JP2002301858A - インクジェットインクにおける印刷品質と永続性の属性を改善する高分子添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】耐スミア堅牢性、スマッジ耐性、耐水堅牢性、
及び耐光堅牢性などの印刷性能を向上させたインクジェ
ット印刷に使用される定着剤組成物を提供する。 【解決手段】本発明の一液型の定着剤中の重合体はビニ
ルベースポリマー、縮合重合体から選択され、−５０℃
から＋１００℃の範囲内の転移温度、３０℃から１５０
℃の範囲内の融解温度、及び３千〜１０万の範囲内の分
子量（重量平均）を有する。本発明の二液型の定着剤
は、（１）反応性モノマー又はオリゴマーはイソシアナ
ート及びエポキシ基末端オリゴマーから成る群より選択
され、及び（２）ポリオール類、ポリビニルアルコール
類、及び塩基触媒類から成る群から選択される少なとも
１つの第２の成分を含む。該反応性モノマー又はオリゴ
マーは前記印刷媒体上で前記の少なくとも１つの第２の
成分（群）と反応して前記の範囲内のガラス転移温度と
融解温度とを有するポリマーを生成し、優れた定着剤溶
液を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットイ
ンクに関し、より詳細には、耐スミア堅牢性、スマッジ
耐性、耐水堅牢性、及び耐光堅牢性などの印刷性能を向
上させるためにインクジェット印刷に使用される定着剤
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットのより優れた画像品質に
ついてのかなりの要求がある。低い耐スミア堅牢性、耐
水堅牢性、及び耐光堅牢性、及びよごれる（スマッジ）
傾向は、インクジェットの主なる欠点であると考えられ
ており、従って本発明はこれらの問題を扱う。

【０００３】従来技術においてこれらの問題を扱うのに
幾つかの技術が用いられてきた。その１つは下刷りであ
り、これは、着色剤を用紙表面上へ層化すること、ウィ
ッキングを低減すること、且つカラー性能を改善するこ
とを助ける。下刷りは、インクの堆積に先立つ基板上へ
の透明流体の適用と定義される。より優れた耐水堅牢性
及びブリード制御に対して下刷り技術を取り入れている
幾つかの特許がある；例えば、K. Tanaka等の米国特許
第5,624,484号、"Liquid Composition and InkSet, and
Image-Forming Process and Apparatus Using the Sam
e"（1997年４月29日発行）、及びA. Kashiwazaki等の米
国特許第5,640,187号、"Ink Jet Recording Method and
Ink Jet Recording Apparatus Therefor"(1997年６月1
7日発行)（両特許共にCanonへ譲渡）；R. W. Wong等の
米国特許第5,723,179号、"Methodand Composition for
Obtaining Waterfast Images From Ink Jet Inks"(1998
年３月３日発行、Xerox Corp.へ譲渡)；及びM. Yatake
の米国特許第5,746,818号、"Pigment Ink Composition
Capable of Forming Image Having No SignificantBlee
ding or Feathering"(1998年５月５日発行、Seiko Epso
nへ譲渡)を参照されたい。下刷りにおける基礎的概念
は、染料を逆電荷の種と結合させることである。例え
ば、アニオン染料は、カチオンポリマーで結合させるこ
とができ、そしてカチオン染料は、アニオンポリマーで
結合させることができる。透明な下刷り流体は、以下に
定着流体又は定着剤と称される。

【０００４】下刷りが、カーボンブラックベースのイン
クなどの顔料分散物の彩度（又は、ブラックについては
光学濃度）を増大し得ることが知られている。例えば、
ヒューレット−パッカード社のDeskJet 890Cプリンタ中
のブラックインクは、複合ブラックで下刷りされ、結果
的に光学濃度がかなり増加する。また、下刷りされた顔
料インクのエッジ明瞭度も改善される。

【０００５】しかし、染料ベースインクに関しては、当
分野で周知の下刷り技術は、彩度をかろうじて高める
か、又は、ほとんどしばしば低下させる。従って、上述
の米国特許第5,723,179号から判断されるように、下刷
りによって画像の光学濃度が低下する（但し、下刷りに
より画像は耐水性となる）。同様に、市販のCanon BJC-
700プリンタでは、下刷りは、エッジ明瞭度とブリード
を改善するが、色の鮮明度を低下させる（後述の実施例
参照）。彩度の低下は、用紙上に注がれる液体容積の増
加に起因するものである。結果として、染料と下刷り定
着剤の複合体が用紙中に浸透して彩度を低下させること
になる。染料ベースシステムのエッジ明瞭度に関して
は、しばしば改善されるが、領域充填の均一性が犠牲に
される。

