JP2014091828A - 固体赤色インク配合物 - Google Patents

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Abstract

【課題】標準的なCMYKカラーセットにおいて、色スペクトルの赤色領域をうまく実現し、高品質のカラー画像を現像するための赤色固体インク組成物を提供する。
【解決手段】インク媒剤と、着色剤とを含み、着色剤が、橙色着色剤と赤色着色剤を含み、橙色着色剤が、約400〜約560nmの波長を有する光を吸収し、赤色顔料が、約510〜約580nmの波長を有する光を吸収する、固体インク。このインクは、PANTONE(登録商標)Red032およびPANTONE(登録商標)Warmに実質的に合う。
【選択図】なし

Description

本開示は、赤色固体インク組成物、赤色固体インクを製造する方法、赤色顔料と橙色顔料の混合物を含む固体インクを用いて画像を作成する方法に関する。
さらに高品質のカラー画像を現像するための赤色固体インク組成物が依然として必要である。標準的なCMYKカラーセットでは、色スペクトルの赤色領域がうまく実現できない。
肉眼では異なると感知することができる橙色とマゼンタ色の間にあるさまざまな赤色の間には、色差がある。
その結果、さらに高品質のカラー画像を達成するための赤色領域の固体インクが必要である。
本開示は、インク媒剤と、少なくとも1つの橙色顔料と、少なくとも1つの赤色顔料とを含み、橙色顔料が、約400〜約560nmの波長を有する光を吸収し、赤色顔料が、約460〜約580nmの波長を有する光を吸収する固体インクを提供することによって、これらの必要性および問題に対処する。この赤色インクは、標準的な電子写真紙の上に存在するとき、ヒトの検知限界(ΔE2000)が約3単位以下であるように、PANTONE(登録商標)Warm RedおよびPANTONE(登録商標)Red 032に近い色である。
固体インクは、標準的な紙の上に存在するとき、色相角が約28°〜約37°である。
固体インクは、標準的な紙の上に存在するとき、L*値が約51〜約61である。
着色したインクは、一般的にハーフトーンドットを印刷することによって用いられる。ハーフトーンドットは小さいが、ドットによって作られるテクスチャは目で見ることができ、写真の印刷のような特定の高品質用途では受け入れられない。不均一性の程度が小さい場合であっても、目で見ることができるノイズ、例えば、粒状性、斑点などを生じることがある。
1種類、2種類またはそれより多いさらなるインクを加え、5個、6個またはそれより多い印刷ヘッドを備えるシステムを作成することによって画質を高めてもよい。価値を与え、画質を高めるインクの色として、赤色がある。
14色の原色のPANTONE(登録商標)Matching Systemは、橙色とマゼンタ色の間にある2種類の赤色を含む。iGen PANTONE(登録商標)の本にあらわされているように、PANTONE(登録商標)Warm RedおよびPANTONE(登録商標)Red 032といった色は、互いにΔE2000単位が5.89以内に入る。ΔE2000約2〜約3が、一般的に、視覚による感知の限界であると考えられる。したがって、これら2色の色は、肉眼で見て異なっている。PANTONE(登録商標)Warm RedおよびPANTONE(登録商標)Red 032に対し、目的のインクは、約3以下、約2以下、約1以下の値を有する。
「耐光性」は、染料が露光に起因する色あせに耐える程度を指す。Blue Wool Scaleは、着色染料の永続性を測定し、キャリブレートする。2種類の同じ染料サンプルを作成し、片方をコントロールとして暗い場所に置き、他方を3ヶ月間の日光に等価な場所に置く。標準的な青色のウール繊維品の色あせ試験カードを試験サンプルとして同じ光条件に置く。次いで、サンプルの色あせ量は、元々の色と比較することによって評価され、0から8にランク分けされ、ゼロは、色堅牢度がきわめて悪いことを示し、一方、ランク付けが8だと、元々の色から変わっていないと考えられ、したがって、耐光性であり、永続的である。耐光性が約6以上、約7以上、約8以上であることが望ましい。Microscal Co.(London、UK)およびQ−Lab Corp.(Cleveland、OH)のデバイスを用いて耐光性を測定することができる。
「粘度」は、複素粘度を指し、一定のせん断歪みまたは小さな振幅の正弦波変形をサンプルが受けることができる機械的なレオメーターによって与えられる典型的な測定値である。せん断歪みは、オペレーターによって加えられ、サンプルの変形(トルク)は、トランスデューサーによって測定される。または、せん断応力を加え、得られた歪みを測定する制御された応力装置を使用してもよい。このようなレオメーターは、例えば、キャピラリー粘度計の一時的な測定値ではなく、種々のプレート回転周波数ωでの粘度の周期的な測定値を与える。往復式プレートレオメーターは、応力または変位量に応答し、相内および相外の液を測定することができる。複素粘度η*は、η*=η’−iη”と定義され、ここで、η’=G”/ω、η”=G’/ω、iは−1である。例えば、キャピラリー粘度またはせん断粘度の一時的な測定値のみを測定する粘度計を使用してもよい。
他の意味であると示されていない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される量および条件を表現するあらゆる数字などは、あらゆる場合に「約」という用語で修正されていると理解すべきである。「約」は、述べられている値の20%以下の変位を示すことを意味する。本明細書で使用する場合、「等価」、「同様」、「本質的に」、「実質的に」、「おおよそ」、「〜と合う」という用語またはこれらの文法的な変形語は、一般的に受け入れられる定義を有するか、または少なくとも「約」と同じ意味であると理解される。
固体インクは、少なくとも1つのインク媒剤(担体材料としても知られる)または2種以上のインク媒剤の混合物を含む。インク媒剤または混合物は、約20℃〜約27℃の温度、つまり室温で固体であり、一般的に、約40℃より低い温度では固体である。
インク媒剤は、例えば、顕微鏡の加熱ステージで観察し、測定する場合、融点が約60℃〜約150℃、約80℃〜約120℃、約85℃〜約110℃であってもよい。融点は高い方がよい。
