JP4286372B2 - インクジェットインクとインクジェットプリント方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、サーマルインクジェットプリンティングに適するインク組成物に関し、特に、高度な品質のイメージへ改善するインク組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】
インクジェットプリンティングシステムの使用は、近年、劇的に進展した。この進展の要因は、目立ったコスト低減と相まって、プリント分解能及び総合的プリント品質の実質的改善によるものと考えてよい。今日のインクジェットプリンタは、商業、業務、及び家庭用など多くの用途に関して、ほんの数年前に使用できた相当製品より完全に一桁低い費用で満足のいくプリント品質を提供している。これらの最近の成功にも関わらず、集中的な研究開発努力がインクジェットプリントの品質の改善のために続けられている。一般に、インクジェットプリントの品質は、写真やオフセットやグラビア印刷等のより高価な技術によって生成されるものにはまだ及ばないところがある。インクジェットイメージング（例えば、絵の描写(the rendition of pictures)）に興味が沸き上がった結果、妥当な費用で写真に近い品質のプリントを作り出す必要性が生じてきた。残された課題は、コストを上昇させずに、インクジェットプリントイメージのイメージ品質（画質）をさらに改善することである。
【０００３】
インクジェットイメージは、「プリントヘッド」として知られている液滴生成装置から精密なドット・パターンがプリント媒体上に噴射される時に形成される。典型的なインクジェットプリントヘッドは、ノズルプレート上に配置され且つインクジェットプリントヘッド基板に取り付けられた精密に形成したノズル・アレイを有している。その基板は、１又は２以上のインク容器との流体連絡を通して液体インク（溶媒に溶解又は分散された着色剤）を受ける発射(firing)チャンバアレイを包含する。各チャンバは、「発射抵抗体(firing resistor)」として知られている、薄膜抵抗体がノズルに対向して配置されていて、そのため、インクは、発射抵抗体とノズルの間に集められる。特に、抵抗体素子は、これは典型的には抵抗性材料のパッドであるが、約３５μｍ×３５μｍの大きさである。プリントヘッドは、プリントカートリッジ、即ち、インクジェットペンと呼ばれる外装（outer packaging）によって保持され且つ保護されている。
【０００４】
特定の抵抗体素子が付勢されると、インク滴が、ノズルを通して、紙、透明フィルムまたは類似のもの等のプリント媒体へ噴射される。インク滴の発射は、典型的には、マイクロプロセッサの制御下にあり、その信号が電気トレースによって抵抗体素子に伝えられ、それによって英数字及びその他のキャラクタをプリント媒体上に形成するのである。
【０００５】
典型的に、直径３０〜４０μｍといったノズルの厳しい公差(tight tolerances)のため、インクによってノズルが閉塞しないことが要求される。さらに、実用に供されるインクカートリッジの寿命を越える数百万回の発射に耐えなければならない抵抗体素子の反復点火のため、抵抗素子の汚損が招来され、従ってペンの性能低下を来すことがある。抵抗体上のこの残留物の蓄積(build up)は、インクジェットプリンタに特異的なもので、コゲーション(Kogation)として知られており、抵抗体表面上の残留（コガ）(koga)の蓄積として定義されるものである。
【０００６】
一般に、カラーインクジェットプリントにうまく適応するインクは、インクジェットペン及びプリントシステムと合っていなければならない。インクジェットインクに求められる幾つかの特性としては、良好なクラスト形成(crusting)耐性、適切な粘性、適切な表面張力、少量のカラー対カラーのにじみ(bleed)、急速な乾燥時間、ユーザーの安全性、最小の合体(１または２以上の液滴が一つになり、不均一なインク密度（プリント密度）を結果生じる、coalescence)及び低い突き出し、しみこみ(strike through)が含まれる。特定のインクジェットの応用が、イメージング形成及び絵の描写のような、特殊プリントも含むときは、前述の特性の属性は、普通紙に対して重要なばかりではなく、写真ベースの光沢紙のような、特殊媒体に対しても重要となる。さらに、インクは、通常動作温度及び保存温度にわたって安定でなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特性の１または２以上を保有するインクは知られている。しかし、１つの特性の改善によって、しばしば、他の特性が失われるため、これら特性の全てを有するインク組成はほとんど知られていない。従って、商用に使われるインクの多くは、前述のそれぞれの考察において少なくとも適切な応答を明示するインクを得ようとする試みの妥協を象徴するものである。従って、諸研究は、諸特性が改善されたもので且つ他の犠牲で１つの特性を改善することのないインク調合を開発するべく継続されている。このように、残された課題は、ペンの性能と信頼性を犠牲にすることなくインクジェットプリントの画質をさらに改善することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明に従い、少なくとも１つの着色剤と水性ベヒクルから成るインクジェットインク及び同じインクを用いるプリント方法が提供され、ここで、ベヒクルは、少なくとも１つのアニオン（陰イオン性）又は非イオン性界面活性剤、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒(alkoxylated polyhydroxy organic solvent)、少なくとも１つの水混和性有機溶媒；及び自由選択で、少なくとも１つのヒダントイン化合物、及び任意に少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含むものである。
【０００９】
本発明に従って調合されたインクは、プリント媒体上で、特に、写真ベースの光沢紙上で、優れた、写真に近い画質を呈するものである。プリントイメージは、合体が少ないか全くなく、優れた耐水性及び迅速乾燥性を示す。
【００１０】
【実施例】
本願明細書に記載される発明は、ヒューレット・パッカード・カンパニー(米国カリフォルニア州パロアルト)で製造された、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を使ってインクジェットイメージをプリントするためのインクジェットインクを扱う。該インクは、一連のプリント媒体上で、特に、写真ベースの光沢紙上で、合成が少ないか全くなく、優れた耐水性及び迅速乾燥性を有する写真に近いイメージの生成を可能にするものである。
【００１１】
本発明に係るインクは、少なくとも１つの着色剤と水性ベヒクルを含み、該ベヒクルは、少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒、少なくとも１つの水混和性有機溶媒及び任意の選択で、少なくとも１つのヒダントイン化合物、及び任意の選択で、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含むものである。
【００１２】
特に、本発明のインクは、少なくとも１つの着色剤と水性ベヒクルを含み、該ベヒクルは、約0.1〜約6重量％の少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒、約０．５〜約３０重量％の少なくとも１つの水混和性有機溶媒；及び自由選択で、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのヒダントイン化合物、及び任意の選択で、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含むものである。
【００１３】
本願明細書における全ての濃度は、別途指定されない限り、全インク組成の重量パーセントで表示する。全成分の純度は、インクジェット用インクとして通常の商用に用いられるものに相当する。
【００１４】
界面活性剤
本発明の実施に適切に用いられる界面活性剤類は、アニオン及び非イオン性界面活性剤類を含む。アニオン界面活性剤類の例には：スルホコハク酸塩類(Sulfosuccinates)（CYTECから市販のAerosol OT, A196; AY and GP）及びスルホン酸塩類(Sulfonates)（CYTECから市販のAerosol DPOS-45,OS；WITCOから市販のWitconate C-50H；DOWから市販のDowfax 8390）のようなスルホン酸塩界面活性剤類と；フロオロ界面活性剤類（Fluorad FC99C,3Mから市販）とがある。非イオン性界面活性剤類の例には：フロオロ界面活性剤類（Fluorad FC170C,3Mから市販）；アルコキシラート(Alkoxyate)界面活性剤類（Tergitolシリーズ、15S-5, 15S-7,及び15S-9, Union Carbideから市販 ）；及び有機ケイ素(Organosilicone)界面活性剤類（Silwet L-77及びL-7608, WITCOから市販）がある。これらの界面活性剤類は、普通紙及び写真ベース光沢紙のような特殊媒体上で必要なドット拡散をもたらし、優れた画質を実現することができる。
