пищевой тонер

Формула изобретения

1. Тонер, по существу состоящий из пищевых компонентов, включающих термопластичный полимер и краситель, смешанные в расплаве, при этом краситель в тонере диспергирован и распределен по термопластичному полимеру, при этом термопластичный полимер включает по меньшей мере одно вещество из группы, состоящей из:

сополимера поливинилацетата и поливинилпирролидона,

смеси поливинилацетата и поливинилпирролидона,

полиакриловой кислоты, сшитой аллилсахарозой или аллиловым эфиром или пентаэритритолом,

камеди трагаканта,

сополимера поли- -гидроксикарбоновой кислоты с полиолом,

альгината пропиленгликоля,

эфира фумаровой кислоты,

сорбитанмоностеарата,

сорбитантристеарата,

полиоксиэтилена сорбитанмоностеарата,

полиоксиэтилена сорбитантристеарата и

полиоксиэтилена сорбитанмоноолеата.

2. Тонер по п.1, имеющий отношение трибоэлектрического заряда к весу (Q/M) в пределах 5 Q/M 35 микрокулон на грамм (мкКл/г), заряженный трением подходящей поверхности.

3. Тонер по п.1, в котором термопластичный полимер имеет температуру стеклования Tg в пределах 50°C Tg 100°C.

4. Тонер по п.3, в котором термопластичный полимер имеет температуру стеклования Tg, равную или менее чем 65°С.

5. Тонер по п.1, полученный из частиц, в котором по меньшей мере 95% частиц имеют диаметр менее чем около 30 мкм.

6. Тонер по п.1, в котором термопластичный полимер составляет в пределах от 50% до 98% тонера по весу, и пищевой краситель составляет в пределах от 1% до 40% тонера по весу.

7. Тонер по п.6, включающий добавку для контроля трибоэлектрического заряда, составляющую 20% или менее тонера по весу.

8. Тонер по п.1, включающий восковую добавку.

9. Тонер по п.1, включающий наполнитель или разбавитель.

10. Тонер по п.1, в котором термопластичный полимер включает сополимер поли(винилацетата) и поли(винилпирролидона).

11. Композиция материалов, содержащая пищевой продукт, по меньшей мере, часть которого покрыта тонером по п.1.

12. Композиция по п.11, в которой пищевой продукт представляет собой конфету, покрытую сахарной глазурью.

13. Композиция по п.11, в которой тонер на пищевом продукте является многоцветным.

14. Способ создания изображения на предмете, включающий:

электростатический перенос тонера на поверхность предмета, плавление по меньшей мере части тонера на поверхности предмета, причем тонер по существу состоит из пищевых компонентов, включающих термопластичный полимер и краситель, смешанные в расплаве, и содержит добавку для контроля трибоэлектрического заряда, причем краситель в тонере диспергирован и распределен по термопластичному полимеру, при этом термопластичный полимер включает по меньшей мере одно вещество из группы, состоящей из:

сополимера поливинилацетата и поливинилпирролидона,

смеси поливинилацетата и поливинилпирролидона,

полиакриловой кислоты, сшитой аллилсахарозой или аллиловым эфиром или пентаэритритолом,

камеди трагаканта,

сополимера поли- -гидроксикарбоновой кислоты с полиолом,

альгината пропиленгликоля,

эфира фумаровой кислоты,

сорбитанмоностеарата,

сорбитантристеарата,

полиоксиэтилена сорбитанмоностеарата,

полиоксиэтилена сорбитантристеарата и

полиоксиэтилена сорбитанмоноолеата.

15. Способ по п.14, включающий избирательное покрытие частей поверхности предмета тонером.

16. Способ по п.14, включающий подачу напряжения с одной полярностью на систему проявителя тонера и подачу напряжения с противоположной полярностью на предмет для перемещения на него тонера за счет разности потенциалов.

17. Способ по п.14, включающий воздействие источника энергии для получения локализованного расплавления тонера на поверхности предмета, причем во время плавления температура поверхности предмета поддерживается ниже точки плавления предмета.

18. Способ по п.14, включающий удаление нерасплавленных порций тонера с предмета.

