JP3163176B2 - インクジェットインクセットおよびインクジェット染料セット - Google Patents
インクジェットインクセットおよびインクジェット染料セットInfo
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- Ink Jet (AREA)
Description
刷、特に普通紙、コート紙および透明フィルムとともに
使用するのに適した特定のインクセットおよび染料セッ
トに関する。
ク機能パラメータを犠牲にしないで、できるだけ広い領
域のカラーを得ることが望ましい。消費者がブルーまた
はレッドなどの名称と容易に結び付ける原色から二次色
を得ることも望ましい。デジタル印刷装置、すなわちカ
ラーのドットがあるかないかの印刷装置にカラーインク
が使用されるときには、原色が識別可能な二次色を提供
する能力は、よりいっそう重要である。平版印刷、染料
転写およびある種の熱転写などの印刷法において、良好
な二次色を生成させるときに、原色インクの必要量が比
較的少なくなるように、スポットの大きさを様々に変化
させることができる。
ンクジェット印刷に使用しようとすれば、外皮生成、長
時間の安定性および相溶性などの特徴にも注意が注がれ
なければならない。インクをサーマルインクジェットプ
リンタに使用しようとすれば、熱安定性(コゲーション
抵抗性である)があるという更なる制約が追加される。
適なインクセットは、次の諸特性、すなわち、良好な外
皮生成抵抗性、良好な安定性、適当な粘度、適当な表面
張力、識別可能な二次色、高い彩度、カラー同志のブリ
ードがほとんどないこと、短い乾燥時間、ビヒクルとの
好ましくない反応がないこと、ビヒクルに対する高度の
溶解性、消費者に安全なこと、および裏抜けの度合いが
低いことなど、を有していなければならない。普通紙に
カラーを形成することが必要であるが、このインクセッ
トは、透明媒体などの他の印刷媒体に有用であることも
必要である。サーマルインクジェットシステム中に配置
されるときには、インクセットは、コゲーション抵抗性
でもなければならない。
たされなけれ得るが、条件の他の幾つかは染料の適当な
選択と組合わせによって満たされなければならない。
ることは十分に簡単で自明のことであるが、受容可能な
三原色を提供する様一緒に使用され、且つこれらの条件
を満足させる様な一セットのインクを製造することとな
ると非常に困難になる。
のできる一セットの染料を提供することを目的とする。
糖類を含むビヒクルに使用するときに、前述の判断基準
を満足する一セットの染料を提供する。染料セットは、
約1〜4%のキサンテン・マゼンタ染料、Acid Yellow
23染料とDirect Yellow 86染料よりなる約0.9〜2%の
混合物、および約0.75〜2.5%のAcid Blue 9染料または
Acid Blue 9染料と約25%を超えない銅フタロシアニン
を含む銅フタロシアニン染料よりなる混合物を含有して
いる。
な印刷媒体に、インクジェットプリンタとともに使用す
るための高彩度多色染料セットを提供する。
を含むビヒクル中に一セットの染料を含有している。下
記の染料、すなわち(1)約1〜4重量%のキサンテン・
マゼンタ、好ましくはAcid Red 52またはAcid Red 28
9、(2)好ましくは約40:60〜60:40の範囲のAcid Yello
w 23とDirect Yellow 86よりなる約0.9〜2重量%の混
合物、最も好ましくは約50:50で約1〜1.5重量%の混
合物、および(3)約0.75〜2.5重量%のAcid Blue 9また
はAcid Blue 9と約25%以下の銅フタロシアニン染料と
の混合物、好ましくはDirect Blue 86またはDirect Blu
e 199が使用される。
定しない限り重量%である。すべての成分の純度は、イ
ンクジェットインクのための通常の商業的な実施におい
て使用される純度である。
いるように、少なくとも一つの殺生物剤、防カビ剤およ
び/または防粘菌剤を含んでいてもよい。微生物剤とし
