JP2005161842A

JP2005161842A - 反応性インクを用いて基材上に印刷するためのシステム及び方法

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Publication number: JP2005161842A
Application number: JP2004308096A
Authority: JP
Inventors: Dennis P Parazak; デニス・ピー・パラザク; James A Mott; ジェイムス・エイ・モット; Melissa D Lee; メリッサ・ディー・リー; James Pingel; ジェイムス・ピンジェル
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2005-06-23
Also published as: US7500742B2; EP1525989A2; US20050088498A1; EP1525989B1; EP1525989A3; DE602004026393D1

Abstract

【課題】印刷ヘッド上における反応物の混合及び印刷ヘッド閉塞の可能性を最小限化させつつ、同一の印刷ヘッドから２つの反応物（例えば、反応性インクと定着剤）を媒体（例えば、紙）上に印刷し得るシステムを提供する。
【解決手段】反応性インクと、定着剤又は第２の反応性インクとを単一のオリフィスプレート（１２）から基材上に印刷するための方法及び装置を開示する。当該反応性インク（単数又は複数）と定着剤とは反応して、前記定着剤あるいは前記インク（単数又は複数）の少なくとも１つに溶解し得る析出物を形成する。
【選択図】図１

Description

本願発明は、第１の反応性インクと、定着剤又は第２の反応性インクとを単一のオリフィスプレートから基材上に印刷するためのシステム及び方法に関する。

一般的に、インクジェットプリンタは、オリフィスを有するオリフィスプレートを含む印刷カートリッジを具備しており、そのオリフィスを通して液滴（例えば、インク）を媒体（例えば、紙）上に射出することによりマーキングする。インク液は、一般に、紙中に染み込むことによってその紙にマークを付ける着色剤（単数又は複数）を含有する。紙はインクを吸収する故、光学濃度の低下、エッジ尖鋭度の低下、ブリード（にじみ）、及び低耐久性（スマッジ（擦り汚れ）耐性、耐光性、及び耐水性）といった問題に直面し得る。

これらの問題の１つ又は複数は、反応性インクを使用することで解決され得る。インクジェットインクに用いられる多くの着色剤分子（例えば、染料又は顔料）は、それらが水性ビヒクル中に溶解し得るように負に帯電している（陰イオン）。一般的に、反応性インクを用いて媒体にマークを付すには、染料又は顔料と定着剤とを媒体上で混合させる。当該染料又は顔料と定着剤とは媒体上で反応する。反応性インクは、別個の溶液（定着剤）中の正帯電化学種、即ち陽イオン種を利用して、媒体表面上で着色剤を電気的に中性化し、それを不溶性にする。余分の反応物、ビヒクル、又はその他の反応生成物は、媒体中に吸収させることができる。堆積した析出物は、もはやそれほど水溶性でなく、これによって、印刷物の耐水性を大いに向上させることができる。得られる印刷物はまた、非反応性インク系を用いて印刷されたものよりも、高い光学濃度、高いエッジ尖鋭度、高い耐久性、少ないカラー対カラーブリードを示し、且つスマッジを比較的受けにくい。加えて、反応性インクを使用する当該書込みシステムは、使用媒体の性質に殆ど依存しない印刷特性をもたらし得る。

反応性インクを使用する場合、反応物が印刷ヘッド上で混合し反応しないように、且つできるだけ印刷ヘッドを塞がないようにして、反応物を印刷することが好ましい。印刷ヘッド上における反応物の混合を抑制する１つの方法は、ノズル又はオリフィス（それを通って反応物は印刷される）の物理的近接度を制限することであろう。これは、別々のオリフィスプレートを備えた個別の印刷ヘッドから又は共通の基材を共有する別々のオリフィスプレートから反応物を印刷することによって実現することができる。印刷ヘッド上における反応物の反応をできるだけ減らしながら、別々のオリフィスプレートから印刷する場合であっても、反応物のエーロゾル作用のため印刷ヘッド上での当該物質の堆積及び閉塞が問題となる場合がある。また、別々の印刷ヘッド及び／又はオリフィスプレートを用いることに関しても、印刷ヘッド及びオリフィスプレートはプリンタカートリッジコストの実質的部分を構成するため、プリンタカートリッジの寸法が大きくなるため、並びに２つの印刷ヘッドがより効率の低い過走行（オーバートラベル）（端部にある印刷ヘッドが印刷媒体の全幅印刷を完了するためにカートリッジが走行しなければならない印刷幅両側の追加距離）を要するため、望ましくない場合がある。

