CN104067181B - 浓缩油墨组合物 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于浓缩油墨组合物的方法，其中所述方法包括步骤：(a)提供油墨组合物，所述油墨组合物包含液体载剂以及包含树脂和着色剂的颗粒，其中，所述油墨组合物中每g所述油墨组合物中的固体含有小于0.3mg的电荷引导剂；(b)在可充电的传送机与第一电极之间传送所述油墨组合物，其中施加电势使得所属油墨组合物附着至所述可充电的传送机，其中在所述可充电的传送机与所述第一电极之间的电场为2000V/mm或更大；(c)在所述传送机上传送所述油墨组合物以经过移动表面，其中所述油墨接触所述移动表面并且在所述传送机与所述移动表面之间施加电势，使得所述颗粒布置为向所述传送机移动，并且一些液体载剂被移除以增加所述传送机上液体载剂中的所述颗粒的浓度，从而在所述传送机上形成浓缩油墨，然后所述传送机和所述移动表面彼此分离，并且至少一些所述浓缩油墨保留在所述传送机上；以及(d)从所述传送机上移除所述浓缩油墨并且将其转移至存储容器。还公开了一种设备。

Description

浓缩油墨组合物
背景技术
通常，静电印刷过程包括在光电导表面上形成图像，将具有带电颗粒的油墨涂敷至光电导表面，使得它们选择性粘结至图像，然后将呈图像形式的带电颗粒转印至印刷基板。
光电导表面通常位于圆柱体上并且经常被称为照片成像板(PIP)。光电导表面选择性地带有静电潜像，该静电潜像具有带有不同电势的图像区和背景区。例如，在液体载剂中包含带电调色剂颗粒的静电油墨组合物可以与选择性带电的光电导表面接触。带电调色剂颗粒附着至潜像的图像区，而背景区仍然空白。然后将图像直接地转印至印刷基板(例如纸)，或更通常地，通过首先将图像转印至中间转印构件(其可以是软膨胀橡皮布)，并且然后转印至印刷基板。该方法的变型利用不同方法来在光感受器上或在介电材料上形成静电潜像。
附图说明
图1显示了用于浓缩油墨组合物和实现本文描述的方法的实施例的设备的一个实施例。
图2显示了用于浓缩油墨组合物和实现本文描述的方法的实施例的设备的另一个实施例。
具体实施方式
在公开和描述本发明之前，应理解本发明不限于本文公开的特定过程步骤和材料，因为这样的过程步骤和材料可以稍微改变。还应理解，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的而使用。这些术语不旨在进行限制，因为本发明的范围旨在仅由所附权利要求及其等同物限定。
应当注意，如在本说明书和所附权利要求中使用，单数形式"一个/种(a)"、"一个/种(an)"和"该/所述(the)"包括复数指示物，除非上下文另有明确指出。
如本文所使用，“液体载剂”、“载液”、“载体”或“载体媒介”是指聚合物、颗粒、着色剂、电荷引导剂和其它添加剂可以在其中分散来形成液体静电油墨或电子照相油墨的液体。这样的载液和媒介物组分是本领域已知的。典型的载液可以包括多种不同试剂例如表面活性剂、共溶剂、粘度调节剂和/或其它可能成分的混合物。本文使用的
如本文所使用，"静电油墨组合物"一般是指通常适于用在静电印刷过程(有时被称为电子照相印刷过程)中的呈液体形式的油墨组合物。
如本文所使用，"颜料"一般包括颜料着色剂、磁性颗粒、氧化铝、硅石和/或其它陶瓷或有机金属，无论这样的微粒是否赋予颜色。因此，尽管本说明书主要示例颜料着色剂的使用，但是术语"颜料"可以更通常用来不仅描述颜料着色剂，还用来描述其它颜料例如有机金属化合物、铁氧体、陶瓷等。
如本文所使用，"共聚物"是指由至少两种单体聚合的聚合物。
特定的单体可以在本文描述为构成聚合物的特定重量百分比。这指示在聚合物中由所述单体形成的重复单元构成聚合物的所述重量百分比。
如果本文提及标准试验，除非另有说明，否则所指的试验版本是提交本专利申请时的最新版本。
如本文所使用，"静电印刷"或"电子照相印刷"一般是指提供从光成像基板直接地或经由中间转印构件间接地转印的图像的过程。因此，该图像基本上不被吸收进涂敷有该图像的光成像基板内。此外，"电子照相印刷机"或"静电印刷机"一般是指能够进行如上所述的电子照相印刷或静电印刷的那些印刷机。"液体电子照相印刷"是电子照相过程中使用液体油墨而不是粉末调色剂的特定类型的电子照相印刷。静电印刷过程可以涉及使静电油墨组合物经受电场，例如具有1000V/cm或更大的场梯度的电场，例如，具有1500V/cm或更大的场梯度的电场。
如本文所使用，术语"约"用来通过提供规定值可"稍高于"或"稍低于"端点而提供数值范围端点的灵活性。该术语的灵活性程度可以通过由特定变量表示且在本领域技术人员的知识范围之内，以基于经验和本文的关联描述来确定。
如本文所使用，为了方便，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以呈现在公共列表中。然而，这些列表应当被解释为好像该列表的每个成员被单独地标识为分离且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下，这样的列表的单独成员都不应仅基于它们在公共组中的出现而被解释为相同列表的任何其它成员的实际等价物。
浓度、数量和其它数值数据可以在本文中以范围格式表示或呈现，应理解，这样的范围格式仅为了方便和简洁使用，因此应被解释为不仅包括作为范围的界限明确记载的数值，还包括在该范围内涵盖的所有单独数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确地记载。作为说明，"约1wt％至约5wt％"的数值范围应被解释为不仅包括明确记载的约1wt％至约5wt％的值，而且包括在所指出的范围内的单独值和子范围。因此，在该数值范围内包括的是单独的值(例如2、3.5和4)和子范围(例如1-3、2-4和3-5等)。该相同原理适用于仅记载一个数值的范围。此外，无论该范围的广度或所述的特征如何，这种解释应当都适用。
除非另有说明，否则本文所述的任何特征可以与本文所述的任何方面或任何其它特征结合。
在一个方面，提供了用于浓缩油墨组合物的方法，其中所述方法包含步骤：
(a)提供油墨组合物，所述油墨组合物包含液体载剂以及包含树脂和着色剂的颗粒，其中，所述油墨组合物中每g所述油墨组合物中的固体含有少于0.3mg的电荷引导剂。
(b)在可充电的传送机与第一电极之间传送所述油墨组合物，其中施加电势使得所属油墨组合物附着至所述可充电的传送机；
(c)在所述传送机上传送所述油墨组合物以经过移动表面，其中所述油墨接触所述移动表面并且在所述传送机与所述移动表面之间施加电势，使得所述颗粒布置为向所述传送机移动，并且一些液体载剂被移除以增加所述传送机上液体载剂中的所述颗粒的浓度，从而在所述传送机上形成浓缩油墨，然后所述传送机和所述移动表面彼此分离，并且至少一些所述浓缩油墨保留在所述传送机上；以及
(d)从所述传送机上移除所述浓缩油墨并且将所述浓缩油墨转移至存储容器。
在另一方面，提供用于浓缩油墨组合物的设备，所述设备包含含有铝芯的可旋转鼓，所述可旋转鼓具有硬的阳极氧化的表面覆盖层；第一电极，所述第一电极置于邻近所述表面覆盖层；辊，所述辊具有带外表面层的金属芯，所述外表面层包含弹性材料，其中，在缺少任何油墨组合物的情况下，所述辊的弹性材料和所述可旋转鼓的硬的阳极氧化的表面覆盖层是接触的。
其中，所述设备配置为向所述电极和所述辊施加-2800V或更小的电势，并且向所述可旋转鼓施加-500V或更大的电势，和/或所述设备配置为向所述电极和所述辊施加2800V或更大的电势，并且向所述可旋转鼓施加500V或更小的电势。
