KR100289482B1 - 기록지,및 이를 사용하는 화상 형성 방법 - Google Patents

기록지,및 이를 사용하는 화상 형성 방법 Download PDF

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Abstract

섬유상 물질을 주성분으로 하여 형성되고 그의 표면에 양이온성 물질이 도포되거나 함침된 본 발명의 기록지는 적어도 비목재 펄프를 함유한다. 본 발명의 화상 형성 방법은 감광체 상에 토너로 현상 수단에 의해 정전 잠상을 현상시키는 단계, 현상된 토너 화상을 감광체로부터 기록지 상으로 전사시키는 단계, 및 전사된 토너 화상을 기록지 상에 정착시키는 단계를 통하여 기록지상에 화상을 형성시키는 것이다. 화상 형성 방법은 적어도 산성 염료 및(또는) 직접 염료, 물, 수용성 용매를 함유하는 잉크의 소적을 기록지 상에 부여하여 잉크젯 기록 방식에 의해 기록지 상에 화상을 형성시키는 것이다.

Description

기록지, 및 이를 사용하는 화상 형성 방법
제1도는 전자 사진 복사기의 기록 수단의 개략도.
제2도는 전자 사진 복사기의 정착기의 개략도.
제3도는 본 발명에서 사용되는 잉크젯 기록 장치의 헤드부의 종단면도.
제4도는 본 발명에서 사용되는 잉크젯 기록 장치의 헤드부의 횡단면도.
제5도는 제3도 및 제4도에 나타낸 헤드를 다수 조립한 헤드부의 사시도.
제6도는 잉크젯 기록 장치의 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 클리너부 2 : 클리닝 부재
3 : 감광체 4 : 기록지
5, 7 : 대전기 6 : 현상기
8 : 토너 9, 10 : 롤러
11 : 클리닝 부재 13 : 정착기
본 발명은 전자 사진 기록 방식에 있어서 토너 수용지로서 탁월한 성능을 나타내는 기록지, 및 이 기록지를 사용하는 전자 사진 화상 형성 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 잉크젯 기록 방식에 있어서 선명한 화상을 형성시킬 수 있는 기록지, 및 이 기록지를 사용하는 잉크젯 화상 형성 방법에 관한 것이다.
전자 사진 복사기는 예로서, 광도전성 감광체를 일시적으로 대전기로 대전시키고; 정전 잠상을 형성시킨 다음; 1-성분계 또는 2-성분계 토너로 잠상을 현상시키고; 전사-대전기에 의해 감광체상의 토너를 여기에 전달된 기록지 상으로 전사하여; 정착 롤러 등을 사용하여 열 및(또는) 압력에 의해서 토너를 기록지 상에 정착시켜 최종 복사 화상을 수득하는 공정을 수행한다.
상기와 같은 타입의 복사기에 사용하기 위한 토너 수용지는 다음 특성을 가질 것이 요구된다;
(1) 만족스러운 토너 전사를 위해 표면의 전기 저항치 및 표면 평활도가 적합할 것;
(2) 토너 정착성이 높을 것;
(3) 발생한 종이 먼지가 감광체 또는 대전 롤러상에 접착함으로써 화상을 불량하게 만드는 종이 먼지의 형성이 적을 것;
(4) 발생한 종이 먼지에 의해 감광체, 종이-전달 롤러, 또는 정착 롤러가 마모되는 것이 적을 것;
(5) 열에 의한 컬링 발생이 적을 것;
(6) 습도 변화에 의한 치수 변화가 적을 것;
(7) 강도가 낮고 적합한 표면 마찰 계수를 가지면서 전달성이 높을 것, 등.
잉크젯 기록 방식은 기록의 고속화, 컬러 화상 기록, 및 고농도 기록에 적합하기 때문에 관심을 끌고 있으며, 잉크젯 기록용 장치가 널리 사용되고 있다. 잉크젯 기록의 경우, 특별하게 고안된 종이를 사용하는데, 일본국 공개 특허 공보 제59-35977호에 기재되어 있는 바와 같은 피복된 잉크젯 종이를 예로 들 수 있다. 한편, 흑백 기록 및 사업용 컬러 기록에 있어서, 저가의 일반 사무용 보통지 상에 기록하기에 적합한 잉크젯 기록 방식이 요구된다.
그러나, 전자 사진 기록의 경우, 사무용으로 널리 사용되고 있는 토너 수용지는 잉크젯 기록용으로 적합하지 못한데, 이는 하기와 같은 단점을 갖고 있기 때문이다.
(1) 잉크 정착성이 불충분함;
(2) 수성 잉크에 의한 기록지 상에 형성된 기록된 화상의 내수성이 불충분함;
(3) 잉크 색제의 발색성이 불충분하고, 형성된 화상의 화상 농도가 불충분함;
(4) 잉크의 페더링(feathering) 및 블리딩(bleeding)이 발생하여 기록된 화상의 화질이 저하되는 등의 문제점.
