KR20060058131A - 잉크-젯 기록 장치용 기록용 잉크, 잉크 카트리지, 잉크-젯기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물 - Google Patents

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Abstract

착색제, 물, 보습제, 계면활성제 및 습윤제를 포함하고, 기록 매체의 제 1 기록면상에 기록한 후 기록 매체의 제 2 기록면상에 기록할 수 있는 잉크젯 기록 장치상에 적용되며, 기록용 잉크가 기록 매체의 제 1 기록면으로 침투하는 시간이 5 초 이하인 잉크젯 기록용 잉크가 개시된다. 또한, 각각 상기 기록용 잉크를 사용하는 잉크 카트리지, 잉크-젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물이 개시된다.
잉크-젯, 기록용 잉크, 잉크 카트리지, 기록 장치, 기록 방법 및 기록물

Description

잉크-젯 기록 장치용 기록용 잉크, 잉크 카트리지, 잉크-젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물{RECORDING INK FOR INK-JET RECORDING APPARATUS, AND, INK CARTRIDGE, INK-JET RECORDING APPARATUS, INK-JET RECORDING PROCESS, AND RECORDED MATTER}
본 발명은 잉크-젯 기록에 적합한 기록용 잉크, 및 각각 이러한 기록용 잉크를 사용하는 잉크 카트리지, 잉크-젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물에 관한 것이다.
최근, 보통 용지상에 인쇄성을 개선시키기 위하여 안료-함유 잉크를 사용한 잉크-젯 프린터 및 플로터(plotter)와 같은 기록 장치가 제조되어 상업화되었다. 이들 기록 장치중 일부는 양면 기록용이다.
그러나, 양면 기록 장치는 용지 절감이라는 이점을 제공하는 반면, 흑색 잉크로 고 이미지 밀도를 얻기 위해 용지로의 침투성이 낮은 잉크가 사용되고 인쇄시 번짐을 방지하기 위해 제 1 면이 인쇄된 다음 충분한 건조후 제 2 면이 인쇄됨으로써 일반적으로 인쇄 속도가 더디기 때문에, 편면기록에 비해 생산 속도가 낮다는 단점이 있다.
용지로의 침투성이 낮은 잉크가 사용되는 경우, 잉크 누락이 심해 이미지 질 이 나빠지기 때문에, 히터와 같은 건조 수단이 장착된 잉크-젯 기록 장치가 제안된 바 있다(일본 특허 출원 공개(JP-A) 제 2001-63019호). 그러나, 제안된 장치의 구조는 복잡하고 여분의 전력을 필요로 한다.
또한, 종래 잉크-젯 프린터에는, 용지가 물결주름지는 것을 방지하고 기록지가 부드럽게 배출되도록 하기 위하여 일반적으로 롤러 핀치 및 반송 기록지 시트, 및 배지 롤러가 기록지의 배출부에 제공된다. 그러나, 기록부상에 배지 롤러가 회전함에 따라 정착 조건이 충분치 않은 상태로 잉크가 러빙(rubbing)됨으로써 번짐 현상이 발생하는 경우가 있다. 따라서, 러빙에 의한 번짐 현상을 방지하기 위하여 예리한 돌기를 갖는 원반형 롤러가 일반적으로 사용되고 있고, 그에 따라 접촉 면적을 줄여 번짐 현상을 해결할 수 있었다.
그러나, 원반형 롤러는 기록지를 손상시키기 쉬우며, 특히 예리한 돌기가 파고 들어 코팅지와 같은 표면이 평활한 기록지에 흔적을 남기는 경우가 있다. 또한, 기록지가 롤러에 끼워져 반송되기 때문에 반송 정확도를 높이기 위해 더 많은 롤러를 필요로 하여, 롤러 흔적이 보다 심각해진다.
잉크-젯 기록 방식에서는 잉크에 포함된 수분이 기록지에 침착되기 때문에 잉크중의 수분으로 인해 이미지 형성시 기록지 크기가 펴지는 현상이 나타나며, 이러한 현상은 코클링(cockling)이라 불리고 있다. 이러한 코클링은 기록지상에 물결주름을 야기하며, 물결주름은 헤드 노즐과 기록지면 사이의 위치를 변동시킬 수 있다. 코클링이 확대되면, 기록지가 헤드 노즐과 접촉하여 노즐 표면이 오염될 수 있고, 기록지 자체의 번짐으로 인해 이미지 질이 저하될 수 있으며, 또한 코클링으로 인해 도포되는 잉크 방울의 위치가 변동될 수 있다. 따라서, 기록지는 고 이미지 질을 얻기 위해 용지의 편평성을 유지하도록 코클링으로부터 발생되는 용지 물결주름을 억제하면서 반송되어야 한다.
이러한 문제를 해결할 목적으로, 무단형(endless) 대전 벨트가 장착되고 기록지가 대전 벨트의 표면을 대전시켜 정전 흡착되는 잉크-젯 기록 장치가 제안된 바 있으며; 기록지의 편평성을 유지하고 롤러 흔적을 방지하여 뛰어난 이미지 질을 형성할 목적으로 반송 유니트가 구비되었다. 대전 벨트를 순환하는 동안 기록지를 정전 흡착시켜 기록지가 반송되는 경우, 대전 벨트상에서 기록지의 물결주름이 방지될 수 있어서 보다 높은 편평성이 유지될 수 있다.
그러나, 기록지를 정전 흡착하는 이러한 반송 유니트는 기록지에 존재하는 수분 함량이 높아 대전 벨트의 흡착부에 표면 저항을 상당히 감소시키고 벨트상의 전하를 상계하여 흡착능을 저하시킨다는 단점이 있다. 따라서, 기록지가 수분 함량이 높은 잉크로 전체 표면상에 인쇄되는 경우, 기록지의 수분 함량이 현저히 상승되며, 다습 환경이 수분 함량을 추가로 증대시켜 흡착능을 불충분하게 만드는 문제점을 야기한다.
기록지가 무단형 벨트 표면의 대전을 통해 반송되는 잉크-젯 기록 장치가 제안되었다(일본 특허 제 3307472호). 그러나, 잉크 조성물에 대해서는 제안된 바 없다. 한편, 잉크 제제, 특히, 수분 및 보습제 함량이 정전 흡착에 의한 기록지 반송에 있어서 중요하다; 수분 함량이 높은 잉크에 의해 전체가 흑색인 이미지와 같이 다량의 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄가 수행되는 경우, 기록지에 대한 흡착능 저하 및/또는 코클링 발생에 의해 벨트에 의한 반송이 거부될 수도 있다.
또한, 반송능을 유지하기 위해 기록지 건조용 가열 유니트가 제안되었다. 그러나, 히터의 배열은 장치를 복잡하게 만들고 여분의 전력을 필요로 한다.
발명의 개시
본 발명의 첫째 목적은 비교적 고속으로 용지의 양면을 인쇄할 수 있는 기록용 잉크, 및 각각 이러한 기록용 잉크를 사용하는 잉크 카트리지, 잉크-젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비교적 고속으로 용지의 양면에 인쇄가 수행되는 경우에 조차도 이미지 열화가 덜 발생하는 기록용 잉크, 및 각각 이러한 기록용 잉크를 사용하는 잉크 카트리지, 잉크-젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교적 간단한 구조의 장치에서도 반송능이 뛰어날 수 있고 블리딩(bleeding)이 적으며 고밀도로 우수한 이미지를 형성할 수 있는 기록용 잉크, 및 각각 이러한 기록용 잉크를 사용하는 잉크 카트리지, 잉크-젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물을 제공하는 것이다.
상기 목적들이 본 발명에 따라 달성될 수 있다. 일 측면으로, 본 발명은 착색제, 물, 보습제, 계면활성제 및 습윤제를 포함하며, 기록용 잉크를 기록 매체의 제 1 기록면상에 기록한 후 기록 매체의 제 2 면상에 기록할 수 있는 잉크-젯 기록 장치에 적용되고, 기록용 잉크가 기록 매체의 제 1 기록면으로 침투하는 시간이 5 초 이하인 잉크-젯 기록용 잉크를 제공한다.
바람직하게, 내찰과성 시험(rubfastness test)하에 이미지 밀도 감소는 0.1 이하이다.
다른 측면으로, 본 발명은 컨테이너내에 기록용 잉크를 수용하고 있는 잉크 카트리지를 제공한다.
또 다른 측면으로, 본 발명은 기록용 잉크를 자극하여 잉크 방울을 토출하여 기록 매체상에 이미지를 형성하도록 구성된 잉크-방울 토출 유니트를 포함하는 잉크-젯 기록 장치를 제공한다.
그밖의 다른 측면으로, 본 발명은 기록용 잉크를 자극하고, 잉크 방울을 토출하며, 이미지를 형성하는 것을 포함하는 잉크-젯 기록 방법을 제공한다.
그밖의 또 다른 측면으로, 본 발명은 기록용 잉크로부터 형성된 기록 매체상의 이미지를 포함하는 기록물을 제공한다.
본 발명은 기록용 잉크의 침투성 제어에 적합한 계면활성제 및 습윤제를 혼입하여 침투 시간을 5 초 이내로 단축시킬 수 있고, 착색제로서 안료, 염료 및 착색 미립자중 적어도 하나를 사용하여 블리딩을 억제함에 따라 용지 양면상에 인쇄능을 현저히 향상시킬 수 있다는 기술적 사상을 바탕으로 한다.
또한, 수분 함량이 높은 용지는 수분 함량이 낮은 용지에 비해 표면 저항이 작고 정전 흡착력이 낮다. 수분 함량이 높은 잉크가 표면적에 비해 높은 비율로 용지에 인쇄되는 경우 정전 흡착력이 현저히 감소된다. 한 수단으로, 전체가 흑색인 이미지가 인쇄되는 경우에만 인쇄 잉크의 양을 낮게 제어할 수 있으나, 동시에 인쇄된 이미지 밀도도 저하하게 된다. 즉, 고 이미지 밀도를 유지하는 한편 반송 벨 트의 흡착력을 확보하기 위하여 잉크 제제내 수분 함량이 감소되어야 한다.
한편, 낮은 수분 함량은 잉크 방울의 토출이 곤란해지고 노즐을 조기에 건조시킬 수 있는 것을 비롯하여 인쇄 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 문제는 보습제 및 적당한 양의 보습제 및 물을 첨가하여 해결할 수 있는 것으로 밝혀졌으며, 이에 따라 잉크의 안정된 토출성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 잉크 카트리지 및 그의 케이스의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 잉크-젯 기록 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 4는 잉크 카트리지의 장착부 커버가 열린 본 발명에 따른 잉크-젯 기록 장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 잉크-젯 기록 장치의 일례를 나타내는 전체 구성도의 개략 설명도이다.
도 6은 본 발명에 적합한 잉크-젯 헤드의 부분을 부분 확대하여 나타낸 개략 설명도이다.
발명의 실시를 위한 최상의 형태
(기록용 잉크)
본 발명에 따른 기록용 잉크는 기록 매체의 제 1 기록면상에 기록한 후 기록 매체의 제 2 면상에 기록할 수 있는 잉크-젯 기록 장치에 사용될 수 있으며; 기록용 잉크는 착색제, 물, 보습제, 계면활성제, 습윤제 및 필요에 따라 다른 성분을 포함한다.
본 발명에 따른 기록용 잉크에서, 기록용 잉크가 기록 매체의 제 1 기록면으로 침투하는 시간은 5 초 이하, 바람직하게는 1 내지 5 초이다; 침투 시간은 기록 매체의 제 1 기록면이 인쇄되는 시점에서부터 여과지가 제 1 기록면과 접촉하고 접촉된 여과지가 제 1 기록면으로부터 분리시에 어떠한 흔적도 남기지 않는 시점까지의 시간으로 정의된다.
바람직하게, 잉크-젯 기록 장치는 무단형 반송 벨트의 표면을 대전시켜 기록 매체를 반송하고, 기록 헤드로부터 잉크 방울을 토출하여 기록 매체상에 이미지를 기록한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 기록용 잉크는 무단형 반송 벨트의 표면을 대전시켜 기록 매체를 반송하고, 기록 헤드로부터 잉크 방울을 토출하여 기록 매체상에 이미지를 기록하는 잉크-젯 기록 장치에 사용되며, 총 기록용 잉크 100 질량부를 기준으로 물 함량이 65 질량부 이하이고 보습제 함량이 20 질량부 이상이다.
본 발명에 따른 기록용 잉크는 액체 매질로 물을 사용한다. 물의 함량은 바람직하게는 총 기록용 잉크 100 질량부를 기준으로 65 질량부 이하, 보다 바람직하게는 30 내지 65 질량부, 보다 더 바람직하게는 45 내지 62 질량부이다. 물의 함량이 30 질량부 미만이면 고점도로 인해 기록용 잉크의 토출이 어려울 것으로 보이며, 65 질량부를 초과하면 기록 매체를 흡착하는 흡착력이 불충분해 질 수 있다.
-착색제-
착색제는 안료 및 염료중 하나, 또는 착색 미립자일 수 있다. 안료는 필요에 따라 유기 및 무기 안료중에서 적절히 선택될 수 있다.
무기 안료의 예로서 이산화티탄, 산화철, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 바륨 옐로우, 철 블루, 카드뮴 레드, 크롬 옐로우 및 카본 블랙이 포함된다. 이 중에서 카본 블랙이 특히 바람직하다.
유기 안료의 예로서 아조 안료, 폴리사이클릭 안료, 염료 킬레이트, 니트로 안료, 니트로소 안료 및 아닐린 블랙이 포함된다. 이중에서 아조 안료 및 폴리사이클릭 안료가 바람직하다.
