상 변화 잉크 조성물 document_id A220623058685

잉크 젯 인쇄 시스템에는 일반적으로, 연속 스트림과 드롭-온-디맨드(drop-on-depand)의 두 가지 유형이 있다. 연속 스트림 잉크 젯 시스템에서는, 잉크가 가압하에 하나 이상의 오리피스 또는 노즐을 통하여 연속 스트림으로 방출된다. 스트림은 교란되어 오리피스로부터 고정된 거리에서 액적으로 파괴된다. 파괴 지점에서, 액적은 디지털 데이터 신호에 따라 하전되고, 각각의 액적의 탄도를 조절하여 이를 재순환용 거터(gutter) 또는 기록 매체상 특정 위치로 향하게 하는 정전기장으로 통과된다. 드롭-온-디맨드 시스템에서는, 액적은 디지털 데이터 신호에 따라 오리피스로부터 기록 매체상 위치로 직접 방출된다. 액적은 기록 매체상에 위치되어야 하지 않으면, 형성되거나 방출되지 않는다. 드롭-온-디맨드 잉크 젯 시스템에는 세 가지 이상의 유형이 있다. 한 가지 유형의 드롭-온-디맨드 시스템은 이의 주요 부품으로서 한 말단에 노즐을 갖고 다른 말단 부근에 압력 펄스를 생성시키는 압전 변환기를 갖는 잉크 충전된 채널 또는 통로를 갖는 압전 장치이다. 또 다른 드롭-온-디맨드 시스템 유형은 음향 잉크 인쇄라고 공지되어 있다. 공지되어 있는 바와 같이, 음향 빔은 충돌하는 물체에 대하여 방사압을 발휘한다. 따라서, 음향 빔이 아래쪽으로부터 액체의 풀의 유리 표면(즉, 액체/공기 계면)에 충돌하는 경우, 풀의 표면에 대하여 발휘하는 방사압은 표면 장력의 보유력에도 불구하고 풀로부터의 액체의 개별적인 액체를 방출하기에 충분히 높은 수준에 이를 수 있다. 빔을 풀의 표면 위 또는 표면 부근에 집중시키면 주어진 입력 량에 대하여 빔이 발휘하는 방사압을 강화시킨다. 또 다른 드롭-온-디맨드 시스템 유형은 열 잉크 젯, 또는 버블 젯으로 공지되어 있으며, 고속 액적을 생성한다. 이러한 드롭-온-디맨드 시스템 유형의 주요 부품은 한 말단에 노즐을 갖고 노즐 부근에 열 발생 레지스터를 갖는 잉크 충전된 채널이다. 디지털 정보를 나타내는 인쇄 신호는 오리피스 또는 노즐 부근의 각각의 잉크 통로 내의 저항 층에서 전류 펄스를 생성하여 바로 근처의 잉크 비히클(통상적으로 물)이 거의 순간적으로 증발되어 기포를 생성하도록 한다. 오리피스의 잉크는 기포가 팽창됨에 따라 추진된 액적으로서 방출된다. 기판 또는 중간 전사 구성원 위에 직접 인쇄하는 상 변화 잉크를 이용하는 압전 잉크 젯 장치의 통상적인 설계에서, 이미지는 잉크 분사(jetting) 헤드에 대하여 기판(이미지 수용 구성원 또는 중간 전사 구성원)의 4 내지 18회 회전 동안(증분 이동) 착색 잉크를 적합하게 분사하여 적용되며, 즉, 각각의 회전 사이에 기판에 대하여 프린트헤드의 작은 전환이 존재한다. 이러한 접근은 프린트헤드 디자인을 단순화시키고, 작은 이동은 우수한 액적 정렬을 보장한다. 분사 작동 온도에서, 액체 잉크의 액적은 인쇄 장치로부터 분출되고, 잉크 액적은 기록 기판의 표면과 접촉시, 직접 또는 가열된 중간 전사 벨트 또는 드럼을 통하여, 재빨리 고화되어 고화 잉크 액적의 소정 패턴을 형성한다. 