KR20040004360A - 인쇄 색밀도 향상 수단 - Google Patents

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KR20040004360A
KR20040004360A KR10-2003-7002098A KR20037002098A KR20040004360A KR 20040004360 A KR20040004360 A KR 20040004360A KR 20037002098 A KR20037002098 A KR 20037002098A KR 20040004360 A KR20040004360 A KR 20040004360A
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KR10-2003-7002098A
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엘암마리엘리자베쓰
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더 프락타 앤드 갬블 컴파니
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Abstract

인쇄된 종이의 색밀도를 향상시키는 방법은 인쇄 향상 유체를 포함한다. 인쇄 향상 유체는 잉크 도포에 앞서 종이에 도포되어, 종이상에 인쇄된 이미지의 색밀도를 향상시킨다. 본 발명의 인쇄 향상 유체를 사용하면, 특히 고 색밀도 이미지를 갖는 종이 제품을 인쇄할 때 인쇄기 위생 및 인쇄 공정 효율성을 개선시킨다.

Description

인쇄 색밀도 향상 수단{MEANS FOR ENHANCING PRINT COLOR DENSITY}
안료 또는 염료를 기반으로 한 잉크 조성물을 사용하여 기판에 이미지(images)를 도포하는 기술이 널리 공지되어 있다. 이들 이미지는 일반적으로, 물품에 대한 소비자의 미적 즐거움을 보다 고양시키기 위하여 도포된다.
안료를 기반으로 한 잉크 조성물로 인쇄되는 인쇄 기판(예를 들어, 화장지, 목욕용 티슈, 테이블용 냅킨, 닦기 종이(wipes), 기저귀, 직포형 1회용 섬유(woven disposable fabrics), 부직포(nonwovens), 직포, 코튼 패드(cotton pads) 등과 같은 1회용 흡수성 종이 제품)이 오랜기간 겪은 곤란한 문제점 중 하나는 종이를 액체에 노출시에, 종이 표면에서 잉크가 문질러져 없어지는 경향이 있다는 것이다. 이 문제는 상대적으로 높은 색밀도를 나타내는 잉크로 인쇄된 1회용 흡수성 종이 제품에 훨씬 더 현저하게 된다.
인쇄된 종이 제품에서 잉크가 문질러져 없어지는 경향은 인쇄된 종이가 수도물과 같은 액체에 노출될 때 증가한다. 게다가, 용제된 알칼리성의 액체 또는 산-함유 세정용 액체를 함유하는 통상적으로 가정에서 사용되는 세정 제품에 인쇄된종이가 노출되면 종이가 수도물에만 노출되는 것과 비교하여 잉크가 문질러져 없어지는 것을 증가시키는 경향이 있다.
2000년 8월 1일에 McFarland 등에게 허여되고 공동 양도된 미국 특허 제 6,096,412호는 문질러져 없어지는 것에 내성이 있는 잉크로 인쇄된 1회용 흡수성 종이 제품에 대해서 서술하고 있다.
내마찰성(rub resistant) 잉크 사용과 관련된 결점들 중 한 가지 결점은 인쇄기 위생(printing press hygiene)에 관한 것이다. 기판에 잘 부착되는 잉크는 종종, 인쇄기와 접촉할 때 유사한 특성을 나타낸다. 특히, 인쇄 플레이트(print plates)는 잉크 침착물(ink deposits)을 누적시키는 경향이 있는데, 이 침착물이 결국 인쇄 기판에서 인쇄 결함을 초래할 수 있다. 인쇄 결함을 방지하기 위하여, 인쇄기를 보다 자주 세정할 필요가 있다. 이것이 인쇄 공정의 효율성을 떨어트리고, 인쇄기 세정 장비의 설치 및 유지보수와 관련된 비용을 증가시킨다.
안료를 기반으로 한 잉크 조성물로 기판을 인쇄하는 것과 관련되는 또 다른 결점은 잉크의 비용이다. 잉크의 비용은 인쇄된 종이 제품의 제조와 관련한 실질적인 원료 비용을 나타낸다. 잉크 비용의 상당 부분은 잉크의 안료 농도로 인한 것이다. 예를 들어, 높은 색밀도 인쇄 이미지를 나타내는 인쇄된 종이 제품을 제조하기 위하여, 고 농도의 잉크 안료가 필요하다(즉, ; 인쇄 이미지의 색밀도는 이미지를 인쇄하는데 사용되는 잉크 안료의 농도에 비례한다). 그러므로, 그 밖의 다른 모든 것이 동일하면, 잉크 안료의 농도가 높으면 높을수록 인쇄 색밀도가 높게 되지만, 비용 또한 높게 된다. 이 비용은, 흡수성이 높은 종이 제품상에 인쇄할 때 특히 관련성이 높다.
또한, 잉크로 하프톤 도트(halftone dots)를 인쇄시, 색밀도를 변화시키는 한 가지 방식은 하프톤 도트의 크기를 변화시키는 것이다. 인쇄 공정동안, 하프톤 도트가 잉크에 의해 기판에 도포될 때, 기판상에서 하프톤 도트 직경이 증가하는 것이 통상적으로 관찰된다. 이것은 기판상에서 확산되는 습식 잉크(wet ink)로 인한 것이다. 하프톤 도트 직경의 증가를 도트 이득(dot gain)이라 한다.
도트 이득은 인쇄 기판의 이미지 에리어의 색밀도에 영향을 미치는 한 가지 요인이다. 역사적으로, 도트 이득은 하프톤 도트 인쇄의 결점으로서 간주되어 왔는데, 그 이유는 이것이 이미지 에리어 내에서 정교한 세부묘사(fine detail)를 저하시키는 경향이 있기 때문이다. 게다가, 도트 이득은 기판상에서 잉크를 선택적으로 확산시키는 것을 허용하지 않는다. 더욱이, 도트 이득은 소정의 인쇄 에리어에서 가변 색밀도를 제공하지 못한다. 이들 결점 때문에, 도트 이득을 최소화하는 인쇄 기술을 고안하고자 하는 노력이 수년간에 걸쳐서 행해져 왔다.
농도가 높은 잉크를 사용함이 없이 색밀도가 높은 이미지를 갖는 인쇄 기판을 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 내마찰성 잉크 조성물을 사용함이 없이 인쇄된 종이 제품과 같은 인쇄 기판을 제조하는 것이 바람직하다. 게다가, 이 기판의 소정 인쇄 영역에서 습식 잉크의 확산을 조절 함으로써 상기 기판의 소정 인쇄 영역에서 색밀도를 변화시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 인쇄 향상 유체가 잉크 보다 먼저 기판에 도포될 때, 농도가 높은 잉크 또는 내마찰성 잉크 조성물을 사용함이 없이 인쇄 기판 이미지 에리어의 색밀도를 향상시킨다는 것을 발견한 것은 획기적인 것이다. 더욱이, 기판상에서 습식 잉크의 확산을 조절 함으로써 소정의 인쇄 영역에서의 색밀도를 변화시킨다.
본 발명의 이점은 농도가 높은 잉크 또는 내마찰성 잉크 조성물 없이도 내마찰성 및 높은 색밀도를 나타내는 인쇄 이미지를 갖는 인쇄된 종이 제품과 같은 기판을 제공하는 능력을 갖는다는 것이다. 본 발명이 농도가 높은 잉크 포뮬레이션(ink formulations) 또는 내마찰성 잉크 조성물 없이도 내마찰성 및 높은 색밀도를 나타내는 인쇄 이미지를 제공할 수 있기 때문에, 본 발명의 제품을 제조하기 위한 원료 비용은 낮게 된다. 본 발명은 또한 동일한 인쇄 영역 내에서 가변 색밀도를 인쇄하는 방법을 제공하는 것이다. 게다가, 본 발명은 인쇄 잉크, 기판, 및 인쇄 공정에 광 범위하게 적용된다.