19. Способ по п.18, в котором нерасплавленные порции тонера удаляют с предмета неконтактной технологией при использовании силы электростатического взаимодействия.

20. Способ по п.14, в котором тонер формирует изображение на поверхности предмета, и где изображение включает по меньшей мере один текстовый символ или графический символ.

21. Способ по п.14, в котором предмет представляет собой конфету, покрытую сахарной глазурью.

22. Способ по п.14, включающий:

проведение указанного электростатического перенесения и указанного плавления тонерами по меньшей мере двух различных цветов, при этом каждый тонер по существу состоит из пищевых компонентов, включающих термопластичный полимер и краситель, смешанные в расплаве, и содержит добавку для контроля трибоэлектрического заряда, причем краситель в тонере диспергирован и распределен по термопластичному полимеру, при этом термопластичный полимер включает по меньшей мере одно вещество из группы, состоящей из:

сополимера поливинилацетата и поливинилпирролидона,

смеси поливинилацетата и поливинилпирролидона,

полиакриловой кислоты, сшитой аллилсахарозой или аллиловым эфиром или пентаэритритолом,

камеди трагаканта,

сополимера поли- -гидроксикарбоновой кислоты с полиолом,

альгината пропиленгликоля,

эфира фумаровой кислоты,

сорбитанмоностеарата,

сорбитантристеарата,

полиоксиэтилена сорбитанмоностеарата,

полиоксиэтилена сорбитантристеарата и

полиоксиэтилена сорбитанмоноолеата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевому тонеру (прим. «тонер» - порошкообразная краска для лазерных принтеров), который может использоваться, например, для покрытия пищевых и других продуктов или для нанесения на них изображения.

Иногда пищевой продукт желательно пометить рисунком. Хотя упаковка пищевого продукта может включать различную информацию, но нанесение рисунка непосредственно на пищевой продукт может улучшить узнаваемость продукта, дополнительно украсить его, рекламировать или продвигать на рынке.

Известны различные технологии маркирования или нанесения изображения на различные типы субстратов. Одну из групп таких технологий представляют электростатические способы. Например, при репрографии для создания изображения иногда используют два способа с использованием порошка. В таких способах могут использоваться как однокомпонентные, так и двухкомпонентные инструментальные системы, например, носитель и порошок для нанесения изображения, также известный, как тонер. Как правило, носитель в системе используют многократно, в то время как тонер при создании изображения расходуется согласно количеству материала, используемого для создания изображения.

При применении таких технологий, например, на пищевых продуктах, ингредиенты тонера должны отвечать определенным требованиям, что, как правило, не требуется при применении его в других целях. Хотя при нанесении изображения или создании изображения, например, на фармацевтических продуктах, нет необходимости, чтобы они отвечали требованиям для пищевых продуктов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение включает тонер, по существу состоящий из пищевых компонентов.

Поскольку тонер по существу состоит из пищевых компонентов, то он может быть использован для нанесения изображения или создания изображения на пищевых продуктах, включая продукты для потребления человеком или животным. Примеры таких пищевых продуктов включают кондитерские изделия, такие как шоколад, шоколадные батончики и кондитерские изделия с сахарным покрытием, включая шоколад, орехи в шоколадной глазури или штучные сахарные кондитерские изделия; снэковые пищевые продукты на основе зерна; в том числе и лакомство для собак.

Тонер включает термопластичный полимер, который в некоторых случаях имеет низкую температуру стеклования. Низкая температура стеклования термопластичного полимера позволяет наносить тонер на термочувствительные предметы. Например, в некоторых случаях тонер может быть нанесен на предметы с точкой плавления ниже 120°C. В зависимости от конкретного термопластичного полимера тонер может быть нанесен на предмет с точкой плавления ниже 65°C. Например, некоторые термочувствительные предметы имеют составы на основе жира или воска, такие как шоколад с точкой плавления около 40°C. Предпочтительно температуру поверхности предмета поддерживают ниже точки плавления, поскольку тонер плавится на поверхности предмета.

