JP4579647B2 - 可視及び不可視インクを使用するインクジェットシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットシステム及びその使用方法に関する。より詳細には、本発明は、可視インク及び不可視インクに関連する。

不可視インクは、実に相当期間にわたって知られてきている。過去においては、不可視インクは、典型的に秘密のメッセージ及び／又は暗号を書くのに使われており、熱及び／又は薬品で処理すると目に見えるようになるよう構成されていた。不可視インクは、今でも、しばしば、珍奇商品、子供用玩具として、及び暗号データに対して利用されており、この場合、不可視インクは、適切な化学薬品を用いて目に見えるように現像することができる。

記載済文章に対して、記憶を促すメッセージ、強調部（発色マーク部）、及び／又はアンダーラインを記入するために、発色（蛍光）マーカー又はアンダーライン用マーカーがしばしば利用される。現在の発色マークの慣用手段には、しばしば可視着色剤を含むマーカーが利用されており、当該マーカーは、重要文書の特定部分に注意を引き付けるために蛍光性とすることができる。しかしながら、これらの発色（蛍光）マーカーで付けられる色は、細心の注意を払って使われないと、フリーハンドで直線又はその類をスケッチすることの困難性から、独特の不整を生ずることがある。また、これらのマーカーで記されたメッセージ、強調部（発色マーク部）、及び／又はアンダーラインは、典型的に、必要な時又は要望される時にも元の状態に戻すことができない。さらに、現存する多くの発色（蛍光）マーカーの化学的及び物理的成分の両方とも、印刷文書及び／又は用紙を損傷する可能性がある。

最近になって、これらの問題は、文書印刷用のパーソナルコンピュータ及びインクジェットプリンタの使用に起因して一層悪化している。用紙上に読取り可能な文書を印刷する目的で、人々はパーソナルコンピュータに情報をダウンロードしたりインプットしたりするが、この場合、文書を含む用紙は、持ち運びでき、強調部を形成でき、そしてより容易に読取ることができる。インクジェット印刷は、プリンタの低騒音性、ユーザーにとって比較的低価格で高速印刷、及び多色印刷ができるということから、文書を記録するための主要な手段となっている。あいにく、個人が在来の発色（蛍光）マーカーを用いてインクジェット印刷された文書の一節を強調したいと望むとき、当該強調部は元に戻すことできず、不整であり、且つ印刷文書を擦って汚すこともある。従って、個人が文書の一節を印刷し、その文書に強調部を形成できるようにし、その場合強調部形成作業が、正確で（不整を生じず）、元に戻すことができ、且つ／又は印刷文書を損傷しないような、インクジェットシステム及びその使用方法が必要とされている。

可視文字又は記号と、適切な化学薬品を適用すると可視化し得る不可視マーク部とを印刷するためのインクジェットシステム及び方法を開発することが有益である。本発明によれば、インクジェット印刷システムは、基材と、可視インクと、第１及び第２の不可視組成物とを具備し得る。可視インクは、基材上にインクジェットされるよう構成することができ、インクジェット後に第１の可視画像を形成することができる。また、当該第１の可視画像に関連する不可視画像を後に形成し得るところの、第１の不可視組成物も基材上にインクジェットされるよう構成することができる。加えて、不可視画像に打ち加えられるように第２の不可視組成物を構成することができ、それによって後で第１の組成物と第２の組成物とを反応させることができる。この反応は第２の可視画像の形成に帰着し、それによって、第１の可視画像を目に見えるような状態で第２の可視画像と関連付けし得るのである。

他の実施形態では、本発明は、基材上に第１の可視画像を形成すべく可視インクをインクジェットするステップと、第１の可視画像と関連する不可視画像を形成すべく第１の不可視組成物をインクジェットするステップを包含し得るインクジェット印刷法を提供する。また、不可視画像の上に第２の不可視組成物を打ち加えることができ、これによって第１の不可視組成物と第２の不可視組成物との間で反応を起こさせることができる。この反応によって、第１の可視画像に関連する第２の可視画像を基材上に形成することができる。

さらに他の実施形態では、本発明のインクジェット印刷システムは、基材と、可視インクと、第１及び第２の不可視組成物とを具備することができる。可視インクは、第１の可視画像を形成するために基材上にインクジェットされ得るよう構成することができる。一実施形態では、第１の可視画像は、文字、記号とすることができる。第１の不可視組成物も同様に、不可視画像を形成すべく基材上にインクジェットされ得るよう構成することができ、この場合、不可視画像を目に見えるような状態で第１の可視画像と関連付けすることができる。加えて、第１又は第２の不可視組成物が不可視インクであり、他方が現像液である場合に、不可視画像に打ち加えることができるように第２の不可視組成物を構成することができる。さらに、前記現像液は、強調部（発色マーク部）及び／又はアンダーラインとし得るところの、第２の可視画像を形成すべく不可視インクを現像できるように構成することができる。

