JPH10265727A - 着色剤とインク組成物とインク組成物の製造方法 - Google Patents

着色剤とインク組成物とインク組成物の製造方法

Info

Publication number
JPH10265727A
JPH10265727A JP10062363A JP6236398A JPH10265727A JP H10265727 A JPH10265727 A JP H10265727A JP 10062363 A JP10062363 A JP 10062363A JP 6236398 A JP6236398 A JP 6236398A JP H10265727 A JPH10265727 A JP H10265727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
ink
colorant
weight
soluble
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10062363A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4475690B2 (ja
Inventor
Joseph W Tsang
ジョセフ・ダブリュー・ツァング
Loren E Johnson
ロレン・イー・ジョンソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of JPH10265727A publication Critical patent/JPH10265727A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4475690B2 publication Critical patent/JP4475690B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071—Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0072—Preparations with anionic dyes or reactive dyes
    • C09B67/0073—Preparations of acid or reactive dyes in liquid form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/56—Treatment of carbon black ; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/36—Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐水性、耐汚れ性等の諸特性を最適化し、溶液
に対する安定度を維持するインク。 【解決手段】本発明は約1〜50重量％の１以上の有機溶
媒と0.01〜20重量％の１以上の水溶性界面活性剤又は両
親媒性ポリマー（カチオン、アニオン又は非イオン性）
を含むベヒクルと約1〜20重量％の１以上の部分化学処
理され、フロキュレーションを回避できる程安定で脱イ
オン水中で耐水性をもたらす官能基を備える水溶性着色
剤と水からなる。巨大分子発色団(MMC)の部分的に化学
改質された水溶性着色剤の使用が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒューレット・パ
ッカード・カンパニーのDeskJet（登録商標）プリンタ
等のプリンタでのサーマルインクジェットプリンティン
グに使用するインク組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】サーマルインクジェットプリンタは、コン
ピュータと併用される他方式のプリンタに比べ、低コス
ト、高品質及び比較的ノイズのないオプションをもたら
すものである。該プリンタは、プレナムから入るインク
の出口を備えたチャンバに抵抗素子を用いている。プレ
ナムは、インク貯蔵用容器に接続されている。複数の抵
抗素子は、プリントヘッドにおいてプリミティブと呼ば
れる特定パターンで配置される。各抵抗素子は、ノズル
プレートにあるノズルと連結し、それを通してインクが
プリント媒体の方へ噴射されるのである。プリントヘッ
ドと貯蔵器をまとめて組立てたものがインクジェットペ
ンを構成する。
【０００３】動作において、各抵抗素子が導電性トレー
スを通してマイクロプロセッサに接続されており、この
状態で、電流搬送信号が選択された１以上の素子を発熱
させる。この加熱によってチャンバにインクのバブルが
生成され、これがノズルを通してプリント媒体の方へ噴
射されるのである。この方法では、与えられたプリミテ
ィブの特定順に複数の抵抗素子を活性化して、媒体上に
英数字を形成し、区画塗りつぶしを行い、且つその他の
プリント能力を実現するのである。
【０００４】サーマルインクジェットプリントに用いら
れるインクジェット用インクは、典型的には、着色剤と
ベヒクルから成り、そのベヒクルは、しばしば、水と他
の比較的低表面張力の液体を含有する。
【０００５】インクがノズルを詰まらせないためには、
ノズルの密集公差(tight tolerances)（典型的には直径
50mm）が必要である。さらに、インクカートリッジの寿
命を上回る約1000万回の発射に耐えなければならない抵
抗素子の反復点火のため、抵抗素子の汚染が招来される
ことがある。最後に、インク組成物は、プリント媒体、
特に紙と相互作用して過度に拡がらずにその紙に浸透で
きなければならず、且つインク組成物は、紙上での汚れ
（スミア）に耐性があり且つ耐水性でなければならな
い。
【０００６】前述の特性の１以上を保有しているインク
は既知である。しかし、これらの特性の全てを有するイ
ンク組成物は、ほとんど知られていない。何故なら、１
つの特性の改善によって、しばしば、別の特性が失われ
るからである。従って、市販されいるインクは、前述の
それぞれの性質において少なくとも適切な性能を明示す
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。
【０００７】関連出願、米国出願番号０８／７４２，０
９７（１９９６年１０月３１日）（PD 10960255）にお
いて、インクジェット用着色剤の新種、即ち巨大分子発
色団(MMC)が開示されている。これらの材料は、Cabot C
orporation及びOrient Chemicalのような着色剤販売会
社から市販されている。そこで開示されているように、
巨大分子発色団は、（アニオン発色団を生ずるよう）カ
ルボン酸塩及び／又はスルホン酸塩の官能基を顔料表面
に導入するか又は（カチオン発色団を生ずるよう）アン
モニウム又はホスホニウムの官能基を顔料表面に導入す
ることにより、そうでなければ水不溶性の顔料に水溶性
を付与するべく化学的に改質されている顔料を包含する
ものである。
【０００８】ここでは、古典的マイクロエマルション
は、溶液中で膨潤されたミセルから成る。本願発明にお
いては、マイクロエマルションは、油（実質的に水不溶
性の有機化合物）と、両親媒性物質／界面活性剤と有機
共溶媒と水とから成る安定な等方性(isotropic)溶液と
して定義される。ミセルの同定とは無関係に、それら
は、マイクロエマルションの所望の物理的構造が形成さ
れる程の十分高い濃度で存在しなければならない。従
来、この最小ミセル濃度は、臨界ミセル濃度(cmc)と呼
ばれてきた。溶液のミセル濃度がcmcを下回る場合、マ
イクロエマルションは生成しない。特定の理論のどれに
も拘らずに推定されることは、水溶性の発色団即ち着色
剤は、これらのマイクロエマルションの水相に溶解され
るということである。
【０００９】マイクロエマルションを使えば、耐水性と
