インクジェットインクおよびインクセット
本発明は、性能添加剤を含むインクジェットインク、およびこのインクを含むインクセットに関し、ここで、性能添加剤は、多色印刷されたエレメントにおけるにじみを軽減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、性能添加剤（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）を含むインクジェットインクおよびこのインクを含むインクセットに関し、ここで、性能添加剤は、多色印刷エレメントにおけるにじみを軽減させる。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法１１９条のもと、２００５年９月１２日出願の米国仮特許出願第６０／７１６，３４９号明細書に基づく優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット印刷は、インクの小滴を紙などの基材上に付着させて所望のイメージを形成するノンインパクトプリントプロセスである。小滴は、マイクロプロセッサにより生成された電気的信号に応答してプリントヘッドから吐出される。
【０００４】
にじみは、インクジェット印刷で用いられる比較的低粘度インクが広がる傾向にあると共に、インクジェットプリンタが３または４の原色を同時的な態様（またはほぼ同時）で印刷する能力を有するため、インクジェット印刷における特有の問題である。
【０００５】
種々の方法が、隣接して印刷される液体のにじみを防止するために提案されてきている。一つの方法は、２つの印刷する液体を、印刷される液体の混ざりまたは混合が生じることができないよう互いに離間して適用することである。この方法は、問題に対する解決法ではないが、しかしながら、解像度に劣るイメージを形成する。
【０００６】
他の方法は、第２の印刷液体の適用に、第１の印刷液体が完全に乾燥するまでの時差を伴う。この方法もまた、その非効率性のためだけではなく、完全には有効でもないことから、不利である。
【０００７】
米国特許公報（特許文献１）は、インクへのホルムアミドの添加が、いくつかの状況においてにじみの発生を低減させるであろうことを教示する。
【０００８】
にじみを制御するためのさらなる他のアプローチは、印刷液体の基材への浸透速度を高めることであるが、これは吸光度を低減させる傾向にある。
【０００９】
米国特許公報（特許文献２）は、両性イオン性界面活性剤またはノニオン性両親媒性物質の、それらの各々の臨界ミセル濃度を超えた濃度での使用を開示する。染料分子を含有するミセルの形成は、各インク中の染料分子の混合を防止すると考えられている。
【００１０】
米国特許公報（特許文献３）は、インクの１種が、規定のｐＨ条件下で不溶性となる染料を含有し、および他のインクが、第１のインクに含有される染料を不溶性とするｐＨを有するインクジェット印刷方法を教示する。
【００１１】
米国特許公報（特許文献４）は、第１のインクがアニオン性であると共に１つまたは複数のカルボキシルおよび／またはカーボキシレート基を含む着色剤を含み、および第２のインクが、２種のインク組成物間のにじみを防止するために、第１のインク中の着色剤とイオン的に架橋して固体沈殿物を形成するよう設計された沈殿剤を含む、２つの異なって着色されたインク組成物間の色にじみを防止する方法を開示する。多価金属塩が、沈殿剤として有用であるとして開示されている。
【００１２】
米国特許公報（特許文献５）は、第１のインクおよび第２のインクを用い、その各々が水性キャリア媒体および着色剤を含有し、第１のインク中の着色剤が顔料分散体であると共に、第２のインクが１００部の水中に２５℃で少なくとも１０部の溶解度を有する有機酸または無機酸の塩を含有し、ここで塩は第１および第２のインク間のにじみを軽減させるに有効な量で存在する、多色印刷エレメントにおけるにじみを軽減させるインクセットを開示する。
【００１３】
上記に示した公報はすべて、本願明細書における参照によりすべての目的のためにその内容全体を本願明細書に記載したものとして援用される。
【００１４】
にじみを制御する公知の方法は種々の利点および欠点を有するが、代替的なにじみ制御方法に対する要求が未だある。
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５０９１００５号明細書
【特許文献２】米国特許第５１１６４０９号明細書
【特許文献３】米国特許第５１８１０４５号明細書
【特許文献４】米国特許第５４８８４０２号明細書
【特許文献５】米国特許第５５１８５３４号明細書
【特許文献６】米国特許第６０５３９６９号明細書
【特許文献７】米国特許第６８５２１５６号明細書
【特許文献８】米国特許第５０８５６９８号明細書
【特許文献９】ＥＰ−Ａ−０５５６６４９号明細書
【特許文献１０】米国特許第５２３１１３１号明細書
【非特許文献１】「ザ・カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ）」、第３版、１９７１年
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
一定のポリアミンと可溶性の一価の金属塩との組み合わせが、水性染料インク中の性能添加剤として、水性アニオン性顔料化インクと接触して染料インクが印刷されるときのにじみの制御に有効であることが今日見出された。
【００１７】
従って、一つの態様において、本発明は：
水性ビヒクルと、
染料着色剤と、
少なくとも２個であり６個までのアミノ基を含有するモノマーまたはオリゴマー状の有機アミン（「ポリアミン」）と、
一価の金属（Ｍ+1）塩と
を含み、染料着色剤、アミンおよび塩は、水性ビヒクル中で実質的に可溶であるインクジェット印刷用水性染料インクに関する。
【００１８】
好ましいポリアミンとしては、例えば、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、１，４−ジアミノブタン、テトラエチレンペンタンアミンおよび１，２−ジアミノエタン（エチレンジアミン）が挙げられる。ポリアミンは、未中和形態、ならびに部分および／または完全中和形態を含む。
【００１９】
一価の金属塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムの塩が挙げられる。
【００２０】
他の態様において、本発明は、少なくとも第１のインクと第２のインクとを含み、前記第１のインクが水性ビヒクル中に分散されたアニオン的に安定化された顔料を含む水性顔料インクであり、前記第２のインクが上記の水性染料インクであるインクジェットインクセットに関する。
【００２１】
本発明は、
（ａ）デジタルデータ信号に応答性であるインクジェットプリンタを提供するステップと、
（ｂ）プリンタに、印刷される基材を装填するステップと、
（ｃ）プリンタに、上記に記載のおよび以下にさらに詳細に記載されるインクジェットインクまたはインクジェットインクセットを装填するステップと、
（ｄ）デジタルデータ信号に応答して、インクジェットインクセットを用いて基材上に印刷するステップと
を含む、基材上にインクジェット印刷する方法をさらに含む。
【００２２】
好ましい基材は普通紙である。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の機構および利点は、以下の詳細な説明の記載から当業者によってより容易に理解されるであろう。明確さのために個別の実施形態のコンテクストで上述の、および後述される本発明の一定の特徴は、単一の実施形態における組み合わせでも提供され得ることが認識されるべきである。逆に、簡潔さのために単一の実施形態コンテクストで記載される本発明の種々の特徴はまた、個別に、またはいずれかのサブコンビネーションで提供され得る。さらに、単数形での言及はまた、コンテクストがそうでないと特定的に明記していない限りは、複数をも包含し得る（例えば、「ａ」および「ａｎ」は、１つ、または１つまたは複数を指し得る）。さらに、範囲で明記された値への言及は、その範囲内の各値およびあらゆる値を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記に示すとおり、本発明による水性染料インクは、一般的には、水性ビヒクルと、水性ビヒクル中で可溶性である着色剤（染料）と、ポリアミン／金属塩添加剤組み合わせとを含む。
【００２５】
（水性ビヒクル）
インクビヒクルは、着色剤についてのキャリア（または媒体）である。「水性ビヒクル」とは、水、または水と少なくとも１種の水溶性有機溶剤（共溶剤）または湿潤剤との混合物を含むビヒクルを指す。好適な混合物の選択は、所望の表面張力および粘度などの特定の用途の要求、選択される着色剤およびインクがその上に印刷されることとなる基材との親和性に依存する。
【００２６】
