(57)【要約】      （修正有）【課題】イメージングローラーと接触した後、トナーローラーの表面に残存する液体トナー残留物を除去し、ケーキングを軽減させる液体トナー分散体を提供する。【解決手段】液体トナー分散体は、実質的に非極性の担体液体中でマーキング粒子を分散させるために分散化剤が結合された、前記マーキング粒子を含む。前記分散化剤は、マーキング粒子に結合するための固定基、及び前記担体液体中で前記マーキング粒子を安定化させるための、前記固定基に連結された安定化基を含む、超分散剤タイプのものである。前記分散体は、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテールを含み且つ前記マーキング粒子のスペーサーとしての役割を果たす、スペーサー剤をさらに含む。【選択図】図１
2015138266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に非極性の担体液体中でマーキング粒子を分散させるために分散化剤が結合された前記マーキング粒子を含む、液体トナー分散体であって、前記分散化剤は、マーキング粒子に結合するための固定基、及び前記担体液体中で前記マーキング粒子を安定化させるための、前記固定基に連結された安定化基を含む、超分散剤タイプのものであり、前記分散体は、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテールを含み且つ前記マーキング粒子のスペーサーとしての役割を果たす、スペーサー剤をさらに含み、前記スペーサー剤は、少なくとも８００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モルの分子量を有する、液体トナー分散体。
【請求項２】
前記スペーサー剤が、帯電処理、及び前記分散体又はその一部の、第１の部材から他の部材へのその後の選択的転写によって、前記液体トナー分散体から得られる余剰の前記トナー分散体中のマーキング粒子のスペーサーとしての役割を果たし、前記余剰の液体トナー分散体が、第１の部材上に残存する、請求項１に記載の液体トナー分散体。
【請求項３】
前記スペーサー剤の前記極性ヘッド基が、酸、無水物及びアミドからなる群から選択される、請求項１又は２に記載の液体トナー分散体。
【請求項４】
前記スペーサー剤が構造的に分枝鎖である、先行請求項のいずれか一項に記載の液体トナー分散体。
【請求項５】
前記スペーサー剤の前記テールが、１個又は複数の側鎖が備えられた、炭素をベースとする鎖を有する、請求項４に記載の液体トナー分散体。
【請求項６】
前記スペーサー剤の前記テールが、複数の繰返し単位を含むポリマーであり、前記スペーサー剤が、５０００ｇ／モル未満、より好ましくは１０００〜４０００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有する、請求項４又は５に記載の液体トナー分散体。
【請求項７】
前記ポリマーの各繰返し単位が、担体液体中に延びている前記分散化剤の前記安定化基との相互作用に適した化学基を含む、請求項６に記載の液体トナー分散体。
【請求項８】
前記繰返し単位が脂肪族エステルを含む、請求項６又は７に記載の液体トナー分散体。
【請求項９】
前記スペーサー剤が脂肪酸ポリマーである、先行請求項のいずれか一項に記載の液体トナー分散体。
【請求項１０】
前記脂肪酸ポリマーが、１０００〜３６００ｇ／モル、好ましくは１８００〜３６００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有する、請求項９に記載の液体トナー分散体。
【請求項１１】
前記スペーサー剤が、マーキング粒子の量に対して、０．０５〜５％、より好ましくは０．１〜３．５％、最も好ましくは０．２〜２％の範囲の量で存在する、先行請求項のいずれか一項に記載の液体トナー分散体。
【請求項１２】
前記スペーサー剤の前記テールが、分岐ポリオレフィンである、先行請求項のいずれか一項に記載の液体トナー分散体。
【請求項１３】
実質的に非極性の担体液体中でマーキング粒子を分散するための分散化剤が結合された前記マーキング粒子を含む液体トナー分散体を帯電するステップであり、前記分散化剤が、マーキング粒子に結合するための固定基、及び前記担体液体中で前記マーキング粒子を安定化させるための、前記固定基に連結された安定化基を含む、超分散剤タイプのものであるステップと、
帯電された前記液体トナー分散体を、第１の部材から、任意選択で少なくとも１つの他の部材を介して、基体へ画像通りに転写するステップであり、前記画像通りの転写の後、前記第１の部材上に余剰の液体トナー分散体が残存するステップと、
前記余剰の液体トナー分散体を、前記第１の部材から、少なくとも実質的に除去するステップと
を含むデジタル印刷方法であって、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテールを含み且つ前記マーキング粒子のスペーサーの役割を果たすスペーサー剤が存在し、前記スペーサー剤は、少なくとも８００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モルの分子量を有する方法。
【請求項１４】
前記スペーサー剤が、前記液体トナー分散体又は前記余剰の液体トナー分散体に添加される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
極性ヘッド基及び実質的に非極性のテール並びに少なくとも８００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モルの分子量を含むスペーサー剤の、担体液体中のマーキング粒子の液体トナー分散体における使用であって、前記液体トナー分散体が、第１の部材から他の部材を介する、基体への選択的な画像通りの転写に基づく印刷プロセスに使用するためのものであり、帯電にかけられた後の、前記液体トナー分散体の第１の部材からの前記画像通りの転写の後に、前記スペーサー剤が、前記第１の部材上に存在して、液体トナー分散体のマーキング粒子の間隔を空ける役割を果たす、使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、液体トナー分散体及びその使用に関する。
