JPH06157955A

JPH06157955A - カール防止剤を含有する水性インク組成物

Info

Publication number: JPH06157955A
Application number: JP5223317A
Authority: JP
Inventors: Mark S Hickman; マーク・ステイーブン・ヒツクマン; Loren E Johnson; ローレン・ユージーン・ジヨンソン; John Stoffel; ジヨン・ストツフエル; Ronald A Askeland; ロナルド・エイ・アスケランド; Catherine B Hunt; カサリン・バーラツスー・ハント; Howard Matrick; ハワード・マトリツク; Keshava A Prasad; ケーシヤバ・アナンド・プラサード; John T Rich; ジヨン・サーマン・リツチ; Leonard Slevin; レナード・スレビン
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1994-06-07
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: US5356464A; JP2602404B2

Abstract

(57)【要約】【構成】 (ａ) 水性担体媒質； (ｂ) 着色剤；及び (ｃ) 普通紙印刷エレメントにおけるカールを実質的に
除去するのに十分な量の少なくとも１つのカール防止剤
を含むことを特徴とする水性インク組成物。【効果】カール防止剤を含有する水性インク組成物
は、保存安定性、デキャップ特性又はプリントの品質に
悪作用を及ぼすことなく普通紙プリント素子の紙のカー
ルを実質的に低減又は除去し、したがって高価で且つ嵩
高な機械的カール阻止装置又は特別なカール耐性物質を
必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は水性インク、より詳細には印刷
した普通紙エレメントのカールを除去する水性インクジ
ェットインク組成物に関する。

【０００２】

【発明の背景】インクジェットプリントは、電子デジタ
ル信号に反応して紙又は透明フィルムのような支持体上
に付着されるインク滴を生じる非衝撃性方法である。熱
又はバブルジェット式ドロップ・オン・デマンド（drop
-on-demand）インクジェットプリンターは、オフィス及
び家庭のパソコン用出力として広く用いられている。イ
ンクジェットプリントに用いられる水性インクは、主成
分として水を有する。水は、大部分が有機溶媒で構成さ
れる非水性インクに対して非毒性で、非可燃性で、環境
に有害でないという利点を有する。水はまた、分散顔料
又は溶解染料用の優れた媒質でもある。

【０００３】しかしながら、大量の水を濃縮して用いる
ことはいくつかの不利益を伴う。水は低沸点有機溶媒に
比べて蒸発速度が遅く、このことが乾燥速度を低減さ
せ、したがってプリント速度を低減させる。水はさらに
紙と相互作用して、紙のしわ及び紙のカールとして知ら
れている２つの主なゆがみを引き起こす。紙のしわは、
衝撃、くぼみ及び他の不整を印刷紙上に無作為に生じさ
せて紙の外見にしわを作るゆがみである。カールは、紙
の縁が紙の中心に向かって移動する現象である。カール
の方向は、紙のプリントされた側であるか、或いはプリ
ントされていない側であることもある（後者は“逆カー
ル”として知られている）。

【０００４】カールはプリント直後に現れることがある
か、又は現れるのに１日又は２日を要することがある。
その最終状態では、紙シートは管の形態を取る。カール
した紙は積み重ねたり、シートに広げたりできず、その
ためユーザーは非常な不便をきたす。カールしたシート
は広げたり又は保存するのが難しく、媒質供給、トラッ
キング及びプリント整合のような近平面性を要する工程
に用いることができない。カールはベタ充填プリント
（solid fill printing）で最も一般的で、したがっ
て本章のプリントに対照するものとして図表において最
も深刻な問題である。同じ理由で、それは主として図表
が顕著な４色プリントにおける関心事である。発熱体
（一般に水性インクの乾燥速度を増すために用いられ
る）を使用すると紙のカールが促されることは公知であ
る。

【０００５】熱ローラー及び張力アプリケーターのよう
なカールを低減するための種々の機械的装置が試みられ
てきた。これらの装置は辺縁部で有効なだけで、プリン
ターの経費及び寸法をかなり増大させる（カールを低減
するために用いられる熱ローラーは乾燥速度を増すため
に用いられるヒーターとは異なる。前者の熱ローラーの
場合、熱はプリント後に紙の両側にかけられるが、後者
のヒーターの場合、熱はプリント工程中にかけられ
る）。

【０００６】プリント媒質を改質することによりカール
を低減することも公知である。しかしながら、このアプ
ローチは、経費がかかり、かつ広範囲のオフィス用紙、
特に電子写真複写機用紙市場に販売されているものを使
用し得るプリンター、又はいわゆる“普通紙”プリンタ
ーを消費者が圧倒的に好むために、非常に望ましくな
い。したがって、紙カールを生じることなく全ページ図
表にプリントし得る水性インク組成物が当業界には必要
であり、したがって経費のかかる、非効率なそして厄介
な機械的装置又は特別なプリント媒質が必要でなくな
る。

【０００７】本発明のインク組成物は、つまりコゲーシ
ョン（kogation）、低プリント品質又は保存不安定性の
誘発といったようないかなる有害な作用も伴わずに、そ
して装備又は媒質を修正することにより得られるよりも
もっと低コストで上記の必要を満たす。

【０００８】

【発明の概要】ある態様において、本発明は、水性担体
媒質、着色剤及び普通紙印刷エレメントのカールを実質
的に除去するのに十分な量の少なくとも１つのカール防
止剤を含む水性インク組成物を提供する。着色剤は顔料
分散体又は染料である。カール防止剤は２５℃で少なく
とも４．５％の水溶解度（水１００グラム当たり４.５
グラム）を有し、好ましくは：

【０００９】(ａ) １,３−ジオール類、１,３,５−トリ
オール類、アミノ−１,３−ジオール類及び下記の構造
式：

【化９】〔式中、Ｒ¹、Ｒ₂、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は独立してＨ、Ｃ_n
Ｈ_2n+1（ここでｎ＝１〜４）又はＣ_nＨ_2nＯ（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_bＨ（ここでｎ＝１〜６及びｂ＝０〜２５）であ
り；Ｒ₃＝Ｈ、Ｃ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝１〜４）、Ｃ_nＨ
_2nＯ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_bＨ（ここでｎ＝１〜６及びｂ＝
０〜２５）又は（ＣＨ₂)_eＮＸＺ（ここでＸ及びＺは独
立してＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅又はＣ₂Ｈ₄Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹ
Ｏ)_dＨ（ここでｄ＝０〜２５及びｅ＝０〜３））であ
り；Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃；ａ及びｃは独立して０〜２５で
あり；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数は０〜１００で
ある〕を有するそのポリオキシアルキレン誘導体；

【００１０】(ｂ) ポリオール類及び下記の構造式：

【化１０】〔式中、Ｒは独立してＨ、Ｃ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝０〜
４）又はＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_eＨであり；Ｙ＝Ｈ又
はＣＨ₃；ｂ＝０又は１；ａ、ｃ、ｄ及びｅは独立して
０〜４０であり；ｆ＝１〜６；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単
位の総数は０〜１００であるが、但しａ、ｂ、ｃ及びｄ
＝０、及びｆ＝１である場合はＲはＨではなく、ａ、ｃ
及びｄ＝０並びにｂ及びｆ＝１である場合はｅは０でな
い〕を有するそのポリオキシアルキレン誘導体；

【００１１】(ｃ) 下記の構造式：

【化１１】〔式中、Ｘ＝Ｈ、ＯＨ、ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_aＨ、
Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_bＨ又はＯＭ（ここでＯＭは金属陽
イオンである）であり：ｎ＝２〜７；Ｒ＝（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_c（ここで、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃）；ａ、ｂ及びｃは
独立して０〜２５であり；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の
総数は０〜１２５である〕を有する化合物；

