JP3538209B2

JP3538209B2 - 多色画像印刷方法、およびこれに用いるインクセット

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Publication number: JP3538209B2
Application number: JP21090693A
Authority: JP
Inventors: ピーシールズジェイムズ; イーラドケガロルド
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 2004-06-14
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: DE69310460T2; DE69310460D1; EP0586079A1; US5428383A; JPH06106841A; EP0586079B1; US5488402A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には熱インクジ
ェット印刷技術に関し、より詳しくは隣接する印刷領域
の間のカラーブリード（ｃｏｌｏｒｂｌｅｅｄ）を制
御する多色熱インクジェット印刷システムに関する。

【０００２】

【技術背景】電子印刷技術の分野においては、かなりの
開発が行われてきた。詳しくは、インクを迅速に正確に
供給することのできる多様な効率の高い印刷システムが
現存している。熱インクジェットシステムは、この点で
特に重要である。熱インクジェットシステムは、基本的
には、少なくとも一つのインク溜め／区画室を、その上
にある複数の抵抗体を有する基板と流体連結して備えた
カートリッジを含む。抵抗体の選択的な活性化により、
インクが、熱励起されて、インクカートリッジから噴射
される。代表的な熱インクジェットシステムは、ブック
等による米国特許第４，５００，８９５号、カウゲル等
による米国特許第４，７９４，４０９号、およびヒュー
レットパッカードジャーナル第３９巻、Ｎｏ．４（１９
８８年８月）において論じられている。

【０００３】最近は、多色画像の生成を含む熱インクジ
ェット技術の分野で、新たな開発が行われてきた。この
ことは、主として、複数の区画室を有する特別に設計さ
れた熱インクジェットカートリッジを使用することによ
って達成される。区画室のそれぞれは、特定の物理的／
色特性を有する選択されたインクを保持するようになっ
ている。様々の形状と品質の基材（例えば、紙）上で、
これらのインク物質を組合わせることによって、高度の
印刷解像度と鮮明度を有する多色画像が生成される。イ
ンクを含む多数の区画室を有する熱インクジェットカー
トリッジの実例は、ベーカー等による米国特許第４，７
７１，２９５号、およびベーカー等による米国特許第
５，０２５，２７１号に例示され、説明されている。

【０００４】しかしながら、ある特定の状況の下では、
前述の熱インクジェット技術を利用して多色画像が印刷
されるときに、重大な問題が起こる。詳しくは、この問
題は“カラーブリード”として知られる状況を含んでい
る。一般に、そしてここに提起されている目的のために
は、カラーブリードは、少なくとも二つの異なるカラー
インク領域の相互の拡散／混合を説明するために使用さ
れる用語である。このような拡散／混合は、通常は、異
なる着色領域が（例えば、縁端部で）、互いに隣り合
い、接触し合って印刷されるときに起こる。例えば、第
一の着色剤（例えば、ブラック）よりなる一つの領域
が、第二の着色剤（例えば、イエロー）よりなる他の一
つの領域に、直接に隣り合い、対向して印刷されると、
第一の着色剤は、しばしば第二の着色剤中に拡散、すな
わち“ブリード”して、おそらく第二の着色剤は、第一
の着色剤中にブリードする。したがって、解像度の悪
い、不明確な画像が生成する。不十分な解像度は、中間
の鮮鋭な境界線の代わりに、隣接する着色領域間のぎざ
ぎざの非直線の境界線が生成することに起因している。
特に、体積の大きい印刷システムが複雑な多色画像を印
刷するために使用されるときに、このことが重大な問題
を発生させる可能性がある。

【０００５】さらに、通常使用されている多くの紙基材
中で生ずる強力な毛管力によっても多色インクシステム
におけるカラーブリードが起こる。このような毛管力
は、毛管作用によって、着色剤が紙材料の繊維中に互い
に吸い込まれる“ウィッキング（ｗｉｃｋｉｎｇ《吸上
げ》）”効果を生ずる。この状況からも、最終印刷画像
の品質および鮮明度が劣化する結果になる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、多色熱インクジェット印刷シ
ステムにおけるカラーブリードの抑制に特異で、かつ極
めて効果的な解決策を提供する。本発明の方法は、最低
限のコストで実施され、特別の装置、注文生産紙、およ
び／または特別の紙塗工を必要としない。したがって、
本発明は、以下にさらに詳細に説明するように、熱イン
クジェット印刷技術における進歩を提供する。

【０００７】改良された多色熱インクジェット印刷シス
テムを提供することが、本発明の一つの目的である。

【０００８】多色画像を生成させるために、複数のカラ
ーインク物質を使用する改良された多色熱インクジェッ
ト印刷システムを提供することが、本発明の他の一つの
目的である。

【０００９】隣接する印刷領域間のカラーブリードに関
する問題を防止する改良された多色熱インクジェット印
刷システムを提供することが、本発明の他の一つの目的
である。

【００１０】着色剤が印刷後に互いにマイグレート（ｍ
ｉｇｒａｔｅ）しない特別に配合されたインク物質を使
用して、カラーブリードに関する問題を防止する改良さ
れた多色熱インクジェット印刷システムを提供すること
が、本発明のさらに他の一つの目的である。

【００１１】経済的で、かつ極めて効果的な方法で製造
および利用される特別に配合されたインク物質を使用し
て、カラーブリードに関する問題を防止する改良された
多色熱インクジェット印刷システムを提供することが、
本発明のさらに他の一つの目的である。

【００１２】特別の装置、注文生産紙、および／または
特別の紙塗工を使用しないで、カラーブリードに関する
問題を効果的に防止する改良された多色熱インクジェッ
ト印刷システムを提供することが、本発明のさらに他の
一つの目的である。

【００１３】

【発明の概要】前述の各目的については、本発明は、隣
接する着色領域間のカラーブリードなしに、基材（例え
ば、紙）上に多色画像を生成する能力を有する極めて効
果的な熱インクジェット印刷システムを含んでいる。前
述のように、カラーブリードは、基材上の隣接する印刷
領域間でマイグレーション（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）が起
こる状況を含んでいる。カラーブリードは、必然的に印
刷品質と解像度を低下させて、隣接する着色領域間に明
確な境界線が生成されることを妨げる。

【００１４】本発明は、ここに記載されているように、
複数のカートリッジを備え、それぞれのカートリッジ
は、一つまたはそれ以上の異なるカラーインク物質を保
持して、熱インクジェットや、その他の印刷システムに
使用するのに特に好適である。さらに、本発明は、それ
ぞれが異なるカラーインクを保持するように設計されて
いる複数の区画室を有する（前述の）特に設計されたイ
ンクカートリッジに関して使用するのにも好適である。
多くの場合には、個々のカートリッジは、それぞれシア
ン、イエロー、および／またはマゼンタインクの別個の
供給材料を有しており、そしてさらにブラックインクの
別個の供給材料を含んでいる。そして、これらのインク
は、多様な多色画像を生成させるために、通常の技術を
利用して、基材（例えば、紙）上に、様々のパターンで
供給される。しかしながら、どのような適用法が利用さ
れるかにかかわらず、各インク領域の着色剤（例えば、
染料物質および／または顔料物質）が、着色剤相互のマ
イグレーションを起こさせる物理的特徴を有するなら
ば、隣接する印刷領域間でカラーブリードが起こる可能
性がある。ブラックインクの領域が、シアン、マゼン
タ、イエロー、その他のカラーインクに隣り合って、し
かも接触して印刷されるときには、この問題が特に重大
である。ブラックインクを含むカラーブリードの問題
は、印刷品質の著しい、そして大幅な低下の原因にな
る。

