JPH11509935A

JPH11509935A - セラミック基体上に画像を形成する方法

Info

Publication number: JPH11509935A
Application number: JP8531642A
Authority: JP
Inventors: ランダ，ベンジオン; ベン−アブラハム
Original assignee: インディゴナムローゼフェンノートシャップ
Priority date: 1995-04-16
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1999-08-31
Also published as: WO1996033446A1; IL113393A0; US5972548A; CA2216969A1; EP0821814A1; AU2578895A; TW451113B

Abstract

(57)【要約】（ａ）セラミック顔料および担体液体を含む重合体をベースとするトナー粒子からなる液体トナー画像を画像形成用表面に形成し；（ｂ）該画像をセラミック表面に転写し；そして（ｃ）セラミック基体表面にセラミック顔料が焼結し且つ融合する高い温度に該画像および該セラミック基体表面を加熱することを包含する、セラミック表面上に高い品質の着色または多色セラミック画像を形成する方法。

Description

【発明の詳細な説明】セラミック基体上に画像を形成する方法発明の分野本発明はセラミック被覆でセラミック基体を被覆する静電的方法に関する。本発明はまた、セラミック顔料を含有するトナーを製造する方法に関する。本発明は特にセラミック基体および表面上にセラミック画像またはデザインを得るための万能のそして有効な方法に関する。発明の背景セラミック材料は、化学的および機械的安定性のような、通常のセラミックの性質をまた持っている、装飾的または機能的着色および多色デザインおよび画像で、セラミック材料を被覆することが望ましい適用分野において広い用途を有している。装飾的または機能的デザインおよび画像でセラミック表面を被覆する現在の慣用的方法は、中間構造体、即ち澱粉被覆紙上に、セラミック顔料含有リトグラフインクを用いて画像を形成し、プリントされた画像をセラミックブランクに転写しそして画像を焼成して顔料を溶融しそして画像に残っている全ての有機物質を蒸発させることからなる。しかしながら、そのような方法は短い操作でのセラミックをプリントするためにまたは連続方式でセラミックタイルまたは他の製品をプリントするためには適当ではない。発明の概要本発明の或る面の目的は、セラミック基体上に高い品質のカラー画像およびデザインを生成することである。本出願はセラミック顔料で着色された新規な荷電トナー、そのトナーを製造する方法そしてセラミック基体上に画像を形成する方法を開示する。したがって、本発明の好ましい態様に従えば；重合体およびセラミック顔料を含むトナー粒子；および非極性担体液体；を含む、セラミック基体上に画像を形成するのに適当なトナーが提供される。この発明の好ましい態様に従えば；（ａ）セラミック顔料および担体液体を含む、重合体をベースとするトナー粒子からなる液体トナー画像を、画像形成用表面上に形成し；（ｂ）該画像をセラミック表面に転写し；そして（ｃ）該セラミック顔料が該セラミック基体表面に焼結し且つ融合する高い温度に該画像および該セラミック基体表面を加熱する；ことからなる高い品質の着色または多色セラミック画像またはデザインをセラミック表面上に形成する方法がさらに提供される。本発明の好ましい態様において、セラミック表面への画像の転写は；中間転写部材に画像を転写し；そして中間転写部材からセラミック基体に画像を転写する；ことからなる。好ましくは、中間転写部材から基体への画像の転写は；中間転写部材から転写シートに画像を転写し；そして転写シートからセラミック基体に画像を転写することからなる。本発明の別の好ましい態様において、中間転写部材から基体への画像の転写は中間転写部材から転写シートに画像を転写し；そして該シートを該セラミック基体上に置き、そこで（ｃ）該セラミック基体と該転写シートとを一緒に加熱して、前記焼結および融合そしてまたシートの揮発を生じさせる、ことからなる。