KR100234510B1 - 잉크 제트 인쇄법 및 인쇄물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 잉크 제트 인쇄법은, 분산 염료, 분산 염료를 분산시키기 위한 화합물 및 수용성 매질을 함유하는 잉크를 잉크 제트 시스템에 의해서 분산 염료로 염색될 수 있는 섬유를 포함하는 천에 도포하는 단계(a)와, 잉크가 도포된 천을 열처리하는 단계(b), 열처리된 천을 세탁하는 단계(c)를 포함하고, 상기 잉크는 색상이 동일하고 염료 농도가 다른 분산 염료를 각각이 함유하는 2 이상의 잉크를 포함하고, 염료 농도가 낮은 잉크에 사용된 분산 염료의 열 확산성이 염료 농도가 높은 잉크에 사용된 분산 염료의 열 확산성보다 높은 것을 특징으로 한다.

Description

잉크 제트 인쇄법 및 인쇄물
본 발명은 천에 계조성(gradation)이 우수하고 채도가 높은 인쇄물을 제공하기 위하여 인쇄 제트 시스템으로 인쇄하는 잉크 제트 인쇄법과 이러한 방법에 의하여 얻어지는 인쇄물을 제공하기 위한 것이다.
지금까지, 직물 인쇄는 기본적으로 스크린 인쇄 또는 롤러 인쇄에 의해 행해져 왔다. 그러나 이러한 두 방법은 다품종 소량 생산에는 적합하지 않으며 현대의 패션에 신속하게 대응하기도 어렵다. 따라서, 최근에는 제판을 전혀 사용하지 않는 전자 인쇄 시스템의 확립에 대한 요구가 계속되고 있다.
이러한 요구에 따라, 잉크 제트 시스템에 의한 다수의 직물 인쇄법이 제안되었다. 잉크 제트 시스템에 의한 직물 인쇄법의 요건으로는, (1) 잉크 채색 시에 충분한 색농도(color depth)를 얻을 수 있어야 하고, (2) 천 상의 채색물의 색 수율이 높은 인쇄물을 제공할 수 있어야 하며 세탁 후의 폐수 처리도 용이해야 하고, (3) 천 상에서의 다른 색의 잉크의 색 혼합에 의한 불균일한 번짐이 적어야 하고, (4) 인쇄물에 폭 넓은 색 재현성을 제공할 수 있어야 하고, (5) 인쇄물의 안정적 제조가 항상 이루어질 수 있어야 하고, (6) 입자감(feeling of grain)을 현저하게 주지 않는 화상을 마련할 수 있어야 하고, (7) 다른 색들이 혼합되었을 때 색의 불균일성(화상의 얼룩)에 있어 현저하지 않은 화상을 마련할 수 있어야 한다.
이러한 요건들을 만족시키기 위해, 상기 요건 (1) 내지 (5)를 위해서는 잉크에 용제를 가하고 천 상으로 타입(shot-in)되는 잉크의 양을 조절하고, 천을 전처리하는 여러가지 제안이 행해져 왔다. 폴리에스테르 직물에 대한 잉크 제트, 인쇄법으로서, 일본 특허 출원 공개 제61-118477호에는 180℃ 이상의 승화 온도를 갖는 분산 염료를 사용하는 것에 대하여 개시되어 있다.
또한, 요건(6)을 위해서, 일본 특허 출원 공개 제6-305131호에는 입자성을 방지하기 위해 염료 농도가 다른 2 종류의 잉크를 사용하는 것에 대하여 개시되어 있다. 염료 농도가 다른 잉크를 사용하기만 해도 진한 색 부분으로부터 중간 또는 연한 색 부분까지의 입자성을 줄일 수 있다. 그러나 각각의 도트들이 연한 색 부분으로부터 아주 연한 색 부분까지 범위의 영역과 같은 단위 면적 당 타입(shot-in) 도트 밀도가 낮은 부분에서 현저해진다. 또한, 색이 다른 잉크와 혼합되었을 때에 화상의 얼룩이 발생한다. 따라서, 이런 방법에 의하면 화상의 입자성 또는 얼룩을 줄이기에 충분한 효과를 얻을 수 없다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 통상의 잉크 제트 인쇄를 위한 상기 요건들, 특히 분산 염료로 염색할 수 있는 섬유로 주로 이루어진 천에 잉크 제트 인쇄를 실행할 때에 요건(6)에서의 화상에 대한 입자감에 대한 요건 및 요건(7)에서의 화상의 얼룩에 대한 요건을 만족시켜서 우수한 입자성을 갖는 선명한 그림 패턴을 제공할 수 있는 잉크 제트 인쇄법과, 이 방법에 의하여 얻어지는 인쇄물을 제공하기 위한 것이다.
제1도는 잉크 제트 인쇄 장치의 헤드의 종단면도.
제2도는 잉크 제트 인쇄 장치의 헤드의 단면도.
제3도는 제1도에 도시된 헤드가 배열된 다중 헤드의 외관 사시도.
제4도은 예시적인 잉크 제트 인쇄 장치의 사시도.
제5도는 잉크 카트리지의 종단면도.
제6도는 인쇄 유니트의 사시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
13 : 헤드 15, 28 : 가열 헤드
16 : 보호막 17-1, 17-1 : 전극
18 : 저항기 층 19 : 축열기 층
20 : 기판 21 : 잉크
22 : 토출 오리피스 24 : 잉크 액적
25 : 인쇄 매체 45 : 잉크 카트리지
61 : 블레이드 44, 63 : 흡수 부재
62 : 캡 65 : 인쇄 헤드
66 : 카트리지 70 : 인쇄 유니트
상기 목적은 다음과 같은 본 발명에 의하여 달성된다.
본 발명에 따르면, 분산 염료, 분산 염료를 분산시키기 위한 화합물 및 수용성 매질을 함유하는 잉크를 잉크 제트 시스템에 의해서 분산 염료로 염색될 수 있는 섬유를 포함하는 천에 도포하는 단계와, 잉크가 도포된 천을 열처리하는 단계와, 열처리된 천을 세탁하는 단계를 포함하고, 상기 잉크는 색상이 동일하고 염료 농도가 다른 분산 염료를 각각이 함유하는 2 이상의 잉크를 포함하고, 염료 농도가 낮은 잉크에 사용된 분산 염료의 열 확산성이 염료 농도가 높은 잉크에 사용된 분산 염료의 열 확산성보다 높은 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기 잉크 제트 인쇄법에 따라 얻어지는 인쇄물도 또한 제공된다.
이하에서는 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명에서 사용되는 "동일 색상(hue)"라는 용어는 잉크로 염색된 후에 색을 JIS Z 8712에 따른 표준 색 표(먼셀(Munsell) 색 표)와 비교하였을 때에 동일한 색상으로 분류되는 색을 의미한다. JIS Z 8721에 따른 표준 색 표는 색 샘플에 의해 의도하는 대상물의 색을 판단하는 데 사용되고, 색상을 R, YR, Y, GY, G, BG, B, PB, P, PR의 10가지 색으로 분류한다.
본 발명의 특징은 열 확산성이 높은 염료를 연한 색의 잉크에 사용하고 그리고 연한 색의 잉크에 사용되는 염료보다는 열 확산성이 낮은 염료를 진한 색의 잉크에 사용하는 것이다.
