KR20070043818A

KR20070043818A - 잉크젯용 잉크, 잉크 셋트, 잉크젯 기록 방법, 잉크카트리지, 기록 유닛, 및 잉크젯 기록 장치

Info

Publication number: KR20070043818A
Application number: KR20077002632A
Authority: KR
Inventors: 요시히데 아이까와; 구니아끼 후지모또; 신이찌 사또; 준 요시자와; 구니히꼬 나까무라; 마사노리 진노우
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-04-25
Also published as: KR100885589B1; RU2007104046A; CN1981006B; JP3793222B2; EP1767591B1; EP1767591A1; JP2006045536A; CN1981006A; BRPI0511886A; EP1767591A4; US7285159B2; WO2006004212A1; US20060103706A1; RU2339669C2

Abstract

본 발명은 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염으로 이루어지는 색재와, 화학식 II로 표시되는 화합물을 적어도 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크를 제공한다. 이에 따라, 은염 사진에 필적하는 화질이 얻어지고, 기록물이 높은 내광성을 얻을 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공할 수 있다.

<화학식 I>

<화학식 II>

잉크젯용 잉크, 잉크 셋트, 잉크 카트리지, 기록 유닛

Description

잉크젯용 잉크, 잉크 셋트, 잉크젯 기록 방법, 잉크 카트리지, 기록 유닛, 및 잉크젯 기록 장치 {INK FOR INK JET RECORDING, INK SET, INK JET RECORDING METHOD, INK CARTRIDGE, RECORDING UNIT, AND INK JET RECORDING APPARATUS}

본 발명은 내광성 등이 우수한 화상을 제공하는 잉크젯용 잉크, 잉크 셋트, 잉크젯 기록 방법, 잉크 카트리지, 기록 유닛 및 잉크젯 기록 장치에 관한 것이다.

잉크젯 기록 방법은 잉크 소적을 보통지나 광택 미디어 등의 기록 매체 상에 부여하여 화상을 형성하는 기록 방법으로, 그 저가격화, 기록 속도의 향상에 따라 급속히 보급이 진행되고 있다. 또한, 그 기록물의 고화질화가 진행될 뿐만 아니라, 디지털 카메라의 급속한 보급에 따라, 잉크젯 프린터는 은염 사진과 동등한 기록물을 출력하는 것이 요구되고 있다.

잉크젯 기록 방법에 의해 얻어지는 기록물이 은염 사진에 필적하기 위한 요건 중 하나로서, 기록물의 높은 견뢰성을 들 수 있다. 종래의 잉크젯 기록물은 은염 사진에 비해 그 견뢰성이 낮다. 이 때문에, 기록물이 빛, 습도, 열, 공기 중에 존재하는 환경 가스 등에 장시간 노출되었을 때에 기록물 상의 색재가 열화하여, 화상의 색조 변화나 퇴색이 발생하기 쉬운, 즉 견뢰성이 낮다는 문제가 있다. 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 종래부터 수많은 연구가 행해지고 있다.

예를 들면, 안트라피리돈 구조를 갖는 색재를 사용함으로써, 견뢰성을 향상시키는 제안이 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-332419호 공보 및 일본 특허 공개 제2003-192930호 공보 참조). 상기 색재를 사용함으로써, 잉크젯용 잉크의 보존 안정성을 향상시킬 수 있다. 그러나 이들 잉크로 대표되는 종래의 잉크젯용 잉크를 사용하여 얻어진 기록물은 아직 은염 사진의 보존 안정성에 필적하지 않은 것이 실정이다.

또한, 최근 잉크젯용 기록 매체로서, 은염 사진에 필적, 또는 그것을 능가하는 화질을 얻기 위해서 알루미나나 실리카 등의 무기물을 잉크 수용 재료에 사용한 기록 매체가 사용되고 있다. 그러나 상술한 바와 같은 기록 매체에 기록을 행했을 때 기록물의 내광성이 아직 불충분하고, 이러한 기록물은 빛이 조사되는 환경에서 보존되면, 은염 사진에 비해 보다 단기간에 퇴색되어 버린다.

본 발명자들은 상기한 과제를 감안하여 예의 검토를 행하였다. 그리고 종래의 색재보다도 내광성이 비교적 높다는 특성을 갖는 색재를 사용하고, 추가로 내광성을 향상시키기 위한 첨가제를 잉크에 첨가하는 것에 착안하여 검토를 행하였다. 내광성이 높은 색재를 사용하고, 추가로 첨가제가 내광성을 향상시키는 기능을 가짐으로써, 기록물의 수명이 대폭 향상되고, 은염 사진의 내광성에 필적하는 것이 기대된다.

그런데 잉크에 상용되는 첨가제를 검토한 바, 어떠한 첨가제도 내광성을 향상시키는 효과가 불충분하다거나, 첨가제 자체가 독특한 색조를 갖고, 따라서 상기 첨가제를 함유하는 잉크를 사용하여 제조한 기록물의 색조가 변화하는 경우도 있었다.

따라서, 본 발명자들이 더욱 검토를 행한 결과, 본 발명의 기본 기술 사상을 발견하였다. 즉, 본 발명자들은 색재 및 상기 색재의 특성에 적합한 첨가제를 조합하여 사용함으로써, 기록물의 높은 내광성을 얻는 것(제1 과제)이 가능한 조건을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 추가로, 잉크의 pH 및 상기 첨가제의 첨가량과의 상관에 의해 저온 보존시의 잉크 안정성을 양호하게 하는 것(제2 과제), 인자 직후의 초기 토출성을 양호하게 하는 것(제3 과제), 화상 품질을 양호하게 하는 것(제4 과제), 인자 지속성을 양호하게 하는 것(제5 과제) 중 적어도 하나 이상을 충족할 수 있는 조건을 발견하였다.

따라서, 본 발명의 제1 과제에 관한 제1 목적은, 은염 사진에 필적하는 화질이 얻어지고, 기록물의 높은 내광성을 얻을 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제2 과제에 관한 제2 목적은, 기록물의 높은 내광성과, 저온 보존시의 잉크 안정성을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제3 과제에 관한 제3 목적은, 기록물의 높은 내광성과, 인자 직후의 초기 토출성을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제4 과제에 관한 제4 목적은, 기록물의 높은 내광성과, 높은 화상 품질을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제5 과제에 관한 제5 목적은, 기록물의 높은 내광성과, 높은 인자 지속성을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 별도의 목적은, 상기 잉크젯용 잉크를 사용한 잉크 셋트, 잉크젯 기록 방법, 잉크 카트리지, 기록 유닛 및 잉크젯 기록 장치를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적은 이하의 본 발명에 의해서 달성된다.

즉, 본 발명의 제1 과제에 관한 제1 관점에 따르면, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염으로 이루어지는 색재와, 화학식 II로 표시되는 화합물을 적어도 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크가 제공된다.

식 중, R₁은 수소 원자, 알킬기, 히드록시 저급 알킬기, 시클로헥실기, 모노 또는 디알킬아미노알킬기, 또는 시아노 저급 알킬기이고; Y는 염소 원자, 히드록실기, 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기(알킬기 상에 술폰산기, 카르복실기 및 히드록실기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있음)이고; R₂, R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 또는 카르복실기(단, R₂, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 모두 수소 원자인 것은 아님)이다.

식 중, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅ 및 R₁₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 카르복실기, 또는 그의 염(단, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅ 및 R₁₆이 모두 수소 원자인 것은 아니며, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅ 및 R₁₆ 중 1개 이상은 카르복실기 또는 그의 염임)이고; X는 염소 원자, 히드록실기, 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기(알킬기 상에 술폰산기, 카르복실기 및 히드록실기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있음)이다.

본 발명의 제2 과제에 관한 제2 관점에 따르면, 상기 구성의 잉크젯용 잉크에서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH가 4.0 이상 11.0 이하이며, 상기 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크젯용 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기의 각 관계 (a) 내지 (k) 중 어느 하나를 충족시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크가 제공된다.

(a) pH가 10.5 이상 11.0 이하인 경우, 함유량이 2.10 질량％ 이하

(b) pH가 10.0 이상 10.5 미만인 경우, 함유량이 1.50 질량％ 이하

(c) pH가 9.0 이상 10.0 미만인 경우, 함유량이 1.00 질량％ 이하

(d) pH가 8.0 이상 9.0 미만인 경우, 함유량이 0.62 질량％ 이하

(e) pH가 7.2 이상 8.0 미만인 경우, 함유량이 0.38 질량％ 이하

(f) pH가 7.0 이상 7.2 미만인 경우, 함유량이 0.23 질량％ 이하

(g) pH가 6.5 이상 7.0 미만인 경우, 함유량이 0.18 질량％ 이하

(h) pH가 6.0 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.14 질량％ 이하

(i) pH가 5.2 이상 6.0 미만인 경우, 함유량이 0.09 질량％ 이하

(j) pH가 5.0 이상 5.2 미만인 경우, 함유량이 0.06 질량％ 이하

(k) pH가 4.0 이상 5.0 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

본 발명의 제3 과제에 관한 제3 관점에 따르면, 상기 구성의 잉크젯용 잉크에서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 하기의 수학식 1을 충족시키며, 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 2.00 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크가 제공된다.

(화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량(질량%))≤0.00015×(잉크의 pH)^4.05

식 중, pH는 4.0 이상 11.0 이하이다.

본 발명의 제4 과제에 관한 제4 관점에 따르면, 상기 구성의 잉크젯용 잉크에서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 상기 수학식 1을 충족시키며, 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 0.42 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크가 제공된다.

본 발명의 제5 과제에 관한 제5 관점에 따르면, 상기 구성의 잉크젯용 잉크에서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH가 6.0 이상 9.5 이하이며, 상기 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크젯용 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기의 각 관계 (l) 내지 (p) 중 어느 하나를 충족시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크가 제공된다.

