KR0135726B1 - 고화질 기록 시스템용 잉크 - Google Patents

Abstract

본명세서에는 색제 및 이 색제를 용해시키는 액상 매체로 이루어진 잉크에 있어서, 잉크가 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료와, 무기산 또는 유기산의 암모늄염을 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크가 기재되어 있다.

Description

고화질 기록 시스템용 잉크

제1도는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 장치에 사용된 헤드의 개략적인 종단면도.

제2도는 제1도의 A-B선을 따라 절취한 헤드의 개략적인 횡단면도.

제3도는 제1도에 도시한 헤드가 다수 배열된 멀티헤드를 예시하는 개략적인 외관도.

제4도는 헤드가 장입된 잉크 제트 기록 장치의 일례를 도시한 개략적인 사시도.

제5도는 잉크를 헤드에 공급하는 잉크 카트리지를 도시한 개략적인 종단면도.

제6도는 헤드와 잉크 카트리지가 일체화되어 있는 잉크 제트 기록 장치의 주요부를 도시한 개략도.

제7도는 본 발명의 실시태양에서 사용되는 내전압 측정 장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 헤드 14 : 망

15 : 발열 헤드 16 : 보호막

17-1, 17-2 : 알루미늄 전극 18 : 발열 저항체 층

19 : 축열층 20 : 기판

21 : 잉크 22 : 오리피스

23 : 메니스커스 24 : 잉크적

25 : 피기록재 26 : 멀티 홈

27 : 글라스판 28 : 발열 헤드

40 : 잉크 용기 42 : 스토퍼

44 : 잉크 흡수체 45 : 잉크 카트리지

61 : 블레이드 62 : 캡

63 : 잉크 흡수체 64 : 토출 회복부

65 : 기록 헤드 66 : 캐리지

67 : 가이드 축 68 : 모터

69 : 벨트 70 : 기록 유닛

71 : 헤드부 72 : 대기 연통구

107 : 열작용부 109 : 열생성부

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 잉크와, 이 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 사무실이나 가정에서 일반적으로 사용되고 있는 복사용지, 레포트 용지, 메모 용지, 편지지, 본드지, 연속 전표 용지 등의 비도공지(非途工紙), 소위 보통지에 대하여 내수성이 우수한 화상을 제공하고, 용해 안정성이 우수하며, 버블 제트 프린터(bubble-jet printer)를 이용하여 고화질의 기록이 가능한 시스템에서의 사용에 적합한 잉크와, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기에 관한 것이다.

본 발명은 또한 잉크 제트 기록용 잉크에 관한 것이며, 구체적으로는 모든 피기록재에 대해서, 특히 사무실이나 가정에서 일반적으로 사용되고 있는 복사 용지, 레포트 용지, 메모 용지, 편지지, 본드지, 연속 전표 용지 등의 비도공지, 소위 보통지에 대하여 내수성이 우수한 화상을 제공하고, 용해 안정성이 우수하며, 버블 제트 프린터를 이용하여 고화질의 기록이 가능한 시스템에서의 사용에 적합한 잉크와, 이러한 잉크를 사용한 기록 방법 및 기기에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 보통지에 대한 페더링(feathering)과 색 강도의 불균일이 없이 기록을 행할 수 있는 잉크 및 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 염료의 회합(會合)을 방지하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 금속 표면과 액체가 접촉하는데 사용되는 구조를 갖는 각종 장치 및 기기류 등의 신뢰성을 향상시킬 목적으로 금속에 접촉한 액체에 의하여 유발되는 금속의 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 금속 비부식성 액체 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 논임팩트(non-impact) 기록 방법, 특히 잉크적(int droplets)을 토출(吐出)시켜서 기록을 행하는 복사기, 팩시밀리, 워드프로세서, 프린터 및 플로터(plotter)와 같은 장치에 있어서, 장치의 사용 시, 잉크가 금속과 직접 접촉함으로써 생기는 이들 장치 내에 설치되어 있는 발열 저항체나 전도체 등의 금속 부품의 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 금속 비부식성 액체 조성물, 금속 비부식성 잉크 및 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법에 관한 것이다.

종래부터, 잉크 제트 기록용 잉크에 관하여 다양한 조성의 잉크가 보고되어 왔다. 특히, 최근에는 사무실에서 일반적으로 사용되고 있는 복사 용지, 레포트 용지, 메모 용지, 편지지, 본드지, 연속 전표 용지 등의 보통지에 기록할 때 화상의 내수성을 개선시키는 것이 요구되고 있기 때문에 잉크의 조성 및 물성 등의 다양한 측면으로부터 상세한 연구 개발이 이루어 지고 있다.

예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제(평)2-296878호 공보 및 동 제(평)2-255876호 공보에는 수성 잉크 조성물에 폴리아민을 함유시키는 것이 제안되어 있다.

그러나, 이와 같은 잉크에 있어서는 폴리아민이 잉크 중에 함유된 염료의 친수기와의 염을 형성하기 때문에, 잉크의 용해 안정성이 저하된다. 그러므로, 오리피스의 선단에서 크로깅(clogging)과 같은 신뢰성이 저하나, 피기록재 상의 브론즈(bonzing)(염료의 회합)을 일으키는 잠재적인 문제가 있어서 인자(印子)가 불균일 할 수 있고 인자 농도가 저하되는 경우가 있다. 또한, 잉크의 용해 안정성을 개선시킬 목적으로 용해 안정제를 잉크 중에 함유시키는 것도 제안되어 있다. 그러나, 이 경우에는 용해 안정제를 다량으로 잉크 중에 함유시키는 것이 필요하며, 따라서 이러한 잉크를 사용해서 형성한 인쇄물의 화상 품위가 저하하게 된다.

또한, 일본 특허 출원 공개 제(평)3-91577호 공보에는 카르복실기가 암모늄염 또는 휘발성 치환 암모늄염으로 형성되어 있는 1개 이상의 카르복실기를 갖는 염료를 제공하여 인쇄물 상에서 암모니아 또는 아민을 휘발시켜 유리산을 형성함으로써 화상의 내수성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.

그러나, 이 경우에 있어서도, 암모니아 또는 아민이 서서히 잉크 중에서 휘발함으로써, 염료의 용해성이 저하되며, 이는 잉크의 초기 용해성이 양호할 지라도 오리피스에서의 클로깅과 잉크의 안정성 저하의 원인으로 되는 경우가 많다. 또한, 같은 이유로, 피기록재 상에, 특히 산성지 상에서의 브론즈가 일어나기 쉽다.

일본 특허 공개 제(평)3-91577호 공보에 기재된 염료의 색조(色調)는 다소 청자색(靑紫色)이어서, 색조에 대한 문제가 남아 있다.

이와 같은 색조 문제는 컬러 기록이 진척되면서 그 중요성이 더해지고 있다. 더욱 구체적으로, 흑색 인쇄가 행해질 때는 원색에 가장 가까운 흑색을 갖는 블랙잉크가 물론 이상적이다. 더우기, 풀 컬러(full-color)를 인쇄할 때에는 마젠타, 예로우 및 시안 잉크 이외에도 블랙 잉크가 원색에 가까운 색을 생성하는 것이 잘 밸런스된 이상적인 색 재현을 달성하기 위하여 요구되고 있다. 그 밖에, 유럽 특허 출원 공개 제0468647호, 동 제0468648호 및 동 제0468649호에는 1개 이상의 카르복실기를 갖는 디스아조계 염료 및 프탈로시아닌계 염료가 기재되어 있다.

추가로, 미합중국 특허 제4,963,189호에는 1개 이상의 카르복실기를 갖는 디스아조계 염료가 기재되어 있다.

그러나, 이들 염료는 원래 물 중에 용해되기가 어렵기 때문에, 이와 같은 염료를 함유한 잉크로 부터 형성된 인쇄물의 내수성은 종래 사용되어 온 잉크에 비해서 향상된다. 그러나, 이들 잉크는 이와 같은 염료가 물이나 용매 중에 용해되어 잉크로 제조되었을 때, 예를 들면 카트리지 내에 잉크를 넣은 상태로 그 카트리지를 장기간 방치한 경우, 물이나 용매가 증발되어 잉크가 고점도로 되고, 건조되고, 마침내 고화되어 인쇄할 수 없게 되는 단점을 야기시키는 경향이 있다(이하, 이러한 상태를 고착(固着)이라고 부른다). 또한, 마찬가지로, 인쇄시 오리피스로 부터 잉크를 토출시킨 후, 그 오리피스로 부터 일정 시간(예를 들면, 1분 정도) 잉크의 토출을 휴지(休止)시킨 다음, 오리피스로 부터 다음의 잉크적을 토출시키면, 잉크의 안정한 토출이 행해지지 않고, 인자가 불균일하게 되는 단점을 야기시킬 수 있다(이하, 이와 같은 상태를 발일성(發一性)이 불량하다라고 한다).

미합중국 특허 제4,963,189호, 동 제5,062,893호 및 동 제5,062,892호에는 잉크의 pH 완충제로서 인산나트륨 0.2중량%(0.02몰/ℓ, 염료 1몰당 0.58몰)를 잉크에 첨가함으로써, 잉크의 일부 성분들이 잉크 제트 헤드의 히터 소자 상에서 열적으로 분해되어 쌓여지는 현상인 코게이션(kogation)을 경감시키는 기술이 개시되어 있다. 또한, 이들 특허에는 히터상의 코게이션을 경감시키기 위하여 옥소 음이온을 첨가하는 기술도 개시되어 있다.

상기 기술은 색 강도의 불균일이 없는 화상과 만족할 만한 인자 농도를 제공할 수 없다.

기록 장치와 관련해서는, 매우 다양한 시스템의 것들이 지금까지 보고되어 왔다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제(소)58-36465호 공보에는 잉크가 토출되는 오리피스를 갖는 잉크 함유 모세관을 사용한 잉크 온-디멘드 프린팅 시스템(ink On-Demand printing system)이 개시되어 있다.

이러한 잉크 온 디멘드 프린팅 시스템에 있어서는 각각의 오리피스에 근접한 부분에 잉크 가열 소자가 배열되어 있다. 이 때문에, 각가의 잉크 함유 모세관 또는 그의 근접 부근에 제공된 가열 저항체는 급속히 가열되며, 또한 오리피스 근접부근의 잉크에 다량의 열 에너지를 전달함으로써, 잉크의 미소부분(黴小部分)이 기화하여 모세관에서 기포(bubbles)를 발생시킨다. 그 결과, 기포는 1개의 잉크적을 오리피스로 부터 피기록재의 표면에 분출시키는 압력파를 발생시킨다. 오리피스에 대한 잉크 가열 소자의 위치가 적합하게 설정되면, 오리피스로 부터 증기가 배출하기 전에 기포가 잉크 가열 소자 또는 그의 근처에서 소실한다.

이와 같은 써멀(themal) 잉크 제트 프린터의 수명은 특히 도전체 및 발열 저항체의 사용 수명에 의존한다는 것이 알려져 있다. 이러한 도전체나 발열 저항체에 생기는 빈번한 고장은 기포의 소실로 인한 캐비테이션(cavitation) 손상이나 잉크에 의한 화학적 손상이 그 원인이다. 따라서, 써멀 잉크 제트 프린터의 사용수명을 연장시키기 위해서는 발열 저항체의 화학 변화에 의한 피로를 방지하고, 캐비테이션 발생으로 손상을 최소한으로 억제하는 것이 바람직하다.

이에 대해서, 예를 들면 일본 특허 출원 공개 제(소)59-109372호 공보에는 발열 저항체의 피로를 감소시키기 위한 하나의 해결책이 개시되어 있다. 더욱 구체적으로, 발열 저항체는 일반적으로 그의 동작 도중에 화학적 피로나 기계적 피로로 부터 보호받기 위하여 불활성화 층으로 피복되어 있다. 이 공보에서는 불활성화층으로 탄화규소, 산화규소 또는 산화알루미늄의 박층이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 제(소)59-95157호 공보에는 불활성화 층 또는 보호층으로서 이산화규소 이외에 실리콘 옥시니트라이드, 산화알루미늄 또는 산화티타늄을 사용하여 초기에 오리피스 플레이트 상에 층을 형성하고, 발열 저항체 및 도전체를 이들 불활성화 층으로 피복하는 것이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 제(소)58-221341호 공보에는 이산화규소 또는 탄화규소로 형성된 유사한 불활성화 층이 이미 형성되어 있는 발열 저항체(탄탈/알루미늄합금) 및 도전체(알루미늄) 상에 피복시키는 것이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 제(소)69-100214호 공보에는 탄화규소와, 질화규소 또는 산화규소의 2개 층으로 구성된 불활성화 층의 구조가 개시되어 있다.

각각의 공보에 있어서, 이상과 같은 불활성 물질을 사용한 발열 저항체 등의 표면 보호는 피로 특성에 관하여 충분히 만족스러운 것이었다.

그러나, 상기 불활성 물질로 구성되고 발열 저항체 상에 마련된 불활성화 층 또는 표면 보호층에 균열이나 핀홀 등이 존재하면, 이 표면 보호층이 소망의 특성을 발휘할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 특히, 표면 보호층이 액체(예를 들면, 잉크)와 접촉하고 있는 경우에는 이들 균열이나 핀홀을 통하여 잉크와 발열 저항체가 접촉하게 되어, 잉크에 의해 발열 저항체를 구성하고 있는 금속이 부식되어, 이 저항체가 전기적으로 단선되는 결과가 생긴다. 그 결과, 열이 잉크에 전달되지 않아서, 균일한 크기의 잉크적이 잉크 제트 헤드로 부터 균일한 속도 및 궤도로 토출될 수 없다.

한편, 실제의 발열 저항체의 제조 공정에 있어서는 상기 표면 보호층 상의 균열이나 핀홀을 완전히 없애는 것이 어렵다. 따라서, 상기 문제의 조기 해결이 소망되고 있다.

또한, 미합중국 특허 제5,062,892호에는 인산염, 황산염 또는 옥살산염 등의 옥소 음이온을 함유하는 써멀 잉크 제트용 잉크가 개시되어 있다. 이와 같은 잉크는 도전체와 발열 저항체 상에 마련된 표면 보호층을 용해시키고, 코게이션으로 인한 화학적 손상이 발생하여 잉크의 토출을 불능(不能)하게 한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 피기록재에 기록한 경우에, 특히 사무실이나 가정에서 일반적으로 사용되고 있는 복사 용지, 레포트 용지, 메모 용지, 편지지, 본드지, 연속 전표 용지 등의 비도공지, 소위 보통지에 기록한 경우 내수성과 화상의 품위에 악영향을 미침이 없이 브론즈를 방지할 수 있으며, 클로깅과 보존 안정성의 문제를 해결할 수 있는 블랙 잉크 및 컬러 잉크와, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각종 보통지를 사용하여 내수성이 좋은 인쇄물을 제공하고, 장기간 보존 후에도 화상의 품위에 악영향을 미침이 없이 오리피스에서의 클로깅을 발생시키지 않으며, 잉크의 보존 안정성 등의 신뢰성을 보장할 수 있는 잉크 및 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 잉크의 토출을 휴지시킨 후 다시 잉크를 토출시킬 때에도 안정한 잉크적이 형성되고, 인자의 불규칙이 일어나지 않는, 신뢰성이 우수한 잉크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보통지에 기록한 경우에 내수성이 우수한 화상을 제공할 수 있고, 이상적인 흑색을 가지며, 용해 안정성이 우수한 잉크와, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 화상 농도가 높고, 또 부정형 도는 불규칙한 패더링이 없는 고품위 화상을 제공할 수 있으며, 노즐의 클로깅과 보존 안정성을 해결할 수 있는 잉크, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 잉크 제트 기록 장치의 미세한 노즐 중에서 J-회합체와 같은 염료의 회합 상태의 형성을 억제하여 동적 점성 저항력을 감소시켜서 각종 기록 특성이 우수하고 각종 기록 용지 상의 색강도의 불균일이 없는 기록을 행할 수 있는 잉크, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 잉크 제트 기록 장치 내에 설치되어 있는 발열 저항체 등의 금속부에 대해서 잉크를 원인으로 하는 부식을 극력 방지할 수 있어서 잉크 제트 헤드의 사용 수명을 현저히 연장시킬 수 있고, 또한 잉크 제트 기록 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 더우기 장치의 고장률을 상당한 정도로 감소시킬 수 있는 신규한 비부식성 잉크 및 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적들을 이하의 본 발명에 의해서 달성된다.