【００１５】前述のように、本発明は、少なくとも二つ
の異なるカラーインク組成物間のカラーブリードを防止
するための方法を含んでいる。このことを実現するため
に、カラーブリードを起こし易い特定のインク組成物
が、特異な、かつ特別の方法で配合される。一般に、問
題の第一のインク組成物は、約２〜７重量％の着色剤、
および約１〜７０重量％の溶媒を含んでいる。一つの好
ましい実施態様においては、第一のインク組成物よりな
る着色剤は、以下に詳細に説明される一つまたはそれ以
上のカルボキシル基および／またはカルボキシレート基
を含んでいる。（カラーブリードの観点から）問題の第
二のインク組成物は、二つのインク組成物間のカラーブ
リードを防止するために、第一のインク組成物中の着色
剤と反応するようになっている沈澱剤を含んでいる。特
に、第二のインク組成物の沈澱剤と第一のインク組成物
の着色剤とが反応して、固体の沈澱物を生成する。沈澱
剤と第一のインク組成物の着色剤に関するカルボキシル
基／カルボキシレート基との間の相互作用によって、沈
澱物の生成が促進される。沈澱物の生成は、両方の組成
物が互いに隣り合って、しかも接触して印刷されるとき
に、第一のインク組成物の着色剤が第二のインク組成物
中にマイグレートするのを防止する。一つの好ましい実
施態様においては、沈澱剤は、多価金属塩よりなってい
る。多価金属塩に使用するのに好適な陽イオンの実例
は、Ｃａ ²⁺ 、Ｃｕ ²⁺ 、Ｃｏ ²⁺ 、Ｎｉ ²⁺ 、Ｆｅ ²⁺ 、Ｌ
ａ ³⁺ 、Ｎｄ ³⁺ 、Ｙ ³⁺ 、またはＡｌ ³⁺を含むが、これらに
限定されるものではない。これらの陽イオンと組合わせ
られる陰イオンの実例は、ＮＯ^3-、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂ
ｒ^-、Ｉ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-、およびＳＯ ₄ ^2-を含むが、こ
れらに限定されるものではない。第二のインク組成物
は、約１〜１５重量％の多価金属塩を含むことが好まし
い。

【００１６】多価金属塩を含む第二のインク組成物は、
以下にもっと詳細に説明される選択された着色剤を含
み、これらの着色剤は、沈澱剤と物理的あるいは化学的
に反応しない。詳しくは、第二のインク組成物は、約１
〜７０重量％の溶媒と組合わせて約２〜７重量％の着色
剤を含んでいる。

【００１７】第一のインク組成物と第二のインク組成物
が、基材上で互いに隣り合って、しかも接触して印刷さ
れると、第二のインク組成物の多価金属塩と第一のイン
ク組成物の着色剤との間で、前述の沈澱反応が起こるで
あろう。前述の反応は、印刷された画像の所望の視覚的
／色彩的特徴には余り影響を及ぼさないが、実際に第一
のインク組成物の着色剤が第二のインク組成物中にマイ
グレートするのを防止する。さらに、この手法は、清澄
にするために、ただ一つの沈澱剤を使用した二成分イン
クシステムに関して主として説明されているが、本発明
に固有の構成概念は、二つ以上のカラーインク組成物を
含む熱インクジェット印刷システム／カートリッジに同
等に適用することができる。利用される熱インクジェッ
ト印刷システムの種類と複雑さにかかわりなく、本発明
は、隣接する多色インク領域間のカラーブリードを極め
て効果的に防止する。以下にもっと詳細に説明されるよ
うに、このことによって、明確な、かつ鮮明度の高いカ
ラー印刷画像を生成することができる。

【００１８】本発明のこれらおよび他の目的、特徴およ
び利点は、以下の好ましい実施態様と図面の簡単な説明
において説明される。

【００１９】

【実施例】本発明によれば、基材上に隣接する多色イン
ク領域間のカラーブリードを抑制するための特異な、か
つ極めて効果的な方法が提供される。熱インクジェット
印刷システムに使用される通常のインク組成物は、多様
な化学成分を含んでいる。例えば、熱インクジェット印
刷システムに使用するのに好適な代表的なインク組成物
は、ヒンダゴラによる米国特許第４，９６３，１８９号
に記載されている。このようなインク組成物における主
要な成分は、（１）着色剤（例えば、染料物質または顔
料物質）、および（２）溶媒である。溶媒、着色剤、そ
の他の重要なインク成分は、以下にさらに詳細に説明さ
れる。

【００２０】しかしながら、二つの異なるカラーインク
組成物が、基材（例えば、紙）に、互いに隣り合って、
しかも接触した（例えば、縁端部で）領域で供給される
と、それぞれの組成物の着色剤が、互いにブリードすな
わちマイグレートする可能性がある。その結果として、
隣接する着色領域間の境界線が、非直線的で、不完全で
あることによって特徴付けられる不明瞭なカラー画像が
生成される。複雑で、入り組んだ印刷画像が基材に供給
されると、前述の問題は、低い印刷品質を有する印刷生
成物が得られる結果になるであろう。

【００２１】カラーブリード（例えば、着色材のマイグ
レーション）は、第一のインク組成物の着色剤が第二の
インク組成物中にマイグレートするか、その逆であると
きに、二つのインク組成物間で主として起こる。この現
象は、両方の領域が互いに接触するときに、隣接する印
刷領域間で着色剤の移動が起こる結果になる。

【００２２】存在する揮発性のインク成分がすべて蒸発
するには著しい長さの時間が必要なので、水性インクが
使用されるときには、着色剤のマイグレーションは、特
に困難な問題である。この遅れの間に、前述のように、
着色剤のマイグレーションが起こる可能性がある。同様
に、着色剤のマイグレーションは、繊維よりなる有機質
基材（例えば、紙）中に存在する繊維によりインク組成
物に作用する毛管力によって改善される。結局、ブラッ
クインクの領域が、他の一つのインク領域に隣り合い、
しかも接触して供給されるときに、カラーブリードが、
（視覚的／印刷品質的見た目から）特に著しいことに注
目すべきである。この状況の下で、ブラックインクは、
主として、隣接する着色領域にマイグレートし、このこ
とによって、実質的な画像品質の問題が生ずる。

【００２３】本発明は、以下に記載されているように、
カラーブリードが起こるのを防止するために、特にカラ
ーブリードを起こし易い、少なくとも二つのインク組成
物が化学的に配合される方法を含んでいる。ここに提供
されている方法は、考慮されているインク組成物に関し
てカラーブリードを効果的に抑制し、関連する印刷品質
の問題を実質的に解消する。

【００２４】本発明の十分で完全な理解を容易にするた
めに、本発明のインク配合物を基材に供給するために使
用される熱インクジェットカートリッジと印刷システム
の実例を含む論議を、先ず、行う。

【００２５】図１は、本発明において利用されるのに適
した熱インクジェットカートリッジの実例を、略して示
している。本発明の方法および配合物は、図１の特定の
熱インクジェットカートリッジへの使用に限定されるべ
きではない。本発明の目的に好適な技術において知られ
ている他の熱インクジェットカートリッジも、以下に示
すように使用することができる。

【００２６】図１を参照すると、多色印刷画像を生成さ
せるように設計された代表的な熱インクジェットカート
リッジ１０が略して例示されている。カートリッジ１０
は、ベーカー等による米国特許第４，７７１，２９５号
および第５，０２５，２７１号において例示され開示さ
れている種類のものである。図１に示されているよう
に、カートリッジ１０は、第一、第二および第三のチャ
ンバーすなわち区画室１４、１６および１８を収容した
ハウジング１２を備えている。区画室１４および１６
は、固い連続的な隔壁２０（図１に破線で示されてい
る）によって区分されており、一方区画室１６、１８
は、固い連続的な隔壁２４（やはり図１に破線で示され
ている）によって区分されている。ハウジング１２は、
さらに実質的に四角形のセンターゾーン４０をその間に
有する複数の側壁２８、３０、３２、３４より構成され
ている外側に配置された支持構造２６を含んでいる。そ
れぞれ区画室１４、１６および１８と連通している複数
のインク出口ポート４２、４４および４６が、センター
ゾーン４０内に配置され、ハウジング１２を通り抜け
る。