【００１５】
好ましい界面活性剤類は、以下の構造式Iに従う化学構造を有するものである。
【００１６】
【化１】
【００１７】
ここで、Ｒ1及びＲ2は、他に依存しないで選択されたアルキル又はアリール基である。好ましくは、アルキル基は、Ｃ4〜Ｃ16、そしてより好ましくは、Ｃ5〜Ｃ14である。アリール基は、好ましくは、未置換又はアルキル置換フェニル又はナフタレンであり、より好ましくは、Ｃ5〜Ｃ14アルキル置換を有するフェニル又はナフタレン基である。最も好ましくは、Ｒ1＝Ｒ2＝２−エチルヘキサンである。
【００１８】
好ましい界面活性剤類は、CYTEC (ニュージャージ州ウェストパターソン)のような供給元から、商品名 Aerosol OTを付して市販されている。
【００１９】
界面活性剤は、約０．１〜約６重量％、より好ましくは、約０．２〜約４．５重量％、そして最も好ましくは、約０．２５〜約３重量％の濃度で存在する。
【００２０】
アルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒
本発明における使用に適するアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒は、限定するものではないが、アルコキシル化ジオール類、トリオール類及びテトロール類、及びそれらの高次同族体類；好ましくは、アルコキシル化トリオール類等を含む。好ましいアルコキシル化トリオール類はグリセリン骨格を有し、最も好ましくは、それをポリアルコキシル化したものである。好ましいアルコキシ基類には、プロポキシ及びエトキシ基があり、プロポキシが最も好ましい。最も好ましいポリアルコキシル化トリオールは、プロポキシ末端基類をもったグリセリン骨格を有するものである。
【００２１】
アルコキシル化ポリオール類は、約２００〜約１００、０００（１００Ｋ）、より好ましくは、約２００〜約５０、０００（５０Ｋ）、最も好ましくは、約２５０〜約１０、０００（１０Ｋ）の、（重量平均として表した）分子量を有する。
【００２２】
好ましいポリアルコキシル化トリオールは、構造式IIに従う化学構造を有する。
【００２３】
【化２】
【００２４】
ここで、Ｒは、Ｈ及びＣＨ3から成る群から独立して選択され、ｎは、0〜約500である。
【００２５】
構造式IIを有する好ましいポリアルコキシル化トリオールは、複数の発売元から市販されており、例えば、BAYER (ペンシルバニア州ピッツバーグ)から市販の商品名 Multranol-4012 （分子量：約２００）である。
【００２６】
アルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒は、約０．１〜約１０重量％、より好ましくは、約０．２〜約７．５重量％、そして最も好ましくは、約０．５〜約５重量％の濃度で存在する。
【００２７】
水混和性有機溶媒
使用に適する水混和性有機溶媒は、インクジェット用インクを調合する際に通常用いられる任意の有機溶媒を含む。選択してよい代表的水混和性有機溶媒は、米国特許第５、０８５、６９８号に開示されている。好ましい溶媒には、ピロリドン誘導体類（2-ピロリドン）のような環状アミド類；有機アルコール類、好ましくは、ジエチレングリコールのような、多価アルコール類；Ｃ3〜Ｃ8ジオール類及びトリオール類；及びそれらの異性体類（例えば、1,4-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール）がある。
【００２８】
水混和性有機溶媒は、約０．５〜約３０重量％、より好ましくは、約１〜約２０重量％、そして最も好ましくは、約１．５〜約１５重量％の濃度で存在する。
【００２９】
水性ベヒクルは、任意の選択で、構造式IIIに従う少なくとも１つのヒダントイン化合物を含有してよい。
【００３０】
【化３】
【００３１】
好ましくは、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルキル、及びアリール基から成る群から独立して選択される。
【００３２】
最も好ましくは、Ｒ1及びＲ2基の中の少なくとも１つは、ヒドロキシ基をもったアルキル、好ましくは、水酸化エチルであり；Ｒ3及びＲ4基の中の少なくとも１つは、メチル基である。
【００３３】
最も好ましいヒダントインは、Ｒ1＝Ｒ2＝水酸化エチル基であって、且つＲ3＝Ｒ4＝メチル基であるものであり；LONZA社(Fair Lawn, NJ.)からDantocol DHEという商品名を付して市販されている。
【００３４】
自由選択のヒダントインは、それが存在する時は、約０．１〜約１０重量％、より好ましくは、約０．２５〜約７．５重量％、そして最も好ましくは、約０．５〜約５重量％の濃度をもつ。
【００３５】
分枝アルコール
水性ベヒクルは、任意の選択で、少なくとも１つのＣ2〜Ｃ7分枝アルコール、好ましくは、Ｃ2〜Ｃ5を含有していてよい。好ましい分枝アルコール類には、第３アミルアルコール、第３ブチルアルコール、第３ペンチルアルコール、イソブチルアルコール及びイソペンチルアルコールがある。
【００３６】
任意の選択の分枝アルコールは、それが存在する時は、約０．１〜約１０重量％、より好ましくは、約０．２５〜約７．５重量％、そして最も好ましくは、約０．５〜約５重量％の濃度をもつ。
【００３７】
着色剤類
本発明に従って製造されたインクは、少なくとも１つの着色剤、好ましくは、少なくとも１つの染料を含む。従来の組成及び本発明の組成におけるベヒクルに加えられる染料の量は、選ばれたものの機能次第であり、従って、ベヒクルにおけるその染料の溶解度と染料の色強度に大きく依存する。典型的な染料量は、インク組成の約０．１〜約１０重量％の間、好ましくは、約０．１〜５重量％の間である。発明の組成では、インクジェットプリンタのインクに使われる染料はどれも用いてよいとは云え、染料は、好ましくは、ブラックよりはむしろ色付けされたものである。例としてあげられる適切な染料には次のものがある。
ダイレクトブルー１９９（Direct Blue 199）（ZenecaColorsからProjectCyan Specialとして市販）、アシッドブルー９（Acid Blue）；ダイレクトレッド９（Direct Red 9）、ダイレクトレッド２２７（Direct Red 227）、マゼンタ３７７（Magenta 377）（Ilford AG (Reu de l'Industrie, CH-1700 Fribourg,Switzerland（スイス）)から市販）、アシッドイエロー２３（Acid Yellow 23）、ダイレクトイエロー１３２（Direct Yellow 132）、ダイレクトイエロー８６（Direct Yellow 86）、イエロー１０４（Yellow 104 (Ilford AG)）、ダイレクトイエロー（Direct Yellow 4 (BASF)）、イエローＰＪＹ Ｈ−３ＲＮＡ（Yellow PJY H-3RNA ）(Zeneca Colors)、およびダイレクトイエロー５０（Direct Yellow 50）(Zeneca Colors)。より好ましくは、ダイレクトブルー１９９（Direct Blue 199）、マゼンタ３７７（Magenta 377）及びイルフォードイエロー１０４（Ilford Yellow104）をシアン、マゼンタ及び黄色の着色剤として用いる。
【００３８】
その他の成分
本発明のインク類は、インクジェックインクの調合の分野において周知であるところの、緩衝剤、金属キレート剤及び殺生物剤を任意に含有していてよい。
【００３９】
緩衝剤
発明の実施に際し、ｐＨ調整に用いられる緩衝剤は、有機ベースの生物学的緩衝剤又は無機緩衝剤でよく、好ましくは、有機ベースのものがよい。さらに、用いられる緩衝剤は、発明の実施に当たり、約３〜約９の、好ましくは約６．５〜約８の及び最も好ましくは約６．７〜７．１の範囲のｐＨを与えなければならない。好ましく用いられる緩衝剤の例としては、Aldrich Chemical (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、Trizma Base、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)がある。最も好ましくは、発明の実施にMESを用いる。
【００４０】
本発明のインクは、任意に、０〜約４．５重量％の緩衝剤を含有する。より好ましくは、同インクは、約０．１〜約０．５重量％の緩衝剤を含有し、約０．１〜約０．３重量％の濃度が最も好ましいものである。
