JP4354040B2 - インクジェットプリントシステムとインク供給システム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットプリンタおよび類似の装置に関し、特に、性能の向上した、小型で高速のプリント速度を有するインクジェットプリンティングシステムに関する。
【０００２】
【従来技術】
インクジェットプリンティングは、非衝撃プリントプロセスであり、この場合、インク液滴を特定の順序でプリント媒体上に被着させて、その上に英数字、塗りつぶし及びその他のパターンを形成するものである。比較的ノイズのない動作と相俟って、ハードコピー出力の低コスト及び高品質のおかげで、インクジェットプリンタは、コンピュータ制御される他方式のプリンタに代わって普及してきている。
【０００３】
インクジェットプリントの非衝撃プリントプロセスは、マイクロプロセッサで生成された電気信号に応答して、紙、透明フィルムまたは繊維等のプリント媒体上にインクの微細液滴を噴射（発射）するものである。インクジェットプリントにおいてインク液滴噴射を達成するために現在利用できる方法としては、２つの基本的手段：熱式（サーマル）及び圧電式がある。圧電式インクジェットプリンティングでは、これもマイクロプロセッサによって生成される電気信号に応答して、ピエゾ結晶が振動することによりインク滴を噴射するのである。
【０００４】
サーマルインクジェットプリンティングでは、インクジェットイメージは、「プリントヘッド」として知られている液滴生成装置からプリント媒体上に精密なドットパターンを噴射する時に形成されるものである。典型的なインクジェットプリントヘッドは、精密に作られたノズル（又は噴射器部分）の配列（アレイ）が、シリコン、ニッケル又はポリイミド又はそれらの組合せのような、サーマルインクジェットプリントヘッド基板に取付けられているものである。基板には、１または２以上のインク貯蔵器との流体連絡を通して液体インク（溶媒に溶解又は分散された着色剤）を受ける噴射チャンバ又は液滴噴射器部分の配列（アレイ）が組み込まれている。各噴射チャンバは、ノズルに対向して配置された、「噴射抵抗体(firing resistor)」として知られている、薄膜抵抗体を備えていて、その結果、噴射抵抗体とノズル間にインクを集めることができる。プリントヘッドは、プリンタの幅方向（そうでなければ、「走査軸」）に沿って移動するキャリッジに取付けられる。
【０００５】
ヒューレット・パッカード・カンパニーより製造・販売されているDeskJet（登録商標）プリンタのような、市販のサーマルプリンタは、種々の色相、即ち、マゼンタ、イエロー及びシアン、そして任意でブラック、のインクを使用する。インクを作るのに使われる着色剤、例えば、染料の特定の組（セット）は、「原色（一次）染料セット(primary dye set)」と呼ばれる。カラーのスペクトル、例えば、二次カラー(secondary colors)は、原色染料セットの種々の組合せを使って作り出すことができる。
【０００６】
インクジェットプリンタの１つのカテゴリでは、インク貯蔵器がキャリッジとオンボード状態にあるところの取外し可能なプリントヘッドが用いられ、従って、オンボード又はオンアクシス式と呼ばれる。貯蔵器は、プリントヘッド部分と一体形成させてもよく、取外しできるようにそこへ接続してもよい。
【０００７】
インクジェットプリンタの別のカテゴリでは、キャリッジ上に配置されていないインク貯蔵器が使われれ、従って、オフボード又はオフアクシス式と呼ばれる。一例では、プリントヘッドが補充のため周期的に固定貯蔵器へ移動する時に、貯蔵器からプリントヘッドに断続的（間欠的）にインクを補充する。別方式では、流体導管によってプリントヘッドに接続された交換可能なインク容器を用いる。プリントヘッドには、この流体管を通してインクが補充される。
【０００８】
貯蔵器は、（他の貯蔵器とは別に）独立して交換してよく、又は、貯蔵器は、一つのユニットとして交換できるよう、一体形成型貯蔵器部分として形成することもできる。
【０００９】
種々のプリントヘッド／インク貯蔵器の配置構成によって、様々なユーザニーズが処理される。例えば、オンボード設計は、使用の容易さを配慮したものである。オフボードデザインを採用しているプリンタは、大型フォーマットの印刷のような、比較的大きいインク容積を要するプリント作業中の中断を少なくすることを配慮したものである。
【００１０】
一般に、カラーインクジェットプリンティングに好結果を得るインクセットは、次の特性を備えているべきである：クラスト形成(crusting)に対する十分な耐性、高い安定性、適当な粘性、適当な表面張力、カラー対カラーにじみ（ブリード）の十分な低減、速い乾燥時間、ベヒクルとネガティブに反応しないこと、ユーザの安全性及び浮き出し（ストライクスルー）が低いこと。サーマルインクジェットシステムに入れられる際に、インクセットはまた、コゲーション(kogation)耐性でなければならない。さらに、好結果を生むインクセットは、インクジェットプリントカートリッジの設計及び配置に際し柔軟性をもたせられるほど十分な耐久性を有していなければならない。
【００１１】
