JP4071035B2

JP4071035B2 - インクジェット印刷用カラーインクセット

Info

Publication number: JP4071035B2
Application number: JP2002131962A
Authority: JP
Inventors: レイモンド・ジェイ・アダミク; メアリー・イー・オースティン; ヒアン・ピー・ロウ; デニス・ピー・パラザク; ジア・レーマン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2001-05-04
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: DE60208501T2; US20030015120A1; HK1047445A1; EP1254932A2; DE60208501D1; US6540821B2; EP1254932A3; JP2002371215A; EP1254932B1; HK1047445B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概してインクジェット印刷に関し、より詳細には、オフアクシスプリンタシステムでの使用に適した特定のインクセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印刷は、インク液滴を印刷媒体上に特定の順序で堆積させて、英数字、領域の塗り潰し、及びその他のパターンを形成する、ノンインパクト印刷プロセスである。コストが低く、ハードコピー出力が高品質で得られるため、相対的にノイズがない動作とも相俟って、インクジェットプリンタは、コンピュータについて使用される他方式のプリンタに代わるポピュラーな代替手段となってきた。オフアクシスプリンタとして知られている、１つの特定の型式のインクジェットプリンタは、交換可能なプリントカートリッジを備えている。プリントカートリッジに対する流体相互接続によって、カートリッジはプリンタ内部に配置された別個のインク供給源に接続される。
【０００３】
インクジェット印刷のノンインパクト印刷プロセスは、マイクロプロセッサにより生成された電気信号に応答した、紙、透明フィルム、又は布地のような印刷媒体上への、微細なインク液滴の吐出を伴う。インクジェット印刷において、インク液滴の吐出を達成するために現在利用できる基本的方法としては、サーマル式と圧電（ピエゾ）式の二通りがある。サーマルインクジェット印刷では、液滴吐出のエネルギーは、電気的に加熱された抵抗素子によって生成される。この素子はマイクロプロセッサからの電気信号に応答して急速に昇温して蒸気のバブルを作り出し、その結果、抵抗素子に連結されたノズルを通してインクが放出される。圧電式インクジェット印刷では、やはりマイクロプロセッサによって生成された電気信号に応答する、圧電結晶の振動によってインク液滴が吐出される。
【０００４】
ヒューレット・パッカード社製のＤｅｓｋＪｅｔ（商標）２２００プリンタのような、市販のオフアクシスインクジェットプリンタは、異なる色相のインク、即ちマゼンタ、イエロー、及びシアン、そして任意にブラックのインクを用いる。インクの調製に用いられる着色剤、例えば染料の特定のセットは、「基本染料セット」と呼ばれる。一連の種々異なるカラー、例えば二次色は、基本染料セットを様々に組み合わせて用いることによって生成できる。
【０００５】
技術的に周知のように、知覚されている色はどのようなものでも、色空間のどれか１つを使って記述することができる。例えばＣＩＥＬＡＢ色空間では、色は３つの項Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊を使って定義される。Ｌ＊は色の明るさを定義し、ゼロ（黒）から１００（白）の範囲にある。項ａ＊及びｂ＊は一緒になって、ある与えられた色の色相及び彩度特性を定義する。項ａ＊は、より負側の数である緑から、より正側の数である赤の範囲にわたっている。項ｂ＊は、より負側の数である青から、より正側の数である黄の範囲に及ぶ。
【０００６】
溶液中にある所与の物質（例えば染料）の濃度又は量を判定するために、化学者が一般的に用いるものとして吸光度がある。多くの分子及びイオンは、可視光を吸収する能力を備えている。これらのイオン又は分子が溶液中に存在する時、吸収される光の量は、溶液中の分子数に直接関係している。イオンや分子はそれぞれ、特徴的な吸収スペクトルを有し、可視「白色」光中に存在する種々の波長の光を異なる仕方で吸収する。ほとんどの場合、吸光度が最強（λｍａｘ）、即ち最も感応性が高い部分において、吸光度を測定するのが望ましい。吸光度の値は、ベールの法則に基づき、
吸光度＝Ｅｂｃ
（式中、Ｅは分子に固有の性質であるモル吸光係数に等しく、ｂは光が移動しなければならない経路長に等しく、ｃは溶液の濃度に等しい）
によって計算することができる。次いで、得られる吸光度値を適用して、分子の濃度を決定することができる。染料の場合に吸光度は、乾燥材料が使用される時に重量が用いられるのと同様にして、存在する染料分子の濃度又は量の測定値として理解することができる。染料を使用してインクを製造する場合、染料を乾燥重量で測定するという目的のためだけに染料を乾燥し、またそれを再溶解するために費用が必要であることからして、吸光度を利用するのが望ましい。乾燥染料を扱うことに関連しては、実行するのにコストのかかる安全処置を必要とする健康上の危険性もある。また多くの場合、製造業者から供給される原料染料は純度１００％ではなく、これがさらに別の問題を生ずる。純度１００％でない染料を使って作業を行う場合、染料の乾燥重量もまた、誤認を招くことになる。なぜなら染料の乾燥重量は、純度に応じて様々な数又は濃度の染料分子を、インクの機能要素として含みうるからである。染料の濃度の尺度として吸光度を利用することにより、染料を用いたインクの正確な、再現性のある製造が保証される。
【０００７】
一般に、カラーインクジェット印刷に際して好結果を生むインクセットは、次の特性を持っていなければならない。クラスティング（プリントヘッドのオリフィスプレート上の不溶性クラスト（外皮）の形成）に対する良好な耐性、十分な安定性、適当な粘度、適当な表面張力、カラーとカラーの間でのブリードの十分な低減、速い乾燥時間、使用者の安全性、及び低い裏写りなどである。インクがサーマルインクジェットシステムに充填される場合は、そのインクセットはまた、コゲーション耐性でなければならない。