발명의 요약
본 발명은 기판상의 인디시아(indicia)를 인쇄하는 방법에 관한 것이다. 이 기판은 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면을 갖는다. 인쇄 향상 유체는 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에 도포된다. 그리고 나서, 잉크로 이루어진 인디시아는 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에 도포된다.
인쇄 향상 유체는 잉크와 혼화될 수 있다. 이 유체는 극성 또는 비극성 유체(polar or nonpolar fluid)일 수 있다. 이 유체는 친수성 또는 소수성일 수 있다. 이 유체는 용액 또는 유제(emulsion)의 형태일 수 있다.
이 유체는, 잉크 젯(ink jet), 실크 스크린, 로토그라비어(rotogravure), 활판인쇄(letterpress), 음각인쇄(intaglio), 석판인쇄(lithography), 및 플렉소그래피(flexography)를 포함하지만 이에 국한되지 않는 어떤 인쇄 방법에 의해 기판에 도포될 수 있다.
본 발명은 인쇄 향상 유체(print enhancing fluid)를 포함하는 기판을 인쇄하는 방법에 관한 것이다.
도1A는 종래 기술에 따라서 플렉소그래픽적으로 인쇄된 인디시아를 도시한 도면.
도1B는 본 발명에 따라서 플렉소그래픽적으로 인쇄된 인디시아를 도시한 도면.
도2A는 종래 기술에 따라서 플렉소그래픽적으로 인쇄된 인디시아를 도시한 도면.
도2B는 본 발명에 따라서 플렉소그래픽적으로 인쇄된 인디시아를 도시한 도면.
도3은 본 발명에 사용하는데 적합한 인쇄기를 개요적으로 도시한 측 정면도.
1회용 흡수성 종이 제품의 미적가치를 향상시키기 위하여, 1회용 흡수성 종이 제품에 도포될 때, 강렬한 높은 색밀도(vibrant high color desities)를 생성시키는 안료를 기반으로 한 잉크를 사용하는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "색밀도"는 다음 식으로 규정될 수 있다.
D = log10I/R
여기서, I는 입사 광의 세기라 하고, R은 반사된 광의 세기라 한다.
통상적으로, 단색 잉크를 사용하여 하프톤 도트와 같은 개별적인 인쇄 요소로 이루어진 이미지를 인쇄할 때, 인쇄 이미지의 소정 영역에서 육안으로 관찰되는 색밀도는 상기 개별적인 인쇄 요소의 크기 또는 빈도수(frequency)중 하나를 변화시킴으로써 조정된다.
단색 잉크를 사용하여 개별적인 인쇄 요소로 이루어진 이미지를 인쇄할 때, 본 발명은 상기 개별적인 인쇄 요소의 크기 또는 빈도수를 변화시킴이 없이 소정 인쇄 영역에서의 색밀도를 변화시킨다.
본원에 사용된 바와 같이, "문질러져 없어짐(rub-off)"은 인쇄 기판의 표면으로부터 또 다른 기판으로의 색의 전달이라 한다. 문질러져 없어짐은 두개의 성분, 즉 번짐 및 마모(bleed and abrasion)로 이루어진다. 번짐은, 기판이 액체에 노출시에 기판에서 색이 용해되는 경향이라 한다. 마모는 기판의 표면으로부터 잉크가 기계적으로 닳아짐으로써 기판으로부터 잉크를 제거하는 성능이라 한다.
본원에 사용된 바와 같은 "인쇄 요소"는 인쇄 이미지를 포함하는 개별적인 인디시움(indicium)이라 한다. 인쇄 요소의 제한되지 않는 예로서 하프톤 도트를 들수 있다. 복수의 하프톤 도트는 인쇄 이미지를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은, "이미지 에리어", "인쇄 영역" 또는 "인쇄 에리어"는 상호 호환되어 사용될 수 있는 용어이며, 이것은 인쇄 이미지를 나타내는 종이의 육안으로 관찰되는 영역 또는 에리어라 한다.
본원에 사용된 바와 같은 "현미경으로 관찰되는 영역(microscopic region)"은 대략적으로 개별적인 인쇄 요소의 크기인 어떤 영역이라 한다.
본원에 사용된 바와 같은 " 육안으로 관찰되는 영역"은 약 0.8 미터 또는 이 보다 큰 거리에서 사람의 육안으로 분석될 수 있는 어떤 영역이라 한다.
본원에 사용된 바와 같은, "하프톤 이미지"는 이산적인 도트(discrete dots)로 이루어진 인쇄 이미지라 한다.
본원에 사용된 바와 같은 " 도트 이득"은 인쇄 플레이트로부터 기판으로 전달될 때 개별적인 하프톤 도트의 크기의 팽창(expansion)이라 한다. 이와 같은 도트 크기의 증가는, 습식 잉크가 기판과 접촉할 때 이 습식 잉크의 확산으로부터 야기된다.
본원에 사용된 바와 같은, "% 도트 커버리지"는 전체 특정 인쇄 에리어에 대해 하프톤 도트에 의해 커버되는 특정 인쇄 에리어 량이라 한다.
본원에 사용된 바와 같은, " 기판 색밀도"는 기판의 인쇄되지 않은 에리어의 색밀도라 한다. 이 정의를 나타내는 제한되지 않는 예로서 플렉소그래픽 인쇄 공정에 의해 인쇄되는 종이 제품을 들수 있다. 플렉소그래픽 인쇄 공정에 의해 인쇄되는 종이 제품에 대해서, 기판 색밀도는 잉크와 접촉되지 않는 인쇄된 종이 제품의 에리어(즉, 종이 제품의 인쇄되지 않은 에리어)라 한다.
본원에 사용된 바와 같은, "배경 색밀도"는 인쇄 기판의 이미지 에리어 내에서 각각의 개별적인 인쇄 요소를 둘러쌓는 색밀도라 한다. 예를 들어, 통상적인 인쇄 공정에서, 도트로 이루어진 이미지를 소정의 이미지 에리어에서 인쇄할 때, 특정 인쇄 영역에서의 도트 커버리지가 100% 보다 작다라고 하면, 배경 색밀도는 기판 색밀도로 된다. 대조적으로, 본 발명에 따라서 인쇄할 때, 도트 커버리지가 100% 보다 작으면, 배경 색밀도는 기판 색밀도 보다 클 수도 있고 인쇄 요소 색밀도 보다 작을 수도 있다.
본원에 사용된 바와 같은, " 인쇄 요소 색밀도"는 인쇄 기판의 이미지 에리어 내에서 각각의 개별적인 인쇄 요소의 색밀도라 한다.
본원에 사용된 바와 같은, "가변 색밀도"는 인쇄 이미지의 동일 에리어 내에서 발견되는 두 개 이상의 상이한 색밀도라 한다.
도1A 및 도2A를 참조하면, 종래 기술을 따른 인쇄는 단지 육안으로 관찰되는 색밀도 변화를 제공한다. 도1A 및 도2A는 플렉소그래픽적으로 인쇄된 인디시아인데, 이 인쇄된 인디시아는 종래 기술에 따라서 인쇄된다. 도1A의 인쇄 이미지(500)는 대략 15% 도트 커버리지 에리어를 갖는다. 도시된 바와 같은 도1A의 인쇄 이미지(500)는 대략 10.8X로 확대되어 있다. 도1A 또는 도2A 둘다에서 육안으로 관찰되는 색밀도는 변화하지 않는다. 이것은 단지 인쇄 요소(200)의 색밀도 만이 존재하기 때문이다. 인쇄 요소(200)를 둘러쌓은 배경(300)은 기판(400)의 색밀도와 동일한 색밀도이다.
