JPH069911A - 熱インクジェットインクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱インクジェットプリンターに適し、ブリー
ドやスレッディングのない高品質印刷を施すことができ
る、水不溶性染料含有水性インク組成物と、それをマイ
クロエマルジョンの技術により製造する方法を提供す
る。 【構成】 インク組成物は、（ａ）約０．０５〜０．７
５重量％（以下、％）の高分子量コロイド；（ｂ）少な
くとも一つの界面活性剤と少なくとも一つの共界面活性
剤とからなる約０．１〜４０％の少なくとも二つの界面
活性剤；（ｃ）約０．５〜２０％の少なくとも一つの共
溶媒；（ｄ）約０．１〜５％の少なくとも一つの水不溶
性染料；（ｅ）約０．１〜２０％の油；および（ｆ）残
余の水からなる。その製造方法は、（１）上記（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）を混合して安定な水性相を調製
し、（２）これに、上記（ｄ）、（ｅ）を添加して混合
体を調製し、（３）この混合体を均一化してマイクロエ
マルジョンを調製することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク組成物、および
インクジェットプリンタに使用するための該インク組成
物を製造する方法に関し、より詳しくは、熱インクジェ
ットプリンタ用の水性インク配合物に水不溶性染料を使
用することに関する。

【０００２】

【背景技術】熱インクジェットプリンタは、コンピュー
タとともに通常使用される他の種類のプリンタに対し
て、低コスト、高品質で比較的騒音のないオプションを
提供する。このようなプリンタは、インクがプレナム
（ｐｌｅｎｕｍ）から出て行く出口を備えたチャンバー
中に、抵抗体素子を使用している。プレナムは、インク
を貯蔵するためのインク溜めに接続されている。複数の
このような抵抗体素子が、プリントヘッド中で、プリミ
ティブ（ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）と呼ばれる特定のパター
ンに配列されている。それぞれの抵抗体素子は、ノズル
プレートの一つのノズルと組合わされていて、このノズ
ルからインクが印刷媒体に噴射される。プリントヘッド
とインク溜めよりなる集成体が、全体として、インクジ
ェットペンを構成する。

【０００３】操作に際しては、各抵抗体素子は、導電性
トレースによってマイクロプロセッサに接続されてお
り、マイクロプロセッサにおいて電流を運ぶ信号が少な
くとも一つの選択された素子を加熱する。この加熱は、
チャンバー中に泡を発生させ、泡はノズルから印刷媒体
に向かってインクを噴射する。このようにして、所定の
プリミティブに特定の順序で配列された複数の抵抗体素
子の瞬間加熱が、印刷媒体上に、文字数字の活字を形成
し、特定の部分を充填し、他の印刷能力を付与する。

【０００４】インクジェット印刷用と記載された多くの
インクは、通常は、非熱インクジェット印刷と組合わさ
れている。このような非熱インクジェット印刷の一つの
実例は、インクの小滴を印刷媒体に噴射するために圧電
素子を使用する圧電インクジェット印刷である。このよ
うな非熱用途に好適に使用されるインクは、インク組成
物に対する熱の影響のために、熱インクジェット印刷に
使用できないことが少なくない。

【０００５】染料使用量の多いカラーインクは、ボンド
紙に印刷されると、ブリード（ｂｌｅｅｄ）を起こし
て、耐水堅牢性を低下させる傾向がある。ここで使用さ
れるブリードとは、紙の表面で一つの色が他の一つの色
に侵入することであり、これは表面現象である。このこ
とは、紙の繊維に付随する単色インクに関連して“ブリ
ード”を定義する傾向がある従来技術における用語とは
対照的であって、これは表面下の現象であり、ここでは
“フェザリング（ｆｅａｔｈｅｒｉｎｇ）”あるいは
“スレッディング（ｔｈｒｅａｄｉｎｇ）”と呼ばれ
る。ここで使用される耐水堅牢性とは、紙に印刷した後
の水による洗い出しに対する抵抗性のことである。

