KR20050101628A - 감열, 감압 다중색 기록 매체 및 그 기록 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적용 열에너지와 적용 압에너지를 발색원으로 사용하는 감열, 감압 다중색 기록 매체와 그 기록 방법에 관한 것이다.

상기 감열, 감압 다중색 기록 매체는 기재층과; 상기 기재층의 일면에 위치한 2층의 감열 발색층과; 상기 기재층의 감열 발색층이 형성되지 않은 일면에 1층의 감압 발생층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

감열, 감압 다중색 기록 매체 및 그 기록 방법{Heat-sensitive and pressure-sensitive color recording medium and process}

본 발명은 기록 매체 및 기록 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재층(substrate)의 양면에 도공된 감열, 감압 발색층을 포함하는 다중색 기록 매체와 그 기록 방법에 관한 것이다.

다중색 기록 매체는 은염사진과는 달리 일반 개개인 자신이 원하는 화상을 마음대로 수집 및 편집을 한후 출력물을 제공받을 수 있다는 장점으로 인하여 널리 이용되고 있다.

통상적으로 다중색 기록 매체의 기록방식은 승화형 열전사 필름을 사용하는 승화형 방식, 컬러 토너를 사용하는 레이저빔 프린팅 방식 및 잉크 카트리지를 사용하는 컬러 잉크젯 방식등으로 기록되어지는 것이 일반적인 방식이다. 그러나 상기 기록 방식들은 기록 매체외에도 기록 장치에 필름, 토너 및 잉크등의 부가적인 소모품을 지속적으로 교환 및 설치를 해야하므로 추가적인 유지비용 및 시간이 소요된다는 단점이 있다.

이러한 문제점으로 인하여 기록 매체에 발색층을 모두 포함함으로써 소모품이 필요없는 반영구적인 기록장치에 사용할 수 있는 다중색 기록 매체에 대한 관심이 높아지고 있다.

미국 특허 제 5,667,943호는 옐로우, 마젠타, 시안의 3개 감열 발색층을 갖는 기록지에 대해 개시하고 있다. 상기 특허에서 감열 발색층은 적외선 광원을 열로 바꾸는 적외선 흡수제를 포함하고 있어, 색상에 따라 서로 다른 파장대의 적외선 레이저 광원이 필요하며 이에 따라 3개의 적외선 레이저 광원을 포함하는 기록 장치를 필요로 하는 단점이 있다.

미국 특허 제 6,297,840호는 감열성이 서로 다른 옐로우, 마젠타, 시안의 감열 발색층을 갖는 기록지와 기록 장치에 관해 개시하고 있다. 상기 특허에서의 기록 매체는 두번째, 세번째 색의 발현시 다른 색의 원치 않는 발색을 막기 위해 첫번째와 두번째 색의 발현 직후 각각 자외선을 쬐어 고정시키는 방법을 적용하고 있어 3부분의 열 에너지 영역을 갖는 한개의 써멀 헤드(Thermal head)와 서로 다른 최대 파장대를 갖는 2개의 자외선 광원을 가지는 복잡한 구조의 기록 장치를 필요로 한다는 단점이 있다.

상기 선행 기술에서와 같이, 다중색 기록지의 경우에 추가적인 소모품을 필요로 하거나 3가지 이상의 에너지원을 필요로 하는 다소 복잡한 형태의 기록 장치를 요구하고 있다.

본 발명에서 이루고자하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 기록 매체외에 다른 소모품을 필요로 하지 않으며, 2개의 에너지원만을 갖는 단순한 형태의 기록 장치로 기록이 가능한 다중색 기록 매체를 제공하고자 한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 기재층과; 상기 기재층의 일면에 적어도 2층의 감열 발색층과; 상기 기재층의 감열 발색층이 형성되지 않은 일면에 1층의 감압 발생층을 포함하는 감열, 감압 다중색 기록 매체 및 그 기록 방법을 제공한다.

