JPH09176536A - インクジェットインク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水性及び耐摩耗性を改良したインクジェッ
トインクを提供する。 【解決手段】 キャリア、顔料、並びに絶対分子量７５
０〜８０００且つガラス転移温度１０〜８０℃の水分散
性ポリエステルアイオノマーを含んでなるインクジェッ
トインク。

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印刷
の分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷は、ディジタル信号
に応答して、基体（紙、透明フィルム、布等）の上にイ
ンク滴を付着させて画像を生成するためのノンインパク
ト方法である。インクジェットプリンタは、工業用ラベ
リングから事務文書の少量印刷及び絵入り画像形成の範
囲のマーケットにわたる広範囲の用途を有している。イ
ンクジェットプリンタに用いられるインクは、一般的
に、色素系もしくは顔料系に分類される。

【０００３】顔料系インクは、これらの限定された問題
に取り組む手段として人気を得ている。顔料系インクで
は、着色材は分離した粒子として存在する。これらの顔
料粒子は、通常、顔料粒子が凝集したりキャリアから沈
降したりするのを防止するのに役に立つ分散剤もしくは
安定化剤として知られる添加物とともに取り扱われる。
さらに、他の添加物を加えて画像の完全性及び画像品質
を改善してもよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】市販されている現行の
インクは、耐水性及び／もしくは耐摩耗性が限定される
傾向があることがわかっている。これらの問題点は、イ
ンク組成物の水への溶解度及びインクの劣ったフィルム
形成特性から生じる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、キャリア、顔
料、並びに絶対分子量７５０〜８０００且つガラス転移
温度１０〜８０℃の水分散性ポリエステルアイオノマー
を含んでなるインクジェットインクを提供する。このイ
ンクジェットインクを用いて印刷される画像は、耐水
性、耐摩耗性及び画像品質が改良される。

【０００６】

【発明の実施の形態】ポリエステルアイオノマーとは、
当該ポリエステルを水分散性にするのに十分な数のイオ
ン性部分を含有するポリエステルをいう。これらのポリ
エステルは、溶融相重縮合技法において、一種以上のジ
カルボン酸もしくはその官能的に等価物（例えば、酸無
水物、ジエステル、もしくは二酸）と一種以上のジオー
ル類との反応によって調製される。水分散性に必要なイ
オン性部分は、ジカルボン酸中、もしくはジオール反応
体中に、又はその両方に含まれていてもよい。ポリエス
テルアイオノマーの調製手順は、米国特許第３，０１
８，２７２号、同３，５６３，９４２号、同３，７３
４，８７４号、同３，７７９，９９３号、同３，９２
９，４８９号、同４，３０７，１７４号明細書に記載さ
れている。

【０００７】ポリエステルアイオノマーは、上記規定の
アイオノマーの他に平均分子量１０００〜５０００且つ
ガラス転移温度２０〜６０℃のものも好ましい。ポリエ
ステルアイオノマーは、インク濃縮物調製時のミル磨砕
に添加してもよく、又完成インクに添加してもよい。完
成インクに添加するのが好ましい。有用なポリエステル
アイオノマーは構造（Ｉ）に従う：

【０００８】

【化１】

【０００９】［式中、Ｒ¹ は、アルキル基、例えば、メ
チル及びｔ−ブチルであり；Ｒ² は、シクロヘキシル、
１，４−ジメチレンシクロヘキサン、４，４’−ベンゾ
フェノン、４，４’−ジフェニルメタン、ジフェニルス
ルホン、４，４’−イソプロピリデンビスフェニレン、
４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンビスフェニ
レン、４，４’−シクロヘキシリデンビスフェニレン、
４，４’−ノルボルニリデンビスフェニレン、４，４’
−インダニリデンビスフェニレン、及び４，４’−フル
オレニリデンビスフェニレンであり；Ａｒは、１，１，
３−トリメチル−３−（４−カルボキシフェニル）−５
−インダンカルボキシレート、及び３−メチルフタル酸
無水物、メチルコハク酸、並びに２−エチル−１，６−
ヘキサン二酸であり；Ｚは、

