JP4205890B2 - インクジェット記録用インク、並びに該インクを備えたインクカートリッジ及び記録装置 - Google Patents
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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、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、インクジェット記録に用いられるインクとして、色材（染料又は顔料）と、保湿剤と、水とを含有したものがよく知られている。ところが、色材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色材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号公報、特開平１１−２９３１６７号公報及び特開平１１−３１５２３１号公報に示されているように、インクに、アミノ基を有する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することが提案されている。このようにインクにシラン化合物を含有させることによって、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は、上記記録媒体上に残った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色材を取り囲むことになる。その結果、記録媒体上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことを防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載のインクでは画像の耐水性が十分ではなく、記録媒体上の画像が水に濡れたときに色材がその水中に染み出すことがあった。特に、色材がマジェンタ染料であるときには、インクの耐水性が大幅に低下してしまうことが確認された。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水がない状態で縮重合反応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において、耐水性のさらなる向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクに係り、上記水溶性物質を、アミノ基を有する化合物、及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とする。
【０００７】
こうすることで、このインクにより形成した画像の耐水性が大幅に向上する。
【０００８】
つまり、従来のインクでは、水溶性物質がアミノ基を有する化合物であるのに対し、第１の発明に係るインクでは、水溶性物質をアミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とする。ここで、アミノ基と色材との相互作用は比較的弱いため、従来のインクでは、水溶性物質の縮重合反応が行われたときに、一部の色材（染料又は顔料）が上記水溶性物質の縮重合物に取り囲まれない場合があったものと考えられる。これに対し、４級アンモニウム基はイオン化されていることで、色材との相互作用がアミノ基よりも強い。このため、第１の発明に係るインクでは、４級アンモニウム基を有する化合物がインク中において色材の近傍に位置することで、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、アミノ基を有する化合物の縮重合物には取り囲まれなかった色材が、４級アンモニウム基を有する化合物の縮重合物に取り囲まれるようになると考えられる。その結果、全ての色材が上記水溶性物質の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られるものと考えられる。
【０００９】
ここで、上述したメカニズムであれば、水溶性物質を、４級アンモニウム基を有する化合物とすれば、耐水性の更なる向上が期待できる。しかしながら、４級アンモニウム基と色材との相互作用が強いことから、水溶性物質を４級アンモニウム基を有する化合物単独としてしまうと、インク中に、色材と４級アンモニウム基を有する化合物との凝集物が発生してしまう。このため、水溶性物質は、アミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とするのが好ましい。
【００１０】
また、水溶性物質を、アミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物としても、色材と４級アンモニウム基を有する化合物との凝集物が発生してしまう虞はある。
【００１１】
そこで、インクの安定性の観点からは、第２の発明の如く、水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とするのがよい。
【００１２】
具体的に、第２の発明に係るインクジェット記録用インクは、水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とする。
【００１３】
こうすることで、水溶性物質がアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物であることから、インク中において、その水溶性物質と色材との相互作用は、４級アンモニウム基を有する化合物単独に比べて弱くなり、凝集物が発生してしまうことが防止される。
【００１４】
一方、水溶性物質が４級アンモニウム基を含有することで、この水溶性物質がインク中において色材の近傍に位置することになる。その結果、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、全ての色材が上記水溶性物質の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られるものと考えられる。
【００１５】
従って、第２の発明に係るインクジェット記録用インクでは、十分な耐水性と、インクの安定性とが両立する。
【００１６】
第３の発明に係るインクジェット記録用インクは、水溶性物質を、アミノ基を有する化合物、４級アンモニウム基を有する化合物、並びにアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物を成分とする混合物とする。
【００１７】
こうすることでも、上述したように、十分な耐水性とインクの安定性とが両立する。
【００１８】
ここで、水溶性物質をアミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とした場合、水溶性物質をアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とした場合、並びに、水溶性物質をアミノ基を有する化合物、４級アンモニウム基を有する化合物、及びアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物を成分とする混合物とした場合のいずれにおいても、インク中における４級アンモニウム基の含有割合が多すぎるときには、上述したように、凝集物が発生する虞がある。そこで、上記４級アンモニウム基の含有量は、水溶性物質をアミノ基を有する化合物とした従来のインクにおいて、縮重合物に取り囲まれない色材の量に相当する量とするのが好ましい。こうすることで、十分な耐水性が得られる一方、凝集物の発生が防止される。具体的に、インク中におけるアミノ基と４級アンモニウム基との割合は、モル比で１：１〜１：０．０１程度とするのが好ましい。アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が、１よりも大きいときには凝集物が発生してしまう虞があるためである。また、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が、０．０１よりも小さいときには、耐水性の向上効果が得られない虞があるためである。尚、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比は、０．１〜０．２程度とするのがより好ましい。
【００１９】
ここで、第１の発明においては、水溶性物質を、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物、及び４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物を成分とする混合物とするのがよい。
【００２０】
また、第２の発明においては、水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された加水分解性シラン化合物とするのがよい。
【００２１】
さらに、第３の発明においては、水溶性物質を、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物、並びにアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された加水分解性シラン化合物を成分とする混合物とするのがよい。
【００２２】
すなわち、シラン化合物は耐水性を向上させる点で非常に好ましく、第１〜第３の発明の作用効果を有効に発揮させることができる。
【００２３】
また、上記インクには、浸透剤をさらに含有させることが好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
第４の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクに係り、上記水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質とするものである。
【００２６】
この第４の発明においても、上記第１〜第３の発明と同様に、水溶性物質に４級アンモニウム基が含有されることで、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには全ての色材がその縮重合物に取り囲まれ、これにより、十分な耐水性が得られるようになると考えられる。
【００２７】
また、第５の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクに係り、上記水溶性物質を、アミノ基、及び該アミノ基よりも上記色材との相互作用の強い基を含有する物質とするものである。
【００２８】
このように、水溶性物質に、アミノ基よりも色材との相互作用の強い基（官能基）を含有させることにより、この水溶性物質は、上述したように、インク中において色材の近傍に位置するようになる。これにより、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、全ての色材がその縮重合物に確実に取り囲まれるようになると考えられる。その結果、上記第１〜第３の発明と同様に、十分な耐水性が得られるものと考えられる。
【００２９】
第６の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを備えたインクカートリッジに係り、上記水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質とする。これにより、上記第１〜第３の発明と同様の作用効果が得られる。
【００３０】
第６の発明においても、インクには浸透剤をさらに含有させることによって、保湿剤と浸透剤と水とからなるインクの溶媒を速やかに記録媒体内に浸透させて、耐水性をさらに向上させることが好ましい。
【００３１】
また、第７の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを備え、該インクを記録媒体に吐出して記録を行う記録装置に係り、上記水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質とする。これにより、上記第１〜第３の発明と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
この第７の発明においても、インクには浸透剤をさらに含有させることによって、保湿剤と浸透剤と水とからなるインクの溶媒を速やかに記録媒体内に浸透させて、耐水性をさらに向上させることが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるインクジェット記録用インク、並びに該インクを備えたインクカートリッジ及び記録装置によれば、インク成分である水溶性物質に、アミノ基よりも色材との相互作用の強い官能基、例えば４級アンモニウム基を含有させることで、耐水性を飛躍的に向上させることができる。
【００３４】
【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、上面に上記インクを有するインクカートリッジ３５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４１に吐出するインクジェットヘッド１を備えている。この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１及びキャリッジ３１が主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャリッジ軸３２にガイドされてその方向に往復動するようになっている。
【００３５】
上記記録紙４１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４２に挟まれていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、上記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。
【００３６】
このように、上記キャリッジ３１、キャリッジ軸３２及びキャリッジモータ、並びに各搬送ローラ４２及び搬送モータにより、インクジェットヘッド１と記録紙４１とを相対移動させるようにしている。
