JP5294853B2 - 液体静電印刷の方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル印刷に関し、より詳細には、液体トナーを用いる静電印刷のための方法及び装置に関する。

静電印刷は、有効な画像転写法である。典型的な静電印刷プロセスでは、均一な静電荷を画像形成面上に形成し、それを画像印刷のために変調された光線に露出させることによって、先ず静電潜像が画像形成面（例えば、光導電体ドラム）上に形成される。当該露光処理の結果、画像形成表面に帯電部分と放電部分が生じ、それによって、帯電部分が印刷画像を形成し、放電部分がその背景をなす。次いで、静電潜像は、例えば、表面の帯電部分に付着するトナーを適用することによって現像される。次いで、トナーは紙のような印刷基材上へと転写される。

トナーを転写する１つの方法は、印刷基材をローラーと画像形成表面との間を通過させることによる。トナー転写時、ローラーとトナーとの間の静電力によって、光導電体ドラムの表面から基材上へとトナーを引き付ける。次いで、トナーは、基材への定着処理（融着としても知られる）にかけられる。

しかしながら、実際には、トナーの全てを転写基材へと転写するのは不可能であり、残留量が画像形成表面上に残り、後の静電印刷操作の前に除去されなければならない。経済的な観点から、そのような除去後の残留トナーは破棄するよりもリサイクルするのが望ましい。

静電印刷に用いられるトナーは、プロセスの各段階に向く種々の特性を有していなければならない。例えば、現像段階でトナーを電気的潜像へ付着させるためには、トナーは、周囲環境の温度や湿度に影響されることなく適切な３０電荷量を維持しなければならない。また、加熱ローラー定着システムを用いる定着段階では、トナーは、基材上への満足な定着適性を保持しつつ、加熱ローラーに接着しないように裏移り防止（ａｎｔｉ−ｏｆｆｓｅｔ）特性を有していなければならない。装置貯蔵時、トナーが閉塞するのを防ぐために閉塞耐性（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）も要求される。

静電印刷は、乾式トナー又は液体トナー（例えば、液体インク）のいずれも採用し得る。画像品質は、トナー粒子のサイズに関連する。極めて微細な粒子はよりきれいな画像をもたらすと考えられるが、用い得るトナー粒子のサイズには実用上の限界がある。乾式トナー粒子は、空中浮遊物とならずに（これは機器の汚損、ことによると環境問題につながると考えられる）、印刷表面上に堆積されるほどの重量及びサイズでなければならい。加えて、静電印刷採用乾燥トナーをリサイクルすることは困難であり、リサイクル可能なトナーの用法に基づき得ない。何故なら、再使用目的での残留乾式トナー粒子の除去及び収集は、例えば乾燥摩擦力によって阻止されるからである。

液体トナーは、溶媒に分散されるという利点があり、従って、粒子が空中浮遊物になることを気にすることなく極めて微細な着色剤粒子の使用を容易にする。加えて、液体トナーのリサイクルは、残留液体トナーが重力下で下方に流され得るという理由から、静電印刷分野では普通に実施されている。液体トナーは、効率的なトナー転写を可能にするために、典型的には、高抵抗性又は絶縁性の液体（例えば、石油溶剤）であるように選択される一定量のトナーをキャリヤー液中に混合することにより得られる。

加えて、多くの場合、シリコーン油のような、裏移り防止及び剥離促進（ｒｅｌｅａｓｅ ｆａｃｉｌｉｔａｔｉｎｇ）油が、画像形成表面からのトナー転写効率を高めるために用いられる。

液体トナーを用いる場合、トナーを画像形成表面に適用した後に画像形成表面からキャリヤー液を除去する必要がある。これによって、キャリヤー液が画像形成表面から印刷基材へと転移するのが防止される。キャリヤー液の除去は、リサイクル、環境問題及び画像品質（例えば、機械的強度）をはじめとする、様々な理由で必要である。それ故、在来の静電印刷装置は、余剰の液体を画像形成表面から除去し、トナー転写プロセスの前に液体画像を部分的に乾燥させるスクイージローラー又は他の器具を備えている。

余剰液体を除去することで、典型的に、ブランケット上に粘性膜を生ずることになり、これは９０％を上回る固体粒子を含み、その残余はキャリヤー液である。転写プロセスは、典型的に、高温（例えば、９０℃）で実施されるが、その転写プロセス中及びその後で残留キャリヤーのほとんどが蒸発する。

当該膜の高い粘性に起因して、キャリヤーの蒸発が、時には、基材上に非連続の及び／又は不均一の膜を形成することがある。さらに、転写プロセスの性能は、トナー粒子の基材への最適とはいえない付着によって悪影響を受け得る。

基材上へのトナー粒子の不適切な付着及び非連続及び／又は不均一膜の形成は、基材からの画像の少なくとも部分的な剥がれ及び剥げ落ちにつながり得る。

トナーの定着性、即ち、剥離及び剥がれ耐性を改善するために、これまでに様々な物質及び／又は技術が用いられてきた。これらとしては、例えば、直鎖及び架橋結合性樹脂（例えば、ポリエステル、スチレン−アクリル樹脂等）や他の添加物（例えば、油、カルボン酸）、又は顔料の含量を高めること（これは液体キャリヤー量の低減に帰着し、従ってより急速な乾燥プロセスに帰着する）が挙げられる。液体トナーの定着性を改善するための例示的な物質及び／又は技術は、例えば、米国特許出願第２００４−０２１９４４８号、及び米国特許第６，６５６，６５５号及び第６，１４０，００２号に記載されている。

しかしながら、現在知られている物質は向上した定着性をもたらし得るとはいえ、トナー中へのその取り込みは、多くの場合、トナーの電荷特性並びに耐湿性に影響し、これは、先述のように、得られる画像品質に悪影響を及ぼし得る。顔料の含量を高めることも、同様に、画像品質に悪影響を及ぼし得る。

液体トナー像の性能を改善する方法に関する研究において、特にトナー粒子の付着性、形成された画像の連続性及び均一性に関して本発明者が予想したことは、液体トナー中にＵＶ硬化性成分を混合し且つ液体トナーが基材へ転写された後にその基材をＵＶ照射することは、基材に対するトナー粒子の付着性、連続性及び／又は均一性を高めることになり、従って耐剥離性及び耐剥がれ性の点で高い性能を有する画像が得られるであろうということである。

米国特許、例えば、第６，６５３，０４１号、第５，３９５，７２４号及び第５，２１２，５２６号において報告された幾つかのＵＶ硬化性液体トナーは、液体キャリヤーの少なくとも大部分、典型的に液体トナー全体がＵＶ硬化性である液体トナーを教示している。これらの特許の教示に従い、トナー粒子は、液体キャリヤーとして役立つＵＶ硬化性樹脂に懸濁又は溶解される。これらの特許に教示されている例示的なＵＶ硬化性液体キャリヤーには、アクリレート及びメタクリレートのモノマー、ダイマー及びオリゴマー、ビニルエーテル、スチレン、インデン、アルファ−オレフィン、ブタジエン等が含まれる。先述のように、前述の化合物は、静電印刷における液体キャリヤーを形成する際、ことによると、トナーの電荷特性並びに耐湿性に影響することがあり、これが次には、得られる画像の品質に悪影響を及ぼし得る。

米国特許第５，９０５，０１２号は、乾燥トナー像を基材上に形成、溶融させ、次いでＵＶ硬化性トナー粒子を画像上に堆積、硬化させる画像プロセスを開示している。それ故、このプロセスは、２つの異なる種類のトナーの使用が必要とされ、プロセスの効率並びにコスト効率が実質上低減する。

