• 한국재료학회지
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• 제27권11호
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• pp.583-589
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• 2017

Ceramic ink-jet printing has become a widespread technology in ceramic tile and ceramicware industries, due to its capability of manufacturing products on demand with various designs. Generally, thermally stable ceramic inks of digital primary colors(cyan, magenta, yellow, black) are required for ink-jet printing of full color image on ceramic tile. Here, we synthesized an aqueous glass-ceramic ink, which is free of Volatile organic compound(VOC) evolution, and investigated its inkjet printability. $CoAl_2O_4$ inorganic pigment and glass frit were dispersed in aqueous solution, and rheological behavior was optimized. The formulated glass-ceramic ink was suitably jetted as single sphere-shaped droplets without satellite drops. After ink-jet printing and firing processes, the printed glass-ceramic ink pattern on glazed ceramic tile was stably maintained without ink spreading phenomena and showed an improved scratch resistance.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권6호
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• pp.498-503
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• 2013

Over the past decade, the feasibility of using ink-jet printing for the decoration of porcelain tiles has been explored, and significant advances have been made regarding the technologies underlying printing system and materials. An ink-jet printing system for porcelain tiles has many advantages compared with a conventional printing system, including the following: (1) it is a digital process; (2) it uses non-contact printing; (3) it allows random image generation; (4) it is a highly efficient process (reduced production cost); (5) it offers massive and continuous production; and (6) it uses inorganic pigment colorants. For these reasons, ink-jet printing systems for porcelain tiles have been commercialized and are at present rapidly spreading toceramics-leading countries such as Spain, Italy, China and Japan. We also developed a proprietary system involving a piezo-electric drop-on-demand method and an ink-circulation step. The resolution of this system is greater than 360 dpi after a heat treatment and the maximum printable width is 600 mm, even when setting the printing head unit with four digital colors (cyan, magenta, yellow, and black). In addition, we systematically developed ceramic colorant-containing inks and tile-printing technology applicable to our ink-jet printing system.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권5호
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• pp.256-262
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• 2017

$1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 안정적인 발색 특성을 보이는 세라믹 잉크를 활용한 디지털 프린팅 기술은 우수한 내구성을 가지는 제품을 다양한 디자인을 적용하여 생산할 수 있는 친환경 공정이라는 장점으로 인해 최근 관심이 높아지고 있다. 특히 건축용 세라믹 타일 산업에서 잉크젯 프린팅 기술 도입을 통한 디지털 공정으로의 전환은 점점 가속화되고 있으며, 이와 관련된 프린팅 시스템 및 고온발색 세라믹 잉크에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 세라믹 타일의 표면 유약층에서 고온발색 세라믹 잉크의 인쇄적성을 분석하였다. 디지털 4원색인 Cyan, Magenta, Yellow, Black 색상의 고온발색 세라믹 잉크가 프린팅된 세라믹 타일의 표면 및 단면의 미세구조를 분석함으로써 세라믹 잉크의 종류에 따른 인쇄특성에 대해 비교하였다. 또한 고온 열처리 공정이 필수적으로 요구되는 세라믹 소재의 특성상 잉크젯 프린팅 후 세라믹 잉크 패턴의 열처리 공정에 따른 거동변화에 관하여 고찰하였으며, 세라믹 타일 유약층에서 세라믹 잉크의 인쇄적성은 미세구조 및 고온 소성 과정에 큰 영향을 받고 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.345-351
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• 2019

디지털 잉크젯 프린팅 기술은 고해상도, 빠른 인쇄 속도, 높은 잉크 효율과 같은 장점과 함께 다양한 소재 적용이 용이하여 반도체, 디스플레이, 세라믹 타일 등의 산업 분야에서 주목을 받고 있다. 최근에는 전통적인 잉크 소재에서 벗어나 우수한 내열성, 내광성, 내화학성 등을 보이는 기능성 소재도 잉크젯 프린팅 공정에 적용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다. 특히 2차원 인쇄뿐만 아니라 3차원 적층인쇄에 관한 연구도 시작되고 있으며 이를 위해서는 토출되는 잉크의 유변학적 물성과 프린트되는 기판과의 상호작용를 제어하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크를 합성하고 잉크의 물성과 프린팅 기판의 표면특성을 제어하였다. 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크의 퍼짐현상을 억제하고 기판과의 접촉각 특성을 개선함으로써 결과적으로 프린팅 해상도 및 적층성을 향상시켰으며 잉크젯 프린팅을 이용한 광경화 나노 실리카 잉크의 3D 프린팅에 대한 가능성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권6호
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• pp.243-249
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• 2018

$1000^{\circ}C$ 이상의 고온 열처리를 통하여 제작되는 도자타일은 우수한 내구성과 표면 유약의 심미성 때문에 건축용 내외장재로 많이 사용되고 있다. 최근 건축용 도자타일 공정에 양산형 잉크젯 프린팅이 빠르게 도입되고 있으며, 이와 관련한 소재(세라믹 잉크, 세라믹 안료, 유약)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도자타일의 표면 유약의 원료인 고령토(kaolin)를 고에너지 밀링을 이용하여 미립화하였고, 이에 따른 표면 유약의 미세구조 변화가 세라믹 잉크의 인쇄적성에 미치는 영향에 대해 확인하였다. 세라믹 잉크는 자체 제작한 검은색 잉크를 사용하여 도자타일의 표면 유약에 잉크젯 프린팅하였다. 프린팅된 세라믹 잉크 망점의 크기, 진원도를 측정하여 표면 유약의 고령토 미립화에 따른 인쇄적성을 평가하였다. 또한 고령토 미립화에 따른 표면 유약의 거칠기와 내부 미세 기공 분포를 측정하여 표면 유약의 미세구조 변화와 세라믹 잉크의 인쇄적성의 관계에 대해서도 고찰하였다.