KR20080072947A - 잉크젯 프린팅용 안료계 잉크 세트 - Google Patents

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Abstract

중성 회색 또는 흑색 잉크 및 조화되는 광 견뢰도를 갖는 다른 안료를 하나 이상 포함하는 잉크 시스템 및 이들의 조합이 개시된다. 프린팅 방법 또한 개시된다.

Description

잉크젯 프린팅용 안료계 잉크 세트{PIGMENT-BASED INK SETS FOR INK-JET PRINTING}
본 발명은 잉크-젯 프린팅용 중성 컬러를 생성하는 데 사용되는 흑색 및 회색 안료 잉크에 관한 것이다.
잉크젯 프린팅에서 진정한 할로겐화은 사진 이미지를 구현하기 위해, 일반적으로 다중 레벨의 흑색 잉크가 사용될 필요가 있다. 흑색 잉크내에서, 밝은 안료 로드(load)(회색 잉크)는 그레인(grain) 및 도트 시감도(dot visibility)를 감소시키기 위해 필요하고, 높은 안료 로드는 높은 광학 밀도 및 높은 색역 공간(gamut volume)을 위해 필요하다.
사진 프린팅에서, 카본블랙은 통상적으로 흑색 안료 잉크의 주성분이다. 카본블랙의 근본적인 한계 중 하나는, 회색 잉크에서와 같이, 낮은 농도로 사용되는 경우에 발현되는 갈색을 띠는 엷은 언더톤(undertone)인 "갈변(browning)"에 있다. 실제로, 희석된 양으로 사용되는 경우, 흑색 착색제는 사용된 흑색 염료 또는 흑색 안료에 따라 다른 비-중성 색조, 예를 들어 녹색, 적색 또는 청색을 가질 수 있다. 이는 사진 품질의 잉크를 만들 때 전형적으로 사용되는 카본블랙 급에서 특히 그러하다.
흑색 또는 회색 잉크젯 잉크에 카본블랙을 사용할 때 발생되는 문제들을 다루는 하나의 방법은, 컬러 맵(color map) 전반에 걸친 복합체 블랙을 대량 사용하는 것이었다. 통상적으로 사용되는 복합체 블랙은 시안, 마젠타 및 황색 잉크의 혼합물이며, 중성 회색를 생성할 때 사용된다. 중성 회색 잉크는 거의 중성인 컬러로 컬러 정확도를 향상시키며, 전체 잉크 사용을 감소시킨다. 복합체 블랙은 공지된 논점이 몇 개 있다. 예를 들어, 성분의 광 견뢰도는 변한다. 본원에 사용된 용어 "광 견뢰도(light fastness)"는 빛에 노출되었을 때 인쇄물의 내구성을 지칭한다. 잉크가 광 견뢰성인 경우, 내변색성을 갖는다. 복합체 블랙은 또한 과도한 조건등색(metamerism)을 가질 수 있으며, 색채현시(color appearance)가 발광체의 변화에 따라 실질적으로 변한다.
균형있는 광 견뢰도는 여러 가지 이유로 포토그래픽 시스템에서 중요할 수 있다. 이상적으로, 다성분 색상의 수명은 바람직하지 않은 색 변화를 피하기 위해 거의 같은 시간에 소실되어야 한다. 또 다른 이유는, 문제의 착색제가 먼저 소실되지 않고 다른 모든 것들이 균등할 경우에 필요한 것 이상의 고성능 착색제를 개발하거나 이것에 비용을 지불하는 것을 피하려는 것이다. 즉, 잠재적으로 함께 작용하기 더 어렵고 광 견뢰도 증가 면에서 아무런 이점을 제공하지 않는 비싼 고성능 재료를 사용하는 것은 바람직하지 않다.
본원의 많은 양태는 첨부도면을 참고하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면중의 성분들이 반드시 일정한 비례인 것은 아니다. 또한, 도면에서, 유사한 참조숫자는 여러 가지 도면에 걸쳐 서로 상응하지만, 반드시 동일하지는 않은 부분들을 나타낸다.
도 1은 순수 카본블랙으로 만들어진 두개의 회색 잉크의 갈변현상을 나타내는 a*b* 색공간 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시양태에서 예시적으로 블렌딩된 중성 회색 잉크의 중성도를 나타내는 a*b* 색공간 그래프이다.
본원은 흑색 및 회색 잉크-젯 잉크를 포함하는 착색제 세트, 특히 흑색, 시안, 마젠타 및 황색 안료를 갖는 잉크를 포함하며, 다양한 매체 범위 및 발광 종류에 걸쳐 중성인 착색제 세트에 관한 것이다. 또한, 상기 착색제 세트는, 예를 들어 모든 안료가 거의 동일한 속도로 또는 동일한 시간에 희미해지고/지거나 소실되는 균형있는 광 견뢰도를 갖는다. 본 발명에 개시된 착색된 세트는 카본블랙 함유 잉크의 우수한 중성도, 및 감소된 갈변 및 색조를 제공한다. 갈변은, 광의 파장이 길어짐에 따른 흡광도의 감소에 의해 카본블랙에 나타나는 갈색을 띠는 엷은 언더톤이다. 이들 중성 잉크는 컬러 잉크젯 장치에 흑색 및 흰색 프린팅을 위한 용액을 제공한다.
