液体电子照相墨水显影单元的制作方法

电子照相印刷法涉及在光电导表面或光成像板(pip)上生成图像。在光电导表面上形成的图像是含有具有不同电势的图像区和背景区的静电潜像。在使含有带电墨水粒子的电子照相墨水组合物与选择性带电的光电导表面接触时，带电墨水粒子附着到潜像的图像区，而背景区保持干净。然后将图像直接转移到印刷基底(例如纸)上，或首先转移到中间转印件(例如软膨胀橡皮布)上，然后转移到印刷基底上。

液体电子照相印刷机的一个组件是液体电子照相墨水显影单元。这样的单元包括显影辊，其用于显影和将均匀墨水层传输到光电导表面上。

附图简述

参照附图举例描述各种实施方案，其中：

图1是显示聚合物组合物的对数电阻率如何随导电填料的浓度提高而变化的图；

图2是根据本公开中描述的液体电子照相墨水显影单元的一个实例的二值图像显影单元(binaryimagedevelopmentunit)的横截面图；

图3是显示在实施例7中跨过墨水层的电压和电流如何随施加的电压提高而变化的图；且

图4是显示在实施例8中跨过墨水层的电压和电流如何随施加的电压提高而变化的图。

详述

在描述本公开之前，要理解的是，本公开不限于本说明书中公开的特定工艺步骤和材料，因为这样的工艺步骤和材料可变。还要理解的是，本公开中所用的术语用于描述特定实例。这些术语无意构成限制，因为范围意在受所附权利要求及其等同方案限制。

要指出，除非上下文清楚地另行规定，本说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。

本公开中所用的“静电印刷”或“电子照相印刷”是指提供从光电导表面或光成像板直接或经中间转印件间接转移到印刷基底上的图像的方法。因此，该图像可基本不吸收到其施加至的光成像基底中。另外，“电子照相印刷机”或“静电印刷机”是指能够实施如上所述的电子照相印刷或静电印刷的那些印刷机。电子照相印刷法可涉及对电子照相组合物施以电场，例如0.1-200v/μm，例如0.1至50v/μm的电场。

本公开中所用的术语“大约”用于为数值或范围端点提供灵活性，其中给定值或端点可以略高于或略低于该端点以虑及试验方法或装置的变动。这一术语的灵活度可取决于特定变量，并且基于经验和本公开中的相关描述确定所述灵活度在本领域技术人员的知识范围内。

如本公开中所用，为方便起见，可能在通用列表中陈述多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些列表应该像该列表的各成员作为单独和独特的成员逐一规定的那样解释。因此，如果没有作出相反的指示，此类列表的任一成员不应仅基于它们出现在同一组中而被解释为同一列表的任何其它成员的事实等同物。

本公开中所用的“介电常数”(ε)是物质的电容率与自由空间的电容率的比率。“介电厚度”是指厚度与介电常数的比率(即厚度÷介电常数)。

本公开中所用的“比电阻”或“电阻率”是指量化给定材料多强地阻碍电流流动的固有性质。其可被定义为ρ＝r(a/l)，其中ρ是比电阻，r是试样的电阻，a是接触面积且l是试样的长度或深度。可以使用astmd257测量比电阻。

浓度、量和其它数值数据在本公开中可能以范围格式表示或呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围，就像明确列举各数值和子范围那样。例如，“大约1重量％至大约5重量％”的数值范围应被解释为不仅包括大约1重量％至大约5重量％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2、3.5和4，和子范围，如1-3、2-4和3-5。这一原理同样适用于列举单个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。

在本公开中，术语“异氰酸酯”意在广义地理解为由式-n＝c＝o(1氮、1碳、1氧)的单元构成的原子的官能团。

本公开涉及一种液体电子照相墨水显影单元。该单元包括显影辊和与所述显影辊协作的辅助辊(secondaryroller)。显影辊由具有小于1x10⁶ω.cm的比电阻的材料形成。辅助辊由具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料形成。在一个实例中，辅助辊包含被具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料涂覆的内芯。

