CN107077091A - 清洁电子照相印刷鼓 - Google Patents
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Abstract
提供了一种清洁非晶硅电子照相印刷鼓的方法，所述方法包括：使所述鼓的非晶硅与碱和氧化剂接触；然后用液体冲洗所述非晶硅。
Description
背景技术
静电印刷过程可包含：在光电导表面上创建图像，将具有带电颗粒的油墨涂覆于光电导表面，以使它们选择性地结合至图像，然后，将以图像形式的带电颗粒转印至印刷基板。
光电导表面可以在圆筒上，并且其通常被称为光成像板(PIP)。可以使光电导表面选择性地带电，具有静电潜像，所述静电潜像具有带有不同电势的图像区和背景区。例如，可以使得载液中的包括带电调色剂颗粒的静电油墨组合物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，而背景区保持干净。然后将图像直接地转印至印刷基板(例如纸)，或更普遍地，通过首先将图像转印至中间转印元件(其可以是软膨胀橡皮布)，然后转印至印刷基板。该方法的变型利用不同方式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示意性示出本文所描述的清洁方法的一个示例。
图2示出已经使用电子照相印刷鼓印刷过的印刷介质，所述电子照相印刷鼓的一部分已经使用本文所描述的一个示例方法进行清洁。
具体实施方式
在公开和描述本方法和相关方面之前，应理解本方法和相关方面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某种程度地改变。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。所述术语不旨在进行限制，因为本公开的范围旨在仅由所附权利要求书及其等同物限定。
应当注意，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确指出，单数形式的“一个”、一种”和“所述”包括复数指代。
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递交本专利申请时的最新版本。
如本文所使用的，“静电印刷”或“电子照相印刷”一般是指这样的提供图像的过程：该图像从光成像基板直接转印至印刷基板或者经由中间转印元件间接转印至印刷基板。因此，所述图像基本上不被吸收到其上施加有所述图像的光成像基板中。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”是一种特定类型的电子照相印刷，其中在电子照相过程中使用液体油墨而不是粉末调色剂。静电印刷过程可以包含使静电油墨组合物经受电场，例如具有1000V/cm或更高，或在一些实例中1500V/cm或更高的场梯度的电场。
如本文所使用的，术语“约”用来通过提供给定值可“稍高于”或“稍低于”端点来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特定变量表示，并且在本领域技术人员的知识范围之内，基于经验和本文的关联描述来确定。
如本文所使用的，为了方便，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以出现在共同列表中。然而，这些列表应当被解释为如同所述列表的每个成员被单独地识别为单独且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下，这样的列表的个体成员都不应仅基于它们在共同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同物。
