(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と、
ダイレクトブルー  １９９、ダイレクトイエロー  １３２、アシッドイエロー  １７、リアクティブレッド  １８０、アシッドレッド  ５２、及びそれらの混合物からなる群から選ばれた染料と、
［（Ｆ3Ｃ（Ｆ2Ｃ）nＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＯＯ-］［Ｘ+］の式で表される物質において、Ｘはカチオン、ｎは３から２０の整数である物質と、
を含むインキ組成物において、前記インキはイミダゾールを含まないことを特徴とするインキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキ組成物と、その調製法及び使用法に関する。更に詳しくは、本発明はインクジェットプリンティングプロセスでの使用に適したインキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５，０１９，１６６号に、染料と、液状媒体と、ポリオキシアルキル化エーテル類、両末端に陰イオン基を持つフルオロチオアルキル類、アルキルアリールスルホネート類、アルキルアミン第四塩類、及びそれらの混合物からなる群から選ばれた界面活性剤とを含むサーマルインクジェットプリンティング用インキ組成物が開示されている。更に、前記インキ組成物をサーマルインクジェットプリンタから基板上に画像どおりに吐出させることを含む画像形成法についても開示されている。
【０００３】
米国特許第５，４０１，３０３号に、エッジ鮮鋭度のシャープな第一のインキと、表面エネルギーの小さい第二のインキとの界面で見られるハロ効果(halo effect)が、ある種のフルオロカーボン化合物類を第一のインキに添加することにより誘起される方法が開示されている。第一のインキのエッジ鮮鋭度は保たれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
公知の組成物とプロセスは、それぞれの意図した目的にはふさわしいものであるが、改良特性を有するインキ組成物に対するニーズは依然としてある。また、異なる色のインキを隣接させて印刷する際の、色間のにじみを削減、または除去したインキ組成物も求められている。また、保存安定性の良好なインキ組成物も求められている。また、混色の改良されたインキ組成物も求められている。また、色間のにじみが削減され、同時に、保存安定性、混色の改良されたインキ組成物も求められている。更に、耐光性の良好なインキ組成物も求められている。更に、耐水性の良好なインキ組成物も求められている。更に、光学濃度の優れたプリントを生成できるインキ組成物も求められている。また更に、顔料着色剤を含むインキ組成物との間で、前記顔料インキ組成物がフッ素化物質を含む含まないにかかわらず、色間のにじみの削減された染料着色剤を含むインキ組成物も求められている。また、色域の改良されたインキ組成物も求められている。また、紙の基板にプリントした際の透き通しが削減されたインキ組成物も求められている。また、各種基板上へのプリンティングに適したインキ組成物も求められている。また、通常のサーマルインクジェット用プリントヘッド材料に劣化をもたらす傾向が比較的弱いインキ組成物も求められている。更に、各種用紙に印刷した場合に、用紙のカールを削減または除去したプリントの生成が可能なインキ組成物も求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の目的は、上記利点を有するインキ組成物を提供することにある。
【０００６】
本発明（または、本発明の特定の実施の形態）のこのような目的は、水と、ダイレクトブルー（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ）１９９、ダイレクトイエロー（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ）１３２、アシッドイエロー（Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ）１７、リアクティブレッド（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ）１８０、アシッドレッド（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ）５２、及びそれらの混合物からなる群から選ばれた染料と、［（Ｆ3Ｃ（Ｆ2Ｃ）nＣＨ＝ＣＨＣＨ2ＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＯＯ-］［Ｘ+］の式で表される物質において、Ｘはカチオン、ｎは３から２０の整数である物質と、を含むインキ組成物において、前記インキはイミダゾールを含まないことを特徴とするインキ組成物を提供することによって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のインキは、水性の液体ビヒクルを含む。