(l) pH가 9.0 이상 9.5 이하인 경우, 함유량이 0.23 질량％ 이하

(m) pH가 8.3 이상 9.0 미만인 경우, 함유량이 0.18 질량％ 이하

(n) pH가 7.0 이상 8.3 미만인 경우, 함유량이 0.11 질량％ 이하

(o) pH가 6.5 이상 7.0 미만인 경우, 함유량이 0.09 질량％ 이하

(p) pH가 6.0 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

본 발명의 별도의 관점에 따른 잉크 셋트는, 복수개의 잉크로 이루어지는 잉크 셋트에서, 마젠타 잉크로서 상기 구성의 잉크젯용 잉크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 잉크젯 기록 방법은, 잉크를 잉크젯 방법으로 토출하는 공정을 갖는 잉크젯 기록 방법에서, 상기 잉크가 상기 구성의 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 잉크 카트리지는, 잉크를 수용하는 잉크 수용부를 구비한 잉크 카트리지에서, 상기 잉크가 상기 구성의 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 기록 유닛은, 잉크를 수용하는 잉크 수용부 와, 잉크를 토출하기 위한 기록 헤드를 구비한 기록 유닛에서, 상기 잉크가 상기 구성의 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 잉크젯 기록 장치는, 잉크를 수용하는 잉크 수용부와, 잉크를 토출하기 위한 기록 헤드를 구비한 잉크젯 기록 장치에서, 상기 잉크가 상기 구성의 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 잉크는, 주된 발색 구조부 및 상기 주된 발색 구조부에 결합한 보조 구조부를 갖는 색재, 및 상기 색재의 상기 보조 구조부와 구조상 유사한 주 골격 및 카르복실기를 가지며, 가시 영역에 흡수 영역을 갖지 않는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 과제에 관한 제1 관점에 따르면, 은염 사진에 필적하는 화질이 얻어지고, 기록물의 높은 내광성을 얻을 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 과제에 관한 제2 관점에 따르면, 기록물의 높은 내광성과, 저온 보존시의 잉크 안정성을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 과제에 관한 제3 관점에 따르면, 기록물의 높은 내광성과, 인자 직후의 초기 토출성을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 과제에 관한 제4 관점에 따르면, 기록물의 높은 내광성과, 높은 화상 품질을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 과제에 관한 제5 관점에 따르면, 기록물의 높은 내광성 과, 높은 인자 지속성을 양립할 수 있는 잉크젯용 잉크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 별도의 관점에 따르면, 상기 잉크젯용 잉크를 사용한 잉크 셋트, 잉크젯 기록 방법, 잉크 카트리지, 기록 유닛 및 잉크젯 기록 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종축에 예시 화합물 B의 함유량(질량％), 횡축에 잉크의 25 ℃에서의 pH를 취하고, 잉크를 장기간 보존하는 경우에도 화학식 II로 표시되는 화합물이 석출되지 않으며, 잉크젯용 잉크에 적합한 성능이 얻어지는 범위를 나타내는 그래프이다.

도 2는 저온 보존시의 우수한 잉크 안정성을 얻기 위해서 바람직한 범위를 나타내는 그래프이다.

도 3은 인자 직후의 우수한 초기 토출성을 얻기 위해서 바람직한 범위를 나타내는 그래프이다.

도 4는 우수한 화상 품질을 얻기 위해서 바람직한 범위를 나타내는 그래프이다.

도 5는 우수한 인자 지속성을 얻기 위해서 바람직한 범위를 나타내는 그래프이다.

도 6은 저온 보존시의 우수한 잉크 안정성을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 저온 보존시의 잉크 안정성의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.

도 7은 인자 직후의 우수한 초기 토출성을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 인자 직후의 초기 토출성의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.

도 8은 우수한 화상 품질을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 화상 품질의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.

도 9는 우수한 인자 지속성을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 인자 지속성의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.

도 10은 기록 장치의 사시도이다.

도 11은 기록 장치의 기구부의 사시도이다.

도 12는 기록 장치의 단면도이다.

도 13은 헤드 카트리지에 잉크 탱크를 장착한 상태를 나타낸 사시도이다.

도 14는 헤드 카트리지의 분해 사시도이다.

도 15는 헤드 카트리지에서의 기록 소자 기판을 나타내는 정면도이다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 바람직한 실시 형태를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 일반 잉크 및 그것을 사용한 기록 전반에 대해서 효과가 발휘되지만, 특히 잉크젯용 잉크로서 사용한 경우에 효과가 가장 유효하게 발휘되기 때문에 바람직하다. 이하, 잉크젯용 잉크로서 본 발명의 잉크를 사용한 경우에 대해서 설명한다.

또한, 본 발명에서는 화합물이 염인 경우에 염은 잉크 중에서는 이온으로 해리하여 존재하고 있지만, 편의상 "염을 함유한다"라고 표현한다.

<잉크>

본 발명자들이 예의 검토를 행한 결과, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 함유하고, 화학식 II로 표시되는 화합물을 함유하는 잉크를 사용하여 얻어진 기록물은 화학식 II로 표시되는 화합물을 함유하지 않는 잉크를 사용하여 얻어진 기록물에 비해 내광성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염과, 화학식 II로 표시되는 화합물을 조합하여 사용함으로써, 내광성이 향상되는 이유는 이하와 같이 추측된다. 잉크 액적이 기록 매체에 착탄한 후에, 잉크 중의 수분이 감소하거나, 잉크의 pH가 산성이 됨으로써, 분자 내에 카르복실기를 갖는 화학식 II로 표시되는 화합물이 기록 매체 표면 근방에서 석출된 상태로 존재한다. 그리고 화학식 II로 표시되는 화합물은 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 분해 등을 억제한다. 즉, 화학식 II로 표시되는 화합물은 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 보호하는 역할을 하기 때문에 기록물의 내광성이 향상된다.

또한, 화학식 II로 표시되는 화합물은 가시 영역에는 거의 흡수를 나타내지 않기 때문에, 기록물의 색조에 대해서도 거의 영향을 미치지 않는다고 생각된다. 또한, 화학식 II로 표시되는 화합물은 그 분자 구조가 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 분자 구조의 일부와 유사하다. 따라서, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염, 및 화학식 II로 표시되는 화합물이 혼재하여도, 잉크 중에서 각각의 화합물의 친화성이 높기 때문에, 잉크의 보존성이나 잉크젯 특성이 양호한 잉크가 되는 것이 생각된다.

(색재)

〔화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염〕

본 발명에 따른 잉크젯용 잉크(이하, 단순히 "잉크"라고도 함)는 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 색재로서 함유하는 것이 필수이다.

<화학식 I>

본 발명에서는, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 색재로서 함유하는 잉크를 사용함으로써, 종래의 색재를 함유하는 잉크를 사용하여 얻어진 기록물에 비해 우수한 내광성 등이 얻어진다.

하기의 예시 화합물 1 내지 7은 상기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 바람직한 예시 화합물이다. 물론, 본 발명이 이하의 화합물로 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 예시 화합물에서 가용화기는 모두 H형으로 기재하고 있지만, 염을 형성할 수도 있다.

상기한 예시 화합물 중에서도, 예시 화합물 6의 나트륨염인 하기 예시 화합물 A를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 함유량은, 잉크 전체 질량에 대해서 0.1 질량％ 이상 10.0 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 함유량이 0.1 질량％ 미만인 경우, 충분한 화상 농도가 얻어지지 않는 경우가 있고, 함유량이 10.0 질량％를 초과하는 경우, 잉크를 토출시키는 기록 헤드의 노즐부의 고착 회복성이 얻어지지 않는 등, 양호한 잉크젯 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 단, 높은 화상 농도를 달성하기 위해서는, 함유량이 3.0 질량％ 이상 10.0 질량％ 이하인 것이 바람직하며, 보다 높은 화상 농도를 달성하기 위해서는 함유량이 4.5 ％ 질량％ 이상 10.0 질량％ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 잉크를 색재 농도가 높은 진한 잉크로서 사용하는 경우, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 함유량은 상기와 마찬가지의 함유량일 수 있다. 또한, 본 발명의 잉크를 색재 농도가 낮은 옅은 잉크로서 사용하는 경우, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 함유량은, 잉크 전체 질량에 대해서 0.1 질량％ 이상 3.0 질량％ 이하인 것이 바람직하며, 기록물의 입상성이 우수한 잉크로 하는 경우에는, 함유량이 0.1 질량％ 이상 2.5 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염은 단독으로 사용하거나, 복수개를 조합하여 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명에서는 유일한 색재로서 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 단독으로 사용할 수도 있으며, 색조 등을 갖추기 위해서 다른 색재와 조합하여 사용할 수도 있다. 또한, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염과 다른 색재를 조합하여 사용하는 경우, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 함유량과, 다른 색재의 함유량과의 비가 1.0:10.0 내지 10.0:1.0의 범위 내인 것이 바람직하다.

〔그 밖의 색재〕

본 발명에서는, 상기 화합물 이외에 조색용 색재로서 상기 이외의 색재를 사용할 수도 있다.

또한, 풀 컬러 화상 등을 형성하기 위해서, 예를 들면 블랙 잉크, 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 등의, 본 발명의 잉크와는 별도의 색조를 갖는 잉크를 병용할 수도 있다. 또한, 이들 잉크와 동일한 색조를 가지며, 색재 농도가 낮은, 소위 옅은 잉크를 조합하여 사용할 수도 있다. 이들 별도의 색조를 갖는 잉크, 또는 옅은 잉크의 색재는 공지된 색재나, 신규로 합성된 색재라도 사용할 수 있다.

