(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低減されたブラック−カラーブリードを有するブラックとカラーの画像を印刷するための方法であって、
(a)  染料ベースカラーインクジェットインクを準備するステップ、
(b)  グリコールエーテルと、0.1〜3重量％の１，２−デカンジオール、0.1〜0.5重量％のドデカノール、0.1〜0.5重量％のオクタンジオール、及び0.1〜0.5重量％のネオペンチルアルコールから成る群から選択される少なくとも１つの長鎖アルコールとを含む染料ベースブラックインクジェットインクを準備するステップ、
(c)  基体上に前記染料ベースカラーインクジェットインクを噴射するステップ、及び
(d)  前記基体上へ前記染料ベースブラックインクジェットインクを噴射するステップ、
を含み、
それによって、前記染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクが、ブリード抑制用の界面活性剤を含まず且つ前記染料ベースカラーインクジェットインクが、前記染料ベースブラックインクと境界で接触するとき、前記境界ではカラー−ブラックブリードが生じない、方法。
【請求項２】
前記グリコールエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレンングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテルの少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記グリコールエーテルが、染料ベースブラックインクジェットインク中に0.1〜15重量％の範囲で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクが、非反応性である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの長鎖アルコールが、前記グリコールエーテル中に溶解されて溶液を形成し、該溶液は前記染料ベースブラックインクジェットインク中に溶解される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ブラック−カラーブリードが低減されたブラック及びカラー印刷のためのシステムであって、
(a)  染料ベースカラーインクジェットインクを収容し、前記カラーインクジェットインクを基体上に印刷可能なインクジェットペン、及び
(b)  グリコールエーテルと、0.1〜3重量％の１，２−デカンジオール、0.1〜0.5重量％のドデカノール、0.1〜0.5重量％のオクタンジオール、及び0.1〜0.5重量％のネオペンチルアルコールから成る群から選択される少なくとも１つの長鎖アルコールとを含む染料ベースブラックインクジェットインクを収容し、前記ブラックインクジェットインクを前記カラーインクジェットインクと境界で接触するように基体上に印刷可能なインクジェットペン、
を含み、
それによって、前記染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクが、ブリード抑制用の界面活性剤を含まず且つ前記染料ベースカラーインクジェットインクが、前記染料ベースブラックインクと前記基体上で接触する時に、カラー−ブラックブリードが前記境界で生じない、システム。
【請求項７】
前記グリコールエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレンングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテルの少なくとも１つである、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記グリコールエーテルが、前記染料ベースブラックインクジェットインク中に0.1〜15重量％の範囲で存在する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクが、非反応性である、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの長鎖アルコールが、前記グリコールエーテル中に溶解されて溶液を形成し、且つ前記溶液は染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクの両方に溶解される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
ブラック−カラーブリードが低減された基体上の印刷画像であって、
(a)  グリコールエーテルと、0.1〜3重量％の１，２−デカンジオール、0.1〜0.5重量％のドデカノール、0.1〜0.5重量％のオクタンジオール、及び0.1〜0.5重量％のネオペンチルアルコールから成る群から選択される少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースブラックインクジェットインクと、
(b)  染料ベースカラーインクジェットインク
