KR100825188B1 - 기록용 잉크, 이를 이용하는 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯기록 장치 - Google Patents

기록용 잉크, 이를 이용하는 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯기록 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 착색제, 습윤제, 계면 활성제, 침투제 및 물을 포함하는 기록용 잉크로서, 기록용 잉크의 특정 수분 증발율은 30% 미만일 경우, 기록용 잉크의 특정 점도 상승율은 10 이하이며; 수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 점도 상승율이 500 초과인 점이 존재하며; 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 기록용 잉크 중 착색제의 평균 입경은 기록용 잉크의 수분 증발 시험 전 착색제의 초기 평균 입경의 2 배 이하인 기록용 잉크를 제공한다.

Description

기록용 잉크, 이를 이용하는 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치{RECORDING INK, INKJET RECORDING METHOD AND INKJET RECORDING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 가열 기구를 구비한 잉크젯 기록 장치에서 사용할 경우에도 유리한 토출 안정성을 갖는 기록용 잉크에 관한 것이며, 또한 보통지에 대한 화상 품질 및 고속 인쇄에 대한 대응이 우수한 이 기록용 잉크를 사용한 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치에 관한 것이다.
프린터, 팩시밀리, 복사기 등의 화상 기록 장치로서, 잉크젯 기록 장치가 널리 사용되고 있다. 잉크젯 기록 장치는, 기록 헤드로부터 종이 등의 기록 매체에 잉크를 토출하여 기록을 행하는 데 사용되는 것으로, 고정밀도의 화상을 고속으로 기록할 수 있고, 런닝 코스트가 낮으며, 소음이 적고, 또한 다색의 잉크를 사용하여 칼라 화상을 기록하는 것이 용이한 등의 이점을 갖고 있다.
이러한 잉크젯 기록에 이용되는 잉크로서는, 물을 주성분으로 하고, 여기에 착색제 및 잉크의 막힘 방지 등의 목적으로 글리세린 등의 습윤제, 기록지에의 침투성을 제어하는 침투제, 그 외 첨가제를 함유하는 것이 일반적이다.
일반적으로 수계 잉크를 사용한 잉크젯 기록은 액체 잉크가 기록 매체에 침 투하여 정착하기 때문에, 흡수 특성의 향상, 착색 성분의 지면에의 정착능, 착색 성분의 보호 기능을 갖는, 잉크젯 인쇄 공정용으로 배제적으로 사용되는 종이(이하 "잉크젯 전용지"라 함)가 개발되고 있다. 그러나, 잉크젯 전용지는 초지 후의 다단의 도포 공정을 거치기 때문에 비용이 높고, 가공 약제를 많이 사용하고 있기 때문에 보통지에 비해 재활용성이 떨어진다. 따라서, 보통지 상에서 충분한 화상 품질을 얻는 것이 요망되고 있다.
보통지는 잉크젯 전용지에 비해 잉크 흡수성이 떨어지고, 잉크젯 전용지와 같은 잉크 성능을 보조하지 않기 때문에, 보통지를 사용시 (1) 페더링(feathering)의 발생, (2) 블리딩(bleeding)의 발생, (3) 농도의 저하, (4) 발색성의 저하, (5) 내수성의 저하, (6) 내광성의 저하, (7) 내가스성의 저하, (8) 정착성의 저하, (9) 코크-링 컬(cock-ring curl)의 발생, (10) 잉크의 이면 비침의 발생과 같은 문제가 발생한다.
따라서, 이들 문제점을 해결하는 것이 보통지에 대한 잉크젯 기록에 있어 중요 과제가 되고 있다.
근년, 안료의 분산성의 개량이나 입경의 미소화가 행해지기 때문에, 안료가 잉크젯 잉크에 사용되는 경우가 많아지고 있다. 카본 블랙 등의 안료를 사용함으로써 상기 문제 (5) 내지 (7)을 개선할 수 있다. 그러나, 안료는 염료에 비해 밀도나 발색성이 떨어지고, 또한 토출 안정성, 장기 보존성, 재분산성 등의 신뢰성의 면에서도 떨어진다. 따라서, 착색제로서 안료를 사용하는 경우, 기록용 잉크의 신뢰성을 향상시키는 것이 과제가 되고 있다.
이들 문제에 대처하기 위해, 착색된 중합체 입자, 특히 폴리에스테르계 또는 비닐계 중합체 입자의 에멀젼을 사용한 잉크젯 기록용 잉크가 다수 보고되고 있다(특허 문헌 1 내지 30 참조). 이들에는 착색제를 물에 불용성이고 분산성이 있는 수지에 내포한 착색제 내포 수지 분산체를 함유하는 잉크가 포함된다. 또한, 착색제로서 칼라 유기 안료를 사용한 경우, 종래 잉크 조성은 보통지 상에서의 화상 밀도, 색 재현성은 수용성 분산제를 사용한 안료 잉크보다 우수하지만, 안료 잉크에 비해 떨어진다.
상기 처리 이외에도 잉크젯 잉크는 신뢰성 향상과 화상 품질 향상을 겸비하는 방향의 검토가 행해지고 있다. 다수의 잉크젯 잉크가 헤드의 노즐 막힘을 방지하기 위해, 잉크의 점도의 상승을 극력을 다해 막는 방향으로 설계되고 있다. 예컨대, 원래 잉크의 2 배 농축시의 점도 변화를 10 배 이내, 또는 입경 변화를 3 배 이내로 함으로써, 안료의 응집이 잉크의 퍼짐을 제어하는 것을 막고, 잉크의 공백을 방지할 수 있는 잉크가 개시되어 있다(특허 문헌 31 참조). 그러나, 이 잉크에서는 보통지 상에서 높은 화상 품질의 상을 형성하는 것이 어렵다.
또한, 잉크 중의 휘발 성분이 증발한 후의 잔류분이 액체이고, 또한 그 점도가 초기 점도의 10 배 이내인 잉크가 개시되어 있다(특허 문헌 32 참조). 그러나, 이 잉크는 염료 잉크여서 신뢰성은 높지만, 보통지에서 이 잉크를 사용하여 형성된 화상은 화상 품질이 떨어진다.
60℃에서 수분을 증발시켰을 때, 잉크 점도가 증발 전의 점도의 600 배 이하인 잉크가 개시되어 있다(특허 문헌 33 참조). 그러나, 이것도 역시 염료 잉크여 서, 수용성 중합체를 잉크 조성물에 첨가함으로써, 잉크의 신뢰성과 화상 품질의 내구성의 균형을 잡고 있지만, 내수성에 문제가 남는다.
또한, 점도가 높은 잉크(예컨대 5 내지 15 mPa·s)가 높은 화상 품질을 확보하기 위해서는 필요하다는 개시가 있다(특허 문헌 34 참조). 이에 따르면, 신뢰성 확보를 위해 초기의 증발 속도를 조정하고, 또한 점도를 조정하기 위한 점도 조정제로서 특정의 화합물을 잉크 조성물에 첨가하는 것이 유리하다고 되어 있는데, 이 제안은 안료를 사용할 때의 상기 문제 (3), (4)에 대한 해결 방법이라고도 할 수 있다. 그러나, 이 경우, 사용된 안료의 입경의 안정성에 대해서는 어떠한 기재도 없으며, 24 시간 방치 후의 신뢰성이 있다고 기재는 되어 있다. 그러나, 잉크가 토출되는 잉크젯 헤드의 구성과 노즐경의 크기에 따라서는 더욱 장기간 동안 방치시킨 경우, 신뢰성이 떨어지는 잉크 조성이 된다.
상기 기재한 바와 같이, 고속으로 고품위를 갖는 인쇄 품질을 확보하기 위해 고점도의 잉크를 사용할 필요가 있다. 그러나, 점도가 높은 잉크는 신뢰성을 확보하는 것이 어려워, 제대로 사용하지 못하는 것이 현실정이다.
또한, 화상 품질을 향상시키는 방법으로서, 잉크 부착량을 낮추지 않고, 잉크의 건조 속도를 높임으로써, 보통지에 대한 상기 문제 (1), (2), (8) 내지 (10)을 해결하는 방법이 시도되고 있다.
건조 속도를 높이는 방법으로서, (i) 잉크 조성물에 휘발 성분을 첨가하는 것, 및 (ii) 프린터에 건조 기구를 구비시키는 것을 들 수 있다.
(i)의 경우, 용이하게 잉크의 건조성을 높일 수 있지만, 헤드의 잉크 노즐부 의 메니스커스도 건조되기 쉬워, 점도 상승을 일으켜, 안정 토출에 악영향을 미치게 된다. 또한, 휘발 성분은 유기 화합물이기 때문에 인쇄 환경도 악화시켜 버려, 수계 잉크를 사용하고 있는 이점을 잃게 되어 버린다. 안료를 사용한 주문형(on-demand) 잉크젯 시스템에서는 신뢰성의 관점에서 문제점이 많다.
(ii)의 경우, 히터 등을 화상 형성 장치에 넣음으로써 실현 가능하지만, 장치가 복잡해지는 결점을 갖고 있다. 잉크를 건조시키기 위해 잉크를 가열하는 특정 방법으로서, 플라텐(platen)을 가열해 열 전도를 통해 기록 매체를 가열하는 방법(특허 문헌 35 내지 39 참조), 적외선을 사용하는 방법(특허 문헌 40 참조) 또는 가열 롤러를 이용한 정착 장치를 사용하는 방법(특허 문헌 41 및 42 참조) 등이 검토되고 있다.
그러나, 플라텐을 사용하는 것에서는 기록 매체에의 열 전도성이 균일하게 되지 않는 것, 적외선을 사용하는 것에서는 대량의 전력이 필요하다는 것, 정착 장치를 이용하는 것에서는 대규모가 된다는 것이 문제시되고 있다. 또한, 인쇄 전후에 기록 매체를 가열하는 것은, 폐열이나 복사열에 의해 기록 매체 뿐 아니라 헤드면에 열을 가하는 것이 된다. 헤드면에 대해서 열이 가해지는 것은 메니스커스의 건조를 촉진하는 것이 되어, 토출 안정성을 저하시킨다. 헤드면을 열 반사면으로 이용함으로써 열에 대한 영향을 억제하는 검토가 이루어지고 있다(특허 문헌 43 참조).
그러나, 이 제안에 대해 그리고 이 사실로부터 잉크에 대한 설명은 없어서, 만족할만한 신뢰성은 갖지 않는다고 언급할 수 있다.
따라서, 수계 잉크를 사용하고, 열 정착 기구를 구비한 잉크젯 프린터는 복잡한 메커니즘을 가지며, 잉크의 신뢰성에 문제가 있다. 그러나, 고속 인쇄 또는 양면 인쇄 동안 화상 품질을 개선하는 이점을 얻기 위한 다수 유형의 잉크젯 프린터가 시판 중이다. 그러나, 열 정착 기구를 구비한 풀 칼라 잉크로서 안료 잉크를 사용하는 주문형 잉크젯 프린터는 아직 잉크의 신뢰성에 있어 다양한 문제점을 안고 있어서, 이의 실제 적용이 지연되고 있다.
따라서, 열 정착 과정을 이용함으로써 상기한 단점 (1), (2) 및 (8) 내지 (10)은 해결되지만, 잉크의 신뢰성은 문제점으로 남는다. 또한, 고점도를 갖는 안료 잉크와 조합하여 염료 잉크를 사용하면 보통지에 대한 상기한 단점 (3) 내지 (7)은 해결되지만, 염료만을 포함하는 잉크가 사용되어 프린터의 신뢰성이 매우 저하되는 경우와 비교하여, 잉크의 토출 안정성이 저하된다는 문제가 발생한다.
