JP2005297564A - 定着剤をベースとした印刷システムのための、カチオンポリマーと適合性のあるコゲーション防止剤 - Google Patents

Abstract

【課題】
定着剤液中のカチオンポリマーと沈殿を形成しないコゲーション防止用添加剤を含む定着剤を提供する。
【解決手段】
本発明の定着剤液は、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤と少なくとも１つのカチオンポリマーとを含んで成り、前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が前記少なくとも１つのカチオンポリマーとの間で沈殿を形成しないよう調合されている。前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、アニオン性リン酸エステル界面活性剤や両性リン酸エステル界面活性剤とし得る。前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤がアニオン性リン酸エステル界面活性剤である場合、リン酸エステル界面活性剤１モル当たり約６モル以上のエチレンオキシドを有することができる。本発明はまた、低減されたコゲーションを呈すインクジェットインク、及び低減されたコゲーションを呈す定着剤液の製造法も提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、概して、コゲーション防止剤に関し、より詳細には、カチオンポリマーと沈殿を形成しないようなコゲーション防止剤に関する。

インクジェット印刷システムの利用は、近年、劇的に進展した。その進展は、コストがかなり低減されたことに加え、印刷分解能及び総合的印刷品質が実質的に改善されたことによるものである。それらの最近の成功にもかかわらず、使用者のコスト負担をさらに低減すると共に、インクジェット印刷品質を改善させるべく集中的な研究開発努力が続けられている。

インクジェット印刷では、印刷ヘッドとして知られている液滴生成装置から精密なドットパターンを印刷媒体上に放出する際に所望の印刷画像が形成される。当該印刷ヘッドは、ノズルプレート上に配置されている精密に形成されたノズルアレイを有し、且つインクジェット印刷ヘッド基材に取り付けられている。インクジェット印刷ヘッド基材は、１つ以上のインク容器との流体連通を介してインクジェットインクを受容するところの射出チャンバアレイを備える。インクジェットインクは、典型的に、水性インクビヒクル中に溶解又は分散している１つ以上の着色剤を含む。各射出チャンバは、射出抵抗体として知られている抵抗体素子を有しており、それはインクジェットインクが射出抵抗体とノズルとの間に集まるようノズルに対向して配置されている。各抵抗体素子は、典型的に、抵抗性材料からなるパッドであり、且つ約３５μｍ ｘ ３５μｍの大きさである。当該印刷ヘッドは、印刷カートリッジ又はインクペンと呼ばれる外側容器によって保持され且つ保護されている。

特定の抵抗体素子が励起されると、インクジェットインクの液滴がノズルを通って印刷媒体の方に噴射される。インクジェットインク液滴の射出は、典型的に、マイクロプロセッサにより制御されており、当該マイクロプロセッサからの信号が信号線を介して抵抗体素子に送られ、印刷媒体上に英数字及びその他の文字を形成するのである。典型的に、直径が１０μｍ ｘ ４０μｍであるところの、小スケールのノズルに要求されることは、インクジェットインクがノズルを詰まらせてはならないということである。

しかしながら、インクカートリッジの寿命中に数百万回の射出に耐えるよう設計されている抵抗体素子の繰返し射出によって、残渣による抵抗体素子の汚損及びペン性能の品位低下が起こる。この残渣の蓄積が、残渣沈積（コゲーション（ｋｏｇａｔｉｏｎ））として知られているものである。用語「コゲーション」は、本明細書では、インクジェットペンにおける、抵抗体素子表面上での残渣、即ちコガの蓄積を指すのに使われる。コゲーションは、液滴速度や液滴重量を低下させ且つ液滴噴射の効率を低減させる。インクジェットペンの寿命中の液滴重量の損失は、印刷媒体上のインクジェットインクの彩度又は光学濃度を低下させ、それ故、印刷品質を劣化させる。インクジェットペンの寿命中の液滴重量の損失はまた、印刷媒体上への液滴配置精度を低下させ、それ故、印刷品質を劣化させるのである。

インクジェットインクにおいて、リン酸塩などのオキシアニオン添加剤が、コゲーションを低減させることが開示されている。オキシアニオン添加剤は、抵抗体素子上への染料及び／又は分解生成物の吸着を排除もしくは低減する。短鎖リン酸エステル、アニオン性リン酸エステル界面活性剤、有機酸スルホン酸塩（メタンスルホン酸ナトリウムなど）添加物、及び胆汁酸塩（例えば、塩素酸ナトリウム）添加物もまた、コゲーション抑制のために用いられることが開示されている。インクジェットインク中のフィチン酸がインクジェット加熱ヘッドの表面上に堆積した異物を減じることも開示されている。コゲーション用の多くの溶液が提案されているが、その溶液の多くは、効能に限界があり、経済的に見込みがなく、又は長寿命の抵抗体を必要とするインクジェットペンにとって望ましくない副作用を呈する。