【０００６】他方、透明な流体での上刷りも又周知であ
る。例えば、米国特許出願Serial Nos. 09/295,665号及
び09/296,456号（両方とも出願日1999年４月21日）は、
いずれも出願人且つ譲渡人Makarand P. Goreによる、可
融材料から成る透明流体でインクジェットインクを上刷
りし、次いで、その印刷画像を、レーザプリンタの溶融
器に非常に似たインクジェットプリンタの溶融器で溶融
させることを開示している。このアプローチは、改善さ
れた永続性のある画像の提供には確かに適するが、イン
クジェットプリンタの改造を必要とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェットインクにおける耐スミア堅牢性、耐水堅牢性、
耐光堅牢性、及び耐スマッジ堅牢性を改善するための方
法に関する必要性は存在している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、印刷媒
体上に印刷される少なくとも１つのインクを下刷り又は
上刷りすることと関連して一液型及び二液型の定着剤が
提供される。

【０００９】本発明の一液型の定着剤は、ビヒクル中に
ポリマーを含む。ポリマーは、ビニルベースポリマー、
縮合重合体、及びそれらのコポリマーから成る群から選
択され、且つポリマーは、−50℃〜＋100℃の範囲内の
ガラス転移温度、30℃〜150℃の範囲内の融解温度、及
び3,000〜100,000の範囲内の分子量（重量平均基準）を
有する。定着剤(fixative)は、インクジェットインクプ
リントカートリッジ（群）とは別のカートリッジに収容
される。

【００１０】本発明の二液型の定着剤は、(1) ビヒク
ル中の反応性モノマー又はオリゴマーであって、該反応
性モノマー又はオリゴマーはイソシアナート及びエポキ
シ基末端オリゴマーから成る群より選択され、及び(2)
ポリオール類、ポリビニルアルコール類、及び塩基触
媒類から成る群から選択される、少なくとも１つの第２
の成分、を含む。反応性モノマー又はオリゴマーは、イ
ンクジェットインクプリントカートリッジ（群）とは別
のカートリッジに収容され、一方、第２の成分（群）
は、少なくとも１つのインクジェットインクプリントカ
ートリッジに収容される。反応性モノマー又はオリゴマ
ーは、印刷媒体上で第２の成分（群）と反応して、−20
℃〜＋50℃の範囲内のガラス転移温度と30℃〜100℃の
範囲内の融解温度とを有するポリマーを形成する。

【００１１】耐水堅牢性、耐スミア堅牢性、耐スマッジ
堅牢性、及び耐光堅牢性、並びに印刷品質（例えば、光
学濃度と彩度）の強化は、本発明に於ける定着溶液の使
用により提供される。

【００１２】

【発明の好ましい実施形態】本発明を実施するために本
発明者等が目下意図する最良形態を示す、本発明の特定
の実施態様の参照を詳細に行う。代替実施態様も又、適
用可能な場合に簡単に記述される。

【００１３】インクジェットに於けるカラーインクは、
典型的には、シアンカラー、マゼンタカラー及びイエロ
ーカラーを有する。従って、主要なカラーが、シアン、
マゼンタ及びイエロー（Ｃ、Ｍ、Ｙ）である。二成分カ
ラーは、それらの二成分の組合せ、即ち、ブルーＢ＝Ｃ
＋Ｍ、レッドＲ＝Ｍ＋Ｙ、及びグリーンＧ＝Ｙ＋Ｃであ
る。複合ブラック（Comp−Ｋ＝Ｃ＋Ｍ＋Ｙ）は、シア
ン、イエロー及びマゼンタインクを一緒に印刷すること
によって形成されるブラックカラーである。これは、し
ばしばインクジェットプリンタにより別のインクカート
リッジとして供給されるトゥルーブラックインク（true
Ｋ）とは異なる。従って、従来のカラーインクジェッ
ト印刷に於いては、４つのペンカートリッジ、即ち、シ
アン(Ｃ)、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、及びブラック
(Ｋ)がある。

【００１４】インクは、周知のように、ビヒクルと少な
くとも１つの着色剤を含んで成る。

【００１５】ビヒクルは、１つ又はより多くの共溶媒と
水を含む。共溶媒は、インクジェット印刷に通常採用さ
れる１つ又はより多くの有機、水混和性の溶媒を含む。
本発明の実施に使用される共溶媒の種類には、これらに
限定されるものではないが、脂肪族アルコール類、芳香
族アルコール類、ジオール類、グリコールエーテル類、
ポリ（グリコール）エーテル類、ラクタム類、ホルムア
ミド類、アセトアミド類、及び長鎖アルコール類が包含
される。本発明の実施に使用される化合物の例には、こ
れらに限定されるものではないが、炭素数30又はより少
ない第一級脂肪族アルコール類、炭素数30又はより少な
い第一級芳香族アルコール類、炭素数30又はより少ない
第二級脂肪族アルコール類、炭素数30又はより少ない第
二級芳香族アルコール類、炭素数30又はより少ない１，
２−アルコール類、炭素数30又はより少ない１，３−ア
ルコール類、炭素数30又はより少ない１，ω−アルコー
ル類、エチレングリコールアルキルエーテル類、プロピ
レングリコールアルキルエーテル類、ポリ（エチレング
リコール）アルキルエーテル類、ポリ（エチレングリコ
ール）アルキルエーテル類のより高級の同族体類、ポリ
（プロピレングリコール）アルキルエーテル類、ポリ
（プロピレングリコール）アルキルエーテル類のより高
級の同族体類、Ｎ−アルキルカプロラクタム類、非置換
カプロラクタム類、置換ホルムアミド類、非置換ホルム
アミド類、置換アセトアミド類、非置換アセトアミド類
が包含される。本発明の実施に好ましく使用される共溶
媒の具体例としては、これらに限定されるものではない
が、Ｎ−メチルピロリドン、１，５−ペンタンジオー
ル、２−ピロリドン、ジエチレングリコール、１，３−
（２−メチル）−プロパンジオール、１，３，５−（２
−メチル）−ペンタントリオール、テトラメチレンスル
ホン、３−メトキシ−３−メチルブタノール、グリセリ
ン及び１，２−アルキルジオール類が包含される。

