JP2015206033A

JP2015206033A - 水性インクジェット印刷用インク

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Publication number: JP2015206033A
Application number: JP2015068945A
Authority: JP
Inventors: フランク・ピン−ヘイ・リー; Ping-Hay Lee Frank; マーセル・ピー・ブレトン; Marcel P Breton; アウレリアン・ヴァレリウ・マグダリニス; Aurelian Valeriu Magdalinis; マイケル・ジェイ・ダマト; Michael J Damato; ビビー・エスター・エイブラハム; Esther Abraham Biby
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2014-04-19
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2015-11-19
Also published as: CA2887969C; KR102176572B1; US9249329B2; RU2664921C2; CA2887969A1; DE102015206489A1; RU2015111715A; CN105038406B; KR20150120859A; DE102015206489B4; CN105038406A; RU2015111715A3; US20150299484A1

Abstract

【課題】コート紙、非コート紙またはプラスチックを含む異なる印刷媒体への印刷適正のあるナノ顔料または染料性のワックス粒子を含有する水性インクジェット印刷用インクを提供する。
【解決手段】水性インク組成物であって、水、共溶媒、およびワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む水性サブミクロン着色剤ワックス分散液を含み、該着色剤ワックス粒子が、約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、該水性サブミクロン着色剤ワックス分散液が、乾燥着色剤と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して着色剤濃縮物を形成し、粉砕して、粉砕着色剤濃縮物を形成し、水とを組み合わせて、分散させた水性インク組成物。
【選択図】なし

Description

本明細書において、放出および光沢特性の改良のための、ナノ顔料または染料性のワックス粒子を含有する水性インクジェット印刷用インクを開示し、これは広範囲の色彩および印刷媒体への使用に適切である。

インクジェット印刷技術は、多くの場合、転写固定のベルトまたはドラムへのインクの噴射、その後の印刷媒体、例えば紙への圧力下でのインクの転写で構成される。これは多くの場合、転写または転写固定インクジェット印刷と称される。インクジェット印刷技術はまた、印刷媒体へのインクの直接噴射、例えばダイレクト−トゥー−ペーパー（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｐａｐｅｒ）印刷を伴うことが多い。

転写または直接インクジェット印刷技術のために配合されたインクは、約１５０ナノメートル未満の「平均」粒径または液滴径Ｄ５０を有するように分散された染料または顔料の水性分散液を含むことができ、該分散液は、分散剤と、潤滑剤、溶媒および結合剤を含む他の原料を使用して安定化される。「平均」粒径または液滴径は、通常ｄ_５０として表され、または粒径分布の中央値の体積メジアン粒径値として定義され、分布中の粒子の５０％がｄ_５０粒径値より大きく、分布中の粒子の他の５０％がｄ_５０値より小さい。平均粒径は、光散乱技術、例えば動的光散乱を使用して粒径を推測する方法により測定できる。粒子直径は、透過電子顕微鏡法または動的光散乱測定により作製される、粒子の画像に由来する不連続層の個別の液滴の長さを指す。

顔料は通常水より重く、分散剤により安定化されない限り、凝集して沈む傾向がある。

転写固定印刷技術用のインクの設計に伴う課題としては、転写固定のベルトまたはドラムに所望のインク付着およびインクの放出を達成することが挙げられる。所望の付着および放出性能を達成するために、ノンスティック印刷板、すなわち「ブランケット」が使用でき、デンプン層、すなわち「スキン」の塗布およびインクの噴射前に転写固定のベルトまたはドラムにグリセロール処置が使用できる。

ダイレクト−トゥー−ペーパー印刷技術用のインクの設計に伴う課題としては、親水性であっても、または疎水性であってもよいが、コート紙、非コート紙またはプラスチックを含む異なる印刷媒体への印刷に関する課題が挙げられる。

水性インク組成物であって、水、共溶媒、およびワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む、水性サブミクロン着色剤ワックス分散液を含み、該着色剤ワックス粒子が、約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、該水性サブミクロン着色剤ワックス分散液が、（ａ）乾燥着色剤と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して着色剤濃縮物を形成し、該着色剤濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの着色剤を含有するステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の着色剤濃縮物を粉砕して、粉砕着色剤濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕着色剤濃縮物と、水とを組み合わせて、分散させ、着色剤ワックス分散液を形成するステップ、により形成され、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルまたは水平ミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーにおいて実施される水性インク組成物を記載する。

水性インク組成物であって、水、２以上のグリコール型共溶媒、およびワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む、水性サブミクロンワックス分散液を含み、該着色剤ワックス粒子が約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、該水性サブミクロン着色剤ワックス分散液が、（ａ）乾燥着色剤と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して着色剤濃縮物を形成し、該着色剤濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの着色剤を含むステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の着色剤濃縮物を粉砕して、粉砕着色剤濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕着色剤濃縮物と水とを組み合わせて、分散させ、着色剤ワックス分散液を形成するステップ、により形成され、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルまたは水平ミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーを使用して実施される、水性インク組成物をさらに記載する。

水性インク組成物による水性インクジェット印刷方法であって、水性インク組成物をインクジェット印刷装置内に組み込み、該水性インク組成物が、水、共溶媒、およびワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む水性サブミクロン着色剤ワックス分散液を含み、該着色剤ワックス粒子が約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、該水性サブミクロン着色剤ワックス分散液が、（ａ）乾燥着色剤と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して、着色剤濃縮物を形成し、該着色剤濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの着色剤を含むステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の着色剤濃縮物を粉砕して、粉砕着色剤濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕着色剤濃縮物と水とを組み合わせて、分散させ、着色剤ワックス分散液を形成するステップ、により形成され、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルまたは水平ミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーを使用して実施されるステップ、中間転写部材上の画像様パターンにインクの液滴を吐出するステップ、場合により画像を加熱して、部分的または完全に溶媒を除去するステップ、ならびに画像様パターン中のインクを中間転写部材から最終記録基材に転写するステップ、または画像様パターンのインクの液滴を、最終画像受容基材に直接吐出するステップ、を含む方法をさらに記載する。