【００２７】図１を引続き参照すると、支持構造２６の
センターゾーン４０は、この技術分野で公知の薄膜抵抗
体型のプリントヘッドユニット４７を受容する大きさで
ある。プリントヘッドユニット４７は、その上に複数の
抵抗体４９を有する基板を備えており、図１において
は、明確にするために、略して示され、拡大されてい
る。同様に、基板４８は、さらに複数のオリフィス５
０、５１、５２を有しており、これらのオリフィスは、
基板を貫通して、それぞれ集成されたカートリッジ１０
中のインク出口ポート４２、４４、４６と連通してい
る。さらに、オリフィスプレート５４が基板４８に固定
されている。オリフィスプレート５４は、好ましくは不
活性な金属組成物（例えば、金メッキされたニッケル）
で造られ、プレートを貫通する複数の噴射オリフィス５
５、５６、５７を有する。インク噴射オリフィス５５、
５６、５７は、それぞれが基板４８のオリフィス５０、
５１、５２と位置が合致するように、オリフィスプレー
ト５４上に配置されている。この配置は、最終的に区画
室１４、１６、１８からインクが引出されて、インク噴
射オリフィス５５、５６、５７から噴射することができ
るようにする。

【００２８】図１に示されているように、三個のインク
フィルタ６０、６２、６４が、それぞれ図示された区画
室１４、１６、１８内に設けられて備えられている。詳
しくは、インクフィルタ６０は、インク出口ポート４２
に、直接隣接し対向して、区画室１４内に設けられてい
る。同様に、インクフィルタ６２は、インク出口ポート
４４に、直接隣接し対向して、区画室１６内に設けら
れ、インクフィルタ６４は、インク出口ポート４６に、
直接隣接し対向して、区画室１８内に設けられている。
インクフィルタ６０、６２、６４は、インクが、区画室
１４、１６、１８からインク出口ポート４２、４４、４
６に入って通過するときに、気泡と固形粒子を実質的に
濾過するのに十分な多孔率を有するステンレス鋼ワイヤ
メッシュで造られることが好ましい。

【００２９】やはり図１に示されているように、三つの
発泡体部分７０、７２、７４が取付けられている。発泡
体部分７０、７２、７４は、それぞれ区画室１４、１
６、１８内に置かれるように設計されている。同様に、
発泡体部分７０、７２、７４は、これらを受容するよう
に設計された区画室よりも少し大きくして、発泡体部分
７０、７２、７４がそこに置かれたときに、区画室内で
外側に膨張することが好ましい。発泡体部分７０、７
２、７４を製造するために使用される発泡体材料は、こ
の技術分野で公知のエーテルタイプの発泡体よりなるこ
とが好ましく、ペンシルバニア州、フィラデルフィアの
スコットペーパー社から市販されている。

【００３０】背圧の蓄積を防止し、発泡体部分７０、７
２、７４からプリントヘッドユニット４７へのインクの
最終的な供給を容易にするキャップ部材８４が、発泡体
部分７０、７２、７４の端部７６、７８、８０に取付け
られ、ハウジング１２の背部８２に固定されている。空
気ベント８６、８８、９０が、それぞれ（図示しない）
多孔性プラスチック部材で覆われて、取付けられてい
る。膜は、空気を通過させて、空気ベント８６、８８、
９０からインクが外部に漏れるのを防止する。最後に、
キャップ部材８４は、さらに発泡体部分７０、７２、７
４を、それぞれの区画室内に、適当に配置および配向さ
せることを容易にするように設計された圧縮タブ９３を
有している。カートリッジ１０に関するこれ以上の構造
的および操作的情報は、ベーカー等による米国特許第
４，７７１，２９５号と第５，０２５，２７１号、およ
びヒューレットパッカードジャーナル第３９巻、Ｎｏ．
４（１９８８年８月）において提供される。

【００３１】図２は、やはり本発明において好適に使用
されるカートリッジ１０の単純な変形を略して示してい
る。図２を参照すると、ただ一つのチャンバーすなわち
区画室１１４を有するハウジング１１２を含むシングル
チャンバーカートリッジ１００が例示されている。ハウ
ジング１１２は、さらに実質的に四角形のセンターゾー
ン１４０を間に有する複数の側壁１２８、１３０、１３
２、１３４より構成されている外側に配置された支持構
造１２６を有している。図示されている区画室１１４と
連通する長いインク出口ポート１４２が、センターゾー
ン内に配置されて、ハウジング１１２を貫通する。

【００３２】引続き図２を参照すると、支持構造１２６
のセンターゾーン１４０は、この技術分野で公知の薄膜
抵抗体型プリントヘッドユニット１４７を受容する大き
さである。プリントヘッドユニット１４７は、その上に
複数の抵抗体１４９を有する基板１４８を備えており、
図２に、略して示され、明確にするために拡大されてい
る。同様に、基板１４８は、さらに基板１４８を貫通し
て集成カートリッジ１００中のインク出口ポート１４２
と直接に連通する長いオリフィス１５０を含んでいる。
さらに、オリフィスプレート１５４が、基板１４８に固
定されている。オリフィスプレート１５４は、不活性の
金属組成物（例えば、金メッキニッケル）で造られてい
ることが好ましく、さらにインク噴射オリフィス１５５
を有している。インク噴射オリフィス１５５は、基板１
４８中のオリフィス１５０と位置が合致している。この
構造は、最終的に区画室１１４からインクが引出され
て、インク噴射オリフィス１５５から噴射できるように
する。

【００３３】図２に示されるように、インクフィルタ１
６０が、図示された区画室１１４内に設けられて取付け
られている。詳しくは、インクフィルタ１６０は、イン
ク出口ポート１４２に、直接、隣接し対向して、区画室
１１４内に設けられている。インクフィルタ１６０は、
インクが区画室１１４からインク出口ポート１４２に入
って通過するときに、気泡と固形粒子を実質的に濾過す
るのに十分な多孔率を有するステンレス鋼ワイヤメッシ
ュで造られることが好ましい。

【００３４】また、図２に例示されているように、単一
の発泡体部分１７０が取付けられている。発泡体部分１
７０は、それを受容するように設計されている区画室よ
りも僅かに大きくて、発泡体部分１７０が配置されたと
きに、区画室１１４内で外側に膨張する。発泡体部分１
７０を製造するために使用される発泡体材料は、この技
術分野で公知のエーテルタイプ発泡体よりなることが好
ましく、ペンシルバニア州、フィラデルフィアのスコッ
トペーパー社から市販されている。

【００３５】背圧の蓄積を防止し、発泡体部分１７０か
らプリントヘッドユニット１４７へのインクの最終的な
供給を容易にするキャップ部材１８４が、発泡体部分１
７０の端部１７６に取付けられ、ハウジング１１２の背
部１８２に固定されている。図示しない多孔性プラスチ
ック部材で被覆された空気ベント１８６が取付けられて
いる。膜は、空気ベント１８６からインクが外部に漏れ
るのを防止しながら、空気を通過させる。最後に、キャ
ップ部材１８４は、さらに区画室１１４内で発泡体部分
１７０の適当な配置／配向を容易にするように設計され
た少なくとも一つの圧縮タブ１９３を有する。カートリ
ッジ１００に関するそれ以外の構造的および操作的情報
は、一般に、ヒューレットパッカードジャーナル第３９
巻、Ｎｏ．４（１９８８年８月）とカウゲル等による米
国特許第４，７９４，４０９号において提供されてい
る。