インクが染料ベースであるか又は顔料ベースであるかに関係なく、インクジェットインクは、通常、カラー対カラー又はブラック対カラーのにじみ（ブリード）制御という課題に直面する。用語「にじみ、ブリード(bleed)」は、本願明細書で使用される時は、インクがプリント媒体上に被着される際にそれらのインク間のぎざぎざの境界で立証されるような、一つのカラーの他のカラーへの浸入であると定義される。にじみは、カラー同志が、紙サブストレート自体の内部においてのみならず、そのサブストレート上で混ざり合う時に起こる。ブリードの発生は、ブラックインクとその隣りにプリントされたカラーインクとの間では、それが全て比較的目に見え易いという理由で、特に、問題となる。故に、良好なプリント品質を達成するには、ブリードを実質的に低減するか又は除去して、カラー間の境界をクリーンにして１つのカラーの他への浸入が生じないようにしなければならない。プリントイメージ間のにじみの制御に対していくつかのアプローチがなされているが、それらの多くは反応性インクのメカニズムを利用するものであった。
【００１２】
本願出願人に譲渡されている米国特許第５，４２８，３８３号（「Method and Apparatus for Preventing Color Bleed in a Multi-Ink Printing System」）に開示されているような、プリントイメージ間のブリード制御に用いられる１つのアプローチは、１つのインクに沈殿剤（例えば、多価金属塩）を採用し、そして別のインク、好ましくは、ブラックインクに、好ましくは、少なくとも１つの、好ましくは２又は３以上の、カルボキシル及び／又はカルボン酸塩の基を有する有機染料の形の着色剤を採用することである。それらのインクをプリント媒体上に互いに隣り合わせてプリントすると、沈殿剤を含有しているインクが、カルボキシル及び／又はカルボン酸塩の基を有する着色剤の沈殿を生じさせ、よって、着色剤の他のインクへの移動を防ぎ、従って、２つの隣接するプリント領域間のブリード（にじみ）が低減されるのである。
【００１３】
インクジェットインク間のにじみ（ブリード）を減らす他の方法は、本願出願人に譲渡されている、米国特許第５，１８１，０４５号（「Bleed Alleviation Using pH-sensitive Dyes/Inks」）に開示されているようなｐＨ感知性染料の使用に関するものである。そこには、ｐＨ感知性染料を有するインク、「ｐＨ感知性インク(pH-sensitive drop)」は、適切なｐＨを有する隣接インク、「ターゲットインク」中へのにじみを防ぐことが開示されている。より詳細には、ｐＨ感知性染料を有するインクの移動は、適切なｐＨを有する隣接インクとの接触によってそのページ上で染料を不溶性にすることにより防がれる。従って、にじみは、「ｐＨ感知性インク」と「ターゲットインク」の両方を使って低減もしくは除去されるのである。典型的には、カラー染料中へのブラック染料の浸入は、それがより大きく目立つため、その逆よりもさらに問題であるので、ブラックインクにｐＨ感知性染料を使い且つカラーインクのｐＨを発明に従って制御し、ブラックインクがカラーインク中へにじむのを防ぐ。米国特許第５，１８１，０４５号の方法は、ブリードを完全に制御するのに、約４（又は５）ユニットのｐＨ差を要する。
【００１４】
本願出願人に譲渡された米国特許第５，７８５，７４３号（「Bleed Alleviation in Ink-Jet Inks using Organic Acids」）及び米国特許第５，６７９，１４３号（「Bleed Alleviation in Ink-Jet Inks Using Acids Containing a Basic Functional Group」）は、さらに、ｐＨ感知性染料と（第１インクより高いか又は低いかのどちらかの）適当なｐＨを有する第２インク（ターゲットインク）とを接触させてプリント媒体上の１つのインク（ｐＨ感知性インク）のｐＨ感知性染料の沈殿を強制することによりにじみを制御する方法が開示されている。プリント媒体と接触すると、第１インクのｐＨ感知性染料が不溶性となり、従って、にじみ量が少なくなるのである。米国特許第５，７８５，７４６号は、上述の米国特許第５，１８１，０４５号に開示されたものの対照として、ｐＨ感知性染料着色剤の沈殿を生じさせるのに要するｐＨ差を減らすべく有機酸の使用を開示している。米国特許第５，６７９，１４３号は、塩基性官能基を含まない有機酸と、酸性及び塩基性の両方の官能基、特に、少なくとも１つの酸性官能基と少なくとも１つの塩基性官能基を含み、塩基性官能基の数が酸性官能基の数と等しいか又はそれより大きい、ｐＨ調節用有機化合物との使用を採用している。インクジェットインク組成物における有機酸の存在によって、上記の米国特許第５，７８５，７４３号に開示されたように、第２の浸入性インクジェットインク組成物のｐＨ感知性着色剤を不溶性にするのに要するｐＨ差が減少する。デュアルｐＨ調節用化合物の存在は、インクジェットインク組成物の酸性官能基の濃度をさらに高める一方、また、インクジェットインク組成物のｐＨを許容レベルまで上げる。それ故、デュアル機能ｐＨ調節用化合物は、米国特許第第５，７８５，７４３号に開示された機構に従って有機酸だけで達成されたにじみの低減度を増大させる。
【００１５】
原色（例えば、シアン、マゼンタ及びイエロー）及び二次カラー（例えば、赤、青及び緑）とブラックとの間のにじみの発生を防ぐためには、３つの原色全てを、上述したような反応性メカニズムに従いブラックインクと反応するように設計する（多価金属塩、pH-鋭敏性染料）。
【００１６】
