JP2001354890A - インクジェット印刷用インクセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、第５及び第６のペンセットを含んでなるイン
クジェット印刷システムに於いて有用なポリビニルアル
コール添加剤に関する。本発明の流体は、媒体、インク
及び／又は追加のペンに含まれる反応性流体のいずれか
と有益に相互反応する。ポリビニルアルコールは媒体基
体上に保護ゲル状膜を形成するために使用され、印刷と
増大された彩度、耐スミア堅牢性、耐スマッジ堅牢性及
び耐水堅牢性の如き、耐久性の諸利点の両方を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、概して、第５又は第６
のインクペンセットを含むインクジェット印刷システム
に有用な添加剤に関する。本発明の流体類は、媒体、イ
ンク及び／又は追加のペンに含まれる反応性流体と有益
に反応する。前述の添加剤は、媒体基体上にゲル状の保
護膜を形成するのに使用され、印刷と、増大された彩度
(chroma)、耐スミア堅牢性(smearfastness)、耐スマッ
ジ堅牢性(smudgefastness)及び耐水堅牢性(waterfastne
ss)などの耐久性の諸利点の両者を提供する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷システムの使用は、
近年劇的に発展した。その発展の要因は、かなりの程度
のコスト低減と相まって、印刷解像度及び全体的な印刷
品質の相当な改善によるものと考えてよい。今日のイン
クジェットプリンタは、市販用、企業用及び家庭用など
多くの用途に関して、ほんの数年前に入手可能であった
相当製品より完全に一桁低い費用で満足のいく印刷品質
を提供している。こういった最近の成功にも関わらず、
消費者に対するコストをさらに低減する一方、インクジ
ェット印刷品質の改善を計るべく、集中的な研究開発努
力が続けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット印刷
は、画像を作り出すのに媒体上へのインク液滴の吐出を
伴う。典型的に、これらの画像は、画像劣化因子、例え
ば、機械的摩耗、光、水、及び蛍光ペン（ハイライタペ
ン(highlighter pen)）に使われているような溶媒類に
対して耐性がない。進歩するインクジェット印刷技術及
び消費者の要求から、印刷システムは、これらの問題に
対処すると同時に、より速い乾燥時間とより高い色彩効
率を維持しながら、より強化されることが要求される。

【０００４】これらの問題の幾つかへの取り組みに、多
様なアプローチが用いられてきた。例えば、「第５の」
ペン又は「普通紙最適化」戦略が、インクジェット製品
に適用され、幾つかは成功を収めている。その他のアプ
ローチには、インク中へのポリマーの調合、その後に続
く熱又は融着後処理、エレクトログラフィーによるトナ
ーの堆積、及びラメラ又はベシクル形成界面活性剤のよ
うな特殊添加剤が含まれる。このような進展にも関わら
ず、インクジェット印刷に関して耐久性及び彩度目標を
満し且つ消費者に満足を与える、改善されたインクジェ
ット製品に対する必要性は依然として存在する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、定着剤
流体中へのポリビニルアルコールの包含により、印刷材
料の増大された耐久性とより良好な彩度が生み出される
ことが見出された。さらに、このポリビニルアルコール
含有定着剤流体を水性ベースのホウ酸塩含有インク又は
第２の定着剤流体と組み合わせることにより、所望の効
果がなお一層増大される。理論に限定されることなく、
ポリビニルアルコールが印刷材料上に保護膜を形成し
て、スミア及びスマッジなどの物理的摩耗から防護する
ものと考えられる。この保護層は、水素結合相互作用に
よるポリビニルアルコールの媒体との相互反応により、
保護の利益が増大されたのであろう。ポリビニルアルコ
ールのインクビヒクル又は第６のペンの何れかに含まれ
た、（ホウ酸塩などの）架橋剤との反応は、ゼラチン状
の膜を生成し、その中に水と着色剤が捕捉され且つ保護
される。さらに、この染料／膜の複合体は、水素結合相
互作用によるポリビニルアルコール残滓の媒体との反応
によってさらに安定化させることができる。最後に、上
述のインク（群）及び定着剤（群）の組合せで印刷され
た媒体は、熱及び／又は融着（熱と圧力の組合せ）によ
ってさらに処理され得る、ということが言及されるべき
である。