본 발명에 사용되는 염료 농도가 낮은 잉크(연한 색 잉크)는, 바람직하게는 색 변화를 평가하기 위한 그레이 스케일(gray scale)이나 혹은 폴리머의 얼룩을 평가하기 위한 그레이 스케일에 기초하여 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖는 염료들 중에서 선택된 염료를 함유하고, 더 바람직하기로는 색의 변화를 평가하기 위한 그레이 스케일에 기초하여 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖는 염료들 중에서 선택된 염료를 함유하는 잉크이고, 반면에 염료 농도가 높은 잉크(진한 색 잉크)는 색 변화를 평가하기 위한 그레이 스케일과 폴리머의 얼룩을 평가하기 위한 그레이 스케일 모두에 기초하여 등급 3보다 높은 색 정착도를 갖는 염료들 중에서 선택된 염료를 바람직하게 함유하고, 더 바람직하기로는 등급 4보다 낮은 색 정착도를 갖는 염료들 주에서 선택된 염료를 함유하는 잉크이다.
본 발명에 사용되는 "색 정착도"라는 용어는 JIS L 0879-1975에 규정된 "건조 가열에 대한 색 정착도 시험법의 시험법 B"에 따라 결정된 색 정착도를 의미한다(180±2℃, 30초).
위와 같은 염료가 선택된 이유는 다음과 같다.
일반적으로, 동일한 색상의 그라데이션(gradation) 인쇄는 동일 색상의 진한색 또는 연한 색을 가지고 행해지는데, 진한 색 부분은 예리한 가장자리가 필요하기 때문에 주로 진한 잉크에 의해 형성된다. 타입(shot-in) 잉크의 양 또한 많으므로 진한 색 부분은 입자감을 현저하게 주지 않는다. 반면에, 연한 색 부분은 주로 연한 잉크에 의해 형성되고 타입 잉크의 양 또한 적으므로 연한 색 부분은 입자감을 현저하게 주게 되며 화상의 얼룩도 현저해진다.
한편, 색 정착도가 낮은 염료 즉, 열 확산성이 높은 염료는 일반적으로 저분자량을 가지며 가열될 때에는 분자 간의 상호 작용이 약하다. 따라서, 천 상에서의 염료 확산성이 천 상에서 높게 되며 채색 시에 도트가 퍼지게 되므로 결과적인 화상은 입자성을 감소시키는 경향이 있다. 한편, 색 정착도가 높은 염료 즉, 열확산성이 낮은 염료는 위와는 달리 고분자량을 가지므로 채색 시에 예리한 가장자리를 갖는 도트를 형성하는 경향이 있다. 따라서, 승화 정착도가 낮은 염료를 염료 농도가 낮은 잉크에 사용하고 승화 정착도가 높은 염료를 염료 농도가 높은 잉크에 사용하면, 결과적인 인쇄물의 입자성은 감소될 수 있고, 인쇄물의 화상 얼룩이 덜 현저하게 이루어질 수 있어서, 우수한 입자성을 갖는 선명한 그림 패턴이 마련되는데, 이 경우 화상의 가장자리는 진한 색 부분에서는 예리하고, 화상의 입자성과 얼룩은 연한 색 부분에서 감소된다.
등급 2보다 낮은 색 정착도를 갖는 염료를 염료 농도가 낮은 잉크에 사용하고 인쇄된 천을 고온(HT) 증기법 또는 써모솔(thermosol) 방법에 의해 염색처리를 한 경우, 결과적인 인쇄물의 색심도와 색상은 어떤 경우에는 열화될 수 있다. 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖는 염료는 그 어떤 염료도 지금까지는 HT 증기법과 써모솔법에 적절하지 않은 것으로 알려졌다. 그러나 본 발명에 있어서, 위와 같은 염료는 염료 농도가 낮은 잉크에 결합시켜 사용하게 되므로 화상의 입자성은 도트의 퍼짐을 양호하게 이용할 수 있게 함으로써 방지될 수 있고 또한 화상의 얼룩은 색심도를 HT 스팀법에 의해 다소 낮춤으로써 방지될 수 있다.
본 발명에 사용되는 염료에 대해 특별한 제한을 두지 않는다. 그러나 채색 특성 및 토출 특성의 관점에서 볼 때, 염료 농도가 높으며 색 변화를 평가하기 위한 그레이 스케일과 폴리에스테르의 얼룩을 평가하기 위한 그레이 스케일 모두에 기초한 등급 3보다 높은 색 정착도를 갖는 잉크에 사용하는 염료의 바람직한 실시예는 C. I. 분산 황색 5, 42, 79, 82, 99, 100, 119, 122, 126, 160, 163, 184 : 1, 186, 192, 199, 204, 224, 237과 C. I. 분산 오렌지색 13, 29, 30, 31 : 1, 33, 49, 54, 55, 56, 66, 73, 118, 119, 163과 C. I. 분산 적색 54, 72, 73, 86, 88, 91, 92, 93, 111, 126, 127, 134, 135, 143, 145, 152, 153, 154, 159, 164, 167 : 1, 177, 181, 204, 206, 207, 221, 239, 240, 258, 277, 278, 283, 288, 311, 323, 343, 348, 356, 362와, C. I. 분산 자주색 26, 33, 46, 57, 77과, C. I. 분산 청색 60, 73, 87, 113, 128, 143, 148, 154, 158, 165, 165 : 1, 165 : 2, 176, 183, 185, 197, 198, 201, 214, 224, 225, 257, 266, 267, 287, 354, 358, 365, 368과, C. I. 분산 녹색 6 : 1, 9를 포함한다.
이외에도, 염료 농도가 낮으며 색 변화를 판단하기 위한 그레이 스케일이나 폴리에스테르의 얼룩을 판단하기 위한 그레이 스케일에 기초한 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖는 잉크에 사용하는 염료의 바람직한 실시예는 C. I. 분산 황색 7, 54, 64, 70, 71, 100과, C. I. 분산 오렌지색 25, 37, 119와, C. I. 분산 적색 50, 60, 65, 146, 239와, C. I. 분산 자주색 27과, C. I. 분산 청색 26, 35, 55, 56, 81 : 1, 91, 366을 포함한다.
잉크 내의 등급 3 이상의 색 정착도를 갖는 염료의 함량은 잉크의 총 중량에 대하여 1 내지 25 중량% 범위가 바람직하고, 보다 바람직하기로는 1.5 내지 20 중량%의 범위가 좋다. 분산 염료의 함량이 1중량%보다 낮으면 결과적으로 인쇄된 천상의 색 밀도가 어떤 경우에는 불충분하게 된다. 반면에, 분산 염료의 함량이 25중량%를 초과하면 결과적인 잉크의 저장 안정성이 떨어지거나 혹은 어떤 경우에는 잉크의 증발에 부수하여서 오리피스 근처가 두꺼워지거나 혹은 부착되는 것으로 인해 토출에 문제가 야기된다,
잉크 내의 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖는 염료의 함량은, 등급 3보다 높은 색 정착도를 갖는 염료의 함량의 중량을 기준으로 1/3 내지 1/10의 번위, 바람직하기로는 1/4 내지 1/8의 범위에 있는 것이 좋다. 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖는 염료의 함량이 등급 3보다 높은 색 정착도를 갖는 염료의 함량의 1/3을 초과하는 경우, 인쇄된 천의 입자성을 줄이는 효과가 경우에 따라 불충분하게 되는 이 결과 선명한 그림 패턴을 제공할 수 없게 된다. 한편, 상기 함량이 1/10보다 낮으면 경우에 따라 인쇄된 천의 입자성은 진한 색 부분과 아주 연한 색 부분에서는 입자성이 증가하는 문제가 없기는 하지만 중간 색 부분에서는 역시 불충분하게 된다.
