KR101015184B1 - 기록 매체, 기록 매체-잉크 세트, 잉크젯 기록 방법 및잉크젯 기록 장치 - Google Patents

Abstract

잉크에 자극을 인가하여 잉크를 비상시켜서 기록 매체 상에 화상을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 기록 방법으로서, 상기 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 알루미나 이외의 굴절률이 1.5 이하인 무기 안료를 30 중량% 이상 함유하고, 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며, 상기 잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하이고, 기록 매체 상의 잉크 총량은 15 g/㎡ 이하인 잉크젯 기록 방법을 제공한다.

잉크, 카트리지, 인쇄, 안료

Description

기록 매체, 기록 매체-잉크 세트, 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치{RECORDING MEDIA, RECORDING MEDIA-INK SET, INKJET RECORDING METHOD AND INKJET RECORDING APPARATUS}

본 발명은 잉크젯 인쇄 방식에 의해 오프셋 인쇄 등의 상업 인쇄용 기록에 가까운 고화질 화상을 기록할 수 있는 기록 매체, 기록 매체-잉크 세트, 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치에 관한 것이다.

잉크젯 기록은 기록 매체를 비교적 제한하지 않는 우수한 방법으로 알려져 있고, 잉크젯 기록용 기록 장치, 기록 방법 및 기록 재료 등에 대한 연구 및 개발이 활발하게 이루어져 오고 있다. 지금까지, 잉크젯 기록용 잉크로서는 물을 주성분으로 함유하는 수계 염료를 이용한 것이 주류였다. 이러한 잉크는 또한 이들의 다양한 장점 덕택으로 잉크젯 기록에서 현재도 주로 사용되고 있는데, 이의 장점은 예를 들어, (1) 소광 계수가 높고 색상 순도가 높은 색재를 용이하게 이용가능하다는 점, (2) 채색 범위가 넓어지기 때문에 광범위한 색상 범위로 잉크를 용이하게 이용가능하다는 점, 및 (3) 장기 보관 안정성 및 열에 대한 안정성이 있으며, 특히 코게이션(cogation)이 거의 발생하지 않는 잉크 제조가 가능하다는 점 등을 들 수 있다.

잉크젯 기록 매체, 특히 잉크젯 기록용 광택 매체는 팽윤형 기록 매체 및 포어형 기록 매체로 분류할 수 있는데, 최근에는 잉크의 건조 속도가 우수한 공극형 기록 매체가 주로 사용되고 있다. 공극형 잉크 기록 매체는 잉크를 받아들이기 위한 공극을 갖는 잉크 흡수층이 베이스 상에 제공되고, 또한 필요에 따라서 다공성 광택층이 제공된 것이 주류이다. 이는 특허 문헌 1 및 2에 개시되어 있는 바와 같이, 실리카 또는 알루미나 수화물이 분산된 도포액을 베이스 상에 도포하여 한층 이상을 베이스 위에 형성시키고, 필요에 따라서 콜로이드 실리카를 다량으로 포함하는 광택층을 상기 층 상에 도포하여 얻는다. 이러한 유형의 용지는 현재 주로 사용되는 염료 잉크와의 융화성 관점에서 설계되고 있고, 잉크젯 기록용 전용지, 특히 광택지로서 이미 널리 사용되고 있다. 이들 용지를 사용하면, 광택이 높고 선명성이 매우 높은 출력물을 얻을 수 있지만, 원료가 매우 비싸고 제조 공정이 복잡하다. 따라서, 제조 비용도 일반적인 상업 인쇄용 광택 코팅지와 비교하면 매우 고가이다. 그 때문에, 용도도 사진 출력 등, 고품질의 출력이 필요한 경우에 한정되어 있는 경향이 있고, 광고지, 카탈로그, 팜플렛 등, 저렴하고 대량 출력이 요구되는 상업 인쇄 분야에서는 사용하기 어려운 실정이다. 최근 들어, 한층 양호한 고화질화를 위해, 인쇄용으로 사용되는 잉크의 색상 수가 증가하는 추세이며 필요한 잉크 흡수능도 상승하는 추세이다. 기록 매체의 잉크 흡수능을 증가시키기 위해서, 잉크 수용층(코팅층) 두께를 늘릴 수 있지만, 층 두께를 두껍게 할수록, 고가의 재료를 더 사용하게 되어 기록 매체의 단가가 상승되는 결과를 초래하게 된다.

상기 잉크 수용층을 구성하는 안료로서는, 굴절률이 작고 은폐성이 낮은, 즉 잉크 수용층의 투명성을 높게 유지하는 것이 가능하고, 흡유량(비표면적)이 큰 재료를 사용할 필요가 있다. 그 때문에, 실제 상황에서는 탄산칼슘 및 카올린 등과 같은 저렴한 백색 안료가 아니라, 실리카 및 알루미나수화물 등과 같은 굴절률이 낮고 흡유량이 높은 고가의 안료를 다량으로 사용해야만 하는 상황이다. 이것은 투명성이 낮고 은폐성이 높은 안료를 잉크 수용층에 사용하는 경우에, 잉크 수용층에 스며든 잉크 중의 색재가 은폐성이 높은 안료에 의해 은폐되어서, 농도가 발현되지 않게 되기 때문이다. 실제로, 이러한 은폐성이 높은 안료를 사용한 용지상에 염료 잉크를 이용해 잉크젯 인쇄를 하는 경우에는, 토출되는 잉크량을 아무리 늘려도 표층 근처에 존재하는 색재에 대한 농도만이 발현된다. 따라서, 전체적으로 농도가 낮으며, 콘트라스트가 없는 화상이 되어 버린다. 흡유량이 작은 재료를 사용하면, 잉크의 흡수가 충분하지 않아 비딩이 쉽게 일어나게 된다.

이러한 이유로, 최근에는, 특허 문헌 3에서 개시된 바와 같이 굴절률이 작은 유기 미립자를 사용하여 굴절률과 백색도의 양립을 도모하고자 하는 시도가 이루어졌으나, 유기 미립자도 제조 원가가 높아서, 아직도 염료 잉크에 매치되는 저렴한 수용지를 얻는 것이 어려운 상황에 있다.

또한, 형성된 화상의 장기 보존 안정성에 대한 설계 사상에 관해서도, 염료 분자 자체가 자외선 및 오존에 대한 내성이 낮기 때문에, 염료를 되도록 기록 매체의 잉크 수용층 깊게 스며들게 하여, 공기 및 자외선으로부터의 영향을 차단하며, 또한 미디어의 수용층에 사전 첨가한 산화방지제 및 안정화제로 염료를 보호한다고 하는 사고 방식이 주류이다. 그 때문에 비교적 색재 농도를 낮춘 대량의 잉크를 사 용함으로써 스며드는 깊이를 확보(보상)하여서, 화상 보존 안정성을 유지하고 있다. 따라서 화상을 출력하기 위해서 필요한 잉크량도 필수적으로 많아져서, 카트리지의 소형화가 어려울 뿐만 아니라, 인쇄 비용도 비싸게 되기 쉽다.

이상과 같은 점에서 잉크젯 기록에 있어서는 고품질의 출력을 할 수 있는 저렴한 전용지 또는 인쇄 방법의 제공이 현재 매우 어려운 상황이다.

한편, 최근, 잉크젯 기록용으로 디자인된 안료 잉크가 주목을 받고 있다. 안료는 수불용성이기 때문에, 용매 중에 분산되는 미립자로 분해되는 안료를 사용하는 것이 일반적이다. 잉크젯 기록용 안료 잉크로서, 안전성 등을 위해서 안료를 물에 분산시킨 안료 잉크가 주류이다. 일반적으로 수계 안료 잉크는 예를 들어, 염료 잉크에 비하여 안료 입자의 응집이나 침전이 일어나기 쉽고, 장기간 보존 안정성을 염료 잉크와 유사한 수준으로 만들기 위해서는 여러 가지 분산 조건이나 첨가제가 필요하며, 분산 안정화제가 코게이션의 원인이 되기 때문에 안료 잉크를 열 헤드에서 사용하기 어렵고, 색재의 착색 범위가 염료에 비하여 대체로 협소하다는 등의 결점을 갖는다. 그러나, 안료 염료는 높은 흑농도, 보관 안정성 및 인쇄후 내수성 등과 같은 인쇄 품질의 관점에서 상당히 주목받아 왔다. 이 안료 잉크를 사용하는 잉크젯 프린터는 잉크의 색재가 일반적인 상업 인쇄 잉크의 색재에 가깝기 때문에 인쇄물의 질감을 상업 인쇄에 가깝게 하는 것이 가능하다고 여겨진다. 그러나, 종래의 안료 잉크를 이용하여 실제로 상업 인쇄용 코팅지 상에 인쇄하게 되면, 잉크의 건조가 충분하지 않아 화상이 번져 버리고, 건조 후에 안료가 전혀 정착하지 않는다. 따라서, 종래 인쇄와 마찬가지로, 보통지 및 잉크젯 전용지 등과 같은 흡수 성이 높은 매체 상에 인쇄하는데만 안료 잉크를 사용할 수 있다. 이것은 디자인 개념이 건조 잉크에 대한 디자인 개념에서 변화하지 않고, 안료를 내광성이 높은 안료의 관점에서만 파악하고 있기 때문이며, 염료 잉크의 특성을 전혀 고려하고 있지 않기 때문이다.

(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 출원 제2005-212327호

(특허 문헌 2) 일본 특개평11-078225호

(특허 문헌 3) 일본 공개 특허 출원 제2003-025717호

-본 발명의 개시-

본 발명의 목적은 저렴하고, 농도, 광택 및 화상 신뢰성이 우수하고, 상업 인쇄물에 가까운 기록물을 얻을 수 있는 이상적인 기록 매체, 기록 매체-잉크 세트, 잉크젯 기록 방법 및 잉크젯 기록 장치를 제공하는 것이다.

일반적으로 고화질 화상을 실현하기 위한 잉크젯 전용 코팅지(잉크젯 기록 전용 매체)는 무기 안료로 제조된 잉크 수용층(코팅층)이 기재 표면상 또는 이의 근처에 존재하고 잉크 수용층 자체가 잉크를 흡수가능하게(즉, 잉크 수용층으로 잉크가 침투) 형성되도록 설계된다. 이는 잉크젯 기록법의 발전이 염료 잉크에 의해 진척되었다는 사실과 깊이 관련된다.

안료는 결합력이 없거나 거의 없어서 결합용 접착제(바인더)가 필요한 반면, 염료는 본래 이들에 친화력이 있는 물질에 침투하는 것을 전제로 하는 색재로서, 공유 결합, 이온 결합 또는 반데르발스 결합을 통해서 결합된다. 따라서, 염료 잉크를 사용하는 잉크젯 기록의 경우에 있어서, 잉크는 절대적으로 수용층의 물질에 "염색"된다. 이는 처리해야하는 기술적 도전을 생성시켰는데, 얼마나 균일하게 수용층을 염색시키고 얼마나 많은 수용층 내 물질을 잉크젯 잉크를 이용하여 염색할 수 있는가 하는 점이다. 따라서, 고농도 및 고화질의 화상을 얻기 위해서, 잉크를 수용층에 더욱 침투시킬 수 있는 기술, 잉크를 보다 견고하게 수용층 물질과 결합시킬 수 있는 기술, 및 흡수성과 색상 전개성의 균형을 맞추는 기술이 개발되어 왔다.

잉크젯 기록 전용지의 개발에서의 현재 주류는 다공성이고 매우 투명한 흡수층을 인지하는 방법이다. 이를 인지하기 위해서, 굴절률이 낮고 비표면적이 높은 재료를 반드시 사용해야만 하지만, 실제 상황에서는 실리카 및 알루미나 수화물 등과 같은 고가의 재료 및 매우 복잡한 제조 방법을 사용해야 한다. 물론, 인쇄 비용이 상당히 증가하여, 대량 인쇄에 실제 적용하는 것도 어렵게 된다.

상기의 관점에서 저렴한 잉크젯 기록 방법에 대한 광범위한 연구 결과, 본 발명자들은 종래와 대조적으로 잉크 흡수성이 낮은 기록 매체와 침투성이 높은 안료 잉크를 조합하는 새로운 디자인 개념을 기초로 저렴한 잉크젯 기록 방법을 발명하였다.

즉, 본 발명자들은 잉크 흡수성(침투성)을 줄이는 기록 매체 상에서 인쇄하여 잉크를 형성하는 용매(물 또는 유기 용매)만을 기재에 선택적으로 침투시켜서, 초고 침투성의 안료 잉크를 소량으로 사용하여 가능한 한 잉크 내 안료가 침투하지 않고, 기록 매체의 표면상에 잉크의 색재(안료) 만을 효율적으로 지속시켜서 소량의 잉크를 사용하면서도 충분한 농도 및 건조성을 잘 조화시킬 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명은 본 발명자들의 상기 발견을 기초로 하며, 상기의 문제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.

<1> 잉크에 자극을 인가하여 잉크를 비상시켜서 기록 매체 상에 화상을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 알루미나 이외의 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상 함유하고, 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며, 상기 잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자, 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하이며, 기록 매체 상에서 잉크의 총량은 15 g/㎡ 이하인 잉크젯 기록 방법.

<2> <1>에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 기록 매체의 배리어층 표면의 포어 직경은 1 ㎛ 이하이고, 포어는 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 잉크젯 기록 방법.

<3> <1> 또는 <2>에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 기록 매체는 표면이 연마된 배리어층을 갖는 잉크젯 기록 방법.

<4> <3>에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 기록 전에, 코팅 용지 표면을 연마하여 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체를 생성하는 단계를 추가로 포함하는 잉크젯 기록 방법.

<5> <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 안료 또는 착색 미립자의 체적 평균 입자 직경은 0.01∼0.16 ㎛인 잉크젯 기록 방법.

<6> <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 25℃에서 잉크의 점도는 5 cps 이상인 잉크젯 기록 방법.

<7> <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 잉크는 수용성 유기 용매를 포함하고, 수용성 유기 용매는 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물 또는 글리콜 에테르 화합물인 잉크젯 기록 방법.

<8> <7>에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물은 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 중 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.

<9> <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 잉크는 계면 활성제를 포함하고, 계면 활성제는 하기 화학식 I, II, III, IV, V 및 VI으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 잉크젯 기록 방법:

[화학식 I]

(상기 화학식 I에서, R¹은 알킬기를 나타내고, h는 3∼12의 정수를 나타내며, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

[화학식 II]

(상기 화학식 II에서, R²는 알킬기를 나타내고, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

[화학식 III]

(상기 화학식 III에서, R³은 탄화수소기를 나타내고, k는 5∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 IV]

(상기 화학식 IV에서, R⁴는 탄화수소기를 나타내고, j는 5∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 V]

(상기 화학식 V에서, R⁶은 탄화수소기를 나타내고, L 및 p는 각각 1∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 VI]

(상기 화학식 VI에서, q 및 r은 각각 0∼40의 정수를 나타낸다);

<10> <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 잉크는 습윤제를 함유하고, 습윤제는 폴리올 화합물, 락탐 화합물, 우레아 화합물 및 당류에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<11> <10>에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 폴리올 화합물은 글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, l,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 펜타에리쓰리톨, 트리메틸올에탄 및 트리메틸올프로판에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<12> <10> 또는 <11>에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 락탐 화합물은 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈 및 ε-카프로락탐에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<13> <10> 내지 <12> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 우레아 화합물은 우레아, 티오우레아, 에틸렌우레아 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<14> <10> 내지 <13> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 당류는 말티토스, 솔비토스, 글루코노락톤 및 말토스에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<15> <10> 내지 <14> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 잉크 중에서 습윤제의 함량은 10∼50 중량%인 잉크젯 기록 방법.

<16> <10> 내지 <15> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 잉크는 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<17> <10> 내지 <16> 중 어느 하나에 따른 잉크젯 기록 방법에 있어서, 자극은 열, 압력, 진동 및 빛에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 방법.

<18> 잉크젯 기록 장치로서, 기록 매체 상에 화상을 형성하도록 잉크에 자극을 인가하여 잉크를 비상시키기 위한 잉크 비상 수단을 포함하고, 상기 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 알루미나 이외의 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며, 상기 잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자, 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하이며, 기록 매체 상에서 잉크의 총량은 15 g/㎡ 이하인 잉크젯 기록 장치.

<19> <18>에 따른 잉크젯 기록 장치에 있어서, 배리어층 표면의 포어 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어가 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 기록 매체를 생성하기 위한 코팅 용지의 표면 연마용 연마 수단을 추가로 포함하는 잉크 기록 장치.

<20> <18> 또는 <19>에 따른 잉크젯 기록 장치에 있어서, 자극은 열, 압력, 진동 및 빛에서 선택되는 1종 이상인 잉크젯 기록 장치.

<21> 기록 매체 및 잉크로 구성된 기록 매체-잉크 세트로서, 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 알루미나 이외의 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함유율은 10 중량% 이하이며, 잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자, 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하인 기록 매체-잉크 세트.

<22> <21>에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 기록 매체에서 배리어층 표면의 포어는 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어는 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 기록 매체-잉크 세트.

<23> <21> 또는 <22>에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 기록 매체는 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체-잉크 세트.

<24> <23>에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 기록 전에, 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체를 생성하도록 연마한 것을 추가로 포함하는 기록 매체- 잉크 세트.

<25> <21> 내지 <24> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 안료 또는 착색 미립자의 체적 평균 입자 직경은 0.01∼0.16 ㎛인 기록 매체-잉크 세트.

<26> <21> 내지 <25> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 25℃에서 잉크의 점도는 5 cps 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<27> <21> 내지 <26> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 잉크는 수용성 유기 용매를 포함하고, 수용성 유기 용매는 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물 또는 글리콜 에테르 화합물인 기록 매체-잉크 세트.

<28> <27>에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물은 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 중 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<29> <21> 내지 <28> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 잉크는 계면 활성제를 함유하고, 계면 활성제는 하기 화학식 I, II, III, IV, V 및 VI으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트:

[화학식 I]

(화학식 I에서, R¹은 알킬기를 나타내고, h는 3∼12의 정수를 나타내며, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하 나를 나타낸다);

[화학식 II]

(화학식 II에서, R²는 알킬기를 나타내고, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

[화학식 III]

(화학식 III에서, R³은 탄화수소기를 나타내고, k는 5∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 IV]

(화학식 IV에서, R⁴는 탄화수소기를 나타내고, j는 5∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 V]

(화학식 V에서, R⁶은 탄화수소기를 나타내고, L 및 p는 각각 1∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 VI]

(화학식 VI에서, q 및 r은 각각 0∼40의 정수를 나타낸다).

<30> <21> 내지 <29> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 잉크는 습윤제를 함유하고, 습윤제는 폴리올 화합물, 락탐 화합물, 우레아 화합물 및 당류에서 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<31> <21> 내지 <30> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 폴리올 화합물은 글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 펜타에리쓰리톨, 트리메틸올에탄 및 트리메틸올프로판에서 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<32> <30> 또는 <31>에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 락탐 화합물은 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈 및 ε-카프로락탐에서 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<33> <30> 내지 <32> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 우레아 화합물은 우레아, 티오우레아, 에틸렌우레아 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논에서 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<34> <30> 내지 <33> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 당류는 말티토스, 솔비토스, 글루코노락톤 및 말토스에서 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<35> <30> 내지 <34> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 잉크에서 습윤제의 함량은 10 중량%∼50 중량%인 기록 매체-잉크 세트.

