ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ПЕЧАТЬ КОМПОЗИЦИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ЦИКЛОДЕКСТРИН
ELECTROSTATIC PRINTING COMPOSITIONS CONTAINING CYCLODEXTRIN

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к печати циклодекстрина и комплексов включения циклодекстрина на подложках с использованием способов электростатической печати и к применениям напечатанных подложек.
ПРЕДПОСЫЛКИ
Циклодекстрины представляют собой циклические олигосахариды глюкопиранозы, образованные действием определенных энзимов, таких как циклодекстрингликотрансфераза (CGTase). Три циклодекстрина, α-циклодекстрин, β-циклодекстрин и γ-циклодекстрин, коммерчески доступны и состоят из шести, семи и восьми звеньев α-1,4-связанной глюкопиранозы, соответственно. Трехмерная молекулярная конфигурация этих олигосахаридов имеет форму усеченного конуса или форму тора. Конкретное сцепление мономеров глюкозы придает циклодекстринам жесткую молекулярную структуру в форме усеченного конуса с пустой центральной полостью или порой, имеющей конкретный объем. Все циклодекстрины имеют относительно гидрофобную центральную полость и гидрофильную внешнюю поверхность. Свойства коммерчески доступных циклодекстринов представлены в Таблице 1.
Циклодекстрины растворимы в воде, как видно в Таблице 1, но имеют гидрофобные внутренние части, способные образовывать комплексы с молекулами, размер которых по меньшей мере частично соответствует внутренней части тора. Благодаря этой уникальной структуре, циклодекстрин преимущественно используется в практических применениях, где определенные вредные соединения желательно удалить из окружающей среды, поскольку внутренняя часть тора позволяет спонтанно образовывать комплексы включения целевых вредных соединений.
Например, Wood и др., в патентах США №5882565; 6218013; 6306936; 6541560; 6709746; и связанных публикациях описывают удаление неприятно пахнущих и других вредных соединений из композиций путем включения циклодекстрина, в вариантах осуществления в виде его функционализованной (производной) версии для улучшения совместимости циклодекстрина в, например, полимерной матрице. Wood и др., в патентах США №7166671; 7385004; 8148466; и связанных публикациях описывают использование циклодекстрина, привитого к полимерам, для практических применений, связанных с удалением и барьерной пленкой.
Соответственным использованием циклодекстрина является использование его комплекса включения для последующего высвобождения соединений при инициирующих условиях и/или из-за потери состояния равновесия в открытой окружающей среде. Многочисленные практические применения комплексов циклодекстрина с различными медикаментами, например, используются для доставки гидрофобных соединений к телу человека или животного в водорастворимой форме, при этом циклодекстрин обеспечивает функцию высвобождения с течением времени для медикамента. Многофункциональные характеристики циклодекстринов позволили использовать их почти в каждой системе доставки лекарственных средств, включая пероральную, подкожную и глазную доставку лекарственных средств. Рентабельность основанных на циклодекстрине лекарственных форм для перорального применения была установлена посредством реализации более чем 20 продуктов по всему миру. Преимущества использования комплексов циклодекстрина включают улучшенную растворимость в биологических системах, улучшенную биологическую доступность, улучшенную стабильность лекарственного средства, например путем предотвращения кристаллизации лекарственного средства, уменьшения раздражения чувствительных тканей, в которые доставляется лекарственное средство, путем уменьшения локальных концентраций лекарственного средства, предотвращения несовместимости между лекарственными средствами и/или добавками, маскировки запаха и вкуса лекарственных средств и улучшенной транспортировки материалов для маслянистых или жидких лекарственных средств.
Многие соединения, помимо медикаментов, практичным образом включены в комплексы циклодекстрина. Daly и др. в патентах США №6017849 и 6313068 описывают, что 1-метилциклопропен, эффективный в качестве олефинового ингибитора для свежей продукции, образует комплекс с α-циклодекстрином для высвобождения в присутствии атмосферной влаги, таким образом инициируя его высвобождение в присутствии растений, потребляющих кислород, для предоставления преимущества, заключающегося в олеофиновом ингибировании растения и замедлении его созревания. Baier и др., в патенте США №8603524 и Wood и др., в патенте США №8414989 и связанных публикациях описывают, что 1-метилциклопропен, образовавший комплекс с α-циклодекстрином, преимущественно соединяется с полимерными сетками. Etherton и др., в патенте США №7019073 описывает, что ароматические соединения, противомикробные соединения, красящие соединения и т.п. преимущественно образуют комплексы с циклодекстрином, привитым к полимерам, для управляемого высвобождения или, в некоторых случаях, доставки соединений в среды, недоступные другим образом.
Учитывая полезность циклодекстрина как для улавливания соединений из окружающей среды, так и для высвобождения соединений в выбранную среду, желательно доставлять циклодекстрин или его комплекс с помощью традиционных способов, легкодоступных пользователю. Такие способы доставки желательно являются воспроизводимыми и точными применительно к количеству доставляемого циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина. Является преимущественным обеспечить циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина с использованием требуемого способа таким образом, чтобы сократить до минимума производственные запасы материалов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящей заявке раскрыт способ печати композиции, содержащей циклодекстрин, на подложке, при этом способ включает формирование композиции, пригодной для электростатической печати, при этом композиция содержит полимер и один или несколько циклодекстринов, один или несколько комплексов включения циклодекстрина или их комбинацию; размещение композиции, пригодной для печати, внутри картриджа, при этом картридж проектируют и выполняют для соединения с электростатическим принтером для распределения композиции, пригодной для печати, в ходе электростатической печати; присоединение картриджа к электростатическому принтеру; и управление принтером для осуществления электростатической печати изображения на подложке, пригодной для электростатической печати. В некоторых вариантах осуществления два или более картриджей присоединены к электростатическому принтеру, при этом каждый из двух или более картриджей содержит разные композиции, пригодные для печати. В некоторых вариантах осуществления управление осуществляется с использованием компьютера. В некоторых вариантах осуществления управление включает выбор шаблона печати, области печати или и того, и другого. В некоторых вариантах осуществления композиция, пригодная для печати, содержит окрашивающее вещество.
В настоящей заявке также раскрыта композиция, пригодная для электростатической печати, включающая дисперсный материал, содержащий полимер и один или несколько циклодекстринов, один или несколько комплексов включения циклодекстрина или их комбинацию, при этом композиция пригодна для печати с использованием способа электростатической печати. В некоторых вариантах осуществления полимер является сшитым. В некоторых вариантах осуществления композиция дополнительно содержит окрашивающее вещество.
В настоящей заявке также раскрыта напечатанная подложка, содержащая подложку, пригодную для электростатической печати, содержащую первую основную поверхность, включающую композицию, пригодную для электростатической печати, электростатически напечатанную на по меньшей мере части ее области, при этом композиция, пригодная для печати, содержит дисперсный материал, содержащий полимер и один или несколько циклодекстринов, один или несколько комплексов включения циклодекстрина или их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления напечатанная область имеет величину цветовой характеристики или величину оттенка серого, соответствующую количеству напечатанной композиции, присутствующей на напечатанной области. В настоящей заявке также раскрыт многослойный материал, содержащий напечатанную подложку.
В настоящей заявке также раскрыта система электростатической печати, при этом система содержит электростатический принтер, компьютер, выполненный для управления принтером, один или несколько картриджей, выполненных для присоединения к принтеру для электростатического распределения композиции, пригодной для электростатической печати, на подложке, пригодной для электростатической печати, при этом композиция, пригодная для печати, содержит дисперсный материал, содержащий полимер и один или несколько циклодекстринов, один или несколько комплексов включения циклодекстрина или их комбинацию; и один или несколько листов или рулонов подложки, пригодной для электростатической печати. В некоторых вариантах осуществления электростатический принтер содержит ролик для термического закрепления оплавлением, имеющий переменную температуру, при этом температура выбрана пользователем с использованием компьютера для управления принтером с тем, чтобы задать температуру ролика для термического закрепления оплавлением. В некоторых вариантах осуществления композиция, пригодная для печати, содержит окрашивающее вещество, и при этом система печати дополнительно содержит электронную или напечатанную инструкцию, отображающую соответствие цвета на напечатанной подложке количеству циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, распределенного по напечатанной области этого цвета. В некоторых вариантах осуществления система дополнительно включает ламинирующее приспособление для присоединения ламинирующей подложки к напечатанной подложке для формирования многослойного материала.
Дополнительные преимущества и новаторские признаки изобретения будут частично изложены в следующей части описания и частично станут очевидны специалистам в данной области техники при рассмотрении следующего, или могут стать известны посредством общепринятого проведения практического исследования изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 изображена схема вычислительного устройства, которое может использоваться в сочетании с одним или несколькими электростатическими принтерами, как описано в настоящем документе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Хотя в настоящем описании приведены ссылки на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что форма и детали могут быть изменены, не отходя от идеи и объема изобретения. Ссылки на различные варианты осуществления не ограничивают объем прилагаемой формулы изобретения. Дополнительно, любые примеры, изложенные в настоящем техническом описании, не предназначены для ограничения и лишь излагают некоторые из многих возможных вариантов осуществления для прилагаемой формулы изобретения.
Определения
В данном контексте термин "циклодекстрин" относится в общем и целом к любым видам циклодекстрина, включая любые из трех коммерчески доступных видов циклодекстрина - α-циклодекстрин (α-циклодекстрин), β-циклодекстрин (β-циклодекстрин), γ-циклодекстрин (γ-циклодекстрин) - или любые их производные, как определено ниже, и смеси двух или более из них. При упоминании, определенный вид циклодекстрина включает его производные, если не указано иначе.
В данном контексте термин "комплекс включения циклодекстрина", "комплекс циклодекстрина" или "комплекс включения" обозначает комбинацию соединения и циклодекстрина, где по меньшей мере часть соединения расположена внутри поры кольца циклодекстрина. Образовавшее комплекс соединение должно удовлетворять критерию размера для вмещения по меньшей мере частично в пору циклодекстрина для формирования комплекса включения. Комплексы включения циклодекстрина включают некоторое количество "не образовавшего комплекс" циклодекстрина, характерное для формирования и существования комплекса включения; это вызвано тем, что (1) в вариантах осуществления синтез комплекса включения не приводит к 100% формированию комплекса включения; и (2) в вариантах осуществления комплекс включения находится в состоянии равновесия с не образовавшим комплекс циклодекстрином/не образовавшим комплекс соединением. Каждая комбинация циклодекстрина и соединения обладает характерным состоянием равновесия, связанным с комплексом включения циклодекстрина. В некоторых вариантах осуществления комплекс циклодекстрина обозначен как "X/c/CD", где X является образовавшим комплекс соединением.
В данном контексте термин "производная циклодекстрина" обозначает циклодекстрин, имеющий функциональную группу, связанную с одной из гидроксильных групп глюкозной составляющей циклодекстрина. Некоторые производные циклодекстрина описаны, например, в патенте США №6709746.
В данном контексте термин "электростатический принтер" или "электростатическое печатающее устройство" обозначает устройство, такое как фотокопировальное устройство, лазерный принтер, или светодиодный принтер, которое наносит один или несколько материалов на подложку с помощью электростатической или ксерографической технологии. Такое нанесение материалов, т.е. печать, обязательно включает управляемое компьютером нанесение, без использования растворителя, дисперсных материалов на подложку с помощью электростатического притяжения. Такая печать может, но не обязательно, включать нагревание напечатанных композиций или напечатанных подложек. Электростатические принтеры включают печатающие устройства как с листовой подачей, так и с рулонной подачей.
В данном контексте термин "композиция, пригодная для печати" обозначает не содержащую растворитель дисперсную композицию, содержащую по меньшей мере один из видов циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, и пригодную для печати с помощью электростатического печатающего устройства. В некоторых вариантах осуществления композиция, пригодная для печати, представляет собой композицию тонера для электростатической печати, где по меньшей мере один вид циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина добавлен к композиции тонера, например в качестве примеси. После осуществления печати на подложке композиция, пригодная для печати, становится напечатанной композицией.
В данном контексте термин "источник тонера" означает контейнер, предназначенный для хранения композиции тонера внутри электростатического печатающего устройства и распределения тонера на подложке в ходе электростатической печати. Источник тонера также используется для хранения композиций тонера перед их установкой в электростатический принтер. Во многих вариантах осуществления источник тонера обозначен как "картридж", который представляет собой обособленный контейнер, расположенный отдельно от печатающего устройства, но предназначенный для соединения с печатающим устройством и выполненный для доставки регулируемого компьютером количества композиции тонера на фоторецепторный цилиндр или барабан внутри печатающего устройства. В некоторых вариантах осуществления источник тонера спроектирован и выполнен для размещения и доставки композиции, пригодной для печати. В других вариантах осуществления источник тонера не выполнен особым образом и добавление композиции, пригодной для печати, к источнику тонера является достаточным для осуществления доставки композиции, пригодной для печати, от источника тонера когда источник тонера расположен внутри печатающего устройства.
В данном контексте термин "подложка, пригодная для печати" обозначает материал, пригодный для печати с использованием способов электростатической печати. В вариантах осуществления, в которых для печати используется традиционное электростатическое печатающее устройство, подложка представляет собой лист или пленку, или рулон из них. Листы и пленки могут быть описаны как по существу плоские изделия, имеющие две основные стороны и внешние края, определяющие толщину. Когда композиция, пригодная для печати, нанесена на подложку, пригодную для печати, подложка, пригодная для печати, становится напечатанной подложкой.
В данном контексте термин "многослойный материал" обозначает напечатанную подложку, дополнительно покрытую ламинирующей подложкой таким образом, чтобы напечатанная подложка и ламинирующая подложка были по существу склеены на по меньшей мере части своих соприкасающихся поверхностей.
В данном контексте термин "ламинирующая подложка" обозначает лист или пленку, приклеенную к напечатанной подложке с помощью связующего материала или тепла или их сочетания.
3
2
2
3
2
3
2
2
2
В данном контексте термин "проницаемая", применяемый к подложке, пригодной для печати, или к многослойному материалу, означает, что подложка, пригодная для печати, или ламинирующая подложка обладает проницаемостью для соединения, высвобожденного из комплекса включения циклодекстрина, равной или превышающей 0,01 (см·мм/м·24 ч·бар) при стандартных температуре и давлении (STP) и относительной влажности 0%; или проницаемостью для водяного пара, равной или превышающей 0,1 (г·мм/м·24 ч) при 38°C и относительной влажности 90%, при измерении согласно ASTM D96; или проницаемостью для O равной или превышающей 0,1 (см·мм/м·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D3985; или проницаемостью для CO равной или превышающей 0,1 (см·мм/м·24 ч·бар) при 23°C относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D1434; или их сочетанием.
