(57)【要約】  本発明は、記録基材上への水性インク組成物の印刷方法に関する。水性インク組成物は、水分散性着色剤の粒子を含み、８から１２までの間のｐＨを有する。方法は、ａ）記録基材の少なくとも部分的な酸性化によって記録基材を前処理するステップであり、少なくとも部分的な酸性化は、記録基材にガス状の酸を当てることにより、又は記録基材にプラズマ処理を受けさせることにより実行される、前処理するステップ、及びｂ）前処理された記録基材上にインク組成物を画像状に印刷するステップ、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録基材上への水性インクの印刷方法であって、前記水性インク組成物は、水分散性着色剤の粒子を含み、８から１２までの間のｐＨを有し、当該方法は、
ａ）前記記録基材の少なくとも部分的な酸性化によって前記記録基材を前処理するステップであり、前記少なくとも部分的な酸性化は、前記記録基材にガス状の酸を当てることにより、又は前記記録基材にプラズマ処理を受けさせることにより実行される、前処理するステップ、及び
ｂ）前処理された記録基材上にインク組成物を画像状に印刷するステップ、
を含む、方法。
【請求項２】
前記記録基材は、少なくとも部分的に多孔質構造を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記記録基材は、普通紙、マシンコート紙及びグロスコート紙からなる群から選択される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記水性インクは、水分散性ポリマーの粒子を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記水性インク組成物は、水溶性有機溶媒を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記インク組成物は、８．５から１１．５までの間の、好ましくは９から１１までの間のｐＨを有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記インクは、８から１２までの間のｐＨにおいて緩衝される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記水性インク組成物は、前記インク組成物中に含まれている有機弱塩基によって緩衝される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記水性インク組成物は、有機アミンを含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記有機アミンは、アンモニア、アルキルアミン及びアルカノールアミンからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記水性インク組成物は、水溶性の塩、好ましくは水溶性無機金属塩を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記水溶性の塩は、Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｓｒ２＋，Ｃａ２＋，Ｃｕ２＋，Ｎｉ２＋，Ｍｇ２＋，Ｚｎ２＋，Ｂａ２＋，Ａｌ３＋，Ｆｅ３＋，Ｃｒ３＋からなる群から選択される陽イオンを含み、Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｓｒ２＋，Ｚｎ２＋，Ａｌ３＋は好ましい陽イオンである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記水溶性金属塩は、Ｃｌ−，ＮＯ３−，Ｉ−，Ｂｒ−，ＣｌＯ３−及びＣＨ３ＣＯＯ−からなる群から選択される陰イオンを含む、請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ガス状の酸は、塩化水素、硝酸水素、酢酸、ギ酸及び乳酸からなる群から選択される、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも部分的な酸性化は、前記記録基材にプラズマ処理を受けさせることにより実行され、前記プラズマ処理は、好ましくは大気圧プラズマ処理である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録基材上への水性インク組成物の印刷、特にインクジェット印刷の方法、そのような方法を実行するために適した印刷システム及びそのような方法において使用されるために適した水性インク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷、特に水性インクジェット印刷、印刷システム及び水性インクジェット用インクの技術分野は、先行技術において広範囲にわたって記述されている。
【０００３】
例えば国際公開第２０１１／０２１５９１号は、水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤、及び水を含有するインクジェット用インクを開示する。
【０００４】
当技術分野において、分散したポリマー粒子を含むインクジェット用インク、すなわちラテックスインクも知られている。そのようなインクは、そのようなインクを用いて作られた印刷物の堅牢性及び印刷品質を改良するそれらの能力で知られる。
【０００５】
例えば欧州特許出願公開第２２３３３０９Ａ２号明細書は、インクの総重量に基づき２０−９０重量％の量の水、顔料及び樹脂を含有するインク組成物を開示し、それは、水分散樹脂（すなわち、ラテックス）であってもよい。言及された両方の先行技術文献は、プロセス印刷又はオフセット印刷において通常使用される媒体（例えば、マシンコート紙（ＭＣ）媒体又はオフセットコート媒体）の上に上述のインクを印刷するための方法を開示する。
【０００６】
しかしながら、満足な印刷品質及び堅牢性での印刷が、特定の種類の記録基材に限定されることが、従来の水性（ラテックス）インクジェット印刷の欠点である。多くの場合において、専用のインクジェット用コート（被覆）媒体が、所望の印刷品質レベルを得るために要求される。したがって、最近まで、インクジェット技術の用途は限定されていた。
【０００７】
高生産性の印刷プロセスにおいて、広範囲の記録基材上に、特にオフセットコート（マシンコート）媒体上に印刷する能力を有することが望まれる。
【０００８】
任意の種類の記録媒体上、特にオフセットコート媒体上へのラテックスインクの印刷の一つの問題は、記録基材上に着弾したインク滴の拡散（spreading）、記録基材内へのインク成分の吸収及び記録基材上のインク組成物内に存在する着色剤のピニング（pinning）（すなわち、固定又は不動化）の間の不均衡が存在し得ることである。その上、拡散、吸収及びピニングの間の均衡は、使用される記録基材の種類に依存し得る。拡散、吸収及びピニングの間の不均衡は、不十分なドットゲイン（dotgain）（すなわち、記録基材上の印刷されたドットの直径と空気中のインク滴の直径との比率）を結果として引き起こし得る。
【０００９】
不十分なドットゲインは、印刷物上の目に見える白色のマークにつながり得る（シングルパス印刷プロセスにおいては白色の線として目に見え、印刷物の縞入りとも呼ばれる）。不十分なドットゲインは、インク滴の不十分な拡散、及び／又は、インク滴の少なくとも一部分の（過剰に）急速な吸収及び／又は（過剰に）急速な固定によって引き起こされ得る。非吸収性の記録基材が使用される場合、ドットゲインは、拡散及びピニングによって決定され得る。
【００１０】
他方では、インクの遅いピニング又は全くピニングが起こらないことは、フェザリング、ブリーディング（にじみ）及びまだらのような印刷アーティファクトにつながり得る。それらは、不完全に定められたドットの端又は境界として見られ得る。
【００１１】
拡散、吸収及びピニングは、所望のドットゲインを得ることにおける対抗する機構であると考えられ得る。より多くの拡散は、概してドットゲインの増大につながり、速い吸収及び／又はピニングは、概して拡散を止め、ドットゲインを制限する。
【００１２】
一般的に、基材上の液体の拡散は、基材の表面エネルギーとインクの表面張力との間の差を最大化することによって改善され得る。本発明の文脈において、基材の表面エネルギーは、基材の表面張力とも呼ばれる。両方のパラメータは同じ単位を有する。表面エネルギーのＳＩ単位は、Ｊ／ｍ２であり、それはＮ＊ｍ／ｍ２＝Ｎ／ｍである。Ｎ／ｍは、表面張力の単位である。
【００１３】
従来の最適化は、インクの表面張力を低下させることに関して実行された。この方策に対する技術的な制限の他に、インクの低い表面張力は、多孔質な基材の少なくとも一部分の中へのインクの増大した吸収率につながり得る。上述のように、吸収は拡散のブレーキとして機能し得る。なぜなら、吸収によってインクは濃くなり、それ故に限定されたドットゲインにつながるからである。
【００１４】
基材の表面表力（エネルギー）とインクの表面張力との間の差を最大化する他の方法は、具体的には印刷に先立って基材を前処理することによって、基材の表面張力を増大させることである。
【００１５】
前処理液を用いた媒体の前処理は、先行技術、例えば米国特許第７，１７２，２７５号明細書から知られる。前処理液は、インク組成物の不安定化を強め、それ故にインクのピニングを強めるために、（有機）酸及び／又は塩、具体的には多価金属塩を含んでもよい。
【００１６】
開示された前処理方法の一つの欠点は、前処理された基材が印刷の前に乾燥される必要があることである。これは、大きなエネルギーを必要とし、特に高速印刷プロセスにおけるように、前処理された基材の乾燥が比較的急速に行われる必要がある場合に、印刷前に（及び印刷後にも）基材が変形を示すことを引き起こし得る。
【００１７】
欧州特許出願公開第２２２７０７５Ａ１号明細書は、無電解めっき触媒の前駆体を含有するインクを用いてインクジェット方式で基材上にパターン部を印字する印字工程と、パターン部の上に無電解めっき処理によって金属パターンを形成するめっき処理工程とを有する金属パターン形成方法を開示する。その方法において、基材の表面は非インク吸収性の樹脂で構成され、プラズマ処理されており、インクは、９．０以上の２５℃におけるｐＨ値を有する。
【００１８】
本発明の一つの目的は、上述の欠点を解決又は少なくとも軽減する印刷方法を提供することである。そのような方法は、広範囲の記録基材上でトッドゲインが制御され得るように、インク滴の拡散に関する時間スケール、記録基材の中へのインク組成物の吸収の時間スケール及びインク組成物内にある着色剤のピニングの時間スケールの均衡をとる。
【００１９】
本発明の他の目的は、そのような方法において使用するためのインク組成物を提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、本発明による方法を実行する能力がある印刷システムを提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０２１５９１号