てはNUOSEPT(ヌオデックス社、ハルスアメリカル部
門)、UCARCIDE(ユニオンカーバイド社)、VANCIDE(R
T バンデルビルト社)およびPROXEL(ICI アメリカ
社)があるが、これらに限定されるものではない。
ットプリンタに使用するための少なくとも一つのコゲー
ション防止剤を含んでいてもよい。コゲーション防止剤
は、公知であって本発明の部分を構成するものではな
い。
を有する傾向があり、これらの染料は、光沢のあるブル
ーの二次色も生成するので、極めて望ましい原色を造
る。例えば、Direct Red 227またはReactive Red 180ま
たはAcid Red 27を、インクセットのAcid Red 52の代わ
りに使用すると、二次色のブルーの色相は著しく損なわ
れる。Acid Red 52およびAcid Red 289は、ここで述べ
るビヒクルに可溶であり、他のキサンテン染料よりも毒
物学的な問題が少ない。
イエローである。この染料を使用して造られたインクの
パラメータは、全く満足なものであった。しかしなが
ら、Acid Yellow 23が紙の上でAcid Red 52と組合わさ
れてレッドを生成するときには、化学反応が起こって光
退色の量を増加させることがある。観察される退色は、
いずれかの染料を個々に使用するときよりも、Acid Yel
low 23とAcid Red 52とを組合わせたときの方が速い。
この驚くべき結果のために、純粋なAcid Yellow23を純
粋なAcid Red 52とともに使用することは望ましくな
い。
料は、好ましい色相、彩度および光退色特性を有する
が、Acid Red 52と混合されると、良好な飽和を得るに
はビヒクル中の溶解性が不十分である、すなわち染料濃
度が低いために二次色における好ましい色相を得ること
はできない。
60〜60:40(Acid Yellow 23:Direct Yellow 86)の範囲
で混合することによって、好ましい機能を有するインク
を造ることができる。このようなインクは、良好な飽和
と外皮形成機能を生ずるのに十分な程度にビヒクルに可
溶であり、彩度が高く、色相が良好である。生成した二
次色はまた、純粋なAcid Yellow 23について見られる光
退色の増大を示さない。どのような特定の理論にもとら
われず、この結果は、おそらく、Acid Yellow23(比較
的退色しにくい)の全体的な濃度低下、および存在する
他のイエロー染料(Direct Yellow 86)分子のマスキング
作用のためであろう。
を有する優れたシアン染料であることが見出されてき
た。この染料を使用するだけで、本発明の染料セットに
おけるシアン染料として適切である。しかしながら、Ac
id Blue 9がAcid Red 52と混合されるときに生成する二
次色のブルーもまた、退色速度が僅かに増大することが
ある。約25%までのスルホン化銅フタロシアニン染料を
添加することによって、この速度は減少させることがで
きる。どのような特定の理論にもとらわれず、この混合
物に見られる耐退色性の増大は、おそらく、インク中の
銅の存在とフタロシアニン分子のマスキング効果に起因
するものである。約25%より多くなると、かなりのペン
始動の問題が生じ、このことは有用な組成範囲を限定す
る。
オンを有する。好ましい形態としては、これらの染料は
ナトリウム対イオンを有する。しかしながら、場合によ
っては、染料の対イオンの一部または全部を他の対イオ
ン、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン(米国特
許第4,761,180号に記載)、リチウムイオン(米国特許
第4,994,110号に記載)、その他の適切なイオンで置換
することが望ましい。
d Red 52のナトリウム(Na)型のものが使用され得る。Ac
id Yellow 23とDirect Yellow 86については、外皮生成
を減少させるために、テトラメチルアンモニウム(TMA)
対イオンを使用することが好ましい。銅フタロシアニン