【００１６】着色剤（群）は、１つ又はより多くの染料
（水溶性）又は顔料（水不溶性）を含み得る。顔料が採
用される場合、ビヒクル中で顔料を分散させるために分
散剤が使用される。あるいは又、ビヒクル中で分散可能
にするため、顔料は化学的に処理され得る。

【００１７】界面活性剤、殺生物剤、ｐＨ調整剤等の添
加剤を適宜添加し得る。そのような添加剤は、当業者に
はよく知られている。全成分の純度は、インクジェット
インクに通例採用されるものである。

【００１８】印刷品質及び保管可能性(archivibility)
を改善するための上刷り又は下刷り仕様のための、第５
の及び／又は第６のペンカートリッジ中への、定着溶液
の使用がここに開示される。これは、着色剤と定着ポリ
マー間に特定の相互作用をもたらす、下刷りにおける受
容層、又は上刷りにおけるコーティングを可能にする。
印刷属性、即ち、耐水堅牢性、耐スミア堅牢性、耐スマ
ッジ堅牢性、及び耐光堅牢性、の強化が得られる。

【００１９】下刷り又は上刷りの何れかが意図される時
は、第５のペンが採用される。この状態では１つの定着
剤だけがあるので、これが第５のペンに収容される。

【００２０】下刷り及び上刷りの両方が意図される時
は、第６のペンが採用される。この状態では２つの定着
剤があり、それらは同じであるか又は異なっていてもよ
い。一方の定着剤が第５のペンに収容され、他方の定着
剤が第６のペンに収容される。

【００２１】下刷りの場合に於いて、本発明の利益を実
現するためには、定着剤とインクの正確な位置合わせが
必要とされる。その場合、定着剤に対する精確な制御を
達成するために、インクジェットプリントヘッドが採用
される。

【００２２】上刷りの場合に於いて、定着剤とインクの
そのような正確な位置合わせは、定着剤が印刷されたイ
ンクを覆う限り、それ程重要ではない。従って、インク
ジェットプリントヘッドは、所望であれば使用可能であ
るが、必要ではない。あるいは又、噴霧器又はエアブラ
シなどの、圧力下で流体を噴出する機械装置が採用され
る。定着剤は透明なので、プリントヘッド、噴霧器、エ
アブラシ、又は他の適当なシステムのいずれかであろう
と、透明流体堆積デバイスによって定着剤が堆積される
と言ってよい。従って、印刷されたインクを覆うのに定
着剤を使用することを、ここでは選択的に上刷り又はオ
ーバーコーティングと称す。

【００２３】ここで開示される２つの定着剤システム
は、一液型システム及び二液型システムである。

【００２４】一液型システムは、ポリマー組成、分子量
及び選択されるビヒクル溶液中の溶解度パラメータに依
存して、水性（水ベース）又は溶媒ベース中のいずれか
に分散される高分子量ポリマーを含む。印刷媒体上のビ
ヒクルが除去されると、粒子の凝集によってポリマーの
ネットワーク又はフィルムが形成される。本発明の実施
に採用されるポリマーの例としては、ポリウレタン類、
ポリ（アクリルウレタン）類、ポリアクリレート類、フ
ッ素化ポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、酢
酸ポリビニル、及びポリ（ビニルアルコール−酢酸ビニ
ル）が包含される。ポリマーのガラス転移温度
（Ｔ_g）、融解温度（Ｔ_m）、及び重量平均分子量などの
物理特性は、フィルム形成特性及び形成されるフィルム
の機械的性質にとって重要である。

【００２５】二液型システムは次の成分から成る：(a)
第５の及び／又は第６のペンカートリッジ中の反応性
モノマー又はオリゴマー類、及び(b) カラーカートリ
ッジ中の反応性成分。例としては、第５の及び／又は第
６のペン中のイソシアナート基末端オリゴマー（ＴＤＩ
又はＭＤＩ）又はエポキシ基末端オリゴマー、及びカラ
ーカートリッジ中のポリオール類、ポリビニルアルコー
ル類及び触媒が包含される。重合は、上刷り及び下刷り
中の溶液(a)と(b)の混合によって生ずる。イソシアナー
トに対する触媒は、典型的に、アミン類及びアルコキシ
ド類から成り、一方、アミン類、アルコキシド類、及び
金属イオンは、エポキシ類に有用である。