【特許文献２】欧州特許出願公開第２２３３３０９Ａ２号明細書
【特許文献３】米国特許第７，１７２，２７５号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第２２２７０７５Ａ１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的は、記録基材上への水性インクの印刷方法であって、水性インク組成物は、水分散性着色剤の粒子を含み、８から１２までの間のｐＨを有し、その方法は、
ａ）記録基材の少なくとも部分的な酸性化によって記録基材を前処理するステップであり、少なくとも部分的な酸性化は、記録基材にガス状の酸を当てることにより、又は記録基材にプラズマ処理を受けさせることにより実行される、前処理するステップ、及び
ｂ）前処理された記録基材上にインク組成物を画像状に印刷するステップ、
を含む、方法を提供することによって、少なくとも部分的に達成される。
【００２３】
如何なる理論にも束縛されないが、印刷基材を酸性化することによって、記録基材の表面への増大した表面エネルギー及びそれ故に改良されたドット拡散が提供されると信じられる。記録基材及びインク組成物の表面張力の間の差は、拡散のための駆動力である。上記の差が大きいほど、（同じインク組成物の粘度など、類似する他の特性を仮定して、）印刷されるインク滴が速く拡散する。
【００２４】
記録基材の酸性化は、記録基材の表面に酸性基をもたらし得る。
【００２５】
記録基材の表面の酸性の性質は、本発明による印刷方法において使用されるアルカリ安定化インク組成物内に存在する分散した粒子（例えば、ラテックス粒子及び／又は分散した着色剤（例えば、顔料）粒子）に不安定化効果をもたらし得る。
【００２６】
分散した着色剤粒子のピニングは、インク組成物の記録基材の表面との接触によって起こり得る。
【００２７】
本実施形態による方法は、前処理するステップａ）が非接触の処理方法であるという更なる利点を有する。したがって、前処理装置と印刷基材との間の接触によって誘導される特定の印刷アーティファクト、例えばホイール又はロール痕跡は防止され得る。
【００２８】
アルカリインク組成物は、７以上のｐＨ、具体的には７．５から１４の間のｐＨ、好ましくは８から１２の間のｐＨを有してもよい。アルカリインク組成物は、素晴らしい分散安定性（分散した顔料及びポリマー粒子）を有する。
【００２９】
酸性化された記録基材に当たることによって、インク組成物は中和し始める、すなわち、インク滴内のｐＨが低下し始める。あるｐＨにおいて、分散は不安定になり、分散したラテックス粒子及び／又は分散した着色剤粒子の凝集が起こり得る。
【００３０】
インク組成物の中和に関する時間スケールは、広範囲の記録基材上でのインク組成物の拡散挙動に対して調節されてもよい。
【００３１】
本発明による方法の一つの実施形態において、基材は、少なくとも部分的に多孔質構造を有する。本実施形態において、記録基材の酸性化は、記録基材の表面及び多孔質構造の内部表面において酸性基をもたらし得る。例えば、記録基材がセルロース原紙を含む場合には、酸性基は、本発明による方法によって記録基材を前処理することによって原紙内に含まれるセルロース繊維に形成され得る。
【００３２】
記録基材の表面及び多孔質構造の内部表面の酸性の性質は、本発明による印刷方法において使用されるアルカリ安定化インク組成物内に存在する分散した粒子（例えば、ラテックス粒子及び／又は分散した着色剤（例えば、顔料）粒子）に不安定化効果をもたらし得る。
【００３３】
本実施形態の一つの利点は、記録基材の多孔質構造の中に入り込んだ分散した粒子のピニングが、多孔質構造の酸性化された内部表面との接触によって起こり得ることである。
【００３４】
本発明による方法の一つの実施形態において、記録基材は、普通紙、マシンコート紙及びグロスコート紙からなる群から選択される。
【００３５】
本発明による方法の一つの実施形態において、水性インクは、水分散性ポリマーの粒子を更に含む。そのようなインクは、ラッテクスインク又は樹脂乳化インクとも呼ばれる。
【００３６】
本発明による方法の一つの実施形態において、水性インク組成物は、水溶性有機溶媒を含む。
【００３７】
本発明による方法の一つの実施形態において、インク組成物は、８．５から１１．５までの間の、好ましくは９から１１までの間のｐＨを有する。
【００３８】
本発明による方法の一つの実施形態において、インクは、８から１２までの間の、好ましくは８．５から１１．５までの間の、より好ましくは９から１１までの間のｐＨにおいて緩衝される。
【００３９】
本発明の文脈において、用語「緩衝される」は、弱い酸性又はアルカリ性の成分がインク組成物内に存在することを意味する。そのような成分の存在は、弱い酸性又はアルカリ性の成分が存在しない同じインク組成物のｐＨ変化に比較して、インク組成物に（少量の）塩基又は酸を加えること又はインク組成物を希釈することによるインク組成物のｐＨ変化を低減する。
【００４０】
本発明の一つの利点は、酸性化された記録基材との接触によるアルカリ安定化インク組成物の不安定化の時間スケールが、適切に調節されることができることである。不安定化及び凝集すべき分散した粒子（例えば、ラテックス粒子及び／又は分散した着色剤粒子）の不安定化が起こるｐＨにインクが達するために、より長い時間を要し得る。したがって、拡散及びピニングに関する時間スケールは、（ある程度まで）互いにより独立して、かつ広範囲の記録基材について、調節され得る。
【００４１】
本発明による方法の一つの実施形態において、水性インク組成物は、インク組成物中に含まれている有機弱塩基によって緩衝される。
【００４２】
本発明による方法の一つの実施形態において、水性インク組成物は、好ましくはアンモニア、アルキルアミン及びアルカノールアミンからなる群から選択される、有機アミンを含む。
【００４３】
アミンの例は、モノエタノールアミン（沸点１７０℃）、ジメタノールアミン（沸点２６８℃）、トリエタノールアミンは、（沸点３６０℃）、Ｎ，Ｎ−ジメチルモノエタノールアミン（沸点１３９℃）、Ｎ−メチルジエタノールアミン（沸点２４３℃）、Ｎ−メチルエタノールアミン（沸点１５９℃）、Ｎ−フェニルエタノールアミン（沸点２８２℃−２８７℃）、３−アミノプロピルジエチルアミン（沸点１６９℃）、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルモノエタノールアミン、トリプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルモノエタノールアミン、ジ−イソプロパノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルモノエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジ−エタノールアミン及びジグリコールアミンを含む。
【００４４】
本発明による方法の一つの実施形態において、水性インク組成物は、水溶性の塩、好ましくは水溶性無機金属塩を含む。
【００４５】
本発明の一つの利点は、酸性化された記録基材との接触によるアルカリ安定化インク組成物の不安定化の時間スケールが、適切に調節されることができることである。塩はアルカリ性インク内では働かず、酸性の記録基材によるアルカリ性インクの中和によって、塩は、活性化することができ、分散した粒子（例えば、ラテックス粒子及び／又は分散した着色剤粒子）の不安定化を誘導し、それ故に、分散した着色剤の記録基材へのピニングの速度及びラテックス粒子の不安定化の速度は増大し得る。
【００４６】
したがって、拡散及びピニングに関する時間スケールは、（ある程度まで）互いにより独立して、かつ広範囲の記録基材について、調節され得る。
【００４７】
本発明による方法の一つの実施形態において、塩は、Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｌｉ＋，Ｓｒ２＋，Ｃａ２＋，Ｃｕ２＋，Ｎｉ２＋，Ｍｇ２＋，Ｚｎ２＋，Ｂａ２＋，Ａｌ３＋，Ｆｅ３＋，Ｃｒ３＋を含む金属陽イオンを含む水溶性金属塩であり、Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｓｒ２＋，Ｚｎ２＋，Ａｌ３＋はより好ましい陽イオンである。
【００４８】
本発明による方法の一つの実施形態において、塩は、好ましくはＺｎ２＋及びＡｌ３＋から選択される金属陽イオンを含む、両性金属塩である。
【００４９】
一つの実施形態において、水溶性金属塩は、Ｃｌ−，ＮＯ３−，Ｉ−，Ｂｒ−，ＣｌＯ３−及びＣＨ３ＣＯＯ−からなる群から選択される陰イオンを含む。
【００５０】
ひとたび低いｐＨで塩が活性化すると、塩、具体的には一価金属塩は、分散したポリマー粒子及び／又は分散した着色剤粒子の不安定化を強め／助ける。このように、インク（アルカリ性、高いｐＨ）内では、塩は働かない。
【００５１】
本発明による方法の一つの実施形態において、ガス状の酸は、塩化水素、硝酸水素、酢酸、ギ酸及び乳酸を含む、揮発することができる如何なる酸であってもよい。本実施形態において、酸性化は、非接触かつ乾式の技術を用いて達成される。
【００５２】
本発明の一つの実施形態において、少なくとも部分的な酸性化は、記録基材にプラズマ処理を受けさせることにより実行され、プラズマ処理は、好ましくは大気圧での、空気中でのプラズマ処理である。
【００５３】
本実施形態において、酸性化は、非接触かつ乾式の技術を用いて達成される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
本発明は、例示の目的のみで提供され、本発明に限定ではない、本明細書において以下に提供される詳細な説明及び添付の概略的な図面からより完全に理解されるようになるであろう。
【図１】インクジェット印刷システムの概略図を示す。
【図２Ａ】インクジェットマーキング装置の概略図を示す：Ａ）及びＢ）インクジェットヘッドの組み立て；Ｃ）インクジェットヘッドの組み立ての一部の詳細図。
【図２Ｂ】インクジェットマーキング装置の概略図を示す：Ａ）及びＢ）インクジェットヘッドの組み立て；Ｃ）インクジェットヘッドの組み立ての一部の詳細図。
【図２Ｃ】インクジェットマーキング装置の概略図を示す：Ａ）及びＢ）インクジェットヘッドの組み立て；Ｃ）インクジェットヘッドの組み立ての一部の詳細図。
【図３】本発明による方法における使用に適したプラズマ処理装置の側面図を示す。
【図４】コロナ適用量の関数としての、本発明の一つの実施形態による３つのインクの拡散挙動のグラフを示す。
【図５】コロナ適用量の関数としての水及びインクの拡散挙動（曲線４及び曲線５）及びコロナ適用量の関数としての記録基材のｐＨ（曲線６）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
［記録基材］