上記解決方法は、メリットがあるとは云え、インク及びそれらが使われるプリントシステムの設計上の自由度を最大化することはできない。例えば、反応性インク系を用いることは、反応性インクの望ましくない混合の原因となり、故に、プリントシステムの、特に、コンパクトなプリントヘッドの配置又はコンパクトなインク供給構成における、信頼性問題の一因となることがある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、インク及びそれらが使われるインクジェットプリントシステムのアーキテクチャの設計における自由度を許容すると共に、反応性インクの利点を利用できるところの反応性インクセットを求める要求は存在するのである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、インクジェットプリントシステムの設計およびアーキテクチャの自由度を最大化することを考慮しながら反応性インクの長所を利用できるインクジェットプリントシステムおよびインク供給部の構成が開示されている。インクジェットプリント装置は、少なくとも三つの噴射器部分を有するプリントヘッド部分、および各々が少なくとも三つの噴射器部分の１つにインクを供給する少なくとも三つのインクチャンバであって、その内の二つが各々第１または第２の相互に反応するインクを備え、他のインクチャンバが第１および第２の相互に反応するインクと反応しないインクを備えている三つのインクチャンバを備えている。
【００１９】
定義
反応性インク
他インクの成分と反応する成分を有し、従って、反応性インクと他のインクがプリント媒体上で隣接してプリントされる場合に、反応性インクと他インク間のにじみ（ブリード）を低減するような、諸特性の改善に対して必要な手段が講じられているインク。
【００２０】
相互反応性インク
互いに反応し合うインク。
【００２１】
非反応性インク
相互反応性インクとは非反応性であるインク。
【００２２】
一体化プリントヘッド
剛体構造に永久的に取り付けられた液滴噴射器部分の配列（アレイ）を有するプリントヘッド。噴射器部分は、シリコン、ニッケル、ポリイミド又はそれらの組合せを含む材料から組み立てられる。モノリシックプリントヘッドを作製する前述の技術は、周知であり、米国特許第４，４３８，１９１号及び米国特許第４，９２２，２６５号（両方とも、本願出願人に譲渡）のような文献において詳述されている。
【００２３】
一体化貯蔵器部分
複数の貯蔵器チャンバから成る貯蔵器部分であり、複数の貯蔵器チャンバは互いに着脱不能に固定されている。
【００２４】
一体化プリントカートリッジ
インクジェットプリントヘッド部分と少なくとも１つの貯蔵器チャンバ又は一体形成された貯蔵器部分が、一体形成されたプリントカートリッジを形成。
【００２５】
オンボード（オンアクシス）
インク貯蔵器がそのキャリッジとオンボード関係にあるところの取外し可能型プリントヘッドを利用しているインクジェットプリンタの１つのカテゴリ。貯蔵器は、プリントヘッド部分と一体化構造で形成するか又はそれに取外しできるよう接続してもよい。
【００２６】
オフボード（オフアクシス）
キャリッジ上に配置されていないインク貯蔵器を採用しているインクジェットプリンタの１つのカテゴリ。１つの例では、プリントヘッドが補充のため周期的に固定貯蔵器へ移動する時に、貯蔵器からプリントヘッドにインクを断続的（間欠的）に補充する。別の方式では、流体導管によってプリントヘッドに接続された交換可能なインク貯蔵器を用いる。プリントヘッドには、この流体導管を通してインクが補充される。
【００２７】
走査軸（スキャンアクシス）
プリントシステムに連結したキャリッジの動きを定義する軸。
【００２８】
【実施例】
図１を参照すると、上述の本願発明が用いられるインクジェットプリントシステム100の正確な縮図ではないが、概略図が示されている。このシステム100は、にじみの軽減、耐汚れ性、乾燥時間、または他の所要特性等の、多数のプリント装置の特徴のどれか一つを良くするための、少なくとも二つの相互反応性インクを採用している本願発明に係る多色インク供給システム105を備えている。プリントシステム100は、電子リンク140によりプリントシステム制御電子回路130から信号を受け、応答してプリント媒体90の上にインク貯蔵器部分120から利用できるインクの小滴を選択的に付着させるプリントヘッド部分110を備えている。
【００２９】
プリントヘッド110は、別々のインクを噴射する複数の噴射器部分115を備えている。実施例では、噴射器部分115は、黒、シアン、マゼンタおよび黄色のインクをそれぞれ噴射（発射）するための噴射器部分115Ｋ、115Ｃ、115Ｍおよび115Ｙを備えている。しかし、多かれ少なかれ、プリント用途および必要なプリント品質およびカラー領域の程度により異なる組成のインクを利用することができる。
【００３０】
本願明細書の残りの説明部分では、例を用いて、特記以外、「にじみ」を使用してインク間の反応の効果を説明し、黒、シアン、マゼンタおよび黄色を使用して第１から第４までのインクを示す。
【００３１】
各噴射器部分は、別々の貯蔵器チャンバからインクを受取る。例示の実施例では、貯蔵器部分120は、黒、シアン、マゼンタおよび黄色のインクをそれぞれ入れるための貯蔵器チャンバ120Ｋ、120Ｃ、120Ｍおよび120Ｙを備えている。貯蔵器チャンバをプリントヘッド部分110と一体に形成することができ、またはプリントヘッド部分に取り外し可能に接続することができる。たとえば、貯蔵器部分とプリントヘッド部分との間に随意選択の分離部分160があってよい。各貯蔵器室を個別に交換できるようにしてよい。好適な実施例では、インク供給システムを簡単にするのに、貯蔵容器チャンバを、ユニット（すなわち、一体貯蔵器部分）として取換える、一つの一体貯蔵器部分120として形成している。
【００３２】