コゲーションは、典型的に、染料型インクジェットインクに対して生ずるとはいえ、コゲーションは、定着剤液に関する問題でもある。本明細書で用いるとき、用語「定着剤液」は、実質的に色を欠いていて且つインクジェットインクの成分と反応する反応性成分（例えば、分子、錯体、又は分子、高分子もしくは錯体中の官能基）を含有する液体を意味する。換言すれば、定着剤液は、染料又は顔料のような着色剤を含まないか、又は可視光線を吸収しないが赤外線「ＩＲ」又は（「紫外線」）ＵＶスペクトルのいずれか又は両方を吸収するところの着色剤を含むものである。

定着剤液の反応性成分としては、典型的に、インクビヒクル中に溶解しているカチオンポリマーが挙げられる。アニオン染料を含むインクジェットインクと共に定着剤液を印刷すると、高い耐水性、スミア（擦り汚れ）耐性、スマッジ（にじみ汚れ）耐性又はブリード軽減、改善された色の鮮明さ、改善されたエッジ尖鋭度、又は短縮された乾燥時間を呈する印刷画像が生成される。定着剤液とインクジェットインクが印刷媒体上で混ざると、沈殿反応が生じ、これが染料に耐久性及び耐水性を賦与するのである。沈殿反応はまた、被覆オフセット印刷媒体のような、特定の種類の印刷媒体上での光学濃度も高める。

インクジェットインクのコゲーションを改善するために用いられてきた添加剤の多くに関しては、その添加剤がアニオン性であり、それ故、カチオンポリマーと沈殿することがあるため、定着剤液と共存することはできなかった。添加剤がミセル中に取り込まれたアニオン界面活性剤である場合は、それらのアニオン電荷が集中状態となるため、沈殿形成がますます顕著になることさえあった。

それ故、コゲーションを最小にすべく、定着剤液中のカチオンポリマーと共存できる添加剤を実現することが望まれている。

本発明は、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤と少なくとも１つのカチオンポリマーを含んで成る、低減されたコゲーションを呈す定着剤液に関する。当該定着剤液は、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が少なくとも１つのカチオンポリマーと沈殿を形成しないよう調合されている。少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤には、少なくとも１つのアニオン性リン酸エステル界面活性剤を含むことができる。少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステル、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステルの塩、脂肪族リン酸エステル、リン酸化ノニルフェノキシポリエトキシエタノール、及びエチルヘキサノールエトキシル化リン酸エステルの塩から成る群から選択することができる。

少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤１モル当り約２モル以上のエチレンオキシドを含むことができる。少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、定着剤液の全重量の約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在することができる。

少なくとも１つのカチオンポリマーは、定着剤液の全重量の約０．２ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在することができる。少なくとも１つのカチオンポリマーは、ポリエチレンイミン化合物、ポリアリルアミン、４級ポリアミン、ヘキサメチレングアニドポリマー、ヘキサメチレンビグアニドポリマー、又はそれらの混合物のうちの少なくとも１つとし得る。

本発明はまた、少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤と少なくとも１つのカチオンポリマーとを含んで成る定着剤液にも関する。少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤には、有機リン酸塩を含むことができる。少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤が少なくとも１つのカチオンポリマーと沈殿を形成しないよう、定着剤液を調合することができる。少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤は、定着剤液の全重量の約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在することができる。少なくとも１つのカチオンポリマーは、定着剤液の全重量の約０．２ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在することができる。少なくとも１つのカチオンポリマーは、ポリエチレンイミン化合物、ポリアリルアミン、４級ポリアミン、ヘキサメチレングアニドポリマー、ヘキサメチレンビグアニドポリマー、又はそれらの混合物のうちの少なくとも１つとし得る。

本発明はまた、低減されたコゲーションを呈すインクジェットインクにも関連している。特定の実施形態では、インクジェットインクは、着色剤と少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤とを含んで成る。少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステル、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステルの塩、脂肪族リン酸エステル、リン酸化ノニルフェノキシポリエトキシエタノール、及びエチルヘキサノールエトキシル化リン酸エステルの塩から成る群から選択される、少なくとも１つのアニオン性リン酸エステル界面活性剤である。別の実施形態では、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤１モル当り約２モル以上のエチレンオキシドを含む。