本発明による、インク又はインクのセット（シアン、マジェンダ、イエロー及びブラック、ＣＭＹＫ）を使用する印刷プロセスにおける使用に適した適切な記録基材は、如何なる種類にも特に限定されない。記録基材は、意図される用途に応じて適切に選択されてもよい。
【００５６】
適切な記録基材は、普通紙（例えば、オセ（登録商標）Ｒｅｄ  ｌａｂｅｌ）のような強く水吸収性の媒体から、プラスティックシートのような（例えば、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣ及びＰＥＴフィルム）のような非水吸収性の媒体までの範囲に及んでもよい。印刷品質を最適化するために、インクジェット用の被覆媒体が知られており、それらの媒体は高度に水吸収性の被覆を有する。
【００５７】
本発明の文脈における具体的な興味があるものは、マシンコート（ＭＣ）媒体（オフセットコート媒体としても知られる）及びグロス（コート）媒体である。ＭＣ媒体は、従来の印刷プロセス、例えばオフセット印刷における使用のために設計され、そのような印刷プロセスにおいて使用されるインクに使用される、通常は有機溶媒である溶媒に関して良好な吸収特性を示す。ＭＣ及びグロス媒体は、水に、それ故に水性インクに関して劣った（普通紙より悪く、プラスティックシートより良い）吸収挙動を示す。
【００５８】
商業的に入手可能なマシンコート媒体の例は、以下の通りである。
−  Ｈｅｌｌｏ  ｇｌｏｓｓ（Ｓａｐｐｉによって生産されるＭａｇｎｏ  Ｓｔａｒ）；
−  ＤＦＧ（ＵＰＭ（登録商標）から入手されるＤｉｇｉｆｉｎｅｓｓｅ  ｇｌｏｓｓ）；
−  ＴＣ＋（オセ（登録商標）から入手されるＴｏｐ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｐｌｕｓ  Ｇｌｏｓｓ）；
−  ＴＣＰ  Ｇｌｏｓｓ（オセ（登録商標）から入手されるＴｏｐ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｐｒｏ  Ｇｌｏｓｓ）；
−  Ｈｅｌｌｏ  Ｍａｔｔ（Ｓａｐｐｉによって生産されるＭａｇｎｏ  Ｍａｔｔ）；
−  ＴＣｐｒｏＳ（オセ（登録商標）から入手されるＴｏｐ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｐｒｏ  Ｓｉｌｋ）；
−  ＭＤ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ（登録商標）から入手されるＭＤ１０８４）
【００５９】
商業的に入手可能な非コート紙の例は、以下の通りである。
−  Ｓｏｐｅｒｃｅｔ  ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔ（Ｓｏｐｏｒｃｅｌから入手される）；
−  Ｒｅｄ  ｌａｂｅｌ（オセ（登録商標）から入手される）；
−  Ｂｌａｃｋ  ｌａｂｅｌ（オセ（登録商標）から入手される）；
−  Ｔｏｐｃｏｌｏｕｒ  ｐａｐｅｒ（オセ（登録商標）から入手される）
【００６０】
［インク組成物］
本発明による印刷方法において使用するためのインク組成物は、水分散性着色剤の粒子を含み、８から１２までの間のｐＨを有する水性インク組成物である。インク組成物は、水分散性樹脂、共溶媒、界面活性剤及びその他の添加物を任意的に含む。インクの成分は、以下の複数の節において詳細に記述されるであろう。
【００６１】
水分散性着色剤
水分散性着色剤は、着色剤が水分散性である限り、顔料又は顔料の混合物、染料又は染料の混合物又は顔料及び染料を含む混合物であってもよい。
【００６２】
本発明において使用可能な顔料の例は、如何なる限定もなく、一般に知られるものが含まれ、水分散性顔料又は油分散性顔料のいずれも使用可能である。例えば、不溶性顔料又はレーキ顔料のような有機顔料、そしてまた、カーボンブラックなどの無機顔料が、好ましく使用可能である。
【００６３】
不溶性顔料の例は特に限定されないが、好ましくは、アゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン又はジケトピロロピロール染料である。
【００６４】
例えば、黒色及び色インクについての無機顔料及び有機顔料が例示される。これらの顔料は、単独で又は組み合わせて使用されてもよい。
【００６５】
有機顔料として、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、濃縮顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料及びキノフタロン顔料）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート及び酸性染料型キレート）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックを使用することが可能である。これらの中で、特に、水との高い親和性を有する顔料が、好ましく使用される。
【００６６】
マゼンタ色又は赤色の顔料の例は、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １，２，３，５，６，７，１５，１６，１７，２２，２３，３１，３８，４８：１，４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）），４８：３，４８：４，４９：１，５２：２；５３：１，５７：１（ブリアントカーミン６Ｂ），６０：１，６３：１，６４：１，８１．８３，８８，１０１（ベンガラ（colcothar）），１０４，１０６，１０８（カドミウムレッド），１１２，１１４，１２２（キナクドリンマゼンタ），１２３，１３９，４４，１４６，１４９，１６６，１６８，１７０，１７２，１７７，１７８，１７９，１８５，１９０，１９３，２０９，２１９及び２２２、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １（ローダミンレーキ），３，５：１，１６，１９，２３及び３８を含む。
【００６７】
オレンジ色又は黄色の顔料の例は、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １，３，１２，１３，１４，１５，１５：３，１７，２４，３４，３５，３７，４２（黄酸化鉄），５３，５５，７４，８１，８３，９３，９４，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，４０８，１０９，１１０，１１７，１２０，１２８，１３８，１５０，１５１，１５３及び１８３；Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ５，１３，１６，１７，３１，３４，３６，４３，及び５１を含む。
【００６８】
緑色又はシアン色の顔料の例は、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １，２，１５，１５：１，１５：２，１５：３（フタロシアニンブルー），１６，１７：１，５６，６０，６３、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  １，４，７，８，１０，１７，１８及び３６を含む。
【００６９】
上記の顔料に加えて、赤色、緑色、青色又は中間色が要求される場合には、以下の顔料が個別に又はそれらを組み合わせて用いられることが好ましい。利用可能な顔料の例は、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０９，２２４，１７７及び１９４、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ４３、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９，２３及び３７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６及び７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６を含む。
【００７０】
さらに、黒色の顔料の例は、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ６，Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ７及びＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １１を含む。本発明において使用可能な黒色インクの顔料の具体的な例は、カーボンブラック（例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック及びチャネルブラック）；（Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ７）又は金属系顔料（例えば、銅、鉄（Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １１）及び酸化チタン；並びに有機顔料（例えば、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １））を含む。
【００７１】
一つの実施形態において、着色剤は、水不溶性又は低密度に可溶性の着色材料が陰イオン性ポリマー樹脂で被覆された、ポリマーエマルションを含有する。
【００７２】
本実施形態による水分散性顔料として、顔料を陰イオン性ポリマー樹脂で被覆することにより得られるポリマーエマルションが、好ましく使用される。顔料を陰イオン性ポリマー樹脂で被覆することにより得られるポリマーエマルションは、顔料が陰イオン性ポリマー樹脂被覆層によりカプセル化されたエマルションであり、コアアンドシェル分散性顔料（core−and−shell  dispersible  pigment）とも称される、代替的に、顔料は、ポリマー樹脂分散粒子の表面上に吸着されてもよい。本実施形態における使用のための適切な陰イオン性ポリマー樹脂の例は、ビニルポリマー、ポリエステルポリマー及びポリウレタンポリマーを含む。例えば、日本国特許出願公開（ＪＰ−Ａ）である、特開２０００−５３８９７号公報及び特開２００１−１３９８４９号公報に開示された陰イオン性ポリマーが使用されることができる。
【００７３】
一つの実施形態において、着色剤は、少なくとも一つの親水性基をその表面上に有し、分散剤の非存在下で水分散性を示す顔料（本明細書において、これ以降、他に“自己分散性顔料”と称する）を含有する。
【００７４】
本実施形態による自己分散性顔料は、少なくとも一つの親水性基が直接的に又は別の原子団を介して顔料の表面に結合するように、その表面が修飾された顔料である。
【００７５】
水分散性顔料の平均粒径（Ｄ５０）は、好ましくは、０．０１μｍ（１０ｎｍ）〜０．２５μｍ（２５０ｎｍ）であり、より好ましくは、２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、分散安定性及び吐出信頼性の観点から、インクジェット用インク中で４０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが、なおより好ましい。
