JP2006169524A - 複数成分からなる低エネルギーゲルインク組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】改良された印刷性能を有するインク組成物を提供すること。
【解決手段】着色剤、ターポリマーラテックスなどの高分子ラテックス、任意の分散可能なポリマー、スルホン化ポリエステルなどの分散剤、および水などの液状賦形剤を含むインク組成物。該インク組成物は、周囲温度で安定な液体であるが、加熱あるいは液状賦形剤の一部を除去するとゲル化する。

Description

本発明はインク組成物に関するものであり、より詳細には複数成分からなる（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ）低エネルギーゲルインク組成物に関する。さらに詳細には、本発明は、着色剤、ラテックス、ポリオールおよび／またはジオール、スルホン化ポリエステルなどの分散剤、ならびに水などの液状賦形剤を含有するインク組成物に関する。

一般に、相変化インク（時として「ホットメルトインク」および／または「ゲルインク」と呼ばれる）は、周囲温度で固相であるが、例えば圧電インクジェット印刷装置などのインクジェット印刷装置の高い操作温度では、液相で存在する。ジェット操作温度で、液体インクの液滴が印刷装置から噴射され、インク液滴が、直接、あるいは介在する加熱された転写ベルトまたはドラムを介して、記録面の表面と接触すると、これは直ちに凝固または固定し、凝固されたインク滴の所定パターンを形成する。相変化インクはまた、米国特許第５，４９６，８７９号およびドイツ特許出願公開ＤＥ４２０５６３６ＡＬおよびＤＥ ４２０５７１３ＡＬに開示されている通り、グラビア印刷などの他の印刷技術に使用されている。

ゲルインクは、特定のタイプの相変化インクと考えることができる。ゲルインクにおいては、インク組成物は一般に低温では安定な、また多くの場合は液体の組成物として存在するが、高温である場合及び／またはインクから水が除去される場合には、粘度の非常に高い溶液を形成する。生じる相転移の例は、安定な液体から、依然として液体成分を含有するが粘度がより高いゲルマトリックスへのものである。したがって、ゲルインクは、加熱された基面上に印刷するために使用することも可能であるし、ラジアントヒーターまたは定着器などの加熱装置が使用される場合には、より低い温度の基面上に印刷するために使用することも可能である。

カラー印刷用の相変化インクは一般的に、相変化インクと適合性のある着色剤と組み合わせられる、相変化インクキャリア組成物を含有する。特定の実施形態では、一連の色付きの相変化インクは、インクキャリア組成物を、適合性のある減法混色の原色の着色剤と組み合わせることによって形成できる。減法混色の原色の相変化インクは、４つの染料成分、すなわち、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックを含むことができるが、このインクは、これら４色に限定されない。これらの減法混色の原色のインクは、単一の染料または染料の混合物を用いて形成することができる。例えば、マゼンタはソルベントレッド染料の混合物を用いて得ることができ、またコンポジットブラックはいくつかの染料を混合することによって得ることができる。米国特許第４，８８９，５６０号、第４，８８９，７６１号、および第５，３７２，８５２号は、使用される減法混色の原色の着色剤が、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）有機溶剤溶解染料（Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ（Ｃ．Ｉ．）Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｄｙｅ）、分散染料、改変された酸および直接染料、および塩基性染料のクラスからの染料を含有し得ることを教示している。着色剤はまた、例えば、米国特許第５，２２１，３３５号に開示される通り、顔料を含むことができる。米国特許第５，６２１，０２２号は、相変化インク組成物における特定のクラスの高分子染料の使用を開示している。

相変化インクはまた、郵便消印、工業用マーキング、および標識などの用途で、また、専門用途を含めたオフィスおよびプロダクション印刷用途で使用されている。

インクジェットプリンタに対しては、輸送、長期保存などの間、室温で固相のままであるので、相変化インクが望ましい。さらに、液体のインクジェット用インクに伴うインク蒸発の結果としてのノズルの詰まりに関連する問題が、大部分は排除され、これによりインクジェット印刷の確実性が向上する。さらに、インク液滴が最終の記録面（例えば紙、透明材料など）上に直接適用される相転移インクジェットプリンタでは、印刷媒体に沿ったインクの移動が予防されかつドット品質が向上するように、液滴は基質と接触すると直ちに凝固する。

相変化インクキャリア組成物として使用するのに適した組成物は、公知である。こうした材料を開示している参考文献の代表例には、米国特許第３，６５３，９３２号、第４，３９０，３６９号、第４，４８４，９４８号、第４，６８４，９５６号、第４，８５１，０４５号、第４，８８９，５６０号、第５，００６，１７０号、第５，１５１，１２０号、第５，３７２，８５２号、および第５，４９６，８７９号、欧州特許出願公開第０１８７３５２号および第０２０６２８６号、ドイツ特許出願公開ＤＥ ４２０５６３６ＡＬおよびＤＥ ４２０５７１３ＡＬ、ならびにＰＣＴ特許出願ＷＯ ９４／０４６１９が含まれる。適切なキャリア材料には、パラフィン、マイ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、脂肪酸および他の蝋状材料、脂肪酸アミド含有材料、スルホンアミド材料、様々な天然原料（例えばトール油ロジンおよびロジンエステル）から製造される樹脂性材料、ならびに多数の合成樹脂、オリゴマー、ポリマー、およびコポリマーが含まれる。
米国特許第５，４９６，８７９号 ドイツ特許出願公開ＤＥ ４２０５６３６ＡＬ ドイツ特許出願公開ＤＥ ４２０５７１３ＡＬ 米国特許第４，８８９，５６０号 米国特許第４，８８９，７６１号 米国特許第５，３７２，８５２号 米国特許第５，２２１，３３５号 米国特許第５，６２１，０２２号 米国特許第３，６５３，９３２号 米国特許第４，３９０，３６９号 米国特許第４，４８４，９４８号 米国特許第４，６８４，９５６号 米国特許第４，８５１，０４５号 米国特許第５，００６，１７０号 米国特許第５，１５１，１２０号 欧州特許出願公開第０１８７３５２号 欧州特許出願公開第０２０６２８６号 ＰＣＴ特許出願ＷＯ ９４／０４６１９