【００２６】上刷りの実験において、本発明者等は、水
分散型ポリアクリルウレタン、及びポリウレタンから成
る一液型システムが、耐水堅牢性と耐ハイライタスミア
堅牢性を大幅に高めることを見出した。40重量％の２−
ピロリドンから成るビヒクル中に６重量％のポリアクリ
ル−ウレタン含有の定着溶液から成るオーバーコーティ
ングと共に着色剤を評価した。次の印刷媒体では着色剤
の移動は観測されなかった：Gilbert Bond(GNBD)、Cham
pion Datacopy(CDCY）、及びStora Papyrus Multicopy
(PMCY)。ポリマーコーティングが無い場合、着色剤は耐
水性でない；典型的に、300〜400mODのインク移動が生
じた。同様に、耐ハイライタスミア堅牢性も改善した。
GNBD、CDCY及びPMCY上における２パスまでのアルカリ性
ハイライタで、50mODを下回る移動値が観測された。酸
性ハイライタは、さらに低い移動をもたらした。

【００２７】上述のように、一液型システム又は二液型
システムのいずれかにおける溶媒は、水ベースであるか
又は溶媒ベースの何れかである。水ベースシステムは、
水が大部分の、あるいは唯一の溶媒成分であるものを意
味する。印刷媒体上での均一な塗布及び乾燥を提供する
ために、水溶性有機溶媒及び界面活性剤が導入され得
る。そのような水溶性、又は水混和性の有機溶媒類及び
界面活性剤の例には、ビヒクル成分と関連して上に挙げ
たものが含まれる。

【００２８】他方、溶媒ベースシステムは、ポリマー
が、１つ又はより多くの有機溶媒から成るビヒクル中に
可溶性であるか又は分散されるものを指す。典型的に
は、混合物は、約５〜10重量％の水との制限された混和
性を有するであろう。有機溶媒の例には下記が包含され
る：(1) ジクロロエタン、メチレンクロリド、ペルク
ロロエチレン、トリクロロエタン及びトリクロロエチレ
ンなどのハロゲン化炭化水素；(2) 脱芳香族化石油留
出物、ホワイトスピリット及び合成物などの脂肪族炭化
水素；(3) 重ナフサ、溶媒ナフサ、トルエン、トリメ
チルベンゼン及びキシレンなどの芳香族炭化水素；(4)
エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、
ｎ−ブタノール、sec−ブタノール及びジアセトンアル
コールなどのアルコール類；(5) 酢酸エチル、乳酸エ
チル、及び酢酸Ｎ−ブチルなどのエステル類；(6) エ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロ
ピルエーテル及びエチレングリコールモノブチルエーテ
ルなどのエーテル類；(7) シクロヘキサン、メチルエ
チルケトン及びメチルイソブチルエーテルなどのケトン
類；(8) ジペンテン、テルピネオール及びテルペンチ
ンなどのテルペン類。有機溶媒（群）の濃度は、定着剤
システムの約0.1〜98重量％の範囲内である。

【００２９】定着剤システムは、また、約0.1〜20重量
％の濃度範囲内で１つ又はより多くの界面活性剤を含み
得る。界面活性剤（群）は、好ましくは、有機溶媒可溶
性であり、例えば、SURFYNOLS、TERGITOLS、及びTRITON
Sの界面活性剤シリーズで入手可能な、低エチレンオキ
シド反復単位を有するものである。SULFYNOLSは、AirPr
oductsから入手可能なアセチレン系エトキシル化ジオー
ル類であり、TERGITOLSは、Union Carbideから入手可能
なポリエチレン又はポリプロピレンオキシドエーテル類
であり、そしてTRITONSは、Rohm & Haas Co.から入手可
能なアルキルフェニルポリエチレンオキシド類である。
上記混合物が、乾燥速度、コーティングの均一性及び光
沢性などの所望のコーティング特性を達成するために使
用されることは、コーティング産業の分野では周知であ
る。

【００３０】本発明は、耐スミア堅牢性、耐スマッジ堅
牢性、耐水堅牢性、及び耐光堅牢性などの印刷性能を増
強するのに印刷頁をオーバコートするための透明な溶液
（定着剤）の使用に関する。該溶液は、エアブラシ又は
噴霧器などの加圧装置を用いて微細なエアロゾルとし
て、印刷頁上にオーバーコートとして送り出される。そ
のため、該溶液は定着流体又は定着剤と呼ばれる。

【００３１】定着流体は、一液型又は二液型システムか
ら成っていてよい。一液型システムは、水性媒体中（水
媒介）又は有機溶媒中の何れかに分散された高分子量の
ポリマーから成る。望ましい性質は次の通りである：−
50℃から100℃の範囲のガラス転移温度（Ｔ_g）；30℃か
ら150℃の範囲の融解温度（Ｔ_m）；及びポリマーの分子
量（ＭＷ）は、フィルムを形成するのに十分高いもので
あるべきである。

