JP2000516656A - インクジェット用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水と、顔料と、高沸点を示す水非混和性有機化合物と、水混和性化合物とを含有するインクジェット用インクが提供される。、上述の水に溶解しない化合物と上述の水に溶解する化合物とが組み合わされると良好な外皮形成防止特性を与え、インクが印刷媒体上で丸いドットを形成し、さらに印刷された画像は、優れた耐水性と、耐光性と、ウエット耐摩擦性を図１〜５に示すように与える。

Description

【発明の詳細な説明】 インクジェット用インク組成物 発明の背景 本発明は、改善されたインクジェット用インクに関し、より詳細にはインクジ ェット用顔料インクに関する。本発明は、良好な印刷特性を有するインクジェッ ト用顔料インクに関する。本発明はまた、良好な耐水性を有し耐光性を有する画 像を形成することが可能なインクジェット用顔料インクに関する。 インクジェット記録システムは、記録の際に極めて僅かのノイズしか発生させ ず、容易にカラー記録を行うことができるとともにまた、高解像度の画像を高速 で得ることができるために有利である。インクジェット記録に好適に用いられる インクは、一定の液滴ブレークアップ長さと、液滴速度とを必要とし、インクジ ェット印刷と同期させるためには、設定された操作条件下で液滴電荷を有してい ることが必要である。従来のインクジェットインクは、水溶性染料（又は複数の 染料）に基づく複雑な多成分システムであり、このインクは、さらにポリマーと 可溶化剤と、キレート化剤と、抗菌剤とを含有する。 いくつかの欠点が、染料含有水ベースインクを用いることに関連して発生して いる。染料は、顔料ほどには耐光性が優れず又、耐水性にも優れない。さらに、 染料の水溶性は、画像を濡らすことができず、又屋外での使用ができないと言っ た制限を与える。染料はまた、未コートの粗い紙に対してはにじんでブリードし がちである。広がりの程度は、用いる紙に依存する。従って、染料ベースのイン クを用いることができる紙の範囲は制限されることになる。これに加えて、にじ み及び画像の色間のブリードによる画像解像度の低下が、紙によって決定されて しまうことになる。 水溶性染料を用いる手法に対する制限があるため、研究者等は、顔料ベースイ ンクに関して検討を行ってきた。顔料ベースインクは、より耐光性に優れ、耐水 性にも優れるとともに、紙、コート紙、透明及び白色ポリエステル及びビニル、 並びに種々の合成紙、さらにはキャストコート材料といった広い印刷媒体に用い ることができるが、印刷システムのオリフィスに滞留した り詰まらせたりさせないような充分に小さな粒子を得ることが困難であった。オ リフィスは温度及び湿度といった、広い操作条件の広い範囲にわたって開いてい ることが必要である。にじみ、マイグレーション、画像ロスは、また顔料インク の問題点とされている。 従来の顔料インクベースのインクジェットインクを製造するプロセスは、イン クジェット材料を互いに混合し、その後ボールミル、ホモジナイザ、サンドミル 、ロールミルといった既知の分散装置によって混合粉砕することを含んでいる。 米国特許第４，５９７，７９４号に記載の方法においては、インクジェット用顔 料インクが、顔料の微細粒子を親水性基部分及び疎水性基部分を有するポリマー を含有する水性分散媒中で分散することで製造されている。これらの成分は、上 述した標準的なプロセスによって製造されている。 米国特許第５，０２６，４２７号は、インクジェット用顔料インクの製造方法 に関する。このプロセスは、少なくとも１つの顔料と少なくとも１つの顔料分散 剤とを水又は水可溶性有機溶媒を含有する媒質中で混合するものである。顔料イ ンク混合物は、その後マイクロフルイダイザ(microfluidizer)を用いて分散が行 われている。 米国特許第５，１６０，３７０号は、顔料と、水溶性樹脂と、水溶性有機溶媒 と水とを含有する顔料インクに関する。この水溶性樹脂は、樹脂の量が顔料に吸 着されない、約２％以下の量となるように添加されている。さらに、水溶性有機 溶媒は、少なくとも１種の多価アルコールとエタノールといった脂肪族１価アル コールを含有している。 インク組成物の複雑な性質のため、上述の組成物及びインクを製造するために 用いられる方法は、極めて敏感なものとなる。用いられるインクを改善すること が工業的に求められている。存在する問題点の多くを解決するための試みが続け られているものの、印刷画像及びインクの印刷性の双方からインクジェットプリ ンタに用いられる顔料インクを改善することが要求されている。 従って、本発明の目的は、新規なインクジェット用インク組成物を提供するこ とを目的とする。 本発明の別の目的は、印刷性が改善されたインクジェット用インクを提供する ことを目的とする。 本発明のさらに別の目的は、高画像濃度及び高解像度の印刷を行うことができ るインクジェット用インクを提供することを目的とする。 本発明のさらに他の目的は、良好な耐水性及び耐光性を有する画像を印刷でき るインクジェット用インクを提供することを目的とする。 本発明のさらに他の目的は、新規なインクジェット用顔料インクの製造方法を 提供することを目的とする。 本発明の上述の目的及び他の目的は、後述する明細書及び添付の請求の範囲を 参照することによってより明白となろう。 発明の要約 上述した目的に従って、水と、顔料と、高沸点、好ましくは２８０℃以上沸点 の水に対して非混和性(immiscible)の有機成分と、水に混和性(miscible)の化合 物とを含有し、水に非混和性の化合物の少なくとも一部は、顔料に吸着されてい る。上述の水に非混和性の有機化合物が上述の水混和性化合物とともに存在する ことにより、閉塞といった問題を避けることができ、さらに特に印刷された紙と 言った印刷物上で良好な乾燥速度を示すことが見出された。さらに、印刷された 印刷物は、良好な耐水性と耐光性とを有し、印刷物はまた、良好な解像度を有す ることが見出された。飛び散りは大きく改善され、また飛び散りのサイズは最小 化された。これは、顔料を低濃度とし、従来の顔料インクジェット用インクに比 較して低粘度とすることによって達成されたものである。 本発明の別の態様においては、本発明のインクジェット用インクの製造方法が 提供される。このプロセスは、インク組成物の分散物を製造し、この分散物をさ らに微分散させることにより行われる。この微分散は、マイクロフルイダイザに より行われることが好ましい。マイクロフルイダイザは、このようにすることに よって微細なエマルジョンを形成する。この微細エマルジョンは、概ね顔料によ り水非混和性化合物が吸着されることにより、水中に乳化された顔料を含有して いる。上述の水に対して非混和性の化合物の顔料による吸着が、本発明の多くの 利点をもたらすものと考えている。微分散に続いて分離ステップを行う。次いで 、一般に、水混和性化合物の添加及び／又は上述の配合物を希釈して最終組成物 とするための水の添加が行われる。 本発明の別の態様においては、本発明のインクジェットインクを用いた印刷プ ロセスが提供される。この印刷は、インクジェットプリンタに上述のインクジェ ット用インクを用い、インクを印刷媒体に吐出させる。この印刷媒体は、コート されたインクジェット用紙、普通紙、透明紙、屋外で使用するに好適な紙等の他 、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレン等屋外で使用するために好まし い別の媒体を挙げることができる。このプリンタは、デスク型のプリンタであっ ても良く又はワイドフォーマットインクジェットインクプリンタであっても良い 。 図面の簡単な説明 図１は、遠心分離後のインク中における顔料粒子の粒径分布を示したグラフ図 である。 図２は、分離された顔料粒子の粒径分布を示したグラフ図である。 図３は、単一インクジェットドットの画像分析を示した図である。 図４は、印刷ラインの線分析を比較した図である。 図５は、時間に対してインク画像の退色を示したグラフ図である。 図６は、実施例１５について印画紙媒体上に印刷を行った場合の画像の色再現 範囲を示した図である。 図７は、実施例１５についてヒューレットパッカードプレミアム紙上に印刷を 行った画像についての色再現範囲を示した図である 発明の最適な実施態様 広範な種類の有機又は無機顔料を、単独又は組み合わせで、本発明のインクを 製造するために選択することができる。用語“顔料”とは、本発明においては不 溶性の着色剤を意味する。この顔料粒子は、インクジェット印刷デバイス、特に 通常１０μｍ〜５０μｍの範囲の径を有する吐出ノズル、を通して自由に流れる のに充分微細である。この粒径はまた、顔料分散安定性に影響し、インクの全寿 命にわたつて重要である。微細な粒子のブラウン運運動は、粒子が凝集してしま うことを防止する。また、色強度を最大化させるためにも粒子を微小にすること が望ましい。有用な粒径範囲は、約０．００５μｍ〜１０μｍである.上述の顔 料粒子サイズは、０．００５〜１μｍと されていることが好ましく、さらに０．００５〜０．３μｍとされていることが より好ましく、平均で２００ｎｍ未満とされていることがより一層好ましく、１ ５０ｎｍ未満とされていることが最も好適である。 選択される顔料は、ウエット形態で用いられてもドライ形態で用いられても良 い。例えば、顔料は通常水性媒体中で製造され、得られる顔料は水でウエット状 態となったプレスケーキとして得られる。このプレスケーキ形態においては、顔 料は乾燥形態におけるよりは会合していない。したがって、水のウエットプレス ケーキ形態の顔料は、ドライ顔料を用いるよりも製造プロセスにおける分散がよ り必要とされない。水性媒体中にすでに分散された顔料プレミックスはまた、本 発明のインクを製造するための出発材料とすることができる。 水ウエットプレスケーキの形態又はプレミックスとして用いられる市販の代表 的な顔料としては、スーパーシートーンブルー(Super Seatone Blue)Ｇ．Ｓ．( オハイオ州シンシナチのヒルトンデイビス(Hilton Davis)社製)、スーパーシー トーンマゼンタ、(ヒルトンデイビス)；フレキシバースイエロー（Flexiverse Y ellow）(サンケミカルコーポレーション(Sun Chemical Corporation)、オハイオ 州、シンシナチ)；ホイコフタール(Heucophthal)(登録商標)ブルーＢＴ−５８５ −Ｐ、トルイジンレッドＹ(Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３)、キンド(Quind)（登 録商標）マゼンタ(ピグメントレッド１２２)、マゼンタＲＶ−６８３１プレスケ ーキ（マイルスラボラトリーズ、ハーモンディビジョン、ニュージャージー州ハ レドン(Miles Laboratories,Harmon Division,Haledon,NJ)、サンファースト(Su nfast)（登録商標）マゼンタ１２２(サンケミカルコーポレーション、オハイオ 州シンシナチ)、インド（登録商標）ブリリアントソーレット(Indo Brilliant S oarlet)(ピグメントレッド１２３，Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７１１４５)、トルイジンレ ッドＢ(ＣＩ．ピグメントレッド３)、ウオッチングレッド(Watchung Red)（登録 商標）Ｂ(Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８)、パーマネントルビーＦ６Ｂ１３−１ ７３１(ピグメントレッド１８４)、ハンザイエロー（登録商標）(Hansa Yellow) (ピグメントイエロー９８)、ダラマーイエロー(Dalamar Yellow)(登録商標)ＹＴ −８３９−Ｐ(ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１１７４１)、サンブラ イトイエロー１７（登録商標）(Sunbrite Yellow)(サン ケミカルコーポレーション、オハイオ州シンシナチ)、トルイジンイエローＧ(Ｃ ．Ｉ．ピグメントイエロー１)、ピグメントスカーレット(Ｃ．Ｉ．ピグメントレ ッド６０)、オーリックブラウン(Auric Brown)（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン６ ）等を挙げることができる。本発明のおいてインク配合物を得るために用いるこ とができる別の典型的な顔料としては、フタロシアニンブルー(Ｃ．Ｉ．７４２ ６０)、フタロシアニングリーン(Ｃ．Ｉ．７４２６０)、ハンザイエロー（登録 商標）３Ｇ(Ｃ．Ｉ．１１６７０)、ジアゾイエローＧＲ(Ｃ．Ｉ．２１１００)、 パーマネントレッド４Ｒ(Ｃ．Ｉ．１２３３５)、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ ．Ｉ．１５８５０）及びキナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．４６５００）を挙げるこ とができる。 金属又は金属酸化物の微粒子はまた、本発明においては用いることができる。 例えば、金属又は金属酸化物は、インクジェット用磁性インクを製造するために 好適である。微細粒径の酸化物としては、シリカ、アルミナ、チタニア等を挙げ ることができ、又これらのものから選択することができる。さらに、微細に粉砕 された金属粒子としては、銅、鉄、鋼鉄、アルミニウム、合金を挙げることがで き、これらは、適切な用途に応じて選択することができる。 本発明におけるインク配合物及びその処理に用いる最も好適な顔料としては、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，Ｃ．Ｉ． ピグメントブルー１５を挙げることができる。本発明は、特にカラー顔料を用い る場合に効果的である。 インクジェット用インク配合物に含有される顔料の含有量は、全インク配合 物基準で概ね２〜１０重量％の範囲である。顔料き量は、約３．５〜７重量％と されることがより好ましい。 本発明のインクはまた、水に対して非混和性の有機化合物を含有する。水に対 して非混和性とするとは、本発明の目的においては、水に対して約０．５重量％ 未満の濃度で溶解することを言う。この水非混和性有機化合物は、高沸点を有す る化合物である。概ね、有機化合物は、少なくとも約２００℃の沸点を有し、２ ８０℃以上の沸点を有していることがより好ましい。このような高沸点とするこ とにより、吐出ノズル内での高度の揮発を防止することができる。 