【０００８】
加えて、インクセットは、正確な色相と高い彩度といった、良好なカラー特性を示す印刷画像を実現できなければならない。普通紙上で色を形成することが要求されるのに加えて、インクセットは、透明フィルム、コート紙、及び写真用紙のような、他の印刷媒体上でも有用なものである必要がある。インクセットに対する別の要件は、耐光性のハードコピー出力を生成し、元のカラー情報の一体性を保持することである。
【０００９】
これらの条件の幾つかは、インクビヒクルの設計によって満足させることができるが、他の条件は、着色剤の適切な選択と組み合わせによって満足させる必要がある。着色剤の選択は、カラーとカラーの間でのブリード制御メカニズムのような、他のシステム条件によって、着色剤の選択に対して付加的な制約が課せられる場合、特に重要になる。
【００１０】
インクが染料型であるか顔料型であるかに関係なく、インクジェットインクは通常、カラーとカラーの間、又はブラックとカラーの間でのブリード制御という問題に直面する。ここで使用する用語「ブリード」は、インクが印刷媒体上に堆積された場合の、１つのカラーから他のカラーへの侵入であると定義される。これは、カラーとカラーの間で混合が生じて境界がずたずたになることによって示される。ブリードは、複数の色が紙基体の表面上で、及び紙基体それ自体の内部で混ざり合う時に起こる。ブリードの発生は、ブラックインクと、隣接して印刷されたカラーインクとの間で特に問題になる。なぜなら、その場合にブリードがより一層目立つことになるからである。従って、良好な印刷品質を得るには、ブリードを実質的に低減させるか又は排除して、カラー間の境界をきれいにし、１つのカラーの他への侵入が無いようにしなければならない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特性を満足させようとの試みの下に、インクジェット印刷用の高品質のインク組成物を得るための、多くの提案が行われている。上述した性質の１つ以上を有するインクは種々知られているが、それらの性質の全てを備えたインクはほとんど無い。これは、１つの性質の改良が多くの場合に、別の性能の劣化を招来するためである。例えば、改良されたカラー再現性能を得るために、米国特許第５１４３５４７号は、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７、及びＣ．Ｉ．アシッドブルー９の組み合わせを開示しており、一方、米国特許第５１４５５１９号は、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド５２、及びＣ．Ｉ．アシッドブルー９の組み合わせを開示している。しかしながら、これらのインク組成物のセットは、多くの欠点を有している。例えば、米国特許第５１４３５４７号で開示されたイエローインク組成物に使用されるＣ．Ｉ．アシッドイエロー２３は、耐光性が不十分である。
【００１２】
米国特許第５４２８３８３号に開示されたような、印刷画像間のブリード制御に用いられる異なるアプローチは、第一着色剤を含む第一インク組成物と、第二着色剤及び第一インク組成物中の第一着色剤と反応する沈殿剤（例えば無機塩）を含む第二インク組成物とを設けて、第一インクと第二インクが印刷媒体上で接触すると沈殿物を生成するようにし、よって第一インク組成物と第二インク組成物の間のカラーブリードを防止する。
【００１３】
同様に、商用に供される多くのインクは、前述の特性の各々に対して、少なくとも適切な回答をもたらすことのできるインクを得ようとする試みにおける、何らかの妥協を表している。例えば、多くのインク及びインクセットは、ブラックとカラーの間でのブリードの問題を抱えており、そのため多くのカラー集約的な印刷用途について、それらの使用は余り望ましくないか、或いは不可能なものとなる。同様に、既知のインク及びインクセットの多くは、特殊媒体上での耐光性が低く、また湿潤色相シフト／ブリードを被るという問題点を有する。これらの既知のインク及びインクセットを、リザーバを用いるオフアクシス印刷システムに使用しようとする時には、他の問題にも遭遇する。以上の観点からして、産業界には、ファイバ及びフォームの何れを基礎とするオフアクシスシステムについても、またファイバやフォームを何ら含まないペン／カートリッジについても十分に機能するインクに対するニーズ、並びに改善された性質を有し、１つの性質を改良するのに画像品質や耐光性、構造、性能及び信頼性のような他の性質を犠牲にすることのないインク調合物に対するニーズが存在する。より詳細には、より高速での普通紙印刷に関するブラック対イエロー（Ｋ／Ｙ）のブリードの改善、特殊媒体上でのマゼンタインクの湿潤色相シフト／ブリードの不存在、良好な普通紙彩度と耐光性、及び／又はインク供給源の新たなリザーバ材料（例えばオフアクシスシステムのカートリッジに見られるような）とインクとの良好な適合性に対するニーズが存在している。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、インクジェットプリンタに用いるに適したカラーインクセットが提供される。本発明によれば、プリンタシステム用のカラーインクのセット（組）が準備され調合されて、良好な印刷特性を維持しながらも、普通紙及び特殊媒体に関する改善された挙動が提供される。本発明のインク及びインクセットは、所定範囲の媒体についての優れたカラー性能と耐光性、高速プリント時における普通紙上での堅牢なＫ／Ｙブリード耐性、並びに優れた印刷性能と信頼性を示す。さらに本発明のインクセットは、比較的高濃度の沈殿剤を有する環境において、良好な信頼性を得ることを可能にする。この信頼性によって沈殿型ブリード制御メカニズムの利用が可能になる。本発明のインク及びインクセットはまた、合成ファイバ又はフォーム（例えばポリウレタンフォーム）を基礎とするシステムと、ファイバ（フォーム）を用いないシステムとにおいて、同じように良好に機能する。
【００１５】
より詳細には、イエロー、マゼンタ、及びシアンインクを調合するための特定の染料セットが開示される。イエロー染料は、アシッドイエロー２３（ＡＹ２３）とダイレクトイエロー１３２（ＤＹ１３２）の混合物を含み、シアン染料はアシッドブルー９（ＡＢ９）と次式
【００１６】
【化３】