本発明はまた、低減されたコゲーションを呈す定着剤液の製造方法にも関する。ある実施形態では、当該方法は、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤と少なくとも１つのカチオンポリマーとをインクビヒクル中で組み合わせるステップを包含する。少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、少なくとも１つのカチオンポリマーとの間で沈殿を形成しないように選択される。少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、少なくとも１つのアニオン性リン酸エステル界面活性剤とし得る。別の実施形態では、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステル、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステルの塩、有機リン酸塩、脂肪族リン酸エステル、リン酸化ノニルフェノキシポリエトキシエタノール、及びエチルヘキサノールエトキシル化リン酸エステルの塩から成る群から選択することができる。

あるいはまた、少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤は、有機リン酸塩界面活性剤などの両性界面活性剤とし得る。

本発明によれば、定着剤液中のカチオンポリマーと沈殿を形成しない、コゲーション防止用の添加剤を提供することができる。

本明細書は、本発明とみなすものを特に指摘し且つ明瞭に範囲請求している特許請求の範囲によってまとめることができるが、本発明の諸々の利点は、以下の添付の図面と併せて以下の説明を精読することによって、容易に確認することができる。

コゲーションを最小限とする少なくとも１つの添加剤を含む定着剤液を開示する。コゲーション防止剤は、定着剤液中のカチオンポリマーと適合性があり、カチオンポリマーとの間で沈殿を形成しないよう選択もしくは調合することができる。当該定着剤液を、インクジェットインクと組合せて印刷媒体に適用することで、高い耐水性、スミア耐性、スマッジ耐性、改善された色の鮮明さ、改善されたエッジ尖鋭度、又は短縮された乾燥時間を呈す印刷画像を生成することができる。

定着剤液に用いられるコゲーション防止剤は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双極性イオン界面活性剤、両性界面活性剤、又はそれらの混合物とし得る。本明細書において用いるとき、用語「両性界面活性剤」とは、カチオン基とアニオン基の両方を含む界面活性剤を意味する。両性界面活性剤が酸性環境下に存在する場合、両性界面活性剤はカチオン基をもち、一方、塩基性環境下では両性界面活性剤はアニオン基を有する。中性ｐＨでは、両性界面活性剤は、カチオン基とアニオン基が存在する故、全体で中性の電荷を有する。本明細書において用いるとき、用語「双極性イオン界面活性剤」とは、アニオン基とカチオン基の両方を含み、それ故、中性電荷を有するところの界面活性剤を意味する。双極性イオン界面活性剤は、双極性イオン界面活性剤上の電荷がｐＨの変化に感応性を示さない点で両性界面活性剤とは異なる。別の実施形態では、コゲーション防止剤は中性電荷を帯びている。従って、コゲーション防止剤は、非イオン性、両性、又は双極性イオン界面活性剤とし得る。定着剤液は、約２〜約１０の範囲のｐＨを呈すことができる。一実施形態では、コゲーション防止剤が全体で中性の電荷を有するよう、定着剤液は中性ｐＨを有する。

コゲーション防止剤は、リン酸エステル界面活性剤などのリン酸塩界面活性剤とし得る。リン酸エステル界面活性剤の例として、限定はしないが、ウィトコ社（Ｗｉｔｏｃｏ Ｃｏｒｐ．）（米国コネチカット州ミドルベリー）、クラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＧｍｂＨ）（独国フランクフルト）、クックコンポジット アンド ポリマー社（Ｃｏｏｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｃｏ．）（米国ミズーリ州カンザスシティ）、カオースペシャルティー アメリカ ＬＬＣ（Ｋａｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ａｍｅｒｉｃａｓ ＬＬＣ）（Ｈｉｇｈ Ｐｏｉｎｔ，Ｎａｌｃｏ）、クロダ社（Ｃｒｏｄａ Ｉｎｃ．）（米国ニュージャージー州パーシパニー）、デフォレスト エンタープライズ社（ＤｅＦｏｒｅｓｔ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，Ｉｎｃ．）（米国フロリダ州ボカラトン）から入手し得る、商品名Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）、Ｈｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）、Ｅｍｕｌｇｅｎ（登録商標）、Ｃｒｏｄａｆｏｓ（商標）、Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）、及びＤｅＰＨＯＳ（商標）として市販されている界面活性剤が挙げられる。