기록된 화상의 내수성을 개선하기 위하여, 일본국 공개 특허 공보 제61-58788호에 폴리알릴아민 염을 함유하는 기록지가 기재되어 있다. 그러나, 특별한 피복층이 없이 폴리알릴아민 염을 함유하는 기록지는 형성된 화상의 농도가 낮은 단점을 가지며, 블리딩을 일으키는 경향이 있다.
잉크 정착성을 개선하기 위하여, 기록 매체와 잉크를 둘 다 검토한다. 잉크 기록 매체는 기록 매체 자체의 사이징도를 저하시키는 것에 대해 검토하여 잉크 침투성, 및 습윤성을 개선시킨다. 잉크의 표면 장력을 저하시키는 것에 대해 검토하여 습윤성 및 기록 매체로의 침투성을 개선한다.
상기 개선점 중 어떤 것은 대량의 잉크를 침투시키기 때문에 잉크 건조후 기록지의 코클링(cockling) 및 컬링과 같은 문제를 일으킨다.
본 발명의 목적은 전자 사진 기록 방식용 토너 수용지로서 적합하며, 상기 요구 조건, 특히, 탁월한 토너 정착성을 갖는 기록지를 제공하는 것, 및 상기 기록 매체를 사용하는 전자 사진 화상 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 페더링 또는 블리딩 없이 신속한 정착 속도로 고화질과 높은 화상 농도를 제공하며, 기록된 화상에 높은 내수성을 부여하는 잉크젯 기록 방식용으로도 또한 적합한 기록지를 제공하는 것, 및 상기 기록 매체를 사용하는 잉크젯 화상 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기록후 코클링 및 컬링과 같은 잉크젯 기록 방식의 고유한 문제점을 수반하지 않아 잉크 정착에 있어서 두드러지게 개선된 기록지를 제공하는 것, 및 상기 기록 매체를 사용하는 잉크젯 화상 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기록지는 섬유상 물질을 주성분으로 하여 형성되어 이의 표면상에 양이온성 물질이 도포되거나 함침되고, 적어도 비목재 섬유를 함유한다.
본 발명의 화상 형성 방법은 현상 수단에 의하여 토너로 감광체 상에 정전 하상을 현상시키는 단계, 현상된 토너 화상을 감광체로부터 기록지 상으로 전사시키는 단계, 및 전사된 토너 화상을 기록지상에 정착시키는 단계를 통하여 상기 기록지 상에 화상을 형성시킨다.
본 발명의 다른 양태의 화상 형성 방법은 적어도 산성 염료 및(또는) 직접 염료, 물, 및 수용성 용매를 함유하는 잉크의 소적을 상기 기록지 상에 부여하여 잉크젯 기록 방식으로 상기 기록지 상에 화상을 형성시킨다.
상당한 검토후, 본 발명의 발명자들은 섬유상 물질(여기서 섬유상 물질은 비목재 섬유 물질로, 바람직하게는 케나프(kenaf) 섬유임)을 주성분으로 하여 형성되고, 그의 표면 상에 양이온성 물질이 도포되거나 함침된 종이가 전자 사진 기록 방식에 있어서 특히 적합하고, 또한 기록후 코클링 및 컬링의 단점이 없이 잉크 정착성, 기록된 화상의 내수성, 색제의 발색성, 형성된 화상의 화질 등이 탁월하여 잉크젯 기록 방식에 특히 적합함을 발견하였다. 본 발명은 상기 발견을 기초로 완성되었다.
본 발명의 기록지는 주로 비목재 섬유로부터 수득된 섬유상 물질(즉, 비목재 펄프)을 주성분으로 하여 구성된 것을 특징으로 한다. 본 명세서에서 비목재 섬유는 목재 섬유를 제외한 식물성 섬유를 의미하는 것으로, 예를 들면, 종이 뽕나무, 미쓰마타(mitsumata), 아마, 짚, 해초, 케나프, 대나무, 파인애플, 사탕수수 깍지 등의 섬유가 있다. 상기와 같은 출발 물질을 기계적으로 분쇄하거나, 화학적으로 분해하고, 경우에 따라 표백시켜 목재 펄프의 제조에서와 유사한 방식으로 비목재 펄프를 수득한다.
본 발명의 기록지는 상기 비목재 재료를, 사이징제(sizing agent), 전료(塡料), 및 경우에 따라 기타 보조제를 사용하여 통상의 시트 형성 방법으로 시트를 형성시켜 제조한다. 본 발명에서 사용하는 펄프는 LBKP 및 NBKP로 예시되는 화학적 펄프, 및 기계적 펄프와 같은 목재 펄프를 추가로 함유할 수 있다.
비목재 펄프는 상기 언급한 잉크 정착성 및 화상 내수성 개선점과 수반되는 문제점, 및 기록후 코클링, 블리딩, 및 컬링과 같은 문제점을 해결하는 데 있어서 탁월한 효과를 나타낸다.
비목재 섬유가 전체 섬유상 물질중에 30 내지 95 중량%, 바람직하게는 50 내지 95 중량% 함유된다. 함량이 95 중량% 보다 높은 경우, 페더링이 현저해지는 경향이 있다.
