(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）水、（ｂ）着色剤、および（ｃ）マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含むインク組成物。
【請求項２】
該着色剤がアニオン染料とポリ四級アミンとの混合物であり、該インク組成物が更に、少なくとも１つのカチオンと少なくとも１つのアニオンとを有するモノマー塩を含む、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項３】
（１）請求項１に記載のインク組成物をインクジェット記録装置に装入する工程と、（２）インク滴を画像状パターンで記録シート上に噴出させる工程とを含む印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインク組成物およびその使用法に関する。より明確に言えば、本発明はインクジェット印刷プロセスに用いるのに適したインク組成物に関する。本発明の１つの実施の態様は、（ａ）水、（ｂ）着色剤、および（ｃ）マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含むインク組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
既知の組成物および方法が、それらに意図される目的に適している一方で、改良されたインク組成物、特にインクジェット印刷に用いるのに適した、改良型インク組成物が求められている。また、普通紙などの記録基体中に急速に浸透できるインク組成物も同様に求められている。さらに、別色の画像の隣りに記録されたときの色間ブリード（にじみ）が少ないインク組成物も求められている。また、所望の粘度の値を有するインク組成物も求められている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）水、（ｂ）着色剤、および（ｃ）マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含むインク組成物に関する。本発明の別の実施の態様は、（１）インクジェット記録装置に、（ａ）水、（ｂ）着色剤、および（ｃ）マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含むインク組成物を装入する工程と、（２）記録シート上にインク滴を画像状パターンで噴出させる工程とを含む印刷プロセスに関する。本発明のさらに別の実施の態様は、インクジェット記録における色間ブリードを低減させるプロセスに関し、このプロセスでは、（１）インクジェット記録装置に、（ａ）水、（ｂ）着色剤、および（ｃ）マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含む、第１の色の第１インク組成物を装入する工程と、（２）上記インクジェット記録装置に、（ａ）水、および（ｂ）顔料着色剤を含み、実質的にマロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含まない、第１の色とは異なる色の、第２インク組成物を装入する工程と、（３）第１インクの液滴と第２インクの液滴を、記録シート上に画像状パターンで噴出する工程と、を含み、この方法は、第２インクの少なくとも数滴の隣りに、第１インクの少なくとも数滴を記録シート上に噴出させるものであり、第１インクと第２インクの間の色間ブリードは低減する。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明のインクは水性液体ビヒクル（媒体）を含む。液体ビヒクルは、水だけから成っていてもよい。また液体ビヒクルは、水との混合物、すなわち、エチレングリコール，プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、エーテル、尿素、置換尿素、カルボン酸ならびにそれらの塩、エステル、アルコール、有機硫化物、有機スルホキシド、（スルホランなどの）スルホン、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エーテル誘導体、アミノアルコール、ケトン、Ｎ−メチルピロリジノン、２−ピロリジノン、シクロヘキシルピロリドン、ヒドロキシエーテル、スルホキシド、ラクトン、高分子電解質、メチルスルホニルエタノール、イミダゾール、ベタインなどの水溶性有機成分または水混和性有機成分、および、他の水溶性または水混和性物質、ならびにそれらの混合物、と水との混合物も含み得る。液体ビヒクルの非水成分は、一般に、水の沸点（１００℃）より高い沸点を有する湿潤剤または補助溶媒としての働きをする。本発明のインク組成物において、液体ビヒクルは、代表的にはインクの約８０〜約９９．９重量％、好ましくはインクの約９０〜約９９重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【０００５】
本発明のインクは最小量の水を含むのが好ましい。より明確に言えば、本発明のインクは、好ましくはインクの約８０重量％以下、より好ましくはインクの約６０重量％以下、さらに好ましくはインクの約５０重量％以下の量の、水を含むが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【０００６】
特に好ましい実施の態様においては、本発明のインクはさらに、代表的にはインクの０〜約５０重量％、好ましくはインクの約５〜約４０重量％、より好ましくはインクの約１０〜約３０重量％のスルホランを含むが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【０００７】