既知の組成物およびプロセスは、その意図される目的に適しているが、圧電インクジェット印刷プロセスなどのインクジェット印刷プロセスに適した、相転移および他のインクに対する必要性が残っている。さらに、現在知られている相変化インクよりも低い温度で噴出させることができ、それによりエネルギー使用を低下でき、インクの熱安定性を向上できるようなインクに対する必要性が残っている。さらに、噴出温度で望ましくは低い粘度値を示し、それにより噴出頻度の増大が可能になるようなインクに対する必要性が残っている。さらに、望ましく低い摩擦係数を有する画像をもたらし、それによってその上にインクが印刷された基面が複写機中の自動原稿ハンドラを通過する際の性能が向上し、さらに画像の風合いも向上し、またある種の場合では、乾燥塗抹（ｄｒｙ ｓｍｅａｒ）特性も向上するようなインクに対する必要性が残っている。また、パイル高が減少された画像をもたらすインクに対する必要性も存在する。さらに、引っかき抵抗性が向上した画像をもたらすインクに対する必要性も存在する。さらに、見た目や風合い特性が向上した画像をもたらすインクに対する必要性も存在する。さらに、永続性および耐久性特性が向上した画像をもたらすインクに対する必要性も存在する。高速印刷に適しており、それによりトランザクションおよびプロダクション印刷用途が可能になるようなインクに対する必要性も残っている。

例えば、これらの様々なインク設計にもかかわらず、改良されたインク組成物が、依然として必要とされている。特に、改良されたインク組成物は、様々な印刷基面上での永続性および頑丈さ、改良された光学濃度、より少ない透き通し（すなわち、印刷された基面の反対側から見えること）などの、改良された印刷性能を提供することが必要とされる。

詳細には、上述の様々な課題および／または他の課題は、以下を含有するインク組成物によって解決される。
着色剤；
高分子ラテックス；
任意の分散可能なポリマー；
ポリエステル；および
液状賦形剤。

本発明は、着色剤、高分子ラテックス、任意の分散可能なポリマー、ポリエステル、および液状賦形剤からなるインク組成物を提供する。

本発明の相変化インクは、相転移キャリアシステムまたは組成物を含有する。相転移キャリア組成物は通常、直接印刷モード、あるいは間接またはオフセット印刷転写システムで使用するために設計される。相転移キャリア組成物は一般に、インク組成物が、より高温の場合あるいは水および／または溶媒が除去される場合に、低温で安定な液体組成物から、より粘度が高いゲル組成物に変化するのを可能にする。

直接印刷モードでは、相転移キャリア組成物は、一実施形態では、相転移インクが、（１）記録面に直接印刷した後に周囲温度に冷却された場合、最終の記録面（例えば紙、透明材料など）上に均一の厚みの薄膜で適用されること、（２）基面上の適用された画像が屈曲時に割れないように、十分な柔軟性を保持しながら引き延ばせること、また、（３）高度な耐光性、彩度、透明度および熱安定性を持つことを可能にする１種または複数の材料を含有する。

オフセット印刷転写または間接印刷モードでは、相転移キャリア組成物は、一実施例では、例えば、米国特許第５，３８９，９５８号に記載される通り、直接印刷モードのインクにとって望ましい特性だけでなく、こうしたシステムにおいて使用するのに望ましい、ある種の流体および力学的な特性も示す。

本発明のインク組成物は一般に、着色剤、ラテックス、ポリオールおよび／またはジオール、スルホン化ポリエステルなどの分散剤、ならびに水などの液状賦形剤を含む。

前記インク組成物を形成するのに利用されるラテックスは、ポリマーラテックスであることが好ましい。実施形態では、ポリマーラテックスが、コポリマー、好ましくはターポリマーラテックスであることが好ましい。ラテックスがターポリマーラテックスである実施形態では、該ターポリマーは、以下の式のモノマー単位から成るブロックから成るか、また好ましくは以下の式のモノマー単位のランダムな組み合わせから成る。

式中、Ａ、Ｂ、およびＣは、モノマー単位を表し、ｍ、ｎ、およびｐは、ランダムターポリマーの各モノマー単位のモル分率を表し、各Ｒ₁は独立に、アクリレートまたはメタクリレートモノマーの水素またはメチル基に相当する水素またはメチル基であり、Ｒ₂は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、あるいは置換または非置換のフェニル基のような、炭素原子を１から約１０個含む置換または非置換アルキル鎖であり、Ｒ₃は、エチレンオキシド、２から約１０または約２０のエチレンオキシド単位を含むポリエチレンオキシド、あるいはプロピレンオキシドなどの、１種または複数の酸素原子のアルコキシル基である。

