(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、n-プロポキシプロパノール、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、乳酸エチル及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる揮発性有機溶剤、前記揮発性有機溶剤に20重量％未満の溶解性を有する、芳香族油、パラフィン油、抽出パラフィン油、ナフテン油、抽出ナフテン油、水素化処理軽油の混合物、水素化処理された軽油と重油の混合物、植物油、植物油誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる油、前記揮発性有機溶剤に可溶性である一種以上のバインダー樹脂、及び前記油に不溶性の染料を含む着色剤を含むことを特徴とするジェットインク組成物。
【請求項２】
前記揮発性有機溶剤が、その蒸発速度が1.0であるn-ブチルアセテート標準物質に対し0.1以上の蒸発速度を有する請求の範囲第１項記載のジェットインク組成物。
【請求項３】
前記揮発性有機溶剤が、その蒸発速度が1.0であるn-ブチルアセテート標準物質に対し0.3〜5.0の蒸発速度を有する請求の範囲第２項記載のジェットインク組成物。
【請求項４】
前記油が前記揮発性有機溶剤の２重量％から20重量％までの溶解性を有する請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項５】
前記バインダー樹脂が前記油に不溶性である請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項６】
前記バインダー樹脂が500,000以下の重量平均分子量を有する請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項７】
前記バインダー樹脂が30,000以下の重量平均分子量を有する請求の範囲第６項記載のジェットインク組成物。
【請求項８】
前記バインダー樹脂が、ポリケトン樹脂、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、炭化水素樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求の範囲第１項〜第７項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項９】
前記油が300°F（149℃）〜800°F（427℃）の初留点を有する請求の範囲第１項〜第８項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項１０】
前記油が400°F（204℃）〜600°F（316℃）の初留点を有する請求の範囲第９項記載のジェットインク組成物。
【請求項１１】
前記油が450°F（232℃）〜900°F（482℃）の50％沸点を有する請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項１２】
前記油が500°F（260℃）〜800°F（427℃）の50％沸点を有する請求の範囲第１１項記載のジェットインク組成物。
【請求項１３】
前記油が200〜900の平均分子量を有する請求の範囲第１項〜第１２項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項１４】
前記染料がC.I.ソルベント・ブラック３、７、13、29及び70、並びにC.I.ソルベント・レッド125からなる群から選ばれる請求の範囲第１項〜第１３項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項１５】
前記染料がポリマー染料である請求の範囲第１項〜第１３項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項１６】
表面活性剤を更に含む請求の範囲第１項〜第１５項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項１７】
前記表面活性剤がシロキサンである請求の範囲第１６項記載のジェットインク組成物。
【請求項１８】
前記シロキサンがポリエステル変性ポリジメチルシロキサンである請求の範囲第１７項記載のジェットインク組成物。