또한, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염과 함께 조색용 색재를 잉크에 함유시키는 경우, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염과, 조색용 색재의 함유량과의 합계(질량％)는, 잉크 전체 질량에 대해서 0.1 질량％ 이상 10.0 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 단독으 로 사용하는 경우와 마찬가지로 합계 함유량이 0.1 질량％ 미만인 경우, 충분한 화상 농도가 얻어지지 않는 경우가 있고, 합계 함유량이 10.0 질량％를 초과하는 경우, 잉크를 토출시키는 기록 헤드의 노즐부의 고착 회복성이 얻어지지 않는 등, 양호한 잉크젯 특성이 얻어지지 않는 경우가 있기 때문이다. 조색용 색재를 함유하는 진한 잉크 및 옅은 잉크에서의 색재의 함유량의 합계에 대해서도, 조색을 행하지 않는 경우와 마찬가지이다.

이하에 조색용 색재, 및 본 발명의 잉크와 함께 사용하는 다른 잉크에 사용하는 색재의 구체예를 색조별로 나타낸다. 물론, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

[옐로우 색재]

C.I. 다이렉트 옐로우: 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 89, 98, 100, 110, 132, 173 등

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

C.I. 피그먼트 옐로우: 1, 2, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 114, 128, 138, 180 등

[마젠타 색재]

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, 229, 230 등

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

C.I. 푸드 레드: 87, 92, 94 등

C.I. 다이렉트 바이올렛: 107 등

C.I. 피그먼트 레드: 2, 5, 7, 12, 48:2, 48:4, 57:1, 112, 122, 123, 168, 184, 202 등

[시안 색재]

C.I. 다이렉트 블루: 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199, 226, 307 등

C.I. 애시드 블루: 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43, 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 112, 117, 127, 138, 158, 161, 203, 204, 221, 244 등

C.I. 피그먼트 블루: 1, 2, 3, 15, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 22, 60 등

[오렌지 색재]

C.I. 애시드 오렌지: 7, 8, 10, 12, 24, 33, 56, 67, 74, 88, 94, 116, 142 등

C.I. 애시드 레드: 111, 114, 266, 374 등

C.I. 다이렉트 오렌지: 26, 29, 34, 39, 57, 102, 118 등

C.I. 푸드 오렌지: 3 등

C.I. 리액티브 오렌지: 1, 4, 5, 7, 12, 13, 14, 15, 16, 20, 29, 30, 84, 107 등

C.I. 디스퍼스 오렌지: 1, 3, 11, 13, 20, 25, 29, 30, 31, 32, 47, 55, 56 등

C.I. 피그먼트 오렌지: 43 등

C.I. 피그먼트 레드: 122, 170, 177, 194, 209, 224 등

[그린 색재]

C.I. 애시드 그린: 1, 3, 5, 6, 9, 12, 15, 16, 19, 21, 25, 28, 81, 84 등

C.I. 다이렉트 그린: 26, 59, 67 등

C.I. 푸드 그린: 3 등

C.I. 리액티브 그린: 5, 6, 12, 19, 21 등

C.I. 디스퍼스 그린: 6, 9 등

C.I. 피그먼트 그린: 7, 36 등

[블루 색재]

C.I. 애시드 블루: 62, 80, 83, 90, 104, 112, 113, 142, 203, 204, 221, 244 등

C.I. 리액티브 블루: 49 등

C.I. 애시드 바이올렛: 17, 19, 48, 49, 54, 129 등

C.I. 다이렉트 바이올렛: 9, 35, 47, 51, 66, 93, 95, 99 등

C.I. 리액티브 바이올렛: 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 22, 34, 36 등

C.I. 디스퍼스 바이올렛: 1, 4, 8, 23, 26, 28, 31, 33, 35, 38, 48, 56 등

C.I. 피그먼트 블루: 5:6 등

C.I. 피그먼트 바이올렛: 19, 23, 37 등

[블랙 색재]

C.I. 다이렉트 블랙: 17, 19, 22, 31, 32, 51, 62, 71, 74, 112, 113, 154, 168, 195 등

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

C.I. 푸드 블랙: 1, 2 등

카본 블랙 등

(화학식 II로 표시되는 화합물)

본 발명에 따른 잉크젯용 잉크는 추가로 하기 화학식 II로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 함유하는 것이 필수이다.

<화학식 II>

본 발명에서는, 상기한 메카니즘에 의해 우수한 내광성 등이 얻어지기 때문에, 화학식 II로 표시되는 화합물을 기록 매체의 표면 근방에 존재시키는 것이 바람직하다. 이 때문에, 화학식 II로 표시되는 화합물은, 그 분자 구조 중 양끝의 페닐기에 1개씩, 합계 2개의 카르복실기가 치환된 구조인 것이 특히 바람직하다.

또한, 화학식 II로 표시되는 화합물은 알칼리 금속의 염의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 잉크의 토출 안정성과, 잉크 중에서의 화합물의 용해성과의 균형의 관점에서는, 상기 알칼리 금속이 나트륨인 것이 바람직하다. 화학식 II로 표시되는 화합물의 바람직한 구체예에는, 예를 들면 하기 예시 화합물 B를 들 수 있다.

화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량(질량％)은, 잉크 전체 질량에 대해서 0.02 질량％ 이상인 것이 바람직하다. 함유량이 0.02 질량％ 미만이면, 내광성을 향상시키는 효과가 불충분해지는 경우가 있기 때문이다.

또한, 내광성 등의 본 발명의 효과를 보다 높이기 위해서는, 본 발명의 잉크 중에서, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 함유량(질량％)과 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량(질량％)이 하기 수학식 2의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

(화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염, 및 화학식 II로 표시되는 화합물의 검증 방법)

본 발명에서 사용되는, 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염, 및 화학식 II로 표시되는 화합물의 검증에는, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 얻어지는 하기 (1) 내지 (3)의 각 값을 사용한 검증 방법을 적용할 수 있다.

(1) 피크의 유지 시간

(2) (1)의 피크에서의 최대 흡수 파장

(3) (1)의 피크에서의 매스 스펙트럼의 M/Z(posi, nega) 고속 액체 크로마토그래피의 분석 조건은 이하에 나타낸 바와 같다.

순수한 물로 약 1000배로 희석한 잉크 용액에 대해서, 하기의 조건으로 고속 액체 크로마토그래피에서의 분석을 하고, 피크의 유지 시간(retention time) 및 피크의 최대 흡수 파장을 측정한다.

·칼럼: Symmetry C18 2.1 mm×150 mm

·칼럼 온도: 40 ℃

·유속: 0.2 ㎖/분

·PDA: 210 nm 내지 700 nm

·이동상 및 구배 조건: 하기 표 1

또한, 매스 스펙트럼의 분석 조건은 이하에 도시한 바와 같다.

얻어진 피크에 대해서, 하기의 조건으로 매스 스펙트럼을 측정하고, 가장 강하게 검출된 M/Z를 posi, nega 각각에 대해서 측정한다.

·이온화법

·ESI 모세관 전압: 3.5 kV

탈용매 가스: 300 ℃

이온원 온도: 120 ℃

·검출기 posi 40 V 200-1500 amu/0.9 초

nega 40 V 200-1500 amu/0.9초

예를 들어, 상기한 예시 화합물 A 및 상기한 예시 화합물 B의 화합물에 대한 유지 시간, 최대 흡수 파장, M/Z(posi), M/Z(nega)의 값을 하기 표 2에 나타낸다. 표 2에 표시된 값에 해당하는 경우, 본 발명에서 사용하는 화합물에 해당하는 것으로 판단할 수 있다.

〔잉크의 pH〕

본 발명의 잉크를 사용하여, 우수한 내광성 이외에, 특히 양호한 잉크 성능을 발휘하기 위한 바람직한 조건에 대해서 이하에 설명한다.

화학식 II로 표시되는 화합물은 카르복실기를 갖는다. 이 때문에, 잉크의 pH가 강산성인 경우, 화학식 II로 표시되는 화합물의 용해성이 저하된다. 따라서, 잉크의 pH를 조정하여, 화학식 II로 표시되는 화합물을 안정적으로 용해시킬 필요가 있다. 또한, 잉크젯 기록 장치를 구성하는 각 부재에서의 내잉크성을 고려하면, 잉크의 pH가 강염기성인 경우 결점이 발생하는 경우가 있다.

본 발명자들은 상기한 2가지를 고려하여 검토를 행하였다. 그 결과, 잉크의 25 ℃에서의 pH와, 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기 수학식 1을 충족시키는 경우, 잉크를 장기간 보존하는 경우에도 화학식 II로 표시되는 화합물이 석출되지 않으며, 잉크젯 기록 장치에서 결점 등이 발생하지 않고, 잉크젯용 잉크에 적합한 성능이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

<수학식 1>

또한, 수학식 1 중 pH는 4.0 이상 11.0 이하이다.

도 1은, 화학식 II로 표시되는 화합물의 구체예로서 상기 예시 화합물 B를 사용한 경우, 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)과, 잉크의 25 ℃에서의 pH와의 관계를 나타내는 그래프이다. 종축에 상기 예시 화합물 B의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％), 횡축에 잉크의 25 ℃에서의 pH를 취하고, 상기 화학식 1의 관계를 나타내면, 도 1의 음영부가 된다.

본 발명의 잉크를 저온 환경(예를 들면 5 ℃)에서 보존하는 것을 고려한 경우, 도 2의 음영부로 표시되는 조건을 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 저온 보존시의 우수한 잉크 안정성을 얻기 위해서는, 잉크의 25 ℃에서의 pH가 4.0 이상 11.0 이하이며, 상기 pH와 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기의 각 관계 (a) 내지 (k) 중 어느 하나를 충족시키는 것이 바람직하다.

