JP5869700B2 - 静電印刷 - Google Patents
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(i)炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むインク組成物を提供するステップ、
(ii)チャージディレクタをインク組成物に添加して、インク組成物中のチャージディレクタの全量がインク組成物の固形物1グラム当たり少なくとも0.6mgになるようにするステップ、ならびに
(iii)チャージディレクタを添加する所定時間内に静電印刷プロセスでインクを印刷媒体上に印刷するステップ、
を含み、ここで所定時間が90分もしくはそれ未満である、方法。
(a)炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むインク組成物を提供するステップ、
(b)該インク組成物をコンテナにパッケージし、そしてコンテナを密閉するステップ、
を含む。
そして該インク組成物は密閉されたコンテナにパッケージされている。
炭化水素キャリア液は炭化水素を含む液体である。炭化水素は、脂肪族炭化水素、異性化脂肪族炭化水素、分岐鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素およびそれらの組み合わせを含み得るがそれらには限定されない。キャリア液の例は、脂肪族炭化水素、イソパラフィン化合物、パラフィン化合物、脱芳香族炭化水素化合物などを含むがそれらには限定されない。詳細にはキャリア液は、Isopar−G(商標)、Isopar−H(商標)、Isopar−L(商標)、Isopar−M(商標)、Isopar−K(商標)、Isopar−V(商標)、Norpar 12(商標)、Norpar 13(商標)、Norpar 15(商標)、Exxol D40(商標)、Exxol D80(商標)、Exxol D100(商標)、Exxol D130(商標)およびExxol D140(商標)(それぞれ、EXXON CORPORATIONによって販売される);Teclen N−16(商標)、Teclen N−20(商標)、Teclen N−22(商標)、Nisseki Naphthesol L(商標)、Nisseki Naphthesol M(商標)、Nisseki Naphthesol H(商標)、#0 Solvent L(商標)、#0 Solvent M(商標)、#0 Solvent H(商標)、Nisseki Isosol 300(商標)、Nisseki Isosol 400(商標)、AF−4(商標)、AF−5(商標)、AF−6(商標)およびAF−7(商標)(それぞれNIPPON OIL CORPORATIONによって販売される);IP Solvent 1620(商標)およびIP Solvent 2028(商標)(それぞれIDEMITSU PETROCHEMICAL CO.,LTD.によって販売される);Amsco OMS(商標)およびAmsco 460(商標)(それぞれAMERICAN MINERAL SPIRITS CORP.によって販売される);およびElectron、Position、New II、Purogen HF(100%合成テルペン)(ECOLINK(商標)によって販売される)を含み得るが、それらには限定されない。本開示のキャリア液および他の成分は、米国特許第6,337,168号、米国特許第6,070,042号および米国特許第5,192,638号に記載され、それら全ては参照により本明細書に組み入れられる。
樹脂は、熱可塑性ポリマーを含み得るがそれらに限定されない。ある例において、樹脂は、酸性の側基もしくは塩基性の側基を持つポリマーを含む。ある例において、樹脂のポリマーは、エチレンアクリル酸コポリマー、メタクリル酸コポリマー、エチレンビニルアセタートコポリマー、エチレン(例えば80重量%〜99.9重量%)とメタクリル酸もしくはアクリル酸のアルキル(例えばC1〜C5)エステル(例えば0.1重量%〜20重量%)のコポリマー、エチレン(例えば80重量%〜99.9重量%)と、アクリル酸もしくはメタクリル酸(例えば0.1重量%〜20.0重量%)と、メタクリル酸もしくはアクリル酸のアルキル(例えばC1〜C5)エステル(例えば0.1重量%〜20重量%)とのコポリマー、ポリエチレン、ポリスチレン、イソタクチックポリプロピレン(結晶性)、エチレンエチルアクリラート、ポリエステル、ポリビニルトルエン、ポリアミド、スチレン/ブタジエンコポリマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂(例えば、メチルメタクリラート(例えば50重量%〜90重量%)/メタクリル酸(例えば0重量%〜20重量%)/エチルヘキシルアクリラート(例えば10重量%〜50重量%)のような、アクリル酸もしくはメタクリル酸とアクリル酸もしくはメタクリル酸のアルキルエステルの少なくとも一つとのコポリマーであって、ここでアルキルが、ある例において1から約20個の炭素原子であるもの)、エチレンアクリラートターポリマー、エチレン-アクリル酸エステル-無水マレイン酸(MAH)もしくはグリシジルメタクリラート(GMA)ターポリマー、エチレンアクリル酸イオノマー、ならびにそれらの組み合わせから選択し得る。