【００４１】
金属キレート剤
発明の実施に任意に用いられる金属キレート剤は、インクに存在していることがある遷移金属カチオンを結合するのに使われる。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)、又は遷移金属カチオンを結合できるその他のキレート剤が含まれる。発明の実施に当たり、より好ましくは、EDTA、及びDTPAを、最も好ましくは、その二ナトリウム塩(disodium salt)の形のEDTAを用いる。
【００４２】
本発明のインクは、任意に、０〜約１．５重量％の金属キレート剤を含有する。より好ましくは、同インクは、約０．１〜約０．５重量％の金属キレート剤を含有し、約０．１〜約０．３重量％の濃度が最も好ましいものである。
【００４３】
殺生物剤
インクジェット用インク類に通常用いられる殺生物剤、例えば、Huls America(ニュージャージ州ピスカタウェイ)から市販のNuosept 95；Zeneca (デラウェア州ウィルミントン)から市販のProxel GXL；及び商標 Ucarcide 250を付してUnion CarbideCompany (ニュージャージ州バンドブルック)から市販のグルタルアルデヒドはどれも発明の実施において任意に用いてよい。Proxel GXLは、好ましい殺生物剤である。
【００４４】
本発明のインクは、任意に、０〜約１．５重量％の殺生物剤を含有する。より好ましくは、同インクは、約０．１〜約０．５重量％の殺生物剤を含有し、約０．１〜約０．３重量％の濃度が最も好ましいものである。
【００４５】
産業上の応用性
当該インク組成物は、サーマルインクジェットプリントの用途においてその有用性を見出すものと期待されており、特に写真ベースの光沢紙を使用時に、優れたカラー対カラーのにじみの軽減を維持しながらドットゲインを高めることができるものである。
【００４６】
実験例
インクを調合し、発明の実施で達成される諸利点を検定すべく調合インクの種々の品質、例えば、カラー対カラーにじみ、斑紋(紙のパターンにそって生じる不均一性または不均質なインク−用紙、インク−インク相互作用、mottling)、合体、耐水性及び乾燥時間を測定した。プリントサンプルは、必要な場合は、ヒューレット・パッカード・カンパニーから市販のＨＰ PhotoSmart（商標）光沢写真用紙、ＨＰ部品番号C5982A；及び普通紙の何れか又は両方の上に、ヒューレット・パッカード・カンパニーのPhotosmart（商標）プリンタとインクカートリッジを使って作成した。
【００４７】
インク
５％の1,4-ブタンジオールと０．２％のEDTA（金属キレート剤）と０．２％のProxel GXL（殺生物剤）と０．２％MES（緩衝剤）とバランスをとる量の水から成るコントロールインクを準備した。
【００４８】
一連のインクは、表１に従って作製した。全てのインクとコントロールには、さらに、選択インクのカラーに対して適切な色相を示す約０．１重量％から約５重量％の着色剤を含有させた。
【００４９】
【表１】
【００５０】
1 Union Carbide Co.から市販の第二級アルコールエトキシラート(ethoxylate)界面活性剤。
2 ３Ｍから市販の非イオン性フロオロ界面活性剤（非イオン性フッ素化アルキルPOE(ポリオキシエチレン)エタノール）。（数字の後の「Ｃ」は濃縮形を示す）。
3 ３Ｍから市販のアニオンフロオロ界面活性剤（アニオン性アミンペルフルオロアルキルスルホン酸塩）。（数字の後の「Ｃ」は濃縮形を示す）。
【００５１】
イメージ品質すなわち画質の測定方法
画質（イメージ品質）は、カラー対カラーのにじみ、合体、斑紋のような、少なくとも１つの属性と、全体的な画質を測定して評価した。
【００５２】
合体、斑紋及び全体的画質についての評価は、以下の実施例に記述した組成物を使って（絵を含む）イメージをプリントし、その後で、前述の属性に関してそのイメージを評価することによりおこなった。総合的な画質に影響を及ぼす属性には、限定するものではないが、カラー品質、ドットスプレッド(dot spread)、ドットゲイン、カラー対カラーのにじみ、斑紋、合体等がある。インクの合体と斑紋の性能は、互いに相対的に１から１０の等級でランク付けし、その結果を表２に示す。プリントしたイメージは、合体及び斑紋とも低い方が望ましい。
【００５３】
カラー対カラーのにじみは、異なった色のブロックを互いに隣接して印刷し、その後で、１つのブロックから他への望ましくない色移動についてプリントイメージを目視検査して評価した。インクのにじみの性能は、互いに相対的に１から１０の等級でランク付けし、その結果を表２に示す。プリントしたイメージは、低いにじみ数を示す方が望ましい。
【００５４】
乾燥時間の測定方法
乾燥時間は、イメージをプリントし、そのプリントイメージが最初のプリントイメージの上面にそのプリントを汚すことなく別のイメージを載せることができるよう十分に乾燥するのに要した時間を測定して評価した。乾燥時間は、互いに相対的に１〜１０の等級でランク付けし、その結果を表２に示す。乾燥時間の数が小さいほど、プリントイメージが乾燥するのに要する時間が短い。比較的短い乾燥時間が望ましい。
【００５５】
耐水性(waterfastness)の測定方法
各インクに関する耐水性性能は、各インクについて異なった色のブロックをプリントすることにより評価した。標準のカラー測定手順に従い濃度計を使ってプリントサンプルの光学濃度、ＣＤを測定した。その後、プリントサンプルをある角度に保持し、次いで既知量の水を予め定めた時間間隔でそのプリントサンプルの部分全体に滴下した。次いで、イメージ形成しなかった用紙部分の上の転移染料の光学濃度を測定した。その結果を表３に示す。その光学濃度が低いほど着色剤の転移が少なく、従って耐水性がより優れていることを示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
4 写真ベースの光沢紙上で測定されたデータ。
5 データなし。
6 普通紙上で測定されたデータ。
7 普通紙と写真ベースの光沢紙の平均値。
【００５８】
【表３】
【００５９】
8 普通紙上のデータ。
表２及び表３のデータから認められるように、本願発明に従って調製された、少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と、少なくとも１つの水混和性有機溶媒とを含有するベヒクルを有するインクは、全体的に比較的良好な画質と耐水性を示した。インクベヒクルが、さらに、少なくとも１つのヒダントイン化合物と、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含む時は、画質、耐水性及び乾燥時間がさらに改善された。
【００６０】
以上、本願発明に従って調製されたインクは、プリント媒体上で、特に、写真ベースの光沢紙上で、優れた、写真に近い画質を呈し、そのイメージは、合体が少ないか全くなく、優れた耐水性及び迅速な乾燥性を有することが観測された。
【００６１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
（実施態様１）
インクジェットプリントに用いるインクジェットインクにおいて、少なくとも一つの着色剤と、少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と少なくとも一つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と少なくとも一つの水混和性有機溶媒を含む水性ベヒクルとを含んで成るインクジェットインク。
（実施態様２）
前項(1)のインクはさらに少なくとも一つのヒダントイン化合物と少なくとも一つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含むインクジェットインク。
（実施態様３）
少なくとも一つのアニオン界面活性剤はスルホン酸塩界面活性剤類とフロオロ界面活性剤類とから成る群から選択され、少なくとも一つの非イオン性界面活性剤はフロオロ界面活性剤類、アルコキシラート界面活性剤類及び有機ケイ素界面活性剤類から成る群から選択されることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様４）
少なくとも一つのスルホン酸塩界面活性剤が以下の構造式Iであることを特徴とする前項(3)記載のインクジェットインク。
【化４】
ここで、Ｒ1及びＲ2は、アルキル類及びアリール類から成る群から独立に選択される。
（実施態様５）
アルキル基がＣ4〜Ｃ16であり、且つアリール基が未置換又はアルキル置換フェニル又はナフタレン基であることを特徴とする前項(4)記載のインクジェットインク。
（実施態様６）
アルキル基がＣ5〜Ｃ14であり、且つアリール基がＣ5〜Ｃ14でアルキル基置換を有するフェニル又はナフタレン基であることを特徴とする前項(5)記載のインクジェットインク。
