(57)【要約】  本発明は、水と、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの電荷当量を有することを特徴とする電荷を帯びた自己分散顔料と、０．０１〜０．５質量％の揮発性対イオン分と、界面活性な紙浸透剤とを含んで成るインクジェットインクに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの電荷当量を有することを特徴とする電荷を帯びた自己分散顔料と、０．０１〜０．５質量％の揮発性対イオン分と、界面活性紙浸透剤とを含んで成るインクジェットインク。
【請求項２】
電荷を帯びた自己分散顔料が少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの酸当量を有することを特徴とする陰イオン性自己分散顔料であり、揮発性対イオン分がアンモニウムイオンである、請求項１に記載のインクジェットインク。
【請求項３】
陰イオン性自己分散顔料が０．５〜３ｍＥｑ／ｇの酸当量を有する、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項４】
陰イオン性自己分散顔料の第５０百分位数の粒度が１５〜２００ｎｍである、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項５】
陰イオン性自己分散顔料の第５０百分位数の粒度が５０〜１５０ｎｍである、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項６】
アンモニウムイオンの含有量が０．００５〜０．２質量％である、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項７】
アンモニウムイオンの含有量が０．０１〜０．１質量％である、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項８】
前記界面活性紙浸透剤が１〜３．５質量％で存在する、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項９】
前記界面活性紙浸透剤が、０．０１秒の表面寿命で３０ｍＮ／ｍ〜５５ｍＮ／ｍのインク表面張力を可能にする、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１０】
前記界面活性浸透剤が、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、及び１−フェニル−１，２−エタンジオールから成る群から選ばれる、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１１】
顔料がシアン色顔料、マゼンタ色顔料、イエロー色顔料又は黒色顔料である、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１２】
顔料がカーボンブラックである、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１３】
２質量％以下の有機酸を更に含む請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１４】
有機酸が１４０ｇ／モル未満の分子量を有するカルボン酸である、請求項１３に記載のインクジェットインク。
【請求項１５】
有機酸が揮発性有機酸である、請求項１３に記載のインクジェットインク。
【請求項１６】
有機酸がギ酸、酢酸及びプロピオン酸から成る群から選ばれる、請求項１３に記載のインクジェットインク。
【請求項１７】
１〜１．２ｇ／ｃｃの溶液密度及び１．５〜３ｃＰの粘度を有する、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１８】
陰イオン性自己分散顔料の酸当量が０．５〜３ｍＥｑ／ｇ及び第５０百分位数の粒度が１５〜２００ｎｍであり；
アンモニウムイオンの含有量が０．００５〜０．２質量％であり；及び
界面活性な紙浸透剤が１〜３．５質量％で存在し、０．０１秒の表面寿命で３０ｍＮｍ〜５５ｍＮｍのインク表面張力を可能にする；
ことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項１９】
顔料がカーボンブラックである、請求項１８に記載のインクジェットインク。
【請求項２０】
２質量％以下の分子量１４０ｇ／モル未満の揮発性カルボン酸をさらに含む、請求項１８に記載のインクジェットインク。
【請求項２１】
陰イオン性自己分散顔料の第５０百分位数の粒度が５０〜１５０ｎｍである、請求項１８に記載のインクジェットインク。
【請求項２２】
アンモニウムイオンの含有量が０．０１〜０．１質量％である、請求項１に記載のインクジェットインク。
【請求項２３】
水と、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの電荷当量を有することを特徴とする電荷を帯びた自己分散顔料と、前記電荷当量を基準として２０モル％〜２００モル％の揮発性対イオン分と、界面活性な紙浸透剤とを含んで成るインクジェットインク。
【請求項２４】
個別のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクを含んで成るインクジェットインクセットであって、それらインクのうちの少なくとも１つが請求項１に記載のインクジェットインクであるインクジェットインクセット。
【請求項２５】
個別のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクを含んで成るインクジェットインクセットであって、それらインクのうちの少なくとも１つが請求項２に記載のインクジェットインクであるインクジェットインクセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットインクに関し、特に、個別に及びインクジェットインクセットの一部として使用された場合に優れた保存性及び優れた画像形成性の両方を示す自己分散顔料を基にしたインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、デジタルデータ信号に応答して画像記録要素に画素毎にインク滴を付着させることによる印刷画像を生成させるためのノンインパクト法である。所望の印刷画像が得られるように画像記録要素へのインク滴の付着を制御するために使用できる様々な方法がある。ドロップオンデマンド式インクジェットとして知られている１つの方法において、個々のインク滴を必要に応じて画像記録要素に噴射させて所望の印刷画像を形成する。ドロップオンデマンド印刷においてインク滴の噴射を制御する一般的な方法は、圧電変換器と熱バブル形成を伴う。連続式インクジェットとして知られている別の方法において、滴の連続ストリームを帯電させ、そして画像記録要素の表面に向けて像様方式で偏向させ、その一方で、非画像形成滴を捕獲し、インク溜めに戻す。インクジェットプリンターは、事務文書及び写真品質画像形成から少量印刷ないしは工業用ラベリングにわたるマーケットで広範な用途が見いだされている。
【０００３】