【００１２】(ｄ) ピラノシド及び下記の構造式：

【化１２】〔式中、Ｒ＝Ｈ又はＣ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝０〜４）で
あり；ａ、ｂ、ｃ及びｄは独立して０〜３０であり；Ｙ
＝Ｈ又はＣＨ₃ ；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数は０
〜１２０である〕を有するそのポリアルコキシアルキレ
ン誘導体；

【００１３】(ｅ) 下記の構造式：Ｈ−（ＯＣＨ₂ＣＨＹ)_xＯＨ（式中、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃、及びｘ＝３〜２０）；及び (ｆ) 構造式：Ｚ₁Ｚ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＺ₃)_nＺ₄ 〔式中、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｚ₃及びＺ₄は独立して（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_aＨ（ここで、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃）であり；ｎ＝１
〜２０；ａは独立して０〜２０であり；そしてＣＨ₂Ｃ
ＨＹＯ単位の総数は３〜２００である〕を有する脂肪族
ポリアミンのポリオキシアルキレン誘導体からなる群か
ら選択される。

【００１４】別の態様では、本発明は、特にインク組成
物を普通紙支持体に施す工程からなる普通紙プリント素
子の紙カールを低減する方法であって、上記のインク組
成物が水性担体媒質、着色剤及び上記の支持体の紙カー
ルを実質的に除去するのに十分な量の少なくとも１つの
カール防止剤を含むことを特徴とする方法を包含する。

【００１５】カールを除去するという利点の他に、驚く
べきことに本発明のインクはさらに特定の用途に有益で
あるということが見いだされた。例えば、以下でさらに
詳しく説明するように、本明細書に記載されているカー
ル防止剤を用いたある種のインクで“パドリング”を制
御し得るということが判明した。“パドリング”とは、
ペンノズルからカバープレート上にインクが広がること
を示し、これはプリント時に欠陥を生じる恐れがある。
本発明の染料系インクが彩度及び色域の増大を引き起こ
すことも見出されたが、これにより従来可能であったよ
りも染料濃度の範囲が広くなり、インクを処方するに際
して汎用性がさらに増した（米国特許第5,118,350号参
照）。

【００１６】さらに、当業者は、上記に列挙した多数の
化合物が他の目的のためのインクジェットインク用の公
知の添加剤であるということを認識している。例えば、
米国特許第5,100,469号は、０.１ないし約８重量％のメ
ソ−エリトリトール、トリメチロールアルキル化合物、
トリメチロールアルキルアミン又はその塩を添加するこ
とによりプリントインクジェットインクの乾燥速度が改
良され得ることを教示する。同様に、特開平２−１４２
６２号及び特開平２−１４２６０号公報は、１.０〜１
０重量％の低級アルコールと組み合わせて、それぞれ
０.５〜２５重量％のトリメチロールエタン又はトリメ
チロールプロパンを有する速乾性染料系インクジェット
インクを教示する。

【００１７】また、多数のこのような化合物は公知の保
湿剤である。しかしながら、一般にこれらの化合物は本
明細書に教示されたカール防止利益を得るには低過ぎる
濃度で用いられてきた。それにもかかわらず、これらの
化合物はカール防止作用を生じるのに十分な濃度で用い
た場合は、依然として有効な保湿剤であることが見出さ
れていた。

【００１８】

【発明の詳述】本発明の水性インクは特に、概してイン
クジェットプリンター、とりわけ熱インクジェットプリ
ンターに使用するのに適している。本インク組成物は顔
料及び染料系インクの両方を包含する。インクは特定の
インクジェットプリンターの要件に適合して当業界で十
分公知である、つり合いのとれた光安定性、汚れ耐性、
粘度、表面張力、光学濃度、低毒性、高物質相溶性及び
乾燥速度を提供する。

【００１９】水性担体媒質水性担体媒質は、水又は水とカール防止剤以外の少なく
とも１つの水溶性有機溶媒との混合物である。一般に脱
イオン水を用いる。水溶性有機溶媒は十分公知であっ
て、その代表例は米国特許第5,085,698号に開示されて
いる（その記載内容を参照によって本明細書に加入す
る）。水と水溶性有機溶媒との好適な混合物の選択は、
望ましい表面張力及び粘度、選択した着色剤、インクの
乾燥時間、並びにインクがプリントされる媒質支持体の
要件による。少なくとも２つの水酸基を有する水溶性有
機溶媒（例えば、ジエチレングリコール）と脱イオン水
との混合物が水性担体媒質として好ましい。

【００２０】水と有機溶媒との混合物を水性担体媒質と
して用いる場合、水はカール防止剤の重量を含めた水性
担体媒質の総重量を基礎にして３０重量％〜９５重量
％、好ましくは６０重量％〜９５重量％の水性担体媒質
を含有する。水性担体媒質の量（カール防止剤の重量を
含む）は、有機顔料を選択する場合はインクの総重量を
基礎にして約７０〜９９.８％、好ましくは約８４〜９
９.８％、無機顔料を選択する場合は約２５〜９９．８
％、好ましくは約７０〜９９.８％、そして染料を選択
する場合は８０〜９９.８％の範囲である。

【００２１】着色剤本発明において有用な着色剤は顔料分散体及び染料であ
る。“顔料”という用語は、不溶性の粒状状態で使用さ
れる着色剤を意味する。“染料”という用語は、可溶性
状態で用いられる着色剤を意味する。“顔料分散体”と
いう用語は、当業界で公知のようにそして本明細書中に
用いられているように、顔料と分散剤との混合物を示
す。好ましくは、分散剤は高分子分散剤である。

【００２２】染料：本発明に有用な染料としては、陰イ
オン性、陽イオン性、両性及び非イオン性染料が挙げら
れる。このような染料は当業者には十分公知である。陰
イオン性染料は水性溶液中で着色陰イオンを生じる染料
であり、陽イオン性染料は水性溶液中で着色陽イオンを
生じるものである。一般に、陰イオン性染料はイオン部
分としてカルボン酸又はスルホン酸基を含有する。陽イ
オン性染料は通常、第四級窒素基を含有する。両性染料
は陰イオン性、陽イオン性であるか又は溶液ｐＨの関数
として両方の電荷を有する。ある種の非イオン性染料
は、水性インクに用いるのに十分な水溶解度を有する。
水性担体媒質中で不十分な溶解度を有する染料は顔料と
して処理し、下記と同様の方法で水性インクに用いるた
めに分散し得る。

【００２３】上記の全種類の染料は一般にその最終用途
によって分類される。本発明のより有用な種類の染料の
いくつかは酸性、塩基性、直接、食用、分散、媒染、バ
ット、溶媒及び反応性染料である。これらの種類のあら
ゆる染料は、１つ又はそれ以上の独特な官能基、例えば
ニトロソ化合物、ニトロ化合物、アゾ化合物、スチルベ
ン化合物、トリアリールメタン化合物、キサンタン化合
物、キノリン化合物、チアゾール化合物、アジン化合
物、オキサジン化合物、チアジン化合物、アミノケトン
化合物、アントラキノン化合物、インジゴイド化合物及
びフタロシアニン化合物、ジフェニルメタン化合物、ア
クリジン化合物、キノリン化合物、メチン又はポリメチ
ン化合物、インダミン又はインドフェニル化合物を有
し、これらはすべて当業者には十分公知である。インク
組成物に用いられる染料の色及び量は、大いに選択の一
関数であって、主としてインクを用いて達成されるプリ
ントの望ましい色、染料の純度及びその濃度によってい
る。染料が低濃度であると十分な色鮮やかさが生じな
い。高濃度ではプリントヘッド性能が不十分であったり
或いは許容できない暗色を生じたりする。染料は、イン
クの総重量を基礎にして０.０１〜２０重量％、好まし
くは０．０５〜８重量％、さらに好ましくは０.１〜５
重量％の量で存在する。

