KR20070067122A - 기록용 잉크, 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록장치 및 잉크젯 기록 방법 - Google Patents

Abstract

물, 수용성 유기 용매, 착색제 및 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 포함하는 기록용 잉크가 제공된다:

화학식 1

화학식 2

화학식 3

상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.

Description

기록용 잉크, 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법{RECORDING INK, INK CARTRIDGE, INK RECORD, INKJET RECORDING APPARATUS, AND INKJET RECORDING METHOD}

본 발명은 기록용 잉크, 및 상기 기록용 잉크를 이용한 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 노즐 헤드의 발잉크층으로부터의 실리콘 수지의 용출에 의해 초래되는 발잉크성의 저하, 및 노즐 형상의 변화에 의해 초래되는 방출 안정성의 열화를 방지함으로써, 신뢰성이 높은 인쇄 기록을 실현할 수 있는 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 관한 것이다.

종래부터, 잉크젯 기록 장치는, 착색제로서 수용성 염료를 사용하는 수계 잉크를 주로 사용하여 왔다. 그러나, 상기 염료 잉크는 내후성 및 내수성이 떨어진다는 결점이 있다.

근년, 많은 연구가 수용성 염료 대신에 안료를 사용하는 안료 잉크에 초점을 맞추어 왔으며, 몇몇 안료 잉크는 시판되고 있다. 그러나, 상기 안료 잉크는 염료 잉크에 비해 발색성이나 안정성에 많은 문제가 있다. 특히 OA용 프린터의 고화질화 기술의 향상에 따라, 안료 잉크에도 보통지에 있어서 염료 잉크와 동등한 인쇄 품 질, 색상, 채도, 광택 및 보존 안정성이 요구되고 있다.

예컨대, 안정된 잉크 방출성 및 개선된 잉크 습윤성을 갖는 저표면 장력의 수성 안료 잉크로서, 수용성 유기 용매, 착색제, 물 및 퍼플루오로알킬설포네이트를 첨가한 잉크젯 인쇄용 잉크가 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조). 또한, 불소계 계면활성제를 사용한 다른 잉크 조성물에 대해서도 여러가지 제안되어 있다(특허 문헌 2, 3 및 4 참조).

그러나, 이들 제안된 조성물은 모두 착색제가 안료인 경우에는, 안료 분산 안정성 및 기록 매체에 대한 정착성 및 발색성이 떨어진다는 문제가 있다. 일반적으로 잉크의 습윤성을 개선한 저표면 장력의 수성 잉크에 있어서는, 잉크에 사용하는 계면활성제의 영향에 의해, 잉크는 기포성이 높아 기포가 발생하기 쉬우므로, 잉크의 충전성 및 방출 안정성에 악영향을 미친다.

발색성에 관해 마젠타색 및 시안색에는 각각 C.I. 피그먼트 레드 122 및 C.I. 피그먼트 블루 15:3이 안료 잉크로 사용되는 것이 일반적인데, 이들은 염료 잉크에 비해 색 재현 범위가 상이하다. 색상 오차를 감소시키기 위해 색조를 이용하고 있다. 그러나, 이 경우 채도의 저하는 피할 수 없어, 인쇄 품질에 문제가 생긴다.

한편, 색조에 상관 없이 색상을 바꾸기 위해, 안료 자체의 개선도 진행되고 있다. 예컨대 특허 문헌 5에는 시안 염료와 동일한 영역에 있는 색상을 갖는 시안 안료가 제안되어 있는데, 여기서는 특정의 결정 구조를 갖는 프탈로시아닌 안료가 사용된다. 그러나, 이는 비용의 문제를 비롯한 모든 특성을 만족시키지는 못하고 있다.

한편, 흑색 잉크 재료로서 안료를 포함하고, 황색 잉크, 마젠타색 잉크 및 시안색 잉크 재료로서 염료를 포함하는 잉크 세트를 사용하는 잉크젯용 기록 잉크에 대해 다수 제안되어 있다(특허 문헌 6 참조). 그러나, 이들 제안에서는 보통지에 인쇄시 충분한 보통지 특성을 달성하지 못하였다.

OA용 프린터의 고화질화 기술의 향상에 따라, 인쇄 품질, 색상, 채도 및 광택에 대한 요구가 증가되고 있다. 특히, 안료 잉크와 관련된 화상 품질에 대한 요구가 증가되고 있다.

그 결과, 안료 잉크 중에 불소계 계면활성제를 함유시켜, 종이에 대한 습윤성을 개선하여 발색성을 향상시키는 기술이 제안되었다(특허 문헌 7 참조). 습윤성을 향상시킨 불소계 계면활성제 함유 안료 잉크를 사용하기 위해, 노즐 헤드부 발잉크층으로서 실리콘 수지를 사용하는 것이 시도되고 있다.

이들 제안된 기술에 의해 안료 잉크의 발색성의 향상이 가능해진다. 그러나, 노즐 헤드부 발잉크층으로서의 실리콘 수지층이 불소계 계면활성제 함유 잉크와의 접촉 후에 구성 성분이 용출되어 열화된다는 문제가 있다.

이 때문에, 노즐 헤드부의 실리콘 수지층으로부터 어느 정도 구성 성분이 용출된 후라도 발잉크성을 확보할 수 있도록, 실리콘 수지층을 더 두껍게 제조하는 것이 시도되었다. 그러나, 충분한 성과를 올리지는 못하고 있다. 노즐 헤드부의 실리콘 수지층을 더 두껍게 제조하면, 균일한 품질의 노즐 헤드부를 제작하는 것이 어려워져, 노즐면으로서의 기능(예컨대 방출 안정성 및 클리닝성)을 충분히 만족시 키는 것은 아직 어렵다.

따라서, 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부(solid image part)의 균일성이 우수하고, 그 결과, 채도가 향상되어 고품질 화상의 형성이 가능한 기록용 잉크, 및 이 기록용 잉크를 이용한 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법을 빨리 제공하는 것이 매우 요망되고 있다.

특허 문헌 1 일본 특허 출원 공개 제57-90070호

특허 문헌 2 일본 특허 출원 공개 제4-211478호

특허 문헌 3 일본 특허 출원 공개 제5-230409호

특허 문헌 4 일본 특허 출원 공개 제6-200200호

특허 문헌 5 일본 특허 출원 공개 제2000-17207호

특허 문헌 6 일본 특허 출원 공개 제2000-239590호

특허 문헌 7 일본 특허 출원 공개 제2000-335987호

발명의 개시

본 발명의 제1 목적은 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부의 균일성이 우수하여, 그 결과, 채도가 향상되어 고품질 화상의 형성이 가능한 기록용 잉크, 및 상기 기록용 잉크를 이용한 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 발색성을 향상시킨 불소계 계면활성제 함유 잉크를 이용한 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법으로서, 노즐 헤드의 발잉크층으로부터의 실리콘 수지의 용출에 의헤 초래되는 발잉크성의 저하를 방지하고, 노즐 형상의 변화에 의해 초래되는 방출 안정성의 열화를 억제하여, 신뢰성이 높은 인쇄 기록을 실현할 수 있는 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기록용 잉크는 물, 수용성 유기 용매, 착색제 및 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 적어도 함유한다:

상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.

본 발명의 기록용 잉크에 따르면, 착색제로서 색제를 함유하는 중합체 미립 자(착색 미립자)의 수성 분산액을 사용하고, 수용성 유기 용매 및 상기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 특정 화학 구조의 불소계 계면활성제를 사용한 잉크는, 종래 기술의 잉크에 비해 고점도임에도 표면 장력이 낮아서, 인쇄 중에 비히클이 보통지에 빨리 침투하고, 색재 성분이 표면에 남기 쉽다는 데에 특성이 있다. 또한, 불소계 계면활성제를 사용함으로써, 색재의 분균일 분포가 없고, 균일하게 종이 표면에 존재하게 하며, 또한 종이에 대한 균염성이 현저히 향상된다. 그 결과, 고채도 및 고발색성이고, 이면 비침(strike-through)이 적은 화상이 얻어질 수 있다. 블랙 잉크와 칼라 잉크를 포함하는 잉크 세트로, 착색 미립자를 함유하는 구성의 잉크에 색재로서 안료 잉크를 함유하는 칼라 잉크와, 색재로서 자기 분산형 카본 블랙을 함유하고 칼라 잉크와 유사하게 고점도/저표면 장력을 갖는 블랙 잉크를 사용하면, 블랙 농도가 높고, 블랙-칼라 사이의 경계에 번짐이 매우 적으며, 또한 특정 구조를 갖는 불소계 계면활성제에서 생기는 현저한 채도 향상을 도모할 수 있으며, 양면 인쇄에 대한 이면 비침이 적은 고품질 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 기록용 잉크에서 상기 화학식 1 내지 3에서의 Rf가 퍼플루오로알킬기인 것과, 불소계 계면활성제가 하기 화학식 1-1 내지 3-1에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다:

화학식 1-1

화학식 2-1

화학식 3-1

상기 화학식들에서, Rf는 CF₃ 또는 CF₂CF₃이고, n은 1 내지 4이고, m은 6 내지 25이며, p는 1 내지 4이고, q는 1 내지 6이다.

본 발명의 기록용 잉크에서, 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제의 함량이 0.01 내지 10 질량%인 것, 착색제가 안료, 염료 및 착색 미립자 중 적어도 1종인 것, 안료가 표면에 적어도 1종의 친수성 기를 포함하며, 분산제의 부재 하에 수분산성 및 수용성 중 적어도 하나를 나타내는 것, 수용성 유기 용매가 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 테트라에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈 및 N-히드록시에틸-2-피롤리돈에서 선택되는 적어도 1종인 것, 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크 카트리지는 본 발명의 기록용 잉크를 함유하는 용기를 포함한다. 본 발명의 잉크 카트리지는 잉크젯 기록 방식 프린터에서 사용되는 것이 바람직하다. 잉크 카트리지에 함유된 잉크로 기록함으로써, 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부의 균일성이 우수하여 고품질 화상의 형성이 가능하다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치의 제1 구체예는 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 포함한다.

잉크 액적 방출 수단의 동일한 헤드가 적당히 스위칭된 염료 잉크 및 안료에 대해 사용된다.

잉크젯 기록 장치의 제1 구체예에서, 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 갖는다. 그 결과, 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부의 균일성이 우수하여 고품질 화상의 형성이 가능하다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치의 제1 구체예에서, 자극이 열, 압력, 진동 및 광에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치의 제2 구체예는, 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 포함한다. 상기 잉크 액적 방출 수단은 잉크 방출면에 실리콘 수지 함 유 발잉크층을 갖는 노즐 헤드를 포함한다. 이러한 잉크젯 기록 장치에 이용되는 잉크는 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판디올 화합물을 적어도 함유한다.

잉크젯 기록 장치의 제2 구체예에서, 노즐 헤드의 발잉크층으로부터의 실리콘 수지의 용출에 의해 초래되는 발잉크성의 저하를 방지하고, 노즐 형상의 변화에 의해 초래되는 방출 안정성의 열화를 억제하여, 신뢰성이 높은 인쇄 기록을 실현할 수 있다.

잉크젯 기록 장치의 제2 구체예에서, 아미노프로판디올 화합물이 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올인 것, 잉크 중 아미노프로판디올 화합물의 함량이 0.01 내지 10 질량%인 것, 및 불소계 계면활성제가 하기 화학식 1 내지 4에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다:

화학식 1

화학식 2

화학식 3

상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, j, k, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치의 제2 구체예에서, 잉크 중 불소계 계면활성제의 함량이 0.05 내지 20 질량%인 것, 착색제가 안료, 염료 및 착색 미립자 중 적어도 1종인 것, 안료가 표면에 적어도 1종의 친수성 기를 포함하며, 분산제의 부재 하에 수분산성 및 수용성 중 적어도 하나를 나타내는 것, 그리고 자극이 열, 압력, 진동 및 광에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법의 제1 구체예는, 본 발명의 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 포함한다. 잉크젯 기록 방법의 제1 구체예를 이용하여, 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부의 균일성이 우수하여 고품질 화상의 형성이 가능하다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법의 제1 구체예에서, 자극이 열, 압력, 진동 및 광에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법의 제2 구체예는, 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 포함한다. 잉크 액적 방출 단계는 잉크 방출면에 실리콘 수지 함유 발잉크층을 갖는 노즐 헤드를 이용하여 수행된다. 잉크젯 기록 방법에 사용되는 잉크는 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판디올 화합물을 함유한다.

잉크젯 기록 방법의 제2 구체예를 이용하여, 노즐 헤드의 발잉크층으로부터의 실리콘 수지의 용출에 의해 초래되는 발잉크성의 저하를 방지하고, 노즐 형상의 변화에 의해 초래되는 방출 안정성의 열화를 억제하여, 신뢰성이 높은 인쇄 기록을 실현할 수 있다.

잉크젯 기록 방법의 제2 구체예에서, 아미노프로판디올 화합물이 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올인 것, 불소계 계면활성제가 하기 화학식 1 내지 4에서 선택되는 적어도 1종인 것, 그리고 자극이 열, 압력, 진동 및 광에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다:

화학식 1

화학식 2

화학식 3

화학식 4

상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, j, k, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.

본 발명의 잉크 기록물은 본 발명의 기록용 잉크를 이용하여 형성된 화상을 포함한다. 상기 잉크젯 기록물에서, 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부의 균일성이 우수하여, 고품질 화상이 기록 매체에 유지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 잉크 카트리지의 일례를 도시하는 개략도이다.

도 2는 케이스(외장)을 포함한, 도 1의 잉크 카트리지의 일례를 도시하는 개략도이다.

도 3은 설명을 위해 커버를 연 상태의 잉크젯 기록 장치의 잉크 카트리지 장착부의 일례를 도시하는 사시 설명도이다.

도 4는 잉크젯 기록 장치의 전체 구성의 일례를 도시하는 개략도이다.

도 5는 본 발명의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 개략 확대도이다.

도 6은 본 발명의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 구성 요소의 확대도이다.

도 7은 본 발명의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 구성 요소의 확대 단면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

(기록용 잉크)

본 발명의 기록용 잉크는 물, 수용성 유기 용매, 착색제 및 특정 화학 구조를 갖는 불소계 계면활성제를 적어도 함유하고, 필요에 따라 그 외의 성분을 더 함유한다.

특정 화학 구조를 갖는 불소계 계면활성제는 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종이다.

화학식 1

상기 화학식에서, Rf는 불소 함유 기, 특히 바람직하게는 퍼플루오로알킬기이다.

상기 퍼플루오로알킬기로서는, -C_nF_{2n - 1}(여기서, n은 1 내지 10의 정수임)와 같은 탄소수가 1 내지 10인 것이 바람직하며, 1 내지 3인 것이 더욱 바람직하다. 상기 퍼플루오로알킬기로서는 예컨대, -CF₃, -CF₂CF₃, -C₃F₇ 및 -C₄F₉를 들 수 있다. 그 중에서 -CF₃ 및 -CF₂CF₃이 특히 바람직하다.

m, n 및 p는 정수이다. 바람직하게는, n은 1 내지 4의 정수이고, m은 6 내지 25의 정수이고, p는 1 내지 4의 정수이다.

화학식 2

상기 화학식에서, Rf는 불소 함유 기, 바람직하게는 -CF₃, -CF₂CF₃, -C₃F₇ 및 -C₄F₉와 같은 상기 화학식 1에서의 퍼플루오로알킬기이다.

