JP2004352886A - インクジェット記録用インク - Google Patents

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Shigeru Higeta
茂 日下田
Tsutomu Matsuda
勉 松田
Masashi Ito
正思 伊藤
Sanemori Soga
眞守 曽我
Hidekazu Arase
秀和 荒瀬
Masaichiro Tachikawa
雅一郎 立川
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Abstract

【課題】長期間放置しても消色がなく、かつ普通紙に印字したときも、耐水性の優れた画像が得られるインクジェット記録用インクの提供。
【解決手段】少なくともアシッドレッド289と、保湿剤と、水とからなるインクジェット記録用インクであって、該アシッドレッド289が、液体クロマトグラフィーによりこの染料を分析したときに、その主ピークの保持時間を1としたときに、その主ピークの面積Aと保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bの比(A/B)が4以上の値を示すことを特徴とするインクジェット記録用インク。
【選択図】 なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録に好適なインクジェット記録用インクに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録に用いられるインクとしては、色材としての染料と、保湿剤と、水とを含有したものはよく知られている。ところが、上記染料を含有したインクにより記録紙等の記録媒体上に画像を形成すると、その画像の耐水性が問題となる。特に普通紙(広範な市販の紙で、とりわけ電子写真方式の複写機に用いられる紙であって、インクジェット記録用として最適な構造、組成、特性等を有するように意図して製造されてはいない紙)に記録した場合には、耐水性が非常に悪くなる。
これら普通紙印字における耐水性を向上させるために、例えば、特許文献1及び特許文献2には、水性インク組成物にポリアミンを含有させることが記載されている。しかしながら、この様なインクにおいては、染料の親水基部を造塩させる為、染料の溶解性が低下し、ノズルの目詰りの様な信頼性の低下や、印字物上でブロンズ(染料の会合)を起こす為に印字ムラが出来たり、濃度が出ない場合がある。
【0003】
特許文献3には、染料がカルボキシル基を有し、更にアンモニウム塩の基或は揮発性の置換アンモニウム塩の基を有することによって、被記録材上においてアンモニア或はアミンが揮発し、カルボキシル基が遊離酸となることで耐水性を向上させることが記載されている。しかしながら、この場合においても、染料の初期の溶解性は良好であっても、インク中から徐々にアンモニア或はアミンが揮発することにより染料の溶解性が低下し、ノズルの目詰り防止性やインク安定性の低下の原因となる場合が多い。
そこで、例えば、特許文献4、特許文献5及び特許文献6に示されているように、窒素原子含有有機基を含有する加水分解性シラン化合物またはその部分加水分解物と加水分解性シラン化合物またはその部分加水分解物とを加水分解することによって精製される有機ケイ素化合物を含有させることにより、記録媒体上の画像の耐水性を向上させるようにすることが記載されている。この提案では、インク滴が記録媒体上に付着してそのインク滴中の水が蒸発したり記録媒体内に浸透したりしたときに、前記有機ケイ素化合物が縮重合反応を起こし、この縮重合反応した有機ケイ素化合物が染料を取り囲むため、記録媒体上の画像が水に濡れても、染料がその水中に染み出すことはなく、その画像の耐水性が向上する。
【0004】
【特許文献1】
特開平2−296878号公報
【特許文献2】
特開平2−255876号公報
【特許文献3】
特開平3−91577号公報
【特許文献4】
特開平10−212439号公報
【特許文献5】
特開平11−293167号公報
【特許文献6】
特開平11−315231号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で提案されている水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する物質として有機ケイ素化合物を用いたインクでも、色材の種類によってその効果が十分発揮できない染料があった。
特にマゼンタ染料として彩度が高く有用な染料であるアシッドレッド289は、有機ケイ素化合物を使用しても、他の染料に比較して耐水性の効果が十分発揮できず、このインクを使用して印字した画像を水に浸漬した場合、画像部周辺にマゼンタ色が滲んでしまった。