【００２４】顔料：分散に有用な顔料は、広範囲の有機
及び無機顔料を単独で又は組み合わせて含有する。水性
担体媒質に実質的に不溶性の染料もここに記載され得
る。顔料粒子は、インクジェットプリント装置を通過す
る、特に通常１０〜５０ミクロンの範囲の直径を有する
突出ノズルでのインクを易流動性にさせるに十分に小さ
い必要がある。粒径はさらに、顔料分散体の安定性に影
響を及ぼす。微小粒子のブラウン運動は、粒子の沈降を
防ぐのに役立つ。粒径が小さいと、最大色濃度にとって
も望ましい。有用な粒径の範囲は約０.００５ミクロン
〜１５ミクロンである。好ましくは顔料の粒径は０.０
０５〜５ミクロンであり、最も好ましくは０.０１〜０.
５ミクロンである。

【００２５】選択された顔料は、乾燥又は湿潤形態で用
い得る。例えば、顔料は通常水性媒質中で製造され、そ
の結果生じる顔料は水湿潤性プレスケーキとして得られ
る。プレスケーキ形態では、顔料は乾燥形態である場合
のような程度には凝集しない。したがって、水湿潤性プ
レスケーキ形態の顔料は乾燥顔料からインクを製造する
工程におけると同等の解凝集を必要としない。本発明を
実施するに際して用い得る代表的な市販の乾燥及びプレ
スケーキ顔料は、前述の米国特許第5,085,698号に開示
されている。

【００２６】金属又は金属酸化物の微細粒子を用いて本
発明を実施してもよい。例えば、金属及び金属酸化物
は、磁気インクジェットインクの調製に適している。微
細粒径の酸化物、例えばシリカ、アルミナ、チタニア等
を選択してもよい。さらに、微細粉砕金属粒子、例えば
銅、鉄、スチール、アルミニウム及び合金を適切な用途
のために選択し得る。有機顔料の場合、インクは約３０
重量％まで顔料を含有し得るが、しかし大半の熱インク
ジェットプリント用途には、一般には総インク組成物の
重量の約０．１〜１５％、好ましくは約０.１〜８％で
ある。無機顔料を選択する場合、インクは有機顔料を用
いたインクに比べて高い重量％の顔料を含有する傾向が
あり、無機顔料は一般に有機顔料より高い比重を有する
ために、いくつかの場合には約７５％という高さであ
る。

【００２７】分散剤：高分子分散剤は、顔料用の好まし
い分散剤である。本発明の実施に適した高分子分散剤と
しては、ＡＢ、ＢＡＢ又はＡＢＣブロックコポリマーが
挙げられる。ペンノズルをふさぐ傾向がある高分子種を
含まないために、基トランスファー重合法により製造さ
れる高分子分散剤が最も好ましい。好適なＡＢ又はＢＡ
Ｂブロックコポリマー及びその合成は、前述の米国特許
第5,085,698号に開示されている。好適なＡＢＣトリブ
ロックコポリマー及びそれらの合成は、Ma et al.,USSN
07／838,181（1992年２月20日出願）（その記載内容を
参照によって本明細書に加入する）に開示されている。
ランダムコポリマーは分散剤として用い得るが、それら
は顔料分散体を安定化するのにブロックポリマーと同様
には有効でなく、したがって好ましくない。

【００２８】高分子分散剤は一般に、総インク組成物の
約０.１〜３０重量％、好ましくは約０.１〜８重量％の
範囲で存在する。顔料粒子の分散安定性は、高分子分散
剤が不十分に存在すると悪影響を受ける。好ましい高分
子分散剤化合物の他に、或いは代わりに、界面活性剤化
合物を分散剤として用いてもよい。これらの例として
は、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性又は両性界面
活性剤が挙げられる。非高分子並びにいくつかの高分子
分散剤の詳細な一覧表は、McCutcheon's Functional Ma
terials,North American Edition, 1990 Manufacturing
Confection Publishing Co.,Glen Rock, NJ,07452の分
散剤に関する節（110〜128ページ）に示されている（そ
の記載内容を参照によって本明細書に加入する）。

【００２９】カール防止剤本発明に用いるのに適したカール防止剤は、ポリヒドロ
キシ基とアルキレンオキシドとの反応によって得られる
ポリヒドロキシ基及び／又はポリオキシアルキレン基を
含有する。本化合物は、２５℃で少なくとも４.５％の
水溶解度（水１００部中にカール防止剤４．５部）を有
し、下記に開示した種類の化合物に代表される。

【００３０】(ａ) １,３ジオール類、１,３,５−トリ
オール類、アミノ−１,３−ジオール類又は上記の構造
式を有するそれらのポリオキシアルキレン誘導体は、本
発明に用いるのに適した第一の種類のカール防止剤を構
成する。この種類に含まれるカール防止剤の例として
２,２−ジメチル−１,３−プロパンジオール、２−メチ
ル−２−エチル−１,３−プロパンジオール、２,２−ジ
エチル−１,３−プロパンジオール、２−メチル−２−
プロピル−１,３−プロパンジオール、１,２,４−ブタ
ントリオール、３−メチル−１,３,５−ペンタントリオ
ール、１,３,５−ペンタントリオール、２,４−ペンタ
ンジオール、２−メチル−２,４−ペンタンジオール、
１,１,１−トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、
２,２−ビス（ヒドロキシメチル）−２,２′,２′′−
ニトリロトリエタノール、２−アミノ−２−メチル−
１,３−プロパンジオール及び２−アミノ−２−エチル
−１,３−プロパンジオールが挙げられる。アミノ化合
物は、塩酸のような鉱酸で全部又は一部中和し得る。ポ
リオキシアルキレン化合物は、上記一覧の化合物から誘
導される。

【００３１】(ｂ) 本発明に用いるのに適した別の種類
のカール防止剤は、ポリオール及び上記構造式を有する
そのオキシアルキレン誘導体より成る。この種類におい
ては、“ポリオール”という用語は、水酸基又はヒドロ
キシメチル基を主鎖に結合する３〜８個の水酸基を有す
る化合物を意味する。“オキシアルキレン誘導体”とい
う用語は、水酸基上で水素を置換する１つ又はそれ以上
のオキシアルキレン反復単位を意味する。この種類のポ
リヒドロキシ化合物のいくつかの例として２−ヒドロキ
シメチル−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、
２−メチル−２−（ヒドロキシメチル）−１,３−プロ
パンジオール、トリメチロールブタン、メソ−エリトリ
トール、Ｄ−、Ｌ−及びＤＬ−トレイトール、アドニト
ール、Ｄ−及びＬ−アラビトール、キシリトール、ズル
シトール、Ｌ−イジトール、Ｄ−マンニトール、Ｄ−ソ
ルビトール及びラセミソルビトールが挙げられる。

