JP2001098201A

JP2001098201A - インクジェットプリント方法

Info

Publication number: JP2001098201A
Application number: JP2000242803A
Authority: JP
Inventors: Raymond P Scaringe; ピー．スキャリンジレイモンド; Steven Evans; エバンススティーブン; Richard C Vanhanehem; シー．バンハネヘムリチャード
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2001-04-10
Also published as: DE60008321T2; DE60008321D1; US6136081A; EP1076080B1; EP1076080A1

Abstract

(57)【要約】【課題】インク中での粒子熟成により引き起こされる
課題が発生しない、インクジェットインクの製造方法を
提供することが、本発明の目的である。【解決手段】Ａ）デジタルデータ信号に応答するイン
クジェットプリンターを用意し；Ｂ）前記プリンターに
インク−受容基材を装填し；Ｃ）保湿剤を当該組成物の
７０重量％以下、並びにPigment Yellow ７４と以下
の構造：【化１】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄及びＲ₅は、特定の置
換基を表す）を有する顔料の共−粉砕混合物を０．５〜
３０重量％、含んでなる水性インクジェットインク組成
物を、前記プリンターに装填し；次いで、Ｄ）前記デジ
タルデータ信号に応答して、前記インクジェットインク
を用いてインク受容要素上にプリントする、工程を含む
インクジェットプリント方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料含有インクジ
ェットインクの製造方法に関する。インクジェットプリ
ントは、デジタル信号に応じてインク液滴を基材（紙、
透明フィルム、繊維等）上に付着させることにより画像
を形成するための非−衝撃方法である。インクジェット
プリンターは、工業的ラベリングからデスクトップドキ
ュメントへの短時間プリント及びピクトリアル画像形成
までの市場に広範な用途がある。インクジェットプリン
ターに使用されるインクは、一般に色素ベースまたは顔
料ベースのいずれかに分類される。

【０００２】顔料ベースインクでは、着色剤は個別の粒
子として存在する。これらの顔料粒子は、通常、顔料粒
子が凝集したり、又はキャリヤーから沈降することがな
いようにするための分散体又は安定剤で処理する。水ベ
ース顔料を含むインクは、顔料を粉砕及び分散工程によ
り連続水相に取り込むことにより調製する。顔料は、そ
れらの特性のために、一般に不溶性種と考えられてい
る。しかしながら、いくつかの顔料は、インク中で熟成
することにより粒子成長を示すことがある。

【０００３】

【従来の技術】米国特許第５，７５０，３２３号は、第
一化合物と構造が類似する第二化合物を使用することに
よる、固体粒子分散体の調製方法に関する。第二化合物
を第一化合物を共−粉砕すると、得られた分散体は粒子
熟成に対する抵抗性を示す。米国特許第５，７３８，７
１６号は、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４をイン
クジェットインクに使用することに関し、このインクは
所望の色相及び色濃度を有する。この顔料は、以下の構
造を有する：

【０００４】

【化２】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットインク
に前記顔料を使用する米国特許第５，７３８，７１６号
では、典型的な水性ベース顔料インク配合物において顔
料が容易に熟成するという課題がある。このため、粒径
が許容できない程度まで成長するにつれ、ジェット性、
プリントヘッドからのインク射出性、色範囲、ある種の
色相シフト及び濃度低下に関する課題が発生するのでそ
の利用が制限される。

【０００６】ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４を用
いるが、インク中での粒子熟成により引き起こされる課
題が発生しない、インクジェットインクの製造方法を提
供することが、本発明の目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これらの及び他の目的
は、Ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリ
ンターを用意し；Ｂ）前記プリンターにインク−受容基材を装填し；Ｃ）保湿剤を当該組成物の７０重量％以下、並びにＰｉ
ｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４と以下の構造：