<36> <21> 내지 <35> 중 어느 하나에 따른 기록 매체-잉크 세트에 있어서, 잉크는 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크에서 선택되는 1종 이상인 기록 매체-잉크 세트.

<37> 기록 매체로서, 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재; 및 상기 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 포함하고, 상기 배리어층은 알루미나 이외의 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함 유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며, 배리어층 표면의 포어는 직경이 1㎛ 이하이고, 포어는 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 기록 매체.

<38> <37>에 따른 기록 매체에 있어서, 기록 매체는 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체.

도 1은 본 발명의 잉크 카트리지의 일례를 도시한 개략도이다.

도 2는 케이스(외장)를 포함하는 도 1의 잉크 카트리지의 개략도이다.

도 3은 잉크젯 기록 장치의 잉크 카트리지 장전부의 커버를 개방한 상태의 사시도이다.

도 4는 잉크젯 기록 장치의 전체 구성을 설명하는 개략적인 구성도이다.

도 5는 본 발명의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 개략적인 확대도이다.

도 6는 본 발명의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 구성 요소의 확대도이다.

도 7는 본 발명의 잉크젯 헤드의 일례를 도시하는 주요부의 확대 단면도이다.

도 8은 잉크젯 기록 장치의 전체 구성을 설명하는 개략적인 구성도에 매체 연마 장치를 내장한 설명도이다.

도 9는 실시예 6의 화상 형성부의 단면 사진을 나타낸 도면이다.

도 10은 비교예 1의 화상 형성부의 단면 사진을 나타낸 도면이다.

도 11은 비교예 2의 표면의 SEM 사진 도면이다.

도 12는 실시예 8의 표면의 SEM 사진 도면이다.

도 13은 실시예 7의 표면의 SEM 사진 도면이다.

도 14는 실시예 5∼12 및 비교예 2에 대하여 화질 및 본 발명의 배리어층의 두께간의 관계를 도시한 도면이다.

<잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법>

본 발명의 잉크젯 기록 장치는 하나 이상의 비상 수단 및 연마 수단을 구비하며, 필요하다면, 임의로 선택된 다른 추가 수단, 예를 들어, 자극 발생 수단 및 제어 수단을 구비한다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법은 하나 이상의 비상 단계 및 연마 단계를 가지며, 필요하면 임의로 선택된 다른 단계(들), 예를 들어 자극 발생 단계 및 제어 단계를 갖는다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법은 본 발명의 잉크젯 기록 장치를 통해서 적절하게 수행할 수 있고, 잉크 비상 단계는 비상 수단을 통해 적절하게 수행할 수 있다. 다른 단계(들)는 다른 수단을 통해 적절하게 수행할 수 있다.

-잉크 비상 단계 및 잉크 비상 수단-

잉크 비상 단계는 잉크에 자극을 가하여 잉크를 비상시켜서 기록 매체 상에 화상을 기록하는 단계이다.

잉크 비상 수단은 잉크에 자극을 가하여 잉크를 비상시켜서 기록 매체 상에 화상을 기록하는 수단이다. 잉크 비상 수단은 특별히 한정되지 않으며, 이의 예로는 잉크 토출을 위한 다양한 노즐이 포함된다.

본 발명에 있어서, 잉크젯 헤드의 액실부, 유체 저항부, 진동판 및 노즐 부재의 적어도 일부가 규소 및 니켈 중 적어도 어느 하나를 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

잉크젯 헤드의 노즐 직경은 바람직하게 30 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1∼20 ㎛이다.

잉크젯 헤드상에 잉크를 공급하기 위한 서브 탱크를 가지며, 상기 서브 탱크에 잉크 카트리지로부터 공급 튜브를 통해 잉크가 재보충되도록 구성하는 것이 바람직하다.

자극은 자극 발생 수단에서 발생시킬 수 있다. 자극은 특별히 제한되지 않으며, 목적에 따라서 경우에 따라 선택할 수 있는데, 열, 압력, 진동 및 빛 등을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서, 열 및 압력이 적합하게 포함된다.

자극 발생 수단의 예에는 가열 장치, 가압 장치, 압전 소자, 진동 발생 장치, 초음파 발진기 및 라이트 등이 포함된다. 구체적으로는, 예를 들어, 압전 소자 등의 압전 액츄에이터, 발열 저항체 등의 전기-열 변환 소자를 이용하여 액체의 막 비등을 통해서 상변화를 이용하는 열 액츄에이터, 열변화에 의한 금속상 변화를 이용하는 형상 기억 합금 액츄에이터 및 정전력을 이용하는 정전 액츄에이터 등이 포함된다.

잉크 비상 형태는 특별히 제한되지 않으며, 자극의 유형에 따라 다양하고, 예를 들어, 자극이 "열"인 경우, 열헤드를 이용하여 기록 헤드 내 잉크에 기록 시그날에 상응하는 열 에너지를 부여하여, 이 열 에너지를 통해 잉크에 기포를 발생시키고, 이 기포의 압력에 의해 기록 헤드의 노즐 구멍으로부터 잉크를 액적으로서 토출/분사시키는 방법 등을 포함한다. 자극이 "압력"인 경우, 예를 들어, 기록 헤드의 잉크 유로 내에 있는 압력실이라고 불리는 위치에 접착된 압전 소자에 전압을 인가하여 압전 소자를 구부리고 압력실의 용적을 축소하여 기포의 압력에 의해 기록 헤드의 노즐 구멍으로부터 잉크를 액적으로서 토출/분사시키는 방법 등이 포함된다.

비상되는 잉크 액적의 크기는 1∼40 pl이고, 이의 토출/분사 속도는 바람직하게 5∼20 m/s이며, 구동 주파수는 바람직하게 1 kHz 이상이고, 해상도는 바람직하게 300 dpi 이상이다.

제어 수단은 각 수단의 작동을 제어할 수 있는 한 특별히 제한되지 않으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어 순서 결정 장치 및 컴퓨터 등의 기기를 포함한다.

<기록 매체>

본 발명의 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 적어도 하나의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 필요하다면 다른 층(들)을 추가로 갖는다.

배리어층은 알루미나 수화물 이외에 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함유하고, 배리어층 중에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이다.

기록 매체는 주성분으로서 셀룰로스 펄프를 이용한, 소위 종이 베이스라고 하는 기재상에 배리어층(색재 침투 방지층)을 제공(예컨대 도포함)하여 제조된다. 이 배리어층을 인쇄 용지의 외관과 유사하게 하여서, 일반적인 상업 인쇄물의 질감에 가까운 인쇄물을 얻는 것이 가능해진다. 잉크의 침투성을 억제하기 위해서, 배리어층의 포어 크기, 포어 직경 및 배리어층의 두께를 임의 침투성(장벽성)에 대해 제한한다.

배리어층은 잉크 중의 색재와 잉크 용매의 분리를 촉진하기 위해서 일정 두께 이하인 것이 요구된다. 두께는 10 ㎛ 이하인 것이 필요하고, 바람직하게는 5㎛ 이하인 것이 요망된다. 배리어층 두께가 10 ㎛ 보다 두꺼우면, 배리어층으로 잉크 용매가 침투하는데 시간이 오래 걸려서, 비딩 및 번짐 등이 발생하기 쉽게 되어, 화상 품질이 저하되고, 건조성이 악화되어서 오프셋 등의 발생이 쉬워진다.

배리어층을 얇게 만들어야하는 필요성 때문에, 색재의 뒤비침(인쇄한 색재의 색상이 이면으로부터 비쳐 보이는 현상)을 방지하기 위해서, 종래 잉크젯 매체와는 대조적으로, 굴절률이 높고 은폐성이 높은 무기 안료를 배리어층 중에 풍부하게 함유할 필요가 있다. 따라서, 배리어층은 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 포함하는 것이 필요하다. 배리어층 중에는 종래의 잉크젯 미디어에 사용되고 있는 은폐성이 낮은 저굴절률의 재료인 실리카를 포함해도 상관없다. 그러나, 투명성이 높은 안료가 많이 들어가면 뒤비침이 심해지고, 비용 상승을 초래하기 때문에, 실리카의 양은 10 중량% 이하인 것이 필요하다.

상기의 관점으로부터, 배리어층을 구성하는 백색 안료로서 굴절률이 높은 안료를 사용함으로써, 배리어층 두께를 얇게 하더라도 뒤비침을 줄이고, 또한 비용을 더욱 절감하는 것이 가능하다.

일부 유형의 알루미나 수화물은 굴절률이 높은 안료이다. 그러나, 과도하게 흡유량이 높은 알루미나 수화물을 다량으로 함유하면, 잉크 용매가 배리어층으로부터 베이스로 이행하는 것이 어렵게 된다. 다량으로 용매를 흡수한 알루미나 수화물은 장기간 보존시 변색 및 안료의 이동에 의한 화상 번짐이 야기되기 때문에 본 발명에서는 바람직하지 않다.

본 발명의 배리어층에 필요한 기능은 잉크 중의 안료와 용매를 분리하고, 용매만을 베이스에 침투시키는 것이며, 그를 위해서는 배리어층이 미세 포어를 갖는 것이 바람직하다. 배리어층에 포어가 전혀 존재하지 않으면, 잉크 중의 용매 성분의 침투가 늦어지기 때문에, 잉크가 마르지 않는 현상이 생기기 쉬워진다. 그러나, 포어 직경이 지나치게 크거나, 포어의 수가 지나치게 많으면, 잉크 중의 안료를 분리하는 기능이 저하하여, 화상 농도 저하가 발생하거나, 인쇄 후에 매체 표면에 존재하는 안료가 시간이 경과함에 따라 매체 내부로 이동하여 색상 변화가 야기된다. 그 때문에, 포어 직경은 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 배리어층 표면에서 포어가 차지하는 면적은 40% 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 포어 직경 및 포어가 차지하는 면적은 SEM 촬영에 의한 표면 관찰로 측정할 수 있다. 표면 사진을 기초로 포어부의 화상을 2차화하여, 직경과 면적 비를 구할 수 있다. SEM로서 전해 방사 주사 전자현미경(JSM-7400F, JEOL Ltd. 제조)을 사용하고, 화상 처리에는 PopImaging(Ver.3.51, Digital Being Kids 제조)을 사용하였다.

배리어층의 무기 안료는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 이의 예로는 탄산마그네슘, 탈크, 카올린, 일라이트, 클레이, 탄산칼슘, 아황산칼슘, 티탄 화이트 및 이산화티탄 등을 포함한다. 이들 안료 중에서, 가능한 굴절률이 높은 것을 사용하는 것이 배리어층의 두께를 얇게할 수 있다. 이중에서, 탄산칼슘 및 카올린을 사용하는 것이 비용면에서 바람직하다. 이들 안료는 또한 여기 열거하지 않은 다른 안료와 병용할 수 있다.

카올린은 광택 발현성에 우수하고, 질감이 오프셋 인쇄용 용지에 가깝기 때문에 바람직하다. 여러 유형의 카올린이 존재하는데, 탈층 카올린, 소성 카올린, 표면 개질 처리한 카올린 등이 있다. 광택 발현성을 고려하면, 입자 직경이 2㎛ 이하인 카올린의 양이 80 중량% 이상인 입자 크기 분포를 갖는 카올린이 전체 카올린의 50 중량% 이상을 차지하는 것이 바람직하다. 배합되는 카올린의 양은 50 중량% 이상이 바람직하다. 50 중량% 미만이면, 광택도에 있어서 충분한 효과를 기대하기 어렵다. 상한치는 특별히 제한되지는 않지만, 카올린의 유동성, 특히 고전단력하에서 증점성을 고려하면, 코팅 적합성의 관점에서, 90 중량% 미만이 보다 적합이다.

이들 굴절률이 높은 무기 안료는 굴절률이 낮은 유기 안료 및 실리카와 병용할 수 있다. 유기 안료의 예는 스티렌-아크릴 공중합체 입자, 스티렌-부타디엔 공중합체 입자, 폴리스티렌 입자 및 폴리에틸렌 입자 등의 수용성 분산물을 포함한다. 이들 유기 안료는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다. 첨가되는 유기 안료의 양은 무기 안료 100 중량부에 대하여 2 중량부 내지 5 중량부이다. 유기 안료는 광택 발현성이 우수하고 비중이 무기 안료에 비하여 작기 때문에, 부피가 매우 크고, 광택성이 높으며 표면 코팅성이 양호한 코팅층을 얻는 것이 가능하다. 하지만, 이의 양이 2 중량부 미만이면, 어떠한 효과도 없고, 5 중량부를 넘으면, 뒤비침이 발생하기 쉽고 비용면에서 경제적이지 않다.

유기 안료는 그 형태에 따라 고체형, 중공형 및 도넛형으로 분류된다. 광택 발현성, 표면 코팅성 및 코팅 용액의 유동성의 균형이라는 관점에서, 평균 입자 직경이 0.2 ㎛∼3.0 ㎛ 범위인 것이 바람직하고, 공극율이 40% 이상인 중공형이 적절하게 사용된다.

본 발명에서 사용되는 배리어층의 바인더는 배리어층을 구성하는 안료와 베이스 종이와의 결합력이 강력하고 블록킹을 야기하지 않는 수계 수지 또는 에멀션이면 특별히 한정되지 않는다.

수계 수지는 예를 들어, 폴리비닐 알콜; 전분 예컨대 산화 전분, 에스테르화 전분, 효소 개질 전분 및 양이온화 전분; 카세인, 대두 단백질; 셀룰로스 유도체 예컨대 카르복시메틸셀룰로스 및 히드록시에틸셀룰로스; 스티렌-아크릴 공중합체 수지, 이소부틸렌-말레산 무수물 공중합체 수지, 아크릴 에멀션, 비닐 아세테이트 에멀션, 비닐리덴 클로라이드 에멀션, 폴리에스테르 에멀션, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스 및 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 라텍스 등을 포함한다. 이들 중에서, 전분 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스를 사용하는 것이 비용면에서 바람직하다.

스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스는 단량체로서 스티렌 및 부타디엔을 함유하며, 필요에 따라서 다른 단량체를 공중합하고 이 공중합체를 화학 반응으로 개질시킬 수 있는, 종이 코팅에 일반적으로 사용되는 공중합체 라텍스일 수 있다. 다른 단량체로서는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르, 아크릴로니트릴, 말레산, 푸마르산 및 비닐아세테이트 등과 같은 비닐계 단량체가 대체로 사용된다. 가교제 예컨대 메틸올화 멜라민, 메틸올화 우레아, 메틸올화 히드록시프로필렌우레아 및 이소시아네이트 등을 또한 함유할 수 있고, N-메틸올 아크릴아미드 등과 같은 단위를 함유하고 자기 가교성이 있는 공중합체를 사용할 수도 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 배리어층에 첨가되는 수계 수지(바인더)의 양은 배리어층의 고형분에 대하여 바람직하게 50∼70중량%, 보다 바람직하게는 55∼60중량%이다. 이 사용량이 적으면, 접착력이 불충분해져서, 배리어층의 강도 저하 및 내부 결합 강도 저하로 인한 분말 누락 발생이 우려된다.

본 발명의 목적 및 효과를 손상하지 않는 범위에서 필요하다면 배리어층에 다른 성분을 첨가할 수 있다. 다른 성분으로는, 분산제, 증점제, 보수제, 소포제 및 내수성 첨가제 등과 같은 코팅지용의 일반 안료와 병용하는 다양한 보조제, 및 부가적으로 pH 조정제, 방부제, 산화방지제 및 양이온성 유기 화합물 등의 첨가제를 사용할 수 있다.

배리어층에 사용되는 계면 활성제는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 음이온 활성제, 양이온 활성제, 양성 활성제 및 비이온 활성제 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 이중에서, 비이온 활성제가 특히 바람직하다.

비이온 활성제는 예컨대, 고급 알콜 에틸렌 옥사이드 부가물, 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 부가물, 지방산 에틸렌 옥사이드 부가물, 다가 알콜 에스테르 에틸렌 옥사이드 부가물, 고급 지방족 아민 에틸렌 옥사이드 부가물, 지방산 아미드 에틸렌 옥사이드 부가물, 지방 및 오일의 에틸렌 옥사이드 부가물, 폴리프로필렌 글리콜 에틸렌 옥사이드 부가물, 글리세롤의 지방산 에스테르, 펜타에리쓰리톨의 지방산 에스테르, 솔비톨 및 솔비탄의 지방산 에스테르, 수크로스의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 알킬 에테르 및 알칸올 아민류의 지방산 아미드 등을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하더라도 좋다.

다가 알콜은 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리쓰리트, 솔비톨 및 수크로스 등을 포함한다. 에틸렌 옥사이드 부가물에 있어서, 수용성을 유지할 수 있는 범위에서, 에틸렌 옥사이드의 일부를 프로필렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드 등의 알킬렌 옥사이드로 치환한 것도 유효하다. 치환율은 50% 이하가 바람직하다. 비이온활성제의 HLB(친수성 대 친유성 비율)는 4∼15가 바람직하고, 보다 바람직하게는 7∼13이다.

양이온 유기 화합물은 반드시 배합할 필요는 없지만, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택 사용할 수 있다.

양이온 유기 화합물은 예를 들어, 디메틸아민 에피클로로히드린 중축합물, 디메틸아민 암모니아 에피클로로히드린 축합물, 폴리(메타크릴산 트리메틸아미노에틸 메틸 설페이트 염), 디알릴아민 히드로클로라이드 염, 아크릴아미드 공중합물, 폴리(디알릴아민 히드로클로라이드 염 이산화황), 폴리알릴아민 히드로클로라이드 염, 폴리(알릴아민 히드로클로라이드 염 디알릴아민 히드로클로라이드 염), 아크릴아미드 디알릴아민 공중합체, 폴리비닐아민 공중합체, 디시안디아미드, 디시안디아미드 클로라이드 우레아 포름알데히드 축합물, 폴리알킬렌폴리아민 디시안디아미드 암모늄 염 축합물, 디메틸디알릴암모늄 클로라이드, 폴리디알릴메틸아민 히드로클로라이드 염, 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드), 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드 이산화황), 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드 디알릴아민 히드로클로라이드 염 유도체), 아크릴아미드 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 공중합체, 아크릴레이트 염, 아크릴아미드 디알릴아민 히드로클로라이드 공중합체, 폴리에틸렌이민, 아크릴아민 중합체의 에틸렌이민 유도체 및 폴리에틸렌이민 알킬렌 옥사이드 변성물 등을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하더라도 좋다.

본 발명에서 사용되는 기재로서는, 화학 펄프, 기계적 펄프 및 헌 종이 회수 펄프 등을 임의 비율로 혼합하여 사용한다. 필요에 따라서 내부 첨가 사이징제, 수율 향상제, 종이력 증강제 등을, 필요에 따라서 포드리니어 형성기, 갭타입의 트윈 와이어 형성기, 포드리니어 부의 후반부가 트윈 와이어로 구성된 하이브리드 형성기를 이용하여 첨가하여 제지 원료를 통해 얻은 것을 사용한다.

기재용으로 사용되는 펄프로서는 버진 화학 펄프(CP), 예컨대, 활엽수 표백 크라프트 펄프, 침엽수 표백 크라프트 펄프, 활엽수 미표백 크라프트 펄프, 침엽수 미표백 크라프트 펄프, 활엽수 표백 설파이트 펄프, 침엽수 표백 설파이트 펄프, 활엽수 미표백 설파이트 펄프 및 침엽수 미표백 설파이트 펄프 등과 같은 화학 처리 목재, 또는 다른 섬유 재료로 제조한 버진 화학 펄프 등이다. 버진 기계 펄프(MP)로서는, 예를 들어, 버진 기계 펄프 예컨대 그라운드 펄프, 화학그라운드 펄프, 화학-기계 펄프 등과 같은 버진 기계 펄프 및 목재를 주로 기계처리하여 제조된 반화학 펄프 및 기타 섬유 재료를 포함할 수 있다.