【００３２】ポリオキシアルキレン誘導体は、上記の群
からのポリヒドロキシ化合物から誘導される。未反応グ
リセロールは有効なカール防止剤であることが見出され
なかったし、未反応ペンタエリトリトールは十分な水溶
解度を有していない。しかしながら、グリセロール及び
ペンタエリトリトールのポリオキシアルキレン誘導体は
有用なカール防止剤であることが判明している。オキシ
アルキル化のための他の有用なトリオールは、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン及び１,２,６−
ヘキサントリオールである。ポリオール／アルキレンオ
キシド縮合物のいくつかの市販の例としては、Liponic
^(R)EG-1、Liponic^(R)SO-20（Lipo Chemicals Co.，Pate
rson，NJ)；Photonol ^(R)PHO-7149、Photonol PHO-7155
（Henkel Corporation；Ambler, PA)；Voranol ^(R)230-6
60、Voranol^(R)234-630（Dow Chemical Co.,；Midlan
d，MI)；Fomrez⁽ ^R)T-279、Fomrez^(R)T-315、Fomrez^(R)E
T-190及びFomrez^(R)ET-250（Witco Corporation, Organ
ics Division；New York，NY）が挙げられる。

【００３３】(ｃ) アルドース、ケトース、アルドン
酸、可溶性金属アルドン酸塩、及びそのポリアルコキシ
アルキレン誘導体は、種類(ｃ)のカール防止剤を構成す
る。これらの化合物の例としては、Ｄ−及びＬ−型のエ
リトロース、トレオース、アラビノース、リボース、リ
キソース、キシロース、グルコース、マンノース、アル
トロース、アロース、タロース、ガラクトース、イドー
ス、グロース及び上記の対応するアルドン酸が挙げられ
る。後者の例は、Ｄ−グルコン酸、Ｄ−マンノン酸、Ｄ
−アルトロン酸及びＤ−アロン酸である。可溶性金属ア
ルドン酸塩の例はグルコン酸カリウムである。

【００３４】(ｄ) ピラノシド及びそれらのポリアルコ
キシアルキレン誘導体は本発明に用いるためのその次の
種類のカール防止剤を構成する。その例としては、メチ
ルアルファ−Ｄ−グルコシド及びメチルベータ−Ｄ−ア
ロシドが挙げられる。ポリオキシアルキレン誘導体とし
ては、Ａmerchol, Edison NJから入手可能なGlucam R製
品が挙げられる。

【００３５】(ｅ) 種類(ｅ)に含まれるカール防止剤
は、上記の構造式を有するポリ（アルコキシエチレン）
化合物である。この種類の代表的化合物としては、トリ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペン
タエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、オ
クタエチレングリコール、ポリエチレングリコール２０
０、ポリエチレングリコール４００、ポリエチレングリ
コール１０００等が挙げられる。ジエチレングリコール
は有効なカール防止剤ではない。より高い分子量の化合
物はインクに過剰な粘度を付与し、顔料分散体の凝集を
引き起こす可能性があって、効果がほとんどないカール
防止剤である。したがって、このような化合物は好まし
くない。

【００３６】(ｆ) 最後の種類のカール防止剤は脂肪族
ポリアミンのポリオキシアルキレン誘導体、例えばエチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラアミン等のポリオキシアルキレン誘導体を含む。ト
リエチレンテトラアミンのポリアルキレン誘導体の市販
の例としては、FomrezR K-22-66（Witco Corporation,
Organics Division；New York, NY）である。アミン基
は、鉱酸、例えば塩酸で全部又は一部中和され得る。

【００３７】上記の種類の範囲内及びそれに含まれる化
合物の混合物も本発明に有用である。種類(ａ)又は(ｂ)
からのある化合物と種類(ｅ)からのある化合物との混合
物が特に好ましく、この場合、選択された化合物の１つ
はカール防止混合物の総重量を基礎にして１０〜９０
％、好ましくは２５〜７５％の量で存在する。種類(ａ)
〜(ｆ)の化合物のポリオキシアルキレン誘導体は、エチ
レン又はプロピレンオキシドから、あるいは両方のオキ
シドの組み合わせから調製されるが、しかしエチレンオ
キシド又はエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの
混合物が好ましい。単一アルキレンオキシドとの反応
は、各々の水酸基上の種々の程度のオキシアルキル化を
有する化合物の混合物を生じ得る。したがって、上記の
構造式はある範囲のオキシアルキレン単位を含有する平
均組成物を基礎にしている。プロピレン及びエチレンオ
キシドのランダム及びブロックコポリマー鎖を用いても
よい。例えば、ポリヒドロキシ化合物を先ずプロピレン
オキシドと反応させ、次いで順次エチレンオキシドで終
結させる。

【００３８】多くの場合、種々の水酸基又はそれらのア
ルコキシド塩は非等価位置にある。したがって、立体因
子及び求核性によってそれらは異なる割合でアルキレン
オキシドと反応し得る。したがって、同一化合物内の種
々の水酸基は異なる重合程度を有し得る。紙カールを実
質的に除去する際に有効であるためには、カール防止剤
はインク組成物の総重量を基礎にして少なくとも１０重
量％の量で存在しなければならない。カール防止剤の許
容可能範囲はインクの総重量を基礎にして１０〜７５
％、好ましくは１２〜５５％、最も好ましくは１５〜３
０％である。

【００３９】その他の成分該インクはその他の成分を含有し得る。例えば、上記の
界面活性剤を用いて表面張力を変え、並びに浸透を最小
にし得る。しかしながら、界面活性剤は顔料分散体を不
安定にし得るため、界面活性剤と他のインク成分との相
溶性を確保するよう注意する必要がある。水性インクに
おいては、界面活性剤はインクの総重量を基礎にして
０.０１〜５％、好ましくは０.２〜３％の量で存在す
る。微生物の増殖を阻止するためにインク組成物中に殺
生物剤を用いうる。このような殺生物剤の例としては、
Dowicides^(R)（Dow Chemical, Midland, MI)、Nuosept
^(R)（Huls America,Inc., Piscataway, NJ）、Omidines
R（Olin Corp., Cheshire, CT）、Nopcocides^(R)（Henk
el Corp., Ambler, PA）、Troysans^(R)（TroyChemical
Corp., Newark, NJ）及び安息香酸ナトリウムが挙げら
れる。

【００４０】さらに、重金属不純物の有害作用を除去す
るためにＥＤＴＡのような金属イオン封鎖剤を含有させ
てもよい。その他の公知の添加剤、例えば粘度調整剤、
及びその他のアクリル系又は非アクリル系ポリマーを加
えてインク組成物の種々の特性を改良してもよい。上記
のように、本発明の多数のカール防止剤は多数のインク
ジェットインク処方物のための有効な保湿剤である。

【００４１】インク調製本発明のインク組成物は、他のインクジェットインク組
成物と同一の方法で調製する。着色剤として顔料分散体
を用いる場合、分散体は水中で選択された顔料と分散剤
を予備混合して調製する。分散工程は、米国特許第5,02
6,427号に記載されているように、水平ミニミル、ボー
ルミル、アトリッター中で、又は少なくとも１０００ｐ
ｓｉの液体圧力で液体ジェット相互作用室内の複数のノ
ズルに混合物を通して、水性担体媒質中の顔料粒子の均
質分散を生じることにより達成し得る。浸透又はデキャ
ップ（decap）特性を改良し得る他の補助溶剤を分散工
程中に存在させてもよい。

【００４２】染料を着色剤として用いる場合は、分散剤
は存在せず、顔料解凝集の必要がない。染料系インク
は、分散装置よりはむしろ十分攪拌した容器で調製す
る。濃縮形態のインクジェットインクを作るのは一般に
望ましく、これはその後好適な液体で希釈してインクジ
ェットインクプリント系で用いるのに適切な濃度とす
る。希釈により、インクを特定の用途に対して望ましい
粘度、色、色相、彩度、濃度及びプリント域被覆に調整
する。