本発明は、普通紙に印字された画像の耐水性が優れたマゼンタインクを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1は、少なくともアシッドレッド289と、保湿剤と、水とからなるインクジェット記録用インクであって、該アシッドレッド289が、液体クロマトグラフィーによりこの染料を分析したときに、その主ピークの保持時間を1としたときに、その主ピークの面積Aと保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bの比(A/B)が4以上の値を示すことを特徴とするインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第2は、少なくともアシッドレッド289と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクであって、該アシッドレッド289が、液体クロマトグラフィーによりこの染料を分析したときに、その主ピークの保持時間を1としたときに、その主ピークの面積Aと保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bの比(A/B)が4以上の値を示すことを特徴とするインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第3は、請求項2記載の縮重合反応を開始する水溶性物質が有機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第4は、請求項2記載のインクジェット記録用インクに、更に縮重合反応を開始する水溶性物質の縮重合反応を促進する縮重合促進剤を含有することを特徴とするインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第5は、請求項4記載の縮重合反応促進剤が、無機もしくは有機のアンモニウム塩であることを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第6は、請求項5記載のアンモニウム塩が、弱酸の塩であることを特徴とする請求項4または5記載のインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第7は、請求項5記載のアンモニウム塩が、強酸の塩であることを特徴とする請求項4または5記載のインクジェット記録用インクに関する。
【0007】
本発明にいう液体クロマトグラフィー分析における主ピークとは、下記に記載した液体クロマトグラフィー分析条件で分析したときに、実測保持時間が0.8〜1.5分の間に観測される最大強度のピークを主ピークという。
分析条件は、
装置:日本電子製液体クロマトグラフ装置、
ポンプ(PU−980)、
カラムオーブン(TU−300)、
検出器 島津製作所製UV検出器(SPD−10A)、
カラム GL Science製ODSカラム(直径 5mm、長さ 150mm)、
測定条件:移動相 アセトニトリル:水=8:2、
ポンプ流量 1.0ml/min.、
カラムオーブン温度 40℃、
試料打ち込み量 0.01ml、
検出波長 254nm、
試料調整:分析試料をアセトニトリル:水=7:3溶媒で濃度が1%になるように溶解した。
また、上述の保持時間は、分析するサンプルを液体クロマトグラフィー分析装置に注入したときからカラムを経て検出器にて検出されるまでの時間であるが、カラム、移動相及び流速等を同一条件で分析すれば、分子構造によってカラムに対する吸脱着力が変わり、分子構造に起因する特定の保持時間を有する。
【0008】
上記アシッドレッド289の耐水性が向上しない原因について、調査検討を行ったところ、通常一般的に使用されている市販のアシッドレッド289は構造が定かでないが、多成分の混合体であることが確認され、この市販の染料を精製することにより、耐水性が向上することがわかった。前述の混合している成分については、アシッドレッド289は下記構造式1のようにモノスルホン酸体であるが、不純物としてジスルホン酸体或いは置換位置の異なるモノ又はジスルホン酸体等が混合したものと推測される。
【化1】
Figure 2004352886
【0009】
現在、通常一般的に入手できるアシッドレッド289の市販品として、ダイワ化成(株)製のIJ Red 319Hと日本化薬(株)製のKayaset Magenta J−41Aがあり、それら染料を上述した分析条件で液体クロマトグラフィーで分析すると両者共にほぼ同じような測定結果が得られ、図1に市販染料アシッドレッド289の測定結果を示した。
【0010】
