JPH11342635A - インクジェットカ―トリッジセットとインクジェットプリントシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同色及び異色間のにじみのない、耐光性、退色
性等のインク品質を向上させるインクジェットインク。 【解決手段】本発明は、水性ベヒクルとそれぞれ少なく
とも１つの第１着色剤と第１アニオン性ポリマーとを含
む第１アニオン性インクと、水性ベヒクルとそれぞれ少
なくとも１つの第２着色剤と第２アニオン性ポリマー
と、第１ポリマーのｐＫａの値かそれ以下のｐＫａを有
する酸添加剤とを含む第２アニオン性インクと、水性ベ
ヒクルとそれぞれ少なくとも１つの第３着色剤と第３の
カチオン性ポリマーとを含み、約２〜５の範囲のｐＨを
有する第３カチオン性インクと、水性ベヒクルと少なく
とも１つの第４アニオン染料と沈殿剤とを含む第４アニ
オン性インクからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
トシステムに関し、特に、ブリード（にじみ）制御が改
善されたシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンティングは、イン
ク液滴を紙、透明フィルム又は繊維等のプリント媒体上
に被着させる非衝撃プリントプロセスである。本来、イ
ンクジェットプリンティングは、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プリント媒体上に
インク液滴を噴射（発射、ejection）させることを伴う
ものである。

【０００３】インクジェットプリンティングにおいてイ
ンク液滴の噴射を達成するための現在利用できる基本的
方法は、熱式（サーマル）と圧電（ピエゾ）式の２方式
がある。サーマルインクジェットプリントでは、液滴噴
射のエネルギーは電気的に加熱される抵抗素子によって
生成されるものであって、これは、マイクロプロセッサ
からの電気信号に応答して急速に熱くなって蒸気バブル
を作り出し、結果的に、抵抗素子に連結されたノズルを
通してインクを排出するものである。圧電式インクジェ
ットプリントでは、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た圧電結晶の振動によって
インク液滴が噴射される。特定順序でのインク液滴の噴
射によって、プリント媒体上に、英数字、塗りつぶし及
びその他のパターンが形成される。

【０００４】インクジェットプリンタは、比較的ノイズ
の無い動作と共に、低コスト、高品質プリントをもたら
すものである。上述のように、インクジェットプリンタ
は、他方式のプリンタに代わるポピュラーな代替品とな
った。しかし、大部分はインクジェットインクの乾燥時
間が比較的遅いため、また、プリンタ固有のブリード制
御アルゴリズムに由来するプリンタの減速のため、イン
クジェットプリンタは、現在のところ、レーザプリンタ
によって得られるスループット（処理能力）の水準に対
抗することができない。特にブリード制御に関しては、
紙サブストレート上に様々な色でのプリント時、インク
ジェットインク間で互いににじみ込む傾向がある。ブリ
ードは、複数の色が、紙サブストレートの表面上だけで
はなく、そのサブストレート自体の内部でも両方混ざり
合う時に起こる。この問題に答えて、インクジェットプ
リンタは、通常、透明で且つ１つの色から他へ侵入する
ことのない境界をカラー間に設けることを意図したブリ
ード制御アルゴリズムを採用している。しかし、これは
プリンタを減速させてしまう。インクジェットプリンタ
で得られるスループットの水準を上げるためには、イン
クジェットインクの乾燥時間を、好ましくは、ブリード
制御にも影響を及ぼす方法で、改善しなければならな
い。

【０００５】ブラック対カラー及びカラー対カラーのに
じみ問題に対する種々の解決策が提供されてきた。その
幾つかの解決策は、インク環境を変えてブリードを減ら
す方法に関するものである。例えば、特別に作製される
成分の紙と共に、加熱したプラテン及びその他の熱源を
用いてブリードを減らしている。しかし、加熱プラテン
は、プリンタのコスト増加につながり、特に、特別の成
分構成の紙は、「普通」紙より高価である。このよう
に、インクジェットカラープリントにおいてブリードを
減らすのに外部の設備を使うことは、一般に、コスト効
率的ではない。ブリードを減らすために通常使われるそ
の他の方法は、透明で且つ１つの色から他へ侵入するこ
とのない境界をカラー間に設けるインクジェットプリン
タのブリード制御アルゴリズムの使用に関連している。
しかし、このようなアルゴリズムは、プリンタを減速さ
せる。

【０００６】ブリード問題に関して提案されたその他の
解決策には、インクジェットインクの組成を変更するこ
とが含まれる。例えば、界面活性剤類を効果的に用い
て、染料ベースのインク組成でのブリードを軽減してい
る。例えば、それら全てが本願出願人が譲受人となって
いる、米国特許第５，１０６，４１６号（「Bleed Alle
viation Using Zwitterionic Surfactants and Cationi
c Dyes」）、米国特許第５，１１６，４０９号（「Blee
d Alleviation in Ink-Jet Inks」）及び米国特許第
５，１３３，８０３号（「High Molecular Weight Coll
oids Which Control Bleed」）参照。しかし、界面活性
剤類は、紙の中へのインクの浸透率を高め、これがま
た、エッジ精鋭度(edge acuity)の低下を来すことがあ
る。さらに、界面活性剤含有インクの添加は、プリント
ヘッドのノズルプレート上で液たまりを引き起こし、液
滴噴射特性を低下させる。染料ベースのインク組成に特
有のその他の解決手段は、本願出願人が譲受人となって
いる、米国特許第５，１９８，０２３号（「CationicDy
es with Added Multi-Valent Cations to Reduce Bleed
inThermal Ink-Jet Inks」）及び米国特許第５，１８
１，０４５号（「Bleed Alleviation Using pH Sensiti
ve Dyes」）に見られる。

【０００７】本願出願人が譲受人となっている米国特許
第５，５６５，０２２号（「Fast Drying, Bleed-Free
Ink-Jet Ink Compositions」）は、染料が水溶性又は水
不溶性（即ち、溶媒−可溶性染料）の何れかであるとこ
ろの染料ベースインク組成のブリード制御を対象として
いる。より詳細には、インクのブリード制御は、染料の
性質に依存して、水又は溶媒のどちらかに染料を溶解す
ることにより達成される。インクは、水、水不溶性有機
化合物及び両親媒性物質の等方性溶液であるマイクロエ
マルションの形をしていて、水不溶性化合物を水に可溶
化するに足りる十分な両親媒性物質が含まれている。

【０００８】本願出願人が譲受人となっている米国特許
第５，５３１，８１６号（「Bleed-Alleviated, Waterf
ast, Pigment-Based Ink-Jet Ink Compositions」）及
び米国特許第５，７１３，９８９号（「Bleed Alleviat
ed Aqueous Pigment Dispersion-Based Ink-Jet Ink Co
mpositions」）は、それぞれ、溶媒分散型顔料ベース及
び水性顔料ベースのインクジェットインク組成物のブリ
ード制御を扱っている。より詳細には、インクに対する
ブリード制御は、顔料を分散させ且つそれをマイクロエ
マルションの形で溶液に保持することによって達成され
る。しかし、再度、ブリードに対するこれらの解決手段
は、染料ベースのインクには向けられず、むしろ分散さ
れた顔料ベースのインクに特定的に向けられている。

【０００９】さらに、適切なインクジェットインクは、
その他の性能属性のことも配慮しておかなければならな
い。耐久性のあるプリントサンプルを得るためには、イ
ンクは、プリント媒体上にプリントされた際は耐光性(l
ightfast)のイメージを生成できなければならない。典
型的には、耐光性は、ブラックインクについては、顔料
ベースのインクを用いることにより達成されてきた。し
かし、例えば、マゼンタ、黄色及びシアンのような、カ
ラーインクは、着色剤として、典型的に、染料を使用し
ており、従って、耐光性の低いイメージとなる。別の問
題は、幾つかのカラー間でブリード制御が達成されてい
るとはいえ、選択的ブリード制御であるということであ
る。ブラック、マゼンタ、黄色及びシアンの主要４色間
の可能な全ての組合せの間では達成されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、プリントの信
頼性を犠牲にすることなく耐光性を最大に高めながら、
インク品質の改善、特に、ブリード（にじみ）の軽減、
エッジ精鋭度の改善、均一な塗りつぶし及び色の品質の
改善を実現できるインクジェットプリントシステムの必
要性は存在している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明により、プリント
の信頼性を犠牲にすることなく耐光性を最大に高めなが
ら、インク品質の改善、特に、ブリード（にじみ）の軽
減、エッジ精鋭度の改善、均一な塗りつぶし及び色質を
改善したインクジェット用インクのセットを含む、イン
クジェットプリントシステム及び１セットのインクジェ
ットプリントカートリッジが開示される。そのインクジ
ェット用インクセットは、少なくとも４種の個別のイン
クを包含し、それぞれのインクは、それらの間のブリー
ドを軽減するため他と相互作用することができるもので
ある。