3
2
2
3
2
3
2
2
2
В данном контексте термин "непроницаемая", применяемый к подложке, пригодной для печати, или к многослойному материалу, означает, что подложка, пригодная для печати, или ламинирующая подложка обладает проницаемостью для соединения, высвобожденного из комплекса включения циклодекстрина, менее 0,01 (см·мм/м·24 ч·бар) при STP и относительной влажности 0%; или проницаемостью для водяного пара менее 0,1 (г·мм/м·24 ч) при 38°C и относительной влажности 90%, при измерении согласно ASTM D96; или проницаемостью для O менее 0,1 (см·мм/м·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D3985; или проницаемостью для CO менее 0,1 (см·мм/м·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D1434; или их сочетанием.
Термин "продукция", "свежая продукция" или "материальная продукция" включает любое целое растение, часть растения, такую как фрукт, цветок, срезанный цветок, семя, луковицу, черенок, корень, лист, цветок или другой материал, активно потребляющий кислород и, как часть своего созревания, образующий этилен в качестве гормона созревания (климактерический период) или созревает без резких периодов выделения этилена и потребления кислорода (не климактерический период).
В данном контексте термин "приблизительно", изменяющий, например, количество ингредиента в композиции, концентрацию, объем, температуру процесса, длительность процесса, количество продукции, расход потока, давление и подобные величины и их диапазоны, применяемый в описании вариантов осуществления изобретения, относится к изменению численной величины, которое может происходить, например, из-за обычных процедур измерения и обращения, используемых для создания соединений, композиций, концентратов или использования рецептур; из-за неизбежной погрешности этих процедур; из-за различий в производстве, источнике или чистоте исходных материалов или ингредиентов, используемых для осуществления способов, и подобных приближенных аспектов. Термин "приблизительно" также включает количества, различающиеся из-за старения рецептуры с определенной начальной концентрацией или смесью, и количества, различающиеся из-за смешивания или обработки рецептуры с определенной начальной концентрацией или смесью. При использовании термина "приблизительно" в качестве модификатора, формула изобретения, прилагаемая к данной заявке, включает эквиваленты этих количественных величин. Кроме этого, если термин "приблизительно" используется для описания диапазона величин, например "приблизительно от 1 до 5", упоминание обозначает "от приблизительно 1 до приблизительно 5" и "от 1 до приблизительно 5" и "от приблизительно 1 до 5", если в контексте нет конкретных ограничений.
В данном контексте, слово "по существу", изменяющее, например, тип или количество ингредиента в композиции, свойство, измеримое количество, способ, местоположение, величину или диапазон, применяемое в описании вариантов осуществления изобретения, относится к изменению, которое не влияет на общую упомянутую композицию, свойство, количество, способ, местоположение, величину или их диапазон образом, опровергающим предполагаемую композицию, свойство, количество, способ, местоположение, величину или диапазон. Предполагаемые свойства включают, лишь в качестве неограничивающих примеров, толщину напечатанного слоя или подложки, размер частиц или константу равновесия для комплекса включения. Предполагаемые местоположения включают печать материала в определенной области на подложке. Воздействие на способы, измененные термином "по существу", включают воздействия, вызванные изменением числа или концентрации частиц, нанесенных на подложку, или количества доставленного комплекса включения в сравнении с не образовавшим комплекс циклодекстрином, при этом образ или степень воздействия не опровергает одно или несколько предполагаемых свойств или результатов; и подобные приближенные аспекты. При использовании термина "по существу" в качестве модификатора, формула изобретения, прилагаемая к данной заявке, включает эквиваленты этих типов и количеств материалов.
Обзор
В настоящей заявке раскрыты материалы и способы для электростатической печати циклодекстрина и комплексов включения циклодекстрина на подложке. Способы удобно применяются традиционным образом, например с помощью стандартного электростатического принтера, такого как лазерный принтер, или других ксерографических способов печати. Если в принтере предоставлено более одного источника материалов, пригодных для печати, возможно печатать комбинации двух дополнительных циклодекстринов или комплексов включения циклодекстрина за одну печать на подложке. Количества циклодекстрина или комплексов включения циклодекстрина, нанесенные на подложку, включая отдельные количества двух дополнительных циклодекстринов или комплексов включения циклодекстрина, можно легко изменять с помощью технологии печати по требованию. Таким образом, пользователю не нужно хранить производственный запас листов или больших рулонов покрытых материалов, содержащих циклодекстрин или комплексы включения циклодекстрина, для эпизодического использования. Вместо этого пользователь может просто хранить один или несколько картриджей, содержащих циклодекстрин или комплексы включения циклодекстрина, для размещения внутри принтера, и печатать выбранное количество одного или нескольких циклодекстринов или комплексов включения циклодекстрина по мере необходимости, в количествах, которые легко повторить или изменить согласно необходимости.
Кроме этого, если в одном принтере предоставлено больше одного источника конкретного циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, в один или несколько источников необязательно подается известная концентрация окрашенных частиц тонера для того, чтобы помочь идентифицировать тип и количество циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, нанесенного на отпечаток. Следовательно, определенный цвет или насыщенность цвета напечатанной области эффективно применяются для идентификации типов и количеств различных циклодекстринов или комплексов включения циклодекстрина, расположенных на площади подложки. Таким образом, вместе с подачей циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина в источник внутри принтера, пользователь необязательно применяет таблицу, описывающую конкретный оттенок, соответствующий определенному количеству целевого циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина.
Кроме этого, напечатанные подложки, содержащие один или несколько циклодекстринов или комплексов включения циклодекстрина, расположенных на них, необязательно ламинированы с помощью покрытой клеем ламинирующей подложки, предоставляя пользователю возможность выбора барьерного слоя или частичного барьера, добавляющего дополнительное управление высвобождением соединения из комплекса включения циклодекстрина, или полностью предотвращающего высвобождение за пределы барьерного слоя, или обеспечивающего управление диффузией соединений к циклодекстрину, где они образуют комплекс.
Эти и другие преимущества способов станут очевидны специалистам в данной области техники.
Далее приведены основные этапы электростатической печати. Осуществляют печать на подложках, пригодных для печати, используя электростатический способ, также называемый ксерографическим способом. Способы электростатической печати применяются в фотокопировальных аппаратах, лазерных принтерах и светодиодных принтерах (использующих матрицу светоизлучающих диодов, LED, вместо лазера). В принтерах с листовой подачей, как и в принтерах с рулонной подачей, вращающемуся фоторецепторному цилиндру, или барабану, придают полный положительный заряд с помощью заряжающего коронирующего провода, который представляет собой провод, по которому проходит электрический ток. В некоторых вариантах осуществления заряженный ролик используется с этой целью вместо коронирующего провода. По мере вращения барабана, лазерный луч или матрица LED направляют световой шаблон по поверхности барабана для того, чтобы разрядить определенные точки. Другими словами, свет "рисует" электростатическое изображение на барабане. Система также может работать с зарядами, измененными на противоположные, то есть с положительным электростатическим изображением на отрицательном фоне.
После формирования шаблона, барабан покрывается положительно заряженным тонером, представляющим собой по существу сухой дисперсный красящий материал. Поскольку он имеет положительный заряд, тонер прилипает лишь к отрицательно заряженным областям барабана. Для монохромной печати тонер включает один или несколько термопластичных или термореактивных полимеров и углеродную сажу. Для многоцветной печати отдельные картриджи с тонером подают комбинации одного или нескольких термопластичных или термореактивных полимеров и окрашенных пигментов, то есть пигментов, отражающих голубую, пурпурную и желтую длины волн видимого света. В вариантах осуществления также включены другие добавки для улучшения окончательного приклеивания тонера к подложке или внешнего вида тонера. Барабан с прикрепленным к нему шаблоном тонера прокатывается по подложке, пригодной для печати, которая движется по ленте под ним с той же скоростью, с которой вращается барабан. Перед тем, как достичь барабана, подложке, пригодной для печати, придают отрицательный заряд с помощью передающего коронирующего провода или заряженного ролика. Заряд, применяемый к подложке, пригодной для печати, сильнее отрицательного заряда электростатического изображения на барабане, поэтому подложка, пригодная для печати, притягивает частицы тонера с барабана. Подложка, пригодная для печати, перемещается через барабан для точного сбора шаблона изображения. Для предотвращения прилипания подложки, пригодной для печати, к барабану, она разряжается с помощью очищающего коронирующего провода непосредственно после сбора тонера. Наконец, напечатанная подложка, содержащая расположенный на ней рыхлый порошок тонера, проходит сквозь зону контакта, содержащую ролики для термического закрепления оплавлением или полосу для термического закрепления оплавлением, при этом тепло является достаточным для того, чтобы расплавить по меньшей мере часть полимера, содержащегося в частицах тонера, и прижать расплавленные материалы к подложке, пригодной для печати, прикрепляя частицы к подложке с помощью оплавления. Обычно, температура нагревательной полосы установлена равной приблизительно 200°C и скорость подложки подвергает ее воздействию нагревательной полосы в течение приблизительно от 0,1 секунды до 5 секунд для секции подложки высотой приблизительно 30 см, или приблизительно от 0,2 секунды до 3 секунд, или приблизительно от 0,3 секунды до 1 секунды для секции подложки высотой приблизительно 30 см.
Композиции, пригодные для печати, напечатанные с использованием способов электростатической печати, содержат по меньшей мере циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина. В некоторых вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина присутствует по существу вместо пигмента или красителя, присутствующих в традиционной композиции тонера; в других вариантах осуществления он присутствует в дополнение к пигменту или красителю. В некоторых вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, дополнительно содержат воск или полимер вместо полимера/полимеров, применяемых в традиционной композиции тонера; в других вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, включают воск или полимер в дополнение к полимеру/полимерам, применяемым в традиционной композиции тонера. В способах используется любая из разнообразия применимых подложек, пригодных для печати, при этом подложки в общем идентичны подложкам, применяемым в традиционных способах электростатической печати. Другие варианты способов электростатической печати, эффективно применяемые для формирования напечатанных подложек, и другие аспекты способов и сформированных изделий описаны ниже.
Композиции, пригодные для печати
Композиции, пригодные для печати, применяемые в сочетании с электростатической печатью, содержат по меньшей мере циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина. Любой из известных циклодекстринов, включая без ограничения α-циклодекстрин, β-циклодекстрин, γ-циклодекстрин, производные циклодекстрина, циклодекстрины, привитые к полимерам, и комбинации двух и более из перечисленного, эффективным образом включены в композиции, пригодные для печати. Например, любые из производных циклодекстрина, описанные Wood и др. в патентах США №5882565; 6218013; 6306936; 6541560; 6709746 и связанных публикациях; и любые из привитых циклодекстринов, описанные Wood и др. в патентах США №7166671; 7385004; 8148466 и связанных публикациях, эффективным образом включены в композиции, пригодные для печати.
Комплексы включения циклодекстрина, эффективным образом включенные в композиции, пригодные для печати, включают комплексы включения, описанные Daly и др. в патентах США №6017849 и 6313068, и другие вещества, блокирующие рецептор этилена, образующие комплекс с циклодекстрином. УФ-стабилизаторы, тепловые стабилизаторы, антиоксиданты, пищевые консерванты, включающие противомикробные композиции для консервации пищи, ароматизирующие вещества и феромоны, и лекарственные средства для местного использования для людей и животных (включая антибиотики), являются другими примерами классов соединений, эффективным образом включенных в комплексы включения циклодекстрина, содержащиеся в композициях, пригодных для печати. Способы создания таких комплексов включения хорошо известны специалистам в данной области техники. Такие комплексы включения в общем содержатся в композициях, пригодных для печати, для последующего высвобождения, такого как управляемое высвобождение или инициируемое высвобождение, после печати. Комплексы включения образованы циклодекстрином, его производными или циклодекстринами, привитыми к полимерам.
В некоторых вариантах осуществления комплекс включения циклодекстрина в композиции, пригодной для печати, не предназначен для высвобождения образовавшего комплекс соединения, или не предполагается, что высвобождение образовавшего комплекс соединения приведет к его последующему выходу из напечатанной подложки. Одним подобным применением является комплекс включения окрашивающего вещества. Комплексы включения циклодекстрина таких окрашивающих веществ, например в циклодекстрине, привитом к полимеру, приводят к более легкому включению окрашивающего вещества в композицию, пригодную для печати. Последующее инициированное высвобождение молекул окрашивающего вещества, например вызванное теплом, в некоторых вариантах осуществления приводит к высвобождению окрашивающего вещества из комплекса включения, но при этом окрашивающее вещество удерживается внутри закрепленного плавлением полимера на напечатанной подложке. В некоторых из таких вариантов осуществления высвобождение, инициируемое теплом, обеспечивается благодаря этапу закрепления плавлением в электростатической печати. В других вариантах осуществления тепло является внешними источником, который приводит к тому, что высвобождение окрашивающего вещества выступает в качестве теплового индикатора. В других вариантах осуществления комплекс включения циклодекстрина как таковой имеет характерный цвет, исчезающий когда тепло инициирует распад комплекса. Например, как видно в Таблице 1, йодистые комплексы α-, β- и γ-циклодекстрина имеют характерные цвета. Включение этих комплексов в качестве окрашивающих веществ, теряющих свой характерный цвет при нагревании, или другого варианта осуществления пригодного для печати теплового индикатора, возможно благодаря включению комплексов в композицию, пригодную для печати.
В некоторых вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина предоставлен в качестве композиции, пригодной для печати, вместо композиций тонера, обычно применяемых в электростатической печати. В частности, циклодекстрин, привитый к полимеру, или комплекс включения циклодекстрина, привитый к полимеру, подходящим образом сформированы в виде частиц размером от 5 мкм до 16 мкм, и частицы применимы в качестве композиций, пригодных для печати. Частицы этого размера формируются путем помола, такого как помол в струйной мельнице, как описано выше, или путем других традиционных методов, известных специалистам в данной области техники. В других вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина смешаны в расплаве или смешаны в растворе с полимером, пригодным для электростатической печати, и смесь сформирована в виде частиц размером от 5 мкм до 16 мкм, и частицы применимы в качестве композиций, пригодных для печати. В других вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина смешивают с одним или несколькими мономерами, пригодными для радиационной полимеризации, и смесь облучают для того, чтобы полимеризовать и сшить мономеры. Затем полимер дробят и размалывают для формирования частиц, имеющих размер частиц от 5 мкм до 16 мкм с помощью традиционных способов.
В еще одних вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс включения циклодекстрина или дисперсный материал, содержащий циклодекстрин или комплекс циклодекстрина, как описано выше, примешан к частицам полимера, обычно применяемым в композициях тонера, и примесь представляет собой композицию, пригодную для печати. В некоторых вариантах осуществления такие примеси содержат окрашивающие вещества; в других вариантах осуществления примеси не содержат окрашивающих веществ. Применимые частицы полимера, обычно используемые в композициях тонера, включают сополимеры стирола и акрилата, сополимеры стирола и дивинилбензола, полиэфирные смолы, сополимеры стирола и бутадиена и полиолефины, при этом частицы полимера имеют средний размер частиц в диапазоне приблизительно от 5 мкм до 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления, в которых содержатся окрашивающие вещества, циклодекстрин или комплекс циклодекстрина просто примешивается к предварительно изготовленной композиции тонера для формирования композиции, пригодной для печати.