또한, 헌 종이를 사용할 수 있고, 사용된 종이 펄프의 원료로는 종이 재생 촉진 센터의 헌종이 표준 품질 규격표에 표시된 초백, 위백, 크림백, 카드, 특백, 속백, 모조지, 색백, 켄트지, 특상절, 기타 상절, 신문 및 잡지 등을 포함한다. 특히, 비코팅 컴퓨터지, 정보 관련 용지인 예컨대 감열지, 감압지 등의 프린터 용지; PPC 용지 등의 OA 헌종이; 아트지, 코팅지, 미세코팅지 및 매트지 등의 코팅된 종이의 플레이트지 또는 종이의 헌종이; 및 고급지, 고급 색상질지, 노트지, 편지지, 포장지, 팩스지, 중급지, 신문용지, 장식 무늬지, 수퍼 포장지, 구조지, 순백롤지 및 우유용지 등이 포함되고, 화학 펄프지 및 고처리수율 펄프 함유지를 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

헌 종이 펄프는 일반적으로 이하의 4단계를 조합하여 제조된다:

(1) 헌종이를 기계력 및 화학물로 처리하여 섬유로 부수고, 인쇄된 잉크를 섬유에서 제거하는 박리 단계;

(2) 헌종이에 함유된 이물질(플라스틱 등) 및 먼지를 스크린 또는 세척기를 이용하여 제거하는 세척 단계;

(3) 계면 활성제를 이용하여 섬유에서 제거한 인쇄된 잉크를 부상분리법 또는 세정법으로 제거하는 탈먹 단계; 및

(4) 산화 작용 또는 환원 작용을 이용하여 섬유의 백색도를 증가시키는 표백 단계.

헌종이 펄프를 혼합하는 경우, 전체 펄프 중 헌 종이 펄프의 혼합 비율은 인쇄 후의 말림 방지를 위해 40% 이하가 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 기재에 사용하는 충진제로서, 탄산칼슘이 유효하며, 무기 충진제 예컨대 카올린, 소성 클레이, 파이로필라이트, 세리사이트, 실리케이트 예컨대 탈크 및 유기 안료 예컨대 사틴 화이트, 황산바륨, 황산칼슘, 황화아연, 플라스틱 피그먼트 및 우레아 수지를 병용할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 기재에서 사용되는 내부 첨가 사이징제는 특별히 한정되는 것이 아니며, 잉크젯 기록 용지에 사용되는 공지의 내부 첨가 사이즈제 중에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 바람직한 내부 첨가 사이징제로서는 예를 들어 로진 에멀션계 사이징제 등을 예를 들 수 있다. 기재를 제지할 때 사용되는 내부 첨가 사이징제로는 예컨대, 중성 제지용으로 사용되는 중성 로진계 사이징제, 알케닐 숙신산 무수물(ASA), 알킬 케텐 이량체(AKD) 및 석유 수지계 사이징제 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 중성 로진 사이징제 및 알케닐 숙신산 무수물이 특히 적합이다. 알킬 케텐 이량체는 그 사이징 효과가 높아 소량으로 유효하지만, 기록 용지(매체) 표면상에서 마찰 계수가 낮아 용지가 미끄러지기 쉽기 때문에, 일부 경우에서 잉크젯 기록 시 공급성의 관점에서 알킬 케텐 이량체는 바람직하지 않다.

내부 첨가 사이징제의 사용량은 절대 건조 펄프 100 중량부에 대하여 0. 1∼0.7 중량부가 바람직하다.

기재에 사용되는 내부 첨가 충진제는 예를 들어, 백색 안료로서 종래 공지의 안료가 이용된다. 백색 안료는 예를 들어, 백색 무기 안료 예컨대 경질 탄산칼슘, 중질 탄산칼슘, 카올린, 클레이, 탈크, 황산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄, 이산화아연, 황화아연, 탄산아연, 사틴 화이트, 규산알루미늄, 규조토, 규산칼슘, 규산마그네슘, 합성 실리카, 수산화알루미늄, 알루미나, 리토폰, 제올라이트, 탄산마그네슘 및 수산화마그네슘; 및 유기 안료 예컨대 스티렌계 플라스틱 안료, 아크릴 플라스틱 안료, 폴리에틸렌, 마이크로캡슐, 우레아 수지 및 멜라민 수지 등을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

<배리어층의 제조법>

기재 상에 코팅법을 통해 배리어층을 제공하는 방법은 특별히 한정되지는 않으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어 직접 도포법, 베이스지 상에 다른 기재상에 한번 도포한 것을 전사하는 방법, 스프레이 등에 의한 분무법 등을 이용할 수 있다. 직접 도포법은 예를 들어, 필름 전사 시스템 예컨대 롤코터법, 에어 나이프 코터법, 게이트 롤 코터법, 사이즈 프레스법, 심사이저법 및 로드 메탈링 사이즈 프레스 코터법; 및 액상 저장 용기 또는 롤 적용 등에 의한 블레이드 코터 시스템 등을 포함한다.

배리어층의 건조 처리는 예컨대, 열풍 건조로 또는 열드럼 등을 이용하여 수행할 수 있다. 또한, 표면을 평활화하거나 또는 표면 강도를 올리기 위해서, 칼렌더 장치(수퍼 칼렌더, 소프트 칼렌더, 글로스 칼렌더 등)로 표면을 마무리할 수 있다.

<잉크>

본 발명에서 사용되는 잉크는 색재로서 착색 미립자 및 안료 중 하나, 색재 정착 성분을 함유하고, 수용성 유기 용매, 습윤제, 표면 활성제를 함유하며, 필요에 따라 다른 성분(들)을 함유한다.

본 발명의 잉크는 침투성이 높아야하므로, 표면 장력이 25 mN/m 이하인 조건이 요구된다. 표면 장력이 25 mN/m 보다 크면, 잉크가 느리게 침투되어 화상이 번지는 현상이 초래되므로 고화질의 화상을 얻을 수 없다. 표면 장력이 낮을 수록, 용매와 안료의 분리도가 증가한다. 따라서, 표면 장력이 낮을수록 보다 바람직하다. 잉크의 표면 장력은 첨가되는 침투제(EHD) 및 불소계 계면 활성제(예를 들어, FS300)의 양을 통해 용이하게 제어할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 잉크는 잉크 중에 색재 정착 성분을 함유한다. 색재 정착 성분은 안료와 매체 표면 사이 그리고 안료간의 접착력을 일정 수준 이상으로 유지시킨다. 이러한 색재 정착 성분을 함유하지 않으면, 안료가 인쇄 후 쉽게 떨어져 나가게 되어서, 화상의 신뢰성을 유지할 수 없다. 이러한 색재 정착 성분은 저분자 제제일 수 있지만, 바람직하게는 수지 에멀션 또는 자외선 경화성 수지이다. 이 제제는 캡슐 또는 흡착제 등과 같이 착색 입자를 피복하는 색재의 일부일 수 있다.

본 발명에서, 잉크 중 안료의 침윤을 방지하고, 매체 표면에 인접한 안료 입자를 유효하게 그리고 고르지 않게 분포시키기 위해서, 그리고 잉크의 건조성을 보장하기 위해서, 잉크의 전체량을 엄격하게 제한할 필요가 있다. 종래 잉크젯 기록에서 처럼 다량의 잉크를 사용하면, 배리어층 내 안료의 분리능이 충분하지 않기 때문에, 잉크 중의 안료가 잉크 용매와 함께 침투하거나 잉크 중 용매 성분의 침투가 불충분하여서 건조성이 크게 문제가 된다.

배리어층의 기능을 발휘하기 위해서 필요한 총 잉크량은 15 g/㎡, 바람직하게는 12 g/㎡ 이하이다. 잉크의 총량은 첨가되는 침투제(EHD) 및 불소계 계면 활성제(예를 들어, FS300)의 첨가량을 통해 용이하게 제어할 수 있다. 인쇄에 필요한 잉크의 총량을 감소시켜서, 잉크 카트리지의 용량을 작게하고 종래 잉크젯 프린터에 비하여 장치를 소형화하는 것이 가능해 진다. 카트리지의 크기가 통상의 것과 동일하면, 잉크 카트리지의 교체 빈도를 줄일 수 있고 보다 저렴하게 인쇄하는 것이 가능해 진다. 기본적으로, 잉크의 총량이 적을수록, 배리어층의 안료 분리능이 보다 발휘된다. 그러나, 잉크의 총량이 너무 적으면, 인쇄 후 도트 직경이 너무 작아진다. 따라서, 생성하려는 화상 유형에 따라서 상기 범위 내에서 잉크의 총량을 결정하는 것이 바람직하다.

여기서, 잉크의 총량은 중량법을 이용하여 측정하였다. 구체적으로, PPC 용지인 Type6200(Ricoh Co., Ltd.)에 5 cm×20 cm의 정사각형을 인쇄하였다. 인쇄 직후, 용지의 중량을 측정하고, 인쇄전 중량을 빼서, 최종값에 100을 곱하였다. 이 값을 잉크의 총량으로 하였다.

상기 잉크는 종래 공극형의 잉크젯 기록 전용 매체상에 인쇄할 수 있다. 하지만, 잉크 흡수율이 본 발명의 기록 매체에 대한 것에 비하여 너무 빨라서, 잉크 액적을 매체 표면 상에 토출한 후, 도트가 습윤되고 퍼지기 전에 용매가 침투하여, 도트 직경이 작아진다. 그 결과, 농도를 낮추는 것이 용이하고 입자감을 증가시키는 것이 용이하다. 따라서, 인쇄 속도가 줄어들고 고화질 화상을 얻기 위해 소비된 잉크의 양이 증가해서, 본 발명의 기록 매체에 비하여 증가된 해상력으로 인쇄할 필요가 있다. 그러므로, 본 발명의 기록 매체를 사용하는 것이 바람직하다.

<색재(착색제)>

착색제로서는, 안료 및 착색 미립자 중 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 착색 미립자로서는, 안료 및 염료 중 적어도 어느 하나의 색재를 함유시킨 중합체 미립자의 수분산물이 적합하게 이용된다.

여기서, 상기 "색재를 함유시켰다"라는 것은 중합체 미립자 중에 색재를 포함시킨 상태 또는 중합체 미립자의 표면에 착색제를 흡착시킨 상태를 의미한다. 색재로서는 수불용성 또는 수난용성이고 중합체에 의해 흡착될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 여기서, "수불용성 또는 수난용성"이라는 것은 20℃에서 물 100 중량부에 대하여 색재가 10 중량부 이상 용해하지않는 것을 의미한다. 또한, "용해한다"라는 것은 색재의 분리 및 침전이 수용액의 표층 또는 하층에서 육안으로 관찰되지 않는 것을 의미한다. 색재를 함유시킨 중합체 미립자의 체적 평균 입자 직경은 바람직하게 0.01∼0.16 ㎛이다. 직경이 0.0l ㎛ 이하인 경우, 입자 직경이 염료에 근접해지므로, 내광성이 줄고, 패더링(feathering)이 일어날 수 있다. 또한, 미립자가 배리어층을 쉽게 침투하여 농도 저하를 야기하게 된다. 직경이 0.30 ㎛ 이상이면, 토출구의 막힘 및 프린터내의 필터 막힘이 발생하여, 토출 안정성을 얻을 수가 없다.

다른 착색제로서는 안료가 포함된다. 안료는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다. 무기 안료는 예를 들어, 산화티탄, 산화철, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 바륨 옐로우, 카드뮴 레드, 크롬 옐로우, 카본 블랙, 감청색 안료 및 금속가루 등을 포함한다. 이 중에서, 카본 블랙 등이 바람직하다. 카본 블랙은 예를 들어, 접촉 방법, 로 방법 및 열 방법등과 같은 공지 방법으로 제조한 것을 포함한다.

유기 안료는 예를 들어 아조 안료, 다환식 안료, 염료 킬레이트, 니트로 안료, 니트로소 안료 및 아닐린 블랙 등을 포함한다. 이중에서, 아조 안료, 다환식 안료가 바람직하다. 아조 안료는 예를 들어 아조 레이크, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료 및 킬레이트 아조 안료 등을 포함한다. 다환식 안료로는 예를 들어, 프탈로시아닌 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사딘 안료, 인디고 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌리논 안료, 퀴노플라론 안료, 아조메틴 안료 및 로다민 B 레이크 안료 등이 포함된다. 염료 킬레이트는 예를 들어, 염기성 염료형 킬레이트 및 산성 염료형 킬레이트를 포함한다.

상기 안료의 색상은 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어, 흑색용 안료, 컬러 인쇄용 안료 등을 예로 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.

흑색용 안료는 예를 들어, 카본 블랙(C.I. 피그먼트 블랙 7) 예컨대, 로 블랙, 램프 블랙, 아세틸렌 블랙 및 채널 블랙, 금속 예컨대 구리, 철(C.I. 피그먼트 블랙 11) 및 산화티탄, 및 유기 안료 예컨대 아닐린 블랙(C.I. 피그먼트블랙 1) 등을 포함한다.

블랙 안료 잉크로 사용되는 카본 블랙으로서는, 로 방법 또는 채널 방법으로 제조하고 주입자 직경이 15 ㎛∼40 ㎛이며, BET 방법에 의한 비표면적이 50 ㎡/g∼300 ㎡/g이고, DBP 흡유량이 40∼150 ㎖/100 g, 휘발분이 0.5%∼10%, pH 2∼9인 카본 블랙이 바람직하다.

이러한 카본 블랙의 시판 제품에는 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들어 No.2300, No.900, MCF-88, No.33, No.40, No.45, No.52, MA7, MA8, MAl00, No.2200B(Mitsubishi Chemical Corporation 제조); Raven 700, Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500 및 Raven 1255(Colombia 제조); Rega1 400R, Regal 330R, Regal 660R, MogulL, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Mornarch 1100, Mornarch 1300 및 Monarch 1400(Cabot 제조); Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140 V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A 및 Special Black 4(Degussa 제조) 등이 포함된다.

컬러 인쇄용 안료로서, 노란색 잉크용 안료는 예를 들어 C.I. 피그먼트 옐로우 1(제1 옐로우 G), 2, 3, 12(디스아조 옐로우 AAA), 13, 14, 16, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42(노란색 산화철), 53, 55, 73, 74, 75, 81, 83(디스아조 옐로우 HR), 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 153 및 154 등이 포함된다.

마젠타용 안료는, 예를 들어 C.I. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 5, 7, 12, 17, 22(브릴리언트 제1 스칼렛), 23, 31, 38, 48:2(퍼머넌트 레드 2B(Ba)), 48:2(퍼머넌트 레드 2B(Ca)), 48:3(퍼머넌트 레드 2B(Sr)), 48:4(퍼머넌트 레드 2B(Mn)), 49:1, 52:2, 53:1, 57:1(브릴리언트 카르민 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81(로다민 6G 레이크), 83, 88, 92, 101(콜코타르), 104, 105, 106, 108(카드뮴 레드), 112, 114, 122(디메틸퀴나크리돈), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 184, 185, 190, 193, 202, 209 및 219 등을 포함한다.

시안 잉크용 안료는 예를 들어, C.I. 피그먼트블루 1, 2, 3, 15(구리 프탈로시아닌 블루 R), 15:1, 15:2, 15:3(프탈로시아닌 블루 G), 15:4, l5:6(프탈로시아닌 블루 E), 15:34, 16, 17:1, 22, 56, 60, 63, C.I. 배트 블루 4 및 C.I. 배트 블루 60 등을 포함한다.

레드, 그린 및 블루용 중간색 안료는 C.I. 피그먼트 레드 177, 194, 224, C.I. 피그먼트 오렌지 43, C.I. 피그먼트 바이올렛 3, 19, 23, 37, C.I.피그먼트 그린 7 및 36 등을 포함한다.

안료로서, 하나 이상의 친수성 기가 직접적으로 또는 다른 원자단을 통해서 안료에 결합한 분산제를 사용하지 않고 안정하게 분산시킬 수 있는 자기 분산형 안료가 적합하게 이용된다. 그 결과, 종래의 잉크에서는 요구되는, 안료 분산을 위한 분산제를 사용할 필요가 없다. 자기 분산형 안료는 이온성을 갖는 것이 바람직하며, 음이온성 또는 양이온성 전하를 갖는 것이 적합이다.

자기 분산형 안료의 체적 평균 입자 직경은 잉크 중에서 바람직하게 0.01 ㎛∼0.16 ㎛인 것이 바람직하다.

음이온성 친수성기는 예컨대, -COOM, -SO₃M, -PO₃HM, -PO₃M₂, -SO₂NH₂, -SO₂NHCOR(여기서, M은 수소 원자, 알칼리 금속, 암모늄 또는 유기암모늄을 나타냄. R는 탄소 원자수가 1∼12의 알킬기, 치환기를 갖더라도 좋은 페닐기 또는 치환기를 갖더라도 좋은 나프틸기를 나타냄) 등을 포함한다. 이중에서, -COOM 또는 -SO₃M이 컬러 안료 표면에 결합된 것을 이용하는 것이 바람직하다.

친수성기의 "M"에 있어서, 알칼리 금속은 예를 들어 리튬, 나트륨 및 칼륨 등을 포함한다. 유기 암모늄은 예를 들어, 모노메틸 암모늄, 디메틸 암모늄 및 트리메틸암모늄, 모노에틸 암모늄, 디에틸 암모늄 및 트리에틸 암모늄, 모노에탄올 암모늄, 디메탄올 암모늄 및 트리메탄올암모늄 등을 포함한다. 음이온성 전하를 갖는 색상 안료를 얻는 방법으로서, 색상 안료 표면에 -COONa를 도입하는 방법은, 예를 들어 색상 안료를 차아염소산나트륨으로 산화 처리하는 방법, 술폰화 방법, 디아조늄 염을 반응시키는 방법 등을 포함한다.

양이온성 친수성기로서는 예컨대, 4급 암모늄기가 바람직하고, 하기 표 1에 도시한 4급 암모늄기가 보다 바람직하며, 이들 중 어느 하나가 안료 표면에 결합된 것이 색재로서 적합하다.

친수기가 결합된 자기 분산형 양이온성 카본 블랙을 제조하는 방법에 있어서, 하기 구조식으로 표시되는 N-에틸피리딜기를 결합시키는 방법은 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어 카본 블랙을 3-아미노-N-에틸피리듐 브로마이드로 처리하는 방법을 포함한다.

본 발명에 있어서, 친수성기가 다른 원자단을 통해 카본 블랙의 표면에 결합되어 있더라도 좋다. 원자단의 예는 예컨대 탄소 원자수가 1∼12인 알킬기, 치환기를 갖더라도 좋은 페닐기 및 치환기를 갖더라도 좋은 나프틸기를 포함한다. 친수성기가 다른 원자단을 통해 카본 블랙의 표면에 결합하는 경우의 구체예로서는 예컨대,-C₂H₄COOM(여기서, M은 알칼리 금속 또는 4급 암모늄을 나타냄), -PhSO₃M(여기서, Ph는 페닐기를 나타내고, M은 알칼리 금속 또는 4급 암모늄을 나타냄), -C₅H₁₀NH₃ ⁺ 등을 포함한다.