【００１２】インクジェット用インクセットは、以下の
インクからなる。１）水性ベヒクルと、少なくとも１つ
の第１の着色剤と、少なくとも１つの第１のアニオン性
ポリマーとを含む第１のアニオン性インク。２）水性ベ
ヒクルと、少なくとも１つの第２の着色剤と、少なくと
も１つの第２のアニオン性ポリマーと、さらに、第１イ
ンクの少なくとも第１ポリマーのｐＫａの値かそれ以下
のｐＫａを有する酸添加剤とを含む第２のアニオン性イ
ンク。３）水性ベヒクルと、少なくとも１つの第３の着
色剤と、少なくとも１つの第３のカチオン性ポリマーと
を含み、且つ約２から約５の範囲のｐＨを有する第３の
カチオン性インク。４）水性ベヒクルと、少なくとも１
つの第４のアニオン染料と、沈殿剤とを含む第４のアニ
オン性インク。

【００１３】インクに顔料類を用いることにより、プリ
ント類に優れた耐光性を与えることができる。インクセ
ットのインク間の相互作用スケームにより、高いインク
品質、ブリード（にじみ）の制御、より鮮明なラインエ
ッジ精鋭度、均一な塗りつぶし及び優れた色質を有する
プリントの生成が可能となる。さらに、本願発明によっ
て調製されたインクは、媒体（例えば、コート紙、未コ
ート紙、フィルム）に依存することなく、信頼のおける
プリント性能を示すものである。

【００１４】

【実施例】本願発明のインクセットは、少なくとも４つ
のインクを包含し、前記それぞれのインクはある種のイ
オン特性を有している。前記各インクは、水性ベヒクル
と少なくとも１つの着色剤であって、その電荷特性が残
りのインク成分と相容性であれば、顔料でも染料でも、
あるいはそれらの組合せであってもよい着色剤と、その
インクと同じイオン特性を有するイオン性ポリマーとを
含有する。顔料あるいは染料をベースとしたカチオン性
及びアニオン性水性インクジェットインクの全ての組合
せは適切であると考えられる。ポリマーは、顔料含有
（pigmented）インク用の分散剤の形で存在するか又は
着色剤と依存することなく、インクに添加してもよい。
既に言及したように、ポリマーは、インクと同一のイオ
ン性であり、即ち、カチオン性インクにはカチオン性ポ
リマー及びアニオン性インクにはアニオン性ポリマーと
なる。本願発明のインクは、プリント媒体上に被着され
ると相互に相互作用するよう設計されている。

【００１５】インク組成物の「イオン性(ionic charact
er)」を指す時、そのインク組成物そのものは荷電（cha
rged）されておらず、それらは中性であることは、当該
分野では周知のことである。従って、用語「イオン性」
は、インク組成物の主要機能成分が、それらのイオン形
で帯びている電荷を指す。そのような成分は、典型的に
は、インクを中性にするため対イオンで中和される。カ
チオン性インクはカチオン成分を含みそしてアニオン性
インクはアニオン成分を含むことは、当該分野で周知の
ことである。

【００１６】本願発明で用いられる時、用語「顔料」
は、水性ベヒクルには不溶性であって、且つ分散染料を
含む着色剤を指す。

【００１７】本願明細書における濃度は、別途指示しな
い限り、全て、重量パーセントである。全成分の純度
は、インクジェットインクとして通常の商業上利用され
いるものでよい。次に、インクとそれらの成分を以下に
詳細に説明する。

【００１８】本願発明のインクセットは以下のインクよ
りなる。 １）水性ベヒクルと、少なくとも１つの第１の着色剤
と、第１のアニオン性ポリマーを含む第１のアニオン性
インク。 ２）水性ベヒクルと、少なくとも１つの第２の着色剤
と、少なくとも１つの第２のアニオン性ポリマーと、第
１インクの少なくとも第１ポリマーのｐＫａ未満のｐＫ
ａをもつ酸添加剤を含む第２のアニオン性インク。 ３）水性ベヒクルと、少なくとも１つの第３の着色剤
と、第３のカチオン性ポリマーとを含み、約２〜約５の
範囲のｐＨである第３のアニオン性インク。 ４）水性ベヒクルと、少なくとも１つの第４の着色剤
と、沈殿剤とを含む第４のアニオン性インク。

【００１９】好ましくは、少なくとも１つの第１のアニ
オン性ポリマーは、少なくとも１つの中和カルボン酸基
を有し；少なくとも１つの第２のアニオン性ポリマー
は、少なくとも１つのスルホン酸塩又はホスホン酸塩の
基を有する。

【００２０】より好ましくは、本発明に係るインクは、
次の特性を有するものである。第１のインクは、水性ベ
ヒクルと、顔料と、そして少なくとも１つの中和カルボ
ン酸基を有する高分子分散剤とを含有する。第２のイン
クは、水性ベヒクルと、顔料と、少なくとも１つのスル
ホン酸塩又はホスホン酸塩の基を有する高分子分散剤
と、そして第１インクにおける着色剤の沈殿を十分起こ
させる量の約３．５未満ｐＫａを有するカルボン酸添加
剤とを含有する。第３のインクは、水性ベヒクルと、顔
料と、カチオン性高分子分散剤と、そして約２〜約５、
より好ましくは、約２．５〜約４の範囲のｐＨを有す
る。第４のインクは、水性ベヒクルと、水ベースのアニ
オン染料と、沈殿剤と、そして、任意に、カルボン酸添
加物とを含有する。任意選択のカルボン酸添加物は、約
２．７〜約７の範囲にインクのｐＨを設定するのに十分
な量の約３．５未満のｐＫａを有する。好ましくは、カ
ルボン酸添加物は、約２．７〜約４の、そして最も好ま
しくは、約２．９〜約３．５の範囲にインクのｐＨを設
定するのに十分な量である。

【００２１】当該インクは、インクジェットプリントの
分野で周知の付加的成分をさらに含有していてもよい。
上述の付加的成分には、殺生物剤、界面活性剤、共溶媒
等がある。

【００２２】本願発明の一実施例において、ブラック、
マゼンタ及びシアンのインクが、第１から第４のインク
に対応して作られる時、そのインク間には次に述べる関
係が成立していてもよい。しかし、留意すべきは、本発
明は、記述される関係で限定されるものではなく、特許
請求の範囲に規定されるものである。カーボンブラック
顔料を、第１インクの着色剤として使用する。第１イン
クのカーボンブラック顔料、ブラック（Ｋ）は、カルボ
キシル化高分子分散剤（アニオン性）によって安定化さ
れ且つそのインクは約８のｐＨを示す。第２インクのマ
ゼンタ顔料、マゼンタ（Ｍ）は、スルホン化又はホスホ
ン化高分子分散剤（アニオン性）によって安定化され
る。マゼンタインクは、カルボン酸添加剤を有し且つ約
３のｐＨを示す。第３インクの黄色顔料、黄色（Ｙ）
は、カチオン性高分子分散剤によって安定化され、且つ
同インクは、約３のｐＨを示す。第４インクのシアン着
色剤、シアン（Ｃ）は、アニオン性水溶性染料である。
シアンインクは、さらに、沈殿剤、ここでは、多価金属
塩と、任意に、カルボン酸添加剤を含有。同インクは約
３のｐＨを示す。

【００２３】ブラックとマゼンタのインク間の反応は、
２つのインク間のｐＨの差とマゼンタインクからの過剰
の水素イオンによって生ずる。ブラックインクと黄色イ
ンクは、ブラックと黄色の顔料に対する分散剤間の反対
電荷によって反応する。ブラックインクとシアンインク
は、多価金属イオン（沈殿剤）により分散されたブラッ
ク顔料の沈殿に起因して反応する。さらに、第４のイン
ク（例えば、シアン）が任意選択の酸を含有する場合、
シアンとブラックのインク間のｐＨの差によって、ブラ
ックインクにおける着色剤の沈殿がさらに増進される。

【００２４】マゼンタと黄色のインク間の反応は、マゼ
ンタと黄色の顔料に対する分散剤間の反対電荷によって
引き起こされる。マゼンタとシアンインクは、分散され
たマゼンタ顔料を沈殿させる多価金属イオン（沈殿剤）
により反応する。