该液体电子照相墨水显影单元可包括用于容纳液体电子照相墨水组合物的墨水显影区。该室可与容纳液体电子照相墨水组合物的储器流体连接。

本公开还涉及一种液体电子照相墨水显影单元。该单元包括显影辊和与所述显影辊协作的辅助辊。显影辊由具有小于1x10⁶ω.cm的比电阻的材料形成。辅助辊包含被陶瓷材料涂覆的金属芯。

本公开还涉及一种液体电子照相印刷机，其包括显影辊和与所述显影辊协作的辅助辊。显影辊由具有小于1x10⁶ω.cm的比电阻的材料形成。辅助辊由具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料形成。在一个实例中，辅助辊包含被具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料涂覆的内芯。

在现有技术中，在液体电子照相墨水显影单元中可以使用具有相对较高比电阻(例如大于1x10⁶ω.cm)的显影辊。这样的显影辊可与金属辅助辊(例如挤压和/或清洁辊)协作并保持显影墨水所需的电场。在现有技术中，可以通过用锂盐掺杂聚合物(例如聚氨酯橡胶)制造这样的显影辊。锂盐可用于为显影辊提供获取和保持显影墨水必需的电场所需的量的离子电导率。但是，由锂盐提供的电导率可随环境因素，例如温度和湿度而变。这会影响制成的图像的一致性。此外，随时间经过，锂盐可能从辊中浸出，降低其电导率。锂盐也可能造成印刷机的部件(例如金属部件)腐蚀。此外，浸出的锂离子可能接触光成像板，使光成像板的表面变得导电。如果发生后一情况，可能变得难以使光成像板适当地带电，导致形成不良的潜像。这又可能影响最终印刷品的整体品质。

可用较不容易浸出的导电填料替代锂盐。这样的导电填料的一个实例是炭黑。但是，本发明人已经发现，难以将所得显影辊的电阻率控制在之前使用锂盐实现的范围中。这是因为在这一范围中的电阻率可能对填料浓度、粒度分布和工艺参数，如分散均匀性、模具取向、固化条件和甚至流型非常敏感。这些参数的轻微变化对整个组合物的电阻率可具有大的影响。因此，具有例如大于1x10⁶ω.cm的电阻率的显影辊难以使用导电填料，如炭黑以可靠的方式制造。

现在已经发现，如果将显影辊电阻率降到低于1x10⁶ω.cm的水平，更容易控制显影辊的电阻率。例如，如图1中可见，随着将导电填料浓度提高到阈值浓度t(逾渗限)，聚合物组合物的电阻率显著改变。一旦超过阈值导电填料浓度t，显影辊的电阻率变得对导电填料浓度变化较不敏感。因此，相比于具有相对较高比电阻的显影辊，使用导电填料可以更方便地制造具有超过其逾渗限的导电填料浓度的显影辊(具有小于1x10⁶ω.cm的相对较低比电阻)。但是，具有低于1x10⁶ω.cm的比电阻的显影辊可能无法有效地与现有技术的金属辅助辊协作以保持适合墨水显影的电场。通过使用(i)由具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料形成和/或(ii)具有陶瓷涂层的辅助辊，已经发现，可以使用具有相对较低比电阻的显影辊以保持用于液体电子照相墨水显影的适当电场。

显影辊

显影辊由具有小于1x10⁶ω.cm，例如1x10³至小于1x10⁶ω.cm的比电阻的材料形成。在一个实例中，用于形成显影辊的材料具有1x10⁴ω.cm至5x10⁵ω.cm的比电阻。该材料可具有2x10⁴ω.cm至3x10⁵ω.cm，例如4x10⁴ω.cm至1x10⁵ω.cm的比电阻。在一个实例中，该材料可具有5x10⁴ω.cm至8x10⁴ω.cm的比电阻。