水に対して非混和性の好適な有機化合物としては、市販のものが利用でき、通 常可塑剤として知られているものを挙げることができ、これらは、フタル酸エス テル系のものが最も好ましい。最も好ましい有機化合物は、ジブチルフタレート である。オルト又はメタ異性体のいずれでも用いることができる。これに加えて 、本発明において非混和性有機化合物として用いることができる市販の化合物と しては、ジエチルヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ブチルオク タノエーート(butyloctanoate)、ジイソオクチルフタレートを挙げることができ る。別の好適ではあるが好適な程度が低い材料としては、ジプロピレングリコー ルジベンゾエート(ベンゾフレックス９−８８)；１：１のジプロピレングリコー ルジベンゾエート及びジエチレングリコールジベンゾエート混合物(ベンゾフレ ックス５０)；ポリエチレングリコールジベンゾエート(ベンゾフレックス２００ )；２，３，４−トリメチル−１，３−ベンタンジオールジベンゾエート(ベンゾ フレックス３５４)、プロピレングリコールジベンゾエート（ベンゾフレックス ４００）といったベンゾフレックス(Benzoflex)材料を挙げることができる。 高沸点の水非混和性有機化合物は、少なくとも一部が顔料に吸着される。この 高沸点の水非混和性有機化合物の顔料による吸着は、顔料からの水分の蒸発を防 止し、顔料が乾燥してしまうのを防止する。好ましくはマイクロフルイダイザ内 で又は同様の装置内で行われる微分散ステップの間に、水中に乳化された顔料を 含有する微細エマルジョンが形成される。このエマルジョンは、顔料に吸着され た水非混和性有機化合物によって得られる。微細エマルジョンの形成を可能とす るために、水非混和性有機化合物が顔料によって充分に吸着されることが好まし い。高沸点の水非混和性有機化合物が顔料に吸着されることで、インクジェット 用インクの安定性がもたらされるとともに、詰まりといった問題を回避すること が可能となる。この非混和性の有機化合物は、顔料から水が失われるのを防止し て、顔料が乾燥してしまわないようにさせており、従って外皮(crust)を形成し ない。概ね、この外皮が形成されたとしても、この外皮は柔らがく、容易に取り 去ることが可能である。 この高沸点の水非混和性有機化合物と水混和性化合物が組み合わされて用いら れる。上述の水混和性化合物のうちでも好ましいのは、概ね沸点が約１６０℃以 上の化合物である。上述の化合物の沸点を、インクジェットプリ ンタの吐出ノズル内で固まりを作らないように、高い蒸発速度となるようにさせ ないように充分に高くすることが重要である。この水混和性化合物はしたがって 、水の蒸発を最少に保持させて、インクジェット用インクの凝集防止を容易にさ せている。水非混和性化合物が幾分が上述の水混和性化合物に含有又は溶解する 場合、水混和性化合物はまた、吸着させるために水に対して非混和性の化合物を 顔料へと供給するのを補助する。 好適な水混和性化合物としては、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコ ール、(ＭＷ２００が好ましい)、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ コール、ポリエチレングリコールジラウレート、グリセリン、２−ピロリドン、 メチルピロリドン、ジエレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー ルモノブチルエーテル、ネオペンチルグリコールの他、ジアセトンアルコール、 １，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ヘキサデカノールを挙 げることができる。アルコール及びグリコールが好ましく、ジアセトンアルコー ル、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジエチレングリコ ール、ポリエチレングリコール（２００）が水混和性化合物として、特に、ジブ チルフタレートを組み合わせて用いる場合に、最も好ましい。 インクジェット用インク配合物を製造する場合、特に水混和性化合物が水非混 和性化合物に対して溶媒となる場合には、これらの成分が混合される早い段階に おいて、上述した水非混和性化合物が顔料に吸着するのを妨げる程に水混和性化 合物が多量にならないことが重要である。概ね、顔料により水非混和性化合物が 良好に吸着されるようするため、水混和性化合物と水非混和性化合物の重量比は 、微分散工程においては、１０よりも小さいことが好ましく、３より小さいこと がより好ましく、最も好ましくは約１とされる。追加される水混和性化合物と水 とを続いて添加して、所望する粘度を有するインクジェット用インク配合物を得 る。 本発明の最終的なインクジェット用インク組成は、概ね約３．５〜１０重量％ の固形分を有する。従って、インクの粘度は、概ね従来のインクよりも低い。概 ね、デスクジェットプリンタのために用いるインクについては、最終的な配合物 は、概ね２〜１０重量％の顔料と、０．１〜１．０重量％の水非混和性化合物と 、０．１〜約１０．０重量％の水混和性化合物と、その残 りの水とを含有している。上述の配合物は、全配合物に対して約３．５〜７重量 ％の顔料と、約０．１〜０．９重量％の水非混和性化合物と、０．５〜２．０重 量％の水混和性化合物と、その残りの水とを含有していることが好ましい。 ワイドフォーマットプリンタに対しては、一般に、より水混和性の化合物が最 終的なインク配合物中で必要とされる。従って、カートリッジ内で用いられるイ ンク配合物は、概ね２〜１０重量％の顔料、より好ましくは３．５〜７重量％の 顔料と、０．１〜１．０重量％の水非混和性化合物と、１０〜３５重量％の水混 和性化合物と、その残りの水を含有する。 本発明のインクジェット用インク組成物は、著しい特性を有する。例えば、こ のインクは、“デキャッピング(decapping)時間”が改善されている。この時間 は、カートリッジが開いたままで、いかなるつまりをも生じさせずに再スタート できる時間である。水非混和性有機化合物と水に対して可溶の化合物とを組み合 わせて用いることで、顔料インクに対して優れたデキャッピング時間を付与する ことが可能となる。カートリッジは、使用の後詰まることなく長時間保持される 。印刷プロセスの再スタートは、問題なくいかなる時間の後にでも行うことが可 能となる。 本発明のインクはまた、優秀な耐水性、安定性、印刷された媒体（特に紙）上 での乾燥性、耐光性を有する。高沸点の水非混和性有機化合物剤と水混和性化合 物との組合せにより、商業的使用に望まれる特性を有する顔料インクジェット用 インクを得ることができる。最も驚くべきことには、本発明の顔料インクによっ て形成された画像が、従来の媒体上（特にプラスチック支持体上）に印刷された 場合には、１時間以上蛇口からの流水の下に置いておいてもシアン、マゼンタ、 イエローまたいかなるプロセスカラーの流れも生じない。初期及び水にさらした 媒体の光学的濃度は、実質的に指又は布片で擦った後も変化しない。 本発明のインクジェット用インクはまた、従来の添加剤、例えば界面活性剤又 は抗菌剤を含有していても良い。シアン顔料を用いる場合には、インクは、スチ レンを含有するアクリル樹脂の塩、最も好ましくはカリウム塩、を含有している ことが好ましい。良好な印刷結果は、インクのｐＨを８．８〜１１．５とした場 合に、シアン顔料とスチレンを含有するアクリル樹脂塩と を含有しているインクで得られる。 上述の組成物はまた、ポリエチレングリコールジラウレート等のエステルまた は金属塩といった脂肪酸誘導体を含有していても良い。脂肪酸金属塩としては、 ステアリン酸化合物が好適である。このステアリン酸化合物は、概ね水には溶解 せず、また、ポリマー電解質に伴われて水に分散可能となる。ステアリン酸化合 物、又はいかなる脂肪酸誘導体は、全インク配合物の約０．５〜５重量％の範囲 で用いることができ、約０．１〜３重量％がより好適である。脂肪酸誘導体の添 加は、印刷可能なインクに対して優れた安定性と優れた印刷品質とを与える。こ の化合物は、インク顔料のステアリック的（stearic）安定性及び電気運動論的 安定性の双方を改善させることができる。好ましいステアリン酸化合物としては 、アルミニウムステアレート又はステアリン酸亜鉛のような、市販のいずれのも のも挙げることができる。概ね、ステアリン酸化合物は、化学式Ｍ（ＯＨ）_n（ Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯ）_mで示され、この式において、Ｍは、例えばアルミニウム又は 亜鉛と言った金属であり、ｎは、０〜３であり、ｍは、０〜３である。 本発明のインクジェット用インクを製造する方法は、顔料と、水と、水非混和 性化合物と、水の可溶性の化合物とを粒子を微分散させるために顔料粒子のバイ モーダル分布を得るまで粉砕分散する。微細エマルジョンの形成は、概ねこのス テップにおいて達成される。用語“バイモーダル分布”とは、少なくとも２つの 異なった平均粒径のフラクションへと粒子を分散することを言う。概ね、２つの フラクション又はモードのみが観測される。２つのモードよりも多くのモードが 観測される場合には、第１のモードは、より小さな粒子サイズを有する粒子フラ クションであり、第２のモードは、その以外のフラクションを含む。 粒子の微分散は、単一ステップで行うことができるが又は２ステッププロセス によって行うことができる。例えば、分散はまず通常の適切な利用可能なミル、 例えばボールミル、サンドミル、メディアミルを用いて行うことができる。メデ ィアミルは、水平メディアミルを用いるものであり、このミルは、Netzsch、Eig er、Premier等によって製造されているものが有効であり、水平メディアミルを 用いた分散物は、優秀なコロイド性分散体を与え、この分散体は、優秀な安定性 を有するインクを形成することが見出された。 メディアミルは、従って所定のレベルまで粒子の粒径を低減させるために用いる ことができる。 優秀なコロイド分散物はまた、例えばインピンジメントミル、またはマイクロ フルイダイザといった他のミルを用いても製造することができる。実際には、イ ンピンジメントミルを使用するのが最も効果的であり、再現性及びバイモーダル 分布の粒子を分散体中で安定して得るためには効果的である。また、水中におけ る顔料の微細エマルジョン（水に対して非混和性の化合物でコートされた）を形 成するためには最も効果的で効率が良い。インピンジメントミルは、分散体に対 して３５，０００ｐｓｉの圧力を油圧ポンプにより加えるようにして運転される 。このポンプは、分散体を減圧チャンバへと送り、この減圧チャンバ内で分散体 の粒子が別の粒子と衝突して粒子が微分散される。この微分散は、衝突の力及び キャビテーションの力によって行われる。外部から加えられるメディアは用いな いので、得られる分散体の純度が保証される。このインピンジメントミル及びそ の運転については、例えば米国特許第４，５３３，２５４号及び米国特許第４， ７８３，５０２号に開示されている。インピンジメントミルは、市販のものが利 用でき、例えばマイクロフルイディクス社(Microfluidics．Inc.)モデルＭ１１ ＯＴ又はＭ１１ＯＹ又はカナダ国オタワのアベスチン社(Avestin.Inc.)の高圧ホ モジナイザであるフィルタエクストルーダEmulsFlex（登録商標）を挙げること ができる。 一旦顔料粒子の微分散が行われると、分散された粒子を２つのフラクションへ と分離させる。微分散された粒子のバイモーダル分布が達成されていることが好 ましく、この場合懸濁物は、微分散によって得られた２つの異なったモードへと 分離される。概ね、モードのうちの一方は、約３００ｎｍ以下の平均粒径を有し ており、約２００ｎｍ以下とされていることがより好ましく、約１５０ｎｍ以下 とされていることが最も好ましい。このモードが、回収され、インク配合物を製 造するために用いられるために保存されるモードである。粒子の第２のモードを 有する分散体は、３００ｎｍよりも大きな平均粒径の粒子を含むモードであり、 別の用途に用いられたり、またさらに分散・分離させるために製造プロセスへと 戻されるようになっている。 分離ステップは、いかなる適切な利用可能な手段によって行われても良い。 しかしながら、マイクロフィルタレーション又は遠心分離法を用いることが実際 的でありまた、効率的である。特に遠心分離法は、３００ｎｍの粒子を大きな粒 子のバルクから分離するのに対して極めて効果的且つ効率的であることが見いだ されたために最も好ましい。 所望により、水に対して可溶性の化合物の第２の部分と、水及び／又は水非混 和性化合物の第２の部分を、分離された部分に対して加えて、その最終的組成物 であるインク配合物としても良い。例えば、水に対して溶解性の化合物の第１の 部分を初期分散体へと添加し、微分散を行い、次いで分離する。水混和性化合物 の第２の部分と追加の水分とを、次いで、最終インクを形成させるために分離さ れたインク組成物へと添加することもできる。これは、インクの安定性を向上さ せ、顔料による水非混和性化合物の良好な吸着を確実にする点で好ましい。 別の好ましい態様においては、最終インク配合物はインクジェットカートリッ ジへと封入させる前に連続式又はバッチ式のデエアレータ(Deaerator)で脱気す ることも可能である。このようなデエアレータは、例えばニュージャージー州エ ジソン(Edison)のフレイマ社(Freyma Co.)、スイス国コルマ社(Koruma Corp.)、 米国ジェイコ社(Jayco Corp.)から市販されているものが利用できる。この最終 生成物を脱気した後、１μｍフィルタを介してろ過されて、乾燥した粒子又は外 部から混入した材料の凝集体を除去することもできる。このろ過ステップは、概 ね粘度を１〜２ｃｐｓ低下させる。このインクはその後、プリンタに用いるため 容易にカートリッジへと封入することができる。 本発明のインクジェット用インクは、いかなる通常のインクジェットプリンタ ででも印刷させることが可能であり、またビニル系媒体、オーバーヘッド用透明 紙、白化処理したポリエステルのような合成媒体の他、例えば普通紙、コートさ れたインクジェット用紙、室外での使用のために好適な紙に印刷させることが可 能である。インク配合物の安定性はまた、印刷性のいかなる低下をも招かずに長 期の保存を可能とする。例えばポリエチレングリコール／水混合物で飽和したパ ッドを印刷オリフィスに接触させることにより、ノズルの詰まりが防止できるこ とも見出された。