本発明によれば、文書の一節を印刷し、その文書に強調部を形成できるようにし、その場合強調部形成作業が、正確で、元に戻すことができ、且つ／又は印刷文書を損傷しないような、インクジェットシステム及びその使用方法が提供される。本発明のその他の特長並びに利点は、例示目的で本発明の諸特長を示すところの、以下の詳細な説明を参照することにより明らかとなろう。

本発明を開示、説明するにあたって、本発明が本明細書に開示されるような特定の組成物、システム、方法及び材料に限定されるものではないことを理解されたい。何故ならば、それらは多少変更し得るためである。また、本明細書で用いられる全ての専門用語は、本発明の特定の実施形態を説明するためだけのものであることも理解されたい。これらの用語は、いかなる点においても本発明を限定することを意図したものではなく、且つ本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いるとき、単数形は、その内容が別途明確に指示されない限り、複数形の意味を包含することに留意されたい。

用語「実質的に」とは、他の用語と共に用いられるとき、「ほとんど」乃至「完全に」という意味を包含するものとする。

本明細書で用いるとき、「有効量」とは、所望の結果を達成するのに十分である物質又は薬剤の量の範囲において、少なくとも最小の量を意味する。例えば、「液体ビヒクル」の有効量とは、効果的なインク噴射又は打ち加えに必要な諸性質を維持しながら、インク組成物を製造するために必要とされる少なくとも最小の液体ビヒクルの量である。

本明細書で用いるとき、「液体ビヒクル」とは、本発明に従って使用し得るインクジェットインク、インク噴射可能な液体組成物、及び／又は打ち加えのための組成物を形成するために現像液、着色剤、及び／又は前（プレ）着色剤をその中に溶解させるか又は分散させるところの液体を意味する。多くの液体ビヒクル及びビヒクル組成物は当分野で周知である。インク噴射可能な組成物を生成するのに用いられる液体ビヒクルは、マーカー又はペンのようなインクジェット機構以外の手段によって適用される組成物を形成するのに用いられる液体ビヒクルとはその組成を異にすることができる。しかしながら、必ずしもそうでなくてもよい。典型的に、液体ビヒクルは、共溶媒、界面活性剤、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、粘度修正剤、酸化防止剤、難燃剤、水等のような、広範な種の薬剤からなる任意の混合物から構成することができる。

用語「着色剤」とは、本発明に従って組成物及び／又は画像に色を付与するのに使用し得る染料及び／又は顔料を含むことができる。本発明によれば、着色剤は、典型的に、可視インクジェットインクに使用され、そして基材に適用されると可視画像を形成することができる。従って、有効量の着色剤を含んで成る組成物は、実質的に視認し得る。

「前着色剤（ｐｒｅ−ｃｏｌｏｒａｎｔ）」には、実質的に無色である、現像可能な着色剤が含まれ得る。本発明によれば、実質的に不可視又は無色のインクを形成するために、有効量の前着色剤を液体ビヒクルに含有させることができる。そのような無色インクは、インクジェット機構を用いて、あるいはまたマーカー(又はその他の類似器具)を用いて適用され得るように構成することができる。そのようなインクは、現像液との相互作用で色を発現するように構成することができる。

本明細書で用いるとき、「不可視インク」とは、前着色剤と液体ビヒクルとを含んで成るインク組成物を意味する。不可視インク中の前着色剤は、現像液との反応によって現像され、それによって可視化され得る。不可視インクは、マーカー、ペン等を用いてインク噴射もしくは付着され得るよう構成することができる。

本明細書で用いるとき、「現像液」とは、実質的に不可視又は無色であって、不可視インクの前着色剤と反応する少なくとも１つの活性成分を含み、反応すると、不可視インクが目に見える色になるところの組成物を意味する。現像液は、インク噴射によるか又はマーカー(又はその他の類似器具)を使って付着させることによる方法をはじめとする、様々な方法で適用され得るように構成することができる。例えば、前着色剤をインクジェット機構によって適用する場合、現像液はマーカー又はその他の付着器具中に含有させることができる。あるいはまた、現像液をインクジェット機構により適用する場合は、不可視インクをマーカー又はその他の付着器具中に含有させることができる。

本明細書で用いるとき、用語「可視」とは、個人が肉眼で見ることができることを意味する。従って、可視インクは、溶液状態にあるとき又は基材に適用されたときに容易に見ることができる。可視インクは、典型的に、可視スペクトル内の少なくとも１つの波長を放射し、これは、典型的に、約４００〜７００ｎｍの範囲の波長の光子に対応するものである。可視インクはまた、可視スペクトルの範囲外の波長も放射することができるが、可視スペクトル内の少なくとも１つの波長を含む。

本明細書で用いるとき、用語「不可視」とは、個人が印刷された画像を肉眼で容易に見ることができないことを意味する。これは、その物質が完全に不可視でなければならないことを意味するものではない。例えば、不可視である組成物は、実質的に無色であってもよく、前着色剤又は現像液のいずれかを含むことができる。従って、用語「不可視」とは、着色剤が欠乏していること及び背景とは実質的に異なるように見ることのできない組成物又は画像の能力を識別するためにより適切に用いられる。不可視組成物が溶液中に又は基材上にあるとき、溶液が存在していることは観察者に見えるが、それでも「不可視」であると考える。不可視組成物及び／又は画像は、適切な化学作用を付加することにより可視化し得る。