본 발명의 제1측면에 있어서, 색제(色劑) 및 이 색제를 용해시키는 액상 매체를 포함한 잉크에 있어서, 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료와, 무기산 또는 유기산의 암모늄염을 함유하는 것이 특징인 잉크 및, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기가 제공된다.

본 발명의 제2측면에 있어서는 색제 및 이 색제를 용해시키는 액상 매체를 포함한 잉크에 있어서, 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료와 유기 아민을 함유하는 것이 특징인 잉크와, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법 및 기기가 제공된다.

본 발명의 제3측면에 있어서, 색제 및 이 색제를 용해시키는 액상 매체를 포함한 잉크에 있어서, 상기 색제가 하기 구조식(a)

[구조식 a]

(식 중, R은 NH₄이고, Y는 H 또는 SO₃R임)로 표시되는 염료 중의 적어도 1종과, C.I. 애시드 옐로우(Acid Yellow) 17 : 1, C.I. 애시드 옐로우 23, C.I. 애시드 옐로우 49, C.I. 애시드 옐로우 65, C.I. 애시드 옐로우 104, C.I. 애시드 옐로우 183, C.I. 애시드 옐로우 155, C.I. 애시드 옐로우 194, C.I. 다이렉트 옐로우(Direct Yellow) 86, C.I. 다이렉트 옐로우 106, C.I. 다이렉트 옐로우 142 및 C.I. 다이렉트 옐로우 194로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 황색 염료를 함유하며, 상기 액상 매체가 2종 이상의 다가 알코올과 지방족 1가 알코올을 함유하고, 또 우레아, 무기산의 암모늄염 및 수산화물을 함유하는 것이 특징인 잉크가 제공된다.

본 발명의 제4측면에 있어서는, 적어도 수난용성 염료, 수용성 유기 용매 및 물과 알칼리 금속 화합물을 함유하되, 염료 1몰 당 0.8 내지 6.0몰의 비율로 알칼리 금속 화합물을 함유한 것이 특징인 잉크와, 이러한 잉크에 대해 기록 신호에 따라 에너지, 바람직하기로는 열 에너지를 가하여 미세공으로 부터 액적으로서 잉크를 토출시킴으로써 기록을 행하는 잉크 제트 기록 방법이 제공된다.

본 발명의 제5측면에 있어서는 금속부와 접촉하는 상태로 사용되는 액체 조성물에 있어서, 황산염 0.1 내지 1.0중량% 및(또는) 수산화물 0.1 내지 1.0중량%가 함유되어 있는 것이 특징인 금속 비부식성 액체 조성물 및 금속 비부식성 잉크와, 이러한 잉크를 사용한 잉크 제트 기록 방법이 제공된다.

본 발명자들은 내수성이 우수한 인쇄물을 제공하는 잉크의 용해 안정성을 개선시키고 피기록재 상에서의 브론즈를 방지하기 위하여 각종 잉크 조성에 대해서 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 색제 및 이를 용해시키는 액상 매체를 포함한 잉크에 있어서, 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료와, 무기한 또는 유기산과의 암모늄염을 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크가 염료 특유의 양호한 내수성을 손상시키지 않고 용해 안정성이 우수한, 즉 오리피스에서의 클로깅을 유발하지 않고, 피기록재 상의 브론즈 발생에 대한 방지성이 양호한 것을 발견하여 본 발명의 제1측면을 완성하기에 이르렀다.

그 이유로서는, 무기산 또는 유기산의 암모늄염이 해리해서 잉크 중에 임의의 시간 동안 암모늄 이온이 존재하기 때문에, 오리피스로 부터 또는 잉크의 장기 보존 동안에 암모니아가 휘발하는 경우에도 염료가 유리산으로 되지 않고 염료의 석출이 일어나지 않는다는 사실에 기인한다고 믿어진다.

또한, 인쇄 시, 무기산 또는 유기산의 암모늄염을 함유하지 않은 잉크를 사용하는 경우에는 염료가 유리산의 형태로 즉시 석출하여 피기록재 상에 브론즈를 유발한다. 반면에, 무기산 또는 유기산의 잉크 암모늄염을 함유한 잉크를 사용하는 경우에는 염료가 비교적 느린 속도로 석출한다. 그러므로, 잉크가 피기록재 내로 알맞게 침투해서 브론즈를 일으키지 않는다고 생각된다.

이와 같은 잉크 중에서도, 탄산암모늄 또는 인산암모늄을 함유하는 잉크는 암모니아의 휘발로 인한 pH의 저하가 일어나지 않기 때문에 본 발명의 제1측면의 목적을 달성하는 데 특히 유용하다.

본 발명자들은 내수성이 우수한 인쇄물을 제공하는 잉크의 용해 안정성을 향상시키고, 인쇄 후에도 화상품위의 신뢰성을 보장하기 위하여 각종 잉크 조성에 대해서 또 다른 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 색제 및 이를 용해시키는 액상 매체를 포함하는 잉크에 있어서, 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료와 유기 아민을 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크가 염료 특유의 양호한 내수성을 손상시키지 않으면서 용해 안정성이 우수하고, 노즐의 선단(오리피스)에서의 클로깅을 유발하지 않으며, 인쇄 후 양호한 화상 품위를 제공함으로써 본 발명의 제2측면을 완성하기에 이르렀다.

그 이유는 노즐의 선단으로 부터 또는 잉크의 장기간 보존 동안에 암모니아가 휘발하면 염료가 유리산으로 되어 염료의 용해성이 감소될지라도, 잉크가 유기 아민을 함유하기 때문에 염료는 유리산으로 되지 않는다고 하는 사실에 기인한다고 믿어진다.

또한, 본 발명자들은 잉크가 추가로 계면활성제를 함유하면, 이 계면활성제의 기용화 효과로 인하여 분자의 회합이 방지되어, 용액으로서 잉크의 안정성이 향상됨으로써, 노즐 선단에서의 클로깅이나 고착을 방지하는 상승 효과를 나타냄을 발견하였다.

또한, 본 발명자들은 잉크가 추가로 질소 함유 화합물을 함유하면, 염료의 용해성이 더욱 상승되는 또 다른 상승 효과를 나타냄을 발견하였다.

또한, 황산염을 추가로 함유하는 잉크가 인쇄물의 내수성도 향상시킴을 발견하였다.

본 발명자들은 내수성이 우수하고, 용해 안정성이 양호하며, 또한 원색에 가까운 흑색 잉크를 얻고자 각종 잉크 조성에 대해 또 다른 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 색제로서 특정의 염료를 구조식(1)로 표시되는 염료와 병용하고, 특정 매체를 사용할 때, 구조식(1)의 염료 특유의 내수성을 손상시키지 않으면서 화상 농도가 높고 부정형 또는 불규칙한 패더링이 없는 고품위 화상을 제공하며, 노즐에서 클로깅을 유발하지 않으며, 보존 안정성이 양호한 이상적인 흑색 잉크가 얻어짐으로써, 본 발명의 제3측면을 완성하기에 이르렀다.

본 발명자들은 보통지상에서 잉크의 페더링, 건조성 및 침투성에 대한 내성을 개선시키고자 각종 잉크 조성에 대해서 또 다른 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 색제로서 수난용성 염료를 알칼리 금속 화합물과 병용하여 제조한 잉크가 오리피스로 부터의 잉크 토출량의 저하를 방지하고, 페더링 및 불균일의 색 강도에 대해서 양호한 결과가 얻어지며, 또한 악영향이 없이 클로깅이 방지되는, 신뢰성이 높다는 것을 발견하여, 본 발명의 제4측면을 완성하기에 이르렀다.

더욱 구체적으로, 본 발명자들의 연구에 의하면, 잉크 중에서의 염료 분자는 에너지 측면에서 안정한 상태를 유지하는 경향이 있어서 모든 개연성에서 다분자 형태로 존재할 수 있다. 특히 잉크가 잉크 제트 프린터등의 미세한 노즐을 통하여 고전단 속도로 이동하는 경우, 이 현상이 현저하게 된다고 믿어진다. 즉, 염료 분자가 평면상으로 확산되고 있는 π 전자 구름과 상호 작용해서 염료 분자의 J-회합체를 형성한다. 이 때문에, 잉크 중에서의 염료 분자의 용해성이 더욱 저하되어 잉크의 점도가 상승되는 결과를 초래한다. 이어서, 알칼리 금속 화합물을 잉크에 첨가하는 경우, π 전자 구름의 상호 작용은 억제되어 J-회합체의 생성을 저하시킨다. 그 결과, 염료의 용해성이 향상되어 잉크의 동적 점성 저항력을 감소시킨다.

본 발명자들은 상기한 금속 부식 문제를 해결하고자 또 다른 연구를 행하였다. 그 결과, 금속 부품과 접촉하는 상태로 사용되는 액체 중에 황산염 및(또는) 수산화물을 함유시키면, 이들 화합물이 피막 형성능을 가지기 때문에 금속 비부시성 액체 조성물이 얻어짐을 발견하여 본 발명의 제5측면을 완성하기에 이르렀다.

또한, 상기와 마찬가지 방식으로 황산염 및(또는) 수산화물을 함유시켜서 금속 비부식성 잉크를 제조하는 경우, 잉크와 접촉하게 되는 금속부의 부식이 효과적으로 방지되어, 잉크 제트 기록 장치의 수명을 연장시킬 수 있고 기록의 신뢰성이 향상될 수 있음도 발견하였다. 즉, 염료 또는 안료 등의 소위 기록제와, 이 기록제를 분산시키는 액상 매체 및 필요에 따라 표면 장력 조정제 및 점도 조정제 등의 첨가제를 첨가 혼합해서 잉크를 제조하고, 이어서 잉크에 황산염 및(또는) 수산화물을 첨가하여 본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크를 제고하고, 기록을 행하는 경우, 종래의 잉크를 사용해서 기록을 행한 경우에 비해 기록 헤드의 사용 수명이 비약적으로 향상되고, 또한 기록의 신뢰성을 향상시키는 것도 가능하다.

잉크 분야 이외에, 본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 액체 조성물은 유사한 문제를 갖는 기술 분야, 즉 어떠한 목적으로 금속류(반도체를 포함)와 액체가 접촉하여, 이 액체와의 접촉을 원인으로 하는 급속부식의 발생이 예상되는 다른 분야에 있어서도 충분히 적용될 수 있다.

본 발명의 제5측면은 이하의 바람직한 실시태양과 관련하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1측면의 실시에서 유용한 무기산 또는 유기산의 암모늄염의 구체예로서는, 탄산암모늄, 인산암모늄(인산삼암모늄, 인산이수소암모늄, 인산수소이암모늄), 붕산암모늄, 아세트산암모늄, 황산암모늄 등을 들 수 있다. 이들 중, 황산암모늄, 탄산암모늄 및 인산암모늄이 특히 바람직하다. 본 발명의 제1측면에 있어서, 암모늄염은 이들 염에 한정되지 않는다.

상기 화합물의 잉크에의 첨가량은 사용하는 색제 및 다른 액상 매체의 종류에 따라 변할 수 있다. 그러나, 바람직하기로는 0.01 내지 10중량%의 범위, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 5중량%의 범위가 좋다.

본 발명의 제1측면에서 사용되는 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 블랙 염료로서는 각종의 공지 염료가 사용될 수 있다. 그러나, 바람직하기로는 하기 구조식(1)로 표시되는, 1개 이상의 카르복실기를 갖는 염료를 사용하는 것이 좋다. 그 밖에, 이하에 나타내는 염료들도 사용될 수 있으나, 본 발명이 이들에 한정되지는 않는다. 또한, 시안, 마젠타 및 옐로우 염료로서 본 발명의 제2측면에 바람직하게 사용될 수 있는 염료들을 계속해서 기재한다.

[구조식 a]

식 중, R은 NH₄이고, Y는 H 또는 SO₃R이다.

상기 염료의 잉크에의 첨가량은 0.1 내지 1.5중량%의 범위, 바람직하기로는 0.1 내지 10중량%의 범위이다.

본 발명의 제1측면에 따른 잉크는 상기 성분들 이외에도 수용성 유기 용매, 계면 활성제, pH 조정제, 방녹제, 방부제, 곰팡이 방지제, 산화방지제, 증발 촉진제, 킬레이트제 및 수용성 폴리머 등의 각종 첨가제를 필요에 따라 첨가해도 좋다.

본 발명의 제1측면의 실시에 유용한 액상 매체는 물과 수용성 유기 용매와의 혼합 용매인 것이 바람직하다. 수용성 유기 용매의 구체예로서는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 아세톤 등의 케톤류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 등의 폴리알칼렌 글리콜류; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 등의 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 글리콜류; 티오디글리콜; 글리세롤; 1, 2, 6-헥산트리올; 에틸렌 글리콜 모노메틸(또는 모노에틸)에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸(또는 모노에틸)에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸(또는 모노메틸)에테르 등의 다가 알코올의 저급 알킬 에테르류; N-메틸-2-피롤리돈; 1, 3-디메틸-2-이미다졸리디논; 트리에탄올아미; 술포란; 디메틸술폭사이드; 2-피롤리돈, ε-카프로락탐 등의 시클릭 아미드 화합물; 숙신이미드 등의 이미드 화합물 등을 들 수 있다.

잉크 중의 상기 수용성 유기 용매의 함량은 잉크의 총중량에 대해서 바람직하기로는 1 내지 40중량%의 범위, 더욱 바람직하기로는 3 내지 3중량%의 범위이다.

잉크 중에 사용되는 물의 함량은 30 내지 95중량%의 범위이다. 물의 양이 30중량% 미만이면, 색제의 용해성이 나빠지고, 생성되는 잉크의 점도가 증가된다. 따라서, 물을 이와 같은 소량으로 사용하는 것은 바람직하지 않다. 한편, 물의 양이 95중량%를 초과하면, 증발 성분들이 너무 많게 되어 충분한 고착 특성을 만족시킬 수 없다.

