JP4015862B2

JP4015862B2 - Ink jet recording ink, ink cartridge, and recording apparatus

Info

Publication number: JP4015862B2
Application number: JP2002050161A
Authority: JP
Inventors: 秀和荒瀬; 眞守曽我
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003246948A

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用インク、それを用いたインクカートリッジ及び記録装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の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、保湿剤、浸透剤及び水を含有したものがよく知られている。ところが、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、すなわち画像が水に濡れると染料が水中に染み出してしまうことが問題となる。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）に記録した場合は、耐水性が非常に悪くなる。
【０００３】
そこで、従来、例えば特開平１０―２１２４３９号、特開平１１―２９３１６７号及び特開平１１―３１５２３１号の各公報に示されているように、加水分解性シラン化合物（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したインクジェット記録用インクが提案されている。すなわち、インク滴が記録媒体上に付着して水分（溶媒）が蒸発したり記録媒体内に浸透したりしたときに、上記記録媒体上に残った上記シラン化合物が縮重合反応し、この縮重合反応したシラン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】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記提案例のインクはいずれも高アルカリであり、このインクを用いた記録装置においてインクに接する部材が劣化するばかりでなく、このインクに接する部材から可塑剤等の溶出が促進されて、その可塑剤の酸により下記の如くインクそのものに凝集物が沈殿するという問題があった。さらに、高アルカリのインクは、安全衛生面上でも問題がある。
【０００５】
このため、インクに対し酸等を添加して低アルカリ化を図ってもよいが、インクは例えばｐＨ１０以下の低アルカリ領域において系が不安定となり、ｐＨに対する余裕度が小さく、長期保存を安定してできないという問題が生じる。すなわち、インクに色材として含有されている酸性染料又は直接染料には、親水性を持たせるために、一般的に−ＳＯ３Ｍ又は−ＣＯＯＭ（Ｍ＝Ｈ、ＮＨ４又はアルカリ金属）が１つ以上含まれ、この染料の親水基部（極性基部）近傍に極性のある加水分解性シラン分子が緩い状態で集まっており、この系はｐＨ１０を越える高アルカリ状態で安定に存在し得る。ところが、この系中に酸等を添加して系のｐＨを下げようとすると、増加する水素イオンが染料−耐水剤会合体のアミノ基に付加し、系が破壊されて染料と耐水剤との凝集物の沈殿を生じる。
【０００６】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的は、普通紙上で耐水性の優れた高印字品質及び高画質の記録物を与えるだけでなく、ｐＨに対する余裕度が大きくて長期保存安定性に優れる。また記録装置での接触部材の劣化を招来しない低アルカリのインク及びそれを用いた記録装置が得られるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、色材、保湿剤、加水分解性シラン、及び水を含有させた後、系のｐＨを下げて使用されるインクジェット記録用インクとして、そのインクには、ｐＨを下げたときに増加する水素イオンを捕捉する水素イオン捕捉剤として機能する水溶性スルホキシドが質量百分率で４％〜１５％含有されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明では、色材、保湿剤、加水分解性シラン、及び水を含有させた後、系のｐＨを下げて使用されるインクジェット記録用インクとして、そのインクには、ｐＨを下げたときに増加する水素イオンを捕捉する水素イオン捕捉剤として機能するヘキサメチルホスホルアミドが質量百分率で０．１％〜２０％含有されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明では、色材、保湿剤、加水分解性シラン、及び水を含有させた後、系のｐＨを下げて使用されるインクジェット記録用インクとして、そのインクには、シアノ基を分子中に有し、ｐＨを下げたときに増加する水素イオンを捕捉する水素イオン捕捉剤として機能する水溶性有機化合物が質量百分率で２％〜１５％含有されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明では、上記請求項１〜３のいずれか１つの発明のインクジェット記録用インクにおいて、浸透剤を含有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つのインクジェット記録用インクを用いたインクカートリッジとする。
【００１２】
請求項６の発明では、請求項１〜４のいずれか１つのインクジェット記録用インクを用いた記録装置とする。
【００１３】
上記の構成によると、インクにおいて、染料等からなる色材の親水基部（極性基部）近傍に極性のある加水分解性シラン分子が緩い状態で集まっている系中に酸等を添加して系のｐＨを下げると、増加する水素イオンが色材−耐水剤会合体のアミノ基に付加しようとする。しかし、水溶性スルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、又はシアノ基を分子中に有する水溶性有機化合物が水素イオン捕捉剤として機能し、この水素イオン捕捉剤により、増加する水素イオンが色材−耐水剤会合体のアミノ基に付加しないようにトラップされる。そのとき、水素イオン捕捉剤は水素イオンと反応する訳ではなく、単に色材−耐水剤会合体のアミノ基に付加しないように水素イオンを拘束する。このことで、水素イオンを増加させたまま、換言すれば低アルカリを保ちつつ、その水素イオンが色材−耐水剤会合体のアミノ基に付加するのを抑制でき、インクは低アルカリ領域において系が安定となり、ｐＨに対する余裕度が大きくなってインクを安定して長期保存することができる。
【００１４】
また、このようにインクを低アルカリとできるので、記録装置においてインクに接する部材の劣化を防止できるとともに、その部材からの可塑剤等の溶出を抑えて、インク自体に凝集物が沈殿するのを抑制できる。さらに、インクが低ｐＨであるので、安全衛生面上の問題は生じない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１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備えたインクジェット式記録装置Ａの概略を示し、この記録装置Ａは、上記インクを有するインクカートリッジ３５が上面に装着されたインクジェットヘッド１を備え、このインクジェットヘッド１はインクを後述の如く記録媒体としての記録紙４１に吐出する。また、インクジェットヘッド１はキャリッジ３１に支持固定され、このキャリッジ３１は、主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャリッジ軸３２に支持されている。そして、キャリッジ３１にはキャリッジモータ（図示せず）が設けられており、このキャリッジモータにより、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１がキャリッジ軸３２にガイドされて主走査方向に往復動するようになっている。
【００１６】
上記記録紙４１は、図外の搬送モータによって回転駆動される２つの搬送ローラ４２に挟まれており、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、記録紙４１がインクジェットヘッド１の下側において上記主走査方向と垂直な副走査方向（図１及び図２に示すＹ方向）に搬送されるようになっている。
【００１７】
上記インクジェットヘッド１は、図２〜図４に示すように、インクを供給するための供給口３ａ及びインクを吐出するための吐出口３ｂを有する複数の圧力室用凹部３が形成されたヘッド本体２を備えている。このヘッド本体２の各凹部３は、該ヘッド本体２の上面に上記主走査方向に延びるように開口されていて、互いに上記副走査方向に略等間隔をあけた状態で並設されている。上記各凹部３の開口の全長は例えば約１２５０μｍに、また幅は例えば約１３０μｍにそれぞれ設定されている。尚、上記各凹部３の開口の両端部は、略半円形状をなしている。
【００１８】
上記ヘッド本体２の各凹部３の側壁部は、約２００μｍ厚の感光性ガラス製の圧力室部品６で構成され、各凹部３の底壁部は、この圧力室部品６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７で構成されている。このインク流路部品７内には、上記各凹部３の供給口３ａとそれぞれ接続された複数のオリフィス８と、この各オリフィス８に接続され、上記副走査方向に延びる１つの供給用インク流路１１と、上記吐出口３ｂにそれぞれ接続された複数の吐出用インク流路１２とが形成されている。
【００１９】
上記各オリフィス８は、インク流路部品７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、上記供給用インク流路１１は上記インクカートリッジ３５と接続されており、このインクカートリッジ３５より供給用インク流路１１内にインクが供給されるようになっている。
【００２０】
上記インク流路部品７の下面にはステンレス鋼からなるノズル板９が接着固定され、このノズル板９の下面は撥水膜９ａで被覆されている。ノズル板９には、インク滴を上記記録紙４１に向けて吐出するための複数のノズル１４がインクジェットヘッド１の下面において上記副走査方向に列状に並ぶように形成されている。この各ノズル１４は、上記吐出用インク流路１２とそれぞれ接続されていて、この吐出用インク流路１２を介して上記各凹部３の吐出口３ｂにそれぞれ連通されている。尚、上記各ノズル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連続して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。
【００２１】
上記ヘッド本体２の各凹部３の上側には、圧電アクチュエータ２１がそれぞれ設けられている。この各圧電アクチュエータ２１は、上記ヘッド本体２の上面に接着固定された状態で該ヘッド本体２の各凹部３を塞いで該凹部３とで圧力室４を構成するＣｒ製振動板２２を有している。この振動板２２は、全ての圧電アクチュエータ２１に共通の１つのものからなっていて、後述の全圧電素子２３に共通の共通電極としての役割をも果たしている。
【００２２】
また、上記各圧電アクチュエータ２１は、上記振動板２２の上記圧力室４と反対側面（上面）において圧力室４に対応する部分（凹部３開口に対向する部分）にＣｕ製の中間層２５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２３と、この各圧電素子２３の上記振動板２２と反対側面（上面）にそれぞれ接合され、該振動板２２と共に各圧電素子２３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２４とを有している。
【００２３】
上記振動板２２、各圧電素子２３、各個別電極２４及び各中間層２５は、全て薄膜で形成されてなっており、振動板２２の厚みは約６μｍに、また各圧電素子２３の厚みは８μｍ以下（例えば約３μｍ）に、さらに各個別電極２４の厚みは約０．２μｍに、また各中間層２５の厚みは約３μｍにそれぞれ設定されている。
【００２４】
上記各圧電アクチュエータ２１は、その振動板２２と各個別電極２４とを介して各圧電素子２３に駆動電圧を印加することにより該振動板２２の圧力室４に対応する部分（凹部３の開口部分）を変形させることで、該圧力室４内のインクを吐出口３ｂ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２２と個別電極２４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２３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２２、個別電極２４及び中間層２５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２２の圧力室４に対応する部分が圧力室４側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形により圧力室４内の圧力が高まり、この圧力で圧力室４内のインクが吐出口３ｂ及び吐出用インク流路１２を経由してノズル１４から押し出される。そして、上記パルス電圧の立ち下がりにより圧電素子２３が伸長して振動板２２の圧力室４に対応する部分が元の状態に復帰し、このとき、上記ノズル１４から押し出されていたインクがインク流路１２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４１へ吐出され、該記録紙４１面にドット状に付着することとなる。また、上記振動板２２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４内には上記インクカートリッジ３５より供給用インク流路１１及び供給口３ａを介してインクが充填される。尚、各圧電素子２３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。
【００２５】
上記各圧電素子２３への駆動電圧の印加は、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向において記録紙４１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１が記録紙４１における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４１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４２により記録紙４１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１及びキャリッジ３１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４１全体に所望の画像が形成される。
【００２６】
上記記録装置Ａに用いるインクは、色材としての水溶性染料（顔料であってもよい）と、上記インクジェットヘッド１のノズル１４等での乾きを抑制する保湿剤と、該インク（溶媒）の記録紙４１内への浸透性を高める浸透剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質としての加水分解性シラン化合物と、水素イオン捕捉剤とを含有している。
【００２７】
上記シラン化合物は、上記インクジェットヘッド１のノズル１４から吐出されたインク滴が記録紙４１上に付着して、水分（溶媒）が蒸発したり記録紙４１内に浸透したりしたときに上記記録紙上４１で縮重合反応をし、このときに染料を取り囲むことにより、記録紙４１上の画像が水に濡れても、染料がその水中に染み出すの防止して、その画像の耐水性を向上させる働きをするものである。このものは、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。
【００２８】
上記染料は、どのようなものであってもよいが、水溶性の酸性染料又は直接染料であることが好ましく、上記保湿剤は、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。
【００２９】
上記浸透剤は、ジエチ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。
【００３０】
そして、上記インクに含まれる水素イオン捕捉剤は、それ自身が高い極性を持っていて、イオン−双極子相互作用によって水素イオン（＋電荷）を自身に引き付けることができるような電子密度の高い部位を有する水溶性の有機化合物を指す。この高い電子密度を持つ部位としては、炭素原子とは異なった電気陰性度を持つ原子（例えばＮ、Ｏ原子等）を含み、極性を発現する置換基である。但し、その部位が解離してプロトンを容易に生じるようなものは除く。該当する置換基としては、ハロゲン類、水酸基、アミノ基、ニトロ基、アルコキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、エーテル結合等が挙げられる。
【００３１】
そして、該当する化合物としては、水溶性スルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、シアノ基を分子中に有する水溶性有機化合物であり、具体的には、ＡＮ、ＤＭＳＯ、ＨＭＰＡ等の極性非プロトン性溶媒等が挙げられる。
【００３２】
したがって、上記実施形態において、インクにおける染料の親水基部（極性基部）近傍に極性のある加水分解性シラン分子が緩い状態で集まっている系中に酸等を添加して系のｐＨを下げたとき、増加する水素イオンが染料−耐水剤会合体のアミノ基に付加しようとするが、増加するイオンは水素イオン捕捉剤により染料−耐水剤会合体のアミノ基に付加しないようにトラップされる。この水素イオン捕捉剤によるトラップは、水素イオン捕捉剤の水素イオンとの反応ではなく、単に水素イオン捕捉剤が染料−耐水剤会合体のアミノ基に付加しないように水素イオンを拘束する形態となる。その結果、水素イオンを増加させて低ｐＨ化を保ちつつ、その水素イオンが染料−耐水剤会合体のアミノ基に付加するのを抑制でき、低ｐＨ領域においてインクの系が安定となり、ｐＨに対する余裕度が大きくなってインクを安定して長期保存することができる。
【００３３】
また、上記インクは低アルカリとすることができるので、記録装置Ａにおいてインクに接する部材の劣化を防止できるとともに、その部材からの可塑剤等の溶出を抑えて、インク自体に凝集物が沈殿するのを抑制できる。さらに、インクが低アルカリであるので、安全衛生面上の問題は生じない。
【００３４】
【実施例】
次に、具体的に実施した例について説明する。まず、以下の組成（各組成物の含有量は質量百分率である）からなる７９２種類のインクジェット記録用インクを調合した（実施例及び参考例Ａ１〜Ｖ１）。
【００３５】
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ｖ１の全てにおいて、保湿剤としてグリセリンを、浸透剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＭＢＥ）をそれぞれ含有させた。また、染料としては、アシッドブラック２を含有させた。さらに、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質として有機ケイ素化合物をそれぞれ含有させた。この有機ケイ素化合物として、互いに異なる３種類の有機ケイ素化合物（Ａ）〜（Ｃ）を用い、上記有機ケイ素化合物（Ａ）は以下の方法により生成した。すなわち、反応容器に入れた１２０ｇ（６．６７モル）の水に、０．２モルのＨ_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２ＨＮＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３と、０．１モルのＳｉ（ＯＣＨ_３）_４との混合物を室温で一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間攪拌することにより得たものが、有機ケイ素化合物（Ａ）である。
【００３６】
また、反応容器に入れた１２０ｇ（６．６７モル）の水に、０．２モルの（ＣＨ_３）_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３と、０．１モルのＣＨ_３Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３との混合物を室温で一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間攪拌することにより得たものが、有機ケイ素化合物（Ｂ）である。
【００３７】
さらに、有機ケイ素化合物（Ｃ）は以下の方法により生成した。すなわち、反応容器に入れた１００ｇ（０．５６モル）のＨ_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３に、４９ｇ（０．６６モル）の２，３−エポキシ−１−プロパノールを一滴一滴加えて、その全量滴下後に８０℃で５時間攪拌することにより、アミノ基とエポキシ基とを反応させた加水分解性シランを得、次に、新たな反応容器に、１２０ｇ（６．６７モル）の水と、５０．６ｇ（０．２モル）の上記加水分解性シランと、１５．２ｇ（０．１モル）のＳｉ（ＯＣＨ_３）_４との混合物を一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間反応させることにより得たものが、有機ケイ素化合物（Ｃ）である。
【００３８】
（実施例Ａ１）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水７４．９％
アセトン０．１％
（実施例Ａ２）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水７４．５％
アセトン０．５％
（実施例Ａ３）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水７４％
アセトン１％
（実施例Ａ４）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水７３％
アセトン２％
（実施例Ａ５）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水７１％
アセトン４％
（実施例Ａ６）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水６９％
アセトン６％
（実施例Ａ７）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水６７％
アセトン８％
（実施例Ａ８）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水６５％
アセトン１０％
（実施例Ａ９）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水６０％
アセトン１５％
（実施例Ａ１０）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水５５％
アセトン２０％
（参考例Ａ１１）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水４５％
アセトン３０％
（参考例Ａ１２）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水２５％
アセトン５０％
（実施例Ａ１３）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水７４．９％
アセトン０．１％
（実施例Ａ１４）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水７４．５％
アセトン０．５％
（実施例Ａ１５）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水７４％
アセトン１％
（実施例Ａ１６）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水７３％
アセトン２％
（実施例Ａ１７）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水７１％
アセトン４％
（実施例Ａ１８）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水６９％
アセトン６％
（実施例Ａ１９）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水６７％
アセトン８％
（実施例Ａ２０）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水６５％
アセトン１０％
（実施例Ａ２１）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水６０％
アセトン１５％
（実施例Ａ２２）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水５５％
アセトン２０％
（参考例Ａ２３）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水４５％
アセトン３０％
（参考例Ａ２４）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水２５％
アセトン５０％
（実施例Ａ２５）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水７４．９％
アセトン０．１％
（実施例Ａ２６）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水７４．５％
アセトン０．５％
（実施例Ａ２７）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水７４％
アセトン１％
（実施例Ａ２８）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水７３％
アセトン２％
（実施例Ａ２９）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水７１％
アセトン４％
（実施例Ａ３０）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水６９％
アセトン６％
（実施例Ａ３１）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水６７％
アセトン８％
（実施例Ａ３２）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水６５％
アセトン１０％
（実施例Ａ３３）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水６０％
アセトン１５％
（実施例Ａ３４）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水５５％
アセトン２０％
（参考例Ａ３５）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水４５％
アセトン３０％
（参考例Ａ３６）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水２５％
アセトン５０％
（実施例及び参考例Ｂ１〜Ｂ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをメチルエチルケトンに置き換えたもので、実施例Ｂ１〜Ｂ１０，Ｂ１３〜Ｂ２２，Ｂ２５〜Ｂ３４と、参考例Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ２３，Ｂ２４，Ｂ３５，Ｂ３６とからなる。
【００３９】
（実施例及び参考例Ｃ１〜Ｃ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをアセトインに置き換えたもので、実施例Ｃ１〜Ｃ１１、Ｃ１３〜Ｃ２３、Ｃ２５〜Ｃ３５と、参考例Ｃ１２，Ｃ２４，Ｃ３６とからなる。
【００４０】
（実施例及び参考例Ｄ１〜Ｄ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンを尿素に置き換えたもので、実施例Ｄ１〜Ｄ１１，Ｄ１３〜Ｄ２３，Ｄ２５〜Ｄ３５と、参考例Ｄ１２，Ｄ２４，Ｄ３６とからなる。
【００４１】
（実施例Ｅ１〜Ｅ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＮ−メチル−２−ピロリドンに置き換えたもので、実施例のみである。
【００４２】
（実施例Ｆ１〜Ｆ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンを２−ピロリドンに置き換えたもので、実施例のみである。
【００４３】
（実施例及び参考例Ｇ１〜Ｇ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをジアセトアミドに置き換えたもので、実施例Ｇ１〜Ｇ１０，Ｇ１３〜Ｇ２３，Ｇ２５〜Ｇ３４と、参考例Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ２４，Ｇ３５，Ｇ３６とからなる。
【００４４】
（実施例及び参考例Ｈ１〜Ｈ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをアセトアミドに置き換えたもので、実施例Ｈ１〜Ｈ１１，Ｈ１３〜Ｈ３６と参考例Ｈ１２とからなる。
【００４５】
（実施例及び参考例Ｉ１〜Ｉ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＮ−メチルジアセトアミドに置き換えたもので、実施例Ｉ１〜Ｉ１１，Ｉ１３〜Ｉ２３，Ｉ２５〜Ｉ３５と、参考例Ｉ１２，Ｉ２４，Ｉ３６とからなる。
【００４６】
（実施例及び参考例Ｊ１〜Ｊ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＮ−エチルジアセトアミドに置き換えたもので、実施例Ｊ１〜Ｊ１１，Ｊ１３〜Ｊ２３，Ｊ２５〜Ｊ３５と、参考例Ｊ１２，Ｊ２４，Ｊ３６とからなる。
【００４７】
（実施例及び参考例Ｋ１〜Ｋ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＮ−アセチル尿素に置き換えたもので、実施例Ｋ１〜Ｋ１１，Ｋ１３〜Ｋ２３，Ｋ２５〜Ｋ３５と、参考例Ｋ１２，Ｋ２４，Ｋ３６とからなる。
【００４８】
（実施例及び参考例Ｌ１〜Ｌ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＮ−アセチル−Ｎ′−メチル尿素に置き換えたもので、実施例Ｌ１〜Ｌ１１，Ｌ１３〜Ｌ２３，Ｌ２５〜Ｌ３５と、参考例Ｌ１２，Ｌ２４，Ｌ３６とからなる。
【００４９】
（実施例及び参考例Ｍ１〜Ｍ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをアセトアセトアニリドに置き換えたもので、実施例Ｍ１〜Ｍ８，Ｍ１３〜Ｍ２０，Ｍ２５〜Ｍ３２と、参考例Ｍ９〜Ｍ１２，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３３〜Ｍ３６とからなる。
【００５０】
（実施例及び参考例Ｎ１〜Ｎ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＤＭＳＯに置き換えたもので、実施例Ｎ４〜Ｎ９，Ｎ１５〜Ｎ２２，Ｎ２９〜Ｎ３３と、参考例Ｎ１〜Ｎ３，Ｎ１０〜Ｎ１４，Ｎ２３〜Ｎ２８，Ｎ３４〜Ｎ３６とからなる。
【００５１】
（実施例及び参考例Ｏ１〜Ｏ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＤＭＦに置き換えたもので、実施例Ｏ１〜Ｏ１０，Ｏ１３〜Ｏ２３，Ｏ２５〜Ｏ３４と、参考例Ｏ１１，Ｏ１２，Ｏ２４，Ｏ３５，Ｏ３６とからなる。
【００５２】
（実施例及び参考例Ｐ１〜Ｐ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをアセトニトリルに置き換えたもので、実施例Ｐ４〜Ｐ９，Ｐ１４〜Ｐ２２，Ｐ２８〜Ｐ３３と、参考例Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１０〜Ｐ１３，Ｐ２３〜Ｐ２７，Ｐ３４〜Ｐ３６とからなる。
【００５３】
（実施例及び参考例Ｑ１〜Ｑ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをジエチルスルホキシドに置き換えたもので、実施例Ｑ４〜Ｑ９，Ｑ１５〜Ｑ２２，Ｑ２９〜Ｑ３３と、参考例Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ１０〜Ｑ１４，Ｑ２３〜Ｑ２８，Ｑ３４〜Ｑ３６とからなる。
【００５４】
（実施例及び参考例Ｒ１〜Ｒ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをＨＭＰＡに置き換えたもので、実施例Ｒ１〜Ｒ１０，Ｒ１３〜Ｒ２２，Ｒ２５〜Ｒ３４と、参考例Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ３５，Ｒ３６とからなる。
【００５５】
（実施例及び参考例Ｓ１〜Ｓ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをメソキサリル尿素に置き換えたもので、実施例Ｓ１〜Ｓ９，Ｓ１３〜Ｓ２１，Ｓ２５〜Ｓ３３と、参考例Ｓ１０〜Ｓ１２，Ｓ２２〜Ｓ２４，Ｓ３４〜Ｓ３６とからなる。
【００５６】
（実施例及び参考例Ｔ１〜Ｔ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをジメチルスルホンに置き換えたもので、実施例Ｔ４〜Ｔ１２，Ｔ１４〜Ｔ２４，Ｔ２７〜Ｔ３６と、参考例Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ１３，Ｔ２５〜Ｔ２６とからなる。
【００５７】
（実施例及び参考例Ｕ１〜Ｕ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをジエチルスルホンに置き換えたもので、実施例Ｕ４〜Ｕ１２，Ｕ１４〜Ｕ２４，Ｕ２７〜Ｕ３６と、参考例Ｕ１〜Ｕ３，Ｕ１３，Ｕ２５，Ｕ２６とからなる。
【００５８】
（実施例Ｖ１〜Ｖ３６）
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ａ３６においてそれぞれアセトンをイソブチルアミドに置き換えたもので、実施例のみである。
【００５９】
一方、比較のために、以下の組成（各組成物の含有量は質量百分率である）からなる６種類のインクを調合した（比較例１〜６）。これら比較例１〜６においてはいずれも水素イオン捕捉剤を含有させていない。また、比較例４〜６においてはいずれも浸透剤（ＤＥＧＭＢＥ）を含有させていない。
【００６０】
（比較例１）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水７５％
（比較例２）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水７５％
（比較例３）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
ＤＥＧＭＢＥ５％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水７５％
（比較例４）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
有機ケイ素化合物（Ａ）５％
純水８０％
（比較例５）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
有機ケイ素化合物（Ｂ）５％
純水８０％
（比較例６）
アシッドブラック２５％
グリセリン１０％
有機ケイ素化合物（Ｃ）５％
純水８０％
上記実施例及び参考例Ａ１〜Ｖ３６及び比較例１〜６の各インクについて低アルカリ領域安定性試験を行った。この低アルカリ領域安定性試験では、各インクに０．５ｍｏｌ／ｌＨＣｌ水溶液をｐＨ＝１０．５になるまで少しずつ滴下し、凝集発生の有無を目視で確認した。その結果を表１に示す。この表１中、○は凝集なしを、また△は僅かな凝集有りを、さらに×は凝集有りを、さらに−は水素イオン捕捉剤が完全には溶解せず、相が分離してしまうので実施しなかった、をそれぞれ示している。尚、以下の表１〜表３において、「実施例」の欄は実施例又は参考例を表し、その縦欄「Ａ」〜「Ｖ」と横欄「１」〜「３６」との交差部で各「実施例」又は各「参考例」を表している（例えば縦欄「Ｂ」と横欄「１６」と交差部では「実施例Ｂ１６」）。
【００６１】
【表１】