【００３２】分子量は構造依存性であるけれども、線状
ポリマーに関しては、典型的に、3,000〜100,000（重量
平均）の範囲である（架橋結合が生ずる時、ＭＷは無意
味）。好ましい範囲は、ポリマーがフィルムを形成し始
める時であるか、又は約5,000〜20,000である。

【００３３】オーバーコーティング定着剤として有用な
ポリマーの例としては、ビニルベースのモノマー（例え
ば、アクリレート）又は縮合／付加モノマー（例えば、
イソシアナート類）から合成されたものが包含される。
コポリマーはビニルベースモノマーと縮合モノマーとか
ら生成することが可能である。

【００３４】ポリマーは、以下に記載されるものから成
る群から選択される： １． アクリル酸及びメタクリル酸及びそれらの塩：

【００３５】

【化１】

【００３６】式中、ＲはＨ又はＣＨ₃である。

【００３７】２． アクリル酸及びメタクリル酸のエス
テル類：

【００３８】

【化２】

【００３９】式中、Ｒ₁は上記に定義される通り、及び
Ｒ₂はＣ₁−Ｃ₅₀のラジカルである。

【００４０】３． アクリル酸及びメタクリル酸のアミ
ド類：

【００４１】

【化３】

【００４２】式中、Ｒ₁は上記に定義される通り、及び
Ｒ₂とＲ₃は、独立してＣ₁−Ｃ₅₀のラジカルである。

【００４３】４． アクリル酸及びメタクリル酸のヒド
ロキシアミド類：

【００４４】

【化４】

【００４５】式中、Ｒ₁とＲ₂は上記に定義される通り。

【００４６】５． ポリエチレングリコール類及びアク
リル酸及びメタクリル酸のエステル類：

【００４７】

【化５】

【００４８】式中、Ｒ₁とＲ₂は上記に定義される通り、
及びｎは１から100の整数である。

【００４９】６． ポリアルキレングリコール類及びア
クリル酸及びメタクリル酸のエステル類：

【００５０】

【化６】

【００５１】式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、及びｎは上記に定
義される通り。

【００５２】７． スルホアルキル（アリール）アクリ
レート及びメタクリレート、及びそれらの塩：

【００５３】

【化７】

【００５４】式中、Ｒ₁及びＲ₂は上記定義の通り。

【００５５】８． ポリアルキレン（アリール）グリコ
ールジアクリレート及びジメタクリレート類：

【００５６】

【化８】

【００５７】式中、Ｒ₁及びＲ₂は上記に定義される通
り、及びｎは１から50の整数である。

【００５８】９． トリアクリレート類、トリメタクリ
レート類、テトラアクリレート類、及びテトラメタクリ
レート類：

【００５９】

【化９】 トリメチロールプロパントリアクリレート類及びトリメ
タクリレート類

【００６０】

【化１０】 アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレー
ト類及びトリメタクリレート類

【００６１】

【化１１】 グリセリルトリアクリレート類及びトリメタクリレート
類

【００６２】

【化１２】 アルコキシル化グリセリルトリアクリレート類及びトリ
メタクリレート類

【００６３】

【化１３】 ペンタエリトリトールテトラアクリレート類及びテトラ
メタクリレート類

【００６４】

【化１４】 アルコキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレー
ト類及びテトラメタクリレート類

【００６５】前記全ての式中、Ｒ₁及びＲ₂は先に定義さ
れる通りであり、且つｎは１から50の整数である。

【００６６】10． スチレン及びその誘導体：

【００６７】

【化１５】

【００６８】式中、ＸとＹは、独立してＨ、ＮＨ₂、Ｓ
Ｏ₃Ｈ、ＯＣＨ₃、又はＣ₁−Ｃ₂₀のラジカルである。

【００６９】11． ビニルエステル類及びアルコール
類：

【００７０】

【化１６】

【００７１】式中、Ｒは、Ｃ₁−Ｃ₅₀のラジカル（エス
テル類）又はＯＨ（アルコール）である。

【００７２】12． ビニルエーテル類：

【００７３】

【化１７】

【００７４】式中、ＲはＣ₁−Ｃ₅₀のラジカルである。

【００７５】13． ジアリルジアルキルアンモニウムハ
ロゲン化物：

【００７６】

【化１８】

【００７７】式中、Ｒ₁及びＲ₂は、独立してＨ又はＣ₁
−Ｃ₂₀のラジカルであり、且つＸ^-は、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂ
ｒ^-、Ｉ^-、ＳＯ₄ ^2-、又はＰＯ₄ ^3-である。