水溶性有機溶剤および湿潤剤の実施例としては、チオジグリコール、スルホラン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよびカプロラクタムなどのアルコール、ケトン、ケト−アルコール、エーテル等；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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコールおよびヘキシレングリコールなどのグリコール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等などのオキシエチレンまたはオキシプロピレンの付加ポリマー；グリセロールおよび１，２，６−ヘキサントリオールなどのトリオール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル；ジエチレングリコールジメチルまたはジエチルエーテルなどの多価アルコールの低級ジアルキルエーテル；尿素および置換尿素が挙げられる。
【００２７】
水性ビヒクルは、典型的には、約３０％〜約９５％の水を含有することとなり、残り（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶剤である。インク組成物は、典型的には、水性ビヒクルの総重量に基づいて約６０％〜約９５％の水を含有する。
【００２８】
（ポリアミン）
ポリアミンは、少なくとも２個であり６個までのアミノ基を含有するモノマーまたはオリゴマー状の有機アミンとして定義される。アミノ基は、第１級、第２級または第３級アミノ基ならびにこれらの混合物であることが可能である。好ましいポリアミンとしては、例えば、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、１，４−ジアミノブタン、テトラエチレンペンタアミンおよび１，２−ジアミノエタン（エチレンジアミン）、ならびにこれらの混合物が挙げられる。
【００２９】
ポリアミンは、それ自体、および独立して塩基性であるため、ポリアミンは未中和形態、または部分または完全中和形態で用いられて、インク全体のｐＨが所望の範囲に調整または維持され得る。中和は、例えば、金属塩について以下に記載のものなどの無機酸または有機酸の使用といった関連技術分野における当業者に周知であるいずれかの方策で行うことが可能である。
【００３０】
ポリアミンは、好ましくは、インクの総重量に基づいて約０．０５重量％〜約１．５重量％および、より典型的には、約０．１重量％〜１．０重量％の範囲の濃度で存在する。ポリアミン重量パーセントは、未中和形態のポリアミンの重量に基づいている。
【００３１】
（金属塩）
本発明における使用についての好適な金属塩は、インクビヒクル中で可溶性である一価の金属塩である。存在する塩の量は、百万分率（ｐｐｍ）ベースの一価の金属カチオン、Ｍ+1、すなわち、Ｍ+1の重量部／インクの百万重量で表される。存在するＭ+1の量は、一般的には、約１０００ｐｐｍ〜約１５，０００ｐｐｍおよび、より典型的には、約３０００ｐｐｍ〜約１１，０００ｐｐｍの範囲である。
【００３２】
金属塩は、無機酸または有機酸の塩であることが可能であり、その選択は、慣例の実験を通して容易に達成される。無機酸は、例えば、塩酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、硝酸、ヨウ化水素酸またはフッ化水素酸であり得る。有機酸は、カルボン酸、特にカルボン酸が電子吸引基で置換されたもの、および有機スルホン酸であり得る。このような酸のいくつかの実施例としては、クロロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スルファニル酸およびベンゼンスルホン酸が挙げられる。
【００３３】
一価の金属カチオンは、アルカリ金属Ｎａ+1、Ｌｉ+1、Ｋ+1、Ｒｂ+1およびＣｓ+1を含むいずれかの好適なＭ+1カチオンであることが可能である。Ｎａ+1が好ましい。
【００３４】
（染料着色剤）
染料は、いずれかの好適な染料であることが可能である。染料の供給元は、一般的に、関連技術分野における当業者に周知である。好ましい染料としては、ＡＢ９、ＲＢ７２、ＤＢ３０７、ＡＲ２４９、ＡＲ５２、ＡＹ２３、ＡＹ１７、ＤＹ８６、ＤＹ１３２、ＤＹ１７３、ＲＹ１８１およびＡＯ３３が挙げられる。前述の染料に対する言及は、英国ヨークシャーブラッドフォード（Ｂｒａｄｆｏｒｄ，Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，ＵＫ）のダイアーズおよびカラリスト学会（Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ）により確立され、および（非特許文献１）に発行されている「Ｃ．Ｉ．」等級によりなされる。
【００３５】
また、ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８のマゼンタ染料（イルフォードイメージンググループ（Ｉｌｆｏｒｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）からイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｍ３７７として入手可能）およびＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０のイエロー染料（イルフォードイメージンググループ（Ｉｌｆｏｒｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）からイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｙ１０４として入手可能）が好ましい。ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８およびＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０の構造は、既に援用している米国特許公報（特許文献６）におけるマゼンタ配合物ＩＩおよびイエロー配合物Ｉから、それぞれ見ることが可能である。
【００３６】
上記染料の１つまたは複数の混合物がまた好適である。
【００３７】
（添加剤）
他の成分（添加剤）が、慣例の実験により容易に測定され得る最終インクの安定性および可噴射性にこのような他の成分が干渉しない程度において、インクジェットインクに配合され得る。このような他の成分は、一般的な意味で技術分野において周知である。
【００３８】
普通、界面活性剤は、表面張力および湿潤性を調整するためにインクに添加される。好適な界面活性剤としては、エトキシル化アセチレンジオール（例えばエアープロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のスルフィノールズ（Ｓｕｒｆｙｎｏｌｓ）（登録商標）シリーズ）、エトキシル化一級アルコール（例えばトマープロダクツ（Ｔｏｍａｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のトマドール（Ｔｏｍａｄｏｌ）（登録商標）シリーズ）および二級アルコール（例えばユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）製のテルギトール（Ｔｅｒｇｉｔｏｌ）（登録商標）シリーズ）、スルホコハク酸塩（例えばサイテック（Ｃｙｔｅｃ）製のエアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えばＧＥシリコンズ（ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｓ）製のシルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば本特許出願人製のゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）シリーズ）が挙げられる。界面活性剤は、典型的には、インクの総重量に基づいて約０．０１〜約５％および好ましくは約０．２〜約２％の量で用いられる。
【００３９】
ポリマーは、耐久性を向上させるためにインクに添加され得る。ポリマーは、ビヒクル中で可溶または分散（例えば「エマルジョンポリマー」または「ラテックス」）されることが可能であり、およびイオン性またはノニオン性であることが可能である。ポリマーの有用なクラスとしては、アクリル系、スチレン−アクリル系およびポリウレタンが挙げられる。
【００４０】
殺生剤が微生物の増殖を阻害するために用いられ得る。緩衝がｐＨを維持するために用いられ得る。緩衝としては、例えば、トリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタン（「トリズマ（Ｔｒｉｚｍａ）」または「トリス（Ｔｒｉｓ）」）が挙げられる。
【００４１】
エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジヒドロキシエチレングリシン（ＤＨＥＧ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”、Ｎ”−ペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、およびグリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ酢酸（ＧＥＤＴＡ）、およびこれらの塩などの金属イオン封鎖（またはキレート化）剤の包含が、例えば、重金属不純物の有害な影響を排除するために有利であり得る。
