JP2002326455A - 可融親水性トナーによる永続性インクジェット印刷画像 - Google Patents

可融親水性トナーによる永続性インクジェット印刷画像

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性インクジェットインク印刷による永続性
を有する画像の提供。 【解決手段】 可融湿潤性トナーとインクジェットイン
クとを用いて、永続性インクジェット画像を作ることに
関し、(a) 着色剤を含むインクを基体上にインクジェ
ット印刷し、及び(b) (a)による前記基体を、可融親水
性ポリマーを含む透明トナーに曝すことからなる。さら
に、インクジェットインクと可融親水性ポリマーを含む
静電トナーの独立した領域群と、前記インクジェットイ
ンクと静電トナーを実質上有さない独立した領域群とを
含有する基体上の画像にも関し、該画像は基体上へ定着
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明な乾式トナー
と組合せて永続性のあるインクジェット画像を作り出す
ためのインクジェットインクに関する。より詳細には、
本発明は、水性ベースのインクジェットインクと共に、
親水性ポリマーを含む特定のトナー／現像剤の添加を利
用するインクシステムに関する。こうした二元システム
は、機械的磨耗、光、水、及び蛍光マーカーに使用され
る溶剤などの画像劣化因子に対する耐性を有する永続性
画像を作り出す。
【０００２】
【従来の技術】1980年代におけるオフイスのコンピュー
タ化につれて、インクジェットプリンタやレーザプリン
タなどの電子制御型ノンインパクトプリンタが出現し
た。ドロップオンデマンドのインクジェットプリンタ
は、ピエゾ式又はサーマル式（バブルジェット（登録商
標））であり得る。ピエゾ式インクジェットシステムで
は、振動する圧電結晶によってインク液滴を射出する。
しかしながら、サーマルインクジェットは、ドロップオ
ンデマンドのオフィス用インクジェット市場で優位を占
めている。このシステムでは、インクノズルの背後での
急速な加熱によってインク中に気泡が形成される。結果
的な気泡の膨張及びインクジェットプリンタカートリッ
ジからのインクの射出によって、基体上に印刷が実現さ
れる。
【０００３】フルカラーインクジェットプリンタはカラ
ーレーザよりも一般的であり、しかもはるかに経済的で
ある。レーザ及びその他のノンインパクト印刷技術に対
するインクジェットプリンタの主な利点には、低コスト
と簡便性が包含される。サーマルインクジェットシステ
ムは、インクを迅速且つ正確に分配することができる。
このシステム及びその他のインクジェットシステムの技
術は、1996年にChapman & Hallにより出版された、P. G
regory編集の"Chemistry and Technology of Printing
and Imaging Systems"中で議論されている。代表的なサ
ーマルインクジェットシステム及びカートリッジは、Bu
ck等の米国特許第4,500,895号、Scheuの第4,513,298
号、及びCowger等の第4,794,409号中で議論されてお
り、これらは全てここでの参照によって本明細書に組み
入れられる。
【０００４】インクジェットプリンタに関する技術は、
インクジェットプリンタが初めて登場して以来、多くの
変遷と改良を経てきた。作り出される画像が不変的に高
品質であることを保証するべく研究が行われてきた。従
って、化学的又は機械的摩耗に曝された際に、画像が耐
水性、耐スミア性、耐スマッジ性、耐流れ性等であるこ
とにより、永続性を有することが重要である。印刷した
ページ部分を着色マーカでハイライトした時に画像のス
ミアがないことは、特に関心事である。しばしば、イン
クジェットプリンタによって紙上に生成される画像は十
分に定着されず、ハイライトされるとこすれて(smea
r)、印刷された画像がにじんでしまう。この種の画像は
永続性があるとは見なされない。
【０００５】画像の永続性は、基体上の画像が化学的及
び機械的摩耗に曝される時の、基体からのカラーの移動
として定義される。多くの場合、ハイライトは化学的及
び機械的摩耗の一形態である。このカラーの移動は、光