X는 양이온 기, 예컨대 4급 암모늄기; 나트륨 및 칼륨과 같은 알칼리 금속; 및 트리에틸아민 및 트리에탄올아민이다. 이들 중에서 4급 암모늄 기가 특히 바람직하다.

Y는 음이온 기, 예컨대 COO, SO³, SO⁴ 및 PO⁴이다.

q는 정수이며, 예컨대 1 내지 6이 바람직하다.

화학식 3

상기 화학식에서, Rf는 불소 함유 기, 바람직하게는 -CF₃, -CF₂CF₃, -C₃F₇ 및 -C₄F₉와 같은 상기 화학식 1에서의 퍼플루오로알킬기이다.

X는 양이온 기, 예컨대 4급 암모늄기; 나트륨 및 칼륨과 같은 알칼리 금속; 및 트리에틸아민 및 트리에탄올아민이다. 이들 중에서 4급 암모늄 기가 특히 바람직하다.

Y는 음이온 기, 예컨대 COO, SO³, SO⁴ 및 PO⁴이다.

q는 정수이며, 예컨대 1 내지 6이 바람직하다.

상기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제는, 바람직하게는 하기 화학식 1-1, 2-1 및 3-1에서 선택되는 적어도 1종인데, 이들은 환경에 대한 안정성이 미국 환경 보호청으로부터 인가를 받고 있어 안전성의 관점에서 적합하다. 이들 중에서 특히 하기 화학식 1-1로 표시되는 불소계 계면활성제는 특히 기포성이 매우 낮기 때문에, 잉크의 충전성이 우수하여 방출 안정성에도 기여할 수 있다.

화학식 1-1

화학식 2-1

화학식 3-1

상기 화학식에서, Rf는 CF₃ 또는 CF₂CF₃이고, n은 1 내지 4이고, m은 6 내지 25이며, p는 1 내지 4이고, q는 1 내지 6이다.

상기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제의 기록용 잉크 중 함량은 0.01 내지 10 질량%가 바람직하고, 0.1 내지 5 질량%가 더욱 바람직하다. 상기 불소계 계면활성제의 함량이 0.01 질량% 미만이면, 발색성의 향상 이 얻어질 수 없다. 10 질량%를 넘으면, 잉크의 보존 안정성이 저하될 수 있다.

본 발명의 기록용 잉크는, 상기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 함유할 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제, 상기 화학식 2로 표시되는 불소계 계면활성제, 및 상기 화학식 3으로 표시되는 불소계 계면활성제를 조합하여 사용할 수 있다. 그러나, 그 외의 불소계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양성 계면활성제 및 아세틸렌 글리콜계 계면활성제를 추가로 사용할 수 있다.

상기 음이온계 계면활성제로서는 예컨대, 알킬알릴, 알킬나프탈렌설포네이트, 알킬포스페이트, 알킬설페이트, 알킬설포네이트, 알킬에테르설페이트, 알킬설포숙시네이트, 알킬에스테르설페이트, 알킬벤젠설포네이트, 알킬디페닐에테르디설포네이트, 알킬아릴에테르포스페이트, 알킬아릴에테르설페이트, 알킬아릴에테르에스테르설페이트, 올레핀설포네이트, 알칸올레핀설포네이트, 폴리옥시에틸렌알킬에테르포스페이트, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산 에스테르 염, 에테르카르복실레이트, 설포숙시네이트, α-설포 지방산 에스테르, 지방산 염, 고급 지방산과 아미노산의 축합물 및 나프탈레이트를 들 수 있다.

상기 비이온계 계면활성제로서는 예컨대, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬알릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌글리콜 에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산 아미드, 폴리옥시에틸렌지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 글리콜, 글리세린 에스테르, 소르비탄 에스테르, 수크로오스 에스테르, 글리세린 에스테르의 폴리옥시에틸렌 에테르, 소르비탄 에스테르의 폴리옥시에틸렌 에테르, 소르비톨 에스테르의 폴리옥시에틸렌 에테르, 지방산 알칸올 아미드, 산화아민, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 글리세린 지방산 에스테르, 소르비 탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산 에스테르 및 알킬(폴리)글리콕시드를 들 수 있다.

상기 양성 계면활성제로서는, 이미다졸륨 베타인과 같은 이미다졸린 유도체, 디메틸알킬라우릴 베타인, 알킬글리신, 알킬디(아미노에틸)글리신을 들 수 있다.

상기 아세틸렌 글리콜계 계면활성제로서는 예컨대, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올 등의 아세틸렌 글리콜계 계면활성제(예컨대 에어프로덕츠(미국)의 Surfynol 104, 82, 465, 485 또는 TG)를 들 수 있다.

상기 계면활성제의 첨가량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위에서 적절히 조정할 수 있다.

-착색제-

착색제는 안료, 염료 및 착색 미립자 중 어느 하나일 수 있다.

상기 착색 미립자로서는, 색재를 함유시킨 중합체 미립자의 수성 분산액이 바람직하게 사용된다.

여기서 상기 "색재를 함유시킨"이란, 중합체 미립자 중에 색재를 봉입한 상태 및 중합체 미립자 표면에 색재를 흡착시킨 상태 중 어느 하나 또는 양쪽을 의미한다. 본 발명의 기록용 잉크에 혼합되는 색재는 모두 중합체 미립자에 봉입 또는 흡착되어 있을 필요는 없다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 상기 색제가 에멀젼 중에 분산될 수 있다. 상기 색재로서는, 수불용성 또는 수난용성이고, 상기 중합체에 흡착될 수 있는 색재이면 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

여기서, 상기 "수불용성 또는 수난용성"이란, 20℃에서 물 100 질량부에 색재가 10 질량부 이상 용해되지 않는 것을 의미한다. 또한, "용해된다"란, 수용액 표층 또는 하층에 색재의 분리나 침강이 육안으로 확인되지 않는 것을 의미한다.

잉크 중 상기 색재를 함유시킨 중합체 미립자(착색 미립자)의 평균 입경은 0.16 ㎛ 이하가 바람직하다.

상기 기록용 잉크 중 상기 착색 미립자의 함량은 고형분 함량으로 8 내지 20 질량%가 바람직하고, 8 내지 12 질량%가 더욱 바람직하다.

상기 착색제로서는 수용성 염료, 유용성 염료, 분산 염료 등의 염료 및 안료를 들 수 있다. 우수한 흡착성 및 봉입성의 관점에서 유용성 염료 및 분산 염료가 바람직하다. 그러나, 얻어지는 화상의 내광성의 관점에서 안료가 바람직하게 사용된다.

상기 염료는, 중합체 미립자에 효율적으로 함침되는 관점에서, 케톤계 용매와 같은 유기 용매에 2 g/l 이상 용해되는 것이 바람직하고, 20 내지 600 g/l 용해되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 수용성 염료로서는, 색 지수에 있어서 산성 염료, 직접성 염료, 염기성 염료, 반응성 염료 및 식용 염료로 분류되는 염료를 들 수 있고, 내수성 및 광 안정성이 우수한 것이 바람직하다.

상기 산성 염료 및 식용 염료로서는 예컨대, C.I. 애시드 옐로우 17, 23, 42, 44, 79, 142; C.I. 애시드 레드 1, 8, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 87, 89, 92, 97, 106, 111, 114, 115, 134, 186, 249, 254, 289; C.I. 애시드 블루 9, 29, 45, 92, 249; C.I. 애시드 블랙 1, 2, 7, 24, 26, 94; C.I. 푸드 옐로우 3, 4; C.I. 푸드 레드 7, 9, 14; C.I. 푸드 블랙 1, 2 등을 들 수 있다.

상기 직접성 염료로서는 예컨대, C.I. 다이렉트 옐로우 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 86, 12O, 132, 142, 144; C.I. 다이렉트 레드 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225, 227; C.I. 다이렉트 오렌지 26, 29, 62, 102; C.I. 다이렉트 블루 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199, 202; C.I. 다이렉트 블랙 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171 등을 들 수 있다.

상기 염기성 염료로서는 예컨대, C.I. 베이직 옐로우 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32,36, 40, 41, 45, 51, 53, 63, 64, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91; C.I. 베이직 레드 2, 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 46, 49, 51, 52, 54, 59, 68, 69, 70, 73, 78, 82, 102, 104, 109, 112; C.I. 베이직 블루 1, 3, 5, 7, 9, 21, 22, 26, 35, 41, 45, 47, 54, 62, 65, 66, 67, 69, 75, 77, 78, 89, 92, 93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147, 155; C.I. 베이직 블랙 2, 8 등을 들 수 있다.

상기 반응성 염료로서는 C.I. 리액티브 블랙 3, 4, 7, 11, 12, 17; C.I. 리액티브 옐로우 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65, 67; C.I. 리액티브 레드 1, 14, 17, 25, 26, 32,37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96, 97; C.I. 리액티브 블루 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32,35, 38, 41, 63, 80, 95 등을 들 수 있다.

상기 안료는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 안료는 예컨대 무기 안료 또는 유기 안료 중 어느 것일 수 있다.

상기 무기 안료로서는 예컨대, 산화티탄, 산화철, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 바륨 옐로우, 카드뮴 레드, 크롬 옐로우 및 카본 블랙을 들 수 있다. 이들 중에서 카본 블랙이 바람직하다. 상기 카본 블랙으로서는 예컨대, 컨택트법, 퍼니스법 및 서멀법 등의 공지의 방법에 의해 제조된 것을 들 수 있다.

상기 유기 안료로서는 예컨대, 아조 안료, 다환식 안료, 염료 킬레이트, 니트로 안료, 니트로소 안료 및 아닐린 블랙을 들 수 있다. 이들 중에서 아조 안료 및 다환식 안료가 바람직하다. 상기 아조 안료로서는 예컨대, 아조 레이크, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료 및 킬레이트 아조 안료를 들 수 있다. 상기 다환식 안료로서는 예컨대, 프탈로시아닌 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥산 안료, 인디고 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌리논 안료 및 퀴노푸라론 안료를 들 수 있다. 상기 안료 킬레이트로서는 예컨대, 염기성 안료 킬레이트, 산성 안료 킬레이트 등을 들 수 있다.

상기 안료의 색은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예컨대 흑색 안료 또는 칼라 안료를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 흑색 안료로서는 예컨대, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 아세틸렌 블랙 및 채널 블랙 등의 카본 블랙((C.I. 피그먼트 블랙 7), 구리, 철(C.I. 피그먼트 블랙 11) 및 산화티탄 등의 금속류, 및 아닐린 블랙(C.I. 피그먼트 블랙 1) 등의 유기 안료 등을 들 수 있다.

칼라 안료 중에서 황색 안료로서는 예컨대, C.I. 피그먼트 옐로우 1(패스트 옐로우 G), 3, 12(디아조 옐로우 AAA), 13, 14, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42(옐로우 산화철), 53, 55, 74, 81, 83(디아조 옐로우 HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150 및 153 등을 들 수 있다.

마젠타 안료로서는 예컨대, C.I. 피그먼트 레드 1, 2,3, 5, 17, 22(브릴리언트 패스트 스칼렛), 23, 31, 38, 48:2(퍼머넌트 레드 2B(Ba)), 48:2(퍼머넌트 레드 2B (Ca)), 48:3(퍼머넌트 레드 2B(Sr)), 48:4(퍼머넌트 레드 2B(Mn)), 49:1, 52:2, 53:1, 57:1(브릴리언트 카르민 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81(로다민 6G 레이크), 83, 88, 92, 101(콜코타르), 104, 105, 106, 108(카드뮴 레드), 112, 114, 122(디메틸퀴나크리돈), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 및 219 등을 들 수 있다.

시안 안료로서는 예컨대, C.I. 피그먼트 블루 1, 2, 15(구리 프탈로시아닌 블루 R), 15:1, 15:2, 15:3(프탈로시아닌 블루 G), 15:4, 15:6(프탈로시아닌 블루 E), 16, 17:1, 56, 60 및 63 등을 들 수 있다.

중간 색, 레드, 그린 및 블루 안료로로서는, 예컨대 C.I. 피그먼트 레드 177, 194, 224, C.I. 피그먼트 오렌지 43, C.I. 피그먼트 바이올렛 3, 19, 23, 37, 및 C.I. 피그먼트 그린 7, 36 등을 들 수 있다.

상기 안료 중에서 적어도 1종의 친수성 기가 안료의 표면에 직접 또는 다른 원자단을 통해 결합되고, 분산제의 부재 하에, 안정하게 분산되는 자기 분산형 칼라 안료가 바람직하게 이용된다. 그 결과, 종래 기술의 잉크에서 요구되는, 안료를 분산시키기 위한 분산제가 불필요해진다. 상기 자기 분산형 칼라 안료 중에서 이온성 자기 분산형 칼라 안료가 바람직하다. 음이온성 또는 양이온성 자기 분산형 칼라 안료가 바람직하다.

상기 음이온성 친수성 기로서는 예컨대, -COOM, -SO₃M, -PO₃HM, -PO₃M₂, -SO₂NH₂ 및 -SO₂NHCOR(여기서, M은 수소 원자, 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기 암모늄이고; R은 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 페닐기 또는 치환기를 가질 수 있는 나프틸기임)을 들 수 있다. 이들 중에서 -COOM 또는 -SO₃M이 표면에 결합된 칼라 안료를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 친수성 기 중에서 알칼리 금속 "M"으로서는 예컨대, 리튬, 나트륨 및 칼륨을 들 수 있다. 상기 유기 암모늄으로서는 예컨대, 모노- 내지 트리-메틸암모늄, 모노- 내지 트리-에틸암모늄 및 모노- 내지 트리-메탄올암모늄을 들 수 있다. 상기 음이온성 칼라 안료 중에서 표면에 -COONa가 결합된 칼라 안료를 차아염소산나트륨으로의 산화 처리, 설폰화 또는 디아조늄 염의 반응에 의해 얻을 수 있다.

상기 양이온성 친수성 기로서는 예컨대, 4급 암모늄기가 바람직하고, 하기의 4급 암모늄기가 더욱 바람직하다. 이들 중 어느 하나가 표면에 결합된 안료가 색재로서 바람직하다.

상기 친수기를 갖는 양이온성의 자기 분산형 카본 블랙은, 예컨대, 카본 블랙을 3-아미노-N-에틸피리디늄 브로마이드로 처리하여 하기 화학식으로 표시되는 N-에틸피리딜기를 결합시킴으로써 얻을 수 있다. 물론 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 친수성 기가 다른 원자단을 통해 카본 블랙의 표면에 결합될 수 있다. 다른 원자단으로서는 예컨대, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 페닐기 또는 치환기를 가질 수 있는 나프틸기를 들 수 있다. 다른 원자단을 통해 카본 블랙의 표면에 결합된 상기한 친수성 기의 예로서는 예컨대, -C₂H₄COOM(여기서, M은 알칼리 금속 또는 4급 암모늄임), -PhSO₃M(여기서, Ph는 페닐기이고, M은 알칼리 금속 또는 4급 암모늄임) 및 -C₅H₁₀NH^{3 +}를 들 수 있다. 물론 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서, 안료 분산제를 이용한 안료 분산액을 사용할 수 있다.

