JPH08239612A

JPH08239612A - 相変化型インク組成物

Info

Publication number: JPH08239612A
Application number: JP8032805A
Authority: JP
Inventors: C Wayne Jaeger; シー・ウエイン・イェーガー; Loc V Bui; ロック・ヴィ・ブイ; Donald R Titterington; ドナルド・アール・ティターリントン; Clifford R King; クリフォード・アール・キング
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1996-09-17
Also published as: CA2166012A1; DE69630062D1; EP0723999A1; US5621022A; DE69630062T2; EP0723999B1; CA2166012C

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット印刷に適し、転写工程を含む
間接印刷法にも使用可能であり、熱安定性に優れ、明度
と彩度が高く、常温では固相で加熱によって液相に変わ
る相変化型インク組成物を提供する。【解決手段】脂肪酸のテトラアミドとモノアミドの少
なくとも一方を主成分とする相変化型インク担体組成物
に、好ましくはポリオキシアルキレン置換基を持つ有機
発色団である重合体染料を配合する。粘着性付与剤、酸
化防止剤、可塑剤等の補助成分の添加は任意である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットに
よる印刷に用いるに適する相変化型インク組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット・プリンタに用いる相変
化型インクは一般に常温では固相であり、プリンタの作
動時に適当な温度まで加熱されると液相に変わる。その
温度でプリンタから噴射された液相インクの液滴は、記
録媒体の表面に接触すると急速に固化して固相のインク
・ドットのパターンを形成する。

【０００３】一般に、相変化型インクは相変化型インク
担体組成物と着色剤（染料または顔料）から成る。相変
化型のカラーインクでは減法混色の原色の着色剤を用い
る場合が多い。インクジェット印刷用の相変化型カラー
インクには通常シアン、マゼンタ、イェローおよび黒色
の染料を用いる。米国特許第４,８８９,５０６号公報お
よび第５,３７２,８５２号公報は、減法混色の原色の着
色剤として油溶染料、分散染料、改質された酸性染料な
らびに直接染料、および限られた種類の塩基性染料が使
用できることを記載している。

【０００４】相変化型インクは輸送、長期間の貯蔵など
の際に常温で固相を保つので、この型のインクをインク
ジェット・プリンタに用いることが好ましい。また、イ
ンクの蒸発によってノズルが詰まることが非常に少なく
なるのでインクジェット・プリンタの信頼性が向上す
る。更に、インクジェット・プリンタから噴射された相
変化型インクの液滴は記録媒体に接触すると急速に固化
するので、記録媒体表面でインクが流れることがなく、
インク・ドットの品質が向上する。

【０００５】グラビア印刷およびフレキソ印刷の分野で
重合体染料が使われている。米国特許第５,１７６,７４
５号公報にはある種類の重合体染料を水性インク組成物
に利用できること、即ち、対イオンを使って可溶性の塩
を生成して重合体染料を水性組成物に溶解することがで
きることを記載している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
クジェット・プリンタに適するインク組成物であって、
明度と彩度が高く、熱安定性に優れ、鮮明で堅牢なカラ
ー画像を与える相変化型インク組成物を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の相変化型インク
組成物は、米国特許第５,１７６,７４５号公報に記載さ
れている重合体染料と特に選んだタイプの相変化型イン
ク担体組成物（米国特許第４,８８９,５０６号公報およ
び第５,３７２,８５２号公報に記載されているタイプの
物）を組み合わせたものである。

【０００８】本発明の第１の相変化型インク組成物は常
温では固相で常温より高いインクジェット噴射温度では
液相であり、明度および彩度が高く、均一な厚さの薄膜
の状態で直線的に透光性であり、テトラアミド化合物お
よびモノアミド化合物の少なくとも一方である脂肪酸ア
ミド成分を含有する相変化型インク担体組成物および着
色剤を含む組成物である。この相変化型インク組成物に
含まれる着色剤は、ポリオキシアルキレン置換基を持つ
有機発色団およびカルボン酸またはカルボン酸の低反応
性誘導体が共有結合しているポリオキシアルキレン置換
基を持つ有機発色団から選ばれた発色団である。

【０００９】本発明の第２の相変化型インク組成物は着
色剤および相変化型インク担体組成物を含み、常温より
高い温度で液体として転写用の中間記録媒体表面に所定
のパターンで付着させた後最終記録媒体に転写して定着
させるために必要な流動特性および力学的特性を有し、
圧縮力を受けた時に延性を発揮して流動するために必要
な圧縮降伏強度を有し、最終記録媒体に定着される際破
壊しないために必要な内部凝集力を有し、最終記録媒体
に定着した時柔軟性を有し、均一な厚さの薄膜の状態で
明度および彩度が高い。この相変化型インク組成物中の
着色剤は、ポリオキシアルキレン置換基を持つ有機発色
団およびカルボン酸またはカルボン酸の低反応性誘導体
が共有結合しているポリオキシアルキレン置換基を持つ
有機発色団から選ばれた発色団である。

【００１０】本発明の第３の相変化型インク組成物はテ
トラアミド化合物、モノアミド化合物および着色剤を含
み、常温では固相で常温より高いインクジェット噴射温
度では液相であり、明度および彩度が高く、均一な厚さ
の薄膜の状態で直線的に透光性である。このインク組成
物は、厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の状態で心理
物理的彩度Ｃ^* _abの値が、インク組成物の色が減法混色
の原色のイエローの場合は約４０以上、インク組成物の
色が減法混色の原色のマゼンタの場合は約５０以上、イ
ンク組成物の色が減法混色の原色のシアンの場合は約３
０以上であり、インク組成物の色が黒の場合には厚さが
約５−２０μｍで均一な薄膜の状態で心理物理的明度Ｌ
^*の値が約３５以下である。この相変化型インク組成物
に含まれる着色剤は、ポリオキシアルキレン置換基を持
つ有機発色団およびカルボン酸またはカルボン酸の低反
応性誘導体が共有結合しているポリオキシアルキレン置
換基を持つ有機発色団から選ばれた発色団である。

【００１１】

【作用】本発明で用いる重合体染料は水に対する堅牢性
が高く、本発明で選択した相変化型インク担体組成物に
は高い溶解度で溶解する。この染料を含む本発明のイン
ク組成物を用いた印刷物が高温または高湿度にさらされ
た時にも、染料の色がインク担体組成物の膜からにじみ
出るおそれが少ない。

【００１２】本発明で用いる重合体染料は、本発明で用
いる相変化型インク組成物中で熱安定性が高い。従っ
て、インクジェット・プリンタ内に本発明の相変化型イ
ンク組成物を長時間（必要ならば数週間も）溶融状態で
保持することができる。

【００１３】本発明で用いる重合体染料はインク組成物
中で可塑剤としても働く。従って、従来の相変化型イン
ク組成物が含有している可塑剤の少なくとも一部分を省
略することが可能になる。

【００１４】本発明で用いる種々の重合体染料は互いに
安定して共存できるものであり、従来の相変化型インク
組成物に用いられている粉体染料の大部分とも安定して
共存できる。従って、色の異なる２種類以上の本発明の
インク組成物が混合しても沈澱が生じない。実用の際こ
のことは重要である。何故ならば、インクジェット・プ
リンタのクリーニング動作の際ノズル・アレイのフェイ
スプレート上で４色のインクが混合するからである。２
種類以上のインクまたはインク中の染料の反応によって
析出物が生じれば、それはノズルの詰まりの原因にな
る。上記の両立性によって、本発明のインク組成物に重
合体染料と同色の粉体染料を合わせて用いることが可能
であり、一方の染料だけを用いる場合より色の強さを高
めることができる。

【００１５】本発明の相変化型インク組成物を直接記録
媒体に付着させて印刷をすることができる。また、この
インク組成物を一旦転写用の中間記録媒体に付着させ、
次に最終記録媒体に転写する間接印刷も可能である。本
発明で用いる相変化型インク担体組成物は、インク組成
物がそのような間接印刷の実行に必要な流動特性および
力学的特性を持つように調製される。

【００１６】本発明の相変化型インク組成物は、着色剤
として２種類以上の重合体染料を含有することもある。
各重合体染料はポリオキシアルキレン置換基および／ま
たはカルボン酸またはカルボン酸の低反応性誘導体が共
有結合しているポリオキシアルキレン置換基を持つ有機
発色団である。ここで「カルボン酸の低反応性誘導体」
はカルボン酸のエステルまたはアミドを意味する。