コストダウンを継続し且つ過走行量を減ずることにより効率をできるだけ改善するためには、印刷ヘッドの単一のオリフィスプレートの別々のノズルから反応性インクを印刷するのが望ましいであろう。しかしながら、反応物を印刷するノズルの近接度が密接なほど、エーロゾル作用のみならず、例えば、印刷時又は射出時の液体の滞留、印刷ヘッド保守時のワイピング（ｗｉｐｉｎｇ）による混合、保管時又は印刷ヘッドからの保護テープの適用、除去時のキャップ形成（ｃａｐｐｉｎｇ）に起因する印刷ヘッド上での混合及び閉塞の可能性が高くなる。

従って、印刷ヘッド上における反応物の混合及び印刷ヘッド閉塞の可能性を最小限化させつつ、同一の印刷ヘッドから２つの反応物（例えば、反応性インクと定着剤）を媒体（例えば、紙）上に印刷し得るシステムを設計することが望まれている。

本明細書では、第１の反応性インクと、定着剤又は第２の反応性インクとを単一のオリフィスプレートから基材上に印刷するためのシステム及び方法を開示する。第１インクと、定着剤又は第２インクとは反応して、第１インク又は定着剤又は第２インクのうち少なくとも１つに溶解し得る析出物が生成する。

一実施形態では、本発明は、少なくとも２つのオリフィスを有するオリフィスプレートを具備する印刷ヘッドであって、
少なくとも１つのオリフィスが第１の反応性インクを印刷し、
他の少なくとも１つのオリフィスが定着剤又は第２の反応性インクを印刷し、
前記第１の反応性インクと前記定着剤又は第２の反応性インクとが反応して固体析出物を生成し、且つ
前記固体析出物が、前記定着剤、前記第１の反応性インク、又は第２の反応性インクのうち少なくとも１つに再分散し得る印刷ヘッドを提供する。

本発明によれば、印刷ヘッド閉塞の可能性を最小限とすると共に、同一の印刷ヘッドから反応性インクと定着剤とを媒体上に印刷し得るシステムを提供することができる。

添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（表記及び命名）
以下の説明並びに特許請求の範囲では、特定のシステム構成要素を表すために特定の用語を用いる。当業者であれば理解されるように、企業は種々の名で構成要素を表す場合がある。本明細書は、機能でなく名称の異なる構成要素を区別しようとするものではない。以下の説明並びに特許請求の範囲においては、用語「含む」及び「からなる」は非限定的に使用され、従って、「含む、但し限定はしない」を意味するものと解釈されたい。適切な場合においては、インク及び染料を参照する際は、カラーインデックスに挙げられている一般名称（例えば、ＡｃｉｄＢｌｕｅ９）を用いる。

以下の説明は、本発明の種々の実施形態に関するものである。開示する実施形態は、特許請求の範囲をはじめとする開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、又は使用されるべきではない。加えて、以下の説明は広い応用性を有すること、並びに任意の実施形態に関する説明は、その実施形態の単なる例示であって、特許請求の範囲をはじめとする本開示の範囲をその実施形態に制限することを意図するものではないことが、当業者には理解されよう。

