KR100268026B1

KR100268026B1 - 광택 표면층을 갖는 기록 매체

Info

Publication number: KR100268026B1
Application number: KR1019970045892A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 오니시; 마사아키 이타노; 기요시 이와모토; 세니치 요시자와
Original assignee: 호소이 쇼지로; 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼; 야스카와 히데아키; 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR19980019224A; JP3231245B2; EP0826510A1; EP0826510B1; US6245422B1; JPH1071762A; DE69700775D1; DE69700775T2; HK1009112A1

Abstract

본 발명은 광택의 손상 없이 프린터에 공급 또는 운반될 기록 매체의 고장을 방지할 수 있는 기록 매체를 개시한다. 구형 실리카의 비구형 실리카의 혼합물을 기록 매체의 광택 표면층에 부가함으로써 프린터에서 양호한 공급 능력 및 운반 능력을 갖는 양호한 광택도를 실현할 수 있다.

Description

광택 표면층을 갖는 기록 매체

본 발명은 광택 표면층을 갖는 기록 매체에 관한 것이다.

표면을 평활하게 하기 위한 광택 표면층은 때때로 기록된 영상에 고품질 감촉 또는 사진-같은 품질을 부여하는 잉크 조성물로 기록하는 데 사용하기 위한 기록 매체 상에 제공된다. 잉크 제트 프린터, 특히 컬러 잉크 제트 프린터는 고해상도 화상을 용이하게 제공할 수 있게 하고, 잉크 제트 기록에 사용하기 적절한 광택 표면층을 갖는 기록 매체에 대한 수요를 증가시킨다.

광택 표면층의 표면은 평활하기 때문에, 프린터에 공급되거나 또는 운반될 광택 표면층을 갖는 기록 매체의 고장을 유발할 염려가 있다. 예를 들면, 광택 표면층이 프린터의 시트 공급 롤러에 대향하도록 기록 매체가 위치할 때, 시트 공급롤러는 평활한 광택 표면층과 성공적으로 맞물리지 못한다. 다른 한편, 광택 표면층이 프린터의 시트 공급 트레이 측면에 대향하도록 기록 매체가 위치할 때, 광택표면층은 기록 매체의 스택된 시트에 흡착됨으로써, 공급될 기록 매체의 고장을 유발하게 된다.

종래의 광택 표면층은 예를 들면 주조 방법에 의해 기판의 표면 상으로 결합재와 실리카의 혼합물을 도프함으로써 생산되어 왔다. 예를 들면, 일본국 특허 공개 제274587/1990호에는 안료 및 수용성 결합재를 포함하는 광택 표면층이 개시되어있다. 안료는 주로 합성 실리카 및 콜로이드성 실리카로 구성된다. 일본국 특허 공개 제117335/1995호에는 300nm 이하의 평균 입경을 갖는 콜로이드성 입자로 주로 구성된 광택 표면층이 개시되어 있다. 청구된 장점은 실리카를 사용함으로써 양호한 광택을 갖는 광택 표면층을 제공할 수 있다는 것이다.

그러나, 본 발명자들이 아는 한, 고려되는 기하학을 갖는 실리카를 사용하는 광택 표면층은 당업계에 제안되어 있지 않다.

본 발명자들은 비구형 실리카와 구형 실리카의 혼합물을 광택 표면층에 혼입함으로써 광택의 손상 없이 프린터에 공급 또는 운반될 기록 매체의 고장을 방지할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견에 기초하여 이루어졌다.

따라서, 본 발명의 목적은 광택도가 양호한 광택 표면층을 갖는 기록 매체 및 프린터에서 양호한 공급 능력 및 운반 능력 처리를 제공하는 것이다.

본 발명의 일면에 따라, 기판; 및 기판 상의 광택 표면층을 포함하는 기록 매체가 제공되며, 이 광택 표면층은 구형 실리카 및 비구형 실리카를 포함한다.

제1도는 프린터에서 시트 공급 트레이로부터 기록 매체의 공급의 일 실시예의 설명도.

제2도는 JIS P 8147에 따른 마찰 계수 테스트 머신을 도시하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1,1a : 기록 매체 2 : 트레이

3 : 리프 4 : 시트 공급 롤러

5 : 분리 패드 6 : 기록 장치의 방향

본 발명의 기록 매체는 잉크 조성물을 사용하는 기록 방법에 사용된다. 잉크 조성물을 사용하는 기록 방법은 예를 들면 잉크 제트 기록, 펜 등의 기입 도구를 사용하는 기록 및 기타 여러 가지 인쇄 방법을 포함한다. 또한, 잉크 조성물은 액체 잉크로 제한되지 않고, 고체 착색제 및 사용중에 용융되는 착색제 등의 광범위한 여러 가지 잉크 조성물을 포함한다. 특히, 본 발명의 기록 매체는 잉크 제트 기록을 위해 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 기록 매체는 그의 표면 상에 광택 표면층을 갖는다. 광택 표면층은 기본적으로 구형 실리카, 비구형 실리카 및 결합재 성분을 포함한다.