【請求項１９】
グリコール又はピロリドン添加剤を更に含む請求の範囲第１項〜１８項のいずれか一項記載のジェットインク組成物。
【請求項２０】
前記添加剤がジエチレングリコール又はN-メチルピロリドンである請求の範囲第１９項記載のジェットインク組成物。
【請求項２１】
前記油が非吸湿性油である請求の範囲第１項記載のジェットインク組成物。
【請求項２２】
インク液滴の流れを支持体に射出し、液滴が支持体上に所望の印刷像を形成するように前記液滴の方向を調節することを含む支持体へのジェットインク印刷方法であって、前記インク液滴が請求の範囲第１項〜第２１項のいずれか一項記載のジェットインク組成物から形成されることを特徴とするジェットインク印刷方法。
【請求項２３】
前記支持体が非多孔性支持体である請求の範囲第２２項記載の方法。
【請求項２４】
前記印刷をドロップ−オン−デマンド様式で行なう請求の範囲第２２項又は第２３項記載の方法。
【請求項２５】
請求の範囲第１項〜第２１項のいずれか一項記載のジェットインク組成物の液滴の流れを一つ以上のノズルオリフィスを通して支持体に射出することを含むドロップ−オン−デマンドインクジェットプリンターによる印刷方法であって、前記ジェットインク組成物が非印刷間隔中に一つ以上のノズルオリフィスで連続油相を形成する油を含むことを特徴とする印刷方法。
【請求項２６】
非印刷間隔中にノズルオリフィスの外部の空気とノズルオリフィスの内部のインクの間に境界層を形成する油を含む、請求の範囲第１項〜第２１項のいずれか一項記載のジェットインク組成物で印刷することを特徴とするインクジェットプリンター中のノズルオリフィスの詰まりの軽減方法。
【請求項２７】
前記ノズルオリフィスを印刷の前にパージする請求の範囲第２５項又は第２６項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は一般にインクジェット印刷及びインクジェットインク組成物、特に、ドロップ−オン−デマンド(DOD)プリンターによるインクジェット印刷及びそれに適したインク組成物に関する。
【０００２】
（背景技術）
インクジェット印刷は印刷が印刷装置と印刷キャラクターが付着される支持体の接触しないで行なわれる公知の技術である。簡単に記載すれば、インクジェット印刷はインク液滴の流れを表面に投射し、液滴がその表面に所望の印刷像を形成させられるように流れの方向を調節する技術を伴う。非接触印刷のこの技術は多孔性表面及び非多孔性表面を含む種々の表面へのキャラクターの適用に良く適している。
インクジェット印刷の種々の局面の総説がこれらの刊行物に見られる：Kuhnら, Scientific American, 1979年４月, 162-178;及びKeeling, Phys. Technol., 12(5), 196-303 (1981)。種々のインクジェット装置が下記の米国特許に記載されている：米国特許第3,060,429号、同第3,298,030号、同第3,373,437号、同第3,416,153号及び同第3,673,601号。
【０００３】
一般に、インクジェットインク組成物はインクジェット印刷操作に有益であるために或る種の厳密な要件を満たす必要がある。これらは成分の粘度、抵抗、溶解性、相溶性、及び支持体の湿潤性に関する。更に、インクは迅速に乾燥し、スミア耐性であることが必要であり、詰まらないでインクジェットノズルを通過することが必要であり、しかも最小の努力で機械部品の迅速な洗浄を可能にする必要がある。
二つの型のインクジェットプリンター、即ち、連続流インクジェットプリンター及びDODインクジェットプリンターがある。連続インクジェットプリンターでは、インク液滴は印刷操作が行なわれているか否かにかかわらずノズルから連続的に放出される。インク液滴は印刷情報データに従って荷電され、それらが一定の高電圧電界を通過する際にそれに運ばれる電荷の量に応じてそらされる。こうしてそらされたインク液滴が記録表面に付着され、一方、未使用のインク液滴が循環のためにベームガッタに向かって誘導される。インク液滴がノズル中を連続的に流れるので、インク乾燥及びノズルの詰まりのリスクが最小である。
【０００４】