【００２５】そして、最後に、黄色インクとシアンイン
クは、分散された黄色顔料とシアン染料の間の反対電荷
によって反応する。

【００２６】サブストレート 本発明を実施する際に選択してよいサブストレートは、
プリントされる要素を生成する際に一般的に使用される
ものは全て含む。インクジェットインクの用途には、セ
ルロース及び非セルロース系のサブストレートを役立つ
よう用いてよく、紙のような、セルロース系のサブスト
レートが望ましい。寸法決め(sized)の場合、サブスト
レートに適した寸法決定の程度は、TAPPI規格 T530 PM-
83に記述されているような、Herculesサイズテスト(Her
cules size test)、ＨＳＴで測定される時、１秒から１
０００秒までであってよい。サブストレートは、そのＨ
ＳＴの値が使用プリンタのインク滴の容積と組成に適合
するように選択する。好ましいＨＳＴは、２００〜５０
０秒の、最も好ましくは、３５０〜４００秒の範囲にあ
る。幾つかの有用な紙は、硬質と軟質の木材のブレンド
から成る１００％漂白クラフト、１００％木材のない
（wood free）綿ベラム(cotton vellum)及びパルプ打ち
出しか添加剤を使うかして半透明に作られた木材含有紙
を含む。好ましい紙は、メッド・カンパニー（Mead Com
pany）（オハイオ州デイトン）製造の、スタイル1057と
呼ばれる、Gilbert Bond紙（２５％綿）である。その他
のサブストレートには、カードボード、ポリエチレンテ
レフタル酸塩のような透明フィルム、織物等がある。

【００２７】水性キャリヤー媒体 水性キャリヤー媒体は、水か又は水の混合物と少なくと
も１つの水溶性有機溶媒である。適当な混合物の選択
は、要求される表面張力と粘度、選択着色剤、インクの
乾燥時間及びインクをその上にプリントするサブストレ
ートの種類のような、特定用途の要件によって決まる。
選択してよい代表的な水溶性有機溶媒は、米国特許第
５，０８５，６９８号に開示されている。水と、ジエチ
レングリコール等の多価アルコールとの混合物は、水性
キャリヤー媒体として好ましい。

【００２８】水と水溶性溶媒との混合物の場合、水性キ
ャリヤー媒体は、通常、約３０％から約９５％の水を含
有し、残りの（即ち、７０〜５％）水溶性溶媒である。
好ましい組成は、水性キャリヤー媒体の全重量に基づい
て、ほぼ６０％から約９５％である。

【００２９】インクの水性キャリヤー媒体の量は、有機
顔料が選択される時、インクの全重量に基づいて、ほぼ
７０〜９９．８％、好ましくは、ほぼ９４〜９９．８％
の範囲にあり；無機顔料が選択される時、ほぼ２５〜９
９．８％、好ましくは、７０〜９９．８％であり；そし
て染料が選択される時、８０〜９９．８％である。

【００３０】着色剤類 顔料 本願明細書に用いられる時、用語「顔料」は、水性ベヒ
クルに不溶性である着色剤を指し、且つ分散染料を含
む。各種の有機及び無機顔料は、単独又は組合せて、イ
ンク調製に選択することができ、その例は、米国特許第
５，０８５，６９８号に開示されている。ここで用いる
時、用語「顔料」は、不溶性着色剤を意味する。顔料粒
子は、インクジェットプリント装置を通して、特に、通
常、１０〜５０ミクロンの直径を有する噴射ノズルのと
ころで、インクの自由流(free flow)を可能にする位十
分小さい。粒子サイズはまた、インクの寿命にわたって
重要であるところの、顔料分散安定性にも影響する。微
小粒子のブラウン運動は、粒子が凝集するのを防ぐ働き
がある。また、最大のカラー強度と光沢を得るには、小
粒子を使うのが望ましい。有効な粒子サイズの範囲は、
ほぼ０．００５ミクロンから１５ミクロンである。好ま
しくは、顔料の粒子サイズは、０．００５から５ミクロ
ンであり、次に好ましくは、０．００５から１ミクロン
であり、最も好ましくは、約０．００５ミクロン〜０．
３ミクロンである。

【００３１】分散染料 インクに使用される分散染料の色と量は、主に、選択関
数であって、主として、所望のプリント色、染料の純度
及びその強度に依存する。分散染料は、インクの全重量
をベースとして、重量で、約０．０５〜約２０％、好ま
しくは、重量で、約０．１〜約８％、より好ましくは、
重量で、約１〜約５％、存在してよい。本発明に有用で
あり得る典型的な分散染料は、米国特許第５，０５３，
４９４号、米国特許第５，２０３，９１２号及び米国特
許第５，１０２，４４８号に開示されている。

【００３２】水溶性染料 インクのイオン電荷によって、カチオン又はアニオン染
料を本発明用として選択してよい。カチオン染料は、水
溶液で着色カチオン性を生ずる。選択してよいカチオン
染料の種類には、塩基性染料と、繊維のようなサブスト
レート上に酸性部位を結合できるようにした幾つかの媒
染染料(mordant dyes)が含まれる。使用上有益性を得る
カチオン染料には、アゾ化合物類、ジフェニルメタン化
合物類、トリアリールメタン化合物類、キサンテン化合
物類、アクリジン化合物類、キノリン化合物類、メチン
化合物類、ポリメチン化合物類、チアゾール、インダミ
ン、インドフェノール、アジン化合物類、オキサジン化
合物類及びチアジン化合物類がある。選択されるカチオ
ン染料は、所望のカラー強度を生成することができ且つ
プリントヘッドの性能不良を防止できるよう水性キャリ
アー媒体において十分な溶解性をもっている必要があ
る。カチオン性水溶性染料の例には、ＣＩ：ベーシック
バイオレット１０(Basic Violet 10)、ベーシックバイ
オレット１１(Basic Violet 11)、ベーシックバイオレ
ット１４(Basic Violet 14)、ベーシックブルー３(Basi
c Blue 3)、ベーシックブルー７(Basic Blue 7)、ベー
シックブルー９(Basic Blue 9)、ベーシックイエロー１
１(Basic Yellow 11)、ベーシックイエロー２８(Basic
Yellow 28)、ベーシックイエロー３７(Basic Yellow 3
7)、ベーシックブラック１(Basic Black 1)がある。

【００３３】アニオン染料は、水溶液で着色アニオンを
生ずる。水性インクジェットインクに通常用いられるア
ニオン染料の種類はアセッド(Acid)、ダイレクト(Direc
t)、食品(Food)、媒染(Mordant)及び反応性(Reactive)
染料である。使用上有益性を得る典型的なアニオン染料
には、ニトロソ化合物類、ニトロ化合物類、アゾ化合物
類、スチルベン化合物類、トリアリールメタン化合物
類、キサンテン化合物類、キノリン化合物類、チアゾー
ル化合物類、アジン化合物類、オキサジン化合物類、チ
アジン化合物類、アミノケトン化合物類、アントラキノ
ン化合物類、インジゴ化合物類及びフタロシアニン化合
物類がある。

【００３４】アニオン水溶性染料の例には、Ｃ．Ｉ．フ
ードブラック２(C.I.Food Black 2)、Ｃ．Ｉ．ダイレク
トブラック１６８(C.I.Direct Black 168)及びＣ．Ｉ．
ダイレクトブラック２２(C.I.Direct Black 22)、Ｃ．
Ｉ．アセッドレッド１８(C.I.Acid Red 18)、Ｃ．Ｉ．
アセッドレッド２７(C.I.Acid Red 27)、Ｃ．Ｉ．アセ
ッドレッド５２(C.I.Acid Red 52)、Ｃ．Ｉ．アセッド
レッド２８９(C.I.Acid Red 289)、Ｃ．Ｉ.アセッドイ
エロー２３(C.I.Acid Yellow 23)及びＣ．Ｉ．ダイレク
トブルー１９９(C.I.Direct Blue 199)、Ｃ．Ｉ．アセ
ッドブルー９(C.I.Acid Blue 9)、ダイレクトブルー１
６９(Direct Blue 169)及びＮａ⁺、Ｌｉ⁺、Ｃｓ⁺のよう
なそれらの一価アルカリイオン；及びそれらのＮＨ₄ ⁺、
ＴＭＡ（テトラメチルアンモニウム）及び置換アンモニ
ウム塩がある。