【０００６】インクジェット記録インクに使用するため
に、特開昭６３−１６５，４６５号では、界面活性剤が
目詰まり防止剤として使用されている。この出願に使用
される界面活性剤は、２０〜５０ダイン／ｃｍの範囲の
表面張力を有するものに限定される。界面活性剤の量
は、約０．５〜２５重量％の範囲である。開示された特
定の実例は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
ラウリン酸ナトリウムおよびポリエチレングリコールモ
ノオレイルエーテルを含む。

【０００７】特開平１−２０３，４８３号は、インクジ
ェット記録組成物に関する。このインクを使用した印刷
に関して、ブリードの減少が記述されている。この組成
物も、おそらく増粘剤として使用されるペクチン（０．
０１〜２重量％）を必要とする。しかしながら、ペクチ
ンは、その熱に対する不安定性（比較的高い温度でゲル
化する）のために、熱インクジェットプリンタに使用さ
れるインクには役に立たない。

【０００８】特開平１−２１５，８７５は、ブリードを
起こさないで、速く乾燥して、良好な記録を示すインク
ジェット印刷に好適なインクに関する。組成物は、すべ
てトリグリセリドを必要とする。しかしながら、このよ
うな化合物は、商業的なインクジェット印刷に必要な長
い保存寿命が得られる程には安定でない。

【０００９】特開平１−２３０，６８５は、汚れやしみ
を付けないで、通常の事務用紙の表面に迅速な吸収を示
す、インクジェット印刷に好適なインクに関する。組成
物は、着色剤と液状溶媒および／または分散剤を含んで
おり、ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ−Ｃ_３Ｈ_６Ｏ（Ｃ_２Ｈ
_４Ｏ）_ｂＨなる式を有する酸化エチレンと酸化プロピレ
ンの共重合体が存在し、この式において、ａとｂの和は
５０を超えず、ｂは０であってもよいことを特徴とす
る。これらの共重合体は、“ＰＬＵＲＯＮＩＣＳ”と呼
ばれる。大抵の場合は、これらの共重合体は、ブリード
がなかったり、良好な印刷品質を提供したりすることは
ない。

【００１０】１９９１年７月２９日に出願された本出願
人による米国特許出願０７／７３７，１０１号に開示さ
れているように、ブリードを抑制するために、アルギン
酸ナトリウムなどの高分子量（１０，０００以上）コロ
イドが使用されている。水溶性染料に関連して使用され
る高分子量コロイドは、少なくとも一つの両性イオン界
面活性剤および／または非イオン性両親媒性物質の存在
を必要とする。

【００１１】熱インクジェットインク（シアン、マゼン
タ、イエロー）用の表１に示す配合物を使用するとき
に、良好な線解像度（鮮鋭度）が付与される。

【００１２】

【表１】８重量％の１，５−ペンタンジオール ２重量％のＳＵＲＦＹＮＯＬ ４６５（Ａｉｒ Ｐｒｏ
ｄｕｃｔｓ ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社の商標） ０．２５重量％のアルギン酸ナトリウム（高分子量） １．０重量％のＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（Ｚ−９−オク
タデセニル）−Ｎ−アミンオキシド（ＯＯＡＯ） ０．７５重量％のナトリウム型Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ
９、または１．２重量％のナトリウム型Ａｃｉｄ Ｒｅ
ｄ ５２、または０．２５重量％のＤｉｒｅｃｔＹｅｌ
ｌｏｗ ８６と０．２５重量％のＡｃｉｄ Ｙｅｌｌｏ
ｗ ２３との混合物などの染料、および残余の水

【００１３】これらのインクは、互いに隣接して印刷さ
れた色の間のスレッディングおよびブリードが軽減され
ることを示している。しかしながら、これらのインク
は、耐水堅牢性ではなかった。