を含み、
それによって、前記染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクが、ブリード抑制用の界面活性剤を含まず且つ前記染料ベースブラックインクジェットインクが、前記染料ベースカラーインクジェットインクと接触して前記基体上に印刷される時に、ブラック−カラーブリードが低減される、印刷画像。
【請求項１２】
前記グリコールエーテルが、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレンングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテルの少なくとも１つである、請求項１１に記載の印刷画像。
【請求項１３】
前記染料ベースブラックインクジェットインク及び前記染料ベースカラーインクジェットインクが、非反応性である、請求項１１に記載の印刷画像。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラック−カラーブリードが実質的に低減されたブラック及びカラー印刷のためのインクジェットインクシステムと方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータプリンタの技術は、各種媒体に極めて高解像度の画像を転写し得るまでに発展した。１つの特異な印刷方式では、ディジタル信号に応答して媒体の表面上に液体インクの小滴を配置させることを包含する。典型的には、印刷デバイスと表面との間で物理的に接触することなく、その表面上に液体インクを配置させるか又は噴射させる。
【０００３】
ブラックインクジェットインク組成物として望ましい特性とは、他のイメージング技術と効果的に匹敵させるために、中間(neutral)ブラックカラー、中間グレースケール及び十分な光学密度を含み、且つカラーインクと共に印刷される際の実質的に低減されたブラック−カラーブリードである。従って、ブラックインクジェットインクに関しては、耐光性、光学密度、カラーの中位性、グレースケール品質及びペンの性能を維持し、同時に他のカラー染料ベースのインクと組み合わせて印刷される際のブラック−カラーブリードを低減させるという問題がある。つまり、これまでの研究の多くは、ブラック−カラーブリードを低減するためのブラックインクジェットインクよりも、むしろカラーインクジェットインクに焦点をあてたものであった。
【０００４】
従来技術におけるブリード抑制に関する幾つかの解法は、反応性インク及び非反応性インクに基づいて提供されていた。反応性顔料含有ブラックインクに関しては、カラーインク中にＣａＮＯ３及びＭｇＮＯ３などの塩を使用して、顔料ベースのブラックインクを紙上でクラッシュさせて、ブリードを防ぐバリアーを形成させることによってブラック−カラーブリード抑制を達成している。顔料ベースブラックインクをクラッシュさせるのに低pHのカラーインクも使用されている。
【０００５】
非反応性顔料含有ブラックインクについては、ブラック−カラーブリードを抑制するために利用可能な技術とは、ブラックインク中に界面活性剤を使用することである。ブラックインク中に界面活性剤を使用することには、界面活性剤を使用することによって、同量の染料と比較してブラックの光学密度が顕著に低減するという欠点がある。界面活性剤の拡散効果も印刷品質にとってマイナスの影響がある。
【０００６】
インクジェットインクのブリード抑制に関しては、以下の従来技術が例示として包含され（例えば特許文献１〜３）、それらは、染料ベースのインク調合物においてブリードを低減させるのに界面活性剤が効果的に用いられることが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第5,106,416号公報
【特許文献２】
米国特許第5,116,409号公報
【特許文献３】
米国特許第5,133,803号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の現状に基づき、ブリード防止という領域における改善が望まれる。具体的には、インクジェットインクの調合物中に望ましくない添加剤を含有させる必要なく、ブラック−カラーブリードを低減させるための組成物、システム及び方法を提供することが望ましいであろう。このような組成物、システム及び方法がここに開示される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、低減されたブラック−カラーブリードで印刷するための組成物、システム及び方法に関する。具体的には、ブラック−カラーブリードが低減されたブラック及びカラー画像を印刷するための方法が開示される。この方法は、染料ベースカラーインクジェットインクを準備するステップと、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースブラックインクジェットインクを準備するステップと、染料ベースカラーインクジェットインクを基体上に噴射させるステップと、及び染料ベースブラックインクジェットインクを基体上に噴射させるステップとを包含し、染料ベースカラーインクジェットインクが染料ベースブラックインクジェットインクと境界で接触するようにし、且つ実質的にカラー−ブラックブリードがその境界で生じないようにする。
