JP4911834B2 - Ink jet recording ink, ink jet recording method, and ink jet recording ink cartridge - Google Patents

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関し、さらに詳しくはインクと接する部材の少なくとも一部がガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインク及びインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は本体が小型で価格が安く、低ランニングコスト、低騒音といった利点から急速に普及しており、電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンタ用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコート普通紙に印字可能なインクジェットプリンタも市場に投入されるようになった。また、微細加工のしやすさ、加工精度、プロセス等からガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物を使用したインクジェットプリンタがある。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタに用いられるインクとしては、一般に溶媒に分散または溶解する着色剤および湿潤剤―多価アルコールまたはそのエーテル類―と溶媒より構成され、必要に応じて浸透剤、防カビ剤、防腐剤、分散剤等を含有するが、このインクを上記のガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物を使用したインクジェットプリンタに充填し長時間使用あるいは放置すると、インクに接しているガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物が溶出する。
【０００４】
そのためインクジェットプリンタの設計精度が落ち、インク滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化し画像品質を低下させたり、最悪の場合は吐出不良が発生する。また接合部でのガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物の溶出により接合強度が低下し、吐出不良や最悪の場合、接合部が剥がれて故障する。特に液室部材がガラスまたはシリコンやシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタでは、精密さが要求される液室の寸法精度が落ちるため、上述した問題が顕著に発生する。また流体抵抗部がガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物で構成されるインクジェットプリンタでは、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出により流体抵抗が変化してしまいインク滴の大きさやインク滴の吐出速度の変化が顕著に起こり画像品質を低下させたり、最悪の場合は吐出不良が発生する。また振動板がガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタでは、振動板の厚さが減少するためインク滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化したり吐出不良が発生するため画像品質を低下させたり、最終的には振動板が薄くなるため振動に耐えられず破損する。さらにノズルがガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物で構成されるインクジェットプリンタでは、ノズルの径が大きくなるため、インク滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化したり吐出不良が発生するため画像品質を低下させる。
【０００５】
一方、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物が溶出したインクでは、着色剤の溶解あるいは分散安定性が低下し着色剤が析出して目詰まり等を引き起こす。また、溶出してきたガラスまたはシリコン、シリコン酸化物自体も水等の溶媒の蒸発によって過飽和状態となってノズル表面等で析出し目詰まりを引き起こす。
【０００６】
現状ではこれら問題が解決されていないため、例えばあらかじめ充填されているインクが無くなったときに一緒にヘッドも交換するなど比較的短期間しか使用することができなかった。
【０００７】
これらを解決するためインクジェットプリンタとしては、特開平５−１５５０２３号公報、ＷＯ９８−４２５１３号公報等にあるようにガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物の上にＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ等の無機物や有機物の層を設けて防止する方法がある。これは、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出を防止する効果はあるものもあるが、製造で工程が増えるため多大なコストがかかり、非常に高価なインクジェットプリンタとなってしまう。またこれらの膜は、ピンホールが発生しやすく均一に形成することは困難であり、膜に欠陥が生じることが多い。またヘッドの方式や構造によっては、膜の形成自体を工程に取り入れることができない場合もある。
【０００８】
インクとしては、特開平９−１２３４３７号公報でインク中に尿素を添加することで、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物が溶出してもインク中に安定して溶解させ析出を防止する方法が提案されているがガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出そのものを防止する効果はないため、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物を精度の求められる部分に使用することはできない。
【０００９】
そのためガラスまたはシリコンあるいは熱酸化等で比較的容易に膜を形成できるシリコン酸化物でも溶出しないインクが要求される。
特公平７−５１６８７号公報ではナトリウムイオンの含有量が規定されたインクがある。また特開平５−３３１３９１号公報ではナトリウム、カリウムの含有量が規定されており、同様に特開平８−３３３５４２号公報、特開平９−２５４４１号公報ではそれぞれナトリウム、カリウムの含有量が規定されたインクがある。
【００１０】
また本出願人は特許２０８５１６３号公報でインク中に染料と第四級ホスホニウムイオンを含有するインクを提案しており、特許第１６７７６４２号公報でインク中に特定の染料とそのカウンターイオンとして第四級アンモニウムを含有するインクを提案している。これらは目詰まりやコゲーション、保存安定性等の課題に対し提案されているが、インクと接するガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出の防止について十分に検討されていなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、インクと接する部材の少なくとも一部がガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインクジェット記録用インクとして、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出を防止することにより、インク滴の大きさやインク滴の吐出速度の変化、吐出不良を防止し、かつ、インクの分散または溶解安定性の優れたインクジェット記録用インクを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究の結果、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出を防止するには、インク中に含有される全てのアルカリ金属の含有量の合計を管理することで、はじめてそれが可能となることを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明によれば、第一に、請求項１では、インクと接する部材の少なくとも一部がガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインクであって、インク中のアルカリ金属の含有量の合計が７００ｐｐｍ以下で、かつ、下記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンをインク中に含まれるアニオン性化合物の当量に対し３０％以上含むことを特徴とするインクジェット記録用インクが提供される。
【００１３】
【化６】

（式Ａにおいて、Ｒ₁〜Ｒ₄は水素、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す。）
【００１４】
第二に、請求項２では、上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｂで示される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が提供される。
【００１５】
【化７】

【００１６】
第三に、請求項３では上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｃで示される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が提供される。
【００１７】
【化８】

【００１８】
第四に、請求項４では、上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｄで示される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が提供される。
【００１９】
【化９】

【００２０】
第五に、請求項５では上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｅで示される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が提供される。
【００２１】
【化１０】

【００２２】
第六に、請求項６では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの液室部材がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【００２３】
第七に、請求項７では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの流体抵抗部がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【００２４】
第八に、請求項８では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの振動板がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【００２５】
第九に、請求項９では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドのノズルがガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【００２６】
第十に、請求項１０では、インクを収容したインク収容部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００２７】
第十一に、請求項１１では、インクを収容したインク収容部と、インク液滴を吐出させるための記録ヘッド部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００２８】
第十二に、請求項１２では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、液室部材が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００２９】
第十三に、請求項１３では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、流体抵抗部が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００３０】
第十四に、請求項１４では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、振動板が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００３１】
第十五に、請求項１５では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、ノズルが単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明でいうアルカリ金属とは周期表１族の金属で、具体的にはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムである。ただしフランシウムは、計算上では地球上の地殻２０ｋｍに全体として数百グラム存在するだけであり地球上に極く僅かしか存在しないため、ほとんどゼロと考えて良いので、実際はフランシウムを除いたアルカリ金属の合計の含有量を管理すれば良い。
【００３３】
また、本発明で用いられるガラスは、通常のいかなるガラスを用いても良いがホウ珪酸系ガラス、石英ガラスが好ましい。他の材料とで構成されるヘッドに用いる場合は線膨張係数が近似するガラスを用いることが好ましく、例えばシリコンとで構成されるヘッドであるならば、パイレックスガラス＃７７４０、コーニングコート７９１３、コーニングコート７０５２、コーニングコート７０５６等が挙げられる。
【００３４】
インク中のアルカリ金属は、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物中に進入し拡散するためシリコンを溶出させ続けてしまう働きがあると考えられる。このようなガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出は、インク中のアルカリ金属の含有量の合計を７００ｐｐｍ以下、好ましくは１５０ｐｐｍ以下、更に好ましくは５０ｐｐｍ以下にし、かつインク中に含まれるアニオン性化合物の当量に対し、３０％以上、より好ましくは５０％以上の式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを含むことで問題とならないレベルまで抑制できる。
【００３５】
インク中の式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンは、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物の表面に吸着し留まるため、継続したガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出は行われず、溶出を防止する働きがあると考えられる。
なお、本発明においてイオンがすべて上記式Ａの化合物である必要はなく、他のイオンと混合することもできる。
【００３６】
式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンのなかでも式Ｂ、式Ｃ、式Ｄ、式Ｅで示される化合物はガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出防止効果が特に高く、着色剤の分散または溶解安定性に優れ、インクジェット記録用インクに求められる他の品質も満足するため、更に好ましい。
【００３７】
式Ｂ、式Ｃ、式Ｄ、式Ｅで示される化合物以外にも式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンとして、具体的には下表１に示すものをあげることができる。もちろんこれらに限定されるものではない。これらの中から、インクジェット記録用インクに求められる他の品質を満足し、毒性等の副作用の無い範囲であれば、一種または複数種を添加することができる。中でも１分子イオン中の炭素数が４〜１２であることが好ましい。炭素数が１２より大きくなると、水などの溶媒に対する溶解性が低下し、印字休止中や連続印字中に目詰まりを生じたりインクの保存中にインクの分離、沈殿発生を生じる傾向が強くなるといった副作用が生じる傾向が強くなる。
【００３８】
【表１】

