FR2756942A1 - Electrophotographic toner giving good colour density on transfer to tile or glazed porcelain - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une composition de développateur destinée au développement d'une image électrostatique latente sur une feuille. L'invention concerne aussi l'utilisation de la feuille portant l'image du développateur pour la formation d'un dessin fritté monochrome ou en couleurs sur une surface solide, par exemple d'un carreau ou d'une porcelaine émaillée. The present invention relates to a developer composition for developing a latent electrostatic image on a sheet. The invention also relates to the use of the sheet bearing the image of the developer for the formation of a monochrome or color sintered design on a solid surface, for example of a glazed tile or porcelain.
Jusqu'à présent, on a utilisé un procédé de sérigraphie pour la formation de dessins semblables sur plusieurs carreaux ou articles analogues de porcelaine. Le document
JP-A-H8-119 668 propose un procédé dans lequel une opération électrophotographique est utilisée à la place de la sérigraphie, et décrit un développateur qui contient un liant et un pigment convenant à la technique céramique. Le développateur est utilisé pour le développement d'une image électrostatique latente formée sur une feuille de report. La feuille de report de l'image de développateur est alors appliquée à une surface d'un corps céramique et est chauffée pour la fixation du dessin sur cette surface. Le document
JP-A-H8-119 668 suggère l'utilisation du pigment sous forme d'un mélange avec une matière vitreuse, telle qu'un verre de borosilicate. Un tel mélange est produit par mélange d'un ou plusieurs pigments d'oxyde métallique à une matière vitreuse, le mélange étant ensuite fondu à 900 OC, avant refroidissement et polissage.Heretofore, a screen printing process has been used to form similar designs on several tiles or the like of porcelain. The document
JP-A-H8-119 668 provides a method in which an electrophotographic operation is used in place of screen printing, and describes a developer which contains a binder and a pigment suitable for the ceramic technique. The developer is used for developing a latent electrostatic image formed on a transfer sheet. The developer image transfer sheet is then applied to a surface of a ceramic body and is heated to fix the design to this surface. The document
JP-A-H8-119 668 suggests the use of the pigment in the form of a mixture with a vitreous material, such as a glass of borosilicate. Such a mixture is produced by mixing one or more metal oxide pigments with a vitreous material, the mixture then being melted at 900 ° C., before cooling and polishing.
Le développateur qui est proposé dans le document
JP-A-H8-119 668 pose cependant un problème, car on ne peut pas obtenir un dessin ayant une densité élevée d'image et parce que la couleur de l'image n'est pas uniforme.The developer which is proposed in the document
JP-A-H8-119 668 poses a problem, however, because a drawing having a high image density cannot be obtained and because the color of the image is not uniform.
La présente invention a donc pour objet la réalisation d'un développateur qui contient un pigment d'oxyde métallique qui est utile pour la formation d'un dessin sur une surface solide, par exemple d'une céramique, et qui a une densité satisfaisante de couleur, même lorsque la quantité de pigment est faible. A subject of the present invention is therefore the production of a developer which contains a metal oxide pigment which is useful for forming a pattern on a solid surface, for example of a ceramic, and which has a satisfactory density of color, even when the amount of pigment is low.
L'invention a aussi pour objet la réalisation d'un développateur ayant un rendement élevé de développement si bien qu'une image électrostatique latente d'une feuille de report peut être efficacement développée afin qu'elle forme une image de développateur de densité élevée. Another subject of the invention is the production of a developer having a high development yield so that a latent electrostatic image of a transfer sheet can be effectively developed so that it forms a developer image of high density.
La présente invention concerne aussi la réalisation d'un développateur du type précité avec lequel un dessin net monochrome ou en couleurs peut être réalisé avec de bonnes propriétés de reproductibilité sur une surface solide, par exemple d'une céramique. The present invention also relates to the production of a developer of the aforementioned type with which a clean monochrome or color drawing can be produced with good reproducibility properties on a solid surface, for example of a ceramic.
A cet effet, l'invention concerne une composition de développateur qui contient un agent colorant finement divisé et une résine d'un liant, l'agent colorant contenant un pigment d'un oxyde composite et un fondant. To this end, the invention relates to a developer composition which contains a finely divided coloring agent and a binder resin, the coloring agent containing a pigment of a composite oxide and a flux.
Dans un autre aspect, l'invention concerne une composition de développateur qui contient un agent colorant finement divisé et une résine de liant, l'agent colorant contenant un fondant, et un pigment d'oxyde métallique qui contient lui-même plusieurs ingrédients métalliques, et dans lequel les ingrédients métalliques présentent la même distribution bidimensionnelle lors d'une analyse par un microanalyseur à sonde électronique. In another aspect, the invention relates to a developer composition which contains a finely divided coloring agent and a binder resin, the coloring agent containing a flux, and a metal oxide pigment which itself contains several metallic ingredients, and wherein the metallic ingredients have the same two-dimensional distribution when analyzed by an electronic probe microanalyzer.
L'invention concerne aussi un procédé de formation d'image qui comprend l'application d'un traitement électrophotographique à une feuille de report par utilisation de la composition de développateur précitée, pour la formation d'une image du développateur sur la feuille de report. The invention also relates to an image forming method which comprises applying electrophotographic treatment to a transfer sheet by using the above-mentioned developer composition, for forming a developer image on the transfer sheet. .
L'invention concerne aussi une matière en feuille qui comprend une feuille de report ayant une image formée par la composition précitée de développateur. The invention also relates to a sheet material which comprises a transfer sheet having an image formed by the above developer composition.
L'invention concerne aussi un procédé de formation d'un dessin sur une surface solide et résistant à la chaleur, comprenant l'application de la feuille précitée de support d'image à la surface, et le frittage de la surface appliquée. The invention also relates to a method of forming a pattern on a solid and heat-resistant surface, comprising applying the above-mentioned image carrier sheet to the surface, and sintering the applied surface.