상기 기재층은 각종 종이류, 필름류, 종이와 필름의 합지 및 합성지 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

상기 감열발색층은 상부층 및 하부층으로서 두 층으로 형성되어지며, 두 층은 서로 다른 열에너지 영역에서 디벨로퍼(developer)를 사용하는 류코(leuco)염료나 자체 변환을 통해 발색하는 염료를 사용하여 각각의 색상을 발현할 수 있는 물질로 형성되어진다. 또한, 상기 감압 발색층은 가압 소자에 의해 직접적이나 간접적으로 발현되는 물질로 형성되어진다.

상기 본 발명에 있어서, 다중색 발색 기록 매체는 상기 기재층과 상기 발색층 사이에 위치한 언더 코팅층을 더 포함할 수 있고, 상기 감열 발색층 사이에 중간층을 더 포함하거나, 상기 감열 발색층 최상위에 보호층을 더 포함하거나, 기재층과 면하지 않는 감압 발색층의 일면에 불투명 반사층을 더 포함할 수 있으며, 상기 감압 발색층 또는 상기 불투명 반사층의 일면에 위치한 후면 코팅층을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 감열, 감압 다중색 기록 매체 및 그 기록방법에 대해 도 1에 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감열, 감압 기록 매체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참고하면, 상기 다중색 기록 매체는 필수적으로 기재층(2), 감열 발색층(4,6) 및 감압 발색층(7)을 포함한다.

상기 기재층(2)은 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 셀룰로오즈-아세테이트계 및 폴리에틸렌계 필름으로 이루어진 군에서 하나의 물질로 선택하여 형성되어질 수 있다. 또한, 상기 기재층(2)의 두께는 한정되지는 않지만 취급이 용이하고 그 상부에 코팅층을 형성하는 경우 휘어짐을 방지할 수 있도록 15 내지 350㎛으로 하는 것이 바람직하다.

상기 감열 발색층(4,6)과 감압 발색층(7)은 서로 다른 색상을 각각 발현하는 층으로 상기 기재층(2)을 사이에 두고 상반된 면에 형성되며, 주로 옐로우, 마젠타, 시안의 색상을 발현하며 그 색상의 순서는 필요에 따라 바뀔수 있다.

상기 감열 발색층(4,6)의 물질은 발색층이 써멀 헤드에 의한 열에너지에 의하여 직접적이나 간접적으로 색상이 발색되는 물질로 형성된다. 즉, 해당 열에너지에 의한 물질 자체의 구조변화에 의해 발색하게 하는 물질, 결정성의 변화에 따라 발색하는 물질, 리빙 그룹(leaving group)의 이탈로 인하여 발색시키는 물질, 열에 의해 발생되어진 산과 색상 전구체가 반응함으로서 발색시키는 물질, 디벨로퍼나 커플러가 포함된 마이크로 캡슐을 활성화시켜 류코 염료를 발색시키는 물질등으로 이루어진 군중에서 선택된 한가지 이상의 물질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 두 감열 발색층(4,6)에 있어서 상부층(6)은 높은 에너지 영역에서 발색이 되고 하부층(4)은 낮은 에너지 영역에서 발색되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 두 감열 발색층(4,6)이 서로 다른 열에너지 영역에서 발색한다고 하나 낮은 열에너지 영역에서 발색하는 층이 높은 열에너지 영역의 감열 발색층의 발색시 원치 않는 발색이 일어나는 것을 방지하기 위하여 두 감열 발생층(4, 6) 사이에 중간층(5)을 더욱 더 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 감열 발색층의 상부층(6)은 고온에서 짧은 시간동안 써멀 헤드 작동으로 인하여 발색이 되며, 써멀 헤드의 짧은 시간의 작동은 중간층(5)을 통한 열전달이 충분치 않아 상기 감열 발색층의 하부층(4)이 발색할 만한 열에너지를 전달하지 못하게 되어 원치 않는 발색이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 반면에, 상기 감열 발색층의 하부층(4)은 저온에서 긴 시간동안 써멀 헤드 작동으로 상기 감열 발색층의 하부층(4)이 발색하기에 충분한 열에너지를 전달할 수 있으며 상기 감열 발색층의 상부층(6)은 긴 시간의 써멀 헤드의 작동에도 불구하고 발색할 수 있는 고온이 아니므로 원치 않는 발색은 일어나지 않는다. 또한, 상기 감열 발색층의 하부층(4)은 저온에서 긴 시간동안 써멀 헤드 작동으로 상기 감열 발색층의 하부층(4)이 발색하기에 충분한 열에너지를 전달할 수 있으며 상기 감열 발색층의 상부층(6)은 긴 시간의 써멀 헤드의 작동에도 불구하고 발색할 수 있는 고온이 아니므로 원치 않는 발색은 일어나지 않는다.

