JP5155627B2 - 電子写真的に調製されたmicr小切手のためのインラインコーティングプロセス - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態におけるMICRトナーおよびMICR現像剤組成物として好適な樹脂を説明する例としては、以下のものを挙げることができる:直鎖または分枝状のスチレンアクリレート、スチレンメタクリレート、スチレンブタジエン、ビニル樹脂、たとえば直鎖または分枝状のホモポリマーおよび2種以上のビニルモノマーのコポリマー;ビニルモノマーたとえば、スチレン、p−クロロスチレン、ブタジエン、イソプレン、およびミルセン;ビニルエステル、たとえばモノカルボン酸のエステルたとえば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、およびメタクリル酸ブチル;アクリロニトリル、メタクリロニトニル、アクリルアミド;など。具体例を挙げれば、スチレンブタジエンコポリマー、それらの混合物など、さらにはスチレン/アクリル酸n−ブチルコポリマー、プライオライツ(PLIOLITES,登録商標);懸濁重合スチレンブタジエン(参考文献:米国特許第4,558,108号明細書、この特許を参考として引用し本明細書に組み入れるものとする)。
各種の形態の酸化鉄をマグネタイトとして使用することができる。マグネタイトとしては、酸化鉄(たとえば、FeO・Fe2O3)とカーボンブラックとの混合物が挙げることができ、その例としてはたとえばマピコ・ブラック(MAPICO BLACK,登録商標)として市販されているものが挙げられる。マグネタイトの混合物は、トナー組成物中に、約10〜約70重量パーセント、または約10重量パーセント〜約50重量パーセントの量で存在させることができる。約1〜約15重量パーセントのカーボンブラック、または約2〜約6重量パーセントのカーボンブラックと、たとえば、約5〜約60重量パーセント、または約10〜約50重量パーセントの量のマグネタイトとからの、カーボンブラックとマグネタイトとの混合物を選択することができる。
着色剤としては、顔料、染料、それらの混合物、顔料の混合物、染料の混合物などが挙げられる。
脂肪族炭化水素ワックスを説明する例としては、たとえば、約500〜約5,000の重量平均分子量を有する、低分子量のポリエチレンワックスおよびポリプロピレンワックスを挙げることができる。トナー組成物の中に加えられるものとしてはさらに、ポリプロピレンおよびポリエチレンの低分子量ワックスであって、アライド・ケミカル・アンド・ペトロライト・コーポレーション(Allied Chemical and Petrolite Corporation)から市販されているもの、イーストマン・ケミカル・プロダクツ・インコーポレーテッド(Eastman Chemical Products, Inc.)から市販されているエポリーン・N−15(EPOLENE N-15,登録商標)、三洋化成工業(株)(Sanyo Kasei K.K.)から入手可能な、低重量平均分子量ポリプロピレンであるビスコール・550−P(VISCOL 550-P,登録商標)、ならびにそれらと同様のもの、などが挙げられる。選択される市販のポリエチレンは、約1,000〜約1,500の分子量を有するが、それに対して、このトナー組成物に使用される市販のポリプロピレンは、約4,000〜約5,000の分子量を有しているものと考えられる。ワックスはトナー中に、約4〜約7重量パーセントの量で存在させることができる。
トナー組成物に、流動性向上添加剤(flow aid additive(s))を含む外添剤粒子をブレンドすることも可能であるが、その添加剤は通常、トナー粒子の表面上に存在させる。そのような添加剤の例としては、金属酸化物たとえば、酸化チタン、酸化ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム、コロイダルシリカたとえばアエロジル(AEROSIL、登録商標)、酸化セリウム、酸化アルミニウム、金属塩および脂肪酸の金属塩たとえばステアリン酸亜鉛、ならびにそれらの混合物が挙げられる。それらの添加剤は一般に、約0.1〜約10重量パーセント、または約0.1〜約5重量パーセントの量で存在させる。コロイダルシリカたとえばアエロジル(AEROSIL、登録商標)を、約1〜約30重量パーセント、または約10〜約20重量パーセントの量の電荷添加剤(charge additive(s))を用いて処理し、次いで、それをトナーに0.1〜10重量パーセントまたは約0.1〜約1重量パーセントの量で添加することもできる。