【００７６】
インクジェット用インク中に含有される水不溶性顔料の量は、固体含量として、好ましくは、０．５重量％〜１５重量％、より好ましくは、０．８重量％〜１０重量％、及びなおより好ましくは、１重量％〜６重量％である。水不溶性顔料の量が０．５重量％より少ない場合には、インクの発色能及び画像濃度が低下し得る。それが１５重量％より多い場合には、好ましくないことに、インクの粘度が増加し、インク吐出安定性の低下を引き起こす。
【００７７】
水分散性樹脂（ラテックス樹脂）
本発明によるインクジェット用インクは、記録基材への顔料固着性（fixability）の観点から、水分散性樹脂を含有する。水分散性樹脂として、フィルム形成性（画像形成性）に優れ、高撥水性、高耐水性及び高耐候性を有する水分散性樹脂が、高耐水性及び高画像濃度（高発色能）を有する画像の記録に有用である。
【００７８】
水分散性樹脂の例は、合成樹脂及び天然ポリマー化合物を含む。
【００７９】
合成樹脂の例は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリビニルアセテート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂、及びスチレン−アクリレートコポリマー樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー樹脂のようなコポリマーを含む（ただし、これらに限定されない）。
【００８０】
天然ポリマー化合物の例は、セルロース、ロジン及び天然ゴムを含む。
【００８１】
商業的に入手可能な水分散性樹脂エマルションの例は、Ｊｏｎｃｒｙｌ  ５３７及び７６４０（スチレンアクリル樹脂エマルション、Ｊｏｈｎｓｏｎ（登録商標）  Ｐｏｌｙｍｅｒ社製）、マイクロジェルＥ−１００２及びＥ−５００２（スチレンアクリル樹脂エマルション、日本ペイント（登録商標）社製）、Ｖｏｎｃｏａｔ  ４００１（アクリル樹脂エマルション、大日本インキ化学工業社製）、Ｖｏｎｃｏａｔ  ５４５４（スチレンアクリル樹脂エマルション、大日本インキ化学工業社製）、ＳＡＥ−１０１４  （スチレンアクリル樹脂エマルション、日本ゼオン（登録商標）社製）、Ｊｕｒｙｍｅｒ  ＥＴ−４１０  （アクリル樹脂エマルション、日本純薬社製）、Ａｒｏｎ  ＨＤ−５及びＡ−１０４（アクリル樹脂エマルション、東亜合成（登録商標）社製）、Ｓａｉｂｉｎｏｌ  ＳＫ−２００（アクリル樹脂エマルション、サイデン化学（登録商標）社製）及びＺａｉｋｔｈｅｎｅ  Ｌ（アクリル樹脂エマルション、住友精化社製）、ＤＳＭ（登録商標）  Ｎｅｏｒｅｓｉｎのアクリルコポリマーエマルション、例えば、ＮｅｏＣｒｙｌ製品ライン、特にアクリルスチレンコポリマーエマルションであるＮｅｏＣｒｙｌ  Ａ−６６２，Ａ−１１３１，Ａ−２０９１，Ａ−５５０，ＢＴ−１０１，ＳＲ−２７０，ＸＫ−５２，ＸＫ−３９，Ａ−１０４４，Ａ−１０４９，Ａ−１１１０，Ａ−１１２０，Ａ−１１２７，Ａ−２０９２，Ａ−２０９９，Ａ−３０８，Ａ−４５，Ａ−６１５，ＢＴ−２４，ＢＴ−２６，ＢＴ−２６，ＸＫ−１５，Ｘ−１５１，ＸＫ−２３２，ＸＫ−２３４，ＸＫ−２３７，ＸＫ−２３８−ＸＫ−８６，ＸＫ−９０及びＸＫ−９５を含む。しかしながら、水分散性樹脂は、これらの例に限定されない。
【００８２】
水性インク組成物は、所望の機能性に応じて、単一の水分散性樹脂又は複数の組み合わせを含んでもよい。
【００８３】
水分散性樹脂は、好ましくは、水分散性着色剤を紙の表面上に定着させ、通常の温度で被膜を形成し、着色材料の固着性を改善する機能を有する。したがって、水分散性樹脂の最低フィルム形成温度（ＭＦＴ）は、好ましくは、６０℃又はそれより低く、より好ましくは、４５℃又はそれより低く、なおより好ましくは、３０℃又はそれより低い。代替的に、より高いＭＦＴを有する、典型的には最大で１００℃のＭＦＴを有する水分散性樹脂が、可塑化共溶媒と組み合わせて、ラテックス組成物のＭＦＴを低下させるために使用されてもよい。さらに、水分散性樹脂のガラス転移温度が−４０℃又はそれより低い場合には、樹脂被膜の増大した粘着性により印刷物中にタック（tucks）が生じ得る。よって、水分散性樹脂は、好ましくは、−３０℃又はそれより高いガラス転移温度を有する。
【００８４】
本発明のインク中に添加される水分散性樹脂の含量は、好ましくは、インクの総重量に基づいて１〜４０重量％であり、１．５〜３０重量％がより好ましく、２〜２５重量％であることがなおより好ましい。なおより好ましくは、インクジェット用インク中に含有される水分散性樹脂の量は、固体含有量として、インク組成物全体に対して、２．５重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、３重量％〜７重量％である。
【００８５】
水分散性樹脂の平均粒径（Ｄ５０）は、好ましくは、１０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、１０〜５００ｎｍであり、なおより好ましくは、２０〜２００ｎｍであり、特に好ましくは、５０〜２００ｎｍである。
【００８６】
平均粒径（Ｄ５０）が１０ｎｍと等しいか又はそれより小さい場合には、画像品質を改善するか又は画像の転移特性を強化する有意な効果は、凝集が生じた場合であっても十分に期待できない。
【００８７】
水分散性樹脂の平均粒径（Ｄ５０）は、分散液体の粘度に関係する。同一の組成を有する水分散性樹脂の場合には、粒径が小さくなるほど、同一の固体含有量では粘度がより高くなる。水分散性樹脂の平均粒径（Ｄ５０）は、好ましくは、５０ｎｍ又はそれより大きく、得られたインクが過度に高い粘度を有することを防止する。
【００８８】
平均粒径（Ｄ５０）が１μｍと等しいか又はそれより大きい場合には、インクジェットヘッドからのインクの吐出特性又はインクの保管安定性が悪化する可能性がある。インク吐出安定性を損なわないために、水分散性樹脂の平均粒径（Ｄ５０）は、好ましくは、２００ｎｍ又はそれより小さく、より好ましくは、１５０ｎｍ又はそれより小さい。
【００８９】
加えて、ポリマー粒子の粒径分布に具体的な制限は全くなく、ポリマー粒子が幅広い粒径分布を有すること、又はポリマー粒子が単分散型の粒径分布を有することが可能である。
【００９０】
一つの実施形態において、本発明によるインク組成物は、互いとの混合物中で（in  admixture  with  each  other）、上記で挙げられた合成樹脂、合成コポリマー樹脂及び天然ポリマー化合物から選択される、２つ又はそれ以上の水分散性樹脂を含む。
【００９１】
溶媒
水は環境に優しいものとして挙げられ、それ故に望ましい溶媒である。本発明において、インク全体に対する水の含量は、好ましくは、２０重量％〜８０重量％である。水の含量が、３０重量％〜７５重量％であることがより好ましく、４０重量％〜７０重量％であることがなおより好ましい。
【００９２】
共溶媒
インクの溶媒として、インクの吐出特性を改善する目的又はインク物理的特性を調整する目的のために、インクは、好ましくは、水に加えて、水溶性有機溶媒を含有する。本発明の効果が損なわれない限り、具体的な水溶性有機溶媒の種類についての制限は全くない。
【００９３】
水溶性有機溶媒の例は、多価アルコール、多価アルコールアルキルエーテル、多価アルコールアリールエーテル、窒素含有複素環式化合物、アミド、アミン、アンモニウム化合物、硫黄含有化合物、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートを含む。
【００９４】
水溶性有機溶媒の例は、多価アルコール、多価アルコールアルキルエーテル、多価アルコールアリールエーテル、窒素含有複素環式化合物、アミド、アミン、アンモニウム化合物、硫黄含有化合物、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートを含む（ただし、これらに限定されない）。
【００９５】
具体的な水溶性有機溶媒の例は、グリセリン（グリセロールとも称される）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、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、好ましくは２００グラム／ｍｏｌ〜１０００グラム／ｍｏｌの分子量を有するポリエチレングリコール（例えば、ＰＥＧ  ２００、ＰＥＧ  ４００、ＰＥＧ  ６００、ＰＥＧ  ８００、ＰＥＧ  １０００）、グリセロールエトキシレート、ペタ（peta）エリトリトールエトキシレート、好ましくは２００グラム／ｍｏｌ〜１０００グラム／ｍｏｌの分子量を有するポリエチレングリコール（ジ）メチルエーテル、トリメチロールプロパン、ジグリセロール（ジグリセリン）、トリメチルグリシン（ベタイン）、Ｎ−メチルモルホリン  Ｎ−酸化物、デカグリセロール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、２−ピロリジノン、ジメチルイミダゾリジノン、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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、３−メチル−２，４−ペンタンジオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ペンタンジオール及び１，２−ブタンジオール、を含む（ただし、これらに限定されない）。
【００９６】
一つの実施形態において、水溶性有機溶媒の混合物が、本発明によるインク組成物に含まれてもよい。個別の有機溶媒は、好ましくは、インク組成物全体に対して、１重量％〜５０重量％の量で、より好ましくは、１重量％〜４０重量％の量で、なおより好ましくは、１重量％〜２５重量％の量で存在する。
【００９７】
一つの実施形態において、インク組成物は、少なくとも１種のオリゴマー又はポリマー共溶媒を含み、特に、上記で規定したようにポリエチレングリコール及びポリエチレングリコール（ジ）メチルエーテルからなる群から選択された、少なくとも１種を含む。かかる共溶媒の更なる利点は、それらが、乾燥の際に（水の蒸発により）、印刷されたインク滴に粘度増加を提供することである。かかる粘度増加は、拡散するインク滴が隣接するインク滴と融合することを防止する。
【００９８】
パドリング及びディウェッティングのような印刷アーティファクトは、インク組成物中でそのようなオリゴマー及び／又はポリマーの共溶媒を使用することによって、防止されるか又は少なくとも軽減される。本実施形態の更なる利点は、媒体巻き上がり（curling）が効果的に低減されることである。
【００９９】
オリゴマー及びポリマーの共溶媒は、好ましくは、０重量％〜３０重量％の、より好ましくは、２重量％〜２７重量％の、なおより好ましくは、５重量％〜２５重量％の量で存在する。