L'invention concerne en outre un procédé de production d'un développateur, qui comprend les étapes suivantes
le chauffage d'un mélange de plusieurs composés métalliques à une température de 1 000 à 1 300 "C pour la formation d'un pigment d'oxyde métallique ayant une couleur voulue,
le broyage du pigment
le mélange du pigment à un fondant,
le frittage du mélange du pigment et du fondant à une température de 750 à 800 OC,
puis le broyage du mélange fritté,
puis le malaxage du mélange fritté broyé avec un liant d'une résine thermoplastique, et
le broyage du mélange malaxé.The invention further relates to a method for producing a developer, which comprises the following steps:
heating a mixture of several metallic compounds at a temperature of 1,000 to 1,300 "C to form a metallic oxide pigment having a desired color,
grinding the pigment
mixing the pigment with a flux,
sintering the mixture of pigment and flux at a temperature of 750 to 800 OC,
then grinding the sintered mixture,
then kneading the ground sintered mixture with a binder of a thermoplastic resin, and
grinding the kneaded mixture.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'exemples préférés de mise en oeuvre de l'invention. Other objects, characteristics and advantages of the present invention will be better understood on reading the detailed description of preferred examples of implementation of the invention.
Le développateur selon la présente invention contient une résine de liant et un agent colorant finement divisé qui comprend un pigment d'oxyde composite et un fondant. The developer according to the present invention contains a binder resin and a finely divided coloring agent which comprises a composite oxide pigment and a flux.
Le pigment d'oxyde composite n'est pas un simple mélange de plusieurs oxydes métalliques, mais plutôt un oxyde métallique qui contient plusieurs métaux qui interagissent mutuellement. Un pigment d'oxyde composite constitué de deux ingrédients métalliques est connu sous le nom d'oxyde double. Le fait qu'un pigment d'oxyde métallique contenant plusieurs ingrédients métalliques est un pigment d'oxyde composite ou non peut être déterminé par analyse au microanalyseur à sonde électronique. Lorsque les ingrédients métalliques du pigment ont la même distribution bidimensionnelle, le pigment est considéré comme étant un pigment d'oxyde composite. The composite oxide pigment is not a simple mixture of several metal oxides, but rather a metal oxide which contains several metals which interact with each other. A composite oxide pigment made up of two metallic ingredients is known as double oxide. Whether or not a metal oxide pigment containing several metal ingredients is a composite oxide pigment can be determined by analysis with an electronic probe microanalyzer. When the metallic ingredients of the pigment have the same two-dimensional distribution, the pigment is considered to be a composite oxide pigment.
Le pigment d'oxyde composite peut être obtenu par chauffage d'un mélange de plusieurs composés métalliques à une température de 1 000 à 1 300 OC pour la formation d'un pigment d'oxyde métallique ayant une couleur voulue. Le pigment d'oxyde métallique est alors refroidi, solidifié et broyé afin qu'il donne un pigment d'oxyde composite. Le pigment d'oxyde composite a de préférence un diamètre particulaire moyen en volume qui ne dépasse pas 100 ym, lorsqu'il est mesuré par un procédé mettant en oeuvre un appareil de mesure de dimension particulaire du type à diffusion de lumière laser, dans lequel l'échantillon à mesurer subit des ultrasons dans de l'eau contenant un agent tensioactif. The composite oxide pigment can be obtained by heating a mixture of several metallic compounds at a temperature of 1,000 to 1,300 OC to form a metallic oxide pigment having a desired color. The metal oxide pigment is then cooled, solidified and ground to give a composite oxide pigment. The composite oxide pigment preferably has a volume average particle diameter which does not exceed 100 µm, when measured by a method employing a laser light scattering type particle size measuring apparatus, in which the sample to be measured is subjected to ultrasound in water containing a surfactant.
On a constaté que le pigment d'oxyde composite donnait une densité de couleur supérieure à celle d'un colorant formé d'un simple mélange des composés métalliques correspondants. Plus précisément, une concentration de couleur souhaitable peut être obtenue même avec une petite quantité de pigment. Il est souhaitable que la densité satisfaisante de couleur soit obtenue avec une quantité de pigment inférieure ou égale à 9,45.10-4 g/cm2 dans le cas d'un pigment jaune, à 9,45.10-4 g/cm2 dans le cas d'un pigment magenta, à 7,35.10-4 g/cm2 dans le cas d'un pigment cyan, et à 7,35.10-4 g/cm2 dans le cas d'un pigment noir. It has been found that the composite oxide pigment gives a higher color density than a dye formed by a simple mixture of the corresponding metal compounds. More specifically, a desirable color concentration can be achieved even with a small amount of pigment. It is desirable that the satisfactory color density is obtained with an amount of pigment less than or equal to 9.45.10-4 g / cm2 in the case of a yellow pigment, to 9.45.10-4 g / cm2 in the case of '' a magenta pigment, at 7.35.10-4 g / cm2 in the case of a cyan pigment, and at 7.35.10-4 g / cm2 in the case of a black pigment.
Des exemples de pigments d'oxyde composite convenables sont les suivants
(1) un pigment jaune obtenu à partir de pentoxyde d'antimoine (Sb205), d'oxyde ferrique (Fe203) et de minium (pub304)
(2) un pigment cyan obtenu à partir d'oxyde de cobalt (CoO), de blanc de zinc (ZnO) et d'oxyde de chrome (Cr203),
(3) un pigment noir obtenu à partir d'oxyde de cobalt (CoO), d'oxyde de manganèse (MnO2), d'oxyde de chrome (Cr2O3) et d'oxyde ferrique (Fe2Q3), et
(4) un pigment magenta obtenu à partir d'or (Au), d'oxyde ferreux (FeO) et d'oxyde d'étain (SnO).Examples of suitable composite oxide pigments are as follows
(1) a yellow pigment obtained from antimony pentoxide (Sb205), ferric oxide (Fe203) and minium (pub304)
(2) a cyan pigment obtained from cobalt oxide (CoO), zinc white (ZnO) and chromium oxide (Cr203),
(3) a black pigment obtained from cobalt oxide (CoO), manganese oxide (MnO2), chromium oxide (Cr2O3) and ferric oxide (Fe2Q3), and
(4) a magenta pigment obtained from gold (Au), ferrous oxide (FeO) and tin oxide (SnO).
