本发明涉及动态印刷领域中的改进。更具体来说涉及一种改进的彩 色电凝印刷方法及设备。

在1990年1月23日的美国专利第4,895,629号中，申请人描 述了一种高速电凝印刷方法和设备，其中使用具有耐用表面的旋转滚筒 形式的正电极，在该耐用表面上产生代表一图象的有色电凝胶体点。然 后，这些有色电凝胶体点与一片基如纸接触，使有色电凝胶体向片基转 印，从而在片基印上图象。如上述专利所述，在负电极通电以前，在正 电极上涂覆含有烯属物质和金属氧化物的弥散物，以便弱化电凝胶体点 向正电极的附着，也防止正电极的失控腐蚀。另外，在负电极通电时因 电解产生的气体被与烯属物质的反应而消耗掉，因此，在负极和正极之 间无气体积蓄。

含有烯属物质和金属氧化物的弥散物涂覆在正电极的表面上以便在 正电极表面形成含金属氧化物的烯属物质的微滴。如上述专利所述，这 可以通过下述装置实现，该装置包括一个设置许多径向延伸的刷毛的转 刷，刷毛端部可与电极表面接触，一个分配辊与转刷相隔开且平行地布 置以接触刷毛的端部。分配辊具有在圆周上纵向延伸的槽，并部分地浸 入盛有弥散物的槽中。当分配辊在弥散物中转动时，纵槽中充填弥散物， 因而弥散物转移至刷毛以涂覆在刷毛的端部上。另一方面，转刷的转动 使刷毛将弥散物转移至正电极表面，从而形成含有金属氧化物的烯属物 质的需要的微滴。可以使用一个设有许多径向延伸用于接触电极表面的 麂皮条的辊来替代转刷。麂皮条按照与刷毛相同的方式被涂覆。上述辊 的转动使涂覆的条击打正电极表面从而向其转移弥散物，从而形成含有 金属氧化物的烯属物质的需要的微滴。

注入正、负电极之间的间隙的电凝印刷油墨基本由含可电解凝结的 胶体、弥散介质、可溶电解质和着色剂的液态胶体弥散物构成。当使用 颜料时，要添加弥散剂以便均匀地将颜料弥散在油墨中。

当需要彩色图象时，正、负电极、正电极涂覆装置和油墨喷射器用 来形成一个印刷组件，若干使用不同颜色的着色剂的印刷组件串联布置 以便产生若干不同颜色的电凝胶体图象，这些图象在各转印工位以重叠 的关系转印在片基上，从而形成一彩色图象。或者，这些印刷组件可绕 一个辊布置，这个辊适于使片基与每个印刷组件产生的有色电凝胶体点 接触，连续卷筒纸形式的片基部分地包绕在上述辊上并经过各转印工 位，  以便以重叠的关系印上不同颜色的图象。

由于上述彩色印刷设备的每个印刷组件需要作为正电极的、通常由 不锈钢制成的高精度滚筒，因而这样的设备不仅庞大而有造价高。另外， 由于需要几个高精度滚筒来形成不同颜色的电凝胶体图象，因而难于形 成不同颜色图象完好重叠的彩色图象。

因此，本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种成本低、结构紧 凑、能够产生高清晰度彩色图象的改进型彩色电凝印刷方法和设备。

按照本发明的一个方面，提供一种包括下述步骤的彩色电凝印刷方 法：

a)提供一个由在电解时呈惰性的金属构成的正电极，该电极具有 沿预定路径以基本恒定的速度移动的连续的耐用表面，所述耐用表面形 成正电极有效表面；

b)在所述正电极有效表面上通过可电解凝结的带有着色剂的胶体 的电凝形成许多有色电凝胶体点，所述有色电凝胶体点代表需要的图 象；

c)使一片基与有色电凝胶体点接触，引起有色电凝胶体点从正电 极有效表面向所述片基的转印，从而使所述片基印上图象；以及

d)重复步骤(b)和(c)若干次以形成沿所述路径在预定位置 布置的相应数目的印刷阶段，每个阶段使用不同颜色的着色剂，从而形 成若干不同颜色的电凝胶体图象，这些图象在各转印位置以重叠的关系 转印到所述片基上以形成一彩色图象。