또한, 아조 안료는 아졸락, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료 및 킬레이트 아조 안료를 포함한다. 폴리사이클릭 안료는 프탈로시아닌 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사딘 안료, 인디고 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌레논 안료 및 퀴노프탈론 안료를 포함한다. 염료 안료는 염기성 염료 킬레이트 및 산성 염료 킬레이트를 포함한다.
착색제 색상은 특별한 제한없이 적절히 선택될 수 있으며; 흑색 또는 다양한 색상일 수 있다. 색상은 단일색 또는 혼합색일 수 있다.
흑색 잉크용 안료의 예로서 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙 및 카본 블랙(C.I. 안료 블랙 7) 등의 카본 블랙류, 산화구리, 산화철(C.I. 안료 블랙 11) 및 이산화티탄 등의 금속 산화물 및 아닐린 블랙(C.I. 안료 블랙 1) 등의 유기 안료가 있다.
칼라 잉크용 안료의 예로서 옐로우 잉크로는, C.I. 안료 옐로우 1(패스트 옐로우 G), 3, 12(디스아조 옐로우 AAA), 13, 14, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42(옐로 우 산화철), 53, 55, 74, 81, 83(디스아조 옐로우 HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150 및 153이 있다.
마젠타 잉크용 안료의 예로서 C.I. 안료 레드 1, 2, 3, 5, 17, 22(브릴리언트 패스트 스칼렛), 23, 31, 38, 48:2(퍼머넌트 레드 2B(Ba)), 48:2(퍼머넌트 레드 2B(Ca)), 48:3(퍼머넌트 레드 2B(Sr)), 48:4(퍼머넌트 레드 2B(Mn)), 49:1, 52:2, 53:1, 57:1(브릴리언트 카민 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81(로다민 6G 레이크), 83, 88, 92, 101(산화 레드), 104, 105, 106, 108(카드뮴 레드), 112, 114, 122(디메틸퀴나크리돈), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 및 219가 있다.
시안 잉크용 안료의 예로서 C.I. 안료 블루 1, 2, 15(구리 프탈로시아닌 블루 R), 15:1, 15:2, 15:3(프탈로시아닌 블루 G), 15:4, 15:6(프탈로시아닌 블루 E), 16, 17:1, 56, 60 및 63이 있다.
중간 칼라로서 다음과 같은 안료들이 단독으로, 또는 레드, 그린 및 블루로 병용하여 사용될 수 있다: C.I. 안료 레드 177, 194 및 224, C.I. 안료 오렌지 43, C.I. 안료 바이올렛 3, 19, 23 및 37, C.I. 안료 그린 7 및 36 등.
카본 블랙의 경우, 퍼니스 방법 또는 채널 방법에 의해 제조되고 주 입자로서 평균 입경이 15 내지 40 nm(나노미터)이며 BET 흡착법에 따른 비표면적이 50 내지 300 m2/g이고 DBP 흡유량이 40 내지 150 ㎖/100 g이며 휘발물 함량이 0.5 내지 10%이고 pH가 2 내지 9인 카본 블랙이 사용된다; 특히, 칼라 밀도가 보다 높기 때 문에 pH가 6 이하인 산 카본 블랙이 바람직하다. 또한, 하이포아염소산으로 처리된 카본 블랙, 설폰화제로 처리된 카본 블랙 및 디아조늄 화합물로 처리하여 도입된 설폰 기 및 카복실 기와 같은 유리 음이온 기를 가지는 카본 블랙이 보다 더 바람직하다.
옐로우 안료로는, 벤지디닐 골격을 갖지 않는 C.I. 안료 옐로우 74, 128 및 138이 바람직하다. 마젠타 안료로는 퀴나크리돈계 C.I. 안료 레드 122 및 209가 바람직하다. 시안 안료로는, C.I. 안료 블루 15:3, 프탈로시아닌 화합물로서 알루미늄 배위 프탈로시아닌 및 금속을 갖지 않는 프탈로시아닌이 바람직하다. 이들 유기 칼라 안료는, 예를 들어 표면 처리를 통해 설폰 기 또는 카복실 기가 도입된 경우, 안료의 분산 안정성을 개선시킬 수 있으며, 분산제없이 분산 안정성을 나타내는 안료를 자가-분산형 안료로 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 표면이 캡슐화되어 있는 안료 또는 폴리머가 그래프트되어 있는 안료가 분산 안정성이 우수하고 신뢰성이 높은 잉크로서 활용될 수 있다.
본 발명에서, 안료 분산제를 함유하는 안료-분산액이 사용가능할 수 있다. 안료 분산제의 예로서 자연 가공, 반-합성 및 합성 친수성 폴리머가 있다. 자연 가공 친수성 폴리머에는 아라비아 검, 트라가칸드 검, 구아 검, 카라야 검, 로커스트빈 검, 아라비노갈락탄, 펙틴 및 마르멜로 종자 전분과 같은 식물성 폴리머; 알긴산, 카라게난 및 아가와 같은 해초 폴리머; 젤라틴, 카제인, 알부민 및 콜라겐과 같은 동물성 폴리머; 및 잔탄 검 및 덱스트란과 같은 미생물 폴리머가 포함된다. 반합성 친수성 폴리머의 예에는 셀룰로즈 폴리머, 이를테면 메틸 셀룰로즈, 에틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 셀룰로즈 및 카복시메틸 셀룰로즈; 전분 폴리머, 이를테면 소듐 카복시메틸 전분 및 전분 소듐 포스페이트 에스테르; 및 해초 폴리머, 이를테면 소듐 알기네이트 및 프로필렌 글리콜 에스테르 알기네이트가 포함된다. 순수 합성 친수성 폴리머의 예에는 비닐 폴리머, 예컨대 폴리 비닐알콜, 폴리 비닐피롤리돈 및 폴리 비닐메틸 에테르, 비가교화 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산 및 그의 알칼리 금속 염, 아크릴 수지, 예컨대 수용성 스티렌 아크릴 수지, 수용성 스티렌 말레에이트 수지, 수용성 비닐나프탈렌 아크릴 수지, 수용성 비닐나프탈렌 말레에이트 수지, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알콜, β-나프탈렌설폰산 포르말린 축합 생성물의 알칼리 금속 염, 그의 측쇄에 사차 암모늄 및 아미노 기와 같은 양이온성 작용기 염을 갖는 고분자량 화합물 및 천연 고분자량 화합물, 예컨대 셸락이 포함된다.
이중에서, 아크릴산, 메타크릴산 및 스티렌 아크릴산의 호모폴리머 또는 다른 친수성 기를 갖는 모노머의 코폴리머를 함유하는 것을 비롯하여 카복실 기가 도입된 것이 안료 분산제로서 바람직하다.
계면활성제로는, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르아세테이트와 같은 음이온성 계면활성제 및 노닐페닐 에테르와 같은 비이온성 계면활성제가 사용될 수 있다.
본 발명에서, 하기 화학식으로 나타내어지는 사차 암모늄 화합물 및 사차 포스포늄을 안료 또는 염료의 분산제로 사용하는 것이 바람직하다.
Figure 112006018863680-PCT00001
상기 식에서,
X는 질소 또는 인 원자를 나타내고;
R1, R2, R3 및 R4는 각각 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기, 하이드록시 알킬 기 및 할로겐화 알킬 기중에서 선택된다.
구체적으로, 하기 화합물이 예시된다:
화학식 (1)-1
Figure 112006018863680-PCT00002
화학식 (1)-2
Figure 112006018863680-PCT00003
화학식 (1)-3
Figure 112006018863680-PCT00004
화학식 (1)-4
Figure 112006018863680-PCT00005
화학식 (1)-5
Figure 112006018863680-PCT00006
화학식 (1)-6
Figure 112006018863680-PCT00007
화학식 (1)-7
Figure 112006018863680-PCT00008
화학식 (1)-8
Figure 112006018863680-PCT00009
본 발명에서는, 계면활성제를 사용하여 기록지 또는 기록 매체에 대한 습윤성을 향상시킬 수 있다. 계면활성제는 바람직하게는 음이온성 계면활성제, 비이온 성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 불소-함유 계면활성제중 적어도 하나이다.
음이온성 계면활성제의 예로서 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 아세테이트, 디알킬 설포숙시네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머 및 아세틸렌 글리콜계 계면활성제가 포함된다. 보다 구체적으로, 하기 화학식 (2)의 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 아세테이트 및/또는 5 내지 7 탄소쇄의 분지된 알킬쇄를 갖는 하기 화학식 (3)의 디알킬 설포숙시네이트를 사용하여 보통 용지 특성을 개선시킬 수 있고, 용해 및 분산된 착색제의 안정성을 얻을 수 있다:
화학식 (2): R1-O-(CH2CH20)mCH2COOM
화학식 (3):
Figure 112006018863680-PCT00010
상기 식에서,
R1은 분지될 수 있는 탄소 원자수 6 내지 14의 알킬 기를 나타내고;
M은 알칼리 금속 이온, 사차 암모늄, 사차 포스포늄 또는 알칸올아민을 나타내며;
m은 3 내지 12의 정수를 나타내고;
R2 및 R3는 탄소 원자수 5 내지 7의 분지된 알킬 기를 나타낸다.
또한, 계면활성제의 반대 이온으로 리튬 이온, 사차 암모늄 또는 사차 포스포늄을 사용함으로써 계면활성제가 우수한 용해 안정성을 나타낼 수 있다.
바람직한 비이온성 계면활성제는 아세틸렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 코폴리머를 포함한다.
또한, 바람직한 비이온성 계면활성제의 예로 화학식 (4)의 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 및 화학식 (5)의 아세틸렌 글리콜계 계면활성제가 있다. 이들을 함께 사용하여 침투성을 공동상승적으로 증가시킬 수 있으며, 따라서 칼라 경계상에 블리딩이 감소되고 인쇄 문자를 덜 흐릿하게 하는 잉크를 얻을 수 있게 된다.
화학식 (4)
Figure 112006018863680-PCT00011
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00012
상기 식에서,
R4는 분지될 수 있는 탄소 원자수 6 내지 14의 탄화수소 기를 나타내고;
k는 5 내지 12의 정수를 나타내며;
p 및 q는 각각 0 내지 40의 정수를 나타낸다.
pH가 6 이상으로 조정된 잉크를 사용하는 경우, 잉크의 저장 안정성을 얻을 수 있다. 사무실에서 사용되는 대부분의 전기기록지 또는 편지지는 5 내지 6의 pH를 갖는다. 본 발명에 따라, 1.5 g/m2 내지 30 g/m2의 단색 부착량으로 JIS P-8122의 시험 방법에 준해 3 초 이상의 Stoeckigt 사이징 크기(Sizing Degree)를 갖는 소위 보통 용지를 기록하기 위해, 용지 종류에 따라 9 내지 60 ㎛ 직경의 좁은 토출구로부터 잉크를 토출 질량이 2 ng 내지 50 ng(나노그램)인 방울 형태로 5 내지 20 m/s의 속도로 토출시킴에 따라 고 품질 및 고 해상 이미지를 형성하는 기록 방법을 실현할 수 있다. 그러나, pH가 9 이상이 되면, 저장중에 화학식 (3)의 계면활성제가 분해하여 성질이 쉽게 변화될 수 있으며, 따라서, 화학식 (3)의 계면활성제를 사용하는 경우에는 pH가 6 내지 9 미만인 것이 바람직하다.
본 발명에서 첨가되는 화학식 (2), (3), (4) 및 (5)의 계면활성제의 양이 0.05 질량% 내지 10 질량%이면 프린터 시스템이 요구하는 특성을 가지는 잉크에 소정의 투습성(permeability)을 부여할 수 있다. 0.05 질량% 이하의 양은 모든 경우에 두가지 색이 겹쳐지는 경계부에 블리딩 현상을 야기한다. 저온에서 10 질량% 이상의 양을 사용하게 되면 화합물 자체가 침전하여 신뢰성이 좋지 않아진다.
이하, 화학식 (2) 및 (3)의 계면활성제를 구체적으로 설명하도록 하겠다.
화학식 (2)-1: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH
화학식 (2)-2: CH3(CH2)120(CH2CH2O)4CH2COOH
화학식 (2)-3: CH3(CH2)120(CH2CH2O)5CH2COOH
화학식 (2)-4: CH3(CH2)120(CH2CH2O)6CH2COOH
화학식 (2)-5:
Figure 112006018863680-PCT00013
화학식 (2)-6
Figure 112006018863680-PCT00014
화학식 (3)-1
Figure 112006018863680-PCT00015
화학식 (3)-2
Figure 112006018863680-PCT00016
화학식 (3)-3
Figure 112006018863680-PCT00017
화학식 (3)-4
Figure 112006018863680-PCT00018
양쪽성 계면활성제의 예로서 라우릴아미노 프로피오네이트, 라우릴디메틸 베타인, 스테아릴디메틸 베타인 및 라우릴디하이드록시에틸 베타인이 포함된다. 보다 구체적으로, 라우릴디메틸아민 옥사이드, 미리스틸디메틸아민 옥사이드, 스테아릴디메틸아민 옥사이드, 디하이드록시에틸 라우릴아민 옥사이드, 폴리옥시에틸렌 코코넛오일 알킬디메틸아민 옥사이드, 디메틸알킬 코코넛오일 베타인 및 디메틸라우릴 베타인이 예시된다.
불소-함유 계면활성제로서 하기 화학식으로 표현되는 것이 바람직하다:
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH20(CH2CH2O)nH
상기 식에서,
m은 0 내지 10의 정수이고;
n은 1 내지 40의 정수이다.
플루오로알킬-함유 양이온성 계면활성제의 예에는 퍼플루오로알킬 설포네이 트, 퍼플루오로알킬 카보네이트, 퍼플루오로알킬 포스페이트, 퍼플루오로알킬 에틸렌옥사이드 부가 생성물, 퍼플루오로알킬 베타인 및 퍼플루오로알킬아민 옥사이드 화합물이 포함된다.