図１及び図２は、プリンタカートリッジを示している。当該プリンタカートリッジは、プリンタ（非表示）内部に装着され、コンピュータ又はその他の電子機器（例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、セルラーホン、ＰＤＡ）によって制御することができる。インクジェットプリンタの基本的動作に関する簡単な説明に関しては、Ｓｈｉｅｌｄｓ，ＪａｍｅｓＰ．による、「ＴｈｅｒｍａｌＩｎｋｊｅｔＲｅｖｉｅｗ，ｏｒＨｏｗ
ＤｏＤｏｔｓＧｅｔｆｒｏｍｔｈｅＰｅｎｔｏｔｈｅＰａｇｅ？」ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄＪｏｕｒｎａｌ６７（１９９２年８月）を参照されたい。

図１及び図２に示すように、オリフィスプレート１２をバリア層８２上に適用することができる。バリア層８２は、その各々がオリフィスプレートのオリフィス３６に対して実質的に位置合わせされており且つそれらに対応している発射チャンバを画定する。バリア層８２の下には、発射チャンバに対応する抵抗体／加熱素子アレイを有する集積回路６５が配置され得る。集積回路６５は、バリア層及びオリフィスプレートと共に、印刷ヘッド（又は流体射出装置）７０の一部を構成している。

図１に示す実施形態では、インクジェットカートリッジ本体（又は流体射出カートリッジ）７２は、印刷ヘッド７０を受けるための凹所領域を有し得る。図示した実施形態では、印刷ヘッド７０は、構造的付着性によってカートリッジ本体７２に結合している。凹所領域底部に流体導管（単数又は複数）を配置することができる。当該導管は、カートリッジ内の液体チャンバから印刷ヘッド７０のスロット内へ流体（例えば、反応性インク又は定着剤）を搬送する。スロットは、発射チャンバと流体連通している。幾つかの実施形態では、バリア層８２は、ガスケットとして機能し、隣接するオリフィス間での流体の流れを防止することができる。流体を発射チャンバ内で抵抗体によって加熱し、対応するノズルオリフィス３６から射出することができる。

図１及び図２に示すように、印刷ヘッド７０の端部に沿って結合パッド９４を設けることもできる。図示する実施形態では、各端部に沿って１９個の結合パッドがある。回路素子９０は、結合パッド９４と接触すべく延在する導電性タブ９２を備えることができる。回路素子９０は、印刷ヘッドをプリンタに電気的に接続することができる。その後、プリンタを電子機器に接続させることができる。

幾つかの実施形態では、印刷ヘッドの各端部に絶縁層９６を適用することができる。その他の実施形態では、絶縁層は、カプセル材ビーズとし得る。さらに他の実施形態では、当該層９６は、室温加硫性シリコンゴム又は低温硬化エポキシ系材料とすることができ、被覆された要素を腐食から保護することができる。幾つかの実施形態では、カプセル材は、当該プレート表面上に延在するとともに、各端の全長を被覆することができる。

次に、図３を参照して説明すると、図１の円２で囲まれた領域の拡大図を示している。図３では、オリフィスプレート１２とオリフィス３４Ａ、３４Ｂ、３５Ａ、及び３５Ｂからなるアレイの一部が示されている。各アレイ（即ち、３４及び３５であり、それぞれ２つのノズル列を含む）は、反応物（即ち、インク又は定着剤）を含む。反応性インク系では、オリフィスアレイの少なくとも１つ（例えば、アレイ３４）は、反応性インク（例えば、ＡｃｉｄＢｌｕｅ９（式１）又はＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９（式２））を印刷することができ、そして少なくとも１つの他のアレイ（例えば、アレイ３５）は、定着剤（例えば、ポリ（エチレンイミン）（Ｈ［−ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２−］_ｎＮＨ_２）（「ＰＥＩ」）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（式３）、ジメチルアミン／エピクロロヒドリン共重合体（［−Ｎ（ＨＣＨ_３）_２（Ｃｌ）ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−］_ｎ）、ジメチルアミン／エピクロロヒドリン／エチレンジアミン共重合体、イミド化されたスチレン／無水マレイン酸共重合体（式４）、ポリグアニジン（式５）、ポリ（ビグアニジン）（式６）、Ｘ及びＹが（ＷＯ００／３７２５８に記載されたような）二価有機連結基である場合の式７のそれのようなポリビグアニド）、第２の反応性インク、又は前出の任意の塩を印刷することができる。

