(57)【要約】【解決手段】  ａ）液体ビヒクル、ｂ）着色剤、そしてｃ）ゲル化剤を含むインクジェットインクシステムが、開示される。該ゲル化剤は、該液体ビヒクル中に、第２噴射し得る組成物中に混和されてよく、又は、基材と一体化されてよい。該ゲル化剤は、該着色剤に又付着されてよい。併せて、ゲル化剤を含んでなる組成物を活用し画像を生成する幾つかの方法が、又開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）液体ビヒクル；ｂ）着色剤；Ｃ）及びゲル化剤を含んでなるインクジェットインクシステム。
【請求項２】
該液体ビヒクルが水性ビヒクル又は非水性ビヒクルである事を特徴とする、請求項1記載のインクジェットインクシステム。
【請求項３】
該着色剤が顔料である事を特徴とする、請求項1記載のインクジェットインクシステム。
【請求項４】
該着色剤が染料である事を特徴とする、請求項1記載のインクジェットインクシステム。
【請求項５】
該染料が該液体ビヒクルに不溶性である事を特徴とする、請求項４記載のインクジェットインクシステム。
【請求項６】
該顔料が、青顔料、黒顔料、茶顔料、シアン顔料、緑顔料、白顔料、紫顔料、マゼンタ顔料、赤顔料、オレンジ顔料、イエロ−顔料、それらのシェ−ド（shades）、又はそれらの混合体である事を特徴とする、請求項３記載のインクジェットインクシステム。
【請求項７】
該顔料がカ−ボンブラックである事を特徴とする、請求項３記載のインクジェットインクシステム。
【請求項８】
該顔料が少なくとも一つの有機基を付着している変性顔料である事を特徴とする、請求項３記載のインクジェットインクシステム。
【請求項９】
該有機基が、少なくとも一つのイオン基、イオン化基、又はそれらの混合体を含む事を特徴とする、請求項８記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１０】
該有機基が、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、又はそれらの塩を含む事を特徴とする、請求項８記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１１】
該ゲル化剤が疎水性の変性高分子電解質である事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１２】
該ゲル化剤が少なくとも一つの疎水性モノマ−単位及び少なくとも一つのイオンモノマー単位又はイオン化モノマ−単位を含んでなるポリマ−である事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１３】
該ゲル化剤が少なくとも一つの親水性モノマ−単位を更に含む事を特徴とする、請求項１２記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１４】
該ゲル化剤がブロックコポリマ−又はグラフトコポリマ−である事を特徴とする、請求項１２記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１５】
該疎水性モノマ−単位がアクリル酸のアルキルエステル又はメタアクリル酸のアルキルエステルである事を特徴とする、請求項１２記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１６】
該イオン又は該イオン化モノマ−単位がカルボン酸基又はその塩を含む事を特徴とする、請求項１２記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１７】
該親水性モノマ−単位がアルキレンオキシド基を含む事を特徴とする、請求項１３記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１８】
該ゲル化剤が、メタアクリル酸モノマ−単位、アクリル酸エチルモノマ−単位、及びα−メチルスチレンモノマ−単位とポリ（エチレンオキシド）基含んでなる疎水性の変性マクロマ−単位を含んでなる疎水性の変性タ−ポリマ−である事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項１９】
該ゲル化剤が１，０００から３，０００，０００の間に重量平均分子量を有している事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２０】
該ゲル化剤が３００，０００から１，５００，０００の間に重量平均分子量を有している事を特徴とする、請求項１９記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２１】
該ゲル化剤がインクジェットインク組成物を形成する為に該液体ビヒクル中に混和された事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２２】
該ゲル化剤が該インクジェットインク組成物の総重量に対し０．１重量％から６０．０重量％の間の量で存在する事を特徴とする、請求項２１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２３】
該ゲル化剤が該インクジェットインク組成物の総重量に対し１．０重量％から５０．０重量％の間の量で存在する事を特徴とする、請求項２２記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２４】
該ゲル化剤が該インクジェットインク組成物の総重量に対し重量で５．０重量％から４０．０重量％の間の量で存在する事を特徴とする、請求項２３記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２５】
該ゲル化剤が第２噴射し得る組成物中に混和された事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２６】
該ゲル化剤が基材に一体化された事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２７】
該ゲル化剤が該着色剤に付着された事を特徴とする、請求項１記載のインクジェットインクシステム。
【請求項２８】
以下の工程を含んでなる印刷された画像を生成する方法。
ｉ）ａ）液体ビヒクル、ｂ）着色剤、及びｃ）ゲル化剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れる工程、
ii）該インクジェットインク組成物を噴射させる工程、
iii ）基材がゲル化剤を含む又は含まない事を特徴とする、該基材上に画像を生成する工程。
【請求項２９】
ゲル化組成物が該画像のゲル化を引き起こす有効なペーハーを有している事を特徴とする、該ゲル化組成物を噴射させる工程を更に含んでなる請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
ゲル化組成物を噴射させる工程が工程ii）の前に発生する事を特徴とする、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
ゲル化組成物を噴射させる工程が工程ii）の後に発生する事を特徴とする、請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
ゲル化組成物が該画像のゲル化を引き起こす有効な液体ビヒクルを含む事を特徴とする、該ゲル化組成物を噴射させる工程を更に含んでなる請求項２８記載の方法。
【請求項３３】
ゲル化組成物を噴射させる工程が工程ii）の前に発生する事を特徴とする、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
ゲル化組成物を噴射させる工程が工程ii）の後に発生する事を特徴とする、請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
該画像のゲル化を引き起こす有効なレベルに温度を上昇させる工程を更に含んでなる請求項２８記載の方法。
【請求項３６】
該画像のゲル化を引き起こす為に該液体ビヒクル部を蒸発させる有効なレベルに温度を上昇させる工程を更に含んでなる請求項２８記載の方法。
