JP2002254796A - インクジェット処理溶液 - Google Patents

インクジェット処理溶液

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JP2002254796A
JP2002254796A JP2002030641A JP2002030641A JP2002254796A JP 2002254796 A JP2002254796 A JP 2002254796A JP 2002030641 A JP2002030641 A JP 2002030641A JP 2002030641 A JP2002030641 A JP 2002030641A JP 2002254796 A JP2002254796 A JP 2002254796A
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JP
Japan
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polymer
treatment solution
inkjet
ink
styrene
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JP2002030641A
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English (en)
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Shirley Lee
シャーレイ・リー
Anne M Kelly-Rowley
アン・エム・ケリー−ロウレイ
Robert W Sperry
ロバート・ダブリュー・スペリー
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HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水性でウェットスマッジ耐性のインクジェ
ット印刷画像を提供可能な処理溶液の提供。 【解決手段】 インクジェット処理溶液は、水性基材
と、イミド化されたスチレン−無水マレイン酸ポリマー
とを含む。このポリマーは中性の水性媒質に不溶であ
り、約2wt%と4wt%の間の濃度、好ましくは約3
wt%の濃度で存在する。このポリマーは印刷に用いら
れた場合に、インクジェットインクに対してウェットス
マッジ耐性を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、インクジェ
ットプリンタ用インクに関し、より詳細には、かかるイ
ンクの性能を改善するための技術に関する。
【0002】含有されている着色剤の沈殿を誘起し、そ
れによって光学濃度及びウェットスマッジ(濡れ滲み)
耐性を改善し、且つ光沢を付与するために、インクジェ
ットインクに対して下刷り印刷(アンダープリント)及
び/又は上刷り印刷(オーバープリント)が用いられる
場合がある。より厳密に言うと、本発明は特に、こうし
た場合にインクジェット印刷に用いられるインクジェッ
トインクに関する。
【0003】
【従来の技術】インクジェットプリンタの機能の進歩に
伴い、より高速のシステムスループットに対するニーズ
と共に、こうしたシステムに適した印刷媒体、並びにこ
うしたシステム及び印刷媒体に適合する改良されたイン
クに対するニーズが生じてきた。
【0004】これまでの目標の一つは、印刷媒体上に染
料を迅速且つ確実に固定することであった。これに関し
ては米国特許第4554181号に、アニオン染料を固
定する一つの方法として、水溶性多価金属塩とカチオン
ポリマーでもって、紙などの媒体を処理することが開示
されている。この特許では具体的に、インク中のアニオ
ン染料を沈殿させるのに役立つのはポリマー中のカチオ
ン基であると開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】金属塩で紙を処理する
技術は、着色剤の沈殿を誘起することにおいてはある程
度役立つが、特別に処理した紙が必要になるため、媒体
がコスト高となる。さらに、印刷媒体の選択が特定の特
殊処理紙に限定されることは不便である。従って、特殊
処理紙の使用に関連した高コストと不便性に頼らずに、
インクジェット印刷において着色剤の浸透を実質的に低
減又は排除できる方法に対するニーズが存在している。
【0006】
【課題を解決するための手段】好ましい実施態様におい
て、本発明は、水性基材とイミド化スチレン−無水マレ
イン酸ポリマーを有するインクジェット処理溶液を提供
する。このポリマーは、中性から塩基性の水性媒質に不
溶であり、約2wt%と4wt%の間の濃度、好ましく
は約3wt%の濃度で存在する。以下でより詳細に説明
する、好ましい処理溶液調合物には、水性基材、2−ピ
ロリドン、グリセリン、テトラエチレングリコール、Te
rgitol 15-S5又はS7、Tinolux、スチレン−無水マレイ