耐汚れ性が改善される。加えて、１つのインクの他への
にじみを大幅に制御することができ且つ着色剤がマイク
ロエマルションに加えられる場合はハロー効果も低減さ
れる。マイクロエマルションがプリント媒体と接触して
分解する(break up)と、着色剤を溶かし続けるインク・
ベヒクルの力が消滅する。よって、着色剤は本質的にプ
リント媒体の表面上に凝結した固形物となる。
【００１０】この関連出願に有用なインクの典型的な調
合は、油（約0.1〜50 wt%）、共溶媒（0〜約50 wt%）、
着色剤（約0.5〜20 wt%）、両親媒性物質（0〜約40 wt
%）、高分子量のコロイド（0〜約3 wt%）及び水を含む
ものである。しかし、インクは少なくとも油、着色剤、
共溶媒及び水を含んでいなければならない。
【００１１】インクの他の成分全てと相容し得る実質的
に水不溶性の有機溶媒はどれも本願発明の実施における
油として用いてよい。有用な油の種類には、限定するも
のではないが、グリコールエーテル、フェニルエーテ
ル、ポリ（グリコール）エーテル、アルキルエーテル、
アリールエーテル、アルカリアリールエーテル、アルキ
ルエステル、アリールエステル、ポリ（グリコール）エ
ステル、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、脂肪
族ポリエチレンオキシド(PEO)（Union Carbide及びICI
AmericaからそれぞれTERGITOLs及びBRIJsとして市販さ
れている）、水不溶性アセチレン型ポリエチレンオキシ
ド（Air Products & Chemicals, Inc.から入手可能な不
溶性SURFYNOLs）、ポリエチレンオキシド・ブロック共
重合体（BASFから入手できる、PLURONICs）、PEOエステ
ル、PEOジエステル、PEOアミン、PEOアミド及びジメチ
コンコポリオールがある。BRIJs、TRITONs、TERGITOL
s、PLURONICs及びSURFYNOLsの用法は、米国特許第5,10
6,416号にさらに詳しく開示されている。
【００１２】後述するように、これらの種類の油の多く
は、本発明の実施における界面活性剤としても同様に有
用である分子を包含する。油として有用な分子の実例と
界面活性剤として有用な分子の例とを区別する主なる特
長は、界面活性剤の分子は典型的に油より長い鎖長を有
し且つより水溶性であるということである。本発明の実
施において好ましく用いられるところの実質的に水不溶
性有機油の特定例としては、限定するものではないが、
エチレングリコールフェニルエーテル(EPH)とプロピレ
ングリコールフェニルエーテル(PPH)がある。最も好ま
しい油は、EPHである。
【００１３】油の濃度は、約0.1〜50重量％の範囲にあ
り、好ましくは2.5重量％であってよい。「実質的に水
不溶性」とは、水における油の溶解度が約3.7%（水中の
EPHの最大濃度）以下でなければならないことを意味す
る。
【００１４】共溶媒は、両親媒性物質／界面活性剤の別
成分としてまたは置換成分として用いてよい。これは、
セルは、共溶媒の分子を含んでいてもよいということを
意味する。
【００１５】この関連出願に適している着色剤は、全
て、化学的に改質された、水溶性顔料（ブラック及びカ
ラー）を含む。化学的改質(chemical modification)に
よって、全ての有機顔料を包含する顔料前駆体が水溶性
となる。典型的な化学プロセスの下では、結果得られる
表面は、アニオン発色団としてのカルボン酸塩及び／又
はスルホン酸塩の官能基とカチオン発色団としてのアン
モニウム又はホスホニウムの官能基とから成る。選択し
たプロセスによっては、発色団は、性質上、アニオン性
でもカチオン性でもよい。例えば、スルホン酸官能基化
のような酸性官能基は、発煙硫酸を使った徹底的なスル
ホン化から生じ、一方、カルボン酸基は、化学的又は触
媒酸化反応から生ずる。逆に、アンモニウムを含有する
塩基性発色団は、還元性アミド化反応から生ずる。
【００１６】この関連出願の好ましい顔料は、約0.005
〜12μmの範囲の平均直径を有する官能基化したグラフ
ァイトのような（カーボンブラック）粒子である。この
種類の着色剤は、溶媒結合可能(solvent-accessible)官
能基が誘導化されて着色剤を水溶性にする可溶化基を生
成する化学反応によって得られる。この生成された巨大
分子の発色団(MMC)は水溶性であり、その溶解度は、周
知の且つ商業上使用されている水溶性の酸性及び塩基性
染料のものと同様である。
【００１７】光学濃度を改良するために、天然又は合成
源から誘導した0〜3重量％の間の少なくとも１つの高分
子量コロイドを、随意にインク組成物に添加してよい。
高分子量コロイドの添加により、プリント品質が改善さ
れる。好ましいインクの組成は、油、界面活性剤、着色
剤及び改質顔料から成る。好ましい油は、5重量％未満
で存在するEPH又はPPHである。界面活性剤は、約0.1〜3
重量％の間で存在する商品名BRIJ、PLURONIC又はTERGIT
OLの界面活性剤である。共溶媒は、約10〜15重量％の間
の量で存在する2-ピロリドンである。改質顔料は、約3
〜10重量％の間の量で存在するMMCである。残余は水で
ある。それらの成分を結合し、そして機械的にかくはん
するか又は低電力音波処理を使って混合する。どちらの
混合法も安定なマイクロエマルションを生成することは
よく知られている。最も好ましい組成は、約5重量％のT
ERGITOL、約3重量％のEPH、約12重量％の2-ピロリド
ン、約5重量%のMMC及びバランスをとる量の水である。
この関連出願では、様々な種類の添加剤をインクに採用
して、特定用途に使えるようインク組成の諸特性を最適
化してよい。例えば、殺生物剤をインク組成物に入れて
微生物の成長を阻害したり、EDTAのような金属イオン封
鎖剤を含有させて重金属不純物の有害な影響を排除した
り、さらに緩衝液を用いてインクのpHを制御してもよい
ことは当業者にとって自明のことである。粘度調節剤及
び他のアクリル又は非アクリル系高分子のようなその他
の既知添加剤を添加してインク組成の各種特性を望むよ
うに改善してもよい。
【００１８】別の関連出願、米国出願番号０８／７４
２，７８９（１９９６年１０月３１日）（PD 1096025
7）では、MMCの官能基と会合した対イオンを入れ換えて
これらのMMCを用いるインクの諸特性を改善するための
薬剤類が関連している。通常のイオン交換処理法の何れ
かを用いて１つの対イオンを他と交換してよい。
【００１９】ここでは、水溶性染料の対イオン置換は、
これらの置換染料を用いるインクの性能とプリント特性
に根元的に影響するということは、十分立証されている
ことである。例えば、Direct Black 199においてナトリ
ウムイオンの代わりにテトラメチルアンモニウムを置換
すれば、ナトリウムイオンを用いている染料以上にデキ
ャップ特性が改善された（米国特許第５，０２６，４２
５号参照）。水溶性染料における他の対イオン置換の例
としては、米国特許第４，９９４，１１０号（リチウム
陽イオン）；第５，０６９，７１８号（カリウム陽イオ
ン）；及び第４，７６１，１８０号（テトラメチルアン
モニウム陽イオン）も参照。
【００２０】また、対イオン置換は、0.005〜12μmの範
囲の有効平均直径を有する官能基化着色剤粒子に適用さ
れる。着色剤粒子がこれより大きい場合、それらは、本
発明の実施において十分使える程度に溶液中に残らな
い。同様に、着色剤粒子が小さ過ぎると、本発明におい
て有用となる適切な諸特性を欠くことになる。この種類
の着色剤は、溶媒結合可能（solvent-accessible)官能
基が誘導されて着色剤を水溶性にする可溶化基を生成す
る化学反応から生成される。この生成された巨大分子の
発色団(MMC)は水溶性であり、その溶解度は、周知の且