【請求項３７】
ゲル化剤組成物が少なくとも一つのゲル化剤を含む事を特徴とする、該ゲル化剤組成物を噴射させる工程を更に含んでなる請求項２８記載の方法。
【請求項３８】
以下の工程を含んでなる印刷された画像を生成する方法。
ｉ）ａ）液体ビヒクル及びｂ）着色剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れる工程、
ii）ａ）液体ビヒクル及びｂ）ゲル化剤を含んでなるゲル化剤組成物を印刷装置に組み入れる工程、
iii ）該ゲル化剤組成物の前に該インクジェットインク組成物を噴射させる、又は該インクジェットインク組成物の前にゲル化剤組成物を噴射させる工程、
iv）基材上に画像を生成する工程。
【請求項３９】
第２ゲル化剤組成物を噴射させる工程が該インクジェットインク組成物の噴射前に発生する事を特徴とする、ａ）液体ビヒクル及びｂ）ゲル化剤を含んでなる第２ゲル化剤組成物を噴射させる工程を更に含んでなる請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
以下の工程を含んでなる印刷された画像を生成する方法。
ｉ）ａ）液体ビヒクル及びｂ）着色剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れる工程、
ii）該インクジェットインク組成物を噴射させる工程、
iii ）基材がゲル化剤を含む事を特徴とする、該基材上に画像を生成する工程。
【請求項４１】
該基材が該ゲル化剤の塗膜を含む事を特徴とする、請求項４０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ビヒクル、着色剤、及びゲル化剤を含んでなるインクジェットインクシステム（system）に関する。前記インクジェットインクシステムを用いて印刷する方法が、又開示される。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットインク組成物は、通常、ビヒクル、及び染料又は顔料などの着色剤から構成される。尚、前記ビヒクルは、キャリアーとして機能する。添加物及び／又は補助溶剤が、要求される総合的な性能特性を得る為に該インクジェットインクを調整する手段で、又混和され得る。
【０００３】
通常、顔料だけでは、液体ビヒクル中に簡単に分散が出来ない。インクジェット印刷に用いられ得る安定した顔料分散体を提供出来る色々な技術が、開発されている。例えば、分散剤が、固有な媒体（medium）での顔料分散性を改善する為に該顔料に添加され得る。分散剤の例は、水溶性のポリマーと界面活性剤を含む。概して、前記ポリマー分散剤は、溶解性ひいては顔料安定性を維持する為に２０，０００未満の分子量を有している。
【０００４】
近年、新たな分散剤を必要とせず、分散性の様な改善された特性を有するインク組成物を提供する変性顔料が、又開発されている。例えば、米国特許第５，８５１，２８０号明細書は、顔料上での有機基の付着、例えば該有機基がジアゾニウム塩の一部分である所のジアジニウム反応を介した付着を含む有機基の付着に関する方法を開示する。結果として得られる表面変性顔料は、インク、インクジェットインク、塗料、トナー、プラスチック、ゴム、及び類似品などの種々の適用品で使用され得る。前記変性顔料により、良好な総合的特性を有するインクジェットインクが得られる。
【０００５】
分散剤以外のポリマーが、性能を改善する為にインクジェットインク組成物中に又混和されている。例えば、エマルジョンポリマー又はラテックスは、インクジェットインクの印刷性能を改善する為に添加剤として使用されている。エマルジョンポリマーは典型的には高分子量を有している為、前記により、インクジェットインクの使用に際しより高分子量の物質の使用が可能になる。しかしながら、エマルジョンポリマーとして、前記ポリマーは、不溶性で、そして、印刷での問題点、特にノズル詰まりに繋がる傾向があるであろう。
【０００６】
他のポリマーをベースとしたインクが、又既知である。例えば、米国特許第６，２８１，２６７号明細書は、ｐＨ感度を有するポリマーと自己分散顔料を含んでなる第１インク及び第２インクを含んでなるインクジェットインクセットを記述する。第１インクは印刷媒体上で第２インクと接触した時、該ポリマーは、不溶性となり、該印刷媒体上に沈着する。前記インクセットは、にじみとハローのコントロールを改善していると思われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、インクジェット印刷産業がレザー印刷の性能に類似した印刷性能を目標としている故、別のインクジェットインク組成物や改善された印刷耐久性の様な改善された印刷特性を有するシステムの要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ａ）液体ビヒクル、ｂ）着色剤、及びｃ）ゲル化剤を含んでなるインクジェットインクシステムに関する。該ゲル化剤は、インクジェットインク組成物を形成する為に該液体ビヒクル中に、第２噴射し得る組成物中に、混和されてもよく、又は基材に一体化（incorporated onto）されてもよい。該ゲル化剤は、該着色剤自身にも又付着されてもよい。好ましくは、該着色剤は顔料である。又、該ゲル化剤は、好ましくは疎水性の変性高分子電解質である。
【０００９】
本発明は、ｉ）ａ）液体ビヒクル、ｂ）着色剤、及びｃ）ゲル化剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れ、ii）該インクジェットインク組成物を噴射させ、そして、iii ）基材上に画像を生成する等の工程を含んでなる印刷された画像を生成する方法に更に関する。該基材は、所望によりゲル化剤を含んでよく、そして、前記ゲル化剤は、該インクジェットインク組成物のゲル化剤と同じ又は異なった物であり得る。
【００１０】
本発明は、ｉ）ａ）液体ビヒクル、及びｂ）着色剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れ、ii）ａ）液体ビヒクル、及びｂ）ゲル化剤を含んでなるゲル化剤組成物を印刷装置に組み入れ、iii ）任意の順序で、該インクジェットインク組成物と該ゲル化剤組成物を噴射させ、そして、iv）画像を生成する等の工程を含んでなる印刷された画像を生成する方法に更に関する。前記方法は、該インクジェットインク組成物を噴射させる前に、ａ）液体ビヒクル、及びｂ）ゲル化物を含む第２ゲル化剤組成物を噴射させる事を更に含んでよい。
【００１１】
本発明は、ｉ）ａ）液体ビヒクル、及びｂ）着色剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れ、ii）該インクジェットインク組成物を噴射させ、そして、iii ）基材がゲル化剤を含む該基材上に画像を生成する等の工程を含んでなる印刷された画像を生成する方法に更に関する。
【００１２】
当然の事ながら、前述の概略記述及び後述の詳細記述は、典型的且つ解説的だけであり、そして、請求される本発明の更なる説明を提供する事を意図する。
【００１３】
本発明は、印刷方法に関すると同様に、ａ）液体ビヒクル、ｂ）着色剤、及びｃ）ゲル化剤を含んでなるインクジェットインクシステムに関する。
【００１４】
本発明のインクジェットインクシステムは、液体ビヒクルと着色剤を含む。該ビヒクルは、水性又は非水性の液体ビヒクルであり得るが、好ましくは水を含んでいるビヒクルである。従って、該ビヒクルは、好ましくは水性ビヒクルで、そして、前記ビヒクルは、例えば、水、又はアルコールの様な水混和性のある溶剤を有する水の混合体であり得る。好ましくは、該水性ビヒクルは水であり、そして、該インクジェットインクシステムは、水性インクジェットインクシステムである。
【００１５】
本発明のインクジェットインクシステムに於ける着色剤は、染料又は顔料であり得る。該染料は、該液体ビヒクルに可溶性又は不溶性であり得る。好ましくは、該着色剤は、顔料、又は該液体ビヒクルに不溶性な染料である。その様な染料の例は、分散染料（dispersed dyes）と称される物を含み、そして、前記染料は、トルエンの様な有機溶剤に可溶性であるが水には不溶性である。他のその様な染料は、当業者には知られていると考える。
