれば、質量平均分子量が過大である樹脂を含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、インクの乾燥にともなってインクの粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
［比較例５〜１０］
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックａを用い、カーボンブラックに対する樹脂の使用量を、下記表５に記載の顔料分散体組成Ａ〜Ｆとなるようにする他は、実施例１と同様にして顔料分散体を製造した。
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックａを用い、カーボンブラックに対する樹脂の使用量を、下記表５に記載の顔料分散体組成Ａ〜Ｆとなるようにする他は、実施例１と同様にして顔料分散体を製造した。
〔インクの調製〕
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１のインクと同様にして、比較例５〜１０のインクを得た。
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１のインクと同様にして、比較例５〜１０のインクを得た。
得られた比較例５〜１０のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた比較例５〜１０のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表６に記す。
表６によれば、吸油量が過少であるカーボンブラックを含む顔料分散体用いて調製された比較例５〜１０のインクを用いる場合、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量が３０質量％以上６０質量％以下であっても、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。
［実施例９〜１２、及び比較例１１、１２］
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｂを用い、実施例１と同様にして、下記表７に記載の組成の顔料分散体を得た。
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｂを用い、実施例１と同様にして、下記表７に記載の組成の顔料分散体を得た。
〔インクの調製〕
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１のインクと同様にして、実施例９〜１２、及び比較例１１、１２のインクを得た。
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１のインクと同様にして、実施例９〜１２、及び比較例１１、１２のインクを得た。
得られた実施例９〜１２、及び比較例１１、１２のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた実施例９〜１２、及び比較例１１、１２のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表７に記す。
表７によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例９〜１２のインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
比較例１１によれば、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量が過少である顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。これは、カーボンブラックに対する樹脂の使用量が不足するために、インク中でカーボンブラックが良好に分散されていないためと推察される。
比較例１２によれば、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量が過多である顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、インクの乾燥に伴いインクの粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
［実施例１３〜１５、及び比較例１３〜１５］
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｅを用い、実施例１と同様にして、下記表８に記載の組成の顔料分散体を得た。
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｅを用い、実施例１と同様にして、下記表８に記載の組成の顔料分散体を得た。
〔インクの調製〕
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１と同様にして、実施例１３〜１５、及び比較例１３〜１５のインクを得た。
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１と同様にして、実施例１３〜１５、及び比較例１３〜１５のインクを得た。
得られた実施例１３〜１５、及び比較例１３〜１５のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた実施例１３〜１５、及び比較例１３〜１５のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表８に記す。
表８によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例１３〜１５のインクを用いる場合、長期間にわたり、インクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
比較例１４によれば、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量が３０質量％以上６０質量％以下であっても、インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０が５０ｍＮ／ｍ超であるインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、このような蒸発乾燥粘度を示すインクは、インクの乾燥に伴いインクの粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
比較例１３によれば、カーボンブラックの質量に対する樹脂の質量が過少である顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。これは、カーボンブラックに対する樹脂の使用量が不足するために、インク中でカーボンブラックが良好に分散されていないためと推察される。