本发明的发明人已发现了他们可以浓缩含有少量或不含电荷引导剂的油墨组合物。这是令人惊讶的，因为期望电荷引导剂应该存在以在含有颗粒的树脂上赋予电荷，以使它们在电场梯度中可被操作。另外，先前已经考虑过使用现有技术的一些方法浓缩液体静电油墨至30-35wt％或更高的固体含量不可逆地改变油墨中的颗粒结构，降低印刷质量并且使油墨不适合在静电印刷机中使用。然而，本文描述的方法似乎不会可逆地影响油墨的质量。在油墨被浓缩后，可加入电荷引导剂和/或稀释油墨，然后在静电印刷过程中使用所述油墨。在现有技术的一些情况中，在静电油墨中液体载剂的含量在被输送至印刷机时一般为75至80重量％。在将油墨应用于印刷机中之前，可以将油墨进一步稀释至约98重量％的液体含量。通过浓缩所述油墨，这减少了需要输送的所述油墨组合物的总重量，因此节约了能量和成本。另外，本发明的方法可为连续过程，它有利于批量过程。此外，它避免了使用具有大的占用空间并且是购买花费贵的一些可能的浓缩设备的需要，例如，离心机。
用于静电印刷过程的油墨
在步骤(a)中的油墨包括液体载剂以及包含树脂和着色剂的颗粒。
所述树脂可包括热塑性聚合物。具体地，所述树脂的聚合物可选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0.1wt％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0.1wt％至20.0wt％)和甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基(例如C1至C5)酯(例如0.1wt％至20wt％)的共聚物；聚乙烯；聚苯乙烯；等规聚丙烯(结晶)；乙烯丙烯酸乙酯；聚酯；聚乙烯基甲苯；聚酰胺；苯乙烯/丁二烯共聚物；环氧树脂；丙烯酸树脂(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种烷基酯的共聚物，其中烷基在一些实例中为1至约20个碳原子，例如甲基丙烯酸甲酯(例如50wt％至90wt％)/甲基丙烯酸(例如0wt％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-马来酸酐(MAH)或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)三元共聚物；乙烯-丙烯酸离聚物及其组合。
在一些实施例中，所述树脂包含乙烯或丙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物的第一聚合物。在一些实施例中，所述第一聚合物缺少酯基并且所述树脂进一步包含具有酯侧基的第二聚合物，所述第二聚合物为(i)第一单体，所述第一单体具有选自酯化的丙烯酸或酯化的甲基丙烯酸的酯侧基，(ii)第二单体，所述第二单体具有选自丙烯酸或甲基丙烯酸的酸侧基，和(iii)第三单体，所述第三单体选自乙烯和丙烯的共聚物。
在步骤(a)中，所述树脂可构成油墨组合物中固体重量的5％至99％，在一些实施例中，为油墨组合物中固体重量的50％至90％，在一些实施例中，为油墨组合物中固体重量的70％至90％。在所述油墨组合物中固体的其余wt％可为所述着色剂，并且在一些实施例中，可存在任何其它的添加剂。
通常，所述液体载剂充当用于油墨中其它成分的分散介质。例如，液体载剂可以包括或者可以是烃、硅油、植物油等。所述液体载剂可以包括但不限于绝缘的、非极性的、用作调色剂颗粒的介质的无水液体。所述液体载剂可包括具有超过约109欧姆-厘米的电阻率的化合物。所述液体载剂可具有低于约30的介电常数，在一些实施例中低于约10，在一些实施例中低于约5，在一些实施例中低于约3。所述液体载剂可包括但不限于烃。所述烃可以包括但不限于脂族烃、异构化的脂族烃、支链脂族烃、芳族烃及其组合。液体载剂的实例包括但不限于脂族烃、异链烷烃化合物、链烷烃化合物、脱芳构化的烃化合物等。具体地，液体载剂可以包括但不限于Isopar-GTM、Isopar-HTM、Isopar-LTM、Isopar-MTM、Isopar-KTM、Isopar-VTM、Norpar12TM、Norpar13TM、Norpar15TM、Exxol D40TM、Exxol D80TM、Exxol D100TM、ExxolD130TM和Exxol D140TM(各自由EXXON CORPORATION销售)；Teclen N-16TM、Teclen N-20TM、Teclen N-22TM、Nisseki Naphthesol LTM、Nisseki Naphthesol MTM、Nisseki NaphthesolHTM、#0SolventLTM、#0Solvent MTM、#0Solvent HTM、Nisseki Isosol300TM、NissekiIsosol400TM、AF-4TM、AF-5TM、AF-6TM和AF-7TM(各自由NIPPON OIL CORPORATION销售)；IPSolvent1620TM和IP Solvent2028TM(各自由IDEMITSU PETROCHEMICAL CO.,LTD.销售)；Amsco OMSTM和Amsco460TM(各自由AMERICAN MINERAL SPIRITS CORP.销售)；和Electron,Positron,New II,Purogen HF(100％合成萜烯)(由ECOLINKTM销售)。本公开的液体载剂和其它组分描述于美国专利6,337,168、美国专利6,070,042和美国专利5,192,638中，所有所述专利以引用的方式并入本文。
在一些实施例中，在步骤(a)中，所述液体载剂构成油墨重量的约20％至99.5％，在一些实施例中构成油墨重量的50％至99.5％。在一些实施例中，在步骤(a)中，所述液体载剂构成油墨重量的约40％至90％。在一些实施例中，在步骤(a)中，所述液体载剂构成油墨组合物重量的约60％至80％。在一些实施例中，在步骤(a)中，所述液体载剂可构成静电油墨组合物的约90％至99.5％，在一些实施例中构成静电油墨组合物的约95％至99％。在一些实施例中，所述油墨组合物的其余wt％由包含树脂和着色剂的颗粒形成。
所述着色剂可为染料或者颜料。所述颗粒可包含颜料。所述着色剂可为与所述液体载剂相容并且可用于静电印刷的任何着色剂。例如，所述着色剂可作为颜料颗粒存在，或者可包含树脂(除本文描述的聚合物以外)和颜料。所述树脂和颜料可以是本领域已知的通常使用的那些树脂和颜料中的任何树脂和颜料。在一些实施例中，所述着色剂选自青色染料、品红色染料、黄色染料和黑色染料。例如，Hoechst的颜料包括永固黄(PermanentYellow)DHG、永固黄GR、永固黄G、永固黄NCG-71、永固黄GG、汉沙黄(Hansa Yellow)RA、汉沙亮黄(Hansa Brilliant Yellow)5GX-02、汉沙黄X、 YELLOW HR、 YELLOW FGL、汉沙亮黄10GX、永固黄G3R-01、 YELLOWH4G、 YELLOW H3G、 ORANGE GR、SCARLET GO、Permanent Rubine F6B；Sun Chemical的颜料包括L74-1357黄、L75-1331黄、L75-2337黄；Heubach的颜料包括 YELLOW YT-858-D；Ciba-Geigy的颜料包括 YELLOW3G、 YELLOW GR、 YELLOW8G、 YELLOW5GT、 RUBINE4BL、 MAGENTA、 SCARLET、 VIOLET、 RED、 VIOLET；BASF的颜料包括 LIGHTYELLOW、 ORANGE、 BLUE L690IF、 BLUETBD7010、 BLUE K7090、 BLUE L710IF、BLUEL6470、 GREEN K8683、 GREEN L9140；Mobay的颜料包括 MAGENTA、 BRILLIANT SCARLET、 RED6700、 RED6713、 VIOLET；Cabot的颜料包括Maroon B NS BLACK、 NSX76、 L；DuPont的颜料包括 R-101；和Paul Uhlich的颜料包括 BK8200。