【００３９】
本発明は上述したようにアルカリ金属の含有量を規定するものであるが、インクに添加する着色剤や浸透剤、分散剤、界面活性剤等のアニオン性化合物がナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩の型で入手される場合、添加量によってはそのまま使用するとアルカリ金属の含有量が規定量以上になってしまう場合がある。この場合、アルカリ金属塩以外のイオンに少なくとも一部を替えることでアルカリ金属の含有量を規定量以下にすることができる。
【００４０】
その方法としては、イオン交換樹脂による方法、ナトリウムなどのアルカリ金属塩の溶液に所望のイオン好ましくは式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを含有する塩を加えて析出させる塩析法が直接イオンを交換する方法として挙げられる。一旦ナトリウムなどのアルカリ金属の塩を遊離酸とする方法は、イオン交換樹脂で処理する方法の他に、アニオン性化合物またはその溶液に強酸を加えて、溶媒抽出、残留、ろ過などにより分離する方法が挙げられる。
【００４１】
アニオン性化合物がアルカリ金属以外の型で得られる場合には、そのまま使用することができる。また前述した方法でイオンの少なくとも一部を式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンに替えて使用することもできる。
【００４２】
また、アニオン性化合物が遊離酸の型で得られる場合には、本発明のアルカリ金属の含有量以下とするために、遊離酸のアニオン性化合物またはその溶液に少なくとも一部をアルカリ金属以外のイオン、好ましくは式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを添加することにより本発明のインクを得ることができる。
【００４３】
このようにアニオン性化合物が遊離酸の型で入手できる場合には、インク調合時に遊離酸型の化合物をアルカリ金属以外の塩に替える必要が無く、遊離酸型のアニオン性化合物にアルカリ金属以外のイオン、好ましくはインク中の遊離酸型のアニオン性化合物の当量に対して３０％以上より好ましくは５０％以上の式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを加えることによりインクのｐＨ値を６．０以上に調整することにより、上記カウンターカチオンを持つアニオン性化合物がインクに含有されるので、特にインクを製造するまでに要する作業が簡略となり、得られるインクを安価なものとすることができ、しかも極めて容易にガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出を防止することができるので好ましい。
【００４４】
イオンが式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンである場合には、置換または置換されたアルキル基を有し、１分子イオン中の炭素数が４〜１２であることが好ましい。炭素数が１２より大きくなると、水などの溶媒に対する溶解性が低下し、印字休止中や連続印字中に目詰まりを生じたりインクの保存中にインクの分離、沈殿発生を生じる傾向が強くなるといった副作用が生じる傾向が強くなる。
【００４５】
本発明のインク記録液の溶媒としては、水が主成分として使用されることが多いが、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するため、またインクの溶解安定性を向上させるため等の目的で水溶性有機溶媒を使用することができる。
すなわち、水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコーノレ、ポリプロピレングリコール、１，５ペンタンジオール、１，６へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチローラクトン等を用いることができる。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複数混合して使用することができる。
【００４６】
これらの中で特に好ましいものはジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることによりインクの乾燥による目詰まりすなわち水分蒸発による噴射特性不良の防止、及び本発明のインクの溶解安定性向上する上で優れた効果が得られる。
【００４７】
本発明の用いられる着色材としては、そのまま、あるいは上述した方法などでアルカリ金属を減らして本発明で示すインク中のアルカリ金属の含有量を満たすものであればいずれも使用することができる。
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料および食用染料として、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド １，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９，２９，４５，９２，２４９
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １，２，７，２４，２６，９４
Ｃ．Ｉ．フードイエロー ３，４
Ｃ．Ｉ．フードレッド ７，９，１４
Ｃ．Ｉ．フードブラック １，２
直接性染料として、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２，１４４
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５，２２７
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ ２６，２９，６２，１０２
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９８，１６３，１６５，１９９，２０２
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック １９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８，１７１
塩基性染料として、
Ｃ．Ｉ．べーシックイエロー １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，６４，６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２
Ｃ．Ｉ．べーシックブルー １，３，５，７，９，２１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック ２，８
反応性染料として、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック ３，４，７，１１，１２，１７
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー １，５，１１，１３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５１，５５，６５，６７
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー １，２，７，１４，１５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５
等が使用でき、特に酸性染料および直接性染料が好ましく用いることができる。
【００４８】
また、インクジェット用で新たに開発された染料ももちろん用いることができる。例えば、アビシャ製のＰｒｏｊｅｔ Ｆａｓｔ Ｂ１ａｃｋ２， Ｐｒｏｊｅｔ Ｆａｓｔ Ｍａｇｅｎｔａ２， Ｐｒｏｊｅｔ Ｆａｓｔ Ｙｅｌ１ｏｗ２， Ｐｒｏｊｅｔ Ｆａｓｔ Ｃｙａｎ２（登録商品名）が挙げられる。
【００４９】
顔料としては、無機顔料として、酸化チタン及び酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。インク組成物中の着色剤としての顔料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％程度である。
【００５０】
本発明において好ましく用いられる顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。
【００５１】
その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであっても良い。
【００５２】
本発明の好ましい態様によれば、インク中の顔料は平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。ここでいう平均粒径とは、体積累積パーセント５０％の値をさす。体積累積パーセント５０％の値を測定するには、例えば、インク中のブラウン運動を行っている粒子にレーザー光を照射し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）の振動数（光の周波数）の変化量から粒子径を求める動的光散乱法（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を用いることができる。
【００５３】
顔料分散剤としては、そのまま、または上述した方法などでアルカリ金属を減らすことで本発明で示すインク中のアルカリ金属の含有量を満たすものであればいずれも使用することができる。
顔料は分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液として記録液に添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる公知の分散剤を使用することができる。
高分子分散剤として例えば以下のものが挙げられる。
親水性高分子として、天然系ではアラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ロー力ストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子、半合成系ではメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸ブロピレングリコールエステル等の海藻系高分子、純合成系ではポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００５４】
これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０００〜１５，０００である。
高分子分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で単独または二種以上を適宣添加されて良い。顔料と分散剤との比としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００５５】
また、水溶性界面活性剤を顔料分散剤として使用することも可能である。この場合、この使用量に対するインク粘度の上昇が高分子分散剤を使用した場合よりも小さく、インクジェット記録法に用いたときに良好な吐出特性の顔料インクを得やすい。
【００５６】
顔料分散剤として使用する水溶性界面活性剤の具体例として、例えばアニオン界面活性剤としてはアルキルアリルまたはアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等がある。
【００５７】
カチオン界面活性剤としてはアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等がある。
【００５８】
ノニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等がある。
【００５９】
両性界面活性剤としてはイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等がある。
【００６０】
分散剤としての界面活性剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で単独または二種以上を適宣添加されて良い。
【００６１】
本発明のインクには上記着色剤、溶媒の他に従来知られている添加剤を加えることができる。これらもそのままあるいは上述した方法などでアルカリ金属を減らして本発明で示すインク中のアルカリ金属の含有量を満たすものであればいずれも使用することができる。
例えば、インクの表面張力を調整する目的で浸透剤を添加することができ、このような浸透剤としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、などの多価アルコール類、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられる。
【００６２】
さらに、インクには記録液の表面張力を調整して被記録材に対する浸透性を改良し、またインクジェットプリンタのヘッド部材に対する記録液の濡れ性を向上させることにより記録液の吐出安定性を改良する等の目的で界面活性剤を添加することができる。
例えばアニオン界面活性剤としてはアルキルアリルまたはアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等がある。
カチオン界面活性剤としてはアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等がある。
ノニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等がある。
両性界面活性剤としてはイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等がある。
【００６３】
インク組成物中でのこれら界面活性剤の添加量は０．０１重量％〜５．０重量％であり、好ましくは０．５重量％〜３重量％である。０．０１重量％未満では添加した効果は無く、５．０重量％より多い添加では記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題がある
前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。
【００６４】
防腐防黴剤としては安息香酸ナトリウム、ぺンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム等があり、なかでも本発明のアルカリ金属の含有量を達成するためには１，２−ジベンジイソチアゾリン−３−オン（アビシャ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、三愛石油社のサンパックＡＰ）を使用することが特に好ましい。
【００６５】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを所望の値に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。なかでも本発明のアルカリ金属の含有量を達成するためにはジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物等を使用することが特に好ましい。
【００６６】
その他目的に応じて防錆剤、水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤等を添加することもできる。
【００６７】
本発明の記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるための記録ヘッドとを有する記録ユニットを備えたインクジェット記録装置を添付図面を参照して説明するが、以下は構成例のひとつに過ぎず、本発明になんら限定を加えるものではない。
【００６８】
図１は本発明の記録液を収容した記録液収容部を備えたインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の機構部の概略正面図である。
このインクジェット記録装置の機構部は、両側の側板１、２間に主支持ガイドロッド３及び従支持ガイドロッド４を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド３及び従支持ガイドロッド４でキャリッジユニット５を主走査方向に摺動自在に支持している。キャリッジユニット５には、それぞれイエロー（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する４個のヘッド６を、その吐出面（ノズル面）６ａを下方に向けて搭載し、またキャリッジユニット５のヘッド６の上側には４個のヘッド６に各々インクを供給するための各色のインク供給体である４個のインクカートリッジ７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋを交換可能に搭載している。
そして、キャリッジユニット５は主走査モータ８で回転される駆動プーリ（駆動タイミングプーリ）９と従動プーリ（アイドラプーリ）１０との間に張装したタイミングベルト１１に連結して、主走査モータ８を駆動制御することによってキャリッジ５、即ち４個のヘッド６を主走査方向に移動するようにしている。
【００６９】
また、側板１、２をつなぐ底板１２上にサブフレーム１３、１４を立設し、このサブフレーム１３、１４間に用紙１６を主走査方向と直交する副走査方向に送るための搬送ローラ１５を回転自在に保持している。そして、サブフレーム１４側方に副走査モータ１７を配設し、この副走査モータ１７の回転を搬送ローラ１５に伝達するために、副走査モータ１７の回転軸に固定したギヤ１８と搬送ローラ１５の軸に固定したギヤ１９とを備えている。
【００７０】
さらに、側板１とサブフレーム１２との間には、ヘッド６の信頼性維持回復機構（以下、「サブシステム」という。）２１を配置している。サブシステム２１は、各ヘッド６の吐出面をキャッピングする４個のキャップ手段２２をホルダ２３で保持し、このホルダ２３をリンク部材２４で揺動可能に保持して、キャリッジユニット５の主走査方向の移動でホルダ２３に設けた係合部２５にキャリッジユニット５が当接することで、キャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフトアップしてキャップ手段２２でインクジェットヘッド６の吐出面６ａをキャッピングし、キャリッジユニット５が印写領域側へ移動することで、キャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフトダウンしてキャップ手段２２がインクジェットヘッド６の吐出面６ａから離れるようにしている。
【００７１】
なお、キャップ手段２２は、それぞれ吸引チューブ２６を介して吸引ポンプ２７に接続すると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及び大気開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポンプ２７は吸引した廃液をドレインチューブ等を介して図示しない廃液貯留槽に排出する。
さらに、ホルダ２３の側方には、インクジェットヘッド６の吐出面６ａをワイピングする繊維部材、発泡部材或いはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード２８をブレードアーム２９に取付け、このブレードアーム２９は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるようにしている。
【００７２】
次に、インクカートリッジ７について図２、図３を参照して説明する。ここで、図２は記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図、図３はインクカートリッジの正断面図である。
インクカートリッジ７は、図３に示すように、カートリッジ本体４１内に所要の色のインクを吸収させたインク吸収体４２を収容してなる。カートリッジ本体４１は、上部に広い開口を有するケース４３の上部開口に上蓋部材４４を接着または溶着して形成したものであり、例えば樹脂成型品からなる。また、インク吸収体４２は、ウレタンフォーム体等の多孔質体からなり、カートリッジ本体４１内に圧縮して挿入した後、インクを吸収させている。
カートリッジ本体４１のケース４３底部には記録ヘッド６へインクを供給するためのインク供給口４５を形成し、このインク供給口４５内周面にはシールリング４６を嵌着している。また、上蓋部材４４には大気開放口４７を形成している。
そして、カートリッジ本体４１には、装填前の状態で、インク供給口４５を塞ぐと共に装填時や輸送時などのカートリッジ取扱い時、或いは真空包装時による幅広側壁に係る圧力でケース４３が圧縮変形されて内部のインクが漏洩することを防止するため、キャップ部材５０を装着している。
【００７３】
また、大気開放口４７は、図２に示すように、酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ²以上のフィルム状シール部材５５を上蓋部材４４に貼着してシールしている。このシール部材５５は大気開放口４７と共にその周囲に形成した複数本の溝４８をもシールする大きさにしている。このように大気開放口４７を酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ²以上のシール部材５５でシールすることで、インクカートリッジ７を透気性のないアルミラミネートフィルム等の包装部材を用いて減圧状態で包装することにより、インク充填時やインク吸収体４２とカートリッジ本体４１との間に生じる空間Ａ（図３参照）にある大気のためにインク中に気体が溶存したときでも、シール部材５５を介してインク中の空気が真空度の高いカートリッジ本体４１外の包装部材との間の空間に排出され、インクの脱気度が向上する。
【００７４】
また、図４には、本発明の記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるためのヘッド部を備えた記録ユニットの構成例を示し、説明する。すなわち、記録ユニット３０は、シリアルタイプのものであり、インクジェットヘッド６と、このインクジェットヘッド６に供給される記録液を収容するインクタンク４１と、このインクタンク４１内を密閉する蓋部材とで主要部が構成される。インクジェットヘッド６には、記録液を吐出するための多数のノズル３２が形成されている。記録液はインクタンク４１から、図示しないインク供給管を介して、やはり図示しない共通液室へと導かれ、電極３１より入力される記録装置本体からの電気信号に応じて、ノズル３２より吐出される。このようなタイプの記録ユニットは、構成上、安価に製造できるタイプのヘッド、いわゆるサーマル方式、バブル方式と呼ばれる、熱エネルギーを駆動の動力源とするヘッドに良く用いられる構造である。
【００７５】
インク滴を吐出させるためのヘッド部について、図５に構成例を示し説明する。図５は静電方式のヘッド部全体の断面側面図である。
この構成例のヘッドは２枚のシリコンの単結晶基板１０１、１０２（１０２ａ及び１０２ｂ）、１枚のガラス基板１０３を重ねて接合した積層構造のものである。シリコンの単結晶基板の使用は、インクを吐出させるための薄い振動板（数μｍ程度の厚さ）をエッチングで作製する際に加工上好適であり、また、数μｍ程度のギャップを高精度に後述する陽極接合で形成する際にも好都合な材料である。さらにまた、静電気力を働かせて振動板を振動させる際には、電極に電圧を印加して静電気力を発生させる必要性があるが、シリコンは半導体であり、低抵抗とすることができるため、振動板側の電極の代用をすることができ、振動板側に個別に電極を設ける必要性がない等の利点を有する。
その中間の第１基板１０１は、底壁を振動板１０５とする液室１０６を構成する凹部と、凹部の後部に設けられた流体抵抗部７を構成するインク流入口のための細溝と、液室１０６にインクを供給するための共通のインクキャビティ１０８を構成する凹部を有する。
【００７６】
次に、第１基板１０１の下面に接合される下側の第２基板１０２は１０２ｂの単結晶シリコン基板上に１０２ａのシリコン酸化膜を設けたものである。前記第１基板１０２ａには振動板１０５とほぼ同じ形状の電極１２１が形成される。電極１２１は（電極）端子部１２３を有し、電極の（電極）端子部１２３を除き、電極１２１及び電極のリード部全体を絶縁膜１２２で被覆している。尚、第２基板はシリコン以外にも例えばパイレックスガラス等を使用したものも知られている。
【００７７】
次に、第１基板１０１の上面に接合される上側の第３基板１０３によって、前記ノズル孔１４１、インク吐出室１０６、流体抵抗部１０７及びインクキャビティ１０８が構成される。そして基板１０３にはインクキャビティ１０８に連通するインク供給口１３１を穿設する。インク供給口１３１は図示しない接続パイプ及びチューブを介して図示しないインクカートリッジに接続される。第３基板はガラス以外にも、例えばニッケル、プラスチック、ステンレス、シリコン等を使用したものも知られている。
【００７８】
上記のようにして構成された静電気力を利用する構成例のインクジェットヘッドでは、電極１２１に発振回路１４２より正のパルス電圧を印加すると、電極１２１の表面がプラス電位に帯電し、対応する振動板１０５の下面がマイナス電位に帯電して、振動板１０５が静電気の吸引作用により下方へ撓む。
次に、電極１２１へのパルス電圧の印加をＯＦＦすると、撓んだ振動板１０５が復元するため、液室１０６内の圧力が急激に上昇し、ノズル孔１０４よりインク液滴１４１が形成され、図示しない受像体に向けてインク吐出が行われる。そして、さらに、振動板１０５が再び下方へ撓むことにより、インクがインクキャビティ１０８より流体抵抗部１０７を通じて液室１０６内に補給される。発振回路１４２には、上記のようにパルス電圧をＯＮ／ＯＦＦさせるものや交流電源等が用いられる。記録にあたっては、それぞれのノズル孔１０４の電極１２１に印加すべき電気パルスを制御して行う。
【００７９】
本発明のインクは、上記の構成例のようなプリンタに使用されるガラス及びシリコン、シリコン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障といった問題を防止し、またインクへのシリコン溶出による目詰まりを防止することができる。
【００８０】
【実施例】
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、特に記載の無い限り添加比率は有効成分の重量％を指す。
【００８１】
実施例１
下記式のブラック染料 ３％
【化１１】

