-
Diese
Erfindung beschreibt einen neuen Toner, der für elektrophoretische
Druckverfahren eingesetzt werden kann, ebenso wie ein Verfahren
für einen elektrophoretischen Druckvorgang.
-
Zum
ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers,
zum Beispiel eines Einzelblattes oder eines bandförmigen
Aufzeichnungsträgers aus verschiedenen Materialien ist
es bekannt, auf einem Potenzialbildträger wie einem Fotoleiter,
bildabhängig Potenzialbilder beziehungsweise Ladungsbilder
zu erzeugen, die den zu druckenden Bildern, bestehend aus einzufärbenden
und nicht einzufärbenden Bereichen, entsprechen. Die einzufärbenden
Bereiche, die auch Bildstellen genannt werden, der Potenzialbilder
werden mit einer Entwicklerstation durch Toner sichtbar gemacht
(eingefärbt). Anschließend wird das Tonerbild
auf den Aufzeichnungsträger beziehungsweise Substrat umgedruckt.
-
Zum
Einfärben der Bildstellen kann dabei entweder Trockentoner
oder ein Flüssigentwickler, der den Toner in einer Flüssigkeit
dispergiert enthält, verwendet werden.
-
Ein
Verfahren zur elektrophoretischen Flüssigentwicklung (elektrografische
Entwicklung) ist bereits bekannt; siehe
EP 0 756 213 B1 oder
EP 0 727 720 B1 .
Als Flüssigentwickler wird bei den bisher bekannten Verfahren
eine unpolare Trägerflüssigkeit verwendet, wobei
darin Tonerteilchen dispergiert vorliegen. Typische unpolare Lösungen,
die als Trägerflüssigkeit verwendet werden, umfassen
allgemein Silikonöle und Kohlenwasserstoffe.
-
Bei
dem Druckvorgang wird eine Anlage verwendet, die eine Entwicklerstation
aus einer oder mehreren Entwicklerwalzen zum Benetzen des Bildträgerelementes
mit Flüssigentwickler entsprechend den Potenzialbildern
auf dem Bildträgerelement enthält. Über
eine oder mehrere Transferwalzen wird dann das entwickelte Potenzialbild
auf den Aufzeichnungsträger übertragen.
-
Bei
den bekannten Druckvorgängen unter Verwendung eines Flüssigtoners
ist der Toner in einer Trägerflüssigkeit eingebettet,
die den Toner transportiert, ohne jedoch selbst zur Einfärbung
beizutragen. Neben den oben genannten Silikonölen und Kohlenwasserstoffen
kommen als Trägerflüssigkeit auch Mineralöle
zum Einsatz. Bei dem üblichen Druckvorgang wird die Trägerflüssigkeit
zusammen mit dem Toner in einem Druckwerk von einer Einfärbestation
auf einen Fotoleiter mit dem latenten Druckbild über eine
Transferwalze auf ein Substrat oder Aufzeichnungsträger übertragen.
-
Der
Transfer des Toners zum Substrat wird durch eine Schicht aus der
Trägerflüssigkeit zwischen einer Umdruckwalze
und dem Substrat gewährleistet. Angetrieben von elektrischen
Kräften wandert der Toner durch die Trägerflüssigkeitsschicht
von der Umdruckwalze zum Substrat. Es findet somit eine elektrophoretische
Migration des Toners zum Substrat statt.
-
Für
einen wirksamen Transfer des Toners ist eine vollständige
Benetzung der Oberfläche des Substrates durch die Trägerflüssigkeit
erforderlich, damit der Toner die Oberfläche des Substrates
erreichen kann und nicht an der Umdruckwalze zurückbleibt.
-
Bei
dem derartigen bekannten Verfahren gibt es jedoch das Problem, dass
ein Teil der Trägerflüssigkeit nach dem Transfer
des Toners auf das Substrat auf diesem verbleibt und das Substrat
nass wird. Daher muss das Substrat mit dem darauf transferierten
Toner durch Verdampfen der Trägerflüssigkeit getrocknet
werden. Die üblichen Trägerflüssigkeiten, die
oben angegeben sind, haben jedoch den Nachteil, dass sie hohe Verdampfungspunkte
aufweisen, so dass hohe Temperaturen zum Trocknen notwendig sind;
beispielsweise sind Temperaturen von mehr als etwa 120°C üblich.