【０００６】＜定義＞流体 − 反応性流体及びインク組成物の何れか一方又
は両方を含む。反応 − １つ又はより多くの成分の溶解度又は相状態
が、印刷された媒体上の少なくとも１つの着色剤の運動
が不動化される様に変化されることを意味する。反応性流体 − 第５又は第６のペンの流体又は定着剤
流体としても知られている。典型的には、実質的に色の
ない流体（即ち、反応性流体は着色剤（例えば、染料又
は顔料）を含んでいないか、又は可視光を吸収しないが
ＩＲ又はＵＶスペクトルの何れか又は両方に吸収し得る
着色剤を含んでいてもよい）である。反応性流体中の成
分は、インクジェット印刷に望まれる耐久性及び／又は
印刷の有益性を提供するために包含される。例えば、ポ
リエチレンイミンは、酸性条件下で、多様なアニオン染
料及び／又は顔料に、耐水堅牢性を付与する。本発明に
おいては、反応性流体は、増大された耐久性を備える、
より高品質の印刷物を提供するため、印刷材料の膜被覆
を形成するようポリビニルアルコール又はホウ酸塩の何
れかを含有する。インク − 可視スペクトル中に有効範囲をもつ少なく
とも１つの着色剤を含む流体である。インクジェットプ
リンタは、典型的に、通常、４-ペンインクセットとし
て知られている、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイ
エローインクを含むインクセットを具備する。追加のカ
ラーインクを含む予備のペンも存在し得る（例えば、写
真品質加工用のライトシアン及びライトマゼンタ、又は
グラフィックアート用のグリーン及びオレンジ）。又、
その他の定着剤流体を有する追加のペンも、本発明の耐
久性の特徴あるいは印刷品質属性のいずれかを増強する
ために存在し得る。

【０００７】本発明は、特に着色用途に使用され且つよ
り詳しくはインクジェット印刷に使用するための流体セ
ットに関する。本発明の流体セットは、相互反応性流体
の諸利点を兼備し、一方増大された画像の一体性をイン
クジェット配合に提供する顔料又は染料を利用する。当
該流体セットは、水性ベースの印刷インク、特に、デラ
ウェア州のヒューレット・パッカード社製のDESKJET
（登録商標）プリンタ；及びその他の市販の家庭用又は
ビジネス用インクジェットプリンタのような市販のイン
クジェットプリンタに使われるインクジェットインクの
多くの用途に使用することができる。

【０００８】本発明の水性インクは、約0.5〜約20重量
％の着色剤、好ましくは、約１〜約10重量％、より好ま
しくは、約１〜約６重量％の着色剤；約0.1〜約40重量
％の１つ又はより多くの有機溶媒及び／又は添加剤（ポ
リビニルアルコールを含む）；及び任意に、約20重量％
までのホウ酸塩添加剤（第５及び／又は第６のペン中に
ポリビニルアルコールを使用時）を含有する。追加の成
分は、界面活性剤、緩衝剤、殺生物剤、及びそれらの混
合物から成る群から、独立に選択される。

【０００９】

【発明の好ましい実施の形態】＜着色剤＞本発明で使用
される着色剤は、染料ベース及び／又は顔料ベースであ
ってよい。ここで用いられる時、用語「顔料」は、水性
ビヒクルに不溶性であり、且つ分散染料並びに分散剤の
支援で分散されるか又は自己分散されるものの何れかで
ある顔料を含む着色剤を指す。

【００１０】ここでの適当な着色剤の例には、少なくと
も１つ、好ましくは２つ又はより多くのカルボキシル基
及び／又はカルボキシレート基を有する有機染料が包含
され、その例は、米国特許第4,963,189号（Hindagolla
によって出願され且つ本発明と同じ譲受人に譲渡された
もので、且つ参考として本明細書に引用される）にリス
トされており、又、少なくとも１つ又はより多くの可溶
化スルホネート基を有する有機染料、ヒドロキシル類、
アミン類（第１級、第２級、第３級及び第４級の誘導
体）などのその他の可溶化極性基含有の有機染料、チオ
ール誘導体類及び（ポリエチレングリコール及び／又は
ポリプロピレングリコールなどの）エーテル誘導型染料
（そのような染料の例は、1999年4月30日付け特許出願
番号第09/302,551号及び欧州特許番号第EP899310A号に
開示されたものが含まれる）、カルボン酸塩可溶化基含
有の分散剤で分散される水不溶性着色剤（例えば、顔
料）を有するカルボキシル化顔料分散物（例えば、米国
特許第5,085,698号、及び第5,555,008号に記載され、両
方とも参考としてここに引用）又はCabot Companyによ
って商標Cabojet（商標）を付して提供される自己分散
型顔料が含まれる。これらの染料及び／又は顔料の対カ
チオン／対アニオンは、ナトリウム、カリウム、アンモ
ニウム塩、塩化物、フッ化物、臭化物及び／又は硝酸塩
であってよい。