適切な媒剤としては、エチレン/プロピレンコポリマー、高度に分岐した炭化水素、炭化水素系ワックス、パラフィン、高分子量直鎖アルコール、微結晶性ワックス、ポリエチレンワックス、エステルワックス、脂肪酸、他のワックス状材料、脂肪族アミドを含有する材料、スルホンアミド材料、異なる天然源(例えば、トール油ロジンおよびロジンエステル)から作られる樹脂状材料、合成樹脂、以下のさらに記載するようなオリゴマー、ポリマー、コポリマー、およびこれらの混合物を挙げることができる。
インク媒剤の例としては、ポリエチレン、例えば、以下の一般式を有する、Baker Petroliteから入手可能なポリエチレンが挙げられ、
Figure 2014091828
式中、xは、1〜約200の整数である。この材料は、分子量(Mn)が約100〜約5,000であってもよい。ワックスインク媒剤の例としては、POLYWAX 400(Mnは約400)、蒸留したPOLYWAX 400、POLYWAX 500(Mnは約500)、蒸留したPOLYWAX 500、POLYWAX 655(Mnは約655)、蒸留したPOLYWAX 655、蒸留していない形態よりも粘度が約10%〜約50%高い、蒸留した形態、POLYWAX 850(Mnは約850)、POLYWAX 1000(Mnは約1,000)などが挙げられる。
さらなる例としては、エチレン/プロピレンコポリマー、例えば、以下の一般式を有する、Baker Petroliteから入手可能なエチレン/プロピレンコポリマーが挙げられ、
Figure 2014091828
式中、zは、0〜約30の整数をあらわし、yは、0〜約30の整数をあらわし、xは、約21−yに等しい。側鎖の分布は、炭素鎖に沿ってランダムであってもよい。このコポリマーは、分子量範囲が約500〜約4,000であってもよい。このようなコポリマーの市販例としては、例えば、PETROLITE CP−7(Mn=650)、PETROLITE CP−11(Mn=1,100)、PETROLITE CP−12(Mn=1,200)などが挙げられる。
さらなる例としては、高度に分岐した炭化水素、典型的には、オレフィン重合によって調製された高度に分岐した炭化水素、例えば、Baker Petroliteから入手可能なVYBAR材料(VYBAR 253(Mn=520)、VYBAR 5013(Mn=420)を含む)などが挙げられる。別の種類のインク媒剤は、天然に存在する炭化水素を精製することによって調製された、典型的には、約5〜約100個、約20〜約180個、約30〜約60個のn−パラフィン系、分岐したパラフィン系、および/または芳香族系の炭化水素であり、例えば、分子量(Mn)が約100〜約5,000、約250〜約1,000、約500〜約800のBE SQUARE 185およびBE SQUARE 195、例えば、Baker Petroliteから入手可能なものが挙げられる。
別の例としては、グラフト重合によって調製されたポリオレフィンの修飾した無水マレイン酸炭化水素付加物、例えば、Baker Petroliteから入手可能であり、以下の一般式を有するものが挙げられ、
Figure 2014091828
式中、Rは、約1〜約50個、約5〜約35個、約6〜約28個の炭素原子を含むアルキル基であり、R’は、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、または約5〜約500個、約10〜約300個、約20個〜約13個の炭素原子を有するアルキル基であり、xは、約9〜約13の整数であり、yは、約1〜約50、約5〜約25、約9〜約13の整数である。
上の材料としては、Baker Petroliteから入手可能であり、以下の一般式を有する材料も挙げられ、
Figure 2014091828
式中、xは、約1〜約50、約5〜約25、約9〜約13の整数であり、yは、1または2であり、zは、約1〜約50、約5〜約25、約9〜約13の整数である。
上の材料としては、Baker Petroliteから入手可能であり、以下の一般式を有する材料も挙げられ、
Figure 2014091828
式中、RおよびRは炭化水素基であり、Rは、以下の一般式のいずれか
Figure 2014091828
またはその混合物であり、R’は、イソプロピル基である。修飾された無水マレイン酸コポリマーの例としては、CERAMER 67(Mn=655、Mw/Mn=1.1)、CERAMER 1608(Mn=700、Mw/Mn=1.7)などが挙げられる。
さらなる例としては、高分子量直鎖アルコール、例えば、Baker Petroliteから入手可能であり、以下の一般式を有するものが挙げられ、
Figure 2014091828
式中、xは、約1〜約50、約5〜約35、約11〜約23の整数である。これらの材料は、分子量範囲が約100〜約5,000、約200〜約2,500、約300〜約1,500であってもよい。市販の例としては、UNILIN材料、例えば、UNILIN 425(Mn=460)、UNILIN 550(Mn=550)、UNILIN 700(Mn=700)などが挙げられる。
インク媒剤は、エトキシル化アルコール、例えば、Baker Petroliteから入手可能であり、以下の一般式を有するエトキシル化アルコールであってもよく、
Figure 2014091828
式中、xは、約1〜約50、約5〜約40、約11〜約24の整数であり、yは、約1〜約70、約1〜約50、約1〜約40の整数である。この材料は、分子量範囲が約100〜約5,000、約500〜約3,000、約500〜約2,500であってもよい。市販の例としては、UNITHOX 420(Mn=560)、UNITHOX 450(Mn=900)、UNITHOX 480(Mn=2,250)、UNITHOX 520(Mn=700)、UNITHOX 550(Mn=1,100)、UNITHOX 720(Mn=875)、UNITHOX 750(Mn=1,400)などが挙げられる。
酸化された合成ワックスまたは石油系ワックスのウレタン、尿素、アミドおよびイミドの誘導体、例えば、以下の一般式を有するBaker Petroliteから入手可能なものも、インク媒剤として使用してもよく、
Figure 2014091828