在本文所述的方面的电荷引导剂的量可以与油墨组合物中电荷引导剂的总量有关。在一些实例中，多种类型的电荷引导剂可以包括于油墨组合物中并且该量为油墨组合物中不同类型的电荷引导剂的总和。
在一些现有技术中，向所述载体液体中加入电荷引导剂以在油墨颗粒上赋予电荷。在0.3mg电荷引导剂/g油墨组合物的固体的水平以下，如果有的话，观察到充电效应。在所述方法的步骤(a)中，油墨组合物可以含有少于0.2mg电荷引导剂/g所述油墨组合物中的固体，在一些实例中少于0.1mg电荷引导剂/g所述油墨组合物中的固体，在一些实例中少于0.05电荷引导剂/g所述油墨组合物中的固体。在一些实施例中，在方法的步骤(a)中，电荷引导剂被定义为选自脂肪酸的锆盐(例如辛酸锆)、磺基-琥珀酸酯的金属盐、氧磷酸酯的金属盐(metal salts of oxyphosphates)、烷基-苯磺酸的金属盐、芳族羧酸或磺酸的金属盐、聚氧乙烯化烷基胺、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮和多价醇的有机酸酯的引导剂。在一些实施例中，在方法的步骤(a)中油墨组合物基本上不含有或不含电荷引导剂。在一些实施例中，在方法的步骤(a)中，油墨组合物基本上不含有或不含脂肪酸的锆盐(例如辛酸锆)、磺基-琥珀酸酯的金属盐、氧磷酸酯的金属盐、烷基-苯磺酸的金属盐、芳族羧酸或磺酸的金属盐、聚氧乙烯化烷基胺、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮和多价醇的有机酸酯。在一些实例中，在方法的步骤(a)中，油墨组合物基本上不含有或不含油溶性石油磺酸盐(例如中性CalciumPetronateTM、中性BariumPetronateTM和碱性Barium PetronateTM)、聚丁烯琥珀酰亚胺(例如OLOATM1200和Amoco575)和甘油酯盐(例如具有不饱和和饱和酸取代基的磷酸化单甘油酯和二甘油酯的钠盐)、磺酸盐(包括但不限于磺酸的钡盐、磺酸的钠盐、磺酸的钙盐和磺酸的铝盐)。在一些实例中，在方法的步骤(a)中，油墨组合物基本上不含有或不含磺酸，包括但不限于烷基磺酸、芳基磺酸和琥珀酸烷基酯的磺酸(例如参见WO2007/130069)。
所述静电油墨组合物可包含一种或多种添加剂，例如电荷佐剂、蜡、表面活性剂、生物杀灭剂、有机溶剂、黏度调节剂、用于pH调整的物质、螯合剂、防腐剂、相容性添加剂、乳化剂等。
在一些实施例中，在第一个方面的步骤(a)中，所述油墨组合物包含铝盐，例如脂肪酸的铝盐，包括但不限于硬脂酸铝。这用来稳定从第一电极和可充电的传送机之间通过之后一旦充电在树脂颗粒上的电荷。在一些实施例中，包括硬脂酸铝的铝盐不是电荷引导剂，例如，当与具有酸侧基的树脂一起组合使用时。
在一些实施例中，在步骤(a)中，所述油墨具有50pmho/cm或更小的高场电导率，在一些实施例中为30pmho/cm或更小的高场电导率，在一些实施例中为20pmho/cm或更小的高场电导率，在一些实施例中为10pmho/cm或更小的高场电导率.所述油墨组合物的高场电导率在23°使用直流电以1500V/mm测量。
在一些实施例中，在步骤(a)中，所述油墨具有10pmho/cm或更小的低场电导率，在一些实施例中为5pmho/cm或更小，在一些实施例中为2pmho/cm或更小，在一些实施例中为0pmho/cm。通过向两个平行电极施加恒定振幅的AC电压并且监控通过液体的电流来测量所述低场电导率，在这种情况下，电场振幅为5V/mm，频率为5Hz，并且温度为23℃。
可充电的传送机
可充电的传送机可以是能够支撑并移动所述油墨组合物的并且可以被施加电势的任何适合的传送机。当被充电时，即当在可充电的传送机与电极之间施加电势时，调整所述传送机被调整以便使所述颗粒附着至传送机。
传送机通常具有形成环的连续表面。在一些实施例中，传送机呈可旋转鼓形式，其中可旋转鼓的外表面用来支撑所述油墨组合物。所述鼓可围绕轴线旋转，该轴线可以任何期望的角定位。在一些实施例中，所述鼓的轴线是水平的。所述鼓可为任何适合的形状，并且在一些实施例中为圆柱形，这时鼓具有形成圆柱体的轴线的旋转的轴线。
在一些实施例中，所述可充电的传送机呈由适合的机构(如一个或多个辊子)驱动的带形式。
所述可充电的传送机可包含金属。所述金属可选自但不限于，钢、铝和铜以及包括这些金属中任何金属的合金。所述可充电的传送机可包含具有非金属材料的表面覆盖层的金属基板，例如鼓，所述非金属材料可为非金属的、弹性的或非弹性的材料。非金属的非弹性的材料可选自金属氧化物和含碳的涂层，例如类金刚石的碳涂层。所述弹性材料可包括选自氯丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、EPDM橡胶、聚氨酯橡胶、环氧树脂橡胶、丁基橡胶、含氟弹性体(例如可商购的Viton)以及聚氨酯的材料。所述弹性材料可进一步包括电阻率控制剂，所述电阻率控制剂可分散在所述弹性材料中，并且所述电阻率控制剂可选自离子材料、金属或碳。所述离子材料可为季铵化合物。可分散在所述弹性材料中的电阻率控制剂可选自有机染料、有机颜料、有机盐、聚合电解质、无机盐、增塑剂、无机颜料、金属颗粒、电荷转移配合物或用弹性材料(如聚氨酯)产生电荷转移配合物的材料。所述电阻率控制剂可以所述表面覆盖层的0.1wt％至6wt％的量存在，而其余的重量百分比可为弹性材料。所述电阻率控制剂可为季铵化合物，例如具有通式(NR1'R2'R3'R4)X'的化合物，其中R1'、R2'、R3'andR4各自独立地为烃基，所述烃基包括但不限于烷基或芳基，并且其中所述烷基为取代的或未取代的、支链的或直链的、饱和的或未饱和的，并且X'为阴离子，例如卤化物。季铵化合物的实例包括但不限于，四庚基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵。在一些实施例中，所述电阻率控制剂为锂盐。
所述可充电的传送机可包含具有金属氧化物的表面覆盖层的金属基板(例如鼓)，并且所述金属基板的金属和所述金属氧化物的金属相同。在一些实施例中，所述表面覆盖层可具有至少5μm的厚度，在一些实施例中为至少10μm的厚度，在一些实施例中为至少15μm的厚度，在一些实施例中为至少25μm的厚度。在一些实施例中，所述表面覆盖层可具有5μm至100μm的厚度，在一些实施例中为20μm至80μm的厚度，在一些实施例中为30μm至70μm的厚度，在一些实施例中为45μm至60μm的厚度。在一些实施例中，所述可充电的传送机包含金属基板，所述金属基板具有金属氧化物的阳极氧化的表面涂层，在一些实施例中该表面涂层具有至少5μm的厚度，在一些实施例中为至少10μm的厚度，在一些实施例中为至少15μm的厚度，在一些实施例中为至少25μm的厚度。在一些实施例中，所述可充电的传送机包含金属基板，所述金属基板具有金属氧化物的阳极氧化的表面涂层，所述表面涂层具有5μm至100μm的厚度，在一些实施例中为20μm至80μm的厚度，在一些实施例中为30μm至70μm的厚度，在一些实施例中为45μm至60μm的厚度。在一些实施例中，所述可充电的传送机包含铝基板，所述铝基板具有包含氧化铝的阳极氧化的表面涂层。在一些实施例中，所述阳极氧化的表面涂层为Type III的阳极氧化的涂层，其在本领域中有时被称为阳极氧化的硬涂层，这是由硬的阳极氧化或工程阳极氧化形成的涂层。用于进行Type III的阳极氧化或硬阳极氧化的方法是本领域已知的，并且用于这样的阳极氧化的标准可以在例如MIL-A-8625Type III、AMS2469H、BS ISO10074:2010和BS EN2536:1995中找到，这些规范全部通过引用整体并入本文。本发明的发明人已经发现对金属可充电的传送机的表面进行硬阳极氧化产生具有有利电阻率的传送机，该传送机可以适当地控制从传送机至静电油墨组合物的颗粒的电荷转移。