Тонер, обладающий соответствующими электростатическими свойствами, может быть перенесен на поверхность предмета электростатически. Тонер или порция тонера может быть расплавлена на поверхности предмета для создания изображения на предмете. Нерасплавленные порции тонера могут быть удалены с предмета.

Другие признаки и преимущества легко будут видны из следующего описания, приложенных фигур и формулы изобретения.

Тонеры, описанные подробно ниже, по существу состоят из пищевых компонентов.

Термин «пищевой» относится к компоненту, признанному специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение, приемлемым для применения в пищевых продуктах. Например, компонент может входить в список пищевых добавок, признанных безопасными (GRAS) в разделе 21 Свода Федеральных правил США или может быть в списке EAFUS (то есть включен в список Управления по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств «все пищевые добавки, которые могут быть использованы на территории США»), или может считаться приемлемым для других отраслей производства или соответствовать другим государственным стандартам в стране или регионе, где его используют. «Пищевой» тонер представляет собой тонер, содержащий примеси в количестве менее чем 100 частей на миллион (чнм) от общего веса (то есть менее чем 100 чнм от общего веса всех компонентов, не приведенных в GRAS или не приведенных в EAFUS, или не считающихся приемлемыми для применения в пищевом продукте по другим стандартам для пищевых продуктов).

Каждый тонер включает термопластичный полимер и краситель, смешанные вместе при плавлении и обработанные с получением порошка. Также тонер включает различные добавки, некоторые из которых могут быть введены в порошкообразную смесь полимер-краситель. Термопластичный полимер является средой для внесения красителя, для плавления тонера на поверхности предмета (например, пищевого продукта) и создания изображения. Предпочтительно термопластичный полимер включает по меньшей мере один из группы, состоящей из сополимера поливинилацетата и поливинилпирролидона, смеси поливинилацетата и поливинилпирролидона, полиакриловой кислоты, сшитой аллил сахарозой или аллиловым эфиром или пентаэритритолом, поли(1-винил-2-пирролидона), поли(N-винил-2-пирролидона), камеди трагаканта, сополимера поли- -гидрокси карбоновой кислоты с полиолом, альгината пропиленгликоля, эфира фумаровой кислоты, сорбитанмоностеарата, сорбитантристеарата, полиоксиэтилена сорбитанмоностеарата, полиоксиэтилена сорбитантристеарата и полиоксиэтилена сорбитанмоноолеата.

Примером сополимера поливинилацеата и поливинилпирролидона является Kollidon® SR, и примером смеси поливинилацеата и поливинилпирролидона является Kollidon® VA 64, оба доступны от BASF Corporation (Florham Park, NJ, USA).

Температура стеклования термопластичного полимера (Tg), предпочтительно составляет в пределах 50°С Tg 100°С. В некоторых случаях желательно использовать термопластичный полимер с температурой стеклования (Tg), равной или менее 65°С. Термопластичный полимер с низкой температурой стеклования позволяет избежать плавления пищевого продукта в процессе термического закрепления. Например, некоторые термочувствительные предметы имеют составы на основе жира или воска, такие как шоколад с точкой плавления около 40°C.

Для обеспечения требуемого цвета в тонер может быть включен краситель, такой как пигмент или окрашивающее вещество. Могут быть использованы как натуральные, так и синтетические пигменты и окрашивающие вещества. Примеры синтетических красителей включают голубой № 1 FD&C, голубой № 2 FD&C, зеленый № 3 FD&C, красный № 3 FD&C, красный № 40 FD&C, желтый № 5 FD&C, желтый № 6 FD&C, диоксид титана (кристаллическая форма анатазы), карбонат кальция и глюконат железа. Примеры натуральных красителей включают карамель, кошениль, кармин, аннато, -каротин, шафран, куркуму, индиго, монаскус, иридоиды, хлорофил, антоцианины, беталаины и растительный черный.

Дополнительно к термопластичному полимеру и красителю тонер может необязательно включать один или более из: добавки для контроля заряда, восковой добавки, пластификатора, наполнителя или разбавителя или поверхностно-активной добавки.