【００３５】水溶性染料は、単独でもしくは顔料と組合
せてインク中に存在する時、インクの全重量を基とし
て、重量で、約０．０５〜約２０％、好ましくは、重量
で、約０．１〜約８％、より好ましくは、重量で、約
０．５〜約５％存在していてよい。

【００３６】ポリマー ポリマーは、着色インクの分散剤の形で存在しても又は
着色剤に依存せずにインクに添加されてもよく、又はそ
の両方であってもよい。既に言及したように、ポリマー
は、インクと同一のイオン性であり、即ち、カチオン性
インクにはカチオン性ポリマー及びアニオン性インクに
はアニオン性ポリマーとなる。

【００３７】本発明に適切に使用できるポリマー類は、
米国特許第５，５５５，００８号及び米国特許第５，０
８５，６９８号（両方とも、参考として本願明細書に引
用）に記述されているそれらのような、単独重合体類(h
omopolymers)、共重合体類(copolymers)、（ＡＢ、ＢＡ
Ｂ、ＢＡＢ又はＡＢＣブロックポリマー類のような）ブ
ロックポリマー類又は分枝又はグラフト重合体であって
よい。高分子分散剤として特に有用なポリマーには、Ａ
Ｂ、ＢＡＢ又はＡＢＣブロックポリマー類又はＡｘ（Ｂ
Ａ）ｙＢｚグラフト共重合体（式中、ｘは０〜約１０，
０００、ｙは約２〜約１０，０００、そしてｚは０〜約
１０，０００）がある。ＡＢ又はＢＡＢブロックポリマ
ー類では、Ａセグメントは、顔料との結合に機能する疎
水性単独重合体又は共重合体であり、そしてＢブロック
は、水性ベヒクルにおいて顔料を分散させる働きのあ
る、親水性単独重合体又は共重合体、又はそれらの塩で
ある。ＡＢＣトリブロック（triblocks、３ブロック）
類も顔料分散剤として有用である。ＡＢＣトリブロック
においては、Ａブロックは、水と和合性のポリマーであ
り、Ｂブロックは、顔料に結合できるポリマーであり、
そしてＣブロックは、有機溶媒と和合性である。Ａ及び
Ｃブロックは、末端ブロックである。ＡＢＣトリブロッ
ク類とそれらの合成物類は、１９９３年８月２８日公開
の欧州特許公報０５５６６４９Ａ１に開示されている。
Ａｘ（ＢＡ）ｙＢｚグラフト共重合体類では、Ａセグメ
ントは、水性ベヒクルにおいて顔料との結合に機能する
疎水性単独重合体又は共重合体である。グラフト構造の
共重合体類の合成法は、米国特許第５，００５，５８２
号に開示されている。ランダム共重合体類は、分散剤と
して使用できるが、顔料分散を安定化する上では、ブロ
ックポリマー類ほど有効ではない。

【００３８】ポリマーの量及び対イオンの選択は、その
ポリマーの所望の構造、分子量及びその他の性質によっ
て、且つインク組成物のその他の成分によって左右され
る。有用なポリマー類は、２０，０００以下の、好まし
くは、１０，０００以下の、そして典型的には、１，０
００〜６，０００の範囲の数平均分子量を有する。好ま
しいブロックポリマー類は、各ブロックにつき５００〜
３，０００の数平均分子量を有する。

【００３９】一般に、染料をベースとしたインク中のポ
リマーは、全インク組成の重量を基として、重量で、ほ
ぼ０．０５％〜２５％の範囲に、好ましくは、約０．１
％から１０％の範囲に存在する。もし（アニオン性もし
くはカチオン性の何れかの）ポリマーが顔料に対する分
散剤として用いられる場合、それは、インク組成物の全
重量を基として、０．１から約３０％、好ましくは、
０．１から約１２％の範囲で存在してよい。ポリマーの
量が高くなり過ぎると、インクの色濃度が許容範囲を越
え、所望のインク粘度を維持することが困難となる。ま
た、存在するポリマーが不十分であると、含量粒子の分
散安定性が悪影響を受けることになる。

【００４０】好ましくは、選択着色剤が顔料である時、
高分子分散剤を含むカルボン酸基、分散剤を含むスルホ
ン酸又はホスホン酸基、及びカチオン性高分子分散剤に
対する顔料対分散剤比（重量による）はそれぞれ、好ま
しくは、約０．７〜約３．２、約０．７〜約２．０、約
０．７〜約２．０；より好ましくは、約１．５〜約２．
８、約１．０〜約１．８、約１．０〜約１．８；そして
最も好ましくは、約１．８〜約２．４、約１．２〜約１
５及び約１．２〜約１．５である。

【００４１】アニオン性ポリマー 高分子分散剤に使用される疎水性モノマーのいくつかの
例として、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ベ
ンジル、メタクリル酸２−フェニルエチル及び対応する
アクリル酸塩類が挙げられる。第１インク用の分散剤を
調製する際に有用な中和カルボン酸を含む親水性モノマ
ーのいくつかの例として、メタクリル酸とアクリル酸が
挙げられる。第２インク用の分散剤を調製する際に有用
なスルホン酸塩又はホスホン酸塩の基を含む親水性モノ
マーのいくつかの例として、２−アミノメチルプロパン
スルホン酸（ＡＭＰＳ）、スチレンスルホン酸(styrene
sulfonic acid)、スルホン酸スチレン(styrene sulfon
ate)、アクリル酸スルホプロピル、スルホプロピル[メ
タ]アクリル酸(sulfopropyl[meth]acrylate)及びホスホ
ン酸ビニルが挙げられる。

【００４２】第１のインクにおいて高分子分散剤を含ん
でいるカルボン酸基は、米国特許第５，０８５，６９８
号に開示されているように中和してよい。好ましくは、
第１インクの高分子分散剤は、ジメチルエタノールアミ
ン、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを使って中和
する。

【００４３】第２のインクの分散剤におけるスルホン酸
又はホスホン酸基は、モノ−、ジ−、アドトリメチルア
ミン、モルホリン(morpholine)のような有機基類；ｎ−
メチルモルホリン；アミノメチルプロパノール；ジメチ
ルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）、メチルジエタノール
アミン、モノ−、ジ−及びトリメタノールアミンのよう
なアルコールアミン類；ピリジン；水酸化アンモニウ
ム；テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、テトラ
エチルアンモニウムヒドロオキシドのようなテトラアル
キルアンモニウム塩類；及びリチウム、ナトリウム、カ
リウム、セシウム、ルビジウム等のようなアルカリ金属
の酸化物類によって中和してよい。好ましい中和剤に
は、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールア
ミン、アミノメチルプロパノール、水酸化カリウム及び
水酸化ナトリウムがある。

【００４４】カチオン性ポリマー 本発明の使用に特に適するカチオン性ポリマー類は、エ
チレン性不飽和ユニットから調製された骨格を有し且つ
モノマー上にカチオン性ユニットから誘導された少なく
とも１つの、好ましくは、３又はそれ以上の下記の化学
式で表わされるペンダント型のイオン部位を有する。

【００４５】

【化１】

【００４６】ここで、Ａは、Ｎ、Ｐ又はＳであり、
Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は、ＡがＳである時にＲ₃が存在しない
という条件で、それぞれ独立に、Ｈ、１から２０の炭素
原子のアルキル又はアルキルエーテル、もしくは１から
１０（９）の炭素原子を有するアリール又はアルキルア
リールであり、且つ、式中、Ｘは、ハロゲン化物類、有
機酸の共役塩基類及び無機酸の共役塩基類から成る群か
ら選択されるアニオンである。ペンダントイオン部位の
数は、水性キャリアー媒体に可溶性のカチオン性ポリマ
ーの塩の形を十分作れるほどでなければならない。それ
は、ポリマーの分子量によって変化する。カチオン性ポ
リマーはまた、非イオン性のエチレン性不飽和モノマー
を含んでもよい。カチオン性ポリマー類は、参考として
本書に引用されている米国特許第５，５５５，００８号
により詳しく記述されている。

【００４７】好ましいカチオン性ポリマー類は、メタク
リル酸ジアルキルアミノエチルの単独重合体類又は共重
合体類のリン酸エステル及びテトラアルキルアンモニウ
ム塩であり、ここで、アルキルは、メチルからブチルの
範囲である。特に有用なカチオン性ポリマーは、ＡＢブ
ロックポリマーであって、Ａブロックは、メタクリル酸
メチル（ＭＭＡ）及びメタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）の
単独重合体類又は共重合体類から調製され、且つＢブロ
ックは、メタクリル酸ジメチルアミノエチル（ＤＭＡＥ
ＭＡ）又はメタクリル酸ジエチルアミノエチルの同種重
合体類又は共重合体類から調製されている。ＭＭＡ／／
ＭＭＡ／ＤＭＡＥＭＡ（１０／／５／７．５）及びＢＭ
Ａ／／ＤＭＡＥＭＡ（１０／／１０）のブロックポリマ
ーが特に好ましく、ここで、ダブルスラッシュ（／／）
は、ブロック間の分離を示し、シングルスラッシュ
（／）は、ランダム共重合体(random copolymers)を示
し、数値は、各モノマーの重合度を表す。

