提高液体静电印刷调色剂或液体喷墨油墨的物理性质和电性质的方法技术

技术编号:2761796 阅读:375 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开一种制备液体静电印刷调色剂或液体喷墨油墨的方法,该方法包括以下步骤:加热树脂和着色剂混合物颗粒在载体液体中的标记颗粒混合物,至约为该树脂的第一软化点与该树脂的第二软化点之间的温度,保持加热后标记颗粒混合物的温度一选定的时间,冷却该标记颗粒混合物至室温,和高剪切混合该标记颗粒混合物。在球磨中进行粗磨得到上述的颗粒混合物。制成的调色剂或油墨具有改进的类似于牛顿流体的性能,改进的电性质、降低的沉降和聚集性,明显提高的光密度和减小的背景。本发明专利技术还提供了采用这种方法制备的调色剂和油墨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备用于打印机的打印液(marking liquid)的方法,所述打印液包含液体显影剂和喷墨油墨。
技术介绍
无压印刷法可以简单定义为采用与机械手段不同的电子、电或光方式来产生字符的方法。无压印刷法中,有一类采用静电技术的印刷方法。静电印刷定义为利用静电充电的标记颗粒与电场的相互作用来控制标记颗粒在基材上的沉积的方法,包括通称为电图法、电子照相或静电照相印刷,以及静电喷墨印刷法。静电照相是一个术语,用来描述各种涉及通过吸引带电颗粒或标记颗粒至基材上的带电点来形成可视图像的无压印刷法。形成这样的带电点通常称潜像,这样的导电点可以瞬时负载在光电导体或纯的介电体上,并可以在原位呈现可视或转移到另一个基材在其位置上显影。此外,这样的带电点可以是存在于永久极化材料的那些结构电荷的反射,如在铁电体或其它驻极体的情况。静电照相中,一般称为调色剂的成像颗粒可以是干燥型或液体型。干粉调色剂存在许多缺点。例如,干粉调色剂的性能很容易受到环境状况的影响,例如电荷稳定性,并因此出现多变的图像性能。粒度大的干粉调色剂是不能达到高分辨显影图像的一个主要因素。对高速长期运转的印刷,每页纸的成本是一个首要考虑的因素。特别是将图像熔固到纸或任何其它所需基材上的成本明显成为这样的打印机的运转成本的情况。其它缺陷涉及到上粉问题。调色剂的粉或细小颗粒容易从显影剂中逸脱,沉积在打印设备的内外,引起设备内的机械故障和设备外的环境问题。当打印设备高速运转时,这个问题更为严重。其它缺点包括打印机日常维护成本以及干粉调色剂的成本。已知,静电潜像可以用分散在绝缘或非极性液体的标记颗粒来显影。这些分散的材料称作液体调色剂或液体显影剂。液体调色剂的显影系统通常能达到很高的图像分辨,因为调色剂颗粒确实能够更小,通常在0.5-3微米范围,大大小于通常在7-10微米范围的干调色剂颗粒。液体调色剂显影系统能响应图像电荷的变化来显示印刷灰色色标图像密度,并且用少量液体显影剂能达到高的图像密度。此外,这种系统的制备成本通常较低并且很稳定,而且用于这些系统的液体调色剂操作稳定和化学稳定,因此具有较长的储存期限。喷墨印刷是一种无压印刷法,它不涉及潜像;是一种直接印刷的系统。它一般是通过喷嘴来输送油墨。在称为连续印刷的方法时可以从喷嘴连续地产生液滴,或在称为要求印刷时滴落的方法时可按照要求从喷嘴产生单独的液滴。在连续印刷时,油墨通过喷嘴高速传送,而喷嘴以基本不变的频率扰动,产生恒定尺寸的液滴流。通过向液滴施加电荷并使用喷嘴外部的电场,选定的液滴响应作用于该电场的信号,在其通路中被偏转到记录表面,因而根据控制的信号在记录表面形成图案。提出要求印刷时滴落的操作可通过对小喷嘴附近的液体产生局部脉冲来进行,该小喷嘴产生从该喷嘴喷出的液滴。在任一种喷墨印刷中,着色材料是与粘合剂混合的可溶染料,提供更长久的印刷图像。可溶染料的缺点是在许多应用中印刷的图像密度不够高,在暴露于环境时染料褪色。可溶染料的另一个缺点是印刷图像的质量依赖于记录表面的性质。已知含颜料的油墨能比可溶染料产生更高密度的图像,并更长久。在喷墨印刷机中也可以使用颜料,但是要产生大密度图像需要在液体载体中高浓度颜料。高浓度颜料会影响连续型打印机的液滴划分(break-up),导致均匀性差的印刷。按要求滴落的打印机不需要连续高压,液滴的产生与喷嘴的局部条件密切相关,因此,存在的颜料可能堵塞喷嘴或改变喷嘴局部状况,或堵塞喷嘴使液滴不能正确喷出。静电喷墨的特征是,在静电场作用下从小孔引出液滴。作用于阀(valving)电极和小孔之间的该静电场将油墨中的自由电荷吸引到其表面,在静电吸引力超过油墨的表面张力时产生液滴。