本明細書で用いるとき、用語「画像」とは、可視又は不可視組成物を用いて基材上に付着させたマーク、符号、記号、図形、表示、及び／又は外観を意味する。画像の例としては、記号、文字、数字、英数字記号、句読点、文章、ライン、アンダーライン、強調部（発色マーク部）、グラフ等を挙げることができる。

本明細書で用いるとき、用語「打ち加える」、「打ち加え」、又は「打ち加えられた」とは、予め印刷された文字又は画像の上面に溶液を印刷し、マーク付けし、又は付着させる処理を意味する。打ち加えに用いられる装置は、マーカーのような接触器具であるか、又はインクジェットプリンタのような非接触装置とすることができる。不可視画像は、適切な薬品を含む装置で打ち加えられると、可視状態となることができる。あるいはまた、可視画像を適切な薬品を含む装置で打ち加えると、当該画像は無色又は不可視状態となることができる。

用語「マーカー」とは、インクジェットインクで形成された画像に打ち加えるために使用し得る任意の接触器具又は装置を包含するものであり、従って、単に、１種類のマーキング器具を表すことを意図したものではない。特定の実施形態を説明する際に、マーカーの利用に関して述べるときは、前記器具が、使用し得る打ち加え器具の唯一の方式であると考えられるべきではない。

用語「第１の不可視組成物」及び「第２の不可視組成物」とは、相互に反応して第２の可視組成物を形成する、２つの個々の組成物を記述するのに用い得る。一実施形態では、第１の不可視組成物を不可視インクとすることができ、第２の不可視組成物を不可視インクと反応して第２の可視画像を形成するよう構成された現像液とすることができる。他の実施形態では、第１の不可視組成物を現像液とすることができ、第２の不可視組成物を前記現像液と反応して第２の可視画像を形成するよう構成された不可視インクとすることができる。

これらを銘記して、本発明は、インクジェット印刷用システム及び方法に関連する。より詳細には、本発明は、可視インク及び不可視インクや現像液のような不可視組成物の使用法、及びそれらを用いて生成された画像を包含するものである。それ故、本発明のインクジェット印刷システムは、基材と、可視インクジェットインクと、第１及び第２の不可視組成物とを具備することができる。一態様では、可視インクジェットインク組成物は、第１の可視画像を形成するために基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成することができる。第１の不可視組成物は、不可視画像を形成するために基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成することができ、この場合、不可視画像を目に見えるような状態で第１の可視画像と関連付けするができる。また、不可視画像の少なくとも一部分に打ち加えることができるように第２の不可視組成物を構成することができ、この場合、さらに反応して第２の可視画像を形成するよう第１及び第２の組成物を構成することもできる。一態様では、基材上での第１及び第２の可視画像の関連付けによって、第１の可視画像に注意を引き付けることができる。

代替実施形態では、インクジェット印刷法は、第１の可視画像を形成するために基材の少なくとも一部分の上に可視インクジェットインク組成物をインクジェットするステップと、不可視画像を形成すべく第１の不可視組成物を基材の少なくとも一部分の上にインクジェットするステップとを包含することができ、この場合、不可視画像を目に見えるような状態で第１の可視画像と関連付けることができる。また、本発明の一態様では、第２の不可視画像の少なくとも一部分の上に不可視組成物を打ち加え、それによって第１及び第２の不可視組成物を反応させて第２の可視画像を形成するステップを包含することができる。他の態様では、基材上での第１及び第２の画像の関連付けにより、第１の可視画像に注意を引き付けることができる。

他の実施形態では、インクジェット印刷システムは、基材と、可視インクジェットインクと、第１及び第２の不可視組成物とを具備することができる。一態様では、可視インクジェットインク組成物は、第１の可視画像を形成するために基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るように構成することができる。一態様では、第１の可視画像は文字、記号である。また、第１の不可視組成物は、不可視画像を形成するために基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成することができ、この場合、不可視画像を目に見えるような状態で第１の可視画像と関連付けることができる。加えて、不可視画像の少なくとも一部分に打ち加えることができるように第２の不可視組成物を構成することができる。一態様では、第１及び第２の不可視組成物のうち一方が不可視インクであり、他方が現像液である。現像液は、基材上に第２の可視画像を形成すべく不可視インクを現像できるよう構成することができる。他の態様では、第２の可視画像は、それによって第１の可視画像に注意を引き付けることができるところの、強調部（発色マーク部）、アンダーライン、及びそれらの組合せから成る群から選択することができる。