【００１７】

【発明の実施の形態】ポリオキシアルキレン置換のある
多種類の有機発色団が知られている。それらを下記の一
般式で表すことができる。Ａ--｛Ｙ｝_p ここでＡは基本の有機発色団、Ｙは１から２００までの
Ｃ₂−Ｃ₁₈のアルキレンオキシド分子を持つポリオキシ
アルキレン置換基で直鎖重合体または枝分かれ重合体で
あり、ｐはポリオキシアルキレン置換基の数を表す整数
で１以上６以下、好ましくは４以下である。発色団Ａと
ポリオキシアルキレン置換基は連結基を介して共有結合
している。連結基は、例えば、Ｎ、ＮＲ³（Ｒ³はＨ、Ｃ
₁−Ｃ₁₂のアルキル基、フェニル基またはベンジル
基）、Ｏ、Ｓ、ＳＯ₂、ＳＯ₂Ｎ、ＳＯ₂ＮＲ³、ＣＯ₂ 、
ＣＯＮもしくはＣＯＮＲ³で、Ｎ、ＮＲ³、Ｏ、ＳＯ₂Ｎ
もしくはＳＯ₂ＮＲ³であることが好ましい。一つの３価
の連結基を介して二つのポリオキシアルキレン置換基が
発色団Ａに結合することができる。

【００１８】ポリオキシアルキレン置換基は基本的に３
から５０までのエチレンオキシドまたはプロピレンオキ
シド分子で構成されていることが好ましく、これら２種
類のアルキレンオキシドのランダム共重合体またはブロ
ック共重合体でもよい。また、少量のグリシドール、ブ
チレンオキシド等の副成分を含んでもよい。

【００１９】多種類の有機発色団が本発明における使用
に適している。例えば、ニトロソ発色団、ニトロ発色
団、アゾ発色団、ジアリールメタン発色団、トリアリー
ルメタン発色団、キサンテン発色団、アクリジン発色
団、キノリン発色団、メチン発色団、チアゾール発色
団、インダミン発色団、インドフェノール発色団、ラク
トン発色団、アミノケトン発色団、ヒドロキシケトン発
色団、スチルベン発色団、アジン発色団、オキサジン発
色団、チアジン発色団、アントラキノン発色団、フタロ
シアニン発色団、アザメチン発色団、インジゴ発色団等
が使用可能である。特に好ましいのはアゾ発色団、メチ
ン発色団、トリフェニルメタン発色団およびアントラキ
ノン発色団である。例えばフタロシアニン発色団のよう
に金属元素を含む発色団を用いることもできるが、環境
保護の観点から好ましくない。

【００２０】ポリオキシアルキレン置換基を持つ種々の
有機発色団の製造方法が米国特許第３,１５７,６３３号
公報、第４,１６７,５１０号公報、第４,２８４,７２９
号公報および第４,７３２,５７０号公報に記載されてい
る。

【００２１】ポリオキシアルキレン置換基はその側鎖ま
たは末端基として求核性官能基を持つことが好ましい。
求核性官能基はＯＨ、ＮＨ₂、ＮＨＲ²（Ｒ²はＣ₁−Ｃ₁₈
のアルキル基で、好ましくはＣ₁−Ｃ₈のアルキル基）お
よびＳＨから選ぶことができる。求核性官能基がＯＨま
たはＮＨ₂で、第一級炭素原子に結合していることが特
に好ましい。

【００２２】発色団にカルボン酸またはその低反応性誘
導体を導入する手段は多様である。その一つの方法では
環式酸無水物をポリオキシアルキレン置換基と反応さ
せ、エステル結合、アミド結合またはチオエステル結合
を生成してカルボキシル基を側鎖にする。この場合環式
酸無水物またはその誘導体として例えば無水コハク酸、
無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリト酸また
はコハク酸ジメチルを用いる。なお、炭素原子数が３０
までの置換基を持つ酸無水物を使うことによって発色団
の親油性を高めることができる。例えば、その置換基は
Ｃ₁−Ｃ₃₀ のアルキル基、シクロアルキル基もしくはア
ルケニル基、フェニル基、ナフチル基またはベンジル基
である。特に適している酸無水物の例はオクテニルコハ
ク酸無水物（ＯＳＡ）、ドデシニルコハク酸無水物（Ｄ
ＤＳＡ）、オクタデシニルコハク酸無水物（ＯＤＳＡ）
等のアルケニルコハク酸無水物、イタコン酸無水物、シ
トラコン酸無水物、ロジンまたはマレイン化ロジンと結
合したコハク酸無水物等である。

【００２３】別の方法では、例えばハロゲン化ジアシル
のようなポリカルボン酸誘導体をポリオキシアルキレン
置換基の求核性官能基と反応させてエステル、アミドま
たはチオエステルを作る。この場合、一般的なエステル
化反応の後未反応のハロゲン化ジアシルを加水分解して
カルボン酸官能基を導入することができる。更に別の方
法では、例えばマロン酸、アジピン酸、セバシン酸等の
ポリカルボン酸をポリオキシアルキレン置換基の求核性
官能基と反応させてエステル、アミドまたはチオエステ
ルを作る。

【００２４】上述の環式酸無水物、ハロゲン化アシルお
よびジカルボン酸はＣＮ、ＮＯ₂ 、ハロゲンまたはＳＯ
₃ で置換されている物でもよい。

【００２５】本発明では下記の一般式（１）で表される
着色剤を用いることが好ましい。Ａ−｛Ｙ−Ｘ−Ｃ(Ｏ)−Ｒ¹−Ｃ(Ｏ)ＯＨ｝_p （１）ここでＡは有機発色団、Ｙは１から２００までのＣ₂−
Ｃ₁₈のアルキレンオキシド基を持つポリオキシアルキレ
ン置換基、ＸはＯ、ＮＲ²（Ｒ²はＨまたはＣ₁−Ｃ₁₈の
アルキル基）およびＳから選ばれる求核剤、Ｒ¹はアル
キレン基、アルケニレン基、フェニレン基またはフェニ
レンアルキレン基で炭素原子の総数が２から３０までで
あることを条件としてアルキルまたはアルケニルの置換
基を持つこともあり、ｐは１から６までの整数である。

【００２６】本発明の相変化型インク組成物中の着色剤
の量は通常０.１重量％から１５重量％までの範囲内で
あり、０.５重量％から８重量％までの範囲内が好まし
い。

【００２７】本発明には、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ社が供給し
ているのＭｉｌｌｉｋｅｎインクのＹｅｌｌｏｗ８６
９、Ｙｅｌｌｏｗ１８００、Ｂｌｕｅ９２、Ｒｅｄ３５
７、Ｂｌａｃｋ８９１５−６７等の重合体染料を用いる
ことができる。もちろんこれら以外のイエロー、シア
ン、マゼンタおよび黒色の重合体染料を用いることもで
きる。どの原色のインク組成物にも、重合体染料と別の
タイプの染料を合わせて使ってもよい。また、インクジ
ェット・プリンタで本発明の相変化型インク組成物と粉
体染料を含有する従来の相変化型インク組成物を同時に
使用することもできる。

【００２８】本発明で用いる相変化型インク担体組成物
は脂肪酸アミド成分を含有する。この脂肪酸アミド成分
としてテトラアミド化合物を用いることができる。テト
ラアミド化合物として好ましい物はダイマー酸から得ら
れる物で、ダイマー酸、別の脂肪酸およびジアミン（例
えばエチレンジアミン）の反応生成物が好ましい例であ
る。ダイマー酸としては水素化したオレイン酸ダイマー
が好ましい。好ましいダイマー酸が市販されており、そ
の一例はＨｅｎｋｅｌ社（米国オハイオ州シンシナティ
市）のＥｍｅｒｙ部門が製造しているＥｍｐｏｌ１０
０８ダイマー酸である。上記の別の脂肪酸は炭素原子数
が１０から２２までの物であることが好ましい。ダイマ
ー酸から得られるテトラアミドをＵｎｉｏｎＣａｍｐ
社が製造しており、それらはダイマー酸、エチレンジア
ミンおよび次のような脂肪酸の反応生成物である：デカ
ン酸（ＵｎｉｏｎＣａｍｐＸ３２０３−２３）、ミリ
スチン酸（Ｘ３２０２−５６）、ステアリン酸（Ｘ３１
３８−４３、Ｘ３１６４−２３、Ｘ３２０２−４４、Ｘ
３２０２−４６、Ｘ３２２２−６５５、Ｘ３２６１−３
７、Ｘ３２６１−５３、Ｘ３２９０−７２）、ドコサン
酸（Ｘ３２０２−３６）。ダイマー酸から得られるテト
ラアミドとして最も好ましい物は、ダイマー酸、ステア
リン酸およびエチレンジアミンの反応（モル比が１:２:
２）生成物である。ステアリン酸の使用が好ましい理由
は、ダイマー酸およびエチレンジアミンとの反応による
付加化合物として得られるテトラアミドの粘度が他の脂
肪酸使用の場合より低いからである。また、ステアリン
酸の原料は入手が容易で安価である。ＵｎｉｏｎＣａ
ｍｐ社のＵＮＩＲＥＺ２９７０も好ましいテトラアミ
ドである。