図１は、本開示に従った顔料ワックス分散液の透過電子顕微鏡写真画像である。図２は、本開示に従った顔料ワックス分散液の透過電子顕微鏡写真画像である。図３は、本開示に従った水性インク組成物に関する、せん断粘度（ｙ軸）対せん断速度（ｘ軸）を示すレオロジープロットである。図４は、本開示に従った水性インク組成物に関する、せん断粘度（ｙ軸）対せん断速度（ｘ軸）を示すレオロジープロットである。図５は、本開示に従った水性インク組成物に関する、せん断粘度（ｙ軸）対せん断速度（ｘ軸）を示すレオロジープロットである。図６は、写真用紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷ドットの画像である。図７は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷ドットの画像である。図８は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷ドットの画像である。図９は、写真用紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷線の画像である。図１０は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷線の画像である。図１１は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷線の画像である。図１２は、写真用紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、円形度を示す印刷ドットの画像である。図１３は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、円形度を示す印刷ドットの画像である。図１４は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、円形度を示す印刷ドットの画像である。

顔料または染料ワックス粒子を含有する水性インクジェット用インク組成物を記載する。

本明細書において、水性インク組成物は顔料ワックス分散液を含む。実施形態において、水性インク組成物は、約１４０ナノメートルから約２２０ナノメートルのＤ５０を有する、ワックスによりカプセル化された顔料の分散液を含む。ワックス分散液は、高圧ピストンホモジナイザーを使用して調製することができる。実施形態において、顔料ワックス分散液は米国特許出願第１４／２５６９３７号（代理人整理番号２０１３０５０５−ＵＳ−ＮＰ）に記載のものを含む。実施形態において、顔料ワックス分散液は、ワックスのシェルにより囲まれた顔料コアを含む複数の顔料ワックス粒子を含む水性サブミクロン顔料ワックス分散液であり、顔料ワックス粒子は、１５０ナノメートルから３００ナノメートル未満の粒径分布を示す。

顔料ワックス分散液は、（ａ）乾燥顔料と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して、顔料濃縮物を形成し、顔料濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの顔料を含有するステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の顔料濃縮物を粉砕して、粉砕顔料濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕顔料濃縮物と水とを組み合わせて、分散させ、ワックスのシェルにより囲まれた顔料コアを含む複数の顔料ワックス粒子を含む顔料ワックス分散液を形成するステップ、を含み、顔料ワックス粒子が、１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーを使用して実施される方法により調製可能である。

顔料ワックス分散液を調製するための本方法は、（ａ）乾燥顔料と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して、顔料濃縮物を形成し、顔料濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの顔料を含有するステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の顔料濃縮物を粉砕して、粉砕顔料濃縮物を形成するステップ、および（ｃ）（ｂ）の粉砕顔料濃縮物と水とを組み合わせて、分散させ、ワックスのシェルにより囲まれた顔料コアを含む複数の顔料ワックス粒子を含む顔料ワックス分散液を形成するステップ、を含み、顔料ワックス粒子が、約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーを使用して実施される。顔料ワックス粒子は、約８０から約３００ナノメートル、または約１００から約２５０ナノメートル、または約１７０から約２３０ナノメートルの平均粒径を有する。ある実施形態において、顔料ワックス粒子は、約１５０から約２３０ナノメートル未満、または約１５０から約２００ナノメートル未満の粒径分布を示す。実施形態において、顔料ワックス粒子は、約２００ナノメートルのＺ平均粒径を有する。平均粒径は、任意の適切または所望の方法、例えば、Ｎａｎｏｔｒａｃ（商標）２５２（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ、Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙｖｉｌｌｅ、ＰＡ、ＵＳＡ）粒径分析器により測定することができる。

顔料分散方法は、任意の適切または所望の機器において実施することができる。実施形態において、顔料ワックス分散方法は、ミルを囲むジャケット付き容器、実施形態において、バスケットミルまたは浸漬型メディアミルを囲むジャケット付き容器の設定において行わる。概して、ミルは、加熱ジャケットを有する容器、相変化キャリアと任意選択の分散剤とを混合し、その後相変化キャリアと任意選択の分散剤と顔料とを混合して、顔料を湿潤させるための分散機のブレード、または顔料を分散するためのグラインド媒体、実施形態において、セラミックグラインド媒体を含有する浸漬型ミルのヘッド（バスケットアセンブリ）を含む。

一実施形態において、溶融、混合、湿潤および分散のすべてが同じ容器において行われ、混合ブレードは、浸漬型ミルまたはバスケットミルに置き換えられる。別の実施形態において、溶融、混合および湿潤は異なる容器において行われ、湿潤した混合物はその後、浸漬型ミルに移される。

実施形態において、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップ、およびステップ（ｂ）の粉砕ステップは、浸漬型メディアミルまたは水平メディアミルにおいて実施される。

実施形態において、ステップ（ｃ）の組み合わせステップは、ピストンホモジナイザーを使用して実施される。

ある実施形態において、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップ、およびステップ（ｂ）の粉砕ステップは、浸漬型メディアミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップはピストンホモジナイザーを使用して実施される。浸漬型メディアミル、実施形態において、ＨｏｃｋｍｅｙｅｒＩｍｍｅｒｓｉｏｎＭｅｄｉａＭｉｌｌを、湿潤顔料グラインドステップのために使用するステップを含む本方法により達成される有利性は、浸漬型メディアミルが顔料分散（湿潤）および粉砕操作のためにたった１つのタンクを必要とすることを含む。したがって、単純化された方法が提供される。前もって、湿潤顔料のグラインドステップを、水平メディアミルを使用して実施し、水平メディアミルは、供給タンク、供給ポンプおよび供給タンクと粉砕チャンバーとの間で材料を再循環するための接続配管を必要とする。さらに、ステップ（ａ）および（ｂ）のために浸漬型メディアミルを使用する本方法は、浸漬型メディアミルが、粉砕バスケットの支援および羽根車の回転のために上部駆動式を使用するという点で利益を得る。この方法は大気圧下で動作することができ、ドライブシャフトの機械的密閉を必要としない。水平メディアミルは、１００ｐｓｉまでの圧力下で動作し、ドライブシャフトの機械的密閉を必要とする。本方法のさらなる有利性は、浸漬型メディアミルにおいて、粉砕ステップが浸漬型バスケット内で行われることである。小型粉砕バスケットは、より速い羽根車速度を達成するため、少量のグラインド媒体および小さい出力を必要とする。