【００１６】
該顔料は、当業者により従来使用される任意のタイプの顔料であり得、そして、前記顔料は、黒顔料や他の着色顔料などである。好ましくは、該顔料が黒顔料の時は、該顔料はカーボンブラックである。異なる顔料の混合体も又使用出来る。前記顔料は、安定な分散体やインクを形成する為に種々の異なるタイプの分散剤と組み合わせて又使用出来る。
【００１７】
黒顔料の代表的な例は、チャンネルブラック（channel blacks）、ファーネスブラック（furnace blacks）、そしてランプブラック（lamp blacks）などの種々のカーボンブラック（Pigment Black７）を含み、そして、例えば、キャボット社（Cabot Corporation）で入手出来るリーガル（登録商標）、ブラックパール（登録商標）（Black Pearls（登録商標））、エルフテックス（登録商標）（Elftex（登録商標））、モナーチ（登録商標）（Monarch（登録商標））、モギュール（登録商標）（Mogul（登録商標））、そしてブルカン（登録商標）（Vulcan（登録商標））等のトレードマークで販売されたカーボンブラックを含む（具体的な商品は、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、モナーチ（登録商標）１４００、モナーチ（登録商標）１３００、モナーチ（登録商標）１１００、モナーチ（登録商標）１０００、モナーチ（登録商標）９００、モナーチ（登録商標）８８０、モナーチ（登録商標）８００、モナーチ（登録商標）７００、モギュール（登録商標）Ｌ、リーガル（登録商標）３３０、リーガル（登録商標）４００、ブルカン（登録商標）Ｐなどである。）。他のふさわしいカーボンブラックは、以下の物を含むが、限られる物ではない。前記は、プリンテックス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４、スペシャルブラック５、ＦＷ２００、（前述の物は、デガウス社（Degussa Corporation）から入手できる。）、ラベン７８０、ラベン８９０、ラベン１０２０、ラベン１０４０、ラベン１２５５、ラベン１５００、ラベン５０００、ラベン５２５０、（前述の物は、コロンビアンケミカル社（Colombian Chemical Corporation）から入手できる。）、及び三菱化学株式会社から入手できるＭＡ１００とＭＡ４４０である。
【００１８】
該顔料は、従来の着色顔料の広い範囲から又選ばれてもよい。該着色顔料は、青、黒、茶、シアン、緑、白、紫、マゼンタ、赤、オレンジ、イエロー、及びそれらの混合体もあり得る。着色顔料のふさわしい類（classes）は、例えば、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン（pyranthrones）、ペリレン、ヘテロサイクリックイエロー（heterocyclic yellows）、キナクリドン、及び（チオ）インジゴイドを含む。フタロシアニンブルーの代表的な例は、銅フタロシアニンブルーやそれの誘導体（Pigment Blue15）を含む。キナクリドンの代表的な例は、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を含む。アントラキノンの代表的な例は、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（ブロミネーテッドピラントロンレッド（Brominated Pyranthrone Red））、及びピグメントレッド２２６（ピラントロンレッド）を含む。ペリレンの代表的な例は、ピグメントレッド１２３（バーミリオン）、ピグメントレッド１４９（スカーレット）、ピグメントレッド１７９（マローン）、ピグメントレッド１９０（レッド）、ピグメントバイオレット１９、ピグメントレッド１８９（イエローシェードレッド）、及びピグメントレッド２２４を含む。チオインジゴイドの代表的な例は、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を含む。ヘテロサイクリックイエローの代表的な例は、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１５１、ピグメントイエロー１１７、ピグメントイエロー１２８、及びピグメントイエロー１３８を含む。その様な顔料は、ＢＡＳＦ社、エンゲルハード社、及びサンケミカル社を含んでいる多数のソースから粉体又はプレスケーキ体で一般市販品として入手出来る。他のふさわしい着色顔料の例は、カラーインデック第３版（The Society of Dyers and Colourists,1982）に記述される。
【００１９】
顔料の他の例は、ホスタファイン（登録商標）イエローＧＲ（Pigment13）、ホスタファイン（登録商標）イエロー（Pigment83）、ホスタファイン（登録商標）レッドＦＲＬＬ（Pigment Red9）、ホスタファイン（登録商標）ルビンＦ６Ｂ（Pigment184）、ホスタファイン（登録商標）ブルー２Ｇ（Pigment Blue15:3）、ホスタファイン（登録商標）ブラックＴ（Pigment Black7）及びホスタファイン（登録商標）ブラックＴＳ（Pigment Black7）などのホスタファイン（登録商標）シリーズ、ノルマンディマゼンタＲＤ−２４００、パリオゲンバイオレット５１００、パリオゲン（登録商標）バイオレット５８９０、パーマネントバイオレットＶＴ２６４５、ヘリオゲングリーンＬ８７３０、アーギィレグリーンＸＰ−１１１−Ｓ、ブリリアントグリーントナーＧＲ０９９１、ヘリオゲン（登録商標）ブルーＬ６９００及びＬ７０２０、ヘリオゲン（登録商標）ブルーＤ６８４０及びＤ７０８０、スーダンブルーＯＳ及びＰＶ、ファーストブルーＢ２ＧＯ１、イルガライテブルーＢＣＡ（Irgalite Blue）、パリオゲン（登録商標）ブルー６４７０、スーダンIII 、スーダンII、スーダンIV、スーダンオレンジＧ、スーダンオレンジ２２０、パリオゲン（登録商標）オレンジ３０４０、オルトオレンジＯＲ２６７３、パリオゲン（登録商標）イエロー１５２及び１５６０、リトルファーストイエロー０９９１Ｋ、パリオトルイエロー１８４０、ノボパーム（登録商標）イエローＦＧ１、パーマネントイエローＹＥ０３０５、ルモゲンイエローＤ０７９０、スコ−ゲルブＬ１２５０（Suco-Gelb L1250）、スコ−イエローＤ１３５５、ホスタパーム（登録商標）ピンクＥ、ファナルピンクＤ４８３０、チンクアシア（Cinquasia）マゼンタ、リトルスカーレットＤ３７００、トルイディンレッド、サーモプラストＮＳＤ  ＰＳ  ＰＡ用スカーレット、Ｅ．Ｄ．トルイディンレッド、リトルルビントナー、リトルスカーレット４４４０、ボンレッドＣ、ロイヤルブリリアントレッドＲＤ−８１９２、オラセットピンクＲＦ、パリオゲン（登録商標）レッド３８７１Ｋ、パリオゲン（登録商標）レッド３３４０、及びリトルファーストスカーレットＬ４３００を含む。これらは、ホエチェストセラネーセ社、ポールウアリッチ（Paul Uhlich）、ＢＡＳＦ、アメリカンホエチェスト、チバ−ガイギ、アルドリッヒ（Aldrich）、デュポン、カナダのウジンクールマン（Ugine Kuhlman of Canada）、ドミニオンカラー社、マグルダー、及びマセソン、コレマン、ベルなどのソースから入手出来る。
【００２０】
該着色剤は、又、付着された有機基を有している顔料を含む変性顔料であり得る。付着された有機基を有している顔料は、上述の顔料の何れからも形成する事が出来る。原顔料は、窒素ガス吸着により測定された所の広範囲のＢＥＴ表面積を持ち得る。好ましくは、該顔料は８５〔m2／ｇ〕以上の表面積を有しており、そして、更に好ましくは約１００〔m2／ｇ〕以上を有しており、それ故、前記はより小さな一次／二次粒子径に相当する。そのような表面積は、より均一な分布や該顔料上での処理剤の効率的作用や後処理技術後での変性顔料のより高収率を提供する為に発見されている。もし、該顔料の好ましいより高表面積（その結果、より小さな粒子径相当）が容易に入手出来ない場合は、該顔料を要求される小さい粒子径に減量させる為、ボール又はジェットミルなどの従来のサイズ微粉砕又は減量技術を該顔料に対し用いてもよい事は、当業者により十分に認識される。