従って、上記制限の無い、剥離及び剥がれについて特に優れた耐性を有する画像を実現するための、静電印刷用の新規な液体トナー組成物、並びにそれを利用する画像プロセス及び装置の必要性が広く認識されており、且つそれらを所有することは極めて有益であろう。

本発明の実施に関しては、炭化水素をベースとする液体キャリヤー、その中に分散されたトナー粒子、及びＵＶ照射に曝される際に組成物を高反応性にするＵＶ硬化性成分を含んで成るＵＶ硬化性液体トナー組成物を調製し、それを液体静電印刷プロセスに採用することで、効率のよい印刷プロセスに要求される液体トナーの他の特性に影響を及ぼすことなく改善された耐剥離性及び耐剥がれ性を有する画像をもたらすことができる。

このように、本発明の一態様によれば、炭化水素をベースとする液体キャリヤーに懸濁されたトナー粒子分散物と、少なくとも１つのＵＶ硬化性成分とを含んで成る、静電印刷に供されるＵＶ硬化性液体トナー組成物が提供される。

以下に記載する本発明の実施形態における他の態様によれば、少なくとも１つのＵＶ硬化性成分の濃度は、当該組成物全重量の約０．５ｗｔ％〜約５ｗｔ％、又は当該組成物全重量の約１ｗｔ％〜約３ｗｔ％の範囲にある。

記載する実施形態におけるさらに他の態様によれば、ＵＶ硬化性成分は、少なくとも１つのＵＶ重合性化合物を含む。

記載する実施形態におけるさらに他の態様によれば、少なくとも１つのＵＶ重合性化合物は少なくとも１つのアクリレートを含む。

記載する実施形態におけるさらに他の態様によれば、少なくとも１つのアクリレートは、モノアクリレート（例えば、イソデシルアクリレート、イソボルニルアクリレート）、ジアクリレート（例えば、ジプロピレングリコールジアクリレート）及びその混合物から成る群から選択される。

記載する実施形態におけるさらに他の態様によれば、ＵＶ重合性化合物の濃度は、ＵＶ硬化性成分全重量の約７５ｗｔ％〜約９５ｗｔ％の範囲にある。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、ＵＶ硬化性成分は、さらに、少なくとも１つの光開始剤を含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、ＵＶ硬化性成分は、さらに、少なくとも１つの安定化剤を含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、炭化水素をベースとする液体キャリヤーとしては、ＩＳＯＰＡＲ−Ｇ、ＩＳＯＰＡＲ−Ｈ、ＩＳＯＰＡＲ−Ｌ及びＩＳＯＰＡＲ−Ｍから成る群から選択された少なくとも１つの脂肪族炭化水素が挙げられる。ＩＳＯＰＡＲは、芳香族、不飽和オレフィン及び反応性の極性化合物のような、狭い沸点範囲と極少量の不純物を有する種々の高純度イソパラフィン溶媒の集合的なブランド名である。従って、ＩＳＯＰＡＲ−Ｇは１６０〜１７６℃の蒸留温度で得られ、ＩＳＯＰＡＲ−Ｈは１７８〜１８８℃の蒸留温度で得られ、ＩＳＯＰＡＲ−Ｌは１８９〜２０７℃の蒸留温度で得られ、そしてＩＳＯＰＡＲ−Ｍは１２３〜１５４℃の蒸留温度で得られる。

本発明の実施形態によるＵＶ硬化性液体トナー組成物の代表例は、約２ｗｔ％のトナー粒子、約０．５〜５ｗｔ％の少なくとも１つのＵＶ硬化性成分、及び約９０〜９７．５ｗｔ％の炭化水素をベースとする液体キャリヤーを含むものである。

本発明の実施形態によるＵＶ硬化性成分の代表例は、モノアクリレート及びジアクリレートから成る群から選択された約７５〜９５ｗｔ％の少なくとも１つのＵＶ重合性化合物、約５〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの光開始剤、及び約０．１〜０．５ｗｔ％の少なくとも１つの安定化剤を含むものである。

本発明の別の態様によれば、先述のＵＶ硬化性液体トナー組成物を製造する方法が提供される。当該方法は、少なくとも１つのＵＶ硬化性成分を設けること；及び、炭化水素をベースとする液体キャリヤー中のトナー粒子分散物に少なくとも１つのＵＶ硬化性成分を溶解させることによって、ＵＶ硬化性液体トナー組成物を設けることを包含する。

ＵＶ硬化性成分が１つ又は複数のＵＶ重合性化合物、光開始剤及び安定化剤を含む例示的な方法では、ＵＶ硬化性成分を設けることは、ＵＶ重合性化合物（群）に光開始剤（群）及び安定化剤（群）を溶解することによって達成される。

本発明のさらに別の態様によれば、基材上に画像を形成する方法が提供される。当該方法は、先述したＵＶ硬化性液体トナー組成物を設けること；画像形成表面に静電像を形成すること；ＵＶ硬化性液体トナー組成物を用いて静電像を現像することによってＵＶ硬化性組成物を含むトナー像を形成すること；トナー像を基材へと転写すること；及びその基材をＵＶ照射することによって、基材上の画像を硬化させることを含む。

後述する本発明の実施形態におけるさらに別の態様によれば、静電像を画像形成表面上に形成することは、画像形成表面を均一に帯電させることを含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、静電像を画像形成表面上に形成することは、さらに、画像形成表面上に画像を構成する光を照射して画像形成表面上の所定の領域を選択的に放電させるようにすることを含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、静電像を現像することは、ＵＶ硬化性液体トナー組成物を帯電させ、そのＵＶ硬化性液体トナー組成物を画像形成表面上へ適用することを含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成表面上へのＵＶ硬化性液体トナー組成物の適用は噴霧器による。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成表面上へのＵＶ硬化性液体トナー組成物の適用は現像用ローラーによる。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、当該方法は、さらに、基材にトナー像を転写する前に、トナー像を中間転写部材へと転写することを含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、当該方法は、さらに、基材にトナー像を転写する前に、トナー像をスクイーズすることを含む。

本発明のさらに別の態様によれば、液体静電印刷装置が提供され、当該装置は、画像を基材に形成、転写でき且つ先述のＵＶ硬化性液体トナー組成物を収容するチャンバーを備えた画像形成アセンブリと、基材上に画像を硬化させるための少なくとも１つのＵＶ照射源とを具備する。

以下に記載する本発明の実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成アセンブリは、潜像をその上に保持できる可動性の画像形成表面、その上に潜像を形成するべく画像形成表面上に光を照射し得る露光ユニット、及びＵＶ硬化性液体トナー組成物を画像形成表面上に適用することによって現像された画像をもたらすための、前記チャンバーと流体連通した現像ユニットを備える。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成表面は、回転ドラム上に包含される。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成アセンブリは、さらに、画像形成表面を均一に帯電させるための帯電ユニットを具備する。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、現像ユニットは、画像上にＵＶ硬化性液体トナー組成物を適用し得る少なくとも１つの電極を含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成アセンブリは、さらに、ＵＶ硬化性液体トナー組成物を画像形成表面上にスクイーズするための、画像形成表面と接触しているスクイージを含む。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、画像形成アセンブリは、さらに、画像形成表面に向かい合って移動し、現像された画像を画像形成表面から受け且つその現像画像を基材へと転写できるよう構成された中間転写部材を具備する。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、現像ユニットは、種々の色のＵＶ硬化性液体トナー組成物を画像形成表面に適用し得るように設計、構成される。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、現像ユニットは、画像形成表面から間隔をとって配置された現像ローラーを具備し、それによって、画像形成表面と現像ローラーとの間にはギャップが形成される。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、現像ユニットは、さらに、現像ローラーの一部の上に、画像形成表面の一部の上に、及び／又は画像形成表面と現像ローラーとの間に形成された現像領域の上に、ＵＶ硬化性液体トナー組成物を噴霧できるよう設計且つ組立てられた多色液体トナー噴霧器を具備する。