このノズルが詰まった場合には、上述の混合物をクリーナとし て用いて容易にノズルの詰まりを取るこ とができる。 本発明を後述する実施例によってさらに説明するが、これらの実施例は、単に 例示のためにのみ示しているものであり、本発明はこれらの実施例に制限される ものではない。後述する実施例に用いられるパーセンテージ及び明細書において 用いるパーセンテージ及び部は、特に断らない限り重量％又は重量部である。 実施例１ 実施例１ この実施例では、シアン色のインクを本発明に従って製造した。 オハイオ州シンシナチのヒルトンデイビスカンパニーから工業的プレミックス を得た。このプレミックスは、下記表１の組成を有していた。 上述のプレミックス１０００ｇを水１０００ｇと混合し、固形分濃度を約２０ ％とした。４０〜６０ｇのジイソオクチルフタレートを４０〜８０ｇのジエチレ ングリコールとともに添加して配合物とした。この混合物をシルバーソン(Silve rson)ユニット（ロータ−ステータ可変クリアランスの高剪断カミキサである） 内で攪拌して添加剤により顔料を湿潤させ、弱い凝集体の会合を解いた。得られ た混合物は、下記表２の組成を有していた。 表２の組成物をマイクロフルイダイザ Ｍ−１４０（登録商標）内で圧力を３ ５，０００ｐｓｉとして１パスから３パスさせてマイクロフルイダイザ処理した 。この混合物を３０分間遠心分離したが、１５分以上の遠心分離では、いかなる 固形分の分離も見られなかった。図１は、マイクロフルイダイザで処理した後の 粒径分布を示した図であり、図２は、遠心分離した後に分離されたフラクション の粒径分布を示した図である。 上記材料のインク配合物への最終的な調整をその後、表３の最終組成を有する ようにして行って最終配合物とした。 最終的なインクは、下記の物理的特性を有していた。 ｐＨ−８．８ 粘度（ｃｐ）−４．０ 表面張力−３４．４（ｄｙｎｅ／ｃｍ） 分布における最低粒径−６６．３ｎｍ 平均粒径−１３７ｎｍ 最大粒径−３１０ｎｍ 平均粒径は、マルバーン社(Malvern)製のオートサインアナライザ（Autosign analyzer）を用いた光コリレーション法を用いて決定した。別の粒径分析器、例 えばジョイスレーブル(Joyce Loeble)型のアナライザを使用すれば、異なった結 果、例えば平均粒径が４０ｎｍと小さな値を得ることができる(１３７ｎｍでは なく)。 得られた混合物をその後レーザーマスター社(Laser Master Corp.)製のカート リッジに封入し、レーザーマスターディスプレイマーカー(Laser Master Displa y Marker)（登録商標）に用いて印刷を行った。印刷は、レクサムグラフィック ス(Rexam Graphics)ハンマーミル(Mammermill)未コート紙上、種々のコートされ たビニルグレード上、ヒューレットパッカード社のプレゼンテーショングレード 製品上、ヒューレットパッカード社のプレミアインクジェット紙上に行った。各 プリント間で、１時間のアイドリング停止時間を設け、その後デキャッピング時 間を測定した。このデキャッピング時間は、プリンタ内のスロットに配置されて から新たな印刷を再開するまでの時間差として規定した。内部設定したサイクル パターンを用いて印刷を行わせた。アイドリング時間を５時間から１６時間とし ても少なくともすべてのノズルの９８％から吐出された。この時間は銅フタロシ アニン及びポリエチレングリコール−２００を表３の配合に加えたものについて は１６時間を超えてい た。 上述したそれぞれの印刷物をシンクに置き、蛇口から加熱された水を印刷物の 上に流した。どの印刷物についても、顔料の流れは全く見られなかった。その後 ウエット摩擦試験を画像を蛇口からの水を流しながら指で擦って行った。画像は 、安定して保持されていた。 上述したように、このインクは、ウエット摩擦に対して耐久性を有し、耐水性 を有し、長時間のアイドリング時間の後にもノズルを詰まらせることがなかた。 実施例２ 実施例１の最終シアン顔料インクをヒューレットパッカード社製のデスクジェ ットプリンタモデル５４０に装着し、４５０頁の原稿をプリントさせた。最大ア イドリング時間を、１６時間とした。印刷中のいかなる時点においても印刷欠陥 は観察されなかった。 これは、本発明のインクが印刷開始から印刷終了までの間にノズルを詰まらせ ることなく長時間連続して同一濃度の印刷が可能であることを示すものである。 実施例３ ヒューレットパッカード社製のモデル５４０といったデスクトップ型インクジ ェットプリンタに用いられる配合物を、実施例１の表２に記載の顔料インクに追 加量のジイソオクチルフタレートを、希釈及び水によるエマルジョン化の後に加 えて調製した。最終配合物は、表４の組成を有していた。 得られた混合物をヒューレットパッカード５４０プリンタのカートリッジに封入 した。数千頁をヒューレットパッカード５４０プリンタで印刷させ、４００頁ご とにカートリッジをリフィル(refill)したが、いかなる画像品質の低下も生じな かった。 実施例４ 実施例１及び実施例３のインクをシミュレータ内に配置した。このシミュレー タは、１度にカートリッジの５２ノズルすべてから吐出を行うことが可能である 。１０個のカートリッジリフィル(refill)を製造した。このカートリッジをヒュ ーレットパッカード５４０モデルプリンタに用いた。１０枚のシートすべてにつ いて印刷品質を比較した。印刷の劣化は、全く観測されなかった(すなわちここ のノズルヒータの悪影響を受けなかった。)。 これは、本発明のインクが基本的に個々の異なった製造者の挙動に関係なくカ ートリッジの再利用が可能であることを示す。 実施例５ この実施例では、ジブチルフタレート、ジプロピレングリコールジベンゾエー ト、ベンゾフレックス５０（ジエチレングリコールジベンゾエートとポリエチレ ングリコールジベンゾエートの５０−５０混合物)、ベゾフレックス３５４(２， ２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジベンゾエート)、ペンゾフレ ックス４００（プロピレングリコールジベンゾエート）を実施例３のインク組成 物に用いて製造し、ジイソオクチルフタレートとの比較を行った。得られた可視 カラー印刷についての種々のインクの結果を下記表５に示す。 上記の表に示されているように、良好な結果は、すべての水非混和性化合物を用 いた場合に得られている。しかしながら、シアンインクについての最良の結果は 、フタレートを用いた場合に得られた。当然のことながら、別の水非混和性化合 物を使用することで、本発明のインクを製造する際に所望するのであれば、シア ンの色調を変えることができる。 実施例６ 顔料マゼンタインクを実施例１のシアンインクの製造と同様の方法により製造 した。ヒルトンデイビスからのスーパーシートンレッド１２２(Superseaton Red 122)とされる初期プレミックスを用い、この組成物は下記組成を有していた。最終的なインクを、実施例１の手法に従ってマイクロフルイダイゼーション及び 遠心分離を用いて得た。最終的なインク組成を表７に示す。 インクの物理的特性は、下記の通りであった。 ｐＨ−７．９ 粘度−７．４ｃｐ 表面張力−３６．５dyne/cm 平均粒径−２８０ｎｍ〜３４０ｎｍ コートしたビニル支持体、コートしたボンド紙に対して、このインクを用いて 印刷を行ったところ、完全に耐水性を有し、優秀なウエット摩擦試験耐久性を有 していた。双方の試験は、実施例１で説明したようにして行った。 インクは、印刷に明らかに良好であり、かつトルー(true)マゼンタ色空間を示 した。 実施例７ 下記表８の組成のマゼンタインクをシルバーソン分散機内で予備混合して調製 し、バイモーダル分布を得るまでマイクロフルイダイザで処理し、かつ１５０ｍ ｉｌｓ／ｍｉｎの速度及び２２，０００ｇの力を加えてカール(Carr)Ｐ−６パワ ーフュージ(Powerfuge)遠心分離器で分離した。 インクの物理的特性は、下記の通りである。 粘度−１．６〜１．９ｃｐ 表面張力−３５ｄｙｎｅ／ｃｍ 平均粒径−１９０〜３００ｎｍ インクをヒューレットパッカード５４０モデルプリンタを用いて印刷させたと ころ、良好な印刷を得ることができた。 実施例８ 実施例１の手法に従って、イエローインクを製造した。出発分散物は、オハイ オ州シンシナチのサンケミカルコーポレーションから得、その組成は表９に示す 通りであった。この混合物を固形分が２０％となるように、蒸留水、ジアセトンアルコール 及びジブチルフタレートを添加して希釈した。最終的なインクは、７％の全固形 分を有し、ジアセトンアルコールが０．９重量％、ジブチルフタレートが０．５ 重量％であった。固形分のうち約２重量％は、スチレン含有ポリアクリル酸及び スチレン含有アクリル樹脂であった。 このインクをデスクジェット５４０プリンタでの２０００頁以上の印刷に用い たところ、２０００頁にわたっていかなる画像劣化も生じなかった。用いたイン クの粘度は、約１．６〜１．９ｃｐｓであった。表面張力は、約３６dyne/cmで あった。インクのｐＨは、約８．２〜８．５であり、平均粒径は、約１２０ｎｍ であった。 実施例９ 実施例１の手法に従ってイエローインク組成物を製造した。最終的なインクは 、下記組成を有していた。 インクは、ｐＨが８．２であり、粘度は３ｃｐｓであり、表面張力は３７dyne /cmであった。 このインクをワイドフォーマットプリンタに用いて実施例１と同様に種々の媒 体に印刷させたところ、耐水性を有し、優秀な耐ウエット摩擦性を示した。 実施例１０ ５つのイエローインクを実施例８の手法に従って製造した。この５つのインク 組成を表１１に示す。 各インクをヒューレットパッカードプレミアム紙上にデスクジェット５４０プリ ンタを用いて印刷させた。各印刷物をその後実施例１のように耐水性を試験し、 耐光性を試験した。耐光性は、ΔＥを用いて測定した。ΔＥは、分光色度計手段 を用いて従来のように測定した。暴露は、長波長と短波長のＵＶ特性を有する１ ００Ｋルックス強度のキセノンランプに暴露させて加速退色を行わせた。色度差 は分光色度計を用いて測定した。印刷物に照射し、ΔＥを測定するこのようなデ バイスは、市販で利用可能である。本実施例では、アトラス(Atlas)フェードメ ータを用いた。 最良の結果は、インク組成物Ａで得られた。このインク組成物は、優秀な耐水 性と耐光性とを示した。インク組成物Ｃは、ジブチルフタレートを全く含有しお らず、耐水性を有しておらずまた、過剰な退色性を示した。インク組成物Ｂ，Ｄ ，Ｅは、耐水性を示し、これらはすべてジブチルフタレートを含有しているが、 これらのサンプルの耐光性は、インク組成物Ａ程には良好ではなかった。 水混和性成分、ここではジエチレングリコールとジアセトンアルコールである が、これらは、大量に含有されていると水混和性化合物と水非混和性化合物との 間で顔料に対して競合が生じ、このため顔料によるジブチルフタレ ートの充分な吸着が行われず、その結果耐光性における幾分かの低下が生じたも のと推定されろ。インク組成物Ｆは、すべてのジエチレングリコールが成分混合 が行われる時点の最初から添加されている。最終インク組成物は、過剰な退色性 を示すとともに、耐光性を全く有していなかった。 実施例１１ 本発明の実施例１，７，９のシアン、マゼンタイエロー顔料インクを用いてＨ Ｐ５４０プリンタに３色分割カートリッジを用いてエプソン社の透明紙(transpa rency)に画像を形成した。比較のため、マゼンタ及びプロセスブラック画像をエ プソン透明紙にＨＰ５４０プリンタを用い、ＯＥＭ供給された染料ベースインク を用いて画像を形成させた。 本発明のマゼンタ及びプロセスブラックドットは、染料ベースインクと比較し てほとんど完全に丸く小さなサイズを有するとともにより明瞭であった。これは 、ずっと小さなサテライト周波数を有するものである。これについては図３を参 照されたい。 本発明のシアン顔料インクを印刷させて単一ラインの画像を形成させ、これを 同様のラインの染料ベースの画像と比較した。本発明のインクは、ラインの平均 幅を測定したところ良好な分解能を有した。より具体的には、本発明のシアンイ ンクを用いたラインの平均幅は、約１２１μｍであるのに対し、ＯＥＭ供給され た染料ベースのインクについては１５６μｍであった。ラインエッジの乱れは、 完全な直線のラインからのずれの尺度となり、本発明のシアンインクについては １．４が得られ、染料ベースのＯＥＭ供給されたインクでは１．５４となった。 これを図４に示す。 実施例１２（比較例） 本発明の比較例では、組成物に水に対して非混和性の化合物を用いない場合、 詰まりが生じた。 全く水非混和性成分を用いずに、実施例１，７，９と同様の手法を行った。得 られたインクは、短時間でノズルに目詰まりを生じさせ(アイドリング時間３０ ｍｉｎ以内である)、デスクジェットプリンタにも又はワイドフォーマットプリ ンタにも用いることができなかった。各印刷動作の再開時の度に カートリッジに印刷を再度行わせるためには超音波クリーナが必要であった。 実施例１３（比較例） ＯＥＭ供給された染料ベースのインクについて、耐水性及び耐光性を本発明の 顔料インクと比較した。図５は、実施例１０で説明した退色速度を比較したもの である。本発明の顔料インクは、色変化（ΔＥ）が小さく比較にならないほどに 安定している。本発明のインクのΔＥは、６００時間後でもΔＥが５よりも小さ かった。 実施例１４ 本発明の顔料インクの耐光性を市販のホットメルト顔料インクの耐光性と比較 した。 印刷物は、ＮｏｖａＪｅｔＩＩプリンタを用いてレクサムグラフィックスイン クジェットビニルグレード６３０９媒体上に印刷させた。印刷部のいくつかをそ の後保護用のクリアなビニル又はポリエステルフィルムコーティングでラミネー トした。印刷物はすべてその後キャノンランブで６００時間暴露し、実施例１０ で説明したようにΔＥを測定した。この試験は、これらに印刷物が静電画像形成 及びスクリーン印刷によって形成された画像と同程度の室外表示性を有している ことが判明した。この試験の結果を下記表１２に示す。 本発明のシアン及びマゼンタインクは、ホットメルトプリンタに用いられてい るワックスで保護された市販の顔料インクよりもより耐光性が良好であった。本 発明によるシアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブラックインクを ワイドフォーマットプリンタにより印刷し、ラミネートした。 室外で直接太陽光に暴露させてもそれらのΔＥは、３０日後でもΔＥの単位で約 １〜４であった。これは、これらのサンプルがラミネートにより極めて安定であ ることを示すものである。また、上述した表からわかるように、顔料としてのイ エロートナー粒子の使用は、本発明においては効果を有する。