インク組成物は着色剤を含む。着色剤は、ブラック顔料、シアン顔料、イエロー顔料およびマゼンタ顔料から選択される顔料であってよい。そのような顔料は当業者に公知である。顔料は、無機顔料もしくは有機顔料であってよい。キャリア液中に分散する着色剤は、キャリア液と相溶性であり、かつ静電印刷に有用である任意の着色剤であってよく、例えば、着色剤は顔料粒子として存在しても良いし、樹脂(本明細書に記載されるポリマーに加えて)および顔料を含むものでも良い。樹脂と顔料は、当技術分野に公知の一般的に使用される任意のものであってよい。例えば、Permanent Yellow DHG、Permanent Yellow GR、Permanent Yellow G、Permanent Yellow NCG−71、Permanent Yellow GG、Hansa Yellow RA、Hansa Brilliant Yellow 5GX−02、Hansa Yellow X、NOVAPERM(登録商標)YELLOW HR、NOVAPERM(登録商標)YELLOW FGL、Hansa Brilliant Yellow 10GX、Pemanent Yellow G3R−01、HOSTAPERM(登録商標)YELLOW H4G、HOSTAPERM(登録商標)YELLOW H3G、HOSTAPERM(登録商標)ORANGE GR、HOSTAPERM(登録商標)SCARLET GO、Permanent Rubine F6Bを含む、Hoechstによる顔料、L74−1357 Yellow、L75−1331 Yellow、L75−2337 Yellowを含むSun Chemicalによる顔料、DALAMAR(登録商標)YELLOW YT−858−Dを含むHeubachによる顔料、CROMOPHTHAL(登録商標)YELLOW 3G、CHROMOPHTHAL(登録商標)YELLOW GR、CHROMOPHTHAL(登録商標)YELLOW 8G、IRGAZINE(登録商標)YELLOW 5GT、IRGALITE(登録商標)RUBINE 4BL、MONASTRAL(登録商標)MAGENTA、MONASTRAL(登録商標)SCARLET、MONASTRAL(登録商標)VIOLET、MONASTRAL(登録商標)RED、MONASTRAL(登録商標)VIOLETを含むCiba−Geigyによる顔料、LUMOGEN(登録商標)LIGHT YELLOW、PALIOGEN(登録商標)ORANGE、HELIOGEN(登録商標)BLUE L 690 IF、HELIOGEN(登録商標)BLUE TBD 7010、HELIOGEN(登録商標)BLUE K 7090、HELIOGEN(登録商標)BLUE L 710 IF、HELIOGEN(登録商標)BLUE L 6470、HELIOGEN(登録商標)GREEN K 8683、HELIOGEN(登録商標)GREEN L 9140を含むBASFによる顔料、QUINDO(登録商標)MAGENTA、INDOFAST(登録商標)BRILLIANT SCARLET、QUINDO(登録商標)RED 6700、QUINDO(登録商標)RED 6713、INDOFAST(登録商標)VIOLETを含むMobayによる顔料、Maroon B STERLING(登録商標) NS BLACK、STERLING(登録商標)NSX76、MOGUL(登録商標)Lを含むCabotによる顔料、TIPURE(登録商標)R−101を含むDuPontによる顔料、UHLICH(登録商標)BK8200を含むPaul Uhlichによる顔料などである。
(i)炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むインク組成物を提供するステップ、
(ii)チャージディレクタをインク組成物に添加して、インク組成物中のチャージディレクタの全量がインク組成物の固形物1グラム当たり少なくとも0.6Mgになるようにするステップ、
を含む。
〔式中、R3はアルキル基、ある例ではC5〜C15アルキル基、ある例ではC10〜C14アルキル基、ある例ではC12アルキル基である〕であってよい。R3は好ましくは、ベンゼン環上でSO3H基に対してパラ位にあり、好ましくは直鎖アルキル基である。アルキルベンゼンスルホン酸は、ある例ではアルキルアミンと等量で、ある例では例えばイソプロピルアミンのようなイソアルキルアミンと等量で存在し得る。
第一の態様のステップ(iii)は、チャージディレクタを添加する所定時間内にインクを印刷媒体上に静電印刷プロセスによって印刷するステップを含み、ここで所定時間が90分もしくはそれ未満である。
表面上に静電潜像を形成するステップ、
表面をインク組成物と接触させ、粒子の少なくともいくつかが表面に結合し、表面上に現像されたトナー像を形成するステップ、ならびに
トナー像を印刷媒体に転写するステップ
を含む。
第二の態様において、パッケージされたインク組成物を作製する方法が提供され、方法は、
(a)炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むインク組成物を提供するステップ、