式中、Rは、式CH(CHのアルキル基であり、nは、約5〜約400、約10〜約300、約20〜約200の整数であり、R’はトリル基である。このウレタン、尿素、アミドおよびイミドの誘導体は、直鎖、分枝鎖、環状およびこれらの任意の組み合わせであってもよい。このような材料の市販例としては、例えば、ビス−ウレタン、例えば、PETROLITE CA−11、PETROLITE WB−5およびPETROLITE WB−17(すべてBaker Petroliteから入手可能)などが挙げられる。
さらなる樹脂およびワックスは、さらに、2当量のABITOL Eヒドロアビエチルアルコールと、1当量のイソホロンジイソシアネートの反応から得られるウレタン樹脂、3当量のステアリルイソシアネートと、グリセロール系アルコールの付加物であったウレタン樹脂、例えば、ジアミド、トリアミド、テトラ−アミド、環状アミドなどの適切なアミドからなる群から選択されてもよい。モノアミド、テトラ−アミドおよびこれらの混合物を含む脂肪族アミドが、インク媒剤に含まれていてもよい。
脂肪族アミド、例えば、モノアミド、テトラ−アミド、これらの混合物など。適切なモノアミドの具体例としては、一級モノアミドおよび二級モノアミドが挙げられる。例示的な一級モノアミドとしては、ステアリルアミド、例えば、Chemtura Corp.から入手可能なKEMAMIDE SおよびCrodaから入手可能なCRODAMIDE S、ベヘンアミド/アラキドアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE BおよびCrodaから入手可能なCRODAMIDE BR、オレアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE UおよびCrodaから入手可能なCRODAMIDE OR、工業グレードのオレアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE O、Crodaから入手可能なCRODAMIDE O、Uniqemaから入手可能なUNISLIP 1753、エルカミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE EおよびCrodaから入手可能なCRODAMIDE ERが挙げられる。例示的な二級アミドとしては、ベヘニルベヘンアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE EX666、ステアリルステアリルアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE S−180およびKEMAMIDE EX−672、ステアリルエルカミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE E−180およびCrodaから入手可能なCRODAMIDE 212、エルシルエルカミド、例えば、Chemturaから入手可能な、オレイルパルミトアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE P−181およびCrodaから入手可能なCRODAMIDE 203、エルシルステアリルアミド、例えば、Chemturaから入手可能なKEMAMIDE S−221が挙げられる。さらなる適切なアミド材料としては、KEMAMIDE W40(N,N’−エチレンビスステアリルアミド)、KEMAMIDE P181(オレイルパルミトアミド)、KEMAMIDE W45(N,N’−エチレンビスステアリルアミド)およびKEMAMIDE W20(N,N−エチレンビスオレアミド)が挙げられる。
使用するのに適したトリアミドとしては、3個すべてのアミド基が同じ分子鎖または枝から出ている分子である直鎖トリアミドが挙げられる。直鎖トリアミドの例としては、以下の式を有するトリアミドが挙げられ、
Figure 2014091828
Rは、約1〜約200個の炭素原子、約25〜150個、約30〜約100個の炭素原子を有する任意の炭化水素であってもよい。
直鎖トリアミドの一例は、以下の式によってあらわすことができ、
Figure 2014091828

以下のように描かれてもよい。
Figure 2014091828
トリアミドは、分枝鎖トリアミドであってもよい。
固体インクに適したインク媒剤のさらなる例としては、ロジンエステル、例えば、アビエチル酸グリセリル(KE−100(登録商標))、ポリアミド、ダイマー酸アミド、脂肪酸アミド(ARAMID Cを含む)、エポキシ樹脂、例えば、Riechold Chemical Companyから入手可能なEPOTUF 37001、流動パラフィンワックス、流動微結晶性ワックス、Fischer−Tropschワックス、ポリビニルアルコール樹脂、ポリオール、セルロースエステル、セルロースエーテル、ポリビニルピリジン樹脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、ポリスルホンアミド(KETJENFLEX MHおよびKETJENFLEX MS80を含む)、ベンゾエートエステル、例えば、Velsicol Chemical Companyから入手可能なBENZOFLEX S552、フタル酸可塑剤、クエン酸可塑剤、マレイン酸可塑剤、ポリビニルピロリジノンコポリマー、ポリビニルピロリドン/ポリ酢酸ビニルコポリマー、ノボラック樹脂、例えば、Occidental Chemical Companyから入手可能なDUREZ 12 686、天然産物ワックス、例えば、蜂蜜、モンタンワックス、キャンデリラワックス、GILSONITE(American Gilsonite Company)など、直鎖一級アルコールと直鎖長鎖アミドまたは脂肪酸アミドとの混合物、例えば、約6〜約24個の炭素原子を含むもの、PARICIN 9(プロピレングリコールモノヒドロキシステアレート)、PARICIN 13(グリセロールモノヒドロキシステアレート)、PARKIN 15(エチレングリコールモノヒドロキシステアレート)、PARICIN 220(N(2−ヒドロキシエチル)−12−ヒドロキシステアリルアミド)、PARICIN 285(N,N’−エチレン−ビス−12−ヒドロキシステアリルアミド)、FLEXRICIN 185(N,N’−エチレン−ビス−リシノールアミド)などが挙げられる。さらに、約4〜約16個の炭素原子を含む直鎖長鎖スルホン、例えば、ジフェニルスルホン、n−アミルスルホン、n−プロピルスルホン、n−ペンチルスルホン、n−ヘキシルスルホン、n−ヘプチルスルホン、n−オクチルスルホン、n−ノニルスルホン、n−デシルスルホン、n−unデシルスルホン、n−ドデシルスルホン、n−トリデシルスルホン、n−テトラデシルスルホン、n−ペンタデシルスルホン、n−ヘキサデシルスルホン、クロロフェニルメチルスルホンなど。