진정한 AgX 사진 품질을 달성하기 위해, 다중 레벨의 흑색/회색 잉크가 사용될 수 있다. 밝은 안료 로드(회색 잉크)는 그레인 및 도트 시감도를 감소시키기 위해 필요하고, 높은 안료 로드는 높은 광학 밀도 및 이에 따른 높은 색역(gamut) 부피를 위해 사용된다. 추가 레벨의 회색는 밝은 잉크로부터 어두운 잉크로의 전이에서 파악되는 그레인을 감소시킨다.
카본블랙은 관례적으로 상기 용도에서 흑색 및 회색 잉크용으로 사용되었다, 카본블랙의 근본적인 한계 중 하나는 회색 잉크에서와 같이 낮은 농도에서 사용될 경우 갈색을 띠거나 붉은색을 띠는 엷은 언더톤이다. 이는 특히 사진급의 카본블랙에서 그러하다.
본원에서는, 안료-블렌드법을 사용하여 사진용 흑색 및 회색 잉크가 제조된다. 특정 흡광도 비 또는 소정의 중량% 범위에서 시안 및 마젠타 또는 자색 안료를 카본블랙내로 블렌딩하면, 사진용 흑색, 회색 및 연회색 잉크를 거의 중성 색조로 용지상에 제공할 것이다.
본원에 사용된, 중성 흑색 잉크는 잉크 비히클과 하나 이상의 카본블랙(K), 및 통상적으로는 추가의 시안 안료(C)를 지칭한다. 자색 안료(V) 또는 마젠타 안료(M)도 또한 K 및 C에 첨가되어 중성 회색 잉크를 생성할 수 있다. 중성 회색 잉크의 경우, 다른 배합도 가능하다. 하기 나타낸 바와 같이, KCV 또는 KCM 안료를 갖는 중성 흑색 잉크는 중성 연회색 잉크, 중성의 진회색 잉크 및 중성의 중간 회색 잉크와 동일한 안료를 함유한다. 즉, 본원에 정의된, 중성 흑색 잉크는 중성 회색 잉크의 또 다른 색조로서 지칭될 수 있고 때로는 실제로 지칭된다.
하나의 실시양태에서, 중성 흑색, 회색 및 연회색 잉크는 하기의 어느 하나로 얻어질 수 있다.
1. 잉크 비히클; 카본블랙(K); 시안 안료(C) 및 자색 안료(V)를 포함하는, 잉크젯 프린팅을 위한 중성 흑색 잉크(여기서, C의 중량%=(0.15 내지 0.3)·(K의 중량%)이고, V의 중량%=(0.1 내지 0.22)·(K의 중량%)이다).
2. 잉크 비히클; 카본블랙(K); 시안 안료(C) 및 마젠타 안료(M)를 포함하는, 잉크젯 프린팅을 위한 중성 흑색 잉크(여기서, C의 중량%=(0.35 내지 0.5)·(K의 중량%)이고, M의 중량%=(0.45 내지 0.6)·(K의 중량%)이다).
3. (a) 잉크 비히클 및 카본블랙(K)을 포함하는 중성 흑색 잉크;
(b) 잉크 비히클; 카본블랙(K); 시안 안료(C) 및 자색 안료(V)를 포함하는 중성 흑색 잉크(여기서, C의 중량%=(0.15 내지 0.3)·(K의 중량%)이고, V의 중량%=(0.1 내지 0.22)·(K의 중량%)이다); 및
(c) 잉크 비히클; 카본블랙(K); 시안 안료(C) 및 마젠타 안료(M)를 포함하는 중성 흑색 잉크(여기서, C의 중량%=(0.35 내지 0.5)·(K의 중량%)이고, M의 중량%=(0.45 내지 0.6)·(K의 중량%)이다)
중 적어도 둘 이상의 혼합물을 포함하는, 잉크젯 프린팅용 중성 흑색 잉크.
본 발명에 개시된 잉크 세트는 황색 안료 외에, 잉크 비히클; 카본블랙(K), 시안 안료(C) 및 자색 안료(V)(또는 마젠타 안료(M))를 포함하는, 잉크젯 프린팅용 중성 블렌드 흑색 잉크를 포함한다. KCV 블렌드의 경우, 최적 비율은 다음과 같다: C의 중량%=(0.15 내지 0.3)·(K의 중량%)이고, V의 중량%=(0.1 내지 0.22)·(K의 중량%)이다. KCM 블렌드의 경우, 최적 비율은 다음과 같다: C의 중량%=(0.35 내지 0.5)·(K의 중량%)이고, M의 중량%=(0.45 내지 0.6)·(K의 중량%)이다. 또한, 중성 회색 잉크를, 상술된 블렌드중 하나 또는 둘다와 블렌딩하여 다른 중성 블렌드를 얻을 수 있다.