本明細書に記載した組成物、システム、及び方法に関連して、第１及び第２の不可視組成物のうち一方を不可視インクから構成することができ、他方を現像液から構成することができる。一実施形態では、第１の不可視組成物を現像液から構成することができ、第２の不可視組成物を不可視インクから構成することができる。他の実施形態では、第１の不可視組成物を不可視インクから構成することができ、第２の不可視組成物を現像液から構成することができる。何れの実施形態においても、現像液は、不可視インクを現像して第２の可視画像を形成し得るよう構成することができる。

第１の可視画像に関しては、文字、文章、記号、英数字、数字、手紙、文書の一節、図形、図式、略図、式、形状、線、チャート、表等とすることができる。従って、第１の可視画像は、基材上に印刷される着色剤を含むインクによって生成される任意の形であってよい。第２の可視画像は、強調部（発色マーク部）、実線アンダーライン、点線アンダーライン、二重線アンダーライン、破線アンダーライン、黒丸、点、下付き文字、上付き文字、消去線（strike-through）、二重消去線、陰影、アウトライン、グラフ等とすることができる。換言すれば、第２の可視画像は、前着色剤又は現像液を含む不可視溶液を基材上にインクジェットし、次いで、形成された第１の不可視画像の上に、可視画像を形成できるよう構成された溶液を打ち加えることにより生ずる任意の形であってよい。

任意選択的に、本願のシステム及び方法は、さらに第２の可視画像をインクジェット印刷するか又は打ち加えるべく構成することができるところの、第３の不可視組成物を含むことができる。第３の不可視組成物を適用することで、画像の打ち加え部分を実質的に無色にすることができる。従って、画像の少なくとも一部分は、第３の不可視組成物を打ち加えた後で不可視状態となるよう元に戻すことができる。さらに、第３の不可視組成物は、インクジェットプリンタ、マーカー、又はその他の付着装置における適用に適合するように構成することができる。

不可視インクを現像液と反応させることで形成される組成物は、黄、ピンク、淡緑、淡青、オレンジ等のような、典型的に発色マーク処理に使用される色を呈し得る。あるいはまた、当該組成物は、蛍光又は発光を呈することもできる。例えば、強調部（発色マーク部）は、昼間の白熱（ｇｏｌｗｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｙ）の見かけをもたらす、昼間大気光（蛍光）（ｄａｙ ｇｌｏｗ）として知られている特性を有することができる。昼間大気光（蛍光）のピンク、赤、オレンジ、黄、緑、青、藍、紫、青紫は、本効果を継続的に示し、そしてそのような可視組成物は、本発明の実施形態に従って用いることができる。これらの物質は、典型的に、ＵＶ〜青のスペクトルの波長を有する光子を吸収し、可視スペクトルの蛍光を発する。そのような発色マーク処理の実施形態に加えて、第２の可視画像は、実線アンダーライン、点線アンダーライン、二重線アンダーライン、破線アンダーライン、黒丸点、下付き文字、上付き文字、消去線、二重消去線、陰影、アウトライン等の形状とすることもできる。

本来は可視性又は発光性ではないが、活性化又は現像処理後に可視性又は発光性となり得る多くの材料もまた、本発明の実施形態に従って用いることができる。一実施形態では、可視性、可逆性、又は発光可逆性活性化材料は、不可視性から可視性に、及び任意に、不可視性へ戻るように、変化し得る。可逆性活性化材料は、通常、レドックス化学作用により可視特性が変わる。従って、現像又は可逆活性化プロセスのいずれもが、適切な薬品を含むマーカーを画像に打ち加えるという処理の結果起こり得る。

前述のように、本発明は、本発明独特のシステム及び方法において、３つの組成物を使用することを意図している。これら３つの組成物は、可視インク、不可視インク、及び現像液からなる。典型的には、可視インクは、インクジェット機構によって適用され、それには当分野で既知の任意の可視インクジェットインクのほとんどが含まれ得る。

不可視インクに関しては、前着色剤と液体ビヒクルを含んで成るインクを用いることができる。これらのインクは、現像に先立ってインクジェット機構によるなどして不可視画像として適用するか、又は現像液組成物で形成された不可視画像に打ち加えることによって適用することができる。一実施形態では、前着色剤にはｐ−ニトロフェノールを用いることができる。また、本発明の実施形態に従って使用し得る他の例示的前着色剤を以下の式１に示す。

式１において、Ｒ１及びＲ２は、同じものとすることも、又は異なるものとすることもでき、それらはそれぞれ独立してＨ、Ｃ１−Ｃ４の低級アルキル、又はクロロ、フルオロあるいはブロモのようなハロゲン基とすることができる。例えば、不可視インク組成物は、フェノールフタレイン（式１中、Ｒ１がＨ、Ｒ２がＨである）、ｏ−クレゾールフタレイン（式１中、Ｒ１がメチル、Ｒ２がＨである）、及び／又はチモールフタレイン（式１中、Ｒ１がイソプロピル、Ｒ２がメチルである）といった前着色剤を含むことができる。