本発明は、
液体トナー分散体を第１の部材から、少なくとも１つの他の部材を介して基体に、画像通りに転写するステップであって、転写された画像が基体に印刷される画像に実質的に対応し、ここで、前記画像通りの転写の後、余剰の液体トナー分散体が第１の部材上に残存するステップと、
第１の部材から余剰の液体トナー分散体を、少なくとも実質的に除去するステップと
を含むデジタル印刷方法にさらに関する。
【０００２】
［発明の背景］
液体現像分散体（液体トナーとしても知られている）を用いたデジタル印刷装置は、米国特許出願公開第２０１１／０２４９９９０号から公知である。この公知のデジタル印刷装置は、供給ローラー、トナーローラー、トナーローラークリーニング手段、画像担持ローラーを備えており、前記供給ローラーは、貯留器からある量の液体トナーをトナーローラー上に転写するように配置され、前記トナーローラーは、画像担持ローラー上に液体トナーの量の一部を、前記画像担持ローラーの表面に保持された電荷パターンに従って転写するように配置されている。液体トナー残留物は、余剰の液体トナー分散体とも称され、現像ローラーから他のローラー、特にイメージングローラーへ液体トナーを画像通りに転写した後、トナーローラー（の表面）に残存する。
【０００３】
この種のデジタル印刷方式において、イメージングローラーと接触した後、トナーローラーの表面に残存する液体トナー残留物を除去することが必要である。基体と接触した後の転写ローラーと接触した後にイメージングローラーの表面に残存するいずれの液体トナー残留物も、同様に除去することが必要である。より一般的には、装置のいずれのローラーに残存する残留物も除去することが望ましい。これらの極めて濃厚であり、それによって極めて粘性で緻密なトナーを解圧縮し、ローラーから除去するのは容易ではないことが観察されている。したがって、このような残留物の除去は、大いなる挑戦であり得る。
【０００４】
特に、液体トナー分散体中のマーキング粒子は、分散体中で塊を形成して、マーキング粒子の非均一な分布を有する液体をもたらす傾向にある。これは、ケーキングと呼ばれ、液体分散体の粘度の増加が起こることが多い。この粘度増加は、有意であり、１０倍の増加以上ですらあり得る。
【０００５】
ケーキングを示す液体トナー分散体は、それ自体印刷に使用することはできず、開始時の液体トナー分散体と同様の導電率及び粘性を有する均一に分散された液体トナーを再度獲得するために、先ず処理することが必要である。
【０００６】
ケーキングは、マーキング粒子が現像部材上で相互の近隣に非常に近づいたために、マーキング粒子が相互の存在を感じ始め、互いに相互作用を開始する結果であると考えられる。ケーキングはまた、電荷を注入すること、及び、通常、液体現像剤分散体の薄層が、印刷装置の２個の（回転する）部材の間の非常に狭いギャップを通して通過する場合に存在する高いせん断力、又は回転する表面でかき取るクリーニングブレードのような大きな（マイクロサイズの）機械的相互作用を適用することの結果であることもあり得る。
【０００７】
この結果として、液体トナー残留物の除去は、問題となり始める。その結果、液体トナー残留物は、現像ローラー上に残存し得て、これは、汚染となり、新鮮なトナー分散体の不均一な分布を生じて、ゴースト像、濃度ばらつき及び／又は不完全な、換言すると不正確な画像品質をもたらす。問題の具体例は、濃度不安定性及び細線の不正確な再現性である。除去デバイスによるトナー残留物の除去は、問題を軽減することができるが、問題を完全には解決しないことが知られている。したがって、ケーキング問題を解決して、印刷品質の低下を生じさせないことが重要な問題である。
【０００８】
［発明の概要］
本発明の第１の態様によれば、実質的に非極性の担体液体中でマーキング粒子を分散させるために分散化剤が結合された前記マーキング粒子を含む、液体トナー分散体であって、前記分散化剤は、マーキング粒子に結合するための固定基、及び担体液体中で前記マーキング粒子を安定化させるための、前記固定基に連結された安定化基を含む、超分散剤タイプのものであり、分散体は、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテールを含み且つマーキング粒子のスペーサーとしての役割を果たす、スペーサー剤をさらに含み、スペーサー剤は、少なくとも８００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モルの分子量を有する、液体トナー分散体が提供される。
【０００９】
第２の態様によれば、本発明は、
実質的に非極性の担体液体中でマーキング粒子を分散するための分散化剤が結合された前記マーキング粒子を含む液体トナー分散体を帯電するステップであり、前記分散化剤が、マーキング粒子に結合するための固定基、及び担体液体中で前記マーキング粒子を安定化させるための、前記固定基に連結された安定化基を含む、超分散剤タイプのものであるステップと、
帯電された液体トナー分散体を第１の部材から、任意選択で少なくとも１つの他の部材を介して、基体へ画像通りに転写するステップと、
余剰の液体トナー分散体を第１の部材から、少なくとも実質的に除去するステップと
を含むデジタル印刷方法であって、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテールを含み且つ前記マーキング粒子のスペーサーの役割を果たすスペーサー剤が存在し、前記スペーサー剤は、少なくとも８００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モルの分子量を有する方法を提供する。
【００１０】
第３の態様によれば、本発明は、