したがって、好適 な態様においては、用いるイエロー顔料はニッケル化合物及びアゾ染料を含有す る粒子であることが好ましい。このようなイエロー顔料は、市販のものが利用で きる。 実施例１５ この実施例は、本発明のインクと市販の染料ベースインクとの色再現空間を比 較するものである。色再現空間を形成させる用いた方法を以下に説明する。 ディジタルプリンタシステムに対しての色空間測定の単一の数の尺度を算出す る方法を説明する。色再現空間のおおよそは、３次元体積の直接的な計算によっ て決定され、これは、ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間が適用される。この計算は、シア ン、マゼンタ、イエローの原色を用いたいかなるプリンタシステムについても適 用できるが、特に２値プリンタに対して設計されている。シアン、マゼンタ、イ エロー、レッド、グリーン、ブルー、ブラック、ホワイトのＬ^*ａ^*ｂ^*値の８つ の値は、分光色度計によって測定され、各色の８つの軸が多角形を形成するため に用いられる。 この体積は、多角形を６つの四面体へと分割することによって決定される。各 四面体の体積は、４Ｘ４の行列のデターミナントによって決定される。 L^*a^*b範囲数＝ 体積(r,y,k,w)+体積(y,g,k,w)+体積(g,c,k,w) +体積(c,b,k,w)+体積(b,m,k,w)+体積(m,r,k,w) 上述のＬ^*ａ^*ｂ^*範囲数(gamute number)は、ディジタルプリンタスクリーンの 色表示能力を表すために有用である。この尺度は、インクジェット媒体及びイン クの種々の色再現範囲に適用できるとともに、液体インクジェット、ワックス熱 転写、位相変化インクジェット、電子写真、静電画像形成システムの色再現範囲 を特徴づけるために好適である。 ディジタルプリンタシステムの色再現範囲は、３次元プロットによって可視化 することができ、これはすべての角度から眺めることができるように回転させる ことができる。最も簡単には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*再現範囲の４つの２次元投影を用いて 上述の色再現範囲を表すことができる。 ６色（ＣＭＹＲＧＢ）のａ^*−ｂ^*平面への投影は、最も通常の表示法である。 ３つの異なったＬ^*−Ｃ^*平面への投影もそれ以外の空間を規定するために用いる ことができる。これらカラー補色関係にある３つの対（シアン−レッド、マゼン タ−グリーン、イエロー−ブルー）は、黒及び白と組み合わされてプロットされ る。これらの色の組合せは、ａ^*−ｂ^*平面内で互いに横切って（およそ１８０度 の色相差である）いるので、これらのプロットは、２つの色相のうちの一方を任 意に負として規定する。 これらの表示は、種々の技術のインクセット及び媒体タイプ、特に色再現範囲 が著しく異なるものの色再現性を表すために良好な表示法である。この計算及び 色再現範囲の可視化は、プリンタ能力を特徴づける上では重要である。 シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーンブルー及びブラックの本発明 のインクを印刷した。(レッド、グリーン、ブルーは、実施例１，７，９のシア ン、マゼンタ、イエローの基本インクから調整したプロセスカラーである。)色 再現範囲を図６及び図７に示す。図中では、本発明の実施例１、７、９及び本発 明のブラックインクがら得られるインクの色再現を染料ベースインクと比較した 。各色のＬ^*、ａ^*、ｂ^*を下記表に示す。 顔料インクの色空間は、グロス表面上では最も良い市販の染料インクに匹敵す ることがわかる。これらの画像は、印画紙上に印刷したものとヒューレットパッ カードプレミアム紙上に印刷したものである。印画紙上における全“体積基準” の範囲数は、本発明の顔料インクに対しては３７１Ｋであり、最も利用可能な市 販の染料ベースのインクでは４４３Ｋである。染料ベースインクは、分子サイズ （オングストローム範囲）の着色要素の寸法を有しており、顔料インクは寸法が 数１００オングストロームの粒子であることを考慮すれば、このような大きな色 空間は、顔料インクについては予期できない程度のものである。 色再現範囲は、本発明のインクが初期の色正確さと明度が染料ベースのインク に匹敵するものであることを示しているとともに、耐水性、耐光性、ウエット耐 摩擦性が改善されていることを示すものである。これは、印刷に用いる媒体それ ぞれについて見られる。 実施例１６ 実施例７のマゼンタインク、実施例１のシアンインク、実施例９のイエローイ ンクををカートリッジに封入し、プリンタシミュレータ上で印刷させた。このシ ミュレータは、要求に応じてそれぞれのノズルから吐出させることが可能である 。インクのメニスカスライズタイム(meniscus rise time)と流れ特性とを測定し た。メニスカスライズタイムは、電気的に測定した。これは、ノズルからの液滴 の吐出とノズルチャンネル内での液体の上昇との時間を示すものであり、次の吐 出を準備するものである。液体の体積は、多数のパルスから液体を集めてこれを パルス数で割って測定した。液滴吐出周波数は、５０００ヘルツに維持した。流 れ性は、高速ビデオカメラを用いてＣＲＴ上で観測した。電界の分割は、吐出し ているノズルの双方の隣接する側の２つのノズルから吐出しているノズルに向か って集中させた。 実施例１，３，４，７，９のインクのメニスカスライズタイムは、１５６μｓ 〜１７１μｓであることが見出された。これは、市販の染料ベースシステムのラ イズタイムよりも早いか又は同等である。 流れ性のレベルは、１〜２相対ユニットであることが記録された。我々は、こ れが、本発明のインクの好ましいレオロジ一的特性によって達成される低 レベルの流れ性、すなわち粘度及び表面張力に起因するものと考えている。液滴 サイズは、約１４０ピコリットル(picaliters)であった。 実施例１７ この実施例は、貯蔵安定性を示す。 実施例１，７，９の顔料インクを製造し、攪拌することなく貯蔵した。粒径を ３ヶ月の貯蔵期間にわたってモニタした。 粒径 インク （平均） 日数 実施例１のシアン １３１ ０ １３４ １７ １３７ ３１ １２５ ６２ 実施例７の マゼンタインク ２５８ ０ ３０４ ７ ３０７ ２２ ３０７ ４０ 実施例１０の イエローインク １４８ ０ １６１ １７ １６４ ３１ １４８ ６２ 統計的にみて９９．５％の確率でインクは安定であり、概ね上述の結果からは 凝集又は会合はしていないことが判明した。 実施例１８ 水６００ｇ、レッド１２２乾燥顔料３５０ｇ、ジブチルフタレート５０ｇ、ジ アセトンアルコール９０ｇをシルバーソンミキサ内で混合し、イーガー(Eiger) ミル内で１００mil／ｍｉｎの速度で径０．６〜０．８ｍｍのセラミックスメデ ィアを用いて分散させて乾燥顔料の平均粒径を１．２μｍ以下とした。得られた 材料をバイモーダル分布が得られるまでマイクロフルイダイザで処理した。この 混合物を遠心分離して約２００ｎｍの平均粒径を有するフラクションを得た。こ のフラクションを蒸留水でさらに６％の固形分濃度へと希釈して、この混合物に ジブチルフタレート約５重量％を攪拌しつつ添加した。 インクをＨＰ５４０プリンタを用いてハンマーミルボンド紙に印刷した。得ら れた画像は、良好な印刷特性を有し、良好な耐水性を有していた。 実施例１９ 顔料マゼンタインクを実施例６の手法に従って製造した。しかしながら、イン ク配合をジエチレングリコールではなく１，３−プロパンジオールを同一の重量 ％で用いた。最終インク配合物をキャップを外した印刷カートリッジに入れて、 その後このカートリッジをレーザーマスターディスプレイメーカー（登録商標） に装着して印刷を行った。この印刷モードにおいては、１００％のカートリッジ ノズルが吐出するのが確認された。これは、全く詰まりが発生していないことを 示すものである。 実施例６の配合のインクをまた、レーザーマスターディスプレイメーカー（登 録商標）に装着して印刷を行ったところ、全ノズルのうち少なくとも９２％が吐 出するのが観測された.これは、１，３−プロパンジオールがジエチレングリコ ールに比較すると、より好ましい水可溶化合物であることを示している。 実施例２０ シアン色のインクを実施例１の手法に従って、ＣＴ−１３６の最終配合物にお ける量を１．０重量％とし、ジイソオクチルフタレートをジブチルフタレート１ ．０重量％に置き換えたことを除き製造した。最終インク配合物の 平均粒径は、約１０４ｎｍであった。得られたインク配合物をカートリッジ内に 封入し、レーザーマスターディスプレイメーカー（登録商標）を用いて印刷を行 った。印刷は、ハンマーミル未コート紙に行い、良好な印刷結果が観測された。 印刷物は、また実施例１にテストに従って耐水性を評価したところ、依然として 優秀な安定性を有していた。 これまで本発明を好適な実施例を持って説明してきたが、当業者によれば変更 及び変形例を行うことができることは明らかであろう。このような変更及び変形 例は、添付する請求の範囲の範囲に含まれるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１２年５月２９日（２０００．５．２９） 【補正内容】 明細書 インクジェット用インク組成物 発明の背景 本発明は、改善されたインクジェット用インクに関し、より詳細にはインクジ ェット用顔料インクに関する。本発明は、良好な印刷特性を有するインクジェッ ト用顔料インクに関する。本発明はまた、良好な耐水性を有し耐光性を有する画 像を形成することが可能なインクジェット用顔料インクに関する。 インクジェット記録システムは、記録の際に極めて僅かのノイズしか発生させ ず、容易にカラー記録を行うことができるとともにまた、高解像度の画像を高速 で得ることができるために有利である。インクジェット記録に好適に用いられる インクは、一定の液滴ブレークアップ長さと、液滴速度とを必要とし、インクジ ェット印刷と同期させるためには、設定された操作条件下で液滴電荷を有してい ることが必要である。従来のインクジェットインクは、水溶性染料（又は複数の 染料）に基づく複雑な多成分システムであり、このインクは、さらにポリマーと 可溶化剤と、キレート化剤と、抗菌剤とを含有する。 いくつかの欠点が、染料含有水ベースインクを用いることに関連して発生して いる。染料は、顔料ほどには耐光性が優れず又、耐水性にも優れない。さらに、 染料の水溶性は、画像を濡らすことができず、又屋外での使用ができないと言っ た制限を与える。染料はまた、未コートの粗い紙に対してはにじんでブリードし がちである。広がりの程度は、用いる紙に依存する。従って、染料ベースのイン クを用いることができる紙の範囲は制限されることになる。これに加えて、にじ み及び画像の色間のブリードによる画像解像度の低下が、紙によって決定されて しまうことになる。 水溶性染料を用いる手法に対する制限があるため、研究者等は、顔料ベースイ ンクに関して検討を行ってきた。顔料ベースインクは、より耐光性に優れ、耐水 性にも優れるとともに、紙、コート紙、透明及び白色ポリエステル及びビニル、 並びに種々の合成紙、さらにはキャストコート材料といった広い印刷媒体に用い ることができるが、印刷システムのオリフィスに滞留した り詰まらせたりさせないような充分に小さな粒子を得ることが困難であった。オ リフィスは温度及び湿度といった、広い操作条件の広い範囲にわたって開いてい ることが必要である。にじみ、マイグレーション、画像ロスは、また顔料インク の問題点とされている。 従来の顔料インクベースのインクジェットインクを製造するプロセスは、イン クジェット材料を互いに混合し、その後ボールミル、ホモジナイザ、サンドミル 、ロールミルといった既知の分散装置によって混合粉砕することを含んでいる。 米国特許第４，５９７，７９４号に記載の方法においては、インクジェット用顔 料インクが、顔料の微細粒子を親水性基部分及び疎水性基部分を有するポリマー を含有する水性分散媒中で分散することで製造されている。これらの成分は、上 述した標準的なプロセスによって製造されている。 米国特許第５，０２６，４２７号は、インクジェット用顔料インクの製造方法 に関する。このプロセスは、少なくとも１つの顔料と少なくとも１つの顔料分散 剤とを水又は水可溶性有機溶媒を含有する媒質中で混合するものである。顔料イ ンク混合物は、その後マイクロフルイダイザ(microfluidizer)を用いて分散が行 われている。 米国特許第５，１６０，３７０号は、顔料と、水溶性樹脂と、水溶性有機溶媒 と水とを含有する顔料インクに関する。この水溶性樹脂は、樹脂の量が顔料に吸 収され ない、約２％以下の量となるように添加されている。さらに、水溶性有機 溶媒は、少なくとも１種の多価アルコールとエタノールといった脂肪族１価アル コールを含有している。 インク組成物の複雑な性質のため、上述の組成物及びインクを製造するために 用いられる方法は、極めて敏感なものとなる。用いられるインクを改善すること が工業的に求められている。存在する問題点の多くを解決するための試みが続け られているものの、印刷画像及びインクの印刷性の双方からインクジェットプリ ンタに用いられる顔料インクを改善することが要求されている。 従って、本発明の目的は、新規なインクジェット用インク組成物を提供するこ とを目的とする。 本発明の別の目的は、印刷性が改善されたインクジェット用インクを提供する ことを目的とする。 本発明のさらに別の目的は、高画像濃度及び高解像度の印刷を行うことができ るインクジェット用インクを提供することを目的とする。 本発明のさらに他の目的は、良好な耐水性及び耐光性を有する画像を印刷でき るインクジェット用インクを提供することを目的とする。 本発明のさらに他の目的は、新規なインクジェット用顔料インクの製造方法を 提供することを目的とする。 本発明の上述の目的及び他の目的は、後述する明細書及び添付の請求の範囲を 参照することによってより明白となろう。 発明の要約 上述した目的に従って、水と、顔料と、高沸点、好ましくは２８０℃以上沸点 の水に対して非混和性（immiscible）の有機成分と、水に混和性(miscible)の化 合物とを含有し、水に非混和性の化合物の少なくとも一部は、顔料に吸収されて いる。上述の水に非混和性の有機化合物が上述の水混和性化合物とともに存在す ることにより、閉塞といった問題を避けることができ、さらに特に印刷された紙 と言った印刷物上で良好な乾燥速度を示すことが見出された。さらに、印刷され た印刷物は、良好な耐水性と耐光性とを有し、印刷物はまた、良好な解像度を有 することが見出された。