キャリア粒子を説明する例としては、鉄粉、鋼、ニッケル、鉄、フェライト(銅亜鉛フェライトを含む)などが挙げられる。キャリアは、たとえばスチレン、メタクリル酸メチル、およびシラン(トリエトキシシランなど)のターポリマー、たとえばカイナール(KYNAR,登録商標)とポリメチルメタクリレートの混合物(40/60)のコーティングを用いてコーティングされていてもよい。本明細書に記述するように、コーティング重量は変化させることができる。しかしながら、その重量は約0.3〜約2、または約0.5〜約1.5重量パーセントコーティング重量とすることができる。
非MICRトナー樹脂は、直鎖状の不飽和樹脂(以後、ベース樹脂と呼ぶ)たとえば直鎖状の不飽和ポリエステル樹脂を、いくつかの実施態様においては、化学的重合開始剤を使用し、溶融混合装置たとえば押出機中で、高温(たとえば、樹脂の溶融温度を超える、より具体的には、溶融温度より上〜約150℃まで)、高剪断下で架橋させることにより調製した、不飽和ポリエステルのような部分架橋不飽和樹脂であってよい。さらに、トナー樹脂には、樹脂混合物中にたとえば、約0.001〜約50重量パーセント、約1〜約20重量パーセント、または約1〜約10重量パーセント、または約2〜約9重量パーセントのマイクロゲルの重量分率(ゲル含量)を含む。直鎖状の部分(linear portion)は、トナー樹脂の約50〜約99.999重量パーセント、またはトナー樹脂の約80〜約98重量パーセントの、ベース樹脂、より具体的には不飽和ポリエステルを含む。樹脂の直鎖状の部分には、架橋反応の際には架橋しない低分子量反応性ベース樹脂、より具体的には不飽和ポリエステル樹脂が含まれていてもよい。
たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびパラフィンワックスなど、約1,000〜約10,000の低分子量Mwを有するワックスを、定着剥離剤としてトナー組成物の中または上に含ませることができる。
非MICRトナーの中には各種の色の各種の着色剤を存在させることができるが、好適な着色顔料、染料、およびそれらの混合物としては、以下のものを挙げることができる:リーガル330(REGAL 330,登録商標);(キャボット(Cabot))、アセチレンブラック、ランプブラック(Lamp Black)、アニリンブラック;マグネタイト、たとえばモーベイ(Mobay)マグネタイトMO8029(商標)、MO8060(商標);コロンビアン(Columbian)マグネタイト;マピコ・ブラックス(MAPICO BLACKS,商標)および表面処理マグネタイト;ファイザー(Pfizer)マグネタイトCB4799(商標)、CB5300(商標)、CB5600(商標)、MCX6369(商標);バイエル(Bayer)マグネタイト、ベイフェロックス8600(BAYFERROX 8600,商標)、8610(商標);ノーザン・ピグメンツ(Northern Pigments)マグネタイト、NP−604(商標)、NP−608(商標);マグノックス(Magnox)マグネタイト、TMB−100(商標)、またはTMB−104(商標)など;シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブラウン、ブルーまたはそれらの混合物、たとえば特定のフタロシアニン、ヘリオゲンブルー(HELIOGEN BLUE)L6900(商標)、D6840(商標)、D7080(商標)、D7020(商標)、パイラム・オイル・ブルー(PYLAM OIL BLUE,商標)、パイラム・オイル・イエロー(PYLAM OIL YELLOW,商標)、ポール・ウーリッヒ・アンド・カンパニー・インコーポレーテッド(Paul Uhlich & Company, Inc.)から入手可能なピグメント・ブルー・1(PIGMENT BLUE 1,商標)、ピグメント・バイオレット・1(PIGMENT VIOLET 1,商標)、ピグメント・レッド・48(PIGMENT RED 48,商標)、レモン・クローム・イエロー・DCC1026(LEMON CHROME YELLOW DCC 1026,商標)、E.D.トルイジン・レッド(E. D. TOLUIDINE RED,商標)および、オンタリオ州トロント(Toronto, Ontario)のドミニオン・カラー・コーポレーション・リミテッド(Dominion Color Corporation, Ltd)から入手可能なボン・レッド・C(BON RED C,商標)、ノバパーム・イエロー・FGL(NOVAPERM YELLOW FGL,商標)、ヘキスト(Hoechst)からのホスタパーム・ピンク・E(HOSTAPERM PINK E,商標)、およびイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E. I. DuPont de Nemours & Company)からのチンクアジア・マゼンタ(CINQUASIA MAGENTA,商標)など。一般的に、選択することが可能な着色顔料および染料は、シアン、マゼンタ、またはイエローの顔料または染料、およびそれらの混合物である。