【００７８】14． ビニルスルホン酸及びその塩：

【００７９】

【化１９】

【００８０】15． Ｎ−ビニルアミド類：

【００８１】

【化２０】

【００８２】式中、Ｒ₁は、Ｈ又はＣ₁−Ｃ₂₀のラジカル
であり、及びＲ₂は、独立に、Ｈ又はＣ₁−Ｃ₅₀のラジカ
ルである。

【００８３】16． 下記の何れかの化合物：

【００８４】

【化２１】 アリルメタクリレート

【００８５】

【化２２】 アリルアクリルアミド

【００８６】

【化２３】 Ｎ−ビニルカルバゾール

【００８７】

【化２４】 Ｎ−ビニルピロリドン

【００８８】

【化２５】 ビニルイミダゾール

【００８９】

【化２６】 ビニルピリジン

【００９０】

【化２７】 ポリ不飽和ベタイン類

【００９１】

【化２８】 ポリ不飽和スルホベタイン類

【００９２】

【化２９】 ポリ不飽和アミンオキシド類

【００９３】

【化３０】 ポリ不飽和脂肪酸類

【００９４】式中、Ｒ₁及びＲ₂は、独立してＣ₁−Ｃ₅₀
のラジカルであり、且つｍとｎは、独立して１から10の
整数である。

【００９５】17． ポリエチレンオキシドアルケニルフ
ェノール：

【００９６】

【化３１】

【００９７】式中、ＸとＹは、独立してＨ又はＣＨ＝Ｃ
Ｈ₂、ＲはＣ₁−Ｃ₅₀のラジカルであり、且つｎは１から
100の整数である。

【００９８】18． ポリアルキレン（アリール）ジビニ
ルエーテル類：

【００９９】

【化３２】

【０１００】式中、Ｒは、Ｃ₁−Ｃ₅₀のラジカルであ
り、且つｎは１から50の整数である。

【０１０１】19． 下記の何れかの分子：

【０１０２】

【化３３】 １，４−ジイソシアナートベンゼン

【０１０３】

【化３４】 トルエンジイソシアナート

【０１０４】

【化３５】 ４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアナート）

【０１０５】

【化３６】 ポリメチレンポリ（フェニルイソシアナート）

【０１０６】

【化３７】 ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート

【０１０７】

【化３８】 １，４−シクロヘキサンジイソシアナート

【０１０８】好ましくは、一液型の定着剤組成物に採用
されるポリマーは、アリルメタクリレート、アリルアク
リルアミド、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピロ
リドン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、１，４
−ジイソシアナートベンゼン、トルエンジイソシアナー
ト、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアナー
ト）、ポリメチレンポリ（フェニルイソシアナート）、
ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、及び１，４
−シクロヘキサンジイソシアナートから成る群から選択
される。

【０１０９】定着溶液中のポリマーの濃度は、２〜30重
量％の範囲にあり、３〜10重量％が好ましい。

【０１１０】

【実施例】一液型の水ベースポリマー定着剤組成物の例
を以下の表ＩＡに挙げる。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】一液型の溶媒ベースポリマー定着剤組成物
の例を以下の表ＩＢに挙げる。

【０１１３】

【表２】

【０１１４】本発明のポリマー定着剤が、染料及び顔料
の両方に対して耐スミア堅牢性、耐スマッジ堅牢性、及
び耐水堅牢性を改善するのに十分機能することが見出さ
れた。以下の表IIＡに、定着溶液（水ベース）が使用さ
れた場合と使用されない場合の、インク組成物及び着色
剤の例、及び得られた結果を示す。

【０１１５】

【表３】

【０１１６】各インクに関する一液型の溶媒ベースポリ
マー定着剤組成物の結果を以下の表IIＢに詳述する。

【０１１７】

【表４】

【０１１８】

【表５】

【０１１９】表IIＡ及び表IIＢにおける耐水堅牢性、耐
スミア堅牢性、及び耐スマッジ堅牢性の測定に関して、
着色剤移動のより低い値は、より優れた結果であること
を示す。従って、試験した３つの印刷媒体に関しては、
定着剤を使用しない印刷に比較して、本発明の定着剤を
使用することにより、耐水堅牢性、耐スミア堅牢性（酸
及びアルカリの両方）、及び耐スマッジ堅牢性がかなり
改善されたことが分かる。

【０１２０】同様のアプローチにより、印刷済み媒体の
耐光堅牢性特性の改善は、抗酸化剤、紫外線吸収剤／消
光剤、及び遊離基捕捉剤を定着剤溶液中に組み入れるこ
とにより期待される。これは、耐光堅牢性が現在に於い
ては容易に達成し得ないため、染料ベースインクに対し
ては特に適するであろう。これらの技術によって、例え
ば、屋外塗装の耐光堅牢性性能が強化されることは、コ
ーティング産業において十分認められている。抗酸化
剤、紫外線吸収体／消光剤、及び遊離基捕捉剤の幾つか
の例は、ｐ−アミノ安息香酸(PABA)、アスコルビン酸、
キノン、クマリン、アントラキノン、及び立体障害アミ
ン類である。

【０１２１】光学濃度と彩度の点からの印刷品質の実質
的な改善は、ポリマー定着剤を有するものに関して見ら
れる（表IIＡ及び表IIＢ）。Spectra Tech Lustro Lase
r、Kromekote 2000 1S cover、Utopia Dull、及びProfe
ssional Brochure & Flyer paperなどのコート媒体にお
いて、例えば光学濃度は0.8から0.3まで著しく上昇し
た。この効果は、Gilbert Bond及びHammermill Fore DP
などの普通紙では、よりもっと小さい。同様に、シア
ン、マゼンタ、及びイエローの原色の彩度値は、ポリマ
ー定着剤によって実質的に上昇した。彩度Ｃ^*は、所与
のカラーの三次元空間を定量的に説明するＬ.ｃ.ｈ.値
の３成分の１つであり；従って、彩度値が高いほど、そ
のカラーは明るい。可能な最大の色空間を達成するため
には、特に像形成の用途において、原色の彩度値を最大
にすることが極めて望ましい。