【００１４】耐水堅牢性を得るためには、例えば水不溶
性染料がシクロデキストリンとともに使用されてきてお
り、１９９１年５月１６日に出願され本出願人による米
国特許出願０７／７０２，４３７号は、水不溶性染料と
シクロデキストリンを含むインクを開示している。現在
のところ、最高度の耐水堅牢性は、水不溶性染料の使用
によって得られると考えられている。

【００１５】水、油、界面活性剤および共界面活性剤よ
りなる熱力学的に安定な等方性（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）
“溶液”として定義されるマイクロエマルジョンが使用
されて、従来のインクジェット印刷用の水不溶性染料が
可溶化された。水の機能は、マイクロエマルジョンの小
滴に連続的な相を提供することであり、水は、エントロ
ピー的手段によってマイクロエマルジョンの小滴の生成
を容易にする。油は、マイクロエマルジョン小滴−不連
続相中に最初から存在する水不溶性物質である。界面活
性剤は、両親媒性、界面活性、および自己凝集性を有す
るが、このことは、元来、マイクロエマルジョン小滴の
生成に起因するものである。共界面活性剤は、マイクロ
エマルジョン小滴中で著しく濃縮される両親媒性物質で
あって、前記小滴に安定性を付与する。

【００１６】マイクロエマルジョン型インクの成功は、
得られた印刷サンプルのスレッディングまたはフェザリ
ングの程度によって制約されてきた。これらのインクに
使用される有機溶媒および界面活性剤の濃度を両方とも
高くすると、紙の繊維およびフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）
が広範囲に湿潤されてフェザリングが起こる結果にな
り、結局エッジの鮮鋭度が悪くなる。

【００１７】このような印刷品質の欠点を、周囲温度に
おいては固体であるが、高い温度（例えば７０℃）にお
いては液体であるマイクロエマルジョン型インクを使用
することによって克服するための努力が行われてきてお
り、例えば米国特許第５，０４７，０８４号を参照され
たい。しかしながら、これらのインクは、噴射の前にイ
ンクを液状に保持するための予熱器、印刷媒体上に生成
された固体インク小滴（レンズレット《ｌｅｎｓｌｅ
ｔ》）を平坦にするためのローラなど、プリントヘッド
およびプリンタに付加的な要求を課するため、製品は、
より複雑になり、コスト高になる。

【００１８】したがって、印刷媒体に印刷されるときに
完全に耐水堅牢性である液状インクにおける完全に水不
溶性の染料の利用は、魅力的なアプローチになる。そし
て、スレッディングおよびブリードが軽減されるが、や
はり耐水堅牢性であり、印刷品質の優れた印刷を提供す
るカラーインクに対する要求は、依然として存在してい
る。

【００１９】

【発明の目的】本発明は、熱インクジェットプリンタに
使用される液状のインクであって、耐水堅牢性で、しか
もブリードがなく、スレッディングがなく、高品質の印
刷が可能なマイクロエマルジョンによる水不溶性染料を
含むインクと、その製造方法とを提供する。

【００２０】

【発明の概要】本発明によれば、完全に耐水堅牢性であ
り、スレッディングがなく、ブリードが軽減されるマイ
クロエマルジョン型インク中に、水不溶性染料が配合さ
れる。このインクジェットインクは、表２の配合を有す
る。

【００２１】

【表２】（ａ）約０．０５〜０．７５重量％の高分子量
コロイド （ｂ）少なくとも一つの界面活性剤と少なくとも一つの
共界面活性剤とよりなる０．１〜４０重量％の少なくと
も二つの界面活性剤 （ｃ）約０．５〜２０重量％の少なくとも一つの共溶媒 （ｄ）約０．１〜５重量％の少なくとも一つの水不溶性
染料 （ｅ）約０．１〜２０重量％の油、および （ｆ）残余の水

【００２２】室温において液体である本発明のインク
は、安定なマイクロエマルジョンを生成し、高分子量コ
ロイドとマイクロエマルジョンの組合わせに起因して、
スレッディングなしに、ブリードが軽減され、線の解像
度が優れ、印刷品質が優れた結果が得られる。

