專利名稱：液體顯影劑配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是靜電印刷過程，更具體地說是一種用于確保復(fù)印質(zhì)量的改進(jìn)的液體顯影劑配方。
用于形成靜電圖象，亦即基底上的靜電電荷圖形的方法是人們所熟知的。在靜電印刷或復(fù)印過程中，首先是讓光電導(dǎo)成像表面均勻地帶上靜電荷，其典型的作法是讓成像表面以勻速通過一個(gè)電暈放電裝置;然后將要復(fù)印的原稿的光學(xué)圖像對(duì)上述成像表面進(jìn)行曝光。這一光學(xué)圖像有選擇性地使成像表面上以某一圖形放電，從而形成一種潛在的靜電圖像。當(dāng)原稿上具有呈現(xiàn)在淺色背景上的深色圖案時(shí)，上述潛在的靜電圖像由對(duì)應(yīng)于原稿上圖案的未放電的“圖案”部份以及由于曝光而已經(jīng)放電的“背景”部份所組成。將這樣的潛在靜電圖像暴露于帶有相反電荷的著色劑顆粒，著色劑顆粒就會(huì)以相同于原稿的圖案沉積在潛在靜電圖像的圖案部份上，從而使?jié)撛陟o電圖像顯影。
在采用液體顯影劑的復(fù)印機(jī)中，帶電的著色劑顆粒分散在一種不導(dǎo)電的液體之中。該混合物所包含的成份為載液、著色劑顆粒和電荷引導(dǎo)劑。液體顯影劑中的帶電著色劑顆粒能夠轉(zhuǎn)移到潛在靜電圖像上的帶有相反電荷的“圖案”部份上。從而在光電導(dǎo)表面上形成圖形。這一圖形，包括圖案部分的相應(yīng)著色劑顆粒和剩余的載液以及背景部分，被轉(zhuǎn)移到紙張上形成可見圖像。此后，保留在光導(dǎo)表面上的所有液體顯影劑都將回收到盛放液體顯影劑的容器之中。
在上述光電顯影過程中，由于電荷引導(dǎo)劑使液體顯影劑中的色劑顆粒帶電，因而起著重要的作用。帶電的液體顯影劑是否具有穩(wěn)定的電學(xué)特性對(duì)于獲得高質(zhì)量的圖像來說是至關(guān)重要的。尤其在不更換液體顯影劑溶液的情況下進(jìn)行大批量印刷時(shí)就更是如此。
一部分電荷引導(dǎo)劑被固體著色劑顆粒吸收。通過吸收機(jī)制而與固體著色劑顆粒保持連系的電荷引導(dǎo)劑的總量可以通過一種吸收分析來確定。在說明書的隨后部分中將詳細(xì)介紹這種分析技術(shù)。
每一印張所消耗的著色劑顆粒量和“圖案”部分在整個(gè)原稿中所占的百分比成正比，而轉(zhuǎn)移載液總量隨圖案比例的上升而增加的速度卻慢得多。具有較大“圖案”部分的原稿比具有較小“圖案”部分的原稿要消耗更多的著色劑顆粒。因此，較白的原稿，亦即圖案面積較小的原稿將導(dǎo)致較少的著色劑顆粒的相對(duì)消耗;而較黑的原稿，亦即具有多幅圖形或文字的原稿將導(dǎo)致較多的著色劑顆粒的相對(duì)消耗。
將液體顯影劑施加于光電導(dǎo)表面會(huì)消耗存放在顯影劑容器中的液體顯影劑總量，通常由兩個(gè)彼此分離的補(bǔ)充源來對(duì)顯影劑容器進(jìn)行補(bǔ)充，其中第一個(gè)為載液，第二個(gè)為含在載液中的高濃度著色劑顆粒懸浮液。電荷引導(dǎo)劑通?；螂S載液或隨著色劑顆粒懸浮液一道添加，然而卻不是同時(shí)隨兩者一道添加。載液的補(bǔ)充速度是通過監(jiān)視液體顯影劑的總量來予以控制的，而著色劑顆粒的補(bǔ)充速度則是通過采用光學(xué)傳感技術(shù)對(duì)液體顯影劑中的著色劑顆粒濃度進(jìn)行監(jiān)視予以控制。這樣，液體顯影劑中的著色劑顆粒的濃度就能保持相對(duì)恒定。然而，由于電荷引導(dǎo)劑通常是隨載液或濃縮的著色劑顆粒懸浮液一道添加而不是同時(shí)隨兩者一道添加，當(dāng)印刷具有不同圖案比例的原稿時(shí)，液體顯影劑中的電荷引導(dǎo)劑的濃度就不能保持恒定，從而導(dǎo)致了液體顯影劑容器中電荷引導(dǎo)劑的不平衡。