グリセリン ５％
エチレングリコール ２０％
ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸
（アニオン界面活性剤） １．０％
サンパックＡＰ（三愛石油製防かび剤） ０．４％
イオン交換水 残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｂ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し７０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１５ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．５であった。
このインクを前記した図５に示す構成のヘッドを搭載したプリンタを用いて印字試験を実施し、信頼性試験を行った。尚、図５の構成のヘッドは、下記の条件で作製したものを用いた。
第１基板１０１は両面研磨された（１１０）面方位のｐ型単結晶シリコンウェハ、第２基板は両面研磨された（１００）面方位のｐ型単結晶シリコンウェハ１０２ｂと熱酸化膜１０２ａからなり、これら基板をマスク及びアルカリ液による異方性エッチングを施すことにより図５に示したように液室１０６、流体抵抗部１０７及びインクキャビティ１０８等に相当する各凹部を形成し、更に電極１２１、電極リード部、電極端子１２３、絶縁膜１２２を形成した。振動板１０５の厚さは２０μｍで、熱酸化処理によりシリコン酸化物の膜を１０００Å設けた。
さらに、図５のように第１基板１０１の上側に、パイレックスガラスにノズル孔１０４、インク供給口１３１等を形成し、第３基板１０３を接合し、発振回路１４２等を図のように接続して電極端子１２３に正のパルス電圧を印加して印字した。
よってインクと接する面は、振動板が１１０面の上に熱酸化処理によりシリコン酸化物の膜を１０００Å設けた面、液室が１００面、１１０面及び１１１面のシリコン、ノズルがパイレックスガラス、流体抵抗部が１００面、１１０面のシリコンからなる。
また、プリンタの印字条件と印字試験方法は下記の通りである。
駆動周波数：１２ＫＨｚ
駆動電圧：２３ｖ
ノズル直径：３０μｍ
液滴体積：３０ｐｌ／ｄｏｔ
ノズル数：４８ノズル
ドット密度：６００ｄｐｉ
試験１（Ｔ１）初期印字試験
市販のコピー用紙３種、ボンド紙３種上に印字を行い、画像の特性を調べた。
試験２（Ｔ２）信頼性試験（印字休止後印字試験、接液性）
上記プリンタにインクを充填したまま５０℃、６０％ＲＨの環境下に１か月間プリンタを放置した後、印字を行い正常な印字が可能か否かを試験した。また、ガラス及びシリコンの厚さ変化量及び酸化膜の膜厚変化量を測定した。尚、ガラス及びシリコンの厚さ変化量は、接液した後のインクをプラズマ発光分光分析により分析し、インク中のシリコン濃度とそれぞれの材料の密度から換算して求めた。
初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．３以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１９μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１７μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８２】
比較例１
実施例１のインク処方において、（式Ｂ）の化合物の代わりに水酸化リチウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し７０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は９５０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．９であった。
このインクを実施例１と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例１と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために９／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１１．３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約６．１μｍ、１１０面が約３．５μｍ、１１１面が約０．６４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００８３】
実施例２
下記式のシアン染料 ３％
【化１２】

グリセリン １０％
ジエチレングリコール １０％
サーフィノール４６５（アセチレンアルコールの
エチレンオキサイド添加物；信越化学工業社製）
（ノニオン界面活性剤） １．０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル ３％
プロキセルＣＲＬ（アビシャ社製防かび剤） ０．４％
イオン交換水 残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｃ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し１７０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１１ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．０であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．１以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１９μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１４μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８４】
比較例２
実施例２のインク処方において、（式Ｃ）の化合物の代わりに水酸化ナトリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し１３０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１３１０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は１０．２であった。
このインクを実施例２と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例２と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために２６／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１３．２μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約７．７μｍ、１１０面が約５．０μｍ、１１１面が約０．７２μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、６／４８の振動板が、薄くなったために振動に耐えられず破損していた。
【００８５】
実施例３
下記式のイエロー染料 ２％
【化１３】

グリセリン ３％
トリエチレングリコール １０％
下記式のジアルキルスルホ琥珀酸塩
（アニオン界面活性剤） １．０％
【化１４】

２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２％
プロキセルＢＮＤ（アビシャ社製防かび剤） ０．４％
イオン交換水 残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｄ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％、（式Ｅ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は３７ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．９であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度０．９以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．２２μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１６μｍ、１１０面が約０．０７μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８６】
比較例３
実施例３のインク処方において、（式Ｄ）の化合物、（式Ｅ）の化合物の代わりに水酸化カリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％、水酸化リチウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１０１０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．６であった。
このインクを実施例３と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例３と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために１６／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は９．９μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約６．４μｍ、１１０面が約３．４μｍ、１１１面が約０．５８μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００８７】
実施例４
下記式のマゼンタ染料 ２．５％
【化１５】

ジエチレングリコール ２０％
ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸
（アニオン界面活性剤） ０．３％
２−ピロリドン ２％
プロキセルＧＸＬ（アビシャ社製防かび剤） ０．４％
イオン交換水 残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｂ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％、水酸化ナトリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し６５％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は５４０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は１０．２であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．１以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．３３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．２９μｍ、１１０面が約０．１０μｍ、１１１面が約０．０８μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約５Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８８】
比較例４
実施例４のインク処方において、（式Ｂ）の化合物の代わりに水酸化ナトリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％（合計１０５％）添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は８１０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は１０．４であった。
このインクを実施例４と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例４と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために７／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は９．４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約５．６μｍ、１１０面が約２．８μｍ、１１１面が約０．４８μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００８９】
実施例５
カルボキシル基結合型カーボンブラック分散液
（平均粒径１２８ｎｍ） ５％
グリセリン １０％
ジエチレングリコール １０％
ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸
（アニオン界面活性剤） １．０％
２−ピロリドン ２％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２％
サンパックＡＰ（三愛石油製防かび剤） ０．４％
イオン交換水 残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｂ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は３５０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は８．２であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．４以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．２２μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１９μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９０】
比較例５
実施例４のインク処方において、ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸の代わりにポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸ナトリウムを添加した以外は実施例４と同様に作成し試験を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は８６０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は８．２であった。
このインクを実施例５と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例５と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために９／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１１．４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約５．８μｍ、１１０面が約３．６μｍ、１１１面が約０．６０μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００９１】
実施例６
実施例１のブラック染料の代わりにシアン顔料として下記の分散液を１５％加えた以外は実施例１と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。

このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は３２ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．６であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．２以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．２１μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１８μｍ、１１０面が約０．０９μｍ、１１１面が約０．０５μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９２】
実施例７
実施例２のシアン染料の代わりにイエロー顔料として下記の分散液を２０％加えた以外は実施例２と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８（平均粒径９６ｎｍ） ２５％
分散剤（ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物） ８％
アンモニア水 １．３％
エチレングリコール ２５％
水 残量
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は９２ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．１であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度０．９以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．３４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．３１μｍ、１１０面が約０．１３μｍ、１１１面が約０．１０μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９３】
実施例８
実施例３のイエロー染料の代わりにマゼンタ顔料として下記の分散液を１２％加えた以外は実施例３と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。

このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は５７ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．７であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．１以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．３３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．２７μｍ、１１０面が約０．１０μｍ、１１１面が約０．０７μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約５Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９４】
実施例９
実施例１のブラック染料の代わりにイエロー染料として、Ｐｒｏｊｅｔ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ２（アビシャ製）をイオン交換樹脂によりアルカリ金属の一部を一旦遊離酸とした後、（式Ｂ）の化合物に一部置換した染料を３％加えた以外は実施例１と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は５４０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．７であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度０．９以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．４３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．３８μｍ、１１０面が約０．１７μｍ、１１１面が約０．１１μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約６Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９５】
比較例６
実施例９のインク処方において、イエロー染料として（式Ｂ）の化合物に置換しないＰｒｏｊｅｔ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ２（アビシャ製）を添加した以外は実施例９と同様に作成し試験を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１２７０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．６であった。
このインクを実施例５と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例５と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために２４／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１３．７μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約９．９μｍ、１１０面が約５．０μｍ、１１１面が約０．９０μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、３／４８の振動板が、薄くなったために振動に耐えられず破損していた。
【００９６】
実施例１０
実施例１のインクジェットプリンタの代わりに、液室、ノズル、流体抵抗部がパイレックスガラス＃７７４０、１００面及び１１０面、１１１面のシリコンからなり、振動板がパイレックスガラス＃７７４０からなる静電気力により振動板を変形させ吐出せしめる方式の下記条件のインクジェットプリンタに充填した以外は実施例１と同様に試験を行った。
駆動周波数：１０ＫＨｚ
駆動電圧：２３ｖ
ノズル直径：４５μｍ
液滴体積：３５ｐｌ／ｄｏｔ
ノズル数：４８ノズル
ドット密度：３００ｄｐｉ
初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．３以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１６μｍ、１１０面が約０．０５μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズル、振動板として問題の無い厚さの変化量であった。
【００９７】
実施例１１
実施例１のインクジェットプリンタの代わりに液室、流体抵抗部がパイレックスガラス＃７７４０、１００面及び１１０面、１１１面のシリコンからなり、ノズルがＰＴＦＥ共析メッキのＮｉ基板からなるサーマル方式の下記条件のインクジェットプリンタに充填した以外は実施例１と同様に試験を行った。
駆動周波数：１０ＫＨｚ
駆動電圧：２０ｖ
ノズル直径：３０μｍ
液滴体積：２４ｐｌ／ｄｏｔ
ノズル数：９６ノズル
ドット密度：２４０ｄｐｉ
初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．３以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１６μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１５μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部として問題の無い厚さの変化量であった。また、ｐＨ中性域では溶出がＮｉについてもｐＨをアルカリ側にすることができるため、ノズルとして問題となるレベルのＮｉの溶出はなかった。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１のインクジェット記録用インクによれば、インク中のアルカリ金属の含有量を７００ｐｐｍ以下で、かつ、式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを特定の量含むことから、プリンタに使用されるガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障の発生を防止し、またインクへのシリコンの溶出による目詰まりを防止するインクを得ることができる。
【００９９】
請求項２のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｂで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１００】
請求項３のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｃで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１０１】
請求項４のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｄで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１０２】
請求項５のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｅで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１０３】
請求項６のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求される液室部材のシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これにより液室容積が大きくなること無く所望の液室容積を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１０４】
請求項７のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求される流体抵抗部のシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これにより流体抵抗が変化すること無く所望の流体抵抗を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１０５】
請求項８のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求される振動板のシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これにより振動板の厚さが減少すること無く所望の振動板の厚さを維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止し、また振動板の破損を防止することができる。
【０１０６】
請求項９のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求されるノズルのシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これによりノズルの径が拡大すること無く所望のノズル径を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１０７】
請求項１０のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、インク収容部に上記インクを収容することから、プリンタに使用されるシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障の発生を防止し、またインクへのシリコンの溶出による目詰まりを防止することができる。
【０１０８】
請求項１１のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、記録ヘッド部を有するインクカートリッジに上記インクを収容することから、ヘッドにシリコンやシリコン酸化物が用いられていても、それらの溶出を抑制できるため、ヘッドの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障の発生を防止し、またインクへのシリコンの溶出による目詰まりを防止することができる。
【０１０９】
請求項１２のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドの液室部材が単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これにより液室容積が大きくなること無く所望の液室容積を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１１０】
請求項１３のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドの流体抵抗部が単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これにより流体抵抗が変化すること無く所望の流体抵抗を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１１１】
請求項１４のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドの振動板が単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これにより振動板の厚さが減少すること無く所望の振動板の厚さを維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止し、また振動板の破損を防止することができる。
【０１１２】
請求項１５のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドのノズルが単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これによりノズルの径が拡大すること無く所望のノズル径を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の構成例を示す概略正面図。
【図２】記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図。
【図３】インクカートリッジの正断面図。
【図４】記録ヘッドと一体化されたインクカートリッジの外観斜視図。
【図５】記録ヘッド部全体の断面側面図。
【符号の説明】
３ ガイドロッド
４ 従支持ガイドロッド
５ キャリッジユニット
６ ヘッド
７ インクカートリッジ
１１ タイミングベルト
１５ 搬送ロ−ラ
１６ 用紙
２１ 信頼性維持回復機構
２２ キャップ
２３ ホルダ
２６ 吸引チューブ
２７ 吸引ポンプ
３０ インクカートリッジ
３１ 電極
３２ ノズル
４１ カートリッジ本体
４２ 吸収体
４３ ケース
４５ インク供給口
４６ シールリング
４７ 大気開放口
５０ キャップ部材
５５ フィルム状シール部材
１０１、１０２、１０３ 単結晶基板
１０４ ノズル孔
１０５ 振動板
１０６ 液室
１０７ 流体抵抗部
１０８ インクキャビティ
１２１ 電極
１２２ 絶縁膜
１２３ 端子部
１３１ インク供給口
１４１ インク液滴
１４２ 発振回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to ink jet recording, and more particularly, to an ink and an ink jet recording method used in an ink jet printer in which at least a part of a member in contact with ink is formed of glass or further silicon or silicon oxide.
[0002]
[Prior art]
In recent years, inkjet recording systems have rapidly spread due to the advantages of small size, low price, low running cost, low noise, electrophotographic transfer paper, printing paper, typewriter paper, wire dot printer paper, word processor paper. Inkjet printers capable of printing on various non-coated plain papers such as letter papers and report papers have also been put on the market. In addition, there is an ink jet printer using glass or silicon or silicon oxide because of ease of fine processing, processing accuracy, process, and the like.
[0003]
The ink used in such an ink jet printer is generally composed of a colorant and a wetting agent dispersed in or dissolved in a solvent-a polyhydric alcohol or ethers thereof-and a solvent, and if necessary, a penetrant, an antifungal agent, Contains preservatives, dispersants, etc. When this ink is filled into the above glass or an ink jet printer using silicon or silicon oxide and used or left for a long time, the glass or silicon or silicon in contact with the ink is used. The oxide elutes.
[0004]
Therefore, the design accuracy of the ink jet printer is lowered, the size of the ink droplets and the ejection speed of the ink droplets are changed to deteriorate the image quality, and in the worst case, ejection failure occurs. In addition, the bonding strength is reduced due to the elution of glass or further silicon or silicon oxide at the bonding portion, and in the case of ejection failure or worst case, the bonding portion is peeled off and breaks down. In particular, in an ink jet printer in which the liquid chamber member is formed of glass, silicon, or silicon oxide, the dimensional accuracy of the liquid chamber that requires precision is lowered, and thus the above-described problem is remarkably generated. In addition, in an ink jet printer in which the fluid resistance portion is made of glass, silicon, or silicon oxide, the fluid resistance changes due to elution of glass, silicon, or silicon oxide, and the ink droplet size or ink droplet ejection speed changes. It occurs remarkably and degrades the image quality, or in the worst case, ejection failure occurs. Also, in an inkjet printer where the diaphragm is made of glass, silicon, or silicon oxide, the thickness of the diaphragm decreases, so the ink droplet size or ink droplet ejection speed changes or ejection failure occurs, resulting in image quality. , Or eventually the diaphragm becomes thinner, so it cannot withstand vibration and breaks. Furthermore, in inkjet printers with nozzles made of glass, silicon, or silicon oxide, the nozzle diameter increases, resulting in changes in ink droplet size, ink droplet ejection speed, or ejection failure, resulting in poor image quality. Let
[0005]
On the other hand, in the ink from which glass or silicon or silicon oxide is eluted, the dissolution or dispersion stability of the colorant is lowered, and the colorant is precipitated to cause clogging. Further, the eluted glass, silicon, or silicon oxide itself becomes supersaturated by evaporation of a solvent such as water, and precipitates on the nozzle surface and causes clogging.
[0006]
At present, these problems have not been solved. For example, when the pre-filled ink runs out, the head can be replaced with it for a relatively short period of time.
[0007]
In order to solve these problems, as an ink jet printer, an inorganic or organic substance such as SiN, TiN, or TiO on glass or silicon or silicon oxide is used as disclosed in JP-A-5-1555023 and WO98-42513. There is a method of preventing by providing a layer. This has the effect of preventing the elution of glass or silicon or silicon oxide, but it requires a great deal of cost due to the increased number of manufacturing steps, resulting in a very expensive inkjet printer. Also, these films are prone to pinholes and are difficult to form uniformly and often have defects in the films. Depending on the type and structure of the head, the film formation itself may not be incorporated into the process.
[0008]
As an ink, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-123437 proposes a method of preventing precipitation by adding urea to the ink so that the glass or silicon or silicon oxide dissolves stably even if it elutes. However, since there is no effect of preventing the elution of glass or silicon or silicon oxide itself, glass or silicon or silicon oxide cannot be used in a portion where accuracy is required.
[0009]
Therefore, there is a demand for ink that does not elute even with glass, silicon, or silicon oxide that can form a film relatively easily by thermal oxidation.
Japanese Examined Patent Publication No. 7-51687 discloses an ink in which the content of sodium ions is defined. Japanese Patent Laid-Open No. 5-331391 defines the contents of sodium and potassium. Similarly, Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-333542 and 9-25441 define the contents of sodium and potassium, respectively. There is ink.
[0010]
Further, the present applicant has proposed an ink containing a dye and a quaternary phosphonium ion in Japanese Patent No. 2085163, and Japanese Patent No. 16777642 discloses a quaternary as a specific dye and its counter ion in the ink. An ink containing ammonium is proposed. These have been proposed for problems such as clogging, kogation, and storage stability, but have not been sufficiently studied to prevent elution of glass or silicon or silicon oxide in contact with ink.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a situation, and glass in contact with ink as an ink for ink jet recording used in an ink jet printer in which at least a part of a member in contact with ink is formed of glass or silicon or silicon oxide. By preventing the elution of silicon and silicon oxide, it is possible to prevent changes in ink droplet size, ink droplet ejection speed, ejection failure, and ink jet recording ink with excellent ink dispersion or dissolution stability. The purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research, the present inventors, for the first time, to prevent elution of glass, silicon, and silicon oxide in contact with ink, by controlling the total content of all alkali metals contained in the ink, The inventors have found that this is possible and have reached the present invention.
That is, according to the present invention, first, in claim 1, at least a part of a member in contact with the ink is an ink used for an ink jet printer formed of glass or further silicon or silicon oxide, The total content of alkali metals is 700 ppm or less, and quaternary phosphonium ions represented by the following formula A are contained in an amount of 30% or more with respect to the equivalent amount of anionic compound contained in the ink. Ink is provided.
[0013]
[Chemical 6]

(In Formula A, R ₁ ~ R _Four Represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a halogenated alkyl group. )
[0014]
Second, in claim 2, in the ink for ink jet recording according to claim 1, at least a part of the quaternary phosphonium ion represented by the formula A is a compound represented by the following formula B. An inkjet recording ink is provided.
[0015]
[Chemical 7]

[0016]
Thirdly, in claim 3, in the ink for ink jet recording according to claim 1, at least a part of the quaternary phosphonium ion represented by the formula A is a compound represented by the following formula C. Ink jet recording ink is provided.
[0017]
[Chemical 8]

[0018]
Fourth, in claim 4, in the ink for ink jet recording according to claim 1, at least a part of the quaternary phosphonium ion represented by the formula A is a compound represented by the following formula D. An inkjet recording ink is provided.
[0019]
[Chemical 9]

[0020]
Fifthly, in claim 5, in the ink for ink jet recording according to claim 1, at least a part of the quaternary phosphonium ion represented by the formula A is a compound represented by the following formula E: Ink jet recording ink is provided.
[0021]
[Chemical Formula 10]

[0022]
Sixth, the ink chamber according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid chamber member of the recording head provided in the printer main body or the ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon. There is provided an ink jet recording method characterized in that recording is performed using the recording medium.
[0023]
Seventh, in claim 7, an ink jet printer in which the fluid resistance portion of the recording head provided in the printer main body or the ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon, and the ink according to any one of claims 1 to 5. There is provided an ink jet recording method characterized in that recording is performed using the recording medium.
[0024]
Eighth, an ink jet printer in which the diaphragm of the recording head provided in the printer main body or the ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon and the ink according to any one of claims 1 to 5 are used. An ink jet recording method is provided.
[0025]
Ninth, in claim 9, an ink jet printer in which a nozzle of a recording head provided in a printer main body or an ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon, and the ink according to any one of claims 1 to 5 is used. An ink jet recording method comprising performing recording.
[0026]
Tenth aspect of the present invention is an ink jet recording ink cartridge comprising an ink containing portion containing ink, wherein the ink is the ink according to any one of claims 1 to 5. An ink cartridge is provided.
[0027]
Eleventhly, in claim 11, in an ink cartridge for ink jet recording comprising an ink containing portion containing ink and a recording head portion for discharging ink droplets, the ink is any one of claims 1 to 5. An ink cartridge for ink jet recording, which is the ink according to item 1, is provided.
[0028]
Twelfthly, in the twelfth aspect of the invention, in the ink cartridge for ink jet recording according to the eleventh aspect, the liquid chamber member includes a recording head portion in which a groove is formed by etching single crystal silicon. Ink cartridges for ink jet recording are provided.
[0029]
Thirteenthly, in claim 13, in the ink cartridge for ink jet recording according to claim 11, the fluid resistance portion includes a recording head portion in which a groove is formed by etching single crystal silicon. Ink cartridges for ink jet recording are provided.
[0030]
Fourteenth, in the fourteenth aspect, in the ink cartridge for ink jet recording according to the eleventh aspect, the vibration plate includes a recording head portion in which a groove is formed by etching single crystal silicon. An ink cartridge for ink jet recording is provided.
[0031]
Fifteenth, in the fifteenth aspect, in the ink cartridge for ink jet recording according to the eleventh aspect, the nozzle includes a recording head portion in which a groove is formed by etching single crystal silicon. An ink cartridge for inkjet recording is provided.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
First, the alkali metal referred to in the present invention is a metal belonging to Group 1 of the periodic table, specifically lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium. However, in the calculation, there are only a few hundred grams of francium on the earth's crust 20km and there is very little on the earth, so it can be considered to be almost zero, so in fact it is an alkali metal excluding francium. What is necessary is just to manage the total content.
[0033]
The glass used in the present invention may be any ordinary glass, but borosilicate glass and quartz glass are preferred. In the case of using a head composed of other materials, it is preferable to use a glass whose linear expansion coefficient approximates. For example, if the head is composed of silicon, Pyrex glass # 7740, Corning coat 7913, Corning coat 7052, Corning Coat 7056, and the like.
[0034]
The alkali metal in the ink is considered to have a function of continuing to elute silicon because it enters and diffuses into the glass, silicon, and silicon oxide in contact with the ink. Such elution of glass, silicon and silicon oxide causes the total content of alkali metals in the ink to be 700 ppm or less, preferably 150 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, and the anionic compound contained in the ink. By including the quaternary phosphonium ion represented by the formula A of 30% or more, more preferably 50% or more with respect to the equivalent, it can be suppressed to a level that does not cause a problem.
[0035]
The quaternary phosphonium ion represented by the formula A in the ink remains adsorbed on the surface of the glass, silicon, or silicon oxide in contact with the ink, so that the continuous elution of the glass, silicon, or silicon oxide is not performed. It seems to have a function to prevent.
In the present invention, it is not necessary that all ions are the compound of the above formula A, and they can be mixed with other ions.
[0036]
Among the quaternary phosphonium ions represented by Formula A, the compounds represented by Formula B, Formula C, Formula D, and Formula E have a particularly high effect of preventing elution of glass, silicon, and silicon oxide, and dispersion or dissolution of a colorant. It is more preferable because it is excellent in stability and satisfies other qualities required for ink jet recording inks.
[0037]
In addition to the compounds represented by Formula B, Formula C, Formula D, and Formula E, specific examples of the quaternary phosphonium ions represented by Formula A include those shown in Table 1 below. Of course, it is not limited to these. Among these, one or more kinds can be added as long as they satisfy other qualities required for the ink for ink jet recording and have no side effects such as toxicity. Among them, the number of carbon atoms in one molecular ion is preferably 4-12. When the number of carbon atoms exceeds 12, the solubility in a solvent such as water decreases, and the tendency to clog during printing pause or continuous printing, or to cause separation or precipitation of ink during storage of the ink is increased. Increased tendency to cause side effects.
[0038]
[Table 1]