【００１０】

【化２】

【００１１】であり；Ｍは、アルカリ土類金属（例え
ば、リチウム、ナトリウム、もしくはカリウム）、アン
モニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモ
ニウム、及びヒドロキシルアルキルアンモニウム（例え
ば、ジヒドロキシエチルアンモニウム及びトリヒドロキ
シエチルアンモニウム）であり；そしてｎは、２〜１２
の整数であり；Ｘは、５〜４０モル％であり；そしてＹ
は、３０〜１００モル％である］。

【００１２】構造Ｉに従う有用なポリエステルイオノマ
ーを、当業者に周知の溶融相重縮合技法（Sorenson及び
Campbellの、「Preparative Methods of Polymer Chemi
stry」、第２版、132 ページ、Interscience Publisher
s, 1968 ）を用いて調製することができる。記載した例
は代表的なものであるが、もちろん、評価された種類の
全てではない。当業者は、調製方法がジエステル類及び
ジオール類を用いることに限定されないことがわかるで
あろう。また、ポリエステルアイオノマーは、二酸か
ら、そして適当な触媒を用いて二酢酸塩から調製できる
であろう。

【００１３】発明例でないポリマーＡ：ポリ［オキシジ
エチレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメチレン（５
４／４６）イソフタレート−コ−５−ソジオスルホイソ
フタレート（８０／２０）］ イソフタル酸ジメチル（１５５．２ｇ、０．８０モ
ル）、ジメチル−５−ソジオスルホイソフタレート（５
９．２ｇ、０．２０モル）、シクロヘキサンジメタノー
ル（６６．２５ｇ、０．４６０モル）、及びオクチルジ
エタノール（８０．１５ｇ）を、クライゼンヘッド（Cl
aisen head）、温度計、窒素注入口、及びスターラーを
備えた重合フラスコ中で混合した。そして、正圧の窒素
雰囲気下でフラスコ及び内容物を２００℃に加熱した。
そして、適当な触媒を添加して、内容物を２００℃で加
熱して、６時間かけて２４０℃にした。その後、このフ
ラスコを減圧源に接続して、所望する溶融粘度が達成さ
れるまで重縮合工程を実施した。得られたポリマーは、
室温でアモルファス固体であり、Ｔｇ５４℃、絶対Ｍｗ
２５，４００、及びジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中
の内部粘度（ＩＶ／ＤＭＦ）０．２３ｄｌ／ｇを有する
と測定された。

【００１４】発明例でないポリマーＢ：ポリ［２，２’
−オキシジエチレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメ
チレン（５４／４６）イソフタレート−コ−５−ソジオ
スルホイソフタレート（８０／２０）］ 分子量を計画的に小さくした以外は、この例のポリマー
を、ポリマーＡで用いたのと同じ条件を使って調製し
た。得られたポリマーは、分析すると、Ｔｇ３５℃、絶
対Ｍｗ８，４５０、及びＩＶ／ＤＭＦ０．１５ｄｌ／ｇ
であった。

【００１５】ポリマーＣ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメチレン（５４
／４６）イソフタレート−コ−５−ソジオスルホイソフ
タレート（８０／２０）］ 分子量を計画的に小さくした以外は、この例のポリマー
を、ポリマーＡで用いたのと同じ条件を使って調製し
た。得られたポリマーは、分析すると、Ｔｇ３５℃、絶
対Ｍｗ６，４５０、及びＩＶ／ＤＭＦ０．１１ｄｌ／ｇ
であった。

【００１６】ポリマーＤ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメチレン（５４
／４６）イソフタレート−コ−５−ソジオスルホイソフ
タレート（８０／２０）］ 分子量を計画的に小さくした以外は、この例のポリマー
を、ポリマーＡで用いたのと同じ条件を使って調製し
た。得られたポリマーは、分析すると、Ｔｇ３５℃、絶
対Ｍｗ４，５００、及びＩＶ／ＤＭＦ０．０８５ｄｌ／
ｇであった。