이러한 플루오로알킬-함유 양이온성 계면활성제는 예를 들어 SURFLON S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, S-145(Asahi Glass Co., Ltd. 제품), FLUORAD FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430(Sumitomo 3M Limited 제품), UNIDYNE DS-202(Daikin Industries, LTD. 제품), MEGAFAC F-470, F-1405, F-474(Dainippon Ink & Chemicals, Inco. 제품), ZONYL FS-300, FSN, FSN-100, FSO(DuPont Co. 제품), EFTOP EF-351, EF-352, EF-801, EF-802(JEMCO Inc. 제품)의 상품명으로 시판중이다. 이중에서, ZONYL FS-300, FSN, FSN-100, FSO(DuPont Co. 제품)가 신뢰성 및 색상면에서 적합하며, 따라서 사용하기에 적합하다.
- 보습제 -
본 발명에 따른 기록용 잉크는 물을 액체 매질로 포함한다. 또한, 하기 보습제가 잉크에 소정 성질을 제공하고, 제조 및 기록동안에 잉크 건조를 방지하고, 기록용 잉크에 사용된 성분들의 용해 안정성을 개선시킬 목적으로 기록용 잉크에 혼입될 수 있다. 이들의 예로서 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 글리세롤, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,3-부탄트리올 및 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올 등의 다가 알콜; 에틸 렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 다가 알콜 알킬 에테르; 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르 등의 다가 알콜 아릴 에테르; N-메틸-2-피롤리돈, N-하이드록시에틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 1,3-디메틸이미다졸리디논 및 ε-카프로락탐 등의 질소-함유 헤테로사이클릭 화합물; 포름아미드, N-메틸포름아미드, 포름아미드 및 N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노에틸아민, 디에틸아민 및 트리에틸아민 등의 아민; 디메틸설폭사이드, 설폴란 및 티오디에탄올 등의 황-함유 화합물, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, γ-부티로락톤 등이 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 물과 병용하여 사용될 수 있다.
이중에서, 특히 바람직한 예는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 테트라에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-하이드록시에틸-2-피롤리돈 및 1,3-디메틸이미다졸리디논이다.
이들 화합물을 사용함으로써, 이들 화합물에 의한 유동성 유도와 높은 수 친화성에 기인한 토출성 저하의 방지 측면에서 적절한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에서, 착색제의 분산 안정성을 제공하는 용매의 바람직한 예로 N-하이드록시에틸-2-피롤리돈과 같은 피롤리돈 유도체가 있다.
보습제 함량은 총 기록용 잉크 100 질량부를 기준으로 바람직하게는 20 질량부 이상, 보다 바람직하게는 20 내지 55 질량부, 보다 더 바람직하게는 25 내지 45 질량부이다. 물 함량이 20 질량부 미만이면 고점도로 인해 기록용 잉크의 토출이 어려워질 것이며, 65 질량부를 초과하면 기록 매체에 대한 흡착력이 불충분해질 수 있다.
또한, 화학식 (2) 내지 (5)의 계면활성제 이외에, 표면장력을 조정할 목적으로 첨가되는 습윤제의 예로서 다가 알콜의 알킬 및 아릴 에테르, 예를 들어 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노알릴 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 테트라에틸렌 글리콜 클로로페닐 에테르; 디올, 예를 들어 2-에틸-l,3-헥산디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 및 2,2-디메틸-1,3-프로판디올; 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머, 플루오로시약 계면활성제 및 저급 알콜, 예를 들어 에탄올 및 2-프로판올이 있다. 특히 바람직한 예는 다가 알콜 알킬 에테르로서 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 6개 이상의 탄소원자를 갖는 디올로서 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올이다. 수-불용성 착색 물질을 거의 응집시키지 않기 때문에 디올이 적합하다. 이들의 첨가량은 부분적으로 타입 및 소정 성질에 따라 달라지나, 0.1 내지 20 질량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 질량%의 범위로 첨가된다. 양이 하한선 보다 낮으면 투습성이 불충분해지고, 상한선 보다 높아지면 입자 형성 특성에 불리한 영향을 미치게 된다. 또한, 이들을 첨가함으로써 잉크 젯 헤드 부재 또는 기록 장치에 대한 습윤성을 향상시켜 충전성을 개선시키게 됨으로써 기포에 의한 기록 불량이 거의 일어나지 않는다.
접촉 부재의 마모에 의한 이미지 질 저하를 방지하기 위해 연구하던 중에, 고 침투성만이 해결책이 아니며, 수지 성분의 존재하에 고정이 보통 용지에도 효과적이고, 보다 구체적으로 내마모성을 높임으로써 양면 기록에서도 이미지 질 저하를 방지할 수 있음을 발견하였다.
수지 성분으로, 가용성 수지 및 수지 에멀션이 바람직하다.
가용성 수지의 예로서 폴리아크릴산, 폴리소듐 아크릴레이트, 폴리비닐 알콜, 하이드록시에틸 셀룰로즈 등이 포함된다.
수지 에멀션으로서, 예를 들어 (메트)아크릴산 에스테르 또는 스티렌, (메트)아크릴산 에스테르, 가장 좋기로는 (메트) 아크릴산 에스테르, 계면활성제 및 물을 배합하고 반응시켜 아크릴 수지 또는 스티렌-아크릴 수지 에멀션을 제조할 수 있다. 일반적으로, 수지 대 계면활성제의 혼합비는 바람직하게는 10:1 내지 5:1이다. 계면활성제의 양이 불충분하면 수지 에멀션의 형성이 어렵고, 그 양이 너무 많으면 잉크의 내수성이 감소하여 투과능을 저하시킨다. 에멀션의 분산상내 물의 질량은 수지 100 질량부를 기준으로 60 내지 400 질량부, 바람직하게는 100 내지 200 질량부이다.
시판 수지 에멀션으로, Micro gel E-1002, E-5002(스티렌-아크릴 수지 에멀 션, Nippon Paint Co., Ltd. 제품), Boncoat 4001(아크릴 수지 에멀션, Dai Nippon Ink and Chemicals Inc. 제품), Boncoat 5454(스티렌-아크릴 수지 에멀션, Dai Nippon Ink and Chemicals Inc. 제품), SAE-1014(스티렌-아크릴 수지 에멀션, Nippon Zeon Corp. 제품), Saivinol SK-200(아크릴 수지 에멀션, Saiden Chemical Industry Col, Ltd. 제품) 등이 예시된다.
본 발명에 따른 기록용 잉크는 필요에 따라 방부제 또는 항진균제, pH 조절제, 킬레이트제, 방청제, 항산화제 및 UV 선 흡수제와 같은 다른 성분을 포함할 수 있다.
방부제 또는 항진균제의 예로서 소듐 데하이드로아세테이트, 소듐 소르베이트, 2-피리딘티올-1-옥사이드 소듐, 소듐 벤조에이트, 펜타클로로페놀 소듐 및 이소티아졸린이 포함된다.
pH 조절제는 잉크에 불리하게 영향을 미치지 않으면서 pH를 7 이상으로 조정할 수 있는 한 어떠한 물질도 가능하며; pH 조절제의 예로는 디에탄올아민 및 트리에탄올아민과 같은 아민, 수산화리튬, 수산화나트륨 및 수산화칼륨과 같은 알칼리 금속 수산화물, 수산화암모늄, 사차 수산화암모늄, 사차 포스포늄 하이드록사이드, 탄산리튬, 탄산나트륨 및 탄산칼륨과 같은 알칼리 금속 탄산염이 포함된다.
킬레이트제의 예로서 소듐 에틸렌디아민 테트라아세테이트, 소듐 니트릴로트리아세테이트, 소듐 하이드록시에틸 에틸렌디아민트리아세테이트, 소듐 디에틸렌트리아민펜타아세테이트, 소듐 우라밀 디아세테이트 등이 포함된다.
방청제의 예로서 아황산, 티오황산나트륨, 암모늄 티오디글리콜레이트, 디이 소프로필 암모늄 니트라이트, 펜타에리스리톨 테트라니트레이트, 디사이클로헥실암모늄 니트라이트 등이 포함된다.
또한, 염료가 본 발명에 이용가능하다. 염료는 내수성 및 내광성이 우수한 것이며 색지수 시스템으로 분류된 산성 염료, 직접 염료, 염기성 염료, 반응성 염료 및 식용 염료일 수 있다.
산성 염료는 예컨대 식용 염료중에서 특별한 제한없이 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다; 이들의 예로 C.I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79 및 142; C.I. Acid Red 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. Acid Blue 9, 29, 45, 92 및 249; C.I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26 및 94; C.I. 식용 옐로우 2, 3 및 4; C.I. 식용 레드 7, 9 및 14; 및 C.I. 식용 블랙 1 및 2가 포함된다.
직접 염료의 예로 C.I. Direct Yellow 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 86, 120, 132, 142 및 144; C.I. Direct Red 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225 및 227; C.I. Direct Orange 26, 29, 62 및 102; C.I. Direct Blue 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199 및 202; C.I. Direct Black 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168 및 171이 포함된다.
염기성 염료의 예로 C.I. Basic Yellow 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. Basic Red 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. Basic Blue 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. Basic Black 2 및 8이 포함된다.
반응성 염료의 예로 C.I. Reactive Black 3, 4, 7, 11, 12 및 17; C.I. Reactive Yellow 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65 및 67; C.I. Reactive Red 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96 및 97; C.I. Reactive Blue 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80 및 95가 포함된다.
본 발명에 따른 기록용 잉크의 색상은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 시안, 마젠타, 옐로우 또는 블랙일 수 있다. 이들 잉크를 2종 이상 함유하는 잉크 세트가 사용되는 경우, 복합 색상 이미지가 형성될 수 있다; 이들 잉크를 모두 함유하는 잉크 세트가 사용되는 경우, 순색 이미지가 형성될 수 있다.
본 발명의 잉크 성질은 시스템에 적절히 조정될 수 있다. 이때, 잉크의 표면장력은 용지로의 침투성을 나타내는 지표이며, 잉크의 동적 표면장력 측정은 측정할 표면이 제조된 후 1 초내의 단시간내에 측정되어야 하고, 따라서 측정값은 측정된 잉크의 투습성과 잘 부합한다. 이는 포화에 이르는데 소비되는 시간으로 결정되는 정적 표면장력에 대한 수치와 다르다. 동적 표면장력은 이를테면 1 초 이내의 단시간내에 동적 표면장력을 측정할 수 있는 JP-A 제 63-312372호에 개시된 것과 같은 종래 공지된 방법중 임의의 방법에 따라 측정될 수 있다.
표면장력은 바람직하게는 우수한 건조성을 위해 50 mN/m 이하, 보다 바람직 하게는 40 mN/m 이하이다. 한편, 토출 잉크 방울의 안정성에 비추어 볼 때, 동적 표면장력이 너무 낮으면 불안정한 액체 입자가 형성될 것이다. 안정한 토출을 가능케 하는 동적 표면장력은 바람직하게는 1 ms에서 40 mN/m 이상이다.
토출 방법에 따라 점도 범위를 1 mPa·s 내지 20 mPa·s에서 적절히 선택할 수 있다. 바람직하게는, 기록용 잉크내 안료의 부피-평균 입경은 10 내지 300 nm,보다 바람직하게는 60 내지 120 nm이다.
본 발명에 따른 기록용 잉크는 주로 프린터의 임의 잉크-젯 헤드에 적용될 수 있으며, 이러한 잉크-젯 헤드는 압전 소자를 에너지 방출 수단으로 사용하여 잉크 채널내 잉크를 가압하여 잉크 채널의 벽면을 형성하는 진동판의 변형에 의해 잉크 채널의 용량을 변화시킴으로써 잉크 방울을 토출하는 압전 잉크-젯 헤드(참조: JP-A 제 2-51734호), 발열 저항성을 이용하여 잉크 채널내 잉크를 가열하여 발생된 공기 방울에 의해 생성된 압력으로 잉크 방울을 토출하는 소위 버블형 잉크-젯 헤드(참조: JP-A 제 61-59911호) 및 상호 대향하여 배치된 전극과 진동판 사이에서 발생하는 정전력으로 잉크 채널의 벽면을 형성하는 진동판을 변형시켜 잉크 채널의 용적을 변화시킴으로써 잉크 방울을 토출하는 정전 잉크-젯 헤드(참조: JP-A 제 6-71882호)를 포함한다.
본 발명에 따른 기록용 잉크는 다양한 산업 분야에서 이미지 형성 잉크-젯 기록 장치에 적용될 수 있으며, 장치에는 이미지 고정을 증대시키기 위하여 인쇄 전 및/또는 후에 기록 매체 및 기록용 잉크를 50 내지 200 ℃로 가열하는 프린터가 장착될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기록용 잉크는 특히 잉크 카트리지, 잉크- 젯 기록 장치, 잉크-젯 기록 방법 및 기록물에 적절히 적용될 수 있다.
(잉크 카트리지)
본 발명에 따른 상기 기록용 잉크를 컨테이너에 충전함으로써 본 발명에 따른 잉크 카트리지가 제공될 수 있으며, 이는 필요에 따라 적절히 선택된 다른 부재를 포함할 수 있다.
컨테이너의 형상, 구조, 크기, 재질 등은 응용에 따라 적절히 선택될 수 있으며; 예컨대, 컨테이너는 알루미늄 라미네이트 필름, 수지 필름 등으로 형성된 잉크 백으로 구성될 수 있다.
본 발명의 잉크 카트리지의 한 형태에 관해서 도 1 및 2를 참조하면서 설명하기로 하겠다. 도 1은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 일례를 나타내며, 도 2는 도 1의 잉크 카트리지 및 그의 케이스 (200)의 일례를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기록용 잉크는 잉크 주입부(242)로부터 잉크 백(241)으로 충전되며, 잉크 백의 배기 후에 융합에 의해 밀봉된다. 고무 재질로 형성된 잉크 배출구(243)는 천공되며 기록용 잉크가 사용중에 장치로 공급된다. 잉크 백(241)은 알루미늄 라미네이트 필름과 같은 비투습성 포장재로 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 잉크 백(241)은 보통 다양한 잉크-젯 기록 장치에 착탈가능한 방식으로 카트리지 케이스(244)내에 수납된다.
(잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법)
본 발명에 따른 잉크젯 기록 장치는 적어도 잉크 방울 토출용 유니트 및 필요에 따라 적절히 선택되는 임펄스 발생 유니트, 제어 유니트 등의 다른 유니트를 포함한다.
본 발명에 따른 잉크젯 기록 방법은 적어도 잉크 방울 토출 단계 및 필요에 따라 적절히 선택되는 임펄스 발생 단계, 제어 단계 등의 다른 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 잉크젯 기록 방법은 바람직하게는 본 발명에 따른 잉크젯 기록 장치를 사용하여 수행될 수 있으며, 그밖의 방법은 바람직하게는 다른 유니트를 사용하여 수행될 수 있다.
- 잉크 방울 토출 방법 및 잉크 방울 토출용 유니트 -
잉크 방울 토출 방법에서, 본 발명의 기록용 잉크에 임펄스 또는 자극(stimulating)을 인가하면 잉크 방울이 토출되어 이미지를 형성하게 된다. 잉크 방울 토출용 유니트에서, 본 발명의 기록용 잉크에 임펄스 또는 자극을 인가하면 잉크 방울이 토출되어 이미지를 형성하게 된다. 잉크 방울 토출용 유니트는 특별한 제한없이 선택될 수 있으며, 예를 들어 다양한 잉크 토출용 노즐을 들 수 있다.
본 발명을 수행하는데 있어서, 바람직하게는 액체실부, 유동 방지부, 진동판 및 잉크 헤드 노즐 부재중 적어도 한 요소는 규소 또는 니켈 함유 재료로 형성된다.
상기 언급된 임펄스는 예컨대 상기 언급된 임펄스 발생 유니트를 통해 발생될 수 있다. 상기 임펄스는 특별한 제한없이 적절히 선택될 수 있으며; 예컨대 임펄스는 가열, 가압, 진동 및 빛 조사중 적어도 하나의 수단에 의할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 병용하여 사용될 수 있다. 이들 중에서도 가열 및 가압이 바람직하다.
구체적으로, 임펄스 발생 유니트의 예로서는 가열 장치, 가압 장치, 압전 소자, 진동 발생 장치, 초음파 발진기, 광 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 압전 소자 등의 압전 액츄에이터(actuator), 발열 저항체 등의 전기 열변환 소자를 이용하여 액체와 증기 간 필름의 상 변화를 이용하는 열 액츄에이터, 온도에 따른 상 변화를 이용하는 형상 기억 합금 액츄에이터, 정전력을 이용하는 정전 액츄에이터 등이 예시될 수 있다.
앙크 방울 토출 방법은 특별한 제한없이 상기 언급된 임펄스에 따라 적절히 선택될 수 있다. 임펄스가 "열"인 경우, 기록 헤드내 기록용 잉크에 기록 신호에 대응한 열에너지를 열 헤드를 이용하여 부여하고, 열에너지에 의해 기록용 잉크에 기포를 발생시켜, 기포의 압력에 의해, 상기 기록 헤드의 노즐로부터 기록용 잉크를 잉크 방울 형태로 토출시키는 방법이 예시될 수 있다. 또한, 임펄스가 "압력"인 경우, 예컨대 기록 헤드내의 잉크 경로에 있는 압력실이라 불리는 위치에 배치되어 부착된 압전 소자에 전압을 인가함으로써, 압전 소자가 휘어져, 압력실의 용적이 축소되어 기록 헤드의 노즐로부터 기록용 잉크를 잉크 방울 형태로 토출시키는 방법이 예시될 수 있다.
바람직하게, 잉크-젯 기록 장치는 기록 매체의 제 1 기록면상에 기록후 기록 매체의 제 2 기록면상에 기록이 가능하도록 기록 매체를 반전시키는 구조로 구성된 반전 메카니즘이 장착된 반송 유니트를 포함한다.
반송 유니트로는, (1) 정전력을 사용할 수 있는 반송 벨트, (2) 배기 공기를 이용하는 지지 유니트 및 (3) 용지-반송 롤러 및 배지 롤러의 조합이 바람직하다. 바람직하게는, 대전 롤러에 ±1.2 kV 내지 ±2.6 kV의 AC 바이어스를 인가하여 반송 벨트를 대전시킨다. 또한, 반송 벨트는 15 N 이상의 힘으로 기록 매체를 흡착한다.
또한, 잉크-젯 기록 장치는 바람직하게는 부착되어 고정된 기록용 잉크를 스크래핑(scraping)하여 수용기로 보내는 구조의 스크래핑 유니트를 포함한다. 스크래핑 유니트가 와이퍼 및 커터중 하나인 것이 바람직하다.
한편, 제어 유니트는 각 유니트를 효율적으로 제어할 수 있는 한 특별히 제한은 없고; 이들의 예로 시퀀서(sequencer) 및 컴퓨터를 들 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 잉크젯 잉크를 사용하여 기록하기에 적합한 잉크젯 기록 장치의 일례를 설명하기로 하겠다. 도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 잉크젯 기록 장치의 일례를 나타내는 구성부를 도시한다.
잉크젯 기록 장치는 본체(1), 주 스캐닝 방향으로 이동가능한 캐리지(carriage)를 장착한 인쇄 유니트(2), 캐리지 상에 장착된 잉크-젯 헤드 함유 기록 헤드, 기록 헤드에 잉크를 공급하기 위한 잉크 카트리지 등을 가진다.
전면으로부터 다량의 용지(3)를 적재할 수 있는 급지 카세트(4)(또는 급지 트레이)가 본체(1)의 하부에 탈착가능하게 연결될 수 있다. 또한, 용지(3)를 수동으로 공급하기 위한 수동 급지 카세트(5)가 본체(1)의 하부에서 열릴 수 있다. 용지(3)는 인쇄 유니트(2)내 급지 카세트(4) 또는 수동 급지 카세트(5)로부터 집어진다. 인쇄 유니트(2)에 의해 이미지가 기록된 후, 본체(1)의 후부에 연결된 배지 트레이(6)로 보내진다. 또한, 상부 커버(7)가 본체상에 개폐식으로 설치된다.
인쇄 유니트(2)는 잉크젯 프린터(1)의 좌우 측판(도시되지 않음)에 가로로 연결된 주 가이드 로드(rod)(11)와 종-가이드 로드(12)에 의해 주 스캐닝 방향으로 활주가능하게 유지된다. 잉크젯 기록 헤드(14)는 단색 인쇄 헤드(블랙)일 수 있거나, 바람직하게는 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M), 블랙(B) 잉크 방울을 토출하기 위한 노즐(도시되지 않음)을 구비할 수 있다. 헤드(4)는 노즐이 잉크 방울을 아래 방향으로 토출할 수 있도록 캐리지(13)의 저부상에 장착된다. 캐리지(13) 상측에는 각 노즐에 칼라 잉크를 공급하기 위한, 사용후 폐기될 수 있는 잉크 탱크(15)(즉, 잉크 카트리지)가 장착된다. 잉크 탱크(15)는 지지 레버(16)에 의해 캐리지(13)에 고정된다. 지지 레버(16)가 열리고 회전하여 잉크 탱크(15)가 방출된다.
대안적으로, 잉크 젯 기록 헤드(14)는 각각의 칼라 잉크를 토출하도록 주 스캐닝 방향으로 정렬된 복수개의 기록 헤드 또는 복수개의 상이한 칼라 잉크를 토출하는 단일 노즐을 구비한 기록 헤드로 대체될 수 있다.
인쇄 유니트(2) 아래에 주 전송 롤러(21)와 종-전송 롤러(22)가 배치되고, 그 사이에서 이동가능하게 연장된 전송 벨트(23)는 용지(3)를 잉크 젯 기록 헤드(14)의 노즐의 바로 아래에 위치한 인쇄 위치로 전송할 수 있다. 전송 벨트(23)에 의해 용지(3)를 전송하는데 정전력이 이용된다. 압반판(24)이 전송 벨트(23)에 대응하여 위치하고 잉크 젯 기록 헤드(14)의 대향 위치에 구비된다. 바람직하게, 주 전송 롤러(21)는 전송 이동하는 주 전송 롤러(21)를 돌아 전환하는 중에 용지(3)가 전송 벨트(23)로부터 분리되는 것을 방지하기에 충분한 정전력을 발생할 정도로 충 분히 큰 직경(즉, 약 30 mm 이상)을 갖는다. 전송 벨트(23)는 바람직하게는 108 내지 1011 Ω·㎝의 부피 저항을 가지는 중간 저항 물질로 제조된다. 또한, 전송 벨트(23)상의 인쇄 위치 앞부분에 전송 방향 조절 롤러(25)를 장착하여, 전송 벨트(23)를 통해 주 전송 롤러(21)를 압착하고 전송 벨트(23)가 이동하는 방향으로 용지(3)가 전송되도록 용지(3)의 전송 방향을 조절할 수 있다.
용지 투입 카세트(4)내 용지(3)가 집어져 픽업(pick-up) 롤러(26) 및 마찰 패드(27)를 경유하여 잉크젯 프린터(1)내 전송 경로로 공급된다. 그후, 전송 벨트(23)의 표면위에 있는 용지(3)를 압착하기 위해서, 용지(3)는 가이드 플레이트(29)를 따라 주 전송 롤러(21)의 주변부 전송 방향 조절 롤러(25) 앞에 위치한 중간 롤러(28)로 전송된다. 그에 따라, 용지 투입 카세트(4)로부터의 용지(3)가 전송 벨트(23)로 전송되고 인쇄 위치로 전송될 것이다. 용지 투입 카세트(4)는 카세트 본체(31), 저판(32) 및 연장 저판(33)을 구비한다. 용지(3)는 저판(32) 및 연장 저판(33)으로 한정되는 평면 표면상에 위치한다. 용지(3)를 수용 및 유지하기 위한 이러한 평면 표면은 연장 저판(33)의 위치를 변화시켜 연장시킬 수 있으며, 그에 따라 카세트 본체(31) 보다 긴 길이를 가지는 용지를 사용하는 것이 가능해 진다. 또한, 앤드 펜스(end fence)(34)가 연장 저판(33)의 상부 표면상에 장착된다.
또한, 수동 투입 트레이(5)가 열려 있을 때 수동 투입 트레이(5)로부터 삽입된 용지(3)는 집어져 수동 투입 픽업 롤러(35) 및 한쌍의 수동 투입 전송 롤러(36) 및 (37)를 경유하여 잉크 젯 프린터(1)내 다른 전송 경로에 공급된다. 그후, 용지 (3)는 수동 투입 가이드 플레이트(38)를 따라 중간 롤러(28)로 전송된다. 그에 따라, 수동 투입 트레이(5)로부터의 용지(3)가 전송 벨트(23)로 전송되며, 이는 추후에 인쇄 위치로 전송될 것이다.
인쇄된 용지(3)를 출력 용지 트레이(6)로 방출하거나 편면-인쇄된 용지(3)를 출력 용지 트레이(6)로 공급한 후 장치(1)로 공급하기 위하여, 용지(3)를 안내하기 위한 가이드 요소(41, 42, 43), 배지를 재급지로 변화시키기 위한 분리 발톱(44), 정 및 역 방향으로 회전하여 용지(3)를 출력 용지 트레이(6)로 공급한 후 장치로 재공급시킬 수 있는 배지 롤러(45) 및 배지 롤러(45)와 협동하는 배지 롤러(46)가 장착된다.
또한, 용지(3)를 재급지하기 위해 용지(3)를 반송 벨트(23)에 급송하기 위한 가이드 부품이 가이드 부재(42)와 일체형으로 제공되며, 가이드 부분을 따라 급지된 용지(3)를 반송하여 중간 롤러(28)에 공급하는 반송 롤러(21)와 작동가능하게 하기 위해 협동 롤러(47)가 구비된다. 또한, 가이드 부재(41)에 의해 통과가 수행되는 동안 용지(3)의 통과를 검출하기 위한 용지-검출 센서(48)가 제공된다.
이하, 본 발명의 잉크젯 기록 장치를 이용하는 본 발명의 잉크젯 기록 방법의 일면이 도면을 참조로 하여 설명될 것이다. 도 4에 도시된 잉크젯 기록 장치는 본체(101), 배지를 위해 본체(101)상에 장착된 급지 트레이(102), 이미지-기록된(형성된) 용지를 수용하기 위한 본체(101)상에 장착된 배지 트레이(103) 및 잉크 카트리지 장착부(104)를 포함한다. 장치 본체(101)의 상부 커버(111)의 윗 면은 실질적으로 편평하며, 장치 본체(101)의 앞 커버 전면(112)은 윗 면에 대하여 뒤로 경 사져 있고; 전방으로 돌출된 용지 투입 트레이(102) 및 용지 출력 트레이(103)는 경사진 전면(112)의 하부에 배치된다.
잉크 카트리지 장착부(104)가 전면(112)으로부터의 전방부와 전면(112)의 한 측상의 윗 커버(111) 아래에 제공되며; 제어 키 및 디스플레이 등을 포함한 제어부(105)가 잉크 카트리지 장착부(104)의 상부에 배치된다. 잉크 카트리지 장착부(104)는 잉크 카트리지(1)가 착탈가능하도록 개폐 전면 커버(115)를 구비한다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 본체(101)내에서, 캐리지(133)는, 캐리지(133)가 주 스캐닝 방향으로 자유롭게 이동할 수 있고 주 스캐닝 모터(도시되지 않음)에 의해 스캐닝될 수 있도록 지지 부재로서 스테이(132)와, 좌우 측판(도시되지 않음)에 의해 유지되는 가이드 로드(131)에 의해 지지되고 있다.