【００６２】
この表１の結果によると、比較例１〜６ではいずれも凝集が生じた。これに対し、実施例及び参考例Ａ１〜Ｖ３６では、所定の水素イオン捕捉剤が所定の濃度にあるとき（参考例Ｎ１〜Ｎ３，Ｎ１３〜Ｎ１４，Ｎ２５〜Ｎ２８，Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１３，Ｐ２５〜Ｐ２７，Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ１３〜Ｑ１４，Ｑ２５〜Ｑ２８，Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ１３，Ｔ２５〜Ｔ２６，Ｕ１〜Ｕ３，Ｕ１３，Ｕ２５〜Ｕ２６）に凝集が生じているだけで、概ね凝集防止効果が得られ、その濃度を特定することで、ｐＨ＝１０．５の低アルカリ領域で安定することが判る。
【００６３】
次に、上記実施例及び参考例Ａ１〜Ｖ３６（但し、参考例Ａ１１〜Ａ１２，Ａ２３〜Ａ２４，Ａ３５〜Ａ３６，Ｂ１１〜Ｂ１２，Ｂ２３〜Ｂ２４，Ｂ３５〜Ｂ３６，Ｃ１２，Ｃ２４，Ｃ３６，Ｄ１２，Ｄ２４，Ｄ３６，Ｇ１１〜Ｇ１２，Ｇ２４，Ｇ３５〜Ｇ３６，Ｈ１２，Ｉ１２，Ｉ２４，Ｉ３６，Ｊ１２，Ｊ２４，Ｊ３６，Ｋ１２，Ｋ２４，Ｋ３６，Ｌ１２，Ｌ２４，Ｌ３６，Ｍ９〜Ｍ１２，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３３〜Ｍ３６，Ｎ１〜Ｎ３，Ｎ１０〜Ｎ１４，Ｎ２３〜Ｎ２８，Ｎ３４〜Ｎ３６，Ｏ１１〜Ｏ１２，Ｏ２４，Ｏ３５〜Ｏ３６，Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１０〜Ｐ１３，Ｐ２３〜Ｐ２７，Ｐ３４〜Ｐ３６，Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ１０〜Ｑ１４，Ｑ２３〜Ｑ２８，Ｑ３４〜Ｑ３６，Ｒ１１〜Ｒ１２，Ｒ２３〜Ｒ２４，Ｒ３５〜Ｒ３６，Ｓ１０〜Ｓ１２，Ｓ２２〜Ｓ２４，Ｓ３４〜Ｓ３６，Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ１３，Ｔ２５〜Ｔ２６，Ｕ１〜Ｕ３，Ｕ１３，Ｕ２５〜Ｕ２６を除く）の各インクについて耐水性試験を行った。この耐水性試験では、各インクを用いて、市販のプリンター（上記実施形態と同様の圧電アクチュエータ（但し、圧電素子の厚みは上記実施形態のものよりもかなり大きい）によりインクを吐出させるもの）で普通紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製）に画像を形成し、この画像を形成した直後の用紙を純水に浸漬した後、室温で放置して乾燥させ、画像の滲みが生じるが否かを調べた。その結果を表２に示す。表２中、○は滲みなしを、また×は滲み有りを、さらに−は未実施をそれぞれ示している。
【００６４】
【表２】