極性ヘッド基及び実質的に非極性のテール並びに少なくとも８００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モルの分子量を含むスペーサー剤の、担体液体中のマーキング粒子の液体トナー分散体における使用であって、液体トナー分散体が、第１の部材から他の部材を介する、基体への選択的な画像通りの転写に基づく印刷プロセスに使用するためのものであり、帯電にかけられた後の、液体トナー分散体の第１の部材からの画像通りの転写の後に、スペーサー剤が、第１の部材上に存在して、液体トナー分散体のマーキング粒子の間隔を空ける役割を果たす、使用に関する。
【００１１】
本発明によれば、添加剤は、印刷プロセス（帯電、転写及び溶融）を乱さずに、ケーキングを低減し及び／又は第１の部材から余剰の液体トナー分散体の除去を促進させることが見出されている。この添加剤は、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテール、並びに十分なモル質量を有するスペーサー剤である。その結果、スペーサー剤は、担体液体に親和性を有して、担体液体中に溶解されるだけでなく、分散化剤の安定化基及び固定基、又は一部はトナー表面それ自体の両方にも親和性を有する。前記安定化基に対する前記親和性は、適切には、スペーサー剤と安定化及び／又は固定基との間の相互作用を生じさせる。このような相互作用は、結合に基づいてもよく、或いはファンデルワールス力又は水素結合の相互作用による物理的相互作用であることもできる。極性ヘッド基と分散化剤の間の相互作用は、より詳細には、任意選択でスペーサー剤の開環及び／又は分散化剤のアミンサイトの攻撃によるエステル官能基の切断等の反応の形態の、酸−塩基相互作用に基づくものと考えられる。本発明者らによると、相互作用は、時には可逆的であり、それによってスペーサー剤は、溶融の間に有利に分散化剤から脱着又は分離され得るものと考えられる。
【００１２】
ペーサー剤及び安定化基の化学構造は、類似であるか又はまったく同じであること、さらに特定すると、炭素をベースとする鎖を有するポリマーと１種又は複数の極性連結基（その１つがヘッド基であるか、又はヘッド基の一部である）に基づいて、立体配座的配列が可能になるようであることがより好ましい。このようにして、分散化剤の安定化基は、効果的に伸長されるか、又は安定化基の数が増加される。しかし、重要なことは、微視的なメカニズムより肉眼的に見出される改良である。
【００１３】
驚くべきことに、スペーサー剤の添加は、液体トナー分散体の溶融挙動にも、トナーの帯電にも負の影響は有さない。その結果、膜形成性及び得られる印刷物の画質は、両方とも劣化しないか、又は少なくとも実質的に劣化しない。本明細書の分散化剤とスペーサー剤の組合せは、より長い及び／又はより多数の安定化基を有する分散化剤とは異なる挙動を提供するものと思われる。
【００１４】
したがって、本発明の液体トナー分散体は、分散化剤とは異なるスペーサー剤を含み、このスペーサー剤は、主として、例えば分散化剤に使用される安定化部分を含むが、まったく固定基を含んでいない。スペーサー剤の安定化部分は、したがって、分散化剤の安定化部分及び固定部分と相互作用することができる。本発明者らは、この相互作用は、分散化剤の既存のテール（安定化基）の伸長によって（「ＤＡ−テール」）、他の立体配座的構造によるテール間歪みを引き起こすことによって、又はＤＡ−テールの数を増加させることによって、帯電及び／又は溶融に影響を及ぼすことなしに、マーキング粒子の間のより小さな引力を生じさせることになるものと考える。
【００１５】
「実質的に非極性」という用語は、本発明の状況では、エステル、ヒドロキシル及び／又はカルボキシル基等のいくつかの分極性基を含むことがあるが、全体的には非極性である化学的実体を表す。実質的に非極性の担体液体は、適切には、鉱油、低又は高粘度の流動パラフィン、イソパラフィン系炭化水素（直鎖又は分枝）脂肪酸グリセリド、植物油及びこれらの任意の組合せからなる群から選択される。典型的な市販の担体液体は、Ｅｘｘｏｎ製アイソパー（Ｉｓｏｐｅｒ）Ｌ、アイソパーＭ及びアイソパーＶ及び高沸点アイソパー、Ｓｏｎｎｅｂｏｒｎ  Ｉｎｃ．製白色鉱油、Ｐｅｔｒｏ  Ｃａｎａｄａのパラフィン油及びＣａｒｇｉｌｌ製植物油である。
【００１６】
「極性ヘッド基」という用語は、本発明の状況では、特に非極性テールに比較して極性である化学基を表す。極性ヘッド基は、いくつかの結合部位を有する分子ではなく、本質的に単一の官能基（単一部位）である点で分散化剤の固定基とは異なる。極性ヘッド基の適した例は、カルボン酸、スルホン酸等の酸、無水コハク酸等の無水物、及びアミドである。分散化剤の固定基の例は、ポリアルキレンイミン、例えばポリエチレンイミン（ＰＥＩ）及びポリアリルアミン等のアミン官能性ポリマーが適している。
【００１７】
「テール」という用語は、本発明の状況では、分子平面上の長い分子の部分として使用され、その機能は、主として特定の官能基の存在ではなく、その伸長に由来する。テールは、担体液体と相溶性があることが適切である。スペーサー剤のテールは、５０００ｇ／モル未満、好ましくは８００〜４０００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有する複数の繰返し単位を含むポリマーであることがより好ましい。
【００１８】
該テールは、少なくとも１個の側鎖を有する炭素鎖を含むモノマー化合物に基づくことが適切である。該モノマー化合物は、アルキル又はアルキレン基及び任意選択でカルボキシル連結基を含んでいてもよい。カルボキシル連結基は、適切にはエステル基である。アルキル鎖及びアルキレン鎖は、例えば、飽和又は不飽和脂肪酸、例えばＣ８〜Ｃ２６脂肪酸を組み合わせることによって調製される。良好な結果が、ポリ（ヒドロキシステアリン酸）及びポリ（ヒドロキシリシノール酸）等のＣ１６〜Ｃ２０脂肪酸で得られている。このようなポリマーは、１２００〜３６００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有することがより好ましい。或いは、適切には、イソブチレン等の分枝繰返し単位ベースのオレフィンを使用することができる。得られるポリオレフィンは、適切には、８００〜２５００ｇ／モルの範囲の平均分子量を有する。