所述可充电的传送机可具有任何适当的尺寸。在一些实施例中，所述可充电的传送机具有沿穿过传送机表面的方向(该方向垂直于传送机表面运动的方向)测量的至少40cm的宽度，在一些实施例中为至少50cm的宽度，在一些实施例中为至少60cm的宽度，在一些实施例中为至少70cm的宽度，在一些实施例中为至少1m的宽度，在一些实施例中为至少2m的宽度，在一些实施例中为至少3m的宽度，在一些实施例中为40cm至4m的宽度，在一些实施例中为200cm至400cm的宽度，在一些实施例中为250cm至350cm的宽度。在一些实施例中，所述可充电的传送机为或者包括呈圆柱体形式的可旋转鼓，其中所述圆柱体具有沿穿过传送机表面的方向(该方向垂直于传送机表面运动的方向，即平行于所述圆柱体的轴线)测量的至少40cm的宽度，在一些实施例中为至少50cm的宽度，在一些实施例中为至少60cm的宽度，在一些实施例中为至少70cm的宽度，在一些实施例中为至少1m的宽度，在一些实施例中为至少2m的宽度，在一些实施例中为至少3m的宽度，在一些实施例中为40cm至4m的宽度，在一些实施例中为200cm至400cm的宽度，在一些实施例中为250cm至350cm的宽度。在一些实施例中，所述可充电的传送机为或者包括呈圆柱体形式的可旋转鼓，其中所述圆柱体具有至少40cm的直径，在一些实施例中为至少50cm的直径，在一些实施例中为至少60cm的直径，在一些实施例中为至少70cm的直径，在一些实施例中为至少1m的直径，在一些实施例中为至少2m的直径，在一些实施例中为40cm至3m的直径，在一些实施例中为100cm至300cm的直径，在一些实施例中为250cm至350cm的直径。在一些实施例中，所述圆柱体的宽度与圆柱体的直径的比率为2:1至1:2。
所述可充电的传送机可具有电阻率为约1×109至1×1011欧姆·厘米的表面，或者在一些实施例中为电阻率为约1×1010欧姆·厘米的表面。
第一电极
所述第一电极可为能够在所述可充电的传送机与所述第一电极之间施加电势的任何适合的电极。所述电极相对于可充电的传送机可为固定的。所述第一电极的形状可至少部分地对应于所述可充电的传送机的至少一部分的形状。例如，如果所述可充电的传送机为具有轴线的圆柱体，则所述电极可具有形成圆形的一部分的横截面，该圆形的中心与该圆柱体的中心相同。在一些实施例中，如果所述可充电的传送机为具有轴线的圆柱体，则所述电极可具有形成圆柱体形状的一部分的内表面，该圆柱体形状的轴线与该可充电的传送机的圆柱体的轴线相同。
在一些实施例中，所述第一电极与所述可充电的传送机之间的最短距离为0.5mm至5mm，在一些实施例中为0.5mm至2mm，在一些实施例中为0.8mm至1.2mm。
在一些实施例中，所述第一电极可呈辊或带的形式，所述辊或带具有能沿与所述可充电的传送机的表面移动方向相同的方向移动并且可与所述可充电的传送机的表面接触的表面。如果所述第一电极呈辊的形式，例如圆柱体，并且所述可充电的传送机呈鼓的形式，则所述第一电极的辊的直径可小于所述可充电的传送机的鼓的辊的直径。在一些实施例中，呈辊和/或带的形式的多个第一电极(例如以上描述的)可置于所述可充电的传送机的周围，并且在使用中，每个可用于使所述包含树脂的颗粒附着至所述可充电的传送机。
所述电极可包含任何导电材料，所述导电材料包括但不限于金属和碳。所述电极可包含选自铜、铝和钢的金属。
在所述方法中，施加电势，使得所述油墨组合物变成附着至所述可充电的传送机。所述可充电的传送机与所述第一电极之间的电势差可为500V或更高，在一些实施例中为1000V或更高，在一些实施例中为2000V或更高，在一些实施例中为3000V或更高，在一些实施例中为3200V或更高，在一些实施例中为3500V或更高，在一些实施例中为3800V或更高，在一些实施例中为4000V或更高。所述可充电的传送机与所述第一电极之间的电势差可为500V至7000V，在一些实施例中为1000V至7000V，在一些实施例中为3000V至6000V，在一些实施例中为3000V至4000V。所述可充电的传送机可在比所述第一电极更正的电势上，或者所述可充电的传送机可在不如所述第一电极更正的电势上。在一些实施例中，所述可充电的传送机的电势可为或者接近地电势(0V)，例如在50V以内。本发明的发明人已发现在所述可充电的传送机与所述第一电极的相对极性可改变，这是比现有技术中的一些技术的有利之处，所述颗粒将具有给定的极性，常常取决于使用的电荷引导剂，以使当第一电势在比第二电势更正时，所述颗粒将仅从第一电势移至第二电势，反之亦然。这使使用该方法时有更多的多功能性。
在该方法中，所述传送机的表面可以1厘米/秒至100厘米/秒的速度行进，或者在一些实施例中为5厘米/秒至70厘米/秒的速度行进，或者在一些实施例中为10厘米/秒至50厘米/秒的速度行进，或者在一些实施例中为20厘米/秒至50厘米/秒的速度行进，或者在一些实施例中为30厘米/秒至50厘米/秒的速度行进。
所述可充电的传送机与第一电极之间的电场可为2000V/mm或更大，在一些实施例中为2500V/mm或更大，在一些实施例中为2800V/mm或更大，在一些实施例中为2900V/mm或更大，在一些实施例中为3000V/mm或更大，在一些实施例中为3200V/mm或更大，在一些实施例中为3500V/mm或更大，在一些实施例中为3800V/mm或更大，在一些实施例中为4000V/mm或更大。所述可充电的传送机与第一电极之间的电场可为2000V/mm至6000V/mm，在一些实施例中为2500V/mm至5000V/mm，在一些实施例中为2800V/mm至4700V/mm，在一些实施例中为2900V/mm至4600V/mm，在一些实施例中为2900V/mm至4500V/mm，在一些实施例中为2900V/mm至4200V/mm。本发明的发明人已发现如果所述颗粒通过高电场，这会促进它们的充电，并且已发现，即使当它们缺少电荷引导剂时，3000V/mm或更大的场对促进所述颗粒充电也特别有效。
所述第一电极可放置在所述可充电的传送机下面，其中在所述第一电极与所述可充电的传送机之间具有形成间隙的间隔。该方法可使所述用于静电印刷过程的油墨至少部分地填充所述可充电的传送机与所述第一电极之间的间隙，并且在步骤(b)中施加电势，使得所述油墨变得附着至所述可充电的传送机。
在一些实施例中，所述第一电极包含辊，所述辊放置在所述可充电的传送机下面，并且在用于待浓缩的所述油墨组合物(在步骤(a)中)的容器中。在一些实施例中，所述第一电极包含多个辊，所述辊放置在所述可充电的传送机下面，并且每个辊都在用于待浓缩的所述油墨组合物的容器(在步骤(a)中)中。在一些实施例中，所述可充电的传送机呈鼓的形式，所述鼓具有非金属、非弹性材料的表面覆盖层，并且所述第一电极呈辊的形式，所述辊具有包含具有非金属弹性材料的表面覆盖层的金属芯。
移动表面
所述方法包括传送在所述传送机上的所述油墨以经过移动表面，其中所述油墨接触所述移动表面并且在所述传送机与所述移动表面之间施加电势，使得所述颗粒布置为向所述传送机移动，并且一些所述液体载剂被移除以增加所述传送机上液体载剂中的带电性颗粒的浓度，从而在所述传送机上形成浓缩油墨。
所述移动表面形成移动本体的外表面，所述移动本体可呈鼓或带的形式，如本文描述的。所述移动表面可形成由辊驱动的鼓或带的一部分。所述移动表面和移动表面形成其一部分的本体可以被偏置，使得能够在所述移动表面与所述可充电的传送机之间施加电势。所述移动表面可被认为是第二电极的一部分。
