JP3825396B2 - 疎水性媒体上にインクジェット印刷するためのインク組成物及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、疎水性媒体上にインクジェット印刷するためのインク組成物及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクは一旦印刷媒体上に堆積されると、その印刷画像が乾くのに一定の時間がかかる。乾燥は、一部は蒸発によって、そして一部は印刷媒体中への吸収によって進行する。短い「乾燥時間」（例えば、約１秒以内）は、表面のブリードを低減し、スマッジ汚れの可能性が低くなり且つ全体の印刷時間を短縮するので、一般に、印刷産業界では好ましいとされる。画像の乾燥時間は、堆積されたインクの化学的組成及び印刷媒体の物理的及び化学的特性を含む多くの要因に影響される。
【０００３】
例えば、インクが印刷媒体中に吸収される速度は、インクの表面張力と粘度に影響されることがある。表面張力と粘度が低いインクは、比較的急速に印刷媒体中に吸収される。ジオール及びグリコールなどのアルコールは、低い粘度及び低い表面張力を有するため、インクの吸収を促進させるためインク組成物にしばしば添加される。界面活性剤も又、インクの表面張力を低減させることができ、さらに、親水性環境と疎水性環境の間の境界（界面）に安定性をもたらすことができる。しかし、インクの表面張力と粘度を下げることは、表面のブリードの危険性を増大させるので、印刷品質に不利な影響を及ぼし得る。
【０００４】
非被覆印刷媒体は多孔質であるため、毛管作用によりインクをかなり速く吸収する。対照的に、被覆印刷媒体は、インクの浸透性に乏しい平滑な非多孔質表面を有する。この物理的差異の結果、インクが被覆印刷媒体上に堆積される時は、非被覆印刷媒体上に堆積される時と比較して、一般的に、より長い乾燥時間を要する。この状態は、インクと印刷媒体が化学的に非相溶性である時（例えば、親水性インクが疎水性コーティング上に堆積される時）は、さらに悪化する。
【０００５】
印刷産業で使用されるコーティングは、概して、顔料に富んだ組成を有し、これにより改善された光沢、滑らかさ、色、印刷細部及び輝度がもたらされる。顔料｛陶土（カオリン）、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタン等｝は、印刷媒体の表面上の孔を塞ぐ充填剤に類似する。顔料は、様々な添加剤（例えば、分散剤、増粘剤、防腐剤、消泡剤、染料等）及びコーティングを印刷媒体の表面に保持する接着剤と混合されて適切な仕上げ面と磨耗耐性を与える。通常使用される接着剤は、ラテックス系であり、天然の接着剤（例えば、カゼイン及び大豆抽出物などのデンプン及びタンパク質）及び合成接着剤（例えば、酢酸ビニル、ビニルアルコール、アクリル系ポリマー及びスチレン−ブタジエンベースのポリマー）を包含する。
【０００６】
水は、低コストで容易に利用でき、化学的に非反応性、非毒性であり、環境に優しいという理由、及び水の物理的諸性質（例えば、沸点、粘度、表面張力等）が、インク液滴の熱及び圧電による射出に理想的に適しているという理由から、水ベースのインクは、インクジェット印刷産業において一般的に好まれている。そのため、インクジェット印刷媒体のコーティングに使用される接着剤は、通常、水相溶性の親水性ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール）から作られる。
【０００７】
オフセット印刷においては、画像は、版面（ポジティブ画像）からゴムケット（ネガティブ画像）に転写され、その後基体（もう一度ポジティブとして）に転写される。版面上のインク受容画像領域は、疎水性材料から作られ、一方、インク忌避の非印刷領域は親水性材料から作られる。そのため、キシレン、トルエン、亜麻仁油、大豆油などの疎水性溶剤を含むインクは、オフセット印刷産業において好ましく、また、オフセット印刷媒体用のコーティングに使用される接着剤は、慣習的に「疎水性」ポリマー（例えば、スチレン−ブタジエンベースのポリマー）から作られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
市販のインクジェットインクと市販のオフセット被覆印刷媒体とが化学的に非相溶性であることは、上記議論から理解されるであろう。さらに、市販のオフセットインクの物理的諸特性（例えば、高粘性）及び化学的反応性は、インクジェット印刷方法に適さず、また、インクジェット印刷装置に適合しない。市販のオフセット被覆紙及び普通の疎水性印刷媒体上にインクジェット方法によってインクを印刷することのできるインク組成物並びにインクジェット印刷方法の提供が望まれるであろう。特に、インクジェットプリンタで短期間及び長期間の両方に対して十分性能を発揮し、且つ疎水性媒体上に印刷された時に妥当な乾燥時間を示すインク組成物の提供が望まれるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水溶性染料と、水、グリコールエーテル、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有するインク組成物を提供することによって、上記問題に取組み且つ解決するものである。本発明は、さらに、疎水性媒体上で本発明のインクを安定化するための、固着剤と、水、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有する定着剤組成物も提供する。
【００１０】
本発明は、さらに、疎水性媒体上に印刷する方法を提供することによって上記問題に取組み且つ解決するものであって、この方法は、水溶性染料と、水、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有するインクを準備するステップ、疎水性印刷媒体を準備するステップ、及びインクを疎水性媒体上に堆積させるステップを包含する。この印刷方法は、さらに、インク堆積させるステップの前、間及び／又は後に、疎水性印刷媒体に熱を加えるステップを包含してもよい。この印刷方法は、さらに、固着剤と、水、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有する定着剤を準備するステップ、及びインクが堆積される前、後又は前後両方に疎水性印刷媒体上に定着剤を堆積させるステップを包含してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明のインク組成物及び定着剤組成物、並びにそれらに含まれる材料に関して本発明を説明する。次に、疎水性媒体上での本発明の印刷方法に関して本発明を説明する。
【００１２】
インク組成物及び定着剤組成物