様々なインクジェットプリンターで使用されるインクは、染料系又は顔料系に分類することができる。染料は、キャリヤー媒体中に溶解される着色剤である。顔料は、キャリヤー媒体に不溶性であるが、小さな粒子の形態で分散又は懸濁される着色剤である。これらの小さな粒子を、界面活性剤、オリゴマーもしくはポリマーなどの分散剤の使用により凝集及び沈降に対して安定化することができ、又は、自己分散特性を付与するためにそれらを直接官能化することができる。いずれの場合でも、キャリヤー媒体は、室温で液体又は固体であることができる。一般的に使用されているキャリヤー媒体としては、水、水と有機補助溶剤と高沸点有機溶剤（例えば炭化水素類、エステル類、ケトン類、アルコール類及びエーテル類等）の混合物などが挙げられる。
【０００４】
顔料系インクジェットインクは、顔料系インクで一般的に観察される優れた画像安定性のために、しばしば、染料系インクジェットインクよりも好まれる。自己分散顔料についても、様々なインク配合物及び保存環境条件に対するそれらのより高い安定性のために、界面活性剤分散（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ−ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）顔料、オリゴマー分散（ｏｌｉｇｏｍｅｒ−ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）顔料又はポリマー分散（ｐｏｌｙｍｅｒ−ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）顔料よりもしばしば好まれる。
【０００５】
幾人かの研究者によりインクジェット印刷に適する共有結合的に官能化された自己分散顔料の調製法が報告された。Ｂｅｒｇｅｍａｎｎらは米国特許第６，７５８，８９１号（Ｂ２）明細書において、有機トリアゾール類との反応による顔料の共有結合的官能化を述べている。Ｂｅｒｇｅｍａｎｎらは、さらに、米国特許第６，６６０，０７５号（Ｂ２）明細書において、不飽和有機化合物との反応による顔料の共有結合的官能化を述べている。Ｂｅｌｍｏｎｔは米国特許第５，５５４，７３９号明細書において、Ａｄａｍｓ及びＢｅｌｍｏｎｔは米国特許第５，７０７，４３２号明細書において、Ｊｏｈｎｓｏｎ及びＢｅｌｍｏｎｔは米国特許第５，８０３，９５９号及び第５，９２２，１１８号明細書並びに国際公開第９６／１８６９５号、国際公開第９６／１８６９６号、国際公開第９６／１８６８９号、国際公開第９９／５１６９０号、国際公開第００／０５３１３号及び国際公開第０１／５１５６６号において、ジアゾニウム化合物による顔料の共有結合的官能化を述べている。共有結合的に官能化された自己分散顔料の同様な調製法が、さらに、Ｏｓｕｍｉらにより米国特許第６，２８０，５１３号（Ｂ１）明細書及び米国特許第６，５０６，２３９号（Ｂ１）明細書に述べられている。これらの文献には、さらに、記載されている自己分散顔料を使用してのインクジェットインクの調製及び使用が記載されている。陰イオン性及び陽イオン性の自己分散顔料の両方が記載されている。Ｋａｒｌらは米国特許第６，５０３，３１１号（Ｂ１）明細書において、及び、Ｙｅｈらは米国特許第６，８５２，１５６号（Ｂ２）明細書において、オゾン酸化により調製された陰イオン性自己分散顔料を述べている。Ｉｔｏらは米国特許第６，４８８，７５３号明細書において、及び、Ｍｏｍｏｓｅらは欧州特許出願公開第１，４７９，７３２号（Ａ１）明細書において、次亜塩素酸塩酸化により調製された陰イオン性自己分散顔料を述べている。
【０００６】
これらの自己分散顔料は、他の周知の着色剤と比較して着色剤としての多くの利点を提供するが、これらの自己分散顔料には、多色画像又はグラフィックを形成するために媒体上に互いに密接して適用された場合に、色間ブリード（ｉｎｔｅｒ−ｃｏｌｏｒ  ｂｌｅｅｄ）と呼ばれている色間混合（ｉｎｔｅｒ−ｃｏｌｏｒ  ｍｉｘｉｎｇ）という問題がある。この問題は、選択された媒体が安価な消費者向けの普通紙である場合に特に深刻である。
【０００７】
インクジェットインク印刷及び画像形成では、色間ブリード問題について多くの解決法が提案されている。Ｒｅｈｍａｎは、米国特許出願公開第２００３／９９７９６５１号明細書において、多色インクセットのインクが画像形成媒体上に近接して適用された場合に、多色インクセットの幾つかの染料系インクへの塩の添加が当該セットの別の染料系インク中の着色剤を不安定化させることを述べている。特定の色間ブリード問題は、このように低減できる。興味深いことに、Ｏｓｕｍｉらは米国特許第６，２８０，５１３号（Ｂ１）明細書において、普通紙上の濃度及び繊維カバレッジ（ｆｉｂｅｒ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）の改善をもたらすために有効レベルの塩を直接組み込んだ自己分散カーボンを使用したインクジェットインクを述べている。しかしながら、顔料系インクに塩を直接組み込むことは、本質的には、ブリードの調節をもたらさず、また、自己分散顔料を基にするインクを長期間保存に対して不安定にさせる傾向がある。Ｒｅｈｍａｎは米国特許第６，１８７，０８６号（Ｂ１）明細書において、多色インクセットの染料系インクが画像形成媒体に近接して適用された場合に、多色インクセットの顔料系インクに特定のインク溶剤を使用することにより着色剤が不安定化されることを述べている。Ｌｉｎは米国特許第６，４７５，２７１号（Ｂ２）明細書において、迅速な乾燥を促進して色間ブリードを低減させるために、インクジェットインクセットの特定のインクに低沸点有機溶剤を添加することを述べている。Ｙａｍａｚａｋｉらは米国特許出願公開第２００４／０，１２３，７７４号（Ａ１）明細書において、所定の媒体上でのインクの局在化を促進して色間ブリードを低減するために、インクジェットインクセットの特定のインクにおける特定の炭素含有率の高い溶剤の選択について述べている。Ｌｉｎは米国特許第６，３８３，２７４号明細書において、及び、Ｍａらは米国特許第６，４３６，１８０号（Ｂ１）明細書において、色間ブリードを低減するためにインクジェットインクセットにおける特定のインクの表面張力を選択的に調節するためにパーフルオロアルキル界面活性剤を使用することを述べている。Ｈａｙａｓｈｉは米国特許第６，５００，２４８号（Ｂ１）明細書において、色間ブリードを低減するために、テキストブラックインク（ｔｅｘｔ  ｂｌａｃｋ  ｉｎｋｓ）に有効量の動的表面張力（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｎｓｉｏｎ；ＤＳＴ）低減界面活性剤を添加することを述べている。残念ながら、さらに塩を含む自己分散カーボン含有インクへのかかるＤＳＴ調節剤の添加は、既存のインク安定性問題を悪化させるだけである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、色間ブリード問題を制御するために幾つかの方策が提案されたが、これらの方策は、貯蔵及び保存の際の固有のインク不安定性問題をもたらす傾向がある。さらに、色間ブリードを制御すると同時に、様々な普通紙及びインクジェット紙上に、高い、均一でむらのない単色濃度を形成することは、これまで適切に取り組まれてこなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、水と、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの電荷当量を有することを特徴とする電荷を帯びた自己分散顔料と、０．０１〜０．５質量％の揮発性対イオン分と、界面活性紙浸透剤とを含んで成るインクジェットインクを提供する。一実施態様において、電荷を帯びた自己分散顔料は、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの酸当量を有することを特徴とする陰イオン性自己分散顔料であり、揮発性対イオンはアンモニウムイオンである。このインクは単独で使用することができるが、個別のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクを有するインクセットの一部として使用されることが好ましい。