【００６５】
この表２の結果によると、実施例（参考例Ａ１１〜Ａ１２，Ａ２３〜Ａ２４，Ａ３５〜Ａ３６，Ｂ１１〜Ｂ１２，Ｂ２３〜Ｂ２４，Ｂ３５〜Ｂ３６，Ｃ１２，Ｃ２４，Ｃ３６，Ｄ１２，Ｄ２４，Ｄ３６，Ｇ１１〜Ｇ１２，Ｇ２４，Ｇ３５〜Ｇ３６，Ｈ１２，Ｉ１２，Ｉ２４，Ｉ３６，Ｊ１２，Ｊ２４，Ｊ３６，Ｋ１２，Ｋ２４，Ｋ３６，Ｌ１２，Ｌ２４，Ｌ３６，Ｍ９〜Ｍ１２，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３３〜Ｍ３６，Ｎ１〜Ｎ３，Ｎ１０〜Ｎ１４，Ｎ２３〜Ｎ２８，Ｎ３４〜Ｎ３６，Ｏ１１〜Ｏ１２，Ｏ２４，Ｏ３５〜Ｏ３６，Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１０〜Ｐ１３，Ｐ２３〜Ｐ２７，Ｐ３４〜Ｐ３６，Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ１０〜Ｑ１４，Ｑ２３〜Ｑ２８，Ｑ３４〜Ｑ３６，Ｒ１１〜Ｒ１２，Ｒ２３〜Ｒ２４，Ｒ３５〜Ｒ３６，Ｓ１０〜Ｓ１２，Ｓ２２〜Ｓ２４，Ｓ３４〜Ｓ３６，Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ１３，Ｔ２５〜Ｔ２６，Ｕ１〜Ｕ３，Ｕ１３，Ｕ２５〜Ｕ２６を除く）ではいずれも滲みが生じず、良好な耐水性が得られることが判る。
【００６６】
さらに、実施例及び参考例Ａ１〜Ｖ３６（但し、参考例Ｇ１１〜１２，Ｇ２４，Ｇ３５〜Ｇ３６，Ｈ１２，Ｍ９〜Ｍ１２，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３３〜Ｍ３６，Ｎ１０〜Ｎ１２，Ｎ２３〜Ｎ２４，Ｎ３４〜Ｎ３６，Ｏ１１〜Ｏ１２，Ｏ２４，Ｏ３５〜Ｏ３６，Ｐ１０〜Ｐ１２，Ｐ２３〜Ｐ２４，Ｐ３４〜Ｐ３６，Ｑ１０〜Ｑ１２，Ｑ２３〜Ｑ２４，Ｑ３４〜Ｑ３６を除く）の各インクについて吐出安定性試験を行った。この吐出安定性試験では、各インクがインクジェットヘッドから所望のインク滴になって吐出し、所定の形状及び寸法のインク滴が形成されるか否かを調べた。その結果を表３に示す。表３中、◎は優状態を、また○は良状態を、さらに△は可状態を、また×は不可状態を、また−は未実施をそれぞれ示している。
【００６７】
【表３】