비목재 섬유중에서, 케나프 섬유가 코클링 및 컬링에 대해 특히 효과적이다.
폐지 재생 펄프를 함께 사용하는 것이 비목재 섬유를 사용함으로써 일어날 수 있는 가능한 페더링 방지에 효과적이다. 폐지 재생 펄프가 본 목적의 종이에 바람직하게는 0 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게 10 내지 40 중량% 함유된다.
본 발명에서 사용할 수 있는 전료로는 탄산 칼슘, 카올린, 활석, 탄산 마그네슘 등이 있다. 상기와 같은 전료와 함께 사용할 수 있는 사이징제로는 중성 송진 사이징제, 알킬 케텐 이량체, 알케닐숙신산 무수물과 같은 알칼리성 사이징제, 및 산성 송진이 있다. 상기 사이징제를 정착시키기 위하여, 정착제로서 황산 알루미늄을 소량 사용할 수 있다.
기록지는 필수적으로 이의 표면에 도포되거나 이에 함침된 양이온성 물질을 가질 것이 요구된다.
양이온성 물질은 저분자량 양이온성 물질 또는 고분자량 양이온성 물질일 수 있다. 본 발명은 적어도 1종의 양이온성 물질을 사용한다. 화상의 내수성, 잉크의 발색성, 및 화질의 효과적인 개선을 위하여 저분자량 양이온성 물질 및 고분자량 양이온성 물질을 함께 사용할 수 있다. 저분자량 양이온성 물질의 중량 평균 분자량이 1000 이하인 것이 바람직하고, 100 내지 700인 것이 더욱 바람직하며, 고분자량 양이온성 물질의 중량 평균 분자량은 2000 이상인 것이 바람직하고, 2000 내지 10000인 것이 더욱 바람직하다.
분자량이 1000 이하인 저분자량 양이온성 물질로는 특히 라우릴아민, 코코넛-아민, 스테아릴아민, 및 송진-아민과 같은 1급, 2급, 및 3급 아민의 염산염 및 아세트산염; 라우릴트리메틸암모늄 클로라이드, 라우릴디메틸벤질암모늄 클로라이드, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드, 및 벤즈알코늄 클로라이드와 같은 4급 암모늄 화합물; 세틸피리디늄 클로라이드, 및 세틸피리디늄 브로마이드와 같은 피리디늄 형 화합물; 2-헵타데세닐-히드록시에틸이미다졸린과 같은 이미다졸린 형 양이온성 화합물; 및 디히드록시에틸스테아릴아민과 같은 고급 알킬아민의 에틸렌 옥사이드 부가물이 있다. 따라서, 알루미늄 락테이트, 염기성 수산화 폴리알루미늄, 염화 알루미늄, 나트륨 알루미네이트, 및 알루미늄 아크릴레이트와 같은 금속성 화합물을 사용할 수 있다.
분자량이 2000 이상인 고분자량 양이온성 물질로는 특히 폴리알릴아민 및 이의 염, 예를 들면, 염산염; 폴리아민술폰 및 이의 염, 예를 들면, 염산염; 폴리비닐아민 및 이의 염, 예를 들면; 염산염; 시토산 및 이의 염; 예를 들면, 아세트산 염이 있는데, 이로 제한되는 것은 아니다. 이들의 염의 형태가 염산염 및 아세트산염으로 제한되는 것은 아니다. 고분자량 양이온성 물질은 비이온계 고분자량 물질을 부분적으로 양이온화하여 제조할 수 있다. 이의 특정 예로는 비닐피롤리돈과 아미노메틸알킬 아크릴레이트의 4급 염의 공중합체, 아크릴아미드와 아미노메틸아크릴아미드의 4급 염의 공중합체 등이 있는데, 이로 제한되는 것은 아니다. 상기 언급한 고분자량 물질 또는 양이온성 고분자량 물질은 바람직하게는 수용성이지만, 라텍스 또는 유액의 상태로 분산가능할 수 있다.
저분자량 양이온성 물질 및 고분자량 양이온성 물질을 함께 사용하는 경우, 이의 비는 20/1 내지 1/20 범위이다. 상기 범위내에서, 기록된 화상은 내수성이 더 높고, 화질과 화상 농도가 탁월하다.
양이온성 물질은 기록지 상에 바람직하게는 0.05 내지 7g/㎡의 양으로 가한다. 상기 양이 0.05g/㎡ 보다 낮은 경우, 양이온성 물질의 효과가 성취되지 않는 반면, 상기 양이 7g/㎡ 보다 큰 경우, 잉크 흡수도가 낮고 블리딩이 일어나기 쉽다. 도포량이 0.1 내지 3g/㎡ 범위인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 기록지는 상기 언급한 재료로부터 제조한 기록 원지 상 또는 종이 중에 피복액을 도포 또는 함침시켜 제조할 수 있다.