【００２１】
好ましくは、該変性顔料の有機基は、少なくとも一つのイオン基（ionic group）、イオン化基（ionizable group）、又はイオン基とイオン化基の混合体を含む。イオン基は陰イオン又は陽イオンであり、そして、Ｎａ+、Ｋ+、Ｌｉ+、ＮＨ4+、ＮＲ'4+、アセテート（acetate）、ＮＯ3-、ＳＯ4-2、Ｒ'ＳＯ3-、Ｒ'ＯＳＯ3-、ＯＨ-、及びＣｌ-などの無機又は有機の対イオンを含んでいる逆電荷の対イオンと会合される。ここで、Ｒ'は、水素、又は置換又は未置換されたアリール（aryl）及び／又はアルキル基などの有機基を意味する。イオン化基は、使用媒体中にイオン基を形成する事が出来る物である。有機イオン基は、ここでは参照文献として満足出来る米国特許第５，６９８，０１６号明細書に開示された物を含む。
【００２２】
該有機基は、少なくとも一つの陰イオン又は陰イオン化基を含む事が出来る。陰イオン基は、酸性置換基の様な陰イオン（陰イオン化基）を形成出来るイオン化置換基を有している基から作られてよいマイナス帯電したイオン基である。前記陰イオン基は、又、イオン化置換基の塩において陰イオンでよい。好ましくは、該イオン化置換基が陰イオンを形成する時、該イオン化置換基は、１１未満のｐＫaを有している。該陰イオン基は、１１未満のｐＫaを有するイオン化基を有している種（species）及び１１未満のｐＫaを有しているイオン化置換基の塩から更に作られ事もあり得る。該イオン化置換基のｐＫaは、該酸性置換基だけでは無く、全体の該イオン化置換基のｐＫaに参照する。より好ましくは、ｐＫaは１０未満であり、そして、最も好ましくは９未満である。
【００２３】
陰イオン基の代表的な例は、−ＣＯＯ-、−ＳＯ3-、−ＯＳＯ3-、−ＨＰＯ3-、−ＯＰＯ3-2、及び−ＰＯ3-2を含む。陰イオン化基の代表的な例は、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ3Ｈ、−ＰＯ3Ｈ2、−Ｒ'ＳＨ、−Ｒ'ＯＨ、及び−ＳＯ2ＮＨＣＯＲ'を含む。ここで、Ｒ'は、水素、又は置換又は未置換されたアリール及び／又はアルキル基などの有機基を意味する。好ましくは、該陰イオン又は該陰イオン化基は、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基（phoshonic acid）、又はその塩である。
【００２４】
該有機基は、又、少なくとも一つの陽イオン又は陽イオン化基を含んでよい。陽イオン基は、プロトン化アミンの様な陽イオン（陽イオン化基）を形成出来るイオン化置換基から作られてよいプラス帯電した有機イオン基である。例えば、アルキル又はアリールアミンは、アンモニウム基ＮＲ'2Ｈ+を形成する為、酸性媒体中でプロトン化されてよい。ここで、Ｒ'は、置換又は未置換されたアリール及び／又はアルキル基などの有機基を意味する。好ましくは、該アミンは５未満のｐＫbを有している。陽イオン基は、又、プラス帯電した有機イオン基でよい。例は、第４級アンモニウム基（−ＮＲ'3+）及び第４級ホスホニウム基（−ＰＲ'3+）を含む。ここで、Ｒ'は、水素、又は置換又は未置換されたアリール及び／又はアルキル基などの有機基を意味する。好ましくは、該陽イオン又は該陽イオン化基は、アミン基又はその塩である。
【００２５】
該有機基は、又、ポリマー基を含んでよい。好ましくは、該ポリマー基は上述のイオン又はイオン化基を含む。従って、該有機基は、一つ以上の陽イオン又は陽イオン化基を含んでなるポリマー基でよい。例は、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、スチレン−アクリル酸ポリマーを含んでいるアクリル酸又はメタアクリル酸のコポリマー、及び無水マレイン酸を含んでいるポリマーの加水分解誘導体などのポリ酸を含むが、限られる物ではない。
【００２６】
該有機基は、一つ以上の陽イオン又は陽イオン化基を含んでなるポリマー基を又含んでよい。例は、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）の様な直鎖又は分岐ポリアミン、エチレンイミンのオリゴマー（ペンタエチレンアミン、ＰＥＡの様な）及びポリエチレンイミンの誘導体を含むが、限られる物ではない。
【００２７】
該有機基は、一つ以上の非イオン基を含んでなるポリマー基を又含んでよい。例は、約１から約１２の炭素から成るアルキレンオキシド基を含む。好ましいアルキレンオキシド基の例は、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−、−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＨ2−Ｏ−、−ＣＨ2−ＣＨ（ＣＨ3）−Ｏ−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−、又はそれらの組み合わせた物を含むが、限られる物ではない。
【００２８】
例えば、該有機基は、構造式Ｘ−Ｓｐ−[Polymer]Ｒで示される基でよい。Ｘは、アリーレン又はヘテロアリーレン基、又はアルキレン基を意味し、そして、Ｓｐ基で置換される。尚、前記Ｘは、該顔料に直接付着される。Ｓｐはスペーサー基を意味する。該基ポリマーは、反復するモノマー基又は多重モノマー基又は双方を含んでなるポリマー基を意味する。Ｒは、水素、接着剤、置換又は未置換のアルキル基、又は置換又は未置換のアリール基を意味する。好ましくは、モノマー基の少なくとも一タイプは、少なくとも一つのイオン又はイオン化基を含む。該基ポリマーは、更に、付加基で置換され得る。該基ポリマーを含むモノマー反復単位の総数は、好ましくは約５００モノマー反復単位以下である。
【００２９】
該基ポリマーは、例えば、熱可塑性ポリマー基又は熱硬化性ポリマー基などの任意タイプのポリマー基であり得る。更に、該ポリマー基は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、及び／又は任意の数の異なった反復単位を含んでいるポリマーであり得る。更に、該基ポリマーは、ランダムポリマー、交互ポリマー、グラフトポリマー、ブロックポリマー、スター−ライクポリマー、及び／又はコンボ−ライクポリマーであり得る。該基ポリマーの好ましい例は、上述の物である。
【００３０】
該基Ｓｐは、本発明で用いられる様に、二つの基間を繋ぐスペーサー基を意味する。該基Ｓｐは、接着剤又ケミカル基であり得る。ケミカル基の例は、−ＣＯ2−、−Ｏ2Ｃ−、−ＣＯ−、−ＯＳＯ2−、−ＳＯ3−、−ＳＯ2−、−ＳＯ2Ｃ2Ｈ4Ｏ−、−ＳＯ2Ｃ2Ｈ4Ｓ−、−ＳＯ2Ｃ2Ｈ4ＮＲ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−、−ＮＲＣＯ2−、−Ｏ2ＣＮＲ−、−ＮＲＣＯＮＲ−、−ＮＲＣＯＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2Ｒ）−、−ＮＲＣＯＣＨ2ＣＨ（ＣＯ2Ｒ）−、−Ｎ（ＣＯＲ）（ＣＯ）−、イミド基、アリーレン基、アルキレン基、及び類似な物を含むが、限られる物ではない。Ｒは、水素、又は置換又は未置換されたアリール又はアルキル基などの有機基を意味する。尚、前記Ｒは、同種又は異種であり得る。
【００３１】
該基Ｘは、アリーレン又はヘテロアリーレン基又はアルキレン基を意味する。Ｘは、該顔料に直接付着され、そして、更にはＳｐ基で置換される。該芳香族基は、一つ以上のアルキル基又はアリール基などの任意の基で更に置換され得る。好ましくは、該アリーレン基は、フェニレン、ナフチレン、又はバイフェニレン、及び該ヘテロアリーレン基である。Ｘがアルキレン基を意味する時、例は、分岐又は未分岐されてよい置換又は未置換のアルキレン基を含むが、限られる物ではない。該アルキレン基は、芳香族基の様な一つ以上の基で置換され得る。例は、メチレン、エチレン、プロピレン、又はブチレン基などのＣ1−Ｃ12の基を含むが、限られる物ではない。好ましくは、Ｘはアリーレン基である。