本発明のインクは着色剤をさらに含む。着色剤は、染料、顔料またはそれらの混合物であってもよい。好適な染料の例には、アニオン染料、カチオン染料、非イオン染料、両性イオン染料などが含まれる。好適な染料の特定の例としては、フードブラック１（Food Black No. 1)、フードブラック２、フードレッド４０、フードブルー１、フードイエロー７などの食用染料、ＦＤ＆Ｃ染料、アシッドブラック染料(Acid  Back  dyes)（１、７、９、２４、２６、４８、５２、５８、６０、６１、６３、９２、１０７、１０９、１１８、１１９、１３１、１４０、１５５、１５６、１７２、１９４など）、アシッドレッド染料(Acid  Red  dyes)（１、８、３２、３５、３７、５２、５７、９２、１１５、１１９、１５４、２４９、２５４、２５６など）、アシッドブルー染料(Acid  Blue  dyes)（１、７、９、２５、４０、４５、６２、７８、８０、９２、１０２、１０４、１１３、１１７、１２７、１５８、１７５、１８３、１９３、２０９など）、アシッドイエロー染料(Acid  Yellow  dyes)（３、７、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４２、４９、５９、６１、７２、７３、１１４、１２８、１５１など）、ダイレクトブラック染料（Direct  Black  dyes)（４、１４、１７、２２、２７、３８、５１、１１２、１１７、１５４、１６８など）、ダイレクトブルー染料（Direct  Blue  dyes)（１、６、８、１４、１５、２５、７１、７６、７８、８０、８６、９０、１０６、１０８、１２３、１６３、１６５、１９９、２２６など）、ダイレクトレッド染料（Direct  red  dyes)（１、２、１６、２３、２４、２８、３９、６２、７２、２３６など）、ダイレクトイエロー染料（Direct  Yellow  dyes)（４、１１、１２、２７、２８、３３、３４、３９、５０、５８、８６、１００、１０６、１０７、１１８、１２７、１３２、１４２、１５７など）、アントラキノン染料、モノアゾ染料、ジスアゾ染料、種々のフタロシアニンスルホネート塩を含むフタロシアニン誘導体、アザ（１８）アヌレン、ホルマザン銅錯体、トリフェノジオキサジン、リアクティブレッド４(Reactive  Red  4)、リアクティブレッド５６、リアクティブレッド３１、ＩＣＩから入手可能なプロジェット（Ｐｒｏ−Ｊｅｔ）（登録商標）シリーズ染料、リアクティブブラック３１、リアクティブイエロー３７、リアクティブレッド１８０、リアクティブブラック染料類、リアクティブブルー染料類、リアクティブレッド染料類、リアクティブイエロー染料類などを含む、種々の反応染料、ならびにそれらの混合物が挙げられる。染料は、インク組成物中にいかなる所望または有効量でもよく、代表的にはインクの約０．０５〜約１５重量％、好ましくはインクの約０．１〜約１０重量％、より好ましくはインクの約１〜約５重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【０００８】
好適な顔料の例には、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラックなどの種々のカーボンブラックが含まれる。着色顔料には、レッド、グリーン、ブルー、ブラウン、マゼンタ、シアンおよびイエロー粒子ならびにそれらの混合物が含まれる。
【０００９】
顔料の粒径は、液体ビヒクル中の安定した顔料粒子のコロイド懸濁液を得るために、またインクをサーマルインクジェットプリンタで使用する際のインクチャネルの目詰まりを防止するために、出来るだけ小さい方が好ましい。好ましい平均粒径は、一般に約０．００１〜約５ミクロン、より好ましくは約０．１〜約１ミクロンであるが、この粒径はこれらの範囲外であってもよい。本発明のインク組成物内において、顔料は、所望の着色度を達成するいかなる有効な量でも存在し得る。顔料は、代表的にはインクの約０．１〜約８重量％、好ましくはインクの約２〜約７重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【００１０】
本発明の好ましい１つの実施の態様において、着色剤はアニオン染料とポリ四級アミン化合物との混合物を含み、インクは更に、少なくとも１つのカチオンと少なくとも１つのアニオンを含むモノマー塩を含む。上記にリストしたものを含め（但し、それらには限定されない）いずれの所望のまたは好適なアニオン染料を用いてもよい。この実施の態様において、アニオン染料は、インク組成物中にいずれの所望または有効量で存在し、代表的にはインクの約０．０５〜約１０重量％、好ましくはインクの約０．１〜約７重量％、より好ましくはインクの約１〜約５重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。一般にアニオン染料との錯体を形成すると考えられているポリ四級アミン化合物は、四級基の繰り返し単位を含むポリマーである。このポリマーは、代表的には約１，０００〜約１０，０００，０００、好ましくは約３，０００〜約１，０００，０００、より好ましくは約５，０００〜約４００，０００の、重量平均分子量を有しているが、この値は上記以外であってもよい。このポリマーは、代表的には約８００〜約１１，０００，０００、好ましくは約３，３００〜約１，１００，０００、より好ましくは約５，６００〜４５０，０００の、数平均分子量を有しているが、この値はこれらの範囲外であってもよい。このポリマーは、代表的には約５〜約７０，０００、好ましくは約２１〜約７，０００、より好ましくは約３５〜約２，８００の、繰り返しモノマー単位を有しているが、繰り返しモノマー単位の数はこの範囲外であってもよい。好適なポリ四級アミン化合物は、代表的には、以下の一般式で表される。
【化１】
0004753466.tif 000002
または
【化２】
0004753466.tif 000003
上記式中、ｎは繰り返しモノマー単位の数を表す整数；Ｒ1は、代表的には１〜約３０個、好ましくは１〜約６個の炭素原子を有する、飽和、不飽和、環状および置換アルキレン基も含むアルキレン基（ポリメチレンオキシド基、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基などを含む。）、または、代表的には６〜約５０個、好ましくは６〜約１８個の炭素原子を有する、置換アリーレン基も含むアリーレン基、または、代表的には７〜約６０個、好ましくは７〜約２０個の炭素原子を有する、置換アリールアルキレン基も含むアリールアルキレン基；Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7は、それぞれ独立に、水素原子、代表的には１〜約３０個、好ましくは１〜約６個の炭素原子を有する、飽和、不飽和、環状および置換アルキル基も含むアルキル基（ポリメチレンオキシド基、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基などを含む。）、または、代表的には６〜約５０個、好ましくは６〜約１８個の炭素原子を有する、置換アリール基も含むアリール基、または、代表的には７〜約６０個、好ましくは７〜約２０個の炭素原子を有する、置換アリールアルキル基も含むアリールアルキル基であり、置換されたアルキル、アルキレン、アリール、アリーレン、アリールアルキルおよびアリールアルキレン基の置換基は、ヒドロキシ基、アミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロソ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン基、アシル基、それらの混合物などであってよいがそれらに限定される訳ではなく、また２個以上の置換基が結合して環を形成してもよい。