【００２９】脂肪酸アミド成分としてモノアミドを用い
てもよい。本発明で用いる相変化型インク担体組成物は
テトラアミド化合物とモノアミド化合物を合わせて含有
することが好ましい。モノアミド化合物は第一級アミド
でも第二級アミドでもよいが、第二級アミドの方が好ま
しい。第一級モノアミドの場合、ステアロアミド（例え
ばＷｉｔｃｏＣｈｅｍｉｃａｌ社が製造しているＫｅ
ｍａｍｉｄｅＳ）を用いることができる。第二級モノ
アミドとして特に好ましい物はベヘニルベヘン酸アミド
（ＷｉｔｃｏＣｈｅｍｉｃａｌ社のＫｅｍａｍｉｄｅ
ＥＸ−６６６）およびステアロイルステアリン酸アミド
（ＫｅｍａｍｉｄｅＳ−１８０）であり、ステアロイ
ルステアリン酸アミドが最も好ましい。

【００３０】脂肪酸アミド成分として２種類（または２
種類以上）の脂肪酸アミド化合物を用いる場合は、それ
らのアミド化合物が互いに安定して共存することが必要
である。２種類（以上）の脂肪酸アミド化合物を含んで
いても相変化型インク担体組成物は現実的にただ一つの
融点を持つ。本発明で用いるインク担体組成物の融点は
約８５℃以上であることが好ましい。

【００３１】相変化型インク担体組成物がテトラアミド
化合物とモノアミド化合物を含有する場合、モノアミド
に対するテトラアミドの比を重量で約２:１から約１:１
０までの範囲内にすることが適当であり、約１:１から
約１:３までの範囲内とすることが好ましい。

【００３２】相変化型インク担体組成物に種々の補助成
分を加えることができる。但し、インク担体組成物に補
助成分を加えることによって、相変化型インク組成物が
前述の間接印刷方法に必要なインク特性を失うことは許
されない。使用することが好ましい補助成分の一例は粘
着性付与剤である。もちろん、脂肪酸アミド成分と互い
に安定して共存する物を選んで用いる。好ましい粘着性
付与剤の例は、荒川化学社のＫＥ−３１１樹脂（これは
水素化アビエチン（ロジン）酸のグリセロールエステ
ル）、ＨｅｒｃｕｌｅｓＣｈｅｍｉｃａｌ社のＦｏｒ
ａｌ８５（これも水素化アビエチン（ロジン）酸のグ
リセロールエステル）、同社のＦｏｒａｌ１０５（水素
化アビエチン（ロジン）酸のペンタエリスリトールエス
テル）、同社のＣｅｌｌｏｌｙｎ２１（フタル酸の水
素化アビエチル（ロジン）アルコールエステル）、Ｇｏ
ｏｄｙｅａｒＣｈｅｍｉｃａｌ社のＮｅｖｔａｃ２３
００およびＮｅｖｔａｃ８０（共に合成ポリテルペン
樹脂）および同社のＷｉｎｇ-ｔａｃｋ８６（別のタイ
プの合成ポリテルペン樹脂）である。最も好ましい粘着
性付与剤は上記のＫＥ−３１１樹脂である。

【００３３】可塑剤も好ましい補助成分である。例え
ば、Ｍｏｎｓａｎｔｏ社から市販されている一群のフタ
ル酸エステル系可塑剤（商品名Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ）
の多くの物が本発明に使用できる。好ましい可塑剤はＳ
ａｎｔｉｃｉｚｅｒ２７８で、これはフタル酸とベン
ジルアルコールおよび「Ｔｅｘａｎｏｌ」との２種類の
エステルの混合物である。

【００３４】インク担体組成物の変色を防ぐために酸化
防止剤を加えてもよい。利用できる市販の酸化防止剤の
例ははＣｉｂａＧｅｉｇｙ社のＩｒｇａｎｏｘ１０１
０、ＵｎｉｒｏｙａｌＣｈｅｍｉｃａｌ社のＮａｕｇ
ａｒｄ７６、Ｎａｕｇａｒｄ４４５、Ｎａｕｇａｒｄ
５１２、Ｎａｕｇａｒｄ５２４等であり、Ｎａｕｇａ
ｒｄ４４５が最も好ましい。

【００３５】本発明では、相変化型インク担体組成物が
テトラアミド化合物とモノアミド化合物のほかに粘着性
付与剤、可塑剤および酸化防止剤から選んだ補助成分を
含有することが好ましい。そのインク担体組成物の組成
は、重量で、テトラアミド化合物が約１０〜５０％、モ
ノアミド化合物が約３０〜８０％、粘着性付与剤が約０
〜約４０％、可塑剤が０〜約３０％、酸化防止剤が０〜
約２％であることが好ましい。

【００３６】以上説明した成分とは別の有機物質を使っ
て流動特性および力学的特性に関する要求を満たすイン
ク担体組成物を得ることもできる。その有機物質はパラ
フィン、ミクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワ
ックス、エステルワックス、種々のオリゴマー、比較的
低分子量の重合体および共重合体（例えばエチレン／酢
酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エ
チレン／酢酸ビニル／アクリル酸共重合体）、種々のイ
オノマー、アクリル酸とポリアミドの共重合体等から選
ぶことができる

【００３７】印刷によって記録媒体上に形成した相変化
型インク組成物の薄膜の温度が常温まで下がった時、そ
の薄膜には延性と柔軟性があって、記録媒体が曲げられ
てもインク膜（画像）が破壊しないことが要求される。
また、そのインク膜の明度、彩度、透明性および熱安定
性が高いことも要求される。

【００３８】中間記録媒体を使う間接印刷で高品質の印
刷物を得るためには、相変化型インク組成物は流動特性
および力学的特性に関するいくつかの要求を満たさなけ
ればならない。本発明の相変化型インク組成物が固相で
ある時の望ましい特性は、数種類の解析方法で測定され
る。その解析方法の一つは、動力学的解析（ＤＭＡ：Ｄ
ｙｎａｍｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉ
ｓ）である。ＤＭＡによって供試材料の粘弾性特性を測
定して弾性と粘性を知ることができる。この方法では、
固相のインク組成物に非定常な（周期的または瞬間的）
ひずみを与えながら変動する応力と位相角をさまざまな
周波数と温度で測定する。インク組成物の動的応力（σ
^*）は二つの成分に分けられる。一つは弾性ひずみ成分
で、これはかけられた外力のうち与えられたひずみと同
位相の部分の大きさである。他方は粘性ひずみ成分で、
これは外力のうちひずみと位相が一致しない部分の大き
さである。動的弾性率（Ｅ^*）は動的応力とひずみと比
として求められる。従って、動的弾性率も同位相成分
（Ｅ’）と位相ずれ成分（Ｅ”）に分けられる。Ｅ’
は、与えられたひずみのもとで供試体に貯えられたエネ
ルギーを表す。Ｅ’は次の式で定義される：Ｅ’＝σ₀
／ε₀（ｃｏｓδ）。Ｅ”は、与えられたひずみのもと
での粘性散逸によるエネルギー損失を表す。Ｅ”は式
Ｅ”＝σ₀／ε₀（ｓｉｎδ）で定義される。

【００３９】位相角（δ）は、与えられたひずみに対す
る測定された応力の遅れであり、その遅れは供試材料の
粘弾性によって生じる。損失弾性率と貯蔵弾性率の比が
損失正接（ｔａｎδ）である。Ｔａｎδは散逸（または
減衰）係数と呼ばれることもあり、１サイクル中に散逸
されたエネルギーと１サイクル中に貯蔵される最大ポテ
ンシャルエネルギーの比を意味する。ガラス転移温度
（Ｔ_g）とは、ｔａｎδのはっきりしたピークを伴って
弾性率が大幅に（指数で０.５〜３程度）低下する温度
である。ガラス転移温度を持つ材料はガラス転移温度よ
り低い温度ではもろい固体の挙動をし、ガラス転移温度
に達すると靱性を有する固体の挙動をしてエネルギーを
散逸できるようになり、ガラス転移温度を超えるとでは
ゴム状の固体になる。通常動的粘弾性はＥ’、Ｅ”およ
びｔａｎδを一定の周波数で温度に対してプロットする
か、あるいは一定温度で周波数に対してプロットして表
す。

【００４０】別の解析方法として、固体の相変化型イン
ク組成物の圧縮による降伏応力の測定がある。降伏応力
は応力−ひずみ曲線上で供試体が応力の増大を伴わない
継続的変形を始める点である。間接印刷のためには降伏
強度が重要な意味を持つ。理由は、中間記録媒体からの
転写工程で延性のある固体のインクの微小球を押しつぶ
して連続した薄膜にするために必要な圧力がインクの降
伏強度によるからである。