【００４２】
（成分の比率）
上述の成分は、一般的には上述のおよび一般的に当業者により認識されている所望のインク特性を達成するために、種々の比率および組み合わせられてインクを形成することが可能である。特定の最終用途のためにインクを最適化するいくつかの実験が必要であり得るが、このような最適化は、一般的には技術分野における通常の技術である。
【００４３】
インクにおけるビヒクルの量は、典型的には、約７０％〜約９９．８％、および典型的には約８０％〜約９９％の範囲である。着色剤は、一般的には、約１０％以下の量で存在する。割合は、インクの総重量の重量パーセントである。
【００４４】
他の成分（添加剤）は、存在する場合、一般的には、インクの総重量に基づいて約１５重量％未満で含まれる。界面活性剤は、添加される場合、一般的には、インクの総重量に基づいて約０．２〜約３重量％の範囲である。ポリマーは、必要に応じて添加されることが可能であるが、一般的にはインクの総重量に基づいて約１５重量％未満であろう。
【００４５】
（インク特性）
液滴速度、小滴の分離長さ、液滴サイズおよび流れ安定性は、インクの表面張力および粘度によって大きく影響される。インクジェットインクは、典型的には、２５℃で、約２０ダイン／ｃｍ〜約７０ダイン／ｃｍの範囲で表面張力を有する。粘度は、２５℃で３０ｃＰもの高さであることが可能であるが、典型的にはいくらか低い。インクは、吐出条件およびプリントヘッド設計に調整される物理特性を有する。インクは、顕著な程度でインクジェット装置中で目詰まりしないよう優れた長期の保管安定性を有するべきである。さらに、インクは、接触する、インクジェット印刷デバイスの部品を腐蝕させるべきではなく、および基本的に無臭および無毒であるべきである。インクについての好ましいｐＨは、約６．５〜約８の範囲である。
【００４６】
（インクセット）
インクセットは、所与のプリンタにおいて一緒に用いられることが意図された２つ以上の個別のインクを指す。一つの態様において、本発明は、少なくとも２つの異なって着色されたインク、より好ましくは３つの異なって着色されたインク（ＣＭＹなどの）、およびさらにより好ましくは少なくとも４つの異なって着色されたインク（ＣＭＹＫなどの）を含むインクセットに関し、ここで、インクの少なくとも一つが、本願明細書に既述の水性染料インクである。典型的なＣＭＹＫインクに追加して、本発明によるインクセットは、オレンジインク、グリーンインク、レッドインクおよび／またはブルーインク、および濃濃度インクとライトシアンおよびライトマゼンタなどの淡濃度インクとの組み合わせなどの異なって着色されたインクを含む１つまたは複数の「全域に広がる」インクをさらに含み得る。
【００４７】
他の態様において、本発明は、少なくとも２つのインクを含むインクセットに関し、ここで、２つのインクの一方が本願明細書に既述の水性染料インクであり、および２つのインクの他方が水性アニオン性顔料インクである。好ましくは、インクセットは、少なくとも４つのインクを含み、ここで、３つのインクが上記の水性染料インク（ＣＹＭなどの）であり、４つ目のインクが水性アニオン性ブラック顔料インクである。
【００４８】
（水性アニオン性顔料インク）
水性アニオン性顔料化インクは、水性ビヒクル、その中に安定に分散される不溶性着色剤（顔料）および、場合により、上記のものなどの他の周知のタイプの他の成分（添加剤）を含む。顔料は、いずれかの好適な顔料であることが可能であるが、本発明によるインクセット中に用いられる場合、一般的にはブラック顔料、好ましくはカーボンブラックであろう。
【００４９】
顔料は、伝統的に、高分子分散剤などの分散剤または界面活性剤によりビヒクル中の分散体に安定化される。より最近においては、しかしながら、いわゆる「自己分散可能な」または「自己分散性」顔料（本願明細書中以下、「ＳＤＰ」）が開発されてきている。名前が示唆するとおり、ＳＤＰは、水、または水性ビヒクル中に、分散剤無しで分散性である。それ故、顔料は、伝統的な方法での分散剤での処理による、または表面処理および分散剤のいくつかの組み合わせによる、自己分散性とする表面処理により分散体に安定化され得る（例えば、その開示は本願明細書における参照によりすべての目的のためにその内容全体を本願明細書に記載したものとして援用される、米国特許公報（特許文献７）を参照のこと）。
【００５０】
好ましくは、分散剤が用いられる場合、分散剤は、ランダムまたは構造化高分子分散剤である。好ましいランダムポリマーとしては、アクリルポリマーおよびスチレン−アクリルポリマーが挙げられる。最も好ましいのは、ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロックコポリマー、分岐ポリマーおよびグラフトポリマーを含む構造化分散剤である。いくつかの有用な構造化ポリマーが、米国特許公報（特許文献８）、（特許文献９）および米国特許公報（特許文献１０）（それらの開示は、本願明細書における参照によりすべての目的のためにその内容全体を本願明細書に記載したものとして援用される）に開示されている。
【００５１】
分散剤または顔料に適用される表面処理は、アニオン性表面電荷を形成する（「アニオン性顔料分散体」）。好ましくは、その表面電荷は、主にイオン性カルボン酸（カーボキシレート）基により付与される。
【００５２】
有用な顔料粒径は、典型的には、約０．００５ミクロン〜約１５ミクロンの範囲である。好ましくは、顔料粒径は、約０．００５〜約５ミクロン、より好ましくは約０．００５〜約１ミクロン、および最も好ましくは約０．００５〜約０．３ミクロンの範囲であるべきである。
【００５３】
（印刷方法）
本発明のインクおよびインクセットは、いずれかの好適なインクジェットプリンタで印刷されることが可能である。基材は、いずれかの好適な基材であることが可能であるが、本発明は、紙、およびとりわけ、「普通」紙への印刷に特に有用である。普通紙は、一般的には、「インクジェット」紙より安価であり、および典型的には、にじみ制御にじみなどの印刷特性を高めるいずれかの特別な添加剤を欠いている。しかしながら、普通紙カテゴリー中においてもにじみに関する性能に差異がある。本発明は、選択される紙に依存することなく、良好な品質の印刷を実現させる。普通入手可能である普通紙の実施例は、ゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）４０２４（ゼロックス社（Ｘｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））およびハンマーミルコピープラス（Ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌ Ｃｏｐｙ Ｐｌｕｓ）（インターナショナルペーパー（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ））である。
【実施例】
【００５４】
他に明記されていない限りにおいて、水は脱イオン化した。構成成分量は、明記されていない限りではインクの総重量の重量パーセントである。エアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）ＯＴは、サイテック（Ｃｙｔｅｋ）製の界面活性剤である。Ｂｙｋ（登録商標）３４８はＢｙｋケミー（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ）製の界面活性剤である。トマドール（Ｔｏｍａｄｏｌ）（登録商標）４５−７は、トマープロダクツ（Ｔｏｍａｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製の界面活性剤である。ダウファックス（Ｄｏｗｆａｘ）（登録商標）８３９０は、ダウケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）製の界面活性剤である。プロクセル（Ｐｒｏｘｅｌ）（登録商標）ＧＸＬは、アベシア（Ａｖｅｃｉａ）製の殺生剤である。
【００５５】
イルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｍ３７７は、ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８のマゼンタ染料を指し、およびイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｙ１０４は、ＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０のイエロー染料を指し、その両方がイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）から入手可能である。
【００５６】
（インク調製）
以下の実施例において、インクは、示した成分を一緒に混合し、得られた溶液をろ過することにより調製した。ポリアミンを、インクの残りの添加の前に硝酸で約６．２のｐＨに中和した。中和ポリアミンを指して以下の略語が用いられている：
中和１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパンはＤＡＨＰ／ＨＮＯ3と略記され；