浓度、量和其它数值数据可以在本文中以范围形式表示或呈现。应理解，这样的范围格式仅为了方便和简洁使用，因此应被灵活地解释为不仅包括作为范围的界限明确记载的数值，还包括在所述范围内涵盖的所有单个数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确地记载一样。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个的值(比如2、3.5和4)和子范围(比如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，无论范围的广度或所描述的特性如何，这种解释应当都适用。
除非另有说明，本文描述的任何特征可与本文描述的任何方面或任何其他特征组合。
本文所述的实例提供清洁非晶硅电子照相印刷鼓的方法。所述方法可以包括使鼓的非晶硅与碱和/或氧化剂接触。所述方法然后可包含用液体冲洗非晶硅。
还描述了示例系统，所述系统包括：
(i)包括可移除的非晶硅电子照相印刷鼓的电子照相印刷装置；以及
(ii)用于接受非晶硅电子照相印刷鼓的清洁台。所述清洁台可以包括：
(a)用于在清洁台中与鼓接触的碱和/或氧化剂；以及
(b)在与碱和/或氧化剂接触之后用于冲洗鼓的液体。
非晶硅照相印刷鼓
非晶硅电子照相印刷鼓可以是适用于电子照相印刷过程的任何鼓，并且其包括：包括非晶硅的光电导层。非晶硅是硅的非晶同素异形体。在一些实施方案中，所述鼓包括其上具有非晶硅层的导电基板，所述非晶硅层在印刷期间可起到图像接收层的作用。导电基板可以包括或可以为金属(例如，铬或铝)或导电化合物(例如，铟锡氧化物)。在一些实例中，导电基板可以设置于绝缘层上。绝缘层可以包括可选自玻璃、氧化铝或石英的电绝缘材料。
鼓可以是圆柱形的，并且非晶硅可以设置于连接鼓的两个圆形端的鼓的外部弯曲表面上。非晶硅可以沿鼓的部分长度或全部长度设置于弯曲表面上，鼓的长度沿着鼓的轴。非晶硅可以通过全部环绕或部分环绕鼓的方式设置于弯曲表面上。
在清洁方法之前，可在电子照相印刷过程中使用了鼓，并且鼓可具有在非晶硅的表面上的污染物。可使鼓经受至少10,000次印刷周期。在一些实例中，可使鼓经受至少100,000次印刷周期，在一些实例中至少200,000次印刷周期，在一些实例中至少300,000次印刷周期，在一些实例中至少500,000次印刷周期，在一些实例中至少1,000,000次印刷周期。本上下文中的印刷周期可定义为在一张印刷介质(例如，A4或A3大小的纸张)上的印刷。
碱
在一些实例中，碱选自金属氢氧化物、氨、烷基胺、金属碳酸盐和金属碳酸氢盐，和/或碱可以在液体载体介质中，例如，溶解于液体载体介质中，所述液体载体介质可以为质子溶剂，包括但不限于选自水和烷醇(例如，C1至C5烷醇，例如，甲醇或乙醇)的质子溶剂。在一些实例中，碱为氢氧化铵，其可被认为是水中的氨。
金属氢氧化物可以选自碱金属氢氧化物，包括但不限于，氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铯，以及碱土金属氢氧化物，包括但不限于，氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化钡。
烷基胺可以选自烷基伯胺、烷基仲胺和烷基叔胺。烷基胺可以具有式NRaRbRc，其中Ra、Rb和Rc各自选自H和被任选地取代的烷基，并且Ra，Rb和Rc中的至少一个为被任选地取代的烷基，所述烷基可以为直链或支链的，且可以为被任选地取代的C1至C10烷基(不包括任何可能存在的取代基的C1至C10)，在一些实例中为被任选地取代的C1至C5烷基，在一些实例中为被任选地取代的C1至C3烷基。如果烷基是被取代的，烷基上的取代基可以选自例如，羟基、烷氧基、芳基和卤素。烷基胺可以选自甲胺、乙胺、乙醇胺、二甲胺、甲基乙醇胺和三甲胺。
金属氢氧化物水溶液的金属可以选自碱金属氢氧化物，包括但不限于，氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铯。
金属碳酸盐或金属碳酸氢盐的金属可以为碱金属，例如，锂、钠或钾。
氧化剂