캐리지(133)에는 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M), 블랙(BK)의 각 기록용 잉크 방울을 토출하는 4개의 잉크젯 기록용 헤드가 장착된 기록 헤드(134)를 각 잉크 배출구가 주 스캐닝 방향과 교차하고 잉크를 아래쪽으로 토출하도록 장착하고 있다.
기록 헤드(134)의 잉크젯 기록용 헤드는 압전 소자 등의 압전 액츄에이터, 발열 저항체 등의 전기 열변환 소자를 이용하여 액체와 증기 간 필름의 상 변화를 이용하는 열 액츄에이터, 온도에 따른 상 변화를 이용하는 형상 기억 합금 액츄에이터, 및 정전력을 이용하는 정전 액츄에이터 등의 기록용 잉크를 토출하기 위한 에너지 발생 유니트를 구비할 수 있다.
또한, 캐리지(133)에는 기록 헤드(134)에 각 색의 잉크를 공급하기 위한 각 색의 서브 탱크(135)를 탑재하고 있다. 기록용 잉크 공급 튜브 (도시하지 않음)를 통해, 잉크 카트리지 장착부(104)에 장착된 본 발명의 잉크 카트리지(1)로부터 서브-탱크(135)에 본 발명의 기록용 잉크가 공급된다.
한편, 급지 트레이(103)의 용지 적재부(141) 상에 적재한 용지(142)를 공급하기 위한 급지부로서, 용지 적재부(141)로부터 용지를 1장씩 분리 급송하는 반월 롤러(급지 롤러(143)) 및 급지 롤러(143)에 대향하여, 마찰 계수가 비교적 큰 재질로 형성되는 분리 패드(144)를 갖추고, 이 분리 패드(144)는 급지 롤러(143) 측으로 압착되고 있다.
이 급지부로부터 공급된 용지(142)를 기록 헤드(134)의 아래쪽 측에서 전송하기 위한 전송부로서, 용지(142)를 정전 흡착하여 전송하기 위한 전송 벨트(151), 급지부로부터 가이드(145)를 통해 보내지는 용지(142)를 전송 벨트(151)와의 사이에서 끼워 전송하기 위한 카운터 롤러(152), 대략 수직 방향으로 전송되는 용지(142)를 대략 90°방향 전환시켜 전송 벨트(151) 위로 따르게 하기 위한 전송 가이드(153) 및 압착 부재(154)에 의해 전송 벨트(151) 측으로 압착된 선단 압착 롤러(155)가 구비되고, 또한, 전송 벨트(151) 표면을 대전시키기 위한 대전 롤러(156)가 구비되어 있다.
전송 벨트(151)는 무단형 벨트이며, 전송 롤러(157)와 텐션 롤러(158) 사이에 매어져 설치되고, 벨트 전송 방향으로 회전 가능하다.
전송 벨트(151)의 이면에는 기록 헤드(134)에 의한 인쇄 영역에 대응하여 가이드 부재(161)가 배치되어 있다.
한편, 기록 헤드(134)에 의해 기록된 용지(142)를 배지하기 위한 용지 배출부로서, 전송 벨트(151)로부터 용지(142)를 분리하기 위한 분리 발톱(171)과, 배지 롤러(172) 및 배지 롤러(173)가 구비되어 있다. 배지 롤러(172)의 아래쪽에 배지 트레이(103)가 배치되고 있다.
장치 본체(101)의 배면부에는 양면 급지 유니트(181)가 착탈가능하게 장착되어 있다. 양면 급지 유니트(181)는 전송 벨트(151)의 역방향 회전에 의해 되돌려지는 용지(142)를 받아들여 반전시켜 재차 카운터 롤러(152)와 전송 벨트(151) 사이에 급지한다. 한편, 양면 급지 유니트(181)의 상면에는 수동 급지부(182)가 설치되어 있다.
인쇄가 용지 양면에서 수행되는 경우, 용지는 급지 유니트로 반송되며, 제 1 면이 인쇄된 후 대기 시간없이 즉시 반전된다. 본 발명에 따른 기록용 잉크는 침투성이 매우 뛰어나며, 수분 함량이 낮아 건조 시간 및 히터와 같은 건조 수단이 제공되지 않음에도 인쇄된 이미지의 번짐 현상을 야기함이 없이 반전될 수 있다.
상기 구조의 잉크젯 기록 장치에 있어서는, 급지 유니트로부터 용지(142)가 1장씩 분리 급지되어, 위쪽으로 급지된 용지(142)는 가이드(145)에 의해 안내되어, 전송 벨트(151)와 카운터 롤러(152) 사이에 끼워져 반송되며, 용지 선단은 전송 가이드(153)에 의해 안내 받아 선단 압착 롤러(155)에 의해 전송 벨트(151)에 밀어붙여져, 대략 90°반송 방향으로 전송된다.
이 때, 대전 롤러(156)에 의해서 대전 벨트(157)가 대전되고 있으며, 용지(142)는 전송 벨트(151)에 정전 흡착되어 반송된다. 그에 따라, 캐리지(133)를 이 동시키면서 이미지 신호에 따라서 기록 헤드(134)를 구동함으로써, 정지하고 있는 용지(142)에 잉크 방울을 토출하여 1행분을 기록하고, 용지(142)를 소정 거리만큼 반송한 후, 다음 행의 기록을 행한다. 기록 종료 신호 또는 용지(142)의 후단이 기록 영역에 도달한 신호를 받음으로써, 기록 동작을 종료하고, 용지(142)를 배지 트레이(103)에 배출한다.
기록지는 대전 벨트에 AC 바이어스를 인가하여 대전 벨트상에 특정의 피치로 양 및 음의 전하를 교대로 대전시킴으로써 간헐적으로 유도된 마이크로 전기장에 의해 야기된 정전력에 의해 반송 벨트로 흡착될 수 있다. 바람직하게, 반송 벨트는 대전 롤러에 ±1.2 kV 내지 ±2.6 kV, 바람직하게는 ±1.6 kV 내지 ±2.4 kV의 AC 바이어스를 인가하여 반송 벨트를 대전시킨다. AC 바이어스가 상기 범위보다 낮으면, 흡착력이 불충분하고, 상기 범위보다 높으면 전하 효과로 노즐로부터 작은 잉크 방울이 용지에 적용되지 않고 헤드로 소용돌이쳐 헤드 주변을 더럽히는 결과를 초래한다. 잉크의 전기적 성질은 작은 액적의 전하 효과와 관련이 있다. 즉, 전기 전도도가 커지면 토출된 방울의 전기 민감성이 높아지기 때문에 전기 전도도가 억제되어야 한다.
잔류 잉크가 서브탱크(135)내에 거의 없다는 신호가 감지되면, 잉크 카트리지(1)로부터 서브탱크(135)로 필요한 양의 잉크가 공급된다.
한편, 본 발명이 시리얼형(셔틀형) 잉크젯 기록 장치에 적용한 예를 가지고 설명했지만, 라인형 헤드를 갖춘 라인형 잉크젯 기록 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 잉크젯 기록 방식에 의한 각종 기록에 적용할 수 있으며, 예컨대, 잉크젯 기록용 프린터, 팩시밀리, 복사 장치, 프린터/팩시밀리/복사 장치의 복합기에 적용할 수 있다.
(기록물)
본 발명에 따른 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 의해 기록된 기록물은 본 발명에 따른 기록물이다. 본 발명에 따른 기록물은 기록재 위에 본 발명의 상기 기록용 잉크를 이용하여 형성된 이미지를 포함한다.
상기 기록재로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 보통 용지, 광택지, 특수지, 천, 필름, 오버헤드 투영(OHP) 용지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 병용하여 사용될 수 있다.
상기 기록물은 흰줄 및 이미지 밀도의 변동이 없는 선명한 이미지가 기록된 재료로서 각종 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 모든 퍼센트 및 부는 달리 제시되지 않는 한 질량에 의한다.
[참조예 1]
- 하이포아염소산으로 처리된 카본 블랙 1 -
먼저, pH 2.5인 시판 산성 카본 블랙 300 g (MONARCH 1300, Cabot Corporation 제품)을 1000 ㎖의 물과 충분히 혼합하고, 450 g의 하이포아염소산 나트륨(이용가능한 염소 농도: 12%)을 혼합물에 적가한 후, 100 내지 105 ℃에서 8 시간동안 교반하였다. 그후, 용액에 100 g의 하이포아염소산 나트륨(이용가능한 염소 농도: 12%)을 추가하고, 전체 용액을 래터럴형(lateral-type) 분산 장치로 3 시간동안 분산시켰다. 생성된 슬러리를 물로 10배 희석하고, pH를 수산화리튬으로 조정한 후, 탈염후, 0.2 mS/cc의 전기 전도도가 얻어질 때까지 한외여과막으로 농축하였다. 안료 농도가 15%인 카본 블랙 분산액이 얻어졌다. 원심분리하여 대형 입자를 제거하고, 기공 크기 1 미크론의 나일론 필터로 카본 블랙 분산액을 추가로 여과하였다. 생성된 카본 블랙 분산액을 카본 블랙 분산액 1로 하였다. ICP 측정에 따라 Fe, Ca 및 Si의 총 함량은 100 ppm 이하였다. 염소 이온의 농도는 10 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 95 nm이었다.
[참조예 2]
- 설폰화제로 처리된 카본 블랙 2 -
먼저, 150 g의 시판 카본 블랙 안료(Printex No. 85, Degussa Co. 제품)를 400 ㎖의 설폴란과 충분히 혼합하고, 혼합물을 볼밀로 세밀하게 분산시켰다. 이어서, 15 g의 아미도황산을 혼합물에 첨가한 후, 140 내지 150 ℃에서 10 시간동안 교반하였다. 생성된 슬러리를 1000 ㎖의 탈이온수에 공급하고, 12000 rpm으로 원심분리하여 표면처리된 카본 블랙 습윤 케이크를 수득하였다. 이 카본 블랙 습윤 케이크를 2000 ㎖의 탈이온수에 재분산시키고, pH를 수산화리튬으로 조정한 후, 탈염후, 한외여과막으로 농축하였다. 안료 농도가 10%인 카본 블랙 분산액이 얻어졌다. 이 액체를 기공 크기 1 미크론의 나일론 필터로 여과하고, 생성된 액체를 카본 블 랙 분산액 2로 하였다. ICP 측정에 따라 Fe, Ca 및 Si의 총 함량은 100 ppm 이하였다. 황산 이온의 농도는 100 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 80 nm이었다.
[참조예 3]
- 디아조 화합물로 처리된 카본 블랙 3 -
먼저, 비표면적이 230 m2/g이고 DBP 흡유량이 70 ㎖/100 g인 100 g의 카본 블랙과 34 g의 p-아미노-N-벤조산을 혼합하고, 750 g의 물에 분산시킨 후, 16 g의 질산을 혼합물에 적가한 다음, 70 ℃에서 교반하였다. 5 분간 유지한 후, 50 g의 물에 용해시킨 11 g의 아질산나트륨 용액을 첨가하고, 1 시간동안 더 교반하였다. 생성된 슬러리를 10배 희석하고, 원심분리하여 대형 입자를 제거하였다. pH를 디에탄올아민으로 8∼9로 조정한 후, 탈염후, 한외여과막으로 농축하였다. 안료 농도가 15%인 카본 블랙 분산액이 얻어졌다. 이 액체를 기공 크기 0.5 미크론의 폴리프로필렌 필터로 여과하고, 생성된 액체를 카본 블랙 분산액 3으로 하였다. ICP 측정에 따라 Fe, Ca 및 Si의 총 함량은 100 ppm 이하였다. 질산 이온의 농도는 10 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 99 nm이었다.
[참조예 4]
- 디아조 화합물로 처리된 카본 블랙 4 -
2 ℓ의 물 및 43 g의 설파닐산을 함유하는 약 75 ℃ 용액을 비표면적이 230 m2/g이고 DBPA가 70 ㎖/100 g인 202 g의 카본 블랙에 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물을 교반하면서 실온으로 냉각하고, 26.2 g의 농축 질산을 첨가하였다. 수중 20.5 g의 아질산나트륨 용액을 첨가하였다. 4-설포벤젠디아조늄 하이드록사이드 내부염을 제조하고 카본 블랙과 반응시켰다. 분산 시스템을 기포가 중단될 때까지 교반하였다. 생성된 슬러리를 희석하고, pH를 수산화리튬으로 8∼9로 조정한 후, 원심분리하여 대형 입자를 제거한 다음, 탈염후, 한외여과막으로 농축하였다. 안료 농도가 15%인 카본 블랙 분산액이 얻어졌다. 이 액체를 기공 크기 0.5 미크론의 폴리프로필렌 필터로 여과하고, 생성된 액체를 카본 블랙 분산액 4로 하였다. ICP 측정에 따라 Fe, Ca 및 Si의 총 함량은 100 ppm 이하였다. 질산 이온의 농도는 50 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 95 nm이었다.
[참조예 5]
- 표면 약품 처리된 칼라 안료 분산액(옐로우 분산액 1, 마젠타 분산액 1, 시안 분산액 1) -
C.I. 안료 옐로우 128을 저온 플라즈마 처리하고, 카복실 기를 도입하여 제조된 안료를 옐로우 안료로 하였다. 이 안료의 탈이온수 분산액을 탈염화시키고, 한외여과막으로 농축하여 안료 농도 15%인 옐로우 안료 분산액 1을 제공하였다. ICP 측정에 따라 옐로우 안료 분산액 1 의 Fe, Ca 및 Si 총 함량은 100 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 70 nm이었다.