또한, 상기 중간층(5)은 각각의 층이 도포 및 건조 등의 과정을 여러번 겪는 과정을 통해 여러 층이 얻어질때 예를 들면, 인접한 감열 발색층 코팅액이 유사한 유기 용매 용액일 경우 형성된 전층에 용제의 투입으로 인한 전층의 손상을 방지하는 역할을 하기도 한다.

상기 감압 발색층(7)도 마찬가지로 발색층이 가압 소자에 의해 직접 또는 간접적으로 발색되는 물질을 사용할 수 있다. 여기서, 해당 가압에 의해 발색 물질 자체의 구조가 변화거나 결정성이 변하거나 자체 커플링이 발생하거나 또는 해당 가압에 의해 전기적 또는 자기적 변화 등에 의해 발색이 되는 물질을 사용할 수 있으며 디벨로퍼, 커플러 및 발색물질을 포함한 마이크로 캡슐이 활성화 되어 발색시키는 물질로 형성될 수 있다.

추가적으로, 상기 다중색 기록 매체는 상기 감열 발색층의 최상위에 형성된 보호층(8); 감열발색층(4) 또는 감압발색층(7)과 기재층(2)사이에 형성되는 언더 코팅층(3,3'); 기재층(2) 최하위에 위치하는 후면 코팅층(1)으로 이루어진 군에서 하나 내지 모두 선택되어 더 포함할 수 있다.

상기 기재층(2)과 감열 발색층(4)이나 감압 발색층(7)에 대한 코팅성 및 접착성을 향상시키기 위해 언더코팅층(3)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 언더코팅층(3)은 발색후 발색된 물질이 기재층으로 번지는 것을 막을 수 있는 역할을 하기도 한다. 여기서, 상기 언더 코팅층(3)의 두께는 한정되지 않으나 0.5 내지 4㎛으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감열 발색층(6)의 최상위에 형성되어 써멀 헤드의 직접적인 열로부터 감열 발색층면을 보호해주며, 표면 광택을 조절하기 위하여 보호층(8)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 보호층(8)은 목적이나 제작 방법에 따라 단층 또는 여러 층으로 만들수 있다. 예를 들면 화상 기록후 보관시에 일상의 자외선 노출에 의한 색상 변화를 방지하기 위한 자외선 흡수제나 자외선 필터 층을 더 포함할 수 있으며, 코팅 과정을 통하지 않고 라미네이팅 등을 통해 보호층이 제작될 때에는 접착층이 더 포함될 수도 있다.

또한, 기록 매체의 컬링 방지나 기록 장치에 의한 기록시 급지성 등을 향상시키기 위하여 후면 코팅층(1)을 더 포함될 수 있으며, 상기 후면 코팅층은(1)은 상기 감압 발색층(7)의 최하위이거나 상기 불투명 반사층(10)의 하위에 형성된다.

한편, 상기 기재층(2) 하부면에 형성되는 감압 발색층(7)은 기재층(2)이 투명해야 하므로 투명한 필름류를 사용하는 것이 바람직하며, 투명한 기재를 보완하기 위해 산화티탄등으로 이루어진 불투명 반사층(10)을 더 포함할 수 있다.

상기 감열 발색층(4,6)이나 감압 발색층(7), 중간층(5) 및 보호층(8)등의 형성방법은 나이프 코팅, 발리바 블레이드(vari-bar) 코팅, 퓨어 블레이드 코팅, 로드 블레이드 코팅, 쇼트 드웰(short dwell)코팅, 커튼 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅 및 콤마 코팅 등의 적당한 도포 방법에 의해 감열이나 감압 발색층을 기재층의 한쪽면 또는 양면에 도포 건조한 후 그 위에 다시 중간층이나 보호층을 도포 건조하는 등의 방법으로 형성하든가 또는 다이 코팅 등을 통해 동시에 여러 층을 도포 건조하는 등의 방법으로 형성할 수 있다. 상기 보호층이나 상기 후면 코팅층은 라미네이팅을 통한 합지로 형성할 수도 있다.