当該液体ビヒクルは、水のみからなるか、または、水と、水溶性または水混和性有機成分との混合物を含む。前記水溶性または水混和性有機成分の例は、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類、グリセリン、ジプロピレングリコール類、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、アミド類、エーテル類、尿素、置換尿素類、カルボン酸類とその塩類、エステル類、アルコール類、有機スルフィド類、有機スルホキシド類、スルホン類（スルホランなど）、アルコール誘導体類、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、エーテル誘導体類、アミノアルコール類、ケトン類、Ｎ−メチルピロリジノン（Ｎ−メチルピロリドン）、２−ピロリジノン（２−ピロリドン）、シクロヘキシルピロリドン、ヒドロキシエーテル類、スルホキシド類、ラクトン類、高分子電解質類、メチルスルホニルエタノール、及びその他の水溶性または水混和性物質、並びにそれらの混合物である。液体ビヒクルに、水と水溶性または水混和性有機液体との混合物を使用する場合、水と有機化合物の比率は、通常、約１００：０から約３０：７０、好ましくは約９７：３から約４０：６０である。液体ビヒクルの非水成分は、一般的に、水（１００℃）より高い沸点を有する湿潤剤として作用する。本発明のインキ組成物において、液体ビヒクルは、通常、インキの約６０から約９５重量％、好ましくはインキの約７０から９０重量％存在するが、この範囲外でもよい。
【０００８】
また、インキには次式で表される物質も含まれる。
【０００９】
【化１】
0004125432.tif 000002
ここで、Ｘ+はカチオン、ｎは約３から約２０、好ましくは約４から約１５、更に好ましくは約５から約１１の整数である。適切なカチオンの例は、（ＨＯ−ＣＨ2ＣＨ2）2ＮＨ2+、（ＨＯ−ＣＨ2ＣＨ2）3ＮＨ+、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン＝ヒドロクロリド、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン＝ヒドロシトラート、プロトン化１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンなどである。この式で表される物質は、例えば、ニューヨーク州Ａｒｄｓｌｅｙ（ノースカロライナ州グリーンズボロ）のＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社からＬＯＤＹＮＥ  Ｐ−５０２として入手できる。当該製品は、ｎの値が様々で、平均値が約９の化合物の混合物を含有している。この式で表される物質は、本インキに有効または所望の量含まれる。通常は、インキの約０．１から約１０重量％、好ましくはインキの約０．２５から約６重量％、更に好ましくはインキの約０．５から約５重量％、また更に好ましくはインキの約１から約４重量％含まれるが、この範囲外でもよい。
【００１０】
また、本発明のインキ組成物には染料も含まれる。染料は、ダイレクトブルー（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ）１９９（例えば、マサチューセッツ州ＤｉｇｈｔｏｎのＺｅｎｅｃａ  Ｃｏｌｏｒｓ社から市販されているＰＲＯＪＥＴ  ＣＹＡＮ１）、ダイレクトイエロー（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ）１３２（例えば、マサチューセッツ州ＤｉｇｈｔｏｎのＺｅｎｅｃａ  Ｃｏｌｏｒｓ社から市販されているＰＲＯＪＥＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １Ｇ）、アシッドイエロー（Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ）１７（例えば、ニュージャージー州Ｅｌｍｗｏｏｄ  ＰａｒｋのＴｒｉｃｏｎ  Ｃｏｌｏｒｓ社から市販）、リアクティブレッド（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ）１８０（例えば、マサチューセッツ州ＤｉｇｈｔｏｎのＺｅｎｅｃａ  Ｃｏｌｏｒｓ社から市販されているＰＲＯＪＥＴ  ＭＡＧＥＮＴＡ  １Ｔ）、アシッドレッド（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ）５２（例えば、ニュージャージー州Ｅｌｍｗｏｏｄ  ＰａｒｋのＴｒｉｃｏｎ  Ｃｏｌｏｒｓ社から市販）、及びそれらの混合物からなる群から選ばれる。染料は、インキ組成物中に有効量含まれる。通常、インキの約０．５から約１５重量％、好ましくはインキの約０．５から約８重量％、更に好ましくはインキの約１から約１０重量％、また更に好ましくはインキの約１から約６重量％であるが、この範囲外でもよい。
