JP6494267B2

JP6494267B2 - インク組成物および印刷方法

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Publication number: JP6494267B2
Application number: JP2014247758A
Authority: JP
Inventors: マーセル・ブレトン; キャロライン・ムーアラグ; ゲリノ・サクリパンテ
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Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-12-08
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Description

本発明は、水系分散性ポリマーインクに関する。

従来の水系サーマルインクジェットインクまたはピエゾ水系インクは、しわを発生させ、湾曲させ、および／または裏移りすることがわかっており、このことは、特にインク中の水の量が５０重量％を超える場合に、普通紙に印刷したときに容易に明らかである。さらに、非多孔性基材への印刷には、バインダーが組み込まれた特殊なインク配合物と、印刷速度を制限し、かつ印刷物あたりの費用を上げてしまう乾燥システムとが必要である。

水系インクの印刷自由度を高めるために、疎水性および／または凝固性のアンダーコートを基材に使用することを含む、多くの手法が使用されてきた。アンダーコートの使用により、印刷システムの費用および複雑性が増し、普通紙およびコーティング紙を含むあらゆる種類の基材に普遍的に適用することができない。

種々の基材で改良された印刷品質が得られるように設計された水系インク組成物が必要である。さらに、放置しても攪拌の必要がなく、印刷される基材を最低限加熱して膜を形成することが可能なように改良されたインクも必要である。それに加え、低いインク製造コストで種々の基材に対して優れた印刷性能を達成する印刷技術が必要である。

分散性ポリマーまたはポリマーブレンドをナノサイズの粒子として含む固形分含有量が高い水系インクが提供される。水系インクは、インクの費用を下げ、市場での用途を拡大する一方、ナノサイズの粒子は、高い画像性能、薄い画像層を可能にし、中間体ロールまたは中間体ベルトを使用するとき、転写性を高める。実施形態のインクの分散性ポリマーは、自己融着し、乾燥すると堅牢性の高い膜を形成する。

インク系デジタル印刷の方法を提供する。一実施形態では、方法は、オフセット構造を有するインク系デジタル印刷システムにおいて、含水量が低い水系インクの薄膜を中間画像化部材に塗布することを含んでいてもよい。含水量が低いとは、７５重量％未満、または６０重量％未満、または５０重量％未満であると定義されてもよい。方法は、含水量が低い水系インクの薄膜をインクジェットシステムまたはピエゾシステムから基材に直接塗布することを含んでいてもよい。

一実施形態では、中間体基材を使用する可変データオフセット印刷プロセスまたはインクジェット印刷プロセスのためのインク組成物またはインク濃縮物は、ナノ粒子ポリマーまたはナノ粒子ポリマーのブレンドを含んでいてもよく、ポリマーまたはポリマーのブレンドが、１００℃未満の温度で水分散性であり、合計固形分含有量が、約２５％以上の範囲の量である。ある実施形態では、合計固形分含有量は、２５％〜約５０％の範囲の量である。別の実施形態では、合計固形分含有量は、５０％より大きい。別の実施形態では、インクを水に希釈し、合計固形分含有量は、約４％〜約２５％の範囲の量である。

一実施形態では、ポリマーまたはブレンドは、スルホン酸化スチレン、スチレン、スルホン酸化ポリエステル、カルボキシル−ポリエステル、ポリエステル、スルホン酸化スチレン、スチレン、グリコール、多官能グリコール、アルコール、多官能アルコール、酸および塩を含む群から選択される成分を含む。ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーは、分子量が５０００〜２０，０００であってもよい。一実施形態では、ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーは、１０％未満の水溶性部分と、３０％未満の量の２０〜５０℃の温度で非水性の液体媒剤を含有していてもよい。

一実施形態では、ナノ粒子ポリマーまたはブレンドのポリマーは、７０℃を超え、９５℃までの温度で実質的に可溶性であってもよい。別の実施形態では、ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーは、不飽和官能基を含んでいてもよい。不飽和官能基は、共溶媒を含んでいてもよく、共溶媒は、表面張力が、約１５ダイン／センチメートル〜約４０ダイン／センチメートルであり、共溶媒が、アルコール、グリコール、アルキルピロリジノン、イソプロパノール、ケトン、メチルエチルケトン、アミノアルコールおよびＤＭＳＯを含む群から選択される。

一実施形態では、ナノ粒子ポリマーは、大きさが１ミクロン未満、または５００ｎｍ未満、または２００ｎｍ未満、または２０ｎｍ未満であるか、またはナノ粒子の混合物が、二峰性または三峰性の分布を形成してもよい。一実施形態では、インクの固形分含有量は、ナノ粒子ポリマー樹脂、無機粒子、シリカ、顔料、塩、殺生物剤、バッファーまたは保水剤のいずれかまたは混合物を含んでいてもよい。

一実施形態では、インク組成物は、粒径が５〜２００ｎｍの自己分散性顔料を含んでいてもよく、この顔料が化学修飾されているか、または樹脂に包まれている。固形分含有量は、ナノ粒子ポリマーを形成する自己分散性顔料を包み込む樹脂を含んでいてもよい。別の実施形態では、インク組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。一実施形態では、顔料を包み込むために用いられる樹脂は、顔料とこれを包み込む樹脂とを合わせた重量の９％〜６６％であってもよい。

一実施形態では、インク組成物は、２０℃〜５０℃の温度範囲での粘度が約１０センチポイズ〜約１，０００，０００センチポイズであってもよい。別の実施形態では、インク組成物は、液体媒剤の０〜８０％を失った後のインクの１０℃〜約９０℃の温度での粘度が、１０，０００センチポイズ〜１，０００，０００，０００センチポイズであってもよい。

一実施形態では、２０℃〜５０℃の温度範囲でのインクの粘度は、約２センチポイズ〜約１０センチポイズであってもよい。ある実施形態では、ポリマーまたはポリマーブレンドは、臨界相分離温度が約５０℃〜約９０℃であってもよい。

一実施形態では、インクの表面張力は、２５℃または２０〜５０℃の温度範囲で１５〜４０ダイン／センチメートルであってもよい。一実施形態では、密度範囲は、約０．９５〜１．３ｇ／ｍＬ、または１．１〜１．２ｇ／ｍＬであってもよい。

一実施形態では、固形分含有量が高いインクを用いて印刷するための方法は、ナノ粒子ポリマーまたはナノ粒子ポリマーのブレンドを含むインクを中間転写体に塗布することを含んでいてもよく、ポリマーまたはブレンドのポリマーは水分散性であり、固形分含有量は、約５％〜約５０重量％である。方法において、中間転写体は、表面張力が約１８ダイン／センチメートル〜約２５ダイン／センチメートルであってもよい。一実施形態では、中間転写体は、シリコーンまたはフルオロシリコーンを含んでいてもよい。