乾燥顔料と少なくとも１種のワックスとの溶融および混合ステップは、高せん断分散機のブレードまたはジャケット付き容器の内側に取り付けた羽根車を使用して実施することができる。羽根車の回転速度（ｒｐｍ）、先端速度（フィート／秒）および温度は、任意の適切または所望の速度または温度であってよく、実施形態において、１００℃より高い、１２０℃より高い温度、１００から約１７０℃、１１０から１７０℃、または１１０から１６０℃の温度、約５００から約５，５００ｒｐｍ、または５００から約５，０００ｒｐｍ、または３，０００から約５，２００ｒｐｍのｒｐｍおよび４から４０フィート／秒または２３フィート／秒から４０フィート／秒の先端速度であってよい。

乾燥顔料と少なくとも１種のワックスとの溶融および混合ステップは、任意の適切または所望の温度において実施することができる。実施形態において、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップは、約９０から約１７０℃、または約１００から約１４５℃、または約１２０から約１４０℃の温度で実施される。

乾燥顔料と少なくとも１種のワックスとの溶融および混合ステップは、任意の適切または所望の時間で実施されてよい。実施形態において、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップは、約０．１から約１０時間、約４から約１０時間、または約５から約８時間、または約６から約７時間の期間で実施される。特定の実施形態において、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップは、約１から約４時間の期間で実施される。

ステップ（ａ）の混合ステップは、任意の適切または所望の方法により実施することができる。実施形態において、ステップ（ａ）の混合ステップは、約５００から約５，５００回転／分、約１，５００から約４，０００回転／分、または約２，０００から約３，０００回転／分に設定された分散ブレードを使用して実施される。

ステップ（ｂ）の粉砕ステップは、任意の適切または所望の方法を使用して実施することができる。実施形態において、ステップ（ｂ）の粉砕ステップは、グラインドステップを含む。浸漬型ミルまたはバスケットミルが、粉砕ステップ（ｂ）に用いることができる。バスケットミルは、適切な穴、例えば０．１ミリメートルの穴を有する篩を側面および底面に含有してよく、グラウンド媒体、例えば、セラミックグラインド媒体、実施形態において、直径０．３ミリメートルの球形ジルコニアグラインド媒体で満たされていてよい。バスケットミルは、オーガを使用して、溶融混合された顔料およびワックス粒子をミル内に引き出す。ローターにより発揮される遠心力およびグラインド媒体が、スラリーを側面および底面の篩を通して押し出す。粉砕ステップは、任意の適切または所望の時間、実施形態において、数時間、望ましい粒径分布が達成されるまで続行することができる。

任意の適切または所望のミルが、本明細書の方法のために選択できる。実施形態において、ミルは、米国特許第７，５５９，４９３号に記載のミルであってよい。実施形態において、本明細書の方法は、ＨｏｃｋｍｅｙｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから利用可能な、マイクロミルであるＨｏｃｋｍｅｙｅｒＨＣＰＮＤｉｓｐｅｒｍｉｌｌ（登録商標）を使用して実施できる。これは、材料、例えば顔料の粒径を低減するためにグラインド媒体を利用する垂直バスケットミルを含む、浸漬型ミルである。さらなる実施形態において、ミルは、米国特許第５，１８４，７８３号、第５，４９７，９４８号、第５，８２０，０４０号、第７，１７５，１１８号、第７，５５９，４９３号、第７，８２８，２３４号、第７，８８３，０３６号、第７，９１４，２００号、第８，１８２，１３３号、または第８，３７６，２５２号に記載のミルであってよい。

材料を粉砕する任意の適切または所望の媒体、例えばビーズまたはショットは、浸漬型ミルのヘッド（バスケットアセンブリ）に含まれていてよい。実施形態において、４０ミリリットルの直径０．３ミリメートルのジルコニアが、粉砕ステップのためにミルのヘッドに配置される。

実施形態において、粉砕ステップ（ｂ）は、約９０から約１７０℃、または約１００から約１４５℃、または約１２０から約１４０℃の温度で実施される。

粉砕ステップ（ｂ）は、任意の適切または所望の時間実施することができ、実施形態において、粉砕ステップ（ｂ）は、約０．１から約８時間、または約１から約８時間、または約３から約６時間、または約２から約４時間の期間実施される。特定の実施形態において、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップは、約０．１から約４時間の期間実施される。

ステップ（ｂ）の粉砕顔料濃縮物は即時に使用しても、または後の使用のために保存してもよい。実施形態において、ステップ（ｂ）の粉砕顔料濃縮物は、アルミニウムトレイに排出される。

組み合わせステップ（ｃ）は、任意の適切または所望の方法により実施することができる。実施形態において、組み合わせステップ（ｃ）は、（１）予備均質化ステップ、次いで（２）均質化ステップを含む。例えば、実施形態において、組み合わせステップ（ｃ）は、（１）約０．１から約１．５時間の期間、約９０から約１７０℃の温度、約１００から約１，０００ｒｐｍおよび約３００から約１，０００ｐｓｉおける予備均質化ステップ；次いで（２）約０．５から約５時間、約９０から約１７０℃の温度、約１００から約１，０００ｒｐｍおよび約４，０００から約８，０００ｐｓｉにおける均質化ステップを含む。

本方法は、（ｄ）顔料ワックス分散液を任意の適切または所望の温度に冷却するステップ、（ｅ）顔料ワックス分散液をろ過するステップ、および（ｆ）顔料ワックス分散液を排出するステップをさらに含むことができる。

冷却ステップ（ｄ）は、顔料ワックス分散液を任意の適切または所望の温度に冷却するステップ、実施形態において、約２０から約５０℃の温度に冷却するステップを含むことができる。

ろ過ステップ（ｅ）は、任意の適切または所望の方法により実施することができる。実施形態において、顔料ワックス分散液をろ過するステップは、約１００から約３００マイクロメートルのフィルターサイズを有するフィルターを介してろ過するステップを含む。実施形態において、顔料ワックス分散液は、１５０ミクロンのナイロンフィルターを介して、２０から約５０℃の温度でろ過することができる。