本発明の好ましい態様において、液体トナー画像の形成および中間転写部材へのその転写は複数の着色剤カラーのために順次繰り返されそして複合カラー画像が中間転写部材から基体に転写される。本発明の好ましい態様に従えば、（ａ）混合物を加熱し且つかき混ぜることにより、担体液体中にトナー重合体を溶解し；（ｂ）（ａ）の生成物に、予め分散されたセラミック顔料を加え；そして（ｃ）混合物を冷却させながら、（ｂ）の結果得られたものを混合する、ことからなるセラミック顔料入りトナーインクを製造する方法がさらに提供される。本発明の好ましい態様に従えば；（ａ）高い温度で非極性液体を用いて熱可塑性物質を可塑化し；（ｂ）可塑化された物質を冷却しそして湿式粉砕のために適当な寸法を有する重合体粒子を形成し；（ｃ）可塑化された物質に追加の非極性液体およびセラミック顔料を加え；（ｄ）可塑化された物質およびセラミック顔料を湿式粉砕し；そして（ｅ）粉砕を続けて粒子を引っ張り離しそしてそこから延びる繊維を形成する；ことからなるセラミック基体上に画像を形成するのに適当なトナーを製造する方法がさらに提供される。重合体トナーはアイオノマー、好ましくは低分子量アイオノマー（ｉｏｎｏｍｅｒ）、Ｎｕｃｒｅｌ５９９（デュポン）のようなエチレンメタクリル酸共重合体あるいはセラミック顔料の焼結温度でまたはそれ以下できれいに揮発する他の重合体であってよい。本発明の好ましい態様の記載本発明の一つの好ましい態様に従う焼成されたセラミック画像は、セラミック顔料を含有する荷電されたトナーを用いて、好ましくは静電的に、着色または多色画像またはデザインを形成し、そしてこのように形成された画像をセラミック基体の表面に転写することにより得られる。上にインク画像を有するセラミック基体は、通常７００℃〜１８００℃の範囲の高い温度に加熱されて、それぞれのセラミック顔料粒子の焼結生じさせて凝集カラー層にする。加熱工程はまた、カラー混合を最小にして、種々の顔料層のお互いへの融合を生じさせ並びにセラミック基体への融合を生じさせそして熱分解および揮発によりトナーインク、結合剤そして場合により転写物質のすべての残留有機成分の除去を生じさせる。プリント処理の画像形成および転写段階において、不必要な位置合わせおよび整合工程を避けるために、包含される示差カラー画像は各々中間転写部材上の前の画像と一直線で順次的に転写されるのが好ましい。各々の完全画像は、好ましくは熱と圧力とを用いて中間転写部材から転写基体に転写される。本発明の一つの態様において、転写基体は後での熱分解により除去されることが出来る重合体フィルムである。ポリエステル、ＥＶＡおよび高密度アイオノマーフィルムはこの目的のために特に有用である。そのような重合体フィルムが使用される場合、反転画像がその上に刷り込まれる（ｉｍｐｒｉｎｔ）ように画像転写がアレンジされる。画像が刷り込まれたプラスチックフィルムは次にセラミック基体上に置かれる。セラミック表面及び画像刷り込みプラスチックフィルムを７００℃〜１８００ ℃の範囲の高い温度に加熱した際、セラミックカラー粒子は焼結して凝集カラー層になり、種々の顔料層はお互いにそしてセラミック基体表面に融合しそしてトナーインクおよび転写フィルムからの有機物質は熱分解および揮発により除去される。本発明の他の態様において、画像が中間転写部材から転写される転写基体は、セラミックプリンティング業界において典型的に使用されるような水溶性澱粉で被覆されている紙である。澱粉紙上の画像はフィルム形成性ラッカーで被覆される。この方法で形成されるフィルムは、後での転写操作において剥離しないような機械的強化を有する画像を提供する。可溶性澱粉被覆紙を湿潤させると、フィルム強化画像が取り出されそしてセラミック表面上に置かれるのを可能にする。上記のとおりに加熱した際、顔料粒子は焼結されて凝集カラー画像となり、これはセラミック表面に融合されそして残留有機物質は熱分解および揮発により除去される。本発明の多くの面は、液体トナーを用いて画像を形成するために当業界に知られているような広い範囲のシステム、方法および装置に適用出来るが、しかしながら好ましくは静電システムそしてさらに好ましくはワン−ショット方式で操作するＩｎｄｉｇｏＥ−Ｐｒｉｎｔ１０００プリンティング装置またはＩｎｄｉｇｏＯｍｎｉｕｓプリンティング装置（オランダのＩｎｄｉｇｏＮ．