(a) pH가 10.5 이상 11.0 이하인 경우, 함유량이 2.10 질량％ 이하

(b) pH가 10.0 이상 10.5 미만인 경우, 함유량이 1.50 질량％ 이하

(c) pH가 9.0 이상 10.0 미만인 경우, 함유량이 1.00 질량％ 이하

(d) pH가 8.0 이상 9.0 미만인 경우, 함유량이 0.62 질량％ 이하

(e) pH가 7.2 이상 8.0 미만인 경우, 함유량이 0.38 질량％ 이하

(f) pH가 7.0 이상 7.2 미만인 경우, 함유량이 0.23 질량％ 이하

(g) pH가 6.5 이상 7.0 미만인 경우, 함유량이 0.18 질량％ 이하

(h) pH가 6.0 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.14 질량％ 이하

(i) pH가 5.2 이상 6.0 미만인 경우, 함유량이 0.09 질량％ 이하

(j) pH가 5.0 이상 5.2 미만인 경우, 함유량이 0.06 질량％ 이하

(k) pH가 4.0 이상 5.0 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

또한, 잉크젯 기록 장치를 구성하는 각 부재에서의 내잉크성, 및 잉크를 저온 환경(예를 들면 5 ℃)에서 보존하는 것을 고려한 경우, 잉크의 25 ℃에서의 pH가 5.0 이상 10.0 이하이며, 상기 pH와 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기 각 관계 (q) 내지 (x) 중 어느 하나를 충족시키는 것이 보다 바람직하다.

(q) pH가 8.6 이상 10.0 이하인 경우, 함유량이 0.42 질량％ 이하

(r) pH가 8.3 이상 8.6 미만인 경우, 함유량이 0.29 질량％ 이하

(s) pH가 7.7 이상 8.3 미만인 경우, 함유량이 0.24 질량％ 이하

(t) pH가 7.5 이상 7.7 미만인 경우, 함유량이 0.17 질량％ 이하

(u) pH가 6.5 이상 7.5 미만인 경우, 함유량이 0.14 질량％ 이하

(v) pH가 6.1 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.11 질량％ 이하

(w) pH가 5.5 이상 6.1 미만인 경우, 함유량이 0.06 질량％ 이하

(x) pH가 5.0 이상 5.5 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

본 발명의 잉크를 소정의 노즐로부터 토출시킨 후, 상기 소정의 노즐로부터 일정 시간 잉크를 토출시키지 않고 방치한 후에, 재차 상기 소정의 노즐로부터 잉크를 토출시켰을 때에, 안정적인 토출을 행할 수 있어 양호한 인자 화상이 얻어지는 잉크로 하는 것을 고려한 경우, 도 3의 음영부로 표시되는 조건을 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 인자 직후의 우수한 초기 토출성을 얻기 위해서는, 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 2.00 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 1.00 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이 경우에도 잉크의 보존 안정성을 고려하면, 상기 화학식 1의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크를 사용하여 얻어진 기록물이 화학식 II로 표시되는 화합물을 함유하지 않는 잉크를 사용하여 얻어진 기록물에 비해 화상 농도나 색 변화가 실질적으로 없는, 즉 화상 품질이 양호한 기록물이 되기 위해서는, 도 4의 음영부로 표시되는 조건을 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 우수한 화상 품질을 얻기 위해서는, 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 0.42 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에도 잉크의 보존 안정성을 고려하면, 상기 화학식 1의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크를 잉크젯 기록 장치의 사용 기간 내에 기록 헤드의 1 노즐당 인가 펄스수가 많은 잉크젯 기록 장치에 사용하는 것을 고려하는 경우, 도 5의 음영부로 표시되는 조건을 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 우수한 인자 지속성을 얻기 위해서는, 잉크의 25 ℃에서의 pH가 6.0 이상 9.5 이하이며, 상기 pH와 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기 각 관계 (l) 내지 (p) 중 어느 하나를 충족시키는 것이 보다 바람직하다.

(l) pH가 9.0 이상 9.5 이하인 경우, 함유량이 0.23 질량％ 이하

(m) pH가 8.3 이상 9.0 미만인 경우, 함유량이 0.18 질량％ 이하

(n) pH가 7.0 이상 8.3 미만인 경우, 함유량이 0.11 질량％ 이하

(o) pH가 6.5 이상 7.0 미만인 경우, 함유량이 0.09 질량％ 이하

(p) pH가 6.0 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

또한, 본 발명에서는 잉크의 pH의 측정에는 pH METER F-21(상품명; 호리바제)을 이용하였다.

(수성 매체)

본 발명의 잉크 조성물에는, 물, 또는 물과 각종 수용성 유기 용제와의 혼합용매인 수성 매체를 사용할 수 있다.

수용성 유기 용제는 수용성이면 특별히 제한은 없고, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, 제2 부탄올, 제3 부탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 알킬알코올; N,N-디메틸포름아미드 또는 N,N-디메틸아세트아미드 등의 카르복실산아미드; 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-메틸-2-히드록시펜탄-4-온 등의 케톤; 또는 케토알코올, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 환상 에테르; 글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2- 또는 1,3-프로필렌글리콜, 1,2- 또는 1,4-부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,6-헥산디올, 디티오글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,2,6-헥산트리올, 아세틸렌글리콜 유도체, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류; 에틸렌글리콜 모노메틸(또는 에틸)에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸(또는 에틸)에테르, 트리에틸렌글리콜 모노에틸(또는 부틸)에테르 등의 다가 알코올의 알킬에테르류; 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸모르폴린 등의 복소환류; 디메틸술폭시드 등의 황 함유 화합물; 요소 및 요소 유도체 등을 사용할 수 있다. 상기 수용성 유기 용제는 단독으로 사용하거나, 혼합물로서 사용할 수도 있다.

이들 수용성 유기 용제의 함유량은, 잉크 전체 질량에 대해서 바람직하게는 5 질량％ 내지 90 질량％, 보다 바람직하게는 10 질량％ 내지 50 질량％이다. 함유량이 5 질량％보다 적은 경우는, 잉크젯용으로서 사용한 경우 토출성 등의 신뢰성이 악화되는 경우가 있고, 함유량이 90 질량％보다 많은 경우는 잉크의 점도가 상승함으로써, 잉크의 공급 불량이 발생하는 경우가 있기 때문이다.

또한, 물로는 탈이온수(이온 교환수)를 사용하는 것이 바람직하다. 물의 함유량은, 잉크 전체 질량에 대해서 10 질량％ 내지 90 질량％인 것이 바람직하다.

(그 밖의 첨가제)

또한, 본 발명에서는 필요에 따라서 계면활성제, pH 조정제, 방청제, 방부제, 곰팡이 방지제, 킬레이트화제, 자외선 흡수제, 점도 조정제, 소포제 및 수용성 중합체 등 여러 가지 첨가제를 함유시킬 수도 있다.

계면활성제의 구체예로는, 음이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 등을 들 수 있다.

음이온 계면활성제의 구체예로는, 알킬술포카르복실산염, α-올레핀술폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르아세트산염, N-아실아미노산 및 그의 염, N-아실메틸타우린염, 알킬황산염폴리옥시알킬에테르황산염, 알킬황산염폴리옥시에틸렌알킬에테르인산염, 로진산 비누, 피마자유 황산에스테르염, 라우릴알코올황산에스테르염, 알킬페놀형 인산에스테르, 알킬형 인산에스테르, 알킬알릴술폰염산, 디에틸술포숙신산염, 디에틸헥실술포숙신산 디옥틸술포숙신산염 등을 들 수 있다.

양이온 계면활성제의 구체예로는, 2-비닐피리딘 유도체, 폴리4-비닐피리딘 유도체 등이 있다. 양쪽성 계면활성제로는, 라우릴디메틸아미노아세트산베타인, 2-알킬-N-카르복시메틸-N-히드록시에틸이미다졸리늄베타인, 야자유 지방산 아미드프로필디메틸아미노아세트산베타인, 폴리옥틸폴리아미노에틸글리신, 그 밖에 이미다졸린 유도체 등이 있다.

비이온 계면활성제의 구체예로는, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌도데실페닐에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시아랄킬알킬에테르 등의 에테르계, 폴리옥시에틸렌올레산, 폴리옥시에틸렌올레산에스테르, 폴리옥시에틸렌디스테아르산에스테르, 소르비탄라우레이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄모노올레에이트, 소르비탄세스퀴올레이트, 폴리옥시에틸렌모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌스테아레이트 등의 에스테르계, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올 등의 아세틸렌글리콜계(예를 들면, 가와켄파인케미컬제 아세틸레놀 EH, 닛신 가가꾸제 사피놀 104, 82, 465, 오르핀 STG 등)를 들 수 있다.

pH 조정제는 잉크의 pH를 소정의 범위로 제어할 수 있는 것이면 임의의 물질을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 이소프로판올아민, 트리스히드록시메틸아미노메탄 등의 알코올아민 화합물, 수산화리튬, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속의 수산화물, 수산화암모늄, 또는 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산염 등을 들 수 있다.

방부제·곰팡이 방지제의 구체예는, 예를 들면 유기 황계, 유기 질소황계, 유기 할로겐계, 할로알릴술폰계, 요오드프로파길계, N-할로알킬티오계, 벤즈티아졸계, 니트릴계, 피리딘계, 8-옥시퀴놀린계, 벤조티아졸계, 이소티아졸린계, 디티올계, 피리딘옥시드계, 니트로프로판계, 유기 주석계, 페놀계, 제4 암모늄염계, 트리아진계, 티아디아진계, 아닐리드계, 아다만탄계, 디티오카르바메이트계, 브롬화인다논계, 벤질브롬아세테이트계, 무기염계 등의 화합물을 들 수 있다.

유기 할로겐계 화합물은, 예를 들면 펜타클로로페놀나트륨을 들 수 있고, 피리딘옥시드계 화합물은, 예를 들면 2-피리딘티올-1-옥시드나트륨을 들 수 있으며, 무기염계 화합물은, 예를 들면 아세트산 무수물 소다를 들 수 있고, 이소티아졸린 화합물은, 예를 들면 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 마그네슘클로라이드, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 칼슘클로라이드 등을 들 수 있다. 그 밖의 방부제·곰팡이 방지제의 구체예로서 소르브산소다벤조산나트륨 등, 예를 들면 아베시아제 프록셀 GXL(S), 프록셀 XL-2(S) 등을 들 수 있다.