顔料ワックス分散液粒子は、径の小さいワックス顔料分散液を提供する。顔料ワックス粒子の粒径は、任意の数の適切な動的光散乱機器、例えばＭａｌｖｅｒｎＺｅｔａｓｉｚｅｒを使用して測定することができる。例えば、継時的Ｚ−平均粒径をモニターして、高温、例えば約１２０℃を保ちながら顔料粒子の安定性を計測することができる。実施形態において、本明細書の顔料ワックス粒子は、約８０から約３００ナノメートル、または約１００から約２５０ナノメートル、または約１２０から約２３０ナノメートル、または約１７０から約２３０ナノメートルのＺ−平均粒径を有する。

顔料ワックス分散液は、任意の適切または所望の量で、水性インク組成物中に存在することができる。実施形態において、顔料ワックス分散液は、水性インク組成物の全重量に基づき、約０から約７０、または約１０から約６０、または約２５から約４５重量パーセントの量で水性インク組成物中に存在する。染料系ワックス分散液を使用する場合、染料系ワックス分散液もまた、任意の適切または所望の量で水性インク中に存在することができる。実施形態において、染料ワックス分散液は、水性インク組成物の全重量に基づき、約０から約７０、または約１０から約６０、または約２５から約４５重量パーセントの量で水性インク組成物中に存在する。

水性インク組成物は、水性液体ビヒクルを含有する。液体ビヒクルの全量は、任意の適切または所望の量で提供できる。実施形態において、液体ビヒクルは、水性インク組成物の全重量に基づき、約７５から約９７重量パーセント、または約８０から約９５重量パーセント、または約８５から約９５重量パーセントの量で水性インク組成物中に存在する。

本明細書のインク組成物は、水単独からなる、または共溶媒、保湿剤などと称される水と、水溶性または水混和性の有機成分、例えば、アルコールおよびアルコール誘導体との混合物（これ以降共溶媒と称する）を含むことができ、これらは、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、長鎖アルコール、第１級脂肪族アルコール、第２級脂肪族アルコール、１，２−アルコール、１，３−アルコール、１，５−アルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、メトキシ化グリセロール、エトキシ化グリセロール、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの高級同族体などを含み、特定の実施例において、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−１，３，−プロパンジオール、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、３−メトキシブタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，４−ヘプタンジオールなどを含み；さらに、アミド、エーテル、尿素、置換尿素、例えばチオ尿素、エチレン尿素、アルキル尿素、アルキルチオ尿素、ジアルキル尿素およびジアルキルチオ尿素、カルボン酸およびそれらの塩、例えば、２−メチルペンタン酸、２−エチル−３−プロピルアクリル酸、２−エチル−ヘキサン酸、３−エトキシプロピオン酸など、エステル、有機スルフィド、有機スルホキシド、スルホン（例えばスルホラン）、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、エーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エーテル誘導体、ヒドロキシエーテル、アミノアルコール、ケトン、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリジノン、シクロヘキシルピロリドン、アミド、スルホキシド、ラクトン、高分子電解質、メチルスルホニルエタノール、イミダゾール、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ベタイン、糖、例えば１−デオキシ−Ｄ−ガラクチトール、マンニトール、イノシトールなど、置換および非置換のホルムアミド、置換および非置換のアセトアミドならびに他の水溶性または水混和性材料ならびにこれらの混合物が適切である。実施形態において、共溶媒は、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン、メトキシ化グリセロール、エトキシ化グリセロールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。水と、水溶性または水混和性有機液体の混合物が液体ビヒクルとして選択される場合、水対有機物質の比の範囲は、任意の適切または所望の比であってよく、実施形態において、約１００：０から約３０：７０、または約９７：３から約４０：６０、または約９５：５から約６０：４０であってよい。液体ビヒクルの非水成分は、概して、水の沸点（１００℃）より高い沸点を有する保湿剤または共溶媒として働く。インクビヒクルの有機成分もまた、インクの表面張力の調節、インク粘度の調節、着色剤の溶解または分散および／またはインクの乾燥特徴に影響を与えるために働く。

ある実施形態において、共溶媒は、スルホラン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、２−ピロリジノン、ポリエチレングリコールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。

他の実施形態において、本明細書の水性インク組成物は、水、２以上のグリコール型共溶媒、ワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む水性サブミクロンワックス分散液を含み、該着色剤ワックス粒子が約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示す。ある実施形態において、着色剤は顔料である。特定の実施形態において、グリコール共溶媒の少なくとも１つはグリセロールである。特定の実施形態において、共溶媒はグリセロールおよび１−３プロパンジオールであり、グリセロールおよび１−３プロパンジオールは、それぞれ６：１から１：２の比で存在する。別の特定の実施形態において、共溶媒は、グリセロールおよび１−３プロパンジオールであり、グリセロールおよび１−３プロパンジオールは、それぞれ２：１から５：１の比で存在し、共溶媒の全量は、インクの全重量に基づき約３５重量パーセント未満であり、インクの全重量に基づき１０重量パーセントより多い。

液体ビヒクルの全量は、任意の適切または所望の量で提供することができる。実施形態において、液体ビヒクルは、組成物中で融通可能に存在し、融通可能なインク組成物の全重量に基づき約７５から約９７重量パーセント、または約８０から約９５重量パーセント、または約８５から約９５重量パーセントの量で存在する。

本明細書の顔料ワックス分散液は、任意の適切または所望の顔料着色剤を含有できる。例えば、着色剤は、顔料または染料であってよい。特定の実施形態において、着色剤は顔料である。特定の実施形態において、着色剤は、マゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料、ブラック顔料およびこれらの混合物および組み合わせからなる群から選択される顔料である。顔料ワックス分散液は、相乗剤および分散剤により安定化され得る。