由于这种方法依赖于自由电荷的吸引,因此要求油墨具有导电性。在美国专利6,260,954(Lima-Marques)中描述一种新的静电喷墨印刷技术。这种方法提供了一种产生含高浓度颗粒物的可变尺寸液滴的手段。这种方法提供的特有的优点包括形成几微米的液滴,同时仍能使用颜料作为着色材料的能力。这是因为液滴的尺寸主要由喷出点的电压加上充电颗粒的能力来控制。着色材料明显浓缩在喷出的液滴中。因此,可以产生基于耐光和耐水颜料的高分辨和高密度的图像。上述无压印刷领域的技术人员可以理解,对有效液体调色剂或液体显影剂的操作要求和喷墨油墨特别是静电喷墨油墨的要求有明显的差别。但是,为本说明书和本专利技术的目的,可以认为用术语打印液可以同时指液体显影剂和液体喷墨油墨,在许多情况,如本领域技术人员所理解的,对液体显影剂的具体参考也可应用于液体喷墨油墨,特别是静电喷墨油墨。通常,制备静电打印液的方法从树脂或含一种树脂或树脂混合物且还可含有着色剂的树脂系统开始,它们可以研磨,从合适混合设备挤出,或采用本领域已知的其它方法混合,包括制备母料的装置例如双滚筒磨。此外,如本领域公知的,树脂系统中可加入分散的树脂、增塑剂或调墨油。此外,打印液通常包含电荷定向剂(charge directing agent),控制调色剂颗粒的极性以及电荷/质量比值。着色剂可以是能溶于树脂的染料,或是包含不溶于树脂的着色剂颗粒的颜料。树脂系统和着色剂然后在树脂和着色剂都不溶解的载体液体中碾磨,产生分散有很细的标记颗粒的打印液。液体显影剂通常以低粘度液体和低浓度固体即低浓度标记颗粒使用。这些传统的调色剂和相关处理系统可称为低粘度调色剂或LVT系统。通常,LVT系统使用低粘度(通常1-3mPa·s)和低固体量(通常0.5-2重量%)的调色剂。在低粘度调色剂系统很难保持标记颗粒均匀分散。标记颗粒在载体液体中具有漂移和沉降的倾向。此外,调色剂中低固体量增加了对给定潜像进行显影所需的调色剂量。为了给要求的图像密度提供充分的标记颗粒,必须有更多的调色剂转移到光电导体。为了解决与LVT系统相关的这些问题和其它已知的问题,已经公开高浓度液体调色剂的显影系统,该系统的调色剂浓度最高达60重量%,粘度最高达10,000mPa·s,以及使用高浓度和高粘度液体调色剂的薄膜,通常1-40微米。这种用这些粘性、高浓度液体调色剂系统对静电潜像进行显影的系统称作高粘度调色剂或HVT系统。在共同转让的美国专利6,287,741(Marko)中揭示了这种液体调色剂的例子,该专利内容全文结合作为参考。在共同转让的美国专利6,137,976(Itaya等)和6,167,225(Sasaki等)中揭示了高粘度高浓度液体的显影方法和设备,这些专利的内容全文结合作为参考。已发现,至今生产的许多这类打印液具有在施加剪切时为非牛顿流体的流变性,因此并不具有对其最终用途的所有条件都适合的理想流体特性。还发现这样制备的打印液的标记颗粒的粒度分布是可变的。可能遇到的其它问题包括分散稳定性差,变化的电特性以及通常可变的印刷性能。本专利技术的目的是提供一种用来制备这些打印液的方法,克服了另一种油墨或调色剂制备方法所遇到的问题,或提供一种后制备方法,来改进现有打印液的性能,并提供这些方法制备的打印液。专利技术简述本专利技术一个方面涉及制备液体静电印刷调色剂或液体喷墨油墨的方法,该方法包括以下步骤a)制备含树脂或树脂与任选着色剂的树脂系统,并粗磨该树脂系统,b)碾磨该粗磨的树脂系统与载体液体,制得液体标记颗粒混合物,c)加热该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备液体静电印刷调色剂或液体喷墨油墨的方法,该方法包括以下步骤:a)制备含树脂或树脂与任选着色剂的树脂系统,并粗磨该树脂系统,b)碾磨该粗磨的树脂系统与载体液体,制得液体标记颗粒混合物,c)加热该标记颗粒混合物至 约为或高于该标记颗粒混合物中树脂系统的第一软化点的温度,d)保持加热后标记颗粒混合物的温度一选定的时间, e)冷却该标记颗粒混合物至室温,f)高剪切地混合该标记颗粒混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:HL马可
申请(专利权)人:澳大利亚研究实验室持股有限公司
类型:发明
国别省市:AU[澳大利亚]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利