KR20070004711A - 잉크세트에서 안료 블랙 및 희석 염료 잉크 - Google Patents

잉크세트에서 안료 블랙 및 희석 염료 잉크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예를 들어 희석 시안 염료를 기초로 하는 잉크, 마젠타 염료를 기초로 하는 잉크 및 중합분산제에 의해 분산된 카본블랙의 블랙 잉크를 포함하는 잉크세트에 관한 것이다. 염료 잉크는 블랙 잉크를 불안정화하지 않도록 조제된다. 광범위한 잉크세트는 완전한 컬러 사진을 프린트하는데 사용되는 완전한 색도의 시안, 마젠타 및 노란색 잉크와 결합된 앞서 기재된 잉크이다. 희석 잉크와 블랙 잉크는 동일한 프린트헤드에 있다.

Description

잉크세트에서 안료 블랙 및 희석 염료 잉크{PIGMENT BLACK AND DILUTE DYE INKS IN INK SET}
본 발명은 디지털 컬러 사진에 사용되는 잉크젯 프린팅용으로서, 어두운 부분과 함께, 색도 및 색조 범위의 프린트용 잉크세트에 관한 것이다.
잉크젯 기술을 이용하는 포토그래픽 이미지의 발생의 중요성이 증가하면서, 최근 사진 프린팅용 특수 프린팅 시스템에 강한 초점이 놓여지고 있다. 결국, 몇몇의 잉크젯 제조업자는 우수한 프린팅 품질과 영구성(기록성)을 나타내는 포토리얼리스틱(photo-realistic)한 잉크젯 프린트를 발생시키는 6개, 7개, 또는 8개 만큼 많은 컬러를 이용하여 프린트할 수 있는 프린터를 도입하였다.
이것은 일반적으로 희석 시안 및 마젠타(magenta), 및 선택적으로 블랙 잉크를 포함하는 한 개 이상의 포토 카트리지를 기존의 시안, 마젠타 및노란색(CMY) 잉크세트에 첨가하여 성취되었다. 각각의 카트리지는 염료를 기초로 하는 잉크기술 또는 안료를 기초로 하는 잉크 기술 중 하나를 기초로 한다.
일반적으로, 염료잉크와 안료잉크가 잉크세트에서 함께 사용되는 경우, 두 개 잉크의 불화합성은 무시되거나 바람직하게 고려된다. 일반적으로 염료 잉크와 안료 잉크는 별개의 카트리지에 있다. 잉크가 화합하지 않을 때, 이들은 함께 흐르 지 않고, 종종 블리드(bleed)라 불리는 이러한 함께 흐름의 억제는 표준 잉크를 사용하는 프린팅 작동에 바람직하다. 안료 잉크가 다른 잉크와 화합하지 않을 때, 안료는 불 안정화되어 잉크 액체로부터 침강하여 블리드를 방지한다.
보통의 종이에 기본적으로 사용되는 착색된 블랙 잉크는 몇몇의 용도를 위해 염료를 기초로 하는 블랙 잉크보다 우수하다. 종래의 카본블랙(carbon black)과 같은 안료의 불용해성은 안료가 일단 종이에 프린트되면 안료가 덜 이동하게 한다. 이 품질은 보통의 종이에 강화된 방수성을 제공하고 염료를 기초로 하는 블랙 잉크 위에 강화된 모서리의 예민함을 가진 텍스트 및 그래픽의 발생을 허용한다.
다른 한편으로, 염료를 기초로 하는 컬러잉크는 일반적으로 안료를 기초로 하는 대응부(counterpart)보다 더 선명한 컬러 및 얼룩에 높은 저항성을 나타낸다. 결과적으로, 이들은 종종 몇몇의 용도로 바람직하다.
특수한 프린트헤드가 두 개의 잉크 사이에 불화합성을 방지하기 위해 안료를 기본으로 하는 잉크 또는 염료를 기본으로 하는 잉크만을 포함한다는 요구 때문에, 용도에 따라 이러한 다른 속성은 종종 절충되어야 한다.
본 발명은 두 개의 염료를 기본으로 하는 컬러 및 블랙 안료가 단일한 프린트헤드에 있는 동안, 충분한 범위의 컬러가 프린트될 수 있는 잉크 세트를 제공한다.
