濃縮油墨組合物的製作方法
2023-05-02 14:56:21 2
濃縮油墨組合物的製作方法
【專利摘要】本文公開了一種用於濃縮油墨組合物的方法，其中所述方法包括步驟：(a)提供油墨組合物，所述油墨組合物包含液體載劑以及包含樹脂和著色劑的顆粒，其中，所述油墨組合物中每g所述油墨組合物中的固體含有小於0.3mg的電荷引導劑；(b)在可充電的傳送機與第一電極之間傳送所述油墨組合物，其中施加電勢使得所屬油墨組合物附著至所述可充電的傳送機，其中在所述可充電的傳送機與所述第一電極之間的電場為2000V/mm或更大；(c)在所述傳送機上傳送所述油墨組合物以經過移動表面，其中所述油墨接觸所述移動表面並且在所述傳送機與所述移動表面之間施加電勢，使得所述顆粒布置為向所述傳送機移動，並且一些液體載劑被移除以增加所述傳送機上液體載劑中的所述顆粒的濃度，從而在所述傳送機上形成濃縮油墨，然後所述傳送機和所述移動表面彼此分離，並且至少一些所述濃縮油墨保留在所述傳送機上；以及(d)從所述傳送機上移除所述濃縮油墨並且將其轉移至存儲容器。還公開了一種設備。
【專利說明】濃縮油墨組合物
【背景技術】
[0001] 通常，靜電印刷過程包括在光電導表面上形成圖像，將具有帶電顆粒的油墨塗敷 至光電導表面，使得它們選擇性粘結至圖像，然後將呈圖像形式的帶電顆粒轉印至印刷基 板。
[0002] 光電導表面通常位於圓柱體上並且經常被稱為照片成像板（PIP)。光電導表面選 擇性地帶有靜電潛像，該靜電潛像具有帶有不同電勢的圖像區和背景區。例如，在液體載劑 中包含帶電調色劑顆粒的靜電油墨組合物可以與選擇性帶電的光電導表面接觸。帶電調色 劑顆粒附著至潛像的圖像區，而背景區仍然空白。然後將圖像直接地轉印至印刷基板（例 如紙），或更通常地，通過首先將圖像轉印至中間轉印構件（其可以是軟膨脹橡皮布），並且 然後轉印至印刷基板。該方法的變型利用不同方法來在光感受器上或在介電材料上形成靜 電潛像。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0003] 圖1顯示了用於濃縮油墨組合物和實現本文描述的方法的實施例的設備的一個 實施例。
[0004] 圖2顯示了用於濃縮油墨組合物和實現本文描述的方法的實施例的設備的另一 個實施例。
【具體實施方式】
[0005] 在公開和描述本發明之前，應理解本發明不限於本文公開的特定過程步驟和材 料，因為這樣的過程步驟和材料可以稍微改變。還應理解，本文所使用的術語僅是為了描述 特定實施方式的目的而使用。這些術語不旨在進行限制，因為本發明的範圍旨在僅由所附 權利要求及其等同物限定。
[0006] 應當注意，如在本說明書和所附權利要求中使用，單數形式〃一個/種（a)"、〃一 個/種（an) 〃和〃該/所述（the) 〃包括複數指示物，除非上下文另有明確指出。
[0007] 如本文所使用，"液體載劑"、"載液"、"載體"或"載體媒介"是指聚合物、顆粒、著 色劑、電荷引導劑和其它添加劑可以在其中分散來形成液體靜電油墨或電子照相油墨的液 體。這樣的載液和媒介物組分是本領域已知的。典型的載液可以包括多種不同試劑例如表 面活性劑、共溶劑、粘度調節劑和/或其它可能成分的混合物。本文使用的
[0008] 如本文所使用，〃靜電油墨組合物〃一般是指通常適於用在靜電印刷過程（有時 被稱為電子照相印刷過程）中的呈液體形式的油墨組合物。
[0009] 如本文所使用，〃顏料〃 一般包括顏料著色劑、磁性顆粒、氧化鋁、矽石和/或其它 陶瓷或有機金屬，無論這樣的微粒是否賦予顏色。因此，儘管本說明書主要示例顏料著色劑 的使用，但是術語"顏料"可以更通常用來不僅描述顏料著色劑，還用來描述其它顏料例如 有機金屬化合物、鐵氧體、陶瓷等。
[0010] 如本文所使用，"共聚物〃是指由至少兩種單體聚合的聚合物。 toon] 特定的單體可以在本文描述為構成聚合物的特定重量百分比。這指示在聚合物中 由所述單體形成的重複單元構成聚合物的所述重量百分比。
[0012] 如果本文提及標準試驗，除非另有說明，否則所指的試驗版本是提交本專利申請 時的最新版本。
[0013] 如本文所使用，"靜電印刷〃或〃電子照相印刷〃一般是指提供從光成像基板直接 地或經由中間轉印構件間接地轉印的圖像的過程。因此，該圖像基本上不被吸收進塗敷有 該圖像的光成像基板內。此外，"電子照相印刷機〃或〃靜電印刷機〃一般是指能夠進行如 上所述的電子照相印刷或靜電印刷的那些印刷機。〃液體電子照相印刷〃是電子照相過程 中使用液體油墨而不是粉末調色劑的特定類型的電子照相印刷。靜電印刷過程可以涉及使 靜電油墨組合物經受電場，例如具有l〇〇〇V/cm或更大的場梯度的電場，例如，具有1500V/ cm或更大的場梯度的電場。
[0014] 如本文所使用，術語〃約〃用來通過提供規定值可〃稍高於〃或〃稍低於〃端點 而提供數值範圍端點的靈活性。該術語的靈活性程度可以通過由特定變量表示且在本領域 技術人員的知識範圍之內，以基於經驗和本文的關聯描述來確定。
[0015] 如本文所使用，為了方便，多個項目、結構元件、組成元件和/或材料可以呈現在 公共列表中。然而，這些列表應當被解釋為好像該列表的每個成員被單獨地標識為分離且 唯一的成員。因此，在沒有相反指示的情況下，這樣的列表的單獨成員都不應僅基於它們在 公共組中的出現而被解釋為相同列表的任何其它成員的實際等價物。
[0016] 濃度、數量和其它數值數據可以在本文中以範圍格式表示或呈現，應理解，這樣的 範圍格式僅為了方便和簡潔使用，因此應被解釋為不僅包括作為範圍的界限明確記載的數 值，還包括在該範圍內涵蓋的所有單獨數值或子範圍，如同每個數值和子範圍被明確地記 載。作為說明，〃約lwt%至約5wt% 〃的數值範圍應被解釋為不僅包括明確記載的約lwt% 至約5wt %的值，而且包括在所指出的範圍內的單獨值和子範圍。因此，在該數值範圍內包 括的是單獨的值（例如2、3. 5和4)和子範圍（例如1-3、2-4和3-5等）。該相同原理適用 於僅記載一個數值的範圍。此外，無論該範圍的廣度或所述的特徵如何，這種解釋應當都適 用。
[0017] 除非另有說明，否則本文所述的任何特徵可以與本文所述的任何方面或任何其它 特徵結合。
[0018] 在一個方面，提供了用於濃縮油墨組合物的方法，其中所述方法包含步驟：
[0019] (a)提供油墨組合物，所述油墨組合物包含液體載劑以及包含樹脂和著色劑的顆 粒，其中，所述油墨組合物中每g所述油墨組合物中的固體含有少於0. 3mg的電荷引導劑。
[0020] (b)在可充電的傳送機與第一電極之間傳送所述油墨組合物，其中施加電勢使得 所屬油墨組合物附著至所述可充電的傳送機；
[0021] (c)在所述傳送機上傳送所述油墨組合物以經過移動表面，其中所述油墨接觸所 述移動表面並且在所述傳送機與所述移動表面之間施加電勢，使得所述顆粒布置為向所述 傳送機移動，並且一些液體載劑被移除以增加所述傳送機上液體載劑中的所述顆粒的濃 度，從而在所述傳送機上形成濃縮油墨，然後所述傳送機和所述移動表面彼此分離，並且至 少一些所述濃縮油墨保留在所述傳送機上；以及
[0022] (d)從所述傳送機上移除所述濃縮油墨並且將所述濃縮油墨轉移至存儲容器。
[0023] 在另一方面，提供用於濃縮油墨組合物的設備，所述設備包含含有鋁芯的可旋轉 鼓，所述可旋轉鼓具有硬的陽極氧化的表面覆蓋層；第一電極，所述第一電極置於鄰近所述 表面覆蓋層；輥，所述輥具有帶外表面層的金屬芯，所述外表面層包含彈性材料，其中，在缺 少任何油墨組合物的情況下，所述輥的彈性材料和所述可旋轉鼓的硬的陽極氧化的表面覆 蓋層是接觸的。
[0024] 其中，所述設備配置為向所述電極和所述輥施加-2800V或更小的電勢，並且向所 述可旋轉鼓施加-500V或更大的電勢，和/或所述設備配置為向所述電極和所述輥施加 2800V或更大的電勢，並且向所述可旋轉鼓施加500V或更小的電勢。