記載する実施形態におけるさらに別の態様によれば、現像ユニットは、現像ローラー、主電極及び後部電極を具備しており、主電極と後部電極はそれらの間にギャップを有しており、ＵＶ硬化性液体トナー組成物はそのギャップを通して押し進められ現像ローラーを少なくとも部分的に覆う。

本発明は、従来技術をはるかに凌ぐ特性を有する液体静電印刷用の組成物、方法及び装置を実現することによって、現在知られている構成の抱える欠点を首尾よく処理するものである。

別途記載のない限り、本書で用いる全ての技術的及び科学的用語は、この発明が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本書に記載したものと類似もしくは等価の方法及び材料を本発明の実施、試験に用いることができるが、適切な方法及び材料を以下に記載することとする。不一致の場合、定義を包含する特許明細書が優先される。また、諸材料、諸方法、及び諸実施例は専ら例示であって限定の意はない。

本書において、本発明は、添付の図面を参照しつつ、専ら例示目的で記載される。図面について詳細に参照すると、図示する詳細は、専ら、例示のためであり且つ本発明の実施形態の例証的議論を目的としており、本発明の原理及び概念に関わる態様について最も有用であり且つ容易に理解されるものと思われることを提供する目的で提示されている。これに関し、本発明の基本的理解に必要とされるよりも詳細に本発明の構造上の詳細を示すことはなされておらず、図面に関する記載は本発明の幾つかの態様がどのようにして実際に具体化され得るかを当業者に明らかにするものである。

本実施形態は、液体トナーを利用するデジタル印刷、特に、静電印刷に有益に使用され得る組成物、方法及び装置に関する。詳細には、本実施形態は、印刷画像の耐剥離性及び耐剥がれ性を高め、従ってデジタル印刷プロセスの性能を改善するのに用い得る新規なＵＶ硬化性液体トナー組成物に関する。

図２及び図３に図解されている本発明をさらに良く理解する目的で、先ず、図１に図解する在来の（即ち、従来技術の）静電印刷装置の構造及び動作について言及する。

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、以下の説明において記載されたり図面に図解される構成部品の構造及び配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、その他の実施形態、即ち、種々のやり方で実施、実行し得るものである。また、本書において用いる表現法及び用語は、説明を目的とするものであって限定の意のないことを理解されたい。

図面を参照すると、図１は、従来技術の教示による静電印刷装置１の断面図を概略的に図解している。装置１は、軸１２の回りに矢印１４によっておおまかに表された方向に回転できるよう配置されたドラム１０を具備する。ドラム１０は、画像形成表面１６（例えば、光導電表面）を有するように形成される。表面１６は、典型的に、円筒形状である。

コロトロン（ｃｏｒｏｔｒｏｎ）、スコロトロン（ｓｃｏｒｏｔｏｎ）、ローラー帯電器又は当分野で既知の他の適切な帯電ユニットを用い得る帯電ユニット１８は、例えば、正電荷で表面１６を均一に帯電させる。

ドラム１０の連続回転によって、表面１６は、露光ユニット２０（所望の画像を表面１６上にフォーカスする）と画像受容関係になる。ユニット２０は、表面１６の露光領域を選択的に放電させ、これによって、静電潜像を形成する。通常、所望の画像は光で放電され、一方、バックグラウンド領域は静電的に荷電状態で残される。従って、潜像は、通常、第１電位の画像領域とは別の電位にあるバックグラウンド領域を包含することになる。ユニット２０は、変調レーザ走査装置、光学的焦点装置又は当分野で既知の他の任意の画像形成装置を用い得る。

ドラム１０の連続回転によって、静電潜像を保持している画像形成表面１６は現像ユニット２２に運ばれるが、これは、典型的に、表面１６上に液体トナー３２を適用して静電潜像を現像できるように動作する電極２４を含む。

液体トナー３２は、キャリヤー液中に分散された帯電固体微粒子を含み得る。固体微粒子は、典型的に、光導電体と同じ極性に帯電される。従って、静電的反発力により、インク粒子は、実質的に、バックグラウンド領域に付着せずに（バックグラウンド領域を現像せずに）、光導電体上の画像領域に対応する範囲に付着する。この手法で、現像された画像が表面１６上に形成される。

静電潜像を現像するのに適する任意の液体トナーを使用し得る。そのような液体トナーの１つは、ＨＰ Ｉｎｄｉｇｏから市販されている、商品名ＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）で知られている。この液体トナーは、キャリヤー液にトナー微粒子を分散させて成り、該トナー微粒子は、繊維状伸張物の延びたポリマー核から成ることが特徴である。トナー微粒子を低濃度でキャリヤー液に分散させる場合は、該微粒子は分離状態のままである。トナーが静電像を現像すると、トナー微粒子の濃度が高まり、繊維状伸張物が絡み合う。このトナーの種類及びそれに含まれるチャージディレクタに関しては、多数の特許及び特許出願がなされている。これらとしては、例えば、米国特許第４，７９４，６５１号、第４，８４２，９７４号、第５，０４７，３０６号、第５，４０７，３０７号、第５，１９２，６３８号、第５，２０８，１３０号、第５，２２５，３０６号、第５，２６４，３１２号、第５，２６６，４３５号、第５，２８６，５９３号、第５，３００，３９０号、第５，３４６，７９６号、第５，４０７，７７１号、第５，５５４，４７６号、第５，６５５，１９４号、第５，７９２，５８４号、及び第５，５９２３，９２９号が挙げられ、参照することで、その開示の全てを本書に取り入れることとする。

液体トナー３２の適用に続いて、表面１６は、典型的にトナー粒子と同一の極性に帯電されており且つ矢印２８で示す向きに回転しているローラー２６を通過する。ローラー２６は、液体トナー３２の厚みを減らす働きがある。表面１６がローラー２６を通過すると、潜像領域は、実質上独占的に液体トナー３２によって覆われる。

表面１６とローラー２６との典型的な空間距離は、約５０ミクロンである。ローラー２６の電位は、前述の表面１６上の潜像領域及びバックグラウンド領域の第１及び第２電位の中間にある。電圧構成の代表例は、限定はしないが、約＋３００〜約＋５００ボルトのローラー２６と、約＋５０ボルトのバックグラウンド領域と、約＋１０００ボルト未満の潜像領域とを含む。

ここで用いるとき、「約」は±１０％を意味する。

装置１はさらに、ローラー２６の下流に配置されており且つ典型的に表面１６と接触するか又は圧縮関係に維持されているスクイージ３０を具備する。スクイージ３０は、例えば、約１０００〜約２０００ボルトの負電位に保持することができ、その結果、コロナ放電が起こって電流がスクイージ３０から流れる。スクイージ３０は、負に帯電した微粒子をはじき、それらを表面１６の画像領域により密に接近させることによって液体画像をその上に押し付け（スクイーズ）且つ固定する。

押し付けられると、液体画像は、典型的に静電的引力によって、ドラム１０の方向１４と反対の方向４１に回転する中間転写部材４０へと転写される。その後、画像は、転写部材４０から、ローラー４３で支持されている基材４２へと、典型的に熱及び圧力により支援された第二の転写を受ける。

転写部材４０への液体画像の転写に続いて、表面１６は、逆に回転する２個のローラー５２とノズル５４とを典型的に含んで成るクリーニングローラーアセンブリ５０にかけられる。アセンブリ５０は、例えば、ノズル５４によって供給されるクリーニング剤を用いてきれいな表面１６を磨く。表面１６上に残っている残余電荷は、例えば、ランプ５８の光で表面１６を照らすことによって除去することができる。