피복액은 경우에 따라 보조 물질로서 카제인, 전분; 카르복시메틸셀룰로오즈 및 히드록시메틸셀룰로오즈와 같은 셀룰로오즈 유도체; 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 나트륨 폴리아크릴레이트, 및 폴리아크릴아미드와 같은 잉크에 의해 팽윤될 수 있는 친수성 수지; SBR 라텍스, 아크릴성 유액, 및 스티렌-아크릴레이트 공중합체와 같은 분자중에 친수성 부위와 소수성 부위를 갖는 수지; 실리콘 오일, 파라핀, 왁스, 및 불소 화합물과 같은 발수성 물질; 상기 언급한 사이징제와 같은 수지; 실리카, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 수화활석, 탄산 칼슘, 산화 티탄, 점토, 활석, 및 탄산 마그네슘(기본)과 같은 무기 안료; 우레아 수지, 우레아-포르말린 수지, 폴리에틸렌 수지, 및 폴리스티렌 수지와 같은 유기 안료를 함유할 수 있다.
상기와 같은 보조 물질은 약 0.1 내지 약 7g/㎡의 양으로 기록 표면에 가한다. 피복액이 안료를 함유하는 경우, 피복액은 안료 및 섬유상 물질이 기록 표면 상에 혼합된 상태로 분배되어, 바람직하게는 안료가 기록 표면의 1/2 이하를 피복하도록 하는 양으로 도포한다. 기록 표면이 안료에 의해서 과도하게 피복되는 경우, 기록지의 촉감이 통상의 종이와 너무 상이하고, 전자 사진 기록 장치내로 종이를 운반하는데 실패하기 쉽다.
본 발명의 기록지를 제조하는데 있어서, 양이온성 물질, 수지, 및 상기 언급한 바와 같은 기타 첨가물을 함유하는 수성액은 롤 피복기 방법, 블레이드 피복기 방법, 에어 나이프 피복기 방법, 게이트 롤 피복기 방법, 사이즈 가압법, 및 쉼 사이즈 방법(shim size method)과 같은 통상의 방법으로 기본 재료 표면상에 도포하고, 이어서 피복된 물질을 공기 건조기, 가열 드럼 등으로 건조시킨다. 또한, 생성된 종이는 표면을 평활 또는 신장시키기 위하여 수퍼칼렌더링 후처리(supercalender finish)할 수 있다.
본 발명의 기록지의 스퇴키트 사이징도(Stockigt sizing degree)는 0 내지 15초 범위가 바람직하다. 스퇴키트 사이징도가 15초 이상인 기록지상에서 표면 장력이 높은 잉크로 기록을 수행하는 경우, 잉크 정착성이 낮고 특히 컬러 기록에 있어서 블리딩이 발생하기 때문에 형성된 화상의 화질이 손상되기 쉽다. 그러나, 본 기록지는 표면 장력이 낮은 잉크를 사용한 잉크젯 기록용으로는 상기 단점이 없이 사용할 수 있어 종이내로 잉크가 침투하는 것을 용이하게 한다.
제1도는 전자 사진 복사기의 기록 장치를 도식적으로 설명한다. 광도전성 감광체 (3)은 대전기 (5)에 의해 일시적으로 대전된다. 감광 드럼을 화상식으로 노광시켜 정전 잠상을 형성시킨다. 잠상은 1- 또는 2-성분계 현상제의 토너 (8)에 의해 현상되어 토너 화상을 형성한다. 토너 화상은 감광체 표면으로부터 외부로부터 공급된 기록지 (4)로 전사 장치로서 전사 대전기 (7)에 의해 전사된다. 이후, 토너 화상은 제2도에 나타낸 정착 장치로서 한쌍의 롤러 (9), (10)(달리, 하나의 롤러 및 벨트)을 갖는 정착기 (13)에 의해 열 및(또는) 압력을 가함으로써 기록지 (4) 상에 정착되어 최종 복사 화상을 수득한다. 전사 공정에서 정착되지 않은 토너 및 인쇄지 (4)로부터 형성된 종이 먼지를 제거하여 전사 단계 후 놓여진 클리너부 (1)로 감광체 (3)를 클리닝한다. 클리닝 장치 (2)(예를 들면, 클리닝 블레이드)로 감광체 (3)과 접촉시켜 클리닝한 후, 감광체의 표면을 반복적으로 대전 단계 등에 도입시킨다. 제2도에 나타낸 바와 같이, 정착기 (13) 중에, 정착되지 않은 토너와 정착 롤 (9) 상의 기록지 (4)로부터의 종이 먼지를 이와 접촉시키고 동시에 실리콘 오일과 같은 이탈제가 롤러로 도포되는 클리너부 (11)로 제거한다.
이후 잉크젯 기록 방식 시스템을 설명한다.
본 발명의 화상 형성 방법은 공지된 잉크젯 기록 방식 시스템에 적용시킬 수 있는데, 이는 노즐을 통하여 잉크 소적을 토출하여 기록 매체상으로 잉크를 적용시키는 것이다. 효과적인 잉크젯 기록 방식 시스템의 대표적인 예가 일본국 공개특허 공보 제54-59936호에 개시되어 있으며, 여기에서는 열 에너지가 잉크로 제공되어 잉크 용적을 급변시키고 상 변화 에너지에 의해 노즐로부터 잉크가 토출되도록 한다.
