KR100476628B1 - 화상 형성방법 및 기록방법 - Google Patents

화상 형성방법 및 기록방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기록 매체의 화질에 대한 의존성을 완화시키고 안정하게 고품질의 화상을 제공할 수 있는 블랙 잉크를 제공하고, 이 블랙 잉크는 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 (식 중, M1은 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄을 나타내고, Ph는 페닐기임)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함한다.

Description

잉크, 잉크 세트, 잉크 카트리지, 기록 유닛, 화상 기록 장치 및 화상 기록 방법 {Ink, Ink Set, Ink Cartridge, Recording Unit, Image Recording Apparatus and Image Recording Method}
본 발명은 잉크, 잉크 세트, 잉크 카트리지, 기록 유닛, 화상 기록 장치 및 화상 기록 방법에 관한 것이다.
지금까지, 만년필, 싸이펜 또는 볼펜과 같은 필기 도구용 블랙 잉크 및 잉크 젯 프린터용 블랙 잉크로서 화상의 광학 밀도가 높고 정착성이 우수한 블랙 착색제인 카본 블랙을 사용하는 잉크가 제안되어 왔다. 특히, 최근에 잉크의 조성물 및 특성과 같은 다양한 측면에서 상세한 연구 및 개발이 이루어져서, 일반적으로 사무실에서 사용되는 복사지, 기록지, 노트지, 편지지, 본드지 및 연속 슬립지와 같은 보통지 상에서도 양호한 기록을 수행하였다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제61-283875호 및 제64-6074호에는 카본 블랙 및 분산제를 함유하는 수계 안료 잉크가 개시되어 있다. 게다가, 일본 특허 출원 공개 제8-3498호에는, 카본 블랙을 분산제와 함께 함유하는 잉크가 잉크젯 프린터용 잉크로 사용되는 경우 토출이 불안정하고 충분한 인쇄 밀도가 얻어질 수 없는 기술적 문제점이 언급되어 있고, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 잉크로서 분산제를 사용하지 않고 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 안료 잉크가 개시되어 있다.
본 발명자들은 잉크젯 기록용 블랙 안료로서 상기 자기 분산성 카본 블랙을 함유하는 블랙 잉크를 사용하는 경우에 대해 각종 실험을 행하였다. 그 결과, 불충분한 문자 품질 또는 불충분한 화상 밀도가 종이 등과 같은 기록 매체의 유형에 따라 얻어지는 경우를 발견하였다.
게다가, 전술한 바와 같은 블랙 잉크를 마젠타 잉크, 시안 잉크, 옐로우 잉크, 레드 잉크, 그린 잉크 및 블루 잉크로부터 선택되는 1종 이상의 컬러 잉크와 같은 다른 컬러 잉크와 함께 사용하여 컬러 화상을 인쇄할 때, 기록 매체 위의 블랙 화상 부분 및 컬러 화상 부분 사이의 경계에서 잉크가 얼룩지고 잉크가 불균일하게 혼합되므로써 (이하, "블리딩"으로 언급됨), 화질이 저하되는 현상이 발견되었다.
이러한 블리딩을 방지하거나 감소하기 위해, 소위 계면활성제의 첨가에 의한 기록 매체로의 잉크의 투과성을 증가시키는 의견 (예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제55-65269호) 또는 잉크의 용매로서 휘발성 용매를 주로 사용하는 의견 (예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제55-66976호)이 제안되어 왔다. 그러나, 또한 이들 배경 기술로는 화상의 광학 밀도의 감소 및 토출 안정성의 감소가 몇몇 경우에서 발생하였다. 이러한 배경 기술을 고려하여, 본 발명자들은 블랙 안료로서 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 잉크와 관련하여 잉크를 단독으로 또는 다른 컬러 잉크와의 조합물을 사용하는 경우 기록 매체의 유형이 변할 수 있을 때에도 화질이 거의 변하지 않는 블랙 잉크의 개발이 필요하다는 것을 발견하였다.
본 발명의 하나의 목적은 화질에 대한 기록 매체의 영향을 완화시키고 안정하게 고품질의 화상을 제공할 수 있는 블랙 잉크를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 목적은 화질에 대한 기록 매체의 영향을 완화시키고 안정하게 고품질을 제공하고 잉크젯 토출 특성이 우수한 블랙 잉크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 블리딩을 효과적으로 억제할 수 있는 잉크 세트를 제공하는 것이다. 특히, 블랙 잉크는 종종 문자 등을 출력하는데 사용되기 때문에, 높은 OD (광학 밀도) 및 문자의 선명도에서의 큰 차이가 크게 요구된다. 따라서, 전술한 바와 같은 고투과성 잉크를 사용하므로써 블리딩을 방지하기 위한 기술적 방법에서는 문자 품질 등급 및 OD 둘다 여전히 높은 수준에서는 만족스럽지 않았다. 또한, 본 발명의 목적은 높은 수준에서 문자 품질 등급 및 OD를 둘다 만족시키는 것이다.
더욱이, 본 발명의 또다른 목적은 화질에 대한 기록 매체의 영향을 완화시키고 안정하게 고품질의 화상을 제공할 수 있는 화상 기록 장치 및 화상 기록 방법, 및 또한 이를 사용한 잉크 카트리지 및 기록 유닛을 제공하는 것이다.
상기 목적들은 하기 기재되는 본 발명에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 제1면은 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 (식 중, M1은 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄이고, Ph는 페닐기를 의미함)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 제공한다.
이 실시태양에 따르면, 문자의 선명도와 같은 화상 등급을 손상시키거나 또는 화상 밀도를 저하시킬 수 있는 고투과성 종이 위에서 문자를 인쇄할 때에도 고급 화상이 형성될 수 있다. 부수적으로, 이러한 효과가 이 실시태양에 따라 얻어지는 이유는 불분명하지만, 예를 들어 잉크가 토출되고 잉크젯 방식에 의해 지면에 침착되는 경우 잉크 중의 안료의 안정한 분산과는 달리 지면에 침착된 후 고상-액상 분리가 신속하게 일어나기 때문으로 여겨진다. 즉, 느린 고상-액상 분리에 의해 고투과성 종이의 경우 종이 전면에 걸쳐 잉크가 확산된다. 그 결과, 화상의 광학 밀도에서의 감소 뿐만 아니라 문자의 선명도 (문자 품질 등급)에 대한 손상이 자연히 종이 속으로 잉크의 투과로 발생한다. 그러나, 이 실시태양에 따르면 고상-액상 분리가 종이에서 신속히 일어나기 때문에, 상기 현상은 투과성이 비교적 높은 종이의 경우 일어나기가 어려워질 것으로 생각된다. 간단히, 종이 유형에 따른 투과성의 정도와 같은 인자에 영향을 받지 않는 것으로 생각된다. 그리고, 이러한 효과는 잉크의 전체 중량에 대해 0.05 내지 10 중량%의 염의 경우 최상으로 얻어진다. 더욱이, 황산칼륨과 같은 황산염 또는 벤조산암모늄과 같은 벤조에이트는 예를 들어 잉크젯 인쇄용으로 사용할 때 상기 잉크의 특성에 약간 영향을 준다.
게다가, 이 실시태양에 따른 잉크의 다른 예로 표면에 -COO(M2), -SO3(M2)2 및 -PO3H(M2)로부터 선택되는 1종 이상이 직접 또는 다른 원자기를 통하여 결합되어 있는 자기 분산성 카본 블랙, 및 M1 및 M2가 동일한 염을 포함하는 잉크가 언급된다. 매우 양호한 안정성 때문에 상기 잉크는 바람직한 실시태양 중 하나이다. 잉크에 대한 염으로 암모늄 (NH4)의 M2를 사용하여, 예를 들어 벤조산암모늄과 같은 암모늄 염의 첨가로 잉크젯 기록 화상의 내수성 등을 더 개선할 수 있다.
게다가, 상기 잉크의 다른 실시태양으로, pH가 9 내지 12에 조정되는 잉크가 언급될 수 있고, 또한 잉크는 안정하게 고급 화상을 얻는 때 적당하게 사용된다. 즉, 장기간 보존으로 pH를 산성으로 이동시켜 잉크 점도의 증가와 같은 특성에서의 각종 변화가 일어나는 상기 잉크에 대한 지식이 얻어졌다. 그리고, 이점에 대한 추가 조사로 잉크의 특성에서의 변화는 잉크의 pH가 상기 범위내에서 조정되는 경우 매우 느려지고 보존 동안 잉크의 pH 변화를 수반하는 특성 변화는 사실상 무시할 정도로 작다는 새로운 지식을 알아냈다. 그리고, 본 발명은 이러한 지식을 기초로 한다.
그리고, 상기 잉크의 또다른 실시태양으로, 예를 들어 음이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제 등으로부터 선택되는 안정화제와 공존하는 것이 언급될 수 있다. 이러한 조성물은 잉크의 pH 변화를 수반하는 잉크의 특성 변화가 완화되도록 한다. 이러한 효과에 대한 이유는 불분명하지만, 안정화제가 카본 블랙의 입자들 사이의 상호 접촉 (충돌)을 방해하여 잉크가 안정하게 존재할 수 있는 pH 범위를 연장하는 것으로 여겨진다. 그리고, 이러한 효과는 안정화제로 알킬벤젠술포네이트의 사용시 특히 중요하다. 하나의 바람직한 실시태양으로서, 안정화제를 첨가하여 9 내지 12의 pH 범위내에서 제조되는 잉크가 언급된다. 이 실시태양은 잉크의 보존 동안 pH 변화를 억제하고 pH 변화를 수반하는 특성에서의 급격한 변화를 방지하는 효과를 모두 나타낸다. 더욱이, 안정화제의 첨가량은 저하될 수 있고 잉크 특성 변화 가능성이 거의 제거될 수 있다.
게다가, 본 발명의 또다른 실시태양으로서 전술한 각종 실시태양에 따른 잉크에 항산화제의 첨가가 언급된다. 항산화제의 사용으로 잉크의 장기간 보존 동안 화학 변화 및 잉크젯 인쇄의 토출 특성의 변화를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 실시태양으로 전술한 각종 실시태양에 따른 수용성 중합체 화합물의 첨가가 언급된다. 수용성 중합체 화합물의 사용은 종이와 같은 기록 매체의 잉크 침착 표면 위에서 기록하기 위한 기록 매체의 마찰 저항을 증가하는데 효과적이다.
본 발명의 또다른 일면은 또한 잉크젯 방식에 의해 기록 매체 위에 소정의 광학 밀도의 인쇄 화상을 형성하기 위한 잉크를 제공하고, 여기서 상기 잉크는 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 (식 중, M1은 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄을 나타내고, Ph는 페닐기임)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하고 상기 카본 블랙의 농도는 염이 함유되지 않은 경우에 소정의 광학 밀도의 화상이 얻어질 수 없는 농도이다.
본 발명의 또다른 일면은 또한 시안, 마젠타, 옐로우, 레드, 그린 및 블루용 착색 물질로부터 선택되는 착색 물질 1종 이상 및 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO 3 (식 중, M1은 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄을 나타내고, Ph는 페닐기를 의미함)으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 포함하는 수계 컬러 잉크의 조합물로 이루어지는 잉크 세트를 제공힌다.
컬러 화상이 잉크 세트를 사용하여 형성되는 경우, 카본 블랙을 함유하는 잉크로 형성된 화상 및 다른 착색 물질을 함유하는 잉크로 형성된 화상 사이의 경계에서의 블리딩이 효과적으로 억제될 수 있다. 이 실시태양에 따라 얻어지는 이러한 효과에 대한 이유는 불분명하지만, 기록 매체 표면 위에서의 신속한 고상-액상 분리가 이 효과와 관련되는 것으로 여겨진다.
본 발명의 또다른 일면은 또한 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO 3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 컬러 잉크를 함유하는 잉크 탱크가 구비된 잉크 카트리지를 제공한다.
본 발명의 다른 일면은 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3 , (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 함유하는 잉크 용기 및 잉크 토출용 헤드 구획이 구비된 기록 유닛을 제공한다.
본 발명의 다른 일면은 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3 , (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 함유하는 잉크 탱크가 구비된 잉크 카트리지, 잉크를 토출하기 위한 기록 헤드 및 잉크 카트리지에서 기록 헤드로 잉크를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하는 화상 기록 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일면은 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3 , (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 보유하기 위한 잉크 보유 구획이 구비된 기록 유닛 및 잉크를 토출하기 위한 헤드 구획을 포함하는 화상 기록 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일면은 시안, 마젠타, 옐로우, 레드, 그린 및 블루용 착색 물질로부터 선택되는 착색 물질 1종 이상을 포함하는 수계 잉크를 보유하기 위한 잉크 용기; (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 보유하기 위한 잉크 용기; 및 각각의 잉크 보유 구획내에 보유되어 있는 잉크를 각각 토출하기 위한 헤드 구획을 포함하는 화상 기록 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일면은 시안, 마젠타, 옐로우, 레드, 그린 및 블루용 착색 물질로부터 선택되는 착색 물질 1종 이상을 포함하는 수계 잉크를 보유하기 위한 잉크 용기 부분이 구비된 잉크 카트리지; (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 보유하기 위한 잉크 용기 부분이 구비된 카트리지; 각각의 잉크 카트리지내에 보유되어 있는 잉크를 각각 토출하기 위한 헤드 구획; 및 각각의 잉크 카트리지로부터 각각의 헤드 구획으로 각각의 잉크를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하는 화상 기록 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일면은 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3 , (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 수계 잉크를 기록 매체로 토출하는 단계, 및 잉크를 기록 매체의 표면에 침착시켜 기록 화상을 형성하는 단계를 포함하는 화상 기록 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 일면은 시안, 마젠타, 옐로우, 레드, 그린 및 블루용 착색 물질로부터 선택되는 착색 물질 1종 이상을 포함하는 제1 수계 잉크를 기록 매체의 표면으로 토출시키고 잉크를 표면에 침착시키는 단계, 및 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2 CO3으로부터 선택되는 1종 이상의 염 및 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 제2 수계 잉크를 기록 매체의 표면으로 토출시키고 잉크를 표면에 침착시키는 단계를 포함하는 컬러 화상 형성 방법을 제공한다.