В некоторых вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс циклодекстрина имеет медианный размер частиц в диапазоне приблизительно от 5 мкм до 150 мкм или приблизительно от 6 мкм до 100 мкм или приблизительно от 6 мкм до 80 мкм.
В некоторых вариантах осуществления дисперсный материал, содержащий циклодекстрин или комплекс циклодекстрина, примешанный к частицам полимера, обычно применяемым в композициях тонера, для формирования композиции, пригодной для печати, содержит полимер, привитый к циклодекстрину или комплексу циклодекстрина. В некоторых вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, дополнительно содержат воск или полимер вместо полимера/полимеров, применяемых в традиционной композиции тонера; в других вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, включают воск или полимер в дополнение к полимеру/полимерам, применяемым в традиционной композиции тонера. В некоторых вариантах осуществления дисперсный материал, содержащий циклодекстрин или комплекс циклодекстрина, примешанный к частицам полимера, обычно применяемым в композициях тонера, для формирования композиции, пригодной для печати, содержит воск. В частности, если инициированное теплом выделение комплекса включения циклодекстрина осуществляется при температурах ниже температур плавления многих полимеров, является преимущественным смешивание комплекса циклодекстрина с воском, плавящимся при температуре, например, ниже 90°C; формирование дисперсных материалов из воска для смешивания с дисперсными материалами тонера, или смешивание в расплаве воска с полимерами тонера перед помолом для формирования пригодной для помола смеси тонера.
Количество циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, содержащегося в композициях, пригодных для печати, выбирается на основании предполагаемого конечного использования. Количество циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, подаваемого электростатической печатью, дополнительно регулируется плотностью печати, управляемой компьютером; таким образом, специалисту в данной области техники доступны две переменные величины для выбора количества циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина для добавления в композиции, пригодные для печати: количество циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина в виде весового процента композиции, пригодной для печати, и предельная максимальная плотность печати, предусмотренная на подложке, пригодной для печати. В некоторых вариантах осуществления приблизительно от 0,0001 вес. % до 30 вес. % циклодекстриновых функциональных групп (помимо комплексов включения и привитых полимеров) включены в композиции, пригодные для печати, или приблизительно от 0,001 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,001 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,01 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,1 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,25 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,50 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,75 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 1 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 2 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 3 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 4 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 5 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 6 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 7 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 8 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 9 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 10 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 12 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 14 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 16 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 18 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 20 вес. % до 30 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 28 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 26 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 24 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 22 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 20 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 18 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 16 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 14 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 12 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 10 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 9 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 8 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 7 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 6 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 5 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 4 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 3 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 2 вес. %, или приблизительно от 0,0001 вес. % до 1 вес. %, или приблизительно от 0,1 вес. % до 15 вес. %, или приблизительно от 0.1 вес. % до 10 вес. %, или приблизительно от 0,5 вес. % до 15 вес. %, или приблизительно от 0,5 вес. % до 10 вес. %, или приблизительно от 0,5 вес. % до 7 вес. %, или приблизительно от 1 вес. % до 7 вес. % циклодекстриновых функциональных групп включены в композиции, пригодные для печати. Количество циклодекстриновых функциональных групп оптимизируется специалистом в данной области техники, учитывая предполагаемое применение, и если используется высвобождение соединения, то также учитываются скорость высвобождения соединения в целевой совокупности условий и активность высвобожденного соединения.
В некоторых вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, сформированы с помощью традиционных методов для формирования сухих дисперсных материалов, пригодных для печати с использованием стандартных методов электростатической печати. Под "сухим" подразумевается, что пригодный для электростатической печати дисперсный материал по существу не содержит растворителей. Средний размер частиц композиции, пригодной для печати, в различных вариантах осуществления находится в диапазоне приблизительно от 4 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 5 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 6 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 7 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 8 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 9 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 10 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 11 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 12 мкм до 16 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 15 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 14 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 13 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 12 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 11 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 10 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 9 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 8 мкм, при этом средний размер частиц варьируется в зависимости от конкретного целевого принтера и источника тонера. "Средний размер частиц" обозначает основанное на объеме или основанное на весе среднее значение, в зависимости от используемого способа измерения; тем не менее, традиционно средним значением является основанное на объеме среднее значение. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления размер частиц определяют теоретически, путем измерения объемного медианного диаметра частиц с помощью способа измерения по счетчику Коултера и допуская, что все частицы имеют сферическую форму. Средние размеры частиц, приблизительно равные от 8 мкм до 10 мкм, необходимы для электростатической печати с хорошим разрешением, равным 600 точек на дюйм (dpi). В некоторых вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, изготовлены путем соединения ингредиентов с помощью смешивания в расплаве; расплавленная смесь охлаждается для формирования пласта, который дробят или гранулируют и затем превращают в мелкий порошок с регулируемым диапазоном размеров частиц путем помола в струйной мельнице или помола в шаровой мельнице. Результатом этого процесса являются гранулы композиции, пригодной для печати, с различными размерами и асферическими формами.
Типичный процесс изготовления композиций, пригодных для печати, осуществляется путем смешивания в расплаве одного или несколько полимеров, необязательно с окрашивающим веществом, в экструдере для формирования расплавленной смеси. За смешиванием в расплаве следует уменьшение размера частиц, достаточное для получения частиц с выбранным диапазоном размеров. Другие способы также используются подходящим образом для формирования частиц с выбранным диапазоном размеров, при этом полученный дисперсный материал функционирует в качестве "центральной части" для принятия "оболочки", содержащей циклодекстрин или комплекс циклодекстрина. Например, в некоторых вариантах осуществления полимеризация полимера центральной части осуществляется в эмульсии, такой как эмульсия типа "вода в масле" или "масло в воде" мономеров, полимеризующихся для формирования латекса. В таких вариантах осуществления прерывная фаза латекса содержит полимер, так что прерывная фаза предоставляет отдельные частицы полимера, характеризующиеся по существу равномерным распределением размера и по существу сферической формой; частицы получают из латекса и используют в качестве дисперсного материала "центральной части" без дальнейшего дробления. В некоторых подобных вариантах осуществления полимер сшивается в ходе его полимеризации.
В вариантах осуществления композиция оболочки сформирована в процессе высокоскоростного смешивания, где материалы оболочки, содержащие, по существу состоящие или состоящие из циклодекстрина или комплекса циклодекстрина, смешиваются с частицами материала центральной части для формирования композиций, пригодных для печати.
Последующая методика смешивания в расплаве и уменьшения размера частиц применяется по желанию. Следует понимать, что другие методы применимы для формирования "центральной части" полимерного дисперсного материала с подходящим размером и композицией для принятия "материала оболочки", содержащей композицию циклодекстрина или комплекс циклодекстрина, по существу окружающей центральную часть.
Примеры полимеров, применимых для формирования дисперсного материала центральной части композиций, пригодных для печати, включают полиамиды, эпоксиды, диолефины, сложные полиэфиры, полиуретаны, виниловые полимеры, такие как полиакрилаты, полистирол или полиолефины, и продукты полимерной этерификации дикарбоновой кислоты и диол, содержащий дифенол. Например, виниловые полимеры, такие как стирольные полимеры, акрилонитрильные полимеры, винилэфирные полимеры, акрилатные и метакрилатные полимеры; эпоксидные полимеры; диолефины; полиуретаны; полиамиды и полиимиды; сложные полиэфиры, такие как продукты полимерной этерификации дикарбоновой кислоты и диол, содержащий дифенол, сшитые сложные полиэфиры; и т.п. подходят для использования в композициях, пригодных для печати. Один или несколько полимеров, выбранных для дисперсного материала центральной части согласно настоящему изобретению, включают гомополимеры или сополимеры двух или более мономеров, и смеси двух или более полимеров.
В некоторых вариантах осуществления один или несколько полимеров являются сшитыми, например путем добавления сшивающего вещества перед экструзией или в ходе нее для осуществления реакции сшивания полимера(-ов) в ходе экструзии. Полимеры, используемые в композициях, пригодных для печати, различаются производителем и включают в различных вариантах осуществления и лишь в качестве примера сополимеры стирола и акрилата, сополимеры стирола и дивинилбензола, полиэфирные смолы, сополимеры стирола и бутадиена, или другой тип полимера. Окрашивающие вещества, необязательно содержащиеся в композициях, пригодных для печати, включают углеродную сажу и оксид железа, если требуется черное окрашивающее вещество, и различные органические или металлоорганические пигменты для голубой, пурпурной и желтой композиций, пригодных для печати, как очевидно специалисту в области окрашенных композиций тонера для электростатической печати. Количество окрашивающего вещества не ограничено конкретным образом в композициях, пригодных для печати, но в некоторых вариантах осуществления присутствует в композиции в количестве от 0 до приблизительно 5 вес. % композиции, пригодной для печати.
Подходящие виниловые мономерные звенья в виниловых полимерах включают стирол, замещенные стиролы, такие как метилстирол, хлоростирол, стиролакрилаты и стиролметакрилаты; сложные виниловые эфиры, такие как сложные эфиры одноосновных карбоновых кислот, включая метилакрилат, этилакрилат, n-бутил-акрилат, изобутилакрилат, пропилакрилат, пентилакрилат, додецилакрилат, n-октил акрилат, 2-хлороэтил акрилат, фенилакрилат, метилальфахлоракрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, бутилметакрилат, пропилметакрилат и пентилметакрилат; стиролбутадиены; винилхлорид; акрилонитрил; акриламид; алкилвиниловый эфир и т.п. Дальнейшие примеры включают р-хлоростирол винилнафталин, ненасыщенные моноолефины, такие как этилен, пропилен, бутилен и изобутилен; винилгалогениды, такие как винилхлорид, винилбромид, винилфторид, винилацетат, винилпропионат, винилбензоат и винилбутират; акрилонитрил, метакрилонитрил, акриламид, виниловые эфиры, включая винилметиловый эфир, винилизобутиловый эфир и винилэтиловый эфир; винилкетоны, включая винилметилкетон, винилгексилкетон и метилизопропенилкетон; винилиденгалогениды, такие как винилиден хлорид и винилиденхлорофторид; N-винилиндол, N-винилпирролидон; и т.п.
Подходящие примеры звеньев дикарбоновой кислоты в сложных полиэфирах включают фталевую кислоту, терефталевую кислоту, изофталевую кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, пимелиновую кислоту, пробковую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, диметилглутаровую кислоту, бромадипиновые кислоты, дихлорглутаровые кислоты и т.п.; хотя наглядные примеры диольных звеньев в сложных полиэфирах включают этандиол, пропандиолы, бутандиолы, пентандиолы, пинакол, циклопентандиолы, гидробензоин, бис(гидроксифенил) алканы, дигидроксибифенил, замещенные дигидроксибифенилы и т.п.
Одним примером полимера, используемого для формирования центральной части дисперсных материалов композиции, пригодной для печати, согласно изобретению является производная дикарбоновой кислоты и дифенола. Такие полимеры описаны в патенте США №3590000. Также полиэфирные смолы, полученные из реакции бисфенола А и пропиленоксида и, в частности, включая такие сложные полиэфиры с последующей реакцией полученного продукта с фумаровой кислотой, и разветвленные полиэфирные смолы, полученные в результате реакции диметилтерефталата с 1,3-бутандиолом, 1,2-пропандиолом и пентаэритритолом также могут предпочтительно использоваться. Кроме этого, легкоплавкие сложные полиэфиры, особенно полученные путем реакционной экструзии, см. патент США №5227460, могут быть выбраны в качестве полимера, применяемого в композициях, пригодных для печати. Другие подходящие полимеры и материалы центральной части включают сополимеры стирола и метакрилата, стиролбутадиеновые сополимеры, PLIOLITES™ и полимеризованные в суспензии стиролбутадиеновые сополимеры, описанные в патенте США №4558108. Сложные полиэфиры, содержащие как линейные части, так и сшитые части, относящиеся к типу, описанному в патенте США №5227460, также применимы в качестве полимера, образующего центральную часть дисперсного материала композиции, пригодной для печати.
Один или несколько вышеупомянутых полимеров эффективно применяются в центральной части дисперсных материалов композиций, пригодных для печати. Эффективно применяются смеси и сополимеры вышеупомянутых полимеров, а также их сшитые варианты. Один или несколько полимеров обычно присутствуют в композициях, пригодных для печати, в количестве приблизительно от 50 вес. % до 99,999 вес. % композиции, пригодной для печати, например приблизительно от 50 вес. % до 99,99 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 99,9 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 99 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 98 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 97 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 96 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 95 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 94 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 93 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 92 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 91 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 90 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 89 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 88 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 87 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 86 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 85 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 84 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 83 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 82 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 81 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 80 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 79 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 78 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 77 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 76 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 75 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 74 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 73 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 72 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 71 вес. %, или приблизительно от 50 вес. % до 70 вес. %, или приблизительно от 51 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 52 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 53 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 54 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 55 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 56 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 57 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 58 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 59 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 60 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 61 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 62 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 63 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 64 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 66 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 67 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 68 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 69 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 70 вес. % до 99,999 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 99,99 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 99,9 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 99 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 98 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 97 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 96 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 95 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 92 вес. %, или приблизительно от 65 вес. % до 90 вес. %, или приблизительно от 70 вес. % до 99,9 вес. %, или приблизительно от 70 вес. % до 99 вес. %, или приблизительно от 70 вес. % до 95 вес. %, или приблизительно от 70 вес. % до 90 вес. %, или приблизительно от 75 вес. % до 99,9 вес. %, или приблизительно от 75 вес. % до 99 вес. %, или приблизительно от 75 вес. % до 95 вес. %, или приблизительно от 80 вес. % до 99,9 вес. %, или приблизительно от 80 вес. % до 99 вес. %, или приблизительно от 80 вес. % до 95 вес. %, или приблизительно от 80 вес. % до 90 вес. % композиции, пригодной для печати.
Необязательно, один или несколько дополнительных компонентов включены в композиции центральной части. Если дисперсные материалы центральной части образованы путем смешивания в расплаве, дополнительные компоненты подходящим образом добавляются перед смешиванием или в ходе смешивания материалов центральной части, как определяется тепловой стабильностью добавки(-ок) и выбором составителя рецептуры. В других вариантах осуществления один или несколько дополнительных компонентов добавляются в качестве части композиции оболочки (описано ниже). Одним примером дополнительного компонента является добавка, регулирующая заряд. Подходящие добавки, регулирующие заряд, включают соединения четвертичного аммония и алкилпиридиниевые соединения, включая цетилпиридиниевые галогениды и цетилпиридиниевые терафторобораты, как описано в патенте США №4298672, дистеарилдиметиламмоний метилсульфат и т.п. Добавки, улучшающие внутренний заряд, присутствуют в композициях, пригодных для печати, в количестве от 0 вес. % до приблизительно 10 вес. % композиции, пригодной для печати, например приблизительно от 1 ppm до 5 вес. % композиции, пригодной для печати.