【００１１】
また好適なポリ四級アミン化合物の例としては、以下の一般式で表されるポリジアリルアンモニウム化合物がある。
【化３】
0004753466.tif 000004
上記式中、ｎは繰り返しモノマー単位の数を表す整数；Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、水素原子、代表的には１〜約３０個、好ましくは１〜約６個の炭素原子を有する、飽和、不飽和、環状および置換アルキル基も含むアルキル基（ポリメチレンオキシド基、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基などを含む。）、または、代表的には６〜約５０個、好ましくは約６〜約１８個の炭素原子を有する、置換アリール基も含むアリール基、または代表的には約７〜約６０個、好ましくは７〜約２０個の炭素原子を有する、置換アリールアルキル基も含むアリールアルキル基であり、置換されたアルキル、アリールおよびアリールアルキル基の置換基は、ヒドロキシ基、アミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロソ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン基、アシル基、それらの混合物などであってよいが、それらには限定されず、また２個以上の置換基が結合して環を形成してもよく；Ａは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＨＳＯ4-、ＨＳＯ3-、ＳＯ42-、ＳＯ32-、ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4ＳＯ3-、ＮＯ3-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、Ｈ2ＰＯ4-、ＨＰＯ42-、ＰＯ43-、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＳＳＯ3-などのアニオンである。
このポリジアリルアンモニウム化合物には、ポリジアリルジメチルアンモニウム化合物、例えば、次式によって表されるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。
【化４】
0004753466.tif 000005
（上記式中、ｎは繰り返しモノマー単位の数を表す）
上記は、カルゴン社（Calgon Corp.）から、分子量約４００，０００の２６１−ＲＶ（ここで、ｎは約２，５００の整数である）として、また、分子量約５，０００のバリケン１１０（ＶＡＲＩＫＥＭ １１０）またはＥ２２５３（ここで、ｎは約３１の整数である）として、市販されている。
【００１２】
また、以下の一般式で表されるポリ四級ポリビニルアミンも好適である。
【化５】
0004753466.tif 000006
上記式中、ｎは繰り返しモノマー単位の数を表す整数；Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に、水素原子、代表的には１〜約３０個、好ましくは１〜約６個の炭素原子を有する、飽和、不飽和、環状および置換アルキル基も含むアルキル基（ポリメチレンオキシド基、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基などを含む。）、または、代表的には６〜約５０個、好ましくは約６〜約１８個の炭素原子を有する、置換アリール基も含むアリール基、または、代表的には７〜約６０個、好ましくは７〜約２０個の炭素原子を有する、置換アリールアルキル基も含むアリールアルキル基であり、置換されたアルキル、アリールおよびアリールアルキル基の置換基は、ヒドロキシ基、アミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロソ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン基、アシル基、それらの混合物などであってよいが、それらに限定される訳ではなく、また２個以上の置換基が結合して環を形成してもよく；Ａは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＨＳＯ4-、ＨＳＯ3-、ＳＯ42-、ＳＯ32-、ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4ＳＯ3-、ＮＯ3-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、Ｈ2ＰＯ4-、ＨＰＯ42-、ＰＯ43-、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＳＳＯ3-などのアニオンである。
【００１３】
また、以下の一般式で表されるポリ四級ポリアリルアミンも好適である。
【化６】
0004753466.tif 000007