在一个实例中，显影辊包含被层(例如聚合物层)涂覆的中心轴(例如金属)。该层可直接涂覆中心轴。相应地，该层可以与中心轴接触。该层可以是显影辊的最外层。该层可以为0.1至3cm厚，例如0.2至2cm厚。在一个实例中，该层为0.3至1cm厚，例如0.4至0.5cm厚。该层可具有1x10³至小于1x10⁶ω.cm的比电阻。在一个实例中，该层可具有1x10⁴ω.cm至5x10⁵ω.cm的比电阻。该层可具有2x10⁴ω.cm至3x10⁵ω.cm，例如4x10⁴ω.cm至1x10⁵ω.cm的比电阻。在一个实例中，该层可具有5x10⁴ω.cm至8x10⁴ω.cm的比电阻。在一个实例中，该显影辊包含被一个或多个层涂覆的中心轴。各层可具有小于1x10⁶ω.cm，例如1x10³至小于1x10⁶ω.cm的比电阻。层的总厚度可以为0.1至3cm厚，例如0.2至2cm。在一个实例中，总厚度为0.3至1cm厚，例如0.4至0.5cm。

比电阻是量化给定材料多强地阻碍电流流动的固有性质。其可被定义为ρ＝r(a/l)，其中ρ是比电阻，r是试样的电阻，a是接触面积且l是试样的长度或深度。可以使用astmd257测量比电阻。在一个实例中，可以由具有已知厚度(例如2mm)的由用于形成显影辊的材料形成的圆盘测定比电阻。可以将该圆盘夹在2个已知尺寸(例如30mm直径)的电极之间。可以跨过电极施加已知电压(例如100vdc)(例如在25℃下1秒)并测量电阻。可以由电阻测量结果使用电极接触面积和圆盘厚度计算比电阻。在测量显影辊的比电阻之前，可以将辊或用于形成显影辊的材料在特定湿度和温度下调理一段时间。例如，可以将显影辊或用于形成显影辊的材料在50％湿度和20℃下调理5天或更多天，例如5至10或15天。在一个实例中，可以将显影辊或用于形成显影辊的材料(例如聚合物组合物)在50％湿度和20℃下调理5天。

在该辊包含中心辊轴和聚合物层的一个实例中，可以通过在辊表面和中心辊轴之间施加电位差而测定比电阻。可以在中心辊轴和置于辊表面上的接触电极之间施加已知电压(例如100vdc)(例如在25℃下1秒)并测量电阻。可以由电阻测量结果使用电极接触面积和聚合物涂层的厚度计算比电阻。

在一些实例中，该显影辊可包含由含有导电填料的聚合物组合物形成的层。可以将导电填料分散在聚合物树脂基质中。合适的导电填料的实例包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维、炭黑、金属粒子、导电氧化物粒子和本征导电聚合物(icp)粒子。在一个实例中，该导电填料是炭黑。

导电填料可以以聚合物组合物的0.1至20重量％的浓度存在。在一个实例中，导电填料可以以0.1至5重量％，例如0.1至3重量％的浓度存在。在一个实例中，导电填料(例如炭黑)的量可以为0.1至2重量％，例如0.5至1重量％(例如0.9重量％)。

通过选择导电填料的类型和控制导电填料的浓度，可以获得具有目标比电阻的显影辊。例如，炭黑可通过其结构分类。炭黑可包含近球形初级粒子，它们熔结在一起以形成聚集体。粒子的聚集度被称作“结构”。具有由许多初级粒子构成的聚集体(以使在该聚集体内存在显著支化和链接)的炭黑被称作高结构化炭黑。如果聚集体由相对较少的初级粒子构成，该炭黑被称作低结构化炭黑。使用高结构化炭黑的显影辊配制物可在比使用低结构化炭黑的配制物低的浓度下达到其逾渗。