一実施形態では、方法は、臨界相分離温度の上限よりも高いインク温度でインクを塗布し、臨界相分離温度の上限が約３０℃〜約５０℃であることと、中間転写体の上でインクを冷却することと、インクを中間転写体から印刷可能な基材へと転写することとを含んでいてもよい。基材は、インク系デジタル印刷システムの画像化部材であってもよい。一実施形態では、塗布することは、表面張力が約１５ダイン／センチメートル〜約４０ダイン／センチメートルの薄膜を形成することを含んでいてもよい。別の実施形態では、方法は、塗布する前にインクを水で希釈することを含んでいてもよく、それによって、インクの固形分含有量は、２５重量％未満であるか、または５％〜２５重量％であり、塗布することは、さらに、インクジェット印刷ヘッドから希釈したインクを塗布することを含む。

例示的な実施形態を本明細書に記載する。しかし、本明細書に記載するシステムの特徴を組み込んだ任意のシステムが、例示的な実施形態の範囲および精神に包含されることが想定される。

図１は、関連技術のインク系デジタル印刷システムの側面図を示す。図２は、関連技術の水系インク転写固定印刷システムの側面図を示す。図３は、実施形態の固形分含有量が高いインクを用いた印刷方法を示す。

例示的な実施形態は、本明細書に記載する装置およびシステムの精神および範囲に含まれ得るあらゆる変更例、改変例および等価物を包含することを意図している。

ある量と組み合わせて用いられる「約」という修飾語は、述べられている値を含み、その内容によって示される意味を含む（例えば、特定の量の測定に関連する程度の誤差を少なくとも含む）。特定の値とともに用いられる場合、その値自体も開示していると考えるべきである。

実施形態のインク、方法およびシステムを理解させるために図面を参照する。図面において、同様の要素または同一の要素を示すために、全体で同じ参照番号を使用する。

実施形態の水系インクは、アニロックスロールおよびインクジェットインク運搬サブシステムを含むインク系デジタル印刷に適しており、さらに、一般的にインクジェット印刷に有利に適している。実施形態の水系インクは、放射線硬化性であり、熱乾燥サブシステムを使用するインクジェットシステムで吐出可能であり、用いられるように配合されてもよい。さらに、実施形態の水系インクは、間接的な印刷またはオフセット印刷を含むインク系デジタル印刷に有用である。

一例として、実施形態のインクを使用するためのアニロックスロールインク運搬サブシステムを備えるインク系デジタル印刷を本明細書に開示する。Ｓｔｏｗｅらによって２０１１年４月２７日に出願された、表題「ＶａｒｉａｂｌｅＤａｔａＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｓｙｓｔｅｍ」の米国特許出願第１３／０９５，７１４号（「７１４号出願」）は、図１のインク系デジタル印刷のための例示的な可変データリソグラフィーシステム１００を記載する。図１に示される例示的なシステム１００の一般的な記載をここで行う。図１の例示的なシステム１００に示される個々の要素および／またはサブシステムに関するさらなる詳細は、７１４号出願の中に見つけられるだろう。

図１に示されるように、例示的なシステム１００は、画像化部材１１０を備えていてもよい。画像化部材１１０は、図１に示す実施形態ではドラムであるが、この例示的な記載は、画像化部材１１０が、ドラム、プレートまたはベルト、または別の現在知られているか、または将来開発される形態を含む実施形態を排除するものであると解釈すべきではない。再画像作成可能な表面は、例えば、特に、シリコーンと一般的に呼ばれる種類の材料（ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む）から作られてもよい。例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、および／またはＶＩＴＯＮを使用してもよい。再画像作成可能な表面は、取り付ける層の上にある比較的薄い層から作られてもよく、比較的薄い層の厚みは、印刷性能またはマーキング性能、耐久性および製造性をあわせもつように選択される。

再画像作成可能な表面は、強化する粒子、または熱伝導性粒子または電気伝導性粒子を含むコンポジット、または表面の表面エネルギーを変える粒子を含むコンポジットから作られてもよい。コンポジットの再画像作成可能な層は、画像作成、部分的な水の除去、インクの濡れ性、または他の印刷の必要事項を可能にするように調節されてもよい。再画像作成可能なコンポジット表面に含まれてもよい粒子としては、金属酸化物、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブおよび金属酸化物ナノチューブが挙げられる。

画像化部材１１０を使用し、転写ニップ１１２で、画像受け入れ媒体基材１１４にインク画像を塗布する。画像転写機構１６０の一部としてインプレッションローラー１１８によって転写ニップ１１２が作られ、転写ニップ１１２は、画像化部材１１０の方向に圧力を加える。画像受け入れ媒体基材１１４は、任意の特定の組成（例えば、紙、プラスチックまたはコンポジットシート膜）に限定されると考えるべきではない。多種多様な画像受け入れ媒体基材の上に画像を製造するために、例示的なシステム１００を使用してもよい。７１４号出願は、顔料密度が１０重量％より大きなマーキング材料を含め、使用可能なマーキング（印刷）材料の広い自由度も説明する。７１４号出願と同様に、本開示は、例示的なシステム１００によって塗布され、画像受け入れ媒体基材１１４の上に出力画像を製造し得るインク、顔料および他の材料であると一般的に理解されるものを含め、広範囲の印刷材料またはマーキング材料を指すために、インクという用語を使用するだろう。

７１４号出願は、構造的に取り付ける層の上に作られる再画像作成可能な表面層で構成される画像化部材１１０を含め、例えば、円柱形コア、または円柱形コアの上にある１つ以上の構造的な層であってもよい画像化部材１１０の詳細を図示し、記載する。

例示的なシステム１００は、一般的に、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面を湿し液で均一に濡らすための一連のローラーを備える湿し液システム１２０を含む（湿し液ローラーまたは湿し液ユニットと考えてもよい）。湿し液システム１２０の目的は、一般的に均一な制御された厚みを有する湿し液の層を、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面に運ぶことである。上述のように、給湿溶液として湿し液が、以下に非常に詳細に記載するように、表面張力を減らし、後のレーザーパターン形成を支えるのに必要な蒸発エネルギーを下げるために、場合により少量のイソプロピルアルコールまたはエタノールが加えられた水を主に含んでいてもよいことが知られている。同様に、給湿溶液に少量の特定の界面活性剤を加えてもよい。または、インク系デジタルリソグラフィーシステムの性能を高めるために、他の湿し液を使用してもよい。例示的な湿し液としては、水、Ｎｏｖｅｃ７６００（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ−４−（１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）ペンタン、ＣＡＳ番号８７０７７８−３４−０．を有する）およびＤ４（オクタメチルシクロテトラシロキサン）が挙げられる。他の適切な湿し液が、一例として、同時係属中の２０１１年１０月２８日に出願された米国特許出願第１３／２８４，１１４号、表題「ＤＡＭＰＥＮＩＮＧＦＬＵＩＤＦＯＲＤＩＧＩＴＡＬＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＩＣＰＲＩＮＧＩＮＧ」に開示される。

画像化部材１１０の再画像作成可能な表面で湿し液を計量したら、湿し液の厚みを、センサー１２５を用いて測定してもよく、センサー１２５が、湿し液システム１２０によって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の上にある湿し液の計量を制御するためのフィードバックを与えてもよい。