Добавка для контроля заряда, вводимая в порошкообразную смесь полимер-краситель, может усиливать магнитуду и скорость трибоэлектрической зарядки и способствовать стабильной электростатической зарядке в течение длительного периода времени. Примеры добавок для контроля заряда включают следующие: четвертичную аммониевую соль, бензалконий хлорид, цетавлон (триметилтетрадецил бромид аммония), циклодекстрины (и аддукты), двуокись кремния, оксид алюминия, диоксид титана и углеродную сажу. Предпочтительно тонер имеет относительный трибоэлектрический заряд к весу (Q/M), составляющий в пределах 5 Q/M 35 микрокулон на грамм (µк/г), заряженный трением подходящей поверхности. Добавка для контроля заряда может быть введена в массу композиции или нанесена на поверхность композиции тонера.

Восковая добавка может способствовать улучшению плавления тонера и дисперсионных характеристик компонентов тонера. Примеры таких материалов включают блоксополимеры этиленоксида и пропиленоксида, доступные как полоксамеры (например, пищевые Lutrol® и Pluronic®, доступные от BASF Corporation, находящейся в Florham Park, New Jersey, U.S.A.), гидрогенизированное касторовое масло, стеариловый цетиловый спирт, цетиловые эфиры, карнаубский воск, микрокристаллический воск, белый воск (например, химически отбеленный пчелиный воск), ксантановую камедь и лецитин. Предпочтительно восковая добавка имеет точку плавления в пределах от 80°С до 120°С.

Пластификатор может значительно снизить температуру стеклования (Tg) термопластичного полимера, делая его более гибким и облегчая работу с ним. Примеры пластификаторов включают эфиры высших жирных кислот, глицериды, эфир гликоля жирных кислот кокосового масла, дибутилсебацинат, триэтилцитрат, триацетин и ацетилированные моноглицериды.

Введение наполнителя или разбавителя в композицию тонера снижает его стоимость и увеличит объем. Этот также может быть использовано в качестве агента против стеклования или для оказания воздействия на реологические свойства порошка. Примеры наполнителей и разбавителей включают альгиновую кислоту, бентонит, карбонат кальция, каолин, тальк, алюмосиликат магния и карбонат магния.

Тонер может включать поверхностно-активную добавку, например, для усиления и/или контроля реологических свойств порошка и трибоэлектрических зарядных свойств. Примеры поверхностно-активных добавок включают: гидрофильную высокодисперсную двуокись кремния, высокодисперсный диоксид титана, оксид цинка, оксид алюминия, стеарат цинка, стеарат магния и стеарат кальция. Количество различных компонентов в тонере может варьировать в зависимости от его назначения. Однако некоторые варианты воплощения настоящего изобретения могут иметь следующие пределы (в вес.%): термопластический полимер (50-98 вес.%), краситель (1-40 вес.%), восковая добавка (0-30 вес.%), добавка для контроля заряда (0-20 вес.%), наполнитель или разбавитель (0-50 вес.%), поверхностно-активная добавка (0-10 вес.%) и пластификатор (0-20 вес.%). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения пределы (в вес.%) могут быть более узкими: термопластический полимер (70-96 вес.%), краситель (2-30 вес.%), восковая добавка (0-20 вес.%), добавка для контроля заряда (0-10 вес.%), наполнитель или разбавитель (0-20 вес.%) и поверхностно-активная добавка (0-5 вес.%). В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения пределы (в вес.%) могут быть даже еще более узкими: термопластический полимер (80-95 вес.%), краситель (5-20 вес.%), восковая добавка (0-5 вес.%), добавка для контроля заряда (0-5 вес.%), наполнитель или разбавитель (0-15 вес.%) и поверхностно-активная добавка (0-2,5 вес.%).