中和テトラエチレンペンタンアミンはＴＥＰＡ／ＨＮＯ3と略記され；
中和１，４−ジアミノブタンはＤＡＢｕ／ＨＮＯ3と略記され；および，
中和１，２−ジアミノエタンはＥＤＡ／ＨＮＯ3と略記される。
【００５７】
列挙したポリアミンの量は、未中和材料に基づいている。最終インクのｐＨは、約７〜約８の間であった。
【００５８】
用いた染料は「インクジェットグレード」であり、これは、これらが比較的純粋であり、異質の塩を含んでいなかったことを意味している。染料により導入された塩の量は最低限であり、および最終インクにおける塩レベルは、主に、意図的に添加した塩に由来する。商業的な実施においては、しかしながら、染料中に普通に見出される異質の塩を除去する必要性はなくてもよく、全塩含有量の一部であることが可能である。
【００５９】
（にじみ評価）
テキストおよび異なる太さの線を含む印刷は、ヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ）６１２２インクジェットプリンタで、ゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）４０２４普通紙に行われる。一旦イメージがすべての色で印刷されたら、文字および／または線間および隣接するバックグラウンド間の相互色にじみが、０．５〜４．０の間のにじみ制御レベルの予め印刷された基準と比較される。レベル４が最良の格付けであり、色にじみがなく、およびイメージ品質が鮮鋭であってレーザプリンタに匹敵する。０．５の格付けは、きわめて不明瞭な境界によって明白にされるとおり激しいにじみを示す。
【００６０】
各インクについて、テストは、３枚の異なる紙に行い、その各々が評価され、記録される格付けは、３枚の平均である。
【００６１】
（下位印刷ＯＤ）
いくつかのプリンタは、黒色吸光度を高めるために、ブラックインクが印刷される領域にカラーインク（シアン、マゼンタおよび／またはイエロー）が下塗りされる印刷モードを有する。しかしながら、カラーインクは、ブラックインクの媒体の透過を防止するよう適当に配合されていなければならず、そうでなければ、下位印刷は、実際には、吸光度（ＯＤ）を高めるどころか、低下させる可能性がある。
【００６２】
下位印刷ＯＤを評価するために、黒色のソリッドブロックを、ヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）６１２２インクジェットプリンタでゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）４０２４普通紙に、「高速通常」印刷モードを用いて印刷した。この印刷モードにおいて、印刷ドライバは下位印刷を用いる。下位印刷の確認は、黒色ペンのノズルをテープで覆ってから同一のイメージを印刷することにより判定することが可能である。カラー下位印刷が実行されていた場合には、混合ＣＹＭインクがブラックインクを欠く結果として、イメージは黒色の代わりに灰色に見える。
【００６３】
印刷した黒色ブロックの下位印刷ＯＤを、標準的な濃度計、この場合はグレタグ−マクベス（Ｇｒｅｔａｇ−ＭａｃＢｅｔｈ）製のスペクトロアイ（Ｓｐｅｃｔｒｏｅｙｅ）を用いて計測した。
【００６４】
（実施例１）
この実施例のイエローインク組成物を、ＨＰ６１２２プリンタと共に供給された、カーボンブラック顔料インクである元々の器具製造業者のブラック（「ＯＥＭブラック」）インクに対する、にじみについて評価した。イエローインクの各々についての下位印刷ＯＤサンプルは、すべて、同一のＯＥＭブラックインク、下位印刷シアンインクおよび下位印刷マゼンタインクでの組み合わせで形成した。
【００６５】
染料インク中の添加剤無しでは、にじみはきわめてひどかった。ポリアミンは、単独でにじみを軽減させることが可能であったが、下位印刷については効果がなかった。金属塩単独では、用いたレベルでは、にじみ制御には実質的に作用しなかったが、下位印刷ＯＤでは補助をした。金属塩およびポリアミンの組み合わせは、にじみを軽減させる一方で、良好な下位印刷性能を維持した。
【００６６】
【表１】
【００６７】
以下のシアンおよびマゼンタインクを、上記イエローインクとの下位印刷テストについて用いた。シアンインクは性能添加剤を含有しておらず、マゼンタインクは本発明の性能添加剤を含有していた。
【００６８】
【表２】
【００６９】
（実施例２）
この実施例のインクは、数々の異なるポリアミン、および塩としてＫＣｌを示す。
【００７０】
【表３】
【００７１】
（実施例３）
この実施例のインクは、ポリアミンの代わりのモノアミントリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタンはにじみ制御に効果がないことを示す。
【００７２】
【表４】
【００７３】
（実施例４）
この実施例のインクは、性能添加剤無し、および本発明の性能添加剤に比して、非常に大きなレベルのカルシウム塩（２４０００ｐｐｍ Ｃａ2+）でのほぼ完全と考えられるにじみ制御（４の格付け）を示す。
【００７４】
【表５】
【００７５】
（実施例５）
この実施例のインクは、他の染料および異なるナトリウム塩の使用を示す。
【００７６】
【表６】
【００７７】
【表７】
【００７８】
（実施例６）
この実施例のインクは、他の染料の使用を示す。すべてが良好に噴射され、性能添加剤の存在で安定であった。
【００７９】
【表８】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、性能添加剤（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）を含むインクジェットインクおよびこのインクを含むインクセットに関し、ここで、性能添加剤は、多色印刷エレメントにおけるにじみを軽減させる。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法１１９条のもと、２００５年９月１２日出願の米国仮特許出願第６０／７１６，３４９号明細書に基づく優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット印刷は、インクの小滴を紙などの基材上に付着させて所望のイメージを形成するノンインパクトプリントプロセスである。小滴は、マイクロプロセッサにより生成された電気的信号に応答してプリントヘッドから吐出される。
【０００４】
にじみは、インクジェット印刷で用いられる比較的低粘度インクが広がる傾向にあると共に、インクジェットプリンタが３または４の原色を同時的な態様（またはほぼ同時）で印刷する能力を有するため、インクジェット印刷における特有の問題である。
【０００５】
種々の方法が、隣接して印刷される液体のにじみを防止するために提案されてきている。一つの方法は、２つの印刷する液体を、印刷される液体の混ざりまたは混合が生じることができないよう互いに離間して適用することである。この方法は、問題に対する解決法ではないが、しかしながら、解像度に劣るイメージを形成する。
【０００６】
他の方法は、第２の印刷液体の適用に、第１の印刷液体が完全に乾燥するまでの時差を伴う。この方法もまた、その非効率性のためだけではなく、完全には有効でもないことから、不利である。
【０００７】
米国特許公報（特許文献１）は、インクへのホルムアミドの添加が、いくつかの状況においてにじみの発生を低減させるであろうことを教示する。
【０００８】
にじみを制御するためのさらなる他のアプローチは、印刷液体の基材への浸透速度を高めることであるが、これは吸光度を低減させる傾向にある。
【０００９】
米国特許公報（特許文献２）は、両性イオン性界面活性剤またはノニオン性両親媒性物質の、それらの各々の臨界ミセル濃度を超えた濃度での使用を開示する。染料分子を含有するミセルの形成は、各インク中の染料分子の混合を防止すると考えられている。
【００１０】
米国特許公報（特許文献３）は、インクの１種が、規定のｐＨ条件下で不溶性となる染料を含有し、および他のインクが、第１のインクに含有される染料を不溶性とするｐＨを有するインクジェット印刷方法を教示する。
【００１１】
米国特許公報（特許文献４）は、第１のインクがアニオン性であると共に１つまたは複数のカルボキシルおよび／またはカーボキシレート基を含む着色剤を含み、および第２のインクが、２種のインク組成物間のにじみを防止するために、第１のインク中の着色剤とイオン的に架橋して固体沈殿物を形成するよう設計された沈殿剤を含む、２つの異なって着色されたインク組成物間の色にじみを防止する方法を開示する。多価金属塩が、沈殿剤として有用であるとして開示されている。
【００１２】
米国特許公報（特許文献５）は、第１のインクおよび第２のインクを用い、その各々が水性キャリア媒体および着色剤を含有し、第１のインク中の着色剤が顔料分散体であると共に、第２のインクが１００部の水中に２５℃で少なくとも１０部の溶解度を有する有機酸または無機酸の塩を含有し、ここで塩は第１および第２のインク間のにじみを軽減させるに有効な量で存在する、多色印刷エレメントにおけるにじみを軽減させるインクセットを開示する。
【００１３】
