KR20060123774A

KR20060123774A - 잉크젯용 잉크 및 잉크젯 기록 방법

Info

Publication number: KR20060123774A
Application number: KR1020067018972A
Authority: KR
Inventors: 겐지 신조; 고로모 시로따; 유따까 구라바야시; 미나꼬 가와베
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-12-04
Also published as: US20050284332A1; KR100864548B1; EP1728836B1; EP1728836A1; US7297194B2; CN1930253B; CN1930253A; EP1728836A4; WO2005087879A1; BRPI0507723A

Abstract

본 발명의 잉크젯용 잉크는 인쇄물의 컬을 충분히 억제하며, 토출 안정성을 만족하는 것을 목적으로 하여, 적어도 물, 착색제, 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하인 수용성 유기 화합물 1, 착색제 및 수용성 유기 화합물 1 이외의 수용성 유기 화합물 2를 포함하는 잉크젯용 잉크이며, 상기 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％)가 잉크젯용 잉크 전체량에 대해서 10 질량％ 이상이고, 상기 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％) 및 상기 수용성 유기 화합물 2의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 Y(％)가 하기 수학식 I 및 II의 관계를 충족한다.

<수학식 I>

0<Y/X≤0.9

<수학식 II>

X+Y≥15 질량％

잉크젯용 잉크, 수용성 유기 화합물, 컬, 토출 안정성

Description

잉크젯용 잉크 및 잉크젯 기록 방법{INK-JET INK AND METHOD FOR INKJET RECORDING}

본 발명은 잉크젯용 잉크 및 잉크젯 기록 방법, 잉크 카트리지, 및 잉크젯 인쇄 장치에 관한 것이다.

잉크젯 기록 방법은 여러 가지 작동 원리로부터 잉크의 미소 액적을 비상시켜 기록 매체(종이 등)에 부착시키고, 화상이나 문자 등의 기록을 행하는 방법이며, 고속, 저소음, 다색화의 용이함, 기록 패턴의 높은 융통성, 현상 및 정착의 불필요 등의 특징이 있어, 여러 가지 용도에서 급속히 보급되고 있다. 또한, 최근에는 풀컬러의 잉크젯 기록 방식 기술이 발달하여, 제판 방식에 의한 다색 인쇄나, 컬러 사진 방식에 의한 인화와 비교하여 손색이 없는 다색 화상을 형성하는 것도 가능하며, 제조 부수가 적은 경우에는 통상의 다색 인쇄나 인화보다도 염가에 인쇄물이 얻어진다. 이러한 배경하에 기록의 고속화, 고정밀화, 풀컬러화 등의 기록 특성 향상의 요구에 따라, 잉크젯 인쇄 장치 및 기록 방법의 개량이 행해지고 있다. 잉크젯 기록 방식을 응용한 프린터 등의 화상 형성 장치는 여러 가지 사용 환경에서 사용되기 때문에, 기록 안정성도 중요해지고, 화상의 내구성의 향상도 잉크의 특성으로서 요구되고 있다.

잉크젯 기록 방법에 사용하는 기록 매체는 보통지, 코팅지, 광택지, OHP 시트, 백 프린트 필름(back print film) 등 여러 가지가 시판되고 있지만, 일반 사무실에서의 비즈니스 용도로는 가격이 저렴한 보통지를 사용하는 경우가 많다. 그러나, 기록 매체로서 보통지를 사용한 경우, 상술한 특성을 만족함과 동시에, 기록 매체에 많은 잉크가 부여되었을 때에 발생하는 컬 현상(종이가 휘고, 둥글게 됨)을 완화, 억제할 필요가 발생한다. 이 컬 현상에는 수분의 부여가 크게 기인하고 있다. 즉, 수분이 부여되는 면적이 넓은 경우, 또는 부여량이 큰 경우에 현저히 컬 현상이 일어난다는 것이 알려져 있다. 보통지에 잉크젯 기록을 행한 경우, 인자 중의 컬뿐만 아니라 인자 후에 수분이 건조, 증발하여 발생하는 컬(인자 후 컬)의 완화, 억제가 중요하게 되고 있다.

잉크젯으로 인자한 인자물(인쇄물)은 여러 가지 용도에 사용되지만, 컬된 종이는 평탄성을 유지할 수 없어, 중첩하거나, 파일링했을 때에 둥글게 말리는 등 여러 가지 결점이 발생한다. 또한, 슬라이드, OHP 등의 발표용 원고의 시험 인쇄를 가격이 저렴한 보통지를 사용하여 행하는 경우도 있으나, 이 때에 그림이나 사진, 또는 배경 등을 2차색(청색 등)으로 인자하면, 종이가 휘어져 취급이 곤란한 경우가 많다.

컬을 완화, 억제하는 방법으로서 종래 몇가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 분자 구조 중에 수산기를 4개 이상 갖고, 물 또는 수성 유기 용매에 용해 가능한 고체 물질을 포함하는 잉크젯용 잉크가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)4-332775호 공보 참조). 또한, 컬 방지제로서 당류, 당알코올류, 특정한 아미드 화합물을 함유하는 잉크가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)6-157955호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-240189호 공보, 일본 특허 공개 (평)9-16539호 공보 및 일본 특허 공개 (평)9-176538호 공보 참조). 또한, 특정한 다가 알코올과 글리세린을 조합하여 함유한 잉크가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)10-130550호 공보 참조). 또한, 용매, 고분자 결합제, 매염제, 수용성 컬 방지 화합물, 풀기 제거용 수용성 화합물, 내광성 화합물, 소포제 등을 포함하는 잉크가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2000-19826호 공보 참조).

종래의 컬을 방지하는 화합물을 잉크 중에 함유시킴으로써, 컬을 어느 정도 억제할 수 있다. 그러나, 잉크젯 기록에서는 더욱 고속화가 진전되고 있고, 고속 인쇄할 때의 토출 안정성이나 신뢰성이 중요하다. 그 때문에, 잉크 자체의 안정성, 침투성, 점도 등의 여러 물성을 얻은 후에, 또는 잉크젯 기록용 잉크로서의 기본 특성, 특히 잉크젯 토출 안정성, 더욱 구체적으로는 잉크젯 기록 헤드의 토출구(노즐)의 내폐색성이나 스타트업성(잉크 토출을 일시적으로 서스펜션(정지 또는 중지)한 노즐로부터의 잉크의 재토출성) 등을 높은 수준으로 유지하면서 컬을 완화, 억제하는 것이 중요해지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 잉크젯용 잉크에서 요구되는 헤드 방치 후의 토출 안정성이나, 인자 개시시에 인자 개시 부분의 흐트러짐, 비백(飛白) 등이 발생하지 않는다는 토출 안정성(스타트업성)을 확보하면서, 컬을 완화, 억제할 수 있는 잉크젯용 잉크, 잉크젯 기록 방법, 잉크 카트리지, 및 잉크젯 인쇄 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 컬을 충분히 완화, 억제하여, 특히 보통지를 사용하여 제조한 인쇄물을 용이하게 취급하는 것에 있다.

상기한 목적은 이하의 본 발명에 의해서 달성된다.

즉, 본 발명의 잉크젯용 잉크는 적어도 물, 착색제, 수용성 유기 화합물 1 및 수용성 유기 화합물 2를 포함하며, 상기 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％)가 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 10 질량％ 이상이고, 상기 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％) 및 상기 수용성 유기 화합물 2의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 Y(％)가 하기 수학식 I 및 수학식 II의 관계를 충족하고, 여기서 상기 수용성 유기 화합물 1은 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하인, 보수성(保水性)이 있는 수용성 유기 화합물이고, 상기 수용성 유기 화합물 2는 착색제 및 수용성 유기 화합물 1 이외의 수용성 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크이다.

0<Y/X≤0.9

X+Y≥15 질량％

특히, 상기 수용성 유기 화합물 2의 함유량 Y(％)가 Y<15 질량％이고, 상기 수분 유지력의 차가 40 ％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 잉크젯용 잉크의 별도의 실시 양태는 적어도 물, 착색제를 포함하는 잉크젯용 잉크이고, 수용성 유기 화합물 1-1, 수용성 유기 화합물 1-2 및 수용성 유기 화합물 2-1을 더 포함하며, 상기 수용성 유기 화합물 1-1의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 X₁(％), 상기 수용성 유기 화합물 1-2의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 X₂(％) 및 수용성 유기 화합물 2-1의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 Y₁(％)이 하기 수학식 1 내지 3의 관계를 충족하고, 여기서 상기 수용성 유기 화합물 1-1은 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하이며, 분자량 Mw가 100≤Mw≤1000의 범위에 있는 수용성의 다가 알코올 또는 수용성의 아미드 화합물이고, 상기 수용성 유기 화합물 1-2는 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하이며, 분자량 Mw가 100≤Mw≤150의 범위에 있고, 추가로 -OH기를 주쇄 양쪽 말단에 갖는 수용성의 알칸디올이며, 상기 수용성 유기 화합물 2-1은 착색제, 수용성 유기 용제 1-1, 및 수용성 유기 용제 1-2 이외의 수용성 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크이다.