【００１１】
フッ素化物質と、上記染料組成物を１つ以上含有する本発明のインキは、これらの染料がフッ素化物質と相溶性があるために、優れた保存安定性を有する。更に、本インキは、プリントヘッドのハードウェアとの良好な共存性、改良された耐水性と耐光性、優れた光学濃度、良好な色質を有する。
【００１２】
本発明のインキ組成物は、実質的にイミダゾールを含まない。イミダゾールは、インキの保存安定性を向上させるために本発明のインキに含まれているようなフッ素化物質を含有するインキ組成物に使用される。しかしながら、イミダゾールは、サーマルインクジェット用プリントヘッドの製作に通常使用される多くの物質を劣化させるので、イミダゾールを含まない本発明のインキは、インクジェット用のプリントヘッド材料によって好都合である。
【００１３】
インキ組成物は、一般的に、サーマルインクジェットプリンティングプロセスに使用するのに適した粘度を有する。室温（すなわち約２５℃）で、インキの粘度は、通常、わずか約５センチポイズ、好ましくは約１から約３．５センチポイズであるが、この範囲外でもよい。
【００１４】
本発明のインキ組成物は、適切または所望のｐＨを有する。サーマルインクジェットプリンティングプロセスのようないくつかの実施の形態では、ｐＨ値は、通常、約８から約９．５、好ましくは約８．０から約９．０、更に好ましくは約８．５から約９．０であるが、この範囲外でもよい。
【００１５】
本発明は、本発明のインキ組成物をインクジェットプリンティング装置に組み入れ、当該インキ組成物の液滴を発生させて、基板上に画像どおりのパターンに吐出するプロセスにも関する。特に好ましい実施の形態においては、プリンティング装置は、サーマルインクジェットプロセスを採用する。当該プロセスでは、ノズル内のインキが画像どおりのパターンに選択的に加熱されることによってインキ滴が発生し、画像どおりのパターンに吐出される。適切な基板であればいずれでも使用できるが、例えば、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４紙（登録商標）などの普通紙、罫線ノート紙、ボンド紙、Ｓｈａｒｐ  Ｃｏｍｐａｎｙ社のシリカコート紙などのシリカコート紙、ＪｕＪｏ紙など、透明材料、織物、繊維製品、プラスチック、高分子フィルム、金属や木材のような無機材料の基板などである。好ましい実施の形態において、当該プロセスは、普通紙などの多孔性またはインキ吸収性基板へのプリンティングを含む。
【００１６】
【実施例】
実施例１．
５９．４ｇの蒸留水に、１９．８ｇの１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ウィスコンシン州ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製、Ｄ２，７８０−２）と、７．８ｇのクエン酸（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製、Ｃ８，３１５−５）と、１３．２ｇの臭化ヘキサメトニウム水和物（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製、２１，９６７−３）と、１９９．８ｇのＬＯＤＹＮＥ  Ｐ−５０２（１４．９重量％のフッ素化物質を含有。ニューヨーク州Ａｒｄｓｌｅｙ（ノースカロライナ州グリーンズボロ）のＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社製）とを加えた。この混合物を１５分間攪拌した後の粘度は２５℃で６．１０センチポイズであった。次に、この混合物２５ｇを３０ｇのガラス容器に入れた。このガラス容器を、２０キロヘルツに調整した５５０  ＳＯＮＩＣ  ＤＩＳＭＥＭＢＲＡＴＯＲ（Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏ．社製）に入れ、ＬＯＤＹＮＥ  Ｐ−５０２を、３０秒ごとに電力をオンオフしながら振幅設定５で６０分間超音波にかけた。得られた無色の混合物は、２５℃における粘度３．５７センチポイズ、２５℃におけるｐＨ９．１６、導電率７．６２ミリモー(millimhos)、表面張力２８．９ダイン／ｃｍであった。
【００１７】
実施例２．