【０１００】
インク組成物中に含有される水溶性有機溶媒の総量は、特に限定されない。しかしながら、それは、インク組成物全体に対して、好ましくは、０重量％〜７５重量％、またより好ましくは、１０重量％〜７０重量％、なおより好ましくは、１５重量％〜６０重量％である。水溶性有機溶媒の量が、８０重量％より多い場合には、インク組成物の乾燥時間は長過ぎる。その量が１０重量％より少ない場合には、インク組成物中の水はより迅速に蒸発する可能性があり、これは、インク組成物の安定性を有意に低下させ得る。
【０１０１】
一つの実施形態において、アミノアルコール、具体的にはＮ−アルキル−ジアルカノールアミンが、共溶媒として、少量、すなわちインク組成物全体に対して３重量％より少ない、好ましくは２重量％より少ない、より好ましくはおよそ０．５重量％の量で使用される。そのようなインク配合組成において、安定化共溶媒の全画分は、インクジェットヘッド中の）インク安定性及び記録基材上での拡散特性を妥協することなく、（例えば、４０重量％から２０重量％〜３０重量％に）有意に減少させられることができる。
【０１０２】
本実施形態によるインク組成物は、好ましくは、０重量％〜４０重量％の、好ましくは、１０重量％〜３５重量％の、より好ましくは、２０重量％〜３０重量％の共溶媒の総量を含む。
【０１０３】
適切なアミノアルコールの例は、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン（metyldiethanolamine）、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチル−モノエタノールアミン及びＮ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、である。
【０１０４】
界面活性剤
本発明のインクは、インク吐出特性及び／又は記録媒体の表面のぬれ性、並びに形成される画像の画像濃度及び彩度を改善し、その中の白色スポットを減少させるために、界面活性剤を含有することが好ましい。記録基材の表面上のインクの拡散を改善するため、及びパドリングを減少させるために、界面活性剤によって、インク組成物の（１０Ｈｚで測定される）動的表面張力を、３５ｍＮ／ｍ又はそれより低く、好ましくは３４ｍＮ／ｍ又はそれより低く、より好ましくは３３ｍＮ／ｍ又はそれより低く、なおより好ましくは３２ｍＮ／ｍ又はそれより低く調整することが好ましい。インク組成物の静的表面張力は、好ましくは、（０．１Ｈｚで測定されて）３０ｍＮ／ｍよりも低い。
【０１０５】
界面活性剤の例は、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、具体的にはベタイン界面活性剤、シリコーン界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を含む。特に、表面張力を３０ｍＮ／ｍ又はそれ以下に低下させることができるアセチレン界面活性剤、シリコーン界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも１種が、好ましく使用される。
【０１０６】
陽イオン性界面活性剤の例は、脂肪族アミン塩、脂肪族第四級アンモニウム塩、ベンズアルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩を含む。
【０１０７】
陰イオン性界面活性剤の例は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸の塩、脂肪族酸石けん、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルグリシン塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチル−β−アラニン塩、Ｎ−アシルグルタメート、アシル化ペプチド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩（例えば、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム（ＤＳＳ）；代替的名称：ドキュセートナトリウム，Ａｅｒｏｓｏｌ  ＯＴ及びＯＴ）、アルキルスルホアセテート、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシル−メチルタウリン、スルホン化油、高級アルコール硫酸塩、第二級高級アルコール硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、第二級高級アルコールエトキシ硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリ硫酸塩、脂肪族酸アルキルオールアミド硫酸塩、アルキルエーテルリン酸塩及びアルキルリン酸塩を含む。
【０１０８】
両性界面活性剤の例は、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩及びイミダゾリウムベタインを含む。
【０１０９】
非イオン性界面活性剤の例は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン第２級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、水素化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミン酸化物、アセチレングリコール、エトキシル化アセチレングリコール、アセチレンアルコールを含む。
【０１１０】
フッ素系界面活性剤として、フッ素置換された２〜１６個の炭素原子を有する界面活性剤が好ましく、フッ素置換された４〜１６個の炭素原子を有する界面活性剤がより好ましい。フッ素置換された炭素原子の数が２より小さい場合には、フッ素系界面活性剤特有の効果が得られないことがある。それが１６より大きい場合には、保管安定性の悪化などが生じ得る。
【０１１１】
フッ素系界面活性剤の例は、非イオン性フッ素系界面活性剤、陰イオン性フッ素系界面活性剤及び両性フッ素系界面活性剤を含む。
【０１１２】
非イオン性フッ素系界面活性剤の例は、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物（adduct）、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖として有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物を含む。これらの中で、パーフルオロアルキレンエーテル基を側鎖として有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が好ましい。なぜなら、それらは泡特性が低いからである。
【０１１３】
フッ素系界面活性剤として、商業的に入手可能な製品が使用されてもよい。商業的に入手可能な製品の例は、ＳＵＲＦＬＯＮ  Ｓ−Ｈｌ、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１及びＳ−１４５（これらの全ては、旭硝子（登録商標）社により製造される）、ＦＬＵＯＲＡＤ  ＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０及びＦＣ−４３１（これらの全ては、住友３Ｍ（登録商標）社により製造される）、ＭＥＧＡＦＡＣ  Ｆ−４７０、Ｆ−１４０５及びＦ−４７４（これらの全ては、大日本インキ化学工業社により製造される）、ＺＯＮＹＬ  ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００及びＵＲ（これらの全ては、デュポン（登録商標）・ド・ヌムール・アンド・カンパニーにより製造される）、ＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０及びＦＴ−４００ＳＷ（これらの全ては、株式会社ネオス（登録商標）により製造される）、並びにＰＯＬＹＦＯＸ  ＰＦ−１３６Ａ、ＰＦ−１５６Ａ、ＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−１５４、及びＰＦ−１５９（これらの全ては、ＯＭＮＯＶＡ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（登録商標）社により製造される）を含む。これらの中で、ＺＯＮＹＬ  ＦＳ−３００（デュポン（登録商標）・ド・ヌムール・アンド・カンパニーにより製造されたもの）、ＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ（株式会社ネオス（登録商標）により製造される）、及びＰＯＬＹＦＯＸ  ＰＦ−１５１Ｎ（ＯＭＮＯＶＡ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（登録商標）社により製造される）が、それらがプリント品質に、特に発色能に及び染料水平化（dye−leveling）特性に優れている点で好ましい。
【０１１４】
シリコーン界面活性剤は、特に限定されず、意図される用途に従って適切に選択されてもよい。
【０１１５】
シリコーン界面活性剤の例は、側鎖修飾ポリジメチルシロキサン、両端修飾ポリジメチルシロキサン、一端修飾ポリジメチルシロキサン及び側鎖／両端修飾ポリジメチルシロキサンを含む。修飾された基としてポリオキシエチレン基又はポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有する、ポリエーテル修飾シリコーン界面活性剤が、特に好ましい。なぜなら、それらは水系界面活性剤として優れた物理的特性を示すからである。
【０１１６】
シリコーン界面活性剤は適切に合成されてもよく、又は市販の製品が使用されてもよい。市販の製品は、ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ（登録商標）社、信越化学工業（登録商標）株式会社、東レ（登録商標）・ダウコーニング（登録商標）シリコーン社、日本エマルジョン株式会社、共栄社（登録商標）化学株式会社等から容易に入手可能である。
【０１１７】
ポリエーテル修飾シリコーン界面活性剤は、特に限定されず、意図される用途に従って適切に選択されてもよい。
【０１１８】
市販の製品の例は、ＫＦ−６１８、ＫＦ−６４２及びＫＦ−６４３（信越化学工業（登録商標）株式会社により製造される）；ＥＭＡＬＥＸ−ＳＳ−５６０２及びＳＳ−１９０６ＥＸ（日本エマルジョン株式会社により製造される）；ＦＺ−２１０５、ＦＺ−２１１８、ＦＺ−２１５４、ＦＺ−２１６１、ＦＺ−２１６２、ＦＺ−２１６３及びＦＺ−２１６４（東レ（登録商標）・ダウコーニング（登録商標）シリコーン社により製造される）；並びにＢＹＫ−３３、ＢＹＫ  ３３１、ＢＹＫ  ３４１、ＢＹＫ  ３４８、ＢＹＫ  ３４９、ＢＹＫ  ３４５５、ＢＹＫ−３８７（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ（登録商標）社により製造される）；Ｔｅｇｏｗｅｔ  ２４０、Ｔｅｇｏｗｅｔ  ２４５、Ｔｅｇｏｗｅｔ  ２５０、Ｔｅｇｏｗｅｔ  ２６０（Ｅｖｏｎｉｋ（登録商標）により製造される）；Ｓｉｌｗｅｔ  Ｌ−７７（Ｓａｂｉｃ（登録商標）により製造される）を含む。