[0025] 本發明的發明人已發現了他們可以濃縮含有少量或不含電荷引導劑的油墨組合 物。這是令人驚訝的，因為期望電荷引導劑應該存在以在含有顆粒的樹脂上賦予電荷，以使 它們在電場梯度中可被操作。另外，先前已經考慮過使用現有技術的一些方法濃縮液體靜 電油墨至30_35wt%或更高的固體含量不可逆地改變油墨中的顆粒結構，降低印刷質量並 且使油墨不適合在靜電印刷機中使用。然而，本文描述的方法似乎不會可逆地影響油墨的 質量。在油墨被濃縮後，可加入電荷引導劑和/或稀釋油墨，然後在靜電印刷過程中使用所 述油墨。在現有技術的一些情況中，在靜電油墨中液體載劑的含量在被輸送至印刷機時一 般為75至80重量％。在將油墨應用於印刷機中之前，可以將油墨進一步稀釋至約98重 量％的液體含量。通過濃縮所述油墨，這減少了需要輸送的所述油墨組合物的總重量，因此 節約了能量和成本。另外，本發明的方法可為連續過程，它有利於批量過程。此外，它避免 了使用具有大的佔用空間並且是購買花費貴的一些可能的濃縮設備的需要，例如，離心機。
[0026] 用於靜電印刷過程的油墨
[0027] 在步驟（a)中的油墨包括液體載劑以及包含樹脂和著色劑的顆粒。
[0028] 所述樹脂可包括熱塑性聚合物。具體地，所述樹脂的聚合物可選自乙烯丙烯酸共 聚物；甲基丙烯酸共聚物；乙烯醋酸乙烯酯共聚物；乙烯（例如80wt%至99. 9wt% )和甲基 丙烯酸或丙烯酸的烷基（例如C1至C5)酯（例如0· lwt%至20wt% )的共聚物；乙烯（例 如80wt%至99. 9wt% )、丙烯酸或甲基丙烯酸（例如0· lwt%至20. Owt% )和甲基丙烯酸 或丙烯酸的燒基（例如C1至C5)酯（例如0· lwt%至20wt% )的共聚物；聚乙烯；聚苯乙 烯；等規聚丙烯（結晶）；乙烯丙烯酸乙酯；聚酯；聚乙烯基甲苯；聚醯胺；苯乙烯/ 丁二烯 共聚物；環氧樹脂；丙烯酸樹脂（例如丙烯酸或甲基丙烯酸和丙烯酸或甲基丙烯酸的至少 一種烷基酯的共聚物，其中烷基在一些實例中為1至約20個碳原子，例如甲基丙烯酸甲酯 (例如50wt%至90wt% )/甲基丙烯酸（例如Owt%至20wt% )/乙基己基丙烯酸酯（例如 10wt %至50wt % ));乙烯-丙烯酸酯三元共聚物：乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐（ΜΑΗ)或甲 基丙烯酸縮水甘油酯（GMA)三元共聚物；乙烯-丙烯酸離聚物及其組合。
[0029] 在一些實施例中，所述樹脂包含乙烯或丙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯屬不飽和 酸的共聚物的第一聚合物。在一些實施例中，所述第一聚合物缺少酯基並且所述樹脂進一 步包含具有酯側基的第二聚合物，所述第二聚合物為（i)第一單體，所述第一單體具有選 自酯化的丙烯酸或酯化的甲基丙烯酸的酯側基，（ii)第二單體，所述第二單體具有選自丙 烯酸或甲基丙烯酸的酸側基，和（iii)第三單體，所述第三單體選自乙烯和丙烯的共聚物。
[0030] 在步驟（a)中，所述樹脂可構成油墨組合物中固體重量的5%至99%，在一些實施 例中，為油墨組合物中固體重量的50%至90%，在一些實施例中，為油墨組合物中固體重 量的70%至90%。在所述油墨組合物中固體的其餘wt%可為所述著色劑，並且在一些實施 例中，可存在任何其它的添加劑。
[0031] 通常，所述液體載劑充當用於油墨中其它成分的分散介質。例如，液體載劑可以 包括或者可以是烴、矽油、植物油等。所述液體載劑可以包括但不限於絕緣的、非極性的、 用作調色劑顆粒的介質的無水液體。所述液體載劑可包括具有超過約1〇 9歐姆-釐米的 電阻率的化合物。所述液體載劑可具有低於約30的介電常數，在一些實施例中低於約10， 在一些實施例中低於約5,在一些實施例中低於約3。所述液體載劑可包括但不限於經。 所述烴可以包括但不限於脂族烴、異構化的脂族烴、支鏈脂族烴、芳族烴及其組合。液體 載劑的實例包括但不限於脂族烴、異鏈烷烴化合物、鏈烷烴化合物、脫芳構化的烴化合物 等。具體地，液體載劑可以包括但不限於Isopar-G?、Isopar-H?、Isopar-L?、Isopar-M?、 Isopar-K?> Isopar-V?> Norparl2?> Norparl3?> Norparl5?> Exxol D40?> Exxol D80?> Exxol D100?、Exxol D130? 和 Exxol D140?(各自由 EXXON CORPORATION 銷售）；Teclen N-16?、Teclen N-20?、Teclen N-22?、Nisseki Naphthesol L?、Nisseki Naphthesol M?、 Nisseki Naphthesol H?>#0SolventL?>#0Solvent M?>#0Solvent H?>Nisseki Isosol300?> Nisseki Isosol400?、AF-4?、AF-5?、AF-6? 和 AF-7?(各自由 NIPPON OIL CORPORATION 銷 售）；IPSolventl620? 和 IP Solvent2028?(各自由 IDEMITSU PETROCHEMICAL CO.，LTD. 銷售）；Amsco 0MS? 和 Amsco460?(各自由 AMERICAN MINERAL SPIRITS C0RP.銷售）；和 Electron, Positron, New II，Purogen 冊（100%合成廠烯）（由EC0LINK?銷售）。本公開的液 體載劑和其它組分描述於美國專利6, 337, 168、美國專利6, 070, 042和美國專利5, 192, 638 中，所有所述專利以引用的方式併入本文。
[0032] 在一些實施例中，在步驟（a)中，所述液體載劑構成油墨重量的約20%至99. 5%， 在一些實施例中構成油墨重量的50%至99. 5%。在一些實施例中，在步驟（a)中，所述液 體載劑構成油墨重量的約40%至90%。在一些實施例中，在步驟（a)中，所述液體載劑構 成油墨組合物重量的約60%至80%。在一些實施例中，在步驟（a)中，所述液體載劑可構 成靜電油墨組合物的約90%至99. 5%，在一些實施例中構成靜電油墨組合物的約95%至 99 %。在一些實施例中，所述油墨組合物的其餘wt %由包含樹脂和著色劑的顆粒形成。
[0033] 所述著色劑可為染料或者顏料。所述顆粒可包含顏料。所述著色劑可為與 所述液體載劑相容並且可用於靜電印刷的任何著色劑。例如，所述著色劑可作為顏料 顆粒存在，或者可包含樹脂（除本文描述的聚合物以外）和顏料。所述樹脂和顏料可 以是本領域已知的通常使用的那些樹脂和顏料中的任何樹脂和顏料。在一些實施例 中，所述著色劑選自青色染料、品紅色染料、黃色染料和黑色染料。例如，Hoechst的 顏料包括永固黃（Permanent Yellow)DHG、永固黃GR、永固黃G、永固黃NCG-71、永固黃 GG、漢沙黃（Hansa Yellow) RA、漢沙亮黃（Hansa Brilliant Yellow) 5GX-02、漢沙黃 X、 NOVAPERM? YBLL0W HR、NOVAPERM? YELLOW FGL、漢沙亮黃 10GX、永固黃 G3R-01、 HOSTAPERM? YKLLOff H4(；> HOSTAPERM? YELLOW H3G, HOSTAPERM? ORANGE (;R、HOSTAPERM? SCARLET GO、Permanent Rubine F6B ;Sun Chemical 的顏料包括 L74-1357 黃、L75-1331 黃、L75-2337 黃；Heubach 的顏料包括 DALAMAR? YKLL0W YT-858-D ;Ciba-Geigy 的顏料包括 CROMOPHTHAL? YELL0W3G、CROMOPHTHAL? YELLOW GK、CROMOPHTHAL? YELL0W8G、IRGAZINE? YELL0W5GT、丨RGALITE? RUBINE4BU MONASTRAL? MAGENTA、MONASTRAL? SCARLET、MONASTRAL? VIOLET、MONASTRAL? RED、MONASTRAL? VIOLET ;BASF 的顏料包括LUMOGEN? LIGHT YELLOW、PALIOGEN? ORANGE、HELIOGEN? 丨丨LUE L690IF、HELIOGEN? BLUE TBD7010、HELIOGEN? BLUE K7090、HELIOGEN? BLUE L710IF、HELIOGEN? BLUEL6470、HELIOGEN? (;ΚΙ_:ΕΝΚ8683、HELIOGEN? GREEN L9140;Mobay 的顏料 包括 QUINDO? MAGENTA、INDOFAST? BRILLIANT SCARLET、QUINDO? RED6700、 QUINDO? RED6713、INDOFAST? VIOLET ;Cabot 的顏料包括 Maroon B STERLING? NS BLACK、STERLING? \SX76、MOGUL? L ;DuP〇nt 的顏料包括 TIPURE? R-101 ;和 Paul Uhlich 的顏料包栝UHLICH? I5K8200。