【００１７】
（式中、Ｐｃはフタロシアニン核（参照によってその内容を本明細書に取り入れる国際出願国際公開ＷＯ９９／６７３３４に開示された如き）を表す）を有するシアン染料化合物との混合物を含み、そしてマゼンタ染料は、次式
【００１８】
【化４】

【００１９】
（式中、Ｑはカチオンである）を有するマゼンタ染料化合物を含む。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本明細書に記述された発明は、ＤＥＳＫＪＥＴ（商標）プリンタのような市販のインクジェットプリンタ、より詳細には、ヒューレット・パッカード社により製造されたＤＥＳＫＪＥＴ２２００（商標）プリンタのような、オフアクシスインクジェットプリンタを使ってインクジェット画像を印刷するための、特定のインクセットに向けられている。このインクセットによって、インクジェットプリンタは、所定種類の媒体上に、特に普通紙上に、優れたカラー特性と耐光性を有する高品質カラー画像を作り出すことができる。さらにこのインクセットによって、様々な環境において、インク安定性のような、十分な信頼性とデキャップ及び回復（例えばクラスティングからの）を達成することができる。
【００２１】
本発明のイエロー、マゼンタ、及びシアン水性インク組成物は各々一般に、約０．０５から約２０重量％の少なくとも１つの染料と、次の成分を含む（全インク組成物中の重量パーセント）ビヒクルからなる。即ち約５から約３０重量％の少なくとも１つの有機溶媒、並びに界面活性剤、緩衝剤、沈殿剤及び殺生物剤から成る群より独立に選ばれる０から約５重量％の少なくとも１つの成分である。本明細書における全ての濃度は、別途指示しない限り、全インク組成物中の重量パーセントである。全ての成分の純度は、インクジェットインクとして通常の商用に供されている純度である。本発明の実施において、各インクカラー、即ちイエロー、マゼンタ、及びシアンは、１つより多い染料ローディングを含むことができる。即ち、各インクカラー用に充填されたインクジェットインク供給源は１つ以上あってよく、各々の供給源は異なった染料ローディング又は異なった染料を有する。本明細書で使用される用語「インク」は、本発明のインクを指す。
着色剤
本発明のインクセット用の着色剤の選択に際しては、次の要因を考慮した。湿潤色相シフトの低減又は不存在、特に普通紙上での良好なカラー性能、良好な耐光性、ブラックとカラーの間での良好なブリード耐性、優れた印刷適性と可読性、及びインク供給源におけるリザーバのファイバ用材料とインクとの適合性。本発明において特に重要なことは、リザーバ型オフアクシスプリンタにおいて前述の特性を実現でき、またこうしたファイバ材料を用いないプリンタ又はペンにおいてそれらの特性を実現できる適当な着色剤の選択である。
【００２２】
上述の目標を達成するには、本発明のインクセット用に選択される染料又は着色剤は、種々の環境において良好な適合性を示すもの（例えばインクビヒクル中で安定なもの）でなければならない。例えば、選択される着色剤は、着色剤と沈殿剤が同一インク中に調合された場合に、沈殿剤との反応性を、もしあったとしても殆ど示さず、また沈殿剤と一緒に調合された場合にも可溶性を維持しなければならない。換言すれば、染料はインクビヒクル中で十分な溶解性を有し、それらが沈殿剤によって、又はインク中の他の成分との反応を通じて、不必要なレベルの沈殿物を形成しないようにしなければならない。加えて染料は、沈殿物と反応して直ちに又は次第に溶液から析出するような、不必要なレベルの化合物を形成してはならない。例えば染料は、インクビヒクル中で低い溶解度を有する凝集物を次第に形成する傾向のある不溶性の錯体や塩を、印刷システムの所望の性能を損なうようなレベルで形成してはならない。
【００２３】
選択された着色剤はまた、広範囲の媒体、特に特殊紙上で、良好な耐光性を示さなければならない。またこの着色剤が、特に普通紙上で、適当な色相を有する高彩度の画像を生成することも重要である。
【００２４】
最初の２つの要件、即ち良好な溶解性と耐光性を満足する染料の多くは、（１）普通紙上で理想的な色相角の目標から逸脱し、及び／又は（２）普通紙上で低い彩度を有する印刷画像を生成することが見出された。
【００２５】
本発明の染料セットは、普通紙上で良好な色域と、良好な耐光性と、改善されたＢ／Ｙブリードと、良好なｐＨ安定性と、及び良好な印刷性能とをもたらす。本発明のインクセットは、
アシッドイエロー２３（ＡＹ２３）とダイレクトイエロー１３２（ＤＹ１３２）の混合物を含むイエローインク、
アシッドブルー９（ＡＢ９）と次式
【００２６】
【化５】