ターポリマーについての上記式では、Ａ、Ｂ、およびＣは、好ましくは（メタ）アクリレートベースのモノマー種であり、これらは、置換されていても非置換であってもよい。本明細書では、（メタ）アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを指すために使用される。つまり、（メタ）アクリル酸メチルは、アクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルを指す。上記Ａは、フェニル（メタ）アクリレートを表し、上記Ｂは、アルコキシル（メタ）アクリレート（ただし、アルコキシル基は、‐Ｃ‐Ｃ（Ｏ‐Ｃ‐Ｃ）₃である）を表し、上記Ｃは、酸の（メタ）アクリレート例えばアクリル酸またはメタクリル酸を表すことが好ましい。

ターポリマーについての上記式では、ｎ、ｍ、およびｐは、それぞれのポリマー単位の占めるモルパーセンテージを表す。ｎ、ｍ、およびｐはそれぞれ独立に、約０．１から約９９．９モルパーセントであり、その合計ｎ＋ｍ＋ｐは、１００となり、また、好ましくは、ｍ、ｎ、およびｐの合計が、ターポリマーの１００モルパーセントであるという条件で、ｎは、約３０〜５０モルパーセントであり、ｍは、約１０〜５０モルパーセントであり、ｐは、約１から約５モルパーセントである。

ラテックスは、水などの適切な液体中の、ターポリマーの懸濁液またはラテックスの形で提供されることが好ましい。ラテックスは、例えば、約１０または２０パーセントから約６０または７０パーセントの範囲の固形物含量で提供できるが、約３０から約４０パーセントで提供することが好ましく、約３６パーセントで提供することがより好ましい。

インク組成物はまた、特に、プリントヘッドが、長期間使われていないままにされていた後の、改良された噴出機能のためにプリントヘッドノズルでの保水性を改良するために一般に使用できる分散可能なポリマーまたは湿潤剤を、任意で含み得る。こうした分散可能なポリマーの例には、それだけには限らないが、グリコールおよびグリセリンで開始するポリエーテルトリオールが含まれる。具体例としては、例えば、ボラノール（登録商標）ＣＰ ４５０ポリオール（平均分子量４５０のグリセリン・プロポキシル化ポリエーテルトリオール）およびボラノール（登録商標）ＣＰ ３００ポリオール（平均分子量３００のグリセリン・プロポキシル化ポリエーテルトリオール）などプロポキシル化ポリオールが挙げられる。好ましい分散可能なポリマーの実施形態は、ダウケミカルカンパニー、ミッドランド、ミシガンから入手できるボラノール（登録商標）３７０である。ボラノール（登録商標）３７０は、以下のものの１種または複数の混合物、およびこのボラノール（登録商標）（ダウケミカルカンパニー、ミッドランド、ミシガンから入手できる）の中央の基をベースとして取り得る構造を有する任意の１〜４価の基であると考えられる。

式中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆおよびｇは、エチレンオキシド繰り返し単位の数を表す各整数であり、出発原料（その末端基はすべて、ヒドロキシ基で終結する）の分子量は、約１，０４０である。

前記インク組成物はまた、液状賦形剤中への他のインク構成要素の分散を補助するために、分散剤および／または表面活性添加物を含有することが好ましい。使用可能な分散剤の例には、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダおよびポリメタアクリル酸ソーダなどの水溶性ポリマー；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシルスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、およびステアリン酸カリウムなどのアニオン界面活性剤；酢酸ラウリルアミン、酢酸ステアリルアミン、および塩化ラウリルトリメチルアンモニウムなどのカチオン界面活性剤；ラウリルジメチルアミンオキシドなどの両性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、およびポリオキシエチレンアルキルアミンなどの非イオン性界面活性剤；リン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、および炭酸バリウムなどの無機塩；それらの混合物等が含まれるが、それらに限定されない。いくつかの好ましい実施形態では、該分散剤は、ポリエステル、好ましくはスルホン化ポリエステルである。

実施形態では、前記インク組成物用に選択される高分子または高分子量の分散剤は、その安定作用を提供する量で、あるいはそれよりも多い量で添加し得る。したがって、例えばこの成分は、インクを安定させ、それにより粘度調整剤として作用するのに必要とされるよりも高い割合で加えることができる。

ポリエステルが分散剤として使用される場合、ポリエステル分散剤はスルホン化ポリエステルであることが最も好ましい。スルホン化ポリエステルは、任意の適切な酸とアルコールから形成できる。このポリエステルは１種または複数のテレフタレートと１種または複数のグリコールから誘導されることが好ましい。例えば、このポリエステルは、例えば３つのグリコール成分を含む反応から誘導することができる。本明細書における最も好ましい実施例では、ポリエステルは、ジメチルテレフタレート、ジメチル５‐スルホイソフタル酸ナトリウム、プロパンジオール、ジエチレングリコール、およびジプロピレングリコールの反応から誘導されるスルホン化ポリエステルである。