[0034] 在本文所述的方面的電荷引導劑的量可以與油墨組合物中電荷引導劑的總量有 關。在一些實例中，多種類型的電荷引導劑可以包括於油墨組合物中並且該量為油墨組合 物中不同類型的電荷引導劑的總和。
[0035] 在一些現有技術中，向所述載體液體中加入電荷引導劑以在油墨顆粒上賦予電 荷。在0.3mg電荷引導劑/g油墨組合物的固體的水平以下，如果有的話，觀察到充電效 應。在所述方法的步驟（a)中，油墨組合物可以含有少於0.2mg電荷引導劑/g所述油墨 組合物中的固體，在一些實例中少於〇. lmg電荷引導劑/g所述油墨組合物中的固體，在一 些實例中少於〇. 05電荷引導劑/g所述油墨組合物中的固體。在一些實施例中，在方法的 步驟（a)中，電荷引導劑被定義為選自脂肪酸的鋯鹽（例如辛酸鋯）、磺基-琥珀酸酯的金 屬鹽、氧磷酸酯的金屬鹽（metal salts of oxyphosphates)、燒基-苯磺酸的金屬鹽、芳族 羧酸或磺酸的金屬鹽、聚氧乙烯化烷基胺、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮和多價醇的有機酸酯的 引導劑。在一些實施例中，在方法的步驟（a)中油墨組合物基本上不含有或不含電荷引導 齊U。在一些實施例中，在方法的步驟（a)中，油墨組合物基本上不含有或不含脂肪酸的鋯 鹽（例如辛酸鋯）、磺基-琥珀酸酯的金屬鹽、氧磷酸酯的金屬鹽、烷基-苯磺酸的金屬鹽、 芳族羧酸或磺酸的金屬鹽、聚氧乙烯化烷基胺、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮和多價醇的有機酸 酯。在一些實例中，在方法的步驟（a)中，油墨組合物基本上不含有或不含油溶性石油磺酸 鹽（例如中性 Calcium Petronate?、中性 BariumPetronate? 和喊性 Barium Petronate?)、 聚丁烯琥珀醯亞胺（例如0L0A?1200和Amoco575)和甘油酯鹽（例如具有不飽和和飽和酸 取代基的磷酸化單甘油酯和二甘油酯的鈉鹽）、磺酸鹽（包括但不限於磺酸的鋇鹽、磺酸的 鈉鹽、磺酸的鈣鹽和磺酸的鋁鹽）。在一些實例中，在方法的步驟（a)中，油墨組合物基本上 不含有或不含磺酸，包括但不限於烷基磺酸、芳基磺酸和琥珀酸烷基酯的磺酸（例如參見 W02007/130069)。
[0036] 所述靜電油墨組合物可包含一種或多種添加劑，例如電荷佐劑、蠟、表面活性劑、 生物殺滅劑、有機溶劑、黏度調節劑、用於pH調整的物質、螯合劑、防腐劑、相容性添加劑、 乳化劑等。
[0037] 在一些實施例中，在第一個方面的步驟（a)中，所述油墨組合物包含鋁鹽，例如脂 肪酸的鋁鹽，包括但不限於硬脂酸鋁。這用來穩定從第一電極和可充電的傳送機之間通過 之後一旦充電在樹脂顆粒上的電荷。在一些實施例中，包括硬脂酸鋁的鋁鹽不是電荷引導 齊IJ，例如，當與具有酸側基的樹脂一起組合使用時。
[0038] 在一些實施例中，在步驟（a)中，所述油墨具有50pmho/cm或更小的高場電導率， 在一些實施例中為30pmho/cm或更小的高場電導率，在一些實施例中為20pmho/cm或更小 的高場電導率，在一些實施例中為l〇pmho/cm或更小的高場電導率.所述油墨組合物的高 場電導率在23°使用直流電以1500V/mm測量。
[0039] 在一些實施例中，在步驟（a)中，所述油墨具有10pmho/cm或更小的低場電導率， 在一些實施例中為5pmho/cm或更小，在一些實施例中為2pmho/cm或更小，在一些實施例中 為Opmho/cm。通過向兩個平行電極施加恆定振幅的AC電壓並且監控通過液體的電流來測 量所述低場電導率，在這種情況下，電場振幅為5V/mm，頻率為5Hz，並且溫度為23°C。
[0040] 可充電的傳送機
[0041] 可充電的傳送機可以是能夠支撐並移動所述油墨組合物的並且可以被施加電勢 的任何適合的傳送機。當被充電時，即當在可充電的傳送機與電極之間施加電勢時，調整所 述傳送機被調整以便使所述顆粒附著至傳送機。
[0042] 傳送機通常具有形成環的連續表面。在一些實施例中，傳送機呈可旋轉鼓形式，其 中可旋轉鼓的外表面用來支撐所述油墨組合物。所述鼓可圍繞軸線旋轉，該軸線可以任何 期望的角定位。在一些實施例中，所述鼓的軸線是水平的。所述鼓可為任何適合的形狀，並 且在一些實施例中為圓柱形，這時鼓具有形成圓柱體的軸線的旋轉的軸線。
[0043] 在一些實施例中，所述可充電的傳送機呈由適合的機構（如一個或多個輥子）驅 動的帶形式。
[0044] 所述可充電的傳送機可包含金屬。所述金屬可選自但不限於，鋼、鋁和銅以及包括 這些金屬中任何金屬的合金。所述可充電的傳送機可包含具有非金屬材料的表面覆蓋層的 金屬基板，例如鼓，所述非金屬材料可為非金屬的、彈性的或非彈性的材料。非金屬的非彈 性的材料可選自金屬氧化物和含碳的塗層，例如類金剛石的碳塗層。所述彈性材料可包括 選自氯丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、EPDM橡膠、聚氨酯橡膠、環氧樹脂橡膠、丁基橡膠、含氟 彈性體（例如可商購的Viton)以及聚氨酯的材料。所述彈性材料可進一步包括電阻率控 製劑，所述電阻率控制劑可分散在所述彈性材料中，並且所述電阻率控制劑可選自離子材 料、金屬或碳。所述離子材料可為季銨化合物。可分散在所述彈性材料中的電阻率控制劑 可選自有機染料、有機顏料、有機鹽、聚合電解質、無機鹽、增塑劑、無機顏料、金屬顆粒、電 荷轉移配合物或用彈性材料（如聚氨酯）產生電荷轉移配合物的材料。所述電阻率控制劑 可以所述表面覆蓋層的〇. lwt%至6wt%的量存在，而其餘的重量百分比可為彈性材料。所 述電阻率控制劑可為季銨化合物，例如具有通式（NR1' R2' R3' R4)X'的化合物，其中R1'、!?2'、 R3'and R4各自獨立地為烴基，所述烴基包括但不限於烷基或芳基，並且其中所述烷基為取代 的或未取代的、支鏈的或直鏈的、飽和的或未飽和的，並且X'為陰離子，例如滷化物。季銨 化合物的實例包括但不限於，四庚基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、苄基三甲基氯化銨。 在一些實施例中，所述電阻率控制劑為鋰鹽。