기록 매체 중의 광택 표면층을 구성하기 위해 구형 실리카를 비구형 실리카와 조합하여 사용함으로써 광택 표면층의 양호한 광택을 실현할 수 있고, 동시에 프린터에 공급 또는 운반될 기록 매체의 고장을 효율적으로 방지할 수 있다. 본 발명의 기록 매체는 35 이상, 바람직하게는 40 이상의 표면 광택도(60°반영 광택도)를 실현할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, JIS P8147에 기재된 방법에 따라 측정한 광택 표면들 사이의 정적 마찰 계수는 0.8 내지 1.1 범위에 있다.

본 발명의 기록 매체에 따라, 공급될 기록 매체의 고장은 예를 들면 도 l에 나타낸 바의 프린터에서 시트 공급 트레이 및 시트 공급 방법에서 광택 표면층 표면이 트레이 측면에 대향할 때 및 광택 표면층 표면이 시트 공급 롤러 측면에 대향할때 모두 발생하지 않는다. 도면에서, 기록 매체(1)의 시트들을 다른 매체의 상부에 놓고, 기록 매체 수용체와 같은 트레이(2)에 넣었다. 트레이(2)의 기록 매체(1)는 트레이(2)에 제공된 리프(3)에 의해 리프트된다. 압축 부재로서 시트 공급롤러(4)는 리프트된 기록 매체(1a)와 압착 접촉되고, 시트 공급 롤러(4)의 회전에 의해, 기록 매체의 최상부 시트(la)는 트레이 밖으로 빼내게 된다. 시트 공급 롤러(4)가 회전함에 따라, 기록 매체(la)는 분리 패드(5)(예를 들면, 우레탄 수지, 발포성 우레탄, 에테르 우레탄 고무, 고무와 코크의 조합물 또는 엘라스토머) 상에 활주되면서 기록 장치의 방향(6)으로 공급된다. 광택 표면층 표면이 트레이(2) 측면 상에 놓일 때, 기록 매체(1a)의 광택 표면은 기록 매체(1)의 아래놓인 시트의 뒷면에 흡착되고, 공급될 시트가 고장날 우려를 낳는다. 또한, 트레이(2)에 놓인 기록 매체의 최종 시트에서, 광택 표면은 트레이(2)에 흡착되기 쉽고, 공급될 시트의 고장을 유발한다. 본 발명의 기록 매체에 의해, 이러한 흡착이 효율적으로 방지될 수 있다. 다른 한편, 광택 표면층 표면이 시트 공급 롤러(4) 측면 상에 있을때, 시트 공급 롤러(4)는 공전하기 쉽고, 공급될 시트의 고장을 유발한다. 그러나, 본 발명의 기록 매체는 시트 공급 롤러(4)의 공전 없이 시트 공급 롤러(4)와 만족스럽게 맞물리고 운반될 수 있다. 또한, 본 발명의 기록 매체는 프린터 내에서 여러 가지 전송 롤러 등과 만족스럽게 맞물리고 성공적으로 운반되는 것이 유리하다.

본 발명에 따라, "구형"이라는 용어는 실질적으로 구형 입자의 형상을 의미하고, 본 발명에서, 입방체 또는 다면체가 실질적인 구형 형상으로 간주될 수 있다. 구를 의미하는 것이 바람직하다. 다른 한편, "비구형"이라는 용어는 5이하의 길이/두께를 갖는 신장된 입자 형상을 의미하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 비구형 실리카는 실질적으로 구형인 실리카 입자들이 함께 연결되어 체인을 형성하는 형태이다. 이러한 맥락에서, 길이는 체인의 길이를 의미한다. 체인 콜로이드성 실리카는 구형 실리카 입자들이 함꼐 연결되어 장쇄를 형성하는 구조를 갖는 콜로이드성 실리카를 의미한다. 이러한 장쇄는 두 양단 사이에서 브랜치될 수 있다. 이러한 맥락에서, 길이는 가장 긴 부분의 길이를의미한다. 장쇄는 최소한 3개의 구형 실리카 입자, 바람직하게는 최소한 5개의 구형 실리카 입자들, 보다 바람직하게는 최소한 7개의 구형 실리카 입자들의 체인을 의미한다. 실리카 입자들은 구형 실리카의 초기 입자들 사이에 2가 또는 보다 높은 이온가의 금속 이온을 개입시킴으로써 연결될 수 있다. 바람직한 금속 이온은 2가 또는 보다 높은 이온가의 금속 이은을 포함하고, 그의 예로는 Ca^2-, Zn^2-, Mg^2-, Ba²⁺, A1³⁺, 및 Ti^4-를 들 수 있고, 단, Ca^2-가 특히 바람직하다. 콜로이드성 실리카 및 다른 무기 입자들, 예를 들면 알루미나, 산화 세륨 또는 이산화 티탄으로 구성된 복합물 또는 혼합 입자들이 역시 사용될 수 있다. 비구형 실리카는 이들이 실리카 입자들을 연결시키기 위해 개입되게 할 수 있다.

본 발명에서, 구형 실리카 및 비구형 실리카는 콜로이드성 실리카로서 제공될 수 있다. 그러나, 초기 형태는 본 발명의 효과가 얻어질 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.