<제1 실시태양>
본 발명의 한 실시태양에 따른 잉크는 하나의 착색 물질로서 자기 분산성 카본 블랙 및 염을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 이들은 예를 들어 수계 매질 중에 분산되거나 용해된 잉크를 구성한다.
(자기 분산성 카본 블랙 및 염)
자기 분산성 카본 블랙으로 표면상에 하나 이상의 친수성 기가 직접 또는 다른 원자기를 통하여 결합된, 잉크용 착색 물질인 카본 블랙이 언급된다. 그의 사용은 이전에 카본 블랙 입자의 분산을 위해 첨가되었던 분산제의 필요성을 없앤다.
염으로는 (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, M1은 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄이고, Ph는 페닐기를 의미한다. 그리고, 알칼리 금속의 특정예로는 Li, Na, K, Rb 및 Cs 등이 포함되며, 유기-암모늄의 특정예로는 메틸 암모늄, 디메틸 암모늄, 트리메틸 암모늄, 에틸 암모늄, 디에틸 암모늄, 트리에틸 암모늄, 트리메탄올 암모늄, 디메탄올 암모늄, 트리메탄올 암모늄, 에탄올 암모늄, 디에탄올 암모늄 및 트리에탄올 암모늄이 포함된다.
이와 같이, 전술한 바와 같은 염을 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 잉크내에 공존하게 하므로써, 기록 매체의 상이한 유형에 따라 화질이 크게 변하지 않는 안정한 잉크가 얻어져서 고품질의 화상을 형성할 수 있다. 이 실시태양에 따른 잉크가 이러한 특성을 나타내는 상세한 메카니즘은 현재 분명하지 않다. 그러나, 본 발명자들은 기록 매체에 대한 잉크의 투과성을 나타내는 척도로 공지된 브리스토우 (Bristow) 법에 의해 얻은 Ka 값과 관련하여, 청구된 잉크는 염의 내용물을 제외하고 동일한 조성물을 갖는 잉크의 것 보다 높은 Ka 값을 나타낸다는 것을 발견하였다. Ka 값의 증가는 기록지로의 잉크 투과성의 증가를 나타내고, 잉크 투과성의 증가는 당업자의 통상의 지식으로는 화상의 광학 밀도의 감소를 표시한다. 즉, 잉크 뿐만 아니라 착색 물질이 기록 매체로 투과되어 화상의 광학 밀도를 감소시킨다는 것은 당업자에게는 통상의 지식이다. 그리고, 잉크에 대한 이러한 각종 지식으로부터 포괄적으로 판단하면, 본 발명에 따른 잉크 중의 염은 지면 위에 공급된 후 잉크내에서 용매 및 고상 성분의 분리 (고상-액상 분리)를 매우 신속하게 일으키는 특이한 작용을 유도하는 것으로 여겨진다. 즉, 기록 매체로 공급된 잉크내에서 고상-액상 분리가 느린 경우, Ka 값이 큰 잉크 또는 투과성이 높은 종이 위의 잉크는 착색 물질과 함께 종이 전체에 걸쳐 분산되어 문자의 선명도 (문자 품질 등급)를 손상시키고 동시에 착색 물질이 종이 속으로 투과하여 화상의 광학 밀도를 감소시키는 것으로 여겨진다. 그러나, 이러한 현상은 이 실시태양에 따른 잉크에서 관찰될 수 없기 때문에, 고상-액상 분리가 기록 매체에 공급될 때 신속하게 일어난다. 그 결과, 잉크의 Ka 값이 증가함에도 불구하고 고품질의 화상이 형성될 수 있다. 게다가, 문자 품질 등급의 열화 및 화상의 광학 밀도의 저하와 같은 현상이 투과성이 비교적 높은 종이의 경우에도 본 발명에 따른 잉크를 사용하면 거의 일어나지 않는 이유는 상기와 동일한 것으로 생각된다. 이하에서 이 점에 대해 도 11a 내지 11c 및 12a 내지 12c와 관련하여 기재된다.
도 11a 내지 11c 및 도 12a 내지 12c는 염 함유 잉크 및 염이 없는 잉크를 오리피스로부터 잉크젯 방식으로 각각 토출하고 이것들을 투과성이 높은 기록 매체로 공급할 때 일어나는 고상-액상 분리의 방식을 개략적으로 및 개념적으로 나타낸 예시도이다. 즉, 잉크가 밀착된 직후, 도 11a 및 도 12a에서 나타낸 바와 같은 잉크의 두 경우 염을 첨가하거나 첨가하지 않는 것과는 무관하게 안료 잉크 (1101) 또는 (1201)은 종이 (1103) 또는 (1203)의 표면 위에 놓인 상태로 있다. 염 함유 안료 잉크의 경우 시간 T1가 경과한 후, 고상-액상 분리가 신속하게 일어나고, 잉크내 용매로부터 고상 성분을 많이 함유하는 부위 (1105)가 거의 분리되고, 분리된 용매의 투과 프론트 (1107)은 도 11b에 나타낸 바와 같이 용매 종이 (1103)의 내부로 진행한다. 한편, 염 함유 잉크를 사용한 경우와 같이 고상-액상 분리가 그렇게 신속하지 않기 때문에, 염이 없는 안료 잉크는 도 12b에서 나타낸 바와 같이 분리되지 않은 상태 (1205)로 종이 (1203)의 내부로 투과한다. 염 함유 잉크의 경우 시간 T2가 경과한 후, 용매의 투과 프론트 (1107)이 내부로 더 투과하지만, 부위 (1105)는 도 11c에서 나타낸 바와 같이 종이의 표면 및 근처에서 잔류한다. 한편, 염이 없는 잉크의 경우 도 12c에서 나타낸 바와 같이 고상-액상 분리가 이순간 막 일어나고, 고상 부분의 투과 프론트 (1207) 및 용매의 투과 프론트 (1209) 사이에서 차이가 나타나기 시작하지만, 고상 성분이 함유된 부위 (1211)은 기록 매체 속에 도달한다. 부가적으로, 전술에서 시간 T1 및 시간 T2는 염을 함유하는 잉크 및 염이 없는 잉크 사이의 고상-액상 분리의 차이를 개념적으로 이해하기 위한 척도이다. 전술로부터 명백한 바와 같이, 염의 첨가는 고상-액상 분리를 신속하게 일어나게 하여 종이 속으로 투과시킬 뿐만 아니라 잉크의 밀착 후 비교적 초기 단계에서 고상-액상 분리가 일어난다는 사실로 상기 효과가 일어나는 것으로 생각된다. 즉, 염의 첨가는 화상 등급이 기록 매체내의 투과성 정도에 의해 영향을 받지 않게 하는 것으로 생각된다. 그리고, 전술한 염 중, 예를 들어 황산칼륨과 같은 황산염 및 예를 들어 벤조산암모늄과 같은 벤조산염은 특히 화질에서 우수한 잉크젯 기록 화상이 각종 기록 매체 위에 형성되게 하는데, 아마도 이것은 자기 분산성 카본 블랙에 대한 그의 양호한 친화도, 특히 기록 매체에 공급되는 경우에 우수한 고상-액상 분리 때문이다.
잉크 중의 자기 분산성 카본 블랙의 함량은 바람직하게는 잉크의 전체 중량에 대해 0.1 내지 15 중량%, 특히 1 내지 10 중량%의 범위내로 조정하는 반면, 염의 함량은 바람직하게는 0.05 내지 10 중량%, 특히 0.1 내지 5 중량%의 범위내로 조정한다. 자기 분산성 카본 블랙 및 염의 함량을 각각 전술한 범위로 조정하므로써 매우 양호한 효과가 달성될 수 있다.
(자기 분산성 카본 블랙)
다음으로, 자기 분산성 카본 블랙을 상세히 기재한다.
자기 분산성 카본 블랙으로는 음이온성 카본 블랙이 바람직하고, 음이온 또는 양이온으로 대전된 카본 블랙 (CB)이 적합하게 사용될 수 있다.
(음이온으로 대전된 CB)
음이온으로 대전된 카본 블랙으로는 예를 들어 카본 블랙의 표면과 결합된 친수성 기, 예를 들어 -COO(M2), -SO3(M2)2, -PO3H(M2), -PO3(M2) 2의 것이 언급될 수 있다.
전술한 화학식에서, M2는 수소 원자, 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄을 나타내고, R은 C1-C12 알킬기, 치환되거나 비치환된 페닐기 또는 치환되거나 비치환된 나프틸기를 나타낸다, 이들 중, 특히 표면과 -COO(M2) 또는 -SO3(M2)2이 결합되므로써 음이온으로 대전된 카본 블랙은 투과성이 양호하기 때문에 이 실시태양에 특히 바람직하게 사용될 수 있다. 한편, M2로 나타난 것들 중, 알칼리 금속의 특정예로는 Li, Na, K, Rb 및 Cs 등이 포함되며, 유기-암모늄의 특정예로는 메틸 암모늄, 디메틸 암모늄, 트리메틸 암모늄, 에틸 암모늄, 디에틸 암모늄, 트리에틸 암모늄, 메탄올 암모늄, 디메탄올 암모늄 및 트리메탄올 암모늄 등이 포함된다. 그리고, 사용되는 M2가 암모늄 또는 유기-암모늄인 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 이 실시태양에 따른 잉크는 기록된 화상의 내수성을 다소 증가시킬 수 있고 바람직하게는 이점으로 인해 사용될 수 있다. 이것은 잉크가 기록 매체의 표면에 도포될 때 분해되고 증발된 암모늄의 효과에 기인한다. 여기서, M2가 암모늄인 자기 분산성 카본 블랙은 예를 들어, 이온 교환 방법으로 M2가 알칼리 금속인 자기 분산성 카본 블랙의 알칼리 금속을 암모늄으로 치환하는 방법, 또는 산을 첨가한 다음, 수산화암모늄을 첨가하여 M2를 암모늄염으로 만들므로써 H-형 (유리 산형)으로 만드는 방법 등에 의해 얻어질 수 있다.
음이온으로 대전된 자기 분산성 카본 블랙의 제조 방법의 예로는 카본 블랙을 차아염소산나트륨으로 산화 처리하는 방법이 포함되고, 이 방법에 의해 -COONa 기가 카본 블랙의 표면에 화학적으로 결합될 수 있다.
(양이온으로 대전된 카본 블랙)
양이온으로 대전된 카본 블랙으로는 다음에 나타낸 4차 암모늄기: -N+H3, -N+R3, -SO2N+H3, -SO2N+H 2COR,
(식 중, R은 탄소 원자 1 내지 12개의 알킬기, 치환되거나 비치환된 페닐기 또는 치환되거나 비치환된 나프틸기를 나타냄)으로부터 선택되는 1종 이상이 카본 블랙의 표면에 결합된 것이 언급될 수 있다. 전술한 4차 암모늄기는 각각 NO3 -, CH3 COO- 등과 같은 반대 이온을 갖는다.
친수성 기가 결합된 양이온으로 대전된 자기 분산성 카본 블랙의 제조 방법으로, 에틸피리딜기
가 결합된 방법이 설명된다.
카본 블랙을 3-아미노-N-에틸 피리디늄 브로마이드로 처리하는 방법이 언급된다. 이온 반발에 기인한 수분산성이 우수하기 때문에, 친수성 기를 표면에 도입하므로써 음이온으로 또는 양이온으로 대전된 카본 블랙은 잉크 중의 내용물로 분산제를 첨가하지 않고 안정한 분산 상태를 유지한다.
한편, 전술한 바와 같은 각종 친수성 기는 카본 블랙의 표면에 직접 결합될 수 있거나, 또는 표면 및 친수성 기 사이에 놓인 다른 원자기와 간접적으로 결합될 수 있다. 여기서, 다른 원자기의 특정예로는 탄소 원자 1 내지 12개의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기, 치환되거나 비치환된 페닐렌기 및 치환되거나 비치환된 나프틸렌기가 포함된다. 여기서, 페닐렌기 및 나프틸렌기의 치환체의 예로는 탄소 원자 1 내지 6개의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기가 포함된다. 게다가, 다른 원자기 및 친수성 기의 조합의 특정예로는 -C2H4-COOM, -Ph-SO3M 및 Ph-COOM (식 중, Ph는 페닐기를 의미하고 M은 알칼리 금속임)이 포함된다.