学濃度で測定される。より永続性のある画像は、より低
いミリ光学濃度(mOD)値を有する。
【０００６】印刷画像に望ましい他の特徴は、耐光堅牢
性である。ここで使用される場合、耐光堅牢性とは、画
像が光に曝された時に退色しないことを意味する。耐光
堅牢性は、ここで使用される永続性の別の尺度である。
耐光堅牢性は、印刷された画像を光チャンバ（退色試験
器(fadometer)）中で強い光に露光し、その露光前後の
印刷濃度を比較することによって測定される。
【０００７】これまでに水性インクジェット印刷システ
ムの永続性を改善しようという多くの試みがあった。こ
れらの試みには、Takahashi等の米国特許第5,549,740
号、Kashiwazaki等の米国特許第5,640,187号、及びShir
ota等の米国特許第5,792,249号が包含され、これらは基
体上に無色の流体を適用するための、追加の又は第５の
ペンを利用するものである。比較試験に見られるよう
に、基体上に印刷された画像のmODの値は極めて高い。
水性インクジェットよりも本質的に永続性である他の印
刷技術は、ホットメルトインクである。これらの材料は
室温で固体であり、ろうクレヨンと類似する。このよう
な材料に使用される着色剤はインクビヒクルに可溶な溶
剤染料又は顔料分散物である。レーザトナーと同様に、
これらの材料はインクジェット印刷に使用されるインク
類と非相溶性である。
【０００８】Sacripante等の米国特許第5,817,169号及
び第5,698,017号は、非水性のホットメルトインクジェ
ットインク中の着色剤に使用されるビヒクルとしてオキ
サゾリンを使用する、ホットメルトインク組成物を開示
している。この技術の利点の１つは、ホットメルトイン
クのろう様の性質によって、より耐水堅牢性で、普通紙
上で首尾良く利用し得る画像が作り出されることであ
る。該技術は、通常の水性４色インクペンセットを利用
する本発明とは対照をなす。
【０００９】現在一般に使用されている別の高効率印刷
システムは、レーザプリンタである。レーザプリンタ又
は複写機では、印刷されるべきページの静電画像を作り
出すため、光受容体の領域を放電させるために、レーザ
ビーム由来の光が使用される。画像は、プリンタ内の専
用コンピュータであるプリタコントローラによって生成
され、次いでプリンタエンジンへ送られる。プリンタエ
ンジンは、プリンタコントローラによって作られたドッ
ト列を印刷画像へと変換する。プリンタエンジンには、
レーザスキャンアッセンブリ、光受容体、トナーホッ
パ、現像ユニット、コロトロン、放電ランプ、フューザ
（定着器）、用紙搬送部、給紙フィーダ、排紙トレイが
包含される。
【００１０】レーザ印刷又は複写の最終段階は、用紙上
にトナーを定着させることである。トナーは、光受容体
から転写される極く微細なプラスチック粉末である。光
受容体から一旦転写されると、トナーは非常に薄いコー
ティングの状態でそれを保持するものなしで用紙上に置
かれる。トナーを用紙に定着させるためには、一対の極
めて高温のローラ間を通過させて加熱し、プラスチック
が紙繊維の周りで融解して、その位置で「接着」される
ようにする。これで画像が用紙上に永久的に定着され
る。
【００１１】典型的なレーザプリンタの定着器は、本発
明の印刷システムにとって特に関心のあるものである。
レーザプリンタシステムに於いては、着色剤が内部に埋
め込まれたポリマー樹脂が溶融又は融解されることによ
り、個々のトナー粒子がアモルファスフィルムへと変換
される。このフィルムが結果として電子写真複写又レー
ザ印刷複写となる永久画像となる。しかしながら、レー
ザプリンタのトナーは水とは非相溶性である。ほとんど
のインクジェット材料が水性であるため、レーザトナー
をインクジェットプリンタに使用することは不可能であ
り、それ故、インクジェット技術に於いては、印刷画像
を永続性にする方法が未だ見出されていない。
【００１２】Sporerに対する米国特許第4,943,816号
は、潜像イメージング用の、染料を含まない流体の使用
を開示している。染料とインクが省かれ、無色マーキン
グ流体が使用されて、後続の段階で現像されるべき潜像
が作り出される。染料を省くことは、プリントヘッドの
寿命を延ばすと考えられる。