何らかの特定の理論に捉われることなく、実際上、印刷媒体上でそれらを混合すると、析出物が堆積し基材にマークを付すことができると考えられる。その析出物が再分散する以前に、ビヒクル溶媒が基材中に吸収されて、析出物を効果的に基材に固着させることができる。一方、印刷ヘッド上における相互汚染に起因して望ましくない析出物がノズルに形成される場合には、液体せん断力のような力、発射時の高温度、及び／又は保守サービスに関連する力（例えば、ワイピング、スピッティング、キャッピング）によってノズル内の析出物をかき混ぜ、そして後続の発射操作時に残留固体の何れをもノズルを通して吹き飛ばせるほど十分にビヒクル中に再分散させることができる。

表１のビヒクル中に３ｗｔ％のＣｏｌｏｒＩｎｄｅｘ（Ｃ．Ｉ．）ＡｃｉｄＢｌｕｅ９を含有させてシアンインクを調製した。ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に、インクジェットペンを用いて、１／６００インチ当たり４滴のシアンインクに対し１／６００インチ当たり１滴の定着剤１を下刷りする場合としない場合において、約１／２インチの間隔を開けた一連の１／４インチ水平バーを全濃度で印刷した。２４時間後、印刷サンプルを４５度の角度に保持しながら、バー群にわたって０．２５ｍｌの水を滴下した。バーの非滴下部分の平均光学濃度（ＯＤ）とバー間の白色空間に転移したＯＤを光学濃度計を用いて測定した。定着剤１が無い状態で印刷されたライン（バー）に関しては、非滴下部分の測定ＯＤは１．１１ＯＤ単位であり、滴下転移部は０．２３０ＯＤ単位であった。定着剤１を用いて印刷されたラインに関しては、非滴下部分のＯＤは１．０１ＯＤ単位であり、滴下転移部は０．０３０ＯＤ単位であった。このように、定着剤１＋ＡｃｉｄＢｌｕｅ９からなるインクは、定着剤を用いずに実施した印刷と比較して、印刷物の耐久性を向上させ得ることが確認された。

再可溶化に関しては、約４ｇの定着剤１を含んでいる試験管中にＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ９インク４滴を滴下した。試験管中に析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤析出物は、ビヒクル中に溶解するか又はばらばらに壊れて分散した。その溶解及び／又は分散は、発射時又は保守ルーチン時のノズルチャンバ内で予想される結果に類似し得る（即ち、上述のように、ノズル信頼性は、ノズルチャンバの発射時に析出物がノズルチャンバ内に再溶解するか又はばらばらになって再分散する場合に高められ得る）。

表１のビヒクル中に３ｗｔ％のＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９を含有させてシアンインクを調製した。定着剤１を用いて、実施例１と同様に、ＵｎｉｏｎＣａｍｐ
ＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１と同様にして耐久性を測定した。定着剤１を用いずに印刷したマークに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは０．９８であり、滴下転移部は０．１３０ＯＤ単位であった。定着剤１を使用して印刷したマークに関しては、非滴下部分のＯＤは０．９２であり、滴下転移部は０．０２０ＯＤ単位であった。このように、定着剤１は、ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９インクに関して印刷の耐久性を実質的に向上させることが確認された。