본 발명에서 사용된 잉크는 상기 염료들 중 한가지 염료, 그리고 염료와 수용성 매질과 같은 분산을 위한 화합물을 포함한다. 염료를 분산시키기 위한 화합물로는 분산제, 계면 활성제, 수지 분산제 등이 사용될 수 있다. 분산제 또는 계면 활성제로는 일례로 음이온 및 비음이온 형태의 것을 사용할 수 있다. 음이온 형태의 예는 지방산염, 알킬황산염, 알킬벤젠 술폰산염, 알킬나프탈렌 술폰산염,디알킬술포폰숙신산염, 알킬 인산염, 나프탈렌술폰산-포르말린 농축물, 폴리옥시에틸렌 알킬황산염 및 이들의 치환 유도체를 포함한다. 비음이온 형태의 예는 폴리 옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 글리세롤 지방산 에스테르, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블럭 공중합체 및 이들의 치환 유도체를 포함한다.
수지 분산제의 예는 스티렌 및 이것의 유도체, 비닐 나프탈렌 및 이것의 유도체, α, β-에틸렌성 불포화 카르복실산의 지방족 알콜 에스테르, 아클릴산 및 이것의 유도체, 말레인산 및 이것의 유도체, 이타콘산 및 이것의 유도체, 푸마르산 및 이것의 유도체, 비닐 아세트산염, 비닐 알콜, 비닐피로리돈, 아크릴아미드 및 이것의 유도체로부터 선택된 적어도 2개의 단량체(바람직하기로는, 적어도 하나는 친수성 단량체)로 이루어진 블럭 공중합체, 랜덤 공중합체, 및 그라프트 공중합체와 그리고 이들 공중합체의 염을 포함한다. 이들 수지 분산제는 기재의 수용액에 용해되는 알칼리-용해성 수지인 것이 바람직하다.
본 발명에 사용된 잉크는 수용성 매질을 포함한다. 잉크의 한 성분인 물은 각 잉크의 총 중량에 대해 바람직하기로는 10 내지 93중량%, 보다 바람직하기로는 25 내지 87중량%, 가장 바람직하기로는 30 내지 82중량%의 범위로 함유된다.
수용성 매질은 바람직하기로는 물과 조합되는 적어도 하나의 유기 용제를 포함한다. 유기 용제의 예는 아세톤 및 디아세톤 알콜과 같은 케톤 및 케토-알콜과, 테트라하이드로푸란 및 디옥산과 같은 에테르와, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트로프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 옥시에틸렌 또는 옥시프로필렌의 부가 중합체와, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜 및 헥시렌 글리콜 등의 2 내지 6의 탄소 원자를 알킬렌의 전반이 갖는 알킬렌 글리콜과, 디오글리콜과, 글리세롤 및 1, 2, 6-헥사네트리올과, 에틸렌 글리콜 모노메틸 (또는 모노에틸) 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 (또는 모노에틸) 에테르 및 트리 에틸렌 글리콜 모노메틸 (또는 모노에틸) 에테르 등의 폴리하이드릭 알콜의 저 알킬 에테르와, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 (또는 디에틸) 에테르 및 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 (또는 디에틸) 에테르 등의 폴리하이드릭 알콜의 저 디알킬 에테르와, 술포란과, N-메틸-2-피로리돈과, 1, 3-디메틸-2-이미다졸리디논 등을 포함한다.
상기한 바와 같이 유지 용제는 단독으로 사용하거나, 또는 물과 조합하여 사용하는 경우에는 조합하여 사용할 수 있다. 그러나 가장 바람직한 수용성 매질은 적어도 하나의 폴리하이드릭 알콜을 함유하도록 하는 것이다. 기타 다른 것 중에는, 티오디글리콜 또는 디에틸렌 글리콜의 단일 용제, 또는 디에틸렌과 티오디글리콜의 혼합 용제계가 특히 바람직하다. 유기 용제의 함량은 일반적으로 잉크의 총중량 기준으로 5 내지 60 중량%, 바람직하기로는 5 내지 50 중량%의 범위이다.
본 발명에 사용된 잉크의 주요 성분은 상기한 바와 같다. 그러나 점성 조정제, 표면 장력 조정제, 형광 증백제(optical whitening agent) 및 소포제와 같은 여러가지 종류의 공지의 첨가제를 필요에 따라 추가할 수 있다. 이들의 특정 예는, 폴리비닐 알콜 및 셀루로스류 수용성 수지 등과 같은 점성 조정제와, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민 등과 같은 표면 장력 조정제와, 완충액에 의한 pH 조정제와, 곰팡이 방지제를 포함한다.
또한, 염료를 분산시키는 목적 이외의 잉크의 성분으로서 여러가지 종류의 분산제, 계면 활성제 및/또는 기타의 것을 선택적으로 추가할 수 있다.
본 발명에 사용되는 잉크 각각은 종래의 분산 방법 또는 혼합 방법 등을 이용하여 염료, 염료를 분산시키기 위한 화합물, 수용성 매질 및 선택적인 기타 다른 첨가제로부터 제조할 수 있다.
본 발명에 사용된 천을 제조하는 재료는 분산 염료로 염색시킬 수 있는 섬유를 포함한다. 다른 것 중에서는 폴리에스테르, 아세테이트 및/또는 트리아세테이트를 포함하는 것도 바람직하다. 이들 중 폴리에스테르를 포함하는 것은 특히 바람직하다. 천은 직물, 편직물, 부직물 등의 형태로 사용된다.
이러한 천은 분산 염료로 염색 가능한 섬유를 100% 포함하는 것이 바람직하다. 그러나 분산 염료로 염색 가능한 섬유의 혼방률이 적어도 30%, 바람직하기로는 적어도 50%인 한 분산 염료로 염색 가능한 섬유와 일례로 레이온, 면, 폴리우레탄, 아크릴, 나일론, 양모 및 견과 같은 기타 다른 재료로 이루어진 혼방 직물 또는 혼방 부직물을 본 발명의 실시예에서 유용한 천으로서 사용할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 사용되는 천은 필요에 따라 종래의 처리를 한다. 특히, 요소(urea), 수용성 폴리머, 수용성 금속염 등과 같은 것 중에서 적어도 하나를 0.01 내지 20 중량%의 양으로 천에 함유되게 하는 것이 바람직하다.