본 발명에 있어서, 안료 분산제를 사용하는 안료 분산물도 사용할 수 있다.

안료 분산제로서, 친수성 중합체 화합물은 천연계에 있어서, 식물성 중합체 예컨대 검 아카시아, 트라가칸트 검, 구아르 검, 카라야 검, 로커스트빈 검, 아라비노갈락탄, 펙틴 및 구인스 씨드 전분; 해조계 중합체 예컨대 알긴산, 카라기난 및 한천 등; 동물성 중합체 예컨대 젤라틴, 카세인, 알부민 및 콜라켄; 미생물계 중합체 예컨대 크산텐검 및 덱스트란 등을 포함한다. 반합성계에서, 셀룰로스 중합체 예컨대 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 히드록시프로필셀룰로스 및 카르복시메틸셀룰로스 등; 전분 중합체 예컨대 나트륨 전분 글리콜레이트 및 나트륨 전분 포스페이트 에스테르; 및 해조계 중합체 예컨대 알긴산나트륨, 알긴산프로필렌 글리콜 에스테르 등을 포함한다; 순합성계에서, 비닐 중합체 예컨대 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐 메틸 에테르등; 아크릴계 수지 예컨대 비가교 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산 또는 이의 알칼리 금속 염 및 수용성 스티렌-아크릴 공중합체 수지; 측쇄에 양이온성 작용기의 염을 갖는 중합체 화합물, 예컨대 수용성 스티렌-말레산 공중합체 수지, 수용성 비닐 나프탈렌-아크릴 공중합체 수지, 수용성 비닐 나프탈렌 말레산 공중합체 수지, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 알콜, β-나프탈렌 술포네이트 포르말린 축합물의 알칼리 금속염, 4급 암모늄 및 아미노기 등; 및 천연 중합체 예컨대 셀락 등을 포함한다. 이중에서, 아크릴산, 메타크릴산 또는 이의 에스테르를 중합하여 얻은 아크릴계 수지; 및 아크릴산, 메타크릴산 또는 스티렌을 다른 친수성기를 갖는 단량체와 공중합시켜 얻은 카르복실기를 갖는 공중합체가 특히 바람직하다.

상기 공중합체의 중량 평균 분자량은 바람직하게 3,000∼50,000, 보다 바람직하게는 5,000∼30,000, 더욱 보다 바람직하게는 7,000∼15,000이다. 안료 대 분산제의 혼합비는 바람직하게 1:0.06∼1:3, 보다 바람직하게는 1:0.125∼1:3이다.

중합체 분산제 및 자기 분산형 안료를 동시에 사용하는 것은 적절한 도트 직경을 얻을 수 있기 때문에 바람직한 조합이다. 그 이유는 분명하지 않지만, 다음과 같을 것으로 생각된다.

중합체 분산제를 함유시켜서 기록지로의 침투가 억제된다. 한편, 자기 분산형 안료의 응집은 중합체 분산제를 함유시켜서 억제되므로, 자기 분산형 안료는 수평 방향으로 평활하게 전개될 수 있다. 따라서, 도트가 넓고 얇게 전개되는 것이 이상적인 도트를 형성할 수 있다고 생각된다.

또한, 친수성 기를 갖는 수지로 안료를 코팅하여 마이크로캡슐화하여 분산성을 부여할 수 있다.

유기 중합체로 코팅하여 수불용성 안료를 마이크로캡슐화하는 방법으로서, 종래 공지된 모든 방법을 사용하는 것이 가능하다. 종래 공지의 방법으로서, 화학적 제조 방법, 물리적 제조 방법, 물리화학적 방법 및 기계적 제조 방법 등을 포함한다. 구체적으로는 하기의 방법들이 포함된다.

(1) 계면 중합법(2종의 상이한 단량체 또는 2종의 상이한 반응물을 개별적으로 분산상 및 연속상에 용해시키고, 이들의 계면에서 양자를 반응시켜서 벽막을 형성시키는 방법);

(2) 발생 위치(in-situ) 중합법(액체 또는 기체 단량체 및 촉매, 또는 2종의 반응성 물질을 연속상 핵입자면의 어느 한면으로부터 공급하여 반응을 일으켜서 벽막을 형성시키는 방법);

(3) 액중 경화 코팅법(코어 물질 입자를 포함하는 중합체 용액의 액적을 경화제에 의해 액속에서 불용화시켜서 벽막을 형성하는 방법);

(4) 코아세르베이션(coacervation)(상분리)법(코어 물질 입자가 분산된 중합체 분산물을 중합체 농도가 높은 코아세르베이트(농후상)와 희박상으로 분리하여 벽막을 형성하는 방법);

(5) 액중 건조법(코어 물질을 벽막 물질의 용액에 분산시켜서 얻은 액을 제조하고, 이 분산액의 연속상이 혼화하지 않는 액중에 분산액을 넣어 복합 에멀션을 만들고, 벽막 물질이 용해된 매질을 서서히 제외시켜서 벽막을 형성하는 방법);

(6) 용융 분산 냉각법(가열에 의해서 액형으로 용해되고 상온에서는 고화하는 벽막 물질을 이용하여, 이 물질을 가열/액화하고, 그 속에 코어 물질 입자를 분산시켜서, 그것을 미세한 입자로 만들고 냉각하여 벽막을 형성하는 방법);

(7) 기중 현탁 코팅법(분체의 코어 물질 입자를 유동상에 의해 기중에 현탁시키고, 기류중에 부유시키면서 벽막 물질의 코팅액을 분무혼합시켜 벽막을 형성하는 방법);

(8) 분무 건조법(캡슐화된 원액을 분무하고 이것을 열풍과 접촉시켜 휘발분을 증발/건조시켜 벽막을 형성하는 방법);

(9) 산분리법(Acid out method)(음이온성기를 함유하는 유기 중합체 화합물의 음이온성기의 적어도 일부를 염기성 화합물로 중화시키고, 얻은 화합물을 수성 용액 중에서 색재와 함께 혼련한 후, 혼합물을 산성 화합물로 중성 또는 산성으로 만들어 유기 화합물을 침전시키고, 이어서 색재에 정착시키고, 용액을 중성화 및 분산시켜서 수용성을 부여하는 방법);

(10) 전상 유화법(수분산능을 갖는 음이온성 유기 중합체와 색재를 함유하는 혼합물을 유기 용매상으로 만들고, 유기 용매 상 중에 물을 투입하거나 물에 유기 용매 상을 투입하는 방법).

마이크로캡슐의 벽막 물질을 구성하는 재료로서 사용되는 유기 중합체(수지)는 예를 들어, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리우레아, 에폭시 수지, 폴리카보네이트, 우레아 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 다당류, 젤라틴, 아카시아 검, 덱스트란, 카세인, 단백질, 천연 검, 카르복시폴리메틸렌, 폴리비닐알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리염화비닐, 폴리염화 비닐리덴, 셀룰로스, 에틸셀룰로스, 메틸셀룰로스, 니트로셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 아세테이트 셀룰로스, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, (메타)아크릴산의 중합체 또는 공중합체, (메타)아크릴레이트 에스테르의 중합체 또는 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴레이트 에스테르 공중합체, 스티렌-(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 알긴산 나트륨, 지방산, 파라핀, 밀납, 워터 왁스, 경화소지, 카르나우바 왁스 및 알부민을 포함한다.

이중에서, 음이온성기 예컨대 카르복실산기 및 설폰산기를 갖는 유기 중합체를 사용하는 것이 가능하다. 비이온성 유기 중합체는 예를 들어, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 또는 이의 (공)중합체, 및 2-옥사졸린의 양이온 개환 중합체를 포함한다. 이중에서, 완전 비누화된 폴리비닐알콜이 특히 바람직한데, 수용성이 낮고 열수에서는 쉽게 용해되지만 냉수에서는 거의 용해되지 않기 때문이다.

마이크로캡슐의 벽막 물질을 구성하는 유기 중합체의 양은 유기 안료 및 카본 블랙과 같은 수불용성 색재에 대하여 바람직하게 1 중량% 이상이고 20 중량% 이하이다. 유기 중합체의 양을 상기 범위로 하여서, 캡슐 중의 유기 중합체의 함유율이 비교적 낮기 때문에, 유기 중합체로 안료 표면을 코팅하여 야기되는, 안료의 발색성 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 유기 중합체의 양이 1 중량% 미만이면, 캡슐화의 효과를 발휘하기 어렵게 된다. 반대로, 20 중량%을 넘으면, 안료의 발색성이 현저하게 저하된다.

다른 특성 등을 고려하면, 유기 중합체의 양은 수불용성 색재의 양에 대하여 5∼10 중량%의 범위가 바람직하다.

색재의 일부가 코팅되지 않고 노출되어 있기 때문에, 발색성 저하를 억제하는 것이 가능해 진다. 색재의 일부가 노출없이 실질적으로 코팅되면, 코팅된 안료의 효과를 동시에 발휘하는 것이 가능해진다. 본 발명에서 사용하는 유기 중합체의 수평균 분자량은 캡슐 제조의 면에서 2,000 이상인 것이 바람직하다. 여기서, "실질적으로 노출"은 예컨대, 핀홀 및 균열 등의 결함에 후속되는 부분 노출이 아닌 의도적으로 노출된 상태를 의미한다.

색재로서 자기 분산형 안료인 유기 안료 또는 자기 분산형인 카본 블랙을 이용하면, 캡슐 중의 유기 중합체의 함유율이 비교적 낮더라도, 안료의 분산성이 향상된다. 따라서, 잉크의 충분한 보존 안정성을 확보하는 것이 가능해지므로 본 발명에서 보다 바람직하다.

마이크로캡슐화 방법에 따라서 적절한 유기 중합체를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 계면 중합법에서는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐피롤리돈 및 에폭시 수지 등이 적합한다. 발생 위치 중합법의 경우에는, (메타)아크릴산의 중합체 또는 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴레이트 에스테르 공중합체, 스티렌-(메타)아크릴산 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 및 폴리아미드가 적합하다. 액중 경화법의 경우에는, 알긴산 나트륨, 폴리비닐알콜, 젤라틴, 알부민 및 에폭시 수지 등이 적합하다. 코아세르베이션법의 경우에는, 젤라틴, 셀룰로스 및 카세인 등이 적합하다. 미세하고 균일한 마이크로캡슐화 안료를 얻기 위해서, 물론 상기 이외에도 종래 공지의 캡슐화법 전부를 이용하는 것이 가능하다.

마이크로 캡슐화의 방법으로서 전상법 또는 산분리법 선택하는 경우, 마이크로캡슐의 벽막 물질을 구성하는 유기 중합체로는 음이온성 유기 중합체를 사용한다. 전상법은, 물에 대하여 자기 분산능 또는 용해능을 갖는 음이온성 유기 중합체 및 자기 분산형 안료 또는 자기 분산형 카본 블랙 등의 색재의 복합물 또는 복합체, 또는 자기 분산형 안료 또는 자기 분산형 카본 블랙 등의 색재, 경화제 및 음이온성 유기 중합체의 혼합물을 유기 용매상으로 하고, 이 유기 용매상에 물을 투입하거나 또는 수중에 유기 용매상을 투입하여 자기 분산(전상 유화)하면서 마이크로캡슐화하는 방법이다. 상기 전상법에 있어서, 유기 용매상 중에서 기록액용의 비히클이나 첨가제를 혼합시켜 제조하여도 문제는 없다. 특히, 기록액용의 분산액을 직접 제조할 수 있는 점에서, 기록액용 액체 용매를 혼합하는 것이 바람직하다.

한편, 산분리법에 있어서, 음이온성기 함유 유기 중합체의 음이온성기의 일부 또는 전부를 염기성 화합물로 중화하는 단계 및 수성 용매 중에서 자기 분산형 안료 또는 자기 분산형 카본 블랙 등의 색재와 혼련하는 단계; 및 산성 화합물로 pH를 중성 또는 산성으로 하여 음이온성기 함유 유기 중합체를 석출시켜 안료에 정착시키는 단계를 포함하는 제조 방법으로 함수 케익을 얻고, 염기성 화합물을 이용하여 음이온성기의 일부 또는 전부를 중화시켜서 상기 함수 케익을 마이크로캡슐화하는 방법이다. 이와 같이 하여서, 안료를 풍부하게 포함하는 미세 음이온성 마이크로캡슐화 안료를 함유하는 수계 분산물을 제조하는 것이 가능하다.

상기 마이크로캡슐화시 사용되는 용매는 예를 들어, 알킬 알콜 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올 등; 방향족 탄화수소 예컨대 벤졸, 톨루올 및 크실롤 등; 에스테르 예컨대 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트; 염화 탄화수소 예컨대 클로로포름 및 이염화에틸렌 등; 케톤 예컨대 아세톤 및 메틸이소부틸케톤 등; 에테르 예컨대 테트라히드로푸란 및 디옥산 등; 셀솔브 예컨대 메틸셀솔브 및 부틸셀솔브 등을 포함한다. 상기 방법에 의해 제조한 마이크로캡슐을 원심 분리 또는 여과를 통해 용매에서 한번 분리하고, 이것을 물 및 필요한 용매와 함께 교반하며 재분산을 수행하여 목적하는 잉크를 얻는다. 상기 방법으로 얻은 캡술화 안료의 평균 입자 직경은 50 nm∼180 nm 인 것이 바람직하다.

잉크에 첨가되는 착색제의 첨가량은 바람직하게 6∼15 중량%, 보다 바람직하게는 8∼12 중량%이다. 상기 첨가량이 6 중량% 미만이면, 착색력의 저하에 의해 화상 농도가 낮아져서, 일부 경우에는 점도의 저하에 의해 피더링 및 번짐이 일어날 수 있다. 15 중량%를 넘으면, 기록 장치를 방치해 둔 경우에, 노즐이 쉽게 건조되고 잉크의 불토출 현상이 발생하며, 잉크의 점도가 지나치게 높아서 침투성이 저하하고, 도트가 넓어지지 않기 때문에 화상 농도가 저하되고, 얻어진 화상이 거칠어지게 된다.

<수용성 유기 용매>

수용성 유기 용매로서, 탄소 원자수가 8 이상인 폴리올 화합물 및 글리콜 에테르 화합물 중 어느 것이 이용된다.

상기 폴리올 화합물의 탄소 원수가 8 미만인 경우, 충분한 침투성을 얻을 수 없고, 양면 인쇄시 기록 매체가 더럽혀 지고, 어떤 경우에는 기록 매체 상에서 잉크가 충분하게 전개되지 않아 픽셀이 불충분하게 매워지기 때문에 문자 품질 및 화상 농도가 저하되는 경우가 있다.

상기 탄소 원자수가 8 이상인 폴리올 화합물은 예컨대, 2-에틸-1,3-헥산디올(25℃에서 용해도 4.2%), 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올(25℃에서 용해도 2.0%)이 적합하다.

첨가되는 수용성 유기 용매의 첨가량은 1∼20 중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10 중량%이다.

글리콜 에테르 화합물의 예에는 다가 알콜 알킬 에테르 화합물 및 다가 알콜 아릴 에테르 화합물이 포함된다.

다가 알콜 알킬 에테르 화합물의 구체예에는 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르가 포함된다.

다가 알콜 아릴 에테르 화합물의 구체예에는 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르가 포함된다.

<습윤제>

습윤제는 특별히 제한되지 않으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는데 예를 들어서 폴리올 화합물, 락탐 화합물, 우레아 화합물 및 당류에서 선택되는 1종 이상이 적합이다.

폴리올 화합물은 예를 들어, 다가 알콜류 예컨대 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 글리세린, 1,2,6-헥사디트리올, 1,2,4-부탄트리올, l,2,3-부탄트리올 및 페트리올; 다가 알콜 알킬 에테르 예컨대 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르; 다가 알콜 아릴 에테르 예컨대 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르 등을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

이중에서, 용해성 및 수증발성에 의한 분무성 불량을 방지하는데 우수한 효과를 얻을 수 있다는 점에서, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1.6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 펜타에리쓰리톨, 트리메틸올에탄 및 트리메틸올프로판이 특히 바람직하다.

락탐 화합물은 예를 들어, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈 및 ε-카프로락탐에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

우레아 화합물은 예를 들어, 우레아, 티오우레아, 에틸렌 우레아 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 잉크에 첨가되는 우레아 화합물의 첨가량은 일반적으로, 바람직하게는 0.5∼50 중량%이고, 보다 바람직하게는 1∼20 중량%이다.

당류는 단당류, 이당류, 올리고당류(삼당류 및 사당류를 포함), 다당류 또는 이들의 유도체 등을 포함한다. 이들 중에서, 글루코스, 만노스, 프룩토스, 리보스, 크실로스, 아라비노스, 갈락토스, 말토스, 셀로비오스, 락토스, 수크로스, 트레할로스 및 말토트리오스 등이 적합하고, 말티토스, 솔비토스, 글루코노락톤 및 말토스가 특히 바람직하다.

다당류는 광의의 당을 의미하여, α-시클로덱스트린 및 셀룰로스 등 자연계에 널리 존재하는 물질을 포함하는 의미로 이용할 수 있다.

당류의 유도체는 당류의 환원당(예컨대, 당알콜(일반식:HOCH₂(CHOH)_nCH₂OH으로 표시되는 것이고, 여기서 n은 2∼5의 정수를 나타냄), 산화당(예컨대, 알돈산, 우론산 등), 아미노산 및 티오산 등을 포함한다. 이중에서, 특히 당알콜이 바람직하다. 당알콜은 예를 들어, 말티톨 및 소르빗을 포함한다.

잉크 중에서 습윤제의 함유량은 바람직하게 10∼50 중량%, 보다 바람직하게는 15∼35 중량%이다. 상기 함유량이 지나치게 적으면, 노즐이 쉽게 건조되어 액적의 토출 불량이 때때로 발생한다. 상기 함유량이 너무 많으면, 잉크 점도가 증가되고 적절한 점도 범위를 넘는 경우가 있게 된다.

<계면 활성제>

계면 활성제는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어 음이온 계면 활성제, 비이온 계면 활성제, 양성 계면 활성제, 아세틸렌 글리콜계 계면 활성제 및 불소계 계면 활성제 등을 포함한다. 구체적으로, 하기 화학식 I, II, III, IV, V 및 VI에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.

[화학식 I]

(화학식 I에서, R¹은 알킬기를 나타내고, h는 3∼12의 정수를 나타내며, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

[화학식 II]

(화학식 II에서, R²는 알킬기를 나타내고, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

[화학식 III]

(화학식 III에서, R³은 탄화수소기를 나타내고, k는 5∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 IV]

(화학식 IV에서, R⁴는 탄화수소기를 나타내고, j는 5∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 V]

(화학식 V에서, R⁵은 탄화수소기를 나타내고, L 및 p는 각각 1∼20의 정수를 나타낸다);

[화학식 VI]

(화학식 VI에서, q 및 r은 각각 0∼40의 정수를 나타낸다).

상기 화학식 I 및 II로 표시되는 계면 활성제는 구체적으로 하기의 유리산 형태로 도시한다.

(I-1): CH₃(CH₂)₁₂O(CH₂CH₂O)₃CH₂COOH

(I-2): CH₃(CH₂)₁₂O(CH₂CH₂O)₄CH₂COOH

(I-3): CH₃(CH₂)₁₂O(CH₂CH₂O)₅CH₂COOH

(I-4): CH₃(CH₂)₁₂O(CH₂CH₂O)₆CH₂COOH

(I-5):

(I-6):

(II-1):

(II-2):

(II-3):

(II-4):

음이온 계면 활성제는 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 아세테이트염, 도데실 벤젠 술포네이트 염, 라우레이트 염 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트 염 등을 포함한다.