氧化剂可以选自过氧化物、臭氧、过氧酸和含氧酸(其可以为金属含氧酸)。过氧化物可以选自过氧化氢、过氧化钡、过氧化苯甲酰、2-过氧化丁酮、叔丁基过氧化氢、过氧化钙、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化锂、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、月桂酰过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化镁、过氧化镍、过氧化钠、过氧化锶和过氧化锌。过氧酸可以选自过氧苯甲酸、3-氯过氧苯甲酸、过氧乙酸。氧化剂可以选自铬酸盐、高锰酸盐和四氧化锇。铬酸盐可以选自重铬酸铵、2,2'-联吡啶氯铬酸盐、双(四丁基铵)重铬酸盐、氧化铬(VI)、重铬酸咪唑、重铬酸钾、重铬酸吡啶、重铬酸钠脱水物和氯铬酸四丁基铵。
在一些实例中，碱和氧化剂在与非晶硅接触期间共同存在于载液中。碱和氧化剂可以溶解于载液中。在一些实例中，载液为水和/或烷醇或者包括水和/或烷醇。在一些实例中，载液为水或者包括水，所述水可以为去离子水。在一些实例中，碱和氧化剂可以溶解于载液中，所述载液可以为水或者包括水，并且，在一些实例中，载液没有或基本上没有任何微粒成分。在一些实例中，碱和氧化剂可以溶解于载液中，所述载液可以为水或者包括水，并且载液没有或基本上没有任何其他成分。
在一些实例中，碱和氧化剂在与非晶硅接触期间共同存在于载液中，例如，同时溶解于载液中，所述载液可以为水，其中碱：氧化剂的重量：重量的比例为10:1至1:10，并且在一些实例中，碱：氧化剂的重量：重量的比例为2:1至1:2，并且在一些实例中碱：氧化剂的重量：重量的比例为1.5:1至1:1.5，在一些实例中约为1:1。
在一些实例中，碱和氧化剂在与非晶硅接触期间共同存在于载液中，例如，同时溶解于载液中，所述载液可以为水，其中碱包括氨，并且氧化剂包括过氧化氢，并且，在一些实例中，其中氨：过氧化氢的重量：重量的比例为10:1至1:10，并且在一些实例中，氨：过氧化氢的重量：重量的比例为2:1至1:2，并且在一些实例中氨：过氧化氢的重量：重量的比例为1.5:1至1:1.5，在一些实例中约为1:1。
在一些实例中，含有碱和氧化剂的载液可通过以下组合形成：1体积份的氢氧化铵(例如，含有约20wt％-30wt％的氨，其余为水)、1体积份的过氧化氢水溶液(例如，含有约20wt％至35wt％的过氧化氢，其余为水)和5体积份的水(其可以为去离子水)。
在一些实例中，碱和氧化剂在与鼓的非晶硅接触期间处于至少40℃的温度，在一些实例中，在与鼓的非晶硅接触期间处于至少50℃的温度，在一些实例中，在与鼓的非晶硅接触期间处于至少60℃的温度，在一些实例中在与鼓的非晶硅接触期间处于至少70℃的温度，在一些实例中，处于50℃至100℃的温度，在一些实例中处于70℃至90℃的温度，在一些实例中处于75℃至85℃的温度，在一些实例中在与鼓的非晶硅接触期间处于约80℃的温度。
碱和氧化剂可接触鼓的非晶硅保持至少1分钟，在一些实例中至少5分钟，在一些实例中至少8分钟，在一些实例中至少10分钟的一段时间，在一些实例中5分钟至20分钟的一段时间，在一些实例中10分钟至20分钟的一段时间，在一些实例中12至18分钟的一段时间，在一些实例中约15分钟的一段时间。
在一些实例中，碱和氧化剂在与鼓的非晶硅接触期间处于50℃至100℃的温度，在一些实例中处于70℃至90℃的温度，在一些实例中处于75℃至85℃的温度，在一些实例中处于约80℃的温度，并且碱和氧化剂可接触鼓的非晶硅保持5分钟至20分钟的一段时间，在一些实例中10分钟至20分钟的一段时间，在一些实例中12至18分钟的一段时间，在一些实例中约15分钟的一段时间。
碱和氧化剂与鼓的非晶硅的接触可包含将鼓的至少一部分，在一些实例中鼓的全部浸没在载液(例如，包括碱和氧化剂的水)中。在一些实例中，碱和氧化剂与鼓的非晶硅的接触可包含将包括碱和氧化剂的载液喷射在或流过鼓的非晶硅表面的至少一部分上，在一些实例中喷射在或流过鼓的全部非晶硅表面上。
所述清洁方法不需要包含将鼓与任何微粒物质接触。
在一些实例中，碱和氧化剂从非晶硅的表面去除有机残余物和其他污染物和/或可以在硅石表面上形成保护性二氧化硅层(例如，约厚)。
液体