【００１７】ポリマーＥ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメチレン（５４
／４６）イソフタレート−コ−５−（４−ソジオスルホ
フェノキシエチレン）イソフタレート（８０／２０）］ イソフタル酸ジメチル（３８．８ｇ）を、ジメチル−５
−（４−ソジオスルホフェノキシ）イソフタレート（９
３．１６ｇ、０．２００モル）と置き換えた以外は、こ
の例のポリマーを、ポリマーＡで用いたのと同じ条件を
使って調製した。得られたポリマーは、Ｔｇ２６℃、Ｉ
Ｖ／ＤＭＦ０．０７０ｄｌ／ｇ、及び絶対Ｍｗ４，６０
０であった。

【００１８】ポリマーＦ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−４，４’−イソプロピリデンビスフェノキ
シエチレン（２５／７５）イソフタレート−コ−５−ソ
ジオスルホイソフタレート（８０／２０）］ １，４−シクロヘキサンジメタノールの全部及び２，２
−オキシジエタノール（３０．７４ｇ）を、４，４’−
イソプロピリデンビスフェノールジエタノール（２３７
ｇ、０．７５モル）と置き換えた以外は、この例のポリ
マーを、ポリマーＡで用いたのと同じ条件を使って調製
した。得られたポリマーは、Ｔｇ４２℃、絶対Ｍｗ５，
４００、及びＩＶ／ＤＭＦ０．０６５ｄｌ／ｇであっ
た。

【００１９】ポリマーＧ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−４，４’｛ヘキサヒドロ−４，７−メタノ
イデン−５−イリデン｝ビスフェノキシエチレン（６０
／４０）イソフタレート−コ−５−ソジオスルホイソフ
タレート（８０／２０）］ グリコールが、４，４’（ヘキサヒドロ−４，７−メタ
ノインダン−５−イリデン）ビスビスフェノールジエタ
ノール（１６２．３ｇ、０．４００モル）及び２，２’
−オキシジエタノール（５９．２ｇ、０．６００モル）
からなっていた以外は、この例のポリマーを、ポリマー
Ａで用いたのと同じ条件を使って調製した。得られたポ
リマーは、Ｔｇ５１℃、絶対Ｍｗ２，７００、及びＩＶ
／ＤＭＦ０．０６ｄｌ／ｇであった。

【００２０】ポリマーＨ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメチレン（５４
／４６）イソフタレート−コ−５−リチオスルホイソフ
タレート（８０／２０）］ ジメチル−５−ソジオスルホイソフタレートを、ジメチ
ル−５−リチオスルホイソフタレート（５０．４ｇ、
０．２０モル）と置き換えた以外は、この例のポリマー
を、ポリマーＡと同じように調製した。得られたポリマ
ーは、Ｔｇ３４℃、ＩＶ／ＤＭＦ０．０７ｄｌ／ｇ、及
び絶対Ｍｗ４，２００であった。

【００２１】ポリマーＩ：ポリ［２，２’−オキシジエ
チレン−コ−１，４−シクロヘキシルジメチレン（５４
／４６）イソフタレート−コ−５−（Ｎ−ポタッシオ−
ｐ−トルエンスルホンアミノ）スルホニルイソフタレー
ト（８０／２０）］ ジメチル−５−ソジオスルホイソフタレートを、ジメチ
ル−５−（Ｎ−ポタッシオ−ｐ−トルエンスルホンアミ
ノ）スルホニルイソフタレート（１１２．６ｇ、０．２
０モル）と置き換えた以外は、この例のポリマーを、ポ
リマーＡと同じように調製した。得られたポリマーは、
Ｔｇ３４℃、ＩＶ／ＤＭＦ０．０７ｄｌ／ｇ、及び絶対
Ｍｗ４，２００であった。