インキ組成物を以下のように調製した。４６．４ｇの脱イオン水に、０．１６７ｇのＤＯＷＩＣＩＬ  １５０／２００殺生物剤（ミシガン州ミッドランドのＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製）と、０．０８３３ｇのポリエチレンオキシド（下記式で表されるビスフェノール−Ａ誘導体。分子量１８，５００、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｃｏｒｐ．社製）と、２０．００ｇのトリプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＯＷＡＮＯＬ  ＴＰＭ、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製）と、４１．６７ｇのＰＲＯＪＥＴ  ＭＡＧＥＮＴＡ  １Ｔ染料溶液（１０重量％の染料固形物を含有する染料溶液。マサチューセッツ州ＤｉｇｈｔｏｎのＺｅｎｅｃａ  Ｃｏｌｏｒｓ社製）と、８．３３ｇのアシッドレッド（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ）５２染料溶液（１０重量％の染料固形物を含有する染料溶液。ニュージャージー州Ｅｌｍｗｏｏｄ  ＰａｒｋのＴｒｉｃｏｎ  Ｃｏｌｏｒｓ社製）とを加え、更に脱イオン水９．９０ｇを追加した。
【００１８】
【化２】
0004125432.tif 000003
こうして調製された混合物は、実施例１に記載の方法で超音波にかけた。この混合物に、３．３０ｇの１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ウィスコンシン州ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製、Ｄ２，７８０−２）と、１．３ｇのクエン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製）と、２．２ｇの臭化ヘキサメトニウム水和物（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社製、２１，９６７−３）と、３３．３ｇのＬＯＤＹＮＥ  Ｐ−５０２（１４．９重量％のフルオロカーボン材料含有溶液。ニューヨーク州Ａｒｄｓｌｅｙ（ノースカロライナ州グリーンズボロ）のＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社製）とを加えた。得られたマゼンタのインキ組成物は、１．２μｍ４７ｍｍのＧｅｌｍａｎフィルタに５５秒間かけて１０ポンド／平方インチ（７０３．７０ｇ／ｃｍ2）の圧力でろ過した。こうして調製したインキ組成物は、２５℃における粘度４．３４センチポイズ、２５℃におけるｐＨ８．５６、導電率８．４６ミリモー、表面張力２４．６ダイン／ｃｍであった。
【００１９】
こうして調製したインキ組成物を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  １６００Ｃサーマルインクジェットプリンタに組み入れ、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４ＤＰ紙（登録商標）およびＸｅｒｏｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｅｌｉｔｅ紙（登録商標）にプリントした。こうして形成されたプリントは色間のにじみが少なく、ＭＦＬＥＮ値は５であった。
【００２０】
実施例３．
脱イオン水の初期量が（４６．４ｇではなく）３８．１ｇであること、５８．３３ｇのＰＲＯＪＥＴ  ＣＹＡＮ  １染料溶液（１０重量％の染料固形物を含有する染料溶液。マサチューセッツ州ＤｉｇｈｔｏｎのＺｅｎｅｃａ  Ｃｏｌｏｒｓ社製）をＰＲＯＪＥＴ  ＭＡＧＥＮＴＡ  １Ｔとアシッドレッド（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ）５２染料の代わりに用いたこと以外は実施例２に記載の方法でインキ組成物を調製した。得られたシアンのインキ組成物は、１．２μｍ４７ｍｍのＧｅｌｍａｎフィルタに６５秒間かけて１０ポンド／平方インチ（７０３．７０ｇ／ｃｍ2）の圧力でろ過した。こうして調製したインキ組成物は、２５℃における粘度３．７２センチポイズ、２５℃におけるｐＨ８．７９、導電率７．０７ミリモー、表面張力１８．８ダイン／ｃｍであった。
【００２１】
こうして調製したインキ組成物を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  １６００Ｃサーマルインクジェットプリンタに組み入れ、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４ＤＰ紙（登録商標）およびＸｅｒｏｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｅｌｉｔｅ紙（登録商標）にプリントした。こうして形成されたプリントは色間のにじみが少なく、ＭＦＬＥＮ値は５であった。
【００２２】
実施例４．