所述方法可包含用液体冲洗非晶硅，所述液体可以没有或基本上没有氧化剂和碱。用于冲洗的液体可以与在接触步骤期间用作氧化剂和碱的载液的任何液体相同或不同。所述方法可包含在将鼓与碱和氧化剂接触之后立即用液体冲洗非晶硅。在(i)非晶硅与碱和氧化剂接触和(ii)用液体冲洗鼓之间可以没有中间步骤。所述液体可以为碱和/或氧化剂在其中是可溶的液体。所述液体可以为质子溶剂，例如，液体选自水和烷醇。冲洗可以从鼓去除全部或基本上全部的碱和氧化剂，并且任何其他物质可能已经在接触期间从鼓的表面去除。
冲洗之后，可以通过以下方式干燥鼓：例如，用通过气体和/或加热鼓以从所述鼓去除，例如，蒸发来自冲洗的液体。冲洗之后，可以在电子照相印刷过程中使用鼓。
系统
本申请实例还提供系统，所述系统包括：
(i)包括可移除的非晶硅电子照相印刷鼓的电子照相印刷装置；以及
(ii)用于接受非晶硅电子照相印刷鼓的清洁台。清洁台可包括：
(a)用于在清洁台中与鼓接触的碱和氧化剂；以及
(b)在与碱和氧化剂接触之后用于冲洗鼓的液体。
碱和氧化剂可以分别或一起保留在清洁台中。清洁台可以适合用于碱和氧化剂与鼓的分别接触。在一些实例中，清洁台可以包括各自含有碱和氧化剂中的一种的单独的容器，以使鼓可以与碱和氧化剂分别接触。清洁台可以适合于在鼓与碱接触之后且在与氧化剂接触之前冲洗鼓，或者在另一个实例中在与氧化剂接触之后且在与碱接触之前冲洗鼓。在一些实例中，清洁台可以适合于使碱和氧化剂同时与鼓接触。清洁台可以包括含有碱和氧化剂(所述碱和氧化剂可以在载液中)的容器，以使鼓可以与碱和氧化剂接触，例如，浸没在碱和氧化剂(或者，如果存在的话，含有碱和氧化剂的载液)中。清洁台可以将碱和鼓保留在任何适当的容器中，所述容器可以具有由耐碱和氧化剂腐蚀的材料制成的壁。所述容器可以，例如，具有包括选自以下材料的壁：玻璃、金属(比如不锈钢)或塑料(比如聚乙烯)。
在一些实例中，所述系统适合于自动地进行：(i)将非晶硅电子照相印刷鼓从电子照相印刷装置转移至清洁台、(ii)实施清洁鼓的方法，所述方法包含使鼓的非晶硅与碱和氧化剂接触；然后用液体冲洗非晶硅，以及(iii)将非晶硅电子照相印刷鼓从清洁台转移回至电子照相印刷装置。所述系统可以适合于在预定的点将非晶硅电子照相印刷鼓从电子照相印刷装置转移至清洁台，所述预定的点例如，当在印刷期间在印刷介质上测出某背景水平时或者当已经达到某数目的印刷周期时，例如，至少200,000印刷周期，在一些实例中至少300,000印刷周期，在一些实例中至少500,000印刷周期，在一些实例中至少1,000,000印刷周期，或者在使用者启动的点。所述系统可以适合于手动地或自动地实施如本文描述的方法。在操作中，所述系统可以通过计算机控制。
实施例
以下说明了本文描述的方法和其他方面的实例。因此，这些描述的实例不应当被认为是对本公开的限定，而只是适当地教导如何进行本公开的实例。
图1示意性说明了本文描述的方法的实例。在步骤101，将非晶硅电子照相印刷鼓的非晶硅与碱和氧化剂接触。在步骤102，用液体冲洗非晶硅。
对比例1
在电子照相过程中使非晶硅电子照相印刷鼓老化(充电、放电以及油墨显影)7百万个周期的一段时间。印刷页面的印刷质量已经降级到不可接受的质量。
实施例2
将对比例1的非晶硅鼓中非晶硅的三分之一的条浸没在以下溶液中：5体积份的去离子水、1体积份的NH4OH水溶液(所述1份NH4OH水溶液含有约29wt％的NH3，其余为水)以及1体积份的H2O2水溶液(所述1份H2O2水溶液含有30wt％的H2O2，其余为水)，在80℃下保持15分钟。
用纯水冲洗鼓并且用无绒擦拭布擦拭。将鼓安装在惠普Indigo 5000电子照相印刷机中以便印刷正方形、点和线的测试作业。图2示出使用部分清洁的硅鼓印刷的印刷介质。右手边表示使用已经与NH4OH和H2O2水溶液接触过的三分之一的鼓印刷的印刷介质的部分。左手边表示使用鼓的未处理部分印刷的印刷介质的部分。被送至鼓的每个侧的印刷图案为彼此沿页面中心(即，当竖式观看时沿图片从顶部到底部的线)的映像。如图1中可见，由处理过的区得到的印刷(右手边)看起来比未处理区得到的印刷(左手边)清晰的多：模糊消失并且线和点图案得以复原。已经发现碱-过氧化物混合物去除有机残余物并且在将颗粒从表面去除方面也是非常有效的。这被认为至少部分地改善印刷质量。