在一些实施例中，所述移动表面形成可旋转鼓的外表面。具有移动表面的鼓可绕轴线旋转，该轴线可以任何期望的角定位。在一些实施例中，具有移动表面的鼓的轴线是水平的。具有移动表面的鼓可为任何适合的形状，但在一些实施例中为圆柱体形的，该圆柱体形的鼓具有形成圆柱体的轴线的旋转轴。
在一些实施例中，所述移动表面形成由适合的机构(如一个或多个辊)驱动的带的外表面。
具有移动表面的移动本体可包含金属。在一些实施例中，具有移动表面的移动本体可包含具有表面覆盖层的金属，所述表面覆盖层包括弹性材料。例如，具有移动表面的移动本体可包含具有带外表面层的金属芯的鼓，其中该金属芯的外表面层包含弹性材料。所述金属可选自但不限于钢、铝和铜。所述表面覆盖层或外表面层可包含弹性材料和电阻率控制剂，所述电阻率控制剂可分散在弹性材料中。所述电阻率控制剂可用来提高或降低弹性材料的电阻率(与不含电阻率控制剂的相同材料相比)。所述弹性材料可包含选自氯丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、EPDM橡胶、聚氨酯橡胶、环氧树脂橡胶、丁基橡胶、含氟弹性体(如可商购的Viton)和聚氨酯的材料。
可分散在弹性材料中的所述电阻率控制剂可选自离子材料、金属或碳。所述离子材料可为季铵化合物。可分散在弹性材料中的所述电阻率控制剂可选自有机染料、有机颜料、有机盐、聚合电解质、无机盐、增塑剂、无机颜料、金属颗粒、电荷转移配合物或用弹性材料(例如聚氨酯)产生电荷转移配合物的材料。所述电阻率控制剂可以表面覆盖层的0.1wt％至6wt％的量存在，而其余的重量百分比可为弹性材料。所述电阻率控制剂可为季铵化合物，例如具有通式(NR1'R2'R3'R4)X'的化合物，其中R1'、R2'、R3'和R4各自独立地为烃基，所述烃基包括但不限于烷基或芳基，并且其中烷基为取代的或未取代的、支链的或直链的、饱和的或未饱和的，并且X'为阴离子，例如卤化物。所述季铵化合物的实例包括但不限于四庚基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵。在一些实施例中，所述电阻率控制剂为锂盐。
如果所述移动表面为包含鼓的移动本体，所述鼓具有带包含弹性材料的外表面层的金属芯，那么所述鼓的表面的电阻率可为1×105欧姆·米至1×108欧姆·米，在一些实施例中为1×106欧姆·米至1×107欧姆·米，当在相接触的所述辊和金属杆之间测量时，沿具有约340mm的辊的总接触区域为约1cm。
在一些实施例中，所述可充电的传送机包含具有非金属的弹性材料的表面覆盖层的金属基板，例如鼓；并且具有所述移动表面的移动本体包含具有非金属的非弹性材料的表面覆盖层的金属基板，例如鼓。
在一些实施例中，所述可充电的传送机包含具有非金属的非弹性材料的表面覆盖层的金属基板，例如鼓；并且具有所述移动表面的移动本体包含具有非金属材料的表面覆盖层的金属基板，例如鼓，其中所述非金属材料可为非金属的弹性材料。
在一些实施例中，在所述可充电的传送机周围布置多个移动表面。例如，第一传送机可包含第一鼓，并且在所述第一鼓周围布置具有所述移动表面的多个第二鼓。例如，所述第一传送机可包含第一鼓，并且在所述第一鼓周围布置至少两个具有所述移动表面的第二鼓，在一些实施例中为至少三个具有移动表面的第二鼓，在一些实施例中为至少四个具有移动表面的第二鼓。所述表面覆盖层可具有107欧姆·厘米至1011欧姆·厘米的电阻率。所述移动表面上的表面覆盖层可具有0.001mm至20mm的厚度，在一些实施例中为0.05mm至10mm的厚度，在一些实施例中为1mm至10mm的厚度，在一些实施例中为1mm至3mm的厚度，在一些实施例中为3mm至8mm的厚度。具有移动表面的移动本体可如在US3,863,603(参见磁刷滚动的描述)和US3,959,574(参见可偏置传递构件的描述)中描述的那样构造，这两个美国专利通过引用整体并入本文。
在一些实施例中，所述可充电的传送机的表面和所述移动表面在它们彼此最接近的点处以相同的相对速度并且沿相同的方向行进。在该方法中，所述传送机的表面和所述移动表面可以1厘米/秒至100厘米/秒的速度行进，在一些实施例中以5厘米/秒至50厘米/秒的速度行进，在一些实施例中为以20厘米/秒至50厘米/秒的速度行进在一些实施例中为以30厘米/秒至50厘米/秒的速度行进，在一些实施例中为以10厘米/秒至30厘米/秒的速度行进。
在该方法中，在所述传送机与所述移动表面之间施加电势，使得带电性颗粒布置为向传送机移动，并且一些液体载剂被移除来提高所述传送机上的液体载剂中的带电性颗粒的浓度，从而在所述传送机上形成浓缩油墨。在所述传送机与所述移动表面之间施加的电势可小于在所述电极与所述可充电的传送机之间施加的电势。在所述传送机与所述移动表面之间施加的电势可在300V至4000V的范围内，在一些实施例中在300V至2000V的范围内，在一些实施例中在300V至1500V的范围内，在一些实施例中在500V至1200V的范围内，在一些实施例中在600V至1100V的范围内，在一些实施例中在700V至1000V的范围内，在一些实施例中在800V至900V的范围内。
在一些实施例中，施加于所述第一电极和/或所述移动表面的电势为-2500V或更小(更负)，而施加于所述可充电的传送机的电势在比-500V更正的电势上。在一些实施例中，施加于所述第一电极和/或所述移动表面的电势为-2800V或更小，而施加于所述可充电的传送机的电势在比-500V更正的电势上，在一些实施例中为0V或更大。
在一些实施例中，施加于所述第一电极和/或所述移动表面的电势为2500V或更大(更正)，而施加于所述可充电的传送机的电势在比500V更负的电势上。在一些实施例中，施加于所述第一电极和/或所述移动表面的电势为2800V或更大，而施加于所述可充电的传送机的电势在比500V更负的电势上，在一些实施例中为0V或更小。
在一些实施例中，所述第一电极为辊并且所述移动表面形成移动本体的一部分，其为可旋转鼓，并且所述可充电的传送机呈鼓的形式，并且施加于所述第一电极和/或所述移动表面的电势为-2500V或更小(更负)，而施加于所述可充电的传送机的电势在比-500V更正的电势上。在一些实施例中，施加于所述第一电极和/或所述移动本体的电势为-2800V或更小，在一些实施例中为-3000V或更小，而施加于所述可充电的传送机的电势在比-500V更正的电势上，在一些实施例中为0V或更大。在一些实施例中，所述第一电极为辊，所述可充电的传送机呈鼓的形式，并且呈旋转鼓的形式的多个移动本体布置在所述可移动传送机的鼓的周围，每个都具有移动表面，并且施加于所述第一电极和/或所述移动本体的电势为-2500V或更小，在一些实施例中为-3000V或更小，在一些实施例中，施加于所述可充电的传送机的电势在比-500V更正的电势上。
在一些实施例中，所述第一电极为辊并且所述移动表面形成移动本体的一部分，其为可旋转鼓，并且所述可充电的传送机呈鼓的形式，并且施加于所述第一电极和/或所述移动表面的电势为2500V或更大(更正)，而施加于所述可充电的传送机的电势在比500V更负的电势上。在一些实施例中，施加于所述第一电极和/或所述移动本体的电势为2800V或更大，在一些实施例中为3000V或更大，而施加于所述可充电的传送机的电势在比500V更负的电势上，在一些实施例中为0V或更小。在一些实施例中，所述第一电极为辊，所述可充电的传送机呈鼓的形式，并且呈旋转鼓的形式的多个移动本体布置在所述可移动传送机的鼓的周围，每个都具有移动表面，并且施加于所述第一电极和/或所述移动本体的电势为2500V或更大，在一些实施例中为3000V或更大，在一些实施例中，施加于所述可充电的传送机的电势在比500V更负的电势上。