【００３２】
該基Ｘは、一つ以上の官能基で置換されてよい。官能基の例は、Ｒ'''、ＯＲ'''、ＣＯＲ'''、ＣＯＯＲ'''、ＯＣＯＲ'''、カルボン酸塩、ハロゲン、ＣＮ、ＮＲ'''2、ＳＯ3Ｈ、スルホン酸塩、硫酸塩、ＮＲ'''（ＣＯＲ'''）、ＣＯＮＲ'''2、ＮＯ2、ＰＯ3Ｈ2、ホスホン酸塩、リン酸塩、Ｎ＝ＮＲ'''、ＳＯＲ'''、ＮＳＯ2Ｒ'''を含むが、限られる物ではない。ここで、Ｒ'''は、単独である水素、置換又未置換の分岐又は未分岐のＣ1−Ｃ20、飽和又は不飽和の炭化水素、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、置換又は未置換のアリール、置換又は未置換のヘテロアリール、置換又は未置換のアルカリル（alkaryl）、又は置換又は未置換のアラルキルである。尚、前記Ｒ'''は、同種又は異種であり得る。
【００３３】
上記構造により示される様に、該基ポリマーは、該スペーサー基Ｓｐを介して該顔料に付着される。しかしながら、Ｒが接着剤を意味する時、使用できる接着剤が該顔料に又付着され得る事は、又認識されると考える。併せて、該基ポリマーは、該反復モノマー単位上の置換基のふさわしい選択により、ポリマー鎖に沿った複数のポイントで該顔料に又付着され得る。前記置換基は、上述の様にスペーサー基又は−Ｘ−Ｓｐ−基を又含んでよい。従って、前記基は、両端又は支柱（backbone）に沿ったポイントで該顔料に付着され得る。更に、前記基は、ランダムポリマー、交互ポリマー、グラフトポリマー、ブロックポリマー、スター−ライクポリマー、及び／又はコンボ−ライクポリマーなどの任意タイプのポリマー基であり得る。
【００３４】
該有機基は、ゲル化剤、好ましくはポリマーゲル化剤を又含んでよい。前記ゲル化剤は、以下でより詳細に記述される。
【００３５】
本発明のインクジェットインクシステムで用いられる変性顔料は、有機基が該顔料に付着される様な、当業者に既知の方法を用いて変性される。例えば、本発明の分散液で用いられる変性顔料は、参照文献として満足出来る米国特許第５，８５１，２８０号明細書、第５，６９８，０１６号明細書、第５，９２２，１１８号明細書、第５，８３７，０４５号明細書、及び国際公開第９９／５１６９０号明細書、第００／２２０５１号明細書で記述された方法を用いて調合され得る。前記は、ポリマー、界面活性剤、及び類似の物などの被吸着基と比較し、該顔料上に該基のより安定した付着を提供する。
【００３６】
該変性顔料は、少なくとも一つの有機基を付着している顔料を又含んでよい。尚、該有機基は、第３（a third）有機基を付着している顔料を形成する為に、第２（a second）化学基で第１（a first）化学基を付着している顔料の反応生成体を含む。この為、該変性顔料は、当業者に既知の方法を用い調合され得る。例えば、該変性顔料は、参照文献として満足出来る国際公開第０１／５１５６６号明細書に記述される方法を用いて調合されてよい。従って、例えば、該有機基は、（２−スルファトエチル）−スルホン基又はベノゾイック酸基（benozoic acid）などの少なくとも一つの親電子試薬の反応生成体、及びポリアミンの様な少なくとも一つの親核性ポリマーを含んでよい。更に、アシル化反応の様な前記付着された有機基に関する反応は、又可能である。他の例は、又、上記で引用された文献で開示されている。
【００３７】
付着された有機基の量は、要求される性能特性を得る為に変えられる事が出来る。好ましくは、付着された有機基の総量は、窒素ガス吸着により測定（ＢＥＴ法）される顔料の単位表面積当たり有機基のマイクロモル（micromoles of organic group／m2 surface area of pigment）として、約０．０１〔マイクロモル／m2〕〜約１０．０〔マイクロモル／m2〕である。例えば、付着された有機基の量は、約０．５〔マイクロモル／m2〕〜約４．０〔マイクロモル／m2〕の間にある。併せて、該変性顔料は、付加付着された有機基を更に含んでよい。前記により、更なる改善された特性を得る事が出来る。
【００３８】
該変性顔料は、未反応原材料、副生成体塩、及び他の反応不純物を取り除く為、濾過、遠心分離、又は該２方法の組み合わせなどの洗浄により精製されてよい。生成体は、例えば蒸留により又分離されてよい、又は、前記生成体は、当業者に既知の技術を用いる濾過及び乾燥により再生されてよい。
【００３９】
該着色剤は、印刷性能に有害な影響を与える事無く、要求される画像品質（例えば、光学濃度）を提供する為、多大な効果が得られる本発明のインクジェットインクシステムで用いられる。好ましくは、該着色剤は、インクジェットインク組成物を形成する為に該液体ビヒクル中に混和され、そして、前記着色剤量は、該インクジェットインク組成物の重量に対し約０．１重量％〜約２０重量％の範囲、最も好ましくは１重量％〜５重量％の範囲にある。ここで記述される変性顔料や非変性顔料との混合体、他の変性顔料、又は双方を含んでいる配合品を用いる事は、又、本発明の範囲内である。
【００４０】
本発明のインクジェットインクシステムは、更に少なくとも一つのゲル化剤を含む。ここで用いられる様に、ゲル化剤は、組成物中に混和された時、ゲル化剤自身又は該組成物中の他成分で物理的又は化学的網状組織を形成し得、その結果、該システムに凝固又はゲル化を生じさせる所の物質である。
【００４１】
好ましくは、本発明のインクジェットインクシステムで用いられるゲル化剤は、ポリマーゲル化剤である。好ましい例は、疎水性の変性高分子電解質（ＨＭＰｓ）として既知のポリマーゲル化剤を含む。ゲル化剤の前記タイプに関する類の例は、アクリルアミド−アクリル酸ターポリマー、ポリ（ナトリウムマレイン−アルキルビニルエステル）、疎水性の変性アルカリ可溶性エマルジョンポリマー（ＨＡＳＥポリマー）、疎水性の変性ポリ（ナトリウム２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、疎水性の変性ポリ（アクリル酸）（ＨＭＰＡＡｓ）、ポリ（Ｎ−アルキルアクリルアミド）−高分子電解質接合体、及びチトーサン、イオンセルロースエステル、ペクチン、アルギン酸塩、及びカルボキシプルランなどの自然界疎水性の変性ポリマーを含む。前記タイプのポリマーは、参照文献として満足出来る「Hydrophobically Modified Polyelectrolytes and Polyelectrolyte Block Copolymers」のタイトルで、Handbook of Surfaces and Interfaces of Materialsの２００１年度版第４巻のチャプター７でL.Brombergにより見直されている。
【００４２】
疎水性の変性高分子電解質ゲル化剤の好ましい類は、少なくとも一つの疎水性モノマー単位及び少なくとも一つのイオン又はイオン化ポリマー単位を含む。疎水性モノマー単位の例は、アルキルビニルエステル及びアルキルやフルオロアルキルエステル及びアクリル酸、メタアクリル酸、及びマレイン酸のアミドを含むが、限られる物ではない。好ましくは、該疎水性モノマー基は、アクリル酸のアルキルエステル又はメタアクリル酸のアルキルエステルである。イオン又はイオン化モノマー単位の例は、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、及びその塩などのカルボン酸基又はその塩を含む物である。もう一つの例は、２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）である。好ましくは、該イオン又は該イオン化モノマー単位は、アクリル酸、メタアクリル酸、又はそれらの塩である。
【００４３】
最も好ましい物は、親水性モノマー単位を更に含む前記ゲル化剤である。ここで用いられる様に、該親水性モノマー単位は、非イオン親水物である。例は、アクリルアミド、及びポリエチレンオキシド基（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド基（ＰＰＯ）などのアルキレンオキシド基、又はエチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマー基を含んでなるアクリルとメタアクリル酸のエステルを含むが、限られる物ではない。好ましくは、親水性モノマー単位は、アクリル又はメタアクリル酸のポリエチレンオキシドエステルである。