適切な顔料の例としては、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ５１００（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ５８９０（ＢＡＳＦ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＧｒｅｅｎＬ８７３０（ＢＡＳＦ）；ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）ＳｃａｒｌｅｔＤ３７００（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｂｌｕｅ１５：４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）ＢｌｕｅＢ２Ｇ−Ｄ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）ＢｌｕｅＢ４Ｇ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）ＰＡＣＣＢｌｕｅ１５：４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｅｄＰ−Ｆ７ＲＫ；Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）ＶｉｏｌｅｔＢＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ４４４０（ＢＡＳＦ）；ＢｏｎＲｅｄＣ（ＤｏｍｉｎｉｏｎＣｏｌｏｒＣｏｍｐａｎｙ）；ＯＲＡＣＥＴ（登録商標）ＰｉｎｋＲＦ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｒｅｄ３８７１Ｋ（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｂｌｕｅ１５：３（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｒｅｄ３３４０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）ＣａｒｂａｚｏｌｅＶｉｏｌｅｔ２３（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）ＦａｓｔＳｃａｒｌｅｔＬ４３００（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＢＲＩＴＥ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ１７（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＢｌｕｅＬ６９００、Ｌ７０２０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＢＲＩＴＥ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ７４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）ＰＡＣＣＯｒａｎｇｅ１６（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＢｌｕｅＫ６９０２、Ｋ６９１０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ１２２（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＢｌｕｅＤ６８４０、Ｄ７０８０（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＢｌｕｅＯＳ（ＢＡＳＦ）；ＮＥＯＰＥＮ（登録商標）ＢｌｕｅＦＦ４０１２（ＢＡＳＦ）；ＰＶＦａｓｔＢｌｕｅＢ２ＧＯ１（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＩＲＧＡＬＩＴＥ（登録商標）ＢｌｕｅＧＬＯ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｂｌｕｅ６４７０（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＯｒａｎｇｅＧ（Ａｌｄｒｉｃｈ）；ＳｕｄａｎＯｒａｎｇｅ２２０（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ３０４０（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ１５２、１５６０（ＢＡＳＦ）；ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）ＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ０９９１Ｋ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＴＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ１８４０（ＢＡＳＦ）；ＮＯＶＯＰＥＲＭ（登録商標）ＹｅｌｌｏｗＦＧＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＩｎｋＪｅｔＹｅｌｌｏｗ４ＧＶＰ２５３２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＴｏｎｅｒＹｅｌｌｏｗＨＧ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）ＹｅｌｌｏｗＤ０７９０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ＹｅｌｌｏｗＬ１２５０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ＹｅｌｌｏｗＤ１３５５（ＢＡＳＦ）；ＳｕｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤ１３５５、Ｄ１３５１（ＢＡＳＦ）；ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ（登録商標）ＰｉｎｋＥ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＨａｎｓａＢｒｉｌｌｉａｎｔＹｅｌｌｏｗ５ＧＸ０３（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＹｅｌｌｏｗＧＲＬ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｕｂｉｎｅＬ６Ｂ０５（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＦＡＮＡＬ（登録商標）ＰｉｎｋＤ４８３０（ＢＡＳＦ）；ＣＩＮＱＵＡＳＩＡ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ（ＤＵＰＯＮＴ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＢｌａｃｋＬ００８４（ＢＡＳＦ）；ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋＫ８０１（ＢＡＳＦ）；ならびにカーボンブラック、例えば、ＲＥＧＡＬ３３０（商標）（Ｃａｂｏｔ）、Ｎｉｐｅｘ１５０（Ｅｖｏｎｉｋ）ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ５２５０およびＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ５７５０（ＣｏｌｕｍｂｉａＣｈｅｍｉｃａｌ）など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。

顔料ワックス分散液は、任意の適切または所望のワックスを含有できる。ワックスは、所望の最終製品に従って選択される。

実施形態において、ワックスは、ポリオレフィン、カルナウバワックス、ライスワックス、カンデリラワックス、ハゼロウ、ホホバ油、ビーワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、微結晶ワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈワックス、ステアリン酸ステアリル、ベヘニル酸ベヘニル、ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、テトラベヘン酸ペンタエリトリトール、モノステアリン酸ジエチレングリコール、ジステアリン酸ジプロピレングリコール、ジステアリン酸ジグリセリル、テトラステアリン酸トリグリセリル、モノステアリン酸ソルビタン、ポリエチレンワックス、エステルワックス、アミドワックス、脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪アミドおよびこれらの生み合わせからなる群から選択される。

したがって、ワックスのシェルにより囲まれた顔料コアを含む複数の顔料ワックス粒子を含み、顔料ワックス粒子が約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示す、水性サブミクロン顔料ワックス分散液が提供される。

実施形態において、水性サブミクロン顔料ワックス分散液は、顔料ワックス分散液中の顔料およびワックスの全重量に基づき少なくとも２５重量パーセントの顔料を含有する。

水性サブミクロン顔料ワックス分散液は、水の粘度に近い粘度を有する、低粘度分散液である。実施形態において、水性サブミクロン顔料ワックス分散液は、約１．２から約１２センチポイズの粘度を有する。実施形態において、水性インクは、約２０℃から約４０℃の温度範囲において、約１．２から約１２センチポイズの粘度を有する。

実施形態において、ワックスによりカプセル化された顔料の安定な水性分散液は、約１４０ナノメートルから約２２０ナノメートルのＤ５０を有し、実施形態において、高圧ピストンホモジナイザーを使用して調製される。ある実施形態において、ワックスは、異なる分子量を有し、約６０℃以下から約１００℃までの融点を有するポリメチレンワックスまたはポリエチレンワックスであってよい。分散液中の個体含有量は変動してもよい。実施形態において、顔料ワックス分散液は、顔料分散液の全重量に基づき約１５重量パーセントから約３５重量パーセントの顔料の固体含有量を有する。