【００３７】
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の開口の全長は約１２５０μｍに、幅は約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。
【００３８】
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と接続されかつ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と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。
【００３９】
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。
【００４０】
上記インク流路部品７の下面には、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が形成されたステンレス鋼からなるノズル板９が接着固定されている。このノズル板９の下面は、撥水膜９ａで被覆されている。上記各ノズル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おり、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設けられている。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。
【００４１】
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と共に圧力室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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、各圧電素子２３の厚みは８μｍ以下（例えば約３μｍ）に、各個別電極２４の厚みは約０．２μｍに、各中間層２５の厚みは約３μｍにそれぞれ設定されている。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
上記記録装置Ａに用いるインクは、色材と、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を含有している。
【００４７】
上記色材としての染料は、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い。
【００４８】
一方、色材としての顔料は、次のものが好ましい。つまり、黒顔料としては、カーボンブラック表面をジアゾニウム塩で処理したものや、ポリマーをグラフト重合して表面処理したものが好適である。
【００４９】
また、カラー顔料としては、顔料を、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、リグニスルホン酸、ジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、又は脂肪酸エステル等の界面活性剤で処理したものが好ましい。具体的には、シアン顔料では、例えばピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、又はアルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。また、マジェンタ顔料では、例えばピグメントレッド１２２、又はピグメントバイオレット１９等が挙げられる。さらに、イエロー顔料としては、例えばピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１０９、ピグメントイエロー１１０、又はピグメントイエロー１２８等が挙げられる。
【００５０】
上記保湿剤は、グリセリン、１，３−ブタンジオール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。
【００５１】
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、２−ブトキシエタノール等のような、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。
【００５２】
上記水溶性物質は、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４１上で縮重合反応をし、このときに色材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、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る。具体的には、加水分解性シラン化合物や、加水分解性チタン化合物等が一例として挙げられる。この内でも、安定性の観点から、加水分解性シラン化合物が特に好ましい。
【００５３】
また、上記水溶性物質は、アミノ基と４級アンモニウム基とが導入された加水分解性シラン化合物とするのがよい。具体的には、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物及び４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物の混合物と、窒素原子を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とするのがよい。
【００５４】
ここで、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物としては、具体的に以下の「化１」〜「化７」の化合物が一例として挙げられる。尚、これらの化合物は一般に販売されているものであり、容易に入手可能である。
【００５５】
【化１】
【００５６】
【化２】
【００５７】
【化３】
【００５８】
【化４】
【００５９】
【化５】
【００６０】
【化６】
【００６１】
【化７】
【００６２】
また、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物としては、具体的に以下の「化８」〜「化１９」の化合物が一例として挙げられる。尚、これらの化合物は一般に販売されているものであり、容易に入手可能である。
【００６３】
【化８】
【００６４】
【化９】
【００６５】
【化１０】
【００６６】
【化１１】
【００６７】
【化１２】
【００６８】
【化１３】
【００６９】
【化１４】
【００７０】
【化１５】
【００７１】
【化１６】
【００７２】
【化１７】
【００７３】
【化１８】
【００７４】
【化１９】
【００７５】
このように、上記実施形態においては、インクジェット記録用インクが、色材と、保湿剤と、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を含有しているため、このインクを用いて記録装置Ａにより記録紙４１に画像を形成した場合には、インク滴が記録紙４１上に付着したときに、保湿剤と浸透剤と水とからなる溶媒がこの記録紙４１内に浸透するようになる。これにより、シラン化合物が縮重合反応してこの縮重合反応したシラン化合物が色材を取り囲むことになり、記録紙４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことが防止される。
【００７６】
そして、本実施形態に係るインクでは、上記シラン化合物に、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入されていることで、耐水性を大幅に向上させることができる。これは、４級アンモニウム基はイオン化されていることから、色材との相互作用が比較的強い。このことにより、上記シラン化合物がインク中において色材の近傍に位置するようになると考えられ、シラン化合物が縮重合反応したときに、色材が確実に取り込まれるものと考えられる。その結果、全ての色材が上記シラン化合物の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られると考えられる。
【００７７】
また、水溶性物質をアミノ基を有するシラン化合物とする従来のインクでは、色材がマジェンタ染料（酸性染料）であるときに、インクの耐水性が大幅に低下してしまったが、本実施形態の如く、シラン化合物に４級アンモニウム基を導入させることによって、色材がマジェンタ染料であるときにも十分な耐水性が得られることになる。尚、色材がマジェンタ染料以外の色の染料や、顔料の場合においても、十分な耐水性が得られることは勿論である。
【００７８】
ここで、上記シラン化合物における、アミノ基と４級アンモニウム基との含有割合は、モル比で１：１〜１：０．０１程度とするのが好ましい。これは、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が、１よりも大きいときには、４級アンモニウム基と色材との相互作用が強いことに起因して、インク中において（インクが記録紙４１に付着する前の状態において）、色材と上記シラン化合物との凝集物が発生してしまう虞があるためである。一方、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が０．０１よりも小さいときには、耐水性の向上効果が得られない虞があるためである。尚、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比は、０．１〜０．２程度とするのがより好ましい。こうしたシラン化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基との含有割合は、シラン化合物（有機ケイ素化合物）を生成する際に、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物の量と４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物の量とを調節することによって、任意に設定可能である。
【００７９】
尚、上記実施形態では、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を、アミノ基と４級アンモニウム基とが導入された加水分解性シラン化合物としたが、上記水溶性物質は、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物であってもよい。
【００８０】
この場合でも、インクの耐水性を大幅に向上させることができる。つまり、上述したように、４級アンモニウム基と色材との相互作用が比較的強いことから、インク中において、アミノ基を有するシラン化合物は必ずしも色材の近傍に位置しないが、４級アンモニウム基を有するシラン化合物は色材の近傍に位置するようになると考えられる。このため、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、アミノ基を有するシラン化合物の縮重合物に取り囲まれなかった色材が、４級アンモニウム基を有するシラン化合物の縮重合物に取り囲まれるようになると考えられる。その結果、全ての色材が上記シラン化合物の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られると考えられる。
【００８１】
このように、水溶性物質を、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物としたときにおいても、インク中における４級アンモニウム基の含有割合が多すぎるときには、上述したように凝集物が発生する虞があるため、インク中におけるアミノ基と４級アンモニウム基との含有割合がモル比で１：１〜１：０．０１程度となるように、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物の量と４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物の量とを調整することが好ましい。
【００８２】
但し、水溶性物質を混合物としたときには、インク中において、色材と４級アンモニウム基を有するシラン化合物との凝集物が発生してしまう可能性は残される。このため、本実施形態のように、水溶性物質をアミノ基と４級アンモニウム基とが導入されたシラン化合物とした方が、凝集物の発生を確実に防止する一方で耐水性も向上させることができ、より好ましい。
【００８３】
また、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質は、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物と、アミノ基と４級アンモニウム基とが導入された加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物であってもよい。
【００８４】
上記実施形態では、加水分解性シラン化合物に、４級アンモニウム基を導入させることとしたが、４級アンモニウム基に限らず、少なくともアミノ基よりも色材との相互作用の強い官能基であれば、どのような官能基であってもよい。例えば、スルホニウム基、ホスホニウム基、イオドニウム基、ジアゼピニウム基等が上げられる。
【００８５】
これは、水溶性物質を混合物とした場合においても同様である。つまり、水溶性物質を、少なくともアミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、アミノ基よりも色材との相互作用の強い官能基を有する加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物としてもよい。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質として、加水分解性シラン化合物を含有させたが、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。
【００８７】