콜로이드성 실리카는 통상적으로 실리실산 무수물(실리카)의 초미립자를 안정하게 분산시킴으로써 제조된 음이온의 콜로이드성 분산액이고, 예를 들면 하기 방법에 의해 제조될 수 있다. 규산 나트륨 수용액을 양이온 교환 수지에 통과시켜 60내지 130의 SiO₂/Na₂O 비율을 갖는 졸을 제조한다. 이어서, 이 졸을 60℃ 이상의 온도에서 가열하고 소성시켜 불연속 분산 입자들로 성장시키고, 이온 교환 수지를 통해 통과한 졸을 그에 부가하여 중합 침착을 유발한다. 따라서, 콜로이드성 실리카는 3 내지 200 nm의 평균 입경을 갖는 입자들로 성장하고, 안정화된다.

본 발명에서, 시판중인 콜로이드성 실리카가 사용될 수 있으며, 그의 예로는 Du Pont사 제품인 Ludox, Monsanto사 제품인 Syton, Nalco사 제품인 Nalcoar, 및 Nissan Chemical Industry Ltd.사 제품인 Snowtex를 들 수 있다.

본 발명에서, 직경으로 본 구형 실리카의 크기는 바람직하게는 약 20 내지 100 nm, 보다 바람직하게는 40 내지 60 nm이다. 다른 한편, 비구형 실리카에 대해, 두께는 바람직하게는 약 5 내지 40 nm, 보다 바람직하게는 약 10 내지 20 nm이다.

광택 표면층에서 구형 실리카 및 비구형 실리카의 양은 약 70 내지 95 중량%, 보다 바람직하게는 약 85 내지 95 중량%이다.

광택 표면층에서 구형 실리카의 비구형 실리카에 대한 혼합 비율은 바람직하게는 약 2:8 내지 9.5:0.5, 보다 바람직하게는 약 5:5 내지 8:2이다.

광택 표면층의 두꼐는 여러 가지 요건을 고려함으로써 적절히 결정될 수 있다. 그러나, 아래 기재하는 생산 방법에서, 광택 표면층의 적용 범위는 바람직하게는 약 7 내지 35 g/㎡, 보다 바람직하게는 약 9 내지 20 g/㎡이다.

본 발명에서, 광택 표면층을 형성하기 위한 결합재는 생산 방법 등을 고려함으로써 적절히 선택될 수 있으며, 그의 예로는 수용성 수지 및 수성 에멀젼 수지,예를 들면 아크릴산 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 스티렌/부타디엔공중합체 수지, 아크릴로니트릴/부타디엔 공중합체 수지, 폴리비닐 알콜 수지, 수용성 폴리비닐 아세탈 수지, 폴리비닐 부티랄 수지 및 기타 비닐 수지, 아미드 수지, 산화 전분, 카세인, 폴리에릴렌 산화물, 폴리비닐 피롤리돈, 실리콘 수지, 수지-개질된 말레산 수지, 수지-개질된 페놀산 수지, 알키드 수지 및 쿠마론 인덴 수지를 들 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 광택 표면층은 기록 매체의 특성을 개선시키는 관점에서 여러 가지 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같이 바람직한 첨가제들의 특정 예로는 항산화제, 자외선 흡수제, 형광 표백제, 방수제, 퇴색 방지제 및 정전기 방지제를 들 수 있다.

본 발명의 기록 매체는 베이스로서 기판을 사용하여 형성된다. 본 발명에 따른 기록 매체용 기판은 이것이 아래 기재된 광택 표면층 또는 잉크 수용층을 지지할 수 있고 기록 매체로서 만족스러운 강도를 가질 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 기판은 투명하거나 또는 불투명할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 불투명한 기판은 직물, 목재, 금속 시트 및 종이를 포함한다. 이들 외에, 아래 기재되는 불투명화된 투명 기판들을 이용할 수도 있다.

본 발명에서, 기판으로서 종이를 사용하는 것이 바람직하다. 종이는 주로 천연 셀룰로스 섬유로 구성된 펄프를 포함하는 것이 바람직하다. 조성물 및 생산방법이 적절히 결정될 수 있지만, 예를 들면 습식 제지법에 의해 생산된 종이가 바람직하다. 특히, 침엽수 또는 활엽수 단독 또는 침엽수 또는 활엽수의 적절한 혼합물로부터 제조한 목재 펄프, 예를 들면 크라프트 펄프, 아황산염 펄프 및 반화학적 펄프가 펄프 물질로서 사용될 수 있고, 표백된 펄프가 선명한 인쇄를 제공하는 관점에서 바람직하다. 폐지 펄프 및 비목재 펄프, 예를 들면 사탕수수 찌꺼기, 케나프, 면화, 대마, 아프리카 수염새(esparto) 종이, 대나무 및 짚을 사용할 수도 있다.

제지에 있어서, 호제, 습윤 강화제, 필터 및 표면 강화제가 내부에 부가된 화학 약품으로서 적절히 혼입될 수 있다. 또한, 내부에 부가된 강화제, 예를 들면 전분, 개질된 전분, 카르복시메릴셀룰로스, 폴리아크릴아미드, 및 스티렌 수지, 착색제, 고정제, 예를 들면 황산 알루미늄 및 폴리아크릴아미드 및 코팅 화학 약품으로서 아래 기재된 표면 강화제 외에 방수제, 예를 들면 디알데하이드 전분, 멜라민 수지 및 폴리아미드 수지, 정전 방지제, 방수제, 윤활재, 표면 호제, 안료 등을 펄프 물질의 내부에 부가되는 화학 약품으로서 임의로 사용될 수 있다.