インク組成物及び定着剤組成物の典型的な実施態様は、0.1〜50重量％、好ましくは５〜15重量％のグリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、１〜20重量％、好ましくは５〜15重量％の湿潤剤、及び0.1〜10重量％、好ましくは0.5〜３重量％のノニオン界面活性剤を含む（全てのパーセント値は、別途指示しない限り重量パーセントである）。インク組成物は、さらに、0.1〜10重量％、好ましくは２〜４重量％の水溶性染料を含み、一方、定着剤組成物の場合、染料ではなく、0.1〜20重量％、好ましくは２〜４重量％の固着剤を含む。
【００１３】
インク組成物及び定着剤組成物の残余は、ほとんどが水である。しかし、微生物の成長を阻害する殺生物剤、重金属不純物の有毒性の影響を排除するEDTAなどのキレート化剤、緩衝剤、紫外線吸収体、腐食抑制剤及び粘度調整剤などのその他の成分を添加して、インク組成物及び定着剤組成物の種々の性質を改善してもよい。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様において、インク組成物は、約10重量％のグリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、約10重量％の湿潤剤、約１重量％のノニオン界面活性剤及び約３重量％の水溶性染料を含む。定着剤組成物は、約10重量％のグリコールエーテル、グリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、約10重量％の湿潤剤、約１重量％のノニオン界面活性剤及び約３重量％の固着剤を含む。
【００１５】
グリコールエーテル及びグリコールエーテルエステル
１つ又はより多くのグリコールエーテル又はグリコールエーテルエステルを用いて本発明のインク組成物及び定着剤組成物を調製することができる。この目的に適した典型的なグリコールエーテルには、これらに限定されるものではないが、エチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールエーテル、トリエチレングリコールエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテル、トリプロピレングリコールエーテルが含まれる。
【００１６】
本発明の目的に適した典型的なグリコールエーテルエステルには、これらに限定されるものではないが、エチレングリコールエーテルアセテート、ジエチレングリコールエーテルアセテート、プロピレングリコールエーテルアセテート及びジプロピレングリコールエーテルアセテートが包含される。
【００１７】
一連のグリコールエーテル及びグリコールエーテルエステルは、（例えば、Dow Chemical Company、Eastman Chemical Company、Equistar Chemical Company、Shell Chemical Company、Lyondell Chemical Company及びUnion Carbide Corporationから）商標分類名{例えば、CELLOSOLVE（商標）、OXITOL（商標）、CARBITOL（商標）、DIOXITOL（商標）、DOWANOL（商標）、PROXITOL（商標）、PROPASOL（商標）、ARCOSOLV（商標）、UCAR（商標）及びPOLY-SOLV（商標）}を付して市販されている。これらは、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールヘキシルエーテル、エチレングリコール２−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールプロピルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールプロピルエーテル、トリプロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及びジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートが包含される。
【００１８】
ある好ましい実施態様において、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステルは、親水性と疎水性の特性の調和を示す。本発明の実施に際して採用し得る好ましいグリコールエーテルは、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテルを含む。本発明の実施に際して採用し得る好ましいグリコールエーテルエステルは、エチレングリコールエチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートを含む。グリコールエーテル、グリコールエーテルエステル又はそれらの混合物の全濃度は、0.1〜50重量％、好ましくは２〜25重量％、より好ましくは５〜15重量％の範囲にあり得る。
【００１９】
湿潤剤
１つ又はより多くの湿潤剤を使用して本発明のインク組成物及び定着剤組成物を調製することができる。湿潤剤は、インク又は固着剤の含水量を湿度の変動に関係なく狭い範囲に維持するので、インクジェットペンの狭いノズルの目詰まりを防ぐためにインクジェットインクに通常添加される。好ましい実施態様においては、湿潤剤は水溶性である。本発明の目的に適した典型的な水溶性湿潤剤には、これらに限定されるものではないが、ヘテロ環式ケトン（例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ピロリド−２−オン、１，３−ジメチル−イミダゾリド−２−オン、オクチル−ピロリドン等）、グリコール（例えば、エチレングリコール、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、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等）、グリセリン及びジオール（例えば、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等）が包含される。湿潤剤の全濃度は、１〜20重量％、好ましくは３〜17重量％、より好ましくは５〜15重量％の範囲にあり得る。
【００２０】
ノニオン界面活性剤