【００２７】
（式中、Ｐｃはフタロシアニン核を表す）を有するシアン染料化合物の混合物を含むシアンインク、及び次式
【００２８】
【化６】

【００２９】
（式中、Ｑはカチオンである）を有するマゼンタ染料を含むマゼンタインクからなる。好ましい実施態様においてＱは、アンモニウム、置換アンモニウム、ナトリウム、リチウム、カリウム、及びテトラメチルアンモニウムイオンから成るカチオンの群より独立に選択される。
【００３０】
本発明のインクは、インクの全重量をベースとして、また染料をナトリウム塩とした場合に、約０．０５から約２０重量％、好ましくは約０．１から約８重量％、より好ましくは約０．５から約５重量％の染料を含む。インクに用いられる染料の実際の塩は異なっていてよい（例えば染料はテトラメチルアンモニウム塩であってもよい）ことが理解されねばならない。染料はまた、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ、又はＬｉ）塩、或いは四級アンモニウム塩であってもよい。Ｎａ塩のような、幾つかの形の塩の染料は市販されている。他の形の塩は、周知の技法を使って作ることができる。
【００３１】
１実施態様においては、本発明のインクは、４０４から４１２ｎｍの最大吸光波長（λｍａｘ）において１：５０００の水希釈時に約０．２４２から約０．６２０の可視光吸光度を有する少なくとも１つのイエローインクと、６２４から６３２ｎｍのλｍａｘにおいて１：５０００の水希釈時に約０．０８から約１．５５の可視光吸光度を有する少なくとも１つのシアンインクと、５４０から５５０ｎｍのλｍａｘにおいて１：１００００の水希釈時に約０．０２０から約０．８０７の可視光吸光度を有する少なくとも１つのマゼンタインクを含む。。より好ましい実施態様においては、本発明のインクは、４０４から４１２ｎｍのλｍａｘにおいて１：５０００の水希釈時に約０．２９９から約０．４５１の可視光吸光度を有する少なくとも１つのイエローインクと、６２４から６３２ｎｍのλｍａｘにおいて１：５０００の水希釈時に約０．１６から約０．８０の可視光吸光度を有する少なくとも１つのシアンインクと、５４０から５５０ｎｍのλｍａｘにおいて１：１００００の水希釈時に約０．０６１から約０．４０４の可視光吸光度を有する少なくとも１つのマゼンタインクを含む。最も好ましい実施態様においては、本発明のインクは、４０４から４１２ｎｍのλｍａｘにおいて１：５０００の水希釈時に約０．３４８から約０．４０４の可視光吸光度を有する少なくとも１つのイエローインクと、６２４から６３２ｎｍのλｍａｘにおいて１：５０００の水希釈時に約０．３３５から約０．４００の可視光吸光度を有する少なくとも１つのシアンインクと、５４０から５５０ｎｍのλｍａｘにおいて１：１００００の水希釈時に約０．１５０から約０．１７０の可視光吸光度を有する少なくとも１つのマゼンタインクを含む。
付加成分
この発明に対する要件と矛盾せずに、当分野で通常行われているようにして、本発明のインクに各種の添加物を採用して、インク組成物の性質を特定用途向けに最適化することができる。
沈殿剤
本発明のインクセットの特性をさらに高めるために、沈殿剤を用いることができる。沈殿剤は好ましくは、インク（即ち第二インク）組成物中の着色剤（染料、自己安定性顔料、又は分散顔料と関連した分散剤が有するイオン性基の如き）と関連したアニオン基（例えばカルボキシル基又はスルホネート基のようなアニオン基）と接触（例えば印刷媒体上で）した際に反応して、不溶性の塩、錯体、又は化合物を生成するタイプのものである。
ビヒクル
本発明のインクは、次の成分を含んでいる（全インク組成物の重量％）水性ビヒクルを含む。即ち約５から約３０重量％の少なくとも１つの水溶性有機溶媒と、界面活性剤、緩衝剤、殺生物剤、及び金属キレート剤から成る群より独立に選択された０から約５重量％の少なくとも１つの成分と、バランス量の水である。
有機溶媒
本発明のインクは、約５から約３５重量％の有機溶媒を含む。より好ましくは、インクは約１０から約３０重量％の有機溶媒を含み、約１５から約２５重量％の濃度が最も好ましい。
【００３２】