飛び散りは大きく改善され、また飛び散りのサイズは最 小化された。これは、顔料を低濃度とし、従来の顔料インクジェット用インクに 比較して低粘度とすることによって達成されたものである。 本発明の別の態様においては、本発明のインクジェット用インクの製造方法が 提供される。このプロセスは、インク組成物の分散物を製造し、この分散物をさ らに微分散させることにより行われる。この微分散は、マイクロフルイダイザに より行われることが好ましい。マイクロフルイダイザは、このようにすることに よって微細なエマルジョンを形成する。この微細エマルジョンは、概ね顔料によ り水非混和性化合物が吸収されることにより、水中に乳化された顔料を含有して いる。上述の水に対して非混和性の化合物の顔料による吸収が、本発明の多くの 利点をもたらすものと考えている。微分散に続いて分離ステップを行う。次いで 、一般に、水混和性化合物の添加及び／又は上述の配合物を希釈して最終組成物 とするための水の添加が行われる。 本発明の別の熊様においては、本発明のインクジェットインクを用いた印刷プ ロセスが提供される。この印刷は、インクジェットプリンタに上述のインクジェ ット用インクを用い、インクを印刷媒体に吐出させる。この印刷媒体は、コート されたインクジェット用紙、普通紙、透明紙、屋外で使用するに好適な紙等の他 、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレン等屋外で使用するために好まし い別の媒体を挙げることができる。このプリンタは、デスク型のプリンタであっ ても良く又はワイドフォーマットインクジェットインクプリンタであっても良い 。 図面の簡単な説明 図１は、遠心分離後のインク中における顔料粒子の粒径分布を示したグラフ図 である。 図２は、分離された顔料粒子の粒径分布を示したグラフ図である。 図３は、単一インクジェットドットの画像分析を示した図である。 図４は、印刷ラインの線分析を比較した図である。 図５は、時間に対してインク画像の退色を示したグラフ図である。 図６は、実施例１５について印画紙媒体上に印刷を行った場合の画像の色再現 範囲を示した図である。 図７は、実施例１５についてヒューレットパッカードプレミアム紙上に印刷を 行った画像についての色再現範囲を示した図である 発明の最適な実施態様 広範な種類の有機又は無機顔料を、単独又は組み合わせで、本発明のインクを 製造するために選択することができる。用語“顔料”とは、本発明においては不 溶性の着色剤を意味する。この顔料粒子は、インタジェット印刷デバイス、特に 通常１０μｍ〜５０μｍの範囲の径を有する吐出ノズル、を通して自由に流れる のに充分微細である。この粒径はまた、顔料分散安定性に影響し、インクの全寿 命にわたって重要である。微細な粒子のブラウン運運動は、粒子が凝集してしま うことを防止する。また、色強度を最大化させるためにも粒子を微小にすること が望ましい。有用な粒径範囲は、約０．００５μｍ〜１０μｍである。上述の顔 料粒子サイズは、０．００５〜１μｍとされ ていることが好ましく、さらに０．００５〜０．３μｍとされていることがより 好ましく、平均で２００ｎｍ未満とされていることがより一層好ましく、１５０ ｎｍ未満とされていることが最も好適である。 選択される顔料は、ウエット形態で用いられてもドライ形態で用いられても良 い。例えば、顔料は通常水性媒体中で製造され、得られる顔料は水でウエット状 態となったプレスケーキとして得られる。このプレスケーキ形態においては、顔 料は乾燥形態におけるよりは会合していない。したがって、水のウエットプレス ケーキ形態の顔料は、ドライ顔料を用いるよりも製造プロセスにおける分散がよ り必要とされない。水性媒体中にすでに分散された顔料プレミックスはまた、本 発明のインクを製造するための出発材料とすることができる。 水ウエットプレスケーキの形態又はプレミックスとして用いられる市販の代表 的な顔料としては、スーパーシートーンブルー(Super Seatone Blue)Ｇ．Ｓ．（ オハイオ州シンシナチのヒルトンデイビス(Hilton Davis)社製）、スーパーシー トーンマゼンタ、（ヒルトンデイビス）：フレキシバースイエロー(Flexiverse Yellow)（サンケミカルコーポレーション(Sun ChemicalCorporation)、オハイオ 州、シンシナチ）；ホイコフタール(Heucophthal)（登録商標）ブルーＢＴ−５ ８５−Ｐ、トルイジンレッドＹ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３）、キンド(Quind )（登録商標）マゼンタ（ピグメントレッド１２２）、マゼンタＲＶ−６８３１ プレスケーキ（マイルスラボラトリーズ、ハーモンディビジョン、ニュージャー ジー州ハレドン(Miles Laboratories，Harmon Division，Haledon，NJ)、サンフ ァースト(Sunfast)（登録商標）マゼンタ１２２（サンケミカルコーポレーショ ン、オハイオ州シンシナチ）、インド（登録商標）ブリリアントソーレット(Ind o Brilliant Soarlet)（ピグメントレッド１２３，Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７１１４５） 、トルイジンレッドＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３）、ウオッチングレッド(W atchung Red)（登録商標）Ｂ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８）、パーマネント ルビーＦ６Ｂ１３−１７３１（ピグメントレッド１８４）、ハンザイエロー（登 録商標）(Hansa Yellow)（ピグメントイエロー９８）、ダラマーイエロー（Dala mar Yellow）（登録商標）ＹＴ−８３９−Ｐ(ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ ．Ｎｏ．１１７４１)、サンブライトイエロー１７（登録商標）(Sunbrite Yello w) （サンケミカルコーポレーション、オハイオ州シンシナチ）、トルイジンイエロ −Ｇ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１）、ピグメントスカーレット（Ｃ．Ｉ．ピ グメントレッド６０）、オーリックブラウン(Auric Brown)（Ｃ．Ｉ．ピグメン トブラウン６）等を挙げることができる。本発明のおいてインク配合物を得るた めに用いることができる別の典型的な顔料としては、フタロシアニンブルー（Ｃ ．Ｉ．７４２６０）、フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、ハンザ イエロー（登録商標）３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ジアゾイエローＧＲ（Ｃ． Ｉ．２１１００）、パーマネントレッド４Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３３５）、ブリリア ントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８５０）及びキナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．４ ６５００）を挙げることができる。 金属又は金属酸化物の微粒子はまた、本発明においては用いることができる。 例えば、金属又は金属酸化物は、インクジェット用磁性インクを製造するために 好適である。微細粒径の酸化物としては、シリカ、アルミナ、チタニア等を挙げ ることができ、又これらのものから選択することができる。さらに、微細に粉砕 された金属粒子としては、銅、鉄、鋼鉄、アルミニウム、合金を挙げることがで き、これらは、適切な用途に応じて選択することができる。 本発明におけるインク配合物及びその処理に用いる最も好適な顔料としては、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，Ｃ．Ｉ． ピグメントブルー１５を挙げることができる。本発明は、特にカラー顔料を用い る場合に効果的である。 インクジエット用インタ配合物に含有される顔料の含有量は、全インク配合物 基準で概ね２〜１０重量％の範囲である。顔料き量は、約３．５〜７重量％とさ れることがより好ましい。 本発明のインクはまた、水に対して非混和性の有機化合物を含有する。水に対 して非混和性とするとは、本発明の目的においては、水に対して約０．５重量％ 未満の濃度で溶解することを言う。この水非混和性有機化合物は、高沸点を有す る化合物である。概ね、有機化合物は、少なくとも約２００℃の沸点を有し、２ ８０℃以上の沸点を有していることがより好ましい。このような高沸点とするこ とにより、吐出ノズル内での高度の揮発を防止することができる。 水に対して非混和性の好適な有機化合物としては、市販のものが利用でき、通 常可塑剤として知られているものを挙げることができ、これらは、フタル酸エス テル系のものが最も好ましい。最も好ましい有機化合物は、ジブチルフタレート である。オルト又はメタ異性体のいずれでも用いることができる。これに加えて 、本発明において非混和性有機化合物として用いることができる市販の化合物と しては、ジエチルヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ブチルオク タノエート(butyloctanoate)、ジイソオクチルフタレートを挙げることができる 。別の好適ではあるが好適な程度が低い材料としては、ジプロピレングリコール ジベンゾエート（ベンゾフレックス９−８８）；１：１のジプロピレングリコー ルジベンゾエート及びジエチレングリコールジベンゾエート混合物（ベンゾフレ ックス５０）；ポリエチレングリコールジベンゾエート（ベンゾフレックス２０ ０）；２，３，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジベンゾエート(ベ ンゾフレックス３５４)、プロピレングリコールジベンゾエート（ベンゾフレッ タス４００）といったベンゾフレックス(Benzoflex)材料を挙げることができる 。 高沸点の水非混和性有機化合物は、少なくとも一部が顔料に吸収される。この 高沸点の水非混和性有機化合物の顔料による吸収は、顔料からの水分の蒸発を防 止し、顔料が乾燥してしまうのを防止する。好ましくはマイクロフルイダイザ内 で又は同様の装置内で行われる微分散ステップの間に、水中に乳化された顔料を 含有する微細エマルジョンが形成される。このエマルジョンは、顔料に吸収され た水非混和性有機化合物によって得られる。微細エマルジョンの形成を可能とす るために、水非混和性有機化合物が顔料によって充分に吸収されることが好まし い。高沸点の水非混和性有機化合物が顔料に吸収されることで、インタジェット 用インクの安定性がもたらされるとともに、詰まりといった問題を回避すること が可能となる。この非混和性の有機化合物は、顔料から水が失われるのを防止し て、顔料が乾燥してしまわないようにさせており、従って外皮(crust)を形成し ない。概ね、この外皮が形成されたとしても、この外皮は柔らかく、容易に取り 去ることが可能である。 この高沸点の水非混和性有機化合物と水混和性化合物が組み合わされて用いら れる。上述の水混和性化合物のうちでも好ましいのは、概ね沸点が約１６０℃以 上の化合物である。上述の化合物の沸点を、インクジェットプリ ンタの吐出ノズル内で固まりを作らないように、高い蒸発速度となるようにさせ ないように充分に高くすることが重要である。この水混和性化合物はしたがって 、水の蒸発を最少に保持させて、インケジェット用インクの凝集防止を容易にさ せている。水非混和性化合物が幾分か上述の水混和性化合物に含有又は溶解する 場合、水混和性化合物はまた、吸収させるために水に対して非混和性の化合物を 顔料へと供給するのを補助する。 好適な水混和性化合物としては、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコ ール、（ＭＷ２００が好ましい）、トリエチレングリコール、テトラエチレング リコール、ポリエチレングリコールジラウレート、グリセリン、２−ピロリドン 、メチルピロリドン、ジエレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコ ールモノブチルエーテル、ネオペンチルグリコールの他、ジアセトンアルコール 、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ヘキサデカノールを 挙げることができる。アルコール及びグリコールが好ましく、ジアセトンアルコ ール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジエチレングリ コール、ポリエチレングリコール（２００）が水混和性化合物として、特に、ジ ブチルフタレートを組み合わせて用いる場合に、最も好ましい。 インクジェット用インク配合物を製造する場合、特に水混和性化合物が水非混 和性化合物に対して溶媒となる場合には、これらの成分が混合される早い段階に おいて、上述した水非混和性化合物が顔料に吸収するのを妨げる程に水混和性化 合物が多量にならないことが重要である。概ね、顔料により水非混和性化合物が 良好に吸収されるようにするため、水混和性化合物と水非混和性化合物の重量比 は、微分散工程においては、１０よりも小さいことが好ましく、３より小さいこ とがより好ましく、最も好ましくは約１とされる。追加される水混和性化合物と 水とを続いて添加して、所望する粘度を有するインクジェット用インク配合物を 得る。 本発明の最終的なインクジェット用インク組成は、概ね約３．５〜１０重量％ の固形分を有する。従って、インクの粘度は、概ね従来のインクよりも低い。概 ね、デスクジェットプリンタのために用いるインクについては、最終的な配合物 は、概ね２〜１０重量％の顔料と、０．１〜１．０重量％の水非混和性化合物と 、０．１〜約１０．０重量％の水混和性化合物と、その残 りの水とを含有している。上述の配合物は、全配合物に対して約３．５〜７重量 ％の顔料と、約０．１〜０．９重量％の水非混和性化合物と、０．５〜２．０重 量％の水混和性化合物と、その残りの水とを含有していることが好ましい。 ワイドフォーマットプリンタに対しては、一般に、より水混和性の化合物が最 終的なインク配合物中で必要とされる。