-
Aus
US 3856519 ist bekannt,
die Trägerflüssigkeit während des Druckvorgangs
durch eine andere zu ersetzen, die bei niedrigerer Temperatur verdampft.
Hierfür wird die Transferoberfläche vor dem eigentlichen
Transfer mit einer Lösung aus einer leicht flüchtigen
Verbindung benetzt. Ein elektrostatisches Feld wird auferlegt, um
den Transfer des Tonerbildes auf die Substratoberfläche
zu bewirken, wobei vermieden wird, dass die hochsiedende Trägerflüssigkeit
wie zum Beispiel das Silikonöl, auf das Substrat gelangt.
Ein derartiges Verfahren ist jedoch sehr aufwändig, und
es gelingt nicht immer zufriedenstellend, die Benetzung des Substrates
mit der hochsiedenden Trägerflüssigkeit vollständig
zu vermeiden.
-
Zur
Gewährleistung des Explosionsschutzes ist es nötig,
große Mengen Spülluft durch die geheizte Strecke
zu schicken und zu erwärmen. Das erfordert eine lange Trocknungsstrecke
und erhöht den Energieverbrauch.
-
Ein
weiterer Nachteil des geschilderten Verfahrens unter Verwendung
der Trägerflüssigkeit zum Beispiel auf Basis von
Silikonölen besteht darin, dass die Trägerflüssigkeit
durch den erforderlichen Trocknungsvorgang verlorengeht und somit
für einen weiteren Druckvorgang immer neu aufgefüllt
werden muss. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Kosten des
Druckverfahrens nachteilig.
-
Das
durch die Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein
Verfahren für einen elektrophoretischen Druckvorgang anzugeben,
das kostengünstig und einfach durchzuführen ist.
Durch diese Erfindung soll ein Toner angegeben werden, dessen Verwendung
in diesem Druckvorgang keine aufwändige Verdampfung der
teuren Trägerflüssigkeit nach dem Transfer erforderlich
macht. Ebenso soll die Trägerflüssigkeit für
einen erneuten Druckvorgang wieder verwendbar sein.
-
Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch Bereitstellen eines neuen Toners,
der sowohl in unpolaren Lösungsmitteln als auch in polaren
Lösungsmitteln löslich ist. Das wesentliche Merkmal dieser
Erfindung besteht darin, dass an einer geeigneten Stelle während
des Druckverfahrens der Toner aus der unpolaren Trägerflüssigkeit
in eine polare Flüssigkeit transferiert wird. Dies ist
möglich, weil der Toner sowohl hydrophile Gruppen als auch
lipophile Gruppen im Molekül aufweist und somit amphiphile Eigenschaften
hat.
-
Als
Toner ist grundsätzlich jeder Toner geeignet, der herkömmlich
für solche Druckvorgänge eingesetzt wird, vorausgesetzt,
dass der erfindungsgemäß eingesetzte Toner sowohl
hydrophile als auch lipophile Gruppen aufweist. Derartige Gruppen
sind beispielsweise aus der Tensidchemie seit langem bekannt und
umfassen insbesondere kleinere chemische Gruppen wie -COO– (Carboxylatgruppe), -SO3
– (Sulfonatgruppe),
-OSO3
– (Sulfatgruppen),
Phosphatgruppen und/oder quaternäre Ammoniumgruppen, wobei
vier gleiche oder verschiedene Reste an ein Stickstoffatom gebunden
sind. Bevorzugt werden Carboxylatgruppen und quaternäre
Ammoniumgruppen zusammen in einem Tonermolekül verwendet.
-
Als
hydrophobe Gruppen kommen üblicherweise bekannte hydrophobe
Gruppen wie beispielsweise Kohlenwasserstoffgruppen, zum Beispiel
Alkyl- oder Alkenylgruppen in Frage, die eine Kohlenstoffzahl von
etwa 5 bis zu etwa 30 haben können.