【００１０】
加えて、ブラック−カラーブリードが低減されたカラー印刷をするためのシステムが開示され、このシステムは、染料ベースカラーインクジェットインクを含み、そのカラーインクジェットインクを基体上に印刷することができるインクジェットペンと、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースブラックインクジェットインクを含むインクジェットペンとから構成され、且つそのインクジェットペンは、ブラックインクジェットインクがカラーインクジェットインクと接触するようにその内容物を基体上に印刷できる。カラーインクジェットインクがブラックインクジェットインクと基体上の境界で接触するとき、実質的にブラック−カラーブリードは存在しない。
【００１１】
さらに、低減されたブラック−カラーブリードを有する基体上の印刷画像が開示される。この印刷画像は、実質的にブリード抑制処理添加剤を含まない染料ベースカラーインクジェットインクと接触して印刷される、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含むブラックインクジェットインクを含む。
【００１２】
【発明の好ましい実施形態】
本発明を開示、説明する前に、本発明が、ここに開示される特定のプロセスステップ並びに材料に限定されないということは理解されるべきである。何故なら、そのようなプロセスステップ並びに材料はある程度変更し得るからである。また、ここで使用される用語は、特定の実施態様を専ら説明するだけの目的で使用されるということも理解されるべきである。本発明の特許請求の範囲及びそれらと同等のものによってのみ本発明を限定することを意図していることから、用語によって限定することを意図したものではない。
【００１３】
本明細書及び本発明の特許請求の範囲において使われる場合、名詞は、その内容が別途明確に指示されない限り、単数だけでなく複数の意味を包含するというは留意すべきである。
【００１４】
用語「ブラック−カラーブリード」又は「ブリード」は、カラーとブラックの境界における２つ又はより多くのインクジェットインクの望ましくない混合と定義されるものであり、これにより画像の鮮鋭度が低減する。ブリードは、いずれの基体上でも起こり得るが、特に繊維質の紙上で起こることが知られている。
【００１５】
「ブリード抑制剤」又は「添加剤」は、基体上でのカラー間又はブラックとカラー間のブリードを低減させるためにインクジェットインク調合物に添加される任意の有機又は無機物質を意味する。
【００１６】
本発明の中で使用される「染料ベースカラーインク」又は「染料ベースインクジェットインク」は、本質的に可溶性である。
【００１７】
非反応性ブラック及びカラーインク間のブリード抑制が、新しい技術によって達成された。ドデカノール又は１，２−デカンジオールなどの長鎖アルコールと、グリコールエーテルとの組合せにより、浸透剤として多量の界面活性剤を使用することなく、ブラック−カラーブリードが改善される。好ましくは、0.1〜３重量％の１，２−デカンジオール、0.1〜0.5重量％のドデカノール、0.1〜0.5重量％のオクタンジオール、及び0.1〜0.5重量％のネオペンチルアルコールである。グリコールエーテルの具体例には、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレンングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテルが包含され、その好ましい添加量は0.1〜18重量％、より好ましくは0.1〜15重量％である。これによってブラックインクの光学密度を犠牲にすることなくブリード抑制が可能となる。光学密度は、ブリード抑制のために界面活性剤が使用される場合に悪化する。
【００１８】
本発明は、高い光学密度と優れた印刷品質の出力を典型的に必要とする分野のプリンタに対して、いずれもがブリード抑制用の界面活性剤を含まないカラーインクジェットインク及びブラックインクジェットインクの利用を可能とする。ブラックインクジェットインクの場合、そのような添加剤は、光学密度に著しくマイナスの影響を及ぼす。さらに、界面活性剤の拡散効果は、ブラック及びカラーのインクジェットインクの両方における印刷品質に対して全般的にマイナスの影響を及ぼす。つまり、本発明は、これらの在来添加剤を使用しなくても極めて優れたブラック−カラーブリード抑制を提供できるものである。
【００１９】
上述の通り、本発明は、特に、低減されたブラック−カラーブリードを有するカラー画像を印刷するための組成物と方法に関する。
【００２０】
本発明者は、水にほとんど溶けない高級アルコールと、そのアルコールを溶解するグリコールエーテルとを組み合わせることにより、水に可溶な溶液が作り出されることを見出した。
【００２１】