Другим примером подходящего дополнительного компонента является модификатор матрицы. Модификаторы матрицы представляют собой соединения, помогающие композиции, пригодной для печати, или ее частям получить заряд в ходе печати для повышения приклеивания композиции, пригодной для печати, к подложке в ходе переноса на заряженные части барабана. Подходящие модификаторы матрицы включают, например, 3-(4-гидрокси-3,5-диметоксифенил)проп-2-еновую кислоту (синапиновую кислоту) и 2,5-дигидроксибензойную кислоту). Другие модификаторы матрицы, применимые в композициях, пригодных для печати, включают анилин, 3-аминохинолин, α-циано-4-гидроксикоричную кислоту, N,N-диэтиланилин, 3-гидроксипиколиновую кислоту (3-НРА), 3-гидроксипиридин, пиколиновую кислоту, пиридин, 2-пиридилкарбинол, 2-пиридилгидроксиметансульфоновую кислоту, 2-пиридинкарбоксальдегид, 2,3-пиридиндикарбоновую кислоту, 1-метилимидазол, триэтиламин, трифторуксусную кислоту, 1-бутил-3-метилимидазолиевый хлорид, 1-бутил-3-метилимидазолиевый гексафторофосфат и 1-бутил-3-метилимидазолиевый тетрафтороборат. Модификаторы матрицы присутствуют в композиции, пригодной для печати, в количестве от 0 ppm до 100 ppm, на основании общего веса композиции, пригодной для печати, например приблизительно от 1 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 90 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 80 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 70 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 60 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 50 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 45 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 40 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 35 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 30 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 25 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 20 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 15 ppm, или приблизительно от 1 ppm до 10 ppm, или приблизительно от 2 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 3 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 4 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 5 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 6 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 7 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 8 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 9 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 10 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 11 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 12 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 13 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 14 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 15 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 16 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 17 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 18 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 19 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 20 ppm до 100 ppm, или приблизительно от 2 ppm до 50 ppm, или приблизительно от 3 ppm до 40 ppm, или приблизительно от 4 ppm до 30 ppm, или приблизительно от 5 ppm до 25 ppm.
После завершения смешивания в расплаве перемешанную смесь уменьшают в размере с помощью любого подходящего способа дробления, включая способы, известные в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления дроблению способствует хрупкость смешанных в расплаве полимерных композиций, которая заставляет полимер трескаться при ударе. Это позволяет быстро уменьшать размер частиц в дробилках или размельчителях, таких как мельницы среднего помола, шаровые мельницы, струйные мельницы, молотковые мельницы или подобные устройства. Такие устройства при использовании согласно стандартным процедурам выполнены с возможностью измельчения обычных смешанных в расплаве материалов центральной части до среднего размера частиц, равного приблизительно от 4 мкм до 30 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 25 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 20 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 15 мкм, или приблизительно от 4 мкм до 10 мкм. Струйные мельницы дополнительно осуществляют процесс классификации, сортирующий частицы материала центральной части согласно размеру. Частицы материала центральной части, классифицированные как слишком крупные, отклоняются колесом классификатора и переносятся воздухом к зоне измельчения внутри струйной мельницы для дальнейшего измельчения. Частицы центральной части, соответствующие допустимому диапазону, проходят к следующему процессу изготовления тонера.
После уменьшения размера частиц центральной части путем помола или измельчения, частицы центральной части сортируются согласно размеру. Подходящие сортирующие механизмы включают сита и сетчатые фильтры, обладающие определенным размером ячеек, при этом частицы, имеющие величину частиц приблизительно равную размеру ячеек или меньше него, будут проходить сквозь сито или сетчатый фильтр, а остальная часть дисперсного материала удерживается ситом или сетчатым фильтром. Такие технологии хорошо известны специалистам в данной области техники. Классификация дисперсного материала центральной части предоставляет классифицированный дисперсный материал центральной части, подходящий для дальнейшей обработки. В некоторых вариантах осуществления частицы центральной части, которые меньше выбранного диапазона размеров, удаляются из частиц, удовлетворяющих критериям продукта. Эти более мелкие частицы оказывают значительное влияние на точность и правильность применительно к количеству композиции, пригодной для печати, наносимой на подложку в ходе печати. Частицы центральной части, соответствующие выбранному диапазону размеров, собираются и проходят к процессу, посредством которого оболочка размещается на центральной части.
В некоторых вариантах осуществления процесс высокоскоростного смешивания используется для формирования оболочки, которая содержит циклодекстрин или комплекс циклодекстрина, по существу покрывающей дисперсный материал центральной части для формирования композиции, пригодной для печати. В некоторых вариантах осуществления помимо циклодекстрина или комплекса циклодекстрина, в композиции оболочки содержится легкоплавкий полимер или воск. Легкоплавкие полимеры для оболочки включают полимеры с точкой плавления, равной приблизительно от 40°C до 90°C, или приблизительно от 40°C до 80°C, или приблизительно от 40°C до 70°C, или приблизительно от 40°C до 60°C; подходящие легкоплавкие полимеры включают любые полимеры, перечисленные выше, при этом полимер по своей природе или в сочетании с низким молекулярным весом обладает точкой плавления в пределах указанного диапазона, и смеси таких материалов. Другие подходящие легкоплавкие полимеры включают полиолы, такие как полиэтиленгликоль, характеризующийся средним молекулярным весом, равным приблизительно от 1000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 2000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 3000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 4000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 5000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 6000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 7000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 8000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 9000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 10,000 г/моль до 40,000 г/моль, или приблизительно от 1000 г/моль до 35,000 г/моль, или приблизительно от 1000 г/моль до 30,000 г/моль, или приблизительно от 1000 г/моль до 25,000 г/моль, или приблизительно от 1000 г/моль до 20,000 г/моль, или приблизительно от 1000 г/моль до 15,000 г/моль, или приблизительно от 1000 г/моль до 10,000 г/моль. Воски являются классом химических соединений, которые плавятся при температуре от приблизительно 45°C (113°F) до приблизительно 90°C для образования жидкости с низкой вязкостью и нерастворимы в воде, но растворимы в органических неполярных растворителях. Воски имеют растительное, животное или нефтяное происхождение. Воски животного происхождения обычно состоят из восковых эфиров, полученных из различных карбоновых кислот и жирных спиртов. Подходящие животные воски включают пчелиный воск (точка плавления 62-65°C), спермацет (встречается в больших количествах в головном жире кашалота), и ланолин (добывается из шерсти). Растительные воски являются характерными смесями сложных эфиров и неэстерифицированных углеводородов. Подходящие растительные воски включают карнаубский воск, твердый воск, добываемый из бразильской пальмы Copernicia prunifera, канделильский воск и воск оурикури.
2
n
2
Воски, получаемые из нефти, представляют собой смеси алканов в гомологическом ряду отрезков цепи. Часто воски дополнительно включают ароматический компонент, хотя в некоторых случаях количество ароматического компонента уменьшается или компонент по существу удаляется в ходе обработки. Одним типом нефтяного воска является твердый парафин. Твердые парафины представляют собой смеси насыщенных n- и изо-алканов, нафтенов и алкил- и нафтен-замещенных ароматических соединений. Степень разветвления оказывает важное влияние на свойства. Другие подходящие нефтяные воски включают монтан-воск, добываемый из угля и лигнита, и алканы с короткой цепью, получаемые путем растрескивания полиэтилена при 400°C. Воски из растрескавшегося полиэтилена имеют формулу (СН)H, где n находится в диапазоне от приблизительно 50 до 100. В недавнее время, воски с высоким содержанием кристаллического вещества и высокой плотностью (приблизительно 0,92 г/мл или более) были разработаны путем полимеризации этилена в присутствии катализатора, такого как катализатор Фишера-Тропша, или другой подобной технологии. Любые из этих восков эффективно смешиваются по меньшей мере с циклодекстрином или комплексом циклодекстрина для получения композиции оболочки.
Один или несколько дополнительных материалов оболочки эффективно включены в композицию оболочки. Такие дополнительные материалы оболочки включают одно или несколько из перечисленного далее: вещества, повышающие текучесть, стабилизаторы, добавки, регулирующие заряд (описаны выше), и модификаторы матрицы (также описаны выше). Вещества, повышающие текучесть, включают высокодисперсный оксид кремния, диоксид кремния или производные оксида титана, оксид железа, тальк, полиэтилены с концевыми гидроксильными группами, полиолефиновые воски, включая полиэтилены и полипропилены, полиметилметакрилат, стеарат цинка, оксид хрома, оксид алюминия, оксид титана, стеариновую кислоту и поливинилиденфториды.
Композиции, пригодные для печати, формируют путем комбинирования дисперсного материала центральной части с материалом оболочки. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления воск или легкоплавкий полимер и циклодекстрин или комплекс циклодекстрина подходящим образом смешивают с помощью процесса смешивания в расплаве, при этом полученную смесь подвергают уменьшению размера частиц с помощью одного или нескольких методов, применяемых для формирования частиц центральной части. В других вариантах осуществления материалы оболочки просто перемешивают перед добавлением оболочки к частицам центральной части. В других вариантах осуществления материалы оболочки последовательно добавляют к частицам центральной части в ходе одной или нескольких операций высокоскоростного смешивания или других способов, подходящим образом применяемых для формирования композиций, пригодных для печати.
В некоторых вариантах осуществления материалы оболочки добавляют к классифицированным частицам центральной части на этапе высокоинтенсивного смешивания. Такое высокоинтенсивное смешивание подходящим образом осуществляется с помощью устройства, такого как Henschel Blender FM-10, 75 или блендер 600 (полученного от компании Zeppelin Systems Singapore Pte Ltd. из Сингапура). Высокоинтенсивное смешивание, предлагаемое такими устройствами, служит для дробления агломерированных частиц до подходящего размера с помощью манометра, равномерного распределения материалов оболочки с дисперсными материалами центральной части и присоединения композиции оболочки к дисперсному материалу центральной части. Материалы оболочки прикрепляются к поверхности частиц центральной части в ходе столкновений между частицами и с помощью перемешивающего инструмента, по мере его вращения. Не желая ограничиваться теорией, считается, что такое присоединение между частицами центральной части и материалами оболочки происходит как по причине механического соударения, так и по причине электростатического притяжения. Длительность процесса смешивания плюс его интенсивность определяют, сколько энергии приложено в ходе процесса смешивания. "Интенсивность" может быть эффективно измерена на основе энергии, потребленной двигателем смешивающего устройства на единицу массы смешанных материалов центральной части и оболочки. В некоторых вариантах осуществления длительность смешивания с помощью инструмента для высокоинтенсивного смешивания, такого как описаны выше, находится в диапазоне от приблизительно 1 минуты до 30 минут на партию массой 1-500 кг. В некоторых вариантах осуществления скорость и длительность смешивания увеличиваются для того, чтобы обеспечить присоединение нескольких слоев материалов оболочки к частицам центральной части. Более высокая скорость смешивания и дополнительное время необходимы в некоторых вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления интенсивность или длительность смешивания ограничены необходимостью избегать нагревания композиции оболочки выше температуры плавления воска, применяемого в композиции.
Высокоинтенсивное смешивание приводит к нанесению материала оболочки на частицы центральной части. В вариантах осуществления нанесение материала оболочки на поверхность дисперсного материала центральной части приводит к покрытию от приблизительно 50% до 250% теоретической площади поверхности частиц центральной части, или приблизительно от 75% до 250%, или приблизительно от 100% до 250%, или приблизительно от 125% до 250%, или приблизительно от 150% до 250%, или приблизительно от 175% до 250%, или приблизительно от 200% до 250%, или приблизительно от 50% до 225%, или приблизительно от 50% до 200%, или приблизительно от 50% до 175%, или приблизительно от 50% до 150%, или приблизительно от 50% до 125%, или приблизительно от 50% до 100%, или приблизительно от 50% до 75%, или приблизительно от 100% до 200% теоретической площади поверхности частиц центральной части. Теоретическая площадь поверхности рассчитывается путем определения медианного диаметра частиц центральной части с помощью стандартного способа, использующего счетчик Коултера, и допуская, что все частицы имеют сферическую форму; и более того материал оболочки распределяется при этом в качестве первичных частиц в замкнутой шестиугольной упакованной структуре на поверхности частиц центральной части.
В некоторых вариантах осуществления два или более материалов оболочки последовательно добавляют в ходе процесса высокоскоростного смешивания. Например, в вариантах осуществления циклодекстрин или комплекс циклодекстрина смешивают с дисперсным материалом центральной части на первом этапе смешивания, затем добавляют легкоплавкий полимер или воск на втором этапе смешивания для получения дисперсного материала центральной части-CD-оболочки, при этом циклодекстрин или комплекс циклодекстрина обозначен буквами CD. Более двух таких материалов или повторяемые добавления аликвот CD и легкоплавкого полимера необязательно с одним или несколькими дополнительными материалами, содержащимися в каждом добавлении, подходящим образом добавляют в дисперсный материал центральной части без ограничения для создания подходящей композиции, пригодной для электростатической печати, с желаемым средним размером частиц.
После высокоинтенсивного смешивания, процесс изготовления композиций, пригодных для печати, завершается процессом просеивания для удаления агломерированных частиц и других дисперсных материалов, находящихся вне выбранного диапазона средних размеров частиц. Такие методы просеивания описаны выше; такие методы также подходящим образом используются для классификации композиций, пригодных для печати, с подходящим средним размером частиц. Подходящий средний размер частиц различается в зависимости от электростатического печатающего устройства и механизмов доставки, предоставленных одним или несколькими контейнерами (источниками тонера), используемыми для хранения композиций, пригодных для печати, как описано ниже.
В некоторых вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, хранятся в контейнерах, которые являются источниками тонера. Источники тонера представляют собой воздухонепроницаемые контейнеры, сохраняющие свое содержимое в по существу сухом состоянии и, кроме этого, в которых по существу предотвращается взвешенное в воздухе состояние небольших частиц, используемых в композициях тонера. В некоторых из таких вариантов осуществления источники тонера представляют собой картриджи, спроектированные и выполненные для размещения непосредственно внутри конкретного принтера. В таких вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, просто добавляют в картридж, при этом композицию, пригодную для печати, доставляют с возможностью регулирования в фоторецепторный барабан по требованию и под управлением компьютера. Герметичная конфигурация картриджей в качестве отдельных контейнеров является особенно преимущественной для хранения и печати композиций, пригодных для печати, содержащих чувствительные к воде комплексы включения циклодекстрина. Чувствительные к воде комплексы циклодекстрина включают комплексы, в которых включенное соединение высвобождается из тора α-циклодекстрина под воздействием воды. Один высокочувствительный к воде комплекс циклодекстрина представляет собой 1-метилциклопропен/с/α-CD (1-MCP/c/α-CD), где документально подтверждено, что вода как в жидкой, так и в парообразной форме замещает - тем самым вытесняя - 1-МСР из комплекса. Поскольку использование воды в качестве инициатора вытеснения соединений подходит для многих вариантов применения, где используется комплекс циклодекстрина, в таких вариантах применения желательно сохранять комплекс циклодекстрина в сухом состоянии до тех пор, пока он не будет размещен в желаемом месте, где необходимо вытеснение. Таким образом, способность хранения таких комплексов циклодекстрина в сухом герметичном контейнере до тех пор, пока печать по требованию не будет подана к подложке, является особенно преимущественным признаком способа электростатической печати. Благодаря этому способу, получение содержащего комплекс циклодекстрина является максимальным даже на протяжении очень длительных периодов времени, таких как от одного года до 10 лет или еще больше, и без особенных мер предосторожности.