【００４１】降伏応力（ＹＳ）を式ＹＳ＝ｍＴ±Ｉで表
すことができる。本発明の相変化型インク組成物が印刷
のために温度を上げる前または記録媒体に印刷終了後の
定常常状態の時、ｍの値が−(９±２)ｐｓｉ／℃以上−
(３６±２)ｐｓｉ／℃以下、Ｔの値が１０℃以上６０℃
以下、Ｉの値が８００±１００ｐｓｉ以上２２００±１
００ｐｓｉ以下であることが好ましく、ｍが−(３０±
２)でＩが１７００±１００ｐｓｉであることが更に好
ましい。印刷のために温度を上げた状態では、ｍの値が
−(６±２)ｐｓｉ／℃以上−(３６±２)ｐｓｉ／℃以
下、Ｔの値が４０℃以上約８０℃以下で、Ｉの値が８０
０±１００ｐｓｉ以上１６００±１００ｐｓｉ以下であ
ることが好ましく、ｍが−(９±２)でＩが９５０±１０
０ｐｓｉであることが更に好ましい。

【００４２】圧縮力を受けている固相のインクが示す変
形にはいくつかのタイプがある。インクが分子結合のせ
ん断によって破壊すれば、そのインクは硬くてもろいと
判定される。そのインクは小さい伸び（ひずみに正比例
する）と中庸あるいは高い応力を示す。応力−ひずみ曲
線の下の面積の積分値は当該材料の靱性の指標であるか
ら、硬くてもろい材料は強くても靱性は低い。記録媒体
上のインクの耐久性を考える時、インクが硬くてもろい
ことは、伸びが少なく（即ち延性あるいは柔軟性が乏し
い）靱性が低い（即ちエネルギー散逸能力が低い）こと
なので望ましくない。

【００４３】インクが分子相互の滑りと流れによって破
壊すれば、そのインクは延性があると判定される。その
インクは伸びが大きく靱性が高い。転写と溶融定着を含
む印刷プロセスではインクが延性を示すことが望まし
い。理由は、延性のあるインクに圧力をかけるとインク
は破壊せずに流動して広がるからである。

【００４４】せん断バンドが生じることは、延性のある
状態から弱い（機械的強度が低い）状態への転移を意味
する。代表的なせん断バンドは４５度の角度で交差する
バンドで、それはインクが弱くなっていることを表す。
弱いインクは凝集力を失って崩壊する。崩壊は、伸びが
大きくなった時に短い分子が相互に流動的移動をする結
果と言える。間接印刷における転写と溶融工程でインク
が弱い状態であると、転写効率が悪くなり、転写された
インクの耐久性が悪くなり、インク膜の直線的透光性も
低くなる。

【００４５】本発明の相変化型インク組成物は、最終記
録媒体に定着すると優れたカラー特性を発揮する。この
相変化型インク組成物の均一な厚さの薄膜は直線的に透
光性であり、以下説明するように望ましいＣ^* _ab値とＬ^*
値を有する。

【００４６】粘度も相変化型インクの重要な特性であ
る。溶融状態のインクの粘度がインクジェット・プリン
タの要求に合うことが必要であり、インクの他の物理特
性とバランスしていることも必要である。本発明が対象
にしている相変化型インクの粘度はＢｏｈｌｉｎＣＳ
−５０型のレオメーターでＣ−２５のカップおよびボブ
を使って測定できる。本発明に用いる相変化型インク担
体組成物と本発明の相変化型インク組成物のどちらも、
１４０℃で測定した粘度が５〜３０ｃｐであることが適
当であり、好ましい粘度範囲は１０〜２０ｃｐで、もっ
とも好ましい範囲は１１〜１５ｃｐである。

【００４７】これまでに使用あるいは提案されている相
変化型インクと比較して、本発明の相変化型インク組成
物は、均一な厚さの薄膜の状態で、明度と彩度が高く直
線的透光性も優れている。従って、本発明のインクはオ
ーバーヘッド・プロジェクタ用のスライドへのカラー画
像印刷にも適している。更に、本発明のインクは既に説
明したように望ましい粘弾性特性、圧縮降伏応力、粘度
等を有し、例えば米国特許第５,３８９,９５８号公報に
記載されている間接印刷方法に用いたとき高い性能を発
揮する。

【００４８】本発明の相変化型インクの実施例につい
て、ＡＳＴＭ１Ｅ８０５（各種材料の色または色差の
機器測定の標準的方法）に規定の方法で透過および反射
スペクトルを測定した。測定には分光光度計（ＡＣＳ
Ｓｐｅｃｔｒｏ−ＳｅｎｓｏｒII）を使い、測定器メー
カーが供給している較正標準の適切なものを使った。各
インクの色彩特性を定量的に表すため、ＡＳＴＭＥ３
０８（ＣＩＥシステムによる物体の色の計算方法）に従
って測定データを処理して（三刺激値積分を行う）、１
９７６ＣＩＥＬ^*（明度）値およびＣＩＥＬＡＢａ^*値
（赤色度−緑色度）とｂ^*値（イェロー度−ブルー度）
を計算した。更に、ＣＩＥ１５．２「比色」（１９８
６）に従って、ＣＩＥＬＡＢ心理物理的彩度Ｃ^* _abとＣ
ＩＥＬＡＢ心理物理的色相角を計算した。

【００４９】本発明で用いる相変化型インク担体組成物
と従来用いられてきた相変化型インク組成物の性質の違
いによって、本発明の相変化型インク組成物の均一な厚
さの薄膜は明度Ｌ^*の値が比較的高い。厚さが約５〜２
０μｍで均一な薄膜として、本発明のインク組成物（黒
色インクの場合を除く）のＬ^* は６５以上であり、好ま
しくは７５以上、最も好ましくは８５以上である。

【００５０】本発明のインク組成物の均一な厚さの薄膜
は彩度Ｃ^* _abの値が比較的高い。従来の相変化型インク
は均一な厚さの薄膜の状態でも直線的透光性がかなり低
かった。厚さが約５〜２０μｍで均一な薄膜として本発
明の相変化型インク組成物のＣ^* _abの値は、インク組成
物の色が減法混色の原色のイエローの場合は４０以上,
色が減法混色の原色のマゼンタの場合は５０以上、色が
減法混色のシアンの場合は３０以上であることが好まし
い。

【００５１】黒色の相変化型インクの場合は、透光性が
極めて低くてインクの色強度が極めて高いことが要求さ
れる。従って、本発明の相変化型インクが黒インクの場
合、厚さが約５〜２０μｍで均一な薄膜として、Ｌ^* の
値が約３５以下になることが適当であり、約３０以下で
あることが好ましく、約２５以下であることが最も好ま
しい。

【００５２】本発明の相変化型インクもそれに用いた相
変化型インク担体組成物も、記録媒体に定着した薄膜の
状態で耐久性が非常に高い。耐久性の一つの指標は耐摩
耗性である。本発明の実施例のインクの耐摩耗性を調べ
るため、、そのインクを用いた印刷物の耐摩耗性ををテ
ーバー式摩擦試験機（Ｔｅｌｅｄｙｎｅ社の５１３０
型）で測定した。摩擦輪はＣＳ−２３０で、荷重は５０
０ｇにした。一つの試料をテストする度に摩擦輪表面を
表面再生ディスク（Ｓ−II）で再生した。供試体が紙に
印刷した物の場合の試験方法はＡＳＴＭＤ４０６Ｆ８
４（有機被膜の耐摩耗性試験方法）に準拠し、供試体が
透光性のプラスチック・フィルムに印刷した物の場合は
ＡＳＴＭＤ１３０４Ｑ−８５（透明プラスチックス表
面の耐摩耗性試験方法）に準拠した。どの場合にも、高
い耐摩耗性が実証された。

【００５３】相変化型インクの耐久性を調べるもう一つ
の試験として、ブロッキング試験を行った。この試験で
は、インクを印刷した記録媒体シートを常温または高温
で重ね合わせた時に隣接するシートが互いに付着するか
否かを調べる。供試体は間接印刷で紙またはプラスチッ
ク・フィルムに印刷したものであった。その供試体をマ
ニラ紙のホルダーに入れ、その上に重量４５０ｇ（１ポ
ンド）のアルミニウムブロック（幅約２１５ｍｍ、長さ
約２８０ｍｍ）を置き、その上に４.５ｋｇの重りを置
いて荷重が供試体の全面積に均一に分布するようにし
た。こうして荷重をかけた供試体を約６０℃の恒温に保
った炉に入れて２４時間放置した。本発明の相変化型イ
ンクを印刷した場合は、供試体シートが互いに付着する
ことはなかった。