잉크 제트 기록에 사용하기 위해, 기록 매체의 공기 투과성은 바람직하게는 약 60 내지 120 초/100cc로 조절된다. 이를 위해, 종이 기판의 공기 투과성은 80초/100cc, 특히 바람직하게는 약 30 내지 60 초/100cc이다. 이러한 공기 투과성을 제공하기 위해, 30 내지 50°SR인 펄프 물질의 타격도를 갖는 물질이 제공되고, 내부로 부가되는 화학 약품, 예를 들면 호제, 습윤 강화제, 및 필터가 제지 과정에 이어 그에 첨가되는 것이 적절하다. 공기 투과성은 제지 과정에서 표면 강화제를 크기 압착 코팅함으로써 및 제지 과정 후 표면 강화제를 코팅함으로써 조절될 수 있다.

종이 기판의 Stockigt 풀먹임도는 10 내지 100초가 바람직하다. 상기 범위의 Stockigt 풀먹임도는 페더링 또는 표백을 하기가 쉽지 않고, 양호한 잉크 수용성을 갖고, 종이 기판에 대한 잉크-수용층의 접착이 양호한 기록 매체를 제공할 수 있다. 본 말명에서, 종이 기판에 인가된 호제는 특별히 제한되지 않으며, 그의 예는 수지(용액 또는 에멀젼 형태), 알킬케텐 이량체, 알케닐숙신산 무수물, 왁스, 스티렌산 수지, 올레핀산 수지, 스티렌-아크릴산 수지, 및 스티렌-말레산 수지를 들 수 있다. 첨가된 호제의 양은 펄프 100 중량부에 기초하여 약 0.1 내지 1.0 중량부인 것이 바람직하다.

종이 기판에 도포될 수 있는 습윤 강화제는 Stockigt 풀먹임도를 개선시키고, 동시에 방수성을 개선시키는 작용을 한다. 본 발명에 사용 가능한 습윤 강화제의 바람직한 예로는 멜라민 수지, 폴리아미드 에피클로히드린 수지 및 우레아 수지를 들 수 있다. 부가된 습윤 강화제의 양은 펄프 100 중량부에 기초하여 약 0.01 내지 1.0 중량부인 것이 바람직하다.

종이 기판에 도포될 수 있는 필터는 평활성을 조절하는 작용을 함으로써 잉크-수용층의 형성을 조장하고, 동시에 불투명성을 개선시키는 작용을 함으로써 은폐 효과에 기여한다. 본 발명에 사용 가능한 필터의 바람직한 예로는 카올린, 점토, 활석, 이산화티탄 및 탄산칼슘을 들 수 있다. 첨가된 필터의 양은 펄프 100중량부에 기초하여 10 중량부 미만이 일반적이고, 0 내지 5 중량부인 것이 바람직하다.

종이 기판에 도포될 수 있는 표면 강화제는 종이 기판의 공기 투과성 및 Stockigt 풀먹임도를 개선시키는 작용을 한다. 본 발명에 사용 가능한 표면 강화제의 바람직한 예로는 산화된 전분, 에스테르화된 전분, 폴리아크릴아미드, 아크릴산 수지, 폴리비닐 알콜, SBR, NBR, 및 비닐 산화물 수지를 들 수 있다. 이들은 페이퍼 머신 또는 오프-머신 제피기를 풀먹임 압축함으로써 도포될 수 있다. 그 적용 범위는 약 0.5 내지 2.5 g/㎡인 것이 바람직하다.

투명한 기판이 기록 매체용 기판으로서 선택될 때, 본 발명에 사용 가능한 투명한 기판의 예로는 폴리에스테르 수지, 이아세트산 수지, 삼아세트산 수지, 아크릴산 수지, 폴리탄산 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 폴리이미드, 셀로판 및 셀룰로이드의 필름 또는 시트 및 유리시트를 들 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 기판이 투명할 때, 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

특히 바람직한 것은 양축으로 신장하는 폴리에릴렌 테레프탈레이트 필름이고, 그의 한쪽 또는 양쪽 표면은 코로나 방전 처리되고, 심지어 코팅이 그 위에 형성될 수 있기 때문에, 잉크-수용층과 기판 사이에 양호한 접착이 제공될 수 있다.또한, 백색 무기 안료를 폴리에릴렌 필름에 혼입함으로써 또는 미세한 공기 방울들을 필름의 내부에 혼입함으로써 제조한 표백된 폴리에릴렌 필름 역시 사용될 수 있다.