Le pigment d'oxyde composite est associé à un fondant pour la formation de l'agent colorant. Il est préférable que le pigment soit recouvert du fondant afin que les fuites de charges électrostatiques pendant l'étape de développement soient évitées. The composite oxide pigment is combined with a flux for the formation of the coloring agent. It is preferable that the pigment is covered with the flux so that leakage of electrostatic charges during the development stage is avoided.
Il est aussi préférable que le fondant ait une résistivité électrique supérieure à celle du pigment d'oxyde composite. En général, la résistivité électrique du fondant est comprise entre 106 et 1016 Q.cm, alors que celle du pigment est comprise entre 105 et 108 R.cm. It is also preferable that the flux has an electrical resistivity greater than that of the composite oxide pigment. In general, the electrical resistivity of the flux is between 106 and 1016 Q.cm, while that of the pigment is between 105 and 108 R.cm.
Le fondant est utilisé pour lier l'image de développateur à une surface solide à colorer telle qu'une surface céramique, après frittage. Un matériau d'émail habituellement utilisé dans le domaine de la technique céramique peut avantageusement être utilisé comme fondant. The flux is used to bond the developer image to a solid surface to be colored such as a ceramic surface, after sintering. An enamel material usually used in the field of ceramic technology can advantageously be used as a flux.
Le fondant peut être par exemple un feldspath, par exemple un feldspath potassique, sodique ou de lithium, une matière minérale naturelle telle que le kaolin, l'alumine, une roche de silice, le quartz, l'oxyde de titane, la silice, la chamotte, le calcaire, le talc, la magnésie, la dolomie, les cendres minérales ou un de leurs mélanges, un hydroxyde alcalin ou alcalino-terreux, tel que l'hydroxyde de lithium, un carbonate alcalin ou alcalino-terreux, tel que le carbonate de lithium, un chlorure alcalin ou alcalino-terreux, le chlorure d'aluminium, l'acide borique, un sel alcalin ou alcalino-terreux de l'acide borique, un sel alcalin ou alcalino-terreux de l'acide métaborique, un sel alcalin ou alcalino-terreux de l'acide phosphorique, un sel alcalin ou alcalino-terreux de l'acide pyrophosphorique, un sel alcalin ou alcalino-terreux de l'acide silicique, un sel alcalin ou alcalino-terreux de l'acide métasilicique, le silicate de zirconium, la cendre d'os, du borax, le métavanadate d'ammonium, un oxyde métallique tel que l'oxyde de tungstène, le pentoxyde de vanadium, l'oxyde d'étain, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de cérium, l'oxyde de molybdène ou l'oxyde de plomb, un fluorure métallique tel que le fluorure de calcium ou d'aluminium, un verre ou un de leurs mélanges. The flux may, for example, be a feldspar, for example a potassium, sodium or lithium feldspar, a natural mineral material such as kaolin, alumina, a silica rock, quartz, titanium oxide, silica, chamotte, limestone, talc, magnesia, dolomite, mineral ash or a mixture thereof, an alkali or alkaline earth hydroxide, such as lithium hydroxide, an alkali or alkaline earth carbonate, such as lithium carbonate, an alkali or alkaline earth chloride, aluminum chloride, boric acid, an alkali or alkaline earth salt of boric acid, an alkali or alkaline earth salt of metaboric acid, an alkaline or alkaline earth salt of phosphoric acid, an alkaline or alkaline earth salt of pyrophosphoric acid, an alkaline or alkaline earth salt of silicic acid, an alkaline or alkaline earth salt of acid metasilicate, zirconium silicate, bone ash, borax, metavanad ate of ammonium, a metal oxide such as tungsten oxide, vanadium pentoxide, tin oxide, zirconium oxide, cerium oxide, molybdenum oxide or oxide of lead, a metal fluoride such as calcium or aluminum fluoride, a glass or a mixture thereof.
Il est préférable que le fondant contienne un composé du plomb car celui-ci améliore l'adhésivité et les propriétés filmogènes. Il est aussi préférable que le fondant soit transparent lorsqu'il est fritté pour des raisons de clarté des images. Il est aussi préférable que le fondant ait la même tonalité de couleur que le pigment après frittage. L'expression "même tonalité de couleur" utilisée dans le présent mémoire se réfère par exemple à la relation entre le rouge et le rose, entre le jaune d'oeuf et le jaune citron, ou entre le bleu foncé et le bleu ciel. Dans ce cas, le fondant n'a pas d'effet nuisible sur la tonalité de couleur du pigment lorsque l'image de développateur est fixée. It is preferable that the flux contains a lead compound because it improves the adhesiveness and film-forming properties. It is also preferable that the fondant is transparent when it is sintered for reasons of clarity of the images. It is also preferable that the fondant has the same color tone as the pigment after sintering. The expression "same color tone" used in the present specification refers for example to the relationship between red and pink, between egg yolk and lemon yellow, or between dark blue and sky blue. In this case, the flux has no detrimental effect on the color tone of the pigment when the developer image is fixed.
Le fondant et le pigment d'oxyde composite sont constitués par frittage d'un mélange du pigment avec le fondant à une température qui est de préférence de 750 à 800 OC, puis par broyage du mélange fritté pour l'obtention de l'agent colorant finement divisé. Dans ce cas, il est préférable que le fondant soit traité thermiquement à une température de 1 000 à 1 300 OC avant d'être mélangé au pigment, pour empêcher la perte de coloration du pigment d'oxyde métallique composite au cours du frittage. Le rapport pondéral du pigment d'oxyde composite au fondant est de préférence de 0,1/3. L'agent colorant a de préférence un diamètre moyen de 1 à 10 ym. The flux and the composite oxide pigment are formed by sintering a mixture of the pigment with the flux at a temperature which is preferably from 750 to 800 ° C., then by grinding the sintered mixture to obtain the coloring agent. finely divided. In this case, it is preferable that the flux is heat treated at a temperature of 1000 to 1300 OC before being mixed with the pigment, to prevent loss of color of the composite metal oxide pigment during sintering. The weight ratio of the composite oxide pigment to the flux is preferably 0.1 / 3. The coloring agent preferably has an average diameter of 1 to 10 µm.