湿し液システム１２０によって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面上に正確で均一な量の湿し液が与えられた後、光によってパターン形成するサブシステム１３０を使用し、例えば、レーザーエネルギーを用い、湿し液の層を画像になるようにパターン形成することによって、均一な湿し液の層に潜像を選択的に作成してもよい。典型的には、湿し液は、光学エネルギー（ＩＲまたは可視光）を効果的に吸収しないだろう。画像化部材１１０の再画像作成可能な表面は、理想的には、湿し液の加熱によるエネルギーの無駄使いを最小限にし、高い空間解像能を維持するために、熱の横方向への広がりを最小限にするため、表面付近で、光によってパターン形成するサブシステム１３０から放出されるレーザーエネルギー（可視光または不可視光、例えば、ＩＲ）のほとんどを吸収すべきである。または、入射光レーザーエネルギーの吸収を助けるために、適切な放射線感受性要素を湿し液に加えてもよい。光によってパターン形成するサブシステム１３０を、レーザーエミッターとして上に記載したが、湿し液をパターン形成するために光学エネルギーを運ぶために、さまざまな異なるシステムを使用してもよいことを理解すべきである。

例示的なシステム１００の光によってパターン形成するサブシステム１３０によって行われるパターン形成プロセスで操作中の機構を、７１４号出願の図５を参照して詳細に記載する。簡単に言うと、光によってパターン形成するサブシステム１３０からの光学パターン形成エネルギーの適用によって、湿し液の層の一部を選択的に除去する。

光によってパターン形成するサブシステム１３０によって湿し液の層をパターン形成した後、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の上のパターン形成された層は、インク付与サブシステム１４０に送り出される。インク付与サブシステム１４０を使用し、湿し液の層の上と、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の上に均一なインク層を塗布する。インク付与サブシステム１４０は、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の層と接触する１つ以上のインク作成ローラーの上にあるオフセットリソグラフィーインクを計量するために、アニロックスローラーを使用してもよい。別個に、インク付与サブシステム１４０は、再画像作成可能な表面にインクを正確な供給速度で与えるために、他の従来の要素（例えば、一連の計量ローラー）を備えていてもよい。インク付与サブシステム１４０は、再画像作成可能な表面のうち、画像が作成された部分をあらわすポケットにインクを堆積させつつ、湿し液が初期化されていない部分にあるインクが、これらの部分に付着しないようにしてもよい。

画像化部材１１０の再画像作成可能な層に残留するインクの凝集性および粘度を、多くの機構によって変えてもよい。あるこのような機構は、レオロジー（複素粘弾性）を制御するサブシステム１５０の使用を含んでいてもよい。レオロジーを制御するシステム１５０は、例えば、再画像作成可能な表面層に対するインクの結合強度を上げるために、再画像作成可能な表面に部分的に架橋するインクのコアを作成してもよい。硬化機構は、光学的な硬化または光硬化、熱硬化、乾燥または化学的に硬化させる種々の形態を含んでいてもよい。複数の物理的な冷却機構によって、また、化学的な冷却によって、冷却を利用してレオロジーを変えてもよい。

次いで、インクを、転写サブシステム１６０を用い、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から、画像受け入れ媒体の基材１１４に転写する。基材１１４が、画像化部材１１０とインプレッションローラー１１８との間にあるニップ１１２を通過するにつれて転写が起こり、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の空洞内にあるインクが基材１１４と物理的に接触する。レオロジーを制御するシステム１５０によって改質されたインクが付着すると、インクの付着を変えることによって、インクが基材１１４に接着し、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から分離する。転写ニップ１１２での温度条件および圧力条件を注意深く制御することによって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から基材１１４へのインク転写効率を９５％より高くすることができるだろう。ある程度の湿し液が、基材１１４を濡らすことが可能であるが、このような湿し液の体積は最小限であり、すばやく蒸発するか、または基材１１４によって吸収されるだろう。

特定のオフセットリソグラフィーシステムでは、オフセットローラー（図１では示していない）が、まず、インク画像のパターンを受け入れ、次いで、インク画像のパターンを、既知の間接的な転写方法によって基材に転写してもよいことを理解すべきである。大部分のインクを基材１１４に転写した後、任意の残留インクおよび／または残留する湿し液は、好ましくは、表面を傷つけたり、摩耗したりすることなく、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から除去されなければならない。残留する湿し液を除去するために、エアナイフを使用してもよい。しかし、ある程度の量のインク残留物が残っていてもよいことが予想される。このような残ったインク残留物の除去は、ある形態の洗浄サブシステム１７０を使用することによって達成されてもよい。７１４号出願は、少なくとも第１の洗浄部材（例えば、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面と物理的に接触する粘着性または接着性の部材、残留するインクおよび任意の残った少量の界面活性剤化合物を、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の湿し液から除去する粘着性または接着性の部材）を備えるこのような洗浄サブシステム１７０の詳細を記載する。次いで、粘着性または接着性の部材を、平滑なローラーと接触させ、このローラーに、粘着性または接着性の部材から残留するインクが移動してもよく、その後、例えば、ドクターブレードによって、平滑なローラーからインクを剥がしてもよい。

７１４号出願は、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の洗浄を促進し得る他の機構の詳細を示す。しかし、洗浄機構にかかわらず、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面からの残留するインクおよび湿し液の洗浄は、提案されているシステムでの印刷剥がれを防止するのに必須である。洗浄したら、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面を、再び湿し液システム１２０に送り、これによって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面に新しい湿し液の層を供給し、このプロセスを繰り返す。

図１は、実施形態のインクが有用である例示的な印刷システムを示すが、他の印刷方法および印刷システムも、実施形態のインクの使用から利益を受けるだろう。実施形態のインクは、上に開示するインク系デジタル印刷であるか、現在知られているか、または将来開発されるインクジェット印刷（間接的な印刷またはオフセット印刷を含む）であるかによらず、関連技術の印刷に有用であろう。例えば、図２に示すようなインクジェット印刷システムおよび中間転写表面を使用するプロセスを用いる印刷に、実施形態のインクが有用であろう。

特に、図２は、実施形態のインクおよび方法を含む転写固定水系インク印刷システムが有利に実行され得ることを示す。図２は、中央の画像作成シリンダ２０１を示す。印刷ヘッド２０５は、水性インクを吐出するのに適したインクジェット印刷ヘッドであってもよいが、中間体基材または画像化部材２０５の表面に直接的にインクを吐出するために配置されている。

水系インクを、湿し液計量システム２０９に塗布される湿し液の層に吐出してもよい。インクを画像作成シリンダ２０１に直接的に吐出した後、シリンダを回転させ、吐出されたインクを乾燥システム２１１に運んでもよい。乾燥システム２１１は、吐出されたインクを乾燥し、それによって、別の基材に対するインク転写の準備において、インクの粘度を調節するような構成であってもよい。その後、吐出され、乾燥したインクを、中央の画像作成シリンダと別個の部材とによって作られるニップ２１７で接触転写してもよい。ニップ２１７で、インクを基材（例えば、紙）に転写してもよい。実施形態のインクを用い、このインクは、有利に高い効率で転写されるだろう。