[0039]
The present invention defines the content of alkali metal as described above, but anionic compounds such as colorants, penetrants, dispersants and surfactants added to the ink are alkali salts such as sodium salts and potassium salts. When obtained in the form of a metal salt, depending on the amount added, the alkali metal content may exceed the specified amount if used as it is. In this case, the content of the alkali metal can be reduced to a specified amount or less by changing at least part of the ions to ions other than the alkali metal salt.
[0040]
As the method, a method using an ion exchange resin, a salting-out method in which a desired ion, preferably a salt containing a quaternary phosphonium ion represented by the formula A, is added to a solution of an alkali metal salt such as sodium and precipitated is directly ionized. It is mentioned as a method of exchanging. Once the alkali metal salt such as sodium is used as a free acid, in addition to the method of treating with an ion exchange resin, a method of adding a strong acid to an anionic compound or a solution thereof and separating by solvent extraction, residue, filtration, etc. Is mentioned.
[0041]
When the anionic compound is obtained in a form other than the alkali metal, it can be used as it is. Further, at least a part of the ions can be used in place of the quaternary phosphonium ion represented by the formula A by the method described above.
[0042]
In addition, when the anionic compound is obtained in the form of a free acid, at least a part of the anionic compound of the free acid or the solution thereof other than the alkali metal is used in order to keep the content of the alkali metal of the present invention or less. The ink of the present invention can be obtained preferably by adding a quaternary phosphonium ion represented by the formula A.
[0043]
Thus, when the anionic compound is available in the form of a free acid, it is not necessary to change the free acid type compound to a salt other than an alkali metal at the time of ink preparation. The pH value of the ink is adjusted to 6. by adding quaternary phosphonium ions of formula A, preferably 30% or more, more preferably 50% or more, relative to the equivalents of ions, preferably the free acid type anionic compound in the ink. By adjusting to 0 or more, since the anionic compound having the counter cation is contained in the ink, particularly the work required to produce the ink is simplified, and the resulting ink can be made inexpensive. Moreover, it is preferable because elution of glass, silicon, and silicon oxide can be prevented very easily.
[0044]
When the ion is a quaternary phosphonium ion represented by Formula A, it is preferable that the ion has a substituted or substituted alkyl group and the number of carbon atoms in one molecular ion is 4 to 12. When the number of carbon atoms exceeds 12, the solubility in a solvent such as water decreases, and the tendency to clog during printing pause or continuous printing, or to cause separation or precipitation of ink during storage of the ink is increased. Increased tendency to cause side effects.
[0045]
As a solvent of the ink recording liquid of the present invention, water is often used as a main component. However, in order to make the ink have desired physical properties, to prevent the ink from drying, and to improve the dissolution stability of the ink. Therefore, a water-soluble organic solvent can be used for the purpose.
That is, as the water-soluble organic solvent, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5 pentanediol, 1,6 hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, Polyhydric alcohols such as 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether Polyhydric alcohol alkyl ethers such as tetraethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol Polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε -Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as caprolactam, amides such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine and triethylamine Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, and the like can be used. These solvents can be used alone or in combination with water.
[0046]
Among these, particularly preferred are diethylene glycol, thiodiethanol, polyethylene glycol 200 to 600, triethylene glycol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, petriol, 1,5. -Pentanediol, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, and by using these, clogging due to drying of ink, that is, jetting characteristics due to water evaporation Excellent effects can be obtained in preventing defects and improving the dissolution stability of the ink of the present invention.
[0047]
As the colorant used in the present invention, any colorant can be used as long as it satisfies the alkali metal content in the ink shown in the present invention by reducing the alkali metal by the above-described method or the like.
If these dyes are specifically mentioned, as acid dyes and food dyes,
C. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142
C. I. Acid Red 1,8,13,14,18,26,27,35,37,42,52,82,87,89,92,97,106,111,114,115,134,186,249,254 289
C. I. Acid Blue 9, 29, 45, 92, 249
C. I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26, 94
C. I. Food yellow 3, 4
C. I. Food Red 7, 9, 14
C. I. Food black 1, 2
As direct dye,
C. I. Direct yellow 1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144
C. I. Direct Red 1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227
C. I. Direct orange 26, 29, 62, 102
C. I. Direct blue 1,2,6,15,22,25,71,76,79,86,87,90,98,163,165,199,202
C. I. Direct black 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171
As a basic dye,
C. I. Basic yellow 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 49, 51, 53, 63, 64, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91
C. I. Basic Red 2,12,13,14,15,18,22,23,24,27,29,35,36,38,39,46,49,51,52,54,59,68,69,70, 73, 78, 82, 102, 104, 109, 112
C. I. Basic blue 1,3,5,7,9,21,22,26,35,41,45,47,54,62,65,66,67,69,75,77,78,89,92,93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147, 155
C. I. Basic black 2,8
As a reactive dye,
C. I. Reactive Black 3, 4, 7, 11, 12, 17
C. I. Reactive Yellow 1,5,11,13,14,20,21,22,25,40,47,51,55,65,67
C. I. Reactive Red 1,14,17,25,26,32,37,44,46,55,60,66,74,79,96,97
C. I. Reactive Blue 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80, 95
In particular, acidic dyes and direct dyes can be preferably used.
[0048]
Of course, a newly developed dye for inkjet can also be used. For example, Projet Fast B1ack2, Projet Fast Magenta2, Projet Fast Yellow1 and Projet Fast Cyan2 (registered product name) manufactured by Avisha may be mentioned.
[0049]
As pigments, inorganic pigments are manufactured by known methods such as contact method, furnace method, thermal method in addition to titanium oxide and iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow. Carbon black can be used. Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments). , Dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (eg basic dye chelates, acid dye chelates), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, etc. .
Of these pigments, those having good affinity with the solvent are preferably used. The amount of pigment added as a colorant in the ink composition is preferably about 0.5 to 25% by weight, more preferably about 2 to 15% by weight.
[0050]
Specific examples of pigments preferably used in the present invention include black for carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black, or copper, iron (C.I. And CI pigment black 11), metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1). Further, for color use, C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 408 109, 110, 117, 120, 138, 150, 153, C.I. I. Pigment orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, C.I. I. Pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, etc.
[0051]
Other pigment pigments (eg carbon) treated with resin, etc., can be dispersed in water, and pigments (eg carbon) can be dispersed in water by adding functional groups such as sulfone groups and carboxyl groups to the surface. Processed pigments can be used.
Further, the pigment may be included in the microcapsule so that the pigment can be dispersed in water.
[0052]
According to a preferred embodiment of the present invention, the pigment in the ink preferably has an average particle size in the range of 50 nm to 200 nm. The average particle diameter here refers to a value of 50% volume cumulative percentage. In order to measure the volume cumulative percentage of 50%, for example, laser light is irradiated to particles that perform Brownian motion in ink, and the frequency (light frequency) of light returning from the particles (backscattered light) is measured. ) Can be used as a dynamic light scattering method (Doppler scattered light analysis) for obtaining the particle diameter from the change amount.
[0053]
Any pigment dispersant can be used as long as it satisfies the alkali metal content in the ink of the present invention as it is or by reducing the alkali metal by the method described above.
The pigment is preferably added to the recording liquid as a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in an aqueous medium with a dispersant. As a preferred dispersant, a known dispersant used for preparing a conventionally known pigment dispersion can be used.
Examples of the polymer dispersant include the following.
As a hydrophilic polymer, naturally occurring gum arabic, tragan gum, guar gum, karaya gum, low-strength bean gum, arabinogalactone, pectin, quince seed starch and other seaweed polymers, alginic acid, carrageenan, agar, etc. Animal polymers such as gelatin, casein, albumin, and collagen; microorganism polymers such as xanthene gum and dextran; Starch polymers such as sodium starch glycolate and sodium starch phosphate, seaweed polymers such as sodium alginate and propylene glycol alginate, Phosphoric acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer Styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid Copolymer-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate- Maleate copolymer, vinyl acetate-croton Copolymers, vinyl acetate - acrylic acid copolymer and the like.
[0054]
These copolymers preferably have a weight average molecular weight of 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and most preferably 7,000 to 15,000.
The addition amount of the polymer dispersant may be appropriately added singly or in combination as long as the pigment is stably dispersed and the other effects of the present invention are not lost. The ratio of pigment to dispersant is preferably in the range of 1: 0.06 to 1: 3, more preferably in the range of 1: 0.125 to 1: 3.
[0055]
It is also possible to use a water-soluble surfactant as a pigment dispersant. In this case, the increase in the ink viscosity with respect to the amount used is smaller than when the polymer dispersant is used, and it is easy to obtain a pigment ink having good ejection characteristics when used in the ink jet recording method.
[0056]
Specific examples of water-soluble surfactants used as pigment dispersants include, for example, alkylallyl or alkylnaphthalene sulfonates, alkyl phosphates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, alkyl ether sulfates as anionic surfactants. , Alkyl sulfosuccinate, alkyl ester sulfate, alkyl benzene sulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl aryl ether phosphate, alkyl aryl ether sulfate, alkyl aryl ether ester sulfate, olefin sulfonate, alkane olefin sulfone Acid salt, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt, ether carboxylate, sulfosuccinate, α-sulfo fatty acid ester Fatty acid salts, condensates of higher fatty acid and an amino acid, a naphthenic acid salt or the like.
[0057]
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, dialkylamine salts, aliphatic amine salts, benzalkonium salts, quaternary ammonium salts, alkylpyridinium salts, imidazolinium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, and the like.
[0058]
Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene glycol ester, polyoxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene polyoxy Propylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, sucrose ester, glycerin ester polyoxyethylene ether, sorbitan ester polyoxyethylene ether, sorbitol ester polyoxyethylene ether, fatty acid alkanolamide, amine oxide, polyoxyethylene alkylamine, Glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fat Esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, alkyl (poly) Gurikokishido like.
[0059]
Examples of amphoteric surfactants include imidazoline derivatives such as imidazolinium betaine, dimethylalkyl lauryl betaine, alkyl glycine, and alkyldi (aminoethyl) glycine.
[0060]
The amount of the surfactant added as the dispersant may be suitably added singly or in combination as long as the pigment is stably dispersed and the other effects of the present invention are not lost.
[0061]
In addition to the above colorant and solvent, conventionally known additives can be added to the ink of the present invention. Any of these may be used as long as they satisfy the alkali metal content in the ink shown in the present invention by reducing the alkali metal by the above-described method or the like.
For example, a penetrant can be added for the purpose of adjusting the surface tension of the ink. Examples of such penetrant include 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3. -Polyhydric alcohols such as pentanediol, diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol chlorophenyl ether, etc. Alkyl and aryl ethers of polyhydric alcohols, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, fluorosurfactants, lower alcohols such as ethanol and 2-propanol Kind, and the like.
[0062]
Furthermore, the surface tension of the recording liquid is adjusted to improve the permeability to the recording material, and the recording liquid discharge stability is improved by improving the wettability of the recording liquid to the head member of the ink jet printer. A surfactant can be added for the purpose.
For example, as an anionic surfactant, alkyl allyl or alkyl naphthalene sulfonate, alkyl phosphate, alkyl sulfate, alkyl sulfonate, alkyl ether sulfate, alkyl sulfosuccinate, alkyl ester sulfate, alkyl benzene sulfonate, Alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl aryl ether phosphate, alkyl aryl ether sulfate, alkyl aryl ether ester sulfate, olefin sulfonate, alkane olefin sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl Ether sulfate, ether carboxylate, sulfosuccinate, α-sulfo fatty acid ester, fatty acid salt, higher fatty acid and amino acid condensate, naphthenate, etc. A.
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, dialkylamine salts, aliphatic amine salts, benzalkonium salts, quaternary ammonium salts, alkylpyridinium salts, imidazolinium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, and the like.
Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene glycol ester, polyoxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene polyoxy Propylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, sucrose ester, glycerin ester polyoxyethylene ether, sorbitan ester polyoxyethylene ether, sorbitol ester polyoxyethylene ether, fatty acid alkanolamide, amine oxide, polyoxyethylene alkylamine, Glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fat Esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, alkyl (poly) Gurikokishido like.
Examples of amphoteric surfactants include imidazoline derivatives such as imidazolinium betaine, dimethylalkyl lauryl betaine, alkyl glycine, and alkyldi (aminoethyl) glycine.
[0063]
The addition amount of these surfactants in the ink composition is 0.01 wt% to 5.0 wt%, preferably 0.5 wt% to 3 wt%. If it is less than 0.01% by weight, there is no effect, and if it is more than 5.0% by weight, the permeability to the recording medium is unnecessarily high, and there is a problem in that the image density is lowered and the back-through occurs.
The surfactants can be used alone or in combination of two or more.
[0064]
Examples of antiseptic / antifungal agents include sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium sorbate, sodium dehydroacetate, etc., among which the alkali metal content of the present invention is achieved. For this purpose, it is particularly preferable to use 1,2-dibenzisothiazolin-3-one (Abysha Proxel CRL, Proxel BDN, Proxel GXL, Sanai Petroleum Sunpack AP).
[0065]
As the pH adjuster, any substance can be used as long as it can adjust the pH to a desired value without adversely affecting the ink to be prepared. Examples thereof include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate. Of these, amines such as diethanolamine and triethanolamine, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, etc. may be used to achieve the alkali metal content of the present invention. Particularly preferred.
[0066]
In addition, a rust preventive agent, a water-soluble ultraviolet absorber, a water-soluble infrared absorber and the like can be added according to the purpose.
[0067]
An ink jet recording apparatus including a recording unit having a recording liquid storage portion storing the recording liquid of the present invention and a recording head for discharging recording droplets will be described with reference to the accompanying drawings. It is only one of them and does not limit the present invention.
[0068]
FIG. 1 is a schematic front view of a mechanism portion of a serial type ink jet recording apparatus equipped with an ink cartridge equipped with a recording liquid storage portion storing a recording liquid of the present invention.
The mechanism portion of this ink jet recording apparatus lays the main support guide rod 3 and the sub support guide rod 4 between the side plates 1 and 2 on both sides in a substantially horizontal positional relationship, and the main support guide rod 3 and the sub support guide. The carriage 4 is supported by the rod 4 so as to be slidable in the main scanning direction. The carriage unit 5 has four heads 6 for ejecting yellow (Y) ink, magenta (M) ink, cyan (C) ink, and black (Bk) ink, respectively, and an ejection surface (nozzle surface) 6a. The four ink cartridges 7y, 7m, 7c, and 7k, which are ink supply bodies for each color, are mounted downward and are supplied to the four heads 6 on the upper side of the heads 6 of the carriage unit 5. Is installed in a replaceable manner.
The carriage unit 5 is connected to a timing belt 11 stretched between a driving pulley (drive timing pulley) 9 and a driven pulley (idler pulley) 10 that are rotated by the main scanning motor 8, and the main scanning motor 8 is connected to the carriage unit 5. By controlling the driving, the carriage 5, that is, the four heads 6 are moved in the main scanning direction.
[0069]
Further, sub frames 13 and 14 are erected on the bottom plate 12 connecting the side plates 1 and 2, and a conveying roller 15 for feeding the paper 16 in the sub scanning direction orthogonal to the main scanning direction is provided between the sub frames 13 and 14. Holds freely. A sub-scanning motor 17 is disposed on the side of the sub-frame 14, and a gear 18 and a conveying roller 15 fixed to the rotation shaft of the sub-scanning motor 17 are transmitted to transmit the rotation of the sub-scanning motor 17 to the conveying roller 15. And a gear 19 fixed to the shaft.
[0070]
Further, a reliability maintenance / recovery mechanism (hereinafter referred to as “subsystem”) 21 of the head 6 is disposed between the side plate 1 and the subframe 12. The sub-system 21 holds four cap means 22 for capping the ejection surface of each head 6 by a holder 23, and this holder 23 is held by a link member 24 so as to be swingable so that the carriage unit 5 can move in the main scanning direction. When the carriage unit 5 comes into contact with the engaging portion 25 provided on the holder 23 by the movement of the holder 23, the holder 23 is lifted up according to the movement of the carriage unit 5 and the ejection surface 6a of the inkjet head 6 is capped by the cap means 22, As the carriage unit 5 moves to the printing region side, the holder 23 is lifted down as the carriage unit 5 moves, so that the cap means 22 moves away from the ejection surface 6 a of the inkjet head 6.
[0071]
The cap means 22 is connected to the suction pump 27 via the suction tube 26, forms an atmosphere opening port, and communicates with the atmosphere via the atmosphere opening tube and the atmosphere opening valve. The suction pump 27 discharges the sucked waste liquid to a waste liquid storage tank (not shown) through a drain tube or the like.
Further, on the side of the holder 23, a wiper blade 28, which is a wiping means made of an elastic member such as a fiber member, a foam member, or rubber, for wiping the discharge surface 6a of the inkjet head 6 is attached to a blade arm 29. Reference numeral 29 is pivotally supported so that it can be swung by rotation of a cam that is rotated by a driving means (not shown).
[0072]
Next, the ink cartridge 7 will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is an external perspective view of the ink cartridge before being loaded into the recording apparatus, and FIG. 3 is a front sectional view of the ink cartridge.
As shown in FIG. 3, the ink cartridge 7 includes an ink absorber 42 that absorbs ink of a required color in a cartridge main body 41. The cartridge body 41 is formed by adhering or welding an upper lid member 44 to an upper opening of a case 43 having a wide opening at the upper portion, and is made of, for example, a resin molded product. The ink absorber 42 is made of a porous material such as a urethane foam, and after being compressed and inserted into the cartridge body 41, the ink is absorbed.
An ink supply port 45 for supplying ink to the recording head 6 is formed at the bottom of the case 43 of the cartridge body 41, and a seal ring 46 is fitted on the inner peripheral surface of the ink supply port 45. The upper lid member 44 has an air opening 47 formed therein.
In the cartridge main body 41, the case 43 is compressed and deformed by the pressure applied to the wide side wall when the ink supply port 45 is closed and when the cartridge is handled during loading or transportation, or during vacuum packaging. In order to prevent internal ink from leaking, a cap member 50 is attached.
[0073]
Further, as shown in FIG. 2, the air opening 47 has an oxygen permeability of 100 ml / m. ² The film-like sealing member 55 described above is adhered to the upper lid member 44 for sealing. The seal member 55 is sized to seal the plurality of grooves 48 formed around the air release port 47 as well as the atmosphere. In this way, the oxygen release rate of the atmosphere opening 47 is 100 ml / m. ² By sealing with the sealing member 55 described above, the ink cartridge 7 is packaged under reduced pressure using a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film, so that the ink absorber 42 and the cartridge main body 41 Even when the gas is dissolved in the ink due to the atmosphere in the space A (see FIG. 3) generated between the air and the packaging member outside the cartridge main body 41 having a high degree of vacuum, the air in the ink passes through the seal member 55. The ink is discharged into the space between the ink and the degree of deaeration of the ink is improved.
[0074]
FIG. 4 shows and describes a configuration example of a recording unit including a recording liquid storage unit that stores the recording liquid of the present invention and a head unit for discharging recording droplets. That is, the recording unit 30 is of a serial type, and is mainly composed of an ink jet head 6, an ink tank 41 that contains a recording liquid supplied to the ink jet head 6, and a lid member that seals the inside of the ink tank 41. The part is composed. The inkjet head 6 is formed with a large number of nozzles 32 for discharging a recording liquid. The recording liquid is guided from the ink tank 41 to a common liquid chamber (not shown) through an ink supply pipe (not shown), and is discharged from the nozzle 32 in accordance with an electrical signal from the recording apparatus main body input from the electrode 31. The Such a type of recording unit has a structure that is often used for a head of a type that can be manufactured at low cost, that is, a so-called thermal system or a head that uses thermal energy as a driving power source.
[0075]
A configuration example of the head unit for ejecting ink droplets will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional side view of the entire electrostatic head unit.
The head of this configuration example has a laminated structure in which two silicon single crystal substrates 101 and 102 (102a and 102b) and one glass substrate 103 are stacked and bonded. The use of a silicon single crystal substrate is suitable for processing when a thin diaphragm (thickness of about several μm) for discharging ink is produced by etching, and a gap of about several μm is highly accurate. It is also a convenient material when forming by anodic bonding described later. Furthermore, when the diaphragm is vibrated by applying an electrostatic force, it is necessary to apply a voltage to the electrode to generate the electrostatic force, but since silicon is a semiconductor and can have a low resistance, The electrode on the diaphragm side can be substituted, and there is an advantage that it is not necessary to provide an electrode separately on the diaphragm side.
The intermediate first substrate 101 includes a recess that forms a liquid chamber 106 having a bottom wall as a vibration plate 105, a narrow groove for an ink inflow port that forms a fluid resistance portion 7 provided at the rear of the recess, It has a recess that constitutes a common ink cavity 108 for supplying ink to the liquid chamber 106.
[0076]
Next, the lower second substrate 102 bonded to the lower surface of the first substrate 101 is obtained by providing a silicon oxide film 102a on a single crystal silicon substrate 102b. An electrode 121 having substantially the same shape as the diaphragm 105 is formed on the first substrate 102a. The electrode 121 has an (electrode) terminal portion 123, and the electrode 121 and the entire lead portion of the electrode are covered with an insulating film 122 except for the (electrode) terminal portion 123 of the electrode. In addition to the silicon, the second substrate is also known using, for example, Pyrex glass.
[0077]
Next, the nozzle hole 141, the ink discharge chamber 106, the fluid resistance portion 107, and the ink cavity 108 are configured by the upper third substrate 103 bonded to the upper surface of the first substrate 101. The substrate 103 is provided with an ink supply port 131 communicating with the ink cavity 108. The ink supply port 131 is connected to an ink cartridge (not shown) via a connection pipe and a tube (not shown). In addition to glass, a substrate using nickel, plastic, stainless steel, silicon or the like is also known.
[0078]
In the inkjet head of the configuration example using the electrostatic force configured as described above, when a positive pulse voltage is applied to the electrode 121 from the oscillation circuit 142, the surface of the electrode 121 is charged to a positive potential, and the corresponding diaphragm The lower surface of 105 is charged to a negative potential, and the vibration plate 105 bends downward due to electrostatic attraction.
Next, when the application of the pulse voltage to the electrode 121 is turned off, the deflected diaphragm 105 is restored, so that the pressure in the liquid chamber 106 increases rapidly, and ink droplets 141 are formed from the nozzle holes 104. Ink is ejected toward an image receiver (not shown). Further, when the vibration plate 105 is bent downward again, ink is supplied from the ink cavity 108 into the liquid chamber 106 through the fluid resistance portion 107. As the oscillation circuit 142, the one that turns on / off the pulse voltage as described above, an AC power supply, or the like is used. In recording, an electric pulse to be applied to the electrode 121 of each nozzle hole 104 is controlled.
[0079]
The ink of the present invention can suppress the elution of glass, silicon, and silicon oxide used in the printer as in the above configuration example, and the image quality due to the change in the ink droplet size and the discharge speed due to the decrease in the printer design accuracy. This can prevent problems such as a drop in discharge, occurrence of defective discharge, and failure due to a decrease in bonding strength of the joint, and can prevent clogging due to elution of silicon into the ink.
[0080]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise stated, the addition ratio refers to the weight percent of the active ingredient.
[0081]
Example 1
Black dye of the following formula 3%
Embedded image