도1B 및 도2B를 참조하면, 본 발명을 따른 인쇄는 육안으로 관찰되는 색밀도 변화 및 현미경으로 관찰되는 색밀도 변화 둘다를 제공한다. 도1B 및 도2B는 플렉소그래픽적으로 인쇄된 인디시아인데, 이 인디시아는 본 발명에 따라서 인쇄된다. 대략 11g/m2의 인쇄 향상 유체(즉, 물)가 도1B 및 도2B 둘다의 기판(400)에 도포된다. 인쇄 향상 유체는 잉크가 도포되기 전에 기판(400)에 도포된다. 도1B의 인쇄 이미지(500)는 대략 15% 도트 커버리지 에리어를 갖는다. 도1B의 인쇄 이미지(500)는 대략 10.8X로 확대되어 있다.
본 발명에 따라서 인쇄된 이미지는 현미경으로 관찰되는 색밀도 변화를 나타낸다. 이것은 인쇄 요소(들)(200)를 둘러쌓는 배경(300)이 기판(400)의 색밀도와 상이한 색밀도(즉,; 보다 크다) 및 인쇄 요소(들)(200)의 색밀도와 상이한 색밀도(즉,; 보다 적다)인 색밀도를 갖기 때문이다. 그리므로, 현미경으로 관찰되는 레벨에서, 본 발명은 두 개 이상의 뚜렷한 색밀도(즉, : 인쇄 요소(들)(200) 및 배경(300)의 색밀도)를 제공하는 반면에, 도1A 및 도2A에 도시된 바와 같은 종래 기술은 현미경으로 관찰되는 레벨에서, 단지 단일의 색밀도(즉, 인쇄 요소(들)(200)의 색밀도)만을 제공한다.
본원에 사용된 바와 같은, "인쇄 향상 유체"는 인쇄된 종이 제품의 인쇄된 영역의 색밀도를 향상시킬 수 있는 유체라 한다.
도1A 및 도2A를 참조하면, 소정의 인쇄 영역에서 인쇄 이미지(500)의 육안으로 관찰되는 색밀도를 조정하기 위해선, 개별적인 인쇄 요소(들)(200)의 크기 또는 빈도수에 대해 조정을 행하는 것이 통상적으로 필요로 된다. 이들 개별적인 인쇄 요소(들)(200)의 크기 또는 빈도수를 감소시켜, 보다 밝은 배경이 인쇄 요소(들)(200)간에서 보다 큰 정도로 가시화되도록 한다.
이론에 의해 제한되기를 원하지 않지만, 이 보다 밝은 배경 색은 인지되는 색밀도를 낮춘다고 여겨지는데, 그 이유는 사람의 눈은 인쇄 요소(들)(200)의 색밀도 및 인쇄되지 않은 기판(400)의 색밀도간의 평균이기 때문이다.
그러나, 본 발명의 경우에, 도1B 및 도2B에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 색밀도가, 개별적인 인쇄 요소(들)(200)의 크기 또는 빈도수에 대해 조정하지 않고도 동일한 인쇄 영역에 존재하도록 색밀도를 변화시킬 수 있다. 본 발명의 인쇄 향상 유체를 사용 함으로써, 개별적인 인쇄 요소(들)(200)가 여전히 보다 높은 색밀도를 유지할 수 있지만, 어느 정도 량의 잉크는 통상적으로 인쇄되지 않는 배경(300) 영역으로 이행한다. 본 발명과 관련된 잉크 이행(ink migration)에 따라서, 인쇄되지 않은 기판(400)의 색밀도와 유사한 색밀도를 통상적으로 나타내는 배경(300) 에리어는 종료되고, 대신, 이 배경 에리어는 개별적인 인쇄 요소(들)(200)의 색밀도 보다 낮지만 인쇄되지 않은 기판(400)의 색밀도 보다 높은 색밀도를 갖는다.
인쇄 요소(들)(200)와 같은 하프톤 도트로 인쇄할 때, 도1B 및 도2B에 도시된 바와 같은 본 발명은, 소정의 인쇄 이미지(500) 영역에서 개별적인 인쇄 요소(들)(200)의 크기 또는 수를 변화시킴이 없이 단색 잉크를 사용하여 하나 이상의 색밀도가 소정의 인쇄 이미지(500) 영역에서 인쇄되도록 한다.
잉크 침착(ink deposition) 에리어는 하프톤 도트와 같은 인쇄 요소(들)(200)의 빈도수, 크기 또는 이들의 조합을 조정 함으로써 변화될 수 있다. 인쇄 요소(들)(200)의 색밀도는 상대적으로 일정하다. 도1A를 참조하면, 육안으로 관찰되는 색밀도를 조정하기 위하여, 통상적으로 개별적인 인쇄 요소(들)(200)의 크기 또는 빈도수를 감소시켜, 보다 밝은 배경이 인쇄 요소들(200)간에서 보다 큰정도로 가시화 되도록 한다. 이론에 의해 제한되기를 원하지 않지만, 이 보다 밝은 배경색은 인지되는 밀도를 낮추는데, 그 이유는 사람의 눈은 인쇄된 요소(들)(200) 및 인쇄되지 않은 배경(300) 영역간의 평균이기 때문이다.
본 발명은 기판에 관한 것인데, 이 기판은 자신의 위에 도포되는 잉크 조성물을 갖는다. 잉크 조성물의 개별적인 성분은 혼합물로서 또는 순차적으로 기판에 도포될 수 있다. 인쇄 향상 유체는 잉크 도포 보다 앞서 기판에 도포되어, 시트상에 인쇄되는 이미지의 색밀도를 향상시킨다.
기판
본 발명은 인쇄될 수 있는 어떠한 유형의 기판과 결합하여 사용될 수 있다. 이 기판은 셀룰로스계, 비셀룰로스계 또는 이들의 조합인 재료를 포함할 수 있다. 이와 같은 기판의 예는 직물(예를 들어, 직포 및 부직포 섬유등)을 포함하지만 이에 국한되지 않으며, 바람직하게는 1회용 흡수성 종이 제품을 포함한다. 1회용 흡수성 종이 제품의 제한되지 않는 예는 종이 타올(toweling), 화장지, 목욕용 티슈, 테이블용 냅킨, 닦기 종이, 기저귀, 실금용 의복(incontinence garments), 코튼 패드 등을 포함한다.
기판은, 약 10g/m2내지 130g/m2, 바람직하게는 약 20g/m2내지 80 g/m2, 가장 바람직하게는 약 25g/m2내지 60g/m2의 평량을 갖는 티슈, 타올 등과 같은 1회용 흡수성 종이 제품인 것이 바람직하다. 본 발명의 기판은 제1 표면 및 제2 표면을 갖는데, 이 제2 표면은 제1 표면과 대향되어 배치된다. 인쇄 향상 유체는 인쇄될표면(들)에 도포될 수 있다. 잉크는 제1 및 제2 표면들중 적어도 한 표면에 도포된다.