本発明における前記の保持時間を1とした主ピークの面積(A)と保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bは、上記と同じ条件による液体クロマトグラフィー分析による測定面積である。図1に示す実測保持時間1.02〜1.10分の主ピークがモノスルホン酸体であり、実測保持時間1.20分以降に検出されたピークは、ジスルホン酸体或いは置換位置の異なるモノ又はジスルホン酸体等と推測した。図1の実測データより、主ピークの保持時間を1として計測して、主ピークの面積Aと保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bの比(A/B)を計算すると、1.07であった。
この染料を精製して、その精製したサンプルについて上記と同じ条件で液体クロマトグラフィーで分析したところ、図2のクロマトチャートの結果が得られた。
図1と同様に主スポットの保持時間を1としてピークの面積比を測定したところA/Bの面積比は、7.33であった。精製の方法は、例えば、染料を水に溶解した後食塩等を加えて再度析出させる塩析法、或いは、染料を溶解した水溶液に塩酸、硫酸等を加えて染料をフリーの酸として析出させる酸析法、或いは、N,N−ジメチルスルホアミドに溶解した後、アセトン又はアセトン−エタノール混合溶媒に加えて再度析出させる再沈法、或いは、エタノール等のアルコール系溶剤で洗浄する方法、或いはカラムクロマトグラフィー等があるが、今回は分取用薄層クロマトシートを使用して精製した。
この精製前の染料と精製後の染料を使用してインクを作製し、耐水性を評価したところ、染料単独での比較評価でも、また水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質を含有して作製したインクでの比較評価でも、精製したことによる耐水性の向上が確認できた。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図3は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録用インクを用いたインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
図4は、インクジェット色記録装置のインクジェットヘッドの部分底面図である。
図5は、図4のI−I線断面図である。
図6は、図4のII−II線断面図である。
【0012】
インクジェット式記録装置Aは、上面にインクジェット記録用インクを有するインクカートリッジ1が装着されかつ該インクを後述の如く記録媒体としての記録紙2に吐出するインクジェットヘッド3を備えている。このインクジェットヘッド3はキャリッジ4に支持固定され、このキャリッジ4には、図示を省略するキャリッジモータが設けられ、このキャリッジモータにより上記インクジェットヘッド3及びキャリッジ4が主走査方向(図3及び図4に示すX方向)に延びるキャリッジ軸5にガイドされてその方向に往復動するようになっている。このキャリッジ4、キャリッジ軸5及びキャリッジモータにより、インクジェットヘッド3と記録紙2とを主走査方向に相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【0013】
記録紙2は、図示を省略する搬送モータによって回転駆動される2つの搬送ローラ6に挟まれていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ6により、インクジェットヘッド3の下側において主走査方向と垂直な副走査方向(図3及び図4に示すY方向)に搬送されるようになっている。この搬送モータ及び各搬送ローラ6により、インクジェットヘッド3と記録紙2とを副走査方向に相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【0014】
インクジェットヘッド3は、図4〜図6に示すように、インクを供給するための供給口7a及びインクを吐出するための吐出口7bを有する複数の圧力室用凹部7が形成されたヘッド本体8を備えている。このヘッド本体8の各凹部7は、該ヘッド本体8の上面に主走査方向に延びるように開口されていて、互いに副走査方向に略等間隔をあけた状態で並設されている。各凹部7開口の全長は約1250μmに、幅は約130μmにそれぞれ設定されている。尚、各凹部7の開口の両端部は、略半円形状をなしている。
【0015】
ヘッド本体8の各凹部7の側壁部は、約200μm厚の感光性ガラス製の圧力室部品9で構成され、各凹部7の底壁部は、この圧力室部品9の下面に接着固定され、かつ6枚のステンレス鋼薄板を積層してなるインク流路部品10で構成されている。このインク流路部品10内には、各凹部7の供給口7aとそれぞれ接続された複数のオリフィス11と、この各オリフィス11と接続され、かつ副走査方向に延びる1つの供給用インク流路12と、吐出口7bとそれぞれ接続された複数の吐出用インク流路13とが形成されている。