１つ又はより多くのノニオン界面活性剤を本発明のインク組成物及び定着剤組成物に採用し得る。ある実施態様において、ノニオン界面活性剤は水溶性である。本発明の目的に適した典型的な水溶性のノニオン界面活性剤には、これらに限定されるものではないが、有機シリコーン界面活性剤、及び、アルキルPOE、アルキルフェニルPOE、ヒドロキシル化又はアルコキシ化アセチレン系POE、POEエステル、POEアミン、POEアミド及びポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの共重合体を含むポリエチレンオキシド誘導体(POE)が含まれる。これらのPOEは、（例えば、Union Carbide Corporation、ICI Group、Rhone-Poulenc Company、Rohm & Haas Company、BASF Group及びAir Products Incorporatedから）商標名（（例えば、TERGITOL（商標）、BRIJ（商標）、TRITON（商標）、PLURONIC（商標）、PLURAFAC（商標）、IGEPALE（商標）及びSURFYNOL（商標））を付して市販されている。有機シリコーンもCrompton Corporationから商標名SILWET（商標）を付して市販されている。McIntyre Groupからのオクチルアミンクロロ酢酸付加物であるMACKAM（商標）シリーズ、3Mからのフルオロ界面活性剤であるFLUORAD（商標）シリーズ、Rhone-Poulencからの脂肪酸エトキシレート及び脂肪酸アミドエトキシレートであるALKAMUL（商標）及びALDAMIDE（商標）シリーズを含むその他のノニオン界面活性剤も又、本発明のインク組成物又は定着剤組成物に採用し得る。
【００２１】
本発明の実施に際して採用し得る好ましい界面活性剤は、TERGITOL（商標）15-S-3、15-S-5及び15-S-7、SILWET（商標）L-7607、L-7600、L-7605、L-7644、L-7657及びL-77及びSURFYNOL（商標）CT-111を含む。本発明のインク組成物及び定着剤組成物は、0.1〜10重量％、好ましくは0.3〜５重量％、より好ましくは0.5〜３重量％の界面活性剤を含む。
【００２２】
水溶性染料
１つ又はより多くの水溶性染料を本発明のインク組成物中に採用し得る。本書で使用される場合、用語「水溶性」は、水中の溶解度限界が印刷画像の所望の色飽和度をもたらすほど十分高い染料に適用される。一般に、２重量％を超える水中溶解度限界は所望の色飽和目標を最も満足するであろう。現在既知の（例えば、反応染料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、バット染料、金属錯体染料、媒染染料等）、あるいはこれから開発される染料のいずれも、それらが適当な特性を示す限り本発明の実施に際して採用することができるということは理解されるべきである。適当な特性には、良好な色相、高い彩度、許容し得る光退色性、十分高い光学密度、インクビヒクル中での十分な溶解性、優れた飽和性能及びその他のインク組成物成分との相溶性が含まれる。さらに、適当な染料は、インクジェット印刷画像の生成に関してインク組成物の利用性を損なわない。
【００２３】
水溶性染料は、特に水性インクジェット印刷産業において、水不溶性の顔料着色剤より優れた信頼性及び安定性といった利点を多数もたらす。例えば、水溶性染料は、インクジェット噴射中は比較的安定であり且つプリントヘッドのノズルを塞ぎ得る不溶性の外皮及び沈殿物を形成する傾向が少ない。加えて、水溶性染料は容易に調製され且つその後水性ビヒクル中に調合され、特に、前調合処理（例えば、顔料の粉砕）を伴うこともなく、また、顔料の溶解を促進するために通常使用される分散剤の必要性もない。本発明のインク組成物は、好ましくは0.1〜10重量％、より好ましくは0.5〜６重量％、最も好ましくは２〜４重量％の水溶性染料を含む。
【００２４】
定着用ポリマー
１つ又はより多くの固着剤を本発明の定着剤組成物中に採用し得る。定着剤は、インクを印刷媒体に結合させるため及び／又は耐水堅牢性及び耐スマッジ堅牢性を増大させるために、通常、インクの上、下、又は上下の両方に印刷される。下刷りとは、荷電染料を逆荷電の種と結合させることである。例えば、定着剤中の適当に荷電した固着剤（カチオンポリマー）は、インク中の逆荷電染料（例えば、アニオン染料）を静電相互作用によって固定化することができる。アニオン染料に対しては、次のカチオンポリマーを固着剤として使用することができる。四級化ポリエチレンイミン、四級化ポリビニルピロリドン及び四級化ポリアリルアミン。カチオン染料に対しては、カルシウム、マグネシウム、バリウムの多価塩を固着剤として用いることができる。本発明の定着剤組成物は、好ましくは0.1〜20重量％、より好ましくは0.5〜10重量％、最も好ましくは２〜４重量％の固着剤を含む。
【００２５】
疎水性媒体上への印刷方法
本発明は、疎水性媒体上で発明のインクと定着剤を印刷する方法も提供する。疎水性媒体は、それ自体が疎水性材料であってよい。あるいは、疎水性媒体は、疎水性材料で被覆された表面を有する親水性基体を含んでもよい。親水性基体は、紙などのセルロース材料であってよい。疎水性被覆材料は、疎水性ポリマー又は疎水性ポリマーの混合物を含み得る。市販の被覆紙（例えば、被覆オフセット紙）に使用される疎水性ポリマーはいずれも本発明に使用することができる。疎水性被覆材料は、例えば、スチレン−ブタジエンポリマー、アクリル系ポリマー又は酢酸ビニルポリマーを包含してよい。
【００２６】
好ましい実施態様において、本発明の印刷方法は、インクジェット印刷装置とプロセス（即ち、市販のインクジェットペンとプリンタ）を使用する。インクジェット印刷プロセスは、マイクロプロセッサによって発生した電気信号に応答して印刷媒体上へインク微小滴を吐出させることを伴う。典型的には、インクジェットプリンタは、印刷媒体の表面に相対的に移動するカートリッジ上に取付けられたペンセットを利用する。本発明のペンセットは、例えば、５つのペン（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク及び定着剤）を含み得る。各ペンは、極めて小さいノズル（典型的には、直径10〜50μｍ）を有するオリフィスプレートを有するプリントヘッドを含み、インク又は定着剤はそこを通って噴射される。これらのノズルに隣接して、インク又は定着剤が噴射に先立って格納されるチャンバがある。液滴の吐出は、サーマル方式又は圧電方式の何れかによって今日達成されている。サーマルインクジェット印刷では、各ノズルは抵抗体素子と組合される。各抵抗体素子は、次にマイクロプロセッサと接続され、その信号は急速に加熱するよう１つ以上の抵抗体素子に命令する。これによってインク又は定着剤の蒸気の急速な膨張が生じ、それが組合されたノズルを通して液滴を印刷媒体上へ押し出す。圧電式インクジェット印刷では、液滴は、マイクロプロセッサで発生した電気信号により刺激された圧電結晶の振動によって噴射される。
【００２７】
インク又は定着剤とペン構造物（例えば、抵抗体素子、ノズル等）との間の相互作用は、ペン性能の信頼性に強い影響を及ぼす。これらの相互作用の例としては、インク組成物中の金属イオン不純物又はその他の反応性成分が存在することに起因する腐食、抵抗体素子表面上の残渣の堆積として定義されるコゲーション、プリントヘッドのオリフィスプレート上のインク溜まりの形成として定義されるパドリング、プリントヘッドのオリフィスプレート上の不溶性外皮の形成として定義される外皮形成及びプリントヘッドをペン本体に保持する構造用接着剤（典型的にはエポキシ接着剤）の膨潤がある。インク及び定着剤の化学的な組成は、これらの望ましくない現象の程度を決定する上で重要な役割を演ずる。本発明の好ましい実施態様においては、インク及び定着剤は、実質的な腐食、コゲーション、パドリング、外皮形成又は構造用接着剤の膨潤をもたらすことはないため、ペン性能の短期間及び長期間の信頼性に影響を及ぼすことはない。