【００６８】
この表３の結果によれば、実施例（参考例Ａ１１〜Ａ１２，Ａ２３〜Ａ２４，Ａ３５〜Ａ３６，Ｂ１１〜Ｂ１２，Ｂ２３〜Ｂ２４，Ｂ３５〜Ｂ３６，Ｃ１２，Ｃ２４，Ｃ３６，Ｄ１２，Ｄ２４，Ｄ３６，Ｇ１１〜Ｇ１２，Ｇ２４，Ｇ３５〜Ｇ３６，Ｈ１２，Ｉ１２，Ｉ２４，Ｉ３６，Ｊ１２，Ｊ２４，Ｊ３６，Ｋ１２，Ｋ２４，Ｋ３６，Ｌ１２，Ｌ２４，Ｌ３６，Ｍ９〜Ｍ１２，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３３〜Ｍ３６，Ｎ１〜Ｎ３，Ｎ１０〜Ｎ１４，Ｎ２３〜Ｎ２８，Ｎ３４〜Ｎ３６，Ｏ１１〜Ｏ１２，Ｏ２４，Ｏ３５〜Ｏ３６，Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１０〜Ｐ１３，Ｐ２３〜Ｐ２７，Ｐ３４〜Ｐ３６，Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ１０〜Ｑ１４，Ｑ２３〜Ｑ２８，Ｑ３４〜Ｑ３６，Ｒ１１〜Ｒ１２，Ｒ２３〜Ｒ２４，Ｒ３５〜Ｒ３６，Ｓ１０〜Ｓ１２，Ｓ２２〜Ｓ２４，Ｓ３４〜Ｓ３６，Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ１３，Ｔ２５〜Ｔ２６，Ｕ１〜Ｕ３，Ｕ１３，Ｕ２５〜Ｕ２６を除く）では、吐出安定性が得られた。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜６の発明によると、色材、保湿剤、加水分解性シラン、及び水を含有するインクジェット記録用インクにおいて、水溶性スルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、又はシアノ基を分子中に有する水溶性有機化合物を水素イオン捕捉剤として含有させたことにより、染料等からなる色材の親水基部（極性基部）近傍に極性のある加水分解性シラン分子が緩い状態で集まっている系中に酸等を添加して系のｐＨを下げても、増加する水素イオンは水素イオン捕捉剤によりトラップされて、色材−耐水剤会合体のアミノ基に付加せず、インクの系が低ｐＨ領域で安定し、ｐＨに対する余裕度が大きくなってインクの長期保存安定性の向上を図ることができる。また、記録装置においてインクに接する部材の劣化を防止できるとともに、その部材からの可塑剤等の溶出によるインク自体での凝集物の沈殿を抑制でき、さらに高ｐＨによるインクの安全衛生面上の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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備え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２】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３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV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インクジェットヘッド
２ヘッド本体
４圧力室
１４ノズル
２１圧電アクチュエータ
４１記録紙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an ink for ink jet recording, an ink cartridge using the ink, andRecording deviceBelongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, inks containing dyes, humectants, penetrants and water as color materials are well known as inks used in this type of ink jet recording. However, when an image is formed on a recording medium such as recording paper by using an ink containing a dye, there is a problem that the dye oozes out into water when the image is water resistant, that is, when the image gets wet with water. In particular, plain paper (a wide range of commercially available paper, especially paper used in electrophotographic copying machines, which is not intended to have the optimum structure, composition, characteristics, etc. for inkjet recording) When recording on paper), the water resistance is very poor.
[0003]
  Therefore, conventionally, as shown in, for example, JP-A-10-212439, JP-A-11-293167, and JP-A-11-315231, a hydrolyzable silane compound (organosilicon compound) is included. Thus, an ink for ink jet recording has been proposed in which the water resistance of an image on a recording medium is improved. That is, when ink droplets adhere to the recording medium and water (solvent) evaporates or penetrates into the recording medium, the silane compound remaining on the recording medium undergoes a condensation polymerization reaction, and this condensation polymerization is performed. Since the reacted silane compound surrounds the dye, even if the image on the recording medium gets wet with water, the dye does not bleed into the water and the water resistance of the image is improved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the inks of the above proposed examples are all highly alkaline, and not only the member in contact with the ink deteriorates in the recording apparatus using this ink, but also the elution of the plasticizer and the like from the member in contact with the ink is promoted. There was a problem that aggregates precipitated in the ink itself as described below due to the acid of the plasticizer. Furthermore, highly alkaline inks also have problems in terms of health and safety.
[0005]
  For this reason, it may be possible to reduce the alkalinity by adding an acid or the like to the ink. However, the ink becomes unstable in a low alkali region where the pH is, for example, 10 or less, the margin for pH is small, and long-term storage is stable Problem that can not be. That is, the acid dye or direct dye contained in the ink as a coloring material generally contains one or more of -SO3M or -COOM (M = H, NH4 or alkali metal) in order to impart hydrophilicity. In the vicinity of the hydrophilic group (polar group) of this dye, polar hydrolyzable silane molecules gather in a loose state, and this system can exist stably in a highly alkaline state exceeding pH 10. However, if an acid or the like is added to the system to lower the pH of the system, increasing hydrogen ions are added to the amino group of the dye-waterproof aggregate and the system is destroyed, resulting in the dye and waterproofing agent. Aggregate precipitation occurs.
[0006]
  The present invention has been made in view of such various points, and the object thereof is not only to provide a high-printing quality and high-quality recorded matter with excellent water resistance on plain paper, but also has a large margin for pH and long-term storage. Excellent stability. Another object of the present invention is to provide a low alkali ink that does not cause deterioration of the contact member in the recording apparatus and a recording apparatus using the ink.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above objective,Claim1In the present invention, a coloring material, a moisturizing agent,Hydrolyzable silaneInk-jet recording ink used by lowering the pH of the system after containing water and water, and the ink has an aqueous solution that functions as a hydrogen ion scavenger that traps hydrogen ions that increase when the pH is lowered. Characterized by containing 4% to 15% of a functional sulfoxide in mass percentage.
[0008]
  Claim2In the present invention, a coloring material, a humectant,Hydrolyzable silaneAnd an ink for ink jet recording that is used after lowering the pH of the system after containing water, and the ink includes a hexagonal agent that functions as a hydrogen ion scavenger that traps hydrogen ions that increase when the pH is lowered. Methyl phosphoramide is contained in a mass percentage of 0.1% to 20%.
[0009]
  Claim3In the present invention, a coloring material, a moisturizing agent,Hydrolyzable silaneAs an ink-jet recording ink that is used by lowering the pH of the system after containing water, the ink has a cyano group in the molecule, and traps hydrogen ions that increase when the pH is lowered. A water-soluble organic compound that functions as a hydrogen ion scavenger is contained in a mass percentage of 2% to 15%..
[0010]
  Claim4In the invention of the above,Any one of 1-3The ink for ink jet recording according to the invention contains a penetrant.
[0011]
  Claim5In the invention of claim1-4An ink cartridge using any one of the inkjet recording inks is used.
[0012]
  Claim6In the invention of claim1-4A recording apparatus using any one of the inkjet recording inks.
[0013]
  According to the above configuration, in the ink, an acid or the like is added to the system in which polar hydrolyzable silane molecules are gathered loosely in the vicinity of the hydrophilic base (polar base) of the coloring material composed of a dye or the like. When the pH is lowered, increasing hydrogen ions try to add to the amino group of the colorant-waterproof agent aggregate. HoweverWater soluble sulfoxide,A water-soluble organic compound having hexamethylphosphoramide or a cyano group in the molecule functions as a hydrogen ion scavenger, and this hydrogen ion scavenger allows increasing hydrogen ions to be added to the amino group of the colorant-waterproof agent aggregate. It is trapped not to add. At that time, the hydrogen ion scavenger does not react with the hydrogen ions, but only binds the hydrogen ions so as not to be added to the amino group of the colorant-waterproof agent aggregate. As a result, while the hydrogen ions are increased, in other words, while maintaining a low alkali, it is possible to suppress the addition of the hydrogen ions to the amino group of the colorant-waterproof agent aggregate. Becomes stable, and the margin with respect to the pH is increased, so that the ink can be stably stored for a long time.
[0014]
  In addition, since the ink can be made low alkali in this way, it is possible to prevent deterioration of the member in contact with the ink in the recording apparatus, and to suppress the elution of the plasticizer and the like from the member and to precipitate aggregates in the ink itself. Can be suppressed. Furthermore, since the ink has a low pH, there is no problem in terms of safety and health.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 shows an outline of an ink jet recording apparatus A provided with ink for ink jet recording according to an embodiment of the present invention. The recording apparatus A includes an ink jet head 1 having an ink cartridge 35 having the ink mounted on the upper surface thereof. The inkjet head 1 ejects ink onto a recording paper 41 as a recording medium as will be described later. The inkjet head 1 is supported and fixed to a carriage 31, and the carriage 31 is supported by a carriage shaft 32 extending in the main scanning direction (X direction shown in FIGS. 1 and 2). The carriage 31 is provided with a carriage motor (not shown). The inkjet motor 1 and the carriage 31 are guided by the carriage shaft 32 and reciprocate in the main scanning direction by the carriage motor. .
[0016]
  The recording paper 41 is sandwiched between two conveyance rollers 42 that are rotationally driven by a conveyance motor (not shown). The recording paper 41 is placed on the lower side of the inkjet head 1 by the conveyance motor and each conveyance roller 42. It is conveyed in the sub-scanning direction (Y direction shown in FIGS. 1 and 2) perpendicular to the scanning direction.
[0017]
  As shown in FIGS. 2 to 4, the inkjet head 1 is a head body in which a plurality of pressure chamber recesses 3 having a supply port 3 a for supplying ink and a discharge port 3 b for discharging ink are formed. 2 is provided. The concave portions 3 of the head main body 2 are opened on the upper surface of the head main body 2 so as to extend in the main scanning direction, and are arranged side by side at substantially equal intervals in the sub scanning direction. The total length of the opening of each of the recesses 3 is set to about 1250 μm, for example, and the width is set to about 130 μm, for example. Note that both end portions of the opening of each recess 3 have a substantially semicircular shape.
[0018]
  The side wall of each recess 3 of the head body 2 is composed of a pressure chamber part 6 made of photosensitive glass having a thickness of about 200 μm, and the bottom wall of each recess 3 is bonded and fixed to the lower surface of the pressure chamber part 6. In addition, the ink flow path component 7 is formed by laminating six stainless steel thin plates. In the ink flow path component 7, a plurality of orifices 8 respectively connected to the supply ports 3 a of the respective recesses 3 and one supply ink flow path connected to the respective orifices 8 and extending in the sub-scanning direction. 11 and a plurality of ejection ink flow paths 12 respectively connected to the ejection ports 3b.
[0019]
  Each of the orifices 8 is formed in the second stainless steel plate having the smaller thickness than the others in the ink flow path component 7, and the diameter thereof is set to about 38 μm. The supply ink channel 11 is connected to the ink cartridge 35, and ink is supplied from the ink cartridge 35 into the supply ink channel 11.
[0020]
  A nozzle plate 9 made of stainless steel is bonded and fixed to the lower surface of the ink flow path component 7, and the lower surface of the nozzle plate 9 is covered with a water repellent film 9a. A plurality of nozzles 14 for discharging ink droplets toward the recording paper 41 are formed on the nozzle plate 9 so as to be arranged in a row in the sub-scanning direction on the lower surface of the inkjet head 1. Each nozzle 14 is connected to the ejection ink flow path 12, and communicates with the ejection port 3 b of each recess 3 through the ejection ink flow path 12. Each of the nozzles 14 includes a taper portion in which the nozzle diameter decreases toward the nozzle tip side, and a straight portion provided continuously on the nozzle tip side of the taper portion. The nozzle diameter of the straight portion is It is set to about 20 μm.
[0021]
  Piezoelectric actuators 21 are provided above the respective recesses 3 of the head body 2. Each piezoelectric actuator 21 has a Cr diaphragm 22 that closes each recess 3 of the head body 2 in a state of being bonded and fixed to the upper surface of the head body 2 and constitutes a pressure chamber 4 with the recess 3. ing. The diaphragm 22 is made of one common to all the piezoelectric actuators 21 and also serves as a common electrode common to all the piezoelectric elements 23 described later.
[0022]
  Each piezoelectric actuator 21 has a Cu intermediate layer 25 on a portion corresponding to the pressure chamber 4 (a portion facing the opening of the recess 3) on the side surface (upper surface) opposite to the pressure chamber 4 of the diaphragm 22. And each piezoelectric element 23 made of lead zirconate titanate (PZT) and bonded to the opposite side surface (upper surface) of the piezoelectric element 23 to the diaphragm 22. And a Pt individual electrode 24 for applying a voltage (driving voltage) to each other.
[0023]
  The diaphragm 22, each piezoelectric element 23, each individual electrode 24 and each intermediate layer 25 are all formed of a thin film. The thickness of the diaphragm 22 is about 6 μm, and the thickness of each piezoelectric element 23 is 8 μm. In the following (for example, about 3 μm), the thickness of each individual electrode 24 is set to about 0.2 μm, and the thickness of each intermediate layer 25 is set to about 3 μm.
[0024]
  Each piezoelectric actuator 21 applies a driving voltage to each piezoelectric element 23 through its diaphragm 22 and each individual electrode 24 to thereby correspond to the pressure chamber 4 of the diaphragm 22 (opening portion of the recess 3). ) Is deformed, the ink in the pressure chamber 4 is ejected from the ejection port 3b or the nozzle 14. That is, when a pulse voltage is applied between the diaphragm 22 and the individual electrode 24, the piezoelectric element 23 contracts in the width direction perpendicular to the thickness direction due to the piezoelectric effect due to the rise of the pulse voltage, whereas the vibration occurs. Since the plate 22, the individual electrode 24, and the intermediate layer 25 do not shrink, a portion corresponding to the pressure chamber 4 of the diaphragm 22 is bent and deformed in a convex shape toward the pressure chamber 4 due to a so-called bimetal effect. Due to this bending deformation, the pressure in the pressure chamber 4 is increased, and the ink in the pressure chamber 4 is pushed out from the nozzle 14 via the discharge port 3 b and the discharge ink flow path 12 by this pressure. Then, the piezoelectric element 23 expands due to the fall of the pulse voltage, and the portion corresponding to the pressure chamber 4 of the diaphragm 22 returns to the original state. At this time, the ink pushed out from the nozzle 14 flows into the ink flow. The ink is torn off from the ink in the path 12 and ejected onto the recording paper 41 as ink droplets (for example, 3 pl), and adheres to the surface of the recording paper 41 in the form of dots. In addition, when the vibration plate 22 returns from its deformed state to the original state, ink is supplied into the pressure chamber 4 from the ink cartridge 35 via the supply ink channel 11 and the supply port 3a. Is filled. The pulse voltage applied to each piezoelectric element 23 is not a push-pull type as described above, but after falling from the first voltage to the second voltage lower than the first voltage. It may be of a pulling type that rises to the first voltage.
[0025]
  The drive voltage is applied to each of the piezoelectric elements 23 for a predetermined time (for example, about 50 μs) when the inkjet head 1 and the carriage 31 are moved from one end of the recording paper 41 to the other end in the main scanning direction at a substantially constant speed. (However, no voltage is applied when the ink jet head 1 reaches a location where the ink droplets on the recording paper 41 do not land), so that the ink droplets land on a predetermined position of the recording paper 41. Let When the recording for one scan is completed, the recording paper 41 is transported by a predetermined amount in the sub-scanning direction by the transport motor and each transport roller 42, and the ink droplets are moved again while moving the inkjet head 1 and the carriage 31 in the main scanning direction. Is discharged, and a new one-scan recording is performed. By repeating this operation, a desired image is formed on the entire recording paper 41.