특허 문헌 1 일본 특허 출원 공개(JP-A) 제2000-191972호
특허 문헌 2 JP-A 제2000-191968호
특허 문헌 3 JP-A 제2000-191967호
특허 문헌 4 JP-A 제2000-53900호
특허 문헌 5 JP-A 제2000-53899호
특허 문헌 6 JP- 제2000-53898호
특허 문헌 7 JP-A 제2000-53897호
특허 문헌 8 JP-A 제2000-44852호
특허 문헌 9 JP-A 제2000-26775호
특허 문헌 10 JP-A 제2000-7963호
특허 문헌 11 JP-A 제2000-7962호
특허 문헌 12 JP-A 제9-241565호
특허 문헌 13 JP-A 제9-217030호
특허 문헌 14 JP-A 제9-183932호
특허 문헌 15 JP-A 제9-183931호
특허 문헌 16 JP-A 제9-286939호
특허 문헌 17 JP-A 제9-157565호
특허 문헌 18 JP-A 제10-46082호
특허 문헌 19 JP-A 제10-46092호
특허 문헌 20 JP-A 제10-60327호
특허 문헌 21 JP-A 제10-273610호
특허 문헌 22 JP-A 제10-279851호
특허 문헌 23 JP-A 제10-298462호
특허 문헌 24 JP-A 제10-298467호
특허 문헌 25 JP-A 제11-217528호
특허 문헌 26 JP-A 제10-338829호
특허 문헌 27 JP-A 제10-316918호
특허 문헌 28 JP-A 제11-256083호
특허 문헌 29 JP-A 제11-323226호
특허 문헌 30 일본 특허(JP-B) 제3065950호
특허 문헌 31 JP-A 제2002-337449호
특허 문헌 32 JP-A 제2000-095983호
특허 문헌 33 JP-A 제9-111166호
특허 문헌 34 JP-A 제2001-262025호
특허 문헌 35 JP-A 제55-69464호
특허 문헌 36 JP-A 제55-84670호
특허 문헌 37 JP-A 제58-72460호
특허 문헌 38 JP-A 제62-130863호
특허 문헌 39 JP-A 제62-130864호
특허 문헌 40 JP-A 제57-120447호
특허 문헌 41 JP-A 제3-169644호
특허 문헌 42 JP-A 제6-184478호
특허 문헌 43 JP-A 제11-123828호
발명의 개시
본 발명의 목적은 안료 및 가열 기구와 조합되어 있는 경우에도 고신뢰성을 갖는 기록용 잉크를 제공하고, 또한 보통지에 형성된 화상 품질 및 고속 인쇄에 대한 대응이 우수한 이 기록용 잉크를 이용한 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기록용 잉크는 착색제, 습윤제, 계면 활성제, 침투제 및 물을 포함하며,
여기서 하기 수학식 1로 표시되는 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 하기 수학식 2로 표시되는 기록용 잉크의 점도 상승율은 10 이하이고; 수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 점도 상승율이 500 초과인 점이 존재하며; 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 기록용 잉크 중 착색제의 평균 입경이 기록용 잉크의 수분 증발 이전의 착색제의 초기 평균 입경의 2 배 이하이다:
수분 증발율(%) = [(WA-WB)/WA]×100
점도 상승율 = VB/VA
상기 식들 중, WA는 수분 증발 전 기록용 잉크의 초기 질량(g)을 나타내고, WB는 수분 증발 후 기록용 잉크의 질량(g)을 나타내며, VA는 수분 증발 전 기록용 잉크의 초기 점도(mPa·s)를 나타내고, VB는 수분 증발 후 기록용 잉크의 점도(mPa·s)를 나타낸다.
본 발명의 기록용 잉크에 있어서, 착색제가 안료 미립자를 포함하는 양태, 착색제가 그 표면에 1 이상의 친수성 기를 갖는 안료 미립자를 포함하고, 분산제의 부재 하에 수분산성 및 수용해성 중 1 이상을 나타내는 양태, 착색제가 중합체 미 립자가 수불용성 및 수난용성 안료 미립자 중 어느 하나를 함유하는 중합체 에멀젼인 양태, 습윤제가 온도 20℃ 및 상대 습도 60%의 대기 하에서 25 질량% 이상의 평형 수분 함량을 갖는 2종 이상의 다가 알콜인 양태, 다가 알콜 중 하나는 글리세린이고, 습윤제 중 글리세린의 함량은 습윤제의 총 질량을 기준으로 50 질량% 이하인 양태, 침투제가 20℃의 온도에서 수 중 0.2 내지 5.0 질량%의 용해도를 갖는 폴리올인 양태, 기록용 잉크가 0.5 내지 15 질량%의 착색제, 10 내지 50 질량%의 습윤제, 0.01 내지 5 질량%의 계면 활성제 및 0.1 내지 5 질량%의 침투제를 포함하는 양태, 계면 활성제가 비이온성 계면 활성제인 양태, 비이온성 계면 활성제가 하기 화학식들로 표시되는 화합물 중 어느 하나인 양태가 바람직하다:
Figure 112007018746917-pct00001
(상기 식 중, R1은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 및 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 퍼플루오로알킬쇄 중 어느 하나를 나타내고; R2는 수소 원자 및 분지될 수 있는 1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 중 어느 하나를 나타내며; "n"은 5 내지 20의 정수임)
Figure 112007018746917-pct00002
(상기 식 중, R3은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; R4는 수소 원자 및 분지될 수 있는 1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 중 어느 하나를 나타내며; "n"은 5 내지 20의 정수임)
Figure 112007018746917-pct00003
(상기 식 중, R은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; "n"은 5 내지 20의 정수임)
Figure 112007018746917-pct00004
(상기 식 중, R은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; "m"은 5 내지 10의 정수이고; "n"은 5 내지 20의 정수이며; 프로필렌 글리콜쇄 및 에틸렌 글리콜쇄는 블록 중합 또는 랜덤 중합에 따라 제조될 수 있음)
Figure 112007018746917-pct00005
(상기 식 중, "m" 및 "n"은 각각 5 내지 20의 정수임)
본 발명의 잉크 기록 방법은, 본 발명의 기록용 잉크를 노즐로부터 토출시키는 단계; 및 기록 매체의 인쇄 영역 또는 비인쇄 영역에 기록용 잉크를 부착하여 기록하는 단계를 포함하며, 여기서 노즐 부근의 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 초과가 되기 전에, 기록용 잉크를 노즐로부터 토출시킨다.
본 발명의 잉크젯 기록 방법에서, 기록용 잉크를 기록 매체에 부착시킨 후 기록용 매체를 가열하는 것, 기록 매체를 가열한 후 기록용 잉크를 기록 매체에 부착하는 것, 및 기록 매체를 가열하면서 기록용 잉크를 기록 매체에 부착하는 것 중 1 이상에 의해 기록을 수행하는 양태가 바람직하다.
본 발명의 잉크젯 기록 장치는 기록 매체에 기록용 잉크를 토출하기 위해 배치된 노즐을 갖는 기록 헤드, 및 기록 매체를 가열하기 위해 배치된 가열 기구를 포함하며, 여기서 잉크젯 기록 장치는 본 발명의 잉크젯 기록 방법에 의해 기록 매체에 기록을 수행한다.
본 발명의 잉크 카트리지는 용기에 담긴 본 발명의 기록용 잉크를 포함한다.
본 발명의 잉크 기록물은 본 발명의 기록용 잉크를 사용하여 기록 매체에 형성된 화상을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 구체예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구성예를 도시하는 개요도이다.
도 2는 본 발명의 제2 구체예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구성예를 도시하는 개요도이다.
도 3은 본 발명의 제3 구체예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구성예를 도시하는 개요도이다.
도 4는 비교예에서의 수분 증발율과 평균 입경 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 5는 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에서의 수분 증발율과 평균 입경 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 6는 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에서의 수분 증발율과 점도 상승율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에서의 인쇄 시험의 결과를 도시하는 개요도이다.
도 8은 실시예 3 및 4에서의 수분 증발율과 평균 입경 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 9는 실시예 3 및 4에서의 수분 증발율과 점도 상승율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
(기록용 잉크)
본 발명의 기록용 잉크는 기록 매체를 가열하기 위해 배치된 가열 기구를 구비한 잉크젯 기록 장치에 사용되는 잉크젯 기록용 잉크로서, 착색제, 습윤제, 계면 활성제, 침투제, 물 및 임의로 다른 성분을 포함한다.
상기한 기록용 잉크에서는, 하기 수학식 1로 표시되는 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 하기 수학식 2로 표시되는 기록용 잉크의 점도 상승율은 10 이하이고; 수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 기록용 잉크의 점도 상승율이 500 초과인 점이 존재하며; 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 착색제의 평균 입경이 기록용 잉크의 수분 증발 이전의 착색제의 초기 평균 입경의 2 배 이하이다:
수학식 1
수분 증발율(%) = [(WA-WB)/WA]×100
수학식 2
점도 상승율 = VB/VA
상기 식들 중, WA는 수분 증발 전 기록용 잉크의 초기 질량(g)을 나타내고, WB는 수분 증발 후 기록용 잉크의 질량(g)을 나타내며, VA는 수분 증발 전 기록용 잉크의 초기 점도(mPa·s)를 나타내고, VB는 수분 증발 후 기록용 잉크의 점도(mPa·s)를 나타낸다.
기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 기록용 잉크의 점도 상승율은 바람직하게는 8 이하, 더욱 바람직하게는 5 이하이다.
수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 기록용 잉크의 점도 상승율이 바람직하게는 1,000 초과, 더욱 바람직하게는 2,000 초과인 점이 나타난다.
기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 착색제의 평균 입경은 바람직하게는 착색제의 초기 평균 입경의 1.8 배 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 배 이하이다.
기록용 잉크의 평가에 사용되는 기록용 잉크는 3개월 동안의 수분 증발량이 기록용 잉크의 초기 질량을 기준으로 1% 미만이고, 1 주 동안의 기록용 잉크의 점 도 변화율 및 1 주 동안의 착색제의 입경 변화율이 -5 내지 5% 범위인 상부가 폐쇄된 용기에 보관된다. 기록용 잉크는 바람직하게는 제조 후 3 개월 이내에 사용한다.
본 발명에서, 기록용 잉크의 수분 증발에 따른 기록용 잉크의 점도 상승율은 기록용 잉크의 건조 속도에 크게 기여한다. 수분 증발율이 50% 이하인 경우, 점도 상승율이 500 초과인 점이 존재하는 기록용 잉크에서, 기록용 잉크가 건조 상태가 될 때까지의 기록용 잉크의 수분 증발량은 기록용 잉크가 건조 상태가 될 때까지 상기한 특성을 나타내지 않는 기록용 잉크의 수분 증발량 미만이기 때문에, 상기한 특성을 나타내는 기록용 잉크는 더 낮은 온도에서 가열함으로써 충분히 건조 상태가 될 수 있다.
상기한 특성을 나타내는 기록용 잉크에서도, 수분 증발율이 30% 이하인 경우 점도 상승율이 10 이하일 뿐 아니라, 수분 증발율이 30% 이하인 경우, 기록용 잉크 중 착색제의 평균 입경이 착색제의 초기 평균 입경의 2 배 이하인 기록용 잉크의 조성에 의해, 기록용 잉크의 토출 신뢰성이 확보될 수 있다. 그 결과로서, 기록용 잉크의 조성에 안료를 사용하더라도, 상기한 잉크 조성과 가열 기구의 조합으로 만족스런 신뢰성과 만족스런 화상 품질 사이의 상용성이 얻어질 수 있다.
여기서, 평균 입경은 50%의 부피 누적%에서의 평균 입경을 의미한다. 50%의 부피 누적%에서의 평균 입경은 동적 광 산란법에 따라 측정할 수 있다. 즉, 기록용 잉크 중의 "브라운 운동"을 행하고 있는 입자에 레이저 광을 조사하여, 조사된 레이저 광의 진동수로부터, 입자로부터 돌아오는 광(후방 산란 광)의 진동 수 또는 주파수의 변화량을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 변화량으로부터 입경을 얻는 단계를 포함하는 도플러 광 산란 분석에 따라 측정할 수 있다.
상기 바람직한 특성을 나타내는 기록용 잉크를 제조하기 위해서는, 착색제로서 안료 미립자의 표면에 적어도 1종의 친수성 기가 직접 또는 다른 기를 통해 결합하는 처리를 받게 함으로써, 분산제 없이 물에 분산 가능해진 안료 미립자가, 중합체 미립자에 수불용성 또는 난용성의 착색제를 함유시킨 중합체 에멀젼을 사용할 필요가 있다. 이들 이외의 착색제, 예컨대 계면 활성제만을 사용하여 분산을 행하여 제조된 안료, 수용성 수지만을 사용하여 분산을 행하여 제조된 안료를 사용하는 경우, 기록용 잉크의 수분 증발에 따른 착색제의 평균 입경 증가가 현저해져, 토출 신뢰성을 손상시킬 우려가 있다.
또한, 수분 증발 속도를 완화시키는 것은 토출 신뢰성을 향상시키기 위해, 습윤제를 10 내지 50 질량% 함유하고, 사용되는 습윤제는 온도 20℃, 상대 습도 60%의 대기 중에서 측정된 평형 수분 함량이 25 질량% 이상인 다가 알콜을 적어도 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 평형 수분 함량이 30 질량% 이상이고, 특히 바람직하게는 평형 수분 함량이 35 질량% 이상이다.