【００２８】
一旦、本発明のインクと定着剤を別々のインクジェットペンに配置し、疎水性媒体を準備すると、インクと定着剤は同一パス又は別々のパス（図１及び図２を参照）で疎水性印刷媒体上に堆積させることができる。例えば、インクの印刷媒体への結合を改善するために定着剤を用いてインクを下塗りしてよい。加えて、あるいは代替として、定着剤を用いてインクを上塗りして耐水堅牢性及び耐スマッジ堅牢性を改善してもよい。印刷がいくつかのパスで実行される場合、インク(I)と定着剤(F)は多層方式、即ち、F-I-F-I-F-I等で堆積させることができる。さらに、異なる色のインク｛例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)｝は、同一パス又は別々のパスで堆積させることができ、且つそれらは、定着剤の追加的堆積があるか又は無い多層方式、即ち、C-M-Y、F-C-M-Y-F、F-C-F-M-F-Y-F等で堆積させることができるということは理解されたい。本発明の定着剤は、必ずしもインクジェット印刷方法によって（即ち、インクジェットペンからの噴射によって）疎水性媒体上に堆積させる必要はない、ということは理解されるべきである。例えば、定着剤は、定着剤を含浸させたローラを使って疎水性媒体上に堆積させてもよい。
【００２９】
ある実施態様においては、インク及び／又は定着剤を疎水性印刷媒体上へ堆積させている間、疎水性媒体を加熱するのが好ましい場合がある（図３参照）。加熱することにより、インク及び／又は定着剤ビヒクルの蒸発速度が増大され、乾燥時間が短縮される。疎水性媒体は、例えば、熱風を印刷媒体上へ直接吹きつけることにより加熱できる。あるいは、又はそれに加えて、疎水性媒体を、照射（例えば、赤外線照射）によるか又は加熱ローラによって加熱してもよい。インク及び／又は定着剤の堆積に先立ち疎水性媒体を予熱してもよいということは理解されるであろう。乾燥時間をさらに短縮するには、インク及び／又は定着剤を一旦堆積してから疎水性媒体を一定時間加熱してもよい。乾燥時間（乾燥時間の定義に関する例を参照）は、好ましくは30秒以内、より好ましくは20秒以内、さらにより好ましくは10秒以内、そして最も好ましくは５秒以内になろう。疎水性媒体は、インク又は定着剤の堆積処理の間、又はインクの堆積処理と定着剤の堆積処理の間に加熱するか、あるいは全てのインク及び／又は定着剤の堆積処理が完了してから加熱し得ることは理解されるであろう。
【００３０】
【実施例】
本発明をさらに説明するために、幾つかの適例となるインク組成物を以下に述べる。本発明の３つのインク組成物（インク＃１、インク＃２及びインク＃３）を表１に示すように調製した（全ての値は、別途指示がない限り重量パーセントである）。
【００３１】
【表１】
【００３２】
HP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットプリンタ用の、空のデフォルトカラーペンを、表１の各インク組成物で充填した（各インクにつき２つのペン）。次に、HP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットプリンタを使用して、３つの市販のオフセット被覆紙上での各ペンによる乾燥時間のテストを実施した。使用した３つのオフセット被覆紙は、LUSTRO（商標）レーザーグロス(S. D. Warren)、KROMECOTE（商標）(Champion Papers)及びUTOPIA（商標）鈍色(Appleton Papers)であった。また、このテストは、HP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットプリンタと共に販売されている、デフォルトのシアン、マゼンタ及びイエローの各カラーインクジェットインク（即ち、HP No. 10 C4801A、C4802A及びC4803A）も使用して実施した。
【００３３】
最初に、ベタのバーパターン（サイズ約17.78cm×1.27cm（約７インチ×0.5インチ））を、４−パス印刷モードで印刷した。このパターンのインク密度は、約128ピコリットル／300ドット／インチピクセルであった。印刷及び乾燥処理の間、印刷領域からおおよそ30.48〜45.72cm（おおよそ12〜18インチ）離れた箇所に配置されたHG-201A MASTER HEAT GUN（商標）(Master Appliance Corporation)を最高設定値で使用した。一旦プロットが完了し、且つ乾燥猶予の後、10個の同種類の被覆媒体をベタのバーパターン上に配置した。手順全体は、乾燥猶予の範囲（５〜40又は60秒）ごとに繰り返され、「乾燥時間」は、配置後の10個の被覆紙にインクが転写されないか、あるいは転写されたインクが最少量になるまでの時間を超えた乾燥猶予として定義した。
【００３４】
デフォルトのHP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットインクをテストした時、40〜60秒の乾燥後でさえインクが残った。対照的に、本発明のインク＃１〜インク＃３は、10〜20秒以内で乾燥した。様々な本発明のインク及び被覆紙の組合せについて得られた平均乾燥時間（秒単位）を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
その他実施態様
本発明のその他の実施態様は、ここに開示された本発明の仕様又は実施について考察すれば、当業者には明らかであろう。本明細書に与えられた仕様及び実施例は、単に例示としてのみ考慮されるべきであって、本発明の真の範囲は、特許請求の範囲で指示されるものとする。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、乾燥時間の短い、疎水性媒体上へのインクジェット印刷インク及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に含まれる最も単純なステップを説明するフローチャートである。
【図２】本発明の方法に含まれ得る任意の定着剤堆積ステップを説明するフローチャートである。
【図３】本発明の方法に含まれ得る任意の加熱ステップを説明するフローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、疎水性媒体上にインクジェット印刷するためのインク組成物及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクは一旦印刷媒体上に堆積されると、その印刷画像が乾くのに一定の時間がかかる。乾燥は、一部は蒸発によって、そして一部は印刷媒体中への吸収によって進行する。短い「乾燥時間」（例えば、約１秒以内）は、表面のブリードを低減し、スマッジ汚れの可能性が低くなり且つ全体の印刷時間を短縮するので、一般に、印刷産業界では好ましいとされる。画像の乾燥時間は、堆積されたインクの化学的組成及び印刷媒体の物理的及び化学的特性を含む多くの要因に影響される。