킬레이트화제로는, 예를 들면 시트르산나트륨, 에틸렌디아민사아세트산나트륨, 이니트로삼아세트산나트륨, 히드록시에틸에틸렌디아민삼아세트산나트륨, 디에틸렌트리아민오아세트산나트륨, 우라밀이아세트산나트륨 등을 들 수 있다.

방청제로는, 예를 들면 산성 아황산염, 티오황산나트륨, 티오글리콜산암모늄, 디이소프로필암모늄나이트라이트, 사질산펜타에리트리톨, 디시클로헥실암모늄나이트라이트 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로는, 예를 들면 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 신남산계 화합물, 트리아진계 화합물, 스틸벤계 화합물, 또는 벤즈옥사졸계 화합물로 대표되는 자외선을 흡수하여 형광을 발하는 화합물, 소위 형광 증백제도 사용할 수 있다.

점도 조정제로는 수용성 유기 용제 이외에 수용성 고분자 화합물을 들 수 있고, 예를 들면 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 유도체, 폴리아민, 폴리이민 등을 들 수 있다.

소포제로는 불소계, 실리콘계 화합물이 필요에 따라서 사용된다.

<기록 매체>

본 발명의 잉크를 사용하여 화상을 형성할 때에 사용하는 기록 매체는, 잉크를 부여하여 기록을 행하는 타입의 기록 매체이면 어느 것도 사용할 수 있다.

본 발명은 색재나 안료 등의 색재를 잉크 수용층 내의 다공질 구조를 형성하는 미립자에 흡착시켜서, 적어도 이 흡착한 미립자로부터 화상이 형성되는 기록 매체에 적용되고, 잉크젯법을 이용하는 경우에 특히 바람직하다. 이러한 잉크젯용 기록 매체는 지지체 상의 잉크 수용층에 형성된 공극에 의해 잉크를 흡수하는, 소위 흡수 타입인 것이 바람직하다.

흡수 타입의 잉크 수용층은 미립자를 주체로 하고, 필요에 따라서 결합제나 그 밖의 첨가제를 함유하는 다공질층으로 구성된다. 미립자의 구체예로는 실리카, 클레이, 탈크, 탄산칼슘, 카올린, 알루미나 또는 알루미나 수화물 등의 산화알루미늄, 규조토, 산화티탄, 히드로탈사이트, 산화아연 등의 무기 안료나 요소 포르말린 수지, 에틸렌 수지, 스티렌 수지 등의 유기 안료를 들 수 있고, 이들 1종 이상이 사용된다. 결합제로서 바람직하게 사용되고 있는 것에는 수용성 고분자나 라텍스를 들 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올 또는 그의 변성체, 전분 또는 그의 변성체, 젤라틴 또는 그의 변성체, 아라비아 고무, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, SBR 라텍스, NBR 라텍스, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 라텍스, 관능기 변성 중합체 라텍스, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체 등의 비닐계 공중합체 라텍스, 폴리비닐피롤리돈, 말레산 무수물 또는 그의 공중합체, 아크릴산에스테르 공중합체 등이 사용되고, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 밖에, 첨가제를 사용할 수도 있고, 예를 들면 필요에 따라서 분산제, 증점제, pH 조정제, 윤활제, 유동성 변성제, 계면활성제, 소포제, 이형제, 형광 증백제, 자외선 흡수제, 산화 방지제 등이 사용된다.

특히, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 기록 매체는, 평균 입경이 1 ㎛ 이하인 미립자를 주체로 하여, 잉크 수용층을 형성한 기록 매체가 바람직하다. 상기한 미립자로서 특히 바람직한 것은, 예를 들면 실리카 미립자나 산화알루미늄 미립자 등을 들 수 있다. 실리카 미립자로서 바람직한 것은, 콜로이달 실리카로 대표되는 실리카 미립자이다. 콜로이달 실리카 자체는 시장으로부터 입수 가능하지만, 특히 예를 들면 일본 특허 제2803134호, 동 제2881847호 공보에 게재된 것이 바람직하다. 산화알루미늄 미립자로서 바람직한 것은 알루미나 수화물 미립자 등이다. 이러한 알루미나 수화물 미립자 중 하나로서 하기 화학식 1에 의해 표시되는 알루미나 수화물을 들 수 있다.

AlO₃ _-n(OH)_2n·mH₂O

상기 화학식 중, n은 1, 2 또는 3의 정수 중 어느 하나를 나타내고, m은 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 값을 나타내지만, m과 n은 동시에 0은 되지 않는다. mH₂O는 대부분의 경우 mH₂O 결정 격자의 형성에 관여하지 않는 이탈 가능한 수상도 나타내는 것이기 때문에, m은 정수값 또는 비정수값 중 어느 하나를 취할 수도 있다. 또한, 이 종류의 재료를 가열하면 m이 0의 값에 도달하는 경우가 있을 수 있다.

알루미나 수화물은 미국 특허 제4,242,271호, 미국 특허 제4,202,870호에 기재된 알루미늄알콕시드의 가수분해, 알루민산나트륨의 가수분해, 또한 일본 특허 공고 (소)57-44605호 공보에 기재된 알루민산나트륨 등의 수용액에 황산나트륨, 염화알루미늄 등의 수용액을 첨가하여 중화를 행하는 방법 등 공지된 방법으로 제조할 수 있다.

기록 매체는 상기한 잉크 수용층을 지지하기 위한 지지체를 갖는 것이 바람직하다. 지지체는 잉크 수용층이 상기 다공질의 미립자로 형성하는 것이 가능하며, 잉크젯 프린터 등의 반송 기구에 의해서 반송 가능한 강도를 제공하는 것이면 특별히 제한은 없고, 어느 것도 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 천연 셀룰로오스 섬유를 주체로서 펄프 원료로 이루어지는 종이 지지체, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트), 셀룰로오스트리아세테이트, 폴리카르보네이트, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리이미드 등의 재료로 이루어지는 플라스틱 지지체, 기지의 적어도 한쪽에 백색 안료 등을 첨가한 폴리올레핀 수지 피수지 피복층을 갖는 수지 피복지(예: RC 페이퍼)를 들 수 있다.

<잉크 셋트>

본 발명의 잉크는 다른 잉크와 조합하여 잉크 셋트로 한 경우에도 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명에서의 잉크 셋트는, 본 발명의 잉크를 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크, 블랙 잉크 등의 다른 잉크와 함께 사용하는 상태이다. 또한, 잉크 셋트로서 조합할 수 있는 다른 잉크에 대한 한정은 특별히 없다. 또한, 본 발명에서의 잉크 셋트란, 잉크 탱크가 복수개 일체로 되어 있는 잉크 탱크자체뿐만 아니라, 단독의 잉크 탱크를 복수개 조합하여 사용하는 경우도 포함하고, 추가로 상기 잉크 탱크 및 기록 헤드를 일체로 한 것도 포함된다.

구체적으로는, 예를 들면 본 발명에 따른 잉크인 옅은 잉크와, 본 발명에 따른 잉크인 진한 잉크를 각각 단독의 잉크 탱크로서 조합하여 사용하는 상태나, 본 발명에 따른 잉크인 옅은 잉크와 다른 잉크가 일체가 된 잉크 카트리지와, 본 발명에 따른 잉크인 진한 잉크와 다른 잉크가 일체가 된 잉크 카트리지를 조합하여 사용하는 상태 등을 들 수 있다.

<잉크젯 기록 방법>

본 발명에 따른 잉크는, 잉크를 잉크젯 방법으로 토출하는 공정을 갖는 잉크 젯 기록 방법에 사용하는 것이 특히 바람직하다. 잉크젯 기록 방법은 잉크에 역학적 에너지를 작용시켜 잉크를 토출시키는 기록 방법, 및 잉크에 열 에너지를 작용시켜 잉크를 토출시키는 기록 방법 등이 있다. 특히, 본 발명에서는 열 에너지를 이용하는 잉크젯 기록 방법을 바람직하게 사용할 수 있다.

<잉크 카트리지>

본 발명에 따른 잉크를 사용하여 기록을 행하는 데 바람직한 잉크 카트리지로는, 이들 잉크를 수용하는 잉크 수용부를 구비한 잉크 카트리지를 들 수 있다.

<기록 유닛>

본 발명에 따른 잉크를 사용하여 기록을 행하는 데 바람직한 기록 유닛은, 이들 잉크를 수용하는 잉크 수용부와, 기록 헤드를 구비한 기록 유닛을 들 수 있다. 특히, 상기 기록 헤드가 기록 신호에 대응한 열 에너지를 잉크에 작용시키고, 상기 에너지에 의해 잉크 액적을 발생시키는 기록 유닛을 들 수 있다.

<잉크젯 기록 장치>

본 발명에 따른 잉크를 사용하여 기록을 행하는 데 바람직한 기록 장치는, 이들 잉크가 수용되는 잉크 수용부를 갖는 기록 헤드의 실내의 잉크에 기록 신호에 대응한 열 에너지를 제공하고, 상기 에너지에 의해 잉크 액적을 발생시키는 장치를 들 수 있다.

이하에, 잉크젯 기록 장치의 일례의 기구부의 개략 구성을 설명한다. 기록 장치 본체는 각 기구의 역할로부터 급지부, 용지 반송부, 캐리지부, 배지부, 클리닝부, 및 이들을 보호하고, 의장성을 갖게 하는 본체 커버 (M7030)을 갖는 외장부 로 구성되어 있다. 이하, 이들을 개략적으로 설명한다.

도 10은 기록 장치의 사시도이다. 또한, 도 11 및 도 12는 기록 장치 본체의 내부 기구를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 우상측에서 본 사시도, 도 12는 기록 장치 본체의 측단면도를 각각 나타낸 것이다.