【００３６】基本的には、本発明の目的に対して好適な
カートリッジ１０、カートリッジ１００、およびこの技
術分野で公知の他の熱インクジェットカートリッジは、
プリントヘッド基板に結合された薄膜抵抗体の選択的な
活性化（加熱）によって、インクを提供する。抵抗体の
選択的な加熱は、抵抗体に接触しているインクを、選択
されたカートリッジのオリフィスプレートから強制的に
噴射させる。抵抗体の加熱は、プリントヘッド上に集積
されているか、あるいは主要なプリンタユニット内に外
側に向かって配置されている図示しないパルス駆動電気
回路を利用して行われる。このようにしてカートリッジ
を活性化することによって、カートリッジからインクを
噴射させて、仕上った印刷画像を生成させることができ
る。

【００３７】図１に例示され、ここに説明されている種
類の多区画室インクカートリッジは、その中にある様々
のカラーインク組成物の供給を保持するように設計され
ている。本発明の目的のために、“カラーインク組成
物”という用語は、ブラックインクも包含するべきであ
る。詳しくは、図１の多区画室カートリッジ１０は、シ
アン、マゼンタ、イエロー、および／またはブラックイ
ンクを含むが、これらに限定されない任意の数のカラー
インク組成物を保持するように形成されている。ブラッ
クインクは、区画室１４、１６、１８内に保持されてい
る発泡体部分７０、７２、７４の一つに含有されてい
る。そうでなければ、ブラックインクは、別個のカート
リッジ内に（例えば、図２に示されるカートリッジ１０
０の区画室１１４中の発泡体部分内に）保持されてい
る。そして、カートリッジ１００は、カートリッジ１０
とともに、同じプリンタユニット中で作動する。ブラッ
クインクは、多色インクシステムにおける他のカラーイ
ンクと比較して、大抵は、より大きな速度で消費される
ので、ブラックインク用の別個のカートリッジを有する
ことが好ましいことが多い。その結果として、一旦、ブ
ラックインクが消費されると、他のインクカートリッジ
とその中に残っているインクは処分しないで、ブラック
インクカートリッジが廃棄される。

【００３８】前述のように、前述のインク組成物の少な
くとも一つが、他の一つのカラーインク組成物よりなる
領域（例えば、その縁端部）に、直接隣り合い、そして
接触して印刷されるときに、カラーブリードの問題が起
こる。この問題は、ブラックインクの領域が異なるカラ
ーインク（例えば、シアン、マゼンタ、および／または
イエロー）の領域に隣り合い、そして接触して印刷され
るときに、特に重大になる。本発明は、前記の領域間の
カラーブリードが最小限になるか、解消されるように、
前述のインク組成物を配合するための方法を含む。カラ
ーブリードは、通常は、互いに隣り合い、そして接触し
て印刷された二つの異なるインク組成物の間で起こるの
で、本発明は、両方のインク組成物が着色剤間のカラー
ブリードを防止すべく特別に配合されている二成分イン
クシステムに関して、明確にするために、ここに記載さ
れている。しかしながら、二成分インクシステムに関し
て以下に説明される基本概念的な方法も、二つ以上のカ
ラーインク組成物を含むシステムに応用できることに注
目しなければならない。この技術分野における個々の熟
練者は、カラーブリードの問題を生じ易い他のインク組
成物に対して、ここに示された広い概念を適用するだけ
で、このことを容易に実現するであろう。したがって、
本発明は、二成分インクシステムにおける利用に限定さ
れるべきでなく、ここに示されている特定のインク組成
物にも限定されるべきではない。

【００３９】本発明によるいずれかの二つのインク組成
物間のカラーブリードを防止するために、両方のインク
組成物が特別に配合されなければならない。二つのイン
ク組成物（以下“インク組成物１”および“インク組成
物２”と呼ぶ）間のカラーブリードの抑制を含む代表的
な状況においては、その好ましい配合物は、以下の通り
である。

【００４０】〔インク組成物１〕インク組成物１の第一
の成分は、好ましくは少なくとも一つ、より好ましくは
二つまたはそれ以上のカルボキシル基および／またはカ
ルボキシレート基を有する有機染料の形態の第一の着色
剤よりなっている。本発明において好適に使用される代
表的なカルボキシル化染料物質は、ヒンダゴラによる米
国特許第４，９６３，１８９号に列記されている。これ
らの染料は、ブラックであり、化１に示す基本構造を有
する。

【００４１】

【化１】

【００４２】この構造においては、少なくとも二つの前
述のカルボキシル基が存在し、そしてカルボキシル基
（−ＣＯＯＨ）の数は、スルホン基（−ＳＯ_３Ｈ）の数
と同等であるか、またはこれより多いことが好ましい。
特定の代表的な染料構造は、表１に提示されている。

【００４３】

【表１】

【００４４】本発明に好適に使用される他のカルボキシ
ル化染料は、この技術分野でよく知られている標準対照
であるイングランド、ヨークシャー州の染色者・着色者
協会（ＴｈｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＤｙｅｒｓａ
ｎｄＣｏｌｏｕｒｉｓｔｓ）によって出版されたカラ
ーインデックス第４巻、第３版（１９７１年）に記載さ
れている。本発明において好適に使用されるカラーイン
デックスに列記されている代表的なカルボキシル化染料
物質は、表２に列記されている。

【００４５】

【表２】

【００４６】前述の組成物に関するその他の情報は、前
記カラーインデックスの４０５９頁、４１９３頁、４１
９４頁、４３４０頁、および４４０６〜４４１０頁に提
供されている。

【００４７】一つの好ましい実施態様においては、イン
ク組成物は、約０．５重量％からインク組成物中の着色
剤の溶解度限界までの範囲の広い着色剤濃度水準を有す
る。着色剤の溶解度水準は、必然的に使用される特定の
着色剤に応じて変化する。しかしながら、一つの好まし
い実施態様においては、インク組成物１は、約２〜７重
量％の着色剤を含んでいる。

【００４８】この実施態様におけるインク組成物１に使
用されている着色剤は、以下に説明される理由によっ
て、インク組成物２に使用されている着色剤よりもより
黒っぽい（例えば、ブラック）ことが好ましいことも注
目しなければならない。そして、ここで使用されている
“着色剤”という用語に、さらにこの技術分野で知られ
ているカルボキシル化顔料分散物質（以下“顔料分散物
質”と呼ぶ）の使用を含むべきであるとも考えられる。
カルボキシル化顔料分散物質は、基本的には、好ましく
はカルボキシラート可溶化基を含む分散液（例えば、ア
クリル系分散液）との会合によって可溶化される水不溶
性着色剤（例えば、顔料）を含んでいる。前述の顔料分
散物質を生成させるために使用される分散液と組合わせ
た着色物質は、通常は、この技術分野で知られている無
機および有機質の染料組成物（例えば、顔料）よりなっ
ている。このような顔料の実例は、前述のカラーインデ
ックスに列記された組成物すなわち、Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌａｃｋ７（Ｃ．Ｉ．♯７７２６６）、Ｐｉｇｍｅ
ｎｔＢｌｕｅ１５（Ｃ．Ｉ．♯７４１６０）、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＲｅｄ２（Ｃ．Ｉ．♯１２３１０）、お
よびＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ１７（Ｃ．Ｉ．♯１１２
１０）を含むが、これらに限定されない。これらの物質
はすべて、やはり前記のカラーインデックスの４０１８
頁、４０３５頁、４６１８頁、および４６６１頁に列記
されている。前述のように、前記の顔料は、基本的に
は、この技術分野で知られているアクリル系単量体およ
び重合体よりなる少なくとも一つ、好ましくは複数のカ
ルボキシル基を有する分散液と組合わされる。代表的な
分散液は、アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、レキ
シントンのＷ．Ｒ．グレース社からＤＡＸＡＤ３０−
３０なる商品名で市販されている製品を含んでいる。し
かしながら、前述のように、本発明は、前記の染料およ
び／または顔料分散物の使用だけに限定されるべきでは
ない。合理的な研究によって本発明の目的に好適である
と決定された化学的に同等な物質も使用することができ
る。