Одна из технологий получения тонера включает предварительное смешивание ингредиентов тонера иных, чем поверхностно-активные добавки. Смешанные ингредиенты тонера плавят вместе при температуре, достаточно высокой для того, чтобы гарантировать высокую степень однородности дисперсии и распределения всех компонентов в полимерном связующем тонера. Затем вязкоэластичную расплавленную смесь охлаждают до комнатной температуры или ниже для достижения соединением хрупкости, которая позволяет уменьшить размер частиц при распылении. Необязательно способ может включать предварительное механическое измельчение охлажденного компаундированного материала до размера частиц, подходящего для микронизации или пульверизации. Процесс микронизации или пульверизации проводят для уменьшения частиц материала до предварительно заданного среднего размера частиц. Далее микронизированные или пульверизированные частицы стандартизируют с получением предварительно заданного распределения размера частиц. Поверхностно-активная добавка или комбинация поверхностно-активных добавок необязательно может быть смешана на поверхности стандартизированного тонера.

Предпочтительно по меньшей мере 95% частиц тонера имеют диаметр менее чем около 30 микрон. В некоторых случаях может быть желательно, чтобы 95% частиц тонера имели диаметр менее чем около 20 микрон или в других случаях менее чем около 10 микрон. В других вариантах воплощения настоящего изобретения могут быть использованы отличающиеся размеры частиц. Однако предпочтительно, чтобы размер частиц составлял более чем около 1 микрон.

Конкретные примеры воплощения настоящего изобретения.

ПРИМЕР 1

Согласно следующей процедуре получали голубой пищевой тонер.

Следующие ингредиенты вводили в миксер Henschel Blender модель SF10 и смешивали в течение 2 минут при скорости 3500 оборотов в минуту:

Blue Lake № 1 FD&C 500 грамм

Kollidon® SR Poly (винилацетат - винилпирролидон) - 4500 грамм

Итого - 5000 грамм

Смешанные материалы подавали в одношнековый пульсирующий экструдер Buss модель TCS 30 с соотношением длины шнека к диаметру (L/D) =18.

Рабочая температура экструдера составила 120°C при скорости вращения 200 оборотов в минуту и производительности 5 фунтов/час.

Полученную в результате расплавленную смесь охлаждают и раскатывают холодным роликом, и затем механически измельчают до размера частиц ~ 1 мм в молотковой дробилке. Полученный в результате материал подают в вихревую мельницу Alpine модель № 100 AFG с производительностью 5 фунтов/час.

Для удаления частиц большего и меньшего размера, чем заданный, 3 кг частиц тонера стандартизируют с использованием струйного классификатора Labo Elbow, собирая частицы размером ~ 10 микрон. Анализ размера полученных в результате частиц показывает, что средний диаметр частиц составляет 9,6 µм со стандартным геометрическим отклонением от среднего, равным 1,35.

Для измерения трибоэлектрического заряда (Q/M) тонер сначала дробят на вальцовой дробилке с ферритным носителем в течение 30 минут при концентрации тонера 9,25 вес.%. Затем образцы помещают во вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой или параллельными пластинами. Пластины вращают, накладывая магнитное поле на вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой пластинами, и возникает электрическое поле между пластинами. Тонер передвигается в верхнюю часть пластины, и полученный в результате переменный ток измеряют. Также измеряют вес тонера. Рассчитанный из этих измерений Q/M составил 23,4 µкулон/грамм.

ПРИМЕР 2

Согласно следующей процедуре получали другой голубой пищевой тонер.

Следующие ингредиенты вводили в миксер Henschel Blender модель SF10 и смешивали в течение 1,75 минуты при скорости 3000 оборотов в минуту:

Blue Lake № 1 FD&C -500 грамм

Kollidon® SR Poly (винилацетат-винилпирролидон) - 4250 грамм

Lutrol® F68 Poly (этиленоксид/пропиленоксид) воск - 250 грамм

Итого - 5000 грамм

Смесь одновременно смешивали и плавили в экструдере Buss по Примеру 1, за исключением того, что рабочая температура экструдера составила 115°C при производительности 4 фунтов/час.

Полученную в результате расплавленную смесь микронизировали и стандартизировали по Примеру 1 с выходом 3000 грамм голубого тонера. Средний диаметр частиц составил 9,9 µм со стандартным геометрическим отклонением от среднего, равным 1,34.