이 다가 알콜의 하나가 바람직하게는 글리세린이며, 또한 글리세린의 함유량은 바람직하게는 습윤제의 총 질량을 기준으로 50 질량% 이하이다. 보다 바람직하게는 20 내지 50 질량%, 특히 바람직하게는 25 내지 40 질량% 이하이다.
이들 구성 조건을 만족하면서 인쇄 화상 품질을 향상시키기 위해, 기록용 잉크의 착색제를 0.5 내지 15 질량%, 계면 활성제를 0.01 내지 5 질량%, 침투제를 0.1 내지 5 질량% 함유하는 것이 바람직하다.
이들 기록용 잉크의 구성 요소로서는, 착색제, 습윤제, 계면 활성제, 침투제를 들 수 있다. 본 발명의 기록용 잉크를 처방하기 위해서는, 성분들의 조합이 중요하다. 이하, 구성 성분들의 상세를 설명한다.
착색제에 대해서는, 내후성의 관점에서 주로 안료를 사용하지만, 색조 조정의 목적으로 동시에 염료를, 내후성을 손상시키지 않는 범위 내에서 함유해도 좋다. 안료의 예로는 무기 안료 및 유기 안료를 들 수 있다.
무기 안료로서는, 산화티타늄, 산화철, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 바륨 옐로우, 카드뮴 레드, 크롬 옐로우, 및 컨택트법, 퍼니스법 및 서멀법과 같은 통상적인 방법에 의해 제조된 카본 블랙을 들 수 있다.
유기 안료로서는, 아조 안료(예, 아조 레이크, 불용성 아조 안료, 농축 아조 안료 및 킬레이트 아조 안료), 다환식 안료(예, 프탈로시아닌 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사딘 안료, 인디고 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌리논 안료 및 퀴노플라론 안료), 염료 킬레이트(예, 염기성 염료 킬레이트 및 산성 염료 킬레이트), 니트로 안료, 니트로소 안료 및 아닐린 블랙을 들 수 있다. 이들 안료 중에서, 특히 물과 친화성이 안료가 가장 바람직하다.
흑색 안료의 특정 예로는 카본 블랙(C.I. 피그먼트 블랙 7), 예컨대 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 아세틸렌 블랙 및 채널 블랙; 금속 및 금속 화합물, 예컨대 구리, 철(C.I. 피그먼트 블랙 11) 및 산화티타늄; 및 유기 안료, 예컨대 아닐린 블 랙(C.I. 피그먼트 블랙 1)을 들 수 있다.
칼라 안료의 특정 예로는 C.I. 피그먼트 옐로우 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42(황색 산화철), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 151, 153 및 183; C.I. 피그먼트 오렌지 5, 13, 16, 17, 36, 43 및 51; C.I. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:1, 48:2(퍼머넌트 레드 2B(Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53:1, 57:1(브릴리언트 카르민 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101(적색 산화철), 104, 105, 106, 108(카드뮴 레드), 112, 114, 122(퀴나크리돈 마젠타), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 및 219; C.I. 피그먼트 바이올렛 1(로다민 레이크), 3, 5:1, 16, 19, 23 및 38; 및 C.I. 피그먼트 블루 1, 2, 15, 15:1, 15:2, 15:3(프탈로시아닌 블루), 16, 17:1, 56, 60 및 63; C.I. 피그먼트 그린 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 및 36을 들 수 있다. 다른 적절한 착색 안료의 예는 문헌[The Color Index, third edition(edited by SoC I. ety of Dyers and Colourists, 1982)]에 기재되어 있다.
이들 안료 중 바람직한 형태는, 그 표면에 적어도 1종 이상의 친수성 기를 직접 또는 다른 기를 통해 결합하도록 표면 개질된 안료 미립자이다. 안료 미립자의 표면에, 특정 작용기(예, 설폰기 및 카르복실기)를 화학적으로 결합시키거나, 또는 차아할로겐산 및/또는 그 염을 이용하여 습식 산화 처리하는 등의 방법에 따라 이러한 안료 미립자를 제조할 수 있다. 그 중에서도 바람직한 형태는, 안료 미립자의 표면에 카르복시기가 결합되고, 수 중에 분산되어 있는 형태인데, 이는 안 료 미립자의 표면에 카르복실기가 결합하는 방식으로 표면 개질함으로써, 분산 안정성이 향상될 뿐 아니라, 고품위의 인쇄 품질이 얻어짐과 동시에, 인쇄 후의 기록 매체의 내수성이 더욱 향상되기 때문이다.
또한, 이 형태의 잉크는 건조 후의 재분산성이 우수하기 때문에, 장기간 인쇄를 휴지하고, 잉크젯 헤드의 노즐 부근의 잉크의 수분이 증발한 경우에도 노즐의 막힘을 일으키지 않고 간단한 클리닝 동작으로 용이하게 양호한 인쇄를 재개할 수 있게 된다. 또한, 자기 분산형의 안료는, 후술하는 계면 활성제 및 침투제를 조합시킨 경우, 특히 상승 효과가 커서, 보다 신뢰성이 높은, 고품위의 화상을 얻는 것이 가능해진다.
상기 형태의 안료 미립자에 더해, 중합체 미립자에 안료를 함유시킨 중합체 에멀젼을 사용하는 것도 가능하다. 안료를 함유시킨 중합체 에멀젼이란, 중합체 미립자 중에 안료를 봉입한 것, 및/또는 중합체 미립자의 표면에 안료를 흡착시킨 것이다. 이 경우, 모든 안료가 봉입 및/또는 흡착되어 있을 필요는 없으며, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 상기 안료가 중합체 에멀젼 중에 분산하고 있어도 좋다.
중합체 에멀젼을 형성할 수 있는 중합체로서는 비닐계 중합체, 폴리에스테르계 중합체 및 폴리우레탄계 중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서 비닐계 중합체 및 폴리에스테르계 중합체가 가장 바람직하다. 이들 중합체는 JP-A 제2000-53897호 및 제2001-139849호와 같은 특허 문헌에 상세히 설명되어 있다.
착색제로서, 안료를 개별적으로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 이하와 같은 염 료와 병용하는 것도 가능하다.
산성 염료 및 식용 염료의 특정 예로는 C.I. 애시드 옐로우 17, 23, 42, 44, 79 및 142; C.I. 애시드 레드 1, 8, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 87, 89, 92, 97, 106, 111, 114, 115, 134, 186, 249, 254 및 289; C.I. 애시드 블루 9, 29, 45, 92 및 249; C.I. 애시드 블랙 1, 2, 7, 24, 26 및 94; C.I. 푸드 옐로우 2, 3 및 4; C.I. 푸드 레드 7, 9 및 14; 및 C.I. 푸드 블랙 1 및 2를 들 수 있다.
직접성 염료의 특정 예로는 C.I. 다이렉트 옐로우 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 86, 120, 132, 142 및 144; C.I. 다이렉트 레드 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225 및 227; C.I. 다이렉트 오렌지 26, 29, 62 및 102; C.I. 다이렉트 블루 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199 및 202; 및 C.I. 다이렉트 블랙 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168 및 171을 들 수 있다.
염기성 염료의 특정 예로는 C.I. 베이직 옐로우 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 49, 51, 53, 63, 64, 65, 67, 70, 73, 77, 87 및 91; C.I. 베이직 레드 2, 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 46, 49, 51, 52, 54, 59, 68, 69, 70, 73, 78, 82, 102, 104, 109 및 112; C.I. 베이직 블루 1, 3, 5, 7, 9, 21, 22, 26, 35, 41, 45, 47, 54, 62, 65, 66, 67, 69, 75, 77, 78, 89, 92, 93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147 및 155; 및 C.I. 베이직 블랙 2 및 8을 들 수 있다.
반응성 염료의 특정 예로는 C.I. 리액티브 블랙 3, 4, 7, 11, 12 및 17; 리액티브 옐로우 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21,22, 25, 40, 47, 51, 55, 65 및 67; C.I. 리액티브 레드 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96 및 97; 및 C.I. 리액티브 블루 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80 및 95를 들 수 있다.
이들 중에서, 산성 염료 및 직접성 염료가 가장 바람직하다.
기록용 잉크 중 착색제의 함량은 바람직하게는 0.5 내지 15 질량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 12 질량%이다. 착색제의 함량이 0.5 질량% 미만일 경우, 착색 강도가 불충분할 가능성이 있다. 한편, 함량이 15 질량% 초과일 경우, 색조 변화가 불리하게 현저하여, 아름다운 색이 얻어질 수 없다.
본 발명의 기록용 잉크는 용이하게 수소 결합되고, 단순한 물질로서의 고점도 뿐 아니라, 높은 평형 수분 함량을 가지며, 이의 점도가 물의 존재 하에 더 낮아지는 습윤제를 기록용 잉크의 조성에 혼입함으로써 얻어질 수 있다.
다가 알콜의 예로는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 테트라에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올 및 1,2,6-헥산디올을 들 수 있다. 이들 중에서, 글리세린을 20 질량% 이상의 양으로 습윤제에 혼입시키는 것이 중요한데, 이는 글리세린이 착색제의 응고를 억제하여 입자 크기의 성장을 방지하는 높은 효과를 갖는 반면, 이의 점도는 수분 증 발과 함께 빨리 증가하기 때문이다. 또한, 글리세린은 평형 수분 함량의 관점에서도 바람직하다.
글리세린과 조합하여 사용되는 습윤제로서, 1,3-부탄디올이 바람직하다. 1,3-부탄디올은 글리세린과 같이 높은 평형 수분 함량을 가지며, 고신뢰성 뿐 아니라, 기록지에 기록용 잉크를 부착시킬 때 화소의 퍼짐을 균일하게 하고, 기록지의 표면에 착색제를 보유시키는 데 높은 효과를 갖는다. 글리세린은 기록용 잉크의 신뢰성을 향상시키는 데 높은 효과를 갖는 반면, 글리세린이 다량으로 사용되는 경우, 화상 품질이 손상되고, 물이 증발되는 기록용 잉크의 점도 상승율이 너무 커져서 기록용 잉크의 토출 안정성이 종종 손상된다. 따라서, 1,3-부탄디올과 글리세린 사이의 양의 비(1,3-부탄디올:글리세린)는 바람직하게는 1:5 내지 5:1, 더욱 바람직하게는 1:1 내지 4:1, 더더욱 바람직하게는 1:1 내지 3:1, 가장 바람직하게는 2:1 내지 3:1이다.
기록용 잉크 중 습윤제의 양은 기록용 잉크의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 10 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 35 질량%이다. 습윤제의 양이 너무 적으면, 기록용 잉크의 보존 안정성 및 토출 안정성이 손상되어, 노즐 막힘이 쉽게 발생한다. 한편, 습윤제의 양이 너무 많으면, 기록용 잉크의 건조 특성이 손상되어, 문자와 종이 사이의 계면에서 또는 색 사이의 계면에서 기록용 잉크의 퍼짐 현상이 발생하여, 화상의 품질이 손상된다.
계면 활성제의 예로는 음이온성 계면 활성제 및 비이온성 계면 활성제를 들 수 있다. 착색제의 유형 또는 습윤제와 수용성 유기 용매의 조합에 따라, 기록용 잉크의 분산 안정성을 손상시키지 않는 계면 활성제를 선택할 수 있다.
음이온성 계면 활성제의 예로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 아세트산 염, 도데실벤젠 설포네이트 염, 숙시네이트 에스테르 설폰산 염, 라우릴레이트 염 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트의 염을 들 수 있다.
비이온성 계면 활성제의 예로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르, 폴리옥시에틸렌 폴리프로필렌 알킬 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방족 산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아민 및 폴리옥시에틸렌 알킬 아미드를 들 수 있다.
이러한 계면 활성제는 니코 케미컬즈 코포레이션 리미티드, 니혼-에멀젼 코포레이션 리미티드, 니폰 쇼쿠바이 코포레이션 리미티드, 토호 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드, 카오 코포레이션, 아데카 클린 에이드 코포레이션 리미티드, 라이온 코포레이션, 아오키 오일 인더스트리즈 코포레이션 리미티드, 및 산요 케미컬 인더스트리즈, 리미티드와 같은 제조자로부터 용이하게 상업적으로 구입 가능하다.