使用し得る例示的現像液は、液体ビヒクル組成物と、前着色剤が有色状態となるようにするのに適合する諸々の化学特性を有する少なくとも１つの活性成分とを含む。例えば、上述の前着色剤と共に、現像液組成物に使用し得る適切な活性成分として、水酸化カルシウム、又は他のアルカリ土類もしくは希土類の水酸化物、又は遷移金属水酸化物、又はトリエタノールアミン、又は他のアルキルアミン、アルカノールアミン、ポリアミン、又はそれらの組合せが挙げられる。上述の前着色剤に関しては、現像液はアルカリ性とし得る。

本発明によれば、種々の組成物をインクジェット印刷用として及び／又はマーカーによる打ち加え用として構成することができる。例えば、可視インク、不可視インク、及び／又は現像液をインクジェット印刷用として構成する場合、特定の特性を考慮することで、インクジェットプリンタ及び／又はインクジェットシステム内で適切な機能を確保することができる。インクジェット組成物が満足させるべきいくつかの物性として、少ないコゲーション(残渣沈着)、少ない沈殿形成、十分な光学濃度、高い印刷品質、極めて弱いノズル腐食性、適切な粘度、表面張力、沸騰温度等が挙げられる。そのような機能において適切な液体ビヒクル調合物を用いることができる。

同様に、不可視インク及び／又は現像液を、マーカーのような接触器具で適用できるように構成する場合、特定の特性を考慮することで適切な機能を得ることができる。例えば、溶媒を画像の上に適用する際、その画像は溶解される傾向にある場合があり、その場合、基材から着色剤又は前着色剤が溶液中に移入しやすい。そのような現象は、通常、スミア（擦り汚れ）、ブリード（にじみ）、及び／又はフェザリング(画線部の周囲に短いひげ状に発生したインクのはみ出し)として現れる。ブリード及びフェザリングを防ぐと共に、耐水性及び全般的な画像品質を高めるために、マーカー又はその他の打ち加え用の接触器具を具備するインクジェット印刷システムは、可視又は不可視組成物が再溶解するのを最小限化するよう構成することができる。そのようにして、溶媒を含む溶液を画像に打ち加えることで生ずるスミア、ブリード、及び／又はフェザリングを抑制し、最小限化するよう打ち加え用組成物を構成することができる。一実施形態では、打ち加え用組成物は、第１のインクを再溶解させないものであるか又は媒体に対して高透過性であるべきである。再溶解化を最小限化するために、当該液体は、少量の極性有機溶媒のみを含有し、界面活性剤又は乳化剤の使用を避けることができる。ｐＨは、上述の前着色剤を使用する際は、塩基性とすることができる。

インクジェットインク及びマーカー打ち加え用組成物に対して、本明細書で説明する液体ビヒクル及び諸成分を適用することができる。ここで、これらの成分は、単なる例示であって使用し得るビヒクル成分の範囲を限定するものではないことを理解されたい。本発明の幾つかの実施形態においては、液体ビヒクルが、その一部として水、共溶媒、及びその他の添加物を含むことが好ましいであろう。そのような他の添加物としては、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、粘度修正剤、酸化防止剤、難燃剤、蒸発加速剤等が挙げられる。

上述のように、本発明のインクジェット及び／又はマーカー組成物に、共溶媒を含有させることができる。本発明に使用し得る適切な共溶媒には、水溶性の有機共溶媒が含まれ、限定はしないが、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリ(グリコール)エーテル、ラクタム、ホルムアミド、アセトアミド、長鎖アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、グリコールブチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、エーテル、カルボン酸、エステル、有機硫化物、有機スルホキシド、スルホン、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、エーテル誘導体、アミノアルコール、及びケトンが含まれる。例えば、共溶媒には、炭素数３０以下の第１級脂肪族アルコール、炭素数３０以下の第１級芳香族アルコール、炭素数３０以下の第２級脂肪族アルコール、炭素数３０以下の第２級芳香族アルコール、炭素数３０以下の１，２−ジオール、炭素数３０以下の１，３−ジオール、炭素数３０以下の１，５−ジオール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、ポリ(エチレングリコール)アルキルエーテル、ポリ(エチレングリコール)アルキルエーテルの比較的高次の同族体、ポリ(プロピレングリコール)アルキルエーテル、ポリ(プロピレングリコール)アルキルエーテルの比較的高次の同族体、ラクタム、置換ホルムアミド、未置換ホルムアミド、置換アセトアミド、及び未置換アセトアミドが含まれる。使用し得る共溶媒の詳細例として、限定はしないが、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、ジエチレングリコール、３−メトキシブタノール、及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが挙げられる。共溶媒は、インクジェット液における水の蒸発速度を低下させて詰まりを最小限化するために、又は粘度、ｐＨ、表面張力、光学濃度、及び印刷品質を高めるために、添加することができる。インクジェット組成物における共溶媒の濃度は、約１０ｗｔ％〜約６０ｗｔ％の範囲とし得る。打ち加えマーカー組成物における共溶媒の濃度は、１ｗｔ％〜約３５ｗｔ％の範囲とし得る。