【００１３】King等に対する米国特許第4,312,268号
は、透明又は着色トナーの湿式画像への機械的転写を開
示している。機械的転写は、静電転写によるものではな
い。粉末化された材料は濡れた表面に付着し、付着しな
かった残りがハウジング内へ落下する。
【００１４】Tuttに対する米国特許第5,847,738号は、
連続して行われる別個の工程として、インクジェット印
刷物全体にわたる全面的なオーバーコートの適用を開示
している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従って、水性インクジ
ェット技術を使用しながらも、永続性のレーザ様の画像
を生成する印刷システムに対する要求が依然として存在
する。このような永続性の画像は、各種の印刷基体に対
して調和し且つ安定なものとなるであろう。理想的な状
態は、水性インクジェットインクの利便性及び安全性と
電子写真複写の永続性との組み合わせであろう。本発明
は、ここに記載される特異な方法でこれを満足させるも
のである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は永続性のインク
ジェット画像を生成する方法に関し、下記を含んで成
る： (a) 着色剤を含むインクを基体上にインクジェット印
刷することと； (b) (a)による前記基体を、可融親水性ポリマーを含む
透明トナーに曝すこと。
【００１７】本発明は又、永続性のインクジェット画像
を生成する方法に関し、下記を含んで成る： (a) 基体を可融親水性ポリマーを含む透明トナーに曝
すこと； (b) 着色剤を含むインクを(a)による前記基体上にイン
クジェット印刷すること。
【００１８】本発明は、さらに、インクジェットインク
と可融親水性ポリマーを含む静電トナーの独立した領域
群と、前記インクジェットインクと静電トナーを実質上
有さない独立した領域群とを含有する基体上の画像にも
関し、該画像は基体上へ定着されている。
【００１９】本発明は、また、印刷システムにも関し、
下記を含んで成る：インクジェットプリンタエンジン；
可融親水性ポリマーを含んで成る静電トナーを適用する
ための現像メカニズム；帯電ユニット；及び定着器。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に見られるように、基体の印
刷されない部分の感触やコーティングを変更することな
く、永続的な画像を生成するために、インクジェット印
刷と静電トナーとを組み合わせる、下記のステップを利
用する。従って、基体のある領域群はインク及びトナー
を含み、且つ他の領域群は実質的（視覚的又触覚的に検
出できない程度）にインクとトナーを有さない。
【００２１】媒体の帯電 媒体は、好ましくは、印刷に先立って所定の極性に帯電
される。帯電させるステップに於いて、高電圧ワイヤ、
グリッド又は帯電ローラを用いて、選択された極性を有
するイオンで媒体を覆う。媒体は、トナー／現像剤材料
と同じ極性を有さねばならない。媒体を帯電させるのに
有用な装置には、スコロトロン又はコロトロンの使用が
含まれる。媒体を帯電させることは、電子写真の分野に
於いて周知である。ここでの参照によって本明細書に組
み入れられる米国特許第4,478,870号、第4,423,951号及
び第4,041,312号を参照されたい。
【００２２】インクジェットプリンタ インクジェット印刷は、インク又は他の流体の液滴を、
紙、透明フィルム又は織物などのプリント媒体上に堆積
させる、ノンインパクト印刷プロセスである。インクジ
ェットプリンタは、一般に、他方式のプリンタと比較し
て低コストであり且つ高品質の出力を提供する。インク
ジェット印刷は、マイクロプロセッサによって発生され
た電気信号に応答して、インク又は他の流体の微細な液
滴をプリント媒体上へ射出することを包含する。インク
ジェット印刷において小滴射出を達成するための２つの
オプションとして、サーマル式及び圧電式がある。サー
マルインクジェット印刷では、小滴射出のエネルギー
は、電気的に加熱された抵抗素子によって生成され、該
素子は、マイクロプロセッサからの電気信号に応答して
急速に加熱されて気泡を生成し、結果として抵抗素子と
結合されたノズルを介してインク又は他の流体が排出さ