（実施態様７）
Ｒ1及びＲ2が２−エチルヘキサン基である前項(6)記載のインクジェットインク。
（実施態様８）
アルコキシル化ポリヒドロキシ溶媒がアルコキシル化トリオールである前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様９）
アルコキシル化トリオールが、グリセリン骨格とエトキシ又はプロポキシ官能基類を有する末端基類とをもったポリアルコキシル化トリオールであることを特徴とする前項(8)記載のインクジェットインク。
（実施態様１０）
アルコキシル化トリオールが以下の構造式IIであることを特徴とする前項(8)記載のインクジェットインク。
【化５】
ここで、Ｒは、Ｈ及びＣＨ３から成る群から独立して選択され、ｎは、０〜約５００である。
（実施態様１１）
アルコキシル化ポリヒドロキシ溶媒が、約２００〜約１００，０００の範囲の分子量を有することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様１２）
アルコキシル化ポリヒドロキシ溶媒が、約２５０〜約１０，０００の範囲の分子量を有することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様１３）
水混和性有機溶媒が、環状アミド類、有機アルコール類、Ｃ３〜Ｃ８ジオール類及びトリオール類及びそれらの異性体類から成る群から選択されることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様１４）
有機溶媒が、ジエチレングリコール、Ｃ3〜Ｃ8ジオール類及びトリオール類及びそれらの異性体類から成る群から選択される多価アルコールであることを特徴とする前項(13)記載のインクジェットインク。
（実施態様１５）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が以下の構造式IIIであることを特徴とする前項(2)記載のインクジェットインク。
【化６】
ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルキル及びアリール基から成る群から独立して選択される。
（実施態様１６）
Ｒ1及びＲ2基の少なくとも１つがヒドロキシ基をもったアルキルであり、且つＲ3及びＲ4基の少なくとも１つがメチル基である前項(15)記載のインクジェットインク。
（実施態様１７）
Ｒ1及びＲ2基が水酸化エチル基であり、且つＲ3及びＲ4基がメチル基である前項(15)記載のインクジェットインク。
（実施態様１８）
少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、第３アミルアルコール、第３ブチルアルコール、第３ペンチルアルコール、イソブチルアルコール及びイソペンチルアルコールから成る群から選択されることを特徴とする前項(2)記載のインクジェットインク。
（実施態様１９）
少なくとも１つの界面活性剤が、約０．１〜約６重量％の濃度で存在し、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒が、約０．１〜約１０重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、約０．５〜約３０重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様２０）
少なくとも１つの界面活性剤が、約０．２〜約４．５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒が、約０．２〜約７．５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、約１〜約２０重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(19)記載のインクジェットインク。
（実施態様２１）
少なくとも１つの界面活性剤が、約０．２５〜約３重量％の濃度で存在し、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒が、約０．５〜約５重量％%の濃度で存在し、少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、約１．５〜約１５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(20)記載のインクジェットインク。
（実施態様２２）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が、約０．１〜約１０重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、約０．１〜約１０．５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(2)記載のインクジェットインク。
（実施態様２３）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が、約０．２５〜約７．５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、約０．２５〜約７．５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(22)記載のインクジェットインク。
（実施態様２４）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が、約０．５〜約５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、約０．５〜約５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(23)記載のインクジェットインク。
（実施態様２５）
約０．１〜約６重量％の少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と、約０．５〜約３０重量％の少なくとも１つの水混和性有機溶媒と、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのヒダントイン化合物と、約０．１〜約１０．５重量％の少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含んで成るインクジェットインク。
（実施態様２６）
少なくとも一つの界面活性剤がスルホコハク酸エステル塩である前項(25)記載のインクジェットインク。
（実施態様２７）
少なくとも１つの水混和性有機溶媒が多価アルコールである前項(26)記載のインクジェットインク。
（実施態様２８）
インクジェットプリント方法において、前記方法がインクを噴出する諸工程を包含し、前記インクが、少なくとも１つの着色剤と少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と少なくとも一つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒及び少なくとも一つの水混和性有機溶媒とを含む水性ベヒクルとを含有することを特徴とする方法。
（実施態様２９）
前記インクが、さらに少なくとも１つのヒダントイン化合物と少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含むことを特徴とする前項(25)記載の方法。
（実施態様３０）
インクジェットプリントに用いるインクジェットインクにおいて、少なくとも一つの着色剤と、少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と少なくとも一つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と少なくとも一つの水混和性有機溶媒を含む水性ベヒクルと、任意に少なくとも一つのヒダントイン化合物と少なくとも一つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含むインクジェットインク。
【産業上の利用分野】
本発明は、サーマルインクジェットプリンティングに適するインク組成物に関し、特に、高度な品質のイメージへ改善するインク組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】