可以改变或控制导电填料的浓度以提供具有目标比电阻的显影辊。导电填料可以以为显影辊的聚合物组合物提供小于1x10⁶ω.cm，例如1x10⁴ω.cm至小于1x10⁶ω.cm，例如2x10⁴ω.cm至5x10⁵ω.cm的比电阻的量存在于聚合物树脂基质中。导电填料可以以足以为显影辊的聚合物组合物提供2x10⁴ω.cm至3x10⁵ω.cm，例如4x10⁴ω.cm至1x10⁵ω.cm或5x10⁴ω.cm至8x10⁴ω.cm的比电阻的量存在。

该聚合物组合物可包含弹性体。该聚合物组合物可包含基本由弹性体构成的树脂基质。合适的聚合物树脂材料的实例包括天然橡胶、合成橡胶、聚氨酯、丁腈橡胶和表氯醇(1-氯-2，3-环氧丙烷)。

在一个实例中，该聚合物组合物的聚合物树脂基质由聚氨酯形成。合适的聚氨酯可通过使多元醇与异氰酸酯化合物，例如二异氰酸酯或多异氰酸酯反应制备。合适的多元醇包括聚酯或聚醚多元醇。可以在与异氰酸酯化合物反应之前将导电填料添加到多元醇和/或异氰酸酯化合物中以将导电填料并入聚氨酯基质中。

在一个实例中，该多元醇可以是含有聚醚官能团的多元醇或聚己内酯多元醇。如果使用聚醚官能团，该多元醇可以被乙氧基化，由此其含有在氧原子之间具有至少2个碳原子的官能团。该部分可衍生自乙二醇、二(乙二醇)、三(乙二醇)、四(乙二醇)、聚(二乙二醇)、聚(环氧乙烷)或其混合物的至少一种。该部分可存在于多元醇链中或存在于末端。

如上文提到，异氰酸酯化合物可用于与多元醇反应以制备聚氨酯。异氰酸酯化合物可包括但不限于二异氰酸酯或它们的聚合衍生物，如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯(tetramethylxylenediisocyanate)、己二异氰酸酯、4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或联甲苯胺二异氰酸酯。聚合二苯甲烷二异氰酸酯(pmdi)的实例是mondurmr-light或mondurmr

合适的多元醇包括含聚酯基团的聚酯多元醇，例如脂族聚酯多元醇。在一个实例中，该多元醇是支化脂族聚酯多元醇，例如以商标pc-505p-60(stepan)或1100-35r(inolex)出售。其它实例包括聚醚多元醇，如以商标1000(dow)出售的聚乙二醇。其它实例包括聚己内酯多元醇，例如以商标capa(perstorp)出售。

在一个实例中，该显影辊的聚合物组合物可具有20-70，例如30-50的肖氏a硬度。在一个实例中，该聚合物组合物具有30至40的肖氏a硬度。可以根据astm方法d2240-86测量肖氏a硬度。

该显影辊的聚合物组合物可以足够弹性以与电子照相印刷机中的其它辊，例如光导电板、挤压辊和/或清洁辊协作。

在一个实例中，该显影辊由含有少于5重量％锂盐，例如少于2重量％锂盐的聚合物组合物形成。在一个实例中，该聚合物组合物含有少于1重量％锂盐，例如少于0.5重量％或少于0.2重量％锂盐。在另一实例中，该聚合物组合物基本不含锂盐。

该显影辊可包含内芯和外层。该内芯可以由金属或其它导电材料制成。该内芯可以足够刚性以支承外层以及与墨水显影单元内的一个或多个辅助辊和/或光电导表面互相作用。在一个实例中，该内芯为圆柱棒的形式。如果使用金属或导电材料形成内芯，该金属或导电材料可以足够导电以允许电荷从内芯传递到外层中。

外层可以由本公开中所述的聚合物组合物形成。换言之，外层可以由含有导电填料的聚合物组合物形成，由此该聚合物组合物具有小于1x10⁶ω.cm，例如1x10⁴至小于1x10⁶ω.cm的比电阻。该聚合物组合物可以与内芯直接接触。可以将该聚合物组合物铸造、模制或挤出到内芯，例如金属芯上以形成辊。该聚合物组合物可存在于辊的外表面上。