[0026]
  The ink used in the recording apparatus A includes a water-soluble dye (which may be a pigment) as a coloring material, a humectant that suppresses drying at the nozzle 14 of the inkjet head 1, and the ink (solvent). It contains a penetrant that increases the permeability into the recording paper 41, water, a hydrolyzable silane compound as a water-soluble substance that undergoes a condensation polymerization reaction in the absence of water, and a hydrogen ion scavenger.
[0027]
  The silane compound is formed on the recording paper when ink droplets ejected from the nozzles 14 of the inkjet head 1 adhere to the recording paper 41 and moisture (solvent) evaporates or penetrates into the recording paper 41. By performing the condensation polymerization reaction at 41 and surrounding the dye at this time, even if the image on the recording paper 41 gets wet with water, the dye is prevented from leaching into the water and the water resistance of the image is improved. It works. This product was obtained by reacting an organic monoepoxy compound with a hydrolysis reaction product of an alkoxysilane containing an organic group having an amino group and an alkoxysilane not containing an amino group, or a hydrolyzable silane containing an amino group. An organosilicon compound obtained by hydrolyzing a hydrolyzable silane and a hydrolyzable silane not containing a nitrogen atom is desirable.
[0028]
  The dye may be any type, but is preferably a water-soluble acidic dye or a direct dye, and the humectant is a polyhydric alcohol such as glycerin, 2-pyrrolidone or N-methyl- A water-soluble nitrogen heterocyclic compound such as 2-pyrrolidone is desirable.
[0029]
  The penetrant is preferably a monoalkyl ether of a polyhydric alcohol such as diethylene glycol monobutyl ether.
[0030]
  The hydrogen ion scavenger contained in the ink has a high polarity and has a high electron density that can attract hydrogen ions (+ charges) to itself by ion-dipole interaction. The water-soluble organic compound which has this. The site having a high electron density is a substituent that includes an atom having an electronegativity different from that of a carbon atom (for example, an N or O atom) and exhibits polarity. However, those that dissociate and easily generate protons are excluded. Applicable substituents include halogens, hydroxyl groups, amino groups, nitro groups, alkoxyl groups, ester groups, cyano groups, amide groups, ether bonds and the like.
[0031]
  And as applicable compounds,Water soluble sulfoxide,Hexamethylphosphoramide, a water-soluble organic compound having a cyano group in the molecule, specifically, AN, DMSO, HMPA and other polar aprotic solventsIs mentioned.
[0032]
  Therefore, in the above embodiment, when the pH of the system is lowered by adding acid or the like to a system in which polar hydrolyzable silane molecules are gathered in a loose state near the hydrophilic base (polar base) of the dye in the ink The increasing hydrogen ions try to add to the amino group of the dye-waterproofing agent aggregate, but the increasing ion is trapped by the hydrogen ion scavenger so as not to add to the amino group of the dye-waterproofing agent association. This trap by the hydrogen ion scavenger is not a reaction with the hydrogen ion of the hydrogen ion scavenger, but simply forms a form that binds the hydrogen ion so that the hydrogen ion scavenger does not add to the amino group of the dye-waterproof aggregate. . As a result, it is possible to suppress the addition of hydrogen ions to the amino group of the dye-waterproofing agent aggregate while maintaining a low pH by increasing the hydrogen ions, the ink system becomes stable in the low pH region, and The margin becomes large and the ink can be stored stably for a long period of time.
[0033]
  Further, since the ink can be made low alkali, it is possible to prevent deterioration of the member in contact with the ink in the recording apparatus A, and to suppress the elution of the plasticizer and the like from the member and precipitate aggregates in the ink itself. Can be suppressed. Further, since the ink is low alkali, there is no problem on safety and health.
[0034]
【Example】
  Next, a specific example will be described. First, 792 types of inkjet recording inks having the following compositions (the content of each composition is a mass percentage) were prepared (Examples and Reference Examples A1 to V1).
[0035]
  In all of the above Examples and Reference Examples A1 to V1, glycerin was contained as a humectant and diethylene glycol monobutyl ether (DEGMBE) was contained as a penetrant. Further, Acid Black 2 was contained as a dye. Furthermore, an organosilicon compound was contained as a water-soluble substance that undergoes a condensation polymerization reaction in the absence of water. As the organosilicon compound, three different organosilicon compounds (A) to (C) were used, and the organosilicon compound (A) was produced by the following method. That is, to 120 g (6.67 mol) of water placed in a reaction vessel, 0.2 mol of H₂NCH₂CH₂HNCH₂CH₂CH₂Si (OCH₃)₃And 0.1 mol of Si (OCH₃)₄The organic silicon compound (A) was obtained by adding one drop at a time at room temperature and stirring the mixture at 60 ° C. for 1 hour.
[0036]
  Further, in 120 g (6.67 mol) of water placed in a reaction vessel, 0.2 mol of (CH₃)₂NCH₂CH₂CH₂Si (OCH₃)₃And 0.1 mole of CH₃Si (OCH₃)₃The organic silicon compound (B) was obtained by adding one drop at a time at room temperature and stirring the mixture at 60 ° C. for 1 hour after dropping all of the mixture.
[0037]
  Furthermore, the organosilicon compound (C) was produced by the following method. That is, 100 g (0.56 mol) of H in a reaction vessel₂NCH₂CH₂CH₂Si (OCH₃)₃49 g (0.66 mol) of 2,3-epoxy-1-propanol was added drop by drop, and after addition of the whole amount, the mixture was stirred at 80 ° C. for 5 hours, whereby the amino group and the epoxy group were reacted. A decomposable silane was obtained, and then in a new reaction vessel 120 g (6.67 mol) of water, 50.6 g (0.2 mol) of the hydrolyzable silane, 15.2 g (0.1 Mol) Si (OCH)₃)₄The organic silicon compound (C) was obtained by adding one drop at a time and then reacting at 60 ° C. for 1 hour after dropping all of the mixture.
[0038]
  (Example A1)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      Pure water 74.9%
      Acetone 0.1%
  (Example A2)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      Pure water 74.5%
      Acetone 0.5%
  (Example A3)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      74% pure water
      Acetone 1%
  (Example A4)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      73% pure water
      Acetone 2%
  (Example A5)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      71% pure water
      Acetone 4%
  (Example A6)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      69% pure water
      Acetone 6%
  (Example A7)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      67% pure water
      Acetone 8%
  (Example A8)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      65% pure water
      Acetone 10%
  (Example A9)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      60% pure water
      Acetone 15%
  (Example A10)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      55% pure water
      Acetone 20%
  (Reference Example A11)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      45% pure water
      Acetone 30%
  (Reference Example A12)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      25% pure water
      Acetone 50%
  (Example A13)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      Pure water 74.9%
      Acetone 0.1%
  (Example A14)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      Pure water 74.5%
      Acetone 0.5%
  (Example A15)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      74% pure water
      Acetone 1%
  (Example A16)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      73% pure water
      Acetone 2%
  (Example A17)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      71% pure water
      Acetone 4%
  (Example A18)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      69% pure water
      Acetone 6%
  (Example A19)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      67% pure water
      Acetone 8%
  (Example A20)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      65% pure water
      Acetone 10%
  (Example A21)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      60% pure water
      Acetone 15%
  (Example A22)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      55% pure water
      Acetone 20%
  (Reference Example A23)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      45% pure water
      Acetone 30%
  (Reference Example A24)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      25% pure water
      Acetone 50%
  (Example A25)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      Pure water 74.9%
      Acetone 0.1%
  (Example A26)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      Pure water 74.5%
      Acetone 0.5%
  (Example A27)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      74% pure water
      Acetone 1%
  (Example A28)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      73% pure water
      Acetone 2%
  (Example A29)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      71% pure water
      Acetone 4%
  (Example A30)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      69% pure water
      Acetone 6%
  (Example A31)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      67% pure water
      Acetone 8%
  (Example A32)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      65% pure water
      Acetone 10%
  (Example A33)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      60% pure water
      Acetone 15%
  (Example A34)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      55% pure water
      Acetone 20%
  (Reference Example A35)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      45% pure water
      Acetone 30%
  (Reference Example A36)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      25% pure water
      Acetone 50%
  (Examples and Reference Examples B1 to B36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with methyl ethyl ketone. From Examples B1 to B10, B13 to B22, B25 to B34, and Reference Examples B11, B12, B23, B24, B35, and B36 Become.
[0039]
  (Examples and Reference Examples C1 to C36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with acetoin, respectively. Examples C1 to C11, C13 to C23, C25 to C35 and Reference Examples C12, C24, and C36 were used.
[0040]
  (Examples and Reference Examples D1 to D36)
  In the above-mentioned Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone is replaced with urea, respectively. Examples D1 to D11, D13 to D23, D25 to D35 and Reference Examples D12, D24, and D36 are included.
[0041]
  (Examples E1 to E36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone is replaced with N-methyl-2-pyrrolidone, respectively.
[0042]
  (Examples F1 to F36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone is replaced with 2-pyrrolidone, which is only an Example.
[0043]
  (Examples and Reference Examples G1 to G36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with diacetamide, respectively. Examples G1 to G10, G13 to G23, G25 to G34 and Reference Examples G11, G12, G24, G35, and G36 were used. .
[0044]
  (Examples and Reference Examples H1 to H36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone is replaced with acetamide, and Examples H1 to H11, H13 to H36, and Reference Example H12 are included.
[0045]
  (Examples and Reference Examples I1 to I36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with N-methyldiacetamide, respectively, and consisted of Examples I1 to I11, I13 to I23, I25 to I35, and Reference Examples I12, I24, and I36.
[0046]
  (Examples and Reference Examples J1 to J36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with N-ethyldiacetamide, respectively. Examples J1 to J11, J13 to J23, J25 to J35 and Reference Examples J12, J24, and J36 were used.
[0047]
  (Examples and Reference Examples K1 to K36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with N-acetylurea, respectively. Examples K1 to K11, K13 to K23, K25 to K35 and Reference Examples K12, K24, and K36 were used.
[0048]
  (Examples and Reference Examples L1 to L36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with N-acetyl-N′-methylurea. Examples L1 to L11, L13 to L23, L25 to L35, and Reference Examples L12, L24, and L36 It consists of.
[0049]
  (Examples and Reference Examples M1 to M36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with acetoacetanilide. Examples M1 to M8, M13 to M20, M25 to M32, Reference Examples M9 to M12, M21 to M24, M33 to M36 Consists of.
[0050]
  (Examples and Reference Examples N1 to N36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with DMSO. Examples N4 to N9, N15 to N22, N29 to N33, Reference Examples N1 to N3, N10 to N14, N23 to N28, N34 ~ N36.
[0051]
  (Examples and Reference Examples O1 to O36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with DMF, and the Examples consisted of Examples O1 to O10, O13 to O23, O25 to O34, and Reference Examples O11, O12, O24, O35, and O36.
[0052]
  (Examples and Reference Examples P1 to P36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with acetonitrile. Examples P4 to P9, P14 to P22, P28 to P33, Reference Examples P1 to P3, P10 to P13, P23 to P27, P34 ~ P36.
[0053]
  (Examples and Reference Examples Q1 to Q36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with diethyl sulfoxide. Examples Q4 to Q9, Q15 to Q22, Q29 to Q33, Reference Examples Q1 to Q3, Q10 to Q14, Q23 to Q28, Q34 to Q36.
[0054]
  (Examples and Reference Examples R1 to R36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with HMPA. From Examples R1 to R10, R13 to R22, R25 to R34, and Reference Examples R11, R12, R23, R24, R35, and R36 Become.
[0055]
  (Examples and Reference Examples S1 to S36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with methoxalyl urea, respectively. Examples S1 to S9, S13 to S21, S25 to S33, Reference Examples S10 to S12, S22 to S24, S34 to S36, Consists of.
[0056]
  (Examples and Reference Examples T1 to T36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with dimethyl sulfone, and consisted of Examples T4 to T12, T14 to T24, T27 to T36, and Reference Examples T1 to T3, T13, T25 to T26. .
[0057]
  (Examples and Reference Examples U1 to U36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone was replaced with diethylsulfone, and each of Examples U4 to U12, U14 to U24, U27 to U36, and Reference Examples U1 to U3, U13, U25, and U26. .
[0058]
  (Examples V1 to V36)
  In the above Examples and Reference Examples A1 to A36, acetone is replaced with isobutyramide, which is only the Examples.
[0059]
  On the other hand, for comparison, six types of inks having the following compositions (the content of each composition is a mass percentage) were prepared (Comparative Examples 1 to 6). None of these Comparative Examples 1 to 6 contains a hydrogen ion scavenger. In Comparative Examples 4 to 6, none of the penetrant (DEGMBE) is contained.
[0060]
  (Comparative Example 1)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (A) 5%
      75% pure water
  (Comparative Example 2)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (B) 5%
      75% pure water
  (Comparative Example 3)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      DEGMBE 5%
      Organosilicon compound (C) 5%
      75% pure water
  (Comparative Example 4)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      Organosilicon compound (A) 5%
      80% pure water
  (Comparative Example 5)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      Organosilicon compound (B) 5%
      80% pure water
  (Comparative Example 6)
      Acid Black 2 5%
      Glycerin 10%
      Organosilicon compound (C) 5%
      80% pure water
  A low alkali region stability test was performed for each of the inks of the above Examples and Reference Examples A1 to V36 and Comparative Examples 1 to 6. In this low alkali region stability test, 0.5 mol / l HCl aqueous solution was dropped to each ink little by little until pH = 10.5, and the presence or absence of aggregation was visually confirmed. The results are shown in Table 1. In Table 1, ○ indicates no aggregation, Δ indicates slight aggregation, × indicates aggregation, and-indicates that the hydrogen ion scavenger is not completely dissolved and the phases are separated. Each of which is not. In the following Tables 1 to 3, the column “Example” represents an example or a reference example, and the intersection of the column “A” to “V” and the column “1” to “36”. Represents each “Example” or “Reference Example” (for example, “Example B16” at the intersection of the vertical column “B” and the horizontal column “16”).
[0061]
[Table 1]