【００４８】酸添加剤(acid additive) ｐＨ感知性(pH-sensitive)ブリード（にじみ）制御メカ
ニズムの使用が求められる時は、ｐＨ感知性ブリード制
御メカニズムを効果的に実現できる濃度の酸をインクに
用いてよい。

【００４９】酸添加剤は、スルホン酸エステル又はホス
ホン酸エステル塩を有する分散剤含有のインク（即ち、
第２インク）に存在する。酸添加剤はまた、アニオン性
着色剤含有の第４インクにも任意選択で存在する。

【００５０】カルボン酸添加剤は、第１インクにおいて
着色剤を十分沈殿できる量が第２インクに存在する。酸
添加剤は、インク組成物の全重量を基として、約０．２
2〜約３０％、好ましくは、約０．５〜約５％の量で存
在する。

【００５１】酸添加剤は、インク組成物の全重量を基と
して、０〜約２０％、好ましくは、約０．２〜約８％、
最も好ましくは、約０．５〜約５％の量で第４インクに
任意に存在する。カルボン酸添加物が存在する時、それ
は、約２．７〜約７、より好ましくは、約２．７〜約
４、最も好ましくは、約２．９〜約３．５の範囲のｐＨ
をもつインクを十分生成できる量で存在する。

【００５２】本願発明のインクジェットインクに適切に
採用される有機酸は、限定するものではないが、モノ
−、ジ−及び多機能性有機酸のような化合物の有機酸の
何れか、又はそれらの２またはそれ以上から成る混合物
を包含する。一般に、問題のｐＨ感知性着色剤と等しい
か又はそれ以下のｐＫａを有する可溶性有機酸はどれも
採用してよいものとする。好ましくは、酸は、約３．５
以下の、より好ましくは、約２．５以下のｐＫａを有す
る。好ましくは、次の種類の有機酸の１つを用いる：ポ
リアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ
酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル
酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ブロモ酢酸、
クロロ酢酸、クロロプロピオン酸、フタル酸、スルホン
酸、及びオルトリン酸及びそれらの誘導体類。有機酸成
分は、適当な有機酸の混合物から成ってもよい。用いら
れる特定の酸は、特定のインク調製によって決まる。グ
リコール酸、コハク酸及びクエン酸は、一般に、好まし
いが、その他の有機酸の何れも発明の実施に適切に用い
ることができる。

【００５３】沈殿剤 沈殿剤は、第４インクに存在する。沈殿物の形成は、沈
殿剤と、第１インクの分散剤のカルボキシル基、及び第
２インクの分散剤のスルホニル及び／又はホスホニル基
との間の相互作用によって助長される。沈殿物の形成に
よって、第１及び／又は第２インクから第４インクで生
成された隣接プリント領域中への着色剤の移入が防止さ
れる。好ましい実施例では、当該沈殿剤は、多価金属塩
から成る。多価金属塩の使用に適する典型的な多価金属
カチオン性類には、次の表1に挙げられた下記のカチオ
ン性を含む。

【００５４】

【表１】

【００５５】多価金属塩の使用に適する好ましい多価金
属カチオン性類には、Ｚｎ⁺²、Ｍｇ⁺²、Ｃａ⁺²、Ｃ
ｕ⁺²、Ｃｏ⁺²、Ｎｉ⁺²、Ｆｅ⁺²、Ｌａ⁺³、Ｎｄ⁺³、
Ｙ⁺³、Ａｌ⁺³等がある。これらのイオン性と結合させて
よい典型的なアニオンは、限定するものではないが、Ｎ
ｏ^3-、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-及びＳＯ
₄ ^-が含まれる。

【００５６】好ましくは、第４インク組成物は、重量
で、約１〜約１５％の、最も好ましくは、約０．５〜約
５％の、多価金属塩を含む。

【００５７】その他の成分 本発明の要件と一貫性をもって、様々な種類の添加剤を
インクに用いて、特定用途に使えるようインク組成物の
諸特性を最適化することも可能である。例えば、当業者
に周知のように、１又は２以上の殺生物剤、殺真菌薬、
及び／又は殺粘液剤（微生物剤）を当該分野で通常実施
されているようにインク組成物に用いてよい。適当に使
われる微生物剤の例には、限定するものではないが、NU
OSEPT(Nudex,Inc.)、UCARCIDE(Union Carbide)、VANCID
E(RT Vanderbilt Co.)及びPROXEL(ICI America)があ
る。アニオン、非イオン、又は両性の界面活性剤を用い
てもよい。非高分子界面活性剤並びに幾つかの高分子界
面活性剤の詳細リストは、Manufacturing Confection P
ublishing Co.（ニュージャージ州グレン・ロック）発
行の「1990 McCutcheon's Functional Materials( Nort
h American Edition)」の第１１０〜１２９ページに挙
げられている。特定の界面活性剤の選択は、特定のイン
ク組成物とプリント用媒体サブストレートの種類に大き
く依存する。プリント媒体中へのインクの浸透及び／又
はインクジェットプリントカートリッジ（ペン）を改善
するために共溶媒を含有させてもよい。該共溶媒類は、
当該分野で周知である。使用できる典型的な共溶媒類
は、米国特許第５，２７２，２０１号に例示されてい
る。粘度調節剤のようなその他の既知添加物類及びその
他のアクリル系又は非アクリル系ポリマー類を添加し
て、インク組成物の各種特性を所望の程度に改善しても
よい。

【００５８】プリントシステム 次に、図１から図３を参照して説明すると、図１に示さ
れているプリンタ１０は、用紙又は他のプリント媒体１
４の補給用品を格納するための紙送りトレイ１２、プリ
ンタ用紙を回収するための紙回収トレイ１６及び複数の
プリントカートリッジ１８から構成されている。図１に
示したプリンタでは、前述のカートリッジが４個備えら
れている。通常、ＫＭＹＣと呼ばれる、ブラック、マゼ
ンタ、黄色及びシアン、但し、この視角からは３個しか
見えないので、図面には３つのカートリッジが示されて
いる。これらの４つの色が、一緒になって、広範囲の
色、色合い及び色相をもたらすのである。しかし、ある
情況ではマゼンタ、黄色及びシアンの中の少なくとも１
つをブラックと共に使うことがあることは、当業者には
容易に理解される。さらに、ある印刷の用途では、白等
の付加的カラーペンを使うこともある。

【００５９】プリンタ１０は、サービスステーション２
２とそこに格納されている４個のカートリッジ１８を露
出できるようそのカバーが持ち上げられた状態で画かれ
ている。紙送り機構、プリンタの電気部品類等のような
プリンタ１０のその他の構造特徴は、インクジェットプ
リンタ分野で周知である故、ここには示されていない。
例えば、米国特許第４，８７２，０２６号参照。

【００６０】プリントカートリッジ１８は、使われてい
ない時、又はペンの準備(充填、priming)、ノズルプレ
ートのふきとり、及び／又は洗浄のため全てのノズルを
同時にインク壺、スピトゥーン(spittoon)に吐き出させ
る等の操作を含むサービス中は、サービスステーション
内に置かれる。

【００６１】プリントカートリッジは、熱噴射(jettin
g)作用に基づくことができ、複数のインク発射チャンバ
を採用し、その各々は抵抗体素子を含んでいて、それが
付勢されると、インクのバブルを生成させ、ノズルを通
してそれをプリント媒体の方へ吐出するのである。ある
いは、プリントカートリッジは、圧電噴射作用に基づい
てもよく、複数のインク発射チャンバを採用し、その各
々は圧電素子を含んでいて、付勢されると、ある分量の
インクをノズルを通してプリント媒体の方へ吐出する。
熱及び圧電の両方式のプリントカートリッジは、インク
ジェットプリンタの分野では周知である。本願発明の実
施には、好ましくは、サーマルインクジェットプリンタ
を用いる。