본 발명의 제1측면에 따른 잉크는 열 에너지에 의하여 유발된 잉크의 발포현상에 의해 잉크를 토출시키는 타입의 잉크 제트 기록 장치에서의 사용에 특히 적합하다. 이 기록 장치는 잉크의 토출이 극히 안정하고, 사텔라이트 도트(satellite dot)의 발생이 없다는 특징을 가진다.

그러나, 이 경우에는 잉크의 열적 특성(예를 들면, 비열, 열팽창 계수, 열전도율 등)을 경우에 따라 조정할 수 있다.

본 발명의 제1측면에 따른 잉크는 보통지 등에 기록한 경우 인쇄물의 내수성 문제를 해결함과 동시에 잉크 제트용 헤드와의 조화를 양호하게 한다는 점에서 잉크 자체의 물성으로서 25℃에서 측정했을 때 표면 장력이 30 내지 68dyne/cm, 점도가 15cP 이하, 바람직하기로는 10cP 이하를 가지도록 조정되는 것이 바람직하다.

따라서, 잉크의 물성을 상기 값까지 조정하고, 보통지에 대한 문제를 해결하기 위해서는 본 발명의 제1측면의 잉크 중의 물 함량은 50중량% 이상 98중량% 이하, 바람직하기로는 60중량% 이상 95중량% 이하로 조정되어 있는 것이 바람직하다.

이어서, 블레이드의 제2측면을 바람직한 실시태양과 관련하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제2측면의 실시에 유용한 유기 아민의 예로서는, 1급 내지 3급의 아민류, 예를 들면 모노에탄올, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 에틸렌모노에탄올아민, n-부틸모노에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 디에틸에탄올아민, 에틸디에탄올아민, n-부틸디에탄올아민, 디-n-부틸에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다.

상기 유기 아민의 함량에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 10중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 5.0중량%의 범위이다.

본 발명의 제1측면과 제2측면에 사용되는 염료는 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료이다. 하기 구조식(2) 내지 (5)로 표시되는 각각의 화합물의 -COOH 또는 -COSH 중의 적어도 1개가 암모늄 이온과의 염을 형성하는 염료가 바람직하게 사용되지만, 본 발명이 이것으로 한정되지는 않는다.

하기 화합물의 암모늄염을 형성하는 것은 종래 공지의 방법으로 행할 수 있다.

[구조식 b]

식 중, Ar 및 Ar¹은 독립적으로 아릴기 또는 치환 아릴기이고, Ar 및 Ar¹중의 적어도 하나는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 치환기를 1개 이상 가지며, J 및 J¹은 독립적으로 하기 식

으로 표시되는 기이고, R⁵는 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 우레이도기 및 NHCOR⁵(여기에서, R⁶은 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 치환 알킬기, 알릴기, 치환아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기임)로 이루어진 군 중에서 선택된 원자 또는 기이며, T는 알킬기이고, W는 수소 원자, 시아노기, -CONR¹⁰R¹¹, 피리디늄 및 -COOH로 이루어진 군 중에서 선택된 원자 또는 기이며, m은 탄소수 2 내지 8의 알킬렌쇄이고, B는 수소 원자, 알킬기 또는 -COOH이며, R¹, R², R³, R⁴, R¹⁰, 및 R¹¹은 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 치환 알킬기이고, L은 2가 유기 결합기이며, n은 0 또는 1이고, X는 카르보닐기 또는 하기 식

으로 표시되는 기이며, Z는 OR⁷, SR⁷또는 NR⁸R⁹이고, Y는 수소 원자, 염소 원자 또는 시아노기이며, E는 염소 원자 또는 시아노기이고, R⁷, R⁸및 R⁹는 독립적으로 수소 원자, 알케닐기, 치환 알케닐기, 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이거나, 또는 R⁸및 R⁹가 이들이 결합되어 있는 N 원자와 함께 5원 또는 6원 고리를 형성하며, 단, 염료(b)가 SO₃H기를 함유하지 않는 경우에는 -COOH 및 -COSH 중에서 선택된 2개 이상의 기를 갖거나, 또는 염료(b)가 1개 이상의 SO₃H기를 갖는 경우에는 -COOH 및 -COSH 중에서 선택된 기를 SO₃H기의 수와 동수로 가진다.

상기 구조식 b로 표시되는 화합물 중에서도 바람직한 화합물은 치환기로서 Ar 및 Ar¹이 독립적으로 1개 이상의 -COOH를 갖는 아릴기 또는 치환 아릴기이고, J 및 J¹이 독립적으로 상기 식(1) 또는 (2)로 되는 기이며, X가 상기 식(4) 또는 (5)로 표시되는 기인 화합물이다.

구조식(b)로 표시되는 더욱 바람직한 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.

[구조식 2a]

[구조식 2b]

[구조식 2c]

[구조식 2d]

[구조식 2e]

[구조식 2f]

[구조식 2g]

[구조식 2h]

[구조식 2i]

[구조식 2j]

[구조식 2k]

[구조식 2l]

[구조식 c]

Ar²-N=N-J²-X¹(NR¹²-L¹-X¹)n-J²-N=N=AR³(c)

식 중, J₂는 하기식

의 기이고, Ar²및 Ar³은 독립적으로 아릴기 또는 치환 아릴기이고, Ar²및 Ar³중 적어도 하나는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 치환기를 1개 이상 가지며, R¹²및 S¹³은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환알킬기, 알케닐기 또는 치환 알케닐기이고, L¹은 2가 유기 결합기이며, n은 0 또는 1이고, X¹은 카르보닐기 또는 하기 식

으로 표시되는 기이며, Z는 NR¹⁴R¹⁵, SR¹⁶또는 OR¹⁶이고, Y는 수소 원자, 염소 원자, Z, SR¹⁷또는 OR¹⁷이며, E는 염소 원자 또는 시아노기이고, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶및 R¹⁷은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 알케닐기, 치환 알케닐기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이거나, 또는 R¹⁴및 R¹⁵는 이들이 결합되어 있는 N 원자와 함께 5원 또는 6원 고리를 형성하며, 단, 염료(c)는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 기를 SO₃H기의 수와 동수를 가진다.

구조식(c)로 표시되는 화합물 중 바람직한 것은 Ar²및 Ar³이 독립적으로 1개 이상의 -COOH를 갖는 아릴기 또는 치환 아릴기이고, X¹이 상기 식(4) 또는 (5)로 표시되는 기인 화합물이다.

구조식(c)로 표시되는 더욱 바람직한 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.

[구조식 3a]

[구조식 3b]

[구조식 3c]

[구조식 3d]

[구조식 3e]

[구조식 3f]

[구조식 3g]

[구조식 3h]

[구조식 d]

Pc(SO₃H)_t(SO₂-NR¹⁸-L²-NR¹⁹-X²-NR²⁰-G)_q (d)

식 중, Pc는 금속을 함유하는 프탈로시아닌 고리이고, R¹⁸, R¹⁹, 및 R²⁰은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환알킬기, 알케닐기, 치환 알케닐기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이며, L²는 2가 유기 결합기이고, X²는 카르보닐기 또는 하기식

으로 표시되는 기이며, Z는 NR²¹R²², SR²³또는 OR²³이고, Y는 수소 원자, 염소 원자, Z, SR²⁴또는 OR²⁴이며, E는 염소 원자 또는 시아노기이고, R²¹, R²², R²³및 R²⁴은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이거나, 또는 R²¹및 R²²는 이들이 결합되어 있는 N 원자와 함께 5원 또는 6원 고리를 형성하며, G는 -COSH 및 -COOH로 이루어진 군 중에서 선택된 1개 또는 2개의 기에 의해서 치환된 무색 유기기이고, (t+q)는 3 또는 4이며, 단, 염료(d)는 1개 이상의 SO₃H기와, 이 SO₃H기의 수와 동수의 -COSH 및 -COOH로 이루어진 군 중에서 선택된 기를 가진다.

구조식(d)로 표시되는 화합물 중 바람직한 것은 X²가 상기 식(4) 또는 (5)로 표시되는 기이고, G가 1개 이상의 -COOH로 치환된 유기산 기인 화합물이다.

구조식(d)로 표시되는 더욱 바람직한 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.

[구조식 4a]

[구조식 4b]

[구조식 4c]

[구조식 4d]

[구조식 4e]

[구조식 4f]

[구조식 4g]

식 중, Y는 수소 원자 또는 SO₂H이다.

구조식(5)로 표시되는 화합물의 예를 이하에 나타낸다.

[구조식 5a]

[구조식 5b]

상기 식들로 표시되는 염료 중, 구조식(e)로 표시되는 염료는 인쇄물로서 이상적인 흑색을 생성하기 위하여 황색 또는 청색 염료와 병용하여 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

황색 염료의 바람직한 예로서는 상기 구조식(b)로 표시되는 화합물, C.I. 애시드 엘로우 17 : 1, C.I. 애시드 엘로우 23; C.I. 애시드 엘로우 49; C.I. 애시드 엘로우65; C.I. 애시드 엘로우 104; C.I. 애시드 엘로우 183; C.I. 애시드 엘로우 155; C.I. 애시드 엘로우 194; C.I. 다이렉트 엘로우 86; C.I. 다이렉트 엘로우 106; C.I. 다이렉트 엘로우 142 및 C.I. 다이렉트 엘로우 194를 들 수 있다. 청색 염료의 바람직한 예로서는 상기 구조식(d)로 표시되는 화합물, C.I. 애시드 블루(Acid Blue) 9, C.I. 애시드 블루 13, C.I. 애시드 블루 68, C.I. 애시드 블루 69, C.I. 애시드 블루 138, C.I. 애시드 블루 185, C.I. 애시드 블루 249, C.I. 애시드 블루 258, C.I. 애시드 블루(Direct Blue) 83, C.I. 다이렉트 블루 86, C.I. 다이렉트 블루 87, C.I. 다이렉트 블루 95, C.I. 다이렉트 블루 143, C.I. 다이렉트 블루 166, C.I. 다이렉트 블루 176 및 C.I. 다이렉트 블루 199를 들 수 있다.

구조식(e)의 염료 대 황색 또는 청색 염료의 혼합비는 원색에 가까운 이상적인 흑색을 얻는다는 관점에서 중량비로 40 : 1 내지 4 : 1의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 20 : 1 내지 4 :1의 범위이다.

잉크 중 염료의 함량은 어떤 특별한 제한이 없다. 그러나, 잉크의 총중량에 대해서 0.2 내지 10중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.5 내지 8.0중량%의 범위이다.

본 발명의 제2측면에서 사용된, 색체를 용해시키는 액상 매체는 물과 수용성 유기 용매와의 혼합 용매가 바람직하다. 수용성 유기 용매로서는 제1측면에서 예시된 것들이 사용될 수 있다.

잉크 중 수용성 유기 용매의 함량은 일반적으로 잉크의 총중량에 대해서 10 내지 40중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 10 내지 30중량%의 범위이다.

본 발명의 제2측면의 실시예 유용한 계면활성제의 예로서는 지방산염, 고급 알코올 황산 에스테르염, 알킨벤젠술폰산염, 고급 알코올 인산 에스테르염 등의 음이온성 계면 활성제; 지방족 아민염, 4급 암모늄염 등의 양이온성 계면활성제; 고급 알코올의 산화에틸렌 부가물, 알킬페놀의 산화에틸렌 부가물, 지방족 산화에틸렌 부가물, 고급 알코올 지방산 에스테드의 산화에틸렌 부가물, 지방산 아미드의 산화에틸렌 부가물, 고급알킬 아민의 산화에틸렌 부가물, 폴리프로필렌 글리콜의 산화에틸렌 부가물, 다가 알코올의 지방산 에스테르, 알칸올아민 지방산 아미드 등의 비이온성 계면활성제; 및 아미노산형 및 베타인형 양쪽성 계면활성제 등을 들 수 있다. 이와 같은 계면활성제는 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 고급 알코올의 산화에틸렌 부가물, 알킬페놀의 산화에틸렌 부가물, 산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체 및 아세틸렌 글리콜의 산화에틸렌 부가물 등의 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 추가로, 산화에틸렌 부가물 중 산화에틸렌의 부가 물 수는 4 내지 20의 범위인 것이 바람직하다. 계면활성제의 첨가량은 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 이 첨가량은 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 10중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 5.0중량%의 범위이다. 이 양이 0.01중량% 미만인 경우, 사용된 계면활성제의 종류에 따라 다르기는 하나 일반적으로 원하는 정도의 침투성을 얻을 수 없다. 이 양이 10중량%를 초과하는, 잉크의 초기 정도가 커진다. 따라서, 상기 범위보다 적거나 많은 양으로 계면활성제를 사용하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명의 제2측면의 실시예 유용한 질소 함유 화합물의 예로서는 우레아, 티오우레아, 에틸렌우레아, 알킬우레아, 알킬티오우레아, 디알킬우레아, 디알킬티오레아 등이 있으나 이것들로 한정되지는 않는다. 특히 우레아를 사용하는 것이 바람직하다.

잉크 중 질소 함유 화합물의 함량은 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 이 함량은 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 20중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 15중량%의 범위이다.

본 발명의 제2측면의 실시에 유용한 수산화물의 예로서는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨 등을 들 수 있으나, 이것들로 한정되지는 않는다.

잉크 중 수산화물의 함량은 특별시 제한되지는 않는다. 그러나, 이 함량은 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 10중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 5.0중량%의 범위이다.

본 발명의 제2측면의 실시에 유용한 알칼리 금속염의 예로서는 아세트산리튬, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 아세트산베릴륨, 아세트산마그네슘, 아세트산칼슘, 질산리튬, 질산나트륨, 질산칼륨, 질산 베릴륨, 질산마그네슘, 질산 칼슘, 인산리듐, 인산나트륨, 인산칼륨, 인산베릴륨, 인산마그네슘, 인산칼슘, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산베릴륨, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 옥살산리튬, 옥살산나트륨, 옥살산칼륨, 옥살산베릴륨, 옥살산마그네슘, 옥살산칼슘 등을 들 수 있으나, 이것들로 한정되지는 않는다.

잉크 중 알킬리 금속염의 함량은 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 이 함량은 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 10중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 5.0중량%의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2측면의 실시에 유용한 황산염의 예로서는 황산나트륨, 황산리튬, 황산칼륨, 황산암모늄, 황산칼륨, 황산칼슘, 황산바륨, 황산베릴륨, 황산마그네슘 등을 들 수 있으나, 이것들로 한정되지는 않는다.

잉크 중 황산염의 함량은 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 이 함량은 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 10중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 5.0중량%의 범위이다.

본 발명의 제2측면에 있어서 첨가제의 바람직한 조합은 유기 아민, 우레아 유도체 및 계면활성제의 조합이다. 그러나, 잉크의 용해 안정성을 향상시키기 위해서는 조합에 적어도 1종의 알칼리금속염 및 수산화물을 병용하는 것이 바람직하다.

그 이유는 잉크의 보존 동안 염료 중의 암모늄염이 암모니아로서 휘발된다 할지라도 내부에 금속 이온이 존재하기 때문에 염료가 유리산으로 되지 않음으로써 잉크의 용해 안정성이 양호하게 유지된다는 사실에 근거한다. 알칼리 금속염의 유기 아민 및 우레아 유도체와 병용하는 경우, 알칼리 금속의 효과가 높아지고, 그리하여 잉크의 신뢰성은 비약적으로 향상된다.