本発明のインクジェットインク組成物に適切に用いられる水溶性有機溶媒は、次のような化合物の何れか、又はその２つ以上の混合物を含有する。２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ピロリド−２−オン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチルイミダゾリド−２−オン、及びオクチルピロリドンのような窒素含有複素環式ケトン、エタンジオール（例えば１，２−エタンジオール）、プロパンジオール（例えば１，２−プロパンジオール、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、エチルヒドロキシプロパンジオール）、ブタンジオール（例えば１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール）、ペンタンジオール（例えば１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール）、ヘキサンジオール（例えば１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール）、ヘプタンジオール（例えば１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオール）、オクタンジオール（例えば１，２−オクタンジオール、１，８−オクタンジオール）のようなジオール、ポリエチレングリコール（例えばジエチレングリコール（ＤＥＧ）、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（例えばジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール）、高分子グリコール（例えば、ＰＥＧ２００、ＰＥＧ３００、ＰＥＧ４００、ＰＰＧ４００）のようなポリアルキレングリコール、及びチオジグリコールのような、インクジェットインクに通常用いられるグリコールエーテル及びチオグリコールエーテル。
【００３３】
好ましくは、有機溶媒は、Ｃ_５−Ｃ_７の１，２ジオール、即ち１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、及び１，２−ヘプタンジオールを含み、本発明の実施に際して最も好ましくは、１，５−ペンタンジオールを用いる。
界面活性剤
本発明のインクは任意に、０から約１０重量％の界面活性剤を含む。より好ましくは、インクは約０．５から約５重量％の界面活性剤を含む。
【００３４】
本発明の実施に際しては任意に、１つ以上の界面活性剤を用いてもよい。第二アルコールエトキシレートのような非イオン性界面活性剤（例えばユニオン・カーバイド社から市販されているＴｅｒｇｉｔｏｌシリーズ）、非イオン性フルオロ界面活性剤（スリーエム社から市販されているＦＣ１７０Ｃの如き）、非イオン性脂肪酸エトキシレート界面活性剤（例えば、ローヌ−プーラン（アベンティス）社）から市販されているＡｌｋａｍｕｌＰＳＭＯ−２０）、及び脂肪酸アミドエトキシレート界面活性剤（例えば、ローヌ−プーラン社から市販されているＡｌｄａｍｉｄｅＬ２０３）が好ましく、第二アルコールエトキシレートが最も好ましい。本発明の実施において、第二アルコールエトキシレートは、印刷媒体中へのインクの浸透性を高めて、カラーとカラーの間でのブリードを防ぐよう作用する。第二アルコールエトキシレートは非イオン性界面活性剤であり、上記のように例えばＴｅｒｇｉｔｏｌシリーズとしてユニオン・カーバイド社（米国テキサス州ヒューストン）から市販されている。Ｔｅｒｇｉｔｏｌ１５−Ｓ−５は、好ましい界面活性剤である。
【００３５】
第二アルコールエトキシレートは、（ａ）鎖中に所定数の炭素原子を含む脂肪族鎖と、（ｂ）所定数のエトキシル単位とを含む。このエトキシレートは通常、炭素原子数やエトキシル単位の異なるエトキシレートの混合物として市販されており、支配的となっているある所与の化合物に基づいて特定される。本発明の実施に適切に用いられる第二アルコールエトキシレートは、主に脂肪族鎖に約１２から約１８の炭素原子を有し、一方エトキシル単位の数は、主に約４から約８単位の範囲にある。そして「Ｔｅｒｇｉｔｏｌ１５−Ｓ−５」は、脂肪族鎖に約１５の炭素原子と約５のエトキシル単位を主に有する、第二アルコールエトキシレート界面活性剤を表す。Ｔｅｒｇｉｔｏｌ１５−Ｓ−５は、最も好ましい界面活性剤である。
緩衝剤
本発明のインクは任意に、０から約１．５重量％の緩衝剤を含む。より好ましくは、インクは約０．０から約０．５重量％の緩衝剤を含み、約０．０から約０．３重量％の濃度が最も好ましい。本発明の実施に際してｐＨ調節のために用いられる緩衝剤は、有機系のものでよい。好ましく用いられる緩衝剤の例には、アルドリッチ・ケミカル社（米国ウィスコンシン州ミルウォーキー）のような会社から入手可能なＴｒｉｚｍａＢａｓｅ、４−モルホリンエタンスルホン酸（ＭＥＳ）、及び４−モルホリンプロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）が含まれる。採用される緩衝剤は、本発明の実施において約３から約９の、好ましくは約３から約５の、そして最も好ましくは約３．７から４．２の範囲のｐＨを与えなければならない。
金属キレート剤