[0062]
According to the results shown in Table 1, in Comparative Examples 1 to 6, aggregation occurred. On the other hand, in Examples and Reference Examples A1 to V36, when a predetermined hydrogen ion scavenger is at a predetermined concentration (Reference Examples N1 to N3, N13 to N14, N25 to N28, P1 to P3, P13, P25) P27, Q1 to Q3, Q13 to Q14, Q25 to Q28, T1 to T3, T13, T25 to T26, U1 to U3, U13, U25 to U26), and the aggregation preventing effect is generally obtained. By specifying the concentration, it can be seen that the pH is stable in the low alkali region of 10.5.
[0063]
Next, the examples and reference examples A1 to V36 (however, reference examples A11 to A12, A23 to A24, A35 to A36, B11 to B12, B23 to B24, B35 to B36, C12, C24, C36, D12, D24) , D36, G11 to G12, G24, G35 to G36, H12, I12, I24, I36, J12, J24, J36, K12, K24, K36, L12, L24, L36, M9 to M12, M21 to M24, M33 to M36 N1-N3, N10-N14, N23-N28, N34-N36, O11-O12, O24, O35-O36, P1-P3, P10-P13, P23-P27, P34-P36, Q1-Q3, Q10-Q14 , Q23 to Q28, Q34 to Q36, R11 to R12, R23 to R24, R35 to R36, S10 to S1 , S22~S24, S34~S36, T1~T3, T13, T25~T26, U1~U3, U13, was water resistance test for each ink except U25~U26). In this water resistance test, each ink is used, and a commercially available printer (a piezoelectric actuator similar to the above embodiment (however, the thickness of the piezoelectric element is considerably larger than that of the above embodiment) is used to eject ink). An image is formed on plain paper (trade name “Xerox 4024”: manufactured by Xerox Co., Ltd.), and the paper immediately after the formation of the image is immersed in pure water and then allowed to dry at room temperature. I investigated. The results are shown in Table 2. In Table 2, ◯ indicates no bleeding, X indicates bleeding, and-indicates unexecuted.
[0064]
[Table 2]