インクジェットプリンティングシステムの使用は、近年、劇的に進展した。この進展の要因は、目立ったコスト低減と相まって、プリント分解能及び総合的プリント品質の実質的改善によるものと考えてよい。今日のインクジェットプリンタは、商業、業務、及び家庭用など多くの用途に関して、ほんの数年前に使用できた相当製品より完全に一桁低い費用で満足のいくプリント品質を提供している。これらの最近の成功にも関わらず、集中的な研究開発努力がインクジェットプリントの品質の改善のために続けられている。一般に、インクジェットプリントの品質は、写真やオフセットやグラビア印刷等のより高価な技術によって生成されるものにはまだ及ばないところがある。インクジェットイメージング（例えば、絵の描写(the rendition of pictures)）に興味が沸き上がった結果、妥当な費用で写真に近い品質のプリントを作り出す必要性が生じてきた。残された課題は、コストを上昇させずに、インクジェットプリントイメージのイメージ品質（画質）をさらに改善することである。
【０００３】
インクジェットイメージは、「プリントヘッド」として知られている液滴生成装置から精密なドット・パターンがプリント媒体上に噴射される時に形成される。典型的なインクジェットプリントヘッドは、ノズルプレート上に配置され且つインクジェットプリントヘッド基板に取り付けられた精密に形成したノズル・アレイを有している。その基板は、１又は２以上のインク容器との流体連絡を通して液体インク（溶媒に溶解又は分散された着色剤）を受ける発射(firing)チャンバアレイを包含する。各チャンバは、「発射抵抗体(firing resistor)」として知られている、薄膜抵抗体がノズルに対向して配置されていて、そのため、インクは、発射抵抗体とノズルの間に集められる。特に、抵抗体素子は、これは典型的には抵抗性材料のパッドであるが、約３５μｍ×３５μｍの大きさである。プリントヘッドは、プリントカートリッジ、即ち、インクジェットペンと呼ばれる外装（outer packaging）によって保持され且つ保護されている。
【０００４】
特定の抵抗体素子が付勢されると、インク滴が、ノズルを通して、紙、透明フィルムまたは類似のもの等のプリント媒体へ噴射される。インク滴の発射は、典型的には、マイクロプロセッサの制御下にあり、その信号が電気トレースによって抵抗体素子に伝えられ、それによって英数字及びその他のキャラクタをプリント媒体上に形成するのである。
【０００５】
典型的に、直径３０〜４０μｍといったノズルの厳しい公差(tight tolerances)のため、インクによってノズルが閉塞しないことが要求される。さらに、実用に供されるインクカートリッジの寿命を越える数百万回の発射に耐えなければならない抵抗体素子の反復点火のため、抵抗素子の汚損が招来され、従ってペンの性能低下を来すことがある。抵抗体上のこの残留物の蓄積(build up)は、インクジェットプリンタに特異的なもので、コゲーション(Kogation)として知られており、抵抗体表面上の残留（コガ）(koga)の蓄積として定義されるものである。
【０００６】
一般に、カラーインクジェットプリントにうまく適応するインクは、インクジェットペン及びプリントシステムと合っていなければならない。インクジェットインクに求められる幾つかの特性としては、良好なクラスト形成(crusting)耐性、適切な粘性、適切な表面張力、少量のカラー対カラーのにじみ(bleed)、急速な乾燥時間、ユーザーの安全性、最小の合体(１または２以上の液滴が一つになり、不均一なインク密度（プリント密度）を結果生じる、coalescence)及び低い突き出し、しみこみ(strike through)が含まれる。特定のインクジェットの応用が、イメージング形成及び絵の描写のような、特殊プリントも含むときは、前述の特性の属性は、普通紙に対して重要なばかりではなく、写真ベースの光沢紙のような、特殊媒体に対しても重要となる。さらに、インクは、通常動作温度及び保存温度にわたって安定でなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特性の１または２以上を保有するインクは知られている。しかし、１つの特性の改善によって、しばしば、他の特性が失われるため、これら特性の全てを有するインク組成はほとんど知られていない。従って、商用に使われるインクの多くは、前述のそれぞれの考察において少なくとも適切な応答を明示するインクを得ようとする試みの妥協を象徴するものである。従って、諸研究は、諸特性が改善されたもので且つ他の犠牲で１つの特性を改善することのないインク調合を開発するべく継続されている。このように、残された課題は、ペンの性能と信頼性を犠牲にすることなくインクジェットプリントの画質をさらに改善することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明に従い、少なくとも１つの着色剤と水性ベヒクルから成るインクジェットインク及び同じインクを用いるプリント方法が提供され、ここで、ベヒクルは、少なくとも１つのアニオン（陰イオン性）又は非イオン性界面活性剤、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒(alkoxylated polyhydroxy organic solvent)、少なくとも１つの水混和性有機溶媒；及び自由選択で、少なくとも１つのヒダントイン化合物、及び任意に少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含むものである。
【０００９】
本発明に従って調合されたインクは、プリント媒体上で、特に、写真ベースの光沢紙上で、優れた、写真に近い画質を呈するものである。プリントイメージは、合体が少ないか全くなく、優れた耐水性及び迅速乾燥性を示す。
【００１０】
【実施例】
本願明細書に記載される発明は、ヒューレット・パッカード・カンパニー(米国カリフォルニア州パロアルト)で製造された、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を使ってインクジェットイメージをプリントするためのインクジェットインクを扱う。該インクは、一連のプリント媒体上で、特に、写真ベースの光沢紙上で、合成が少ないか全くなく、優れた耐水性及び迅速乾燥性を有する写真に近いイメージの生成を可能にするものである。
【００１１】
本発明に係るインクは、少なくとも１つの着色剤と水性ベヒクルを含み、該ベヒクルは、少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒、少なくとも１つの水混和性有機溶媒及び任意の選択で、少なくとも１つのヒダントイン化合物、及び任意の選択で、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含むものである。
【００１２】
特に、本発明のインクは、少なくとも１つの着色剤と水性ベヒクルを含み、該ベヒクルは、約0.1〜約6重量％の少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒、約０．５〜約３０重量％の少なくとも１つの水混和性有機溶媒；及び自由選択で、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのヒダントイン化合物、及び任意の選択で、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含むものである。
【００１３】
本願明細書における全ての濃度は、別途指定されない限り、全インク組成の重量パーセントで表示する。全成分の純度は、インクジェット用インクとして通常の商用に用いられるものに相当する。
【００１４】
界面活性剤
本発明の実施に適切に用いられる界面活性剤類は、アニオン及び非イオン性界面活性剤類を含む。アニオン界面活性剤類の例には：スルホコハク酸塩類(Sulfosuccinates)（CYTECから市販のAerosol OT, A196; AY and GP）及びスルホン酸塩類(Sulfonates)（CYTECから市販のAerosol DPOS-45,OS；WITCOから市販のWitconate C-50H；DOWから市販のDowfax 8390）のようなスルホン酸塩界面活性剤類と；フロオロ界面活性剤類（Fluorad FC99C,3Mから市販）とがある。非イオン性界面活性剤類の例には：フロオロ界面活性剤類（Fluorad FC170C,3Mから市販）；アルコキシラート(Alkoxyate)界面活性剤類（Tergitolシリーズ、15S-5, 15S-7,及び15S-9, Union Carbideから市販 ）；及び有機ケイ素(Organosilicone)界面活性剤類（Silwet L-77及びL-7608, WITCOから市販）がある。これらの界面活性剤類は、普通紙及び写真ベース光沢紙のような特殊媒体上で必要なドット拡散をもたらし、優れた画質を実現することができる。
【００１５】
好ましい界面活性剤類は、以下の構造式Iに従う化学構造を有するものである。
【００１６】
【化１】
ここで、Ｒ1及びＲ2は、他に依存しないで選択されたアルキル又はアリール基である。好ましくは、アルキル基は、Ｃ4〜Ｃ16、そしてより好ましくは、Ｃ5〜Ｃ14である。アリール基は、好ましくは、未置換又はアルキル置換フェニル又はナフタレンであり、より好ましくは、Ｃ5〜Ｃ14アルキル置換を有するフェニル又はナフタレン基である。最も好ましくは、Ｒ1＝Ｒ2＝２−エチルヘキサンである。