아세틸렌 글리콜 계면 활성제가 계면 활성제로서 바람직하게 사용된다. 아세틸렌 글리콜 계면 활성제의 예로는 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올을 들 수 있다. 아세틸렌 글리콜 계면 활성제의 상업적으로 입수 가능한 예로는 Surfynols 104, 82 465, 485 및 TG(상표명; 미국 소재 에어 프로덕츠 앤드 케미컬즈 인코포레이티드 제조)를 들 수 있다. 이들 중에서, Surfynols 465, 104 또는 TG를 포함하는 기록용 잉크가 특히 유리한 인쇄 품질을 나타낸다.
계면 활성제는 상기 예시한 계면 활성제에 한정되지 않으며, 상기 예시한 계면 활성제는 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 개별적으로 사용되는 계면 활성제가 기록용 잉크에 용이하게 용해될 수 없는 경우라도, 상기 예시한 계면 활성제의 조합을 이용함으로써, 기록용 잉크 중 계면 활성제에 용해성을 부여하여 기록용 잉크 중에 안정하게 존재할 수 있다.
상기 예시한 계면 활성제들 중에서, 가장 바람직한 것은 하기 화학식들로 표시되는 비이온성 계면 활성제이다:
Figure 112007018746917-pct00006
(상기 식 중, R1은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 및 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 퍼플루오로알킬쇄 중 어느 하나를 나타내고; R2는 수소 원자 및 분지될 수 있는 1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 중 어느 하나를 나타내며; "n"은 5 내지 20의 정수임)
Figure 112007018746917-pct00007
(상기 식 중, R3은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; R4는 수소 원자 및 분지될 수 있는 1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 중 어느 하나를 나타내며; "n"은 5 내지 20의 정수임)
Figure 112007018746917-pct00008
(상기 식 중, R은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; "n"은 5 내지 20의 정수임)
Figure 112007018746917-pct00009
(상기 식 중, R은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; "m"은 5 내지 10의 정수이고; "n"은 5 내지 20의 정수이며; 프로필렌 글리콜쇄 및 에틸렌 글리콜쇄는 블록 중합 또는 랜덤 중합에 따라 제조될 수 있음)
Figure 112007025754374-pct00024
(상기 식 중, "m" 및 "n"은 각각 5 내지 20의 정수임)
상기 화학식들로 표시되는 비이온성 계면 활성제에서, 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄의 예로는 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실 및 테트라데실을 들 수 있다.
1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄의 예로는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸을 들 수 있다.
기록용 잉크 중 계면 활성제의 양은 기록용 잉크의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 0.01 내지 5.0 질량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3 질량%, 더더욱 바람직하게는 0.5 내지 2.5 질량%, 가장 바람직하게는 0.8 내지 2.0 질량%이다. 계면 활성제의 양이 0.01 질량% 미만인 경우, 기록용 잉크의 조성에 계면 활성제를 혼입하면 종종 이의 효과를 잃게 된다. 한편, 계면 활성제의 양이 5.0 질량% 초과인 경우, 기록 매체에의 기록용 잉크의 침투 특성이 필요한 침투 특성보다 높아져서, 화상 밀도가 낮아지거나 기록용 잉크의 이면 비침이 일어나는 문제가 발생할 수 있다.
침투제로서 폴리올이 바람직하다. 폴리올은 20℃에서 바람직하게는 0.2 내지 5.0 질량%, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 5.0 질량%, 더더욱 바람직하게는 1.0 내지 4.0 질량%의 수용해도를 갖는다.
상기한 폴리올 중에서 지방족 디올의 예로는 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 3,3-디메틸-1,2-부탄디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올, 2,4-디메틸-2,4-펜탄디올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디올, 5-헥센-1,2-디올 및 2-에틸-1,3-헥산디올을 들 수 있다.
이들 중에서, 2-에틸-1,3-헥센디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올이 가장 바람직하다.
폴리올과 조합하여 사용할 수 있는 침투제의 예로는 다가 알콜의 알킬 및 아릴 에테르, 예컨대 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐 에 테르, 에틸렌 글리콜 모노알릴 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 테트라에틸렌 글리콜 클로로페닐 에테르; 및 에탄올과 같은 저급 알콜을 들 수 있다. 침투제가 기록용 잉크에 용해될 수 있고, 기록용 잉크에 침투제를 혼입시킴으로써 기록용 잉크의 특성이 소정의 특성으로 제어될 수 있는 한, 침투제는 상기 예시한 화합물에 한정되지 않는다.
기록용 잉크 중 침투제의 양은 기록용 잉크의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 5.0 질량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 4.0 질량%, 더더욱 바람직하게는 1.0 내지 3.0 질량%이다. 침투제의 양이 0.1 질량% 미만인 경우, 기록용 잉크의 빠른 건조 특성을 얻기 어려워, 퍼짐 현상을 갖는 화상이 종종 형성된다. 한편, 침투제의 양이 5.0 질량% 초과인 경우, 착색제의 분산 안정성이 손상되어 노즐이 쉽게 막히거나, 또는 기록 매체에의 기록용 잉크의 침투 특성이 필요한 침투 특성보다 높아져, 화상 밀도가 낮아지거나 기록용 잉크의 이면 비침이 일어나는 문제가 발생할 수 있다.
기록용 잉크의 조성에 혼입되는 기타 첨가제는 한정되지 않으며, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 이의 예로는 방부방오제, pH 조정제, 킬레이트제 및 부식 방지제를 들 수 있다.
방부방오제의 예로는 나트륨 디히드로아세테이트 나트륨 소르베이트, 2-피리딘티올-1-옥시드 나트륨, 나트륨 벤조에이트 및 펜타클로로페놀 나트륨을 들 수 있다.
제조된 기록용 잉크에 악영향을 미치지 않고 소정의 값으로 기록용 잉크의 pH 값을 조절할 수 있는 한, pH 조절제는 제한되지 않는다. pH 조절제의 예로는 아민, 예컨대 디에탄올 아민 및 트리에탄올 아민; 알칼리 금속 원소의 수산화물, 예컨대 수산화리튬, 수산화나트륨 및 수산화칼륨; 수산화암모늄; 4급 암모늄의 수산화물; 4급 포스포늄의 수산화물; 및 알칼리 금속의 탄산염, 예컨대 탄산리튬, 탄산나트륨 및 탄산칼륨을 들 수 있다.
킬레이트제의 예로는 에틸렌디아민테트라아세트산 나트륨, 니트릴로트리아세트산 나트륨, 히드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 나트륨, 디에틸렌트리아민펜타아세트산 나트륨 및 우라밀디아세트산 나트륨을 들 수 있다.
부식 방지제의 예로는 산성 설파이트 염, 나트륨 티오설페이트, 암모늄 티오디글리콜레이트, 디이소프로필암모늄 니트라이트, 펜타에리스리톨 테트라니트레이트, 디시클로헥실암모늄 니트라이트 및 벤조트리아졸을 들 수 있다.
본 발명의 잉크젯 기록용 잉크의 제조 방법으로서는, 종래의 잉크의 제조 방법이면 좋고, 예컨대 습윤제, 침투제, 계면 활성제 및 물을 혼합하여 균일하게 혼합함으로써 교반을 행하고, 이어서 이 혼합물에 대해 안료, 소포제를 첨가하여 교반하여 교반액을 기록용 잉크로서 분산액을 얻는 것을 포함한다. 임의로, 얻어진 분산액을 여과하여 부피가 큰 입자나 이물질을 제거할 수 있다.
본 발명의 기록용 잉크의 제조 방법에서, 불순물을 본 발명의 기록용 잉크로부터 제거할 필요가 있다. 불순물의 예로는 (1) 제조 설비로부터 혼입되는 오염물(예, 쓰레기, 먼지, 먼저 제조한 것의 잔류물, 세제 등), (2) 원재료에 포함된 불 순물(단량체 잔류물, 부생성물 등)을 들 수 있다.
이 때문에, 본 발명의 기록용 잉크를 제조하는 동안, 잉크 구성 성분과는 다른 용해, 분산 성분에 의한 오염을 방지하기 위해 충분히 청소된 제조 용기를 이용하는 것이 바람직하고, 잉크와 접촉되는 용기의 표면이 스테인레스강제나 유리제, 불소-함유 수지이면 바람직하다. 특히 이전 공정에서 제조된 제품의 잔류물에 의한 오염을 방지하기 위해 제조 용기나 배관 등을 충분히 세정하고, 세정시 사용하는 세정액 성분의 잔류가 없도록 충분한 린스를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 잉크는 다가 금속 이온의 악영향을 받기 쉬우므로, 이온 교환수나 순수를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 기록용 잉크의 제조에 사용하는 원재료는, 원재료 제조시의 부생성물 또는 원재료 제조에 대한 잔류물이 적은 것이 바람직하다. 상기한 부생성물이 방출하는 악취를 함유하는 일반 공업품 등급의 원재료보다 제품 관리가 잘 되어 제조되는 화장품 등급의 원재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제조된 잉크는, 잉크 제조용 원재료에서 유래되거나 잉크 제조 공정에서 발생한 부피가 큰 입자를 제거하기 위해, 여과 공정을 거치는 것이 바람직하다.
여과에 사용하는 필터 공경은, 직경 0.5 내지 10 ㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3 내지 7 ㎛가 제조 효율과 잉크 토출 신뢰성의 관점에서 바람직하다. 제조된 잉크는 탈기 후 잉크 카트리지에 충전되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 용존 산소 농도가 5 ppm 이하이다.
(잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치)
하기에, 본 발명의 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치의 제1의 구체예에 대해 설명한다.
도 1은, 본 발명의 잉크젯 기록 장치의 요부의 구성을 도시하는 개략도이다. 잉크젯 기록 장치(10)는, 기록 매체의 일양태인 기록지(7)를 반송하는 지압 롤러(5) 및 지송 롤러(6), 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크를 토출하는 노즐을 갖는 기록 헤드(1), 가열 기구의 일양태인 플라텐(2) 및 지압 롤러(4)를 구비하고 있다.
기록 헤드(1)는 노즐로부터 본 발명의 기록용 잉크를 토출하여, 기록지(7)의 인쇄면 또는 비인쇄면에 기록하는 것이다. 기록 헤드(1)는 예컨대, 복수의 가압액실, 가압액실에 연통하는 공경 35 ㎛ 이하의 노즐, 잉크 공급로, 진동판 및 진동판을 변위시키는 전기 기계 변환 수단으로 이루어진다. 또한, 복수의 잉크 방울을 연속하여 토출시켜 기록 매체에 부착하기 전에 머지(merge)시켜 큰 방울을 형성하는 구성으로 하면, 점도가 높은 잉크에 있어서도 토출 안정성을 확보할 수 있으므로 바람직하다.
플라텐(2) 및 지압 롤러(4)는, 잉크젯 기록용 잉크가 부착된 기록지(7)를 플라텐(2)과 지압 롤러(4)의 사이에 끼우고, 플라텐(2)의 열에 의해 가열하는 가열 기구이다. 여기서, 플라텐(2)은 중공 원통 형상의 롤러로서, 그 내부에 배치된 할로겐 히터(3)의 열에 의해 가열된다.
지압 롤러(5) 및 지송 롤러(60)는 기록지(7)의 반송 기구로서, 기록지(7)를 지압 롤러(5)와 지송 롤러(6)의 사이에 끼우고, 지송 롤러(6)의 회전 구동에 의해 종이 배출 방향(도 1 중 화살표로 표시된 방향)에 반송하는 것이다.
잉크젯 기록 장치(10)를 이용한 잉크젯 기록 방법에 따르면, 이하의 순서로 잉크젯 기록용 잉크를 이용한 기록이 행해진다.
(S11) 기록지(7)가 지압 롤러(5) 및 지송 롤러(16)에 의해, 기록 헤드(1)에 반송된다.
(S12) 기록 헤드(1)의 노즐로부터 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크가 토출되고, 기록지(7)의 인쇄 영역 및 비인쇄 영역에 부착되어 기록(화상 형성)이 행해진다. 이 때, 노즐 근방에서의 잉크젯 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 초과가 되기 전에, 노즐로부터 상기 잉크를 토출시킨다. 이에 의해 안정적으로 고품위의 화상 형성을 행할 수 있다.
(S13) 잉크젯 기록용 잉크가 부착된 기록지(7)가 플라텐(2) 및 지압 롤러(4)에 반송되어, 플라텐(2)과 지압 롤러(4)의 사이에 끼워져 가열되고, 그 후 기록지(7)가 배출된다.