液体ビヒクルは、粘度修正剤、ｐＨ調節剤、防腐剤、各種界面活性剤、酸化防止剤、難燃剤、蒸発加速剤などの溶液特性改良剤を含むことができる。使用し得る界面活性剤の例には、ラウリルアミン、ココナツ油アミン、ステアリルアミン、ロジンアミンの塩酸塩、酢酸塩のような第１級、第２級及び第３級アミン塩化合物；ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、ベンズアルコニウムクロリド等のような第４級アンモニウム塩タイプの化合物；セチルピリジニウムクロリド、セチルピリジニウムブロミド等のようなピリジニウム塩タイプの化合物；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アセチレンアルコール、アセチレングリコールのような非イオン性界面活性剤；２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、ステアリルジメチルベタイン、及びラウリルジヒドロキシエチルベタインのような他の界面活性剤；及びそれらの組合せが含まれる。

本発明の種々の組成物のｐＨを調節するために、酸性又はアルカリ性物質を含有させることができる。使用し得るｐＨ調節剤には、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アンモニア、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、モルホリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチルモノエタノールアミン、ｎ−ブチルジエタノールアミン、ジ−ｎ−ブチルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、及びトリイソプロパノールアミンのような塩基性剤が包含される。さらに、ｐＨ調節剤にはまた、コハク酸、グリコール酸、クエン酸、硝酸、塩酸、リン酸、硫酸、ポリアクリル酸、酢酸、マロン酸、マレイン酸、アスコルビン酸、グルタル酸、フマル酸、酒石酸、乳酸、亜硝酸、ホウ酸、炭酸；ギ酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、フルオロ酢酸、トリメチル酢酸、メトキシ酢酸、メルカプト酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、ｏ−トルイル酸、ｍ−トルイル酸、ｐ−トルイル酸、ｏ−クロロ安息香酸、ｍ−クロロ安息香酸、ｐ−クロロ安息香酸、ｏ−ブロモ安息香酸、ｍ−ブロモ安息香酸、ｐ−ブロモ安息香酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｍ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、シュウ酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、ｐ−ヒドロ安息香酸、アントラニル酸、ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸のようなカルボン酸；ベンゼンスルホン酸、メチルベンゼンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、５−スルホサリチル酸、１−スルホフタレン、ヘキサンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ドデカンスルホン酸；グリシン、アラニン、バリン、α−アミノ酪酸、α−アラニン、タウリン、セリン、α−アミノ−ｎ−カプロン酸、ロイシン、ノルロイシン、フェニルアラニンのようなアミノ酸；及びそれらの組合せからなる群から選択し得る酸性剤が含まれる。使用する場合、インクジェット組成物におけるｐＨ調節剤の濃度は、約０．１ｗｔ％〜約１ｗｔ％の範囲とし得る。使用する場合、打ち加えマーカー組成物におけるｐＨ調節剤の濃度は、０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の範囲とし得る。

本発明の調合に矛盾しない範囲で、他の種々の添加剤を用いて特定用途に使えるようインク組成物の諸性質を最適化することができる。これらの添加剤の例は、有害微生物の成長を阻害するのに添加されるものである。これらの添加剤には、液体ビヒクルの調合に日常的に用いられる、殺生物剤、殺菌剤、及びその他の微生物剤を用いることができる。適切な微生物剤の例として、限定はしないが、Ｎｕｏｓｅｐｔ（ヌデックス社（Ｎｕｄｅｘ，Ｉｎｃ．））、Ｕｃａｒｃｉｄｅ（ユニオンカーバイド社）、Ｖａｎｃｉｄｅ（Ｒ．Ｔ．ヴァンダービルト社）、Ｐｒｏｘｅｌ（アイシーアイ アメリカ社）、及びそれらの組合せが挙げられる。重金属不純物の悪影響を排除するために、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）等のような、金属イオン封鎖剤を含有させることもできる。

本発明の他の態様では、基材上に画像を固定化する効果のあるバインダーを含有させることができる。本発明における使用に適するバインダーは、典型的に、約４，０００Ｍｗ〜約１８，０００Ｍｗの分子量を有するものである。非限定例として、ポリエステル、ポリエステル−メラニン、スチレン−アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリル酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、スチレン−マレイン酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−メタクリル酸コポリマー、スチレン−メタクリル酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−マレイン酸半エステルコポリマー、ビニルナフタレン−アクリル酸コポリマー、ビニルナフタレン−マレイン酸コポリマー、及びそれらの塩がある。

本発明の種々の組成物内に含有している前着色剤又はその他の成分の早期酸化を防止するために、酸化防止剤を含有させることができる。従って、酸化防止剤は、部分的に、又は完全に、前着色剤の早期現像を阻止することができ、そのため、適切な化学物質を利用したマーカーを打ち加えるまでは、不可視組成物又は画像を無色状態のまま保持することができる。酸化防止剤の例としては、限定はしないが、ビタミンＥ、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン等がある。