本発明で使用できるスルホン化ポリエステルの更なる例としては、ナトリウムスルホン化ポリエステル（ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、より詳細には、以下のポリエステルを含めて、米国特許第５，５９３，８０７号および第５，９４５，２４５号に例示されるものを含む：ポリ（５‐スルホイソフタル酸１，２‐プロピレン‐ナトリウム）、ポリ（５‐スルホイソフタル酸ネオペンチレン‐ナトリウム）、ポリ（５‐スルホイソフタル酸ジエチレン‐ナトリウム）、共重合（５‐スルホイソフタル酸１，２‐プロピレン‐ナトリウム）‐共重合‐（１，２‐プロピレン‐テレフタレート‐フタレート）、共重合（５‐スルホイソフタル酸１，２‐プロピレン‐ジエチレン‐ナトリウム）‐共重合‐（１，２‐プロピレン‐ジエチレン‐テレフタレート‐フタレート）、共重合（５‐スルホイソフタル酸エチレン‐ネオペンチレン‐ナトリウム）‐共重合‐（エチレン‐ネオペンチレン‐テレフタレート‐フタレート）、および共重合（プロポキシル化ビスフェノールＡ）‐共重合‐（５‐スルホイソフタル酸プロポキシル化ビスフェノールＡ‐ナトリウム）等が挙げられる。

前記スルホン化ポリエステルは、ある実施形態においては、下記式によって表わされる共重合体、または下記式においてｎ部分とｐ部分を分離して表わされるランダム共重合体であってよい。

式中、Ｒは、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、オキシアルキレンジエチレンオキシドなどの、炭素原子が２から約２５個であるアルキレンであり；Ｒ^'は、例えばベンジレン、ビスフェニレン、ビス（アルキルオキシ）ビスフェニレンなどの、炭素原子が約６から約３６個のアリーレンであり；Ｘは、ナトリウムなどのアルカリ金属などの適切な対イオンを表し；ｐおよびｎは、それぞれのランダムに繰り返される部分のモルパーセントを表し、その結果、このポリマーは全体としては、約１０から約２０，０００の繰り返し部分を含有する。例えば、アルカリスルホポリエステルは、基準としてポリスチレンを使用するゲル透過クロマトグラフィーによって測定すると、数平均分子量（Ｍｎ）は約１，５００から約５０，０００グラム／モル、重量平均分子量（Ｍｗ）は約６，０００グラム／モルから約１５０，０００グラム／モルである。上の式におけるｎおよびｐは、約１から約９９、例えば約３または約５から、約９５または約９７までのモルパーセントを表し、ｎ＋ｐ＝１００となるように選択されることが好ましい。好ましい態様においては、ｎは約９６モルパーセントであり、ｐは約４モルパーセントである。

前記インク組成物はまた、液状賦形剤を含む。液状賦形剤としては、水、あるいは、ジオールまたはポリオールなどの１種または複数の溶媒、あるいは水と水溶性共溶媒とのブレンドなどが挙げられる。均質な賦形剤を生じるために、可溶化剤の第３の共溶媒が使用される場合には、水への溶解度が制限された共溶媒もまた使用できる。液状賦形剤は、インク組成物が、室温（通常約２０℃）で、安定な液体状態のままであることを確実にするのを助けるが、加熱すると、かつ／またはいくらかの水または液体分を除去すると、ゲル状態に変化する。所望により、液状賦形剤は、ラテックス成分中に存在できるいくらかの水以外に、完全な水、完全なジオールおよび／またはポリオールとして、あるいは、水とジオールおよび／またはポリオールの組み合わせとして提供できる。

ジオールおよび／またはポリオールが含まれる場合、選択された液体または液体の混合物は、他のインク成分と適合性をもつように選択され、本質的に極性または無極性であり得る。適切な液体の具体例には、グリコールエーテル、エステル、アミド、アルコールなどの極性の液体が含まれ、その具体例には、ブチルカルビトール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、１‐フェノキシ‐２‐プロパノール、フタル酸ジブチル、セバシン酸ジブチル、１‐ドデカノールなど、ならびにそれらの混合物が含まれる。他の適切な例には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジメチロールプロピオン酸、スクロース、ポリテトラメチレングリコール（ＭＷ＜約３０００）、ポリプロピレングリコール（ＭＷ＜約３０００）、ポリエステルポリオール（ＭＷ＜約３０００）、ポリエチレングリコール（ＭＷ＜約３０００）、ペンタエリトリトール、トリエタノールアミン、グリセリン、１，６‐ヘキサンジオール、Ｎ‐メチル‐Ｎ，Ｎ‐ジエタノールアミン、トリメチロールプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’‐テトラキス（２‐ヒドロキシプロピル）エチレンジアミンなどが含まれる。ある種の好ましい実施形態では、ジエチレングリコールが使用される。

液状賦形剤成分は、任意の望ましい量または有効な量で、インク中に存在する。一実施形態では、液状賦形剤成分は、インクの重量に対して約５から約６０パーセントの量で存在し、別の実施形態では、液状賦形剤成分は、インクの重量に対して約１０から約５５パーセントの量で存在し、さらに別の実施形態では、液状賦形剤成分は、インクの重量に対して約２０から約５０パーセントの量で存在する。しかし、所望により、これらの範囲外の量も使用できる。