단계 (S12)에 있어서, 노즐로부터 토출되는 잉크의 액적의 크기가 3 내지 400 pl, 액적의 속도가 6 내지 20 m/s, 주파수가 1 KHz 이상, 해상도가 300 dpi 이상인 조건 하에 본 발명의 기록용 잉크를 사용한다.
다음으로, 본 발명에 관한 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치의 제2의 구체예에 대해 설명한다.
여기서, 도 2는, 본 발명의 잉크젯 기록 장치의 요부의 예를 도시하는 개략도이다. 잉크젯 기록 장치(20)는, 기록 매체의 일양태인 기록지(27)를 가열하면서 반송하는 플라텐(22) 및 반송 롤러(26), 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크를 토출하는 노즐을 갖는 기록 헤드(21) 및 기록지(27)를 종이 배출 방향으로 유도하는 지압 롤러(24a, 24b)를 구비하고 있다. 여기서 기록 헤드(21)는 상기한 제1의 구체예에서 도시한 기록 헤드(1)와 동일한 구성이다.
플라텐(22) 및 지송 롤러(26)는, 기록용 잉크 부착 전에 기록지(27)를 플라텐(22)과 반송 롤러(26)의 사이에 끼우고, 플라텐(22)의 열에 의해 가열하는 가열 기구와, 기록지(27)를 종이 배출 방향(도 2 중 화살표에 의해 표시된 방향)으로 반송하는 반송 기구를 겸비한 것이다. 여기서, 플라텐(22)은, 중공 원통 형상의 롤러로서, 그 내부에 배치된 할로겐 히터(23)의 발열에 의해 가열된다.
잉크젯 기록 장치(20)를 이용한 잉크젯 기록 방법에 따르면, 이하의 순서로 잉크젯 기록용 잉크를 사용한 기록이 행해진다.
(S21) 기록지(27)가 플라텐(22) 및 지송 롤러(26)의 사이에 끼워져 가열되고, 가열된 기록지(27)가 지송 롤러(26)의 회전 구동에 의해, 기록 헤드(21)에 반송된다.
(S22) 기록 헤드(21)의 노즐로부터 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크가 토출되고, 기록지(27)의 인쇄 영역 또는 비인쇄 영역에 부착되어 기록(화상 형성)이 행해진다. 이 때, 노즐 근방에서의 잉크젯 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 초과가 되기 전에, 노즐로부터 상기 잉크를 토출시킨다. 이에 의해 안정적으로 고품위의 화상 형성이 행해질 수 있다.
(S23) 잉크젯 기록용 잉크가 부착되어 화상 형성된 기록지(27)가 지압 롤러(24a, 24b)에 반송되어, 지압 롤러(24a, 24b)에 의해 종이 배출 방향으로 유도된 다.
다음으로, 본 발명에 관한 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치의 제3의 구체예에 대해 설명한다.
여기서, 도 3은, 본 발명의 잉크젯 기록 장치의 요부의 예를 도시하는 개략도이다. 잉크젯 기록 장치(30)는, 기록 매체의 일양태인 기록지(37)를 반송하는 지압 롤러(35), 지송 롤러(36), 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크를 토출하는 노즐을 갖는 기록 헤드(31), 기록지(37)의 기록 헤드(31) 배치측과는 반대 측면에 배치된 기록지(37)를 가열하기 위해 배치된 플라텐(32), 상기 기록지(37)를 종이 배출 방향으로 유도하는 지압 롤러(34a, 34b)를 구비하고 있다. 여기에서 기록 헤드(31)는 상기 제1의 구체예에서의 기록 헤드(1)와, 지압 롤러(35) 및 반송 롤러(36)는 제1의 구체예에서의 지압 롤러(5) 및 반송 롤러(6) 동일한 구성이다.
플라텐(32)은, 기록 헤드(31)를 이용한 잉크젯 기록용 잉크의 부착이 행해지면서 기록지(37)의 인쇄면의 반대면 측과 접촉하여, 기록지(27)를 가열하는 가열 기구이다. 여기서, 플라텐(32)은 기록지(37)를 따라 슬라이딩하며, 그 근방에 배치된 할로겐 램프(33)의 발열에 의해 가열된다.
잉크젯 기록 장치(30)를 이용한 잉크젯 기록 방법에 따르면, 이하의 순서로 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크를 이용한 기록이 행해진다.
(S31) 기록지(37)가 지압 롤러(35) 및 지송 롤러(36)에 의해 기록 헤드(31)에 반송된다.
(S32) 기록지(37)가 플라텐(32)과 슬라이딩되어 가열되면서, 기록 헤드(31) 의 노즐로부터 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크가 토출되어, 기록지(37)의 인쇄 영역 또는 비인쇄 영역에 부착되어 기록(화상 형성)이 행해진다. 이 때, 노즐 근방에서의 잉크젯 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 초과가 되기 전에, 노즐로부터 기록용 잉크를 토출시킨다. 이에 의해 안정적으로 고품위의 화상 형성을 행할 수 있다.
(S33) 잉크젯 기록용 잉크가 부착되어 화상 형성된 기록지(37)가 지압 롤러(34a, 34b)에 반송되어, 지압 롤러(34a, 34b)에 의해 종이 배출 방향으로 유도된다.
본 발명에 있어서, 상기 가열 기구를 이용함으로써 잉크젯 기록용 잉크의 건조 속도를 높이고, 기록용 잉크의 페더링, 블리딩, 코크-링, 이면 비침을 방지할 수 있다. 여기서 말하는 "건조"란 완전히 수분이 없어진 상태는 아니며, 어느 정도 수분을 잃은 잉크가 유동성을 잃은 상태가 되어, 기록지(기록 매체)에 유지되어 움직여 흐르지 않는 상태를 나타낸다. 또한, 기록지의 가열은 잉크의 수분 증발율을 촉진하기 위한 것이므로, 기록지에 열량을 적용하는 것이 중요하며, 인쇄의 전후에 열을 적용하는지는 상관없다. 따라서, 상기 제1 내지 3의 구체예의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법 중 어느 하나, 또는 어느 2개 이상을 병용한 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법으로 해도 좋다.
상기한 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 의해, 저열량을 적용하는 가열 기구를 이용하여도 고품위의 화상 형성이 가능해지므로, 복사열에 의한 헤드 및 잉크의 가열에 의한 신뢰성 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 가열 기구가 저열량을 적용하기 때문에 에너지의 소비량를 낮출 수 있으므로, 본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 환경 친화적이며, 가열 기구의 워밍-업 시간의 축소 효과도 얻을 수 있다.
(잉크 카트리지)
본 발명의 잉크 카트리지는 용기 내에 담긴 본 발명의 기록용 잉크 및 적절히 선택된 임의의 다른 부재를 포함한다.
용기는 제한되지 않으며, 이의 형태, 구조 및 크기는 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다. 용기의 바람직한 예는 적어도 알루미늄 적층 필름 또는 수지 필름을 이용하여 제조된 잉크 백을 갖는 용기를 포함한다.
(잉크 기록물)
본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 의해 기록된 기록물이 본 발명의 잉크 기록물이다. 본 발명의 잉크 기록물은 기록 매체 상에 본 발명의 기록용 잉크를 사용하여 형성된 화상을 포함한다.
기록 매체는 한정되지 않으며, 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다. 기록 매체의 예로는 보통지, 광택지, 특정지, 천, 필름 및 OHP 시트를 들 수 있다. 이들 기록 매체는 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
상기한 레코는 고품질이며 퍼짐이 없고, 노화 안정성이 우수한 화상을 가지므로, 다양한 인쇄 및 화상이 기록되는 서류와 같은 다양한 용도에 바람직하게 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가열 기구를 구비한 잉크젯 기록 장치를 이용하여, 수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 기록용 잉크의 점도가 빠르게 상승하거나, 점도 상 승율이 500을 초과하는, 습윤제, 계면 활성제, 침투제 및 물에 분산되는 착색제를 포함하는 잉크젯 기록용 잉크를 처방함으로써, 기록 매체에 저열량을 적용하여 화상의 품질이 개선될 수 있다. 또한, 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 점도 상승율이 10 이하이고, 평균 입경의 변화가 적게 억제되는 기록용 잉크를 처방함으로써, 단기 또는 장기 동안의 기록용 잉크의 신뢰성이 확보될 수 있다.
또한, 본 발명의 기록용 잉크, 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치를 이용하여, 단지 저열량을 적용하여 고품위의 화상을 형성시킬 수 있기 때문에, 기록용 잉크의 신뢰성을 낮게 억제할 수 있는데, 여기서 기록용 잉크의 신뢰성은 복사열로 잉크젯 헤드 또는 기록용 잉크를 가열하여 낮춘다. 가열 기구가 저열량을 적용하기 때문에 에너지의 소비를 낮출 수 있으므로, 본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 환경 친화적이며, 가열 기구의 워밍-업 시간을 단축하는 효과가 얻어질 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 이들은 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
우선, 본 발명에 필수적인 잉크젯 기록용 잉크의 신뢰성에 대한 안료 적절성의 연구 결과를 비교예로서 나타낸다.
(비교예 1)
비교예 1에서의 잉크젯 기록용 잉크의 조성 및 제조 방법을 하기에 나타낸다
(1) 조성
* 안료 미립자(상표명: CAB-O-JET 300; 카봇 코포레이션 제조; 친수성 기 중 1 이상을 직접 카본 블랙의 표면에 결합시키거나 또는 다른 기를 통해 결합시킨 처리를 받은 카본 블랙) 50.0 질량%
* 습윤제(디에틸렌 글리콜) 12.0 질량%
* 습윤제(글리세린) 24.0 질량%
* 침투제(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르) 2.0 질량%
* 계면 활성제(상표명: Dinol 604; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) 1.0 질량%
* 소포제(상표명: silicone KS 508; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) 0.1 질량%
* 물(순수) 10.9 질량%
(2) 제조 방법
우선, 습윤제, 침투제, 계면 활성제 및 물을 혼합하고, 생성된 혼합물을 1 시간 동안 교반하여 비균일하게 혼합물을 혼합하였다. 그 다음, 혼합물에 안료 및 소포제를 첨가하고, 생성된 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 그 다음, 부피가 큰 입자 및 이물질을 제거하기 위해 생성된 분산액을 평균 공경 0.8 ㎛의 셀룰로오스-아세테이트 막 필터로 가압 여과시켜 측정을 위해 이용되는 기록용 잉크를 제조하였다.
(비교예 2)
안료 미립자의 유형 및 양, 습윤제인 디에틸렌 글리콜의 양, 습윤제인 글리세린의 양 및 순수의 양을 각각 안료를 함유하는 중합체 미립자의 상기한 분산액 및 45.0 질량%, 14.7 질량%, 29.3 질량% 및 7.9 질량%로 변화시킨 것을 제외하고는, 비교예 1에서와 실질적으로 동일한 방식으로 비교예 2의 기록용 잉크를 제조하였다.
(중합체 용액 A의 제조)
기계적 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔때기를 구비한 1 L 플라스크의 내부에 질소 가스를 완전히 퍼징하고, 플라스크에 11.2 g의 스티렌, 2.8 g의 아크릴산, 12.0 g의 라우릴 메타크릴레이트, 4.0 g의 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트, 4.0 g의 스티렌 마크로머 및 0.4 g의 메르캅토메탄올을 장입하고 혼합한 후, 플라스크의 온도를 65℃로 상승시켰다.
그 다음, 100.8 g의 스티렌, 25.2 g의 아크릴산, 108.0 g의 라우릴 메타크릴레이트, 36.0 g의 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트, 60.0 g의 히드록시에틸 메타크릴레이트, 36.0 g의 스티렌 마크로머, 3.6 g의 메르캅토에탄올, 2.4 g의 아조비스메틸발러로니트릴 및 18 g의 메틸 에틸 케톤의 용액 혼합물을 2.5 시간 동안 플라스크에 적하시켰다. 적하 완료 후, 0.8 g의 아조비스메틸발러로니트릴 및 18 g의 메틸 에틸 케톤의 용액 혼합물을 0.5 시간 동안 플라스크에 적하시켰다. 65℃에서, 플라스크의 내용물을 1 시간 동안 숙성시키고, 0.8 g의 아조비스메틸발러로니트릴을 플라스크에 첨가한 후, 플라스크의 내용물을 1 시간 동안 숙성시켰다. 반응 종료 후, 346 g의 메틸 에틸 케톤을 플라스크에 첨가하여 50%의 수지 함량을 갖는 800 g의 중합체 용액을 제조하였다.