我們發(fā)現(xiàn)，許多低質(zhì)量的印張是由于液體顯影劑中這一電荷引導(dǎo)劑的不平衡所造成的。一般說來，液體顯影劑中的電荷引導(dǎo)劑的最佳濃度是針對(duì)具有一個(gè)標(biāo)稱圖案面積的原稿能夠獲得高質(zhì)量印張的濃度。如前所述，每一印張所消耗的著色劑顆粒量與原稿的“圖案”面積成正比。具有較小“圖案”面積的大量原稿會(huì)導(dǎo)致非常少的著色劑顆粒消耗，然而，每一印張所消耗的液體顯影劑的總量隨圖案面積而變化的速度卻要慢的多。大量白印張將消耗液體顯影劑的總量，其結(jié)果就是使載液補(bǔ)充到液體顯影劑容器之中。添加到容器中的載液將大大多于著色劑顆粒懸浮液的添加量，因?yàn)榘子垉H僅消耗很少的著色劑顆粒。如果復(fù)印機(jī)的設(shè)計(jì)是使電荷引導(dǎo)劑僅隨載液一道添加，其結(jié)果就是大量的白印張將增加液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的濃度。電荷引導(dǎo)劑濃度高于最佳濃度會(huì)使著色劑顆粒的懸浮低于最佳值。如果復(fù)印機(jī)的設(shè)計(jì)是電荷引導(dǎo)劑僅隨著色劑顆粒溶液一道添加，大量白印張的結(jié)果就是降低液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的濃度，這種濃度的降低同樣也會(huì)使復(fù)印質(zhì)量變差。
類似地，大量的具有較大“圖案”面積的原稿(以下簡(jiǎn)稱“黑”印張)將導(dǎo)致復(fù)印質(zhì)量的下降。產(chǎn)生黑印張將消耗著色劑顆粒的數(shù)量，從而導(dǎo)致將濃縮的著色劑顆粒懸浮液加入液體顯影劑容器。假如電荷引導(dǎo)劑僅隨著色劑顆粒懸浮液一道添加，液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的濃度就會(huì)增加，而電荷引導(dǎo)劑的濃度高于最佳濃度會(huì)降低復(fù)印的質(zhì)量。假如電荷引導(dǎo)劑僅隨載液一道添加，黑印張會(huì)降低液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的濃度，而電荷引導(dǎo)劑的濃度低于最佳濃度也會(huì)降低復(fù)印的質(zhì)量。
解決液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑不平衡問題的最佳方案是單獨(dú)監(jiān)視液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的濃度，并且既不隨載液也不隨著色劑顆粒溶液，而是單獨(dú)地添加電荷引導(dǎo)劑。這一方案盡管是可行的，然而卻需要采用昂貴的電導(dǎo)儀或其他測(cè)量?jī)x器以及附加的添加機(jī)構(gòu)。增加這些儀器和機(jī)構(gòu)在許多場(chǎng)合下，特別是對(duì)于現(xiàn)有的復(fù)印機(jī)設(shè)計(jì)來說是不現(xiàn)實(shí)的。
我們需要一種更為簡(jiǎn)單的解決方案。
本發(fā)明的一個(gè)目的是為解決液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的不平衡問題提供一種方案，為具有不同圖案面積的原稿提供恒定的高質(zhì)量印張，從而克服或改善現(xiàn)有復(fù)印技術(shù)中所固有的上述問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種新的靜電復(fù)印方法，根據(jù)這種復(fù)印方法，電荷引導(dǎo)劑將隨載液和濃縮的著色劑顆粒懸浮液兩者一道加入液體顯影劑容器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一個(gè)數(shù)學(xué)公式，以便計(jì)算電荷引導(dǎo)劑與載液及濃縮的著色劑顆粒懸浮液之間的正確比例。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種新的靜電復(fù)印方法，根據(jù)這種復(fù)印方法，電荷引導(dǎo)劑將以一定的比例與載液和濃縮的著色劑顆粒懸浮液相配合，這一比例能夠確保無論原稿上圖案面積所占的百分比如何變化，液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的濃度也將保持相對(duì)恒定，從而由具有不同圖案面積比例的原稿產(chǎn)生具有恒定高質(zhì)量的印張。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將體現(xiàn)在如下的說明中。