【００４３】インク特性ジェット速度、小滴の分離長、滴下サイズ及び流れ安定
性は、インクの表面張力及び粘度に大いに影響される。
インクジェットプリント系で使用するのに適したインク
ジェットインクは、２０℃で約１８ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約
７０ｄｙｎｅ／ｃｍ、さらに好ましくは２０ｄｙｎｅ／
ｃｍ〜約５０ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲の表面張力を有する
必要がある。許容しうる粘度は、イメージ整定及び熱イ
ンクジェット燃焼補充頻度とに関する適切な流動学によ
り２０℃で２０ｃｐ以下、好ましくは約１.０ｃｐ〜約
１０.０ｃｐの範囲である。

【００４４】インクは、広範囲の突出条件に適合可能な
物理的特性、即ち熱インクジェットプリント装置のため
の駆動電圧及びパルス幅、ドロップ・オン・デマンド装
置又は連続装置のための圧力素子の駆動周波数、並びに
ノズルの形状及び寸法を有する。それらは、連続、圧電
ドロップ・オン・デマンド及び熱又はバブルジェットド
ロップ・オン・デマンドのような種々のインクジェット
プリンターで使用してもよいし、特に熱インクジェット
プリンターで使用するのに適合する。インクは長期間の
優れた保存安定性を有し、インクジェット装置内に詰ま
らない。本発明のインクは普通紙素子をプリントする場
合に用いるのに特に有益であるが、種々のプリント媒
質、例えば繊維製品、透明物等に用いるのにも適してい
る。プリントされたインク像は明瞭な色調を有し、高密
度である。インクはインクジェットプリント装置の構成
部品と相容性であって、それらは本質的に無臭である。

【００４５】上記のように、本発明のインク組成物は、
驚くべきことに付加的利点を提供することが見出され
た。例えば、本発明のシアン、マゼンタ及びイエロー染
料系インク組成物を含有するインクセットは、同じ染料
濃度を有しカール防止剤を含まない染料系インクと比較
して、普通紙色域の顕著な改良を生じる。この色域増大
は、一次及び二次色をより鮮明にし、紙全体の偏差を少
なくする。このようなインク中の染料濃度を調整すると
色域をさらに改良できるし、より対称的な色空間が得ら
れる。上記の特質を有するインクジェットインクセット
は、１.７５〜２.５％のアシッドブルー９染料を含有す
るシアンインク、１.７５〜３％のアシッドエロー２３
を含有するイエローインク、並びに１〜３％のリアクテ
ィブレッド１８０及び０.３〜１.５％のアシッドレッド
５２を含有するマゼンタインクを包含する。

【００４６】本発明のインクの別の驚異的な利点は、そ
れらの改良パドリング特性である。陰イオン性ポリマー
を陰イオン性染料含有インクに添加してパドリング特性
の改良を提供することは、USSN 07／845,332（1992年４
月28日出願）（その開示内容は参考文献によって本明細
書に含められる）から公知である。パドリングにおける
同一の改良は有意に、より低いポリマー濃度（例えば約
１.０％ポリマーに比して約０.２５％ポリマー）を有す
る本発明のインクを用いて得られることが見出された。
ポリマー濃度を低減すると、脱キャップ性能が良好にな
り、生成柔軟性がより大きくなり、そしてコストが低減
される。

【００４７】

【実施例】以下の実施例で本発明をさらに説明する。部
及びパーセントは、特に表記しない限り重量で示す。イ
ンク処方物中に用いた成分はすべて、特記しない限りAl
drich Chemical, Milwaukee,WIから入手した。

【００４８】操作Ａ：ブチルメタクリレート／／メタク
リル酸（ＢＭＡ//ＭＡＡ＝１０//１０）ＡＢブロックポ
リマー（分子量２４００）１２リットルフラスコに機械的攪拌器、温度計、Ｎ２
入口、乾燥管出口及び添加漏斗を備えつけた。テトラヒ
ドロフラン（“ＴＨＦ”）３７５０ｇ及びｐ−キシレン
７.４ｇをフラスコに入れた。次に、テトラブチルアン
モニウムｍ−クロロベンゾエート触媒（アセトニトリル
に溶解した１.０Ｍ溶液３.０ｍｌ）を加えた。開始剤
１,１−ビス（トリメチルシロキシ）−２−メチルプロ
ペン２９１.１ｇ（１.２５Ｍ）を注入した。フィードＩ
［テトラブチルアンモニウムｍ−クロロベンゾエート，
アセトニトリルに溶解した１.０Ｍ溶液３.０ｍｌ］を０
分に開始し、１５０分に亘って添加した。フィードII
［トリメチルシリルメタクリレート１９７６ｇ（１２.
５Ｍ）］を０分に開始し、３５分に亘って添加した。フ
ィードIIの後、１８０分に完了した（モノマーの９９％
以上が反応した）。フィードIII［ブチルメタクリレー
ト１７７２ｇ（１２.５Ｍ)］を開始し、３０分間添加し
た。

【００４９】４００分の時点で、ドライメタノール７８
０ｇを上記の溶液に添加し、蒸留を開始した。蒸留の第
一段階中に、５５℃未満の沸点を有する物質１３００.
０ｇをフラスコから除去した。除去されるメトキシトリ
メチルシラン(沸点＝５４℃)の理論量は、１１４４.０
ｇであった。蒸留は二次段階中継続したが、その間沸点
は７６℃に上昇した。二次段階の蒸留中に、ｉ−プロパ
ノール５１００ｇを添加した。溶媒８００７ｇすべてを
除去した。この操作により、ＴＨＦ及びｉ−プロパノー
ルに溶解した５２.５％ＢＭＡ//ＭＭＡのＡＢブロック
ポリマー溶液を生じ、これを用いて下記のように顔料濃
縮物を調製した。上記の溶液１９.０５ｇを脱イオン水
７７.１ｇと混合した４５.６％ＫＯＨ３.８６ｇで中和
して１０％ポリマー溶液を作った。この溶液を実施例１
３、１８、２７及び２８に用いた。

【００５０】操作Ｂ：ブチルメタクリレート//ブチルメ
タクリレート−共メタクリル酸（ＢＭＡ//ＢＭＡ／ＭＡ
Ａ＝１０//５／１０）ＡＢブロックポリマー（分子量３
１００）３リットルフラスコに機械的攪拌器、温度計、Ｎ２入
口、乾燥管出口及び添加漏斗を備えつけた。テトラヒド
ロフラン（ＴＨＦ）７８０ｇ及びｐ−キシレン３.６ｇ
をフラスコに入れた。次に、触媒テトラブチルアンモニ
ウムｍ２ｍｌ）を加えた。開始剤１,１−ビス（トリメ
チルシロキシ）−２−メチルプロペン７２.０ｇ（０.６
２Ｍ）を注入した。フィードＩ［テトラブチルアンモニ
ウムｍ−クロロベンゾエート，アセトニトリルに溶解し
た１.０Ｍ溶液３.２ｍｌ］を開始し、１３０分に亘って
添加した。フィードII［ｎ−ブチルメタクリレート，２
２０ｇ（１.５５Ｍ）及びトリメチルシリルメタクリレ
ート４９０ｇ（３.１Ｍ）］を０.０分に開始し、４０分
に亘って添加した。フィードIIが完了した３０分後に
（モノマーの９９％以上が反応した）フィードIII［ｎ
−ブチルメタクリレート４４０ｇ（３.１Ｍ）］を開始
し、３０分間添加した。

【００５１】２４０分の時点で、ドライメタノール２１
６ｇを上記の溶液に添加し、蒸留を開始した。蒸留の第
一段階中に、５５℃未満の沸点を有する物質２１０.０
ｇをフラスコから除去した。蒸留は二次段階中継続した
が、その間沸点は７６℃に上昇した。二次段階の蒸留中
に、ｉ−プロパノール９００ｇを添加し、溶媒１４３８
ｇすべてが除去されるまで蒸留を継続した。これによ
り、ＢＭＡ//ＢＭＡ／ＭＡＡ＝１０//５／１０ポリマー
が５７.７％固体で生じた。上記の溶液１７.３３ｇを脱
イオン水７８.０ｇと混合した４５.６％ＫＯＨ４.６３
ｇで中和して１０％ポリマーストック溶液を作った。こ
の溶液を実施例１７に用いた。