본 발명은 동일한 프린트 헤드에서 희석 시안 및 마젠타 잉크와 같은 두 개의 희석 염료를 기본으로 하는 잉크와 중합체 분산된 착색 블랙잉크의 조합을 사용한다. 또한 이것은 다른 잉크의 조합에 적용될 수 있다. 특수하게, 네 개의 잉크, 즉 착색된 블랙잉크를 갖는 염료를 기초로 하는 CMY를 포함하는 프린트헤드는 또한 본 발명의 범위에 해당할 수 있다.
본 발명의 프린트헤드는 한 개 이상의 별개의 프린트헤드에서 CMY 잉크와 같은 완전 색도 잉크와 함께 사용되는 것이다. 이것은 이미지의 전 컬러 프린팅, 특히 디지털 사진을 허용한다. 초래된 이미지는 양호한 이미지의 선명함으로 염료 착색제의 강한 컬러 효과 및 블랙 안료의 만족할만한 어두운 효과를 갖는다.
넓게, 본 발명은 적어도 두 개, 즉 희석(낮은 색도) 염료를 기본으로 하는 잉크 및 분산된 안료 블랙 잉크의 잉크 세트이다. 부가적으로, 본 발명은 단일의 잉크젯 프린트헤드에서 별개의 구획에 포함된 이러한 잉크 세트, 즉 프린트헤드가 블랙 잉크와 화합한다는 점에서 모든 잉크이다. 본 발명은 또한 적어도 두 개의 희석 염료를 기본으로 하는 잉크 및 분산제가 분산된 안료 잉크를 구비하는 프린트헤드로부터 분리된 완전한 색도의 컬러 잉크의 염료세트를 포함한다.
본 발명에 따른 희석 잉크는 해당하는 완전한 색도 잉크의 흡광도 60 % 미만의 흡광도를 가진다{해당하는 잉크는 유사한 잉크 또는 동일한 컬러(색조)}. 일반적인 희석잉크는 잉크 중량의 0.6 % 미만의 기본적인 착색제로서 염료 함량을 가진다. 본 발명에 따른 안료는 분산제가 다양한 형태를 취할 수 있는 중합체이면서, 일반적으로 표준 카본블랙이다. 자체가 분산된 카본 블랙은 알려져 있다. 이러한 것은 전체 밀도를 증가시킬 수 있고 본 발명에 따른 안료 잉크는 자체 분산된 카본 블랙 및 중합체 분산된 카본 블랙의 혼합물이라 해도 무방하다.
본 발명은 첨부된 도면을 이용하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 잉크를 포함할 수 있는 커버가 생략된 프린트헤드의 정면 사시도.
도 2는 도 1의 프린트헤드의 저면 사시도.
본 발명은 동일한 프린트헤드에서 염료를 기본으로 하는 잉크 및 안료를 기본으로 하는 잉크의 동시 사용을 기재한다. 본 기술의 이점은 실질적이다. 본 시스템의 이점 중 주요한 것은 다른 용도를 위해 특수한 프린트헤드를 구매하는 필요성 없이 다양한 매체 상에 최적화된 프린트를 생성할 수 있는 능력이다. 부가적으로, 이러한 기술은 소비자가 최적의 결과를 성취하기 위해 프린트헤드를 물리적으로 변화시키는 요구를 제거한다.
동일한 프린트헤드에서 안료와 염료의 이러한 결합을 성취하기 위해 이것은 모든 잉크의 배합을 조절하는 것이 필요하다. 결국, 잉크의 몇몇 특징은 이 시스템에서 적당한 기능에 필요하다는 것이 확인되었다. 염료를 기초로 하는 잉크와 안료를 기초로 하는 잉크간의 상호작용으로부터 초래된 주요한 것은 염료를 기초로 하는 잉크의 구성성분에 의한 염료 분산의 불안정화이다.