【００１８】
好ましい界面活性剤類は、CYTEC (ニュージャージ州ウェストパターソン)のような供給元から、商品名 Aerosol OTを付して市販されている。
【００１９】
界面活性剤は、約０．１〜約６重量％、より好ましくは、約０．２〜約４．５重量％、そして最も好ましくは、約０．２５〜約３重量％の濃度で存在する。
【００２０】
アルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒
本発明における使用に適するアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒は、限定するものではないが、アルコキシル化ジオール類、トリオール類及びテトロール類、及びそれらの高次同族体類；好ましくは、アルコキシル化トリオール類等を含む。好ましいアルコキシル化トリオール類はグリセリン骨格を有し、最も好ましくは、それをポリアルコキシル化したものである。好ましいアルコキシ基類には、プロポキシ及びエトキシ基があり、プロポキシが最も好ましい。最も好ましいポリアルコキシル化トリオールは、プロポキシ末端基類をもったグリセリン骨格を有するものである。
【００２１】
アルコキシル化ポリオール類は、約２００〜約１００、０００（１００Ｋ）、より好ましくは、約２００〜約５０、０００（５０Ｋ）、最も好ましくは、約２５０〜約１０、０００（１０Ｋ）の、（重量平均として表した）分子量を有する。
【００２２】
好ましいポリアルコキシル化トリオールは、構造式IIに従う化学構造を有する。
【００２３】
【化２】
ここで、Ｒは、Ｈ及びＣＨ3から成る群から独立して選択され、ｎは、0〜約500である。
【００２５】
構造式IIを有する好ましいポリアルコキシル化トリオールは、複数の発売元から市販されており、例えば、BAYER (ペンシルバニア州ピッツバーグ)から市販の商品名 Multranol-4012 （分子量：約２００）である。
【００２６】
アルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒は、約０．１〜約１０重量％、より好ましくは、約０．２〜約７．５重量％、そして最も好ましくは、約０．５〜約５重量％の濃度で存在する。
【００２７】
水混和性有機溶媒
使用に適する水混和性有機溶媒は、インクジェット用インクを調合する際に通常用いられる任意の有機溶媒を含む。選択してよい代表的水混和性有機溶媒は、米国特許第５、０８５、６９８号に開示されている。好ましい溶媒には、ピロリドン誘導体類（2-ピロリドン）のような環状アミド類；有機アルコール類、好ましくは、ジエチレングリコールのような、多価アルコール類；Ｃ3〜Ｃ8ジオール類及びトリオール類；及びそれらの異性体類（例えば、1,4-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール）がある。
【００２８】
水混和性有機溶媒は、約０．５〜約３０重量％、より好ましくは、約１〜約２０重量％、そして最も好ましくは、約１．５〜約１５重量％の濃度で存在する。
【００２９】
水性ベヒクルは、任意の選択で、構造式IIIに従う少なくとも１つのヒダントイン化合物を含有してよい。
【００３０】
【化３】
好ましくは、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルキル、及びアリール基から成る群から独立して選択される。
【００３２】
最も好ましくは、Ｒ1及びＲ2基の中の少なくとも１つは、ヒドロキシ基をもったアルキル、好ましくは、水酸化エチルであり；Ｒ3及びＲ4基の中の少なくとも１つは、メチル基である。
【００３３】
最も好ましいヒダントインは、Ｒ1＝Ｒ2＝水酸化エチル基であって、且つＲ3＝Ｒ4＝メチル基であるものであり；LONZA社(Fair Lawn, NJ.)からDantocol DHEという商品名を付して市販されている。
【００３４】
自由選択のヒダントインは、それが存在する時は、約０．１〜約１０重量％、より好ましくは、約０．２５〜約７．５重量％、そして最も好ましくは、約０．５〜約５重量％の濃度をもつ。
【００３５】
分枝アルコール
水性ベヒクルは、任意の選択で、少なくとも１つのＣ2〜Ｃ7分枝アルコール、好ましくは、Ｃ2〜Ｃ5を含有していてよい。好ましい分枝アルコール類には、第３アミルアルコール、第３ブチルアルコール、第３ペンチルアルコール、イソブチルアルコール及びイソペンチルアルコールがある。
【００３６】
任意の選択の分枝アルコールは、それが存在する時は、約０．１〜約１０重量％、より好ましくは、約０．２５〜約７．５重量％、そして最も好ましくは、約０．５〜約５重量％の濃度をもつ。
【００３７】
着色剤類
本発明に従って製造されたインクは、少なくとも１つの着色剤、好ましくは、少なくとも１つの染料を含む。従来の組成及び本発明の組成におけるベヒクルに加えられる染料の量は、選ばれたものの機能次第であり、従って、ベヒクルにおけるその染料の溶解度と染料の色強度に大きく依存する。典型的な染料量は、インク組成の約０．１〜約１０重量％の間、好ましくは、約０．１〜５重量％の間である。発明の組成では、インクジェットプリンタのインクに使われる染料はどれも用いてよいとは云え、染料は、好ましくは、ブラックよりはむしろ色付けされたものである。例としてあげられる適切な染料には次のものがある。
ダイレクトブルー１９９（Direct Blue 199）（ZenecaColorsからProjectCyan Specialとして市販）、アシッドブルー９（Acid Blue）；ダイレクトレッド９（Direct Red 9）、ダイレクトレッド２２７（Direct Red 227）、マゼンタ３７７（Magenta 377）（Ilford AG (Reu de l'Industrie, CH-1700 Fribourg,Switzerland（スイス）)から市販）、アシッドイエロー２３（Acid Yellow 23）、ダイレクトイエロー１３２（Direct Yellow 132）、ダイレクトイエロー８６（Direct Yellow 86）、イエロー１０４（Yellow 104 (Ilford AG)）、ダイレクトイエロー（Direct Yellow 4 (BASF)）、イエローＰＪＹ Ｈ−３ＲＮＡ（Yellow PJY H-3RNA ）(Zeneca Colors)、およびダイレクトイエロー５０（Direct Yellow 50）(Zeneca Colors)。より好ましくは、ダイレクトブルー１９９（Direct Blue 199）、マゼンタ３７７（Magenta 377）及びイルフォードイエロー１０４（Ilford Yellow104）をシアン、マゼンタ及び黄色の着色剤として用いる。
【００３８】
その他の成分
本発明のインク類は、インクジェックインクの調合の分野において周知であるところの、緩衝剤、金属キレート剤及び殺生物剤を任意に含有していてよい。
【００３９】
緩衝剤
発明の実施に際し、ｐＨ調整に用いられる緩衝剤は、有機ベースの生物学的緩衝剤又は無機緩衝剤でよく、好ましくは、有機ベースのものがよい。さらに、用いられる緩衝剤は、発明の実施に当たり、約３〜約９の、好ましくは約６．５〜約８の及び最も好ましくは約６．７〜７．１の範囲のｐＨを与えなければならない。好ましく用いられる緩衝剤の例としては、Aldrich Chemical (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、Trizma Base、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)がある。最も好ましくは、発明の実施にMESを用いる。
【００４０】
本発明のインクは、任意に、０〜約４．５重量％の緩衝剤を含有する。より好ましくは、同インクは、約０．１〜約０．５重量％の緩衝剤を含有し、約０．１〜約０．３重量％の濃度が最も好ましいものである。
【００４１】
金属キレート剤
発明の実施に任意に用いられる金属キレート剤は、インクに存在していることがある遷移金属カチオンを結合するのに使われる。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)、又は遷移金属カチオンを結合できるその他のキレート剤が含まれる。発明の実施に当たり、より好ましくは、EDTA、及びDTPAを、最も好ましくは、その二ナトリウム塩(disodium salt)の形のEDTAを用いる。
【００４２】
本発明のインクは、任意に、０〜約１．５重量％の金属キレート剤を含有する。より好ましくは、同インクは、約０．１〜約０．５重量％の金属キレート剤を含有し、約０．１〜約０．３重量％の濃度が最も好ましいものである。
【００４３】
殺生物剤