В случае 1-MCP/c/CD способность хранения комплекса в сухом состоянии в течение длительных периодов времени не только является предпочтительной в контексте получения, она является крайне важной в контексте безопасности для предотвращения накопления 1-МСР в не образовавшем комплекс состоянии. Установлено, что 1-МСР, при накоплении в замкнутой области, чрезвычайно восприимчив к стремительной спонтанной полимеризации. Таким образом, при наличии комплекса 1-MCP/c/CD в закрытом контейнере, крайне важно предотвращать высвобождение существенных количеств 1-МСР из комплекса во избежание детонации содержимого контейнера. Герметичная сухая среда, присутствующая внутри картриджей, предоставляет превосходный неизменяемый при хранении контейнер 1-MCP/c/CD. Дополнительно, контейнер затем размещают внутри принтера для непосредственной доставки композиции, пригодной для печати, содержащей комплекс включения, к фоторецепторному барабану и затем к подложке, избегая необходимости в дополнительных манипуляциях пользователя или избегая длительного воздействия атмосферной влаги перед окончательным нанесением комплекса на подложку, пригодную для печати.
Другие комплексы включения подобным образом преимущественные за счет использования герметичных источников тонера в качестве контейнеров для хранения для защиты и сохранения комплексов до непосредственной доставки композиций, пригодных для печати, к желаемой подложке. Тем не менее, в случае 1-МСР, преимущество является еще более важным, поскольку защищенное хранение комплекса в герметичной сухой среде, с воздействием лишь доставленного количества комплекса на целевую подложку, предоставляет значительное преимущество, связанное с безопасностью, по сравнению с любым известным способом доставки комплекса к целевой подложке.
Подложки, пригодные для печати
В вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, напечатаны электростатическим способом на любую одну или несколько из ряда применимых подложек, пригодных для печати. В некоторых вариантах осуществления подложки идентичны подложкам, применяемым в традиционных способах электростатической печати. Подходящие подложки, пригодные для печати, являются плоскими, имеют две основные стороны и внешний край, определяющий толщину от приблизительно 12 мкм до 1 мм, и являются достаточно гибкими для того, чтобы выдерживать поворот на 180° вокруг ролика диаметром один дюйм или менее без существенной постоянной деформации. В вариантах осуществления подложки, пригодные для печати, включают бумагу или другой нетканый материал, или твердый полимерный лист, включающий полиолефин, полиамид, сложный полиэфир, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, или полимер, нанесенный покрытием на бумагу. Бумага, подходящая для применения, включает газетную бумагу, крафт-бумагу, стандартную офисную бумагу для копировального аппарата или принтера, и специальную бумагу, имеющую различные покрытия на ней, предназначенные для печати, создания орнамента или для обеих целей. Предназначения для печати включают предназначения для электростатической печати или другие предназначения для печати, такие как предназначения для струйной печати. В некоторых вариантах осуществления подложка, пригодная для печати, включает клеевую основу, которая обычно покрыта съемным защитным слоем перед печатью и в ходе печати. В некоторых вариантах осуществления подложка, пригодная для печати, с клеевой основой эффективно применяется в качестве этикеточного материала. В некоторых из таких вариантов осуществления этикеточный материал преобразуют перед печатью в шероховатые секции листа, которые отделяют от защитного слоя после печати.
Подложки, пригодные для печати, эффективно применяемые в сочетании со способами, включают формы как листа, так и рулона, при этом листы эффективно применяются в некоторых вариантах осуществления для печати в формате бумаги "письмо", например в принтере, который содержит лоток для офисной бумаги размером 21,6 см × 27,9 см (8,5 дюймов × 11 дюймов) или других листов и дополнительно включает механизм для захвата и размещения отдельного листа из стопки в механизм принтера для печати каждого отдельного листа. Многие подобные принтеры приспособлены для размеров листа, отличающихся от 21,6 см × 27,9 см; таким образом, размер листов, применяемых в качестве подложек, пригодных для печати, ограничены лишь применительно к конкретной конструкции принтера, применяемого в сочетании со способами.
Подложки, пригодные для печати, в форме рулона обычно используются, например, когда за короткий период времени создается большой объем напечатанных подложек или когда требуется различный размер печати. Дополнительно, если требуется большой объем подложки, пригодной для печати, на одну печать, широкоформатные принтеры почти всегда имеют рулонную подачу. Или же они выполнены с возможностью рулонной подачи. Принтеры с рулонной подачей используют подложки, пригодные для печати, ограниченные шириной рулона и поставляемые с различной длиной, подходящей для создания нескольких секций выбранной длины. Доступны небольшие форматы принтеров с рулонной подачей для печати отдельных этикеток шириной от 1 см до 152 см (приблизительно 60 дюймов) или еще большей ширины для широкоформатной печати. Рулоны любых материалов, упомянутых выше, эффективно применяются в сочетании с принтерами с рулонной подачей. Во многих вариантах осуществления принтеры с рулонной подачей дополнительно содержат механизм для срезания выбранного напечатанного отрезка от рулона для предоставления готового напечатанного продукта.
Способы печати
Хотя способы, применяемые для электростатической печати композиций, пригодных для печати, в некоторых вариантах осуществления идентичны способам, осуществляемым с использованием традиционного типа электростатического принтера традиционным образом, в других вариантах осуществления различия заключаются в технике способа печати. В частности, в некоторых вариантах осуществления ролики для термического закрепления оплавлением, через которые проходит напечатанная подложка для нагревания напечатанных композиций и присоединения оплавлением частиц к подложке, либо нагреты до более низкой заданной температуры, чем используемая в традиционной печати композиций тонера, либо вообще не нагреты.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления нагревательные ролики нагреты до температуры менее 200°C. Например, температура роликов для термического закрепления оплавлением в некоторых вариантах осуществления установлена равной от приблизительно 80°C до 200°C, например приблизительно от 100°C до 190°C, или приблизительно от 110°C до 180°C, или приблизительно от 120°C до 170°C, или приблизительно от 130°C до 160°C, или приблизительно от 130°C до 150°C. В других вариантах осуществления ролик вообще не нагревается, но вместо этого представляет собой обычную точку физического давления, служащую для прижима напечатанной композиции к напечатанной подложке для присоединения к ней напечатанной композиции. Например, если подложка, пригодная для печати, содержит циклодекстрин или комплекс циклодекстрина в частице, содержащей воск, ролики не нагреваются или нагреваются до температуры, равной приблизительно 100°C или менее, например от 60°C до 90°C. В других вариантах осуществления подложка, пригодная для печати, включает легкоплавкий полимер, и "закрепление оплавлением" осуществляется путем размягчения поверхности напечатанной подложки и одновременного вдавливания напечатанной композиции в поверхность подложки. Например, бумага, покрытая полиэтиленом низкой плотности, подходящим образом используется в некоторых из подобных вариантов осуществления, при этом температура роликов для термического закрепления оплавлением выбрана таким образом, чтобы размягчать полиэтилен, позволяя напечатанной композиции углубляться в него под давлением, оказываемым роликами.
Использование низкотемпературных роликов для термического закрепления оплавлением позволяет использовать композиции, пригодные для печати, содержащие комплексы циклодекстрина, при этом тепло инициирует выделение содержащегося соединения. Например, известно, что выход 1-МСР из 1-МСР/с/α-CD инициируется при температурах не ниже 90°C; таким образом, предоставление композиции, пригодной для печати, на основе воска или использование легкоплавкой поверхности подложки, пригодной для печати, в сочетании с поддержанием температуры роликов для термического закрепления оплавлением, равной приблизительно 90°C или менее, позволяет осуществлять электростатическую печать композиций, пригодных для печати, содержащих 1-MCP/c/α-CD, не допуская ненадлежащего выхода 1-МСР в ходе операции печати. Подобным образом, использование способов низкотемпературной электростатической печати является благоприятным для ароматических соединений или других молекул, которые обладают некоторым давлением пара при обычных температурах окружающего воздуха (например 20°C-40°C) и при этом их комплексы включения циклодекстрина применимы в целях печати. Такие способы включают использование материалов на основе воска или других легкоплавких материалов в композиции, пригодной для печати, в сочетании с роликами, не осуществляющими термическое закрепление оплавлением, или роликами, температура которых не превышает 200°C.
Как описано выше, электростатические печатающие устройства, применимые в сочетании с композициями, пригодными для печати, связаны с одним или несколькими компьютерами. На фиг. 1 показана упрощенная блок-схема вычислительного устройства, которое может использоваться в сочетании с одним или несколькими принтерами, описанными в данном документе. Как изображено на фиг. 1, компьютер 100 может содержать один или несколько элементов 102 для обработки, один или несколько запоминающих компонентов 104, одно или несколько устройств 106 ввода/вывода, дисплей 108 и/или сетевой интерфейс 110.
Каждый из элементов компьютера 100 могут обмениваться данными друг с другом или могут обмениваться данными с выбранными элементами, такими как элемент 102 для обработки, и не обмениваться данными с другими элементами.
Дополнительно, компьютер 100 может быть соединен с выбранными компонентами и может быть физически отделен от других компонентов, но обмениваться данными с ними по сети (например, WiFi, Интернет, Bluetooth, Ethernet, универсальная последовательная шина или т.п.) или с помощью другого механизма обмена данными. Например, дисплей 108 может быть физически отделен от компьютера 100, но обмениваться данными с элементами 102 для обработки и другими компонентами компьютера 100. Подобным образом, компьютер 100 может обмениваться данными с принтером 112, который подобен электростатическим печатающим устройствам, описанным в данном документе.
Как также изображено на фиг. 1, один или несколько элементов 102 для обработки могут представлять собой по существу любое устройство, выполненное с возможностью обработки, принятия и/или передачи команд. Например, один или несколько элементов 102 для обработки могут представлять собой микропроцессор или микрокомпьютер. Дополнительно, следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления выбранные компоненты компьютера 100 могут управляться первым процессором и другие компоненты компьютера 100 могут управляться вторым процессором, где первый и второй процессоры могут или не могут обмениваться данными друг с другом.
Один или несколько запоминающих компонентов 104 хранят электронные данные, которые могут использоваться компьютером 100. Например, запоминающий компонент 104 может хранить электронные данные или содержимое, например один или несколько аудиофайлов, видеофайлов, файлов документов и так далее, в соответствии с различными вариантами применения. Запоминающий компонент 104 может представлять собой, например, энергонезависимое запоминающее устройство, магнитный носитель информации, оптический носитель информации, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, стираемое программируемое запоминающее устройство или флеш-память.
Сетевой интерфейс 110 облегчает обмен данными между компьютером 100, одним или несколькими электростатическими принтерами 112, а также другими электронными устройствами (например, другими компьютерами). Например, сетевой интерфейс 110 может принимать данные от одного или нескольких электронных компонентов или устройств, а также облегчать передачу данных в один или несколько электронных компонентов или устройств, включая устройство для электростатической печати. Сетевой интерфейс 110 может использоваться для получения данных из сети или может использоваться для отправки и передачи электронных сигналов по беспроводному или проводному соединению (несколько примеров включают Интернет, WiFi, Bluetooth и Ethernet). В некоторых вариантах осуществления сетевой интерфейс 110 может поддерживать несколько сетевых или коммуникационных механизмов. Например, сетевой интерфейс 110 может связываться с другим устройством по сети Bluetooth для передачи сигналов другому устройству, одновременно принимая данные по WiFi или другой сети.
Дисплей 108 может быть соединен с компьютером 100, таким как планшетный компьютер, или может располагаться отдельно от компьютера 100, например в виде отдельного стоящего монитора. Дисплей 108 отображает одно или несколько выходных изображений и/или видеоматериалов и используется для вывода данных пользователю. Дисплей 108 может представлять собой по существу любой тип экрана дисплея, такого как жидкокристаллический дисплей, плазменный дисплей, светодиодный экран или т.п. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления дисплей 108 может содержать один или несколько компонентов ввода данных. Например, дисплей 108 может содержать один или несколько датчиков для обнаружения сигналов ввода по мере того, как пользователь прикасается к дисплею 108 пальцем или устройством ввода, таким как стилус.
Устройства 106 ввода/вывода используются для обеспечения ввода данных в компьютер 100. Например, устройства 106 ввода/вывода могут содержать клавиатуру, мышь, джойстик, стилус, сенсорную площадку, ручной контроллер или т.п. Дополнительно, устройства 106 ввода/вывода могут включать один или несколько датчиков, таких как датчики изображения, емкостные датчики или т.п. Устройства 106 ввода/вывода обмениваются данными с дисплеем 108 и элементами 102 для обработки и обеспечивают возможность пользователю вводить данные в компьютер 100.
Передача данных из компьютера 100 в электростатическое печатающее устройство 112 включает в вариантах осуществления процессор растровых изображений (RIP). Обработка растровых изображений является процессом и средством преобразования векторной цифровой информации, такой как файл PostScript в растровое изображение с высоким разрешением. RIP создает растровое изображение, также известное как побитовое отображение. Побитовое отображение затем отправляется для вывода в устройство для электростатической печати. Введенные данные могут представлять собой описание страниц на высокоуровневом языке описания страниц, таком как PostScript, Portable Document Format, XPS или другое побитовое отображение с более высоким или низким разрешением, чем разрешение устройства вывода. В последнем случае RIP применяет алгоритмы или сглаживания, или интерполирования к входному побитовому отображению для образования выходного побитового отображения. RIP может быть реализован либо в виде программного компонента операционной системы, либо в виде микропрограммы, выполняемой микропроцессором внутри принтера, хотя для высококлассного типографского набора иногда используются отдельные аппаратные процессоры RIP.
Микросхема RIP используется в электростатических принтерах для передачи растровых изображений к лазерной или светодиодной матрице. Обработка растровых изображений обычно включает три этапа: расшифровку, рендеринг и растрирование. На этапе растрирования однотонное побитовое отображение преобразуется в полутоновое изображение (точечное изображение). Расположение точек точно регулируется сложными математическими алгоритмами, при этом "точки" наносятся в виде лазерного или светодиодного излучения, воздействующего на фоторецепторный барабан.