[0045] 所述可充電的傳送機可包含具有金屬氧化物的表面覆蓋層的金屬基板（例如 鼓），並且所述金屬基板的金屬和所述金屬氧化物的金屬相同。在一些實施例中，所述表面 覆蓋層可具有至少5 μ m的厚度，在一些實施例中為至少10 μ m的厚度，在一些實施例中為 至少15 μ m的厚度，在一些實施例中為至少25 μ m的厚度。在一些實施例中，所述表面覆蓋 層可具有5μπι至ΙΟΟμπι的厚度，在一些實施例中為20μπι至80μπι的厚度，在一些實施 例中為30 μ m至70 μ m的厚度，在一些實施例中為45 μ m至60 μ m的厚度。在一些實施例 中，所述可充電的傳送機包含金屬基板，所述金屬基板具有金屬氧化物的陽極氧化的表面 塗層，在一些實施例中該表面塗層具有至少5 μ m的厚度，在一些實施例中為至少10 μ m的 厚度，在一些實施例中為至少15 μ m的厚度，在一些實施例中為至少25 μ m的厚度。在一些 實施例中，所述可充電的傳送機包含金屬基板，所述金屬基板具有金屬氧化物的陽極氧化 的表面塗層，所述表面塗層具有5 μ m至100 μ m的厚度，在一些實施例中為20 μ m至80 μ m 的厚度，在一些實施例中為30 μ m至70 μ m的厚度，在一些實施例中為45 μ m至60 μ m的厚 度。在一些實施例中，所述可充電的傳送機包含鋁基板，所述鋁基板具有包含氧化鋁的陽極 氧化的表面塗層。在一些實施例中，所述陽極氧化的表面塗層為Type III的陽極氧化的塗 層，其在本領域中有時被稱為陽極氧化的硬塗層，這是由硬的陽極氧化或工程陽極氧化形 成的塗層。用於進行Type III的陽極氧化或硬陽極氧化的方法是本領域已知的，並且用於 這樣的陽極氧化的標準可以在例如MIL-A-8625Type III、AMS2469H、BS IS010074:2010和 BS EN2536:1995中找到，這些規範全部通過引用整體併入本文。本發明的發明人已經發現 對金屬可充電的傳送機的表面進行硬陽極氧化產生具有有利電阻率的傳送機，該傳送機可 以適當地控制從傳送機至靜電油墨組合物的顆粒的電荷轉移。
[0046] 所述可充電的傳送機可具有任何適當的尺寸。在一些實施例中，所述可充電的傳 送機具有沿穿過傳送機表面的方向（該方向垂直於傳送機表面運動的方向）測量的至少 40cm的寬度，在一些實施例中為至少50cm的寬度，在一些實施例中為至少60cm的寬度，在 一些實施例中為至少70cm的寬度，在一些實施例中為至少lm的寬度，在一些實施例中為至 少2m的寬度，在一些實施例中為至少3m的寬度，在一些實施例中為40cm至4m的寬度，在 一些實施例中為200cm至400cm的寬度，在一些實施例中為250cm至350cm的寬度。在一 些實施例中，所述可充電的傳送機為或者包括呈圓柱體形式的可旋轉鼓，其中所述圓柱體 具有沿穿過傳送機表面的方向（該方向垂直於傳送機表面運動的方向，即平行於所述圓柱 體的軸線）測量的至少40cm的寬度，在一些實施例中為至少50cm的寬度，在一些實施例中 為至少60cm的寬度，在一些實施例中為至少70cm的寬度，在一些實施例中為至少lm的寬 度，在一些實施例中為至少2m的寬度，在一些實施例中為至少3m的寬度，在一些實施例中 為40cm至4m的寬度，在一些實施例中為200cm至400cm的寬度，在一些實施例中為250cm 至350cm的寬度。在一些實施例中，所述可充電的傳送機為或者包括呈圓柱體形式的可旋 轉鼓，其中所述圓柱體具有至少40cm的直徑，在一些實施例中為至少50cm的直徑，在一些 實施例中為至少60cm的直徑，在一些實施例中為至少70cm的直徑，在一些實施例中為至少 lm的直徑，在一些實施例中為至少2m的直徑，在一些實施例中為40cm至3m的直徑，在一些 實施例中為l〇〇cm至300cm的直徑，在一些實施例中為250cm至350cm的直徑。在一些實 施例中，所述圓柱體的寬度與圓柱體的直徑的比率為2:1至1:2。
[0047] 所述可充電的傳送機可具有電阻率為約IX 109至IX 1011歐姆?釐米的表面，或 者在一些實施例中為電阻率為約IX 101°歐姆·釐米的表面。
[0048] 第一電極
[0049] 所述第一電極可為能夠在所述可充電的傳送機與所述第一電極之間施加電勢的 任何適合的電極。所述電極相對於可充電的傳送機可為固定的。所述第一電極的形狀可至 少部分地對應於所述可充電的傳送機的至少一部分的形狀。例如，如果所述可充電的傳送 機為具有軸線的圓柱體，則所述電極可具有形成圓形的一部分的橫截面，該圓形的中心與 該圓柱體的中心相同。在一些實施例中，如果所述可充電的傳送機為具有軸線的圓柱體，則 所述電極可具有形成圓柱體形狀的一部分的內表面，該圓柱體形狀的軸線與該可充電的傳 送機的圓柱體的軸線相同。
[0050] 在一些實施例中，所述第一電極與所述可充電的傳送機之間的最短距離為0. 5mm 至5mm，在一些實施例中為0· 5mm至2mm，在一些實施例中為0· 8mm至1. 2mm。
[0051] 在一些實施例中，所述第一電極可呈輥或帶的形式，所述輥或帶具有能沿與所述 可充電的傳送機的表面移動方向相同的方向移動並且可與所述可充電的傳送機的表面接 觸的表面。如果所述第一電極呈輥的形式，例如圓柱體，並且所述可充電的傳送機呈鼓的形 式，貝 1J所述第一電極的棍的直徑可小於所述可充電的傳送機的鼓的棍的直徑。在一些實施 例中，呈輥和/或帶的形式的多個第一電極（例如以上描述的）可置於所述可充電的傳送 機的周圍，並且在使用中，每個可用於使所述包含樹脂的顆粒附著至所述可充電的傳送機。
[0052] 所述電極可包含任何導電材料，所述導電材料包括但不限於金屬和碳。所述電極 可包含選自銅、鋁和鋼的金屬。
[0053] 在所述方法中，施加電勢，使得所述油墨組合物變成附著至所述可充電的傳送機。 所述可充電的傳送機與所述第一電極之間的電勢差可為500V或更高，在一些實施例中為 1000V或更高，在一些實施例中為2000V或更高，在一些實施例中為3000V或更高，在一些 實施例中為3200V或更高，在一些實施例中為3500V或更高，在一些實施例中為3800V或更 高，在一些實施例中為4000V或更高。所述可充電的傳送機與所述第一電極之間的電勢差 可為500V至7000V，在一些實施例中為1000V至7000V，在一些實施例中為3000V至6000V， 在一些實施例中為3000V至4000V。所述可充電的傳送機可在比所述第一電極更正的電勢 上，或者所述可充電的傳送機可在不如所述第一電極更正的電勢上。在一些實施例中，所述 可充電的傳送機的電勢可為或者接近地電勢（0V)，例如在50V以內。本發明的發明人已發 現在所述可充電的傳送機與所述第一電極的相對極性可改變，這是比現有技術中的一些技 術的有利之處，所述顆粒將具有給定的極性，常常取決於使用的電荷引導劑，以使當第一電 勢在比第二電勢更正時，所述顆粒將僅從第一電勢移至第二電勢，反之亦然。這使使用該方 法時有更多的多功能性。
[0054] 在該方法中，所述傳送機的表面可以1釐米/秒至100釐米/秒的速度行進，或者 在一些實施例中為5釐米/秒至70釐米/秒的速度行進，或者在一些實施例中為10釐米 /秒至50釐米/秒的速度行進，或者在一些實施例中為20釐米/秒至50釐米/秒的速度 行進，或者在一些實施例中為30釐米/秒至50釐米/秒的速度行進。
[0055] 所述可充電的傳送機與第一電極之間的電場可為2000V/mm或更大，在一些實施 例中為2500V/mm或更大，在一些實施例中為2800V/mm或更大，在一些實施例中為2900V/ mm或更大，在一些實施例中為3000V/mm或更大，在一些實施例中為3200V/mm或更大，在一 些實施例中為3500V/mm或更大，在一些實施例中為3800V/mm或更大，在一些實施例中為 4000V/mm或更大。所述可充電的傳送機與第一電極之間的電場可為2000V/mm至6000V/mm, 在一些實施例中為2500V/mm至5000V/mm，在一些實施例中為2800V/mm至4700V/mm，在一 些實施例中為2900V/mm至4600V/mm，在一些實施例中為2900V/mm至4500V/mm，在一些實 施例中為2900V/mm至4200V/mm。本發明的發明人已發現如果所述顆粒通過高電場，這會促 進它們的充電，並且已發現，即使當它們缺少電荷引導劑時，3000V/mm或更大的場對促進所 述顆粒充電也特別有效。
[0056] 所述第一電極可放置在所述可充電的傳送機下面，其中在所述第一電極與所述可 充電的傳送機之間具有形成間隙的間隔。該方法可使所述用於靜電印刷過程的油墨至少部 分地填充所述可充電的傳送機與所述第一電極之間的間隙，並且在步驟（b)中施加電勢， 使得所述油墨變得附著至所述可充電的傳送機。
[0057] 在一些實施例中，所述第一電極包含輥，所述輥放置在所述可充電的傳送機下面， 並且在用於待濃縮的所述油墨組合物（在步驟（a)中）的容器中。在一些實施例中，所述第 一電極包含多個輥，所述輥放置在所述可充電的傳送機下面，並且每個輥都在用於待濃縮 的所述油墨組合物的容器（在步驟（a)中）中。在一些實施例中，所述可充電的傳送機呈 鼓的形式，所述鼓具有非金屬、非彈性材料的表面覆蓋層，並且所述第一電極呈輥的形式， 所述輥具有包含具有非金屬彈性材料的表面覆蓋層的金屬芯。