【００５２】実施例１〜２５これらの実施例においては、染料系インクはすべて、全
インク成分又はその水性ストック溶液を均質溶液が得ら
れるまで一緒に混合して調製した。この溶液に必要量の
水を攪拌しながら添加して、インクの全量を１００グラ
ムとした。染料は、市販メーカーから入手した。精製染
料を用いた。顔料系インク（実施例１９〜２３）はすべ
て、ジエチレングリコール４６.１ｇ、脱イオン水６３
２ｇ、ＦＷ１８カーボンブラック顔料（DeGussa Corp.,
Allendale, NJ）１５０ｇ及び操作Ａからの５２.５％
ポリマー溶液１４２.９ｇを含有する分散濃縮物から調
製し、４５.６％ＫＯＨ２９.０ｇで中和した。

【００５３】抵抗器の大きさが４２〜５０ミクロンで３
０〜４０ミクロンのオリフィスを有する熱インクジェッ
トペンに入れてインクを試験した。プリントを乾燥する
のに必要な時間の長さを低減するために熱を用いるイン
クジェットプリンター内にペンを置いた。機械的カール
低減装置は用いなかった。悪い例をシミュレートするた
めに、４分の１インチのマージンを有するダブルデンシ
ティーブラックアウト（double densitey blackout）の
全ページを種々の普通紙（以下に示す）を用いてプリン
トした。プリントした紙をプリント面を上にして平面上
に置き、１時間、２４時間、４８時間、７２時間及び９
６時間の間隔で紙の縁と平面との間の距離を測定するこ
とによりカール量を確定した。カールの許容しうる量
は、美学、読み易さ及び取扱易さに基づいて、４０ｍｍ
未満であると定義された。

【００５４】実施例１−対照ジエチレングリコールモノブチルエーテル８.０ｇアシッドブルー９，ＣＡＳ＃３８４４−４５−９２.
２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水８９.５ｇ

【００５５】実施例２ジエチレングリコールモノブチルエーテル８.０ｇ２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１５.０ｇアシッドブルー９２.２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７４.５ｇ

【００５６】実施例３−対照ジエチレングリコール１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７（Union Carbide Corp）
０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００５７】実施例４−対照３,３−ジメチル−１,２−ブタンジオール１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００５８】実施例５２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１,３−プロパン
ジオール１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００５９】実施例６トリエチレングリコール１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００６０】実施例７テトラエチレングリコール１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００６１】実施例８ポリエチレングリコールＭＷ４００１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００６２】実施例９ソルビトール１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００６３】実施例１０トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン１０.０ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水８３.６ｇ

【００６４】実施例１１ネオペンチルグリコール７.５ｇテトラエチレングリコール７.５ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水７８.６ｇ

【００６５】実施例１２２−メチル−２−(ヒドロキシメチル)−１,３−プロパ
ンジオール７.５ｇテトラエチレングリコール７.５ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水７８.６ｇ

【００６６】実施例１３２−メチル−２−プロピル−１,３−プロパンジオール
７.５ｇテトラエチレングリコール７.５ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水７８.６ｇ

【００６７】実施例１４２,２−ジエチル−１,３−プロパンジオール７.５ｇテトラエチレングリコール７.５ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水７８.６ｇ

【００６８】実施例１５２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−１,３−プロパ
ンジオール７.５ｇテトラエチレングリコール７.５ｇジエチレングリコールモノブチルエーテル４.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} Ｌ−７７０.２ｇアシッドブルー９２.２ｇ脱イオン水７８.６ｇ

【００６９】実施例１６２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} L-7607 ０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドブルー９２.２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７４.５ｇ

【００７０】実施例１７３−メチル−１,３,５−ペンタントリオール(Fluka Che
mical) １６.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} L-7607 ０.８ｇ操作Ｂからのブロックポリマー４.０ｇアシッドブルー９２.２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７６.７ｇ

【００７１】実施例１８２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１,３−プロパン
ジオール４.０ｇ３−メチル−１,３,５−ペンタントリオール１２.０
ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} L-7607 ０.８ｇ操作Ａからのブロックポリマー４.０ｇアシッドブルー９２.２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７６.７ｇ

【００７２】実施例１９−対照ジエチレングリコール１８.７ｇ顔料分散体濃縮物２６.７ｇ脱イオン水５５.８ｇ

【００７３】実施例２０２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１７.５ｇ顔料分散体濃縮物２６.７ｇ脱イオン水５５.８ｇ実施例２１アルファ−Ｄ−グルコース１７.５ｇ顔料分散体濃縮物２６.７ｇ脱イオン水５５.８ｇ

【００７４】実施例２２メチル−アルファ−Ｄ−グルコシド１７.５ｇ顔料分散体濃縮物２６.７ｇ脱イオン水５５.８ｇ実施例２３Ｄ−グルコン酸カリウム塩１７.５ｇ顔料分散体濃縮物２６.７ｇ脱イオン水５５.８ｇ

【００７５】実施例２４トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン２０.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R} L-7607 １.０ｇアシッドブルー９２.２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７６.５ｇ

【００７６】実施例２５トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン−ＨＣｌ１
２.０ｇトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン３.０ｇＡｅｒｏｓｏｌ^{R}ＯＴ（Fisher Scientific）０.３
ｇアシッドブルー９２.２ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水８２.２ｇ

【００７７】

【表１】

【００７８】

【表２】

【００７９】実施例２６下記の組成物を有するシアン、マゼンタ及びイエローイ
ンクを調製した。シアンジエチレングリコールモノブチルエーテル７.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７１.０ｇアシッドブルー９２.２５ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水８９.４５ｇマゼンタジエチレングリコールモノブチルエーテル７.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７１.０ｇアシッドレッド 52、CAS＃3520-42-1 ０.６ｇリアクティブレッド１８０、CAS＃85586-40-9 ２.７５
ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水８８.３５ｇイエロージエチレングリコールモノブチルエーテル７.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７１.０ｇアシッドエロー２３、CAS＃1934-21-0 ２.５ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水８９.２ｇ

【００８０】表２に記載した普通紙に実施例１〜２５と
同様の方法でインクをプリントした。シアンインクに関
して上記と同様にカールを測定し、表２に報告する。色
空間データは、光源及び２観測装置を用いてHunterlab
PICCS 4800（Hunter Associate Labs，Inc.，Reston，V
A）により得た。結果を下記の表３に示す。

【００８１】実施例２７下記の組成物を有するシアン、マゼンタ及びイエローイ
ンクを用いて実施例２６と同様の操作を行った。シアン２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドブルー９２.２５ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７４.４５ｇマゼンタ２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドレッド５２０.６ｇリアクティブレッド１８０２.７５ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７３.３５ｇイエロー２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドエロー２３２.５ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７４.２ｇ

【００８２】実施例２８下記の組成物を有するシアン、マゼンタ及びイエローイ
ンクを用いて実施例２６と同様の操作を行った。シアン２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドブルー９２.０ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７４.７ｇマゼンタ２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドレッド５２１.０ｇリアクティブレッド１８０１.６ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７４.１ｇイエロー２−エチル−２−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパン
ジオール１８.０ｇジプロピレングリコール２.０ｇＳｉｌｗｅｔ^{R}Ｌ−７６０７０.５ｇ操作Ａからのブロックポリマー２.５ｇアシッドエロー２３２.７５ｇ殺生物剤０.３ｇ脱イオン水７３.９５ｇ