В вариантах осуществления известна концентрация выбранного циклодекстрина или комплекса циклодекстрина в композиции, пригодной для печати; и плотность печати, выбранная пользователем и введенная в компьютер для сообщения принтеру, соответствует количеству циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина в выбранной области. Рассмотрим простейший пример этого способа печати, где электростатический принтер с одним картриджем, аналогичный или подобный лазерному принтеру для монохромной (черно-белой) печати, используется совместно с композицией, пригодной для печати. Даже если композиция, пригодная для печати, не содержит пигмента, картридж обеспечивает плотность напечатанной композиции, как выбрано пользователем, путем ввода соответствующей команды относительно плотности в компьютер, которая в дальнейшем расшифровывается процессором RIP. В вариантах осуществления плотность печати зрительно отображается пользователю на дисплее в виде изображения в оттенках серого. Пользователь выбирает область подложки, пригодной для печати, на которой будет выполнена печать, а также интенсивность темного цвета напечатанной области. Интенсивность темного цвета, выбранная пользователем, соответствует количеству композиции, пригодной для печати, напечатанному на подложке, пригодной для печати, в выбранной области. Как отображено дисплеем, белая область является областью, где композиция, пригодная для печати, не нанесена на подложку, пригодную для печати; черная или серая область содержит композицию, пригодную для печати; и черная область является областью с максимальной плотностью композиции, пригодной для печати, нанесенной на подложку. В некоторых вариантах осуществления напечатанная область представляет собой блок или какую-либо другую сплошную область. В других вариантах осуществления напечатанная область представляет собой геометрически правильный или неправильный шаблон или группу форм; выбранная область не имеет определенных ограничений и в некоторых вариантах осуществления выбраны несколько областей. Подобным образом, напечатанная область(-и) имеют один оттенок серого, черного или градиент оттенков. Поскольку концентрация циклодекстрина или комплекса циклодекстрина в композиции, пригодной для печати, является известной, а также известно или легко определимо количество композиции, пригодной для печати, напечатанное при максимальной плотности печати, - то есть в областях, соответствующих "черному" цвету, как отображено пользователю на дисплее, - легко определить точное количество циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, нанесенное любым выбранным пользователем шаблоном, градиентом и т.п.
Таким образом, в приведенном в качестве примера варианте осуществления алгоритм, содержащий информацию о концентрации циклодекстрина или комплекса циклодекстрина в композициях, пригодных для печати, в картридже, содержится в протоколе RIP или в качестве отдельного алгоритма, и пользователю предоставлена возможность выбирать точное количество циклодекстрина или комплекса циклодекстрина для нанесения на подложку, пригодную для печати. В некоторых вариантах осуществления пользователь выбирает количество циклодекстрина или комплекса циклодекстрина, требуемое в выбранной области, и алгоритм выбирает подходящую плотность печати для доставки выбранного количества циклодекстрина или комплекса циклодекстрина в указанную область. В других вариантах осуществления пользователь выбирает область и шаблон или изображение в оттенках серого, и данные, введенные пользователем, используются для вычисления количества циклодекстрина или комплекса циклодекстрина, которое будет нанесено. Дисплей отображает эту информацию пользователю перед исполнением команды печати пользователем.
В некоторых вариантах осуществления композиции, пригодные для печати, содержат пигмент. В таких вариантах осуществления пользователь также может определить месторасположение нанесенного циклодекстрина или комплекса циклодекстрина после осуществления печати, и даже количество нанесенного циклодекстрина или комплекса циклодекстрина. В таких вариантах осуществления цветоанализатор или какой-либо другой инструмент, выполненный с возможностью измерения изображения в оттенках серого в качестве количественного измерения, подходящим образом применяется для измерения количества композиции, пригодной для печати, нанесенной в указанной области. Если величина напечатанной области известна, можно легко вычислить точное количество циклодекстрина или комплекса циклодекстрина.
В еще одних вариантах осуществления печатающая система использует более одного картриджа, например четыре печатающих картриджа. Например, печатающие системы с четырьмя картриджами обычно предназначены для цветной печати, при этом композиции тонера, применяемые в них, включают черный, голубой, пурпурный и желтый пигменты. В таких вариантах осуществления четыре разных циклодекстрина или комплекса циклодекстрина подходящим образом применяются в четырех разных композициях, пригодных для печати. RIP затем получает команду сформировать "многоцветное" изображение, которое на самом деле представляет отдельно выбранное собрание циклодекстринов или комплексов циклодекстрина в каждом "изображении", при этом каждая отдельная композиция доставляется к подложке, пригодной для печати, в выбранном количестве, как при выборе простого изображения в оттенках серого, описанном выше.
В некоторых вариантах осуществления подобно выбору простого изображения в оттенках серого, описанному выше, композиции, пригодные для печати, содержащиеся в печатающих системах, имеющих два или более картриджей, включают пигменты. В некоторых из таких вариантов осуществления печатающая система содержит четыре картриджа, имеющих четыре разные композиции, пригодные для печати, то есть четыре разных циклодекстрина или комплекса циклодекстрина, при этом композиции, пригодные для печати, идентифицированы по отдельности наличием разного пигмента в каждом картридже. В вариантах осуществления четыре пигмента являются черным, голубым, пурпурным и желтым; в других вариантах осуществления пигменты имеют другие цвета, такие как красный, синий, зеленый, оранжевый, фиолетовый или т.п., и не имеют конкретных ограничений. Пигменты служат для того, чтобы идентифицировать, какие области напечатанной подложки содержат циклодекстрин или комплексы циклодекстрина, напечатанные на них. Если пигменты являются черным, голубым, пурпурным и желтым, смешанное изображение также может быть идентифицировано как имеющее характерный цвет, представляющий характерную смесь композиций, пригодных для печати. Как описано выше для простого случая оттенков серого, цветоанализатор, такой как анализатор, выполненный с возможностью измерения цветового пространства L*a*b*, может обеспечить идентификацию цвета, которая в свою очередь может применяться пользователем для определения типа(-ов) и количества(-еств) циклодекстрина или комплекса(-ов) циклодекстрина в определенной области напечатанной подложки.
Системы печати
Системы, применяемые пользователем для формирования напечатанной подложки, содержат по меньшей мере электростатический принтер, компьютер, выполненный для управления принтером, один или несколько картриджей, содержащих композицию, пригодную для печати, и выполненные для установки в принтер для электростатического нанесения композиции, пригодной для печати, на подложку, пригодную для печати, и один или несколько листов или рулонов подложки, пригодной для печати.
В некоторых вариантах осуществления каждый из одного или нескольких картриджей содержит этикетку с информацией относительно типа и количества циклодекстрина, комплекса циклодекстрина или их комбинации, присутствующей в композиции, пригодной для печати.
В некоторых вариантах осуществления принтер характеризуется наличием ролика для термического закрепления оплавлением, имеющего переменную температуру, при этом температура выбирается пользователем с помощью компьютера, передающего команды принтеру. В некоторых из таких вариантов осуществления пользователь может подать команду принтеру для того, чтобы выключить источник тепла внутри ролика для термического закрепления оплавлением.
В некоторых вариантах осуществления, в которых композиции, пригодные для печати, содержат окрашивающее вещество, пользователю системы электростатической печати предоставлена электронная или напечатанная инструкция, отображающая соответствие цвета количеству циклодекстрина или комплекса включения циклодекстрина, нанесенному на подложку, пригодную для печати.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит ламинирующее приспособление для присоединения ламинирующей подложки к напечатанной подложке для формирования многослойного материала.
Практические применения напечатанных подложек
Некоторые практические применения некоторых подложек, пригодных для печати, описаны ниже. Следует понимать, что эти примерные варианты осуществления предназначены лишь для иллюстрации всего, что доступно конечному пользователю, снабженному электростатическим принтером, присоединенным к компьютеру, запасом желаемой композиции, пригодной для печати, в одном или нескольких картриджах, предназначенных для печати композиций, пригодных для печати, при размещении в принтере, и запасом желаемых подложек, пригодных для печати. Много других вариантов осуществления являются возможными и могут быть легко предусмотрены в качестве эквивалентов вариантов осуществления, описанных в данном документе.
Кроме этого, признак способов согласно изобретению заключается в том, что поскольку картриджи, обычно применяемые в лазерных принтерах или светодиодных принтерах, являются легко взаимозаменяемыми, почти бесконечный запас различных композиций, пригодных для печати, содержащих циклодекстрин, комплексы включения циклодекстрина или и то, и другое, легко хранить в картриджах, устанавливаемых в электростатический принтер при необходимости. Поскольку композиции, пригодные для печати, хранятся в сухом состоянии, даже комплексы включения с инициируемым водой высвобождением соединений пригодны для длительного хранения и, например, не подвергаются периодическому воздействию атмосферной влажности из-за многочисленных отверстий стандартного контейнера. Кроме этого, широкий диапазон подложек, пригодных для печати, используется для предоставления разнообразной функциональности напечатанным подложкам. Благодаря использованию композиций, пригодных для печати, и подложек, пригодных для печати, как описано, в месте использования не нужно хранить производственные ресурсы в форме напечатанных подложек; вместо этого напечатанную подложку просто печатают по требованию. Этот признак обеспечивает универсальность способов, заключающуюся в еще более преимущественном создании специализированной группы материалов.
Напечатанные подложки, содержащие один или несколько циклодекстринов, например, применяются в некоторых вариантах осуществления для удаления соединений с неприятным запахом или вкусом из внутренней части упаковок для пищевых продуктов, прелых запахов из областей для хранения одежды и т.п. Поскольку циклодекстрины в общем представляют собой соединения, признанные безопасными, напечатанные подложки, содержащие циклодекстрин, расположенный на напечатанной первой основной стороне, удобным образом содержатся даже внутри пищевой упаковки для удаления из нее вредных газообразных или жидких соединений.
Кроме этого, изготовление по требованию подложек, содержащих один или несколько комплексов включения циклодекстрина, является преимущественным для изготовления кожных пластырей для высвобождения медикаментов из напечатанной подложки, содержащей медикамент/c/CD, ароматизированных листов с медленным высвобождением ароматизатора из напечатанной подложки, содержащей ароматизатор/c/CD, и листов, высвобождающих 1-МСР из напечатанной подложки, содержащей 1-MCP/c/CD, для включения в упаковку для свежих продуктов. В некоторых вариантах осуществления более одного такого комплекса включения циклодекстрина подходящим образом напечатаны на подложке с помощью принтера, содержащего несколько картриджей. Примеры применимых комбинаций включают несколько медикаментов для введения через кожу, таких как противовоспалительное средство/c/CD и антибиотик/c/CD; или комбинации 1-MCP/c/CD с фунгицидом/c/CD, инсектицидом/c/CD, антибактериальным средством/c/CD, или двумя или более из них на одной подложке, пригодной для печати; такие уровни, выбираемые по требованию, которые могут быть получены для каждой композиции, напечатанной с помощью способов, описанных выше, предоставляют в результате универсальную систему, подходящую для нескольких типов свежей продукции. Например, некоторые типы свежей продукции требуют лишь незначительных количеств 1-МСР, но склонны к появлению грибка; в таких случаях способы печати, как описано выше, эффективно применяются для печати низкой концентрации 1-MCP/c/CD вместе с большим количеством фунгицида/c/CD.
Кожные пластыри, содержащие один или несколько медикаментов в комплексах циклодекстрина, подходящим образом приклеиваются к коже, например, путем предоставления клея, активируемого водой, на пригодной для печати поверхности пластырей, и нанесения воды на пластырь для его приклеивания к коже. В некоторых вариантах осуществления вода инициирует высвобождение одного или нескольких медикаментов из их комплекса включения и позволяет эффективно переносить соединение/соединения на поверхность кожи. В соответственных вариантах осуществления растворимая в воде или слюне пленка напечатана с одним или несколькими медикаментами и напечатанная подложка используется в качестве средства трансбуккальной доставки, при этом медикамент(ы) распределяются через слизистую оболочку полости рта по мере растворения пленки.
В некоторых вариантах осуществления напечатанные подложки, содержащие циклодекстрин или комплекс циклодекстрина, напечатанный на их первой основной стороне, содержат клей, расположенный на по меньшей мере части их второй основной стороны. Такие напечатанные подложки могут иметь много практических применений. Практические применения таких подложек, пригодных для печати, включают печать противомикробного средства/c/CD на их первой основной стороне, после чего напечатанную подложку приклеивают к кухонной столешнице, в виде штампованных наклеек на кнопках клавиатуры, на дверные ручки и т.п., для медленного высвобождения противомикробного вещества. Подобным образом, содержащая клей напечатанная подложка, включающая комплекс включения ароматизатора/c/CD, удобным образом применяется путем приклеивания подложки или ее части внутрь ящика для одежды, на внутреннюю поверхность стенного шкафа, на поверхность ванной комнаты или т.п., для медленного высвобождения молекул ароматизатора. Подобным образом, содержащая клей напечатанная подложка, включающая циклодекстрин, удобным образом применяется путем приклеивания подложки или ее части внутрь ящика для одежды, на внутреннюю поверхность стенного шкафа, на поверхность ванной комнаты или т.п., для удаления неприятно пахнущих соединений.
В некоторых вариантах осуществления содержащая клей напечатанная подложка, включающая комплекс включения типа 1-MCP/c/CD, удобным образом применяется путем приклеивания подложки или ее части внутрь упаковки для свежей продукции, на поверхность картонной коробки или открытой картонной емкости, содержащей свежую продукцию, внутрь упаковки с искусственной атмосферой или упаковки с регулируемой атмосферой или т.п., для медленного высвобождения 1-МСР вблизи продукции для эффективного предотвращения созревания. Количества 1-МСР, эффективные для предотвращения или замедления созревания свежей продукции, существенно различаются в зависимости от растения; с помощью обусловленного требованием и крайне изменчивого количества 1-MCP/c/CD, пригодного для печати вышеописанными способами, большое разнообразие видов растений может быть легко обработано с помощью одного принтера, печатающего картриджа, содержащего 1-MCP/c/CD, и подложки, пригодной для печати. Эти подложки дополнительно могут содержать один или несколько пестицидов, фунгицидов, консервантов, противомикробных средств и т.д., нанесенных на них с помощью принтера, содержащего несколько картриджей, при этом дополнительные картриджи содержат такие соединения как часть комплексов включения циклодекстрина. Таким образом, можно легко создать клеевое изделие, имеющее выбранные соединения в выбранных количествах, для использования с отдельными типами и количествами продукции.
В некоторых вариантах осуществления в качестве подложек, пригодных для печати, используются отрывные штампованные наклейки, которые обычно реализуются для печати такими компаниями как Avery Dennison Corporation из г. Глендейл, Калифорния, и другими. В качестве альтернативы, пользователь вырезает часть из напечатанной подложки, например с помощью ножниц или штамповочного пресса. Таким образом, очень маленькие части листов размером 8,5′′×11′′ или меньше, или длинных листов шириной до 60′′, можно легко создать с помощью способов печати и композиций, пригодных для печати, в сочетании с большим разнообразием подложек, пригодных для печати, и легко применить путем приклеивания подложки к выбранной поверхности.