수용성 폴리머의 예는, 일례로 옥수수로부터 나오는 전분, 밀 등과 같은 공지의 천연 수용성 폴리머와, 카복실메틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 및 하이드록시에틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스 물질과, 알긴산염, 아라비아 고무, 로커스트 빈(locust bean) 고무, 트라가칸스(tragacanth), 고무, 구아(guar) 고무 및 타마린드 종자 등과 같은 다당류와, 젤라틴 및 카제인 등과 같은 단백질과, 탄닌 및 이것의 유도체와, 리그닌 및 이것의 유도체를 포함한다.
수용성 합성 폴리머의 예는, 폴리비닐 알콜계 화합물, 폴리에틸렌 옥사이드계 화합물, 수용성 아크릴 폴리머 및 수용성 무수 마레인산 폴리머 등과 같은 공지의 폴리머를 포함한다. 이들중 다당류 폴리머와 셀룰로스계 폴리머가 바람직하다.
수용성 금속염의 예는, 알킬리 금속 및 알킬리 토류 금속의 할로겐화물과 같은 전형적으로 이온 결정을 형성하는 화합물로서 수용액에서 pH 4 내지 10인 화합물을 포함한다. 이러한 화합물의 대표적인 예는 알칼리 금속으로 NaCl, Na2SO4, KCl 및 CH3COONa과, 알칼리 토류 금속으로 CaC12및 MgCl2를 포함한다. 이들 중 Na, K, Ca의 염이 바람직하다.
본 발명에 따른 잉크 제트 인쇄법에 사용되는 잉크 제트 시스템은 공지의 어떠한 잉크 제트 시스템도 사용할 수 있다. 그러나 일례로 일본 특허 출원 공개 제54-59936호에 기재되어 있는 방법으로서 열 에너지가 잉크에 가해져서 신속한 체적 변화가 이루어지게 하고 잉크가 이러한 상 변화 즉, 버블 제트 시스템에 의해 야기된 작용력에 의해 노즐로부터 토출되게 하는 방법이 가장 효과적이다.
그 이유는, 다수의 노즐이 설치된 인쇄 헤드가 사용되는 경우에, 상기 시스템은 각각의 노즐에서의 잉크 토출 속도의 분산을 좁게 가지며 토출 속도는 5 내지 20m/sec의 범위 내에 있게 되어서 분산 염료를 수용하는 잉크가 이러한 속도로 천에 부딪치게 될 때에 천 안으로 잉크 액적이 투과하는 정도가 최적이 되기 때문이다.
잉크 제트 시스템을 본 발명에서의 인쇄법으로 사용하게 됨으로써 인쇄 장치의 인쇄 헤드에 외부 물질이 부착되지 않을 뿐 아니라 인쇄가 장시간에 걸쳐 연속적으로 실행되는 경우에는 불연속이 발생하지 않는다. 따라서, 인쇄가 안정적으로 실행된다.
이러한 잉크 제트 시스템에 의해 특히 높은 효과가 얻어지는 조건으로는, 토출 잉크 액적이 20 내지 200pl의 범위에 있고, 잉크 타입(shot-in) 양이 4 내지 40nl/㎟의 범위에 있고, 구동 주파수가 적어도 1.5kHz이고, 헤드의 온도가 35 내지 60℃이며, 토출 속도가 5 내지 20m/sec인 것이 바람직하다.
위와 같은 방식으로만 천에 가해지는 잉크는 이러한 상태로 천에 부착된다. 이에 따라, 후속하여서 천을 각각의 잉크 내의 염료가 섬유에 정착되게 하는 염료처리와 염색되지 않은 염료를 제거하는 처리해야 한다. 이런 염색과 염색되지 않은 염료의 제거는 종래의 방법에 따라 실행된다.
다른 것으로는, 고온 스팀법(HT스팀법)을 염색법으로 바람직하게 사용할 수도 있다. HT 스팀법의 경우에 있어서, 처리는 바람직하기로는 140 내지 180℃에서 2 내지 30분의 조건 하에서, 보다 바람직하기로는 160 내지 180℃에서 6 내지 8분의 조건 하에서 행해질 수 있다.
또한 전색 화상을 얻을 수 있도록 하기 위하여 다른 색상의 잉크를 상기 잉크에 조합시켜 사용할 수 있다.
한편, 이렇게 인쇄된 인쇄물은 필요에 따라 소정의 크기로 절단하고, 이어서 절단된 조각은 최종 처리 제품을 얻는 데 요구되는 재봉질, 접합 및/또는 융접 등과 같은 처리를 하게 되는데, 이에 의해 넥타이 손수건과 같은 가공 처리 제품을 얻게 된다.
본 발명에 따른 잉크 인쇄법을 실행하는 데 사용하기에 적합한 장치의 예시적인 일례로서, 인쇄 신호에 대응하는 열 에너지가 기록 헤드 내의 잉크에 가해지고 이러한 열 에너지에 의해 잉크 액적이 형성되는 장치에 대하여 설명한다.
이 장치의 주요 구성 부품인 헤드의 구조의 예가 도1, 도2 및 도3에 예시되어 있다.
헤드(13)는 잉크가 관통하게 되는 홈(14)을 구비하는 유리, 세라믹, 플라스틱 판 등을 가열 기록에 사용되는 가열 헤드(15)에 접합시킴으로써 형성된다(도면에는 박막 헤드가 도시되어 있으나 이것에 제한되지는 않음), 가열 헤드(15)는 산화규소 등으로 형성한 보호 막(16), 알루미늄 전극(17-1, 17-2), 니크롬 등으로 형성된 가열 저항기 층(18), 축열 층(18), 열 복사 특성이 우수한 알루미나 등으로 제조된 기판(20)으로 구성된다.
잉크(21)가 토출 오리피스(작은 구멍)(22)에 이르러서 압력에 의한 메니스커스(23)를 형성한다(도면에는 도시되지 않음).
전극(17-1, 17-2)에 전기 신호를 가하면, 가열 헤드(15)는 n으로 도시한 영역에서 신속하게 열을 발생시켜서 이 영역과 접촉하는 잉크(21) 내에 기포를 형성시킨다. 이렇게 발생된 압력의 작용에 의해 잉크의 메니스커스(23)가 돌출하게 되고, 잉크(21)가 토출 오리피스(22)로부터 인쇄 매체(25)에 잉크 액적(24)의 형태로 토출된다.
도3은 도1에 도시된 다수의 헤드가 배열되어 구성된 다중 헤드의 외관을 도시하는 도면이다. 다중 헤드는 다수의 홈(26)을 구비하는 유리 판(17)을 도1에 도시된 가열 헤드와 유사한 가열 헤드(28)에 긴밀하게 부착시킴으로써 형성된다.
한편, 도1은 잉크의 유동 경로를 따라서 도시한 헤드의 단면도이고, 도2는 도1의 선 2-2를 따라서 도시한 단면도이다.
도4는 상기와 같은 헤드가 결합되어 있는 잉크 제트 인쇄 장치의 예를 도시하는 도면이다.
도4에서, 도면 부호 61은 한 단부가 블레이드 유지 부재에 의하여 유지되어서 외팔보형을 이루는 고정 단부인 와이핑 부재 역할을 하는 블레이드를 나타내는 것이다. 블레이드(61)는 인쇄 헤드(65)가 작동하는 영역에 인접하게 설치되는데, 본 실시예에서는 인쇄 헤드(65)를 관통 이동하는 경로 안으로 돌출하는 것과 같은 형태로 유지된다.