上述のように、インク系デジタルオフセット印刷に有用なインクは、インク系デジタル印刷システム（例えば、図１に示すシステム）の具体的な要求を満たす物理特性および化学特性を有していなければならない。インクは、画像作成プレートおよび湿し液および印刷可能な基材（例えば、紙、金属またはプラスチック）を含め、接触する材料と適合性でなければならない。インクは、サブシステムの構造および材料のセットによって定義される濡れ特性および転写特性によって与えられるようなサブシステムのすべての機能的な要求事項も満たさなければならない。

インク系デジタル印刷のために配合されたインク、またはデジタルオフセットインクは、多くの様式で、着色した溶媒、ＵＶゲルインクおよび他のインクを含め、印刷用途のために開発された他のインクと異なる。例えば、デジタルオフセットインクは、かなり多くの顔料を含有し、したがって、他のインクよりも室温で粘度が高く、アニロックスロールまたはインクジェットシステムとは異なる様式でインクを運ぶことができる。デジタルオフセットインクは、画像化部材表面を膨潤させるべきではなく、湿し液の選択肢と適合性であるべきである。実施形態の水で希釈可能なインクおよび水で希釈したインクとしては、このような要求事項を満たすデジタルオフセットアクリレートインクが挙げられる。

水を含有するインクの実施形態のデジタルオフセットインクは、有利なことに、湿し液（例えば、Ｄ４）で、関連技術のインクよりかなり小さな溶解度を有する。さらに、実施形態のデジタルオフセットインクは、シリコーン、フルオロシリコーンまたはＶＩＴＯＮ含有画像作成プレートまたはブランケットを含んでいてもよいインク系デジタル印刷システム（例えば、図１に示されるもの）で用いられるシリコーン含有画像化部材の表面層を膨潤させる傾向がない。

実施形態のインクは、２５％より大きい高い固形分含有量を有し、例えば、および含水量が７５％未満と低い分散性ポリマーインクである。例えば、実施形態のインク組成物は、含水量が６０％未満であり、ポリマーおよび／またはポリマーブレンドであるナノ粒子を含んでいてもよい。水系インクによって、インクの製造費用を最低限にすることができ、低い毒性および拡大された市場の用途のために、ある顧客には好ましく、一方、ナノサイズの粒子は、高品質の画像性能、薄い画像層を可能にし、転写性を高める。

インク組成物の固形分の割合は、ナノ粒子ポリマー樹脂、無機粒子、シリカ、顔料、塩、殺生物剤、バッファーまたは保水剤のいずれか、または混合物で構成されていてもよい。インク中の固体保持量は、いくつかの実施形態では、２５％〜約５０％であってもよい。他の実施形態では、インク組成物をインク濃縮物として処理し、水で希釈し、インクジェット印刷によって中間体基材表面にインクが運ばれる場合に好ましいであろう固体保持量約４％〜約２５％を得てもよい。

実施形態のインクの分散性ナノ粒子ポリマーは、自己融着し、乾燥すると堅牢性の高い膜を形成するポリマーを含む。例示的なポリマーとしては、ポリエステル、ポリスチレン、スルホン酸化ポリスチレン、スルホン酸化ポリエステル、ポリウレタンエラストマーおよびポリマー混合物が挙げられる。

分散性ポリマーインクは、分散させるのに実質的に界面活性剤を必要とせず、実質的に分散剤を必要としない。実施形態のポリマーインクは、ナノ粒子ポリマーまたはナノ粒子ポリマーのブレンドを含有していてもよく、２０〜５０℃の温度範囲で水分散性である。リソグラフィー印刷またはインクジェット印刷のための温度範囲は、この温度範囲である。ナノ粒子ポリマーの一部（１０％未満）は、２０〜５０℃の温度範囲でインク配合物に可溶性であってもよい。

高い粘度の結果として、または吐出温度を高める必要性の結果として、印刷可能な基材に直接的に固形分含有量が高い含水量の低いインクを吐出することによって生じる課題を未然に防止するために、実施形態のインクを薄膜として中間転写体に塗布してもよい。インクの薄膜を、その後印刷可能な基材に転写してもよい。例えば、図１に示すシステムを、実施形態のインクを用いて印刷するために使用してもよい。中間体転写プロセスに吐出した後、インクは、実質的に、または完全に乾燥してもよく、その後、印刷可能な基材に塗布してもよい。例えば、インクを空気流、ＩＲヒーターを用いて乾燥させてもよく、および／または基材と接触する印刷システムの基材または要素を制御した状態で加熱してもよい。

実施形態のインクは、中間転写体に転写されたとき、有利な濡れ特性を有する含水量が低いインクを含む。例示的な実施形態では、転写体の表面は、臨界表面張力が約１８ダイン／ｃｍ〜約２５ダイン／ｃｍであってもよい。例示的な表面材料は、シリコーン（２４ダイン／ｃｍ）およびフルオロシリコーン（１９〜２４ダイン／ｃｍ）またはフルオロエラストマー（２４〜３４ダイン／ｃｍ）を含んでいてもよい。実施形態のインクは、水に加え、表面張力が約１５ダイン／ｃｍ〜約３０ダイン／ｃｍの少なくとも１つの共溶媒を含む、含水量が低いインクを含む。例示的な共溶媒としては、イソプロパノールまたは同様のアルコール（２２〜２３ダイン／ｃｍ）、メチルエチルケトン（２３〜２５ダイン／ｃｍ）およびＤＭＳＯ（２５ダイン／ｃｍ）を含む。これらの例が、室温で印刷されるインクに適しているが、例えば、インクを加熱し、中間体またはインク系デジタル印刷システムの中央の画像化部材の上で水の蒸発を促進する場合に、例えば、もっと高い温度で有用な他の共溶媒も適切な場合がある。共溶媒の他の例としては、グリコール、アルキルピロリジノンおよびアミノアルコールが挙げられる。

改良された濡れ特性／剥離特性を有する実施形態のインクで印刷する方法は、含水量が低いインクを中間体または中央の画像化部材（例えば、フルオロシリコーン表面）に塗布することを含んでいてもよい。インクの表面張力は、固体の界面活性剤または少量濃度の液体界面活性剤を使用して動力学的に調節されてもよい。