つ業務上使用されている水溶性の酸性及び塩基性染料の
それと類似している。
【００２１】この関連出願に開示される着色剤は、全
て、化学的に改質された、水溶性顔料（ブラック及びカ
ラー）を含む。化学的改質によって、全ての有機顔料を
包含する顔料前駆体が水溶性となる。代表的化学プロセ
スの下では、得られる表面は、アニオン発色団としての
カルボン酸塩及び／又はスルホン酸塩の官能基とカチオ
ン発色団としてのアンモニウム官能基とから成る。市販
されているような、アニオン発色団は、通常、ナトリウ
ム陽イオンと会合され、一方、カチオン発色団は、通
常、塩化物イオン又は硫酸イオンと会合される。 一般
に、アンモニウムベースのイオン（第四イオンを含む）
は、アニオンMMCに対する対イオンとして本発明の実施
に用いてよい。本発明の実施に用いられるこれらのイオ
ンのいくつかの種類としては、限定するものではない
が、N,N',N''-置換及び未置換アンモニウムイオン、1,
ω-アミノ酸のN,N',N'',N'''-置換及び未置換アミド、
1,ω-アミノ酸のN,N'-置換及び未置換ラクタム、1,ω-
アミノ酸のN,N',N''-置換及び未置換エステル及び1,ω-
アミノ酸のN,N'-置換及び未置換ラクトンがある。１つ
の好ましい対イオンは、ジプロピルアンモニウムであ
る。用語N,N',N''-置換及び未置換アンモニウムイオン
は、3個以下の異なった（置換又は未置換）アルキル及
び／又はアリール置換を有する任意の置換又は未置換ア
ンモニウムを包含するものとする。各アルキル又はアリ
ール基に関する好ましい炭素原子数は、1〜30個の間で
ある。用語1,ω-アミノ酸のN,N',N'',N'''-置換及び未
置換アミドは、1〜20個の炭素原子から成るカーボンブ
ラックと4個以下の異なった置換又は未置換アルキル及
び／又はアリール置換とを有する任意のω-アミノ酸の
置換及び未置換アミドを包含するものとする。4個の全
てのR基について合計した炭素原子数は、1〜40個の間で
ある。用語1,ω-アミノ酸のN,N'-置換及び未置換ラクタ
ムは、1〜20個の炭素原子から成るカーボンバックボー
ンと、1〜20個の炭素原子から成るラクタム環と、2個以
下の異なった置換又は未置換アルキル及び／又はアリー
ル置換とを有する任意のω-アミノ酸の置換及び未置換
ラクタムを包含するものとする。各置換に関する好まし
い炭素原子数は、1〜20個の間である。用語1,ω-アミノ
酸のN,N',N''-置換及び未置換エステルは、1〜20個の炭
素原子から成るカーボンバックボーンと3個以下の異な
った置換又は未置換アルキル及び／又はアリール置換と
を有する全てのω-アミノ酸の置換及び未置換エステル
を包含するものとする。全ての置換について合計した炭
素原子数は、1〜30個の間である。耐水性を改善するた
めには、この種類の分子のN-置換の１つは、Hを包含す
べきである。用語1,ω-アミノ酸のN,N'-置換及び未置換
ラクトンは、1〜20個の炭素原子から成るカーボンバッ
クボーンと、1〜20個の炭素原子から成るラクトン環
と、2個以下の異なった置換又は未置換アルキル及び／
又はアリール置換とを有する全てのω-アミノ酸の-置換
及び未置換ラクトンを包含するものとする。全ての置換
について合計した炭素原子数は、1〜20個の間である。
【００２２】この関連出願に用いられるアニオン対イオ
ンは、限定するものではないが、ハライド、硫酸塩、硝
酸塩、リン酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、炭酸
塩、炭酸水素塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、テトラフルオ
ロホウ素酸塩、メタンスルホン酸塩、メチルベンゼンス
ルホン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ヘキサフルホ
ロホスホン酸塩、ホスフィン、フェノラート、過塩素酸
塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩及びケイ酸塩イ
オンが含まれる。
【００２３】この関連出願に開示される具体例は、2重
量％のBRIJ 76（10単位のエチレンオキシドを含有する
ポリエチレンオキシド・ステアリールエーテル（steary
l ether）、8重量％の1,5-ペンタンジオール、（ナトリ
ウム陽イオンを有する）5重量％の市販着色剤、及びバ
ランスをとる量の水を使って調製した。実質的にナトリ
ウム陽イオンの全てをジプロピルアンモニウムイオンと
置き換えることにより、耐水性とデキャップ性能が改善
されたインクとなった。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】諸研究は、他の必要な
性質における性能を犠牲にしないで、高いエッジ尖鋭
度、高い光学濃度、速い乾燥時間、十分な耐水性及び優
れた耐汚れ性のような諸特性が改善されたインク組成物
を開発することが継続して求められている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明に従い、着色剤の
水溶性は、巨大分子発色団(MMC)に導入される官能基の
量によって調整する。これは、化学処理の程度を注意深
く調節して行う。滴定及び酸化を含む化学検定によって
存在する官能基の量が定量的に与えられる。
【００２６】特に、本発明では、化学処理の程度対巨大
分子発色団(MMC)の溶液の安定度のプロットにおいて３
つの領域が見出されることに気付いた。水溶性官能基が
過剰なMMCを表す第一領域と、官能基の数が不十分なMMC
を表す第二領域と第一と第二の領域の間にあり、準安定
(meta-stable)であると考えられる第三領域。第一領域
における十分に又は高度に処理された巨大分子発色団(M
MC)から調製されたインクは、水性溶液で良好な安定度
をもたらすが、プリントした紙の媒体上では完全な耐水
性が容易に得られない。第二領域における非処理又は低
処理MMCから調製されたインクは、溶液の不安定性を呈
し、これはフロキュレーション（凝集）を来すものであ
る。第三領域における部分的に処理されたMMCは、プリ
ントした紙の上で良好な安定性と耐水性を示す。さら
に、フロキュレーションに対する安定性は、インク中で
両親媒性ポリマー及び界面活性剤のような化合物と結合
される時に得られる。
【００２７】本発明のインクジェットインクは下記を含
有する。 (a)(1)約1〜50重量％の少なくとも１つの湿潤剤のよう
な有機溶媒と、(2)0.01〜20重量％の少なくとも１つの
水溶性の界面活性剤又は両親媒性ポリマー（カチオン、
アニオン又は非イオン性）とを含有するベヒクルと、
(b)約1〜20重量％少なくとも１つの部分化学処理され
た、水溶性の着色剤であって、フロキュレーションを避
けられるようインク中で十分安定な上、脱イオン水中で
本質的に耐水性であるように、そこに十分な官能基が会
合された着色剤と、(c)バランスをとる量の水。
【００２８】加えて、さらに本発明に従い、開示したイ
ンクを使い且つインクの諸特性を活用するインクジェッ
トプリントの方法が提供される。
【００２９】最後に、本願発明のインクジェット用イン
クに用いられるところの、部分的に化学改質された水溶
性の着色剤を調製する方法を提供する。
【００３０】
【発明の実施の形態】本明細書における濃度は、別途指
定されない限り、全て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正常な商業
用業務に用いられるものである。
【００３１】図１は、化学処理の度合対巨大分子発色団
(MMC)の溶液の安定度のプロットを示す。S字形状の曲線
（曲線10）がその結果である。領域12は、水溶性官能基
が過剰なMMCに該当する。これらのMMCから調製されたイ