통상적으로 잉크 젯 프린터와 사용되는 핫 멜트 잉크는 왁스계 잉크 비히클, 예를 들면, 결정성 왁스를 포함한다. 이러한 고체 잉크 젯 잉크는 선명한 색상 이미지를 제공한다. 통상적인 시스템에서, 결정성 왁스 잉크는 부분적으로 중간 전사 구성원 위에서 냉각시킨 다음, 종이 등의 이미지 수용 매체로 가압시킨다. 트랜스퓨즈(transfuse)는 이미지 액적을 확산시켜 풍부한 색상 및 낮은 파일(pile) 높이를 제공하는 것이다. 고체 잉크의 저유량은 또한 종이의 비침 현상(showthrough)을 방지한다. 당해 시스템에서, 결정성 왁스 잉크는 약 130 내지 약 140℃의 온도에서 전사 구성원, 예를 들면, 알루미늄 드럼으로 분사된다. 왁스계 잉크는 전사 구성원 위로 효율적이고 적합하게 분사되기 위하여 이러한 높은 온도로 가열되어 이의 점도를 감소시킨다. 전사 구성원은 약 60℃여서 왁스는 고화 또는 결정화되기에 충분히 냉각된다. 전사 구성원이 기록 매체로 롤 오버됨에 따라, 왁스계 잉크로 구성된 이미지는 종이로 가압된다. 방사선 경화성 잉크는 일반적으로 경화성 단량체, 경화성 왁스, 착색제 및 방사선 활성화 개시제, 구체적으로는 잉크의 경화성 성분, 구체적으로는 경화성 단량체와 경화성 왁스의 중합을 개시하는 광개시제를 포함한다. 백색 방사선 경화성 잉크는 프린터용 고부가가치 물질인 것으로 간주된다. 백색 잉크는 특정한 그래픽 및 레이블링 적용에 필요하다. 이는 가장 통상적으로는 투명하고 어두운 기판 위에 사용하여 텍스트 또는 그래픽에 대한 배경을 부여하거나 제공한다. 스모크 색상의 플라스틱 위의 백색 텍스트가 특히 두드러진다. 백색 착색제는 다양한 물질, 가장 통상적으로는 이산화티탄을 포함할 수 있는 안료이다. 백색은 광 산란에 의해 생성되기 때문에, 우수한 백색을 제공하기 위하여 용적 평균 입자 크기가 약 200 내지 약 300nm인 안료가 일반적으로 선택된다. 분산액 속의 입자 크기가 이러한 범위 미만으로 감소함에 따라, 분산액은 청색 광을 선택적으로 산란시켜 푸르스름한 백색으로 나타난다. 입자 크기가 추가로 감소함에 따라, 이는 가시광을 산란시키지 않아서 투명하게 된다. 예를 들면, 보다 작은 나노미터 크기의 이산화티탄 안료가 공지되어 있지만, 이는 무색이다. 하나의 양태에서는, 유효한 백색 광 산란이 최적 크기의 이산화티탄 입자 및 경화된 잉크 층의 총 용적을 기준으로 하여 약 5 내지 약 30용적%의 증가된 안료 하중을 선택하여 달성된다. 추가로, 유효한 백색 광 산란은 최적 크기의 이산화티탄 입자 및 경화된 잉크 층의 총 용적을 기준으로 하여 약 10용적%의 증가된 안료 하중을 선택하여 달성된다. 10용적% 하중의 중량%는 경화성 비히클에 비하여 이산화티탄 입자의 고밀도로 인하여 유효하게는 약 40%이다. 고밀도 분산액의 조합, 예를 들면, 안료와 분산액 1㎖당 안료 약 2 내지 약 4g의, 상대적으로 큰 크기 및 고하중의 안료는 저장 안정성 및 분사성 백색 경화성 잉크를 고안하는 것을 특히 힘들게 한다. 경화는 개시에 요구되는 높은 안료 하중 및 높은 산란광으로 인하여 종종 달성하기 곤란하다.