辅助辊

如上文提到，在具有低于1x10⁶ω的比电阻的显影辊和现有技术的金属辅助辊之间难以保持用于墨水显影和/或压实的适当电场。通过使用由具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料形成的辅助辊，可以降低击穿风险。

在本公开中，该辅助辊由具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm，例如1x10⁵或1x10⁶至5x10⁸的比电阻的材料形成。在另一实例中，该材料可具有8x10⁶至2x10⁸ω.cm的比电阻。

具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料可具有1至50，例如10至20的介电常数(ε)。

在一个实例中，该辅助辊包含由具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm，例如1x10⁵或1x10⁶至5x10⁸的比电阻的材料形成的外涂层。在另一实例中，该涂层可具有8x10⁶至2x10⁸ω.cm的比电阻。

该外涂层可以为2μm至2mm厚。在一个实例中，该涂层可以为10至1000μm厚，例如50至700μm厚。在一个实例中，该涂层可以为100至500μm厚。

该外涂层可具有5μm或更大，例如5至200μm的介电厚度(厚度÷介电常数(ε))。

该辅助辊可包含陶瓷材料。该陶瓷材料可由金属氧化物或金属氧化物的混合物形成。该陶瓷材料可具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm，例如1x10⁵或1x10⁶至5x10⁸的比电阻。在另一实例中，该材料可具有8x10⁶至2x10⁸ω.cm的比电阻。

可以通过使用金属氧化物的混合物调节电阻率。该陶瓷材料可以是氧化铝-二氧化钛或金属氧化物的其它组合。合适的金属氧化物的实例包括氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化铬、氧化钇和氧化铪。可以使用两种或更多种这些氧化物的混合物。在一个实例中，该陶瓷材料包含50至80重量％的量的氧化铝和20至50重量％的量的二氧化钛。

可以使用任何合适的技术测定用于形成辅助辊的材料(例如陶瓷材料或金属氧化物)的比电阻。在一个实例中，可以使用根据astmd257的方法。例如，可以将该材料(例如陶瓷或金属氧化物)成型为具有已知厚度(例如2mm)的圆盘。可以将该圆盘夹在2个已知尺寸(例如30mm直径)的电极之间。可以跨过电极施加已知电压(例如100vdc)(例如在25℃下1秒)并测量电阻。可以由电阻测量结果使用电极接触面积和圆盘厚度计算比电阻。

在一个实例中，该辅助辊包含例如由金属形成的内芯。该芯可以为金属圆柱体的形式。该金属圆柱体可充当辊轴。该金属芯可被材料涂覆。该涂层(例如最外涂层)可具有目标比电阻。在一个实例中，该辅助辊包含被陶瓷材料，如氧化铝-二氧化钛或金属氧化物(例如如上所述)涂覆(例如作为最外涂层)的芯(例如金属芯)。可以例如通过等离子体喷涂施加该涂层。该涂层可以为20至1000μm厚，例如50至700μm厚。在一个实例中，该涂层可以为100至500μm厚，例如200至400μm厚。

该辅助辊可包括挤压辊。挤压辊可用于从显影辊上的任何液体电子照相组合物中除去任何过量溶剂(例如有机溶剂，例如异链烷烃油)。根据墨水粒子的电荷，挤压辊可相对于显影辊或多或少地带负电荷。在使用中，挤压辊可能与显影辊接触。在通过挤压辊对墨水层施加压力以从显影辊的表面除去溶剂(例如有机溶剂)时，显影辊上的墨水层可变得更浓缩。这有时被称作“压实”。在一个实例中，挤压辊可能有助于显影墨水层并从墨水中除去足够的溶剂以提高粒子浓度。