上記に示した公報はすべて、本願明細書における参照によりすべての目的のためにその内容全体を本願明細書に記載したものとして援用される。
【００１４】
にじみを制御する公知の方法は種々の利点および欠点を有するが、代替的なにじみ制御方法に対する要求が未だある。
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５０９１００５号明細書
【特許文献２】米国特許第５１１６４０９号明細書
【特許文献３】米国特許第５１８１０４５号明細書
【特許文献４】米国特許第５４８８４０２号明細書
【特許文献５】米国特許第５５１８５３４号明細書
【特許文献６】米国特許第６０５３９６９号明細書
【特許文献７】米国特許第６８５２１５６号明細書
【特許文献８】米国特許第５０８５６９８号明細書
【特許文献９】ＥＰ−Ａ−０５５６６４９号明細書
【特許文献１０】米国特許第５２３１１３１号明細書
【非特許文献１】「ザ・カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ）」、第３版、１９７１年
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
一定のポリアミンと可溶性の一価の金属塩との組み合わせが、水性染料インク中の性能添加剤として、水性アニオン性顔料化インクと接触して染料インクが印刷されるときのにじみの制御に有効であることが今日見出された。
【００１７】
従って、一つの態様において、本発明は：
水性ビヒクルと、
染料着色剤と、
少なくとも２個であり６個までのアミノ基を含有するモノマーまたはオリゴマー状の有機アミン（「ポリアミン」）と、
一価の金属（Ｍ+1）塩と
を含み、染料着色剤、アミンおよび塩は、水性ビヒクル中で実質的に可溶であるインクジェット印刷用水性染料インクに関する。
【００１８】
好ましいポリアミンとしては、例えば、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、１，４−ジアミノブタン、テトラエチレンペンタンアミンおよび１，２−ジアミノエタン（エチレンジアミン）が挙げられる。ポリアミンは、未中和形態、ならびに部分および／または完全中和形態を含む。
【００１９】
一価の金属塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムの塩が挙げられる。
【００２０】
他の態様において、本発明は、少なくとも第１のインクと第２のインクとを含み、前記第１のインクが水性ビヒクル中に分散されたアニオン的に安定化された顔料を含む水性顔料インクであり、前記第２のインクが上記の水性染料インクであるインクジェットインクセットに関する。
【００２１】
本発明は、
（ａ）デジタルデータ信号に応答性であるインクジェットプリンタを提供するステップと、
（ｂ）プリンタに、印刷される基材を装填するステップと、
（ｃ）プリンタに、上記に記載のおよび以下にさらに詳細に記載されるインクジェットインクまたはインクジェットインクセットを装填するステップと、
（ｄ）デジタルデータ信号に応答して、インクジェットインクセットを用いて基材上に印刷するステップと
を含む、基材上にインクジェット印刷する方法をさらに含む。
【００２２】
好ましい基材は普通紙である。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の機構および利点は、以下の詳細な説明の記載から当業者によってより容易に理解されるであろう。明確さのために個別の実施形態のコンテクストで上述の、および後述される本発明の一定の特徴は、単一の実施形態における組み合わせでも提供され得ることが認識されるべきである。逆に、簡潔さのために単一の実施形態コンテクストで記載される本発明の種々の特徴はまた、個別に、またはいずれかのサブコンビネーションで提供され得る。さらに、単数形での言及はまた、コンテクストがそうでないと特定的に明記していない限りは、複数をも包含し得る（例えば、「ａ」および「ａｎ」は、１つ、または１つまたは複数を指し得る）。さらに、範囲で明記された値への言及は、その範囲内の各値およびあらゆる値を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記に示すとおり、本発明による水性染料インクは、一般的には、水性ビヒクルと、水性ビヒクル中で可溶性である着色剤（染料）と、ポリアミン／金属塩添加剤組み合わせとを含む。
【００２５】
（水性ビヒクル）
インクビヒクルは、着色剤についてのキャリア（または媒体）である。「水性ビヒクル」とは、水、または水と少なくとも１種の水溶性有機溶剤（共溶剤）または湿潤剤との混合物を含むビヒクルを指す。好適な混合物の選択は、所望の表面張力および粘度などの特定の用途の要求、選択される着色剤およびインクがその上に印刷されることとなる基材との親和性に依存する。
【００２６】
水溶性有機溶剤および湿潤剤の実施例としては、チオジグリコール、スルホラン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよびカプロラクタムなどのアルコール、ケトン、ケト−アルコール、エーテル等；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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコールおよびヘキシレングリコールなどのグリコール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等などのオキシエチレンまたはオキシプロピレンの付加ポリマー；グリセロールおよび１，２，６−ヘキサントリオールなどのトリオール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル；ジエチレングリコールジメチルまたはジエチルエーテルなどの多価アルコールの低級ジアルキルエーテル；尿素および置換尿素が挙げられる。
【００２７】
水性ビヒクルは、典型的には、約３０％〜約９５％の水を含有することとなり、残り（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶性溶剤である。インク組成物は、典型的には、水性ビヒクルの総重量に基づいて約６０％〜約９５％の水を含有する。
【００２８】
（ポリアミン）
ポリアミンは、少なくとも２個であり６個までのアミノ基を含有するモノマーまたはオリゴマー状の有機アミンとして定義される。アミノ基は、第１級、第２級または第３級アミノ基ならびにこれらの混合物であることが可能である。好ましいポリアミンとしては、例えば、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、１，４−ジアミノブタン、テトラエチレンペンタアミンおよび１，２−ジアミノエタン（エチレンジアミン）、ならびにこれらの混合物が挙げられる。
【００２９】
ポリアミンは、それ自体、および独立して塩基性であるため、ポリアミンは未中和形態、または部分または完全中和形態で用いられて、インク全体のｐＨが所望の範囲に調整または維持され得る。中和は、例えば、金属塩について以下に記載のものなどの無機酸または有機酸の使用といった関連技術分野における当業者に周知であるいずれかの方策で行うことが可能である。
【００３０】
ポリアミンは、好ましくは、インクの総重量に基づいて約０．０５重量％〜約１．５重量％および、より典型的には、約０．１重量％〜１．０重量％の範囲の濃度で存在する。ポリアミン重量パーセントは、未中和形態のポリアミンの重量に基づいている。
【００３１】
（金属塩）
本発明における使用についての好適な金属塩は、インクビヒクル中で可溶性である一価の金属塩である。存在する塩の量は、百万分率（ｐｐｍ）ベースの一価の金属カチオン、Ｍ+1、すなわち、Ｍ+1の重量部／インクの百万重量で表される。存在するＭ+1の量は、一般的には、約１０００ｐｐｍ〜約１５，０００ｐｐｍおよび、より典型的には、約３０００ｐｐｍ〜約１１，０００ｐｐｍの範囲である。
【００３２】
金属塩は、無機酸または有機酸の塩であることが可能であり、その選択は、慣例の実験を通して容易に達成される。無機酸は、例えば、塩酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、硝酸、ヨウ化水素酸またはフッ化水素酸であり得る。有機酸は、カルボン酸、特にカルボン酸が電子吸引基で置換されたもの、および有機スルホン酸であり得る。このような酸のいくつかの実施例としては、クロロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スルファニル酸およびベンゼンスルホン酸が挙げられる。
【００３３】
一価の金属カチオンは、アルカリ金属Ｎａ+1、Ｌｉ+1、Ｋ+1、Ｒｂ+1およびＣｓ+1を含むいずれかの好適なＭ+1カチオンであることが可能である。Ｎａ+1が好ましい。
【００３４】
（染料着色剤）