また、上記実施形態では、インクに浸透剤を含有させたが、浸透剤は本実施形態に係るインクの必須の成分ではない。但し、インクに浸透剤を含有させた方が、インクの溶媒が速やかに記録紙４１内に浸透するようになり、これにより、画像の耐水性をより一層向上させることができる。
【００８８】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００８９】
先ず、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３５種類のインクジェット記録用インクを作製した（実施例１〜実施例３５）。
【００９０】
尚、上記実施例１〜実施例３５の全てにおいて、保湿剤としてグリセリンを含有させた。
【００９１】
また、色材としては、実施例１〜２８、３４，３５においては染料を含有させる一方、実施例２９〜３３においては顔料を含有させた。尚、染料としては、基本的にＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を含有させ、実施例２６〜２８においては異なる色の染料を含有させた。
【００９２】
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、実施例１〜３３においては、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された有機ケイ素化合物（Ａ）とする一方、実施例３４，３５においては、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）及び４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）を成分とする混合物とした。
【００９３】
（実施例１）
実施例１における有機ケイ素化合物（Ａ１）は、次の製法により作成したものである。つまり、冷却器を取り付けた反応容器内に、１２０ｇ（６．６７モル）の水を入れ、これを撹拌しながら、７．７ｇ（０．０２モル）の「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物と、３５ｇ（０．２０モル）の「化８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物と、１６．７ｇ（０．１１モル）のテトラメトキシシランとの混合物を一滴ずつ加えた。その全量滴下後に、反応容器の温度を６０℃に高めて１時間撹拌を続け、その後、反応容器の温度を９０℃に高めた上で、２時間撹拌しながら反応を継続させた。反応後に、生成したメタノールを蒸留により除いた。こうして生成したアミノ基と４級アンモニウム基とが導入された有機ケイ素化合物が、実施例１における有機ケイ素化合物（Ａ１）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．１である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【００９４】
（実施例２）
実施例１において、「化８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化９」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３４．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２における有機ケイ素化合物（Ａ２）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２） …５％
純水 …７８％。
【００９５】
（実施例３）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１０」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４０．０ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例３における有機ケイ素化合物（Ａ３）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ３） …５％
純水 …７８％。
【００９６】
（実施例４）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１１」で表されるアミノ基を有するシラン化合物５０．１ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例４における有機ケイ素化合物（Ａ４）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ４） …５％
純水 …７８％。
【００９７】
（実施例５）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１２」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３４．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例５における有機ケイ素化合物（Ａ５）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ５） …５％
純水 …７８％。
【００９８】
（実施例６）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１３」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３７．３ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例６における有機ケイ素化合物（Ａ６）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ６） …５％
純水 …７８％。
【００９９】
（実施例７）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１４」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４７．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例７における有機ケイ素化合物（Ａ７）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ７） …５％
純水 …７８％。
【０１００】
（実施例８）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１５」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４２．４ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例８における有機ケイ素化合物（Ａ８）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ８） …５％
純水 …７８％。
【０１０１】
（実施例９）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１６」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４０．０ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例９における有機ケイ素化合物（Ａ９）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ９） …５％
純水 …７８％。
【０１０２】
（実施例１０）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１７」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４８．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１０における有機ケイ素化合物（Ａ１０）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１０） …５％
純水 …７８％。
【０１０３】
（実施例１１）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３８．４ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１１における有機ケイ素化合物（Ａ１１）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１１） …５％
純水 …７８％。
【０１０４】
（実施例１２）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１９」で表されるアミノ基を有するシラン化合物５３．７ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１２における有機ケイ素化合物（Ａ１２）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１２） …５％
純水 …７８％。
【０１０５】
（実施例１３）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化２」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物５．４ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１３における有機ケイ素化合物（Ａ１３）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１３） …５％
純水 …７８％。
【０１０６】
（実施例１４）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化３」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物５．７ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１４における有機ケイ素化合物（Ａ１４）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１４） …５％
純水 …７８％。
【０１０７】
（実施例１５）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化４」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物６．０ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１５における有機ケイ素化合物（Ａ１５）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１５） …５％
純水 …７８％。
【０１０８】
（実施例１６）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化５」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．０ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１６における有機ケイ素化合物（Ａ１６）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１６） …５％
純水 …７８％。
【０１０９】
（実施例１７）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化６」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１７における有機ケイ素化合物（Ａ１７）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１７） …５％
純水 …７８％。
【０１１０】
（実施例１８）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化７」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物８．６ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１８における有機ケイ素化合物（Ａ１８）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１８） …５％
純水 …７８％。
【０１１１】
（実施例１９）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を３．９ｇ（０．０１モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１９における有機ケイ素化合物（Ａ１９）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．０５である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１９） …５％
純水 …７８％。
【０１１２】
（実施例２０）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を０．７７ｇ（０．００２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２０における有機ケイ素化合物（Ａ２０）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．０１である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２０） …５％
純水 …７８％。
【０１１３】