L'agent est utilisé pour la préparation du développateur destiné à une opération électrophotographique, sous forme d'un mélange avec une résine de liant et tout autre adjuvant connu convenable ou, le cas échéant, il peut être utilisé tel quel pour la sérigraphie, l'impression par jets d'encre et l'impression par jet continu. Lors d'une utilisation sous forme d'un développateur, l'agent colorant finement divisé, qui contient le fondant et le pigment précités, est mélangé de toute manière connue à un liant. Par exemple, un mélange de l'agent colorant et du liant est malaxé à une température supérieure à la température de fusion du liant. Le mélange malaxé est alors solidifié et broyé en particules destinées à donner un développateur selon l'invention. Le développateur a de préférence un diamètre particulaire moyen compris entre 5 et 20 ssm. La quantité de l'agent colorant dans le développateur est de préférence comprise entre 5 et 60 k en poids. The agent is used for the preparation of the developer intended for an electrophotographic operation, in the form of a mixture with a binder resin and any other suitable known adjuvant or, if necessary, it can be used as it is for screen printing, inkjet printing and continuous jet printing. When used in the form of a developer, the finely divided coloring agent, which contains the above-mentioned flux and pigment, is mixed in any known manner with a binder. For example, a mixture of the coloring agent and the binder is kneaded at a temperature higher than the melting temperature of the binder. The kneaded mixture is then solidified and ground into particles intended to give a developer according to the invention. The developer preferably has an average particle diameter of between 5 and 20 ssm. The amount of the coloring agent in the developer is preferably between 5 and 60 k by weight.
Le liant peut être une résine thermoplastique quelconque habituellement utilisée dans le domaine des développateurs pour électrophotographie, par exemple une résine de polyester, de polystyrène, de polyéthylène, de polyamide, époxyde, d'époxypolyol, de terpène ou un mélange de telles résines. Des exemples de résines thermoplastiques qui conviennent sont le polystyrène, les copolymères de styrène et d'acrylate de méthyle, les copolymères de styrène et d'acrylate d'éthyle et les copolymères de styrène, d'acide acrylique et d'acrylate de n-butyle. The binder can be any thermoplastic resin usually used in the field of developers for electrophotography, for example a polyester, polystyrene, polyethylene, polyamide, epoxy, epoxypolyol, terpene resin or a mixture of such resins. Examples of suitable thermoplastic resins are polystyrene, copolymers of styrene and methyl acrylate, copolymers of styrene and ethyl acrylate and copolymers of styrene, acrylic acid and n-acrylate. butyl.
Le développateur contient de préférence un agent de réglage de charge couramment utilisé. Des exemples de tels agents de réglage de charge positive qui conviennent sont les colorants de nigrosine, les sels d'ammonium quaternaire, les colorants contenant Cr, les colorants contenant Zn, les colorants contenant Fe, les colorants de chélate d'acide molybdique et les sels d'ammonium quaternaire modifiés par du fluor. La quantité de l'agent de réglage de charge est en général comprise entre 0,1 et 10 parties en poids et de préférence entre 2 et 6 parties en poids pour 100 parties en poids de la résine de liant. The developer preferably contains a commonly used charge control agent. Examples of such suitable positive charge adjusting agents are nigrosine dyes, quaternary ammonium salts, dyes containing Cr, dyes containing Zn, dyes containing Fe, dyes of chelate of molybdic acid and fluorinated modified quaternary ammonium salts. The amount of the charge control agent is generally between 0.1 and 10 parts by weight and preferably between 2 and 6 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.
Le développateur selon la présente invention peut contenir en outre un ou plusieurs adjuvants le cas échéant. The developer according to the present invention may also contain one or more adjuvants if necessary.
Des exemples d'adjuvants sont le stéarate de zinc, la silice hydrophobe, le stéarate d'aluminium et l'oxyde de titane.Examples of adjuvants are zinc stearate, hydrophobic silica, aluminum stearate and titanium oxide.
Le développateur selon la présente invention peut être utilisé comme système de développement à un seul composant dans lequel le développateur est utilisé par lui-même pour le développement d'une image électrostatique latente, ou sous forme d'un système de développement à deux composants dans lequel le développateur est utilisé avec des particules d'un véhiculeur pour le développement d'une image électrostatique latente. Le véhiculeur peut être (a) des particules magnétiques, par exemple de métaux, de composés et d'alliages de fer, de cobalt et de nickel, (b) des perles de verre, ou (c) des particules composites formées des particules magnétiques précitées ou des perles de verre précitées revêtues chacune d'une couche d'une résine. Des exemples d'une résine qui convient pour la formation du revêtement de résine sont un polymère d'hydrocarbure fluoré, le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, une résine phénolique, l'acétal polyvinylique et une résine de silicone. Dans le système du type à deux composants, le développateur est utilisé en quantité comprise entre 1 et 20 parties en poids et, de préférence, entre 8 et 12 parties en poids pour 100 parties en poids du véhiculeur. The developer according to the present invention can be used as a one-component development system in which the developer is used by itself for the development of a latent electrostatic image, or in the form of a two-component development system in which the developer is used with particles of a carrier for the development of a latent electrostatic image. The carrier can be (a) magnetic particles, for example of metals, compounds and alloys of iron, cobalt and nickel, (b) glass beads, or (c) composite particles formed of magnetic particles above or above glass beads each coated with a layer of a resin. Examples of a resin which is suitable for forming the resin coating are a fluorinated hydrocarbon polymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, a phenolic resin, polyvinyl acetal and a silicone resin. In the two-component type system, the developer is used in an amount of between 1 and 20 parts by weight and preferably between 8 and 12 parts by weight per 100 parts by weight of the carrier.