DODインクジェットプリンターでは、印刷ヘッドが幾つかの個々のインクチャンネルを含む。或る種のキャラクターが記録表面に生じられる場合、インク液滴がこれらのチャンネルのいずれかから流出される。こうして、キャラクターを形成するインク液滴のみが放出される。更に、インクジェットプリンターの操作が、例えば、オペレーター又は工場スケジュールに適するように時間の種々の期間（これらは、例えば、数時間、一夜、週末、又はそれより長くてもよい）にわたって中断し得る。ノズル中にインク液滴の連続の流れがないので、或る種の問題が空気へのインクの暴露のために非印刷間隔中にインクがノズル中で乾燥することから生じる。インク乾燥はノズルオリフィスで固体、例えば、樹脂及び着色剤の沈殿をもたらし、ノズルの詰まりをもたらす。例えば、わずかな圧力をインクカートリッジに適用して少量のインクを詰まったノズルから追い出すことによる、パージの如き通常又はルーチンのメンテナンス操作は、殆ど又は全く役に立たない。何とならば、ノズルが永久又は不可逆に詰まらされるようになり得るからである。
【０００５】
この問題を軽減するために解決策が提案されていたが、満足な解決策が欠けている。例えば、多量の一種以上の保湿剤又は高沸点溶剤、例えば、グリコールを含んでノズルオリフィスにおける蒸発損失を軽減するインクジェットインク組成物が調製されていた。しかしながら、これらのインクは非多孔性支持体上の印刷に適していない。何とならば、それらがこのような支持体上で乾燥するのに過度に長い時間を要し、こうして迅速な印刷を得るのに不適であるからである。
米国特許第4,228,442号は改良プリンターを開示している。こうして、米国特許第4,228,442号はノズルオリフィスに隣接して置かれ、その中に液体インク溶剤を含むチャンバーを含むインクジェット印刷ヘッドを開示している。吸収剤部材が溶剤を含むチャンバー上にその一端を有するように配置され、ノズルの前にある領域に誘導されてノズルオリフィスで溶剤に富む雰囲気を与える目的でそのまわりに液体又は蒸気を運んでインクの乾燥を防止する。勿論、このアプローチは既存のプリンターでは最初にそれらを改良しないと実施し得ない。
【０００６】
米国特許第5,781,214号は(a)揮発性有機溶剤、(b)多価アルコール、グリコールエーテル、エタノールアミン、及びアミド、塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムからなる群から選ばれた一種以上の吸湿性かつ低揮発性の成分、及び(c)着色剤から構成されるインク組成物の使用によりノズルの詰まりを防止する方法を開示している。インク組成物はまた水及び追加の成分としてのバインダー樹脂を含んでもよい。この方法は周囲の雰囲気中に存在する湿気におけるその操作に頼っている。その特許によれば、吸湿性塩が大気の湿気を吸収し、これが順に塩をノズル先端で溶液中に保つことを助け、溶剤の更なる蒸発を阻止又は妨害するように作用する。この方法はその制限を有する。例えば、この方法は周囲の雰囲気中に存在する条件に頼るので、詰まりのない時間間隔が大気条件に依存するであろう。こうして、乾燥条件又は暑い大気条件では、詰まりのない時間間隔がかなり減少され得る。
【０００７】
以上はDODプリンター中の使用に適しているインクジェットインク組成物に対する要望が存することを示す。更に、延長された非印刷間隔でノズルの詰まりを生じないでインクジェットプリンターの操作を可能にするインクジェットインク組成物に対する要望が存する。更に、非多孔性支持体上で印刷された時に良好な印刷品質及び短い印刷乾燥時間を与えるインクジェットインク組成物に対する要望が存する。更に、プラスチック支持体、金属支持体、及びガラス支持体上に良好な接着性を有する像を印刷するのに適しているジェットインク組成物に対する要望が存する。
【０００８】
（発明の開示）
本発明によれば、揮発性有機溶剤、前記揮発性有機溶剤に20重量％未満の溶解性を有する油、前記揮発性有機溶剤に可溶性である一種以上のバインダー樹脂、及び着色剤を含むジェットインク組成物が提供される。
更に、本発明は本発明のジェットインク組成物から生成されたインク液滴の流れを支持体に射出し、液滴が支持体上に所望の印刷像を形成するように液滴の方向を調節することを含む支持体へのジェットインク印刷方法を提供する。
また、本発明は非印刷間隔中にノズルオリフィスにおけるインク組成物からの揮発性溶剤の蒸発のために生じるノズルオリフィスの詰まりの低減方法を提供する。その方法に使用されるインク組成物は非印刷間隔中にノズルオリフィスで連続油相又は境界層を形成する油を含む。境界層はインク組成物からの揮発性溶剤の更なる蒸発を防止し、固体の形成及び付随のノズルの詰まりを低減する。