開示されたインクはまた、界面活性剤を含有してもよい。適切な界面活性剤の例としては、イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。適切な界面活性剤の例としては、アルキルポリエチレンオキシド、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシドブロックコポリマー、アセチレン系ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド（ジ）エステル、ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミド、ジメチコンコポリオール、置換アミンオキシドなどが挙げられ、特定の実施例は、第１級、第２級および第３級のアミン塩化合物、例えば、ラウリルアミン、ココナッツアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンの塩酸塩、酢酸塩；第４級アンモニウム塩型化合物、例えば、ラルリルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、ベンザルコニウムクロリドなど；ピリジニウム塩型化合物、例えば、セチルピリジニウムクロリド、セチルピリジニウムブロミドなど；非イオン性界面活性剤、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アセチレンアルコール、アセチレングリコール；および他の界面活性剤、例えば、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、ステアリルジメチルベタインおよびラウリルジヒドロキシエチルベタイン；フルオロ界面活性剤など；ならびにこれらの混合物を含む。非イオン性界面活性剤の追加の例としては、ポリアクリル酸、メタロース（ｍｅｔｈａｌｏｓｅ）、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース，ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃから入手可能なＩＧＥＰＡＬＣＡ−２１０（商標）ＩＧＥＰＡＬＣＡ−５２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣＡ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣＯ−８９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣ０−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣ０−２９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣＡ−２１Ｏ^ＴＭ、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（商標）およびＡＮＴＡＲＯＸ８９７（商標）が挙げられる。適切な非イオン性界面活性剤の他の例としては、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドのブロックコポリマーが挙げられ、これらはＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ（商標）ＰＥ／Ｆ、例えばＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ（商標）ＰＥ／Ｆ１０８として市販品のものを含む。適切なアニオン性界面活性剤の他の例としては、硫酸塩およびスルホン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレン硫酸ナトリウム、ジアルキルベンゼンアルキル硫酸塩およびスルホン酸塩、酸、例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なアビエチン酸、第一工業製薬株式会社（ＤａｉｉｃｈｉＫｏｇｙｏＳｅｉｙａｋｕ）から入手可能なＮＥＯＧＥＮＲ（商標）、ＮＥＯＧＥＮＳＣ（商標）、これらの組み合わせなどが挙げられる。適切なアニオン性界面活性剤の他の例としては、ＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙによるアルキルジフェニルオキシドジスルホネートおよび／またはテイカ株式会社（ＴａｙｃａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（日本）によるＴＡＹＣＡＰＯＷＥＲＢＮ２０６０）が挙げられ、これらは分枝型ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。適切なカチオン性界面活性剤の他の例としては、普通これらは正に帯電しており、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロリド、ジアルキルベンゼンアルキルアンモニウムクロリド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンゼンメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムブロミド、ベンザルコニウムクロリド、セチルピリジニウムブロミド、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ１７トリメチルアンモニウムブロミド、４級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン塩、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ＡｌｋａｒｉｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能なＭＩＲＡＰＯＬ（商標）およびＡＬＫＡＱＵＡＴ（商標）、ＫａｏＣｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＳＡＮＩＺＯＬ（商標）など（ベンザルコニウムクロリド）ならびにこれらの混合物が挙げられる。任意の２以上の界面活性剤の混合物が使用できる。

任意選択の界面活性剤は、任意の所望または有効な量で存在することができ、実施形態において、界面活性剤は、インク組成物の全重量に基づき約０．０１から約５重量パーセントの量で存在する。界面活性剤が、場合により分散剤と名付けられることに留意すべきである。

インク組成物は、添加物をさらに含んでもよい。インク組成物に含まれてもよい任意選択の添加剤としては、殺生物剤、殺真菌剤、ｐＨ調節剤、例えば酸または塩基、リン酸塩、カルボン酸塩、亜硫酸塩、アミン塩、バッファー溶液など、金属イオン封鎖剤、例えばＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、粘度調整剤、均染剤など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。

顔料ワックス粒子または染料ワックス粒子を含む本明細書の水性インク組成物は、顔料ワックス粒子または染料ワックス粒子を含有しない以前の水性インク組成物を超える放出特性の改善を保有する。顔料および染料はワックス中にカプセル化されるので、ワックスによりカプセル化された顔料により製造されたインクは、紙が「スキン」を有しても、または有さなくても完全に転写される可能性が高い。顔料はワックス中にカプセル化されるので、凝集する可能性が低い。加えて、ワックスによりカプセル化された顔料は、顔料（ワックスによりカプセル化されない顔料または単独型顔料）より軽く、したがって沈む可能性が低い。

インクを含有する本水性ワックスにより作られる印刷物は、光沢特性が改善し、より広い色の自由度を示し、ワックスによりカプセル化された顔料またはワックスによりカプセル化された染料と一緒に配合されないインクより長期保存が可能である。顔料ワックス粒子分散液を含有する本水性インク組成物は、転写固定インクジェットプリンターと一緒に使用した場合、有意に改善された「放出」効率を有するインクジェット用インクを提供し、広範囲の印刷媒体に適切である。

実施形態において、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックまたは他の特注で着色された顔料または染料を含有するワックスの分散液を含有する水性インク組成物を、本明細書において提供する。

実施形態において、インク組成物は低粘度組成物である。「低粘度」という用語は、少なくとも１，０００センチポイズ（ｃＰ）の粘度を有する傾向がある従来の高粘度インク、例えばスクリーン印刷インクとは対照的に使用される。特定の実施形態において、本明細書に開示のインクは、約３０℃の温度において、約１００ｃＰ以下、約５０ｃＰ以下、または約２０ｃＰ以下、または約２から約３０ｃＰの粘度を有するが、この粘度はこれらの範囲外であってもよい。インクジェット印刷用途に使用する場合、インク組成物は、概して、前記インクジェット印刷方法における使用に適切な粘度である。例えば、熱インクジェット印刷用途に関して、室温（すなわち、約２５℃）において、インク粘度は少なくとも約１センチポイズ、約１０センチポイズ以下、約７センチポイズ以下、または約５センチポイズであるが、この粘度はこれらの範囲外であってもよい。圧電インクジェット印刷に関しては、噴射温度において、インク粘度は、少なくとも約２センチポイズ、少なくとも約３センチポイズであり、約２０センチポイズ以下、約１５センチポイズ以下、または約１０センチポイズ以下であるが、この粘度はこれらの範囲外であってもよい。噴射温度は、約２０から２５℃程度の低温、および約７０℃程度の高温、約５０℃程度の高温、または約４０℃程度の高温であってもよいが、この噴射温度はこれらの範囲外であってもよい。

実施形態において、本明細書のインク組成物は、約３０℃から約４０℃の噴射温度において、約２から約２０センチポイズの粘度を有する。ある実施形態において、本明細書のインク組成物は、約３０℃の温度において約２から約２０センチポイズの粘度を有する。

本明細書のインク組成物は、間接的印刷用途に適した湿潤および放出特性を提供するように選択された表面張力特徴を有する。実施形態において、インク組成物は、圧電インクジェット印刷ヘッドにおける使用に適切な表面張力、粘度および粒径を提供するように選択される。