【０１２２】二液型システムにおいては、本発明の定着
剤溶液は、(1) ビヒクル中の反応性モノマー又はオリ
ゴマーであって、該反応性モノマー又はオリゴマーはイ
ソシアナート及びエポキシ基末端オリゴマーから成る群
より選択されるもの、及び(2) ポリオール類、ポリビ
ニルアルコール類、及び塩基触媒類から成る群から選択
された少なくとも１つの第２の成分を含む。反応性モノ
マー又はオリゴマーは、インクジェットインクプリント
カートリッジ（群）とは別のカートリッジに収容され、
一方、第２の成分（群）は、少なくとも１つのインクジ
ェットインクプリントカートリッジに収容される。反応
性モノマー又はオリゴマーは、印刷媒体上で第２の成分
（群）と反応して、−50℃〜＋100℃の範囲内のガラス
転移温度と、30℃〜150℃の範囲内の融解温度とを有す
るポリマーを生成する。ビヒクルは、水だけか又は上に
挙げた１つ又はより多くの水溶性有機溶媒と水との組合
せから構成され得る。

【０１２３】定着剤が着色剤に対して反応性でない場
合、それは水及びスミア／スマッジを含む環境への曝露
に対抗する疎水性オーバーコートとして役立つ。

【０１２４】本発明の定着剤組成物は、インクジェット
印刷において有用性を見出すものと期待される。

【０１２５】以上、印刷媒体上のインクジェット印刷に
関連して下刷り、上刷り、又はその両方に使われる一液
型及び二液型の定着剤システムを記述してきた。種々の
変更並びに修正を実施し得ること、及び前述の全ての変
更並びに修正は本発明の範囲内に帰属すると考えられる
ことは、当業者には容易に明白となろう。

【０１２６】

【発明の効果】本発明によれば、印刷媒体における耐水
堅牢性、耐スミア堅牢性、耐スマッジ堅牢性、及び耐光
堅牢性、並びに印刷品質（例えば、光学濃度と彩度）の
強化を提供することができる。