-
Besonders
bevorzugte Toner umfassen Zusammensetzungen, die als Tonerharze
zum Beispiel thermoplastische gesättigte Polyesterharze,
Styrolharze wie Styrol-Acryl-Copolymerharze und Styrol-Acryl-modifizierte
Polyesterharze, Alkydharze, Phenolharze, Epoxyharze, Polyamidharze,
Polyacetolharze, Polyethylenharze, Polypropylenharze, Acrylharze
jeweils alleine oder als Mischungen von zwei oder mehreren davon
enthalten.
-
Grundsätzlich
besteht bezüglich der Kombination der lipophilen Gruppen
und der hydrophilen Gruppen keine besondere Beschränkung,
vorausgesetzt natürlich, dass die gewünschte Farbgebung
auf dem Substrat nicht nachteilig beeinflusst wird. Die lipophilen
Molekülgruppen im Toner lösen sich gut in einer
unpolaren Trägerflüssigkeit, während
sich die hydrophilen Gruppen in einer polaren Trägerflüssigkeit
gut lösen.
-
Als
unpolare Trägerflüssigkeit können übliche
Trägerflüssigkeiten eingesetzt werden wie die oben
genannten Silikonöle, Mineralöle oder Kohlenwasserstoffe.
-
Als
polare Lösungen können erfindungsgemäß insbesondere
Wasser, reines Wasser oder eine wässrig-alkoholische Lösung
mit einem niedrigen Alkohol eingesetzt werden, der zum Beispiel
2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist. Bevorzugt wird als alkoholische
Komponente Ethanol eingesetzt. Der Anteil an Wasser in derartigen
gemischten Lösungen kann in großen Bereichen variiert
werden. Bevorzugt ist der Anteil an Wasser im Bereich von 10 bis
90 Gew.%, wobei der Rest Alkohol ist, besonders bevorzugt 30 bis
70 Gew.%.
-
Als
Pigmente können beispielsweise anorganische Pigmente wie
Ruß, Graphit, Colcothar, Chromgelb und Ultramarinblau oder
auch organische Pigmente wie Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Isoindolinpigmente,
Anthachinonpigmente und Chinacridonpigmente jeweils alleine oder
als Mischungen von zwei oder mehreren verwendet werden.
-
Es
ist ebenso möglich, kommerziell erhältliche, schnell
trocknende Lacke und/oder Streichfarben auf wässriger oder
wässrig-alkoholischer Basis zu verwenden. Derartige Lacke
und/oder Streichfarben bilden auf dem Substrat einen Überzug,
der schnell trocknet, wobei beim Transfer der Toner in diesen Lack
oder die Streichfarbe übergeht.
-
Die
unpolare Trägerflüssigkeit, die die Tonerteilchen
darin dispergiert aufweist, kann übliche weitere Stoffe
enthalten, wie Bindemittel oder Farbstoffe. Ebenso können
Ladungssteuerungsstoffe enthalten sein, die Ionen von der Tonerfläche
aufnehmen bzw. an diese abgeben können. Beispiele umfassen
Metallseifen, Metallalkoxide und alle Arten von Tensiden wie anionische,
kationische, nichtionische oder amphotere Tenside oder Mischungen
der genannten Substanzen. Die hier eingesetzten Mengen entsprechen
den üblicherweise verwendeten Mengen.
-
Für
den Transfer des Toners auf das Substrat wird ein elektrisches Feld
auferlegt, wobei der Toner vom unpolaren Lösungsmittel
(Trägerflüssigkeit) in das polare Lösungsmittel
migriert, so dass das Substrat im Wesentlichen oder besonders bevorzugt
vollständig nur mit dem polaren Lösungsmittel
in Kontakt gelangt. Hierdurch ist es möglich, einen Kontakt
zwischen der unpolaren Trägerflüssigkeit und dem
Substrat zu vermeiden.
-
Zur
Optimierung des Übertragungswirkungsgrades zwischen dem
unpolaren und dem polaren Lösungsmittel steht ein elektrisches
Feld zur Verfügung. Im polaren Lösungsmittel ist gewöhnlich
die Leitfähigkeit zu hoch, um ein elektrisches Feld darüber
aufzubauen, so dass das Feld fast vollständig im unpolaren
Lösungsmittel anliegt. Der Toner wird also gegen die Grenzfläche
gezogen. Der Rest wird durch die polaren Enden am Toner bewirkt,
die den Toner im polaren Lösungsmittel verankern und den Übergang
letztendlich bewirken. Dazu ist es hilfreich, wenn der Toner im
polaren Lösungsmittel eine bessere Löslichkeit
zeigt als im unpolaren. Limitierend für diese Einstellung
ist lediglich die Anforderung, dass der Toner auch im unpolaren
Lösemittel noch ausreichend löslich bleibt um
nicht schnell zu sedimentieren; sonst wäre er nicht gut
transportierbar und lagerbar.