【００２２】顔料からインクを調製するプロセスは、一
般的に、二工程： （ａ）一次粒子に顔料を磨砕する分散もしくはミル工
程、及び（ｂ）分散された顔料濃縮物をキャリア及びそ
の他の添加物で希釈する工程、を要する。ミル工程で
は、通常、硬質の不活性磨砕媒体と一緒にキャリア（一
般的には、完成したインクのものと同じキャリア）中
に、顔料を懸濁させる。顔料分散体に機械エネルギーを
与え、磨砕媒体と顔料との間の衝突により顔料をその一
次粒子に磨砕する。通常、分散剤もしくは安定化剤、又
は両方を、顔料分散体に添加して未加工顔料の磨砕を促
進し、コロイド状粒子を安定に維持し、粒子凝集及び沈
殿を防止する。

【００２３】磨砕媒体として用いることができる多くの
種類の材料がある（例えば、ガラス、セラミックス、金
属、及びプラスチック）。好ましい態様では、磨砕媒体
は粒子からなり、好ましくは、実質的に球形状の、例え
ば、ポリマー樹脂から実質的になるビーズである。一般
的に、磨砕媒体に適したポリマー樹脂は、化学的、物理
的に不活性で、実質的に金属、溶剤及びモノマーを含ま
ず、磨砕中に欠けたりクラッシュしない十分な硬度と脆
砕性を有する。適合するポリマー樹脂には、架橋したポ
リスチレン（例えば、ジビニルベンゼンと架橋したポリ
スチレン）、スチレンコポリマー、ポリアクリレート
（例えば、ポリメチルメチルアクリレート）、ポリカー
ボネート、ポリアセタール、（例えば、Derlin^TM）、塩
化ビニルポリマー及びコポリマー、ポリウレタン、ポリ
アミド、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、Teflon
^TM）及び他のフルオロポリマー、高密度ポリエチレン、
ポリプロピレン、セルロースエーテル及びエステル（例
えば、酢酸セルロース）、ポリヒドロキシエチルメタク
リレート、ポリヒドロキシエチルアクリレート、シリコ
ーン含有ポリマー（例えば、ポリシロキサン）等が含ま
れる。このポリマーは生物分解性となることができる。
代表的な生物分解性ポリマーには、ポリラクチド、ラク
チド及びグリコリドからなるポリグリコリドコポリマ
ー、ポリアンヒドライド、ポリイミノカーボネート、ポ
リ（Ｎ−アシルヒドロキシプロリン）エステル、ポリ
（Ｎ−パルミトイルヒドロキシプロリノ）エステル、エ
チレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリオルトエステル、
ポリカプロラクトン、及びポリホスファゼンが含まれ
る。ポリマー樹脂は、０．９〜３．０ｇ／ｃｍ³ の密度
を有することができる。効率よい粒径縮小を提供すると
信じられるので、高密度樹脂が好ましい。最も好ましい
樹脂は、スチレン系の架橋されているか、架橋されてい
ないポリマー媒体である。

【００２４】磨砕は適合するいずれのグラインドミルで
も行うことができる。適合するミルには、エアジェット
ミル、ロールミル、ボールミル、磨砕ミル、及びビーズ
ミルが含まれる。高速ミルが好ましい。「高速ミル」と
は、５ｍ／秒を超える速度に磨砕媒体を加速することが
できる磨砕装置を意味する。このミルは、一つ以上のイ
ンペラーを有する回転シャフトを有することができる。
そのようなミルでは、媒体に加えられる速度は、おおよ
そインペラーの周速度（インペラー回転速度／分、π、
及びインペラー直径の積）に等しい。十分な磨砕媒体速
度を達成する。例えば、直径４０ｍｍのカウルズ型（Co
wles-type ）のこ歯インペラーで、９，０００ｒｐｍで
操作すると達成される。磨砕媒体、顔料、液体分散媒体
及び分散剤の好ましい割合は、広範囲に変わることがで
き、例えば、選定される粒状物質並びに磨砕媒体の大き
さ及び密度に依存する。このプロセスは、連続様式でも
バッチ様式でも行うことができる。