ンクは、溶液中で良好な安定性を呈するが、プリントし
た紙上では完全な耐水性は得られない。逆に、領域14に
おけるように、導入される官能基が不十分な場合は、溶
液の不安定性からフロキュレーションを起こす。
【００３２】本発明に従い、「準安定（meta-stable）
（領域１６）」である部分処理巨大分子発色団(MMC)の
用法をこれらのMMCをさらに可溶化し得る化合物含有の
インクベヒクルと共に開示する。これらの化合物には、
両親媒性ポリマーと界面活性剤が含まれる。そのような
系では、インクは、インクジェット用インク組成物で、
サーマルインクジェットもしくはピエゾ圧電プリント機
構の何れかによってプリントされた紙上で良好な耐水性
特性をもたらす。
【００３３】「準安定」とは、化学処理された顔料が水
性溶液に溶けるが、十分処理されないような点を意味す
る。そのような準安定の、即ち部分処理された顔料は、
純水中で少なくとも１年〜２年の安定性を立証するもの
である。準安定性の特定領域は、各系に依存するが、幾
つかの分析方法で容易に定められる。
【００３４】例えば、水性溶液において、MMCの相対的
安定度は、長期間の安定度をシミュレートする高温での
加速プロセスによって定められる。十分に処理されたMM
Cは、溶液から沈降する（settle out）ことなく溶液中
で２年を越える安定性を示す。前述の十分処理されたMM
Cの粒子サイズは、加速エージングプロセスの前後で不
変のままである。
【００３５】部分処理のMMCの場合、その顔料を水溶性
にするために十分な化学処理が加えられるが、MMCは十
分に処理されない。本願明細書に示した諸技術に従っ
て、化学処理の程度を注意深く制御すれば、加速エージ
ングプロセス下で沈降を示さないで水性溶液における良
好な安定性を示す。十分処理したMMCの場合のような、
粒子サイズは不変のままである。部分処理のMMCは、多
くの条件下で「準安定」であると考えられる。例えば、
紙上にプリント後は、これらの部分処理のMMCは、示さ
れているように水溶性の度合いが著しく低くなり、この
場合は、実施例で以下により詳しく説明するように、着
色剤の転移は、耐水性試験でほとんどもしくは全く起こ
らない。対照的に、十分処理されたMMCは、容易に溶解
し、且つ耐水性試験において着色剤の顕著な転移を示
す。準安定の領域は、耐水性試験における着色剤の転移
量で最も良く明示される。
【００３６】下記のインク組成物は、部分処理の巨大分
子発色団(MMC)を使用。 (a)0〜50重量％の少なくとも１つの（潤滑剤等）有機溶
媒と、(b)約0.01〜20重量％の水溶性の界面活性剤と両
親媒性ポリマー（カチオン、アニオン及び非イオン性
の）と、(c)約1〜20重量％の部分処理されたMMCと、(d)
バランスをとる量の水。
【００３７】有機溶媒は本質的に水混和性である。本発
明の実施に使われる溶媒の種類には、限定するものでは
ないが、脂肪族アルコール類、芳香族アルコール類、ジ
オール類、グリコールエーテル類、ポリ（グリコール）
エーテル類、カプロラクタム類、ホルムアミド類、アセ
トアミド類及び長鎖アルコール類がある。本発明の実施
に用いられる化合物の例としては、限定するものではな
いが、30炭素以下の第一級脂肪族アルコール類、30炭素
以下の第一級芳香族アルコール類、30炭素以下の第二級
脂肪族アルコール類、30炭素以下の第二級芳香族アルコ
ール類、30炭素以下の1,2-アルコール類、30炭素以下の
1,3-アルコール類、30炭素以下の1,ω-アルコール類、
エチレングリコールアルキルエーテル類、プロピレング
リコールアルキルエーテル類、ポリ（エチレングリコー
ル）アルキルエーテル類、ポリ（エチレングリコール）
アルキルエーテル類の比較的高い同族体、ポリ（プロピ
レングリコール）アルキルエーテル類、ポリ（プロピレ
ングリコール）アルキルエーテル類の比較的高い同族
体、N-アルキルカプロラクタム類、未置換カプロラクタ
ム類、置換ホルムアミド類、未置換ホルムアミド類、置
換アセトアミド類及び未置換アセトアミド類がある。本
発明の実施において好ましく用いられる溶媒の特定例に
は、限定するものではないが、1,5-ペンタンジオール、
2-ピロリドン、2-エチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロ
パンジオール、ジエチレングリコール、3-メトキシブタ
ノール及び1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンがある。
溶媒の濃度は、約1〜50重量％の範囲にあってよく、好
ましくは約1〜20重量％である。
【００３８】本願発明の実施に用いられる水溶性界面活
性剤は、便宜上、２つのカテゴリに分けられる。(1)非
イオン性と両性、(2)イオン性。前者の種類には、TERGI
TOLとTRITON（Rohm & Haas Co.から入手可能なアルキル
フェニルポリエチレンオキシド）とBRIJとPLURONICとSU
RFYNOLとPEO（ポリエチレンオキシド）エステル類とPEO
ジエステル類とPEOアミン類とプロトン化PEOアミン類と
PEOアミド類と及びジメチコン多価アルコール類があ
る。置換アミンオキシドのようなイオン性界面活性剤
は、本発明の実施において有用である。米国特許第５，
１０６，４１６号には、上に挙げたほとんどの界面活性
剤をさらに詳しく開示している。非イオン性両親媒性物
質／界面活性剤は、イオン性界面活性剤より好ましいも
のである。本発明の実施において好ましく用いられる両
親媒性物質／界面活性剤の特定例としては、限定するも
のではないが、イソーヘキサデシルエチレンオキシド20
（ICIAmericaから商品名ARLASOLVE 200として市販）、T
ERGITOL 15-S-7、及び,N,N-ジメチル-N-ドセシルアミン
オキシド、N,N-ジメチル-N-テトラデシルアミンオキシ
ド、N,N-ジメチル-N-ヘキサデシルアミンオキシド、N,N
-ジメチル-N-オクタデシルアミンオキシド、及びN,N-ジ
メチル-N-(Z-9-オクタデセニル)-N-アミンオキシドのよ
うなアミンオキシドがある。両親媒性物質／界面活性剤
の濃度は、0.01〜約20重量％の範囲にあってよく、好ま
しくは約0.01〜10重量％である。
【００３９】両親媒性ポリマーは、カチオンであれ、ア
ニオンであれ、又は非イオン性であれ、本明細書では、
同一分子内で親水性と疎水性の部分(moiety)を含有し、
且つ光散乱法のような、多くの既知技術によって特色付
けられるように水中でコロイド状の凝集体を形成するよ
うなポリマーとして定義されるものである。これらのコ
ポリマーは、水性インク及び水中浮揚ペイント(water-b
orne paint)用の顔料のような、水不溶性着色剤の分散
剤として用いられる。
【００４０】この種のポリマー分散剤は、次の親水性及
び疎水性モノマーのそれぞれ１つ以上から合成される。 Ａ．親水性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸及び無水マレイン酸を含む。 Ｂ．疎水性モノマーは、スチレン、アリールアクリル酸
塩及びC6以上のアルキルアクリル酸塩を含む。
【００４１】２つの異なった部分（親水性と疎水性）を
含んでいるため、おそらく、より適切には「共重合体」
と呼ばれる、両親媒性ポリマー類及びそれらのアルカリ
金属塩の例には、次のものがある。スチレンーアクリル
酸共重合体、スチレンーメタクリル酸共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、スチレン−n−ヘキシルアク
リル酸塩−アクリル酸共重合体、スチレン−n−ヘキシ
ルアクリル酸塩−メタクリル酸共重合体、スチレン−n
−ヘキシルアクリル酸塩−マレイン酸共重合体、ベンジ
ルアクリル酸塩−アクリル酸共重合体、ベンジルアクリ