在一些实施例中，在所述可充电的传送机上形成所述浓缩油墨之后，所述传送机和所述移动表面然后彼此分开，使得大致全部的浓缩油墨保留在所述传送机上。在一些实施例中，“大致全部的浓缩油墨”表示浓缩油墨中的至少90wt％的颗粒，在一些实施例中至少95wt％的颗粒，在一些实施例中至少99wt％的颗粒保持附着至所述可充电的传送机。在一些实施例中，仅十分少量的浓缩油墨，在一些实施例中没有浓缩油墨被传递至所述移动表面。在一些实施例中，“十分少量”表示浓缩油墨中10wt％或更少的颗粒，在一些实施例中5wt％的颗粒，在一些实施例中1wt％或更少的颗粒被传递至所述移动表面。
在一些实施例中，所述可充电的传送机和所述移动表面都不是照片成像板，或者都不是照片成像板的一部分。
气体流
所述方法可进一步包括使一股气体(例如空气)流对准所述可充电的传送机上的静电油墨。在一些实施例中，所述方法可进一步包括使多股气体(例如空气)流对准所述可充电的传送机上的静电油墨。可在所述静电油墨已经接触所述移动表面之前、期间和/或之后，使气体流对准所述可充电的传送机上的静电油墨。因此，可在静电油墨已经浓缩之前或之后，或者在与移动表面有关的浓缩步骤期间，使气体流对准所述可充电的传送机上的静电油墨。在一些实施例中，以与其上布置有静电油墨的所述可充电的传送机的表面垂直的角度起0至30°，使气体流对准所述可充电的传送机上的静电油墨。在一些实施例中，以与其上布置有静电油墨的所述可充电的传送机的表面垂直的角度起0至20°，在一些实施例中0至10°，在一些实施例中0至5°，在一些实施例中约0°，使气体流对准所述可充电的传送机上的静电油墨。例如，如果所述可充电的传送机包含呈圆柱体形式的鼓，则在该方法期间，可以从所述圆柱体的半径起0至30°的角度，使气体流对准所述圆柱体。
在一些实施例中，一股或多股气体的流可由一个或多个气刀产生。气刀是技术人员已知的。
所述气体(例如空气)流可具有至少50m/s的移动气体速度，在一些实施例中为至少80m/s的移动气体速度，在一些实施例中为至少100m/s的移动气体速度。所述气体(例如空气)流可具有50m/s至200m/s的移动气体速度，在一些实施例中为80m/s至150m/s的移动气体速度，在一些实施例中为100m/s至120m/s的移动气体速度。
在一些实施例中，所述气体流具有低于60℃的温度，在一些实施例中具有低于50℃的温度，在一些实施例中具有低于40℃的温度，在一些实施例中具有低于30℃的温度。在一些实施例中，所述气体流具有10℃至60℃的温度，在一些实施例中具有15℃至50℃的温度，在一些实施例中具有20℃至40℃的温度，在一些实施例中具有20℃至30℃的温度。
已经发现所述气体流进一步浓缩所述油墨，而不会明显影响所述树脂颗粒的完整度。
移除浓缩油墨
所述方法包括从所述传送机上移除所述浓缩油墨并且将其转移至存储容器。所述移除可为通过从所述可充电的传送机的表面刮除油墨。所述刮除可通过在所述可充电的传送机的表面附近，在一些实施例中与所述可充电的传送机的表面接触，放置固定构件(例如板或刀片)来实现。所述板或刀片可延伸穿过充电的传送机的全部宽度，该宽度通常垂直于所述可充电的传送机的表面的行进方向。固定构件可包含任何适合的材料，包括但不限于金属或塑料。
所述存储容器可为用于静电印刷过程的油墨的任何适合的容器。在一些实施例中，将油墨转移至存储容器，然后将存储容器密封。然后，如果需要运输包含用于静电印刷过程的油墨的密封存储容器，例如运输至可能发生印刷的另一场所。
在一些实施例中，所述方法可进一步包括在产生浓缩油墨并且将其转移至存储容器，在一些实施例中将油墨转移至另一场所之后，然后用载体介质稀释它，来降低以重量百分比为单位的固体含量(例如从30wt％或更高的固体含量，在一些实施例中40wt％或更高的固体含量稀释至10wt％或更低的固体含量，在一些实施例中5wt％或更低的固体含量)，然后将油墨应用于静电印刷过程中。
在所述过程的步骤(c)结束时，浓缩油墨可包含30wt％或更多的固体，在一些实施例中35wt％或更多的固体，在一些实施例中40wt％或更多的固体。
所述静电印刷过程可包括：
提供所述浓缩油墨，加入电荷引导剂，如果需要，用载体介质对油墨进行稀释，来降低以重量百分比为单位的固体含量(例如从30wt％或更高的固体含量，在一些实施例中40wt％或更高的固体含量稀释至10wt％或更低的固体含量，在一些实施例中5wt％或更低的固体含量)；
在表面上形成静电潜像；
使表面接触油墨，使得至少一些颗粒附着至表面，以在表面上形成显影后的调色剂图像，并且将调色剂图像转印至印刷基板。
其上形成有静电潜像的表面可位于旋转构件(例如呈圆柱体形式)上。其上形成有静电潜像的表面可形成照片成像板(PIP)的一部分。所述接触可包含在固定电极与旋转构件之间传递第一方面的所述静电组合物，所述旋转构件可为其表面上具有静电潜像的构件，或者为与其上具有静电潜像的表面接触的构件。在固定电极与旋转构件之间施加电压，使得颗粒附着至旋转构件的表面。这可包括使所述静电油墨组合物经受具有1000V/cm或更高的场梯度的电场，在一些实施例中1500V/cm或更高的场梯度的电场。
所述中间转印构件可为旋转柔性构件，所述旋转柔性构件在一些实施例中被加热至例如80℃至160℃的温度。所述印刷基板可为任何适合的基板。所述基板可为能够在其上印刷图像的任何适合基板。所述基板可包含选自有机材料或无机材料中的材料。所述材料可以包含天然聚合材料，例如纤维素。材料可以包含合成聚合材料，例如由烯烃单体形成的聚合物(包括但不限于聚乙烯和聚丙烯)、以及共聚物例如苯乙烯-聚丁二烯。聚丙烯可以在一些实例中是双轴定向的聚丙烯。该材料可以包含金属，其可以呈片形状。金属可选自或由例如铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、铜(Cu)、其混合物制成。在一些实例中，印刷基板包含纤维素纸。在一些实例中，纤维素纸涂布有聚合材料，例如由苯乙烯-丁二烯树脂形成的聚合物。在一些实例中，纤维素纸具有用聚合材料粘结至纤维素纸表面(在用油墨印刷之前)的无机材料，其中无机材料可选自，例如高岭石或碳酸钙。印刷基板在一些实例中为纤维素印刷基板例如纸。纤维素印刷基板在一些实例中是涂布的纤维素印刷基板，例如其上具有聚合材料的涂层。
现在将描述本发明的设备和方法的实施例。
图1示意性显示了用于浓缩用于静电印刷过程的油墨的设备。所述设备包含呈第一鼓1形式的可充电的传送机、位于鼓1下方的呈辊形式的电极2、具有表面3A的两个第二鼓3、气刀4、刮板5和存储容器6。图1还显示了传送带7、制备槽8、管道9、10、11和12以及容器13和14。
第一鼓1具有直径D1，并且每个第二鼓3具有直径D3。直径D3基本与直径D1相同或小于直径D1。
可以看到，电极2呈具有直径D2的辊的形状，直径D2基本与第一鼓的直径D1相同或小于第一鼓的直径D1。所述第一鼓可为本文描述的。在一些实施例中，它具有金属例如铝的芯，和阳极氧化的金属的表面涂层。
在没有用于静电印刷过程的油墨的情况下，每个所述第二鼓的表面与所述第一鼓的表面接触。每个所述第二鼓具有金属的芯和弹性材料(例如聚氨酯)的涂层，在一些实施例中在弹性材料中分散电阻率控制剂，例如季胺。
在没有用于静电印刷过程的油墨的情况下，所述第一电极的辊的表面可与所述第一鼓的表面接触或者可被间隙隔开。所述辊具有金属的芯和弹性材料(例如聚氨酯)的涂层，在一些实施例中在弹性材料中分散电阻率控制剂，例如季胺。
气刀4从第二鼓3起顺时针地位于鼓的周围。定位所述气刀，使得空气流沿鼓1的所述圆柱体的半径对准所述鼓1的表面。在一些实施例中，多个气刀可位于所述可充电的传送机的周围。
呈金属刀片形式的刮板5通过偏置机构(例如弹簧(未示出))被偏置为靠在第一鼓1上。传送带7位于所述刮板下方。存储容器6位于传送带7的一端的下方。