【００４４】
本発明のインクジェットインクシステムに用いられるゲル化剤は、ランダムコポリマー、交互コポリマー、グラフトコポリマー、デンドリマー、又はセグメント化ブロックコポリマー又はスターブロックコポリマーを含んでいるブロックコポリマーなどの任意タイプのポリマー物質であり得る。好ましくは、該ゲル化剤は、ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーである。該ブロック又はグラフトは、上述の異なるタイプのモノマー単位の全てを含み得る。従って、例えば、該ゲル化剤は、親水性モノマー単位、疎水性モノマー単位、及びイオン又はイオン化モノマー単位のブロックを含んでなるトリブロックポリマーでよい。モノマー単位の他の配列は、当業者に知られていると考える。
【００４５】
該物質がここで限定された様なゲル化剤として機能する限りでは、該ゲル化剤の分子量は、ゲル化剤を含んでなるモノマー単位のタイプに依存し、変化し得る。好ましくは、該ゲル化剤の重量平均分子量は、１，０００〜３，０００，０００の間であり、そして、より好ましくは３００，０００から１，５００，０００の間である。もし分子量が低過ぎると、該ゲル化剤は、十分に形成された網状組織を生成しないだろう、そして、もし分子量が高過ぎると、インク安定性が影響を受けるかもしれない。
【００４６】
一つの実施例で、該ゲル化剤は、インクジェットインク組成物を形成する為に該液体ビヒクル中に混和される。別の実施例で、該ゲル化剤は、第２噴射し得る組成物中に混和される。尚、前記組成物は、インクジェットインク組成物として見なしてもよい。前記二つの実施例に対し、該ゲル化剤は、該インクジェットインク組成物の総重量に対し０．１重量％〜６０重量％間の範囲の量、好ましくは１重量％〜５０重量％間の範囲の量で用いられ得る。最も好ましくは、該インクジェットインク組成物の総重量に対し５重量％〜４０重量％間のゲル化剤の量である。
【００４７】
別の実施例で、該ゲル化剤は該着色剤に付着される。好ましくは、該着色剤は、少なくとも一つのゲル化剤を付着している変性顔料である。別の実施例で、該ゲル化剤は、基材に、即ち該基材の成分として又は該基材の表面上の塗膜として、一体化される。
【００４８】
付着した有機基を有している変性顔料と組み合わせて用いられる時、該顔料と該ゲル化剤は反対の電荷を持たない事が好まれる。従って、変性顔料とゲル化剤との好ましい組み合わせの例は、付着されたイオン又はイオン化基を有している変性顔料とインオ又はイオン化モノマー単位を含んでなるゲル化剤を含む。ここで、該イオン又は該イオン化基と該イオン又は該イオン性モノマー単位の両方は、陰イオン又は陰イオン化性である。もし、該イオン又は該イオン化基が陽イオン又は陽イオン化性の場合、該ゲル化剤のイオン又はイオン化モノマー単位は陽イオン又は陽イオン化性である事が、好まれる。
【００４９】
ゲル化剤の量及びより好ましい分子量が、従来の分散剤用として使用されている物よりより高い値を示す事を、当業者は認識しているであろう。例えば、従来の分散剤は、代表的には２０，０００未満の重量平均分子量を有している。前記は、安定性や噴射に於いて直面した難しさに依る物である。前記ゲル化剤がより高い分子量にもかかわらず噴射し得る組成物で用いられ得る事は、驚くべき発見である。
【００５０】
該インクジェットインク組成物は、不純物や製造工程での結果として該インクジェットインク組成物に共存し得る他の望ましくない遊離種を取り除く為に、精製又は分級されてよい。例えば、該インクジェットインク組成物は、未反応の処理剤の様な任意の要求されない遊離種を取り除く為に、精製され得る。メンブラン又はイオン交換を用いる限外濾過／ダイアフィルトレーション（diafiltraton）の既知の技術は、該分散体を精製及び相当量の遊離イオン及び不要な種を取り除く為に用いられてよい。対イオン工程の所望の交換は、該変性顔料の一部を形成する該対イオンが、限外濾過、逆浸透、イオン交換コラム及び類似方法などの既知のイオン交換技術を利用して、相反する対イオン（例えば、両親媒性イオンを含む）で交換又は置換される所の該精製工程で、又起こってよい。交換され得る対イオンの固有例は、Ｎａ+、Ｋ+、Ｌｉ+、ＮＨ4+、Ｃａ2+、Ｍｇ2+、Ｃｌ-、ＮＯ3-、ＮＯ2-、アセテート（acetate）、及びＢｒ-を含むが、限られる物ではない。
【００５１】
本発明のインクジェットインク組成物は、最小の付加成分（添加物及び／又は補助溶剤）と処理工程で形成され得る。ふさわしい添加物が、該組成物の安定性を維持しながら、多数の要求される特性を得る為に前記インクジェットインク組成物中に混和されてよい。例えば、界面活性剤は、該組成物のコロイド安定性を更に強調する為に添加されてよい。他の添加物は、技術的に十分に既知であり、そして保湿剤、殺生剤、バインダー、乾燥促進剤、浸透剤、及び類似の物を含む。固有の添加剤の量は、種々の要因に依存し変化すると考えるが、一般には０％〜４０％間の範囲の量で存在する。
【００５２】
併せて、本発明のインクジェットインク組成物は、色バランスを修正及び光学濃度を調整する為、染料を更に混和してよい。その様な染料は、食品染料、ＦＤ＆Ｃ染料、酸性染料、直接染料、反応性染料、銅フタロシアン誘導体を含んでなるフタロシアンスルホン酸の誘導体、ナトリウム塩、アンモニウム塩、カリウム塩、リチウム塩、及び類似の物を含む。
【００５３】
本発明は、更に画像を生成する方法に関する。一つの実施例で、前記方法は、以下の工程を含む。ｉ）ａ）液体ビヒクル、ｂ）着色剤、及びｃ）ゲル化剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れ、ii）該インクジェットインク組成物を噴射させ、そして、iii ）基材上に画像を生成する。該基材は、所望によりゲル化剤を含んでよく、そして、前記ゲル化剤は、該インクジェットインク組成物のゲル化剤と同種又は異種のゲル化剤であり得る。該液体ビヒクル、着色剤、及びゲル化剤は、上記の様な物である。該インクジェットインク組成物を噴射させる能力のある任意のふさわしい印刷装置が、用いられ得る。ふさわしいインクジェットプリンターは、例えば、サーマルプリンター、圧電プリンター、連続プリンター、バルブプリンター、及び類似の物を含む。同様に、プレインペーパー、ボンデットペーパー、コーテッドペーパー、透明物質、繊維物質、プラスチック、ポリマーフィルム、無機基材、及び類似の物を含んでいる任意のふさわしい基材が、採用され得る。
【００５４】
この第１実施例に対し、本発明での画像を生成する方法は、ゲル化組成物を噴射させる工程を更に含んでよい。ここで用いられる様に、ゲル化組成物は、印刷された画像にゲル化を引き起こすと考える物理的及び／又は化学的性質を持つ為に規定される。
【００５５】
従って、例えば、該ゲル化組成物は、該画像のゲル化を引き起こす為に有効であるｐＨを有してもよい。ゲル化組成物のｐＨは、該インクジェットインク組成物のｐＨに比べより高いかより低いかであり得る。そして、前記は、該インクジェットインク組成物で用いられるゲル化剤の性質に依存する。しかしながら、該インクジェットインク組成物と該ゲル化組成物との間のｐＨ差は、該画像がゲル化するには十分な大きさである。
【００５６】
別の例で、該ゲル化組成物は、該画像のゲル化を引き起こす為に有効である液体ビヒクルを含んでよい。従って、該ゲル化組成物の液体ビヒクルは、該インクジェットインク組成物の液体ビヒクルとは異なった一つ以上の成分を含んでよい。例えば、該インクジェットインク組成物のビヒクルが水ならば、該ゲル化組成物は、水、及びアルコールの様な水混和性溶剤を含んでよい。尚、前記アルコールは、該画像をゲル化させる能力がある。ビヒクルの他の組み合わせは、当業者に又知られていると考え、そして、該ゲル化剤の性質に依存すると考える。
【００５７】
該ゲル化組成物を噴射させる工程は、該インクジェットインク組成物の噴射前又は後に発生し得る。前記工程は、又、該インクジェットインク組成物の噴射前後双方で発生し得、それ故、該ゲル化組成物の二つの噴射された「層」間に該インクジェットインク組成物を有する「サンドイッチ構造」を本質的に形成する。