【００４９】次に、インク組成物１は、一つまたはそれ
以上の溶媒を含む。米国特許第４，９６３，１８９号に
記載されているように、広範囲の溶媒が使用される。例
えば、代表的な溶媒は、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、１，５−ペン
タンジオール、２−ピロリドン、２−（２−ブトキシエ
トキシ）エタノール、および／またはこれらの組合わせ
を含むが、これらに限定されるものではない。一つの好
ましい実施態様においては、インク組成物１は、約１〜
７０重量％（約１５〜２０重量％が最適）の溶媒を含ん
でいる。最終のインク組成物における微生物の成長を防
止するために、着色剤および溶媒に対して、任意にこの
技術分野で知られている微生物毒（ｂｉｏｃｉｄｅ）も
添加される。この目的に好適な代表的な微生物毒は、イ
ングランド、マンチェスターのインペリアルケミカルイ
ンダストリーズ社による商品名ＰＲＯＸＥＬＧＸＬと
して市販されている専売製品、米国、コネティカット
州、ダンベリーのユニオンカーバイド社によるＵＣＡＲ
ＣＩＤＥ２５０、および米国、ニュージャージー州、
ピスカタウェイのハルスアメリカ社によるＮＵＯＳＥＰ
Ｔ９５を含む。一つの好ましい実施態様においては、
微生物毒が使用される場合には、最終インク組成物は、
約０．０５〜０．５重量％（好ましくは約０．３０重量
％）の微生物毒を含む。

【００５０】最後に、前述の量の成分を含む所定容量の
インク組成物を生成させるためには、インク組成物１の
残余は、水よりなることが好ましい。

【００５１】要するに、代表的なインク組成物１は、表
３に記載されている。

【００５２】

【表３】

【００５３】前述の組成物は、ＮＨ_４ＯＨによってｐＨ
約８．５に調節されることが好ましいことも注目すべき
である。特定の限定された状況の下では、着色剤を溶液
中に確実に残留させるためには、インク組成物１のｐＨ
を増大させることが望ましく、そして必要である。この
ことは、インク組成物１についてのパイロット試験によ
って主として行われ、この試験は、完成したインク組成
物を直接観察した場合に、着色剤の沈澱が起こったかど
うかを示すものである。この状況が起こるのを抑制およ
び防止するために、塩基（例えば、ＮＨ_４ＯＨ）をイン
ク組成物に添加して、着色剤を溶液中に戻すことが好ま
しい。この目的に好適な塩基の量と組成物の得られるｐ
Ｈが記録されて、次の配合において利用される。一般
に、ｐＨ調節剤の使用（必要に応じて）は、使用される
着色剤の種類に応じて決定される。また、ｐＨ調節剤の
量とその種類は、この技術分野において公知の通常の化
学的手順の実施に関連したパイロット試験を利用して容
易に決定することができる。インク組成物１に関してこ
こに示されている特定の情報に関しては、このような情
報は説明のためのものであり、本発明は前述の物質およ
び比率だけに限定されるべきではない。

【００５４】〔インク組成物２〕インク組成物２に関し
ては、これらの組成物は、まず沈澱剤を含む。沈澱剤
は、インク組成物１の着色剤のカルボキシル基および／
またはカルボキシレート基と反応して固体の沈澱物を生
成する種類のものである。一つの好ましい実施態様にお
いては、沈澱剤は、多価金属塩よりなる。多価金属塩に
好適に使用される代表的な多価金属陽イオンは、表４に
列記された陽イオンを含む。

【００５５】

【表４】

【００５６】しかしながら、Ｃａ ²⁺ 、Ｃｕ ²⁺ 、Ｃｏ ²⁺ 、
Ｎｉ ²⁺ 、Ｆｅ ²⁺ 、Ｌａ ³⁺ 、Ｎｄ ³⁺ 、Ｙ ³⁺、およびＡｌ ³⁺
などの多価金属陽イオンは、本発明において好適であ
る。前述の陽イオンと結合する好適な代表的陰イオン
は、ＮＯ^3-、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-、
およびＳＯ ₄ ^2-を含むが、これらに限定されるものでは
ない。したがって、前述の陽イオンと陰イオンから得ら
れる好ましい多価金属塩は、Ｃａ（ＮＯ₃）₂、ＣａＣｌ
₂、Ｃａ（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂、Ａｌ（ＮＯ₃）₃、Ｎｄ（Ｎ
Ｏ₃）₃、Ｙ（ＮＯ₃）₃、Ｃｕ（ＮＯ₃）₂、ＣｕＣｌ₂、
ＣｏＣｌ₂、Ｃｏ（ＮＯ₃）₂、ＮｉＣｌ₂、およびＮｉ
（ＮＯ₃）₂を含むが、これらに限定されるものではな
い。前述の陽イオンと陰イオンから得られる他の多価金
属塩も、ここに記載されているようにして、調製および
使用されることに注目すべきである。しかしながら、適
切な多価金属塩を選択するときには、基本的な化学技術
の訓練が、どの化合物が最も適切であり、どの化合物が
適切でないかを指示する。例えば、ＡｌＣｌ₃が水と化
合するときに激しい反応を起こす（例えば、ＨＣｌガス
の生成）ことは、この技術分野ではよく知られている。
したがって、合理的で、かつ熟練した化学者は、この物
質は本発明に使用するのに余り好ましくないと結論を下
すだろう。同様に、他の多価金属塩の適合性も、このよ
うにして決定される。また、ある独立した場合において
は、インク組成物２のｐＨは、インク組成物２に使用さ
れる特定の金属塩に応じて僅かに調節する必要があるこ
とに注目すべきである。詳しくは、組成物２のｐＨが高
過ぎる場合には、副反応が起こって、インク組成物２に
おける金属陽イオンは、不溶性の金属水酸化物を生成す
る。選択されたインク組成物についての予備的なパイロ
ット試験は、この状況が起こるかどうかについての指標
を提供する。もしそうであれば、選択された酸（例え
ば、ＨＮＯ₃）を使用して、インク組成物２のｐＨを低
い方に調節することによって、このことは抑制される。
インク組成物２に関するｐＨ調節剤の量と種類、および
ｐＨ調節の一般的な必要性は、この技術分野においてよ
く知られている通常の化学的手法の実施に関連して、す
べて前述のパイロット試験を利用して決定される。

【００５７】一つの好ましい実施態様においては、イン
ク組成物２は、約０．３〜４０重量％（約１〜１５重量
％が最適）の多価金属塩を含んでいる。インク組成物２
の多価金属塩とインク組成物１の着色剤との間の沈澱反
応、および本発明のインク物質の他の操作上の特徴に関
するその他の情報は、以下に、さらに詳細に説明する。

【００５８】次に、インク組成物２は、インク組成物１
中の第一の着色剤とは異なる第二の着色剤を含んでい
る。インク組成物２の着色剤は、様々な理由によって、
注意深く選択されなければならない。まず、着色剤は、
インク組成物１に使用される着色剤よりも好ましくは淡
い種類のものでなければならない。ブラック着色剤がイ
ンク組成物１に使用される場合には、他の着色剤の大部
分は、インク組成物２における着色剤に対して適切に選
択される。そして、インク組成物２における着色剤は、
これらの二つの物質が組合わされるときに、沈澱剤と反
応しない種類のものでなければならない。さらに詳しく
は、インク組成物２における着色剤は、沈澱剤と組合わ
されるときに、溶解したままでいる種類のものでなけれ
ばならない。その溶解性を、主としてカルボキシル基お
よび／またはカルボキシレート基からは得ておらず、イ
オン強度が中程度あるいは高い溶液中に溶解したままで
いる着色剤が使用されるときに、通常、このような結果
が得られる。この点に関しては、インク組成物２に好適
に使用される代表的な好ましい染料は、表５に示された
物質を含むが、これらに限定されるものではない。