適切な界面活性剤の例としては、イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性イオン系界面活性剤など、および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、ジメチコーンコポリオール、置換アミンオキシドなどが挙げられ、具体例としては、一級アミン、二級アミンおよび三級アミンの塩化合物、例えば、ラウリルアミン、ココナツアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンの塩酸塩、酢酸塩、四級アンモニウム塩型化合物、例えば、ラウ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、非イオン系界面活性剤、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、およびこれらの混合物が挙げられる。非イオン系界面活性剤のさらなる例としては、ポリアクリル酸、メタロース、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ＩＧＥＰＡＬＣＡ−２１０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣＡ−５２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣＡ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣ０−８９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣ０−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣ０−２９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬＣＡ−２１Ｏ（商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ８９０（商標）、およびＡＮＴＡＲＯＸ８９７（商標）として入手可能なものが挙げられる。適切な非イオン系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、ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ（商標）ＰＥ／Ｆ、例えば、ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ（商標）ＰＥ／Ｆ１０８として市販されているものが挙げられる。適切なアニオン系界面活性剤の他の例としては、サルフェートおよびスルホネート、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サルフェートおよびスルホネート、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。適切なアニオン系界面活性剤の他の例としては、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ製のアルキルジフェニルオキシドジスルホネートＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１、および／またはＴａｙｃａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（日本）製の分枝鎖ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムＴＡＹＣＡＰＯＷＥＲＢＮ２０６０が挙げられる。通常は正に帯電している適切なカチオン系界面活性剤の他の例としては、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、アルキルベンジル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、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩、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）（ベンザルコニウムクロリド）、およびこれらの混合物が挙げられる。任意の２種類以上の界面活性剤の混合物を使用してもよい。

任意要素の界面活性剤は、任意の望ましい量または効果的な量で存在していてもよく、いくつかの実施形態では、界面活性剤は、インク組成物の合計重量を基準として約０．０１〜約５重量％の量で存在していてもよい。ある場合には、界面活性剤を分散剤と呼ぶことに留意されたい。

適切な界面活性剤および湿潤剤または分散剤としては、Ｄｏｗから入手可能なＴＥＲＧＩＴＯＬＴＭＮシリーズ、Ｄｏｗから入手可能な１５−Ｓシリーズ、Ａｓｈｌａｎｄから入手可能なＳＴＲＯＤＥＸＰＫ−９０、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な非常に拡販されているＳｉｌｗｅｔ界面活性剤、例えば、ＳｉｌｗｅｔＬ７７、３Ｍから入手可能なフッ素化界面活性剤も挙げられる。適切な界面活性剤としては、ポリエーテル修飾されたポリ−ジメチルシロキサンＢＹＫ３３３、ポリアクリルコポリマーのイオン性溶液ＢＹＫ３８１、ポリエーテル修飾されたポリ−ジメチルアルキルシロキサンＢＹＫ３０７、ＢＹＫＣｈｅｍｉｅＧｍｂＨから入手可能なポリエーテル修飾されたポリメチルアルキルシロキサンが挙げられるだろう。

適切な界面活性剤としては、３Ｍから入手可能なフルオロ界面活性剤ＦＣ４４３０および４４３２、ＤｕＰｏｎｔ，Ｌｔｄ．から入手可能なＺＯＮＹＬＦＳＮが挙げられるだろう。適切な界面活性剤としては、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ製のＤＹＨＯＬ６０４、ＩＳＰ製のＳｕｒｆａｄｏｎｅＬＰ１００、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ製のＳＵＲＦＹＮＯＬ２５０２、ＤｅｇｕｓｓａＡＧから市販されているＴＥＧＯＧＬＩＤＥ４１０、ＴＥＧＯＧＬＩＤＥ１００、ＴＥＧＯＦＬＯＷ４２５、ＴＥＧＯＰＲＯＴＥＣＴ５０００、ＴＥＧＯＰＲＯＴＥＣＴ５１００、ＴＥＧＯＴＷＩＮ４０００、ＴＥＧＯＷＥＴＫＬ２４５、ＴＥＧＯＷＥＴ５１０、ＴＥＧＯＴＷＥＴ５００、ＴＥＧＯＷＥＴ２７０、ＴＥＧＯＷＥＴ２６５およびＴＥＧＯＴＷＩＮ４０００が挙げられるだろう。

適切な界面活性剤としては、ＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから市販されるＴＨＥＴＡＷＥＴＦＳ８０５０、ＢＹＫＣｈｅｍｉｅＧｍｂＨから市販されるＢＹＫ３４７およびＢＹＫＤＹＮＷＥＴ８００、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔから市販されるＤＹＮＯＬ６０４およびＤＹＮＯＬ８１０、ＳＩＬＴＥＣＨから市販されるＳＩＬＳＵＲＦＡ００４−ＡＣ−ＵＰ、ＯＭＮＯＶＡから市販されるＰＯＬＹＦＯＸ１３６Ａ、１５６Ａおよび１５１Ｎ、ＣｈｅｍｇａｕｒｄＣｈｅｍｉｃａｌから市販されるＣＨＥＭＧＡＵＲＤＳ−７６４ｐも挙げられるだろう。

実施形態のインクは、例えば、中間転写体から印刷可能な基材に転写した後、または印刷可能な基材に対する直接的なインクジェットシステムで、堅牢性を高めるように構成されてもよい。特に、実施形態のインクは、分散可能なナノ粒子ポリマーまたはポリマーブレンドを含んでいてもよく、ポリマーは、改良された堅牢性のための最終的に転写されたインク膜の光硬化を可能にする１つ以上の不飽和官能基を含む。実施形態のインクにおいて、インク組成物のナノ粒子ポリマーまたはポリマーブレンドは、高分子量の水溶性ポリマーを含んでいてもよい。分散性ポリマーの分子量は、５０００〜２０，０００である。例えば、例示的な実施形態は、スルホン酸化スチレン、スチレン、スルホン酸化ポリエステル、カルボキシル−ポリエステル、ポリエステル、スルホン酸化スチレン、スチレン、グリコール、多官能グリコール、アルコール、多官能アルコール、その酸および塩を含む群から選択される成分を含むポリマーを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、分散可能なポリマーは、大きさが１ミクロン未満、または５００ｎｍ未満、または２００ｎｍ未満、または２０ｎｍ未満のナノ粒子であってもよい。他の実施形態は、分散可能なポリマーを、同じ範囲で二峰性または三峰性の分布を形成するナノ粒子の混合物として含んでいてもよい。

一実施形態では、インクは、分散性ポリマーによって包まれているか、または分散性ポリマーとともに凝集した顔料を含む。好ましい実施形態では、顔料は、自己分散性顔料である。例えば、適切な顔料としては、黒色顔料、白色顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料などが挙げられる。さらに、顔料は、有機粒子または無機粒子であってもよい。適切な無機顔料としては、カーボンブラックが挙げられる。しかし、酸化チタン、コバルトブルー（ＣｏＯ−Ａｌ_２Ｏ_３）、クロムイエロー（ＰｂＣｒＯ_４）および酸化鉄のような他の無機顔料も適しているだろう。適切な有機顔料としては、ジアゾ顔料およびモノアゾ顔料を含むアゾ顔料、多環状顔料（例えば、フタロシアニン顔料、例えば、フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーン）、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、ピラントロン顔料およびキノフタロン顔料）、不溶性染料キレート（例えば、塩基性染料型キレートおよび酸性染料型キレート）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アンサントロン顔料、例えば、ＰＲ１６８などが挙げられる。

フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーンの具体例としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、およびこれらの誘導体（ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７およびＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ３６）が挙げられる。キナクリドンの具体例としては、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ４８、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ４９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１９２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０７、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０９、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１９およびＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ４２が挙げられる。アントラキノンの具体例としては、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１９４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２１６およびＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２６が挙げられる。

ペリレンの具体例としては、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１９０、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８９およびＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２４が挙げられる。チオインジゴイドの具体例としては、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８７、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１９８、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６およびＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３８が挙げられる。ヘテロ環イエローの具体例としては、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２８、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３８、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５５およびＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２１３が挙げられる。このような顔料は、ＢＡＳＦＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＥｎｇｅｌｈａｒｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを含む多くの供給源から、粉末または加圧ケーキの形態で市販されている。

使用可能な黒色顔料の例としては、炭素顔料が挙げられる。炭素顔料は、ほとんどが、受け入れ可能な光学密度および印刷特徴を与える任意の市販の炭素顔料であってもよい。実施形態のシステムおよび方法で使用するのに適した炭素顔料としては、限定されないが、カーボンブラック、グラファイト、ガラス状炭素、石炭、およびこれらの組み合わせを含む炭素顔料が挙げられる。このようなカーボンブラックは、チャネル法、接触法、ファーネス法、アセチレン法、サーマル法のような種々の既知の方法によって製造することができ、ＣａｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＣｏｕｍｂｉａｎＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅｖｏｎｉｋ、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏｍｐａｎｙから市販されている。

適切なカーボンブラック顔料としては、限定されないが、Ｃａｂｏｔ顔料、例えば、ＭＯＮＡＲＣＨ１４００、ＭＯＮＡＲＣＨ１３００、ＭＯＮＡＲＣＨ１１００、ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、ＭＯＮＡＲＣＨ９００、ＭＯＮＡＲＣＨ８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ８００、ＭＯＮＡＲＣＨ７００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００、ＲＥＧＡＬ、ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ、ＥＬＦＴＥＸ、ＭＯＧＵＬおよびＶＵＬＣＡＮ顔料、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ顔料、例えば、ＲＡＶＥＮ５０００およびＲＡＶＥＮ３５００、Ｅｖｏｎｉｋ顔料、例えば、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ２００、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１、ＦＷ１８、ＦＷＳ１６０、ＦＷＳ１７０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ６、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４Ａ、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４、ＰＲＩＮＴＥＸＵ、ＰＲＩＮＴＥＸ１４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸＶおよびＰＲＩＮＴＥＸ１４０Ｖが挙げられる。上の顔料リストは、修飾していない顔料粒状物、低分子が接続した顔料粒状物およびポリマーに分散した顔料粒状物を含む。他の顔料およびその混合物も選択することができる。顔料の粒径は、液体媒剤中で粒子の安定なコロイド懸濁物を可能にし、サーマルインクジェットプリンタまたは圧電インクジェットプリンタでインクを用いるときに、インクの経路が詰まるのを防ぐために、できる限り小さいことが望ましい。

着色剤は、インク組成物中に任意の望ましい量または効果的な量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、着色剤は、伸長可能なインク組成物の合計重量を基準として約０．０５〜約１５重量％、または約０．１〜約１０重量％、または約１〜約５重量％の量で存在していてもよい。したがって、実施形態のインクによって、中間体の転写およびインクジェット印刷用途のための優れた顔料安定性が可能になる。

インクは、２０〜５０℃の温度範囲での粘度範囲が約１０センチポイズ〜約１，０００，０００センチポイズであってもよい。この粘度範囲は、１０センチポイズの粘度範囲で行われ得るデジタルオフセット印刷および固体保持量が高いインクジェット印刷に適している。インクを中間体基材に堆積させた後、レオロジーの変化は、分散性ポリマーインクからの水の除去によってもたらされてもよい。液体媒剤が約５０〜８０％失われると、インクの粘度は、１０，０００〜１，０００，０００，０００センチポイズと複数桁分上昇するだろう。もっと高いインク粘度範囲では、転写効率は、８０％より大きく、または９０％より大きく、または９５％より大きくなるまで実質的に高まるだろう。

さらなるインク特性としては、中間体基材に対する濡れ性を可能にする表面張力、固形分含有量保持量が２５％未満のインク（特に、例えば、４％未満のインク）と比較して、比較的高い密度が挙げられる。インクの表面張力は、２５℃または２０〜５０℃の温度範囲で１５〜４０ダイン／センチメートルである。インク密度は、固形分内容物の保持量に依存して変わり、約０．９５〜１．３ｇ／ｍＬ、または１．１〜１．２ｇ／ｍＬである。

一実施形態では、インク組成物は、インクジェット印刷のために構成されていてもよい。例えば、実施形態のインクは、希釈するように構成されていてもよく、水／共溶媒ブレンドを含み、固体保持量が約４％〜約２０％であり、粘度が２．５〜１５センチポイズの範囲である。別の実施形態では、固体保持量は、約５％〜約２５％、好ましくは、２５％より大きく、例えば、２５％より大きく、５０％以下であってもよい。

実施形態のインク組成物は、水と、共溶媒、保水剤などと呼ばれる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（以下共溶媒）を含んでいてもよく、アルコールおよびアルコール誘導体は、例えば、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジアール、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、一級脂肪族アルコール、二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、メトキシル化グリセロール、エトキシル化グリセロールを含む）、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの同族体（具体例として、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−ヘプタンジオールを含む）であり、さらに適切なのは、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、カルボン酸およびこれらの塩、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−メチルピロリジノン、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、糖類、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、および他の水溶性または水混和性の材料、およびこれらの混合物である。いくつかの実施形態では、共溶媒は、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン、メトキシル化グリセロール、エトキシル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の有機液体との混合物が液体媒剤として選択される場合、水と有機物の比率は、任意の適切な比率または望ましい比率であってもよく、いくつかの実施形態では、約１００：０〜約３０：７０、または約９７：３〜約４０：６０、または約９５：５〜約６０：４０であってもよい。液体媒剤の非水性成分は、一般的に、保水剤または共溶媒として働き、沸点は水（１００℃）より高い。インク媒剤の有機成分は、インクの表面張力を変え、インクの粘度を変え、着色剤を溶解または分散させ、および／またはインクの乾燥特徴に影響を与えるのに役立たせることができる。

一実施形態によれば、インク組成物は、臨界相分離温度が約５０℃〜約９０℃の範囲にあるポリマーを含んでいてもよい。インク組成物を、臨界温度より高い温度の中間転写体表面に転写するとき、濡れ性を高めるために、インクの粘度を下げる。冷却したときの粘度上昇によって、向上した転写性が実現する。インク組成物は、高温でのインクジェット印刷にも適している。

実施形態のインクは、アンダーコートの上に印刷されてもよい。アンダーコートは、乾燥プロセスに役立ち、もっと高い印刷品質の画像を作成し得る任意の適切な化合物を含んでいてもよい。これは、例えば、初期の乾燥段階での膜形成を最低限にするように、顔料および／または分散可能なポリマーを凝集させることによって達成されるだろう。インクがアニオン性である場合、アンダーコートは、ポリマー材料、例えば、ポリアルキレンイミンおよびその誘導体、例えば、ポリエチレンイミンを含んでいてもよい。四級アンモニウム官能基または二価のまたは三価金属塩を含有するポリマーも適している。