【００１０】
驚くべきことに、他の特定のインク構成成分との組み合わせて非常に高い表面誘導体化レベルを有する自己分散顔料を使用したインクが、貯蔵及び保存の際に非常に安定であると同時に、普通紙上で繊維カバレッジの改善及びブリードの低減を可能にすることを見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
一般的に、本発明の着色インクジェットインク組成物は、キャリヤーとして機能する水性ビヒクルと、自己分散顔料から成る。望ましい性能を達成するようにインクを調節するために添加剤及び／又は補助溶剤を組み込んでもよい。添加剤及び／又は補助溶剤は、本明細書において後で詳述する。当該インク組成物は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、グレイ、レッド、バイオレット、ブルー、グリーン、オレンジ、ブラウンなどであることができる。
【００１２】
自己分散顔料は、分散剤又は界面活性剤を使用せずに分散可能なものである。自己分散顔料とは、共有結合電荷（ｃｏｖａｌｅｎｔｌｙ  ｂｏｕｎｄ  ｃｈａｒｇｅ）又は共有結合したオリゴマーもしくはポリマー基により化学的に修飾された顔料を意味する。ここで共有結合的化学修飾は、顔料が液体ビヒクル中に分散すること及び／又は顔料を液体ビヒクル中に実質的に分散したままにすることを助ける。例えば、この種の顔料は、酸化／還元、酸／塩基処理、又はカップリング剤による官能化などの表面処理にかけられたものであることができる。表面処理によって、顔料の表面に陰イオン性、陽イオン性又は非イオン性基を付与することができる。市販の自己分散型顔料の例としては、ＩＳＩＳ  ２５Ｋ（登録商標）（Ｄｅｇｕｓｓａ  ＡＧ）、Ｃａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ  ２５０（登録商標）、Ｃａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ  ２６０（登録商標）、Ｃａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ  ２７０（登録商標）、Ｃａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ  ２００（登録商標）及びＣａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ  ３００（登録商標）（Ｃａｂｏｔ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）、並びにＭｉｃｒｏｊｅｔ  Ｂｌａｃｋ  ＣＷ−１（登録商標）（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．）が挙げられる。上記の自己分散顔料は、広範囲な電荷当量を示す。本発明において有用な自己分散顔料は、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇ、より好ましくは０．５〜３．０ｍＥｑ／ｇの電荷当量を有するべきである。この電荷を帯びた自己分散顔料は、好ましくは負の電荷を有し（陰イオン性）、電荷を保持する基は好ましくは共有結合したカルボキシラート又はベンゾアートである。
【００１３】
好ましくは、顔料は、白色顔料、ブラック顔料、ブルー顔料、ブラウン顔料、シアン顔料、グリーン顔料、バイオレット顔料、マゼンタ顔料、レッド顔料もしくはイエロー顔料、又はシェード（ｓｈａｄｅｓ）、あるいはこれらの組み合わせである。ブラック顔料が特に好適である。好適な部類の顔料としては、例えば、アントラキノン類、フタロシアニンブルー類、フタロシアニングリーン類、ジアゾ類、モノアゾ類、ピランスロン類、ペリレン類、複素環式イエロー類（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  ｙｅｌｌｏｗｓ）、キナクリドン類、ジケトピロロ−ピロール類、及び（チオ）インジゴイド類が挙げられる。以下の例の顔料を、必要に応じて化学的に修飾して自己分散顔料を形成することができる。フタロシアニンブルー類の代表例としては、銅フタロシアニンブルー及びその誘導体（ピグメントブルー１５）が挙げられる。キナクリドン類の代表例としては、ピグメントオレンジ４８、ピグメントオレンジ４９、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１９２、ピグメントレッド２０２、ピグメントレッド２０６、ピグメントレッド２０７、ピグメントレッド２０９、ピグメントバイオレット１９及びピグメントバイオレット４２が挙げられる。アントラキノン類の代表例としては、ピグメントレッド４３、ピグメントレッド１９４（ペリノンレッド）、ピグメントレッド２１６（臭素化ピアンスロン）、及びピグメントレッド２２６（ピランスロンレッド）が挙げられる。ペリレン類の代表例としては、ピグメントレッド１２３（朱色）、ピグメントレッド１４９（緋色）、ピグメントレッド１７９（栗色）、ピグメントレッド１９０（赤色）、ピグメントバイオレット、ピグメントレッド１８９（黄色がかった赤色）、及びピグメントレッド２２４が挙げられる。チオインジゴイド類の代表例としては、ピグメントレッド８６、ピグメントレッド８７、ピグメントレッド８８、ピグメントレッド１８１、ピグメントレッド１９８、ピグメントバイオレット３６、及びピグメントバイオレット３８が挙げられる。複素環式イエロー類の代表例としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー６５、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１１０、ピグメントイエロー１１７、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５１、及びピグメントイエロー１５５が挙げられる。ジケトピロロ−ピロール類の代表例としては、ピグメントレッド２５４が挙げられる。かかる顔料は、粉末又はケークの形態で、ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ及びＳｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなどの多くの供給業者から市販されている。他の好適な着色顔料の例は、カラーインデックス（Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ）第３版（Ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｄｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ，１９８２）に記載されている。