れる。圧電式インクジェット印刷では、これもマイクロ
プロセッサからの電気信号に応答して圧電結晶が振動す
ることによって小滴が射出される。特定の順序での小滴
の射出によって、プリント媒体上に英数字、領域の塗り
潰し及びその他のパターンが形成される。
【００２３】インクジェットプリンタとインクジェット
プリンタエンジンは、当分野で周知である。代表的なサ
ーマルインクジェットシステム及びカートリッジは、Bu
ck等に対する米国特許第4,500,895号、Scheuに対する第
4,513,298号及びCowger等に対する第4,794,409号の中で
議論されており、それらは全てここでの参照によって本
書に組み入れられる。
【００２４】現像メカニズム 本発明の好ましい実施態様に於けるトナーは、熱可塑性
結合成分と親水性湿潤成分とを含む乾式トナーである。
トナーのある性質あるいは性能特性を向上させるため
に、その他の成分をトナーの調合に添加し得る。これら
には、帯電の速度とレベルを制御するための添加剤及び
流れを向上させるための添加剤が包含される。定着工程
に於いてトナーの定着ローラへの接着を抑制するために
油が添加される場合もある。
【００２５】本発明の好ましい実施態様に於いて、トナ
ーは媒体上の極性又は電荷を中和するように働く、媒体
表面にインクジェットされた流体に選択的に引き付けら
れる。媒体は、正又は負の何れかに帯電していてよく、
且つトナー系も同様に同一の電荷を含んでいなければな
らない。転写ステップでは、ほとんどの場合シート形態
の用紙である媒体に、トナーの電荷と同じ静電荷が与え
られ、媒体はその後インクジェットに供され、インクジ
ェット流体に曝される領域から電荷を消失させる。その
後、媒体はトナーを転写させるべく現像部表面に沿って
極めて近接して通過され、その結果インクジェット流体
に曝された領域にのみトナーが転写される。トナーの転
写に続き、媒体は一対の定着ローラ間を通過する。ロー
ラの圧力と熱によってトナーが媒体に定着される。
【００２６】トナーを転写するよう作用する現像のメカ
ニズムは、帯電ローラ、透明トナーホッパ、撹拌器、ワ
イパーブレード及びAC/DC電圧バイアス源から構成され
てよい。本発明に使用されるトナー又は前駆体は、ポリ
マー類、電荷制御剤類、安定化剤類及び電子写真トナー
に於いて典型的に見出されるその他の成分である。その
ようなポリマー類及び材料は、Clariant、Image Polyme
rs、Sybron、Zeneca及び他から市販されている。
【００２７】本書において有用な、現像ポリマーの幾つ
かの適用に関して興味ある諸特性の中に、ガラス転移温
度(Tg)とメルトインデックス(MI)が包含される。ここで
使用される時、ガラス転移温度(Tg)は、液体が冷却され
てアモルファス又はガラス状の固体になる時に生ずる転
移を意味する。ガラス転移温度は又、部分的に結晶化さ
れたポリマーのアモルファス領域に於ける、温度変化に
よって引き起こされる粘性のあるゴム状状態から硬い又
は脆い状態への変化でもあり得る。本発明に於いて、イ
ンクジェット印刷流体で作られた画像の永続性を改善す
るのに使用される材料は、約40〜約140℃の範囲のTgを
有する。ガラス転移温度のより好ましい範囲は、約50〜
約90℃の範囲にある。ポリマー材料のメルトインデック
ス(MI)値は、約400〜約3000ｇ／10分の範囲であってよ
い。より好ましい範囲は、約1800〜約2500ｇ／10分の範
囲であり得る。さらにより好ましい範囲は、約2000〜約
2250ｇ／10分の範囲であり得る。
【００２８】本発明の材料及び工程によって、形成され
る画像に永続性を与える可融湿潤性ポリマーの代表例を
ここに示す。
【００２９】そのような可融湿潤性ポリマーの例は、
（これらに限定されるものではないが）分子量5000まで
の、乳酸キトサン、ポリアクリル酸、ポリスチレン−無
水マレイン酸誘導体類、ロジン−無水マレイン酸誘導体
類、ポリアビエチン酸誘導体類、ポリアミド類、ポリオ
レフィン−アクリレート類及びスチレン化ポリアクリレ
ート類である。他の非限定例には、カルボキシレート、
PEG、スルホネート、第四級アンモニウム及びホスホニ
ウムなどの親水性界面基を有するポリマーが含まれる。