再分散に関しては、約４ｇの定着剤１を含んでいる試験管中に４滴のＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９インクを滴下した。試験管中で析出物が生成した。観察された析出物の薄片は、実施例１のＡｃｉｄＢｌｕｅ９／ＰＥＩ混合物で観察されたものより大きかった。当該混合物を撹拌すると、ごく一部の析出物がビヒクル中に再溶解した。ノズルの発射及び／又は保守によって引き起こされる撹拌では、（多分、ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９の平面構造に起因して）実施例１と同程度には染料／定着剤複合析出物を溶解又は粉砕し得ず、当該析出物は、ＰＥＩの電荷が中性化されても再溶解しそうにない高結晶性固形物を形成し得る。

実施例１のＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ９インク４滴を、約４ｇの定着剤２を含む試験管中に滴下した。試験管中に析出物が生成した。当該混合物を撹拌すると、ごく一部の析出物のみがビヒクル中に再溶解した。不溶性の析出物は、もし相互汚染が生ずる場合は、インクジェットペンのノズルを閉塞する可能性を招来する。この定着剤２は、ｐＨに無関係に、ほとんどのアニオン染料と強力な複合体を形成し得る。

実施例２のＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９インク４滴を、約４ｇの定着剤２を含んでいる試験管中に滴下した。試験管中に析出物が生成した。観察された析出物の薄片は、ＡｃｉｄＢｌｕｅ９／ポリ（ビグアニジン）及びＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９／ＰＥＩ混合物の両方で観察されたものより大きかった。当該混合物を撹拌すると、ごく一部の析出物のみがビヒクル中に再溶解した。

表１のビヒクル中に３ｗｔ％のＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ５２（式８）を含有させてマゼンタインクを調製した。定着剤３を用いて、実施例１と同様にＵｎｉｏｎＣａｍｐ
ＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして耐久性を測定した。定着剤３を用いずに印刷したマークに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは１．０８であり、滴下転移部は０．２００ＯＤ単位であった。定着剤３を用いて作成したマークに関しては、非滴下部分のＯＤは１．０１であり、滴下転移部は０．０６０ＯＤ単位であった。このように、定着剤３＋ＡｃｉｄＲｅｄ５２からなるインクは、印刷物の耐久性を実質的に向上させ得ることが確認された。

４滴のＡｃｉｄＲｅｄ５２インクを、約４ｇの定着剤３を含んでいる試験管中に滴下した。試験管中に析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤析出物はほとんど完全に溶液中に再溶解した。複数の定着剤をブレンドすることで、印刷特性と信頼性とのバランスがもたらされることが推察される。

表１のビヒクル中に３％のＩｌｆｏｒｄＭ−３７７マゼンタ染料（ＩＬＦＯＲＤＩｍａｇｉｎｇＵＳＡＩｎｃ．，Ｗｅｓｔ７０ＣｅｎｔｕｒｙＲｏａｄＰａｒａｍｕｓ，ＮＪ０７６５２から入手可能なスルホン化アゾ染料）を含有させて、マゼンタインクを調製した。定着剤３を用いて、実施例１の場合と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１と同様にして、耐久性を測定した。定着剤３を用いずに作製したマークに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは０．８９であり、滴下転移部は０．２００ＯＤ単位であった。定着剤３を用いて作製したマークに関しては、非滴下部分のＯＤは０．８１であり、滴下転移部は０．０１０ＯＤ単位であった。このように、定着剤３＋ＩｌｆｏｒｄＭ−３７７アゾ染料からなるインクは、印刷物の耐久性を実質的に向上させ得ることが確認された。

４滴のＩｌｆｏｒｄＭ−３７７インクを、約４ｇの定着剤３を含んでいる試験管中に滴下した。試験管中に析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、少量の染料／定着剤複合析出物以外はほとんど溶液中に再溶解した。しかし、それでも相当な量の析出物が存在した。

ＩｌｆｏｒｄＭ−３７７マゼンタ染料と同じように反応するが、幾分少量の析出物を生成するところの別のマゼンタ染料は、（参照することで本明細書にその内容の全てを取り入れることとする、米国特許第６，５４０，８２１号に記載されているような）式９のマゼンタ染料である（式中、Ｑはカチオンである）。