実施形態において、本明細書のインク組成物は、約１５から約５０ダイン／センチメートル、または約１８から約３８ダイン／センチメートル、または約２０から約３５ダイン／センチメートルの表面張力を有するが、この表面張力はこれらの範囲外であってもよい。

インク組成物は、任意の適切な方法、例えば、原料の単純な混合ステップにより調製することができる。他の方法は、すべてのインク原料を一緒に混合するステップ、および混合物をろ過してインクを得るステップを伴う。インクは、原料を混合するステップ、必要に応じて加熱するステップ、およびろ過するステップ、次いで、任意の所望の追加の添加物を混合物に加えるステップおよび均質な混合物が得られるまで、実施形態において、約５から約１０分、室温において穏やかに振とうするステップ、により調製することができる。または、任意選択のインク添加剤は、他のインク原料と一緒にインク調製方法の間に混合することができ、これは任意の所望の手順、例えば、すべての原料を混合するステップ、必要に応じて加熱するステップ、およびろ過するステップ、に従って行われる。

特定の実施形態において、インクは以下のように調製される：１）（ａ）乾燥顔料と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して顔料濃縮物を形成し、顔料濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの顔料を含有するステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の顔料濃縮物を粉砕して、粉砕顔料濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕顔料濃縮物と水とを組み合わせて、分散させ、ワックスのシェルにより囲まれた顔料コアを含む複数の顔料ワックス粒子を含む顔料ワックス分散液を形成し、顔料ワックス粒子が、約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示すステップ、による顔料ワックス分散液の調製；２）顔料ワックス分散液と水性インクビヒクルとを混合するステップ；３）混合物の任意選択のろ過ステップ；４）他の成分、例えば追加の水、共溶媒および任意選択の添加物の添加；ならびに５）組成物の任意選択のろ過ステップ。

本明細書において、本明細書に開示のインク組成物を、画像様パターンで基材に塗布するステップを含む方法をさらに開示する。

インク組成物は、インク組成物をインクジェット印刷機器に組み込むステップ、およびインクの液滴を、基材上に画像様パターンで吐出させるステップ、を伴う方法において使用することができる。特定の実施形態において、印刷機器は熱インクジェット方法を用い、ノズル中のインクは画像様パターンで選択的に加熱され、それによってインクの液滴を画像様パターンで吐出させる。別の実施形態において、印刷機器は音響インクジェット方法を用い、インクの液滴は、音響ビームにより画像様パターンで吐出される。さらに別の実施形態において、印刷機器は圧電インクジェット方法を用い、インクの液滴は、圧電振動子の振動により画像様パターンで吐出される。任意の適切な基材を使用することができる。

実施形態において、本明細書の方法は、本明細書に開示のように調製されたインクを、インクジェット印刷機器に組み込むステップ、インクの液滴を画像様パターンで中間転写部材上に吐出するステップ、画像を加熱して、溶媒を部分的または完全に除去するステップ、および画像様パターン中のインクを、中間転写部材から最終記録基材に転写するステップ、を含む。特定の実施形態において、中間転写部材は、最終記録シートの温度より高く、印刷機器中のインクの温度より低い温度に加熱される。オフセットまたは間接的印刷方法は、例えば、米国特許第５，３８９，９５８号にさらに開示されている。特定の一実施形態において、印刷機器は圧電印刷方法を用い、インクの液滴は圧電振動子の振動により画像様パターンで吐出される。

特定の実施形態において、本明細書の水性インク組成物を用いる水性インクジェット印刷方法は、水性インク組成物をインクジェット印刷機器に組み込み、水性インク組成物が、水、共溶媒およびワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む、本明細書に記載のように調製された水性サブミクロン着色剤ワックス分散液を含み、該着色剤ワックス粒子が、約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示すステップ；インクの液滴を画像様パターンで中間転写部材上に吐出するステップ；場合により画像を加熱して、溶媒を部分的または完全に除去するステップ、および画像様パターン中のインクを、中間転写部材から最終記録基材に転写するステップ；またはインクの液滴を画像様パターンで最終画像受容基材上に直接吐出するステップ、を含む。ある実施形態において、着色剤は顔料である。別の特定の実施形態において、グリコール共溶媒の少なくとも１つはグリセロールである。さらに別の特定の実施形態において、共溶媒は、グリセロールおよび１−３プロパンジオールであり、グリセロールおよび１−３プロパンジオールは、それぞれ６：１から１：２の比で存在する。

任意の適切な基材または記録シートを最終記録シートとして用いることができ、これらは、普通紙、例えばＸＥＲＯＸ（登録商標）４０２４紙、ＸＥＲＯＸ（登録商標）ＩｍａｇｅＳｅｒｉｅｓ紙、Ｃｏｕｒｔｌａｎｄ４０２４ＤＰ紙、罫線入りノート紙、ボンド紙、シリカコート紙、例えばＳｈａｒｐＣｏｍｐａｎｙシリカコート紙、ＪｕＪｏ紙、ＨＡＭＭＥＲＭＩＬＬＬＡＳＥＲＰＲＩＮＴ紙（登録商標）など、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、例えば金属および木材などを含む。

下記の実施例は、本開示の多様な種類をさらに規定するために提示する。これらの実施例は、単なる例示として意図され、本開示の範囲を限定する意図のものではない。さらに、部および百分率は、特に明示されない限り、重量による。

図１は、Ｃｙｔｅｃｈ（登録商標）ＦＮＰ−８０ワックス（４８．７５重量パーセント）により調製された顔料ワックス分散液の透過電子顕微鏡写真の画像である。図２は、Ｃｌａｒｉａｎｔ（登録商標）ＣｙａｎＢＧ１０顔料（２５重量パーセント）により調製された顔料ワックス分散液の透過電子顕微鏡写真の画像である。ワックスドメインは、約２００ナノメートルであり、各ドメイン内に小型顔料凝集体を含む。

実施例１
２重量パーセントのシアン顔料を含有する水性シアンインク。表１の成分を、表１に示す量で混合して、シアン顔料ワックス分散液を含有する水性シアンインクを提供した。

ＰＥＩ−１は、米国特許第７，９７３，１８６号に記載のポリエチレンイミン分散剤であり、実施形態において、これは式

である。

Ｓｕｎｆｌｏ（登録商標）ＳＦＤ−Ｂ１２４は、ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌから入手可能な誘導体化されたスルホン化銅フタロシアニンである。