在使用时，首先在制备槽8中制备用于静电印刷过程中使用的油墨。在进入所述制备槽时，前驱体油墨组合物一般具有20至25wt％的非挥发性固体的含量。一旦所述前驱体油墨组合物经历了最终制备阶段，则包括特定添加剂的加入和将所述油墨组合物进一步稀释至5至10wt％的非挥发性固体的含量，以形成用于浓缩的油墨组合物，然后通过管道9将其注入容器13中，所述管道可为导管或者其它相似的中空构件。可使用泵(未显示)来帮助所述油墨组合物从制备槽8到容器13的转移。在容器13中的油墨组合物与辊2接触，所述辊部分浸没在所述油墨组合物的表面以下。向电极2施加电势V1，向在顺时针方向上最靠近辊2布置的鼓3施加电势V2，向进一步从辊2开始在顺时针方向上布置的鼓3施加电势V3，并且向鼓1施加电势V4。辊2和鼓3都在逆时针方向上旋转，而鼓1在顺时针方向上旋转。随着辊2旋转，一些油墨组合物附着至其表面。当在辊2上的油墨组合物接触所述鼓时，电势V1和V4使得在油墨组合物中的颗粒，连同在其中分散有颗粒的一些载体液体，一起向鼓1的表面移动并且附着在鼓1的表面上，以在第一鼓1的表面上形成油墨层。所述第一鼓顺时针方向旋转，使得所述油墨向第二鼓3移动。第二鼓3旋转，使得第二鼓3的表面以与第一鼓1的表面相同的速度在它们的接触点处运动。向第一鼓1与第二鼓3施加电势V2，使得颗粒被吸向第一鼓1并且远离第二鼓3。第二鼓3接触第一鼓表面上的油墨，并且起到从油墨中去除一些液体载剂的作用，同时许多(若非全部)固体与剩余的液体载剂一起仍附着在第一鼓的表面上。这在所述第一鼓的表面上产生了浓缩油墨。在与鼓3接触过程中过多的液体载剂从在鼓1上的所述组合物中分离而落入收集器15中。然后该过多的液体载剂被转移回制备槽8或至容器14中，如果需要为再使用做准备。
然后所述油墨向另一第二鼓3移动并且通过另一第二鼓3。在该另一第二鼓3与第一鼓1之间施加电势V3，再次使得颗粒被吸向第一鼓的表面并且远离该另一第二鼓3。移除所述油墨中更多的液体载剂，这进一步浓缩了所述第一鼓表面上的油墨。
然后，所述浓缩油墨通过气刀4产生的空气流，这使更多的所述液体载剂蒸发，再次进一步浓缩了在第一鼓1的表面上的油墨。在鼓1进一步旋转时，所述浓缩油墨随后到达刀片5，刀片5通过如弹簧的设备压靠在第一鼓1的表面。
所述刀片用来从第一鼓1的表面刮掉所述浓缩油墨。定位刀片，使得所述浓缩油墨随后向下滑动至顺时针旋转的传送带7，以将所述油墨传送至位于传送带7的右端下方的存储容器6。例如，存储容器6可为用于运输所述油墨组合物的筒盒。可将浓缩油墨运输至另一场所，例如具有用于静电印刷的设备的场所，然后将其用于该静电印刷。如果需要，可通过添加液体载剂对浓缩油墨进行稀释，然后在静电印刷过程中使用。
在图2显示的另一个实施例的设备中，所述第一电极呈位于鼓1下方的固定电极2的形式。所述固定电极具有随着所述鼓的表面弯曲的表面，并且在电极2的弯曲表面和鼓1之间存在间隙。在使用时，所述待浓缩的油墨组合物被传送至固定电极2与鼓1之间的间隙，并且参考图1如以上描述施加电势，使得颗粒充电并且布置为向鼓1移动并附着至鼓1。可通过适当的管道(例如导管)将所述待浓缩的油墨组合物由储存器传送至固定电极2和鼓1之间的间隙，如有需要使用泵(未显示)。
实施例
以下实施例阐明了发明人目前已知的本发明的构造和方法的多种变形。然而，应理解的是，以下内容仅仅是这些构造和方法的原理的示例性或说明性应用。在不背离本发明构造和方法的精神和范围的情况下，本领域技术人员可设计多种改变和可选的构造和方法。所附权利要求旨在涵盖这样的改变和布置。因此，尽管上面已经具体地描述了本发明的方法和设备，但是下面的实施例提供了与目前被认为可接受的内容相关的更多细节。
设备
本发明的发明人在设备上进行了本发明的方法的实施例，虽然没有气刀，但是该设备与图1所示的和上面描述的那个极为相似。下面描述了该设备的材料和构造的更多细节。他们使用铝鼓作为第一鼓1，所述铝鼓被硬阳极氧化涂布以产生最佳电阻率。所述鼓上的硬阳极氧化的涂层的厚度为约60微米。
第一鼓1的尺寸如下：
直径-220mm
宽度-310mm
电极2呈辊的形式，所述辊具有42mm的直径和310mm的宽度。所述辊具有金属芯和具有3mm厚的聚氨酯涂层的外层，所述聚氨酯已经铵盐(从BASF获得的Larostat)浸渍。通过沿着其工作宽度将辊2与第一鼓1分离1mm的距离。
充当第二鼓3的两个导电橡胶挤压辊沿着施加机械应力和电偏置的它们全部工作宽度与第一鼓1接触。每个导电橡胶橡挤压辊均具有带有3mm厚的聚氨酯涂层的金属芯，所述聚氨酯已经铵盐(可从BASF获得的Larostat)浸渍。第二鼓3均具有与28mm的直径和70mm的宽度。
传送带7、制备槽8、管道9、10、11和12、容器13和14以及收集器15均为所述设备的一部分，按照图1描述的配置。
金属刀片5充当刮板，并且用弹簧压紧至挤压辊后面的鼓，以收集被浓缩的材料。在该实施例中，没有气刀。
过程速度，即所述第一鼓的表面的速度，在该测试期间为400mm/s。
向电极2施加电势V1，向在顺时针方向上最靠近辊2布置的鼓3施加电势V2，向进一步从辊2开始在顺时针方向上布置的鼓3施加电势V3，并且向鼓1施加电势V4。在测试期间改变V1、V2、V3和V4以测定电势的某些组合的效果。电势示于表1中。
在以重量百分比计的总固体含量方面，使用标准的湿度分析器Sartorius MA150测量浓缩前和浓缩后的油墨浓度。在容器13中的油墨组合物在浓缩前(“投入”浓度)和从传送带7收集的浓缩后的浓度含量显示在以下表1中。
通过对在预定时间期间从预定宽度收集的调色剂量进行称重，来测量设备的生产率。
待浓缩的油墨组合物的生产
该实施例描述了缺少电荷引导剂的油墨组合物/配制物的生产。该油墨配制物使用具有重量比例分别为72：18：10的树脂Nucrel925、Nucrel2806和Bynel2022的配制物，并且与Isopar L一起制备以制得糊剂，然后向糊剂加入颜料、VCA(硬脂酸二铝/硬脂酸三铝盐)和HPB。然后通过添加重油例如Isopar和/或Marcol将该油墨稀释至工作分散液固体浓度。
用于生产油墨配制物的通用程序在下面描述。
作为第一步骤，在60rpm的速率和130℃的温度下将重量比例分别为72：18：10的树脂Nucrel925、Nucrel2806和Bynel2022混合于含有1500克Isopar L(由EXXON制备的异链烷油)载液的Ross双行星式混合器中1小时。在每种情况下树脂的总量为1000g。然后使温度下降并且继续混合直至混合物达到室温。在混合期间聚合物使Isopar变成溶剂化物以及在冷却期间生成于载液中的聚合物颗粒(具有溶剂化载液)。
作为第二步骤，将于第一步骤中生成的1000克混合物与作为电荷佐剂的5克三硬脂酸铝(Riedel de-Haan)和适量的颜料一起装入Union Process1S球式研磨机(atritor)中。为了制备青色组合物，添加颜料TB5和BSG87以使它们分别形成12.1和0.9wt％的组合物固体；TB5表示由TOYO公司提供的主要青色颜料，酞菁颜料蓝15:3。BSG87表示由BASF公司提供的次要青色颜料，酞菁颜料绿7。
对于黑色油墨组合物，TB5和BSG87分别被15.8和3.2wt％(组合物中的固体)的颜料Monarch800和Alkali Blue D6200(分别可得自Cabot AND Flint Group)替换。对于黄色油墨组合物，TB5和BSG87分别被11.2和2.8wt％(组合物中的固体)的颜料Paliotol YellowD1155和Paliotol Yellow D1819(均可得自BASF)替换。对于品红色油墨组合物，TB5和BSG87分别被18和2.5wt％(组合物中的固体)的颜料Permanent Carmine FBB02和QuindoMagenta122(分别可得自Clariant and Sun Chemical)替换。