ル酸塩−メタクリル酸共重合体、ベンジルアクリル酸塩
−マレイン酸共重合体、ベンジルアクリル酸塩−n−ヘ
キシルアクリル酸塩−アクリル酸共重合体、ベンジルア
クリル酸塩−n−ヘキシルアクリル酸塩−メタクリル酸
共重合体及びベンジルアクリル酸塩−n−ヘキシルアク
リル酸塩−マレイン酸共重合体。これらの塩に用いられ
るアルカリ金属類は、リチウム、ナトリウム、カリウム
から成る群から選択される。水溶性界面活性剤（類）及
び／又は両親媒性ポリマー（類）の組合せの濃度は、イ
ンク組成物の約0.01〜約20重量％の範囲内にあり、好ま
しくは約0.01〜10重量％である。
【００４２】本発明における使用に適している着色剤
は、全て、部分化学改質された水溶性顔料（ブラックと
カラー）を含む。化学改質によって、全ての有機顔料を
包含するところの、顔料前駆体が水溶性となり、一方、
これらの部分処理の顔料から調製されたインクがプリン
ト媒体上にプリントされる時、その耐水性が保持され
る。代表的化学プロセスの下では、得られる表面は、ア
ニオン発色団としてはカルボン酸塩及び／又はスルホン
酸塩の官能基から成り、そしてカチオン発色団としては
第四アンモニウム(NR3 +)又はホスホニウム(PR3 +)の官能
基から成る。選択したプロセスによっては、発色団は、
性質上、アニオン性でもカチオン性でもよい。例えば、
スルホン酸官能基化のような酸性官能基は、発煙硫酸を
使った徹底的なスルホン化から生じ、一方、カルボン酸
基は、化学的又は触媒酸化反応から生ずる。逆に、アン
モニウムイオンを含有する塩基性発色団は、還元的アミ
ド化反応から生ずる。
【００４３】化学的改質というアプローチは、水不溶性
着色剤を可溶化するために従来より用いられてきた、両
親媒性ポリマー及び同様の界面活性剤種の用法とは異な
っている。水性溶液では、化学改質された発色団は、両
親媒性ポリマー及び界面活性剤のような他の可溶化添加
剤を用いなくても優れた水溶性を備えている。これらの
水溶性発色団から調製したブラックインクは、ヒューレ
ット・パッカード・カンパニーより市販されるLaser-Je
t（登録商標）プリンタに用いられるトナーに通常見ら
れる黒色光学濃度をプリント媒体に与える。
【００４４】化学改質は、プロセス集中度のはるかに低
い手順であり、且つ両親媒性ポリマー又は界面活性剤の
存在においてカーボンブラック又はカラー顔料をボール
ミリングするというさらに一般的なアプローチを回避す
るものである。
【００４５】化学処理は、図１に示すように、全体的で
はなく、部分的に過ぎないことに注目すべきである。化
学処理の程度は、顔料毎に異なるであろう。しかし、化
学処理の適切な程度の決定は、実験で容易に定められる
が、該実験は過度なものではないと考えられる。化学処
理の程度は、以下に説明するように印刷紙上での耐水性
試験によって定められる。注目すべきは、その試験の唯
一のベヒクルとして脱イオン水が使われることである。
【００４６】本願発明の実施に用いられる水溶性ブラッ
ク発色団は、Cabot Corp.及びOrient Chemicalのような
着色剤販売会社から市販されている。顔料の多くは、本
発明の実施に有用である。次の顔料は発明の実施に有用
である。但し、この一覧によって発明を限定しようとす
るものではない。次の顔料は、BASFから入手可能：Pali
ogen（登録商標）、Orange、 Heliogen（登録商標）、B
lue L 6901F、Heliogen（登録商標）、Blue NBD 7010、
Heliogen（登録商標）、Blue K 7090、Heliogen（登録
商標）、Blue L7101F、Paliogen（登録商標）、Blue L
6470、Heliogen（登録商標）、Green K 8683及びHeliog
en（登録商標）、Green L 9140。次の顔料は、Cabotか
ら市販されるものである。Monarch（登録商標）1400、M
onarch（登録商標）1300、Monarch（登録商標）1100、M
onarch（登録商標）1000、 Monarch（登録商標）900、M
onarch（登録商標）880、Monarch（登録商標）800及びM
onarch（登録商標）700。次の顔料はCiba-Geigyから入
手可能：Chromophtal（登録商標）、Yellow 3G、Chromo
phtal（登録商標）、Yellow GR、Chromophtal（登録商
標）、Yellow 8G、Igrazin（登録商標）、Yellow 5GT,
Igralite（登録商標）、Rubine 4BL、Manastral（登録
商標）、Magenta、Monastral（登録商標）、Scarlet、M
onastral（登録商標）、Violet R、Monastral（登録商
標）、Red B及びMonastral（登録商標）、Violet Maroo
n B。次の顔料は、Columbianから市販される。Raven 70
00、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000及びRaven 35
00。次の顔料は、Degussaから市販される。Color Black
FW 200、Color Black FW 2、ColorBlack FW 2V、Color
Black FW 1、Color Black FW 18、Color Black S 16
0、Color Black S 170、Special Black 6、Special Bla
ck 5、Special Black 4A、Special Black 4、Printex
U、Printex V、Printex 140U及びPrintex 140V。次の顔
料は、デュポン社から市販される。Tipure（登録商標）
R-101。次の顔料はHeubachから入手可能である。Dalama
r（登録商標）、Yellow YT-858-DとHeucophthal（登録
商標）、Blue G XBT-583D。次の顔料はHoechstから入手
可能である。Permanent Yellow GR、Permanent Yellow
G、 Permanent Yellow DHG、Permanent Yellow NCG-7
1、Permanent Yellow GG、Hansa Yellow RA、Hansa Bri
lliant Yellow 5GX-02、Hansa Yellow-X、Novoperm（登
録商標）、 Yellow HR、Novoperm（登録商標）、Yellow
FGL、Hansa Brilliant Yellow 10GX、Permanent Yello
w G3R-01、Hostaperm（登録商標）、Yellow H4G、Hosta
perm（登録商標）、Yellow H3G、Hostaperm（登録商
標）、Orange GR、Hostaperm（登録商標）、Scarlet GO
及びPermanent Rubine F6B。次の顔料はMobayから入手
可能である。Quindo（登録商標）、Magenta、Indofast
（登録商標）、Brilliant Scarlet、Quindo（登録商
標）、Red R6700、Quindo（登録商標）、Red R6713及び
Indofast(R) Violet。次の顔料はSun Chemから入手可
能である。L74-1357 Yellow, L75-1331 Yellow及びL75-
2577 Yellow。
【００４７】アニオン発色団については、対イオンは、
全てのアルカリ金属イオン、アルカリ土類イオン、並び
に置換及び未置換の両アンモニウムイオンを含む。カチ
オン発色団については、適当な対イオンは、全て、ハラ
イド、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、スルホン酸塩、カル
ボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、ホウ酸塩、四ホウ酸
塩、四フッ化ホウ素酸塩、メタンスルホン酸塩、メチル
ベンゼンスルホン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ヘ
キサフルオロホスホン酸塩、ホスフィン、フェノラー
ト、過塩素酸塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、
及びケイ酸塩イオンを含む。
【００４８】好ましい顔料は、化学処理された、約0.00
5〜12μmの範囲の平均直径を有するカーボンブラック粒
子である。この種の着色剤は、着色剤を水溶性にする可
溶化基を生成できるように溶媒接近可能官能基が誘導さ
れる化学反応から生ずる。得られるこの巨大分子の発色
団(MMC)は水溶性であり、その溶解度は、周知の且つ業
務上使用されている水溶性の酸性及び塩基性染料のそれ
と類似している。
【００４９】本願発明の実施に有用なインクの典型的な
調製は、少なくとも１つの水溶性界面活性剤及び／又は
少なくとも１つの両親媒性ポリマー（0〜約20重量
％）、少なくとも１つの溶媒及び／又は少なくとも１つ
の共溶媒（約1〜50重量％）、部分処理された着色剤
（約1〜20重量％）及び水を含む。
【００５０】光学濃度を改良するために、天然又は合成
源から誘導した0〜約3重量％の間の少なくとも１つの高
分子量コロイドを、任意に、インク調合に添加してよ
い。高分子量コロイドの添加により、プリント品質が改
善される。本発明の実施において用いられる高分子量コ
ロイドの例としては、限定するものではないが、アルギ
ン酸塩、マンヌロン酸、カラジーナン、グアーガム、キ
サンタンガム、デキストラン、キチン、キトサン、カル
ボキシメチルセルロース、ニトロメチルセルロース及び
それらの全ての誘導体がある。これらのコロイドは、米
国特許第５，１３３，８０３号に開示されている。本発
明の実施に使われる好ましい高分子量コロイドには、限
定するものではないが、低粘度のアルギン酸ナトリウム
が含まれる。本発明のインクにおける高分子量成分コロ
イドの好ましい濃度は、約0.25重量％である。
【００５１】それらの成分を結合し、機械的に攪拌する
か又は低電力音波処理を使って混合する。
【００５２】部分化学処理したMMCを採用している好ま
しいインク組成物は、(1)約3〜10重量％のカルボキシル
化MMC又はスルホン化MMCの何れかと；(2)約0.1〜3重量
％のBRIJ、PLURONIC又はTERGITOL界面活性剤と；(3)約5
〜10重量％の少なくとも１つの1,5-ペンタンジオール、
ジエチレングリコール、及び2-ピロリドンと；(4)バラ
ンスをとる量の水とを含む。
【００５３】本発明の要件に矛盾しないで、様々な種類
の添加剤をインクに用いて、特定用途に使えるようイン
ク組成物の諸特性を最適化してよい。例えば、当業者に
周知のように、殺生物剤をインク組成物に使って微生物
の成長を阻害してよく、EDTAのような金属イオン封鎖剤
(sequestering agent)を含有させて重金属不純物の有害
な影響を排除してよく、さらに緩衝液を用いてインクの
pHを制御してもよい。粘度調節剤及び他のアクリル又は
非アクリル系高分子のようなその他の既知添加剤を添加
してインク組成物の各種特性を思うように改善してもよ
い。
【００５４】
【実施例】試験時にプリント領域から未プリント領域に
転移される着色剤の量を測定して行う耐水性試験を使っ
た。基本的に、同試験は、一組の水平なバーが予めプリ
ントされている紙の上へ250μlの脱イオン水を滴下する
ことから成る。その紙は、45°の角度に保持しておく。
プリントしたパターン上で水の滴下を数回繰り返す。特
定の時間（プリント後5分又は10分）に、バーとバーの
間の光学濃度を測定し、一様に塗りつぶしたブロックの
それと比較する。滴下の結果として着色剤の転移量は、
ミリ光学濃度(mOD)で表す。耐水性の着色剤は、バー間
での転移をほとんど又は全く示さず、典型的には、通常
のフォトコピー及びインクジェット用紙で200 mOD未満
(＜0.2 OD)である。代表的ブラックインクは、それが水
溶性の染料又は顔料分散のどちらから誘導されたもので
あれ、耐水試験の前には1.4〜1.6 ODの間の光学濃度を
示す。十分な化学処理から生ずるところの、約300〜800
mOD(0.3〜0.8 OD)の範囲にある転移は、耐水性であると
は考えられない。
【００５５】脱イオン水に溶かした5重量％MMCを含有す
る一組のインクを調製した。耐水性をプリント後5分で
測定し、それ以上の変化は24時間後も何ら観測されなか
った。このことから、耐水性は急速に（5分で）達成さ
れ、従って完全な耐水性を得るのにそれ以上の乾燥（24
時間）を要しない、ということが示される。
【００５６】一連の部分処理したMMCは、普通紙類と、
コピー用紙類及びボンド紙類の両方について試験した。
用いた用紙指定は次の通りである。 GBND：ギルバート・ボンド（Gilbert Bond） CDCY：チャンピオン・データコピー（Champion Datacop
y） HFDP：ハマーミル・フォアＤＰ（Hammermill Fore DP） WFCH：ウェイハウザー・ファースト・チョイス（Weyerh
auser First Choice） PMCY：パピルス・マルチコピー（Papyrus Multicopy）
【００５７】表１は、上記のように調製したスルホン化
MMC含有の３つのインクについてと上記のように調合し
たカルボキシル化MMC含有の２つのインクについて得ら
れた結果を列挙したものである。
【００５８】
【表１】
【００５９】スルホン化MMCの場合、72％の処理で、境
界線上の耐水性を示すインクとなる。しかし、48％の処
理で、インクは耐水性になると考えてよい。しかも、こ
のレベルの処理で、溶液の不溶性並びに凝析に関しても
何ら問題がない。
【００６０】カルボキシル化MMCの場合、80％の処理
で、耐水性であると考えられるインクとなり、しかも、
溶液の不溶性並びにフロキュレーションに関しての問題
もない。
【００６１】産業上の応用性本発明のインク組成は、サ
ーマルインクジェットプリントにおいて、特に、高いエ
ッジ尖鋭度、高い光学濃度、速い乾燥時間、耐水性、及
び耐汚れ性のような、インクの諸特性の改善が求められ
る場合に、その用途を見出すものと期待される。
【００６２】以上、水溶性の界面活性剤（類）及び／又
は両親媒性コポリマー（類）と、有機溶媒（類）及び／
又は有機共溶媒（類）と、部分処理された水溶性着色剤
と、水を含有している媒質から成るサーマルインクジェ
ットプリント用のサーマルインクジェット用インクを開
示した。明らかな特質の種々の変更並びに修正を行って
よく、該変更及び修正の全ては、本発明の範囲内に帰属
するものと考えられるということは、熟練した当業者に
は明らかとなる。
【００６３】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）部分的に化学改質された水溶性の着色剤
から成るサーマルインクジェットプリントのためのサー
マルインクジェットインク用着色剤であって、脱イオン
水中において実質的に耐水性を示すと同時に擬集を回避
できるように十分に安定となるように官能基を備えるこ
とを特徴とする着色剤。 （実施態様２）部分的に化学改質された水溶性の着色剤
は顔料を含むことを特徴とする前項(1)記載の着色剤。 （実施態様３）前項(1)の着色剤は、アニオン性であっ
て、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、置
換アンモニウムイオン及び未置換アンモニウムイオンか
ら成る群から選択される対イオンと結合し、アニオン性
着色剤の官能基がスルホン酸塩及びカルボン酸塩イオン