(b)該インク組成物をコンテナにパッケージし、そしてコンテナを密閉するステップ、
を含む。
炭化水素キャリア液、樹脂、着色剤を混合して、炭化水素キャリア液ならびに樹脂および着色剤を含む粒子を含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むインク組成物を提供するステップを含む。
炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含み、
ここでインク組成物は、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含み、
そして該インク組成物は密閉されたコンテナにパッケージされている。
この例は、チャージディレクタを欠いたインク組成物/配合を説明する。このインク組成物は、72:18:10の重量比の樹脂Nucrel925、Nucrel2806およびBynel2022の配合を用い、Isopar Lによってペーストを作製するよう調製され、ペーストは、顔料、VCA(ジ/トリ Alステアラート塩)およびHPBが添加された。このインクは、Isoparおよび/もしくはMarcolのような重油を添加することによってワーキング分散液の固形物濃度へと希釈された。
第一のステップとして、72:18:10の重量比の樹脂Nucrel925、Nucrel2806およびBynel2022がそれぞれ、Ross二軸プラネタリーミキサーによって1500グラムのIsopar L(EXXONによって製造されるイソパラフィン油)キャリア液によって60rpmの速度で130℃の温度で1時間混合された。それぞれの場合において、樹脂の全量は1000グラムであった。温度が下げられ、混合は混合物が室温になるまで続けられた。混合中、ポリマーは、Isoparを溶媒和し、冷却中に、キャリア液中のポリマー(溶媒和したキャリア液とともに)の顆粒が形成された。
この例は、再びチャージディレクタを欠いたインク組成物をさらに作製することを説明する。このインク組成物は、磨砕機S1と呼ばれる研究室の破砕ツールを用いて、以下の表Iに説明されるような組成物を混合することによって作製された。
i)高温ステージ−53℃1.5時間
ii)低温ステージ−45℃10.5時間
で実施された。
SVMは、ABCRより商品名SIG5840で入手可能な高粘性である300KcStのシリコンオイルである。
SE−15は、ShinEtsuからKSG−15の商品名で入手可能な消泡剤シリコン添加剤である。
Marcolは0.83gr/ccの粘度を持つ高粘性のパラフィンオイルである。
本試験の目的は、最適な安定に帯電したインク分散物を得るための帯電の立ち上がり時間を評価するというものであった。
図3におけるこれらの最初の示唆から、本願の発明者は帯電していないインク分散物の帯電立ち上がり時間を記録するために印刷プレス上のインクを試験したいと考えた。
NB:10mg/グラムのGTを含み、すべてのインク帯電安定時間は20分未満であった。さらに帯電設定点はシフトし、このシフトの方向(高帯電/低帯電)は色に依存した。
インク分散液の構築に加えて、本願発明者は、印刷中に帯電していないインクを添加することの効果を調査したいと考えた。新たに添加された帯電していないインクの量の変化速度が遅いとき、印刷中の、特に広範囲の画像を印刷しているときに、帯電が減少する。インクの帯電を自動的に構成する新しい帯電システムを持つことなく、本願発明者は以下の2つの疑問について調査することによってこの態様について確認することにした。
1. 添加することが望まれるSCDの量はどのくらいなのか、またはSCDの消費はどのようなものなのか。
2. このことは、開発中の代替的な印刷システムと適合するかどうか。
他の試験は、印刷中に添加されるべきSCDの必要最低限量とOD減少の減衰定数とを測定することを目的とした。CDをインク分散物へと添加する時、帯電が上昇し、一般的にOD設定点までODが減少する。
OD=OD設定点+ΔODe−αtであり、
が導き出される。
OD設定点に到達するのに必要な時間を知るのが望まれるとき、このαと現在のODとCD添加後の望まれるOD設定点から以下で求める:
1ml×2.5(現在のプレス中の現在の印刷範囲に対する印刷範囲の係数)×1.5(より多い4.5%インク固形物の係数)=22ml。
この量は、チャージディレクタ添加システムによって送達できる量である。SCD溶液1ml当たり7秒というポンプ速度において、これは22mlのSCD溶液をワーキング分散液(WD)もしくはインク組成物へとポンプ送達するための154秒に相当する。
Claims (15)
- 静電印刷のための方法であって、
(i)炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むか、又は、チャージディレクタを実質的に含まないか、若しくは含まないインク組成物を提供するステップ、
(ii)チャージディレクタをインク組成物に添加して、インク組成物中のチャージディレクタの全量がインク組成物の固形物1グラム当たり少なくとも0.6mgになるようにするステップ、ならびに
(iii)チャージディレクタ添加からの所定時間内に静電印刷プロセスでインクを印刷媒体上に印刷するステップ、