比較例１５によれば、カーボンブラックの質量に対する樹脂の質量が過多である顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、インクの乾燥に伴ってインクの粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
［比較例１６〜２１］
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｆを用い、実施例１と同様にして、下記表９に記載の組成の顔料分散体を得た。
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｆを用い、実施例１と同様にして、下記表９に記載の組成の顔料分散体を得た。
〔インクの調製〕
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１のインクと同様にして、比較例１６〜２１のインクを調製した。
得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用いる他は、実施例１のインクと同様にして、比較例１６〜２１のインクを調製した。
得られ比較例１６〜２１のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた比較例１６〜２１のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。また、得られた比較例１６〜２１のインクについて、の動的表面張力を測定した。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表９に記す。
表９によれば、吸油量が過大であるカーボンブラックを顔料として含む顔料分散体を用いて調製されたインクを用いる場合、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量が３０質量％以上６０質量％以下であっても、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。
［実施例１６〜１８、及び比較例２２〜２４］
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｅを用い、実施例１と同様にして、下記表１０に記載の組成の顔料分散体組成を得た。
〔顔料分散体の製造〕
顔料としてカーボンブラックｅを用い、実施例１と同様にして、下記表１０に記載の組成の顔料分散体組成を得た。
〔インクの調製〕
界面活性剤として、下記式（１０）で表される化合物である界面活性剤１０に変えて下記式（１４）で表される化合物である界面活性剤１４を用いる他は、得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用い、実施例１と同様にして、実施例１６〜１８、及び比較例２２〜２４のインクを得た。
界面活性剤として、下記式（１０）で表される化合物である界面活性剤１０に変えて下記式（１４）で表される化合物である界面活性剤１４を用いる他は、得られた組成Ａ〜Ｆの顔料分散体を用い、実施例１と同様にして、実施例１６〜１８、及び比較例２２〜２４のインクを得た。
得られた実施例１６〜１８、及び比較例２２〜２４のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた実施例１６〜１８、及び比較例２２〜２４のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表１０に記す。
表１０によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例１６〜１８のインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
比較例２３によれば、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量が３０質量％以上６０質量％以下であっても、インクの蒸発乾燥粘度Ｖ４０が５０ｍＮ／ｍ超であるインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、このような蒸発乾燥粘度を示すインクは、インクの乾燥に伴ってインクの粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
比較例２２によれば、カーボンブラックの質量に対する樹脂の質量が過少であるインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。これは、カーボンブラックに対する樹脂の使用量が不足するために、インク中でカーボンブラックが良好に分散されていないためと推察される。
比較例２４によれば、カーボンブラックの質量に対する樹脂の質量が過多であるインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、インクの乾燥に伴ってインクの粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
［実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７］
実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７では、下記式（１）〜（１５）で表される化合物である界面活性剤１〜１５と、界面活性剤１６（サーフィノール ４４０、界面活性剤、日信化学工業株式会社製）、及び下記式（１７）〜（２０）で表される化合物である界面活性剤１７〜２０をそれぞれ用いてインクを調製した。
実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７では、下記式（１）〜（１５）で表される化合物である界面活性剤１〜１５と、界面活性剤１６（サーフィノール ４４０、界面活性剤、日信化学工業株式会社製）、及び下記式（１７）〜（２０）で表される化合物である界面活性剤１７〜２０をそれぞれ用いてインクを調製した。
界面活性剤１〜１５、及び１７〜２０は、アルカノールにエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシドが付加した化合物である。以下、表１１〜１５中に、界面活性剤について、アルカノールに由来するアルキル基の炭素数及び構造と、界面活性剤１分子中のエチレンオキシドの付加数ｎ及びプロピレンオキシドの付加数ｍとを記載する。なお、アルカノールに由来するアルキル基が分岐鎖アルキル基である場合、式（Ｉ）で表される化合物のＡ＋Ｂに相当する値を、表１１〜１５中に記載する。
〔インクの調製〕
界面活性剤として、下記表１１〜１５に記載の種類の界面活性剤を用いる他は、実施例２のインクと同様にして、実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７のインクを調製した。
界面活性剤として、下記表１１〜１５に記載の種類の界面活性剤を用いる他は、実施例２のインクと同様にして、実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７のインクを調製した。