【０００３】
例えば、インクが印刷媒体中に吸収される速度は、インクの表面張力と粘度に影響されることがある。表面張力と粘度が低いインクは、比較的急速に印刷媒体中に吸収される。ジオール及びグリコールなどのアルコールは、低い粘度及び低い表面張力を有するため、インクの吸収を促進させるためインク組成物にしばしば添加される。界面活性剤も又、インクの表面張力を低減させることができ、さらに、親水性環境と疎水性環境の間の境界（界面）に安定性をもたらすことができる。しかし、インクの表面張力と粘度を下げることは、表面のブリードの危険性を増大させるので、印刷品質に不利な影響を及ぼし得る。
【０００４】
非被覆印刷媒体は多孔質であるため、毛管作用によりインクをかなり速く吸収する。対照的に、被覆印刷媒体は、インクの浸透性に乏しい平滑な非多孔質表面を有する。この物理的差異の結果、インクが被覆印刷媒体上に堆積される時は、非被覆印刷媒体上に堆積される時と比較して、一般的に、より長い乾燥時間を要する。この状態は、インクと印刷媒体が化学的に非相溶性である時（例えば、親水性インクが疎水性コーティング上に堆積される時）は、さらに悪化する。
【０００５】
印刷産業で使用されるコーティングは、概して、顔料に富んだ組成を有し、これにより改善された光沢、滑らかさ、色、印刷細部及び輝度がもたらされる。顔料｛陶土（カオリン）、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタン等｝は、印刷媒体の表面上の孔を塞ぐ充填剤に類似する。顔料は、様々な添加剤（例えば、分散剤、増粘剤、防腐剤、消泡剤、染料等）及びコーティングを印刷媒体の表面に保持する接着剤と混合されて適切な仕上げ面と磨耗耐性を与える。通常使用される接着剤は、ラテックス系であり、天然の接着剤（例えば、カゼイン及び大豆抽出物などのデンプン及びタンパク質）及び合成接着剤（例えば、酢酸ビニル、ビニルアルコール、アクリル系ポリマー及びスチレン−ブタジエンベースのポリマー）を包含する。
【０００６】
水は、低コストで容易に利用でき、化学的に非反応性、非毒性であり、環境に優しいという理由、及び水の物理的諸性質（例えば、沸点、粘度、表面張力等）が、インク液滴の熱及び圧電による射出に理想的に適しているという理由から、水ベースのインクは、インクジェット印刷産業において一般的に好まれている。そのため、インクジェット印刷媒体のコーティングに使用される接着剤は、通常、水相溶性の親水性ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール）から作られる。
【０００７】
オフセット印刷においては、画像は、版面（ポジティブ画像）からゴムケット（ネガティブ画像）に転写され、その後基体（もう一度ポジティブとして）に転写される。版面上のインク受容画像領域は、疎水性材料から作られ、一方、インク忌避の非印刷領域は親水性材料から作られる。そのため、キシレン、トルエン、亜麻仁油、大豆油などの疎水性溶剤を含むインクは、オフセット印刷産業において好ましく、また、オフセット印刷媒体用のコーティングに使用される接着剤は、慣習的に「疎水性」ポリマー（例えば、スチレン−ブタジエンベースのポリマー）から作られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
市販のインクジェットインクと市販のオフセット被覆印刷媒体とが化学的に非相溶性であることは、上記議論から理解されるであろう。さらに、市販のオフセットインクの物理的諸特性（例えば、高粘性）及び化学的反応性は、インクジェット印刷方法に適さず、また、インクジェット印刷装置に適合しない。市販のオフセット被覆紙及び普通の疎水性印刷媒体上にインクジェット方法によってインクを印刷することのできるインク組成物並びにインクジェット印刷方法の提供が望まれるであろう。特に、インクジェットプリンタで短期間及び長期間の両方に対して十分性能を発揮し、且つ疎水性媒体上に印刷された時に妥当な乾燥時間を示すインク組成物の提供が望まれるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水溶性染料と、水、グリコールエーテル、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有するインク組成物を提供することによって、上記問題に取組み且つ解決するものである。本発明は、さらに、疎水性媒体上で本発明のインクを安定化するための、固着剤と、水、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有する定着剤組成物も提供する。
【００１０】
本発明は、さらに、疎水性媒体上に印刷する方法を提供することによって上記問題に取組み且つ解決するものであって、この方法は、水溶性染料と、水、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有するインクを準備するステップ、疎水性印刷媒体を準備するステップ、及びインクを疎水性媒体上に堆積させるステップを包含する。この印刷方法は、さらに、インク堆積させるステップの前、間及び／又は後に、疎水性印刷媒体に熱を加えるステップを包含してもよい。この印刷方法は、さらに、固着剤と、水、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含むビヒクルとを含有する定着剤を準備するステップ、及びインクが堆積される前、後又は前後両方に疎水性印刷媒体上に定着剤を堆積させるステップを包含してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明のインク組成物及び定着剤組成物、並びにそれらに含まれる材料に関して本発明を説明する。次に、疎水性媒体上での本発明の印刷方法に関して本発明を説明する。
【００１２】
インク組成物及び定着剤組成物
インク組成物及び定着剤組成物の典型的な実施態様は、0.1〜50重量％、好ましくは５〜15重量％のグリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、１〜20重量％、好ましくは５〜15重量％の湿潤剤、及び0.1〜10重量％、好ましくは0.5〜３重量％のノニオン界面活性剤を含む（全てのパーセント値は、別途指示しない限り重量パーセントである）。インク組成物は、さらに、0.1〜10重量％、好ましくは２〜４重量％の水溶性染料を含み、一方、定着剤組成物の場合、染料ではなく、0.1〜20重量％、好ましくは２〜４重量％の固着剤を含む。
【００１３】