또한, 알칼리 금속염 및 수산화물 이외에 황산염을 병용하는 경우, 인쇄물의 내수성이 향상된다. 그러므로 이와 같은 조합도 역시 바람직하다.

본 발명의 제2측면에 따른 잉크는 상기 성분들 이외에 필요에 따라서 pH 조정제, 점도 조정제, 방부제, 산화방지제, 증발 촉진제, 방녹제, 곰팡이 방지제, 킬레이트제 등의 다양한 첨가제를 함유하는 것이 좋다.

이어서, 바람직한 실시태양의 제3측면을 상세히 설명한다.

본 발명의 제3측면에서 잉크 중 색제로서 사용되는 구조식(a)로 표시되는 염료와 상기 황색 염료의 총함량은 0.1 내지 15중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 10중량%의 범위이다. 구조식(a)로 표시되는 염료와 황색 염료와의 혼합비는 중량비로 40 : 1 내지 4 : 1의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 20 : 1 내지 5 : 1의 범위이다. 더욱 구체적으로, 황색 염료의 혼합비가 상기 범위의 하한보다 낮은 경우에는, 색조가 청색을 띠게 된다. 반대로, 황색 염료의 혼합비가 상기 범위의 상한 보다 클 경우에는 색조를 녹색을 띠게 된다. 따라서, 상기 범위 밖에서는 어느 범위에서도 이상적인 흑색을 얻는 것이 불가능하다. 구조식(a)로 표시되는 염료와 황색 염료의 조합 사용, 즉 여러 종류의 염료의 사용은 단일 염료의 사용에 비해 염료의 용해 안정성을 향상시켜 노즐에서 잉크의 클로킹을 유발하지 않는다.

본 발명의 제3측면에 유용한 다가 알코올의 바람직한 예로서는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 티오디 글리콜 및 글리세롤을 들 수 있다. 다가 알코올 이외에도, 글리콜에테르, 글리콜 에테르 에스테르, 아미드, 질소 함유 헤테로시클릭 케톤 등이 액상 매체로서 일반적으로 공지되어 있다. 그러나, 다가 알코올은 염료 용해성이 양호하여 클로킹 생성을 방지하고, 인쇄물의 패더링을 억제하면서 정착성이 비교적 양호하고, 또한, 염료에 대한 용해력이 일반적으로 질소 함유 화합물에 비교해서 악취 및 독성등의 안정성 문제에 대한 염료가 필요없다는 사실을 고려할 때 본 발명의 제3측면에서는 다가 알코올이 가장 바람직하다.

본 발명의 제3측면에 따른 잉크는 추가로 우레아를 함유한다. 잉크 중 다가 알코올 및 우레아의 함량은 클로킹, 패더링 및 정착성의 관점에서 각각 1 내지 15중량%의 범위가 바람직하다.

본 발명의 제3측면에서 사용되는 지방족 1가 알코올은 피기로재에 대한 잉크의 정착성, 즉, 건조성을 조절하는데 필수적이며 부정형 또는 불규칙한 패더링을 유발하지 않으면서 정착을 촉진하는 효과를 갖는다. 지방족 1가 알코올의 예로서는 메탄올, 에틸 알코올, 이소프로필 알코올, 2-부탄올 등을 들 수 있다. 1가 알코올의 잉크 중 함량은 0.1 내지 5중량%의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 제3측면에 따른 잉크는 추가로 수산화물 및 무기산의 암모늄염을 함유한다. 수산화물의 단독 사용은 염료의 용해성을 향상시킬 수는 있지만, 염료의 내수성을 열화시킨다. 그 외에, 무기산의 암모늄염의 단독 사용도 염료의 용해성은 향상시킬 수 있으나, 그 효과는 수산화물의 단독 사용의 경우 보다 낮다. 그러나, 수산화물과 무기산의 암모늄염의 조합 사용은 하기 효과를 갖는 잉크를 생성한다. 즉, 상기 조합 사용 잉크의 용해 안정성은 염료가 본래 가지고 있는 양호한 내수성을 저하시킴이 없이 무기산의 암모늄염만을 함유한 잉크의 용해 안정성 보다 더욱 크게 향상되며, 노즐에서 클로깅이 잘 발생하지 않고, 피기록재 상에서의 브론즈의 발생이 억제되며, 안정한 토출이 달성될 수 있다.

무기산의 암모늄염의 에로서는 탄산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 붕산암모늄, 아세트산암모늄, 황산암모늄 등을 들 수 있다. 이들 중 황산염이 특히 바람직하다. 수산화물의 예로서는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화암모늄 등을 들 수 있다. 이들 중, 수산화나트륨 및 수산화리튬이 특히 바람직하다. 잉크 중 이들 성분들의 함량을 각각 0.1 내지 1.0중량%의 범위에서 조절하고 잉크의 pH를 7 내지 10으로 유지시키는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 제4측면을 바람직한 실시태양과 관련하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제4측면에 유용한 알칼리 금속 화합물의 예로서는 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산루비듐, 탄산세슘, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화비듐, 수산화세슘, 염화리듐, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화루비듐, 염화세슘, 인산리튬, 인산나트륨, 인산칼륨 등을 들 수 있으나, 이것들로 안정되지는 않는다. 알칼리 금속 이온에 의한 거의 비수용성인 아조 염료의 J-화합체의 생성 방지 효과는 각각의 이온의 비톡스 반경(Stokes' radius)에 따라 좌우되며, 따라서 LiNaKRbCe의 순으로 효과가 커진다. 즉, 본 발명의 제4측면의 목적을 달성하기 위해서는 리튬 또는 나트륨을 첨가하는 것이 바람직하다.

잉크에 첨가되는 알칼리 금속 화합물의 양은 염료 1몰당 0.8 내지 6.0몰의 범위인 것이 바람직하다. 이 양이 염료 1몰당 0.8몰 미만인 경우, 염료의 화합 방지 효과는 저하되며, 그리하여 불균일한 색 농도가 없고 농도가 만족스러운 인쇄물을 제공하는 본 발명의 제4측면의 목적을 달성하기가 어렵다. 잉크는 염료 1몰당 1.0몰 이상의 농도로 알칼리 금속 이온을 함유하는 것이 보다 바람직하다. 그 이유는 액체(잉크)가 잉크제트용 헤드와 같은 소형 노즐에서 고전단 속도로 이동할 때 염료의 분자들이 카드상의 형태로 서로 적층되는 소위 J-화합이라 칭하는 현상이 발생하기 때문에, 카드상 형태로 적층된 모든 염료 분자를 사이에 적어도 1종의 알칼리 금속 이온을 존재시킴으로써 잉크의 점도 증가를 억제시키는 것이 필요하다는 데에 근거한다. 상기 알칼리 금속 화합물의 상한량은 열료 분자 중 해리기에 이온적으로 결합하는 암모늄 이온(또는 유기 아민)을 대체시킬 수 있는, 염료 및 알칼리 금속 이온의 화합을 방지시키기는 알칼리 금속 이온의 총량이다. 이 양은 잉크의 pH에 따라 좌우된다(잉크의 pH는 10을 초과하지 않아야 한다는 전체 조건이 있다). 첨가되는 알칼리 금속 화합물의 양은 첨가되는 화합물의 종류에 따라 변화될 수 있으나, 그의 첨가 후 pH가 10 이하로 유지되어야 한다. 즉, 잉크의 pH가 10을 초과하는 경우, 잉크 제트 헤드용 성분이 부식되는 현상 등이 발생한다.

물과 혼합하여 사용할 수 있는 수용성 유기 용매의 예로서는 메틸 알코올, 에틸 알코올, n-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, n-부틸 알코올, sec-부틸 알코올, t-부틸 알코올 등의 탄소수 1 내지 4의 알코올류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 아세톤, 디아세톤 알코올 등의 케톤 및 케토-알코올류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 등의 폴리 알킬렌 글리콜; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 등의 알킬렌 기가 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 글리콜류; 티오디글리콜; 글리세롤; 1,2,6-헥산트리올; 에틸렌 글리콜 모노메틸(또는 모노에틸)에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸(또는 모노에틸) 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노에틸(또는 모노에틸) 에테르 등의 다가 알코올의 저급 알킬 에테르류; N-메틸-2-피롤리돈; 2-피롤리돈; 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등을 들 수 있다.

상기 액상 매체는 단독으로 또는 그의 임의의 조합으로 사용할 수 있다. 그러나, 액상 매체의 가장 바람직한 조성은 물과 1종 이상의 유기 용매로 이루어지고, 1종 이상의 수용성 고비점 유기 용매, 예를 들면 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 1,2,6-헥산트리올 또는 티오디글리콜과 같은 다가 알코올 또는 2-피롤리돈을 함유하는 혼합 용매이다.

본 발명의 제4측면에 따른 잉크를 구성하는 색제로서는 수난용성 염료를 들 수 있다. 본 명세서에서 사용된 수난용성이라는 용어는 물에 대한 용해도가 10% 이하인 것을 의미한다. 이와 같은 염료는 친수기를 거의 갖지 않고, 그의 말단에 카르복실, 술폰 또는 히드록실기와 같은 해리기를 1개 이상 함유하는 아조 염료와 같은 것이 바람직하다. 이와 같은 아조 염료의 바람직한 구조식(f) 및(g)은 다음과 같다.

[구조식 f]

(식 중, A는 히드록실기 또는 수소 원자이고, B는 히드록실기 또는 수소원자이며, C는 H 또는 SO₃M이고, D는 SO₃M이며, M은 암모늄 이온 또는 유기 아민임);

[구조식 g]

[식 중, R²⁵, R²⁵, R²⁶및 C²⁷은 ehr립적으로 수소 원자, 탄수소수 1 내지 4의 알킬기, 메톡시기, 할로겐 원자, COOM 및 COOR²⁸로 이루어진 군 중에서 선택된 기이며, R²⁸은 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, M은 암모늄 이온 또는 유기 아민임).

이와 같은 염료의 바람직한 구체예로서는 Direct Black 51, B-2(미쓰비시(주) 제품), Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품)등이 있으나, 이것들로 한정되지는 않는다. 상기 염료들 중에서, A, B 및 C가 각각 H이고, D가 SO₃NH₄이고, M이 NH₄인 구조식(f)의 염료에 해당하는 Pro-jet fast Black 2 Liquid가 본 발명의 제4측면에 가장 바람직하다.

이들 색체의 함량은 액상 매체 성분들의 종류, 잉크 등에 필요한 특성에 따라서 다르게 결정된다. 그러나, 일반적으로 잉크의 총중량에 대해서 2 내지 5중량%의 범위가 일반적으로 바람직하다.

본 발명의 제4측면에 따른 잉크의 주요 성분이 비록 상기 기재한 바와 같으나, 잉크는 본 발명의 제4측면의 목적을 달성하기 위하여 필요에 따라서 분산제, 계면활성제, 점도 조성제, 표면령역 조정제 및 형광증백제를 함유해도 좋다.

이 첨가제의 구체예로서는 폴리비닐 알코올, 셀룰로오스 및 이들의 유도체 및 수용성 수지 등의 점도 조정제; 양이온성, 음이온성 또는 비이온성 계면활성제; 디에탄올아민 및 트리에탄올아민 등의 표면 장력조정제; 완충액과 같은 Ph 조정제; 곰팡이 방지제 등을 들 수 있다.

본 발명의 제4측면에 따른 잉크는 보통지 등에 기록한 경우 잉크의 페더링, 건조성 및 피기록재의 침투성의 문제를 해결함과 동시에 잉크와 잉크 제트 기록용 헤드와의 조화를 양호하게 한다는 면에서 잉트 자체의 물성으로서 25℃에서 측정했을 때 표면 장력이 30 내지 68dyne/cm이고, 점도가 15cP 이하, 바람직하기로는 10cP 이하, 더욱 바람직하기로는 5cP 이하로 조절되는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 제5측면의 바람직한 실시태양과 관련하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 액체 조성물은 금속과 접촉하는 상태로 사용되는 액체 중에 황산염 및(또는) 수산화물이 함유되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제5측면에서 사용되는 황산염 및 수산화물은 전술한 바와 같은 피막 같은 피막 형성 물질이다. 이들은 액상 매체 중에 용해 또는 분산되고, 액체 유로의 벽면에 피막을 형성하는 기능을 가지며, 주가로 잉크에 첨가되는 경우에는 다른 잉크의 구성 성분이나, 기록 헤드 또는 기록 특성에 대해서 악영향을 미치지 않는 물질이다. 즉, 이와 같은 피막 형성 물질인 황산염 및 수산화물은 액상 매체, 예를 들면 물, 수용성 유기 용매 또는 이들의 혼합물 중에 용해 또는 분산되어 사용한다.

본 발명의 제5측면에 사용되는 피막 형성 물질은 단독으로 사용할 수 있다. 그러나, 황산염 및 수산화물을 함께 병용하는 것이 바람직하다. 황산염의 구체예로서는 황산리튬, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산암모늄 등을 들 수 있다. 수산화물의 구체예로서는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등을 들 수 있다.

본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크 중 피박 형성 물질의 함량은 액상 매체 및 피막 형성 물질의 종류, 사용 조건, 다른 첨가제들과의 관계 및 소망되는 잉크의 물성 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다. 그러나, 황산염 및 수산화물의 함량은 각각 0.1 내지 1.0중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0.3 내지 0.6중량%의 범위이다.

잉크 중의 황산염 농도와 수산화물 농도의 비율을 변화시킨 경우에, 잉크 특성이 변화된다. 따라서, 황산염과 수산화물의 사용 비율을 상기 범위 내에서 결정하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 잉크와 접촉하는 도전체나 발열 저항체 상의 보호막으로서 탄탈을 사용하는 경우, 황산염의 이온 농도가 1.0중량% 이상이면 보호함인 탄탈을 용해시키는 능력이 강해진다. 한편, 수산화물의 농도가 1.0중량% 이상이면 잉크의 pH는 10.5를 초과하게 되어 잉크 제트용 헤드의 구성 성분이 부식되는 현상이 발생하게 된다. 따라서, 상기와 같이 고농도로 황산염과 수산화물을 사용하는 것은 바람직하지 못하다.

황산염을 첨가하지 않거나 또는 0.1중량% 미만의 양으로 사용하면, 기록지 상의 인쇄물의 내수성이 열화되는 경향이 있다. 한편, 수산화물을 첨가하지 않거나 또는 0.1중량% 미만의 양으로 사용하면, 잉크 중에 함유된 염료의 화합이 촉지되어 잉크의 점도가 증가되고, 인쇄기로 부터 토출되는 액적의 체적이 적어져서 생성 인쇄물의 농도의 감소와 불균일한 색 강도가 형성된다. 따라서, 상기와 같은 저농도에서 황산염과 수산화물을 사용하는 것도 바람직하지 못하다.