【００１１】ここでの使用に適する染料は、インクジェ
ット印刷市場で通常採用される任意の染料を含み、例え
ば、Food Black 2、Reactive Black 31、Direct Red 22
7、Reactive Red 147、Reactive Red 180、Reactive Re
d 23、Acid Red 52、DirectBlue 199、Acid Blue 9、Di
rect Yellow 86、Direct Yellow 132、Acid Yellow23、
Acid Yellow 17、Direct Yellow 100、及びDirect Yell
ow 142である。上述のように、これらの染料の対カチオ
ンは、ナトリウム、カリウム及び／又はアンモニウム、
テトラメチルアンモニウムなどのアンモニウム塩又はト
リエタノールアミン塩を含んでよい。

【００１２】ポリビニルアルコールは、分子量（重量平
均）で、約1,000〜約250,000、好ましくは、約1,250〜
約200,000、より好ましくは、約1,250〜約135,000の範
囲であってよい。ホウ酸塩は、もしここで使用される場
合、本発明の流体と共に適切に作用する任意のホウ素含
有化合物であってよく；例としては、ホウ酸ナトリウム
及びホウ酸がある。

【００１３】＜流体＞本発明の流体類、即ちインク及び
定着剤流体の両者は、約0.1〜約80重量％の少なくとも
１つの有機溶媒を含んでいてよい。より好ましくは、流
体は、約１〜約50重量％、さらに好ましくは、約５〜約
30重量％の少なくとも１つの有機溶媒を含む。任意に、
１つ又はより多くの水溶性界面活性剤／両親媒性物質
（０〜約40重量％、好ましくは約0.1〜約15重量％）が
存在していてよい。本発明のインクは、約７〜約11、好
ましくは約８〜約10、より好ましくは、約８〜約９の範
囲にあるｐＨを有する。本発明の第５のペンの流体は、
ペンの反応性含量に依存するｐＨを有し、且つ、ホウ酸
塩を含有しているペンに関しては、約７〜約11、好まし
くは約８〜約10、より好ましくは約８〜約９の範囲にあ
ってよく、又、ポリエチレンイミンを含有しているペン
に関しては、約2.5〜約７、好ましくは約３〜約６、よ
り好ましくは約４〜約５のｐＨ範囲を有する。

【００１４】＜水性ビヒクル＞本明細書に記載の濃度は
全て、別途表示されない限り、重量パーセントで表す。
全成分の純度は、インクジェット用インクとして通常の
商用実施に採用されるものである。全ての引用された文
献及び特許は、ここに、参考として引用する。

【００１５】本発明のインクに添加されるその他の成分
は、本発明に採用される上記着色剤と相容性でなければ
ならない。同様に、この発明の反応性流体に添加される
他の成分は、本発明に採用される上記反応剤と相容性で
なければならない。

【００１６】水性ビヒクルは、当分野で周知のように、
水又は、水と少なくとも１つの水溶性有機溶媒との混合
物である。適当な混合物の選択は、所望の表面張力及び
粘度、選択された着色剤又は反応剤、インクジェット流
体の乾燥時間、及び当該流体がその上に印刷される印刷
媒体の種類のような、特定用途の要件によって決まる。
インクおよびそれらの性質についての議論に関しては、
The Printing Manual、第５版、Leach等（Chapman及びH
all、1993年）参照。また、米国特許第2,833,736号、第
3,607,813号、第4,104,061号、第4,770,706号及び第5,0
26,755号も参照。