하나의 실시양태에서, 카본블랙은 하기 기재의 하나 이상으로부터 선택된다: FW18, FW2, FW1 , FW200 (데구사 인코포레이티드(Degussa Inc.) 제조); 모나크(Monarch) 1100, 모나크 700, 모나크 800, 모나크 1000, 모나크 880, 모나크 1300, 모나크 1400, 리갈(Regal) 400R, 리갈 330R, 리갈 660R (캐봇 코포레이션(Cabot Corporation 제조); 라벤(Raven) 5750, 라벤 250, 라벤 5000, 라벤 3500, 라벤 1255, 라벤 700 (콜롬비아 카본, 인코포레이티드(Columbia Carbon, Inc.) 제조), 또는 이들의 조합.
착색제는 색지수(CI), 예를 들어 PB=청색 안료; PR= 적색 안료; PV=자색 안료; PY=황색 안료 등으로서 본원에 기술될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 시안 안료는 PB15:3, PB15:4, PB15:6, PB60, PB1, PB2, PB3, PB16, PB22, PB15.5, PB15:6, PB37, PB76, 또는 이들의 조합중 하나 이상으로부터 선택될 수 있으나, 이들로 제한되지 않는다.
하나의 실시양태에서, 자색 안료는 퀴나크리돈 안료이다. 하나의 실시양태에서, 자색 안료는 퀴나크리돈 또는 다이옥사진계 구조를 갖는다. 하나의 실시양태에서, 자색 안료는 PV19, PV42, PV23, PV3, PV19, PV23, PV32, PV36, PV38, PV93, 또는 이들의 조합중 하나 이상으로부터 선택될 수 있으나, 이들로 제한되지 않는다.
하나의 실시양태에서, 마젠타 안료는 PR122, PR192, PR202, PR206, PR207, PR209, PR43, PR194, PR112, PR123, PR168, PR184, PR5, PR7, PR12, PR48, PR57, PR57:1, 또는 이들의 조합중 하나 이상으로부터 선택될 수 있으나, 이들로 제한되지 않는다.
하나의 실시양태에서, 황색 안료는 PY65, PY74, PY83, PY 93, PY95, PY110, PY111, PY128, PY151, PY 155, PY173, PY176, PY180, PY203, PY213, PY219, PY220, 또는 이들의 조합중 하나 이상으로부터 선택될 수 있으나, 이들로 제한되지 않는다.
본원은 또한 황색 안료와 함께 사용되는 잉크젯 프린팅용 중성 흑색 잉크에 관한 것으로, 상기 중성 흑색 잉크는 잉크 비히클; 약 1.5 내지 2.5 중량%의 카본블랙; 약 0.6 내지 1.1 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.8 내지 1.3 중량%의 PR122 마젠타 안료를 포함한다. 본원은 또한 황색 안료와 함께 사용되는 잉크젯 프린팅용 중성 흑색 잉크에 관한 것으로, 상기 중성 흑색 잉크는 잉크 비히클; 약 1.6 내지 2.7 중량%의 카본블랙; 약 0.3 내지 0.7 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.2 내지 0.53 중량%의 PV23 자색 안료를 포함한다.
하나의 실시양태에서, 중성 흑색 잉크는 중성 중간 회색 잉크 및 황색 안료와 함께 프린팅되며, 상기 중성 중간 회색 잉크는 잉크 비히클; 약 0.3 내지 0.7 중량%의 카본블랙; 약 0.12 내지 0.35 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.15 내지 0.42 중량%의 PR122 마젠타 안료를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 중성 흑색 잉크는 중성 중간 회색 잉크 및 황색 안료와 함께 프린팅되며, 상기 중성 중간 회색 잉크는 잉크 비히클; 약 0.3 내지 0.55 중량%의 카본블랙; 약 0.07 내지 0.13 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.05 내지 0.1 중량%의 PV23 자색 안료를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 중성 흑색 잉크는 중성 진회색 잉크, 중성 연회색 잉크 및 황색 안료와 함께 프린팅되며, 상기 중성 진회색 잉크는 잉크 비히클; 약 0.45 내지 0.85 중량%의 카본블랙; 약 0.20 내지 0.35 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.25 내지 0.43 중량%의 PR122 마젠타 안료를 포함하고; 상기 중성 연회색 잉크는 잉크 비히클; 약 0.16 내지 0.28 중량%의 카본블랙; 약 0.070 내지 0.12 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.08 내지 0.15 중량%의 PR122 마젠타 안료를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 중성 흑색 잉크는 중성 진회색 잉크, 중성 연회색 잉크 및 황색 안료와 함께 프린팅되며, 상기 중성 진회색 잉크는 잉크 비히클; 약 0.50 내지 0.88 중량%의 카본블랙; 약 0.12 내지 0.21 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.09 내지 0.17 중량%의 PV23 자색 안료를 포함하고; 중성 연회색 잉크는 잉크 비히클; 약 0.15 내지 0.3 중량%의 카본블랙; 약 0.04 내지 0.07 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.03 내지 0.06 중량%의 PV23 자색 안료를 포함한다.