従って、カートリッジ内で用いられるイ ンク配合物は、概ね２〜１０重量％の顔料、より好ましくは３．５〜７重量％の 顔料と、０．１〜１．０重量％の水非混和性化合物と、１０〜３５重量％の水混 和性化合物と、その残りの水を含有する。 本発明のインクジェット用インク組成物は、著しい特性を有する。例えば、こ のインクは、“デキャッピング(decapping)時間”が改善されている。この時間 は、カートリッジが開いたままで、いかなるつまりをも生じさせずに再スタート できる時間である。水非混和性有機化合物と水に対して可溶の化合物とを組み合 わせて用いることで、顔料インクに対して優れたデキャッピング時間を付与する ことが可能となる。カートリッジは、使用の後詰まることなく長時間保持される 。印刷プロセスの再スタートは、問題なくいかなる時間の後にでも行うことが可 能となる。 本発明のインクはまた、優秀な耐水性、安定性、印刷された媒体（特に紙）上 での乾燥性、耐光性を有する。高沸点の水非混和性有機化合物剤と水混和性化合 物との組合せにより、商業的使用に望まれる特性を有する顔料インクジェット用 インクを得ることができる。最も驚くべきことには、本発明の顔料インクによっ て形成された画像が、従来の媒体上（特にプラスチック支持体上）に印刷された 場合には、１時間以上蛇口からの流水の下に置いておいてもシアン、マゼンタ、 イエローまたいかなるプロセスカラーの流れも生じない。初期及び水にさらした 媒体の光学的濃度は、実質的に指又は布片で擦った後も変化しない。 本発明のインクジェット用インクはまた、従来の添加剤、例えば界面活性剤又 は抗菌剤を含有していても良い。シアン顔料を用いる場合には、インクは、スチ レンを含有するアクリル樹脂の塩、最も好ましくはカリウム塩、を含有している ことが好ましい。良好な印刷結果は、インタのｐＨを８．８〜１１．５とした場 合に、シアン顔料とスチレンを含有するアクリル樹脂塩と を含有しているインクで得られる。 上述の組成物はまた、ポリエチレングリコールジラウレート等のエステルまた は金属塩といった脂肪酸誘導体を含有していても良い。脂肪酸金属塩としては、 ステアリン酸化合物が好適である。このステアリン酸化合物は、概ね水には溶解 せず、また、ポリマー電解質に伴われて水に分散可能となる。ステアリン酸化合 物、又はいかなる脂肪酸誘導体は、全インク配合物の約０．５〜５重量％の範囲 で用いることができ、約０．１〜３重量％がより好適である。脂肪酸誘導体の添 加は、印刷可能なインクに対して優れた安定性と優れた印刷品質とを与える。こ の化合物は、インク顔料のステアリック的（stearic）安定性及び電気運動論的 安定性の双方を改善させることができる。好ましいステアリン酸化合物としては 、アルミニウムステアレート又はステアリン酸亜鉛のような、市販のいずれのも のも挙げることができる。概ね、ステアリン酸化合物は、化学式Ｍ（ＯＨ）_n（ Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯ）_mで示され、この式において、Ｍは、例えばアルミニウム又は 亜鉛と言った金属であり、ｎは、０〜３であり、ｍは、０〜３である。 本発明のインクジェット用インクを製造する方法は、顔料と、水と、水非混和 性化合物と、水の可溶性の化合物とを粒子を微分散させるために顔料粒子のバイ モーダル分布を得るまで粉砕分散する。微細エマルジョンの形成は、概ねこのス テップにおいて達成される。用語“バイモーダル分布”とは、少なくとも２つの 異なった平均粒径のフラクションへと粒子を分散することを言う。概ね、２つの フラクション又はモードのみが観測される。２つのモードよりも多くのモードが 観測される場合には、第１のモードは、より小さな粒子サイズを有する粒子フラ クションであり、第２のモードは、その以外のフラクションを含む。 粒子の微分散は、単一ステップで行うことができるか又は２ステッププロセス によって行うことができる。例えば、分散はまず通常の適切な利用可能なミル、 例えばボールミル、サンドミル、メディアミルを用いて行うことができる。メデ ィアミルは、水平メディアミルを用いるものであり、このミルは、Netzsch、Eig er、Premier等によって製造されているものが有効であり、水平メディアミルを 用いた分散物は、優秀なコロイド性分散体を与え、この分散体は、優秀な安定性 を有するインクを形成することが見出された。メデ ィアミルは、従って所定のレベルまで粒子の粒径を低減させるために用いること ができる。 優秀なコロイド分散物はまた、例えばインピンジメントミル、またはマイクロ フルイダイザといった他のミルを用いても製造することができる。実際には、イ ンピンジメントミルを使用するのが最も効果的であり、再現性及びバイモーダル 分布の粒子を分散体中で安定して得るためには効果的である。また、水中におけ る顔料の微細エマルジョン（水に対して非混和性の化合物でコートされた）を形 成するためには最も効果的で効率が良い。インピンジメントミルは、分散体に対 して３５，０００ｐｓｉの圧力を油圧ポンプにより加えるようにして運転される 。このポンプは、分散体を減圧チャンバへと送り、この減圧チャンバ内で分散体 の粒子が別の粒子と衝突して粒子が微分散される。この微分散は、衝突の力及び キャビテーションの力によって行われる。外部から加えられるメディアは用いな いので、得られる分散体の純度が保証される。このインピンジメントミル及びそ の運転については、例えば米国特許第４，５３３，２５４号及び米国特許第４， ７８３，５０２号に開示されている。インピンジメントミルは、市販のものが利 用でき、例えばマイクロフルイディクス社(Microfluidics．Inc.)モデルＭ１１ ＯＴ又はＭ１１ＯＹ又はカナダ国オタワのアベスチン社(Avestin.Inc.)の高圧ホ モジナイザであるフィルタエクストルーダEmulsFlex（登録商標）を挙げること ができる。 一旦顔料粒子の微分散が行われると、分散された粒子を２つのフラクションへ と分離させる。微分散された粒子のバイモーダル分布が達成されていることが好 ましく、この場合懸濁物は、微分散によって得られた２つの異なったモードへと 分離される。概ね、モードのうちの一方は、約３００ｎｍ以下の平均粒径を有し ており、約２００ｎｍ以下とされていることがより好ましく、約１５０ｎｍ以下 とされていることが最も好ましい。このモードが、回収され、インク配合物を製 造するために用いられるために保存されるモードである。粒子の第２のモードを 有する分散体は、３００ｎｍよりも大きな平均粒径の粒子を含むモードであり、 別の用途に用いられたり、またさらに分散・分離させるために製造プロセスへと 戻されるようになっている。 分離ステップは、いかなる適切な利用可能な手段によって行われても良い。 しかしながら、マイクロフィルタレーション又は遠心分離法を用いることが実際 的でありまた、効率的である。特に遠心分離法は、３００ｎｍの粒子を大きな粒 子のバルクから分離するのに対して極めて効果的且つ効率的であることが見いだ されたために最も好ましい。 所望により、水に対して可溶性の化合物の第２の部分と、水及び／又は水非混 和性化合物の第２の部分を、分離された部分に対して加えて、その最終的組成物 であるインク配合物としても良い。例えば、水に対して溶解性の化合物の第１の 部分を初期分散体へと添加し、微分散を行い、次いで分離する。水混和性化合物 の第２の部分と追加の水分とを、次いで、最終インクを形成させるために分離さ れたインク組成物へと添加することもできる。これは、インクの安定性を向上さ せ、顔料による水非混和性化合物の良好な吸収を確実にする点で好ましい。 別の好ましい態様においては、最終インク配合物はインクジェットカートリッ ジへと封入させる前に連続式又はバッチ式のデエアレータ(Deaerator)で脱気す ることも可能である。このようなデエアレータは、例えばニュージャージー州エ ジソン(Edison)のフレイマ社(Freyma Co.)、スイス国コルマ社(Koruma Corp.)、 米国ジェイコ社(Jayco Corp.)から市販されているものが利用できる。この最終 生成物を脱気した後、１μｍフィルタを介してろ過されて、乾燥した粒子又は外 部から混入した材料の凝集体を除去することもできる。このろ過ステップは、概 ね粘度を１〜２ｃｐｓ低下させる。このインクはその後、プリンタに用いるため 容易にカートリッジへと封入することができる。 本発明のインクジェット用インクは、いかなる通常のインクジェットプリンタ ででも印刷させることが可能であり、またビニル系媒体、オーバーヘッド用透明 紙、白化処理したポリエステルのような合成媒体の他、例えば普通紙、コートさ れたインクジェット用紙、室外での使用のために好適な紙に印刷させることが可 能である。インク配合物の安定性はまた、印刷性のいかなる低下をも招かずに長 期の保存を可能とする。例えばポリエチレングリコール／水混合物で飽和したパ ッドを印刷オリフィスに接触させることにより、ノズルの詰まりが防止できるこ とも見出された。このノズルが詰まった場合には、上述の混合物をクリーナとし て用いて容易にノズルの詰まりを取るこ とができる。 本発明を後述する実施例によってさらに説明するが、これらの実施例は、単に 例示のためにのみ示しているものであり、本発明はこれらの実施例に制限される ものではない。後述する実施例に用いられるパーセンテージ及び明細書において 用いるパーセンテージ及び部は、特に断らない限り重量％又は重量部である。 実施例１ 実施例１ この実施例では、シアン色のインクを本発明に従って製造した。 オハイオ州シンシナチのヒルトンデイビスカンパニーから工業的プレミックス を得た。このプレミックスは、下記表１の組成を有していた。 上述のプレミックス１０００ｇを水１０００ｇと混合し、固形分濃度を約２０ ％とした。４０〜６０ｇのジイソオクチルフタレートを４０〜８０ｇのジエチレ ングリコールとともに添加して配合物とした。この混合物をシルバーソン(Silve rson)ユニット(ロータ−ステータ可変クリアランスの高剪断力ミキサである)内 で攪拌して添加剤により顔料を湿潤させ、弱い凝集体の会合を解いた。得られた 混合物は、下記表２の組成を有していた。 表２の組成物をマイクロフルイダイザ Ｍ−１４０（登録商標）内で圧力を３ ５，０００ｐｓｉとして１パスから３パスさせてマイクロフルイダイザ処理した 。この混合物を３０分間遠心分離したが、１５分以上の遠心分離では、いかなる 固形分の分離も見られなかった。図１は、マイクロフルイダイザで処理した後の 粒径分布を示した図であり、図２は、遠心分離した後に分離されたフラクション の粒径分布を示した図である。 上記材料のインク配合物への最終的な調整をその後、表３の最終組成を有する ようにして行って最終配合物とした。 最終的なインクは、下記の物理的特性を有していた。 ｐＨ−８．８ 粘度（ｃｐ）−４．０ 表面張力−３４．４（ｄｙｎｅ／ｃｍ） 分布における最低粒径−６６．３ｎｍ 平均粒径−１３７ｎｍ 最大粒径−３１０ｎｍ 平均粒径は、マルバーン社(Malvern)製のオートサインアナライザ(Autosign a nalyzer)を用いた光コリレーション法を用いて決定した。別の粒径分析器、例え ばジョイスレーブル(Joyce Loeble)型のアナライザを使用すれば、異なった結果 、例えば平均粒径が４０ｎｍと小さな値を得ることができる（１３７ｎｍではな く）。 得られた混合物をその後レーザーマスター社(Laser Master Corp.)製のカート リッジに封入し、レーザーマスターディスプレイマーカー(Laser Master Displa y Marker)（登録商標）に用いて印刷を行った。印刷は、レクサムグラフィック ス(Rexam Graphics)ハンマーミル(Mammermill)未コート紙上、種々のコートされ たビニルグレード上、ヒューレットパッカード社のプレゼンテーショングレード 製品上、ヒューレットパッカード社のプレミアインクジェット紙上に行った。各 プリント間で、１時間のアイドリング停止時間を設け、その後デキャッピング時 間を測定した。このデキャッピング時間は、プリンタ内のスロットに配置されて から新たな印刷を再開するまでの時間差として規定した。内部設定したサイクル パターンを用いて印刷を行わせた。アイドリング時間を５時間から１６時間とし ても少なくともすべてのノズルの９８％から吐出された。この時間は銅フタロシ アニン及びポリエチレングリコール−２００を表３の配合に加えたものについて は１６時間を超えていた。 上述したそれぞれの印刷物をシンクに置き、蛇口から加熱された水を印刷物の 上に流した。どの印刷物についても、顔料の流れは全く見られなかった。その後 ウエット摩擦試験を画像を蛇口からの水を流しながら指で擦って行った。画像は 、安定して保持されていた。 上述したように、このインクは、ウエット摩擦に対して耐久性を有し、耐水性 を有し、長時間のアイドリング時間の後にもノズルを詰まらせることがなかた。 実施例２ 実施例１の最終シアン顔料インクをヒューレットパッカード社製のデスクジェ ットプリンタモデル５４０に装着し、４５０頁の原稿をプリントさせた。最大ア イドリング時間を、１６時間とした。印刷中のいかなる時点においても印刷欠陥 は観察されなかった。 これは、本発明のインクが印刷開始から印刷終了までの間にノズルを詰まらせ ることなく長時間連続して同一濃度の印刷が可能であることを示すものである。 実施例３ ヒューレットパッカード社製のモデル５４０といったデスクトップ型インクジ ェットプリンタに用いられる配合物を、実施例１の表２に記載の顔料インクに追 加量のジイソオクチルフタレートを、希釈及び水によるエマルジョン化の後に加 えて調製した。最終配合物は、表４の組成を有していた。 得られた混合物をヒューレットパッカード５４０プリンタのカートリッジに封入 した。数千頁をヒューレットパッカード５４０プリンタで印刷させ、４００頁ご とにカートリッジをリフィル(refill)したが、いかなる画像品質の低下も生じな かった。 実施例４ 実施例１及び実施例３のインクをシミュレータ内に配置した。このシミュレー タは、１度にカートリッジの５２ノズルすべてから吐出を行うことが可能である 。１０個のカートリッジリフィル(refill)を製造した。このカートリッジをヒュ ーレットパッカード５４０モデルプリンタに用いた。１０枚のシートすべてにつ いて印刷品質を比較した。印刷の劣化は、全く観測されなかった（すなわちここ のノズルヒータの悪影響を受けなかった。）。 これは、本発明のインクが基本的に個々の異なった製造者の挙動に関係なくカ ートリッジの再利用が可能であることを示す。 