[0065]
According to the results of Table 2, Examples (Reference Examples A11 to A12, A23 to A24, A35 to A36, B11 to B12, B23 to B24, B35 to B36, C12, C24, C36, D12, D24, D36, G11) ~ G12, G24, G35 to G36, H12, I12, I24, I36, J12, J24, J36, K12, K24, K36, L12, L24, L36, M9 to M12, M21 to M24, M33 to M36, N1 to N3 , N10 to N14, N23 to N28, N34 to N36, O11 to O12, O24, O35 to O36, P1 to P3, P10 to P13, P23 to P27, P34 to P36, Q1 to Q3, Q10 to Q14, Q23 to Q28 , Q34 to Q36, R11 to R12, R23 to R24, R35 to R36, S10 to S12, S22 to S 4, S34~S36, T1~T3, T13, T25~T26, U1~U3, U13, causes no bleeding both in excluding U25~U26), it is found that a good water resistance can be obtained.
[0066]
Further, Examples and Reference Examples A1 to V36 (however, Reference Examples G11 to 12, G24, G35 to G36, H12, M9 to M12, M21 to M24, M33 to M36, N10 to N12, N23 to N24, N34 to N36) , O11 to O12, O24, O35 to O36, P10 to P12, P23 to P24, P34 to P36, Q10 to Q12, Q23 to Q24, and Q34 to Q36) were subjected to an ejection stability test. In this ejection stability test, each ink was ejected as desired ink droplets from the inkjet head, and it was examined whether or not ink droplets having a predetermined shape and size were formed. The results are shown in Table 3. In Table 3, “◎” indicates a superior state, “◯” indicates a good state, “Δ” indicates a possible state, “×” indicates an unsatisfactory state, and “−” indicates an unexecuted state.
[0067]
[Table 3]