【００５４】先に説明したＤＭＡ特性についても実際に
測定をした。測定器は米国ニュウジャーシー州Ｐｉｓｃ
ａｔａｗａｙ市のＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ社の解析器Ｒ
ＳＡII型（デュアル・カンティレバー・ビーム方式）を
使った。供試体の大きさは厚さ２.０±１.０ｍｍ、幅
６.５±０.５ｍｍ、長さ５４.０±１.０ｍｍであった。
外力の周波数は約１Ｈｚで、ひずみは１.０ｘ１０^-5 ％
から約１％までの範囲であった。試験温度範囲は−６０
℃から９０℃までとした。本発明の好ましい実施例の相
変化型インク組成物が延性または柔軟性を持つ温度範囲
はは−１０℃から８０℃までの範囲内にあり、ガラス状
態である温度範囲は−１００℃から４０℃までの範囲内
にあって、この範囲内で測定したＥ’の値が１.５ｘ１
０⁹ｄｙｎ／ｃｍ² から１.５ｘ１０¹¹ｄｙｎ／ｃｍ²ま
での範囲内であり、ガラス状態から弾性体に転移する温
度が−５０℃から６０℃までの範囲内にあり、弾性体で
ある温度範囲が−１０℃から１００℃までの範囲内にあ
り、この範囲内で測定したＥ’の値が１.０ｘ１０⁶ｄｙ
ｎ／ｃｍ² から１.０ｘ１０¹¹ｄｙｎ／ｃｍ²までの範囲
内であり、温度に対してプロットしたＥ’の曲線の末端
部が３０℃から１６０℃までの温度範囲内にあった。な
お、これらの相変化型インク組成物のガラス転移温度は
−４０℃から４０℃までの範囲内にあり、温度に対して
プロットしたｔａｎδの曲線のピーク領域として温度に
ついて積分できる領域が−８０℃から８０℃までの温度
範囲内にあり、積分した面積の値が５から４０までの範
囲内にあり、ｔａｎδのピーク値が−４０℃から４０℃
までの温度範囲内にあり、ｔａｎδのピーク値が１.０
ｘ１０^-2ｄｙｎ／ｃｍ² から１.０ｘ１０⁰ｄｙｎ／ｃｍ
²までの範囲内であった。

【００５５】本発明の相変化型インク組成物は常温で固
体であり、加熱すると約８５℃から約１５０℃までの範
囲内の温度で溶融状態になる。この範囲より高い温度ま
で加熱するとインクの性能低下あるいは化学的変質のお
それがある。ある種の間接印刷方法では、溶融状態の相
変化型インクをインクジェット・プリントヘッドから表
面に液体膜がある中間記録媒体にラスター方式で吹き付
ける。中間記録媒体表面で温度がある程度低下するとイ
ンクは固化して延性のある状態になる。その状態のイン
クが最終記録媒体に接触転写法で転写される。例えば、
加圧加熱用のローラーと別のローラー（またはドラム）
表面に保持されている中間記録媒体の間のニップの中で
転写される。転写のためにインクが延性のある固体の状
態を保つ温度は通常約３０℃から約８０℃までの範囲内
である。

【００５６】延性のある固体のインクが上記ニップの中
で加圧加熱ローラーによって（別の加圧／加熱手段を追
加することもある）加圧されると、インクは変形して目
的の印刷画像の形になって最終記録媒体に付着、定着す
る。転写を容易にするため、別の加熱手段を追加するこ
ともある。転写のためにインクにかける圧力は通常約
０.７〜１４０ｋｇ／ｃｍ²であり、好ましくは３５〜７
０ｋｇ／ｃｍ²、最も好ましくは５０〜６０ｋｇ／ｃｍ²
である。この圧力は、インク画像を最終記録媒体に付着
させて意図したように変形させるのに適当な圧力でなけ
ればならない。透明な最終記録媒体に転写する場合は、
圧力を定める際に、転写されたインク画像（インク膜）
を直線的に（または光をほとんど屈折させずに）透光性
にすることも考慮することがある。最終記録媒体に付着
したインクは常温（２０〜２５℃）まで冷却される。印
刷された画像を形成している本発明の相変化型インク
は、そのガラス転移温度より高い温度では延性を示して
破壊せずに塑性変形する。ガラス転移温度より低い温度
では、そのインクは硬くてもろい。インク画像が延性の
ある状態である温度範囲は−１０℃からインクの融点ま
で（または８５℃まで）の範囲内にある。

【００５７】

【実施例】

［実施例１］この実施例ではイエローの相変化型インク
組成物を製造した。ステンレス鋼製のビーカーの中でス
テアロイルステアロアミド（モノアミド：Ｋｅｍａｍｉ
ｄｅＳ−１８０）５６８.７ｇ、イエローの重合体染料
（ＭｉｌｌｉｋｅｎインクのＹｅｌｌｏｗ８６９）６
０.０ｇ、粘着性付与剤（荒川化学のＫＥ−３１１樹
脂）２７５.４ｇ、酸化防止剤（Ｎａｕｇａｒｄ４４
５）２.５１ｇ、および可塑剤（Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ
２７８）７９.３ｇを混合した。１３５℃に保った炉内
で２時間加熱して混合物を溶融し、その後ビーカーを恒
温槽に移して１１０℃で１時間溶融物を攪拌した。その
後、溶融物にダイマー酸から得られるテトラアミド（Ｕ
ＮＩＲＥＺ２９７０）３０８.３ｇを少量ずつ（溶融物
の固化を防ぐため）加えた。その後１１０℃で２時間攪
拌を続けてテトラアミドを完全に溶解した。このように
して得た溶融状態の相変化型インク組成物を濾過した。
（ワットマン濾紙＃３を使い、約１ｋｇ／ｃｍ²の圧力
をかけた。）その後、溶融状態のインク組成物を型に流
し込み、自然冷却で固化させて棒状の相変化型インク組
成物（イエロー）を得た。この相変化型インク組成物の
ＤＭＡ解析の結果、先に説明した好ましい特性を有する
ことが確認された。

【００５８】

【実施例】

［実施例２］実施例１と同じ原料を使い、全く同じ方法
でシアン色の相変化型インク組成物を製造した。但し重
合体染料としてＭｉｌｌｉｋｅｎインクのＢｌｕｅ９
２を２８.７ｇ使い、他の成分の量を次のように変え
た。モノアミド１６８ｇ、粘着性付与剤１０８ｇ、酸化
防止剤０.８２ｇ、可塑剤３８ｇ、テトラアミド８６
ｇ。

【００５９】

【実施例】

［実施例３］実施例１と同じ原料を使い、全く同じ方法
でマゼンタの相変化型インク組成物を製造した。但し、
重合体染料としてＭｉｌｌｉｋｅｎインクのＲｅｄ３
５７を１１.４ｇ使い、他の成分の量を次のように変え
た。モノアミド１２７.５ｇ、粘着性付与剤３２.５ｇ、
酸化防止剤０.５１ｇ、可塑剤１０.０２ｇ、テトラアミ
ド６０.１ｇ。

【００６０】

【実施例】

［実施例４］実施例１と同じ原料を使い、全く同じ方法
で黒色の相変化型インク組成物を製造した。但し、重合
体染料としてＭｉｌｌｉｋｅｎインクのＢｌａｃｋ８９
１５−６７を６０.０ｇ使い、他の成分の量を次のよう
に変えた。モノアミド１１７.５ｇ、粘着性付与剤５７.
５ｇ、酸化防止剤０.５ｇ、可塑剤１２.５ｇ、テトラア
ミド３０８.３ｇ。

【００６１】

【実施例】

［実施例５］実施例１と同じ方法でマゼンタの相変化型
インク組成物を製造した。染料として、重合体染料であ
るＭｉｌｌｉｋｅｎインクのＲｅｄ３５７（２.５１
ｇ）と粉体染料であるＢＡＳＦのＳｏｌｖｅｎｔＲｅ
ｄ４９（３.７５ｇ）を合わせて用いた。染料以外の原
料は実施例１と同じ物であるが、各原料の量を次のよう
に替えた。モノアミド１１９ｇ、粘着性付与剤５３.６
ｇ、酸化防止剤０.４５ｇ、可塑剤５.８６ｇ、テトラア
ミド８０.０ｇ。

【００６２】以上の実施例１−５で製造した相変化型イ
ンク組成物はすべてインクジェット印刷に適し、直接印
刷にも間接印刷にも使用できる物であった。

【００６３】［比較例１］米国特許第５,３７２,８５２
号公報の実施例２と同じ原料を使い、同じ方法で粉体染
料を含有するイエローのインク組成物を製造した。但
し、該米国特許公報の実施例２で使用の染料（Ｏｒｏｓ
ｏｌＹｅｌｌｏｗ４ＧＮ：２.００重量％）の代わり
にＮｅｏｐｅｎＹｅｌｌｏｗ０７５（粉体：Ｃ.Ｉ.
ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６２）１.４０重量％に
した。