잉크의 염료분자가 몇몇의 문제를 일으키는 동안, 시스템의 다른 구성성분이 보다 문제성 있다. 종종, 마그네슘 또는 다른 금속의 다가 염은 블리드(bleed)를 방지하여 프린트 품질을 개선하기 위해 염료를 기초로 하는 잉크에 첨가된다. 착색 된 잉크의 기능이 약화된다는 것을 보증하기 위해, 이러한 영의 사용없이 염료를 기초로 하는 잉크를 최적화하는 것이 필요하다. 다른 한편으로, 착색된 잉크는 종종 번짐(smear) 저항성을 개선하기 위해 라텍스결합제의 첨가로 조제된다. 또한 이러한 분산은 염료를 기초로 하는 잉크에 의해 불안정화되기 쉽고, 프린트헤드로부터 모든 잉크젯의 적당한 기능을 보증하기 위해 방지되어야 한다.
본 발명과 일반적으로 일치하는 블랙 잉크는 본 발명의 양수인에게 양수된 미국특허 US 6,646,024 B2호에 기재된다. 한 잉크는 중합체 분산된 카본블랙과 자기분산된 카본블랙의 혼합물이며, 이러한 혼합물은 본 발명과 일치하는 잉크이다. 본 발명과 일치하는 분산제는 본 발명의 양수인에게 양수된 미국특허 US 6,652,634호에 기재된다.
다음의 표들은 본 발명의 예시적인 잉크의 특수한 예를 열거한다. 다음의 약자는 표에서 사용된다:
ProJet Cyan 1 - 상업적으로 입수가능한 시안염료로 상기 염료 착색 제는 수성용액 형태의 Direct Blue 199이다.
마젠타 염료 - 다음은 대표적인 마젠타 염료를 나타낸다.
Figure 112006065880546-PCT00001
상기 M1은 Cu, Ni, Fe 또는 Cr을 포함하고 M은 -H, -Na, -Li, -K 또는 선택적으로 치환된 암모늄 이온을 포함한다.
Hampene Na3T - 상업적으로 입수가능한 트리소디움 에틸렌디아민테트라아세틱산(트리소디움 EDTA로 대안적으로 공지됨), 킬레이팅제.
Proxel GXL - 일반적으로 잉크젯에서 사용되는 상업적으로 입수가능한 살생제(biocide).
TEA - 트리에탄올아민, 완충제.
BES - 상업적으로 입수가능한 N,N-비스(2-하이드록시에틸)투아린 또는 N,N-비스(2-하이드록시에틸)-2-아미노에탄 설퓨릭산, 완충제.
SILWET 7600 - 상업적으로 입수가능한 탄소, 선형 메틸 무티에틸옥스프로필 실록산, 계면활성제.
2-P - 2-피롤리돈, 보조용매.
TMP - 트리메토프로판, 보조용매.
EG4 - 테트라에틸렌 글리콜, 보조용매.
PEG400 - 폴리에틸렌 글리콜, 400 중량의 평균분자량, 보조용매.
잉크 조성 1
희석 시안염료
중량%
증류수 잔여량
ProJet Cyan 1 0.44 %
Hampene Na3T 0.10 %
Proxel GXL 0.15 %
TEA 0.25 %
BES 0.20 %
1,2-헥산디올 3.00 %
SILWET 7600 0.50 %
2-P 6.25 %
TMP 6.25 %
1,5-펜탄디올 6.25 %
잉크 조성 2
희석 마젠타 염료
중량%
증류수 잔여량
마젠타 염료 0.55 %
Hampene Na3T 0.10 %
Proxel GXL 0.05 %
1,2-헥산디올 4.00 %
SILWET 7600 0.50 %
2-P 8.00 %
EG4 6.00 %
트리플로릴렌 글리콜 6.00 %
잉크 조성 3
대표적인 블랙 안료
조성 중량%
자체분산 카본블랙 2.17
분산제가 분산된 카본블랙 1.08
PEG400 9.0
2P 9.0
1,2-헥산디올 2.6
헥실카비톨 0.40
증류수 잔여량
잉크 조성 4
대표적인 완전한 색도 염료
조성 중량%
증류수 잔여량
ProJet Cyan 1 3.0
용해 Na3T 0.10
트리메티올프로판 6.25
2-피롤리돈 6.25
1,5-펜탄디올 6.25
1,2-헥산디올 3.00
Proxel GXL 0.15
TEA 0.25
BES 0.20
SILWET L-7600 0.50
질산마그네슘 육수화물 (Magnesium Nitrate Hexahydrate) 0.30
약 pH 7.5의 소디움 하이드록사이드 0.00 내지 0.10
pH 8.2로 낮아진 아세트산 0.00 내지 0.10
잉크 조성 1, 2 및 3은 본 발명의 두 개의 희석, 낮은 색도의 잉크 및 블랙 잉크를 나타낸다. 이러한 낮은 색도의 잉크는 블랙 잉크와 양립한다. 일반적으로, 블랙 잉크는 색도가 다소 희석될 것이지만, 이것은 완전한 색도이다. 또한 다른 희석 컬러잉크가 포함될 수 있다.