好適な実施例では、複数の噴射器部分115が一定軸に沿って設置され、空間効率を簡単に且最大化している。この軸をアレイ軸「Ａ」とする。空間効率を更に最大化するため、アレイ軸「Ａ」は、プリント動作中のプリント媒体の上方のプリントヘッド部分の走行方向を指す走査軸「Ｓ」と平行である。
【００３３】
例を挙げると、図１は、四つの別々のインク、それぞれ第１から第４までのインクを入れるための四つの別々のインクチャンバ120Ｋ、120Ｃ、120Ｍおよび120Ｙを採用しているインクジェットプリントシステムを示しており、そこでは少なくとも二つのインクが互いに反応性（他の場合には「相互反応性インク」という）であり、前記インクの各々は、水性ベヒクルおよび着色剤から構成されている。好適な実施例では、相互反応性インクは、一体化プリントヘッド部分で利用されている。黒インクは、少なくともマゼンタインクまたは黄色インクと、好適には、マゼンタおよび黄色の双方のインクと反応性である。更に好適には、シアンインクは、黒インクと非反応性である。本発明は、一定数のインクに限定されないこと、および同じまたは異なる着色剤を有する、更に多いまたは少ないインクをインクセットに使用できることは当業者にとって容易に理解される。
【００３４】
インクジェットプリントヘッドのノズルプレート上に液たまり(puddle)ができるのは通常のことである。この液たまりは、たとえば拭取りプロセスにおいて、インクの混合を生じさせることがある。このインクの混合は、特に反応性インクを一体化プリントヘッドと関連して使用するとき、噴射（発射）チャンバで信頼性の問題を生ずることがある。したがって、上述のもの（またはそれに関する他のすべての方法）のような、反応性インクのアプローチを採用するときには、相互反応性インクに関連する噴射器部分を分離するのが好ましい。したがって、相互反応性インクを非反応性インクと関連する少なくとも一つの噴射器部分だけ離して相互反応性インクの間のバッファにするのが好ましい。好適な実施例では、第１のインクが第３のインクと、好適には第３および第４のインク双方と相互に反応性であり、第２のインクと非反応性である。好適な実施例では、第１、第２、第３および第４のインクは、黒、シアン、マゼンタ、黄色である。
【００３５】
相互反応性インクの間（たとえば、第１のインクと第３および第４のインクとの間）の反応は、前述の特許に説明されているように、ｐＨ感知性着色剤の使用、または沈殿剤の使用のような業界に周知の機構のいずれか一つを採用できる。本発明を、第１のインクが第３のインクと反応性であるように設計され、随意選択的に第４のインクが反応の目的に関係なく設計されているとき、どんな反応系にも採用することができる。反応は、にじみ軽減、耐汚れ性、乾燥時間、または他のすべての望ましい特性のような多数のプリントシステムの特性のどれか一つを高めるのに役立つ。
【００３６】
次に図２を参照すると、複数のインクを噴射するための、複数の噴射器部分550、すなわち550Ｋ、550Ｃ、550Ｍおよび550Ｙから成る一体化プリントヘッド部分500が、噴射器部分だけを示して、分解して図示されている。好適な実施例では、複数のインクには、黒、シアン、マゼンタおよび黄色のインクがある。プリントヘッド部分500の各噴射器部分は、噴射器部分に関連するインクを噴射するための、および好適には走査軸「Ｓ」に垂直な用紙軸「Ｐ」方向に設置された少なくとも１列のノズルまたはオリフィスを備えている。少なくとも二つのインク、たとえば、第１および第３のインクは、相互に反応性である。好適な実施例では、第１のインクは黒である。
【００３７】
本発明を採用するインクセットは、一つの領域が相互反応性インクの一つ（たとえば、第１のインク）でプリントされ、他の領域が他の相互反応性インク（たとえば、第３または第４のインクの少なくとも一つ）でプリントされている、隣接してプリントされた領域の間のにじみを減らす。好適な実施例では、一体化プリントヘッド上に隣接して設けられた噴射器部分と連結するインクの間の可能な反応から生ずる信頼性の問題を最大化するのに、相互反応性インクと非反応性のインク（たとえば、第２のインク）を採用できる。
【００３８】
第２のインクは、第１のインクと非反応性であるから、一つの領域が第１のインクでプリントされ、他の領域が第２のインクでだけプリントされた、隣接プリント領域間ににじみ制御は存在しない。したがって、第２のインクは、第１のインク、好適には黒、の次に印刷したとき最小の不快なにじみを示す色、好適にはシアン、を有していることが好ましい。
【００３９】
非反応性インク（たとえば、黒インクと反応しないインク）、たとえば、非反応性シアン、および反応性マゼンタおよび黄色インク（たとえば、黒インクと反応する）を使用すると、黒からカラーへのにじみが黄色（反応性）、マゼンタ（反応性）、赤（マゼンタ＋黄色）、青（シアン＋マゼンタ）、および緑（黄色＋シアン）、黒のインクでプリントされた領域塗りつぶし隣接領域について軽減される。何故なら反応性インクの少なくとも一つ（たとえば、黄色またはマゼンタ）が着色領域に存在するからである。しかし、黒の次に非反応性インク、たとえば、シアン、をプリントするときにじみ制御は存在しないことになる。したがって、第１および第２のインクを含むすべてのカラーの間のにじみを減らすか排除することが望ましい。第１のインクと第２のインクとの間のにじみ軽減を達成するには、第１のインク（たとえば、黒）でプリントすべき領域（ここでは第１の領域という）も、少なくとも部分的に、第１のインクと反応する少なくとも一つのインク（たとえば、マゼンタまたは黄色）でプリントするプリント方法を採用する。アンダープリント方法は、第１のインクの成分と反応性インクの成分または性質との反応により、第１のインクの着色剤に必要な不動化を与え、第１のインクの着色剤が非反応性の第２のインクでプリントした隣接領域に移動できないようにする。更に、アンダープリント方法は、第１のインクの耐汚れ性のような他のプリントシステムの特性を高めるのに利用できる。