[0058] 移動表面
[0059] 所述方法包括傳送在所述傳送機上的所述油墨以經過移動表面，其中所述油墨接 觸所述移動表面並且在所述傳送機與所述移動表面之間施加電勢，使得所述顆粒布置為向 所述傳送機移動，並且一些所述液體載劑被移除以增加所述傳送機上液體載劑中的帶電性 顆粒的濃度，從而在所述傳送機上形成濃縮油墨。
[0060] 所述移動表面形成移動本體的外表面，所述移動本體可呈鼓或帶的形式，如本文 描述的。所述移動表面可形成由輥驅動的鼓或帶的一部分。所述移動表面和移動表面形成 其一部分的本體可以被偏置，使得能夠在所述移動表面與所述可充電的傳送機之間施加電 勢。所述移動表面可被認為是第二電極的一部分。
[0061] 在一些實施例中，所述移動表面形成可旋轉鼓的外表面。具有移動表面的鼓可繞 軸線旋轉，該軸線可以任何期望的角定位。在一些實施例中，具有移動表面的鼓的軸線是水 平的。具有移動表面的鼓可為任何適合的形狀，但在一些實施例中為圓柱體形的，該圓柱體 形的鼓具有形成圓柱體的軸線的旋轉軸。
[0062] 在一些實施例中，所述移動表面形成由適合的機構（如一個或多個輥）驅動的帶 的外表面。
[0063] 具有移動表面的移動本體可包含金屬。在一些實施例中，具有移動表面的移動本 體可包含具有表面覆蓋層的金屬，所述表面覆蓋層包括彈性材料。例如，具有移動表面的移 動本體可包含具有帶外表面層的金屬芯的鼓，其中該金屬芯的外表面層包含彈性材料。所 述金屬可選自但不限於鋼、鋁和銅。所述表面覆蓋層或外表面層可包含彈性材料和電阻率 控制劑，所述電阻率控制劑可分散在彈性材料中。所述電阻率控制劑可用來提高或降低彈 性材料的電阻率（與不含電阻率控制劑的相同材料相比）。所述彈性材料可包含選自氯 丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、EPDM橡膠、聚氨酯橡膠、環氧樹脂橡膠、丁基橡膠、含氟彈性體 (如可商購的Viton)和聚氨酯的材料。
[0064] 可分散在彈性材料中的所述電阻率控制劑可選自離子材料、金屬或碳。所述離子 材料可為季銨化合物。可分散在彈性材料中的所述電阻率控制劑可選自有機染料、有機顏 料、有機鹽、聚合電解質、無機鹽、增塑劑、無機顏料、金屬顆粒、電荷轉移配合物或用彈性 材料（例如聚氨酯）產生電荷轉移配合物的材料。所述電阻率控制劑可以表面覆蓋層的 0. lwt%至6wt%的量存在，而其餘的重量百分比可為彈性材料。所述電阻率控制劑可為季 銨化合物，例如具有通式（NR1' R2' R3' R4)X'的化合物，其中R1'、R2'、R3'和R4各自獨立地 為烴基，所述烴基包括但不限於烷基或芳基，並且其中烷基為取代的或未取代的、支鏈的或 直鏈的、飽和的或未飽和的，並且X'為陰離子，例如滷化物。所述季銨化合物的實例包括但 不限於四庚基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、苄基三甲基氯化銨。在一些實施例中，所述 電阻率控制劑為鋰鹽。
[0065] 如果所述移動表面為包含鼓的移動本體，所述鼓具有帶包含彈性材料的外表面層 的金屬芯，那麼所述鼓的表面的電阻率可為1X 1〇5歐姆?米至1X 1〇8歐姆?米，在一些實 施例中為1X 1〇6歐姆?米至1X 1〇7歐姆?米，當在相接觸的所述輥和金屬杆之間測量時， 沿具有約340mm的棍的總接觸區域為約lcm。
[0066] 在一些實施例中，所述可充電的傳送機包含具有非金屬的彈性材料的表面覆蓋層 的金屬基板，例如鼓；並且具有所述移動表面的移動本體包含具有非金屬的非彈性材料的 表面覆蓋層的金屬基板，例如鼓。
[0067] 在一些實施例中，所述可充電的傳送機包含具有非金屬的非彈性材料的表面覆蓋 層的金屬基板，例如鼓；並且具有所述移動表面的移動本體包含具有非金屬材料的表面覆 蓋層的金屬基板，例如鼓，其中所述非金屬材料可為非金屬的彈性材料。
[0068] 在一些實施例中，在所述可充電的傳送機周圍布置多個移動表面。例如，第一傳送 機可包含第一鼓，並且在所述第一鼓周圍布置具有所述移動表面的多個第二鼓。例如，所述 第一傳送機可包含第一鼓，並且在所述第一鼓周圍布置至少兩個具有所述移動表面的第二 鼓，在一些實施例中為至少三個具有移動表面的第二鼓，在一些實施例中為至少四個具有 移動表面的第二鼓。所述表面覆蓋層可具有107歐姆·釐米至1011歐姆·釐米的電阻率。所 述移動表面上的表面覆蓋層可具有〇. 001mm至20mm的厚度，在一些實施例中為0. 05mm至 10mm的厚度，在一些實施例中為1mm至10mm的厚度，在一些實施例中為1mm至3mm的厚度， 在一些實施例中為3_至8_的厚度。具有移動表面的移動本體可如在US3, 863, 603 (參 見磁刷滾動的描述）和US3, 959, 574 (參見可偏置傳遞構件的描述）中描述的那樣構造，這 兩個美國專利通過引用整體併入本文。
[0069] 在一些實施例中，所述可充電的傳送機的表面和所述移動表面在它們彼此最接近 的點處以相同的相對速度並且沿相同的方向行進。在該方法中，所述傳送機的表面和所述 移動表面可以1釐米/秒至100釐米/秒的速度行進，在一些實施例中以5釐米/秒至50 釐米/秒的速度行進，在一些實施例中為以20釐米/秒至50釐米/秒的速度行進在一些 實施例中為以30釐米/秒至50釐米/秒的速度行進，在一些實施例中為以10釐米/秒至 30釐米/秒的速度行進。
[0070] 在該方法中，在所述傳送機與所述移動表面之間施加電勢，使得帶電性顆粒布置 為向傳送機移動，並且一些液體載劑被移除來提高所述傳送機上的液體載劑中的帶電性顆 粒的濃度，從而在所述傳送機上形成濃縮油墨。在所述傳送機與所述移動表面之間施加的 電勢可小於在所述電極與所述可充電的傳送機之間施加的電勢。在所述傳送機與所述移動 表面之間施加的電勢可在300V至4000V的範圍內，在一些實施例中在300V至2000V的範 圍內，在一些實施例中在300V至1500V的範圍內，在一些實施例中在500V至1200V的範圍 內，在一些實施例中在600V至1100V的範圍內，在一些實施例中在700V至1000V的範圍內， 在一些實施例中在800V至900V的範圍內。
[0071] 在一些實施例中，施加於所述第一電極和/或所述移動表面的電勢為-2500V或更 小（更負），而施加於所述可充電的傳送機的電勢在比-500V更正的電勢上。在一些實施例 中，施加於所述第一電極和/或所述移動表面的電勢為-2800V或更小，而施加於所述可充 電的傳送機的電勢在比-500V更正的電勢上，在一些實施例中為0V或更大。
[0072] 在一些實施例中，施加於所述第一電極和/或所述移動表面的電勢為2500V或更 大（更正），而施加於所述可充電的傳送機的電勢在比500V更負的電勢上。在一些實施例 中，施加於所述第一電極和/或所述移動表面的電勢為2800V或更大，而施加於所述可充電 的傳送機的電勢在比500V更負的電勢上，在一些實施例中為0V或更小。
[0073] 在一些實施例中，所述第一電極為輥並且所述移動表面形成移動本體的一部分， 其為可旋轉鼓，並且所述可充電的傳送機呈鼓的形式，並且施加於所述第一電極和/或 所述移動表面的電勢為-2500V或更小（更負），而施加於所述可充電的傳送機的電勢在 比-500V更正的電勢上。在一些實施例中，施加於所述第一電極和/或所述移動本體的電 勢為-2800V或更小，在一些實施例中為-3000V或更小，而施加於所述可充電的傳送機的電 勢在比-500V更正的電勢上，在一些實施例中為0V或更大。在一些實施例中，所述第一電 極為輥，所述可充電的傳送機呈鼓的形式，並且呈旋轉鼓的形式的多個移動本體布置在所 述可移動傳送機的鼓的周圍，每個都具有移動表面，並且施加於所述第一電極和/或所述 移動本體的電勢為-2500V或更小，在一些實施例中為-3000V或更小，在一些實施例中，施 加於所述可充電的傳送機的電勢在比 _500V更正的電勢上。