以上制备的包含Nucrel925、Nucrel2806和Bynel2022的树脂颗粒的调色剂浓缩物被转移至所述制备槽，然后用另外的Isopar L稀释，以生产具有大约5％NVS的调色剂，而98％的载体液体为Isopar L。
添加相对于调色剂颗粒的NVS为4.5wt％悬浮于Isopar-L中的蜡颗粒。该蜡为聚乙烯蜡Acumist B6，可得自Honeywell。
以上生产的油墨组合物缺乏电荷引导剂。对于那些加入电荷引导剂的测试，这是如在WO2007130069中描述的合成的电荷引导剂，即二磺基琥珀酸酯钡盐，它包括通式[R1’-O-C(O)CH2CH(SO3 -)C(O)-O-R2’]的琥珀酸酯部分，其中R1’和R2’各自独立地为C6-25烷基。当该SCD的重量在下表中涉及，其指的是在每克所述油墨组合物的固体中二磺基琥珀酸酯钡盐的重量。加入电荷引导剂，就是在所述制备槽中的油墨组合物中加入。
以下表1中给出了所述测试的结果以及所述设备的不同组件的电势。
表1
“无CD”表示在所述组合物中不存在电荷引导剂，而“CD”表示仅在油墨组合物浓缩前以上提及的合成电荷引导剂以3.5-10mg/克所述油墨组合物中的固体的含量存在(取决于所述油墨的颜色和测试)。HF表示仅在浓缩前所述油墨组合物的高场电导率；使用直流电在23℃下以1500V/mm测量高场电导率。LF表示仅在浓缩前所述油墨组合物的低场电导率；通过向两个平行电极施加恒定振幅的AC电压并且监控通过液体的电流来测量低场电导率，在这种情况下，电场振幅为5V/mm，频率为5Hz，并且温度为23℃。鼓1的电势设置为地势(0V)。
可以看出，没有电荷引导剂的油墨组合物的最终浓度与含有电荷引导剂的油墨组合物的最终浓度不相上下。考虑到需要电荷引导剂在树脂颗粒上赋予足够的电荷，以使树脂颗粒在电场中可被操作的期望，这是意想不到的。因此允许没有电荷引导剂的浓缩的油墨组合物的生产。可根据需要存储和包装没有电荷引导剂的浓缩的油墨。对于静电印刷，所述浓缩的油墨可以其浓缩形式使用，或者如果需要，对其进行稀释，并且如果需要，可加入电荷引导剂。
尽管已经参考特定实施方式描述本发明，但是本领域技术人员应理解可以在不偏离本公开的精神的情况下进行各种变更、变化、省略和替换。因此，本发明旨在仅由下列权利要求的范围限制。除非另有说明，否则任何从属权利要求的特征可以与其它从属权利要求中任一项的特征结合。

Claims (14)

1.一种用于浓缩油墨组合物的方法，其中所述方法包括步骤：
(a)提供油墨组合物，所述油墨组合物包含液体载剂以及包含树脂和着色剂的颗粒，其中，所述油墨组合物中每g所述油墨组合物中的固体含有少于0.3mg的电荷引导剂；
(b)在可充电的传送机与第一电极之间传送所述油墨组合物，其中施加电势使得所述油墨组合物变得附着至所述可充电的传送机，其中在所述可充电的传送机与所述第一电极之间的电场为2000V/mm或更大；
(c)在所述传送机上传送所述油墨组合物以经过移动表面，其中所述油墨接触所述移动表面并且在所述传送机与所述移动表面之间施加电势，使得所述可充电的颗粒布置为向所述传送机移动，并且一些液体载剂被移除以增加所述传送机上液体载剂中的所述可充电的颗粒的浓度，从而在所述传送机上形成浓缩油墨，然后所述传送机和所述移动表面彼此分离，并且至少一些所述浓缩油墨保留在所述传送机上；以及
(d)从所述传送机上移除所述浓缩油墨并且将所述浓缩油墨转移至存储容器，
其中向所述第一电极和所述移动表面施加的电势为-2500V或更小，并且向所述可充电的传送机施加的电势为-500V或更大，或者向所述第一电极和所述移动表面施加的电势为2500V或更大，并且向所述可充电的传送机施加的电势为500V或更小。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述可充电的传送机与所述第一电极之间的电场为2800V/mm或更大。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可充电的传送机包含呈圆柱体形式的可旋转鼓。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述鼓包含金属芯，所述金属芯具有非金属的弹性材料或非金属的非弹性材料的表面覆盖层。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述鼓包含铝芯，所述铝芯具有Type III的阳极氧化的表面覆盖层。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动表面形成呈可旋转鼓形式的移动本体的一部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述鼓具有金属芯，所述金属芯具有包含弹性材料的外表面层。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极呈辊的形式，所述辊具有金属芯，所述金属芯具有包含弹性材料的外表面层。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述油墨组合物基本上没有或者没有电荷引导剂。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述可充电的传送机为呈圆柱体形式的可旋转鼓，其中所述鼓包含含有铝的芯，所述芯具有Type III的阳极氧化的表面覆盖层，所述电极呈辊的形式，所述辊包含具有包含弹性材料的外表面层的金属芯，且所述移动表面形成呈可旋转鼓形式的移动本体的一部分，所述可旋转鼓具有带有包含弹性材料的外表面层的金属芯，
其中向所述第一电极和所述移动表面施加的电势为-2800V或更小，并且向所述可充电的传送机施加的电势为-50V或更大，或者其中向所述第一电极和所述移动表面施加的电势为2800V或更大，并且向所述可充电的传送机施加的电势为50V或更小。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述树脂包含第一聚合物，所述第一聚合物为乙烯或丙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一聚合物缺少酯基并且所述树脂进一步包含具有酯侧基的第二聚合物，所述第二聚合物为以下单体的共聚物：(i)第一单体，所述第一单体具有选自酯化的丙烯酸或酯化的甲基丙烯酸的酯侧基，(ii)第二单体，所述第二单体具有选自丙烯酸或甲基丙烯酸的酸侧基，和(iii)第三单体，所述第三单体选自乙烯和丙烯。
13.一种用于浓缩油墨组合物的设备，所述设备包含可旋转鼓，所述可旋转鼓含有具有硬阳极氧化的表面覆盖层的铝芯；第一电极，所述第一电极置于邻近所述表面覆盖层处；辊，所述辊具有金属芯，所述金属芯带有包含弹性材料的外表面层，其中，在没有任何油墨组合物存在的情况下，所述辊的弹性材料和所述可旋转鼓的硬阳极氧化的涂层是接触的，
其中所述设备配置为在所述可旋转鼓和所述第一电极之间施加2000V/mm或更大的电场，并且
其中，所述设备配置为向所述电极和所述辊中的每一个施加-2800V或更小的电势，并且向所述可旋转鼓施加-500V或更大的电势，或所述设备配置为向所述电极和所述辊中的每一个施加2800V或更大的电势，并且向所述可旋转鼓施加500V或更小的电势。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一电极呈辊的形式，所述辊具有金属芯，所述金属芯具有包含弹性材料的外表面层。
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