【００１７】本発明のインクジェットインク組成物に適
切に採用される水溶性有機溶媒には、２-ピロリドン、
Ｎ-メチル-２-ピロリジノン(NMP)、1,3-ジメチルイミダ
ゾリド-２-オン、及びオクチル-ピロリジノンなどの、
窒素含有ケトン；エタンジオール（例えば、1,2-エタン
ジオール）、プロパンジオール（例えば、1,2-プロパン
ジオール、1,3-プロパンジオール）、ブタンジオール
（例えば、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、
1,4-ブタンジオール、2,3−ブタンジオール）、ペンタ
ンジオール（例えば、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペン
タンジオール）、ヘキサンジオール（例えば、1,2-ヘキ
サンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジ
オール）、ヘプタンジオール（例えば、1,2-ヘプタンジ
オール、1,7-ヘプタンジオール）、オクタンジオール
（例えば、1,2-オクタンジオール、1,8-オクタンジオー
ル）などのジオール；２-エチル-２-ヒドロキシメチル-
1,3-プロパンジオール及びエチルヒドロキシプロパンジ
オール(EHPD)などのトリオール；及びポリエチレングリ
コール（例えば、ジエチレングリコール(DEG)、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
プロピレンングリコール（例えば、ジプロピレングリコ
ール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリ
コール）、高分子グリコール（例えば、PEG 200、PEG 3
00、PEG 400、PPG400）及びチオジグリコールなどのポ
リアルキレングリコールなど、通常インクジェットイン
クに採用されるグリコールエーテル及びチオグリコール
エーテルなどの化合物を、いずれか又は２つ又はより多
くのそれらの混合物が包含される。好ましくは、２-ピ
ロリジノン、NMP、DEG、EHPD及び1,5-ペンタンジオール
が本発明の実施に採用され、この場合、２-ピロリジノ
ン、DEG及び1,5-ペンタンジオールが最も好ましい溶媒
である。

【００１８】流体ビヒクルに使用される場合、適当な界
面活性剤は非イオン性又はアニオン性であってよい。適
当な非イオン性界面活性剤の例としては、第二級アルコ
ールエトキシラート（例えば、Union Carbide Co.から
市販のTergitolシリーズ）、（3Mから市販のFC-170Cな
どの）非イオン性フルオロ界面活性剤、非イオン性脂肪
酸エトキシラート界面活性剤（例えば、Rhone-Poulenc
から市販のAlkamul PSMO-20）、及びアセチレンポリエ
チレンオキシド界面活性剤（例えば、Air Products & C
hemicals, Inc.から市販のSurfynolシリーズ）がある。
アニオン界面活性剤の例としては、（Pilotから入手可
能なCalfaxなどの）アルキルジフェニルオキシド界面活
性剤、及びDowfax（例えば、Dowから入手可能なDowfax
8390）、及びフッ素化界面活性剤（3Mから市販のFluora
dシリーズ）がある。インクビヒクル及び／又はインク
ビヒクルの着色剤と反応する反応性流体にカチオン界面
活性剤を用いることができる。使用し得るカチオン界面
活性剤には、ベタイン（例えば、Hart Product Corp.か
ら市販のHartofol CB-45、McIntyre Group Ltd.から市
販のMackam OCT-50、Ajinomotoから市販のAmisoftシリ
ーズ）、第四級アンモニウム化合物（例えば、Amerchol
から市販のGlucquatシリーズ、Lonzaから市販のBardac
及びBarquatシリーズ）、カチオンアミンオキシド（Rho
ne-Poulencから市販のRhodamoxシリーズ、Lonzaから市
販のBarloxシリーズ）及びイミダゾリン界面活性剤（例
えば、Rhone-Poulencから市販のMiramineシリーズ、Lon
zaから市販のUnamineシリーズ）がある。

【００１９】ｐＨを調整するのに緩衝剤を用いてよく、
それらは有機ベースの生物緩衝剤又はリン酸ナトリウム
などの無機緩衝剤であってよい。さらに、採用される緩
衝剤は、本発明の実施に際して約４〜約９の範囲のｐＨ
をもたらさなくてはならない。好ましく使用され得る有
機緩衝剤の例には、Aldrich Chemical（ウィスコンシン
州ミルウォーキー）などの会社から入手可能なTrizma b
ase、４-モルホリノエタンスルホン酸(MES)及び４-モル
ホリノプロパンスルホン酸(MOPS)が含まれる。緩衝剤の
濃度は、外皮形成の配慮から全インク組成物の約0.5重
量％を越えてはならない。緩衝剤は、典型的には、外皮
形成の可能性を減じるため、全インク組成物の約0.05〜
0.1重量％の範囲で用いられる。