기판의 두꼐가 적절히 측정되고, 일반적으로 약 50 내지 250μm가 바람직하고, 약 75 내지 200μm가 보다 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 기록 매체는 기판과 광택 표면층 사이에 잉크-수용층을 가질 수 있다. 잉크- 수용층은 주로 안료 및 결합재로 구성될 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 안료는 실리카, 점토, 운모, 괭윤 가능한 운모, 활석, 카올린, 규조토, 탄산 칼슘, 황산 바륨, 규산 알루미늄, 합성 제올라이트, 알루미나, 산화아연, 리토폰 및 새틴 화이트 등의 안료 및 유기 또는 무기 착색 안료를 포함한다. 본 발명에 사용 가능한 결합재의 예로는 아크릴산 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 스티렌/부타디엔 공중합체 수지, 아크릴로니트릴/부타디엔 공중합체 수지, 폴리비닐 알클수지, 수용성 폴리비닐 아세탈 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 기타 비닐 수지, 아미드 수지, 산화된 전분, 카세인, 폴리에틸렌 산화물, 폴리비닐 피롤리돈, 실리콘 수지, 수지-개질된 말레산, 수지-개질된 페놀산,알키드 수지, 및 쿠마론-인덴 수지를 들 수 있다.

잉크-수용층의 조성은 잉크 흡착, 잉크의 건조, 기록된 화상의 선명도 등을 고려함으로써 적절히 결정될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 결합재로서 수용성 수지, 예를 들면 폴리비닐 알클 수지, 수용성 폴리비닐 아세탈 수지 또는 폴리비닐 피롤리돈 수지를 안료로서 실리카와 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 실리카에 대한 수지의 비율은 바람직하게는 1:1 내지 1:15, 특히 바람직하게는 1:2 내지 1:10이다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 실리카의 평균 입경은 바람직하게는 약 1 내지 30 μm(코울터 계수법에 의해 측정한 용량 평균 입경), 특히 바람직하게는 5 내지 25 μm이다.

기록 매체의 특성을 개선시키기 위한 다른 성분들은 본 발명에 따른 기록 매체의 잉크-수용층에 부가될 수 있다. 예를 들면, 방수제, 예를 들면 멜라민-포름 알데히드 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴아미드 수지, 글리옥살산 및 탄산암모늄지르코늄이 잉크-수용층의 방수성을 개선시키고, 잉크의 페더링 또는 출혈을 방지하는 관점에서 부가될 수 있다. 또한, 분산제, 형광 염료, pH 조절제, 발포 방지제, 보습제, 방부제 등이 잉크 제트 기록 시트의 생산성, 기록 특성 또는 저장 안정성을 더 증진시키는 관점에서 부가될 수 있다.

잉크-수용층의 바람직한 예로는 일본국 특허 공개 제22281/1985호에 기재된바와 같이 보이드-형성 물질과 같은 불소-함유 합성 실리카를 사용하는 잉크 수용층을 들 수 있다. 이러한 공개 문헌에 기재된 잉크-수용층에서, 합성 무정형 실리카를 특정 함량에 이르게 함으로써 페더링 또는 출혈을 효과적으로 조절되게 할 수 있다.

잉크-수용층의 다른 바람직한 예는 일본국 특허 공개 제95285/1987호에 기재 되어 있다. 이러한 공개 문헌에 기재된 잉크-수용층에서, 무정형 실리카는 안료의 일부로서 사용되고, 잉크-수용층은 주조 코팅에 의해 형성된다. 이러한 잉크-수용층은 큰 평활도를 갖고, 도트 주변이 선명한 인쇄를 제공할 수 있다.

잉크-수용층의 다른 바람직한 예는 일본국 특허 공개 제186372/1989호에 기재되어 있다. 이러한 잉크-수용층은 10000 내지 500000의 분자량을 갖는 폴리아크릴아미드, 합성 무정형 실리카, 및 폴리비닐 알콜을 포함하고, 기록된 화상을 안정성을 저장하는 데 우수하다.

다른 잉크-수용층의 예는 일본국 특허 공개 제276670/1990호, 제139275/1990호 및 제297831/1994호에 기재되어 있다. 이들 문헌에 기재된 잉크-수용층은 특정 알루미나 수화물의 다공성층을 제공함으로써 구성되고, 잉크-수용층의 청구된 장점은 큰 잉크 도트 완전성, 우수함 염료 고정 및 높은 칼라 밀도를 갖는 인쇄가 실현된다.

[기록 매체의 제조]

본 발명의 기록 매체는 다음과 같이 제조되는 것이 바람직하다.

구형 실리카와 비구형 실리카의 혼합물 및 결합재를 포함하는 코팅액이 제공된다. 구형 실리카 및 비구형 실리카에 관하여, 콜로이드성 실리카 형태의 실리카가 이러한 코팅액을 제조하기 위해 사용되는 것이 바람직하다.

코팅액은 구형 실리카와 비구형 실리카의 혼합물에 결합재를 첨가하고, 임의로 선택적인 부가제 성분을 첨가하고, 혼합물을 도전시킴으로써 제조될 수 있다.

기록 매체용 기판 또는 아래 기재된 잉크-수용층을 구비한 기판이 제공된다. 이어서, 코팅액이 기판의 표면 상으로 도프되거나, 또는 잉크-수용층이 기판 상에 제공될 때, 광택 표면층을 형성하기 위해 잉크-수용층의 표면 상으로 도포된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 아래 기재된 필름 주조 방법에 의해 광택 표면층을 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 일본국 특허 공개 제151476/l988호에 기재된 방법이 바람직하다. 이러한 방법에 따라, 우수한 잉크 흡수성을 갖는 기록매체를 생산할 수 있다.