C.I. 안료 마젠타 122를 사용하여 동일한 방법으로, 안료 농도 15%인 마젠타 분산액 1을 마젠타 안료로서 제조하였다. ICP 측정에 따라 마젠타 분산액 1 의 Fe, Ca 및 Si 총 함량은 100 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 60 nm이었다.
C.I. 안료 시안 15:3을 사용하여 동일한 방법으로, 안료 농도 15%인 시안 분산액 1을 시안 안료로서 제조하였다. ICP 측정에 따라 시안 분산액 1 의 Fe, Ca 및 Si 총 함량은 100 ppm 이하였다. 입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 평균 입도(D50%)는 80 nm이었다.
[참조예 6]
- 분산제 안료 분산액 -
계면활성제 분산액: 옐로우 분산액 2, 마젠타 분산액 2, 시안 분산액 2
폴리머 분산액: 옐로우 분산액 3, 마젠타 분산액 3, 시안 분산액 3
<<사용된 안료 및 분산제>>
옐로우 안료: C.I. 안료 옐로우 128
마젠타 안료: C.I. 안료 레드 122
시안 안료: C.I. 안료 블루 15:3
분산제 A: 비이온성 계면활성제 Emulgen 913, HLB15.5 (Kao Co. 제품)
분산제 B: 아크릴 수지 수용액, 고형분 함량 20%, Joncryl 611, (암모니아로 중화, 산가 57, Johnson Polymer Co. 제품)
(1) 염 밀링(milling) 입도 감소 공정
먼저, 250 부의 안료, 2500 부의 염화나트륨 및 200 부의 디에틸렌 글리콜을 스테인레스강으로 만들어진 1 갤론 혼련기(kneader)(Inoue Seisakusho Co. Ltd. 제품)에 공급하고, 3 시간동안 혼련하였다. 이어서, 이 혼합물을 2.5 ℓ의 온수에 공급하고, 약 80 ℃로 가열하면서 고속 믹서로 약 1 시간동안 교반하여 슬러리를 형성하였다. 그 후, 여과 및 물 세척을 5회 반복하여 염화나트륨 및 용매를 제거하고 건조된 안료를 수득하였다.
(2) 표면 처리 공정
먼저, 20 부의 안료, 상기 언급된 5 부(고형분 함량으로 환산)의 분산제 A 및 B 및 물을 총 양이 100 부가 되도록 페인트 컨디셔너(paint conditioner)에 첨가하고, 혼합물을 3 시간동안 분산시켰다. 생성된 수성 안료 분산액을 15000 rpm으로 6 시간동안 원심분리하였다.
그 후, 0.1 부의 30% 암모니아수 및 79.9 부의 정제수를 20 부의 표면-처리된 참조예 5의 안료에 첨가하고, 페인트 컨디셔너에서 재분산시켜 안료 농축액을 제조하였다. 표면처리되지 않은 안료로, 5 부(고형분 함량으로 환산)의 분산제 A(제제 1) 또는 분산제 B(제제 2) 및 정제수를 20 부의 안료에 총 양이 100 부가 되도록 첨가하고, 이 혼합물을 페인트 상태로 분산시킨 후, 역삼투막으로 정제하였다. 이에 따라 잉크젯용 기록 농축액이 제조되었다. 농축액을 기공 크기 1 미크론의 나일론 필터로 여과하고, 기공 크기 0.5 미크론의 폴리프로필렌 필터로 추가로 여과하여 사용 분산액을 제공하였다. 각 분산액내 Fe, Ca 및 Si의 함량은 100 ppm 이하였다.
입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 분산액의 평균 입도(D50%)는 다음과 같다:
옐로우 분산액: 2: 93 nm, 3: 80 nm
마젠타 분산액: 2: 60 nm, 3: 56 nm
시안 분산액: 2: 90 nm, 3: 87 nm
[참조예 7]
먼저, 중합 용매로서 20 질량부의 메틸에틸케톤, 초기 단계에 하기 조성을 가지는 불포화 폴리머 모노머 및 중합 사슬 전달제를 교반날, 냉각 매질용 튜브 및 질소 가스 도입 튜브가 장착된 밀봉형 반응 용기에 붓고, 질소 가스로 충분히 퍼어지하였다.
메틸 메타크릴레이트 모노머 12.8 부
2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 모노머 1.2 부
메타크릴산 모노머 2.9 부
실리콘 마크로머(FM-0711, Chisso Co.) 2 부
스티렌-아크릴로니트릴 마크로머(AN-6, Toagosei Co.) 1 부
머캅토에탄올 l*) 0.3 부
1*) 중합 사슬 전달제
반응 용기내 혼합 용액을 질소 분위기하에 교반하면서 65 ℃로 가온하였다. 별도로, 하기 조성의 모노머 및 중합 사슬 전달제, 60 부의 메틸 에틸 케톤 및 0.2 부의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴)을 혼합하고, 질소로 충분히 퍼어지한 후, 생성된 혼합 용액을 반응 용기에 3 시간에 걸쳐 차차 적가하였다.
메틸 메타크릴레이트 모노머 51 부
2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 모노머 4.2 부
메타크릴산 모노머 11 부
실리콘 마크로머(FM-0711, Chisso Co.) 8 부
스티렌-아크릴로니트릴 마크로머(AN-6, Toagosei Co.) 4 부
머캅토에탄올 1*) 1.2 부
1*) 중합 사슬 전달제
적가를 완료하고 2 시간후, 5 질량부의 메틸 에틸 케톤에 용해시킨 0.1 질량부의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴) 용액을 첨가하고, 65 ℃에서 2 시간 및 70 ℃에서 2 시간동안 숙성시켜 비닐 폴리머 용액을 수득하였다.
수득한 비닐 폴리머 용액 일부를 진공압하에 105 ℃에서 2 시간동안 건조시켜 용매를 완전히 분리제거하였다. 중량-평균 분자량은 약 10,000이고 유리전이온도 Tg 는 180 ℃이었다.
그 후, 생성된 비닐 폴리머를 진공압하에 건조시키고, 5 g의 생성된 건조 비닐 폴리머, 25 g의 톨루엔 및 5 g의 안트라퀴논 염료를 첨가하여 건조 비닐 폴리머를 완전히 용해시킨 다음, 2 g의 수산화나트륨 용액을 첨가하여 비닐 폴리머의 산 성 기의 일부를 중화시켰다. 이어서, 300 g의 탈이온수를 첨가하고, 혼합물을 교반한 후, 유화 장치인 Nanomaker TM(Nanomizer Co., Ltd. 제품)으로 30 분간 유화시켰다. 톨루엔을 진공압하에 60 ℃에서 완전히 제거하고, 물의 일부를 제거하여 생성된 유화 생성물을 농축하였다. 그 후, 모노머 등의 불순물을 한외여과막으로 제거하고, 정제된 분산 염료가 함침된 비닐 폴리머 입자(평균 입도 98 nm, 고형분 농도: 10%)의 마젠타 분산액 4를 수득하였다.
염료를 C.I. Disperse Yellow 118로 변경시킨 것을 제외하고 유사한 방식으로 옐로우 분산액 4(평균 입도 98 nm, 고형분 농도: 10%)를 수득하고, 염료를 C.I. Disperse Blue 36으로 변경시킨 것을 제외하고 유사한 방식으로 블루 분산액 4(평균 입도 98 nm, 고형분 농도: 10%)를 수득하였다.
[실시예 1]
하기 성분들을 배합하고 하루동안 정치시켜 조성물을 제조한 다음, 상술된 화학식 (1)-1의 화합물을 첨가하여 조성물의 pH를 9.0으로 조정하고 기공 크기 0.5 ㎛의 폴리프로필렌막을 통해 여과하여 블랙 잉크 1을 수득하였다. 실시예 및 비교예에 %로 표시된 분산액의 양은 고형분 함량으로 환산한 것이다.
카본 분산액 1(고형분 함량으로) 8%
수지 에멀션 5%
화학식 (1)-1의 화합물 0.1%
글리세롤 15%
N-하이드록시에틸 피롤리돈 5%
2-에틸-1,3-헥산 디올 1%
하기 화학식 (2)-2의 계면활성제 1%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-2: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)4CH2COOH
[실시예 2]
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 8.8로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 블랙 잉크 2를 제조하였다.
카본 분산액 2 7%
수지 에멀션 3%
1,2,6-헥산 트리올 8%
1,5-펜탄 디올 10%
2-에틸-1,3-헥산 디올 1.5%
2-피롤리돈 8%
하기 화학식 (2)-3의 계면활성제 1%
하기 화학식 (3)-1의 계면활성제 1.2%
화학식 (1)-3의 화합물(25% 수용액) 0.8%
우레아 5%
2-피리딘티올-1-옥사이드소듐 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-3: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)5CH2COOH
화학식 (3)-1
Figure 112006018863680-PCT00019
[실시예 3]
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.5로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 블랙 잉크 3을 제조하였다.
카본 분산액 3 8%
디에틸렌 글리콜 15%
글리세롤 5%
2-에틸-1,3-헥산 디올 2%
2-피롤리돈 2%
스티렌 아크릴산의 폴리머 1.5%
하기 화학식 (2)-2의 계면활성제 1%
화학식 (4)의 계면활성제 1%
화학식 (1)-3의 화합물(25% 수용액) 0.1%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-2: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)4CH2COOH
화학식 (4)
Figure 112006018863680-PCT00020
상기 식에서,
R4는 C5H19이고,
k는 12이다.
[실시예 4]
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.5로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 옐로우 잉크 1을 제조하였다.
옐로우 분산액 1 5%
에틸렌 글리콜 5%
글리세롤 2%
1,5-펜탄 디올 8%
2-피롤리돈 2%
2-에틸-1,3-헥산 디올 2%
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌의 블록 코폴리머 1%
하기 화학식 (2)-4의 계면활성제 1%
하기 화학식 (5)의 계면활성제 0.8%
화학식 (1)-4의 화합물(25% 수용액) 2%
우레아 5%
소듐 벤조에이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-4: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)6CH2COOH
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00021
상기 식에서, p + q = 20
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.1로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 마젠타 잉크 1을 제조하였다.
마젠타 분산액 1 5%
에틸렌 글리콜 5%
글리세롤 15%
2-피롤리돈 2%
2-에틸-1,3-헥산 디올 2%
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌의 블록 코폴리머 1%
하기 화학식 (2)-4의 계면활성제 1%
하기 화학식 (5)의 계면활성제 0.8%
화학식 (1)-4의 화합물(25% 수용액) 2%
우레아 5%
소듐 벤조에이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-4: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)6CH2COOH
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00022
상기 식에서, p + q = 20
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.1로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 시안 잉크 1을 제조하였다.
시안 분산액 1 5%
화학식 (1)-1의 화합물 0.1%
글리세롤 15%
N-하이드록시에틸 피롤리돈 5%
2-에틸-1,3-헥산 디올 1%
하기 화학식 (2)-2의 계면활성제 1%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-2: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)4CH2COOH
[실시예 5]
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화나트튬으로 7.8로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 옐로우 잉크 2를 제조하였다.
옐로우 분산액 2 10%
트리에틸렌 글리콜 5%
3-메틸펜탄-1,3,5-트리올 10%
N-메틸-2-피롤리돈 5%
디에틸렌글리콜 모노헥실에테르 2%
화학식 (1)-5의 화합물 0.4%
하기 화학식 (4)의 계면활성제 1%
화학식 (1)-2의 화합물(25% 수용액) 1.5%
하이드록시에틸우레아 5%
2-피리딘티올-1-소듐옥사이드 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (4)
Figure 112006018863680-PCT00023
상기 식에서,
R4는 C10H21이고,
k는 7이다.
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화나트튬으로 7.8로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 마젠타 잉크 2를 제조하였다.
마젠타 분산액 2 10%
트리에틸렌 글리콜 5%
3-메틸펜탄-1,3,5-트리올 10%
N-메틸-2-피롤리돈 5%
디에틸렌글리콜 모노헥실에테르 2%
화학식 (1)-5의 화합물 0.4%
하기 화학식 (4)의 계면활성제 1%
화학식 (1)-2의 화합물(25% 수용액) 1.0%
하이드록시에틸우레아 5%
2-피리딘티올-1-소듐옥사이드 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (4)
Figure 112006018863680-PCT00024
상기 식에서,
R4는 C10H21이고,
k는 7이다.
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.1로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 시안 잉크 2를 제조하였다.
시안 분산액 2 10%
트리에틸렌 글리콜 5%
3-메틸펜탄-1,3,5-트리올 10%
N-메틸-2-피롤리돈 5%
디에틸렌글리콜 모노헥실에테르 2%
화학식 (1)-5의 화합물 1%
하기 화학식 (4)의 계면활성제 1%
화학식 (1)-2의 화합물(25% 수용액) 1%
하이드록시에틸우레아 5%
2-피리딘티올-1-소듐옥사이드 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (4)
Figure 112006018863680-PCT00025
상기 식에서,
R4는 C10H21이고,
k는 7이다.
[실시예 6]
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 8.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 옐로우 잉크 3을 제조하였다.
옐로우 분산액 3 8%
2-피롤리돈 8%
글리세롤 7%
1,3-부탄디올 3%
화학식 (2)-1의 계면활성제 0.3%
화학식 (2)-1: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH
하기 화학식 (5)의 계면활성제 0.5%
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00026
상기 식에서, p + q = 15
하기 화학식 (5)의 계면활성제 0.5%
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00027
상기 식에서, p + q = 0
화학식 (1)-7의 화합물(25% 수용액) 2%
하이드록시에틸우레아 5%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 8.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 마젠타 잉크 3을 제조하였다.