染料については、外皮生成機能を改善するために、リチ
ウム対イオンが使用され得る。
して、インクは表1の結果を提供することが望ましい。
糖類約0.05〜0.75重量%、 (b)両性イオン界面活性剤および非イオン性両親媒剤(am
phiphile)よりなる群から選ばれた少なくとも一つ約0.0
5〜5重量%、 (c)1,5−ペンタンジオール約0.5〜20重量%、および (d)残余の水を含む。
に開示された高分子量の多糖類は、約0.05〜0.75重量%
において、ブリードの軽減に効果的である。これより著
しく多いと、インクの粘度が高すぎてペンから噴射する
ことができない。
しては、アルギン酸、マンヌロン酸、カラギーナン、グ
アーガム、キサンタンガム、デキストラン、キチンおよ
びキトサンの塩などの天然資源から得られる多糖類があ
げられる。
ヌロン酸の塩よりなる天然産のブロック共重合体であ
る。
ある。三つの通常の形態、すなわち、χ(カッパ)型、
ι(イオタ)型およびλ(ラムダ)型が存在する。三つ
の重合体がすべて相互に反応してカラギーナンを生成す
る。カラギーナンの代表的な分子量範囲は、約300,000
〜500,000である。
は、極めて多様な構造を提供する。平均分子量の概算
は、約500,000〜2,000,000の範囲である。
ンよりなる構造を有する。バックボーンの交互の糖残基
にある三糖側鎖は、キサンタンガムをセルロースから識
別させる。幾つかのX線構造は、キサンタンガムが幾つ
かの組合わされた重合体鎖よりなっていることを示して
いる。
約60〜400の範囲の代表的重合度を有するアルギン酸”
ナトリウム”を使用することが好ましい。この範囲は、
インクの望ましいブリード抑制を提供する。代表的な分
析結果は、痕跡量の他の1価および2価のカチオンとと
もに、主な対イオンとして5.5%のナトリウム、2%の
カルシウムおよび9.5%のカリウムを示す。
ルギン酸塩は、比較的低い粘度、すなわち1%水溶液は
0.06Ns/m 2 (60 centipoise(cps))の粘度を生ずるが、2
%水溶液は0.50Ns/m 2 (500cps)の粘度を生ずることを特
徴としている。このような物質は、アルドリッヒ・ケミ
カル社(ウィスコンシン州のミルウオーキー)から市販
されている。
約0.05〜0.3重量%であることが好ましく、使用される
両性または非イオン性の共界面活性剤(co-surfactant)
の特定の種類によって定まる。このような依存性は、印
刷品質とインクのレオロジーによって容易に決定され
る。
におけるブリードの軽減”と題する本出願と同じ譲受人
に譲渡されたジョン アール モファットにより1991年
4月17日に出願された出願番号07/686,731に記載され、
クレームされているように、ブリードを軽減するために
使用される。この出願の界面活性剤に関連して前述の多
糖類を使用することは、さらにテキストの印刷品質を改
善し、互いに隣接する多色印刷間の線の鮮明度をよりき
わ立たせる。
され得る)は、両性イオン界面活性剤または非イオン性
両親媒剤、例えばアミンオキシドである。ブリードを軽
減する界面活性剤両性分子(pH感応性の界面活性剤)の
一つの実例は、下記式に示すN,N-ジメチル-N-ドデシル
アミンオキシド(NDAO)などのアミンオキシドである。
使用してもよい。以下に示す部分、その名称、略称は、
本発明の実施において有用である。
ド(OOAO) もう一つの実例は、下記式に示すN-ドデシル-N,N-ジメ
チルグリシナートである。
キシド界面活性剤であり、エヤプロダクツ&ケミカルス
社から市販されている。これらは、本発明の実施におい
て有用であり、下記の式で表され、この式においてnとm
の合計は0〜50である。
0.3%の多糖類、例えばアルギン酸ナトリウム、約0.05
〜1.1%のN,N-ジメチル-N-(Z-9-オクタデセニル)-N-ア
ミンオキシド(OOAO)、約0.1〜2.35%のSURFYNOL 465
(アセチレン系ポリエチレンオキシド界面活性剤)、約
0.1〜0.4%の殺生物剤、例えばUCARCIDE 250、約4〜9.
