二、复印油墨

    有人曾经将静电印刷术(XeroPrinting，Xerography)也归纳在平版印刷范畴内，这当然是有些牵强附会的。实际上这种方法与我们前述的几种印刷方法在概念上已有很大差别了。XerograPhy来自希腊宇Xerosgraphos，意即“干写”，有时亦称“无油墨印刷”。

    根据我国的习惯，这种方法叫静电复印(法)。其成象是利用静电原理来进行的。主要用来印刷文件，表格等(印刷线路也可用此法来印刷)。由于使用简便，所以静电复印法在我国已比较普遍。生产这种油墨(其中干式的我国习称静电复印粉。不论是干式的还是湿式的，英文名几乎统称为Toner)的单位也越来越多了。

    静电复印的原理就是利用光敏半导体材料(如硒，硫化物，氧化物等)在暗处为电阻很高的物质——非导体，而在强光照射下电阻迅速下降成为导体的光电特性来进行的。

    静电复印法可以分干法和湿法两种，这是指油墨的状态而言的。所谓干法就是采用干的粉状静电复印扮进行复印的方法。湿法则是采用液状的静电复印油墨进行复印的方法。

    下面介绍比较常用的硒静电复印法：这种方法基本上可以分为(1)充电(即用充电电极——电晕发生器使硒半导体材料带正电荷)；(2)曝光(用原稿曝光，硒半导体材料上被光照射的地方电荷即行消失，而未被光照射的地方则就成了一个带正电的潜像)；(3)显影(使看不见的潜像成为看得见的图像。可用倾泻法载体显影、磁刷显影、喷雾显影和液体油墨显影等多种。硒鼓法大多采用倾泻法载体显影)；(4)转印(将吸附在硒半导体材料上的显影材料——干的静电复印粉或湿的静电复印油墨转印至纸张上。纸张用充电电极——电晕发生器使之带正电)；(5)定影(用热或溶剂薰蒸使显影材料溶化固着)；(6)最后通过“消电”(除去残留的电荷)、“清洁”(擦去残留的显影材料)以及全面曝光消除硒半导体材料上的残留电荷。

    用液状的静电复印油墨时，可以省去定影的工艺，只需将印在纸上的油墨中的溶剂用热风吹去，使之干燥即可。

    硒鼓(筒)法的原理是：通过带电的电晕发生器的放电而使具有光导表面的圆筒(圆筒一般以铝材所制。我国习称硒鼓)带有高压静电荷。

    图像通过棱镜的扫描而被投射到圆筒上，（原稿的移动速度圆筒的移动速度相等）。原稿上非图文部分的光则透射到筒上的相应面积上，这样，筒的相应面积上的静电荷就消失了。而原稿的传真图象就以静电潜象的形式留在圆筒上了。

    装有静电复印粉(亦可称显影粉)的容器就自行开启，并把显影粉铺涂于圆筒的表面上，图象就被显影粉显示出来。

    将一张纸与圆筒接触，此时已显示出的图象由于转移电晕发生器的静电力作用而从筒上转移至纸张上。

    使纸张通过一个熔融系统，由于红外线热的作用，静电复印粉就熔融而固着在纸张上了，操作时有一块布不断擦去残留在圆筒上的静电复印粉。同时有一组卸荷灯，以除去残留的电荷。

    氧化锌纸(一种在纸基上涂有氧化锌的光敏纸)法的原理是：当纸张通过电场后，带氧化锌光导涂层的纸就载荷——带负电荷了。曝光后，曝光部分的电荷就自行消失，再以带正电的静电复印粉显影之，然后再将带静电复印粉的氧化锌纸通过一个热的压力辊而将复印粉压熔固着之。

    由以上可知，由于显影方法不同，所以需要的静电复印材料(显影材料)和载体也各异。这里介绍一下硒静电复印法用的干法显影材料一静电复印粉(下简称墨粉)和载体。

    我们知道，两个不同的物质互相摩擦就会产生静电，不过二者所带静电的极性相反，即一个带正电，一个带负电。由于物质的结构不同，因此有的易于带正电而有的易于带负电，且带电的强度也不同。如果我们把各种物质相互进行摩擦，并比较其带电极性的正负，再把它们排列成一个自正至负的序列，在最前面的最易于带正电，依次排列到最后一个是最易于带负电的。这样的一个序列就叫“摩擦带电序列”。一般地说，在序列中相距越远的两种物质相互摩擦时，其带电的倾向就越明显和强烈。但实际上带电的极性和强度还受物质的大小、形状，表面状态以及表面沾污或吸附物等的影响，所以有时这些影响完全可以使序列倒置。

    下面举出一个有关序列供作参考。

    有硅填料的硅弹体、玻璃珠、聚酰胺11、尼龙66、羊毛、硅、丝、乙基纤维、棉、聚氨酯弹体、聚苯乙烯，火焰抛光硅、聚乙烯乙二醇四苯甲酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、橡胶(天然)、硫、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯-。

    根据上述原理，似乎只要找出两种适当的物质混合在一起后能起到一定程度的摩擦带电作用，就可以用作静电显影剂了。但是其带电极性与强度应与复印用的光导体相配合，与其显影方法相配合。