0.1≤(X₂+Y₁)/X₁≤2.5

X₁+X₂≥10 질량％

X₂+Y₁≥3 질량％

특히, 상기 수용성 유기 화합물 2-1의 함유량 Y₁(％)이 Y₁<15 질량％이며, 상기 수분 유지력의 차가 40 ％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 잉크젯 기록 방법은 상기 잉크젯용 잉크를 잉크젯 헤드에 의해 기록 매체에 부여하여 화상을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지는 상기 잉크젯용 잉크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 잉크젯 인쇄 장치는 상기 잉크젯용 잉크가 탑재된 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 보통지에의 잉크젯 기록 방법에 관해서, 컬을 충분히 억제하고, 특히 보통지의 인쇄물을 취급하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 잉크젯 기록에서, 잉크의 토출 안정성이 얻어지는 잉크 및 이를 사용한 기록 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 양호한 화상 특성이 얻어지는 잉크 및 이를 사용한 기록 방법이 제공된다.

도 1은 각종 수용성 유기 화합물의 수분 유지력의 측정 결과를 도시한 도면이다.

도 2는 2개의 특정한 두 환경하에서의 수분 유지력의 차를 도시한 도면이다.

도 3은 잉크젯 인쇄 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 4는 잉크 카트리지의 종단면도이다.

도 5는 기록 유닛의 사시도이다.

도 6은 액체 토출 헤드를 구비한 잉크젯 카트리지의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.

<발명의 실시 형태>

이하, 바람직한 실시 형태를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

[컬이 발생하는 메카니즘]

본 발명은 잉크젯 기록 방법에 의해 잉크젯용 잉크(이하, "잉크"라 함)를 기록 매체에 부여한 후의 기록 매체의 컬을 억제하는 것을 목적으로서 이루어진 것이다.

기록 매체에 인자한 후에 컬이 발생하는 메카니즘은 이하와 같다. 셀룰로오스 섬유는 초지기(抄紙機)에 의해, 종이가 흐르는 방향으로 배열하도록(이를테면 강제적으로 배향된 상태가 되어) 초지된다. 셀룰로오스 섬유는 세로 방향과 가로 방향에서의 수분에 의한 팽창의 정도가 크게 다르기 때문에, 종이의 가로측과 세로측에서 수분이 부여되었을 때에 발생하는 종이의 크기 변화가 다르다. 이 때문에 종이에 수분이 부여되는 경우, 종이의 셀룰로오스 섬유의 가로 방향이 팽윤하고, 종이가 초지되었을 때의 기계의 유동 방향(종이의 세로측인 경우가 많음)과 직교 방향(종이의 가로측인 경우가 많음)의 종이의 길이가 길어진다. 이 때문에, 인자 시 잉크 부여량, 즉 수분 부여량이 많으면, 수분이 부여된 면의 반대측에 컬, 즉 마이너스컬을 일으킨다. 그러나, 한번 셀룰로오스 섬유에 흡수된 수분이 점차 증발됨으로써, 셀룰로오스 섬유가 재수축하기 시작해, 종이는 다시 줄어든다. 이에 따라, 종이는 수분이 부여되기 이전의 길이보다 짧아진다. 따라서, 종이는 수분이 부여된 면으로 점차 컬하는, 즉 플러스컬을 일으킨다. 이는, 인자에 의해서 부여된 수분이 섬유와 섬유 사이의 수소 결합 사이에 일부분 흡수되고, 증발 등에 의해서 수분이 이동함에 따라, 초기에 가해진 장력이 완화되기 때문에, 인자 부분이 수축함으로써 발생한다고 생각된다. 이 플러스컬이 보통지 등의 기록 매체에 잉크젯 기록을 행한 경우에 문제가 된다.

본 발명자들은, 잉크젯 기록 방법에 의해 인자를 행한 경우에 발생하는 플러스컬 현상을 상세히 관찰하였다. 그 결과, 잉크젯용 잉크를 종이에 부여한 경우는, 단순히 수분을 종이에 부여한 경우와 달리 플러스컬 현상이 장기간 계속적으로 진행되는 것을 발견하였다.

현재, 대부분의 잉크젯용 잉크에 함유되어 있는 글리세린이나 우레아 등의 유기 화합물은 잉크젯용 잉크로서의 신뢰성, 특히 토출 안정성 등에 크게 기여하고 있다. 그 반면, 이들 유기 화합물이 플러스컬 현상을 계속적으로 진행시키는 요인인 것으로 생각된다.

[보수성이 있는 수용성 유기 화합물]

물을 포함하는 액 매체를 종이에 도포한 후의 컬은 종이에 부여된 수분의 증발과 어떠한 상관이 있다고 생각되기 때문에, 본 발명자들은 잉크젯용 잉크에 통상 자주 사용되는 수용성 유기 화합물의 수분 유지력에 대해서 다음과 같은 상세한 검토를 행하였다.

우선, 여러 가지 수용성 유기 화합물의 20 질량％ 수용액을 제조하고, 유리 샤알레에 각 10 g씩 정칭하여 넣고, 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에 방치하였다. 또한, 동시에 수용성 유기 화합물을 포함하지 않는 순수한 물도 마찬가지로 방치하였다. 수분 증발에 따라 샤알레 중의 용액량은 감소하고, 결국 질량은 일정해진다. 동시에 방치한 순수한 물만의 샤알레는, 이 시점에서는 순수한 물은 전부 증발하였기 때문에, 수용성 유기 화합물을 포함하는 샤알레 중에 잔존하고 있는 것은 수용성 유기 화합물과, 그 물질이 유지한 수분인 것으로 생각하고, 이하의 수학식 4에 의해 각 수용성 유기 화합물의 수분 유지력을 산출하였다.

이어서 상기한 샤알레를 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경으로 이동시키고, 마찬가지로 평형에 이르는 것을 기다려서, 그 환경하에서의 수분 유지력을 측정하였다. 또한 동일한 샤알레를 재차 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경으로 이동시키고, 수분 유지력을 측정하였다. 얻어진 결과를 도 1에 도시한다. 추가로 이 두 환경하에서의 수분 유지력의 차를 도 2에 도시한다.

본 발명자들은, 상술한 환경하에서의 수분 유지력의 차와 보통지의 컬 발생에 어떠한 상관이 있다고 생각하였다. 따라서, 상기에 검토한 수용성 유기 화합물 을 포함하는 수용액을 보통지에 도포하고, 컬의 발생을 조사한 바, 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하인 수용성 유기 화합물 1이 컬을 현저히 억제한다는 것을 발견하였다. 그래서 추가로 색재와 첨가제와 이들 수용성 유기 화합물을 포함하는 잉크를 제조하여 잉크젯 기록을 행하여, 컬의 발생을 관찰하였다. 그 결과, 인자 후, 상온에서 며칠이 경과한 후에도 컬이 발생하지 않는다는 것을 확인하였다.

또한, 본 발명에서의 보수성이 있는 수용성 유기 화합물이란, 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서 수분 유지력이 5 ％ 이상인 수용성 유기 화합물이다.

그러나, 수용성 유기 화합물 1만의 수용성 유기 화합물로 구성된 잉크를, 노즐로부터 액적을 토출시키는 잉크젯 기록 헤드에 장착한 상태에서 이 헤드를 잉크젯 인쇄 장치에 탑재하고, 장기간 방치한 경우, 노즐 폐색 등에 의해 토출 안정성이 열화하거나, 저온, 저습 환경하에서 인쇄 개시시의 인자 개시 부분이 흐트러진다는 새로운 과제가 발생하였다.

따라서, 본 발명자들은 컬을 일정 이상 억제하면서, 종래의 잉크젯용 잉크와 동일한 수준의 토출 안정성을 확보하는 것을 목적으로 하고, 한층 더 검토를 진행시켰다. 그 결과, 잉크젯용 잉크에 상기 수용성 유기 화합물 1에 더해, 수용성 유기 화합물 1 이외의 수용성 유기 화합물, 보다 구체적으로는 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％보다 큰 수용성 유기 화합물 2를 이하의 수학식 I 및 수학식 II의 조건을 충족하는 비율로 함유시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 밝혀내 었다.

<수학식 I>

0<Y/X≤0.9

<수학식 II>

X+Y≥15 질량％

(X: 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 수용성 유기 화합물 1의 함유량(％), Y: 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 수용성 유기 화합물 2의 함유량(％))

또한, 본 발명의 검토에 의하면, 잉크의 부여량이 많은 경우, 구체적으로는 3.0 g/㎡보다 많은 경우에, 상기한 조건 이외에 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％)를 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 10 질량％ 이상으로 할 필요성이 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 수용성 유기 화합물 1은 아미드 결합을 갖는 다가 알코올, 또는 술폰기를 갖는 다가 알코올인 것이 바람직하다.