필름 주조 방법에서, 코팅액은 이 코팅액이 기판 표면 또는 잉크-수용층의 표면 상에 균일하게 도포될 수 있는 한 특별한 제한 없이 임의의 방법에 의해 도포될 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 코팅 방법의 예는 에어-나이프 코팅, 로드 바코팅, 그라비어 코팅 및 역 롤 코팅을 포함한다.

필름 주조 방법에서, 평활한 표면을 갖는 필름, 바람직하게는 수지 필름이 코팅액층의 상부에 놓인다. 필름은 코팅액층이 여전히 건조되지 않은 상태일 때 라미네이트되어야 한다. 따라서, 가능한 경우 필름은 코팅 후에 즉각적으로 라미네이트된다. 라미네이션은 닙 롤과 같은 2개의 롤 사이를 통과시킴으로써 수행된다. 라미네이팅 조건, 예를 들면 압력 및 온도는 광택 표면층의 양호한 광택으로서 적절히 측정될 수 있고, 또한, 기록 매체의 여러 가지 양호한 특성이 실현될 수 있다. 그러나, 닙 롤 압력은 약 3 내지 5 kg/㎠인 것인 바람직하다. 코팅액층 상 의 라미네이션을 위해 사용할 수 있는 필름의 바람직한 예는 높은 평활성을 갖는 수지 필름(예, 필름의 Bekk 평활성은 5000초 이상임), 예를 들면 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 폴리이미드 및 수지 필름 상에 방출 가능한 실리콘 코팅을 제공함으로써 제조한 수지 필름을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 필름에 대한 코팅액의 접촉각이 90 미만인 관계를 갖는 필름 및 코팅액을 사용하는 것이 바람직하다.

라미네이션 후, 코팅액층이 건조된다. 이후, 필름이 제거되어 기록 매체를 제공한다. 코팅액층은 종이 기판 측면으로부터 용매를 증발시킴으로써 건조된다. 건조 조건, 예를 들면 온도를 조절하는 것이 기록 매체의 양호한 공기 투과성 및 광택 표면층의 표면의 평활성을 실현하기 위해 중요한 것으로 생각된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 건조는 15m/분 이상의 노즐 공기 속도로 30 내지 60초동안 약 l10 내지 150℃의 온도를 갖는 공기에 노출시킴으로써 수행된다. 수지 필름을 분리하는 조건, 예를 들면 각 또는 속도가 적절히 결정됨으로써 광택 표면층의 표면에 대해, 양호한 광택성, Bekk 평활도 및 목적하는 마찰 계수가 실현된다.

잉크-수용층이 제공될 때, 잉크-수용층은 이 잉크-수용층을 형성하는 물질들을 물 또는 코팅액을 제조하기에 적절한 용매에 용해 또는 분산시키고, 코팅액을 기판 상에, 예를 들면 롤 코팅, 블레이드 코팅, 에어-나이프 코팅, 로드 바 코팅, 그라비어 코팅, 코마 코팅 또는 건조 코팅에 의해 코팅함으로써 형성될 수 있다.

건조 후 잉크-수용층의 적용 범위는 바람직하게는 5 내지 30 g/㎡, 특히 바람직하게는 10 내지 20 g/㎡이다.

JIS P 8147 : 종이의 마찰 계수를 결정하는 방법

본 발명의 기록 매체의 광택 표면간의 정지 마찰 계수는 수평적인 방법으로서 JIS P 8l47에 기재된 다음 방법에 따라 측정된다.

테스트 방법에 사용된 테스트 머신은 도 2에 도시되어 있다. 이 머신은 일정 신장비를 갖는 장력 테스터(도시안됨), 수평판(21) 및 추(22)를 포함한다. 최대 부하 49.0N(5kgf)를 갖는 부하셀이 일정 신장비를 갖는 장력 테스터에 사용된다. 수평판(21)은 폭이 약 200mm이고 길이가 약 450mm인 평평한 표면을 갖는 금속, 유리 또는 나무판이다. 판(21)은 수평이 될 수 있도록 한쪽끝이 나사에 의해 장력 테스터의 아래쪽 이동가능빔(24)에 고정된다. 수평판(21)상에는, 중량이 가볍고 마찰이 작은 풀리(25)가 설치된다. 풀리(25)의 바깥쪽은 장력 테스터의 부하셀 아래쪽에만 위치하고, 이 아래쪽은 추(22)의 고리(23)와 중량이 동일하다. 추(22)는 평평한 표면을 갖는 금속 블록이며, 스테인레스 강철 와이와 같은 정밀 금속 또는 폴리에스테르 섬유와 같은 합성 섬유로 이루어진 와이어(27)에 의해 풀리(25)를 통해 장력 테스터의 부하셀 부분(26)에 접속된다. 추(22)의 바닥에 인가되는 압력은 1.64±0.24 kPa(16.7±2.5 gf/㎠)이다. 예컨대, 60mm의 폭, 100mm의 길이, 1000g의 질량을 갖는 추가 사용되지만, 크기와 질량이 정확할 필요는 없다.