染料は、いずれかの好適な染料であることが可能である。染料の供給元は、一般的に、関連技術分野における当業者に周知である。好ましい染料としては、ＡＢ９、ＲＢ７２、ＤＢ３０７、ＡＲ２４９、ＡＲ５２、ＡＹ２３、ＡＹ１７、ＤＹ８６、ＤＹ１３２、ＤＹ１７３、ＲＹ１８１およびＡＯ３３が挙げられる。前述の染料に対する言及は、英国ヨークシャーブラッドフォード（Ｂｒａｄｆｏｒｄ，Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，ＵＫ）のダイアーズおよびカラリスト学会（Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ）により確立され、および（非特許文献１）に発行されている「Ｃ．Ｉ．」等級によりなされる。
【００３５】
また、ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８のマゼンタ染料（イルフォードイメージンググループ（Ｉｌｆｏｒｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）からイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｍ３７７として入手可能）およびＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０のイエロー染料（イルフォードイメージンググループ（Ｉｌｆｏｒｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ）からイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｙ１０４として入手可能）が好ましい。ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８およびＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０の構造は、既に援用している米国特許公報（特許文献６）におけるマゼンタ配合物ＩＩおよびイエロー配合物Ｉから、それぞれ見ることが可能である。
【００３６】
上記染料の１つまたは複数の混合物がまた好適である。
【００３７】
（添加剤）
他の成分（添加剤）が、慣例の実験により容易に測定され得る最終インクの安定性および可噴射性にこのような他の成分が干渉しない程度において、インクジェットインクに配合され得る。このような他の成分は、一般的な意味で技術分野において周知である。
【００３８】
普通、界面活性剤は、表面張力および湿潤性を調整するためにインクに添加される。好適な界面活性剤としては、エトキシル化アセチレンジオール（例えばエアープロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のスルフィノールズ（Ｓｕｒｆｙｎｏｌｓ）（登録商標）シリーズ）、エトキシル化一級アルコール（例えばトマープロダクツ（Ｔｏｍａｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のトマドール（Ｔｏｍａｄｏｌ）（登録商標）シリーズ）および二級アルコール（例えばユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）製のテルギトール（Ｔｅｒｇｉｔｏｌ）（登録商標）シリーズ）、スルホコハク酸塩（例えばサイテック（Ｃｙｔｅｃ）製のエアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）シリーズ）、オルガノシリコーン（例えばＧＥシリコンズ（ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｓ）製のシルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）（登録商標）シリーズ）およびフルオロ界面活性剤（例えば本特許出願人製のゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）シリーズ）が挙げられる。界面活性剤は、典型的には、インクの総重量に基づいて約０．０１〜約５％および好ましくは約０．２〜約２％の量で用いられる。
【００３９】
ポリマーは、耐久性を向上させるためにインクに添加され得る。ポリマーは、ビヒクル中で可溶または分散（例えば「エマルジョンポリマー」または「ラテックス」）されることが可能であり、およびイオン性またはノニオン性であることが可能である。ポリマーの有用なクラスとしては、アクリル系、スチレン−アクリル系およびポリウレタンが挙げられる。
【００４０】
殺生剤が微生物の増殖を阻害するために用いられ得る。緩衝がｐＨを維持するために用いられ得る。緩衝としては、例えば、トリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタン（「トリズマ（Ｔｒｉｚｍａ）」または「トリス（Ｔｒｉｓ）」）が挙げられる。
【００４１】
エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジヒドロキシエチレングリシン（ＤＨＥＧ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”、Ｎ”−ペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、およびグリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ酢酸（ＧＥＤＴＡ）、およびこれらの塩などの金属イオン封鎖（またはキレート化）剤の包含が、例えば、重金属不純物の有害な影響を排除するために有利であり得る。
【００４２】
（成分の比率）
上述の成分は、一般的には上述のおよび一般的に当業者により認識されている所望のインク特性を達成するために、種々の比率および組み合わせられてインクを形成することが可能である。特定の最終用途のためにインクを最適化するいくつかの実験が必要であり得るが、このような最適化は、一般的には技術分野における通常の技術である。
【００４３】
インクにおけるビヒクルの量は、典型的には、約７０％〜約９９．８％、および典型的には約８０％〜約９９％の範囲である。着色剤は、一般的には、約１０％以下の量で存在する。割合は、インクの総重量の重量パーセントである。
【００４４】
他の成分（添加剤）は、存在する場合、一般的には、インクの総重量に基づいて約１５重量％未満で含まれる。界面活性剤は、添加される場合、一般的には、インクの総重量に基づいて約０．２〜約３重量％の範囲である。ポリマーは、必要に応じて添加されることが可能であるが、一般的にはインクの総重量に基づいて約１５重量％未満であろう。
【００４５】
（インク特性）
液滴速度、小滴の分離長さ、液滴サイズおよび流れ安定性は、インクの表面張力および粘度によって大きく影響される。インクジェットインクは、典型的には、２５℃で、約２０ダイン／ｃｍ〜約７０ダイン／ｃｍの範囲で表面張力を有する。粘度は、２５℃で３０ｃＰもの高さであることが可能であるが、典型的にはいくらか低い。インクは、吐出条件およびプリントヘッド設計に調整される物理特性を有する。インクは、顕著な程度でインクジェット装置中で目詰まりしないよう優れた長期の保管安定性を有するべきである。さらに、インクは、接触する、インクジェット印刷デバイスの部品を腐蝕させるべきではなく、および基本的に無臭および無毒であるべきである。インクについての好ましいｐＨは、約６．５〜約８の範囲である。
【００４６】
（インクセット）
インクセットは、所与のプリンタにおいて一緒に用いられることが意図された２つ以上の個別のインクを指す。一つの態様において、本発明は、少なくとも２つの異なって着色されたインク、より好ましくは３つの異なって着色されたインク（ＣＭＹなどの）、およびさらにより好ましくは少なくとも４つの異なって着色されたインク（ＣＭＹＫなどの）を含むインクセットに関し、ここで、インクの少なくとも一つが、本願明細書に既述の水性染料インクである。典型的なＣＭＹＫインクに追加して、本発明によるインクセットは、オレンジインク、グリーンインク、レッドインクおよび／またはブルーインク、および濃濃度インクとライトシアンおよびライトマゼンタなどの淡濃度インクとの組み合わせなどの異なって着色されたインクを含む１つまたは複数の「全域に広がる」インクをさらに含み得る。
【００４７】
他の態様において、本発明は、少なくとも２つのインクを含むインクセットに関し、ここで、２つのインクの一方が本願明細書に既述の水性染料インクであり、および２つのインクの他方が水性アニオン性顔料インクである。好ましくは、インクセットは、少なくとも４つのインクを含み、ここで、３つのインクが上記の水性染料インク（ＣＹＭなどの）であり、４つ目のインクが水性アニオン性ブラック顔料インクである。
【００４８】
（水性アニオン性顔料インク）
水性アニオン性顔料化インクは、水性ビヒクル、その中に安定に分散される不溶性着色剤（顔料）および、場合により、上記のものなどの他の周知のタイプの他の成分（添加剤）を含む。顔料は、いずれかの好適な顔料であることが可能であるが、本発明によるインクセット中に用いられる場合、一般的にはブラック顔料、好ましくはカーボンブラックであろう。
【００４９】