ブラック顔料の代表例としては、様々なカーボンブラック（ピグメントブラック７）、例えばチャネルブラック、ファーネスブラッ��及びランプブラックが挙げられ、例えば、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なリーガル（Ｒｅｇａｌ）（登録商標）、ブラックパール（Ｂｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ）（登録商標）、エルフテックス（Ｅｌｆｔｅｘ）（登録商標）、モナーク（Ｍｏｎａｒｃｈ）（登録商標）、ムガル（Ｍｏｇｕｌ）（登録商標）及びバルカン（Ｖｕｌｃａｎ）（登録商標）（例えば、ブラックパール（登録商標）２０００、ブラックパール（登録商標）１４００、ブラックパール（登録商標）１３００、ブラックパール（登録商標）１１００、ブラックパール（登録商標）１０００、ブラックパール（登録商標）９００、ブラックパール（登録商標）８８０、ブラックパール（登録商標）８００、ブラックパール（登録商標）７００、ブラックパール（登録商標）Ｌ、エルフテックス（登録商標）８、モナーク（登録商標）１４００、モナーク（登録商標）１３００、モナーク（登録商標）１１００、モナーク（登録商標）１０００、モナーク（登録商標）９００、モナーク（登録商標）８８０、モナーク（登録商標）８００、モナーク（登録商標）７００、ムガル（登録商標）Ｌ、リーガル（登録商標）３３０、リーガル（登録商標）４００、バルカン（登録商標）Ｐなど）の登録商標で市販されているカーボンブラックが挙げられる。他の好適なカーボンブラックとしては、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）４０、プリンテックス８０、プリンテックス３００、プリンテックスＬ、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ）４、スペシャルブラック５、ＦＷ２００（前述のものはＤｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、ラーベン（Ｒａｖｅｎ）７８０、ラーベン８９０、ラーベン１０２０、ラーベン１０４０、ラーベン１２５５、ラーベン１５００、ラーベン５０００、ラーベン５２５０（前述のものはＣｏｌｕｍｂｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、並びにＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭＡ１００及びＭＡ４４０が挙げられるが、これらに限定されない。１つの好適な実施態様において、顔料はカーボンブラックである。
【００１４】
本発明の範囲に含まれる他の好適な顔料としては、グラファイト、ガラス状カーボン、カーボンファイバー、活性チャコール、及び活性カーボンなどの炭素製品が挙げられる。カーボンは、結晶質のものであっても、アモルファスのものであってもよい。前述のものの微粉状のものが好ましく、また、異なるカーボンの混合物を使用することもできる。
【００１５】
本発明において有用な自己分散顔料を基にするインク組成物は、インクジェット印刷分野で知られている任意の方法で調製することができる。有用な方法は、通常、次の２つの工程を伴う：（ａ）顔料凝集体を有用な大きさの凝集体又は一次粒子にまで細かくする物理的分散又はミリング工程（ここで、一次粒子とは、粒子系において最小の識別可能な細分されたものとして定義される）；及び（ｂ）工程（ａ）から得た顔料分散体を他のインク構成成分で希釈して使用濃度のインクを生じさせる希釈工程。自己分散顔料の場合に、自己分散を助ける官能基（１又は複数）を共有結合的に結合させる化学的修飾は、物理的分散工程の前、間又は後に生じさせることができる。
【００１６】
ミリング工程（ａ）は、いかなるタイプのミリング機、例えば媒体ミル、ボールミル、２本ロールミル、３本ロールミル、ビードミル及びエアジェットミルなど、アトリッター、又は液体相互作用チャンバーを使用して行うことができる。このミリング工程（ａ）において、顔料を、必要に応じて、工程（ｂ）において顔料分散体を希釈するために使用される媒体と典型的には同一又は類似する媒体中に懸濁させてもよい。顔料の一次粒子への細分化を促進するために、ミリング工程（ａ）において必要に応じて不活性なミリング媒体が存在してもよい。不活性なミリング媒体としては、例えば、米国特許第５，８９１，２３１号明細書に記載されているようなポリマービーズ、ガラス、セラミック、金属及びプラスチックなどの材料が挙げられる。ミリング媒体は、工程（ａ）において得られた顔料分散体から、又は工程（ｂ）において得られたインク組成物から除去される。
【００１７】
顔料の有用な凝集体又は一次粒子への細分化を促進するために、ミリング工程（ａ）において必要に応じて分散剤が存在してもよい。工程（ａ）において得られる顔料分散体又は工程（ｂ）において得られるインク組成物の場合に、粒子の安定性を保って沈降を防止するために、必要に応じて分散剤が存在してもよい。本発明で使用するのに好適な分散剤としては、インクジェット印刷分野で一般的に使用されているものが挙げられるが、それらに限定されない。水性顔料系インク組成物の場合に有用な分散剤としては、陰イオン性、陽イオン性又は非イオン性界面活性剤、例えば、米国特許第５，６７９，１３８号、米国特許第５，６５１，８１３号又は米国特許第５，９８５，９１７号明細書に記載されているようなドデシル硫酸ナトリウム、又はオレイルメチルタウリン酸カリウムもしくはナトリウムが挙げられる。
【００１８】
高分子分散剤（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓ）も公知であり、水性顔料系インク組成物において有用である。高分子分散剤は、ミリング工程（ａ）の前又は間に顔料分散体に加えられる。高分子分散剤としては、例えばホモポリマー及びコポリマー；陰イオン性、陽イオン性もしくは非イオン性ポリマー；又はランダム、ブロック、分岐もしくはグラフトポリマーなどのポリマーなどが挙げられる。ミリング作業において有用な高分子分散剤としては、親水性部分と疎水性部分を有するランダム及びブロックコポリマー（例えば、米国特許第４，５９７，７９４号、米国特許第５，０８５，６９８号、米国特許第５，５１９，０８５号、米国特許第５，２７２，２０１号、米国特許第５，１７２，１３３号又は米国特許第６，０４３，２９７号明細書を参照）、及びグラフトコポリマー（例えば、米国特許第５，２３１，１３１号、米国特許第６，０８７，４１６号、米国特許第５，７１９，２０４号又は米国特許第５，７１４，５３８号明細書を参照）が挙げられる。
【００１９】