도면 부호 62는 블레이드(61)에 인접한 원위치에 설치되고 인쇄 헤드(65)가 이동하여서 토출 구멍의 면과 접촉하는 방향과 수직한 방향으로 이동하여서 토출 구멍을 덮도록 구성된 캡을 나타내는 것이다. 도면 부호 63은 블레이드(61)에 인접하게 마련된 흡수 부재를 나타내는 것으로 블레이드(61)와 유사하게 인쇄 헤드(65)가 관통하여 이동하는 경로 안으로 돌출하는 형태로 유지된다.
블레이드(61), 캡(62) 및 흡수 부재(63)는 토출-회복부(64)를 구성하는데, 여기서 블레이드(61)와 흡수 부재(63)는 잉크 토출 구멍의 면으로부터 물, 먼지 및/또는 기타의 것을 제거한다.
도면 부호 65는 토출 에너지 발생 수단을 구비하며 인쇄를 수행하기 위하여 토출 개구가 마련된 토출 개구면에 대향된 관계로 장착된 인쇄 매체 상에 잉크를 토출시키는 역할을 하는 인쇄 헤드를 나타내는 것이다. 도면 부호 66은 인쇄 헤드(65)가 이동할 수 있도록 인쇄 헤드(65)가 위에 장착된 캐리지를 나타내는 것이다.
캐리지(66)는 안내봉(67)과 활주 가능하게 상호 체결되고 그것의 일부에서는 모터(68)에 의하여 구동되는 벨트(69)와 연결된다(도시되지 않음). 따라서, 캐리지(66)는 안내봉(67)을 따라서 이동할 수 있게 되고 이에 따라 인쇄 헤드(65)는 인쇄 영역으로부터 이에 인접한 영역으로까지 이동할 수 있게 된다.
도면 부호 51은 천이 개별적으로 삽입되는 천 공급부이고, 도면 부호 52는 (도시되지 않음) 모터에 의해 구동되는 천 공급 롤러를 나타내는 것이다. 이러한 구조에 의하면, 인쇄 매체는 인쇄 헤드(65)의 토출 구멍면에 반대되는 위치로 공급되고 인쇄가 진행됨에 따라 천 배출 롤러(53)가 설치된 천 배출부로부터 배출된다.
이런 구조에 의하면, 헤드 회복부(64)의 캡(62)은 일례로 인쇄가 완료된 후에 인쇄 헤드(65)가 원위치로 복귀하고 블레이드(61)가 운동 경로 안으로 돌출한 채로 있는 때에 인쇄 헤드(65)의 운동 경로로부터 후퇴한다. 이 결과, 인쇄 헤드(65)의 토출 구멍면이 닦인다. 캡(62)이 인쇄 헤드(65)의 토출 구멍면과 접촉하여서 구멍면을 덮게 되었을 때, 캡(62)은 이동하여서 인쇄 헤드(65)의 운동 경로 안으로 돌출한다.
인쇄 헤드(65)가 그 원 위치로부터 인쇄가 시작되는 위치까지 이동한 때에, 캡(62)과 블레이드(61)는 위에서 설명한 바와 같은 닦는 위치와 동일한 위치에 있게 된다. 이 결과 인쇄 헤드(65)의 토출 구멍면도 또한 이러한 운동 시에 닦이게 된다.
인쇄 헤드(65)의 원 위치까지의 이동은 인쇄가 완료되거나 인쇄 헤드(65)가 토출을 위해 복원된 때와 인쇄 헤드(65)가 인쇄를 위한 인쇄 영역들 사이에서 이동하고 그 동안에 인쇄 헤드가 소정의 간격으로 각 인쇄 영역에 인접한 원 위치로 이동할 때에도 이루어지는데, 여기서 이러한 운동에 따라서 토출 구멍면이 닦인다.
도5는 잉크 공급 부재, 일례로 튜브를 통하여 헤드로 공급되는 잉크가 안에 수용되어 있는 예시적인 잉크 카트리지(45)를 도시하는 것이다.
이 도면에서, 도면 부호 40은 잉크용 백으로서 예시되어 있는 공급하는 잉크를 수용하는 잉크 용기를 나타내는 것이다. 이 잉크 용기의 한 단부에는 고무로 제조된 스토퍼(42)가 설치된다. 잉크용 백(40) 내의 잉크가 헤드로 공급될 수 있도록 바늘(도시되지 않음)이 스토퍼(42) 안으로 삽입될 수 있다. 도면 부호 44는 폐잉크를 수용하기 위한 잉크 흡수부재를 나타내는 것이다.
본 발명에서, 잉크 용기부는 폴리올레핀으로 제조되고, 특히 잉크와 접촉하는 표면을 폴리에틸렌으로 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용된 잉크 제트 인쇄 장치는 헤드와 잉크 카트리지가 별도로 설치되어 있는 장치로 제한되지 않는다. 따라서, 이러한 부재가 도6에 도시된 바와 같이 일체로 형성되어 있는 장치를 사용하는 것도 바람직하다.
도6에서, 도면 부호 70은 내부에 잉크를 수용하는 잉크 용기부 일례로, 잉크 흡수 부재를 내장하는 인쇄 유니트를 나타내는 것이다. 인쇄 유니트(70)는 잉크 흡수 부재 내의 잉크가 잉크 액적의 형태로 다수의 오리피스를 구비하는 헤드(71)를 통하여 토출되도록 구성된다.
본 발명에 있어서, 폴리우레탄을 잉크 흡수 부재용 재료로 사용하는 것이 바람직하다. 도면 부호 72는 인쇄 유니트(70)의 내부가 외기와 연통하도록 하기 위한 공기 통로를 나타내는 것이다. 인쇄 유니트(70)는 도4에 도시된 인쇄 헤드(65)의 위치에서 사용되고 카트리지(66) 상에 착탈 가능하게 장착된다.
본 발명은 사무실용으로 적용될 수 있지만 특히 사무실용이 아닌 산업용으로도 적합하다.
이하에서는 실시예와 비교예를 가지고 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 실시예에서 사용되는 "부" 및 "%"라고 명시한 것은 모두가 별다른 말이 없는 한 "중량부" 및 "중량%"를 의미한다.
[실시예 1]
〈 천(A) 제조 〉
평균 두께가 2데니어(denier)인 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어진 평균 두께가 40 데니어인 폴리에스테르사로 형성된 평직물을 10% 요소 수용액에 차례로 침지시키고, 짜는율 60%로 탈수한 후 건조시켜서 평직물의 수분율을 7%까지로 조정하여 이것을 천(A)으로 제공했다.
〈 분산 염료액(a) 및 분산 염료액(b)의 제조 〉
β- 나프탈렌술폰산 포름알데히드 농축물 : 20부
이온 교환 수 : 55부
디에틸렌 글리콜 : 10부
이들 성분을 용액에 혼합시켰다. 이 용액 각각에 다음의 분산 염료 15부를 각각 첨가하여 이 혼합물을 30분 동안 예비 혼합하였다. 그 후, 예비 혼합물을 다음 조건 하에서 분산 처리하였다.