상기 감열, 감압 다중색 기록 매체는 발색에 필요한 한개의 써멀 헤드와 한개의 가압 소자를 갖고 있는 기록 장치에 의해 다중색 화상이 기록되어 진다. 상기 기술한바와 같이 써멀 헤드는 고온-짧은 시간 모드와 저온-긴 시간 모드로 작동하여 두층의 감열 발색층에 각각 서로 다른 색상을 발현하며 가압 소자는 한층의 감압 발색층에 상기 감열 발생층에서와 발현되는 색상과 다른 색상을 발현되어진다. 상기 감열 발색층과 감압 발색층은 상기 기재층의 서로 다른 일면에 위치하므로 상기 써멀 헤드와 가압 소자는 상기 감열, 감압 다중색 기록 매체를 사이에 두고 서로 상반된 방향으로 형성되어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 감열, 감압 기록 매체는 1층의 감압 발색층과 2층의 감열 발색층을 포함함으로써, 발색에 필요한 한개의 가압 소자와

한개의 써멀 헤드를 갖는 비교적 간단한 기록 장치를 제작할 수 있으며 다중색 기록 매체의 제작도 용이하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감열, 감압 기록 매체를 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명>

1 : 후면코팅층 2 : 기재층

3,3' : 언더코팅층 4,6 : 감열 발색층

5 : 중간층 7 : 감압 발색층

8 : 보호층 9 : 불투명 반사층

Claims (13)

1. 기재층과; 상기 기재층의 일면에 적어도 2층의 감열 발색층과; 상기 기재층의 감열 발색층이 형성되지 않은 일면에 1층의 감압 발생층을 포함하는 다중색 기록 매체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 두 층의 감열 발색층은 고온-짧은 시간의 작동에 의해 상위 감열 발색층의 색상이 발현되고 저온-긴 시간의 작동에 의해 하위 감열 발색층의 다른 색상이 발현되는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 다중색 기록 매체는 상기 기재층과 감열 발생층 또는 감압 발색층 사이에 언더 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
4. 제 3항에 있어서, 상기 언더 코팅층의 두께는 0.5 내지 4㎛인것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
5. 제 1항에 있어서, 상기 다중색 기록 매체는 상기 감열 발색층 최상위에 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
6. 제 1항에 있어서, 상기 다중색 기록 매체는 상기 두 감열 발색층 사이에 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
7. 제 1항에 있어서, 상기 다중색 기록 매체는 상기 감압 발색층 아래에 불투명 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
8. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 다중색 기록 매체는 상기 감압 발색층 아래에 또는 상기 불투명 반사층의 감압 발색층이 형성되지 않는 일면에 위치한 후면코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
9. 제 1항에 있어서, 상기 기재층은 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 셀룰로오즈-아세테이트계 및 폴리에틸렌계 필름으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
10. 제 9항에 있어서, 상기 기재층의 두께는 15 내지 350㎛인것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체.
11. 제 1항의 다중색 기록 매체는 감열 발색층의 작동을 위한 한개의 써멀 헤드와 감압 발색층의 작동을 위한 가압 소자에 의해 색상이 발현되는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체의 기록 방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기의 써멀 헤드는 고온에서 짧은 시간 작동에 의해 상위 감열 발색층의 색상이 발현되는 모드와 저온에서 긴 시간의 작동에 의해 하위 감열 발색층의 다른 색상이 발현되는 모드로 작동되어지는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체의 기록 방법.
13. 제 11항에 있어서, 상기 다중색 기록 매체는 상기의 감압 발색층과 상기 두층의 감열 발색층에서 발현되는 색상들이 서로 다른 색상을 발현되는 것을 특징으로 하는 다중색 기록 매체의 기록 방법.