Glycerin 5%
20% ethylene glycol
Polyoxyethylene (3) tridecyl ether acetic acid
(Anionic surfactant) 1.0%
Sunpack AP (San-ai Petroleum Mold) 0.4%
Ion exchange water
While stirring the mixture of the above formulation at 50 ° C., 70% of the compound of (Formula B) was added to the equivalent of the anionic compound in the ink. Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 15 ppm. The pH value was 9.5.
A printing test was performed on the ink using a printer equipped with the head having the configuration shown in FIG. 5, and a reliability test was performed. The head having the configuration shown in FIG. 5 was manufactured under the following conditions.
The first substrate 101 comprises a (110) -oriented p-type single crystal silicon wafer polished on both sides, and the second substrate comprises a (100) -oriented p-type single crystal silicon wafer 102b polished on both sides and a thermal oxide film 102a. These substrates are subjected to anisotropic etching with a mask and an alkaline solution to form respective recesses corresponding to the liquid chamber 106, the fluid resistance portion 107, the ink cavity 108, etc., as shown in FIG. An electrode lead portion, an electrode terminal 123, and an insulating film 122 were formed. The thickness of the diaphragm 105 is 20 μm, and a silicon oxide film of 1000 mm is provided by thermal oxidation treatment.
Further, as shown in FIG. 5, the nozzle hole 104, the ink supply port 131 and the like are formed on the Pyrex glass on the upper side of the first substrate 101, the third substrate 103 is joined, and the oscillation circuit 142 and the like are connected as shown in the figure. Then, a positive pulse voltage was applied to the electrode terminal 123 for printing.
Therefore, the surface that comes into contact with the ink is the surface on which the vibration plate is provided with a silicon oxide film of 1000 mm on the surface 110 by thermal oxidation, the liquid chambers are silicon on the 100th surface, the 110th surface, and the 111th surface. The resistance portion is made of 100-plane and 110-plane silicon.
The printer printing conditions and the printing test method are as follows.
Drive frequency: 12KHz
Drive voltage: 23v
Nozzle diameter: 30 μm
Droplet volume: 30 pl / dot
Number of nozzles: 48 nozzles
Dot density: 600 dpi
Test 1 (T1) Initial printing test
Printing was performed on three types of commercially available copy paper and three types of bond paper, and the characteristics of the images were examined.
Test 2 (T2) Reliability test (printing test after printing pause, wettability)
After the printer was left in an environment of 50 ° C. and 60% RH for 1 month with ink filled, printing was performed to test whether normal printing was possible. Further, the amount of change in thickness of glass and silicon and the amount of change in film thickness of the oxide film were measured. The thickness change amount of the glass and silicon was obtained by analyzing the ink after contact with the liquid by the liquid crystal emission spectroscopic analysis and converting it from the silicon concentration in the ink and the density of each material.
In the initial printing test, a clear image having an image density of 1.3 or more was obtained on any paper. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. As for wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.19 μm, and the silicon thickness change amount is about 0.17 μm on the 100 side, about 0.06 μm on the 110 side, and about 0.04 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. Further, the film thickness change amount of the silicon oxide film on the 110th surface was about 3 mm, which was a film thickness change amount causing no problem as a diaphragm.
[0082]
Comparative Example 1
In the ink formulation of Example 1, 70% of lithium hydroxide was added to the equivalent of the anionic compound in the ink instead of the compound of (Formula B). Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 950 ppm. The pH value was 9.9.
This ink was filled into a printer in the same manner as in Example 1, and printing and storage tests were conducted.
With this ink, an initial image equivalent to that in Example 1 was obtained. However, in the ejection responsiveness test after the suspension of printing, since the dissolution stability of the dye deteriorated due to the dissolution of silicon into the ink, the ink was discharged to 9/48 nozzles. A defect occurred.
In terms of wettability, Pyrex glass # 7740 has a thickness change of 11.3 μm, and the silicon thickness change amount is about 6.1 μm on the 100 side, about 3.5 μm on the 110 side, and about 0.64 μm on the 111 side. The amount of change that causes a problem of accuracy as a liquid chamber, a fluid resistance portion, and a nozzle, and the silicon oxide film on the 110th surface is all eluted, and the amount of change that causes a problem as a diaphragm.
[0083]
Example 2
Cyan dye of the following formula 3%
Embedded image