インク媒剤は、インクの約25%〜約99.5重量%、約30%〜約98%、約50%〜約85%含まれていてもよい。
「赤色」インクは、標準的な紙に印刷すると、PANTONE(登録商標)Red 032およびPANTONE(登録商標)Warm Redに合う。このインクは、耐光性の標準的な顔料を使用する。さらに具体的には、赤色の画像を製造するインクは、少なくとも1つの橙色顔料と、少なくとも1つの赤色顔料とで構成され、橙色顔料は、約400〜約560nmの波長領域で吸収性であり(反射率が約5%まで)、約560〜約570nmの領域で部分的に透過性であり(その結果、反射率は、約5%より大きいが、約30%未満であり)、約570〜約700nmの領域で透過性であり(その結果、反射率は、約30%より大きく)、赤色顔料が、約380〜約510nmの波長領域で最小限吸収性であり(反射率5〜15%)、約510〜約580nmの波長領域で吸収性であり(反射率<5%)、約580〜約590の波長領域で部分的に透過性であり、約590〜約700nmの領域で透過性である。
色の測定は、例えば、一般的にCIE L*、a*、b*と呼ばれるCIE仕様によって特徴付けることができ、ここで、L*,a*,b*は、三次元空間を形成する改変された反対色の座標であり、L*は、色の明度を特性決定し、a*は、赤色さ/緑色さをおおよそ特性決定し、b*は、色の黄色さ/青色さをおおよそ特性決定する。顔料の濃度は、明度(L*)が、基板上の望ましいインク塊に対応するように選択されるべきである。これらのパラメーターはすべて、例えば、X−Rite Corp.から得られる任意の産業的な標準分光光度計を用いて測定されてもよい。色差は、ΔEとして定量化されてもよく、またはサンプルの色とリファレンスの色との間の色差であってもよい。ΔEは、例えば、CIE ΔE2000の式を用いることによって、当該技術分野で既知の任意の受け入れられる式によって計算されてもよい。ΔE2000を決定するのに必要なL*、a*、b*のデータは、例えば、分光光度計、例えば、GretagMacbeth SPECTROLINO(登録商標)分光光度計を用いて測定されてもよい、反応率スペクトルを用い、D50発光体および2°観察器によって計算されてもよい。適切なL*値は、約49〜約63、約51〜約61、約53〜約60である。適切な色相角は、約25°〜約39°、約27°〜約37°、約29°〜約35°である。
赤色の目標色は、PANTONE(登録商標)Warm RedおよびPANTONE(登録商標)Red 032の色と実質的に合うか、または実質的に同じになる。ある色のΔE2000色差が約3以下、約2以下、約1以下のとき、その色は「実質的に」同じである。
赤色インクは、任意要素の色相調整着色剤と、任意要素の色合い調整着色剤とを用いて製造される。色相調整着色剤および色合い調整着色剤は、それぞれ1種類の着色剤であってもよく、または着色剤の組み合わせであってもよいが、赤色着色剤または橙色着色剤、色相調整着色剤および色合い調整着色剤は、互いに異なっていてもよい。
赤色着色剤または橙色着色剤としては、約380〜約530nmの波長の光を吸収する着色剤または着色剤の組み合わせを含む。約380〜約530nmの範囲の波長の光を顕著に吸収する赤色着色剤および橙色着色剤を使用してもよい。「顕著に吸収」は、可視光範囲でピーク吸収の少なくとも約80%の吸収を含む。赤色着色剤としては、C.I.Pigment Red(PR)1、C.I.Pigment Red 2、C.I.Pigment Red 3、C.I.Pigment Red 4、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 6、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 8、C.I.Pigment Red 9、C.I.Pigment Red 10、C.I.Pigment Red 11、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 14、C.I.Pigment Red 15、C.I.Pigment Red 16、C.I.Pigment Red 17、C.I.Pigment Red 18、C.I.Pigment Red 19、C.I.Pigment Red 21、C.I.Pigment Red 22、C.I.Pigment Red 23、C.I.Pigment Red 30、C.I.Pigment Red 31、C.I.Pigment Red 32、C.I.Pigment Red 37、C.I.Pigment Red 38、C.I.Pigment Red 40、C.I.Pigment Red 41、C.I.Pigment Red 42、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:1、C.I.Pigment Red 88、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 114、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 144、C.I.Pigment Red 146、C.I.Pigment Red 149、C.I.PR150、C.I.Pigment Red 166、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 170、C.I.Pigment Red 170:1、C.I.Pigment Red 171、C.I.Pigment Red 175、C.I.Pigment Red 176、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Red 178、C.I.Pigment Red 179、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 185、C.I.Pigment Red 187、C.I.Pigment Red 202、C.I.PR209、C.I.Pigment Red 219、C.I.Pigment Red 224、C.I.Pigment Red 245およびこれらの組み合わせのような、Colour Index Generic NamesおよびColour Index Constitution Numberにしたがって列挙された染料および顔料を挙げることができる。