【０００８】

【化３】

【０００９】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₅は、各々独立
してＨ；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキ
ル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜１０のアリール
基；又は置換もしくは非置換の炭素数５〜１０のヘテア
リール基を表し；Ｒ₃及びＲ₄は、各々独立してＲ₁、
Ｒ₂及びＲ₅について先に列挙した基；置換もしくは非
置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基；置換もしくは非
置換の炭素数６〜１０のアリールオキシ基；置換もしく
は非置換のアルコキシカルボニル基；アルキルー、ジア
ルキル−、アリール−、ジアリール−もしくはアリール
アルキル−カルバモイル基；アルキルー、ジアルキル
−、アリール−、ジアリール−もしくはアリールアルキ
ル−スルファモイル基；アシルアミノ基；スルホニルア
ミド基；アルキルー、ジアルキル−、アリール−、ジア
リール−もしくはアリールアルキル−アミノ基；又はウ
レイド基を表し；Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄及びＲ₅の１
個のみがＨではない）を有する顔料の共−粉砕混合物を
０．５〜３０重量％、含んでなるインクジェットインク
組成物を、前記プリンターに装填し；次いで、Ｄ）前記デジタルデータ信号に応答して、前記インクジ
ェットインクを用いてインク受容要素上にプリントす
る、工程を含むインクジェットプリント方法に関する本
発明により達成される。

【００１０】本発明を使用することにより、粉砕の際の
ＰＹ７４の粒子成長は、実質的にゼロまで低減された。

【００１１】

【発明の実施の形態】前記式中、置換もしくは非置換の
アルキル基の例としては、メチル、エチル、イソプロピ
ル、ヒドロキシエチル、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノ）プロピル、２−エトキシエトキシメチル及びベンジ
ルが挙げられる。置換もしくは非置換のアリール基の例
としては、フェニル、ナフチル及び４−クロロフェニル
が挙げられる。置換もしくは非置換のヘテアリール基の
例としては、ピリジル、２−フェニルイミダゾリル及び
キノリルが挙げられる。アルコキシカルボニル基の例と
しては、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル及び
３−ヒドロキシプロポキシカルボニルが挙げられる。ア
リールオキシカルボニル基の例としては、フェノキシカ
ルボニル及び４−クロロフェノキシカルボニルが挙げら
れる。アルキルー、アラルキル、アリール−、ジアリー
ル−もしくはジアルキル−カルバモイル基の例として
は、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニ
ル−カルバモイル、Ｎ−ｐ−（トリメチルアンモニウ
ム）フェニルカルバモイル及びＮ，Ｎ−ビス（４−ジメ
チルアミノフェニル）カルバモイルが挙げられる。アル
キルー、アラルキル、アリール−、ジアリール−もしく
はジアルキル−スルファモイル基の例としては、Ｎ−メ
チルスルファモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルスルフ
ァモイル、Ｎ−ｐ−（トリメチルアンモニウム）フェニ
ルスルファモイル及び、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジメチルア
ミノフェニル）スルファモイルが挙げられる。アシルア
ミノ基の例としては、アセトアミド、メトキシエチルア
セトアミド及びベンゾアミドが挙げられる。ウレイド基
の例としては、Ｎ−メチルウレイド、ウレイド及びＮ，
Ｎ’−ジメチルウレイドが挙げられる。スルホニルアミ
ド基の例としては、メタンスルホンアミド、ｐ−トルエ
ンスルホンアミド及び２−（トリメチルアンモニウム）
エタンスルホンアミドが挙げられる。アルキル、アラル
キル、アリール−、ジアリール−もしくはジアルキルア
ミノ基の例としては、メチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノ、メトキシエチルアミノ及びアニリノが挙げられ
る。

【００１２】本発明において有用な共−粉砕顔料として
は、以下が挙げられる：

【００１３】

【化４】

【００１４】本発明の好ましい態様において、Ｒ₁はＣ
₆Ｈ₅又はＣ₆Ｈ₁₃であり、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄及びＲ₅
はＨである。本発明の別の好ましい態様において、Ｒ₂
はＣ ₆Ｈ₅又はＣＯ₂Ｃ₂Ｈ₅であり、Ｒ₁、Ｒ₃、Ｒ
₄及びＲ₅はＨである。本発明のさらに別の好ましい態
様において、Ｒ₃はＣ₂Ｈ₄ＳＯ₃Ｎａ⁺であり、
Ｒ ₁、Ｒ₂、Ｒ₄及びＲ₅はＨである。本発明のさらに
別の態様において、Ｒ₄はＳＯ₂ＮＨＣ₆Ｈ₁₃であり、
Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₅はＨである。本発明のさらに
別の態様において、Ｒ₅は、フェニル、ベンジル又はヘ
キシルであり、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄はＨである。
本発明のさらに別の態様において、Ｒ₅は、（Ｃ₂Ｈ₄
Ｏ）₃Ｃ₂Ｈ₄ＯＨであり、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄
はＨである。