インク組成物及び定着剤組成物の残余は、ほとんどが水である。しかし、微生物の成長を阻害する殺生物剤、重金属不純物の有毒性の影響を排除するEDTAなどのキレート化剤、緩衝剤、紫外線吸収体、腐食抑制剤及び粘度調整剤などのその他の成分を添加して、インク組成物及び定着剤組成物の種々の性質を改善してもよい。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様において、インク組成物は、約10重量％のグリコールエーテル又はグリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、約10重量％の湿潤剤、約１重量％のノニオン界面活性剤及び約３重量％の水溶性染料を含む。定着剤組成物は、約10重量％のグリコールエーテル、グリコールエーテルエステル又はそれらの混合物、約10重量％の湿潤剤、約１重量％のノニオン界面活性剤及び約３重量％の固着剤を含む。
【００１５】
グリコールエーテル及びグリコールエーテルエステル
１つ又はより多くのグリコールエーテル又はグリコールエーテルエステルを用いて本発明のインク組成物及び定着剤組成物を調製することができる。この目的に適した典型的なグリコールエーテルには、これらに限定されるものではないが、エチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールエーテル、トリエチレングリコールエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテル、トリプロピレングリコールエーテルが含まれる。
【００１６】
本発明の目的に適した典型的なグリコールエーテルエステルには、これらに限定されるものではないが、エチレングリコールエーテルアセテート、ジエチレングリコールエーテルアセテート、プロピレングリコールエーテルアセテート及びジプロピレングリコールエーテルアセテートが包含される。
【００１７】
一連のグリコールエーテル及びグリコールエーテルエステルは、（例えば、Dow Chemical Company、Eastman Chemical Company、Equistar Chemical Company、Shell Chemical Company、Lyondell Chemical Company及びUnion Carbide Corporationから）商標分類名{例えば、CELLOSOLVE（商標）、OXITOL（商標）、CARBITOL（商標）、DIOXITOL（商標）、DOWANOL（商標）、PROXITOL（商標）、PROPASOL（商標）、ARCOSOLV（商標）、UCAR（商標）及びPOLY-SOLV（商標）}を付して市販されている。これらは、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールヘキシルエーテル、エチレングリコール２−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールプロピルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールプロピルエーテル、トリプロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及びジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートが包含される。
【００１８】
ある好ましい実施態様において、グリコールエーテル又はグリコールエーテルエステルは、親水性と疎水性の特性の調和を示す。本発明の実施に際して採用し得る好ましいグリコールエーテルは、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテルを含む。本発明の実施に際して採用し得る好ましいグリコールエーテルエステルは、エチレングリコールエチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートを含む。グリコールエーテル、グリコールエーテルエステル又はそれらの混合物の全濃度は、0.1〜50重量％、好ましくは２〜25重量％、より好ましくは５〜15重量％の範囲にあり得る。
【００１９】
湿潤剤
１つ又はより多くの湿潤剤を使用して本発明のインク組成物及び定着剤組成物を調製することができる。湿潤剤は、インク又は固着剤の含水量を湿度の変動に関係なく狭い範囲に維持するので、インクジェットペンの狭いノズルの目詰まりを防ぐためにインクジェットインクに通常添加される。好ましい実施態様においては、湿潤剤は水溶性である。本発明の目的に適した典型的な水溶性湿潤剤には、これらに限定されるものではないが、ヘテロ環式ケトン（例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ピロリド−２−オン、１，３−ジメチル−イミダゾリド−２−オン、オクチル−ピロリドン等）、グリコール（例えば、エチレングリコール、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、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等）、グリセリン及びジオール（例えば、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等）が包含される。湿潤剤の全濃度は、１〜20重量％、好ましくは３〜17重量％、より好ましくは５〜15重量％の範囲にあり得る。
【００２０】
ノニオン界面活性剤
１つ又はより多くのノニオン界面活性剤を本発明のインク組成物及び定着剤組成物に採用し得る。ある実施態様において、ノニオン界面活性剤は水溶性である。本発明の目的に適した典型的な水溶性のノニオン界面活性剤には、これらに限定されるものではないが、有機シリコーン界面活性剤、及び、アルキルPOE、アルキルフェニルPOE、ヒドロキシル化又はアルコキシ化アセチレン系POE、POEエステル、POEアミン、POEアミド及びポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの共重合体を含むポリエチレンオキシド誘導体(POE)が含まれる。これらのPOEは、（例えば、Union Carbide Corporation、ICI Group、Rhone-Poulenc Company、Rohm & Haas Company、BASF Group及びAir Products Incorporatedから）商標名（（例えば、TERGITOL（商標）、BRIJ（商標）、TRITON（商標）、PLURONIC（商標）、PLURAFAC（商標）、IGEPALE（商標）及びSURFYNOL（商標））を付して市販されている。有機シリコーンもCrompton Corporationから商標名SILWET（商標）を付して市販されている。McIntyre Groupからのオクチルアミンクロロ酢酸付加物であるMACKAM（商標）シリーズ、3Mからのフルオロ界面活性剤であるFLUORAD（商標）シリーズ、Rhone-Poulencからの脂肪酸エトキシレート及び脂肪酸アミドエトキシレートであるALKAMUL（商標）及びALDAMIDE（商標）シリーズを含むその他のノニオン界面活性剤も又、本発明のインク組成物又は定着剤組成物に採用し得る。