本発明のインクは任意に、０から約１．５重量％の金属キレート剤を含む。より好ましくは、インクは約０．１から約０．５重量％の金属キレート剤を含み、約０．１から約０．３重量％の濃度が最も好ましい。
【００３６】
本発明の実施に際して用いられる金属キレート剤は、インク中に存在することがある遷移金属カチオンを結合するのに用いられる。好ましく用いられる金属キレート剤の例には、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサン四酢酸（ＣＤＴＡ）、（エチレンジオキシ）ジエチレンジニトリロ四酢酸（ＥＧＴＡ）、及び遷移金属カチオンと結合可能な他のキレート剤が含まれる。より好ましくはＥＤＴＡ及びＤＴＰＡであり、最も好ましくは、二ナトリウム塩、二水和物の形のＥＤＴＡが発明の実施に際して用いられる。
殺生物剤
本発明のインクは任意に、０から約５重量％の殺生物剤を含む。より好ましくは、インクは約０から約２重量％の殺生物剤を含み、約０．０から約０．５重量％の濃度が最も好ましい。インクジェットインクに通常用いられるどのような殺生物剤も、本発明の実施に際して用いることができる。例えば、ヒュルス・アメリカ社（米国ニュージャージー州ピスカタウェイ）から市販されているＮｕｏｓｅｐｔ９５、ゼネカ社（米国デラウェア州ウィルミントン）から市販されているＰｒｏｘｅｌＧＸＬ、及び商品名Ｕｃａｒｃｉｄｅ２５０の下にユニオン・カーバイド社（米国ニュージャージー州バウンド・ブルック）から市販されているグルタルアルデヒドなどである。
【００３７】
【実施例】
インクを調合し、構成、信頼性（回復性能を含む）、ｐＨ感応性、様々な条件下でのＫ／Ｙブリード、デキャップ性（ヘッドを露出したまま保持可能な性能）、粘度、ひげ（ビーディング）、コゲーション、湿潤色相シフト／ブリード、彩度、及び耐光性といった、本発明の実施によって達成される利点を評価すべく、調合されたインクの種々の品質を測定した。
プリントサンプルの作成
特に記載しない限り、調合インクのプリントサンプルは、必要な場合には、ＤｅｓｋＪｅｔ（商標）２２００のような、ヒューレット・パッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ（商標）インクジェット・オフアクシスプリンタを用いて作成した。使用した印刷媒体には、Ｍｅａｄ社製のＧｉｌｂｅｒｔＢｏｎｄ紙のような未コート紙や、ヒューレット・パッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ８８プリンタ用の写真用光沢紙を含めた。
例１インクの最適化のための実験
種々のインク調合物が有する複雑さのため、インク調合物中のどの特定成分がインク性能に対して十分な影響を及ぼすかを判定し、以降のインク最適化実験においてその成分を含有させることが正当化されるか否かを見るために、予備的な実験を実施した。
【００３８】
インク性能を試験するため多数の可変範囲を定めた。Ｄｏｗｆａｘ８３９０（ダウケミカル社から市販されているアニオン界面活性剤）は下限０％、上限５％で試験した。界面活性剤（マッキンタイヤ・グループ社から市販されているＭａｃｋａｍＯＣＴ５０）は、下限２重量％から上限５重量％まで試験した。コハク酸は下限０％、上限５％で試験した。３種の溶媒、即ち１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン（２−Ｐ）、及びテトラエチレングリコール（ＴＥＧ）を試験した。溶媒の量の変動はインク調合物中の全有機物含量に影響し得るため、全溶媒含量は一定にして、これら３つの溶媒を全て含んでいる種々の混合物を設計し試験した。調合物のｐＨは、３．５から４．２の範囲のレベルで試験した。
安定性及び信頼性の判定
インクを調合し、インクサンプルを高温循環のような多くの変化状態にさらしてエージング過程を加速することによってインクの安定性を判定し、その後、印刷性能及び望ましくない沈殿に関してインクを評価した。インクはインクジェットプリントヘッドに供給し、それを使ってプリントサンプルを作成した。プリントヘッドが画像品質に何らかの悪影響を及ぼす（例えばクラスティングやビーディングに起因するノズルの欠如や方向ズレのため）ことがないようにするのに必要とされるプリントヘッドの保守（サービス）作業（スピッティング（ノズルからの吐出）、ワイピング（ヘッドの拭き取り）、及びプライミングの如き）の量を判定した。
イエローインク
イエローインク組成物に向く好ましいビヒクルの調合は次の通りである。なおバランス量は水、例えば脱イオン水である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
イエローインク組成物（イエロー調合物２）のための、より好ましいビヒクルの調合は次の通りである。なおバランス量は水、例えば脱イオン水である。
【００４１】
【表２】