잉크 조성 4는 본 발명에 속하는 완전한 색도의 잉크를 나타낸다. 본 발명에 속하는 다른 완전한 색도의 잉크는 마젠타 염료인 노란색 염료를 가질 수 있고, 다른 착색제를 가질 수 있다. 원래 완전한 색도의 잉크에 대한 신규성은 본 발명에 대해 필수적이지 않다.
도 1 및 2는 본 발명의 양수인에게 양수된 미국특허 US 5,926,195의 실례를 기초로 한다. 도시된 카트리지는 본 발명이 사용될 수 있는 프린트헤드를 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 프린트헤드(1)는 두 개의 희석 컬러잉크 및 한 개의 안료 블랙 잉크를 조심스럽게 유지하는 세 개의 챔버(3, 5 및 7)를 가진다. 유사하게, 별개의 카트리지에서, 세 개의 챔버(3, 5 및 7)는 각각 다른 컬러의 완전한 색도 잉크를 포함한다. 도 2에 도시된 입구(9, 11 및 13)는 각각의 챔버의 잉크가 프 린팅을 위해 챔버를 이탈하는 것을 허용한다. 각각의 입구(9, 11 및 13)는 별개의 액체에서 챔버들(3, 5 및 7) 중 하나에 도달한다. 다양하게 실행됨에 따라, 프린트헤드(1)는 열칩(thermal chip)과, 입구들(9, 11 및 13)로부터 잉크를 수용하고 이미지화되는 매체 상에 작은 점 또는 펠즈(pels)로 잉크를 도포하는 다른 잉크 방출디바이스(미도시)를 갖는다.
잉크는 동일한 측면{도 2의 입구(9, 11 및 13)를 갖는 측면} 및 일반적으로 모두 접한 위치로부터 프린트헤드가 존재한다. 더구나, 사용하지 않는 동안, 프린트헤드는 출구포트가 잉크의 증발을 방지하도록 싸여지는 위치로 가게 된다. 따라서, 일반적인 프린트헤드의 잉크는 챔버들(3, 5 및 7)과 같은 챔버들 사이에 잉크의 적당한 전사를 받게 된다. 본 발명에 따라, 희석 잉크는 프린트헤드를 가로질러 전사될 수 있는 적당한 양의 블랙 잉크와 양립할 수 있다.
실험 데이터는 앞서 기재한 희석 염료를 기초로 하는 잉크 및 안료를 기초로 하는 잉크의 혼합물의 안정성을 나타낸다. 한 개는 블랙인 두 개의 잉크는 여러 비로 혼합되었고 24시간 동안 60 ℃에서 저장되었다. 초래하는 액체의 입자크기는 다음에 측정되었다. 본 실험에서 임의의 관찰된 입자의 크기는 불안정성을 나타낸다. 시안 잉크에서 염(Mg(NO3)2)의 존재는 이 테스트에서 더 큰 입자 크기의 증가에 이르게 한다.
제 2의 실험은 동일한 프린트헤드에서 염료를 기초로 하는 시안 잉크로 착색된 블랙 잉크의 오염에 대한 영향을 측정한다. 카트리지에 엄격한 프린팅 조건을 준 후에, 많은 결손 블랙 노즐이 측정되었다. 이러한 실험을 위해, 라텍스 결합제의 첨가 없이 조제된 중합체가 분산된 착색 블랙잉크가 사용되었다. 동일한 수준의 염{Mg(NO3)2}가 입자 크기 테스트에서와 같이 이러한 시안염료에 사용되었다. 시안 잉크의 염 존재는 엄격한 프린팅 후에 결손되는 많은 블랙 노즐의 실질적인 증가를 일으킨다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 디지털 컬러 사진의 사용되는 잉크젯 프린팅용으로서, 검은 부분에 따라, 색도 및 색조의 범위 프린트용 잉크세트에 사용된다.