附加地或替代性地，该辅助辊可包括清洁辊。清洁辊可用于在大部分墨水已转移至光成像板后从显影辊除去过量墨水。清洁辊可具有与显影辊不同的电荷偏压(chargebias)以致显影辊上的带电墨水粒子可被吸引到清洁辊并由此从显影辊除去。

在一个实例中，该辅助辊可包括多于一个辊。在一个实例中，该辅助辊包括两个或更多个辊(例如挤压辊和清洁辊)。各辅助辊可包含具有1x10⁴至1x10⁹ω.cm的比电阻的材料。与显影辊协作的所有辅助辊可具有相同或基本相同的比电阻。

墨水显影单元

图2是墨水显影单元的一个实例的横截面图。在这一实例中，该墨水显影单元是二值图像显影单元(105)。该二值图像显影单元(105)包括显影辊(120)。该二值图像显影单元(105)还可包括与显影辊(120)协作的许多其它静态部件和辊以将一定量的墨水从二值图像显影单元(105)传送至光成像鼓(110)上的光成像板(115)。如图2中所示的二值图像显影单元(105)可被包括在液体电子照相印刷机(100)内。液体电子照相印刷机(100)可视需要包括任何数量的二值图像显影单元(105)，各单元(105)含有要施加到光成像板(115)的不同颜色或类型的墨水。在hewlett-packardcompany制造的一些数字印刷机内可找到这样的系统(100)的实例。另外，可用在二值图像显影单元(105)内的墨水的一个实例可以是hewlett-packardcompany以商标开发和制造的在液体载体中含有带电含颜料粒子的墨水。

除显影辊(120)外，二值图像显影单元(105)还可包括背电极(150)、主电极(145)、挤压辊(125)、清洁辊(130)、刮片(135)、海绵辊(140)、墨水室(155)、墨水储器(160)、墨水入口(170)和墨水出口(185)。液体电子照相印刷机(100)因此可包括上文提到的二值图像显影单元(105)以及连接到光成像鼓(110)的光成像板(115)和成像设备(165)。现在更详细论述这些中的每一种。

二值图像显影单元(105)用一定量的墨水选择性涂覆光成像板(115)。为实现这一点，可以使用分开的墨水罐保持和控制墨水的所需性质，如墨水的密度和电导率。对每一颜色可使用一个墨水罐。在闲置阶段中，例如在印刷开始前，二值图像显影单元(105)可以是空的(即不含墨水)。为了开始将墨水显影，可以向二值图像显影单元(105)提供从墨水罐(未显示)经由墨水入口(170)泵入的墨水流，其能在显影区或区域，即显影辊(120)和电极(150、145)之间的间隙(173、175)中连续供应墨水。如上文提到，该墨水可以带正电荷或带负电荷。为了图示说明的简单性，图2中的二值图像显影单元(105)内的墨水如同其带负电荷那样描述。该墨水还可在墨水溶液内含有不同量的固体。在一个实例中，该墨水可包含2-3％固体。

在经由墨水入口(170)将墨水泵入墨水室(155)时，两个电极(主电极(145)和背电极(150))跨过两个间隙(173、175)施加电场。第一间隙(173)位于主电极(145)和显影辊(120)之间，第二间隙(175)位于背电极(150)和显影辊(120)之间。跨过这些间隙(173、175)的电荷使墨水粒子被吸引到更带正电荷的显影辊(120)。

显影辊(120)可由含有一定量的导电填料，例如混入该材料中的炭黑的聚氨酯材料制成。如上文论述，这可以赋予显影辊(120)保持具有比与显影辊(120)直接互相作用的其它辊(125、110、130)更高或更低的负电荷的比电荷的能力。如上文论述，显影辊(120)可含有足够的导电填料，由此辊(120)具有小于1x10⁶ω.cm，例如5x10⁴至1x10⁵ω.cm的比电阻。

在一个实例中，电极(145、150)和显影辊(120)之间的电偏压产生大约800-1000伏特的在电极(145、150)和显影辊之间的电场。在大约400-500μm的间隙(173、175)的情况下，该电场变得相对较高并且带负电荷的墨水粒子被吸引到显影辊(120)。这在显影辊(120)上产生墨水层。