（実施例２１）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を３８．５ｇ（０．１０モル）に、テトラメトキシシラン１６．７ｇ（０．１１モル）を２２．７ｇ（０．１５モル）にそれぞれ代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２１における有機ケイ素化合物（Ａ２１）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．５である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２１） …５％
純水 …７８％。
【０１１４】
（実施例２２）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有する化合物７．７ｇ（０．０２モル）を７７ｇ（０．２０モル）に、テトラメトキシシラン１６．７ｇ（０．１１モル）を３０．４ｇ（０．２０モル）にそれぞれ代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２２における有機ケイ素化合物（Ａ２２）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：１である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２２） …５％
純水 …７８％。
【０１１５】
（実施例２３）
実施例１のインク組成に対して、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルを５ｇ添加すると共に、純水７８ｇを７３ｇに代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
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（Ａ１） …５％
純水 …７３％。
【０１１６】
（実施例２４）
実施例１のインク組成に対して、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルを１０ｇ添加すると共に、純水７８ｇを６８ｇに代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
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 …１０％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …６８％。
【０１１７】
（実施例２５）
実施例１のインク組成に対して、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルを１５ｇ添加すると共に、純水７８ｇを６３ｇに代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
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 …１５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …６３％。
【０１１８】
（実施例２６）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４に代えた。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１１９】
（実施例２７）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２に代えた。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２０】
（実施例２８）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９に代えた。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２１】
（実施例２９）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、カーボンブラック（商品名「CAB-O-JETTM-200」：キャボット社製）に代えた。
カーボンブラック …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２２】
（実施例３０）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、カーボンブラック（商品名「CAB-O-JETTM-300」：キャボット社製）に代えた。
カーボンブラック …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２３】
（実施例３１）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、イエロー顔料（商品名「FUJI SP YELLOW 4223」：富士色素社製）に代えた。
イエロー顔料 …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２４】
（実施例３２）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、マジェンタ顔料（商品名「FUJI SP MAGENTA 9338」：富士色素社製）に代えた。
マジェンタ顔料 …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２５】
（実施例３３）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、シアン顔料（商品名「FUJI SP BULE 6403」：富士色素社製）に代えた。
シアン顔料 …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２６】
（実施例３４）
実施例３４では、上述したように、水溶性物質を、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）及び４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）を成分とする混合物とした。
【０１２７】
この内、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）は、次の製法により作成したものである。つまり、冷却器を取り付けた反応容器内に、１２０ｇ（６．６７モル）の水を入れ、これを撹拌しながら、３５ｇ（０．２０モル）の「化８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物と、１５．２ｇ（０．１０モル）のテトラメトキシシランとの混合物を一滴ずつ加えた。その全量滴下後に、反応容器の温度を６０℃に高めて１時間撹拌を続け、その後、反応容器の温度を９０℃に高めた上で、２時間撹拌しながら反応を継続させた。反応後に、生成したメタノールを蒸留により除いた。こうして生成したものが、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）である。
【０１２８】
また、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）は、次の製法により作成したものである。つまり、冷却器を取り付けた反応容器内に１２０ｇ（６．６７モル）の水を入れ、これを撹拌しながら、７７ｇ（０．２０モル）の「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物と、１５．２ｇ（０．１０モル）のテトラメトキシシランとの混合物を一滴ずつ加えた。その全量滴下後に、反応容器の温度を６０℃に高めて１時間撹拌を続け、その後、反応容器の温度を９０℃に高めた上で２時間撹拌しながら反応を継続させた。反応後に、生成したメタノールを蒸留により除いた。こうして生成したものが、実施例３４における４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｂ） …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …０．５％
純水 …７７．５％
アミノ基と４級アンモニウム基とのモル比 …１：０．１。
【０１２９】
（実施例３５）
実施例３４のインク組成に対して、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）と、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）との含有比率を変更した。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｂ） …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …０．１％
純水 …７７．９％
アミノ基と４級アンモニウム基とのモル比 …１：０．０２。
【０１３０】
続いて、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２種類のインクを作製した（比較例１及び比較例２）。尚、比較例１は、有機ケイ素化合物として、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）を含有させたものであり、比較例２は、有機ケイ素化合物として、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）を含有させたものである。
【０１３１】
（比較例１）
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｂ） …５％
純水 …７８％
（比較例２）
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …５％
純水 …７８％。
【０１３２】
次に、上記各実施例１〜３５及び各比較例１，２のインクによる耐水試験を行った。この耐水試験に用いた印字サンプルは、上記の各インクを用いて、市販のプリンタ（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１５ｍｍ角のベタ印字を行ったものである。
【０１３３】
耐水試験は、上記各印字サンプルの印字面を下にして、蒸留水に５分間浸漬することにより行った。耐水性の評価は、ＯＤ（Optical Density）値（印字濃度）によって行うこととし、浸漬前に測定した各印字サンプルのＯＤ値と、浸漬後、３０分間自然乾燥させた後に測定した各印字サンプルのＯＤ値との比を、耐水性（％）とした。尚、ＯＤ値はマクベス濃度計により測定した。表１に、耐水試験の結果を示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１より、実施例１〜３５の各インクは、耐水性が９０％以上であるのに対し、比較例１のインクは、耐水性が９０％以下であった。尚、有機ケイ素化合物を含有しないインクでは、耐水性は６０〜７０％程度である。この結果から、各実施例のインクでは十分な耐水性が得られることが判る。特に、従来のインク（比較例１のインク）では耐水性が低下したマジェンタ染料のインクにおいても、十分な耐水性が得られている。
【０１３６】
また、比較例２のインクは、インク中に凝集物が発生してしまい、耐水性の評価が不可能であった。従って、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物のみを含有させたインクは、不適当であることが判る。
【０１３７】
次に、上記実施例１〜３５及び比較例１，２の各インクを用いて、市販のプリンターで普通紙（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、画像のにじみ程度を調べた。
【０１３８】
この結果、比較例１のインクで形成した画像では、染料が流れ出て画像全体ににじみが観察された。これに対して、各実施例のインクで形成した画像では、色材が流れ出すことがなく、また、画像のにじみもほとんど観察されなかった。
【０１３９】
従って、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクにおいて、上記水溶性物質をアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とする、または、上記水溶性物質をアミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とすることによって、画像の耐水性を飛躍的に向上することができることが判る。
【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】
１ インクジェットヘッド
１４ ノズル
２１ 圧電アクチュエータ
２３ 圧電素子
３５ インクカートリッジ
４１ 記録紙（記録媒体）
Ａ インクジェット式記録装置