インクジェット用インク類に通常用いられる殺生物剤、例えば、Huls America(ニュージャージ州ピスカタウェイ)から市販のNuosept 95；Zeneca (デラウェア州ウィルミントン)から市販のProxel GXL；及び商標 Ucarcide 250を付してUnion CarbideCompany (ニュージャージ州バンドブルック)から市販のグルタルアルデヒドはどれも発明の実施において任意に用いてよい。Proxel GXLは、好ましい殺生物剤である。
【００４４】
本発明のインクは、任意に、０〜約１．５重量％の殺生物剤を含有する。より好ましくは、同インクは、約０．１〜約０．５重量％の殺生物剤を含有し、約０．１〜約０．３重量％の濃度が最も好ましいものである。
【００４５】
産業上の応用性
当該インク組成物は、サーマルインクジェットプリントの用途においてその有用性を見出すものと期待されており、特に写真ベースの光沢紙を使用時に、優れたカラー対カラーのにじみの軽減を維持しながらドットゲインを高めることができるものである。
【００４６】
実験例
インクを調合し、発明の実施で達成される諸利点を検定すべく調合インクの種々の品質、例えば、カラー対カラーにじみ、斑紋(紙のパターンにそって生じる不均一性または不均質なインク−用紙、インク−インク相互作用、mottling)、合体、耐水性及び乾燥時間を測定した。プリントサンプルは、必要な場合は、ヒューレット・パッカード・カンパニーから市販のＨＰ PhotoSmart（商標）光沢写真用紙、ＨＰ部品番号C5982A；及び普通紙の何れか又は両方の上に、ヒューレット・パッカード・カンパニーのPhotosmart（商標）プリンタとインクカートリッジを使って作成した。
【００４７】
インク
５％の1,4-ブタンジオールと０．２％のEDTA（金属キレート剤）と０．２％のProxel GXL（殺生物剤）と０．２％MES（緩衝剤）とバランスをとる量の水から成るコントロールインクを準備した。
【００４８】
一連のインクは、表１に従って作製した。全てのインクとコントロールには、さらに、選択インクのカラーに対して適切な色相を示す約０．１重量％から約５重量％の着色剤を含有させた。
【００４９】
【表１】
1 Union Carbide Co.から市販の第二級アルコールエトキシラート(ethoxylate)界面活性剤。
2 ３Ｍから市販の非イオン性フロオロ界面活性剤（非イオン性フッ素化アルキルPOE(ポリオキシエチレン)エタノール）。（数字の後の「Ｃ」は濃縮形を示す）。
3 ３Ｍから市販のアニオンフロオロ界面活性剤（アニオン性アミンペルフルオロアルキルスルホン酸塩）。（数字の後の「Ｃ」は濃縮形を示す）。
【００５１】
イメージ品質すなわち画質の測定方法
画質（イメージ品質）は、カラー対カラーのにじみ、合体、斑紋のような、少なくとも１つの属性と、全体的な画質を測定して評価した。
【００５２】
合体、斑紋及び全体的画質についての評価は、以下の実施例に記述した組成物を使って（絵を含む）イメージをプリントし、その後で、前述の属性に関してそのイメージを評価することによりおこなった。総合的な画質に影響を及ぼす属性には、限定するものではないが、カラー品質、ドットスプレッド(dot spread)、ドットゲイン、カラー対カラーのにじみ、斑紋、合体等がある。インクの合体と斑紋の性能は、互いに相対的に１から１０の等級でランク付けし、その結果を表２に示す。プリントしたイメージは、合体及び斑紋とも低い方が望ましい。
【００５３】
カラー対カラーのにじみは、異なった色のブロックを互いに隣接して印刷し、その後で、１つのブロックから他への望ましくない色移動についてプリントイメージを目視検査して評価した。インクのにじみの性能は、互いに相対的に１から１０の等級でランク付けし、その結果を表２に示す。プリントしたイメージは、低いにじみ数を示す方が望ましい。
【００５４】
乾燥時間の測定方法
乾燥時間は、イメージをプリントし、そのプリントイメージが最初のプリントイメージの上面にそのプリントを汚すことなく別のイメージを載せることができるよう十分に乾燥するのに要した時間を測定して評価した。乾燥時間は、互いに相対的に１〜１０の等級でランク付けし、その結果を表２に示す。乾燥時間の数が小さいほど、プリントイメージが乾燥するのに要する時間が短い。比較的短い乾燥時間が望ましい。
【００５５】
耐水性(waterfastness)の測定方法
各インクに関する耐水性性能は、各インクについて異なった色のブロックをプリントすることにより評価した。標準のカラー測定手順に従い濃度計を使ってプリントサンプルの光学濃度、ＣＤを測定した。その後、プリントサンプルをある角度に保持し、次いで既知量の水を予め定めた時間間隔でそのプリントサンプルの部分全体に滴下した。次いで、イメージ形成しなかった用紙部分の上の転移染料の光学濃度を測定した。その結果を表３に示す。その光学濃度が低いほど着色剤の転移が少なく、従って耐水性がより優れていることを示す。
【００５６】
【表２】
4 写真ベースの光沢紙上で測定されたデータ。
5 データなし。
6 普通紙上で測定されたデータ。
7 普通紙と写真ベースの光沢紙の平均値。
【００５８】
【表３】
8 普通紙上のデータ。
表２及び表３のデータから認められるように、本願発明に従って調製された、少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と、少なくとも１つの水混和性有機溶媒とを含有するベヒクルを有するインクは、全体的に比較的良好な画質と耐水性を示した。インクベヒクルが、さらに、少なくとも１つのヒダントイン化合物と、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールを含む時は、画質、耐水性及び乾燥時間がさらに改善された。
【００６０】
以上、本願発明に従って調製されたインクは、プリント媒体上で、特に、写真ベースの光沢紙上で、優れた、写真に近い画質を呈し、そのイメージは、合体が少ないか全くなく、優れた耐水性及び迅速な乾燥性を有することが観測された。
【００６１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
（実施態様１）
インクジェットプリントに用いるインクジェットインクにおいて、少なくとも一つの着色剤と、少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と少なくとも一つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と少なくとも一つの水混和性有機溶媒を含む水性ベヒクルとを含んで成るインクジェットインク。
（実施態様２）
前項(1)のインクはさらに少なくとも一つのヒダントイン化合物と少なくとも一つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含むインクジェットインク。
（実施態様３）
少なくとも一つのアニオン界面活性剤はスルホン酸塩界面活性剤類とフロオロ界面活性剤類とから成る群から選択され、少なくとも一つの非イオン性界面活性剤はフロオロ界面活性剤類、アルコキシラート界面活性剤類及び有機ケイ素界面活性剤類から成る群から選択されることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様４）
少なくとも一つのスルホン酸塩界面活性剤が以下の構造式Iであることを特徴とする前項(3)記載のインクジェットインク。
【化４】
（実施態様５）
アルキル基がＣ4〜Ｃ16であり、且つアリール基が未置換又はアルキル置換フェニル又はナフタレン基であることを特徴とする前項(4)記載のインクジェットインク。
（実施態様６）
アルキル基がＣ5〜Ｃ14であり、且つアリール基がＣ5〜Ｃ14でアルキル基置換を有するフェニル又はナフタレン基であることを特徴とする前項(5)記載のインクジェットインク。
（実施態様７）
Ｒ1及びＲ2が２−エチルヘキサン基である前項(6)記載のインクジェットインク。
（実施態様８）
アルコキシル化ポリヒドロキシ溶媒がアルコキシル化トリオールである前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様９）
アルコキシル化トリオールが、グリセリン骨格とエトキシ又はプロポキシ官能基類を有する末端基類とをもったポリアルコキシル化トリオールであることを特徴とする前項(8)記載のインクジェットインク。
（実施態様１０）
アルコキシル化トリオールが以下の構造式IIであることを特徴とする前項(8)記載のインクジェットインク。
【化５】
（実施態様１１）
アルコキシル化ポリヒドロキシ溶媒が、約２００〜約１００，０００の範囲の分子量を有することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様１２）
アルコキシル化ポリヒドロキシ溶媒が、約２５０〜約１０，０００の範囲の分子量を有することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様１３）