친수성 고분자로서, 상기 안료 분산제 중에서 천연계 안료 분산제로서 예컨대 아라비아 고무, 트래거캔스 고무, 구아 고무, 카라야 고무, 로커스트 빈 고무, 아라비노갈락톤, 펙틴 및 모과씨 전분 등의 식물성 고분자, 알긴산, 카라기난 및 한천 등의 해초계 고분자, 젤라틴, 카제인, 알부민 및 콜라겐 등의 동물계 고분자, 및 크산텐 고무 및 덱스트란 등의 미생물계 고분자를 들 수 있다. 반합성계 안료 분산제로서, 예컨대 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 및 카르복시메틸셀룰로오스 등의 섬유소계 고분자, 나트륨 카르복시메틸 전분 및 나트륨 포스페이트 에스테르 전분 등의 전분계 고분자, 및 알긴산나트륨 및 프로필렌 글리콜 알기네이트 에스테르 등의 해초계 고분자를 들 수 있다. 순합성계 안료 고분자로서는, 예컨대 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐 메틸 에테르 등의 비닐계 고분자, 비가교 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산 및 그의 알칼리 금속염, 수용성 스티렌아크릴 수지 등의 아크릴계 수지, 수용성 스티렌말레산 수지, 수용성 비닐나프탈렌아크릴 수지, 수용성 비닐나프탈렌말레산 수지, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, β-나프탈렌설폰산 포르말린 축합물의 알칼리 금속염, 4급 암모늄 및 아미노기 등의 양이온성 작용기의 염을 측쇄에 갖는 고분자 및 쉘락 등의 천연계 고분자 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서 아크릴산, 메타크릴산, 스티렌아크릴산의 단중합체 및 다른 친수기를 갖는 단량체의 공중합체와 같이 카르복실산기를 갖는 것이 고분자 분산제로서 특히 바람직하다.

이들 공중합체는, 질량 평균 분자량 3,000 내지 50,000가 바람직하고, 5,000 내지 30,000이 더욱 바람직하고, 7,000 내지 15,000이 더욱 바람직하다.

상기 안료 대 상기 분산제의 혼합비로서는 1:0.06 내지 1:3이 바람직하고, 1:0.125 내지 1:3이 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서, 수지 미립자를 사용할 수 있다.

상기 수지 미립자는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 수지 미립자의 바람직한 예로는 아크릴계 단량체와 실란 화합물을 유화제의 존재 하에 중합하여 얻어지는 실리콘 변성 아크릴 수지를 들 수 있다.

상기 아크릴계 단량체는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 아크릴계 단량체로서는 예컨대, 아크릴산 에스테르 단량체, 메타크릴산 에스테르 단량체, 아미드계 아크릴레이트, 카르복실산 함유 단량체 등을 들 수 있다.

상기 아크릴산 에스테르 단량체로서는 예컨대, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린 및 N,N'-디메틸아미노에틸아크릴레이트를 들 수 있다.

상기 메타크릴산 에스테르 단량체로서는 예컨대, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, N,N'-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 아미드계 아크릴레이트로서는 예컨대, N-메틸올아크릴아미드 및 메톡시메틸아크릴아미드를 들 수 있다.

상기 카르복실산 함유 단량체로서는 예컨대, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 아크릴산, 메타크릴산 등을 들 수 있다.

상기 실란 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 실란 화합물로서는 예컨대, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 데실트리메톡시실란 및 트리플루오로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.

상기 실란 화합물로서는, 일반적으로 실란 커플링제로서 공지된 단량체를 사용할 수 있는데, 단량체로서는 예컨대, 비닐트리클로르실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, p-스티렌트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 염산염, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라설피드, 3-이소시아네이트프로필트 리에톡시실란 등을 들 수 있다.

상기 실란 화합물은 가수분해성 실릴기를 함유할 수 있다. "가수분해성 실릴기"란, 용이하게 가수분해되는 기(이하, 간단히 "가수분해성 기"라고 함)를 포함하는 실릴기를 의미한다.

상기 가수분해성 기로서는 예컨대, 알콕시기, 머캅토기, 할로겐기, 아미드기, 아세톡시기, 아미노기 및 이소프로페녹시기를 들 수 있다.

실릴기는 실라놀기로 가수분해된다. 실라놀기는 탈수 축합하여 실록산 축합물이 생성된다. 그러나, 상기 가수분해성 실릴기는 중합 반응을 거쳐서 가수분해되는 경우, 소실되는 것이 바람직하다. 상기 가수분해성 실릴기가 잔존하고 있으면, 제조되는 잉크는 보존 안정성이 악화될 수 있다.

상기 유화제는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 유화제로서는 예컨대, 알킬벤젠설폰산 및 그의 염, 디알킬설포숙신산 에스테르 및 그의 염, 알킬나프탈렌설폰산 및 그의 염, 알킬나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물, 고급 지방산 염, 고급 지방산 에스테르의 설폰산염, 에틸렌디아민의 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 축합물, 소르비탄 지방산 에스테르 및 그의 염, 방향족 및 지방족 인산 에스테르 및 그의 염, 도데실벤젠설포네이트, 도데실설페이트, 라우릴설페이트, 디알킬설포숙시네이트, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르설페이트, 폴리옥시에틴알킬프로페닐페닐에테르설페이트, 알킬페닐에테르디설포네이트, 폴리옥시에틸렌알킬포스페이트, 폴리옥시에틸렌알킬에테르아세테이트, 폴리옥시에틸렌 라놀린 알콜 에테르, 폴리옥시에틸렌라놀린 지방산 에스테르, 라우릴알콜 에톡실레이 트, 라우릴 에테르 황산 에스테르 염, 라우릴에테르인산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 지방산 디에탄올아미드, 나프탈렌설폰산의 포르말린 축합물 등을 들 수 있다.

상기 염으로서는 예컨대, 나트륨 및 암모늄을 들 수 있다.

상기 유화제로서는 예컨대, 불포화 이중 결합을 갖는 반응성 유화제를 사용할 수도 있다.

상기 반응성 유화제로서는, 시판품으로서, Adekalia soap SE, NE, PP(아사히덴카 제조), LATEMUL S-180(가오 제조), ELEMINOL JS-2, ELEMINOL RS-30(산요 가세이 제조), Aquaron RN-20(다이이치 고교 세이야쿠 제조) 등을 들 수 있다.

상기 수지 미립자의 평균 입경은, 10 내지 300 nm가 바람직하고, 40 내지 200 nm가 더욱 바람직하다. 상기 평균 입경이 10 nm 미만이면, 수지 에멀젼의 점도가 높아진다. 이에 따라 프린터에서 방출 가능한 잉크 점도를 얻는 것이 종종 어렵다. 상기 평균 입경이 300 nm을 넘으면, 프린터 노즐이 입자로 막혀 방출 불량을 일으킬 수 있다.

상기 실리콘 변성 아크릴 수지 유래의 실리콘 함량은 100 내지 400 ppm인 것이 바람직하다. 상기 실리콘 함량이 100 ppm 미만이면, 마모성이나 내마커성이 우수한 코팅을 얻을 수 없는 경우가 있다. 400 ppm을 넘으면, 소수성이 높아져 잉크 중에서의 안정성이 저하할 수 있다.

상기 실리콘 변성 아크릴 수지의 최저 조막 온도는 20℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 최저 조막 온도가 20℃를 넘으면, 충분한 정착성을 얻을 수 없는 경우 가 있다. 즉, 인쇄부가 마찰되거나 마커로 긁히면, 안료가 벗겨져 인쇄 매체를 오염시키는 경우가 있다.

상기 착색제로서의 안료의 기록용 잉크 중 첨가량은 0.5 내지 25 질량%가 바람직하고, 2 내지 15 질량%가 더욱 바람직하다. 일반적으로, 안료 농도가 높아지면, 화상 농도가 증가하여 화질이 향상된다. 한편, 정착성, 및 방출 안정성 및 막힘을 비롯한 신뢰성에 대해서는 악영향이 나타나기 쉬워진다. 그러나, 본 발명에서는 안료의 첨가량이 많아지더라도, 방출 안정성 및 막힘을 비롯한 신뢰성을 유지하는 데다가 정착성을 확보할 수 있다.

-수용성 유기 용매-

본 발명의 기록용 잉크는 물을 액 매체로서 사용한다. 그러나, 잉크에 소정의 물성을 부여하기 위해서, 잉크의 건조를 방지하기 위해서, 또는 본 발명의 화합물의 용해 안정성을 향상시키기 위해서, 하기의 수용성 유기 용매를 사용할 수 있다. 수용성 유기 용매로서는 예컨대, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 글리세린, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,3-부탄트리올, 페트리올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 테트라에틸렌 글리콜, 2-메틸-2,4-펜탄디올 및 티오디글리콜 등의 다가 알콜류; 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 다가 알콜 알킬 에테르류; 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르 등의 다가 알콜 아릴 에테르류; N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리디논 및 ε-카프로락탐 등의 질소 함유 복소환 화합물; 포름아미드, N-메틸포름아미드, 포름아미드 및 N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노에틸아민, 디에틸아민 및 트리에틸아민 등의 아민류; 디메틸설폭시드, 설폴란 및 티오디에탄올 등의 황 함유 화합물; 탄산프로필렌, 탄산에틸렌, γ-부틸로락톤 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할수 있다. 이들 중에서 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 테트라에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈 및 N-히드록시에틸-2-피롤리돈이 바람직하다. 3-메틸-1,3-부탄디올이 특히 바람직하다.

상기 수용성 유기 용매의 상기 기록용 잉크 중 함량은 10 내지 50 질량%가 바람직하고, 20 내지 40 질량%가 더욱 바람직하다.

본 발명의 기록용 잉크는, 상기 수용성 유기 용매 이외에도, 필요에 따라서그 외의 수용성 유기 용매를 병용할 수도 있다. 상기 그 외의 수용성 유기 용매로서는 예컨대, 당류가 바람직하다. 상기 당류로서는 예컨대, 단당류, 이당류, 올리 고당류(삼당류 및 사당류 포함), 다당류 및 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중에서 글루코오스, 만노오스, 프럭토오스, 리보오스, 크실로오스, 아라비노오스, 갈락토오스, 말토오스, 셀로비오스, 락토오스, 수크로오스, 트레할로오스 및 말토트리오스가 바람직하다. 여기서, 상기 다당류란 α-시클로덱스트린 및 셀룰로오스 등 자연계에 존재하는 물질을 비롯한 넓은 범위의 당을 지칭한다.

상기 당류의 유도체로서는 예컨대, 상기 당류의 환원당[예컨대, 당 알콜(화학식 HOCH₂(CHOH)_nCH₂OH(여기서, n은 2 내지 5의 정수임)로 표시되는 것들], 산화당(예컨대, 알돈산 및 우론산), 아미노산, 티오산 등을 들 수 있다. 이들 중에서 당 알콜이 특히 바람직하다. 당 알콜로서는 예컨대, 말티톨 및 소르비트를 들 수 있다.

상기 당류의 기록용 잉크 중 함량은, 0.1 내지 40 질량%가 바람직하고, 0.5 내지 30 질량%가 더욱 바람직하다.

본 발명의 기록용 잉크는, 우레아류 또는 알킬글리신을 소망에 따라 함유할 수 있다. 상기 우레아류로서는 예컨대, 우레아, 티오우레아, 에틸렌우레아 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 들 수 있다. 상기 알킬글리신으로서는 예컨대, N-메틸글리신, N,N-디메틸글리신 및 N-에틸글리신을 들 수 있다. 이들 우레아류 및 알킬글리신은 기본적으로 양쪽 모두 수계 잉크에 있어서 우수한 보습성을 유지(보존 안정성에 향상에 이어짐)시켜, 잉크젯 프린터의 기록 헤드의 방출 안정성 및 내막힘성에 우수한 효과를 발휘한다. 또한, 잉크의 점도 조정 및 표면 장력의 조정에 유 용하다. 내막힘성이 우수하므로, 헤드의 막힘을 방지한다. 잉크 방출 중 잉크 액적의 이탈 등 방출 불량을 방지할 수 있다.

상기 우레아류 및 알킬글리신의 기록용 잉크에서의 첨가량은, 일반적으로 0.5 내지 50 질량%가 바람직하고, 1 내지 20 질량%가 더욱 바람직하다. 상기 첨가량이 0.5 질량% 미만이면, 잉크젯 프린터 기록 헤드에 대한 소정의 특성을 만족시킬 수 없는 경우가 있다. 50 질량%을 넘으면, 증점을 야기하여 잉크의 보존 안정성에 대한 악영향 및 방출 불량을 초래할 수 있다.

상기 그 외의 성분은 특별히 한정되지 않으며, 필요에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예컨대, pH 조정제, 방부방오제, 방청제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 산소 흡수제 및 광 안정화제를 사용할 수 있다.

상기 방부방오제로서는 예컨대, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 디히드로아세트산나트륨, 소르브산나트륨, 2-피리딘티올-1-옥시드 나트륨, 벤조산나트륨 및 펜타클로로페놀 나트륨 등을 들 수 있다.

상기 pH 조정제로서는, 제조되는 잉크에 악영향을 미치지 않고 pH를 7 이상으로 조정하는 데 사용할 수 있는 한 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 임의의 물질을 사용할 수 있다.

pH 조정제로서는 예컨대, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민 등의 아민; 수산화리튬, 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물; 수산화암모늄, 4급 수산화암모늄, 4급 수산화포스포늄; 탄산리튬, 탄산나트륨 및 탄산칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산염 등을 들 수 있다.

상기 방청제로서는 예컨대, 산성 아황산염, 티오황산나트륨, 티오글리콜산안몬, 디이소프로필암모늄니트라이트, 펜타에리스리톨 테트라니트레이트, 디시클로헥실암모늄니트라이트 등을 들 수 있다.

상기 산화 방지제로서는 예컨대, 페놀계 산화 방지제(힌더드 페놀계 산화 방지제 포함), 아민계 산화 방지제, 황계 산화 방지제, 인계 산화 방지제 등을 들 수 있다.

상기 페놀계 산화 방지제(힌더드 페놀계 산화 방지제 포함)로서는 예컨대, 부틸화 히드록시아니솔, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 스테아릴-β-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-tert-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄 등을 들 수 있다.

상기 아민계 산화 방지제로서는 예컨대, 페닐-β-나프틸아민, α-나프틸아민, N,N'-디-sec-부틸-p-페닐디아민, 페노티아진, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-디-tert-부틸페놀, 2,4-디메틸-6-tert-부틸-페놀, 부틸히드록시아니솔, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-tert-부틸-4-디히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄 등을 들 수 있다.

상기 황계 산화 방지제로서는 예컨대, 디라우릴 3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴티오디프로피오네이트, 라우릴스테아릴티오디프로피오네이트, 디미리스틸 3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴 β,β'-티오디프로피오네이트, 2-머캅토벤조이미다졸, 디라우릴설파이드 등을 들 수 있다.

상기 인계 산화 방지제로서는 예컨대 트리페닐포스파이트, 옥타데실포스파이트, 트리이소데실포스파이트, 트리라우릴트리티오포스파이트, 트리노닐페닐포스파이트 등을 들 수 있다.

상기 자외선 흡수제로서는 예컨대, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제, 니켈 착염계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.

상기 벤조페논계 자외선 흡수제로서는 예컨대, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논 등을 들 수 있다.

상기 벤조트리아졸계 자외선 흡수제로서는 예컨대, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥톡시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 등을 들 수 있다.