[0068]
  According to the results of Table 3, Examples (Reference Examples A11 to A12, A23 to A24, A35 to A36, B11 to B12, B23 to B24, B35 to B36, C12, C24, C36, D12, D24, D36, G11 to G12, G24, G35 to G36, H12, I12, I24, I36, J12, J24, J36, K12, K24, K36, L12, L24, L36, M9 to M12, M21 to M24, M33 to M36, N1 N3, N10 to N14, N23 to N28, N34 to N36, O11 to O12, O24, O35 to O36, P1 to P3, P10 to P13, P23 to P27, P34 to P36, Q1 to Q3, Q10 to Q14, Q23 to Q28, Q34 to Q36, R11 to R12, R23 to R24, R35 to R36, S10 to S12, S22 to S 4, S34~S36, T1~T3, T13, T25~T26, U1~U3, U13, the excluding U25~U26), ejection stability is obtained.
[0069]
【The invention's effect】
  As described above, claims 1 to6According to the invention of the coloring material, moisturizing agent,Hydrolyzable silaneInk-jet recording ink containing waterWater soluble sulfoxide,Hydrolysis with polarity in the vicinity of the hydrophilic group (polar group) of coloring materials such as dyes by incorporating a water-soluble organic compound having hexamethylphosphoramide or a cyano group in the molecule as a hydrogen ion scavenger. Even when acid or the like is added to the system in which the functional silane molecules are gathered in a loose state and the pH of the system is lowered, the increasing hydrogen ions are trapped by the hydrogen ion scavenger and the amino acid of the colorant-waterproof agent aggregate is collected. Without being added to the base, the ink system is stable in the low pH region, the margin for pH is increased, and the long-term storage stability of the ink can be improved. In addition, it is possible to prevent deterioration of a member in contact with the ink in the recording apparatus, and to suppress precipitation of aggregates in the ink itself due to elution of a plasticizer or the like from the member. Can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an ink jet recording apparatus provided with ink for ink jet recording according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial bottom view of an ink jet head of the ink jet recording apparatus.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
[Explanation of symbols]
  A Inkjet recording device
  1 Inkjet head
  2 Head body
  4 Pressure chamber
  14 nozzles
  21 Piezoelectric actuator
  41 Recording paper

Claims

An ink for ink jet recording that is used by lowering the pH of the system after containing a coloring material, a humectant, a hydrolyzable silane , and water,
An ink for ink jet recording, wherein the ink contains 4% to 15% by mass of water-soluble sulfoxide that functions as a hydrogen ion scavenger that traps hydrogen ions that increase when pH is lowered.

An ink for ink jet recording that is used by lowering the pH of the system after containing a coloring material, a humectant, a hydrolyzable silane , and water,
The ink composition includes 0.1% to 20% by mass of hexamethylphosphoramide that functions as a hydrogen ion scavenger that captures hydrogen ions that increase when the pH is lowered. Recording ink.

An ink for ink jet recording that is used by lowering the pH of the system after containing a coloring material, a humectant, a hydrolyzable silane , and water,
The ink contains 2% to 15% by mass of a water-soluble organic compound having a cyano group in the molecule and functioning as a hydrogen ion scavenger that traps hydrogen ions that increase when the pH is lowered. Ink for ink jet recording characterized by the above-mentioned.

In the ink for inkjet recording of any one of Claims 1-3 ,
An ink for ink-jet recording comprising a penetrating agent.

Ink cartridge characterized by using any one of the inkjet recording ink of claims 1-4.

Recording apparatus characterized by using any one of the inkjet recording ink of claims 1-4.