【０１１９】
この節において言及された全ての界面活性剤は、単独で使用されてもよく、又はそれらは複数組み合わせて使用されてもよい。
【０１２０】
浸透剤
本発明によるインク組成物は、任意的に、記録基材中でインク組成物の吸収を促進する化合物である、浸透剤を更に含んでもよい。本発明において使用される浸透剤は、好ましくは、水中での溶解性及び浸透性を満足する目的のために、８〜１１個の炭素原子を有する非湿潤性ポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物の少なくとも１種を含む。ここで、用語“非湿潤性”は、２５℃において水中で、質量濃度（mass）で０．２％から質量濃度で５．０％の範囲の溶解度を有することを意味する。上記で開示されたような共溶媒として使用される化合物もまた、浸透剤として機能し得ることに留意されたい。
【０１２１】
浸透剤の具体的な例は、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール［溶解度：４．２％（２５℃）］及び２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール［溶解度：２．０％（２５℃）］を含む（ただし、これらに限定されない）。
【０１２２】
他の非湿潤性ポリオール化合物の例は、例えば、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール；３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール；２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール；２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール；２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール；２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール；及び５−ヘキセン−１，２−ジオール等の、脂肪族ジオールを含む。
【０１２３】
単独で又は上記のものと組み合わせて使用可能な他の浸透剤は、それらがインク組成物中に溶かされることでき、所望の物理的特性を有するように設計されている限り特に限定されず、意図される用途に従って適切に選択されてもよい。それらの例は、多価アルコールのアルキル又はアリールエーテル（例えば、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル及びテトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル）；及び低級アルコール（例えば、エタノール）を含む。
【０１２４】
インクジェット用インク中に含有される浸透剤の量は、インク組成物全体に対し、０重量％〜４．０重量％、好ましくは、０．１重量％〜３．０重量％、より好ましくは、０．５重量％〜２．０重量％である。
【０１２５】
浸透剤の量が０．１重量％より少ない場合には、迅速な乾燥を得ることができないことがあり、画像にじみ（合一）を引き起こす可能性がある。それが４．０重量％より多い場合には、着色剤及び水分散性樹脂の分散安定性が損なわれることがあり、容易にノズルの目詰まりが引き起こされ、記録基材の浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下及びインクの裏抜けの発生を引き起こす可能性がある。
【０１２６】
本発明によるインク組成物は、インク組成物にアルカリ成分、例えばＮａＯＨ、ＫＯＨ又はアンモニアを加えることによって、請求される範囲内のｐＨにされてもよい。また、（水系の）緩衝液は、インク組成物のｐＨを請求される範囲内にするために使用されてもよく、例えば、弱いアミンが使用されてもよく、又はＮａＯＨホウ酸塩及びＫＣｌのｐＨ９緩衝液のような商業的に入手可能な緩衝液が使用されてもよい。
【０１２７】
弱いアミンの例は、（共溶媒として）上記で開示されたアルカノールアミンである。
【０１２８】
［印刷プロセス］
本発明のインクが適切に使用され得る印刷プロセスは、図１及び図２に示される添付の図面を参照して記述される。図１及び図２は、インクジェット印刷システム及びインクジェットマーキング装置の概略図をそれぞれ示す。
【０１２９】
図１は、記録基材のシート、特にマシンコート媒体Ｐが、矢印５０及び５１により示される搬送方向へ、運搬システム１２を活用して運搬されることを示す。運搬機構１２は、（図１に示されるように）一つの又はそれ以上のベルトを含む被駆動ベルトシステムであってもよい。代替的に、これらのベルトの１つ又はそれ以上は、１つ又はそれ以上のドラムと交換されてもよい。運搬機構は、印刷プロセスの各ステップにおけるシート運搬の要求（例えば、シート位置合わせ（registration）精度など）に応じて適切に構成されてもよく、それ故に１つ又はそれ以上の被駆動ベルト及び／又は１つ又はそれ以上のドラムを含んでもよい。記録基材のシートの適切な搬送のために、シートは運搬機構に固定されなければならない。固定の方法は特に限定されず、静電気固定、機械的固定（例えば、クランプでの固定）及び真空固定から選択されてもよい。これらの中で、真空固定が好ましい。
【０１３０】
以下に記述する印刷プロセスは、以下のステップ：媒体前処理、画像形成、乾燥定着ならびに任意的に後処理からなる。
【０１３１】
媒体前処理
記録基材上での、具体的にはマシンコート媒体のようなゆっくりと吸収する媒体上でのインクの拡散及びピニング（すなわち、顔料及び水分散ポリマー粒子の固定）を改善するために、記録基材は前処理されてもよい。すなわち、記録基材は、基材上への画像の印刷に先立って処理されてもよい。前処理ステップは、以下のうちの一つ又はそれ以上を含む。
−記録基材上での使用されるインクの拡散を強めるため及び／又は記録基材の中への使用されるインクの吸収を強めるために、記録基材を予熱するステップ（preheating）、
−プライマー処理であり、使用されるインクによる記録基材のぬれ性を改善するため及びインク組成物の分散した固形分（すなわち、顔料及び分散ポリマー粒子）の安定性を制御する目的で、記録基材の表面張力を増大させるために、記録基材をプライマー液で覆うことによる、又は液相において、記録基材をプライマー液で覆うことによる、プライマー処理。プライマー液は、溶媒としての水、一つ又はそれ以上の共溶媒、界面活性剤及び（多価の）金属塩、酸及び陽イオン性樹脂から選択される少なくとも一つの化合物のような添加物を含んでもよい。
−記録媒体にガス状の酸を当てることによる前処理。これは、気相において実行されるプライマー処理であると考えられてもよく、例えば、塩酸、硫酸、酢酸、リン酸及び乳酸のようなガス状の酸を用いる。この処理において、マシンコート媒体Ｐはほぼ閉じられたチャンバを通って運搬され、そのチャンバ内で、使用される酸は気化させられ、コート媒体Ｐに接触させられる。この処理の利点は、液体を超えるものである。
−コロナ処理又はプラズマ処理。
【０１３２】
プラズマ処理は、記録基材のシートを特定の組成且つ特定の電力のイオン化された気体にシートを曝露することによる前処理ステップとして使用されてもよい。具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムのような媒体及びマシンコート媒体に対して使用される場合に、インクの付着及び拡散は、媒体の表面エネルギーを増大させることによって改善されることができる。マシンコート媒体については、水の吸収が促進されることができ、それは、記録基材上での画像のより迅速な定着及びより少ないパドリングを及び誘導し得る。記録基材の表面特性は、例えば空気（コロナ）、純酸素、窒素、二酸化炭素、メタン、フッ素ガス、アルゴン、ネオン及びそれらの混合物のような異なる気体混合物を使用することによって、調節され得る。
【０１３３】
本発明の文脈において、プラズマ処理は、例えば図３に示されるようなプラズマ処理装置によってイオン化された気体を用いた記録基材の処理についての総称である。コロナ処理は、例えば図３に示されるようなプラズマ処理装置を用いた空気プラズマ処理を示すために、本発明の文脈において使用される用語である。
【０１３４】
図１は、記録基材Ｐのシートが第一の前処理モジュール１３に搬送され、通過し得ることを示す。そのモジュールは、予熱器、例えば輻射加熱器（radiation  heater）、コロナ／プラズマ処理ユニット、ガス状酸処理ユニット又は上記のあらゆる組み合わせを含んでもよい。任意的に且つその後に、所定の量の水性プライマー液は、水性プライマー液塗布部材１４において記録基材Ｐの表面に塗布される。具体的には、水性プライマー液は、水性プライマー液の貯蔵タンク１５から、二重ロール１６及び１７から構成される水性プライマー液塗布部材１４に供給される。二重ロールの各表面は、スポンジのような多孔質樹脂材料で覆われてもよい。水性プライマー液を補助ロール１６にまず提供した後、水性プライマー液は主ロール１７に運搬され、所定の量が記録基材Ｐの表面上に塗布される。その後、水性プライマー液が提供された被覆印刷紙Ｐは、任意的に、水性プライマー液中の含水量を所定の範囲まで減少させるために、水性プライマー液塗布部材１４の下流位置に設置された乾燥ヒーターから構成された乾燥部材１８によって加熱及び乾燥されてもよい。記録基材Ｐに供給された、供給されたプライマー液中の総含水量に基づき、１．０重量％〜３０重量％の量に含水量を減少させることが好ましい。
【０１３５】
図３は、本発明の一つの実施形態による方法において使用されることができるプラズマ処理装置の側面図を示す。記録基材Ｐのシートは、コロナユニット１４０に沿って矢印Ｘによって示される方向で、運搬経路１４８を通ってシート運搬手段によって運搬される。運搬経路１４８は高さＨをもち、高さＨは、運搬されたカットシート材料の厚さを収容するために十分である。図３における運搬経路高さＨは、図式的に示されており、典型的には１〜３ｍｍであることに留意されたい。シート運搬手段は、駆動ローラ１５８及び自由回転可能なローラ１５７を有し、それらは共に運搬挟み部（ピンチ）を形成する。コロナユニット１４０は、本体１４６、高電圧電極１４２を有するプラズマ発生手段、及びシート案内手段１４４を有する。シート案内手段１４４は、高電圧電極１４２と運搬経路１４８との間に配置される。シート案内手段１４４は、運搬経路１４８と高電圧電極１４２との間に所定の距離ＰＤguidをもたらす。図３における所定の距離ＰＤguidは、図式的に示されており、典型的には１〜３ｍｍの範囲内、好ましくは１．５ｍｍである。シート案内手段１４４は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）又はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）のような、セラミック材料で構成されてもよい。プラズマ発生手段は対電極１５０を更に有する。対電極１５０は、電気的に接地されている。さらに、シート運搬手段は、高電圧電極１４２に沿ったシート運搬経路１４８の方向での運搬中にシートＰを支持するためのシート支持面１５２を有する。