【００４０】
図３で、プリントヘッド部分600が二つの一体化プリントヘッド600Ｉおよび600IIに分割されて反応性インクを更に分離している。好適な実施例では、プリントヘッド600Ｉは、噴射器部分600Ｋおよび600Ｃから成り、プリントヘッド600IIは、噴射器部分600Ｍおよび600Ｙから構成されている。上述したとおり、インクを同じ一体化プリントヘッドで互いに隣接して置くと、好適に、隣接滴噴射器部分に関連するインクは互いに非反応性である。好適な実施例では、噴射器部分600Ｋおよび600Ｃは、黒およびシアンのインクに関連し、噴射器部分600Ｍおよび600Ｙは、マゼンタおよび黄色のインクに関連しており、この場合マゼンタおよび黄色のインクは、黒インクと反応性であり、黄色インクは、黒インクと非反応性である。更に、先に記したように、アンダープリント方法を利用して隣接する黒およびシアンの印刷領域の間のにじみを最小化にできる。
【００４１】
次に図４に、インク供給システム105'の一実施例の概略図が示されている。インク供給部分105'は、色々なインクを噴射するための複数の噴射器部分115'、および流体出口150'および流体入口130'によりインクをプリントヘッド部分110'に供給するための貯蔵器部分120'を備えている。各流体出口150'が各流体入口130'に接続されると、特定のインクを有する貯蔵容器チャンバには、同じインクを利用するプリントヘッド部分の対応する噴射器部分と流体的に結合する流体接続が形成される。
【００４２】
好適な一実施例では、流体出口150'は、150'Ｋ、150'Ｃ、150'Ｍおよび150'Ｙを備え、それぞれ、流体入口130'Ｋ、130'Ｃ、130'Ｍおよび130'Ｙに接続されるように構成され、したがって黒、シアン、マゼンタおよび黄色のインクをそれらの対応するインク貯蔵器チャンバ120'Ｋ、120'Ｃ、120'Ｍ、120'Ｙから、それぞれ、噴射器部分150'Ｋ、150'Ｃ、150'Ｍ、150'Ｙに供給する。
【００４３】
好適な実施例では、設計を小型化にするため、流体出口150、流体入口130'、貯蔵器チャンバ120'、び噴射器部分115'は、好適には走査軸「Ｓ」と平行なアレイ軸の方向に設置されている。
【００４４】
インクの内少なくとも二つが相互に反応性である。好適な実施例では、第１のインクは黒である。好適には、第１のインクは、第３のインクと、および好適には第３および第４のインクの双方と相互に反応性であり、第２のインクと非反応性である。この実施例では、第１、第２、第３、第４のインクは、黒、シアン、マゼンタ、黄色である。再び、少なくとも一つのインクが第１のインクと非反応性であるとき、アンダープリント方法を利用できる。
【００４５】
好適な実施例では、貯蔵器チャンバ120'Ｋ、120'Ｃ、120'Ｍ、120'Ｙ、およびそれらの対応する流体出口150'Ｋ、150'Ｃ、150'Ｍ、150'Ｙは、それぞれ、それらの対応する噴射器部分115'Ｋ、115'Ｃ、115'Ｍ、115'Ｙ、およびそれらの対応する流体入口130'Ｋ、130'Ｃ、130'Ｍおよび130'Ｙに対するものと同じ所定の設置順序で走査軸「Ｓ」の方向に設置されている。この同様の設置順序は、図４に示したように、相互反応性インクを接続する流体接続の間の最大距離を見込んでおり、したがって特に流体接続におけるもれがある場合に、相互反応性インク間の汚染を防止する。
【００４６】
図５は、プリントシステム100"の一実施例を示す。プリントシステム100"は、プリント媒体入力トレイ230"Ａおよび出力トレイ230"Ｂを備え、プリント媒体がプリント領域232"を通って用紙送りされる、それぞれ、前および後に、プリント媒体（図示せず）を貯蔵する。キャリッジ234"がプリントヘッド部分110"を支持し、プリント領域232"の上方を走査方向「Ｓ」に走査してプリントヘッド部分110"に関連する噴射器部分（図示せず）にインクをプリント媒体上に選択的に付着させる。プリントヘッド部分110"は、導管216"により貯蔵容器部分120"に流体的に接続されている。貯蔵容器部分120"をキャリッジ234"で走査する場所に、または走査しない場所に、設置して、色々なキャリッジ構成を考慮に入れることができる。図５に示した実施例では、四つの噴射器部分115"Ｋ、115"Ｃ、115"Ｍおよび115"Ｙ（図示せず）から成るプリントヘッド部分110"が、四つの貯蔵器チャンバ120"Ｋ、120"Ｃ、120"Ｍおよび120"Ｙから成る貯蔵器部分120"から離して設置され、貯蔵器部分120"をキャリッジ234"で走査されない場所に設置できるようにしている。プリントヘッド部分110"は、インクを導管216"により貯蔵器部分120"から受ける。
【００４７】
当業者には、インクセットのインクの数および色は、上の例に限定されないこと、および同じまたは異なるカラーを有する、更に多いまたは更に少ない数のインクを利用できることが認識されるはずである。更に、第１から第４までのインクの指定は、黒、シアン、マゼンタおよび黄色に限定されないこと、および非反応性部分セットを使用するときインクのどれか一つが部分セットを形成できることも認識されるはずである。例を挙げれば、インクセットは、黒、シアン１、シアン２、マゼンタ１、マゼンタ２および黄色から構成でき、ここで記号「１」および「２」は、同じ色相であるが異なる着色剤濃度を有するインクを指している。または黒、シアン、マゼンタ、黄色、赤、緑、青および白から構成して大きな色範囲を与えることができる。