상기 살리실레이트계 자외선 흡수제로서는 예컨대, 페닐살리실레이트, p-tert-부틸살리실레이트, p-옥틸페닐살리실레이트 등을 들 수 있다.

상기 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제로서는 예컨대, 에틸-2-시아노- 3,3'-디페닐아크릴레이트, 메틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트 및 부틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트를 들 수 있다.

상기 니켈 착염계 자외선 흡수제로서는 예컨대, 니켈비스(옥틸페닐)설파이드, 2,2'-티오비스(4-tert-옥틸펠레이트)-n-부틸아민니켈(II), 2,2'-티오비스(4-tert-옥틸펠레이트)-2-에틸헥실아민니켈(II), 2,2'-티오비스(4-tert-옥틸펠레이트)트리에탄올아민니켈(II) 등을 들 수 있다.

본 발명의 기록용 잉크는, 적어도 물, 착색제, 상기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제, 그리고 필요에 따라 그 외의 성분을 수성 매체 중에 분산 또는 용해하고, 필요에 따라 교반/혼합하여 제조한다. 상기 분산은, 예컨대, 샌드 밀, 호모게나이저, 볼 밀, 페인트 쉐이커 또는 초음파 분산기에 의해 수행할 수 있다. 교반/혼합은 일반적으로 예컨대 교반 날을 구비한 교반기, 자기 교반기 또는 고속 분산기로 수행할 수 있다.

본 발명의 기록용 잉크의 물성은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예컨대, 점도, 표면 장력 및 pH가 이하의 범위인 것이 바람직하다.

상기 점도는, 25℃에서 5 내지 20 mPa·초가 바람직하고, 5 내지 10 mPa·초가 더욱 바람직하다. 상기 점도가 20 mPa·초를 넘으면, 방출 안정성의 확보가 어렵다.

상기 표면 장력은 20℃에서 22 내지 55 mN/m이 바람직하다. 상기 표면 장력이 22 mN/m 미만이면, 종이 상에서 잉크 번짐이 현저하게 되어 안정된 분사를 얻을 수 없는 경우가 있다. 55 mN/m을 넘으면, 종이에 잉크 침투가 충분히 일어나지 않아, 건조 시간의 장시간화를 초래하는 경우가 있다.

상기 pH는 예컨대, 7 내지 10이 바람직하다.

본 발명의 기록용 잉크의 착색은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙을 사용할 수 있다. 이들 착색의 2종 이상의 조합을 포함하는 잉크 세트를 사용하여 기록을 하면, 다색 화상을 형성할 수 있다. 착색 모두를 포함하는 잉크 세트를 사용하여 기록을 하면, 풀칼라 화상을 형성할 수 있다.

본 발명의 기록용 잉크는, 잉크젯 헤드로서, 압전 소자를 사용하여 잉크 통로 내 잉크를 가압하고, 잉크 통로의 벽을 형성하는 진동판을 잉크 통로의 내체적을 변화시키도록 변형함으로써 잉크 액적을 방출하는 피에조형의 것(일본 특허 출원 공개 제02-51734호 참조), 발열 저항체를 이용하여 잉크 통로 내에서 잉크를 가열하여 기포를 발생시키는 서멀형의 것(일본 특허 출원 공개 제61-59911호 참조), 및 잉크 통로의 벽면을 형성하는 진동판과 전극을 대향 위치에 배치하여, 진동판과 전극 사이에서 정전력을 발생시켜 진동판을 변형시키고 잉크 통로의 내체적을 변화시켜 잉크 액적을 방출시키는 정전형의 것(일본 특허 출원 공개 제06-71882호 참조) 중 임의의 유형의 잉크젯 헤드를 구비하는 프린터에서 양호하게 사용할 수 있다.

본 발명의 기록용 잉크는 각종 분야에서 바람직하게 사용할 수 있다. 잉크젯 기록 방식에 의한 화상 형성 장치(프린터 등)에 바람직하게 사용할 수 있다. 예컨 대, 본 발명의 기록용 잉크는 인쇄 전, 인쇄 중 또는 인쇄 후에 기록 용지 및 기록용 잉크를 50 내지 200℃로 가열하여, 잉크 정착을 촉진하는 기능을 갖는 프린터에 사용할 수 있다. 본 발명의 기록용 잉크는 이하 설명하는 본 발명의 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

(잉크 카트리지)

본 발명의 잉크 카트리지는, 본 발명의 상기 기록용 잉크를 함유하는 용기 및 그 외 필요에 따라 적절히 선택된 부재를 포함한다.

상기 용기는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 그의 형상, 구조, 크기 및 재료를 적절히 선택할 수 있다. 바람직한 구체예는, 알루미늄 적층 필름 또는 수지 필름으로 형성된 잉크 주머니를 적어도 갖는 것을 포함한다.

잉크 카트리지에 관해서, 도 1 및 도 2를 참조하여 이하 설명한다. 도 1은 본 발명의 잉크 카트리지의 구체예를 도시한 도면이다. 도 2는 케이스(외장)을 포함한, 도 1의 잉크 카트리지의 도면이다.

잉크 카트리지(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크 주입구(242)를 통해 잉크 주머니(241)에 충전된다. 배기 후, 해당 잉크 주입구(242)는 융착 결합에 의해 폐쇄된다. 사용시에는, 고무 재료로 제조된 잉크 방출구(243)에 장치 본체의 바늘을 찔러 잉크가 장치에 공급된다.

잉크 주머니(241)는, 비투과성 알루미늄 적층 필름 등의 포장 부재에 의해 형성되어 있다. 이 잉크 주머니(241)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통상 플라스틱 제의 카트리지 케이스(244) 내에 수용되어, 각종 유형의 잉크젯 기록 장치에 착탈 가능하게 장착된다.

본 발명의 잉크 카트리지는 본 발명의 상기 기록용 잉크(잉크 세트)를 포함한다. 본 발명의 잉크 카트리지는 각종 유형의 잉크젯 기록 장치에 착탈 가능하게 장착될 수 있고, 본 발명의 잉크 카트리지는 후술하는 본 발명의 잉크젯 기록 장치에 착탈 가능하게 장착되는 것이 특히 바람직하다.

( 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법)

본 발명의 잉크젯 기록 장치의 제1 구체예는 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 포함하며, 필요에 따라 자극 발생 수단 및 제어 수단과 같은 그 외의 적절히 선택된 수단을 더 포함한다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치의 제2 구체예는 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 적어도 포함하며, 필요에 따라 자극 발생 수단 및 제어 수단과 같은 그 외의 적절히 선택된 수단을 더 포함한다.

잉크 액적 방출 수단은 잉크 방출 표면 상에 실리콘 수지 함유 발잉크층을 갖는 노즐 헤드이며, 잉크젯 기록 장치에 사용되는 잉크는 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판디올 화합물을 적어도 함유한다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법의 제1 구체예는 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하는 잉크 액적 방출 단계를 적어도 포함하며, 필요에 따라 자극 발생 단계 및 제어 단계와 같은 그 외의 적절히 선택된 단계를 더 포함한다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법의 제2 구체예는 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하는 잉크 액적 방출 단계를 적어도 포함하며, 필요에 따라 자극 발생 단계 및 제어 단계와 같은 그 외의 적절히 선택된 단계를 더 포함한다.

잉크 액적 방출은 잉크 방출 표면 상에 실리콘 수지 함유 발잉크층을 갖는 노즐 헤드를 이용하여 수행하며, 잉크젯 기록 방법에 사용되는 잉크는 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판디올 화합물을 적어도 함유한다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법은 바람직하게는 본 발명의 잉크젯 기록 장치에서 수행한다. 잉크 액적 방출 단계는 바람직하게는 잉크 액적 방출 수단을 이용하여 수행한다. 또한, 그 외의 단계는 바람직하게는 그 외의 수단을 이용하여 수행한다.

-잉크 액적 방출 단계 및 잉크 액적 방출 수단-

잉크 액적 방출 단계는 잉크에 자극을 인가함으로써 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하는 단계이다.

잉크 액적 방출 수단은 잉크에 자극을 인가함으로써 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 수단이다.

잉크 액적 방출 수단은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 잉크 액적 방출 수단으로서는 예컨대, (1) 압전 소자를 사용하여 잉크 통 로 내 잉크를 가압하고, 잉크 통로의 벽을 형성하는 진동판을 잉크 통로의 내체적을 변화시키도록 변형함으로써 잉크 액적을 방출하는 피에조형 노즐 헤드(일본 특허 출원 공개 제02-51734호), (2) 발열 저항체를 이용하여 잉크 통로 내 잉크를 가열하여 기포를 발생시키는 서멀형 노즐 헤드(일본 특허 출원 공개 제61-59911호), 및 (3) 잉크 통로의 벽을 형성하는 진동판 및 전극을 대향 위치에 배치하고, 진동판과 전극 사이에서 정전력을 발생시켜 진동판을 변형시키고 잉크 통로의 내체적을 변화시킴으로써 잉크 액적을 방출하는 정전기형 노즐 헤드(일본 특허 출원 공개 제06-71882호)를 들 수 있다.

노즐 헤드는 바람직하게는 잉크 방출 표면 상에 실리콘 함유 발잉크층을 갖는다. 본 발명에서, 발잉크층은 실리콘 수지 함유 구조체로 제조하여, 불소계 계면활성제 함유 잉크에 대해 충분한 발잉크성을 유지한다.

실리콘 수지 함유 구조체는 그 자체로 또는 그 외의 수지 및 금속과 같은 그 외의 성분과 조합된 실리콘 수지의 구조체이다. 효과적인 구조체의 예로는 (1) 불소 수지에 분산된 실리콘 수지 미립자, (2) 실리콘 수지와 폴리프로필렌의 혼련 혼합물, 및 (3) 실리콘 수지/Ni 공통 분석 도금(eutectoid plating)을 들 수 있다. 이들 중에서 실리콘 수지와 그 외의 성분의 혼합물이 발잉크층으로부터의 실리콘 수지의 용출을 방지하는 데에 효과적이다.

실리콘 수지는 기본 골격으로서 Si 및 O로 구성된 실록산 결합을 갖는 수지로서, 오일, 수지 및 탄성체와 같은 다양한 형태로 시판된다. 본 발명에서 중요한 발수성 외에, 실리콘 수지는 내열성, 이형 특성, 내발포성 및 접착성과 같은 다양 한 특성을 갖는다. 실리콘 수지는 저온 경화성, 열 경화성 또는 UV 경화성일 수 있는데, 제조 방법 및 용도에 따라 선택적으로 사용된다.

노즐 표면 상에 실리콘 수지 함유 발잉크층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 방법의 예로는 (1) 액상 실리콘 수지 재료의 진공 증착, (2) 실리콘 오일의 플라즈마 중합, (3) 스핀 코팅, 침지 및 분사 코팅과 같은 도포, 및 (4) 전착을 들 수 있다.

전착을 제외한 임의의 방법에 의한 실리콘 수지층의 형성에서, 노즐 구멍 및 노즐 이면을 포토레지스트 또는 수용성 수지로 마스킹하고, 실리콘 수지층이 형성된 후 레지스트를 박리 및 제거함으로써, 실리콘 수지 발잉크층을 노즐판의 전면에만 형성할 수 있다. 이러한 경우, 강알칼리 이형제는 실리콘 수지층을 손상시킬 수 있으므로 바람직하지 않다.

발잉크층으로서의 실리콘 수지층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 두께는 바람직하게는 0.1 내지 5.0 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1.0 ㎛이다. 두께가 0.1 ㎛보다 얇으면, 내와이핑성 및 내마모성과 같은 기계적 내성이 저하될 수 있다. 두께가 5.0 ㎛보다 두꺼우면, 실리콘 수지층과 기재 사이의 접착력이 저하되거나 불균일한 발잉크성이 얻어질 수 있다.

액실, 유체 드래그부, 진동판 및 노즐 헤드부의 노즐 부재가 적어도 규소 또는 니켈을 함유하는 재료로 적어도 부분적으로 제조되는 것이 바람직하다.

노즐 헤드부의 노즐 직경은 바람직하게는 50 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 ㎛이다. 잉크를 공급하기 위한 서브탱크를 잉크젯 헤드 상에 제공하 고, 공급관을 통해 잉크 카트리지로부터 서브탱크로 잉크를 공급하는 것이 바람직하다.

자극은 예컨대 자극 생성 수단에 의해 생성할 수 있다. 자극은 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 자극의 예로는 열(온도), 압력, 진동 및 광을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서 열 및 압력이 바람직하다.

자극 생성 수단은 예컨대 가열 장치, 가압 장치, 압전 소자, 진동 생성 장치, 초음파 진동기 또는 광일 수 있다. 특히, 자극 생성 수단의 예로는 압전 소자와 같은 압전 작동기, 발열 저항체와 같은 전기 열 변환 소자를 이용하여 액체의 막비에 의한 상 변화를 이용하는 열 작동기, 온도 변화로 인한 금속 상 변화를 이용하는 형상 기억 합금 작동기, 정전력을 이용하는 정전기 작동기를 들 수 있다.

잉크 액적 방출의 양태는 특별히 한정되지 않으며, 자극의 유형에 따라 달라진다. 예컨대, 자극이 "열"일 경우, 예컨대 서멀 헤드를 이용하여 기록 신호에 상당하는 열 에너지를 기록 헤드 내 잉크에 적용하면, 열 에너지가 잉크의 기포화를 일으키고, 이 잉크가 기록 헤드의 노즐 구멍으로부터 잉크 액적으로서 방출되도록 기포압이 촉진한다. 자극이 "압력"일 경우, 예컨대 기록 헤드의 잉크 통로 내의 압력실이라고 불리우는 위치에 결합된 압전 소자에 전압을 인가하고, 압전 소자를 구부린 후, 압력실의 체적을 감소시킴으로써, 잉크를 기록 헤드의 노즐 구멍으로부터 액적으로서 방출시킨다.

방출된 잉크 액적은 바람직하게는 입자 크기가 3 pl 내지 4 pl이고, 방출 분 무 속도가 5 내지 20 m/초이며, 유도 주파수가 1 kHz 이상이고, 해상도가 300 dpi 이상이다.

제어 수단은 특별히 한정되지 않으며, 각각의 수단의 작동을 제어할 수 있는 한 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 제어 수단의 예로는 시퀀서 및 컴퓨터와 같은 장치를 들 수 있다.

잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치의 제2 구체예에서 사용되는 잉크는 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판올 화합물을 적어도 함유하며, 필요에 따라 그 외의 성분을 함유한다.

- 아미노프로판디올 화합물-

아미노프로판디올 화합물은 수용성 유기 염기 화합물이고, 바람직하게는 예컨대 아미노프로판디올 유도체이다.

아미노프로판디올 유도체는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 아미노프로판디올 유도체의 예로는 1-아미노-2,3-프로판디올, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올, 2-아미노-2-메틸-l,3-프로판디올 및 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 들 수 있다. 이들 중에서 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올이 특히 바람직하다.

2-아미노-2-에틸-l,3-프로판디올은 본 발명의 목적인, 프린터 노즐 부재를 형성하는 발잉크층으로부터의 실리콘 수지의 용출을 방지하는 데에 상당한 효과를 나타낼 뿐 아니라, 막힘 방지 및 방출 안정성의 관점에서 우수하다.