上記式中、ｎは繰り返しモノマー単位の数を表す整数；Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に、水素原子、代表的には１〜約３０個、好ましくは１〜約６個の炭素原子を有する、飽和、不飽和、環状および置換アルキル基も含むアルキル基（ポリメチレンオキシド基、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基などを含む。）、または、代表的には６〜約５０個、好ましくは約６〜約１８個の炭素原子を有する、置換アリール基も含むアリール基、または、代表的には７〜約６０個、好ましくは７〜約２０個の炭素原子を有する、置換アリールアルキル基も含むアリールアルキル基であり、置換されたアルキル、アリールおよびアリールアルキル基の置換基は、ヒドロキシ基、アミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロソ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン基、アシル基、それらの混合物などであってよいが、それらに限定される訳ではなく、また２個以上の置換基が結合して環を形成してもよく；Ａは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＨＳＯ4-、ＨＳＯ3-、ＳＯ42-、ＳＯ32-、ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4ＳＯ3-、ＮＯ3-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、Ｈ2ＰＯ4-、ＨＰＯ42-、ＰＯ43-、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＳＳＯ3-などのアニオンである。
【００１４】
さらに、以下の一般式で表されるものを含むエピクロロヒドリン／アミンのコポリマーも好適である。
【化７】
0004753466.tif 000008
上記式中、ｎは約３〜約３，０００、好ましくは約５〜約１００の整数であるが、この値はこれらの範囲外であってよく；Ａは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＨＳＯ4-、ＨＳＯ3-、ＳＯ42-、ＳＯ32-、ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4ＳＯ3-、ＮＯ3-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、Ｈ2ＰＯ4-、ＨＰＯ42-、ＰＯ43-、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＳＳＯ3-などの好適なまたは所望のアニオンである。
この式で表されるポリマーは、米国デラウエア州ウィルミントン所在のハーキュリーズ（Hercules, Wilmington, DE）からレテン２００（ＲＥＴＥＮ ２００）または２０１（分子量は概して１０，０００未満である）として、また米国ニュージャージー州ウエストパターソン所在のサイテックス社（Cytex, Inc., West Patterson, NJ）からサイプロ５１４（ＣＹＰＲＯ ５１４）、５１５および５１６（これらのポリマーは、分子量範囲が約７５，０００〜約２５０，０００、ｎが約８７０〜約３，０００である）、ならびにスーパーフロックＣ５６７（ＳＵＰＥＲＦＬＯＣ Ｃ５６７）（このポリマーは分子量が約１０，０００であり、ｎが約１１０〜約１２０、代表的には約１１６である。）として市販されている。
【００１５】
カチオンアミド／アミンコポリマーも好適である。好適なカチオンアミド／アミンコポリマーの例としては、以下の一般式で表される化合物が挙げられる。
（Ａ−Ｂ）n2n+・２ｎＸ-
上記式中、Ｘは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＨＳＯ4-、ＨＳＯ3-、ＳＯ42-、ＳＯ32-、ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4ＳＯ3-、ＮＯ3-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、Ｈ2ＰＯ4-、ＨＰＯ42-、ＰＯ43-、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＳＳＯ3-などのアニオン；ｎは繰り返しモノマー単位の数を表す整数であり、代表的には約２〜約１，０００、好ましくは約３〜約２００、より好ましくは約３〜約１００、さらに好ましくは約３〜約１０であるが、この値はこれらの範囲外であってもよい。上記の「Ａ」は、
【化８】
0004753466.tif 000009
であり、「Ｂ」は、（ａ）次式で表されるモノマー
【化９】
0004753466.tif 000010
（上記式中、ｐは繰り返しモノマー単位の数を表す整数であり、代表的には１〜約１２、好ましくは１〜約７、より好ましくは１〜約４であるが、この値はこれらの範囲外であってもよい）
、例えば、（i）次式で表されるアゼライン酸ジアミド、
【化１０】
0004753466.tif 000011
（上記式中、ｐは７である）
または（ii）次式で表されるアジピン酸ジアミド
【化１１】
0004753466.tif 000012
（上記式中、ｐは４である）
のようなモノマーと、
（ｂ）次式で表されるウレイド、
【化１２】
0004753466.tif 000013
と、からなる群から選択される。
２種以上の「Ｂ」モノマーの混合物を、ポリマー内で用いることもできる。好ましい実施の態様において、上記の特定のポリマーは、代表的には、「Ａ」と「Ｂ」のモノマー単位を交互に有する縮合重合体である。このポリマーの重量平均分子量は、代表的には約１，０００〜約１００，０００、好ましくは約１，０００〜約３０，０００、より好ましくは約２，０００〜約５，０００であるが、この値はこれらの範囲外であってもよい。アミンとアミドとのコポリマーは、例えば、米国ニュージャージー州クランバリー所在のローヌプーラン（Rhone-Poulenc, Cranbury, NJ）から、例えば、上記式中、「Ｂ」モノマーがアゼライン酸ジアミドであり、ｎの平均値が約１００、分子量が約５０，０００であるミラポールＡＺ−１（ＭＩＲＡＰＯＬ ＡＺ−１）、上記式中、「Ｂ」モノマーがアジピン酸ジアミドであり、ｎの平均値が約１００、分子量が約５０，０００であるミラポールＡＤ−１、および上記式中、「Ｂ」モノマーがウレイドであり、ｎの平均値が約６、分子量が約２，２６０であるミラポール Ａ−１５、として市販されている。
【００１６】
ビニルピロリジノンとビニルイミダゾリウム塩とのコポリマーも好適である。実施の態様の１つにおいて、このコポリマーは、次式で表されるビニルイミダゾリウム塩と
【化１３】
0004753466.tif 000014