橙色着色剤としては、C.I.Pigment Orange(PO)1、C.I.Pigment Orange 2、C.I.Pigment Orange 5、C.I.Pigment Orange 7、C.I.Pigment Orange 13、C.I.Pigment Orange 15、C.I.Pigment Orange 16、C.I.Pigment Orange 17、C.I.Pigment Orange 19、C.I.Pigment Orange 24、C.I.Pigment Orange 34、C.I.Pigment Orange 36、C.I.Pigment Orange 38、C.I.Pigment Orange 40、C.I.Pigment Orange 43、C.I.Pigment Orange 66およびこれらの組み合わせのような着色剤を挙げることができる。赤色着色剤および橙色着色剤は、インクの約0.05重量%〜約6重量%、約0.1重量%〜約4重量%、約0.2重量%〜約1.5重量%の量で存在していてもよい。
赤色インクのための色相調整着色剤は、着色剤または着色剤の組み合わせを含んでいてもよく、ここで、橙色顔料は、約400〜約560nmの波長領域で吸収性であり(反射率が約5%まで)、約560〜約570nmの領域で部分的に透過性であり(その結果、反射率は、約5%より大きいが、約30%未満であり)、約570〜約700nmの領域で透過性であり(その結果、反射率は、約30%より大きく)、赤色顔料は、約380〜約510nmの波長領域で最小限吸収性であり(反射率5〜15%)、約510〜約580nmの波長領域で吸収性であり(反射率<5%)、約580〜約590の波長領域で部分的に透過性であり、約590〜約700nmの領域で透過性である。
したがって、約380〜約580nmの範囲の波長の光を顕著に吸収する色相調整着色剤を使用してもよい。例としては、C.I.Pigment Red(PR)57:1、C.I.Pigment Red 81:2、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 185、C.I.Pigment Red 238、C.I.Pigment Red 269、C.I.Solvent Red(SR)49、C.I.Solvent Red 52、C.I.Solvent Red 151、C.I.Solvent Red 155、C.I.Solvent Red 172、C.I.Solvent Orange(SO)41、Solvent Orange 62およびこれらの組み合わせのような赤色着色剤および橙色着色剤が挙げられる。色相調整着色剤は、インクの約0.001重量%〜約1重量%、約0.04重量%〜約0.2重量%の量で存在していてもよい。
赤色インクのための色合い調整着色剤としては、約400〜約500nmの波長の光を吸収する着色剤または着色剤の組み合わせを挙げることができる。さらに具体的には、約400〜約500nmの範囲の波長の光を顕著に吸収する色合い調整着色剤を使用してもよい。例としては、黄色、橙色、赤色、黒色の着色剤、例えば、C.I.Pigment Yellow(PY)12、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 97、C.I.Pigment Yellow 139、C.I.Pigment Yellow 155、C.I.Pigment Yellow 180、C.I.Pigment Orange(PO)2、C.I.Pigment Orange 5、C.I.Pigment Orange 38、C.I.Pigment Orange 64、C.I.Pigment Red 4、C.I.Pigment Red 38、C.I.Pigment Red 66、C.I.Pigment Red 119、C.I.Pigment Red 178、カーボンブラック、C.I.Solvent Yellow(SY)16、C.I.Solvent Yellow 93、C.I.Solvent Yellow 104、C.I.Solvent Yellow 163、C.I.Solvent Yellow 141、C.I.SR 111、C.I.Solvent Black 7、C.I.Solvent Black 27、C.I.Solvent Black 45およびこれらの組み合わせが挙げられる。色合い調整着色剤は、インクの約0.001重量%〜約0.6重量%、約0.002重量%〜約0.55重量%、約0.003重量%〜約0.5重量%の量で存在していてもよい。
着色剤は全部でインクの約0.1重量%〜約10重量%、約0.2重量%〜約5重量%の量で含まれていてもよい。
赤色固体インクは、PANTONE(登録商標)Warm Redと実質的に同じであり、C.I.Pigment Orange 34を約0.5重量%〜約2.5重量%、約0.7〜約2重量%、約0.8〜約1.5重量%の量で、PR170を約1.5〜約4重量%、約1.75〜約3.5重量%、約2〜約3重量%の量で含む。
赤色固体インクは、PANTONE(登録商標)Red 032と実質的に同じであり、PO 34を約0.1重量%〜約0.75重量%、約0.15〜約0.6重量%、約0.2〜約0.5重量%の量で、PR 170を約1〜約5重量%、約1.5〜約4.5重量%、約2〜約4重量%の量で含む。
本明細書で使用するのに適した着色剤としては、平均粒径が体積平均径で約15nm〜約500nm、約50nm〜約200nmである顔料粒子が挙げられる。
インクは、さらに、機能を有する従来の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、分散剤、噴射剤、殺生物剤、消泡剤、すべり剤およびレベリング剤、可塑剤、粘度調整剤、酸化防止剤、UV吸収剤、粘着剤、接着剤、導電性向上剤などが挙げられる。