잉크 중 아미노프로판디올의 첨가 비율은 바람직하게는 0.01 내지 10 질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5.0 질량%, 더더욱 바람직하게는 0.1 내지 2.0 질량%이다. 아미노프로판디올 화합물의 첨가 비율은 착색제의 유형 및 함량에 따라 조정하여 최종적으로 잉크젯 기록 장치에 대한 최적치를 결정한다. 첨가 비율이 과도하게 낮을 경우, 노즐 부재의 실리콘 수지층에 대한 용출 방지 효과가 얻어지지 않을 수 있다. 비율이 과도하게 높으면 pH가 증가할 수 있는데, 이는 점도 증가와 같은 단점을 초래하고 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있다.

-불소계 계면활성제-

불소계 계면활성제를 잉크에 첨가하여 잉크 중 착색제를 안정하게 분산시키고 종이에의 잉크 습윤성을 개선함으로써, 발색성이 개선되고 잉크 번짐이 적은 화상을 얻을 수 있다.

불소계 계면활성제는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 불소계 계면활성제의 예로는 퍼플루오로알킬설포네이트, 퍼플루오로알킬카르복실레이트, 퍼플루오로알킬인산 에스테르, 퍼플루오로알킬에틸렌옥시드 부가물, 퍼플루오로알킬베타인, 퍼플루오로알킬아민옥시드 화합물 및 하기 화학식 4의 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서 하기 화학식 4의 화합물이 신뢰성의 관점에서 바람직하다.

화학식 4

상기 화학식에서, j 및 k는 정수이고, j는 바람직하게는 0 내지 10이며, k는 바람직하게는 0 내지 40이다.

Surflon S-Hl, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141 및 S-145(아사히 글래스 코포레이션 리미티드 제조); FLUORAD FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 및 FC4430(스미토모 3엠 리미티드 제조); Megafack F-470, F-1405 및 F-474(다이니뽄 잉크 앤드 케미컬즈 인코포레이티드 제조); Zonyl FS-300, FSN, FSN-100, FSO(듀폰 가부시키 가이샤 제조); EFTOP EF-351, EF-352, EF-801 및 EF-802(JEMCO 인코포레이티드 제조)를 비롯한 시판되는 불소계 계면활성제를 사용할 수 있다. 이들 중에서 Zonyl FS-300, FSN, FSN-100 및 FSO(듀폰 가부시키 가이샤 제조)가 우수한 신뢰성 및 발색성 개선의 관점에서 특히 바람직하다. 이들 시판 제품은 종종 상이한 분자량을 갖는 몇 개의 화합물의 혼합물(상기 화학식 4에서 j 및 k는 분산됨)의 혼합물이다. 그러나, 이들은 어떠한 문제도 없이 본 발명의 효과에 대해 인정받았다.

기록용 잉크 중 바람직한 불소계 계면활성제 중에서, 상기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.

기록용 잉크와 동일한 착색제 및 그 외의 성분들을 사용할 수 있다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치를 이용한 본 발명의 잉크젯 기록 방법의 구체예에 관해서, 도면을 참조하면서 하기에 설명한다. 도 3에 도시된 잉크젯 기록 장치는, 장치 본체(101), 장치 본체(101)에 부착되어 용지를 공급하기 위한 급지 트레이(102), 장치 본체(101)에 부착되어 화상이 기록(형성)된 용지를 수용하기 위한 배지 트레이(103), 및 잉크 카트리지 장착부(104)를 포함한다. 잉크 카트리지 장착 부(104)의 상면에는, 조작 키 및 표시기를 구비하는 조작부(105)가 제공되어 있다. 잉크 카트리지 장착부(104)는, 잉크 카트리지(201)를 탈착하기 위한 개폐 가능한 정면 커버(115)를 구비하고 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 장치 본체(101) 내에는 도시를 생략하고 있는 좌우의 측판에 가로로 걸쳐 놓은 가이드 부재인 가이드 로드(131)와 스테이(132)로 캐리지(133)를 주사 방향으로 슬라이드 가능하게 유지하여, 주요 모터(미도시)에 의해서 도 5로 화살표 방향으로 이동 주사한다.

각각 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M) 및 블랙(B)의 기록용 잉크 액적을 방출하는 4개의 잉크젯 기록용 헤드로 이루어지는 기록 헤드(134)는 주요 주사 방향과 교차하는 방향으로 배열된 잉크 방출구를 구비하며, 잉크 방출 방향 아래쪽으로 배치되어 있다.

기록 헤드(134)를 구성하는 잉크젯 기록용 헤드는, 압전 소자 등의 압전 작동기, 발열 저항체 등의 전기 열 변환 소자를 이용하여 액체의 막비에 의한 상 변화를 이용하는 열 작동기, 온도 변화로 인한 금속 상 변화를 이용하는 형상 기억 합금 작동기, 및 정전력을 이용하는 정전 작동기 등을 기록용 잉크를 방출하기 위한 에너지 발생 수단으로서 구비한다.

캐리지(133)는 기록 헤드(134)에 각 색의 잉크를 공급하기 위한 서브탱크(135)를 구비하고 있다. 서브탱크(135)에는, 도시하지 않은 기록용 잉크 공급관을 통해, 잉크 카트리지 장착부(105)에 장착된 본 발명의 잉크 카트리지(201)로부터 본 발명의 상기 기록용 잉크가 충전된다.

한편, 급지 트레이(102)의 용지 적재부(압판)(141) 상에 적재된 용지(142)를 급지하기 위한 급지부는, 용지 적재부(141)로부터 용지(142)를 1매씩 분리 급지하는 반월 회전자[급지 회전자(143)], 및 급지 회전자(143)에 대향하며, 마찰 계수가 큰 재료로 제조되는 분리 패드(144)를 포함한다. 이 분리 패드(144)는 급지 회전자(143)측에 압박되어 있다.

이 급지부에서 급지된 용지(142)를 기록 헤드(134)의 아래쪽에서 반송하기 위한 반송부는, 용지(142)를 정전 흡착하여 반송하기 위한 반송 벨트(151), 급지부로부터 가이드(145)를 통해 이송되는 용지(142)를 반송 벨트(151)와 함께 집어 반송하기 위한 카운터 롤러(152), 대략 수직으로 이송되는 용지(142)를 90° 방향 전환시켜 반송 벨트(151)상에 놓기 위한 반송 가이드(153), 및 가압 부재(154)에 의해 반송 벨트(151)측에 압박된 선단 가압 회전자(155)를 포함한다. 반송 벨트(151)의 표면을 대전시키기 위한 대전 수단인 대전 롤러(156)가 또한 구비되어 있다.

반송 벨트(151)는 무단형 벨트이며, 반송 롤러(157)와 장력 롤러(158)에 걸쳐 배치되고, 벨트 반송 방향으로 주위 회전 가능하다. 예컨대 반송 벨트(151)는, 저항 제어를 하고 있지 않은 두께 40 ㎛의 수지재, 예컨대 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌의 공중합체(ETFE)로 제조된 용지 흡착면이 되는 표층과, 이 표층과 동일 재료로 제조하되 탄소에 의한 저항 제어를 한 이면층(중간 저항층 또는 어스층)을 갖고 있다. 반송 벨트(151)의 이면에는, 기록 헤드(134)에 의한 인쇄 영역에 대응하는 위치에 가이드 부재(161)가 구비되어 있다. 기록 헤드(134)로 기록된 용지(142)를 배출하기 위한 배지부는, 반송 벨트(151)로부터 용지(142)를 분리하기 위한 분 리조(171), 배지 롤러(172) 및 배지 회전자(173)를 포함한다. 배지 롤러(172)의 아래쪽으로 배지 트레이(103)가 배치되어 있다.

장치 본체(101)의 배면부에는 양면 급지 유닛(181)이 착탈 가능하게 장착되어 있다. 양면 급지 유닛(181)은, 반송 벨트(151)의 역방향 회전으로 복귀되는 용지(142)를 받아들여 반전시켜 재차 카운터 롤러(152)와 반송 벨트(151)와의 사이에 급지한다. 양면 급지 유닛(181)의 상면에는 수동 급지부(182)가 구비된다.

이 잉크젯 기록 장치에 있어서는, 급지부에서 용지(142)가 1매씩 분리 급지된다. 수직으로 급지되면서, 용지(142)는 가이드(145)로 안내되어, 반송 벨트(151)와 카운터 롤러(152)와의 사이에서 반송된다. 그 다음, 선단에서 반송 가이드(153)에 의해 안내되어, 선단 가압 회전자(155)에 의해 반송 벨트(151)에 재차 압박되어, 대략 90° 반송 방향이 전환된다.

이 때, 대전 롤러(156)에 의해서 반송 벨트(157)가 대전되어 있어, 용지(142)는 반송 벨트(151)에 정전 흡착되어 반송된다. 그 다음, 캐리지(133)를 이동시키면서 화상 신호에 따라서 기록 헤드(134)를 구동한다. 정지하고 있는 용지(142)에 잉크 액적을 방출시켜 한 줄을 기록한다. 그 다음, 용지(142)를 소정량 반송하여 다음 행의 기록을 한다. 기록 종료 신호 또는 용지(142)의 후단이 기록 영역에 도달함을 나타내는 신호를 받아 기록 동작을 종료하고, 용지(142)를 배지 트레이(103)에 배출한다.

서브탱크(135) 내의 기록용 잉크의 잔량이 거의 소진되었음이 검지되면, 잉크 카트리지(201)로부터 소정량의 기록용 잉크가 서브탱크(135)에 공급된다.

이 잉크젯 기록 장치에 있어서는, 본 발명의 잉크 카트리지(201)의 기록용 잉크를 다 쓰면, 잉크 카트리지(201)의 케이스를 분해하여 내부의 잉크 주머니만을 교환할 수 있다. 잉크 카트리지(201)는, 종 배치와 전면 장착 구성으로도, 안정된 기록용 잉크의 공급을 수행할 수 있다. 따라서, 장치 본체(101)의 상부가 무엇인가에 의해 막혀 설치되어 있는 경우, 예컨대, 잉크 카트리지(210)를 랙 내에 수납할 수 있다. 장치 본체(101)의 상면에 물건이 놓여 있는 경우라도, 잉크 카트리지(201)의 교환을 용이하게 행할 수 있다.

여기서는, 캐리지가 주사하는 직렬형(셔틀형) 잉크젯 기록 장치에 적용한 예로 설명하였다. 라인형 헤드를 구비한 라인형 잉크젯 기록 장치에도 적용할 수 있다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은, 잉크젯 기록 방식에 의한 각종 기록에 적용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은, 잉크젯 기록용 프린터, 팩스, 복사기 및 프린터/팩스/복사기 복합기에 특히 바람직하게 적용할 수 있다.

이하, 본 발명을 적용한 잉크젯 헤드에 관해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 일구체예에 따른 잉크젯 헤드의 주요부 확대도이다. 도 7은 동헤드의 채널 사이 방향의 주요부의 확대 단면도이다.

이 잉크젯 헤드는, 잉크 공급구(미도시)와 공통 액실(1b)로 이루어지는 컷아웃(cutout)을 갖는 프레임(10), 유체 저항부(2a) 및 가압 액실(2b)로 이루어지는 컷아웃과 노즐(3a)에 연통하는 연통구(2c)를 갖는 통로판(20), 볼록부(6a), 다이어 프램부(6b) 및 잉크 유입구(6c)를 갖는 진동판(60), 해당 진동판(60)에 접착층(70)을 통해 접합된 적층 압전 소자(50), 및 적층 압전 소자(50)가 고정된 베이스(40)를 포함한다.

베이스(40)는 티타늄산바륨계 세라믹으로 제조되며, 적층 압전 소자(50)를 2열 배치하여 접합하고 있다.

압전 소자(50)는, 두께가 10 내지 50 ㎛/층인 티타늄산지르콘산연(PZT)의 적층 압전층과, 두께가 수 ㎛/층인 은 팔라듐(AgPd)으로 이루어지는 내부 전극층을 교대로 적층하고 있다. 내부 전극층은 양단으로 외부 전극에 접속한다.

적층 압전 소자(50)는 반쪽 부재 컷트의 다이싱 가공에 의해 빗 유사 형상으로 분할되며, 각 분할부마다 구동부(5f)와 지지부(비구동부)(5g)를 갖는다. 외부 전극의 외측은 예컨대 절결과 같은 가공에 의해 길이를 제한하여 반쪽 부재 컷트의 다이싱 가공에 의해 분할시킨다. 다수의 개별 전극이 형성된다. 다른 쪽은 다이싱에 의해 분할되지 않고 도통하고 있어 공통 전극이 된다.

구동부의 개별 전극에는 FPC8이 땜납 접합되어 있다. 공통 전극은 적층 압전층의 단부에 전극층을 설치하여 돌려 넣어 FPC8의 Gnd 전극에 접합하고 있다. FPC8에는 도시하지 않은 드라이버 IC가 탑재되어 있어, 구동부(5f)에의 구동 전압 인가를 제어하고 있다.

진동판(60)은, 박막의 다이어프램부(6b), 이 다이어프램부(6b)의 중앙부에 형성되고 구동부(5f)로 이루어지는 적층 압전 소자(50)에 접합된 섬 형상의 볼록부(섬부)(6a), 지지부에 접합하는 빔을 포함하는 후막부, 및 잉크 유입구(6c)로 이 루어지는 개구를 전기 주조공법에 의한 니켈 도금막을 2층 형성하고 있다. 다이어프램부의 두께는 3 ㎛, 폭은 35 ㎛(한 쪽)이다.

이 진동판(60)의 섬부(6a)와 적층 압전 소자(50)의 가동부(5f), 진동판(50)과 프레임(10) 사이의 결합은, 갭 재료를 포함한 접착층(70)을 패터닝하여 수행하고 있다.

통로판(20)은 규소 단결정 기판으로 제조되며, 유체 저항부(2a) 및 가압 액실(2b)로 이루어지는 컷아웃, 및 노즐(3a)에 대응하는 위치에 구비되며 연통구(2c)로 이루어지는 관통구를 에칭 공법으로 패터닝한다.

에칭 후에 남겨진 부분이 가압 액실(2b)의 칸막이 벽(2d)이 된다. 이 헤드에서는 에칭 폭을 좁게 하는 부분을 설치하여 유체 저항부(2a)로 하였다.

노즐판(30)은, 예컨대, 전기 주조 공법에 의해 형성된 니켈 도금막과 같은 금속 재료로 제조되며, 잉크 액적을 방출하기 위한 미세한 방출구인 노즐(3a)을 다수 구비하고 있다. 이 노즐(3a)의 내부 형상(내측 형상)은 호른 형상(대략 원주 형상 또는 대략 원추 사다리꼴 형상)이다. 이 노즐(3a)의 직경은 잉크 액적 방출구측의 직경으로 약 20 내지 35 ㎛이다. 각 열의 노즐 피치는 150 dpi이다.

이 노즐판(30)의 잉크 방출면(노즐 표면측)은, 도시하지 않은 발수성의 표면 처리를 한 발수 처리층(3b)을 구비하고 있다. PTFE-Ni 공통 분석 도금 및 불소 수지의 전착, 휘발성 불소 수지의 증착, 실리콘계 수지 및 불소계 수지의 용매 도포 후 베이킹 처리한 것과 같이, 잉크 물성에 따라서 선택한 발수 처리막을 설치하여, 잉크 액적의 형상 및 방출 특성을 안정화시켜, 고품질 화상을 얻을 수 있다. 이들 중에서 예컨대, 다수의 불소계 수지가 공지되어 있는데, 변성 퍼플루오로폴리옥세탄(다이킨 인더스트리즈 리미티드 제조, 상품명: Optool DSX)을 두께가 30 내지 100Å가 되도록 증착하여 우수한 발수성을 얻을 수 있다.