（上記式中、Ｘはアニオン；Ｒは、水素原子、または代表的には１〜約８個、好ましくは１〜約３個の炭素原子を有するアルキル基である）
、次式で表されるビニルピロリジノン
【化１４】
0004753466.tif 000015
と、のコポリマーである。このコポリマーは、以下の一般式で表される。
【化１５】
0004753466.tif 000016
上記式中、Ｘは、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＨＳＯ4-、ＨＳＯ3-、ＳＯ42-、ＳＯ32-、ＣＨ2ＳＯ3-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＨ3Ｃ6Ｈ4ＳＯ3-、ＮＯ3-、ＨＣＯＯ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、Ｈ2ＰＯ4-、ＨＰＯ42-、ＰＯ43-、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＣｌＯ4-、ＳＳＯ3-などの好適または所望のアニオン；Ｒは、水素原子または代表的には１〜約８個、好ましくは１〜約３個の炭素原子を有するアルキル基；ｍはビニルイミダゾリウム繰り返し単位の数を表す整数；ｎはビニルピロリジノン繰り返し単位の数を表す整数である。
前記Ｒが水素原子のとき、インクと紙との最適な相互作用が得られるように、インクのｐＨを調整することができる。例えば、水素原子を紙と接触したときに引き抜かせる事もでき、またポリマーのカチオン性を、インクのｐＨに合わせて調整することもできる。一般に、上記式で表されるランダムコポリマーが好ましいが、交互コポリマーやブロックコポリマーも好適である。このポリマーの重量平均分子量は、代表的には約１，０００〜約１，０００，０００、好ましくは約１，０００〜約１００，０００、より好ましくは約２，０００〜約５，０００であるが、この値はこれらの範囲外であってもよい。ビニルイミダゾリウムモノマーとビニルピロリジノンモノマーとの比率は、代表的には約９９：１〜約５：９５、好ましくは約９５：５〜約２０：８０、より好ましくは約９５：５〜約３０：７０、さらに好ましくは約９５：５〜約５０：５０であるが、この値はこれらの範囲外であってもよい。ビニルピロリジノン／ビニルイミダゾリウム塩コポリマーは市販されている。例えば、米国ニュージャージー州パーシッパニー所在のＢＡＳＦ（BASF, Parsippany, NJ）は、分子量約１００，０００を有する、下記の３種類のモノマー比のビニルイミダゾリウムクロライド／ビニルピロリジノンコポリマー（上記式で表され、式中、ＲはＣＨ3である。）を供給している。ＬＵＶＩＱＵＡＴ（登録商標）ＦＣ９０５は、ビニルイミダゾリウムクロライド：ビニルピロリジノン比が９５：５（カチオン基１ｇ当たり６．７ミリ当量）であり、ＬＵＶＩＱＵＡＴ（登録商標）ＦＣ５５０は、ビニルイミダゾリウムクロライド：ビニルピロリジノン比が５０：５０（カチオン基１ｇ当たり３．０ミリ当量）であり、ＬＵＶＩＱＵＡＴ（登録商標）ＦＣ３７０は、ビニルイミダゾリウムクロライド：ビニルピロリジノン比が３０：７０（カチオン基１ｇ当たり１．８ミリ当量）である。ＢＡＳＦからはさらに、分子量が約８００，０００であり、ビニルイミダゾリウムクロライド：ビニルピロリジノン比が５０：５０であるＬＵＶＩＱＵＡＴ（登録商標）ＨＭ５５２も市販されている。
【００１７】
本発明のインク中には、２種以上のポリ四級アミン化合物の混合物が存在していてもよい。
【００１８】
ポリ四級アミン化合物は、インク中に所望または有効量で、代表的にはインクの約０．０１〜約５０重量％、より代表的にはインクの約０．０５〜約４０重量％、好ましくはインクの約１〜約１０重量％、より好ましくはインクの約１〜約９重量％、さらに好ましくはインクの約１〜約５重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外でよってもよい。インク中でのポリ四級アミンとアニオン染料との好ましい相対量も化学量論比として表すことができ、アニオン染料基とカチオンポリ四級基とのモル比は、代表的には約１：０．３３〜約１：３００、好ましくは約１：１〜約１：２０、より好ましくは約１：２〜約１：６、最も好ましくは約１：３であるが、この相対量はこれらの範囲外であってもよい。
【００１９】
特定の理論に限定する訳ではないが、ポリ四級アミンと染料は、インク成分を混合するとすぐ、多座イオン錯体を形成すると考えられる。インク成分は所望の順序で混合してよいが、インク中に存在する塩は、染料またはポリ四級アミンの添加前に添加する事が好ましい。一般にポリ四級錯体の構造は、インクの標準ｐＨの範囲にわたり、インクのｐＨとは無関係である。
【００２０】
着色剤が、アニオン染料とポリ四級アミンとの混合物である本発明の実施の態様において、インクは、少なくとも１種のカチオンと少なくとも１種のアニオンを含む非ポリマー塩を、さらに含む。好適なカチオンの例としては、Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+などのアルカリ金属カチオン、Ｍｇ2+およびＣａ2+などのアルカリ土類金属カチオン、非ポリマーもしくはモノマーであるアンモニウムおよび四級アミンのカチオンが挙げられる。アンモニウムおよび四級アミンのカチオンの特定の例には、ＮＨ4+、Ｎ（ＣＨ3）4+、Ｈ3ＮＣＨ2ＣＨ2ＮＨ32+、（Ｈ3Ｃ）3ＮＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）32+、イミダゾリウム、四級化１，４−ジアザビシクロ（２．２．２）オクタン、次式で表されるコリン
【化１６】
0004753466.tif 000017
、次式で表される、米国イリノイ州シカゴ所在のアクゾケミ（Akzo Chemie, Chicago, IL）から市販されているＥＴＨＯＱＵＡＤ Ｃ／１２、などのアルキルアミン四級塩
【化１７】
0004753466.tif 000018
（上記式中、Ｒは１２個の炭素原子を有する長鎖アルキル基；ｘおよびｙはエトキシ基の数を表す、０、１または２の整数、ｘ＋ｙ＝２であり；Ａはクロライドなどのアニオンである）
、ならびにそれらの混合物が含まれる。いずれの所望のアニオンを用いてもよい。好適なアニオンの例としては、スルフェート、スルホネート、スルファメート（ＮＨ2ＳＯ3-）、カーボネート、ニトレート、パークロレート、有機酸アニオン（例えば、ホルマート、アセテート、プロピオネートなど）、次式で表されるアセチルアセトネート