잉크젯용 잉크에서 통상 사용하는 수용성 유기 화합물은 본 발명에서의 수용성 유기 화합물 2에 해당한다. 수용성 유기 화합물 2는 수분 유지력의 차가 크고, 수분이 부여된 기록 매체가 건조되는 과정에서 수분을 방출하기 쉬우며, 셀룰로오스 섬유의 수축을 증진시킨다. 수용성 유기 화합물 2는 분자량이 100 이하로 작은 것이 많고, 기록 매체 중에서 수분과 함께 움직이기 쉽기 때문에, 셀룰로오스 섬유에 머무르기 어렵다. 이 때문에, 수용성 유기 화합물 2는 기록 매체 중에서 서서히 이동하여 컬을 진행시킨다. 따라서, 잉크젯용 잉크에서 통상 사용하는 수용성 유기 화합물인 수용성 유기 화합물 2를 포함하는 잉크를 보통지에 다량으로 부여한 경우의 컬은 꽤 커진다.

본 발명자들의 검토 결과, 잉크젯용 잉크가 컬을 진행시키는 성질을 갖는 수용성 유기 화합물 2를 함유하고 있어도, 추가로 상기 수용성 유기 화합물 1을 함유하며, 수용성 유기 화합물 1과 수용성 유기 화합물 2의 함유량의 비율 Y/X를 수학식 I에서 표시된 바와 같이 0<Y/X≤0.9로 함으로써, 컬을 효과적으로 억제할 수 있고, 토출 안정성도 더욱 양호해진다는 것을 알 수 있었다.

또한, 본 발명자들은 수용성 유기 화합물 1과 수용성 유기 화합물 2의 합계 함유량 X+Y(％)가 X+Y≥15 질량％일 필요가 있다는 것을 발견하였다. 그 이유는 종이에 잉크를 부여한 경우, 특히 단기적인 수분의 증발, 이동에 따른 종이의 수축을 억제하기 위해서, 잉크젯용 잉크 중 수용성 유기 화합물의 합계 함유량을 늘림으로써, 상대적으로 수분량을 줄일 필요가 있기 때문이다. 또한, 종이에 부여한 잉크의 증발을 방지하기 위해서 보수성이 있는 수용성 유기 화합물, 즉 수용성 유기 화합물 1과 수용성 유기 화합물 2의 총량이 15 질량％ 이상 필요하다고 추찰하고 있다.

또한, 상기 X+Y는 X+Y≥20 질량％의 관계를 충족하는 것이 더욱 바람직하고, X+Y≥25 질량％의 관계를 충족하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명자들은 수용성 유기 화합물 1 및 수용성 유기 화합물 2의 합계 함유량 X+Y(％)를 크게 한 잉크를 제조하여 컬의 상태를 관찰한 바, 상기 X+Y가 커지면, 인자 후 단기간에 발생하는 컬을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 발견하였다. 특히 상기 X+Y가 X+Y≥25 질 량％인 경우, 인자 후 단시간에 발생하는 컬을 매우 효과적으로 개선시켰다.

또한, 물의 함유량은 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 77 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 71 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 상기 수용성 유기 화합물 2의 함유량 Y(％)는 Y<15 질량％인 것이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같이 추측된다. 상술한 바와 같이, 수용성 유기 화합물 2는 컬을 진행시키는 성질을 갖기 때문에, 잉크 중의 함유량이 많을수록 컬이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 잉크젯용 잉크가 수용성 유기 화합물 1을 많이 함유하고 있어도, 수용성 유기 화합물 2가 수용성 유기 화합물 1을 이동시켜, 수용성 유기 화합물 1의 컬 억제 효과를 감소시키기 때문이다. 또한, 수용성 유기 화합물 2의 수분 유지력의 차가 40 ％ 이상인 것이 바람직하다.

그러나, 하기에 나타내는 본 발명의 다른 실시 양태에 의해서도 기록 매체, 특히 보통지에서의 인자 후 컬을 효과적으로 억제한 후에 양호한 토출 안정성이 달성된다.

본 발명자들은 수용성 유기 화합물 1 및 수용성 유기 화합물 2를 사용하여 더욱 검토를 진행시켰다. 그 결과, 수용성 유기 화합물 1 중에서도 특정한 수용성 유기 화합물인 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2를 각각 1종 이상 잉크젯용 잉크에 함유시킴으로써, 상기 과제를 효과적으로 해결할 수 있다는 것을 발견하였다. 즉, 수용성 유기 화합물 1-1, 수용성 유기 화합물 1-2 및 수용성 유기 화합물 2-1을 각각 포함하며, 상기 수용성 유기 화합물의 잉크젯용 잉크 전체 량에 대한 함유량 X₁(％), X₂(％) 및 Y₁(％)이 이하의 조건을 충족하는 비율로 함유시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 밝혀내었다.

<수학식 1>

0.1≤(X₂+Y₁)/X₁≤2.5

<수학식 2>

10 질량％≤X₁+X₂

<수학식 3>

3 질량％≤X₂+Y₁

(X₁: 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 수용성 유기 화합물 1-1의 함유량(％), X₂: 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 수용성 유기 화합물 1-2의 함유량(％), Y₁: 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 수용성 유기 화합물 2-1의 함유량(％))

본 실시 양태에서의 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2의 작용에 대해서 후술한다.

수용성 유기 화합물 1-1은 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하이며, 분자량 Mw가 100≤Mw≤1000의 범위에 있는, 수용성의 다가 알코올 또는 수용성의 아미드 화합물이다.

수용성 유기 화합물 1-1은 분자의 크기가 크기 때문에 셀룰로오스 섬유 사이 에 들어가기 어려워, 인자 후의 비교적 단시간에 발생하는 컬에는 효과가 작지만, 일단 셀룰로오스 섬유 중에 들어가면, 이동을 일으키기 어렵다. 이는, 적절한 수분 유지력이 있고, 필요 이상으로 수분을 저장하기 어려우며, 복수 개소, 적어도 3개소 이상의 수소 결합하기 쉬운 부위를 분자 중에 가져, 셀룰로오스 섬유와 친화성이 크기 때문인 것으로 생각된다.

예를 들면, 트리올류와 같이 3개 이상의 -OH기를, 당류와 같이 2개 이상의 -OH기와 카르보닐기를, N,N'-비스-(2-히드록시에틸)-우레아와 같이 2개 이상의 -OH기와 아미드 결합을, 비스히드록시에틸술폰과 같이 2개 이상의 -OH기와 술폰기를, 테트라에틸렌글리콜과 같이 2개 이상의 -OH기와 적어도 3개 이상의 에테르 결합기를 가지고 있다. 추가로 분자 크기가 크고, 물과 함께 이동하기 어려운 것 등의 복수개의 요인이 효과적으로 작용하고 있다고 생각된다.

한편, 예를 들면 디에틸렌글리콜은 분자량이 100 이상이고, 분자 양쪽 말단에 -OH기를 2개, 분자 내에 에테르 결합을 1개 가지고 있지만, 컬 억제 효과는 작다. 이는 필시 에테르 결합 1개만으로는 -OH기 1개에 비해 친수성(수소 결합성)이 낮은 것, 및 수용액 중에서는 에테르 결합과 물의 상호 작용에 의해 분자는 절곡된 상태가 되어, 분자 크기가 작아진 것에 의한다고 생각된다. 이 때문에, 분자 내에 에테르 결합을 갖는 디올로 컬 억제 효과를 발휘하기 위해서는, 적어도 에테르 결합이 3개 이상 필요해질 것으로 생각된다.

수용성 유기 화합물 1-2는 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하이며, 분자량 Mw가 100≤Mw≤150의 범위에 있고, -OH기를 주쇄 양쪽 말단에 갖는 수용성의 알칸디올이다.

수용성 유기 화합물 1-2의 작용은 인자 후의 비교적 단시간(인자 후 수 시간)에 발생하는 컬을 억제하는 것이다. 그러나, 수용성 유기 화합물 1-2는 인자 후에 비교적 단시간에 발생하는 컬 현상을 효과적으로 억제하지만, 그것보다도 긴 시간 영역(5, 6 시간 내지 수주간)에서 발생하는 컬에 대해서는 효과가 작다. 그 이유는 수용성 유기 화합물 1-2가 분자량 100 내지 150 이하이고 -OH기를 주쇄 양쪽 말단에 갖는 알칸디올이기 때문에, 에테르 결합 등의 친수 결합을 분자 내에 갖지 않고, 분자가 절곡되지 않아 비교적 분자 크기가 크기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 분자 내부의 구조는 친유성이며, 분자 말단은 친수성이라는 구조로부터 계면활성적인 성질을 가지므로, 셀룰로오스 섬유에 대하여 빨리 누설되기 쉬울 것으로 생각된다. 또한, 적절한 분자 크기이기 때문에 셀룰로오스 섬유 사이에 들어가기 쉬워, 단시간에 발생하는 컬을 억제할 수 있을 것으로 생각된다. 그러나, 셀룰로오스 섬유와 친화성을 갖는 -OH기가 적기 때문에, 장시간에는 이동을 일으킬 가능성이 있다고 생각된다.