[0074] 在一些實施例中，所述第一電極為輥並且所述移動表面形成移動本體的一部分， 其為可旋轉鼓，並且所述可充電的傳送機呈鼓的形式，並且施加於所述第一電極和/或所 述移動表面的電勢為2500V或更大（更正），而施加於所述可充電的傳送機的電勢在比 500V更負的電勢上。在一些實施例中，施加於所述第一電極和/或所述移動本體的電勢為 2800V或更大，在一些實施例中為3000V或更大，而施加於所述可充電的傳送機的電勢在比 500V更負的電勢上，在一些實施例中為0V或更小。在一些實施例中，所述第一電極為輥，所 述可充電的傳送機呈鼓的形式，並且呈旋轉鼓的形式的多個移動本體布置在所述可移動傳 送機的鼓的周圍，每個都具有移動表面，並且施加於所述第一電極和/或所述移動本體的 電勢為2500V或更大，在一些實施例中為3000V或更大，在一些實施例中，施加於所述可充 電的傳送機的電勢在比500V更負的電勢上。
[0075] 在一些實施例中，在所述可充電的傳送機上形成所述濃縮油墨之後，所述傳送機 和所述移動表面然後彼此分開，使得大致全部的濃縮油墨保留在所述傳送機上。在一些實 施例中，"大致全部的濃縮油墨"表示濃縮油墨中的至少90wt %的顆粒，在一些實施例中至 少95wt%的顆粒，在一些實施例中至少99wt%的顆粒保持附著至所述可充電的傳送機。在 一些實施例中，僅十分少量的濃縮油墨，在一些實施例中沒有濃縮油墨被傳遞至所述移動 表面。在一些實施例中，"十分少量"表示濃縮油墨中l〇wt%或更少的顆粒，在一些實施例 中5wt %的顆粒，在一些實施例中lwt %或更少的顆粒被傳遞至所述移動表面。
[0076] 在一些實施例中，所述可充電的傳送機和所述移動表面都不是照片成像板，或者 都不是照片成像板的一部分。
[0077] 氣體流
[0078] 所述方法可進一步包括使一股氣體（例如空氣）流對準所述可充電的傳送機上的 靜電油墨。在一些實施例中，所述方法可進一步包括使多股氣體（例如空氣）流對準所述 可充電的傳送機上的靜電油墨。可在所述靜電油墨已經接觸所述移動表面之前、期間和/ 或之後，使氣體流對準所述可充電的傳送機上的靜電油墨。因此，可在靜電油墨已經濃縮之 前或之後，或者在與移動表面有關的濃縮步驟期間，使氣體流對準所述可充電的傳送機上 的靜電油墨。在一些實施例中，以與其上布置有靜電油墨的所述可充電的傳送機的表面垂 直的角度起〇至30°，使氣體流對準所述可充電的傳送機上的靜電油墨。在一些實施例中， 以與其上布置有靜電油墨的所述可充電的傳送機的表面垂直的角度起0至20°，在一些實 施例中0至10°，在一些實施例中0至5°，在一些實施例中約0°，使氣體流對準所述可充 電的傳送機上的靜電油墨。例如，如果所述可充電的傳送機包含呈圓柱體形式的鼓，則在該 方法期間，可以從所述圓柱體的半徑起0至30°的角度，使氣體流對準所述圓柱體。
[0079] 在一些實施例中，一股或多股氣體的流可由一個或多個氣刀產生。氣刀是技術人 員已知的。
[0080] 所述氣體（例如空氣）流可具有至少50m/s的移動氣體速度，在一些實施例中為 至少80m/s的移動氣體速度，在一些實施例中為至少100m/s的移動氣體速度。所述氣體 (例如空氣）流可具有50m/s至200m/s的移動氣體速度，在一些實施例中為80m/s至150m/ s的移動氣體速度，在一些實施例中為100m/S至120m/s的移動氣體速度。
[0081] 在一些實施例中，所述氣體流具有低於60°C的溫度，在一些實施例中具有低於 50°C的溫度，在一些實施例中具有低於40°C的溫度，在一些實施例中具有低於30°C的溫 度。在一些實施例中，所述氣體流具有l〇°C至60°C的溫度，在一些實施例中具有15°C至 50°C的溫度，在一些實施例中具有20°C至40°C的溫度，在一些實施例中具有20°C至30°C的 溫度。
[0082] 已經發現所述氣體流進一步濃縮所述油墨，而不會明顯影響所述樹脂顆粒的完整 度。
[0083] 移除濃縮油墨
[0084] 所述方法包括從所述傳送機上移除所述濃縮油墨並且將其轉移至存儲容器。所述 移除可為通過從所述可充電的傳送機的表面刮除油墨。所述刮除可通過在所述可充電的傳 送機的表面附近，在一些實施例中與所述可充電的傳送機的表面接觸，放置固定構件（例 如板或刀片）來實現。所述板或刀片可延伸穿過充電的傳送機的全部寬度，該寬度通常垂 直於所述可充電的傳送機的表面的行進方向。固定構件可包含任何適合的材料，包括但不 限於金屬或塑料。
[0085] 所述存儲容器可為用於靜電印刷過程的油墨的任何適合的容器。在一些實施例 中，將油墨轉移至存儲容器，然後將存儲容器密封。然後，如果需要運輸包含用於靜電印刷 過程的油墨的密封存儲容器，例如運輸至可能發生印刷的另一場所。
[0086] 在一些實施例中，所述方法可進一步包括在產生濃縮油墨並且將其轉移至存儲容 器，在一些實施例中將油墨轉移至另一場所之後，然後用載體介質稀釋它，來降低以重量百 分比為單位的固體含量（例如從30wt %或更高的固體含量，在一些實施例中40wt %或更高 的固體含量稀釋至lOwt %或更低的固體含量，在一些實施例中5wt %或更低的固體含量）， 然後將油墨應用於靜電印刷過程中。
[0087] 在所述過程的步驟（c)結束時，濃縮油墨可包含30wt%或更多的固體，在一些實 施例中35wt%或更多的固體，在一些實施例中40wt%或更多的固體。
[0088] 所述靜電印刷過程可包括：
[0089] 提供所述濃縮油墨，加入電荷引導劑，如果需要，用載體介質對油墨進行稀釋，來 降低以重量百分比為單位的固體含量（例如從30wt%或更高的固體含量，在一些實施例中 40wt%或更高的固體含量稀釋至10wt%或更低的固體含量，在一些實施例中5wt%或更低 的固體含量）；
[0090] 在表面上形成靜電潛像；
[0091] 使表面接觸油墨，使得至少一些顆粒附著至表面，以在表面上形成顯影后的調色 齊_像，並且將調色劑圖像轉印至印刷基板。
[0092] 其上形成有靜電潛像的表面可位於旋轉構件（例如呈圓柱體形式）上。其上形成 有靜電潛像的表面可形成照片成像板（PIP)的一部分。所述接觸可包含在固定電極與旋轉 構件之間傳遞第一方面的所述靜電組合物，所述旋轉構件可為其表面上具有靜電潛像的構 件，或者為與其上具有靜電潛像的表面接觸的構件。在固定電極與旋轉構件之間施加電壓， 使得顆粒附著至旋轉構件的表面。這可包括使所述靜電油墨組合物經受具有lOOOV/cm或 更高的場梯度的電場，在一些實施例中1500V/cm或更高的場梯度的電場。
[0093] 所述中間轉印構件可為旋轉柔性構件，所述旋轉柔性構件在一些實施例中被加熱 至例如80°C至160°C的溫度。所述印刷基板可為任何適合的基板。所述基板可為能夠在其 上印刷圖像的任何適合基板。所述基板可包含選自有機材料或無機材料中的材料。所述材 料可以包含天然聚合材料，例如纖維素。材料可以包含合成聚合材料，例如由烯烴單體形成 的聚合物（包括但不限於聚乙烯和聚丙烯）、以及共聚物例如苯乙烯-聚丁二烯。聚丙烯可 以在一些實例中是雙軸定向的聚丙烯。該材料可以包含金屬，其可以呈片形狀。金屬可選 自或由例如鋁（A1)、銀（Ag)、錫（Sn)、銅（Cu)、其混合物製成。在一些實例中，印刷基板包 含纖維素紙。在一些實例中，纖維素紙塗布有聚合材料，例如由苯乙烯-丁二烯樹脂形成的 聚合物。在一些實例中，纖維素紙具有用聚合材料粘結至纖維素紙表面（在用油墨印刷之 前）的無機材料，其中無機材料可選自，例如高嶺石或碳酸鈣。印刷基板在一些實例中為纖 維素印刷基板例如紙。纖維素印刷基板在一些實例中是塗布的纖維素印刷基板，例如其上 具有聚合材料的塗層。
[0094] 現在將描述本發明的設備和方法的實施例。
[0095] 圖1示意性顯示了用於濃縮用於靜電印刷過程的油墨的設備。所述設備包含呈第 一鼓1形式的可充電的傳送機、位於鼓1下方的呈棍形式的電極2、具有表面3A的兩個第 二鼓3、氣刀4、刮板5和存儲容器6。圖1還顯示了傳送帶7、製備槽8、管道9、10、11和12 以及容器13和14。
[0096] 第一鼓1具有直徑D1，並且每個第二鼓3具有直徑D3。直徑D 3基本與直徑D1相同 或小於直徑D1。
[0097] 可以看到，電極2呈具有直徑D2的輥的形狀，直徑D2基本與第一鼓的直徑D 1相同 或小於第一鼓的直徑D1。所述第一鼓可為本文描述的。在一些實施例中，它具有金屬例如 鋁的芯，和陽極氧化的金屬的表面塗層。