【００２０】インクジェットインクに通常用いられる殺
生物剤はどれも本発明の実施に際して用いてよく、それ
らには、例えば、Hals America（ニュージャージー州ピ
スカタウェィ）から市販のNUOSEPT 95；Avecia（デラウ
ェア州ウィルミントン）から市販のProxel GXL；及びUn
ion Carbide Company（ニュージャージー州バウンドブ
ルック）から、商標 UCARCIDEW 250を付して市販されて
いるグルタルアルデヒドが含まれる。Proxel GXLは、好
ましい殺生物剤である。殺生物剤は、典型的には、全イ
ンク組成物の約0.01〜0.3重量％の範囲にある。

【００２１】本発明のインク組成物の残余は水、特に、
脱イオン水から成る。

【００２２】前述に於いてリストした範囲内のインク組
成物は、ゼログラフィ又はフォトコピー用紙、ボンド
紙、及びレーザジェット用紙などの、多様な普通紙上に
印刷される。達成される印刷品質は高く、且つサーマル
インクジェットペンを使って文字品質の印刷を実現す
る。

【００２３】＜印刷方法＞本発明は、上述の着色剤と第
５及び／又は第６のペン流体によるインクジェット印刷
の方法も包含する。

【００２４】本発明の反応性流体は、好ましくは、第５
及び第６のペン用途に関する当分野で知られる方法を用
いる印刷工程に於いて下刷り流体、又は上刷り流体の何
れかとして、又はその両方の流体として、適用される。

【００２５】印刷後の基体を当分野で周知の任意の手段
によって加熱もしくは融着して、架橋反応の利点を高め
ることができる。典型的な方法は、加熱ドラム又はフュ
ーザーのような熱手段（約40℃から約400℃、好ましく
は、約100℃から約250℃までの温度に加熱）；光バーの
ような光分解手段（約20-100mJ/cm²のパワーで、約200n
mから約500nmの光に露光）、又はレーザ（約200-600nm
間の、好ましくは、約250-500nmの波長での）；又は適
当な有機又は無機酸又は塩基によるような化学処理を包
含する。

【００２６】反応性流体が使用される場合の第５及び第
６のペン技術を使用して説明され得る典型的な３つのケ
ースがある。

【００２７】ケース＃１ 第５のペンは、媒体上にインクビヒクルを置く前に適用
される反応性流体を含有する。第５のペン中の成分は、
（用紙のセルロースファイバーと相互反応するポリビニ
ルアルコールで得られるような−化学的に又は水素結合
相互作用の形成によって）媒体と反応するか、もしくは
インクビヒクル中の成分と相互反応するかして、所望の
諸特性を得る。このケース用の簡単な流体セットの例を
次の表に示す。UP-1、UP-2及びUP-3は、インクビヒクル
（IV-1、IV-2及びIV-3と標示）を下刷りするのに用いら
れる第５のペンの反応性流体である。

【００２８】

【表１】

【００２９】このケースでは、使用される下刷り流体(U
P-X)とインクビヒクル(IV-X)の組合せに依存して−幾つ
かの相互反応の１つが起こり得る。

【００３０】＃１） UP-1/IV-1：PVA材料がインクビヒ
クルを下刷りするのに使用され、得られる薄膜が、（水
素結合効果による）媒体との相互反応によるか又は薄膜
の形成によって印刷材料を物理的摩耗から防御する。

【００３１】＃２） UP-1/IV-2：インクビヒクルで印
刷する前に、PVA材料が媒体上に配置される。インクビ
ヒクルが媒体上に塗布されると、ホウ酸ナトリウムがそ
のPVAと相互反応してポリマーが架橋されて、水を吸収
し、保護層を形成し、並びにPVAとセルロース媒体間に
水素結合相互作用を創り出すという可能性を助長するゼ
ラチン状材料を形成する。

【００３２】＃３） UP-2/IV-1：PEI材料がインクビヒ
クルを下刷りし、且つ印刷材料の完全な耐水堅牢性を助
長するために使用される。次いで、PVAを使用して、得
られる印刷物をスミア及びスマッジの物理的摩耗テスト
から保護するであろう薄膜層を作る。