본 발명의 기판은, 1980년 3월 4일에 Trokhan 에게 허여된 미국 특허 제4,191,609호; 1981년 11월 17일에 Carstens 에게 허여된 미국 특허 제4,300,981호; 1980년 3월 4일에 Trokhan에게 허여된 미국 특허 제4,191,609호; 1985년 4월 30일에 Johnson 등에게 허여된 미국 특허 제4,514,345호; 1985년 7월 9일에 Trokhan 에게 허여된 미국 특허 제4,528,239호; 1985년 7월 16일에 Trokhan 에게 허여된 미국 특허 제4,529,480호; 1987년 1월 20일에 Trokhan 에게 허여된 미국 특허 제4,637,859호; 1993년 9월 14일에 Trokhan 등에게 허여된 미국 특허 제5,245,025호; 1994년 1월 4일에 Trokhan 에게 허여된 미국 특허 제5,275,700호; 1994년 7월 12일에 Rasch 등에게 허여된 미국 특허 제5,328,565호; 1994년 8월 2일에 Trokhan 등에게 허여된 미국 특허 제5,334,289호; 1995년 11월 15일에 Smurkowski 등에게 허여된 미국 특허 제5,364,504호; 1996년 6월 18일에 Trokhan 등에게 허여된 미국 특허 제5,527,428호; 1996년 9월 17일에 Trokhan 등에게 허여된 미국 특허 제5,556,509호 ; 1997년 5월 13일에 Ayers 등에게 허여된 미국 특허 제5,628,876호; 1997년 5월 13일에 Trokhan 등에게 허여된 미국 특허 제5,629,052호; 1997년 6월 10일에 Ampulski 등에게 허여된 미국 특허 제5,637,194호에 따라서 제작될 수 있는데, 이들 미국 특허 모두는 양도되어 있고, 본 발명에 사용하는데 적합한 기판을 제작하는 방법을 보여주기 위하여, 이들 미국 특허의 기재 내용이 본원에 참조되어 있다.
이 기판은 또한 1995년 5월 2일에 Hermans 등에게 허여된 미국 특허 제5,411,636호 및 1995년 10월 18일에 Wendt 등의 명의로 공개된 EP677612에 따라서 제작될 수 있다.
본 발명의 기판은 공기에 의해 건조되거나 종래 방식에 따라서 건조될 수 있다. 선택적으로, 이 기판은 크레이핑(creping) 또는 습식 마이크로수축(wet microcontraction)에 의해 단축될 수 있다. 크레이핑 및/또는 습식 마이크로수축은, 2000년 4월 11일에 Neal 등에게 허여된 미국 특허 제6,048,938호; 1999년 8월 24일에 Neal 등에게 허여된 미국 특허 제5,942,085호; 1999년 2월 2일에 Vinson 등에게 허여된 미국 특허 제5,865,950호; 1984년 4월 3일에 Wells 등에게 허여된 미국 특허 제4,440,597호; 1980년 5월 4일에 Sawdai 등에게 허여된 미국 특허 제4,191,756호; 1998년 3월 17일에 출원된 미국 특허 일련 번호 제09/042,936호에 기재되어 있는데, 이들 미국 특허 모두는 양도되어 있고, 이들 특허의 기재 내용이 본원에 참조되어 있다.
잉크
본 발명의 잉크 조성물은 임의의 액체 조성물인데, 이 조성물은 소정 패턴으로 기판상에 도포될 수 있다.
잉크 조성물의 성분은 용제 또는 물과 같은 매질(vehicle); 안료 또는 염료와 같은 착색제; 결합제; 및 그외 다른 성분(이 성분은 왁스, 가교결합제, 정착제(fixatives), pH 조절제, 점도 조절제(viscosity modifiers), 소포제, 분산제(dispersants), 인쇄기 위생 조절제(printing press hygiene control agents),방부제 및 부식 조절제를 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다.)을 포함하지만 이에 국한되지 않는다.
본원에 사용된 바와 같은, "잉크"는 기판에 도포되는 임의의 조성물 또는 이 조성물의 성분이라 하는데, 이것은 잉크의 성분이 증발되더라도 가시 패턴으로 기판상에 유지된다. 잉크 조성물의 성분은 순차적으로 또는 혼합물로서 기판에 도포될 수 있다. "소정의 패턴" 또는 "이미지" 또는 "인디시아"는 임의의 소망의 어레이(array) 또는 기판 상으로 잉크를 도포하는 것이라 하고, 작은 개별적인 도트로부터 기판의 전체 표면의 완전한 코팅에 이르기까지의 범위의 모든 패턴 조합을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은, " 매질"은 잉크 조성물을 기판의 표면에 전달하는데 사용되는 잉크 조성물의 액체 성분이라 한다. 본원에 사용된 바와 같은, "안료"는, 잉크에 색을 부여하기 위하여 미세하게 분쇄되어 분산된 형태로 사용되는 불용성 색소(insoluble color matter)라 한다. 본원에 사용된 바와 같은, "염료"는 잉크의 연속적인 상(continuous phase)으로 용해될 수 있는 착색제라 한다. 본원에 사용된 바와 같은, "결합제"는 잉크 조성물의 접착 성분이라 한다.
본 발명의 적절한 잉크 조성물은 실온(즉, 약 20℃의 온도)에서 액체 형태로되는 잉크 조성물을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 잉크 조성물은 매질로서 물 및 착색제로서 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
잉크를 기판의 표면에 접착시키기 위해선, 일반적으로 결합제가 필요로 된다. 일반적으로, 잉크 조성물의 내마찰성은, 기판 표면에 잉크의 접착성이 증가함에 따라서 증가한다. 막-형성 중합체(film-forming polymers)로 이루어진 결합제를 포함하는 잉크 조성물은 막을 형성하지 않는 결합제를 함유하는 잉크와 비교하여 기판 표면에 잉크의 접착성을 개선시키는 경향이 있다.
본 발명의 잉크 향상 용제 또는 마감처리된 잉크 조성물(finished ink composition)에 첨가될 수 있는 선택적인 접착제의 제한되지 않는 목록은 가교결합제, 인쇄기 위생 조절제, 습윤제, 부식 조절제, pH 조절제, 점도 조절제, 방부제 및 소포제를 포함한다.
가교결합제는 일반적으로 마감처리된 잉크 조성물 또는 안료 분산액에 첨가된다. 본원에 사용된 바와 같은, "마감처리된 잉크 조성물"은 매질, 안료, 및 결합제와 같은 주요 성분을 함유하여 상기 잉크 조성물을 사용 준비시키는 잉크 조성물이라 한다. 본원에 사용된 바와 같은, "안료 분산액"은 안료 솔리드(pigment solids), 계면활성제, 및 결합제가 첨가된 오일 또는 물과 같은 매질로 이루어진 성분이라 한다.
가교결합제는 잉크와 가교결합 함으로써 잉크의 내마찰성을 향상시킨다라고 간주된다. 내마찰성, 인쇄기 위생, 공정 효율성, 또는 공정 신뢰성을 개선시키기 위하여, 글리세린 또는 그외 다른 습윤제가 또한 본 발명의 잉크 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 잉크 경화 방법은 열경화, 전자빔 경화, 광자 경화(예를 들어, 자외선, x-선, 및 감마선) 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다.
플렉소그래피, 다이렉트 그라비어(direct gravure), 옵셋 그라비어(offsetgravure), 석판인쇄, 활판인쇄, 음각인쇄 및 잉크 젯을 포함하여, 기판상에 잉크를 침착시킬 수 있는 다양한 방법이 존재한다. 이들 잉크를 기판상에 침착시키는 공정은 장기간에 걸쳐서 일정한 제품을 방출하도록 하는 것이 바람직하다. 인쇄 장치상의 잉크 또는 섬유 침착물을 제거하기 위해서는 수작업을 필요로 한다. 이 공정과 관련된 상당량의 수작업이 수용할 수 없는 비용을 발생시킨다. 그러므로, 신뢰성있고 일정하게 인쇄하는데 필요로 되는 수작업 량을 제한하는 것이 바람직하다.