顔料は、伝統的に、高分子分散剤などの分散剤または界面活性剤によりビヒクル中の分散体に安定化される。より最近においては、しかしながら、いわゆる「自己分散可能な」または「自己分散性」顔料（本願明細書中以下、「ＳＤＰ」）が開発されてきている。名前が示唆するとおり、ＳＤＰは、水、または水性ビヒクル中に、分散剤無しで分散性である。それ故、顔料は、伝統的な方法での分散剤での処理による、または表面処理および分散剤のいくつかの組み合わせによる、自己分散性とする表面処理により分散体に安定化され得る（例えば、その開示は本願明細書における参照によりすべての目的のためにその内容全体を本願明細書に記載したものとして援用される、米国特許公報（特許文献７）を参照のこと）。
【００５０】
好ましくは、分散剤が用いられる場合、分散剤は、ランダムまたは構造化高分子分散剤である。好ましいランダムポリマーとしては、アクリルポリマーおよびスチレン−アクリルポリマーが挙げられる。最も好ましいのは、ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロックコポリマー、分岐ポリマーおよびグラフトポリマーを含む構造化分散剤である。いくつかの有用な構造化ポリマーが、米国特許公報（特許文献８）、（特許文献９）および米国特許公報（特許文献１０）（それらの開示は、本願明細書における参照によりすべての目的のためにその内容全体を本願明細書に記載したものとして援用される）に開示されている。
【００５１】
分散剤または顔料に適用される表面処理は、アニオン性表面電荷を形成する（「アニオン性顔料分散体」）。好ましくは、その表面電荷は、主にイオン性カルボン酸（カーボキシレート）基により付与される。
【００５２】
有用な顔料粒径は、典型的には、約０．００５ミクロン〜約１５ミクロンの範囲である。好ましくは、顔料粒径は、約０．００５〜約５ミクロン、より好ましくは約０．００５〜約１ミクロン、および最も好ましくは約０．００５〜約０．３ミクロンの範囲であるべきである。
【００５３】
（印刷方法）
本発明のインクおよびインクセットは、いずれかの好適なインクジェットプリンタで印刷されることが可能である。基材は、いずれかの好適な基材であることが可能であるが、本発明は、紙、およびとりわけ、「普通」紙への印刷に特に有用である。普通紙は、一般的には、「インクジェット」紙より安価であり、および典型的には、にじみ制御にじみなどの印刷特性を高めるいずれかの特別な添加剤を欠いている。しかしながら、普通紙カテゴリー中においてもにじみに関する性能に差異がある。本発明は、選択される紙に依存することなく、良好な品質の印刷を実現させる。普通入手可能である普通紙の実施例は、ゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）４０２４（ゼロックス社（Ｘｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））およびハンマーミルコピープラス（Ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌ Ｃｏｐｙ Ｐｌｕｓ）（インターナショナルペーパー（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ））である。
【実施例】
【００５４】
他に明記されていない限りにおいて、水は脱イオン化した。構成成分量は、明記されていない限りではインクの総重量の重量パーセントである。エアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）ＯＴは、サイテック（Ｃｙｔｅｋ）製の界面活性剤である。Ｂｙｋ（登録商標）３４８はＢｙｋケミー（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ）製の界面活性剤である。トマドール（Ｔｏｍａｄｏｌ）（登録商標）４５−７は、トマープロダクツ（Ｔｏｍａｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製の界面活性剤である。ダウファックス（Ｄｏｗｆａｘ）（登録商標）８３９０は、ダウケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）製の界面活性剤である。プロクセル（Ｐｒｏｘｅｌ）（登録商標）ＧＸＬは、アベシア（Ａｖｅｃｉａ）製の殺生剤である。
【００５５】
イルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｍ３７７は、ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８のマゼンタ染料を指し、およびイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｙ１０４は、ＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０のイエロー染料を指し、その両方がイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）から入手可能である。
【００５６】
（インク調製）
以下の実施例において、インクは、示した成分を一緒に混合し、得られた溶液をろ過することにより調製した。ポリアミンを、インクの残りの添加の前に硝酸で約６．２のｐＨに中和した。中和ポリアミンを指して以下の略語が用いられている：
中和１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパンはＤＡＨＰ／ＨＮＯ3と略記され；
中和テトラエチレンペンタンアミンはＴＥＰＡ／ＨＮＯ3と略記され；
中和１，４−ジアミノブタンはＤＡＢｕ／ＨＮＯ3と略記され；および，
中和１，２−ジアミノエタンはＥＤＡ／ＨＮＯ3と略記される。
【００５７】
列挙したポリアミンの量は、未中和材料に基づいている。最終インクのｐＨは、約７〜約８の間であった。
【００５８】
用いた染料は「インクジェットグレード」であり、これは、これらが比較的純粋であり、異質の塩を含んでいなかったことを意味している。染料により導入された塩の量は最低限であり、および最終インクにおける塩レベルは、主に、意図的に添加した塩に由来する。商業的な実施においては、しかしながら、染料中に普通に見出される異質の塩を除去する必要性はなくてもよく、全塩含有量の一部であることが可能である。
【００５９】
（にじみ評価）
テキストおよび異なる太さの線を含む印刷は、ヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ）６１２２インクジェットプリンタで、ゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）４０２４普通紙に行われる。一旦イメージがすべての色で印刷されたら、文字および／または線間および隣接するバックグラウンド間の相互色にじみが、０．５〜４．０の間のにじみ制御レベルの予め印刷された基準と比較される。レベル４が最良の格付けであり、色にじみがなく、およびイメージ品質が鮮鋭であってレーザプリンタに匹敵する。０．５の格付けは、きわめて不明瞭な境界によって明白にされるとおり激しいにじみを示す。
【００６０】
各インクについて、テストは、３枚の異なる紙に行い、その各々が評価され、記録される格付けは、３枚の平均である。
【００６１】
（下位印刷ＯＤ）
いくつかのプリンタは、黒色吸光度を高めるために、ブラックインクが印刷される領域にカラーインク（シアン、マゼンタおよび／またはイエロー）が下塗りされる印刷モードを有する。しかしながら、カラーインクは、ブラックインクの媒体の透過を防止するよう適当に配合されていなければならず、そうでなければ、下位印刷は、実際には、吸光度（ＯＤ）を高めるどころか、低下させる可能性がある。
【００６２】
下位印刷ＯＤを評価するために、黒色のソリッドブロックを、ヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）６１２２インクジェットプリンタでゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）４０２４普通紙に、「高速通常」印刷モードを用いて印刷した。この印刷モードにおいて、印刷ドライバは下位印刷を用いる。下位印刷の確認は、黒色ペンのノズルをテープで覆ってから同一のイメージを印刷することにより判定することが可能である。カラー下位印刷が実行されていた場合には、混合ＣＹＭインクがブラックインクを欠く結果として、イメージは黒色の代わりに灰色に見える。
【００６３】
印刷した黒色ブロックの下位印刷ＯＤを、標準的な濃度計、この場合はグレタグ−マクベス（Ｇｒｅｔａｇ−ＭａｃＢｅｔｈ）製のスペクトロアイ（Ｓｐｅｃｔｒｏｅｙｅ）を用いて計測した。
【００６４】
（実施例１）
この実施例のイエローインク組成物を、ＨＰ６１２２プリンタと共に供給された、カーボンブラック顔料インクである元々の器具製造業者のブラック（「ＯＥＭブラック」）インクに対する、にじみについて評価した。イエローインクの各々についての下位印刷ＯＤサンプルは、すべて、同一のＯＥＭブラックインク、下位印刷シアンインクおよび下位印刷マゼンタインクでの組み合わせで形成した。
【００６５】