【００６２】インクジェットプリンタの使用に当たって
は、プラテンを周囲温度で使うか又はプラテンを加熱し
てもよい。サーマルインクジェットプリンタと共に使わ
れる加熱プラテンは、どちらも本願出願人が譲受人とな
っている米国特許第５，３２９，２９５号及び米国特許
第５，４７９，１９９号に開示されている。加熱プラテ
ンは、それが紙、透明紙又はその他の適当な材料であっ
てよい、プリント媒体上でインクをより速く乾燥させる
ために使用される。

【００６３】図２は、加熱プラテンを装備しているとこ
ろの、図１に示したインクジェットプリンタ１０の一部
分を示す。詳細には、プリント媒体は、容器１９とプリ
ントヘッド２４がそのプリント媒体１４と動作的に関連
した状態で、プリントカートリッジ１８を通る。プリン
トヘッド２４は、プリントゾーン２６を画定する。慣例
として、プリント媒体１４は、プリンタ１０の用紙経路
に沿って、矢印Ａで示される方向に通され、そしてペン
１８がそれと直交して動かされる。プリント媒体１４
は、駆動ローラ２８によってスクリーン３０上へ移動さ
れる。駆動ローラ２８の後ろで且つペン１８の前に配置
された駆動プレート３２は、スクリーン３０上でプリン
ト媒体１４を平坦に保持するのに役立つ。プラテンのよ
うに作用するスクリーン３０は、以下にさらに詳しく説
明するように、プリント媒体の乾燥ができるように多孔
形式(perforated)されている。プリント媒体１４は、出
口ローラ３４と複数の星車(starwheel)３６によってプ
リントゾーン２６を出て、トレイ１６等の紙回収装置に
回収される。

【００６４】カートリッジの配置形状は、本願発明の実
施には重要でなく（図１に示すように、各インク色が別
々に交換できるカートリッジに入っているところの）、
２、３、４個又はそれ以上の分離カートリッジを含むか
又は２、３、４個の、それぞれが異なったインクを入れ
たインク容器付きの１個のプリントカートリッジを含ん
でもよい。本願明細書で用いられる時、用語「カートリ
ッジ」は、下記のカートリッジを包含する状態を網羅す
るものとする。１個又は複数のインク容器を有するカー
トリッジであって、その複数容器は、別々に交換できる
か又は相互に一体化され、従って、ユニットとして交換
できるもの；プリントヘッドと容器（又は複数容器）を
有するカートリッジであって、プリントヘッドが容器
（又は複数容器）に一体化されているもの、及びプリン
トヘッドと別々に交換可能な容器（又は複数容器）を有
するカートリッジ。１個又は複数のインク容器が、プリ
ントヘッドから別々に交換できる（プリントヘッドとは
一体化されていない）場合、１個又は複数の容器を独立
交換可能型にするか又はオフアクシス式(軸外、off-axi
s)インク供給源からインクを管で送ってもよい。

【００６５】本願発明のインクジェットカートリッジセ
ットは、上述のように、本願発明に係るインクを含む。
従って、第１から第４の各インクについては、第１から
第４のインクの１つを含む対応インクジェットカートリ
ッジがある。

【００６６】サーマルインクジェットプリンタにおける
最近の改良には、プリントゾーン１８に近接して置かれ
ているところの、全体が３８で示された加熱装置の使用
が含まれる。図２において、加熱手段３８は、スクリー
ン３０を通して、プリント媒体１４の底面上に熱を集中
させるべく作用するところの、プリントヒータ４０とリ
フレクタ４２から構成されるものとして示されている。
しかし、加熱手段３８は、加熱素子、送風機等のよう
な、通常の加熱源の何れかを包含してよく、且つ本願発
明の実施は加熱源については制限されないということ
は、当業者には容易に理解されるであろう。もしくは、
本願発明は、加熱手段３８の配置に制限されず、それ
が、プリントゾーン２６の前方、プリントゾーンの後
方、又はプリントゾーン中にあるか又は、図示のよう
に、プリント媒体の下か又はその上に配置されてもよ
い。

【００６７】図３は、サブストレート４４、障壁層４６
及びオリフィス、即ち、ノズル５０を有するノズルプレ
ート４８から構成されるプリントヘッド２４の一部分の
断面図を示す。ノズル５０は、熱素子５２、通常は、抵
抗体素子又は加熱抵抗体の上に置かれる。実際には、オ
リフィスプレート４８は、よく知られているように、そ
れぞれが抵抗体５２と効果的に結合された複数のノズル
５０がそこに設けられている。本願発明は、特定のオリ
フィスプレート４８に限定されるものではなく、それ
は、障壁層４６と分離していても又は一体であってもよ
い。事実、熱素子５２の上に置かれるオリフィスプレー
トはどれも本願発明の実施に採用することができる。

【００６８】動作時、矢印Ｂで示すように、インクがイ
ンク送りチャンネル５４に満たされ、各抵抗体は、サブ
ストレート４４、障壁層４６及びオリフィスプレート４
８によって限定されるところの、前述のチャンネルによ
って供給される。各抵抗体５２は、電導線（図示せず）
によって電流源（図示せず）に接続されており、それ
が、マイクロプロセッサ（図示せず）の制御下で、電流
パルスを選択された抵抗体５２に送り、ノズル５０を通
して且つプリント媒体１４上にインク滴を放出させて、
所望の英数字、グラフィックス、領域充填のパターン及
びその他のプリントパターンを作り出すのである。サー
マルインクジェットプリンタの詳細は、例えば、１９９
４年２月号のHewlett-Packard Journal, Vol.45, No.1
に記述されている。

【００６９】さらに図３に示したように、インクは、イ
ンクリフィルスロット５６を通してそこから上方のイン
ク送りチャンネル５４中へ、従って、発射チャンバ５８
中へ流れる。パッシベーション層６０が、サブストレー
ト４４と抵抗体５２の上に載せられている。このパッシ
ベーション層６０は、よく知られているように、典型的
には、窒化ケイ素−炭化ケイ素の材料から成る。加え
て、薄膜構造のサーマルインクジェットプリントヘッド
には、その他の幾つかの層が存在する；それらは、図面
の簡略化のため省略する。

【００７０】第１の実施例において、また本願発明に従
い、第１、第２、及び第３インクは、顔料をベースとし
ていて、ブラック、マゼンタ及び黄色を表す。第４イン
クは、染料をベースとしていて、シアン色のインクをも
たらす。

【００７１】実験例 インク 本願発明の有効性を立証するために、各セットが、ブラ
ック、マゼンタ、黄色及びシアンのインクから成る、２
セットのインクを評価した。第１のセット、コントロー
ルは、ヒューレット・パッカード・カンパニー製プリン
トヘッド、部品番号51645A（ブラック）及び51641A（３
チャンバーカラー）と組み合わされる市販インクから構
成した。第２のセットは、本願発明によって調製された
インクから成り、各インクは、水性ベヒクルと以下の成
分を含有するものを使用した。

【００７２】ブラックインク：約8のｐＨを有する中和
されたカルボキシル化分散剤で分散したカーボンブラッ
ク顔料。

【００７３】マゼンタインク：Sun Chemicalから市販の
顔料レッド１２２（Pigment Red 122(PR122)）；同顔料
を中和スルホン化分散剤ＡＭＰＳ／ＭＡ／／ｇ−ＢｚＭ
Ａ／ＥＴ２５／４５／／ｇ−１８／１２（／／は、ペン
ダント基から骨格を分離する）で分散；グリコール酸；
インクのｐＨは約３；アセッドレッド５２(Acid Red 5
2)染料。

【００７４】黄色インク Sun Chemicalから市販のイエロー顔料１７ (Yellow Pig
ment 17)(PY17)；同顔料をカチオン性分散剤で分散さ
せ、Ｈ₃ＰＯ₄で中和した。インクｐＨは約３。

【００７５】シアンインク：ダイレクトブルー１９９(D
irect Blue 199)（アニオン染料）及びアシッドブルー
９(Acid Blue 9)、ＴＭＡ（テトラメチルアンモニウ
ム）、Ｍｇ（ＮＯ₃）₂及びグリコール酸を含有する。イ
ンクｐＨは約３。