表１のビヒクル中に３％のＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ２８９マゼンタ染料（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐ．，１０８０Ｅ，ＩｎｄｉａｎｔｏｗｎＲｄ，Ｓｕｉｔｅ２０６，Ｊｕｐｉｔｅｒ，ＦＬ３３４７７から入手可能）を含有させて、マゼンタインクを調製した。定着剤３を用いて、実施例１の場合と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして耐久性を測定した。定着剤３を用いずに作成したマークに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは１．００であり、滴下転移部は０．２４０ＯＤ単位であった。定着剤３を用いて作成したマークに関しては、非滴下部分のＯＤは０．９８であり、滴下転移部は０．０１０ＯＤ単位であった。定着剤３＋ＡｃｉｄＲｅｄ２８９染料からなるインクは、印刷物の耐久性を実質的に向上させ得ることが確認された。

４滴のＡｃｉｄＲｅｄ２８９インクを、約４ｇの定着剤３を含んでいる試験管中に滴下した。塊状の析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤複合析出物は、ほとんど溶液中に再溶解しなかった。

表１のビヒクル中に、３％のＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３染料（式１０）を含有させてイエローインクを調製した。定着剤２を用いて、実施例１の場合と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして耐久性を測定した。定着剤２を用いずに作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは０．７４であり、滴下転移部は０．１２０ＯＤ単位であった。定着剤２を用いて作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分のＯＤは０．７５であり、滴下転移部は０．０６０ＯＤ単位であった。

４滴のＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３インクを、約４ｇの定着剤２を含んでいる試験管中に滴下した。試験管中に析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤複合析出物の全てが溶液中に再溶解した。

表１のビヒクル中に、３ｗｔ％のＣ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１７染料（式１１）を含有させてイエローインクを調製した。定着剤２を用いて、実施例１の場合と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして耐久性を測定した。定着剤２を用いずに作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは０．５３であり、滴下転移部は０．０７０ＯＤ単位であった。定着剤２を用いて作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分のＯＤは０．５１であり、滴下転移部は０．０２０ＯＤ単位であった。

４滴のＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１７インクを、約４ｇの定着剤２を含んでいる試験管中に滴下した。試験管中に、析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤複合析出物の全てが、実施例８におけるＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ
２３とほとんど同様に、溶液中に再溶解した。

表１のビヒクル中に、３％のＩｌｆｏｒｄＹ−１０４イエロー染料（ＩＬＦＯＲＤＩｍａｇｉｎｇＵＳＡＩｎｃ．，Ｗｅｓｔ７０ＣｅｎｔｕｒｙＲｏａｄＰａｒａｍｕｓ，ＮＪ０７６５２から入手可能なスルホン化アゾ染料）を含有させてイエローインクを調製した。定着剤２を用いて、実施例１の場合と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして、耐久性を測定した。定着剤２を用いずに作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは０．６８であり、滴下転移部は０．０７０ＯＤ単位であった。定着剤２を用いて作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分のＯＤは０．６８であり滴下転移部は０．０３０ＯＤ単位であった。定着剤２＋ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４からなるイエロー染料インクは、印刷物の耐久性を向上させ得ることが確認された。

上記ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４イエローインク４滴を、約４ｇの定着剤２を含んでいる試験管中に滴下した。試験管中に析出物が生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤複合析出物のほとんどが溶液中に再溶解し、その後に少量の析出物が残存した。この少量の残存析出物は、当該インクが定着剤を収容しているオリフィスプレート上にあり且つ相互汚染が生ずる場合に、インクジェットペンのノズル閉塞を引き起こすことがある。

ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４と同様に挙動し得る他のイエロー染料は、ＩｌｆｏｒｄＹ−１１８９（式１２）である。