【００４８】
インク
本発明のインクセットは、少なくとも四つのインクを備え、前記インクの各々は、水性ベヒクルおよび着色剤を備えている。本発明によれば、少なくとも二つのインク（たとえば、第１および第３のインク）が相互に反応性である。好適には、インクセットは、少なくとも二つの相互反応性インクと反応しない少なくとも一つのインク（たとえば、第２のインク）を備えている。
【００４９】
第１のインクと、それと反応するインクとの間の反応は、前述の特許に記されているように、ｐＨ感知性着色剤の使用、または沈殿剤の使用のような、業界で既知の機構のいずれか一つを採用することができる。本発明を、少なくとも二つのインクが反応の目的に関係なく相互に反応性であるとき、どんな反応系にも採用できる。反応は、にじみ軽減、耐汚れ性、乾燥時間、または他のすべての所要特性のような多数のプリントシステムの特性のどれか一つを高めるのに役立つ。例示の目的で、にじみおよびその対応する制御反応機構を本発明の更に他の説明に使用する。
【００５０】
着色剤は染料主体または顔料主体でよい。ここに使用するかぎり、用語「顔料」は、水性ベヒクルに不溶の着色剤を指し、分散染料を含む。
【００５１】
着色剤
インクに使用する着色剤を染料または顔料主体とすることができる。着色剤の選択は、特定のプリント用途によって決まる。第１のインクに用いるインクの場合のように、着色剤の選択は、更に、選択した反応機構、たとえばｐＨ感知性着色剤の使用、または沈殿剤（たとえば、多価金属塩）の使用、または他の適切な反応機構によっても変わる。
【００５２】
第１のインクに使用される適切な着色剤には、その例が米国特許第４，９６３，１８９号（本願出願人に譲渡された）に列挙されている少なくとも一つの、好適には二つ以上のカルボキシル基および/またはカルボン酸塩基を有する有機染料、および米国特許第５，０８５，６９８号および米国特許第５，５５５，００８号に開示されているもののようなカルボン酸塩可溶化基を好適に含有する分散剤で分散された不水溶性着色剤（たとえば、顔料）を有するカルボン酸化顔料、がある。
【００５３】
他のインク、すなわち、第２、第３、および第４のインクに使用する着色剤は、当該技術分野では既知であり、たとえば、前述の特許に記されている。
【００５４】
水性ベヒクル
水性ベヒクルは、当該技術分野で周知のように、水または水および少なくとも一つの水溶性有機溶媒の混合物である。適切な混合物の選択は、所要表面張力および粘度、所定の着色剤、インクジェット・インクの乾燥時間、およびインクをプリントするプリント媒体の形式のような、特定の用途の要求事項によって決まる。インクは更に、殺生剤、表面活性剤等の添加成分を備えることができ、それらの各々は、インクジェットプリントにおいて普通に採用されている添加剤である。
【００５５】
反応機構により、反応インクは付加成分を備えることができる。たとえば、にじみを減少させる機構が第１のインクの中のｐＨ感知性着色剤の沈殿によるとき、反応性の第３および第４のインクは、十分な量の有機酸を備え、上に記した米国特許第５，６７９，１４３号および米国特許第５，７８５，７４３号に開示されているように、第１のインクのｐＨ敏感着色剤を接触時に不溶にする。
【００５６】
代わりに、反応機構が、前述の特許に開示されているように、多価金属塩のような、沈殿剤の使用に基づくとき、第３および第４のインクは、沈殿剤、たとえば、多価金属塩を含有している。
【００５７】
プリント方法
上述したように、インクセットが第１のインクと反応しないインクを備えているとき、プリント方法（アンダープリント方法）を採用して第１のインクと非反応性インクとの間のにじみを減らすか、または他のプリントシステムの特性を高めることができる。方法を適用する際、第１のインク（たとえば、黒）でプリントしようとする領域（ここでは第１の領域という）も、少なくとも部分的に、第１のインクと反応する少なくとも一つのインク（たとえば、マゼンタまたは黄色）でプリントし、それにより第１の領域と非反応性インクでプリントしようとする第２の領域との間のカラーの混合を最小化する。
【００５８】
第１のインクと非反応性インクとの間のにじみを、インクセットおよび本発明のプリントシステムを使用して軽減するのに使用されるプリント方法は、インクジェットプリントヘッドからプリントすることから成り、この方法は、水性ベヒクルおよび着色剤から成るインクから構成されたインクジェットインクセットを準備するステップであって、前記インクセットが第１および第２の相互反応性インクから成る少なくとも二つの相互反応性インクと少なくとも二つの相互反応性インクと反応しないインクから成るものであるステップと、プリント媒体上で第１の所定の領域を選択するステップと、相互反応性インクの一つの少なくとも一つの滴を第１の所定のプリント領域にプリントするステップと、別の相互反応性インクの少なくとも一つの滴を第１のプリント領域にプリントしてその別の相互反応性インクの少なくとも一つの滴が少なくとも部分的に一つの相互反応性インクの少なくとも一つの滴に重なるようにし、それによりプリント媒体上の第１の相互反応性インクの少なくとも一つの滴を不動にするステップと、プリント媒体上で第１のプリント領域に隣接する第２の所定のプリント領域を選択するステップと、および第２の所定のプリント領域に非反応性インクの少なくとも一つの滴をプリントするステップとを備え、それにより第１の相互反応性インクの少なくとも一つの滴と非反応性インクの少なくとも一つの滴とのプリント媒体上での混合を最小化し、それにより第１の相互反応性インクの少なくとも一つの滴と非反応性インクの少なくとも一つの滴との間のにじみを減らしている。