在电子照相印刷中，已经发现非晶硅鼓的表面经过一段时间形成外部污染层，所述外部污染层由于表面内的横向电导率而降低鼓的印刷质量。已经发现，如果通过将表面与碱和氧化剂(其去除氧化层和其他污染物)接触来清洁表面，那么仅去除非晶硅的非常薄的层，所以不显著降低光电导宽度。这是相比于磨抛技术(abrasion technique)的一个优势，所述磨抛技术包含，例如，在清洁期间使无机颗粒与硅的表面接触，这可能导致大得多的光电导深度的降低并且可能缩短鼓的寿命。
尽管已经参考某些实例描述了所述方法和相关方面，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修改、变化、省略和替换。因此，意图的是所述方法和相关方面仅由权利要求书的范围限制。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和任何独立权利要求的特征组合。
Claims (15)
1.一种清洁非晶硅电子照相印刷鼓的方法，所述方法包括：
a.使所述鼓的非晶硅与碱和氧化剂接触；然后
b.用液体冲洗所述非晶硅。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱选自金属氢氧化物、氨、烷基胺、金属碳酸盐和金属碳酸氢盐。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱包括选自氨和烷基胺中的种类。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂选自过氧化物、臭氧、过氧酸和含氧酸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱包括选自氨和烷基胺中的种类，并且所述氧化剂选自过氧化物、臭氧、过氧酸和含氧酸。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱包括氨，并且所述氧化剂包括过氧化氢。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述碱和所述氧化剂在与所述非晶硅接触期间共同存在于载液中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述载液是水，并且所述碱和所述氧化剂溶解于所述水中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱和所述氧化剂在与所述非晶硅接触期间共同存在于载液中，其中所述碱包括氨，并且所述氧化剂包括过氧化氢，其中氨：过氧化氢的重量：重量的比例为10:1至1:10。
10.根据权利要求9所述的方法，氨：过氧化氢的所述重量：重量的比例为2:1至1:2。
11.根据权利要求9所述的方法，其中氨：过氧化氢的所述重量：重量的比例为1.5:1至1:1.5。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱和所述氧化剂在与所述鼓的所述非晶硅接触期间处于至少70℃的温度。
13.根据权利要求1所述的方法，其中用于冲洗所述非晶硅的液体为水或者包括水。
14.一种系统，所述系统包括：
(i)包括可移除的非晶硅电子照相印刷鼓的电子照相印刷装置；以及
(ii)用于接受所述非晶硅电子照相印刷鼓的清洁台，所述清洁台包括：
(c)用于在所述清洁台中与所述鼓接触的碱和氧化剂；以及
(d)在与所述碱和所述氧化剂接触之后用于冲洗所述鼓的液体。
15.根据权利要求14所述的所述系统，其中所述系统适合于自动地进行：(i)将所述非晶硅电子照相印刷鼓从所述电子照相印刷装置转移至所述清洁台；(ii)实施清洁所述鼓的方法，所述方法包含使所述鼓的所述非晶硅与碱和氧化剂接触；然后用液体冲洗所述非晶硅；以及(iii)将所述非晶硅电子照相印刷鼓从所述清洁台转移回至所述电子照相印刷装置。
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