前記インク組成物はまた、着色剤、好ましくは自己分散可能な着色剤を含有する。染料、顔料、それらの混合物などを含めて、その着色剤がインク賦形剤に溶解または分散可能であるという条件で、任意の望ましいあるいは有効な着色剤をインク中に使用できる。例えば、キャリア組成物は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）有機溶剤溶解染料、分散染料、改変された酸および直接染料、塩基性染料、硫化染料、バット染料などの通常のインク着色剤材料と組み合わせて使用できる。適切な染料の例には、以下が含まれる：ネオザポンレッド４９２（ビーエーエスエフ社製）；オラゾールレッドＧ（チバ‐ガイギー社製）；ダイレクトブリリアントピンクＢ（クロンプトン＆ノールズ社製）；アイゼンスピロンレッドＣ‐ＢＨ（保土谷化学工業社製）；カヤノールレッド３ＢＬ（日本化薬社製）；レバノールブリリアントレッド３ＢＷ（モベイケミカル社製）；レバダームレモンイエロー（モベイケミカル社製）；スピリットファストイエロー３Ｇ；アイゼンスピロンイエローＣ‐ＧＮＨ（保土谷化学工業社製）；シリウススプライエローＧＤ １６７；カルタゾールブリリアントイエロー４ＧＦ（サンド社製）；パーガソール（Ｐｅｒｇａｓｏｌ）イエローＣＧＰ（チバ‐ガイギー社製）；オラゾールブラックＲＬＰ（チバ‐ガイギー社製）；サビニルブラックＲＬＳ（サンド）；ダーマカーボン（Ｄｅｒｍａｃａｒｂｏｎ）２ＧＴ（サンド社製）；ピラゾールブラックＢＧ（ＩＣＩ社製）；モルファストブラックＣｏｎｃ．Ａ（モートン‐チオコール社製）；ダイアゾールブラックＲＮクォード（ＩＣＩ社製）；オラゾールブルーＧＮ（チバ‐ガイギー）；サビニルブルーＧＬＳ（サンド）；ルクソールブルーＭＢＳＮ（モートン‐チオコール社製）；セルボンブルー５ＧＭＦ（ＩＣＩ社製）；バサシッドブルー７５０（ビーエーエスエフ社製）；ネオザポンブラックＸ５１［Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック、Ｃ．Ｉ．１２１９５］（ビーエーエスエフ社製）；スーダンブルー６７０［Ｃ．Ｉ．６１５５４］（ビーエーエスエフ社製社製）；スーダンイエロー１４６［Ｃ．Ｉ．１２７００］（ビーエーエスエフ社製）；スーダンレッド４６２［Ｃ．Ｉ．２６０５０］（ビーエーエスエフ社製）；クロンプトンアンドノールズからのイントラサームイエロー３４６；Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー２３８；ネプチューンレッドベースＮＢ５４３（ビーエーエスエフ社製、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９）、ビーエーエスエフからのネオポンブルーＦＦ‐４０１２；ＩＣＩ（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３５）からのラムプロノール（Ｌａｍｐｒｏｎｏｌ）ブラックＢＲ；モートンモープラスマゼンタ３６（Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１７２）；その開示を完全に参照により本明細書に組み込む米国特許第６，２２１，１３７号に開示されるものなどの金属フタロシアニン着色剤など。例えば米国特許第５，６２１，０２２号および第５，２３１，１３５号に開示されるものなど、例えば、ミリケン＆カンパニーから、ミリケンインクイエロー８６９、ミリケンインクブルー９２、ミリケンインクレッド３５７、ミリケンインクイエロー１８００、ミリケンインクブラック８９１５‐６７、純粋な（ｕｎｃｕｔ）リアクタントオレンジＸ‐３８、純粋なリアクタントブルーＸ‐１７、および純粋なリアクタントバイオレットＸ‐８０として市販品として入手できる高分子染料もまた使用できる。

顔料もまた、インクに適した着色剤である。適切な顔料の例には、以下が含まれる：バイオレットトナーＶＴ‐８０１５（ポールウルリッヒ）；パリオゲンバイオレット５１００（ビーエーエスエフ社製）；パリオゲンバイオレット５８９０（ビーエーエスエフ社製）；パーマネントバイオレットＶＴ ２６４５（ポールウルリッヒ社製）；ヘリオゲングリーンＬ８７３０（ビーエーエスエフ社製）；アーガイルグリーンＸＰ‐１１１‐Ｓ（ポールウルリッヒ社製）；ブリリアントグリーントナーＧＲ ０９９１（ポールウルリッヒ社製）；リソールスカーレットＤ３７００（ビーエーエスエフ社製）；トルイジンレッド（アルドリッチ社製）；サーモプラストＮＳＤ ＰＳ ＰＡ用のスカーレット（カナダのユージンクールマン社製）；Ｅ．Ｄ．トルイジンレッド（アルドリッチ社製）；リソールルビントナー（ポールウルリッヒ社製）；リソールスカーレット４４４０（ビーエーエスエフ社製）；ボンレッドＣ（ドミニオンカラーカンパニー社製）；ロイヤルブリリアントレッドＲＤ‐８１９２（ポールウルリッヒ社製）；オラセットピンクＲＦ（チバ‐ガイギー社製）；パリオゲンレッド３８７１Ｋ（ビーエーエスエフ社製）；パリオゲンレッド３３４０（ビーエーエスエフ社製）；リソールファストスカーレットＬ４３００（ビーエーエスエフ社製）；ヘリオゲンブルーＬ６９００、Ｌ７０２０（ビーエーエスエフ社製）；ヘリオゲンブルーＫ６９０２、Ｋ６９１０（ビーエーエスエフ社製）；ヘリオゲンブルーＤ６８４０、Ｄ７０８０（ビーエーエスエフ社製）；スーダンブルーＯＳ（ビーエーエスエフ社製）；ネオペンブルーＦＦ４０１２（ビーエーエスエフ社製）；ＰＶファストブルーＢ２Ｇ０１（アメリカンヘキスト社製）；イルガライトブルーＢＣＡ（チバ‐ガイギー社製）；パリオゲンブルー６４７０（ビーエーエスエフ社製）；スーダンＩＩＩ（レッドオレンジ）（マシソン、コルメンベル社製）；スーダンＩＩ（オレンジ）（マシソン、コルメンベル社製）；スーダンオレンジＧ（アルドリッチ社製）；スーダンオレンジ２２０（ビーエーエスエフ社製）；パリオゲンオレンジ３０４０（ビーエーエスエフ社製）；オルトオレンジＯＲ ２６７３（ポールウルリッヒ社製）；パリオゲンイエロー１５２、１５６０（ビーエーエスエフ社製）；リソールファストイエロー０９９１ Ｋ（ビーエーエスエフ社製）；パリオトールイエロー１８４０（ビーエーエスエフ社製）；ノボパームイエローＦＧＬ（ヘキスト社製）；パーマネントイエローＹＥ ０３０５（ポールウルリッヒ社製）；ルモゲンイエローＤ０７９０（ビーエーエスエフ社製）；スコ（Ｓｕｃｏ）‐イエローＬ１２５０（ビーエーエスエフ社製）；スコ（Ｓｕｃｏ）‐イエローＤ１３５５（ビーエーエスエフ社製）；スコ（Ｓｕｃｏ）ファストイエローＤ１３５５、Ｄ１３５１（ビーエーエスエフ社製）；ホスタパームピンクＥ（アメリカンヘキスト社製）；ファナルピンクＤ４８３０（ビーエーエスエフ社製）；シンカシャマゼンタ（デュポン社製）；パリオゲンブラックＬ００８４（ビーエーエスエフ社製）；ピグメントブラックＫ８０１（ビーエーエスエフ社製）；ならびにリーガル３３０（登録商標）（キャボット社製）、カーボンブラック５２５０、カーボンブラック５７５０（コロンビアケミカル社製）、ＩＪＸ‐１５７（キャボット社製）などのカーボンブラック。