본 발명자들은 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2를 조합하여 사용함으로써, 이들 수용성 유기 화합물을 단독으로 함유시키는 것보다도, 컬을 인자 후의 단시간에서 장시간까지 억제하는 효과가 있다는 것을 발견하였다. 그 이유는 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2의 구조가 유사하기 때문에 혼화성이 양호하여, 수용성 유기 화합물 1-2와 함께 수용성 유기 화합물 1-1 이 효과적으로 셀룰로오스 섬유 중에 들어갈 수 있기 때문에 인자 후의 단시간에서 장기간까지 컬을 억제할 수 있다고 생각된다.

본 발명자들은 수용성 유기 화합물 1-1, 수용성 유기 화합물 1-2를 조합하여 사용하는 경우의 합계 함유량이 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 25 질량％보다 적은 경우, 또는 물의 함유량이 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 71 질량％보다 많은 경우 등에서도, 효과적으로 단시간에 컬을 개선할 수 있다는 것을 발견하였다. 특히 상기 조건에서 수용성 유기 화합물 1-2가 함유되어 있는 잉크와 함유되어 있지 않은 잉크에서는, 인자 후 비교적 단시간에 일어나는 컬 현상의 차가 현저히 나타난다.

상술한 바와 같이, 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2를 함유하는 잉크젯용 잉크는 컬을 효과적으로 억제할 수 있다. 그러나, 잉크젯용 잉크로서의 토출 안정성을 충족시키기 위해서는, 수용성 유기 화합물 2-1을 조합하여 사용할 필요가 있다.

여기서, 수용성 유기 화합물 2-1은 착색제, 수용성 유기 용제 1-1 및 수용성 유기 용제 1-2 이외의 수용성 유기 화합물이다. 보다 구체적으로는, 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지 능력의 차가 36 ％보다 큰 수용성 유기 화합물이다.

그 이유는 이하와 같이 추찰된다. 수용성 유기 화합물 1-2는 상술한 바와 같이 계면활성적인 성질을 가지며, 착색제와의 혼화성이 낮기 때문에, 수용성 유기 화합물 1-2가 다른 성분보다 높은 농도로 잉크젯 노즐 부근에 존재한다. 이 때문 에 노즐 부근에서의 수분 증발이 억제된다. 이에 따라, 착색제와의 혼화성이 양호하고, 수분 유지력이 더욱 높은 수용성 유기 화합물 2-1을 조합하여 사용함으로써, 노즐 내부의 점도 상승이 억제되고, 토출 안정성이 향상된다.

본 발명자들의 검토 결과, 잉크젯용 잉크가 컬을 진행시키는 성질을 갖는 수용성 유기 화합물 2-1을 함유하고 있어도, 추가로 상기 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2를 함유하며, 수용성 유기 화합물 1-1, 수용성 유기 화합물 1-2 및 수용성 유기 화합물 2-1의 함유량의 비율 (X₂+Y₁)/X₁을 수학식 1에서 나타낸 바와 같이, 0.1≤(X₂+Y₁)/X₁≤2.5로 함으로써, 인자 후 단시간에서 장기간에 걸쳐 계속적으로 컬을 억제할 수 있고, 토출 안정성도 더욱 양호해진다는 것을 알 수 있었다.

또한, 본 발명의 검토에 의하면, 잉크의 부여량이 많은 경우, 구체적으로는 3.0 g/㎡보다 많은 경우에 컬을 억제하기 위해서는, 상기한 조건 이외에 수용성 유기 화합물 1-1과 수용성 유기 화합물 1-2의 합계 함유량 X₁+X₂(％)가 X₁+X₂≥10 질량％일 필요가 있다는 것을 발견하였다.

또한, 본 발명자의 검토에 의하면, 토출 안정성을 개선하기 위해서는 상기의 조건 이외에 수용성 유기 화합물 1-2와 수용성 유기 화합물 2-1의 합계 함유량 X₂+Y₁가 X₂+Y₁≥3 질량％일 필요가 있다는 것을 발견하였다.

또한, 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 상기 수용성 유기 화합물 2-1의 함유량 Y₁(％)은 Y₁<15 질량％인 것이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같이 추측된다. 상술한 바와 같이, 수용성 유기 화합물 2-1은 컬을 진행시키는 성질을 갖기 때문에, 잉크 중의 함유량이 많을수록 컬이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 잉크젯용 잉크가 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2를 많이 함유하고 있어도, 수용성 유기 화합물 2-1이 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2를 이동시키고, 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2의 컬 억제 효과를 감소시키기 때문이다. 또한, 수용성 유기 화합물 2-1의 수분 유지력의 차가 40 ％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기한 수학식 1 내지 3에 추가로 이하의 (A) 내지 (F)의 조건으로부터 선택된 하나 이상의 조건을 충족하는 것이 바람직하다.

(A) X₁, X₂ 및 Y₁이 추가로 이하의 수학식을 충족한다.

0.2≤(X₂+Y₁)/X₁≤2.0, X₁+X₂≥13 질량％ 및 X₁+X₂+Y₁≥15 질량％

(B) X₁, X₂ 및 Y₁이 추가로 이하의 수학식을 충족한다.

0.2≤(X₂+Y₁)/X₁≤1.5

(C) X₁, X₂ 및 Y₁이 추가로 이하의 수학식을 충족한다.

0.2≤(X₂+Y₁)/X₁≤1.5, 0 질량％<Y₁≤11 질량％ 및 X₁+X₂+Y₁≥20 질량％

(D) X₁, X₂ 및 Y₁이 추가로 이하의 수학식을 충족한다.

0.2≤(X₂+Y₁)/X₁≤1.5 및 X₁+X₂+Y₁≥25 질량％

(E) X₁, X₂ 및 Y₁이 추가로 이하의 수학식을 충족한다.

0.2≤(X₂+Y₁)/X₁≤1.0, X₁+X₂≥13 질량％ 및 X₁+X₂+Y₁≥20 질량％

(F) X₁, X₂ 및 Y₁이 추가로 이하의 수학식을 충족한다.

0<Y₁/(X₁+X₂)≤0.9

[잉크젯용 잉크]

본 발명에 따른 잉크젯용 잉크를 구성하는 성분 등에 대해서 상세히 설명한다.

(보수성이 있는 수용성 유기 화합물)

이하에 수용성 유기 화합물 1 또는 수용성 유기 화합물 1-1, 수용성 유기 화합물 1-2, 수용성 유기 화합물 2 또는 수용성 유기 화합물 2-1의 구체예를 도시한다.

·수용성 유기 화합물 1의 구체예

에틸렌옥시드 변성 글리세린트리아크릴산에스테르(에틸렌옥시드 부가수 6 내지 30), 디펜타에리트리톨 및 에틸렌옥시드 변성 아크릴산에스테르(에틸렌옥시드 부가수 8 내지 40) 등 폴리에틸렌글리콜 골격을 갖고 -OH기 이외의 친수성의 결합기를 갖는 수용성 유기 화합물

·수용성 유기 화합물 1 또는 수용성 유기 화합물 1-1의 구체예

평균 분자량 200(주성분 테트라에틸렌글리콜), 300(주성분 헥사에틸렌글리콜), 400(주성분 노나에틸렌글리콜), 600(주성분 트리데카에틸렌글리콜), 1000(주성분 도코사에틸렌글리콜) 등의 폴리에틸렌글리콜, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 디글리세린 등의 3가 이상의 다가 알코올 화합물, 글루코스, 소르비톨, 비스히드록시에틸술폰, N,N'-비스-(2-히드록시에틸)-우레아, 테트라-(2-히드록시에틸)-페닐디아미드 등의 카르보닐기, 술폰기, 아미드기 등 수소 결합성을 갖는 기를 갖는 다가 알코올 화합물. 그 중에서도 특히 평균 분자량 200의 폴리에틸렌글리콜, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸올프로판, 비스히드록시에틸술폰, N,N'-비스-(2-히드록시에틸)-우레아가 바람직하다.

·수용성 유기 화합물 1 또는 수용성 유기 화합물 1-2의 구체예

1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 등, 치환기를 가질 수 있는 탄소 주쇄 양쪽 말단에 -OH기를 갖는 알칸디올. 그 중에서도 특히 1,6-헥산디올이 바람직하다.