마젠타 분산액 3 6%
2-피롤리돈 8%
글리세롤 7%
1,3-부탄디올 3%
화학식 (1)-1의 화합물 0.3%
화학식 (5)의 계면활성제 0.5%
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00028
상기 식에서, p +q = 15
하기 화학식 (5)의 계면활성제 0.5%
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00029
상기 식에서, p +q = 0
화학식 (1)-7의 화합물(25% 수용액) 2%
하이드록시에틸우레아 5%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 8.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 시안 잉크 3을 제조하였다.
시안 분산액 3 8%
2-피롤리돈 8%
글리세롤 7%
1,3-부탄디올 3%
화학식 (2)-1의 계면활성제 0.3%
화학식 (2)-1: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH
테트라메틸 암모늄니트레이트(전기전도도 변형제) 0.4%
화학식 (5)의 계면활성제 0.5%
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00030
상기 식에서, p + q = 15
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00031
상기 식에서, p + q = 0
화학식 (1)-7의 화합물(25% 수용액) 2%
하이드록시에틸우레아 5%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
[실시예 7]
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.5로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 옐로우 잉크 4를 제조하였다.
옐로우 분산액 4 8%
에틸렌 글리콜 5%
글리세롤 2%
1,3-프로판 디올 8%
2-피롤리돈 2%
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌의 블록 코폴리머 1%
하기 화학식 (2)-4의 계면활성제 0.5%
화학식 (1)-4의 화합물(25% 수용액) 2%
우레아 5%
소듐 벤조에이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-4: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)6CH2COOH
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 9.1로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 마젠타 잉크 4를 제조하였다.
마젠타 분산액 4 8%
에틸렌 글리콜 5%
글리세롤 15%
2-피롤리돈 2%
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌의 블록 코폴리머 1%
하기 화학식 (2)-4의 계면활성제 0.3%
화학식 (2)-4: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)6CH2COOH
하기 화학식 (5)의 계면활성제 0.2%
화학식 (5)
Figure 112006018863680-PCT00032
상기 식에서, p + q = 20
화학식 (1)-4의 화합물(25% 수용액) 2%
우레아 5%
소듐 벤조에이트 0.2%
탈이온수 잔량
하기 성분들을 사용하고 pH를 수산화리튬으로 8.4로 조정하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 시안 잉크 4를 제조하였다.
시안 분산액 4 5%
화학식 (1)-1의 화합물 0.1%
글리세롤 15%
N-하이드록시에틸 피롤리돈 5%
2-에틸-1,3-헥산디올 1%
화학식 (2-2)의 계면활성제 1%
소듐 데하이드로아세테이트 0.2%
탈이온수 잔량
화학식 (2)-2: CH3(CH2)12O(CH2CH2O)4CH2COOH
[비교예 1]
실시예 1의 잉크에서 계면활성제 및 2-에틸-1,3-헥산디올을 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 블랙 잉크 4를 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 2의 잉크에서 계면활성제 및 2-에틸-1,3-헥산디올을 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방식으로 블랙 잉크 5를 제조하였다.
[비교예 3]
실시예 3의 잉크에서 계면활성제 및 2-에틸-1,3-헥산디올을 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방식으로 블랙 잉크 6을 제조하였다.
[비교예 4]
실시예 4의 잉크에서 습윤제 및 계면활성제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 방식으로 비교 잉크를 제조하였다.
[비교예 5]
실시예 5의 잉크에서 습윤제 및 계면활성제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방식으로 비교 잉크를 제조하였다.
[비교예 6]
실시예 6의 잉크에서 습윤제 및 계면활성제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 6과 동일한 방식으로 비교 잉크를 제조하였다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 6의 잉크로부터 제조된 4 색 보유 잉크 세트에 대해 평가를 행하였다.
(1) 이미지 선명성
(i) 600 dpi(인치당 도트)의 피치 및 18 ㎛ 노즐 직경의 각 색 300 노즐을 가지는 서멀 잉크젯 시스템 방식의 잉크젯 프린터, (ii) 액실 채널의 가압에 라미네이트 PZT를 사용한, 200 dpi의 피치 및 28 ㎛ 노즐 직경의 각 색 300 노즐을 가지는 잉크젯 프린터 및 (iii) 액실 채널의 가압에 정전 액츄에이터를 사용한, 각 색 300 노즐을 가지는 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄를 행하였다. 그후, 2 색이 겹쳐지는 경계부상의 블리딩, 이미지 블리딩, 색조 및 밀도를 육안에 의해 종합적으로 평가하였다. 또한, OHP 투영시의 발색도를 평가하였다.
<관능평가에 따른 등급>
5: 용지 종류에 무관하게, 블리딩이 적고, 이미지 밀도가 높으며, 겹쳐진 색의 경계부 및 단색 영역에서 이미지 선명성 및 색 재현성이 높다.
4: 상기 등급 5보다 이미지 밀도가 다소 떨어진다.
3: 상이한 색의 경계부에 블리딩이 거의 없지만; 용지 종류에 따라 2차색의 비균일성이 나타난다.
2: 용지 종류에 따라 상이한 색의 경계부에 블리딩 현상이 나타난다.
1: 상기 등급 2의 현상 이외에도, 이미지 밀도가 낮고, 이미지 선명성도 불량하다.
(2) 침투성
각 잉크에 대해 다섯가지 타입의 시험 용지를 사용하고, 기록 매체의 제 1 기록면이 인쇄되는 시점에서 부터 시험 용지가 제 1 기록면과 접촉하고 접촉된 시험 용지가 제 1 기록면으로부터 분리시에 어떠한 흔적도 남기지 않는 시점까지의 시간을 측정하여 침투 시간을 결정하였다. 침투 시간은 다섯가지 타입의 시험 용지에 대해 평균을 낸 것이고, 다음과 같이 각 잉크의 침투성에 대해 등급을 매겼다:
3: 1 초 이하
2: 1 내지 5 초
1: 5 내지 10 초
다음과 같은 다섯가지 타입의 시험 용지를 평가하였다: (i) PPC 6200 용지(Ricoh Co.,Ltd. 제품), (ii) PPC 6000 용지(70W, Ricoh Co., Ltd. 제품), (iii) MY RECYCLE 용지(NBS Ricoh 제품), (iv) 4024 용지(Xerox Co. 제품), (v) PB 용지 (Canon Inc. 제품).
(3) 내찰과성(Rubfastness property)
면포 및 Clock meter(Toyo Seiki Co., Ltd. 제품)를 사용하여 전체가 흑색인 이미지를 10회 마모시키고, 이미지 밀도의 감소 및 면포 오염도를 측정하였다. 하기 점수에 따라 평가하였다. 내찰과성 시험을 수행하여 침투시간 측정 이외에도, 오프셋 가능성을 적절히 평가하였다.
3: 이미지 밀도의 감소가 없고, 면포의 오염이 없슴
2: 이미지 밀도 감소가 0.1 이하이고, 약간의 면포 오염이 있슴
1: 이미지 밀도 감소가 0.1 보다 크고, 면포 오염이 상당함
잉크 세트 이미지 선명도 침투성 내찰과성 비이상적인 이미지 발생
실시예 1,4 5 3 3 없슴
실시예 2,5 5 3 3 없슴
실시예 3,6 5 3 3 없슴
실시예 1,7 5 3 3 없슴
실시예 1,4 3 1 1 있슴
실시예 2,5 2 1 1 있슴
실시예 3,6 4 1 1 있슴
[제조예 1]
- 폴리머 용액 제조-
먼저, 교반기, 온도계, 질소 가스 주입 파이프, 환류 튜브 및 깔때기가 장치된 1ℓ 플라스크에 질소 가스를 충분히 채운 후, 11.2 g의 스티렌, 2.8 g의 아크릴산, 12.0 g의 라우릴 메타크릴레이트, 4.0 g의 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트, 4.0 g의 스티렌 마크로머 및 0.4 g의 머캅토에탄올을 플라스크에 붓고, 플라스크내 온도를 65 ℃로 상승시켰다.
그 후, 100.8 g의 스티렌, 25.2 g의 아크릴산, 100.8 g의 라우릴 메타크릴레이트, 36.0 g의 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트, 60.0 g의 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 36.0 g의 스티렌 마크로머, 3.6 g의 머캅토에탄올, 2.4 g의 아조비스디메틸 발레로니트릴 및 18 g의 메틸에틸케톤으로 구성된 액체를 플라스크에 2.5 시간동안 적가하였다. 적가 완료후, 0.8 g의 아조비스디메틸 발레로니트릴 및 18 g의 메틸 에틸케톤으로 구성된 혼합 용액을 플라스크에 0.5 시간동안 적가하였다. 플라스크 내용물을 65 ℃에서 1 시간동안 유지한 후, 0.8 g의 아조비스디메틸 발레로니트릴을 첨가하고, 1 시간동안 반응시켰다. 반응 완료후, 364 g의 메틸에틸케톤을 플라스크에 붓고 800 g의 폴리머 용액을 50% 농도로 수득하였다.
[참조예 8]
- 프탈로시아닌 안료를 함유하는 폴리머 미립자 분산액 제조 -
제조예 1에서 제조된 폴리머 용액 28 g, 26 g의 프탈로시아닌 안료, 1 몰/ℓ 농도의 수산화칼륨 수용액 13.6 g, 20 g의 메틸에틸케톤 및 30 g의 탈이온수를 배합하여 혼합하고, 3 롤밀로 혼련하였다. 생성된 페이스트를 200 g의 탈이온수에 붓고, 격렬히 교반한 후, 메틸에틸케톤 및 물을 증발기로 증류시켜 프탈로시아닌 안료를 함유하는 폴리머 미립자 분산액을 제조하였다.
입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 프탈로시아닌 안료를 함유하는 폴리머 미립자 분산액의 부피-평균 입도(D50%)는 93 nm이었다.
[참조예 9]
- 자가 분산형 카본 블랙 분산액의 제조 -
CTAB 비표면적이 150 ㎡/g이고 DPB 흡수량이 100 ㎖/lOO g인 카본 블랙(90 g)을 2.5N 노르말 농도의 황산나트륨 수용액 3000 ㎖에 첨가하고, 60 ℃의 온도 및 300 rpm의 속도로 10 시간동안 산화처리하였다. 반응 생성물을 여과하고, 카본 블랙을 분리하여 수산화나트륨 수용액으로 중화시킨 후, 중화된 슬러리를 한외여과처리하였다. 생성된 카본 블랙을 세척하여 건조시키고, 고형분 함량 20 질량%의 분산액을 형성하는 양으로 정제수에 분산시켰다.
입도 분석기(Microtrack UPA, Nikkiso Co., Ltd.)로 측정된 프탈로시아닌 안료를 함유하는 폴리머 미립자 분산액의 부피-평균 입도(D50%)는 98 nm이었다.
[실시예 8]
하기 잉크 성분들을 배합하고, 10% 수산화리튬 수용액을 첨가하여 조성물의 pH를 9.0으로 조정하였다. 그 후, 조성물을 평균 기공 크기 0.8 ㎛의 막필터로 여과하여 잉크 조성물을 제조하였다.
프탈로시아닌 함유 폴리머 미립자*1) 8.0%
글리세린 8.0%
디에틸렌글리콜 24.0%
2-피롤리돈 5.0%
2,2,2-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0%
폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 50.99%
*1) 참조예 8에서 제조된 것
[실시예 9]
하기 성분들을 사용하고 수산화나트륨을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
자가-분산형 카본 블랙 분산액*1) 10.0%
글리세린 8.0%
1,6-헥산디올 22.0%
2-피롤리돈 2.0%
2-에틸-1,3-헥산디올 2.0%
아세틸렌글리콜 함유 계면활성제 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 50.99%
*1) 참조예 9에서 제조된 것
[실시예 10]
하기 성분들을 사용하고 수산화나트륨을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
자가-분산형 카본 블랙 분산액*1) 10.0%
글리세린 8.0%
1,3-부탄디올 25.0%
2-피롤리돈 2.0%
2-에틸-1,3-헥산 2.0%
폴리옥시에틸렌알킬 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 50.99%
*1) 참조예 9에서 제조된 것
[비교예 7]
하기 성분들을 사용하고 수산화리튬을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
프탈로시아닌 함유 폴리머 미립자*1) 6.0%
글리세린 5.0%
디에틸렌글리콜 14.0%
2-피롤리돈 1.0%
2,2,2-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0%
폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 69.99%
*1) 참조예 8에서 제조된 것
[비교예 8]
하기 성분들을 사용하고 수산화리튬을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
프탈로시아닌 함유 폴리머 미립자*1) 11.0%
글리세린 5.0%
디에틸렌글리콜 13.0%
2-피롤리돈 1.0%
2,2,2-트리메틸-1,3-펜탄디올 3.0%
아세틸렌글리콜 함유 계면활성제 3.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 63.99%
*1) 참조예 8에서 제조된 것
[비교예 9]
하기 성분들을 사용하고 수산화리튬을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
프탈로시아닌 함유 폴리머 미립자*1) 6.0%
글리세린 6.0%
디에틸렌글리콜 16.0%
2-피롤리돈 1.0%
2,2,2-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0%
폴리옥시에틸렌 알킬에테르아세테이트 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 69.99%
*1) 참조예 8에서 제조된 것
[참조예 A]
하기 성분들을 사용하고 수산화리튬을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
프탈로시아닌 함유 폴리머 미립자*1) 8.0%
글리세린 8.0%
디에틸렌글리콜 24.0%
2-피롤리돈 5.0%
2,2,2-트리메틸-1,3-펜탄디올 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 52.99%
*1) 참조예 8에서 제조된 것
[참조예 B]
하기 성분들을 사용하고 수산화리튬을 사용하여 pH를 9.0으로 조정하는 것을 제외하고 실시예 8과 동일한 방식으로 잉크 조성물을 제조하였다.