【００３３】＃４） UP-2/IV-2：相互反応は＃３と同
じ程度の大きさであろうが、インクビヒクルにホウ酸ナ
トリウムが添加されると、得られる印刷物は、物理的摩
耗効果に対して増大された抵抗性を与える架橋されたPV
Aポリマーを有するはずである。

【００３４】＃５） UP-3/IV-3：このケースでは、ホ
ウ酸塩が、ポリビニルアルコールを含有しているインク
ビヒクルが塗布される前に塗布される。他の点では、相
互反応は＃２で示されたものと同じ程度の大きさである
はずである。

【００３５】ケース＃２ 第５のペンは、インクビヒクルが置かれた後に適用され
る反応性流体を含有する。次いで、第５のペン中の成分
は、インクビヒクル中の成分又は媒体と相互反応する
（ことにより、ポリビニルアルコールと用紙のセルロー
スファイバーとの間に水素結合相互作用を形成する）。
このケースの流体セットの例を表２に示す。ここでは、
インクビヒクルは、IV-1、IV-2及びIV-3と標示され、そ
して反応性流体を含有している上刷りビヒクルは、OP-
1、OP-2及びOP-3と標示される。

【００３６】

【表２】

【００３７】このケースでは、使用される上刷り流体(O
P-X)とインクビヒクル(IV-X)の組合せに依存して−幾つ
かの相互反応の１つが起こり得る。

【００３８】＃１） IV-1/OP-1：上刷りビヒクルに含
まれるPVAが、印刷領域上に保護層を形成し−スミア及
びスマッジテストなどによる物理的摩耗に対する保護を
向上させる。さらに、PVAは、また、セルロースファイ
バーと水素結合を形成することができ、その相互反応に
よって印刷の耐久性を増大する。

【００３９】＃２） IV-1/OP-2：やはり、上刷りビヒ
クルに含まれるPVAが、印刷領域上に保護層を形成し−
物理的摩耗に対する保護を向上させる。さらに、酸性化
されたPEIの添加によって得られる印刷物の耐水堅牢性
が増強される。

【００４０】＃３） IV-2/OP-1：インクビヒクルが、P
VAの架橋を誘発してゼラチン状材料を作り、且つ得られ
る印刷の耐久性を高めることになるホウ酸ナトリウムを
含むことを除いて相互反応＃１と同じ。

【００４１】＃４） IV-2/OP-2：インクビヒクルが、P
VAの架橋を誘発してゼラチン状材料を作り、且つ得られ
る印刷の耐久性を高めることになるホウ酸ナトリウムを
含むことを除いて相互反応＃２と同じ。

【００４２】＃５） IV-3/OP-3：この相互反応は、PVA
がインクビヒクルに含まれ、ホウ酸ナトリウムが上刷り
ビヒクルに含まれること以外は、＃３のものと同じ。こ
れは、PVA含有ビヒクルも着色剤を有すること以外は、
ケース＃１−相互反応＃５で詳述したメカニズムと正確
に同一である。

【００４３】ケース＃３ このケースでは、第５の及び第６の両ペンが、所望の耐
久性目標を達成するのに必要な反応性流体を含む。組成
及びそれらの相互反応を以下の表３に詳述する。前述の
ように、インクビヒクルはIV-Xで、下刷りビヒクルはUP
-Xとして及び上刷りビヒクルはOP-Xとして標示。

【００４４】

【表３】

【００４５】このケースでは、使用される下刷り流体(U
P-X)とインクビヒクル(IV-X)の組合せに依存して−幾つ
かの相互反応の１つが起こる得る。

【００４６】＃１） UP-1/IV-3/OP-4：下刷りビヒクル
に含まれるPVAが、インクビヒクル中のホウ酸ナトリウ
ムと相互反応して、PVAが架橋する結果となり物理的摩
耗耐性の被覆を創る。その後、着色剤が上刷りビヒクル
中のPEIと相互反応して耐水堅牢な着色剤／定着剤複合
体を作る。

【００４７】＃２） UP-1/IV-1/OP-2：下刷りビヒクル
に含まれるPVAが、インクビヒクル中のホウ酸ナトリウ
ムと相互反応して、PVAが架橋する結果となり、物理的
摩耗耐性の被覆を創り出す。

【００４８】＃３） UP-2/IV-1/OP-2：下刷り流体中の
PEIがインクビヒクル中の着色剤と相互反応して耐水堅
牢な着色剤／定着剤複合体を作る。その後、下刷り流体
に含まれるPVAが、上刷り流体中のホウ酸ナトリウムと
相互反応して、架橋された高分子ネットワークを作り、
これが物理的摩耗に対する抵抗性を向上させる。