안료형 잉크가 사용되는 경우, 종종 세 개 이상의 서로 다른 흑색 잉크가 사용된다. 즉, 사진 프린팅용으로 두 개 이상의 잉크(사진용 흑색 및 회색 잉크)과 보통 용지용으로 한 개의 잉크(매트(matte) 흑색 잉크)가 사용된다. 사진용 흑색 잉크는 광택 표면을 갖는 사진 용지상에 최대 효과로 잉크-젯 프린팅되는 흑색 잉크이다. 사진용 흑색 잉크는, 매트 흑색인 작은 크기의 카본블랙 안료를 가지므로, 광택 또는 반-광택 사진 용지상에 프린팅되는 경우 고반사성(광택성)이 되게 한다. 매트 흑색 잉크는, 매트한 표면을 갖는 보통 용지 또는 사진 용지상에 최대 효과로 잉크-젯 프린팅되는 흑색 잉크이다. 매트 흑색 잉크는, 매트 표면을 갖는 보통 용지 또는 사진 용지상에 프린팅하는 경우 그 효과를 증대시키는 보다 큰 크기의 카본블랙 안료를 갖는다.
비-제한적인 실시예로서, 본 발명의 중성 잉크는 3-잉크, 6-잉크 또는 8-잉크 잉크 세트에 사용될 수 있다.
3-잉크 잉크 세트의 예는 다음과 같다.
사진 프린팅용: 황색 잉크, 및 중성 흑색, 중성 진회색 및 중성 연회색중 둘 이상의 잉크.
보통 용지용: 황색 잉크, 및 중성 흑색, 중성 진회색 및 매트 흑색중 둘 이상의 잉크.
6-잉크 잉크 세트의 예는 다음과 같다.
사진 프린팅용: 황색 잉크, 및 적어도 중성 흑색 및 중성 회색 잉크. 예를 들어, 잉크 세트는 중성 흑색, 중성 진회색, 중성 연회색, 시안, 마젠타(또는 자색) 및 황색 잉크를 포함할 수 있다. 다른 변형예로는 연회색 잉크를 연한 마젠타 잉크로 대체하고; 연한 시안 및 진회색 잉크를 연한 시안 및 연한 마젠타 잉크로 각각 대체하는 것을 포함한다.
보통 용지용: 중성 회색, 중성 진회색, 매트 회색, 시안, 마젠타(또는자색) 및 황색 잉크.
8-잉크 잉크 세트의 예는 다음과 같다.
사진 프린팅용: 중성 회색, 중성 진회색, 중성 연회색, 시안, 연한 시안, 마젠타(또는 자색), 연한 마젠타(또는 연한 자색) 및 황색 잉크.
보통 용지용: 중성 회색, 중성 진회색, 매트 흑색, 시안, 연한 시안, 마젠타(또는 자색), 연한 마젠타(또는 연한 자색) 및 황색 잉크.
4-잉크 이상의 프린팅의 경우, 다른 착색제 및 광택-향상 유체가 사용될 수 있다.
중성 중간 회색 잉크는, 비히클과 함께 카본 블랙(0.5 중량%), 시안 안료(0.202 중량% PB15:3) 및 마젠타 안료(0.271 중량% PR122)의 블렌드로 구성되었다. 중성 중간 회색 잉크 블렌드의 색상, 및 컬러 맵상에 213으로 지정된 도트를 실험하였고, 그 결과를 도 2에 나타낸 컬러 맵상에 도시하였다.
비교예로서, 도 1은 컬러 맵상에서 종래의 두 개의 회색 잉크, 즉 113 및 115의 갈변을 나타낸다. 두 개 회색 잉크, 즉 113 및 115는 순수 카본블랙으로 제조되었다. 회색 잉크 113은 엡손(Epson) 2200 그레이(Gray)이고, 회색 잉크 115는 1 중량%의 블랙 펄스(Black Pearls) 1100이다. 상기 그래프는, 패치(patch)가 단위 면적당 잉크의 부피에 따라 증가할 때의 패치 색의 변화를 나타낸다.
도 2는 상술된 바와 같이 제조된 중성 중간 회색 잉크의 중성도를 보여준다. 다르게는, 본 발명의 블렌드는 컬러 맵의 특정 요구를 만족하는 임의의 L* 값을 달성하도록 제조될 수 있다. 본 발명의 블렌드중의 넓은 혼합 비율 범위는 맵의 "a" 및 "b" 면에서와 L* 축을 따라 측면 커버될 수 있다.
흑색, 시안, 자색(KCV) 안료 및 흑색, 시안, 마젠타(KCM) 안료가 블렌딩된, 수 개의 다른 중량% 조성을 갖는 일련의 잉크를 수득하였다. 이어서, 이들 잉크를 사용하여 단위 면적당 잉크 양을 변화시키면서(0 내지 180 ng/300 dpi 픽셀) 일련의 컬러 패치를 프린팅하였다. 이들 패치의 컬러를 D50 2° 발광체와 함께 L*a*b* 색공간을 사용하여 측정하였다. 매체의 흰색 점으로부터 L*=5, a*=0, b*=-2의 목적한 흑색 점까지 데이터에 의한 이론적인 선을 그었다. 각각의 데이터 점으로부터 상기 이론적인 선까지의 오차(residual)를 계산하였다. 미니탭(MINITAB, 등록상표)을 이용하여 모델을 상기 오차 데이터에 피팅(fit)함으로써 이론적인 선으로부터 가장 작은 오차를 산출하는 블렌드를 예측하였다. 미니탭 모델을 사용하여 예측된 최적 비율로 타겟 K(연한 회색, 중간 회색, 진회색) 농도를 갖는 잉크를 제조하고 시험하였다. 결과는 이들 잉크가 중성임을 보여준다. 이어서, 연회색, 중간 회색, 및 진한 회색의 경우의 타겟 농도를 소정의 선으로 피팅하여 흑색 안료의 임의의 바람직한 농도에 대한 최적 비율을 예측하였다.