Glycerin 10%
Diethylene glycol 10%
Surfynol 465 (for acetylene alcohol)
Ethylene oxide additive; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(Nonionic surfactant) 1.0%
Diethylene glycol monobutyl ether 3%
Proxel CRL (Abysha's fungicide) 0.4%
Ion exchange water
While stirring the mixture of the above formulation at 50 ° C., 170% of the compound of (Formula C) was added to the equivalent of the anionic compound in the ink. Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectrometry, the content of alkali metal in the ink was 11 ppm. The pH value was 9.0.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image with an image density of 1.1 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. As for wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.19 μm, and the silicon thickness change amount is about 0.14 μm on the 100th surface, about 0.06 μm on the 110th surface, and about 0.04 μm on the 111th surface. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. Further, the film thickness change amount of the silicon oxide film on the 110th surface was about 3 mm, which was a film thickness change amount causing no problem as a diaphragm.
[0084]
Comparative Example 2
In the ink formulation of Example 2, 130% sodium hydroxide was added to the equivalent of anionic compound in the ink instead of the compound of (Formula C). Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 1310 ppm. The pH value was 10.2.
This ink was filled into a printer in the same manner as in Example 2, and printing and storage tests were conducted.
With this ink, an initial image equivalent to that in Example 2 was obtained. However, in the ejection responsiveness test after the stop of printing, the dissolution stability of the dye deteriorated due to the dissolution of silicon into the ink. A defect occurred.
As for wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 13.2 μm, and the thickness change amount of silicon is about 7.7 μm on the 100 side, about 5.0 μm on the 110 side, and about 0.72 μm on the 111 side. This is the amount of change that causes accuracy problems for the liquid chamber, fluid resistance, and nozzle, and the silicon oxide film on the 110th surface is all eluted, and the 6/48 diaphragm is thin, so it can withstand vibration. It was damaged.
[0085]
Example 3
Yellow dye of the following formula 2%
Embedded image

Glycerin 3%
Triethylene glycol 10%
Dialkylsulfosuccinates of the formula
(Anionic surfactant) 1.0%
Embedded image

2-ethyl-1,3-hexanediol 2%
Proxel BND (Abysha's fungicide) 0.4%
Ion exchange water
While stirring the mixture of the above formulation at 50 ° C., the compound of (Formula D) is 40% based on the equivalent of the anionic compound in the ink, and the compound of (Formula E) is based on the equivalent of the anionic compound in the ink. 40% was added. Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 37 ppm. The pH value was 9.9.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image having an image density of 0.9 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.22 μm, and the thickness change amount of silicon is about 0.16 μm on the 100 side, about 0.07 μm on the 110 side, and about 0.04 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. Further, the film thickness change amount of the silicon oxide film on the 110th surface was about 3 mm, which was a film thickness change amount causing no problem as a diaphragm.
[0086]
Comparative Example 3
In the ink formulation of Example 3, in place of the compound of (formula D) and (formula E), potassium hydroxide is 40% with respect to the equivalent amount of anionic compound in the ink, and lithium hydroxide is anionic in the ink. 40% was added to the equivalent of the compound. Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 1010 ppm. The pH value was 9.6.
This ink was filled into a printer in the same manner as in Example 3, and printing and storage tests were conducted.
With this ink, an initial image equivalent to that in Example 3 was obtained. However, in the ejection responsiveness test after the printing pause, since the dissolution stability of the dye deteriorated due to the dissolution of silicon into the ink, the ink was discharged to the 16/48 nozzles. A defect occurred.
In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 9.9 μm, and the silicon thickness change amount is about 6.4 μm on the 100 side, about 3.4 μm on the 110 side, and about 0.58 μm on the 111 side. The amount of change that causes a problem of accuracy as a liquid chamber, a fluid resistance portion, and a nozzle, and the silicon oxide film on the 110th surface is all eluted, and the amount of change that causes a problem as a diaphragm.
[0087]
Example 4
Magenta dye of the following formula 2.5%
Embedded image

Diethylene glycol 20%
Polyoxyethylene (3) tridecyl ether acetic acid
(Anionic surfactant) 0.3%
2-pyrrolidone 2%
Proxel GXL (Abysha's fungicide) 0.4%
Ion exchange water
While stirring the mixture of the above formulation at 50 ° C., 40% of the compound of (formula B) is added to the equivalent of the anionic compound in the ink, and 65% of sodium hydroxide is added to the equivalent of the anionic compound in the ink. did. Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 540 ppm. The pH value was 10.2.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image with an image density of 1.1 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, Pyrex glass # 7740 has a thickness change of 0.33 μm, and the silicon thickness change amount is about 0.29 μm on the 100 side, about 0.10 μm on the 110 side, and about 0.08 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. In addition, the change in film thickness of the silicon oxide film on the 110th surface was about 5 mm, which was a film thickness change that had no problem as a diaphragm.
[0088]
Comparative Example 4
In the ink formulation of Example 4, 40% (total of 105%) of sodium hydroxide was added to the equivalent of the anionic compound in the ink instead of the compound of (Formula B). Stirring was continued for 4 hours as it was, and after cooling, it was filtered with a filter having a pore size of 0.1 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 810 ppm. The pH value was 10.4.
This ink was filled into a printer in the same manner as in Example 4, and printing and storage tests were conducted.
With this ink, an initial image equivalent to that in Example 4 was obtained. However, in the ejection responsiveness test after the suspension of printing, since the dissolution stability of the dye deteriorated due to the dissolution of silicon into the ink, the ink was discharged to 7/48 nozzles. A defect occurred.
In terms of wettability, Pyrex glass # 7740 has a thickness change of 9.4 μm, and the silicon thickness change is about 5.6 μm on the 100 side, about 2.8 μm on the 110 side, and about 0.48 μm on the 111 side. The amount of change that causes a problem of accuracy as a liquid chamber, a fluid resistance portion, and a nozzle, and the silicon oxide film on the 110th surface is all eluted, and the amount of change that causes a problem as a diaphragm.
[0089]
Example 5
Carboxyl group-bonded carbon black dispersion
(Average particle size 128nm) 5%
Glycerin 10%
Diethylene glycol 10%
Polyoxyethylene (3) tridecyl ether acetic acid
(Anionic surfactant) 1.0%
2-pyrrolidone 2%
2-ethyl-1,3-hexanediol 2%
Sunpack AP (San-ai Petroleum Mold) 0.4%
Ion exchange water
While stirring the mixture of the above formulation at 50 ° C., 40% of the compound of (Formula B) was added to the equivalent of the anionic compound in the ink. Stirring was continued for 4 hours, and after cooling, the mixture was filtered with a filter having a pore size of 0.8 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 350 ppm. The pH value was 8.2.
When the ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image with an image density of 1.4 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.22 μm, and the thickness change amount of silicon is about 0.19 μm on the 100 side, about 0.06 μm on the 110 side, and about 0.04 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. In addition, the change in film thickness of the silicon oxide film on the 110th surface was about 4 mm, which was a film thickness change that had no problem as a diaphragm.
[0090]
Comparative Example 5
The ink formulation of Example 4 was prepared and tested in the same manner as in Example 4 except that sodium polyoxyethylene (3) tridecyl ether acetate was added instead of polyoxyethylene (3) tridecyl ether acetic acid.
When this ink was analyzed by plasma emission spectral analysis, the content of alkali metal in the ink was 860 ppm. The pH value was 8.2.
This ink was filled into a printer in the same manner as in Example 5 to perform printing and storage tests.
With this ink, an initial image equivalent to that in Example 5 was obtained. However, in the ejection response test after the printing pause, since the dissolution stability of the dye deteriorated due to elution of silicon into the ink, the ink was discharged to 9/48 nozzles. A defect occurred.
In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 11.4 μm, and the silicon thickness change amount is about 5.8 μm on the 100 side, about 3.6 μm on the 110 side, and about 0.60 μm on the 111 side. The amount of change that causes a problem of accuracy as a liquid chamber, a fluid resistance portion, and a nozzle, and the silicon oxide film on the 110th surface is all eluted, and the amount of change that causes a problem as a diaphragm.
[0091]
Example 6
A mixture having the same formulation as in Example 1 except that 15% of the following dispersion was added as a cyan pigment instead of the black dye of Example 1 was continuously stirred at 50 ° C. for 4 hours. After cooling, the pore size was 0.8 μm. Filtered with a filter.

When this ink was analyzed by plasma emission spectral analysis, the content of alkali metal in the ink was 32 ppm. The pH value was 9.6.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, in the initial printing test, a clear image having an image density of 1.2 or more was obtained on any paper. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.21 μm, and the silicon thickness change amount is about 0.18 μm on the 100 side, about 0.09 μm on the 110 side, and about 0.05 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. In addition, the change in film thickness of the silicon oxide film on the 110th surface was about 4 mm, which was a film thickness change that had no problem as a diaphragm.
[0092]
Example 7
A mixture having the same formulation as in Example 2 was continuously stirred at 50 ° C. for 4 hours except that 20% of the following dispersion was added as a yellow pigment in place of the cyan dye of Example 2, and after cooling, the pore size was 0.8 μm. Filtered with a filter.
C. I. Pigment Yellow 138 (average particle size 96 nm) 25%
Dispersant (formalin condensate of naphthalene sulfonate) 8%
Ammonia water 1.3%
Ethylene glycol 25%
Water remaining
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 92 ppm. The pH value was 9.1.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image having an image density of 0.9 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.34 μm, and the silicon thickness change amount is about 0.31 μm on the 100 side, about 0.13 μm on the 110 side, and about 0.10 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. In addition, the change in film thickness of the silicon oxide film on the 110th surface was about 4 mm, which was a film thickness change that had no problem as a diaphragm.
[0093]
Example 8
A mixture having the same formulation as in Example 3 except that 12% of the following dispersion was added as a magenta pigment instead of the yellow dye of Example 3 was continuously stirred at 50 ° C. for 4 hours, and after cooling, the pore size was 0.8 μm. Filtered with a filter.