本発明において特に有用な表面に電荷を帯びた自己分散顔料は、当該技術分野で記述されているように調製できる。幾人かの研究者により、インクジェット印刷に好適な共有結合的に官能化された自己分散顔料の調製法が報告されている。Ｂｅｒｇｅｍａｎｎらは、米国特許第６，７５８，８９１号（Ｂ２）明細書において、有機トリアゾール類との反応による顔料の共有結合的官能化を述べている。Ｂｅｒｇｅｍａｎｎらは、さらに、米国特許第６，６６０，０７５号（Ｂ２）明細書において、不飽和有機化合物との反応による顔料の共有結合的官能化を述べている。Ｂｅｌｍｏｎｔは米国特許第５，５５４，７３９号明細書において、Ａｄａｍｓ及びＢｅｌｍｏｎｔは米国特許第５，７０７，４３２号明細書において、Ｊｏｈｎｓｏｎ及びＢｅｌｍｏｎｔは米国特許第５，８０３，９５９号及び第５，９２２，１１８号明細書並びに国際公開第９６／１８６９５号、国際公開第９６／１８６９６号、国際公開第９６／１８６８９号、国際公開第９９／５１６９０号、国際公開第００／０５３１３号及び国際公開第０１／５１５６６号において、ジアゾニウム化合物による顔料の共有結合的官能化を述べている。共有結合的に官能化された自己分散顔料の同様な調製法が、さらに、Ｏｓｕｍｉらにより米国特許第６，２８０，５１３号（Ｂ１）明細書及び米国特許第６，５０６，２３９号（Ｂ１）明細書に述べられている。これらの文献には、さらに、記載されている自己分散顔料を使用してのインクジェットインクの調製及び使用が記載されている。陰イオン性及び陽イオン性の自己分散顔料の両方が記載されている。Ｋａｒｌらは米国特許第６，５０３，３１１号（Ｂ１）明細書において、及び、Ｙｅｈらは米国特許第６，８５２，１５６号（Ｂ２）明細書において、オゾン酸化により調製された陰イオン性自己分散顔料を述べている。Ｉｔｏらは米国特許第６，４８８，７５３号明細書において、及び、Ｍｏｍｏｓｅらは欧州特許出願公開第１，４７９，７３２号（Ａ１）明細書において、次亜塩素酸塩酸化により調製された陰イオン性自己分散顔料を述べている。顔料に応用された場合に、この方法は、顔料上に表面結合酸基を導入して、インクジェットインクでの使用に好適な自己分散陰イオン性顔料を形成する。上記特許文献は全て、引用により本明細書に援用する。表面修飾の程度も、反応条件の選択により影響を受けることがある。顔料の粒度は、当該技術分野で記述されているように、顔料の形成及びミリング条件の選択により調節できる。
【００２０】
陰イオン性の電荷を帯びた自己分散顔料及び陽イオン性の電荷を帯びた自己分散顔料は両方とも公知であり、本発明の実施に使用できるが、陰イオン性、すなわち負の電荷を帯びた自己分散顔料が好ましい。各顔料試料で実際に達成される表面修飾の平均的な程度は、まず、既知の量の各分散体試料を水酸化物溶液で約１２のｐＨに調節し、次に、それらｐＨ調節された分散体試料を０．１Ｎ硝酸で約１．５のｐＨまで滴定することにより実験的に求められる。分散体試料のｐＨを、添加した０．１Ｎ硝酸の量の関数として追跡し、滴定曲線を求める。各分散体試料の酸当量は、ａ）揮発分の蒸発によりもしくは沈降により、及び各場合において都合のよさに応じてアセトニトリルの添加により求めた場合の、各試料の炭素含有量；及びｂ）各試料について滴定曲線の高いｐＨ変曲点から低いｐＨ変曲点までに要した酸のモル量から計算した。陽イオン性の（すなわち、正の電荷を帯びた）顔料の場合には、上記のように０．１Ｎ水酸化ナトリウムを添加して滴定により約１．５のｐＨを約１２のｐＨに調節して分析することにより、帯電電荷を完全に中和するのに要した塩基の量が直接導き出される。本発明の電荷を帯びた自己分散顔料は、有用であるには、少なくとも０．５ｍＥｑ／ｇの電荷密度を有する。電荷密度は好ましくは０．５ｍＥｑ／ｇ〜３ｍＥｑ／ｇであり、より好ましくは０．５５ｍＥｑ／ｇ〜２ｍＥｑ／ｇである。
【００２１】
マイクロトラック（Ｍｉｃｒｏｔｒａｋ）粒子分析器を使用しての超微粒子分析によって、個々の自己分散顔料の粒度分布を求めることができる。本発明において有用な自己分散顔料は、１５〜２００ｎｍの第５０百分位数の粒度、好ましくは５０〜１５０ｎｍの第５０百分位数の粒度を有することを特徴とする。
【００２２】
顔料は、窒素吸着により求めた場合に、典型的には、広範囲なＢＥＴ表面積を有する。好ましくは、顔料は、１０ｍ2／ｇ以上の表面積を有し、より好ましくは１００ｍ2／ｇ以上の表面積を有し、小さな一次粒子／凝集体粒子サイズに対応する。かかる表面積は、顔料上に処理剤がより均一な分布で有効なレベルで存在することをもたらし、後処理（ｐｏｓｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）法の後でより高い収率で修飾された顔料をもたらすことが見いだされた。好ましい高い表面積の顔料（小さな粒度に対応する）が容易に入手できない場合には、顔料を、ボールミリング又はジェットミリングなどの慣用的なサイズ粉砕又は低減法にかけて顔料を所望の粒度に小さくすることができる。
【００２３】
上記インク組成物は、最小限の追加成分（添加剤及び／又は補助溶剤）及び処理工程で形成できる。上記の修飾された顔料は、インクの性能に悪影響を及ぼさずに所望の画質（例えば光学濃度）をもたらすのに有効な量でインク組成物中に存在する。例えば、典型的には、上記の修飾された顔料は、インクの質量を基準として約１％〜約２０％の量で存在する。未修飾の顔料と上記の修飾された顔料の混合物を含む配合物を使用することも本発明の範囲内にある。
【００２４】
本発明の実施に使用される電荷を帯びた顔料は、全体的な電荷の中性を保つために対イオンを本質的に有する。陰イオン性顔料を使用する場合には、提供されたままの対イオンは典型的にはナトリウム又はカリウムなどの低分子量無機イオンである。本発明の顔料は、そのままの状態で使用でき、あるいは、低分子量無機対イオンを、当該技術分野で知られているようにイオン交換及び透析処理を用いて揮発性の対イオンと置き換えることができる。電荷を帯びた自己分散顔料が陰イオン性である場合に、好ましい揮発性対イオンはアンモニウム又は低分子量アミンであり、０．００５〜０．２質量％、好ましくは０．０１〜０．１質量％である。アンモニアに加えて、１１２ｇ／モル未満の分子量を有する単純なアルキルアミンを使用できる。好ましい実施態様において、揮発性対イオンは、自己分散顔料が有する電荷当量に対して２００％未満のモル量で、好ましくは自己分散顔料が有する電荷当量に対して２０％〜１５０％のモル量で、より好ましくは自己分散顔料が有する電荷当量に対して６０％〜１２０％のモル量で存在する。
【００２５】
揮発性の低分子量アミンが本発明のインクにおいて対イオンとして使用される場合には、インクは、さらに、ｐＨ調節剤として、約２質量％以下の任意選択の有機酸を含むことができる。この有機酸は好ましくは１４０ｇ／モル未満の分子量を有する揮発性有機酸である。有機酸は、カルボン酸であることが好ましく、有機酸が、ギ酸、酢酸及びプロピオン酸から成る群から選ばれることがより好ましい。
【００２６】
陽イオン性の電荷を帯びた自己分散顔料が使用される場合には、インク中に存在する対イオンは好ましくは低分子量の揮発性有機酸であり、任意選択の有機塩基は上掲の揮発性アミン又は有機アミンである。
【００２７】
本発明の実施に有用なインクは、好ましくは１〜３．５質量％で存在する界面活性紙浸透剤をさらに含む。より少量の浸透剤では、ブリードを適切に解消することはできず、より多量の浸透剤では、インクが噴出ヘッドノズルから漏れ出るほどにインクの表面張力を十分に抑制し得る。好ましくは、界面活性な紙浸透剤は、０．０１秒の表面寿命で３０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍのインク表面張力を可能にする。いかなる界面活性な紙浸透剤も使用できるが、以下の化合物が特に有用であることが知られている：エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、及び１−フェニル−１，２−エタンジオール。