4%の1,5-ペンタンジオール、および残余の水よりなる
ことが好ましい。
のアルギン酸ナトリウム、約1.01%のOOAO、約2.24%の
SURFYNOL 465、約0.3%の殺生物剤(UCARCIDE 250)、約
8.96%の1,5-ペンタンジオール、および残余の水よりな
ることが最も好ましい。
との間の最良の妥協を提供する。
ンクジェットプリンタにおいて、商業的な用途を見出す
ことが期待される。
ム、1.01%のOOAO、2.24%のSURFYNOL 465、0.3%のUCA
RCIDE 250、8.96%の1,5-ペンタンジオール、および残
余の水からなる。
Direct Yellow 86染料を含み、50%のAcid Yellow 23染
料と50%のDirect Yellow 86染料の混合物であった。マ
ゼンタインクは、Acid Red 52染料、またはDirect Red
227染料を含む。シアンインクは、Acid Blue 9染料、ま
たは75%のAcid Blue 9染料と25%のDirect Blue 86染
料の混合物を含んでいた。
を使用して調製した印刷サンプルを、印刷サンプルから
のL*a*b*カラー空間において測定した。比較のた
めに、二つのサンプルの差異の二乗の和の平方根を求め
ることにより、ΔE*を得た。様々なマゼンタ染料を使
用して得た原色および二次色についてのL*a*b*座
標は、表2〜表4に要約した。データは、ミノルタの彩
度計(chromameter)D65Illuminantにより、ギルバード・
ボンド紙上のフル(full)密度印刷サンプルについて測定
した。色相の変化を考えるときは、まずa*座標とb*
座標が見られ、一般的には2単位のシフトが容易に認め
られる。
1のビヒクルとAcid Blue 9染料を含むシアンインクに
対する銅フタロシアニン染料の添加が、原色および二次
色の耐光堅牢性を増大させるかどうかを決定することで
あった。このような系の機能も研究した。
シアン染料の約0%、25%、50%、75%または100%がD
irect Blue 86(銅フタロシアニン)であり、残余がAci
d Blue 9である5種類のインクを調製した。これらのイ
ンクについて、光退色性、短期間外皮生成性および長期
間外皮生成性を試験した。
クよりも、原色と二次色の両方において耐退色性が著し
く優れていた。DB86を約50%まで添加しても、原色およ
び二次色の色相を、感知し得る程度には変化しなかっ
た。25%以上のDB86を含むインクは、かなりの始動の問
題を示した。詳しく言えば、長期間および短期間のデキ
ャップ時間は、DB86が100%になるまで、減少すること
が明らかになり、ペンは噴射が不可能であった。結果
を、以下の表5に列記する。
するΔEの数値の変化を示す。ブルー(AR52+シアン)
およびグリーン(AY23+DY86+シアン)の二次色(曲線
10および12)が、シアンの原色(曲線14)と同様に示さ
れている。どの場合にも、25%のDB86の添加により、Δ
Eの急激な非直線的減少が起こる。DB86の量がそれより
多くなったときにだけ、耐光堅牢性が直線的に増加する
結果になる。
する銅フタロシアニン染料の添加は、シアンの退色性の
問題に対する有望な解決策であると結論され得る。
を、ミノルタの彩度計D65 Illuminantを使用して、透明
フィルム上のフル密度印刷サンプルについて研究した。
結果は、表6に列記した。
ルの色相の差異は大きい。表6は、それぞれのΔEの数
値を比較することにより、AR52、およびDY86とAY23との
混合物を使用して調製したレッドは、AR52とAY23のみを
組み合わせて使用して調製したレッドの約半分退色する
ことを示している。
効果を、ミノルタの彩度計D65 Illuminantを使用して、
ギルバートボンド紙上のフル密度印刷サンプルについて
研究した。結果は、表7に列記した。
退色をかなり(50%近く)軽減させることを示してい
る。このことは、図1にも示されている。
セットは、従来の染料から可能な様々な染料の組合わせ
に比して、優れた黒色を印刷する。
使用するためのインクセットを詳述したが、自明な性質
の様々な変形および変更態様が、本発明の精神から外れ
ることなく実施でき、しかもこのような変形および変更
態様は、特許請求の範囲によって規定される本発明の範
囲に含まれるものであると考えられることは、この技術
分野の熟練者にとっては容易に理解されるであろう。