各オリフィス11は、インク流路部品10において板厚が他よりも小さい上から2番目のステンレス鋼薄板に形成されており、その径は約38μmに設定されている。また、供給用インク流路12は上記インクカートリッジ1と接続されており、このインクカートリッジ1より供給用インク流路12内にインクが供給されるようになっている。
【0016】
インク流路部品10の下面には、インク滴を記録紙2に向けて吐出するための複数のノズル14が形成されたステンレス鋼製のノズル板15が接着固定されている。このノズル板15の下面は、撥水膜15aで被覆されている。各ノズル14は、吐出用インク流路13とそれぞれ接続されていて、この吐出用インク流路13を介して各凹部7の吐出口7bにそれぞれ連通されており、インクジェットヘッド3の下面において、副走査方向に列状に並ぶように設けられている。尚、各ノズル14は、ノズル径がノズル先端側に向かって小さくなるテーパ部と、該テーパ部のノズル先端側に設けられたストレート部とからなり、このストレート部のノズル径は約20μmに設定されている。
【0017】
ヘッド本体8の各凹部7の上側には、圧電アクチュエータ16がそれぞれ設けられている。この各圧電アクチュエータ16は、上記ヘッド本体8の上面に接着固定された状態で該ヘッド本体8の各凹部7を塞いで該凹部7と共に圧力室17を構成するCr製振動板18を有している。この振動板18は、全ての圧電アクチュエータ16に共通の1つのものからなっていて、後述の全圧電素子19に共通の共通電極としての役割をも果たしている。
また、各圧電アクチュエータ16は、振動板18の圧力室17と反対側面(上面)において圧力室17に対応する部分(凹部7開口に対向する部分)にCu製の中間層20を介してそれぞれ設けられ、かつチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる圧電素子19と、この各圧電素子19の振動板18と反対側面(上面)にそれぞれ接合され、該振動板18と共に各圧電素子19に電圧(駆動電圧)をそれぞれ印加するためのPt製個別電極21とを有している。
振動板18、各圧電素子19、各個別電極21及び各中間層20は、全て薄膜で形成されてなっており、振動板18の厚みは約6μmに、各圧電素子19の厚みは8μm以下(例えば約3μm)に、各個別電極21の厚みは約0.2μmに、各中間層20の厚みは約3μmにそれぞれ設定されている。
【0018】
各圧電アクチュエータ16は、その振動板18ないし各中間層20と各個別電極21とを介して各圧電素子19に駆動電圧を印加することにより該振動板18の圧力室17に対応する部分を変形させることで、該圧力室17内のインクを吐出口7bないしノズル14から吐出させるようになっている。すなわち、振動板18と個別電極21との間にパルス状の電圧を印加すると、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子19が圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮するのに対し、振動板18、個別電極21及び中間層20は収縮しないので、いわゆるバイメタル効果により振動板18の圧力室17に対応する部分が圧力室17側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形により圧力室17内に圧力が生じ、この圧力で圧力室17内のインクが吐出口7b及び吐出用インク流路13を経由してノズル14から押し出される。そして、パルス電圧の立ち下がりにより圧電素子19が伸長して振動板18の圧力室17に対応する部分が元の状態に復帰し、このとき、ノズル14から押し出されていたインクがインク流路13内のインクから引きちぎられて、インク滴(例えば3pl)として記録紙2へ吐出され、該記録紙2面にドット状に付着することとなる。また、振動板18が凸状に撓んで変形した状態から元の状態に復帰する際に、圧力室17内には上記インクカートリッジ1より供給用インク流路12及び供給口7aを介してインクが充填される。
尚、各圧電素子19に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引きタイプのものでなくても、第1の電圧から該第1の電圧よりも低い第2の電圧まで立ち下がった後に上記第1の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであってもよい。
【0019】
各圧電素子19への駆動電圧の印加は、インクジェットヘッド3及びキャリッジ4を主走査方向において記録紙2の一端から他端まで略一定速度で移動させているときに所定時間(例えば50μs程度:駆動周波数20kHz)毎に行われ(但し、インクジェットヘッド3が記録紙2においてインク滴を着弾させない箇所に達したときには電圧が印加されない)、このことで、記録紙2の所定位置にインク滴を着弾させる。そして、1走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各搬送ローラ6により記録紙2を副走査方向に所定量搬送し、再度、インクジェットヘッド3及びキャリッジ4を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させて、新たな1走査分の記録を行う。この動作を繰り返すことによって、記録紙2全体に所望の画像が形成される。