한편, 이 실시태양에서, 2종 이상의 자기 분산성 카본 블랙은 잉크의 착색 물질에 대한 상기 유형으로부터 적당하게 선택될 수 있다. 게다가, 자기 분산성 카본 블랙의 함량은 바람직하게는 잉크의 전체 중량에 대해 0.1 내지 15 중량%, 특히 1 내지 10 중량%의 범위로 조정한다. 이 범위를 선택하므로써, 자기 분산성 카본 블랙은 잉크 중에서 충분한 분산 상태를 유지할 수 있다. 더욱이, 잉크의 컬러 색조를 조절하기 위해, 염료가 자기 분산성 카본 블랙 이외에 착색 물질로서 잉크에 첨가될 수 있다.
(자기 분산성 카본 블랙 및 염 사이의 친화도)
예를 들어 상기 각종 유형의 자기 분산성 카본 블랙 중 하나의 자기 분산성 카본 블랙 표면의 친수성 기로서 -COO(M2), -SO3(M2)2, -PO3H(M2) 또는 -PO3(M2)2를 사용하는 경우, M2로서 암모늄 또는 유기-암모늄의 바람직한 이용도는 전술한 바와 같지만, 동시에 사용되는 염으로서 M1과 M2를 일치시키는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명자들은 자기 분산성 카본 블랙을 포함하는 잉크에 염을 첨가하는 효과를 조사하면서, 특히 친수성 기에서 M1과 M2 (반대 이온)가 동일할 때 잉크의 안정성이 증가된다는 것을 발견하였다. M1과 M2를 일치시키므로써 얻어지는 이러한 효과에 대한 이유는 불분명하지만, 잉크내 자기 분산성 카본 블랙의 친수성 기의 반대 이온 및 염 사이에 염 교환이 없으므로써 자기 분산성 카본 블랙의 분산 안정성이 확실하게 유지되는 것으로 유추된다.
M1 및 M2 둘다에 대해 암모늄 또는 유기-암모늄의 사용은 잉크 특성에 대한 안정화 효과 이외에 기록 화상의 내수성을 더 개선할 수 있다. Ph-COONH4 (벤조산암모늄)가 잉크 중의 염으로 사용되는 경우, 잉크젯 기록의 중지 후 헤드 노즐로부터의 잉크의 재토출 특성면에서 우수한 결과가 얻어질 수 있다.
(수계 매질)
이 실시태양에 따른 잉크에 사용되는 수계 매질의 예로는 물, 또는 물과 수용성 유기 용매를 포함하는 혼합물이다. 수용성 유기 용매로는 잉크의 건조를 방지하는데 효과적인 것이 특히 바람직하다. 특정예로는 메틸 알콜, 에틸 알콜, n-프로필 알콜, 이소프로필 알콜, n-부틸 알콜, sec-부틸 알콜 및 tert-부틸 알콜과 같은 C1-C4 알킬 알콜, 디메틸 포름알데히드 및 디메틸 아세트아미드와 같은 아미드, 아세톤 및 디아세톤 알콜과 같은 케톤 또는 케토알콜, 테트라히드로푸란 및 디옥산과 같은 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜 및 디에틸렌 글리콜과 같은 C2-C6 알킬렌기를 갖는 알킬렌 글리콜, 1,2,6-헥산 트리올, 티오디글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트와 같은 저급 알킬 에테르 아세테이트, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 모노메틸- (또는 모노에틸-) 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸- (또는 에틸-) 에테르 및 트리에틸렌 글리콜 모노메틸- (또는 모노에틸-) 에테르와 같은 다가 알콜의 저급 알킬 에테르, 트리메틸올 프로판 및 트리메틸올 에탄과 같은 다가 알콜, N-메틸-2-피롤리덴, 2-피롤리돈 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논이 포함된다. 이러한 수용성 유기 용매는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.
게다가, 탈염수의 사용이 바람직하다.
이 실시태양에 따른 잉크 중의 수용성 유기 용매의 함량은 특별히 제한되지 않지만, 잉크의 전체 중량에 대해 3 내지 50 중량%의 범위내에 드는 것이 바람직하다. 게다가, 잉크 중 물의 함량은 50 내지 95 중량%의 범위내에 드는 것이 바람직하다.
전술한 바와 갈이, 본 발명의 제1면에 따른 잉크는 기록 매체의 특성에 대한 인쇄질의 의존성이 감소될 수 있는 중요한 효과를 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 제1면에 따른 잉크는 다른 중요한 기술적 효과를 보여 줄 수 있다. 즉, 본 발명의 잉크 및 대조 잉크는 그들의 내용물이 염이 함유되지 않은 것을 제외하고 동일하다. 도 13은 각각의 잉크의 안료 농도 및 각각의 잉크로 형성된 화상의 광학 밀도 사이의 관계를 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 각각의 화상의 광학 밀도는 말단에서 포화되며, 본 발명자들은 본 발명의 잉크에 따른 화상의 광학 밀도 (도 13의 (a)선)가 대조 잉크에 의한 화상의 광학 밀도가 포화되는 대조 잉크의 안료 농도 보다 더 낮은 안료 농도에서 포화된다는 사실을 발견하였다. 즉, 잉크에 염을 첨가하므로써 잉크의 안료 농도는 화상의 광학 밀도를 변화시키지 않고 감소될 수 있다. 예를 들어, 벤조산암모늄을 1 중량% 함유하는 잉크의 경우 자기 분산성 카본 블랙 농도가 변하는 경우, 농도가 약 4 중량%로 조정될 때 화상의 광학 밀도는 약 1.4에서 포화되고 농도가 증가되는 경우에도 광학 밀도는 변하지 않는다. 한편, 자기 분산성 카본 블랙의 농도가 약 4 중량% 및 7 중량%로 조정되는 염이 없는 잉크는 광학 밀도가 각각 1.32 및 1.35인 인쇄물을 제공한다. 또한, 농도가 약 8 중량%로 조정되더라도, 광학 밀도는 약 1.35의 값을 유지한다. 따라서, 염이 없는 잉크의 경우 광학 밀도의 포화 값은 1.35인 것으로 생각된다. 광학 밀도의 포화 값 사이의 차이는 1.40 및 1.35 사이의 차이인 0.05 정도로 수치적으로는 작지만, 화상 간의 차이는 뚜렷하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 염이 첨가된 잉크는 염이 없는 잉크와 비교하여 비교적 낮은 카본 블랙 농도에서 높은 광학 밀도를 갖는 인쇄물을 제공할 수 있고, 또한 본 발명의 잉크에 따른 화상의 광학 밀도의 포화 값은 염이 없는 잉크에 따른 것 보다 더 높다. 따라서, 본 발명의 잉크는 잉크젯 인쇄시 바람직하고 예기치 않은 효과를 가져 온다.
본 발명의 잉크는 또한 하기 이점을 제공한다. 즉, 염을 포함하는 잉크는 전술한 바와 같이 인쇄물의 광학 밀도와 관련하여 카본 블랙 농도에 대해 광범위한 한계를 갖는 특징이 있다. 따라서, 흡수제를 함유하는 잉크 탱크가 이 잉크로 충진되고, 장기간에 걸쳐 동일한 상태로 남아있고 (예를 들어, 2개월 동안 상부에서 노즐을 유지하도록 남아있음), 이어서 인쇄에 사용되는 경우, 인쇄의 초기 상에서 얻어지는 인쇄물 및 잉크 탱크내의 잉크가 없어지기 직전에 얻어지는 인쇄물 사이의 광학 밀도에서 육안으로 검출가능한 차이가 일어나는 것이 매우 효과적으로 방지될 수 있다.
이 실시태양에 따른 잉크에 염을 첨가하는 또다른 효과로는 우수한 간헐적 토출 특성이 언급된다. 간헐적 토출 특성은, 잉크가 노즐로부터 토출된 후 노즐내에 잔류하는 잉크를 여분으로 토출하거나 흡수하지 않고 소정의 시간 동안 방치할 때 잉크가 노즐로부터 다시 토출되는 경우, 잉크가 기록 헤드의 한정된 노즐에 놓여 있는 구멍으로 통상적으로 토출되는지 아닌지에 대한 평가를 의미한다.
(제2 실시태양)
본 발명에 따른 제2 실시태양으로, 예를 들어 제1 실시태양으로 전술한 잉크에 안정화제가 더 첨가된 실시태양이 언급될 수 있다. 여기서, 안정화제로 예를 들어 계면활성제가 언급될 수 있다. 게다가, 계면활성제로는 음이온성, 비이온성 및 양이온성 계면활성제로부터 선택되는 1종이 사용될 수 있다. 그리고, 잉크 중의 안정화제의 함량이 잉크의 전체 중량에 대해 0.005 내지 0.4 중량%, 특히 0.02 내지 0.2 중량%로 조정되는 경우, 잉크의 보존 안정성은 더 증가될 수 있고, 또한 잉크의 토츨 특성 등도 거의 영향받지 않는다. 더욱이, 이 기술의 적용은 특히 M1 및 M2를 동일한 기, 예를 들어 암모늄으로 하므로써 제1 실시태양에 따른 잉크에서 얻어지는 효과에 거의 영향을 주지 않는다.
(음이온성 계면활성제)
음이온성 계면활성제의 예로는 고급 지방산 염, 고급 알킬디카르복실레이트, 고급 알콜의 황산 에스테르 염, 고급 알킬술포네이트, 알킬벤젠술포네이트, 알킬나프탈렌 술포네이트, 나프탈렌 술포네이트 (Na, K, Li, Ca 등), 포르말린 중축합물, 고급 지방산과 아미노산의 축합물, 디알킬술포숙신산 에스테르 염, 알킬술포숙시네이트, 나프테네이트, 알킬에테르 카르복실레이트, 아실화 펩티드, α-올레핀 술포네이트, N-아크릴메틸 타우린, 알킬에테르 술포네이트, 2차 고급 알콜 에톡시술페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 술페이트, 모노글리실술페이트, 알킬에테르 포스페이트 및 알킬 포스페이트 등이 포함된다.
(양이온성 계면활성제)
양이온성 계면활성제의 예로는 지방족 아민, 4차 암모늄염, 술포늄염 및 포스포늄염 등이 포함된다.
(비이온성 계면활성제)
비이온성 계면활성제의 예로는 불소 유도체, 실리콘 유도체, 아크릴산 공중합체, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 2차 알콜 에테르, 폴리옥시에틸렌 스티롤 에테르, 폴리옥시에틸렌 라놀린 유도체, 알킬페놀 포르말린 축합물의 에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬에테르 폴리옥시에틸렌 화합물의 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 옥사이드 축합형의 에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 지방산 모노글리세라이드, 폴리글리세롤의 지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜의 지방산 에스테르, 케인당 지방산 에스테르, 지방산 알카놀 아미드, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드 및 폴리옥시에틸렌 알킬아민 옥사이드가 포함된다. 전술한 각종 계면활성제 중, 바람직하게는 이온성기를 갖는 것이 사용된다. 게다가, 이들 계면활성제 중, 표면에 음이온성 친수성 기를 갖는 카본용으로는 음이온성 또는 비이온성 계면활성제를 사용하거나, 또는 양이온성 친수성 기를 갖는 카본용으로는 양이온성 또는 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.
(도데실벤젠술포네이트)
한편, -COO(M2), -SO3(M2)2, -PO3H(M2) 및 -PO3(M2)2 (식 중, M2는 수소 원자, 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기-암모늄이고, R은 C1-C12 알킬기, 치환되거나 비치환된 페닐기 또는 치환되거나 비치환된 나프틸기임)과 같은 친수성 기를 표면에 직접 또는 간접적으로 도입하므로써 음이온으로 대전된 자기 분산성 카본 블랙 및 동시에 또한 염을 포함하는 잉크에 계면활성제로서 도데실벤젠술포네이트 (나트륨염, 칼륨염, 또는 암모늄염 등)이 첨가되는 경우, 놀랍게도 이 실시태양에서 잉크의 pH 변화를 수반하는 잉크 특성의 변화는 매우 느려진다. 즉, 도 10의 (a) 선은 제1 실시태양에 포함된, 음이온으로 대전된 자기 분산성 카본 블랙 및 공존하는 염을 포함하는 잉크의 점도 변화에 따른 pH 변화의 윤곽을 나타낸다. 이와 같이, 제1 실시태양에 따른 잉크는 pH 변화와 함께 잉크 특성이 약간 크게 변하는 경향이 있다. 그러나, 이러한 잉크에 도데실벤젠술포네이트의 첨가는 도 10의 (b)선에서 나타낸 바와 같이 급격한 pH 변화에 대한 잉크 특성의 변화를 완화시킬 수 있다. 여기서, 잉크 중의 도데실벤젠술포네이트의 함량은 바람직하게는 잉크의 전체 중량에 대해 0.02 내지 0.2 중량%이다.
(제3 실시태양)
다음, 본 발명의 제3 실시태양으로는 pH를 9 내지 12, 특히 9 내지 11로 조정하므로써 제1 또는 제2 실시태양에 따른 잉크로부터 제조된 잉크가 언급될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명자들은 잉크 특성의 pH 의존성이 다소 크고 본 발명의 제1 실시태양에 따른 잉크의 경우 장기간 보존으로 pH 값이 낮아지는 경향이 있다는 것을 알아냈다. 그러나, 잉크의 pH가 상기 범위내에 드는 경우, 잉크 특성의 시간에 따른 변화는 거의 무시할 정도이다.