実施例５ この実施例では、ジブチルフタレート、ジプロピレングリコールジベンゾエー ト、ベンゾフレックス５０（ジエチレングリコールジベンゾエートとポリエチレ ングリコールジベンゾエートの５０−５０混合物）、ベンゾフレックス３５４（ ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジベンゾエート）、ベンゾ フレックス４００（プロピレングリコールジベンゾエート）を実施例３のインク 組成物に用いて製造し、ジイソオクチルフタレートとの比較を行った。得られた 可視カラー印刷についての種々のインクの結果を下記表５に示す。 上記の表に示されているように、良好な結果は、すべての水非混和性化合物を用 いた場合に得られている。しかしながら、シアンインクについての最良の結果は 、フタレートを用いた場合に得られた。当然のことながら、別の水非混和性化合 物を使用することで、本発明のインクを製造する際に所望するのであれば、シア ンの色調を変えることができる。 実施例６ 顔料マゼンタインタを実施例１のシアンインクの製造と同様の方法により製造 した。ヒルトンデイビスからのスーパーシートンレッド１２２(Superseaton Red 122)とされる初期プレミックスを用い、この組成物は下記組成を有していた。最終的なインクを、実施例１の手法に従ってマイクロフルイダイゼーション 及び遠心分離を用いて得た。最終的なインク組成を表７に示す。 インクの物理的特性は、下記の通りであった。 ｐＨ−７．９ 粘度−７．４ｃｐ 表面張力−３６．５dyne/cm 平均粒径−２８０ｎｍ〜３４０ｎｍ コートしたビニル支持体、コートしたボンド紙に対して、このインクを用いて 印刷を行ったところ、完全に耐水性を有し、優秀なウエット摩擦試験耐久性を有 していた。双方の試験は、実施例１で説明したようにして行った。 インクは、印刷に明らかに良好であり、かつトルー(true)マゼンタ色空間を示 した。 実施例７ 下記表８の組成のマゼンタインタをシルバーソン分散機内で予備混合して調製 し、バイモーダル分布を得るまでマイクロフルイダイザで処理し、かつ１５０ｍ ｉｌｓ／ｍｉｎの速度及び２２，０００ｇの力を加えてカール（Carr）Ｐ−６パ ワーフュージ(Powerfuge)遠心分離器で分離した。 インクの物理的特性は、下記の通りである。 粘度−１．６〜１．９ｃｐ 表面張力−３５ｄｙｎｅ／ｃｍ 平均粒径−１９０〜３００ｎｍ インクをヒューレットパッカード５４０モデルプリンタを用いて印刷させたと ころ、良好な印刷を得ることができた。 実施例８ 実施例１の手法に従って、イエローインクを製造した。出発分散物は、オハイ オ州シンシナチのサンケミカルコーポレーションから得、その組成は表９に示す 通りであった。この混合物を固形分が２０％となるように、蒸留水、ジアセトンアルコール及び ジブチルフタレートを添加して希釈した。最終的なインクは、７％の全 固形分を有し、ジアセトンアルコールが０．９重量％、ジブチルフタレートが０ ．５重量％であった。固形分のうち約２重量％は、スチレン含有ポリアクリル酸 及びスチレン含有アクリル樹脂であった。 このインクをデスクジェット５４０プリンタでの２０００頁以上の印刷に用い たところ、２０００頁にわたっていかなる画像劣化も生じなかった。用いたイン クの粘度は、約１．６〜１．９ｃｐｓであった。表面張力は、約３６dyne/cmで あった。インクのｐＨは、約８．２〜８．５であり、平均粒径は、約１２０ｎｍ であった。 実施例９ 実施例１の手法に従ってイエローインク組成物を製造した。最終的なインクは 、下記組成を有していた。 インクは、ｐＨが８．２であり、粘度は３ｃｐｓであり、表面張力は３７dyne /cmであった。 このインクをワイドフォーマットプリンタに用いて実施例１と同様に種々の媒 体に印刷させたところ、耐水性を有し、優秀な耐ウエット摩擦性を示した。 実施例１０ ５つのイエローインクを実施例８の手法に従って製造した。この５つのインク 組成を表１１に示す。 各インクをヒューレットパッカードプレミアム紙上にデスクジェット５４０プリ ンタを用いて印刷させた。各印刷物をその後実施例１のように耐水性を試験し、 耐光性を試験した。耐光性は、ΔＥを用いて測定した。ΔＥは、分光色度計手段 を用いて従来のように測定した。暴露は、長波長と短波長のＵＶ特性を有する１ ００Ｋルックス強度のキセノンランプに暴露させて加速退色を行わせた。色度差 は分光色度計を用いて測定した。印刷物に照射し、ΔＥを測定するこのようなデ バイスは、市販で利用可能である。本実施例では、アトラス(Atlas)フェードメ ータを用いた。 最良の結果は、インク組成物Ａで得られた。このインク組成物は、優秀な耐水 性と耐光性とを示した。インク組成物Ｃは、ジブチルフタレートを全く含有しお らず、耐水性を有しておらずまた、過剰な退色性を示した。インク組成物Ｂ，Ｄ ，Ｅは、耐水性を示し、これらはすべてジブチルフタレートを含有しているが、 これらのサンプルの耐光性は、インク組成物Ａ程には良好ではなかった。 水混和性成分、ここではジエチレングリコールとジアセトンアルコールである が、これらは、大量に含有されていると水混和性化合物と水非混和性化合物との 間で顔料に対して競合が生じ、このため顔料によるジブチルフタレートの充分な吸収 が行われず、その結果耐光性における幾分かの低下が生じ たものと推定される。インク組成物Ｆは、すべてのジエチレングリコールが成分 混合が行われる時点の最初から添加されている。最終インク組成物は、過剰な退 色性を示すとともに、耐光性を全く有していなかった。 実施例１１ 本発明の実施例１，７，９のシアン、マゼンタイエロー顔料インクを用いてＨ Ｐ５４０プリンタに３色分割カートリッジを用いてエプソン社の透明紙(transpa rency)に画像を形成した。比較のため、マゼンタ及びプロセスブラック画像をエ プソン透明紙にＨＰ５４０プリンタを用い、ＯＥＭ供給された染料ベースインク を用いて画像を形成させた。 本発明のマゼンタ及びプロセスブラックドットは、染料ベースインクと比較し てほとんど完全に丸く小さなサイズを有するとともにより明瞭であった。これは 、ずっと小さなサテライト周波数を有するものである。これについては図３を参 照されたい。 本発明のシアン顔料インクを印刷させて単一ラインの画像を形成させ、これを 同様のラインの染料ベースの画像と比較した。本発明のインクは、ラインの平均 幅を測定したところ良好な分解能を有した。より具体的には、本発明のシアンイ ンクを用いたラインの平均幅は、約１２１μｍであるのに対し、ＯＥＭ供給され た染料ベースのインタについては１５６μｍであった。ラインエッジの乱れは、 完全な直線のラインからのずれの尺度となり、本発明のシアンインクについては １．４が得られ、染料ベースのＯＥＭ供給されたインクでは１．５４となった。 これを図４に示す。 実施例１２（比較例） 本発明の比較例では、組成物に水に対して非混和性の化合物を用いない場合、 詰まりが生じた。 全く水非混和性成分を用いずに、実施例１，７，９と同様の手法を行った。得 られたインクは、短時間でノズルに目詰まりを生じさせ（アイドリング時間３０ ｍｉｎ以内である）、デスクジェットプリンタにも又はワイドフォーマットプリ ンタにも用いることができなかった。各印刷動作の再開時の度にカートリッジに 印刷を再度行わせるためには超音波クリーナが必要であった。 実施例１３（比較例） ＯＥＭ供給された染料ベースのインクについて、耐水性及び耐光性を本発明の 顔料インクと比較した。図５は、実施例１０で説明した退色速度を比較したもの である。本発明の顔料インクは、色変化（ΔＥ）が小さく比較にならないほどに 安定している。本発明のインタのΔＥは、６００時間後でもΔＥが５よりも小さ かった。 実施例１４ 本発明の顔料インクの耐光性を市販のホットメルト顔料インクの耐光性と比較 した。 印刷物は、ＮｏｖａＪｅｔＩＩプリンタを用いてレクサムグラフィックスイン クジェットビニルグレード６３０９媒体上に印刷させた。印刷部のいくつかをそ の後保護用のクリアなビニル又はポリエステルフィルムコーティングでラミネー トした。印刷物はすべてその後キセノンランプで６００時間暴露し、実施例１０ で説明したようにΔＥを測定した。この試験は、これらに印刷物が静電画像形成 及びスクリーン印刷によって形成された画像と同程度の室外表示性を有している ことが判明した。この試験の結果を下記表１２に示す。 本発明のシアン及びマゼンタインクは、ホットメルトプリンタに用いられてい るワックスで保護された市販の顔料インクよりもより耐光性が良好であった。本 発明によるシアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブラックインクを ワイドフォーマットプリンタにより印刷し、ラミネートした。 室外で直接太陽光に暴露させてもそれらのΔＥは、３０日後でもΔＥの単位で約 １〜４であった。これは、これらのサンプルがラミネートにより極めて安定であ ることを示すものである。また、上述した表からわかるように、顔料としてのイ エロートナー粒子の使用は、本発明においては効果を有する。したがって、好適 な態様においては、用いるイエロー顔料はニッケル化合物及びアゾ染料を含有す る粒子であることが好ましい。このようなイエロー顔料は、市販のものが利用で きる。 実施例１５ この実施例は、本発明のインクと市販の染料ベースインクとの色再現空間を比 較するものである。色再現空間を形成させる用いた方法を以下に説明する。 ディジタルプリンタシステムに対しての色空間測定の単一の数の尺度を算出す る方法を説明する。色再現空間のおおよそは、３次元体積の直接的な計算によっ て決定され、これは、ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間が適用される。この計算は、シアン 、マゼンタ、イエローの原色を用いたいかなるプリンタシステムについても適用 できるが、特に２値プリンタに対して設計されている。シアン、マゼンタ、イエ ロー、レッド、グリーン、ブルー、ブラック、ホワイトのＬ^*ａ^*ｂ^*値の８つの 値は、分光色度計によって測定され、各色の８つの軸が多角形を形成するために 用いられる。 この体積は、多角形を６つの四面体へと分割することによって決定される。各 四面体の体積は、４Ｘ４の行列のデターミナントによって決定される。 L^*a^*b範囲数＝ 体積(r,y,k,w)+体積(y,g,k,w)+体積(g,c,k,w) +体積(c,b,k,w)+体積(b,m,k,w)+体積(m,r,k,w) 上述のＬ^*ａ^*ｂ^*範囲数(gamute number)は、ディジタルプリンタスクリーンの 色表示能力を表すために有用である。この尺度は、インクジェット媒体及びイン クの種々の色再現範囲に適用できるとともに、液体インクジェット、ワックス熱 転写、位相変化インクジェット、電子写真、静電画像形成システムの色再現範囲 を特徴づけるために好適である。 ディジタルプリンタシステムの色再現範囲は、３次元プロットによって可視化 することができ、これはすべての角度から眺めることができるように回転させる ことができる。最も簡単には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*再現範囲の４つの２次元投影を用いて 上述の色再現範囲を表すことができる。 ６色（ＣＭＹＲＧＢ）のａ^*−ｂ^*平面への投影は、最も通常の表示法である。 ３つの異なったＬ^*−Ｃ^*平面への投影もそれ以外の空間を規定するために用いる ことができる。これらカラー補色関係にある３つの対（シアン−レッド、マゼン タ−グリーン、イエロー−ブルー）は、黒及び白と組み合わされてプロットされ る。これらの色の組合せは、ａ^*−ｂ^*平面内で互いに横切って（およそ１８０度 の色相差である）いるので、これらのプロットは、２つの色相のうちの一方を任 意に負として規定する。 これらの表示は、種々の技術のインクセット及び媒体タイプ、特に色再現範囲 が著しく異なるものの色再現性を表すために良好な表示法である。この計算及び 色再現範囲の可視化は、プリンタ能力を特徴づける上では重要である。 シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーンブルー及びブラックの本発明 のインクを印刷した。(レッド、グリーン、ブルーは、実施例１，７，９のシア ン、マゼンタ、イエローの基本インクから調整したプロセスカラーである。)色 再現範囲を図６及び図７に示す。図中では、本発明の実施例１、７、９及び本発 明のブラックインクから得られるインクの色再現を染料ベースインクと比較した 。各色のＬ^*、ａ^*、ｂ^*を下記表に示す。 顔料インクの色空間は、グロス表面上では最も良い市販の染料インクに匹敵す ることがわかる。これらの画像は、印画紙上に印刷したものとヒューレットパッ カードプレミアム紙上に印刷したものである。印画紙上における全“体積基準” の範囲数は、本発明の顔料インクに対しては３７１Ｋであり、最も利用可能な市 販の染料ベースのインクでは４４３Ｋである。染料ベースインクは、分子サイズ （オングストローム範囲）の着色要索の寸法を有しており、顔料インクは寸法が 数１００オングストロームの粒子であることを考慮すれば、このような大きな色 空間は、顔料インクについては予期できない程度のものである。 色再現範囲は、本発明のインクが初期の色正確さと明度が染料ベースのインク に匹敵するものであることを示しているとともに、耐水性、耐光性、ウエット耐 摩擦性が改善されていることを示すものである。これは、印刷に用いる媒体それ ぞれについて見られる。 実施例１６ 実施例７のマゼンタインク、実施例１のシアンインク、実施例９のイエローイ ンクをカートリッジに封入し、プリンタシミュレータ上で印刷させた。このシミ ュレータは、要求に応じてそれぞれのノズルから吐出させることが可能である。 インクのメニスカスライズタイム(meniscus rise time)と流れ特性とを測定した 。メニスカスライズタイムは、電気的に測定した。これは、ノズルからの液滴の 吐出とノズルチャンネル内での液体の上昇との時間を示すものであり、次の吐出 を準備するものである。液体の体積は、多数のパルスから液体を集めてこれをパ ルス数で割って測定した。液滴吐出周波数は、５０００ヘルツに維持した。流れ 性は、高速ビデオカメラを用いてＣＲＴ上で観測した。電界の分割は、吐出して いるノズルの双方の隣接する側の２つのノズルから吐出しているノズルに向かっ て集中させた。 実施例１，３，４，７，９のインクのメニスカスライズタイムは、１５６μｓ 〜１７１μｓであることが見出された。これは、市販の染料ベースシステムのラ イズタイムよりも早いか又は同等である。 