【００３０】最も好ましい実施態様において、湿潤性の
親水性ポリマーは、水分散性であり且つ５〜10マイクロ
メートルのサイズを有する。
【００３１】本出願人による米国特許出願第０９／６２
９，７８４号（出願日：平成１２年７月３１日）には、
可融トナー材料が広範囲に開示されている。これらのト
ナー材料のほとんどは疎水性ポリマーであり、従って
「湿潤性」ではない。これらのトナー材料は電子写真で
は、定着に先立ち基体上で、画像のアウトラインをなす
小さい独立した粒子として存在する。前述のように、こ
れらの材料は水ベースのインクジェットインクとは非相
容性であり、そのようなインクに使用され得るものでは
ない。対照的に、本発明に使用可能な可融湿潤性ポリマ
ーの中の幾つかは、米国特許出願第０９／６２９，７８
４号に教示された疎水性トナーに類似の親水性湿潤性物
質である。
【００３２】定着器メカニズム 本発明の印刷システムは、適切な加熱手段を備えた印刷
装置を具備する。加熱融解は、大抵の場合、電子写真技
術に使用されるトナー粒子で形成された画像を印刷基体
に定着するための方法である。ほとんどのシステムで
は、画像を定着させるのに加熱ローラが採用されている
が、熱を供給するその他いずれの手段も本発明の範囲内
に包含される。
【００３３】加熱ローラは、しばしば、約90℃まで予熱
される、シリコーンオイル含浸のゴムローラである。加
熱ローラは、白熱光又は反射体を備えたランプで加熱さ
れる金属ローラであってもよい。ある種のレーザプリン
タでは、融解する段階に於いてセラミック加熱素子が採
用される。複写機又はプリンタの電源がオンにされる
際、機械の使用準備が完了するまでの待機時間はローラ
の加熱に関連している。
【００３４】加熱手段は、トナーを基体上へ溶解（又は
融解）するように設計される。高速システムに於いて
は、フラッシュ融解法(flash fusion)が使用され得る。
フラッシュ融解法は、トナーを急速加熱し、次いで、基
体に付着させるのに使用される特定の出熱を有する加熱
ランプの使用を伴う。定着器は、ヒューレット・パッカ
ード、キャノン、リコー及びパナソニックなどのレーザ
プリンタを製造する会社から入手可能である。全ての場
合に於いて、電子写真技術に使用されるトナー粒子は疎
水性である。
【００３５】普通に入手可能な代表的レーザプリンタ
は、ヒューレット・パッカード社製のLaser Jet 4L プ
リンタである。定着段階に於いて、トナーは永続性のあ
る画像を作るために熱と圧力によって基体内へ接着され
る。基体（通常は、紙）は、薄いテフロン（商標名）ス
リーブで保護されたセラミック加熱素子と軟質の圧力ロ
ーラとの間を通過する。これにより、トナーが融解され
て基体に圧入される。他のレーザプリンタでは、ハロゲ
ン加熱ランプが使用されるため、最低限のスタンバイ温
度を維持するための頻繁なウォームアップ周期が必要と
される。
【００３６】
【実施例】実施例１ メチルメタクリレートとブチルアクリレートを使用す
る、可融ポリマーの調製（ポリマーＡ） ２リットルのジャケット付反応容器に、Millipore社製
の精製水のMilliQシステムを使用して精製された水(78
7.65ｇ)を充填する。窒素正圧下で該反応器を60℃まで
加熱する。ＶＡ４４０（２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’
−ジメチレンイソブチルアミジン）ジヒドロクロリド
（日本の和光純薬製）の1.49％水溶液106.64ｇでシリン
ジを満たす。Noigen 10（米国オクラホマ州タルサのMon
tello社製）、(5.04ｇ)、ブチルアクリレート(40.01
ｇ)、メチルメタクリレート(60.10ｇ)及びイソオクチル
メルカプトプロピオネート(0.78ｇ)で目盛付き添加漏斗
を満たして、反応器上に取り付ける。シリンジと添加漏
斗の両方の各溶液を10分の１ずつ、添加完了まで15分毎
に加える。
【００３７】添加完了後の７時間にわたり、加熱下に撹
拌を継続する。その後、得られたエマルジョンを、以下
の手順に従って、一連のフィルターで濾過する。500ｍ
ｌの溶液を濾過するのに11μｍワットマン濾紙を４枚使
用する。溶液全体を濾過するためには、2.7μｍＧＦ／
Ｄワットマン濾紙が６枚必要である。得られた乳白色の