달리 조정되지 않는다면, 제1 또는 제2 실시태양에서 기재된 잉크의 pH는 통상 7 내지 8이다. 이러한 잉크의 pH 값은 예를 들어, 수산화물, 예를 들어 특히 수산화칼륨, 암모늄 수용액 또는 수산화리튬을 사용하므로써 목적한 값으로 조정될 수 있다. 한편, 잉크가 장기간 동안 보존된 경우, 1 정도의 pH 변화는 특히 조성물 및 보존 조건에 따라 몇몇 경우에 저하된다. 장기간 보존 후 잉크의 pH 값을 상기 범위내에서 유지하기 위해, 초기 pH를 미리 9 내지 12의 범위내에서 약간 높은 값으로 조정하는 것이 바람직하다.
여기서, 제2 실시태양에 따른 잉크의 pH를 갖는 잉크, 즉 안정화제로서 도데실벤젠술포네이트를 포함하고 상기 범위내에서 조정된 잉크는 특히, 잉크젯 기록용 잉크로서 적절하게 사용될 수 있다. 이것은 도데실벤젠술포네이트의 함량에 의해 얻어지는 잉크의 경우 잉크 특성의 pH 의존성을 완화시키는 효과로 인하여 잉크 특성의 변화가 상기 pH 범위내에서 더욱더 감소되기 때문이다. 게다가, 도데실벤젠술포네이트의 양이 상기 pH 범위내에서 잉크 특성의 변화를 억제하기에 충분한 정도로만 첨가되기 때문에, 도데실벤젠술포네이트의 첨가를 최소화하는 효과도 또한 나타난다.
(제4 실시태양)
본 발명의 제4 실시태양에 따른 잉크로서 제1 내지 제3 실시태양 중 어느 하나에 따른 잉크에 첨가된 항산화제를 갖는 잉크가 언급될 수 있다. 이러한 항산화제의 첨가는 잉크의 보존 안정성을 보다 더 개선시킬 수 있다.
항산화제의 예로는 아황산나트륨, 이황산수소나트륨, 아스코르브산, 갈산, 2-나프톨 탄산, 카테콜, o-페닐렌 디아민 및 숙신산이 포함되고, 이들로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 잉크에 첨가하는 것이 바람직하다.
잉크에 첨가된 이들 화합물의 작용은 불분명하지만, 예를 들어 수용성 용매, 예를 들어 에틸렌 글리콜 중에서 시간에 따라 산화의 진행은 안료의 분산 상태에 영향을 주는 것으로 생각되고, 상기 화합물은 상기 용매의 산화를 효과적으로 방지할 수 있으므로, 잉크의 장기간 보전이 안정화되는 것으로 추정된다.
여기서, 항산화제의 첨가가 잉크의 전체 중량에 대해 0.02 내지 10 중량%, 특히 0.1 내지 2 중량%로 조정되는 경우, 잉크 특성에서 임의의 변화가 거의 없이 보존 안정성이 증가된다.
(제5 실시태양)
본 발명의 제5 실시태양에 따른 잉크로는 제1 내지 제4 실시태양 중 어느 것에 따른 잉크에 첨가된 수용성 중합체 화합물을 갖는 잉크가 언급될 수 있다. 이러한 수용성 중합체 화합물의 첨가는 이 잉크를 기록 매체의 표면에 침착시키므로써 화상 기록 후의 화상의 마찰 저항을 개선시킬 수 있다.
(수용성 중합체 화합물)
수용성 중합체 화합물의 예로는 스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-아크릴산-알킬 아크릴레이트 삼원공중합체, 스티렌-메타크릴산 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 스티렌-말레산-알킬 아크릴레이트 삼원공중합체, 스티렌-메타크릴산-알킬 아크릴레이트 삼원공중합체, 스티렌-말레산 하프 에스테르 공중합체, 비닐 나프탈렌-아크릴산 공중합체, 알긴산, 폴리아크릴산 또는 그들의 염 및 그들의 유도체가 포함된다.
그리고, 여기에 사용되는 수용성 중합체 화합물의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 예를 들어 1,000 내지 5,000으로 조정되고, 수용성 중합체 화합물의 함량은 바람직하게는 잉크의 전체 중량에 대해 0.02 내지 2 중량%, 특히 0.05 내지 1 중량%로 조정된다. 즉, 잉크 중의 수용성 중합체 화합물의 분자량 및 함량이 이러한 각각의 범위로 조정되는 경우, 수용성 중합체 화합물의 첨가로 잉크 점도 또는 잉크 토출 특성의 변화는 사실상 무시할 정도로 최소화될 수 있는 반면, 첨가된 수용성 중합체 화합물의 이점 (예를 들어, 기록 화상의 마찰 저항의 개선)이 확실해진다.
(잉크 특성: 잉크젯 토출 특성 및 기록 매체로의 투과성)
전술된 실시태양의 각각에 따른 잉크는 필기 도구용 잉크 및 잉크젯 기록용 잉크로 사용될 수 있다. 잉크젯 기록 방식으로, 역학 에너지가 액상 소적을 토출하기 위해 잉크에 가해지는 기록 방식 및 열에너지가 잉크의 버블 작용하에 액상 소적을 토출하기 위해 잉크에 가해지는 기록 방식이 있고, 이들 둘다 본 발명에 따른 잉크가 특히 적합하다. 잉크젯 기록용으로 실시태양의 각각에 따른 잉크를 사용하는 경우, 잉크가 잉크젯 헤드로부터 토출될 수 있는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 잉크젯 헤드로부터의 토출 특성면에서 예를 들어, 점도 및 표면장력은 바람직하게는 1 내지 15 cP 및 25 다인/㎝ 이상, 특히 1 내지 5 cP 및 25 내지 50 다인/㎝으로 각각 조정된다.
게다가, 기록 매체로의 투과성을 표시하는 인덱스로서 브리스토우법으로 결정되는 Ka 값이 있다. 즉, 잉크 소적이 토출되는 소정의 시간 t가 경과한 후, 기록 매체로의 투과량 V (㎖/㎡ = ㎛)는 브리스토우식: V = Vr + Ka (t - tw)1/2로 표현되고, 여기서 잉크의 투과성은 ㎡ 당 잉크량 V로 표현되고, tw는 접촉 시간이며 Vr은 흡수되는 잉크량으로 가정한다.
여기서, 기록 매체의 표면에 잉크 소적을 침착시킨 직후, 거의 모든 잉크는 기록 매체 표면의 불균일 부분 (기록 매체의 표면 위에서 거친 부분)에 흡수되고 기록 매체 내부로 투과되는 것은 거의 없다. 지속 시간은 접촉 시간 (tw)이고 접촉 시간 동안 기록 매체의 불균일한 부분내에 흡수된 잉크량은 Vr이다. 그 다음, 잉크의 침착 후 접촉 시간이 경과했을 경우, 기록 매체를 통하여 투과하는 잉크의 양은 접촉 시간을 초과하는 경과 시간, 즉 (t-tw)의 1/2승에 비례하여 증가한다. Ka 값은 이 증가분의 비례 계수이고, 투과 속도에 상응하는 값을 나타낸다. 그리고, Ka 값은 브리토우법에 의한 액상의 경우 다이나믹 투과성 시험 장치 (예를 들어, Dynamic Permeability Testing device S, 상표명, TOYO Seiki Mfg., Ltd. 제품)를 사용하여 측정할 수 있다. 더욱이, 전술한 실시태양의 각각에 따른 잉크에서, 이 Ka 값을 1.5 이하, 보다 바람직하게는 Ka 값을 0.2 내지 1.5로 조정하는 것은 기록 화상의 질을 더 증가시키는데 바람직하다. 예를 들어 제1 실시태양에 따른 자기 분산성 카본 블랙 및 염을 포함하는 잉크를 사용하면 액상-고상 분리가 기록 매체 위에서 가속되어 전술한 바와 같이 화질의 증가에 크게 기여한다. Ka 값이 1.5 이하인 경우, 고상-액상 분리가 기록 매체를 통하여 잉크의 투과 과정의 초기 단계에서 일어나기 때문에, 잉크에 염을 첨가하면 패더링이 거의 없는 고품질의 화상이 각종 기록 매체 위에 형성될 수 있는 것으로 여겨진다. 부수적으로, 본 발명의 브리스토우에 의한 Ka 값은 기록 매체로 이용되는 보통지 (예를 들어 Canon Inc.으로 부터 이용가능하고 전자 광사진 방법을 사용하는 페이지 프린터 (레이저 빔 프린터) 또는 복사기 또는 잉크젯 기록 방법을 이용하는 잉크젯 프린터에 사용하는 PB 종이 및 전자 광사긴 방법을 이용하는 복사기에 사용되는 PPC 종이) 위에서 측정된다. 게다가, 측정 환경으로는 일반적인 사무 환경, 예를 들어 20 내지 25 ℃의 온도 및 40 내지 60 %의 습도로 한다.
그리고, 전술한 실시태양의 각각에 따른 잉크에 상기 특성을 지니게 하는 수계 매질의 조성물로서 글리세롤, 트리메틸올 프로판, 티오디글리콜, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 이소프로필 알콜 및 아세틸렌 알콜을 포함하는 것이 바람직하다. 부수적으로 아세틸렌 알콜의 한 예로서 하기 언급된 화학식으로 표현되는 것이 언급될 수 있다.
상기 식에서, n + m은 10이다.
특히, 전술한 바와 같이 1.5 이하로 조정된 Ka 값의 경우, 목적하는 잉크는 아세틸레놀과 같은 계면활성제 또는 투과성 용매 등을 소정의 양으로 적절하게 첨가하므로써 얻어질 수 있다.
또한, 상기 성분 외에, 필요한 경우 목적하는 특성치를 갖는 잉크를 제조하기 위해서 계면활성제, 소포제, 방부제, 항곰팡이제 등을 첨가할 수 있고, 추가로 시판되는 수용성 염료를 첨가할 수 있다.
(잉크젯 기록 기술)
상기한 잉크가 적합하게 사용될 수 있는 잉크젯 기록 기술을 이하에서 설명한다.
잉크를 토출하기 위해 열 에너지를 사용하는 시스템의 잉크젯 기록 장치의 주성분인 헤드 구조체의 예를 도 1 및 2에 도시하였다.
도 1은 잉크 유동 경로를 따라 절단한 헤드 (13)의 개략적 단면도이고, 도 2는 도 1의 라인 (2-2)를 따라 절단한 단면도이다. 도 1 및 2에서, 헤드 (13)은 잉크가 통과하는 유동 경로 (노즐) (14)를 갖는 유리, 세라믹, 규소 또는 플라스틱 플레이트 등을 가열 부재 기판(15)에 결합시킴으로써 형성된다. 가열 부재 기판 (15)는 산화규소, 질화실리콘, 탄화규소 등으로 제조된 보호막 (16), 알루미늄, 알루미늄-구리 합금 등으로 제조된 알루미늄 전극 (17-1) 및 (17-2), HfB2, TaN, TaAl 등과 같은 고융점 물질로 제조된 내열층 (18), 열 산화 규소, 산화알루미늄 등으로 제조된 축열층 (19) 및 양호한 열 방사 특성을 갖는, 실리콘, 알루미늄, 질화알루미나 등으로 제조된 기판 (20)으로 구성된다.
펄스 형태로 전극 (17-1) 및 (17-2)에 전기 신호를 인가하면, 가열 부재 기판 (15)는 신속하게 "n"으로 도시된 영역에 열을 발생시켜 상기 영역과 접촉하는 잉크 (21)에 기포를 형성시킨다. 잉크의 메니스커스 (23)은 이와같이 생성된 압력에 의해 토출되고, 잉크 (21)은 오리피스 (22)로부터 기록 매체 (예를 들어 종이) (25)에 미세 소적 (24)의 형태로 토출되어 기록 매체 (25)에 인가된다.
도 3은 도 1에 도시한 많은 헤드의 어레이로 구성된 다중 헤드의 형태를 예시한 것이다. 다중 헤드는 많은 그루브 (26)을 갖는 유리 플레이트 (27)을 도 1에 도시한 헤드와 유사한 가열 헤드 (28)에 밀접하게 결합시켜 형성된다.
(잉크젯 기록 장치)
도 4는 상기한 바와 같은 헤드가 장착된 잉크젯 기록 장치의 예를 도시한 것이다. 도 4에서, 부호 (61)은 그의 한 단부가 블레이드 지지 부재에 의해 지지되어 보를 형성하는 고정 단부인, 세정 부재로서 기능하는 블레이드를 나타낸다. 블레이드 (61)은 기록 헤드 (65)가 작동하는 영역에 인접한 위치에 제공되고, 상기 실시태양에서 기록 헤드 (65)가 이동하는 경로 내로 돌출하는 형태로 지지된다.
부호 (62)는 블레이드 (61)에 인접한 홈(home) 위치에 제공되는 캡이고, 기록 헤드 (65)가 이동하는 방향의 수직 방향으로 이동하고 토출 개구부의 표면과 접촉하여 표면을 덮도록 제조된다. 부호 (63)은 블레이드 (61)에 인접하도록 제공되고 블레이드 (61)과 유사하게 기록 헤드 (65)가 이동하는 경로에 돌출되는 형태로 지지된 흡수 부재를 의미한다. 상기 블레이드 (61), 캡 (62) 및 흡수 부재 (63)은 블레이드 (61) 및 흡수 부재 (63)이 물, 먼지 등을 잉크 토출 개구부의 표면으로부터 제거하는 토출-회수부 (64)를 구성한다.