특히, 내마찰성을 높게 하는 결합제를 포함한 잉크는, 인쇄 플레이트상에 축적되기 때문에 보다 많은 인쇄 결함을 야기시키는 경향이 있다. 이것은 특히 플렉소그래픽 인쇄 공정을 사용할 때 문제가 된다. 그러므로, 잉크가 문질러져 없어지는 것을 여전히 낮게 유지하면서 이들 높은 내마찰성 결합제의 사용을 최소화하는 것이 바람직하다. 게다가, 그 밖의 다른 모든 것이 동일하면, 보다 높은 색밀도를 나타내는 인쇄된 종이 제품이 잉크가 문질러져 없어지는 수준이 높게 되는 경향이 있다는 것이 발견되었다.
본 발명의 인쇄 공정은, 잉크를 종이의 표면상에 보다 효율적으로 분산시킴으로써 잉크가 문질러져 없어지는 것을 여전히 낮게 유지하면서 보다 높은 색밀도를 전달한다. 게다가, 육안으로 관찰되는 인쇄 이미지의 외관을 저하시키지 않고도 이와 같이 보다 효율적으로 잉크를 분산시킬 수 있다는 것이 발견되었다.
텍스쳐된 기판에서, 인쇄 플레이트상의 100% 도트 커버리지 에리어는 상기 기판상에 솔리드 인쇄 이미지를 생성시킬 수 없는데, 그 이유는 인쇄되지 않은 채로 남아있는 상기 기판 표면상의 불규칙성 때문이다. 그러므로, 본 발명은 특히,상대적으로 높은 텍스쳐(1회용 흡수성 종이 제품과 같은 기판을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다)를 갖는 기판에 적용할 수 있다.
인쇄 향상 유체
본 발명에 따른 인쇄 향상 유체를 사용하면, 종이 제품 표면 상으로 보다 효율적으로 잉크를 분산시킨다. 이론에 의해 제한되기를 원하지 않지만, 인쇄 향상 유체는 잉크의 이동도(mobility)를 증가시켜, 잉크를 표면상에 보다 효율적으로 분포시킨다. 본 발명의 최종 결과는 잉크 소모를 증가시키거나 잉크가 문질러져 없어지지 않고도 색밀도의 증가를 통해서 얻어진 인쇄 이미지의 미적가치를 개선시킨다는 것이다. 게다가, 이 미적가치의 개선은 또한 개별적인 인쇄 요소의 크기 또는 빈도수를 변화시키지 않고도 이루어진다.
인쇄 향상 유체로서 사용될 수 있는 적절한 액체는 극성 및 비극성 유체를 포함한다. 인쇄 향상 유체는 친수성 또는 소수성일 수 있다. 인쇄 향상 유체는 용액 또는 유제 형태일 수 있다. 이 인쇄 향상 유체는 오일을 기반으로 한 잉크, 용제를 기반으로 한 잉크 및 바람직하게는 수계 잉크(water based inks)를 포함하지만 이에 국한되지 않는 어떤 유형의 잉크와 결합하여 사용될 수 있다. 게다가, 이 인쇄 향상 유체는 염료를 기반으로 한 잉크, 바람직하게는 안료를 기반으로 한 잉크와 결합하여 사용될 수 있다. 이론에 의해 제한되기를 원하지 않지만, 잉크와 혼화될 수 있는 어떠한 유체도 인쇄 향상 유체로서 적합하다라고 간주된다.
적절한 인쇄 향상 유체의 제한되지 않는 예는 물, 오일, 알코올 및 이들의 혼합물, 바람직하게는, 물, 알코올 또는 알코올-물 혼합물 및 가장 바람직하게는,물을 포함한다.
선택적인 첨가제가 인쇄 향상 유체에 첨가될 수 있다. 첨가될 수 있는 선택적인 첨가제의 제한되지 않는 목록은 가교결합제, 인쇄기 위생 조절제, 계면활성제, 정착제, 습윤제, 부식 조절제, pH 조절제, 점도 조절제, 방부제, 냄새 억제제(odor control agent), 결합제, 착색제 및/또는 소포제를 포함한다. 첨가되는 경우, 선택적인 첨가제는 인쇄 향상 유체의 약 50 중량% 미만, 바람직하게는, 약 25 중량% 미만, 가장 바람직하게는, 약 5 중량% 미만을 차지한다. 안료 입자가 유체 내에서 이동될 정도로 충분한 유체 및 잉크와 합성 혼합물(resultant mixture)이 혼화될 수 있는 한, 이들 선택적인 첨가제는 인쇄 향상 유체에 첨가될 수 있다.
잉크 및 인쇄 향상 유체를 기판에 도포
인쇄 향상 유체는 잉크 보다 앞서 기판에 도포된다. 인쇄 향상 유체는 직접적으로 또는 간접적으로 기판에 도포될 수 있다.
인쇄 향상 유체는 약 1g/m2내지 50g/m2, 바람직하게는 약 5g/m2내지 30g/m2및 가장 바람직하게는 약 10g/m2내지 20g/m2의 량으로 기판에 도포된다.
인쇄 향상 유체는 잉크 젯, 로토그라비어, 활판인쇄, 음각인쇄, 석판인쇄, 실크 스크린, 및 바람직하게는 플렉소그래피를 포함하지만 이에 국한되지 않는 어떠한 유형의 인쇄 용도와 결합하여 사용될 수 있다. 다색 인쇄기상에서 인쇄 향상 유체를 사용할 때, 이 유체는 원하는 경우, 하나 이상의 인쇄 스테이션(printstation) 보다 앞서 도포될 수 있다.
바람직한 경우, 인쇄 향상 유체는 인쇄 이미지와 정합하여 도포될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은, "정합(registration)"은 인쇄 향상 유체의 도포와 잉크의 도포와의 정렬이라 한다.
이론에 의해 제한되기를 원하지 않지만, 필요로 되는 인쇄 향상 유체의 량은 기판의 흡수도에 좌우된다라고 간주된다. 즉, 상대적으로 높은 흡수도를 갖는 기판은 상대적으로 낮은 흡수도를 갖는 시트 보다 많은 인쇄 향상 유체를 필요로 할 수 있다.
도3을 참조하면, 본 발명에 유용한 다색 인쇄기(1)가 도시되어 있다. 인쇄기(1)는 4개의 인쇄 스테이션을 갖는다. 인쇄 향상 유체는 제1 인쇄 스테이션(5) 보다 앞서 도포될 수 있다. 대안적으로, 바람직한 경우, 인쇄 향상 유체는 제1 인쇄 스테이션(5), 제2 인쇄 스테이션(6), 제3 인쇄 스테이션(8) 및 제4 인쇄 스테이션(9) 각각에 첨가될 수 있다.
게다가, 가변 색밀도가 단지 하나의 특정 색에 대해서 바람직한 경우, 인쇄 향상 유체는 특정 인쇄 스테이션 직전에 첨가될 수 있다. 어떤 경우에 다색 인쇄를 위해선, 인쇄 향상 유체를 인쇄 스테이션들간에 도포하여, 바로 앞의 인쇄 스테이션에서의 기판(100)에 도포되는 인디시아가 가변 색밀도를 나타내지 않지만, 인쇄 향상 유체의 도포 후 기판(100)에 도포되는 어떤 인디시아가 가변 색밀도를 나타내도록 하는 것이 바람직하다.
당업자에게 명백한 첨가 지점(addition points)의 임의의 조합은, 인쇄 향상유체가 잉크에 앞서 도포되는 한 사용될 수 있다.
예를 들어, 도3의 인쇄기(1)를 참조하면, 가변 색밀도가 단지 제3 인쇄 스테이션(8)의 잉크에 의해 생성되는 기판(100) 이미지 에리어에 바람직한 경우, 인쇄 향상 유체는 제2 인쇄 스테이션(6) 다음이지만 제3 인쇄 스테이션(8) 플레이트 실린더(15) 전에 기판(100)에 도포되어야 한다.