(안료를 함유하는 중합체 미립자의 수성 분산액의 제조)
28 g의 중합체 용액 A, 26 g의 C.I. 피그먼트 블루 15:3, 13.6 g의 1 mol/L의 수산화칼륨의 수용액, 20 g의 메틸 에틸 케톤 및 13.6 g의 이온 교반수를 혼합하고, 충분히 교반한 후, 생성된 혼합물을 롤 밀을 이용하여 혼련하여 페이스트를 얻었다. 얻어진 페이스트를 200 g의 순수에 장입하고, 생성된 혼합물을 충분히 교반한 후, 증발기를 이용하여 혼합물로부터 메틸 에틸 케톤 및 물을 증류시켜 시안-중합체 미립자의 수성 분산액(안료를 함유하는 중합체 미립자의 분산액)을 얻었다.
(비교예 3)
안료 미립자의 유형 및 양, 습윤제인 디에틸렌 글리콜의 양, 습윤제인 글리세린의 양, 계면 활성제의 유형 및 순수의 양을 각각 안료의 상기한 분산액 및 38.7 질량%, 11.3 질량%, 22.7 질량%, 계면활성제 Softanol(니폰 쇼쿠바이 코포레이션 리미티드 제조) 및 24.2 질량%로 변화시킨 것을 제외하고는, 비교예 1에서와 실질적으로 동일한 방식으로 비교예 3의 기록용 잉크를 제조하였다.
(중합체 용액 B의 제조)
기계적 교반기, 온도계, 질소 가스 유도관 및 환류관을 구비한 1 L 분리 가능 플라스크에, 49.6 g의 푸마르산, 169 g의 비스페놀 A-디히드록시에틸, 31.7 g의 프탈산 무수물 및 0.7 g의 파라톨루엔 설폰산을 장입하고, 생성된 혼합물을 2 시간 동안 150℃에서, 그리고 3 시간 동안 175℃에서 질소 스트림에서 축합 반응시켜 폴리에스테르 수지를 합성하였다. 폴리에스테르 수지를 함유하는 반응 혼합물에, 678.8 g의 물 및 22.8 g의 암모니아의 28% 수용액을 첨가하고, 생성된 혼합물을 2 시간 동안 65℃에서 교반하였다. 다음으로, 생성된 혼합물에, 47.5 g의 산성 아황 산나트륨을 첨가하고, 생성된 혼합물을 6 시간 동안 95℃에서 교반하여 30%의 수지 함량을 갖는 1,000 g의 투명한 중합체 용액을 제조하였다.
(안료-수지의 분산액의 제조)
105 g의 중합체 용액 B, 100 g의 에틸렌 글리콜, 10.5 g의 테트라메틸설폰, 136.3 g의 순수 및 0.2 g의 수산화나트륨을 충분히 혼합하고, 혼합물을 교반하면서 생성된 혼합물에 155 g의 C.I. 피그먼트 블루 15:2를 혼합한 후, 2 시간 동안 비드 밀을 이용하여 혼합물 중에 안료를 분산시켰다. 생성된 혼합물에, 495 g의 순수를 첨가하고, 생성된 혼합물 중 부피가 큰 입자를 초원심 분리기를 이용하여 제거하여, 15.5%의 안료 함량을 갖는 블루 피그먼트-수지 분산액을 제조하였다.
(비교예 4)
안료 미립자의 유형 및 양, 습윤제인 디에틸렌 글리콜의 양, 습윤제인 글리세린의 양 및 순수의 양을 각각 상기한 안료-계면 활성제 분산액 및 42.5 질량%, 15.3 질량%, 30.7 질량% 및 8.4 질량%로 변화시킨 것을 제외하고는, 비교예 3에서와 실질적으로 동일한 방식으로 비교예 4의 기록용 잉크를 제조하였다.
(안료-계면 활성제 분산액의 제조)
100 g의 C.I. 피그먼트 블루 15:3, 24.8 g의 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르 황산 암모늄 및 175.2 g의 순수를 혼합하고, 생성된 혼합물을 습식 샌드 밀을 이용하여 분산시킨 후, 생성된 혼합물에 414.3 g의 순수를 첨가하고 혼합한 후, 혼합물로부터 부피가 큰 입자를 제거하기 위해 생성된 혼합물을 원심분리시켜 시안 안료-계면 활성제 분산액을 제조하였다.
비교예 1 내지 4에서 제조된 기록용 잉크의 조성을 하기 표 1에 나타낸다.
성분 설명 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
안료 미립자 CAB-O-JET300*1 50.0
중합체 미립자의 수성 분산액*2 45.0
안료-수지 분산액 38.7
안료-계면 활성제 분산액 42.5
습윤제 디에틸렌 글리콜 12.0 14.7 11.3 15.3
글리세린 24.0 29.3 22.7 30.7
침투제 옥탄디올 2.0 2.0
디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 2.0 2.0
계면 활성제 Softanol*3 1.0 1.0
Dinol 604*4 1.0 1.0
소포제 Silicone deformer KS 508*5 0.1 0.1 0.1 0.1
물 순수 10.9 7.9 24.2 8.4
총(질량%) 100.0 100.0 100.0 100.0
특성 점도(mPa·s) 7.88 7.93 8.08 8.27
입경 D50(nm) 106.3 119.6 98.6 114.5
*1(상표명; 카봇 코포레이션 제조; 친수성 기 중 1 이상을 직접 카본 블랙의 표면에 결합시키거나 또는 다른 기를 통해 결합시킨 처리를 받은 카본 블랙) *2 안료를 함유하는 중합체 미립자 *3(상표명; 니폰 쇼쿠바이 코포레이션 리미티드 제조) *4(상표명; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) *5(상표명; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조)
비교예 1 내지 4에서 제조된 기록용 잉크 각각에 대해 기록용 잉크의 신뢰성에 대한 안료 적절성을 평가하기 위해, 수분 증발에 따른 입경의 변화를 측정하였다.
<수분 증발에 따른 입경의 변화 측정>
비교예 1 내지 4에서 제조된 기록용 잉크 각각의 특정량을 50℃의 온도 및 10%의 상대 습도의 분위기에 방치하고, 특정 시간 동안 방치 후, 그 시간에서의 기록용 잉크의 질량 및 입경의 변화를 측정하였다. 500 배로 희석된 기록용 잉크에 대하여 입경 분포 측정 기구(상표명: UPA 150; 마이크로 트랙 코포레이션 제조)를 이용하여 입경을 측정하였다. 측정 결과는 도 4에 도시한다.
도 4에 도시된 결과로부터, 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 비교예 1 및 2의 기록용 잉크에 대하여 현저한 입경의 증가가 일어나지 않아서, 비교예 1 및 2의 기록용 잉크가 토출되고, 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 기록용 잉크의 토출 신뢰성이 확보됨을 발견하였다. 한편, 비교예 3 및 4의 기록용 잉크에 대하여, 수분 증발율이 30% 미만일 경우라도, 입경이 커지는 경향이 있어서, 가열 기구에 의한 기록용 잉크의 건조 촉진으로 인해 또는 장기간의 기록용 잉크의 방치로 인해 메니스커스 부분에서 기록용 잉크의 수분 증발이 가속화되는 경우, 수분 증발율이 낮은 값을 갖더라도, 안료의 재분산성이 저하되고 안료의 입경이 커져서, 기록용 잉크의 토출 안정성이 저하됨을 발견하였다.
(실시예 1)
실시예 1에서의 잉크젯 기록용 잉크의 조성 및 제조 방법을 하기에 나타낸다
(1) 조성
* 안료 미립자(상표명: CAB-O-JET 300; 카봇 코포레이션 제조; 친수성 기 중 1 이상을 직접 카본 블랙의 표면에 결합시키거나 또는 다른 기를 통해 결합시킨 처리를 받은 카본 블랙) 50.0 질량%
* 습윤제(1,3-부틸렌 글리콜) 23.3 질량%
* 습윤제(글리세린) 7.7 질량%
* 침투제(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르) 2.0 질량%
* 계면 활성제(상표명: Dinol 604; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) 1.0 질량%
* 소포제(상표명: silicone deformer KS 508; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) 0.1 질량%
* 물(순수) 15.9 질량%
(2) 제조 방법
우선, 습윤제, 침투제, 계면 활성제 및 물을 혼합하고, 생성된 혼합물을 1 시간 동안 교반하여 비균일하게 혼합물을 혼합하였다. 그 다음, 혼합물에 안료 및 소포제를 첨가하고, 생성된 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 그 다음, 부피가 큰 입자 및 이물질을 제거하기 위해 생성된 분산액을 평균 공경 0.8 ㎛의 셀룰로오스-아세테이트 막 필터로 가압 여과시켜 측정을 위해 이용되는 기록용 잉크를 제조하였다.
(실시예 2)
안료 미립자의 유형 및 양, 습윤제인 1,3-부틸렌 글리콜의 양, 습윤제인 글리세린의 양 및 순수의 양을 비교예 2에서 제조된 안료를 함유하는 중합체 미립자의 분산액 및 45.0 질량%, 29.3 질량%, 9.7 질량% 및 12.9 질량%로 변화시킨 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 실질적으로 동일한 방식으로 실시예 2의 기록용 잉크를 제조하였다.
실시예 1 및 2에서 제조된 기록용 잉크의 조성을 하기 표 2에 나타낸다.
성분 설명 실시예 1 실시예 2
안료 미립자 CAB-O-JET300*1 50.0
중합체 미립자의 수성 분산액*2 45.0
습윤제 1,3-부틸렌 글리콜 23.3 29.3
글리세린 7.7 9.7
침투제 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 2.0 2.0
계면 활성제 Dinol 604*4 1.0 1.0
소포제 Silicone deformer KS 508*5 0.1 0.1
물 순수 15.9 12
총(질량%) 100.0 100.0
특성 점도(mPa·s) 7.88 7.93
입경 D50(nm) 106.3 119.6
*1(상표명; 카봇 코포레이션 제조; 친수성 기 중 1 이상을 직접 카본 블랙의 표면에 결합시키거나 또는 다른 기를 통해 결합시킨 처리를 받은 카본 블랙) *2 안료를 함유하는 중합체 미립자 *4(상표명; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) *5(상표명; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조)
실시예 1 및 2 및 비교예 1 및 2에서 제조된 기록용 잉크 각각에 대하여, 수분 증발에 따른 점도 상승율 및 입경의 변화를 하기와 같이 측정하였다.
<수분 증발에 따른 점도 상승율 및 입경의 변화 측정>
실시예 및 비교예에서 제조된 기록용 잉크 각각의 특정량을 온도가 50℃이고 상대 습도가 10%인 분위기에 방치하고, 특정 시간 방치 후, 기록용 잉크의 질량의 변화 뿐 아니라, 점도(25℃에서 측정) 및 입경을 측정하였다. 점도는 점도 측정계(상표명: RL 500; 토키 산교 코포레이션 리미티드 제조)를 이용하여 측정하였다. 측정 결과를 도 5 및 6에 도시한다.
도 5 및 6에 도시된 결과로부터, 비교예 1 및 2의 기록용 잉크와 마찬가지로, 실시예 1 및 2의 기록용 잉크에 대해 수분 증발율이 30% 이하일 경우, 현저한 입경 증가가 일어나지 않고 점도 상승율은 10 이하여서, 실시예 1 및 2의 기록용 잉크의 토출 안정성이 비교예 1 및 2의 기록용 잉크와 동일한 정도로 확보됨을 발견하였다. 그러나, 수분 증발율이 30% 이상일 경우, 빠른 점도 상승이 일어난다. 이러한 특성은 수분 증발율이 30% 내지 50%일 경우, 기록용 잉크의 점도가 상승하여, 블리딩과 같은 잉크의 이동을 억제하는 효과가 얻어질 수 있음을 나타낸다. 한편, 비교예 1 및 2의 기록용 잉크에 대해서는, 점도의 상승은 일어나지 않는데, 이는 상기한 효과를 얻기 위해서는 더 많은 양의 수분 증발이 필요함을 나타낸다.
실시예 1 및 2 및 비교예 1 및 2의 기록용 잉크 각각에 대해, 하기와 같이 인쇄 품질을 평가하였다.