부호 (65)는 토출 에너지 발생 수단을 갖고 기록을 수행하기 위해 토출 개구부가 제공된 토출 개구부 표면에 대향 배치된 기록 매체 상에 잉크를 토출하는 기능을 하는 기록 헤드를 의미한다. 부호 (66)은 기록 헤드 (65)가 이동할 수 있도록 기록 헤드 (65)가 장착된 캐리지를 의미한다. 캐리지 (66)은 활주가능하게 안내봉 (67)과 연결되고 그 일부가 모터 (68)에 의해 구동되는 벨트 (69)에 연결된다 (비도시). 따라서, 캐리지 (66)은 안내봉 (67)을 따라 이동할 수 있고, 이에 의해 기록 헤드 (65)는 기록 영역으로부터 이에 인접한 영역으로 이동할 수 있다. 부호 (51) 및 (52)는 각각 기록지가 삽입되는 종이 공급부 및 모터(비도시)에 의해 구동되는 종이 공급 롤러이다.
상기 구조에서, 기록지는 기록 헤드 (65)의 토출 개구부 표면의 반대 위치로 공급되고, 기록이 진행되면서 방출 롤러 (53)이 제공된 방출부로부터 방출된다.
상기 구조체에서, 헤드 회수부 (64)의 캡 (62)는 기록 헤드 (65)가 예를 들어 기록 종료 후에 그의 홈 위치에 복귀할 때 기록 헤드 (65)의 이동 경로로부터 물러나고, 블레이드 (61)은 이동 경로내에 돌출된 상태로 유지된다. 그 결과, 기록 헤드 (65)의 토출 개구부 표면은 세정된다. 캡 (62)가 기록 헤드 (65)의 토출 개구부 표면과 접촉하여 표면을 덮을 때, 캡 (62)는 기록 헤드 (65)의 이동 경로 내로 돌출하도록 이동된다.
기록 헤드 (65)가 그의 홈 위치로부터 기록이 시작되는 위치로 이동할 때, 캡 (62) 및 블레이드 (61)은 상기한 바와 같은 세정을 위한 위치와 동일한 위치에 존재한다. 그 결과, 기록 헤드 (65)의 토출 개구부 표면은 또한 상기 이동시에 세정된다.
상기 기록 헤드 (65)의 홈 위치로의 이동은 기록이 종료되거나 기록 헤드 (65)가 토출을 위해 회수될 때 뿐만 아니라, 토출 개구부 표면이 상기 이동에 따라 세정되는 소정의 간격에서 각각의 기록 영역에 인접한 홈 위치로 이동하는 동안에 기록 헤드 (65)가 기록을 위해 기록 영역 사이로 이동할 때도 발생한다.
(잉크 카트리지)
도 5는 잉크 공급 부재, 예를 들어 튜브를 통하여 헤드에 공급되는 잉크가 함유되는 잉크 카트리지 (45)의 일례를 도시한 것이다. 여기서, 부호 (40)은 예를 들어 잉크용 백과 같이 공급되는 잉크를 함유하는 잉크 용기 부분을 의미한다. 그의 한 단부에는 고무로 제조된 스토퍼 (42)가 제공된다. 바늘 (비도시)은 잉크용 백 (40) 내의 잉크가 헤드로 공급될 수 있도록 상기 스토퍼 (42) 내로 삽입될 수 있다. 부호 (44)는 폐 잉크를 수용하기 위한 흡수 부재를 의미한다. 그 표면에서 잉크와 접촉하는 잉크 용기 부분은 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌으로 형성되는 것이 바람직하다.
(기록 유닛)
본 발명에 사용되는 잉크젯 기록 장치는 헤드 및 잉크 카트리지가 별개로 제공되는 상기와 같은 장치에 한정되지 않는다. 따라서, 상기 부재들이 도 6에 도시한 바와 같이 통합된 장치도 바람직하게 사용할 수 있다.
도 6에서, 부호 (70)은 잉크를 함유하는 잉크 용기 부분, 예를 들어 잉크 흡수 부재가 그의 내부에 포함된 기록 유닛을 나타낸 것이다. 기록 유닛 (70)은 잉크 흡수 부재 내의 잉크가 다수의 오리피스를 갖는 헤드 (71)을 통하여 잉크 소적의 형태로 토출되도록 제조된다. 본 발명에서, 폴리우레탄을 잉크 흡수 부재용 재료로서 사용하는 것이 바람직하다.
별법으로, 잉크 용기 부분은 잉크 흡수 부재를 사용하지 않은 스프링 등이 설치된 잉크 백 형태로 제조될 수 있다. 부호 (72)는 기록 유닛 (70)의 내부를 대기와 소통시키기 위한 공기 통로를 나타낸 것이다. 이러한 기록 유닛 (70)은 도 4에 도시한 기록 헤드(65) 대신에 사용될 수 있고, 캐리지 (66)에 탈착가능하게 설치된다.
다음으로, 역학 에너지를 이용하는 잉크젯 기록 장치의 제2 실시태양으로서 다수의 노즐을 갖는 노즐 형성 기판, 압전기 물질과 노즐에 대향 배치된 전도성 물질로 구성된 압력 생성 부재 및 압력 생성 부재의 주위를 충전하는 잉크가 제공되고 전압 인가시에 압력 생성 부재를 변형시켜 노즐로부터 잉크 소적을 토출할 수 있는 온-디맨드(On-Demand) 잉크젯 기록 헤드의 일례를 들 수 있다. 기록 장치를 구성하는 헤드 구조의 일례를 도 7에 도시하였다.
헤드는 잉크 챔버(비도시)와 통하는 잉크 유동 경로 (80), 목적 용량의 잉크 소적을 토출하기 위한 오리피스 플레이트 (81), 잉크에 직접 압력을 인가하는 기능을 하는 진동 플레이트 (82), 전기 신호에 의해 변형되고 진동 플레이트에 연결된 압전기 부재 (83) 및 진동 플레이트 등을 지지 및 고정하기 위한 기판 (84)로 구성된다.
도 7에서, 잉크 유동 경로 (80)은 감광성 수지 등으로 제조되고, 오리피스 플레이트 (81)은 스테인레스 스틸, 니켈 등과 같은 금속으로 제조되고, 그 위에 일렉트로캐스팅 또는 프레스 공정에 의해 플레이트를 펀칭함으로써 토출 개구부 (85)가 형성되고, 진동 플레이트 (82)는 스테인레스 스틸, 니켈, 티탄 등과 같은 금속 필름 또는 탄성 수지 필름 등으로 형성되고, 압전기 부재 (83)은 티탄화바륨, PZT 등과 같은 강유전성 물질로 제조된다. 이와같이 제조된 기록 헤드는 압전기 부재 (83)에 전압을 펄스 형태로 제공하고, 변형 응력을 발생시키고, 응력에 의해 압전기 부재 (83)에 연결된 진동 플레이트를 변형시키고, 잉크 유동 경로 (80) 내의 잉크를 수직으로 압축하여 오리피스 플레이트 (81)의 오리피스 (85)로부터 잉크 소적 (비도시)을 토출시키고, 이에 의해 기록을 수행하도록 작동한다. 이러한 기록 헤드는 도 4에 도시한 바와 같은 기록 장치에 장착되어 사용될 수 있다.
(잉크 세트)
한편, 제1 내지 제5 실시태양 각각에 따른 잉크는 블랙 잉크를 구성한다. 이 잉크는 옐로우용 착색 물질을 포함하는 컬러 잉크, 마젠타용 착색 물질을 포함하는 컬러 잉크, 시안용 착색 물질을 포함하는 컬러 잉크, 레드용 착색 물질을 포함하는 컬러 잉크, 청색용 착색 물질을 포함하는 컬러 잉크 및 녹색용 착색 물질을 포함하는 컬러 잉크로 이루어지는 군 중에서 선택되는 1종 이상의 컬러 잉크와 함께 조합되어 컬러 화상의 형성을 위해 적절하게 사용되는 잉크 세트를 제공할 수 있다. 그리고, 이러한 잉크 세트가 블랙 화상부 및 컬러 화상부가 서로 인접하는 기록을 만들기 위해 사용될 때 블리딩의 발생을 매우 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 잉크 세트가 화상 번짐 현상을 매우 효과적으로 제거하는 이유는 불명확하지만 고상-액상 분리가 신속하게 진행되고 이어서 블랙 잉크를 자기 분산성 카본 블랙 및 염과 공존하도록 제조함으로써 블랙 잉크를 기록 매체에 침적시킨 후에 착색물이 고형화됨으로써 컬러 화상부의 경계에서 컬러 잉크의 측면에 블랙 잉크가 삼출되기 어렵게 되기 때문으로 판단된다.
(컬러 잉크)
여기서, 상기 잉크 세트에 사용가능한 컬러 잉크의 착색 물질로서 공지의 염료 또는 안료를 사용할 수 있다. 사용가능한 염료의 예에는 산 염료 및 직접 염료가 포함된다. 음이온성 염료로서 예를 들면 대부분의 기존의 또는 신규 합성된 염료는 색조 및 밀도가 알맞은 경우에만 사용할 수 있다. 이 외에, 상기 염료의 임의의 혼합물고 사용가능하다. 양이온성 염료의 구체적인 예는 이하에서 설명한다.
(옐로우 착색 물질)
C.I. 디렉트 옐로우(Direct Yellow) 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 89, 98, 100 및 110;
C.I. 산(Acid) 옐로우 1, 3, 7, 11, 17, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 76, 98 및 99;
C.I. 반응성 옐로우 2, 3, 17, 25, 37 및 42; 및
C.I. 푸드(Food) 옐로우 3
(레드 착색 물질)
C.I. 디렉트 레드 2, 4, 9, 11, 20, 23, 24, 31, 39, 46, 62, 75, 79, 80, 83, 89, 95, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228 및 229;
C.I. 산 레드 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 42, 51, 52, 80, 83, 87, 89, 92, 106, 114, 115, 133, 134, 145, 158, 198, 249, 265 및 289;
C.I. 반응성 레드 7, 12, 13, 15, 17, 20, 23, 24, 31, 42, 45, 46 및 59; 및
C.I. 푸드 레드 87, 92 및 94.
(청색 착색 물질)
C.I. 디렉트 블루 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199 및 226;
C.I. 산 블루 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43, 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 117, 127, 138, 158 및 161; 및
C.I. 반응성 블루 4, 5, 7, 13, 14, 15, 18, 19, 21, 26, 27, 29, 32, 38, 40, 44 및 100.
(블랙 착색 물질)
C.I. 산 블랙 2, 4, 8, 51, 110, 115 및 156; 및
C.I. 푸드 블랙 1 및 2.
(용매)
상기한 바와 같은 컬러 잉크용 착색 물질을 포함하는 용매 또는 분산 매질로서, 물 또는 예를 들어 물과 수용성 유기 용매의 혼합물을 언급할 수 있다. 수용성 유기 용매로서는 제1 실시태양에서 기술한 것과 동일한 용매를 언급할 수 있다. 이외에, 잉크젯 방식 (예를 들어 버블 젯 방법)에 의해 기록 매체에 컬러 잉크를 침적시키는 경우에, 잉크는 목적하는 점도 및 표면 장력을 가져 우수한 잉크젯 토출 특성을 갖도록 제조하는 것이 바람직하다.
(착색 물질의 함량)
여기서, 각각의 컬러 잉크 내의 착색 물질의 함량은 잉크 토출 특성이 우수하고 예를 들어 잉크젯 기록에 사용시에 목적하는 색조 및 밀도를 갖도록 만들기 위해 적절하게 선택될 필요가 있지만, 표준으로서 전체 잉크 중량의 예를 들어 3 내지 50 중량%가 바람직하다. 다른 한편으로, 잉크 내의 수함량은 전체 잉크 중량의 50 내지 95 중량%가 바람직하다.
(컬러 잉크의 투과성)
상기한 바와 같은 컬러 잉크에 있어서, 잉크의 Ka 값을 5 이상으로 설정하면 고 화질의 화상이 기록 매체에 형성될 수 있기 때문에 바람직하다. 즉, 예를 들어 옐로우, 마젠타 및 시안으로부터 선택되는 2 이상의 인접하는 색상의 화상을 기록하는 경우에도 상기 Ka 값을 갖는 잉크는 기록 매체를 통한 그의 높은 투과성 때문에 인접 화상 사이의 블리딩을 제거할 수 있다. 상기 색상의 잉크가 중첩 인쇄되어 제2 화상을 형성하는 경우에도, 상이한 색상의 인접 화상 사이의 블리딩은 각각의 잉크의 색상의 투과성이 매우 높기 때문에 제거될 수 있다. 상기 Ka값을 갖는 컬러 잉크의 제조를 위해 공지의 방법, 예를 들어 계면 활성제의 첨가 또는 글리콜 에테르와 같은 투과성 용매의 첨가를 사용할 수 있고, 첨가되는 양은 적절하게 선택될 필요가 있다.