按照本发明的另一个方面，提供一种实施上述方法的设备，本发明 的这种设备包括：

-一个由在电解时呈惰性的金属制成的正电极，它具有一个形成正 电极有效表面的连续耐用表面；

-用于沿一预定路径以基本恒定速度移动所述正电极有效表面的装 置；以及

-多个沿所述路径在预定位置上布置的印刷组件，每个印刷组件包 括：

-用于通过含有不同颜色的着色剂的可电解凝结的胶体的电凝在所 述正电极有效表面上形成许多有色电凝胶体点的装置，所述有色电凝点 代表一需要的图象；以及

用于使一片基在各转印工位与有色电凝胶体点接触以便将有色电凝 胶体从正电极有效表面转印至所述片基，从而使所述片基印有图象的装 置；

从而在所述片基上产生若干在各转印工位以重叠的关系转印的若干 不同颜色的电凝胶体图象，以形成一彩色图象。

在普通的动态和静态印刷方法和设备中，使用一个中央压印滚筒将 卷筒纸输送至行呈式印刷组件，以便由各印版滚筒印刷，与这种普通方 法和设备相对比，本发明的电凝印刷方法和设备只用一个正电极，在其 上依次形成有色电凝胶体点，一般呈卷筒纸形式的片基从一个印刷组件 至另一个印刷组件独立于正电极运行以便依次接触有色电凝胶体。本发 明可显著改进在不同颜色图象向卷筒纸或其它片基转印时的套准，从而 产生高清晰度的彩色图象。

本发明的要点当然并不局限于电凝印刷，而是也适用于其它动态印 刷技术，例如静电复印、离子复印(ionography)和磁粉成象法。

按照本发明的一个广义的方面，提供一种包括以下步骤的彩色动态 印刷方法：

a)提供具有一个沿预定路径以基本恒定速度移动的连续表面的一 个支承件；

b)在所述表面上用含有着色剂的印刷油墨形成一个有色图象；

c)使一片基与所述有色图象接触，使所述图象转印到所述片基上， 从而在所述片基上印上所述图象；以及

d)重复步骤(b)和(c)若干次，从而形成在沿所述路径预定 位置上布置的相应数目的印刷阶段，每个阶段使用不同颜色的着色剂， 从而产生若干不同颜色的图象，这些图象以重叠的关系在各转印位置转 印到所述片基上以便形成彩色图象。

按照本发明的另一个广义的方面，提供一种彩色动态印刷设备，它 包括：

-具有连续表面的一个支承件；

-用于沿一预定路径以基本恒定的速度移动所述表面的装置；以及

-多个沿所述路径在预定位置上布置的印刷组件，每个印刷组件包 括：

-用于在所述表面用含有不同颜色的着色剂的印刷油墨形成有色图 象的装置；以及

-用于在各转印工位使一片基与有色图象接触以便使所述图象从所 述表面向所述片基转印，从而使所述片基印上所述图象；

因而在所述片基上产生若干在各转印工位以重叠关系转印的不同颜 色的图象，以便形成一彩色图象。

当所需要的图象是由胶体电凝而复制时，所使用的正电极可以是申 请人的美国专利第4,661,222号中所述的移动的环形带形式的，或 者是前述美国专利第4,895,629号所述的旋转滚筒形式的。在后一 种形式中，印刷组件是围绕滚筒正电极布置的。

当使用绕纵向中心轴线以基本恒定速度转动的滚筒结构的正电极 时，上述电凝印刷方法的步骤(b)是按照下述方式进行的：

i)提供多个在电解时呈惰性的负电极，所述负电极相互电绝缘且按 直线对准布置以形成一系列在平行于所述正电极的纵向轴线的平面内设 置且与正电极有效表面隔开恒定的预定间隙的相应负电极有效表面，所 述负电极相互隔开一个至少等于所述电极间隙的距离；