Для измерения трибоэлектрического заряда (Q/M) тонер сначала дробят на вальцовой дробилке с ферритным носителем в течение 30 минут при концентрации тонера 8,5 вес.%. Затем образцы помещают во вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой или параллельными пластинами. Пластины вращают, накладывая магнитное поле на вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой пластинами, и возникает электрическое поле между пластинами. Тонер передвигается в верхнюю часть пластины, и полученный в результате переменный ток измеряют. Также измеряют вес тонера. Рассчитанный из этих измерений Q/M составил 24 кулон/грамм.

ПРИМЕР 3

Осуществляли по Примеру 1 за исключением того, что использовали следующие материалы и получали белый пищевой тонер:

Анатаза пищевой диоксид титана - 800 грамм

Kollidon® SR Poly (винилацетат-винилпирролидон) - 3200 грамм

Итого - 4000 грамм

После одновременного смешивания и плавления, микронизирования и стандартизирования получали 2500 грамм белого тонера. Средний размер частиц составил 10,24 µм со стандартным геометрическим отклонением 1,36.

Для измерения трибоэлектрического заряда (Q/M) тонер сначала дробят на вальцовой дробилке с ферритным носителем в течение 30 минут при концентрации тонера 9,6 вес.%. Затем образцы помещают во вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой или параллельными пластинами. Пластины вращают, накладывая магнитное поле на вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой пластинами, и возникает электрическое поле между пластинами. Тонер передвигается в верхнюю часть пластины, и полученный в результате переменный ток измеряют. Также измеряют вес тонера. Рассчитанный из этих измерений Q/M составил 25,8 µкулон/грамм.

ПРИМЕР 4

Осуществляли по Примеру 3 за исключением того, что использовали следующие материалы и получали второй белый пищевой тонер:

Анатаза пищевой диоксид титана - 500 грамм

Kollidon® SR Poly (винилацетат-винилпирролидон) - 4375 грамм

Lutrol® F68 Poly (этиленоксид/пропиленоксид) воск - 125 грамм

Итого - 5000 грамм

Одновременное смешивание и плавление проводили по Примеру 3, но производительность в вихревой мельнице Alpine была снижена до 2 фунтов/час. После одновременного смешивания и плавления, микронизирования и стандартизирования получали 3500 грамм белого тонера. Средний размер частиц составил 9,63 µм со стандартным геометрическим отклонением 1,37.

Для измерения трибоэлектрического заряда (Q/M) тонер сначала дробят на вальцовой дробилке с ферритным носителем в течение 30 минут при концентрации тонера 9,8 вес.%. Затем образцы помещают во вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой или параллельными пластинами. Пластины вращают, накладывая магнитное поле на вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой пластинами, и возникает электрическое поле между пластинами. Тонер передвигается в верхнюю часть пластины, и полученный в результате переменный ток измеряют. Также измеряют вес тонера. Рассчитанный из этих измерений Q/M составил 29,1 µкулон/грамм.

ПРИМЕР 5

Осуществляли по Примеру 1 за исключением того, что использовали следующие материалы и получали черный пищевой тонер:

Blue Lake № 1 FD&C -250 грамм

Red Lake № 40 FD&C -250 грамм

Yellow Lake № 5 FD&C -250 грамм

Kollidon® SR Poly (винилацетат-винилпирролидон) - 4250 грамм

Итого - 5000 грамм

Одновременное смешивание и плавление проводили по Примеру 1, но производительность в вихревой мельнице Alpine была снижена до 2 фунтов/час. После одновременного смешивания и плавления, микронизирования и стандартизирования получали 3800 грамм черного тонера. Средний размер частиц составил 10,7 µм со стандартным геометрическим отклонением 1,45.