【００５９】
当業者は、第１のインクの着色剤の不動化が第１のインクの小滴および第１のインクと反応するインクがプリント媒体に付着される順序に関係なく起こり得ることを認識するはずである。たとえば、黒を最初に、続いてマゼンタを付着することができ、またはマゼンタを最初に、続いて黒を付着することができる。同様に、第１のインクの着色剤が第３のインクにより不動化されるかぎり、相互反応性インクに対する小滴付着の順序に関連するどんな順序ででも付着させることができる。たとえば、シアンを第２の領域に付着させ、続いてマゼンタを、その後黒を第１の領域に付着することができ、またはマゼンタおよび黒を第１の領域に最初に付着させ、続いてシアンを第２の領域に付着させることができる。
【００６０】
産業上の利用可能性
本発明のインクジェットプリントシステムおよびインク供給システムは、インクジェットプリントにおいて商業用途を見いだすことが期待される。
【００６１】
したがって、インクジェットプリントシステムおよびインク供給システムを開示した。当業者には、明白な性質の様々な変更および修正を本発明の精神から逸脱することなく行い得ること、およびこのような変更および修正が付記した特許請求の範囲の範囲に入ると考えられることが明らかである。
【００６２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
（実施態様１）少なくとも三つの噴射器部分を有するプリントヘッド部分と少なくとも三つのインクチャンバを備え、各インクチャンバは、少なくとも三つの噴射器部分の一つにインクを供給するためのものであり、インクチャンバの二つは各々、第１または第２の相互反応性インクの一つを備え、他のインクチャンバは、第１または第２の相互反応性インクと反応しないインクを備えているものである貯蔵器部分を備えていることを特徴とするインクジェットプリントシステム。
（実施態様２）プリントヘッド部分および貯蔵器部分は、一体化プリントカートリッジを形成していることを特徴とする前項(1)記載のシステム。
（実施態様３）貯蔵器部分は、プリントヘッド部分に取り外し可能に取付けられるように設けられているを特徴とする前項(1)記載のシステム。
（実施態様４）プリントヘッド部分は、少なくとも三つの流体入口を備え、貯蔵器部分は、三つの流体入口に接続するよう構成された少なくとも三つの対応する流体出口を備えていることを特徴とする前項(1)記載のシステム。
（実施態様５）非反応性インクを噴射する噴射器部分は、第１および第２の相互反応性インクのための二つの噴射器部分の間に設置されていることを特徴とする前項(1)記載のシステム。
（実施態様６）更に、第１の相互反応性インクと反応する四つのインクを備えていることを特徴とする前項(5)に記載のシステム。
（実施態様７）更に、プリントヘッド部分を支持し、プリントヘッド部分とプリント媒体との間の相対運動を与える走査キャリッジを備えていることを特徴とする前項(1)記載のシステム。
（実施態様８）インクジェットプリントシステムにインクを供給するためのインク供給システムであって、少なくとも二つの相互反応性インクが入っている組込み貯蔵器とを備えていることを特徴とするインク供給システム。
（実施態様９）貯蔵器部分は更に、少なくとも二つの相互反応性インクと反応しないインクを備えていることを特徴とする前項(8)記載のシステム。
（実施態様１０）貯蔵容器部分は、少なくとも二つの相互反応性インクおよび非反応性インクをプリント装置に関連する三つの流体入口に供給するための少なくとも三つの流体出口を備え、相互反応性インクを供給するための流体出口は、非反応性インクを供給する流体出口により分離され、それにより相互反応性インクの混合を最小化していることを特徴とする前項(9)記載のシステム。
（実施態様１１）プリントシステムは、プリントヘッド部分を備えており、一体化貯蔵器部分を、プリントヘッド部分に取り外し可能に取付けて、相互反応性インクをプリントヘッド部分に利用できるようにしていることを特徴とする前項(8)記載のシステム。
（実施態様１２）二つの相互反応性インクおよび少なくとも二つの相互反応性インクと反応しないインクから成る複数のインクが入っている複数のインクチャンバを備えていることを特徴とするインク供給システム。
（実施態様１３）複数のインクチャンバは、一体化貯蔵器部分を形成していることを特徴とする前項(12)記載のシステム。
（実施態様１４）相互反応インクのひとつはブラックであることを特徴とする前項(12)記載のシステム。
（実施態様１５）相互反応の他方はマゼンタかイエローであることを特徴とする前項(14)記載のシステム。
（実施態様１６）非反応性インクはシアンであることを特徴とする前項(14)記載のシステム。
（実施態様１７）ふたつの相互反応性インクのひとつと反応性をしめす第４のインクを有することを特徴とする前項(12)記載のシステム。
（実施態様１８）相互反応性インクは部落とマゼンタであり、非反応性インクはシアンであり、第４のインクはイエローからなり、前記第４のインクはブラックと反応性を示し、マゼンタと非反応性を示すものであることを特徴とするシステム。
（実施態様１９）インクジェットプリントシステムのためのインク供給システムであって、一体化インクジェットプリントヘッド部分にインクを供給するための複数のインクチャンバであって、各々に組込みプリントヘッド部分に関連する複数の対応する噴射器部分の一つに供給すべき複数のインクの一つが入っており、複数のインクは、少なくとも二つの相互反応性インクから構成されているものである複数のインクチャンバを備えていることを特徴とするインク供給システム。