ン酸コポリマー誘導体、及びLupasolが含まれ、pHは
約4.5である。
【0007】Tergitol 15-S5又はS7は、平均5又は7モ
ルのエチレングリコールと脂肪族アルコールの混合物か
らなるポリエチレングリコールエーテルについてのユニ
オン・カーバイド社の商標である。Tinoluxは、スルホ
ン化テトラベンゾ−テトラアザポルフィンの水溶液につ
いてのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社の商標であ
る。LupasolはポリエチレンイミンについてのBASF
社の商標である。
【0008】本発明は、幾つかの利点をもたらす。例え
ば、耐水性とウェットスマッジ耐性の改善を可能にす
る。加えて、本発明の処理溶液は通常の紙媒体について
有用であり、特殊な媒体によるコストの付加なしに、消
費者に価値を提供する。本発明の他の側面及び利点は、
本発明の原理を例示的に示す、以下の詳細な記述から明
らかになろう。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を実施するためのベストモ
ードによれば、主たるインクジェットインクと処理溶液
が、層をなす形でインクジェットプリンタによって印刷
媒体上に堆積される。処理溶液が主たるインクジェット
インクを実質的にオーバーコート(上側被覆)するか、
アンダーコート(下側被覆)するか、或いは間に配置さ
れるのが好ましいが、現在のプリンタの精度とインク組
成物が横方向に拡散することからして、実際上は約30
から80%の面積を被覆するのが最適の被覆と考えられ
る。
【0010】主たるインクジェットインクと処理溶液
は、インクジェットプリンタ内部で別々のインクジェッ
トカートリッジ(ペン)に入れることができる。例え
ば、一つの印刷モードでは、処理溶液が印刷媒体上に堆
積され、その後に主たるインクジェットインクが実質的
にその上に印刷される。この処理はアンダープリントと
呼ばれる。別の印刷モードでは、主たるインクジェット
インクが印刷媒体上に堆積され、その後に処理溶液が上
に印刷される。この処理はオーバープリントと呼ばれ
る。別の技術では、処理溶液は着色剤の各液滴の間に堆
積される(インターレース)ことができる。主たるイン
クジェットインクが処理溶液でアンダープリントされる
か、オーバープリントされるか、インターレースされる
かに関係なく、インク中の着色剤と処理溶液との間の相
互作用が、媒体の孔中への着色剤の望ましくない拡散及
び浸透流れの発生に先行して、着色剤の沈殿によって達
成される。
【0011】本発明に用いられるポリマーは明らかに、
最終的な特性に関して、他の種類のポリマーに優る利点
をもっている。この点に関して、好ましいポリマーは、
十分にイミド化されたスチレン−無水マレイン酸コポリ
マーの種である。この種のポリマーの一例はスチレンマ
レイミド樹脂SMA X1000iであり、米国フィラデルフィア
州のエルフ・アトムケム・ノースアメリカ社から入手す
ることができる。このスチレンマレイミド樹脂は、スチ
レン−無水マレイン酸樹脂をジメチルアミノプロピルア
ミンと反応させることにより製造され、後で示す構造式
を有する。
【0012】低pH条件(5未満のpH)の下では、イ
ミド化SMAポリマーは水溶性であり、多くのインクジ
ェットインク成分と相溶性である。このポリマーは第三
アミン官能基がプロトン化されるため、酸性の水溶液に
可溶である。このポリマー溶液がpHの高い媒質中でイ
ンク着色剤と混合されると、アミンは脱プロトン化さ
れ、ポリマーを不溶化する。中性から塩基性の水性媒質
中でのこのポリマーの不溶化は、印刷媒体上における着
色剤/ポリマー混合物の耐水性を生じさせる。加えて、
ポリマー鎖中のスチレン部分の芳香族性もまた、ポリマ
ー/着色剤の混合物に対して撥水性を与えることができ
る。結果として、イミド化SMAが処理溶液に使用され
ると、改善された耐水性とウェットスマッジ耐性が達成
される。
【0013】
【実施例】本発明の有効性を試験するため、処理溶液調
合物を以下のように調製した。なお表1に挙げた値は重
量パーセント表示である。
【0014】
【表1】
【0015】以下のデータは、印刷されたブロックから
転写される着色インクの光学濃度(OD)を用いて測定
された、ウェットスマッジ耐性を、上記の試験用処理溶
液調合物とコントロールの双方について示す。コントロ
ールは、それが前述のポリマーを含んでいないことを除
けば、試験用処理溶液調合物と同一であることに留意さ
れたい。試験用に印刷したブロックの印刷から1時間後
と24時間後、印刷された領域に少量の水を加え、予め
設定した下向きの力が加えられたスマッジ用のペンを印
刷ブロックを横切るように動かした。次いで、転写され
た着色剤の光学濃度を測定した。
【0016】この実験においては、9つの異なる印刷モ
ード(オーバープリント、アンダープリント及びインタ
ーレースのバリエーション)を用い、各種の印刷モード
の平均について次の結果を得た。これらの結果を表2に
示すが、それらはコントロール調合物に対する改善を示