분산 염료 : C. I. 분산 청색 165(분산 염료액(a)에 대해서)
C. I. 분산 청색 56(분산 염료액(b)에 대해서)
분산기 : 샌드 그라인더(Sand Grinder)(이가리시 기까이 가부시끼 가이샤에서
제조)
분쇄 매체 : 지르코늄 비이드(직경 : 1㎜)
분쇄 매체의 충전율 : 50%(부피%)
회전수 : 1500rmp
분쇄 시간 : 3시간
분산액을 또한 플루오로포어 필터 FP-250(Fluoropore Filter FP-250)(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 조대 입자를 제거하여 분산 염료액(a)과 분산 염료액(b)을 얻었다.
〈 잉크(a)의 제조 〉
분산 염료액(a) : 40부
티오디글리콜 : 24부
디에틸렌 글리콜 : 11부
이온 교환 수 : 25부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(Fluoropore Filter FP-100)(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(a)를 제조하였다.
〈 잉크(b)의 제조 〉
분산 염료액(b) : 7부
티오디글리콜 : 15부
디에틸렌 글리콜 : 10부
테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 : 5부
이온 교환 수 : 63부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(b)를 제조하였다.
위와 같은 방식으로 얻어진 2 종류의 진한 색의 잉크(a)와 연한 색의 잉크(b)를 칼라 버블 제트 프린터 BJC600(상표명임, 캐논 인크.에서 제조)에 충전하여 천(A)에 그라데이션 패턴과 화상을 인쇄하였다. 이렇게 해서 얻어진 인쇄물 샘플을 180℃에서 8분 동안 스팀 처리하여 정착시켰다. 그 후, 샘플을 종래 기술의 방법에 따라 물로 세척하고, 환원 세정하여, 건조시켜서, 그림 패턴이 인쇄된 본 실시예에 따른 천을 얻었다. 이렇게 인쇄된 천을 (1) 색농도, (2) 입자성, (3) 선명도, (4) 색조(tint)에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타내었다. 표1로부터 알 수 있는 바와 같이 잉크(a)와, 잉크(b)에 있어서 색상이 동일한 염료가 각기 사용되었고 색 정착도가 높은 염료는 염료 농도가 높은 잉크에 사용되었으며 색 정착도가 낮은 염료는 염료 농도가 낮은 잉크에 사용되었고, 이에 따라 화상에 어떤 입자성도 야기함이 없이 색농도가 높은 선명한 패턴과 우수한 선명성이 얻어졌다는 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
〈 분산 염료액(c) 및 분산 염료액(d)의 제조 〉
술폰산염 나트륨 리그닌 : 15부
이온 교환 수 : 55부
디에틸렌 글리콜 : 15부
이들 성분을 용액에 혼합시켰다. 이 용액 각각에 다음의 분산 염료 15부를 각각 첨가하여 이 혼합물을 30분 동안 예비 혼합하였다. 그 후, 예비 혼합물을 다음 조건 하에서 분산 처리하였다.
분산 염료 : C. I. 분산 적색 288(분산 염료액(c)에 대해서)
C. I. 분산 적색 60(분산 염료액(d)에 대해서)
분산기 : 샌드 그라인더(이가리시 기까이 가부시끼 가이샤에서 제조)
분쇄 매체 : 지르코늄 비이드(직경 : 0.5㎜)
분쇄 매체의 충전율 : 70%(부피%)
회전수 : 1500rmp
분쇄 시간 : 3시간
분산액을 또한 플루오로포어 필터 FP-250(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 조대 입자를 제거하여 분산 염료액(c)과 분산 염료액(d)을 얻었다.
〈 잉크(c)의 제조 〉
분산 염료액(c) : 35부
티오디글리콜 : 19부
디에틸렌 글리콜 : 11부
이소프로필 알콜 : 5부
이온 교환 수 : 30부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(c)를 제조하였다.
〈 잉크(d)의 제조 〉
분산 염료액(d) : 7부
티오디글리콜 : 15부
디에틸렌 글리콜 : 10부
트리에틸렌 글리콜: 5부
이온 교환 수 : 60부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(d)를 제조하였다.
위와 같은 방식으로 얻어진 2 종류의 진한 색의 잉크(c)와 연한 색의 잉크(d)를 칼라 버블 제트 프린터 BJC600(상표명임, 캐논 인크.에서 제조)에 충전하여 천(A)에 그라데이션 패턴과 화상을 인쇄하였다. 이렇게 해서 얻어진 인쇄물 샘플을 180℃에서 8분 동안 스팀 처리하여 정착시켰다. 그 후, 샘플을 종래 기술의 방법에 따라 물로 세척하고, 환원 세정하여, 건조시켜서, 그림 패턴이 인쇄된 본 실시예에 따른 천을 얻었다. 이렇게 인쇄된 천을 (1) 색농도, (2) 입자성, (3) 선명성, (4) 색조에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타내었다. 표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 잉크(c)와 잉크(d)에 있어서 색상이 동일한 염료가 각기 사용되었고 색 정착도가 높은 염료는 염료 농도가 높은 잉크에 사용되었으며 색 정착도가 낮은 염료는 염료 농도가 낮은 잉크에 사용되었고, 이에 따라 화상에 어떤 입자성도 야기함이 없이 색농도가 높은 선명한 패턴과 우수한 선명성이 얻어졌다는 것을 알 수 있다.
[실시예 3]
〈 천(B) 제조 〉
평균 두께가 0.7데니어인 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어진 평균 두께가 70 데니어인 폴리에스테르사로 형성된 평직물을 0.1% 카르복시메틸 셀루로스 수용액에 차례로 침지시키고, 짜는율 60%로 탈수한 후 건조시켜서 평직물의 수분율을 10%까지로 조정하여 이것을 천(B)으로 제공했다.
〈 분산 염료액(e) 및 분산 염료액(h)의 제조 〉
황산염 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 : 5부
β- 나프탈렌술폰산 포름알데히드 농축물 : 10부
이온 교환 수 : 55부
에틸렌 글리콜 : 20부
이들 성분을 용액에 혼합시켰다. 이 용액 각각에 다음의 분산 염료 10부를 각각 첨가하여 이 혼합물을 30분 동안 예비 혼합하였다. 그 후, 예비 혼합물을 다음 조건 하에서 분산 처리하였다.
분산 염료 : C. I. 분산 오렌지 30(분산 염료액(e)에 대해서)
C. I. 분산 오렌지 37(분산 염료액(f)에 대해서)
C. I. 분산 황색 42(분산 염료액(g)에 대해서)
C. I. 분산 황색 54(분산 염료액(h)에 대해서)
분산기 : 샌드 그라인더(이가리시 기까이 가부시끼 가이샤에서 제조)
분쇄 매체 : 지르코늄 비이드(직경 : 1㎜)
분쇄 매체의 충전율 : 50%(부피%)
회전수 : 1500rmp
분쇄 시간 : 3시간
분산액을 또한 플루오로포어 필터 FP-250(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 조대 입자를 제거하여 분산 염료액(e) 내지 분산 염료액(h)을 얻었다.
〈 잉크(e)의 제조 〉
분산 염료액(e) : 50부
티오디글리콜 : 24부
디에틸렌 글리콜 : 11부
이온 교환 수 : 15부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(e)를 제조하였다.