-
Toner,
der an dem Übergang von unpolarem zu polarem Lösemittel
nicht umgedruckt wird, kann zurückgeführt werden
und wieder in den Druckprozess eingebracht werden.
-
Nach
dem Transfer des Toners erfolgt auf übliche Weise eine
Fixierung und Trocknung, wobei eine Lufttrocknung besonders bevorzugt
ist.
-
Es
ist ersichtlich, dass der erfindungsgemäß verwendete
Toner aufgrund seiner amphiphilen Eigenschaften während
des Druckvorgangs von der unpolaren Trägerflüssigkeit
in eine polare Lösung übergeht, so dass nur die
polare Lösung mit dem zu bedruckenden Substrat in Kontakt
gelangt. Hierdurch wird der bisher bekannte und erforderliche aufwändige
Trocknungsvorgang der polaren Trägerflüssigkeit, die
einen hohen Siedepunkt hat, vermieden, wodurch das erfindungsgemäße
Verfahren kostengünstiger und einfacher durchzuführen
ist.
-
Erfindungsgemäß gibt
es mehrere Möglichkeiten, wann die polare Lösung
in den Druckvorgang eingebracht wird.
-
Eine
Möglichkeit besteht darin, einen Ladungsbildträger
mit der den Toner in dispergierter Form enthaltenen, unpolaren Trägerflüssigkeit
zu einer Transferwalze zu übermitteln. An dem Übergang von
dem Ladungsbildträger zu der Transferwalze kann von einer
weiteren Zuführwalze die polare Lösung zugeführt
werden, so dass an der Übergangsstelle zwischen Ladungsbildträger
und Transferwalze die den Toner enthaltene Trägerflüssigkeit
mit der polaren Lösung in Kontakt gelangt. Aufgrund seiner
amphiphilen Eigenschaften migriert der Toner von der Trägerflüssigkeit
in die polare Lösung und wird auf der Transferwalze zur
Umdruckstelle weitergeführt und gelangt von dieser auf
das zu bedruckende Substrat, das zwischen der Transferwalze und
einer dieser gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze
geführt wird. Hierdurch gelangt die polare Lösung
zusammen mit den Tonerteilchen auf das Substrat. Die polare Lösung
bildet dabei einen möglichst gleichmäßigen
und vollständigen Film auf dem Substrat, wobei die Dicke
des geschlossenen Filmes ungefähr 2 bis 20 μm,
bevorzugt 5 bis 20 μm, weiter bevorzugt etwa 7 bis 10 μm
beträgt.
-
Der
Transfer auf das Substrat erfolgt üblicherweise bei Temperaturen
zwischen 18 und 30°C, wobei Raumtemperatur (20 bis 22°C)
besonders bevorzugt ist.
-
Die
unpolare Trägerflüssigkeit verbleibt bei diesem
Ausführungsbeispiel nur auf dem Ladungsbildträger
und kann gegebenenfalls nach einer Reinigung erneut einem weiteren
Druckvorgang zurückgeführt werden. Die Reinigungsvorrichtung
ist in diesem Fall hinter der Übergangsstelle zwischen
Ladungsbildträger und Transferwalze angeordnet.
-
Durch
diese Vorgehensweise ist es insbesondere möglich, den Verlust
von unpolarer Trägerflüssigkeit zu vermeiden,
beziehungsweise auf ein Minimum zu reduzieren. Weiterhin ist es
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr
erforderlich, hohe Trocknungstemperaturen anzuwenden, weil die unpolare
Trägerflüssigkeit mit ihrem hohen Siedepunkt nicht
mehr auf das Substrat gelangt. Stattdessen ist auf dem Substrat
eine verhältnismäßig leicht verdampfende
Flüssigkeit wie Wasser oder eine wässrig-alkoholische
Lösung, beziehungsweise ein schnell trocknender Lack oder
Streichfarbe vorhanden, wodurch der anschließende Trocknungsvorgang
auf wirtschaftliche Weise leicht und effizient durchgeführt
werden kann. Das Verfahren zeichnet sich dadurch durch einen geringeren
Energieverbrauch aus, wobei darüber hinaus auch Vorteile
bestehen, weil keine gefährlichen Lösungen vom
bedruckten Substrat entfernt werden müssen.