Le développateur selon la présente invention est utilisé pour la formation d'un dessin voulu monochrome ou en couleurs sur une surface continue qui résiste à la chaleur. The developer according to the present invention is used for the formation of a desired monochrome or color design on a continuous surface which resists heat.
Le dessin peut être formé par développement direct d'une image de développateur sur la surface solide, l'image développée de développateur étant ensuite chauffée afin qu'elle soit fixée à la surface solide. Dans une variante, le dessin peut être formé par un procédé comprenant le développement d'une image de développateur sur une feuille de report, puis l'application de la feuille portant l'image à la surface solide et le chauffage de la feuille afin que l'image soit fixée à la surface solide. Comme le premier procédé direct nécessite une machine spécifique pour le développement de l'image de développateur, le second procédé indirect est utilisé de préférence.The pattern can be formed by directly developing a developer image on the solid surface, the developed developer image then being heated so that it is attached to the solid surface. Alternatively, the design may be formed by a method comprising developing a developer image on a transfer sheet, then applying the sheet carrying the image to the solid surface and heating the sheet so that the image is attached to the solid surface. As the first direct method requires a specific machine for developing the developer image, the second indirect method is preferably used.
Dans le procédé indirect, un copieur monochrome ou en couleurs disponible dans le commerce peut être utilisé pour le développement d'une image voulue de développateur sur une feuille de report. La feuille de report peut être constituée d'un substrat, par exemple de papier, d'un film de résine ou d'un film de verre, sur lequel est déposée une couche adhésive, par exemple d'un adhésif hydrosoluble, tel que la dextrine ou l'alcool polyvinylique. L'image de développateur est formée sur la couche adhésive. Des feuilles de report disponibles dans le commerce, du type utilisé pour la sérigraphie et convenant à la technique céramique, peuvent être utilisées telles quelles dans le cadre de la présente invention. In the indirect method, a commercially available monochrome or color copier can be used for developing a desired developer image on a transfer sheet. The transfer sheet may consist of a substrate, for example of paper, of a resin film or of a glass film, on which is deposited an adhesive layer, for example of a water-soluble adhesive, such as dextrin or polyvinyl alcohol. The developer image is formed on the adhesive layer. Commercially available transfer sheets, of the type used for screen printing and suitable for the ceramic technique, can be used as such in the context of the present invention.
La surface de la feuille de report qui porte l'image reçoit de préférence un dépôt d'une solution ou dispersion qui contient une résine thermoplastique insoluble dans l'eau, une poudre de verre ou une poudre de fondant, puisque le dessin, après calcination, a une meilleure netteté. La feuille de report est alors immergée dans l'eau et séparée sous forme du substrat et de la couche de surface ayant l'image de développateur. The surface of the transfer sheet which carries the image preferably receives a deposit of a solution or dispersion which contains a water-insoluble thermoplastic resin, a glass powder or a fondant powder, since the design, after calcination , has better sharpness. The transfer sheet is then immersed in water and separated in the form of the substrate and the surface layer having the developer image.
La couche de surface portant l'image ainsi séparée du substrat est appliquée sur un article ayant une surface résistant à la chaleur, par exemple un carreau, une céramique émaillée (par exemple une matière vitrocéramique, une faïence ou une porcelaine), un verre réfractaire, un métal ou un métal revêtu d'un émail de porcelaine. The surface layer carrying the image thus separated from the substrate is applied to an article having a heat-resistant surface, for example a tile, an enameled ceramic (for example a glass-ceramic material, an earthenware or a porcelain), a refractory glass , a metal or a metal coated with porcelain enamel.
Il est préférable que la surface solide résistant à la chaleur ait une blancheur élevée qui donne un dessin coloré net. De préférence, la blancheur de la surface solide est telle que le pouvoir réflecteur de la lumière à une longueur d'onde comprise entre 450 et 800 nm est au moins égal à 93 W et de préférence à 98 W. En outre, il est préférable que la surface solide ait une faible rugosité de surface, c'est-àdire que la rugosité moyenne de surface Rz déterminée en deux points par la méthode d'essai de pâte à papier nO 5-7 de la norme japonaise TAPPI est de préférence inférieure ou égale à 5 ssm et très avantageusement inférieure ou égale à 1 ssm. It is preferable that the heat resistant solid surface has a high whiteness which gives a clear colored pattern. Preferably, the whiteness of the solid surface is such that the reflectance of light at a wavelength between 450 and 800 nm is at least equal to 93 W and preferably to 98 W. In addition, it is preferable that the solid surface has a low surface roughness, that is to say that the average surface roughness Rz determined at two points by the pulp test method No. 5-7 of the Japanese standard TAPPI is preferably lower or equal to 5 ssm and very advantageously less than or equal to 1 ssm.
Il est aussi préférable que la surface solide soit revêtue d'une substance minérale fusible, telle qu'un verre, un émail ou un fondant, pour que l'adhérence du dessin de développateur à la surface solide soit meilleure. Un tel revêtement a de préférence une épaisseur de 1 à 20 Hm et très avantageusement de 3 à 10 ym. Dans une variante, la substance minérale fusible peut être incorporée à la surface solide le cas échéant. It is also preferable that the solid surface be coated with a fusible mineral substance, such as glass, enamel or flux, so that the adhesion of the developer design to the solid surface is better. Such a coating preferably has a thickness of 1 to 20 Hm and very advantageously of 3 to 10 μm. Alternatively, the fusible mineral can be incorporated into the solid surface if desired.
La surface solide sur laquelle est appliquée la couche de surface portant l'image est alors frittée entre 800 et 850 OC pendant 1 à 10 h dans un four de type quelconque connu, par exemple un four électrique, un four à microondes ou un four diélectrique, pour l'obtention du produit final ayant un dessin monochrome ou en couleurs. Le cas échéant, le frittage est réalisé par réglage des conditions d'oxydation et de réduction. The solid surface on which the surface layer bearing the image is applied is then sintered between 800 and 850 OC for 1 to 10 h in an oven of any known type, for example an electric oven, a microwave oven or a dielectric oven , to obtain the final product having a monochrome or color design. Where appropriate, sintering is carried out by adjusting the oxidation and reduction conditions.