    可以看出，墨粉和载体应有以下几点基本要求：(1)墨粉应当易于摩擦起电、极性一致，带电强度适当，主要应是绝缘体。颗粒越细越好，平均细度可在5—10微米左右。无凝聚性和结块性。吸湿性小，吸湿会使静电性能降低。受热能熔化而在纸上固着，熔点应在160℃以下。颜色应越黑越好，对光，热和化学品有一定的抵抗性。非静电粘附性则越小越好，以免造成底灰及降低转印性能；(2)倾泻法用的载体以圆球形为好，易于滚动流泻，对硬度很低的硒层磨损较小。比重在2．5左右，一般用玻璃珠，直径为0．4—0．8毫米。用钢球则直径应小些。应易于摩擦生电，与墨粉相混即能产生摩擦静电并能吸附墨粉。吸湿性要低，以免降低静电性能。除了静电吸附外，载体与墨粉间的非静电吸附性应越小越好，否则在显影时墨粉就不能很好地转移到硒层上去。根据实际需要，载体有正负两种。

    墨粉(或彩色粉)可以用许多不同类型的热塑性聚合物来制造，例如丙烯酸树脂、聚酰胺树脂，碳氢树脂，环氧树脂等。这要看软化点和硬度以及它们在“摩擦带电序列”中的相对位置而定。再将它们用炭黑(或彩色颜料)进行着色，着色剂必须谨慎地加以选择，以保证能得到正确的电荷。因为电荷主要是由颜料—染料和树脂来决定的。下面的着色剂将产生相对正性的显影粉：尼格罗辛黑、吲哚啉、蒽醌和酞菁系颜料等；下面的着色剂则将产生相对负性的显影粉：铬复合物、金属重氮盐类等。

    下表指出了一个能带正电也能带负电的墨粉配方。

    其工艺是：将全部原材料搅拌混合均匀，然后放在用蒸汽加热(约为70℃)的两辊机上将所有材料轧细，最后成薄片状。先用锤式粉碎机进行粗粉碎，细度约为0．5毫米。再用超微粉碎机进行超微粉碎至5—10微米。

    下表为共聚体的配方：

    其简单工艺如下：将无离子水(或蒸馏水)装入聚合锅内，再将用一部分水稀释的碳酸镁装入，开始搅拌。将苯乙烯和甲基丙烯酸丁酯装入另一个容器内，再将过氧化二苯甲酰溶入其中，然后再投入聚合锅内。

    将聚合锅抽真空，然后充入氮气，反复三次真空，二次充氮。真空要求为500毫米汞柱，充氮压力为0．2公斤／厘米2。

    在15—30分钟内升温到75℃±2℃，保温一小时，再升温到85℃±2℃，保温至七小时以上至取样加入10％硫酸溶液不结块为合格。再升温至95℃±2℃保温熟化二小时。然后在95℃抽真空15分钟。任其降温继续抽真空15分钟，任其冷却至40℃出料至溶解锅内，缓缓加入10%硫酸液使pH值达1—2。搅拌30分钟，用水洗涤至pH值为7左右。

    将共聚体滤干并在50℃以下烘干，含水量在2％以下时即可。

    下表为正载体的配方。

    其简单工艺如下：将乙醇和苯甲醇装入锅中。取出一部分将油溶黑溶解之。开动搅拌机缓缓加入乙基纤维，必要时可适当加热(不超过60℃)以加速溶解，然后加入溶解好的油溶黑。

    将玻璃珠用3%的稀硫酸液处理之，除去表面附着的碱性物质及其它杂质，冲洗至中性，烘干之。

    在旋转锅中加入洗净的玻璃珠，吹以热风使热，然后喷涂上述溶液，一次只能喷少量以免粘结成块，立即吹风使干，然后再喷，再吹干，直至将溶液喷完为止。吹风使干透。过筛以除去粘连在一起的玻璃珠。

    下表为负载体的配方。

    其配制工艺简述如下：将丙酮和环己酮装入锅中，搅匀。(取出1／3的量放于另一容器中溶解酚醛树脂)。然后在不断搅拌下缓缓撒入过氯乙烯、勿使结块，必要时可加热(但温度不可超过50℃)以加速溶解。然后将溶解好的酚醛树脂溶液和甲基紫乙醇溶液加入，搅拌均匀，即为负载体涂层溶液。

    其它工艺与正载体相似。

    以上就是静电复印粉的一些简单生产工艺。

    使用时可将墨粉与正载体相配合，则墨粉带负电，可用于正片原稿复印正象之用。如将墨粉与负载体相配合，则墨粉带正电，可用于负片原稿复印正象之用。如将墨粉与适当的铁粉载体相配合，则也可用于硒静电复印或氧化锌复印的磁刷显影。这种墨粉尚可用于X线硒静电显影的充电喷雾显影，显影时可以充正电，也可以充负电。

    液体显影的原理就是将炭黑颗粒悬浮在低介电常数的脂族烃中，由于炭黑在液体中的运动，颗粒就得到表面电荷(zeta电势)；并向对立电荷方向泳移。故如果将带有潜像图的光导体通过悬浮液体时，带色的颗粒就会通过液体泳移而附着在潜像图上，过量的溶剂则可用辊子挤压出去。

    液体型静电复印油墨一般可由着色剂(例如炭黑)与甲基丙烯酸十二酯(或十四酯)和乙烯β羟乙酯(以下主要作为粘结剂)以及有机酸金属盐(例如萘酸钴—作为电性控制材料)等所组成。

    生产时可以用球磨机将炭黑加以适当电荷定向的染料(如尼格罗辛黑)与可溶性的粘结剂，介电常数低的脂族碳氢溶剂一起研磨、分散之。成品的颗粒大小为0．1~2微米。

    使用液体型静电复印油墨时，一般可以200号轻溶剂稀释至3／1000或6／1000左右即可。