(잉크 세트를 사용한 기록 장치 및 기록 방법)
컬러 화상을 기록하기 위해 상기 잉크 세트를 사용할 때, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같은 캐리지 상에 정렬된 4개의 기록 헤드가 구비된 기록 장치를 사용할 수 있다. 도 9는 기록 유닛 (91), (92), (93) 및 (94)가 각각 예를 들어 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 잉크를 위해 제공된 한 실시태양을 보여준다. 기록 유닛은 상기 기록 장치 내의 캐리지 상에 배치되고 기록 신호에 반응하여 각각의 잉크 색상을 토출한다. 이외에, 도 9는 4개의 기록 유닛을 사용하는 예를 보여주지만, 본 발명은 상기 실시태양에 한정되지 않고, 유동 경로가 분할되어 하나의 기록 헤드 상에 4개의 잉크 색상을 각각 함유하는 잉크 카트리지 (86)으로부터 공급되는 4개 각각의 잉크 색상이 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이 기록을 위해 개별적으로 토출되는 하나의 기록 헤드 (95)를 포함하는 실시태양도 언급할 수 있다.
이하에서, 실시예 및 비교예를 참고로 하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하짐나, 본 발명이 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 실시예에서 "부" 및 "%)는 다른 설명이 없는 한 중량을 기준으로 한 것이다.
<실험예 1>
(1) 제1 실시태양에 따른 잉크의 평가
먼저, 안료 분산액 1 내지 4를 제조하였다.
안료 분산액 1:
표면적이 230 m2/g이고 DBP 오일 흡수도가 70 ml/100g인 카본 블랙 10 g 및 p-아미노-벤조산 3.41 g을 물 72 g과 충분히 혼합한 후, 질산 1.62 g을 70℃에서 교반하면서 혼합물에 적가하였다. 수초 후에 물 5 g 중에 용해된 아질산나트륨 1.07 g의 용액을 첨가하고 추가로 1시간 동안 교반하였다. 수득된 슬러리를 여과지 TOYO Filter Paper No. 2(상표명, Advantis Co.)을 통하여 여과하고 여과된 안료 입자를 물로 충분히 세척하고 90℃에서 오븐에서 건조시켰다. 이 안료에 물을 추가로 첨가하여 10 중량%의 안료의 수분산액을 제조하였다. 상기 방법에 의해 화학식
의 기를 카본 블랙의 표면에 도입하였다.
안료 분산액 2:
5℃에서, 안트라닐산 1.58 g을 물 5.3 g 중에 용해시킨 진한 염산 5g의 용액에 첨가하였다. 여기에, 빙조에서 교반하면서 10℃ 이하의 온도를 유지하면서 물 8.7 g 중에 용해된 아질산나트륨 1.78 g의 용액을 5℃에서 첨가하였다. 여기에, 추가로 15분간 교반한 후, 표면적이 320 m2/g이고 DBP 오일 흡수도가 120 ml/100g인 카본 블랙 20 g을 혼합물 상태로 첨가한 후 추가로 15분간 교반하였다. 수득된 슬러리를 여과지 TOYO Filter Paper No. 2(상표명, Advantis Co.)을 통하여 여과하고 여과된 안료 입자를 물로 충분히 세척하고 110℃에서 오븐에서 건조시켰다. 이 안료에 물을 추가로 첨가하여 10 중량%의 안료의 수분산액을 제조하였다. 상기 방법에 의해 화학식
의 기를 카본 블랙의 표면에 도입하였다.
안료 분산액 3:
상기 제조한 안료 분산액 2에, 황산을 첨가하여 pH를 4.5로 조절하고, 카본 블랙의 표면에 결합된 카르복실기를 H형으로 만들었다. 이어서, 혼합물을 5,000 rpm에서 5분동안 원심분리하고, 침전물을 다시 순수한 물에 분산시켰다. 이 원심분리 처리를 3회 반복함으로써 탄소를 물로 세척하였다. 또한, NH4OH를 첨가하여 상기 분산액의 pH를 8로 조절하였다. 상기 처리에 의해, 카본 표면에 결합된 카르복실기의 반대 이온은 Na+로부터 NH4 +로 전환되었다. 상기 자기 분산성 카본 블랙을 함유하는 안료 분산액을 안료 분산액 3으로 제조하였다.
안료 분산액 4:
하기 방법에 의해 -COONa기가 표면에 도입된 카본 블랙을 제조하였다.
산성 카본 블랙 MA-77 (pH 3.0) (상표명, Mitsubishi Chemical Industries Ltd.) 300 g을 물 1,000 ml과 충분히 혼합한 후, 차아염소산나트륨 용액 450 g(효과적인 염소 농도 12%)을 상기 혼합물에 적가하고, 100 내지 105℃에서 10시간 동안 교반하였다. 수득된 슬러리를 여과지 (TOYO Filter Paper No. 2) (상표명, Advantis Co.)을 통하여 여과하고 여과된 안료 입자를 물로 충분히 세척하였다. 상기 안료의 습윤 케이크를 물 3,000 ml에 다시 분산시키고 역삼투막을 사용하여 전도도 0.2 μs로 탈염시켰다. 또한, 상기 안료 분산액 (pH 8 내지 10)을 10 중량%의 안료 농도로 농축하여 -COONa기가 표면에 도입된 카본 블랙을 수득하였다.
이어서, 상기 안료 분산액 1 내지 4를 사용하여 블랙 잉크 1 내지 4를 다음과 같이 제조하였다.
(블랙 잉크 1)
하기 성분을 혼합하여 교반하면서 충분히 용해시킨 후, 용액을 가압 하에 공극이 3 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 블랙 잉크 1을 제조하였다.
안료 분산액 1: 30부
황산칼륨: 1부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 6부
디에틸렌 글리콜: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.2부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
물: 50.8부
(블랙 잉크 2)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 1과 동일한 방식으로 블랙 잉크 2를 제조하였다.
안료 분산액 2: 30부
아염소산칼륨: 0.5부
트리메틸올 프로판: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
에틸렌 글리콜: 5부
물: 53.35부
(블랙 잉크 3)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 1과 동일한 방식으로 블랙 잉크 3을 제조하였다.
안료 분산액 3: 30부
벤조산암모늄: 1부
트리메틸올 프로판: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
디에틸렌 글리콜: 5부
물: 52.85부
(블랙 잉크 4)
하기 성분을 혼합하여 교반하면서 충분히 용해시킨 후, 용액을 가압 하에 공극이 3.0 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 블랙 잉크 4를 제조하였다.
안료 분산액 4: 30부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
디에틸렌 글리콜: 5부
트리메틸올 프로판: 6부
물: 53.85부
블랙 잉크 1 내지 4의 주요 특성은 표 1에 나타내었다.
잉크를 토출시키기 위해 기록 신호에 반응하여 잉크에 열 에너지를 인가하기 위한 온-디맨드 기록 다중 헤드가 설치된 잉크젯 기록 장치 BJC-4000 (상표명, Canon Inc.)를 사용하여 상기 블랙 잉크 1 내지 4 각각에 대해 아래와 같이 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다
1) 문자 품질 등급
상기 잉크 각각에서, 상기 잉크젯 기록 장치를 사용하여 잉크 투과성이 상이한 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고 이때 관찰되는 문자의 블리딩에 대한 저항성을 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
A: PPC 종이 NSK (Canon Inc.사 시판)
B: PPC 종이 NDK (Canon Inc.사 시판)
C: PPC 종이 4024 (Xerox Corp.사 시판)
D: PPC Prover 본드 종이 (Fox River사 시판)
E: PPC 종이 (Neusiedler Co.사 시판)
O: 5종의 종이 어디에서도 블리딩이 거의 관찰되지 않음.
△: 몇몇 종류의 종이에서 블리딩이 관찰됨.
x: 5종의 종이 모두에서 블리딩이 발생함.
2) 인쇄물의 광학 밀도
상기 잉크 각각에서, 상기 잉크젯 기록 장치를 사용하여 잉크 투과성이 상이한 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고, 이때 관찰되는 인쇄물의 광학 밀도를 맥베드 (Macbeth) 인쇄물 광학 밀도 측정 장치를 사용하여 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
O: 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E의 인쇄물의 최대 및 최소간의 광학 밀도의 차이가 0.1 미만임.
x: 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E의 인쇄물의 최대 및 최소간의 광학 밀도의 차이가 0.1 이상임.
3) 내수성
상기 잉크 각각에서, 상기 잉크젯 기록 장치를 사용하여 상기 1)과 동일한 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고, 소정의 시간 경과 후에 인쇄된 기록 매체를 물 스트림 중에 담가 그라운드 더트의 상태를 육안으로 관찰하고, 그 결과를 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
◎: 모든 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 인쇄한 후 1시간 내에 그라운드 더트가 보이지 않게 됨.
O: 모든 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 인쇄한 후 1일 내에 그라운드 더트가 보이지 않게 됨.
x: 인쇄 후 1일 이상이 경과한 후에도 몇몇 종류의 보통지 상에 그라운드 더트가 현저하게 잔류함.
4) 간헐적 토출 특성
상기 잉크젯 기록 장치를 사용하여 복사용 보통지 A 상에 세로선을 인쇄한 후, 30초 후에 다시 세로선을 인쇄하고, 수득된 2선 사이의 차이를 예비 토출 또는 흡인 없이 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
◎: 루페(확대경)으로 관찰한 경우에도 2선 사이에 검출가능한 차이가 없음.
O: 육안으로 관찰시에 2선 사이에 차이가 없음.
△: 육안으로 관찰시에 2선 사이에 검출할 수 있는 차이가 있지만, 실제 사용시에 문제를 보이지 않음.
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시태양에 따른 잉크는 예를 들어 잉크젯 기록 방법에 의한 기록을 위한 인쇄물의 문자 품질 및 광학 밀도에서 우수하고, 이러한 결과는 종이의 종류에 거의 영향받지 않는다.
더욱이, 자기 분산성 카본 블랙의 친수성 기의 반대 이온을 암모늄염으로 만들고 잉크내의 염으로서 벤조산암모늄을 사용한 블랙 잉크 3이 특히 내수성에서 우수한 효과를 보였다.
(2) 제1 실시태양에 따른 잉크를 사용한 잉크 세트의 평가
(블랙 잉크 1)
실험예 1(1)의 블랙 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 1을 준비하였다.
(블랙 잉크 2)
실험예 1(1)의 블랙 잉크 2와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 2를 준비하였다.
(블랙 잉크 3)
실험예 1(1)의 블랙 잉크 3과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 3을 준비하였다.
(블랙 잉크 5)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 1과 동일한 방식으로 블랙 잉크 5를 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 3: 30부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 5부
디에틸렌 글리콜: 5부
물: 53.85부
(블랙 잉크 6)
안료 분산액 5의 제조:
다음과 같은 방법에 의해 안료 분산액 5를 제조하였다.
먼저, 하기 성분을 혼합하고 수조 중에서 70℃로 가열하여 수지 부분을 완전히 용해시켰다.
스티렌-아크릴산-부틸아크릴레이트 3원 공중합체: 3부
(산가: 60; 중량 평균 분자량: 13,000)
1,3-비스-(β-히드록시에틸)우레아: 0.5부
이온 교환수: 72.5부
디에틸렌 글리콜: 5부
다음으로, 상기 혼합물에 카본 블랙 (Color Black S170) (상표명, Degussa) 14부 및 이소프로필 알콜 5부를 30분 동안 예비 혼합하면서 첨가하고, 이어서 다음과 같은 조건 하에서 분산 처리하였다:
분산기: 샌드 분쇄기 (Sand grinder) (Igarashi Kikai Co.)
분쇄 매체: 직경 1 mm의 지르코늄 비드
분쇄 매체의 충전 비율: 50% (용량)
분쇄 시간: 3시간
분산 처리 후에, 추가로 원심 분리 처리 (12,000 rpm; 20분)하여 조 입자를 제거함으로써 안료 분산액 5를 수득하였다.
이어서, 하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 6을 상기 블랙 잉크 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
안료 분산액 5: 30부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
에틸 알콜: 6부
2-메틸 피롤리돈: 6부
물: 57.85부
(옐로우 잉크 1)
하기 성분을 혼합하여 교반하면서 충분히 용해시킨 후, 용액을 가압 하에 공극이 3.0 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 옐로우 잉크 1을 제조하였다.
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 1부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
디에틸렌 글리콜: 10부
글리세롤: 5부
C.I. 디렉트 옐로우 86: 3부
물: 81부
(마젠타 잉크 1)
하기 성분을 사용하여 상기한 옐로우 잉크 1과 동일한 방식으로 마젠타 잉크 1을 제조하였다.
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 1부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
티오디글리콜: 20부
C.I. 산 레드 35: 3부
물: 76부
(시안 잉크 1)
하기 성분을 사용하여 상기한 옐로우 잉크 1과 동일한 방식으로 시안 잉크 1을 제조하였다.
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 1부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
디에틸렌글리콜: 35부
C.I. 산 블루 9: 3부
물: 61부
<실시예 1>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 1
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 2>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 2
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 3>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 3
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<비교예 1>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 5
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<비교예 2>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 6
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
표 3은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2의 잉크 세트를 구성하는 각 종류의 블랙 잉크의 주요 조성을 보여준다.