装置１を採用するもののような在来の静電印刷技術の利用は、基材４２への転写時に在来の液体トナーの不十分な付着、及び／又は不連続及び不均一な膜にに帰着し得る。

本開示の背景技術の節で述べたように、この欠点は、画像の耐剥離性及び耐剥がれ性不良をもたらし、従って品質及び耐久性に影響し得る。

さらに上記の背景技術の節で述べたように、液体トナーの性能を改善するための現在知られている方法は、主として、液体トナーに種々の結合性樹脂及びその他の添加物を添加するか、あるいは高濃度のトナー粒子を使用することを伴う。しかしながら、これらの添加物、並びに高濃度のトナー粒子は、多くの場合、トナーの他の特性に悪影響を及ぼし且つそれ故、必要とされる画像品質の改善をもたらさない。

その他の方法は、ＵＶ硬化性トナーの使用に関係があり、従って、キャリヤーの大部分又は全体がＵＶ硬化性化合物からなる。先述のように、そのような化合物は、得られる画像品質に悪影響を及ぼし得るトナーの電荷特性及び耐湿性に影響しがちであり、且つ、さらに、比較的高価であり、それ故コスト非効率である。

これらの従来技術とは対照的に、本発明者は、通常使用される炭化水素をベースとするキャリヤーのような非ＵＶ硬化性液体キャリヤーを使用し、比較的低濃度でＵＶ硬化性化合物をそこに取込み、そして液体トナーを基材に転写した後に基材をＵＶ照射することによって、画像形成プロセスにおいてＵＶ硬化性液体トナーを得、成功裏に用い得ると考えている。本発明者はさらに、そのような比較的小量でのＵＶ硬化性成分の添加は、画像形成プロセスにおける液体トナーの所望の特性に影響を及ぼさず、且つ液体トナーを基材へ転写して形成された画像の品質及び耐久性を改善するであろうと考えている。

本発明の実施に関しては、前述の新規なＵＶ硬化性液体トナー組成物を設計し且つ成功裏に調製して液体静電印刷プロセスに利用する。後述の実施例の節で示すように、これらの新規なＵＶ硬化性液体トナー組成物を用いることで、特に耐剥離性及び耐剥がれ性の点で、実質的に改善された性能を有する画像が得られた。

このように、本発明の一態様によれば、静電印刷に使用し得るＵＶ硬化性液体トナー組成物が提供される。当該組成物は、炭化水素をベースとする液体キャリヤーに懸濁されたトナー粒子分散物と、少なくとも１つのＵＶ硬化性成分とを含んで成り、ＵＶ硬化性成分は、炭化水素をベースとする液体キャリヤーの一部を構成する。

本書で用いるとき、語句「炭化水素をベースとする液体キャリヤー」とは、液体現像プロセスに採用し得る（例えば、揮発性、低粘度等のような必要とされる特性によって特徴付けられる）液体キャリヤーを意味し、キャリヤーを構成する物質の大部分は炭化水素である。

用語「炭化水素」は、当分野で周知のように、アルカン、アルケン（オレフィン）、シクロアルカン、アリール等のような、それらの間が共有結合された炭素及び水素原子を主として含む化合物を表す。炭化水素は、典型的に、酸素及び窒素のようなその他の原子を含む官能基を有さない。

本書において、化学物質、混合物又は組成物に関して用いる用語「主として」は、物質、混合物又は組成物の大部分を意味し、従って、この部分は、少なくとも８０ｗｔ％、少なくとも８５ｗｔ％、少なくとも９０ｗｔ％、少なくとも９５ｗｔ％又は少なくとも９９ｗｔ％である。

炭化水素をベースとする液体キャリヤー中のトナー粒子分散物は、通常、印刷システムにおいて、該システムにおける液体現像剤として用いられる。従って、液体現像プロセスに通常用いられる任意のトナー粒子及び任意の炭化水素をベースとする液体キャリヤーが、本発明における使用に適している。

それ故、本発明に有効に用い得る炭化水素をベースとする液体キャリヤーの例としては、限定はしないが、液体現像プロセスに便利に採用される様々な炭化水素の１つ又は複数が挙げられる。これらとしては、例えば、Ｅｘｘｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、Ｎｏｒｐａｒ（登録商標）１２、Ｎｏｒｐａｒ（登録商標）１３、及びＮｏｒｐａｒ（登録商標）１５のような、約６〜約１４の炭素原子を有する高純度アルカン、及びＥｘｘｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｇ、Ｈ、Ｌ、及びＭのようなイソパラフィン炭化水素、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｓｐｉｒｉｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、Ａｍｓｃｏ（登録商標）４６０ Ｓｏｌｖｅｎｔ、Ａｍｓｃｏ（登録商標）ＯＭＳ、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、Ｓｏｌｔｒｏｌ（登録商標）、Ｍｏｂｉｌ Ｏｉｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、Ｐａｇａｓｏｌ（登録商標）、Ｓｈｅｌｌ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、Ｓｈｅｌｌｓｏｌ（登録商標）等が挙げられる。

本発明における使用に特に適する炭化水素をベースとする液体キャリヤーとしてはは、上述のＩｓｏｐａｒ（登録商標）Ｇ、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｈ、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｌ、及びＩｓｏｐａｒ（登録商標）Ｍのキャリヤーのようなイソパラフィン炭化水素が挙げられる。そのような液体キャリヤーは、無色であり、環境上安全であり、且つその液体の薄膜は周囲温度で数秒以内に接触面から蒸発するほど十分に高い蒸気圧を有する故、極めて都合がよい。

一般に、液体キャリヤーは、本発明の組成物中に大量に含まれ、そして他の成分によって占められないような現像剤重量パーセントを構成する。炭化水素をベースとする液体キャリヤーは、典型的に、当該組成物全量の約８０ｗｔ％〜約９８ｗｔ％、約８５ｗｔ％〜約９８ｗｔ％、又は約９０ｗｔ％〜約９８ｗｔ％の量で含まれるが、この量は、本発明の目的が達成される限り、この範囲から変化させ得る。

液体キャリヤーに分散させるトナー粒子は、液体キャリヤーと適合性の任意のカラー粒子とし得る。例えば、トナー粒子は、顔料粒子単独から成るか、樹脂と顔料、樹脂と染料、又は樹脂、顔料及び染料から構成し得る。当該樹脂、顔料及び染料は、例えば、米国特許第４，７９４，６５１号、第４，８４２，９７４号、第５，０４７，３０６号、第５，４０７，３０７号、第５，１９２，６３８号、第５，２０８，１３０号、第５，２２５，３０６号、第５，２６４，３１２号、第５，２６６，４３５号、第５，２８６，５９３号、第５，３００，３９０号、第５，３４６，７９６号、第５，４０７，７７１号、第５，５５４，４７６号、第５，６５５，１９４号、第５，７９２，５８４号、第５，５９２３，９２９号、第５，５７４，５４７号及び第５，５５８，９７０号に記載されたような、液体現像プロセスに通常使用されるもののいずれかを用い得る。

典型的に、液体現像剤はさらに、チャージディレクタとも呼ばれる電荷制御剤を含む。それ故、本発明による組成物はさらに、例えば、レシチン（Ｆｉｓｈｅｒ Ｉｎｃ．）；Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できるポリイソブチレンスクシンイミド、ＯＬＯＡ １２００；塩基性のバリウムペトロナート（Ｗｉｔｃｏ Ｉｎｃ．）；ジルコニウムオクトエート（Ｎｕｏｄｅｘ）；カルシウム、マンガン、マグネシウム及び亜鉛の塩；ヘプタン酸；バリウム、アルミニウム、コバルト、マンガン、亜鉛、セリウムの塩、及びジルコニウムオクトアート；バリウム、アルミニウム、亜鉛、銅、鉛、及び鉄のステアリン酸との塩等のような１つ又は複数の電荷制御剤（群）を含み得る。電荷制御添加物は、当該組成物の約０．０１〜約３ｗｔ％、又は約０．０２〜約０．０５ｗｔ％の量で含まれ得る。