본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크는 상기 성분들 외에도, 물 및 수용성 유기 용매로 된 액상 매체 및 염료 또는 안료와 같은 기록제를 함유한다. 잉크 중의 수용성 유기 용매의 함량은 잉크의 총중량에 대하여 25중량% 이하, 바람직하기로는 15중량% 이하로 조절한다. 물의 함량은 잉크의 총중량에 대하여 70 내지 95중량%, 바람직하기로는 75 내지 95중량%의 범위로 조절한다. 수용성 유기 용매의 함량이 25중량%를 초과하거나, 또는 물의 함량이 70중량% 미만인 경우, 보통지 상의 인쇄 품위에 악영향을 끼치는 경향이 있다. 따라서, 물 및 수용성 유기 용매를 상기 범위 밖의 임의의 비율로 사용하는 것은 바람직하지 못하다.

본 발명의 제5측면의 실시예 유용한 기록제로서는 구조식 (b) 내지 (e), (f) 및 (g)로 표시되는 임의의 염료를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

이하, 본 발명의 제3측면에 따른 금속 비부식성 잉크를 사용하여 제1도에 도시된 기록 헤드로 기록을 행하는 방법을 상세히 설명한다. 제2도는 제1도의 A-B선을 따라 절취한 단면도이다.

본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크가 화살표 A로 표시된 방향으로 열작용부(107)에 도입된다. 전기-열전환체(15)가 소정의 조건으로 구동되면, 열생성부(109)에서 순간적으로 열에너지가 생성되어 열작용면(109)를 통해서 열작용부(107)에서 위치한 액체(잉크)를 순간적으로 가열시킨다. 이렇게 가열된 잉크는 급격한 상태 변화를 일으켜서 증발함으로써 열작용부(107) 중에 순간적으로 기포(버블)가 형성된다.

이와 같이 발생된 기포는 전기-열전환제(15)로 흐르는 전기가 차단됨과 동시에 그 체적이 급격히 수축되면서 소실된다. 이 공정을 반복한다.

이 조작을 반복하는 과정에 있어서, 본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크에는 황산염 및(또는) 수산화물이 함유되어, 피막 형성 수단이 실시되고 있기 때문에, 이 잉크가 상기 열작용면(109)에 접촉하거나 또는 근접 거리 내에 존재하고 있으면, 상기 잉크는 피막 형성 변화를 일으켜서, 열작용면(109)이 그 피막으로 피복되는 양태로 된다.

이와 같은 방식으로 열작용면(109) 상에 형성된 피박에 의해서, 열작용부(107)에서 형성된 기포의 고속도 수축 작용으로 형성된 충격파가 흡수된다. 발열 저항층(18)과 상부층(16)이 배설되는 경우, 상부층도 상기의 피막에 의해서 보호된다.

열작용면(109) 상에 형성된 이와 같은 피막은 충격파가 반복적으로 가해지는 동안 부분적으로 또는 전면적으로 파손되어 박리되는 경우가 있다. 그러나, 다음 순간에 새로운 피막이 순간적으로 형성된다. 따라서, 기록 과정 동안에는 상기 피막이 열작용면(109) 상에 항상 형성되어 있다고 할 수 있다. 따라서, 전기-열전환체(15)의 사용 수명은 종래 사용되어 온 잉크에 비해서 현저히 연장되며, 단위 시간당 액적 형성 빈도가 증가되고, 또한, 장시간 동안 연속적으로 기록을 실시할 수 있다.

그 밖에, 상기 피막은, 열작용면(109)에서 분리되면 잉크 중에 다시 용해되거나 분산되기 때문에 액체 토추부(22)의 유로는 이 피막으로 클로깅되지 않는다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크를 사용하면, 지금까지의 잉크에 비해서 기록 헤드의 사용 수명이 비약적으로 연장된다. 특히, 독일 특허 공개 제2,843,064호 공보에 기재된 바와 같이 풀라인(full-line) 타입으로 고밀도 멀티오리피스화된 기록 헤드의 경우에는, 예를 들면 이 기록 헤드가 A4 사이즈의 후방의 풀라인 타입이면, 약 1,700개의 전기-열전환체가 구비되어 있다. 따라서, 개별 전기-열전환체의 파손률이 현저히 높아지게 되어, 헤드의 상품 가치를 떨어 뜨리고 신뢰성을 현저히 하락시키는 주요한 원인이 된다. 그러나 , 이러한 기록 헤드에 있어서도 본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크가 사용되면, 각각의 전기-열전환체의 사용 수명은 현저히 연장되고, 또한 그의 파손물이 현저히 저하되어, 신회성이 높은 헤드가 얻어진다.

기록 헤드외에도 본 발명의 제5측면에 따른 금속 비부식성 잉크 및 액체조성물은 금속(반도체 포함)이 액체와 접촉하고, 이 액체에 의해 부식될 가능성이 있는 모든 분야에 사용될 수 있다. 여러 분야에서 측정장치 및 기록 장치와 같은 제품의 신뢰성을 현저한 정도로 향상될 수 있다.

본 발명의 제1 내지 제5측면에 다른 잉크는 특히 열에너지의 작용에 의해 잉크의 액적을 토출시켜 기록을 행하는 형태의 잉크 제트 기록 시스템에 사용하는 것이 적당 할 수 있다. 그러나 이 잉크는 또한 일반적인 목적의 필기구에 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 잉크를 사용하여 기록을 행하는 바람직한 방법 및 장치는 기록 신호에 행당하는 열에너지를 기록 해드 내의 잉크에 가하고, 이 열에너지에 다라서 잉크 액적이 생성되는 방법 및 장치인 것으로 설명할 수 있다.

이와 같은 장치의 주요부인 헤드의 구성예를 제1도, 제2도 및 제3도에 도시한다.

헤드(13)은 잉크를 통과시키는 홈을 갖는 유리, 세라믹 또는 프라스틱관 등과, 감열 기록에 사용되는 발열 헤드(15)(도면에는 헤드가 도시되어 있으나 이것으로 한정하는 것은 아님)를 접착시켜 형성된다. 발열 헤드(15)는 산화규소 등으로 제조된 보호막(16), 알루미늄 전극(17-1,17-2), 니크론 등으로 제조된 발열 저항체층(18), 축열층(19), 양호한 방열성을 갖는 알루미나 등으로 제조된 기판(20)으로 이루어져 있다.

잉크(21)은 토출 오리피스(미세공)(22)에 도달하여 압력 P로 인해 메니스커스(23)을 형성한다.

이제, 전극(17-1,17-2)에 전기 신호 정보가 가해진 후, 발열 헤드(15)는 열작용면(109)로 표시된 영역에서 급격히 열을 발생시켜 이 영역와 인접한 잉크에 기포를 발생시킨다. 잉크의 메니스커스(23)은 이와 같이 형성된 압력의 작용으로 돌출되며, 잉크(21)은 기록 액적(24)의 형태로 오리피스(22)에서 피기록제에 토출된다.

제3도는 제1도에 도시된 다수의 헤드의 정렬로 이루어진 멀티헤드의 외관을 도시하고 있다. 이 멀티헤드는 멀티 홈(26)을 갖는 유리판(27)을 제1도에 도시된 헤드와 유사한 발열 헤드(28)에 접착시켜 형성된다.

부수적으로, 제1도는 잉크의 유로를 따라 절취한 헤드(13)의 단면도이고, 제2도는 제1도의 A-B선을 따라 절취한 단면도이다.

제4도는 헤드가 조립된 잉크 제트 기록 장치의 일례를 도시하고 있다.

제4도에서, 부호 61은 위핑 부재로서 제공되고, 그 단부가 블레이드(blade) 고정 부재에 고정되어 칸틸레버(cantilever)를 형성하는 고정 단부인 블레이드를 표시하고 있다. 블레이드(61)은 기록 헤드가 작동하는 영역에 인접한 위치에 배설되며, 도면의 실시태양의 경우는 기록 헤드가 이동하는 경로 중에 돌출되어 있는 형태로 고정되어 있다.

부호 62는 블레이드(61)에 인접한 홈 포지션(home postion)에 배설되고, 기록 헤드가 이동하는 방향에 수직인 방향으로 이동하여 토출구면과 접촉하도록 구성되어 있는 캡을 나타낸다. 부호 63은 블레이드(61)에 인접해서 배설되고, 블레이드(61)과 유사하며, 기록 헤드가 이동하는 경로 중에 돌출되어 있는 형태로 고정되어 있는 잉크 흡수체를 나타낸다.

상기 블레이드(61), 캡(62) 및 흡수제(63)은 기록 헤드용 회복부를 구성하며, 여기서 블레이드(61) 및 흡수체(63)은 잉크 토출구면에서 수분, 분진 등을 제거한다.

인산염을 단독으로 첨가하거나 또는 미합중극 특허 제5,062,892호에 기재되는다른 첨가제와 병용하여 첨가하여 얻은 잉크를 사용하는 경우, 흡수체(63)에 함유된 Sn 이온은 코케이션으로 인한 화학적 용착이 열작용면(109) 상에 형성되도록 인산염 이온에 의해 분해된다. 이는 전기-열전환체의 사용 수명을 상당한 정도로 감소시키는 문제를 야기한다.

부호 65는 토출 에너지 발생 수단을 가지며, 토출구가 설치된 토출구면에 대향하는 피기록재에 잉크를 토출시켜 기록을 행하는 기록 헤드를 나타낸다. 부호 65는 기록 헤드(65)가 이동될 수 있도록 탑재된 캐리지(carriage)이다.

캐리지(66)은 가이드축(67)과 요동가능하게 연결되어 있고, 그의 일부는 모터(68)에 의해 구동되는 밸트(69)에 접속(도시하지 않음)되어 있다. 따라서, 캐리지(66)은 가이드축(67)을 따라 이동할 수 있으며, 따라서, 기록 헤드(65)는 기록 영역 및 그의 인접한 영역으로 이동할 수 있다.

부호 51은 피기록제가 별도로 삽입된 종이 공급부이고, 부호 52는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 종이 공급 롤러이다. 이와 같은 구성을 가질 경우 피기록제는 기록 헤드의 토출구면에 대향하는 위치로 공급되고, 기록이 진행되면서(挑紙) 롤러(53)를 배치시킨 배지부로 부터 배지된다.

상기 구성에 있어서 헤드 회복부(64)와 캡(62)는, 예를 들면 기록 완료 후 기록 헤드(65)가 그의 홈 포지션으로 귀혼되는 경우 기록 헤드(65)의 이동 경로로 부터 후퇴하며 블레이드(61)은 여전히 이동 경로 중에 돌출되어 있다. 결과적으로, 기록 헤드(65)의 토출구면은 위핑(wiping)된다. 캡(62)가 기록 헤드의 토출구면에 도달해서 접촉하는 경우, 캡(62)는 기록 헤드의 이동 경로로 돌출하도록 이동된다.

기록 헤드(62)가 그의 홈 포지션으로 부터 기록이 개시되는 위치까지 이동되는 경우, 캡(62)와 블레이드(61)은 상기 위핑시의 위치와 동일 위치에 있게 된다. 그 결과, 기록 헤드(65)의 토출구면도 상기 기록 헤드의 이동가 동시에 위핑된다.

상기 기록 헤드의 그의 홈 포지션으로의 이동은 기록 종료시나 토출 회복시 뿐만 아니라 기록 헤드가 기록을 위해 기록 영역들 사이를 이동하는 동안에 소정의 간격으로 각각의 기록 영역에 인접한 홈 포지션으로 이동할 때 이루어지며, 여기서 토출구면은 상기 이동에 따라 위핑된다.

제5도는 잉크 공급 부재, 예를 들면 튜브를 통해 헤드로 공급되는 잉크를 수용하는 전형적인 잉크 카트리지를 도시하고 있다.

여기서, 부호 40은 공급될 잉크를 수용하는 잉크 용기, 예를 들면 잉크용 백을 나타낸다. 이 용기의 선단은 스토퍼(stopper)(42)가 설치되어 있다. 잉크용 백(40) 속의 잉크가 헤드에 공급될 수 있도록 상기 스토퍼(42)에 침(도시되지 않음)을 삽입하는 것이 좋다. 부호 44는 페잉크를 수용하는 잉크 흡수체를 나타낸다.

본 발명에서 잉크 용기 부분은 잉크와 접촉하는 표면이 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌으로 형성된 것이 바람직하다. 따라서, 상기 부재들이 제6도에 도시된 바와 같이 형성된 장치를 사용하는 것도 바람직할 수 있다.

제6도에서 부호 70은 내부에 잉크를 수용하기 위한 잉크 용기 부분, 예를 들면 잉크 흡수체를 함유하는 기록 유닛을 나타낸다. 기록 유닛(70)은 잉크 흡수체가 다수의 오리피스를 갖는 헤드(71)을 통해 잉크적의 형태로 토출되도록 구성된다.

본 발명에 있어서, 폴리우레탄, 셀룰로오스 또는 폴리비닐 아세탈은 잉크 흡수체용 재료로서 사용하는 것이 바람직하다. 부호 72는 기록 유닛(70)의 내부와 대기를 소통시키는 공기 통로를 나타낸다. 이 기록 유닛은 제3도에 도시된 기록 헤드 대신 사용할 수 있으며, 카트리지(66) 상에 분리가능하게 설치된다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의해 보다 구체적으로 설명한다.

부수적으로, 하기 실시예에서 사용된 모든 부 및 %는 달리 명시하지 않는 한 중량부 및 중량%를 의미한다.

[본 발명의 제1측면]

[실시예 1 내지 8]

하기 대응하는 성분들을 혼합하고 철저히 교반하여 용해시킨 후, 생성된 각각의 용액을 0.45㎛의 세공경을 갖는 Fluoropore Filter(상표명; 수미또모 뎅기(주) 제품)을 통해 가압 여과시킴으로써 본 발명의 실시예 1 내지 8에 따른 각각의 잉크를 제조하였다.

실시예 1의 잉크조성

구조식(a)(Y=H)로 표시되는 화합물 2부

인산삼암모늄 0.5부

글리세롤 15부

이소프로필 알코올 3부

물 79.5부

실시예 2의 잉크조성

구조식(a)(Y=H)로 표시되는 화합물 2.5부

탄산삼암모늄 1부

2-피롤리돈 10부

물 86.5부

실시예 3의 잉크조성

구조식(a)(Y=SO₃R)로 표시되는 화합물 2.5부

아세트산암모늄 2부

디에틸렌 글리콜 15부

물 80.5부

[실시예 4의 잉크조성]

화합물(1) 2부

인산삼암모늄 1부

2-피롤리돈 15부

에탄올 5부

물 77부

실시예 5의 잉크조성

화합물(1) 2.5부

탄산암모늄 0.5부

티오디글리콜 10부

우레아 5부

이소프로필 알코올 4부

물 78부

실시예 6의 잉크조성

예시 화합물 b-2 2.5부

황산암모늄 0.2부

글리세롤 10부

우레아 5부

물 82.3부

[실시예 7의 잉크조성]

예시 화합물 c-2 2.5부

탄산암모늄 1부

디에틸렌 글리콜 15부

우레아 5부

이소프로필 알코올 4부

물 77.5부

실시예 8의 잉크조성

예시 화합물 d-1 2부

아세트산암모늄 2부

티오디글리콜 10부

우레아 5부

이소프로필 알코올 4부

물 77부

비교예 1 내지 8

실시예 1내지 8의 조성에서, 무기산 또는 유기산의 대응하는 암모늄염들을 제외시키고 대신에 정제수를 공급하여 비교예 1 내지 8의 각각의 잉크를 제조하였다.