【００２８】
本発明のインク組成物において使用される着色剤が、いかなる有効量で存在してもよく、一般的には０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜６質量％である。
【００２９】
インク組成物は、光沢差、耐光性及び／又は耐オゾン性、耐水堅牢性、耐擦り性、及び印刷画像の様々な他の特性を改善するために、無機又は高分子粒子などの非着色粒子を含んでもよい（例えば、米国特許第６，５９８，９６７号（Ｂ１）明細書、米国特許第６，５０８，５４８号（Ｂ２）明細書又は米国特許第５，９２５，１７８号明細書を参照）。米国特許第６，５０８，５４８号（Ｂ２）明細書には、印刷画像の耐光性及び耐オゾン性を改善するために染料系インクに水分散性高分子ラテックスを使用することが記載されている。かかる粒子状添加物は、光沢差も改善することができる。
【００３０】
本発明において有用な無機粒子の例としては、アルミナ、ベーマイト、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン、焼成クレー、アルミノシリケート、シリカ、又は硫酸バリウムが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３１】
水性インクの場合に、本発明において有用な高分子粒子としては、一般的に付加ポリマー又は縮合ポリマーのいずれかに分類される水分散性ポリマー（これらは両方ともポリマー化学分野で公知である）が挙げられる。ポリマー類の例としては、アクリル樹脂類、スチレン樹脂類、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリウレア類、ポリエーテル類、ポリカーボネート類、ポリ（酸無水物）類、及びこれらの組み合わせから成るコポリマーが挙げられる。かかる高分子粒子は、アイオノマーであるもの、皮膜形成性のもの、非皮膜形成性のもの、可融性のもの、又は高度に架橋されたものであるか、あるいは広範囲な分子量及びガラス転移温度を有することができる。
【００３２】
有用な高分子粒子の例としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）（Ｓ．Ｃ．  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｏ．）、Ｕｃａｒ（登録商標）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、Ｊｏｎｒｅｚ（登録商標）（ＭｅａｄＷｅｓｔｖａｃｏ  Ｃｏｒｐ．）及びＶａｎｃｒｙｌ（登録商標）（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．）の商標で販売されているスチレン−アクリルコポリマー；Ｅａｓｔｍａｎ  ＡＱ（登録商標）（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）の商標で販売されているスルホン化ポリエステル；ポリエチレン又はポリプロピレン樹脂エマルション及びポリウレタン（例えばＷｉｔｃｏ製のＷｉｔｃｏｂｏｎｄ（登録商標）類）である。これらの高分子粒子が好ましい。なぜなら、それらは水性インク組成物に相溶性であり、それらは印刷画像を物理的摩耗、光及びオゾンに対して高度に耐久性のあるものにするからである。
【００３３】
本発明のインク組成物に使用される非着色粒子は、いかなる有効量で存在してもよく、一般的には０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０１〜６質量％である。非着色粒子の実際の選択は、個々の用途及び印刷画像の性能要求に依存する。
【００３４】
インク組成物は、インクジェットインク組成物の技術分野において樹脂又はバインダーとしばしば呼ばれる水溶性ポリマーを含んでもよい。インク組成物において有用な水溶性ポリマーは、インクの水相又は水／水溶性溶剤複合相に可溶である点で、ポリマー粒子とは区別される。この部類のポリマーに包含されるものは、非イオン性、陰イオン性、両性及び陽イオン性のポリマーである。水溶性ポリマーの代表例としては、ポリビニルアルコール類、ポリビニルアセテート類、ポリビニルピロリドン類、カルボキシメチルセルロース、ポリエチルオキサゾリン類、ポリエチレンイミン類、ポリアミド類及びアルカリ可溶性樹脂；ポリウレタン類（例えば米国特許第６，２６８，１０１号に見出されるものなど）、ポリアクリル酸類、スチレン−アクリルメタクリル酸コポリマー（例えばＳ．Ｃ．  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｏ．製のＪｏｎｃｒｙｌ（登録商標）７０、ＭｅａｄＷｅｓｔｖａｃｏ  Ｃｏｒｐ．製のＴｒｕＤｏｔ（登録商標）ＩＪ−４６５５、及びＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．製のＶａｎｃｒｙｌ（登録商標）６８Ｓ）が挙げられる。
【００３５】
本発明において有用なインク組成物は、当該インク組成物が乾燥するのを防止するため又はプリントヘッドのノズルにおけるクラスト形成（ｃｒｕｓｔｉｎｇ）を防止するため、当該インク組成物における構成成分の溶解を助けるため、あるいは、印刷後の画像記録要素への当該インク組成物の浸透を促進するために、保湿剤及び／もしくは補助溶剤を含む。水性インク組成物において使用される保湿剤及び補助溶剤の代表例としては、（１）アルコール類、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコール、フルフリルアルコール及びテトラヒドロフルフリルアルコールなど；（２）多価アルコール類、例えば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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘキサンジオール、２−エチル−１、３−ヘキサンジオール、１，２−オクタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−プロパンジオール、サッカリド類及び糖アルコール類並びにチオグリコールなど；（３）多価アルコールから誘導される低級アルキルモノ−およびジ−アルキルエーテル類、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル及びエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなど；（４）窒素含有化合物、例えば尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなど；並びに（５）硫黄含有化合物、例えば２，２’−チオジエタノール、ジメチルスルホキシド及びテトラメチレンスルホンなどが挙げられる。本発明において有用な典型的な水性インク組成物は、当該インクの全質量を基準として例えば次の成分を含んでよい：水２０〜９５％、保湿剤（１又は複数）５〜７０％、及び補助溶剤（１又は複数）２〜２０％。
【００３６】