【００１５】本発明の好ましい態様において、使用顔料
は１０ナノメートル〜１０００ナノメートルの粒径を有
する。前記したように、本発明のインクジェットインク
組成物は、共−粉砕顔料混合物を０．５〜３０重量％含
む。本発明の好ましい態様において、インク組成物は、
顔料混合物を１〜５重量％含む。

【００１６】本発明のインク組成物に用いるキャリヤー
は、水又は水と少なくとも１種類の水溶性補助溶剤の混
合物であることができる。適切な混合物の選択は、特定
用途、例えば、所望の表面張力及び粘性、選択された顔
料、顔料含有インクジェットインクの乾燥時間、並びに
そのインクをプリントする紙のタイプ等の要件に依存す
る。選択できる水溶性補助溶剤の代表例は、（１）アル
コール、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコー
ル、ｔ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコー
ル、フルフリルアルコール及びテトラヒドロフルフリル
アルコール；（２）ケトン又はケトアルコール、例え
ば、アセトン、メチルエチルケトン及びジアセトンアル
コール；（３）エーテル、例えば、テトラヒドロフラン
及びジオキサン；（４）エステル、例えば、エチルアセ
テート、エチルラクテート、エチレンカーボネート及び
プロピレンカーボネート；（５）多価アルコール、例え
ば、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、プロピレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロ
ール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，
２，６−ヘキサントリオールおよびチオグリコール；
（６）アルキレングリコールから誘導される低級アルキ
ルモノ−又はジ−エーテル、例えば、エチレングリコー
ルモノーメチル（又は−エチル）エーテル、ジエチレン
グリコールモノーメチル（又は−エチル）エーテル、プ
ロピレングリコールモノ−メチル（又は−エチル）エー
テル、トリエチレングリコールモノ−メチル（又は−エ
チル）エーテル及びジエチレングリコールジ−メチル
（又は−エチル）エーテル；（７）窒素含有環状化合
物、例えば、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン；並
びに（８）イオウ含有化合物、例えば、ジメチルスルホ
キシド及びテトラメチレンスルホンが挙げられる。

【００１７】プリントヘッドのオリフィス中でインクが
乾燥したり又は砕けたりしないように、保湿剤もまた本
発明のインクジェットインク組成物に使用する。使用可
能な保湿剤の例としては、多価アルコール、例えば、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、プロピレングリコール、テトラエチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、
２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，２，６−
ヘキサントリオール及びチオグリコール；アルキレング
リコールから誘導される低級アルキルモノ−もしくはジ
−エーテル、例えば、エチレングリコールモノ−メチル
もしくはモノ−エチルエーテル、ジエチレングリコール
モノ−メチルもしくはモノ−エチルエーテル、プロピレ
ングリコールモノ−メチルもしくはモノ−エチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノ−メチルもしくはモノ
−エチルエーテル、ジエチレングリコールジ−メチルも
しくはジ−エチルエーテル、及びジエチレングリコール
モノブチルエーテル；窒素含有環状化合物、例えば、ピ
ロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及び１，３−ジ
メチル−２−イミダゾリジノン；並びに硫黄−含有化合
物、例えば、ジメチルスルホキシド及びテトラメチレン
スルホンが挙げられる。本発明組成物にとって好ましい
保湿剤は、ジエチレングリコール、グリセロール又はジ
エチレングリコールモノブチルエーテルである。保湿剤
は意図する目的にとって有用な任意量存在することがで
きる。一般に、良好な結果は、保湿剤がインクジェット
インク組成物の７０重量％までの量、好ましくは５〜５
０重量％の量存在する際に得られる。インク調製本発明インクの好ましい調製方法は、米国特許第５，６
７９，１３８号に開示されている（その開示は引用する
ことにより本明細書に包含する）。一般に、濃縮ミル粉
砕物の形態の顔料含有インクジェットインクを調製し
て、その後インクジェットプリント方式に使用するのに
適切な濃度に希釈することが望ましい。この技法は、よ
り大量の顔料含有インクをその装置から調製することを
可能にする。