分散物から水を蒸発させて、白色粉末のトナー材料が与
えられた。続いて、エアジェット粉砕、あるいは凍結粉
砕又は機械粉砕のうちの１つを用いて粉末を粉砕し、分
級して10μｍの平均粒径の粉末を生成した。ポリマーＡ
のガラス転移温度は、25〜28℃である。Clariant社から
市販の複写帯電剤(copy charge agents)などの添加剤を
静電堆積用に添加した。
【００３８】実施例２ スチレンとメチルメタクリレートを使用する可融ポリマ
ーの調製（ポリマーＢ） スチレン、メチルメタクリレート及び重合可能な界面活
性剤を使用して次の方法で別の可融ポリマーを合成す
る。２Ｌのジャケット付反応容器を窒素下で60℃まで加
熱し、MilliQシステムを使って精製された水393.4ｇを
充填する。有機成分Noigen 10(2.5ｇ)、スチレン(30
ｇ)、メチルメタクリレート(20ｇ)及びCTA（イソオクチ
ルメルカプトプロピオネート）(0.375ｇ)を、ガラスシ
リンジに移す。ＶＡ４４０（２，２’−アゾビス（Ｎ，
Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）ジヒドロクロリ
ド(0.796ｇ)をMilliQ水(52.9ｇ)中に溶解することによ
り開始溶液が調製される。各溶液の10％ずつを15分毎に
添加して反応を行う。添加完了後、７時間にわたって加
熱と撹拌を継続する。ポリマーエマルジョンを得るため
に、エマルジョンは、次のフィルター、即ち４枚の11μ
ｍワットマンフィルター、ワットマンGF/D、2.7μｍの
プレフィルター付き20μｍ ｍｓｉを３枚、ワットマンG
F/D、2.7μｍのプレフィルター付き５μｍ ｍｓｉを１
枚、を用いて濾過される。得られた乳白色の分散物から
水を蒸発させて、白色粉末のトナー材料が与えられる。
続いて、エアジェット粉砕あるいは凍結粉砕又は機械粉
砕のうちの１つを用いて粉末を粉砕し、分級して10μｍ
の平均粒径の粉末を生成した。ポリマーＢのガラス転移
温度は、95〜105℃である。Clariant社から市販の複写
帯電添加剤を添加して静電堆積のためのトナーを調製し
た。
【００３９】実施例３ 試験組成物 実施例５の表中の結果は、前述の手順で合成されたポリ
マーを用いた本発明を試験するのに使用されたインクの
種類を示す。インクは全て、Micoron Separations社か
ら入手可能な５ミクロンナイロンフィルターで濾過す
る。このインクをHP2000Cペン（カートリッジ）に充填
し、印刷前に60℃に加温する。トナーは、HP2000Cイン
クジェットプリンタと直列に作動するよう改造された、
HPLaserjet 4Lレーザプリンタからのカートリッジを使
用して堆積させた。本発明の試験に於いて、DesignJet
CPインクシステムと表示される、DesignJetシリーズの
プリンタ用市販インクである、シアン（HP製品番号C189
3A）とマゼンタ（HP製品番号C1894A）を着色試験インク
として使用し、且つ800シリーズのプリンタ用市販ブラ
ックインク（製品番号HP51645A）を使用した。方法Ａに
おいて、トナーは、機械的又は静電的の何れかの適当な
手段によって、インクジェット印刷直後に堆積させ、且
つ定着させた。印刷の方法Ｂにおいては、トナーは、適
当な手段によって印刷以前に堆積させ、続いてインクジ
ェット印刷し、次いで静電的又は機械的何れかの手段で
濡れていないトナーをプリントから除去し、その後、永
続的画像を生成するためにプリントを定着させた。プリ
ント（印刷物）の品質と明瞭さは、疎水性トナーに比較
して大幅に改善された。
【００４０】実施例４ 永続性試験：手順 機械的及び化学的（溶剤）剥離の尺度の役割を果たすス
ミア耐性は、それぞれのインクを収容するインクジェッ
トプリンタを使用して印刷した１セットのバーを横切っ
て塩基性（蛍光）マーカーを２回走らせた後、MacBeth
RD918光学濃度計（米国ニューヨーク州ニューウィンザ
ーのKollmorgen Instruments 社のMacBeth部門から市
販）を使用して測定される、ミリ光学濃度(mOD)単位で
のカラーの移動量によって測定される。
【００４１】電子写真技術（レーザ印刷又は複写）で作