インクジェット式記録装置Aに用いるインクは、色材と、インクジェットヘッド3のノズル14等での乾きを抑制する保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質(水がない状態で縮重合反応する水溶性物質)としての有機ケイ素化合物とを含有している。
【0020】
有機ケイ素化合物は、インクジェットヘッド3のノズル14から吐出されたインク滴が記録紙2上に付着してそのインク滴中の水(溶媒)が蒸発したり記録紙2内に浸透したりしたときに縮重合反応し、このときに色材を取り囲むことにより、記録紙2上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すのを防止して、その画像の耐水性を向上させる働きをするものであって、アミノ基を有する有機基を含有するアルコキシシランとアミノ基を含有しないアルコキシシランとの加水分解反応物、又は、アミノ基を含有する加水分解性シランに有機モノエポキシ化合物を反応させた加水分解性シランと窒素原子を含有しない加水分解性シランとを加水分解することにより得られる有機ケイ素化合物であることが望ましい。
【0021】
また、有機ケイ素化合物の縮重合反応を促進するための縮重合反応促進剤を含有することが好ましい。
縮重合反応促進剤を含有することで、インクが記録媒体(例えば紙)上に付着した後には、縮重合反応促進剤の作用により、有機ケイ素化合物の縮重合反応が速やかに行われて色材(染料又は顔料)を確実に取り囲む。こうして、記録媒体上に画像を形成した直後にこの画像が水に濡れても、上記色材は縮重合反応した水溶性物質に取り囲まれているため、色材がその水中に染み出すことはなく、よって画像の耐水性が飛躍的に向上する。
縮重合反応促進剤は、無機もしくは有機のアンモニウム塩であることが好ましい。ここでいうアンモニウム塩は、アンモニウムイオンNH およびその水素を各種の置換基Rで置換したものを含む(R:アルキル、アリールなど)。こうすることで、アンモニウム塩が記録媒体上で解離してアンモニアもしくはアミンを放出し、残った無機もしくは有機酸の作用で水溶性物質の縮重合反応が促進されるからである。
また、アンモニウム塩は、弱酸のアンモニウム塩であることが好ましい。各種酸のアンモニウム塩を検討した結果、弱酸のアンモニウム塩は、耐水性を向上させる効果が大きいことがわかったからである。
また、アンモニウム塩は、強酸のアンモニウム塩であることが好ましい。各種酸のアンモニウム塩を検討した結果、強酸のアンモニウム塩はインクのpHを安定して低下させる効果が大きいことが明らかとなった。
【0022】
無機の弱酸アンモニウム塩の例として、例えばリン酸二水素一アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ジ亜リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、硫化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウフッ化アンモニウム等が挙げられる。
有機の弱酸アンモニウム塩の例として、例えば酢酸アンモニウム、シュウ酸二アンモニウム、シュウ酸水素アンモニウム、安息香酸アンモニウム、クエン酸一アンモニウム、クエン酸二アンモニウム、クエン酸三アンモニウム、乳酸アンモニウム、フタル酸アンモニウム、コハク酸アンモニウム、酒石酸一アンモニウム、酒石酸二アンモニウム等が挙げられる。
無機の強酸アンモニウム塩の例として、例えば塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、チオ硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、臭化アンモニウム、フッ化アンモニウム、ヨウ化アンモニウムなどが挙げられる。
有機の強酸アンモニウム塩の例として、例えばギ酸アンモニウム、モノフルオロ酢酸アンモニウム、トリフルオロ酢酸アンモニウム、トリクロロ酢酸アンモニウム等が挙げられる。
【0023】
保湿剤は、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、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ぺンタンジオール、1,6−へキナンジオール、1,2,6−へキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ぺトリオールやグリセリン等の多価アルコール、又は2−ピロリドンやN−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノンのような水溶性の窒素複素環化合物であることが望ましい。記録液組成物中の保湿剤の含有量は、インク全体に対して、重量百分率で5〜50%であることが好ましく、より好ましくは10〜40%である。