【００４２】
イエロー調合物２は、次の特性を有する。
【００４３】
【表３】

【００４４】
マゼンタインク
マゼンタインク組成物を完成させるため、種々の成分を試験し、低コスト、並びに十分な性能と信頼性を達成するべく、本発明のインクセットのマゼンタインク調合物を構成する成分の最適濃度限界を選択した。
【００４５】
試験したインク組成物は次の通りである。なおバランス量は水、例えば脱イオン水である。
【００４６】
【表４】

【００４７】
試験したマゼンタインク組成物は次の特性を有する。
【００４８】
【表５】

【００４９】
表Ｖを参照すると、試験した全てのインク調合物が安定性試験に合格したことが看取される。インク３とインク４は両方とも、他の調合物と比較して、クラスティング性能に関して最良の性能を示した。選択規準の中でも特に重要なものとして、インク３とインク４は、ジカルボン酸１（グルタル酸）に対してジカルボン酸２（コハク酸）を相対的に高比率で含んでおり、グループの中でも最低コストのインク調合物となっている。インク４は、精製するのに要するサイクル時間がより短いため、インクコストをさらに低減するはずである。コゲーションに関して試験したインク調合物は、ＩＤＳグリース（ダウケミカル社製Ｄｏｗ３４５１）と接触させておいた。インク４は、この点に関して全てのインクの中で最高の性能を示した。これらの結果を考慮して、本発明の使用に適したマゼンタインクを調合するためのインク調合用選択肢として、インク４を選択した。
【００５０】
以上から、マゼンタインク組成物用の好ましいビヒクルの調合は次の通りである。なおバランス量は水、例えば脱イオン水である。
【００５１】
【表６】

【００５２】
また、マゼンタインク組成物用のより好ましい調合物は次の通りである。バランス量は水、例えば脱イオン水である。
【００５３】
【表７】

【００５４】
上記したビヒクル調合に基づくより好ましいマゼンタインク調合物は、次の特性を有する。
【００５５】
【表８】

【００５６】
シアンインク
本発明の好ましいインクジェットカラーインクセット用として選択されるシアンインクは、アシッドブルー９（ＡＢ９）のようなシアン染料を含んでいるインクジェットプリンタ（オフアクシスシステム）用のインクをベースとする。前述した観点から、既知の、又は多少改質したシアンインク調合物を採用した。
【００５７】
シアンインク組成物用の、好ましいビヒクルの調合は次の通りである。なおバランス量は水、例えば脱イオン水である。
【００５８】
【表９】