本発明において、炭化水素をベースとする液体キャリヤー中に液体トナー分散物を含んで成る特に適切な液体現像剤は、上述の５ＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）である。

本発明によるＵＶ硬化性成分としては、ＵＶ照射下で反応性であり且つ従ってＵＶ照射に曝されると硬化過程を受け得る化合物又は化合物の混合物を挙げることができる。従って、ＵＶ硬化性成分は、任意に、１つ又は複数のＵＶ重合性化合物（群）を含む。

本書で用いるとき、「ＵＶ重合性化合物」は、後述するように、ＵＶ照射に曝される際に重合又は架橋反応をはじめとする硬化過程を受け得る任意のモノマー、ダイマー又はオリゴマーを指す。

本発明の実施形態によれば、ＵＶ重合性化合物をＵＶ照射に曝すと、そのポリマー又は樹脂が、基材上に画像を形成するトナー粒子上に又はその内部に形成される。一実施形態では、ＵＶ重合性化合物のＵＶ誘導重合時、前記ポリマーは、トナー粒子の内部又は表面上に化学的にグラフトされながら形成される。先述のように、ＵＶ硬化性成分は、液体現像剤の所望の特性に影響しないように、比較的少量で本発明の組成物に含まれる。

従って、本発明の実施形態によれば、ＵＶ硬化性成分の濃度は、当該組成物全量の約０．５ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約４ｗｔ％、当該組成物全量の約１ｗｔ％〜約４ｗｔ％、当該組成物全量の約Ｉｗｔ％〜約３ｗｔ％、又は当該組成物全量の約１．５ｗｔ％〜約２．５ｗｔ％の範囲にある。

ＵＶ硬化性成分は、好ましくは、不揮発性成分である。従って、ＵＶ硬化性成分の濃度は、印刷プロセスが進行するにつれて高くなり、基材へのトナーの転写以前においては、最終段階において高濃度になる。

ＵＶ硬化性成分はさらに、望ましくは、液体現像剤中の固体粒子と比較して低めの粘度を有するように選択され、そのため、基材に対するその結合はトナー粒子のそれより良好である。基材へと転写する際、組成物中のＵＶ硬化性成分の濃度は比較的高いため、その存在は、硬化プロセスが適用される以前でも、基材に対するトナー組成物の付着を実質的に促進する。

ＵＶ硬化性成分はさらに、望ましくは、ＵＶ照射に曝される際に強く反応するように選択し得る。後者の特性は、液体キャリヤーの相対的揮発性のために殊に重要である。先の背景技術の節で述べたように、在来の液体トナーに関連する特徴の１つは、基材上へ転移される際の液体キャリヤーの即時蒸発であり、これは不連続及び／又は不均一な画像の形成につながることがある。従って、硬化プロセスがキャリヤー蒸発より速い速度で実行されることが望ましい。

本発明によるＵＶ重合性化合物は、例えば、アクリレート及びメタクリレート、ビニルエーテル、スチレン、インデン、アルファ−オレフィン、ブタジエン、エポキシド等のような化合物のモノマー、ダイマー又はオリゴマーを含み得る。

しかしながら、先述のように、本発明において有効に使用し得るＵＶ重合性化合物は、不揮発性であり、比較的低粘度を有し且つＵＶ照射に曝されるときに強く反応するものである。

上述の諸特性によって典型的に特徴付けられる化合物の部類はアクリレートである。

故に、本発明の実施形態によれば、ＵＶ重合性化合物はアクリレート又はアクリレートの混合物を含む。そのアクリレートは、モノアクリレート又はジアクリレートであり得る。

本発明において使用可能なモノアクリレートの代表例としては、限定はしないが、エチルアクリレート、メチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、プロピルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート及びイソデシルアクリレートが挙げられる。

本発明において使用可能なジアクリレートの代表例としては、限定はしないが、ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート（ＤＰＧＤＡ）、及びポリエチレングリコールジアクリレートが挙げられる。

本発明において使用可能な他のアクリレートには、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、メラミン又はエポキシ樹脂のアクリレート、及び上述のアクリレートの何れかのエトキシル化又はプロポキシル化誘導体が含まれる。

ＵＶ硬化性成分は、それ故、ＵＶ重合性化合物として少なくとも１つのジアクリレートを含む。当分野で周知のように、ジアクリレートは、二官能性であることにより、光重合で強く反応し且つモノアクリレートと比較してより高度の架橋結合を有するポリマーを産する。ＵＶ重合性化合物としてジアクリレートを含むＵＶ硬化性組成物は、それ故、硬化過程において強く反応し、且つ、さらに、たわみ性及び基材に対する良好な付着性によっても特色付けられる。

他方、モノアクリレート、特にイソボルニルアクリレートのような環状モノアクリレートは、光重合ではそれ程反応性でないが、有益にも、低粘度で特色付けられ、これは、先述のように、基材に対する高い付着性をもたらす。モノアクリレートの光重合で得られる重合体はさらに、高いガラス転移温度（Ｔｇ）でも特色付けられ、これは改善されたフリント硬度をもたらす。

本発明の一実施形態では、本発明のＵＶ硬化性成分におけるＵＶ重合性化合物の濃度は、約７５ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、約８０ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、約８５ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、又は約８５ｗｔ％〜約９０ｗｔ％の範囲にある。

本発明のＵＶ硬化性成分はさらに、１つ又は複数の光開始剤を含む。光開始剤を添加することによって、当該組成物をＵＶ照射に曝すと、典型的にはフリーラジカルを生ずることにより硬化過程を開始する。

本発明において用い得る光開始剤の代表例としては、限定はしないが、ベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−（４−モルホリンアフェニル（morpholinaphenyl））ブタン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、イソプロピルチオキサントン、エチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾアート、ビス（２，６−ジメチルベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド及びその任意の混合物が挙げられる。

本発明の実施形態によれば、光開始剤はイソプロピルチオキサントンである。別の実施形態によれば、イソプロピルチオキサントンは、エチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾアートのような共開始剤と組合せて用いられる。

本発明のＵＶ硬化性成分における光開始剤の濃度は、典型的に、約５ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、又は約１０ｗｔ％の範囲にある。

本発明のＵＶ硬化性成分はさらに、例えば、トリス（Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム１５塩（Ｎ−ＰＡＬ）のような、安定化剤を含む。

本発明の一実施形態では、安定化剤の濃度は、約０．１ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、又は約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％の範囲にある。

従って、本発明の一実施形態によれば、ＵＶ硬化性液体トナー組成物は、約２ｗｔ％のトナー粒子と、約０．５〜５ｗｔ％の１つ又は複数のＵＶ硬化性成分と、約９０〜９７．５ｗｔ％の炭化水素をベースとする液体キャリヤーとを含んで成り、キャリヤーの量は組成物中のその他の成分の相対量に依存する。当該組成物はさらに、チャージディレクタのような添加物及び液体現像に通常使用され且つその組成物の所望の特性に悪影響を及ぼさない、その他の任意の添加物を含み得る。

本発明の他の実施形態によれば、ＵＶ硬化性液体トナー組成物は、約０．５〜５ｗｔ％の１つ又は複数の３０ＵＶ硬化性成分及びＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）を含む。

本実施形態による例示的なＵＶ硬化性成分は、約７５〜９５ｗｔ％の１つ又は複数のＵＶ重合性化合物（モノアクリレート及びジアクリレート及びその任意の組合せなど）であって、ここで、例示的なＵＶ重合性化合物は、限定はしないが、ジプロピレングリコールジアクリレート、イソボルニルアクリレート及びイソデシルアクリレート；約５〜１０ｗｔ％の１つ又は複数の光開始剤；及び約０．１〜０．５ｗｔ％の１つ又は複数の安定化剤を含む。