[0098] 在沒有用於靜電印刷過程的油墨的情況下，每個所述第二鼓的表面與所述第一鼓 的表面接觸。每個所述第二鼓具有金屬的芯和彈性材料（例如聚氨酯）的塗層，在一些實 施例中在彈性材料中分散電阻率控制劑，例如季胺。
[0099] 在沒有用於靜電印刷過程的油墨的情況下，所述第一電極的輥的表面可與所述第 一鼓的表面接觸或者可被間隙隔開。所述輥具有金屬的芯和彈性材料（例如聚氨酯）的塗 層，在一些實施例中在彈性材料中分散電阻率控制劑，例如季胺。
[0100] 氣刀4從第二鼓3起順時針地位於鼓的周圍。定位所述氣刀，使得空氣流沿鼓1 的所述圓柱體的半徑對準所述鼓1的表面。在一些實施例中，多個氣刀可位於所述可充電 的傳送機的周圍。
[0101] 呈金屬刀片形式的刮板5通過偏置機構（例如彈簧（未示出））被偏置為靠在第 一鼓1上。傳送帶7位於所述刮板下方。存儲容器6位於傳送帶7的一端的下方。
[0102] 在使用時，首先在製備槽8中製備用於靜電印刷過程中使用的油墨。在進入所述 製備槽時，前驅體油墨組合物一般具有20至25wt %的非揮發性固體的含量。一旦所述前驅 體油墨組合物經歷了最終製備階段，則包括特定添加劑的加入和將所述油墨組合物進一步 稀釋至5至10wt%的非揮發性固體的含量，以形成用於濃縮的油墨組合物，然後通過管道9 將其注入容器13中，所述管道可為導管或者其它相似的中空構件。可使用泵（未顯示）來 幫助所述油墨組合物從製備槽8到容器13的轉移。在容器13中的油墨組合物與輥2接觸， 所述輥部分浸沒在所述油墨組合物的表面以下。向電極2施加電勢VI，向在順時針方向上 最靠近輥2布置的鼓3施加電勢V2,向進一步從輥2開始在順時針方向上布置的鼓3施加 電勢V3,並且向鼓1施加電勢V4。輥2和鼓3都在逆時針方向上旋轉，而鼓1在順時針方 向上旋轉。隨著輥2旋轉，一些油墨組合物附著至其表面。當在輥2上的油墨組合物接觸 所述鼓時，電勢VI和V4使得在油墨組合物中的顆粒，連同在其中分散有顆粒的一些載體液 體，一起向鼓1的表面移動並且附著在鼓1的表面上，以在第一鼓1的表面上形成油墨層。 所述第一鼓順時針方向旋轉，使得所述油墨向第二鼓3移動。第二鼓3旋轉，使得第二鼓3 的表面以與第一鼓1的表面相同的速度在它們的接觸點處運動。向第一鼓1與第二鼓3施 加電勢V2,使得顆粒被吸向第一鼓1並且遠離第二鼓3。第二鼓3接觸第一鼓表面上的油 墨，並且起到從油墨中去除一些液體載劑的作用，同時許多（若非全部）固體與剩餘的液體 載劑一起仍附著在第一鼓的表面上。這在所述第一鼓的表面上產生了濃縮油墨。在與鼓3 接觸過程中過多的液體載劑從在鼓1上的所述組合物中分離而落入收集器15中。然後該 過多的液體載劑被轉移回製備槽8或至容器14中，如果需要為再使用做準備。
[0103] 然後所述油墨向另一第二鼓3移動並且通過另一第二鼓3。在該另一第二鼓3與 第一鼓1之間施加電勢V3,再次使得顆粒被吸向第一鼓的表面並且遠離該另一第二鼓3。移 除所述油墨中更多的液體載劑，這進一步濃縮了所述第一鼓表面上的油墨。
[0104] 然後，所述濃縮油墨通過氣刀4產生的空氣流，這使更多的所述液體載劑蒸發，再 次進一步濃縮了在第一鼓1的表面上的油墨。在鼓1進一步旋轉時，所述濃縮油墨隨後到 達刀片5,刀片5通過如彈簧的設備壓靠在第一鼓1的表面。
[0105] 所述刀片用來從第一鼓1的表面刮掉所述濃縮油墨。定位刀片，使得所述濃縮油 墨隨後向下滑動至順時針旋轉的傳送帶7,以將所述油墨傳送至位於傳送帶7的右端下方 的存儲容器6。例如，存儲容器6可為用於運輸所述油墨組合物的筒盒。可將濃縮油墨運輸 至另一場所，例如具有用於靜電印刷的設備的場所，然後將其用於該靜電印刷。如果需要， 可通過添加液體載劑對濃縮油墨進行稀釋，然後在靜電印刷過程中使用。
[0106] 在圖2顯示的另一個實施例的設備中，所述第一電極呈位於鼓1下方的固定電極 2的形式。所述固定電極具有隨著所述鼓的表面彎曲的表面，並且在電極2的彎曲表面和 鼓1之間存在間隙。在使用時，所述待濃縮的油墨組合物被傳送至固定電極2與鼓1之間 的間隙，並且參考圖1如以上描述施加電勢，使得顆粒充電並且布置為向鼓1移動並附著至 鼓1。可通過適當的管道（例如導管）將所述待濃縮的油墨組合物由儲存器傳送至固定電 極2和鼓1之間的間隙，如有需要使用泵（未顯示）。
[0107] 實施例
[0108] 以下實施例闡明了發明人目前已知的本發明的構造和方法的多種變形。然而，應 理解的是，以下內容僅僅是這些構造和方法的原理的示例性或說明性應用。在不背離本發 明構造和方法的精神和範圍的情況下，本領域技術人員可設計多種改變和可選的構造和方 法。所附權利要求旨在涵蓋這樣的改變和布置。因此，儘管上面已經具體地描述了本發明 的方法和設備，但是下面的實施例提供了與目前被認為可接受的內容相關的更多細節。 [0 109] 設備
[0110] 本發明的發明人在設備上進行了本發明的方法的實施例，雖然沒有氣刀，但是該 設備與圖1所示的和上面描述的那個極為相似。下面描述了該設備的材料和構造的更多細 節。他們使用鋁鼓作為第一鼓1，所述鋁鼓被硬陽極氧化塗布以產生最佳電阻率。所述鼓上 的硬陽極氧化的塗層的厚度為約60微米。
[0111] 第一鼓1的尺寸如下：
[0112] 直徑-220mm
[0113] 寬度-310mm
[0114] 電極2呈輥的形式，所述輥具有42mm的直徑和310mm的寬度。所述輥具有金屬芯 和具有3mm厚的聚氨酯塗層的外層，所述聚氨酯已經銨鹽（從BASF獲得的Larostat)浸漬。 通過沿著其工作寬度將輥2與第一鼓1分離1_的距離。
[0115] 充當第二鼓3的兩個導電橡膠擠壓輥沿著施加機械應力和電偏置的它們全部工 作寬度與第一鼓1接觸。每個導電橡膠橡擠壓輥均具有帶有3mm厚的聚氨酯塗層的金屬芯， 所述聚氨酯已經銨鹽（可從BASF獲得的Larostat)浸漬。第二鼓3均具有與28mm的直徑 和70mm的寬度。
[0116] 傳送帶7、製備槽8、管道9、10、11和12、容器13和14以及收集器15均為所述設 備的一部分，按照圖1描述的配置。
[0117] 金屬刀片5充當刮板，並且用彈簧壓緊至擠壓輥後面的鼓，以收集被濃縮的材料。 在該實施例中，沒有氣刀。
[0118] 過程速度，即所述第一鼓的表面的速度，在該測試期間為400mm/s。
[0119] 向電極2施加電勢VI，向在順時針方向上最靠近輥2布置的鼓3施加電勢V2,向 進一步從輥2開始在順時針方向上布置的鼓3施加電勢V3,並且向鼓1施加電勢V4。在測 試期間改變VI、V2、V3和V4以測定電勢的某些組合的效果。電勢示於表1中。
[0120] 在以重量百分比計的總固體含量方面，使用標準的溼度分析器Sartorius MA150 測量濃縮前和濃縮後的油墨濃度。在容器13中的油墨組合物在濃縮前（"投入"濃度）和 從傳送帶7收集的濃縮後的濃度含量顯示在以下表1中。
[0121] 通過對在預定時間期間從預定寬度收集的調色劑量進行稱重，來測量設備的生產 率。
[0122] 待濃縮的油墨組合物的生產
[0123] 該實施例描述了缺少電荷引導劑的油墨組合物/配製物的生產。該油墨配製物使 用具有重量比例分別為72 :18 :10的樹脂Nucrel925、Nucrel2806和Bynel2022的配製物， 並且與Isopar L -起製備以製得糊劑，然後向糊劑加入顏料、VCA (硬脂酸二鋁/硬脂酸三 鋁鹽）和HPB。然後通過添加重油例如Isopar和/或Marcol將該油墨稀釋至工作分散液 固體濃度。
[0124] 用於生產油墨配製物的通用程序在下面描述。
[0125] 作為第一步驟，在60rpm的速率和130°C的溫度下將重量比例分別為72 :18 :10的 樹脂 Nucrel925、Nucrel2806 和 Bynel2022 混合於含有 1500 克 Isopar L (由 EXXON 製備的 異鏈烷油）載液的Ross雙行星式混合器中1小時。在每種情況下樹脂的總量為1000g。然 後使溫度下降並且繼續混合直至混合物達到室溫。在混合期間聚合物使Isopar變成溶劑 化物以及在冷卻期間生成於載液中的聚合物顆粒（具有溶劑化載液）。