【００１８】本発明インクに用いられる水キャリヤーの
量は、インクの総重量に基づいて略７０〜９９．８重量
％、好ましくは、略９０〜９９．８重量％の範囲内であ
る。水と多価アルコール、例えば、ジエチレングリコー
ルの混合物が水性キャリヤー媒体として好ましい。水と
ジエチレングリコールの混合物の場合は、水性キャリヤ
ー媒体は通常３０％の水／７０％のジエチレングリコー
ル〜９５％の水／５％のジエチレングリコールを含有す
る。好ましい比率は、略６０％の水／４０％のジエチレ
ングリコール〜９５％の水／５％のジエチレングリコー
ルである。この％は水性キャリヤー媒体の総重量に基づ
くものである。

【００１９】ジェット速度、液滴の分離長、液滴のサイ
ズ及びジェット流の安定性は、インクの表面張力及び粘
性に大きく影響される。インクジェットプリント方式に
用いるのに適切な顔料含有インクジェットインクは、５
〜９の範囲のｐＨを有するべきである。米国特許第５，
３２４，３４９号、米国特許第４，１５６，６１６号及
び米国特許第５，２７９，６５４号に開示されているよ
うにアニオン及びカチオン界面活性剤、並びにインクジ
ェットインク技術分野において知られている多くの他の
界面活性剤を本発明に使用することができる。市販の界
面活性剤としてはＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ社製のＳｕ
ｒｆｙｎｏｌｓ（登録商標）；及びＤｕＰｏｎｔ社製の
Ｚｏｎｙｌｓ（登録商標）及び３Ｍ社製のＦｌｕｏｒａ
ｄｓ（登録商標）が挙げられる。

【００２０】許容可能な粘性は、通常室温で２０センチ
ポアズ以下、好ましくは１．０〜１０．０、最も好まし
くは１．０〜５．０センチポアズの範囲内である。イン
クは広範囲の射出条件、すなわち、感熱インクジェット
プリント装置用の駆動電圧及びパルス幅、ドロップーオ
ン−ディマンド装置又は連続装置のいずれかのための圧
電素子の駆動周波数、並びにノズルの形状及びサイズと
適合可能な物性を有する。

【００２１】通常、他の成分もまたインクジェットイン
クに添加する。特に基材が高度にサイジングされた紙の
場合、インクが受容基材に浸透するのを助けるために、
浸透剤（０〜１０重量％）を添加してもよい。本発明イ
ンクにとって好ましい浸透剤は、最終濃度が１〜６重量
％のｎ−プロパノールである。殺生剤（０．０１〜１．
０重量％）を添加して、時間経過によりインク中に発生
することがある望ましくない微生物の成長を防止しても
よい。本発明インクにとって好ましい殺生剤は、最終濃
度が０．０５〜０．５重量％のＰｒｏｘｅｌ（登録商
標）ＧＸＬ（ＺｅｎｅｃａＣｏｌｏｕｒｓ社製）であ
る。インクジェットインク中に場合により存在してもよ
い更に別の添加物は、増粘剤、導電性高揚剤、コゲーシ
ョン防止剤（ａｎｔｉ−ｋｏｇａｔｉｏｎａｇｅｎ
ｔ）、乾燥剤及び消泡剤が挙げられる。

【００２２】本発明により得られるインクジェットイン
クは、インクジェットプリンターのプリントヘッドの複
数個のノズル又はオリフィスからインク液滴を射出する
ことにより、液状インク液滴を制御しながらインク受容
層基材に施すインクジェットプリントに用いる。インク
ジェットプリントに有用なインク受容基材は、当業者に
よく知られている。このような基材の代表例は、米国特
許第５，６０５，７５０号；米国特許第５，７２３，２
１１号；及び米国特許第５，７８９，０７０号；並びに
ヨーロッパ特許出願公開第８１３９７８号に開示され
ている。