실시예 1 내지 8 및 비교예 1내지 8에서 각각의 잉크를 사용하고, 잉크 제트 기록 장치로서 발열 소자를 토출 에너지원으로 이용하는 온-디멘드(On-Demend)형 잉크 제트 인쇄기를 사용해서 인쇄 시험을 행하였으며, 하기 각각의 기준에 따라 잉크의 (1)클로깅서, (2)브론즈성 (3) 인자 품위 및 (4) 내수성을 평가하였다. 그 결과를 표1에 기재한다.

평가 방법 및 평가 기준

(1) 클로킹성(고착 회복성)의 평가 :

인쇄기를 35℃의 항온조에서 1개월, 이어서 실온에서 24시간 동안 방치시켰다. 회복 조작(펌핑에 의한 흡인 조작) 후, 인쇄를 수행하였다. 하기 기준에 따라 클로깅을 평가하였다.

A : 회복 조작 5회 이내에 정상적인 인쇄 상태로 회복됨.

B : 회복 조작 6 내지 10회에서 정상적인 인쇄 상태로 회복됨.

C : 회복 조작 6 내지 10회에서도 토출이 관찰되지 않았거나 불규칙하게 인쇄되었음.

(2) 피기록재상에서의 브론즈의 평가 :

프린터로 시판 복사 용지 상태 소리드(solid) 인쇄를 행하였다. 얻어진 인쇄물을 적어도 1시간에 걸쳐서 방치시킨 후, 솔리드 인쇄된 부분의 광택을 육안으로 관찰하여 하기 기준에 따라 브론즈를 평가하였다.

A : 무광택이고 색 강도가 균일함.

B : 부분적으로 광택이 있고, 색 강도가 불균일함.

C : 전체적으로 광택이 있고, 색 강도가 불균일함.

(3) 인자 품위의 평가 :

프린터로 시판 중인 복사 용지에 영문자와 숫자를 인쇄하고, 인쇄물을 1시간 이상 방치시켰다. 이어서, 인쇄물을 현미경 및 육안으로 문자의 선명도 및 문자에서 발생되는 수염 모양의 패더링 발생 여부를 관찰하여 하기 기준에 따라 각각의 잉크의 인자 품위를 평가하였다.

A : 문자는 선명하고, 수염 모양의 패더링은 발생하지 않음.

B : 문자는 흐릿하고, 수염 모양의 패더링이 약간 발생함.

C : 문자는 흐릿하고, 수염 모양의 패더링이 상당히 많이 발생함.

(4) 내수성의 평가 :

프린터로 시판 중인 복사 용지 상에 영문자와 솔리드 인자물 영역을 인쇄하고, 얻어진 인쇄물을 1시간 이상 방치시키고 Macbeth RD915(상표명 : 멕베드사(Macbeth Company) 제품)로 인자 농도를 측정하였다. 이어서, 인쇄물을 물을 채운 용기에 3분간 담근 후, 방치 및 건조시키고 다시 그 농도를 측정하여 인쇄물의 농도 잔존율을 계산하였다. 하기 기준에 따라 수치를 분류하여 내수성을 평가하였다.

A : 인쇄물 농도의 잔존율(%)이 80% 이상임.

B : 인쇄물 농도의 잔존율(%)이 66 내지 70% 범위임.

C : 인쇄물 농도의 잔존율(%)이 65% 이하임.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제1측면에 의하면, 사무실이나 가정에서 일반적으로 사용되는 복사 용지와 같은 소위 보통지 상에 인쇄를 행했을 때 내수성 및 화상 품위에 불리하게 영향을 미치지 않으면서 피기록제 상에서 브론즈를 방지할 수 있는 잉크를 얻을 수 있었다.

추가로, 제1측면은 클로깅 방지성 및 보존 안전성이 양호한 잉크를 얻을 수 있다.

[본 발명의 제2측면]

[실시예 9 내지 21]

하기 대응하는 성분들을 혼합하여 용해시킨 후, 생성된 용액들을 0.22㎛의 세공경을 갖는 멤브레인 필터(상표명 : Fluoropore Filter; 수미또모 뎅기(주) 제품)를 통해서 가압 하에 따로 따로 여과시켜 본 발명의 실시예 9 내지 21에 의한 각각의 잉크를 제조하였다. 또한, 다음 예시 화합물에 있어서 카르복시기와 술폰산기는 암모늄 이온을 갖는 염을 형성하였다.

실시예 9의 잉크조성

예시 화합물 b-1 3부

글리세롤 10부

티오디그릴콜 5부

디에탄올아민 1부

물 81부

실시예 10의 잉크조성

예시 화합물 c-1 4부

글리세롤 7.5부

폴리에틸렌 글리콜 7.5부

트리에탄올아민 1부

물 80부

실시예 11의 잉크조성

예시 화합물 d-1 4부

글리세롤 5부

에틸렌 글리콜 20부

디에탄올아민 2부

아세틸렌올 EH(가와껜 파인 케미날(주) 2부

(Kawaken Fine chemicals Co., Ltd.) 제품)

물 67부

실시예 12의 잉크조성

예시 화합물 b-2 3부

글리세롤 9.5부

에틸렌 글리콜 8.5부

디메틸에탄올아민 1부

산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체 5부

(상표면 : People AS-053X, 도호 케미칼 인더스트리(주) 제품)

물 73부

실시예 13의 잉크조성

예시 화합물 c-2 6부

티오디글리콜 10부

에틸렌 글리콜 10부

트리에탄올아민 3부

아세틸렌올 EH(가와껜 파인 케미날(주)제품) 3부

우레아 10부

물 58부

실시예 14의 잉크조성

예시 화합물 d-2 2.5부

티오디글리콜 10.5부

에틸렌 글리콜 10.5부

모노에탄올아민 2부

산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체 2부

(상표면 : People AS-053X, 도호 케미칼 인더스트리(주) 제품)

우레아 5부

수산화나트륨 1부

물 66.5부

실시예 15의 잉크조성

예시 화합물 b-3 2.5부

글리세롤 7.5부

에틸렌 글리콜 7.5부

디에틸에탄올아민 3부

아세틸렌올 EF(가와껜파인 케미날(주)제품) 3부

우레아 5부

아세트산리튬 2부

물 69.5부

실시예 16의 잉크조성

예시 화합물 b-4 3부

글리세롤 7부

티오디글리콜 7부

디에탄올아민 3부

산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체 1부

(상표면 : People AS-053X, 도호 케미칼 인더스트리(주) 제품)

우레아 7부

수산화리튬 1부

황산나트륨 1부

물 70부

실시예 17의 잉크조성

예시 화합물 c-3 3부

글리세롤 7부

티오디글리콜 7부

디에탄올아민 3부

아세틸렌올 EF(가와껜파인 케미날(주)제품) 1부

우레아 7부

아세트산리튬 2부

황산암모늄 1부

물 69부

실시예 18의 잉크조성

예시 화합물 d-3 3부

글리세롤 7.5부

티오디글리콜 7.5부

트리에탄올아민 1부

산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체 1부

(상표면 : People AS-053X, 도호 케미칼 인더스트리(주) 제품)

우레아 8부

아세트산리튬 0.2부

황산나트륨 0.5부

물 71.3부

실시예 19의 잉크조성

예시 화합물 e-1 4부

C.I. 다이렉트 엘로우 86 1부

티오디글리콜 5부

글리세롤 8부

디메틸에탄올아민 2부

아세틸렌올 EF(가와껜파인 케미날(주)제품) 1부

우레아 5부

수산화리튬 1부

황산암모늄 1부

물 67부

실시예 20의 잉크조성

예시 화합물 e-1 2부

C.I. 다이렉트 엘로우 86 1부

글리세롤 5부

트리에탄올아민 1부

산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체 1부

(상표면 : People AS-053X, 도호 케미칼 인더스트리(주) 제품)

우레아 5부

수산화리튬 0.5부

황산암모늄 0.5부

물 77부

실시예 21의 잉크조성

예시 화합물 e-1 3부

C.I. 다이렉트 엘로우 86 0.5부

C.I. 다이렉트 블루 199 0.5부

글리세롤 8부

디메틸에탄올아민 5부

아세틸렌올 EF(가와껜파인 케미날(주)제품) 2부

우레아 10부

수산화리튬 1부

황산암모늄 2부

물 67부

[비교예 9 내지 21]

실시예 9 내지 21의 조성에서 대응하는 유기아민, 계면활성제, 질소 함유 화합물, 수산화물, 아칼리 금속염및(또는) 황산염을 제외시키고, 대신에 정제수를 공급하여 비교예 9 내지 21에 따른 각각의 잉크를 제조하였다.

비교예 9의 잉크 :

실시예 9의 잉크 조성으로 부터 디에탄올아민을 제외시킨 잉크.

비교예 10의 잉크 :

실시예 10의 잉크 조성으로 부터 트리에탄올아민을 제외시킨 잉크.

비교예 11의 잉크 :

실시예 11의 잉크 조성으로 부터 디에탄올아민 및 아세틸렌올 EH를 제외시킨 잉크.

비교예 12의 잉크 :

실시예 12의 잉크 조성으로 부터 디에틸에탄올아민 및 산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체를 제외시킨 잉크.

비교예 13의 잉크 :

실시예 13의 잉크 조성으로 부터 트리에탄올아민, 아세틸렌올 EH 및 우레아를 제외시킨 잉크.

비교예 14의 잉크 :

실시예 14의 잉크 조성으로 부터 모노에탄올아민, 산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체, 우레아 및 수산화 나트륨을 제외시킨 잉크.

비교예 15의 잉크 :

실시예 15의 잉크 조성으로 부터 디에틸에탄올아민, 아세틸렌올 EH, 우레아 및 아세트산리튬을 제외시킨 잉크.

비교예 16의 잉크 :

실시예 16의 잉크 조성으로 부터 디에탄올아민, 산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체, 우레아, 수산화나트룸 및 황산나트륨을 제외시킨 잉크.

비교예 17의 잉크 :

실시예 17의 잉크 조성으로 부터 디에탄올아민, 아세틸렌올 EH, 우레아, 아세트산리튬 및 황산 암모늄을 제외시킨 잉크.

비교예 18의 잉크 :

실시예 11의 잉크 조성으로 부터 트리에탄올아민, 산화에틸렌-산화프로필렌 공중합체, 우레아, 아세트산 리튬 및 황산나트륨을 제외시킨 잉크.

비교예 19의 잉크 :

실시예 19의 잉크 조성으로 부터 디메틸에탄올아민, 아세틸렌올 EH, 우레아, 수산화리튬 및 황산암모늄을 제외시킨 잉크.

비교예 20의 잉크 :

실시예 20의 잉크 조성으로 부터 트리에탄올아민, 산화에틸렌 산화프로필렌 공중합체, 우레아, 수산화 리튬 및 황산나트륨을 제외시킨 잉크.

비교예 21의 잉크 :

실시예 21의 잉크 조성으로 부터 트리에탄올아민, 아세틸렌올 EH, 우레아, 수산화리튬 및 황산암모늄을 제외시킨 잉크.

실시예 9 내지 21 및 비교예 9 내지 21에서 얻은 잉크를 각각 사용하고, 잉크 제트 기록 장치로서 발열 소자를 잉크의 토출 에너지원으로 이용한 온디멘드형 잉크 제트 프린터를 사용하여 인쇄 시험을 행하여 (1) 클로깅성, (2) 휴지 후의 재토출선(발일성(發一性)) 및 (3) 내수성의 평가를 하기의 기준에 따라 각각 행하였다. 얻어진 결과를 표2에 나타낸다. 시험에 사용한 보통지는 하기 세 종류의 용지이다 :

SK : Canon NP Dry SK(상표명, 산성지)

PB : Prober Bond Paper(상표명, 중성지)

XX : Xerox 4024(상표명, 중성지)

평가 방법 및 평가 기준

(1) 클로깅성(고착 회복성)의 평가

인쇄 및 평가를 실시예 1 내지 8과 동일한 방식으로 행하였다.

(2) 휴지 후의 재토출성(발일성)의 평가 :

프린터를 15℃ 및 RH 10%의 항온 항습실에 1시간 방치하고, 그 후 특정 노즐로 부터 잉크적을 토출시킨 다음, 노즐로 부터 잉크적의 토출을 1분간 휴지한 후 잉크적의 토출을 재개했을 때의 안정성의 정도를 하기 기준에 따라 평가하였다.

A : 정상적인 인쇄를 행함.

B : 약간은 인쇄 불규칙이 있지만, 실제 사용에 있어서는 문제 없이 인쇄를 행할 수 있음.

C : 토출 불능 또는 인쇄 불규칙이 인지됨.

(3) 내수성의 평가 :

시험할 잉크를 프린터에 충진하고, 상기 세종류의 보통지 각각에 영문자 및 숫자 및 솔리드, 인쇄면을 인쇄한 후에, 프린터를 중지시키고, 생성된 인쇄물을 최소한 1시간 이상 동안 방치한 후, 인자 농도를 Macbeth RD915(상표명, 맥베드(주) 제품)에 의해 측정하였다. 그 후, 이 인쇄물을 물로 채워진 용기 내에 5분 동안 담근 후에, 방치 건조시켜서 인자 농도를 재측정하여, 인쇄물 농도의 잔존율(%)을 구하였다. 내수성을 하기 기준에 따라 평가하였다.

A : 인쇄물 농도의 잔존율(%)이 80% 이상

B : 인쇄물 농도의 잔존율(%)이 66% 내지 70%

C : 인쇄물 농도의 잔존율(%)이 65% 이하

주 : 클로깅성(고착 회복성)

휴지 후의 재토출성(발일성)

상기한 바와 같이, 본 발명의 제2측면에 따른 잉크, 잉크 제트 기록 방법 및 잉크 제트 기록 장치를 사용한 경우, 각종 보통지에 대해서 내수성이 양호하고, 화상 품위에 악영향을 미침이 없이 잉크의 클로깅을 감소시키고, 휴지 후의 제토출성이 양호하며, 보존 안전성 등의 신뢰성을 보장하는 것이다.

[본 발명의 제3측면]

[실시예 22 내지 27]

표 3에 나타낸 각 대응 성분을 혼합하고, 충분히 교반시켜서 용해한 후에, 생성된 용액을 세공경이가 0.45㎛인 Fluoropore Filter (상표명 ; 수미토로 일렉트릭 인더스트리스(주) (Sumitomo Electric In- dustries, ltd) 제품)으로 가압 여과하여, 본 발명의 실시예 22 내지 27에 따른 각각의 잉크를 제조하였다.

[참고예 1 내지 6]

표 4에 나타낸 바와 같이 각 대응 성분을 사용하여 실시예 22 내지 27에서와 유사한 방식으로 참고예 1 내지 6에 따른 잉크를 제조하였다.