Claims (8)

  1. 각각의 챔버에 대한 출구 오리피스를 구비한 잉크젯 프린트헤드에서 개별 챔버 내에 있는 적어도 세 개의 개별 잉크를 포함하고, 상기 챔버 내의 상기 잉크는 상기 다른 챔버로 부터 잉크의 다소 적당한 유입을 받게 되는 잉크젯 프린트용 잉크 세트에 있어서,
    상기 챔버 중의 제1의 챔버 내에 있는 제1컬러의 제1의 희석 컬러 잉크,
    상기 챔버 중의 제2의 챔버 내에 있는 제2컬러의 제2의 희석 컬러 잉크 그리고,
    상기 챔버 중 제3의 챔버 내에 있는 물에 분산된 블랙 안료를 포함하는 블랙 잉크를 포함하고,
    상기 제1잉크 및 제2잉크가 적당한 양으로 블랙 잉크 내에 있는 상기 블랙 잉크와 양립하는,
    잉크젯 프린트용 잉크 세트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1의 희석 컬러잉크와 상기 제2의 희석 컬러잉크는 상기 염료의 잉크 중량 중 0.6중량% 미만의 총 컬러염료를 갖는,
    잉크젯 프린트용 잉크 세트.
  3. 잉크 세트에 있어서,
    상기 제1 잉크의 중량 중 0.6 중량% 미만의 제1 컬러의 착색제로서 필수적으로 염료로 구성되는 제1의 수성잉크,
    상기 제2 잉크의 중량 중 0.6 중량% 미만의 제2 컬러의 착색제로서 필수적으로 염료로 구성되는 제2의 수성 잉크, 및
    카본 블랙을 포함하는 수성 블랙 잉크를 포함하는,
    잉크 세트.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 카본 블랙은 중합 분산제에 의해 상기 카본 블랙의 분산제인,
    잉크 세트.
  5. 잉크젯 프린팅용 잉크 세트에 있어서,
    착색제로서 염료를 가진 제1의 완전한 색도의 컬러잉크,
    착색제로서 염료를 가진 제2의 완전한 색도의 컬러잉크,
    착색제로서 염료를 가진 제3의 완전한 색도의 컬러잉크,
    착색제로서 염료를 가진 제1의 희석 컬러잉크,
    착색제로서 염료를 가진 제2의 희석 컬러잉크, 및
    분산된 블랙 안료를 포함하는 블랙 잉크를 포함하고,
    상기 제1의 희석 컬러잉크와 상기 제2의 희석 컬러잉크는 적당한 양으로 상기 블랙 잉크 내에 있는 상기 블랙 잉크와 양립하는,
    잉크젯 프린팅용 잉크 세트.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제1의 희석 컬러잉크, 상기 제2의 희석 컬러잉크 및 상기 블랙 잉크는 각각이 출구 오리피스를 갖는 제1의 프린트헤드의 개별 챔버에 포함되며, 상기 제1의 완전한 색도 컬러잉크, 상기 제2의 완전한 색도 컬러잉크 및 상기 제3의 완전한 색도 컬러잉크는 상기 제1의 프린트헤드로부터 분리된 적어도 하나의 프린트헤드에 있는,
    잉크젯 프린팅용 잉크 세트.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제1의 희석 컬러잉크의 상기 착색제와 상기 제2의 희석 컬러잉크의 상기 착색제 각각은 상응하는 컬러를 갖는 상기 완전 색도 잉크 중 하나의 흡광도 중 60 % 이하의 흡광도를 생성하는 양인,
    잉크젯 프린팅용 잉크 세트.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제1의 희석 컬러잉크의 상기 착색제와 상기 제2의 희석 컬러잉크의 상기 착색제 각각은 상응하는 컬러를 갖는 상기 완전 색도 잉크 중 하나의 흡광도 중 60 % 이하의 흡광도를 생성하는 양인,
    잉크젯 프린팅용 잉크 세트.
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