【００２５】バッチ磨砕 １００μｍ未満の磨砕媒体、液体、顔料及び分散剤から
なるスラリーを、単に混合して調製する。このスラリー
を通常の高エネルギーバッチ磨砕プロセス、例えば、高
速磨砕機、振動ミル、ボールミル等で磨砕することがで
きる。このスラリーを、予め定めた時間磨砕して、最小
粒径までこの活性材料を微粉砕する。磨砕完了後、単な
る篩い分けもしくは濾過により活性材料の分散体を磨砕
媒体から分離する。

【００２６】連続磨砕 １００μｍ未満の磨砕媒体、液体、顔料及び分散剤から
なるスラリーを、保持容器から、循環路を媒体が自由に
通過できるように１００μｍより大きく調節した媒体分
離スクリーンを備えた通常の媒体ミルを通して連続的に
循環させることができる。磨砕完了後、単なる篩い分け
もしくは濾過により活性材料の分散体を磨砕媒体から分
離する。

【００２７】上記様式のいずれにおいても、磨砕物の成
分材料の好ましい量及び比率は、具体的な材料及び意図
する用途に依存して広く変わる。磨砕混合物の内容は、
磨砕物と磨砕媒体からなる。磨砕物は、顔料、分散剤及
び液体キャリア（例えば、水）を含んでなる。水性イン
クジェットインクの場合、顔料は、通常、磨砕物中１〜
５０重量％（磨砕媒体を除く）の割合で存在する。分散
剤に対する顔料の重量比は、２０：１〜１：２である。
高速ミルは、Morehouse-Cowles, Hockmeyer 等によって
製造されているような高攪拌装置である。

【００２８】分散剤は、分散物中のもう一つの重要な成
分である。水性インクジェットインクの好ましい分散剤
には、ドデシル硫酸ナトリウム、アクリル及びスチレン
アクリルコポリマー（例えば、米国特許第５，０８５，
６９８号及び同５，１７２，１３３号明細書記載のも
の）、並びにスルホン化ポリエステル及びスチレン系の
もの（例えば、米国特許第４，５９７，７９４号明細書
記載のもの）が含まれる。顔料利用に関連する上記引用
の特許明細書以外にも、選択できる多くの分散剤が記載
されている。これらの例に用いられる分散剤は、ソジウ
ムＮ−メチル−Ｎ−オレオイルタウレート（ＯＭＴ）で
ある。

【００２９】磨砕時間は広範囲に変わることができ、顔
料、機械的手段及び選択した滞留条件、初期粒径及び所
望する最終粒径等に依存する。上記の好ましい顔料、分
散剤及び磨砕媒体を用いる水性磨砕物の場合、磨砕時間
は、典型的に１〜１００時間の範囲である。磨砕した顔
料濃縮物を濾過して磨砕媒体から分離するのが好まし
い。

【００３０】本発明では、公知のいずれの顔料も用いる
ことができる。顔料を、例えば、米国特許第５，０２
６，４２７号、同５，０８５，６９８号、同５，１４
１，５５６号、同５，１６０，３７０号及び同５，１６
９，４３６号に記載されているものから選定することが
できる。的確な選定は、プリンタ及び用途の具体的な色
再現及び画像安定性要件による。４色プリンタの場合、
シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック（ＣＭＹ
Ｋ）顔料の組合せを用いるのがよい。代表的な４色セッ
トは、銅フタロシアニン（顔料ブルー１５）、キナクリ
ドンマゼンタ（顔料レッド１２２）、顔料イエロー１３
８及びカーボンブラック（顔料ブラック７）となること
ができる。