-
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform ist es auch möglich,
die Trägerflüssigkeit, die den Toner darin dispergiert
aufweist und das unpolare Lösungsmittel enthält, über
den Ladungsbildträger und die Transferwalze zu der Umdruckstelle
zu transportieren. Von einer zusätzlich angeordneten Walze
wird direkt auf das Substrat die oben beschriebene polare Flüssigkeit
aufgetragen, und das so benetzte Substrat wird zur Umdruckstelle
geleitet. Beim Kontakt des so benetzten Substrates mit der Transferwalze
und der gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze erfolgt
an dieser Stelle der Transfer des Toners von der unpolaren Lösung
in die polare Lösung. Auch bei dieser Variante wird gewährleistet,
dass die unpolare Lösung nicht das Substrat benetzt, so
dass nur die polare Lösung auf dem Substrat vorliegt. Auch hier
kann eine anschließende Trocknung auf oben beschriebene
Weise in einfacher Art durchgeführt werden. Die Transferwalze
enthält nach dem Kontakt mit dem Substrat nur noch die
unpolare Trägerflüssigkeit, die dann gegebenenfalls
durch eine zusätzlich angebrachte Reinigungsvorrichtung
gereinigt und einem erneuten Druckvorgang zurückgeführt werden
kann.
-
Somit
ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich,
Trägerflüssigkeit für erneute Druckverfahren
zurückzuführen. Darüber hinaus ist eine
einfache Trocknung des mit dem Tonerbild versehenen Substrates möglich,
weil auf diesem Substrat leicht flüchtige Substanzen vorliegen,
die darüber hinaus keinerlei Gefährdungspotenzial
aufweisen.
-
Diese
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert, worin
-
1 schematisch
den Druckvorgang gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung darstellt; und
-
2 schematisch
den Druckvorgang gemäß einen zweiten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung darstellt.
-
3 schematisch
ein Tonerteilchen gemäß dieser Erfindung zeigt.
-
Wie
in 1 dargestellt ist, wird unpolare Trägerflüssigkeit
zusammen mit dem amphiphilen Toner gemäß dieser
Erfindung von einer Applicatorwalze (11) auf einen Ladungsbildträger
(1) übertragen. Auf dem Ladungsbildträger
(1) bildet die Trägerflüssigkeit mit
darin dispergiertem Toner und weiteren Bestandteilen wie Bindemittel
und zusätzliche Pigmentteilchen, einen einheitlichen dünnen
Film. Der Ladungsbildträger (1) wird gegen den
Uhrzeigersinn bewegt und gelangt in Kontakt mit einer Transferwalze
(3). Diese Transferwalze (3) ist mit einer Zuführwalze
(10) zum Zuführen einer polaren Flüssigkeit wie
zum Beispiel Wasser oder die anderen oben genannten Lösungen
versehen. Von dieser Zuführwalze (10) wird ein
dünner Film aus der polaren Flüssigkeit auf der
Oberfläche der Transferwalze gebildet. Beim Kontakt zwischen
der Transferwalze (3) und dem Ladungsbildträger
(1) stoßen die polare und die unpolare Lösung
aufeinander, wobei der amphiphile Toner sich aufgrund seiner Lösungseigenschaften
im polaren Lösungsmittel darin löst und in die
polare Lösung migriert. Somit befindet sich auf der Transferwalze,
die ebenfalls im Uhrzeigersinn bewegt wird, nach dem Kontakt mit
dem Ladungsbildträger lediglich die polare Lösung
zusammen mit dem Toner und gegebenenfalls vorhandenen weiteren Bestandteilen wie
oben erwähnt, jedoch nicht mehr die unpolare Trägerflüssigkeit.