중성 흑색 안료에 대한 예시적인 KCV 블렌드 및 KCM 블렌드의 비율이 얻어졌다. 이들 데이터를 하기 표 1에 나타내었다.
KCV 블렌드
중량%
K C V
0.418 0.097 0.071
0.673 0.170 0.108
2.09 0.495 0.395
KCM 블렌드
중량%
K C M
0.5 0.202 0.271
2 0.85 1.04
하나의 실시양태에서, 안료는 유사한 광 견뢰도를 갖는 착색제 세트 용도로 선택되어, 같은 시간에 "소실"되도록 한다. 이에 의해, 필요 이상으로 고성능인 안료의 과도한 비용이 배제된다. 따라서, 개시된 착색제 세트는 최소한의 광 견뢰도, 또는 달리 말하면 최소한의 색상 성능을 갖는 안료로 제한되도록 선택된 안료를 갖는 잉크로 구성된다. 시안 및 마젠타 안료가 황색 또는 중성 회색 잉크보다 훨씬 긴 시간 경과후 소실됨이 확인되었다. 따라서, 본원에 기술된 중성 회색 잉크(예를 들어, KCM, KCV) 각각은 같은 시간에 또는 같은 시간 쯤에 소실되는 황색 안료와 함께 사용된다.
표 2는 다양한 매체상에서 시험하였을 때, 여러 가지 황색 잉크의 광 견뢰도/수명을 나타낸 것이다. 하기 표의 안료 컬럼에서, 안료명 다음의 숫자는 판매자가 사용한 분산제의 이름, 예를 들어 사용된 안료 황색의 등급을 가리킨다. 예를 들어, A 등급 및 B 등급은 각각 플라스틱 급 PY155 및4G PY155, 고순도/고품질의 황색 안료이다. PY74 안료는 비-사진 품질 잉크젯 프린팅 잉크에서 전형적으로 나타나지 않는 예외적인 페이드 저항성(fade resistance) 등급이다.
하기 표에서, "0.6"과 "1"로 지정된 컬럼은 소실점이 결정되는 광학 밀도를 가리킨다. 수명 컬럼은 잉크 각각의 최소 수명을 가리킨다. 잉크의 광학 밀도는 빛에 노출되기 전과 후에 측정하였다. 이어서, 광학 밀도 손실 기준을 당업자에게 공지된 통상적인 빌헬름 이미징 리서치(Wilhelm Imaging Research) 기준에 따라 소실까지의 년수로 변환하였다. 표 2 및 3의 데이터의 경우, 대조군은 엡손 스타일러스 포토(Epson Stylus Photo) SP2200 프린터에 의해 프린팅된 사진 광택 프린팅 용지를 기준으로, 54.3의 측정 수명(0.638의 보정 인자)을 가졌다. 비고란의 "페이드 없음"은 잉크 소실점이 신뢰성있게 측정되기에는 너무 긴 시간이 소요됨을 나타내며, 프리미엄 황색 안료, 예를 들어 자동차 또는 야외 표지판 용도에 사용되는 것들을 나타낸다.
하기 표에서, "광택성"으로 지정된 매체 유형은 HP에 의해 제조된 사진계 매체상의 광택성 미세다공성 코팅이다. "워터컬러(watercolor)" 및 "포토랙(photorag)"으로 지정된 유형의 매체는 HP 디자인젯 대형 포맷 프린터용으로 유통되는 워터컬러 및 포토랙 용지이다. 로딩(loading) 컬럼은 시험되는 잉크중에서 안료의 고형분%를 가리킨다.