잉크 공급구와 공통 액실(1b)로 이루어지는 컷아웃이 형성된 프레임(10)은 수지 성형으로 제조된다.

상기 구성을 갖는 잉크젯 헤드에 있어서, 기록 신호에 따라서 구동부(5f)에 구동 파형(10 내지 50 V의 펄스 전압)을 인가한다. 구동부(5f)에 적층 방향의 변위가 생긴다. 진동판(30)을 통해 가압 액실(2b)이 가압되어 압력이 상승하여 노즐(3a)을 통해 잉크 액적이 방출된다.

잉크 액적 방출이 종료된 후, 가압 액실(2b) 내의 잉크 압력이 감소된다. 잉크의 흐름의 관성과 구동 펄스의 방전 과정에 의해서 가압 액실(2b) 내에 부압이 발생하여 잉크 공급 공정으로 이행한다. 이 때, 잉크 탱크로부터 공급된 잉크는 공통 액실(1b)에 유입되어, 공통 액실(1b)로부터 잉크 유입구(6c) 및 유체 저항부(2a)를 통해 가압 액실(2b) 내에 충전된다.

유체 저항부(2a)는, 잔류 압력 진동의 감쇠에 효과가 있는 반면, 표면 장력으로 인한 재충전(리필)에 대하여 저항이 된다. 저항부를 적절히 선택하면, 잔류 압력의 감쇠와 리필 시간에 균형이 잡혀, 다음 잉크 액적 방출 동작(구동 주기)으로의 이행 시간을 짧게 할 수 있다.

(잉크 기록물)

본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 의해 기록된 잉크 기록 물이 본 발명의 잉크 기록물이다. 본 발명의 잉크 기록물은, 기록 매체 상에 본 발명의 기록용 잉크를 이용하여 형성된 화상을 포함한다.

상기 기록 매체는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 기록 매체로서는 예컨대, 보통지, 광택지, 특수지, 천, 필름 및 OHP 시트를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 잉크 기록물은 고화질이고, 잉크 번짐이 없으며, 시간 경과 안정성이 우수하여, 각종 텍스트 및 화상이 기록된 자료로서 각종 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 모든 퍼센트 및 부는 달리 명시하지 않는 한 질량을 기준으로 한 것이다.

( 조제예 1)

-구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액의 제조-

일본 특허 출원 공개 제2001-139849호의 조제예 3을 참고로 하여, 추가 시험 제조를 수행하였다.

우선, 중합체 용액의 제조를 위해, 기계식 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔때기를 구비한 1 L 플라스크 내부를 질소 가스로 충분히 퍼징하였다. 그 다음, 스티렌 11.2 g, 아크릴산 2.8 g, 라우릴메타크릴레이트 12.0 g, 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 4.0 g, 스티렌 거대 단량체(토아 고세이 코 포레이션 리미티드 제조, 상품명: AS-6) 4.0 g, 및 머캅토에탄올 0.4 g을 도입하여, 65℃로 가열하였다. 스티렌 100.8 g, 아크릴산 25.2 g, 라우릴메타크릴레이트 108.0 g, 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 36.0 g, 히드록시에틸메타크릴레이트 60.0 g, 스티렌 거대 단량체(토아 고세이 코포레이션 리미티드 제조, 상품명: AS-6) 36.0 g, 머캅토에탄올 3.6 g, 아조비스디메틸발레로니트릴 2.4 g 및 메틸에틸케톤 18 g의 혼합 용액을 2.5 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가한 후, 아조비스디메틸발레로니트릴 0.8 g 및 메틸에틸케톤 18 g의 혼합 용액을 0.5 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가하고, 65℃에서 1 시간 숙성시켰다. 아조비스디메틸발레로니트릴 0.8 g을 첨가하여, 1 시간 더 숙성시켰다. 반응 종료 후, 플라스크 내에 메틸에틸케톤 364 g을 첨가하여, 농도가 50 질량%인 중합체 용액 800 g을 얻었다. 그 다음, 중합체 용액의 일부를 건조시켜, 겔 투과 크로마토그래피(표준 물질: 폴리스티렌, 용매: 테트라히드로푸란)으로 질량 평균 분자량을 측정하였다. 측정된 질량 평균 분자량은 1500이었다.

얻어진 중합체 용액 28 g, 구리 프탈로시아닌 안료 26 g, 1 mol/L 수산화칼륨 수용액 13.6 g, 메틸에틸케톤 20 g 및 탈이온수 30 g을 충분히 교반한 후, 3본 롤 밀(노리타케 코포레이션 리미티드 제조, 상품명: NR-84 A)을 이용하여 20회 혼련하였다. 얻어진 페이스트를 탈이온수 200 g에 도입하여 충분히 교반하였다. 증발기를 이용하여 메틸에틸케톤 및 물을 증류 제거하여, 고형분 함량이 20.0 질량%인 청색의 중합체 미립자 분산액 160 g을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 중합체 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 93 nm였다.

( 조제예 2)

-디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액의 제조-

구리 프탈로시아닌 안료를 안료 C.I. 피그먼트 레드 122로 대체한 것 이외에는, 조제예 1과 동일한 방식으로, 적보라색의 중합체 미립자 분산액을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 중합체 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 127 nm였다.

( 조제예 3)

-모노아조 옐로우 안료 함유 중합체 미립자 분산액의 제조-

구리 프탈로시아닌 안료를 안료 C.I. 피그먼트 옐로우 74로 대체한 것 이외에는, 조제예 1과 동일한 방식으로, 옐로우의 중합체 미립자 분산액을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 중합체 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 76 nm였다.

( 조제예 4)

-카본 블랙 분산액의 제조-

시판되는 pH 2.5의 산성 카본 블랙(카봇 코포레이션 제조, 상품명: Monak 1300) 300 g을 물 1000 ml에 잘 혼합하였다. 그 다음, 차아염소산나트륨(유효 염소 농도 12%) 450 g을 적가하여, 100 내지 105℃에서 8 시간 교반하였다. 그 다음, 이 용액에 차아염소산나트륨(유효 염소 농도 12%) 100 g을 첨가하고, 수평 분산기로 3 시간 분산시켰다.

얻어진 슬러리를 물로 10배로 희석하고, 수산화리튬으로 pH를 조정하였다. 전도도 0.2 mS/cm까지 초여과막으로 탈염 농축하여 안료 농도 15 질량%의 카본 블랙 분산액을 얻었다. 원심 처리에 의해 거대 입자를 제거하고, 평균 공경 1 ㎛의 나일론 필터로 더 여과하여 카본 블랙 분산액을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 중합체 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 95 nm였다.

( 조제예 5)

-카본 블랙의 중합체 미립자 분산액의 제조-

구리 프탈로시아닌 안료를 카본 블랙(데구싸 제조, FW100)로 대체한 것 이외에는, 조제예 1과 동일한 방식으로, 흑색의 중합체 미립자 분산액을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 중합체 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 104 nm였다.

( 조제예 6)

-디아조 화합물 처리한 카본 블랙 분산액의 제조-

표면적이 230 m²/g이고, DBP 흡유량이 70 ml/100 g인 카본 블랙 100 g, p-아미노-N-벤조산 34 g 및 물 750 g을 혼합 분산시켰다. 이것에 질산 16 g을 적가하여 70℃에서 교반하였다. 5 분 후, 50 g의 물에 11 g의 아질산나트륨을 녹인 용액을 첨가하여, 1 시간 더 교반하였다. 얻어진 슬러리를 10배로 희석하고, 원심 처리하여 거대 입자를 제거한 후, 디에탄올아민으로 pH를 8 내지 9가 되도록 조정하였다. 초여과막으로 탈염 농축하여 안료 농도 15 질량%의 카본 블랙 분산액을 얻었다. 카본 블랙 분산액을 평균 공경 0.5 ㎛의 폴리프로필렌 필터로 더 여과하여 카본 블랙 분산액을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 카본 블랙 분산액의 부피 평균 입경(D50%)은 99 nm였다.

( 조제예 7)

-설폰화제 처리한 카본 블랙 분산액의 제조-

시판되는 카본 블랙 안료(데구싸 제조, Printex #85) 150 g을 설포푸란 400 ml 중에 잘 혼합하여, 비드 밀로 미분산시켰다. 아미도황산 15 g을 첨가하여 140 내지 150℃에서 10 시간 교반하였다. 얻어진 슬러리를 탈이온수 1000 ml 중에 도입하고, 12000 rpm에서 원심 분리하여 표면 처리한 카본 블랙 습윤 케익을 얻었다. 얻어진 카본 블랙 습윤 케익을 2000 ml의 탈이온수 중에 재분산시키고, 수산화리튬으로 pH를 조정하였다. 초여과막에 의해 탈염 농축하여 안료 농도 10 질량%의 카본 블랙 분산액을 얻었다. 카본 블랙 분산액을 평균 공경 1 ㎛의 나일론 필터로 더 여과하여 카본 블랙 분산액을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 카본 블랙 분산액의 부피 평균 입경(D50%)은 80 nm였다.

( 조제예 8)

-실리콘 변성 아크릴 수지 미립자의 제조-

우선, 수지 용액의 제조를 위해, 기계식 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔때기를 구비한 1 L 플라스크 내부를 질소 가스로 충분히 퍼징하였다. 그 다음, Aquaron RN-20(다이이치 고교 세이야쿠 코포레이션 리미티드 제조) 10 g, 과황산칼륨 1 g 및 순수 286 g을 도입하여, 65℃로 가열하였다. 그 다음, 메타크릴산메틸 150 g, 2-에틸헥실 아크릴레이트 100 g, 아크릴산 20 g, 비닐트리에톡시실란 20 g, Aquaron RN-20 10 g, 과황산칼륨 4 g 및 순수 398.3 g의 혼합 용액을 2.5 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가하였다. 80℃에서 3 시간 숙성시킨 후, 약 20℃의 물을 플라스크의 외측에 흘림으로써, 약 35℃가 될 때까지 1시간 정도 플라스크를 냉각하였다. 수산화칼륨으로 pH를 7 내지 8이 되도록 조정하여 실리콘 변성 아크릴 수지 미립자 305 g을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 수지 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 130 nm였다.

얻어진 수지 미립자의 최저 조막 온도(MFT)를, 온도 구배 열판형 최저 조막 온도 측정 장치를 이용하여, JIS K 6828에 준거하여 측정하였다. 구체적으로는, 상기 온도 구배 열판형 최저 조막 온도 측정 장치에 있어서, 측정하는 시료에 알맞은 온도 범위를 상정하여, 최저 조막 온도를 열판의 중앙에서 측정하였다. 최저와 최고의 온도 차가 20 내지 40℃의 범위가 되도록 고온측과 저온측의 온도를 설정하였다. 시료를 도포기로 고온측에서 저온측으로 빨리 도포하였다. 크랙이 없는 연속의 균일 필름이 형성되는 최저의 온도를 읽어 최조 조막 온도로 하였다. 얻어진 최저 조막 온도는 0℃였다.

( 조제예 9)

-실리콘 변성 아크릴 수지 미립자의 제조-

우선, 수지 용액의 제조를 위해, 기계식 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔때기를 구비한 1 L 플라스크 내부를 질소 가스로 충분히 퍼징하였다. 그 다음, Aquaron RN-20(다이이치 고교 세이야쿠 코포레이션 리미티드 제조) 10 g, 과황산칼륨 1 g 및 순수 286 g을 도입하여, 65℃로 가열하였다. 메타크릴산메틸 150 g, 2-에틸헥실 아크릴레이트 100 g, 아크릴산 20 g, 헥실트리메톡시실란 40 g, Aquaron RN-20 10 g, 과황산칼륨 4 g 및 순수 398.3 g의 혼합 용액을 3 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가하였다. 80℃에서 3 시간 숙성시킨 후, 약 20℃의 물을 플라스크의 외측에 흘림으로써, 약 35℃가 될 때까지 1 시간 정도 플라스크를 냉각하였다. 수산화칼륨으로 pH를 7 내지 8이 되도록 조정하여 실리콘 변성 아크릴 수지 미립자 318 g을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 수지 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 148 nm였다.

얻어진 수지 미립자의 최저 조막 온도(MFT)를, 온도 구배 열판형 최저 조막 온도 측정 장치를 이용하여, JIS K 6828에 준거하여 측정하였다. 구체적으로는, 상기 온도 구배 열판형 최저 조막 온도 측정 장치에 있어서, 측정하는 시료에 알맞은 온도 범위를 상정하여, 최저 조막 온도를 열판의 중앙에서 측정하였다. 최저와 최고의 온도 차가 20 내지 40℃의 범위가 되도록 고온측과 저온측의 온도를 설정하였다. 시료를 도포기로 고온측에서 저온측으로 빨리 도포하였다. 크랙이 없는 연속의 균일 필름이 형성되는 최저의 온도를 읽어 최저 조막 온도로 하였다. 얻어진 최저 조막 온도는 0℃였다.

( 조제예 10)

우선, 수지 용액의 제조를 위해, 기계식 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔때기를 구비한 1 L 플라스크 내부를 질소 가스로 충분히 퍼징하였다. 그 다음, 순수 100 g, 도데실벤젠설폰산나트륨 3 g 및 폴리에틸렌 글리콜 노닐페닐에테르 1 g을 도입하고, 과황산암모늄 1 g 및 아황산수소나트륨 0.2 g을 첨가하여, 60℃로 가열하였다. 그 다음, 아크릴산부틸 30 g, 메타크릴산메틸 40 g, 메타크릴산부틸 19 g, 비닐실란트리올칼륨 염 10 g 및 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란 1 g을 3 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가하였다. 이 때, 중합 용액을 암모니아 수용액으로 pH 7이 되도록 조정하여 실리콘 변성 아크릴 수지 미립자 95 g을 얻었다.

입경 분포 측정 장치(Microtrac UPA, 니키소 코포이레이션 리미티드 제조)로 측정한 바의 얻어진 수지 미립자의 부피 평균 입경(D50%)은 160 nm였다.

조제예 1 내지 10에서 얻어진 중합체 미립자 분산액, 카본 블랙 분산액 및 수지 미립자를 이용하여, 이하와 같이 하여 잉크를 제조하였다.

( 제조예 1)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 1의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 1,3-부탄디올 23.0 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 2)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 2의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 2의 디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 1,3-부탄디올 22.5 질량%

· 글리세린 9.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 3)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 3의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 3의 모노아조 옐로우 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 1,6-헥산디올 24.5 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 4)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 4의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 7의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 1,5-펜탄디올 22.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 화합물 1.0 질량%

R-(OCH₂CH₂)_nOH

상기 화학식에서, R: C₁₂H₂₃(분지될 수 있음), n=9이다.