【００４９】＃４） UP-4/IV-2/OP-2：下刷り流体中の
PEIがインクビヒクル中の着色剤と相互反応して耐水堅
牢な着色剤／定着剤複合体を作る。その後、インクビヒ
クル中のPVAが、上刷り流体中のホウ酸ナトリウムと相
互反応して、架橋された高分子ネットワークを作り、こ
れが物理的摩耗に対する抵抗性を向上させる。

【００５０】＃５） UP-4/IV-3/OP-3：下刷り流体中の
PEIがインクビヒクル中の着色剤と相互反応して耐水堅
牢な着色剤／定着剤複合体を作る。その後、インクビヒ
クル中のホウ酸塩が、上刷り流体中のPVAと相互反応し
て架橋された高分子ネットワークを作り、これが物理的
摩耗に対する抵抗性を向上させる。

【００５１】＃６） UP-4/IV-1/OP-3：下刷り流体中の
PEIがインクビヒクル中の着色剤と相互反応して耐水堅
牢な着色剤／定着剤複合体を作る。その後、上刷り流体
液中のPVAが高分子膜を作って、得られる印刷物を物理
的摩耗から保護する。

【００５２】＃７） UP-3/IV-1/OP-3：下刷り流体中の
ホウ酸塩が上刷り流体中のPVAと相互反応して、架橋さ
れた高分子ネットワークを作り、これが物理的摩耗に対
する抵抗性を向上させる。

【００５３】＃８） UP-3/IV-1/OP-1：下刷り流体中の
ホウ酸塩が上刷り流体中のPVAと相互反応して、架橋さ
れた高分子ネットワークを作り、これが物理的摩耗に対
する抵抗性を向上させる。さらに、上刷り流体中のPEI
が着色剤と相互反応して耐水堅牢な着色剤／定着剤複合
体を作る。

【００５４】＃９） UP-3/IV-2/OP-4：下刷り流体中の
ホウ酸塩がインクビヒクル中のPVAと相互反応して、架
橋された高分子ネットワークを作り、これが物理的摩耗
に対する抵抗性を向上させる。さらに、上刷り流体中の
PEIが着色剤と相互反応して耐水堅牢な着色剤／定着剤
複合体を作る。

【００５５】各ケースにおいて上に挙げた例は、極端に
単純化した調合を示しているが、本発明によって起こり
得る相互反応を示すために必要である。理論に限定され
ることなく、第四級アミン錯体、カチオン界面活性剤、
多価カチオン、又は酸さえ含み得る様々な種類の下刷り
及び／又は上刷り流体を含むインクに於いて耐水堅牢性
をもたらすことが可能である。しかし、結果として生じ
る印刷は、媒体表面へ向かって層状化されるため、非上
刷り又は非下刷り材料と比較してはるかに物理的摩耗の
影響を受けやすくなる。インクビヒクル、下刷りビヒク
ル及び／又は上刷りビヒクルに１つの成分としてPVAを
添加することは、印刷された材料に被覆層を供与する
か、又は媒体のセルロースファイバーとの水素結合によ
るより強力な相互反応を作り出して、媒体を横切るファ
イバーの移動効果を軽減することによって、物理的磨耗
の影響を軽減する働きがある。この結果は、PVAがホウ
酸塩と架橋した時はなおさら増強され、且つ、上記の諸
例は、これらの成分が媒体上への適用への順序という観
点で適用され得る様々な方法を示すためにのみ使用され
る。

【００５６】次のデータは、耐水堅牢性と耐スミア堅牢
性の観点から、本発明のシステムで得られる改善を示
す。幾つかの異なった種類のPVAが使用され、様々な種
類のポリマーによる改善が観察される。

【００５７】

【表４】

【００５８】

【表５】

【００５９】移動量は、蛍光ペン（ハイライタペン(hig
hlighter pen)）が、プリンタから取り出された後、５
分間に渡ってドラッグ(drag)される標準化されたバーテ
ストを使用して移動したｍＯＤとして記録され得る。着
色剤の移動量が、その後、バーと記録されたｍＯＤ移動
間で測定される。これを、表４及び表５に与えられたデ
ータを有する２つのインクと２つの下刷り流体に関する
表６及び図１に於いて示される。