【００７６】水性ベヒクルは、水と水溶性有機溶媒、及
びインクジェットインクを調合する際に通常用いられる
その他の成分を含有。

【００７７】ブリード（にじみ）の評価 ヒューレット・パッカード・カンパニー製のDeskjet
（登録商標）プリンタ及び同じ液滴容積を有するプリン
トカートリッジを使い、５つの異なったブランドの普通
紙上に異なった色のブロックを互いに隣接させてプリン
トすることにより、カラー対カラーの及びブラック対カ
ラーのブリードを評価した。その後、１つのインクでプ
リントしたブロックから別のインク色でプリントした隣
接ブロック中へのブリードについて、プリントサンプル
を目視評価した。与えられたインク色（例えば、ブラッ
ク（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色
（Ｙ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）)及び青色（Ｂ））毎
に、そのインクに対する個々の評点を加算して全評点を
得、そのデータを表２に記した。低めの評点はブリード
が少ないことを示し、従って、より望ましいものであ
る。５種類全ての用紙上の各インクに関する全評点を加
算して、全ての用紙上での各インクの性能についての別
の全評点を得、そのデータを表３に記した。例えば、以
下の表２は、ＯＪＩＳ紙上のインクセット１、２につい
てのブリード性能を説明するものである。各列のデータ
は、与えられたインクでプリントされたブロックから他
のインクでプリントされた隣接ブロック中へのブリード
を表す。例えば、第１列の数は、シアンのブロックか
ら、それぞれ、ブラック、マゼンタ、シアン（適用不
可）、黄色、赤色、緑色、及び青色でプリントされた隣
接ブロック中へのブリードを表す。

【００７８】同様に、インクセット１、２についてのブ
ラック対カラーのブリードの結果を以下の表４と表５に
示す。

【００７９】表２から表５のデータから分かるように、
本願発明によって調製されたインクセット２は、インク
セット１より極めて良好なブリード軽減を示した。

【００８０】

【表２】

【００８１】¹ 目視評価 １＝にじみがない、２＝ほとんどにじみがない、３＝少
しにじみがある、４＝深刻なにじみがある。

【００８２】

【表３】

【００８３】² 用紙 Ｈ．Ｍｉｌｌ:ハマーミル(Hammermill) ＣＤＣＹ：チャンピオンデータコピー(Champion Data C
opy) ＵＣＪＴ：ユニオンカンプジェームスタウン(Union Cam
p Jamestown) ＯＪＩＳ：オジスナースＰＰＣ(Oji Sunace PPC) ＧＢＮＤ：ギルバートボンド（Ｇｉｌｂｅｒｔ Ｂｏｎ
ｄ）

【００８４】

【表４】

【００８５】

【表５】

【００８６】退色性（ｌｉｇｈｔｆａｄｅ）評価は、２
つの紙上にインクセット１、２のカラーパレットを３回
プリントして測定した。カラーパレットは、同じ滴容積
のインクジェットペンを使って、シアン、マゼンタ、黄
色、赤色、緑色及び青色の約1ｃｍ²の方形を１００％塗
りつぶした領域で構成した。プリントイメージのカラー
座標(colorcoordinates)Ｌ^*、ａ^*及びｂ^*は、市販の比
色計と標準のカラー測定手順を使って測定した。製造元
のインストラクションによって定められるような市販の
退色計と耐候性試験器を使って、プリントの一組は、屋
内1年間等価光にさらし、一方、他の組は、屋外数週間
等価光にさらした。ΔＥで表される、各インクセットに
関する退色性は、以下の式を使って計算し、そのデータ
は次の表６に記した。

【００８７】ΔＥ＝[（Ｌ^*後−Ｌ^*前）²＋（ａ^*後−ａ^*
前）²＋（ｂ^*後−ｂ^*前）²]^1/2

【００８８】「後」及び「前」は、プリントサンプルが
退色環境に晒された後及び前の測定値を指す。退色値
は、最小であるのが望ましい。

【００８９】

【表６】

【００９０】¹ ブライトボンド(Bright Bond)＝アゾン
ブライトワイトオパーク (Azon Bright White Opaque
Bond)、部品番号130400 ヘビーコート(Heavy Coated)＝ＨＰヘビーウェイトイン
クジェットペーパ (HP Heavy Weight Inkjet Paper)、
部品番号 51648E² ６色全てに対して退色性を求めた。³ 単一色の最も悪い退色性

【００９１】産業上の応用性 本願発明のプリントシステム並びにプリントカートリッ
ジのセットは、インクジェットプリントにおける商業上
の用途を見出すものと期待される。

【００９２】以上、インクジェットプリントシステム並
びにプリントカートリッジのセットを開示した。明らか
な特質の種々の変更並びに修正は、発明の精神から逸脱
することなく行うことができ、且つ該変更及び修正の全
ては、添付の請求の範囲によって規定されている本願発
明の範囲内に帰属するものと考えられるということは、
当業者には自明のことである。

【００９３】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）水性ベヒクルと少なくとも１つの第１の
着色剤と少なくとも１つの第１のアニオン性ポリマーを
含有する第１のアニオン性インクを含む第１のインクジ
ェットカートリッジと、水性ベヒクルと少なくとも１つ
の第２の着色剤と少なくとも１つの第２のアニオン性ポ
リマーと前記第２のアニオン性インクの少なくとも一つ
の前記第２のポリマーのｐＫａの値及びそれ以下のｐＫ
ａをもつ酸添加剤とを含有する第２のアニオン性インク
を含む第２のインクジェットカートリッジと、水性ベヒ
クルと少なくとも１つの第３の着色剤と少なくとも１つ
の第３のカチオン性ポリマーを含有し、さらに、約２〜
約５の範囲のpHを有する第３のカチオン性インクを含む
第３のインクジェットカートリッジと、水性ベヒクルと
少なくとも１つの第４のアニオン性染料と沈殿剤とを含
有する第４のアニオン性インクを含む第４のインクジェ
ットカートリッジとから構成されることを特徴とするイ
ンクカートリッジセット。 （実施態様２）前記少なくとも１つの第１のアニオン性
ポリマーは、少なくとも１つの中和カルボン酸基を有
し、前記少なくとも１つの第２のアニオン性ポリマー
は、少なくとも１つのスルホン酸塩又はホスホン酸塩の
基を有することを特徴とする前項(1)記載のインクカー
トリッジセット。 （実施態様３）前記第１、第２、及び第３のポリマー
は、単独重合体、共重合体、ブロックポリマー、分枝重
合体及びグラフト重合体から成る群から別個に選択され
ることを特徴とする前項(2)記載のインクカートリッジ
セット。 （実施態様４）前記第１、第２、及び第３の着色剤の少
なくとも１つは、別々に選択された顔料であり、前記第
１のアニオン性ポリマー、前記第２のアニオン性ポリマ
ー及び前記第３のカチオン性ポリマーの少なくとも１つ
は、顔料分散剤としても作用することを特徴とする前項
(3)記載のインクカートリッジセット。 （実施態様５）前記少なくとも１つの第３カチオン性ポ
リマーは、以下の構造式であらｗされるペンダント型イ
オン部位を有することを特徴とする前項(4)記載のイン
クカートリッジセット。