から成る群から選択されるものであることを特徴とする
着色剤。 （実施態様４）前項(1)の着色剤は、カチオン性であっ
て、ハライド、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、スルホン酸
塩、カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、ホウ酸塩、四
ホウ酸塩、四フッ化ホウ素酸塩、メタンスルホン酸塩、
メチルベンゼンスルホン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸
塩、ヘキサフッ化ホスホン酸塩、ホスフィン、フェノラ
ート、過塩素酸塩、タングステン酸塩、モリブデン酸
塩、及びケイ酸塩イオンから成る群から選択される対イ
オンと結合することを特徴とする前項(1)記載の着色
剤。 （実施態様５）サーマルインクジェットプリントのため
のサーマルインクジェット用インクにおいて、(a)(1)約
1〜50重量％の少なくとも１つの有機溶媒と、(2)約0.01
〜20重量％の少なくとも１つの水溶性の界面活性剤か又
は両親媒性ポリマーを包含するベヒクルと、(b)約1〜20
重量％の少なくとも１つの前記部分的に化学改質された
前項(1)の水溶性の着色剤と、(c)バランスをとる量の水
とを含むインク組成物。 （実施態様６）前記少なくとも１つの有機溶媒が脂肪族
アルコール類、芳香族アルコール類、ジオール類、グリ
コールエーテル類、ポリ（グリコール）エーテル類、カ
プロラクタム類、ホルムアミド類、アセトアミド類及び
長鎖アルコール類から成る群から選択されることを特徴
とする前項(5)請求項4記載のインク組成物。 （実施態様７）前記少なくとも１つの溶媒が約1〜20重
量％の範囲内で存在することを特徴とする前項(5)記載
のインク組成物。 （実施態様８）前記少なくとも１つの水溶性界面活性剤
は、アルキルフェニルポリエチレンオキシド類、ポリエ
チレンオキシドエステル類、ポリエチレンオキシドジエ
ステル類、ポリエチレンオキシドアミン類、プロトン化
ポリエチレンオキシドアミン類、ポリエチレンオキシド
アミド類及びジメチコン多価アルコール類から成る群か
ら選択される非イオン性又は両性界面活性剤であること
を特徴とする前項(5)記載のインク組成物。 （実施態様９）前記少なくとも１つの水溶性界面活性剤
は、アミンオキシド類から成る群から選択されるイオン
性界面活性剤の何れかから成る群から選択されることを
特徴とする前項(5)記載のインク組成物。 （実施態様１０）前記少なくとも１つの両親媒性ポリマ
ーが、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタ
クリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ス
チレン−n−ヘキシルアクリル酸塩−アクリル酸共重合
体、スチレン−n−ヘキシルアクリル酸塩−メタクリル
酸共重合体、スチレン−n−ヘキシルアクリル酸塩−マ
レイン酸共重合体、ベンジルアクリル酸塩−アクリル酸
共重合体、ベンジルアクリル酸塩−メタクリル酸共重合
体、ベンジルアクリル酸塩−マレイン酸共重合体、ベン
ジルアクリル酸塩−n−ヘキシルアクリル酸塩−アクリ
ル酸共重合体、ベンジルアクリル酸塩−n−ヘキシルア
クリル酸塩−メタクリル酸共重合体及びベンジルアクリ
ル酸塩−n−ヘキシルアクリル酸塩−マレイン酸共重合
体のアルカリ金属塩類から成る群から選択され、前記ア
ルカリ金属塩類は、リチウム、ナトリウム及びカリウム
から成る群から選択される少なくとも１つのアルカリ金
属を含むことを特徴とする前項(5)記載のインク組成
物。 （実施態様１１）前記の少なくとも１つの界面活性剤又
は両親媒性ポリマーは、約0.1〜10重量％の範囲内に存
在することを特徴とする前項(5)記載のインク組成物。 （実施態様１２）前記着色剤は、紙上にプリントされた
前記インク組成物の水平バーの上に水を滴下した時に20
0未満の光学濃度単位のインクの転移を示すことを特徴
とする前項(5)記載のインク組成物。 （実施態様１３）前項(5)記載の前記インク組成物を使
って媒体上にプリントすることから成るインクジェット
プリント方法。 （実施態様１４）次の（イ）から（ハ）のステップを含
むンクジェットプリント用の水溶性巨大分子発色団を含
むインク組成物の製造方法。 （イ）少なくとも１つの顔料を準備し、（ロ）十分な数
の官能基を前記の少なくとも１つの顔料に会合させるべ
く前記少なくとも１つの顔料を部分的に処理して、前記
部分化学改質された請求項1の着色剤を生成し、（ハ）
約１〜２０重量％の前記部分処理された顔料を、約１〜
５０重量％の少なくとも１つの有機溶媒と)約０．０１
〜２０重量％の少なくとも１つの水溶性の界面活性剤又
は両親媒性ポリマーを包含するベヒクルと水と調合す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって見出された化学処理の程度と水
溶性の相関を示す図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】部分的に化学改質された水溶性の着色剤か
    ら成るサーマルインクジェットプリントのためのサーマ
    ルインクジェットインク用着色剤であって、脱イオン水
    中において実質的に耐水性を示すと同時に擬集を回避で
    きるように十分に安定となるように官能基を備えること
    を特徴とする着色剤。
  2. 【請求項２】サーマルインクジェットプリントのための
    サーマルインクジェット用インクにおいて、(a)(1)約1
    〜50重量％の少なくとも１つの有機溶媒と、(2)約0.01
    〜20重量％の少なくとも１つの水溶性の界面活性剤か又
    は両親媒性ポリマーを包含するベヒクルと、(b)約1〜20
    重量％の少なくとも１つの前記部分的に化学改質された
    前項(1)の水溶性の着色剤と、(c)バランスをとる量の水
    とを含むインク組成物。
  3. 【請求項３】次の（イ）から（ハ）のステップを含むン
    クジェットプリント用の水溶性巨大分子発色団を含むイ
    ンク組成物の製造方法。 （イ）少なくとも１つの顔料を準備し、（ロ）十分な数
    の官能基を前記の少なくとも１つの顔料に会合させるべ
    く前記少なくとも１つの顔料を部分的に処理して、前記
    部分化学改質された請求項1の着色剤を生成し、（ハ）
    約１〜２０重量％の前記部分処理された顔料を、約１〜
    ５０重量％の少なくとも１つの有機溶媒と)約０．０１
    〜２０重量％の少なくとも１つの水溶性の界面活性剤又
    は両親媒性ポリマーを包含するベヒクルと水と調合す
    る。
JP06236398A 1997-03-24 1998-03-13 着色剤とインク組成物とインク組成物の製造方法 Expired - Fee Related JP4475690B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US823,092 1997-03-24
US08/823,092 US5886065A (en) 1997-03-24 1997-03-24 Mediation of waterfastness in ink-jet ink compositions by using partial chemically-treated macromolecular chromophores (MMCs)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10265727A true JPH10265727A (ja) 1998-10-06
JP4475690B2 JP4475690B2 (ja) 2010-06-09