表１のビヒクル中に３％のＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２染料（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐ．，１０８０Ｅ，ＩｎｄｉａｎｔｏｗｎＲｄ，Ｓｕｉｔｅ２０６，Ｊｕｐｉｔｅｒ，ＦＬ３３４７７から入手可能）を含有させてイエローインクを調製した。定着剤２を用いて、実施例１の場合と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして耐久性を測定した。定着剤２を用いずに作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分の測定ＯＤは０．６７であり、滴下転移部は０．０７０ＯＤ単位であった。定着剤２を用いて作成した印刷サンプルに関しては、非滴下部分のＯＤは０．６５であり、滴下転移部は０．００ＯＤ単位であった。定着剤２＋ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２からなる染料インクは、印刷物の耐久性を向上させ得ることが確認された。

４滴のＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２インクを、約４ｇの定着剤２を含んでいる試験管中に滴下した。ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２染料とポリ（ビグアニジン）が反応して、塊状の析出物を生成した。当該混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、染料／定着剤複合析出物のほとんどは溶液中に再溶解せず、大量の析出物が残存した。

ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２と同じように挙動し得る他のイエロー染料は、ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐ．，１０８０Ｅ，ＩｎｄｉａｎｔｏｗｎＲｄ，Ｓｕｉｔｅ２０６，Ｊｕｐｉｔｅｒ，ＦＬ３３４７７から入手可能）である。

十分機能する（即ち、高い耐久性と高い再分散性を有する）染料を、それ自体では十分機能しない染料とブレンドすることも有益な場合があり、本発明の実施形態の範囲内に帰属するものと考えられる。表１のビヒクル中に、（Ｙ１）３．５０％ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３，（Ｙ２）２．２６％ＡｃｉｄＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３＋０．８８％ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４、（Ｙ３）１．７５％ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３＋１．７５％ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４、及び（Ｙ４）０．８８％ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２３＋２．６２％ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４を含有させて、一組の４種のイエローインクを調製した。定着剤４を用いる場合と用いない場合の両方の場合において、実施例１と同様にして、ＵｎｉｏｎＣａｍｐＧｒｅａｔＷｈｉｔｅ紙上に印刷サンプルを作成した。２４時間後、実施例１の場合と同様にして、耐久性を測定した。定着剤を用いることで、印刷物の耐久性が実質的に向上することが確認された。その結果を表３に示す。

インクＹ１〜Ｙ４の４滴を、約４ｇの定着剤４を含んでいる試験管中に滴下した。それぞれの場合に試験管中に析出物が生成した。Ｙ１の場合には濁った液体となり、一方、Ｙ２〜Ｙ４の場合は、ＩｌｆｏｒｄＹ−１０４の濃度が増加するにつれて油状析出物の量が増加した。それらの混合物を撹拌（振とう又はかき混ぜ）すると、Ｙ１中の染料／定着剤複合析出物の全てが容易に再溶解した。Ｙ２中の析出物のほとんども同じく再溶解した。撹拌後に残存する析出物の量は、Ｙ２〜Ｙ４では増加したが、ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２の場合に観察されたものよりはかなり少なかった。ブレンドさせ得る染料の他の例に、ＡｃｉｄＲｅｄ５２とＩｌｆｏｒｄＭ−３７７が挙げられる。

反応性インク／定着剤の組合せを選択することに関連して、幾つかの因子が析出物の再分散性に寄与し得る。例えば、比較的高い電荷密度及び／又は比較的低い分子量をもつ析出物を生成するところのインクと定着剤は、より容易に再分散する傾向にある。対照的に、強力な結晶構造をもつ析出物及び耐久性の最も高い印刷特性をもたらす析出物は、再溶解又は再分散するのが比較的困難であり得る。定着剤の選択に関しては、一般的に、陽イオンアミンポリマー（例えば、ＰＥＩ）で生成された析出物は、第四又は永久荷電ポリマー（例えば、ポリビグアニジン）で生成された析出物より容易に再分散する析出物を生成する傾向がある。混合物のｐＨなどの因子も重要な役割を果たす。混合物のｐＨが高すぎる場合、定着剤のうちあるもの（例えば、ＰＥＩ）は、それらの正電荷を失う場合がある。幾つかの実施形態では、定着剤は、ポリマーでなくて、セチルピリジニウムクロリドのようなカチオン界面活性剤とし得る。