実施例１の水性インクのレオロジープロットを、図３、図４および図５に示す。実施例１のインクを、２重量パーセントのＣｌａｒｉａｎｔ（登録商標）ＣｙａｎＢＧ１０顔料および３．９重量パーセントのＣｙｔｅｃｈ（登録商標）ＦＮＰ−８０ワックスにより配合した。インクは、様々なプリントヘッドによる効率の良い噴射のためにより高い粘度またはより低い粘度を有するように配合することができる。

実施例２
２重量パーセントのマゼンタ顔料を含有する水性マゼンタインク。表２の成分を、表２に示す量で混合して、マゼンタ顔料ワックス分散液を含有する水性マゼンタインクを提供した。

試験印刷を、実施例１のインクにより、Ｄｉｍａｔｉｘ（登録商標）プリンターを使用して調製した。

インクを、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ、Ｅｐｓｏｎ（登録商標）ＰｒｅｍｉｕｍＰｈｏｔｏＰａｐｅｒおよびＸｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙を含む様々な基材に、下記の試験のキーパラメーターを有するＤｉｍａｔｉｘ（登録商標）プリンターを使用して、印刷した。

試験のキーパラメーター：液滴質量：６．５ｎｇ；液滴粘度：８ｍ／ｓ；周波数：５ＫＨｚ；電圧：１９−２４Ｖ。ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅ光沢紙基材および４２００紙基材に印刷後、基材を、オーブンにおいて６０℃で２分間乾燥させた。

印刷および拡散後の印刷ドットの直径を、表３に示す。これらは、ＰＩＡＳＩＩを使用して測定し、さらに光学顕微鏡（非接触）を使用して直接印刷を測定した。ＰＩＡＳ−ＩＩは個人用画像分析系であり、デジタルルーペおよび視野約３．２ｍｍ×２．４ｍｍを有する高解像度光モジュール約５μｍ／ピクセルを使用して、ドット径および線の幅を測定した。

図６は、写真用紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷ドットの画像である。

図７は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷ドットの画像である。

図８は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙基材に印刷された、本開示に従った水性インク組成物により印刷された、印刷ドットの画像である。

表４は、紙基材に線で印刷された実施例１のインクの線の幅をミクロンで示す。

図９は、写真用紙基材に印刷された、実施例１の水性インク組成物により印刷された、印刷線の画像である。

図１０は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ基材に印刷された、実施例１の水性インク組成物により印刷された、印刷線の画像である。

図１１は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙基材に印刷された、実施例１の水性インク組成物により印刷された、印刷線の画像である。

表５は、用紙基材に実施例１のインクにより印刷されたドットの、光学顕微鏡によるドット円形度を示す。

図１２は、写真用紙基材に印刷された、実施例１の水性インク組成物により印刷された、円形度を示す印刷ドットの画像である。

図１３は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）ＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ（登録商標）Ｐａｐｅｒ基材に印刷された、実施例１の水性インク組成物により印刷された、円形度を示す印刷ドットの画像である。

図１４は、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）４２００紙基材に印刷された、実施例１の水性インク組成物により印刷された、円形度を示す印刷ドットの画像である。

Claims

水性インク組成物であって、
水、
共溶媒、および
ワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む水性サブミクロン着色剤ワックス分散液を含み、前記着色剤ワックス粒子が、約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、
前記水性サブミクロン着色剤ワックス分散液が、（ａ）乾燥着色剤と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して着色剤濃縮物を形成し、前記着色剤濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの着色剤を含有するステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の着色剤濃縮物を粉砕して、粉砕着色剤濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕着色剤濃縮物と、水とを組み合わせて、分散させ、着色剤ワックス分散液を形成するステップ、により調製され、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルまたは水平ミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーを使用して実施される、
水性インク組成物。
着色剤が、約２００ナノメートルのＺ平均粒径を有する顔料ワックス粒子を含む、請求項１に記載の水性インク組成物。
水性インクが、約２０℃から約４０℃の温度において、約１．２から約１２センチポイズの粘度を有する、請求項１に記載の水性インク組成物。
インクが、約１５から約５０ダイン／センチメートルの表面張力を有する、請求項１に記載の水性インク組成物。
インクが、約３０℃から約４０℃の噴射温度において、約２から約２０センチポイズの粘度を有する、請求項１に記載の水性インク組成物。
水性インク組成物であって、
水；
２以上のグリコール型共溶媒；および
ワックスのシェルにより囲まれた着色剤コアを含む複数の着色剤ワックス粒子を含む水性サブミクロンワックス分散液を含み、前記着色剤ワックス粒子が約１５０ナノメートルから約３００ナノメートル未満の粒径分布を示し、
前記水性サブミクロン着色剤ワックス分散液が、（ａ）乾燥着色剤と少なくとも１種のワックスとを溶融および混合して着色剤濃縮物を形成し、前記着色剤濃縮物が少なくとも２５重量パーセントの着色剤を含むステップ、（ｂ）ステップ（ａ）の着色剤濃縮物を粉砕して、粉砕着色剤濃縮物を形成するステップ、（ｃ）（ｂ）の粉砕着色剤濃縮物と水とを組み合わせて、分散させ、着色剤ワックス分散液を形成するステップ、により調製され、ステップ（ａ）の溶融および混合ステップならびにステップ（ｂ）の粉砕ステップが、浸漬型メディアミルまたは水平ミルにおいて実施され、ステップ（ｃ）の組み合わせステップが、ピストンホモジナイザーを使用して実施される、水性インク組成物。
着色剤が顔料である、請求項６に記載の水性インク組成物。
グリコール共溶媒の少なくとも１つがグリセロールである、請求項６に記載の水性インク組成物。
共溶媒がグリセロールおよび１−３プロパンジオールであり、グリセロールおよび１−３プロパンジオールが、それぞれ６：１から１：２の比で存在する、請求項６に記載の水性インク組成物。
共溶媒が、グリセロールおよび１−３プロパンジオールであり、グリセロールおよび１−３プロパンジオールが、それぞれ２：１から５：１の比で存在し、共溶媒の全量が、インクの全重量に基づき約３５重量パーセント未満であり、インクの全重量に基づき約１０重量パーセントより多い、請求項６に記載の水性インク組成物。