【0024】
インクジェット記録用インクには、浸透剤をさらに含有させることが好ましい。こうすることで、保湿剤と浸透剤と水とからなるインクの溶媒は、インクが記録媒体(例えば紙)上に付着した後、速やかに該記録媒体内に浸透するようになる。これにより、水溶性物質の縮重合反応が速やかに行われて色材(染料又は顔料)を確実に取り囲む。その結果、画像の耐水性がより一層向上する。
この浸透剤の具体例は、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリ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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のような、多価アルコールのモノアルキルエーテルであることが好ましい。
その含有量は、インク全体に対して、重量百分率で0.1〜30%で、好ましくは1.0〜10%である。含有量が0.1%よりも少ないと、後述の如くインクの25℃における表面張力が50mN/m以下にならずにインクを記録紙2へ浸透させる効果が十分に得られない一方、30%よりも多いと、色材及び前記有機ケイ素化合物の水に対する溶解性が悪化するからである。
浸透剤を含有させる場合には、浸透剤の含有量の調整によって、インクの25℃における表面張力を20〜50mN/mに設定することが望ましい。これは、表面張力が20mN/mよりも小さいと、インクをノズル14から吐出する際に液滴状に形成し難くなる一方、50mN/mよりも大きいと、インクが記録紙2へ浸透し難くなるからである。
【0025】
尚、表面張力を20mN/m程度にするには、浸透剤を含有させることだけでは実現できない場合が考えられるが、この場合は、浸透剤の補助剤としてフッ素系界面活性剤を添加してもよい。
フッ素系界面活性剤は、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸のアンモニウム塩、パーフルオロアルキルスルホン酸のカリウム塩、又はパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩等とするのが好ましい。
【0026】
本発明の実施形態に係るインクジェット記録用インクは、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質としての前記有機ケイ素化合物を含有し、さらに縮重合反応促進剤を含有させている。このインクを用いてインクジェット記録装置Aにより記録紙2に画像を形成した場合には、インク滴が記録紙2上に付着したときに、保湿剤と水とからなる溶媒がこの記録紙2内に浸透する。これにより、記録紙2上には、色材と前記有機ケイ素化合物と縮重合反応促進剤が残る。こうして前記有機ケイ素化合物が縮重合反応し色材を取り囲むが、このとき、記録紙2上では、縮重合反応促進剤が解離、もしくは分解し、生成した酸の作用で前記有機ケイ素化合物の縮重合反応が速やかに完結する。その結果、前記有機ケイ素化合物によって色材が速やかにかつ確実に取り囲まれる。こうして、画像の耐水性は、染料の種類に依存せず、飛躍的に向上する。また、画像形成直後においても高レベルな耐水性を示す。
【0027】
尚、本発明の実施形態では、水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質として、前記有機ケイ素化合物を含有させたが、インクジェットヘッドのノズルから吐出されたインク滴が記録紙上に付着して水分(溶媒)が蒸発したり記録紙内に浸透したりしたときに縮重合反応して色材を取り囲むものであれば、どのようなものであってもよい。
【0028】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明はそれにより何ら限定されるものではない。。
染料の精製は、分取用薄層クロマトシート:MERCK製PLCプレート(シリカゲル 60 )層厚 2mmを使用し、市販の染料をメタノールに溶解し、PLCシートに帯状に付着させた後、展開溶媒:エタノール 55部、酢酸エチル 40部、水 5部、トリエチルアミンの硝酸塩 0.2部の混合溶液で展開し、染料の主スポット成分を分取した。分取は、主スポット成分のシリカゲルを掻き取り、メタノールで染料を抽出し、その後濃縮して精製染料を得た。主スポットの面積比が高い染料は分取を繰り返した。