インクの表面張力を適切なレベルに調節するために界面活性剤を添加することができる。界面活性剤は、陰イオン性、陽イオン性、両性又は非イオン性であることができ、インク組成物の０．０１％〜５％のレベルで使用される。好適な非イオン性界面活性剤の例としては、線状又は第２級アルコールエトキシレート類（例えばＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅから入手可能なＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５−Ｓ及びＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）ＴＭＮシリーズ並びにＵｎｉｑｕｅｍａから入手可能なＢｒｉｊ（登録商標）シリーズなど）、エトキシル化アルキルフェノール類（例えばＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ製のＴｒｉｔｏｎ（登録商標）シリーズなど）、フルオロ界面活性剤（例えばＤｕＰｏｎｔ製のＺｏｎｙｌ（登録商標）類；及び３Ｍ製のＦｌｕｏｒａｄ（登録商標）類など）、脂肪酸エトキシレート類、脂肪アミドエトキシレート類、エトキシル化及びプロポキシル化ブロックコポリマー（例えばＢＡＳＦ製のＰｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）及びＴｅｔｒｏｎｉｃ（登録商標）シリーズなど）、エトキシル化及びプロポキシル化シリコーン系界面活性剤（例えばＣＫ  Ｗｉｔｃｏ製のＳｉｌｗｅｔ（登録商標）シリーズなど）、アルキルポリグルコシド類（例えばＣｏｇｎｉｓ製のＧｌｕｃｏｐｏｎ（登録商標）類）並びにアセチレン系ポリエチレンオキシド界面活性剤（例えばＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のＳｕｒｆｙｎｏｌ類）などが挙げられる。陰イオン性界面活性剤の例としては、カルボキシル化界面活性剤（例えばエーテルカルボキシレート類及びスルホスクシネート類など）、硫酸化界面活性剤（例えばドデシル硫酸ナトリウムなど）、スルホン化界面活性剤（例えばドデシルベンゼンスルホネート、α−オレフィンスルホネート類、アルキルジフェニルオキシドジスルホネート類、脂肪酸タウレートおよびアルキルナフタレンスルホネート類など）、リン酸化界面活性剤（例えば、Ｄｅｘｔｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のＳｔｒｏｄｅｘ（登録商標）シリーズなどのアルキルアルコール類及びアリールアルコール類のリン酸エステルなど）、ホスホン酸化界面活性剤及びアミンオキシド界面活性剤並びに陰イオン性フッ素系界面活性剤などが挙げられる。両性界面活性剤の例としては、ベタイン類、スルタイン類及びアミノプロピオネート類などが挙げられる。陽イオン性界面活性剤の例としては、第４級アンモニウム化合物、陽イオン性アミンオキシド類、エトキシル化脂肪アミン類及びイミダゾリン界面活性剤などが挙げられる。上記界面活性剤のさらなる例は、「ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ：１９９５，Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｅｄｉｔｏｒ」に記載されている。
【００３７】
水性インク中でのかび、菌類などの微生物の成長を妨げるために、インクジェットインク組成物に殺生物剤を添加してもよい。インク組成物に好ましい殺生物剤としては、０．０００１〜０．５質量％の最終濃度で、Ｐｒｏｘｅｌ（商標）ＧＸＬ（Ｚｅｎｅｃａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｃｏ．）及びＫｏｒｄｅｘ−ＭＬＸである。任意選択的にインクジェットインク組成物中に存在してもよい追加の添加剤としては、増粘剤、導電性向上剤、コゲーション防止剤（ａｎｔｉ−ｋｏｇａｔｉｏｎ  ａｇｅｎｔｓ）、乾燥剤、耐水堅牢剤（ｗａｔｅｒｆａｓｔ  ａｇｅｎｔｓ）、染料可溶化剤、キレート化剤、バインダー、光安定剤、ビスコシファイアー（ｖｉｓｃｏｓｉｆｉｅｒｓ）、緩衝剤、防かび剤、カール防止剤、安定剤及び脱泡剤などが挙げられる。
【００３８】
本発明の水性インク組成物のｐＨは、有機又は無機の酸又は塩基の添加により調節することができる。有用なインクは、使用される染料又は顔料のタイプに応じて、約２〜１０のｐＨ、好ましくは６〜９のｐＨを有することができる。典型的な無機酸としては、塩酸、リン酸及び硫酸が挙げられる。典型的な有機酸としては、メタンスルホン酸、酢酸及び乳酸が挙げられる。典型的な無機塩基としては、アルカリ金属水酸化物及び炭酸塩が挙げられる。典型的な有機塩基としては、アンモニア、トリエタノールアミン及びテトラメチレンジアミンが挙げられる。
【００３９】
インク成分の実際の選択は、個々の用途と、当該インク成分を噴出するプリントヘッドの性能要求に依存する。サーマル及び圧電式ドロップオンデマンドプリントヘッドおよびコンティニュアスプリントヘッドは、それぞれ、インクジェット印刷の技術分野でよく知られているように、インクの信頼性のある正確な噴出（ｊｅｔｔｉｎｇ）を達成するために、異なる組み合わせの物理的特性を備えたインク組成物を必要とする。許容可能な粘度は、２０ｃＰ以下、好ましくは約１．０〜６．０ｃＰの範囲内であり、最も好ましくは１．５〜３ｃＰの範囲内である。許容可能な静的表面張力は６０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下、好ましくは２８ｄｙｎｅ／ｃｍ〜４５ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲内である。本発明において有用なインクジェットインクは、典型的には、１〜１．２ｇ／ｃｃの溶液濃度を示す。
【００４０】
本発明のインクは、少なくともマゼンタインク、シアンインク、イエローインク及びブラックインクを含むインクジェットセットで使用されることが好ましい。非着色粒子を含み、着色剤を含まない無色インク組成物が使用されてもよい。無色インク組成物は、当該技術分野において、「定着剤（ｆｉｘｅｒｓ）」又は不溶化流体（ｉｎｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ  ｆｌｕｉｄｓ）として使用される。定着剤又は不溶化流体は、普通紙上での色間のブリード及び耐水堅牢性を低減させるために、着色インク組成物の下方若しくは上方又は着色インク組成物とともにプリントされる（例えば米国特許第５，８６６，６３８号又は米国特許第６，４５０，６３２号（Ｂ１）明細書を参照のこと）。無色インクは、通常耐掻き性及び耐水堅牢性を改善するために、印刷画像に対してオーバーコートを与えるためにも使用される（例えば、米国特許出願公開第２００３／０００９５４７号（Ａ１）明細書又は欧州特許出願公開第１，０２２，１５１号（Ａ１）明細書を参照のこと）。無色インクは、印刷画像における光沢差を低減するためにも使用される（例えば米国特許第６，６０４，８１９号（Ｂ２）明細書、米国特許出願公開第２００３／００８５７９４号（Ａ１）明細書、米国特許出願公開第２００３／０１９３５５３号（Ａ１）明細書、又は英国特許出願公開第２００３／０１８９６２６号（Ａ１）明細書を参照のこと）。
【００４１】
以下の実施例は、本発明を例示することを意図するもので、本発明を限定することを意図したものではない。
【実施例】
【００４２】
自己分散顔料の調製及び特性評価