【０００９】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の好ましい実施態様が今記載される。
本発明はインクジェットプリンター中の使用に適し、下記の利点の一つ以上を有するジェットインク組成物を提供する。即ち、インクが非多孔性支持体に印刷された時に早く乾燥し、インクがノズルを詰まらせないで作用し、インクが良好な像品質を生じ、印刷像が非多孔性支持体、例えば、ガラス、塗工紙、金属、及びプラスチックを含む種々の支持体に対し良好な接着性を有する。
本発明のジェットインク組成物は揮発性有機溶剤、油、好ましくは非吸湿性油、揮発性有機溶剤に可溶性である一種以上のバインダー樹脂、及び着色剤を含む。油は低揮発性油又は不揮発性油であることが好ましい。油は有機溶剤中の制限された可溶性を有することが更に好ましい。バインダー樹脂は揮発性有機溶剤そしてまた揮発性有機溶剤と油の混合物に可溶性である。しかしながら、バインダー樹脂は油単独に不溶性である。着色剤は有機溶剤、有機溶剤とバインダー樹脂の溶液に可溶性であるだけでなく、有機溶剤、バインダー樹脂、及び油の溶液に可溶性である染料であることが好ましい。着色剤は油単独に不溶性であることが好ましい。
【００１０】
ジェットインク組成物（これは単相液体である）は揮発性有機溶剤の蒸発の結果としてノズルオリフィスで２相液体に分離する。本発明は油が更なる溶剤蒸発のバリヤーとして作用し、ノズルの詰まりを防止するという発見に基づいている。非印刷間隔中に、揮発性有機溶剤はノズルオリフィスで蒸発し、それによりその中に高濃度の油、バインダー樹脂、及び着色剤を有する領域を生じる。油濃度が揮発性有機溶剤中でその溶解性限界に一旦達すると、油が小さなミセルとして溶液から分離する。これらのミセルは一緒になってノズルオリフィス中で小さな油滴を形成する。次いでこれらの液滴の二つ以上が凝集して更に大きな油滴を形成して表面積を最小にする。油滴の凝集は、連続油相がノズルオリフィス中、即ち、空気／インク界面で形成されるまで、有機溶剤の蒸発が続くにつれて、油の濃度を増大して続く。液滴の凝集の速度は有機溶剤の蒸発の速度だけでなく、有機溶剤中の油の溶解性に依存するであろう。
【００１１】
油相はノズルオリフィスの外部の空気とノズル内部のインクの間に境界層を形成する。バインダー樹脂及び着色剤（油に不溶性である）はオリフィスで油から分離し、逆にノズルチャンネルに移動して濃度平衡を維持する。油と溶剤の間の界面反発作用は溶剤がノズルオリフィスに達することを阻止する。この阻止はノズルオリフィスにおける溶剤の更なる蒸発を防止する。従って、ノズルは固体を含まないで、詰まらされないままである。
本発明のジェットインク組成物はDODインクジェットプリンターがノズルを詰まらせないで操作し得るという利点を与える。72時間から300時間以上の程度に長い非印刷間隔が本発明のインク組成物で実現し得る。本発明のインク組成物の或る実施態様では、DODインクジェットプリンターがノズルのパージの如き通常のメンテナンス操作後にノズルを詰まらせないで1500時間以上の非印刷間隔で運転し得る。パージはわずかな圧力をインク溜めに適用することにより、例えば、インクカートリッジを圧搾することにより行ない得る。
【００１２】
更に、本発明のインク組成物は印刷像が速乾性であるという利点を与える。こうして、10秒未満のインク乾燥時間が非多孔性支持体について得るのに可能である。これは多量のグリコールの如き高沸点溶剤の存在のために遅い乾燥性であるDODインク組成物に対する重要な改良である。高沸点グリコールは高い表面張力値をインク組成物に付与し、それらを或る種の非多孔性支持体上の使用に不適にする。不十分な接着性及び印刷品質がまた見られる。対照的に、本発明のインク組成物はグリコールの如き高沸点溶剤を含まず、又は実質的に含まない。本発明のインク組成物の比較的低い表面張力はプラスチックの如き非多孔性支持体についての印刷品質が大いに改良されるという利点を与える。
【００１３】