본 발명의 잉크젯 기록 방식에 적합한 잉크젯 기록 장치의 예를 도면을 참고로 하여 설명한다. 제3도, 4도, 및 5도는 상기 장치의 필수 부분인 헤드 구조의 예를 설명한다.
이들 도면에서, 헤드 (31)은 잉크 유동용 홈 (14)를 갖는 유리, 세라믹, 플라스틱 등의 판을 감열 기록용 발열 헤드 (15)와 접착시켜 조립한다. (발열 헤드는 도면에 나타낸 것으로 제한되는 것은 아니다.) 발열 헤드 (15)는 산화 실리콘 등으로부터 형성된 보호층 (16); 알루미늄 전극 (17-1), (17-2); 니크롬 등으로부터 제조된 발열 저항체층 (18); 축열층 (19); 및 알루미나 등으로 제조된 방열성 기판 (20)으로 조립되어 있다.
잉크 (21)을 배출관 (미세 노즐) (22)에 채우고, 압력 P에 의해 형성된 메니스커스 (23)을 갖는다.
전기 신호 정보가 헤드의 전극 (17-1), (17-2)에 가해지면, 발열 헤드 (15) 상에 기호 ";n";으로 나타낸 영역이 갑자기 발열되어 상기 영역상의 잉크 (21)중에 버블을 형성시키고, 버블의 압력은 메니스커스 (23)을 밀어내서 소적 (24) 형태로 오리피스 (22)로부터 잉크 (21)을 토출시킨다. 토출된 잉크 소적은 기록 매체 (25)를 통하여 이동한다.
제5도는 제3도에 나타낸 다수의 헤드가 집적되어 있는 다중 헤드의 외관을 나타낸다. 상기 다중 헤드는 제3도에 나타낸 것과 같이 발열 헤드 (28)을 다수의 홈 (26)을 갖는 유리판 (27)과 접착시켜 형성시킨다. 제3도는 잉크 유동 경로에 따른 헤드 (31)의 단면도이고, 제4도는 제3도의 라인 (4-4)에서의 단면도이다.
제6도는 상기한 헤드가 장착되어 있는 전체 잉크젯 기록 방식 장치의 예를 나타낸다. 제6도에서, 와이핑 부재로서 블레이드 (61)은 블레이드-유지 부재에 의해 블레이드의 한쪽 말단에 유지시킴으로써, 캔티레버(cantilever)의 형태로 고정된 말단을 형성한다. 상기 블레이드 (61)은 기록 헤드의 기록 영역에 인접한 위치에 있게 되고, 이런 경우, 기록 헤드의 이동 경로로 돌출되도록 유지된다. 블레이드 (61)에 인접한 홈(home) 위치에 캡 (62)가 위치하며, 기록 헤드의 이동 방향에 대해 수직 방향으로 이동하여 배출 노즐면과 접촉하도록 하여 노즐을 캡핑하도록 조립된다. 잉크 흡수체 (63)은 블레이드 (61)에 인접하도록 위치하여, 상기 블레이드 (61)과 유사한 방식으로 기록 헤드의 이동 경로중으로 돌출되도록 유지된다. 블레이드 (61), 캡 (62), 및 흡수체 (63)은 배출 회복 장치 (64)를 구성한다. 블레이드 (61), 흡수체 (63)이 제공되어 잉크 토출 노즐면으로부터 물, 먼지 등을 제거한다.
기록 헤드 (65)는 토출용 발열 수단을 가지며, 토출 노즐면과 반대면에 있는 기록 매체상으로 잉크를 토출시킴으로써 기록을 수행한다. 기록 헤드 (65) 유지 및 이동용으로 캐리지 (66)이 제공된다. 상기 캐리지 (66)은 가이드 축 (67)과 미끄러질 수 있도록 맞물리게 한다. 캐리지 (66)의 영역인 모터 (68)에 의해 구동되는 벨트 (69) (도면에 나타나 있지 않음)에 연결되어, 캐리지 (66)이 가이드 축 (67)을 따라 기록 헤드 (65)의 기록 영역 및 이에 인접한 영역으로 이동할 수 있도록 한다.
기록 매체 전송용 종이 전송 장치 (51) 및 모터 (도면에 나타나 있지 않음)에 의해 구동되는 종이 전송 롤러 (52)는 기록 매체를 기록 헤드의 배출 노즐면과 반대편 위치로 전송하고, 종이-배출 롤러 (53)이 제공되어 있는 종이 배출 장치로 기록됨에 따라 기록 매체가 전송된다.
상기 구조에 있어서, 기록 헤드 (65)가 기록이 완결됨에 따라 원래 위치로 되돌아 올 경우, 배출-회복 장치 (64)의 캡 (62)는 기록 헤드 (65)의 이동 경로의 외부에 위치하며, 블레이드 (61)은 이동 경로로 돌출되도록 한다. 이에 따라, 기록 헤드 (65)의 배출 노즐면이 와이핑된다. 기록 헤드 (65)의 배출면을 캡핑시키기 위하여, 캡 (62)가 기록 헤드의 이동 경로로 돌출되어 배출 노즐면과 접하도록 한다.