流れ性のレベルは、１〜２相対ユニットであることが記録された。我々は、こ れが、本発明のインクの好ましいレオロジー的特性によって達成される低 レベルの流れ性、すなわち粘度及び表面張力に起因するものと考えている。 液滴サイズは、約１４０ピコリットル(picaliters)であった。 実施例１７ この実施例は、貯蔵安定性を示す。 実施例１，７，９の顔料インクを製造し、攪拌することなく貯蔵した。粒径を ３ケ月の貯蔵期間にわたってモニタした。 粒径 インク （平均） 日数 実施例１のシアン １３１ ０ １３４ １７ １３７ ３１ １２５ ６２ 実施例７の マゼンタインク ２５８ ０ ３０４ ７ ３０７ ２２ ３０７ ４０ 実施例１０の イエローインク １４８ ０ １６１ １７ １６４ ３１ １４８ ６２ 統計的にみて９９．５％の確率でインクは安定であり、概ね上述の結果からは 凝集又は会合はしていないことが判明した。 実施例１８ 水６００ｇ、レッド１２２乾燥顔料３５０ｇ、ジブチルフタレート５０ｇ、ジ アセトンアルコール９０ｇをシルバーソンミキサ内で混合し、イーガー(Eiger) ミル内で１００mil／ｍｉｎの速度で径０．６〜０．８ｍｍのセラミックスメデ ィアを用いて分散させて乾燥顔料の平均粒径を１．２μｍ以下とした。得られた 材料をバイモーダル分布が得られるまでマイクロフルイダイザで処理した。この 混合物を遠心分離して約２００ｎｍの平均粒径を有するフラクションを得た。こ のフラクションを蒸留水でさらに６％の固形分濃度へと希釈して、この混合物に ジブチルフタレート約５重量％を攪拌しつつ添加した。 インクをＨＰ５４０プリンタを用いてハンマーミルボンド紙に印刷した。 得られた画像は、良好な印刷特性を有し、良好な耐水性を有していた。 実施例１９ 顔料マゼンタインクを実施例６の手法に従って製造した。しかしながら、イン ク配合をジエチレングリコールではなく１，３−プロパンジオールを同一の重量 ％で用いた。最終インク配合物をキャップを外した印刷カートリッジに入れて、 その後このカートリッジをレーザーマスターディスプレイメーカー（登録商標） に装着して印刷を行った。この印刷モードにおいては、１００％のカートリッジ ノズルが吐出するのが確認された。これは、全く詰まりが発生していないことを 示すものである。 実施例６の配合のインクをまた、レーザーマスターディスプレイメーカー（登 録商標）に装着して印刷を行ったところ、全ノズルのうち少なくとも９２％が吐 出するのが観測された。これは、１，３−プロパンジオールがジエチレングリコ ールに比較すると、より好ましい水可溶化合物であることを示している。 実施例２０ シアン色のインクを実施例１の手法に従って、ＣＴ−１３６の最終配合物にお ける量を１．０重量％とし、ジイソオクチルフタレートをジブチルフタレート１ ．０重量％に置き換えたことを除き製造した。最終インク配合物の 平均粒径は、約１０４ｎｍであった。得られたインク配合物をカートリッジ内に 封入し、レーザーマスターディスプレイメーカー（登録商標）を用いて印刷を行 った。印刷は、ハンマーミル未コート紙に行い、良好な印刷結果が観測された。 印刷物は、また実施例１にテストに従って耐水性を評価したところ、依然として 優秀な安定性を有していた。 これまで本発明を好適な実施例を持って説明してきたが、当業者によれば変更 及び変形例を行うことができることは明らかであろう。このような変更及び変形 例は、添付する請求の範囲の範囲に含まれるものである。 請求の範囲 １． 顔料、水、高沸点を示す水非混和性有機化合物、及び水混和性化合物を含 有するインク配合物であって、前記水非混和性有機化合物の少なくとも一部が前 記顔料に吸収されているインクジェット用インク配合物。 ２． 前記有機化合物及び水混和性化合物の量は、前記インク配合物に外皮を形 成させないのに充分な量である請求項１に記載の配合物。 ３． 前記顔料は、カラー顔料である請求項１又は２に記載の配合物。 ４． 前記有機化合物は、少なくとも約２８０℃の沸点を有する請求項１〜３の いずれか１項 に記載の配合物。 ５． 前記水非混和性有機化合物は、ジブチルフタレート、ジエチルヘキシルフ タレート、ブチルオクタノエート、ブチルベンジルフタレート、ジイソオクチル フタレートからなる群から選ばれる請求項１〜３のいずれか１項に記載の配合物 。 ６． 前記水非混和性有機化合物は、ジブチルフタレートを含有する請求項１〜 ３のいずれか１項 に記載の配合物。 ７． 前記水非混和性有機化合物は、ジイソオクチルフタレートを含有する請求 項１〜３のいずれか１項に記載の配合物。 ８． 前記水混和性化合物は、少なくとも１６０℃の沸点を有する請求項１〜７ のいずれか１項 に記載の配合物。 ９． 前記水混和性化合物は、ジアセトンアルコール、１，３−プロパンジオー ル、ヘキサデカノール、１，２−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ポ リエチレングリコール、及びこれらの混合物からなる群から選ばれ る請求項１〜７のいずれか１項に記載の配合物。 １０． 前記水混和性化合物は、ジアセトンアルコール、１，３−プロパンジオ ール、又はジエチレングリコールを含有する請求項９に記載の配合物。 １１． 前記配合物における顔料の量は、約２〜約１０重量％であり、前記水非 混和性有機化合物の量は、約０．１〜約１重量％であり、前記水混和性化合物の 量は、約０．１〜約１０重量％であり、その残りは水を含有する請求項１〜１０ のいずれか１項 に記載の配合物。 １２． 前記配合物における顔料の量は、全配合物の重量に対して約３．５〜約 ７重量％であり、前記水非混和性有機化合物の量は、約０．１〜０．９重量％で あり、前記水混和性化合物の量は、約０．５〜１．０重量％の範囲であり、その 残りは水を含有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の配合物。 １３． 前記配合物における顔料の量は、約２〜約１０重量％であり、前記水非 混和性有機化合物の量は、約０．１〜１重量％であり、前記水混和性化合物の量 は、約１０〜３５重量％であり、その残りは水を含有する請求項１〜１０のいず れか１項 に記載の配合物。 １４． 前記配合物は、約３．５〜約１０重量％の固形分を含む請求項１〜１３ のいずれか１項 に記載の配合物。 １５．前記水非混和性有機化合物は、ジブチルフタレートを含有してなり、前記 ジブチルフタレートは、固形分重量を基準として前記配合物の５〜２０重量％含 有されている請求項１４に記載の配合物。 １６． 前記配合物の前記成分の分散物は、微分散され、次いで分離ステップに 供される請求項１に記載のインクジェット用インク配合物の製造方法。 １７． 前記分離ステップの後に追加の水混和性化合物が添加される請求項１６ に記載の方法。 １８． 前記分離ステップは、遠心分離を含む請求項１６又は１７の記載の方法 。 １９． 前記微分散は、前記顔料粒子のバイモーダル分散体を生成させるもので あり、かつ前記分離は、前記の複数のモードの１つを分離することを含む請求項 １６〜１８のいずれか１項に記載の方法。 ２０． 前記微分散は、前記成分を含有する分散体をマイクロフルイダイザを通 過させることを含む請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の方法。 ２１． 前記微分散は、顔料の水中微細エマルジョンを形成する請求項１６〜１ ９のいずれか１項 に記載の方法。 ２２． 最終インク配合物をろ過して１μｍよりも大きな粒子を除去する請求項 １６〜２１のいずれか１項に記載の方法。 ２３． 前記最終インク配合物は、ろ過ステップの前に脱気される請求項２２ に記載の方法。 ２４． 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の配合のインクジェット用インク をインクジェットプリンタに用い、前記インクジェットプリンタにより印刷媒体 に前記インクを吐出することを含む印刷方法。 ２５． 前記インクが吐出される前記媒体は、コートされたインクジェット用紙 である請求項２４に記載の方法。 ２６． 前記インクが吐出される前記媒体は、普通紙である請求項２４に記載の 方法。 ２７． 前記インクが吐出される前記媒体は、屋外での使用に好適な紙である請 求項２４に記載の方法。 ２８． 前記インクが吐出される前記媒体は、ビニル系媒体である請求項２４に 記載の方法。 ２９． 前記インクが吐出される前記媒体は、オーバーヘッド透明紙媒体である 請求項２４に記載の方法。 ３０． 前記インクが吐出される前記媒体は、白化処理されたポリエステル媒体 である請求項２４に記載の方法。 ３１． 前記インクジェットプリンタは、デスタジェットプリンタである請求項２４〜３０のいずれか１項 に記載の方法。 ３２． 前記インクジェットプリンタは、ワイドフォーマットプリンタである請 求項２４〜３０のいずれか１項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ヒメルライト リチャード エス アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 01095、ウィルブラハム、ブルックサイド 22 (72)発明者 スチュワート バーバラ ジョーンズ アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 01119、スプリングフィールド、ローズマ リー ドライブ 125 (72)発明者 シュワルツ ネイト アール アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 01040、サウス ハドレイ、サン スーシ ドライブ 49

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 顔料、水、高沸点を示す水非混和性有機化合物、及び水混和性化合物を含 有するインク配合物であって、前記水非混和性有機化合物の少なくとも一部が前 記顔料に吸着されているインクジェット用インク配合物。 ２． 前記有機化合物及び水混和性化合物の量は、前記インク配合物に外皮を形 成させないのに充分な量である請求項１に記載の配合物。 ３． 前記顔料は、カラー顔料である請求項１に記載の配合物。 ４． 前記有機化合物は、少なくとも約２８０℃の沸点を有する請求項１に記載 の配合物。 ５． 前記水非混和性有機化合物は、ジブチルフタレート、ジエチルヘキシルフ タレート、ブチルオクタノエート、ブチルベンジルフタレート、ジイソオクチル フタレートからなる群から選ばれる請求項１に記載の配合物。 ６． 前記水非混和性有機化合物は、ジブチルフタレートを含有する請求項１に 記載の配合物。 ７． 前記水非混和性有機化合物は、ジイソオクチルフタレートを含有する請求 項１に記載の配合物。 ８． 前記水混和性化合物は、少なくとも１６０℃の沸点を有する請求項１に記 載の配合物。 ９． 前記水混和性化合物は、ジアセトンアルコール、１，３−プロパンジオー ル、ヘキサデカノール、１，２−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ポ リエチレングリコール、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる請求項１に 記載の配合物。 １０． 前記水混和性化合物は、ジアセトンアルコール、１，３−プロパンジオ ール、又はジエチレングリコールを含有する請求項９に記載の配合物。 １１． 前記配合物における顔料の量は、約２〜約１０重量％であり、前記水非 混和性有機化合物の量は、約０．１〜約１重量％であり、前記水混和性化合物の 量は、約０．１〜約１０重量％であり、その残りは水を含有する請求項１に記載 の配合物。 １２． 前記配合物における顔料の量は、全配合物の重量に対して約３．５〜約 ７重量％であり、前記水非混和性有機化合物の量は、約０．１〜０．９重量％で あり、水混和性前記化合物の量は、約０．５〜１．０重量％であり、その残りは 水を含有する請求項１に記載の配合物。 １３． 前記配合物における顔料の量は、約２〜約１０重量％であり、前記水非 混和性有機化合物の量は、約０．１〜１重量％であり、前記水混和性化合物の量 は、約１０〜３５重量％であり、その残りは水を含有する請求項１に記載の配合 物。 １４． 前記配合物は、約３．５〜約１０重量％の固形分を含む請求項１に記載 の配合物。 １５． 前記水非混和性有機化合物は、ジブチルフタレートを含有してなり、前 記ジブチルフタレートは、固形分重量を基準として前記配合物の５〜２０重量％ 含有されている請求項１４に記載の配合物。 １６． 前記配合物の前記成分の分散物は、微分散され、次いで分離ステップに 供される請求項１に記載の方法。 １７．前記分離ステップの後に追加の水混和性化合物が添加される請求項１６に 記載の方法。 １８． 前記分離ステップは、遠心分離を含む請求項１６の方法。 １９． 前記微分散は、前記顔料粒子のバイモーダル分散体を生成させものであ り、かつ前記分離は、前記の複数のモードの１つを分離する請求項１６に記載の 方法。 ２０． 前記微分散は、前記成分を含有する分散体をマイクロフルイダイザを通 過させることを含む請求項１６に記載の方法。 ２１． 前記微分散は、顔料の水中微細エマルジョンを形成する請求項１６に記 載の方法。 ２２． 最終インク配合物をろ過して１μｍよりも大きな粒子を除去する請求項 １６に記載の方法。 ２３． 前記最終インク配合物は、ろ過ステップの前に脱気される請求項２２ に記載の方法。 ２４． 請求項１の配合のインクジェット用インクをインクジェットプリンタに 用い、前記インクジェットプリンタにより印刷媒体に前記インクを吐出すること を含む印刷方法。 ２５． 前記インクが吐出される前記媒体は、コートされたインクジェット用紙 である請求項２１に記載の方法。 ２６． 前記インクが吐出される前記媒体は、普通紙である請求項２１に記載の 方法。 ２７． 前記インクが吐出される前記媒体は、屋外での使用に好適な紙である請 求項２１に記載の方法。 ２８． 前記インクが吐出される前記媒体は、ビニル系媒体である請求項２１に 記載の方法。 ２９． 前記インクが吐出される前記媒体は、オーバーヘッド透明紙媒体である 請求項２１に記載の方法。 ３０． 前記インクが吐出される前記媒体は、白化処理されたポリエステル媒体 である請求項２１に記載の方法。 ３１． 前記インクジェットプリンタは、デスクジェットプリンタである請求項 ２１に記載の方法。 ３２． 前記インクジェットプリンタは、ワイドフォーマットプリンタである請 求項２１に記載の方法。