잉크를 토출시키기 위해 기록 신호에 반응하여 잉크에 열 에너지를 인가하기 위한 온-디맨드 기록 다중 헤드가 설치된 잉크젯 기록 장치 BJC-4000 (상표명, Canon Inc.)를 사용하여 상기한 바와 같은 5종의 복사용 보통지 A 내지 E에 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2의 잉크 세트를 사용하여 기록하고, 하기 평가를 수행하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다
1) 블리딩 현상에 대한 저항성
10 cm 정사각형 내의 5 x 5 메쉬의 정사각형 부분 (각 부분의 크기: 2 cm x 2 cm) 상에 블랙 잉크 및 컬러 잉크를 교대로 사용하여 고형 인쇄를 수행하고, 블랙 인쇄 부분과 컬러 인쇄 부분 사이의 경계에서의 블리딩에 대한 저항성을 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
O: 2 색상 사이의 경계선이 분명하고 블리딩이나 색상 혼합이 발견되지 않음.
△: 2 색상 사이의 경계선의 존재가 분명하지만 경계에서의 어느 정도의 블리딩 또는 색상 혼합이 일부 종류의 종이에서 관찰됨.
x: 2 색상 사이의 경계선을 전혀 식별할 수 없음.
상기 결과로부터 분명하게 알 수 있듯이, 제1 실시태양에 따른 잉크를 사용한 어떠한 잉크 세트를 사용할 경우에도 블리딩이 없거나 적은 컬러 화상을 기록할 수 있다.
안료 분산액 6:
표면적이 230 m2/g이고 DBP 오일 흡수도가 70 ml/100g인 카본 블랙 10 g 및 3-아미노-N-에틸 피리디늄 브로마이드 3.06 g을 물 72 g과 충분히 혼합한 후, 질산 1.62 g을 70℃에서 교반하면서 혼합물에 적가하였다. 수초 후에 물 5 g 중에 용해시킨 아질산나트륨 1.07 g의 용액을 첨가하고 추가로 1시간 동안 교반하였다. 수득된 슬러리를 여과지 TOYO Filter Paper No. 2(상표명, Advantis Co.)을 통하여 여과하고 여과된 안료 입자를 물로 충분히 세척하고 110℃에서 오븐에서 건조시켰다. 이 안료에 물을 추가로 첨가하여 10 중량%의 안료 수분산액을 제조하였다. 상기 방법에 의해 화학식
으로 표현되는 기를 카본 블랙의 표면에 도입하였다.
(블랙 잉크 7)
상기 안료 분산액 6 및 하기 성분을 혼합하여 교반하면서 충분히 용해시킨 후, 액체 혼합물을 가압 하에 공극이 3.0 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 블랙 잉크 7을 제조하였다.
안료 분산액 6: 30부
황산암모늄: 2부
트리메틸올 프로판: 6부
소듐 테트라데실술포네이트: 0.1부
글리세롤: 6부
티오디글리콜: 6부
물: 49.9부
이와 같이 제조된 블랙 잉크 7의 주요 특성을 하기 표에 나타내었다.
문자 품질 등급, 인쇄물의 광학 밀도 및 내수성을 상기 블랙 잉크 1 내지 4에 대해서 사용된 것과 동일한 방법 및 기준에 따라 상기 블랙 잉크 7에 대해 평가한 결과, 모든 평가 항목이 "O"로서 판단되었다.
<실험예 2>
(1) 제2 실시태양에 따른 잉크의 평가
(블랙 잉크 8)
하기 성분을 혼합하고 충분히 교반하여 용해시킨 후, 용액을 가압 하에 공극이 3 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 블랙 잉크 8을 제조하였다.
안료 분산액 1: 30부
황산칼륨: 1부
소듐 도데실벤젠술포네이트: 0.1부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 6부
디에틸렌 글리콜: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.2부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
물: 50.7부
(블랙 잉크 9)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 8과 동일한 방식으로 블랙 잉크 9를 제조하였다.
안료 분산액 2: 30부
염화칼륨: 0.5부
소듐 도데실벤젠술포네이트: 0.15부
트리메틸올 프로판: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
에틸렌 글리콜: 5부
물: 53.2부
(블랙 잉크 10)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 8과 동일한 방식으로 블랙 잉크 10을 제조하였다.
안료 분산액 2: 30부
황산암모늄: 2부
소듐 도데실벤젠술포네이트: 0.1부
트리메틸올 프로판: 6부
소듐 테트라데실술포네이트: 0.1부
글리세롤: 6부
티오디글리콜: 6부
물: 49.8부
(블랙 잉크 11)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 8과 동일한 방식으로 블랙 잉크 11을 제조하였다.
안료 분산액 3: 30부
벤조산암모늄: 1부
소듐 도데실벤젠술포네이트: 0.15부
트리메틸올 프로판: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
에틸렌글리콜: 5부
물: 52.7부
블랙 잉크 8 내지 11의 주요 특성은 하기 표 5에 나타내었다.
상기 블랙 잉크 8 내지 11 각각의 저장 안정성을 평가하였다. 즉, 4개의 100 ml 용량의 유리 용기(Shot Co.)에 상기 블랙 잉크 8 내지 11을 각각 100 ml씩 각각의 용기에 도입하고, 60℃에서 1달 동인 정치시키고 정치 전후의 잉크 점도의 변화를 관찰하였다. 그 결과를 표 6에 나타내었다. 평가 기준은 다음과 같다:
O: 정치 전후에 잉크의 점도 변화가 거의 관찰되지 않음.
x:정치 전후에 잉크의 점도 변화가 관찰됨.
(2) 제2 실시태양에 따른 잉크를 사용한 잉크 세트의 평가
(블랙 잉크 8)
실험예 2(1)의 블랙 잉크 8과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 8을 준비하였다.
(블랙 잉크 9)
실험예 2(1)의 블랙 잉크 9와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 9를 준비하였다.
(블랙 잉크 10)
실험예 2(1)의 블랙 잉크 10과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 10을 준비하였다.
(블랙 잉크 11)
실험예 2(1)의 블랙 잉크 11과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 11을 준비하였다.
(옐로우 잉크 1)
실험예 1(2)의 옐로우 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 옐로우 잉크 1을 준비하였다.
(마젠타 잉크 1)
실험예 1(2)의 마젠타 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 마젠타 잉크 1을 준비하였다.
(시안 잉크 1)
실험예 1(2)의 시안 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 시안 잉크 1을 준비하였다.
<실시예 4>
상기 제조한 칼라 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 8
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 5>
블랙 잉크 9
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 6>
블랙 잉크 10
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 7>
블랙 잉크 11
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
실시예 4 내지 7의 잉크 세트에 대해 실험예 1(2)와 동일한 방법으로 블리딩에 대한 저항성을 평가하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다.
<실험예 3>
(1) 제3 실시태양에 따른 잉크의 평가
(블랙 잉크 12)
하기 성분을 혼합하고 교반하여 충분히 용해시킨 후, 수산화칼륨을 첨가하여 pH를 10.5로 조절하고, 이어서 가압 하에 공극이 3 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 블랙 잉크 12를 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 1: 30부
황산칼륨: 1부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 6부
디에틸렌 글리콜: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.2부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
물: 50.8부
(블랙 잉크 13)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 12와 동일한 방식으로 블랙 잉크 13을 제조하였다. pH는 암모니아 수용액을 사용하여 11로 조절하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 2: 30부
염화칼륨: 0.5부
트리메틸올 프로판: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
에틸렌 글리콜: 5부
물: 53.35부
(블랙 잉크 14)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 12와 동일한 방식으로 블랙 잉크 14를 제조하였다. pH는 수산화리튬을 사용하여 11로 조절하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 2: 30부
황산암모늄: 2부
트리메틸올 프로판: 6부
소듐 테트라데실술포네이트: 0.1부
글리세롤: 6부
티오디글리콜: 6부
물: 49.9부
(블랙 잉크 15)
하기 성분을 사용하여 블랙 잉크 12와 동일한 방식으로 블랙 잉크 15를 제조하였다. pH는 암모니아 수용액을 사용하여 11로 조절하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 3: 30부
벤조산암모늄: 1부
트리메틸올 프로판: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
글리세롤: 5부
에틸렌글리콜: 5부
물: 52.85부
블랙 잉크 12 내지 15의 주요 특성은 하기 표 8에 나타내었다.
상기 블랙 잉크 12 내지 15 각각의 저장 안정성을 평가하였다. 즉, 4개의 100 ml 용량의 유리 용기(Shot Co.)에 상기 블랙 잉크 12 내지 15를 각각 100 ml씩 각각의 용기에 도입하여 정치시키고, 정치 전후의 잉크 점도의 변화를 관찰 하였다. 그 결과를 표 9에 나타내었다. 평가 기준은 다음과 같다:
O: 정치 전후에 잉크의 점도 변화가 거의 관찰되지 않음.
x:정치 전후에 잉크의 점도 변화가 관찰됨.
(2) 제3 실시태양에 따른 잉크를 사용한 잉크 세트의 평가
(블랙 잉크 12)
실험예 3(1)의 블랙 잉크 12와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 12를 준비하였다.
(블랙 잉크 13)
실험예 3(1)의 블랙 잉크 13과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 13을 준비하였다.
(블랙 잉크 14)
실험예 3(1)의 블랙 잉크 14와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 14을 준비하였다.
(블랙 잉크 15)
실험예 3(1)의 블랙 잉크 15와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 15를 준비하였다.
(블랙 잉크 16)
하기 성분을 혼합하고 교반하여 충분히 용해시킨 후, 수산화칼륨을 첨가하여 pH를 11로 조절하고, 이어서 가압 하에 공극이 3 ㎛인 마이크로 필터 (Fuji Photo Film Co., Ltd)를 통하여 여과하여 블랙 잉크 16을 제조하였다.
실험예 1(2)에서 제조한 안료 분산액 5: 30부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
에틸알콜: 6부
2-메틸피롤리돈: 6부
물: 57.85부
(옐로우 잉크 1)
실험예 1(2)의 옐로우 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 옐로우 잉크 1을 준비하였다.
(마젠타 잉크 1)
실험예 1(2)의 마젠타 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 마젠타 잉크 1을 준비하였다.
(시안 잉크 1)
실험예 1(2)의 시안 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 시안 잉크 1을 준비하였다.
<실시예 8>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 12
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 9>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 13
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 10>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 14
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 11>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 15
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<비교예 3>
블랙 잉크 16
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
표 10은 실시예 8 내지 11 및 비교예 3의 잉크 세트를 구성하는 블랙 잉크의 주요 특성을 보여준다.
실시예 9 내지 12 및 비교예 3의 잉크 세트에 대해 실험예 1(2)와 동일한 방법으로 블리딩에 대한 저항성을 평가하였다. 그 결과를 표 11에 나타내었다.
<실험예 4>
(1) 제4 실시태양에 따른 잉크의 평가
(블랙 잉크 17)
하기 성분을 사용하여 상기 제조한 블랙 잉크와 동일한 방법으로 블랙 잉크 17을 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 1: 30부
황산칼륨: 1부
아황산나트륨: 0.3부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 6부
디에틸렌 글리콜: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.2부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
물: 50.5부
(블랙 잉크 18)
하기 성분을 사용하여 상기 제조한 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 18을 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 2: 30부
염화칼륨: 0.5부
아스코르브산나트륨: 0.15부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 5부
에틸렌글리콜: 5부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
물: 53.2부
(블랙 잉크 19)
하기 성분을 사용하여 상기 제조된 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 19를 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 2: 30부
황산암모늄: 2부
아황산나트륨: 0.1부
트리메틸올 프로판: 6부
소듐 테트라데실술포네이트: 0.1부
글리세롤: 6부
티오디글리콜: 6부
물: 49.8부
(블랙 잉크 20)
하기 성분을 사용하여 상기 제조된 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 20을 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 3: 30부
벤조산암모늄: 1부
아스코르브산나트륨: 0.15부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 5부
에틸렌글리콜: 5부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
물: 52.7부
이와 같이 수득된 블랙 잉크 17 내지 20의 주요 특성은 하기 표 12에 나타내었다.
실험예 2(1)과 동일한 방법으로 상기 블랙 잉크 17 내지 20 각각의 저장 안정성을 평가하였다. 그 결과를 표 13에 나타내었다.
(2) 제4 실시태양에 따른 잉크를 사용한 잉크 세트의 평가
(블랙 잉크 17)
실험예 4(1)의 블랙 잉크 17과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 17을 준비하였다.
(블랙 잉크 18)
실험예 4(1)의 블랙 잉크 18과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 18을 준비하였다.
(블랙 잉크 19)
실험예 4(1)의 블랙 잉크 19와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 19를 준비하였다.
(블랙 잉크 20)
실험예 4(1)의 블랙 잉크 20과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 20을 준비하였다.
(옐로우 잉크 1)
실험예 1(2)의 옐로우 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 옐로우 잉크 1을 준비하였다.
(마젠타 잉크 1)
실험예 1(2)의 마젠타 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 마젠타 잉크 1을 준비하였다.
(시안 잉크 1)
실험예 1(2)의 시안 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 시안 잉크 1을 준비하였다.