·수용성 유기 화합물 2 또는 수용성 유기 화합물 2-1의 구체예

우레아, 에틸렌글리콜, 2-피롤리돈, 에틸렌 우레아, 글리세린, 디에틸렌글리콜 등의 탄소수가 적은 친수성의 기를 갖는 수용성 유기 화합물. 그 중에서도 특히 우레아, 2-피롤리돈, 에틸렌 우레아, 글리세린이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 수용성 유기 화합물 1 또는 수용성 유기 화합물 1-1 중 1종 이상이 분자 내에 아미드 결합을 갖는 수용성 유기 화합물인 것이 바람직하다. 그 중에서도 특히 N,N'-비스-(2-히드록시에틸)-우레아인 것이 가장 바람직하다. 그 이유는 N,N'-비스-(2-히드록시에틸)-우레아는 분자의 회합을 방지하는 성능을 갖기 때문에, 다른 수용성 유기 화합물과 병용하는 것이 필수인 본 발명에서는 각각의 수용성 유기 화합물의 회합을 방지한다. 특히, 잉크젯 기록 방법에 사용하는 잉크의 경우, 폐색 방지, 염료 용해성이라는 성능을 보다 도출하기 쉬워, 컬을 더욱 효과적으로 억제할 뿐만 아니라, 토출 안정성, 신뢰성을 크게 개선시킬 수 있다. 또한 특히, 상기 수용성 유기 화합물 1 또는 수용성 유기 화합물 1-1로서, N,N'-비스-(2-히드록시에틸)-우레아 또는 비스히드록시에틸술폰을 사용한 경우에는 탄소수 5 이상의 디올 또는 트리올을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 탄소수 5 이상의 디올 또는 트리올 중에서도 특히 1,6-헥산디올, 1,2,6-헥산트리올이 바람직하다. 이들을 조합하여 사용한 경우, 상술한 분자의 회합을 방지하는 성능을 더욱 효율적으로 발휘할 수 있고, 특히 우수한 컬 억제 효과 및 토출 안정성이 얻어진다.

일반적으로, 수용성 유기 화합물 1로 분류되는 것은 잉크 중에 첨가하면 점도가 높아지는 경우가 많고, 첨가량을 늘리면 컬은 개선되지만, 특히 토출 안정성 중 스타트업성에 문제가 발생하는 경우가 있었다. 이 문제를 개선하기 위해서는, 상기 수용성 유기 화합물 1 또는 수용성 유기 화합물 1-1 중 1종 이상이 분자 내에 술폰 결합을 갖는 수용성 유기 화합물인 것이 바람직하다. 그 중에서도 특히 비스히드록시에틸술폰인 것이 가장 바람직하다. 그 이유는, 비스히드록시에틸술폰은 다른 성분과 병용되는 경우, 이들 다른 성분과 물의 용매화를 일으키기 어렵고, 점 도를 감소시킨다. 따라서, 특히 잉크젯 기록 방법에 사용하는 잉크의 경우, 토출 안정성 중 스타트업성의 개선에 효과적이다.

또한, 우레아, 에틸렌 우레아 등의 수용성 유기 화합물은 분자량이 작고, 첨가량을 많이 하여도 점도가 높아지기 어렵기 때문에 바람직하다. 우레아, 에틸렌 우레아 등의 수용성 유기 화합물은 수용성 유기 용제 또는 염료 등의 수용성을 나타내는 화합물과 조합하여 사용함으로써, 본 발명에서의 보수성이 있는 수용성 유기 화합물로서 사용 가능하다. 또한, 도 1에서의 에틸렌 우레아의 수분 유지력의 측정 결과(환경에 의한 차)는 염료와 함께 사용하여 측정을 행했을 때의 데이터이다.

또한, 상기 아미드 결합을 갖는 다가 알코올 및 폴리에틸렌글리콜 등, 분자량 분포를 갖는 수용성 유기 화합물의 분자량은 하기 중 어느 하나에 의해 결정한 평균 분자량으로 하였다.

(1) JIS 핸드북 화학 분석 K0118, K0123에 준하여, 질량 스펙트럼 측정, 가스 크로마토그래피 질량 분석법(GC-MS법), 액체 크로마토그래피 질량 분석법(LC-MS법)을 행하여 분자량을 측정하였다.

(2) 분자량 분포를 갖는 폴리에틸렌글리콜은 JIS 핸드북 화학 분석 K0124에 준하여 크기 배제 크로마토그래피법(GPC법)으로부터 평균 분자량을 구하여 분자량으로 하였다. 또한, 폴리에틸렌글리콜 이외의 분자량 분포를 갖는 수용성 유기 화합물은 폴리에틸렌글리콜 환산의 중량 평균 분자량을 구하여 분자량으로 하였다.

(3) NMR법, 적외선 분석법, 원소 분석법 등으로부터 수용성 유기 화합물의 구조를 특정하여 분자량을 구하였다.

(착색제)

본 발명의 잉크젯용 잉크에 사용되는 착색제로는 수용성 염료, 안료 등을 들 수 있다. 착색제는 1종, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

(염료)

본 발명에 사용되는 염료로는 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색상을 갖는 음이온성의 수용성 염료를 들 수 있다. 음이온성의 수용성 염료는 컬러 인덱스(COLOUR INDEX)에 기재되어 있는 산성 염료, 직접 염료, 반응성 염료이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 컬러 인덱스에 기재되지 않은 염료라도, 음이온성기, 예를 들면 술폰기를 갖는 것이면 특별히 제한은 없다. 이들 염료는 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 1 내지 10 질량％, 바람직하게는 1 내지 5 질량％의 범위에서 사용한다. 또한, 상기 이외의 염료도 사용 가능하다. 구체적으로는, 가용화기로서 카르복실기를 갖는 염료를 들 수 있다. 그 중에서도, pH에 대하여 용해도의 의존성을 나타내는 염료가 바람직하다. 이들 염료는 잉크 중에 1 내지 10 질량％, 바람직하게는 1 내지 7 질량％의 범위에서 사용할 수 있다.

염료를 컬러 인덱스(C.I.) 번호로써 나타내면, 이하의 것을 예시할 수 있다. 물론 하기의 것으로 한정되는 것은 아니다.

C.I. 다이렉트 옐로우: 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 98, 100, 110

C.I. 다이렉트 레드: 2, 4, 9, 11, 20, 23, 24, 31, 39, 46, 62, 75, 79, 80, 83, 89, 95, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 230

C.I. 다이렉트 블루: 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199, 226

C.I. 애시드 옐로우: 1, 3, 7, 11, 17, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 76, 98, 99

C.I. 애시드 레드: 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 42, 51, 52, 80, 83, 87, 89, 92, 94, 106, 114, 115, 133, 134, 145, 158, 198, 249, 265, 289

C.I. 애시드 블루: 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43, 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 117, 127, 138, 158, 161

C.I. 다이렉트 블랙: 17, 19, 22, 31, 32, 51, 62, 71, 74, 112, 113, 154, 168

C.I. 애시드 블랙: 2, 48, 51, 52, 110, 115, 156

C.I. 리액티브 블랙: 1, 8, 12, 13

C.I. 푸드 블랙: 1, 2

(안료)

이어서 본 발명에 사용되는 안료로는, 예를 들면 카본 블랙이나 유기 안료 등을 들 수 있다. 이들 안료는 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 1 내지 20 질량％, 바람직하게는 2 내지 12 질량％의 범위에서 사용한다.

·카본 블랙

카본 블랙의 구체예는 퍼니스 블랙(furnace black), 램프 블랙(lamp black), 아세틸렌 블랙, 채널 블랙(channel black) 등의 카본 블랙 안료로, 예를 들면 레이븐(Raven) 7000, 레이븐 5750, 레이븐 5250, 레이븐 5000, 레이븐 3500, 레이븐 2000, 레이븐 1500, 레이븐 1250, 레이븐 1200, 레이븐 1190 울트라-II, 레이븐 1170, 레이븐 1255(이상, 콜롬비아사 제조), 블랙 펄스(Black Pearls) L, 리걸(Regal) 400R, 리걸 330R, 리걸 660R, 모굴 (Mogul) L, 모나크(Monarch) 700, 모나크 800, 모나크 880, 모나크 900, 모나크 1000, 모나크 1100, 모나크 1300, 모나크 1400, 발칸(Valcan) XC-72R(이상, 캐보트사 제조), 컬러 블랙(Color Black) FW1, 컬러 블랙 FW2, 컬러 블랙 FW2V, 컬러 블랙 FW18, 컬러 블랙 FW200, 컬러 블랙 S150, 컬러 블랙 S160, 컬러 블랙 S170, 프린텍스(Printex) 35, 프린텍스 U, 프린텍스 V, 프린텍스 140U, 프린텍스 140V, 스페셜 블랙(Special Black) 6, 스페셜 블랙 5, 스페셜 블랙 4A, 스페셜 블랙 4(이상, 데구사사 제조), No. 25, No. 33, No. 40, No. 47, No. 52, No. 900, No. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100(이상, 미쯔비시 가가꾸사 제조) 등을 사용할 수 있다. 물론 이들로 한정되는 것은 아니고, 종래 공지된 카본 블랙을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 마그네타이트, 페라이트 등의 자성체 미립자나 티탄 블랙 등을 흑색 안료로서 사용할 수도 있다.