【００２１】
本発明の実施に際して採用し得る好ましい界面活性剤は、TERGITOL（商標）15-S-3、15-S-5及び15-S-7、SILWET（商標）L-7607、L-7600、L-7605、L-7644、L-7657及びL-77及びSURFYNOL（商標）CT-111を含む。本発明のインク組成物及び定着剤組成物は、0.1〜10重量％、好ましくは0.3〜５重量％、より好ましくは0.5〜３重量％の界面活性剤を含む。
【００２２】
水溶性染料
１つ又はより多くの水溶性染料を本発明のインク組成物中に採用し得る。本書で使用される場合、用語「水溶性」は、水中の溶解度限界が印刷画像の所望の色飽和度をもたらすほど十分高い染料に適用される。一般に、２重量％を超える水中溶解度限界は所望の色飽和目標を最も満足するであろう。現在既知の（例えば、反応染料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、バット染料、金属錯体染料、媒染染料等）、あるいはこれから開発される染料のいずれも、それらが適当な特性を示す限り本発明の実施に際して採用することができるということは理解されるべきである。適当な特性には、良好な色相、高い彩度、許容し得る光退色性、十分高い光学密度、インクビヒクル中での十分な溶解性、優れた飽和性能及びその他のインク組成物成分との相溶性が含まれる。さらに、適当な染料は、インクジェット印刷画像の生成に関してインク組成物の利用性を損なわない。
【００２３】
水溶性染料は、特に水性インクジェット印刷産業において、水不溶性の顔料着色剤より優れた信頼性及び安定性といった利点を多数もたらす。例えば、水溶性染料は、インクジェット噴射中は比較的安定であり且つプリントヘッドのノズルを塞ぎ得る不溶性の外皮及び沈殿物を形成する傾向が少ない。加えて、水溶性染料は容易に調製され且つその後水性ビヒクル中に調合され、特に、前調合処理（例えば、顔料の粉砕）を伴うこともなく、また、顔料の溶解を促進するために通常使用される分散剤の必要性もない。本発明のインク組成物は、好ましくは0.1〜10重量％、より好ましくは0.5〜６重量％、最も好ましくは２〜４重量％の水溶性染料を含む。
【００２４】
定着用ポリマー
１つ又はより多くの固着剤を本発明の定着剤組成物中に採用し得る。定着剤は、インクを印刷媒体に結合させるため及び／又は耐水堅牢性及び耐スマッジ堅牢性を増大させるために、通常、インクの上、下、又は上下の両方に印刷される。下刷りとは、荷電染料を逆荷電の種と結合させることである。例えば、定着剤中の適当に荷電した固着剤（カチオンポリマー）は、インク中の逆荷電染料（例えば、アニオン染料）を静電相互作用によって固定化することができる。アニオン染料に対しては、次のカチオンポリマーを固着剤として使用することができる。四級化ポリエチレンイミン、四級化ポリビニルピロリドン及び四級化ポリアリルアミン。カチオン染料に対しては、カルシウム、マグネシウム、バリウムの多価塩を固着剤として用いることができる。本発明の定着剤組成物は、好ましくは0.1〜20重量％、より好ましくは0.5〜10重量％、最も好ましくは２〜４重量％の固着剤を含む。
【００２５】
疎水性媒体上への印刷方法
本発明は、疎水性媒体上で発明のインクと定着剤を印刷する方法も提供する。疎水性媒体は、それ自体が疎水性材料であってよい。あるいは、疎水性媒体は、疎水性材料で被覆された表面を有する親水性基体を含んでもよい。親水性基体は、紙などのセルロース材料であってよい。疎水性被覆材料は、疎水性ポリマー又は疎水性ポリマーの混合物を含み得る。市販の被覆紙（例えば、被覆オフセット紙）に使用される疎水性ポリマーはいずれも本発明に使用することができる。疎水性被覆材料は、例えば、スチレン−ブタジエンポリマー、アクリル系ポリマー又は酢酸ビニルポリマーを包含してよい。
【００２６】
好ましい実施態様において、本発明の印刷方法は、インクジェット印刷装置とプロセス（即ち、市販のインクジェットペンとプリンタ）を使用する。インクジェット印刷プロセスは、マイクロプロセッサによって発生した電気信号に応答して印刷媒体上へインク微小滴を吐出させることを伴う。典型的には、インクジェットプリンタは、印刷媒体の表面に相対的に移動するカートリッジ上に取付けられたペンセットを利用する。本発明のペンセットは、例えば、５つのペン（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク及び定着剤）を含み得る。各ペンは、極めて小さいノズル（典型的には、直径10〜50μｍ）を有するオリフィスプレートを有するプリントヘッドを含み、インク又は定着剤はそこを通って噴射される。これらのノズルに隣接して、インク又は定着剤が噴射に先立って格納されるチャンバがある。液滴の吐出は、サーマル方式又は圧電方式の何れかによって今日達成されている。サーマルインクジェット印刷では、各ノズルは抵抗体素子と組合される。各抵抗体素子は、次にマイクロプロセッサと接続され、その信号は急速に加熱するよう１つ以上の抵抗体素子に命令する。これによってインク又は定着剤の蒸気の急速な膨張が生じ、それが組合されたノズルを通して液滴を印刷媒体上へ押し出す。圧電式インクジェット印刷では、液滴は、マイクロプロセッサで発生した電気信号により刺激された圧電結晶の振動によって噴射される。
【００２７】
インク又は定着剤とペン構造物（例えば、抵抗体素子、ノズル等）との間の相互作用は、ペン性能の信頼性に強い影響を及ぼす。これらの相互作用の例としては、インク組成物中の金属イオン不純物又はその他の反応性成分が存在することに起因する腐食、抵抗体素子表面上の残渣の堆積として定義されるコゲーション、プリントヘッドのオリフィスプレート上のインク溜まりの形成として定義されるパドリング、プリントヘッドのオリフィスプレート上の不溶性外皮の形成として定義される外皮形成及びプリントヘッドをペン本体に保持する構造用接着剤（典型的にはエポキシ接着剤）の膨潤がある。インク及び定着剤の化学的な組成は、これらの望ましくない現象の程度を決定する上で重要な役割を演ずる。本発明の好ましい実施態様においては、インク及び定着剤は、実質的な腐食、コゲーション、パドリング、外皮形成又は構造用接着剤の膨潤をもたらすことはないため、ペン性能の短期間及び長期間の信頼性に影響を及ぼすことはない。
【００２８】