本發(fā)明提供了一種用于靜電復(fù)印或靜電印刷的液體顯影劑配方，它具有相對(duì)恒定的電荷引導(dǎo)劑含量。根據(jù)這一發(fā)明，可以分別計(jì)算出與載液相配合的電荷引導(dǎo)劑的正確比例以及與濃縮的著色劑懸浮液相配合的電荷引導(dǎo)劑的正確比例，使兩者都含有適當(dāng)比例的電荷引導(dǎo)劑，從而保證液體顯影劑系統(tǒng)無論在何種復(fù)印條件下都是均衡的。在我們的發(fā)明中，白印張的消耗的電荷引導(dǎo)劑由載液中所包含的電荷引導(dǎo)劑來予以補(bǔ)充，而黑印張所消耗所電荷引導(dǎo)劑則是與液體顯影中所含著色劑顆粒的比例成正比的。
附

圖1顯示了兩種溶液的電導(dǎo)值隨電荷引導(dǎo)劑含量而變化的曲線。
我們已經(jīng)導(dǎo)出了一個(gè)用于確定濃縮著色劑顆粒懸浮液和載液所需的電荷引導(dǎo)劑正確含量的公式。為了使用這一公式，必須首先確定液體顯影劑溶液的常數(shù)“K”，它反映了通過吸收機(jī)制與著色劑顆粒相結(jié)合的電荷引導(dǎo)劑的量。我們的公式將上述常數(shù)和液體顯影劑配方的變量聯(lián)系起來，用于確定需要加入濃縮的著色劑顆粒懸浮液和載液的電荷引導(dǎo)劑的正確加入量。
用于確定濃縮的著色劑顆粒懸浮液中的電荷引導(dǎo)劑正確含量的公式是C＝SK+ID其中，C電荷引導(dǎo)劑的重量(單位為毫克);
S著色劑顆粒的重量(單位為克);
K每批生產(chǎn)的著色劑的常數(shù)，它從重量的關(guān)系出發(fā)反映了與固相著色劑相結(jié)合的電荷引導(dǎo)劑量(單位為mg/g);
I液體顯影劑系統(tǒng)中載液的重量(單位為克);
D以重量表示的每克載液所含的電荷引導(dǎo)劑的量(單位為毫克/克);
用于計(jì)算載液中電荷引導(dǎo)劑正確含確的公式是A＝DL其中，A以重量表示的載液中電荷引導(dǎo)劑的含量(單位為毫克);
D含義同上一公式;
L以重量表示的載液量(單位為克)。
為了確定上述關(guān)系，K和D必須已知。
K是通過對(duì)每批產(chǎn)品的用于液體顯影劑的著色劑進(jìn)行吸收分析來確定的。進(jìn)行這種分析的一種方法是繪制反映電導(dǎo)值與單位電荷引導(dǎo)劑含量之間關(guān)系的曲線圖。
首先是通過測(cè)量不含著色劑顆粒的不同電荷引導(dǎo)劑溶液的電導(dǎo)值來繪制標(biāo)定曲線。
其次在著色劑顆粒懸浮液中加入一定量的電荷引導(dǎo)劑，通常是在每克著色劑顆粒懸浮液中加入0-100毫克的電荷引導(dǎo)劑。將含有電荷引導(dǎo)劑和著色劑顆粒的懸浮液置于一邊使之均勻24小時(shí)，然后以大約10000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行15分鐘的離心分離，隨后測(cè)量上層清液的電導(dǎo)值。
在已繪有標(biāo)定曲線的曲線圖上標(biāo)出由加入了單位電荷引導(dǎo)劑的著色劑顆粒懸浮液所獲得的上層清液的電導(dǎo)值。在著色劑顆粒懸浮液中加入不同量的電荷引導(dǎo)劑并重復(fù)上述過程，以便在曲線圖上繪出上層清液的電導(dǎo)值曲線。
在上述兩種條件下，即上層清液條件和控制(不含著色劑顆粒)條件下為達(dá)到指定電導(dǎo)值所需加入的電荷引導(dǎo)劑的差值反映了與著色劑顆粒相結(jié)合的電荷引導(dǎo)劑的量，在附圖1中用A來表示。要獲得上述公式中所需的常數(shù)K，只需用A除以懸浮液中所含固體著色劑的重量即可。
公式中的D是采用如下的公式，通過試驗(yàn)方法得出的。