郵便消印または工業用マーキング、および標識などの用途に対しては、減法混色の原色以外の他のインク色が望ましい可能性がある。本発明は、これらの要求に対しても適用可能である。さらに、「目に見えない」コーディングや、製品へのマーキングなどの用途では、赤外線（ＩＲ）又は紫外線（ＵＶ）吸収染料をインクに混入できる。こうした赤外線および紫外線吸収染料の例は、例えば、米国特許第５，３７８，５７４号、第５，１４６，０８７号、第５，１４５，５１８号、第５，５４３，１７７号、第５，２２５，９００号、第５，３０１，０４４号、第５，２８６，２８６号、第５，２７５，６４７号、第５，２０８，６３０号、第５，２０２，２６５号、第５，２７１，７６４号、第５，２５６，１９３号、第５，３８５，８０３号、および第５，５５４，４８０号に開示されている。

着色剤は、所望の色または色相を得るために、任意の望ましい量または有効な量で、インク中に存在する。通常、着色剤は、インクの重量に対して最低約０．１パーセント、好ましくはインクの重量に対して少なくとも０．２パーセント、より好ましくは、インクの重量に対して少なくとも約０．５パーセントの量で、かつ、通常、インクの重量に対して約５０パーセントを超えない、好ましくはインクの重量に対して約２０パーセントを超えない、より好ましくはインクの重量に対して約１０パーセントを超えない量でインク中に存在する。しかし、この量は、特定の印刷の必要性に応じて、この範囲外である可能性もある。

前記インク組成物は、約１０重量％を超える最終の固形物含量を有することが好ましくい。前記インク組成物は、約１５重量％を超える固形物含量を有することが好都合であり、約２０重量％を超える固形物含量を有することがさらに好ましい。インク組成物はまた、約８０重量％未満である最終の含水量を有することが好ましくい。前記インク組成物は、約７０重量％未満ことが好都合であり、約６０重量％未満の含水量を有することがさらに好ましい。

実施形態では、前記インク組成物中の固体添加物の割合は、周囲温度より高い温度での、液態からゲル状態への相転移をもたらすインク組成物を提供するように選択される。したがって、ある例においては、前記インク組成物は、約３０℃以上、好ましくは約４０℃以上、または約５０℃以上の温度では、液態からゲル状態への相転移を示さない。

前記インク組成物は、任意の望ましい方法または適切な方法によって調製可能である。例えば、インク成分を混ぜ合わせ、それに続いて、一実施形態では最低約５０℃、一実施形態では１００℃未満（温度は、この範囲外であってもよい）の温度に加熱し、均質なインク組成物が得られるまで撹拌し、それに続いて周囲温度（通常約２０から約２５℃）にインクを冷却する方法によって調製可能である。

好ましい実施形態では、ラテックスを除くインク組成物成分を混ぜ合わせ、それに続いて、混合しながらラテックスを加え、最終インク組成物を得る。したがって、例えば、インク組成物は、着色剤、ポリオールおよび／またはジオール、スルホン化ポリエステルなどの分散剤、ならびに水などの液状賦形剤を最初に混合し、続いて撹拌しながらラテックス中に加えることによって調製可能である。ある種のラテックスは、スルホン化ポリエステルなどのインク成分を分散させるために必要な、より高い温度では安定でないので、ある実施形態では、残りのインク成分を混ぜ合わせた後に該ラテックスを添加する。しかし特定のラテックスが高温安定性を示す場合は、インク成分を例えば単一段階ですべての成分を混ぜ合わせるなど、別の順序で合わせてもよい。したがって、形成されるインク組成物は、室温（通常約２０℃）では安定な液体状態であるが、加熱すると、及び／またはいくらかの水または液体分を除去すると、ゲル状態に変化する。例えば実施形態ではインク組成物は６０℃で約２から約３０ｍＰａ．ｓの範囲、好ましくは約３から約１５ｍＰａ．ｓの範囲の粘度を有する。室温での粘度は約１．５から約４ｍＰａ．ｓより高く、通常約２ｍＰａ．ｓより高い。

