[发明专利]用来减少液体静电印刷中的背景显影的调色剂组合物及其制备和使用方法

说明书

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2006年3月10日提交的美国临时申请 第60/781,019号的优先权，该申请参考结合入本文。

发明领域

本发明一般涉及液体静电印刷(Liquid Electrostatic Printing(″LEP″))，更具 体涉及通过减少背景显影而改进图像质量。

发明背景

使用液体调色剂在光电导材料的表面上形成和显影出潜像的工艺，即LEP 工艺，是人们众所周知的。基本工艺包括在光电导绝缘层上设置均匀的静电荷， 使所述层暴露于明暗图像，使得该层受到光照的区域的电荷耗散，通过在包括 背景部分(处于一种电势)和“印刷”部分(处于另一电势)的图像上沉积细微电 敏材料(electroscopic material)(在本领域中被称为“调色剂”)，从而显影出所 得的潜像。所述调色剂通常被吸引到层上保留电荷的区域，从而形成了与所述 电敏潜像对应的调色剂图像。然后将该图像转移到纸张之类的载体表面。然后 该转移的图像通过施加热量、溶剂、罩面处理或其它固定方法而永久地固定在 载体表面上。

所述LEP法通常使用液体显色剂，该显色剂包含载液和分散在载液中的调 色剂颗粒，所述载液具有高电阻和低介电常数。所述调色剂颗粒通常包含各种 组分，例如粘合剂(树脂)、电荷辅助剂和颜料。目前进行的LEP工艺的一个问 题是在混合过程中，较少百分数的颜料颗粒无法与调色剂颗粒结合。因此，这 些疏松的颗粒可能无法在印刷过程中适当地沉积。这些疏松的颜料颗粒由于沉 积在光感受器和最终基材的背景区域而降低图像质量。这种现象被称为背景显 像。除了图像质量降低以外，人们还发现背景显色会缩短光电导体和印刷橡皮 布(printing blanket)的寿命。

在粉末静电印刷中，可使用大的载体珠粒清除散逸的油墨颗粒，从而减少 背景显影。但是，这些大的载体珠粒的粒度通常为100-300微米，不能施用于 常规的LEP液体显影剂(LEP粒度通常为1-10微米)。另外，该技术需要双组分 调色剂体系，而LEP调色剂通常仅由单种组分构成。

发明概述

当在透明基材上进行印刷的时候，上述疏松颜料颗粒的问题尤为显著。一 个原因是因为通常在所述调色剂中使用大量的颜料，以达到在透明基材上印刷 图像所需的不透明度。当使用白色油墨例如为色彩提供背景的时候，尤其存在 这个情况。这种高填充量会导致较高量的游离颜料(没有包封在树脂中)。这些 游离的颜料无法正确地带电荷，因此会沉积在印刷品的背景区域。由于印刷在 透明基材上进行，所以“污染的”背景对印刷质量会造成不利影响。

与疏松颜料问题相关的LEP工艺中的另一个难题是液体显影剂中的调色 剂颗粒带电不足。与疏松的颜料非常类似，带电不足的调色剂颗粒无法携带最 佳LEP操作所需的电荷。这造成带电不足的颗粒沉积在光电导绝缘层的未带电 荷的区域，这也会造成背景显影。

因此，本发明一些实施方式的一个方面涉及液体调色剂制剂，该制剂通过 使颜料与粘合剂树脂相容性更高来减少了LEP印刷中的背景。在本发明示例性 的实施方式中，还将通常作为调色剂颗粒的部分的少量另外的材料(该材料与 颜料具有高亲合性，优选也对树脂具有高亲合性)加入所述调色剂中。在本发 明的各个示例性实施方式中，亲合性是物理亲合性、化学亲合性或同时包括这 两种亲合性。这种高亲合性材料是例如交联的共聚聚合物。在本发明示例性的 实施方式中，通过用所述另外的材料俘获颜料颗粒以及将颜料颗粒结合在调色 剂颗粒中(否则该颜料颗粒可能会变得松散)，减少了背景。任选地，所述另外 的材料是多孔的，有助于俘获松散的颜料以及将另外的材料结合入树脂颗粒 中。任选地，尽管所述另外的材料不能使载液成为溶剂化物，但是会在该载液 中溶胀。

在本发明的一些示例性实施方式中，使用包含丙烯酸部分的交联的共聚 物。任选地，所述交联的共聚物由聚丙烯酸酯组成。任选地，所述交联的共聚 物由聚甲基丙烯酸丁酯组成。任选地，所述交联的共聚物由聚甲基丙烯酸甲酯 组成。在本发明的一些示例性实施方式中，所述交联的共聚物包括极性部分， 例如由丙烯酸烷基酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯组成的共聚物。

在制备调色剂的过程中，共聚物被载液溶胀。通过游离颜料和树脂颗粒与 溶胀的交联的共聚物基质(其优选与主要调色剂树脂之间有亲合性)之间的相 互作用减少了背景。任选地，所述调色剂颗粒的粒径为1-10微米。