液体媒剤に顔料着色剤を分散させるために、分散剤または分散剤の組み合わせを場合により提供してもよい。典型的には、分散剤を用い、非極性インク媒剤中で粒子を安定化させてもよい。分散剤は、一般的に、分散剤を顔料粒子に接続する第1の官能基と、インク媒剤と相溶性の第2の官能基とを含む。第1の官能基は、任意の適切な様式(例えば、水素結合、化学結合、酸−延期反応、ファンデルワールス相互作用など)で顔料分子に適切に接続または吸着することができる。
したがって、分散剤を顔料粒子に接続する適切な第1の官能基の例としては、エステル、アミド、カルボン酸、ヒドロキシル基、無水物、ウレタン、尿素、アミン、アミド、塩基(例えば、四級アンモニウム塩)などの官能基が挙げられる。同様に、インク媒剤と相溶性の第2の官能基の例としては、例えば、アルキル基が挙げられ、アルキル基は、直鎖または分枝鎖、飽和または不飽和などであってもよい。第2の官能基は、低極性インク媒剤成分と相溶性であってもよい。
分散剤は、固体インク中に任意の有効な量で、例えば、インクの約0.5%〜約40重量%、約5%〜約25%、約8%〜約13%の量で存在していてもよい。
インクは、例えば、フタル酸エステル可塑剤、トリフェニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェートなどの任意要素の可塑剤を含んでいてもよい。
可塑剤は、インク媒剤として機能してもよく、または試薬の相溶性を与える薬剤として作用してもよい。可塑剤がインク媒剤として機能する場合、インクのインク媒剤成分の約1%〜100%を構成していてもよい。可塑剤が、別のインク媒剤に加えて添加剤として機能する場合、可塑剤は、インクの少なくとも約0.05重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約2重量の量で存在していてもよい。
粘度調整剤が存在する場合、粘度調整剤は、インク中に任意の有効な量で、例えば、インクの少なくとも10重量%、約30重量%以下、約15重量%以下、または約30重量%〜約55重量%、約35重量%〜約50重量%の量で存在する。
酸化防止剤が存在する場合、酸化防止剤は、インク中に任意の望ましい量または有効な量で、例えば、インクの約0.25重量%〜約10重量%、約1重量%〜約5重量%の量で存在していてもよい。
任意要素のUV吸収剤は、主に、生成した画像がUVによって変性するのを防ぐ。
粘着剤が存在する場合、粘着剤は、インク中に任意の望ましい量または有効な量で、例えば、インクの少なくとも約0.1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、または約50重量%以下の量で存在していてもよいが、この量は、これらの範囲からはずれていてもよい。
固体インクの多くのインク媒剤は、導電性が本質的にゼロである。したがって、導電性向上剤をインク媒剤に加え、インクに一貫した導電性を与えてもよい。導電性を、インクジェットデバイスのインク容器の液面センサのための入力シグナルとして使用する。
導電性向上剤は、有機塩基と酸から作られる有機塩であってもよい。
他の意味であることが必要である場合を除き、任意要素の添加剤が存在する場合、それぞれ、または組み合わせた状態で、インク中に任意の望ましい量または有効な量で、例えば、インクの約0.1重量%〜約10重量%、約3重量%〜約5重量%の量で存在していてもよい。
固体インクは、場合により、他の物質も含んでいてもよく、インクが使用されるプリンターの種類によって変わってもよい。例えば、インク媒剤の組成は、典型的には、直接印刷モードまたは間接的またはオフセット式の印刷転写システムのいずれかで使用するように設計される。
顔料系転相インクは、適切な担体中、例えば、高せん断処理、アトライタによる処理、ボールミルによる粉砕などによって、少なくとも2種類の顔料を同時に処理することによって調製することができる。
インクは、(1)まず、例えば、高せん断による処理、アトライタによる処理、ボールミルによる粉砕などによって、例えば、適切な担体の少なくとも1つの成分中で少なくとも2種類の顔料を処理することによって顔料濃縮物を作成し、次いで、(2)適切な転相インク成分を含む担体にこれを加えるか、またはこの担体とともに加え、(3)顔料系転相インクを作成することによって作成することができる。
インクは、個々に処理した顔料系転相インクまたはその濃縮物をブレンドすることによって作成することができる。
インク組成物は、任意の望ましい方法または適切な方法によって調製することができる。例えば、インク媒剤の成分を一緒に混合し、次いで、混合物を、少なくともその融点(例えば、約60℃〜約150℃、約80℃〜約120℃、約85℃〜約110℃)まで加熱してもよい。インク成分を加熱する前、またはインク成分を加熱した後に、着色剤を加えてもよい。例えば、高せん断ミキサー、押出成形機、メディアミル、ボールミル、ホモジナイザ、またはこれらの装置の組み合わせの中で、溶融した混合物に対し、単純な攪拌による混合、高せん断混合、または研磨を行ない、インク担体に着色剤を分散させ、実質的に安定で、均質で均一な溶融物を得てもよい。得られた溶融物をさらに混合し、他のインク成分とともにさらなる混合または研磨を行ない、特定の印刷システムのための特性を精密に調整してもよい。次いで、得られたインクを120℃で濾過し、周囲温度(典型的には、約20℃〜約25℃)まで冷却する。このインクは、周囲温度で固体である。作成プロセス中に、溶融したインクを型に注ぎ、次いで冷却して固体インクのスティックを作成する。
インクは、インクジェット印刷に適した高温(例えば、約50℃〜約150℃、約70℃〜約130℃、約80℃〜約130℃の温度)で粘度が約1〜約40センチポイズ(cP)、約5〜約15cP、約8〜約12cPであってもよい。このインクを、もっと低い温度で吐出してもよい。この観点で、本明細書のインクは、約107℃〜約111℃の吐出温度での吐出粘度が約9〜約13cP、約10〜約11cP、約10.25〜約10.75cPの低エネルギーインクであってもよい。
赤色固体インクは、紙の上に印刷すると、質量が約0.1〜約1.5mg/cm、約0.4〜約0.7mg/cmである。