〈 잉크(f)의 제조 〉
분산 염료액(f) : 13부
티오디글리콜 : 20부
디에틸렌 글리콜 : 10부
이온 교환 수 : 57부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(f)를 제조하였다.
〈 잉크(g)의 제조 〉
분산 염료액(g) : 40부
티오디글리콜 : 25부
디에틸렌 글리콜 : 8부
이온 교환 수 : 27부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(g)를 제조하였다.
〈 잉크(h)의 제조 〉
분산 염료액(h) : 6부
티오디글리콜 : 28부
디에틸렌 글리콜 : 15부
이온 교환 수 : 51부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(h)를 제조하였다.
위와 같은 방식으로 얻어진 4 종류의 진한 색의 잉크와 연한 색의 잉크(e, f, g, h)를 칼라 버블 제트 프린터 BJC600(상표명임, 캐논 인크.에서 제조)에 충전하여 천(B)에 그라데이션 패턴과 화상을 인쇄하였다. 이렇게 해서 얻어진 인쇄물 샘플을 180℃에서 8분 동안 스팀 처리하여 정착시켰다. 그 후, 샘플을 종래 기술의 방법에 따라 물로 세척하고, 환원 세정하여, 건조시켜서, 그림 패턴이 인쇄된 본 실시예에 따른 천을 얻었다. 이렇게 인쇄된 천을 (1) 색농도, (2) 입자성, (3) 선명성, (4) 색조에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타내었다.
표1로부터 알 수 있는 바와 같이 잉크(e)및 잉크(f)와 잉크(g) 및 잉크(h)에 있어서 색상이 동일한 염료가 각기 사용되었고 색 장착도가 높은 염료는 염료 농도가 높은 잉크에 사용되었으며 색 정착도가 낮은 염료는 염료 농도가 낮은 잉크에 사용되었고, 이에 따라 화상에 어떤 입자성도 야기함이 없이 색농도가 높은 선명한 패턴과 우수한 선명성이 얻어졌다는 것을 알 수 있다. 잉크(e)및 잉크(f)는 오렌지색이고, 잉크(g) 및 잉크(h)는 황색이다. 이들 색들이 혼합된 경우에도 화상의 얼룩이 없는 그림 패턴을 얻을 수 있다.
[비교예 1]
〈 분산 염료액(i) 및 분산 염료액(j)의 제조 〉
β- 나프탈렌술폰산 포름알데히드 농축물 : 20부
이온 교환 수 : 55부
디에틸렌 글리콜 : 10부
이들 성분을 용액에 혼합시켰다. 이 용액 각각에 다음의 분산 염료 15부를 각각 첨가하여 이 혼합물을 30분 동안 예비 혼합하였다. 그 후, 예비 혼합물을 다음 조건 하에서 분산 처리하였다.
분산 염료 : C. I. 분산 청색 354(분산 염료액(i)에 대해서)
C. I. 분산 청색 158(분산 염료액(j)에 대해서)
분산기 : 샌드 그라인더(이가리시 기까이 가부시끼 가이샤에서 제조)
분쇄 매체 : 지르코늄 비이드(직경 : 1㎜)
분쇄 매체의 충전율 : 50%(부피%)
회전수 : 1500rmp
분쇄 시간 : 3시간
분산액을 또한 플루오로포어 필터 FP-250(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 조대 입자를 제거하여 분산 염료액(i)과 분산 염료액(j)을 얻었다.
〈 잉크(i)의 제조 〉
분산 염료액(i) : 40부
티오디글리콜 : 24부
디에틸렌 글리콜 : 11부
이온 교환 수 : 25부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(i)를 제조하였다.
위와 같은 방식으로 얻어진 진한 색의 잉크(i)와 실시예 1에서 사용된 연한색의 잉크(b)(여기서의 잉크들은 색상이 다른 염료를 각기 사용하여 제조한 잉크들임)를 실시예 1과 동일한 방식으로 실시예 1에 사용된 것과 동일한 천(A) 상에 실시예 1과 동일한 패턴을 인쇄하였다. 이렇게 해서 얻어진 인쇄물 샘플을 180℃에서 8분 동안 스팀 처리하여 정착시켰다. 그 후, 샘플을 종래 기술의 방법에 따라 물로 세척하고, 환원 세정하여, 건조시켜서, 그림 패턴이 인쇄된 본 비교예에 따른 천을 얻었다. 이렇게 인쇄된 천을 (1) 색농도, (2) 입자성, (3) 선명성, (4) 색조에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타내었다.
표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 색 정착도가 높은 염료를 염료 농도가 높은 잉크에 사용하고 색 정착도가 낮은 염료를 염료 농도가 낮은 잉크에 사용한 경우에라 해도 화상의 색농도, 입자성 및 선명성에는 문제가 없었지만 색상이 다른 염료를 사용하는 것으로 인해 최종 화상의 색조는 변화되었음을 알 수 있다.
[비교예 2]
〈 잉크(j)의 제조 〉
분산 염료액(j) : 7부
티오디글리콜 : 15부
디에틸렌 글리콜 : 10부
이소프로필 알콜: 5부
이온 교환 수 : 63부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(j)를 제조하였다.
위와 같은 방식으로 얻어진 연한 색의 잉크(i)와 실시예 1에서 사용된 진한 색의 잉크(a)를 실시예 1과 동일한 방식으로 실시예 1에 사용된 것과 동일한 천(A) 상에 실시예 1과 동일한 패턴을 인쇄하였다. 이렇게 해서 얻어진 인쇄물 샘플을 180℃에서 8분 동안 스팀 처리하여 정착시켰다. 그 후, 샘플을 종래 기술의 방법에 따라 물로 세척하고, 환원 세정하여, 건조시켜서, 그림 패턴이 인쇄된 본 비교예에 따른 천을 얻었다. 이렇게 인쇄된 천을 (1) 색농도, (2) 입자성, (3) 선명성, (4) 색조에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타내었다.
표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 색 정착도가 높은 염료를 염료 농도가 높은 잉크와 염료 농도가 낮은 잉크 모두에 사용하였으므로 화상의 색농도, 선명성및 색조에는 문제가 없었지만 인쇄된 천은 분명히 연한 색 부분에서 입자감을 주었다.
[비교예 3]
〈 잉크(k)의 제조 〉
분산 염료액(f) : 35부
티오디글리콜 : 19부
디에틸렌 글리콜 : 11부
이소프로필 알콜: 5부
이온 교환 수 : 25부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(k)를 제조하였다.
〈 잉크(l)의 제조 〉
분산 염료액(c) : 10부
티오디글리콜 : 15부
디에틸렌 글리콜 : 10부
트리에틸렌 글리콜 : 5부
이온 교환 수 : 60부
이들 성분을 모두 혼합시켜서 그 결과의 액체 혼합물을 수산화 나트륨으로 pH 8이 되게 조정하여 2시간 동안 교반시켜서 플루오로포어 필터 FP-100(스미토모 일렉트릭 인더스트리즈, 리미티드의 제품 상표명)으로 통과 여과시켜서 잉크(l)를 제조하였다.