【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、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、インクジェット記録に用いられるインクとして、色材（染料又は顔料）と、保湿剤と、水とを含有したものがよく知られている。ところが、色材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色材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号公報、特開平１１−２９３１６７号公報及び特開平１１−３１５２３１号公報に示されているように、インクに、アミノ基を有する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することが提案されている。このようにインクにシラン化合物を含有させることによって、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は、上記記録媒体上に残った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色材を取り囲むことになる。その結果、記録媒体上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことを防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載のインクでは画像の耐水性が十分ではなく、記録媒体上の画像が水に濡れたときに色材がその水中に染み出すことがあった。特に、色材がマジェンタ染料であるときには、インクの耐水性が大幅に低下してしまうことが確認された。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水がない状態で縮重合反応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において、耐水性のさらなる向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクに係り、上記水溶性物質を、アミノ基を有する化合物、及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とする。
【０００７】
こうすることで、このインクにより形成した画像の耐水性が大幅に向上する。
【０００８】
つまり、従来のインクでは、水溶性物質がアミノ基を有する化合物であるのに対し、第１の発明に係るインクでは、水溶性物質をアミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とする。ここで、アミノ基と色材との相互作用は比較的弱いため、従来のインクでは、水溶性物質の縮重合反応が行われたときに、一部の色材（染料又は顔料）が上記水溶性物質の縮重合物に取り囲まれない場合があったものと考えられる。これに対し、４級アンモニウム基はイオン化されていることで、色材との相互作用がアミノ基よりも強い。このため、第１の発明に係るインクでは、４級アンモニウム基を有する化合物がインク中において色材の近傍に位置することで、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、アミノ基を有する化合物の縮重合物には取り囲まれなかった色材が、４級アンモニウム基を有する化合物の縮重合物に取り囲まれるようになると考えられる。その結果、全ての色材が上記水溶性物質の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られるものと考えられる。
【０００９】
ここで、上述したメカニズムであれば、水溶性物質を、４級アンモニウム基を有する化合物とすれば、耐水性の更なる向上が期待できる。しかしながら、４級アンモニウム基と色材との相互作用が強いことから、水溶性物質を４級アンモニウム基を有する化合物単独としてしまうと、インク中に、色材と４級アンモニウム基を有する化合物との凝集物が発生してしまう。このため、水溶性物質は、アミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とするのが好ましい。
【００１０】
また、水溶性物質を、アミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物としても、色材と４級アンモニウム基を有する化合物との凝集物が発生してしまう虞はある。
【００１１】
そこで、インクの安定性の観点からは、第２の発明の如く、水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とするのがよい。
【００１２】
具体的に、第２の発明に係るインクジェット記録用インクは、水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とする。
【００１３】
こうすることで、水溶性物質がアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物であることから、インク中において、その水溶性物質と色材との相互作用は、４級アンモニウム基を有する化合物単独に比べて弱くなり、凝集物が発生してしまうことが防止される。
【００１４】
一方、水溶性物質が４級アンモニウム基を含有することで、この水溶性物質がインク中において色材の近傍に位置することになる。その結果、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、全ての色材が上記水溶性物質の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られるものと考えられる。
【００１５】
従って、第２の発明に係るインクジェット記録用インクでは、十分な耐水性と、インクの安定性とが両立する。
【００１６】
第３の発明に係るインクジェット記録用インクは、水溶性物質を、アミノ基を有する化合物、４級アンモニウム基を有する化合物、並びにアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物を成分とする混合物とする。
【００１７】
こうすることでも、上述したように、十分な耐水性とインクの安定性とが両立する。
【００１８】
ここで、水溶性物質をアミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とした場合、水溶性物質をアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とした場合、並びに、水溶性物質をアミノ基を有する化合物、４級アンモニウム基を有する化合物、及びアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物を成分とする混合物とした場合のいずれにおいても、インク中における４級アンモニウム基の含有割合が多すぎるときには、上述したように、凝集物が発生する虞がある。そこで、上記４級アンモニウム基の含有量は、水溶性物質をアミノ基を有する化合物とした従来のインクにおいて、縮重合物に取り囲まれない色材の量に相当する量とするのが好ましい。こうすることで、十分な耐水性が得られる一方、凝集物の発生が防止される。具体的に、インク中におけるアミノ基と４級アンモニウム基との割合は、モル比で１：１〜１：０．０１程度とするのが好ましい。アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が、１よりも大きいときには凝集物が発生してしまう虞があるためである。また、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が、０．０１よりも小さいときには、耐水性の向上効果が得られない虞があるためである。尚、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比は、０．１〜０．２程度とするのがより好ましい。
【００１９】
ここで、第１の発明においては、水溶性物質を、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物、及び４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物を成分とする混合物とするのがよい。
【００２０】
また、第２の発明においては、水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された加水分解性シラン化合物とするのがよい。
【００２１】
さらに、第３の発明においては、水溶性物質を、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物、並びにアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された加水分解性シラン化合物を成分とする混合物とするのがよい。
【００２２】
すなわち、シラン化合物は耐水性を向上させる点で非常に好ましく、第１〜第３の発明の作用効果を有効に発揮させることができる。
【００２３】
また、上記インクには、浸透剤をさらに含有させることが好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
第４の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクに係り、上記水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質とするものである。
【００２６】
この第４の発明においても、上記第１〜第３の発明と同様に、水溶性物質に４級アンモニウム基が含有されることで、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには全ての色材がその縮重合物に取り囲まれ、これにより、十分な耐水性が得られるようになると考えられる。
【００２７】
また、第５の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクに係り、上記水溶性物質を、アミノ基、及び該アミノ基よりも上記色材との相互作用の強い基を含有する物質とするものである。
【００２８】
このように、水溶性物質に、アミノ基よりも色材との相互作用の強い基（官能基）を含有させることにより、この水溶性物質は、上述したように、インク中において色材の近傍に位置するようになる。これにより、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、全ての色材がその縮重合物に確実に取り囲まれるようになると考えられる。その結果、上記第１〜第３の発明と同様に、十分な耐水性が得られるものと考えられる。
【００２９】
第６の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを備えたインクカートリッジに係り、上記水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質とする。これにより、上記第１〜第３の発明と同様の作用効果が得られる。
【００３０】
第６の発明においても、インクには浸透剤をさらに含有させることによって、保湿剤と浸透剤と水とからなるインクの溶媒を速やかに記録媒体内に浸透させて、耐水性をさらに向上させることが好ましい。
【００３１】
また、第７の発明は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを備え、該インクを記録媒体に吐出して記録を行う記録装置に係り、上記水溶性物質を、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質とする。これにより、上記第１〜第３の発明と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
この第７の発明においても、インクには浸透剤をさらに含有させることによって、保湿剤と浸透剤と水とからなるインクの溶媒を速やかに記録媒体内に浸透させて、耐水性をさらに向上させることが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるインクジェット記録用インク、並びに該インクを備えたインクカートリッジ及び記録装置によれば、インク成分である水溶性物質に、アミノ基よりも色材との相互作用の強い官能基、例えば４級アンモニウム基を含有させることで、耐水性を飛躍的に向上させることができる。
【００３４】
【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、上面に上記インクを有するインクカートリッジ３５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４１に吐出するインクジェットヘッド１を備えている。この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１及びキャリッジ３１が主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャリッジ軸３２にガイドされてその方向に往復動するようになっている。
【００３５】
上記記録紙４１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４２に挟まれていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、上記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。
【００３６】
このように、上記キャリッジ３１、キャリッジ軸３２及びキャリッジモータ、並びに各搬送ローラ４２及び搬送モータにより、インクジェットヘッド１と記録紙４１とを相対移動させるようにしている。
【００３７】
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の開口の全長は約１２５０μｍに、幅は約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。
【００３８】
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と接続されかつ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と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。
【００３９】
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。
【００４０】
上記インク流路部品７の下面には、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が形成されたステンレス鋼からなるノズル板９が接着固定されている。このノズル板９の下面は、撥水膜９ａで被覆されている。上記各ノズル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おり、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設けられている。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。