【００５９】
上記したビヒクル調合に基づく好ましいシアンインク調合物は、次の特性を有する。
【００６０】
【表１０】

【００６１】
以上、イエロー、マゼンタ、及びシアンインクを調合するための染料セットを開示した。この染料セットは、アシッドイエロー２３（ＡＹ２３）とダイレクトイエロー１３２（ＤＹ１３２）の混合物であるイエロー染料と、次式
【００６２】
【化７】

【００６３】
（式中、Ｑはカチオン）を有するマゼンタ染料と、次式
【００６４】
【化８】

【００６５】
（式中、Ｐｃはフタロシアニン核）を有する化合物とアシッドブルー９からなる混合物であるシアン染料を包含する。
【００６６】
自明な性質の種々の変更並びに修正は、本発明の思想から逸脱することなしに行い得ることが、当業者に明らかであろう。そうした全ての変更並びに修正は、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲内に含まれるものと考えられる。
【００６７】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、普通紙及び特殊媒体の両方について改善された挙動をもたらすと共に、良好な印刷特性を保持するよう調合された、インクジェット用のカラーインクセットが提供される。本発明のインクセットは、所定範囲の媒体について優れた色性能と耐光性を示し、速い印刷速度において普通紙上で強いＫ／Ｙブリード耐性を有し、また優れた印刷性能と信頼性を有する。

Claims

インクジェット印刷用のイエロー、マゼンタ、及びシアン染料を含むインクセットであって、
１：２０００の水希釈時に４０４から４１２ｎｍの最大吸光波長（λｍａｘ）において０．８７から１．０１の可視光吸光度を有し且つダイレクトイエロー１３２及びアシッドイエロー２３を含有する少なくとも１つのイエローインクと、
１：２０００の水希釈時に６２４から６３２ｎｍのλｍａｘにおいて０．８４から０．９６の可視光吸光度を有し且つアシッドブルー９及び次式

（式中、Ｐｃはフタロシアニン核を表す）
で表されるシアン染料化合物からなるシアン着色剤を含有する少なくとも１つのシアンインクと、
１：２０００の水希釈時に５４０から５５０ｎｍのλｍａｘにおいて０．７５から０．８５の可視光吸光度を有し且つ次式

（式中、Ｑはカチオン）
で表される染料化合物からなるマゼンタ着色剤を含有する少なくとも１つのマゼンタインクと、
酸性ｐＨにおいて沈殿を生じるｐＨ感応性着色剤を含むブラックインクと
を含み、前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、３．５から４．２のｐＨを有する、インクセット。
前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、０．５から５重量％の染料を含む、請求項１のインクセット。
前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、８から１６重量％のアルキルジオールと０から１０重量％のポリエチレングリコールをさらに含む、請求項１のインクセット。
前記イエローインクが、５．５から６．５重量％のコハク酸をさらに含む、請求項１のインクセット。
前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、０．５から２０重量％の染料を含む、請求項１のインクセット。
インクジェットインクセットから印刷媒体上に印刷することを含む、インクジェットプリンタを使用して印刷する方法であって、前記インクセットが、
１：２０００の水希釈時に４０４から４１２ｎｍの最大吸光波長（λｍａｘ）において０．８７から１．０１の可視光吸光度を有し且つダイレクトイエロー１３２及びアシッドイエロー２３を含有する少なくとも１つのイエローインクと、
１：２０００の水希釈時に６２４から６３２ｎｍのλｍａｘにおいて０．８４から０．９６の可視光吸光度を有し且つアシッドブルー９及び次式

（式中、Ｐｃはフタロシアニン核を表す）
で表されるシアン染料化合物からなるシアン着色剤を含有する少なくとも１つのシアンインクと、
１：２０００の水希釈時に５４０から５５０ｎｍのλｍａｘにおいて０．７５から０．８５の可視光吸光度を有し且つ次式

（式中、Ｑはカチオン）
で表される染料化合物からなるマゼンタ着色剤を含有する少なくとも１つのマゼンタインクと、
酸性ｐＨにおいて沈殿を生じるｐＨ感応性着色剤を含むブラックインクと
を準備することによって提供され、前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、３．５から４．２のｐＨを有する、印刷方法。
前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、０．５から５重量％の染料を含む、請求項６の印刷方法。
前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、８から１６重量％のアルキルジオールと０から１０重量％のポリエチレングリコールをさらに含む、請求項６の印刷方法。
前記イエローインクが、５．５から６．５重量％のコハク酸をさらに含む、請求項６の印刷方法。
前記シアン、イエロー、及びマゼンタインクの各々が、０．５から２０重量％の染料を含む、請求項６の印刷方法。