【００６０】

【表６】

【００６１】

【表７】

【００６２】このデータのセットで得られた値は、特定
のPVAを含む「固定」剤を使用して得られた幾つかの読
みから採られた平均である。下刷り／上刷り反応性流体
は、本発明の初めに説明したように作成され、次の成分
から成る：湿潤剤（０〜40重量％、好ましくは５〜30重
量％、より好ましくは５〜20重量％）、界面活性剤（０
〜20重量％、好ましくは0.5〜10重量％、より好ましく
は0.5〜５重量％）；０〜20重量％、好ましくは１〜10
重量％、より好ましくは１〜５重量％のカチオン界面活
性剤；及び／又は０〜40重量％、好ましくは１〜20重量
％、より好ましくは１〜10重量％の有機酸；--５重量
％、好ましくは0.1〜２重量％、より好ましくは0.1〜0.
5重量％の殺生物剤；及びIR又はUVの何れかで追跡でき
且つ可視スペクトルで吸収を示さないトレーサー染料
（０〜10重量％、好ましくは０〜５重量％、より好まし
くは0.01〜１重量％）。

【００６３】以下に本発明の好ましい実施態様を要約し
て示す。 １． 少なくとも２つ又はより多くの流体を含んでなる
インクジェット印刷用インクセットであって、 a) 前記流体の少なくとも１つ（流体Ａ）が、着色剤と
水を含有し；且つ b) 前記流体の少なくとも１つ（流体Ｂ）がポリビニル
アルコールを含有する、インクセット。 ２． 少なくとも５つの流体を含み、前記５つの流体の
１つが透明な流体であり、好ましくは、前記透明な流体
が前記ポリビニルアルコールとポリエチレンイミンとを
含む、上記１に記載のインクセット。 ３． 前記５つの流体の中の４つが、マゼンタ、イエロ
ー、シアン、及びブラックから成る群から選択される着
色剤を含み、且つ前記着色剤を含有する流体の少なくと
も１つがホウ酸塩化合物も含む、上記２に記載のインク
セット。 ４． 第６の流体を追加的に含む、上記２に記載のイン
クセット。 ５． 前記第６の流体が、ポリビニルアルコール及び好
ましくはポリエチレンイミンを含有する、上記４に記載
のインクセット。 ６． 前記第６の流体液が、ホウ酸塩化合物を含む、上
記４に記載のインクセット。 ７． a) ポリビニルアルコールを含む第１の流体（流
体Ａ）を基体上に印刷するステップと； b) 着色剤から成る第２の流体（流体Ｂ）を、流体Ａと
接触するように印刷するステップと；且つ、好ましく
は、c) 前記基体を熱に供するステップ、を含む、イン
クジェット印刷の方法。 ８． 前記熱が、フューザーによって適用される、上記
７に記載の方法。 ９． 流体Ｂが、ホウ酸塩含有化合物を含む、上記７に
記載の方法。 １０． 前記流体Ａが、流体Ｂの上に印刷される、上記
７に記載の方法。 １１． 前記流体Ａが、流体Ｂの下に印刷される、上記
７に記載の方法。 １２． 前記流体Ａが、流体Ｂの上と下の両方に印刷さ
れる、上記７に記載の方法。 １３． 第３の流体、即ち流体Ｃを印刷する追加ステッ
プを包含する、上記７に記載の方法。 １４． 流体Ｃが透明である、上記１２に記載の方法。 １５． 流体Ｃが、ホウ酸塩含有化合物を含む、上記１
４に記載の方法。 １６． 流体Ｃが、ポリエチレンイミンを含む、上記１
４に記載の方法。 １７． 前記流体Ｃが、流体Ａ及び流体Ｂの上に印刷さ
れる、上記１４に記載の方法。 １８． 前記流体Ｃが、流体Ａ及び流体Ｂの下に印刷さ
れる、上記１４に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、実施例におけるハイライタスミアの
テストの結果のグラフを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つ又はより多くの流体を含
   んでなるインクジェ ット印刷用インクセットであって、a) 前記流体の少な
   くとも１つ（流体Ａ）が、着色剤と水を含有し；且つ b) 前記流体の少なくとも１つ（流体Ｂ）がポリビニル
   アルコールを含有する、インクセット。