황색 안료 수명
매체 안료 로딩 0.6 1 수명 보정 후 비고
중량 코팅됨 PY128 5 페이드 없음 5219 5219 8177 페이드 없음
중량 코팅됨 PY128 6 페이드 없음 3228 3228 5058 페이드 없음
중량 코팅됨 PY155 5 296 479 296 463
중량 코팅됨 PY155 6 325 556 325 508
중량 코팅됨 PY74 4 69 88 69 109
중량 코팅됨 PY74 4 59 78 59 93
중량 코팅됨 PY74 5 67 85 67 105
중량 코팅됨 PY93 5 388 595 388 607
중량 코팅됨 PY93 6 425 684 425 666
워터컬러 PY128 5 2355 5646 2355 3690 페이드 없음
워터컬러 PY128 6 2223 4443 2223 3482 페이드 없음
워터컬러 PY155 5 189 482 189 295
워터컬러 PY155 6 202 477 202 316
워터컬러 PY74 4 54 75 54 85
워터컬러 PY74 4 44 65 44 70
워터컬러 PY74 5 53 76 53 83
워터컬러 PY93 5 266 668 266 417
워터컬러 PY93 6 356 724 356 558
광택성 PY128 5 2514 7593 1593 2496 페이드 없음
광택성 PY128 6 2179 1680 1680 2633 페이드 없음
광택성 PY155 5 137 227 137 215
광택성 PY155 6 182 272 182 285
광택성 PY74 4 67 77 67 104
광택성 PY74 4 56 62 56 87
광택성 PY74 5 58 68 58 92
광택성 PY93 5 255 379 255 400
광택성 PY93 6 276 466 276 432
포토 랙 PY128 5 3197 2412 2412 3780 페이드 없음
포토 랙 PY128 6 3981 2493 2493 3905 페이드 없음
포토 랙 PY155 5 179 454 179 281
포토 랙 PY155 6 192 418 192 302
포토 랙 PY74 4 54 73 54 84
포토 랙 PY74 4 47 67 47 74
포토 랙 PY74 5 61 81 61 95
포토 랙 PY93 5 236 521 236 369
포토 랙 PY93 6 324 651 324 507
표 3은 다양한 매체상에서 시험하였을 때, 예시적인 흑색 잉크(KCM, M1)의 광 견뢰도/수명을 나타낸다.
흑색 잉크 수명
매체 로딩 0.6 1 수명 보정 후
중량 코팅됨 0.49 340 데이터 없음 340 533
중량 코팅됨 0.65 334 데이터 없음 334 523
중량 코팅됨 0.76 338 데이터 없음 338 530
중량 코팅됨 2.31 349 1150 349 547
중량 코팅됨 3.08 390 963 390 611
중량 코팅됨 3.62 297 965 297 466
워터컬러 0.49 465 데이터 없음 465 728
워터컬러 0.65 410 데이터 없음 410 643
워터컬러 0.76 436 710 436 683
워터컬러 2.31 680 1230 680 1065
워터컬러 3.08 727 1264 727 1139
워터컬러 3.62 777 1213 777 1217
광택성 0.49 274 398 274 429
광택성 0.65 279 402 279 437
광택성 0.76 295 367 295 463
광택성 2.31 408 492 408 639
광택성 3.08 353 513 353 553
광택성 3.62 294 428 294 461
포토 랙 0.49 406 데이터 없음 406 637
포토 랙 0.65 404 데이터 없음 404 633
포토 랙 0.76 423 654 423 663
포토 랙 2.31 563 926 563 881
포토 랙 3.08 700 1362 700 1097
포토 랙 3.62 822 1431 822 1288
하기 표 4는 다양한 매체상에서 시험하였을 때, 예시적인 흑색 잉크(KCM, M1)의 광 견뢰도/수명을 나타내고, 고품질 PY155의 수명과 비교하였다.
"G" 로딩은 잉크중에 약 3.08%의 안료 로딩을 갖는 진회색 잉크를 가리키고; "lg" 로딩은 약 0.6% 고체의 안료 로딩을 갖는 연회색 잉크를 가리키며; "mg" 로딩은 약 1.2% 고체의 안료 로딩을 갖는 중간 회색 잉크를 가리킨다.
흑색 잉크 수명 및 PY155 수명
안료 로딩 매체 최소 수명 보정 후 고품질 PY155 (비교예)
KCM G 중량 코팅됨 401 765 592
KCM lg 중량 코팅됨 270 515
KCM mg 중량 코팅됨 380 726
KCV G 중량 코팅됨 247 471 592
KCV Lg 중량 코팅됨 479 913
KCV mg 중량 코팅됨 407 776
KCM G 광택성 244 465 457
KCM lg 광택성 데이터 없음 데이터 없음
KCM mg 광택성 441 841
KCV G 광택성 248 473 457
KCV lg 광택성 628 1198
KCV mg 광택성 616 1174
KCM G 포토 랙 62 118
KCM lg 포토 랙 62 117
KCM mg 포토 랙 51 97
KCV G 포토 랙 116 222 504
KCV lg 포토 랙 198 378
KCV mg 포토 랙 185 353
KCM G 워터컬러 71 135 529
KCM lg 워터컬러 65 125
KCM mg 워터컬러 59 112
KCV G 워터컬러 326 622 529
KCV lg 워터컬러 638 1216
KCV mg 워터컬러 545 1040
다양한 잉크 및 안료의 소실율 및 수명에 대한 다양한 데이터를 검토하면, 2가지 레벨의 중성 회색 잉크 성능이 있음을 알 수 있다. 미술용 워터컬러 및 포토랙 매체상에서, KCV 잉크는 KCM 잉크 수명의 약 2배를 갖는다. 광택성 매체는 두 가지 잉크 사이에 유사한 성능을 보여준다.
상기 데이터에 기초하면, 고품질 황색 안료는 KCV 시스템과 서로 조화가 잘 되는데, 왜냐하면 워터컬러 및 광택성 매체상의 회색 잉크와 유사한 시간에서 소실되기 때문이다. 포토랙 매체상에서, 회색 잉크는 급속히 소실되므로, 시스템을 "제한"한다. 중량 코팅된 경우, KCM 및 KCV중 어느 것도 두드러진 이점을 제공하지 않는다. 따라서, 유사한 소실율을 얻기 위해, KCV 잉크 시스템과 함께 사용되는 예시적인 황색 안료는 PY155 또는 PY93을 포함한다. 표 5에서 고품질 PY155와 "표준" 품질 등급의 PY155를 비교하면, 고품질 PY155를 사용함으로써 약 2배의 개선이 나타남을 알 수 있다.