【化１８】
0004753466.tif 000019
、次式で表されるスクアレート
【化１９】
0004753466.tif 000020
、ハロゲン化物（例えば、塩化物、臭化物、および沃化物など）、ならびにそれらの混合物が挙げられる。好適な塩の特定の例としては、塩化リチウム、臭化リチウム、沃化リチウム、硝酸リチウム、ギ酸リチウム、酢酸リチウム、プロピオン酸リチウム、硫酸リチウム、スルホン酸リチウム、スルファミン酸リチウム、炭酸リチウム、過塩素酸リチウム、アセチルアセトン酸リチウム、スクエア酸リチウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、沃化ナトリウム、硝酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、スルホン酸ナトリウム、スルファミン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、アセチルアセトン酸ナトリウム、スクエア酸ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、沃化カリウム、ギ酸カリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、硫酸カリウム、スルホン酸カリウム、スルファミン酸カリウム、炭酸カリウム、過塩素酸カリウム、アセチルアセトン酸カリウム、スクエア酸カリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、ギ酸カルシウム、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、硫酸カルシウム、スルホン酸カルシウム、スルファミン酸カルシウム、炭酸カルシウム、過塩素酸カルシウム、アセチルアセトン酸カルシウム、スクエア酸カルシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ギ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、プロピオン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、スルホン酸マグネシウム、スルファミン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、アセチルアセトン酸マグネシウム、スクエア酸マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、沃化アンモニウム、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、スルホン酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、過塩素酸アンモニウム、アセチルアセトン酸アンモニウム、スクエア酸アンモニウム、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムホルメート、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムプロピオネート、テトラメチルアンモニウムスルフェート、テトラメチルアンモニウムスルホネート、テトラメチルアンモニウムスルファメート、テトラメチルアンモニウムカーボネート、テトラメチルアンモニウムパークロレート、テトラメチルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラメチルアンモニウムスクアレート、エチレンジアミンジヒドロクロライド、次式で表されるヘキサメトニウムブロマイド
【化２０】
0004753466.tif 000021
などの１，４−ジアザビシクロ（２．２．２）オクタン塩、イミダゾリウムクロライドなどのイミダゾール塩、リチウムアセチルアセトネートなどのアセチルアセトネート塩、テトラメチルアンモニウムスクアレートなどのスクエア酸塩、塩化コリンなどのコリン塩、ＥＴＨＯＱＵＡＤ Ｃ／１２などが挙げられる。塩は、Ｚｎ（ＮＨ3）4などの遷移金属錯体を含む錯体塩であってもよい。塩は、インク中に、所望または有効量で、代表的にはインクの約０．１〜約４０重量％、好ましくはインクの約０．１〜約３０重量％、より好ましくはインクの約０．５〜約２０重量％、さらに好ましくはインクの約２〜約１５重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。インク中の塩とアニオン染料の好ましい相対量は、代表的には、添加塩中のアニオンとアニオン染料基のモル比、アニオン染料の場合は約０：１〜約１００：１、直接染料の場合は約０：１〜約５００：１である、を用いて、化学量論比として表わすこともできる。全てのアニオン染料（酸性染料、直接染料、反応染料など）において、添加塩中のアニオンとアニオン染料基との好ましいモル比は、約５：１〜約１００：１であり、約１０：１〜約８０：１であればさらに好ましい。しかし、添加塩中のアニオンとアニオン染料基とのモル比はこれらの範囲外であってもよい。さらに、添加塩中のアニオンが多価である場合、所望により、上記範囲より低い量を用いてもよい。例えば、添加塩中のアニオンが二価である場合、添加量は一価アニオンに望まれる量のほぼ半分に適切に減量してもよい。
【００２１】
特定の理論に限定する訳ではないが、塩の存在により、本発明のインク中において着色剤として用いられる、染料／ポリ四級アミン化合物の錯体の、インクビヒクル中での可溶性または安定性が向上すると考えられる。より明確に言えば、塩は着色剤を構成する高分子電解質錯体内の電荷を静電的に遮蔽し、それにより、錯体がよりコンパクトな構造となり、コンパクトな構造になることによってインクビヒクル中での可溶性または安定性が向上すると考えられる。同様に、特定の理論に限定する訳ではないが、インク内で、ポリ四級アミンはアニオン染料と会合し、この染料は対イオンの役割を果たすと考えられる。ポリ四級アミン中の隣接する電荷中心は互いに反発しあい、ポリ四級アミンをより伸長させ、可溶性が低下した主鎖立体配置をとらせる。塩がインク中に存在すると、これらの反発作用を低減させ、電気的な二重層がコンパクトになり（縮小し）、よりコンパクトでより可溶性のポリ四級アミン錯体が促進されると考えられる。また、インク中の塩の存在により、インク噴射時のジッタを減少させ、かつインクの表面張力を増大させることもできる。