【００８３】

【表３】

【００８４】

【表４】

【００８５】

【表５】

【００８６】

【表６】

【００８７】実施例２７のインクは実施例２６のインク
と同じ染料濃度を有したが、実施例２７のインクはカー
ル防止剤を含有した。データは、カール防止剤添加によ
る普通紙色域の有意の改良（２６％）を説明する。実施
例２８は、染料濃度以外は実施例２７と同一であるが、
色域の改良（５％増）及び青色彩度の改良（１８％増）
を示した。

フロントページの続き (72)発明者ローレン・ユージーン・ジヨンソンアメリカ合衆国オレゴン州97330．コーバリス．ノースウエストウオールナツトプレイス4033 (72)発明者ジヨン・ストツフエルアメリカ合衆国カリフオルニア州92126. サンデイエゴ．コランバスストリート8049 (72)発明者ロナルド・エイ・アスケランドアメリカ合衆国カリフオルニア州92129. サンデイエゴ．ペンドノーバストリート 11371 (72)発明者カサリン・バーラツスー・ハントアメリカ合衆国カリフオルニア州92129. サンデイエゴ．メドウランプレイス9192 (72)発明者ハワード・マトリツクアメリカ合衆国ニユージヤージー州07732. ハイランズ．トウインライツテラス５デイー (72)発明者ケーシヤバ・アナンド・プラサードアメリカ合衆国カリフオルニア州92127. サンデイエゴ．ウエストバーナードドライブ16399 (72)発明者ジヨン・サーマン・リツチアメリカ合衆国カリフオルニア州92128. サンデイエゴ．トラデイシヨンストリート 13746 (72)発明者レナード・スレビンアメリカ合衆国カリフオルニア州92128. サンデイエゴ．シントントドライブ17830