尚、実施例3以降において、水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質として2種類の前記有機ケイ素化合物を使用した。それぞれの前記有機ケイ素化合物は、下記に記述する方法により作製した。
【0029】
有機ケイ素化合物(A)
水120g(6.67mol)を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応器に入れ、撹拌混合した。ここにHNCHCHNHCHCHCHSi(OCH44.4g(0.2mol)及びSi(OCH15.2g(0.1mol)を混合したものを室温で10分間かけて滴下したところ、25℃から56℃に内温が上昇した。更にオイルバスにて60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌を行った。次にエステルアダプターを取り付け、内温98℃まで上げ、副生したメタノールを除去することにより、有機ケイ素化合物水溶液137gを得た。このものの不揮発分(105℃/3時間)は27.3%であった。
【0030】
有機ケイ素化合物(B)
撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応器に(CHO)SiCHCHCHNH100g(0.56モル)を入れ、撹拌混合しながら80℃に加熱した。そこに2,3−エポキシ−1−プロパノール62.2g(0.84モル)を1時間かけて滴下した。更に80℃で5時間撹拌してアミノ基とエポキシ基の反応を行わせ、その後10mmHgの減圧下に80℃で低留分を留去して加水分解性シランを得た。水120g(6.67モル)を撹拌機、温度計及び冷却器を備えた200mlの反応器に入れ、撹拌混合した。ここに前記加水分解性シラン50.6g(0.2モル)及びCHSi(OCH13.6g(0.1モル)を混合したものを室温で10分間かけて滴下したところ、25℃から36℃に内温が上昇した。更にオイルバスにて60〜70℃に加熱し、そのまま1時間撹拌を行った。次にエステルアダプターを取り付け、内温98℃まで上げ、副生したメタノールを除去することにより、有機ケイ素化合物水溶液152gを得た。このものの不揮発分(105℃/3時間)は25.3%であった。
以下の組成(各組成物の含有量は重量百分率である)からなる6種類のインクジェット記録用インクを作製した。
【0031】
[実施例1]
C.I.アシッドレッド289精製品 4%
(A/Bの面積比が4.55)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
純水 79%
【0032】
[実施例2]
C.I.アシッドレッド289精製品 4%
(A/Bの面積比が7.33)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
純水 79%
【0033】
[実施例3]
C.I.アシッドレッド289精製品 4%
(A/Bの面積比が4.55)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
有機ケイ素化合物(A) 18.3%
りん酸水素二アンモニウム 4%
純水 56.7%
【0034】
[実施例4]
C.I.アシッドレッド289精製品 4%
(A/Bの面積比が7.33)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
有機ケイ素化合物(A) 18.3%
リン酸水素二アンモニウム 4%
純水 56.7%
【0035】
[実施例5]
C.I.アシッドレッド289精製品 4%
(A/Bの面積比が4.55)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
有機ケイ素化合物(B) 19.8%
炭酸アンモニウム 4%
純水 55.2%
【0036】
[実施例6]
C.I.アシッドレッド289精製品 4%
(A/Bの面積比が7.33)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
有機ケイ素化合物(B) 19.8%
炭酸アンモニウム 4%
純水 55.2%
【0037】
[比較例1]
C.I.アシッドレッド289
(ダイワ化成製 IJ Red 319H) 4%
(A/Bの面積比が1.07)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
純水 79%
【0038】
[比較例2]
C.I.アシッドレッド289
(ダイワ化成製 IJ Red 319H) 4%
(A/Bの面積比が1.07)
グリセリン 7%
ジエチレングリコール 5%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
有機ケイ素化合物(A) 18.3%
リン酸水素二アンモニウム 4%
純水 56.7%