기록 헤드 (65)가 원래 위치에서 기록-개시 위치로 이동되도록 할 경우, 캡 (62) 및 블레이드 (61)이 상기 언급한 와이핑 단계에서와 동일한 위치에 있어, 기록 헤드 (65)의 배출 노즐면이 또한 상기 이동시 와이핑되도록 한다.
기록 헤드는 기록 완결시 및 배출 회복시 원래 위치로 이동할 뿐만 아니라, 기록 영역으로부터 기록 도중 예정된 간격으로 이동한다. 노즐은 상기와 같은 이동에 의해 와이핑된다.
잉크젯 기록 방식에 의해 컬러 인쇄하는 경우, 블랙, 시안, 마젠타, 및 옐로우 잉크를 각각 보유하는 4개의 기록 헤드는 캐리지 (66) 상에 수평으로 또는 수직으로 병치되어 있다. 상기 잉크는 4가지 색상 대신 시안, 마젠타, 및 옐로우의 3가지 색상일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 잉크는 하기에 기술된다.
잉크는 음이온성기, 물, 수용성 유기 용매, 및 점도-조절제, pH-조정제, 방부제, 계면활성제, 및 산화방지제와 같은 기타 첨가제를 갖는 수용성 염료이다.
본 발명에서 사용되는 음이온성기를 갖는 수용성 염료는 컬러 인덱스(Color Index)에 기재된 산성 염료, 직접 염료, 및 반응성 염료로부터 제한없이 선택될 수 있다. 또한, 술폰산기 및 카르복실기와 같은 음이온성기를 갖는 염료는 컬러 인덱스에 기재되어 있지 않음에도 불구하고 제한없이 사용될 수 있다. 본 명세서 중 수용성 염료로는 pH-의존성 수용성을 갖는 천연의 것이 있다. 이들 염료중에서, 직접 염료 및 산성 염료가 색조를 고려하여 특히 바람직하다.
잉크용 수용성 유기 용매로는 디메틸 포름아미드 및 디메틸아세트아미드와 같은 아미드; 아세톤과 같은 케톤; 테트라히드로푸란 및 디옥산과 같은 에테르; 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 헥실렌 글리콜, 및 디에틸렌 글리콜과 같은 알킬렌 글리콜; 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 및 트리에틸렌 글리콜 메노메틸 에테르와 같은 다가 알코올의 저급 알킬 에테르, 에탄올, 이소프로필 알코올, n-부틸 알코올, 및 이소부틸 알코올과 같은 1가 알코올; 및 글리세린, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-이미다졸리딘온, 트리에탄올아민, 술폴란, 디메틸술폭사이드 등이 있다.
잉크중 상기 수용성 유기 용매의 함량은 1 내지 50 중량%의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 내지 30 중량%이지만, 이로써 제한되는 것은 아니다.
상기 잉크는 경우에 따라, 점도-조절제, pH-조정제, 방부제, 계면활성제, 산화방지제, 증발촉진제 등과 같은 기타 첨가제를 함유할 수 있다. 액체의 침투성을 조절하기 위하여 계면활성제의 선택이 특히 중요하다.
잉크는 약 25℃에서 다음 특성을 갖는 것이 바람직하다: 3 내지 12의 pH, 10 내지 60 dyn/cm의 표면 장력, 및 1 내지 30 cp의 점도, 옐로우, 마젠타 및 시안의 각 색상 잉크의 표면 장력이 잉크-정착성, 및 화질의 관점에서 25 내지 40dyn/cm인 것이 더욱 바람직하다. 그러나, 기록지가 잉크 침투성을 개선하기 위하여 스퇴키트 사이징도를 조절하는 경우, 잉크의 특성은 상기 범위를 벗어날 수 있다.
표면 장력이 40dyn/cm 이상인 잉크의 경우, 본 발명의 기록지상에서의 잉크 정착성 및 화상 균일성에 있어서 기대되는 효과가 성취될 수 없는 반면, 표면 장력이 25dyn/cm 이하인 잉크의 경우, 화상의 페더링이 일어나기 쉽고 화질이 저하되는 경향이 있다.
본 발명은 이후 실시예를 참고로 하여 더욱 상세하게 기술된다. 실시예 중의 용어 ";부";는 달리 언급하지 않는한, 중량을 기준으로 한다.
[실시예 1]
(기록 원지 1 내지 6의 제조)
사용되는 출발 펄프는 표 1에 나타낸다. 출발 펄프 100 중량부에 카올린 10 중량부(Tsuchiya Kaolin K.K. 제품), 양이온화 전분 0.4 중량부, 황산 알루미늄 1 중량부, 및 중성 송진 사이징제(Size Pine NT, Arakawa Kagaku K.K. 제품)를 혼합한다. 상기 혼합물로부터, 기록 원지 1 내지 6을 각각 통상의 방법으로 기본 중량 80g/㎡으로 제조한다. 표 1에서, 비목재 펄프 (1)는 케나프로부터 제조된 것이고, 비목재 펄프 (2)는 사탕수수 깍지로부터 제조된 것이다. 펄프 제형에 대한 숫자는 중량을 기준으로 한다.