随着墨水粒子积聚在显影辊(120)上，挤压辊(125)可用于从墨水中挤出顶部油层。挤压辊(125)也可将一些墨水显影到显影辊(120)上。为了实现这两个目的，挤压辊(125)可以比显影辊(120)更带负电荷并可紧靠显影辊(120)以产生辊隙(nip)。在挤压辊(125)与显影辊(120)接触时，显影辊(120)上的墨水层可变得更浓缩。在一个实例中，挤压辊(125)可以将墨水层显影并从墨水中除去足够的油或有机溶剂以提高粒子浓度。在一个实例中，所得墨水浓度可以为大约20％至25％着色剂浓度。

在显影辊(120)上的墨水已通过挤压辊(125)进一步显影和浓缩后，可将该墨水转移到光电导的光成像板(115)上。在一个实例中，光成像板(115)可连接至光成像鼓(110)。在另一实例中，光成像鼓(110)可包含光成像板(115)以使光成像鼓(110)和光成像板(115)是单件光电导材料。但是，为了图示说明的简单性，光成像板(115)和光成像鼓(110)是分立件，因此如果需要，可以从光成像鼓(110)选择性移除光成像板以供替换。

在一个实例中，在将墨水从显影辊(120)转移到光成像板(115)之前，可以用充电辊使光成像板或光成像鼓(110)和板(115)带负电荷。因此可以通过用例如激光器(165)将光成像板(115)的所选部分选择性放电而在光成像板(115)上使潜像显影。光成像板(115)上的放电区现在可比显影辊(120)更正电性，而光成像板(115)的带电区可仍比显影辊(120)相对更负电性。当显影辊(120)与光成像板(120)接触时，带负电荷的墨水粒子可被吸引到光成像板(115)上的放电区，同时被其上仍带负电荷的部分排斥。这可在光成像板(115)上生成图像，其随后可转移到另一中间鼓或直接转移到介质页，如纸张上。

由于一部分墨水从显影辊(120)转移到光成像板(115)，可以使用清洁辊(130)从显影辊(120)除去过量墨水。清洁辊(130)可具有比显影辊(120)更正的偏压。因此，带负电荷的墨水粒子可被吸引到清洁辊(130)并由此从显影辊(120)除去。刮片(135)和海绵辊(140)可随后从清洁辊(130)除去墨水。

显影辊(120)可以依从(compliant)与其互相作用的其它辊；即挤压辊(125)、清洁辊(130)和光成像板(115)和鼓(110)。这些辊(125、130)和光成像板(115)可以由硬材料，如金属制成。因此，显影辊(120)可以由与这些其它辊(125、130)、光成像板(115)和光成像鼓(110)相比具有低硬度值的材料制成。

如上文论述，挤压辊(125)和/或清洁辊(130)可以由陶瓷材料形成。例如，挤压和/或清洁辊可以由例如通过等离子体喷涂被陶瓷(例如氧化铝/二氧化钛)涂覆的金属芯形成。

显影辊可以在与电极或一个或多个辅助辊不同的偏压下。该差值可以为0至1200v。沿显影辊或任何辅助辊之间的接触辊隙的1米长度的电阻可以为3x10²ohm至3x10⁵ohm或3.3x10²ohm至3.3x10⁵ohm，例如1.3x10⁴ohm至3x10⁵ohm。