【０１３６】
矢印Ａによって示される空気流は、コロナユニット１４０の内側に提供される。空気流は、高電圧電極１４２と対電極１５０との間で発生する空気汚染を除去し、汚染を空気ポンプ装置（図示なし）に向かって方向付ける。空気ポンプ装置は、空気流（ガス洗浄（gas  douche））からオゾンのような空気汚染を除去するために、フィルタを更に含む。
【０１３７】
本実施形態において、記録基材のシートは、高電圧電極と対電極との間を運搬されてもよい。本構成において、対電極が銃の中に構成されるプラズマ銃を用いる処理とは違い、基材の穴（例えば、エアポケット）内に存在するガスもイオン化され、それ故に基材の厚さ全体がプラズマ処理される。
【０１３８】
他の実施形態において、シート支持面１５２は、電気絶縁層、例えば、ガラス層又は高分子層のようなセラミック層を有する。対電極１５０と運搬経路１４８との間に配置された電気絶縁層は、カットシート材料の表面に向けた高電圧電極１４２のプラズマ処理プロセス中の記録基材Ｐのシートの表面処理が、ある一定の処理拡幅（widening）を達成することをもたらす。これは、記録基材Ｐのシートの表面処理の均一性及び品質を改善する。
【０１３９】
運搬機構１２がプライマー液で汚染されることを防止するために、洗浄ユニット（図示なし）が設置されてもよく且つ／或いは運搬機構が上記のような複数のベルト又はドラムから構成されてもよい。後者の方策は、運搬機構の、特に印刷領域内の運搬機構の上流部分の汚染を防止する。
【０１４０】
画像形成
画像形成は、インクジェット用インクが装填されたインクジェットプリンタを用い、デジタル信号に基づいてインクジェットヘッドから記録基材上にインク滴が吐出されるというような方法で実行される。
【０１４１】
シングルパスインクジェット印刷及びマルチパス（すなわち、走査型）インクジェット印刷の両方が画像形成に使用され得るが、高速印刷を実行するために有効であることから、好ましくはシングルパスインクジェット印刷が使用される。シングルパスインクジェット印刷は、記録基材がインクジェットマーキングモジュールの下を一回通過することによって、インク滴が記録基材の上に置かれて（deposited）画像の全ての画素を形成する、インクジェット記録方法である。
【０１４２】
図１において、１１は、４つのインクジェットマーキング装置を有するインクジェットマーキングモジュールを表す。４つのインクジェットマーキング装置は、１１１、１１２、１１３及び１１４で示され、異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のインクを吐出するようにそれぞれ配置されている。各ヘッドのノズルピッチは、好ましくは、約３６０ｄｐｉである。本発明において、“ｄｐｉ”は、２．５４ｃｍ毎のドット数を示す。
【０１４３】
シングルパスインクジェット印刷に使用するためのインクジェットマーキング装置１１１、１１２、１１３、１１４は、両端矢印５２で示される、少なくとも所望の印刷範囲の幅の長さＬを有し、印刷範囲は、矢印５０及び５１で示される媒体運搬方向に対して垂直である。インクジェットマーキング装置は、少なくとも上記の所望の印刷範囲の幅の長さを有する単一の印刷ヘッドを有してもよい。インクジェットマーキング装置はまた、個別のインクジェットヘッドの合せた長さが印刷範囲の幅全体を覆うように、二つ又はそれ以上のインクジェットヘッドを組み合せることにより構築されてもよい。そのような構築されたインクジェットマーキング装置はまた、印刷ヘッドのページワイドアレイ（ＰＷＡ）とも称される。図２Ａは、７個の個別のインクジェットヘッド（２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７）を有するインクジェットマーキング装置１１１（１１２、１１３、１１４は同一であってもよい）を示す。これらは、２つの平行な列に配置され、第１の列は４個のインクジェットヘッド（２０１−２０４）を含み、第２の列は、第１の列のインクジェットヘッドに対して互い違いの構成に配置された３個のインクジェットヘッド（２０５−２０７）を含む。互い違いの構成は、実質的にインクジェットマーキング装置の長さ方向において等距離である、ノズルのページワイドアレイを提供する。互い違いの構成はまた、第１の列及び第２の列のインクジェットヘッドが重複する領域において、ノズルの冗長性を提供してもよい。図２Ｂの７０を参照されたい。互い違いに配置することは、インクジェットマーキング装置の長さ方向におけるノズルピッチを減少させる（それ故に印刷解像度を高める）ために、更に使用されてもよく。それは、例えば、インクジェットヘッドの第２の列を、第２の列のインクジェットヘッドのノズルの位置がインクジェットマーキング装置の長さ方向においてノズルピッチの半分だけずれるように配置することによって、行われる。そのノズルピッチは、インクジェットヘッド中の隣接するノズル間の距離ｄnozzleである（図２Ｂにおける８０の詳細図を表す図２Ｃを参照）。解像度は、より多くの列のインクジェットヘッドを使用することによって更に高められることができ、その各々は、各列のノズルの位置が、他の全ての列のノズルの位置に対して長さ方向においてずれるように配置される。
【０１４４】
インクを吐出することによる画像形成において、用いられるインクジェットヘッド（すなわち、印刷ヘッド）は、オンデマンド型又は連続型のインクジェットヘッドのいずれかであってもよい。インク吐出システムとして、電気機械変換システム（例えば、単一キャビティ型、二重キャビティ型、ベンダー型、ピストン型、せん断モード型又は共有壁（shared  wall）型）又は電気熱変換システム（例えば、熱インクジェット型又はバブルジェット（登録商標）型）のいずれかが使用可能であり得る。それらの中で、現在の画像形成法において３０μｍ又はそれより小さい直径のノズルを有するピエゾ型インクジェット記録ヘッドを使用することが好ましい。
【０１４５】
図１は、前処理後に、記録基材Ｐがインクジェットマーキングモジュール１１の上流部に搬送されることを示す。次いで、記録基材Ｐの幅全体が覆われるように配置された各インクジェットマーキング装置１１１、１１２、１１３及び１１４からの各色インクの吐出によって、画像形成が実行される。
【０１４６】
任意的に、画像形成は、記録基材が温度制御されている間に実行されてもよい。この目的のために、温度制御装置１９は、インクジェットマーキングモジュール１１の下の運搬機構（例えば、ベルト又はドラム）の表面の温度を制御するように配置されてもよい。温度制御装置１９は、記録基材Ｐの表面温度を、例えば３０℃〜６０℃の範囲内に制御するために使用されてもよい。温度制御装置１９は、記録基材の表面温度を上記の範囲内に制御するために、輻射加熱器のような加熱器及び冷却手段、例えば冷風器を含んでもよい。印刷に続いて又は印刷中に、記録基材Ｐは、インクジェットマーキングモジュール１１の下流部に搬送される。
【０１４７】
乾燥定着
記録基材上に画像が形成された後に、印刷物は乾燥させられなければならず、画像は、記録基材上に定着され（fixed）なければならない。乾燥は、溶媒の、特に選択された記録基材に対して吸収特性に乏しい溶媒の蒸発を含む。
【０１４８】
図１は、乾燥定着ユニット２０を模式的に示し、乾燥定着ユニット２０は、加熱器、例えば、輻射加熱器を含んでもよい。画像が形成された後に、印刷物は乾燥定着ユニット２０に搬送されて、通過する。印刷物は、印刷された画像中に存在する、大部分は水である溶媒が蒸発するように加熱される。蒸発及びこれによる乾燥の速度は、乾燥定着ユニット２０中の空気リフレッシュ速度（air  refresh  rate）を増大させることによって強化されてもよい。同時に、印刷物が最低フィルム形成温度（ＭＦＴ）より高い温度まで加熱されるので、インクのフィルム形成が生じる。乾燥定着ユニット２０内の印刷物の滞留時間及び乾燥定着ユニット２０が動作する温度は、印刷物が乾燥定着ユニット２０を離れるときに、乾燥し且つ頑健な印刷物が得られるように、最適化される。上記のとおり、乾燥定着ユニット２０内の運搬機構１２は、印刷装置の前処理及び印刷セクションの運搬機構から分離されてもよく、ベルト又はドラムを有してもよい。
【０１４９】
〔実施例〕
【０１５０】
［材料］
全ての化学物質は、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ（登録商標）から入手され、異なる言及がない限り入手された状態で使用される。
【０１５１】
［測定方法］
【０１５２】
液体の表面張力
表面張力は、（最大）泡圧法により、Ｓｉｔａ泡張力計のＳＩＴＡ  ｏｎｌｉｎｅ  ｔ６０モデルを使用して、測定される。試験されるべき液体（例えば、本発明によるインク）の表面張力は、特段の断りがない限り、３０℃で測定される。表面張力は、異なる泡周波数で決定され、例えば、０．１Ｈｚ（静的表面張力とも称される）及び１０Ｈｚ（動的表面張力とも称される）の周波数で決定される。
【０１５３】
記録基材の表面張力（表面エネルギー）
定められた異なる表面張力液の２μｌの液滴が、記録基材の上に置かれる。表面張力液の設定は、２ｍＮ／ｍの表面張力の増加分で、２８ｍＮ／ｍ〜７２ｍＮ／ｍの範囲の表面張力を有する複数の液体を含む。もしも液体の表面張力が記録基材の表面張力よりも低ければ、表面張力液の液滴は、記録基材上で拡散する。もしも液体の表面張力が記録基材の表面張力よりも高ければ、拡散は起こらない。表面張力液の設定のうちの、記録基材が自然に起きる拡散をまさに与えなくなった表面張力液は、その記録基材の表面張力（表面エネルギー）に関する測定結果である。一般的に、表面張力液は着色されており、拡散挙動が裸眼で容易に検出できるようになっている。
【０１５４】
ｐＨ測定
ｐＨ測定は、８２６  ｐＨ  ｍｏｂｉｌｅ  ６．０２５６．１００平膜電極を用いて実行される。この電極は、印刷基材（紙）特性及びインク特性の両方を測定するために使用される。
【０１５５】
印刷実験
印刷は、Ｋｙｏｃｅｒａ（登録商標）  ＫＪ４シリーズ６００ｄｐｉ印刷ヘッドを用いて全て行われる。
【０１５６】
ドットゲイン及びドット形状
ドットゲインは、画像解析によって決定される。印刷基材上のドットは、デジタルカメラ（オリンパスカメラ）を用いて記録され、ＡｎａｌｙＳＩＳソフトウェアを用いて解析される。