【００４１】
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と共に圧力室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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、各圧電素子２３の厚みは８μｍ以下（例えば約３μｍ）に、各個別電極２４の厚みは約０．２μｍに、各中間層２５の厚みは約３μｍにそれぞれ設定されている。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
上記記録装置Ａに用いるインクは、色材と、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を含有している。
【００４７】
上記色材としての染料は、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い。
【００４８】
一方、色材としての顔料は、次のものが好ましい。つまり、黒顔料としては、カーボンブラック表面をジアゾニウム塩で処理したものや、ポリマーをグラフト重合して表面処理したものが好適である。
【００４９】
また、カラー顔料としては、顔料を、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、リグニスルホン酸、ジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、又は脂肪酸エステル等の界面活性剤で処理したものが好ましい。具体的には、シアン顔料では、例えばピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、又はアルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。また、マジェンタ顔料では、例えばピグメントレッド１２２、又はピグメントバイオレット１９等が挙げられる。さらに、イエロー顔料としては、例えばピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１０９、ピグメントイエロー１１０、又はピグメントイエロー１２８等が挙げられる。
【００５０】
上記保湿剤は、グリセリン、１，３−ブタンジオール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。
【００５１】
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、２−ブトキシエタノール等のような、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。
【００５２】
上記水溶性物質は、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４１上で縮重合反応をし、このときに色材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、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る。具体的には、加水分解性シラン化合物や、加水分解性チタン化合物等が一例として挙げられる。この内でも、安定性の観点から、加水分解性シラン化合物が特に好ましい。
【００５３】
また、上記水溶性物質は、アミノ基と４級アンモニウム基とが導入された加水分解性シラン化合物とするのがよい。具体的には、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物及び４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物の混合物と、窒素原子を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とするのがよい。
【００５４】
ここで、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物としては、具体的に以下の「化１」〜「化７」の化合物が一例として挙げられる。尚、これらの化合物は一般に販売されているものであり、容易に入手可能である。
【００５５】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
また、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物としては、具体的に以下の「化８」〜「化１９」の化合物が一例として挙げられる。尚、これらの化合物は一般に販売されているものであり、容易に入手可能である。
【００６３】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
このように、上記実施形態においては、インクジェット記録用インクが、色材と、保湿剤と、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を含有しているため、このインクを用いて記録装置Ａにより記録紙４１に画像を形成した場合には、インク滴が記録紙４１上に付着したときに、保湿剤と浸透剤と水とからなる溶媒がこの記録紙４１内に浸透するようになる。これにより、シラン化合物が縮重合反応してこの縮重合反応したシラン化合物が色材を取り囲むことになり、記録紙４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことが防止される。
【００７６】
そして、本実施形態に係るインクでは、上記シラン化合物に、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入されていることで、耐水性を大幅に向上させることができる。これは、４級アンモニウム基はイオン化されていることから、色材との相互作用が比較的強い。このことにより、上記シラン化合物がインク中において色材の近傍に位置するようになると考えられ、シラン化合物が縮重合反応したときに、色材が確実に取り込まれるものと考えられる。その結果、全ての色材が上記シラン化合物の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られると考えられる。
【００７７】
また、水溶性物質をアミノ基を有するシラン化合物とする従来のインクでは、色材がマジェンタ染料（酸性染料）であるときに、インクの耐水性が大幅に低下してしまったが、本実施形態の如く、シラン化合物に４級アンモニウム基を導入させることによって、色材がマジェンタ染料であるときにも十分な耐水性が得られることになる。尚、色材がマジェンタ染料以外の色の染料や、顔料の場合においても、十分な耐水性が得られることは勿論である。
【００７８】
ここで、上記シラン化合物における、アミノ基と４級アンモニウム基との含有割合は、モル比で１：１〜１：０．０１程度とするのが好ましい。これは、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が、１よりも大きいときには、４級アンモニウム基と色材との相互作用が強いことに起因して、インク中において（インクが記録紙４１に付着する前の状態において）、色材と上記シラン化合物との凝集物が発生してしまう虞があるためである。一方、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比が０．０１よりも小さいときには、耐水性の向上効果が得られない虞があるためである。尚、アミノ基に対する４級アンモニウム基のモル比は、０．１〜０．２程度とするのがより好ましい。こうしたシラン化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基との含有割合は、シラン化合物（有機ケイ素化合物）を生成する際に、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物の量と４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物の量とを調節することによって、任意に設定可能である。
【００７９】
尚、上記実施形態では、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を、アミノ基と４級アンモニウム基とが導入された加水分解性シラン化合物としたが、上記水溶性物質は、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物であってもよい。
【００８０】
この場合でも、インクの耐水性を大幅に向上させることができる。つまり、上述したように、４級アンモニウム基と色材との相互作用が比較的強いことから、インク中において、アミノ基を有するシラン化合物は必ずしも色材の近傍に位置しないが、４級アンモニウム基を有するシラン化合物は色材の近傍に位置するようになると考えられる。このため、水溶性物質の縮重合反応が行われたときには、アミノ基を有するシラン化合物の縮重合物に取り囲まれなかった色材が、４級アンモニウム基を有するシラン化合物の縮重合物に取り囲まれるようになると考えられる。その結果、全ての色材が上記シラン化合物の縮重合物に取り囲まれることとなり、十分な耐水性が得られると考えられる。
【００８１】
このように、水溶性物質を、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物としたときにおいても、インク中における４級アンモニウム基の含有割合が多すぎるときには、上述したように凝集物が発生する虞があるため、インク中におけるアミノ基と４級アンモニウム基との含有割合がモル比で１：１〜１：０．０１程度となるように、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物の量と４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物の量とを調整することが好ましい。
【００８２】
但し、水溶性物質を混合物としたときには、インク中において、色材と４級アンモニウム基を有するシラン化合物との凝集物が発生してしまう可能性は残される。このため、本実施形態のように、水溶性物質をアミノ基と４級アンモニウム基とが導入されたシラン化合物とした方が、凝集物の発生を確実に防止する一方で耐水性も向上させることができ、より好ましい。
【００８３】
また、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質は、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物と、アミノ基と４級アンモニウム基とが導入された加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物であってもよい。
【００８４】
上記実施形態では、加水分解性シラン化合物に、４級アンモニウム基を導入させることとしたが、４級アンモニウム基に限らず、少なくともアミノ基よりも色材との相互作用の強い官能基であれば、どのような官能基であってもよい。例えば、スルホニウム基、ホスホニウム基、イオドニウム基、ジアゼピニウム基等が上げられる。
【００８５】
これは、水溶性物質を混合物とした場合においても同様である。つまり、水溶性物質を、少なくともアミノ基を有する加水分解性シラン化合物と、アミノ基よりも色材との相互作用の強い官能基を有する加水分解性シラン化合物とを成分とする混合物としてもよい。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質として、加水分解性シラン化合物を含有させたが、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。
【００８７】
また、上記実施形態では、インクに浸透剤を含有させたが、浸透剤は本実施形態に係るインクの必須の成分ではない。但し、インクに浸透剤を含有させた方が、インクの溶媒が速やかに記録紙４１内に浸透するようになり、これにより、画像の耐水性をより一層向上させることができる。
【００８８】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００８９】
先ず、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３５種類のインクジェット記録用インクを作製した（実施例１〜実施例３５）。
【００９０】
尚、上記実施例１〜実施例３５の全てにおいて、保湿剤としてグリセリンを含有させた。
【００９１】
また、色材としては、実施例１〜２８、３４，３５においては染料を含有させる一方、実施例２９〜３３においては顔料を含有させた。尚、染料としては、基本的にＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を含有させ、実施例２６〜２８においては異なる色の染料を含有させた。
【００９２】
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、実施例１〜３３においては、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された有機ケイ素化合物（Ａ）とする一方、実施例３４，３５においては、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）及び４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）を成分とする混合物とした。
【００９３】
（実施例１）