上記のインク組成物は、印刷工程、特に圧電印刷工程に好都合に使用することができる。印刷工程は一般に、上述のインク組成物をインクジェットプリンタ装置に組み込む工程、必要に応じてインクを加熱する工程、および加熱されたインクの液滴を、記録面上でイメージ通りのパターンに噴射させる工程を含む。ある特定の実施形態では、プリンタ装置は、インクの液滴が、圧電振動する部材の振動によって、イメージ通りのパターンに噴射される圧電印刷工程を使用する。上記のインクはまた、例えばアコースティック（ａｃｏｕｓｔｉｃ）インクジェット印刷、サーマルインクジェット印刷、連続流型または偏向型インクジェット印刷などの、他のインクジェット印刷工程に使用することもできる。該インク組成物はまた、サーマル転写印刷プロセスなどを含めて、インクジェット印刷プロセス以外の印刷工程に使用することもできる。

上述のインク組成物は、加熱されたインクの液滴が記録面上でイメージ通りのパターンに噴射される場合、記録面が最終の記録面であるような、直接印刷インクジェットプロセス用の装置に使用できる。このインク組成物はまた、インクの液滴が記録面上でイメージ通りのパターンに噴射される場合、記録面が中間転写部材であり、その後イメージ通りのパターンのインクが中間転写部材から最終の記録面に転写されるような、間接（オフセット）印刷インクジェット用途にも使用できる。さらに別の実施形態は、上記のインク組成物をインクジェットプリンタ装置に組み込むこと、インクを加熱すること、インクの液滴を、中間転写部材上でイメージ通りのパターンに噴射させること、および中間転写部材から最終の記録面に、イメージ通りのパターンのインクを転写することを含むプロセスを対象とする。オフセットまたは間接印刷プロセスは、例えば、米国特許第５，３８９，９５８号、第５，０９９，２５６号、および第４，５３８，１５６号に開示されている。

一実施形態では、直接印刷プロセスによる、あるいは間接印刷プロセスによる、最終の基面上へのインク画像の配置の後、このようにして形成された画像は、インクがゲル状態である温度で、すなわち、インクのゲル化点と融点と間の温度で、その画像に定着部材を適用することによって、定着を受ける。この実施形態は、紙などの最終の記録面が多孔性の場合に特に適切である。これは、この実施形態が、最終の基面へのインクの浸透の度合いの制御を可能にし、また、最終の記録面の反対表面上のインク画像の透き通しを減少させるのを助けることができるためである。特定の実施形態では、印刷プロセスは、インクの液滴が、プリンタ装置から最終の基面に直接噴射され、それに続いて、インクのゲル化点より低いが、インクの融点より高い温度で、最終の基面に画像が定着されるような直接印刷プロセスである。直接印刷プロセスは、例えば、米国特許第５，１９５，４３０号、第４，７４５，４２０号、第４，８８９，７６１号、および第５，７６１，５９７号に開示されている。

別の実施形態では、直接印刷プロセスによる、あるいは間接印刷工程による、最終の基面へのインク画像の配置の後、このようにして形成された画像は、インクが液態である温度で、すなわち、インクのゲル化点を超える温度で定着を受ける。この実施形態は、最終の記録面が透明用紙（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ ｓｔｏｃｋ）など、非多孔性である場合に特に適切である。これは、インクのゲル化点を超える温度での定着により、該インクが、非多孔性の最終記録面上に適切に広がる、及び／または吸収されることが、可能になるためである。特定の実施形態では、印刷プロセスは、融解されたインクの液滴が、プリンタ装置から最終の基面上に直接に噴射され、それに続いて、インクのゲル化点より高い温度で最終の基面に画像が融合されるような、直接印刷工程である。直接印刷プロセスは、例えば、米国特許第５，１９５，４３０号、第４，７４５，４２０号、第４，８８９，７６１号、および第５，７６１，５９７号に開示されている。

定着は、電子写真の技術分野で公知である方法等、任意の望ましい方法または有効な方法で実施し得る。ある方法は、定着される画像への定着部材の適用を必要とする。特定の実施形態では、定着部材は、加熱される。定着部材は、ドラムまたはローラー、ベルトまたはウェブ、平面またはプラテンなどの、任意の望ましいまたは適切な構造であり得る。定着部材は、任意の望ましいまたは適切な方法によって、例えば、ヒーターを定着部材の中または近くに位置させることによって加熱できる。任意選択で、定着の前に、定着オイルなどの液体の層を、定着部材に適用できる。定着部材は、任意の望ましいまたは適切な方法によって、例えば、最終の記録面を、ドラムまたはローラー、ベルトまたはウェブ、平面またはプラテンなどの、望ましいまたは有効な構造であり得る定着部材および背面（ｂａｃｋ）部材により形成されるニップを通過させることによって、画像に適用できる。溶解は、任意の望ましいまたは有効なニップ圧で、すなわち、一実施形態では少なくとも約５ポンド／平方インチ、別の実施形態では少なくとも約２５０ポンド／平方インチ、さらに別の実施形態では少なくとも約５００ポンド／平方インチ、かつ、一実施形態では、約２，０００ポンド／平方インチ未満、別の実施形態では約１，０００ポンド／平方インチ未満、さらに別の実施形態では約８５０ポンドの／平方インチ未満で実施できるが、圧力は、この範囲外であってもよい。