【００６４】［印刷実験］実施例１−４で製造した４種
類の相変化型インク組成物をインクジェット・プリンタ
（ＴｅｋｔｒｏｎｉｘのＰｈａｓｅｒ III）に入れて、
カラー画像の直接印刷を行った。プリンタは正常に動作
し、印刷欠陥は生じなかった。紙に印刷した場合も、オ
ーバーヘッド・プロジェクタ用の透明スライドに印刷し
た場合も、印刷されたカラー画像の原色の部分も混色の
部分も色飽和が非常に優れていた。

【００６５】第２の印刷実験として、実施例１で製造し
たイエローの相変化型インク組成物を色の異なる粉体染
料を使った従来の相変化型インク組成物３種類と組み合
わせてインクジェット方式の間接印刷用プリンタに使用
した。３種類の従来の相変化型インク組成物の色はそれ
ぞれシアン、マゼンタおよび黒で、３種類とも米国特許
第５,３７２,８５２号公報の実施例２に記載の相変化型
インク担体組成物を使っていた。プリンタは米国特許第
５,３７２,８５２号公報に記載のタイプの試作品で、加
熱されたドラム上に支持されていて表面に液体膜がある
中間記録媒体に圧電式プリントヘッドから相変化型イン
クを吹き付け、その後接触転写法で最終記録媒体に転写
する方式の物であった。この実験でもプリンタは正常に
動作し、印刷欠陥は生じなかった。組み合わせて使った
４種類の相変化型インクは互いによい親和性を発揮して
良好なカラー画像を形成し、印刷を繰り返しても問題は
生じなかった。

【００６６】第３の印刷実験として、実施例５で製造し
たシアン色の相変化型インク組成物（重合体染料と共に
粉体染料を含有）を色の異なる粉体染料を使った従来の
相変化型インク組成物３種類と組み合わせて、上記の第
２の印刷実験と同じプリンタでカラー画像の間接印刷を
同じ方法で行った。３種類の従来の相変化型インク組成
物の色はそれぞれシアン、イエローおよび黒で、３種類
とも米国特許第５,３７２,８５２号公報の実施例２に記
載の基本組成の物であった。この実験でもプリンタは正
常に動作し、印刷欠陥は生じなかった。組み合わせて使
った４種類の相変化型インクは互いによい親和性を発揮
して良好なカラー画像を形成し、印刷を繰り返しても問
題は生じなかった。この実験に使ったプリンタで実施例
５のインクだけを印刷した場合、同色の粉体染料だけを
使った相変化型インクによる印刷の場合より印刷画像の
彩度が明らかに高かった。

【００６７】上述の３種類の印刷実験で得た印刷画像を
米国特許第５,３７２,８５２号公報の実施例７に記載の
方法で評価したところ、すべて明度と彩度が高く、その
米国特許公報の実施例１の表にある値と同等であった。

【００６８】［熱安定性試験］実施例１で製造した相変
化型インク組成物をガラス・ビーカーに入れて１４０℃
の温度に４００時間保った。その結果、インク組成物は
当初の色強度の１２％を失った。比較例１の相変化型イ
ンク組成物（粉体染料使用）の同じ試験では、色強度の
損失が約７５％に達した。この熱安定性試験後のインク
組成物で印刷をした結果、試験前のそれぞれのインクと
比較しての色差（△Ｅ）が実施例１のインクでは約４で
あり、比較例１のインクでは約２０であった。

【００６９】［両立性試験］上述の第２の印刷実験で使
用のプリンタにおいて、実施例１−５で製造した相変化
型インク組成物は互いに安定に共存できること、および
粉体染料を含有する相変化型インク組成物とも安定に共
存できることが確認された。２種類以上のインク組成物
を同時に使い、プリンタのヘッドのパージングとクリー
ニング動作を繰り返し時も長時間プリンタを休止状態に
保った時も、プリンタのノズルが詰まることはなかっ
た。プリンタ使用中にプリント・ヘッドのパージングを
繰り返しても２種類以上のインクの間に化学反応は起き
ず、析出物は生じなかった。

【００７０】［耐久性試験］上述の第２の印刷実験で使
ったプリンタを用い、米国特許第５,３７２,８５２号公
報に記載の方法で、実施例１の相変化型インク組成物と
比較例１の相変化型インク組成物の耐久性を試験した。
その結果、これら２種類のインク組成物は同程度の耐久
性を有することが判明した。

【００７１】本発明においてインク担体組成物の主成分
として、低粘度の結晶性または半結晶性アミドワック
ス、エステルワックス、ポリエチレンワックス、ミクロ
クリスタリンワックス、パラフィン等を炭化水素または
ポリマーが主体のアモルファス物質、種々のオリゴマ
ー、比較的低分子量の有機重合体または共重合体等と組
み合わせて用いることもできる。着色剤としては、相変
化型インク担体組成物と安定に共存できる物であれば、
任意の重合体染料を用いることができる。

【００７２】

【発明の効果】本発明では、脂肪酸のテトラアミドとモ
ノアミドの少なくとも一方を主成分とする相変化型イン
ク担体組成物に重合体染料を配合して、優れた特性を有
する常温では固相の相変化型インク組成物を得ている。
本発明の相変化型インク組成物はインクジェット印刷に
適し、直接印刷法にも転写工程を含む間接印刷法にも使
用できる。この相変化型インク組成物は熱安定性に優
れ、明度と彩度が高く、鮮明で堅牢なカラー画像を形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の相変化型インク組成物の粘
弾性特性を表すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロック・ヴィ・ブイアメリカ合衆国オレゴン州 97219ポートランドサウス・ウエストコムス・プレイス 4694 (72)発明者ドナルド・アール・ティターリントンアメリカ合衆国オレゴン州 97062ツアランチンサウス・ウエストサイレツ・ドライブ 10185 (72)発明者クリフォード・アール・キングアメリカ合衆国オレゴン州 97301セイラムマハロ・コート 3011