각각의 기록 원지를, 하기 성분을 혼합하고 용해시켜 제조한 액체를 사용하여 함침시키거나 피복시키고, 120℃ 오븐중에서 1분간 건조시켜 본 발명의 기록지 및 비교용 종이를 제조한다. 기록 원지, 사용되는 액체, 및 사용량을 표 1에 나타낸다.
(액체 조성물 A)
물
(액체 조성물 B)
폴리알릴아민 염산염 0.8부
(PAA-HCI-3L, 분자량: 10,000)
Nitto Boseki Co., Ltd.)
물 99.2부
(액체 조성물 C)
벤즈알코늄 클로라이드 0.2부
(G-50, Sanyo Chemical Industries Ltd.)
폴리알릴아민 염산염 0.8부
(PAA-HC1-3L, 분자량: 10,000)
Nitto Boseki Co., Ltd.)
물 99.0부
(액체 조성물 D)
알루미늄 아크릴레이트 0.2부
(P-3, Asada Kagaku K.K.)
폴리알릴아민 염산염 0.8부
(PAA-HC1-3L, 분자량: 10,000)
Nitto Boseki Co., Ltd.)
물 99.0부
(액체 조성물 E)
미분 실리카 10부
(Mizuka Sil P-78D, Mizusawa Kagaku K.K.)
폴리비닐 알코올 4부
(PVA 117, Kuraray Co., Ltd)
폴리알릴아민 염산염 0.6부
(PAA-HC1-3L, 분자량: 10,000)
Nitto Boseki Co., Ltd.)
벤즈알코늄 클로라이드 0.4부
(G-50, Sanyo Chemical Industries Ltd.)
물 85.0부
도포액 E를 바(bar) 피복기 방법으로 기록 원지 상에 도포하고, 다른 도포액과 동일한 조건하에서 건조시킨다.
옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙의 잉크: (1) -Y, (1) -M, (1) -C, 및 (1) -K를 하기 성분을 혼합하고 기공 크기가 0.22㎛인 막 필터(Fluoropore Filter, 상표명, Sumitomo Electric Industries, Ltd.)를 통하여 압력하에서 여과한다.
(1) -Y
C.I. 직접 옐로우 86 2.5부
티오디글리콜 7.5부
글리세린 7.5부
우레아 7.5부
아세틸렌올 EH 1부
물 균형량
(1) -M
염료를 C.I. 산성 레드 35 3.0부로 대체하는 것을 제외하고는 (1) -Y와 동일.
(1) -C
염료를 C.I. 직접 블루 199 3.0부로 대체하는 것을 제외하고는 (1) -Y와 동일.
(1) -K
염료를 C.I. 푸드 블랙 2 3.5부로 대체하는 것을 제외하고는 (1) -Y와 동일.
각각의 4가지 잉크의 표면 장력은 29dyn/cm이고 점도는 2cp이다.
(잉크젯 기록 방식에 대한 적합성 평가)
생성된 기록지 상에, 상기한 잉크를 사용하여 mm당 약 14개의 기록 노즐을 가지며 열 에너지에 의해 잉크 소적을 토출하는 버블 제트형 기록 헤드가 장착되어 있는 기록 장치로 컬러 화상을 형성시킨다. 기록된 화상은 하기와 같이 평가한다.
1. 화상 농도:
기록지상에, 100% 양의 블랙 잉크로 베타 화상을 인쇄한다. 12시간 동안 방치시킨 후, 인쇄된 베타 화상의 반사 밀도를 반사 밀도계, 막베스(macbeth) RD-918(MacBeth Co.)을 사용하여 측정한다.
2. 블리딩:
베타 화상을 100% 양에서 단일 색상(옐로우, 마젠타, 및 시안) 및 서로 인접하여 200% 양에서 혼합 색상(레드, 그린, 및 블루)으로 기록지 상에 인쇄하고, 각 색상간의 경계면에서의 선명도를 가시적으로 평가한다. 200% 양에서 베타 색상 화상간의 경계면에서 색상 혼합을 거의 일으키지 않으며 실질적인 블리딩 현상이 없는 것을 A로 표시한다. 200% 양에서 베타 컬러 화상간의 경계면에서 색상 혼합은 일으키지만, 100% 양에서 블리딩을 일으키지 않는 것을 B로 나타낸다. 100% 양에서 베타 컬러 화상간의 경계선에서 색상 혼합을 일으키는 것을 C로 나타낸다. 200% 양 영역간의 경계선이 거의 직선인 것으로 관측되는 것 중 하나를 AA로 표시한다.
3. 기록된 문자의 품질
100% 양에서 복잡한 한자를 인쇄한다. 선명한 문자를 제공하는 기록지를 A로 표시한다. 인쇄된 문자를 해독할 수 없는 경우를 C로 표시한다. 인쇄된 문자 중 화질은 낮지만 해독가능한 경우는 B로 표시한다.