ii)用烯属物质和金属氧化物涂覆正电极有效表面以便在所述表面 上形成含有金属氧化物的烯属物质的微滴；

iii)用含有所述电解时可凝结的胶体、所述着色剂、液态弥散介质 和可溶电解质的基本呈液态的胶体弥散物充填所述电极间隙；

iv)当所述正电极转动时，向选定的所述负电极通电，引起胶体向 与所述通电的负电极的电极有效表面相对的涂覆烯属物质和金属氧化物 的正电极有效表面上的逐点选择的凝结和附着，从而形成所述有色电凝 胶体点；以及

v)从所述正电极有效表面除去任何留下的未凝结胶体。

如美国专利第4,895,629号所描述的那样，负电极相互之间隔 开一个等于或大于电极间隙的间距，这可使负电极免于边缘腐蚀。另一 方面，在负电极通电之前用烯属物质和金属氧化物涂覆正电极可以弱化 电凝胶体点在正电极上的附着，也防止正电极失控的腐蚀。另外，当负 电极通电时因电解产生的气体通过与烯属物质的反应消耗掉，因此在负 电极和正电极之间无气体积蓄。

制造正、负电极的适用的在电解时呈惰性的金属之实例为不锈钢、 铂、铬、镍和铝。正电极最好由不锈钢或铝制成，因而在负电极通电时， 在这种电极上的惰性的氧化物膜的溶解可产生三价离子，然后三价离子 使胶体凝结。

正、负电极之间形成的间隙可以在大约50μ至大约100μ的范围内， 电极间隙越小，所产生的电凝胶体点越尖。当电极间隙为50μ左右时， 负电极相互最好隔开大约75μ的距离。

可以用来涂覆正电极表面的适用的烯属物质的实例包括不饱和脂肪 酸如花生四烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸、以及不饱和植物 油如玉米油、亚麻子油、橄榄油、花生油、豆油和葵花籽油。烯属物质 最好以含有作为弥散相的金属氧化物的油状弥散物形式涂布在正电极有 效表面上。适用的金属氧化物的实例包括氧化铝、二氧化铈、三氧化二 铬、氧化铜、氧化锰、二氧化钛和氧化锌；三氧化二铬是优选的金属氧 化物。取决于所使用的金属氧化物的种类，金属氧化物的用量为以弥散 物的总重为基础的大约20wt％至大约60wt％之间。烯属物质和金属氧 化物在弥散物中最好有基本相等的量。一种特别推荐的弥散物含有大约 50wt％的油酸或亚油酸和大约50wt％的三氧化二铬。

含有烯属物质和金属氧化物的油状弥散物最好以下述方式涂布在正 电极有效表面上，即，设置一个平行于正电极滚筒且具有含氧化物陶瓷 材料的圆周涂层的分配辊，将油状弥散物涂布在陶瓷涂层上以在其表面 形成均匀覆盖陶瓷涂层表面的油状弥散物薄膜，油状弥散物薄膜碎散成 含有混有金属氧化物的烯属物质且具有基本均匀尺寸和分布的微滴，将 微滴从陶瓷涂层向正电极有效表面转印。如申请人1994年1月14提交 的共同未审定的加拿大专利申请第2，113，535号中所描述的那样， 使用具有含氧化物陶瓷材料的陶瓷涂层的分配辊，可以在这种涂层的表 面上形成均匀覆盖陶瓷涂层表面的油状弥散物薄膜，其后薄膜碎散成含 有混有金属氧化物的烯属物质且具有基本均匀尺寸和分布的微滴。在陶 瓷涂层的表面上形成且被转移到正电极有效表面上的微滴一般具有大约 1至大约5μ的尺寸。

形成上述陶瓷涂层的一种特别推荐的氧化物陶瓷材料为氧化铝和二 氧化钛的熔融混合物。这种混合物包含大约60wt％至90wt％的氧化铝 和大约10wt％至大约40wt％的二氧化钛。