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温では固相で常温より高い使用温度で
は液相であり、明度および彩度が高く、均一な厚さの薄
膜の状態で直線的に透光性であり、テトラアミド化合物
およびモノアミド化合物の少なくとも一方である脂肪酸
アミド成分を含有する相変化型インク担体組成物および
着色剤を含み、着色剤がポリオキシアルキレン置換基を
持つ有機発色団およびカルボン酸またはカルボン酸の低
反応性誘導体が共有結合しているポリオキシアルキレン
置換基を持つ有機発色団から選ばれた発色団であること
を特徴とする相変化型インク組成物。
【請求項２】着色剤がポリオキシアルキレン置換基を
持つ有機発色団である請求項１に記載の相変化型インク
組成物。
【請求項３】着色剤が下記の一般式（１）で表される
請求項１に記載の相変化型インク組成物：Ａ−｛Ｙ−Ｘ−Ｃ(Ｏ)−Ｒ¹−Ｃ(Ｏ)ＯＨ｝_p （１）ここでＡは有機発色団、Ｙは１から２００までのＣ₂−
Ｃ₁₈のアルキレンオキシド基を持つポリオキシアルキレ
ン置換基、ＸはＯ、ＮＲ²（Ｒ²はＨまたはＣ₁−Ｃ₁₈の
アルキル基）およびＳから選ばれる求核剤、Ｒ¹はアル
キレン基、アルケニレン基、フェニレン基またはフェニ
レンアルキレン基で炭素原子の総数が２から３０までで
あることを条件としてアルキルまたはアルケニルの置換
基を持つこともあり、ｐは１から６までの整数である。
【請求項４】一般式（１）中のＡがニトロソ発色団、
ニトロ発色団、アゾ発色団、ジアリールメタン発色団、
トリアリールメタン発色団、キサンテン発色団、アクリ
ジン発色団、キノリン発色団、メチン発色団、チアゾー
ル発色団、インダミン発色団、インドフェノール発色
団、ラクトン発色団、アミノケトン発色団、ヒドロキシ
ケトン発色団、スチルベン発色団、アジン発色団、オキ
サジン発色団、チアジン発色団、アントラキノン発色
団、フタロシアニン発色団、アザメチン発色団およびイ
ンジゴ発色団から選ばれる請求項３に記載の相変化型イ
ンク組成物。
【請求項５】一般式（１）中のＹが表すポリオキシア
ルキレンのアルキレンオキシドの数が３以上５０以下で
あり、アルキレンオキシドがエチレンオキシドとプロピ
レンオキシドから選ばれる請求項４に記載の相変化型イ
ンク組成物。
【請求項６】一般式（１）中のＲ¹がエチレン基、ビ
ニレン基およびフェニレン基から選ばれ、アルキルまた
はアルケニルの置換基を持つこともある請求項５に記載
の相変化型インク組成物。
【請求項７】一般式（１）中のＡがアゾ発色団、メチ
ン発色団、トリフェニルメタン発色団およびアントラキ
ノン発色団から選ばれる請求項３に記載の相変化型イン
ク組成物。
【請求項８】一般式（１）中のＲ¹がエチレン基、ビ
ニレン基およびフェニレン基から選ばれ、アルキルまた
はアルケニルの置換基を持つこともある請求項７に記載
の相変化型インク組成物。
【請求項９】一般式（１）中のＹが表すポリオキシア
ルキレンのアルキレンオキシドの数が３以上５０以下で
あり、アルキレンオキシドがエチレンオキシドとプロピ
レンオキシドから選ばれ、ｐが１から４までの整数であ
る請求項８に記載の相変化型インク組成物。
【請求項１０】インク組成物の色が減法混色の原色の
イエローであり、厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の
状態で心理物理的彩度Ｃ^* _abの値が約４０以上である請
求項１に記載の相変化型インク組成物。
【請求項１１】インク組成物の色が減法混色の原色の
マゼンタであり、厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の
状態で心理物理的彩度Ｃ^* _abの値が約５０以上である請
求項１に記載の相変化型インク組成物。
【請求項１２】インク組成物の色が減法混色の原色の
シアンであり、厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の状
態で心理物理的彩度Ｃ^* _abの値が約３０以上である請求
項１に記載の相変化型インク組成物。
【請求項１３】インク組成物の色が黒であり、厚さが
約５−２０μｍで均一な薄膜の状態で心理物理的明度Ｌ
^*の値が約３５以下である請求項１に記載の相変化型イ
ンク組成物。
【請求項１４】着色剤および相変化型インク担体組成
物を含み、常温より高い温度で液体として転写用の中間
記録媒体表面に所定のパターンで付着させた後最終記録
媒体に転写して定着させるために必要な流動特性および
力学的特性を有し、圧縮力を受けた時に延性を発揮して
流動するために必要な圧縮降伏強度を有し、最終記録媒
体に定着される際破壊しないために必要な内部凝集力を
有し、最終記録媒体に定着した時柔軟性を有し、均一な
厚さの薄膜の状態で明度および彩度が高く、着色剤がポ
リオキシアルキレン置換基を持つ有機発色団およびカル
ボン酸またはカルボン酸の低反応性誘導体が共有結合し
ているポリオキシアルキレン置換基を持つ有機発色団か
ら選ばれた発色団であることを特徴とする相変化型イン
ク組成物。
【請求項１５】着色剤がポリアルキレン置換基を持つ
有機発色団である請求項１４に記載の相変化型インク組
成物。
【請求項１６】着色剤が下記の一般式（１）で表され
る請求項１４に記載の相変化型インク組成物：Ａ−｛Ｙ−Ｘ−Ｃ(Ｏ)−Ｒ¹−Ｃ(Ｏ)ＯＨ｝_p （１）ここでＡは有機発色団、Ｙは１から２００までのＣ₂−
Ｃ₁₈のアルキレンオキシド基を持つポリオキシアルキレ
ン置換基、ＸはＯ、ＮＲ²（Ｒ²はＨまたはＣ₁−Ｃ₁₈の
アルキル基）およびＳから選ばれる求核剤、Ｒ¹はアル
キレン基、アルケニレン基、フェニレン基またはフェニ
レンアルキレン基で炭素原子の総数が２から３０までで
あることを条件としてアルキルまたはアルケニルの置換
基を持つこともあり、ｐは１から６までの整数である。
【請求項１７】ガラス状態である温度範囲が約−１０
０℃から約４０℃までの範囲内にあり、その範囲内で適
切な周波数で測定した動的弾性率Ｅ’の値が約１.５ｘ
１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²から約１.５ｘ１０¹¹ｄｙｎ／ｃｍ²
までの範囲内である請求項１４に記載の相変化型インク
組成物。
【請求項１８】ガラス状態から弾性体に転移する温度
が約−５０℃から約６０℃までの範囲内にある請求項１
４に記載の相変化型インク組成物。
【請求項１９】弾性体である温度範囲が約−１０℃か
ら約１００℃までの範囲内にあり、その範囲内で適切な
周波数で測定した動的弾性率Ｅ’の値が約１.０ｘ１０⁶
ｄｙｎ／ｃｍ²から約１.０ｘ１０¹¹ｄｙｎ／ｃｍ²まで
の範囲内である請求項１４に記載の相変化型インク組成
物。
【請求項２０】温度に対してプロットした動的弾性率
Ｅ’の曲線の末端部が約３０℃から約１６０℃までの温
度範囲内にある請求項１４に記載の相変化型インク組成
物。
【請求項２１】インク組成物の色が黒であり、厚さが
約５−２０μｍで均一な薄膜の状態で心理物理的明度Ｌ
^*の値が約３５以下である請求項１４に記載の相変化型
インク組成物。
【請求項２２】均一な厚さの薄膜の状態で直線的に透
光性である請求項１４に記載の相変化型インク組成物。
【請求項２３】厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の
状態で心理物理的彩度Ｃ^* _abの値が、インク組成物の色
が減法混色の原色のイエローの場合は約４０以上、イン
ク組成物の色が減法混色の原色のマゼンタの場合は約５
０以上、インク組成物の色が減法混色の原色のシアンの
場合は約３０以上である請求項１４に記載の相変化型イ
ンク組成物。
【請求項２４】約−４０℃から約４０℃までの範囲内
にガラス転移温度がある請求項１４に記載の相変化型イ
ンク組成物。
【請求項２５】動的弾性率に関して、温度に対してプ
ロットした損失正接ｔａｎδの曲線のピークが約−８０
℃から約８０℃までの範囲内にあり、温度についてｔａ
ｎδを積分した面積が約５から約４０までの範囲内であ
る請求項１４に記載の相変化型インク組成物。
【請求項２６】厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の
状態で、着色剤を含まないインク担体組成物の心理物理
的明度Ｌ^*の値が約６５以上である請求項１４に記載の
相変化型インク組成物。
【請求項２７】動的弾性率に関して、温度に対してプ
ロットした損失正接ｔａｎδの曲線のピークが約−４０
℃から約４０℃までの範囲内にあり、ピークにおけるｔ
ａｎδの値が約０.０１から約１０までの範囲内である
請求項１４に記載の相変化型インク組成物。
【請求項２８】印刷のために温度を上げる前または記
録媒体に印刷後の定常状態で、降伏応力ＹＳを定義する
下記の式でｍの値が約−(９±２)ｐｓｉ／℃以上約−
(３６±２)ｐｓｉ／℃以下、Ｔの値が約１０℃以上約６
０℃以下、Ｉの値が約８００±１００ｐｓｉ以上約２２