<인쇄 품질의 평가>
실리콘 고무로 알루미늄 평관의 표면을 코팅하여 제조된 플라텐을 내부에 할로겐 히터를 장착한 가열 기구가 배출부에 부착된 방식으로, 잉크젯 프린터(상표명: EM-930 C; 세이코 엡슨 코포레이션 제조)의 종이 배출 부분을 개조하여 제조된 도 1에 도시된 구성을 갖는 잉크젯 기록 장치를 이용하여, 실시예 1 및 2 및 비교예 1 내지 4의 기록용 잉크 각각에 대하여 인쇄 시험을 수행하여, 기록용 잉크의 품질을 평가하였다. 복사 온도계를 이용하여 가열 온도를 인쇄 표면의 온도로서 측정하였다. 사용된 잉크젯 프린터는 시리얼 프린터였기 때문에, 히터 접촉 시간은 일정하지 않았고, 종이 표면의 온도는 불균일했다. 따라서, 인쇄를 하지 않고 급지 동안 히터에 의해 가열된 종이 표면의 온도의 평균치로서 종이 표면의 온도를 측정하였다.
인쇄 모드로서 프린터에 부착된 드라이버에 의해 "색 보정 없음"이 선택된 파인 모드(fine mode)를 이용하여, 워드 프로세서 소프트(Microsoft Word 2000)에 의해 제조된 차트를 인쇄하여 인쇄를 수행하였다. 평가 결과를 도 7에 도시한다.
도 7에 도시된 인쇄된 화상은 6 포인트의 크기를 가진 문자의 화상으로서 인쇄되어 그레이 스케일로 변환된 화상의 확대된 화상이다. 진한 색은 실시예 1 및 비교예 1의 기록용 잉크에 상당하고, 흐린 색은 실시예 2 및 비교예 2의 기록용 잉크에 상당한다.
45℃의 종이 표면 온도에서 실시예 1 및 2의 기록용 잉크와 조합된 잉크 셋에 대하여, 블리딩을 억제하기 시작하자, 문자의 선폭이 적어지고, 문자가 선명해진다. 한편, 60℃ 초과의 종이 표면 온도에서도, 비교예 1 및 2의 기록용 잉크와 조합된 잉크 셋에 대하여, 화상의 품질은 개선되지 않았고, 종이 표면을 가열하는 효과는 관찰되지 않았다.
(실시예 3)
기록용 잉크의 조성을 하기 조성으로 변화시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 실질적으로 동일한 방식으로 실시예 3의 기록용 잉크를 제조하였다.
* 안료 미립자(상표명: CAB-O-JET 300; 카봇 코포레이션 제조; 친수성 기 중 1 이상을 직접 카본 블랙의 표면에 결합시키거나 또는 다른 기를 통해 결합시킨 처리를 받은 카본 블랙) 50.0 질량%
* 습윤제(1-메틸-1,3-부틸렌 글리콜) 21.0 질량%
* 습윤제(글리세린) 7.0 질량%
* 침투제(옥탄디올) 2.0 질량%
* 계면 활성제(상표명: FINESURF TDP-0107; 아오키 오일 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) 1.0 질량%
* 소포제(상표명: silicone KS 508; 신-에츠 케미컬 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조) 0.1 질량%
* 물(순수) 18.9 질량%
(실시예 4)
안료 미립자의 유형, 습윤제인 3-메틸-1,3-부틸렌 글리콜의 양, 습윤제인 글리세린의 양 및 순수의 양을 비교예 2에서 제조된 안료를 함유하는 중합체 미립자의 분산액, 50.0 질량%, 22.9 질량%, 7.6 질량% 및 16.4 질량%로 변화시킨 것을 제외하고는, 실시예 3에서와 실질적으로 동일한 방식으로 실시예 4의 기록용 잉크를 제조하였다.
실시예 3 및 4에서 제조된 기록용 잉크의 조성을 하기 표 3에 나타낸다.
성분 설명 실시예 3 실시예 4
안료 미립자 CAB-O-JET300*1 50.0
중합체 미립자의 수성 분산액*2 50.0
습윤제 3-메틸-1,3-부틸렌 글리콜 21.0 22.9
글리세린 7.0 7.6
침투제 옥탄디올 2.0 2.0
계면 활성제 FINESURF TDP-0107*3 1.0 1.0
소포제 Silicone deformer KS 508 0.1 0.1
물 순수 18.9 16.4
총(질량%) 100.0 100.0
특성 점도(mPa·s) 8.21 8.00
입경 D50(nm) 111.2 116.6
*1(상표명; 카봇 코포레이션 제조; 친수성 기 중 1 이상을 직접 카본 블랙의 표면에 결합시키거나 또는 다른 기를 통해 결합시킨 처리를 받은 카본 블랙) *2 안료를 함유하는 중합체 미립자 *3(상표명; 아오키 오일 인더스트리즈 코포레이션 리미티드 제조)
실시예 3 및 4에서 제조된 기록용 잉크 각각에 대하여, 수분 증발에 따른 점도 상승율 및 입경의 변화를 상기한 방법과 동일한 방법에 따라 측정하였다. 측정 결과를 도 8 및 9에 도시한다. 실시예 3 및 4에서 제조된 기록용 잉크 모두에 대해, 수분 증발율이 30% 이하일 경우, 점도 상승율은 10 이하였고, 수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 점도 상승율이 500 초과인 점이 존재하였다. 또한, 수분 증발율이 30% 이하일 경우, 기록용 잉크의 조성물 중 착색제의 평균 입경은 착색제의 초기 평균 입경의 2 배 이하였다.
실시예 3 및 4에서 제조된 잉크젯 기록용 잉크 각각에 대하여, 상기한 방법과 동일한 방법에 따라 인쇄 품질을 평가하였고, 평가의 결과로서, 실시예 3의 기록용 잉크 및 실시예 4의 기록용 잉크와 조합된 잉크 셋에 대하여, 블리딩이 억제되고, 문자의 선폭이 더 적어지고 문자가 더 선명해진 인쇄 결과를 얻을 수 있었다.

Claims (15)

  1. 착색제, 습윤제, 계면 활성제, 침투제 및 물을 포함하는 기록용 잉크로서,
    기록 매체를 가열하기 위해 배치된 가열 기구를 포함하는 잉크젯 기록 장치에서 사용되는 것이고,
    하기 수학식 1로 표시되는 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 하기 수학식 2로 표시되는 기록용 잉크의 점도 상승율은 10 이하이고; 수분 증발율이 30 내지 50%일 경우, 점도 상승율이 500 초과인 점이 나타나며; 수분 증발율이 30% 미만일 경우, 기록용 잉크 중 착색제의 평균 입경이 기록용 잉크의 수분 증발 이전의 착색제의 초기 평균 입경의 2 배 이하인 기록용 잉크:
    수학식 1
    수분 증발율(%) = [(WA-WB)/WA]×100
    수학식 2
    점도 상승율 = VB/VA
    상기 식들 중, WA는 수분 증발 전 기록용 잉크의 초기 질량(g)을 나타내고, WB는 수분 증발 후 기록용 잉크의 질량(g)을 나타내며, VA는 수분 증발 전 기록용 잉크의 초기 점도(mPa·s)를 나타내고, VB는 수분 증발 후 기록용 잉크의 점도(mPa·s)를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 착색제는 안료 미립자를 포함하는 것인 기록용 잉크.
  3. 제2항에 있어서, 착색제는 그 표면에 1 이상의 친수성 기를 갖는 안료 미립자를 포함하고, 분산제의 부재 하에 수분산성 및 수용해성 중 1 이상을 나타내는 것인 기록용 잉크.
  4. 제1항에 있어서, 착색제는 중합체 미립자가 수불용성 착색제 및 수난용성 착색제 중 하나를 함유하는 중합체 에멀젼인 것인 기록용 잉크.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 습윤제는 온도 20℃ 및 상대 습도 60%의 조건 하에서 25 질량% 이상의 평형 수분 함량을 갖는 2종 이상의 다가 알콜인 것인 기록용 잉크.
  6. 제5항에 있어서, 다가 알콜 중 하나는 글리세린이고, 글리세린의 함량은 습윤제 중 50 질량% 이하인 것인 기록용 잉크.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 침투제는 20℃의 온도에서 수 중 0.2 내지 5.0 질량%의 용해도를 갖는 폴리올인 것인 기록용 잉크.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 계면 활성제는 비이온성 계면 활성제인 것인 기록용 잉크.
  9. 제8항에 있어서, 비이온성 계면 활성제는 하기 화학식들로 표시되는 화합물 중 어느 하나인 것인 기록용 잉크:
    Figure 112007025754374-pct00011
    (상기 식 중, R1은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 및 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 퍼플루오로알킬쇄 중 어느 하나를 나타내고; R2는 수소 원자 및 분지될 수 있는 1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 중 어느 하나를 나타내며; "n"은 5 내지 20의 정수임)
    Figure 112007025754374-pct00012
    (상기 식 중, R3은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; R4는 수소 원자 및 분지될 수 있는 1 내지 4의 탄소 수를 갖는 탄소쇄 중 어느 하나를 나타내며; "n"은 5 내지 20의 정수임)
    Figure 112007025754374-pct00027
    (상기 식 중, R은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; "n"은 5 내지 20의 정수임)
    Figure 112007025754374-pct00013
    (상기 식 중, R은 분지될 수 있는 6 내지 14의 탄소 수를 갖는 탄소쇄를 나타내고; "m"은 5 내지 10의 정수이고; "n"은 5 내지 20의 정수이며; 프로필렌 글리콜쇄 및 에틸렌 글리콜쇄는 블록 중합 또는 랜덤 중합에 따라 제조될 수 있음)
    Figure 112007025754374-pct00026
    (상기 식 중, "m" 및 "n"은 각각 5 내지 20의 정수임)
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 0.5 내지 15 질량%의 착색제, 10 내지 50 질량%의 습윤제, 0.01 내지 5 질량%의 계면 활성제 및 0.1 내지 5 질량%의 침투제를 포함하는 것인 기록용 잉크.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 기록용 잉크를 노즐로부터 토출시키는 단계; 및
    기록 매체의 인쇄 영역 또는 비인쇄 영역에 기록용 잉크를 부착하여 화상을 기록하는 단계를 포함하는 잉크젯 기록 방법으로서,
    노즐 부근의 기록용 잉크의 수분 증발율이 30% 초과가 되기 전에, 기록용 잉크를 노즐로부터 토출시키는 잉크젯 기록 방법.
  12. 제11항에 있어서, 기록용 잉크를 기록 매체에 부착시킨 후 기록용 매체를 가열하는 것;
    기록 매체를 가열한 후 기록용 잉크를 기록 매체에 부착하는 것; 및
    기록 매체를 가열하면서 기록용 잉크를 기록 매체에 부착하는 것
    중 1 이상에 의해 기록을 수행하는 것인 잉크젯 기록 방법.
  13. 기록 매체에 기록용 잉크를 토출하기 위해 배치된 노즐을 갖는 기록 헤드; 및
    기록 매체를 가열하기 위해 배치된 가열 기구를 포함하는 잉크젯 기록 장치로서,
    제11항에 따른 잉크젯 기록 방법에 의해 기록 매체에 기록을 수행하는 잉크젯 기록 장치.
  14. 용기, 및 용기에 담긴 기록용 잉크를 포함하는 잉크 카트리지로서, 기록용 잉크는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 하나인 잉크 카트리지.