実施例１における有機ケイ素化合物（Ａ１）は、次の製法により作成したものである。つまり、冷却器を取り付けた反応容器内に、１２０ｇ（６．６７モル）の水を入れ、これを撹拌しながら、７．７ｇ（０．０２モル）の「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物と、３５ｇ（０．２０モル）の「化８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物と、１６．７ｇ（０．１１モル）のテトラメトキシシランとの混合物を一滴ずつ加えた。その全量滴下後に、反応容器の温度を６０℃に高めて１時間撹拌を続け、その後、反応容器の温度を９０℃に高めた上で、２時間撹拌しながら反応を継続させた。反応後に、生成したメタノールを蒸留により除いた。こうして生成したアミノ基と４級アンモニウム基とが導入された有機ケイ素化合物が、実施例１における有機ケイ素化合物（Ａ１）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．１である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【００９４】
（実施例２）
実施例１において、「化８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化９」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３４．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２における有機ケイ素化合物（Ａ２）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２） …５％
純水 …７８％。
【００９５】
（実施例３）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１０」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４０．０ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例３における有機ケイ素化合物（Ａ３）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ３） …５％
純水 …７８％。
【００９６】
（実施例４）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１１」で表されるアミノ基を有するシラン化合物５０．１ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例４における有機ケイ素化合物（Ａ４）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ４） …５％
純水 …７８％。
【００９７】
（実施例５）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１２」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３４．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例５における有機ケイ素化合物（Ａ５）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ５） …５％
純水 …７８％。
【００９８】
（実施例６）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１３」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３７．３ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例６における有機ケイ素化合物（Ａ６）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ６） …５％
純水 …７８％。
【００９９】
（実施例７）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１４」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４７．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例７における有機ケイ素化合物（Ａ７）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ７） …５％
純水 …７８％。
【０１００】
（実施例８）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１５」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４２．４ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例８における有機ケイ素化合物（Ａ８）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ８） …５％
純水 …７８％。
【０１０１】
（実施例９）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１６」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４０．０ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例９における有機ケイ素化合物（Ａ９）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ９） …５％
純水 …７８％。
【０１０２】
（実施例１０）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１７」で表されるアミノ基を有するシラン化合物４８．８ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１０における有機ケイ素化合物（Ａ１０）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１０） …５％
純水 …７８％。
【０１０３】
（実施例１１）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物３８．４ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１１における有機ケイ素化合物（Ａ１１）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１１） …５％
純水 …７８％。
【０１０４】
（実施例１２）
実施例１において、「化８」で表されるシラン化合物３１．５ｇ（０．１８モル）を、「化１９」で表されるアミノ基を有するシラン化合物５３．７ｇ（０．１８モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１２における有機ケイ素化合物（Ａ１２）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１２） …５％
純水 …７８％。
【０１０５】
（実施例１３）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化２」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物５．４ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１３における有機ケイ素化合物（Ａ１３）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１３） …５％
純水 …７８％。
【０１０６】
（実施例１４）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化３」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物５．７ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１４における有機ケイ素化合物（Ａ１４）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１４） …５％
純水 …７８％。
【０１０７】
（実施例１５）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化４」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物６．０ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１５における有機ケイ素化合物（Ａ１５）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１５） …５％
純水 …７８％。
【０１０８】
（実施例１６）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化５」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．０ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１６における有機ケイ素化合物（Ａ１６）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１６） …５％
純水 …７８％。
【０１０９】
（実施例１７）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化６」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１７における有機ケイ素化合物（Ａ１７）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１７） …５％
純水 …７８％。
【０１１０】
（実施例１８）
実施例１において、「化１」で表されるシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を、「化７」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物８．６ｇ（０．０２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１８における有機ケイ素化合物（Ａ１８）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１８） …５％
純水 …７８％。
【０１１１】
（実施例１９）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を３．９ｇ（０．０１モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例１９における有機ケイ素化合物（Ａ１９）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．０５である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１９） …５％
純水 …７８％。
【０１１２】
（実施例２０）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を０．７７ｇ（０．００２モル）に代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２０における有機ケイ素化合物（Ａ２０）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．０１である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２０） …５％
純水 …７８％。
【０１１３】
（実施例２１）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物７．７ｇ（０．０２モル）を３８．５ｇ（０．１０モル）に、テトラメトキシシラン１６．７ｇ（０．１１モル）を２２．７ｇ（０．１５モル）にそれぞれ代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２１における有機ケイ素化合物（Ａ２１）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：０．５である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２１） …５％
純水 …７８％。
【０１１４】
（実施例２２）
実施例１において、「化１」で表される４級アンモニウム基を有する化合物７．７ｇ（０．０２モル）を７７ｇ（０．２０モル）に、テトラメトキシシラン１６．７ｇ（０．１１モル）を３０．４ｇ（０．２０モル）にそれぞれ代えて、上記の製法により生成したものが、実施例２２における有機ケイ素化合物（Ａ２２）である。尚、有機ケイ素化合物におけるアミノ基と４級アンモニウム基とのモル比は１：１である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ２２） …５％
純水 …７８％。
【０１１５】
（実施例２３）
実施例１のインク組成に対して、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルを５ｇ添加すると共に、純水７８ｇを７３ｇに代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
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（Ａ１） …５％
純水 …７３％。
【０１１６】
（実施例２４）