００±１００ｐｓｉ以下である請求項１４に記載の相変
化型インク組成物：ＹＳ＝ｍＴ＋Ｉ。
【請求項２９】前記のｍの値が約 -(３０±２)であ
り、前記のＩの値が約１７００±１００ｐｓｉである請
求項２８に記載の相変化型インク組成物。
【請求項３０】印刷のために温度を上げた状態で、降
伏応力ＹＳを定義する下記の式で、ｍの値が約−(６±
２)ｐｓｉ／℃以上約−(３６±２)ｐｓｉ／℃以下、Ｔ
の値が約４０℃以上約８０℃以下、Ｉの値が約８００±
１００ｐｓｉ以上約１６００±１００ｐｓｉ以下である
請求項１４に記載の相変化型インク組成物：ＹＳ＝ｍＴ
＋Ｉ。
【請求項３１】前記のｍの値が約−(９±２)であっ
て、前記のＩの値が約９５０±１００ｐｓｉである請求
項３０に記載の相変化型インク組成物。
【請求項３２】一般式（１）中のＡがニトロソ発色
団、ニトロ発色団、アゾ発色団、ジアリールメタン発色
団、トリアリールメタン発色団、キサンテン発色団、ア
クリジン発色団、キノリン発色団、メチン発色団、チア
ゾール発色団、インダミン発色団、インドフェノール発
色団、ラクトン発色団、アミノケトン発色団、ヒドロキ
シケトン発色団、スチルベン発色団、アジン発色団、オ
キサジン発色団、チアジン発色団、アントラキノン発色
団、フタロシアニン発色団、アザメチン発色団およびイ
ンジゴ発色団から選ばれる請求項１６に記載の相変化型
インク組成物。
【請求項３３】一般式（１）中のＹが表すポリオキシ
アルキレンのアルキレンオキシドの数が３以上５０以下
であり、アルキレンオキシドがエチレンオキシドとプロ
ピレンオキシドから選ばれる請求項３２に記載の相変化
型インク組成物。
【請求項３４】一般式（１）のＲ¹がエチレン基、ビ
ニレン基およびフェニレン基から選ばれ、アルキルまた
はアルケニルの置換基を持つこともある請求項３３に記
載の相変化型インク組成物。
【請求項３５】一般式（１）のＡがアゾ発色団、メチ
ン発色団、トリフェニルメタン発色団およびアントラキ
ノン発色団から選ばれる請求項１６に記載の相変化型イ
ンク組成物。
【請求項３６】一般式（１）のＲ₁がエチレン基、ビ
ニレン基およびフェニレン基から選ばれ、アルキルまた
はアルケニルの置換基を持つこともある請求項３５に記
載の相変化型インク組成物。
【請求項３７】一般式（１）のＹが表すポリオキシア
ルキレンのアルキレンオキシドの数が３以上５０以下で
あり、アルキレンオキシドがエチレンオキシドとプロピ
レンオキシドから選ばれ、ｐが１から４までの整数であ
る請求項３６に記載の相変化型インク組成物。
【請求項３８】着色剤およびインク担体組成物を含
み、弾性体である温度範囲が約−１０℃から約１００℃
までの範囲内にあり、その範囲内で適切な周波数で測定
した動的弾性率Ｅ’の値が約１.０ｘ１０⁶ｄｙｎ／ｃｍ
²から約１.０ｘ１０¹¹ｄｙｎ／ｃｍ²までの範囲内であ
り、約−４０℃から約４０℃までの範囲内にガラス転移
温度があり、着色剤がポリオキシアルキレン置換基を持
つ有機発色団およびカルボン酸またはカルボン酸の低反
応性誘導体が共有結合しているポリオキシアルキレン置
換基を持つ有機発色団から選ばれた発色団であることを
特徴とするインクジェット・プリンタに適するインク組
成物。
【請求項３９】着色剤がポリオキシアルキレン置換基
を持つ有機発色団である請求項３８に記載のインク組成
物。
【請求項４０】着色剤が下記の一般式（１）で表され
る請求項３８に記載のインク組成物：Ａ−｛Ｙ−Ｘ−Ｃ(Ｏ)−Ｒ¹−Ｃ(Ｏ)ＯＨ｝_p （１）ここでＡは有機発色団、Ｙは１から２００までのＣ₂−
Ｃ₁₈のアルキレンオキシド基を持つポリオキシアルキレ
ン置換基、ＸはＯ、ＮＲ²（Ｒ²はＨまたはＣ₁−Ｃ₁₈の
アルキル基）およびＳから選ばれる求核剤、Ｒ¹はアル
キレン基、アルケニレン基、フェニレン基またはフェニ
レンアルキレン基であり炭素原子の総数が２から３０ま
でであることを条件としてアルキルまたはアルケニルの
置換基を持つこともあり、ｐは１から６までの整数であ
る。
【請求項４１】インク担体組成物が低粘度の半結晶性
または結晶性アミドワックス、エステルワックス、ポリ
エチレンワックス、ミクロクリスタリンワックスおよび
パラフィンから選ばれる成分を含み、更に、炭化水素ま
たは樹脂が主体のアモルファス物質、オリゴマー、低分
子量重合体または共重合体、粘着性付与剤および可塑剤
から選ばれる少なくとも１種類の補助成分を含む請求項
３８に記載のインク組成物。
【請求項４２】印刷のために温度を上げる前または記
録媒体に印刷後の定常状態で、降伏応力ＹＳを定義する
下記の式でｍの値が約−(９±２)ｐｓｉ／℃以上約−
(３６±２)ｐｓｉ／℃以下、Ｔの値が約１０℃以上約６
０℃以下、Ｉの値が約８００±１００ｐｓｉ以上約２２
００±１００ｐｓｉ以下である請求項３８に記載のイン
ク組成物：ＹＳ＝ｍＴ＋Ｉ。
【請求項４３】印刷のために温度を上げた状態で、降
伏応力ＹＳを定義する下記の式で、ｍの値が約−(６±
２)ｐｓｉ／℃以上約−(３６±２)ｐｓｉ／℃以下、Ｔ
の値が約４０℃以上約８０℃以下、Ｉの値が約８００±
１００ｐｓｉ以上約１６００±１００ｐｓｉ以下である
請求項３８に記載のインク組成物:ＹＳ＝ｍＴ＋Ｉ。
【請求項４４】一般式（１）中のＡがニトロソ発色
団、ニトロ発色団、アゾ発色団、ジアリールメタン発色
団、トリアリールメタン発色団、キサンテン発色団、ア
クリジン発色団、キノリン発色団、メチン発色団、チア
ゾール発色団、インダミン発色団、インドフェノール発
色団、ラクトン発色団、アミノケトン発色団、ヒドロキ
シケトン発色団、スチルベン発色団、アジン発色団、オ
キサジン発色団、チアジン発色団、アントラキノン発色
団、フタロシアニン発色団、アザメチン発色団およびイ
ンジゴ発色団から選ばれる請求項４０に記載のインク組
成物。
【請求項４５】一般式（１）のＹが表すポリオキシア
ルキレンのアルキレンオキシドの数が３以上５０以下で
あり、アルキレンオキシドがエチレンオキシドとプロピ
レンオキシドから選ばれる請求項４４に記載のインク組
成物。
【請求項４６】一般式（１）のＲ¹がエチレン基、ビ
ニレン基およびフェニレン基から選ばれ、アルキルまた
はアルケニルの置換基を持つこともある請求項４５に記
載のインク組成物。
【請求項４７】一般式（１）のＲ¹がエチレン基、ビ
ニレン基およびフェニレン基から選ばれ、アルキルまた
はアルケニルの置換基を持つこともある請求項４４に記
載のインク組成物。
【請求項４８】一般式（１）のＹが表すポリオキシア
ルキレンのアルキレンオキシドの数が３以上５０以下で
あり、アルキレンオキシドがエチレンオキシドとプロピ
レンオキシドから選ばれ、ｐが１から４までの整数であ
る請求項４７に記載のインク組成物。
【請求項４９】常温では固相で常温より高いインクジ
ェット噴射温度では液相であり、明度および彩度が高
く、均一な厚さの薄膜の状態で直線的に透光性であり、
テトラアミド化合物およびモノアミド化合物の少なくと
も一方である脂肪酸アミド成分を含有する相変化型イン
ク担体組成物および着色剤を含み、着色剤が少なくとも
１種類の重合体染料であることを特徴とする相変化型イ
ンク組成物。
【請求項５０】着色剤および相変化型インク担体組成
物を含み、常温より高い温度で液体として転写用の中間
記録媒体表面に所定のパターンで付着させた後最終記録
媒体に転写して定着させるために必要な流動特性および
力学的特性を有し、圧縮力を受けた時に延性を発揮して
流動するために必要な圧縮降伏強度を有し、最終記録媒
体に定着される際破壊しないために必要な内部凝集力を
有し、最終記録媒体に定着した時柔軟性を有し、均一な
厚さの薄膜の状態で明度および彩度が高く、着色剤が少
なくとも１種類の重合体染料であることを特徴とする相
変化型インク組成物。
【請求項５１】テトラアミド化合物、モノアミド化合
物および着色剤を含み、常温では固相で常温より高いイ
ンクジェット噴射温度では液相であり、明度および彩度
が高く、均一な厚さの薄膜の状態で直線的に透光性であ
り、厚さが約５−２０μｍで均一な薄膜の状態で心理物
理的彩度Ｃ^* _abの値が、インク組成物の色が減法混色の
原色のイエローの場合は約４０以上、インク組成物の色
が減法混色の原色のマゼンタの場合は約５０以上、イン
ク組成物の色が減法混色の原色のシアンの場合は約３０
以上であり、インク組成物の色が黒の場合には厚さが約
５−２０μｍで均一な薄膜の状態で心理物理的明度Ｌ^*
の値が約３５以下であり、着色剤が少なくとも１種類の
重合体染料であることを特徴とする相変化型インク組成
物。
【請求項５２】着色剤およびインク担体組成物を含
み、弾性体である温度範囲が約−１０℃から約１００℃
までの範囲内にあり、その範囲内で適切な周波数で測定
した動的弾性率Ｅ’の値が約１.０ｘ１０⁶ｄｙｎ／ｃｍ
²から約１.０ｘ１０¹¹ｄｙｎ／ｃｍ²までの範囲内であ
り、約−４０℃から約４０℃までの範囲内にガラス転移
温度があり、着色剤が少なくとも１種類の重合体染料で
あること特徴とするインクジェット・プリンタに適する
インク組成物。