【００２２】
別の好ましい実施の態様において、ポリ四級アミン化合物は、ポリ四級アミン化合物の四級アミン基の数が、染料のアニオン基の数を超えるような量で、インク中に存在する。場合によっては、特にインクビヒクルが尿素および／またはスルホランなどの補助溶媒ならびに塩を含むような場合では、染料のアニオン基の数がポリマーのカチオン四級アミン基の数を超えるような相対量で染料とポリ四級アミン化合物が存在すると、染料／ポリ四級アミンの錯体がインクビヒクルから沈殿してしまう可能性がある。このような場合には、インク中のポリ四級アミン化合物の量を増やすことによって、優れた保存性、優れた水堅牢度（ウオーターファストネス）、優れた耐スミア性、および低い色間ブリードのインクが得ることができる。
【００２３】
ポリ四級アミン化合物および塩を増大させた量で含むインク組成物、すなわち、約６重量％以上のポリ四級アミン化合物と約１２重量％以上の塩を含むインク組成物によっても、尿素およびスルホラン等の安定化補助溶媒無しにインクを配合する能力等の利点が可能である。上記のような補助溶媒または湿潤剤が在下しなくてもインクを配合できる能力により、一般にプリントヘッドが製造される材料とインクとの相溶性の増強、またインクの保存性の向上などの利点が得られる。またジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコール補助溶媒を含むインクは、着色剤を不安定化させること無しに配合することができる。
【００２４】
本発明のインクは、マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）をさらに含む。マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、次式で表される極性の非プロトン性化合物である。
【化２１】
0004753466.tif 000022
これらの物質は、例えば、米国ウィスコンシン州ミルウォーキー所在のアルドリッチケミカル社（Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI）から市販されている。マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、インク中に、いかなる所望または有効量でも存在する。代表的には、少なくともインクの約１重量％以上、好ましくはインクの約５重量％以上、より好ましくはインクの約１０重量％以上、またインクの約７０重量％以下、好ましくはインクの約５０重量％以下、より好ましくはインクの約４０重量％以下の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【００２５】
特定の理論に限定する訳ではないが、マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、優れたインクの浸透および低い色間ブリードを得る事ができ、これに加え、インクの粘度を過度に望ましくないレベルまで高めることなく上記利点が得られると考えられる。水素結合が可能な水素が無く、比較的低い分子量であるマロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、インクに最小限の粘度しか付加しない。これら物質の分子量に対し高い割合で存在する非共有電子対も、これら物質の水への水素結合能を増大させていると考えられている。これもまた、特定の理論に限定する訳ではないが、マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）を含むインクが、顔料着色剤（自己分散性の顔料着色剤、すなわち、インク中により分散し易くするように表面処理がなされた顔料粒子、あるいは、顔料粒子と分散剤とを含むもの）を含む別のインクと接触すると、第１インク中のマロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）の存在により、第２インク中の顔料粒子から第１インク中のマロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）へと、水の水素結合の除去が引き起こされ、それによって、第２インク中の顔料が不安定化して紙の上に沈殿し、紙上の第２インクの移行能が低下すると考えられる。その結果、色間ブリードが低減する。
【００２６】
マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、顔料着色剤（自己分散性顔料着色剤、すなわち、インク中により分散し易いように表面処理された顔料粒子、あるいは、顔料粒子と分散剤とを含むもの）を含むインクに、含まれても良い。このインク中の、マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、染料ベースのインクに用いられる量より概して比較的低い量で存在し、顔料着色剤を不安定化する傾向がある。マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）の量は、顔料が不安定化しても、インクを機能させる程度には顔料が安定して分散するように、選択される。インクが紙と接触すると、顔料は直ちにさらに不安定化して紙上に沈殿し、紙上での顔料の移行能が低下する。その結果、色間ブリードが低減する。本願の実施の態様において、マロンアルデヒドビス（ジメチルアセタール）は、インク内にいかなる好適な有効な量で存在しても良く、代表的にはインクの約５〜約４０重量％、好ましくはインクの約１０〜約３０重量％、さらに好ましくはインクの約１５〜約２５重量％の量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
【００２７】
本発明のインク組成物は、サーマルインクジェット記録法に用いるのに適した粘度を一般に有している。室温（すなわち、約２５℃）において、インクの粘度は、代表的には約１０センチポアズ（ｃＰ）以下、好ましくは約１〜約５ｃＰ、より好ましくは約１〜約４ｃＰであるが、この粘度は、特に音響インクジェット記録などの用途の場合には、この範囲外であってもよい。
