[发明专利]充电辊

说明书

背景技术

液体电子照相(LEP)过程始于对光电导体充电。栅控式电晕装置常常用来在光电导体上施加电子以进行充电。栅控式电晕装置的缺点在于由电晕效应产生的对环境有危害的臭氧排放物。栅控式电晕装置的一种已知的替代形式是充电辊。本公开大体上涉及新的充电辊、尤其用于进行液体电子照相(LEP)过程的设备和用于制造充电辊的方法。

附图说明

图1比较了在测量摩擦力的测试中三个充电辊的性能。参考样品(对比物)是商用带涂层的聚氨酯充电辊，样品B是包含海德林（hydrin）基导电层的充电辊，该导电层涂有根据本公开的实施例获得的聚氨酯基橡胶，其中不添加亚光剂，样品C包括海德林基导电层，该导电层涂有其中添加含硅土（silica）亚光剂的橡胶(相比总固体的重量约6重量%)；

图2比较了在测量表面能的测试中四个充电辊的性能。参考样品(对比物)不包含任何表面能调节剂，样品A包括其中添加相比二异氰酸酯和多元醇的重量为6重量%的NRL Fluoropolyol^?的涂层，样品B包含其中添加相比二异氰酸酯和多元醇的重量为10重量%的NRL Fluoropolyol^?的涂层，样品C包括其中添加相比二异氰酸酯和多元醇的重量为20重量%的NRL Fluoropolyol^?的涂层。“分散的”是指归因于分散相互作用的表面能，“极性的”是指归因于极性相互作用的表面能；

图3是根据本发明的一个实施例的充电辊的视图。

具体实施方式

充电辊通常包括至少部分地涂有一层导电橡胶的导电性(通常为钢)轴芯。在某些情况下，有利的是层被进一步涂覆。涂层可有助于定制辊表面的电学和/或机械和/或物理特性，并且其目的通常是三方面的。首先，它提供了阻碍污染物粘附到辊表面的保护层。其次，它充当机械和化学屏障，该屏障保护导电橡胶不受物理损坏和化学劣化。最后，由于具有比涂布的橡胶层的电导率更低的电导率，涂层提供了均匀的电荷并且防止在与光电导体接触时形成电弧。

例如，涂层的存在在充电辊包括海德林橡胶层的情况中是有利的。海德林(即，环氧氯丙烷/环氧乙烷/烯丙基缩水甘油醚的三元共聚物)以不同的化学等级存在，每个等级包含不同量的组成型单体共混物且具有特定的物理特性和机械特性。在诸如高速LEP印刷过程的某些应用中，海德林可掺有炭黑。炭黑在辊表面上的存在是不可取的，因为它会在光电导体上引起电弧。另外，海德林具有相对高的表面能，这趋于吸引在辊操纵期间空气中或在使用时印刷机中的污染物。

在用于进行LEP印刷过程的充电辊的情况中，涂层的存在也是有利的。基本的LEP印刷过程涉及使用DC或AC充电的充电辊在光电导体上(例如，转鼓的光电导表面上)放置均匀的静电荷，并且使光电导体以所需印刷图像的图案曝光，以便在光电导体的曝光区域上耗散电荷。在光电导体上的所得的潜在静电图像通过将液体调色剂的薄层施加到光电导体而显影。液体调色剂通常分散在载液(通常为烃油，例如，可得自Exxon Mobile的Isopar-L^?，CAS No. 64742-48-9)中的带电调色剂颗粒组成。在下文中，载液也被称为图像油或油墨溶剂。因此，并且不同于诸如激光打印机的其它电摄影印刷应用，在LEP印刷中使用的充电辊与图像油直接接触，并且这会触发辊的劣化并导致不令人满意的使用寿命。

据发现，当在诸如LEP印刷过程和/或包括海德林橡胶层的充电辊的苛刻条件下使用时，聚氨酯基现有技术涂料合成物在满足上文所指要求中，尤其是但非排它地在充电辊表面特性方面，并非始终令人满意。

典型的充电辊的结构元件在图3中表示。参看该图，充电辊1包括通常由钢或铝制成的内导电轴2 (其可包括内腔)、以及橡胶导电层3，导电层3围绕所述轴2设置并且沿所述轴的长度的至少一部分延伸。层3具有外纵向表面，该表面进一步涂有通常半导电的橡胶涂层4。用于涂层4的橡胶的电导率通常低于用于层3的橡胶的电导率。这是用来克服充电辊在与光电导体接触时的不期望的电弧形成的解决方案。