Ｖ．により販売）は、本発明に従って使用される場合、前記点において最も適しておりそして最も満足出来る様式で高い品質のセラミック画像を提供することが分かった。本発明を実施するために適当な推賞すべき好ましいプリンティング装置は、米国特許第５，０８９，８５６号または同第５，０４７，８０８号においてあるいは１９９５年１月１１日に出願されそして画像形成用装置およびそのための中間転写ブランケットと題する米国特許出願第０８／３７１，１１７号においてそして他国において出願された対応する出願において記載されている（それらの開示を参照することにより本明細書において組み入れる）。本発明に適している液体トナーを造る方法が以下の非限定的例において提供される。例：セラミック顔料入り液体トナーインクの製造：方法Ａ本発明において使用するために好ましい液体トナーは、次の通りにして造られる：荷電可能な低分子アイオノマーＡｃｌｙｎ２９３Ａ（ＡｌｌｉｅｄＳｉｇｎａｌ製）の２００グラムは、混合物をかき混ぜながら１００℃〜１１０℃に加熱することにより、８００グラムのＩｓｏｐａｒ−Ｌ（ＥＸＸＯＮ製）に溶解される。２００グラムのブラックＰｒｏｃｅｓｓＭＢＣ（ＪｏｈｎｓｏｎＭａｔｈｅｙ製）をゆっくりと加えそして材料が十分に分散されるまで混合を続ける。加熱を止めそして混合を続けながら材料を放置して３５℃に冷却させる。これにより約５．５ミクロメーターの粒子寸法を生ずる。材料を追加のＩｓｏｐａｒ−Ｌで希釈して２％非揮発性固形分濃度を有する分散液を得るそして４０ｍｇ／固形分のｇに等しい量で、（レシチン、ＢＢＰおよびＩＣＩＧ３３００Ｂを使用する）米国特許出願第０７／９１５，２９１号においておよびＷＯ９４／０２８８７において記載されているようなチャージディレクター（ｃｈａｒｇｅｄｉｒｅｃｔｏｒ）がトナー粒子を荷電するために加えられる。当業界に知られているような他のチャージディレクターおよび追加の添加剤がまた使用されてもよい。カラートナーは、ブラックＰｒｏｃｅｓｓＭＢＣを等量のイェロー、シアンまたはマゼンタＰｒｏｃｅｓｓＭＢＣに置き換えることにより製造されてもよい。セラミック顔料入り液体トナーインクの製造：方法Ｂ本発明に従う液体トナーを造るための別の好ましい方法は、以下の方法からなる：１）溶解化：１４０グラムのＮｕｃｒｅｌ５９９（デュポン製のエチレンメタクリル酸共重合体）および１４０ｇのＩｓｏｐａｒＬ（Ｅｘｘｏｎ製）は１３０℃の油温度を有する油加熱ＲｏｓｓＤｏｕｂｌｅＰｌａｎｅｔａｒｙミキサー中で１．５時間約２４ＲＰＭで完全に混合される。１２０ｇの予め加熱されたＩｓｏｐａｒＬを加えそして追加の１時間混合を続ける。数時間にわたってかき混ぜを続けながら混合物を４５℃に冷却して粘稠な物質を形成する。２）製粉および粉砕：溶解化工程の結果得られたものの４９．６グラムは３０ ℃で１８時間、１９．６グラムのＮｏｉｒＱｕａｄｒｉＭＢＣブラック顔料（ＪｏｈｎｓｏｎＭａｔｔｈｅｙ製）、０．７８グラムのステアリン酸アルミニウムおよび追加の１３０グラムのＩｓｏｐａｒＬと一緒に、２５０ＲＰＭで３／１６”炭酸鋼ボールを仕込んだ（オハイオ州アクロンのＵｎｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓＩｎｃ．製の）ＩＳアトリター（ａｔｔｒｉｔｏｒ）中で粉砕される。得られた粒子寸法は約３ミクロメーターである。３）希釈および荷電：工程２）で生成した物質は追加のＩｓｏｐａｒＬで希釈されて２％の非揮発性固形分濃度を有する分散液を得そして４０ｍｇ／固形分のｇに等しい量で、米国特許出願第０７／９１５，２９１（レシチン、ＢＢＰおよびＩＣＩＧ３３００Ｂを使用する）においてそしてＷＯ９４／０２８８７において記載されているようなチャージディレクター（ｃｈａｒｇｅｄｉｒｅｃｔｏｒ）が加えられてトナー粒子を荷電する。当業界において知られているような他のチャージディレクターおよび追加の添加剤がまた使用されてもよい。ＮｏｉｒＱｕａｄｒｉＭＢＣブラック顔料を等量のイェロー、シアンまたはマゼンタｐｒｏｃｅｓｓＭＢＣに置き換えることによりカラートナーが造られてもよい。