所望な場合、さらなるｐＨ制御剤もアンダーコート組成物に含まれていてもよい。本発明のアンダーコートに適したこのようなｐＨ制御剤の例としては、限定されないが、酸、塩基（アルカリ金属の水酸化物、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム、ホスフェート塩、カーボネート塩、カルボキシレート塩、スルファイト塩を含む）、アミン塩、アミン、例えば、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン、およびこれらの混合物などが挙げられる。

存在する場合、ｐＨ制御剤は、好ましくは、約１重量％まで、好ましくは、約０．０１〜約１重量％の量で含まれる。ｐＨ制御剤の適切な選択によって、凝固添加剤の有効性を高めてもよい。実施形態のインクは、アンダーコートの上に作られ、例えば、中間転写体または中央の画像化部材表面の上に顔料および分散可能なナノポリマーの凝固が得られ、乾燥を促進してもよい。これに反し、関連技術のインクは、水を捕捉して膜を形成し、乾燥効率が低下する。実施形態のインク組成物は、例えば、臨界表面張力が約１５ダイン／ｃｍ〜約４０ダイン／ｃｍの薄膜を形成するように構成されていてもよい。

実施形態の含水量が低いナノ粒子を含む分散性ポリマーインク組成物を作成した。第１に、ソジオスルホネートポリエステルエマルションを作成した。このエマルションは、テレフタル酸ジメチル（３８８グラム）、ナトリウムジメチル５−スルホイソフタレート（４４グラム）、プロパンジオール（３０２グラム）、ジエチレングリコール（３４．２グラム）、トリメチロールプロパン（３グラム）およびブチルスズ酸化物（０．８グラム）といった成分を含んでいた。

この成分を、メカニカルスターラーおよび蒸留装置を取り付けた１リットルのＰａｒｒ反応器に入れた。得られた混合物を１時間かけて１７５℃まで加熱した。次いで、温度を１８５℃まで上げ、混合物をさらに３時間加熱した。次いで、温度を２００℃まで上げ、圧力を大気圧から約０．５Ｔｏｒｒまで約２時間かけて下げ、この間に、過剰なグリコールを蒸留受け器に集めた。

混合物をドレイン底部に取り出し、生成物である、テレフタル酸由来の構成単位と、５−スルホイソフタレート由来の構成単位と、プロパンジオール由来の構成単位と、ジエチレングリコール由来の構成単位と、トリメチロールプロパン由来の構成単位と、からなるスルホン酸化ポリエステルを得た。生成物であるポリエステル樹脂は、ガラス転移温度が約５４．６℃、ポリスチレンを標準として用いたゲル浸透クロマトグラフィーで測定すると、数平均分子量（Ｍ_ｎ）が３，５００グラム／モル、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）が９，１６０であった。次いで、この生成物であるポリエステル樹脂１０グラムを、５０グラムの水とともに７５℃で１時間加熱し、平均粒径が約５０ｎｍのスルホン酸化ポリエステル粒子の水エマルションを得た。

Ｄｏｗｆａｘ界面活性剤を含む水系シアン顔料分散物（水中１７％）を８０℃まで加熱し、ソジオスルホン酸化ポリエステル樹脂生成物の乾燥固体に加えた。この混合物を室温で１時間攪拌した。それぞれの実施例Ａ〜Ｅの組成物に含まれる分散物および樹脂の量を表１に示す。

インクＡは、２５℃の温度で約２７％の固形分を含んでいることがわかった。インクＢ〜Ｅは、固形分含有量がもっと高く、したがって、高粘度のインクを得るために必要な水の蒸発は少なくてすんだ。２７％未満の水を含むインクは、１０センチポイズ未満の粘度を有することがわかり、したがって、例えば、インクジェットピエゾ印刷ヘッドから放出させることができる。

インクＣ〜Ｅは、１００〜１０００センチポイズの範囲の粘度を有し、したがって、アニロックスローラーから運び、デジタル画像化印刷表面に薄膜を得ることができることがわかった。インクに含まれる水の２０％〜３０％を除去すると、レオロジーが、中間体表面から転写するのに適した５０，０００〜５００，０００ｃｐまで増加した。

実施形態のインク組成物は、インクジェット印刷および中間転写体またはオフセット構造に配列した中央の画像化部材を用いるインク系デジタル印刷に適した、膜を形成し、固形分含有量が高いナノ粒子水系分散性ポリマーインクである。このインクは、種々の基材に強い接着性を有するような構成である。

上述にしたがって、実施形態のインクは、間接的な印刷、インク系デジタル印刷およびインクジェット印刷を含む印刷プロセスに有用である。固形分含有量が高いインクを用いた印刷方法を図３に示す。特に、図３は、固形分含有量が高いインクを用いる印刷のための方法３００を示す。方法は、Ｓ３００１で、ナノ粒子ポリマーまたはナノ粒子ポリマーのブレンドを含むインクを画像化部材または中間転写体に塗布することを含んでいてもよく、ここで、ポリマーまたはブレンドのポリマーは水分散性であり、固形分含有量は、５重量％〜５０重量％の量である。画像化部材または中間転写体は、好ましくは、表面張力が約１８ダイン／センチメートル〜約２５ダイン／センチメートルであってもよい。画像化部材または中間転写体は、シリコーンまたはフルオロシリコーンを含む表面を有していてもよい。画像化部材は、例えば、インク系デジタル印刷システムの要素を構築していてもよい。中間転写体は、例えば、間接的な印刷システムまたは転写固定印刷の要素を構築していてもよい。

Ｓ３００１で、塗布することは、臨界相分離温度の上限よりも高いインク温度でインクを塗布することを含んでいてもよく、臨界相分離温度の上限は約３０℃〜約５０℃である。さらに、塗布されたインクは、表面張力が約１５ダイン／センチメートル〜約４０ダイン／センチメートルであってもよい膜を形成してもよい。インクを、現在知られているか、または将来開発されるインクジェットデバイスを用いて吐出してもよいか、または、例えば、アニロックスロール運搬サブシステムを用いて塗布してもよい。インクの固形分含有量が２５重量％未満であるように吐出するための準備のために、インクを水で希釈してもよい。例えば、固形分含有量が２５％より大きく、後でインクジェット印刷装置のために水で希釈する、水で希釈したインクを製造し、運搬してもよい。このように、方法は、塗布する前にインクを水で希釈することを含んでいてもよく、それによって、インクの固形分含有量は、２５重量％未満、または５％〜２５重量％であり、希釈は、塗布の前であり、塗布は、さらに、インクジェット印刷ヘッドから希釈したインクを吐出することを含む。

方法は、Ｓ３００５で、画像化部材または中間転写体の上でインクを冷却することを含んでいてもよい。方法は、Ｓ３００７で、画像化部材または中間転写体から印刷可能な基材（例えば、紙、厚紙、プラスチックまたは他の適切な基材）にインクを転写することを含んでいてもよい。