  15. 기록용 잉크를 사용하여 기록 매체에 형성된 화상을 포함하는 잉크 기록물로서,
    기록용 잉크는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 하나인 잉크 기록물.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5415029B2 (ja) * 2008-07-01 2014-02-12 株式会社リコー 紫外線硬化型インクジェット記録用インク及びカラー画像形成装置
JP5375107B2 (ja) 2009-01-09 2013-12-25 株式会社リコー インクジェット用インク、インクカートリッジ、画像形成装置、画像形成方法、画像形成物
JP2010173286A (ja) * 2009-02-02 2010-08-12 Ricoh Co Ltd 記録方法、インク、およびメディア
JP5402095B2 (ja) 2009-03-06 2014-01-29 株式会社リコー インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、インク記録物
JP5167178B2 (ja) 2009-03-18 2013-03-21 株式会社リコー 強光沢バリアブル印刷用メディアおよび記録方法
JP2010261028A (ja) 2009-04-08 2010-11-18 Ricoh Co Ltd 顔料分散液、インクジェット用インク、インクカートリッジ、画像形成装置、記録方法、及び画像形成物
JP5776141B2 (ja) 2009-06-23 2015-09-09 株式会社リコー インクジェット記録用インク、並びに、該インクを用いたインクジェット記録方法、該インクを収容したカートリッジ、及び記録物
JP5835866B2 (ja) 2009-09-11 2015-12-24 セイコーエプソン株式会社 記録方法
US8579406B2 (en) * 2009-09-16 2013-11-12 Xerox Corporation Real time bleed-though detection for continuous web printers
WO2011074167A1 (en) 2009-12-16 2011-06-23 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet ink, ink cartridge, and ink jet recording method
JP5672065B2 (ja) * 2010-03-02 2015-02-18 株式会社リコー インクジェット記録用インク、並びに、インクジェット記録用インクセット、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物
JP5282747B2 (ja) 2010-03-05 2013-09-04 株式会社リコー インクジェット記録用インクセット、インクジェット記録方法及び記録物
JP5911211B2 (ja) * 2010-08-03 2016-04-27 キヤノン株式会社 インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法
JP5601075B2 (ja) 2010-08-04 2014-10-08 株式会社リコー インクジェット用インク、並びにインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びインク記録物
JP5793840B2 (ja) 2010-08-19 2015-10-14 株式会社リコー 液体組成物、記録方法、及び記録物
JP5811323B2 (ja) * 2011-05-19 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録装置およびインク組成物
JP5582096B2 (ja) 2011-05-30 2014-09-03 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録用水性インク、それを用いたインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
JP5819206B2 (ja) * 2012-01-20 2015-11-18 富士フイルム株式会社 インクジェット記録用メンテナンス液、インクジェット記録用インクセット、画像形成方法、及びメンテナンス方法
JP5957915B2 (ja) 2012-02-01 2016-07-27 株式会社リコー 洗浄液兼充填液、該洗浄液兼充填液を収容したカートリッジ、該洗浄液兼充填液を用いたインクジェット記録装置の洗浄、充填、保管方法
JP6136303B2 (ja) 2012-03-14 2017-05-31 株式会社リコー 再充填インクカートリッジの製造方法
JP5910248B2 (ja) 2012-03-30 2016-04-27 株式会社リコー インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成物
JP2013256108A (ja) 2012-05-16 2013-12-26 Ricoh Co Ltd インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びインク記録物
JP6142506B2 (ja) * 2012-05-29 2017-06-07 セイコーエプソン株式会社 インクジェットインク組成物、インク収容体、インクジェット記録方法
JP2014091795A (ja) * 2012-11-05 2014-05-19 Mimaki Engineering Co Ltd インクジェット用インク、インクジェット用インクの製造方法、インクカートリッジ、インクジェット印刷方法、インクジェット印刷装置
JP2014118509A (ja) 2012-12-18 2014-06-30 Seiko Epson Corp インクジェット記録用のインク組成物、インクジェット記録方法
JP6107141B2 (ja) 2013-01-07 2017-04-05 株式会社リコー 画像形成方法及び画像形成装置
JP6264881B2 (ja) 2013-01-10 2018-01-24 株式会社リコー インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置
JP6260204B2 (ja) 2013-03-06 2018-01-17 株式会社リコー インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、記録物の製造方法
JP2015214118A (ja) 2014-05-13 2015-12-03 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法
CN107001832A (zh) 2014-12-12 2017-08-01 富士胶卷成像染料公司 油墨
US9403358B1 (en) * 2015-04-17 2016-08-02 Xerox Corporation System and method for forming hydrophobic structures in a hydrophilic print medium
JP2016026936A (ja) * 2015-09-15 2016-02-18 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録装置およびインク組成物
ITUA20163195A1 (it) * 2016-05-05 2017-11-05 Egidio Galbani Srl Procedimento di realizzazione di una confezione per prodotti caseari e confezione per prodotti caseari cosi' ottenuta
WO2018073560A1 (en) 2016-10-20 2018-04-26 Fujifilm Imaging Colorants, Inc. Ink
JP2021080430A (ja) * 2019-11-20 2021-05-27 株式会社リコー インク、インク収容容器、記録装置、記録方法、及びインクセット
US11654693B2 (en) * 2020-12-08 2023-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
JP2023026110A (ja) * 2021-08-12 2023-02-24 セイコーエプソン株式会社 インクジェット用組成物およびインクジェット記録方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094366A1 (en) * 1982-04-09 1983-11-16 Monsanto Company Thermal energy storage system
EP0697445A2 (en) * 1994-07-11 1996-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Liquid composition and ink set, and image-forming process and apparatus using the same
JP2003096345A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用インク、インクセット、インクカートリッジ、記録装置、記録方法
JP2003213179A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用インク及びインクジェット記録方法
JP2003335987A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用インク、インクセット、インクカートリッジ、記録装置、及び記録方法
JP2004075767A (ja) * 2002-08-13 2004-03-11 Konica Minolta Holdings Inc インクジェットインク、インクジェットインクセット及びインクジェット記録方法

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155767A (en) * 1978-05-30 1979-05-22 American Can Company Jet ink compositions containing tetrahydrofuran solvent
JPS5569464A (en) 1978-11-17 1980-05-26 Fujitsu Ltd Method of ink jet printing and its platen
JPS5584670A (en) 1978-12-20 1980-06-26 Ricoh Co Ltd Ink jet recorder
JPS57120447A (en) 1981-01-20 1982-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink-jet recording device
JPS5872460A (ja) 1981-10-26 1983-04-30 Fujitsu Ltd インクジエツト記録装置
JPS60203196A (ja) 1984-03-26 1985-10-14 Asahi Denka Kogyo Kk リパ−ゼによる油脂類のエステル交換反応方法
JPS62130864A (ja) 1985-12-02 1987-06-13 Seiko Epson Corp インクジエツト記録装置
JPS62130863A (ja) 1985-12-02 1987-06-13 Seiko Epson Corp インクジエツト記録装置
JP2860123B2 (ja) 1989-11-30 1999-02-24 株式会社リコー インクジェットプリンター
JPH06184478A (ja) 1992-12-17 1994-07-05 Seiko Epson Corp インクジェット記録用インク
JP3805006B2 (ja) 1995-10-20 2006-08-02 キヤノン株式会社 インク、これを用いたインクジェット記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
JPH09183932A (ja) 1995-10-30 1997-07-15 Kao Corp 水系インク
JP3065950B2 (ja) 1995-10-30 2000-07-17 花王株式会社 水系インク
JPH09157565A (ja) 1995-12-07 1997-06-17 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JPH09217030A (ja) 1996-02-08 1997-08-19 Kao Corp 水系インク
JP3322790B2 (ja) 1996-03-06 2002-09-09 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
JP3304802B2 (ja) 1996-02-22 2002-07-22 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
JPH09279067A (ja) * 1996-04-10 1997-10-28 Seiko Epson Corp インクジェット記録用インク
JPH1046082A (ja) 1996-08-07 1998-02-17 Kao Corp 水系インク
JP3065946B2 (ja) 1996-08-07 2000-07-17 花王株式会社 水系インク
JPH1060327A (ja) 1996-08-13 1998-03-03 Kao Corp インクジェット記録用水系インク及びインクジェット記録方法
JP3322830B2 (ja) 1997-02-07 2002-09-09 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
JPH10316918A (ja) 1997-03-18 1998-12-02 Kao Corp 水系インク
JPH10273610A (ja) 1997-03-31 1998-10-13 Kao Corp 水系インク
JP3810511B2 (ja) 1997-04-01 2006-08-16 花王株式会社 水系インク
JP3838736B2 (ja) 1997-04-25 2006-10-25 花王株式会社 水系インク
JP3805061B2 (ja) 1997-04-25 2006-08-02 花王株式会社 水系インク
JPH1178210A (ja) * 1997-09-08 1999-03-23 Seiko Epson Corp インクジェット記録方法
JPH11123828A (ja) 1997-10-23 1999-05-11 Canon Inc インクジェット記録ヘッド
JPH11217528A (ja) 1998-02-02 1999-08-10 Kao Corp 水系インク
JPH11256083A (ja) 1998-03-10 1999-09-21 Kao Corp 水系インク
JPH11323226A (ja) 1998-05-13 1999-11-26 Kao Corp 水系インク
JP2000007962A (ja) 1998-06-25 2000-01-11 Kao Corp 水系インク
JP2000007963A (ja) 1998-06-25 2000-01-11 Kao Corp 水系インク
JP2000026775A (ja) 1998-07-10 2000-01-25 Kao Corp 水系インク
JP2000044852A (ja) 1998-07-29 2000-02-15 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2000053899A (ja) 1998-08-04 2000-02-22 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2000053898A (ja) 1998-08-07 2000-02-22 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2000053900A (ja) 1998-08-07 2000-02-22 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2000053897A (ja) 1998-08-07 2000-02-22 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2000095983A (ja) 1998-09-22 2000-04-04 Brother Ind Ltd インクジェット用水性インク及びインクジェット記録方法
US6071334A (en) * 1998-11-19 2000-06-06 Wider; Michael Printing ink with heat stabilizing and leveling additive
JP2000191972A (ja) 1998-12-28 2000-07-11 Kao Corp インクセット
JP3830682B2 (ja) 1998-12-28 2006-10-04 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
JP2000191967A (ja) 1998-12-28 2000-07-11 Kao Corp インクジェット記録用水系インク
JP2001115199A (ja) * 1999-10-14 2001-04-24 Canon Inc 立体画像形成方法および立体画像用インク
JP4965755B2 (ja) 2000-03-24 2012-07-04 リコープリンティングシステムズ株式会社 インクジェット用インク組成物
US6730155B2 (en) * 2000-06-30 2004-05-04 Ricoh Company, Ltd. Aqueous ink composition
JP3915436B2 (ja) * 2001-05-14 2007-05-16 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット記録方法
EP1262529A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-04 Ricoh Company, Ltd. Ink set for ink jet recording, method for ink jet recording
JP4167451B2 (ja) * 2001-05-29 2008-10-15 株式会社リコー インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法及びインクジェット記録用インクカートリッジ
JP2003003100A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Ricoh Co Ltd 水性インク及びそれを用いた記録方法
US6572691B2 (en) * 2001-10-01 2003-06-03 Cognis Corporation Ink compositions and methods of use therefor
WO2003066752A1 (fr) 2002-02-05 2003-08-14 Ricoh Company Ltd. Encre pour impression a jet d'encre, jeu d'encres, cartouche d'encre, imprimante et procede d'impression
JP4402895B2 (ja) * 2003-03-26 2010-01-20 株式会社パイロットコーポレーション 水性ボールペン用インキとこれを用いた水性ボールペン
CN1871315B (zh) * 2003-09-19 2011-12-07 株式会社理光 用于喷墨记录装置的记录油墨、和油墨墨盒、喷墨记录装置、喷墨记录方法和记录物
JP2005298806A (ja) * 2004-03-19 2005-10-27 Ricoh Co Ltd 記録用インク、並びに、インクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
WO2005097921A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-20 Ricoh Company, Ltd. Recording ink, ink cartridge, ink record, inkjet recording apparatus and inkjet recording process
EP1791917B1 (en) * 2004-09-13 2011-09-07 Ricoh Company, Ltd. Recording ink, ink cartridge, ink record, inkjet recording apparatus, and inkjet recording method
US7810919B2 (en) * 2004-09-17 2010-10-12 Ricoh Company, Ltd. Recording ink, ink cartridge, ink record, inkjet recording apparatus, and inkjet recording method
EP1937485B1 (en) * 2005-10-20 2013-01-23 Ricoh Company, Ltd. Ink-media set, ink jet recording method and ink jet recording apparatus
US20070197685A1 (en) * 2006-01-18 2007-08-23 Tamotsu Aruga Recording ink as well as ink media set, ink cartridge, ink recorded matter, inkjet recording apparatus and inkjet recording method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094366A1 (en) * 1982-04-09 1983-11-16 Monsanto Company Thermal energy storage system
EP0697445A2 (en) * 1994-07-11 1996-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Liquid composition and ink set, and image-forming process and apparatus using the same
JP2003096345A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用インク、インクセット、インクカートリッジ、記録装置、記録方法
JP2003213179A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用インク及びインクジェット記録方法
JP2003335987A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用インク、インクセット、インクカートリッジ、記録装置、及び記録方法
JP2004075767A (ja) * 2002-08-13 2004-03-11 Konica Minolta Holdings Inc インクジェットインク、インクジェットインクセット及びインクジェット記録方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006077232A (ja) 2006-03-23
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WO2006016636A1 (en) 2006-02-16

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