Для измерения трибоэлектрического заряда (Q/M) тонер сначала дробят на вальцовой дробилке с ферритным носителем в течение 30 минут при концентрации тонера 13,9 вес.%. Затем образцы помещают во вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой или параллельными пластинами. Пластины вращают, накладывая магнитное поле на вращающийся фиксатор с расположенными одна ниже другой пластинами, и возникает электрическое поле между пластинами. Тонер передвигается в верхнюю часть пластины, и полученный в результате переменный ток измеряют. Также измеряют вес тонера. Рассчитанный из этих измерений Q/M составил 15,4 µкулон/грамм.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения способы отличаются от конкретных, описанных выше примеров, которые могут быть использованы для получения тонера.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения для получения тонера применяют химический способ. Использование микроинкапсуляции или других химических способов получения частиц тонера с заданным размером может избавить от необходимости стадии тонкого измельчения, поскольку размер частиц и распределение размера частиц может быть заранее задано и контролироваться во время стадий химической обработки. Например, для получения микрокапсул тонера с заранее заданным размером может быть использована распылительная сушка или коацервация, что позволяет применять коммерчески доступные подходящие пищевые добавки (например, полимеры, пластификаторы, стабилизаторы частиц и пищевые красители).

Процесс микроинкапсуляции обеспечивает разделение функций оболочки и ядра. Оболочка должна иметь достаточную механическую прочность, такую, чтобы тонер мог сохраниться интактным в процессе накопления заряда и процессе проявления; быть термически стабильной и в достаточной степени отвечать требованиям неслеживаемости; обладать свойствами трибоэлектрической зарядки и реологическими свойствами порошка при использовании подходящих поверхностно-активных добавок, введенных в оболочку. Ядро может обеспечивать свойства плавления и фиксации и цветовые характеристики, ограничивая краситель материалом ядра. Например, высокая Tg оболочки материала может быть использована в сочетании с низкой Tg композиции ядра. При нагревании во время процесса плавления расширяющийся материал ядра разрушает материал оболочки и позволяет зафиксироваться всей композиции тонера на поверхности конфеты.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения в качестве основных компонентов могут быть использованы эфиры сорбита, такие как сорбитанмоностеарат и сорбитантристеарат. Дополнительно могут быть использованы полисорбаты, такие как полиоксиэтилена сорбитанмоностеарат (Полисорбат 60), полиоксиэтилена сорбитантристеарат (Полисорбат 65) и полиоксиэтилена сорбитанмоноолеат (Полисорбат 80).

Также в качестве полимера ядра может быть использован сополимер поливинилацетата и поливинилпирролидона (например, Kollidon® VA 64), поскольку он защищает от воздействия окружающей среды, окружая оболочку и частично решая проблему абсорбции воды.

Для того чтобы оболочка отвечала заданным требованиям, для композиции оболочки предпочтительно использовать вязкий, влагонепроницаемый с высокой Tg полимер.

Пищевые тонеры могут быть использованы для нанесения на поверхность или создания изображения, например, на трехмерных предметах, включая пищевые продукты, потребляемые людьми.

Например, тонер может быть перенесен на поверхность предмета электростатически. Тонер или порция тонера может быть расплавлена на поверхности предмета для создания изображения на предмете. Нерасплавленные порции тонера могут быть удалены с предмета.

Ниже описана конкретная технология создания изображения на поверхности покрытой сахаром конфеты. Также технология может быть использована для создания изображения на поверхности других предметов.

Начальная стадия технологии включает нанесение тонера на конфету. Согласно конкретному варианту воплощения настоящего изобретения, тонер механически комбинируют с магнитноактивным порошком (то есть, носителем) для проявления. Носитель служит для трибоэлектрической зарядки тонера и перенесения тонера на поверхность конфеты, несущую изображение за счет электростатического взаимодействия. Предпочтительно также носитель по существу состоит из пищевых компонентов. Тонер и носитель должны быть смешаны для оптимизации электростатических и других свойств при применении конкретного тонера и систем создания изображения. В качестве альтернативы может быть использована электрическая корона или другие технологии заряжения.

Предпочтительно конфету удерживают таким образом, чтобы образовалось электрическое поле между поверхностью конфеты, на которую наносят покрытие, и системой проявления. Это может быть достигнуто, например, подачей напряжения с одной полярностью на проявитель и подачей напряжения противоположной полярности на конфету. Держатель конфеты должен быть электроизолирован от конфеты для того, чтобы он не покрывался тонером. В некоторых случаях тонером избирательно могут быть покрыты части поверхности конфеты. Например, можно предпочтительно покрыть только одну сторону конфеты, в таком случае рядом с конфетой или другим предметом может быть размещен экран с одним или несколькими отверстиями таким образом, что экран избирательно блокирует нанесение тонера на определенные части предмета.