ラジアント定着（ただし、熱は、圧力無しで適用される）、マイクロ波照射、フラッシュ定着（例えば、その開示が完全に参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，７８８，１２３号に記載される通り）、いずれかの望ましい方法による加熱に続く冷間圧（ｃｏｌｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）定着などの他の方法もまた使用できる。

本発明を、以下の実施例および比較例によって、より詳細に説明するが、本発明は、それに限定されるものと解釈されるべきではない。以下の実施例および比較例では、「部」はすべて、別段の指示がない限り、重量で示される。

実施例１〜３‐粘度の高いインクの調製
一連の粘度の高いインク組成物を調製する。インク組成物は、カーボンブラック（キャボット社から入手できるＩＪＸ‐１５７、１５％溶液）、ダウケミカルから入手できるボラノール３７０、アルドリッチから入手できるジエチレングリコール、およびスルホン化ポリエステルを混合することによって形成される。スルホン化ポリエステルは、次式を有する。

式中、Ｒは、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、およびジプロピレングリコールの混合物であり、ｎは９６モル％であり、ｐは４モル％である。

成分が均一に混合された後、マグネチックスターラーで撹拌しながら、ターポリマーラテックス（３６％溶液）を添加する。ターポリマーラテックスは、下記式のランダムターポリマーを含有する。

式中、Ａは、フェニル（メタ）アクリレートであり、Ｂは、アルコキシル（メタ）アクリレートであり（ただし、アルコキシル基は、‐Ｃ‐Ｃ（Ｏ‐Ｃ‐Ｃ）₃である）、Ｃは、（メタ）アクリレートであり、ｎは、約３０〜５０モルパーセントであり、ｍは、約１０〜５０モルパーセントであり、ｐは、約１〜５モルパーセントである。

インク組成物の具体的な組成は、重量パーセントで、以下の通りである。

これらのインク組成物は、約１５重量％の最終固形物含量を有する。

インク組成物は、周囲温度で安定な液体であるが、高温（約６０℃）で、粘度の高いゲルを形成する。インク組成物は、光学濃度および透き通し値を得るために、ドローダウン試験技術を使用して試験される。このドローダウン試験は通常、印刷画像をシミュレーションするために使用される。ドローダウン試験は、水平なドローダウンボードおよび２．５ドローダウンロッドを使用する。小体積のインクを、紙の上のプラスチックシート上に置き、次いで、ドローダウンロッドを、インクおよび裸の紙の上を転がし、むらのないインクの層を紙に塗る。光学濃度および透き通しを、グレタグマクベス・スペクトロスキャンを使用して測定する。光学濃度は、インクが紙の表の面でどれくらい黒いかという尺度であり、ここでは理想のインクは１．４を超える光学濃度を有する。透き通しは、インクが紙の裏面をどれくらい黒くしたかという尺度であり、ここでは理想のインクは０．１３未満の透き通しを有する。インク組成物についての透き通し、光学濃度、および粘度の測定値を、以下の表に示す。

上述のデータは、ドローダウン試験を使用して得られるが、圧電インクジェットプリンタなどの通常のプリンタにおいて噴出されるときは、このインク組成物は、普通紙上でも優れた光学濃度および最小の透き通しを示すことが予想され得る。
実施例４〜９‐複数成分からなるゲルインクの調製

一連の粘度の高いゲルインク組成物は、諸成分の比は異なるが、実施例１〜３と同様に調製される。使用されるスルホン化ポリエステルおよびターポリマーラテックスは、実施例１〜３で使用されるものと同じである。

インク組成物は、カーボンブラック（キャボットから入手できるＩＪＸ‐１５７、乾燥）
ダウケミカルから入手できるボラノール３７０、水、およびスルホン化ポリエステル（３０％溶液）を混合することにより形成される。成分が均一に混合された後、マグネチックスターラーで撹拌しながら、ターポリマーラテックス（３６％溶液）を加える。

インク組成物の具体的な組成は、重量パーセントで、以下の通りである。

インク組成物は、周囲温度で安定な液体であるが、高温（＞約３５℃、好ましくは５０℃よりも高い）では、粘度の高いゲルを形成する。インク組成物は、圧電インクジェットプリンタを使用する噴出をシミュレーションするために、上で述べた通りに、ドローダウン試験を使用して試験される。得られた印刷画像は、普通紙（ｐｌａｎｅ ｐａｐｅｒ）に対して優れた光学濃度および最小の透き通しを示す。インク組成物についての透き通し、光学濃度、および粘度の測定値を、以下の表に示す。

本発明のインク組成物は、直接印刷モード、あるいは間接またはオフセット印刷転写システムにおいて好適に使用できる。

Claims (1)

1. 着色剤；
   高分子ラテックス；
   任意の分散可能なポリマー；
   分散剤；および
   液状賦形剤
   を含有するインク組成物。