실시예 22 내지 27 및 참고예 1 내지 6에서 얻은 잉크를 각각 사용하여, 잉크 제트 기록 장치로서 발열소자를 잉크의 토출 에너지원으로 이용한 온디멘드형 잉크 제트 프린터를 사용하여 인쇄 시험을 행하고, (1) 색조, (2) 클로깅성, (3) 인자농도, (4) 기록물 상에서 브론즈, (5) 내수성, (6) 내페더링성 및 (7) 정착성의 평가를 하기 기준에 따라서 행하였다. 그 결과를 표 5 및 표6에 나타낸다.

평가 방법 및 평가 기준

(1) 색조 :

솔리드 인쇄를 프린터로 SK지(Canon NP Dry SK) 상에서 행하고, 얻어진 인쇄물의 색조를 목축으로 평가하였다.

(2) 클로깅성(고착 회복성)의 평가 :

인쇄 및 평가를 실시예 1 내지 8에서와 동일한 방식으로 행하였다.

(3) 인자농도의 평가 :

솔리드 인쇄를 프린터로 SK지(Canon NP Dry SK) 상에서 행하였다. 얻어진 인쇄물을 24시간 동안 자연 건조시켰다. 그 후, 인자 농도로 측정하여 하기 기준에 따라 평가하였다.

A : 인자 농도 1.30 이상

B : 인자 농도 1.20 내지 1.29

C : 인자 농도 1.19 이하

(4) 기록물 상에서 브론즈성의 평가 :

솔리드 인쇄를 프린터로 SK지(Canon NP Dry SK) 상에서 행하고, 얻어진 인쇄물을 1시간 이상 방치한 후에, 솔리드 인쇄인 영역의 광택을 목축으로 관찰하여 하기 기준에 따라 브론즈성을 평가하였다.

A : 광택이 없고 색 강도가 균일함.

B : 일부 광택이 있고, 색 강도가 불균일함.

C : 전면적으로 광택이 있고, 색 강도가 불균일함.

(5) 내수성 평가 :

솔리드 인쇄를 프린터로 SK지(Canon NP Dry SK) 상에서 행하였다. 얻어진 인쇄물을 1시간 이상 방치한 후에, 잔잔한 물에 3초 동안 수직으로 담그고 이어서 수직으로 꺼내어 실내에서 자연 건조시켰다. 그후, 인쇄되어 있지 않은 공백 부분에서 염료의 유출에 의한 재염착성의 정도를 관찰하여 하기 기준에 따라 내수성을 등급을 메겼다.

A : 공백 부분 상에서의 재염착이나 더러움이 발생하지 않음.

B : 공백 부분 상에서 재염착이 있고, 어느 정도 인지됨.

C : 공백 부분 상에서 재염착 정도가 심하고, 더러움이 현저함.

(6) 내페더리성의 평가

영문자 및 숫자를 프린터로 SK지에 인쇄하고, 얻어진 인쇄물을 1시간 이상 동안 방치하였다. 이어서, 현미경 및 목축으로 관찰하여 문자의 선명성과 문자 상에 발생한 수염 모양의 패더링의 정도를 하기 기준에 따라 평가하였다.

A : 문자가 선명하고, 수염 모양의 패더링이 발생하지 않음.

B : 문자가 흐리고. 수염 모양의 페더링이 약간 발생함.

C : 문자가 흐리고, 수염 모양의 페더링이 상당히 발생함.

(7) 정착성(건조시간)

영문자 및 숫자를 프린터로 SK지 상에 인쇄하였다. 15초, 20초, 25초 및 30초 후에, 렌즈 크리닝(lans-cleaning) 페이퍼로 인자부를 문질러서 인쇄 표면이 더 이상 더러워 지지 않을 때가지의 소요 시간을 초단위로 측정하여, 하기 기준에 따라 정확성을 평가하였다.

A : 15초 이하

B : 16 내지 25초

C : 25초 이상

주 : RP=청자색(Royal purplish)

상기한 바와 같이 본 발명의 제3측면에 따른 잉크는 모든 피기록재, 특히 사무실이나 가정에서 통상 사용되는 복사 용지와 같은 소위 보통지에 인쇄한 경우에, 내수성이 우수하며, 이상적인 흑색을 가진다. 또한, 이 잉크는, 인자 농도가 높고 페더링성이 없는 고품위의 기록 화상이 얻어지며, 용해 안정성이 우수하고, 클로깅을 유발하지 않으며, 보존 안정성이 양호하여 잉크 제트용 잉크로서 사용하기에 적합하다.

[본 발명의 제4측면]

[실시예 28 내지 32]

하기에 나타내는 각각의 대응 성분을 혼합하고 5시간 동안 교반시킨 후에, 생성된 각각의 혼합물을 세공경이 0.22㎛인 맴브레인 필터(상표명:Fluoropor Filter, 수마토모 일렉트릭 인더스트리스(주) 제품)를 통해 가압 여과하여 본 발명의 실시예 29 내지 32에 따른 잉크 A 내지 E를 각각 제조하였다.

이어서, 얻어진 잉크 A 내지 E를 각각 잉크의 토출 에너지원으로서 발열 소자를 이용한 잉크 제트 프린터, BJ-10V(상표명, 캐논(주) 제품)용의 잉크 카트리지(BC-01)에 주입하고, 상기 프린터를 사용하여 시판 복사 용지 및 본드지에 기록을 행하여, 노즐로 부터의 잉크의 토출량, 얻어진 기록물의 인자 농도, 패더링의 발생률, 프린터의 일시 휴지 후 재인쇄시의 클로깅성 및 주파수 응답성을 평가하였다. 그 결과를 표7에 나타낸다.

잉크 A :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2부

에틸렌 글리콜 15부

인산리튬 0.5부

물 82.5부

잉크 B :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2부

에틸렌 글리콜 15부

인산나트륨 0.5부

물 82.5부

잉크 C :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2부

에틸렌 글리콜 15부

인산칼륨 0.5부

물 82.5부

잉크 D :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2부

에틸렌 글리콜 15부

인산루비듐 0.5부

물 82.5부

잉크 E :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2부

에틸렌 글리콜 15부

인산세슘 0.5부

물 82.5부

[참고예 7]

알카리 금속 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 28 내지 32에서와 동일한 방식으로 참고예 7의 잉크 F를 제조하였다. 그 평가 결과를 표 8에 나타낸다.

[실시예 33 및 34]

하기에 나타내는 그의 대응 성분을 혼합하고, 5시간 동안 교반시킨 후에, 생성된 각각의 혼합물을 세공경이 0.22㎛인 멤브레인 필터(상표명 : Fluoropore filter: 수미토모 일렉트릭 인더스트리스(주) 제품)를 통해 가압 여과하여 본 발명의 실시예 33 및 34에 따른 잉크 G 내지 H를 각각 제조하였다. 실시예 28 내지 32에서와 동일한 시험을 잉크 상에서 행하였다. 그 결과를 표 8에 나타낸다.

잉크 G :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2.2부

에틸렌 글리콜 5부

글리세롤 5부

우레아 5부

인산리튬 0.6부

물 82.2부

잉크 G 중의 리튬 이온 농도는 0.16몰/1이고, 염료 농도는 0.035몰/1이므로, 리튬 이온을 염료 1몰당 4.6몰의 비율로 함유되었다.

잉크 H :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2.2부

에틸렌 글리콜 5부

글리세롤 5부

우레아 5부

인산리튬 0.6부

물 82.2부

잉크 H 중의 나트륨 이온 농도는 0.11몰/1이고, 염료 농도는 0.035몰/1이므로, 나트륨 이온은 염료 1몰당 3.1몰의 비율로 함유되었다.

[참고예 8]

참고예 8의 잉크 I는 실시예 33 및 34와 동일한 방식으로 제조하였다. 그 평가 결과를 표 8에 나타낸다.

잉크 I :

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 2.2부

에틸렌 글리콜 5부

글리세롤 5부

우레아 0.6부

인산나트륨 0.1부

물 82.7부

잉크 H 중의 나트륨 이온 농도는 0.18몰/1이고, 염료 농도는 0.035몰/1이므로, 나트륨 이온은 염료 1몰당 0.51몰의 비율로 함유되었다.

평가 방법 및 평가 기준

(1) 잉크 토출량 :

상기의 잉크 제트 기록 장치를 사용하여 복사 용지(Canon NP-DRY) 몇 장에 상에 인쇄를 행하고, 잉크 카트리지(BC-01)의 중량 변화에 의해 1개의 노즐로 부터 토출된 잉크의 양을 추정하였다.

(2) 인자 농도의 평가 :

상기의 잉크 제트 기록 장치를 사용하여 복사 용지(Canon NP-DRY) 상에 인쇄를 행하여 얻은 인쇄물의 인자 농도를 멕베드 농도계(TR918)로 측정하였다.

(3) 페더링 발생율(%)의 평가 :

시판 복사 용지 및 본드지에 프린터를 사용하여 300개의 도트를 서로 겹치지 않도록 연속적으로 인쇄하였다(25℃, 60℃ RH 환경 조건하에서). 이와 같이 얻은 인쇄물을 1시간 이상 방치한 후에, 페더링이 일어난 도트를 현미경으로 세어서 전체 도트 수에 대한 비율을 %로 표시하고, 하기 기준에 따라 평가하였다.

A : 10% 이하

B : 11 내지 30%

C : 31% 이상

(4) 클로깅성의 평가 :

본 발명의 제4측면에서, 클로깅성은 인쇄를 잠시 휴지시킨 후에 인쇄를 재개한 때의 클로깅성을 의미한다.

시험할 잉크를 프린터에 충전시키고, 10시간 동안 연속해서 영문자 및 숫자를 인쇄한 후에 프린터를 휴지시키고, 헤드에 캡을 씌우지 않은 상태로 10분 동안 방치하였다. 그 후, 영문자 및 숫자를 다시 인쇄했을 때, 얼룩지거나 얼룩과 같은 결함이 있는 캐릭터 등의 결함 개소(箇所)의 유무를 관찰하여, 하기 기준에 따라 내클로깅성을 평가하였다(25℃ 및 60℃ RH 환경 조건 하에서 인쇄함).

A : 첫 번째 캐릭터에서 불량 개소가 관찰되지 않음.

B : 첫 번째 캐릭터에 부분적으로 얼룩지거나 결함이 있음.

C : 첫 번째 캐릭터에서 부터 인쇄를 행할 수 없음.

(5) 주파수 응답성의 평가 :

얻어진 인쇄물에 인쇄 상태, 즉 얼룩진 문자 및 공백부의 상태 및 스플래쉬(splash) 및 슬리페이지(slippage) 등의 착탄점 불량 상태를 육안으로 관찰하여 하기 기준에 따라 잉크의 주파수 응답성을 평가하였다.

AA : 주파수에 대한 잉크의 추돌 상태는 양호하고, 솔리드 인자와 캐릭터 인자 공히 얼룩진 캐릭터나 공백 부분이 없으며, 착탄점 불량이 관찰되지 않았음.

A : 주파수에 대한 잉크의 추돌 상태는 실질적으로 양호하고, 캐릭터 인쇄시에는 얼룩진 캐릭터와, 공백부 및 착탄점 불량이 관찰되지 않았으나, 솔리드 인쇄시에는 얼룩이 약간 관찰되었음.

B : 캐릭터 인쇄시에는 얼룩진 문자나 공백부는 관찰되지 않았으나, 착탄점 불량이 부분적으로 인지되며, 솔리드 인쇄시에는, 얼룩 및 공백부가 전체 솔리드 인쇄 영역의 1/3 정도로 관찰되었음.

C : 솔리드 인쇄시에는 얼룩 및 공백부가 상당한 정도로 관찰되었으며, 또한 캐릭터 인쇄시에도 얼룩진 캐릭터나 착탄점 불량이 상당한 정도로 관찰되었음.

( 1) : 복사 용지 ( 2) : 본드지

( 1) : 복사 용지 ( 2) : 본드지

상기한 바와 같이, 본 발명의 제4측면에 따른 잉크를 사용한 경우, 일반적으로 사무실 등에서 사용되고 있는 복사 용지, 레포트 용지, 메모 용지, 편지지, 본드지, 연속 전포 용지 등의 보통지에 대해서도, 페더링이 없고, 품위가 우수하며, 또한 정착성이 양호한 기록을 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4측면에 의하면, 사무실이나 가정에서 사용되는 안전성이 높은 잉크를 얻을 수도 있다.

추가로, 본 발명의 제4측면에 따른 잉크는 토출 안정성, 노즐 선단에서의 내클로깅성 및 인쇄물의 품질등의 다른 특성을 저하시키지 않으면서 각종 문제를 해결하는 효과를 갖는다.

[본 발명의 제5측면]

[실시예 35]

하기 조성물을 혼합하여 본 발명의 실시예 32에 따른 금속 비부식성 잉크를 제조하였다.

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 3부

에틸렌 글리콜 10부

황산암모늄 1부

수산화나트륨 1부

물 85부

이 잉크의 pH를 측정한 결과, pH 10.5이었다.

이어서, 상기 잉크를 사용하여 제7도에 도시한 바와 같은 시험 형태로 알루미늄 플레이트 표면에 형성된 보호막의 내전압을 측정하였다.

먼저, 가변가능한 전류-전압계를 사용하여, 양극을 알루미늄 플레이트에, 음극을 백금 플레이트에 접속시켰다. 또한, 제1도에 도시한 잉크 제트 헤드는 통전(通電) 상태에서는 양극으로 되도록 설계되어 있으므로, 제7도에 도시한 시험 방법에서는 알루미늄 플레이트를 양극으로 하였다.

전류-전압계를 사용하여 인가 전압을 연속적으로 가변(증가)시켜 약 100V의 전압을 인가했을 때에도 전류의 흐름은 관측되지 않았다.

[비교예 22]

비교하기 위해서, 실시예 35의 조성의 잉크로 부터 황산암모늄과 수산화나트륨을 제외시킨 잉크를 제조하였다. 그러나, 암모늄 수용액을 사용해서 이 잉크의 pH를 실시예 32의 pH와 동일하게 조정하였다.

이 잉크를 사용하여, 상술한 바와 같은 동일한 시험을 행하였다. 그 결과, 저전압(10V 이하)을 인가했을 때 전류가 흐르는 것이 관찰되었다. 또한, 알루미늄이 잉크 중에 용해되어 가스를 발생시키는 것이 가시적으로 관찰되었다.

[실시예 36]

하기 구성 성분들을 혼합하여 본 발명의 실시예 33에 따른 금속 비부식성 잉크를 제조하였다.

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 3부

에틸렌 글리콜 10부

수산화나트륨 0.1부

황산나트륨 0.1부

물 86.8부

이 잉크의 pH를 측정하였을 때, 그 pH는 8.5이었다.

이어서, 금속 비부식성 잉크를 사용한 것을 제외하고는 실시예 35에서와 동일한 방식으로 알루미늄 플레이트의 표면 상에 형성된 보호막의 내전압을 정확하게 측정하였다.

전류-전압계를 사용해서 인가 전압을 연속적으로 가변(증가)시켜 약 100V의 전압을 인가했을 때에도 전류의 흐름은 관측되지 않았다.

[비교예 23]

실시예 36의 조성의 잉크로 부터 황산암모늄과 수산화나트륨이 제외된 잉크를 제조하였다. 그러나, 이것의 pH는 암모늄 수용액을 사용하여 이 잉크의 pH를 실시예 36의 pH와 동일하게 조정하였다.