【００２８】
本発明のインク組成物は、いずれの好適または所望のｐＨを有していてもよい。サーマルインクジェット記録法などのある実施の態様の場合、ｐＨ値は、代表的には約３〜約１１、好ましくは約５〜約１０、より好ましくは約６〜約８．５であるが、このｐＨはこれらの範囲外であってもよい。
【００２９】
インクジェット記録に適したインク組成物は、いずれの好適な方法で調製してもよい。代表的には、単純に成分を混合してインクは調製される。方法の１つでは、インク成分の全てを一緒にし混合する工程と、混合物を濾過してインクを得る工程とを含む。インクは、インク成分を混合し、所望により加熱し、濾過し、その後、その混合物に所望の添加剤を加え、そして均質混合物が得られるまで室温で、代表的には約５〜約１０分間、適度に振とうすることにより、調製することができる。あるいは全成分を混合し、所望により加熱し、濾過するなどの所望の手順に従って行われるインク調製プロセスの間に、任意のインク添加剤を、他のインク成分に混合させてもよい。
【００３０】
また、本発明は、本発明のインクをインクジェット記録装置に装入する工程と、記録シート上にインク滴を画像状パターンで噴出させる工程とを含むプロセスにも関する。好ましい実施の態様の１つにおいて、インクジェット記録装置は、ノズル中のインクを画像状パターンで選択的に加熱し、それによってインク滴を画像状パターンで噴出させるサーマルインクジェットプロセスを採用する。別の好ましい実施の態様において、インクジェット記録装置は、インク滴を音響ビームにより画像状パターンで噴出させる音響インクジェットプロセス（acoustic  ink  jet  process)を採用する。
【００３１】
ゼロックス（登録商標）４０２４紙、ゼロックス（登録商標）イメージシリーズ紙、コートランド（Courtland）４０２４ ＤＰ紙、罫ノート紙、ボンド紙などの普通紙、シャープ社のシリカコート紙、十条紙などのシリカコート紙、透明材料、織物、繊維製品、プラスチック、ポリマーフィルム、金属や木材などの無機基体などを含む、いずれの好適な基体または記録シートを用いてもよい。好ましい実施の態様において、本方法では、普通紙などの多孔質またはインク吸収性基体上に記録することを含む。
【００３２】
【実施例】
実施例Ｉ
以下の成分を単純混合してインク組成物を調製した。
【表１】
0004753466.tif 000023
得られたインクを１．２ミクロンフィルターを介して濾過した。このインクは、２５℃での粘度が４．２８ｃＰ、２５℃でのｐＨが７．７５、表面張力が３２．２ダイン／ｃｍ（３２．２＊１０-5Ｎ／ｃｍ）、伝導率が２２．８ミリモー（ｍｍｈｏ）であった。
【００３３】
このようにして調製したインク組成物をレックスマーク（登録商標）７２００（ＬＥＸＭＡＲＫ７２００）サーマルインクジェットプリンタに装入した。このプリンターには、以下の成分を単純混合して調製した黒インクも装入した。
【表２】
0004753466.tif 000024
このインクは、２５℃での粘度が１．９ｃＰ、２５℃でのｐＨが７．２７、表面張力が約３６．１ダイン／ｃｍ（３６．１＊１０-5Ｎ／ｃｍ）、伝導率が０．２９８ミリモーであった。
【００３４】
黒インクと黄インクを用いて、コートランド（登録商標）４２２４ ＤＰ紙、及び富士ゼロックスのマルチアースＡＫ７０１紙の上に、隣接する黒色画像と黄色画像を生成した。色間ブリードを、２種のインク間界面の平均ＭＦＬＥＮ〔Mid Frequency Line Edge Noise、中間頻度線エッジノイズ、水平方向の線〕として測定した。色間ブリードは、通常、境界領域近くのインクの望ましくない混合によって生じる。色間ブリードは、エッジにムラがあり、またＭＦＬＥＮ値が大きい、歪んだ線画像を引き起こす。ＭＦＬＥＮ数は小さい方が望ましい。何故なら、ＭＦＬＥＮ数が小さいという事は、より鮮鋭で色間ブリードが少ない線画像を意味するからである。ＭＦＬＥＮ数は、パーソナルコンピュータと、フィルターと、照明用光源と、ＣＤＤセンサーを有する画像顕微鏡とからなる装置によって得られた。この装置は、標準画像（鮮鋭なエッジを有する線画）を用いて較正された。ＭＦＬＥＮデータおよび線幅の計算にはフーリエ変換法を用いるソフトウエアを使用した。平均ＭＦＬＥＮは、コートランド（登録商標）４２２４ ＤＰ紙では９．３であり、富士ゼロックスのマルチアースＡＫ７０１紙では１９．９であった。
【００３５】
実施例II
以下の成分を単純混合してインク組成物を調製した。
【表３】
0004753466.tif 000025
得られたインクを１．２ミクロンフィルターを介して濾過した。このインクは、２５℃での粘度が３．２９ｃP、２５℃でのｐＨが８．５８、表面張力が３６．７ダイン／ｃｍ（３６．７＊１０-5N／ｃｍ）、伝導率が３．４ミリモーであった。
このようにして調製したインク組成物をレックスマーク（登録商標）７２００サーマルインクジェットプリンタに装入した。このプリンタには実施例Ｉに記載のように調製した黒インクも装入した。黒インクと黄インクを用いて、コートランド（登録商標）４２２４ ＤＰ紙、及び富士ゼロックスのマルチアースＡＫ７０１紙上に、隣接する黒色画像と黄色画像を形成した。色間ブリードは、２種のインク間界面の平均ＭＦＬＥＮとして測定した。平均ＭＦＬＥＮは、コートランド（登録商標）４２２４ ＤＰ紙では１７．４、及び富士ゼロックスのマルチアースＡＫ７０１紙では２２．２であった。
【００３６】
実施例III
以下の成分を単純混合してインク組成物を調製した。
【表４】
0004753466.tif 000026
【００３７】
比較実施例Ａ
以下の成分を単純混合してインク組成物を調製した。
【表５】
0004753466.tif 000027
得られたインクを１．２ミクロンフィルターを介して濾過した。このインクは、２５℃での粘度が３．６１ｃP、２５℃でのｐＨが８．２７、表面張力が約３６．６ダイン／ｃｍ（３６．６＊１０-5N／ｃｍ）、伝導率が４．２５ミリモーであった。
このようにして調製したインク組成物をレックスマーク（登録商標）７２００サーマルインクジェットプリンタに装入した。このプリンタには実施例Ｉに記載のように調製した黒インクも装入した。黒インクと黄インクを用いて、コートランド（登録商標）４２２４ ＤＰ紙上に、隣接する黒色画像と黄色画像を形成した。色間ブリードは、２種のインク間界面の平均ＭＦＬＥＮとして測定した。平均ＭＦＬＥＮは５４であった。