本発明のインク組成物はドロップ−オン−デマンドインクジェットプリンター中の使用に適し、しかも25℃で約３センチポイズ(cps)から約50cpsまでの粘度を有する。本発明のインク組成物は、例えば、導電性増進剤を含むことにより、連続インクジェットプリンター中の使用に適するように配合し得る。連続インクジェット印刷系中の使用のために、ジェットインク組成物は一般に下記の特性を有する：(1)25℃で約1.6cpsから約7.0cpsまでの粘度、(2)約50Ω-cmから約2000Ω-cmまでの電気抵抗、及び(3)約1100m/秒から約1700m/秒までの音速。
本発明のインク組成物の成分及びその調製方法並びに本発明の利点及び顕著な特徴の詳細な記載が以下に示される。
【００１４】
有機溶剤
本発明のジェットインク組成物は一種以上の揮発性有機溶剤を含む。あらゆる好適な揮発性有機溶剤又はこれらの混合物が使用し得る。例えば、一種より多いバインダー樹脂が使用され、バインダー樹脂の一種が溶剤の一種中で制限された溶解性を有する場合、溶剤の混合物が望まれるかもしれない。更に、所望の蒸発速度を与える溶剤又はその混合物を使用することが好ましい。何とならば、支持体、特に非多孔性支持体上のインク乾燥時間が溶剤の揮発性又は揮発速度により有意に調節されるからである。
溶剤の揮発性は溶剤を選択する際に考慮される重要かつ望ましい性質であるが、過度の揮発性はそれ程望ましくない。何とならば、それがインク性能に悪影響することがあり、例えば、それが過度又は増大されたノズルの詰まりを生じ得るからである。それ故、n-ブチルアセテートが1.0の標準蒸発速度を有する場合、約0.1以上、更に好ましくは約0.3〜約5.0の相対蒸発速度を有する溶剤が使用されることが好ましい。種々の溶剤の相対蒸発速度は、例えば、薬品製造業協会溶剤カウンセル（アーリントン、VA）の刊行物から得られる。
【００１５】
あらゆる好適な揮発性有機溶剤が使用でき、例えば、アルコール、エステル、ケトン、アミド、エーテル、グリコールエーテル、及びハライドが使用し得る。アルコール、エステル、ケトン、グリコールエーテル、及びグリコールエーテルエステルが好ましい溶剤である。低級アルコール、エステル、及びケトンが特に好ましい。好適なアルコールの例はエタノールである。グリコールエーテルの例として、1-メトキシ-2-プロパノール及びn-プロポキシプロパノールが挙げられる。ケトンの特別な例はアセトンである。乳酸エチルが好ましいエステルである。
1-メトキシ-2-プロパノールは0.9の相対蒸発速度を有し、エタノールは1.7の相対蒸発速度を有し、またアセトンは7.0の相対蒸発速度を有する。所望の蒸発速度を得るために、有機溶剤の混合物が使用し得る。こうして、例えば、1-メトキシ-2-プロパノールと第二溶剤の混合物が使用し得る。例えば、1-メトキシ-2-プロパノールとn-プロポキシプロパノール、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、及び乳酸エチルからなる群から選ばれた溶剤の混合物が使用し得る。
典型的には、揮発性有機溶剤はジェットインク組成物の約20重量％から約90重量％まで、好ましくは約60重量％から約85重量％の量で存在する。揮発性有機溶剤の混合物、例えば、1-メトキシ-2-プロパノールと第二溶剤の混合物が使用される場合、第二溶剤は典型的にはジェットインク組成物の約50重量％までの量、好ましくはジェットインク組成物の約40重量％までの量、更に好ましくはジェットインク組成物の約10重量％から約30重量％までの量で使用される。
【００１６】
油
本発明のジェットインク組成物は油、好ましくは低揮発性もしくは不揮発性の油、更に好ましくは非吸湿性油を含む。油は雰囲気から非常に少量の湿気を吸収することが好ましい。好適な油の例として、石油、不乾性油、及び半乾性油が挙げられる。あらゆる好適な油が使用し得る。油は好ましくは約300°F（149℃）〜約800°F（427℃）、更に好ましくは約400°F（204℃）〜約600°F（316℃）の初留点を有する。油は好ましくは約450°F（232℃）〜約900°F（482℃）、更に好ましくは500°F（260℃）〜800°F（427℃）の50％沸点を有する。油は約200から約900までの平均分子量を有することが好ましい。油はバインダー樹脂及び着色剤に対し溶解性又は親和性を殆ど、好ましくは全く有しない。
【００１７】