脱イオン水の初期量が（４６．４ｇではなく）３８．１ｇであること、３３．３ｇのＰＲＯＪＥＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １Ｇ染料溶液（７．５重量％の染料固形物を含有する染料溶液。マサチューセッツ州ＤｉｇｈｔｏｎのＺｅｎｅｃａ  Ｃｏｌｏｒｓ社製）と、２５．０ｇのアシッドイエロー（Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ）１７（１０重量％の染料固形物を含有する染料溶液。ニュージャージー州Ｅｌｍｗｏｏｄ  ＰａｒｋのＴｒｉｃｏｎ  Ｃｏｌｏｒｓ社製）をＰＲＯＪＥＴ  ＭＡＧＥＮＴＡ  １Ｔとアシッドレッド（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ）５２染料の代わりに用いたこと以外は実施例２に記載の方法でインキ組成物を調製した。得られた黄色のインキ組成物は、１．２μｍ４７ｍｍのＧｅｌｍａｎフィルタに５０秒間かけて１０ポンド／平方インチ（７０３．７０ｇ／ｃｍ2）の圧力でろ過した。こうして調製したインキ組成物は、２５℃における粘度４．４６センチポイズ、２５℃におけるｐＨ８．６２、導電率７．８１ミリモー、表面張力２０ダイン／ｃｍであった。
【００２３】
こうして調製したインキ組成物を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  １６００Ｃサーマルインクジェットプリンタに組み入れ、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４ＤＰ紙（登録商標）およびＸｅｒｏｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｅｌｉｔｅ紙（登録商標）にプリントした。こうして形成されたプリントは色間のにじみが少なく、ＭＦＬＥＮ値は５であった。
【００２４】
実施例５．
以下の原料を混合してインキ組成物を調製した。
【００２５】
【表１】
0004125432.tif 000004
【化３】
0004125432.tif 000005
こうして調製したインキ組成物は、２５℃における粘度２．９７センチポイズ、２５．２℃におけるｐＨ８．９９、表面張力２３．８ダイン／ｃｍ、導電率２．８２ミリモーであった。
【００２６】
こうして調製したインキ組成物を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  １６００Ｃサーマルインクジェットプリンタに組み入れ、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４ＤＰ紙（登録商標）およびＸｅｒｏｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｅｌｉｔｅ紙（登録商標）にプリントした。こうして形成されたプリントは色間のにじみが少なく、ＭＦＬＥＮ値は５であった。
【００２７】
実施例６．
以下の原料を混合してインキ組成物を調製した。
【００２８】
【表２】
0004125432.tif 000006
次に、得られたインキ組成物は、１．２μｍ４７ｍｍのＧｅｌｍａｎフィルタに１０ポンド／平方インチ（７０３．７０ｇ／ｃｍ2）の圧力でろ過した。こうして調製したインキ組成物は、２５℃における粘度２．４９センチポイズ、２５℃におけるｐＨ９．０２、表面張力２７．１ダイン／ｃｍであった。
【００２９】
こうして調製したインキ組成物を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  １６００Ｃサーマルインクジェットプリンタに組み入れ、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４ＤＰ紙（登録商標）およびＸｅｒｏｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｅｌｉｔｅ紙（登録商標）にプリントした。こうして形成されたプリントは色間のにじみが少なく、ＭＦＬＥＮ値は５であった。
【００３０】
実施例７．
以下の原料を混合してインキ組成物を調製した。
【００３１】
【表３】
0004125432.tif 000007
【化４】
0004125432.tif 000008
次に、得られたインキ組成物は、１．２μｍ４７ｍｍのＧｅｌｍａｎフィルタに１０ポンド／平方インチ（７０３．７０ｇ／ｃｍ2）の圧力でろ過した。こうして調製したインキ組成物は、２５℃における粘度２．１５センチポイズ、２５℃におけるｐＨ８．８０、表面張力２６．８ダイン／ｃｍであった。
【００３２】
こうして調製したインキ組成物を、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  １６００Ｃサーマルインクジェットプリンタに組み入れ、Ｘｅｒｏｘ  ４０２４ＤＰ紙（登録商標）およびＸｅｒｏｘ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｅｌｉｔｅ紙（登録商標）にプリントした。こうして形成されたプリントは色間のにじみが少なく、ＭＦＬＥＮ値は５であった。