대안적으로, 또는 이외에도, 인쇄 향상 유체는 제1 인쇄 스테이션(5) 아닐록스 롤(4)(anilox roll), 제2 인쇄 스테이션(6) 아닐록스 롤(16), 제3 인쇄 스테이션(8) 아닐록스 롤(17), 또는 제4 인쇄 스테이션(9) 아닐록스 롤(18) 중 하나 이상의 아닐록스 롤에 직접적으로 도포될 수 있다. 인쇄 향상 유체는 아닐록스 롤 상으로 스프레이될 수 있다. 대안적으로, 또는 이외에도, 인쇄 향상 유체는 제1 인쇄 스테이션(5) 인쇄 유체 팬(19), 제2 인쇄 스테이션(6) 인쇄 유체 팬(20), 제3 인쇄 스테이션(8) 인쇄 유체 팬(21), 또는 제4 인쇄 스테이션(9) 인쇄 유체 팬(22)중 하나 이상의 인쇄 유체 팬에 도포될 수 있다.
대안적으로, 또는 이외에도, 인쇄 향상 유체는 제1 인쇄 스테이션(5) 플레이트 실린더(3), 제2 인쇄 스테이션(6) 플레이트 실린더(23), 제3 인쇄 스테이션(8) 플레이트 실린더(15), 또는 제4 인쇄 스테이션(9) 플레이트 실린더(24)중 하나 이상의 플레이트 실린더에 직접적으로(예를 들어, 스프레이에 의해) 도포될 수 있다.
상기 모든 것은 인쇄 향상 유체 도포 지점의 제한되지 않는 예이다. 이들은 예시를 위한 것이지, 본 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다. 당업자에게 익숙한 다른 도포 지점 및 다른 도포 방법이 또한 사용될 수 있고, 이들은 본 발명의 영역 내에 있게 된다.
잉크는, 기판을 잉크 용액에 담그거나, 잉크 용액을 기판으로 스프레이하거나, 바람직하게는 잉크를 기판 상으로 인쇄하는 것을 포함하지만 이에 국한되지 않는 다양한 방식으로 직접적으로 또는 간접적으로 기판에 도포될 수 있다. 인쇄 향상 유체는 유사한 방식으로 종이에 도포될 수 있다.
게다가, 다양한 도포 방법의 조합(즉,; 인쇄 향상 유체를 기판 상으로 인쇄하면서 인쇄 향상 유체의 일 부분을 기판 상으로 스프레이 함)이 사용될 수 있다
본 발명에 적합한 인쇄 공정은 석판인쇄, 활자인쇄, 잉크 젯 인쇄, 그라비어, 스크린 인쇄, 음각인쇄, 및 바람직하게는 플렉소그래피를 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 마찬가지로, 이들의 조합 및 변형이 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 간주된다. 단색 이미지 또는 다색 이미지가 기판에 도포될 수 있다. 본 발명에 따라서 이미지를 1회용 위생 종이상에 도포하는데 적합한 장치가 1993년 5월 25일에 Leopardi, Ⅱ에게 허여된 미국 특허 제5,213,037호; 1993년 10월 26일에 Sonneville 등에게 허여된 미국 특허 제5,255,603호; 및 2000년 8월 1일에 McFarland 등에게 허여된 미국 특허 제6,096,412호에 기재되어 있는데, 이들 미국 특허 모두는 양도되어 있고, 이들 미국 특허의 기재 내용은 본원에 참조되어 있다.
종이상에 생성된 인쇄된 이미지는 라인 작업(line work), 하프토닝(halftoning), 바람직하게는 프로세스 인쇄(process print), 또는 이들의 조합일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은, "프로세스 인쇄"는 색 분해 공정(color separation process)에 의해 생성되는 하프톤 칼러 인쇄라 하는데, 이것에 의해,두 개 이상의 투명 잉크(transparent ink)로 이루어진 이미지가 하프톤 도트로 분해되는데, 이 하프톤 도트는 재결합되어 원래 이미지의 완전한 색 범위를 생성시키기 위하여 재결합될 수 있다.
소정 이미지 에리어에 침착되는 잉크의 량을 변화시키고 서로 다른 칼러 잉크를 겹침으로써 프로세스 인쇄 이미지에서의 착색을 행하여, 이미지 에리어의 소망 색(들)(즉,; 예를 들어 청록색의 잉크를 자홍색 잉크 등 위에 도포함)을 생성시킨다. 잉크 침착 에리어는 하프톤 도트의 빈도수, 크기 또는 이들의 조합을 조정 함으로써 변화될 수 있다.
이미지가 두 개 이상의 색으로 인쇄되는 경우, 이미지는 프로세스 인쇄된다. 게다가, 잉크가 겹쳐질 때, 잉크는 다수의 색을 생성시킬 수 있다. 라인 작업 인쇄된 이미지위의 프로세스 인쇄된 이미지의 이점은, 프로세스 인쇄된 이미지가 많은 색 및 이들 색의 색조(shade)를 소수의 잉크로 생성시킨다는 것이다.
예를 들어, 전체 칼러 이미지는 10개 이상의 색으로 이루어질 수 있다. 이 이미지는 3색 만큼 적은 색을 사용하는 프로세스 인쇄에 의해 재생될 수 있다. 라인 작업에 의해 이미지를 동일하게 재생하려면 통상적으로 10개 이상의 잉크를 필요로 하는데, 각각의 잉크는 인쇄기상의 상응하는 인쇄 스테이션을 갖는다. 라인 작업에 의해 생성된 인쇄된 이미지는 종종, 이미지를 재생하는 비용 및 복잡성 둘 다를 증가시킨다. 본 발명의 바람직한 잉크 조성물이 안료를 기반으로 한 프로세스 잉크(process ink)일지라도, 이와 다른 유형의 안료를 기반으로 한 잉크 및 염료를 기반으로 한 잉크 가 또한 본 발명의 영역 내에 포함된다.
본원에 사용된 바와 같은, "투명 잉크"는 최소의 은폐력(hiding power)을 가져 광의 일부가 상기 잉크를 통과하게 하는 잉크라 한다. 투명 잉크로 인해, 단지 어떤 파장이 흡수되는 동안, 광은 하나 이상의 잉크 층을 통과할수 있게 된다. 적색을 만들기 위하여, 예를 들어, 황색이 자홍색 위에 인쇄된다. 황색은 청색 파장을 흡수하며, 적색 및 녹색 파장을 통과시킨다. 자홍색은 녹색 파장을 흡수한다. 나머지 파장은 적색으로서 반사된다.
투명 잉크와 대조적으로, 불투명 잉크(즉, 투명하지 않은 잉크)가 겹쳐질 때, 최상부의 색이 지배적인 색(dominant color)이 되는데, 그 이유는 이 불투명 잉크가 특정 파장의 색 이외의 대부분의 광을 흡수하기 때문이다. 예를 들어, 불투명한 황색 잉크는 적색 및 녹색 파장을 반사시키면서 청색 파장을 흡수하여, 황색을 생성시킨다.
본 발명이 단색, 다색 또는 프로세스 인쇄의 임의의 조합에 사용될 수 있지만, 본 발명은 특히 프로세스 인쇄에 사용된다. 이론에 의해 제한되기를 원하지 않지만, 각각의 연속적인 색은, 유체가 기판으로 완전히 흡수되거나 휘발되지 않는 다면, 프로세스 인쇄시에 인쇄 향상 유체에 대한 반응을 나타낸다라고 간주된다.