【００１９】
分散化剤の安定化基は、適切には、脂肪酸化合物及びポリオレフィンからなる群から選択されるが、類似の群は除外されない。該脂肪酸化合物は、例えばヒドロキシル化され、また、重合されてもよい。安定化基及び分散化剤の好ましい例は、その全体が、本出願人らの未公開特許出願ＮＬ２０１１９５５及びＮＬ２０１２０８６に記載されており、これは参照により本明細書に援用する。或いは、ソルスパース（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ）（商標）１３９４０、ソルスパース（商標）１１０００等の、市販の分散化剤を使用してもよく、これもまたポリアミン固定基をポリマーの安定化基と組み合わせている。
【００２０】
スペーサー剤は、液体トナー分散体及び／又は余剰の液体トナー分散体に添加してもよい。スペーサー剤は、最初に担体液体中で溶解されるが、その後、分散化剤又はトナー表面と相互作用し又はさらに反応することもある。このような相互作用は、一般に溶解されたその状態を排除しないが、「溶解された」という用語は、顕微鏡的なレベルで見るともはや適切ではないこともある。
【００２１】
余剰の分散体へのスペーサー剤の任意の添加が効果的に新鮮な分散体への添加物となるように、余剰の液体トナー分散体は、新鮮な液体トナー分散体に再循環されることが適切である。スペーサー剤の添加は、（液体分散体の濃縮物への）調製の間に、印刷機中における前記濃縮物の希釈の過程で、又は印刷プロセスの間に、例えば、第１の部材と相互作用するローラーの手段によって実施してもよい。機械中でのスペーサー剤の添加が予見される場合には、スペーサー剤のための別個のタンクが適切に設けられる。このような場合、スペーサー剤は、担体液体中の溶液の形態で添加されることがより好ましい。スペーサー剤は、同様に上記のすべての状況で、分散剤との組合せで添加することもできる。
【００２２】
スペーサー剤は、適切には、マーキング粒子の量に対して最大５重量％の量で液体トナー分散体中に存在する。スペーサー剤は、マーキング粒子の量に対して、好ましくは０．０５〜５％、より好ましくは０．１〜３．５％、最も好ましくは０．２〜２％の範囲の量で存在する。液体トナー分散体は、図１を参照してさらに説明されるように、供給部材を介して現像部材に供給される最初の分散体として本明細書で定義される。
【００２３】
上記及びその他の態様を、図面及び実施例を参照してさらに論じる。一態様に関連する任意の態様又は従属請求項はまた、本発明の別の態様に関連して適用可能であることは明らかである。
【００２４】
本発明の上記及びその他の態様を、図面（これは、実際は概略的であり、一定比率の縮尺で描かれたものではない）を参照してさらに説明する。ここで、
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態を図示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［図示された実施形態の詳細な考察］
この図は、一定比率の縮尺で描かれたものではなく、実際は単に概略図である。異なる図における等しい参照符号は、等しい又は対応する機能を表す。
【００２７】
図１は、本発明のデジタル印刷装置の第１の実施形態を概略的に図示し、貯留器１００、供給部材１２０、トナー部材１３０、イメージング部材１４０、中間部材１５０及び支持部材１６０を含む。基体１９９は、中間部材１５０と支持部材１６０の間を搬送される。現像部材１３０及びイメージング部材１４０の両方、並びに中間部材１５０は、本発明による第１の部材として機能を果たし、除去デバイス１３３、１４６、１５３、及び処理手段１３２、２４０、２５０、２６０を備えていることが示されている。普遍性が失われないように、前述の部材は、ローラーとして図示され記載されているが、これとは異なって、例えばベルトとして実行することができることは当業者であれば理解する。
【００２８】
操作において、液体トナー分散体貯留器１００（主貯留器とも称される）中に最初に貯留された液体トナー分散体のある量が、供給部材１２０を介して、現像部材１３０、イメージング部材１４０及び任意選択の中間部材１５０に、そして最終的に基体１９９に適用される。現像部材１３０、イメージング部材１４０及び中間部材１５０はすべて、液体トナー分散体１００の一部を、その表面に付着させて後続部材に転写させる。部材の表面上に残存する液体トナー分散体１００の一部、すなわち余剰の液体トナー分散体は、選択的な画像通りの転写段階の後に残存し、転写段階の後に適切な手段によって除去される。現像部材１３０、イメージング部材１４０及び中間部材１５０はすべて、第１の部材としての役割を果たすことができる。
【００２９】
現像ロール上のトナーの帯電は、帯電デバイス１３１によって実施される。この帯電デバイスは、コロナ又はバイアスロールであることができる。トナーを帯電させることによって、液体トナー分散体は、現像部材１３０に隣接する表面における内層と外層に分離する。内層は、マーキング粒子がより豊富であり、外層は、担体液体がより豊富である。これらの２つの層の間の移動は緩やかである。
【００３０】
液体トナー分散体が、現像部材１３０からイメージング部材１４０に転写されると、余剰の液体トナー分散体が現像部材１３０上に残される。この余剰の液体トナー分散体は、「非画像」領域、すなわち基体上に印刷される画像に対応しない領域にのみ存在することが理想的であり、この領域は、イメージング部材によって特定される。しかし、薄層が、現像ローラー１３０上に、転写された画像の領域で残存することは除外されない。余剰の液体トナー分散体の物理化学的状態及びレオロジーは、帯電によって、並びにトナー粒子の濃度（これは変化していてもよく、すなわち、現像ステップの間に担体液体の消失のために増加される）によって影響される。さらに特定すると、適した一実施形態において、余剰の液体トナー分散体は、より濃縮され、ケーキングを示す。この変換は、帯電及び担体液体がより豊富な外層の一部の転写に起因する。
【００３１】
図１は、放電コロナ１３２（これは、トナーローラー１３０とイメージングローラー１４０の間の回転接触の領域の下流に設けられる）をさらに示している。放電コロナ１３２は、分散体中の電荷を変化させる／除去するのに適している。さらに、放電コロナ１３２の下流に、追加の部材２４０をさらに設ける。この実施例において、追加の部材は、ルースニングローラーとして表現され、これはラビング部分を備えている。これは、余剰の液体トナー分散体と添加されたスペーサー剤との混合の改良に有用である。この時点でまた、緻密なトナー溶液の濃度を減少させるために、純粋な担体液体又は担体液体で希釈された分散化剤等の他の添加剤を添加することができる。この実施例で示されるように（これは必須ではないが）、該薬剤を適用手段１７１を介してパターン状に適用してもよい。このような適用手段１７１は、液体のパターン化適用のための、インクジェット印刷ヘッド及び他の液体の配置手段であってもよい。示された実施例において、スペーサー剤は余剰の液体分散体に、適用手段１７１及びルースニングローラー２４０を介して、パターン状に添加されてもよい。ルースニングローラー２４０は、使用するときは、現像部材１３０と回転接触する。同様のルースニングローラー２５０、２６０（これらは、専用のラビング部分がない単純な追加ローラーであり得る）が、それぞれ、イメージング部材１４０及び中間部材１５０と回転接触して存在する。その後に、除去デバイスが存在し、これは最も適切にはスクレーパー１３３である。除去された材料は、好ましくは新鮮な液体トナーに再循環される。
【００３２】
調査により、印刷プロセス中のいくつかのステップは、故障に対して影響を受け易く、これは、基体上に印刷された画像のエラー、又は印刷プロセスの機能不良を引き起こすことがあることが明らかにされている。
【００３３】
影響を受け易い第１のステップは、帯電ステップ１３１である。分散体中のマーキング粒子は、帯電及び／又は、典型的には、先の部材とさらなる部材、例えば、トナー部材１３０とイメージング部材１４０の間のニップに適用される電界の存在のために、そこに配列される。適正な帯電及びアラインメントがされないと、先の部材からさらなる部材へのパターン化した転写が適切でなくなる。スペーサー剤の存在は、このプロセスを妨害することはないが、トナー粒子が近接し過ぎることを防止し、それゆえ緻密化の不可逆性はより低い。
【００３４】
影響を受け易い第２のステップは、液体トナーの溶融である。この溶融は、紙上へのマーキング粒子の合体により生じる。通常、分散体の基体への転写の直前、その間又は直後に行われる熱処理が使用される。「合体」という用語は、本明細書では、マーキング粒子が溶融し、基体に十分に付着し、いずれの担体液体からも分離される膜又は連続相を形成する工程を表す。担体液体は、その後分離ステップにおいて、例えば、ローラーよって、担体液体を吹き飛ばすことによって、吸引によって、除去されるのが適切である。高速印刷を可能にするために、この工程は「高速」で、例えば５０ｃｍ／秒以上で実施されることが適切である。溶融はエマルジョンの形成を回避する。その理由は、エマルジョンは、膜形成が除外されるので、良好な印刷画像をもたらさないからである。スペーサー剤（複数可）の存在は、高温においてこの膜形成の挙動を妨害しないか、有意に妨害しない。
【００３５】
影響を受け易い第３のステップは、先の部材への転写ステップにおいて、最初の部材に残存する液体トナー残留物（余剰の液体トナー分散体）の除去である。最初の部材は、好ましくは現像ローラー１３０であるが、代替的にはイメージング部材１４０又は中間部材１５０であってもよい。特に、液体トナー分散体中のマーキング粒子は、分散体中で塊を形成する傾向にあって、マーキング粒子の不均一な分布を有する液体を生じる。これは、ケーキングと称され、液体分散体の粘度の上昇及びインクの部分的ゼリー状画分を生じることが多い。この粘度上昇は、有意であり、１０倍以上の上昇であり得る。この結果として、液体トナー残留物の除去が問題であり始める。その結果、液体トナー残留物は、現像ローラー上に残存することがあり、これは、汚染となり、新鮮なトナー分散体の不均一な分布を生じて、ゴースト像及び／又は不完全な、換言すると不正確な画像品質をもたらす。問題の例は、濃度不安定性及び細線の不正確な再現性である。
【００３６】
ケーキング問題を解決するために、機械的及び化学的手段を使用して、第１の部材１３０の表面を清浄にしてもよい。しかし、化学的手段の使用は比較的限定される。その理由は、除去された材料は、適切には新鮮なトナー中に循環されるからである。通常、新鮮なトナーを汚染することになり、それによって印刷プロセス及び／又は印刷画像の品質に影響を及ぼす添加剤は許容されない。
【００３７】
改良された印刷プロセスに到達するためには、分散体は、主要な要素であり、難しいものである。分散体の改変は、通常、帯電及び溶融の間のその挙動に影響を及ぼすことがある。分散体の改変は、液体トナー残留物の挙動にも影響を有する。特に、不安定及び不均一になった分散体は、レオロジーの著しい変化を引き起こすことがある。均一な分散体は、主として全体として流動するが、不均一な分散体のレオロジーは、実際、分散体中で２つの分離した相によって決まる（分散した相及び分散中の相）。換言すると、不均一になった分散体の挙動は、極めて複雑である。
【００３８】
本発明によれば、分散体は、実質的に非極性のテール及び極性ヘッド基を有するスペーサー剤の添加によって改変される。テールの非極性は、非極性担体液体に対して優れた親和性をもたらす。ヘッド基の極性は、分散化剤との相互作用を可能にする。
【００３９】
予備の実験において、このようなスペーサー剤の使用は、余剰の液体トナー分散体（トナー残留物とも称される）の粘度を低下させるが、帯電及び溶融の間の液体トナーの挙動への影響は有さないことが判明している。スペーサー剤は、液体トナーに添加された場合に同時に溶融挙動及び帯電挙動の両者に又は一時に両者の一方のみに悪影響を及ぼす傾向がある分散化剤とは、異なる挙動をする。
【００４０】
本発明は、スペーサー剤は、おそらくマーキング粒子の間に位置するという洞察に基づいている。スペーサー剤は分散化剤中に存在するもののような固定基が存在しないために、マーキング粒子上に吸着しないか、又は少なくとも直ちには吸着しないものと考えられる。これが、スペーサー剤は、帯電及び／又は溶融の間に液体トナーの挙動への影響を有ない（少なくとも有意に有さない）、即ち、スペーサー剤は、粒子の間に存在するのみであり、粒子の表面上には不可逆的に吸収さない理由であると考えられる。正確に言えば、分散化剤のテールに対するスペーサー剤の親和性のために、荷電ステップにおいて、マーキング粒子の間に位置する（少なくともかなりの程度）ことができる。
【００４１】
スペーサー剤は、エントロピー効果を提供すると思われる。スペーサー剤は、マーキング粒子の間の任意の相互作用を妨害する又はより困難にする傾向がある。この妨害は、立体効果、即ち、粒子の間の距離を増加させる立体障害の効果に基づくものと考えられる。構造上の整列（即ち、隣接する分散化剤のテールの又は同じ分散化剤分子内のテールの整列）の妨害も関連することがある。
【００４２】
スペーサー剤は、分枝である、即ち、１個又は複数の側鎖が備えられた、炭素をベースとする鎖を含むことが好ましい。スペーサー剤は、分散化剤の疎水性基との相互作用が可能な任意の基を含むことがより好ましい。例えば、スペーサー剤は、分散化剤のテールと構造的に同じ又は構造的に類似した基を含有し得る。「構造的に類似した」という用語は、本明細書では、類似した化学基の組合せ及び構造を含む薬剤を表すのに使用される。しかし、化学基は、必ずしもまったく同じである必要なない。例えば、スペーサー剤と分散化剤の両方は、カルボキシル連結基及びアルキル鎖を含んでいてもよいが、カルボキシル連結基は、異なっても（即ち、エステル、アミド）よく、アルキル鎖も相互に異なっていてもよい。
【００４３】
他の一実施形態において、スペーサー剤、特にそのテールは、特に、より極性の官能基が存在する場合、モノマーではなくポリマーである。繰返し単位の数は、脂肪酸ポリマーを有する実施形態では、例えば２〜３０、好ましくは５〜１０等の範囲である。これは、異なる特性を有する化学基の交互配置及び繰返しを可能にする。このような繰返しは、スペーサー剤と、単に１種の分散化剤テールとの相互作用ではなく、複数のこのようなテールとの相互作用を可能にする。スペーサー剤は、ポリマーのアルキルエステルであり、アルキル基は、好ましくはＣ１０〜Ｃ３０アルキル、より好ましくはＣ１２〜Ｃ２４アルキルであるアルキルエステルがより好ましい。該アルキル鎖は、例えば、１個又は複数のアルキル側鎖が備えられた分枝鎖である。或いは、スペーサー剤は、ポリオレフィン、より好ましくは分枝モノマーベースのポリオレフィンであってもよい。例には、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンとＣ３〜Ｃ６アルキレンのコポリマーが含まれる。このようなポリオレフィンの重量平均分子量は、適切には５００〜２５００ｇ／モル、好ましくは８００〜１５００ｇ／モルの範囲である。
【００４４】
適した例は、例えば、４〜１０個の繰返し単位を有するポリ−ヒドロキシステアリン酸である。代替の例としては、スペーサー剤は、ポリオールエステルである。ポリオールエステルの適したクラスには、トリメチロールプロパンエステル、トリメチロールプロパンジエステル、ペンタエリトリトールエステル、ジペンタエリトリトールエステル及びソルビタントリオレアートエステルが含まれる。例えば、これらのエステルは、例えばＣ５〜Ｃ２０の鎖長を有する、アルカン酸及び不飽和アルケン酸（アルカン酸については例えばＣ５〜Ｃ１２）をベースとする。例えば、トリメチロールプロパンエステルは、Ｃ７〜Ｃ１０エステルをベースとしてもよく、ここで、３個のアルカン酸鎖は、同じか異なっていてもよい。
【００４５】
スペーサー剤は、工程の任意の適切な段階で分散体に添加してもよい。スペーサー剤は、予備分散体に添加し、混合してもよい。スペーサー剤は、新鮮な液体トナーを調製及び調整する場合に添加してもよい。スペーサー剤は、帯電する前に添加してもよい。さらに、スペーサー剤は、余剰の液体トナー分散体に添加してもよい。再循環によって、その結果スペーサー剤は、最後は液体トナーに行き着く。添加段階の組合せを使用してもよい。
【００４６】
スペーサー剤を余剰の液体トナー分散体に添加する場合、これを第１の部材と回転接触で使用される追加の部材により実施してもよい。このような追加の部材は、混合を改良し、及び／又はケーキングを液体トナー残留物中で破砕するように、ラビング部分をさらに有してもよい。スペーサー剤は、さらに画像通りに、即ち、特に、基体に印刷される画像以外の領域に対応する非画像部に添加され、第１の部材から他の部材に選択的に転写されてもよい。これらの特徴は、未公開出願ＮＬ２０１０５８１、ＥＰ１３１６２５７７４及びＮＬ２０１１３８１に本出願人名義で記載されており、参照により本明細書に援用される。
【００４７】
スペーサー剤は、マーキング粒子の量に対して０．０５〜３重量％の量で液体トナー中に存在するのが適切である。スペーサー剤は、適切には担体液体中の溶液の形態で添加される。添加される溶液は、任意の分散化剤をさらに含んでいてもよいが、必須とはされない。
【００４８】
本発明において、「液体トナー分散体」の濃度に言及する場合、これは、液体トナー分散体がそれ自体デジタル印刷プロセスで使用することができるような固体含量を有する場合の濃度を表す。換言すると、本発明による液体トナー分散体は、使用濃度の固体含量を有し、希釈をする必要がない。液体トナー分散体の典型的な固体含量は、１０〜３０重量％の間の固体含量、例えば２５重量％の固体含量である。本発明によれば、「固体含量」は、総液体トナー分散体に対する重量％単位のマーキング粒子の量を意味する。本発明によれば、「余剰の液体トナー分散体」は、液体トナー分散体の一部が、イメージング部材等の別の部材に転写された後、現像部材等のある部材の表面に残存する液体トナー分散体である。
【００４９】
本発明の状況では、液体トナーは、マーキング粒子の担体液体中の分散体である。本発明によれば、マーキング粒子は、着色された粒子（インク粒子又は顔料とも呼ばれる）及び結合剤樹脂を含むが、蛍光体又はタガント又はＵＶ活性材料を含有する色付けされていない樹脂系も使用することができる。マーキング粒子の直径は、約０．５〜４．０μｍが典型的である。マーキング粒子は、結合剤樹脂の約４０〜９５％の濃度を有する。結合剤樹脂は、インク粒子を埋め込む、好ましくは透明なポリマーである。結合剤樹脂としてポリエステル樹脂が使用されることが好ましい。また、担体液体及び分散化剤との相溶性が非常に低いか、又はない他のタイプの樹脂を使用することができる。樹脂は、高い透明性を有し、良好な色の現像性を提供し、基体への高い定着性を有することが好ましい。本発明による担体液体は、当技術分野で公知の任意の適した液体であることができ、シリコーン流体、炭化水素液体及び植物油、又はこれらの任意の組合せであってもよい。
【００５０】
本発明の液体トナー分散体において、分散化剤は、化学的に又は物理的にマーキング粒子に、少なくとも部分的に結合している。追加の「遊離の」分散化剤が分散体中に存在してもよいが、その濃度は、適切には低い。顔料は、通常、結合樹脂及び任意選択のワックス、可塑剤及び帯電用添加剤等の他の成分と共に、予備分散体に溶融混合される。溶融混合は、好ましくはマーキング粒子を形成するための押出成型の手段によって実施される。その後、マーキング粒子は、寸法を適切に提供するために、例えば、乾燥粉砕することによって処理される。次いで、マーキング粒子は、担体液体及び分散化剤と液体予備分散体に混合され、これはその後、例えば、ビーズミリングのような液体粉砕によってさらに処理される。パルミチン酸セチル等のワックスは本発明のスペーサー剤とは区別されることを、明確にするために付け加えておく。このようなワックスは、通常、本出願人名義の未公開出願ＥＰ１２１８６６７６．８に述べられているように、トナー樹脂の溶融粘度を調整する化合物として添加される。
【００５１】
余剰の液体トナー分散体中のマーキング粒子の濃度（固体含量）は、現像されるのに必要なマーキング粒子の量に応じて変化する。現像の２つの最も極端な状況は、すべての液体トナー分散体が現像される（ページ被覆率１００％）、又はどの液体トナー分散体も現像されない（ページ被覆率０％）ことである。後者は、その色の印刷された画像のない基体が得られる。液体トナー分散体が現像されず、すべてのマーキング粒子が現像部材上に残存し、したがって余剰の液体トナー分散体中に存在する場合、特に、非画像部における一部の分散化剤を含有する担体液体の部分的除去のために、液体トナー分散体より固体含量は高い。それとは逆に、すべての液体トナー分散体が現像される場合、トナーローラーに残存する余剰の液体トナー分散体は、ほとんどマーキング粒子を含まず、一部の分散化剤を含有する担体液体を主に含む余剰の液体トナー分散体となる。当業者であれば、余剰の液体トナー分散体中の固体含量及び担体液体の濃度は、現像されるのに必要なものに応じてこれらの両極端の間で変化することを理解する。通常、印刷プロセスの間に、ある量の担体液体が失われる。その理由は、１つの印刷物が、すべての色に関して常時連続的にページ被覆率１００％であることは極めて起こり難いからである。通常、余剰の液体現像分散体の粘度は、開始時の、即ち「新鮮な」液体現像分散体の粘度に比較して増加している。粘度の増加は、担体液体及び分散化剤の消失のため、並びにケーキングのためである。ケーキングは、液体現像分散体中の構造上の変化を引き起こし、余剰の液体トナー分散体の粘度の増加に著しい寄与をする。
【００５２】
補完すると、米国特許出願公開第２００７／０２５８７３１号には、顔料及び結合剤樹脂が第１の担体液体と混合されてマーキング粒子を形成する、液体現像剤分散体の調製方法が開示されていることが認められる。得られたマーキング粒子は、ソルスパース（商標）１３９４０等の従来の分散化剤と共に、第２の担体液体中に分散される。ソルスパース（商標）１３９４０は、複数の安定化基が結合される固定基を有する超分散剤タイプの分散化剤である。これは、２０，０００〜８０，０００の範囲のかなりの分子量を有する。固定基は、安定化基を担体液体中に延ばして、マーキング粒子の表面に付着する。前記出願において、第１の担体液体は、オレイン酸、パルミトレイン酸、酪酸、ステアリン酸等の不飽和又は飽和脂肪酸のアルキルモノエステル等の脂肪酸モノエステルである。第２の担体液体は、典型的には脂肪酸中に６〜２２個の範囲の炭素原子を有する（不）飽和脂肪酸トリグリセリドである。特に溶融工程の間に、加熱すると、第１及び第２の担体液体は、一緒に硬化し得る。しかし、この公知の液体現像剤分散体は、スペーサー剤を含有していない。その理由は、脂肪酸モノエステルは、分散化剤と相互作用する能力を有さず、スペーサー機能を有するのにも適していないからである。実際、モノエステルは極性ヘッドではなく、分子は、スペーサー機能を有するには大きさが不十分である。
【００５３】
さらに、スペーサー剤は、担体液体というよりは、本発明の液体分散体への添加剤である。濃度は、マーキング粒子に対して５重量％未満であることが好ましい。スペーサー剤は、分散化剤組成物の、最大２００重量％、好ましくは最大１００重量％、適切には最大５０重量％であることが適切である。分散化剤組成物は、本明細書では、約３０〜５０％例えば４０重量％の分散化剤を含む。
【実施例】
【００５４】
液体トナー分散体の導電率及びケーキングレベルへのスペーサー粒子の効果
試験システム
液体トナー電子写真法で遭遇するケーキングに対する標準的な測定手段は存在しないので、図２に記載された装置の単純化したバージョンからなる試験システムを創り出した。該システムは、液体トナー分散体貯留器、トナー供給ローラー、現像ローラー、現像ローラー上でのトナー緻密化のための増粘化コロナ、及び現像ローラーから余剰なトナーを除去するためのポリウレタンスクレーパーブレードを備える。試験システムは、光導電体を有さないので、現像部材に適用されたすべてのトナーは、余剰なトナーと考えられる。したがって、この試験システムは、最悪の場合のケーキングの実験を実施することを可能にする。
【００５５】
１４ｃｍ３／ｍ２の体積を有するアニロックスローラーが使用され、現像ローラーのゴムは、硬度５０ショアＡを有するシリコーンゴムである。試験システムを６０ｃｍ／秒で運転し、増粘化コロナをで操作した。
【００５６】
ケーキングレベルをスクレーパーブレード上のトナーの目視検査によって評価し、以下のようにランク付けをする。
０は、ケーキングがないことを表し、非常に優れた結果が得られたことを意味する。
１、２又は３は、わずかな許容される量のケーキングが生じるケーキングレベルを表し、この場合、１は良好な結果を表し、２は中等度の結果を表し、３は許容される限度の結果を表す。
４は、許容されないケーキングレベルを表す。
５は、重篤なケーキングを表す。
【００５７】
導電率の測定
導電率は、本出願人名義で出願された特許出願ＥＰ１１２０６４７に記載されているデバイスで測定され、該デバイスは１．２５×１０６Ｖ／ｍの電界強度を有する。
【００５８】
ホットプレート
液体トナー分散体の１滴を、１５０℃のカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（商標）（３Ｍから供給されているポリイミドテープ）のホットプレート上に置く。合体を観察し、合体時間を測定する。この試験は、印刷の間の溶融工程をシミュレートするために規定される。マーキング粒子相と担体液体相への崩壊速度が、印刷プロセスに対する典型であることが見出されている。２つの相への崩壊が６０秒内で起こる場合は、ホットプレート試験は合格である。
ランク付け
１：透明な担体液体及び分離時間３０秒未満：非常に良好
２：わずかに着色された担体液体及び分離時間３０秒未満、許容される
３：わずかに着色された担体液体及び分離時間６０秒超−許容されない
４：着色された担体液体及び分離時間６０秒超−非常に劣る
【００５９】
粘度
液体トナー分散体及び担体液体の粘度を、２５℃で０．１〜３０００１／秒のせん断速度掃引で操作して、Ｈａａｋｅ  Ｒｈｅｏｓｔｒｅｓｓ  ＲＳ６０００により測定する。計測器は、コーン／プレート配置タイプＣ６０／１°を備え、ギャップを０．０５２ｍｍに設定する。
【００６０】
液体トナー分散体
マーキング粒子、担体液体及び分散化剤を含む液体トナー分散体を調製する。マーキング粒子及び液体トナー分散体を調製するために使用される成分を表１に要約する。
【００６１】
【表１】
2015138266.tif 000003
【００６２】
表２は、マーキング粒子の組成を示す。マーキング粒子は、表２の成分を１００〜１２０℃の温度で４５分間混練することによって調製される。この混合物を冷却し、流動床ミルを用いて約１０μｍのサイズを有する粒子を得るために粉砕する。
【００６３】
【表２】
2015138266.tif 000004
【００６４】
その後、表３に示された組成を有する液体トナー分散体を調製する。この成分の予備分散体を作製し、室温で１０分間撹拌する。予備分散体を液体粉砕デバイスに運ぶ。液体トナー分散体をビーズミルで１．５〜２．５μｍのｄｖ５０まで粉砕する。所望の粒径、粘度及び導電率が得られるまで粉砕を実施した。
【００６５】
【表３】
2015138266.tif 000005
【００６６】
結果
本発明者らは、２５％の固体含量（ＳＣ）を有する、希釈した形態の液体トナーＬＤ１を用いて、上記の試験システムで印刷試験を実施した。スペーサー剤を希釈された液体トナー分散体に、希釈の時に添加した。表４に示されたように、いくつかの濃度及びタイプのスペーサー剤を試験した。表４は、上記の試験システムを用いて、スペーサー剤を含む余剰の液体トナー分散体のケーキングを示す。
【００６７】
【表４】
2015138266.tif 000006
【００６８】
ここで、ＰＨＳＡ（１）は、２２００ｇ／モルの分子量を有するポリヒドロキシステアリン酸を表す。ＰＨＳＡ（２）は、２８００ｇ／モルの分子量を有するポリヒドロキシステアリン酸を表す。ＰＨＯＡは、２５００ｇ／モルの分子量を有するポリヒドロキシリシノール酸を表す。ＰＩＢＳＡは、１０００ｇ／モルの分子量を有するポリイソブチレンコハク酸無水物を表す。
【００６９】
表４の結果は、スペーサー剤の添加は、ケーキングを軽減させることを示している。これは、実施例１〜４と比較例１（ｃｏｍｐ（１））との比較から明らかである。さらに、トナーの導電率は有意に変化しないことが分かり、これは、電子写真特性は、スペーサー剤が存在することによって悪影響を受けないことを示している。ホットプレートの結果は許容され、それゆえスペーサー剤の添加は、溶融特性に負の影響を有さないことを証明している。それとは逆に、余分な分散化剤が添加された場合、比較例２（ｃｏｍｐ（２））に示されるように、ケーキングは改良されるが、ホットプレートは許容されなくなり、溶融が劣ることを示す。
【００７０】
このように、要するに、本発明は、極性ヘッド基及び実質的に非極性のテールを有し、少なくとも８００ｇ／モルの分子量を有し、より好ましくはオリゴマーの形態のスペーサー剤の使用を提供する。該オリゴマーは、適切には分枝鎖（側鎖）を含む繰返し単位に基づく。繰返し単位の最も好ましい選択肢は、ヒドロキシル化脂肪酸であり、さらに特定すると、ヒドロキシル化は、鎖の中央、例えば５〜１４位の間であり、それゆえ分枝鎖をもたらす。極性ヘッドは、さらに特定すると酸、無水物又はアミドである。この構成は、複数の安定化基を含む超分散剤タイプの分散化剤との相互作用に適している。典型的にはマーキング粒子に対して０．０５〜５重量％の濃度で、適切には分散化剤の量未満、より好ましくは分散化剤に対して最大でも５０重量％又は最大でも２５重量％又は最大でも１５重量％でのこのようなスペーサー剤の添加は、液体現像剤分散体による印刷プロセスの重要な部分の流動特性に対して（とりわけ、特に現像部材上に残存する余剰の液体現像剤分散体のケーキングに関して）、及び基体に転写された液体現像剤分散体の溶融に対して、有利であることが判明する。
【図１】
2015138266.tif 000007
【外国語明細書】
2015138266000001.pdf