【００２３】

【実施例】本発明によれば、耐水堅牢性であり、ブリー
ドがなく、スレッディングがなくて、高度の印刷品質を
示すインク組成物が提供される。このインク組成物は、
表３の組成を有する。

【００２４】

【表３】（ａ）約０．０５〜０．７５重量％の高分子量
コロイド （ｂ）少なくとも一つの界面活性剤と少なくとも一つの
共界面活性剤よりなる０．１〜４０重量％の少なくとも
二つの界面活性剤 （ｃ）約０．５〜２０重量％の少なくとも一つの共溶媒 （ｄ）約０．１〜５重量％の少なくとも一つの水不溶性
染料 （ｅ）約０．１〜２０重量％の油、および （ｆ）残余の水

【００２５】このインクは、この技術分野で通常実施さ
れているように、少なくとも一つの微生物毒（ｂｉｏｃ
ｉｄｅ）、殺菌剤（ｆｕｎｇｉｃｉｄｅ）および／また
はスライミサイド（ｓｌｉｍｉｃｉｄｅ）（微生物剤
《ｍｉｃｒｏｂｉａｌａｇｅｎｔ》）をも含んでいる。
微生物剤としては、ＮＵＯＳＥＰＴ（Ｎｕｄｅｘ，Ｉｎ
ｃ．，Ｈｕｌｓ Ａｍｅｒｉｃａ社の一部門の商品
名）、ＵＣＡＲＣＩＤＥ（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ
社の商品名）、ＶＡＮＣＩＤＥ（ＲＴ Ｖａｎｄｅｒｂ
ｉｌｔ Ｃｏ．の商品名）およびＰＲＯＸＥＬ（ＩＣＩ
Ａｍｅｒｉｃａｓ社の商品名）があるが、これらに限定
されるものではない。

【００２６】ここに示されているすべての濃度は、特別
に指示しない限り重量％である。すべての成分の純度
は、熱インクジェットインクに通常の商業的実施におい
て使用されるものである。

【００２７】ここで使用される“高分子量コロイド”と
いう用語は、少なくとも約１０，０００の分子量を有す
るコロイドを示すものである。

【００２８】ここに開示されている熱インクジェット印
刷に使用される高分子多糖体（コロイド）は、０．０５
〜０．７５重量％において、ブリードの軽減および優れ
たエッジ鮮鋭度の付与に効果的である。これより遥かに
高いレベルにおいては、インクの粘度が高過ぎて、ペン
から噴射することができない。

【００２９】これらの多糖体は、凝集して大きな分子ク
ラスター（ｃｌｕｓｔｅｒ）を生成するため、通常は、
界面活性剤としても分類されることは明らかである。し
かしながら、ここで使用されているように、これらの多
糖体は、やはりインク組成物に含まれている前述の他の
界面活性剤とは区別して考えられている。

【００３０】本発明の実施に使用されるコロイドは、ア
ルギン酸、マンノムロン酸、カラギーナン（例えば、海
藻類Ｃｈｏｎｄｒｕｓ ｃｒｉｓｐｕｓまたはＲｈｏｄ
ｏｐｈｙｃｅａｅの熱水抽出物）、グアーガムおよびキ
サンタンガム、デキストラン、キチン、およびキトサン
などの天然資源から得られるコロイドを含んでいる。こ
の他に、カルボキシメチルセルロースなどの合成コロイ
ドが本発明の実施に使用される。

【００３１】本発明は、約１２，０００〜８０，０００
の分子量、そして約６０〜４００の範囲の代表的な重合
度範囲を有するアルギン酸ナトリウムを使用することが
好ましい。この範囲は、インクの望ましいブリード抑制
を提供する。アルギン酸ナトリウムは、大抵は、主要な
対イオンとして、５．５重量％のナトリウム、２重量％
のカルシウム、および９．５重量％のカリウムを、極微
量の他の一価および二価の陽イオンとともに含んでい
る。