【００５８】
本発明の画像を生成する法は、該画像のゲル化を引き起こす有効なレベルに該画像の温度を変化する工程を更に含んでよい。好ましくは、該温度は上昇する。温度上昇量は、該ゲル化剤のタイプや濃度、該液体ビヒクルの性質、及び該基材を含んでいる種々の因子に依存すると考える。
【００５９】
本発明の画像を生成する方法は、少なくとも一つのゲル化剤を含んでなるゲル化剤組成物を噴射させる工程を更に含んでよい。該ゲル化剤は上述される全ての物であり得る。上述の様に、該ゲル化剤組成物のゲル化剤は、該インクジェットインク組成物のゲル化剤と同種又は異種でもよい。
【００６０】
第２の実施例で、本発明は、以下の工程を含んでなる画像を生成する方法に更に関する。ｉ）ａ）液体ビヒクル、及びｂ）着色剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れ、ii）ａ）液体ビヒクル、及びｂ）ゲル化剤を含んでなるゲル化剤組成物を印刷装置に組み入れ、iii ）任意の順序で、該インクジェットインク組成物及び該ゲル化剤組成物を噴射させ、そして、iv）基材上に画像を生成する。該液体ビヒクル、着色剤、ゲル化剤、印刷装置、及び基材は、上述の通りである。該インクジェットインク組成物と該ゲル化剤組成物の液体ビヒクルは、同種又は異種でよい。
【００６１】
第２の実施例に対し、画像を生成する方法は、ａ）液体ビヒクル、及びｂ）ゲル化剤を含んでなる第２ゲル化組成物の噴射を更に含んでよい。該第２ゲル化組成物の液体ビヒクルやゲル化剤は、該第１ゲル化剤組成物の液体ビヒクルやゲル化剤と同種又は異種でよい。好ましくは、該第２ゲル化剤組成物を噴射させる工程は、該インクジェットインク組成物及び該第１ゲル化剤組成物の噴射後に発生する。最も好ましくは、該インクジェットインク組成物は、該第１ゲル化剤組成物後に噴射され、そして、引き続き該第２ゲル化剤組成物が噴射される。この好ましい方法に於いて、該ゲル化剤組成物だけがゲル化剤を含むので、前記により該二つのゲル化剤組成物間に該インクジェットインク組成物を有する「サンドイッチ構造」が形成され得る。
【００６２】
第３の実施例で、本発明は、以下の工程を含んでなる画像を生成する方法に関する。ｉ）ａ）液体ビヒクル、及びｂ）着色剤を含んでなるインクジェットインク組成物を印刷装置に組み入れ、ii）インクジェットインク組成物を噴射させ、そして、iii ）画像を生成する。ここで、該基材は、少なくとも一つのゲル化剤を含む。該ゲル化剤は、該基材内にあり得、又はより好ましくは、該基材上の塗膜（coating）であり得る。上述の様に、該基材は、プレインペーパー、ボンデットペーパー、コーテッドペーパー、及び類似の物などの画像を生成する為の任意のふさわしい基材である。該ゲル化剤は、例えば浸漬、塗布、溶剤析出、噴射、又は類似の方法などの当業者に既知の任意の方法を用いて該基材に適用され得る。
【００６３】
理論に束縛されたいと願わないが、該印刷された画像でのゲル化剤の存在が、特に上述の条件の全てで、印刷時の網状組織又はゲル化を形成すると思われる。従って、例えば、該ゲル化剤は、異なったｐＨの第２インクジェットインク組成物と接触する事により、化学的及び／又は物理的に帯電する。その結果、該印刷された画像の中にゲル化された網状組織を形成する。従って、結果として生じる画像は、光学濃度、グロス、及び耐久性（耐スミア性（smesrfastness）や耐水性）などの総合的特性を改善していると思われる。
【００６４】
本発明は、本質的に例証的だけを意図する以下の実施例により更に明確にされると考える。
【実施例】
【００６５】
以下の実施例は、本発明に対応したゲル化剤の使用、そしてこれら実施例の目的の為に、該着色剤として変性顔料を有する疎水性の変性ターポリマーゲル化剤の使用を記述する。用いられるゲル化剤は、メタアクリル酸（約１０−４９モル％）、アクリル酸エチル（約１０−５０モル％）、及び疎水性の変性マクロモノマー（約１−２０モル％）を含んでいるターポリマーである。該マクロモノマーは、α−メチルスチレンモノマーとポリ（エチレンオキシド）スペーサーを介して接合された疎水体から構成される。前記ゲル化剤の一般構造は、図１に示される。
【００６６】
塩基性溶液に於いては（ｐＨ＞８）、該メタアクリル酸モノマー単位は、十分にイオン化しており、そして、該ゲル化剤は溶解している事は知られている。しかしながら、該ターポリマーは、又高分子電解質である。高ｐＨでは、前記ターポリマー大きさは、「同電荷」反発により増大し、そして、ポリマー鎖は、開口又は膨潤する。前記は、該疎水性モノマー単位間の分子間会合を増大し、その結果、ポリマーの網状組織又はゲル化が形成される。従って、前記ゲル化剤のゲル化は、ｐＨの増加により促進される。
【００６７】
実施例１
粉末の変性顔料を得る為、Cab-O-Jet（登録商標）３００ブラック分散液（キャボット社から入手出来る）が乾燥炉で乾燥される。１．２ｇの該変性顔料は、１５．２ｇのＵＣＡＲ（登録商標）ＴＲ−１１５ポリマー懸濁液（Dow Chemical Corp., UCAR Emulsion Systemsから入手出来る）と混合された。ここで、前記ポリマー懸濁液は、３９．４重量％の初期固形分で、ｐＨは２．６３で、そして、平均粒子径は２７１nmである。ＵＣＡＲ（登録商標）ポリマー懸濁液は、図１に示された一般構造を有しているターポリマーを含んでいる。該混合体は、高回転数でマグネチック攪拌器を用いて一昼夜強力に攪拌された。結果として得られる混合体は、４．０重量％の変性顔料、５８．０重量％の水、及び３７．６重量％のゲル化剤を含んでいる組成物であった。
【００６８】
前記インク組成物でのｐＨに対する平衡粘度の変化が測定された。該懸濁液のｐＨは、１０モルのＮａＯＨ又は希釈されたＨＣｌを添加する事で調整され、そして、必要ならば、引き続いて一昼夜の攪拌により平衡状態になった。結果として得られる組成物の粘度は、溶剤トラップを装着したコーン及び平面幾何学システム（コーンパラメーター；直径  ４cm；角度  ２度；切り詰め  ５６μｍ）を有する圧力制御されたCarri-Medレオメター（TA Instruments）を用いて測定された。初期圧力０．６Paは、通して適用された。結果は、図２に示される。
【００６９】
見られ得る様に、該インク組成物の粘度は、ｐＨを増加するにつれ約７桁（by about 7 orders of magnitude）増加した。しかし、ＵＣＡＲ（登録商標）コポリマーのＣＯＯＨ基のｐＫaより下のｐＨで、該インク組成物は、図２の四角で示された様に、市販されているカーボンブラック顔料をベースとしたインクジェットインク（ヒューレット−パッカード社から入手出来るＨＰ  Ｃ４８００Ａ）以上の粘性は無かった。従って、前記インク組成物は、低いｐＨで噴射される事があり得、そして、その結果インクジェットインク組成物として機能するであろう。もし、ｐＨの増加を生じる能力がある基材上に噴射されるならば、結果として得られる印刷された画像は、ゲル化するであろう。その様な画像は、印刷性能、特に耐久性を改善している事が期待されるであろう。
【００７０】
実施例２〜６
以下の例に於いて、表１に示される様な特性を有するＵＣＡＲ（登録商標）ポリマーの懸濁液は、実施例１に記述された様に乾燥された変性顔料（Cab-O-Jet（登録商標）３００ブラック分散液から調合された）と一緒に混合された。結果として得られるインク組成物は、表２に示される。前記インク組成物の特性は、表３に示される。
【００７１】
【表１】
2005516080.tif 000002
【００７２】
【表２】
2005516080.tif 000003
【００７３】
【表３】
2005516080.tif 000004
【００７４】
表３から見られた様に、示されたｐＨでのインク組成物の粘度は、市販されているインクジェットインク組成物の粘度に似ている（例えば、ＨＰ４８００カートリッジインクジェットインクの粘度は、おおよそ５センチポアズである。）。従って、前記インク組成物は、インクジェットインク組成物としてふさわしく且つ効果的であろう。