成した画像の永続性は、最少の移動量と最低のmOD数を
示す。MacBeth濃度計は、この実験に於いて移動したカ
ラーのmOD単位を報せることから、より低い数字はより
少ない移動量を示す。従って、より小さい数字がより優
れた性能を表す。この目的に使用されるマーカーは、"M
ajor Accent"透明蛍光マーカー及び"fluorescent"（ア
ルカリ性蛍光マーカー）の名称で、Sanford社又はいず
れのオフィスサプライセンターからも入手可能である。
【００４２】以下の表には、そのようなスミア試験から
得られた、幾つかの市販品の移動量の比較値が示されて
いる。
【００４３】表１〜表３から分かるように、本発明のポ
リマーＡ及びポリマーＢの両方は、比肩し得る結果を生
じた。使用した２種の用紙は、市販されているGilbert
bond(GBND)及びStora Papyrus MultiCopy(PMCY)であ
る。
【００４４】原料であるセルロースの親水性のために水
分を吸収するという紙の性質は、様々なインク調合物に
対する挙動に関し、考慮すべき影響を与える。50％とい
う相対湿度雰囲気にある紙は、８重量％までの水を含有
する場合がある。この水分は、電子写真及びインクジェ
ット印刷の両方での基体としての紙の性能における制御
因子となり得る。
【００４５】実施例５ スミア耐性測定結果（mODでの値）
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】多様な顔料（表１〜表３）を使用した本発
明の永続性試験の結果、その他のインクジェットプリン
タで作成した画像と比較してはるかに優れた永続性を呈
示することが分かる。現時点での技術レベルに於けるイ
ンクジェットプリンタのmOD値は、一貫して300を超え
る。
【００５０】
【発明の効果】本発明が、電子写真技術の永続性とイン
クジェット技術の望ましい諸特性とを兼ね備えたもので
あるということは明らかである。従って、本発明によれ
ば、永続性の改善された、水性インクジェットインク印
刷による画像が提供される。
【００５１】以下に、本発明の好ましい実施の態様を要
約して示す。 １． (a) 基体上に着色剤を含んで成るインクをイン
クジェット印刷するステップ；及び(b) (a)による前記
基体を可融親水性ポリマーを含んで成る透明トナーに曝
すステップ、とを含む、永続性インクジェット画像を作
り出す方法。 ２． (a)の前記基体が所定の極性に帯電され；且つ(b)
の前記基体が定着に供される、上記１に記載の方法。 ３． インクジェット印刷に、サーマルインクジェット
プリンタが使用される、上記１に記載の方法。 ４． インクジェット印刷に、圧電式インクジェットプ
リンタが使用される、上記１に記載の方法。 ５． 前記トナーが、約50から約180℃のTgを有する、
上記１に記載の方法。 ６． 前記トナーが、約50から約90℃のTgを有する、上
記５に記載の方法。 ７． 前記トナーが、約400から約3000ｇ／10分のＭＩ
を有する、上記１に記載の方法。 ８． 前記トナーが、約1800から約2500ｇ／10分のＭＩ
を有する、上記７に記載の方法。 ９． 前記トナーが、約2000から約2250ｇ／10分のＭＩ
を有する、上記８に記載の方法。 １０． 前記可融親水性ポリマーが、乳酸キトサン、ポ
リアクリル酸、ポリスチレン−無水マレイン酸誘導体
類、ロジン−無水マレイン酸誘導体類、ポリアビエチン
酸誘導体類、ポリアミド類、ポリオレフィン−アクリレ
ート類及びスチレン化ポリアクリレート類から成る群か
ら選択される、上記１に記載の方法。 １１． 前記可融親水性ポリマーが、約5000の分子量を
有する、上記１０に記載の方法。 １２． 前記可融親水性ポリマーが、イオン性又は親水
性の界面基を有する、上記１０に記載の方法。 １３． 前記イオン性又は親水性の界面基が、カルボキ
シレート、PEG、スルホネート、第四級アンモニウム及
びホスホニウムから成る群から選択される、上記１２に
記載の方法。 １４． 前記可融親水性ポリマーが、水分散性であり且
つ５から10マイクロメートルのサイズを有する、上記１
に記載の方法。 １５． (a) 基体を可融親水性ポリマーを含んで成る
透明トナーに曝し、及び(b) 着色剤を含んで成るイン
クを(a)による前記基体上にインクジェット印刷するこ