Les exemples qui suivent illustrent plus complètement la présente invention. Les parties sont indiquées en poids. The examples which follow illustrate the present invention more fully. The parts are indicated by weight.
Préparation d'un fondant
Un mélange d'oxydes métalliques composé de 80 parties de Al203, 370 parties de SiO2, 50 parties de Na2O et 500 parties de PbO (mélange désigné simplement dans la suite sous la forme Al203/SiO2/Na2O/PbO de 80/370/50/500) a été broyé dans un moulin à bocards puis mélangé avec un mélangeur "Henschel". Le mélange a alors été traité thermiquement à 1 200 OC pour l'obtention d'un fondant (appelé dans la suite "fondant A"). Un échantillon (10 g) du fondant A a été placé dans une chambre à électrode cylindrique d'un appareil de mesure de résistance élevée 4329 (fabriqué par
YHP Inc.) et a été mesuré pour la détermination de la résistivité en volume sous une charge de 5 g. La mesure a été réalisée sur cinq échantillons et les valeurs de la résistivité ont été utilisées pour la formation de la moyenne. On a constaté que le fondant A avait une résistivité de 1,69.109 Q.cm. Preparation of a fondant
A mixture of metal oxides composed of 80 parts of Al203, 370 parts of SiO2, 50 parts of Na2O and 500 parts of PbO (mixture designated hereinafter simply as Al203 / SiO2 / Na2O / PbO of 80/370/50 / 500) was ground in a bocard mill and then mixed with a "Henschel" mixer. The mixture was then heat treated at 1,200 ° C. to obtain a fondant (hereinafter called "fondant A"). A sample (10 g) of flux A was placed in a cylindrical electrode chamber of a 4329 high resistance meter (manufactured by
YHP Inc.) and was measured for the determination of volume resistivity under a load of 5 g. The measurement was made on five samples and the resistivity values were used for the formation of the mean. It was found that the flux A had a resistivity of 1.69.109 Q.cm.
Préparation d'agents colorants (A) Pigment d'oxyde composite noir
Un mélange d'oxydes métalliques Cr203/MnO/Fe203/CoO de 110/270/112/508 a été broyé avec un moulin à bocards puis mélangé dans un mélangeur "Henschel". Le mélange a subi alors un traitement thermique à 1 100 OC pour l'obtention d'un pigment d'oxyde composite (appelé dans la suite pigment A).Preparation of coloring agents (A) Black composite oxide pigment
A mixture of metal oxides Cr203 / MnO / Fe203 / CoO of 110/270/112/508 was ground with a bocard mill and then mixed in a "Henschel" mixer. The mixture was then subjected to a heat treatment at 1100 ° C. to obtain a composite oxide pigment (hereinafter called pigment A).
Le pigment A (300 parties) a alors été mélangé à 500 parties du fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 750 OC puis broyé pour l'obtention d'un agent colorant (appelé dans la suite agent colorant A). Pigment A (300 parts) was then mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 750 ° C. and then ground to obtain a coloring agent (hereinafter called coloring agent) AT).
(B) Pigment d'oxyde composite jaune
Un mélange d'oxydes métalliques Fe203/Sb205/Pb304 de 10/190/800 a été broyé avec un moulin à bocards puis mélangé par un mélangeur "Henschel". Le mélange a alors été traité thermiquement à 1 100 OC pour l'obtention d'un pigment d'oxyde composite (appelé dans la suite pigment B).(B) Yellow composite oxide pigment
A mixture of metallic oxides Fe203 / Sb205 / Pb304 of 10/190/800 was ground with a bocard mill and then mixed by a "Henschel" mixer. The mixture was then heat treated at 1100 ° C. to obtain a composite oxide pigment (hereinafter called pigment B).
Le pigment B (300 parties) a alors été mélangé à 500 parties du fondant A à l'aide d'un mélangeur "Henschel", et le mélange a été calciné à 750 OC puis broyé pour l'obtention d'un agent colorant (appelé dans la suite agent colorant B). Pigment B (300 parts) was then mixed with 500 parts of flux A using a "Henschel" mixer, and the mixture was calcined at 750 ° C. and then ground to obtain a coloring agent ( hereinafter called coloring agent B).
(C) Pigment d'oxyde composite magenta
Un mélange d'oxydes métalliques Fe203/SiO/CuO/Au2O de 160/40/40/760 a été broyé dans un moulin à bocards puis mélangé avec un mélangeur "Henschel". Le mélange a alors été traité thermiquement à 1 100 OC pour l'obtention d'un pigment d'oxyde composite (appelé dans la suite pigment C).(C) Magenta composite oxide pigment
A mixture of metallic oxides Fe203 / SiO / CuO / Au2O of 160/40/40/760 was ground in a bocard mill and then mixed with a "Henschel" mixer. The mixture was then heat treated at 1100 ° C. to obtain a composite oxide pigment (hereinafter called pigment C).
Le pigment C (300 parties) a alors été mélangé à 500 parties du fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 750 OC et broyé pour l'obtention d'un agent colorant (appelé dans la suite agent colorant C). Pigment C (300 parts) was then mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 750 ° C. and ground to obtain a coloring agent (hereinafter called coloring agent) VS).
(D) Pigment d'oxyde composite cyan
Un mélange d'oxydes métalliques Cr203/Fe203/Co203/ZnO de 170/10/690/130 a été broyé avec un moulin à bocards puis mélangé par un mélangeur "Henschel". Le mélange a subi alors un traitement thermique à 1 100 OC pour l'obtention d'un pigment d'oxyde composite (appelé dans la suite pigment D).(D) Cyan composite oxide pigment
A mixture of metal oxides Cr203 / Fe203 / Co203 / ZnO of 170/10/690/130 was ground with a bocard mill and then mixed by a "Henschel" mixer. The mixture was then subjected to a heat treatment at 1100 ° C. to obtain a composite oxide pigment (hereinafter called pigment D).