기록 장치에서 급지를 행할 때는, 우선 급지 트레이 (M2060)을 포함하는 급지부에서 기록 매체의 소정 매수만이 급지 롤러 (M2080)과 분리 롤러 (M2041)로 구성되는 닙부에 보내진다. 보내진 기록 매체는 닙부에서 분리되어, 최상위의 기록 매체만이 반송된다. 용지 반송부에 보내진 기록 매체는, 핀치 롤러 홀더 (M3000) 및 페이퍼 가이드 플래퍼 (M3030)에 안내되어, 반송 롤러 (M3060)과 핀치 롤러 (M3070)과의 롤러쌍에 보내진다. 반송 롤러 (M3060)과 핀치 롤러 (M3070)으로 이루어지는 롤러쌍은 LF 모터 (E0002)의 구동에 의해 회전되고, 이 회전에 의해 기록 매체가 플라텐 (M3040) 위로 반송된다.

캐리지부에서는 기록 매체에 화상을 형성하는 경우, 기록 헤드 (H1001)(도 13)을 목적하는 화상 형성 위치에 배치시키고, 전기 기판 (E0014)로부터의 신호에 따라서 기록 매체에 잉크를 토출한다. 기록 헤드 (H1001)에 대한 상세한 구성은 후술하지만, 기록 헤드 (H1001)에 의해 기록을 행하면서 캐리지 (M4000)이 열방향으로 주사하는 기록 주주사(主走査)와, 반송 롤러 (M3060)에 의해 기록 매체가 행방향으로 반송되는 부주사(副走査)를 교대로 반복함으로써, 기록 매체 상에 화상을 형성하는 구성으로 되어 있다.

마지막으로 화상이 형성된 기록 매체는, 배지부에서 제1 배지 롤러 (M3110) 과 박차 (M3120)의 닙에 끼워지고, 반송되어 배지 트레이 (M3160)에 배출된다.

또한, 클리닝부에서, 화상 기록 전후의 기록 헤드 (H1001)을 클리닝하려는 목적을 위하여, 캡 (M5010)을 기록 헤드 (H1001)의 잉크 토출구에 밀착시킨 상태에서 펌프 (M5000)을 작용시키면, 기록 헤드 (H1001)로부터 불필요한 잉크 등이 흡인된다. 또한 캡 (M5010)을 연 상태에서, 캡 (M5010)에 남아 있는 잉크를 흡인함으로써, 잔류 잉크에 의한 고착 및 그 후의 폐해가 발생하지 않도록 배려되어 있다.

(기록 헤드 구성)

헤드 카트리지 (H1000)의 구성에 대해서 설명한다. 헤드 카트리지 (H1000)은 기록 헤드 (H1001)과 잉크 탱크 (H1900)을 탑재하는 수단, 및 잉크 탱크 (H1900)으로부터 기록 헤드에 잉크를 공급하기 위한 수단을 갖고 있고, 캐리지 (M4000)에 대해서 착탈 가능하게 탑재된다.

도 13은, 헤드 카트리지 (H1000)에 대해서 잉크 탱크 (H1900)을 장착하는 모습을 나타낸 도면이다. 기록 장치는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙, 옅은 마젠타, 옅은 시안 및 그린 잉크에 의해서 화상을 형성하고, 따라서 잉크 탱크 (H1900)도 7색이 독립적으로 준비되어 있다. 상기에서, 1종 이상의 잉크에 본 발명에 따른 잉크를 사용한다. 그리고, 도면에 도시한 바와 같이 각각이 헤드 카트리지 (H1000)에 대해서 착탈이 자유롭게 되어 있다. 또한, 잉크 탱크 (H1900)의 착탈은 캐리지 (M4000)에 헤드 카트리지 (H1000)이 탑재된 상태에서 행할 수 있도록 되어 있다.

도 14는, 헤드 카트리지 (H1000)의 분해 사시도를 나타낸 것이다. 도면에서, 헤드 카트리지 (H1000)은 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101), 제1 플레이트 (H1200), 제2 플레이트 (H1400), 전기 배선 기판 (H1300), 탱크 홀더 (H1500), 유로 형성 부재 (H1600), 필터 (H1700), 시일 고무 (H1800) 등으로 구성되어 있다.

제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)은 Si 기판이고, 그 한쪽면에 잉크를 토출하기 위한 복수개의 기록 소자(노즐)가 포트리소그래피 기술에 의해 형성되어 있다. 각 기록 소자에 전력을 공급하는 Al 등의 전기 배선은 성막 기술에 의해 형성되어 있고, 각각의 기록 소자에 대응한 복수개의 잉크 유로도 포토리소그래피 기술에 의해 형성되어 있다. 또한, 복수개의 잉크 유로에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급구가 이면에 개구하도록 형성되어 있다.

도 15는, 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)의 구성을 설명하기 위한 정면 확대도이다. (H2000) 내지 (H2600)은 각각 다른 잉크색에 대응하는 기록 소자의 열(이하 노즐열이라고도 함)이고, 제1 기록 소자 기판 (H1100)에는 옐로우 잉크가 공급되는 노즐열 (H2000), 마젠타 잉크가 공급되는 노즐열 (H2100) 및 시안 잉크가 공급되는 노즐열 (H2200)의 3색의 노즐열이 구성되어 있다. 제2 기록 소자 기판 (H1101)에는 옅은 시안 잉크가 공급되는 노즐열 (H2300), 블랙 잉크가 공급되는 노즐열 (H2400), 오렌지 잉크가 공급되는 노즐열 (H2500) 및 옅은 마젠타 잉크가 공급되는 노즐열 (H2600)의 4색의 노즐열이 구성되어 있다.

각 노즐열은 기록 매체의 반송 방향으로 1200 dpi(dot/inch; 참고값)의 간격으로 나열된 768개의 노즐에 의해서 구성되고, 약 2 피코 리터의 잉크 방울을 토출 시킨다. 각 노즐 토출구에서의 개구 면적은 거의 100 ㎛²로 설정되어 있다. 또한 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)은 제1 플레이트 (H1200)에 접착 고정되어 있고, 여기서는 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급구 (H1201)이 형성되어 있다.

또한, 제1 플레이트 (H1200)에는, 개구부를 갖는 제2 플레이트 (H1400)이 접착 고정되어 있고, 이 제2 플레이트 (H1400)은 전기 배선 기판 (H1300)과 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)이 전기적으로 접속되도록 전기 배선 기판 (H1300)을 유지하고 있다.

전기 배선 기판 (H1300)은 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)에 형성되어 있는 각 노즐로부터 잉크를 토출하기 위한 전기 신호를 인가하는 것으로, 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101)에 대응하는 전기 배선과, 이 전기 배선단부에 위치하고 기록 장치 본체로부터의 전기 신호를 수취하기 위한 외부 신호 입력 단자 (H1301)을 갖고 있다. 외부 신호 입력 단자 (H1301)은 탱크 홀더 (H1500)의 배면측에 위치 결정 고정되어 있다.

한편, 잉크 탱크 (H1900)을 유지하는 탱크 홀더 (H1500)에는 유로 형성 부재 (H1600)이 예를 들면 초음파 용착에 의해 고정되어, 잉크 탱크 (H1900)으로부터 제1 플레이트 (H1200)에 연결된 잉크 유로 (H1501)을 형성하고 있다.

잉크 탱크 (H1900)과 결합하는 잉크 유로 (H1501)의 잉크 탱크측 단부에는 필터 (H1700)이 설치되어 있어, 외부로부터의 먼지의 침입을 방지할 수 있도록 되 어 있다. 또한, 잉크 탱크 (H1900)과의 결합부에는 시일 고무 (H1800)이 장착되어, 결합부에서의 잉크의 증발을 방지할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상술한 바와 같이 탱크 홀더 (H1500), 유로 형성 부재 (H1600), 필터 (H1700) 및 시일 고무 (H1800)로 구성되는 탱크 홀더부와, 제1 기록 소자 기판 (H1100) 및 제2 기록 소자 기판 (H1101), 제1 플레이트 (H1200), 전기 배선 기판 (H1300) 및 제2 플레이트 (H1400)으로 구성되는 기록 헤드부 (H1001)을 접착 등으로 결합함으로써, 헤드 카트리지 (H1000)이 구성되어 있다.

또한, 여기서는 기록 헤드의 한 형태로서, 전기 신호에 따라서 잉크에 대해 막비등을 일으키기 위한 열 에너지를 생성하는 전기 열 변환체(기록 소자)를 이용하여 기록을 행하는 버블젯(등록상표) 방식의 기록 헤드에 대해서 일례를, 예를 들어 서술하였다.

이 대표적인 구성이나 원리에 대해서는, 예를 들면 미국 특허 제4,723,129호 명세서, 동 제4,740,796호 명세서에 개시되어 있는 기본적인 원리를 이용하여 행하는 것이 바람직하다. 이 방식은, 소위 온디맨드(on-demand)형, 콘티뉴어스(continuous)형 중 어느 것이라도 적용 가능하지만, 특히 온디맨드형의 경우에는, 액체(잉크)가 유지되어 있는 시트나 액유로에 대응하여 배치되어 있는 전기 열 변환체에, 기록 정보에 대응하고 있어 핵비등을 초과하는 급속한 온도 상승을 일으키는 하나 이상의 구동 신호를 인가함으로써, 전기 열 변환체에 열 에너지를 발생시켜, 기록 헤드의 열 작용면에 막비등을 일으키고, 결과적으로 이 구동 신호에 1 대 1로 대응한 액체(잉크) 내의 기포를 형성할 수 있기 때문에 유효하다. 이 기포의 성장, 수축에 의해 토출용 개구를 개재시키고 액체(잉크)를 토출시켜 하나 이상의 액적을 형성한다. 이 구동 신호를 펄스 형상으로 하면, 즉시 적절히 기포의 성장·수축이 행해지기 때문에, 특히 응답성이 우수한 액체(잉크)의 토출을 달성할 수 있어 보다 바람직하다.