비이온 계면활성제는 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시프로필렌 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아민 및 폴리옥시에틸렌 알킬 아미드 등을 포함한다.

양성 계면 활성제는 예를 들어, 라우릴아미노 프로피오네이트 염, 라우릴디메틸베타인, 스테아릴디메틸베타인 및 라우릴디히드록시에틸베타인 등을 포함한다. 구체적으로는 라우릴디메틸아민 옥사이드, 미리스틸디메틸아민 옥사이드, 스테아릴디메틸아민 옥사이드, 디히드록시에틸라우릴아민 옥사이드, 폴리옥시에틸렌 팜유 알킬디메틸아민 옥사이드, 디메틸알킬(팜)베타인 및 디메틸라우릴베타인 등을 포함한다.

아세틸렌 글리콜계 계면 활성제는 예를 들어 아세틸렌 글리콜계 예컨대 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 3,5-디메틸-2-헥신-3-올 등(Air Products(USA)의 Surfynol 104, 82, 465, 485 또는 TG 등)을 이용할 수 있다.

불소계 계면 활성제는 하기 화학식 (II-5)로 표시되는 것이 적합하다.

(II-5): CF₃CF₂(CF₂CF₂)_m-CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_nH

상기 식에서, m은 0∼10의 정수를 나타내고 n은 1∼40의 정수를 나타낸다.

불소계 계면 활성제는 예를 들어, 퍼플루오로알킬 술포네이트 염, 퍼플루오로알킬 카르복실레이트 염, 퍼플루오로알킬 포스페이트 에스테르, 퍼플루오로알킬 에틸렌 옥사이드 부가물, 퍼플루오로알킬베타인 및 퍼플루오로알킬 아민옥사이드 화합물 등을 포함한다.

시판되는 불소계 계면활성제는 예를 들어, Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, S-145(Asahi Glass Co., Ltd. 제조); Fullard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430(Sumitomo 3M Ltd. 제조); Megafac F-470, F-140, F-474(Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated 제조); Zonil FS-300, FSN, FSN-100, FSO(DuPont 제 조); 및 F-Top EF-351, 352, 801, 802(JECOM 제조) 등을 포함한다. 이중에서, 특히 신뢰성과 발색 향상에서 양호한, Zonil FS-300, FSN, FSN-100, FSO(DuPont 제조)를 적합하게 사용할 수 있다.

<색재 정착제>

색재 정착제로서는, 선택적인 수지 에멀션 및 자외선 광경화 수지를 사용할 수 있다.

수지 에멀션은 수지 미립자를 연속상으로서의 수중에 분산시킨 것이고, 필요에 따라서 계면 활성제같은 분산제를 함유할 수 있다.

분산상 성분으로서 수지 미립자의 함유량(수지 에멀션 중 수지 미립자의 함유량)은 일반적으로는 10∼70 중량%가 바람직하다. 수지 미립자의 평균 입자 직경은 특히 잉크젯 기록 장치를 사용하는 것을 고려하여, 바람직하게 10∼1000 nm, 보다 바람직하게는 20∼300 nm이다.

분산상의 수지 미립자 성분으로서는 특히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있는데, 예컨대, 아크릴계 수지, 비닐 아세테이트계 수지, 스티렌계 수지, 부타디엔계 수지, 스티렌-부타디엔계 수지, 염화비닐계 수지, 아크릴스티렌계 수지 및 아크릴 실리콘계 수지 등을 포함한다. 이중에서, 아크릴 실리콘계 수지가 특히 바람직하다.

수지 에멀션으로서는, 경우에 따라서 합성된 것 또는 시판되는 것을 사용할 수 있다.

시판되는 수지 에멀션은 예를 들어, Microgel E-1002, E-5002(스티렌-아크릴계 수지 에멀션, Nippon Paint Co., Ltd. 제조); Boncoat 4001(아크릴계 수지 에멀션, Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated 제조); Boncoat 5454(스티렌-아크릴계 수지 에멀션, Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated 제조); SAE-1014(스티렌-아크릴계 수지 에멀션, Zeon Corporation 제조); Saibinol SK-200(아크릴계 수지 에멀션, Saiden Chemical Industry Co., Ltd. 제조); Primal AC-22, AC-61(아크릴계 수지 에멀션, Rohm and Haas 제조); Nanocril SBCX-2821, 3689(아크릴 실리콘계 수지 에멀션, Toyo Ink MFG Co., Ltd. 제조); 및 #3070(메틸 메타크릴레이트 중합체 수지 에멀션, Mikuni Color Ltd. 제조) 등을 포함한다.

수지 에멀션에 첨가되는 수지 미립자의 첨가량은 바람직하게 O.1∼50 중량%, 보다 바람직하게는 0.5∼20 중량%이고, 보다 더욱 바람직하게는 1∼10 중량%이다. 상기 첨가량이 0.1 중량% 미만이면, 막힘 억제 효과 및 토출 안정성이 충분하게 향상되지 않는 경우가 있다. 50 중량%를 넘으면, 잉크의 보존 안정성이 저하되는 경우가 있다.

자외선 광경화 수지의 구체예는 아크릴계 광중합성 단량체 또는 아크릴계 광중합성 올리고머를 중합하여 얻은 것을 포함할 수 있다.

아크릴계 광중합성 단량체로서, 불포화 카르복실산 예컨대 아크릴산 및 메타크릴산 및 이의 에스테르는 예를 들어, 알킬 아크릴레이트, 시클로알킬 아크릴레이트, 할로겐화 알킬(메타)아크릴레이트, 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 아미노알킬(메타)아크릴레이트, 테트라히드로플루프릴(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시(메타)아크릴레이트, 알킬렌글리콜, 폴리옥시알킬렌글리콜의 모노 또는 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 펜타에리쓰리테트라(메타)아크릴레이트를 포함한다.

아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 이의 유도체는 예를 들어, 알킬 또는 히드록시알킬기로 모노치환되거나 디치환된 (메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드 및 N,N'-알킬렌 비스-(메타)아크릴아미드를 포함한다.

알릴 화합물은 예를 들어 알릴 알콜, 알릴 이소시아네이트, 디알릴 프탈레이트 및 트리알릴 이소시아누레이트를 포함한다.

또한, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 노르보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 디시클로펜테녹시프로필(메타)아크릴레이트를 포함한다.

디에틸렌글리콜 디시클로펜테닐 모노에테르의 (메타)아크릴레이트 및 폴리옥시에틸렌 또는 폴리프로필렌글리콜 디시클로펜테닐 모노에테르의 (메타)아크릴레이트 에스테르를 또한 포함한다.

디시클로펜테닐 신나메이트, 디시클로펜테녹시에틸 신나메이트, 디시클로펜테녹시에틸 모노푸마레이트 또는 디푸마레이트를 또한 포함한다.

또한, 3,9-비스(1,1-비스메틸-2-옥시에틸)-스피로[5,5]운데칸, 3,9-비스(1,1-비스메틸-2-옥시에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸 및 3,9-비스(2-옥시에틸)-스피로[5,5]운데칸 등의 모노(메타)아크릴레이트 또는 디(메타)아크릴레이트, 또는 이들의 스피로 글리콜의 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 부가 중합체의 모노(메타)아크릴레이트, 또는 모노(메타)아크릴레이트의 메틸 에테르, 1-아자비시클로[2,2,2]-3-옥테닐(메타)아크릴레이트 및 비시클로[2,2,1]-5-헵텐-2,2-디카르복실모노알릴 에스테르 등을 포함한다.

또한, 디클로로펜타디에틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐옥시에틸(메타)아크릴레이트 및 디히드로디시클로펜타디에닐(메타)아크릴레이트를 포함한다.

이들 광중합성 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

아크릴계 광중합성 올리고머로서, 에폭시 수지의 아크릴레이트 에스테르는 예를 들어, 비스페놀 A의 디글리시딜 디에테르 디아크릴레이트, 에폭시 수지와 아크릴산과 메틸테트라히드로프탈산 무수물과의 반응 생성물, 에폭시 수지와 2-히드록시에틸아크릴레이트와의 반응 생성물, 글리시딜 디아크릴레이트와 무수프탈산과의 개환 공중합체 에스테르를 포함한다.

또한, 불포화된 폴리에스테르계 예비중합체 예컨대 메타크릴산 이량체와 폴리올의 에스테르, 무수 프탈산 및 아크릴산의 프로필렌 옥사이드로부터 얻어지는 폴리에스테르, 폴리비닐 알콜과 N-메틸올 아크릴아미드의 반응 생성물, 폴리에틸렌 글리콜, 말레산 무수물 및 글리시딜 메타크릴레이트의 반응 생성물을 포함한다.

또한, 폴리비닐 알콜계 예비중합체 예컨대 폴리비닐 알콜을 숙신산 무수물로 에스테르화시키고 이어서 글리시딜 메타크릴레이트를 부가하여 얻은 것들, 폴리아크릴산 또는 말레산 공중합체계 예비중합체 예컨대 메틸비닐 에테르-말레산 무수물 공중합체와 2-히드록시에틸 아크릴레이트의 반응 생성물 또는 여기에 글리시딜 메타크릴레이트를 더욱 반응시켜서 얻은 것들을 포함한다.

부가적으로, 우레탄 결합을 통해서 폴리옥시알킬렌 세그먼트 또는 포화된 폴리에스테르 세그먼트 또는 이들 둘다를 연결하고 양 말단에 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 갖는 우레탄계 예비중합체를 포함할 수 있다.

<다른 성분>

다른 성분은 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라서 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어, pH 조정제, 보존제 및 항진균제, 방청제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 산소 흡수제 및 광 안정화제를 포함할 수 있다.

보존제 및 항진균제는 예를 들어, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 나트륨 디히드로아세테이트, 나트륨 소르베이트, 나트륨 2-피리딘티올-1-옥사이드, 나트륨 벤조에이트 및 나트륨 펜타클로로페놀을 포함한다.

pH 조정제는 제조된 잉크에 악영향을 주지 않으면서 pH를 7로 맞출 수 있으면 특별히 제한되지 않으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. pH 조정제는 예를 들어, 아민 예컨대 디에탄올아민 및 트리에탄올아민, 알칼리 금속 성분의 수산화물 예컨대 수산화리튬, 수산화나트륨 및 수산화칼륨, 4급 암모늄수산화물, 4급 포스포늄수산화물, 알칼리 금속의 탄산염 예컨대 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 포함한다.

방청제는 예를 들어, 산성 아황산염, 티오황산나트륨, 티오글리콜산암모늄, 디이소프로필암모늄 나이트레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라나이트레이트 및 시클로헥실암모늄 나이트레이트를 포함한다.

산화 방지제는 예를 들어 페놀계 산화 방지제(힌더드 페놀계인 것을 포함), 아민계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 및 인계 산화 방지제를 포함한다.

페놀계 산화 방지제(힌더드 페놀계 산화 방지제를 포함)는 예를 들어, 부틸화 히드록시아니솔, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 스테아릴-β-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 3,9-비스[1,1-디메틸-2-[β-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸]2,4,8,10-테트라이사스피로[5,5]운데칸, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠 및 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-tert-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄 등을 포함한다.

아민계 산화 방지제는 예를 들어 페닐-β-나프틸아민, α-나프틸아민, N, N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, 페노티아진, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, 2,6-디-tert-부틸-p-크레솔, 2,6-디-tert-부틸페놀, 2,4-디메틸-6-tert-부틸-페놀, 부틸히드록시아니솔, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-tert-부틸-4-디히드로페닐)프로피오네이트]메탄 및 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄 등을 포함한다.

유황계 산화 방지제는 예를 들어, 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴 티오디프로피오네이트, 라우릴 스테아릴 티오디프로피오네이트, 디미리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴 β,β'-티오디프로피오네이트, 2-머캅토벤즈이미다졸 및 디라우릴 설파이드 등을 포함한다.

인계 산화 방지제는 예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 옥타데실 포스파이트, 트리이소데실 포스파이트, 트리라우릴 트리티오포스파이트 및 트리노닐페닐 포스파이트 등을 포함한다.

자외선 흡수제는 예를 들어, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 및 니켈착염계 자외선 흡수제 등을 포함한다.

벤조페논계 자외선 흡수제는 예를 들어, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논 등을 포함한다.

벤조트리아졸계 자외선 흡수제는 예컨대, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-옥톡시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 등을 포함한다.

살리실레이트계 자외선 흡수제는 예를 들어, 페닐 살리실레이트, p-tert -부틸페닐 살리실레이트 및 p-옥틸페닐 살리실레이트 등을 포함한다.

시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제는 예를 들어, 에틸-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트, 메틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트 및 부틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트 등을 포함한다.

니켈착염계 자외선 흡수제는 예를 들어, 니켈 비스(옥틸페닐)설파이드, 2,2'-티오비스(4-tert-옥틸펠레이트)-n-부틸아민 니켈(II), 2,2'-티오비스(4-tert-옥틸펠레이트)-2-에틸헥실아민 니켈(II) 및 2,2'-티오비스(4-tert-옥틸펠레이트)트리에탄올아민 니켈(II) 등을 포함한다.

본 발명의 잉크는 수계 용매에 적어도 물, 착색제 및 수용성 유기 용매, 습윤제, 계면 활성제, 필요에 따라서 추가의 다른 성분을 용해 또는 분산시키고, 필요에 따라서 교반 및 혼합하여 제조한다. 분산은 예를 들어, 샌드밀, 호모게나이저, 볼밀, 페인트 진탕기 및 초음파 분산기를 이용하여 수행할 수 있다. 교반/혼합은 일반적으로 교반 블레이트가 구비된 교반기, 자성 교반기 또는 고속 분산기를 이용하여 수행할 수 있다.

잉크의 물성에 있어서, 예를 들어, 점도, 표면 장력 및 pH 등이 하기의 범위 이내인 것이 바람직하다.

25℃에서 점도는 5 cps 이상이 바람직하며, 8∼20 cps가 보다 바람직하다. 점도가 20 cps를 넘으면, 토출 안정성을 확보하는 것이 곤란한 경우가 있다. 현재의 헤드의 성능을 감안하면, 17∼20 cps의 점도가 상한치이고, 실제 이 점도에서, 코팅지상의 화질이 양호한 것은 확인되었다. 점도가 이보다 높아지면, 화상을 만드는 것이 곤란한 경우가 있다.

표면 장력은 25 mN/m 이하일 것이 필요하며, 바람직하게는 20∼25 mN/m이다. 표면 장력이 20 mN/m 미만이면, 기록용 매체상에서 잉크 번짐이 두드러지게 되어, 잉크의 안정한 토출을 얻을 수 없는 경우가 있다. 26 mN/m을 넘으면, 기록용 매체로 잉크 침투가 충분하지 않아서, 비딩 발생과 건조 시간의 장기화가 초래된다.

pH 값은 예컨대, 7∼10가 바람직하다.

잉크의 착색은 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 착색 등을 포함한다. 이들 색상을 2종 이상 병용한 잉크 세트를 기록용으로 사용하여 다색 화상을 형성할 수 있다. 이들 색상을 모두 병용한 잉크 세트를 기록용으로 사용하면 풀컬러 화상을 형성할 수 있다.

<연마 수단 및 연마 단계>

본 발명의 배리어층은 상기 언급한 바와 같이 코팅을 통해 제공할 수 있다. 그러나, 본 발명자들의 광범위한 연구 결과, 본 발명의 배리어층은 기존 인쇄용 코팅지 표면을 연마하여 만들 수 있다는 것을 확인하였다. 연마를 통해서 본 특허 출원에 표시된 막 두께까지 코팅층의 필름 두께가 감소되고, 최외측 표면 상에 불균일하게 분포된 수지층으로부터 포어가 보여서 배리어층으로서의 기능을 획득하기 때문으로 판단된다.

기존의 인쇄용 코팅지는 코팅지 소위 아트지(A0, Al), A2 코팅지, A3 코팅지, B2 코팅지, 경량 코팅지 및 상업 인쇄용으로 사용되는 미세 코팅지를 의미하고, 오프셋 인쇄 및 그라비아 인쇄용으로 사용된다.

구체적인 상품으로서, 아트지는 0K Kanefuji N, OK Kanefuji-R40N, SA Kanefuji N, Satin Kanefuji N, Satin Kanefuji-R40N, Ultrasatin Kanefuji N, Ultra OK Kanefuji N 및 Kanefuji on side(Oji Paper Co., Ltd. 제조); NPi Special Art, NPi Super Art, NPi Super Dull 및 NPi Dull Art(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조); Utrillo Super Art, Utrillo Supper Dull 및 Utrillo Super Premium(Daio Paper Corporation 제조); 고급 Art A, Tokuhishi Art, Super Mat Art A, High-Quality Dull Art A(Mitsubishi Paper Mills Limited 제조); Raicho Super Art N, Raicho Super Art MN, Raicho special Art 및 Raicho Dull Art N(Chuetsu Pulp&Paper Co., Ltd. 제조) 등을 포함한다.

A2 코팅지는 OK Top Coat+(플러스), OK Top Coat S, OK Casablanca, OK Casablanca V, OK Trinity, OK Trinity Nai, New age, New age W, OK topcoat Mat N, OK Royal Coat, OK Top Coat Dull, Z Coat, OK Kasahime, OK Kasao, OK Ksao Satin, OK Top Coat+, OK Non-wrinkle, OK Coat V, OK Coat N Green, OK Mat Coat Green 100, New Age Green 100 및 Z Coat Green 100(Oji Pater Co., Ltd. wpwh); Aurora Coat, Shiraoi mat, Imperial Mat, Silver Diamond, Recycle Coat 100 및 Cycle Mat 100(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조); Mu Coat, Mu White, Mu Mat, White Mu Mat(Hokuetsu Paper Mills, Ltd. 제조); Raicho Coat, Regina Raicho Coat 100, Raicho Mat Coat N, Regina Raicho Mat 100(Chuetsu Pulp&Paper Co., Ltd. 제조); Pearl Coat, White Pearl Coat, New V Mat, White New V Mat, Pearl Coat REW, White Pearl Coat NREW, New V Mat REW 및 White New V Mat REW(Mitsubishi Paper Mills Limited 제조)를 포함한다.

A3 코팅(경량 코팅)지는 OK Coat L, Royal Coat L, OK coat LR, OK White L, OK Royal Coat LR, OK Coat L Green, OK Mat Coat LlOO, Aurora L, Recycle Mat LlOO, <SSS> Energy White(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조); Utrillo Coat L, Matthies Coat(Daio Paper Corporation 제조); Hi Alpha, Alpha Mat, (N) Kinmari L, Kinmari HiL(Hokuetsu Paper Mills, Ltd. 제조); N Pearl Coat, N Pearl Coat LREW, Swing Mat REW(Mitsubishi Paper Mills Limited 제조); Super Emine, Emine, Chaton(Chuetsu Pulp & Paper Co., Ltd. 제조)을 포함한다.

B2 코팅지(중급지)는 OK 중급 Coat, (F)MCOP, OK Astro Gloss, OK Astro Dull 및 OK Astro Mat(Oji Paper Co., Ltd. 제조); 및 King 0(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조)를 포함한다.