本発明のＵＶ硬化性組成物は、当分野で知られている液体トナー組成物を調製するための任意の方法で調製することができる。しかしながら、当該組成物は、典型的に非極性物質である炭化水素をベースとする液体キャリヤーを含むため、塩及び他の極性化合物をはじめとする先述のもののようなＵＶ硬化性成分は、そのようなキャリヤーに不溶性である。

液体トナーを採用している静電印刷プロセスの性質上、液体トナーは、比較的透明であった方が望ましい。それ故、ＵＶ硬化性組成物は、ＵＶ硬化性成分が実質的にそのキャリヤーに溶解されるように、比較的透明であることが望ましい。

その目的のため、本発明者は、上述のＵＶ硬化性液体トナー組成物の調製プロセスを開発し且つ実施した。

当該プロセスは、先ず、ＵＶ硬化性成分を設け、次いで、炭化水素をベースとする液体キャリヤー中のトナー粒子分散物にＵＶ硬化性成分を溶解させることにより遂行される。

ＵＶ硬化性成分の供給は、典型的に、光開始剤のような極性化合物と安定化剤をＵＶ重合性化合物に溶解させ、次いで、得られる溶液を炭化水素をベースとする液体キャリヤー分散物に溶解させることで遂行される。

特定の理論に囚われるわけではないが、ＵＶ重合性化合物は、比較的非極性の有機物質であり、且つしかも典型的にそこに官能基を含んでいるために部分的な極性を有することにより、界面活性剤として作用し、それが非極性キャリヤーにおける極性化合物の可溶化を促進するものと考えられる。さらに、アクリレートのような非極性のＵＶ重合性化合物は、極性化合物と錯体を形成し、且つ従って、これらの化合物の極性を弱めるものと考えられる。それ故、これらの錯体は、非極性キャリヤーに完全に溶解され得る。

後述の実施例において詳細に記述し且つ例示するように、当該プロセスを用いて本発明のＵＶ硬化性組成物を調製することは、実行するのが効率的でしかも簡単、安全且つ容易なプロセスを用いて液体キャリヤーにおけるＵＶ硬化性成分の完全な可溶性をもたらす。

後述の実施例においてさらに明示するように、本発明のＵＶ硬化性組成物は画像形成プロセス及び装置に成功裏に利用され、その結果、非ＵＶ硬化性組成物と比較して耐剥離性及び耐剥がれ性が高められた画像をもたらす。

次に、本実施形態のＵＶ硬化性液体トナー組成物と共に使用されるように適合された、装置１の一部の略図である図２について言及する。図２には、中間転写部材４０、基材４２及びローラー４３が示されている。装置１のその他の構成部品は簡素化のため示されていない。それ故、本発明の種々の例示的実施形態によれば、装置１は、本実施形態のＵＶ硬化性液体トナー組成物を用いて画像を形成するのに使用される。これは、例えば、装置１の液体トナー３２を本実施形態の組成物と置き換え且つ装置１を先述のように動作させることによって実行し得る。

本発明の一実施形態によれば、装置１には、画像が基材４２に転写された後にＵＶ照射によって画像を照射するための紫外（ＵＶ）光源２１が追加されている。ＵＶ照射は、ＵＶ硬化性のトナー像を基材４２上に硬化させるよう作用する。

次いで、本発明の他の実施形態による、液体静電印刷装置９０の略図である図３について言及する。装置９０は、典型的に、多色印刷のために使用される。その簡単な構成において、装置９０は、画像を形成し、基材４２へと転写するための画像形成アセンブリ９１と、ＵＶ照射で画像を照射するためのＵＶ光源２１を具備する。

アセンブリ９１は、先述したように又は当分野で既知の他の任意の方法にて動作するように構成し得る、ドラム１０、画像形成表面１６、帯電ユニット１８、露光ユニット２０、スクイージ３０及び転写部材４０を含む装置１の要素のいずれかを具備し得る。

システム９１はさらに、図２において数字１００で示した、本実施形態のＵＶ硬化性液体トナー組成物を画像形成表面１６上に適用するための現像ユニット９２を具備する。現像ユニット９２は、典型的に、種々の色（例えば、４、５、６、７色以上）の組成物１００を画像形成表面１６上に同調させて適用できるように設計、構成されている。例えば、現像ユニット９２は、ドラム１０の各回転サイクルについて種々の色を周期的に適用することができる。

図３記載の実施形態では、現像ユニット９２は、典型的に表面１６から隔置されており表面１６との間にギャップを形成する現像ローラー９８を具備する。典型的に、その間隔は約４０ｐｍ〜約１５０ｐｍである。現像ローラー９８は、画像とそのバックグラウンド領域の電位の中間の電位に帯電される。従って、現像ローラー９８は、電界を印加するべく適切な電圧に維持されたときに静電潜像の現像を支援するよう動作する。

現像ローラー９８は、典型的に、ドラム１０と同じように回転する。この回転によって、表面１６とローラー９８はそれらの近接領域では逆の速度を有することになる。

本発明の一実施形態によれば、現像ユニット９２はさらに、軸９６上に搭載された多色液体トナー噴霧器９４を具備し、それによって組成物１００の噴霧を、現像ローラー９８の一部の上に、表面１６の一部の上に、又は表面１６とローラー９８との間の現像領域９５に直に向けさせることができるようなやり方で噴霧器９４を回転させ得る。噴霧器９４は、典型的に、個別の容器９８から個々のカラー液体トナーの供給を受ける。所望するカラー数に応じて、任意の数の容器を用いることができる。本発明の一実施形態によれば、噴霧器９４は、例えば特定の導管（図示せず）を介して、各々の噴霧口がそれぞれの容器と連絡している、線形に配列した噴霧口１０６を具備する。噴霧口１０６は、典型的に、Ｎ色のカラーを用いる場合、Ｎ番目の出口全てが同じカラーを噴霧し、且つＮに隣接した出口の群毎にＮの異なったカラーを噴霧する出口を含むように組み合わされる。出口の各々への組成物１００の流れは、コントローラ１１４によって制御し得る。出口１０６は、典型的に、２つ以上の（１０８及び１１０で示された）レベルに配置されて出口間の距離の最小化を可能にする。

組成物１００は、各出口１０６から圧力をかけられて現像領域９５中へ、現像ローラー９８の一部へ、及び／又は画像形成表面１６の一部へ噴霧される。本発明の一実施形態によれば、噴霧口１０６の間隔及びそれらの周期性は、それぞれ与えられた個々の色に対するトナーが領域９５を実質的に均一に満たすことができるように選択される。これは、実質的に均一な配列によって実現され得る。あるいは、色は、その各々が各色に関して１つの出口を含むクラスターにグループ分けされる。典型的に、これらのクラスターは、約４０ｍｍ〜約６０ｍｍの中心−中心（ｃｅｎｔｅｒ ｔｏ ｃｅｎｔｅｒ）間隔を有する。

画像は、当分野で既知の任意のやり方で表面１６から基材４２へと転写することができる。図３記載の例示的な実施形態では、画像は、先述したように、先ず、部材４０に転写され、その後、基材４２へと転写される。

いずれにしても、画像が基材４２へ転写されると、ＵＶ光源２１が画像をＵＶ照射し、画像の硬化過程を活性化する。

本発明のその他の目的、利点及び新規な特徴は、以下の実施例を精査すれば当業者に明らかになろう。加えて、上文で示され且つ特許請求の範囲において範囲請求された本発明の種々の実施形態並びに態様の各々は、以下の実施例において実験的に裏付けられている。

以下、本発明を限定しない形で例示する実施例について言及する。

材料及び実験方法
薬品類：
ＡｄｄｉｔｏＩ ＩＴＸ（イソプロピルチオキサントン）、及びＡｄｄｉｔｏｌ ＥＰＤ（エチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾアート）は、ＵＣＢから購入した。
トリス（Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシアミン）アルミニウム塩（Ｎ−ＰＡＬ）は、Ａｌｂｅｍａｒｌｅから購入した。
ＤＰＧＤＡ（ジプロピレングリコールジアクリレート）はＵＣＢから購入し、ＩＯＢＡ（イソボルニルアクリレート）とイソデシルアクリレートはＳａｒｔｏｍｅｒから購入した。

ＵＶ照射（オフライン実験）：
ＵＶ照射は、３００ワット／インチの中圧水銀ランプがコンベアーに取付けられているＳＰＥＣＴＲＵＭ（ＲＡＮＡＲ）において、以下の条件下で実施した。
全エネルギー線量（パス当り）：２９０ミリジュール／ｃｍ^２（ＵＶＡ＝１８５、ＵＶＢ＝６９、ＵＶＣ＝７、ＵＶＶ＝２９）、コンベアー速度：２０フィート／分。

ＵＶ照射（オンライン印刷プロセスとオフライン照射を組み合わせた「オンライン」実験）：
本発明の譲受人によって提供された在来の液体静電印刷装置ＵＬＴＲＡＳＴＲＥＡＭ（登録商標）を用いて、本発明のＵＶ硬化性液体トナーの有効性を評価した。静電印刷は、Ｔｗｉｓｔｅｒ装置に関し従来の印刷条件下で実行した。ＵＶ照射は、上述のＵＶコンベアー設備付きシステムを用いて、オフラインで印刷紙上に照射して実行した。

耐剥離性の測定：
一片の接着テープ（３Ｍ、タイプ２３０、幅１インチ）を（一定重量下、１ｋｇローラー、１０パス）印刷試料（インク被覆率１００％、印刷面積１５０ｘ７５ｍｍ）に固定し、その後、プリンタ操作者が試料から剥がした。生じた剥離は、試験印刷物を調べて、白色の（剥離した）面積の割合を計算することにより評価した。

耐剥がれ性の測定：
耐剥がれ性は、次のような、「ｂｏｏｋ」試験手順を用いて測定した。印刷１０分後、１ｋｇの重量下で、２つの被覆率２００％の印刷物を一方を他方に対し４０回擦り付けた。擦り操作は、手で行うか又は特別に設計された設備を用いて実行した。生ずる剥がれは、試験印刷物を調べ、白色面積の割合を計算することにより評価した。

ＵＶ硬化性液体トナーの調製
ＵＶ調合物の調製：
通常用いられる技術を利用して、下の表１に示すような、本発明による３つの例示的な調合物を調製した。

ＵＶ硬化性液体トナー組成物：
上述のＵＶ調合物を用いて、本発明による例示的なＵＶ硬化性液体トナー組成物を調製した。各組成物は、本発明の譲受人によって提供された、液体ＩｓｏｐａｒベースのＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）に混合された、約２ｗｔ％のＵＶ調合物を含有した。典型的なＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）は、約２ｗｔ％の固体粒子（顔料及び樹脂）と約９８ｗｔ％のイソパラフィンのキャリヤー液を含む。

ＵＶ硬化性組成物の調製：
Ｉｓｏｐａｒ液体トナー中へのＵＶ調合物の完全な溶解を達成するために、本発明によるＵＶ硬化性液体トナーを調製するための以下のプロセスが開発され且つ実行した。

第一段階として、Ｉｓｏｐａｒ液体キャリヤーに典型的に不溶性であるＵＶ調合物の成分を、混合物を磁気的に撹拌することで、選択したＵＶ調合物の１つ又は複数のアクリレートモノマーを含有する媒質に溶解させた。典型的な実施例では、光開始剤Ａｄｄｉｔｏｌ ＩＴＸ及びＡｄｄｉｔｏｌ ＥＰＤと安定化剤は、混合物を室温にて２〜４時間磁気的に撹拌することで、ＤＰＧＤＡに溶解させ、それによって均質な溶液を生成した。その後、その均質な溶液は、生ずる混合物を１０分間振とうさせることで、液体ＩｓｏｐａｒベースのＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）に完全且つ容易に溶解された。

実験結果
オフラインＵＶ照射実験
オフライン実験は、ＵＶ照射に対する本発明の組成物の応答を評価するために実施した。この目的のために、ＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）に混合された、１０〜２０ｗｔ％の上述のＵＶ調合物を含有する組成物を、先述のように調製し且つ照射した。

各組成物のＵＶ応答は、沈殿物（架橋重合の形跡）の検出によって目視評価され、さらに、重合の結果として、ＵＶランプ通過数の関数として二重結合吸収シグナルの減少によって測定した。

図４に示すように、本発明のＵＶ調合物を含有する完全に混和性のＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）（右側のｖｉｌｅ）をＵＶ照射にかけると、生ずるポリマーの沈殿がはっきり観察された（左側のｖｉｌｅ）。

ジアクリレートＵＶ重合性化合物（ＤＰＤＧＡ）とモノアクリレートＵＶ重合性化合物（ＩＯＢＡ）を含むＵＶ調合物で得られた結果を比較することで、ジアクリレートを含有する組成物が、モノアクリレートを含有する組成物より反応性であり、ＵＶ照射に対してより速い応答及びより高度の架橋結合を有することが示された。モノアクリレートを含有する組成物では、続く照射で変色も観察された。

「オンライン」実験（オンライン印刷プロセスとオフライン照射の組み合わせ）：
本発明による例示的なＵＶ硬化性液体トナー組成物の耐剥離性及び耐剥がれ性は、上述のように、上述の静電装置と、２つの異なった種類の印刷紙（Ｃｏｎｄａｔ及びＢＶＳ）を用いてテストされた。テストした組成物は、テストした組成物全重量の約２ｗｔ％の初期濃度にて、上述のＵＶ調合物ＩＩ及びＩＩＩを含んでいた。得られた画像の耐剥離性及び耐剥がれ性は、上の方法の節で述べたように、印刷した紙へのＵＶ照射有りの場合と無しの場合で測定した。

図５及び６は、得られたデータの幾つかを提示しており、そして本発明の組成物へのＵＶ照射によって、Ｃｏｎｄａｔ及びＢＶＳの両印刷基材において実質的に改善された耐剥離性及び耐剥がれ性に帰着したことを明確に示している。

明快さのために個々の実施形態において記載した本発明の特定の特徴はまた、単一の実施形態において組合せて実現し得ることを理解されたい。反対に、簡潔さのために単一の実施形態において記載した本発明の種々の特徴はまた、別々に又は適切な任意の組合せにおいても実現し得る。

特定の実施形態に関し本発明を記載してきたが、多数の変更、修正及び変形は当業者に明らかであろうことは明白である。従って、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に帰属する当該変更、修正及び変形の全てを包含するものとする。この明細書において言及した全ての文献、特許及び特許出願は、参照することでその内容の全てを本書に取り入れることとする。加えて、この明細書における参考文献の引用又は提示は、当該参考文献が本発明の従来技術として利用し得ることを認めたものと解釈されるべきではない。