【００３１】水性キャリア媒体は、水もしくは水と少な
くとも一種の水溶性補助溶剤との混合物である。適合す
る混合物の選定は、具体的な用途、例えば、顔料性イン
クジェットインクの所望する表面張力及び粘度、選定し
た顔料、乾燥時間、並びにインクが印刷される紙の種類
に依存する。選定される水溶性補助溶剤の代表例には、
（１）アルコール類、例えば、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピル
アルコール、ｎ−ブチルアルコール、sec-ブチルアルコ
ール、t-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、フ
ルフリルアルコール、及びテトラヒドロフルフリルアル
コール；（２）ケトン類もしくはケトアルコール類、例
えば、アセトン、メチルエチルケトン及びジアセトンア
ルコール；（３）エーテル類、例えば、テトラヒドロフ
ラン及びジオキサン；（４）エステル類、例えば、酢酸
エチル、乳酸エチル、エチレンカーボネート、及びプロ
ピレンカーボネート；（５）多価アルコール類、例え
ば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロ
ール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，
２，６−ヘキサントリオール、及びチオグリコール；
（６）アルキレングリコール類から誘導される低級アル
キルモノ−もしくはジ−エーテル類、例えば、エチレン
グリコールモノ−メチル（もしくは、−エチル）エーテ
ル、ジエチレングリコールモノ−メチル（もしくは、−
エチル）エーテル、プロピレングリコールモノ−メチル
（もしくは、−エチル）エーテル、トリエチレングリコ
ールモノ−メチル（もしくは、−エチル）エーテル及び
ジエチレングリコールジ−メチル（もしくは、−エチ
ル）エーテル；（７）窒素含有環状化合物、例えば、ピ
ロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及び１，３−
ジメチル−２−イミダゾリジノン；並びに（８）イオウ
含有化合物、例えば、ジメチルスルホキシド及びテトラ
メチレンスルホン、が含まれる。

【００３２】インク調製 一般的に、顔料性インクジェットインクを濃縮磨砕物の
形態にするのが好ましく、インクジェット印刷システム
で用いる場合、それを適当な濃度に実質的に希釈する。
この技法により、装置からより多くの顔料性インクの調
製が可能となる。磨砕物が溶剤中にある形態の場合、そ
れを水及び必要に応じて他の溶剤で適当な濃度に希釈す
る。磨砕物が水の中で作られる場合は、それを、追加の
水もしくは水混和性溶剤で希釈して、所望する濃度の磨
砕物にする。「希釈」とは、インクを、特定用途の所望
する粘度、色、色相、飽和濃度、及び印刷領域被覆量に
調節することをいう。

【００３３】有機顔料の場合では、インクは、最大約３
０重量％まで含有してもよいが、多くのサーマルインク
ジェット印刷用途の場合、一般的には、総インク組成の
約０．５〜１０重量％、好ましくは約０．１〜５重量％
の範囲である。無機顔料を選定する場合、無機顔料は、
一般的に有機顔料よりも比重が大きいので、有機顔料を
用いるインクに比べてより多くの割合の顔料を含有する
傾向にあり、その場合には、約７５％にもなることがで
きる。

【００３４】インク中に含まれるポリエステルアイオノ
マーの量は、総インク組成の０．５〜１０重量％となる
ことができる。水性キャリア媒体の量は、総インク重量
に対して、約７０〜９８重量％、好ましくは約９０〜９
８重量％の範囲である。水と多価アルコール（例えば、
ジエチレングリコール）との混合物が、水性キャリア媒
体として好ましい。水とジエチレングリコールとの混合
物の場合、水性キャリア媒体は、通常、水約３０％／ジ
エチレングリコール約７０％から水約９５％／ジエチレ
ングリコール約５％を含有する。好ましい割合は、水約
６０％／ジエチレングリコール約４０％から水約９５％
／ジエチレングリコール約５％である。比率は、水性キ
ャリア媒体の総重量に対する。

【００３５】噴射速度、液滴分離長、液滴サイズ及び流
れ安定性は、インクの表面張力及び粘度の影響を大きく
受ける。インクジェット印刷システムに用いるのに適し
た顔料性インクジェットインクは、表面張力約０．０２
Ｎ／ｍ（２０dyn/cm）〜約０．０６Ｎ／ｍ（６０dyn/c
m）の範囲であるのがよく、より好ましくは０．０３Ｎ
／ｍ（３０dyn/cm）〜約０．０５Ｎ／ｍ（５０dyn/cm）
の範囲である。水性インクでの表面張力の制御を、界面
活性剤を少量添加して行う。使用できる界面活性剤の量
は、簡単な試行錯誤実験で決定することができる。米国
特許第５，３２４，３４９号、同４，１５６，６１６
号、及び同５，２７９，６５４号明細書に記載されてい
るもの、並びにインクジェットインクの分野で公知の他
の多くの界面活性剤から、アニオン性及びカチオン性界
面活性剤を選定することができる。市販されている界面
活性剤には、Surfynols （商標）（Air Products）；Zo
nyls（商標）（DuPont）及びFluorads（商標）（3M）が
含まれる。