【００５９】

【表５】

【００６０】これらの物質の多くは、前述のカラーイン
デックスの４１３２頁、４３８５頁、および４４１９頁
に列記されている。さらに、ここに示されている“着色
剤”の定義によれば、様々の顔料分散物質もインク組成
物２に使用される。このような顔料分散物質は、前述の
沈澱剤と反応しない種類のものでなければならない。例
えば、この目的のために好適な組成物は、この技術分野
で知られている非イオン顔料分散液、リグノスルホン酸
塩分散液、および／またはアミン分散液であって、予備
的なパイロット研究によって決定されたように、前述の
沈澱剤と反応しないものを含む。

【００６１】一つの好ましい実施態様においては、イン
ク組成物２に使用される着色剤の量は、インク組成物１
に使用される着色剤の量とほぼ同じである（例えば、約
０．５重量％から着色剤の溶解限度まで、最適の範囲は
約２〜７重量％）。

【００６２】インク組成物２の残余の成分は、インク組
成物１における成分と同じであることが好ましい。例え
ば、同じ溶媒および他の成分（例えば、微生物毒、水な
ど）は、ほぼ同じ範囲の量で使用される。したがって、
インク組成物１とインク組成物２との間のただ一つの本
当の重要な差異は、（１）異なる反応性／溶解性特性を
有する様々の着色剤の使用と、（２）インク組成物２中
に沈澱剤を含ませることである。最後に、インク組成物
２に任意に添加される他の化学組成物（例えば、保存
剤、目詰まり防止剤など）は、インク組成物２の初期の
パイロット試験において、予備的に試験されなければな
らないことに注目すべきである。このような予備的試験
は、添加物質が沈澱剤との望ましくない早期の沈澱反応
を起こすかどうかを指示する。

【００６３】要するに、代表的なインク組成物２は、表
６に提示されている。

【００６４】

【表６】

【００６５】

【発明の具体的実施】前述のインク組成物を使用して本
発明を実施するために、印刷カートリッジシステムがま
ず選択される。例えば、図１に例示され、ベーカー等に
よる米国特許第４，７７１，２９５号および第５，０２
５，２７１号に記載された種類の多区画室熱インクジェ
ットカートリッジが、本発明のインク組成物を供給する
ために使用される。そうでなければ、それぞれのインク
組成物が、前述の別個のインクカートリッジから供給さ
れる。したがって、本発明は、特定の熱インクジェット
のハードウェアに限定されるべきではない。しかしなが
ら、明確にするために、本発明のインクシステムの操作
は、図１に示されているような米国特許第４，７７１，
２９５号および第５，０２５，２７１号の多区画室熱イ
ンクジェットカートリッジに関して、まず説明する。

【００６６】基本的には、図１のインクカートリッジ１
０は、前述のように第一、第二および第三の区画室１
４、１６および１８を有する。前述のインク組成物に関
しては、インク組成物１とインク組成物２が、それぞれ
区画室１４、１６および１８の一つに充填される。例え
ば、インク組成物１（図１および図３において、参照番
号１８０で示す）は、第一の区画室１４の発泡体部分中
に保持されるが、インク組成物２（図１および図３にお
いて、参照番号１８２）は、第二の区画室１６の発泡体
部分中に保持されている。しかしながら、本発明は、前
述のインク組成物に関する特定の充填方法に限定される
べきではない。

【００６７】それから、図３に略示されているように、
カートリッジ１０は、この技術分野で知られているプリ
ンタユニット１９９内に配置されている。この目的のた
めに好適な代表的なプリンタユニット１９９は、米国、
カリフォルニア州、パロアルトのヒューレットパッカー
ド社によりＤＥＳＫＷＲＩＴＥＲ・Ｃなる商品名で市販
されている製品を含んでいる。通常の熱インクジェット
技術を利用して、インク組成物１（参照番号１８０）と
インク組成物２（参照番号１８２）とを、基材２００
（例えば、紙）に供給するために、次に、カートリッジ
１０は活性化される。このような技術は、基本的には、
ヒューレットパッカードジャーナル第３９巻、Ｎｏ．４
（１９８８年８月）に提示されている原理に従って、カ
ートリッジ１０からのインクを熱励起して噴射させるプ
リントヘッドユニット４７内で加熱抵抗体の選択的な活
性化を含んでいる。

【００６８】このようなインク組成物が、（例えば、縁
端部で）互いに隣り合い、そして接触した基材２００上
の領域に印刷されるときに、本発明のインク組成物間の
相互作用が起こる。特に、インク組成物の一つがブラッ
クインクを含むときには、この状況の下では、通常、カ
ラーブリードが起こることが予期される。ブラックイン
クの他の着色剤へのマイグレーションは、他のより淡い
着色剤を含む状況と比較して、視覚的により明瞭なの
で、ブラックインクを含むブリードの問題は、特に重大
である。前述のインク配合物を使用した本発明において
は（特に、ブラックインクに関しては）、インクのブリ
ードと、これに関連する印刷品質の問題とは、効果的に
抑制される。

【００６９】引続き図３を参照すると、基材２００の第
一の領域２０２にインク組成物１を供給するためにカー
トリッジ１０が使用されるが、インク組成物２は基材の
第二の領域２０４に供給される。第一の領域２０２と第
二の領域２０４は、図示された基材２００上の位置２１
０（例えば、共通の縁端部）において、互いに直接に隣
り合って、しかも接触している。通常は、この印刷パタ
ーンは、カラーブリードを起こさせると予期される。し
かしながら、本発明によれば、インク組成物２中の沈澱
剤は、インク組成物１中のカルボキシル化着色剤の一つ
またはそれ以上の反応性の基と反応する。その結果とし
て、着色剤は、固体の沈澱物に変換される。この沈澱物
は不溶性であるから、沈澱物は、第一の領域２０２から
第二の領域２０４中にマイグレートせず、また繊維状の
基材（例えば、紙）が使用されるときに存在する毛管力
に対して問題とはならない。したがって、このような沈
澱物の生成は、印刷品質の低下を効果的に防止し、そし
て異なるインク組成物の隣接する領域間に明確な境界線
が存在することを保証する。

【００７０】他の一つの操作法は、図４に略して示され
ている。図４は、協働する二つのインクカートリッジを
備えた印刷システムの利用を含む。詳しくは、この実施
態様においては、第一のカートリッジは、図２に示され
る単一区画室カートリッジ１００よりなり、第二のカー
トリッジは、図１に示される多区画室カートリッジ１０
よりなる。カートリッジ１０および１００は、この技術
分野で知られたプリンタユニット２９９に移動可能に固
定されている。この目的のために好適な代表的なプリン
タユニット２９９は、米国、カリフォルニア州、パロア
ルトのヒューレットパッカード社によって“Ｐａｉｎｔ
Ｊｅｔ”の商標の下で製造および販売されているユニ
ットを含んでいる。

【００７１】前述のように、カートリッジ１０は、第
一、第二、および第三の区画室１４、１６、および１８
を有する。前述のインク組成物に関しては、インク組成
物２は、区画室１４、１６、および１８の一つに充填さ
れる。例えば、インク組成物２（図１および図４におい
て、参照番号１８２で示す）は、第二の区画室１６の発
泡体部分７２内に保持される。そして、他のカラーイン
ク組成物は、必要に応じて、区画室１４および１８内に
保持される。しかしながら、ここに示されている第一の
カートリッジは、必ずしも多区画室式のものである必要
はないことを理解しなければならない。