使用し得るアニオン性、非イオン性、及び両性リン酸エステル界面活性剤の詳細例には、限定はしないが、Ｃｒｏｄａｆｏｓ（商標）Ｎ−３ Ａｃｉｄ、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）９ＮＰ、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１２１、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３１、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１４１、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３６１、Ｈｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮ、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３２０、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３３０、ＤｅＰｈｏｓ（商標）８０２８、Ｅｍｕｌｇｅｎ（登録商標）ＢＬ−２ＰＫ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）４Ｐ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）６ＤＮＰ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）６ＭＰＮａ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標））６ＮＰＮａ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）８ＤＮＰ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）９ＮＰ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）１０ＴＰ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）１４ＤＮＰ、ＤｅＳｏｐｈｏｓ（商標）３０ＮＰ、又はＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦが含まれる。リン酸エステル界面活性剤は、オレス（ｏｌｅｔｈ）−３リン酸塩、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステル、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステルの塩、有機リン酸塩、脂肪族リン酸エステル、リン酸化ノニルフェノキシポリエトキシエタノール、又はエチルヘキサノールエトキシル化リン酸エステル（「２ＥＨ−２ＥＯ」）の塩とし得る。一実施形態では、リン酸エステル界面活性剤は、Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦである。別の実施形態では、リン酸エステル界面活性剤は、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）９ＮＰ、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１２１、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３１、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１４１、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３６１、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３２０、又はＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３３０である。

コゲーション防止剤がアニオン性リン酸エステル界面活性剤である場合、当該リン酸エステル界面活性剤は、コゲーション防止剤１モル当り少なくとも１モルのエチレンオキシド（「ＥＯ」）を含むことができる。一実施形態では、コゲーション防止剤は、コゲーション防止剤１モル当り４モルを上回るＥＯを含む。別の実施形態では、コゲーション防止剤は、コゲーション防止剤１モル当り約２モル以上のＥＯを含む。特定の理論に囚われることなく、ＥＯ基のような、コゲーション防止剤中の可溶化基が、定着剤液と反応性成分との沈殿形成反応を防止するものと考えられる。従って、十分な可溶化ＥＯ基を含むようにコゲーション防止剤を調合することにより、当該定着剤液は、沈殿に対して安定であり且つ最小のコゲーションを示すことができる。

コゲーション防止剤は、定着剤液の全重量の約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在してよい。一実施形態において、リン酸エステル界面活性剤は、約０．２ｗｔ％〜約１ｗｔ％にて存在し得る。別の実施形態では、リン酸エステル界面活性剤は、約０．４ｗｔ％〜約１ｗｔ％にて存在し得る。

定着剤液はまた、カチオンポリマー又はカチオンポリマー混合物をインクビヒクル中に含むことができる。定着剤液はまた、少なくとも１つのカチオン性界面活性剤、又は少なくとも１つのカチオンポリマーとカチオンポリマーの代わりの少なくとも１つのカチオン性界面活性剤との混合物を含むことができる。カチオンポリマーは、定着剤液中に約０．２ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在することができる。カチオンポリマーは、限定はしないが、ポリエチレンイミン（「ＰＥＩ」）化合物、ポリアリルアミン、又はその他の４級ポリアミンをはじめとする、ポリアミン化合物とし得る。一実施形態では、カチオンポリマーは、バスフ社（米国ニュージャージー州マウントオリーブ）から入手し得る、Ｌｕｐｏｓｏｌ（商標）ＦＧである。カチオンポリマーはまた、ヘキサメチレングアニド（「ＨＭＧ」）のポリマー、又はヘキサメチレンビグアニド（「ＨＭＢ」）のポリマーのような、ポリグアニジン化合物であってもよい。一実施形態では、カチオンポリマーは、アビシア社（米国デラウェア州ウィルミントン）から入手し得る、Ｖａｎｔｏｃｉｌ（登録商標）などのポリグアニジン化合物である。

インクビヒクルは、水、少なくとも１つの有機溶媒、又はそれらの混合物を含むことができる。有機溶媒としては、限定はしないが、炭素数１〜８のアルキルアルコール（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、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、及びｎ−ペンタノール）、アミド（例えば、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミド）、ケトン又はケト−アルコール（例えば、アセトン及びジアセトンアルコール）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン及びジオキサン）、オキシエチレン又はオキシプロピレンコポリマー（例えば、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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、及びポリプロピレングリコール）、アルキレン基が炭素数２〜８であるアルキレングリコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール及び１，２，６−ヘキサントリオール）、グリセリン、トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパン、低級アルキルエーテル（例えば、エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジ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）、多価アルコールの低級ジアルキルエーテル（例えば、トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル及びテトラエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル）、アルカノールアミン（例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン）、スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、又はそれらの混合物を挙げることができる。

定着剤液は、定着剤液の所望の性質に応じて、任意に、粘度修正剤、ｐＨ調節剤、金属キレート化剤、殺菌剤、防腐剤、酸化防止剤、又はバインダーのうち少なくとも１つを含み得る。これらの任意成分は、既知の材料から当業者が選択できるものであり、それ故、本明細書においては詳細に説明しない。