【００３２】本発明の実施に最も好ましく使用されるア
ルギン酸塩は、比較的粘度が低いという特徴を有する。
すなわち、１％水溶液は６０ｃｐの粘度を生ずるが、２
％水溶液は５００ｃｐの粘度を生ずる。このような物質
は、ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ社（ウィスコンシ
ン州、ミルウォーキー）から市販されている。

【００３３】ここで使用される“共溶媒”という用語
は、インクジェット技術において通常使用されている
が、水よりも低い蒸気圧を有する、水と混和性のある溶
媒を示す。共溶媒は、通常、インクのノズル目詰まり防
止および長時間の貯蔵における助剤として添加される。
共溶媒のあるものは、また、マイクロエマルジョンの小
滴を安定化させる。

【００３４】共溶媒は、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、およびこれらの
誘導体などのグリコール、ブタンジオール、ペンタンジ
オール、ヘキサンジオール、および同族のジオールなど
のジオール、およびスルホラン、エステル、ケトンなど
の他の溶媒、γ−ブチロラクトンなどのラクトン、Ｎ−
ピロリドン、２−ピロリドン、およびＮ−（２−ヒドロ
キシエチル）ピロリドンなどのラクタム、およびグリセ
ロールとそれらの誘導体を含むが、これらに限定される
ものではない。

【００３５】共溶媒は、ペンタンジオールよりなること
が好ましく、１，５−ペンタンジオールであることが最
も好ましい。ジエチレングリコールなどの熱インクジェ
ット印刷に通常使用される他の有機共溶媒は、ペンタン
ジオールのようには効果的でないことが明らかになって
きた。

【００３６】ペンタンジオールの濃度は、約４〜１５重
量％の範囲である。この濃度が約４重量％以下である
と、プリントヘッドのノズルにおけるインクの長時間外
皮生成が起こるが、約１５重量％以上であると、インク
の粘度が高過ぎて、噴射できない結果になる。ペンタン
ジオールの濃度は、約５〜９重量％の範囲であることが
好ましく、約８重量％であることが最も好ましい。

【００３７】界面活性剤系は、少なくとも二つの界面活
性剤、すなわち界面活性剤と共界面活性剤を含んでい
る。界面活性剤および共界面活性剤は、前記のように定
義されている。

【００３８】好ましい界面活性剤は、化１に示すＮ，Ｎ
−ジメチル−Ｎ−ドデシルアミンオキシド（ＮＤＡＯ）
などのアミンオキシドである。

【００３９】

【化１】

【００４０】化１のＣ_１２Ｈ_２５−基の代わりに、任意
のＲが使用される。表４に本発明の実施において有用な
基（Ｒ）の名称および略称を示す。

【００４１】

【表４】Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−テトラデシルアミンオ
キシド（ＮＴＡＯ） Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサデシルアミンオキシド
（ＮＨＡＯ） Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシルアミンオキシド
（ＮＯＡＯ） Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（Ｚ−９−オクタデセニル）−
Ｎ−アミンオキシド（ＯＯＡＯ）。

【００４２】マイクロエマルジョンの小滴に染料を含ま
せることは、界面活性剤を含むインクがブリードを抑制
する有望な方法である。移動ビヒクルが蒸発あるいは紙
中に吸着する速度は、マイクロエマルジョン小滴からの
染料分子の脱着速度、あるいは染料分子がマイクロエマ
ルジョン小滴中で拡散する速度、よりもずっと速いた
め、インクジェットペンから噴射される一つの色の染料
を有するマイクロエマルジョン小滴は、印刷媒体上の隣
接するマイクロエマルジョン小滴中の他の一つの色の染
料と交換しない。その結果として、ブリードが軽減され
る。

【００４３】共界面活性剤は、プロピレングリコールラ
ウレートなどのグリコールエステル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチル、ブチル、ヘキシ
ルエーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピ
レングリコールエーテルおよびトリエチレングリコール
エーテル、およびブチルアルコール、ペンチルアルコー
ルおよび同族のアルコールなどの長鎖アルコールを含む
が、これらに限定されるものではない。