カラーインクジェット印刷用のインク(染料)セットに
要求される種々の特性、例えば、外皮生成抵抗性、安定
性、適当な粘度、適当な表面張力、識別できる二次色、
高い色彩度、色同志のブリードが少ないこと、短い乾燥
時間、ビヒクルとの有害な反応がないこと、ビヒクルに
対する高度の溶解性、消費者にとって安全なこと、およ
び裏抜けが少ないこと等を十分に備えるとともに、好ま
しい三原色を提供するために同時に使用される際にも、
これらの特性を満足させることができる。
ト紙、透明フィルム等に良好なカラー印刷を施すことが
できる。
ct Blue 86染料をシアン染料に添加したときの、光退色
によるΔEに及ぼす影響をプロットしたものである。
Claims (10)
- 【請求項1】 (a)キサンテン・マゼンタ染料を含んで
なるマゼンタ染料 (b)Acid Yellow 23染料とDirect Yellow 86染料との混
合物を含んでなるイエロー染料 (c)Acid Blue 9染料と25重量%までの銅フタロシアニン
染料との混合物を含んでなるシアン染料を含んでなるイ
ンクジェット印刷用インクジェット染料セット。 - 【請求項2】 インクジェットプリンタと共に使用され
るマゼンタインク、イエローインクおよびシアンインク
を含んでなるインクジェットインクセットであって、各
インクがビヒクルと少なくとも1つの染料を含み、 (a)前記ビヒクルは少なくとも10,000の分子量を有する
高分子量の多糖類を少なくとも1つ含み、 (b)前記マゼンタインクは1〜4重量%のキサンテン・
マゼンタ染料と該ビヒクルを含み、 (c)前記イエローインクは0.9〜2重量%のAcid Yellow
23染料とDirect Yellow86染料との混合物と該ビヒクル
を含み、 (d)前記シアンインクは0.75〜2.5重量%のAcid Blue 9
染料またはAcid Blue 9染料と25重量%までの銅フタロ
シアニン染料と該ビヒクルを含んでなるインクジェット
インクセット。 - 【請求項3】 前記キサンテン・マゼンタ染料がAcid R
ed 52染料およびAcid Red 289染料からなる群より選ば
れる請求項2に記載のインクセット。 - 【請求項4】 Acid Yellow 23染料とDirect Yellow 86
染料との前記混合物がAY23:DY86の比が40:60〜60:40
の範囲である請求項2または3のいずれか1項に記載の
インクセット。 - 【請求項5】 前記比が50:50であり、該混合物が1〜
1.5重量%の範囲の量で前記インク中に存在する請求項
4に記載のインクセット。 - 【請求項6】 前記Acid Yellow 23染料およびDirect Y
ellow 86染料の両方がテトラメチルアンモニウム対イオ
ンを含有する請求項2〜5のいずれか1項記載のインク
セット。 - 【請求項7】 前記銅フタロシアニン染料がDirect Blu
e 86染料およびDirect Blue 199染料からなる群より選
ばれる請求項2〜6のいずれか1項に記載のインクセッ
ト。 - 【請求項8】 前記銅フタロシアニン染料がリチウム対
イオンを含有する請求項2〜7のいずれか1項に記載の
インクセット。 - 【請求項9】 前記ビヒクルが、 (a)0.05〜0.75重量%の、少なくとも10,000の分子量を
有する高分子量多糖類、 (b)0.05〜5重量%の、両性イオン界面活性剤および非
イオン性両親媒剤からなる群より選ばれる少なくとも1
つ、 (c)0.5〜20重量%の1,5-ペンタンジオール、および (d)残余の水を含んでなる請求項2〜8のいずれか1項
に記載のインクセット。 - 【請求項10】 前記高分子量多糖類がアルギン酸、マ
ンヌロン酸、カラギーナン、グアーガム、キサンタンガ
ム、デキストラン、キチンおよびキトサンよりなる群よ
り選ばれ、前記両性イオン界面活性剤がN,N-ジメチル-N
-ドデシルアミンオキシド、N,N-ジメチル-N-テトラデシ
ルアミンオキシド、N,N-ジメチル-N-ヘキサデシルアミ
ンオキシド、N,N-ジメチル-N-オクタデシルアミンオキ
シド、N,N-ジメチル(Z-9-オクタデセニル)-N-アミンオ
キシド、N-ドデシル-N,N-ジメチルグリシンおよびアセ
チレン系ポリエチレンオキシド界面活性剤からなる群よ
り選ばれる、請求項2〜9のいずれか1項に記載のイン
クセット。
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