【００２３】市販のインクジェットプリンターは、イン
ク液滴の付着を制御するために幾つかの異なる方法を使
用する。このような方法には一般に２つのタイプがあ
る：連続流及びドロップ−オン−ディマンド。ドロップ
−オン−ディマンド方式では、例えば、圧電装置、音響
装置又はデジタルデータ信号に応じて制御される感熱方
式により発生する圧力により、オリフィスから直接イン
ク受容層上の所定位置にインク液滴を射出する。インク
液滴を必要としない場合は、プリントヘッドのオリフィ
スを通ってインク液滴が発生し射出されることはない。
インクジェットプリント法及び関連するプリンターは市
販されており、詳述する必要はないであろう。

【００２４】以下の例は本発明の有用性を具体的に示す
ものである。

【００２５】

【実施例】以下は、本実施例に使用した対照顔料であ
り、本発明に用いた顔料とその構造が類似する。

【００２６】

【化５】

【００２７】対照１、対照２及び顔料１（前述）を、Ｐ
Ｙ７４と、９０：１０の重量：重量比率で、分散剤であ
るナトリウムオレオメチルタウリン（ＮａＯＭＴ）（総
顔料重量の２５重量％を用いた顔料１以外は、総顔料重
量の１２．５重量％）と共に水中でマイクロ媒体ミルを
用いて共−粉砕して、ミル粉砕物を調製した。粉砕時間
は、典型的に４時間であった。ＮａＯＭＴのレベルが高
い程、熟成率がより悪化するので、顔料１ミル粉砕物に
ついて高レベルを用いても、得られた結果の信頼性を損
なうものではないことが判明している。

【００２８】これらのミル粉砕物を以下の組成のインク
中に配合した：インク中２．５重量％の総顔料濃度とな
るような十分なミル粉砕物、ジエチレングリコール（１
６重量％）、ＳｔｒｏｄｅｘＰＫ９０（登録商標）
（０．６重量％）、トリエタノールアミン（０．２５重
量％）、及び１００重量％とするのに十分な水。これら
のインクの粒径を、調製直後、及び５０℃で表１に示し
た時間インキュベートした後に、ＵＰＡ（Ｕｌｔｒａ
ＰａｒｔｉｃｌｅＡｎａｌｙｚｅｒ，Ｈｏｎｅｙｗｅ
ｌｌ）測定を用いて測定した。以下のデータは、粒径の
第十１００分位数、第五十１００分位数、及び第九十１
００分位数である。

【００２９】

【表１】

【００３０】前記データは、顔料１を含有する分散体で
は、顔料を添加していない対照分散体、又は他の類似顔
料を添加した２種類の対照分散体と比較して、ＰＹ７４
の粒子熟成が抑制されることを示している。

【００３１】

【発明の効果】本発明を用いると、粉砕工程の際のＰＹ
７４の粒子成長が実質的にゼロまで低減した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｂ 67/22 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ (72)発明者リチャードシー．バンハネヘムアメリカ合衆国，ニューヨーク 14616, ロチェスター，エバーワイルドレーン 178

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ）デジタルデータ信号に応答するイン
クジェットプリンターを用意し；Ｂ）前記プリンターにインク−受容基材を装填し；Ｃ）保湿剤を当該組成物の７０重量％以下、並びにＰｉ
ｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４と以下の構造：【化１】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₅は、各々独立してＨ；置換もしくは
非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非
置換の炭素数６〜１０のアリール基；又は置換もしくは
非置換の炭素数５〜１０のヘテアリール基を表し；Ｒ₃
及びＲ₄は、各々独立してＲ₁、Ｒ₂及びＲ₅について
先に列挙した基；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０
のアルコキシ基；置換もしくは非置換の炭素数６〜１０
のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルコキシ
カルボニル基；アルキルー、ジアルキル−、アリール
−、ジアリール−もしくはアリールアルキル−カルバモ
イル基；アルキルー、ジアルキル−、アリール−、ジア
リール−もしくはアリールアルキル−スルファモイル
基；アシルアミノ基；スルホニルアミド基；アルキル
ー、ジアルキル−、アリール−、ジアリール−もしくは
アリールアルキル−アミノ基；又はウレイド基を表し；
Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄及びＲ₅の１個のみがＨではな
い）を有する顔料の共−粉砕混合物を０．５〜３０重量
％、含んでなるインクジェットインク組成物を、前記プ
リンターに装填し；次いで、Ｄ）前記デジタルデータ信号に応答して、前記インクジ
ェットインクを用いてインク受容要素上にプリントす
る、工程を含むインクジェットプリント方法。