定着剤液は、コゲーション防止剤、カチオンポリマー、及び、もし存在すれば、任意成分のどれかをインクビヒクルと組み合わせる、即ち混合することによって製造することができる。定着剤液のｐＨは、鉱酸、有機酸、無機塩基、又は有機塩基を付加することによって所望のレベルに調節することができる。定着剤液を製造する技術は、当分野で周知であり、それ故、本明細書においては詳細に説明しない。

本発明の定着剤液は、着色剤として染料、顔料、又はその混合物を含むインクジェットインクと共に印刷媒体に適用することができる。一実施形態では、インクジェットインクは、アニオン染料を含む。アニオン染料系インクジェットインク及び当該インクジェットインクを製造する技術は、当分野で周知であり、それ故、本明細書においては詳細に議論しない。インクジェットインクと定着剤液を印刷媒体に適用する技術もまた、当分野で周知であり、それ故、本明細書においては詳細に説明しない。インクジェットインクと定着剤液は、ヒューレット−パッカード社（米国カリフォルニア州パロアルト）から入手できるＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）プリンタのような、在来のインクジェットプリンタを使って印刷媒体に適用することができる。インクジェットインクに対して定着剤液を印刷媒体上に上刷り又は下刷りすることができる。一実施形態では、定着剤液は、インクジェットインクに対して上刷りされる。

印刷後、抵抗体表面を光学顕微鏡で目視検査してコガがあるか否か確認することができる。加えて、当分野で既知の方法によって液滴速度を確認することもできる。

インクジェットインク中のアニオン染料が酸感応性である場合、定着剤液は、任意に、アニオン染料の沈殿を増進させるために酸性緩衝剤を含むことができる。酸性緩衝剤は、特に、酸感応性染料、又はアニオン染料と酸感応性アニオン基で安定化された顔料との組合せを含むインクジェットインクを用いて印刷する際、アニオン染料の沈殿を増進することができる。印刷媒体に適用する際、酸性緩衝剤は、酸感応性の染料又は顔料を急速に沈殿させるのを助長して、媒体上面において着色剤を層化させ、光学濃度を高めることができる。定着剤液中の反応性成分は、染料に耐久性及び耐水性を賦与することができる。

酸性緩衝剤は、コハク酸、グルタル酸、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、４−モルホリンエタンスルホン酸、４−モルホリンプロパンスルホン酸、メチルコハク酸、マロン酸、グリコール酸、ジグリコール酸、２−エチル−２−メチルコハク酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸、酒石酸、クエン酸、イタコン酸、マレイン酸、ベータ−アラニン、又は４−アミノ酪酸などの、鉱酸あるいは有機酸とし得る。酸性緩衝剤は、定着剤液中に約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％にて存在させ得る。一実施形態では、酸性緩衝剤は、約０．１ｗｔ％〜約７ｗｔ％にて存在し得る。一実施形態では、酸性緩衝剤はコハク酸であり且つ水酸化ナトリウムを用いて少なくとも部分的にｐＨ４に中和することができる。

その上に定着剤液とインクジェットインクが適用される印刷媒体には、普通紙又は特殊紙などの、インクジェット印刷用の在来の印刷媒体を用いることができる。当該印刷媒体は、当分野で既知のように、コーテッド紙、被覆オフセット印刷媒体、又はインク受容層がコーティングされた透明体とし得る。使用し得る印刷媒体の例として、限定はしないが、インターナショナル ペーパー社（米国コネチカット州スタンフォード）製のＨａｍｍｅｒｍｉｌｌ（登録商標）Ｂｏｎｄ紙、Ｓ．Ｄ．ウォーレン社から入手できるＬｕｓｔｒｏ（商標）Ｌａｓｅｒ光沢紙、及びヒューレット−パッカード社から入手できるＨＰ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｉｎｋｊｅｔ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ Ｆｉｌｍが挙げられる。

特定の理論に捉われることなく、定着剤液がインクジェットペンから噴射される際、コゲーション防止剤は、抵抗体素子の金属又は金属酸化物と化学的に結合するものと考えられる。例えば、リン酸エステル界面活性剤は、抵抗体素子のタンタル表面に化学的に結合し得る。結合したリン酸エステル界面活性剤は、抵抗体素子上に層を形成し、抵抗体素子表面上での、その他の有機材料などの残渣の蓄積を最小限とすることができる。リン酸エステル界面活性剤はまた、印刷画像の印刷品質及び耐久性に影響し得る、印刷媒体上での沈殿反応を最小限とすることもできる。

リン酸エステル界面活性剤をインクジェットインク中に用いることによって、インクジェットインクのコゲーションも低減させることができる。リン酸エステル界面活性剤を含んでいるインクジェットインクは、カチオンポリマーを含む定着剤液と共に、又はカチオンポリマーとリン酸エステル界面活性剤とを含む定着剤液と共に用いることができる。インクジェットインク中のリン酸エステル界面活性剤は、前述のような、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双極性イオン界面活性剤、両性界面活性剤とし得る。例えば、Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦをインクジェットインクに用いることができる。