위와 같은 방식으로 얻어진 2종류의 진한 색의 잉크(k)와 연한 색의 잉크(l)(여기서의 잉크들은 다른 색상의 염료를 각기 사용하여 제조된 잉크임)를 칼라 버블 제트 프린터 BJC600(상표명임, 캐논 인크.에서 제조)에 충전하여 실시예 1에 사용된 것과 동일한 천(A)에 그라데이션 패턴과 화상을 인쇄하였다. 이렇게 해서 얻어진 인쇄물 샘플을 180℃에서 8분 동안 스팀 처리하여 정착시켰다. 그 후, 샘플을 종래 기술의 방법에 따라 물로 세척하고, 환원 세정하여, 건조시켜서, 그림 패턴이 인쇄된 본 비교예에 따른 천을 얻었다. 이렇게 인쇄된 천을 (1) 색농도, (2) 입자성, (3) 선명성, (4) 색조에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타내었다.
표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 색 정착도가 높은 염료를 염료 농도가 높은 잉크에 사용하고 색 정착도가 높은 염료를 염료 농도가 낮은 잉크에 사용하였으므로, 화상의 입자성은 방지되었으나 형성된 화상의 색 농도는 낮았으며 선명성에 있어서고 결함에 있었고, 이 결과 선명한 그림 패턴을 전혀 제공되지 않았다는 것을 알 수 있다. 이외에도 화상의 색조는 색상이 다른 염료를 사용하게 됨에 따라 변화되었다.
Figure kpo00002
(1) 최고 도달 색농도
0 내지 100%의 색농도 사이에서 21 등급으로 나누어진 색농도가 변화하는 그라데이션의 인쇄 패치(patch)(그 구성은 표2에 나타내었음)를 인쇄하였다. 그 결과의 인쇄 패치를 열 처리 및 세정한 후에 미놀타 카메라 캄파니 리미티드에 의해 생산된 분광 측광기로 색도 L*를 측정하여 K/S 최대치를 구하였다.
K/S = (1-R)/2R
여기서, R은 최대 흡수 파장에서의 반사율이다.
Figure kpo00003
(2) 입자성
0 내지 100%의 색농도 사이에서 21 등급으로 나누어진 색농도가 변화하는 그라데이션의 인쇄 패치 항목(1)과 동일한 방식으로 인쇄하였다. 그 결과의 인쇄 패치를 열 처리 및 세정한 후에, 입자성이 출현하였는지 여부를 육안 검사하여 다음과 같은 표준에 따라 등급을 매겼다.
A : 아주 연한 색 부분에서도 입자성이 발견되지 않음
B : 아주 연한 색 부분에서 입자성이 발견됨
C : 연한 색 부분에서도 입자성이 발견됨
(3) 선명성
화상 샘플의 미세 선과 가장자리의 예리함을 육안으로 관찰하여 화상으로 선명성을 다음과 같은 표준에 따라 등급을 매겼다.
A : 교란이 관찰되지 않음
B : 교란이 다소 관찰됨
C : 교란이 큰 범위로 관찰됨
(4) 색조
0 내지 100%의 색농도 사이에서 21 등급으로 나누어진 색농도가 변화하는 그라데이션의 인쇄 패치 항목(1)과 동일한 방식으로 인쇄하였다. 그 결과의 인쇄 패치를 열 처리 및 세정한 후에 미놀타 카메라 캄파니 리미티드에 의해 생성된 분광 측광기 C-M2022로 20, 40, 60, 80, 100%에 상응하는 패치 부분의 색도 L*a*b*를 측정하여 이것들이 먼셀 색 표(JIS z 8721)에서의 색상과 동일하게 분류되었는지 여부를 결정하여 인쇄 샘플의 색조를 다음과 같은 표준에 따라 등급을 매겼다.
A : 패치 부분 모두가 동일한 색상으로 분류됨
B : 4개의 패치 부분 모두가 동일한 색상으로 분류됨
C : 적어도 2개의 패치 부분 모두가 동일한 색상으로 분류되지 않음
(5) 화상 얼룩(실시예 3에서)
0 내지 100%의 색농도 사이에서 21 등급으로 나누어진 색농도가 변화하는 그라데이션의 인쇄 패치를 오렌지색과 황색이 혼합된 것을 제외하고는 항목(1)과 동일한 방식으로 인쇄하였다. 그 결과의 인쇄 패치를 열 처리 및 세정한 후에 주로 연한 색 혼합 부분에서 화상의 얼룩(색 혼합 부분에서 입자성)이 출현하였는지 여부를 관찰하여 이를 다음과 같은 표준에 따라 등급을 매겼다.
A : 화상의 얼룩이 관찰되지 않음
B : 화상의 얼룩이 관찰됨
이상과 같이 본 발명의 잉크 제트 인쇄법에 따르면 연한 색 부분에서 입자감을 주지 않으며 색 혼합 부분에서 불균일한 느낌을 주지 않으며 선명성이 우수한 인쇄물이 마련된다.
본 발명을 현재로서는 양호한 실시예라고 생각되는 것에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 반면에, 본 발명은 특허 청구의 범위의 사상 및 범주 내에 포함되는 여러가지 수정과 균등물을 포괄한다. 이러한 모든 수정과 균등 구조 및 기능을 포함할 수 있도록 하기 위하여 특허 청구의 범위의 범주는 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 섬유를 포함하는 천에 제1 분산 염료 및 상기 제1 분산 염료를 분산시키는 화합물을 포함한 제1 수용성 잉크와 제2 분산 염료 및 상기 제2 분산 염료를 분산시키는 화합물을 포함한 제2 수용성 잉크를 도포하는 단계(i)와, 상기 제1 및 제2 잉크가 도포된 천을 열처리하는 단계(ii)와, 상기 단계(ii)로부터 얻어진 천을 세탁하는 단계(iii)를 포함하며, 상기 제1 잉크의 염료 농도는 상기 제2 잉크의 염료 농도보다 높고, 상기 제1 분산 염료 및 제2 분산 염료는 서로 다르고, 두 분산 염료는 먼셀 칼라표에서의 색상에 있어 동일하며, 상기 제2 분산 염료는 JIS L 0879 (1975)에 명시된 "건조 가열에 대한 색 정착도 시험법의 시험법 B"에 따라 결정된 등급 2 내지 등급 3의 색 정착도를 갖고, 상기 제1 분산 염료는 등급 3 보다 높은 색 청착도를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 잉크의 염료 농도는 상기 제1 잉크의 염료 농도의 1/3 내지 1/10 중량의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 잉크의 염료 농도는 상기 제1 잉크의 염료 농도의 1/4 내지 1/8 중량의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 천은 폴리에스테르 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  5. 제1항에 있어서, 단계(ii)에서의 열 처리가 고온 스팀법인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  6. 제1항에 있어서, 잉크 제트 시스템은 잉크를 토출시키기 위해 열 에너지를 잉크에 가하는 시스템인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  7. 제1항에 있어서, 잉크의 토출 속도가 5 내지 20m/sec의범위에 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  8. 제1항에 있어서, 단계(i) 이전에 천을 예비 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 예비처리가 요소, 수용성 폴리머 및 수용성 금속염중 적어도 하나로 행해지는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 잉크와 색상이 다른 제3 잉크를 도포하는 단계도 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄법.
  11. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항 내지 제11항중 어느 한 항에 따른 잉크 제트 인쇄법에 따라서 얻어지는 인쇄물.
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