When this ink was analyzed by plasma emission spectral analysis, the content of alkali metal in the ink was 57 ppm. The pH value was 9.7.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image with an image density of 1.1 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.33 μm, and the silicon thickness change amount is about 0.27 μm on the 100 side, about 0.10 μm on the 110 side, and about 0.07 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. In addition, the change in film thickness of the silicon oxide film on the 110th surface was about 5 mm, which was a film thickness change that had no problem as a diaphragm.
[0094]
Example 9
As a yellow dye instead of the black dye of Example 1, Projet Fast Yellow 2 (manufactured by Abysha) was once converted into a free acid by partially converting an alkali metal with an ion exchange resin, and then partially substituted with a compound of (Formula B) A mixture having the same formulation as in Example 1 except that 3% was added was continuously stirred at 50 ° C. for 4 hours. After cooling, the mixture was filtered with a filter having a pore diameter of 0.8 μm.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 540 ppm. The pH value was 9.7.
When the above ink was tested in the same manner as in Example 1, a clear image having an image density of 0.9 or more was obtained on any paper in the initial printing test. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.43 μm, and the thickness change amount of silicon is about 0.38 μm on the 100 side, about 0.17 μm on the 110 side, and about 0.11 μm on the 111 side. The amount of change in the thickness was satisfactory for the liquid chamber, the fluid resistance portion, and the nozzle. Further, the film thickness change amount of the silicon oxide film on the 110th surface was about 6 mm, which was a film thickness change amount causing no problem as a diaphragm.
[0095]
Comparative Example 6
The ink formulation of Example 9 was prepared and tested in the same manner as in Example 9 except that Projet Fast Yellow 2 (manufactured by Avisha), which does not substitute for the compound of (Formula B), was added as a yellow dye.
When this ink was analyzed by plasma emission spectroscopic analysis, the content of alkali metal in the ink was 1270 ppm. The pH value was 9.6.
This ink was filled into a printer in the same manner as in Example 5 to perform printing and storage tests.
With this ink, an initial image equivalent to that in Example 5 was obtained. However, in the ejection responsiveness test after printing suspension, since the dissolution stability of the dye deteriorated due to the dissolution of silicon into the ink, the ink was discharged to 24/48 nozzles. A defect occurred.
In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 13.7 μm, and the silicon thickness change amount is about 9.9 μm on the 100 side, about 5.0 μm on the 110 side, and about 0.90 μm on the 111 side. This is the amount of change that causes accuracy problems as the liquid chamber, fluid resistance, and nozzle, and the silicon oxide film on the 110th surface is all eluted, and the 3/48 diaphragm is thin, so it can withstand vibration. It was damaged.
[0096]
Example 10
Instead of the ink jet printer of the first embodiment, the liquid chamber, the nozzle, and the fluid resistance portion are made of Pyrex glass # 7740, 100, 110, and 111 silicon, and the vibration plate is vibrated by electrostatic force made of Pyrex glass # 7740. The test was performed in the same manner as in Example 1 except that the ink jet printer was filled under the following conditions in which the plate was deformed and discharged.
Drive frequency: 10KHz
Drive voltage: 23v
Nozzle diameter: 45 μm
Droplet volume: 35 pl / dot
Number of nozzles: 48 nozzles
Dot density: 300 dpi
In the initial printing test, a clear image having an image density of 1.3 or more was obtained on any paper. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. As for wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.14 μm, and the thickness change amount of silicon is about 0.16 μm on the 100 side, about 0.05 μm on the 110 side, and about 0.04 μm on the 111 side. The change in thickness was satisfactory for the liquid chamber, fluid resistance portion, nozzle, and diaphragm.
[0097]
Example 11
The following conditions of the thermal method in which the liquid chamber and the fluid resistance portion are made of Pyrex glass # 7740, 100-side, 110-side, and 111-side silicon instead of the ink jet printer of Example 1, and the nozzle is made of PTFE eutectoid plated Ni substrate. The test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the ink jet printer was filled.
Drive frequency: 10KHz
Drive voltage: 20v
Nozzle diameter: 30 μm
Droplet volume: 24 pl / dot
Number of nozzles: 96 nozzles
Dot density: 240 dpi
In the initial printing test, a clear image having an image density of 1.3 or more was obtained on any paper. Even after printing was stopped, normal printing was possible without using any recovery means. In terms of wettability, the thickness change of Pyrex glass # 7740 is 0.16 μm, and the thickness change amount of silicon is about 0.15 μm on the 100 side, about 0.06 μm on the 110 side, and about 0.04 μm on the 111 side. It was the amount of change in thickness without any problem as a liquid chamber or a fluid resistance portion. Further, in the neutral pH range, even when Ni is eluted, the pH can be set to the alkali side, so that there was no elution of Ni at a level causing a problem as a nozzle.
[0098]
【Effect of the invention】
As described above, according to the ink for ink jet recording of claim 1, the content of the alkali metal in the ink is 700 ppm or less and the quaternary phosphonium ion represented by the formula A is included in a specific amount. Elution of glass or silicon or silicon oxide used in printers can be suppressed, and image quality decreases due to changes in ink droplet size and discharge speed due to a decrease in printer design accuracy, ejection failure, joint strength at joints Thus, it is possible to obtain an ink that prevents the occurrence of a failure due to a decrease in the thickness of the ink and prevents clogging due to elution of silicon into the ink.
[0099]
According to the ink for ink jet recording of claim 2, since the structure of the compound of the formula A is specified as the compound represented by the formula B, an ink having an excellent anti-elution effect of silicon or silicon oxide can be obtained. it can.
[0100]
According to the ink for ink jet recording of claim 3, since the structure of the compound of the formula A is specified as the compound represented by the formula C, an ink having an excellent anti-elution effect of silicon or silicon oxide can be obtained. it can.
[0101]
According to the ink for ink jet recording of claim 4, since the structure of the compound of the formula A is specified as the compound represented by the formula D, an ink having an excellent anti-elution effect of silicon or silicon oxide can be obtained. it can.
[0102]
According to the ink for ink jet recording of claim 5, since the structure of the compound of the formula A is specified as the compound represented by the formula E, an ink having an excellent anti-elution effect of silicon or silicon oxide can be obtained. it can.
[0103]
According to the ink jet recording method of the sixth aspect, since the ink is used, elution of silicon and silicon oxide in the liquid chamber member that requires high precision can be suppressed, and thereby the liquid chamber volume can be increased without increasing. Since the liquid chamber volume can be maintained, it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed.
[0104]
According to the ink jet recording method of the seventh aspect, since the ink is used, elution of silicon and silicon oxide in the fluid resistance portion where precision is required can be suppressed, and the desired resistance can be obtained without changing the fluid resistance. Since the fluid resistance can be maintained, it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed.
[0105]
According to the ink jet recording method of claim 8, since the ink is used, it is possible to suppress elution of silicon or silicon oxide of the diaphragm that requires high precision, thereby reducing the thickness of the diaphragm. Since the desired thickness of the diaphragm can be maintained, it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed, and to prevent damage to the diaphragm.
[0106]
According to the ink jet recording method of the ninth aspect, since the ink is used, elution of silicon and silicon oxide of a nozzle that requires high precision can be suppressed, and thereby a desired nozzle can be achieved without increasing the nozzle diameter. Since the diameter can be maintained, it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed.
[0107]
According to the ink cartridge for ink-jet recording of claim 10, since the ink is stored in the ink storage portion, the elution of silicon and silicon oxide used in the printer can be suppressed, and the ink droplets due to a decrease in the design accuracy of the printer It is possible to prevent image quality deterioration due to changes in the size and ejection speed, occurrence of ejection failure, failure due to decrease in bonding strength of the joint, and clogging due to elution of silicon into the ink.
[0108]
According to the ink cartridge for ink jet recording of the eleventh aspect, since the ink is stored in the ink cartridge having the recording head portion, the elution can be suppressed even if silicon or silicon oxide is used for the head. In addition, it prevents image quality deterioration due to changes in ink droplet size and ejection speed due to a decrease in head design accuracy, occurrence of ejection failure, and failure due to a decrease in bonding strength of the joint, and silicon elution into the ink Can prevent clogging.
[0109]
According to the ink cartridge for ink jet recording of claim 12, since the ink is used even if the liquid chamber member of the head is formed by the etching process of single crystal silicon, the elution of silicon is suppressed. Since a desired liquid chamber volume can be maintained without increasing the chamber volume, it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed.
[0110]
According to the ink cartridge for ink jet recording of claim 13, since the ink is used even if the fluid resistance portion of the head is formed by the etching process of single crystal silicon, the elution of silicon is suppressed. Since a desired fluid resistance can be maintained without changing the resistance, it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed.
[0111]
According to the ink cartridge for inkjet recording of claim 14, since the ink is used even if the vibration plate of the head is formed by etching processing of single crystal silicon, the elution of silicon is suppressed. Therefore, it is possible to maintain the desired diaphragm thickness without reducing the thickness of the ink, so that it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed. Breakage can be prevented.
[0112]
According to the ink cartridge for ink-jet recording of claim 15, since the ink is used even if the nozzle of the head is formed by etching processing of single crystal silicon, the elution of silicon is suppressed. Therefore, it is possible to maintain a desired nozzle diameter without enlarging the image, and therefore it is possible to prevent image quality deterioration and ejection failure due to changes in ink droplet size and ejection speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing a configuration example of a serial type ink jet recording apparatus equipped with an ink cartridge.
FIG. 2 is an external perspective view of an ink cartridge before being loaded into a recording apparatus.
FIG. 3 is a front sectional view of the ink cartridge.
FIG. 4 is an external perspective view of an ink cartridge integrated with a recording head.
FIG. 5 is a cross-sectional side view of the entire recording head unit.
[Explanation of symbols]
3 Guide rod
4 Sub-support guide rod
5 Carriage unit
6 heads
7 Ink cartridge
11 Timing belt
15 Transport roller
16 paper
21 Reliability maintenance and recovery mechanism
22 cap
23 Holder
26 Suction tube
27 Suction pump
30 Ink cartridge
31 electrodes
32 nozzles
41 Cartridge body
42 Absorber
43 cases
45 Ink supply port
46 Seal Ring
47 Opening to the atmosphere
50 Cap member
55 Film-like sealing member
101, 102, 103 single crystal substrate
104 Nozzle hole
105 Diaphragm
106 Liquid chamber
107 Fluid resistance part
108 Ink cavity
121 electrodes
122 Insulating film
123 Terminal
131 Ink supply port
141 Ink droplet
142 Oscillator circuit

Claims (11)

インクと接する部材の少なくとも一部がガラス、ガラス及びシリコン またはガラス及びシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインクであって、該インク中のアルカリ金属の含有量の合計が７００ｐｐｍ以下であるとともに、該インクは遊離酸型アニオン性化合物および下記式Ａで表される第４級ホスホニウムイオンを含有し、該インクのｐＨは８．２〜１０．２であり、かつ上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｂ、Ｃ又はＥで示される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。

（式Ａにおいて、Ｒ₁〜Ｒ₄は水素、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す。）

Ink used in an ink jet printer in which at least a part of a member in contact with ink is formed of glass, glass and silicon or glass and silicon oxide, and the total content of alkali metals in the ink is 700 ppm or less The ink contains a free acid anionic compound and a quaternary phosphonium ion represented by the following formula A, the pH of the ink is 8.2 to 10.2, and the ink is represented by the formula A. An ink for ink jet recording, wherein at least part of the quaternary phosphonium ions is a compound represented by the following formula B, C or E.

(In Formula A, R _{1 to} R ₄ represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, or a halogenated alkyl group.)

プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの液室部材がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。 2. An ink jet recording method comprising: performing recording using an ink jet printer in which a liquid chamber member of a recording head provided in a printer main body or an ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon; プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの流体抵抗部がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１に記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。An ink jet recording method comprising: performing recording using an ink jet printer in which a fluid resistance portion of a recording head provided in a printer main body or an ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon; and ink according to claim 1 . プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの振動板がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１に記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。An ink jet recording method comprising: performing recording using an ink jet printer in which a vibration plate of a recording head provided in a printer main body or an ink cartridge is formed of glass or single crystal silicon; and the ink according to claim 1 . プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドのノズルがガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１に記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。2. An ink jet recording method comprising: performing recording using an ink jet printer in which nozzles of a recording head provided in a printer main body or an ink cartridge are formed of glass or single crystal silicon; and ink according to claim 1 . インクを収容したインク収容部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。An ink cartridge for ink-jet recording comprising an ink containing portion containing ink, wherein the ink is the ink according to claim 1 . インクを収容したインク収容部と、インク液滴を吐出させるための記録ヘッド部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。An ink for ink jet recording comprising an ink containing portion containing ink and a recording head portion for discharging ink droplets, wherein the ink is the ink according to claim 1. cartridge. 請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、液室部材が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。 8. The ink cartridge for ink jet recording according to claim 7, wherein the liquid chamber member includes a recording head portion in which a groove is formed by etching a single crystal silicon. 請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、流体抵抗部が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。 8. The ink cartridge for ink jet recording according to claim 7, wherein the fluid resistance portion includes a recording head portion in which a groove is formed by etching a single crystal silicon. 請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、振動板が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。 8. The ink cartridge for ink-jet recording according to claim 7, wherein the vibration plate includes a recording head portion having grooves formed by etching single crystal silicon. 請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、ノズルが単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。 8. The ink cartridge for ink jet recording according to claim 7, wherein the nozzle includes a recording head portion in which a groove is formed by etching a single crystal silicon.

Images