本発明の多くの面は、液体トナーを用いて画像を形成するために当業界に知られているような広い範囲のシステム、方法および装置に適用できるが、しかしながら好ましくは、静電システムそしてさらに好ましくは上に挙げられたＩｎｄｉｇｏプリンティング装置の一つは、本発明に従って使用されるばあい、前記点において最も適しておりそして最も満足出来る様式で高い品質のセラミック画像を提供することが分かった。本発明が、本明細書の上記に提供された記載および例によって限定されないことは当業者に認識されるだろう。例えば、他のセラミック顔料、担体液体、チャージディレクター及びトナー重合体が本発明において使用されることが出来る。しかしながらトナーおよび転写シートの両方のために使用される重合体は画像の汚染を避けるためにきれいに揮発しなければならないことに留意すべきである。もっと厳密には、この発明の範囲は以下の請求の範囲によってのみ規定される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９７年６月１６日【補正内容】請求の範囲１．中に分散して非白色セラミック顔料を有する重合体からなるトナー粒子；非極性担体液体；およびトナーが静電的潜像の現像のために適するようにトナー粒子の静電的荷電を促進するチャージディレクター；を含む、セラミック基体上にセラミック顔料画像を形成するために適しているトナー。２．重合体がアイオノマーからなる、請求項１に記載のトナー。３．アイオノマーが低分子量アイオノマーである、請求項２に記載のトナー。４．重合体がエチレンメタクリル酸共重合体である、請求項１に記載のトナー。５．（ａ）画像形成用表面上に液体トナー画像を静電的に形成し、しかも該画像はセラミック顔料を含む電気的に荷電された重合体をベースとするトナー粒子；および非極性担体液体から構成され；（ｂ）該画像をセラミック表面に転写し；そして（ｃ）セラミック顔料がセラミック表面に焼結し且つ融合する高い温度に該画像およびセラミック表面を加熱してその上に画像を形成する；ことからなる、セラミック表面上に高い品質の着色または多色セラミック画像またはデザインを形成する方法。６．セラミック表面への画像の転写が：中間転写部材に該画像を転写し；そして該中間転写部材からセラミック表面に該画像を転写する：ことからなる、請求項５に記載の方法。７．該中間転写部材から該基体への画像の転写が：該中間転写部材から転写シートに画像を転写し；そして該転写シートから該セラミック表面に該画像を転写する；ことからなる、請求項６に記載の方法。８．該中間転写部材からセラミック表面への該画像の転写が：該中間転写部材から転写シートに該画像を転写し；そしてセラミック表面上に該シートを置き、そこで（ｃ）該セラミック表面と該転写シートとを一緒に加熱して前記焼結および融合そしてまた該シートの揮発を生じさせることを包含することからなる、請求項６に記載の方法。９．液体トナー画像の形成および該中間転写部材へのその転写が、複数の顔料カラーのために順次繰り返されそして複合カラー画像が中間転写部材からセラミック表面に転写される、請求項７または請求項８に記載の方法。 10．トナー重合体がアイオノマーからなる、請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。 11．アイオノマーが低分子量アイオノマーである、請求項１０に記載の方法。 12．トナー重合体がエチレンメタクリル酸共重合体である、請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。。 13．（ａ）混合物を加熱し且つかき混ぜることにより、トナー重合体を担体液体中に溶解し；（ｂ）（ａ）の生成物に、少なくとも１種の非白色セラミック顔料を加え；（ｃ）混合物を冷却させながら（ｂ）の結果得られたものを混合し；そして（ｄ）トナー粒子の静電的荷電を促進するためにチャージディレクターを加える；ことからなる、セラミック基体上に焼結された画像を形成するために適当なトナーを製造する方法。 14．トナー重合体がアイオノマーである、請求項１３に記載の方法。 15．