（実施態様２０）複数のインクは更に、少なくとも二つの相互反応性インクと反応しないインクを備えていることを特徴とする前項(19)に記載のインク配給装置。
（実施態様２１）非反応性インクを噴射する噴射器部分は、少なくとも二つの反応性インクを噴射するための二つの噴射器部分のあいだに設置されることを特徴とする前項(20)記載のシステム。
（実施態様２２）複数のインクチャンバを有し、すくなくともふたつの相互反応性インクと非反応性インクをプリントシステムに連結した３つの流体入口へ供給する少なくとも３つの流体出口を含み、相互反応性インクの流体出口と非反応性インクの流体出口は分離され、よって、これらのインクの混合を最小化することを特徴とする前項(20)記載のシステム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるインクジェットプリントシステムの概略図である。
【図２】本発明の一実施例であるインクジェットプリントヘッドの部分概略図である。
【図３】本発明の一実施例であるインクジェットプリントヘッドの部分切断概略図である。
【図４】本発明の一実施例であるインクジェットインク供給システムの概略図である。
【図５】本発明の他の実施例であるインクジェットインク供給システムの概略図である。
【符号の説明】
110：インクジェットプリントシステム
105：インク供給システム
110：プリントヘッド
115：噴射器部分
120：貯蔵器部分

Claims (9)

1. 少なくとも三つの噴射器部分を有するプリントヘッド部分と、少なくとも三つのインクチャンバを有してプリントヘッド部分へと接続されている貯蔵器部分とを備えるインクジェットプリントシステムであって、各インクチャンバは、少なくとも三つの噴射器部分の一つに接続されており、インクチャンバの二つは、第１および第２の相互反応性インクの一つをそれぞれ含有し、他のインクチャンバは、第１および第２の相互反応性インクと反応しないインク（非反応性インク）を含有し、ここで、前記非反応性インクを含有するインクチャンバが、前記第１の相互反応性インクを含有するインクチャンバと前記第２の相互反応性インクを含有するインクチャンバの二つのインクチャンバの間に配置され、非反応性インクを噴射するための噴射器部分が、前記第１の相互反応性インクを噴射するための噴射器部分と前記第２の相互反応性インクを噴射するための噴射器部分の間に配置されている、インクジェットプリントシステム。
2. 前記プリントヘッド部分及び前記貯蔵器部分が、一体化プリントカートリッジを形成している、請求項１に記載のシステム。
3. 前記貯蔵器部分が、前記プリントヘッド部分に取り外し可能に取付けられるように設けられている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記プリントヘッド部分が、少なくとも三つの流体入口を備え、前記貯蔵器部分が、前記少なくとも三つの流体入口に接続された少なくとも三つの対応する流体出口を備えている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記貯蔵器部分が前記第１の相互反応性インクと反応する第４のインクを含有する第４のインクチャンバを更に備え、前記プリントヘッド部分が前記第４のインクを噴射するための前記第４のインクチャンバに接続されている第４の噴射器部分を更に備える、請求項１に記載のシステム。
6. 更に、前記プリントヘッド部分および結合した前記貯蔵器部分を支持し、前記プリントヘッド部分とプリント媒体との間の相対運動を与える走査キャリッジを備えている、請求項１に記載のシステム。
7. 前記相互反応性インクの１つがブラックであり、前記相互反応性インクの他方が、マゼンタ又はイエローであり、前記非反応性インクが、シアンである、請求項１に記載のシステム。
8. 前記二つの相互反応性インクがブラックとマゼンタであり、前記非反応性インクがシアンであり、前記第４のインクがイエローであり、且つ前記第４のインクがブラックには反応性を示すがマゼンタには反応性を示さない、請求項６に記載のシステム。
9. インクジェットプリントシステムであって、貯蔵器部分と、インクジェットプリントヘッド部を支持する走査キャリッジとを備え、前記走査キャリッジが前記ンクジェットプリントヘッド部分とプリント媒体との間の相対運動を与え、前記インクジェットプリントヘッド部が、少なくとも３つの噴射器部分を備え、前記貯蔵器部分が前記インクジェットプリントヘッド部へとインクを供給するための複数のインクチャンバを備え、ここで、各インクチャンバが前記噴射器部分の一つと流体的に結合した流体出口を備え、前記プリントヘッド部分に関連する複数の対応する噴射器部分の１つに供給すべき複数のインクのうちの１つを収容しており、前記複数のインクが、少なくとも二つの相互反応性インクと、少なくとも二つの相互反応性インクと反応しないインク（非反応性インク）とを含み、ここで、前記相互反応性インクを供給する前記流体出口は前記非反応性インクを供給する流体出口によって隔てられており、それによって、相互反応性インクの混合が最小限となり、非反応性インクを噴射するための噴射器部分が前記少なくとも二つの相互反応性インクを噴射するための噴射器部分の間に配置される、
   インクジェットプリントシステム。

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