实施例

实施例1

在这一实施例中，使用表1中所示的配方制造显影辊。该配方含有低于逾渗限的浓度的炭黑。

通过高剪切混合机将99.8克支化脂族聚酯多元醇(pc-505p-60(stepancompany))与0.2克ketjenblackec-600jdpowder(akzonobel)和其它添加剂混合。然后将该混合物在90℃和635torr真空下脱气16小时。将混合物温度提高到105℃。加入10.7克基于二苯甲烷二异氰酸酯的聚合异氰酸酯(供应的mrlight)并使用双不对称离心混合机将该混合物混合3分钟。然后将最终液体倒入其内存在金属显影辊芯的管型铸模中。该组合物在脱模前在大约120℃的温度下固化3小时。随后将所得辊在50％湿度和20℃下调理大于5天，然后测定辊的比电阻。来自这一方法的辊的比电阻为大于1.0x10⁶-1.0x10⁷ω.cm。因此，即使在使用来自同一批次的相同配制物制造辊时，辊之间的电阻率变化也明显。也发现各个辊内的电阻率变化明显，同一辊内的低和高电阻率区域之间的变化高达600％。各个辊内的变化导致辊无法印刷或由于由辊内的电阻率变化造成的墨水转移的不一致而产生劣质图像。

表1：具有低于逾渗限的炭黑浓度的显影辊配制物的配方

实施例2：

在这一实施例中，用表2中所示的配方制造显影辊，其具有超过逾渗限的炭黑载量。如对实施例1所述制备辊。测得来自这一方法的辊的电阻率具有8-24kω.cm的比电阻。来自同一批次的辊之间的电阻率变化明显比实施例1中小。

表2：具有超过逾渗限的炭黑浓度的显影辊配制物的配方

实施例3：

在这一实施例中，通过喷砂使钢辊表面粗糙化以更好地附着。用等离子体喷枪在辊表面上施加表3中所示比率的氧化铝和二氧化钛细粉的混合物。通过工艺参数，如粉末进料速率或涂覆时间控制涂层厚度。轴在该方法的过程中被掩盖(masked)以保持它们的关键尺寸(criticaldimensions)和良好电接触。辊在涂覆后通过研磨被进一步加工以满足尺寸和表面粗糙度要求。涂层的比电阻为3x10⁶ohm.cm至4x10⁷ohm.cm。

表3

实施例4

用来自实施例2的显影辊和未涂覆的金属辅助辊(用于挤压和清洁辊)构造二值墨水显影单元。然后在hpindigo7000数字印刷机上测试该bid。该印刷试验不成功，因为印刷机无法校准墨水在介质上的光学密度。进一步的研究揭示，该失败归因于由显影辊和辅助金属辊之间的辊隙处的极低电阻造成的供电过电流。在这一实施例中，辊隙电流为300伏特/1kohms＝0.33a，其超过供电容量。

实施例5

重复实施例4，但用实施例3的陶瓷涂覆辊b(见表3)替代未涂覆的金属辅助辊。该bid由于在额定电压下的过电流仍无法颜色校准，但在将显影辊和辅助辊之间的电偏压从325伏特降至250伏特时成功地印刷。

实施例6

重复实施例4，但用实施例3的陶瓷涂覆辊c(见表3)替代未涂覆的金属辅助辊。该bid成功地用标称印刷条件印刷而没有任何错误。

实施例7

使用含有炭黑的丁腈橡胶组合物(组合物的比电阻＝5x10⁴ohm.cm)形成的显影辊与未涂覆的金属辅助辊组合使用。将200kω电阻器与金属辅助辊串联安置以提高辅助辊电路的电阻。图3显示跨过墨水层的电压和电流如何随施加的电压而变化。跨过墨水层的电压和电流都线性提高，直至大约140v的施加的电压。在更高电压下，电流以高得多的速率提高，表明击穿。跨过墨水层的电压开始达到平台。因此，施加的电压的提高不再造成电场的相应提高，以致难以控制电场。

实施例8

使用含有炭黑的丁腈橡胶组合物(组合物的比电阻＝5x10⁴ohm.cm)形成的显影辊与实施例3的陶瓷涂覆辊e(表3)组合使用。图4显示跨过墨水层的电压和电流如何随施加的电压而变化。跨过墨水层的电压和电流都线性提高，直至大约350v的施加的电压。没有击穿迹象并且电流和电压都可通过提高施加的电压而控制。