D＝(T-KS)/(I+L)其中，T為以重量表示的最佳液體顯影劑所含電荷引導(dǎo)劑的總量。
為了確定T，需要首先制備液體顯影劑的試驗(yàn)懸浮液，然后逐漸加入電荷引導(dǎo)劑，直至確定最佳性能為止。在實(shí)際操作中，將試驗(yàn)懸浮液放入復(fù)印機(jī)的液體顯影劑容器，并且進(jìn)行復(fù)印。如果復(fù)印的質(zhì)量不符合要求，則將少量的電荷引導(dǎo)劑，例如大約20mg，加入到液體顯影劑容器中，然后再進(jìn)行復(fù)印并檢驗(yàn)復(fù)印質(zhì)量。如果質(zhì)量仍不符合要求，則再次加入20mg的電荷引導(dǎo)劑。不斷地重復(fù)進(jìn)行上述過程，直到獲得最佳質(zhì)量為止。應(yīng)該注意的是本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員在上述試驗(yàn)過程的開始階段會(huì)加入多于20mg的電荷引導(dǎo)劑，而在過程快要結(jié)束時(shí)則每次加入少于20mg的電荷引導(dǎo)劑。此后將液體顯影劑中每一種物質(zhì)的重量記錄下來。
以下為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
液體顯影劑的試驗(yàn)懸浮液是用1477.5克Isopar-H(Exxon(?？松?公司生產(chǎn)的一種異構(gòu)化的脂族烴的商標(biāo))和22.5克固體著色劑顆粒配制而成的。采用本發(fā)明的公式，通過對(duì)懸浮液進(jìn)行吸收性分析，可確定常數(shù)K＝4.4mg/g。采用上述試驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)能夠獲得最佳復(fù)印質(zhì)量的電荷引導(dǎo)劑含量為409.5mg。這樣以mg為單位的最佳懸浮液中所含電荷引導(dǎo)劑的總重量T為409.5。由這一數(shù)字可以計(jì)算出DD＝(T-KS)/(I+L)S＝22.5g(固體);
I+L＝1477.5g(液體);
T＝409.5mgK＝4.4mg/g因此，D＝(409.5-(4.4＊22.5))/1477.5＝0.21mg/g為了保持電荷引導(dǎo)劑均勻，電荷引導(dǎo)劑相對(duì)于載液的濃度必須為分散劑的0.21mg/g，因此在每公斤分散劑中應(yīng)加入210mg電荷引導(dǎo)劑。
由上述數(shù)字可以計(jì)算出在復(fù)印機(jī)的濃縮著色劑顆粒溶液中需要加入的電荷引導(dǎo)劑的正確重量C。如上所述，C＝SK+ID。制備1公斤其固體著色劑顆粒濃度為7.5%的著色劑濃縮液，并且計(jì)算出C值如下K＝4.4mg/gD＝0.21mg/gS＝7.5%×1kg＝75gI＝1kg-s＝925gC＝75×4.4+0.21×925＝524.2mg因此，需要將524.2mg的電荷引導(dǎo)劑加入到著色劑顆粒濃縮液中。其結(jié)果就是獲得一種液體顯影劑，用它對(duì)具有不同圖案面積的原稿進(jìn)行復(fù)印的過程中能夠保持恒定的電荷引導(dǎo)劑含量。
應(yīng)該指出的是上述說明僅僅是為了達(dá)到介釋本發(fā)明的目的，而本發(fā)明則包含了列入下述權(quán)利要求保持范圍之內(nèi)的所有各種變型。
權(quán)利要求
1.一種用于補(bǔ)充液體顯影劑的方法，包括在上述液體顯影劑中加入含有載液和電荷引導(dǎo)劑的第一組合物，以及在上述液體顯影劑中加入含有著色劑顆粒，載液和電荷引導(dǎo)劑的第二組合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電荷引導(dǎo)劑以預(yù)定的比例包含在上述第一和第二組合物中。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的預(yù)定比例能使采用液體顯影劑進(jìn)行靜電復(fù)印或靜電印刷時(shí)液體顯影劑中的電荷引導(dǎo)劑保持恒定的含量。