·유기 안료

유기 안료의 구체예는, 톨루이딘 레드, 톨루이딘 머룬(Toluidine Maroon), 한사 옐로우(Hansa Yellow), 벤지딘 옐로우, 피라졸론 레드 등의 불용성 아조 안료, 리톨 레드, 헬리오 보르도(Helio Bordeaux), 피그먼트 스칼렛, 퍼머넌트 레드 2B 등의 가용성 아조 안료, 알리자린, 인단트론, 티오인디고 머룬 등의 건염 염료 로부터의 유도체, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린 등의 프탈로시아닌계 안료, 퀴나크리돈 레드, 퀴나크리돈 마젠타 등의 퀴나크리돈계 안료, 페릴렌 레드, 페릴렌 스칼렛 등의 페릴렌계 안료, 이소인돌리논 옐로우, 이소인돌리논 오렌지 등의 이소인돌리논계 안료, 벤즈이미다졸론 옐로우, 벤즈이미다졸론 오렌지, 벤즈이미다졸론 레드 등의 이미다졸론계 안료, 피란트론 레드, 피란트론 오렌지 등의 피란트론계 안료, 티오인디고계 안료, 축합 아조계 안료, 프라반트론 옐로우(Flavanthrone Yellow), 아실아미드 옐로우, 퀴노프타론 옐로우, 니켈아조 옐로우, 구리 아조메틴 옐로우, 페리논 오렌지, 안트론 오렌지, 디안트라퀴노닐 레드, 디옥사딘 바이올렛 등의 그 밖의 안료를 예시할 수 있다.

또한, 유기 안료를 컬러 인덱스(C.I.) 번호로써 나타내면, 이하의 것을 예시할 수 있다. 물론 하기 이외에도 종래 공지된 유기 안료가 사용 가능하다.

C.I. 피그먼트 옐로우: 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 147, 148, 151, 153, 154, 166, 168

C.I. 피그먼트 오렌지: 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61

C.I. 피그먼트 레드: 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240

C.I. 피그먼트 바이올렛: 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50

C.I. 피그먼트 블루: 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 60, 64

C.I. 피그먼트 그린: 7, 36

C.I. 피그먼트 브라운: 23, 25, 26

·분산제

상기한 카본 블랙이나 유기 안료를 사용하는 경우에는 분산제를 병용하는 것이 바람직하다. 분산제는, 음이온성기의 작용에 의해서 상기한 안료를 수성 매체에 안정적으로 분산시킬 수 있는 것이 바람직하게 사용된다. 분산제의 구체예에는, 예를 들면 스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-아크릴산-아크릴산알킬에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 스티렌-말레산-아크릴산알킬에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산 공중합체, 스티렌-메타크릴산-아크릴산알킬에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 하프에스테르(half-ester) 공중합체, 비닐나프탈렌-아크릴산 공중합체, 비닐나프탈렌-말레산 공중합체, 스티렌-말레산 무수물-말레산 하프에스테르 공중합체 또는 이들의 염 등이 포함된다. 또한, 이들 분산제는 중량 평균 분자량이 1,000 내지 30,000의 범위인 것이 바람직하고, 특히 3,000 내지 15,000의 범위인 것이 바람직하다.

·자기 분산형 안료

색재로서, 안료 표면에 이온성기(음이온성기)를 결합시킴으로써 분산제없이 도 수성 매체에 분산시킬 수 있는 안료, 소위 자기 분산형 안료를 사용할 수 있고, 이러한 안료로는, 예를 들면 자기 분산형 카본 블랙을 들 수 있다. 자기 분산형 카본 블랙은, 예를 들면 음이온성기가 카본 블랙 표면에 결합한 음이온성 카본 블랙을 들 수 있다.

·음이온성 카본 블랙

음이온성 카본 블랙은 카본 블랙의 표면에, 예를 들면 -COOM, -SO₃M, -PO₃HM, -PO₃M₂로부터 선택되는 1개 이상의 음이온성기를 결합시킨 것을 들 수 있다. 상기 화학식 중, M은 수소 원자, 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기 암모늄을 나타낸다. 이들 중에서 특히 -COOM이나 -SO₃M을 카본 블랙 표면에 결합하여 음이온성으로 대전시킨 카본 블랙은 잉크 중의 분산성이 양호하기 때문에 본 발명에 특히 바람직하게 사용할 수 있는 것이다.

그런데, 상기 친수성기 중 "M"으로 나타낸 것 중, 알칼리 금속의 구체예로는, 예를 들면 Li, Na, K, Rb 및 Cs 등을 들 수 있으며, 유기 암모늄의 구체예로는, 예를 들면 메틸암모늄, 디메틸암모늄, 트리메틸암모늄, 에틸암모늄, 디에틸암모늄, 트리에틸암모늄, 메탄올암모늄, 디메탄올암모늄, 트리메탄올암모늄 등을 들 수 있다.

M을 암모늄 또는 유기 암모늄으로 한 자기 분산형 카본 블랙을 포함하는 본 발명의 잉크는 기록 화상의 내수성을 보다 향상시킬 수 있고, 이 점에서 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 이는 해당 잉크가 기록 매체 상에 부여되면, 암모늄이 분해되고, 암모니아가 증발하는 영향에 의한 것이라고 생각된다. 여기서 M을 암모늄으로 한 자기 분산형 카본 블랙은, 예를 들면 M이 알칼리 금속인 자기 분산형 카본 블랙을 이온 교환법을 이용하여 M을 암모늄으로 치환하는 방법이나, 산을 첨가하여 H형으로 한 후에 수산화암모늄을 첨가하여 M을 암모늄으로 하는 방법 등을 들 수 있다.

음이온성 카본 블랙의 제조 방법은, 예를 들면 카본 블랙을 차아염소산소다로 산화 처리하는 방법을 들 수 있고, 이 방법에 의해서 카본 블랙 표면에 -COONa기를 화학 결합시킬 수 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 여러 가지 친수성기를 카본 블랙의 표면에 직접 결합시킬 수도 있다. 또는 다른 원자단을 카본 블랙 표면과 상기 친수성기 사이에 개재시켜, 상기 친수성기를 카본 블랙 표면에 간접적으로 결합시킬 수도 있다. 여기서 다른 원자단의 구체예로는, 예를 들면 탄소 원자수 1 내지 12의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬렌기, 치환 또는 미치환된 페닐렌기, 치환 또는 미치환된 나프틸렌기를 들 수 있다. 여기서 페닐렌기 및 나프틸렌기의 치환기로는, 예를 들면 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 들 수 있다. 또한, 다른 원자단과 친수성기의 조합의 구체예로는, 예를 들면 -C₂H₄COOM, -Ph-SO₃M, -Ph-COOM 등(단, Ph는 페닐렌기를 나타냄)을 들 수 있다.

그런데, 본 발명에서 상기한 자기 분산형 카본 블랙 중에서 2종 또는 그 이상을 적절하게 선택하여 잉크의 색재에 사용할 수도 있다. 또한, 잉크 중 자기 분산형 카본 블랙의 첨가량은 잉크 전체량에 대하여 0.1 질량％ 이상 15 질량％ 이하, 특히 1 질량％ 이상 10 질량％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써 자기 분산형 카본 블랙은 잉크 중에서 충분한 분산 상태를 유지할 수 있다. 또한 잉크의 색조의 조정 등을 목적하여, 자기 분산형 카본 블랙에 추가로 염료를 색재로서 첨가할 수도 있다.

·착색 미립자/마이크로 캡슐화 안료

색재로서 상기한 것 이외에 중합체 등으로 마이크로 캡슐화한 안료나 수지 입자의 주위를 색재로 피복한 착색 미립자 등도 사용할 수 있다. 본래 마이크로 캡슐은 수성 매체에 대한 분산성을 갖지만, 분산 안정성을 높이기 위해서 상기한 바와 같은 분산제를 추가로 잉크 중에 공존시킬 수도 있다. 또한, 착색 미립자를 색재로서 사용하는 경우에는, 상기한 음이온계 분산제 등을 사용하는 것이 바람직하다.

(수성 매체)

본 발명에서는, 이들을 첨가하는 것에 의한 효과가 얻어지며, 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 물, 또는 물과 수용성 유기 용제의 혼합 용매를 적절하게 사용할 수 있다. 수용성 유기 용제의 구체예로는 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, tert-부틸알코올 등의 탄소수 1 내지 4의 알킬알코올류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 아세톤, 디아세톤알코올 등의 케톤 또는 케토알코올류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 폴리알킬렌글리콜류; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 티오디글리콜, 헥실렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬렌글리콜류; 글리세린; 에틸렌글리콜 모노메틸(또는 에틸)에테르, 디에틸렌글리콜메틸(또는 에틸)에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸(또는 에틸)에테르 등의 다가 알코올의 저급알킬에테르류; N-메틸-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등 을 들 수 있다. 상기한 수용성 유기 용제는 단독으로 또는 혼합물로서도 사용할 수 있다. 또한, 물은 탈이온수(이온 교환수)를 사용하는 것이 바람직하다.

(그 밖의 성분)

본 발명에 따른 잉크젯용 잉크에는, 상기한 성분 이외에 추가로 필요에 따라 보습제를 첨가하는 것은 물론, 원하는 물성값을 갖기 위해서, 점도 조정제, pH 조정제, 계면활성제, 소포제, 방부제, 방미제(防黴劑), 산화 방지제 등을 첨가하는 것에 의한 효과가 얻어지며, 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위에서 첨가할 수도 있다.