当該技術分野で記述されているように陰イオン性の誘導体化されたカーボン自己分散顔料ＳＤ−１〜ＳＤ−３を調製した。各顔料試料で実際に達成された表面修飾の平均度合いは、まず、既知の量の個々の分散体試料を水酸化物溶液により約１２のｐＨに調節し、次に、それらｐＨ調節された分散体試料を０．１Ｎ硝酸で約１．５のｐＨまで滴定することにより実験的に求められる。分散体試料のｐＨを、添加した０．１Ｎ硝酸の量の関数として追跡し、滴定曲線を求める。各分散体試料の酸当量は、ａ）揮発分の蒸発によりもしくは沈降により、及び各場合において都合のよさに応じてアセトニトリルの添加により求めた場合の、各試料の炭素含有量；及びｂ）各試料について滴定曲線の高いｐＨ変曲点から低いｐＨ変曲点までに要した酸のモル量から計算した。並行する実験で、各自己分散顔料の粒度分布を、マイクロトラック粒度分析器を使用しての超微粒子分析により求めることができる。陰イオン性自己分散顔料ＳＤ−１は約１３０ｎｍの５０％サイズ及び炭素１ｇ当たり約０．４０ｍＥｑの酸当量を示し、陰イオン性自己分散顔料ＳＤ−２は約９０ｎｍの５０％サイズ及び炭素１ｇ当たり約０．８４ｍＥｑの酸当量を示し、陰イオン性自己分散顔料ＳＤ−３は約１６０ｎｍの５０％サイズ及び炭素１ｇ当たり約０．６０ｍＥｑの酸当量を示した。
【００４３】
顔料含有インクジェットインク１〜１１の調製：
４質量％の自己分散顔料ＳＤ−１を、％のポリエチレングリコール−４００、１０％の２−ピロリジノン、０．０３％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、０．０２％のＫｏｒｄｅｘ抗微生物剤及び０．１％のトリエタノールアミンと、ギ酸によりｐＨが７．７に調節された水中で混合することによりテキストブラック（Ｔｅｘｔ  Ｂｌａｃｋ）インク１を調製した。
【００４４】
１．８％の１，２−ヘキサンジオールを添加したことを除いて、テキストブラックインク１と同様にテキストブラックインク２を調製した。
【００４５】
トリエタノールアミンを０．０５％のアンモニアに置き換えたことを除いて、テキストブラックインク１と同様にテキストブラックインク３を調製した。
【００４６】
１．８％の１，２−ヘキサンジオールを加え、さらに、トリエタノールアミンを０．０５％のアンモニアと置き換えたことを除いて、テキストブラックインク１と同様にテキストブラックインク４を調製した。
【００４７】
４．３質量％の自己分散顔料ＳＤ−２を、６．９％のグリセロール、５％のジエチレングリコール、７％の２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、０．１４％のアンモニア及び３％の１，２−ヘキサンジオールと、安息香酸によりｐＨを７．７に調節して混合することによりテキストブラックインク５を調製した。
【００４８】
４質量％の自己分散顔料ＳＤ−３を、１８％のジエチレングリコール、０．０３％のＳｔｒｏｄｅｘ  ＰＫ−９０、０．０２％のＫｏｒｄｅｘ抗微生物剤、０．０５％のアンモニア及び３％の１，２−ヘキサンジオールと、ギ酸によりｐＨを７．７に調節して混合することによりテキストブラックインク６を調製した。
【００４９】
陰イオン性界面活性剤により安定化されたシアン顔料（Ｂｉｓｈｏｐ及びＣｚｅｋａｉの米国特許第５，６７９，１３８号に従ってマイクロミリングされたＯＭＴ（Ｎ−メチル−Ｎ−オレオイルタウリン酸カリウム）により分散されたシアン顔料ＰＢ１５：３の約１０％分散体から得た）約２．２％を、５％のエチレングリコール、１０％のグリセロール、１％のＳｕｒｆｙｎｏｌ−４６５、１．１％のＴｒｕｄｏｔ  ＩＪ４６５５、その他として水と、ｐＨ約８．３で混合することによりシアン色のインクジェットインク３１（陰イオン性の従来法で分散された顔料）を調製した。
【００５０】
陰イオン性界面活性剤により安定化されたイエロー顔料（Ｂｉｓｈｏｐ及びＣｚｅｋａｉの米国特許第５，６７９，１３８号に従ってマイクロミリングされたＯＭＴ（Ｎ−メチル−Ｎ−オレオイルタウリン酸カリウム）により分散されたイエロー顔料ＰＹ１５５の約１０％分散体から得た）約３％を、５％のエチレングリコール、１０％のグリセロール、１．２％のＴｒｕｄｏｔ  ＩＪ４６５５、０．１３％のトリエタノールアミン及び０．２５％のＳｕｒｆｙｎｏｌ−４６５、その他として水と、ｐＨ約８．３で混合することによりシアン色のインクジェットインク３２（陰イオン性の従来法で分散された顔料）を調製した。
【００５１】
陰イオン性界面活性剤により安定化されたマゼンタ顔料（Ｂｉｓｈｏｐ及びＣｚｅｋａｉの米国特許第５，６７９，１３８号に従ってマイクロミリングされたＯＭＴ（Ｎ−メチル−Ｎ−オレオイルタウリン酸カリウム）により分散されたマゼンタ顔料ＰＲ１２２の約１０％分散体から得た）約３％を、５％のエチレングリコール、１８％のグリセロール、１．２％のＴｒｕｄｏｔ、０．１３％のトリエタノールアミン及び０．５％のＳｕｒｆｙｎｏｌ−４６５、その他として水と、ｐＨ約８．３で混合することによりマゼンタ色のインクジェットインク３３（陰イオン性の従来法で分散された顔料）を調製した。
【００５２】
インクの評価：
スポンジ、アパーチャ及び位置合わせ用の付属物（全て当該技術分野で知られているようなもの）を有するインクジェットインクカートリッジに上記インクを装填した。インク１〜１０をインク３１、３２及び３３と個別に組み合わせて６組の４色インクジェットインクセットを形成した。大面積の均一さ及び繊維カバレッジ並びに色間ブリードを評価するのに好適な画像を形成するためにデジタルドライバーを使用して、サーマルインクジェット装置（Ｃａｎｏｎ  ｉ９６０）を使用して、様々な市販の汎用及びインクジェット仕様の普通紙にインクを１つずつ又は組み合わせて適用した。使用した普通紙には、ジョージア・パシフィック・インクジェット・ペーパー（Ｇｅｏｒｇｉａ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐａｐｅｒ）、ハンマーミル・フォア・マルチパーパス・ペーパー（Ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌ  Ｆｏｒｅ  Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ  Ｐａｐｅｒ）及びヒューレット・パッカード・マルチパーパス・ペーパー（Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ  Ｐａｐｅｒ）が含まれる。形成された濃度及び形成された濃度の付着物の均一さの両方を、色間ブリードとして視覚的に調べた。形成された付着物の均一さは、適用されたインク又はインクの組み合わせにより着色されていない紙繊維の出現によって影響を受けることがある。別の実験で、インクを６０℃で２週間及び４週間保存し、マイクロトラック超微粒子分析器を使用して第５０百分位数及び第９５百分位数の粒度を追跡した。４週間のインキュベーション後の５０％未満の第９５百分位数粒子成長は、適切なインク安定性をもたらすことが認められた。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
さらなるインク評価：
テキストブラックインク１１は、１，２−ヘキサンジオールを１，６−ヘキサンジオールに置き換えたことを除いて、インク６と同じであった。画質及び保存安定性は両方とも許容可能であった。
【国際調査報告】
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