또한, 제2 역학적 에너지를 이용한 잉크젯 기록 장치의 형태로서, 복수개의 노즐을 갖는 노즐 형성 기판과, 노즐에 대향하여 배치되는 압전 재료와 도전 재료로 이루어지는 압력 발생 소자와, 이 압력 발생 소자의 주위를 채우는 잉크를 구비하고, 인가 전압에 의해 압력 발생 소자를 변위시키고, 잉크의 소액적을 노즐로부터 토출시키는 온디맨드 잉크젯 기록 헤드를 들 수 있다.

또한, 잉크젯 기록 장치는 상술한 바와 같이 헤드와 잉크 탱크가 별도로 된 것에 한정되지 않고, 이들이 분리 불가능하게 일체로 된 것을 사용할 수도 있다. 또한, 잉크 탱크는 헤드에 대해서 분리 가능하거나, 또는 분리 불가능하게 일체화되어 캐리지에 탑재되는 것 이외에, 장치의 고정 부위에 설치되어, 잉크 공급 부재, 예를 들면 튜브를 개재시켜 기록 헤드에 잉크를 공급하는 형태일 수도 있다. 또한, 기록 헤드에 대해서 바람직한 부압을 작용시키기 위한 구성을 잉크 탱크에 설치하는 경우에는, 잉크 탱크의 잉크 수납부에 흡수체를 배치한 형태, 또는 가요성의 잉크 수용 주머니와 이에 대해서 그 내부 용적을 확장하는 방향의 가압력을 작용하는 스프링부를 가진 형태 등을 채용할 수 있다. 또한, 기록 장치는 상술한 바와 같이 직렬 기록 방식을 채용한 것 이외에, 기록 매체의 전체 폭에 대응한 범위에 걸쳐 기록 소자를 정렬시켜 이루어지는 라인 프린터의 형태를 취할 수도 있 다.

<잉크의 다른 형태>

또한 본 발명자들은 각종 색재 및 각종 보조 첨가제의 조합을 다수개 검토한 결과, 기록물의 내광성을 향상시키기 위한 기본 기술 사상을 발견하였다. 즉, 그 분자 구조가 서로 유사한 주된 색재 및 보조 첨가제가 일으키는 상승 효과를 이용함으로써, 본 발명의 제1 과제를 해결할 수 있다.

즉, 주된 발색 구조부 및 상기 주된 발색 구조부에 결합한 보조 구조부를 갖는 색재, 및 상기 색재의 상기 보조 구조부와 구조적으로 유사한 주 골격 및 카르복실기를 가지며, 가시 영역에 흡수 영역을 갖지 않는 화합물을 함유하는 잉크를 사용함으로써, 얻어지는 기록물의 내광성이 양호해진다. 이는, 상술한 본 발명의 제1 관점으로서 구체화된다.

여기서 주된 발색 구조부란, 색재의 구조에 있어서 발색단의 대부분이 포함되는 부위를 의미한다. 또한, 보조 구조부란 발색단의 대부분이 포함되는 부위 이외의 부분을 의미한다. 구체적으로는, 예를 들면 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염의 경우, 주된 발색 구조부는 안트라피리돈 골격이고, 보조 구조부는 안트라피리돈 골격에 결합한 치환기이다.

이하, 실시예 및 참고예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 하기 실시예는 단순히 설명을 목적으로 하는 것으로, 본 발명이 하기의 실시예에 의해서 어떤 식으로든 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 지정이 없는 한, 실시예, 비 교예의 잉크 성분량은 "질량부"를 의미한다. 하기 실시예에서는, 일반적으로 사용되는 잉크보다도 엄격한 특성이 요구되는 잉크젯 기록 방법에 사용되는 잉크를 예로 들어 설명하지만, 일반적인 잉크로서 사용한 경우에도, 상술한 제1 과제에 관한 높은 내광성이 당연히 얻어지는 것은 이하의 실시예의 기재로부터 당업자에게 명백할 것이다.

<화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염인 색재의 제조>

크실렌 중에서 하기 화합물 (1), 탄산나트륨 및 벤조일아세트산에틸에스테르를 반응시키고, 반응물을 여과, 세정하였다. 이것을 N,N-디메틸포름아미드 중에서, 메타아미노아세토아닐리드, 아세트산구리, 탄산나트륨을 차례로 첨가하여 반응을 행하고, 반응물을 여과, 세정하였다. 또한 이것을 발연 황산 중에서 술폰화를 행한 후, 여과, 세정하고, 이것을 수산화나트륨의 존재하에서 시아누르클로라이드와 축합 반응을 행하였다. 이 반응액 중에 안트라닐산을 첨가하고, 수산화나트륨의 존재하에서 축합 반응을 행하였다. 이것을 여과, 세정함으로써, 하기의 예시 화합물 A를 얻었다.

<화학식 II로 표시되는 화합물인 색재의 제조>

화학식 II로 표시되는 화합물은 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 여기서는 화학식 II로 표시되는 화합물로서, 하기의 예시 화합물 B를 예로 들어, 그 합성 방법의 일례를 나타낸다.

염화시아눌의 현탁액에 안트라닐산 수용액을 첨가하고, 수산화나트륨의 존재하에서 축합 반응을 행함으로써, 염화시아눌 1 분자에 대해서 안트라닐산 2 분자가 축합한 축합물을 얻었다. 또한, 수산화나트륨을 첨가하고 가열하여 가수분해 반응을 행하였다. 이것을 여과, 세정함으로써, 하기의 예시 화합물 B를 얻었다.

<잉크의 제조>

하기 표 3 내지 표 5에 나타낸 각 성분을 혼합하고, 충분히 교반한 후, 기공 크기 0.2 ㎛의 필터로 가압 여과를 행하여 잉크 1 내지 26을 제조하였다. 또한, 하기 표 3 내지 표 5에 각 잉크의 pH의 값을 나타내었다. pH의 조정은 수산화나트륨 또는 황산을 첨가한 순수한 물을 사용하여 행하였다.

<평가>

상기에서 얻어진 잉크에 열 에너지를 인가하여 잉크 방울을 토출하는 서멀 잉크젯 프린터(상품명: PIXUS 950i; 캐논제)를 이용하여, 마젠타 잉크의 충전 개소에 이들 잉크를 충전하여 인자를 행하고, 이하의 항목에 대해서 평가를 행하였다.

(1) 내광성

온도 23 ℃, 상대 습도 55 ％의 조건으로 기록 매체(상품명: PR-101; 캐논제)에 상기 프린터를 이용하고, 기록 밀도 2400 dpi×1200 dpi로, 잉크 토출량을 2.5 pl로 하여 50 ％ 듀티(duty)로 인자를 행하였다. 얻어진 기록물을 온도 23 ℃, 상대 습도 55 ％의 조건으로 24 시간 동안 자연 건조시키고, 저온 사이클 크세논 웨더 미터(상품명: XL-75C; 스가 시껭끼제)에 셋트하고, 조사 강도 100 킬로룩스, 조내 온도 23 ℃, 상대 습도 55 ％의 조건으로 1 주간 노출하였다. 시험 전후의 각 기록물에 대해서 분광 광도계(Spectorolino(상품명); Gretag Macbeth제)를 이용하여 광원: D50, 시야: 2°의 조건으로 광학 농도를 측정하고, 시험 전후의 광학 농도의 값으로부터 잔존율을 산출하였다. 내광성의 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 하기 표 6에 나타낸다.

A: 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크 26에 비해 내광성이 향상되었다.

B: 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크 26과 내광성이 동등하다.

C: 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크 26에 비해 내광성이 악화되었다.

상기 표 6으로부터 명백한 바와 같이 예시 화합물 B를 함유하는 잉크를 사용하여 얻어진 기록물은, 예시 화합물을 함유하지 않는 잉크를 사용하여 얻어진 기록물에 비해 양호한 내광성이 얻어진다.

(2) 저온 보존시의 잉크 안정성

무색의 유리제 밀폐 용기에 상기 각 잉크를 넣고, 온도 5 ℃의 환경에서 2 시간 동안 방치하고, 침전물의 발생을 육안으로 확인하였다. 저온 보존시 잉크 안정성의 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

A: 침전물이 발생하지 않거나, 매우 약간 발생하지만, 저온시에 프린터를 사용하여도 문제없는 수준이다.

B: 침전물이 발생하고, 저온시에 프린터를 사용하면 문제가 발생하는 경우가 있다.

상기 표 7로부터 명백한 바와 같이 저온 보존시의 잉크 안정성은 예시 화합물 B의 함유량(질량％) 및 잉크의 pH와 상관성을 갖는다.

종축에 상기 예시 화합물 B의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)을, 횡축에 잉크의 25 ℃에서의 pH를 취하고, 저온 보존시의 우수한 잉크 안정성을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 저온 보존시의 잉크 안정성의 평가 결과를 나타낸 것이 도 6이다. 또한, 도 6에서 음영부는 이 바람직한 범위를 나타내고, ○는 평가 기준에서의 A 평가, △는 평가 기준에서의 B 평가를 각각 나타낸다.

(3) 인자 직후의 초기 토출성

상기 프린터를 온도 23 ℃, 상대 습도 55 ％의 조건으로 5 시간 동안 방치한 후, 소정의 노즐로부터 상기 각 잉크를 토출시킨 후, 5 초간 인자를 중지하고, 재차 상기 소정의 노즐로부터 각 잉크를 토출시키고, 기록 매체(상품명: HR-101; 캐논제)에 인자를 행하였다. 얻어진 기록물의 인자 품질을 육안으로 관찰하였다. 인자 직후의 초기 토출성의 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 하기 표 8에 나타낸다.

AA: 정상적인 인자를 행할 수 있다.

A: 약간 인자의 결함이 있지만 허용할 수 있다.

B: 토출되지 않거나, 인자에 결함이 있는 경우가 있다.

상기 표 8로부터 명백한 바와 같이 인자 직후의 초기 토출성은 예시 화합물 B의 함유량(질량％)이 2.0 질량％ 이하인 경우에는 실제 사용상 문제는 없으며, 1.0 질량％ 이하인 경우에 특히 양호해진다.