В некоторых вариантах осуществления напечатанная подложка, где на первой основной стороне подложки, пригодной для печати, напечатан один или несколько циклодекстринов или комплексов включения циклодекстрина, представляет собой многослойный материал, при этом ламинирующая подложка расположена поверх ее основной стороны. Такие варианты осуществления применяются, например, с клеевой основой на второй стороне подложки или без нее. В некоторых вариантах осуществления ламинирующая подложка применяется с использованием клея; например, напечатанные подложки шириной до 12′′ удобным образом ламинируются с помощью распределительного устройства для ламинирования SCOTCH и покрытой клеем ламинирующей подложки, распределяемой в форме рулона, например из картриджа LS1000 или DL1005 (все доступны у компании 3М Company из г. Мэйплвуд, Миннесота). Тепловые ламинаторы также доступны и могут использоваться в некоторых вариантах осуществления; примеры включают тепловой рулонный ламинатор GBC Ultima 35 EZload шириной 12′′ (доступный у компании General Binding Corporation из г. Линкольншир, Иллинойс).
Ламинирование напечатанных подложек позволяет формировать двойной проницаемый лист, при этом композиция напечатанной подложки и ламинирование подложки выбраны для обеспечения проницаемости. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления количество инициирующих соединений, таких как вода, которые диффундируют сквозь многослойный материал, можно легко регулировать. В других вариантах осуществления количество содержащегося соединения, способного диффундировать из многослойного материала, можно легко регулировать. В еще одних вариантах осуществления диффузию сквозь многослойный материал соединения, которое должно быть удалено циклодекстрином, можно легко регулировать.
В одном представленном в качестве примера варианте осуществления комплекс 1-MCP/c/CD подходящим образом напечатан с помощью электростатического принтера, при этом в ходе процесса печати не применяется тепло; таким образом, не инициируется высвобождение 1-МСР комплексом 1-MCP/c/CD из-за применения тепла. Напечатанный лист немедленно ламинируется с помощью клейкой ламинирующей подложки. В таких вариантах осуществления как напечатанная подложка, так и ламинирующая подложка выбраны для обеспечения проницаемости для водяного пара и 1-МСР. Благодаря использованию пленок с известной проницаемостью, можно легко регулировать количество воды, доступной для инициирования выхода 1-МСР из комплекса, и количество 1-МСР, способное покинуть многослойный материал. Например, в некоторых вариантах осуществления подложка, пригодная для печати, является проницаемой для 1-МСР и непроницаемой для воды, и ламинирующая подложка является проницаемой для воды и непроницаемой для 1-МСР. В таких вариантах осуществления многослойный материал обеспечивает однонаправленный поток инициирующего соединения и выходящего соединения. В других вариантах осуществления напечатанная подложка является непроницаемой как для 1-МСР, так и для воды, и ламинирующая подложка является проницаемой как для 1-МСР, так и для воды. В некоторых из таких вариантов осуществления напечатанная подложка дополнительно включает клеевую основу, подобно вариантам осуществления, описанным выше, и многослойный материал подходящим образом приклеивается к поверхности при использовании.
В еще одних вариантах осуществления как напечатанная подложка, так и ламинирующая подложка являются проницаемыми для 1-МСР и непроницаемыми для воды. В таких вариантах осуществления тепло является единственным инициатором для высвобождения 1-МСР, особенно если края герметично закрыты или если клей, используемый в ламинирующей подложке, непроницаемый для воды, или в обоих этих случаях. Использование такого многослойного материала включает возможность предоставления источника тепла, такого как источник инфракрасного света, источник тепла с физическим контактом и т.п., для нагревания всего многослойного материала или его части до 90°C или выше, посредством чего инициируется высвобождение 1-МСР и 1-МСР диффундирует из многослойного материала.
Подобные использования предусмотрены с комплексами включения циклодекстрина, содержащими ароматизаторы, медикаменты, консервирующие соединения и противомикробные средства, при этом многослойный материал регулирует или позволяет пользователю регулировать инициированное высвобождение соединения или диффузию соединения из многослойного материала после высвобождения.
Другие использования многослойных материалов включают барьерные материалы. В таких вариантах осуществления многослойный материал с размещенным в нем циклодекстрином представляет собой эффективный барьерный слой или подложку для удаления. Такие многослойные материалы также эффективно применяются в формировании контейнеров для пищевых продуктов. Например, картонные контейнеры для молока или сока обычно представляют собой слоистые конструкции, которые содержат одну или несколько пластиковых пленок. Многослойные материалы эффективно применяются в качестве компонента пленки в таких конструкциях, где они эффективно удаляют соединения с неприятным вкусом или неприятным запахом. Проницаемость одной или обеих из напечатанной подложки и ламинирующей подложки выбрана для обеспечения проницаемости для удаляемого соединения. В некоторых вариантах осуществления напечатанная подложка дополнительно включает клеевую основу, подобно вариантам осуществления, описанным выше, и многослойный материал подходящим образом приклеивается к поверхности при использовании.
Раздел экспериментов
Пример 1
Комплекс включения 1-бутена и α-циклодекстрина образовывали с использованием метода, описанного Neoh, Т.L. и др., J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 11020-11026 "Kinetics of Molecular Encapsulation of 1-Methylcyclopropene into α-Cyclodextrin" за исключением того, что 1-бутен (99,0% чистого, компания Scott Specialty Gases, г. Плумстедвилль, Пенсильвания; также известная как Air Liquide America Specialty Gases LLC) пробарботировали через насыщенный раствор α-циклодекстрина вместо 1-МСР. В ходе процесса образовался осадок, который собирали путем фильтрации через 10-микронный фриттованный фильтр, промывали при температуре 0°C для способствования удалению остаточной воды с поверхности комплекса, и высушивали при комнатной температуре при 0,1 мм рт.ст. в течение приблизительно 24 часов. Комплекс включения был назван термином "1-бутен/с/α-CD."
l-бутен/c/α-CD анализировали путем добавления 100 мг собранного и высушенного осадка в стеклянную колбу объемом 250 мл, оснащенную крышкой с мембраной, с обязательным предотвращением приклеивания порошка к стенкам колбы. Приблизительно 1 час спустя, 250 мкл газа из свободного пространства над продуктом удаляли из колбы с помощью шестилинейного двухпозиционного клапана для отбора проб газа (Valco #EC6W), непосредственно сопряженного с газовым хроматографом (GC; Hewlett Packard 5890) использующего колонку RTx-5 длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, пленку толщиной 0,25 мкм (приобретенную у компании Restek, Inc. из г. Беллефонт, Пенсильвания) и оснащенного пламенно-ионизационным детектором (FID). В свободном пространстве над продуктом внутри колбы не было обнаружено измеримой концентрации 1-бутена из-за недостатка влажности (водяного пара). Затем 3 мл воды впрыскивали в колбу через мембрану, а колбу помещали в механическое встряхивающее устройство и интенсивно перемешивали в течение приблизительно 1 часа.
После встряхивания 250 мкл газа удаляли из свободного пространства над продуктом и добавляли в пустую колбу объемом 250 мл, оснащенную крышкой с мембраной, при этом внутренняя часть колбы была очищена газообразным азотом. Концентрацию 1-бутена в свободном пространстве над продуктом количественно измеряли во второй колбе с помощью газовой хроматографии путем удаления 250 мкл газа из колбы объемом 250 мл с помощью шестилинейного двухпозиционного клапана для отбора проб газа (Valco #EC6W), непосредственно сопряженного с колонкой газового хроматографа, оснащенного FID-детектором, предварительно откалиброванным 6-точечной калибровочной кривой 1-бутена (99,0% чистого, компания Scott Specialty Gases, г. Плумстедвилль, Пенсильвания; также известная как Air Liquide America Specialty Gases LLC). Используя этот способ, было обнаружено, что полученный объем образовавшего комплекс 1-бутен/с/α-CD составил 98%.
Пример 2
l-бутен/c/α-CD из Примера 1 просеивали в сухом виде с помощью набора микросит (приобретенного у компании Scienceware, г. Уэйн, Нью-Джерси; номер по каталогу F37845-1000), состоящего из 4 секций и 4 ячеистых сита (325, 125, 88 и 60 мкм), отделяющих пять размеров частиц. Приблизительно 25 грамм 1-бутена/c/α-CD помещали в верхнюю секцию сита и набор помещали в устройство, имитирующее ручное встряхивание (Barnstead Lab-Line, модель 3589, приобретенное у компании Thermo Fisher Scientific, г. Уолтем, Массачусетс), установленное на среднюю скорость в течение 1 часа. Пять размеров частиц 1-бутена/c/α-CD удаляли и помещали в тарированные стеклянные сосуды объемом 4 унции. Процесс сухого просеивания повторяли 5 раз. Итоговое распределение размеров частиц 1-бутена/с/α-CD изображено в Таблице 2.
Пример 3
Полный картридж с тонером для электростатической печати (сменный картридж с тонером Brother TN-420, приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) опустошали, удаляя большую пластиковую пробку из отверстия для заливки, расположенную сбоку картриджа и собирая свободно вытекающий тонер в тарированную пластиковую колбу из полиэтилена высокой плотности объемом 6 унций. После опустошения картриджа отверстие снова закрывали пробкой, поворачивая ее до полной посадки на место. Тарированную колбу взвешивали, затем 10 вес. % комплекса 1-бутена/с/α-CD (не просеянного) добавляли в материал тонера на основании веса тонера. Эту смесь встряхивали в течение 10 минут в устройстве, имитирующем ручное встряхивание (Barnstead Lab-Line, модель 3589, приобретенное у компании Thermo Fisher Scientific, г. Уолтем, Массачусетс), установленном на среднюю скорость. После процесса смешивания тонер возвращали в картридж через отверстие, из которого его изначально опустошали. После повторного заполнения картриджа его слегка встряхивали из стороны в сторону для распределения смеси тонера.
Повторно заполненный картридж устанавливали в монохромный лазерный многофункциональный копировальный аппарат Brother DCP-7065DN (приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) согласно указаниям производителя. Изображение ромбовидной формы, представляющее 35% общей области, пригодной для печати, и имеющее черный цвет (то есть максимальную плотность печати) создавали с помощью программного обеспечения MICROSOFT Excel (приобретенного у компании MICROSOFT Corporation, г. Редмонд, Вашингтон) на компьютере, соединенного путем электронной связи с принтером DCP-7065DN. В копировальный аппарат загружали обычную белую бумагу для распечаток, затем изображение печатали на шести (6) бумажных листах и выбрасывали. Затем на фотокопировальном аппарате печатали три (3) дополнительных листа и оставляли для испытания. Затем в принтер загружали прозрачную пленку (полиэфирную пленку толщиной 120 микрон, приобретенную у компании 3М Company, г. Сент-Пол, Миннесота) и три (3) листа прозрачной пленки печатали и оставляли для испытания.
Нож для разрезания бумаги использовали для отрезания одинаковых прямоугольников размером 7,6 см на 25,4 см от каждого из трех листов бумаги и каждого из трех листов прозрачной пленки. Образцы помещали по отдельности в стеклянные лабораторные колбы объемом 250 мл. Затем 100 мкл деионизированной воды впрыскивали в каждую колбу. Особое внимание уделялось предотвращению непосредственного контакта жидкой воды с листами образцов. Затем колбы герметично запечатывали мембранами из силиконового каучука, покрытыми материалом TEFLON. Затем измеряли 1-бутен в свободном пространстве над продуктом через приблизительно 17, 43 и 160 часов после впрыска воды в колбу путем удаления 250 мкл газа из свободного пространства над продуктом с помощью шестилинейного двухпозиционного клапана для отбора проб газа (Valco #EC6W, приобретенного у компании Valco Instruments Inc., г. Хьюстон, Техас), непосредственно сопряженного с газовым хроматографом (GC; Hewlett Packard 5890, приобретенным у компании Hewlett Packard Company, г. Пало Альто, Калифорния), использующего колонку RTx-5 длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, пленку толщиной 0,25 мкм (приобретенную у компании Restek, Inc., г. Беллефонт, Пенсильвания), оснащенного пламенно-ионизационным детектором (FID), и количественно оценивали на основании 6-точечной калибровочной кривой 1-бутена (99,0% чистого, компания Scott Specialty Gases, г. Плумстедвилль, Пенсильвания; также известная как Air Liquide America Specialty Gases LLC). Используя этот способ, количество 1-бутена, (измеренное в виде мкл/л - об. % / об, %) высвобожденного из напечатанных листов, содержащих смесь тонера l-бутен/c/α-CD, представлено в Таблице 3.
Пример 4
Новый картридж с тонером для электростатической печати (сменный картридж с желтым тонером Brother TN-225Y, приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) опустошали, вырезая отверстие для заливки диаметром 17 мм посредством инструмента, который расплавляет кольцо внутри картриджа с тонером, и собирая свободно вытекающий тонер в тарированную пластиковую колбу из полиэтилена высокой плотности объемом 6 унций. После опустошения картриджа отверстие снова герметично запечатывали. Вес тонера определяли по тарированной колбе. Затем 30 грамм тонера В4С фирмы TM-toner (желтого) (полученного у компании TM-toner, http://www.tm-toner.com/) добавляли в тарированную колбу из полиэтилена высокой плотности объемом 6 унций, затем 10 вес. % комплекса 1-бутена/с/α-CD (непросеянного) добавляли в колбу. Содержимое колбы встряхивали в течение 10 минут в устройстве, имитирующем ручное встряхивание (Barnstead Lab-Line, модель 3589, приобретенное у компании Thermo Fisher Scientific, г. Уолтем, Массачусетс), установленном на среднюю скорость. После процесса смешивания тонер возвращали в картридж через отверстие, из которого его изначально опустошали, и картридж снова герметично запечатывали для образования модифицированного картриджа. Модифицированный картридж слегка встряхивали из стороны в сторону для распределения смеси тонера. Модифицированный картридж устанавливали в лазерный многофункциональный цветной копировальный аппарат Brother MFC-9340 CDW (приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) согласно указаниям производителя для предоставления модифицированного принтера.
Сплошное желтое непрерывное прямоугольное изображение, обладающее пригодной для печати площадью, равной 20 см × 26,4 см, и обладающее максимальной плотностью желтого цвета, создавали на компьютере с помощью программы MICROSOFT Excel. Изображение затем печатали на стандартной бумаге для фотокопировальных устройств с помощью принтера HP Laser Jet 5550dn (приобретенного у компании Hewlett Packard Company, г. Пало Альто, Калифорния). Лист бумаги со сплошным желтым изображением помещали на стекло сканера изображений модифицированного копировального аппарата Brother MFC-9340 CDW и сканировали в запоминающее устройство принтера. Настройки модифицированного принтера устанавливали на печать на "обычной бумаге" и моделирование печати "HP LaserJet".