프탈로시아닌 함유 폴리머 미립자*1) 8.0%
글리세린 8.0%
디에틸렌글리콜 24.0%
2-피롤리돈 5.0%
아세틸렌글리콜 함유 계면활성제 2.0%
항진균제 0.01%
탈이온수 52.99%
*1) 참조예 8에서 제조된 것
<<평가>>
(1) 이미지 선명성
실시예 8 내지 10, 비교예 7 내지 9 및 참조예 A, B의 잉크를 도 4 내지 6에 도시된 용지의 양면 인쇄용 프린터에 각각 충전하고, Type 6200 용지(NBS Ricoh Co., Ltd. 제품) 상에서 600 dpi의 해상도로 인쇄를 행하였다. 각각의 인쇄물 건조후, 두 색이 겹쳐지는 경계부에서 블리딩 현상 및 이미지 페더링(feathering)을 육안에 의해 평가하였다. 또한, 반사형 칼라 분광 측색 밀도계(X-Rite Co. 제품)로 이미지 밀도를 측정하였다.
평가 기준은 다음과 같다. 결과를 잉크 물성과 함께 하기 표 2에 나타내었다.
- 블리딩 및 페더링에 대한 평가 기준 -
A: 블리딩 또는 페더링이 없고, 이미지가 선명함
B: 휘스커형(whisker-like) 블리딩 또는 페더링이 부분적으로 발생
C: 문자의 윤곽이 확실치 않은 정도로 블리딩 또는 페더링이 발생
실시예 8 실시예 9 실시예 10 비교예 7 비교예 8 비교예 9 참조예 A 참조예 B
보습제 (질량%) 37 32 35 20 19 23 37 37
물 (질량%) 50.99 53.99 50.99 69.99 63.99 66.99 52.99 52.99
점도 (mPa·s) 8.23 7.6 7.86 3.78 4.96 4.12 7.49 7.4
표면장력 (mN/m) 30.6 29.5 28.7 32.3 31.8 31.4 37.9 30.1
전기 전도도 (μS/㎝) 430 285 300 415 420 400 415 425
이미지 밀도 1.25 1.34 1.45 1.09 1.12 1.01 0.99 1.08
페더링 A A A C C C C C
블리딩 A A A C C C C C
(2) 흡착성 및 반송능
실시예 8 내지 9 및 비교예 7 내지 9의 잉크를 각각 도 4 내지 6에 도시된 용지의 양면 인쇄용 프린터에 충전하고, Type 6200 용지(NBS Ricoh Co., Ltd. 제품) 상에서 600 dpi의 해상도로 전체 흑색 인쇄를 행하였다. 대전 롤러에 인가된 전압 또는 인가된 바이어스 전압은 2.0 kV이었다. 인쇄된 잉크의 양은 2.1 mg/㎠이었다.
인쇄후, 벨트상에 흡착된 용지를 반송 방향으로 잡아 당기고, 디지털 포스 게이지(digital force gage)로 흡착 강도를 측정하였다; 표면 전위계(Trek Co. 제품)로 반송 벨트의 표면 전위를 측정하였다. 그 후, 용지 100 장을 동일한 조건하에 전체 흑색 방식으로 연속 인쇄하고, 급지 불량 발생률로 반송능을 평가하였다.
- 반송능 평가 기준 -
A: 용지 100 장중 급지 불량 발생 없슴
B: 용지 100 장중 급지 불량 발생 1 내지 5 장
C: 용지 100 장중 급지 불량 발생 6 장 이상
결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 8 실시예 9 비교예 7 비교예 8 비교예 9
보습제 (질량%) 37 32 20 19 23
물 (질량%) 50.99 53.99 69.99 63.99 66.99
흡착력 (N) 17.7 17.0 11.0 14.1 13.4
반송능 A A C B C
인가된 바이어스 (kV) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
전압폭*1) (V) 2674 2587 1836 2224 2137
*1) 벨트 표면에 대한 전압폭
(3) 양면 인쇄성
실시예 8 내지 9, 비교예 7 내지 9 및 참조예 A, B의 잉크를 도 4 내지 6에 도시된 용지의 양면 인쇄용 프린터에 각각 충전하고, Type 6200 용지(NBS Ricoh Co., Ltd. 제품) 상에서 600 dpi의 해상도로 인쇄를 행하였다.
편면에 인쇄를 행한 후 즉시, 용지를 전용 유니트에 의해 반전시켜 다른 면에 인쇄를 행하였다. 이 과정을 용지 100 장에 반복하였다. 그 후, 각각의 반전시 유도된 잉크 러빙에 의한 용지 오염 및 반송능을 평가하였다. 용지 오염 및 반송능의 평가 기준은 다음과 같다.
- 용지 오염에 대한 평가 기준 -
A: 반전시 용지상에 잉크 번짐이 없슴
B: 러빙에 의해 용지 1 내지 5 장에 잉크가 약간 부착
C: 러빙에 의해 용지 6 내지 10 장에 잉크가 부착
D: 러빙에 의해 용지 11 장 이상에 잉크가 부착
- 반송능에 대한 평가 기준 -
상기 (2)와 동일하다.
잉크 실시예 8 실시예 9 비교예 7 비교예 8 비교예 9 참조예 A 참조예 B
반전시 용지 오염 A A D C D D D
반전후 반송능 A A C B C B B
(4) 반송능 및 이미지 번짐 vs. 배지 롤러
실시예 8 내지 9, 비교예 7 내지 9 및 참조예 A, B의 잉크를 도 4 내지 6에 도시된 용지의 양면 인쇄용 프린터에 각각 충전하고, Type 6200 용지(NBS Ricoh Co., Ltd. 제품) 상에서 600 dpi의 해상도로 인쇄를 행하였다. 인쇄 수행시, 프린터에 부착된 배지 롤러의 수를 0, 4, 8 및 16개로 변경하였다. 각 롤러 수 조건하에서 용지 100 장을 연속 인쇄하였다; 반송능, 배지시 배지 롤러에 의한 이미지 러빙에 의해 유도된 번짐 상태 및 롤러의 잔여물을 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
- 반송능에 대한 평가 기준 -
상기 (2)와 동일하다.
- 이미지 번짐에 대한 평가 기준 -
A: 롤러 러빙에 의한 번짐이 없슴
B: 용지 10 장 미만에서 롤러에 의한 번짐 발생
C: 용지 10 장 이상에서 롤러에 의한 번짐 발생
- 롤러 흔적에 대한 평가 기준 -
A: 롤러에 의한 흠집 또는 흔적이 없슴
B: 용지 10 장 미만에서 롤러에 의한 흠집 또는 흔적 발생
C: 용지 10 장 이상에서 롤러에 의한 흠집 또는 흔적 발생
n* 평가 항목 잉크
실시예 8 실시예 9 비교예 7 비교예 8 비교예 9 참조예 A 참조예 B
0 이미지 번짐 A A B B B B C
반송능 A A C B B A A
롤러 흔적 A A A A A A A
4 이미지 번짐 A A B B B C C
반송능 A A C B B A A
롤러 흔적 A A C C C C C
8 이미지 번짐 A A C C C C C
반송능 A A C C C A A
롤러 흔적 A A C C C C C
16 이미지 번짐 C C C C C C C
반송능 A A C C C A A
롤러 흔적 C C C C C C C
n*: 배지 롤러의 수
본 발명에 따른 기록용 잉크는 간단한 구성의 장치에서도 반송능이 뛰어나고 블리딩이 적으면서 고밀도로 우수한 이미지를 형성할 수 있어서 잉크젯 기록용 잉크에 광범하게 적용될 수 있다.

Claims (33)

  1. 착색제, 물, 보습제, 계면활성제 및 습윤제를 포함하고,
    기록 매체의 제 1 기록면상에 기록한 후 기록 매체의 제 2 기록면상에 기록할 수 있는 잉크젯 기록 장치에 적용되며,
    기록용 잉크가 기록 매체의 제 1 기록면으로 침투하는 시간이 5 초 이하인 잉크젯 기록용 잉크.
  2. 제 1 항에 있어서, 내찰과성 시험(rubfastness test)에서 이미지 밀도 감소가 0.1 이하인 기록용 잉크.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 무단형 반송 벨트의 표면을 대전시켜 기록 매체를 반송하고 기록 헤드로부터 잉크 방울을 토출하여 기록 매체상에 이미지를 기록하는 잉크-젯 기록 장치에 사용되며, 총 기록용 잉크 100 질량부를 기준으로 물 함량이 65 질량부 이하이고 보습제 함량이 20 질량부 이상인 기록용 잉크.
  4. 제 1 항 내지 3 항중 어느 한항에 있어서, 착색제가 안료 및 염료중 하나 또는 착색 미립자인 기록용 잉크.
  5. 제 4 항에 있어서, 착색제가 표면상에 음이온 기를 가지는 자가-분산형 안료 인 기록용 잉크.
  6. 제 5 항에 있어서, 음이온 기가 카복실 기를 포함하는 기록용 잉크.
  7. 제 4 항에 있어서, 착색제의 부피-평균 입경이 10 nm 내지 300 nm인 기록용 잉크.
  8. 제 1 항 내지 7 항중 어느 한항에 있어서, 계면활성제가 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 불소-함유 계면활성제중 하나 이상인 기록용 잉크.
  9. 제 8 항에 있어서, 계면활성제가 폴리옥시에틸렌 알킬에테르아세테이트 및 디알킬 설포숙시네이트중에서 선택된 음이온성 계면활성제중 하나 이상인 기록용 잉크.
  10. 제 8 항에 있어서, 계면활성제가 아세틸렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 코폴리머중에서 선택된 비이온성 계면활성제중 하나 이상인 기록용 잉크.
  11. 제 1 항 내지 10 항중 어느 한항에 있어서, 보습제가 글리세린, 에틸렌 글리 콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 테트라에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-하이드록시에틸-2-피롤리돈 및 1,3-디메틸이미다졸리디논중에서 선택되는 기록용 잉크.
  12. 제 1 항 내지 11 항중 어느 한항에 있어서, 보습제 함량이 총 기록용 잉크 100 질량부를 기준으로 20 질량부 이상인 기록용 잉크.
  13. 제 1 항 내지 12 항중 어느 한항에 있어서, 습윤제가 각 분자에 6개 이상의 탄소 원자를 갖는 알킬에테르 및 디올 화합물중 하나 이상인 기록용 잉크.
  14. 제 13 항에 있어서, 디올 화합물이 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올인 기록용 잉크.
  15. 제 13 항에 있어서, 알킬에테르가 디에틸렌글리콜 모노헥실에테르 및 프로필렌글리콜 모노헥실에테르인 기록용 잉크.
  16. 제 1 항 내지 15 항중 어느 한항에 있어서, 물 함량이 총 기록용 잉크 100 질량부를 기준으로 65 질량부 이하인 기록용 잉크.
  17. 제 1 항 내지 16 항중 어느 한항에 있어서, 가용성 수지 및 수지 에멀션중 하나 이상이 기록용 잉크에 혼입된 기록용 잉크.
  18. 제 1 항 내지 17 항중 어느 한항에 있어서, 점도가 25 ℃에서 1 mPa·s 내지 20 mPa·s인 기록용 잉크.
  19. 제 1 항 내지 18 항중 어느 한항에 있어서, 표면장력이 50 mN/m 이하인 기록용 잉크.
  20. 제 1 항 내지 19 항중 어느 한항에 있어서, 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크중 하나 이상인 기록용 잉크.
  21. 제 1 항 내지 20 항중 어느 한항에 따른 기록용 잉크를 컨테이너에 수용하여 형성된 잉크 카트리지.
  22. 제 1 항 내지 20 항중 어느 한항에 따른 기록용 잉크를 자극하여 잉크 방울을 토출함으로써 기록 매체상에 이미지를 형성하도록 구성된 잉크 방울 토출 유니트를 포함하는 잉크젯 기록 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 자극이 가열, 가압, 진동 및 빛 조사중 하나 이상의 수단에 의해 발생되는 잉크젯 기록 장치.
  24. 제 22 항 또는 23 항에 있어서, 기록 매체의 제 1 기록면상에 기록후 기록 매체의 제 2 기록면상에 기록이 가능하도록 기록 매체를 반전시키는 구조로 구성된 반전 메카니즘을 구비하고 있는 반송 유니트를 포함하는 잉크젯 기록 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 반송 유니트가 정전력을 이용하는 반송 벨트를 포함하는 잉크젯 기록 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 대전 롤러에 ±1.2 kV 내지 ±2.6 kV의 AC 바이어스(bias)를 인가하여 반송 벨트를 대전시키는 잉크-젯 기록 장치.
  27. 제 24 항에 있어서, 반송 벨트가 배기 공기를 이용하여 기록 매체를 유지하도록 구성된 잉크-젯 기록 장치.
  28. 제 25 항 또는 26 항에 있어서, 기록 매체에 대한 반송 벨트의 흡착력이 15 N 이상인 잉크-젯 기록 장치.
  29. 제 24 항에 있어서, 반송 유니트가 용지 반송 롤러(들) 및 배지 롤러(들)를 포함하는 잉크-젯 기록 장치.
  30. 제 22 항 내지 29 항중 어느 한항에 있어서, 기록 헤드에 잉크를 공급하기 위한 서브-탱크가 기록 헤드의 윗부분에 배치되어 있고, 잉크가 잉크 카트리지로부터 공급 튜브를 통해 서브-탱크로 공급되는 잉크-젯 기록 장치.
  31. 제 1 항 내지 20 항중 어느 한항에 따른 기록용 잉크를 자극하는 단계, 잉크 방울을 토출하는 단계 및 이미지를 형성하는 단계를 포함하는 잉크-젯 기록 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 자극이 가열, 가압, 진동 및 빛 조사중 하나 이상의 수단에 의해 발생되는 잉크-젯 기록 방법.
  33. 기록 매체상에 제 1 항 내지 20 항중 어느 한항에 따른 기록용 잉크로부터 형성된 이미지를 포함하는 잉크 기록물.
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