Family

ID=25237770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06236398A Expired - Fee Related JP4475690B2 (ja) 1997-03-24 1998-03-13 着色剤とインク組成物とインク組成物の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5886065A (ja)
JP (1) JP4475690B2 (ja)
KR (1) KR100517239B1 (ja)
CN (1) CN1122088C (ja)
DE (1) DE19748916A1 (ja)
GB (1) GB2323600B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172174A (ja) * 1997-10-22 1999-06-29 Hewlett Packard Co <Hp> インクジェットインク
JP2003192968A (ja) * 2001-10-19 2003-07-09 Hewlett Packard Co <Hp> 減速が改善されたインク組成物
KR100449707B1 (ko) * 2000-11-10 2004-09-22 삼성전자주식회사 표면처리된 착색제를 포함하는 액체 잉크 및 그 제조방법
US7740697B2 (en) 2003-12-11 2010-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Aqueous ink, ink cartridge using the same, inkjet printing method and recorded matter

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4250249B2 (ja) * 1998-04-01 2009-04-08 キヤノン株式会社 インクジェット用インク、インクカートリッジ、記録ユニット、インクセット、画像記録方法及び画像記録装置
US6214100B1 (en) 1999-06-18 2001-04-10 Hewlett-Packard Company Ink-jet printing inks containing ester modified macromolecular chromophores
US6221142B1 (en) 1999-06-18 2001-04-24 Hewlett-Packard Company Superior waterfastness and bleed control with specifically treated pigments for ink-jet printing
DE60004731T2 (de) * 1999-06-18 2004-07-01 Hewlett-Packard Co. (N.D.Ges.D.Staates Delaware), Palo Alto Tintenstrahldrucktinten enthaltende estermodifizierte makromolekulare Chromophore
JP2003506554A (ja) * 1999-08-09 2003-02-18 キャボット コーポレイション 高もしくは低程度の処理で修飾された顔料を有するインク組成物
DE60111805T2 (de) * 2000-04-11 2005-12-01 Seiko Epson Corp. Tintenzusammensetzung
US6558459B2 (en) 2001-02-27 2003-05-06 Hewlett-Packard Development Company Derivatization of dyes/pigments with crown ethers and inkjet printing fluids containing the same
US6572226B2 (en) * 2001-04-30 2003-06-03 Hewlett Packard Development Company, L.P. Anisotropic colorants for inkjet printing
KR100447927B1 (ko) * 2001-07-21 2004-09-08 주식회사 앤디앰 잉크제트용 수용성 안료형 잉크를 제조하는데 사용되는분산제
US6641656B2 (en) 2001-10-17 2003-11-04 Cabot Corporation Dispersions comprising modified pigments
US20030225185A1 (en) 2002-06-04 2003-12-04 Akers Charles Edward Encapsulated pigment for ink-jet ink formulations nad methods of producing same
TWI251614B (en) * 2002-07-23 2006-03-21 Benq Corp Pigment-type blank ink
CN1511898B (zh) * 2002-09-18 2010-04-28 夏普株式会社 油墨组合物、使用它的记录法及记录图像、油墨组和喷墨头
US7157504B2 (en) * 2002-09-30 2007-01-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink-jet printing methods and systems providing improved image durability
US6863719B2 (en) * 2002-12-30 2005-03-08 Lexmark International, Inc. Ink jet ink with improved reliability
US7160376B2 (en) * 2003-05-02 2007-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Aqueous ink, and ink-jet recording method, ink-jet recording apparatus, and image forming method using the same
JP2005119276A (ja) * 2003-09-26 2005-05-12 Canon Inc 画像記録方法並びに装置
WO2008055244A2 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Sensient Colors Inc. Modified pigments and methods for making and using the same
US7997713B2 (en) * 2007-03-23 2011-08-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal ink-jet including polymer encapsulated pigment
US7771523B2 (en) * 2007-04-20 2010-08-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Ink jet ink
CA2697966C (en) 2007-08-23 2018-11-06 Sensient Colors Inc. Self-dispersed pigments and methods for making and using the same
US9221986B2 (en) 2009-04-07 2015-12-29 Sensient Colors Llc Self-dispersing particles and methods for making and using the same
US9708495B2 (en) 2011-10-28 2017-07-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink sets for ink-jet printing

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3528840A (en) * 1967-11-15 1970-09-15 Huber Corp J M Sulfonated carbon black
US4963189A (en) * 1989-08-24 1990-10-16 Hewlett-Packard Company Waterfast ink formulations with a novel series of anionic dyes containing two or more carboxyl groups
US5281261A (en) * 1990-08-31 1994-01-25 Xerox Corporation Ink compositions containing modified pigment particles
US5116409A (en) * 1991-04-17 1992-05-26 Hewlett-Packard Company Bleed alleviation in ink-jet inks
US5133803A (en) * 1991-07-29 1992-07-28 Hewlett-Packard Company High molecular weight colloids which control bleed
US5106416A (en) * 1991-08-28 1992-04-21 Hewlett-Packard Company Bleed alleviation using zwitterionic surfactants and cationic dyes
US5176745A (en) * 1991-12-11 1993-01-05 Milliken Research Corporation Aqueous ink composition and colorants useful therein
US5300463A (en) * 1992-03-06 1994-04-05 Micron Technology, Inc. Method of selectively etching silicon dioxide dielectric layers on semiconductor wafers
JP2845389B2 (ja) * 1992-03-10 1999-01-13 大日精化工業株式会社 熱転写記録用着色組成物
US5648405A (en) * 1992-12-30 1997-07-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous ink jet inks
US5342439A (en) * 1993-09-24 1994-08-30 Hewlett-Packard Corporation Bleed resistance of dyes by counter-ion substitution
IL116376A (en) * 1994-12-15 2001-03-19 Cabot Corp Aqueous ink jet ink compositions containing modified carbon products
IL116379A (en) * 1994-12-15 2003-12-10 Cabot Corp Aqueous inks and coatings containing modified carbon products
US5746818A (en) * 1995-08-31 1998-05-05 Seiko Epson Corporation Pigment ink composition capable of forming image having no significant bleeding or feathering
US5531816A (en) * 1995-09-14 1996-07-02 Hewlett-Packard Company Bleed-alleviated, waterfast, pigment-based ink-jet ink compositions
US5698016A (en) * 1996-06-14 1997-12-16 Cabot Corporation Compositions of modified carbon products and amphiphilic ions and methods of using the same
US5707432A (en) * 1996-06-14 1998-01-13 Cabot Corporation Modified carbon products and inks and coatings containing modified carbon products
DE69706298T2 (de) * 1996-06-14 2002-06-13 Cabot Corp Modifizierte farbpigmente und diese enthaltende tintenstrahltinte
US5837045A (en) * 1996-06-17 1998-11-17 Cabot Corporation Colored pigment and aqueous compositions containing same
JP3121290B2 (ja) * 1996-10-25 2000-12-25 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録に好ましく用いられる水性インク組成物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172174A (ja) * 1997-10-22 1999-06-29 Hewlett Packard Co <Hp> インクジェットインク
JP4623771B2 (ja) * 1997-10-22 2011-02-02 ヒューレット・パッカード・カンパニー インクジェットインク
KR100449707B1 (ko) * 2000-11-10 2004-09-22 삼성전자주식회사 표면처리된 착색제를 포함하는 액체 잉크 및 그 제조방법
JP2003192968A (ja) * 2001-10-19 2003-07-09 Hewlett Packard Co <Hp> 減速が改善されたインク組成物
US7740697B2 (en) 2003-12-11 2010-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Aqueous ink, ink cartridge using the same, inkjet printing method and recorded matter

Also Published As

Publication number Publication date
GB2323600A (en) 1998-09-30
CN1122088C (zh) 2003-09-24
US6034153A (en) 2000-03-07
US5886065A (en) 1999-03-23
GB9805552D0 (en) 1998-05-13
KR19980079464A (ko) 1998-11-25
KR100517239B1 (ko) 2006-01-27
GB2323600B (en) 2001-12-05
DE19748916A1 (de) 1998-10-01
JP4475690B2 (ja) 2010-06-09
CN1194285A (zh) 1998-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4475690B2 (ja) 着色剤とインク組成物とインク組成物の製造方法
JP4623771B2 (ja) インクジェットインク
JP4683676B2 (ja) インクジェット・インク
KR100494253B1 (ko) 잉크-젯인쇄용잉크-젯잉크및 이의제조방법
US5853465A (en) Black-to-color bleed alleviation using non-specific ionic, pH, and colloidal effects
JP4104776B2 (ja) 印刷液体セット
JP4519960B2 (ja) にじみを軽減したインクジェットプリントインクセット、及びインクにじみ軽減方法
JP4472036B2 (ja) インクジェットインク
EP1586611A1 (en) Polymeric dispersants for ink-jet applications
JP2000219832A (ja) 優れた耐汚れ堅牢性を有し且つにじみ性及び吸収乾燥時間が低減されたインク組成物
CA2535487C (en) Process for producing aqueous pigment dispersions for ink-jet recording
US5688311A (en) Ink jet inks containing long chain alcohols
JP4841712B2 (ja) インクジェット印刷のための求核置換反応による巨大分子発色団へのポリマー類の共有結合形付着
JP2002220557A (ja) プロセス印刷インキセット
JP2003138168A (ja) インクジェット記録用インクセット及びインクジェットプリント方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040621

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040624

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040625

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040921

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060810

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060922

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070629

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080604

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080609

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090916

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090924

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091216

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees