KR20140119702A

KR20140119702A - 정전기적 인쇄

Info

Publication number: KR20140119702A
Application number: KR1020147019650A
Authority: KR
Inventors: 길 바-하임; 아미르 오피르; 이라닛 모르; 알리나 그리쉬만; 알버트 테이셰브
Original assignee: 휴렛-팩커드 인디고 비.브이.
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2014-10-10
Also published as: BR112014017491A8; US20140320576A1; BR112014017491A2; EP2804911A1; CN104040436A; WO2013107498A1; IN2014DN05938A; JP5869700B2; JP2015513114A; US9428655B2; EP2804911B1; KR101622209B1; CN104040436B

Abstract

본 발명은 (i) 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하는, 잉크 조성물을 제공하는 단계; (ii) 잉크 조성물 중의 전하 디렉터 총량이 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 0.6 mg이 되도록 잉크 조성물에 전하 디렉터를 첨가하는 단계; 및 (iii) 정전기적 인쇄 공정에서 전하 디렉터 첨가의 예정된 시간 이내에 인쇄 매체 상에 잉크를 인쇄하며, 여기에서 예정된 시간이 90분 이하인 단계를 포함하는 정전기적 인쇄 방법을 제공한다. 본 발명은 또한, 포장된 잉크 조성물 및 이를 제조하는 방법을 제공한다.

Description

정전기적 인쇄{ELECTROSTATIC PRINTING}

본 발명은 정전기적 인쇄 방법, 포장된 잉크 조성물을 제조하는 방법, 및 포장된 잉크 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 정전기적 인쇄 공정은 광전도성 표면 위에 이미지를 생성하는 단계, 광전도성 표면에 하전된 입자를 갖는 잉크를 적용하여 이들이 선택적으로 이미지에 결합되도록 하는 단계, 및 하전된 입자가 이미지 형태로 인쇄 기판으로 이동하는 단계를 포함한다.

광전도성 표면은 전형적으로 원통형이며 종종 포토 영상판(photo imaging plate; PIP)로 일컬어진다. 광전도성 표면은 상이한 포텐셜을 지닌 이미지와 배경 영역을 갖는 잠재적 정전기 이미지에 의해 선택적으로 하전된다. 예를 들어, 담체 액체 중에 하전된 토너 입자를 포함하는 정전기적 잉크 조성물이 선택적으로 하전된 광전도성 표면과 접촉될 수 있다. 하전된 토너 입자는 잠재적 이미지의 이미지 영역에 부착하는 반면 배경 영역은 깨끗한 상태로 남는다. 그 후, 이미지는 직접적으로 인쇄 기판(예: 종이)으로 이동하거나, 좀더 보편적으로는 먼저 부드러운 스웰링(swelling) 담요일 수 있는 중간 이동 멤버로 이동한 다음 인쇄 기판으로 이동한다. 이 방법의 변형에서는 광수용체 또는 유전체 위에 정전기적 잠재적 이미지를 형성하기 위한 상이한 방식을 이용한다.

일부 시스템에서, 정지 전극 및 PIP 사이로 잉크를 펌프질하여 정전기적 잉크 조성물을 PIP에 적용한다. 다른 정전기적 인쇄 시스템은 이원적인 잉크 전개(BID) 단위를 포함한다. 이러한 시스템에서는, 잉크가 현상액 롤러(developer roller)에 의해 광전도성 표면에 적용된다. 종종, 각각의 상이한 색 잉크(예: 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙)에 대해 상이한 현상액 롤러가 사용된다. 정지 하전된 전극 및 현상액 롤러 사이에 정전기적 잉크 조성물을 통과시켜 잉크를 현상액 롤러에 적용한다. 이상적으로, 하전된 토너 입자는 현상액 롤러 상에 균일한 층을 형성하여야 한다. 현상액 롤러는 하전된 입자가 전기적으로 PIP와 접촉하도록 회전한다.

본 발명이 개시되고 기재되기 전에, 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정의 방법 단계 및 재료로 제한되지 않는다고 이해되는데, 왜냐하면 이러한 방법 단계 및 재료가 다소 변화할 수 있기 때문이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어가 특정 실시양태 만을 기재할 목적으로 사용되는 것으로 이해된다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그의 균등물에 의해서만 제한되기 때문에 이 용어들에 의해 제한하고자 의도되지 않는다.

본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 단수 형 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 대상을 포함함에 유의한다.

본 명세서에서 사용된 "담체 액체", "담체"는 중합체, 입자, 착색제, 전하 디렉터(charge director) 및 기타 첨가제가 그 안에 분산되어 액체 정전기적 잉크 또는 전자 사진(electrophotographic) 잉크를 형성할 수 있는 유체를 지칭한다. 이러한 담체 액체 및 비히클 성분은 당업계에 공지되어 있다. 전형적인 담체 액체는 다양하게 상이한 제제, 예컨대 계면활성제, 공-용매, 점도 개질제 및/또는 기타 가능한 성분의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 "잉크 조성물"은 잉크 조성물 내의 수지 입자에 전하를 부여하기 위해 전하 디렉터가 첨가된 후 정전기적 잉크 조성물로 사용하기에 적합한 조성물을 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "정전기적 잉크 조성물"은 때때로 전자 사진 인쇄 공정으로 명명되는 정전기적 인쇄 공정에 전형적으로 사용하기 적합한 액체 형태의 잉크 조성물을 일반적으로 지칭한다. 정전기적 잉크 조성물은 본 명세서에 기재될 수 있는 담체 액체 내에 분산된, 본 명세서에 기재될 수 있는 하전성 수지 입자를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 "안료"는 일반적으로 안료 착색제, 자성 입자, 알루미나, 실리카, 및/또는 기타 세라믹 또는 유기-금속을 포함하며, 이러한 미립자가 색을 부여하는지 여부와 무관하다. 따라서, 발명의 상세한 설명이 일차적으로 안료 착색제의 사용을 예시하고 있기는 하지만, 용어 "안료"는 더욱 일반적으로 안료 착색제 뿐아니라 기타 안료, 예컨대 유기금속, 페라이트(ferrite), 세라믹 등도 기재하기 위해 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 "공중합체"는 적어도 2가지 단량체로부터 중합된 중합체를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 "용융물 유속(melt flow rate)"은 보통, 예를 들어, 190 ℃/2.16 kg의 온도/부하(load)로 보고되는 특정 온도 및 부하에서 정의된 치수의 구멍(orifice)을 통한 수지의 압출 속도를 지칭한다. 유속은 등급을 구별하거나 성형의 결과로서 재료 분해의 측정을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "용융물 유속"은 당업계에 공지된, 압출 가소도계(Extrusion Plastometer)에 의한 열가소성 수지의 용융물 유속에 대한 ASTM D1238-04c 표준 시험 방법으로 측정된다. 특정 중합체의 용융물 유속이 명시되면, 달리 언급되지 않는 한, 잉크 조성물의 임의의 기타 성분의 부재하에, 이는 그 중합체 단독의 용융물 유속이다.

본 명세서에서 사용된 "산도", "산 개수(acid number)" 또는 "산가(acid value)"는 1 그램의 물질을 중화시키기에 필요한 밀리그램 단위의 수산화칼륨(KOH) 질량을 지칭한다. 중합체의 산도는 표준 기술, 예를 들어, ASTM D1386에 기재된 기술에 따라 측정될 수 있다. 특정 중합체의 산도가 명시되면, 달리 언급되지 않는 한, 액체 토너 조성물의 임의의 기타 성분의 부재하에, 이는 그 중합체 단독의 산도이다.

본 명세서에서 사용된 "용융물 점도"는 일반적으로 소정의 전단 응력 또는 전단 속도에서 전단 속도에 대한 전단 응력의 비를 지칭한다. 시험은 일반적으로 모세관 유량계를 사용하여 실행된다. 플라스틱 충전물을 유량계 베럴에서 가열하고 플런저(plunger)가 달린 다이(die)를 통해 가압한다. 플런저를 장비에 따라 일정한 힘으로 또는 일정한 속도로 민다. 시스템이 정상-상태 운전에 도달하면 측정한다. 사용된 한 가지 방법은, 당업계에 공지된 바와 같이, 140 ℃에서 mPa-s 또는 cPoise 단위로 브룩필드(Brookfield) 점도를 측정하는 것이다. 대안적으로, 용융물 점도는 유량계, 예를 들어, 상업적으로 구입가능한 AR-200 유량계(Thermal Analysis Instruments)를 사용하고, 25 mm 강철 플레이트-표준 강철 평행 플레이트의 규격을 사용하며, 120 ℃, 0.01 hz 전단 속도에서 플레이트 오버 플레이트 유량 측정 등온선(plate over plate rheometry isotherm)을 구함으로써 측정할 수 있다. 특정 중합체의 용융 점도가 명시되면, 달리 언급되지 않는 한, 액체 토너 조성물의 임의의 기타 성분의 부재하에, 이는 그 중합체 단독의 용융 점도이다.

특정 단량체는 본 명세서에서 중합체의 특정 중량 퍼센트를 구성하는 것으로 기재될 수 있다. 이는 중합체 내에서 상기 단량체로부터 형성된 반복 단위가 중합체의 상기 중량 퍼센트를 구성함을 나타낸다.

표준 시험이 본 명세서에서 언급되는 경우, 달리 언급되지 않는 한, 지칭하고자 하는 시험의 버전은 본 특허 출원 시점에 가장 최근의 것이다.

본 명세서에서 사용된 "정전기적 인쇄" 또는 "전자 사진 인쇄"는 일반적으로 직접적으로 또는 중간 이동 멤버를 통해 간접적으로 포토 영상 기판으로부터 인쇄 매체로 이동되는 이미지를 제공하는 공정을 지칭한다. 이와 같이, 이미지는 이미지가 그 위에 적용되는 포토 영상 기판 내로 실질적으로 흡수되지 않는다. 또한, "전자 사진 인쇄기" 또는 "정전기적 인쇄기"는 일반적으로 상기 기재된 바와 같은 전자 사진 인쇄 또는 정전기적 인쇄를 실행할 수 있는 인쇄기를 지칭한다. "액체 전자 사진 인쇄"는 분말 토너가 아니라 액체 잉크가 전자 사진 공정에 채용되는 특정 유형의 전자 사진 인쇄이다. 정전기적 인쇄 공정은 정전기적 잉크 조성물을 전기장, 예를 들어, 50-400 V/㎛ 이상, 일부 실시예에서 600-900 V/㎛ 이상의 전기장에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "약"은 소정의 수치가 종료점을 "약간 초과"하거나 "약간 미만"일 수 있음을 제공함에 의해 수치적 범위 종료점에 유연성을 제공하고자 사용된다. 이 용어의 유연성 정도는 특정 변수에 의해 지시될 수 있으며, 당업자의 경험 및 본 명세서의 연관된 기재를 기초로 하여 결정함에 있어서 당업자의 지식 범위 내에 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 복수의 항목, 구조적 요소, 조성 요소 및/또는 재료들은 편의상 보통 리스트로 제시될 수 있다. 그러나, 이들 리스트는 리스트의 각 멤버가 분리된 독특한 멤버로서 개별적으로 확인되는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 이러한 리스트의 어떤 개별적인 멤버도 반대의 지시가 없이는 일반적인 그룹 내에 이들이 제시되었다는 것만을 기초로 하여 동일 리스트의 임의의 기타 멤버와 실질적인 균등물로서 해석되지 않는다.

농도, 양 및 기타 수치적 데이터는 본 명세서에서 범위의 방식으로 표현되거나 제시될 수 있다. 이러한 범위의 방식은 단지 편의상 그리고 간결성을 목적으로 채용되므로 명시적으로 언급된 수치를 범위의 한계로 포함할 뿐아니라 그 범위내에 포괄되는 각각의 수치 및 서브-범위가 명시적으로 언급된 것처럼 모든 개별적인 수치 또는 서브-범위를 포함하는 것으로 유연하게 해석되어야 하는 것으로 이해된다. 일례로서, "약 1 wt% 내지 약 5 wt%"의 수치 범위는 약 1 wt% 내지 약 5 wt%의 명시적으로 언급된 수치 뿐아니라, 개별적인 수치 및 표시된 범위 내의 서브범위도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 이 수치 범위 내에 포함되는 것은 개별적인 수치, 예컨대 2, 3.5, 및 4와 서브-범위, 예컨대 1-3, 2-4, 및 3-5 등이다. 동일한 원리가 단지 하나의 수치를 언급하는 범위에도 적용된다. 또한, 이러한 해석은 범위의 폭 또는 기재하고자 하는 특성과 무관하게 적용되어야 한다.

달리 언급되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 임의의 특징은 본 명세서에 기재된 임의의 측면 또는 임의의 기타 특징과 조합될 수 있다.

제1 측면에서,

(i) 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하는, 잉크 조성물을 제공하는 단계;

(ii) 잉크 조성물 중의 전하 디렉터 총량이 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 0.6 mg이 되도록 잉크 조성물에 전하 디렉터를 첨가하는 단계; 및

(iii) 정전기적 인쇄 공정에서 전하 디렉터 첨가의 예정된 시간 이내에 인쇄 매체 상에 잉크를 인쇄하며, 여기에서 예정된 시간이 90분 이하인 단계를 포함하는 정전기적 인쇄 방법이 제공된다.

제2 측면에서,

(ii) 잉크 조성물을 용기 내에 포장하고 용기를 밀봉하는 단계를 포함하는,포장된 잉크 조성물의 제조 방법이 제공된다.

제3 측면에서, 잉크 조성물이 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하고, 잉크 조성물이 밀봉된 용기 내에 포장된, 포장된 잉크 조성물이 제공된다.

본 발명자들은 매우 적은 양의 전하 디렉터를 포함하거나 전하 디렉터를 포함하지 않는 잉크 조성물의 실시양태가 조성물의 유통 기한을 증가시킴을 발견하였다. 본 발명자들은 전하 디렉터를 함유하는 포장된 잉크 조성물이, 예를 들어, 잉크 제조와 인쇄에서의 그의 사용 사이에 오랜 지연이 있는 경우, 장기간에 걸쳐 변질될 수 있음을 발견하였다. 본 발명자들은 또한, 전하 디렉터가 정전기적 인쇄의 비교적 직전에 첨가되면서도 여전히 바람직한 결과가 얻어질 수 있음을 발견하였다. 이는 전하 디렉터로 인한 수지 입자의 하전이 상당한 시간을 필요로 한다고 예측되었기 때문에 놀라운 일이다.

탄화수소 담체 액체

탄화수소 담체 액체는 탄화수소를 포함하는 액체이다. 탄화수소는 지방족 탄화수소, 이성체화 지방족 탄화수소, 분지쇄 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 및 그의 조합을 포함할 수 있으나 이로 제한되지는 않는다. 담체 액체의 예로는 지방족 탄화수소, 이소파라핀계 화합물, 파라핀계 화합물, 탈방향족화 탄화수소 화합물 등을 들 수 있으나 이로 제한되지는 않는다. 특히, 담체 액체는 Isopar-G^TM, Isopar-H^TM, Isopar-L^TM, Isopar-M^TM, Isopar-K^TM, Isopar-V^TM, Norpar 12^TM, Norpar 13^TM, Norpar 15^TM, Exxol D40^TM, Exxol D80^TM, Exxol D100^TM, Exxol D130^TM, 및 Exxol D140^TM(각각 EXXON CORPORATION에 의해 판매됨); Teclen N-16^TM, Teclen N-20^TM, Teclen N-22^TM, Nisseki Naphthesol L^TM, Nisseki Naphthesol M^TM, Nisseki Naphthesol H^TM, #0 Solvent L^TM, #0 Solvent M^TM, #0 Solvent H^TM, Nisseki lsosol 300^TM, Nisseki lsosol 400^TM, AF-4^TM, AF-5^TM, AF-6^TM 및 AF-7^TM(각각 NIPPON OIL CORPORATION에 의해 판매됨); IP Solvent 1620^TM 및 IP Solvent 2028^TM(각각 IDEMITSU PETROCHEMICAL CO., LTD.에 의해 판매됨); Amsco OMS^TM 및 Amsco 460^TM(각각 AMERICAN MINERAL SPIRITS CORP.에 의해 판매됨); 및 일렉트론(Electron), 포지트론(Positron), New II, Purogen HF(100% 합성 테르펜)(ECOLINK^TM에 의해 판매됨)을 포함할 수 있으나 이로 제한되지는 않는다. 본 명세서의 담체 액체 및 기타 성분은 미국 특허 6,337,168호, 미국 특허 6,070,042호, 및 미국 특허 5,192,638호에 기재되어 있고, 이들 모두는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

담체 액체는 약 10⁹ ohm-cm를 초과하는 저항성을 나타내는 성분을 포함할 수 있다. 담체 액체는 약 5 미만, 일부 실시예에서는 약 3 미만의 유전 상수를 나타낼 수 있다.

일부 실시예에서, 담체 액체는 잉크 조성물의 약 5 내지 99.5 중량%를 구성하며, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 20 내지 99.5 중량%를 구성하고, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 50 내지 99.5 중량%를 구성하며, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 82 중량% 내지 77 중량%를 구성한다. 기타 실시예에서, 담체 액체는 예를 들어 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서 잉크 조성물의 약 40 내지 90 중량%를 구성할 수 있다. 기타 실시예에서, 담체 액체는 예를 들어 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서 잉크 조성물의 약 60 내지 80 중량%를 구성할 수 있다. 기타 실시예에서, 담체 액체는 잉크 조성물의 약 90 내지 99.5 중량%를 구성할 수 있으며, 일부 실시예에서 예를 들어 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서 잉크 조성물의 95 내지 99 중량%를 구성할 수 있다.

예를 들어, 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 함량은 20 wt% 미만이고, 일부 실시예에서 1 wt% 내지 20 wt%이며, 일부 실시예에서 1 내지 10 wt%이다. 예를 들어, 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 함량은 35 중량% 이상이고, 일부 실시예에서 45 중량% 이상이다. 예를 들어, 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 함량은 15 내지 25 중량%이고, 일부 실시예에서 18 내지 23 중량%이다. 예를 들어, 제1 측면의 단계 (i) 및/또는 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 함량은 35 중량% 이상이고, 일부 실시예에서 40 중량% 이상이다.

일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (ii) 또는 단계 (iii)에서 또는 제2 또는 제3 측면에서, 담체 액체는 잉크 조성물의 65 중량% 이하, 일부 실시예에서 60 중량% 이하를 구성할 수 있다.

수지

수지는 열가소성 중합체를 포함하나 이로 제한되지는 않는다. 일부 실시예에서, 수지는 산성 또는 염기성 측기(side group)를 갖는 중합체를 포함한다. 일부 실시예에서, 수지의 중합체는 에틸렌 아크릴산 공중합체; 메타크릴산 공중합체; 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체; 에틸렌(예: 80 wt% 내지 99.9 wt%), 및 메타크릴산 또는 아크릴산의 알킬(예: C1 내지 C5) 에스테르(예: 0.1 wt% 내지 20 wt%)의 공중합체; 에틸렌(예: 80 wt% 내지 99.9 wt%), 아크릴산 또는 메타크릴산(예: 0.1 wt% 내지 20.0 wt%) 및 메타크릴산 또는 아크릴산의 알킬(예: C1 내지 C5) 에스테르(예: 0.1 wt% 내지 20 wt%)의 공중합체; 폴리에틸렌; 폴리스티렌; 이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌(결정성); 에틸렌 에틸 아크릴레이트; 폴리에스테르; 폴리비닐 톨루엔; 폴리아미드; 스티렌/부타디엔 공중합체; 에폭시 수지; 아크릴 수지(예: 아크릴산 또는 메타크릴산, 및 적어도 하나의 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르의 공중합체로서, 여기에서 알킬은 일부 실시예에서 메틸 메타크릴레이트(예: 50 wt% 내지 90 wt%)/메타크릴산(예: 0 wt% 내지 20 wt%)/에틸헥실아크릴레이트(예: 10 wt% 내지 50 wt%)와 같이 1 내지 약 20개의 탄소 원자를 가진다); 에틸렌-아크릴레이트 삼중합체(terpolymer): 에틸렌-아크릴산 에스테르-말레산 무수물(MAH) 또는 글리시딜 메타크릴레이트(GMA) 삼중합체; 에틸렌-아크릴산 이오노머(ionomer) 및 그의 조합 중에서 선택될 수 있다.

수지는 산성 측기를 갖는 중합체를 포함할 수 있다. 산성 측기를 갖는 중합체는 50 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 60 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 70 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 80 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 90 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 100 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 105 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 110 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 115 mg KOH/g 이상의 산성도를 나타낼 수 있다. 산성 측기를 갖는 중합체는 200 mg KOH/g 이하의 산성도, 일부 실시예에서 190 mg KOH/g 이하의 산성도, 일부 실시예에서 180 mg KOH/g 이하의 산성도, 일부 실시예에서 130 mg KOH/g 이하의 산성도, 일부 실시예에서 120 mg KOH/g 이하의 산성도를 나타낼 수 있다. mg KOH/g으로 측정되는 중합체의 산성도는 당업계에 공지된 표준 절차, 예를 들어, ASTM D1386에 기재된 절차를 이용하여 측정할 수 있다.

수지는 중합체, 일부 실시예에서 약 60 g/10 분 미만, 일부 실시예에서 약 50 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 약 40 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 30 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 20 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 10 g/10 분 이하의 용융물 유속을 나타내는 산성 측기를 갖는 중합체를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 입자 내에 산성 측기 및/또는 에스테르기를 갖는 모든 중합체는 각각 개별적으로 90 g/10 분 미만, 80 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 80 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 70 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 70 g/10 분 이하, 일부 실시예에서 60 g/10 분 이하의 용융물 유속을 나타낸다.

산성 측기를 갖는 중합체는 약 10 g/10 분 내지 약 120 g/10 분, 일부 실시예에서 약 10 g/10 분 내지 약 70 g/10 분, 일부 실시예에서 약 10 g/10 분 내지 40 g/10 분, 일부 실시예에서 20 g/10 분 내지 30 g/10 분의 용융물 유속을 나타낼 수 있다. 산성 측기를 갖는 중합체는 일부 실시예에서 약 50 g/10 분 내지 약 120 g/10 분, 일부 실시예에서 60 g/10 분 내지 약 100 g/10 분의 용융물 유속을 나타낼 수 있다. 용융물 유속은 당업계에 공지된 표준 절차, 예를 들어, ASTM D1238에 기재된 절차를 이용하여 측정할 수 있다.

산성 측기는 유리 산 형태일 수 있거나 음이온이며 반대 이온, 전형적으로 금속 반대 이온, 예를 들어, 알칼리 금속, 예컨대 리튬, 나트륨 및 칼륨, 알칼리 토금속, 예컨대 마그네슘 또는 칼슘, 및 전이 금속, 예컨대 아연 중에서 선택된 금속과 결합된 형태일 수 있다. 산성 측기를 갖는 중합체는 수지, 예컨대 에틸렌 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 에틸렌적으로 불포화된 산의 공중합체; 및 그의 이오노머, 예컨대 SURLYN® 이오노머와 같이 금속 이온(예: Zn, Na, Li)에 의해 적어도 부분적으로 중화된 에틸렌-아크릴산 또는 메타크릴산과 메타크릴산의 공중합체 중에서 선택될 수 있다. 산성 측기를 포함하는 중합체는 에틸렌 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 에틸렌적으로 불포화된 산의 공중합체일 수 있으며, 여기에서 아크릴산 또는 메타크릴산의 에틸렌적으로 불포화된 산은 공중합체의 5 wt% 내지 약 25 wt%, 일부 실시예에서 공중합체의 10 wt% 내지 약 20 wt%를 구성한다.

잉크 조성물의 입자는 산성 측기를 갖는 2가지 상이한 중합체를 포함하는 수지를 포함할 수 있다. 산성 측기를 갖는 2가지 중합체는 상이한 산성도를 나타낼 수 있으며, 이는 상기 언급된 범위 내에 속할 수 있다. 입자는 50 mg KOH/g 내지 110 mg KOH/g의 산성도를 나타내는 산성 측기를 갖는 제1 중합체와 110 mg KOH/g 내지 130 mg KOH/g의 산성도를 나타내는 산성 측기를 갖는 제2 중합체를 포함할 수 있다.

잉크 조성물의 입자는 산성 측기를 갖는 2가지 상이한 중합체를 포함할 수 있다: 제1 중합체는 약 10 g/10 분 내지 약 50 g/10 분의 용융물 유속 및 50 mg KOH/g 내지 110 mg KOH/g의 산성도를 나타내는 산성 측기를 가지며, 제2 중합체는 약 50 g/10 분 내지 약 120 g/10 분의 용융물 유속 및 110 mg KOH/g 내지 130 mg KOH/g의 산성도를 나타내는 산성 측기를 가진다. 제1 및 제2 중합체는 에스테르기를 포함하지 않을 수 있다.

잉크 조성물의 입자는 산성 측기를 갖는 2가지 상이한 중합체를 포함할 수 있다: 에틸렌(예: 92 내지 85 wt%, 바람직하게 약 89 wt%) 및 아크릴산 또는 메타크릴산(예: 8 내지 15 wt %, 바람직하게 약 11 wt%)의 공중합체인 제1 중합체는 80 내지 110 g/10 분의 용융물 유속을 나타내며, 에틸렌(예: 약 80 내지 92 wt%, 바람직하게 약 85 wt%) 및 아크릴산(예: 약 18 내지 12 wt%, 바람직하게 약 15 wt%)의 공중합체인 제2 중합체는 제1 중합체보다 낮은 용융물 점도를 나타내어, 제2 중합체는 예를 들어 15000 포이즈 이하의 용융물 점도, 일부 실시예에서 10000 포이즈 이하의 용융물 점도, 일부 실시예에서 1000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 100 포이즈 이하, 일부 실시예에서 50 포이즈 이하, 일부 실시예에서 10 포이즈 이하의 용융물 점도를 나타낸다. 용융물 점도는 표준 기술을 이용하여 측정할 수 있다. 용융물 점도는 유량계, 예를 들어, 상업적으로 이용가능한 AR-2000 유량계(Thermal Analysis Instruments)를 사용하며, 25 mm 강철 플레이트-표준 강철 평행 플레이트의 규격을 사용하고, 120 ℃, 0.01 hz 전단 속도에서 플레이트 오버 플레이트 유량 측정 등온선을 구함으로써 측정할 수 있다.

상기 언급된 임의의 실시양태에서, 산성 측기를 갖는 제1 중합체 대 산성 측기를 갖는 제2 중합체의 비는 약 10:1 내지 약 2:1일 수 있다. 다른 실시예에서, 그 비는 약 6:1 내지 약 3:1, 일부 실시예에서 약 4:1일 수 있다.

입자는 15000 포이즈 이하의 용융물 점도, 일부 실시예에서 10000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 1000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 100 포이즈 이하, 일부 실시예에서 50 포이즈 이하, 일부 실시예에서 10 포이즈 이하의 용융물 점도를 나타내는 중합체를 포함할 수 있으며; 상기 중합체는 본 명세서에 기재한 산성 측기를 갖는 중합체일 수 있다. 입자는 15000 포이즈 이상, 일부 실시예에서 20000 포이즈 이상, 일부 실시예에서 50000 포이즈 이상, 일부 실시예에서 70000 포이즈 이상의 용융물 점도를 나타내는 제1 중합체를 포함할 수 있으며; 일부 실시예에서, 입자는 제1 중합체 미만의 용융물 점도, 일부 실시예에서 15000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 10000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 1000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 100 포이즈 이하, 일부 실시예에서 50 포이즈 이하, 일부 실시예에서 10 포이즈 이하의 용융물 점도를 나타내는 제2 중합체를 포함할 수 있다. 입자는 60000 포이즈 초과, 일부 실시예에서 60000 포이즈 내지 100000 포이즈, 일부 실시예에서 65000 포이즈 내지 85000 포이즈의 용융물 점도를 나타내는 제1 중합체; 15000 포이즈 내지 40000 포이즈, 일부 실시예에서 20000 포이즈 내지 30000 포이즈의 용융물 점도를 나타내는 제2 중합체, 및 15000 포이즈 이하의 용융물 점도, 일부 실시예에서 10000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 1000 포이즈 이하, 일부 실시예에서 100 포이즈 이하, 일부 실시예에서 50 포이즈 이하, 일부 실시예에서 10 포이즈 이하의 용융물 점도를 나타내는 제3 중합체를 포함할 수 있으며; 제1 중합체의 예로는 Nucrel 960(DuPont)을 들 수 있고, 제2 중합체의 예로는 Nucrel 699(DuPont)를 들 수 있으며, 제3 중합체의 예로는 AC-5120(Honeywell)을 들 수 있다. 제1, 제2 및 제3 중합체는 본 명세서에 기재된 산성 측기를 갖는 중합체일 수 있다. 용융물 점도는 유량계, 예를 들어, 상업적으로 이용가능한 AR-2000 유량계(Thermal Analysis Instruments)를 사용하며, 25 mm 강철 플레이트-표준 강철 평행 플레이트의 규격을 사용하고, 120 ℃, 0.01 hz 전단 속도에서 플레이트 오버 플레이트 유량 측정 등온선을 발견한다.

입자가 단일 유형의 수지 중합체를 포함하는 경우, 수지 중합체(잉크 조성물의 임의의 기타 성분 제외)는 6000 포이즈 이상의 용융물 점도, 일부 실시예에서 8000 포이즈 이상의 용융물 점도, 일부 실시예에서 10000 포이즈 이상의 용융물 점도, 일부 실시예에서 12000 포이즈 이상의 용융물 점도를 나타낼 수 있다. 입자가 복수개의 중합체를 포함하는 경우 입자의 모든 중합체들은 함께 6000 포이즈 이상의 용융물 점도, 일부 실시예에서 8000 포이즈 이상의 용융물 점도, 일부 실시예에서 10000 포이즈 이상의 용융물 점도, 일부 실시예에서 12000 포이즈 이상의 용융물 점도를 나타내는 혼합물(잉크 조성물의 임의의 기타 성분 제외)을 형성할 수 있다. 용융물 점도는 표준 기술을 이용하여 측정할 수 있다. 용융물 점도는 유량계, 예를 들어, 상업적으로 이용가능한 AR-2000 유량계(Thermal Analysis Instruments)를 사용하며, 25 mm 강철 플레이트-표준 강철 평행 플레이트의 규격을 사용하고, 120 ℃, 0.01 hz 전단 속도에서 플레이트 오버 플레이트 유량 측정 등온선을 구함으로써 측정할 수 있다.

잉크 조성물의 입자는 에틸렌과 메타크릴산 또는 아크릴산인 에틸렌적으로 불포화된 산의 공중합체; 및 그의 이오노머, 예컨대 SURLYN® 이오노머와 같이 금속 이온(예: Zn, Na, Li)을 사용하여 적어도 부분적으로 중화된 메타크릴산과 에틸렌-아크릴산 또는 메타크릴산 공중합체 중에서 선택된, 산성 측기를 갖는 2가지 상이한 중합체를 포함하는 수지를 포함할 수 있다. 입자는 (i) 에틸렌과 아크릴산 또는 메타크릴산인 에틸렌적으로 불포화된 산의 공중합체이며, 여기에서 아크릴산 또는 메타크릴산인 에틸렌적으로 불포화된 산이 공중합체의 8 wt% 내지 약 16 wt%, 일부 실시예에서 공중합체의 10 wt% 내지 16 wt%를 구성하는 제1 중합체; 및 (ii) 에틸렌과 아크릴산 또는 메타크릴산인 에틸렌적으로 불포화된 산의 공중합체이며, 여기에서 아크릴산 또는 메타크릴산인 에틸렌적으로 불포화된 산이 공중합체의 12 wt% 내지 약 30 wt%, 일부 실시예에서 공중합체의 14 wt% 내지 약 20 wt%, 일부 실시예에서 공중합체의 16 wt% 내지 약 20 wt%, 일부 실시예에서 공중합체의 17 wt% 내지 19 wt%를 구성하는 제2 중합체를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 수지는 잉크 조성물 고체의 약 5 내지 90 중량%, 일부 실시예에서 약 5 내지 80 중량%를 구성한다. 다른 실시예에서, 수지는 잉크 조성물 고체의 약 10 내지 60 중량%를 구성한다. 다른 실시예에서, 수지는 잉크 조성물 고체의 약 15 내지 40 중량%를 구성한다. 다른 실시예에서, 수지는 잉크 조성물 고체의 약 60 내지 90 중량%, 일부 실시예에서 70 내지 80 중량%를 구성한다.

수지는 앞에서 기재한 바와 같이 산성 측기를 갖는 중합체(이는 바람직하게 에스테르 측기를 포함하지 않는다), 및 에스테르 측기를 갖는 중합체를 포함할 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 바람직하게 열가소성 중합체이다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 추가로 산성 측기를 포함할 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 에스테르 측기를 갖는 단량체와 산성 측기를 갖는 단량체의 공중합체일 수 있다. 중합체는 에스테르 측기를 갖는 단량체, 산성 측기를 갖는 단량체, 및 산성 측기 및 에스테르 측기를 둘 다 갖지 않는 단량체의 공중합체일 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 단량체는 에스테르화 아크릴산 또는 에스테르화 메타크릴산 중에서 선택된 단량체일 수 있다. 산성 측기를 갖는 단량체는 아크릴산 또는 메타크릴산 중에서 선택된 단량체일 수 있다. 산성 측기 및 에스테르 측기를 둘 다 갖지 않는 단량체는 에틸렌 또는 프로필렌을 포함하나 이로 제한되지는 않는 알킬렌 단량체일 수 있다. 에스테르화 아크릴산 또는 에스테르화 메타크릴산은 각각 아크릴산의 알킬 에스테르 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르일 수 있다. 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르에서 알킬기는 1 내지 30개 탄소, 일부 실시예에서 1 내지 20개 탄소, 일부 실시예에서 1 내지 10개 탄소를 갖는 알킬기; 일부 실시예에서 메틸, 에틸, 이소-프로필, n-프로필, t-부틸, 이소-부틸, n-부틸 및 펜틸 중에서 선택된 알킬기일 수 있다.

에스테르 측기를 갖는 중합체는 에스테르 측기를 갖는 제1 단량체, 산성 측기를 갖는 제2 단량체 및 산성 측기와 에스테르 측기를 둘 다 갖지 않는 알킬렌 단량체인 제3 단량체의 공중합체일 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 (i) 에스테르화 아크릴산 또는 에스테르화 메타크릴산, 일부 실시예에서 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르 중에서 선택된 에스테르 측기를 갖는 제1 단량체, (ii) 아크릴산 또는 메타크릴산 중에서 선택된 산성 측기를 갖는 제2 단량체, 및 (iii) 에틸렌 및 프로필렌 중에서 선택된 알킬렌 단량체인 제3 단량체의 공중합체일 수 있다. 제1 단량체는 공중합체의 1 내지 50 중량%, 일부 실시예에서 5 내지 40 중량%, 일부 실시예에서 5 내지 20 중량%, 일부 실시예에서 5 내지 15 중량%를 구성할 수 있다. 제2 단량체는 공중합체의 1 내지 50 중량%, 일부 실시예에서 공중합체의 5 내지 40 중량%, 일부 실시예에서 공중합체의 5 내지 20 중량%, 일부 실시예에서 공중합체의 5 내지 15 중량%를 구성할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 단량체는 공중합체의 5 내지 40 중량%를 구성하고, 제2 단량체는 공중합체의 5 내지 40 중량%를 구성하며, 제3 단량체는 공중합체의 나머지 중량을 구성한다. 일부 실시예에서, 제1 단량체는 공중합체의 5 내지 15 중량%를 구성하고, 제2 단량체는 공중합체의 5 내지 15 중량%를 구성하며, 제3 단량체는 공중합체의 나머지 중량을 구성한다. 일부 실시예에서, 제1 단량체는 공중합체의 8 내지 12 중량%를 구성하고, 제2 단량체는 공중합체의 8 내지 12 중량%를 구성하며, 제3 단량체는 공중합체의 나머지 중량을 구성한다. 일부 실시예에서, 제1 단량체는 공중합체의 약 10 중량%를 구성하고, 제2 단량체는 공중합체의 약 10 중량%를 구성하며, 제3 단량체는 공중합체의 나머지 중량을 구성한다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 DuPont®로부터 구입가능한 Bynel® 클래스의 단량체, 예를 들어, Bynel 2022 및 Bynel 2002 중에서 선택될 수 있다.

에스테르 측기를 갖는 중합체는 입자내 수지 중합체 총량, 예를 들어, 산성 측기를 갖는 중합체 또는 중합체들 및 에스테르 측기를 갖는 중합체 총량의 1 중량% 이상을 구성할 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 입자내 수지 중합체 총량의 5 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 8 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 10 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 15 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 20 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 25 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 30 중량% 이상, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 35 중량% 이상을 구성할 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 입자내 수지 중합체 총량의 5 중량% 내지 50 중량%, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 10 중량% 내지 40 중량%, 일부 실시예에서 입자내 수지 중합체 총량의 15 중량% 내지 30 중량%를 구성할 수 있다.

에스테르 측기를 갖는 중합체는 50 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 60 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 70 mg KOH/g 이상의 산성도, 일부 실시예에서 80 mg KOH/g 이상의 산성도를 나타낼 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 100 mg KOH/g 이하의 산성도, 일부 실시예에서 90 mg KOH/g 이하의 산성도를 나타낼 수 있다. 에스테르 측기를 갖는 중합체는 60 mg KOH/g 내지 90 mg KOH/g의 산성도, 일부 실시예에서 70 mg KOH/g 내지 80 mg KOH/g의 산성도를 나타낼 수 있다.

에스테르 측기를 갖는 중합체는 약 10 g/10 분 내지 약 120 g/10 분, 일부 실시예에서 약 10 g/10 분 내지 약 50 g/10 분, 일부 실시예에서 약 20 g/10 분 내지 약 40 g/10 분, 일부 실시예에서 약 25 g/10 분 내지 약 35 g/10 분의 용융물 유속을 나타낼 수 있다.

일부 실시예에서, 중합체 또는 중합체들은 Nucrel 패밀리의 토너(예: Nucrel 403^TM, Nucrel 407^TM, Nucrel 609HS^TM, Nucrel 908HS^TM, Nucrel 1202HC^TM, Nucrel 30707^TM, Nucrel 1214^TM, Nucrel 903^TM, Nucrel 3990^TM, Nucrel 910^TM, Nucrel 925^TM, Nucrel 699^TM, Nucrel 599^TM, Nucrel 960^TM, Nucrel RX 76^TM, Nucrel 2806^TM, Bynell 2002, Bynell 2014, 및 Bynell 2020(E. I. du PONT에 의해 시판됨)), Aclyn 패밀리의 토너(예: Aaclyn 201, Aclyn 246, Aclyn 285, 및 Aclyn 295), 및 Lotader 패밀리의 토너(예: Lotader 2210, Lotader 3430, 및 Lotader 8200(Arkema에 의해 시판됨)) 중에서 선택될 수 있다.

수지는 분쇄 또는 혼합 중에 착색제를 캡슐화하여 잉크 입자를 생성할 수 있다. 잉크 입자는 약 1 미크론 내지 약 10 미크론의 최종 입자 크기를 나타낼 수 있으며, 분리당 약 1 미크론의 두께로 인쇄 이미지를 생성할 수 있다. 수지에 의해 캡슐화된 안료는 제형화되어 특이적인 융점을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 융점은 약 30 ℃ 내지 약 150 ℃일 수 있다. 다른 실시예에서, 융점은 약 50 ℃ 내지 약 100 ℃일 수 있다. 이러한 융점은 인쇄 중에 목적하는 필름 형성을 허용할 수 있다. 잉크 조성물은 각각의 입자 전반적으로 균질하게 분포될 수 있는 수지, 입자 및 착색제를 포함하는 입자를 함유할 수 있다.

착색제

잉크 조성물은 착색제를 포함한다. 착색제는 블랙 안료, 시안 안료, 옐로우 안료 및 마젠타 안료 중에서 선택된 안료일 수 있다. 이러한 안료는 당업자에게 공지되어 있다. 안료는 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다. 담체 액체 내에 분산된 착색제는 담체 액체와 상용성이고 정전기적 인쇄에 유용한 임의의 착색제일 수 있다. 예를 들어, 착색제는 안료 입자로서 존재할 수 있거나, 수지(본 명세서에 기재된 중합체에 추가하여) 및 안료를 포함할 수 있다. 수지 및 안료는 당업계에 공지되어 보통으로 사용되는 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 획스트(Hoechst) 안료, 예컨대 퍼머넌트 옐로우 DHG, 퍼머넌트 옐로우 GR, 퍼머넌트 옐로우 G, 퍼머넌트 옐로우 NCG-71, 퍼머넌트 옐로우 GG, 한사(Hansa) 옐로우 RA, 한사 브릴리언트 옐로우 5GX-02, 한사 옐로우 X, NOVAPERM® 옐로우 HR, NOVAPERM® 옐로우 FGL, 한사 브릴리언트 옐로우 10GX, 퍼머넌트 옐로우 G3R-01, HOSTAPERM® 옐로우 H4G, HOSTAPERM® 옐로우 H3G, HOSTAPERM 오렌지 GR, HOSTAPERM® 스칼렛 GO, 퍼머넌트 루빈 F6B; 썬 케미컬 안료, 예컨대 L74-1357 옐로우, L75-1331 옐로우, L75-2337 옐로우; 호이바흐(Heubach) 안료, 예컨대 DALAMAR® 옐로우 YT-858-D; 시바-가이기(Ciba-Geigy) 안료, 예컨대 CROMOPHTHAL® 옐로우 3 G, CROMOPHTHAL® 옐로우 GR, CROMOPHTHAL® 옐로우 8 G, IRGAZINE® 옐로우 5GT, IRGALITE® 루빈 4BL, MONASTRAL® 마젠타, MONASTRAL® 스칼렛, MONASTRAL® 바이올렛, MONASTRAL® 레드, MONASTRAL® 바이올렛; 바스프(BASF) 안료, 예컨대 LUMOGEN® 라이트 옐로우, PALIOGEN® 오렌지, HELIOGEN® 블루 L 690 IF, HELIOGEN® 블루 TBD 7010, HELIOGEN® 블루 K 7090, HELIOGEN® 블루 L 710 IF, HELIOGEN® 블루 L 6470, HELIOGEN® 그린 K 8683, HELIOGEN® 그린 L 9140; 모베이(Mobay) 안료, 예컨대 QUINDO® 마젠타, INDOFAST® 브릴리언트 스칼렛, QUINDO® 레드 6700, QUINDO® 레드 6713, INDOFAST® 바이올렛; 카봇(Cabot) 안료, 예컨대 Maroon B STERLING® NS 블랙, STERLING® NSX 76, MOGUL® L; 듀퐁(DuPont) 안료, 예컨대 TIPURE® R-101; 및 파울 울리히(Paul Uhlich) 안료, 예컨대 UHLICH® BK 8200을 들 수 있다.

전하 디렉터

제1 측면의 방법은

(ii) 잉크 조성물 중의 전하 디렉터 총량이 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 0.6 mg이 되도록 잉크 조성물에 전하 디렉터를 첨가하는 단계를 포함한다.

본 명세서에 기재된 측면에서 전하 디렉터의 양은 잉크 조성물에서 전하 디렉터의 총량에 관한 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 복수개 유형의 전하 디렉터가 잉크 조성물에 포함될 수 있으며, 양은 잉크 조성물에서 상이한 유형의 전하 디렉터의 합계이다.

앞에서 언급한 바와 같이, 잉크 입자 상에 충분한 정전기적 전하를 유지하기 위하여 담체 액체에 전하 디렉터를 첨가한다. 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 수준으로 전하 디렉터가 존재하면, 하전 효과는 존재한다해도 미미하다. 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은 잉크 조성물의 고체 g당 0.2 mg 미만의 전하 디렉터, 일부 실시예에서 0.1 mg 미만의 전하 디렉터, 일부 실시예에서 0.05 mg 미만의 전하 디렉터를 함유할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은 전하 디렉터를 포함하지 않거나, 실질적으로 포함하지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 전하 디렉터는 수지 및 착색제를 포함하는 입자 상에 음성 전하를 부여하는 디렉터 및/또는 수지 및 착색제를 포함하는 입자 상에 양성 전하를 부여하는 디렉터로서 정의된다. 일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 전하 디렉터는 설포-숙시네이트의 금속염, 옥시포스페이트의 금속염, 알킬-벤젠설폰산의 금속염, 방향족 카복실산 또는 설폰산의 금속염, 폴리옥시에틸화 알킬아민, 레시틴, 폴리비닐피롤리돈 및 다가 알콜의 유기산 에스테르 중에서 선택되는 디렉터로서 정의된다. 일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은 설포-숙시네이트의 금속염, 옥시포스페이트의 금속염, 알킬-벤젠설폰산의 금속염, 방향족 카복실산 또는 설폰산의 금속염, 폴리옥시에틸화 알킬아민, 레시틴, 폴리비닐피롤리돈 및 다가 알콜의 유기산 에스테르를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은 유용성(oil-soluble) 석유 설포네이트(예: 중성 Calcium Petronate^TM, 중성 Barium Petronate^TM, 및 염기성 Barium Petronate^TM), 폴리부틸렌 숙신이미드(예: OLOA^TM1200 및 Amoco 575), 및 글리세리드염(예: 불포화 및 포화 산 치환체를 지닌 인산화 모노- 및 디글리세리드의 나트륨염), 설폰산의 바륨, 나트륨, 칼슘 및 알루미늄염을 포함하나 이로 제한되지는 않는 설폰산염을 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은 알킬 설폰산, 아릴 설폰산 및 알킬 숙시네이트의 설폰산(예: WO 2007/130069호 참조)을 포함하나 이로 제한되지는 않는 설폰산을 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는다.

일부 실시예에서, 전하 디렉터는 이 물질을 결여하고 있는 잉크 조성물에 잉크 조성물 고체 g 당 5 mg 양의 물질로 첨가되는 경우 24 시간에 걸쳐 잉크 조성물의 고 필드 전도성을 적어도 5%, 일부 실시예에서 적어도 10%, 일부 실시예에서 적어도 20%, 일부 실시예에서 적어도 30%, 일부 실시예에서 적어도 50%, 일부 실시예에서 적어도 100% 만큼 증가시키는 물질이다. 본 맥락에서, 고 필드 전도성은 23 ℃에서 DC 전류를 사용하여 1500 V/mm에서 측정된다.

제1 측면의 단계 (ii)는 잉크 조성물 중의 전하 디렉터 총량이 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 0.6 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 1 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 1.5 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 2 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 3 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 4 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 5 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 10 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 1 내지 20 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 1 내지 15 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 2 내지 15 mg, 일부 실시예에서 잉크 조성물의 고체 g 당 3 내지 10 mg이 되도록 잉크 조성물에 전하 디렉터를 첨가하는 단계를 포함한다. 잉크 조성물의 고체 g 당 0.6 mg의 전하 디렉터가 잉크 조성물 상의 하전을 유효화하기에 적합한 최소량의 전하 디렉터인 것으로 밝혀졌으며, 이는, 예를 들어, 정전기적 인쇄기에서 작업되는 분산액일 수 있다.

단계 (ii)에서, 첨가되는 전하 디렉터는 수지 및 착색제를 포함하는 입자 상에 음성 전하를 부여하는 디렉터, 또는 수지 및 착색제를 포함하는 입자 상에 양성 전하를 부여하는 디렉터일 수 있다. 일부 실시예에서, 전하 디렉터는 이온성 화합물, 특히 지방산의 금속염, 설포-숙시네이트의 금속염, 옥시포스페이트의 금속염, 알킬-벤젠설폰산의 금속염, 방향족 카복실산 또는 설폰산의 금속염, 및 쌍성이온성 및 비이온성 화합물, 예컨대 폴리옥시에틸화 알킬아민, 레시틴, 폴리비닐피롤리돈, 다가 알콜의 유기산 에스테르 등 중에서 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 전하 디렉터는 유용성 석유 설포네이트(예: 중성 Calcium Petronate^TM, 중성 Barium Petronate^TM, 및 염기성 Barium Petronate^TM), 폴리부틸렌 숙신이미드(예: OLOA^TM1200 및 Amoco 575), 및 글리세리드염(예: 불포화 및 포화 산 치환체를 지닌 인산화 모노- 및 디글리세리드의 나트륨염), 설폰산의 바륨, 나트륨, 칼슘 및 알루미늄염을 포함하나 이로 제한되지는 않는 설폰산염 중에서 선택되나 이로 제한되지는 않는다. 설폰산은 알킬 설폰산, 아릴 설폰산, 및 알킬 숙시네이트의 설폰산(예: WO 2007/130069호 참조)을 포함할 수 있으나, 이로 제한되지는 않는다. 일부 실시예에서, 전하 디렉터는 잉크 조성물의 입자 상에 음성 전하를 부여한다.

본 발명에서 사용되는 전하 디렉터는 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된 미국 특허 번호 5,346,796호에 기재된 바와 같이 당업계에 공지된 임의의 것일 수 있다.

일부 실시예에서, 전하 디렉터는 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2']의 설포숙시네이트 부위(여기에서 각각의 R_1' 및 R_2'는 알킬기이다)를 포함한다. 일부 실시예에서, 전하 디렉터는 단순 염 및 화학식 MA_n(여기에서 M은 금속이고, n은 M의 원자가이며, A는 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2']의 이온이고, 여기에서 R_1' 및 R_2' 각각은 알킬기이다)의 설포숙시네이트 염의 나노입자, 또는 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된 WO2007130069호에서 발견되는 기타 전하 디렉터를 포함한다. WO2007130069호에 기재된 바와 같이, 화학식 MA_n의 설포숙시네이트 염은 마이셀(micelle) 형성 염의 일례이다. 전하 디렉터는 화학식 HA의 산(여기에서 A는 앞에 기재한 바와 같다)을 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. 전하 디렉터는 적어도 일부의 나노입자를 에워싸는 상기 설포숙시네이트 염의 마이셀을 포함할 수 있다. 전하 디렉터는 200 nm 이하, 일부 실시예에서 2 nm 이상의 크기를 나타내는 적어도 일부의 나노입자를 포함할 수 있다. WO2007130069호에 기재된 바와 같이, 단순 염은 그 자체로 마이셀을 형성하지 않는 염이지만, 이들은 마이셀 형성 염과 함께 마이셀용 코어를 형성할 수 있다. 단순 염을 구성하는 이온들은 모두 친수성이다. 단순 염은 Mg, Ca, Ba, NH₄, tert-부틸 암모늄, Li⁺, 및 Al⁺³, 또는 그의 임의의 서브-그룹 중에서 선택된 양이온을 포함할 수 있다. 단순 염은 SO₄ ^2-, PO^3-, NO₃ ^-, HPO₄ ^2-, CO₃ ^2-, 아세테이트, 트리플루오로아세테이트(TFA), Cl^-, Bf, F^-, ClO₄ ^-, 및 TiO₃ ^4-, 또는 그의 임의의 서브-그룹 중에서 선택된 음이온을 포함할 수 있다. 단순 염은 CaCO₃, Ba₂TiO₃, Al₂(SO₄), Al(NO₃)₃, Ca₃(PO₄)₂, BaSO₄, BaHPO₄, Ba₂(PO₄)₃, CaSO₄, (NH₄)₂CO₃, (NH₄)₂SO₄, NH₄OAc, Tert-부틸 암모늄 브로마이드, NH₄NO₃, LiTFA, Al₂(SO₄)₃, LiClO₄ 및 LiBF₄, 또는 그의 임의의 서브-그룹 중에서 선택될 수 있다. 전하 디렉터는 염기성 바륨 페트로네이트(BBP)를 추가로 포함할 수 있다.

화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2']에서, 일부 실시예에서, R_1' 및 R_2' 각각은 지방족 알킬기이다. 일부 실시예에서, R_1' 및 R_2' 각각은 독립적으로 C_6-25 알킬이다. 일부 실시예에서, 상기 지방족 알킬기는 선형이다. 일부 실시예에서, 상기 지방족 알킬기는 분지형이다. 일부 실시예에서, 상기 지방족 알킬기는 6개 초과의 탄소 원자를 갖는 선형쇄를 포함한다. 일부 실시예에서, R_1' 및 R_2'는 동일하다. 일부 실시예에서, R_1' 및 R_2'의 적어도 하나는 C₁₃H₂₇이다. 일부 실시예에서, M은 Na, K, Cs, Ca 또는 Ba이다. 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2'] 및/또는 화학식 MA_n는 WO2007130069호의 임의 부분에 정의된 바와 같을 수 있다.

전하 디렉터는 (i) 대두 레시틴, (ii) 바륨 설포네이트염, 예컨대 염기성 바륨 페트로네이트(BPP), 및 (iii) 이소프로필 아민 설포네이트염을 포함할 수 있다. 염기성 바륨 페트로네이트는 21-26 탄화수소 알킬의 바륨 설포네이트염이며, 예를 들어, 켐투라(Chemtura)로부터 얻을 수 있다. 이소프로필 아민 설포네이트염의 일례는 크로다(Croda)로부터 구입가능한 도데실 벤젠 설폰산 이소프로필 아민이다. 전하 디렉터는 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된 US 5266435호에 기재된 바와 같을 수 있다.

제1 측면의 단계 (ii)에서, 전하 디렉터는 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2'](여기에서 R_1' 및 R_2'는 각각 알킬기이다)의 설포숙시네이트 부위, 및 알킬 벤젠 설폰산을 포함할 수 있다. 본 발명자들은 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2'](여기에서 R_1' 및 R_2'는 각각 알킬기이다)의 설포숙시네이트 부위, 및 알킬 벤젠 설폰산의 조합으로 인하여 잉크 내 수지 입자가 완전히 하전되는데 걸리는 시간이 감소됨을 발견하였다. 알킬벤젠 설폰산은 화학식

일 수 있으며, 여기에서 R₃는 알킬기, 일부 실시예에서 C₅ 내지 C₁₅ 알킬기, 일부 실시예에서 C₁₀ 내지 C₁₄ 알킬기, 일부 실시예에서 C₁₂ 알킬기이다. R₃는 바람직하게 SO₃H기에 대해 벤젠환 상의 파라 위치에 존재하며, 바람직하게 직쇄 알킬기이다. 알킬 벤젠 설폰산은 일부 실시예에서 알킬 아민, 일부 실시예에서 이소알킬 아민, 예를 들어, 이소프로필 아민과 동몰량으로 존재할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 측면의 단계 (i)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은 알루미늄염, 예컨대 알루미늄 스테아레이트를 포함하나 이로 제한되지는 않는 지방산의 알루미늄염을 포함한다. 이는 전하 디렉터를 첨가한 후 수지 입자 상의 전하를 안정화시키는 작용을 한다. 일부 실시예에서, 알루미늄 스테아레이트를 포함하는 알루미늄염은, 예를 들어, 산성 측기를 갖는 수지와 조합 사용되는 경우 전하 디렉터가 아니다.

예를 들어, 단계 (i) 및/또는 단계 (ii)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 전하 디렉터는, 예를 들어, WO 2011/110221호에 기재된 바와 같은 수지, 예를 들어, 유기 다가염, 예를 들어, 지르코늄 옥토에이트 또는 지르코늄 2-에틸 헥사노에이트 중에서 선택된 수지를 포함하는 입자 상에 양성 전하를 부여하는 전하 디렉터일 수 있다. 예를 들어, 단계 (i) 및/또는 단계 (ii)에서, 그리고 제2 및 제3 측면의 잉크 조성물에서, 잉크 조성물은, 예를 들어, WO 2011/110221호에 기재된 바와 같은 산성 전하 아쥬반트, 예를 들어, 2-(4-클로로페닐)-3-메틸부티르산 또는 4-(2,4-디클로로페녹시)부티르산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계 (i) 및/또는 단계 (ii)에서 전하 디렉터는 수지를 포함하는 입자 상에 양성 전하를 부여하는 전하 디렉터일 수 있고, 예를 들어, 단계 (i) 또는 단계 (ii)에서 잉크 조성물은 산성 전하 아쥬반트를 포함할 수 있으며, 수지는 예를 들어 WO 2011/110221호에 기재된 바와 같은 염기성 수지, 예를 들어, 비닐 피롤리돈의 단일중합체 또는 공중합체, 예를 들어, 비닐 피롤리돈/트리아콘텐 공중합체일 수 있다.

제1 측면의 단계 (iii)

제1 측면의 단계 (iii)은 정전기적 인쇄 공정에서 전하 디렉터 첨가의 예정된 시간 이내에 인쇄 매체 상에 잉크를 인쇄하며, 여기에서 예정된 시간이 90분 이하인 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 예정된 시간은 일부 실시예에서 75 분 이하, 일부 실시예에서 60 분 이하이다. 예정된 시간은 일부 실시예에서 적어도 20 분, 일부 실시예에서 적어도 30 분이다. 예정된 시간은 일부 실시예에서 20 분 내지 90 분, 일부 실시예에서 30 분 내지 60 분이다.

정전기적 인쇄 공정은,

표면 위에 잠재적인 정전기적 이미지를 형성하는 단계;

표면을 잉크 조성물과 접촉시켜 적어도 일부의 입자가 표면에 부착됨으로써 표면 위에 현상된 토너 이미지를 형성하고 토너 이미지를 인쇄 매체로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

잠재적인 정전기적 이미지가 형성되는 표면은 회전 멤버 위에, 예를 들어, 원통형일 수 있다. 잠재적인 정전기적 이미지가 형성되는 표면은 포토 영상판(PIP)의 일부를 형성할 수 있다. 접촉은 정지 전극과 그 위에 잠재적인 정전기적 이미지를 갖는 표면을 갖는 멤버 또는 그 위에 잠재적인 정전기적 이미지를 갖는 표면과 접촉하고 있는 멤버일 수 있는 회전 멤버 사이로 잉크 조성물을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 입자가 회전 멤버의 표면에 부착되도록 정지 전극 및 회전 멤버 사이에 전압을 적용한다. 이는 50-400 V/㎛ 이상, 일부 실시예에서 600-900 V/㎛ 이상의 전기장에 잉크 조성물을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

중간 이동 멤버는 일부 실시예에서, 예를 들어, 80 내지 160 ℃, 일부 실시예에서 90 내지 130 ℃, 일부 실시예에서 100 내지 110 ℃의 온도로 가열되는 회전 유연성(flexible) 멤버일 수 있다.

인쇄 매체는 임의의 적합한 기판이거나 이를 포함할 수 있다. 인쇄 매체는 그 위에 인쇄된 이미지를 가질 수 있는 임의의 적합한 기판일 수 있다. 인쇄 매체는 유기 또는 무기 재료 중에서 선택된 재료를 포함할 수 있다. 재료는 천연 중합체성 재료, 예를 들어, 셀룰로즈를 포함할 수 있다. 재료는 합성 중합체성 재료, 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하나 이로 제한되지는 않는 알킬렌 단량체로부터 형성된 중합체, 및 스티렌-폴리부타디엔과 같은 공중합체를 포함할 수 있다. 폴리프로필렌은 일부 실시예에서 이축연신 폴리프로필렌일 수 있다. 재료는 시트 형태일 수 있는 금속을 포함할 수 있다. 금속은, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 구리(Cu), 그의 혼합물 중에서 선택되거나 이로부터 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 매체는 셀룰로즈 종이를 포함한다. 일부 실시예에서, 셀룰로즈 종이는 중합체성 재료, 예를 들어, 스티렌-부타디엔 수지로부터 형성된 중합체로 코팅된다. 일부 실시예에서, 셀룰로즈 종이는 중합체성 재료와 함께 그의 표면에 결합된(잉크로 인쇄하기 전) 무기 재료를 가지며, 여기에서 무기 재료는, 예를 들어, 카올리나이트 또는 탄산칼슘 중에서 선택될 수 있다. 인쇄 매체는 일부 실시예에서 셀룰로즈 인쇄 매체, 예컨대 종이이다. 셀룰로즈 인쇄 매체는 일부 실시예에서, 예를 들어, 그 위에 중합체성 재료의 코팅을 갖는 코팅된 셀룰로즈 인쇄 매체이다.

제1 측면의 방법은 복수의 임프레션(impression) 또는 복사가 수행되도록 수행될 수 있다. 임프레션 또는 복사 매수는 적어도 1000, 일부 실시예에서 적어도 2000, 일부 실시예에서 적어도 3000, 일부 실시예에서 적어도 5000일 수 있다. 각 임프레션에서 각 인쇄 기판 위의 인쇄 커버리지(coverage)는 40% 이하, 일부 실시예에서 30% 이하, 일부 실시예에서 20% 이하일 수 있다. 임프레션은 인쇄 기판 위에 형성된 한가지 색의 단일 이미지일 수 있다. 복사본은, 예를 들어, 블랙, 마젠타, 시안 및 옐로우 중에서 선택된 복수의 색을 갖는 단일 이미지일 수 있다.

제1 측면의 방법은 복수 매의 인쇄 매체 시트, 예를 들어, 250매 이상의 인쇄 매체 시트, 일부 실시예에서 500매 이상의 인쇄 매체 시트, 일부 실시예에서 750매 이상의 인쇄 매체 시트, 일부 실시예에서 1000매 이상의 인쇄 매체 시트가 인쇄되도록 수행될 수 있다. 시트는 임의의 적합한 크기 또는 형상, 예를 들어, 표준 인쇄 크기, 예컨대 A4 또는 A3일 수 있다.

제2 및 제3의 측면

제2 측면에서,

제2 측면의 방법은, 제1 단계로서, 잉크 조성물의 제조 단계를 포함할 수 있으며, 제조 단계는 탄화수소 담체 액체, 수지, 착색제를 조합함으로써 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하는, 잉크 조성물의 제공 단계를 포함한다.

제조 단계는 적절한 조건 하에 수지, 착색제 및 탄화수소 담체 액체를 혼합하여 담체 액체 내부에 수지와 착색제를 포함하는 입자를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기재된 추가의 첨가제 또는 첨가제들을 방법 중의 임의 시점에 첨가할 수 있다. 수지와 착색제를 조합하는 단계는 담체 액체 내에서 수지 및 착색제를 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다.

잉크 조성물은 본 명세서에 기재한 바와 같이, 예를 들어, 제1 측면과 연결될 수 있다.

제2 및 제3 측면에서의 용기는 임의의 적합한 용기일 수 있다. 용기는 바람직하게 잉크 조성물이 운반될 수 있도록 하고 바람직하게 용기로부터 담체 액체의 증발을 방지하는 용기이다. 일부 실시예에서, 용기는 중합체를 포함하는 벽을 포함한다. 예를 들어, 용기는 플라스틱 튜브이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 용기는 강철, 예를 들어, 스테인레스강 또는 알루미늄 중에서 선택될 수 있는 금속을 포함하는 벽을 포함한다. 일부 실시예에서, 용기는 알루미늄 그릇(receptacle), 예를 들어, 알루미늄 튜브이거나 이를 포함할 수 있다. 용기는 캔, 예를 들어, 금속을 포함하는 벽을 갖는, 예를 들어, 원통형 캔의 형태일 수 있다. 캔은 적합한 폐쇄 디바이스, 예를 들어, 뚜껑 또는 밸브로 밀봉될 수 있으며, 인쇄 장비에 의해 자동적으로 개방될 수 있도록 될 수 있다. 이러한 캔은 당업자에게 공지되어 있다. 다른 실시예에서, 캔은 본 명세서에 기재된 잉크 조성물(이는 대안적으로 잉크 농축물로 일컬을 수도 있다), 유출구(outlet), 및 내부 용적을 따라 연장되어 있는 적어도 하나의 유연성 벽을 함유하여 유연성 벽을 변형시킴으로써 내부 용적 바깥의 유출구를 통해 잉크 조성물을 짤 수 있는, 내부 용적을 포함하는 잉크 농축물 용기일 수 있다. 이러한 잉크 농축물 용기는 WO 2011/035811호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

도 1a는 합성 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 블랙 안료를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 일 실시예의 고 필드 전도성의 변화를 보여준다.
도 1b는 합성 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 블랙 안료를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 추가 실시예의 고 필드 전도성의 변화를 보여준다.
도 1c는 합성 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 각각 상이한 안료(블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안)를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 실시예의 고 필드 전도성의 변화를 보여준다.
도 2a는 다양한 양 및 유형의 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 마젠타 잉크를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 다양한 실시예에 대한 광학 밀도의 변화를 보여준다.
도 2b는 다양한 양 및 유형의 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 블랙 잉크를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 다양한 실시예에 대한 광학 밀도의 변화를 보여준다.
도 2c는 다양한 양 및 유형의 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 시안 잉크를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 다양한 실시예에 대한 광학 밀도의 변화를 보여준다.
도 2d는 다양한 양 및 유형의 전하 디렉터의 첨가 후 일정 시간에 걸쳐 옐로우 잉크를 함유하는 정전기적 잉크 조성물의 다양한 실시예에 대한 광학 밀도의 변화를 보여준다.
도 3은 규칙적인 간격으로(매 1000 임프레션) 하전되지 않은 잉크(즉, 전하 디렉터를 포함하지 않는 잉크)를 첨가하면서, 마젠타 안료를 함유하는 정전기적 잉크의 일 실시예로 인쇄하는 경우 경시 광학 밀도의 변화를 보여준다. 인쇄 기판의 인쇄 커버리지(coverage)는 100%였다.
도 4는 전하 디렉터를 결여하는 다양한 잉크 조성물 및 전하 디렉터를 갖는 잉크 조성물을 사용하여 인쇄하는 경우 광학 밀도 변화의 차이(델타 OD)를 비교하는 차트를 보여준다.
도 5는 특정 배치로부터의 SCD를 첨가한 후, 잉크 조성물의 일 실시예를 사용하여 인쇄하는 경우 광학 밀도의 경시 변화를 보여주며; 2가지 상이한 배치를 비교한다: 하나는 250 L 생산 규모의 배치이고, 다른 하나는 1600 L 생산 규모의 배치이다.
도 6은 특정 배치로부터의 합성 전하 디렉터를 첨가한 후, 잉크 조성물을 사용하여 인쇄하는 경우 광학 밀도의 변화를 비교하며; 2가지 상이한 배치를 비교한다: 하나는 250 L 생산 규모의 배치이고, 다른 하나는 1600 L 생산 규모의 배치이다. 각 경우에 1.2 mg/g의 SCD가 존재하도록 SCD를 조성물에 첨가하였다.
도 7 및 8은 각각 시안 및 마젠타 잉크 조성물의 경우 복사본 매수에 대한 저 필드 전도성(pmho)을 각각 보여준다; 시험에 대한 추가의 구체적인 사항에 대해서는 실시예 7 참조.
도 9 및 10은 각각 시안 잉크 조성물 및 마젠타 잉크 조성물의 경우 복사본 매수에 대한 광학 밀도를 각각 보여준다; 시험에 대한 추가의 구체적인 사항에 대해서는 실시예 7 참조.

실시예

하기 실시예는 현재 발명자들에게 알려진 본 발명의 조성물 및 방법의 다수의 변형을 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 조성물 및 방법의 적용 원리를 예시하거나 설명하기 위한 것으로만 이해된다. 다수의 변형 및 대안적인 조성물 및 방법이 본 발명의 조성물 및 방법의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 고안될 수 있다. 첨부된 특허청구범위는 이러한 변형 및 배열을 포괄하고자 한다. 따라서, 본 발명의 조성물 및 방법이 앞에서 세부적으로 기재되는 한편, 하기 실시예는 본 발명에서 허용되는 것으로 간주되는 것과 관련하여 추가의 세부사항을 제공한다.

실시예 1 - "코랄(coral)" 잉크 제형

본 실시예는 전하 디렉터를 포함하지 않는 잉크 조성물/제형의 제조를 기술한다. 본 잉크 제형은 각각 72:18:10의 중량비로 수지 Nucrel 925, Nucrel 2806 및 Bynel 2022를 지닌 제형을 사용하며, Isopar L을 사용하여 페이스트를 만든다음 안료 VCA(디/트리 Al 스테아레이트염) 및 HPB를 첨가하여 제조된다. 이 잉크는 그 후, 중유, 예컨대 Isopar 및/또는 Marcol을 첨가하여 작업 분산액 고체 농도로 희석한다.

잉크 제형을 제조하기 위한 일반적인 절차를 하기 기술한다.

제1 단계로서, 각각 72:18:10의 중량비로 수지 Nucrel 925, Nucrel 2806 및 Bynel 2022를 60 rpm의 속도 및 130 ℃의 온도에서 1시간 동안 Isopar L(엑손에 의해 제조된 이소-파라핀유) 담체 액체 1500 그램과 함께 로스 이중 자전공전식 믹서(Ross double planetary mixer)에서 혼합하였다. 수지 총량은 각 경우에 1000 g이었다. 그 후 온도를 낮추고 혼합물이 실온에 도달할 때까지 혼합을 지속하였다. 혼합 중에 중합체가 Isopar를 용매화하며, 냉각 중에 담체 액체 중의 중합체 과립(용매화된 담체 액체 포함)이 생성되었다.

제2 단계로서, 제1 단계에서 생성된 혼합물 1000 그램을 전하 아쥬반트로서 알루미늄 트리-스테아레이트(Riedel de-Haan) 5 그램 및 적절한 양의 안료와 함께 유니온 프로세스 1S 볼 아트리터(Union Process 1S ball atritor)에 충전하였다. 시안 조성물을 제조하기 위하여, 안료 TB5 및 BSG87을 첨가하여 이들이 각각 조성물 고체의 12.1 및 0.9 wt%를 형성하도록 하였으며; 여기에서 TB5는 주된 시안 안료인 토요(TOYO) 회사에 의해 제공된 프탈로시아닌 안료 블루 15:3을 나타낸다. BSG87은 제2의 시안 안료인 바스프(BASF) 회사에 의해 제공된 프탈로시아닌 안료 그린 7을 나타낸다.

블랙 잉크 조성물 용으로, TB5 및 BSG87을 각각 15.8 및 3.2 wt%(조성물 고체의)의 안료 모나크(Monarch) 800 및 알칼리 블루 D6200(각각 Cabot 및 Flint Group으로부터 구입가능함)로 대체하였다. 옐로우 잉크 조성물 용으로, TB5 및 BSG87을 각각 11.2 및 2.8 wt%(조성물 고체의)의 안료 팔리오톨(Paliotol) 옐로우 D1155 및 팔리오톨 옐로우 D1819(양자 모두 BASF로부터 구입 가능함)로 대체하였다. 마젠타 잉크 조성물 용으로, TB5 및 BSG87을 각각 18 및 2.5 wt%(조성물 고체의)의 안료 퍼머넌트 카민(Permanent Carmine) FBB02 및 퀸도 마젠타(Quindo Magenta) 122(각각 Clariant 및 Sun Chemical로부터 구입가능함)로 대체하였다.

Nucrel 925, Nucrel 2806 및 Bynel 2022의 수지 입자를 함유하는 상기 제조된 토너 농축물을 추가의 Isopar L로 희석하여 2% NVS를 포함하는 토너를 생성하였으며, 담체 액체의 98%는 Isopar였다.

토너 입자의 NVS에 대해 4.5 중량%로 Isopar-L에 현탁된 왁스 입자를 첨가하였다. 왁스는 하니웰(Honeywell)로부터 구입가능한 폴리에틸렌 왁스, Acumist B6였다.

상기와 같이 제조된 잉크 조성물은 전하 디렉터를 포함하지 않는다. 이 잉크 제형은 이하 "코랄" 잉크로 지칭될 것이다. 하기 실시예 3에 기재된 각각의 시험을 수행하기 전에 제형에 전하 디렉터를 첨가하였다.

실시예 2 - "4.0" 잉크 제형

본 실시예는 다시금 전하 디렉터를 포함하지 않는 추가적인 잉크 제형의 제조를 기술한다. 아트리터(attritor) S1으로 불리는 실험실 분쇄 도구를 사용하여 하기 표 1에 설명된 바와 같은 제형을 혼합하여 본 잉크 제형을 제조하였다:

시안	EI 4.0 (wt%)	아트리터 중량(g)	% NVS
수지	76.8	1503.3	25%
TB5	12.1	59.21
BSG87	0.9	4.40
VCA	2.2	10.77
HPB	6
DS72	2	9.79
Sol-L		712.5
% NVS atr.	20.00%
총 중량 atr.	2300	2300

상기에서 '수지'로는 4:1의 중량비로 듀퐁으로부터 구입가능한 Nucrel 699 및 하니웰로부터 구입가능한 A-C 5120을 사용하였다.

TB5는 토요 회사에 의해 제공된 주된 시안 안료인 프탈로시아닌 안료 블루 15:3을 나타낸다. BSG87은 바스프 회사에 의해 제공된 이차적인 시안 안료인 프탈로시아닌 안료 그린 7을 나타낸다. 블랙 잉크 조성물용으로, TB5 및 BSG87을 각각 15.8 및 3.2 wt%(조성물 고체의)의 안료 모나크(Monarch) 800 및 알칼리 블루 D6200(각각 Cabot 및 Flint Group으로부터 구입가능함)에 의해 대체하였다. 옐로우 잉크 조성물용으로, TB5 및 BSG87을 각각 11.2 및 2.8 wt%(조성물 고체의)의 안료 팔리오톨 옐로우 D1155 및 팔리오톨 옐로우 D1819(양자 모두 BASF로부터 구입가능함)에 의해 대체하였다. 마젠타 잉크 조성물용으로, TB5 및 BSG87을 각각 18 및 2.5 wt%(조성물 고체의)의 안료 퍼머넌트 카민 FBB02 및 퀸도 마젠타 122(각각 Clariant 및 Sun Chemical로부터 구입가능함)에 의해 대체하였다.

VCA는 리델 드-한(Riedel de-Haan)으로부터 구입가능한 알루미늄 트리스테아레이트 및 팔미테이트염을 나타낸다.

HPB는 하니웰 회사로부터 Acumist B6의 상표명으로 구입가능한 단일중합체 폴리에틸렌 왁스를 나타낸다.

DS72는 데구사-에보닉(Degussa-Evonik)으로부터 Aerosil R 7200의 상표명으로 구입가능한 실리카 분말이다.

Sol-L은 엑손에 의해 제조된 이소-파라핀유인 Isopar L을 나타낸다.

HPB를 나중에 혼합하면서 잉크 분산액에 첨가하였다.

2 단계로 분쇄를 수행하였다:

i) 뜨거운 단계 - 53 ℃에서 1.5 시간.

ii) 차가운 단계 - 45 ℃에서 10.5 시간.

이에 따라 약 20% 고체 함량을 나타내는 잉크가 제조되었다. 그 후, 본 잉크를 2% NVS로 희석한 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 하기 첨가제들을 첨가하였다:

	W-12	NCD	SVM	SE-15	마르콜 (Marcol)	HPB
4.0	4% W12/잉크 고체	1.5 mg NCD(4.0)/g	0.07 mg SVM300/gr Sol-L	0.0051 mg SE15/gr Sol-L	8.5 mg M-1/gr Sol-L	고체상의 6%

* 달리 언급되지 않는 한 다음과 같다:

W12는 테플론(Teflon) 분말이다.

SVM은 ABCR로부터 SIG5840의 상표명으로 구입가능한 고 점성, 300kcSt, 규소(Silicon) 오일이다.

SE-15는 신에츄(ShinEtsu)로부터 KSG-15의 상표명으로 구입가능한 소포제 규소 첨가제이다.

마르콜은 0.83 gr/cc의 점도를 나타내는 고 점성 파라핀유이다.

본 잉크 조성물은 전하 디렉터를 포함하지 않는다. 본 제형은 이하 "4.0"으로 일컬을 것이다. 하기 실시예 3에 기재된 각각의 시험을 수행하기 직전에 전하 디렉터를 첨가하였다.

하기 시험에 사용된 전하 디렉터는 다음과 같다:

NCD - 이는 하기 성분들을 포함하는 천연 전하 디렉터를 나타낸다: Isopar (80 wt%) 중의 (i) 천연 대두 레시틴(6.6 wt%) (ii) 염기성 바륨 페트로네이트(9.8 wt%) 및 (iii) 이소프로필 아민 도데실 벤젠 설폰산(3.6 wt%). 본 NCD의 중량이 하기 실시예 및 도면에서 지칭되는 경우, 이는 잉크 조성물의 고체 그램당 (i) 천연 대두 레시틴 (ii) 염기성 바륨 페트로네이트 및 (iii) 도데실 벤젠 설폰산의 조합 중량을 지칭한다.

SCD - 이는 합성 전하 디렉터, 즉, 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2'](여기에서 R_1' 및 R_2'는 각각 독립적으로 C_6-25 알킬, 일반적으로 주로 C13 알킬이다)의 설포숙시네이트 부위를 포함하는 WO2007130069호에 기재된 바와 같은 바륨 비스 설포숙시네이트염을 나타낸다. 본 SCD의 중량이 하기 실시예 및 도면에서 지칭되는 경우, 이는 잉크 조성물의 고체 그램당 바륨 비스 설포숙시네이트염의 중량을 지칭한다.

하기 시험 중의 일부에서, 그리고 도면 중의 일부에서 언급되는 바와 같이, "GT"로 일컬어지는 추가의 전하 디렉터가 SCD-함유 제형에 첨가된다. 본 발명의 맥락에서 "GT"는 도데실 벤젠 설폰산 이소프로필 아민염을 나타낸다. GT의 중량이 도면에 표시되는 경우, 이는 잉크 조성물의 고체 그램당 도데실 벤젠 설폰산 이소프로필 아민염의 중량을 지칭한다.

실시예 3

본 시험의 목적은 최상의 안정하게 하전되는 잉크 분산액을 얻기 위한 하전 빌드업 시간(charging build up time)을 평가하기 위한 것이었다.

HP-인디고로부터 구입가능한 전도성 계량 디바이스(상표명: High Field Conductivity Meter; HFCM)을 사용하여 잉크 시료의 하전으로부터 적어도 4시간의 기간동안 시험된 잉크의 고 필드 전도성을 측정하였다. 23 ℃에서 DC 전류를 사용하여 1500 V/mm에서 고 필드 전도성을 측정하였다. 결과를 도 1A 및 1B에 나타내었다. 도 1A는 블랙 안료를 포함하며 SCD로 하전된 잉크 제형 4.0을 나타내고, 도 1B는 블랙 안료를 포함하고 SCD로 하전된 코랄 잉크 제형을 나타낸다. 이들 도면으로부터, 양쪽 경우에 거의 모든 하전이 제1 측정 시점, 즉, 전하 디렉터를 첨가한지 1 시간 후에 달성됨을 볼 수 있다. 정전기적 잉크의 경우 일렉트로 잉크의 최상의 하전을 위해서는 밤새 또는 적어도 24시간의 인큐베이션 시간을 필요로 한다는 예상은 본 건의 경우 정확하지 않았다. 이들 정전기적 잉크에 사용된 전하 디렉터는 기존에 생각했던 것보다 더 빠른 하전 동력학을 나타내었다. 본 시험에서 하전 전개 동력학 및 경시 안정성은 하전 안정성의 강력한 지표이며, 실제 정전기적 인쇄 공정에서 유사한 결과가 나타날 것임을 알려준다.

추가 시험에서, YMCK 색을 기본으로 하는 코랄 잉크 제형에서 SCD의 하전 동력학을 조사하였다. 결과를 도 1C에 나타내었다. 이 도면에서 Y 축상의 "HF"는 pmho/cm 단위의 고 필드 전도성을 나타낸다. 여기에서, 본 오프라인 시험은 SCD를 첨가하면서부터 5, 10, 20, 40, 60, 120, 180, 240, 1440 분으로 시간을 조금씩 증가시키면서 하전의 진전 정도를 점검하였으며, 여기에서 24 h의 마지막 시점에 얻어진 HF 수치(도 1A 및 AB 참조)는 240 분으로부터 약간의 하전 감소가 있음을 보여주었다. 도 1C로부터 SCD 일반 농도(5-9 mg/g)로 하전되는 경우 각각의 색에 대한 하전 전개(charging evolution)가 프레스 작업 윈도(press working window) 내에 존재함을 알 수 있다.

실시예 4

실시예 3의 이들 초기 표지들로부터, 본 발명자들은 하전되지 않은 잉크 분산액의 하전 빌드업 시간을 기록하기 위해 인쇄기(printing press) 상의 잉크를 시험하고자 하였다.

본 시험에서, 전하 디렉터의 첨가로부터의 다수 시점에 인쇄기 상의 광학 밀도를 측정하였다. 사용된 인쇄기는 HP-인디고로부터 구입가능한 HP 인디고 7000 디지털 프레스였다. 시험 목적은 광학 밀도가 안정화되는데 걸리는 시간, 및 안정한 수치가 허용가능한 윈도 내에 있는지를 알아보기 위한 것이었다. 각 시험에서 전개되는 전압을 일정하게 유지하였다.

결과를 도 2A, 2B, 2C 및 2D에 나타내었으며, 이들은 각각 마젠타, 블랙, 시안 및 옐로우 안료를 함유하는 잉크에 대한 결과를 보여준다. 도 2A에서, OD 설정값(set point)이 1.45이고 윈도 상한이 1.5인 경우 마젠타 잉크가 매우 안정화됨을 볼 수 있다. OD에 있어서의 상대적인 변화는 차세대 인쇄기(future press generation)의 경우 목적 규격인 ~0.03의 OD 변화 이내에 존재하였다. 블랙 잉크(도 2B)도 ~20 분의 상대적으로 짧은 하전 안정화 시간을 나타내었다. 마젠타 및 블랙 잉크 양자 모두에 있어서, GT를 첨가하면 안정화 시간이 감소되었다. 여기에서도, 또한, 본 발명자들은 NCD-함유 잉크가 SCD-함유 잉크보다 약간 더 빠르게 하전됨을 발견하였다.

각각 도 2C 및 2D에 나타낸 바와 같이, 옐로우 및 시안은 목적하는 OD 설정값을 달성하는데 비교적 긴 안정화 시간을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

상기 결과로부터, 본 발명자들은 대부분의 색의 경우에 이들은 0.5 h 후에 인쇄를 개시할 수 있는 것으로 추산하였다. 시험 중에, 본 발명자들은 전하 디렉터를 첨가한 후 OD 안정성을 점검하기 위하여 인쇄 중의 OD를 감시하였다. 이들은 또한, 잉크 고체가 첨가되는 동안 하전의 감소가 있는지 알아보기 위하여 전개되는 전압을 감시하였다.

표 3은 결과를 요약하며 SCD 및 NCD 전하 디렉터를 비교한다. 이들 결과는 코랄 잉크 제형에 대한 것이다. 각 경우에 제형에 첨가된 SCD의 양은 3.5-10 mg/g(잉크의 색 및 시험에 따라)이었다. 각 경우에 제형에 첨가된 NCD의 양은 28-50 cc였다.

색	하전되지 않은 새로운 잉크 작업 분산액에 SCD를 첨가한 후 하전 안정성에 도달하는데 걸리는 시간	하전되지 않은 새로운 잉크 작업 분산액에 NCD를 첨가한 후 하전 안정성에 도달하는데 걸리는 시간
옐로우	75 분	20 분
마젠타	25 분	20 분
시안	55 분	55 분
블랙	25 분	20 분

NB: 10 mg/g의 GT를 사용하면 모든 잉크의 하전 안정성 시간은 20 분 미만이었다. 또한, 하전 설정값이 이동하였으며, 이동 방향(고 하전/저 하전)은 색에 의존적이었다.

상기 표에서, 대부분의 채색 잉크는 이들의 화학에 있어서의 차이에도 불구하고 SCD 및 NCD 사이에 매우 유사한 빌드업 하전 시간을 나타냄을 볼 수 있었다. 유일한 차이는 옐로우를 사용하는 경우 나타났다. 전압 전개가 인쇄된 이미지의 OD와 상관관계가 있으며 가능한 측정치로서 작용할 수 있기는 하지만, 본 발명자들은 인쇄 실행 중에 빌드업(즉, 하전) 시간이 어떻게 나타나는 지를 정량하기 위해 직접적으로 OD를 측정하고자 하였으며, 이는 OD가 인쇄 품질에 있어서 가장 중요한 인자들 중의 하나이기 때문이다.

실시예 5 - 인쇄 중 하전되지 않은 잉크의 첨가

잉크 분산액의 빌드업 이외에, 본 발명자들이 조사하고자 했던 다른 측면은 인쇄 중 하전되지 않은 잉크의 첨가에 따른 효과였다. 만약 새로 첨가된 양의 하전되지 않은 잉크의 하전 속도가 느리다면, 특히 고 커버리지 이미지를 인쇄하는 경우, 인쇄 중 하전이 감소할 것이다. 전체적인 새로운 하전 시스템이 잉크의 하전을 자동적으로 바로잡도록 하지 않고, 본 발명자들은 하기 2가지 질문에 대해 조사함으로써 이 측면을 점검하기로 결정하였다:

1. SCD를 얼마나 많이 첨가하는 것이 바람직한지, 또는 SCD 소모가 얼마인지?, 및

2. 이것이 개발중인 대안적인 인쇄 시스템과 맞을 것인지?

첫 번째 질문은 약한 하전 색인 마젠타와 강한 하전 색인 블랙에 대해 주로 점검되었다. 100% 고체 커버리지 인쇄로부터, 본 발명자들은 1 Kimp의 경우 OD 변화가 ~0.1 임을 확인하였다. 코랄 마젠타 일렉트로 잉크를 사용하여 시험을 수행하였으며, 결과를 도 3에 나타내었다. OD에 있어서의 허용가능한 변화가 0.03이면, 인쇄 중에 대략 매 330 임프레션마다 전하 디렉터가 첨가되어야 한다고 결론지을 수 있다.

다른 시험은 다시금 코랄 잉크 제형을 사용하여 마젠타 및 블랙 잉크를 대상으로 수행되었으며, 여기에서 본 발명자들은 하전된 잉크 캔과 비교하여 하전되지 않은 잉크 캔에서 OD의 변화를 측정하였다. OD의 변화를 1 kimp에 대해 정규화하였으며, 하전되지 않은 잉크를 사용하여 작업하는 경우 잉크 하전에 관한 상황이 발생함을 보여주었다. 결과를 도 4에 나타내었다. 여기에서, 하전되지 않은 잉크를 하전된 잉크 캔과 비교하면 마젠타에서의 변화가 다시금 ~0.1의 OD임을 볼 수 있다. 하전되지 않은 것과 하전된 것 사이의 차이는 코랄 블랙 정전기적 잉크(도 4에서 'K'로 표시함)에서 훨씬 적지만, SCD 소모는 더 컸다. 다른 색들을 살펴보면, 시안 및 옐로우는 더 적은 SCD를 소모하며 블랙보다 작은 OD 변화를 보였고; OD 변화는 인쇄 장비 상에서 쉽게 바로잡을 수 있었다.

실시예 6

다른 시험을 수행하여 인쇄 중에 첨가되어야 하는 SCD의 최소량 및 OD 감소의 감쇄 상수(decay constant)를 결정하고자 하였다. 잉크 분산액 내로 CD를 첨가하는 경우, 일반적으로 전하는 상승하고 OD 설정값(set point)에 대해 OD는 감소하였다. CD의 첨가 시점에서 출발하여, 규칙적인 간격으로 OD를 측정하였으며, 이로부터 OD 설정값으로 내려가는 OD의 감쇄 상수 α를 계산할 수 있다. 각각의 색에 대해 계산된 α는 상이하지만, 이로부터 설정값에 도달하는데 필요한 시간을 추산할 수 있다.

예를 들어, 2개의 OD 포인트를 취하면, CD 첨가 후 첫 번째 OD 포인트를 나타내는 OD, SCD 소모가 영향을 주기 시작하고 OD가 상승하기 시작하는 점근선의 OD를 지칭하는 OD_설정값, 및 첫 번째 OD 포인트와 이후에 나타나는 두 번째 포인트 사이의 OD 차이를 ΔOD라고 할 때,

이고, 이에 따라

가 된다.

이제, OD 설정값에 도달하기에 필요한 시간을 알고자 하는 경우, 당업자는 상기 α, 현재 OD 및 CD 첨가 후 목적하는 OD 설정값을 취하여 계산한다:

.

이로부터 YMCK 색의 경우 이는 ~75초로 계산되었다. 여기에서, 3 ml 량의 SCD가 첨가된 반면, 훨씬 짧은 시간을 의미하는 임의의 적은 첨가의 경우 통용되는 인쇄기에서 가장 적은 양은 ~0.6 ml가 될 것이다.

도 6을 참조함으로써, 본 발명자들은 이 지수적 거동에 의거하여 감쇄 상수를 계산하였다. 각각의 SCD 배치의 경우, 각각의 색은 수집된 OD 데이터와 들어맞는 것으로 밝혀졌다. SCD 첨가 후 ~100매 복사본의 5% 커버리지 인쇄에 대해 이들 데이터를 얻었다. 여기에서 흥미로운 점은 SCD 첨가 후 70% 커버리지로 실행하는 경우 훨씬 집중적인 SCD 소모가 발생함에 대한 징후 없이 대략 동일한 α가 얻어진다는 것이다. 상당한 양의 SD인 이 양을 사용하여, CD 첨가 후 적어도 처음 100매 복사본의 소모는 70% 커버리지에서도 역할을 수행하지 않는다는 점은 흥미롭다.

Kimp 당 OD=0.1의 변화를 주고 OD에서의 허용가능한 변화 임계치가 ~0.03이라고 할 때, 이 1 Kimp(250 초와 동일)를 3으로 나누어 CD를 소모하는데 필요한 시간이며 여전히 목적하는 OD 윈도 내에 있는 ~80 초를 얻을 수 있다. 설정값에 도달하는 시간이 대략 CD를 소모하는 시간이거나 다음 SCD 첨가까지의 전체 시간의 절반임을 알 수 있다. 이는 전체 CD 첨가가 인쇄중 첨가되는 최소량 미만으로 유지되는 문제를 예상하지 않음을 확인시켜준다.

통용되는 인디고 인쇄기에서 본 발명자들은 0.015 OD의 변화가 각각의 SCD 1 ml에 대해 얻어짐을 확인하였다(5.5% 농도의 용액에서). 최소 OD 변화는 0.01(0.6 mg/g SCD의 첨가와 동일)인 것으로 추산되었으며, 이로부터 통용되는 인쇄기의 경우 0.6 ml 양의 SCD가 바람직한 것으로 계산되었다. 따라서, 더 높은 퍼센트의 잉크 고체, 예를 들어, 잉크 조성물의 4.5% 고체를 포함하는 잉크를 사용하여 인쇄하고자 목적한다면, 최소량인 2.25 ml의 SCD가 바람직한 것으로 계산되며, 이는 5.5% w/w 농도로 SCD를 함유한다. 이는 구입가능한 인쇄기에 대해 통용되는 주입 시스템 규모(적은 양은 1 ml이고 많은 양은 10 ml임) 내에 있다.

다른 시험에서, 본 발명자들은 인쇄 중에 3 ml의 5.5% SCD를 첨가하여 3% nvs 잉크 탱크로 첨가되는 경우 1.2 mg SCD/g 고체를 포함하는 잉크 조성물을 생성하였다. 그 후, 본 발명자들은 2가지 유형의 SCD 배치에 대해 OD 변화를 감시하였는데, 하나는 더 높은 하전 특성을 제공하는 250 리터의 생산 규모이며 다른 하나는 더 낮은 하전 특성을 제공하는 1600 리터의 생산규모였다. 본 시험에서, 본 발명자들은 2가지 배치의 SCD 첨가에 따른 반응을 측정하여 오프라인으로 보여진 하전 특성을 확인하였다. 결과를 도 6에 나타내었다. 이 도면에서, 정사각형 데이터 포인트로 표시된 선이 250 L SCD 배치의 결과를 나타내는 한편, 삼각형 데이터 포인트로 표시된 선이 1600 L SCD 배치의 결과를 보여줌을 알 수 있다. 1600 L SCD 배치의 경우에 OD 변화가 더 큰 것을 알 수 있다. 3 ml SCD 첨가 후 OD의 평균 감소는 100매 복사본의 경우 약 3%였다.

이제, 1 ml의 SCD 당 OD 변화를 계산하면 ~0.015 OD/ml SCD를 얻는다. 이를 잉크 중의 % 고체가 4.5%인 미래의 인쇄기 포맷에서 더 높은 잉크 탱크에 사용하면, 1 ml x 2.5(통용되는 인쇄기의 커런트(current) 핀트 영역 당 인쇄 영역의 인자) x 1.5(더 높은 4.5% 잉크 고체의 인자) = 22 ml이다. 이 양은 전하 디렉터 첨가 시스템에 의해 전달될 수 있다. 용액 내 SCD의 각 ml 당 7초의 펌프 속도에서, 이는 작업 분산액(WD) 또는 잉크 조성물 내로 SCD 용액 22 ml를 펌프질하는데 154초가 걸리는 것과 같다.

실시예 7

본 발명자들은 또한, 상기 언급된 NCD 전하 디렉터를 인쇄 중에 상업적으로 구입가능한 일렉트로 잉크 4.5 잉크 조성물에 첨가함에 따른 효과를 알아보기 위한 시험을 수행하였다. 상업적으로 구입가능한 일렉트로 잉크 4.5 잉크 조성물은 휴렛 팩카드(Hewlett Packard)로부터 구입가능하며, 이미 마젠타 잉크의 경우 40 mg/g의 수준으로 또는 시안 잉크의 경우 43 mg/g의 수준으로 NCD를 함유하고 있다.

HP 7000 인쇄기 상에서 시험을 수행하였다. 시험은 낮은 커버리지의 200매 복사본을 사용하여 인쇄하는 것으로 이루어진다. 초기 100매 복사본 후에, 2 ml의 NCD-함유 액체를 첨가하고(4.4 mg/g NCD와 동일, NCD를 첨가하여 NCD 농도를 약 10% 만큼 증가시킴), 최종 100매 복사본이 인쇄될 때까지 인쇄를 지속하였다.

본 발명자들은 잉크가 포토 영상판으로 이동하기 전에 인쇄 중의 저 필드 전도성, 인쇄 중의 광학 밀도, 및 잉크를 현상액 롤러 위에 압축하는 장비의 부분인 스퀴지(squeegee) 롤러의 전류(current)를 측정하였다. 저 필드 전도성은 5 V/mm의 전기장 진폭, 5 Hz의 ac 주파수, 및 23 ℃의 온도에서 측정하였다.

도 7 및 8은 각각 시안 및 마젠타 잉크 조성물의 경우 복사본의 매수에 대한 저 필드 전도성(pmho)을 각각 보여준다.

도 9 및 10은 각각 시안 잉크 조성물 및 마젠타 잉크 조성물의 경우 복사본의 매수에 대한 광학 밀도를 각각 보여준다.

본 발명자들은 이들 결과가 인쇄 중에 2 ml NCD를 첨가하는 경우 신속한 반응을 입증한다고 간주한다(50 초 미만).

비록 본 발명이 특정 실시양태를 참조하여 기술되었지만, 당업자는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 변형, 변화, 생략 및 치환이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명을 하기 특허청구범위의 범위에 의해서만 제한하고자 한다. 달리 언급되지 않으면, 임의의 종속항의 특징은 임의의 다른 종속항의 특징과 조합될 수 있다.

Claims

1. (i) 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하는, 잉크 조성물을 제공하는 단계;
(ii) 잉크 조성물 중의 전하 디렉터 총량이 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 0.6 mg이 되도록 잉크 조성물에 전하 디렉터를 첨가하는 단계; 및
(iii) 정전기적 인쇄 공정에서 전하 디렉터 첨가의 예정된 시간 이내에 인쇄 매체 상에 잉크를 인쇄하며, 여기에서 예정된 시간이 90분 이하인 단계를 포함하는 정전기적 인쇄 방법.

제1항에 있어서,
단계 (i)에서, 잉크 조성물이 전하 디렉터를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 방법.

제1항에 있어서,
단계 (ii)가 잉크 조성물 중의 전하 디렉터 총량이 잉크 조성물의 고체 g 당 적어도 1.0 mg이 되도록 잉크 조성물에 전하 디렉터를 첨가하는 단계를 포함하는 방법.

제1항에 있어서,
단계 (ii)에서, 전하 디렉터가 지방산의 금속염, 설포-숙시네이트의 금속염, 옥시포스페이트의 금속염, 알킬-벤젠설폰산의 금속염, 방향족 카복실산 또는 설폰산의 금속염, 및 쌍성이온성 화합물, 폴리옥시에틸화 알킬아민, 레시틴, 폴리비닐피롤리돈, 다가 알콜의 유기산 에스테르 중에서 선택되는 방법.

제1항에 있어서,
단계 (ii)에서, 전하 디렉터가 유용성(oil-soluble) 석유 설포네이트, 폴리부틸렌 숙신이미드 및 글리세리드염, 설폰산 및 설폰산염을 포함하지만 이로 제한되지는 않는 그룹 중에서 선택되는 방법.

제1항에 있어서,
단계 (ii)에서, 전하 디렉터가 화학식 MA_n의 설포숙시네이트염을 포함하며, 여기에서 M이 금속이고, n은 M의 원자가이며, A는 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2']의 이온이고, 여기에서 R_1' 및 R_2' 각각이 알킬기인 방법.

제1항에 있어서,
단계 (ii)에서, 전하 디렉터가 (a) 화학식 MA_n의 설포숙시네이트염(여기에서 M이 금속이고, n은 M의 원자가이며, A는 화학식 [R_1'-O-C(O)CH₂CH(SO₃ ^-)OC(O)-O-R_2']의 이온이고, 여기에서 R_1' 및 R_2' 각각은 알킬기이다) 및 (b) 알킬 벤젠 설폰산을 포함하는 방법.

제1항에 있어서,
단계 (i) 및/또는 단계 (ii)에서, 잉크 조성물의 고체 함량이 35 중량% 이상인 방법.

제1항에 있어서,
단계 (i) 및/또는 단계 (ii)에서, 잉크 조성물의 고체 함량이 40 중량% 이상인 방법.

제1항에 있어서,
단계 (iii)에서, 예정된 시간이 20분 내지 60분인 방법.

제1항에 있어서,
수지가 산성 또는 염기성 측기를 갖는 중합체를 포함하는 방법.

제1항에 있어서,
수지가 에틸렌 또는 프로필렌 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 에틸렌적으로 불포화된 산의 공중합체인 제1 중합체를 포함하는 방법.

제12항에 있어서,
제1 중합체가 에스테르기를 포함하지 않고, 수지가 (i) 에스테르화 아크릴산 또는 에스테르화 메타크릴산 중에서 선택된 에스테르 측기를 갖는 제1 단량체, (ii) 아크릴산 또는 메타크릴산 중에서 선택된 산성 측기를 갖는 제2 단량체, 및 (iii) 에틸렌 및 프로필렌 중에서 선택된 제3 단량체의 공중합체인 에스테르 측기를 갖는 제2 중합체를 추가로 포함하는 방법.

(i) 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하는, 잉크 조성물을 제공하는 단계;
(ii) 잉크 조성물을 용기 내에 포장하고 용기를 밀봉하는 단계를 포함하는,포장된 잉크 조성물의 제조 방법.

잉크 조성물이 탄화수소 담체 액체, 및 수지와 착색제를 포함하는 입자를 포함하며, 여기에서 잉크 조성물이 잉크 조성물의 고체 g 당 0.3 mg 미만의 전하 디렉터를 함유하고, 잉크 조성물이 밀봉된 용기 내에 포장된, 포장된 잉크 조성물.