【0039】
次に、上記実施例1〜6及び比較例1〜2のインクの耐水性試験結果を表1と表2に示す。
ここで、耐水性は印字サンプルの耐水試験前のOD値(光学濃度:分光測色計Xrite938で測定した濃度値)に対する耐水試験後のOD値の比(%)から求めた。
印字サンプルはインクを記録装置Aに搭載し、普通紙(商品名「Xerox4024」:ゼロックス社製)に15mm角のベタ印字して作製した。耐水試験は、印字物の印字面を下にして、蒸留水に5分間浸漬して行った。浸漬後、30分間自然乾燥させた後、OD値を測定した。
【0040】
【表1】
Figure 2004352886
【0041】
【表2】
Figure 2004352886
【0042】
上記結果に示されるように薄層クロマトグラフィーで分析したときにスポット総面積に対して主スポットの面積比が0.8以上であるアシッドレッド289を使用することにより、従来使用していたアシッドレッド289より耐水性が向上し、また水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質と併用することにより耐水性試験でも滲みのない画像が得られるようになった。
【0043】
【発明の効果】
表1と図1および図2の結果から明らかなように、本発明は特定のアシッドレッド289を用いたことにより、長期間放置しても消色がなく、かつ普通紙に印字したときも、耐水性の優れた画像が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】市販のアシッドレッド289の液体クロマトグラフィー分析結果を示す図である。
【図2】市販のアシッドレッド289の分取用薄層クロマトシートによる精製物の液体クロマトグラフィー分析結果を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係るインクジェット記録用インクを用いたインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図4】インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドの部分底面図である。
【図5】図4のI−I線断面図である。
【図6】図4のII−II線断面図である。
【符号の説明】
A インクジェット式記録装置
1 インクカートリッジ
2 記録紙
3 インクジェットヘッド
4 キャリッジ
5 キャリッジ軸
6 搬送ローラ
7 凹部
7a 供給口
7b 吐出口
8 ヘッド本体
9 圧力室部品
10 インク流路部品
11 オリフィス
12 供給用インク流路
13 吐出用インク流路
14 ノズル
15 ノズル板
15a 撥水膜
16 圧電アクチュエータ
17 圧力室
18 振動板
19 圧電素子
20 中間層
21 個別電極

Claims (7)

  1. 少なくともアシッドレッド289と、保湿剤と、水とからなるインクジェット記録用インクであって、該アシッドレッド289が、液体クロマトグラフィーによりこの染料を分析したときに、その主ピークの保持時間を1としたときに、その主ピークの面積Aと保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bの比(A/B)が4以上の値を示すことを特徴とするインクジェット記録用インク。
  2. 少なくともアシッドレッド289と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクであって、該アシッドレッド289が、液体クロマトグラフィーによりこの染料を分析したときに、その主ピークの保持時間を1としたときに、その主ピークの面積Aと保持時間1.2以降にあるピークの総面積Bの比(A/B)が4以上の値を示すことを特徴とするインクジェット記録用インク。
  3. 請求項2記載の縮重合反応を開始する水溶性物質が有機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録用インク。
  4. 請求項2記載のインクジェット記録用インクに、更に縮重合反応を開始する水溶性物質の縮重合反応を促進する縮重合促進剤を含有することを特徴とするインクジェット記録用インク。
  5. 請求項4記載の縮重合反応促進剤が、無機もしくは有機のアンモニウム塩であることを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録用インク。
  6. 請求項5記載のアンモニウム塩が、弱酸の塩であることを特徴とする請求項4または5記載のインクジェット記録用インク。
  7. 請求項5記載のアンモニウム塩が、強酸の塩であることを特徴とする請求項4または5記載のインクジェット記録用インク。
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