【００７２】次に、カートリッジ１００（例えば、第二
のカートリッジ）にインク組成物１が供給される。詳し
くは、インク組成物１（図２および図４において、参照
番号１８０で示す）は、ハウジング１１２中の単一の区
画室１１４の発泡体部分１７０内に保持される。第二の
カートリッジとして単一区画室カートリッジが使用され
るこの実施態様においては、インク組成物１は、ブラッ
ク着色剤を含んでいることが好ましい。ブラックインク
は、他のインク物質と比較して、通常は、より速く消費
されるので、ブラックインクが使用されるときには、ブ
ラックインクを別個のカートリッジ中に保持することが
好ましいことが多い。例えば、ブラックインクが消費さ
れるときには、このインクを保持するカートリッジは、
豊富に供給されてまだ存在する他のカラーインクを保持
するカートリッジとは、別個に廃棄することができる。

【００７３】その後で、図４に略して例示されているよ
うに、カートリッジ１０は、通常の熱インクジェット技
術を利用して、基材３００（例えば、紙）にインク組成
物２（参照番号１８２）を供給するために、活性化され
る。このような技術は、基本的には、前述のヒューレッ
トパッカードジャーナル第３９巻、Ｎｏ．４（１９８８
年８月）に示された原理に従って、カートリッジからの
インクを熱励起および噴射させるプリントヘッドユニッ
ト４７上の加熱抵抗体の選択的な活性化を含む。同様
に、そして実質的に同時に、同じ方法および技術を利用
して、基材３００にインク組成物１（参照番号１８０）
を供給するために、カートリッジ１００は活性化され
る。このようなインク組成物が基材３００上の（例え
ば、その縁端部で）互いに隣り合って接触している領域
に印刷されるときには、この実施態様においては、本発
明のインク組成物間の相互作用が起こる。引続き図４を
参照すると、インク組成物１を基材３００の第一の領域
３０２に供給するために、カートリッジ１００が使用さ
れるが、インク組成物２は、インクカートリッジ１０に
よって基材３００の第二の領域３０４に供給される。第
一の領域３０２と第二の領域３０４は、図示された基板
３００の位置３１０（例えば、共通の縁端部）におい
て、互いに直接に隣り合って、しかも直接に接触してい
る。通常は、この印刷パターンは、カラーブリードの問
題を起こすと予期されるであろう。しかしながら本発明
によれば、インク組成物２中の沈澱剤は、インク組成物
１中のカルボキシル化着色剤の一つまたはそれ以上の反
応性基と、位置３１０において反応して、固体の沈澱物
を生成する。この沈澱物は不溶性なので、沈澱物はマイ
グレートしない。

【００７４】前述の実施例に示されたように、本発明の
方法および物質を利用した沈澱物の生成は、印刷品質の
低下を効果的に防止し、そして隣接する印刷領域間に明
瞭な境界線が存在することを保証する。熱インクジェッ
ト印刷システムにおいて、実質的な印刷品質の問題を起
こすブラックインクのマイグレーションに関して、この
ことは特に当てはまる。インク組成物１および２を含む
ここに提供された実施例においては、インク組成物２だ
けが沈澱剤を含んでいる。このことは、インク組成物１
中の着色剤は、ブラックであると指示されているか、あ
るいはインク組成物２中の着色剤よりも黒いためであ
る。したがって、インク組成物２の着色剤のインク組成
物１中へのブリードは重大な印刷品質の問題を起こさな
いが、これは、このようなブリードは実質的に観察でき
ないからである。実際、もし両方のインク組成物中の着
色剤の色が比較的淡い（例えば、ほぼ同等の色濃度）と
すれば、本発明の原理によって、二成分沈澱系を容易に
配合することができるであろう。この種の系において
は、インク組成物１は、インク組成物２の着色剤と反応
するようになっている沈澱剤を含んでいるであろうし、
インク組成物２は、インク組成物１の着色剤と反応する
ようになっている沈澱剤を含んでいるであろう。同様
に、同じ原理は、二つ以上のインクが使用されるインク
システムに容易に適用され、本発明は、一つの沈澱剤だ
け、および／または二つのインク組成物だけを含む系に
限定されるべきではない。

【００７５】本発明は、熱インクジェット印刷技術にお
ける技術の進歩を提供する。前述の発明の利用は、多色
インクシステムにおけるカラーブリードの問題を防止
し、このことによって、明澄で明確な印刷画像を生成さ
せる。本発明の好ましい実施態様を以上のように記述し
てきたが、本発明の範囲内にとどまる適当な変更態様が
本発明にとって実施できることは、この技術分野におけ
る熟練者によって予想される。例えば、本発明は、ここ
に記載されたインクシステムそのもの、および前述の特
定の熱インクジェットカートリッジに限定されるべきで
はない。したがって、本発明は、特許請求の範囲に従っ
てのみ解釈されるべきである。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
紙などの基材上に、それぞれ異なる着色剤を含む複数種
のインク組成物が供給された際に、各インク組成物が直
接隣り合い接触する境界位置において、一方のインク組
成物中に含まれる着色剤と、他方のインク組成物中に含
まれる沈澱剤とが反応して沈澱物を生成する。これによ
り、一方のインク組成物中の着色剤の他方のインク組成
物中へのマイグレーションが防止され、各インク組成物
間のカラーブリードが効果的に防止される。

【００７７】この結果、本発明によれば、多色熱インク
ジェット印刷システムにおいて、特別の装置や紙などを
要することなく、したがって低コストで、明確な、かつ
鮮明度の高いカラー印刷画像を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において利用されるのに適した熱インク
ジェットカートリッジ（多区画室を有するもの）の実例
を、略して示す図である。