Claims

中間体基材を使用する可変データオフセット印刷プロセスまたはインクジェット印刷プロセスのためのインク組成物であって、
大きさが１μｍ未満であるナノ粒子であって、前記ナノ粒子のそれぞれがポリマーまたは複数のポリマーのポリマーブレンドであり、前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーが、１００℃未満の温度で水分散性であり、前記インク組成物の合計固形分含有量が、前記インク組成物の総量に対して２５重量％以上の範囲の量であり、
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーがスルホン酸化ポリエステルであり、
前記スルホン酸化ポリエステルが、テレフタル酸由来の構成単位と、５−スルホイソフタレート由来の構成単位と、プロパンジオール由来の構成単位と、ジエチレングリコール由来の構成単位と、トリメチロールプロパン由来の構成単位と、からなる、インク組成物。
前記インク組成物の前記合計固形分含有量が、前記インク組成物の総量に対して２５重量％〜５０重量％の範囲の量である、請求項１に記載のインク組成物。
前記インク組成物の前記合計固形分含有量が、前記インク組成物の総量に対して５０重量％を超える、請求項１に記載のインク組成物。
前記ポリマーが、グリコール、多官能グリコール、アルコール、多官能アルコール、酸およびそれらの塩からなる群から選択されるモノマーに由来する成分を含み、
前記ポリマーブレンドが、カルボキシル−ポリエステルおよびポリエステルからなる群から選択される成分を含む、請求項１に記載のインク組成物。
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーが、５，０００から２０，０００の重量平均分子量を有する、請求項１に記載のインク組成物。
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーが、７０℃を超え、９５℃までの温度で実質的に可溶性である、請求項１に記載のインク組成物。
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーが、不飽和官能基を含有する、請求項１に記載のインク組成物。
共溶媒であって、前記共溶媒は、表面張力が、１５ダイン／センチメートル〜４０ダイン／センチメートルであり、前記共溶媒が、アルコール、グリコール、アルキルピロリジノン、イソプロパノール、ケトン、メチルエチルケトン、アミノアルコールおよびＤＭＳＯを含む群から選択される、共溶媒を含む、請求項１に記載のインク組成物。
前記ナノ粒子ポリマーは、大きさが２００ｎｍ未満である、請求項１に記載のインク組成物。
無機粒子、シリカ、顔料、塩、殺生物剤、バッファーまたは保水剤のいずれかまたはそれらの混合物をさらに含有する、請求項１に記載のインク組成物。
粒径が５〜２００ｎｍの自己分散性顔料をさらに含み、この顔料が化学修飾されているか、または樹脂に包まれている、請求項１に記載のインク組成物。
自己分散性顔料であって、前記ポリマーまたは前記ポリマーブレンドにより包まれているか、または、前記ポリマーまたは前記ポリマーブレンドと凝集しており、それによって、ナノ粒子を形成している自己分散性顔料をさらに含有する、請求項１に記載のインク組成物。
界面活性剤をさらに含有する、請求項１に記載のインク組成物。
２０〜５０℃の温度範囲での前記インク組成物の粘度が、１０センチポイズ〜１，０００，０００センチポイズである、請求項２に記載のインク組成物。
液体媒剤の０〜８０％を失った後の前記インク組成物の１０℃〜９０℃の温度での粘度が、１０，０００センチポイズ〜１，０００，０００，０００センチポイズである、請求項２に記載のインク組成物。
２０℃〜５０℃の温度範囲での前記インク組成物の粘度が、２センチポイズ〜１０センチポイズである、請求項２に記載のインク組成物。
前記ポリマーまたは前記ポリマーブレンドの臨界相分離温度が、５０℃〜９０℃である、請求項１に記載のインク組成物。
前記インク組成物の表面張力が、２５℃において、または、２０〜５０℃の温度範囲で、１５〜４０ダイン／センチメートルである、請求項１に記載のインク組成物。
前記インク組成物の密度の範囲が、０．９５〜１．３ｇ／ｍＬである、請求項１に記載のインク組成物。
前記顔料を包み込むために用いられる樹脂が、前記顔料とこれを包み込む樹脂とを合わせた重量の９％〜６６％である、請求項１１に記載のインク組成物。
中間体基材を使用する可変データオフセット印刷プロセスまたはインクジェット印刷プロセスのためのインク組成物であって、
大きさが１μｍ未満であるナノ粒子を含み、
前記ナノ粒子のそれぞれがポリマーまたは複数のポリマーのポリマーブレンドであり、
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーが、１００℃未満の温度で水分散性であり、
前記インク組成物の合計固形分含有量が、前記インク組成物の総量に対して４重量％〜２５重量％の範囲の量であり、
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーがスルホン酸化ポリエステルであり、
前記スルホン酸化ポリエステルが、テレフタル酸由来の構成単位と、５−スルホイソフタレート由来の構成単位と、プロパンジオール由来の構成単位と、ジエチレングリコール由来の構成単位と、トリメチロールプロパン由来の構成単位と、からなる、インク組成物。
固形分含有量が高いインクを用いて印刷する方法であって、
水および大きさが１μｍ未満であるナノ粒子を含み、前記ナノ粒子のそれぞれがポリマーまたは複数のポリマーのポリマーブレンドであるインクを提供すること、並びに、前記インクを中間転写体に塗布することを含み、
前記ポリマーまたは前記ポリマーブレンドのポリマーが１００℃未満の温度で水分散性であり、前記インク組成物の固形分含有量が前記インク組成物の総量に対して５重量％〜５０重量％の量であり、
前記ポリマーまたはポリマーブレンドのポリマーがスルホン酸化ポリエステルであり、
前記スルホン酸化ポリエステルが、テレフタル酸由来の構成単位と、５−スルホイソフタレート由来の構成単位と、プロパンジオール由来の構成単位と、ジエチレングリコール由来の構成単位と、トリメチロールプロパン由来の構成単位と、からなる、方法。
前記中間転写体の表面張力が１８ダイン／センチメートル〜２５ダイン／センチメートルである、請求項２２に記載の方法。
前記中間転写体が、シリコーンまたはフルオロシリコーンを含む表面を有する、請求項２２に記載の方法。
前記塗布することが、
臨界相分離温度の上限よりも高いインク温度で前記インクを塗布し、前記臨界相分離温度の前記上限が３０℃〜５０℃であることと、
前記中間転写体の上で前記インクを冷却することと、
前記インクを前記中間転写体から印刷可能な基材へと転写することとをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
前記印刷可能な基材が、インク系デジタル印刷システムの画像化部材である、請求項２５に記載の方法。
塗布する前にインクを水で希釈することをさらに含み、それによって、前記インクの前記固形分含有量は５％〜２５重量％となり、
前記インクを中間転写体に塗布することが、インクジェット印刷ヘッドからその希釈したインクを吐出することを含む、請求項２２に記載の方法。