미세 코팅지는 OK Royal Light S Green, OK Ever Light Coat, OK ever light R, OK Ever Green, Clean Hit MG, OK 미세코팅 Super Eco G, Eco Green Dull, OK 미세 코팅 매트 Eco GlOO, OK Star Light Coat, OK Soft Royal, OK Bright, Green Hit G, Yamayuri Bright, Yamayuri Bright G, OK Aqua Light Coat, OK Royal Light S Green 100, OK Bright(비평탄, 광택), Snow Mat, Snow mat DX, OK Kasahime, OK Kasayuri(Oji Paper Co., Ltd. 제조); Pyrene DX, Pegasus Hyper 8, Aurora S, Andes DX, Super Andes DX, Space DX, Seine DX, special Gravure DX, Pegasus , Silver Pegasus, Pegasus Harmony, Greenland DX 100, Super Greenland DXlOO, <SSS> Energy Soft, <SSS> Energy Light, EE Henry(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조); Kant Excel, Excel Super B, Excel Super C, Kant Excelbal, Utrillo Excel, Heyne Excel, Dante Excel(Daio Paper Corporation 제조); Cosmo Ace(Nippon Daishowa Paperboard Co., Ltd. 제조); Semi-Jo L, Hi Beta, Hi Gamma, Shiromari L, Hamming, White Hamming, Semi-Jo HiL, Shiromari HiL(Hokuetsu Paper Mills, Ltd.); Ruby light HREW, Pearl Soft, Ruby Light H(Mitsubishi Paper Mills Limited); Chaton, Ariso, Smash(Chuetsu Pulp & Paper Co., Ltd. 제조); 및 Star Cherry, Super Cherry(Marusumi Paper Co., Ltd. 제조)를 포함한다.

소위 일반적인 상업 인쇄 용지의 코팅층 배합물로서는, 무기 안료(카올린, 탄산칼슘) 100 중량부 당 바인더(수지, 에멀션, 전분 등)를 약 10∼15 부로 배합하는 것이 문헌에서 많이 보인다. 여기서, 코트층 중에서 안료의 존재 형태, 보다 구체적으로는 코팅층 내 안료의 농도 구배를 고찰하면, 다음의 2 가능성이 존재한다: (1) 소위 코팅물의 경우에서 관찰되는 코팅 필름의 최외 표면 상에 형성되는 클리어층 등; 및 (2) 바인더 성분이 베이스지에 침투하여, 상층과 하층간에 비대칭적인 농도 분포가 형성된다. 그러나, (1)에 관해서는, 이 분야의 문헌(코팅지의 광택 등에 관한 문헌)을 조사하더라도, 논의된 경우가 거의 보이지 않는다. 아마도 일반적인 코팅물과 비교하여 비교적 수지 배합비가 낮고 표면상에 수지가 석출되는 정도로 수지가 첨가되지 않기 때문에 클리어층이 거의 형성되지 않는 것으로 추측된다.

상업용 코팅지의 제조에 관련된 기술자와의 기술 토론시, 이들 대부분은 바인더의 기능은 인쇄시 층이 박리되지 않거나 절단시 가루 빠짐이 일어나지 않을 정도로 강도를 갖게한다는 기술적 사상을 가지고 있었다. 아마도 수지량을 증가시키면, 코팅물 제조에 문제가 생기기 때문에, 이러한 유형의 종이 경우, 일부 기술자들은 바인더를 필요한 최소량으로 첨가해야 한다고 생각하는 것으로 보인다.

상기 (2)에 관해서, 베이스지에 코팅액 중 수지가 침투하는 과정에서 코팅층에서 수지 비율이 실제 (코팅액의 조성물에 비하여) 감소하고, 수지가 코팅층과 베이스지 사이 계면에서 형성되는 현상이 있는 듯하다. 그러나, 상기 층 자체가 구배를 갖는다는 예(문헌도 없음)는 확인되지 않았다. 수지 풍부층을 코팅층과 베이스지 사이 계면에 형성시킬 수 있다. 이 경우, 하층에서 수지 농도가 보다 높을 것으로 예측된다.

이들 코팅지의 최외측 표면을 연마하는 방법은 제한되는 것은 아니나, 샌드페이퍼 또는 랩 페이퍼를 사용하는 연마 방법, 와이어 브러쉬를 이용한 연마 방법, 연마 롤러 또는 무단형 연마 벨트를 이용한 연마 방법 및 샌드 블라스트를 이용한 연마 방법 등을 포함한다.

연마 처리는 도포 단계 이후의 단계인, 건조 직후, 칼렌더 처리 전 및 후, 또는 슬립 단계 또는 포장 단계 이후 연마 단계를 제공하여 수행하거나, 다르게는 사용자가 인쇄전에 연마 장치를 이용하여 연마할 수 있다. 연마 장치를 도입하고 인쇄마다 연마하는 것도 가능하다. 용지의 전면을 연마할 수 있지만, 인쇄하고자하는 영역만을 선택적으로 연마할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 인쇄 또는 그라비아 인쇄는 상기 기술한 일반 인쇄지 상에서 사전 수행하는데, 잉크젯 인쇄에 필요한 영역만을 연마할 수 있고, 그 영역에 인쇄할 수 있다.

이 방법에 따르면, 종래는 잉크젯 인쇄 및 일반 인쇄에 대한 공용지에 이용할 수 있는 시트를 사용해 수행되는 하이브리드 인쇄를 상기 기술한 일반 인쇄 용지를 이용해 수행할 수 있고, 상기 시트를 일반 인쇄와 잉크젯 인쇄에서 함께 사용하는 것이 가능해진다. 이 방법에 따르면, 지금까지 일반 인쇄에서는 어렵다고 여겨지던, 잉크젯 인쇄에 의한 수신인 이름 인쇄 등이 가능해진다.

연마 장치를 프린터 유닛에 내장가능하지만, 별도 유닛으로서 독립적으로 준비할 수도 있다.

특수 코팅지로서, 본 발명의 조건을 충족하는 것이면, 본 발명의 매체로서 대용할 수 있다. 특히, 코팅층 자체의 통기성이 높은 것을 사용할 수 있다. 통기성이 높은 것들은 일부 전자사진용 코팅지 및 그라비아 인쇄용 코팅지를 포함한다. 구체적으로, POD Gloss Coat(Oji Paper Co., Ltd. 제조), FL Gravure(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조) 및 Ace(Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조)를 포함한다. 이들은 코팅층에 코어가 많고, 본 발명의 배리어층을 갖는 매체로 전용가능하다.

본 발명의 잉크 매체 세트 중의 잉크는 임의 잉크젯 헤드 예컨대 잉크 유로 내 잉크에 압력을 가하기 위한 압력 발생 수단으로서 압전 소자를 이용하여 잉크 유로의 벽을 형성하는 진동판을 변형시켜서 잉크 유로의 용적을 변화시켜 잉크적을 토출하는 소위 압전형 잉크젯 헤드(JP-A No. 02-51734 참조), 또는 발열 저항체를 이용하여 잉크 유로 내에서 잉크를 가열하여 기포를 발생시키는 소위 열형 잉크젯 헤드(JP-A No. 61-599111 참조) 또는 잉크 유로의 벽면을 형성하는 진동판과 전극을 대향 배치하고, 진동판과 전극과의 사이에 발생되는 정전력에 의해 잉크 유로 내 용적을 변화시켜 잉크를 토출하는 정전형잉크젯 헤드(JP-A No. 06-71882 참조) 등을 탑재한 프린터에 적절하게 사용할 수 있다.

상기 설명한 바와 같이, 상기 기록 매체를 상기 잉크와 조합하여 이용한다. 기록 매체와 잉크의 조합은 다양한 분야에서 적절하게 사용할 수 있고, 잉크젯 기록 시스템에 의한 화상 기록 장치에서 적절하게 사용할 수 있으며, 예컨대 하기의 잉크 카트리지, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 특히 적합하게 사용할 수 있다.

<잉크 카트리지>

본 발명의 잉크 카트리지는 본 발명의 잉크 매체 세트의 잉크를 용기에 수용하고, 더욱 필요에 따라서 적절하게 선택된 다른 부재를 구비한다.

용기는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서, 그 형상, 구조, 크기, 재질 등을 적절하게 선택할 수 있는데, 예를 들어 알루미늄 적층 필름 또는 수지 필름으로 형성된 잉크 주머니를 적어도 갖는 것을 포함한다.

이어서, 잉크 카트리지는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명의 잉크 카트리지의 일례를 도시하였고, 도 2에는 케이스(외장부)를 포함하는 잉크 카트리지를 도시하였다.

도 1에 도시한 바와 같이, 잉크 카트리지(200)에서, 잉크 주머니(241)는 잉크 주입구(242)로부터 잉크가 충전되고, 배기한 후, 상기 잉크 주입구(242)가 융착에 의해 폐쇄된다. 실제 사용시에, 잉크는 장치 본체의 바늘을 고무 부재로 이루어진 잉크 배출구(243)에 찔러서 장치에 공급한다.

잉크 주머니(241)는 통기성이 없는 알루미늄 적층 필름과 같은 포장 부재로부터 형성된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이 잉크 주머니(241)는 통상, 플라스틱으로 제조된 카트리지 케이스(244)안에 수용되며, 각종 잉크젯 기록 장치에 탈착가능하게 장착하여 이용된다.

본 발명의 잉크 카트리지는 잉크를 수용하고 용도에 따라 각종 잉크젯 기록 장치에 장착될 수 있다. 특히 후술하는 본 발명의 잉크젯 기록 장치에 장착하여 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치를 이용하는 본 발명의 잉크젯 기록 방법을 실시하는 하나의 형태에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 3에 도시하는 잉크젯 기록 장치는 장치 본체(101), 장치 본체(101)에 장착한 용지를 장전하기 위한 급지 트레이(102), 장치 본체(101)에 장착되어 화상이 기록(형성)된 용지를 모으기 위한 배지 트레이(103) 및 잉크 카트리지 장전부(104)를 갖는다. 도 3에서, 111은 상부 커버를 나타내고 112는 전면을 나타낸다.

잉크 카트리지 장전부(104) 상에는 조작키나 표시기 등이 제공된 조작부(105)가 배치되어 있다. 잉크 카트리지 장전부(104)는 잉크 카트리지(201)의 탈착을 하기 위한 개폐가능한 정면 커버(115)를 갖고 있다.

도 4 및 5에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 좌우의 측판 사이에 다리 걸친 가이드 부재인 가이드 로드(131), 및 스테이(132)를 통해 캐리지(133)를 주된 주사 방향으로 미끄럼 이동가능하게 유지하여, 주된 주사 모터(도시하지 않음)에 의해 도 5의 화살표 방향으로 이동한다.

캐리지(133)에서, 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M) 및 블랙(B) 등의 각 색상의 기록용 잉크 액적을 토출하는 4개의 잉크젯 기록용 헤드로 이루어지는 기록 헤드(134)는, 복수의 잉크 토출구가 주된 주사 방향과 교차하는 방향으로 배열되어 잉크 액적 토출 방향을 아래쪽으로 향하도록 장착되어 있다.

기록 헤드(134)를 구성하는 잉크젯 기록용 헤드로서, 압전 소자 등의 압전 액츄에이터, 발열 저항체 등의 전기 열변환 소자를 이용하여 액체의 막비등에 의한 상변화를 이용하는 서멀 액츄에이터, 온도 변화에 의한 금속상 변화를 이용하는 형상 기억 합금 액츄에이터, 정전력을 이용하는 정전 액츄에이터 등을 기록용 잉크를 토출하기 위한 에너지 발생 수단으로 구비한 것 등을 사용할 수 있다.

캐리지(133)는 기록 헤드(134)에 각 색상의 잉크를 공급하기 위한 각 색상 서브 탱크(135)를 탑재하고 있다. 도면에는 도시하지 않은 기록용 잉크 공급관을 통해서 서브 탱크(135)에, 잉크 카트리지 장전부(104)에 장전된 본 발명의 잉크 카트리지(201)로부터 본 발명의 상기 잉크 매체 세트 중의 잉크가 공급된다.

한편, 급지 트레이(103)의 용지 적재부(압판)(141)상에 적재한 용지(142) 를 급지하기 위한 급지부는 용지 적재부(141)로부터 용지(142)를 1매씩 분리 급송하는 반월형 회전자(급지 회전자(143)) 및 급지 회전자(143)에 대향하여 마찰계수가 큰 재질로 이루어지는 분리 패드(144)를 구비하고, 이 분리 패드(144)는 급지 회전자(143)측에 압박되어 있다.

이 급지부에서 급지된 용지(142)를 기록 헤드(134)의 하측에서 반송하기 위한 반송부는 용지(142)를 정전 흡착하여 반송하기 위한 반송 벨트(151), 급지부에서 가이드(145)를 통해 보내어지는 용지(142)를 반송 벨트(151)와의 사이에서 반송하기 위한 카운터 롤러(152), 대략 수직으로 보내어지는 용지(142)를 약 90°에서 용지의 방향을 바꾸어서, 반송 벨트(151) 상에서 거의 수직 상승 방향으로 보내진 용지를 반송하기 위한 반송 가이드(153), 푸싱 부재(154)로 반송 벨트(151) 측에 압박된 선단 가압 회전자(155)를 포함한다. 반송 벨트(151) 표면을 대전시키기 위한 대전 수단인 대전 롤러(156)가 또한 포함된다.

반송 벨트(151)는 무단형 벨트이고, 반송 롤러(157)와 장력 롤러(158) 사이에 배치되어 있으며, 벨트 반송 방향 주위를 움직이는 것이 가능하다. 이 반송 벨트(151)는 예컨대, 저항 제어가 주어지지 않은 두께가 약 40 ㎛인 수지재, 예를 들어 테트라플루오로에틸렌 및 에틸렌의 공중합체로 형성된 용지 흡착면인 표층, 및 이 표층과 동일한 재질이고 탄소에 의한 저항 제어가 주어진 이면(매체 저항층, 어쓰층)을 갖는다. 반송 벨트(151)의 이면에는 기록 헤드(134)에 의한 인쇄 영역에 대응하는 가이드 부재(161)가 배치되어 있다. 기록 헤드(134)에 기록된 용지(142)를 배출하기 위한 종이 배출부는 반송 벨트(151)로부터 용지(142)를 분리하기 위한 분리 네일(171), 용지 배출 롤러(172) 및 배출 반월형 회전자(173)를 포함한다. 용지 배출 트레이(103)가 용지 배출 롤러(172)의 아래쪽에 배치되어 있다.

장치 본체(101)의 배면부에는 양면 급지 유닛(181)이 탈착가능하게 장착되어 있다. 양면 급지 유닛(181)은 반송 벨트(151)의 역방향 회전으로 복귀되는 용지(142)를 받아들여 반전시켜 재차 카운터 롤러(152)와 반송 벨트(151) 사이로 급지한다. 양면 급지 유닛(181)의 상면에는 수동 급지부(182)가 제공된다.

이 잉크젯 기록 장치에 있어서, 급지부에서 용지(142)가 1장씩 분리 급지되고, 거의 수직 상승 방향으로 급지된 용지(142)는 가이드(145)를 통해 안내되어, 반송 벨트(151) 및 카운터 롤러(152) 사이에 끼워져서 반송된다. 더욱 선단을 반송 가이드(153)를 통해 안내되고, 선단 가압 반월형 회전자(155)에서 반송 벨트(151) 상에 정착되고, 약 90°로 반송 방향을 바꾼다.

이때, 대전 롤러(156)에 의해 반송 벨트(157)가 대전되고, 용지(142)는 반송 벨트(151)에 정전 흡착되어 반송된다. 캐리지(133)를 이동시키면서 화상 신호에 따라서 기록 헤드(134)를 구동함으로써, 정지하고 있는 용지(142)에 잉크 액적을 토출하여 한 줄을 기록하고, 소정의 양으로 용지(142)를 반송한 후, 다음 행의 기록을 한다. 기록 종료 신호 또는 용지(142)의 후단이 기록 영역에 도달한 신호를 받아서 기록 동작을 종료시키고, 용지(142)를 배지 트레이(103) 에 배지한다.

서브 탱크(135) 안의 잉크의 잔류량이 거의 끝에 도달한 것으로 검출되면, 소정량의 잉크를 잉크 카트리지(201)로부터 서브 탱크(135)에 보급한다.

이 잉크젯 기록 장치에 있어서, 본 발명의 잉크 카트리지(201) 중의 잉크를 다 쓴 경우, 잉크 카트리지(201) 내 수용 케이스를 분해하여 내부의 잉크 주머니만을 교환할 수 있다. 잉크 카트리지(201)를 전면이 외부에 노출되도록 길이방향으로 장착시킨 경우에도, 잉크를 안정하게 공급할 수 있다. 따라서, 장치 본체(101)의 윗공간을 차지하도록 설치된 경우, 예를 들어 랙 내에 수용되거나 또는 장치 본체(101)의 위에 물체가 놓여진 경우에도, 잉크 카트리지(1)를 용이하게 교체하는 것이 가능하다.

여기서, 장치에 걸쳐서 이동하는 캐리지가 제공된 직렬형(셔틀형) 잉크젯 기록 장치에 본 발명의 잉크 카트리지를 적용한 예를 들어 설명하였지만, 라인형 헤드를 포함하는 라인형 잉크젯 기록 장치에 적용할 수도 있다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 잉크젯 기록 방식에 의한 각종 기록에 적용할 수 있는데, 예를 들어 잉크젯 기록용 프린터, 팩시밀리 장치, 복사 장치, 프린터/팩시밀리/복사기 복합기 등에 특히 적합하게 적용할 수 있다.

이하에 본 발명을 적용한 잉크젯 헤드에 관해서 도시하였다.

도 6은 본 발명의 잉크젯 헤드의 일 구체예에 따른 성분 확대도이고, 도 7은 상기 동일한 헤드의 채널 사이 방향의 주요부의 확대 단면도이다.

이 잉크젯 헤드는 잉크 공급구(도시하지 않음)를 갖는 공통 액실(lb)이 되는, 새겨 넣어 형성한 프레임(10), 유체 저항부(2a), 가압 액실(2b)이 되는 새겨 넣어진 부분 및 노즐(3a)과 연통하는 연통구(2c)를 형성하는 유로판(20), 노즐(3a)을 형성하는 노즐판, 볼록부(6a), 다이어프램부(6b) 및 잉크 유입구(6c)를 갖는 진동판(60), 상기 진동판(60)에 접착층(70)을 통해 접합된 적층 압전 소자(50), 상기 적층 압전 소자(50)를 고정하는 베이스(40)를 구비하고 있다.

베이스(40)는 바륨 티타늄계 세라믹으로 구성되고, 적층 압전 소자(50)를 2열로 배치하여 접합하고 있다.

적층 압전 소자(50)는 두께가 10∼50 ㎛/1층인 티탄산 지르콘산 납(PZT)으로 만든 압전층과, 두께가 수 ㎛/1층인 은/팔라듐(AgPd)으로 구성된 내부 전극층이 교대로 적층되어 구성된다. 각각의 내부 전극층은 양 말단에서 외부 전극과 접속한다.

적층 압전 소자(50)는 반쪽 절단 다이싱 공정으로 빗치상(comb-teeth)으로 분할되고, 최종 치상은 구동부(5f) 및 지지부(5g)(비구동부)로서 교대로 사용된다. 외부 전극의 외측은 반쪽 절단 다이싱 처리로 분할되는 놋치 등과 같은 처리 과정을 통해서 길이가 제한되고, 이들은 복수의 개별 전극이 된다. 외부 전극의 다른면은 다이싱으로 절단되지 않고 완전하게 전도되어 공통 전극으로 제공된다.