【００３６】容認できる粘度は、２０センチポイズ以下
であり、好ましくは約１．０〜約１０．０センチポイズ
の範囲、好ましくは室温で１．０〜５．０センチポイズ
である。当該インクは、広範囲の射出条件、例えば、サ
ーマルインクジェットプリント装置の駆動電圧及びパル
ス幅、液滴オンデマンド装置もしくは連続装置のピエゾ
素子の駆動周波数、並びにノズルの形状及びサイズ、に
適合する物性を有する。

【００３７】他の成分も、一般的にインクジェットイン
クに添加される。保湿剤、即ち補助溶剤を、通常添加し
てインクの乾燥もしくはプリントヘッドのオリフィス内
での硬化（crusting）を防止するのを助ける。浸透剤も
必要に応じて添加して、受容基体の浸透を助ける（特
に、基体が非常に大きなサイズのペーパーの場合）。殺
生剤、例えば、Proxel（商標）GXL （Zeneca Colours）
を、０．０５〜０．５重量％の濃度で添加して、時が立
つにつれてインクに発生する微生物成長を防止する。必
要に応じてインクジェットインクに存在することができ
る追加の添加物には、増粘剤、電導度増加剤、凝集防止
剤、乾燥剤、脱泡剤が含まれる。

【００３８】本発明によるインクジェットインクを、イ
ンクジェットプリンタのプリントヘッドの複数のノズル
もしくはオリフィスからインク滴を射出して、コントロ
ール様式で液体インク滴をインク受容層基体に塗布する
場合のインクジェット印刷に用いる。市販されているイ
ンクジェットプリンタは、いくつかの異なる機構を用い
てインク滴の付着をコントロールする。そのような機構
は一般的に二種類あり、コンティニュアスタイプとイン
ク滴オンデマンドタイプである。

【００３９】インク滴オンデマンドシステムでは、生成
される圧力（例えば、圧電装置、音響装置、もしくはデ
ィジタルデータ信号に従って制御されるサーマルプロセ
ス）によって、インク滴をオリフィスから直接インク受
容層上のある位置に射出する。必要がなければ、インク
滴は生成されずプリントヘッドのオリフィスから射出さ
れない。インクジェット印刷方法は知られており、関連
するプリンタは市販されているので、詳細に記載する必
要はないであろう。

【００４０】実施例例１〜１２ 以下の例は、インクジェットインクの調製及び得られる
インジェットインクにおける上記規定のポリエステルア
イオノマーの有効性を具体的に説明する。本発明の代表
的なインク組成物を調製した。最初に、インク濃縮分散
体を以下の成分を用いて調製した。

【００４１】 Brack Pearl （Cabot Corp. ） ３５０．０ｇ ソジウムＮ−メチル−オレオイルタウレート（ＯＭＴ） ７０．０ｇ 脱イオン水 ９７５．０ｇ Proxel GLX殺生剤（Zeneca） １．０ｇ

【００４２】上記成分を混合し、そして水平パイロット
プラントPremier/Sussmeyer HML 1.5L Super mill で磨
砕した。磨砕は室温で２時間行った。顔料粒径は、光学
顕微鏡では見えなかった。前記濃縮物をポリエステルア
イオノマーを含む以下の追加成分と混合してインクジェ
ットインクを調製した。

【００４３】 濃縮分散体（４％顔料を生じる） １７．４ｇ ポリエステルアイオノマー（１０％分散体） ６．４ｇ ジエチレングリコール ５．０ｇ グリセロール ５．０ｇ 脱イオン水 ６６．２ｇ