(물성)

본 발명에 따른 잉크젯용 잉크의 물성으로서 바람직한 범위는 25 ℃ 부근에서, pH는 3 내지 12, 바람직하게는 7 내지 10, 표면 장력은 10 내지 60 dyn/cm, 바람직하게는 10 내지 40 dyn/cm이고, 점도는 1 내지 30 cps, 바람직하게는 1 내지 5 cps이다.

[잉크젯 인쇄 장치]

상기에서 설명한 본 발명의 잉크젯용 잉크를 사용함으로써, 기록 매체에 잉크젯 기록을 행할 때에 컬을 완화, 억제하고, 토출 안정성이 우수한 기록 특성을 얻을 수 있다. 본 발명의 잉크젯 인쇄 장치는 상기 잉크가 수용되어 있는 잉크 수용부와, 상기 잉크를 토출하기 위한 헤드부가 설치되어 있는 기록 유닛, 및 상기 잉크가 수용되어 있는 잉크 수용부가 설치되어 있는 잉크 카트리지를 구비하여 이루어지는 잉크젯 인쇄 장치이다.

본 발명의 잉크젯용 잉크를 사용하여 기록을 행하는 데에 바람직한 인쇄 장치는 잉크가 수용되는 잉크 수용부를 갖는 기록 헤드 내부의 잉크에 기록 신호에 대응한 열적 또는 역학적 에너지를 제공하고, 상기 에너지에 의해 잉크 액적을 발생시키는 장치를 들 수 있다.

도 3에, 이 헤드를 조립한 잉크젯 인쇄 장치의 일례를 도시한다. 도 3에서, 61은 와이핑 부재로서의 블레이드이고, 그 일부분은 블레이드 유지 부재에 의해서 유지되어, 고정단이 되어 캔틸레버의 형태를 이룬다. 블레이드 (61)은 기록 헤드에 의한 기록 영역에 인접한 위치에 배치되며, 도 3에 도시한 예의 경우는, 기록 헤드의 이동 경로 중에 돌출된 형태로 유지된다. 62는 캡이고, 블레이드 (61)에 인접하는 홈(home) 위치에 배치되며, 기록 헤드의 이동 방향과 수직인 방향으로 이동하여, 토출면과 접촉하여 헤드의 캡핑을 행하는 구성을 구비한다. 또한, 도 3 중 63은 블레이드 (61)에 인접하여 설치되는 잉크 흡수체이고, 블레이드 (61)과 마찬가지로 기록 헤드의 이동 경로 중에 돌출된 형태로 유지된다.

상기 블레이드 (61), 캡 (62), 흡수체 (63)에 의해서 토출 회복부 (64)가 구성되고, 블레이드 (61) 및 흡수체 (63)에 의해서 잉크 토출구면의 수분, 쓰레기나 먼지 등의 제거가 행해진다. 65는 토출 에너지 발생 수단을 갖고, 토출구를 배치한 토출구면에 대향하는 피기록재에 잉크를 토출하여 기록을 행하는 기록 헤드이고, 66은 기록 헤드 (65)를 탑재하여 기록 헤드 (65)의 이동을 행하기 위한 캐리지이다. 캐리지 (66)은 가이드축 (67)과 접동 가능하게 결합하고, 캐리지 (66)의 일부는 모터 (68)에 의해서 구동되는 벨트 (69)와 접속하고 있다. 이에 따라, 캐리 지 (66)은 가이드축 (67)에 따른 이동이 가능해지고, 기록 헤드 (65)에 의해 기록 영역 및 그 인접한 영역의 이동이 가능해진다.

51은 피기록재를 삽입하기 위한 급지부, 52는 도시되지 않는 모터에 의해 구동되는 종이 이송 롤러이다. 이들 구성에 의해서 기록 헤드의 토출구면과 대향하는 위치로 피기록재가 급지되고, 기록이 진행됨에 따라서, 배지 롤러 (53)을 배치한 종이 배출부로 배지된다.

상기 구성에서, 기록 헤드 (65)가 기록 종료 등으로 홈 위치로 되돌아갈 때, 헤드 회복부 (64)의 캡 (62)는 기록 헤드 (65)의 이동 경로로부터 퇴피하고 있지만, 블레이드 (61)은 이동 경로 중에 돌출되어 있다. 그 결과, 기록 헤드 (65)의 토출구면이 와이핑된다. 또한, 캡 (62)가 기록 헤드 (65)의 토출면에 접촉하여 캡핑을 행하는 경우, 캡 (62)는 기록 헤드의 이동 경로 중으로 돌출하도록 이동한다.

기록 헤드 (65)가 홈 위치에서 기록 개시 위치로 이동하는 경우, 캡 (62) 및 블레이드 (61)은 상기한 와이핑시의 위치와 동일한 위치에 있다. 그 결과, 이 이동에서도, 기록 헤드 (65)의 토출구면은 와이핑된다. 상기한 기록 헤드의 홈 위치에의 이동은 기록 종료시나 토출 회복시 뿐만 아니라, 기록 헤드가 기록을 위해 기록 영역을 이동하는 사이에 소정의 간격으로 기록 영역에 인접한 홈 위치로 이동하고, 그 이동에 따라 상기 와이핑이 행해진다.

도 4는 헤드에 잉크 공급 부재, 예를 들면 튜브를 개재시켜 공급되는 잉크를 수용한 잉크 카트리지 (45)의 일례를 나타내는 단면도이다. 여기서 40은 공급용 잉크를 수납한 잉크 수용부, 예를 들면 잉크 주머니이고, 그 앞에는 고무제의 마개 (42)가 설치되어 있다. 이 마개 (42)에 바늘(도시되지 않음)을 삽입함으로써, 잉크 주머니 (40) 중의 잉크를 헤드에 공급할 수 있게 된다. 44는 폐잉크를 수용하는 잉크 흡수체이다.

본 발명에서 사용되는 잉크젯 인쇄 장치는 상기한 바와 같은 헤드와 잉크 카트리지가 분리되어 있는 것에 한정되지 않고, 도 5에 도시한 바와 같이 이들이 일체로 된 것도 바람직하게 사용된다. 도 5에서 70은 기록 유닛이며, 이 중에는 잉크를 수용한 잉크 수용부, 예를 들면 잉크 흡수체가 수납되어 있고, 이러한 잉크 흡수체 중의 잉크가 복수개의 오리피스를 갖는 헤드부 (71)에서 잉크 방울로서 토출되는 구성으로 되어 있다. 72는 기록 유닛 내부를 대기와 연통시키기 위한 대기 연통구이다. 이 기록 유닛 (70)은 도 3에서 도시하는 기록 헤드 (65) 대신에 사용되는 것이며, 캐리지 (66)에 대하여 착탈이 자유롭게 되어 있다.

도 6에, 상술한 잉크젯 인쇄 장치에 탑재 가능한 잉크젯 카트리지의 일례를 나타내었다. 본 예에서의 카트리지 (1012)는 직렬 형태이고, 잉크젯 기록 헤드 (100)과, 잉크 등의 액체를 수용하기 위한 액체 탱크 (1001)로 주요부가 구성되어 있다. 잉크젯 기록 헤드 (100)에는 액체를 토출하기 위한 다수개의 토출구 (832)가 형성되어 있고, 잉크 등의 액체는 액체 탱크 (1001)로부터 도시하지 않는 액체 공급통로를 거쳐 액체 토출 헤드 (100)의 공통 액실로 유도되고 있다. 도 6에 도시한 카트리지 (1012)는 잉크젯 기록 헤드 (100)과 액체 탱크 (1001)을 일체로 형성하여, 필요에 따라서 액체 탱크 (1001) 내에 액체를 보급할 수 있도록 한 것이지만, 이 액체 토출 헤드 (100)에 대하여, 액체 탱크 (1001)을 교환 가능하게 연결한 구조를 채용할 수도 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘어서지 않는 한, 하기의 실시예에 의해 어떤식으로든 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 기재에서 "부", "％"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.

[실시예 1 내지 10, 비교예 1 내지 4, 참고예 1]

(잉크의 제조)

하기 표 1에 따라서 각 성분을 혼합하고, 충분히 교반한 후, 세공 크기 0.2 ㎛의 막 필터로 가압 여과하여 잉크 1 내지 10, 비교 잉크 1 내지 4, 참고 잉크 1을 제조하였다. 또한, 참고 잉크 1은 수용성 유기 화합물 1만을 함유한 잉크이다. 또한, 하기 표 2에 X 및 Y, 및 X+Y, Y/X의 데이터를 나타낸다.

(컬의 평가)

기록 신호에 따른 열 에너지를 잉크에 부여함으로써 잉크를 토출시키는 온디맨드형(on-demand) 멀티 기록 헤드를 갖는 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여, 얻어진 잉크를 기록 매체에 부여하였다. 또한, 사용한 잉크젯 인쇄 장치는 도 3에 도시한 구성을 갖는 것이고, 1 도트당 토출량이 2.8 pL, 2400×1200 dpi의 기록 밀도를 가지며, 구동 조건은 구동 주파수 10 kHz의 장치를 사용하여, 인자능(printing duty)이 100 ％가 되도록 인자하였다. 또한, 인자는 인자 영역을 2회의 주사로 행하는 2패스 인자(2-pass printing)를 행하였다. 기록 매체는 A4 크기의 PPC 용지(캐논제)를 사용하였다. 이들 기록 조건은 실시예 및 비교예, 참고예 모두 동일하다.