PY155 시험 전반에 걸쳐 요약함
안료 로딩 매체 시험 수명 0.6 OD
PY155 5 6 광택성 광택성 12월3일 12월3일 137 182
PY155 (A 급) 4 5 광택성 광택성 2월4일 2월4일 90 98
PY155 (B 급) 4 5 광택성 광택성 2월4일 2월4일 123 125
PY155 5 6 워터컬러 워터컬러 12월3일 12월3일 189 202
PY155 (A 급) 4 5 워터컬러 워터컬러 2월4일 2월4일 165 186
PY155 (B 급) 4 5 워터컬러 워터컬러 2월4일 2월4일 197 190
PY155 5 6 중량 코팅됨 중량 코팅됨 12월3일 12월3일 296 325
PY155 (A 급) 4 5 중량 코팅됨 중량 코팅됨 2월4일 2월4일 121 127
PY155 (B 급) 4 5 중량 코팅됨 중량 코팅됨 2월4일 2월4일 147 150
표 6은 PY93이 표준 품질 PY155의 성능의 약 2배를 발휘함을 나타낸다. 따라서, PY93 또한 KCV 시스템과 서로 조화롭다. 여기서, 중량 코팅된 용지상에서는 훨씬 더 차이가 적기 때문에, PY93은 약간 덜 선호된다. 이들 화학 구조식에 기초하여, PY155 및 PY93에 견줄만한 성능을 발휘하는 다른 황색 안료가 KCV 시스템과 함께 사용될 수 있음을 알 것이다.
혼합된 황색 안료 결과(비조절됨)
안료 로딩 매체 수명 0.6 OD
PY155(A급) PY155(B급) PY93 4 5 4 5 4 5 광택성 광택성 광택성 광택성 광택성 광택성 90 98 123 125 190 197
PY155(A급) PY155(B급) PY93 4 5 4 5 4 5 워터컬러 워터컬러 워터컬러 워터컬러 워터컬러 워터컬러 165 186 197 190 215 244
PY155(A급) PY155(B급) PY93 4 5 4 5 4 5 중량 코팅됨 중량 코팅됨 중량 코팅됨 중량 코팅됨 중량 코팅됨 중량 코팅됨 121 127 147 150 143 183
표 2로 돌아가서, PY128은 시험 매체상에서 페이드가 실질적으로 나타나지 않는다. 그러나, PY128은 고유 색강도가 낮은 비싼 안료이며, 색역(gamut)을 제한하거나 매우 높은 로딩으로 잉크에 사용된다. 표에서 데이터를 생성할 때 사용된 PY155 또한 고품질 재료이다. PY74는 매우 높은 색강도 때문에 잉크-젯 산업에서 매우 관심 있는 또 다른 재료이다. 상기 데이터에서 사용된 PY74는 향상된 광 견뢰도를 가지며, 고투명 등급에 이용가능하다. PY74는 포토랙 및 워터컬러상의 KCM보다 약간 열등하고, 광택성 및 중량 코팅된 매체상에서는 보다 상당히 열등하다. 따라서, 고성능 안료, 예를 들어 다소 광 견뢰도인 PY93 또는 PY155와 블렌드된 PY74는 KCM 중성 회색 잉크 시스템과는 서로 조화롭다. 몇몇 매체, 예를 들어 포토랙의 경우에, 중요한 잉크 비히클 효과가 있을 수 있음을 주목하여야 한다.
블렌딩 염료는 잉크젯 산업에서 통상적으로 사용되는 반면, 블렌딩 안료는 입자 콜로이드 안정성 때문에 드물게 사용되고 제조가 어렵지만, 본원에 개시된 안료에 의해 달성되었고, 광택 표면상에서의 고광택 및 내구성을 추가로 제공한다. 개시된 안료는 공지된 특정의 분산 시스템과 중합체를 사용하여 함께 블렌드되고 수용액중에서 분산가능하다. 상기 유형의 분산 시스템의 비-제한적인 예로서, 안료 및/또는 카본블랙의 표면은 중합체(들)에 부착되거나 연결된다. 상기 시스템은 하기 특허 또는 특허출원에 개시되어 있다: 미국특허 제6,506,240, 제6,648,953호 및 미국 특허출원 제2001/0035110(모두 세이코 엡손 코포레이션(Seiko Epson Corporation)에 양도됨); 미국특허 제6,494,943호 및 미국 특허출원 제2003/0205171호 및 제2002/0005146호(모두 캐봇 코포레이션(Cabot corporation)에 양도됨); 및 미국특허 제6,555,614호(다이니폰 잉크 앤드 케미칼스, 잉크.(Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)에 양도됨)(상기 특허들의 전체 개시내용을 본원에 참고로 인용함). 상기 분산 시스템의 또 다른 유형의 비-제한적인 예로서, 안료 및/또는 카본블랙은 중합체(들)에 의해 캡슐화된다. 상기 시스템은 하기 특허 또는 특허출원에 개시되어 있다: 미국특허 제6,074,467호, 제5,741,591호, 제5,556,583호, 제4,740,546호 및 제4,170,582호(모두 다이니폰 잉크 앤드 케미칼스, 잉크.에 양도됨); 및 미국 특허출원 제2003/0195274호(세이코 엡손 코포레이션에 양도됨).