구동부에서 개별 전극에는 FPC8이 납땜 접합되어 있다. 공통 전극은 적층 압전 소자의 단부에 전극층을 제공하여 설치하여 넣어서 FPC8의 Gnd 전극에 접합하고 있다. FPC8에는 도시하지 않는 드라이버 IC가 장착되어 있고, 이는 구동부(5f)로의 구동 전압 인가를 제어한다.

진동판(60)은 박막의 다이어프램부(6b)를 포함하고, 다이어프램부(6b)의 중심부에 형성된 구동부(5f)가 되는 적층 압전 소자(50)로 접합하는 섬형상 볼록부(아일랜드부)(6a), 지지부에 접합하는 빔을 포함하는 후막부 및 잉크 유입구(6c)가 되는 개구를 전기 주조공법의 의한 Ni 도금막의 2층으로 적층하여 형성된다. 다이어프램부의 두께는 3 ㎛이고, 폭은 35 ㎛(한쪽)이다.

이 진동판(60)의 섬형상 볼록부(6a) 및 적층 압전 소자(50)의 가동부(5f)의 결합, 및 진동판(50) 및 프레임(10)의 결합은 갭 재료를 함유한 접착층(70)을 패터닝하여 접착된다.

유로판(20)에 있어서, 규소 단결정 기판을 이용하여, 유체 저항부(2a) 및 가압 액실(2b)을 넣고, 노즐(3a)에 대한 위치에서 위치하고 연통구(2c)가 되는 관통구를 엣칭법으로 패터닝하였다.

에칭 이후에 남겨진 부분이 가압 액실(2b)의 칸막이 벽(2d)이 된다. 이 헤드에서, 에칭폭이 좁은 부분을 제공하고, 이를 유체 저항부(2a)로 하였다.

노즐 플레이트(30)는 금속 재료, 예컨대, 전기 주조공법에 의해 Ni 도금막으로 형성되고, 잉크 액적을 비상시키기 위한 미세한 토출구인 노즐(3a)을 다수 형성하고 있다. 이 노즐(3a)의 내부 형상(내측 형상)은 혼(horn) 형상(대략 원주형상 또는 대략 원추사다리꼴 형상일 수 있음)으로 형성된다. 이 노즐(3a)의 직경은 잉크 출구측에서 약 20∼35 ㎛이다. 각 열의 노즐 피치는 150 dpi로 하였다.

이 노즐 플레이트(30)의 토출면(노즐 표면측)에는 발수 표면 처리된 발수층(도시하지 않음)이 제공된다. PTFE-Ni 공통 분석 도금, 불소 수지의 전착 도장, 증발성이 있는 불소 수지(예컨대, 불화피치 등)의 증착 코팅, 및 실리콘계 수지 및 불소계 수지의 용매 도포 후 인쇄 등, 잉크의 물성에 따라 선택된 발수 필름을 제공하여, 고화질 화상을 얻도록 잉크의 액적 형상 및 비산성을 안정화시킨다. 이 중에서, 예를 들어 불소계 수지와 같은 다양한 재료는 공지이고, 변성 퍼플루오로폴리옥세탄(상품명 Optool, Daikin Industries, Ltd. 제조)을 기상 증착시켜 얻을 수 있다.

잉크 공급구 및 공통 액실(lb)이 넣어진 프레임(10)은 수지 성형으로 제작한다.

이와 같이 구성한 잉크젯 헤드에 있어서, 기록 신호에 따라서 구동부(5f)에 구동 파형(10∼50 V의 펄스 전압)을 인가하여서, 구동부(5f)에서 적층 방향의 변위가 야기되고, 진동판(60)을 통해 가압 액실(2b)이 가압되어 압력이 상승해서, 노즐(3a)로부터 잉크 방울이 토출된다.

잉크 액적 토출 종료에 따라, 가압 액실(2 b) 안의 잉크 압력이 저하되고, 잉크 흐름의 관성과 구동 펄스의 방전 과정에 의해 가압 액실(2b) 안에 부압이 발생하여 잉크 충전 행정으로 이행한다. 이때, 잉크 탱크로부터 공급된 잉크는 공통 액실(lb)로 유입되고, 공통 액실(lb)로부터 잉크 유입구(6c)를 지나서 유체 저항부(2a)로 들어가고, 가압 액실(2 b)에 충전된다.

유체 저항부(2a)는 토출 후의 잔류 압력 진동의 감쇠에 효과가 있는 반면, 표면 장력에 의한 재충전에 대하여 저항성이 된다. 유체 저항부를 적절하게 선택하여서, 잔류 압력의 감쇠와 재충전 시간에 대한 균형을 맞출 수 있고, 다음 잉크 방울 토출 동작을 이행하기까지의 시간(구동 주기)를 짧게 할 수 있다.

본 발명의 잉크젯 기록 방법에서 사용되는 잉크젯 기록 장치에는, 매체 연마 장치를 분리하여 제공할 수 있지만, 매체 연마 장치를 내장하는 것이 바람직하다.

도 8에 도시된 잉크젯 기록 장치에는, 연마 브러시(302)가 제공되어서 기록 헤드(134) 밑으로 기록 매체가 반송되는 중에 매체를 연마하여서, 일반 인쇄용지를 본 발명의 매체로 변환처리할 수 있다. 이러한 것 이외에 구성은 도 4에 도시된 것과 동일하다. 이 기록 장치를 이용하여 여러 가지 용지를 본 발명의 기록 방법에 대응시킬 수 있다.

<잉크 기록물>

본 발명의 잉크젯 기록 방법으로 기록된 잉크 기록물이 본 발명에서 사용되는 잉크 기록물이다. 잉크 기록물은 상기 잉크를 이용하는 본 발명의 기록 매체 상에 형성된 화상을 갖는다.

상기 기록물은 고화질로서, 번짐이 없으며, 시간 경과에 따른 안정성이 우수하고, 각종 인쇄물 또는 화상이 기록된 문서로서 다양한 용도에서 적절하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<제조예 l>

-구리 프탈로시아닌 안료 함유 미립자 분산체의 제조-

기계식 교반기, 온도계, 질소 가스 도입관, 환류관 및 적하 깔대기를 구비한 1 ℓ 플라스크 내 대기를 충분하게 질소 가스로 교체하였다. 이후, 스티렌 11.2 g, 아크릴산 2.8 g, 라우릴메타크릴레이트 12.0 g, 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 4.0 g, 스티렌 마크로머(상품명: AS-6, Toagosei Co., Ltd. 제조) 4.0 g 및 머캅토에탄올 0.4 g을 플라스크에 위치시키고, 온도를 65℃로 승온시켰다. 이후, 스티렌 100.8 g, 아크릴산 25.2 g, 라우릴메타크릴레이트 108.0 g, 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 36.0 g, 히드록시에틸 메타크릴레이트 60.0 g, 스티렌 마크로머(상품 명: AS-6, Toagosei Co., Ltd. 제조) 36.0 g, 머캅토에탄올 3.6 g, 아조비스디메틸 발레로니트릴 2.4 g 및 메틸 에틸 케톤 18 g의 혼합 용액을 2.5시간 동안 플라스크에 적하하였다.

적하 후, 아조비스디메틸 발레로니트릴 0.8 g 및 메틸 에틸 케톤 18 g의 혼합 용액을 0.5시간 동안 플라스크에 적하하였다. 65℃에서 1시간 동안 숙성시킨 후, 아조비스디메틸 발레로니트릴 0.8 g을 첨가하고, 추가 1시간 동안 혼합물을 숙성시켰다. 반응 종료 후, 플라스크에 메틸 에틸 케톤 364 g을 첨가하여 농도가 50 중량%인 중합체 용액 800 g을 얻었다. 얻어진 중합체 용액의 분취물을 건조하고 겔 투과 크로마토그래피(표준: 폴리스티렌, 용매: 테트라히드로푸란)로 측정한 중량 평균 분자량(Mw)은 15,000이었다.

이어서, 얻어진 중합체 용액 28 g, 구리 프탈로시아닌 안료 26 g, 1 mol/L 수산화칼륨 수용액 13.6 g, 메틸 에틸 케톤 20 g 및 이온 교환수 30 g을 완전하게 혼합하였다. 그 후, 3-롤밀(상품명: NR-84A, Noritake Co., Limited 제조)을 이용하여 20회 혼련하였다. 얻어진 페이스트를 200 g의 이온 교환수에 투입하고, 충분하게 교반시킨 후, 증발기를 이용하여 메틸 에틸 케톤 및 물을 유거하고, 고형분량이 20.0 중량%인 청색의 중합체 미립자 분산체 160 g를 얻었다.

얻어진 중합체 미립자를 입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)로 측정한 결과, 이의 평균 입자 직경(D50%)은 93 nm였다.

<제조예 2>

-디메틸 퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립 분산체의 제조-

구리 프탈로시아닌 안료를 안료, Pigment Red 122로 바꾼 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방식으로 마젠타 중합체 미립자 분산체를 제조하였다.

입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)를 이용하여 측정한 최종 중합체 미립자의 평균 입자 직경(D50%)은 127 nm였다.

<제조예 3>

-모노아조 노란색 안료 함유 중합체 미립자 분산체의 제조-

구리 프탈로시아닌 안료를 안료, Pigment Yellow 74로 바꾼 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일하게 노란색의 중합체 미립자 분산체를 제조하였다.

입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)를 이용하여 측정한 최종 중합체 미립자의 평균 입자 직경(D50%)은 76 nm였다.

<제조예 4>

-카본 블랙 분산액의 제조-

pH 2.5의 시판되는 산성 카본 블랙(상품명: Monarch 1300, Cabot Corporation 제조) 300 g을 물 1.000 mL에 넣고 충분하게 혼합하였다. 이후, 차아염소산 나트륨(유효 염소 농도 12%) 450 g를 적하하고, 이 혼합물을 100℃∼105℃에서 8시간 동안 교반하였다. 이 용액에 차아염소산 나트륨(유효 염소 농도 12%) 100 g을 가하고, 횡형 분산기를 이용하여 3시간 동안 분산시켰다. 얻어진 슬러리를 물로 10배 희석하고, 수산화리튬으로 pH를 조정하였으며, 전도도0.2 m S/cm까지 한외 여과법을 통해 탈염 농축하여 안료 농도가 15 중량%인 카본 블랙 분산액을 얻었다. 원심분리를 통해 조악하고 큰 입자를 제거하였고, 1 ㎛의 나일론 필터를 통해 추가 여과하여 카본 블랙 분산액을 얻었다.

입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)를 이용하여 측정한 최종 중합체 미립자의 평균 입자 직경(D50%)은 95 nm였다.

<제조예 5>

-카본 블랙의 중합체 미립자 분산체의 제조-

구리 프탈로시아닌 안료를 카본 블랙(FW 10, Degussa 제조)으로 바꾼 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 하여 흑색의 중합체 미립자 분산체를 제조하였다.

입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)를 이용하여 측정한 최종 중합체 미립자의 평균 입자 직경(D50%)은 104 nm였다.

<제조예 6>

-디아조 화합물로 처리한 카본 블랙 분산체의 제조-

표면적이 230 ㎡/g이고 DBP 흡유량이 70 ㎖/100 g인 카본 블랙 100 g 및 p-아미노-N-벤조산 34 g을 물 750 g에 혼합분산하였고, 여기에 질산 16 g을 적하한 후, 70℃에서 교반하였다. 5분 후, 50 g의 물에 11 g의 아질산나트륨을 용해시킨 용액을 가하고, 추가 1시간 동안 교반하였다. 얻어진 슬러리를 10배 희석하고, 원심분리로 조악하고 큰 입자를 제거하였으며, 디에탄올아민으로 pH를 8∼9로 조정하였다. 이 용액을 한외 여과법으로 탈염 농축하여 안료 농도가 15 중량%인 카본 블랙 분산체를 얻고, 이어서 0.5 ㎛의 폴리프로필렌으로 여과하여 카본 블랙 분산체를 얻었다.

입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)를 이용하여 측정 한 최종 카본 블랙 분산체의 평균 입자 직경(D50%)은 99 nm였다.

<제조예 7>

-술폰화제로 처리한 카본 블랙 분산체의 제조-

시판되는 카본 블랙 안료(Printex #85, Degussa 제조) 150 g을 설포란 400 ㎖ 중에 넣고 혼합하고, 비드밀을 이용하여 미세분산시킨 후, 아미드 황산15 g을 이에 첨가한 후, 140∼150℃에서 10시 동안 교반하였다. 얻어진 슬러리를 이온 교환수 1,000 ㎖ 중에 투입하고, 이어서, 12,000 rpm에서 원심분리하여 표면 처리된 카본 블랙 습윤 케익을 얻었다. 이 카본 블랙 습윤 케익을 2,000 ㎖의 이온 교환수 중에 재분산시키고, 수산화리튬을 이용해 pH를 조정하였다. 이 분산체를 한외여과법으로 탈염 농축시키고 안료 농도가 10 중량%인 카본 블랙 분산체를 얻었다. 이것을 1 ㎛의 나일론 필터를 통해 여과하여 카본 블랙체를 얻었다. 입도 분포 측정 장치(Microtrack, Nikkiso Co., Ltd. 제조)를 이용하여 측정한 최종 카본 블랙체의 평균 입자 직경(D50%)은 80 nm였다.

다음으로, 상기 제조예에서 얻은 중합체 미립자 분산체 및 카본 블랙 분산체를 이용하여 잉크 조성물을 제조하였다.

<제조예 8>

-시안 잉크 조성물 1의 제조-

제조예 1의 구리 프탈로시아닌 안료 함유 중합체 미립자 분산체 20 중량%, 3-메틸-1,3-부탄디올 23.0 중량%, 글리세린 8.0 중량%, 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 중량%, FS-300(DuPont 제조) 2.5 중량%, Proxel LV(Avecia 제조) 0.2 중량% 및 2- 아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.5 중량%를 혼합하고, 적정량의 이온 교환수를 부가하여 총량을 100 중량%로 만들었다. 이후, 평균 포어 직경이 0.8 ㎛인 멤브레인 필터를 통해서 여과하였다. 상기와 같이 하여, 조성물을 제조하였다. 25℃에서 최종 조성물의 점도는 9 mPa·s이고, 표면 장력은 25 mN/m였다. 점도의 측정은 점도 측정 장치(R500 회전 점도계, Toki Sangyo Co., Ltd. 제조)를 이용하여 25℃에서 측정하였다.

<제조예 9>

-마젠타 잉크 조성물 1의 제조-

제조예 2의 디메틸 퀴나크리돈 안료 함유 중합체 미립자 분산체 20 중량%, 3-메틸-1,3-부탄디올 22.5 중량%, 글리세린 9.0 중량%, 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 중량%, FS-300(DuPont 제조) 2.5 중량%, Proxel LV(Avecia 제조) 0.2 중량% 및 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.5 중량%를 혼합하고, 적정량의 이온 교환수를 부가하여 총량을 100 중량%로 만들었다. 이어서, 평균 포어 직경이 0.8 ㎛인 멤브레인 필터를 통해 여과하였다. 이와 같이 잉크 조성물을 제조하였다. 얻어진 잉크 조성물의 25℃에서 점도는 9 mPa·s이고, 표면 장력은 25 mN/m였다.

<제조예 10>

-옐로우 잉크 조성물 1의 제조-

제조예 3의 모노아조 노란색 안료 함유 중합체 미립자 분산체 20.0 중량%, 3-메틸-1,3-부탄디올 24.5 중량%, 글리세린 8.0 중량%, 2-에틸-1,3-헥산디올2.0 중량%, FS-300(DuPont 제조) 2.5 중량%, Proxel LV(Avecia 제조) 0.2 중량% 및 2-아 미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.5 중량%를 혼합하고, 적정량의 이온 교환수를 부가하여 총량을 100 중량%로 만들었다. 이어서, 평균 포어 직경이 0.8 ㎛ 인 멤브레인 필터를 통해 여과하였다. 이와 같이 잉크 조성물을 제조하였다. 얻어진 잉크 조성물의 25℃에서 점도는 9 mPa·s이고, 표면 장력은 25 mN/m였다.

<제조예 11>

-블랙 잉크 조성물의 제조-

제조예 7의 카본 블랙 분산액 20.0 중량%, 3-메틸-1,3-부탄디올 22.5 중량%, 글리세린 7.5 중량%, 2-피롤리돈 2.0 중량%, 2-에틸-1,3-헥산디올 2.0 중량%, R-(OCH₂CH₂)_nOH(여기서, R은 탄소 원자수가 12인 알킬기이고, n=9임) 2.0 중량%, Proxel LV(Avecia 제조) 0.2 중량% 및 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 0.5 중량%를 혼합하고, 적정량의 이온 교환수를 부가하여 총량을 100 중량%로 만들었다. 이후, 평균 포어 직경이 0.8 ㎛인 멤브레인 필터를 통하여 여과하였다. 이와 같이 잉크 조성물을 제조하였다. 얻어진 잉크 조성물의 25℃에서의 점도는 9 mPa·s이고, 표면 장력은 25 mN/m였다.

<제조예 12>

-염료 잉크의 제조-

하기에 도시한 성분들을 혼합하고, 충분하게 교반 및 용해시킨 후, 포어 크기가 0.45 ㎛인 Floropore Filter(상품명, Sumitomo Electric Industries, Ltd. 제조)를 통해 가압 여과하여 염료 잉크 세트를 제조하였다.

염료 잉크의 성분:

염료 유형:

옐로우: C.I. Direct Yellow 86

시안: C.I. Direct Blue 199

마젠타: C.I. Acid Red 285

블랙: C.I. Direct Black 154

배합:

염료 4 중량부

글리세린 7 중량부

티오글리콜 7 중량부

우레아 7 중량부

아세틸렌 글리콜 1.5 중량부

물 73.5 중량부

최종 잉크 조성물은 25℃에서 점도가 4 mPa·s이고, 표면 장력은 약 25 dyne/cm였다.

<제조예 13>

-기재 1의 제조-

LBKP 80 중량부

NBKP 20 중량부

경질 탄산 칼슘(상품명: TP-121, Okutama Kogyo Co., Ltd.) 10 중량부

황산알루미늄 1.0 중량부

양성 전분(상품명: Cato 3210, Nippon NSC Ltd. 제조) 1.O 중량부

중성 로진 사이징제(상품명: NeuSize M-1O, Harima Chemicals Incl. 제조) 0.3 중량부

수율 향상제(상품명: NR-11LS, Hyomo Co., Ltd. 제조) 0.02 중량부

상기 배합의 0.3 중량% 슬러리를 포드리니어 제지기를 이용하여 제지하고 칼렌더기로 마감하여 평량이 79 g/㎡인 기재 1을 제작하였다. 제지 공정의 사이즈 프레스 단계에서, 산화 전분의 수용액을 도포하여 고형분의 부착량이 한면 당 1.O g/㎡가 되도록하였다.

<실시예 1>

안료로서 입자 직경이 2 ㎛ 이하인 입자 비율 97 중량%인 카올린(굴절률:1.6, Ultrawhite 90(Engelhard 제조)) 70 부 및 평균 입자 직경이 1.1 ㎛인 중질 탄산칼슘(굴절률: 1.6, CALSHITEC Brilliant(Shiroishi Kougyou Co., Ltd. 제조) 30 부; 접착제로서, 유리 전이 온도(Tg)가 -5℃인 스티렌-부타디엔 공중합체 에멀션 8 부 및 포스페이트 에스테르화 전분 1부; 보조제로서, 스테아르산칼슘 0.5 부; 및 물을 혼합하여 고형분 농도가 60 중량%인 코팅액을 제조하였다.