本明細書に記載したインクを用い、インクをインクジェットデバイス(例えば、サーマルインクジェットデバイス、音響インクジェットデバイス、圧電式インクジェットデバイスなど)に組み込み、同時に、溶融したインクの液滴を基板の上に画像の様式になるように放出することによって、印刷した画像を作成してもよい。インクは、任意の適切な供給デバイスによって、インクを吐出するためのインクジェットヘッドの放出チャネルおよびオリフィスに接続した少なくとも1つの容器に入れられてもよい。吐出手順において、インクジェットヘッドを任意の適切な方法によってインクの吐出温度まで加熱してもよい。固体インクを含む容器は、インクを加熱するための加熱要素も含んでいてもよい。
また、インクを間接的な(オフセット)印刷インクジェット用途で使用してもよく、この場合、溶融したインク液滴を画像の模様になるように、中間転写部材である記録基材に放出し、画像の模様になったインクをその後に中間転写部材から最終的な記録基材に転写する。
インクを、普通紙、罫線付きノート紙、ボンド紙など、シリカコーティングされた紙、光沢紙、透明材料、布地、繊維製品、プラスチック、ポリマーフィルム、無機基材、例えば、金属、セラミック、木材などを含む任意の適切な基材または記録シートに吐出または転写し、画像を作成してもよい。
(実施例1−インク1の調製)
まず、オーバーヘッドスターラーを用い、120℃で2時間、溶融し、均質にブレンドすることによって以下の成分を混合して溶液Aを作成することによって、インクを調製した。(1)84.02gのBaker Petrolite製の蒸留したポリエチレンワックス、(2)16.96gのトリアミドワックス(「トリアミド」は、米国特許第6,860,930号に記載されており、この開示内容は、参照することで本明細書に組み込まれる)、(3)27.68gのCrompton Corp.から市販されているS−180(ステアリルステアリルアミド)、(4)17.12gのArakawa Chemical Industries,Ltd.製の水素化アビエチン(ロジン)酸のトリグリセリドKE−100樹脂、(5)2.66gの3当量のステアリルイソシアネートとグリセロール系アルコールとの付加物であるウレタン樹脂(米国特許第6,309,453号の実施例4に記載されるように調製、この開示内容は、参照することでその全体が本明細書に組み込まれる)、(6)0.36gのCrompton Corp.から入手可能なNAUGARD−445(酸化防止剤)、(7)5.60gの米国特許第7,973,186号の実施例14で調製されるような分散剤(この開示内容は、参照することで本明細書に組み込まれる)。
Union Processから入手可能なSzegvari 01アトライタをあらかじめ120℃まで加熱しておき、これに、あらかじめ120℃まで加熱しておいた1800gの1/8 440 C Grade 25ステンレス鋼の球と、適切な量の溶融した溶液Aを入れた。このアトライタを30分かけて平衡状態にし、この時点で、4.00gのC.I.Pigment Red 170と、1.60gのC.I.Pigment Orange 34の混合物を加えた(両者ともClariant Corporationから入手可能)。次いで、多段階インペラーをアトライタに取り付け、インペラーの先端速度が約150cm/sになるように速度を調節した。顔料系混合物をアトライタで一晩(19時間)攪拌し、次いで、得られた自由に流動するインク濃縮物を取り出し、溶融状態で鋼球から分離した。
得られた顔料系インクを120℃で、 McMaster Carr Supply Companyから入手可能な5μmの304 SS ステンレス鋼メッシュで濾過した。
次いで、溶融状態で濾過したインクを型に注ぎ、インクジェットインクスティックを作成し、これを室温で凍結させた。
(実施例2−インク2の調製)
まず、オーバーヘッドスターラーを用い、120℃で2時間、溶融し、均質にブレンドすることによって以下の成分を混合して溶液Bを作成することによって、インクを調製した。(1)83.39gのBaker Petrolite製の蒸留したポリエチレンワックス、(2)16.83gのトリアミドワックス(「トリアミド」は、米国特許第6,860,930号に記載されており、この開示内容は、参照することで本明細書に組み込まれる)、(3)27.47gのCrompton Corp.から市販されているS−180(ステアリルステアリルアミド)、(4)16.99gのArakawa Chemical Industries,Ltd.製の水素化アビエチン(ロジン)酸のトリグリセリドKE−100樹脂、(5)2.64gの3当量のステアリルイソシアネートとグリセロール系アルコールとの付加物であるウレタン樹脂(米国特許第6,309,453号の実施例4に記載されるように調製、この開示内容は、参照することでその全体が本明細書に組み込まれる)、(6)0.36gのCrompton Corp.から入手可能なNAUGARD−445(酸化防止剤)、(7)6.16gの米国特許第7,973,186号の実施例14で調製されるような分散剤(この開示内容は、参照することで本明細書に全体的に組み込まれる)。
Union Processから入手可能なSzegvari 01アトライタをあらかじめ120℃まで加熱しておき、これに、あらかじめ120℃まで加熱しておいた1800.0gの1/8 440 C Grade 25ステンレス鋼の球と、適切な量の溶融した溶液Bを入れた。このアトライタを30分かけて平衡状態にし、この時点で、5.60gのC.I.Pigment Red 170と、0.56gのC.I.Pigment Orange 34の混合物を加えた(両者ともClariant Corporationから入手可能)。次いで、多段階インペラーをアトライタに取り付け、インペラーの先端速度が約150cm/sになるように速度を調節した。顔料系混合物をアトライタで一晩(19時間)攪拌し、次いで、得られた自由に流動するインク濃縮物を取り出し、溶融状態で鋼球から分離した。得られた顔料系インクを120℃で、 McMaster Carr Supply Companyから入手可能な5μmの304 SS ステンレス鋼メッシュで濾過した。
次いで、溶融状態で濾過したインクを型に注ぎ、インクジェットインクスティックを作成し、これを室温で凍結させた。
(実施例3)
標準的な印刷方法を用い、実施例1のインク(PANTONE(登録商標)Warm Redに非常に近い)と、実施例2のインク(ANTONE(登録商標)Red 032に非常に近い)を用いた画像を調製した。これらのインクをPhaser(登録商標)8860プリンターに入れ、液滴の質量および100%密度の解像度がそれぞれ25ngおよび525dpi×450dpiになるようにXEROX(登録商標)Color Xpressions Plus紙に吐出させた。種々の色属性は、D50発光体、2°観察器、ANSI A密度に設定したGretag MacBeth Spectrolinoを用いて評価した。以下の表1には、得られたデータを提示している。