이 잉크를 사용하여, 실시예 35에서와 동일한 시험을 행하였다. 그 결과, 저전압(10V 이하)을 인가한 경우에도 전류가 흐르는 것이 관찰되었다. 또한, 알루미늄이 잉크 중에 용해되어 가스를 발생시키는 것이 가시적으로 관찰되었다.

[실시예 37]

실시예 35에서 얻은 금속 비부식성 잉크를 잉크의 토출 에너지원으로서 열에너지를 이용한 잉크 제트 프린터, BJ-10V(상표명, 캐논(주) 제품, 구동 주파수 : 3KHz, 구동 전압 : 23V)의 잉크 카트리지(BC-01)에 실시예 35에서 얻은 금속 비부식성 잉크를 투입하여, SK지(전자 사전 용지, 캐논(주) 제품)에 기록을 행하였다. 이 때, BC-01 잉크 카트리지의 헤드로서 발열 저항체의 보호층에 핀홀 등의 결합이 전혀 없는 것을 사용하였다.

그 결과, 이 프린터 헤드는 4×10E7 펄스 이상의 인쇄 내구성 시험에서도 정상적으로 인쇄를 계속할 수 있었다. 또한, 노즐로 부터의 잉크 토출량, 얻어진 기록물의 인자 농도 및 내수성 면에서도 평가하였다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.

[비교예 24]

하기 성분들을 혼합하고, pH 조정제를 사용하여 이 혼합물이 실시예 36의 잉크와 유사한 pH8.5를 갖도록 조정함으로써, 하기 조성을 갖는 잉크를 제조하였다.

조성

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 3부

에틸렌 글리콜 10부

황산나트륨 1.2부

수산화나트륨 0.6부

물 85.2부

얻어진 잉크를 실시예 37과 유사하게 BC-01 잉크 카트리지에 주입하고, 인쇄 내구성 시험을 수행하였다. 그 결과 1×10 E7 펄스 이상의 인쇄에서는 보호막의 탄탈이 잉크에 용해되어, 히터의 일부가 전기적으로 단선되어 인쇄 불능 상태로 되었다.

[비교예 25]

하기 성분들을 혼합하고, pH 조정제를 사용하여 이 혼합물이 실시예 36의 잉크와 유사한 pH85를 유지하도록 조정하여, 하기 조성을 갖는 잉크를 제조하였다.

조성

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 3부

디에틸렌 글리콜 10부

수산화나트륨 0.05부

황산나트륨 0.3부

물 86.65부

얻어진 잉크를 실시예 37과 유사하게, BC-01 카트리지에 주입하고, 프린터로 SK지에 기록을 행하여, 노즐로 부터의 잉크 토출량, 얻어진 기록물의 인자 농도 및 내수성을 평가하였다. 그 결과를 표 9에 나타낸다. 이 잉크는 인자 농도가 부족하였다.

[비교예 26]

하기 성분들을 혼합하고, pH 조정제를 사용하여 이 혼합물이 실시예 36의 잉크와 유사한 pH8.5를 유지하도록 조정하여, 하기 조성을 갖는 잉크를 제조하였다.

조성

Pro-jet Fast Black 2 Liquid(ICI(주) 제품) 3부

디에틸렌 글리콜 10부

수산화나트륨 0.4부

황산암모늄 0.05부

물 86.65부

얻어진 잉크를 실시예 37과 유사하게, BC-01 카트리지에 주입하고, 프린터로 SK지에 기록을 행하여, 노즐로 부터의 잉크 토출량, 얻어진 기록물의 인자 농도 및 내수성을 평가하였다. 그 결과를 표 9에 나타낸다. 이 잉크는 인쇄물의 내수성이 불량하였다.

이하, 표 9에 나타낸 평가 방법을 설명한다.

1 잉크 토출량 :

열에너지를 이용하는 잉크 제트 프린터, BJ-10V(캐논(주) 제품, 구동 주파수 : 3KHz, 구동 전압 : 23V)의 BC-01 잉크 카트리지에 시험할 잉크를 충전시키고, 이 프린터로 몇 장의 복사 용지(Canon NP-DRY)에 인쇄를 행하여, 잉크 카트리지(BC-01)의 중량 변화에 의해 1개의 노즐로 부터 토출된 잉크의 양을 추정하였다.

2 인자 농도 평가 :

상기와 동일한 잉크 제트 기록 장치를 사용해서 복사 용지(Canon NP-DRY) 상에 인쇄를 행하여, 얻어진 인쇄물의 인자 농도를 맥베드 농도계(TR 918)로 측정하였다.

3 내수성 평가 :

복사 용지(Canon NP-DRY) 상에 인쇄를 상기와 동일한 잉크 제트 기록 장치를 사용해서 행하였다. 1시간 후에, 생성된 인쇄물을 수조에 3초 동안 담가서 인쇄물의 잉크 번짐 정도를 측정하여 하기 기준에 따라 내수성을 평가하였다.

A : 잉크가 물에 의해 거의 번지지 않음.

B : 잉크가 약간 번지지만, 그러나 인쇄된 문자를 읽을 수 없음.

C : 잉크가 심하게 번져서, 인쇄된 문자를 읽을 수 없음.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제5측면에 따르면, 액체가 금속과 접촉하는 상태로 사용되는 장치 등에서 생기는, 접촉된 액체를 원인으로 하는 금속의 부식을 극력 감소시킬 수 있으며, 특히 금속이 전극 재료 등으로 전기적으로 작용하는 경우에 생기는 부식에 의한 금속의 단선 또는 용해 등을 효과적으로 방지할 수 있는 금속 비부식성 액체 조성물이 제공된다.

본 발명의 제5측면에 따르면, 금속 비부식성 잉크가 제공된다. 그 결과, 잉크 토출원으로 열에너지를 이용하는 잉크 제트 기록 장치의 헤드의 사용 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 장치의 고장율을 상당히 감소시킬 수 있는, 신뢰성이 우수한 잉크 제트 기록 방법이 제공된다.

Claims (24)

1. 색제 및 이 색제를 용해시키는 액상 매체를 포함한 잉크에 있어서, 카운터 이온으로서 1개 이상의 암모늄 이온을 갖는 염료, 유기 아민 및 질소 함유 화합물인 우레아 또는 그의 유도체를 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 20중량% 함유하는 것이 특징인 잉크.
2. 제1항에 있어서, 추가로 계면활성제를 함유하는 것인 잉크.
3. 제1항에 있어서, 추가로 수산화물 및 알칼리 금속염 중의 1종 이상의 화합물을 함유하는 것인 잉크.
4. 제1항에 있어서, 추가로 황산염을 함유하는 것인 잉크.
5. 제1항에 있어서, 상기 염료가 1개 이상의 카르복실기를 갖는 것인 잉크.
6. 제1항에 있어서, 상기 염료가 2가 유기 결합기를 갖는 것인 잉크.
7. 제1항에 있어서, 상기 염료가 각각 하기 구조식 (b) 내지 (e)로 표시되는 화합물 각각의 적어도 1개의 -COOH 또는 -COSH가 암모늄 이온과의 염을 형성하는 1종 이상의 염료인 잉크.

   [구조식 b]

   [식 중, Ar 및 Ar¹은 독립적으로 아릴기 또는 치환 아릴기이고, Ar 및 Ar¹중의 적어도 하나는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 치환기를 1개 이상 가지며, J 및 J¹은 독립적으로 하기 식

   으로 표시되는 기이고, R⁵는 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 우레이도기 및 NHCOR⁶(여기에서, R⁶은 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기임)로 이루어진 군 중에서 선택된 원자 또는 기이며, T는 알킬기이고, W는 수소 원자, 시아노기, -CONR¹⁰R¹¹, 피리디늄 및 -COOH로 이루어진 군 중에서 선택된 원자 또는 기이며, m은 탄소수 2 내지 8의 알킬렌쇄이고, B는 수소 원자, 알킬기 또는 -COOH이며, R¹, R², R³, R⁴, R¹⁰및 R¹¹은 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 치환 알킬기이고, L은 2가 유기 결합기이며, n은 0 또는 1이고, X는 카르보닐기 또는 하기 식

   으로 표시되는 기이며, Z는 OR⁷, SR⁷또는 NR⁸R⁹이고, Y는 수소 원자, 염소 원자 또는 시아노기이며, E는 염소 원자 또는 시아노기이고, R⁷, R⁸및 R⁹는 독립적으로 수소 원자, 알케닐기, 치환 알케닐기, 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이거나, 또는 R⁸및 R⁹는 이들이 결합되어 있는 N 원자와 함께 5원 또는 6원 고리를 형성하며, 단, 염료 (b)는 SO₃H기를 함유하지 않는 경우에는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 2개이상의 기를 갖거나, 또는 염료 (b)가 1개 이상의 SO₃H기를 갖는 경우에는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 기를 SO₃H기의 동수로 가짐];

   [구조식 3]

   [식 중, J²는 하기 식

   의 기이고, Ar²및 Ar³은 독립적으로 아릴기 또는 치환 아릴기이며, Ar²및 Ar³중의 적어도 하나는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 치환기를 1개 이상 가지며, R¹²및 R¹³은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 알케닐기 또는 치환 알케닐기이고, L¹은 2차 유기 결합기이며, n은 -0 또는 1이고, X¹은 카르보닐기 또는 하기 식

   으로 표시되는 기이며, Z는 NR¹⁴R¹⁵, SR¹⁶또는 OR¹⁶이고, Y는 수소 원자, 염소 원자, Z, SR¹⁷또는 OR¹⁷이며, E는 염소 원자 또는 시아노기이고, R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶및 R¹⁷은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 알케닐기, 치환 알케닐기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이거나, 또는 R¹⁴및 R¹⁵는 이들이 결합되어 있는 N 원자와 함께 5원 또는 6원 고리를 형성하며, 단 염료(c)는 -COOH 및 -COSH로 이루어진 군 중에서 선택된 기를 SO₃H기의 수와 동수로 가짐];

   [구조식 4]

   [식 중, Pc는 금속을 함유하는 프탈로시아닌 고리이고, R¹⁸, R¹⁹및 R²⁰은 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 알케닐기, 치환 알케닐기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이며, L²는 2가 유기 결합기이고, X²는 카르보닐기 또는 하기 식

   으로 표시되는 기이며, Z는 NR²¹R²², SR¹⁶또는 OR²³이고, Y는 수소 원자, 염소 원자, Z, SR²⁴또는 OR²⁴이며, E는 염소 원자 또는 시아노기이고, R²¹, R²², R²³및 R²⁴는 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 아랄킬기 또는 치환 아랄킬기이거나, 또는 R²¹및 R²²는 이들이 결합되어 있는 N 원자와 함께 5원 또는 6원 고리를 형성하며 G는 -COSH 및 -COOH로 이루어진 군 중에서 선택된 1개 또는 2개의 기에 의해서 치환된 무색 유기기이고, (t+q)는 3 또는 4이며, 단, 염료(d)는 1개 이상의 SO₃H기와, 이 SO₃H기의 수와 동수의 -COSH 및 -COOH로 이루어진 군 중에서 선택된 기를 가짐]; 및

   [구조식 e]

   (e)

   (식 중, Y는 수소 원자 또는 SO₃H임).
8. 제7항에 있어서, 상기 구조식(e)로 표시되는 염료들 중의 적어도 1종과, 황색 염료 및 청색 염료 중에서 선택된 적어도 1종의 염료를 함께 함유하는 잉크.
9. 제8항에 있어서, 상기 황색 염료가 상기 구조식(b)로 표시되는 화합물, C.I. 애시드 옐로우 17 : 1, C.I. 애시드 옐로우 23, C.I. 애시드 옐로우 49, C.I. 애시드 옐로우 65, C.I. 애시드 옐로우 104, C.I. 애시드 옐로우 183, C.I. 애시드 옐로우 155, C.I. 애시드 옐로우 194, C.I. 다이렉트 옐로우 C.I. 다이렉트 옐로우 106, 86, C.I. 다이렉트 옐로우 106, C.I. 애시드 다이렉트 142 및 C.I. 다이렉트 옐로우 194로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 1종인 잉크.
10. 제8항에 있어서, 상기 청색염료가 상기 구조식(d)로 표시되는 화합물, C.I. 애시드 블루 9, C.I. 애시드 블루 13, C.I. 애시드 블루 68, C.I. 애시드 블루 69, C.I. 애시드 블루 138, C.I. 애시드 블루 185, C.I. 애시드 블루 249, C.I. 애시드 블루 258, C.I. 다이렉트 블루 83, C.I. 다이렉트 블루 86, C.I. 다이렉트 블루 87, C.I. 다이렉트 블루 95, C.I. 다이렉트 블루 143, C.I. 다이렉트 블루 166, C.I. 다이렉트 블루 176 및 C.I. 다이렉트 블루 199로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 1종인 염료.
11. 제8항에 있어서, 상기 구조식(e)로 표시되는 염료와 상기 황색 염료와의 혼합비가 중량비로 40 : 1 내지 4 : 1의 범위인 잉크.
12. 제10항에 있어서, 상기 구조식(e)로 표시되는 염료와 상기 청색 염료와의 혼합비가 중량비로 40 : 1 내지 4 : 1의 범위인 잉크.
13. 제1항에 있어서, 상기 유기 아민이 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노프로판올아민, 디프로판올아민 및 트리프로판올아민으로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 잉크.
14. 제1항에 있어서, 상기 유기 아민의 함량이 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 5.0중량%의 범위인 잉크.
15. 제2항에 있어서, 상기 계면활성제가 이온성 계면활성제, 비이온성 계면 활성제, 양쪽성 계면활성제 또는 이들의 2종 이상의 혼합물인 잉크.
16. 제2항에 있어서, 상기 계면활성제가 비이온성 계면활성제인 잉크.
17. 제2항에 있어서, 상기 계면활성제가 고급 알코올의 에틸렌 옥사이드 부가물, 알킬 페놀의 에틸렌 옥사이드 부가물, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 공중합체 및 아세틸렌 글리콜의 에틸렌 옥사이드 부가물로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 1종인 잉크.
18. 제2항에 있어서, 상기 계면활성제의 함량이 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 10중량%의 범위인 잉크.
19. 제3항에 있어서, 상기 수산화물이 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨 및 수산화암모늄으로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 잉크.
20. 제3항에 있어서, 상기 수산화물의 함량이 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 5.0중량%의 범위인 잉크.
21. 제3항에 있어서, 상기 알칼리 금속염이 아세트산나트륨, 아세트산리튬, 아세트산칼륨, 질산나트륨, 질산리튬, 질산칼륨, 인산나트륨, 인산리튬, 인산칼륨, 탄산나트륨, 탄산리튬 및 탄산칼륨으로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 잉크.
22. 제3항에 있어서, 상기 알칼리 금속염의 함량이 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 5.0중량%의 범위인 잉크.
23. 제4항에 있어서, 상기 황산염이 황산나트륨, 황산리튬, 황산칼륨 및 황산암모늄으로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 잉크.
24. 제4항에 있어서, 상기 황산염의 함량이 잉크의 총중량에 대해서 0.01 내지 5.0중량%의 범위인 잉크.