Le pigment D (300 parties) a alors été mélangé à 500 parties du fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 750 OC et broyé pour l'obtention d'un agent colorant (appelé dans la suite agent colorant D). Pigment D (300 parts) was then mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 750 ° C. and ground to obtain a coloring agent (hereinafter called coloring agent) D).
(E) Pigment d'oxyde noir E
Un mélange d'oxydes métalliques Cr203/MnO/Fe203/CoO de 110/270/112/508 a été broyé avec un moulin à bocards puis mélangé à l'aide d'un mélangeur "Henschel" pour l'obtention d'un pigment d'oxyde (appelé dans la suite pigment E).(E) Black oxide pigment E
A mixture of metal oxides Cr203 / MnO / Fe203 / CoO of 110/270/112/508 was ground with a bocard mill and then mixed using a "Henschel" mixer to obtain a pigment. oxide (hereinafter called pigment E).
Le pigment E (300 parties) a alors été mélangé à 500 parties de fondant A avec un mélangeur "Henschel", et le mélange a été calciné à 900 OC et broyé pour l'obtention d'un agent colorant (appelé dans la suite agent colorant E). Pigment E (300 parts) was then mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer, and the mixture was calcined at 900 ° C. and ground to obtain a coloring agent (hereinafter called agent) dye E).
(F) Pigment d'oxyde noir F
On a mélangé Cr2O3 (300 parties) à 500 parties du fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 900 OC puis broyé pour l'obtention d'un premier mélange. MnO (300 parties) a alors été mélangé à 500 parties du fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 900 OC puis broyé pour l'obtention d'un second mélange. Fe203 (300 parties) a été mélangé à 500 parties du fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 900 "C et broyé pour l'obtention d'un troisième mélange. CoO (300 parties) a été mélangé à 500 parties de fondant A avec un mélangeur "Henschel" et le mélange a été calciné à 900 OC et broyé pour l'obtention d'un quatrième mélange. Les quatre mélanges ont alors été mélangés pour l'obtention d'un agent colorant F ayant un rapport pondéral Cr203/MnO/Fe203/CoO de 110/270/112/508.(F) Black oxide pigment F
Cr2O3 (300 parts) was mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 900 ° C. and then ground to obtain a first mixture. MnO (300 parts) was then mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 900 OC and then ground to obtain a second mixture. Fe203 (300 parts) was mixed with 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 900 "C and ground to obtain a third mixture. CoO (300 parts) was mixed to 500 parts of flux A with a "Henschel" mixer and the mixture was calcined at 900 ° C. and ground to obtain a fourth mixture. The four mixtures were then mixed to obtain a coloring agent F having a Cr203 / MnO / Fe203 / CoO weight ratio of 110/270/112/508.
Propriétés physiques des pigments A-F et des agents colorants A-F
Les pigments A-F ont subi chacun une mesure de résistivité en volume et on a constaté qu'elle était comprise entre 1,56.106 Q.cm et 5,89.108 Q.cm. L'analyse au microscope électronique à balayage SEM (grandissement 2000) des agents colorants A à F a montré que les pigments A à F étaient couverts du fondant A.Physical properties of AF pigments and AF coloring agents
AF pigments were each subjected to a volume resistivity measurement and it was found to be between 1.56.106 Q.cm and 5.89.108 Q.cm. Analysis using a SEM scanning electron microscope (magnification 2000) of the coloring agents A to F showed that the pigments A to F were covered with flux A.
Les agents colorants A à F ont été analysés au microanalyseur radiographique à sonde électronique ("EPMA-8705" fabriqué par Shimadzu Seisakusho Co. Ltd.) par le procédé suivant. The coloring agents A to F were analyzed by an electronic probe radiographic microanalyzer ("EPMA-8705" manufactured by Shimadzu Seisakusho Co. Ltd.) by the following method.
Un échantillon a été irradié par un faisceau d'électrons (diamètre du faisceau 1 ym) et les rayons X caractéristiques créés ont été analysés spectrométriquement pour la détermination des éléments respectifs constituant l'agent colorant. Le report des couleurs est réalisé pour les éléments respectifs en fonction de l'image du microscope électronique à balayage SEM (grandissement 2000). La surface du diagramme sur l'image en couleurs pour chacun des éléments est mesurée. La surface (S1, S2, ... Sn) du dessin de chacun des éléments constituant le pigment est comparée à la surface (S) d'un élément choisi parmi les éléments (par exemple Tb) du fondant. Lorsque toutes les surfaces S1 à Sn sont comprises dans la plage 0,9 S à 1,1 S, la distribution des éléments constituant le pigment est considérée comme étant la même. A sample was irradiated with an electron beam (beam diameter 1 µm) and the characteristic X-rays created were analyzed spectrometrically to determine the respective elements constituting the coloring agent. The colors are transferred for the respective elements as a function of the image of the SEM scanning electron microscope (magnification 2000). The area of the diagram on the color image for each of the elements is measured. The surface (S1, S2, ... Sn) of the design of each of the elements constituting the pigment is compared to the surface (S) of an element chosen from among the elements (for example Tb) of the flux. When all the surfaces S1 to Sn are in the range 0.9 S to 1.1 S, the distribution of the elements constituting the pigment is considered to be the same.
Les résultats ont montré que les agents colorants A à
D donnaient la même distribution. La distribution des éléments constituant les pigments des agents colorants E et
F a été évaluée comme n'étant pas la même.The results showed that the coloring agents A to
D gave the same distribution. The distribution of the elements constituting the pigments of the coloring agents E and
F was assessed as not being the same.
Préparation du véhiculeur
Résine de silicone ("KR50" fabriquée
par Shinetsu Kagaku Inc.) 100 parties
Noir de carbone ("BP2000" fabriqué
par Cabott Inc.) 3 parties
Toluène 100 parties
La composition précédente a été mélangée avec un mélangeur pendant 30 min pour la formation d'une dispersion.Vehicle preparation
Silicone resin ("KR50" manufactured
by Shinetsu Kagaku Inc.) 100 parts
Carbon black ("BP2000" manufactured
by Cabott Inc.) 3 parts
Toluene 100 parts
The above composition was mixed with a mixer for 30 min to form a dispersion.