している。即ち、試験用処理溶液調合物は、コントロー
ルと比較した時、一貫して、性能が改善されたことを示
している。
【0017】便宜のために、スチレンマレイミドコポリ
マーに関する構造式とその成分を以下の化1に示す。
【0018】さて表2を参照すると、印刷モード1〜3
は本質的にオーバープリントモードであり、印刷モード
4〜7は本質的にアンダープリントモードであり、印刷
モード8と9はインターレースモードである。OD値が
高いほど、スマッジ(濡れ滲み)によるOD転写が高い
ことが知られている。なお表2中に「OD」とあるのは
試験前の当初のOD値を示している。
【0019】1時間後のウェットスマッジ光学濃度(O
D)転写を、スマッジする前のブロックの当初のOD値
に対してプロットした。前述のポリマーを含まないコン
トロール処理溶液からのデータを表す点は、ほぼ直線に
乗っていた。その結果を表3に示す。試験用処理溶液調
合物の有効性は、そのプロットから明らかである。実験
に使われた9つの全ての印刷モードにおいて、試験用処
理溶液調合物についてのウェットスマッジによるOD転
写は、同じ印刷モードについてコントロール処理溶液で
印刷されたブロックのOD値と等しいか、又はそれより
少ない。これは試験用処理溶液調合物のウェットスマッ
ジ耐性が、より優れていることを示している。
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【化1】
【0023】本発明は、その思想と本質的特徴から逸脱
することなしに、他の特定的な形で具体化することがで
きる。以上に記載された実施態様は全ての側面におい
て、例示のためのものであって限定のためのものでない
と考えるべきである。それ故本発明の範囲は、以上の記
載ではなしに、特許請求の範囲によって示される。特許
請求の範囲の意味及び均等範囲内に含まれる全ての変更
は、本発明の範囲内に包含される。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は水性基材と、イミド化スチレン−無水マレイン酸ポリ
マーとを含むインクジェット処理溶液を、主たるインク
ジェットインクによる印刷と併用することにより、ウェ
ットスマッジ耐性及び耐水性を向上させることができ
る。
【0025】以下に本発明の例示的な実施態様を列挙す
る。 1 水性基材と、イミド化スチレン−無水マレイン酸ポ
リマーとから成るインクジェット処理溶液。 2 前記ポリマーが中性水性媒質に不溶である、上記1
の処理溶液。 3 前記ポリマーが約2wt%から約4wt%の量で存
在する、上記1の処理溶液。 4 前記ポリマーが約3wt%の量で存在する、上記1
の処理溶液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アン・エム・ケリー−ロウレイ アメリカ合衆国カリフォルニア州92129, サンディエゴ,デロン・アベニュー・ 13281 (72)発明者 ロバート・ダブリュー・スペリー アメリカ合衆国カリフォルニア州92129, サンディエゴ,パセオ・メントリル・ナン バー608・10094 Fターム(参考) 2C056 EA13 FC01 HA42 HA44 2H086 BA02 BA05 BA53 BA59

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性基材と、イミド化スチレン−無水マ
    レイン酸ポリマーとから成るインクジェット処理溶液。
JP2002030641A 2001-02-12 2002-02-07 インクジェット処理溶液 Pending JP2002254796A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/781,782 US20030018120A1 (en) 2001-02-12 2001-02-12 Ink-jet treating solution
US09/781782 2001-02-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002254796A true JP2002254796A (ja) 2002-09-11

Family

ID=25123915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002030641A Pending JP2002254796A (ja) 2001-02-12 2002-02-07 インクジェット処理溶液

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US (1) US20030018120A1 (ja)
EP (1) EP1231245A1 (ja)
JP (1) JP2002254796A (ja)
HK (1) HK1047762A1 (ja)

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