油はインク組成物の性能を決定するのに重要な役割を果たす。先に説明したように、揮発性溶剤がノズルオリフィスで蒸発する際に、油が相分離を受ける。相分離の速度は慎重に調節されるべきである。その一方であまりも速い相分離はインク不安定の問題を促進するであろう。他方では、あまりにも遅い相分離はノズルの内部中の有機溶剤に富む相へのバインダー樹脂及び着色剤の移行を妨げるであろう。相分離の速度は有機溶剤中の油の溶解性の慎重な選択により調節し得る。こうして、油は有機溶剤中の制限された溶解性又は低溶解性、典型的には揮発性有機溶剤の約20重量％未満、好ましくは揮発性有機溶剤の約２重量％から約20重量％まで、更に好ましくは約４重量％から約10重量％までの溶解性を有する。好適な油の例として、芳香族油、パラフィン油、抽出パラフィン油、ナフテン油、抽出ナフテン油、水素化処理軽油の混合物、水素化処理された軽油と重油の混合物、植物油、植物油誘導体、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な市販の油の例として、ホワイトオイル、例えば、フランクリン・パーク、ILにあるマギー・ブロス・オイル社（ペンゾイル・プロダクツ）からのマギーソルTM52及びマギーソル60、水素化処理軽質ナフテン蒸留油、例えば、N-60-HTインコールTM（マギー・ブロス）、及び水素化処理された軽質及び重質ナフテン蒸留油の混合物、例えば、N-100-HTインコール（マギー・ブロス）が挙げられる。
【００１８】
好適な油の更に別の例として、ヒューストン、TXにあるエクソン社から入手し得るテルラTMブランドの工業用プロセス油が挙げられる。芳香族油の例として、テルラ126及び171が挙げられ、ナフテン油の例として、テルラ315、323、330、及び343が挙げられ、抽出ナフテン油の例はテルラ417であり、パラフィン油の例として、テルラ516及び521が挙げられ、また抽出パラフィン油の例として、テルラ607、612、613、及び619が挙げられる。ナフテン油の例として、エクソン社から入手し得るタフロTMブランドのプロセス油及びプリンストン、ルイジアナにあるカルメット・ルブリカント社から入手し得るヒドロカルTMIIナフテンベースオイルが挙げられる。植物油誘導体の例はアグリソルブTMＨであり、これはノースブルック、ILにあるロウター・インターナショナル社から入手し得る。
典型的には、油はジェットインク組成物の約８重量％まで、好ましくは約１重量％から約８重量％まで、更に好ましくは約２重量％から約５重量％までの量で存在する。
【００１９】
バインダー樹脂
本発明のジェットインク組成物は一種以上のバインダー樹脂を含む。一種以上のあらゆる好適なバインダー樹脂が使用でき、少なくとも一種のバインダー樹脂がフィルム形成材である。バインダー樹脂は支持体、特に非多孔性支持体に対する接着性を与える。バインダー樹脂は揮発性有機溶剤だけでなく、有機溶剤と油の混合物に可溶性である。バインダー樹脂は油に不溶性又は実質的に不溶性である。
バインダー樹脂の分子量はインク組成物の性能に寄与するのに重要である。バインダー樹脂は丈夫なフィルムを形成するのに充分な分子量を有すべきである。しかしながら、分子量は過度であってはならない。例えば、ノズルオリフィス又は開口部における有機溶剤が非印刷間隔中に蒸発するにつれて、バインダー樹脂の濃度がこの領域で増大する。バインダー樹脂はその濃度が増大するにつれてノズル開口部で沈殿すべきではない。その代わり、バインダー樹脂はノズルの内部に移行して、その中でインク組成物の一部になるべきである。バインダー樹脂の移行（又は拡散）及び溶解性はその分子量に関係するので、バインダー樹脂の分子量は過度であってはならない。こうして、例えば、バインダー樹脂は約500,000以下、好ましくは約100,000以下、更に好ましくは約30,000以下の重量分子量を有し得る。
【００２０】
好適なバインダー樹脂の例として、ポリケトン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、炭化水素樹脂、及びポリビニルアセタール樹脂が挙げられる。ポリケトン樹脂はケトンをアルデヒドと縮合することにより調製し得る。こうして、例えば、シクロヘキサノンがホルムアルデヒドと縮合されてポリケトン樹脂を生成し得る。好適なポリケトン樹脂の例として、シクロヘキサノンとホルムアルデヒドから製造された、クランバールTMK-1717HMP樹脂、K-1717樹脂、及びK-3107樹脂が挙げられ、ケノシャ、WIにあるロウター・インターナショナル社から入手し得る。炭化水素樹脂の例はピッツバーグ、PAにあるネビル・ケミカル社から入手し得る、熱可塑性樹脂、ネベックスTM100である。ポリビニルアセタール樹脂はポリビニルアルコールとアルデヒドを縮合することにより調製し得る。こうして、ポリビニルブチラールはポリビニルアルコールとブチルアルデヒドを縮合することにより調製し得る。好適なポリビニルブチラール樹脂の例として、セントルイス、MOにあるモンサント社から入手し得るバトバーTM樹脂、及びブルガウゼン、ドイツにあるワッカー・ケミイGmbHから入手し得るピオロフォルムTM樹脂が挙げられる。