【００４４】本発明の実施に好適に使用される共界面活
性剤のその他の実例は、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ ＆
Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販されているアセチレン系
ポリエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯ
ＬＳを含む。ＳＵＲＦＹＮＯＬＳは化２の式で示され、
この式において、ｎとｍの和は５０である。

【００４５】

【化２】

【００４６】アルギン酸塩（および同様に列記された他
の多糖体）は、ブリードの抑制に大いに効果がある。Ｏ
ＯＡＯおよびＳＵＲＦＹＮＯＬ ４６５などの界面活性
剤の使用は、有機共溶媒のみ（１，５−ペンタンジオー
ルおよびジエチレングリコール）のものに対してブリー
ドを軽減するが、アルギン酸ナトリウムを添加した場合
にはもっと改良される。高分子量多糖体は、その疎水性
ポケットに、染料分子を含んでいなければならない。こ
れらの高分子量錯体は、拡散係数が小さく、印刷媒体中
（または上）で、ゆっくり移動しなければならない。例
えば、凝集多糖体は、ＯＯＡＯおよびＮＯＡＯなどのよ
うな、より小さい凝集生成界面活性剤によって付与され
るブリード抑制を向上させる。

【００４７】水不溶性染料とは、室温で水中に染料の感
知される溶解を示さない染料のことである。ここで使用
される水不溶性染料とは、水性溶媒へのその溶解度（例
えば＜２０％有機共溶媒）が非常に小さく、様々の紙の
上でのその光学濃度が０．８０以下である染料である。
（この定義は、紙の銘柄と種類によって僅かに変化する
が、±０．２を超えて相異してはならない。）水不溶性
染料は、一旦、紙に印刷されると、水の存在下で汚れな
いので、これらの染料は、耐水堅牢性が重要なインクに
おいて最も有用である。このような水不溶性インクの実
例は、溶媒染料、建染染料、およびある種の媒染染料を
含む。これらの染料は、多様なブラックインク、および
カラーインクにおいて有用である。

【００４８】溶媒染料の実例としては、Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｂｌａｃｋ（ＳＢ）３、ＳＢ５、ＳＢ４６、Ｓｏｌｖ
ｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３６、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ５
９、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ（ＳＲ）１、ＳＲ２４、Ｓ
Ｒ６８、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ（ＳＹ）１３、
ＳＹ１４、ＳＹ３３、およびＳＹ９３がある。建染染料
の実例としては、Ｖａｔ Ｂｌａｃｋ ９、ＶａｔＢｌ
ａｃｋ ２５、Ｖａｔ Ｂｌｕｅ １、Ｖａｔ Ｂｌｕ
ｅ ６、ＶａｔＲｅｄ １０、およびＶａｔ Ｙｅｌｌ
ｏｗ ４がある。建染染料の他の実例としては、ＷＡＸ
ＯＬＩＮＥ染料として知られる商標の下で市販されてい
る一群の染料があり、これらの染料は、ＷＡＸＯＬＩＮ
Ｅ Ｏｒａｎｇｅ ＥＰＦＷ３５１１７、ＷＡＸＯＬＩ
ＮＥ Ｒｅｄ Ｏ ３１８３３、ＷＡＸＯＬＩＮＥＢｌ
ａｃｋ ５ＢＰ ３５１１５、およびＷＡＸＯＬＩＮＥ
Ｂｌａｃｋ０ＢＰ ３５１０９を含む。（ＷＡＸＯＬ
ＩＮＥは、ＩＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓ社の商標であ
る）。水不溶性媒染染料の実例としては、Ｍｏｒｄａｎ
ｔＢｌａｃｋ １、Ｍｏｒｄａｎｔ Ｂｌａｃｋ ９、
ＢＡＳＦ社化学部門（オランダ、ＭＩ）から市販されて
いるＮｅａｚｏｐｏｎ Ｂｌａｃｋ Ｘ５２、Ｍｏｒｄ
ａｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｍｏｒｄａｎｔ Ｒｅｄ ７、
ＭｏｒｄａｎｔＲｅｄ ９、およびＭｏｒｄａｎｔ Ｙ
ｅｌｌｏｗ ２６がある。