【０１５７】
ドット径は、ＡｎａｌｙＳＩＳソフトウェアを用いて決定される。印刷装置から離れたインク滴径は、既知の数の液滴を容器内に印刷し、印刷されたインクの重量を決定することによって決定される。液滴径は、液滴重量及びインク密度（本出願におけるインクに関してはおよそ１．０４ｇｒ／ｍｌ）から、そして、液滴は理想的な球体であり、（数１）の体積を有し、
【数１】
2016525950.tif 000003
ここでｒは液滴の半径（すなわち、直径の二分の１）であるとの仮定の下で計算される。ドットゲインは、液滴径によって割られたドット径として定義される。
【０１５８】
ドットの形状係数は、ＡｎａｌｙＳＩＳソフトウェアを用いて決定される印刷されたドットの外周の実際の長さ（Ｃ１）、及び、印刷されたドットと同じ表面積を有する円の円周（Ｃ２）を決定することによって、決定される。形状係数（ｆ）は、Ｃ２／Ｃ１に等しい。形状係数が１に近いほど、ドット形状は円形に近い。印刷されたドットの形状がより不揃いであるほど、形状係数は低い。
【０１５９】
実施例１：８のｐＨを有するインク組成物の調製
１１３．６グラムのＮｅｏＣｒｙｌ（登録商標）  Ａ−１１２７ラテックス（ＤＳＭ（登録商標）から入手され、４４重量％  ラテックス、ラテックス粒子は、±６０ｎｍの平均粒径Ｄ５０を有する）、２８５．７グラムのＰｒｏ−Ｊｅｔ  Ｃｙａｎ  ＡＰＤ  １０００顔料分散体（１４重量％  顔料分散体、ＦｕｊｉＦｉｌｍ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒａｎｔｓから入手される）、１９５グラムのグリセリン（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手される）、１９５グラムの１，２−プロパンジオール（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手される）、４グラムのジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ＡＯＴ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手される）、２．５グラムのＢＹＫ（登録商標）−３４９（ＢＹＫから入手される）及び２０４．２グラムの脱塩水は、容器中で混合され、約６０分間撹拌され、１μｍの孔サイズを有するＰａｌｌ  Ｐｒｏｆｉｌｅ（登録商標）Ｓｔａｒ  ａｂｓｏｌｕｔｅガラスフィルターでろ過された。
【０１６０】
得られたインク組成物は、
−  ５重量％  ＮｅｏＣｒｙｌ（登録商標）  Ａ−１１２７  ラテックス（インク組成物総量に対する固体の量）；
−  ４重量％  Ｐｒｏ−ｊｅｔ（登録商標）  Ｃｙａｎ  ＡＰＤ  １０００顔料（インク組成物総量に対する固体の量）；
−  １９．５重量％  グリセロール；
−  １９．５重量％  １，２  プロパンジオール（プロピレングリコール）；
−  ０．４重量％  ＡＯＴ；
−  ０．２５重量％  ＢＹＫ（登録商標）−３４９；及び
−  ５１．３５重量％  水、を含む。
【０１６１】
上記の方法によって決定されるインク組成物のｐＨは、８であった。
【０１６２】
実施例２：９．４のｐＨを有するインク組成物の調製
実施例１が繰り返され、インクのｐＨが９．４になるまでＮａＯＨが加えられた。
【０１６３】
実施例３：ｐＨ９緩衝液で緩衝されたインク組成物の調製
水の代わりにｐＨ９緩衝液を用いて、実施例１が繰り返された。ｐＨ９緩衝液は、水、ＫＣｌ／ホウ酸塩／ＮａＯＨを含み、Ａｌｄｒｉｃｈから入手される（１０９４６１）。したがって、本実施例によるインク組成物は、水の代わりに５１．３５重量％のｐＨ９緩衝液を含む。他の成分は、実施例１において述べられたような量で存在する。
【０１６４】
上記の方法によって決定されるインク組成物のｐＨは、８．６であった。
【０１６５】
実施例４：それぞれコロナ（プラズマ）適用量の関数としての、実施例１，２及び３で調製されたインクを用いた印刷
記録基材のシートは、図３に示されるものに類似する装置を用いてコロナ（すなわち、空気プラズマ）処理される。使用されるプラズマ装置は、６００Ｗの最大出力を有する。コロナ（プラズマ）適用量（dosage）の変化は、出力及び／又はプラズマ処理装置を通る記録基材の運搬速度を変えることによって達成された。プラズマ適用量又はコロナ適用量は、以下の数式（数２）を用いて計算されることができる。
【０１６６】
【数２】
2016525950.tif 000004
ここで、Ｐは、プラズマ（コロナ）出力［Ｗ］を表し、ｖは、プラズマ処理装置を通る記録基材の運搬速度［ｍ／ｍｉｎ］を表し、ｂは、処理の幅（記録基材の幅）［ｍ］である。したがって、プラズマ適用量又はコロナ適用量は、Ｗ＊ｍｉｎ／ｍ２で表現される。
【０１６７】
結果は、図４に示される。図４は、Ｈｅｌｌｏ  Ｇｌｏｓｓ（２５０  ｇｒ．／ｍ２）上のコロナ（プラズマ）適用量（水平軸）と得られたドットゲイン（垂直軸）との間の相関関係のグラフを示す。図４のグラフから、実施例１，２及び３（それぞれ、曲線１，２及び３）のインクは、コロナ処理が全く実行されない場合に（すなわち、０Ｗ＊ｍｉｎ／ｍ２の適用量で）、大体同じ拡散挙動（ドットゲイン）を示すことが推測され得る。図４は、全てのインク配合について、最初にドットゲインがおよそ７０Ｗ＊ｍｉｎ／ｍ２のコロナ適用量における最大のドット拡散まで増大することを更に示す。
【０１６８】
如何なる理論にも束縛されないが、最初のうちは、基材の表面張力の増大の影響が、ドット拡散に対して基材の表面の酸性度の増大よりも大きな影響を有すると信じられ、それにより、最初のうちは、ドットゲインは、増大するコロナ適用量と共に増大する。それは、図５において４で示される曲線によって証拠付けられる。その曲線は、コロナ（プラズマ）適用量の関数としての、水の拡散挙動（ドットゲイン、左側の垂直軸に表される）を表す。図５は、コロナ（プラズマ）適用量（水平軸）の関数としての、実施例１のインク組成物に相当するインク組成物の拡散挙動（左側の垂直軸）を更に示す（曲線５）。図５はまた、コロナ（プラズマ）適用量の関数としての、記録基材のｐＨ（右側の垂直軸）を示す。図５の曲線４は、最初のうちは、ドット拡散は増大するコロナ適用量と共に増大することを示す。曲線６は、記録基材の低下するｐＨ（すなわち、増大する酸性度）を示す。曲線５は、最初のうちは、インク組成物のドットゲインは増大するコロナ（プラズマ）適用量と共に増大することを示す。コロナ適用量のある点、典型的には本実施例においては約５０Ｗ＊ｍｉｎ／ｍ２において、基材の酸性度は高まり（すなわち、より低いｐＨ）、それによりインクと記録基材との間の接触の際に、中和に起因してインクのｐＨが低下し、そのことがインク内のアルカリ安定化された分散体（すなわち、ラテックス及び／又は顔料）を不安定化させ始め、ドットゲインの低下につながる。ドットゲインは、およそ７０Ｗ＊ｍｉｎ／ｍ２においてその最大値に到達する。一般的に、記録基材との接触の際のインクの中和が速く起こるほど、インク内のラテックス及び／又は顔料分散体は速く不安定化し、ドットゲインは小さくなる。したがって、強塩基（例えば、ＮａＯＨ、実施例２参照）を用いてインクのｐＨを高めることによって、インクを中和するために長い時間を要し、それ故にインク内の分散体（すなわち、ラテックス及び／又は顔料）の不安定化はより長い時間を要することができ、同じプラズマ（コロナ）適用量でのより高いドットゲインにつながる（曲線１と曲線２とを比較されたい）。
【０１６９】
図４はまた、ＮａＯＨの他にホウ酸塩及びＫＣｌも含むｐＨ９緩衝液を含むインクにおいては、インク内の分散体の不安定化の効果がはるかに速く、同じプラズマ（コロナ）適用量でのより低いドットゲインにつながる（曲線１と曲線３とを比較されたい）ことを示す。如何なる理論にも束縛されないが、これは、基準となるインク（実施例１）に比較して、緩衝されたインク組成物（実施例３）の高いイオン強度によって引き起こされることが信じられる。インク組成物内に存在する分散体の不安定化の速度は、実施例３のインク組成物のより高いイオン強度に起因して増大する。存在する不安定化イオンは、高いｐＨにおいては不活性であり、酸性化された記録基材との接触の際のインク組成物の中和に起因して活性化する。
【０１７０】
実施例３によるインク組成物は、極端な例を表す。実施例１のインク組成物の全ての水が、ｐＨ９緩衝液によって置き換えられた。したがって、実施例３のインク組成物のイオン強度は、非常に高い。実施例１のインクの水が部分的にｐＨ９緩衝液によって置き換えられる場合は、ドットゲイン対適用量の曲線は、インクの最初のｐＨを変えることさえなく、調節され得る。
【０１７１】
実施例５：ガス状の酸を用いて処理された媒体上への、実施例１によるインクの印刷
二種類の媒体、ｔｏｐ  ｍａｉｌ  ５０  ｇｒ．及びＵＰＭ（登録商標）  ｄｉｇｉｆｉｎｅｓｓｅ  ｇｌｏｓｓは、容器の底に液体の酸を有し、容器内の液体表面より上には飽和蒸気を有する保温容器（ジャー）の中にその媒体を置くことによって、ガス状の酸を用いて処理された。媒体のシートは、液体表面に接触しなかった。必要な場合には、酸及び印刷基材を含む容器は、（わずかに）加熱された。実施例１によるインク組成物は、処理された記録基材のシートの上に印刷され、ドットゲインは、上記された方法に従って決定された。以下の表は、様々な試験サンプルの処理条件及びドットゲインの結果を示す。
【０１７２】
表１から、強いガス状の酸（塩酸及び硝酸）を用いた処理は、普通紙であるｔｏｐ  ｍａｉｌ  ５０  ｇｒ．上でのドットゲインの有意な低下につながることが分かる。塩酸がｔｏｐ  ｍａｉｌ  ５０  ｇｒ．を処理するために使用された場合に、ドット形状係数が有意に増大することも認められる。それは、前処理によってトッドがより円形に近くなることを示す。また、それ故に、インク組成物内の分散した粒子の比較的速い不安定化、例えば、顔料粒子の速いピニングが提供される。
【０１７３】
【表１】
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【０１７４】
マシンコート紙であるＵＰＭ（登録商標）  ｄｉｇｉｆｉｎｅｓｓｅ  ｇｌｏｓｓに関しては、ドット形状係数は、ガス状の塩酸を用いた処理によってわずかに変化する。ドットゲインは、ガス状の酸を用いた処理によって低下する。これは、ガス状の酸を用いて処理された記録基材上の、分散した粒子（ラテックス及び／又は顔料）を含むアルカリ安定化インク組成物の中和は、処理をしていない記録基材上よりも速く、上述の分散した粒子のより速い不安定化につながることを示す。表１はまた、この効果は、強酸（例えば、塩酸）が使用された場合に、弱酸（乳酸）が使用された場合と比較して、より強いことを示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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