[0126] 作為第二步驟，將於第一步驟中生成的1000克混合物與作為電荷佐劑的5克三硬 脂酸錯（Riedel de-Haan)和適量的顏料一起裝入Union ProcesslS球式研磨機（atritor) 中。為了製備青色組合物，添加顏料TB5和BSG87以使它們分別形成12. 1和0. 9wt%的組 合物固體；TB5表示由Τ0Υ0公司提供的主要青色顏料，酞菁顏料藍15: 3。BSG87表示由BASF 公司提供的次要青色顏料，酞菁顏料綠7。
[0127] 對於黑色油墨組合物，TB5和BSG87分別被15. 8和3. 2wt% (組合物中的固體）的 顏料Monarch800 和 Alkali Blue D6200 (分別可得自 Cabot AND Flint Group)替換。對於黃 色油墨組合物，TB5和BSG87分別被11. 2和2. 8wt% (組合物中的固體）的顏料Paliotol Yellow D1155和Paliotol Yellow D1819(均可得自BASF)替換。對於品紅色油墨組合物， TB5和BSG87分別被18和2. 5wt% (組合物中的固體）的顏料Permanent Carmine FBB02 和 Quindo Magental22 (分別可得自 Clariant and Sun Chemical)替換。
[0128] 以上製備的包含Nucrel925、Nucrel2806和Bynel2022的樹脂顆粒的調色劑濃縮 物被轉移至所述製備槽，然後用另外的Isopar L稀釋，以生產具有大約5% NVS的調色劑， 而98%的載體液體為Isopar L。
[0129] 添加相對於調色劑顆粒的NVS為4. 5wt%懸浮於Isopar-L中的錯顆粒。該錯為聚 乙烯錯 AcumistB6,可得自 Honeywell。
[0130] 以上生產的油墨組合物缺乏電荷引導劑。對於那些加入電荷引導劑的測試，這 是如在W02007130069中描述的合成的電荷引導劑，即二磺基琥珀酸酯鋇鹽，它包括通式 [R r-0-C (0) CH2CH (S(V) C (0)-0-R2,]的琥珀酸酯部分，其中&，和R2,各自獨立地為C6_ 25烷 基。當該SCD的重量在下表中涉及，其指的是在每克所述油墨組合物的固體中二磺基琥珀 酸酯鋇鹽的重量。加入電荷引導劑，就是在所述製備槽中的油墨組合物中加入。
[0131] 以下表1中給出了所述測試的結果以及所述設備的不同組件的電勢。
[0132] 表 1
[0133]
【權利要求】
1. 一種用於濃縮油墨組合物的方法，其中所述方法包括步驟： (a) 提供油墨組合物，所述油墨組合物包含液體載劑以及包含樹脂和著色劑的顆粒，其 中，所述油墨組合物中每g所述油墨組合物中的固體含有少於〇. 3mg的電荷引導劑； (b) 在可充電的傳送機與第一電極之間傳送所述油墨組合物，其中施加電勢使得所述 油墨組合物變得附著至所述可充電的傳送機，其中在所述可充電的傳送機與所述第一電極 之間的電場為2000V/mm或更大； (c) 在所述傳送機上傳送所述油墨組合物以經過移動表面，其中所述油墨接觸所述移 動表面並且在所述傳送機與所述移動表面之間施加電勢，使得所述可充電的顆粒布置為向 所述傳送機移動，並且一些液體載劑被移除以增加所述傳送機上液體載劑中的所述可充電 的顆粒的濃度，從而在所述傳送機上形成濃縮油墨，然後所述傳送機和所述移動表面彼此 分離，並且至少一些所述濃縮油墨保留在所述傳送機上；以及 (d) 從所述傳送機上移除所述濃縮油墨並且將所述濃縮油墨轉移至存儲容器。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中在所述可充電的傳送機與所述第一電極之間的電 場為2800V/mm或更大。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述可充電的傳送機為或者包含呈圓柱體形式 的可旋轉鼓。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中所述鼓包含金屬芯，所述金屬芯具有非金屬的彈 性材料或非金屬的非彈性材料的表面覆蓋層。
5. 根據權利要求3所述的方法，其中所述鼓包含鋁芯，所述鋁芯具有Type III的陽極 氧化的表面覆蓋層。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中所述移動表面形成呈可旋轉鼓形式的移動本體的 一部分。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中所述鼓具有金屬芯，所述金屬芯具有包含彈性材 料的外表面層。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中所述電極呈輥的形式，所述輥具有金屬芯，所述金 屬芯具有包含彈性材料的外表面層。
9. 根據權利要求1所述的方法，其中向所述第一電極和所述移動表面施加的電勢 為-2500V或更小，並且向所述可充電的傳送機施加的電勢為-500V或更大，或者向所述第 一電極和所述移動表面施加的電勢為2500V或更大，並且向所述可充電的傳送機施加的電 勢為500V或更小。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（i)中，所述油墨組合物基本上沒有或者 沒有電荷引導劑。
11. 根據權利要求1所述的方法，其中所述可充電的傳送機為或者包含呈圓柱體形式 的可旋轉鼓，其中所述鼓包含含有鋁的芯，所述芯具有Type III的陽極氧化的表面覆蓋層， 所述電極呈輥的形式，所述輥包含具有包含彈性材料的外表面層的金屬芯，且所述移動表 面形成呈可旋轉鼓形式的移動本體的一部分，所述可旋轉鼓具有帶有包含彈性材料的外表 面層的金屬芯， 其中向所述第一電極和所述移動表面施加的電勢為-2800V或更小，並且向所述可充 電的傳送機施加的電勢為-50V或更大，或者其中向所述第一電極和所述移動表面施加的 電勢為2800V或更大，並且向所述可充電的傳送機施加的電勢為50V或更小。
12. 根據權利要求1所述的方法，其中所述樹脂包含第一聚合物，所述第一聚合物為乙 烯或丙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯屬不飽和酸的共聚物。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中所述第一聚合物缺少酯基並且所述樹脂進一步 包含具有酯側基的第二聚合物，所述第二聚合物為以下單體的共聚物：（i)第一單體，所述 第一單體具有選自酯化的丙烯酸或酯化的甲基丙烯酸的酯側基，（ii)第二單體，所述第二 單體具有選自丙烯酸或甲基丙烯酸的酸側基，和（iii)第三單體，所述第三單體選自乙烯 和丙烯。
14. 一種用於濃縮油墨組合物的設備，所述設備包含可旋轉鼓，所述可旋轉鼓含有具 有硬陽極氧化的表面覆蓋層的鋁芯；第一電極，所述第一電極置於鄰近所述表面覆蓋層處； 輥，所述輥具有金屬芯，所述金屬芯帶有包含彈性材料的外表面層，其中，在沒有任何油墨 組合物存在的情況下，所述輥的彈性材料和所述可旋轉鼓的硬陽極氧化的塗層是接觸的， 其中，所述設備配置為向所述電極和所述輥中的每一個施加-2800V或更小的電勢，並 且向所述可旋轉鼓施加-500V或更大的電勢，和/或所述設備配置為向所述電極和所述輥 中的每一個施加2800V或更大的電勢，並且向所述可旋轉鼓施加500V或更小的電勢，並且 所述設備配置為在所述可旋轉鼓和所述第一電極之間施加2000V/mm或更大的電場。
15. 根據權利要求14所述的設備，其中所述第一電極呈輥的形式，所述輥具有金屬芯， 所述金屬芯具有包含彈性材料的外表面層。
【文檔編號】G03G15/11GK104067181SQ201380005619
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月18日 優先權日:2012年1月20日
【發明者】馬克·桑德勒, 沙伊·利奧爾, 阿夫納·謝奈德 申請人:惠普深藍有限責任公司