이 코탱액을 플레이트 코터를 이용하여 기재 1의 양면에 도포하여 한면당 코팅층 두께가 1 ㎛가 되도록 하고, 열풍 건조후, 수퍼 카렌더 처리를 수행하여 본 발명의 "기록 용지 1"을 얻었다.

이 기록 용지의 배리어층 표면에서의 포어 크기 및 포어 비율은 전자 현미경 을 이용하여 측정하였다. 포어 크기는 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어의 표면에서의 비율이 40% 이하인 조건을 충족하는 배리어층을 A로 하였고, 이 조건을 충족시키지 않는 것들은 B로 하였다. 최종 결과는 표 1에 도시하였다.

이후, 제조예 1 내지 11에서 제조한 조성물로 구성되는 블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안 잉크 세트 1을 제조하고, 얻어진 잉크 세트 1 및 기록 매체로서 기록 용지 1을 이용하고 300 dpi 및 노즐 해상도가 384 노즐인 열전사(drop-on-demand) 프린터 시험 모델을 이용하여 화상 해상도 600 dpi에서 인쇄하였다. 최대 액적 크기는 18 pl로 하였고, 총량 규제를 140%로 하여 부착량 규제를 실시하였다. 고체 인쇄 시 300 도트 평방의 잉크 총량이 15 g/㎡를 넘지 않도록 고체 화상 및 분자를 인쇄하였다. 얻어진 화상에 대해서, 화질 수준 및 화상 신뢰성을 다음과 같이 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다. 평가 결과에 "D"로서 평가한 것은 잉크젯 화상으로서 부적절한 것이다.

<평가 항목 및 측정 방법>

(1) 화질 수준

<뒤비침>

실시예 및 비교예의 녹색 고체 화상부의 이면 상의 화상 농도를 측정하고, 이로부터 배경 농도값을 빼서 뒤비침 농도를 얻었다. 이 평가는 하기 기준을 바탕으로 육안 검사 이외에도 이 농도를 이용하여 수행하였다.

(평가 기준)

(A): 뒤비침 농도가 O.1 이하이고 미세한 뒤비침없이 균일하게 인쇄됨;

(B): 뒤비침 농도가 0.15 이하이고 미세한 뒤비침없이 균일하게 인쇄됨;

(C): 뒤비침 농도가 0.15 이하이지만 약한 뒤비침이 관찰됨;

(D): 두드러진 뒤비침이 발생함.

<비딩>

실시예 및 비교예의 녹색 고체 화상부 상의 비딩 정도를 육안 관찰하였으며, 하기 기준을 바탕으로 순위/평가하였다.

(평가 기준)

5: 비딩 발생없이 균일한 인쇄임;

4: 희미한 비딩이 발생하였지만, 무시할 수준임;

3: 비딩 발생하였지만, 화질 수준을 손상시키지 않는 수준임;

2: 분명하게 비딩이 발생함;

1: 두드러지게 비딩이 발생함.

(농도의 평가)

실시예 및 비교예의 마젠타 고체 화상부 상의 광학 농도를 X-Rite 932를 이용하여 측정하고 하기 기준을 바탕으로 평가하였다.

(평가 기준)

(A): 마젠타 화상 농도가 1.6 이상;

(B): 마젠타 화상 농도가 1.3 이상;

(C): 마젠타 화상 농도가 1.0 이상;

(D): 마젠타 화상 농도가 1.0 미만.

<광택감의 평가>

실시예 및 비교예의 화상부의 광택감을 육안 관찰하였고, 하기 기준을 바탕으로 평가하였다.

(평가 기준)

(A): 높은 광택감;

(B): 중간 정도의 광택감;

(C): 광택감이 없음.

(2) 화상 신뢰성

<화상 신뢰성의 평가>

평가 화상으로서, 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우, 레드, 그린, 블루의 정방형(3 cm×3 cm)을 만들었다. 인쇄 후 24시간 후, 시계식 계기(CM-1형)를 사용하고, 백면포(JISL 0803 면 3호)를 양면 점착 테이프(3M에서 제조하는 #4016 t=1.6)를 이용하여 마찰자 상에 접착하고 화상을 5회 왕복 마찰시키고, 면포에 부착된 색재의 농도를 분광측색 농도계(X-Rite에서 제조한 Model-938)를 사용하여 측정하였다.

<실시예 2>

한 면 당 코팅층의 두께를 10 ㎛로 하여 "기록 용지 2"를 얻은 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 유사하게 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다.

<실시예 3>

실시예 1의 코팅액 중 무기 안료를 TA-100(아나타제 유형 산화 티탄, 굴절 률: 2.5, Fuji Titanium Industry Co., Ltd. 제조) 100 중량부(고형분)로 바꾸어서 "기록 용지 3"을 얻은 것을 제외하고는 실시예 2와 유사하게 잉크젯 기록을 수행하였고, 유사하게 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다.

<실시예 4>

실시예 1의 코팅액 중 무기 안료를 TP-22(경질 탄산칼슘, 굴절률: 1.6(1.59), Okutama Kogyo Co., Ltd. 제조) 100 중량부로하고, 코팅층 두께를 5 ㎛로 하여 "기록 용지 4"를 얻은 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 잉크젯 기록을 수행하였고, 마찬가지로 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다.

<실시예 5>

실시예 1의 기록 매체로 그라비아 인쇄용 코팅지인 Space DX(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6 함유, Nippon Paper Industries Co., Ltd. 제조)("기록 용지 5")를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 마찬가지로 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다.

<실시예 6>

실시예 5의 기록 매체로 전자 사진용 코팅지인 POD Gloss(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)("기록 용지 6")를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 유사하게 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다.

<실시예 7>

전자사진용 코팅지인 POD Gloss(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6 을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)의 표면을 랩핑지로 20회 연마하고, 코팅층의 두께를 5.l ㎛로 한 것("기록 용지 7")을 기록 매체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 마찬가지로 평가하였다. 결과는 표 1에 도시하였다.

<실시예 8>

오프셋 인쇄용 코팅지인 OK Tinity(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)의 표면을 랩핑지로 10회 연마하여 코팅층 두께를 6.2 ㎛로 한 것("기록 용지 8")을 기록 매체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<실시예 9>

오프셋 인쇄용 코팅지인 OK Trinity(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)의 표면을 랩핑지로 20회 연마하여 코팅층 두께를 2.1 ㎛로 한 것("기록 용지 9")을 기록 매체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<실시예 10>

실시예 5에서 오프셋 인쇄용 코팅지인 OK Non-wrinkle DL(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)("기록 용지 10")을 기록 매체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였 고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<실시예 11>

오프셋 인쇄용 코팅지인 OK Non-wrinkle DL(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)의 표면을 랩핑지로 5회 연마하여 코팅층 두께를 2.9 ㎛로 한 것("기록 용지 11")을 기록 매체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<실시예 12>

오프셋 인쇄용 코팅지인 OK Non-wrinkle DL(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)의 표면을 랩핑지로 20회 연마하여 코팅층 두께를 1.4 ㎛로 한 것("기록 용지 12")을 기록 매체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<비교예 1>

실시예 6의 잉크 세트를 제조예 12의 염료계 잉크 세트로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 6과 유사하게 잉크젯 기록을 수행하고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<비교예 2>

오프셋 인쇄용 코팅지의 0K Trinity(카올린, 굴절률: 1.6/탄산칼슘, 굴절률: 1.6을 함유, Oji Paper Co., Ltd. 제조)("비교용 기록 용지 2")를 기록 매체로 사 용한 것을 제외하고는 실시예 5와 유사하게 잉크젯 기록을 실시하였고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<비교예 3>

실시예 2의 코팅액의 무기 안료를 Spherica Slurry-300(실리카, 평균 입자 직경 0.28 ㎛, 굴절률: 1.45-1.48, Catalyst&Chemicals Co., Ltd. 제조) 100중량부로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 잉크젯 기록 용지("비교용 기록 용지 3")를 만들어서, 잉크젯 기록을 실시하고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

<비교예 4>

실시예 2의 코팅액의 무기 안료를 AS-2(알루미나 졸, 평균 입자 직경 0.1 ㎛, 굴절률: 1.7(1.65), Catalyst&Chemicals Co., Ltd. 제조) 100 중량부로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1과 유사하게 잉크젯 기록 용지("비교용 기록 용지 4")를 만들어서, 잉크젯 기록을 실시하고, 평가하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.

도 9는 본 발명의 잉크 매체 세트를 이용하여 인쇄한 적색 고체 화상의 단면 사진이고, 도 10은 염료 잉크와 본 발명의 매체를 조합한 경우의 단면 사진이다. 상기 언급한 바와 같이, 코팅층이 색재 베리어층으로서 제공되는 것을 알 수 있다.

도 11은 오프셋 인쇄를 위한 코팅 용지(비교예 2)의 표면을 나타내며, 도 12는 본 발명의 방법을 통해 코팅층을 배리어층으로 변환한 것(실시예8)의 표면을 도시한 도면이다. 표면의 포어 수가 증가한 것을 분명하게 확인할 수 있다.

도 13은 본 발명의 매체로서 사용할 수 있는 전자 사진용 코팅지(실시예 7)의 표면을 도시한 도면이다.

도 14는 실시예 5∼12, 비교예 2에서의 화질과 본 발명에서 기술한 배리어층 두께 사이의 관계를 나타내는 것인데, 여기서 10 ㎛ 이하의 두께에서 화질 개선이 보인다.

본 발명의 기록 매체 및 기록 매체-잉크 세트는 일반 상업 인쇄용 용지와 유사한 질감을 갖는 기록 매체를 사용하여, (i) 소위 "선명(sharp)"하며, 흐려짐, 피더링 및 번짐이 문자 및 화상 주변에서 발생하지 않는 인쇄 품질 수준 및 우수한 광택감을 갖는 기록 화상, (ii) 광학 농도가 높은 기록 화상 및 (iii) 고형부에 비딩이 관찰되지 않는 매우 균일한 화상을 제공할 수 있으며, 잉크 기록물, 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법에 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명의 잉크젯 기록 장치 및 잉크젯 기록 방법은 잉크젯 기록 방식에 의한 각종 기록에 적용할 수 있는데, 예를 들어, 이러한 농도 및 육안 결정을 기초로하는, 잉크젯 기록용 프린터, 팩시밀리 장치, 복사 장치, 프린터/팩시밀리/복사기 복합기 및 인쇄기 등에 특히 적합하게 적용할 수 있다.

Claims (38)

1. 잉크젯 기록 방법으로서, 잉크에 자극을 인가하여 잉크를 비상시켜서 기록 매체 상에 화상을 형성하는 단계를 포함하고,

   상기 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 탄산마그네슘, 탈크, 카올린, 일라이트, 클레이, 탄산칼슘, 아황산칼슘, 티탄 화이트 및 이산화티탄으로 구성된 군에서 선택되는 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상 함유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며,

   상기 잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자, 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하이며,

   기록 매체 상의 잉크 총량은 15 g/㎡ 이하인 잉크젯 기록 방법.
2. 제1항에 있어서, 기록 매체에서 배리어층 표면의 포어는 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어는 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 잉크젯 기록 방법.
3. 제1항에 있어서, 기록 매체는 표면이 연마된 배리어층을 갖는 것인 잉크젯 기록 방법.
4. 제3항에 있어서, 기록 전에, 코팅 용지의 표면을 연마하여 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체를 생성하는 단계를 추가로 포함하는 잉크젯 기록 방법.
5. 제1항에 있어서, 안료 또는 착색 미립자의 체적 평균 입자 직경은 0.01 ㎛∼0.16 ㎛인 잉크젯 기록 방법.
6. 제1항에 있어서, 25℃에서 잉크의 점도는 5 cps 이상인 잉크젯 기록 방법.
7. 제1항에 있어서, 잉크는 수용성 유기 용매를 포함하고, 수용성 유기 용매는 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물 또는 글리콜 에테르 화합물인 잉크젯 기록 방법.
8. 제7항에 있어서, 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물은 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 중 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
9. 제1항에 있어서, 잉크는 계면 활성제를 함유하고, 계면 활성제는 하기 화학식 I, II, III, IV, V 및 VI으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법:

   [화학식 I]

   

   (화학식 I에서, R¹은 알킬기를 나타내고, h는 3∼12의 정수를 나타내며, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

   [화학식 II]

   

   (화학식 II에서, R²는 알킬기를 나타내고, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

   [화학식 III]

   

   (화학식 III에서, R³은 탄화수소기를 나타내고, k는 5∼20의 정수를 나타낸다);

   [화학식 IV]

   

   (화학식 IV에서, R⁴는 탄화수소기를 나타내고, j는 5∼20의 정수를 나타낸다);

   [화학식 V]

   

   (화학식 V에서, R⁶은 탄화수소기를 나타내고, L 및 p는 각각 1∼20의 정수를 나타낸다);

   [화학식 VI]

   

   (화학식 VI에서, q 및 r은 각각 0∼40의 정수를 나타낸다).
10. 제1항에 있어서, 잉크는 습윤제를 함유하고, 습윤제는 폴리올 화합물, 락탐 화합물, 우레아 화합물 및 당류에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
11. 제10항에 있어서, 폴리올 화합물은 글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 펜타에리쓰리톨, 트리메틸올에탄 및 트리메틸올프로판에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
12. 제10항에 있어서, 락탐 화합물은 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈 및 ε-카프로락탐에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
13. 제10항에 있어서, 우레아 화합물은 우레아, 티오우레아, 에틸렌우레아 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
14. 제10항에 있어서, 당류는 말티토스, 솔비토스, 글루코노락톤 및 말토스에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
15. 제10항에 있어서, 잉크에서 습윤제의 함량은 10 중량%∼50 중량%인 잉크젯 기록 방법.
16. 제10항에 있어서, 잉크는 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
17. 제10항에 있어서, 자극은 열, 압력, 진동 및 빛에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 방법.
18. 잉크젯 기록 장치로서, 기록 매체 상에 화상을 형성하도록 잉크에 자극을 인가하여 잉크를 비상시키기 위한 잉크 비상 수단을 포함하고,

    상기 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 탄산마그네슘, 탈크, 카올린, 일라이트, 클레이, 탄산칼슘, 아황산칼슘, 티탄 화이트 및 이산화티탄으로 구성된 군에서 선택되는 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며,

    상기 잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자, 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하이며,

    기록 매체 상에서 잉크의 총량은 15 g/㎡ 이하인 잉크젯 기록 장치.
19. 제18항에 있어서, 배리어층 표면의 포어 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어가 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 기록 매체를 생성하기 위한 코팅 용지의 표면 연마용 연마 수단을 추가로 포함하는 잉크 기록 장치.
20. 제18항에 있어서, 자극은 열, 압력, 진동 및 빛에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록 장치.
21. 기록 매체 및 잉크로 구성된 기록 매체-잉크 세트로서,

    상기 기록 매체는 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 가지며, 배리어층은 탄산마그네슘, 탈크, 카올린, 일라이트, 클레이, 탄산칼슘, 아황산칼슘, 티탄 화이트 및 이산화티탄으로 구성된 군에서 선택되는 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함유율은 10 중량% 이하이며,

    잉크는 색재로서 안료 또는 착색 미립자, 및 색재 정착 성분을 함유하고, 잉크의 표면 장력은 25 mN/m 이하인 기록 매체-잉크 세트.
22. 제21항에 있어서, 기록 매체에서 배리어층 표면의 포어는 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어는 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 것인 기록 매체-잉크 세트.
23. 제21항에 있어서, 기록 매체는 표면이 연마된 배리어층을 갖는 것인 기록 매체-잉크 세트.
24. 제23항에 있어서, 기록 전에, 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체를 생성하도록 코팅 용지의 표면을 연마한 것을 추가로 포함하는 기록 매체-잉크 세 트.
25. 제21항에 있어서, 안료 또는 착색 미립자의 체적 평균 입자 직경은 0.01 ㎛∼0.16 ㎛인 기록 매체-잉크 세트.
26. 제21항에 있어서, 25℃에서 잉크의 점도는 5 cps 이상인 기록 매체-잉크 세트.
27. 제21항에 있어서, 잉크는 수용성 유기 용매를 포함하고, 수용성 유기 용매는 탄소 원자수가 8 이상인 폴리올 화합물 또는 글리콜 에테르 화합물인 기록 매체-잉크 세트.
28. 제27항에 있어서, 탄소 원자 수가 8 이상인 폴리올 화합물은 2-에틸-1,3-헥산디올 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 중 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
29. 제21항에 있어서, 잉크는 계면 활성제를 함유하고, 계면 활성제는 하기 화학식 I, II, III, IV, V 및 VI으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트:

    [화학식 I]

    

    (화학식 I에서, R¹은 알킬기를 나타내고, h는 3∼12의 정수를 나타내며, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

    [화학식 II]

    

    (화학식 II에서, R²는 알킬기를 나타내고, M은 알칼리 금속 이온, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 및 알칸올아민에서 선택되는 어느 하나를 나타낸다);

    [화학식 III]

    

    (화학식 III에서, R³은 탄화수소기를 나타내고, k는 5∼20의 정수를 나타낸다);

    [화학식 IV]

    

    (화학식 IV에서, R⁴는 탄화수소기를 나타내고, j는 5∼20의 정수를 나타낸다);

    [화학식 V]

    

    (화학식 V에서, R⁶은 탄화수소기를 나타내고, L 및 p는 각각 1∼20의 정수를 나타낸다);

    [화학식 VI]

    

    (화학식 VI에서, q 및 r은 각각 0∼40의 정수를 나타낸다).
30. 제21항에 있어서, 잉크는 습윤제를 함유하고, 습윤제는 폴리올 화합물, 락탐 화합물, 우레아 화합물 및 당류에서 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
31. 제21항에 있어서, 폴리올 화합물은 글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 티오디글리콜, 펜타에리쓰리톨, 트리메틸올에탄 및 트리메틸올프로판에서 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
32. 제30항에 있어서, 락탐 화합물은 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-히드록시에틸-2-피롤리돈 및 ε-카프로락탐에서 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
33. 제30항에 있어서, 우레아 화합물은 우레아, 티오우레아, 에틸렌우레아 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논에서 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
34. 제30항에 있어서, 당류는 말티토스, 솔비토스, 글루코노락톤 및 말토스에서 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
35. 제30항에 있어서, 잉크에서 습윤제의 함량은 10 중량%∼50 중량%인 기록 매체-잉크 세트.
36. 제21항에 있어서, 잉크는 시안 잉크, 마젠타 잉크, 옐로우 잉크 및 블랙 잉크에서 선택되는 하나 이상인 기록 매체-잉크 세트.
37. 셀룰로스 펄프를 포함하는 기재; 및

    상기 기재의 하나 이상의 표면상에 두께가 10 ㎛ 이하인 하나 이상의 배리어층을 포함하고,

    상기 배리어층은 탄산마그네슘, 탈크, 카올린, 일라이트, 클레이, 탄산칼슘, 아황산칼슘, 티탄 화이트 및 이산화티탄으로 구성된 군에서 선택되는 굴절률이 1.5 이상인 무기 안료를 30 중량% 이상으로 함유하고, 배리어층에서 굴절률이 1.5 미만인 안료의 함량은 10 중량% 이하이며,

    배리어층 표면의 포어는 직경이 1 ㎛ 이하이고, 포어는 배리어층 표면의 40% 이하의 표면을 차지하는 것인 기록 매체.
38. 제37항에 있어서, 기록 매체는 표면이 연마된 배리어층을 갖는 기록 매체.

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