【００４４】上記インクを３μｍフィルターで濾過し
た。濾過物を、ディスクジェットＨＰ４５０インクジェ
ットプリンタに適合するカートリッジに入れた。ポリエ
ステルアイオノマーを省略して、比較インクを調製し
た。この二種類のインクの、耐水性、耐摩耗性及び耐汚
染性を比較した。耐摩耗性 比較インクとポリエステルアイオノマーを含有するイン
クから作成した画像に関して、耐摩耗性テストを実施し
た。ポリエステルアイオノマーを含まない比較インクか
ら作られた画像は、本発明のインクよりも、指の爪もし
くはとがった物体で、非常に容易に引っかききずが付
き、目に見える白い跡を残した。

【００４５】耐水性 耐水性テストでは、ウェットティッシュもしくは濡れた
指を画像の上にかぶせて通過させた。比較例インク（ポ
リエステルアイオノマーを含んでいない）から作られた
画像は、濃い黒い跡が目立った。ポリエステルアイオノ
マーを含んだインクから作られた画像は、目に見える跡
が全くないか、ほとんどなかった。

【００４６】耐水性テストでは、６４５．６ｍｍ² （１
インチ×１インチ）のＤmaxベタ領域を、ポリエステル
アイオノマーを含有するインクジェットインクとポリエ
ステルアイオノマーを含有していない比較インクを使っ
て印刷した。インクジェットデスクトッププリンタＨＰ
５４０を使って印刷を行った。Ｄmax 領域を無地紙
（例えば、Xerox DP4024無地紙）及び耐水表面処理ペー
パーに印刷した。Ｄmax 領域の濃度を測定した。そして
印刷領域を汚すために、ウェットティッシュもしくは濡
れた指を軽く押しつけて印刷されたＤmax 上を通した。
そして、印刷されたＤmax 領域の直ぐとなりの領域の濃
度を測定した。Ｄmax 領域が耐水性であるならば、隣接
領域でのインク濃度読取りはほとんどないか全くないは
ずである。

【００４７】Xerox ペーパー DP4024 及び耐水表面処理
ペーパー上に画像を作成した。以下のインク（前記した
ように調製した典型的なインクジェットインク）をテス
トした： １．ポリエステルアイオノマー（ＰＥＩ）を含まないイ
ンク ２．炭素系の公知のＨＰカートリッジ５１６４０Ａ由来
のインク ３．種々のＰＥＩを含むインク。

【００４８】結果を次の表に要約する。

【００４９】

【表１】

【００５０】上記データは、ポリエステルアイオノマー
を含有するインクの耐水性が、ポリエステルアイオノマ
ーを含有しないインクと比較して非常に改善されること
を示す。画像品質 重量平均分子量を種々変えたポリエステルアイオノマー
を含有するインクジェットインクの画像品質も評価し
た。画像が示す印刷されていないもしくはインクのない
条痕のレベルを観察することによってこのテストを行っ
た。優れた画像は条痕が無く、等級を１とした。劣った
画像は多くの条痕を示し、等級を５とした。いくつか条
痕を有する中間の画像品質を等級３とした。

【００５１】

【表２】

【００５２】表ＩＩのデータは、約７，５００より大き
い平均分子量が、条痕が無いことによって判定した画像
品質に悪い影響を与えることを実証する。本発明の好ま
しい態様を特に詳細に記載したが、本発明の精神及び範
囲内で種々の変更及び改造が可能であることは、理解さ
れるであろう。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリア、顔料、並びに絶対分子量７５
   ０〜８０００且つガラス転移温度１０〜８０℃の水分散
   性ポリエステルアイオノマーを含んでなるインクジェッ
   トインク。
2. 【請求項２】 ディジタルデータ信号に応答するインク
   ジェットプリンタを用意すること；プリンタにインク受
   容基体を装填すること；プリンタに、キャリア、顔料、
   並びに絶対分子量７５０〜８０００且つガラス転移温度
   １０〜８０℃の水分散性ポリエステルアイオノマーを含
   んでなるインクジェットインクを装填すること；そして
   ディジタルデータ信号に応答してインク受容基体に印刷
   すること；の各工程を含むインクジェット印刷方法。