Figure 2014091828

Claims (10)

  1. 室温で固体であるインク媒剤と、少なくとも2種類の着色剤と、場合により1種類以上の樹脂とを含み、少なくとも2種類の着色剤は、
    少なくとも1つの橙色顔料と、少なくとも1つの赤色顔料とを含み、橙色顔料が、約400〜約560nmの波長を有する光を吸収し、赤色顔料が、約510〜約580nmの波長を有する光を吸収する、固体インク。
  2. 前記橙色顔料は、約560nm〜約570nmの波長範囲で部分的に透過性であり、約570〜約700nmの範囲で透過性である、請求項1に記載の固体インク。
  3. 前記赤色顔料は、380nm〜約510nmで最小限透過性であり、約580nm〜約590nmの波長範囲で部分的に透過性であり、約590nm〜約700nmの範囲で透過性である、請求項1に記載の固体インク。
  4. 前記赤色着色剤が、C.I.Pigment Red 1、C.I.Pigment Red 2、C.I.Pigment Red 3、C.I.Pigment Red 4、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 6、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 8、C.I.Pigment Red 9、C.I.Pigment Red 10、C.I.Pigment Red 11、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 14、C.I.Pigment Red 15、C.I.Pigment Red 16、C.I.Pigment Red 17、C.I.Pigment Red 18、C.I.Pigment Red 19、C.I.Pigment Red 21、C.I.Pigment Red 22、C.I.Pigment Red 23、C.I.Pigment Red 30、C.I.Pigment Red 31、C.I.Pigment Red 32、C.I.Pigment Red 37、C.I.Pigment Red 38、C.I.Pigment Red 40、C.I.Pigment Red 41、C.I.Pigment Red 42、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:1、C.I.Pigment Red 88、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 114、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 144、C.I.Pigment Red 146、C.I.Pigment Red 149、C.I.Pigment Red 150、C.I.Pigment Red 166、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 170、C.I.Pigment Red 170:1、C.I.Pigment Red 171、C.I.Pigment Red 175、C.I.Pigment Red 176、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Red 178、C.I.Pigment Red 179、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 185、C.I.Pigment Red 187、C.I.Pigment Red 202、C.I.Pigment Red 209、C.I.Pigment Red 219、C.I.Pigment Red 224、C.I.Pigment Red 245、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の固体インク。
  5. 前記橙色着色剤は、C.I.Pigment Orange 1、C.I.Pigment Orange 2、C.I.Pigment Orange 5、C.I.Pigment Orange 7、C.I.Pigment Orange 13、C.I.Pigment Orange 15、C.I.Pigment Orange 16、C.I.Pigment Orange 17、C.I.Pigment Orange 19、C.I.Pigment Orange 24、C.I.Pigment Orange 34、C.I.Pigment Orange 36、C.I.Pigment Orange 38、C.I.Pigment Orange 40、C.I.Pigment Orange 43、C.I.Pigment Orange 66、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の固体インク。
  6. 前記固体インクが、PANTONE(登録商標)Red 032またはPANTONE(登録商標)Warm Redと色が合い、dE2000 ΔE2000が約3以下である、請求項1に記載の固体インク。
  7. 前記赤色着色剤が、C.I.Pigment Red 170を含む、請求項1に記載の固体インク。
  8. 前記橙色着色剤が、C.I.Pigment Orange 34を含む、請求項1に記載の固体インク。
  9. 前記インクが、PANTONE(登録商標)Red 032と合い、C.I.Pigment Red 170を約1〜約5重量%の量で、C.I.Pigment Orange 34を約0.1〜約0.75重量%の量で含む、請求項1に記載の固体インク。
  10. 前記インクが、PANTONE(登録商標)Warm Redと合い、C.I.Pigment Red 170を約1.5〜約4重量%の量で、C.I.Pigment Orange 34を約0.5〜約2.5重量%の量で含む、請求項1に記載の固体インク。
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