【００４９】インクにこのような水不溶性染料を含ませ
ることは、多くの挑戦を提起する。染料が有機溶媒に可
溶である場合には、その溶媒は毒性を有するか、あるい
はプリンタのプリントヘッドと反応して腐蝕生成物など
を生成する傾向がある。これに反して、このような水不
溶性染料は、もちろん、定義されたように、直接に水ベ
ースインクに含ませることはできない。

【００５０】本発明によれば、水不溶性染料、特にＷＡ
ＸＯＬＩＮＥ染料として知られる種類の水不溶性建染染
料は、高分子量コロイドとともに、マイクロエマルジョ
ンを使用して、水性ベースインクに配合される。

【００５１】マイクロエマルジョンは、前述の界面活性
剤と共界面活性剤との混合体、油、および水の組合わせ
によって生成させる。マイクロエマルジョンは、水不溶
性染料を“溶液”中に保持する。一旦、インクが印刷媒
体上に印刷されると、水不溶性である染料は、画像を耐
水堅牢性にする。このインクは、カラー間のブリード、
および印刷媒体の繊維に沿ったスレッディングを全く示
さない。

【００５２】界面活性剤に関連して前述されたコロイド
を使用すると、テキストの印刷品質が向上し、互いに隣
接するカラー印刷間の線の解像度がより鮮鋭になる。

【００５３】油は、水不溶性有機溶媒か、または水不溶
性モノグリコールエーテルまたはジグリコールエーテル
かを含む。水不溶性有機溶媒（油）の実例としては、無
毒性の芳香族化合物および炭化水素を含む。無毒性の芳
香族化合物の実例としては、トルエン、キシレン、ナフ
タレン、ナフタレンスルホナート、置換ナフタレンスル
ホナート、フェナンスレン、およびアントラセンがあ
る。

【００５４】炭化水素の実例としては、オクタンからイ
ソカンまでを包含する８〜２２個の炭素原子を有する直
鎖および分枝炭化水素がある。約８個より少ない炭素原
子を有する炭化水素は、揮発性が強過ぎて、インクから
蒸発し易い。約２２個より多い炭素原子を有する炭化水
素は、一般的には、マイクロエマルジョン小滴中で不溶
性である。

【００５５】本発明の実施においては、直鎖分子および
第１級アルカンなどの単純な分枝を有する分子が使用さ
れることが好ましい。

【００５６】３個までの炭素−炭素二重結合を有するア
ルケンも使用される。

【００５７】本発明による好ましいインクは、必須成分
として、表５に示すものより構成されている。

【００５８】

【表５】約４〜１５重量％の１，５−ペンタンジオー
ル；約０．０５〜０．７５重量％のアルギン酸ナトリウ
ム；０．１〜１０重量％のＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（Ｚ
−９−オクタデセニル）−Ｎ−アミンオキシドおよびア
セチレン系ポリエチレンオキシド；０．１〜５重量％の
少なくとも一つの前述の水不溶性染料；約０．５〜１０
重量％のトルエン；および残余の水

【００５９】特に好ましい組成物は、必須成分として、
表６に示すものより構成されている。

【００６０】

【表６】８重量％の１，５−ペンタンジオール ０．２５重量％のアルギン酸ナトリウム １重量％のＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（Ｚ−９−オクタデ
セニル）−Ｎ−アミンオキシド ２重量％のアセチレン系ポリエチレンオキシド １重量％のトルエン ０．２重量％の水不溶性建染染料、および 残余の水