この溶液を染料ベースブラックインク及びカラーインクに添加すると、染料ベースブラックインクにおける低減された光学密度及びブラック及びカラーの両染料ベースインクにおける印刷品質の低下を包含する界面活性剤のマイナスの影響を受けることなく、ブラック−カラーブリードが抑制される。
【００２２】
ブラック−カラーブリードのこの防止は、以下の通りである。吐出された液滴が用紙に当たる。インク−用紙の相互作用によって、溶解性に乏しいアルコールが大部分のインクから分離し、且つ染料ベースブラックインクと染料ベースカラーインク間の境界へ移動する。従って、アルコールは、この分離及び境界への移動によってブラック−カラーブリードを防止する。
【００２３】
本発明の方法は、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースカラーインクジェットインクを準備するステップと、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースブラックインクジェットインクを準備するステップと、染料ベースカラーインクジェットインクを基体上に噴射させるステップと、及び染料ベースブラックインクジェットインクを基体上に噴射させるステップとを包含する。これらのステップは、染料ベースカラーインクジェットインクが染料ベースブラックインクジェットインクと境界で接触するように実行されると、実質的にカラー−ブラックブリードがその境界で生じない。
【００２４】
加えて、低減されたブラック−カラーブリードでカラー印刷するためのシステムが開示される。このシステムは、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースカラーインクジェットインクを収容し、このカラーインクジェットインクを基体上に印刷できる第１のインクジェットペンを含む。次に、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースブラックインクジェットインクを収容する第２のインクジェットペンが存在する。第２のインクジェットペンは、ブラックインクジェットインクがカラーインクジェットインクと基体上で接触するように形成されるべきである。それにより、カラーインクジェットインクがブラックインクジェットインクと基体上で接触するとき、実質的にブラック−カラーブリードがブラック−カラー境界で生じない。
【００２５】
次に、ブラック−カラーブリードが低減された、基体上の印刷画像を開示する。印刷画像は、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖ジオールを含む染料ベースブラックインクジェットインクを含む。染料ベースブラックインクジェットインクを、グリコールエーテル中に少なくとも１つの長鎖アルコールを含む染料ベースカラーインクジェットインクと接触させて印刷する。カラーインクジェットインク中に慣習的なブリード抑制剤が無くても、ここで開示されるブラックインクジェットインクを使用することにより、実質的に、ブラック−カラーブリードは生じない。
【００２６】
【実施例】
以下の例は、本発明に使用されるインクジェットインク組成物を調製するための種々の調合を例示し、同時に、ここに開示されるインクジェットインクの有効性を示すデータを提供する。下記例は、本発明を限定するものと考えられるべきではなく、現行の実験データに基づいて最もよく知られたインクジェットインク調合物をどのように作製するかを単に教示するものである。
【００２７】
例１
表１で与えられた次の調合を有するブラックインクを試験した。与えられた成分の全てのパーセントは重量パーセントである。全ての成分がローラ上での混合で溶解するのを確実にするインクビヒクルを作製した。そのビヒクルのpHは、ブラック染料を添加する以前に調整し、その後ブラック染料を添加した。ビヒクルのpHは、染料をビヒクルに添加後、必要に応じて再度調整した。最終インクをローラ上で混合した。
【００２８】
【表１】
0003840444.tif 000002
【００２９】
例２
下表は、種々の異なるエーテルを例１の調合に加えたときのブラック−カラーブリードに与える効果を、エーテルを含まないコントロールのブラックインクと比較して示している。
【００３０】
【表２】
0003840444.tif 000003
【００３１】
例３
例２に示したブリードの改善は、１つ又はより多くの下記アルコールを、次の範囲で添加した場合にさらに改善された。１，２−デカンジオール（0.1〜３重量％）、ドデカノール（0.1〜0.5重量％）、オクタンジオール（0.1〜0.5重量％）、及びネオペンチルアルコール（0.1〜0.5重量％）。
【００３２】
一定の好ましい実施態様を参照して本発明を説明してきたが、様々な修正、変更、省略及び置換は本発明の趣旨から逸脱することなく成し得るということは、当業者には明らかであろう。それ故、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、界面活性剤を使用することによる光学密度の劣化を生じることなく、基体上の境界におけるブラック−カラーブリードが実質的に存在しないインクジェットインク組成物、システム及び印刷画像が提供される。