バインダー樹脂はジェットインク組成物中にジェットインク組成物の約50重量％まで、好ましくは約２重量％から約30重量％まで、更に好ましくは約10重量％から約20重量％までの量で存在し得る。
【００２１】
着色剤
ジェットインク組成物は所望の色を印刷メッセージに付与する一種以上の着色剤を含む。インク組成物に溶解又は分散し得るあらゆる染料、顔料又はレーキが使用し得る。染料が特に好ましい。
ジェットインク組成物の調製における使用に適した染料の例として、溶剤型染料が挙げられるが、これらに限定されない。好適な染料の例として、C.I.ソルベント・ブラック３、７、及び29（オリエント・ケミカル）、C.I.ソルベント・ブラック13（トリコン・カラー社）、C.I.ソルベント・ブラック70（チバ）、並びにC.I.ソルベント・レッド125（クロンプトン＆ノウルズ・カラーズ）が挙げられる。染料はまたポリマーであってもよい。例えば、ミリジェットTMブラック40、ミリジェットレッド17、ミリジェットオレンジ31、ミリジェットバイオレット82、ミリジェットイエロー26、及びミリジェットブルー（ミリケン・ケミカル）の如きポリマー染料が使用し得る。着色剤は、あらゆる好適な量、例えば、ジェットインク組成物の約0.05重量％から約20重量％までの量、好ましくはジェットインク組成物の約0.5重量％から約15重量％までの量、更に好ましくはジェットインク組成物の約３重量％から約10重量％までの量で使用し得る。
【００２２】
表面活性剤
本発明のジェットインク組成物は表面活性剤を更に含んでもよい。表面活性剤はインク組成物の性能を改良でき、例えば、改良されたインクドット鮮明度を与える。シリコーン、シロキサン、アクリル、及びフルオロ脂肪族ポリエステルを含む、あらゆる好適な表面活性剤が使用し得る。シロキサンの特別な例はワリングフォード、CTにあるBYK-ケミイUSAからBYKTM333として入手し得るポリエステル変性ポリジメチルシロキサンである。本発明のジェットインク組成物の表面張力は約26ダイン/cmから約34ダイン/cmまでであることが好ましい。相対的に低いインク表面張力はインクをプラスチックの如き非多孔性支持体に印刷するのに特に適するようにする。
【００２３】
表面活性剤はインク組成物の約５重量％までの量、好ましくはインク組成物の約0.05重量％から約１重量％までの量、更に好ましくはインク組成物の約0.1重量％から約0.5重量％までの量でジェットインク組成物中に存在し得る。
本発明のジェットインク組成物はその性能を改良するために付加的な成分を含んでもよい。こうして、例えば、インクジェット組成物は印刷品質を改良するための添加剤を含んでもよい。このような添加剤の例として、グリコール及びピロリドンが挙げられる。添加剤の好ましい例はジエチレングリコール及びN-メチルピロリドンである。添加剤はあらゆる好適な量、例えば、ジェットインク組成物の約６重量％まで、好ましくは約２重量％から約４重量％までの量で入れられる。
下記の実施例は本発明を更に説明する。
【００２４】
（実施例）
実施例１
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000002
【００２５】
インク組成物は25℃で下記の性質を有していた：粘度、8.2cps；電気抵抗、9189Ω-cm；pH、3.6；比重、0.982；音速、1344m/秒；及び表面張力、28.6ダイン/cm。
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち(non-rub off)特性を有していた。インクジェットプリンターは夫々の印刷サイクルの間の300時間非印刷間隔でノズルを詰まらせないで運転した。
【００２６】
実施例２
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の赤色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000003