選択することが可能なマゼンタの例としては、たとえば、カラーインデックスにおいてCI60710と分類される、2,9−ジメチル−置換キナクリドンおよびアントラキノン染料、CI・ディスパースド・レッド15、カラーインデックスにおいてCI26050として分類される、ジアゾ染料、CI・ソルベント・レッド19、などが挙げられる。その他の着色剤は、(ピグメント・レッド)PR81:2、CI45160:3のマゼンタ着色剤である。選択することが可能なシアンを説明する例としては、以下のものが挙げられる:銅テトラ(オクタデシルスルホンアミド)フタロシアニン、カラーインデックス中にCI74160として挙げられているx−銅フタロシアニン顔料、CIピグメント・ブルー、およびカラーインデックスにおいてCI69810に分類されるアントラセン・ブルー、スペシャルブルーX−2137など;一方で、選択することが可能なイエローを説明する例としては、以下のものが挙げられる:ジアリーリドイエロー・3,3−ジクロロベンジデンアセトアセトアニリド、カラーインデックスにおいてCI12700に分類されるモノアゾ顔料、CI・ソルベント・イエロー16、カラーインデックスにおいてフォーラム・イエロー・SE/GLNに分類されるニトロフェニルアミンスルホンアミド、CI・ディスパースド・イエロー33 2,5−ジメトキシ−4−スルホンアニリドフェニルアゾ−4’−クロロ−2,5−ジメトキシアセトアセトアニリド、およびパーマネント・イエロー・FGL、PY17、CI21105、ならびに公知の好適な染料、たとえば、レッド、ブルー、グリーン、ピグメント・ブルー15:3、C.I.74160、ピグメント・レッド81:3、C.I.45160:3、およびピグメントイエロー17C.I.21105、など(たとえば米国特許第5,556,727号を参照されたい)。
各種好適な表面添加剤を選択することができる。添加剤の例としては以下のものが挙げられる:表面処理ヒュームドシリカ、たとえばカボシル・コーポレーション(Cabosil Corporation)からの、粒径8ナノメートルでヘキサメチルジシラザンを用いて表面処理した、TS−530;デグサ/日本アエロジル・コーポレーション(DeGussa/Nippon Aerosil Corporation)から得られる、HMDSとアミノプロピルトリエトキシシランとの混合物でコーティングした、NA50HSシリカ;キャボット・コーポレーション(Cabot Corporation)から入手可能な、ヒュームドシリカ二酸化ケイ素コアL90をDTMSでコーティングしたものからなる、DTMSシリカ;ワッカー・ヘミー(Wacker Chemie)から入手可能な、アミノ官能化(amino functionalized)オルガノポリシロキサンを用いてコーティングした、H2050EP;TiO2のような金属酸化物、たとえばテイカ(株)(Tayca Corp)からの、粒径16ナノメートルでデシルシランで表面処理されたMT−3103;テイカ(株)(Tayca Corporation)から入手可能な、DTMSでコーティングされた結晶性二酸化チタンコアMT500Bからなる、SMT5103;デグサ・ケミカルズ(Degussa Chemicals)からの、表面処理をしていないP−25;酸化アルミニウムのような代替の金属酸化物、ならびに潤滑剤としての、たとえば、ステアレートまたは長鎖アルコールたとえばユニリン・700(UNILIN 700、商標)など。一般に、シリカをトナー表面に付着させるのは、トナーの流動性、摩擦帯電の増強、混合の調節、現像および転写安定性の改良、より高いトナーブロッキング温度、などのためである。TiO2を付着させるのは、相対湿度(RH)安定性の改良、摩擦帯電の調節および現像および転写安定性の改良などのためである。
−コーティング配合物の調製−
ロープレックスHA−12(RhoplexHA-12)とロープレックスI−2074とを合わせて、中程度の剪断(500RPM)で約30分間かけてブレンドした。界面活性剤(サーフィノール(SURFYNOL)504とノベック(NOVEC)FC4432の、90/10の比での予備ブレンド物)をそのラテックスエマルションに添加し、さらに30分間混合した。次いで、水および消泡剤のBYK−028を撹拌しながら添加し、30分間混合した。所定の時間が経過後、高剪断(700RPM)下でワックス(ジョンワックス(JONWAX)26)を添加し、さらに30分間混合させた。充分に混合してから、アクリゾール(ACRYSOL)ASE−60をその配合物に添加し、約30分間ブレンドさせておいた。所定の時間に達したら、その混合物にpHメータを挿入して、そのコーティングのpHをモニターした。これ(pHモニター)が必要なのは、アクリシオール(ACRSYOL)ASE−60が親水的に変性されたアルカリ膨潤性増粘剤(粘度調整剤)であって、pH依存性が強いからである。滴下法により水酸化ナトリウムを添加したが、そのpHは添加の間安定に保持させた。最終的にpHを約8.5に調整して、ラテックスを安定化させ、その調整剤の性能を充分に発揮させた。約30分間混合してから、最終的に添加したのはブチルカルビトールであったが、その際、中程度の混合(700RPM)を用いて添加した。次いでそのコーティングについて、粘度(337ミリパスカル秒(センチポイズ))および表面張力(24mN/m(ダイン/cm))を測定した。そのコーティング配合を以下の表1に示す。