4. 인쇄된 문자의 내수성:
100% 양에서 인쇄된 문자상에, 적가 피펫으로부터 물 한방울이 떨어지도록 하여 동시에 건조시킨다. 인쇄된 문자를 육안으로 평가한다. 문자가 사라지지는 않았지만 획이 굵어진 경우, 인쇄를 A로 표시한다. 문자가 사라지지도 않고 획이 굵어지지도 않은 경우, 인쇄를 B로 표시한다. 문자를 해독할 수 없는 경우, 인쇄를 C로 표시한다.
5. 코클링:
블루 베타 화상을 200% 양에서 기록지 상에 인쇄한다. 인쇄물은 육안으로 관측한다. 인쇄후 즉시 현저하게 코클링되고 12시간 후에도 코클링이 사라지지 않는 경우 종이를 C로 표시한다. 인쇄후 즉시 어느 정도 코클링되지만 12시간 후에 사라지는 경우를 A로 표시한다. 인쇄후 즉시 코클링이 거의 일어나지 않는 경우를 AA로 표시한다.
6. 기록후 컬링:
코클링 평가에서와 동일한 패턴을 기록지 상에 인쇄한다. 인쇄후 12시간내에 이의 말단이 컬링되는 컬링이 현저한 경우의 기록지를 C로 표시한다. 12시간 후 컬링이 현저하지 않은 것을 A로 표시한다.
(전자 사진 기록 방식에 대한 적합성의 평가)
복사기 NP-9800(상표명, Canon K.K.) 및 컬러 복사기 CLC-500(상표명, Canon K.K.)으로 기록지 상에서 전자 사진 기록을 수행하는데, 상기 복사기들은 둘다 제1도에 설명된 화상-형성 장치 및 제2도에 설명된 정착 장치를 갖는다. 복사된 화상의 화질은 다음의 3가지 등급으로 평가한다.
A: 양호(색감, 색 재현성, 및 색채성이 양호)
B: 약간 열등
C: 불량(색채가 둔감하고 기록이 되어 있지 않음).
결과를 표 1에 요약한다.
실시예 및 비교 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 기록지는 고농도 기록시 블리딩 또는 페더링이 없이 탁월한 내수성을 갖는 고화질의 화상을 형성시키는 잉크젯 기록 방식에 적합하다. 비교 실시예와 비교시 명백한 바와 같이, 비목재 섬유 물질을 함유하는, 본 발명의 기록지는 잉크젯 기록 방식이 근본적으로 갖고 있는 기록후의 코클링, 및 컬링 문제점을 효과적으로 해결한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 기록지는 통상의 종이의 질감을 제공하며, 잉크젯 기록 방식 시스템 및 전자 사진 기록 방식용 모두에 적합하다. 따라서, 본 발명의 기록지는 광범위한 시용 분야에서 유용하며, 통상의 특별하게 고안된 잉크젯 기록지와 비교하여 낮은 단가로 공급할 수 있다. 본 발명의 기록지는 통상의 기록지 보다 잉크젯 기록 방식에 더욱 적합하다.
[표 1]
[표 1 계속]

Claims (7)

  1. 비목재 식물성 섬유로서 게나프 또는 사탕수수 깍지(bagasse)를 50 내지 95 중량% 함유하는 섬유성 기재 물질을 포함하고, 상기 섬유성 기재 물질의 표면에 1종 이상의 무기 안료 또는 유기 안료 및 기록지 중 함유량이 0.05 내지 6g/㎠이 되게 하는 양의 양이온성 물질이 도포되어 있는 기록지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비목재 식물성 섬유가 게나프 섬유인 기록지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 섬유성 기재 물질이 폐지 재생 펄프를 0 내지 50 중량%의 양으로 함유하는 기록지.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 ";중량-평균 분자량이 1000 이하인 저분자량 양이온성 물질"; 및 ";중량-평균 분자량이 2000 이상인 고분자량 양이온성 물질";을 포함하는 기록지.
  5. 토너를 구비한 현상 수단에 의해 정전 잠상을 감광체상에 현상시키는 단계; 상기 현상된 토너상을 상기 감광제로부터 기록지 상으로 전사시키는 단계; 및 상기 전사된 토너상을 기록지상에 정착시키는 단계를 통하여, 기록지 상에 화상을 형성시키는 화상 형성 방법에 있어서, 기록지가 제1항, 제2항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 기록지인 화상 형성 방법.
  6. 적어도 산성 염료 및(또는) 직접 염료, 물, 및 수용성 용매를 함유하는 잉크의 소적을 기록지 상에 부여하여 잉크젯 기록 방식에 의해 기록지 상에 화상을 형성시키는 화상 형성 방법에 있어서, 기록지가 제1항, 제2항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 기록지인 화상 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서, 잉크에 열 에너지를 작용시켜 잉크를 토출시킴으로써 잉크젯 기록을 수행하는 화상 형성 방법.
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