【００６１】表５の組成物によって配合されるインク
は、熱インクジェットプリンタから紙に印刷されると、
全体として、耐水堅牢性および高度の印刷品質を示し
た。

【００６２】本発明のインクは、まず、水混和性成分
（水、共溶媒、界面活性剤、および高分子量コロイド）
を組合わせて、安定な溶液を生成させることによって配
合される。次に、水不溶性の染料と油が添加されて混合
物が生成される。それから、この混合物は、攪拌、振
盪、その他のかきまぜ手段などによって均一にされて、
マイクロエマルジョンベースのインクが生成される。油
が存在すると高分子量コロイドの可溶化を遅らせるの
で、すべての成分を添加するだけでインクを配合しよう
とする試みは、マイクロエマルジョンを生成させるには
余りに多くの時間を必要とする。高分子量コロイドを除
外するとインクのスレッディングを起こさせ、その結果
として印刷品質が劣悪になる。

【００６３】共界面活性剤に対する界面活性剤（以下、
「界面活性剤／共界面活性剤」と記す）の或る既知の濃
度比に対して、マイクロエマルジョン化可能な油の含有
量は、滴定によって容易に測定することができる。すな
わち、添加される油の量がマイクロエマルジョン化可能
である限り、均一な相が自然発生的に生成する。限界を
超えると、油の相は分離してしまう。界面活性剤／共界
面活性剤の濃度比を変化させることによって、エマルジ
ョン化される油の最大量を許容する比率を容易に決定す
ることができる。油の含有量を最大量以下に保持する
と、安定なマイクロエマルジョンが生成する。

【００６４】本発明のインクは、ブリードも、スレッデ
ィングもなく、高度の印刷品質を示す次世代の耐水堅牢
性インクとして、熱インクジェットプリンタに用途を見
出すことが期待される。

【００６５】以上のように、本発明では、耐水堅牢性の
熱インクジェットインクと、このようなインクを配合す
る方法とを開示する。自明な性質の様々の変形と変更態
様が本発明の精神から外れることなく実施でき、このよ
うな変形および変更態様は、すべて特許請求の範囲によ
って規定される本発明の範囲内に入ると考えられる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のインク組
成物によれば、液体であって、熱インクジェットプリン
ターに好ましく適用でき、しかも印刷媒体に、耐水堅牢
性で、かつブリードやスレッディングのない、高品質の
印刷を施すことができる。

【００６７】また、本発明のインク組成物の製造方法に
よれば、上記のような優れた性質を有する水不溶性染料
を含む水ベースの液体インク組成物を、安定なマイクロ
エマルジョンの技術により良好に提供することできる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）約０．０５〜０．７５重量％の高
   分子量コロイド； （ｂ）少なくとも一つの界面活性剤と少なくとも一つの
   共界面活性剤とからなる約０．１〜４０重量％の少なく
   とも二つの界面活性剤； （ｃ）約０．５〜２０重量％の少なくとも一つの共溶
   媒； （ｄ）約０．１〜５重量％の少なくとも一つの水不溶性
   染料； （ｅ）約０．１〜２０重量％の油；および （ｆ）残余の水 からなることを特徴とする水不溶性染料を含むマイクロ
   エマルジョンベースの熱インクジェットインク。
2. 【請求項２】 （ａ）（１）約０．０５〜０．７５重量
   ％の高分子量コロイド； （２）少なくとも一つの界面活性剤と少なくとも一つの
   共界面活性剤とからなる約０．１〜４０重量％の少なく
   とも二つの界面活性剤； （３）約０．５〜２０重量％の少なくとも一つの共溶
   媒；および （４）残余の水 を混合して安定な水性相を調製するステップ、 （ｂ）前記安定な水性相に、 （５）約０．１〜５重量％の少なくとも一つの水不溶性
   染料；および （６）約０．１〜２０重量％の油を添加して、混合体を
   調製するステップ、および （ｃ）前記混合体を均一化してマイクロエマルジョンを
   調製するステップ、 からなることを特徴とする水不溶性染料を含む耐水堅牢
   性でマイクロエマルジョンベースの熱インクジェットイ
   ンクの製造方法。