−小切手の調製−
小切手の原紙(4024DP、24#、グリーン穴あきレター小切手(green perforated letter check))を、ゼロックス・コーポレーション(Xerox Corporation)からレギュラーパーツ(regular part)として購入した。ゼロックス(Xerox)内部定着システムにその小切手の原紙を通過させて、その原紙に、代表的なオイル量、たとえばオイル約8マイクロリットル/コピーでコーティングした。この時点で、その小切手の原紙を上述のようにして水性コーティング処理を行ったが、それには、その小切手をユークリッド・コーティング・システム・ラボ・コーター(Euclid Coating System lab coater)の中に約30メートル/分の速度で送給(feed)した。コーターの中の、140ライン/インチのロールによって、湿時約5μmまたは乾時約1.5〜約2μmのコーティング厚みが得られた。次いでその小切手を、約30.48m/分(約100フィート/分)の速度で移動しているフュージョン・UV・システムズ(Fusion UV Systems)のベルトの上に置き、UVランプによって発生する熱(約38℃)を用いて乾燥させた。これらの条件下においては、上述の配合物は充分な濡れを与えて、オイルが被覆され、定着トナー小切手の上に均一にコーティングすることができた。
−トナー現像、定着、コーティング小切手のMICR符号化−
水性コーティングを乾燥させてから、二次印字を行わせる。これは、乾燥させたコーティングの上にインキをのせる(二次符号化)、磁気加熱転写リボン(MTTR)を使用したNCR7766−1000エンコーダーを用いて実施した。その後で、その完成した小切手について、GTX・クオリファイアー(GTX Qualifier)(小切手読取り機)にその小切手を通過させることによって、そのエンコーディング(encoding)の磁気信号強度を測定することによる試験を行った。一般的に言って、(メルカプトその他の)オイルを全く含まない小切手では、約98%±2%の信号強度が得られた。しかしながら、0.09%のアミノ官能化定着オイルを使用すると、信号強度は約56%±2%に低下した。潜在的に許容し得る解決策を示す、現行の基準は、約80%よりも高い信号強度である。上述の印刷、定着、コーティング、およびエンコーディングを、上述の水性コーティングを用いて実施したが、オイルの程度を1〜約5マイクロリットル/コピーとした場合、その磁気信号強度は、約98%(未記入の定着オイル無しの小切手の場合と実質的に同等)との測定結果が得られた。このように磁気信号強度が高いので、その結果として、現行の測定では30%である読取り機の棄却率をもっと低くすることになるであろう。
Claims (2)
- 2種の独立した静電潜像である、MICRおよび非MICRの静電磁気画像を形成するプロセスであって、
(a)MICR印刷装置中で第一の静電潜像を形成する工程と、
(b)前記第一の静電潜像をMICRトナーと接触させることによって前記第一の静電潜像を現像し、現像したMICRトナー画像を生成する工程と、
(c)前記現像したMICRトナー画像を小切手の第一の表面上に転写する工程と、
(d)非MICR印刷装置において第二の静電潜像を形成する工程と、
(e)前記第二の静電潜像を非MICRトナーと接触させることによって前記第二の静電潜像を現像し、現像した非MICR画像を生成する工程と、
(f)前記非MICRトナー画像を前記小切手の第一の表面に転写する工程と、
(g)前記MICRトナー画像および前記非MICRトナー画像を前記小切手の第一の表面に定着させる工程であって、定着の間、定着オイルを前記小切手に供給する工程と、
(h)ポリマーおよび界面活性剤を含む水性コーティングを用いてフィルム層を形成して前記小切手の第一の表面とフィルム層との間の前記定着オイルをシールする工程であって、前記小切手の第一の表面が、現像し、定着させたMICRトナー画像および非MICRトナー画像を有する工程と、
を含み、
前記ポリマーがアクリルポリマーブレンド物であり、
前記界面活性剤が、フルオロ界面活性剤と、ブタンジオン酸と、1,4−ビス(2−エチルヘキシル)エステルのナトリウム塩と、を含む、プロセス。 - 前記コーティングが中和剤をさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
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