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 5)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 5의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 10.0 질량%

· 헥실렌 글리콜 4.0 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 6)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 6의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 2의 디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 11.5 질량%

· 에틸렌 글리콜 5.0 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

상기 화학식에서, q=6, 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 7)

-옐로우 염료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 7의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· C.I. 애시드 옐로우 23 4.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 20.0 질량%

· 1,3-부탄디올 8.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

상기 화학식에서, q=6, 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 8)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 8의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 5의 카본 블랙 함유 중합체 미립자 분산액 5.0 질량%

· 2-메틸-2,4-펜탄디올 11.5 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 13.0 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· Unisafe A-LY(엔오에프 코포레이션 제조, 양성 계면활성제) 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

상기 화학식에서, q=6, 및 Rf=CF₃이다.

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 9)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 9의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,5-펜탄디올 10.5 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 13.0 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· Unisafe A-LM(엔오에프 코포레이션 제조, 양성 계면활성제) 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

상기 화학식에서, q=6, 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 10)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 10의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 2의 디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,5-펜탄디올 5.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 5.0 질량%

· 글리세린 10.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· ECTD-3NEX(니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드 제조, 음이온계 계면활성제) 1.0 질량%

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 11)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 11의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 3의 모노아조 옐로우 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,5-펜탄디올 12.5 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 15.0 질량%

· 글리세린 7.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 12)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 12의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 6의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 12.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 화합물 2.0 질량%

R-(OCH₂CH₂)_nOH

상기 화학식에서, R: C₁₂H₂₃(분지될 수 있음), n=9이다.

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 13)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 13의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 5의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 22.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 14)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 14의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 4의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 17.5 질량%

· 글리세린 5.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 15)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 15의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 3의 모노아조 옐로우 안료 함유 중합체 미립자 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,5-펜탄디올 12.5 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 15.0 질량%

· 글리세린 7.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf=C₄F₉를 나타낸다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 16)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 16의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 1,3-부탄디올 23.0 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 17)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 17의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 2의 디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 22.5 질량%

· 글리세린 9.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 18)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 18의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 3의 모노아조 옐로우 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 1,6-헥산디올 24.5 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 19)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 19의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 7의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 1,5-펜탄디올 22.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식으로 표시되는 화합물 1.0 질량%

R-(OCH₂CH₂)_nOH

상기 화학식에서, R: C₁₂H₂₃(분지될 수 있음), n=9이다.

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=4, 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 20)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 20의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 10.0 질량%

· 헥실렌 글리콜 4.0 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 10의 수지 미립자 5.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 21)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 21의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 2의 디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 11.5 질량%

· 에틸렌 글리콜 5.0 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 9의 수지 미립자 5.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 22)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 22의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· C.I. 애시드 옐로우 23 4.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 20.0 질량%

· 1,3-부탄디올 8.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 8의 수지 미립자 5.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 23)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 23의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 5의 카본 블랙 분산액 5.0 질량%

· 2-메틸-2,4-펜탄디올 11.5 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 13.0 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· Unisafe A-LY(엔오에프 코포레이션 제조, 양성 계면활성제) 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 0.5 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 10의 수지 미립자 5.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 24)

-시안 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 24의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,5-펜탄디올 10.5 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 13.0 질량%

· 글리세린 8.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· Unisafe A-LM(엔오에프 코포레이션 제조, 양성 계면활성제) 2.0 질량%

· 하기 화학식 3으로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 3

상기 화학식에서, X=N(CH₃)C₃H₇, Y=OSO₃, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 8의 수지 미립자 5.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 25)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 25의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 2의 디메틸퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,5-펜탄디올 5.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 5.0 질량%

· 글리세린 10.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· ECTD-3NEX(니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드 제조, 음이온계 계면활성제) 1.0 질량%

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 10의 수지 미립자 5.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 26)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 26의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 3의 모노아조 옐로우 안료 함유 중합체 미립자 분산액

20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 15.0 질량%

· 글리세린 7.0 질량%

· 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 10의 수지 미립자 10.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 27)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 27의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 6의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 12.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 10의 수지 미립자 10.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 28)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 28의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 5의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 22.5 질량%

· 글리세린 7.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3으로 표시되는 불소계 계면활성제 0.1 질량%

화학식 3

상기 화학식에서, X=N(CH₃)C₃H₇, Y=OSO₃, q=6 및 Rf=CF₂CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 조제예 10의 수지 미립자 4.0 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

( 제조예 29)

-블랙 안료 잉크의 제조-

하기 조성의 잉크 조성물을 제조한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 막 필터로 여과하여 제조예 29의 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 조제예 4의 카본 블랙 분산액 20.0 질량%

· 3-메틸-1,3-부탄디올 17.5 질량%

· 글리세린 5.5 질량%

· 2-피롤리돈 2.0 질량%

· 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 질량%

· 하기 화학식 3-1로 표시되는 불소계 계면활성제 1.0 질량%

화학식 3-1

상기 화학식에서, q=6 및 Rf=CF₃이다.

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량%

· 100 질량%까지 나머지 탈이온수

(비교 제조예 1)

-시안 안료 잉크의 제조-

화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제를 ECTD-3NEX(니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드 제조, 음이온계 계면활성제)로 대체한 것 이외에는, 제조예 1과 동일한 방식으로, 비교 제조예 1의 잉크를 제조하였다.

(비교 제조예 2)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제를 ECTD-6NEX(니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드 제조, 음이온계 계면활성제)로 대체한 것 이외에는, 제조예 2와 동일한 방식으로, 비교 제조예 2의 잉크를 제조하였다.

(비교 제조예 3)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제를 Unisafe A-LV(엔오에프 코포레이션 제조, 양성 계면활성제)로 대체한 것 이외에는, 제조예 3과 동일한 방식으로, 비교 제조예 3의 잉크를 제조하였다.

(비교 제조예 4)

-블랙 안료 잉크의 제조-

화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제를 Nissan Anon BL-SF(엔오에프 코포레이션 제조, 양성 계면활성제)로 대체한 것 이외에는, 제조예 4와 동일한 방식으로, 비교 제조예 4의 잉크를 제조하였다.

(비교 제조예 5)

-시안 안료 잉크의 제조-

화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제를 ECTD-3NEX(니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드 제조, 음이온계 계면활성제)로 대체한 것 이외에는, 제조예 5와 동일한 방식으로, 비교 제조예 5의 잉크를 제조하였다.

(비교 제조예 6)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

화학식 2로 표시되는 불소계 계면활성제를 ECTD-3NEX(니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드 제조, 음이온계 계면활성제)로 대체한 것 이외에는, 제조예 6과 동일한 방식으로, 비교 제조예 6의 잉크를 제조하였다.

( 실시예 A-1 내지 A-17 및 비교예 A-1 내지 A-4)

제조예 1 내지 29 및 비교 제조예 1 내지 6의 잉크를 이용하여, 하기 표 1에 나타내는 조합으로, 실시예 A-1 내지 A-17 및 비교예 A-1 내지 A-4의 잉크 세트를 통상의 기법으로 제조하였다.

	잉크 세트
	시안 잉크	옐로우 잉크	마젠타 잉크	블랙 잉크
실시예 A-1	제조예 1	제조예 3	제조예 2	제조예 4
실시예 A-2	제조예 5	제조예 11	제조예 6	제조예 8
실시예 A-3	제조예 9	제조예 11	제조예 10	제조예 12
실시예 A-4	제조예 1	제조예 11	제조예 10	제조예 13
실시예 A-5	제조예 5	제조예 3	제조예 2	제조예 14
실시예 A-6	제조예 1	제조예 3	제조예 2	제조예 8
실시예 A-7	제조예 5	제조예 11	제조예 6	제조예 4
실시예 A-8	제조예 1	제조예 3	제조예 2	제조예 12
실시예 A-9	제조예 5	제조예 3	제조예 10	제조예 4
실시예 A-10	제조예 9	제조예 3	제조예 2	제조예 8
실시예 A-11	제조예 5	제조예 7	제조예 10	제조예 4
실시예 A-12	제조예 9	제조예 15	제조예 2	제조예 8
실시예 A-13	제조예 16	제조예 22	제조예 21	제조예 27
실시예 A-14	제조예 24	제조예 18	제조예 25	제조예 28
실시예 A-15	제조예 16	제조예 26	제조예 17	제조예 19
실시예 A-16	제조예 20	제조예 26	제조예 21	제조예 29
실시예 A-17	제조예 24	제조예 22	제조예 25	제조예 23
비교 실시예 A-1	비교 제조예 1	비교 제조예 3	비교 제조예 2	비교 제조예 4
비교 실시예 A-2	비교 제조예 5	비교 제조예 3	비교 제조예 6	비교 제조예 4
비교 실시예 A-3	비교 제조예 1	비교 제조예 3	비교 제조예 6	비교 제조예 4
비교 실시예 A-4	비교 제조예 5	비교 제조예 3	비교 제조예 2	비교 제조예 4

<사용 프린터>

도 3 내지 도 5에 도시된 잉크젯 프린터(리코 컴퍼니 리미티드 제조, IPSiO G707)를 이용하여, 하기의 보통지에 인쇄를 수행하였다.

<인쇄에 사용한 종이>

시험 인쇄 용지는 My Paper(NBS 리코 컴퍼니 리미티드 제조)였다.

<평가 1. 칼라 화상 평가-발색성 평가(채도)>

도 3 내지 도 5에 도시된 잉크젯 프린터(리코 컴퍼니 리미티드 제조, IPSiO G707)를 이용하여, My Paper(NBS 리코 컴퍼니 리미티드 제조) 상에 인쇄를 수행하였다. 인쇄 패턴은 옐로우, 마젠타 및 시안의 칼라 잉크를 100% 듀티에서 인쇄하였다. 인쇄 조건은 360 dpi의 기록 밀도 및 원 패스 인쇄를 포함하였다.

건조 후, 옐로우, 마젠타 및 시안의 솔리드 칼라 화상부에서, 반사형 칼라 분광 측색 농도계(X-Rite K.K. 제조)로 측정하여, CIE(Commision International de l'Eclairage)에 의해 규정되어 있는 색차 표시법의 L*a*b* 표색계의 좌표를 얻었다. 각각의 색에 대해, 수학식, C*={(a*)²+(b*)²}^1/2으로 표시되는 채도 C*를 얻었다. 채도 C*의 값이 높을수록, 발색성이 양호하고, 균일성이 높은 솔리드 화상부를 형성할 수 있는 잉크이다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

	채도 C*
	옐로우 잉크	마젠타 잉크	시안 잉크
실시예 A-1	80.09	61.42	51.07
실시예 A-2	82.24	60.43	51.35
실시예 A-3	82.35	61.58	50.75
실시예 A-4	82.37	61.68	51.16
실시예 A-5	80.01	61.49	51.46
실시예 A-6	80.06	61.54	51.09
실시예 A-7	82.19	60.49	51.39
실시예 A-8	80.99	61.39	51.13
실시예 A-9	80.07	61.63	51.42
실시예 A-10	80.06	61.35	50.88
실시예 A-11	83.07	61.63	51.42
실시예 A-12	79.96	61.35	50.88
실시예 A-13	80.05	61.61	51.52
실시예 A-14	79.65	61.72	51.11
실시예 A-15	81.07	61.62	51.67
실시예 A-16	80.98	61.52	51.23
실시예 A-17	79.97	61.67	51.05
비교 실시예 A-1	76.73	57.02	48.62
비교 실시예 A-2	76.68	58.22	49.11
비교 실시예 A-3	76.61	58.14	48.57
비교 실시예 A-4	76.60	57.04	49.23

<평가 2. 간헐 인쇄에 있어서의 방출 안정성 평가>

도 3 내지 도 5에 도시된 잉크젯 프린터(리코 컴퍼니 리미티드 제조, IPSiO G707)를 이용하여, My Paper(NBS 리코 컴퍼니 리미티드 제조) 상에 인쇄를 수행하였다. 인쇄 패턴은, 화상 영역 내 종이 총면적 중 각 색 인쇄 면적이 5%인 차트에 있어서, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 각 잉크를 100% 듀티에서 인쇄하였다. 인쇄 조건은 360 dpi의 기록 밀도 및 원 패스 인쇄를 포함하였다.

상기 실시예 및 비교예의 각 잉크 세트에 대해 평가 1을 실시한 후, 평가 2를 실시하였다.

간헐 인쇄에서는, 상기 차트를 200 매 연속으로 인쇄 후 20 분간 인쇄를 휴지하였다. 이 조작을 50 회 반복하였다. 총 1000 매 인쇄 후, 차트를 1회 더 인쇄하고, 줄, 백색 반점 및 분사 흐트러짐의 유무를 하기 기준에 따라 육안으로 평가하였다. 결과를 하기 표 3에 도시한다.

[평가 기준]

A: 솔리드부(solid part)에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 없다.

B: 솔리드부에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 약간 관찰된다.

C: 제1 스캔에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 관찰된다.

D: 솔리드부 전역에 걸쳐 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 관찰된다.

<평가 3. 칼라 잉크와 블랙 잉크 사이의 블리드(bleed) 평가>

도 3 내지 도 5에 도시된 잉크젯 프린터(리코 컴퍼니 리미티드 제조, IPSiO G707)를 이용하여, My Paper(NBS 리코 컴퍼니 리미티드 제조) 상에 인쇄를 수행하였다. 인쇄 패턴은, 옐로우 잉크를 100% 듀티에서 인쇄하였다. 그 다음, 얻어진 옐로우 솔리드 화상부 중에 블랙 잉크 인쇄를 수행하였다. 옐로우 잉크와 블랙 잉크 사이의 블리드(잉크 번짐)를 하기 기준에 따라 육안으로 평가하였다. 인쇄 조건은 360 dpi의 기록 밀도 및 원 패스 인쇄를 포함하였다.

[평가 기준]

A: 블리드의 발생이 없고, 흑색 문자를 선명히 인식할 수 있다.

B: 블리드가 약간 발생하며, 흑색 문자가 조금 번진다.

C: 블리드가 발생하고, 흑색 문자의 인식이 어렵다.

	방출 안정성	블리드성
실시예 A-1	A	A
실시예 A-2	A	A
실시예 A-3	A	A
실시예 A-4	A	A
실시예 A-5	A	A
실시예 A-6	A	A
실시예 A-7	A	A
실시예 A-8	A	A
실시예 A-9	A	A
실시예 A-10	A	A
실시예 A-11	A	A
실시예 A-12	A	A
실시예 A-13	A	A
실시예 A-14	A	A
실시예 A-15	A	A
실시예 A-16	A	A
실시예 A-17	A	A
비교 실시예 A-1	C	C
비교 실시예 A-2	D	C
비교 실시예 A-3	B	B
비교 실시예 A-4	C	C

( 실시예 B-1)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

C.I. 피그먼트 옐로우 128을 저온 플라즈마 처리하여 카르복실산기를 도입함으로써 옐로우 안료를 제조하였다. 이 옐로우 안료를 탈이온수에 분산시키고, 초여과막으로 탈염 농축하여, 안료 농도 15 질량%의 옐로우 안료 분산액을 얻었다.

하기 잉크 조성을 혼합 교반한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 폴리프로필렌 필터로 여과하여 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 상기 옐로우 안료 분산액 40 질량부

· 디에틸렌 글리콜 20 질량부

· 글리세린 10 질량부

· 하기 화학식 4로 표시되는 불소계 계면활성제(FS-300, 듀폰 가부시키 가이샤 제조) 1.5 질량부

화학식 4

상기 화학식에서, j는 6 내지 8이고, k는 26 이상이다.