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (ａ) 水性担体媒質； (ｂ) 着色剤；及び (ｃ) 普通紙印刷エレメントにおけるカールを実質的に
除去するのに十分な量の少なくとも１つのカール防止剤
を含むことを特徴とする水性インク組成物。
【請求項２】カール防止剤が２５℃で少なくとも４.
５％の水溶解度を有し、 (ａ) １,３−ジオール類、１,３,５−トリオール類、ア
ミノ−１,３−ジオール類及び下記の構造式：【化１】〔式中、Ｒ¹、Ｒ₂、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は独立してＨ、Ｃ_n
Ｈ_2n+1（ここでｎ＝１〜４）又はＣ_nＨ_2nＯ（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_bＨ（ここでｎ＝１〜６及びｂ＝０〜２５）であ
り；Ｒ₃＝Ｈ、Ｃ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝１〜４）、Ｃ_nＨ
_2nＯ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_bＨ（ここでｎ＝１〜６及びｂ＝
０〜２５）又は（ＣＨ₂)_eＮＸＺ（ここでＸ及びＺは独
立してＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅又はＣ₂Ｈ₄Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹ
Ｏ)_dＨ（ここでｄ＝０〜２５及びｅ＝０〜３））であ
り；Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃；ａ及びｃは独立して０〜２５で
あり；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数は０〜１００で
ある〕を有するそのポリオキシアルキレン誘導体； (ｂ) ポリオール類及び下記の構造式：【化２】〔式中、Ｒは独立してＨ、Ｃ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝０〜
４）又はＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_eＨであり；Ｙ＝Ｈ又
はＣＨ₃；ｂ＝０又は１；ａ、ｃ、ｄ及びｅは独立して
０〜４０であり；ｆ＝１〜６；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単
位の総数は０〜１００であるが、但しａ、ｂ、ｃ及びｄ
＝０、及びｆ＝１である場合はＲはＨではなく、ａ、ｃ
及びｄ＝０並びにｂ及びｆ＝１である場合はｅは０でな
い〕を有するそのポリオキシアルキレン誘導体； (ｃ) 下記の構造式：【化３】〔式中、Ｘ＝Ｈ、ＯＨ、ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_aＨ、
Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_bＨ又はＯＭ（ここでＯＭは金属陽
イオンである）であり：ｎ＝２〜７；Ｒ＝（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_c（ここで、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃）；ａ、ｂ及びｃは
独立して０〜２５であり；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の
総数は０〜１２５である〕を有する化合物； (ｄ) ピラノシド及び下記の構造式：【化４】〔式中、Ｒ＝Ｈ又はＣ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝０〜４）で
あり；ａ、ｂ、ｃ及びｄは独立して０〜３０であり；Ｙ
＝Ｈ又はＣＨ₃ ；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数は０
〜１２０である〕を有するそのポリアルコキシアルキレ
ン誘導体； (ｅ) 下記の構造式：Ｈ−（ＯＣＨ₂ＣＨＹ)_xＯＨ（式中、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃、及びｘ＝３〜２０）；及び (ｆ) 構造式：Ｚ₁Ｚ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＺ₃)_nＺ₄ 〔式中、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｚ₃及びＺ₄は独立して（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_aＨ（ここで、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃）であり；ｎ＝１
〜２０；ａは独立して０〜２０であり；そしてＣＨ₂Ｃ
ＨＹＯ単位の総数は３〜２００である〕を有する脂肪族
ポリアミンのポリオキシアルキレン誘導体からなる群か
ら選択される請求項１記載のインク組成物。
【請求項３】着色剤が顔料及び高分子分散剤を含む顔
料分散体体である請求項２記載のインク組成物。
【請求項４】着色剤が染料である請求項２記載のイン
ク組成物。
【請求項５】カール防止剤が構造式(ａ)を有する化合
物である請求項２記載のインク組成物。
【請求項６】Ｒ₃及びＲ₄が独立してＨ及びＣ_nＨ_2n+1
（ここで、ｎ＝１〜４）からなる群から選択される請求
項５記載のインク組成物。
【請求項７】カール防止剤が２,２−ジメチル−１,３
−プロパンジオールである請求項５記載のインク組成
物。
【請求項８】Ｒ₃がＮＸＺ（ここで、ＸはＨ、ＣＨ₃、
Ｃ₂Ｈ₅及びＣ₂Ｈ₄ＯＨからなる群から選択される）であ
る請求項５記載のインク組成物。
【請求項９】ＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数＝２〜５０で
ある請求項５記載のインク組成物。
【請求項１０】カール防止剤が３−メチル−１,３,５
−ペンタントリオールである請求項５記載のインク組成
物。
【請求項１１】カール防止剤が構造式(ｂ)を有する化
合物である請求項２記載のインク組成物。
【請求項１２】ＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数＝３〜５０
である請求項１１記載のインク組成物。
【請求項１３】カール防止剤が２−エチル−２−（ヒ
ドロキシメチル）−１,３−プロパンジオールである請
求項１１記載のインク組成物。
【請求項１４】カール防止剤が２−メチル−２−（ヒ
ドロキシメチル）−１,３−プロパンジオールである請
求項１１記載のインク組成物。
【請求項１５】カール防止剤がソルビトールである請
求項１１記載のインク組成物。
【請求項１６】カール防止剤が構造式(ｃ)を有する化
合物である請求項２記載のインク組成物。
【請求項１７】カール防止剤がアルファ−Ｄ−グルコ
ースである請求項１６記載のインク組成物。
【請求項１８】カール防止剤が構造式(ｄ)を有する化
合物である請求項２記載のインク組成物。
【請求項１９】カール防止剤がメチルアルファ−Ｄ−
グルコシドのオキシアルキレン誘導体である請求項１８
記載のインク組成物。
【請求項２０】カール防止剤が構造式(ｅ)を有する化
合物である請求項２記載のインク組成物。
【請求項２１】カール防止剤が２００〜４００の範囲
の分子量を有するトリエチレングリコール、テトラエチ
レングリコール及びポリエチレングリコールからなる群
から選択される請求項２０記載のインク組成物。
【請求項２２】カール防止剤が構造式(ｆ)を有する化
合物である請求項２記載のインク組成物。
【請求項２３】カール防止剤がエチレンジアミンのポ
リオキシエチレン誘導体である請求項２２記載のインク
組成物。
【請求項２４】上記高分子分散剤がブロックコポリマ
ーを含む請求項３記載のインク組成物であって、インク
組成物の総重量を基礎にして約０.１〜８％の顔料、０.
１〜８％のブロックコポリマー及びカール防止剤の重量
と一緒にして８４〜９９.８％の水性担体媒質を含むイ
ンク組成物。
【請求項２５】インク組成物の総重量を基礎にして約
０.０１〜２０％の染料及びカール防止剤の重量と一緒
にして８０〜９９.９９％の水性担体媒質を含む請求項
４記載のインク組成物。
【請求項２６】ＡＢブロックポリマー、ＢＡＢブロッ
クポリマー、ＡＢＣブロックポリマー及びランダムポリ
マーからなる群から選択されるポリマーをさらに含む請
求項４記載のインク組成物。
【請求項２７】上記インクが改良された色域を有する
インクジェットプリンター用水性染料系インクセットの
一部であり、上記インクセットがシアンインク、マゼン
タインク及びイエローインクを含み、上記インクがそれ
ぞれカール防止剤を含有する請求項４記載のインク組成
物。
【請求項２８】シアンインクが１.７５〜２.５％のア
シッドブルー９染料を含有し、イエローインクが１.７
５〜３％のアシッドエロー２３染料を含有し、マゼンタ
インクが１〜３％のリアクティブ反応性レッド１８０染
料及び０.３〜１.５％のアシッドレッド５２染料を含有
する請求項２７記載のインク組成物。
【請求項２９】カール防止剤がインクの総重量を基礎
にして１０〜７５重量％の量で存在する請求項１記載の
インク組成物。
【請求項３０】上記インク組成物が約１８〜７０dyne
／cmの表面張力及び２０℃で２０ｃｐ以下の粘度を有す
るジェットインクを含有する請求項１記載のインク組成
物。
【請求項３１】さらに界面活性剤を含有する請求項１
記載のインク組成物。
【請求項３２】本質的にインク組成物を普通紙支持体
に施す工程からなる普通紙プリントエレメントの紙のカ
ールの低減方法であって、上記インク組成物が水性担体
媒質、着色剤及び上記普通紙支持体のカールを実質的に
除去するのに十分な量の少なくとも１つのカール防止剤
を含有することを特徴とする方法。
【請求項３３】カール防止剤が２５℃で少なくとも
４.５％の水溶解度を有し、 (ａ) １,３−ジオール類、１,３,５−トリオール類、ア
ミノ−１,３−ジオール類及び下記の構造式：【化５】〔式中、Ｒ¹、Ｒ₂、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は独立してＨ、Ｃ_n
Ｈ_2n+1（ここでｎ＝１〜４）又はＣ_nＨ_2nＯ（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_bＨ（ここでｎ＝１〜６及びｂ＝０〜２５）であ
り；Ｒ₃＝Ｈ、Ｃ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝１〜４）、Ｃ_nＨ
_2nＯ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_bＨ（ここでｎ＝１〜６及びｂ＝
０〜２５）又は（ＣＨ₂)_eＮＸＺ（ここでＸ及びＺは独
立してＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅又はＣ₂Ｈ₄Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹ
Ｏ)_dＨ（ここでｄ＝０〜２５及びｅ＝０〜３））であ
り；Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃；ａ及びｃは独立して０〜２５で
あり；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数は０〜１００で
ある〕を有するそのポリオキシアルキレン誘導体； (ｂ) ポリオール類及び下記の構造式：【化６】〔式中、Ｒは独立してＨ、Ｃ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝０〜
４）又はＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_eＨであり；Ｙ＝Ｈ又
はＣＨ₃；ｂ＝０又は１；ａ、ｃ、ｄ及びｅは独立して
０〜４０であり；ｆ＝１〜６；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単
位の総数は０〜１００であるが、但しａ、ｂ、ｃ及びｄ
＝０、及びｆ＝１である場合はＲはＨではなく、ａ、ｃ
及びｄ＝０並びにｂ及びｆ＝１である場合はｅは０でな
い〕を有するそのポリオキシアルキレン誘導体； (ｃ) 下記の構造式：【化７】〔式中、Ｘ＝Ｈ、ＯＨ、ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_aＨ、
Ｏ（ＣＨ₂ＣＨＹＯ)_bＨ又はＯＭ（ここでＯＭは金属陽
イオンである）であり：ｎ＝２〜７；Ｒ＝（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_c（ここで、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃）；ａ、ｂ及びｃは
独立して０〜２５であり；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の
総数は０〜１２５である〕を有する化合物； (ｄ) ピラノシド及び下記の構造式：【化８】〔式中、Ｒ＝Ｈ又はＣ_nＨ_2n+1（ここでｎ＝０〜４）で
あり；ａ、ｂ、ｃ及びｄは独立して０〜３０であり；Ｙ
＝Ｈ又はＣＨ₃ ；そしてＣＨ₂ＣＨＹＯ単位の総数は０
〜１２０である〕を有するそのポリアルコキシアルキレ
ン誘導体； (ｅ) 下記の構造式：Ｈ−（ＯＣＨ₂ＣＨＹ)_xＯＨ（式中、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃、及びｘ＝３〜２０）；及び (ｆ) 構造式：Ｚ₁Ｚ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＺ₃)_nＺ₄ 〔式中、Ｚ₁、Ｚ₂、Ｚ₃及びＺ₄は独立して（ＣＨ₂ＣＨ
ＹＯ)_aＨ（ここで、Ｙ＝Ｈ又はＣＨ₃）であり；ｎ＝１
〜２０；ａは独立して０〜２０であり；そしてＣＨ₂Ｃ
ＨＹＯ単位の総数は３〜２００である〕を有する脂肪族
ポリアミンのポリオキシアルキレン誘導体からなる群か
ら選択される請求項３２記載の方法。
【請求項３４】カール防止剤が構造式(ａ)を有する化
合物である請求項３３記載の方法。
【請求項３５】カール防止剤が構造式(ｂ)を有する化
合物である請求項３３記載の方法。
【請求項３６】カール防止剤が構造式(ｃ)を有する化
合物である請求項３３記載の方法。
【請求項３７】カール防止剤が構造式(ｄ)を有する化
合物である請求項３３記載の方法。
【請求項３８】カール防止剤が構造式(ｅ)を有する化
合物である請求項３３記載の方法。
【請求項３９】カール防止剤が構造式(ｆ)を有する化
合物である請求項３３記載の方法。
【請求項４０】上記着色剤が顔料及び高分子分散剤を
含有する請求項３３記載の方法。
【請求項４１】上記着色剤が染料を含有する請求項３
３記載の方法。
【請求項４２】上記インク組成物がさらにＡＢブロッ
クポリマー、ＢＡＢブロックポリマー、ＡＢＣブロック
ポリマー及びランダムポリマーを含有する請求項４１記
載の方法。
【請求項４３】上記インク組成物がインクジェットイ
ンクを含有し、上記インクを支持体に施す上記工程が上
記インクをインクジェットプリンターを用いて施すこと
を含む請求項３３記載の方法。