【図２】本発明において利用されるのに適した熱インク
ジェットカートリッジ（単一の区画室を有するもの）の
他の実例を、略して示す図である。

【図３】本発明の方法の一実施態様例を示す図である。

【図４】本発明の方法の他の実施態様例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０，１００熱インクジェットカートリッジ１２，１１２ハウジング１４，１６，１８，１１４区画室４０，１４０センターゾーン４２，４４，４６，１４２インク出口ポート４７，１４７プリントヘッドユニット４９，１４９抵抗体５０，５１，５２，１５０開口部（オリフィス）５４，１５４外側プレート（オリフィスプレート）５５，５６，５７，１５５インク噴射オリフィス６０，６２，６４，１６０インクフィルタ７０，７２，７４，１７０発泡体部分８４，１８４キャップ部材８６，８８，９０，１８６空気ベント９３，１９３圧縮タブ１８０，１８２インク組成物１，２１９９，２９９プリンタユニット２００，３００基材（例えば紙）２０２，３０２基材の第一の領域２０４，３０４基材の第二の領域２１０，３１０第一，第二の領域の端縁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−332778（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−299970（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−58583（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−87242（ＪＰ，Ａ) 特開平１−148559（ＪＰ，Ａ) 特開平５−271588（ＪＰ，Ａ) 特開平５−132643（ＪＰ，Ａ) 特開平５−208548（ＪＰ，Ａ) 特許3454868（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00 B41J 2/21 C09D 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、隣接する着色領域間のカラー
ブリードが制御された多色画像を印刷する方法であっ
て、第一の着色剤を含む第一のインク組成物を供給するステ
ップと、第二の着色剤と、前記第一のインク組成物中の前記第一
の着色剤と反応して沈殿物を生成し得る沈殿剤と、を含
む第二のインク組成物を供給するステップと、前記第一のインク組成物を、前記基材の第一の領域に付
着するステップと、前記第二のインク組成物を、前記基材の、前記第一の領
域に直接隣接し接触する第二の領域に付着するステップ
と、前記第一の領域と前記第二の領域とが接触する前記基材
上の位置において、前記第二のインク組成物中の沈殿剤
と前記第一のインク組成物中の第一の着色剤との反応を
許容して前記沈殿物を生成し、前記第一の領域における
前記第一のインク組成物と、前記第二の領域における前
記第二のインク組成物との間のカラーブリードを防止す
るステップと、を備えて成る多色画像印刷方法であって、前記沈殿剤が、多価金属塩を含んでおり、該多価金属塩
が、Ｃｕ ²⁺ 、Ｃｏ ²⁺ 、Ｎｉ ²⁺ 、Ｌａ ³⁺ 、Ｎｄ ³⁺ 、および
Ｙ ³⁺ から成るグループから選択された多価金属陽イオン
を含んでいることを特徴とする多色画像印刷方法。
【請求項２】基材上に、隣接する着色領域間のカラー
ブリードが制御された多色画像を印刷する方法であっ
て、第一の着色剤を含む第一のインク組成物を供給するステ
ップと、第二の着色剤と、前記第一のインク組成物中の前記第一
の着色剤と反応して沈殿物を生成し得る沈殿剤と、を含
む第二のインク組成物を供給するステップと、前記第一のインク組成物を、前記基材の第一の領域に付
着するステップと、前記第二のインク組成物を、前記基材の、前記第一の領
域に直接隣接し接触する第二の領域に付着するステップ
と、前記第一の領域と前記第二の領域とが接触する前記基材
上の位置において、前記第二のインク組成物中の沈殿剤
と前記第一のインク組成物中の第一の着色剤との反応を
許容して前記沈殿物を生成し、前記第一の領域における
前記第一のインク組成物と、前記第二の領域における前
記第二のインク組成物との間のカラーブリードを防止す
るステップと、を備えて成る多色画像印刷方法であって、前記沈殿剤が、多価金属塩を含んでおり、該多価金属塩
が、Ｃａ（ＣＨ ₃ ＣＯＯ） ₂ 、Ｎｄ（ＮＯ ₃ ） ₃ 、Ｙ（ＮＯ
₃ ） ₃ 、Ｃｕ（ＮＯ ₃ ） ₂ 、ＣｕＣｌ ₂ 、ＣｏＣｌ ₂ 、Ｃｏ
（ＮＯ ₃ ） ₂ 、ＮｉＣｌ ₂ 、およびＮｉ（ＮＯ ₃ ） ₂ から成
るグループから選択されることを特徴とする多色画像印
刷方法。
【請求項３】前記第一の着色剤が、前記第二の着色剤
より色濃度において暗いことを特徴する請求項１または
請求項２に記載の方法。
【請求項４】前記第一の着色剤が、ブラックであるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項５】少なくとも第一の区画室と第二の区画室
とを有するハウジングを備えたインクカートリッジを供
給するステップをさらに備えて成り、前記第一の区画室
は前記第二の区画室から分離して保持され、前記インク
カートリッジは、前記第一の区画室と前記第二の区画室
とのそれぞれと流体連通するプリントヘッドをさらに備
え、前記プリントヘッドは、複数の抵抗と、複数の開口
を有する外側プレートとを備え、前記第一の区画室は前
記第一のインク組成物を含み、前記第二の区画室は前記
第二のインク組成物を備えていることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の方法。
【請求項６】前記第一のインク組成物を前記基材上の
前記第一の領域に付着する前記ステップが、前記インク
カートリッジを起動させて前記第一のインク組成物を前
記第一の区画室から前記基材上の前記第一の領域に配給
するステップを備えて成ることを特徴とする請求項５に
記載の方法。
【請求項７】前記第二のインク組成物を前記基材上の
前記第二の領域に付着する前記ステップが、前記インク
カートリッジを起動させて前記第二のインク組成物を前
記第二の区画室から前記基材上の前記第二の領域に配給
するステップを備えて成ることを特徴とする請求項５に
記載の方法。
【請求項８】少なくとも一つの区画室を有するハウジ
ングを備えた第一のインクカートリッジを供給するステ
ップであって、前記第一のインクカートリッジは、前記
第一のインクカートリッジの前記区画室と流体連通する
プリントヘッドをさらに備え、前記第一のインクカート
リッジの前記プリントヘッドは、複数の抵抗と、少なく
とも一つの開口を有する外側プレートとを備え、前記第
一のインクカートリッジの前記区画室は、前記第一のイ
ンク組成物を含んでいる、ステップと、少なくとも一つの区画室を有するハウジングを備えた第
二のインクカートリッジを供給するステップであって、
前記第二のインクカートリッジは、前記第二のインクカ
ートリッジの前記区画室と流体連通するプリントヘッド
をさらに備え、前記第二のインクカートリッジの前記プ
リントヘッドは、複数の抵抗と、少なくとも一つの開口
を有する外側プレートとを備え、前記第二のインクカー
トリッジの前記区画室は、前記第二のインク組成物を含
んでいる、ステップと、をさらに備えて成る請求項１または請求項２に記載の方
法。
【請求項９】前記第一のインク組成物を前記基材上の
前記第一の領域に付着する前記ステップが、前記第一の
インクカートリッジを起動させて前記第一のインク組成
物を前記基材上の前記第一の領域に配給するステップを
備えて成ることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】前記第二のインク組成物を前記基材上
の前記第二の領域に付着する前記ステップが、前記第二
のインクカートリッジを起動させて前記第二のインク組
成物を前記基材上の前記第二の領域に配給するステップ
を備えて成ることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】隣接する印刷領域間のカラーブリード
を制御しつつ多色画像を印刷するのに用いられるインク
ジェット・インクセットであって、第一の着色剤を含む第一のインク組成物と、第二の着色剤と、前記第一のインク組成物中の前記第一
の着色剤と反応して沈殿物を生成する沈殿剤と、を含む
第二のインク組成物と、前記第一のインク組成物を、基材の第一の領域に付着す
るステップと、を備えて成るインクセットであって、前記沈殿剤が、多価金属塩を含んでおり、該多価金属塩
が、Ｃｕ ²⁺ 、Ｃｏ ²⁺ 、Ｎｉ ²⁺ 、Ｌａ ³⁺ 、Ｎｄ ³⁺ 、および
Ｙ ³⁺ から成るグループから選択された多価金属陽イオン
を含んでいることを特徴とするインクセット。
【請求項１２】隣接する印刷領域間のカラーブリード
を制御しつつ多色画像を印刷するのに用いられるインク
ジェット・インクセットであって、第一の着色剤を含む第一のインク組成物と、第二の着色剤と、前記第一のインク組成物中の前記第一
の着色剤と反応して沈殿物を生成する沈殿剤と、を含む
第二のインク組成物と、前記第一のインク組成物を、基材の第一の領域に付着す
るステップと、を備えて成るインクセットであって、前記沈殿剤が、多価金属塩を含んでおり、該多価金属塩
が、Ｃａ（ＣＨ ₃ ＣＯＯ） ₂ 、Ｎｄ（ＮＯ ₃ ） ₃ 、Ｙ（ＮＯ
₃ ） ₃ 、Ｃｕ（ＮＯ ₃ ） ₂ 、ＣｕＣｌ ₂ 、ＣｏＣｌ ₂ 、Ｃｏ
（ＮＯ ₃ ） ₂ 、ＮｉＣｌ ₂ 、およびＮｉ（ＮＯ ₃ ） ₂ から成
るグループから選択されることを特徴とするインクセッ
ト。
【請求項１３】前記第一のインク組成物が、約２〜７
重量％の前記第一の着色剤を含み、前記第二のインク組
成物が、約２〜７重量％の前記第二の着色剤と約１〜１
５重量％の前記多価金属塩を含んでいることを特徴とす
る請求項１１または請求項１２に記載のインクセット。
【請求項１４】前記第一の着色剤が、前記第二の着色
剤より色濃度において暗いことを特徴する請求項１１ま
たは請求項１２にインクセット。
【請求項１５】前記第一の着色剤が、ブラックである
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の
インクセット。