수평판(21)과 추(22) 사이에는 두장의 테스트 종이(28 및 29)가 제공된다. 테스트 종이에는 얼룩, 주름 등이 존재하지 않을 것이다. 테스트 결과는 손의 기름으로 얼룩지도록 측정된 부분을 만지거나, 연필 등으로 표시하는 것에 의해 영향을 받지 않을 것이다. 수평판(21)의 테스트 종이는 폭이 추(22)의 테스트 종이폭보다 약 40mm 더 넓으며, 길이는 고정부분을 참작할 경우 수평판에 상충한다(예컨대,약 100mm의 폭과 약 250mm의 길이). 추(22)의 테스트 종이는 폭이 추(22) 의폭과 동일하며, 길이는 추(22)에 부착될 수 있을 정도이다(예컨대, 60mm의 폭과 120mm의 길이).

테스트는 다음과 같이 수행된다. 테스트 종이(29)의 양 끝은 주름이나 처짐이 생기지 않도록 고정용 테이프에 의해 수평판(21)에 고정된다. 한편, 테스트 종이(28)의 양 끝은 주름이나 처짐이 생기지 않도록 추(22)에 고정된다. 장력 테스터에서, 아래쪽 이동가능 빔(24)의 이동 속도는 10.0±0.2mm/min로 설정된다. 장력 테스터에서 기록 부분의 총 스케일은 9.8N(1kgf)로 설정된다. 추(22)는 50mm이동되고, 그동안의 장력이 기록된다. 추(22)가 이동하기 시작하는 순간에 발생된 제1피크가 정지 마찰력으로 간주된다. 추가 계속 이동되면, 마찰력은 동마찰력으로 간주된다. 이 과정은 테스트 종이의 각각의 결합에 대해 5회이상 행해진다. 정지 마찰 계수(μs)는 등식 μs=Fμs/Fn에 따라 계산된다. 여기서, Fμs는 정지 마찰력(mN)이고 Fn은 추(22)에 의해 발생된 수직 항력(mN)이다. 5개이상의 테스트 결과의 평균값이 기록될 것이다.

[실시예]

본 발명을 하기 실시예들을 참조하여 보다 상세히 기재하지만, 본 발명은 이들 실시예로만 제한되지 않는다.

[종이 기판의 제조]

NBKP 50중량% 및 LBKP 50중량%로 구성된 펄프 물질은 비터에 의해 45°SR의 비팅 정도로 조정하였다. 다음으로, 다음 제형을 갖는 내부적으로 부가되는 화학약품이 펄프에 부가됨으로써 원료 물질을 제조하였다. 종이는 이러한 원료 물질로부터 포드라이니어 기계에 의해 제조하였다. 다음 코팅 화학 약품을 함유하는 코팅액은 1.0g/㎡의 적용 범위에서 풀먹임 압착에 의해 코팅하였다. 결과로서 생기는 코팅은 종이 기판을 제조하기 위해 건조시켰다.

[내부적으로 부가된 화학 약품]

점토 2.25 중량%

(특별한 등급의 점토, Kanatani Kogyo사 제품)

활석 2.25 중량%

(SWB3, Nippon Talc Co., Ltd.사 제품)

멜라민 수지 0.23 중량%

(Sumirez 수지, 607SY, Sumitomo Chemical Co., Ltd.사 제품)

로진 호제 0.5 중량%

(Seizepine E, Arakawa Chemical Industries, Ltd.사 제품)

황산 알루미늄 2.7 중량%

(Nippon Light Metal Co., Ltd.사 제품)

[코팅 화학 약품]

산화된 전분 20 중량부

(SK-20, Japan Corn Starch Co., Ltd.사 제품)

폴리아크릴아미드 40 중량부

(Polymerset 305, Arakawa Chemical Industr ies, Ltd. 사 제품)

식염 0.5 중량부

물 500 중량부

[기록 매체의 제조]

하기 조성을 갖는 잉크-수용층을 위한 코팅액을 종이 기판의 한쪽 측면 상에 코팅시켰다. 이어서, 건조 중량에 기초하여 15 g/㎡의 적용 범위에서 잉크-수용층을 형성하기 위해 코팅을 건조시켰다.

[잉크-수용층을 위한 코팅액]

실리카 150 중량부

(상표명 "Carplex BS304F", Shionogi ＆ Co., Ltd.사 제품, 평균 입경 5.3μm)

폴리비닐 알콜 75 중량부

(상표명 "Gohsenal T-330", Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.사 제품, 10% 수용액)

멜라민 가교제 3.2 중량부

(상표명 "Sumirez Resin SR613", Sumitomo Chemical Co., Ltd.사 제품, 고형체 함유량 80%)

물 650 중량부

다음에, 광택 표면에 대해, 구형 실리카(상표명 "Snowtex XL", Nissan Chemical Industry Ltd.사 제품. 고형체 함유량 20%)와 비구형 실리카(상표명 "Snowtex UP", Nissan Chemica1 Industry Ltd.사 제품. 고형체 함유량 20%)를 다음의 표 1에 나타낸 각각의 양(중량부)만큼 포함하고, 폴리비닐알클(상표명 "Gohsenal T-330", Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.사 제품, 10% 수용액)의 50 중량부를 포함하는 코팅액이 마이크로그라비어 코팅기에 의해 잉크 수용층상에 코팅되었다. 코팅직후, 25㎛두께의 폴리에스테르층이 코팅액층(고형체 함유량: 약 18.3%)상에 존재했다. 이 적충물은 니프롤(압력 4 Kg/㎠)을 통과함으로써 건조된다. 다음에 폴리에스테르충이 제거되어 12 g/㎡의 건조 단위의 범위에서 광택 표면층을 갖는 기록 매체가 제공된다.