以上の説明は、本発明の原理及び種々の実施形態を例証すべく意図されたものである。以上の開示を十分に理解すれば、様々な変形並びに修正が、当業者に明らかになろう。添付の特許請求の範囲は、そのような変形並びに修正の全てを包含するものと解釈されたい。

本発明の実施形態による、印刷カートリッジの概略図本発明の実施態様による、印刷カートリッジの一部分の概略図図１記載の印刷カートリッジの、オリフィスプレートの一部分の拡大概略図

符号の説明

１２オリフィスプレート
３４Ａ、３４Ｂ、３５Ａ、３５Ｂオリフィス
３４、３５オリフィスアレイ
７０印刷ヘッド

Claims

少なくとも２つのオリフィス（３４Ａ及び３５Ａ）を有するオリフィスプレート（１２）を具備する印刷ヘッド（７０）であって、
少なくとも１つのオリフィス（３４Ａ）が第１の反応性インクを印刷し、
他の少なくとも１つのオリフィス（３５Ａ）が定着剤又は第２の反応性インクを印刷し、
前記第１の反応性インクと前記定着剤又は第２の反応性インクとが反応して固体析出物を生成し、且つ
前記固体析出物が、前記定着剤、前記第１の反応性インク、又は第２の反応性インクのうち少なくとも１つに再分散し得る、印刷ヘッド。
前記オリフィスプレートが、少なくとも２つのオリフィスアレイ（３４及び３５）を有し、１つのアレイ（３４）が前記反応性インクを印刷し、他のアレイ（３５）が前記定着剤又は第２の反応性インクを印刷する、請求項１に記載の印刷ヘッド。
他の少なくとも１つのオリフィスが、正に帯電した化学種を含む定着剤を印刷する、請求項１又は２に記載の印刷ヘッド。
前記定着剤が、ポリ（エチレンイミン）、ポリグアニジン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ジメチルアミン／エチレンジアミン共重合体、イミド化されたスチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリグアニド、及びそれらの塩から成る群から選択される、請求項３に記載の印刷ヘッド。
印刷操作が、電子装置によって制御される、請求項１〜４の何れか１項に記載の印刷ヘッド。
媒体にマーキングする方法であって、
定着剤又は第１の反応性インクのうち少なくとも一方を媒体上へ印刷するステップと、
第２の反応性インクを前記媒体上へ印刷するステップと、
を包含し、
前記定着剤又は前記第１の反応性インクのうち少なくとも一方と前記第２の反応性インクとが反応して媒体上に析出物を堆積させ、
前記析出物が、前記定着剤又は前記第１の反応性インク又は前記第２の反応性インクのうち少なくとも１つに再分散可能であり、且つ
前記第２の反応性インクと、前記定着剤又は前記第１の反応性インクのうち少なくとも一方とが、同一のオリフィスプレート（１２）から印刷される、方法。
前記オリフィスプレート（１２）が、少なくとも２つのオリフィスアレイ（３４及び３５）を備え、１つのアレイ（３４）が前記第２の反応性インクを印刷し、他のアレイ（３５）が前記定着剤又は第１の反応性インクを印刷する、請求項６に記載の方法。
前記定着剤が、正に帯電した化学種を含む、請求項６又は７に記載の方法。
前記定着剤が、ポリ（エチレンイミン）、ポリグアニジン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ジメチルアミン／エチレンジアミン共重合体、イミド化されたスチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリグアニド、及びそれらの塩からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
印刷操作が、電子装置によって制御される、請求項６〜９の何れか１項に記載の方法。