リン酸エステル界面活性剤は、インクジェットインク中に、インクジェットインク組成物の全重量の約０．１ｗｔ％〜約３ｗｔ％にて存在させ得る。一実施形態では、リン酸エステル界面活性剤は、インクジェットインク組成物の約０．２ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％にて存在し得る。別の実施形態では、リン酸エステル界面活性剤は、インクジェットインク組成物の約０．５ｗｔ％〜約３ｗｔ％にて存在することができる。リン酸エステル界面活性剤は、染料系又は顔料系インクジェットインクにおいて用いることができる。染料系及び顔料系インクジェットインクは、当分野で周知であり、従って、ここでは詳細に説明しない。一実施形態では、インクジェットインクは染料系インクジェットインクである。

インクジェットインクは、水性インクビヒクル中に溶解又は分散している染料、顔料、又はその混合物を着色剤として含むことができる。インクビヒクルは、水、又は水と水溶性又は水混和性有機溶媒との混合物を含むことができる。インクジェットインクは、インクジェットインクの所望の性質に応じて、任意に、粘度修正剤、ｐＨ調節剤、金属キレーと化剤、殺菌剤、防腐剤、酸化防止剤、又はバインダーのうち少なくとも１つを含有し得る。これらの任意成分は、既知の材料から当業者が選択できるものであり、従って、ここでは説明しない。

特定の理論に捉われることなく、インクジェットインク中のリン酸エステル界面活性剤が、印刷画像の印刷品質と耐久性に影響し得る印刷媒体上での沈殿反応をもたらすのを助長することができる。インクジェットインク中のリン酸エステル界面活性剤はまた、印刷画像の印刷品質とドットゲインを改善することができる。加えて、インクジェットインク中にリン酸エステル界面活性剤を使用することによって、所望の画像を印刷するにあたり、少量の定着剤液を用いたり、又は定着剤液中のカチオンポリマー濃度を比較的低くしたりすることができる。

（実施例）
以下の実施例は、本発明の実施形態をより詳細に説明するのに役立つものである。これらの実施例は、本発明の範囲を網羅するものと解釈されるべきではなく、またこれ以外の態様を排除するものと解釈されるべきではない。

Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを含んでいる定着剤液のコゲーション性能
４％又は２．５％のＶａｎｔｏｃｉｌ（登録商標）ＩＢと０．５％のＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを含有する定着剤液を調製した。４％又は２．５％のＶａｎｔｏｃｉｌ（登録商標）ＩＢを含む比較対照用定着剤液も調製した。これらの定着剤液の各々のコゲーション性能を、５０ ｘ １０^６ドロップ／ノズル〜２００ ｘ １０^６ドロップ／ノズルの速度低下率を測定して決定した。速度低下率は、当分野で既知のように、在来の技術によって測定した。定着剤液の各々についての速度低下率を表１に示す。

コントロール定着剤液は、定着剤液に用いられるＶａｎｔｏｃｉｌ（登録商標）ＩＢの濃度に依存して、５０ ｘ １０^６ドロップ／ノズル〜２００ ｘ １０^６ドロップ／ノズルにおいて５０−５２％の速度低下を示した。対照的に、０．５％Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを含有する定着剤液は、用いられるＶａｎｔｏｃｉｌ（登録商標）ＩＢの濃度に依存して、５０ ｘ １０^６ドロップ／ノズル〜２００ ｘ １０^６ドロップ／ノズルにおいて３−４％の速度低下を示した。０．５％Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを含有する定着剤液は、速度低下率の大幅な減少を呈し、コゲーション性能の顕著な改善を顕示した。

ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３２０、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３３０、及びＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを含んでいる定着剤液のコゲーション性能
各々がリン酸エステル界面活性剤を含んでいる、３種の定着剤液に関して、そのコゲーション低減効力について評価した。リン酸エステル界面活性剤に加えて、定着剤液には、４％のカチオンポリマー、８％の多価アルコール、８％のスルホラン、１％未満の非イオン性界面活性剤、及び１％未満のフッ素系界面活性剤も含有させた。リン酸エステル界面活性剤を含まない、比較対照用定着剤液（調合物１７４９）も調製した。リン酸エステル界面活性剤には、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３２０、ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３３０、及びＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを用いた。調合物１７５０には０．５％のＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３２０を、調合物１７５１には０．５％のＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３３０を、そして調合物１７５２には０．５％のＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを含有させた。全ての定着剤液に、カチオンポリマーとしてポリグアニジン化合物を含有させた。