【化２】 ここで、Ａは、Ｎ、Ｐ又はＳから成る群から選択され、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、Ｈ、１から２０の炭素原子のア
ルキル又はアルキルエーテル、１から１０の炭素原子を
有するアリール又はアルキルアリールから成る群から独
立に選択され、ここで、ＡがＳである時にＲ３は存在せ
ず、Ｘは、ハロゲン化物類、有機酸の共役塩基類及び無
機酸の共役塩基類から成る群から選択される。 （実施態様６）少なくとも１つの前記カチオン性ポリマ
ーがＡＢブロックポリマーであることを特徴とする前項
(5)記載のインクカートリッジセット。 （実施態様７）少なくとも１つの前記カチオン性ＡＢブ
ロックポリマーは、メタクリル酸メチル及びメタクリル
酸ブチルの単独重合体類又は共重合体類から調製された
Ａブロックと、ジメチルアミノエチルメタクリル酸塩及
びジエチルアミノエチルメタクリル酸塩の単独重合体類
又は共重合体類から調製されたＢブロックとから成るこ
とを特徴とする前項(6)記載のインクカートリッジセッ
ト。 （実施態様８）少なくとも前記第１と前記第２ポリマー
は、ＡＢ、ＢＡＢ及びＡＢＣブロックコポリマー類及び
Ａｘ（ＢＡ）ｙＢｚのグラフトコポリマー（ここで、ｘ
は、０から約１０，０００、ｙは、約２から約１０，０
００0、そしてｚは、０〜約１０，０００である）から
成る群から選択されることを特徴とする前項(4)記載の
インクカートリッジセット。 （実施態様９）酸添加物は、ポリアクリル酸、酢酸、グ
リコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコ
ルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン
酸、酒石酸、乳酸、ブロモ酢酸、クロロ酢酸、クロロプ
ロピオン酸、フタル酸、スルホン酸、及びオルトリン酸
及びそれらの誘導体類から成る群から選択される有機酸
であることを特徴とする前項(2)記載のインクカートリ
ッジセット。（実施態様１０）沈殿剤は、Ｚｎ⁺²、Ｍｇ
⁺²、Ｃａ⁺²、Ｃｕ⁺²、Ｃｏ⁺²、Ｎｉ⁺²、Ｆｅ⁺²、Ｌ
ａ⁺³、Ｎｄ⁺³、Ｙ⁺³及びＡｌ⁺³から成る群から選択され
る多価金属カチオン性を包含する多価金属塩であること
を特徴とする前項(2)記載のインクカートリッジセッ
ト。 (実施態様１１)第４のアニオン性着色剤が、さらに、酸
添加物を含むことを特徴とする前項(2)記載のインクカ
ートリッジセット。 （実施態様１２）前項(1)から(12)記載のインクジェッ
トカートリッジセットのインクジェットインクを含むこ
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１３）水性ベヒクルと少なくとも１つの第１
の着色剤と少なくとも１つの第１のアニオン性ポリマー
を含有する第１のアニオン性インクと、水性ベヒクルと
少なくとも１つの第２の着色剤と少なくとも１つの第２
のアニオン性ポリマーと前記第２のアニオン性インクの
少なくとも一つの前記第２のポリマーのｐＫａの値及び
それ未満のｐＫａをもつ酸添加剤とを含有する第２のア
ニオン性インクと、水性ベヒクルと少なくとも１つの第
３の着色剤と少なくとも１つの第３のカチオン性ポリマ
ーを含有し、さらに、約２〜約５の範囲のｐＨを有する
第３のカチオン性インクと、水性ベヒクルと少なくとも
１つの第４のアニオン性染料と沈殿剤とを含有する第４
のアニオン性インクとから成るインクジェットインクセ
ットを含む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１４）前記少なくとも１つの第１のアニオン
性ポリマーは、少なくとも１つの中和カルボン酸基を有
し、前記少なくとも１つの第２のアニオン性ポリマー
は、少なくとも１つのスルホン酸塩又はホスホン酸塩の
基を有することを特徴とする前項(13)記載のインクジェ
ットプリントシステム。 （実施態様１５）前記第１、第２、及び第３のポリマー
は、単独重合体、共重合体、ブロックポリマー、分枝重
合体及びグラフト重合体から成る群から別個に選択され
ることを特徴とする前項(13)記載のインクジェットプリ
ントシステム。 （実施態様１６）前記第１、第２、及び第３の着色剤の
少なくとも１つは、別々に選択された顔料であり、前記
第１のアニオン性ポリマー、前記第２のアニオン性ポリ
マー及び前記第３のカチオン性ポリマーの少なくとも１
つは、顔料分散剤としても作用することを特徴とする前
項(15)記載のインクジェットプリントシステム。 （実施態様１７）前記少なくとも１つの第３カチオン性
ポリマーは、以下の構造式であらされるペンダント型イ
オン部位を有することを特徴とする前項(16)記載のイン
クジェットプリントシステム。

【化３】 ここで、Ａは、Ｎ、Ｐ又はＳから成る群から選択され、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、Ｈ、１から２０の炭素原子のア
ルキル又はアルキルエーテル、１から１０の炭素原子を
有するアリール又はアルキルアリールから成る群から独
立に選択され、ここで、ＡがＳである時にＲ３は存在せ
ず、Ｘは、ハロゲン化物類、有機酸の共役塩基類及び無
機酸の共役塩基類から成る群から選択される。 （実施態様１８）少なくとも１つの前記カチオン性ポリ
マーがＡＢブロックポリマーであることを特徴とする前
項(17)記載のインクジェットプリントシステム。 （実施態様１９）少なくとも１つの前記カチオン性ＡＢ
ブロックポリマーは、メタクリル酸メチル及びメタクリ
ル酸ブチルの単独重合体類又は共重合体類から調製され
たＡブロックと、ジメチルアミノエチルメタクリル酸塩
及びジエチルアミノエチルメタクリル酸塩の単独重合体
類又は共重合体類から調製されたＢブロックとから成る
ことを特徴とする前項(18)記載のインクジェットプリン
トシステム。 （実施態様２０）少なくとも前記第１と前記第２ポリマ
ーは、ＡＢ、ＢＡＢ及びＡＢＣブロックコポリマー類及
びＡｘ（ＢＡ）ｙＢｚのグラフトコポリマー（ここで、
ｘは、０から約１０，０００、ｙは、約２から約１０，
０００0、そしてｚは、０〜約１０，０００である）か
ら成る群から選択されることを特徴とする前項(16)記載
のインクジェットプリントシステム。 （実施態様２１）酸添加物は、ポリアクリル酸、酢酸、
グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アス
コルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン
酸、酒石酸、乳酸、ブロモ酢酸、クロロ酢酸、クロロプ
ロピオン酸、フタル酸、スルホン酸、及びオルトリン酸
及びそれらの誘導体類から成る群から選択される有機酸
であることを特徴とする前項(14)記載のインクジェット
プリントシステム。 （実施態様２２）沈殿剤は、Ｚｎ⁺²、Ｍｇ⁺²、Ｃａ⁺²、
Ｃｕ⁺²、Ｃｏ⁺²、Ｎｉ⁺²、Ｆｅ⁺²、Ｌａ⁺³、Ｎｄ⁺³、Ｙ
⁺³及びＡｌ⁺³から成る群から選択される多価金属カチオ
ン性を包含する多価金属塩であることを特徴とする前項
(14)記載のインクカートリッジセット。 (実施態様２３)第４のアニオン性着色剤が、さらに、酸
添加物を含むことを特徴とする前項(14)記載のインクジ
ェットプリントシステム。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の一実施例を組み込んだインクジェットプ
リンタの斜視図。

【図２】サーマルインクジェットプリンタの部分図であ
って、本発明の一実施例のインクジェットペンの位置関
係を示す図。

【図３】本発明の一実施例のインクジェットペンにおけ
るプリントヘッドの部分断面図。

【符号の説明】

１０：インクジェットプリンタ １８：インクジェットプリントカートリッジ １４：プリント媒体 ２８：駆動ローラ ３４：出口ローラ ３０：スクリーン ３３：サブストレート ４８：ノズルプレート ５０：ノズル ５２：熱素子 ５６：インクリフィルスロット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水性ベヒクルと少なくとも１つの第１の着
   色剤と少なくとも１つの第１のアニオン性ポリマーを含
   有する第１のアニオン性インクを含む第１のインクジェ
   ットカートリッジと、水性ベヒクルと少なくとも１つの
   第２の着色剤と少なくとも１つの第２のアニオン性ポリ
   マーと前記第２のアニオン性インクの少なくとも一つの
   前記第２のポリマーのｐＫａの値及びそれ以下のｐＫａ
   をもつ酸添加剤とを含有する第２のアニオン性インクを
   含む第２のインクジェットカートリッジと、水性ベヒク
   ルと少なくとも１つの第３の着色剤と少なくとも１つの
   第３のカチオン性ポリマーを含有し、さらに、約２〜約
   ５の範囲のpHを有する第３のカチオン性インクを含む第
   ３のインクジェットカートリッジと、水性ベヒクルと少
   なくとも１つの第４のアニオン性染料と沈殿剤とを含有
   する第４のアニオン性インクを含む第４のインクジェッ
   トカートリッジとから構成されることを特徴とするイン
   クカートリッジセット。
2. 【請求項２】水性ベヒクルと少なくとも１つの第１の着
   色剤と少なくとも１つの第１のアニオン性ポリマーを含
   有する第１のアニオン性インクと、水性ベヒクルと少な
   くとも１つの第２の着色剤と少なくとも１つの第２のア
   ニオン性ポリマーと前記第２のアニオン性インクの少な
   くとも一つの前記第２のポリマーのｐＫａの値及びそれ
   未満のｐＫａをもつ酸添加剤とを含有する第２のアニオ
   ン性インクと、水性ベヒクルと少なくとも１つの第３の
   着色剤と少なくとも１つの第３のカチオン性ポリマーを
   含有し、さらに、約２〜約５の範囲のｐＨを有する第３
   のカチオン性インクと、水性ベヒクルと少なくとも１つ
   の第４のアニオン性染料と沈殿剤とを含有する第４のア
   ニオン性インクとから成るインクジェットインクセット
   を含むことを特徴とするインクジェットプリントシステ
   ム。