본 발명에 사용된 분산 시스템의 하나의 실시양태에서, 안료 및/또는 카본블랙의 표면과 결합되는 중합체(들)은 아크릴레이트이다.
완전한 중성도, 감소된 갈변 및 균형있는 광 견뢰도를 제공하는 것 외에, 개시된 착색제 세트는 독창적인 흑색 및 백색 프린팅을 위한 용액을 제공한다. 본원은 또한 폐쇄-루프 색보정(closed-loop color calibration) 프린터에 대한 비용 절감을 제공한다. 또한, 개시된 잉크 세트는 이미지 품질, 구체적으로는 광택 균일성뿐만 아니라 섀도(shadow) 처리 및 입도를 크게 향상시킨다. 또한, KCMY 복합체 대신에 블렌드된 잉크의 사용은 용지상의 전체 잉크 플럭스(flux)를 감소시킨다.
상술된 실시양태는 여러 가지로 변화 및 수정될 수 있다. 상기 모든 수정 및 변화는 본 발명의 개시내용 및 첨부되는 청구의 범위에 의해 보호되는 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (11)

  1. 잉크 비히클(vehicle), 및 흑색 안료(K), 시안 안료(C) 및 자색 안료(V)를 포함하는 중성 흑색 잉크; 및
    잉크 비히클, 및 상기 중성 흑색 잉크와 비견되는 광 견뢰도(light fastness)를 갖는 황색 안료를 포함하는 황색 잉크
    를 포함하는, 잉크젯 프린팅용 잉크 세트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 KCV 블렌드가, C의 중량%=(0.15 내지 0.3)·(K의 중량%)이고, V의 중량%=(0.1 내지 0.22)·(K의 중량%)인 조성을 갖는, 잉크 세트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 KCV의 블렌드가, 약 1.6 내지 2.7 중량%의 카본블랙; 약 0.3 내지 0.7 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.2 내지 0.53 중량%의 PV23 자색 안료를 포함하는, 잉크 세트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 안료가 PY155, PY93 및 이들의 조합중에서 하나 이상이 선택되는, 잉크 세트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 KCV의 브렌드가 카본블랙, PV23 및 PB15:3을 포함하는, 잉크 세트.
  6. 잉크 비히클, 및 흑색 안료(K), 시안 안료(C) 및 마젠타 안료(M)을 포함하는 중성 흑색 잉크; 및
    잉크 비히클, 및 중성 흑색 잉크와 비견되는 광 견뢰도를 갖는 황색 안료를 포함하는 황색 잉크
    를 포함하는, 잉크젯 프린팅용 잉크 세트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 KCM 블렌드가, C의 중량%=(0.35 내지 0.5)·(K의 중량%)이고, M의 중량%=(0.45 내지 0.6)·(K의 중량%)인 조성물을 갖는, 잉크 세트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 KCM의 블렌드가 약 1.5 내지 2.5 중량%의 카본블랙; 약 0.6 내지 1.1 중량%의 PB15:3 시안 안료; 및 약 0.8 내지 1.3 중량%의 PR122 마젠타 안료를 포함하는, 잉크 세트.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 황색 안료가 PY74인, 잉크 세트.
  10. 중성 흑색 잉크; 및
    중성 중간 회색 잉크, 중성 진회색 잉크, 중성 연회색 잉크, 시안 잉크, 마젠타 잉크, 황색 잉크, 연한 시안 잉크, 연한 마젠타 잉크, 적색 잉크, 녹색 잉크, 청색 잉크, 자색 잉크 및 오렌지색 잉크로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 잉크
    를 포함하는, 잉크젯 프린팅용 잉크 세트로서,
    상기 중성 흑색 잉크가 잉크 비히클, 흑색 안료(K), 시안 안료(C) 및 자색 안료(V)를 포함하고;
    상기 황색 잉크가, 상기 흑색 안료와 대략 동일한 속도로 또는 동일한 시간에 소실되는 황색 안료를 포함하는, 잉크 세트.
  11. 중성 흑색 잉크; 및
    중성 중간 회색 잉크, 중성 진회색 잉크, 중성 연회색 잉크, 시안 잉크, 마젠타 잉크, 황색 잉크, 연한 시안 잉크, 연한 마젠타 잉크, 적색 잉크, 녹색 잉크, 청색 잉크, 자색 잉크 및 오렌지색 잉크로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 잉크
    를 포함하는, 잉크젯 프린팅용 잉크 세트로서,
    상기 중성 흑색 잉크가 잉크 비히클, 흑색 안료(K), 시안 안료(C) 및 마젠타 안료(M)를 포함하고;
    상기 황색 잉크가, 상기 흑색 안료와 대략 동일한 속도로 소실되는 황색 안료를 포 함하는, 잉크 세트.
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