본 발명의 또 다른 이점은 인쇄 이미지의 색밀도를 증가시키는 수단을 제공한다는 것이다. 이 색밀도의 증가는 보다 넓은 칼러 팔레트(wider color pallet)가 인쇄되도록 하여, 미적 즐거음을 보다 고양시킨 제품을 생성시킨다. 본원에 사용된 바와 같은 "칼러 팔레트"는 인쇄 공정에 의해 생성될 수 있는 전체 범위의 색이라 한다.
게다가, 인쇄 향상 유체와 잉크의 도포를 정합시키는 것이 어떤 공정에 유용하게 될 수 있다는 것이 발견되었다. 인쇄 향상 유체의 도포와 잉크의 도포와의 정합이 인쇄 향상 유체를 기판에 선택적으로 도포시키는데, 여기서, 기판의 전체 에리어가 아니라 일부 에리어는 그 위에 도포되는 인쇄 향상 유체를 가질 수 있다. 이 선택적인 도포는 인쇄 향상 유체의 소모를 감소시킬 뿐만 아니라 보다 넓게 어레이된 인쇄 이미지의 품질을 위하여 제공된다. 예를 들어, 인쇄 향상 유체가 도포되는 영역 및 인쇄 향상 유체가 도포되지 않는 영역을 갖는 단일의 인쇄 이미지는 보다 넓은 칼러 팔레트를 가질 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은, 종래 기술에 따라서 동일한 색밀도를 인쇄하는 것에 비해 소정의 색밀도에서 잉크 사용율을 감소시킨다는 것이다.
본 발명의 또한 다른 이점은 1회용 흡수성 종이 제품과 같은 텍스쳐된 기판상에서의 인쇄에 관한 것이다. 통상적으로, 텍스쳐된 기판을 인쇄할 때, 인쇄 플레이트상의 100% 도트 커버리지 에리어는 텍스쳐된 기판상에 100% 도트 커버리지 인쇄 이미지를 생성시킬 수 없다. 이것은 인쇄되지 않은 채로 남아있는 텍스쳐된 기판 표면의 불규칙성 때문이다. 그러므로, 본 발명은 특히 상대적으로 높은 텍스쳐를 갖는 기판에 적용될 수 있다.
인쇄된 이미지의 색밀도
이미지의 색밀도는 농도계(densitometer)로 측정될 수 있다. 색밀도, 즉 무차원 측정(dimensionless measurement)은 잉크에 의해 생성된 색밀도라 한다. 잉크의 색밀도가 높으면 높을 수록, 색의 강도 또는 세기가 크게 된다. 색밀도가 증가함에 따라서, 농도계 측정값 또한 증가한다. 농도계는 이미지에 제공되는 지배적인 원색의 색밀도를 측정한다. 그리고 나서, 이 농도계는 지배적인 원색의 색밀도를 나타낸다. 본원에 사용된 바와 같은, "원색"은 황색, 청록색, 자홍색 및 흑색의 네가지 색들중 한 가지 색이라 한다.
종이 제품상에 인쇄된 이미지의 색밀도는 다음과 같이 측정될 수 있다. 반사율 농도계(reflectance densitometer)를 사용하면, 이 농도계 설정값을 조정하여 이미지에 제공되는 지배적인 원색을 판독한다. 인쇄된 종이 제품 샘플은 4개의 인쇄되지 않은 시트의 최상부상에 배치된다. 4개의 인쇄되지 않은 시트는 착색된 표면으로부터 배경색의 영향을 제거하기 위하여 사용된다.
약 91.17, 0.64 및 4.29의 L*a*b*값을 각각 갖는 백색 기판(white substrate)의 이들 4개의 시트가 사용될 수 있는데, 여기서 L*a*b*값은 CIELAB L*a*b*모드의 광원(A)(illuminant)에 대해서 10°의 관찰자 각도(observer angle)로 설정된 분광색채계(spectrocolorimeter)에 의해 측정된다. 약 91.17, 0.64 및 4.29 L*a*b*값을 각각 갖는 백색 기판은 본 양수인에 의해 판매되는 백색 BOUNTY®종이 타올이다.
반사율 농도계에 의해 이미지의 소정의 칼러 내에서 3개의 색밀도 측정이 행해진다. 이 3개의 측정값 평균이 계산되어 기록된다.
색밀도 측정값은 임의의 칼러 기판에 도포되는 어떤 잉크에 대해 측정될 수있다. 색밀도는 약 91.17, 0.64 및 4.29의 L*a*b*값을 각각 갖는 백색 배경을 지닌 어떤 기판상에서 측정되는 것이 바람직하다. 색밀도를 측정하는 적절한 농도계는 미시간주의 그랜드빌에 소재하는 X-Rite사에서 판매하는 X-RITE 418 반사율 농도계이다.
본원에 사용된 바와 같은, "L*a*b*"는 CIELAB L*a*b*색 선명도 시스템(color definition system)이라 한다. 이 CIELAB L*a*b*색 선명도 시스템은 샘플의 규정된 에리어에서 색 변화를 평가하여, 이 변화를 표준 기준의 변화와 비교한다. 이 색은 L*a*b*값으로서 공지된 수학적 함수의 세트에 의해 규정되는데, 이 L*a*b*값은 색에 대한 사람의 눈의 감도를 나타낸다. L*은 샘플의 밝기와 관계한다. a*는, a*값이 정인(positive) 경우 샘플의 적색(redness)과 관계한다. a*값이 부인(negative) 경우, a*는 샘플의 녹색(greenness)과 관계한다. b*는, b*값이 정인 경우 샘플의 황색(yellowness)과 관계한다. b*값이 부인 경우, b*는 샘플의 청색(blueness)과 관계한다. △E 값, 즉 무차원 측정값이 L*a*b*값으로부터 결정될 수 있는데, 여기서 △E 값은 두 개의 서로 다른 세트의 L*a*b*값간의 색차를 나타낸다. △E 가 크면 클수록, 색차 또한 크게된다.
실시예 1 :잉크가 플렉소그래픽 인쇄기를 사용하여 도포되고 인쇄 향상 유체가 스프레이에 의해 도포되는 본 발명의 실시 양태.
본 양수인에 의해 판매되는 BOUNTY®(백색) 종이 타올이 이 실시예를 위하여 사용된다. 도3에 도시된 바와 같은 4색 플렉소그래픽 인쇄기는 BOUNTY®종이 타올상에 인쇄하기 위하여 사용된다. 일리노이주, 노쓰레이크에 소재하는 Sun Chemical Corporation에서 판매하는 4개의 잉크가 사용된다.
도3을 참조하면, 황색 잉크(Sun Chemical에서 판매하는 No. 1696651)가 제1 인쇄 스테이션(5) 인쇄 유체 팬(19)에 첨가된다. 자홍색 잉크(Sun Chemical에서 판매하는 No. 1696652)가 제2 인쇄 스테이션(6) 인쇄 유체 팬(20)에 첨가된다. 청록색 잉크(Sun Chemical에서 판매하는 No. 1696653)가 제3 인쇄 스테이션(8) 인쇄 유체 팬(21)에 첨가된다. 흑색 잉크(Sun Chemical에서 판매하는 No. 1696654)가 제4 인쇄 스테이션(9) 인쇄 유체 팬(22)에 첨가된다.
플레이트 실린더 스퀴즈 설정 및 정합(plate cylinder squeeze settings and registration)은 본 기술 분야에 공지된 표준 기술을 사용하여 조정된다. 비교를 위하여, 대조군 기판은 종래 기술에 따라서 인쇄된다.
그리고 나서, 기판(100)은 본 발명에 따라서 인쇄된다. 물은 제1 인쇄 스테이션(5) 보다 앞서 기판(100)에 도포된다. 이 물은, 일리노이주 글렌데일 하이츠에 소재하는 ITW Industrial Finishing에서 Binks Model 95로서 판매하고 있는 고압-소량 스프레이 건(high pressure-low volume spray gun)을 사용하여 도포된다. 기판(100)으로의 물 첨가율은 대략 20g/m2이다.