2
2
В модифицированный принтер загружали обычную белую бумагу для распечаток (бумага для распечаток Boise Х-9, 20 фунтов, 8,5′′×11′′, приобретенная у компании Packaging Corporation of America, г. Миннеаполис, Миннесота), и затем изображение печатали на шести (6) бумажных листах и выбрасывали. Затем на фотокопировальном аппарате печатали три (3) дополнительных листа и оставляли для испытания. Вес печатного тонера, добавленного к каждому листку бумаги, в среднем составлял приблизительно 550 мкг/см. Затем бумагу извлекали из модифицированного принтера и в модифицированный принтер загружали полиэфирную пленку размером 8,5′′×11′′ и толщиной 120 мкм, приобретенную у компании 3М Company, г. Сент-Пол, Миннесота и три (3) листа пленки печатали и оставляли для испытания. Вес печатного тонера, добавленного к пленке, в среднем составлял приблизительно 680 мкг/см.
Нож для разрезания бумаги использовали для отрезания одинаковых прямоугольных образцов размером 10,2 см × 20,3 см из желтых напечатанных областей каждого из трех листов бумаги и каждого из трех листов прозрачной пленки. Каждый отдельный образец помещали в стеклянную лабораторную колбу объемом 250 мл, герметично закрытую крышкой с мембраной. Затем 200 мкл деионизированной воды впрыскивали в каждую колбу. Особое внимание уделялось предотвращению непосредственного контакта жидкой воды с листами образцов. Затем колбы герметично запечатывали мембранами из силиконового каучука, покрытыми материалом TEFLON. Затем измеряли 1-бутен в свободном пространстве над продуктом через приблизительно 4, 24 и 96 часов после впрыска воды в колбу путем удаления 250 мкл газа из свободного пространства над продуктом с помощью шестилинейного двухпозиционного клапана для отбора проб газа (Valco #EC6W, приобретенного у компании Valco Instruments Inc., г. Хьюстон, Техас), непосредственно сопряженного с газовым хроматографом (GC; Hewlett Packard 5890, приобретенным у компании Hewlett Packard Company, г. Пало Альто, Калифорния), использующего колонку RTx-5 длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, пленку толщиной 0,25 мкм (приобретенную у компании Restek, Inc., г. Беллефонт, Пенсильвания), оснащенного пламенно-ионизационным детектором (FID), и количественно оценивали на основании 6-точечной калибровочной кривой 1-бутена (99,0% чистого, компания Scott Specialty Gases, г. Плумстедвилль, Пенсильвания; также известная как Air Liquide America Specialty Gases LLC). Используя этот способ, количество 1-бутена, (измеренное в виде мкл/л - об. % / об, %) высвобожденного из напечатанных листов, содержащих смесь тонера 1-бутен/с/α-CD, представлено в Таблице 4.
Пример 5
Миниатюрный пирометрический ИК датчик температуры, модель CT-SF22-C1 (приобретенный у компании Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co., г. Ортенбург, Германия) использовали для измерения температуры термозакрепляющего устройства копировального аппарата Brother MFC-9340 CDW во время печати. ИК датчик (диапазон от 8 до 14 мкм) осуществляет измерение на поверхности диаметром 7 мм с оптическим фокусом 0-100 мм. ИК датчик устанавливали внутри фотокопировального аппарата, позволяя осуществлять измерения температуры термозакрепляющего устройства непосредственно на поверхности термозакрепляющего устройства без помех, вызванных движением бумаги через копировальный аппарат в ходе печати. Это позволило измерять температуру термозакрепляющего устройства при использовании других настроек подаваемой бумаги (тонкая, обычная бумага, плотная, более плотная и переработанная бумага) и моделирования печати (HP LaserJet и BR Script-3).
Пример 6
Новый картридж с тонером для электростатической печати (сменный картридж с желтым тонером Brother TN-225Y, приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) опустошали в тарированную пластиковую колбу из полиэтилена высокой плотности объемом 6 унций и затем снова герметично закрывали, используя процедуру из Примера 4. Затем 35 грамм желтого тонера №18532 марки X-GENERATION (желтый заменяемый тонер, приобретенный у компании 123Toner, http://www.123toner.com) добавляли в мерный стакан из полиэтилентерефталата объемом 6,5 унций, затем 2,8 вес. % комплекса l-бутена/c/α-CD из Примера 2 с просеянной фракцией <60 мкм медленно добавляли к содержимому мерного стакана, одновременно перемешивая. Затем содержимое мерного стакана смешивали в течение одного (1) часа, с помощью метода, описанного в патенте США №6599673, используя лопастное перемешивающее устройство, подобное фигуре 5. После процесса перемешивания/смешивания тонер возвращали в картридж через отверстие, из которого изначально опустошали содержимое. После повторного заполнения картриджа его слегка встряхивали из стороны в сторону для распределения смеси тонера.
Повторно заполненный картридж устанавливали в лазерный многофункциональный цветной копировальный аппарат Brother MFC-9340 CDW (приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) согласно указаниям производителя. Сплошное желтое непрерывное напечатанное изображение из Примера 4 использовали для испытания печати; этот рисунок обозначен ниже как "100%". Второе изображение, состоящее из ромбовидного рисунка с максимальной плотностью желтого цвета, общим размером 20 см × 26,4 см, но представляющее 50% общей желтой области изображения из Примера 4, создавали на компьютере с помощью программы MICROSOFT Excel; этот рисунок обозначен ниже как "50%".
Как 100%, так и 50% изображения печатали на отдельных листах фотокопировальной бумаги с помощью HP Laser Jet 5550dn (приобретенного у компании Hewlett Packard Company, г. Пало Альто, Калифорния). Бумагу с напечатанным 100% изображением помещали на стекло сканера изображений копировального аппарата Brother MFC-9340 CDW. Настройки лазерного принтера были идентичны настройкам из Примера 4. Изображение отсканировали в копировальный аппарат.
2
2
В копировальный аппарат загружали обычную белую бумагу для распечатки, такую как использовалась в Примере 4. Затем на шести (6) листах бумаги печатали отсканированное изображение и выбрасывали. Затем на двух (2) дополнительных листах печатали то же отсканированное изображение и оставляли для испытания. Средний вес напечатанного тонера в одном испытуемом отпечатке составлял приблизительно 160 мкг/см. Затем в принтер загружали пленку из полиэтилентерефталата (8,5′′×11′′ × толщину 110 мкм, приобретенную у компании АССО Brands, г. Цюрих, Иллинойс) и то же отсканированное изображение печатали на двух (2) листах прозрачной пленки и оставляли для испытания. Средний вес напечатанного тонера на одну испытуемую напечатанную пленку составлял приблизительно 80 мкг/см. Измерения температуры термозакрепляющего устройства были получены в ходе печати; они изображены в Таблице 5.
Нож для разрезания бумаги использовали для отрезания одинаковых прямоугольников размером 7,6 см на 20,3 см из напечатанных областей каждого из двух листов бумаги и каждого из двух листов прозрачной пленки. Образцы помещали по отдельности в стеклянные лабораторные колбы объемом 250 мл. Затем 200 мкл деионизированной воды впрыскивали в каждую колбу. Особое внимание уделялось предотвращению непосредственного контакта жидкой воды с листами образцов. Затем колбы герметично запечатывали мембранами из силиконового каучука, покрытыми материалом TEFLON. Затем измеряли 1-бутен в свободном пространстве над продуктом через приблизительно 4, 24 и 96 часов после впрыска воды в колбу путем удаления 250 мкл газа из свободного пространства над продуктом с помощью шестилинейного двухпозиционного клапана для отбора проб газа (Valco #EC6W, приобретенного у компании Valco Instruments Inc., г. Хьюстон, Техас), непосредственно сопряженного с газовым хроматографом (GC; Hewlett Packard 5890, приобретенным у компании Hewlett Packard Company, г. Пало Альто, Калифорния), использующего колонку RTx-5 длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, пленку толщиной 0,25 мкм (приобретенную у компании Restek, Inc., г. Беллефонт, Пенсильвания), оснащенного пламенно-ионизационным детектором (FID), и количественно оценивали на основании 6-точечной калибровочной кривой 1-бутена (99,0% чистого, компания Scott Specialty Gases, г. Плумстедвилль, Пенсильвания; также известная как Air Liquide America Specialty Gases LLC). Используя этот способ, количество 1-бутена, (измеренное в виде мкл/л - об. % / об, %) высвобожденного из напечатанных листов, содержащих смесь тонера 1-бутен/с/α-CD, представлено в Таблице 5.
Затем бумагу с напечатанным 50% изображением помещали на стекло сканера изображений копировального аппарата Brother MFC-9340 CDW и процедуры сканирования, печати, резки и анализа свободного пространства над продуктом, примененные для 100% изображения, повторили с использованием 50% изображения. Результаты представлены в Таблице 5.
Пример 7
К 1,5 граммам комплекса 1-бутен/с/α-CD из Примера 2 (просеянная фракция <60 мкм) добавили 0,125 вес. % 2,5-дигидроксибензойной кислоты (2,5-DHB). 2,5-DHB измельчали с помощью пестика и ступки и затем пропускали через сито с ячейками 45 мкм перед добавлением к комплексу 1-бутен/с/α-CD. Смесь помещали в стеклянный сцинтиллятор объемом 20 мл и вращали на Spiramix 5 (приобретенный у компании Ortho Diagnostic Systems GmbH, г. Неккаргемюнд, Германия) в течение 2 часов.
Пример 8
Новый картридж с тонером для электростатической печати (сменный картридж с желтым тонером Brother TN-225Y, приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) опустошали в тарированную пластиковую колбу из полиэтилена высокой плотности объемом 6 унций и затем снова герметично закрывали, используя процедуру из Примера 4. Затем 25 грамм желтого тонера №18532 марки X-Generation (желтый заменяемый тонер, приобретенный у компании 123Toner.com) добавляли в мерный стакан из полиэтилентерефталата объемом 6,5 унций, затем 2,8 вес. % комплекса 1-бутена/c/α-CD из Примера 2 медленно добавляли к содержимому мерного стакана, одновременно перемешивая. Эту смесь перемешивали в течение одного (1) часа, используя процедуру из Примера 6. После процесса перемешивания/смешивания тонер возвращали в картридж через отверстие, из которого его изначально опустошали. После повторного заполнения картриджа его слегка встряхивали из стороны в сторону для распределения смеси тонера.
Повторно заполненный картридж устанавливали в лазерный многофункциональный цветной копировальный аппарат Brother MFC-9340 CDW (приобретенный у компании Brother International Corp., г. Бриджуотер, Нью Джерси) согласно указаниям производителя. Использовали 100% и 50% (ромбовидные) изображения из Примера 6, которые печатали на фотокопировальной бумаге с помощью HP Laser Jet 5550dn.
2
2
Бумагу с напечатанным 100% изображением помещали на стекло сканера изображений копировального аппарата Brother MFC-9340 CDW. Изображение сканировали, используя такие же настройки, что и в Примере 6. В копировальный аппарат загружали обычную белую бумагу для распечаток (бумага для распечаток Boise, 20 фунтов) и затем отсканированное изображение печатали на шести (6) бумажных листах и выбрасывали. Затем печатали два (2) дополнительных листа и оставляли для испытания. Средний вес напечатанного тонера на один листок напечатанной испытуемой бумаги составлял 160 мкг/см. Затем в принтер загружали полиэфирную пленку (8,5′′×11′′ × толщину 110 мкм, приобретенную у компании АССО Brands, г. Цюрих, Иллинойс) и два (2) листа пленки печатали и оставляли для испытания. Средний вес напечатанного тонера на один листок испытуемой пленки составил 80 мкг/см. Измерения температуры термозакрепляющего устройства были получены в ходе печати; они изображены в Таблице 6.
Нож для разрезания бумаги использовали для отрезания одинаковых прямоугольников размером 7,6 см на 20,3 см из каждого из двух листов бумаги и каждого из двух листов прозрачной пленки. Образцы помещали по отдельности в стеклянные лабораторные колбы объемом 250 мл. Затем 200 мкл деионизированной воды впрыскивали в каждую колбу. Особое внимание уделялось предотвращению непосредственного контакта жидкой воды с листами образцов. Затем колбы герметично запечатали мембранами из силиконового каучука, покрытыми материалом TEFLON. Затем измеряли 1-бутен в свободном пространстве над продуктом через приблизительно 4, 24 и 96 часов после впрыска воды в колбу путем удаления 250 мкл газа из свободного пространства над продуктом с помощью шестилинейного двухпозиционного клапана для отбора проб газа (Valco #EC6W, приобретенного у компании Valco Instruments Inc., г. Хьюстон, Техас), непосредственно сопряженного с газовым хроматографом (GC; Hewlett Packard 5890, приобретенным у компании Hewlett Packard Company, г. Пало Альто, Калифорния), использующего колонку RTx-5 длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, пленку толщиной 0,25 мкм (приобретенную у компании Restek, Inc., г. Беллефонт, Пенсильвания), оснащенного пламенно-ионизационным детектором (FID), и количественно оценивали на основании 6-точечной калибровочной кривой 1-бутена (99,0% чистого, компания Scott Specialty Gases, г. Плумстедвилль, Пенсильвания; также известная как Air Liquide America Specialty Gases LLC). Используя этот способ, количество 1-бутена, (измеренное в виде мкл/л - об. % / об, %) высвобожденного из напечатанных листов, содержащих смесь тонера 1-бутен/с/α-CD, представлено в Таблице 6.
Далее бумагу с напечатанным 50% изображением помещали на стекло сканера изображений копировального аппарата Brother MFC-9340 CDW и процедуры сканирования, печати, резки и анализа свободного пространства над продуктом, примененные для 100% изображения, повторяли с использованием 50% изображения. Результаты представлены в Таблице 6.
Изобретение, наглядно описанное в настоящей заявке, может быть подходящим образом реализовано на практике при отсутствии любого элемента, не указанного особым образом в данном документе. Хотя изобретение может подвергаться различным модификациям и альтернативным формам, его характерные особенности были изображены на примерах и подробно описаны. Тем не менее, следует понимать, что изобретение не ограничено конкретными описанными вариантами осуществления. Напротив, предполагается, что изобретение охватывает модификации, эквиваленты и альтернативы, находящиеся в пределах идеи и объема изобретения. В различных вариантах осуществления изобретение подходящим образом содержит, по существу состоит из, или состоит из элементов, описанных в данном документе и заявленных согласно формуле изобретения.
Дополнительно, предполагается, что все без исключения варианты осуществления изобретения, как описано здесь, могут использоваться по отдельности или в сочетании с любыми другими вариантами осуществления, описанными в настоящей заявке, а также с их модификациями, эквивалентами и альтернативами, находящимися в пределах идеи и объема изобретения. Различные варианты осуществления, описанные выше, предоставлены лишь в качестве наглядных примеров и не должны быть истолкованы как ограничивающие прилагаемую формулу изобретения. Следует понимать, что различные модификации и изменения могут быть осуществлены, не следуя примерным вариантам осуществления и применениям, изображенным и описанным в данном документе, и не отходя от истинной идеи и объема формулы изобретения.