種々の成分の燃焼を防止するために本発明に難燃剤を含有させることが望ましいであろう。プラスチックのような材料又は溶媒を使用している組成物の発火防止は、本発明を実施する際の安全性確保に有益であり得る。適切なハロゲンを含む難燃剤には、ｔｒｉｓ−ノニルフェニルリン酸塩(例えば、Ｄｏｖｅｒｐｈｏｓ ４(登録商標)、ドーバーケミカル社（Ｄｏｖｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．）)、液体臭素化オレフィン、液体塩素化オレフィン(例えば、Ｄｏｖｅｒｇｕａｒｄ ８４２６、ドーバーケミカル社（Ｄｏｖｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．）)等が含まれる。

在来のインクジェットプリンタは、典型的に、プレート上の１つ以上のオリフィスを通して発射されるインクを収容した種々の容器を利用している。本発明は、そのようなインクジェットプリンタと共に使用するために適合させ得るため、インクジェット可能な不可視組成物をこれらの容器の１つ以上に入れることができる。例えば、不可視組成物を、標準型のＫＣＭＹプリンタアセンブリのブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、又はイエロー（Ｙ）と置換することができる。あるいはまた、不可視組成物、即ち、インクジェット可能な不可視インク又は現像液を含む追加の容器(単数又は複数)を具備するようにフルカラープリンタを適合させることもできる。この実施形態では、特定の色の使用を犠牲にせずに、不可視組成物を可視インクと共に噴射させることができる。

実施例
以下の実施例は、現在、最良であると考えられる本発明の実施形態を説明するものである。しかしながら、それは本発明の原理の応用の例示もしくは説明例に過ぎないことを理解されたい。多数の修正及び代替の組成物、方法、及びシステムが、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく当業者によって案出することができる。添付の特許請求の範囲は、そのような修正並びに構成を網羅することを意図している。従って、これまで特定の形態に関して本発明を説明してきたが、以下の実施例は、現在、最も実用的であり且つ好ましい本発明の実施形態であると考えられるものに関してさらに詳述するものである。

現像可能な不可視染料を含む組成物の調製
異なる３種の置換フタレイン前着色剤の各々を用いて、３つの不可視インクを調製した。用いた３種の前着色剤は、フェノールフタレイン、ｏ−クレゾールフタレイン、及びチモールフタレインであった。３つの別個の不可視インクを形成すべく、その各々の前着色剤を含む不可視インク組成物を以下の表１に従って調合した。

現像液組成物の調製
実施例１のインクと共に用いるための不可視現像液を調製した。当該現像液組成物は、以下の表２に従って調合した。

不可視インクのインクジェット印刷及び現像液含有マーカーによる活性化
実施例１の不可視インクをインクジェットプリントヘッド（ＨＰタイプ１２ プリントカートリッジ）に充填し、ＨＰ商用インクジェット３０００プリンタを用いて、ＨＰ多目的事務用紙上にインクジェットした。印刷された不可視画像を、実施例２に従って調合した透明現像液を含む強調部（発色マーク部）用マーカーを用いて、それぞれ、現像した。現像処理で、それぞれ、３つの異なる色が発現した。詳細には、マーカーにより現像すると、フェノールフタレイン含有のインクはピンク色の画像となり、ｏ−クレゾールフタレイン含有のインクは赤色の画像となり、そしてチモールフタレイン含有のインクは、青色の画像となった。現像液を打ち加えなかった各前着色剤の部分は、実質的に不可視又は無色のままであった。

現像液のインクジェット印刷及び不可視インク含有マーカーによる活性化
実施例２の現像液をインクジェットプリントヘッド（ＨＰタイプ１２ プリントカートリッジ）に充填し、ＨＰ商用インクジェット３０００プリンタを用いて、ＨＰ多目的事務用紙上にインクジェットした。印刷された不可視画像を、実施例１で説明した３種の不可視インクをそれぞれ含む異なる３つの強調部（発色マーク部）用マーカーを用いて現像した。不可視インクを現像液に打ち加えることで、それぞれ、３つの異なる色が発現した。詳細には、現像すると、フェノールフタレイン含有のマーカーを用いた場合にはピンク色の画像となり、ｏ−クレゾールフタレイン含有のマーカーを用いた場合には赤色の画像となり、そしてチモールフタレイン含有のマーカーを用いた場合には青色の画像となった。不可視インクを打ち加えなかった各不可視画像の部分は、実質的に、不可視又は無色のままであった。

先述した配置構造は、本発明の原理に関する応用例に過ぎないことを理解されたい。これまで本発明を例示的な実施形態に関連して図示し説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく多数の修正並びに代替の配置構造を案出することができる。特許請求の範囲において記載する発明の原理及び概念から逸脱することなく、多数の修正をなし得ることは当業者に明らかであろう。

Claims (12)