Die unpolare Trägerflüssigkeit verbleibt stattdessen
auf dem Ladungsbildträger und kann gegebenenfalls nach
Durchlaufen einer in der Figur nicht dargestellten Reinigungsvorrichtung
gereinigt und zu der Walze (11) zurückgeführt
werden.
-
Die
Tonerteilchen zusammen mit der polaren Lösung werden mit
Hilfe der Transferwalze zu der sogenannten Umdruckstation zur Übertragung
auf das Substrat (8) weitergeführt. Das Substrat
(8) wird zwischen der Transferwalze (3) und einer
gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze (7)
durchgeleitet. Beim Kontakt mit der Transferwalze (3) erfolgt eine
Benetzung des Substrates (8) mit der polaren Trägerflüssigkeit
und dem Toner zum Substrat, unter Erzeugung des Druckbildes (9).
Anschließend erfolgt eine übliche Trocknung und
Fixierung, wobei bevorzugt eine Lufttrocknung durchgeführt
wird.
-
Alternativ
ist es auch möglich, die Transferwalze (3) und/oder
die Gegendruckwalze (7) zu erwärmen, so dass der
Transfer des Tonerbildes und die Verdampfung der polaren Lösung
gleichzeitig erfolgen können (Transfusing).
-
2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren, das gegenüber
dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel bevorzugt
ist.
-
Bei
dieser Alternative wird die unpolare Trägerflüssigkeit
zusammen mit dem Toner vom Ladungsbildträger (1)
und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen auf die Transferwalze
(3) übertragen. Das Substrat (8) wird
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen der Transferwalze
(3) und einer gegenüberliegend angeordneten Gegendruckwalze
(7) durchgeleitet, wobei sich an der Kontaktstelle die Umdruckstelle
befindet. Vor dem Erreichen dieser Umdruckstelle wird auf das Substrat
mit Hilfe einer zusätzlichen Walze (6) und einer
dieser gegenüberliegend angeordneten weiteren Gegendruckwalze (7')
eine polare Lösung auf das Substrat direkt aufgetragen.
Es wird an dieser Stelle ein einheitlicher und geschlossener Film
aus dem polaren Lösungsmittel beziehungsweise dem genannten
Lack und/oder der Streichfarbe gebildet. Das so benetzte Substrat
gelangt dann an die Umdruckstelle zwischen der Transferwalze (3)
und der Gegendruckwalze (7) und kontaktiert die unpolare
Trägerflüssigkeit, die darin die Tonerteilchen
aufweist. Aufgrund der amphiphilen Eigenschaften des Toners erfolgt
auch bei dieser Variante der Übergang des Toners von der
unpolaren Trägerflüssigkeit in das polare Lösungsmittel,
so dass auch bei dieser Variante nur die polare Lösung zusammen
mit dem Toner mit dem Substrat (8) in Kontakt gelangt.
Die nicht weiter benötigte unpolare Trägerflüssigkeit
auf der Transferwalze (3) wird einer (nicht dargestellten)
Reinigungsvorrichtung zugeführt und kann wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel einem erneuten Druckvorgang zurückgeführt
werden.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren kann als Substrat
jedes üblicherweise verwendete Material eingesetzt werden.
Beispielsweise werden als Substrate Papier oder dünne Kunststoff-
oder Metallfolien verwendet. Als Papier kann normales Papier oder auch
oberflächenbehandeltes Papier eingesetzt werden. Eine Oberflächenbeschichtung
ist auch mit den dünnen Kunststoff- oder Metallfolien möglich.
Es ist auch möglich, mit dem verwendeten Substrat eine Primerbeschichtung
vor dem Bedrucken durchzuführen, beispielsweise um das
Eindringen der wässrigen oder wässrig-alkoholischen
Lösung in das Papier zu verhindern und damit den anschließenden
Trocknungsvorgang weiter zu beschleunigen.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren weist besondere Vorteile
insbesondere im Hinblick auf die kostengünstige Durchführung
und die Vermeidung von unnötig hohen Temperaturen während
des Trocknungsvorganges auf. Durch Verwendung eines amphiphilen
Toners ist es möglich, leicht einen Transfer von der unpolaren
Lösung in die polare Lösung zu bewirken, so dass
praktisch ausschließlich die polare Lösung mit
der Substratoberfläche in Kontakt gelangt. Hierdurch kann
die unpolare Trägerflüssigkeit für einen
erneuten Druckvorgang ohne weiteres zurückgeführt
und wieder verwendet werden.