液滴速度と抵抗体表面の光学顕微鏡像（１００ｘ）を各々の定着剤液について、０．１ ｘ １０^６ドロップ／ノズル、１００ ｘ １０^６ドロップ／ノズル、２００ ｘ １０^６ドロップ／ノズル、及び４００ ｘ １０^６ドロップ／ノズルにて測定した。各々の定着剤液に関するドロップ速度は、当分野で既知の技術を用いて測定した。液滴速度は、各々の定着剤液に関して、インク当り３ペンの平均値として測定した。図１に、当該定着剤液調合物の液滴速度を示している。液滴速度は、ヒューレット−パッカード社から入手し得る、Ｎｏ．１１印刷ヘッドに対応するペンを用いて測定した。図２−５は、抵抗体寿命テスタ（「ＲＬＴ」）を用いてコゲーション試験を行った後の、４つの定着剤液調合物に関する抵抗体表面の光学顕微鏡像（１００ｘ）を示している。

図１及び図２に示すように、比較対照用定着剤液は、十分とはいえないコゲーション性能を示した。４００ ｘ １０^６ドロップ／ノズルにて射出する際には、液滴速度の著しい低下が観測された。比較対照用定着剤液は、およそ１００ ｘ １０^６ドロップ／ノズルの手前で液滴速度の低下を示した。試験した３ペンの液滴速度の大きな変化（大きな標準偏差）によって立証されるように、液滴速度は、低く且つ極めて不安定であった。

対照的に、調合物１７５０、調合物１７５１、及び調合物１７５２の各々は、コゲーション性能の顕著な改善を示した。これらの定着剤液の液滴速度は、比較対照用定着剤液で観察されたそれと比較してはるかに安定であり且つ抵抗体表面はより清浄であった。ＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３２０及びＥＳＩ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）３３０は、定着剤液調合物のコゲーション性能において最高の改善をもたらした。

Ｄｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦ、Ｈｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮ、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３６１、及びＥｍｐｈｏｓ（登録商標）９ＮＰを含む定着剤液のコゲーション性能
４種のリン酸エステル界面活性剤、即ちＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦ、Ｈｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮ、Ｅｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３６１、及びＥｍｐｈｏｓ（登録商標）９ＮＰを、それぞれ、０．２％及び０．５％にて定着剤液に添加し調合した。調合物１５６３には０．２％のＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを、調合物１５６４には０．５％のＤｅｐｈｏｔｒｏｐｅ（商標）ＣＡＳ−ＭＦを、調合物１５６５には０．２％のＨｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮを、調合物１５６６には０．５％のＨｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮを、調合物１５７７には０．２％のＥｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３６１を、調合物１５７８には０．５％のＥｍｐｈｏｓ（登録商標）ＣＳ１３６１を、調合物１５７９には０．２％のＥｍｐｈｏｓ（登録商標）９ＮＰを、及び調合物１５８０には０．５％のＥｍｐｈｏｓ（登録商標）９ＮＰを含有させた。Ｈｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮを含む定着剤液は、Ｈｏｓｔａｐｈａｔ（登録商標）ＬＰＫＮが室温で固体であり且つ０．２％又は０．５％では溶液中にうまく入っていかないため、ＲＬＴ上で噴射させる前に０．２２ミクロンのナイロンフィルターを通してろ過した。リン酸エステル界面活性剤を含まない、比較対照用定着剤液（調合物１５６２）も調製した。全ての定着剤液に、カチオンポリマーとしてポリグアニジン化合物を含有させた。

図６は、ＲＬＴを用いてコゲーション試験を行った後の、調合物１５６２に関する抵抗体表面の光学顕微鏡像（１００ｘ）を示すものである。図６に示すように、抵抗体は非常に汚れていた。図７は、リン酸エステル界面活性剤を含んでいる定着剤液に関する平均液滴速度を、比較対照用定着剤液のそれと比較して示すものである。比較対照用定着剤液は、少ない噴射液滴数において、急激に液滴速度が低下したが、一方、リン酸エステル界面活性剤を含んでいる定着剤液は速度安定性の改善を示した。

図６及び図８−１１は、０．２％の界面活性剤濃度で調合された定着剤液（調合物１５６３、１５６５、１５７７、及び１５７９）に関して、ＲＬＴによるコゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（１００ｘ）を示すものである。リン酸エステル界面活性剤を含んでいる定着剤液は、コゲーション性能の顕著な改善を示した。これらの定着剤液の液滴速度は、比較対照用定着剤液に関し観測されたそれと比較してはるかに安定であり且つ抵抗体表面はより清浄であった。各々のリン酸エステル界面活性剤を０．５％含んでいる定着剤液も同様の改善を示した。