이 결과가 표1에 도시되어 있다. 표1을 참조하면, 본 발명에 따라서 인쇄된 타올 및 대조군 타올(control towel)의 색밀도는 각각 인쇄된 색에 대하여 측정된다. 색밀도는 본 명세서에서 앞서 언급한 측정 절차에 따라서 측정된다. 알수 있는 바와 같이, 인쇄된 각 색에 대하여, 본 발명에 따라서 인쇄된 타올의 색밀도는 종래 기술에 따라서 인쇄된 타올의 색밀도 보다 상당히 높다.
실시예 2 :잉크가 플렉소그래픽 인쇄기를 사용하여 도포되고 인쇄 향상 유체가 플렉스그래픽 인쇄에 의해 도포되는 본 발명의 실시 양태.
본 양수인에 의해 판매되는 BOUNTY®(백색) 종이 타올이 이 실시예를 위하여 사용된다. 도3에 도시된 바와 같은 4색 플렉소그래픽 인쇄기(1)의 2개의 인쇄 스테이션(즉,; 제1 인쇄 스테이션(5) 및 제2 인쇄 스테이션(6))이 BOUNTY®종이 타올상에 인쇄하기 위하여 사용된다. 일리노이주, 노쓰레이크에 소재하는 Sun Chemical Corporation사에서 WKJFW2618915로서 판매하고 있는 수계의 자홍색 잉크가 이 목적을 위하여 사용된다.
인쇄 플레이트는 본 기술 분야에 공지된 바와 같은 광중합체 인쇄 플레이트이다. 제1 플레이트 스테이션(5) 플레이트 실린더(3)상의 인쇄 플레이트는 65개의 라인스크린에서 20% 도트 커버리지 에리어를 사용한다. 제2 인쇄 스테이션(6) 플레이트 실린더(23)는 전체 65개의 라인스크린에서 5%, 10%, 15%, 25%, 75%, 및 100% 도트 커버리지 에리어를 사용한다.
플레이트 실린더 스퀴즈 설정 및 정합은 본 기술에 공지된 표준 기술을 사용하여 조정된다. 비교를 위하여, 대조군 기판은 종래 기술에 따라서 인쇄되는데, 여기서 자홍색 잉크는 제2 인쇄 스테이션(6)에서 도포된다. 인쇄 향상 유체는 대조군 기판에 도포되지 않는다.
그리고 나서, 기판(100)은 본 발명에 따라서 인쇄된다. 도3을 참조하면, 물은 제1 인쇄 스테이션(5) 인쇄 유체 팬(19)에 도포된다. 대략 11g/m2의 물이 제1 인쇄 스테이션(5) 인쇄 플레이트로부터 기판(100)으로 전달되는 것으로 추정된다.
이 결과가 표2에 도시되어 있다. 표2를 참조하면, 본 발명에 따라서 인쇄된 타올 및 대조군 타올의 색밀도는 인쇄된 타올의 각 자홍색 % 도트 커버리지 에리어에 대하여 측정된다. 색밀도는 본 명세서에서 앞서 언급한 측정 절차에 따라서 측정된다. 알수 있는 바와 같이, 각 % 도트 커버리지 에리어에 대하여, 본 발명에 따라서 인쇄된 타올의 색밀도는 종래 기술에 따라서 인쇄된 타올의 색밀도 보다 상당히 높다.
본 발명의 특정 실시 양태가 예시되고 서술되었지만, 당업자는 본 발명의 원리 및 영역을 벗어남이 없이 각종 변경 및 변형을 행할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명의 영역 내에 있는 이와 같은 변경 및 변형 모두는 첨부된 청구범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 인디시아를 인쇄하는 방법으로서,
    (가) 제1 외부 표면 및 상기 제1 외부 표면에 대향되는 제2 외부 표면을 갖는 기판을 제공하는 단계와,
    (나) 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에 인쇄 향상 유체를 도포하는 단계 및,
    (다) 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에, 잉크로 이루어진 인디시아를 도포하는 단계를 포함하는 인디시아 인쇄 방법.
  2. 인디시아를 인쇄하는 방법으로서,
    (가) 인쇄기, 바람직하게는 플렉소그래픽 인쇄기를 제공하는 단계와,
    (나) 제1 외부 표면 및 상기 제1 외부 표면에 대향되는 제2 외부 표면을 갖는 기판을 상기 인쇄기에 가하는 단계와,
    (다) 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에 인쇄 향상 유체를 도포하는데, 바람직하게는 상기 인쇄 향상 유체를 상기 기판에 직접 도포하는, 단계 및,
    (라) 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에 인디시아를 도포하는 단계로서, 상기 인디시아는 잉크로 이루어지고, 바람직하게는 상기 잉크가 수계 잉크이고, 보다 바람직하게는 상기 잉크가 프로세스 잉크인, 도포단계를 포함하는 인디시아 인쇄 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄기는 하나 이상의 인쇄 스테이션을 갖고, 상기 인쇄 향상 유체는 제1 인쇄 스테이션 보다 앞서 상기 기판에 도포되는, 인디시아 인쇄 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 인쇄 향상 유체는 약 1g/m2내지 50g/m2의 량으로 상기 기판에 도포되는데, 바람직하게는 상기 인쇄 향상 유체가 상기 기판을 상기 인쇄 향상 유체에 담그거나, 상기 인쇄 향상 유체를 상기 기판 상으로 스프레이하거나, 상기 인쇄 향상 유체를 상기 기판 상으로 인쇄하거나, 또는 이들을 조합 함으로써 상기 섬유상 기판에 도포되는, 인디시아 인쇄 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄 향상 유체는 상기 플렉소그래픽 인쇄기의 플레이트 실린더에 도포되거나, 상기 플렉소그래픽 인쇄기의 아닐록스 롤에 도포되거나, 상기 기판에 도포되거나, 또는 이들의 조합에 도포되는, 인디시아 인쇄 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 셀룰로스계, 비셀룰로스계, 또는 이들의 조합이며, 바람직하게는 상기 기판이 셀룰로스계, 보다 바람직하게는 1회용 흡수성 종이 제품이며, 훨씬 더 바람직하게는 상기 1회용 흡수성 종이 제품이 종이 타올, 목욕용 티슈, 또는 화장지이며, 가장 바람직하게는 종이 타올인, 인디시아 인쇄 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 인쇄 향상 유체는 상기 잉크와 혼화될 수 있으며, 바람직하게는 상기 인쇄 향상 유체가 물, 알코올, 오일 또는 이들의 혼합물이며, 보다 바람직하게는, 물인, 인디시아 인쇄 방법.
  8. 인디시아 인쇄 방법으로서,
    (가) 제1 외부 표면 및 상기 제1 외부 표면에 대항되는 제2 외부 표면을 갖는 기판을 제공하는 단계와,
    (나) 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에 인쇄 향상 유체를 도포하는 단계로서, 바람직하게는 상기 인쇄 향상 유체가 물, 알코올, 오일 또는 이들의 혼합물로 이루어지는, 도포 단계 및,
    (다) 상기 기판의 제1 외부 표면 및 제2 외부 표면중 적어도 한 표면에, 잉크로 이루어진 이미지를 인쇄하는 단계로서, 바람직하게는 상기 인쇄 향상 유체가상기 이미지와 정합하여 도포되는, 인쇄 단계를 포함하는, 인디시아 인쇄 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인쇄 향상 유체는 계면활성제를 더 포함하는 인디시아 인쇄 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 기판은 부직포인, 인디시아 인쇄 방법.
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