【０１２７】以下に、本発明の好ましい実施形態を要約
して示す。 １． インクジェット印刷用定着剤であって、該定着剤
は印刷媒体上に印刷される少なくとも１つのインクを下
刷り又は上刷りするのに、又はその両方に使用され、各
上記インクは別個のプリントカートリッジから印刷さ
れ、該定着剤は、(a) 一液型システムであり、且つビ
ニルベースのポリマー、縮合重合体、及びそれらのコポ
リマーから成る群から選択され、且つ−50℃から＋100
℃の範囲内のガラス転移温度、30℃から150℃の範囲内
の融解温度、及び3,000〜100,000の範囲内の分子量（重
量平均基準）を有するポリマーをビヒクル中に含み、前
記定着剤は前記少なくとも１つのインクジェットインク
プリントカートリッジとは別のカートリッジに収容され
る一液型システム、あるいは(b) 二液型システムであ
り、且つ(1) ビヒクル中の反応性モノマー又はオリゴ
マーであって、該反応性モノマー又はオリゴマーはイソ
シアナート及びエポキシ基末端オリゴマーから成る群よ
り選択されるものと(2) ポリオール類、ポリビニルア
ルコール類、及び塩基触媒類から成る群から選択され
る、少なくとも１つの第２の成分とを含み、上記反応性
モノマー又はオリゴマーは、上記少なくとも１つのイン
クジェットインクプリントカートリッジとは別のカート
リッジに収容され、且つ上記少なくとも１つの第２の成
分は、上記少なくとも１つのインクジェットインクプリ
ントカートリッジに収容され、前記反応性モノマー又は
オリゴマーは前記印刷媒体上で前記少なくとも１つの第
２の成分と反応して−50℃から＋100℃の範囲内のガラ
ス転移温度と、30℃から150℃の範囲内の融解温度とを
有するポリマーを生成する二液型システムの何れかを含
んで成るインクジェット印刷用定着剤。 ２． 少なくとも３つの個別プリントカートリッジ中の
３つのカラーインクが提供される、上記１に記載の定着
剤。 ３． 前記少なくとも３つのカラーインクが、シアン、
イエロー、及びマゼンタである、上記２に記載の定着
剤。 ４． ３つの個別プリントカートリッジ中の３つのカラ
ーインクと第４の個別プリントカートリッジ中の１つの
ブラックインクとが提供される、上記２に記載の定着
剤。 ５． 前記ポリマーが、(a) アクリル酸及びメタクリ
ル酸、及びそれらの塩、(b) アクリル酸及びメタクリ
ル酸のエステル類、(c) アクリル酸及びメタクリル酸
のアミド類、(d) アクリル酸及びメタクリル酸のヒド
ロキシアミド類、(e)ポリエチレングリコール及びアク
リル酸及びメタクリル酸のエステル類、(f)ポリアルキ
レングリコール及びアクリル酸及びメタクリル酸のエス
テル類、(g) スルホアルキル（アリール）アクリレー
ト及びメタクリレート、及びそれらの塩、(h) ポリア
ルキレン（アリール）グリコールジアクリレート及びジ
メタクリレート類、(i) トリアクリレート類、トリメ
タクリレート類、テトラアクリレート類、及びテトラメ
タクリレート類、(j) スチレン及びその誘導体類、(k)
ビニルエステル類及びアルコール類、(l) ビニルエ
ーテル類、(m) ジアリルジアルキルアンモニウムハロ
ゲン化物、(n) ビニルスルホン酸及びその塩類、(o)
Ｎ−ビニルアミド類、(p) ポリ不飽和ベタイン類、(q)
ポリ不飽和スルホベタイン類、(r) ポリ不飽和アミ
ンオキシド類、(s) ポリ不飽和脂肪酸類、(t) ポリエ
チレンオキシドアルキルアルケニルフェノール類、(u)
ポリアルキレン及びポリアリールグリコールジアクリ
レート及びジメタクリレート類、(v) ポリアルキレン
及びポリアリールジビニルエーテル類、(w) トリメチ
ロールプロパントリアクリレート及びトリメタクリレー
ト類、(x) アルコキシル化トリメチロールプロパント
リアクリレート及びトリメタクリレート類、(y) グリ
セロールトリアクリレート及びトリメタクリレート類、
(z) アルコキシル化グリセロールトリアクリレート及
びトリメタクリレート類、(aa) ペンタエリトリトール
テトラアクリレート及びテトラメタクリレート類、及び
(ab) アルコキシル化ペンタエリトリトールテトラアク
リレート及びテトラメタクリレート類、から成る群から
選択される、上記１に記載の定着剤。 ６． 前記ポリマーが、アリルメタクリレート、アリル
アクリルアミド、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニル
ピロリドン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、
１，４−ジイソシアナートベンゼン、トルエンジイソシ
アナート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシア
ナート）、ポリメチレンポリ（フェニルイソシアナー
ト）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、及び
１，４−シクロヘキサンジイソシアナートから成る群か
ら選択される、上記５に記載の定着剤。 ７． 前記ポリマーが、約２から30重量％の範囲内の前
記ビヒクル中の濃度を有する、上記１に記載の定着剤。 ８． 前記分子量が、約5,000から20,000の範囲内であ
る、上記１に記載の定着剤。 ９． 前記モノマー又はオリゴマーが、約２から30重量
％の範囲内の前記ビヒクル中の濃度を有する、上記１に
記載の定着剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・アール・モファット アメリカ合衆国オレゴン州97330，コーバ リス，フェアー・オークス・ドライブ・ 5755 Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC02 HA42 HA44 2H086 BA05 BA59 BA60 4J039 BE01 BE02 BE12 BE19 BE22 BE30 CA03 CA04 EA15 EA16 EA17 EA35 EA43 GA24

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット印刷用定着剤であって、
   該定着剤は印刷媒体上に印刷される少なくとも１つのイ
   ンクを下刷り又は上刷りするのに、又はその両方に使用
   され、各上記インクは別個のプリントカートリッジから
   印刷され、該定着剤は、(a) 一液型システムであり、
   且つビニルベースのポリマー、縮合重合体、及びそれら
   のコポリマーから成る群から選択され、且つ−50℃から
   ＋100℃の範囲内のガラス転移温度、30℃から150℃の範
   囲内の融解温度、及び3,000〜100,000の範囲内の分子量
   （重量平均基準）を有するポリマーをビヒクル中に含
   み、前記定着剤は前記少なくとも１つのインクジェット
   インクプリントカートリッジとは別のカートリッジに収
   容される一液型システム、あるいは(b) 二液型システ
   ムであり、且つ(1) ビヒクル中の反応性モノマー又は
   オリゴマーであって、該反応性モノマー又はオリゴマー
   はイソシアナート及びエポキシ基末端オリゴマーから成
   る群より選択されるものと(2) ポリオール類、ポリビ
   ニルアルコール類、及び塩基触媒類から成る群から選択
   される、少なくとも１つの第２の成分とを含み、上記反
   応性モノマー又はオリゴマーは、上記少なくとも１つの
   インクジェットインクプリントカートリッジとは別のカ
   ートリッジに収容され、且つ上記少なくとも１つの第２
   の成分は、上記少なくとも１つのインクジェットインク
   プリントカートリッジに収容され、前記反応性モノマー
   又はオリゴマーは前記印刷媒体上で前記少なくとも１つ
   の第２の成分と反応して−50℃から＋100℃の範囲内の
   ガラス転移温度と、30℃から150℃の範囲内の融解温度
   とを有するポリマーを生成する二液型システムの何れか
   を含んで成るインクジェット印刷用定着剤。