【００７５】
実施例４のインクジェットインク組成物は、該インクジェットインク組成物の噴射能力を実確認する為、ヒューレットパッカードプロフェッショナルシリーズモデル２０００Ｃインクジェットプリンターを用いて、印刷された。同様な結果は、実施例２，３，５、及び６のインクジェットインク組成物に対して期待されるであろう。
【００７６】
実施例７〜１１
１，５−ペンタンジオール保湿剤が又添加された以外は（各インクに１５重量％の保湿剤）、インクジェットインク組成物は、実施例２〜６で記述された物と同様に調合された。結果として得られるインクジェットインク組成物は、結果として得られる特性と一緒に表４に示される。
【００７７】
【表４】
2005516080.tif 000005
【００７８】
表４に掲げられた各々のインクジェットインク組成物は、該インクジェットインク組成物を基材（ゼロックスプレミナムマルチパーパス４０２４紙）に適用する為に、Wire-Cator #3（ワイヤ直径が０．０７５mm有するWire-Bar、フィルム厚  ５mm；Leneta Company,Mahwah,NJ）が用いられた所の引き下ろし技術を用いて、印刷能力用に試験された。併せて、各組成物に対し、「下印刷（underprinted）」サンプルが又調整された。従って、０．１モルＮａＯＨ中に１，５−ペンタンジオールの１５重量％溶液で構成しているゲル化組成物は、該引き下ろし技術を用いて該基材に先ず適用され、そして、乾燥された。そして、表４に示されたインクジェットインク組成物は、該引き下ろし技術を又用いて前記「下印刷」に適用された。最終印刷は、性能試験前に５分間乾燥する事が行われ得た。
【００７９】
そして、結果として得られるサンプルは、光学濃度（ＯＤ）、耐水性（ＷＦ）、及び耐スミア性（ＳＦ）に対して試験された。光学濃度は、マクベス濃度計を用いて測定され、そして、５点測定を超えて平均された。耐水性は、印刷物が乾燥した後（時間０）の水滴跡（０．２５mlの脱イオン水）の光学濃度を５分経過付近後での水滴跡の光学濃度とで比較する事により測定された。そして、該耐水性は、時間０分での水滴跡のＯＤに対する５分後の水滴跡ＯＤの割合として表された。該値が低ければ低い程、該耐水性は良好である。耐スミア性は、印刷された領域を横切って及び清浄な非印刷領域上に蛍光ペンでマーキングする事により測定された。前記は、２回行われた（２−パス試験）。そして、耐スミア性は、初期光学濃度に対する蛍光ペン跡の光学濃度の割合として表された。２種の異なった蛍光ペンが用いられた。即ち、オレンジメジャーサンフォード蛍光蛍光ペン（ｐＨ４．４、サンフォード社）及びイエローハイ−ライター蛍光マーカー＃２４０ＸＸ蛍光ペン（ｐＨ９．２、アヴェレー社）。該値が低ければ低い程、該耐スミア性は良好である。性能テストの結果は、表５に示される。
【００８０】
【表５】
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該比較例に対しては、ヒューレット−パッカードＣ４８００Ａカートリッジインクジェットインクを用いて上述の内容と同じ方法が引き続き行われた。
【００８１】
表５から見られ得る様に、本発明のインクジェット組成物の光学濃度（ＯＤ）は、下印刷層の有無に関係無く、該比較例のインクジェットインク組成物より優れた。該比較例の耐水性は、該比較例のＯＤが又より低い事から期待されるであろう所の実施例７〜１１に於けるインクジェットインク組成物の耐水性に比べ、下印刷無しの紙面ではより低かった。しかしながら、表５に見られた様に、実施例７〜１１のインクジェットインク組成物の耐水性は、下印刷層の使用で改善される事があり得る。事実、下印刷を有する本発明のインクジェットインク組成物が該比較例に比べ可也高い光学濃度をたとえ有していても、前記組成物の耐水性は、該比較例に比べより低かった。その様に、本発明のインクジェットインク組成物は、改善された耐水性に対しＯＤを犠牲にせず、そして改善されたＯＤに対し耐水性を犠牲にしなかった。併せて、本インクジェットインク組成物の耐スミア性は、又ＯＤに於いて差があるにもかかわらず、該比較例の耐スミア性に匹敵又はそれ以上であった。しかしながら、本発明のインクジェットインク組成物を用いて調整されたほとんどの画像は、又光沢性のきめ（texture）を有し、そして、前記は、該比較例のインクでは観察されなかった。前記実施例は、少なくとも一つのゲル化剤を含んでなる本発明のインクジェットインクシステムが、標準的なインクジェットインクシステムを超えて改善された印刷特性を提供し、そして、下印刷層の使用有無に関係なく効果的なインクジェットインクシステムである事を具体的に説明する。
【００８２】
実施例１２〜１６
該ゲル化剤として表１に示された２０重量％ＵＣＡＲ（登録商標）材料と４％変性顔料（Cab-O-Jet（登録商標）３００黒分散液から調合された）を含んでいる組成物は、保湿剤（１５重量％）を添加し、実施例１に記述された方法を用いて調合された。該組成物の粘度は、実施例１に記述された様に測定された。そして、結果は、表６に示される。
【００８３】
【表６】
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【００８４】
表６から見られ得る様に、１，５−ペンタンジオールが一つの実施例以外の全てに関し劇的な粘化（viscosification）及びゲル化を引き起こした一方、エチレングリコールは、一つの実施例以外の全てに対しゼロ剪断粘度（zero shear viscosity）での意味ある変化を引き起こさなかった。
【００８５】
保湿剤の濃度と粘度との変化は、実施例１２の組成物を用いて実施例１に記述された方法に従い測定された。１，５−ペンタンジオール及びエチレングリコールに対する結果は、図３に示される。前記実施例により、異なった保湿剤に対する該ゲル化剤の選択性が確認される。
【００８６】
実施例１７〜２１
組成物は、５重量％エチレングリコールと０．１％スルフォニル４６５界面活性剤を含んでおり実施例１２〜１６の組成物と同様に調合された。前記組成物は、実施例７〜１１に記述された方法に従い印刷された。印刷サンプルは、該基材（ゼロックスプレミナムマルチパーパス４０２４紙）上に第２組成物（０．１モルＮａＯＨ中に１５重量％１，５−ペンタンジオール）を用いて下印刷を先ず適用し、続いて上述の組成物を適用する事により準備された。
【００８７】
光学濃度及び耐水性は、上述の様に測定された。該印刷された画像のテスト結果は、表７に示される。
【００８８】
【表７】
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【００８９】
表７から見られ得る様に、一つを除いた全てのケースで、該下印刷されたサンプルから得られる光学濃度は、下印刷無しの光学濃度に比べより高かく、そして、該下印刷されたサンプルの耐水性は、該下印刷されたサンプルに於いてより高い再現性であった（即ち、該水滴跡は、より軽度であった。）。前記サンプルは、該画像のゲル化を引き起こす有効な液体ビヒクルを含んでなる第２インクジェットインク組成物の使用を具体的に説明する。
【００９０】
上記の実施例から付記される様に、ここで記述されたインクジェットインクシステムは、改善された印刷特性を有する画像を生成する能力があるインクジェットインク組成物を製造する為に示されている。
【００９１】
特許請求内容は、添付の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、本発明で用いられた疎水性ブロック、イオン又はイオン化ブロック、及び親水性ブロックを含んでいる疎水性の変性ポリマーゲル化剤の構造式である。
【図２】図２は、疎水性の変性ターポリマーゲル化剤と変性顔料を含んでなるインクジェットインク組成物の粘度対ｐＨのプロットである。
【図３】図３は、疎水性の変性ターポリマーゲル化剤と変性顔料を含んでなるインクジェットインク組成物の粘度対保湿剤濃度のプロットである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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