水混和性有機溶媒が、環状アミド類、有機アルコール類、Ｃ３〜Ｃ８ジオール類及びトリオール類及びそれらの異性体類から成る群から選択されることを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様１４）
有機溶媒が、ジエチレングリコール、Ｃ3〜Ｃ8ジオール類及びトリオール類及びそれらの異性体類から成る群から選択される多価アルコールであることを特徴とする前項(13)記載のインクジェットインク。
（実施態様１５）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が以下の構造式IIIであることを特徴とする前項(2)記載のインクジェットインク。
【化６】
（実施態様１６）
Ｒ1及びＲ2基の少なくとも１つがヒドロキシ基をもったアルキルであり、且つＲ3及びＲ4基の少なくとも１つがメチル基である前項(15)記載のインクジェットインク。
（実施態様１７）
Ｒ1及びＲ2基が水酸化エチル基であり、且つＲ3及びＲ4基がメチル基である前項(15)記載のインクジェットインク。
（実施態様１８）
少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、第３アミルアルコール、第３ブチルアルコール、第３ペンチルアルコール、イソブチルアルコール及びイソペンチルアルコールから成る群から選択されることを特徴とする前項(2)記載のインクジェットインク。
（実施態様１９）
少なくとも１つの界面活性剤が、約０．１〜約６重量％の濃度で存在し、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒が、約０．１〜約１０重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、約０．５〜約３０重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(1)記載のインクジェットインク。
（実施態様２０）
少なくとも１つの界面活性剤が、約０．２〜約４．５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒が、約０．２〜約７．５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、約１〜約２０重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(19)記載のインクジェットインク。
（実施態様２１）
少なくとも１つの界面活性剤が、約０．２５〜約３重量％の濃度で存在し、少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒が、約０．５〜約５重量％%の濃度で存在し、少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、約１．５〜約１５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(20)記載のインクジェットインク。
（実施態様２２）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が、約０．１〜約１０重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、約０．１〜約１０．５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(2)記載のインクジェットインク。
（実施態様２３）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が、約０．２５〜約７．５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、約０．２５〜約７．５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(22)記載のインクジェットインク。
（実施態様２４）
少なくとも１つのヒダントイン化合物が、約０．５〜約５重量％の濃度で存在し、少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールが、約０．５〜約５重量％の濃度で存在することを特徴とする前項(23)記載のインクジェットインク。
（実施態様２５）
約０．１〜約６重量％の少なくとも１つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と、約０．５〜約３０重量％の少なくとも１つの水混和性有機溶媒と、約０．１〜約１０重量％の少なくとも１つのヒダントイン化合物と、約０．１〜約１０．５重量％の少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含んで成るインクジェットインク。
（実施態様２６）
少なくとも一つの界面活性剤がスルホコハク酸エステル塩である前項(25)記載のインクジェットインク。
（実施態様２７）
少なくとも１つの水混和性有機溶媒が多価アルコールである前項(26)記載のインクジェットインク。
（実施態様２８）
インクジェットプリント方法において、前記方法がインクを噴出する諸工程を包含し、前記インクが、少なくとも１つの着色剤と少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と少なくとも一つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒及び少なくとも一つの水混和性有機溶媒とを含む水性ベヒクルとを含有することを特徴とする方法。
（実施態様２９）
前記インクが、さらに少なくとも１つのヒダントイン化合物と少なくとも１つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含むことを特徴とする前項(25)記載の方法。
（実施態様３０）
インクジェットプリントに用いるインクジェットインクにおいて、少なくとも一つの着色剤と、少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤と少なくとも一つのアルコキシル化ポリヒドロキシ有機溶媒と少なくとも一つの水混和性有機溶媒を含む水性ベヒクルと、任意に少なくとも一つのヒダントイン化合物と少なくとも一つの分枝Ｃ2〜Ｃ7アルコールとを含むインクジェットインク。
Claims (9)
- インクジェットプリントに用いるインクジェットインクであって、
少なくとも一つの着色剤と、
少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤、少なくとも一つのアルコキシル化トリオール、少なくとも一つの水混和性有機溶媒、少なくとも一つのヒダントイン化合物、及び少なくとも一つのＣ２〜Ｃ７分岐アルコールを含む水性ベヒクルと、
を含んで成るインクジェットインク。 - 前記少なくとも一つのアニオン界面活性剤が、スルホン酸塩界面活性剤及びフロオロ界面活性剤から成る群から選択され、前記少なくとも一つの非イオン性界面活性剤が、フロオロ界面活性剤、アルコキシラート界面活性剤及び有機ケイ素界面活性剤から成る群から選択される、請求項１に記載のインクジェットインク。
- 少なくとも一つの前記スルホン酸塩界面活性剤が、以下の構造式Ｉ
- 前記アルコキシル化トリオールが、以下の構造式ＩＩ
- 前記水混和性有機溶媒が、環状アミド、有機アルコール、Ｃ３〜Ｃ８ジオール及びトリオール、及びそれらの異性体から成る群から選択される、請求項１に記載のインクジェットインク。
- 前記少なくとも１つのヒダントイン化合物が、以下の構造式ＩＩＩ
- 前記少なくとも１つのＣ２〜Ｃ７分枝アルコールが、第３アミルアルコール、第３ブチルアルコール、第３ペンチルアルコール、イソブチルアルコール及びイソペンチルアルコールから成る群から選択される、請求項１に記載のインクジェットインク。
- 前記少なくとも１つの界面活性剤が、０．１〜６重量％にて存在し、
前記少なくとも１つのアルコキシル化トリオールが、０．１〜１０重量％にて存在し、
前記少なくとも１つの水混和性有機溶媒が、０．５〜３０重量％にて存在し、
前記少なくとも１つのヒダントイン化合物が、０．１〜１０重量％にて存在し、
前記少なくとも１つのＣ２〜Ｃ７分枝アルコールが、０．１〜１０．５重量％にて存在する、
請求項１に記載のインクジェットインク。 - 少なくとも１つの着色剤と、
少なくとも一つのアニオン又は非イオン性界面活性剤、少なくとも一つのアルコキシル化トリオール、少なくとも一つの水混和性有機溶媒、少なくとも一つのヒダントイン化合物、及び少なくとも１つのＣ２〜Ｃ７分岐アルコールを含む水性ベヒクルと、
を含むインクを噴出するステップを包含するインクジェットプリント方法。
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