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００２７】
実施例３
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の別の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000004
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００２８】
実施例４
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の更に別の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000005
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００２９】
実施例５
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の別の赤色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000006
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００３０】
実施例６
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の更に別の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000007
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００３１】
実施例７
この実施例はDODインクジェットプリンター中の使用に適している本発明の別の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000008
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００３２】
実施例８
この実施例は本発明に従ってポリマー染料（ミリジェット・ブラック40）を使用する黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000009
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。プリンターノズルを通常のメンテナンス操作に従って夫々1,500時間の非印刷間隔後にパージし、インクジェット印刷をノズルの詰まりを生じないで行なった。
【００３３】
実施例９
この実施例は本発明に従ってポリマー染料（ミリジェット・ブルー28）を使用する青色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000010
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。プリンターノズルを通常のメンテナンス操作に従って夫々1,500時間の非印刷間隔後にパージし、インクジェット印刷をノズルの詰まりを生じないで行なった。
【００３４】
実施例10
この実施例は本発明の別の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000011
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。
【００３５】
実施例11
この実施例は本発明の別の黒色ジェットインク組成物の調製を示す。下記の成分をリストされた順序で合わせ、全ての固体成分が溶解されるまで混合した。得られる混合物を濾過して粒状物を除去し、インク組成物を回収した。
0004515636.tif 000012
インク組成物をガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルを含む種々の非多孔性支持体の上に代表的なDODインクジェットプリンターを使用して印刷した。印刷像は10秒未満の乾燥時間を有することがわかった。像は優れた非摩擦落ち特性を有していた。インクジェットプリンターはノズルを詰まらせないで運転した。