実施例１のインク組成に対して、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルを１０ｇ添加すると共に、純水７８ｇを６８ｇに代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
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 …１０％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …６８％。
【０１１７】
（実施例２５）
実施例１のインク組成に対して、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルを１５ｇ添加すると共に、純水７８ｇを６３ｇに代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
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 …１５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …６３％。
【０１１８】
（実施例２６）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４に代えた。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１１９】
（実施例２７）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２に代えた。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２０】
（実施例２８）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９に代えた。
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２１】
（実施例２９）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、カーボンブラック（商品名「CAB-O-JETTM-200」：キャボット社製）に代えた。
カーボンブラック …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２２】
（実施例３０）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、カーボンブラック（商品名「CAB-O-JETTM-300」：キャボット社製）に代えた。
カーボンブラック …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２３】
（実施例３１）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、イエロー顔料（商品名「FUJI SP YELLOW 4223」：富士色素社製）に代えた。
イエロー顔料 …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２４】
（実施例３２）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、マジェンタ顔料（商品名「FUJI SP MAGENTA 9338」：富士色素社製）に代えた。
マジェンタ顔料 …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２５】
（実施例３３）
実施例１のインク組成においてＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９を、シアン顔料（商品名「FUJI SP BULE 6403」：富士色素社製）に代えた。
シアン顔料 …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …５％
純水 …７８％。
【０１２６】
（実施例３４）
実施例３４では、上述したように、水溶性物質を、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）及び４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）を成分とする混合物とした。
【０１２７】
この内、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）は、次の製法により作成したものである。つまり、冷却器を取り付けた反応容器内に、１２０ｇ（６．６７モル）の水を入れ、これを撹拌しながら、３５ｇ（０．２０モル）の「化８」で表されるアミノ基を有するシラン化合物と、１５．２ｇ（０．１０モル）のテトラメトキシシランとの混合物を一滴ずつ加えた。その全量滴下後に、反応容器の温度を６０℃に高めて１時間撹拌を続け、その後、反応容器の温度を９０℃に高めた上で、２時間撹拌しながら反応を継続させた。反応後に、生成したメタノールを蒸留により除いた。こうして生成したものが、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）である。
【０１２８】
また、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）は、次の製法により作成したものである。つまり、冷却器を取り付けた反応容器内に１２０ｇ（６．６７モル）の水を入れ、これを撹拌しながら、７７ｇ（０．２０モル）の「化１」で表される４級アンモニウム基を有するシラン化合物と、１５．２ｇ（０．１０モル）のテトラメトキシシランとの混合物を一滴ずつ加えた。その全量滴下後に、反応容器の温度を６０℃に高めて１時間撹拌を続け、その後、反応容器の温度を９０℃に高めた上で２時間撹拌しながら反応を継続させた。反応後に、生成したメタノールを蒸留により除いた。こうして生成したものが、実施例３４における４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｂ） …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …０．５％
純水 …７７．５％
アミノ基と４級アンモニウム基とのモル比 …１：０．１。
【０１２９】
（実施例３５）
実施例３４のインク組成に対して、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）と、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）との含有比率を変更した。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｂ） …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …０．１％
純水 …７７．９％
アミノ基と４級アンモニウム基とのモル比 …１：０．０２。
【０１３０】
続いて、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２種類のインクを作製した（比較例１及び比較例２）。尚、比較例１は、有機ケイ素化合物として、アミノ基を有する有機ケイ素化合物（Ｂ）を含有させたものであり、比較例２は、有機ケイ素化合物として、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物（Ｃ）を含有させたものである。
【０１３１】
（比較例１）
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｂ） …５％
純水 …７８％
（比較例２）
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ …５％
グリセリン …７％
ジエチレングリコール …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …５％
純水 …７８％。
【０１３２】
次に、上記各実施例１〜３５及び各比較例１，２のインクによる耐水試験を行った。この耐水試験に用いた印字サンプルは、上記の各インクを用いて、市販のプリンタ（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１５ｍｍ角のベタ印字を行ったものである。
【０１３３】
耐水試験は、上記各印字サンプルの印字面を下にして、蒸留水に５分間浸漬することにより行った。耐水性の評価は、ＯＤ（Optical Density）値（印字濃度）によって行うこととし、浸漬前に測定した各印字サンプルのＯＤ値と、浸漬後、３０分間自然乾燥させた後に測定した各印字サンプルのＯＤ値との比を、耐水性（％）とした。尚、ＯＤ値はマクベス濃度計により測定した。表１に、耐水試験の結果を示す。
【０１３４】
【表１】
表１より、実施例１〜３５の各インクは、耐水性が９０％以上であるのに対し、比較例１のインクは、耐水性が９０％以下であった。尚、有機ケイ素化合物を含有しないインクでは、耐水性は６０〜７０％程度である。この結果から、各実施例のインクでは十分な耐水性が得られることが判る。特に、従来のインク（比較例１のインク）では耐水性が低下したマジェンタ染料のインクにおいても、十分な耐水性が得られている。
【０１３６】
また、比較例２のインクは、インク中に凝集物が発生してしまい、耐水性の評価が不可能であった。従って、４級アンモニウム基を有する有機ケイ素化合物のみを含有させたインクは、不適当であることが判る。
【０１３７】
次に、上記実施例１〜３５及び比較例１，２の各インクを用いて、市販のプリンターで普通紙（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、画像のにじみ程度を調べた。
【０１３８】
この結果、比較例１のインクで形成した画像では、染料が流れ出て画像全体ににじみが観察された。これに対して、各実施例のインクで形成した画像では、色材が流れ出すことがなく、また、画像のにじみもほとんど観察されなかった。
【０１３９】
従って、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクにおいて、上記水溶性物質をアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物とする、または、上記水溶性物質をアミノ基を有する化合物及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物とすることによって、画像の耐水性を飛躍的に向上することができることが判る。
【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】
１ インクジェットヘッド
１４ ノズル
２１ 圧電アクチュエータ
２３ 圧電素子
３５ インクカートリッジ
４１ 記録紙（記録媒体）
Ａ インクジェット式記録装置
Claims (12)
- 色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクであって、
上記水溶性物質は、アミノ基を有する化合物、及び４級アンモニウム基を有する化合物を成分とする混合物である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクであって、
上記水溶性物質は、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクであって、
上記水溶性物質は、アミノ基を有する化合物、４級アンモニウム基を有する化合物、並びにアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された化合物を成分とする混合物である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 請求項１において、
水溶性物質は、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物、及び４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物を成分とする混合物である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 請求項２において、
水溶性物質は、アミノ基及び４級アンモニウム基が導入された加水分解性シラン化合物である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 請求項３において、
水溶性物質は、アミノ基を有する加水分解性シラン化合物、４級アンモニウム基を有する加水分解性シラン化合物、並びにアミノ基及び４級アンモニウム基が導入された加水分解性シラン化合物を成分とする混合物である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
浸透剤を含有している
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクであって、
上記水溶性物質は、アミノ基、及び該アミノ基よりも上記色材との相互作用の強い基を含有する物質である
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを備えたインクカートリッジであって、
上記水溶性物質は、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質である
ことを特徴とするインクカートリッジ。 - 請求項９において、
インクは、浸透剤を含有している
ことを特徴とするインクカートリッジ。 - 色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを備え、該インクを記録媒体に吐出して記録を行う記録装置であって、
上記水溶性物質は、アミノ基及び４級アンモニウム基を含有する物質である
ことを特徴とする記録装置。 - 請求項１１において、
インクは、浸透剤を含有している
ことを特徴とする記録装置。
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