得られた実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７のインクについて、蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた実施例１９〜２５、及び比較例２５〜３７のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表１１〜１５に記す。
表１１〜１５によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例１９〜２５のインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
比較例２５、２６、及び３０によれば、Ａ＋Ｂが６未満である界面活性剤２及び界面活性剤１１や、Ａ＋Ｂが６未満であり、且つ、ｎ＋ｍが５未満である界面活性剤３を含むインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくいことが分かる。これは、インクの被記録媒体に対する濡れ性が劣るため、被記録媒体へのインクの拡散や浸透が遅いためと推察される。
比較例２７、２８、３１、及び３２によれば、ｎ＋ｍが１１超である界面活性剤４、５、１２、及び１３を含むインクを用いる場合、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、このような構造の界面活性剤を含むインクは、インクの乾燥に伴って粘度が過度に高くなりやすいためと推察される。
比較例２９によれば、ｎ≦ｍである界面活性剤９を含むインクを用いる場合、所望する濃度の画像を形成しにくく、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出しにくいことが分かる。これは、被記録媒体に対する濡れ性が高すぎ、インクに含まれる水や有機溶媒とともに、インクに含まれる顔料も被記録媒体内部に浸透してしまうためと推察される。
［実施例２６〜３３］
〔インクの調製〕
界面活性剤として界面活性剤７を用いることと、界面活性剤の使用量を下記表１６に記載の量とすることの他は、実施例２のインクと同様にして、実施例２６〜２８のインクを調製した。また、界面活性剤として界面活性剤１０を用い、界面活性剤の使用料を下記表１７に記載の量とすることの他は、実施例２のインクと同様にして、実施例２９〜３３のインクを調製した。
〔インクの調製〕
界面活性剤として界面活性剤７を用いることと、界面活性剤の使用量を下記表１６に記載の量とすることの他は、実施例２のインクと同様にして、実施例２６〜２８のインクを調製した。また、界面活性剤として界面活性剤１０を用い、界面活性剤の使用料を下記表１７に記載の量とすることの他は、実施例２のインクと同様にして、実施例２９〜３３のインクを調製した。
得られた実施例２６〜３３のインクについて蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）と、動的表面張力とを測定した。また、得られた実施例２６〜３３のインクについて、形成画像の画像濃度、連続吐出の評価を行った。蒸発乾燥粘度（Ｖ４０）、及び動的表面張力の測定結果と、形成画像の画像濃度の評価結果、及び連続吐出の評価結果とを表１６及び表１７に記す。
表１６及び表１７によれば、水と、樹脂とカーボンブラックとを含有する顔料分散体と、式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含み、樹脂の質量平均分子量と、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と、顔料分散体中の、カーボンブラックの含有量に対する樹脂の含有量と、質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０とが、それぞれ所定の範囲内である実施例２６〜３３のインクは、長期間にわたりインクジェットヘッドからインクを良好に吐出でき、且つ、所望する濃度の画像を形成できることが分かる。
２ 給紙トレイ
３ 給紙ローラー
４ 従動ローラー
５ 搬送ベルト
６ ベルト駆動ローラー
７ ベルトローラー
８ 排出部
８ａ 排出ローラー
８ｂ 従動ローラー
１０ 排紙トレイ
１１Ｋ ラインヘッド
１２ａ〜１２ｐ、１２ａ’〜１２ｐ’ ノズル
２０ 制御部
３０ 検出手段
１００ インクジェット記録装置
Ｄ１〜Ｄ４ ドット列（行方向）
Ｌ１〜Ｌ１６ ドット列（搬送方向）
Ｎ１、Ｎ２ ノズル列
Ｐ 記録用紙
３ 給紙ローラー
４ 従動ローラー
５ 搬送ベルト
６ ベルト駆動ローラー
７ ベルトローラー
８ 排出部
８ａ 排出ローラー
８ｂ 従動ローラー
１０ 排紙トレイ
１１Ｋ ラインヘッド
１２ａ〜１２ｐ、１２ａ’〜１２ｐ’ ノズル
２０ 制御部
３０ 検出手段
１００ インクジェット記録装置
Ｄ１〜Ｄ４ ドット列（行方向）
Ｌ１〜Ｌ１６ ドット列（搬送方向）
Ｎ１、Ｎ２ ノズル列
Ｐ 記録用紙
Claims (5)
- 水と、顔料分散体と、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなる界面活性剤とを含有し、
前記顔料分散体は、樹脂とカーボンブラックとを含み、
前記樹脂の質量平均分子量が、１０，０００以上４０，０００以下であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、４０ｇ／１００ｇ以上８０ｇ／１００ｇ以下であり、
前記顔料分散体中の前記樹脂の含有量が、前記カーボンブラックの質量に対して、３０質量％以上６０質量％以下であり、
質量乾燥率４０質量％でのインクの粘度である蒸発乾燥粘度Ｖ４０が、５０ｍＰａ・ｓ以下である、インクジェット記録装置用インク。
Ｒ１は、ＣＡＨ２Ａ＋１であり、
Ｒ２はＣＢＨ２Ｂ＋１であり、
Ａ及びＢは、１以上の整数であり、
Ａ＋Ｂは、６以上１０以下の整数であり、
−Ｅ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−であり、
−Ｐ−Ｏ−は、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−であり、
ｎ及びｍは、正の数であり、
ｎ＋ｍは、５以上１１以下であり、
ｎ＞ｍであり、
（−Ｅ−Ｏ−）、及び（−Ｐ−Ｏ−）からなる繰返し配列は、ランダムであってもブロックであってもよい。） - 前記界面活性剤の含有量が、インクの全質量に対して０．０５質量％以上０．５質量％以下である、請求項１に記載のインクジェット記録装置用インク。
- 請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置用インクを用いて、インクジェット記録装置を用いて画像を形成する、画像形成方法。
- 画像を形成する際に、被記録媒体を加熱しない、請求項３に記載の画像形成方法。
- 前記インクジェット記録装置の記録方式がラインヘッド型の記録方式である、請求項３又は４に記載の画像形成方法。
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