リン酸エステル界面活性剤の沈殿
定着剤液に典型的に使用されるカチオンポリマーとの間で沈殿を形成しないリン酸エステル界面活性剤を識別するために、５％のＶａｎｔｏｃｉｌ（登録商標）ＩＢ又はＬｕｐｏｓｏｌ（商標）ＦＧを含んでいる定着剤液を調製した。当該定着剤液のｐＨは４又は７であった。各々の定着剤液に、表２に挙げたリン酸エステル界面活性剤を２％添加した。リン酸エステル界面活性剤の各々についての化学構造及びリン酸エステル界面活性剤の各々におけるエチレンオキシド（ＥＯ）モル数も表２に記載する。

各々の定着剤液を目視観察することで、表３に示すように、沈殿物が形成されたかどうかを判定した。

ほとんどのリン酸エステル界面活性剤は、定着剤液において沈殿せず、これらのリン酸エステル界面活性剤は、カチオンポリマーとして使用されたポリグアニジン化合物又はＰＥＩに適合性を示した。

本明細書では、特定の実施形態を例示目的で示し且つ詳細に説明してきたが、本発明には、種々の修正並びに変更の余地がある。本発明が、開示した特定の形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨及び範囲に帰属する全ての修正、等価物、及び代替物を網羅するものである。

本発明の定着剤液の一実施形態に関するコゲーション性能の改善を、比較対照用定着剤液のコゲーション性能と比較して示す図 調合物１７４９に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１７５０に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１７５１に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１７５２に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１５６２に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 本発明の定着剤液の一実施形態に関するコゲーション性能の改善を、比較対照用定着剤液のコゲーション性能と比較して示す図 調合物１５６３に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１５６５に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１５７７に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す） 調合物１５７９に関する、コゲーション試験後の抵抗体表面の光学顕微鏡像（Ｍは、１０６を表す）

Claims (11)

1. 低減されたコゲーションを呈す定着剤液であって、
   少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤と少なくとも１つのカチオンポリマーとを含み、前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が前記少なくとも１つのカチオンポリマーと沈殿を形成しないよう前記定着剤液が調合されている、定着剤液。
2. 低減されたコゲーションを呈す定着剤液の製造方法であって、
   少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤及び少なくとも１つのカチオンポリマーをインクビヒクルと組み合わせるステップを包含し、前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が前記少なくとも１つのカチオンポリマーと沈殿を形成しない、方法。
3. 前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が、少なくとも１つのアニオン性リン酸エステル界面活性剤を含む、請求項１又は２に記載の定着剤液又は方法。
4. 低減されたコゲーションを呈す定着剤液であって、
   少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤と少なくとも１つのカチオンポリマーとを含み、前記少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤が前記少なくとも１つのカチオンポリマーと沈殿を形成しないよう前記定着剤が調合されている、定着剤液。
5. 前記少なくとも１つの両性リン酸エステル界面活性剤が、有機リン酸塩界面活性剤を含む、請求項４に記載の定着剤液。
6. 低減されたコゲーションを呈すインクジェットインクであって、
   着色剤と少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤とを含み、前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が、少なくとも１つのアニオン性リン酸エステル界面活性剤を含む、インクジェットインク。
7. 前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステル、ノニルフェノールエトキシレートリン酸エステルのナトリウム塩、脂肪族リン酸エステル、リン酸化ノニルフェノキシポリエトキシエタノール、及びエチルヘキサノールエトキシル化リン酸エステルのカリウム塩から成る群から選択される、請求項１〜３又は６の何れか１項に記載の定着剤液、方法、又はインクジェットインク。
8. 前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が、前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤１モル当り約６モル以上のエチレンオキシドを含む、請求項１〜３、６又は７の何れか１項に記載の定着剤液、方法、又はインクジェットインク。
9. 前記少なくとも１つのリン酸エステル界面活性剤が、前記定着剤液の全重量の約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％を構成する、請求項１〜５又は７〜９の何れか１項に記載の定着剤液又は方法。
10. 前記少なくとも１つのカチオンポリマーが、ポリエチレンイミン化合物、ポリアリルアミン、４級ポリアミン（ｑｕａｔｅｒｎｉｚｅｄ ｐｏｌｙａｍｉｎｅ）、ヘキサメチレングアニドポリマー、ヘキサメチレンビグアニドポリマー、又はそれらの混合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜５又は７〜９の何れか１項に記載の定着剤液又は方法。
11. 前記少なくとも１つのカチオンポリマーが、少なくとも１つのポリグアニジン化合物を含む、請求項１〜５又は７〜１０の何れか１項に記載の定着剤液又は方法。