비교 실시예 1의 기록 매체 및 비교 실시예 2의 기록 매체는 구형 클로이달실리카가 단독으로 또는 비구형 클로이달 실리카가 단독으로 250 중량부의 양으로 사용되었다는 점을 제외하면, 전술된 것과 동일하게 제조되었다.

[기록 매체의 공급 능력]

잉크 제트 프린터, MJ700V2C(Seiko Epson Corp.사 제품, 기록 매체는 공급트레이 측면에 대향하는 광택 표면으로 공급됨) 및 MJ800C(Seiko Epson Corp.사 제품, 기록 매체는 공급 롤러 측면에 대향하는 광택 표면으로 공급됨)를 사용하였다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2에서 제조한 기록 매체를 프린터의 공급 트레이에 넣고, 공급될 기록 매체의 실수를 체크하기 위해 23℃의 온도 및 55%의 습도 환경에서 1000 장의 기록 매체를 공급하였다. 시트 공급의 고장율(%)은 하기 수학식으로 측정하였다:

시트 공급의 고장율(%) = (시트 공급의 고장 시간 수/1000) x 100

그 결과는 하기 표 2에 요약된 바와 같다. 표에서, MJ700V2C에 의한 평가 및 MJ800C에 의한 평가는 각각 (I) 및 (II)로서 나타내고, 공급 능력은 시트 공급의 고장율이 1% 미만일 때 A; 시트 공급의 고장율이 1 내지 5%일 때 B; 및 시트 공급의 고장율이 5%를 초과할 때 NG로 평가하였다.

[기록 매체의 광택도]

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2에서 제조한 기록 매체 표면의 광택도는 60°로 측정되었다· 이 방법에 따른 반영 광택도는 JIS Z8741에 기재되어 있다. 그 결과는 하기 표 2에 요약된 바와 같다.

[기록의 굴절 밀도]

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2에서 제조한 기록 매체를 사용하여 얻은 프린트에서 검게 얼룩진(효율 l00) 화상 영역의 굴절 밀도는 Macbeth 굴절 농도계(RD-917)로 측정하였다.

그 결과는 하기 표 2에 요약된 바와 같다.

[기록 매체의 정적 마찰 계수]

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2에서 제조한 기록 매체에 대해, 광택 표면이 상호 대향하도록 2시트의 기록 매체가 다른 매체의 상부로 넣어진다. 광택 표면들 사이의 마찰 계수는 JIS P8147에 규정된 마찰 계수(수평 방향)를 측정하기 위해 테스터를 사용하여 20℃의 환경에서 정적 마찰 계수로서 측정된다. 시험편은 30 mm의 폭 및 150 mm의 길이를 갖고, 이동 속도는 100 mm/분이었다.

그 결과는 표 2에 요약한 바와 같다.

본 발명의 기록 매체에 의해 광택의 손상 없이 프린터에 공급 또는 운반될 기록 매체의 고장을 방지할 수 있다.

Claims

기판 및 기판 상의 광택 표면층을 포함하고, 이 광택 표면층은 구형 실리카 및 비구형 실리카를 포함하는 기록 매체.
제1항에 있어서, 구형 실리카의 비구형 실리카에 대한 비율이 2:8 내지 9.5:0.5인 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 구형 실리카 또는 비구형 실리카가 콜로이드성 실리카로부터 유도되는 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 비구형 콜로이드성 실리카가 상호 연관된 실리카 구체를 포함하는 장쇄 구조를 갖는 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 잉크 수용층이 기판과 광택 표면층 사이에 제공되는 기록매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 광택 표면층이 35 이상의 60°반영 광택도를 갖는 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기록 매체의 광택 표면들 사이의 JIS P8147에 따른 정적 마찰 계수가 0.8 내지 1.1인 기록 매체.
구형 실리카, 비구형 실리카 및 결합재를 포함하는 코팅액을 제조하는 단계; 코팅액층을 형성하기 위해 기판 상으로 또는 기판 상의 액체 수용층 상으로 코팅액을 코팅하는 단계; 평활한 표면을 갖는 필름이 코팅액층과 친밀히 접촉하게 하는 단계; 광택 표면층을 형성하기 위해 코팅액층을 건조시키는 단계; 및 평택 표면층으로부터 필름을 제거하는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 기록 매체의 제조 방법.
제8항에 있어서, 평활한 표면을 갖는 필름이 수지 필름인 기록 매체의 제조 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 사용된 코팅액 및 필름은 코팅액의 필름에 대한 접촉각이 90°이하인 관계를 갖는 기록 매체의 제조 방법.
제l항 또는 제2항에 따른 기록 매체 상으로 잉크 조성물을 프린트하는 단계를 포함하는 기록 매체의 기록 방법.
잉크 조성물의 소적들을 배출하는 단계; 및 인쇄하기 위해 제1항 또는 제2항에 따른 기록매체 상으로 소적들을 침착시키는 단계를 포함하는 잉크 제트 기록 방법.
제11항에 따른 기록 방법에 의해 생산된 레코드.
제12항에 따른 기록 방법에 의해 생산된 레코드.