アイオノマーが低分子量アイオノマーである、請求項１４に記載の方法。 16．（ａ）高い温度で、非極性液体を用いて熱可塑性物質を可塑化し；（ｂ）可塑化物質を冷却しそして湿式粉砕に適当な寸法を有する重合体粒子を形成し；（ｃ）追加の非極性液体およびセラミック顔料を可塑化物質に加え；（ｄ）可塑化物質およびセラミック顔料を湿式粉砕し；（ｅ）粉砕を続けて粒子を引っ張り離しそしてそこから延びる繊維を形成し；そして（ｆ）トナー粒子の静電的荷電を促進するためにチャージディレクターを添加する；ことからなる、セラミック基体上に焼結された画像を形成するために適当なトナーを製造する方法。 17．トナー重合体がエチレンメタクリル酸共重合体である、請求項１６に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．重合体およびセラミック顔料を含むトナー粒子；および非極性担体液体；を含む、セラミック基体上に画像を形成するために適当なトナー。２．重合体がアイオノマーからなる、請求項１に記載のトナー。３．アイオノマーが低分子量アイオノマーである、請求項２に記載のトナー。４．重合体がエチレンメタクリル酸共重合体である、請求項１に記載のトナー。５．（ａ）セラミック顔料および担体液体を含む重合体をベースとするトナー粒子からなる液体トナー画像を画像形成用表面に形成し；（ｂ）該画像をセラミック表面に転写し；そして（ｃ）セラミック顔料がセラミック基体表面に焼結し且つ融合する高い温度に該画像およびセラミック基体表面を加熱することからなる、セラミック表面上に高い品質の着色または多色セラミック画像またはデザインを形成する方法。６．セラミック表面への画像の転写が：中間転写部材に該画像を転写し；そして該中間転写部材からセラミック基体に該画像を転写することからなる、請求項５に記載の方法。７．該中間転写部材から該基体への画像の転写が：該中間転写部材から転写シートに画像を転写し；そして該転写シートから該セラミック基体に該画像を転写することからなる、請求項６に記載の方法。８．該中間転写部材から基体への画像の転写が：該中間転写部材から転写シートに該画像を転写し；そしてセラミック基体上に該シートを置き、そこで（ｃ）該セラミック基体と該転写シートとを一緒に加熱して前記焼結および融合そしてまた該シートの揮発を生じさせることを包含することからなる、請求項６に記載の方法。９．液体トナー画像の形成および該中間転写部材へのその転写が、複数の顔料カラーのために順次繰り返されそして複合カラー画像が中間転写部材から基体に転写される、請求項７または請求項８に記載の方法。 10．トナー重合体がアイオノマーからなる、請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。 11．アイオノマーが低分子量アイオノマーである、請求項１０に記載の方法。 12．トナー重合体がエチレンメタクリル酸共重合体である、請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。。 13．画像が静電方法により形成される、請求項５〜１１のいずれか１項に記載の方法。 14．（ａ）混合物を加熱し且つかき混ぜることにより、トナー重合体を担体液体中に溶解し；（ｂ）（ａ）の生成物に、予め分散されたセラミック顔料を加え；（ｃ）混合物を冷却させながら（ｂ）の結果得られたものを混合する；ことからなる、セラミック基体上に画像を形成するために適当なトナーを製造する方法。 15．トナー重合体がアイオノマーである、請求項１４に記載の方法。 16．アイオノマーが低分子量アイオノマーである、請求項１５に記載の方法。 17．（ａ）高い温度で、非極性液体を用いて熱可塑性物質を可塑化し；（ｂ）可塑化物質を冷却しそして湿式粉砕に適当な寸法を有する重合体粒子を形成し；（ｃ）追加の非極性液体およびセラミック顔料を可塑化物質に加え；（ｄ）可塑化物質およびセラミック顔料を湿式粉砕し；そして（ｅ）粉砕を続けて粒子を引っ張り離しそしてそこから延びる繊維を形成する；ことからなる、セラミック基体上に画像を形成するために適当なトナーを製造する方法。 18．トナー重合体がエチレンメタクリル酸共重合体である、請求項１７に記載の方法。