4.一種液體顯影劑組合物，它是通過混合含有載液和電荷引導(dǎo)劑的第一組合物和含有著色劑顆粒，載液和電荷引導(dǎo)劑的第二組合物而獲得的。
5.如權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述電荷引導(dǎo)劑以預(yù)定的比例包含在所述第一和第二組合物中。
6.如權(quán)利要求5所述的組合物，其中所述的預(yù)定比例能使采用液體顯影劑進(jìn)行靜電復(fù)印或靜電印刷時(shí)液體顯影劑中所含的電荷引導(dǎo)劑保持恒定的含量。
7.如權(quán)利要求4所述的組合物，其中第二組合物中電荷引導(dǎo)劑的含量是通過如下的公式來確定的C＝SK+ID，其中，C第二組合物中電荷引導(dǎo)劑的含量(單位為毫克)，S著色劑顆粒的重量(單位為克)，K針對(duì)每批生產(chǎn)的著色劑顆粒的常數(shù)，代表通過吸收機(jī)制與著色劑顆粒相結(jié)合的電荷引導(dǎo)劑的量(單位為毫克/克)，I液體顯影劑系統(tǒng)中的載液重量(單位為克)，D載液中每克載液所含電荷引導(dǎo)劑重量(單位為毫克/克)。
8.如權(quán)利要求7所述的組合物，其中第一組合物中電荷引導(dǎo)劑的含量是通過如下的公式來確定的A＝DL，其中，A以重量表示的第一組合物中電荷引導(dǎo)劑的含量(單位為毫克)，D以重量表示的載液中每克載液所含的電荷引導(dǎo)劑的量(單位為毫克/克)，L以重量表示的載液量(單位為克)。
9.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中K是通過吸收分析來確定的，D是以試驗(yàn)的方式按照公式D＝(T-ks)/(I+L)來導(dǎo)出的，其中T為最佳液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的總重量(單位為毫克)。
10.一種方法，包括一光電導(dǎo)表面;用于使上述光電導(dǎo)表面帶電的裝置;用于使上述光電導(dǎo)表面曝光于光學(xué)圖象，以形成潛在的靜電圖象的裝置;用于將含有載液，著色劑顆粒和電荷引導(dǎo)劑的液體顯影劑由一個(gè)容器施加于上述潛在的靜電圖象上的裝置;用于將所獲得的圖像轉(zhuǎn)移到一張紙上，以產(chǎn)生一幅印張的裝置，以及用于對(duì)上述容器進(jìn)行補(bǔ)充，使液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的含量保持恒定的裝置，包括用于將載液加入容器的裝置以及用于將含有著色劑的載液懸浮液加入容器的裝置，其中上述載液含有電荷引導(dǎo)劑，著色劑懸浮液中也含有電荷引導(dǎo)劑。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中電荷引導(dǎo)劑是以預(yù)定的比例包含在載液和著色劑懸浮液中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的預(yù)定比例能夠保證在使用所述組合物進(jìn)行靜電復(fù)印或靜電印刷時(shí)電荷引導(dǎo)劑保持恒定的含量。
全文摘要
一種對(duì)液體顯影劑進(jìn)行補(bǔ)充的方法以及采用該方法所制備的液體顯影劑，包括在液體顯影劑中加入包含載液和電荷引導(dǎo)劑的第一組合物以及在液體顯影劑中加入包含著色劑顆粒，載液和電荷引導(dǎo)劑的第二組合物。在上述第一和第二組合物中，電荷引導(dǎo)劑是以預(yù)定的比例加入的，這樣的比例能夠保證在采用液體顯影劑進(jìn)行靜電復(fù)印或靜電印刷時(shí)液體顯影劑中電荷引導(dǎo)劑的含量保持恒定。
文檔編號(hào)G03G15/11GK1045303SQ90101170
公開日1990年9月12日 申請(qǐng)日期1990年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月26日
發(fā)明者賓齊安·蘭達(dá), 雅科夫·阿爾莫, 尤里·利維 申請(qǐng)人:薩文公司