· 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올 0.6 질량부

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.2 질량부

· 탈이온수 28.7 질량부

( 실시예 B-2)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

C.I. 피그먼트 마젠타 122를 저온 플라즈마 처리하여 카르복실산기를 도입함으로써 마젠타 안료를 제조하였다. 이 마젠타 안료를 탈이온수에 분산시키고, 초여과막으로 탈염 농축하여, 안료 농도 15 질량%의 마젠타 안료 분산액을 얻었다.

하기 잉크 조성을 혼합 교반한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 폴리프로필렌 필터로 여과하여 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 상기 마젠타 안료 분산액 40 질량부

· 디에틸렌 글리콜 20 질량부

· 글리세린 10 질량부

· 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면활성제 1 질량부

화학식 1

상기 화학식에서, n=4, m=21, p=4 및 Rf= CF₂CF₃이다.

· 1-메틸아미노-2,3-프로판디올 0.4 질량부

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.5 질량부

· 탈이온수 28.1 질량부

( 실시예 B-3)

-시안 중합체 미립자 분산액의 제조-

일본 특허 출원 공개 제2001-139849호의 조제예 3을 참고로 하여, 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산액을 제조하였다.

우선, 중합체 용액의 제조를 위해, 기계식 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔때기를 구비한 1 L 플라스크 내부를 질소 가스로 충분히 퍼징하였다. 그 다음, 스티렌 11.2 g, 아크릴산 2.8 g, 라우릴메타크릴레이트 12.0 g, 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 4.0 g, 스티렌 거대 중합체(도아 고세이 리미티드 제조, 상품명: AS-6) 4.0 g, 및 머캅토에탄올 0.4 g을 도입하여, 65℃로 가열하였다. 스티렌 100.8 g, 아크릴산 25.2 g, 라우릴메타크릴레이트 108.0 g, 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 36.0 g, 히드록시에틸메타크릴레이트 60.0 g, 스티렌 거대 중합체(도아 고세이 리미티드 제조, 상품명: AS-6) 36.0 g, 머캅토에탄올 3.6 g, 아조비스디메틸발레로니트릴 2.4 g, 및 메틸에틸케톤 18 g의 혼합 용액을 2.5 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가하였다. 적가 완료 후, 아조비스디메틸발레로니트릴 0.8 g, 및 메틸에틸케톤 18 g의 혼합 용액을 0.5 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적가하고, 65℃에서 1 시간 숙성시켰다. 아조비스디메틸발레로니트릴 0.8 g을 첨가하여, 1 시간 더 숙성시켰다. 반응 종료 후, 플라스크 내에 메틸에틸케톤 364 g을 첨가하여, 농도가 50 질량%인 중합체 용액 800 g을 얻었다.

얻어진 중합체 용액 28 g, 구리 프탈로시아닌 안료 26 g, 1 mol/L 수산화칼륨 수용액 13.6 g, 메틸에틸케톤 20 g 및 탈이온수 30 g을 충분히 교반한 후, 3본 롤 밀(노리타케 컴퍼니 제조, 상품명: NR-84 A)을 이용하여 20회 혼련하였다. 얻어진 페이스트를 탈이온수 200 g에 도입하여 충분히 교반하였다. 증발기를 이용하여 메틸에틸케톤 및 물을 증류 제거하여, 고형분 함량이 20.0 질량%인 시안 중합체 미립자 분산액 160 g을 얻었다.

-시안 안료 잉크의 제조-

얻어진 시안 중합체 미립자 분산액을 이용하여, 하기 조성을 혼합 교반한 후, 평균 공경 0.8 ㎛의 폴리프로필렌 필터로 여과하여 잉크를 제조하였다.

<잉크 조성>

· 상기 시안 중합체 미립자 분산액 45 질량부

· 1,3-부탄디올 21 질량부

· 글리세린 8.0 질량부

· 하기 화학식 4로 표시되는 불소계 계면활성제(FSN-100, 듀폰 가부시키 가이샤 제조) 1 질량부

화학식 4

상기 화학식에서, j는 1 내지 9이고, k는 0 내지 25이다.

· 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.8 질량부

· Proxel LV(아베시아 코포레이션 리미티드 제조) 0.5 질량부

· 탈이온수 21.7 질량부

( 실시예 B-4)

-시안 안료 잉크의 제조-

2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.08 질량부 및 탈이온수 24.7 질량부를 사용한 것 이외에는, 실시예 B-3과 동일한 방식으로, 실시예 B-4의 잉크를 제조하였다.

( 실시예 B-5)

-시안 안료 잉크의 제조-

2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 3.0 질량부 및 탈이온수 23.7 질량부를 사용한 것 이외에는, 실시예 B-3와 동일한 방식으로, 실시예 B-5의 잉크를 제조하였다.

( 비교예 B-1)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 B-1과 동일한 방식으로, 비교예 B-1의 잉크를 제조하였다.

( 비교예 B-2)

-옐로우 안료 잉크의 제조-

2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.6 질량부 대신에, 벤조트리아졸 0.1 질량부를 사용한 것 이외에는, 실시예 B-1과 동일한 방식으로, 비교예 B-2의 잉크를 제조하였다.

( 비교예 B-3)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

1-메틸아미노-2,3-프로판디올을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 B-2와 동일한 방식으로, 비교예 B-3의 잉크를 제조하였다.

( 비교예 B-4)

-마젠타 안료 잉크의 제조-

불소계 계면활성제를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 B-2와 동일한 방식으로, 비교예 B-4의 잉크를 제조하였다.

( 비교예 B-5)

-시안 안료 잉크의 제조-

2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 B-3과 동일한 방식으로, 비교예 B-5의 잉크를 제조하였다.

( 비교예 B-6)

-시안 안료 잉크의 제조-

불소계 계면활성제 FSN-100를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 B-3과 동일한 방식으로, 비교예 B-6의 잉크를 제조하였다.

얻어진 잉크에 관해서, 이하와 같이 하여 특성을 평가하였다. 결과를 하기 표 4에 도시한다.

<사용 프린터>

도 3 내지 도 5에 도시된 잉크젯 프린터(리코 컴퍼니 리미티드 제조, IPSiO G707)를 이용하였다.

상기 잉크젯 프린터의 노즐 헤드부의 잉크 방출면에는, 실리콘 수지(도레이 다우 코팅 실리콘 코포레이션 리미티드 제조, SR2316)를 스프레이법으로 두께가 약 1.0 ㎛가 되도록 도포하여 발잉크층을 형성하였다. 상기 발잉크층을 형성하는 동안, 노즐 및 노즐판 이면을 수용성 수지로 마스킹하였다. 상기 실리콘 수지층을 도포한 후, 마스크로서 사용된 수용성 수지막을 박리 제거하였다.

<발색성(채도)>

각 잉크에 관해서, 평가 용지로서 My Paper(NBS 리코 컴퍼니 리미티드 제조)를 이용하였다. 인쇄 조건은 기록 밀도 360 dpi 및 원 패스 인쇄를 포함하였다. 인쇄 패턴은 100% 듀티에서 인쇄하였다.

건조 후, 솔리드 화상부에서, 반사형 칼라 분광 측색 농도계(X-Rite K.K. 제조)로 측정하여, CIE(Commision International de l'Eclairage)에 의해 규정되어 있는 색차 표시법의 L*a*b* 표색계의 좌표를 얻었다. 각각의 색에 대해 채도 C*를 얻었다. 채도 C*의 값이 높을수록, 발색성이 양호함을 나타낸다. 채도 C*는 하기 수학식 1로 정의된다.

C*={(a*)²+(b*)²}^1/2

<연속 인쇄 후의 방출 안정성 평가>

각 잉크에 관해서, 화상 영역 내 종이 총면적 중 각 색 인쇄 면적이 5%인 차트를 100% 듀티, 기록 밀도 360 dpi 및 원 패스 인쇄를 10 분간 연속으로 수행하였다. 그 다음, 솔리드부의 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐의 유무를 하기 기준에 따라 육안으로 평가하였다.

[평가 기준]

A: 솔리드부에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 없다.

B: 솔리드부에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 약간 관찰된다.

C: 제1 스캔에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 관찰된다.

D: 솔리드부 전역에 걸쳐 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 관찰된다.

<방출 안정성의 평가>

연속 인쇄 후의 방출 안정성 평가와 동일한 조건으로, 각 잉크에 대해서 10 분간 연속 인쇄 조작을 수행하였다. 헤드면에 잉크가 부착된 상태로 보습 캡을 하고, 프린터를 50℃ 및 60% RH 환경 하에 1개월간 방치하였다. 그 다음, 프린터를 세척하여 방치 전과 동일한 조건으로 회복시켰다. 그 다음, 하기 조건으로 간헐 인쇄 시험을 수행하여 방출 안정성을 평가하였다. 하기 인쇄 패턴 차트를 20 장 연속으로 인쇄한 후, 20 분간 인쇄를 휴지하였다. 이 조작을 50회 반복하였다. 총 1000 매 인쇄 후, 차트를 1회 더 인쇄하고, 줄, 백색 반점 및 분사 흐트러짐의 유무를 하기 기준에 따라 육안으로 평가하였다.

인쇄 패턴 차트는, 화상 영역 내 종이 총면적 중 각 색 인쇄 면적이 5%인 차트에서, 각 잉크를 100% 듀티에서 인쇄하였다. 인쇄 조건은 360 dpi의 기록 밀도 및 원 패스 인쇄를 포함하였다.

[평가 기준]

A: 솔리드부에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 없다.

B: 솔리드부에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 약간 관찰된다.

C: 제1 스캔에 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 관찰된다.

D: 솔리드부 전역에 걸쳐 줄, 백색 반점 또는 분사 흐트러짐이 관찰된다.

	발색성	방출 안정성	방치 후 방출 안정성
실시예 B-1	82.4(Y)	A	A
실시예 B-2	61.1(M)	A	B
실시예 B-3	51.5(C)	A	A
실시예 B-4	51.5(C)	A	B
실시예 B-5	51.2(C)	B	B
비교 실시예 B-1	82.4(Y)	B	D
비교 실시예 B-2	82.3(Y)	B	C
비교 실시예 B-3	61.0(M)	B	D
비교 실시예 B-4	56.7(M)	B	C
비교 실시예 B-5	51.5(C)	B	D
비교 실시예 B-6	49.1(C)	B	C
*:발색성 ( )안은 잉크색을 나타낸다.

상기 표 4의 결과로부터, 실시예 B-1 내지 B-5는, 비교예 B-1 내지 B-6에 비해서, 발색성, 방출 안정성 및 방치 후 방출 안정성이 우수하였다. 특히 방치 후의 방출 안정성이 우수하였다. 노즐 헤드의 발잉크층부터의 실리콘 수지의 용출이 없어, 발잉크성의 저하 또는 불균일은 없었다. 그 결과, 간헐 인쇄 동안 방출 안정성이 저하되지 않았다.

본 발명의 기록용 잉크는, 발색성이 개선되고, 방출 안정성이 높으며, 솔리드 화상부의 균일성이 우수하여, 고품질 화상의 형성이 가능하여, 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 바람직하게 이용된다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 잉크젯 기록 방식에 의한 각종 기록에 적용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 잉크젯 기록용 프린터, 팩스, 복사기 및 프린터/팩스/복사기 복합기에 특히 바람직하게 적용할 수 있다.

Claims (24)

1. 물, 수용성 유기 용매, 착색제 및 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 포함하는 기록용 잉크:

   화학식 1

   

   화학식 2

   

   화학식 3

   

   상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.
2. 제1항에 있어서, 화학식 1 내지 3에서의 Rf가 퍼플루오로알킬기인 것인 기록 용 잉크.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 불소계 계면활성제가 하기 화학식 1-1 내지 3-1에서 선택되는 적어도 1종인 것인 기록용 잉크:

   화학식 1-1

   

   화학식 2-1

   

   화학식 3-1

   

   상기 화학식들에서, Rf는 CF₃ 또는 CF₂CF₃이고, n은 1 내지 4이고, m은 6 내지 25이며, p는 1 내지 4이고, q는 1 내지 6이다.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제의 함량이 0.01 내지 10 질량%인 것인 기록용 잉크.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 안료, 염료 및 착색 미립자 중 적어도 1종인 것인 기록용 잉크.
6. 제5항에 있어서, 안료가 표면에 적어도 1종의 친수성 기를 포함하며, 분산제의 부재 하에 수분산성 및 수용성 중 적어도 하나를 나타내는 것인 기록용 잉크.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 수용성 유기 용매가 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 테트라에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈 및 N-히드록시에틸-2-피롤리돈에서 선택되는 적어도 1종인 것인 기록용 잉크.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 기록용 잉크.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 기록용 잉크를 함유하는 용기를 포함하는 잉크 카트리지.
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 포함하는 잉크젯 기록 장치.
11. 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 포함하는 잉크젯 기록 장치로서,

    잉크 액적 방출 수단이 잉크 방출면에 실리콘 수지 함유 발잉크층을 갖는 노즐 헤드를 포함하며,

    잉크젯 기록 장치에 이용되는 잉크가 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판디올 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 잉크젯 기록 장치.
12. 제11항에 있어서, 아미노프로판디올 화합물이 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올인 것인 잉크젯 기록 장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 잉크 중 아미노프로판디올 화합물의 함량이 0.01 내지 10 질량%인 것인 잉크젯 기록 장치.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 불소계 계면활성제가 하기 화학식 1 내지 4에서 선택되는 적어도 1종인 것인 잉크젯 기록 장치:

    화학식 1

    

    화학식 2

    

    화학식 3

    

    화학식 4

    

    상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, j, k, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.
15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 중 불소계 계면활성제의 함량이 0.05 내지 20 질량%인 것인 잉크젯 기록 장치.
16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 안료, 염료 및 착색 미립자 중 적어도 1종인 것인 잉크젯 기록 장치.
17. 제16항에 있어서, 안료가 표면에 적어도 1종의 친수성 기를 포함하며, 분산제의 부재 하에 수분산성 및 수용성 중 적어도 하나를 나타내는 것인 잉크젯 기록 장치.
18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 자극이 열, 압력, 진동 및 광에서 선택되는 적어도 1종인 것인 잉크젯 기록 장치.
19. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 포함하는 잉크젯 기록 방법.
20. 기록용 잉크에 자극을 인가함으로써 기록용 잉크 액적을 방출시켜 화상을 형성하도록 배치된 잉크 액적 방출 수단을 포함하는 잉크젯 기록 방법으로서,

    잉크 액적 방출 수단이 잉크 방출면에 실리콘 수지 함유 발잉크층을 갖는 노 즐 헤드를 포함하며,

    잉크젯 기록 장치에 이용되는 잉크가 물, 착색제, 불소계 계면활성제 및 아미노프로판디올 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 잉크젯 기록 방법.
21. 제20항에 있어서, 아미노프로판디올 화합물이 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올인 것인 잉크젯 기록 방법.
22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 불소계 계면활성제가 하기 화학식 1 내지 4에서 선택되는 적어도 1종인 것인 잉크젯 기록 방법:

    화학식 1

    

    화학식 2

    

    화학식 3

    

    화학식 4

    

    상기 화학식들에서, Rf는 불소 함유 기이고, j, k, m, n, p 및 q는 정수이며, X는 양이온 기이고, Y는 음이온 기이다.
23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 자극이 열, 압력, 진동 및 광에서 선택되는 적어도 1종인 것인 잉크젯 기록 방법.
24. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 기록용 잉크를 이용하여 형성된 화상을 포함하는 잉크 기록물.

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