1. （ａ）基材と、
   （ｂ）前記基材上に第１の可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成された可視インクジェットインク組成物と、
   （ｃ）前記第１の可視画像の上に印刷された不可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成された第１の不可視組成物と、
   （ｄ）前記不可視画像の少なくとも一部分に打ち加えることができるよう構成された第２の不可視組成物と
   を含み、前記第１の不可視組成物と前記第２の不可視組成物が、さらに前記基材上で反応して第２の可視画像を形成するよう構成されており、且つ
   前記第１及び第２の不可視組成物のうち一方が不可視インクであり且つ他方が現像液であって、前記現像液が前記不可視インクを現像して前記第２の可視画像を形成し得るように構成されており、且つ
   前記第１の可視画像が文字であり、前記第２の可視画像が前記文字を強調するための発色部である、インクジェット印刷システム。
2. （ａ）基材と、
   （ｂ）前記基材上に第１の可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成された可視インクジェットインク組成物と、
   （ｃ）前記第１の可視画像の上に印刷された不可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上にインクジェットされ得るよう構成された第１の不可視組成物と、
   （ｄ）前記不可視画像の少なくとも一部分に打ち加えることができるよう構成された第２の不可視組成物と
   を含み、前記第１の不可視組成物と前記第２の不可視組成物が、さらに前記基材上で反応して第２の可視画像を形成するよう構成されており、且つ
   前記第１及び第２の不可視組成物のうち一方が不可視インクであり且つ他方が現像液であって、前記現像液が前記不可視インクを現像して前記第２の可視画像を形成し得るように構成されており、且つ
   前記第２の可視画像の少なくとも一部分に打ち加えることができるよう構成された第３の不可視組成物を含み、前記第３の不可視組成物と前記第２の可視画像の前記打ち加えられた部分とが反応して無色となるように構成されている、インクジェット印刷システム。
3. 前記第１の不可視組成物が、水酸化カルシウム又は他のアルカリ土類もしくは希土類の水酸化物、又はトリエタノールアミン又は他のアルキルアミン、アルカノールアミン、ポリアミン、又はそれらの組み合わせを含み、且つ前記第２の不可視組成物が前記不可視インクから成る、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記第１の不可視組成物が前記不可視インクからなり、前記第２の不可視組成物が前記現像液からなる、請求項１又は２に記載のシステム。
5. 前記第１の可視画像が文字であり、前記第２の可視画像が前記文字を強調するための発色部、アンダーライン、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２記載のシステム。
6. 前記第２の可視画像の少なくとも一部分に打ち加えることができるよう構成された第３の不可視組成物をさらに含み、さらに、前記第３の組成物と前記第２の可視画像の打ち加えられた部分が反応して無色になるよう構成されている、請求項１記載のシステム。
7. （ａ）基材上に第１の可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上に可視インクジェットインク組成物をインクジェットするステップと、
   （ｂ）前記第１の可視画像の上に印刷された不可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上に第１の不可視組成物をインクジェットするステップと、
   （ｃ）前記不可視画像の少なくとも一部分の上に第２の不可視組成物を打ち加え、前記基材上で前記第１の不可視組成物と前記第２の不可視組成物とを反応させて第２の可視画像を形成させるステップと、
   を包含し、前記第１及び第２の不可視組成物のうち一方が不可視インクであり且つ他方が現像液であって、前記現像液が前記不可視インクを現像して前記第２の可視画像を形成し得るように構成されており、且つ
   前記第１の可視画像が文字であり、前記第２の可視画像が前記文字を強調するための発色部である、インクジェット印刷方法。
8. （ａ）基材上に第１の可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上に可視インクジェットインク組成物をインクジェットするステップと、
   （ｂ）前記第１の可視画像の上に印刷された不可視画像を形成するために前記基材の少なくとも一部分の上に第１の不可視組成物をインクジェットするステップと、
   （ｃ）前記不可視画像の少なくとも一部分の上に第２の不可視組成物を打ち加え、前記基材上で前記第１の不可視組成物と前記第２の不可視組成物とを反応させて第２の可視画像を形成させるステップと、
   を包含し、前記第１及び第２の不可視組成物のうち一方が不可視インクであり且つ他方が現像液であって、前記現像液が前記不可視インクを現像して前記第２の可視画像を形成し得るように構成されており、且つ
   前記第２の可視画像の少なくとも一部分に第３の不可視組成物を打ち加え、前記第２の可視画像の打ち加えられた部分を無色にするステップをさらに含む、インクジェット印刷方法。
9. 前記第１の不可視組成物が、水酸化カルシウム又は他のアルカリ土類もしくは希土類の水酸化物、又はトリエタノールアミン又は他のアルキルアミン、アルカノールアミン、ポリアミン、又はそれらの組み合わせを含み、且つ前記第２の不可視組成物が前記不可視インクから成る、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記第１の不可視組成物が前記不可視インクからなり、前記第２の不可視組成物が前記現像液からなる、請求項７又は８に記載の方法。
11. 前記第１の可視画像が文字であり、前記第２の可視画像が前記文字を強調するための発色部、アンダーライン、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項８記載の方法。
12. 前記第２の可視画像の少なくとも一部分の上に第３の不可視組成物を打ち加えるステップをさらに包含し、この場合前記第２の可視画像の打ち加えられた部分が無色になる、請求項７記載の方法。