を含み、ここで所定時間が90分もしくはそれ未満である、方法。 - ステップ(i)においてインク組成物がチャージディレクタを実質的に含まないか、または含まない、請求項1に記載の方法。
- ステップ(ii)が、チャージディレクタをインク組成物に添加して、チャージディレクタの全量がインク組成物の固形物1グラム当たり少なくとも1mgになるようにするステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- ステップ(ii)におけるチャージディレクタが、脂肪酸の金属塩、スルホサクシナートの金属塩、オキシホスホナートの金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩、芳香族カルボン酸もしくは芳香族スルホン酸の金属塩、両性イオン性化合物、ポリオキシエチル化アルキルアミン、レシチン、ポリビニルピロリドンおよび多価アルコールの有機酸エステルから選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(ii)におけるチャージディレクタが、油溶性石油スルホナート、ポリブチレンサクシンイミドおよびグリセリド塩、スルホン酸およびスルホン酸塩から選択されるがそれらには限定されない、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- (ii)におけるチャージディレクタが、一般式MAn〔式中Mが金属であり、nはMの価数であり、Aが一般式[R1’−O−C(O)CH2CH(SO3 −)OC(O)−O−R2’]〔式中、R1’およびR2’はアルキル基である〕のイオンである〕のスルホサクシナート塩を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- (ii)におけるチャージディレクタが、(a)一般式MAn〔式中Mが金属であり、nはMの価数であり、Aが一般式[R1’−O−C(O)CH2CH(SO3 −)OC(O)−O−R2’]〔式中、R1’およびR2’はアルキル基である〕のイオンである〕のスルホサクシナート塩と(b)アルキルベンゼンスルホン酸とを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(i)および/もしくはステップ(ii)において、インク組成物の固形分含量が35重量パーセントもしくはそれ以上である、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(i)および/もしくはステップ(ii)において、インク組成物の固形分含量が40重量パーセントもしくはそれ以上である、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(iii)において、所定時間が20〜60分である、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 樹脂が酸性側基もしくは塩基性側基を持つポリマーを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 樹脂が、エチレンもしくはプロピレンとアクリル酸もしくはメタクリル酸のいずれかのエチレン性不飽和酸とのコポリマーである第一のポリマーを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 第一のポリマーがエステル基を含まないポリマーであり、樹脂が、(i)エステル化アクリル酸もしくはエステル化メタクリル酸から選択されるエステル側基を持つ第一のモノマー、(ii)アクリル酸もしくはメタクリル酸から選択される酸性側基を持つ第二のモノマー、および(iii)エチレンおよびプロピレンから選択される第三のモノマーのコポリマーである、エステル側基を持つ第二のポリマーをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の方法に用いるパッケージされたインク組成物を作製する方法であって、
(a)炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、インク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むか、又は、チャージディレクタを実質的に含まないか、若しくは含まないインク組成物を提供するステップ、
(b)該インク組成物をコンテナにパッケージし、そしてコンテナを密閉するステップ、
を含む、方法。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載の方法に用いるパッケージされたインク組成物であって、ここでインク組成物が、炭化水素キャリア液と樹脂および着色剤を含む粒子とを含むインク組成物であって、ここでインク組成物がインク組成物中の固形物1グラム当たり0.3mg未満のチャージディレクタを含むか、又は、チャージディレクタを実質的に含まないか、若しくは含まず、
そして該インク組成物が密閉されたコンテナにパッケージされている、パッケージされたインク組成物。
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