В случае если электрическое поле между тонером и конфетой сильнее, чем электростатическое взаимодействие, удерживающее тонер на поверхности магнитного порошкообразного носителя, некоторое количество тонера может переместиться на поверхность конфеты, где будет удерживаться электростатически. Следовательно, конфета или часть конфеты может быть покрыта тонером неконтактным способом. Количество тонера на конфете можно контролировать размером электрического поля, относительной скоростью прохождения конфеты через площадь, где удерживается тонер, длительностью приложения поля и электростатическим зарядом тонера и концентрацией тонера (количество тонера относительно количества носителя). Как только конфета покрыта тонером, тонер удерживается электростатически и не должен осыпаться. Конфета может быть обработана без каких-либо дополнительных усилий для прилипания тонера или закрепления его на поверхности.

Далее заданное изображение создается на поверхности конфеты. Конфета может быть подвергнута воздействию источника энергии для получения локализованного расплавления тонера на поверхности конфеты согласно заданному изображению. Это может быть проведено, например, технологией термического формирования изображения лазером, в которой свет лазера плавит тонер таким образом, что частицы тонера сплавляются вместе и адгезируются на заданной площади поверхности конфеты. Предпочтительно температура поверхности предмета поддерживается ниже точки плавления предмета даже в процессе плавления. Как указано выше, термопластичный полимер имеет относительно низкую температуру стеклования, что позволяет наносить тонер и плавить его на термочувствительных предметах без их повреждения. Нерасплавленный тонер без проблем остается на поверхности. В таких случаях после окончания этапа создания изображения можно легко увидеть изменения тонера на поверхности конфеты.

Затем нерасплавленный тонер удаляют с поверхности конфеты, таким образом, оставляя заданное расплавленное изображение на поверхности. Нерасплавленные части тонера могут быть удалены с конфеты неконтактной технологией при использовании силы электростатического взаимодействия. Детали специальной системы для осуществления указанной выше технологии описаны в патентной заявке PCT, поданной 10 мая 2007 и имеющей название «USE OF POWDERS FOR CREATING IMAGES ON OBJECTS, WEBS OR SHEETS» (Attorney Docket No. 21157-004WO1). Описание последней введено здесь ссылкой.

Изображение, сформированное на поверхности конфеты, может включать один или более текстовый символ, графический символ или другие типы изображения. Изображение, созданное тонером, может быть одноцветным или многоцветным. В случае многоцветного изображения процесс нанесения и плавления тонера на предмете может быть повторен с использованием двух или более пищевых тонеров различных цветов. В дополнение к другим цветам краситель, входящий в состав тонера, может сделать его белым. Такой тонер белого цвета может быть использован, например, для маскировки основного цвета конфеты в последующем процессе создания цветного изображения.

В некоторых случаях первый тонер может быть нанесен и расплавлен на части или на всей поверхности предмета и может служить покрытием. Второй наносимый и расплавляемый на поверхности предмета для формирования изображения тонер может иметь другой цвет.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения белое покрытие наносят на поверхность субстрата с последующим нанесением изображения прозрачной или не прозрачной краской. В других вариантах воплощения настоящего изобретения на поверхность субстрата наносят только изображение не прозрачной краской. Следовательно, изображение может быть напечатано не на белой поверхности.

В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения тонер может иметь аромат, вкус и/или обеспечивающие текстуру компоненты.

Пищевые тонеры могут быть использованы на кондитерских изделиях, таких как шоколад, шоколадные батончики и кондитерские изделия, покрытые сахарной глазурью, включая шоколад, орехи в шоколадной глазури или штучные сахарные кондитерские изделия; снэковые пищевые продукты на основе зерна; в том числе и лакомство для собак.

Они также могут быть нанесены на не пищевые продукты. Тонеры могут быть нанесены на предметы с округлой или неправильной поверхностью, так же как и на плоские поверхности.

В объем формулы изобретения также входят другие применения.