とからなる、永続性インクジェット画像の作成方法。 １６． (a)の基体が所定の極性に帯電され；且つ、(b)
の基体が融解に供される上記１５に記載の方法。 １７． インクジェット印刷に、サーマルインクジェッ
トプリンタが使用される、上記１５に記載の方法。 １８． インクジェット印刷に、圧電式インクジェット
プリンタが使用される、上記１５に記載の方法。 １９． 前記トナーが、約50から約180℃のTgを有す
る、上記１５に記載の方法。 ２０． 前記トナーが、約50から約90℃のTgを有する、
上記１９に記載の方法。 ２１． 前記トナーが、約400から約3000ｇ／10分のＭ
Ｉを有する、上記１５に記載の方法。 ２２． 前記トナーが、約1800から約2500ｇ／10分のＭ
Ｉを有する、上記２１に記載の方法。 ２３． 前記トナーが、約2000から約2250ｇ／10分のＭ
Ｉを有する、上記２２に記載の方法。 ２４． 前記可融親水性ポリマーが、乳酸キトサン、ポ
リアクリル酸、ポリスチレン−無水マレイン酸誘導体
類、ロジン−無水マレイン酸誘導体類、ポリアビエチン
酸誘導体類、ポリアミド類、ポリオレフィン−アクリレ
ート類及びスチレン化ポリアクリレート類から成る群か
ら選択される、上記１５に記載の方法。 ２５． 前記可融親水性ポリマーが、約5000の分子量を
有する、上記２４に記載の方法。 ２６． 前記可融親水性ポリマーが、イオン性又は親水
性の界面基を有する、上記１５に記載の方法。 ２７． 前記イオン性又は親水性の界面基が、カルボキ
シレート、PEG、スルホネート、第四級アンモニウム及
びホスホニウムから成る群から選択される、上記２６に
記載の方法。 ２８． 前記可融親水性ポリマーが、水分散性であり且
つ５から10マイクロメートルのサイズを有する、上記１
５に記載の方法。 ２９． インクジェットインクと可融親水性ポリマーを
含む静電トナーの独立した領域群と、前記インクジェッ
トインクと静電トナーを実質上有さない独立した領域群
とを含有する基体上へ定着されている画像。 ３０． 前記基体が普通紙である、上記２９に記載の画
像。 ３１． 前記基体が透明紙である、上記２９に記載の画
像。 ３２．(a) 前記基体を所定の極性に帯電させるステッ
プと； (b) 前記基体上に流体をインクジェット印刷するステ
ップと； (c) ステップ(b)による前記基体を、ステップ(a)にお
ける前記基体と同じ極性を有する透明トナーに曝すステ
ップと；及び (d) ステップ(c)による前記基体を定着に供するステッ
プとによって作り出される、上記２９に記載の前記画
像。 ３３． インクジェットプリンタエンジン；可融親水性
ポリマーを含んで成る静電トナーを適用するための現像
メカニズム；帯電ユニット；及び定着器を含んで成る印
刷システム。 ３４． 前記インクジェットプリンタエンジンが、サー
マルインクジェットプリンタである、上記３３に記載の
印刷システム。 ３５． 前記帯電ユニットが、コロトロンである、上記
３３に記載の印刷システム。 ３６． 前記現像メカニズムが、帯電ローラ、透明トナ
ーホッパ、撹拌器、ワイパーブレード及びAC/DC電圧バ
イアス源を含む、上記３３に記載の印刷システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による印刷方法の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA13 EA30 EC25 HA27 HA41 HA44 KD10 2H086 BA01 BA05

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】(a) 着色剤を含むインクを基体上にイン
    クジェット印刷し、及び(b) (a)による前記基体を可融
    親水性ポリマーを含む透明トナーに曝すことからなる、
    永続性インクジェット画像の作成方法。
JP2002018839A 2001-01-29 2002-01-28 可融親水性トナーによる永続性インクジェット印刷画像 Pending JP2002326455A (ja)

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