Электростатическая печать композиций, содержащих циклодекстрин
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к печати циклодекстрина и комплексов включения циклодекстрина на подложках с использованием способов электростатической печати и к применениям напечатанных подложек. Заявленная группа изобретений включает композицию, содержащую дисперсный материал центральной части и оболочки, способ печати композиции, содержащей циклодекстрин, на подложку, напечатанную подложку, систему электростатической печати, а также способ изготовления композиции, пригодной для печати. При этом композиция содержит дисперсный материал центральной части и оболочки, характеризующийся средним размером частиц от приблизительно 4 мкм до 16 мкм, при этом дисперсный материал центральной части и оболочки содержит полимерный дисперсный материал центральной части и композицию оболочки, покрывающую от приблизительно 50% до 250% теоретической площади поверхности дисперсного материала центральной части, при этом композиция оболочки содержит один или несколько комплексов включения циклодекстрина, при этом один или несколько комплексов включения циклодекстрина содержат циклодекстрин, образующий комплекс с медикаментом, ароматическим соединением, окрашивающим веществом, фунгицидом, инсектицидом, пестицидом, противомикробным средством, консервантом или 1-метилциклопропеном, где композиция пригодна для печати с использованием способа электростатической печати. Технический результат заключается в сокращении до минимума расход производственных запасов материалов. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.
Реферат
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.
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 (см3·мм/м2·24 ч·бар) при стандартных температуре и давлении (STP) и относительной влажности 0%; или проницаемостью для водяного пара, равной или превышающей 0,1 (г·мм/м2·24 ч) при 38°C и относительной влажности 90%, при измерении согласно ASTM D96; или проницаемостью для O2 равной или превышающей 0,1 (см3·мм/м2·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D3985; или проницаемостью для CO2 равной или превышающей 0,1 (см3·мм/м2·24 ч·бар) при 23°C относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D1434; или их сочетанием.
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 (см3·мм/м2·24 ч·бар) при STP и относительной влажности 0%; или проницаемостью для водяного пара менее 0,1 (г·мм/м2·24 ч) при 38°C и относительной влажности 90%, при измерении согласно ASTM D96; или проницаемостью для O2 менее 0,1 (см3·мм/м2·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0%, при измерении согласно ASTM D3985; или проницаемостью для CO2 менее 0,1 (см3·мм/м2·24 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, п