·컬 평가 방법

인자물을 온도 24 ℃, 습도 50 ％의 환경에서, 1 시간, 1일, 4일, 7일간 방치한 후, 컬량을 시간 경과에 따라 측정하였다. 인자물인 종이가 오목한 방향으로 컬된 경우를 +(플러스컬), 볼록한 방향으로 컬된 경우를 -(마이너스컬)라 하고, 컬된 종이의 선단에서 종이의 접지면까지의 거리를 정규로 측정하였다. 컬 판정 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.

컬 판정 기준은 이하와 같다.

AA: ± 10 mm 이내

A: ± 10 mm보다 크고, ± 25 mm 이내

B: ± 25 mm보다 크고, ± 40 mm 이내

C: 종이의 선단이 지면(紙面)내측으로 뒤틀린 상태

D: 종이의 선단이 지면내측으로 둥글게 된 상태

(토출 안정성의 평가)

기록 신호에 따른 열 에너지를 잉크에 부여함으로써 잉크를 토출시키는 온디맨드형 멀티 기록 헤드를 갖는 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여, 얻어진 잉크를 기록 매체에 부여하였다. 또한, 사용한 잉크젯 인쇄 장치는 도 3에 도시한 구성을 갖는 것이고, 1 도트당 토출량이 2.8 pL, 2400×1200 dpi의 기록 밀도를 갖고, 구동 조건은 구동 주파수 10 kHz의 장치를 사용하며, 인자능이 100 ％가 되도록 인자하였다. 또한, 인자는 인자 영역을 2회의 주사로 행하는 2패스 인자를 행하였다. 기록 매체는 A4 크기의 PPC 용지(캐논제)를 사용하였다. 이들 기록 조건은 실시예 및 비교예, 참고예 모두 동일하다.

·토출 안정성 1(헤드 방치 후의 토출 안정성) 평가 방법

잉크의 토출 안정성의 평가로서, 노즐 폐색 등의 문제가 발생하는지, 상기한 잉크를 헤드에 셋팅하여 1개월간 방치한 후에 인자하여 화상의 흐트러짐, 비백 등이 발생하지 않는지를 확인하였다. 토출 안정성 1(헤드 방치 후의 토출 안정성)의 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.

A: 비백이 없음

B: 약간 비백이 있지만, 실질상 문제가 없는 수준

C: 비백이 있고, 화상에 문제가 있는 수준

D: 토출되지 않는 경우가 있음

·토출 안정성 2(스타트업 특성) 평가 방법

잉크의 토출 안정성의 평가로서, 인자 개시시에 인자 개시 부분의 흐트러짐, 비백 등이 발생하지 않는지를, 환경 1: 상온 및 상습, 및 환경 2: 온도 15 ℃, 습도 10 ％에서 확인하였다. 토출 안정성 2(스타트업 특성)의 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.

A: 비백이 없음

B: 비백이 없고, 약간 화상이 흐트러져 있지만, 실질상 문제가 없는 수준

C: 인자 개시 부분에 비백, 화상에 문제가 있는 수준

D: 인자 개시 부분에 크게 비백이 있음

[실시예 11 내지 19, 비교예 5 및 6]

(잉크의 제조)

하기 표 4에 따라서 각 성분을 혼합하고, 충분히 교반한 후, 세공 크기 0.2 ㎛의 막 필터로 가압 여과하여 잉크 11 내지 19, 비교 잉크 5 및 6을 제조하였다. 또한, 하기 표 5에 X₁, X₂, Y₁, 및 X₁+X₂, X₂+Y₁, X₁+X₂+Y₁, Y₁/X, (X₂+Y₁)/X₁의 데이터를 나타낸다.

(컬의 평가)

컬 평가 방법은 상기와 마찬가지이다. 평가 결과를 하기 표 6에 나타낸다.

(토출 안정성의 평가)

토출 안정성 1(헤드 방치 후의 토출 안정성)의 평가 방법, 및 토출 안정성 2(스타트업 특성)의 평가 방법은 상기와 마찬가지이다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.

이 출원은 2004년 3월 16일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-075391호, 2004년 3월 16일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-075392호, 2004년 10월 1일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-289652호 및 2005년 3월 14일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2005-072040호로부터의 우선권을 주장하는 것이고, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims

적어도 물, 착색제, 수용성 유기 화합물 1 및 수용성 유기 화합물 2를 포함하며, 상기 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％)가 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 10 질량％ 이상이고, 상기 수용성 유기 화합물 1의 함유량 X(％) 및 상기 수용성 유기 화합물 2의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 Y(％)가 하기 수학식 I 및 수학식 II의 관계를 충족하고,

여기서 상기 수용성 유기 화합물 1은 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하인, 보수성이 있는 수용성 유기 화합물이고,

상기 수용성 유기 화합물 2는 착색제 및 수용성 유기 화합물 1 이외의 수용성 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.

<수학식 I>

0<Y/X≤0.9

<수학식 II>

X+Y≥15 질량％
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1이 아미드 결합을 갖는 다가 알코올인 잉크젯용 잉크.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1이 술폰기를 갖는 다가 알코올인 잉크젯용 잉크.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1 및 상기 수용성 유기 화합물 2의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량의 합계 X+Y가 X+Y≥20 질량％인 잉크젯용 잉크.
제4항에 있어서, 상기 X+Y가 X+Y≥25 질량％인 잉크젯용 잉크.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 물의 함유량(％)이 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 77 질량％ 이하인 잉크젯용 잉크.
제6항에 있어서, 상기 물의 함유량(％)이 71 질량％ 이하인 잉크젯용 잉크.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 2의 함유량 Y(％)가 Y<15 질량％이고, 상기 수분 유지력의 차가 40 ％ 이상인 잉크젯용 잉크.
적어도 물, 착색제를 포함하고, 추가로 수용성 유기 화합물 1-1, 수용성 유기 화합물 1-2 및 수용성 유기 화합물 2-1을 포함하며, 상기 수용성 유기 화합물 1-1의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 X₁(％), 상기 수용성 유기 화합물 1-2의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 X₂(％), 및 수용성 유기 화합물 2-1의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량 Y₁(％)이 하기 수학식 1 내지 3의 관계를 충족하고,

여기서 상기 수용성 유기 화합물 1-1은 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하이며, 분자량 Mw가 100≤Mw≤1000의 범위에 있는 수용성의 다가 알코올 또는 수용성의 아미드 화합물이고,

상기 수용성 유기 화합물 1-2는 온도 23 ℃, 습도 45 ％의 환경에서의 수분 유지력과 온도 30 ℃, 습도 80 ％의 환경에서의 수분 유지력의 차가 36 ％ 이하이며, 분자량 Mw가 100≤Mw≤150의 범위에 있고, 추가로 -OH기를 주쇄 양쪽 말단에 갖는 수용성의 알칸디올이며,

상기 수용성 유기 화합물 2-1은 착색제, 수용성 유기 화합물 1-1 및 수용성 유기 화합물 1-2 이외의 수용성 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.

<수학식 1>

0.1≤(X₂+Y₁)/X₁≤2.5

<수학식 2>

X₁+X₂≥10 질량％

<수학식 3>

X₂+Y₁≥3 질량％
제9항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1-1이 아미드 결합을 갖는 다가 알코올인 잉크젯용 잉크.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1-1이 술폰기를 갖는 다가 알코올인 잉크젯용 잉크.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1-1, 상기 수용성 유기 화합물 1-2 및 상기 수용성 유기 화합물 2-1의 잉크젯용 잉크 전체량에 대한 함유량의 합계 X₁+X₂+Y₁이 X₁+X₂+Y₁≥20 질량％인 잉크젯용 잉크.
제12항에 있어서, 상기 X₁+X₂+Y₁이 X₁+X₂+Y₁≥25 질량％인 잉크젯용 잉크.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 1-1의 함유량 X₁(％), 상기 수용성 유기 화합물 1-2의 함유량 X₂(％) 및 수용성 유기 화합물 2-1의 함유량 Y₁(％)이 추가로 하기 수학식 4의 관계를 충족하는 잉크젯용 잉크.

<수학식 4>

0<Y₁/(X₁+X₂)≤0.9
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 물의 함유량(％)이 잉크젯용 잉크 전체량에 대하여 77 질량％ 이하인 잉크젯용 잉크.
제15항에 있어서, 상기 물의 함유량(％)이 71 질량％ 이하인 잉크젯용 잉크.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 유기 화합물 2-1의 함유량 Y₁(％)이 Y₁<15 질량％이고, 상기 수분 유지력의 차가 40 ％ 이상인 잉크젯용 잉크.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크를 잉크젯 헤드에 의해 기록 매체에 부여하여 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크가 탑재된 것을 특 징으로 하는 잉크젯 인쇄 장치.