-
3 zeigt
ein bevorzugtes Tonerteilchen gemäß dieser Erfindung.
Pigmente (12) sind in einem Bindemittel (13) dispergiert.
Als Pigmente werden übliche Pigmente verwendet, die zur
Bereitstellung der Farbe bei dem angegebenen Druckverfahren dienen.
Die üblichen Anforderungen an solche Pigmente sind insbesondere
die Bereitstellung des gewünschten Farbtons, darüber
hinaus sollen die Pigmente eine Lichtechtheit aber auch eine thermische Stabilität
aufweisen. Ebenso ist ein gutes Dispergiervermögen der
Pigmente im Bindemittel gewünscht. Gegebenenfalls können
die Pigmente eine Beschichtung an der Oberfläche zur Verbesserung
der Dispergierfähigkeit und als Haftvermittler zwischen
Pigment und Bindemittel enthalten. Eine bevorzugte Beschichtung
ist farblos und aus einem thermoplastischen Material erzeugt.
-
Die
Dicke einer solchen Beschichtung, falls vorhanden, liegt im Nanometerbereich
und beträgt bevorzugt 5 bis 100 nm, besonders bevorzugt
5 bis 50 nm, besonders bevorzugt 5 bis 30 nm.
-
Das
Bindemittel (13) dient als Dispergiermedium für
das Pigment 12 und zur Bewirkung der Haftung am Substrat. Üblicherweise
wird als Bindemittel ein Binderharz wie ein Thermoplast eingesetzt.
Vorzugsweise ist das Bindemittel farblos, damit die Farbgebung durch
die verwendeten Pigmente nicht beeinträchtigt wird. Darüber
hinaus soll es nach der Fixierung am Substrat abriebfest sein.
-
Die
Oberfläche des Bindemittels (13) enthält bevorzugt
eine Beschichtung (14), die aus einem Additiv zur sterischen
Stabilisierung gebildet ist. Diese Schicht (14) bezweckt
die Verbesserung der Dispergierung der Tonerteilchen in der verwendeten
Trägerflüssigkeit. Das Additiv zur sterischen
Stabilisierung ist in einer Ladungsschicht (15) enthalten, die
funktionelle Gruppen zur Ladungsgenerierung und zur Vermeidung der
Agglomeration enthält. Das Material der Ladungsschicht
ist in der Regel in der Trägerflüssigkeit unlöslich.
Bevorzugte funktionelle Gruppen sind basische Gruppen.
-
Das
Additiv zur sterischen Stabilisierung bildet mit der Ladungsschicht
(15) eine Einheit. Die enthaltenen Moleküle sind
im Wesentlichen durch Chemisorption an das Bindemittel (13)
gebunden, um eine unerwünschte Desorption und damit die
Destabilisierung der Dispersion zu vermeiden. Die Ladungsschicht
(15) und das Additiv zur sterischen Stabilisierung (14)
müssen auf dem Tonerteilchen keine geschlossene Oberfläche
bilden. Es ist auch möglich, dass beispielsweise nur 30
bis maximal 50% der Teilchenoberfläche mit dieser Schicht
bedeckt ist. Die Gesamtdicke der Schicht aus der Ladungsschicht (15)
und dem Additiv zur sterischen Stabilisierung (14) umfasst
mehrere Nanometer, bevorzugt 5 bis 20 nm, besonders bevorzugt 8
bis 15 nm.
-
Bevorzugt
beträgt der Pigmentgehalt im Tonerteilchen 1 bis 25 Gew.%,
bevorzugt 1 bis 20 Gew.%, wobei die Konzentration des Tonerteilchens im
Flüssigentwickler in der Regel etwa 25 bis 45 Gew.%, bevorzugt
30 bis 40 Gew.% ausmacht. Die Teilchengröße des
Tonerteilchens inklusive der Ladungsschicht 15 beträgt
bevorzugt 0,8 bis 1,5 μm, besonders bevorzugt etwa 1 μm.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0756213
B1 [0004]
- - EP 0727720 B1 [0004]
- - US 3856519 [0010]