Cette dernière a été chargée dans un dispositif de revêtement du type à lit fluidisé avec 1 000 parties de particules de ferrite ayant un diamètre particulaire moyen de 100 ssm. The latter was loaded into a fluidized bed type coating device with 1000 parts of ferrite particles having an average particle diameter of 100 µm.
Les particules de ferrite ainsi revêtues ont été séchées pour l'obtention d'un véhiculeur A.The ferrite particles thus coated were dried to obtain a carrier A.
Préparation de développateur et d'agent de développement
230 parties de chacun des agents colorants A à F, 100 parties d'une résine époxyde (Tg = 60 OC) et 4 parties de salicylate de zinc ("Bontron S84" fabriqué par Orient
Chemical Inc.) ont été mélangées à l'aide d'un mélangeur et le mélange a été malaxé avec un malaxeur à deux cylindres.Developer and Developer Agent Preparation
230 parts of each of the coloring agents A to F, 100 parts of an epoxy resin (Tg = 60 OC) and 4 parts of zinc salicylate ("Bontron S84" manufactured by Orient
Chemical Inc.) were mixed using a mixer and the mixture was kneaded with a two-cylinder mixer.
Le mélange malaxé a été laminé, solidifié, broyé et tamisé pour l'obtention d'un développateur (développateurs A à F) ayant un diamètre particulaire moyen en volume indiqué dans le tableau 1. Chacun des développateurs A à F a été mélangé à 0,5 % en poids de silice hydrophobe ("R972" fabriqué par
Japan Aerosil Inc.) à l'aide d'un mélangeur. Le mélange résultant (90 parties) a alors subi un mélange avec 910 parties du véhiculeur A dans un broyeur à boulets pendant 30 min avec obtention des agents de développement A à F.The kneaded mixture was rolled, solidified, crushed and sieved to obtain a developer (developers A to F) having a volume average particle diameter indicated in table 1. Each of the developers A to F was mixed at 0 , 5% by weight of hydrophobic silica ("R972" manufactured by
Japan Aerosil Inc.) using a blender. The resulting mixture (90 parts) was then mixed with 910 parts of the carrier A in a ball mill for 30 min with development agents A to F.
Tableau 1
Diamètre particu
Agent de développement Développateur laire moyen du
développateur (clam)
Agent de développement A Développateur A 9,3
Agent de développement B Développateur B 9,5
Agent de développement C Développateur C 9,7
Agent de développement D Développateur D 9,3
Formation du dessin sur un carreau
Une image de copie a été formée sur une feuille de report disponible dans le commerce (feuille "OK Series" pour sérigraphie de technique céramique, fabriquée par Nitto
Shiko Inc., sous forme d'un stratifié composé d'une couche de surface, d'une couche adhésive et d'un substrat) à l'aide de chacun des développateurs A à F chargés dans un copieur ("Imagio 530" fabriqué par Ricoh Company Ltd.) dans les conditions suivantes vitesse de traitement 120 m/s tension de charge -650 V tension d'exposition -100 V espace de développement 0,6 mm espace de raclage 0,45 mm rapport des vitesses linéaires 1,5 (par rapport au
photoconducteur) polarisation de développement alternative (1 kV entre
crêtes) + continue (-500 V) polarisation de report sur 1 400 V
courroie polarisation de report sur 1 300 V
papier
La surface portant l'image de développateur de la feuille de report a subi l'application d'un revêtement d'une couche de polystyrène puis a été immergée dans l'eau pour la suppression du substrat. La couche de substrat a été appliquée sur un carreau ("RS252/1001" fabriqué par Inax
Inc.), et l'ensemble a été fritté à 800 OC pendant 5 h pour l'obtention d'un carreau voulu ayant un dessin correspondant à l'image de développateur. La densité de l'image du dessin sur le carreau formé à l'aide de chacun des agents de développement A à F est indiquée dans le tableau 2.Table 1
Particular diameter
Development Agent Medium Milk Developer
developer (clam)
Development Agent A Developer A 9.3
Development agent B Developer B 9.5
Development agent C Developer C 9.7
Development Agent D Developer D 9.3
Drawing formation on a tile
A copy image was formed on a commercially available transfer sheet ("OK Series" sheet for ceramic technique screen printing, manufactured by Nitto
Shiko Inc., in the form of a laminate composed of a surface layer, an adhesive layer and a substrate) using each of the developers A to F loaded into a copier ("Imagio 530" manufactured by Ricoh Company Ltd.) under the following conditions processing speed 120 m / s charging voltage -650 V exposure voltage -100 V development space 0.6 mm scraping space 0.45 mm linear speed ratio 1, 5 (compared to
photoconductor) alternative development polarization (1 kV between
peaks) + continuous (-500 V) transfer polarization on 1400 V
1300 V transfer polarization belt
paper
The developer image surface of the transfer sheet was coated with a layer of polystyrene and then immersed in water to remove the substrate. The substrate layer was applied to a tile ("RS252 / 1001" manufactured by Inax
Inc.), and the whole was sintered at 800 ° C. for 5 h to obtain a desired tile having a design corresponding to the developer image. The density of the image of the design on the tile formed using each of the development agents A to F is indicated in Table 2.
Tableau 2
Agent de développement Densité d'image
A 1,57
B 1,12
C 1,09
D 1,07
E* 0,82
F* 0,52
* : exemple comparatif
L'invention peut être réalisée sous d'autres formes sans sortir du cadre de l'invention.Table 2
Developer Density of image
At 1.57
B 1.12
C 1.09
D 1.07
E * 0.82
F * 0.52
*: comparative example
The invention can be implemented in other forms without departing from the scope of the invention.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés, compositions, matériaux et articles qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the methods, compositions, materials and articles which have just been described solely by way of non-limiting example without departing from the scope of the invention.
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