一旦、本発明のインクと定着剤を別々のインクジェットペンに配置し、疎水性媒体を準備すると、インクと定着剤は同一パス又は別々のパス（図１及び図２を参照）で疎水性印刷媒体上に堆積させることができる。例えば、インクの印刷媒体への結合を改善するために定着剤を用いてインクを下塗りしてよい。加えて、あるいは代替として、定着剤を用いてインクを上塗りして耐水堅牢性及び耐スマッジ堅牢性を改善してもよい。印刷がいくつかのパスで実行される場合、インク(I)と定着剤(F)は多層方式、即ち、F-I-F-I-F-I等で堆積させることができる。さらに、異なる色のインク｛例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)｝は、同一パス又は別々のパスで堆積させることができ、且つそれらは、定着剤の追加的堆積があるか又は無い多層方式、即ち、C-M-Y、F-C-M-Y-F、F-C-F-M-F-Y-F等で堆積させることができるということは理解されたい。本発明の定着剤は、必ずしもインクジェット印刷方法によって（即ち、インクジェットペンからの噴射によって）疎水性媒体上に堆積させる必要はない、ということは理解されるべきである。例えば、定着剤は、定着剤を含浸させたローラを使って疎水性媒体上に堆積させてもよい。
【００２９】
ある実施態様においては、インク及び／又は定着剤を疎水性印刷媒体上へ堆積させている間、疎水性媒体を加熱するのが好ましい場合がある（図３参照）。加熱することにより、インク及び／又は定着剤ビヒクルの蒸発速度が増大され、乾燥時間が短縮される。疎水性媒体は、例えば、熱風を印刷媒体上へ直接吹きつけることにより加熱できる。あるいは、又はそれに加えて、疎水性媒体を、照射（例えば、赤外線照射）によるか又は加熱ローラによって加熱してもよい。インク及び／又は定着剤の堆積に先立ち疎水性媒体を予熱してもよいということは理解されるであろう。乾燥時間をさらに短縮するには、インク及び／又は定着剤を一旦堆積してから疎水性媒体を一定時間加熱してもよい。乾燥時間（乾燥時間の定義に関する例を参照）は、好ましくは30秒以内、より好ましくは20秒以内、さらにより好ましくは10秒以内、そして最も好ましくは５秒以内になろう。疎水性媒体は、インク又は定着剤の堆積処理の間、又はインクの堆積処理と定着剤の堆積処理の間に加熱するか、あるいは全てのインク及び／又は定着剤の堆積処理が完了してから加熱し得ることは理解されるであろう。
【００３０】
【実施例】
本発明をさらに説明するために、幾つかの適例となるインク組成物を以下に述べる。本発明の３つのインク組成物（インク＃１、インク＃２及びインク＃３）を表１に示すように調製した（全ての値は、別途指示がない限り重量パーセントである）。
【００３１】
【表１】
HP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットプリンタ用の、空のデフォルトカラーペンを、表１の各インク組成物で充填した（各インクにつき２つのペン）。次に、HP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットプリンタを使用して、３つの市販のオフセット被覆紙上での各ペンによる乾燥時間のテストを実施した。使用した３つのオフセット被覆紙は、LUSTRO（商標）レーザーグロス(S. D. Warren)、KROMECOTE（商標）(Champion Papers)及びUTOPIA（商標）鈍色(Appleton Papers)であった。また、このテストは、HP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットプリンタと共に販売されている、デフォルトのシアン、マゼンタ及びイエローの各カラーインクジェットインク（即ち、HP No. 10 C4801A、C4802A及びC4803A）も使用して実施した。
【００３３】
最初に、ベタのバーパターン（サイズ約17.78cm×1.27cm（約７インチ×0.5インチ））を、４−パス印刷モードで印刷した。このパターンのインク密度は、約128ピコリットル／300ドット／インチピクセルであった。印刷及び乾燥処理の間、印刷領域からおおよそ30.48〜45.72cm（おおよそ12〜18インチ）離れた箇所に配置されたHG-201A MASTER HEAT GUN（商標）(Master Appliance Corporation)を最高設定値で使用した。一旦プロットが完了し、且つ乾燥猶予の後、10個の同種類の被覆媒体をベタのバーパターン上に配置した。手順全体は、乾燥猶予の範囲（５〜40又は60秒）ごとに繰り返され、「乾燥時間」は、配置後の10個の被覆紙にインクが転写されないか、あるいは転写されたインクが最少量になるまでの時間を超えた乾燥猶予として定義した。
【００３４】
デフォルトのHP 2000C PROFESSIONAL SERIES（商標）のインクジェットインクをテストした時、40〜60秒の乾燥後でさえインクが残った。対照的に、本発明のインク＃１〜インク＃３は、10〜20秒以内で乾燥した。様々な本発明のインク及び被覆紙の組合せについて得られた平均乾燥時間（秒単位）を表２に示す。
【００３５】
【表２】
その他実施態様
本発明のその他の実施態様は、ここに開示された本発明の仕様又は実施について考察すれば、当業者には明らかであろう。本明細書に与えられた仕様及び実施例は、単に例示としてのみ考慮されるべきであって、本発明の真の範囲は、特許請求の範囲で指示されるものとする。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、乾燥時間の短い、疎水性媒体上へのインクジェット印刷インク及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に含まれる最も単純なステップを説明するフローチャートである。
【図２】本発明の方法に含まれ得る任意の定着剤堆積ステップを説明するフローチャートである。
【図３】本発明の方法に含まれ得る任意の加熱ステップを説明するフローチャートである。
Claims (3)
- 水溶性染料と、水、グリコールエーテルエステル、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含有するビヒクルとを含むインクを準備するステップ、
疎水性印刷媒体を準備するステップ、
サーマル又は圧電インクジェット印刷によって行われる、前記疎水性印刷媒体上に前記インクを堆積させるステップ、及び
前記疎水性印刷媒体に熱を加えるステップ、
を含む、疎水性媒体上への印刷方法。 - 前記疎水性印刷媒体が、疎水性ポリマー材料で被覆された表面を有する基体を含み、前記基体はセルロース材料からなり、且つ前記ポリマー材料は、スチレン−ブタジエンポリマー、アクリル系ポリマー及び酢酸ビニルポリマーから成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
- 水溶性染料と、水、グリコールエーテルエステル、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含有するビヒクルとを含むインクを準備するステップ、
固着剤と、水、グリコールエーテルエステル、湿潤剤及びノニオン界面活性剤を含有するビヒクルとを含む定着剤を準備するステップ、
疎水性印刷媒体を準備するステップ、
前記疎水性印刷媒体上に前記インクを堆積させるステップ、及び
前記疎水性印刷媒体上に前記定着剤を堆積させるステップ、
を含む疎水性媒体上への印刷方法。
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