染料インク中の添加剤無しでは、にじみはきわめてひどかった。ポリアミンは、単独でにじみを軽減させることが可能であったが、下位印刷については効果がなかった。金属塩単独では、用いたレベルでは、にじみ制御には実質的に作用しなかったが、下位印刷ＯＤでは補助をした。金属塩およびポリアミンの組み合わせは、にじみを軽減させる一方で、良好な下位印刷性能を維持した。
【００６６】
【表１】
【００６７】
以下のシアンおよびマゼンタインクを、上記イエローインクとの下位印刷テストについて用いた。シアンインクは性能添加剤を含有しておらず、マゼンタインクは本発明の性能添加剤を含有していた。
【００６８】
【表２】
【００６９】
（実施例２）
この実施例のインクは、数々の異なるポリアミン、および塩としてＫＣｌを示す。
【００７０】
【表３】
【００７１】
（実施例３）
この実施例のインクは、ポリアミンの代わりのモノアミントリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタンはにじみ制御に効果がないことを示す。
【００７２】
【表４】
【００７３】
（実施例４）
この実施例のインクは、性能添加剤無し、および本発明の性能添加剤に比して、非常に大きなレベルのカルシウム塩（２４０００ｐｐｍ Ｃａ2+）でのほぼ完全と考えられるにじみ制御（４の格付け）を示す。
【００７４】
【表５】
【００７５】
（実施例５）
この実施例のインクは、他の染料および異なるナトリウム塩の使用を示す。
【００７６】
【表６】
【００７７】
【表７】
【００７８】
（実施例６）
この実施例のインクは、他の染料の使用を示す。すべてが良好に噴射され、性能添加剤の存在で安定であった。
【００７９】
【表８】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性ビヒクルと、
染料着色剤と、
少なくとも２個であり６個までのアミノ基を含有するモノマーまたはオリゴマー状の有機アミン（「ポリアミン」）と、
一価の金属塩と
を含み、
前記染料着色剤、アミンおよび塩が、前記水性ビヒクル中で実質的に可溶であることを特徴とする水性染料インク。
【請求項２】
インクの総重量に基づいて、染料着色剤の量が約０．１重量％〜約１０重量％であり、ポリアミンの量が約０．０５重量％〜約１．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項３】
前記一価の金属塩が、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項４】
一価の金属量が、重量基準で、インク１００万部あたり約１０００〜約１５０００部のＭ+1であることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項５】
前記ポリアミンが、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、１，４−ジアミノブタン、テトラエチレンペンタンアミン、１，２−ジアミノエタンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項６】
前記染料が、ＡＢ９、ＲＢ７２、ＤＢ３０７、ＡＲ２４９、ＡＲ５２、ＡＹ２３、ＡＹ１７、ＤＹ８６、ＤＹ１３２、ＤＹ１７３、ＲＹ１８１、ＡＯ３３、ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８、ＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０およびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項７】
少なくとも第１のインクおよび第２のインクを含むインクジェットインクセットであって、
前記第１のインクが、水性ビヒクル中に分散されたアニオン的に安定化された顔料を含む水性顔料インクであり、
前記第２のインクが、請求項１から６のいずれか一項に記載の水性染料インクであることを特徴とするインクジェットインクセット。
【請求項８】
前記顔料がカーボンブラック顔料であることを特徴とする、請求項７に記載のインクセット。
【請求項９】
少なくとも４つの異なって着色されたインクを含み、前記インクの少なくとも１つが前記第１のインクであり、前記インクの少なくとも３つが、個々に、シアン、マゼンタおよびイエロー第１インクであることを特徴とする、請求項８に記載のインクセット。
【請求項１０】
（ａ）デジタルデータ信号に応答性であるインクジェットプリンタを提供するステップと、
（ｂ）前記プリンタに、印刷される基材を装填するステップと、
（ｃ）前記プリンタに、請求項１から９のいずれか一項またはそのすべてに記載のインクジェットインクまたはインクジェットインクセットを装填するステップと、
（ｄ）前記デジタルデータ信号に応答して、前記インクジェットインクインクジェットインクセットを用いて前記基材上に印刷するステップと
を含むことを特徴とする基材上にインクジェット印刷する方法。
【請求項１１】
前記基材が普通紙であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１】
水性ビヒクルと、
染料着色剤と、
少なくとも２個であり６個までのアミノ基を含有するモノマーまたはオリゴマー状の有機アミン（「ポリアミン」）と、
一価の金属塩と
を含み、
前記染料着色剤、アミンおよび塩が、前記水性ビヒクル中で実質的に可溶であることを特徴とする水性染料インク。
【請求項２】
インクの総重量に基づいて、染料着色剤の量が約０．１重量％〜約１０重量％であり、ポリアミンの量が約０．０５重量％〜約１．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項３】
前記一価の金属塩が、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項４】
一価の金属量が、重量基準で、インク１００万部あたり約１０００〜約１５０００部のＭ+1であることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項５】
前記ポリアミンが、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、１，４−ジアミノブタン、テトラエチレンペンタンアミン、１，２−ジアミノエタンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項６】
前記染料が、ＡＢ９、ＲＢ７２、ＤＢ３０７、ＡＲ２４９、ＡＲ５２、ＡＹ２３、ＡＹ１７、ＤＹ８６、ＤＹ１３２、ＤＹ１７３、ＲＹ１８１、ＡＯ３３、ＣＡＳ番号１８２０６１−８９−８、ＣＡＳ番号１８７６７４−７０−０およびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のインク。
【請求項７】
少なくとも第１のインクおよび第２のインクを含むインクジェットインクセットであって、
前記第１のインクが、水性ビヒクル中に分散されたアニオン的に安定化された顔料を含む水性顔料インクであり、
前記第２のインクが、請求項１から６のいずれか一項に記載の水性染料インクであることを特徴とするインクジェットインクセット。
【請求項８】
前記顔料がカーボンブラック顔料であることを特徴とする、請求項７に記載のインクセット。
【請求項９】
少なくとも４つの異なって着色されたインクを含み、前記インクの少なくとも１つが前記第１のインクであり、前記インクの少なくとも３つが、個々に、シアン、マゼンタおよびイエロー第１インクであることを特徴とする、請求項８に記載のインクセット。
【請求項１０】
（ａ）デジタルデータ信号に応答性であるインクジェットプリンタを提供するステップと、
（ｂ）前記プリンタに、印刷される基材を装填するステップと、
（ｃ）前記プリンタに、請求項１から９のいずれか一項またはそのすべてに記載のインクジェットインクまたはインクジェットインクセットを装填するステップと、
（ｄ）前記デジタルデータ信号に応答して、前記インクジェットインクインクジェットインクセットを用いて前記基材上に印刷するステップと
を含むことを特徴とする基材上にインクジェット印刷する方法。
【請求項１１】
前記基材が普通紙であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【公表番号】特表２００９−５０７９９２（Ｐ２００９−５０７９９２Ａ）
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３１２３７（Ｐ２００８−５３１２３７）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３５４１３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３３１３２
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３５４１３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３３１３２
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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