従来技術による静電印刷装置の断面概略図 本発明の一実施形態に従って用いるように適合された、図１記載の装置の部分概略図 本発明の他の実施形態による静電印刷装置の概略図 ＵＶ照射前（右側ｖｉｌｅ）及び照射後（左側ｖｉｌｅ）の、本発明によるＵＶ調合物を含有する例示的なＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）組成物の写真 図５ａ−ｂは、印刷紙へのＵＶ照射の有り無しの状態で、Ｃｏｎｄａｔ紙上における、ＵＶ調合物ＩＩＩを含む本発明による例示的なＵＶ硬化性液体トナー組成物の改善された耐剥がれ性（図５ａ）及び耐剥離性（図５ｂ）を示す棒グラフである。 図６ａ−ｂは、印刷紙へのＵＶ照射の有り無しの状態で、ＢＶＳ紙上における、ＵＶ調合物ＩＩ又はＩＩＩを含む本発明による２つの例示的なＵＶ硬化性液体トナー組成物の改善された耐剥がれ性（図６ａ）及び耐剥離性（図６ｂ）を示す棒グラフである。

Claims (33)

1. 液体静電印刷に使用するためのＵＶ硬化性液体トナー組成物であって：
   炭化水素をベースとする液体キャリヤー中に懸濁されたトナー粒子分散物；及び
   炭化水素をベースとする液体キャリヤー中に溶解された少なくとも１つのＵＶ硬化性成分
   を含み、
   前記トナー粒子の濃度が前記組成物全重量の１．８〜２．２重量％であり、
   前記少なくとも１つのＵＶ硬化性成分の濃度が前記組成物全重量の０．５〜５重量％であり、且つ
   前記炭化水素をベースとする液体キャリヤーの濃度が前記組成物全重量の９０〜９７．５重量％である、ＵＶ硬化性液体トナー組成物。
2. 前記ＵＶ硬化性成分が、前記液体キャリヤーの一部を形成する、請求項１に記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
3. 前記少なくとも１つのＵＶ硬化性成分の濃度が、組成物全量の１ｗｔ％〜３ｗｔ％の範囲にある、請求項１又は２に記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
4. 前記ＵＶ硬化性成分が、少なくとも１つのＵＶ重合性化合物を含む、請求項１〜３の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
5. 前記少なくとも１つのＵＶ重合性化合物が、少なくとも１つのアクリレートを含む、請求項４に記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
6. 前記少なくとも１つのアクリレートが、モノアクリレート、ジアクリレート及びその混合物から成る群から選択される、請求項５に記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
7. 前記モノアクリレートが、イソデシルアクリレート及びイソボルニルアクリレートから成る群から選択される、請求項６に記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
8. 前記ジアクリレートが、ジプロピレングリコールジアクリレートである、請求項６に記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
9. 前記ＵＶ重合性化合物の濃度が、前記ＵＶ硬化性成分全量の７５ｗｔ％〜９５ｗｔ％の範囲にある、請求項４〜８の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
10. 前記ＵＶ硬化性成分が、さらに少なくとも１つの光開始剤を含む、請求項１〜９の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
11. 前記ＵＶ硬化性成分が、さらに少なくとも１つの安定化剤を含む、請求項１〜１０の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
12. 前記少なくとも１つのＵＶ硬化性成分が：
    モノアクリレート及びジアクリレートから成る群から選択された７５〜９５ｗｔ％の少なくとも１つのＵＶ重合性化合物；
    ５〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの光開始剤；及び
    ０．１〜０．５ｗｔ％の少なくとも１つの安定化剤
    を含む、請求項１〜１１の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物。
13. 請求項１〜１２の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物を製造する方法であって：
    前記少なくとも１つのＵＶ硬化性成分を設けること；
    前記炭化水素をベースとする液体キャリヤー中に懸濁された前記トナー粒子分散物を設けること；及び
    前記炭化水素をベースとする液体キャリヤー中に前記少なくとも１つのＵＶ硬化性成分を溶解させることによって、ＵＶ硬化性液体トナー組成物を設けること、
    を包含する、方法。
14. 基材上に画像を形成する方法であって：
    請求項１〜１２の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物を設けること；
    画像形成表面上に静電像を形成すること；
    前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を用いて前記静電像を現像することによって、前記ＵＶ硬化性組成物を含むトナー像を形成すること；
    前記トナー像を基材へと転写すること；及び
    基材をＵＶ照射することによって、基材上において前記像を硬化させること、
    を包含する、方法。
15. 前記画像形成表面上に前記静電像を形成することが、前記画像形成表面を帯電させることを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記画像形成表面上に前記静電像を形成することが、さらに、前記画像形成表面上に画像を形成する光を照射することによって、前記画像形成表面上の所定の領域を選択的に放電させることを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記静電像を現像することが、前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を帯電させること及び前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を前記画像形成表面上に適用することを含む、請求項１４に記載の方法。
18. 前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を前記画像形成表面上に適用することが、噴霧器による、請求項１４に記載の方法。
19. 前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を前記画像形成表面上に適用することが、現像ローラーによる、請求項１４に記載の方法。
20. さらに、基材への前記トナー像の転写に先立ち、前記トナー像を中間転写部材へと転写させることを含む、請求項１４に記載の方法。
21. さらに、基材への前記トナー像の転写に先立ち、前記トナー像をスクイーズすることを含む、請求項１４に記載の方法。
22. 液体静電印刷装置であって：
    画像を形成し且つ基材へと転写できる画像形成アセンブリであって、請求項１〜１２の何れかに記載のＵＶ硬化性液体トナー組成物を収容しているチャンバを備えた画像形成アセンブリ；及び
    前記基材上において前記画像を硬化させるための少なくとも１つのＵＶ照射源
    を備える、液体静電印刷装置。
23. 前記画像形成アセンブリが、潜像をその上に保持し得る可動性の画像形成表面、前記画像形成表面上に光を照射して前記潜像をその上に形成し得る露光ユニット、並びに前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を前記画像形成表面上に適用することによって現像された画像をもたらす、前記チャンバと流体連通している現像ユニット、を備える、請求項２２に記載の装置。
24. 前記画像形成表面が、回転ドラム上に包含される、請求項２３に記載の装置。
25. 前記画像形成アセンブリが、さらに、前記画像形成表面を帯電させるための帯電ユニットを備える、請求項２３に記載の装置。
26. 前記現像ユニットが、前記画像形成表面上に前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を適用するべく作動し得る少なくとも１つの電極を備える、請求項２３に記載の装置。
27. 前記画像形成アセンブリが、さらに、前記画像形成表面上の前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物をスクイーズするための、前記画像形成表面と接触しているスクイージーを具備する、請求項２３に記載の装置。
28. 前記画像形成アセンブリが、さらに、前記画像形成表面に向かい合って移動し、そして前記現像された画像を前記画像形成表面から受け且つ前記現像された画像を基材へと転写
    できるように構成された中間転写部材を具備する、請求項２３に記載の装置。
29. 前記現像ユニットが、様々な色の前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を前記画像形成表面に適用し得るように設計且つ構成されている、請求項２３に記載の装置。
30. 前記現像ユニットが、前記画像形成表面から隔置された現像ローラーを具備し、それによって前記現像ローラーと前記画像形成表面との間にギャップが形成される、請求項２９に記載の装置。
31. 前記現像ユニットが、さらに、前記現像ローラーの一部の上に、前記画像形成表面の一部の上に、及び／又は前記画像形成表面と前記現像ローラーとの間に形成された現像領域の上に、前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物を噴霧できるように設計され且つ構成された多色液体トナー噴霧器を具備する、請求項３０に記載の装置。
32. 前記現像ユニットが、現像ローラー、主電極及び後部電極を具備し、前記主電極及び後部電極が、それらの間にギャップを有しており且つ前記ギャップを通して前記ＵＶ硬化性液体トナー組成物が押し進められて前記現像ローラーを少なくとも部分的に覆うように構成される、請求項２３に記載の装置。
33. 前記少なくとも１つのＵＶ硬化性成分を設けることが、
    前記少なくとも１つのＵＶ重合性化合物に少なくとも１つの光開始剤及び少なくとも１つの安定化剤を溶解させることを包含する、請求項１３に記載の方法。

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