<실시예 12>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 17
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 13>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 18
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 14>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 19
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 15>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 20
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
실시예 12 내지 15의 잉크 세트에 대해 실험예 1(2)와 동일한 방법으로 블리딩에 대한 저항성을 평가하였다. 그 결과를 표 14에 나타내었다.
<실험예 5>
(1) 제5 실시태양에 따른 잉크의 평가
(블랙 잉크 21)
하기 성분을 사용하여 상기 제조한 블랙 잉크와 동일한 방법으로 블랙 잉크 21을 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 1: 30부
황산칼륨: 1부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 6부
디에틸렌 글리콜: 6부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.2부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
알긴산나트륨: 0.1부
물: 50.7부
(블랙 잉크 22)
하기 성분을 사용하여 상기 제조한 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 22를 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 2: 30부
염화칼륨: 0.5부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 5부
에틸렌글리콜: 5부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 : 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
폴리아크릴산나트륨: 0.1부
물: 53.25부
(블랙 잉크 23)
하기 성분을 사용하여 상기 제조한 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 23을 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 3: 30부
벤조산암모늄: 1부
트리메틸올 프로판: 6부
글리세롤: 5부
에틸렌글리콜: 5부
아세틸렌 글리콜 에틸렌옥사이드 첨가생성물 0.15부
(ACETYLENOL EH, 상표명, KAWAKEN Fine Chemical, Ltd.)
폴리아크릴산나트륨: 0.1부
물: 52.75부
(블랙 잉크 24)
하기 성분을 사용하여 상기 제조된 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 24를 제조하였다.
실험예 1(2)에서 제조한 안료 분산액 6: 30부
황산암모늄: 2부
트리메틸올 프로판: 6부
알긴산나트륨: 0.1부
글리세롤: 6부
티오디글리콜: 6부
물: 49.9부
블랙 잉크 21 내지 24의 주요 특성은 하기 표 15에 나타내었다.
잉크를 토출시키기 위해 기록 신호에 반응하여 잉크에 열 에너지를 인가하기 위한 온-디맨드 기록 다중 헤드가 설치된 잉크젯 기록 장치 BJC-4000 (상표명, Canon Inc.)에 상기 블랙 잉크 21 내지 24를 각각 적용하여 다음과 같이 평가하였다. 그 결과를 표 16에 나타내었다
1) 문자 품질 등급
상기 각각의 잉크를 상기 잉크젯 기록 장치에 충전하여 상기한 바와 같은 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고 이때 관찰되는 문자의 블리딩에 대한 저항성을 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
O: 5종의 종이 어디에서도 블리딩이 거의 관찰되지 않음.
△: 몇몇 종류의 종이에서 블리딩이 관찰됨.
x: 5종의 종이 모두에서 블리딩이 발생함.
2) 인쇄물의 광학 밀도
상기 각각의 잉크를 상기 잉크젯 기록 장치에 충전하여 상기한 바와 같은 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고, 이때 관찰되는 인쇄물의 광학 밀도를 맥베드 인쇄물 광학 밀도 측정 장치를 사용하여 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
O: 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E의 인쇄물의 최대 및 최소간의 광학 밀도의 차이가 0.1 미만임.
x: 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E의 인쇄물의 최대 및 최소간의 광학 밀도의 차이가 0.1 이상임.
3) 스크래치 저항성
상기 각각의 잉크를 상기 잉크젯 기록 장치에 충전하여 상기한 바와 같은 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고, 1일 동안 정치시킨 후에 40 g/cm2의 하중을 사용하여 인쇄된 종이에 대하여 스크래치 시험을 수행하고 스크래치 저항성을 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
O: 5종의 종이 어디에서도 스트레인이 전혀 관찰되지 않음.
△: 몇몇 종류의 종이에서 스트레인이 관찰됨.
x: 5종의 종이 모두에서 스트레인이 발생함.
4) 내수성
상기 잉크 각각을 상기 잉크젯 기록 장치에 충전하여 상기 1)과 동일한 5종의 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 문자 인쇄를 수행하고, 소정의 시간 경과 후에 인쇄된 기록 매체를 물 스트림 중에 담가 그라운드 더트의 상태를 육안으로 관찰하고, 그 결과를 다음과 같은 기준으로 평가하였다.
◎: 모든 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 인쇄한 후 1시간 내에 그라운드 더트가 보이지 않게 됨.
O: 모든 복사용 보통지 A, B, C, D 및 E 상에 인쇄한 후 1일 내에 그라운드 더트가 보이지 않게 됨.
x: 인쇄 후 1일 이상이 경과한 후에도 몇몇 종류의 보통지 상에 그라운드 더트가 현저하게 잔류함.
(2) 제5 실시태양에 따른 잉크를 사용한 잉크 세트의 평가
(블랙 잉크 21)
실험예 5(1)의 블랙 잉크 21과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 21을 준비하였다.
(블랙 잉크 22)
실험예 5(1)의 블랙 잉크 22와 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 22를 준비하였다.
(블랙 잉크 23)
실험예 5(1)의 블랙 잉크 18과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 23을 준비하였다.
(블랙 잉크 24)
실험예 5(1)의 블랙 잉크 23과 동일한 방식으로 제조한 블랙 잉크 24를 준비하였다.
(블랙 잉크 25)
하기 성분을 사용하여 상기 제조된 블랙 잉크와 동일한 방식으로 블랙 잉크 25를 제조하였다.
실험예 1(1)에서 제조한 안료 분산액 2: 30부
황산암모늄: 2부
트리메틸올 프로판: 6부
알긴산나트륨: 0.1부
글리세롤: 6부
티오디글리콜: 6부
물: 49.9부
(옐로우 잉크 1)
실험예 1(2)의 옐로우 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 옐로우 잉크 1을 준비하였다.
(마젠타 잉크 1)
실험예 1(2)의 마젠타 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 마젠타 잉크 1을 준비하였다.
(시안 잉크 1)
실험예 1(2)의 시안 잉크 1과 동일한 방식으로 제조한 시안 잉크 1을 준비하였다.
<실시예 16>
상기 제조한 컬러 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 21
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 17>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 22
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 18>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 23
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<실시예 19>
상기 제조한 잉크의 하기 조합에 의해 잉크 세트를 제조하였다.
블랙 잉크 25
옐로우 잉크 1
마젠타 잉크 1
시안 잉크 1
<비교예 4>
실험예 1(2)의 비교예 2에서 사용한 것과 유사한 잉크 세트를 제조하였다.
표 17은 실시예 16 내지 19 및 비교예 4의 잉크 세트에 사용된 블랙 잉크의 주요 특성을 보여준다.
실시예 17 내지 20 및 비교예 4의 잉크 세트에 대해 실험예 1(2)와 동일한 방법으로 블리딩에 대한 저항성을 평가하고, 스크래치 저항성은 실험예 5(1)과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 표 18에 나타내었다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 각각의 실시태양에 따르면, 예를 들어 다음과 같은 잇점을 달성할 수 있다.
(1) 화상 품질 등급에 대해 작용하는 기록 매체의 영향을 완화시키고 높은 등급의 화상을 안정적으로 제공할 수 있는 잉크를 얻을 수 있다.
(2) 잉크 품질의 pH 의존성을 최소화하고 잉크의 특성을 안정적으로 유지할 수 있는 잉크를 얻을 수 있다.
(3) 장기간의 보존시에도 특성, 예를 들어 토출 특성이 거의 변하지 않는 잉크를 얻을 수 있다.
(4) 인쇄된 물질의 스크래치 저항성이 우수하고 기록 매체의 종류에 거의 영향을 받지 않는 잉크를 얻을 수 있다.
(5) 블리딩을 효과적으로 억제할 수 있는 잉크 세트를 얻을 수 있다.
(6) 화상 품질 등급에 대해 작용하는 기록 매체의 영향을 완화시키고 높은 등급의 화상을 안정적으로 형성할 수 있는 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법, 및 잉크 카트리지 및 그 안에 사용되는 기록 유닛을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시태양에 따른 잉크젯 기록 장치의 헤드의 종단면도.
도 2는 도 1에서 2-2선을 따라 얻은 횡단면도.
도 3은 다중 헤드의 개략도.
도 4는 본 발명의 실시태양에 따른 잉크젯 기록 장치를 예시한 개략 사시도.
도 5는 실시태양에 따른 잉크 카트리지의 종단면도.
도 6은 실시태양에 따른 잉크젯 기록 유닛을 예시한 사시도.
도 7은 잉크젯 기록 헤드의 다른 예의 구조를 예시한 개략 사시도.
도 8은 4개의 잉크 카트리지가 설치된 기록 헤드의 개략도.
도 9는 4개의 기록 헤드가 카트리지 위에 배치된 구조의 개략도.
도 10은 본 발명의 실시태양에 따른 잉크의 점도 및 pH 사이의 관계를 대략 예시한 그래프.
도 11a, 11b 및 11c는 염을 포함하는 안료 잉크가 기록 매체에 도포되는 경우 고상-액상 분리의 과정을 예시적으로 나타낸 도면.
도 12a, 12b 및 12c는 염을 포함하지 않는 안료 잉크가 기록 매체에 도포되는 경우 고상-액상 분리의 과정을 예시적으로 나타낸 도면.
도 13은 잉크내의 안료 농도, 및 염을 함유하는 잉크 및 염을 함유하지 않는 잉크에 의해 기록된 화상의 광학 밀도 사이의 관계를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
13: 헤드 14: 유동 경로 (노즐)
15: 가열 부재 기판 16: 보호막
17-1 및 17-2: 전극 18: 내열층
19: 축열층 20: 기판
22: 오리피스 23: 잉크의 메니스커스
25: 기록 매체 45: 카트리지
64: 토출-회수부 65: 기록 헤드
66: 캐리지 1101 또는 1201: 안료 잉크
1103 또는 1203: 종이 1105 또는 1211: 고상 함유 부분
1107 또는 1109: 용매의 투과 프론트

Claims (11)

  1. (i) 자기분산성(self-dispersing) 카본 블랙을 잉크의 전체 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량% 포함하고, (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 (식 중, M1은 알칼리 금속 또는 암모늄을 나타내고, Ph는 페닐기임)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염을 잉크의 전체 중량에 대하여 0.05 내지 10 중량% 포함하며, 브리스토우(Bristow) 법으로 측정한 Ka 값은 0.2 내지 1.5이고, 상기 염은 소정의 광학 밀도의 인쇄 화상을 얻기에 효과적인 블랙 잉크를 블랙 화상이 형성될 영역에 적용하는 단계, 및
    (ii) 컬러 화상이 형성될 영역에 컬러 잉크를 적용하는 단계를 포함하는,
    잉크젯 방식에 의하여 기록 매체 상에 블랙 화상 및 컬러 화상을 형성시킬 때, 기록 매체 상에 서로 인접한 블랙 화상 및 컬러 화상 사이의 블리딩(bleeding)을 감소시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블랙 잉크가 제1 표면 장력을 가지며, 상기 컬러 잉크가 제1 표면 장력 보다 작은 제2 표면 장력을 갖는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (i) 단계를 (ii) 단계 이전에 수행하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 (i) 단계에서 기록 매체 상에 적용된 블랙 잉크의 고체-액체 분리가 일어난 후에 상기 (ii) 단계를 수행하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 블랙 잉크가 상기 염을 포함하지 않는다면 상기 블랙 화상과 컬러 화상 사이에 블리딩이 일어나는 간격(interval)을 두고, 상기 (i) 및 (ii) 단계를 수행하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 자기분산성 카본 블랙이 그 표면에 음이온기를 가지며, 상기 컬러 잉크가 음이온성 염료(dye)를 포함하는 방법.
  8. (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 (식 중, M1은 알칼리 금속 또는 암모늄을 나타내고, Ph는 페닐기임)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염을 잉크의 전체 중량에 대하여 0.05 내지 10 중량% 포함하고, 자기 분산성 카본 블랙을 잉크의 전체 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량% 포함하며, 브리스토우 법으로 측정한 Ka 값은 0.2 내지 1.5이고, 상기 염은 소정의 광학 밀도의 인쇄 화상을 얻기에 효과적인 잉크를 기록 매체 표면으로 토출하고, 상기 잉크를 화상 기록을 위해 상기 표면에 침착시키기 위한 화상 기록 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 잉크를 토출시키기 위한 에너지가 열 에너지인 화상 기록 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 잉크를 토출시키기 위한 에너지가 기계적 에너지인 화상 기록 방법.
  11. 시안, 마젠타, 옐로우, 레드, 그린 및 블루용 착색 물질로부터 선택되는 착색 물질 1종 이상을 포함하는 제1 수계 잉크를 기록 매체의 표면으로 토출시키고 상기 잉크를 상기 표면에 침착시키는 단계, 및
    (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 및 (M1)2CO3 (식 중, M1은 알칼리 금속 또는 암모늄을 나타내고, Ph는 페닐기임)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염을 잉크의 전체 중량에 대하여 0.05 내지 10 중량% 포함하고, 자기 분산성 카본 블랙을 잉크의 전체 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량% 포함하며, 브리스토우 법으로 측정한 Ka 값은 0.2 내지 1.5이고, 상기 염은 소정의 광학 밀도의 인쇄 화상을 얻기에 효과적인 제2 수계 잉크를 기록 매체의 표면으로 토출시키고 상기 잉크를 상기 표면에 침착시키는 단계를 포함하는 컬러 화상 형성 방법.
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