종축에 상기 예시 화합물 B의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)을, 횡축에 잉크의 25 ℃에서의 pH를 취하고, 인자 직후의 우수한 초기 토출성을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 인자 직후의 초기 토출성의 평가 결과를 나타낸 것이 도 7이다. 또한, 도 7에서 음영부는 이 바람직한 범위를 나타내고, □는 평가 기준에서의 AA 평가, ○는 평가 기준에서의 A 평가, △는 평가 기준에서의 B 평가를 각각 나타낸다.

(4) 화상 품질

온도 23 ℃, 상대 습도 55 ％의 조건으로 기록 매체(상품명: PR-101; 캐논제)에 상기 프린터를 이용하고, 기록 밀도 2400 dpi×1200 dpi로, 잉크 토출량을 2.5 pl로 하여 5 ％ 내지 100 ％의 여러 가지 듀티로 인자를 행하였다. 얻어진 기록물을 육안으로 관찰하였다. 화상 품질을 하기의 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과를 하기 표 9에 나타낸다.

A: 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크 26에 비해 기록물의 화상 농도의 변화가 없거나, 매우 적다. 즉, 예시 화합물 B를 함유하는 잉크 및 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크를 동일 듀티로 인자하여 얻어진 기록물을 각각 분광 광도계(Spectorolino(상품명); Gretag Macbeth제)를 이용하여 광원: D50, 시야: 2°의 조건으로 광학 농도를 측정했을 때 광학 농도의 차가 0.1 이하이다.

B: 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크 26에 비해 기록물의 화상 농도의 변화가 나타난다. 즉, 예시 화합물 B를 함유하는 잉크 및 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크를 동일 듀티로 인자하여 얻어진 기록물을 각각 분광 광도계(Spectorolino(상품명); Gretag Macbeth 제)를 이용하여 광원: D50, 시야: 2°의 조건으로 광학 농도를 측정했을 때 광학 농도의 차가 0.1보다 크다.

상기 표 9로부터 명백한 바와 같이 화상 품질은 예시 화합물 B의 함유량(질량％)이 0.42 질량％ 이하인 경우, 예시 화합물 B를 함유하지 않는 잉크를 사용하여 얻어진 화상과 실질적으로 동일하다.

종축에 상기 예시 화합물 B의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)을, 횡축에 잉크의 25 ℃에서의 pH를 취하고, 우수한 화상 품질을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 화상 품질의 평가 결과를 나타낸 것이 도 8이다. 또한, 도 8에서 음영부는 이 바람직한 범위를 나타내고, ○는 평가 기준에서의 A 평가, △는 평가 기준에서의 B 평가를 각각 나타낸다.

(5) 인자 지속성

온도 23 ℃, 상대 습도 55 ％의 조건으로 기록 매체(상품명: 리사이클페이퍼 EN-100; 캐논제)에 상기 프린터를 이용하고, 1 노즐당 1×10⁸ 펄스를 인가하여 연속 인자를 행한 후, 그 상태에서 프린터를 12 시간 동안 방치하고, 추가로 인자를 행하였다. 그 후, 연속 인자 전후의 각 기록물을 비교하였다. 인자 지속성의 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 하기 표 10에 나타낸다.

AA: 초기 화상과 전혀 변화 없음.

A: 초기 화상에 비해 약간 변화하는 경우가 있지만 허용할 수 있는 것이다.

B: 연속 인자가 종료하기 전에 기록물에 비백(飛白)이 발생하는 경우가 있다.

상기 표 10으로부터 명백한 바와 같이 인자 지속성은 예시 화합물 B의 함유량(질량％) 및 잉크의 pH와 상관성을 갖는다.

종축에 상기 예시 화합물 B의 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)을, 횡축에 잉크의 25 ℃에서의 pH를 취하고, 우수한 인자 지속성을 얻기 위해서 바람직한 범위, 및 인자 지속성의 평가 결과를 나타낸 것이 도 9이다. 또한, 도 9에서 음영부는 이 바람직한 범위를 나타내고, □는 평가 기준에서의 AA 평가, ○는 평가 기준에서의 A 평가, △는 평가 기준에서의 B 평가를 각각 나타낸다.

본 출원은 2004년 7월 2일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-196452호 및 2005년 6월 30일에 출원된 일본 특허 출원 제2005-192192호로부터의 우선권을 주장하는 것이고, 그 내용을 인용하여 본원의 일부로 한다.

Claims

화학식 I로 표시되는 화합물 또는 그의 염으로 이루어지는 색재와, 화학식 II로 표시되는 화합물을 적어도 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.

<화학식 I>

(식 중, R₁은 수소 원자, 알킬기, 히드록시 저급 알킬기, 시클로헥실기, 모노 또는 디알킬아미노알킬기, 또는 시아노 저급 알킬기이고; Y는 염소 원자, 히드록실기, 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기(알킬기 상에 술폰산기, 카르복실기, 및 히드록실기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있음)이고; R₂, R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 또는 카르복실기(단, R₂, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 모두 수소 원자인 것은 아님)이다.)

<화학식 II>

(식 중, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅ 및 R₁₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 카르복실기, 또는 그의 염(단, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅ 및 R₁₆이 모두 수소 원자인 것은 아니며, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅ 및 R₁₆의 1개 이상은 카르복실기 또는 그의 염임)이고; X는 염소 원자, 히드록실기, 아미노기, 또는 모노 또는 디알킬아미노기(알킬기 상에 술폰산기, 카르복실기 및 히드록실기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있음)이다.)
제1항에 있어서, 상기 화학식 II에 있어서, R₇ 및 R₁₁ 중 하나가 카르복실기 또는 그의 염이고, 다른 하나가 수소이며, R₁₂ 및 R₁₆ 중 하나가 카르복실기 또는 그의 염이고, 다른 하나가 수소이며, R₈, R₉, R₁₀, R₁₃, R₁₄, R₁₅가 모두 수소이고, X가 히드록실기인 잉크젯용 잉크.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크젯용 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기의 수학식 1을 충족시키는 잉크젯용 잉크.

<수학식 1>

(화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량(질량%))≤0.00015×(잉크의 pH)^4.05

(식 중, pH는 4.0 이상 11.0 이하이다.)
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH가 4.0 이상 11.0 이하이며, 상기 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크젯용 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기의 각 관계 (a) 내지 (k):

(a) pH가 10.5 이상 11.0 이하인 경우, 함유량이 2.10 질량％ 이하

(b) pH가 10.0 이상 10.5 미만인 경우, 함유량이 1.50 질량％ 이하

(c) pH가 9.0 이상 10.0 미만인 경우, 함유량이 1.00 질량％ 이하

(d) pH가 8.0 이상 9.0 미만인 경우, 함유량이 0.62 질량％ 이하

(e) pH가 7.2 이상 8.0 미만인 경우, 함유량이 0.38 질량％ 이하

(f) pH가 7.0 이상 7.2 미만인 경우, 함유량이 0.23 질량％ 이하

(g) pH가 6.5 이상 7.0 미만인 경우, 함유량이 0.18 질량％ 이하

(h) pH가 6.0 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.14 질량％ 이하

(i) pH가 5.2 이상 6.0 미만인 경우, 함유량이 0.09 질량％ 이하

(j) pH가 5.0 이상 5.2 미만인 경우, 함유량이 0.06 질량％ 이하

(k) pH가 4.0 이상 5.0 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

중 어느 하나를 충족시키는 잉크젯용 잉크.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 상기 수학식 1을 충족시키며, 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 2.00 질량％ 이하인 잉크젯용 잉크.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 상기 수학식 1을 충족시키며, 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 함유량이 0.42 질량％ 이하인 잉크젯용 잉크.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크젯용 잉크의 25 ℃에서의 pH가 6.0 이상 9.5 이하이며, 상기 pH와 상기 화학식 II로 표시되는 화합물의 잉크젯용 잉크 전체 질량에 대한 함유량(질량％)이 하기의 각 관계 (l) 내지 (p):

(l) pH가 9.0 이상 9.5 이하인 경우, 함유량이 0.23 질량％ 이하

(m) pH가 8.3 이상 9.0 미만인 경우, 함유량이 0.18 질량％ 이하

(n) pH가 7.0 이상 8.3 미만인 경우, 함유량이 0.11 질량％ 이하

(o) pH가 6.5 이상 7.0 미만인 경우, 함유량이 0.09 질량％ 이하

(p) pH가 6.0 이상 6.5 미만인 경우, 함유량이 0.04 질량％ 이하

중 어느 하나를 충족시키는 잉크젯용 잉크.
복수개의 잉크로 이루어지는 잉크 셋트에 사용되는 잉크에 있어서, 상기 복수개의 잉크 중 1종 이상이 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크인 잉크 셋트용 잉크.
복수개의 잉크로 이루어지는 잉크 셋트에 있어서, 상기 잉크 셋트를 구성하는 마젠타 잉크로서 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 셋트.
잉크를 잉크젯 방법으로 토출하는 공정을 갖는 잉크젯 기록 방법에 있어서, 상기 잉크가 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 방법.
잉크를 수용하는 잉크 수용부를 구비한 잉크 카트리지에 있어서, 상기 잉크가 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
잉크를 수용하는 잉크 수용부와, 잉크를 토출하기 위한 기록 헤드를 구비한 기록 유닛에 있어서, 상기 잉크가 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 하는 기록 유닛.
잉크를 수용하는 잉크 수용부와, 잉크를 토출하기 위한 기록 헤드를 구비한 잉크젯 기록 장치에 있어서, 상기 잉크가 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯용 잉크인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
주된 발색 구조부 및 상기 주된 발색 구조부에 결합한 보조 구조부를 갖는 색재, 및 상기 색재의 상기 보조 구조부와 구조적으로 유사한 주 골격 및 카르복실기를 가지며, 가시 영역에 흡수 영역을 갖지 않는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크.