按照本发明的一个优选实施例，油状弥散物通过下述方式涂布在所 述陶瓷涂层上，即，设置一个平行于所述分配辊并与其压力接触接合以 形成第一咬合区的涂布辊，当将所述油状弥散物喂入所述第一咬合区时 转动对准的所述涂布辊和所述分配辊，因而当经过第一咬合区时所述油 状弥散物形成均匀覆盖所述陶瓷涂层的所述薄膜。微滴最好按照下述方 式从分配辊转印至正电极，即，设置一个平行于所述分配辊且与其接触 接合以形成第二咬合区的转印辊，定位所述转印辊使其与所述正电极压 力接触接合以形成第三咬合区，以及转动对齐的所述转印辊和所述正电 极，以便使所述微滴在所述第二咬合区从所述分配辊转印至所述转印辊 然后在所述第三咬合区将所述微滴从所述转印辊转印至所述正电极。

涂布辊和转印辊最好各设有可耐受烯属物质化学浸蚀的弹性材料如 合成橡胶材料的圆周覆盖层。例如，涂布辊可以使用肖氏硬度A为大约 50至大约70的聚氨酯，转印辊可以使用肖氏硬度A为大约60至大约80 的聚氨酯。

在有些情形中，申请人已注意到，取决于所使用的烯属物质的种类， 油状弥散物薄膜在陶瓷涂层表面只部分地碎散成需要的微滴。因此，为 了保证油状弥散物薄膜在陶瓷涂层表面基本完全碎散成含有金属氧化物 的烯属物质且具有基本均匀尺寸和分布的微滴，本发明的电凝印刷方法 的步骤(b)(ii)最好按照下述方式进行，即，提供平行于所述正电 极且分别具有含氧化物陶瓷材料圆周涂层的第一和第二分配辊，向所述 第一分配辊的陶瓷涂层涂布呈含有作为弥散相的所述金属氧化物的油状 弥散物形式的所述烯属物质以便在其一个表面形成均匀覆盖所述陶瓷涂 层的所述油状弥散物的薄膜，所述油状弥散物的薄膜至少部分地碎散成 含有与所述金属氧化物混合的所述烯属物质且具有基本均匀尺寸和分布 的微滴，将至少部分碎散的薄膜从所述第一分配辊转印至所述第二分配 辊以便使薄膜在所述的  第二分配辊的陶瓷涂层上基本完全碎散成所述 具有基本均匀尺寸和分布的微滴，以及所述微滴从所述第二分配辊的陶 瓷涂层向所述正电极有效表面转印。第一分配辊和第二分配辊的陶瓷涂 层最好包括相同的氧化物陶瓷材料。

按照一个优选实施例，所述油状弥散物是按照下述方式涂布在所述 第一分配辊上的，即，设置一个平行于所述第一分配辊且与其压力接触 接合以形成一个第一咬合区的涂布辊，当将所述油状弥散物喂入所述第 一咬合区时，对齐地转动所述涂布辊和所述第一分配辊因而当经过所述 第一咬合区时，所述油状弥散物形成均匀覆盖所述陶瓷涂层的所述薄 膜。

按照另一个优选实施例，通过下述方式将所述至少部分碎散的油状 弥散物薄膜转印至所述第二分配辊且将所述微滴从所述第二分配辊转印 至所述正电极，即，在所述第一分配辊和第二分配辊之间与其平行地设 置一个第一转印辊，定位所述第一转印辊使其与所述第一分配辊压力接 触接合以形成第二咬合区并与第二分配辊接触接合以形成第三咬合区， 使所述第一分配辊和所述第一转印辊对齐地转动以便在所述第二咬合区 将所述至少部分碎散的薄膜从所述第一分配辊转印至所述第一转印辊， 设置一个平行于所述第二分配辊且与其压力接触接合以形成第四咬合区 的第二转印辊，定位所述第二转印辊使其与所述正电极压力接触接合以 形成第五咬合区，使所述第二分配辊，所述第二转印辊和所述正电极对 齐地转动，以便在所述第三咬合区将所述至少部分碎散的薄膜从所述第 一转印辊转印至所述第二分配辊，然后在所述第四咬合区将所述微滴从 所述第二分配辊转印至所述第二转印辊，然后在所述第五咬合区将所述 微滴从所述第二转印辊转印至所述正电极。

当正电极滚筒垂向延伸时，上述电凝印刷方法的步骤(b)(iii) 最好按照下述方式进行，即，从邻近所述电极间隙在相对于所述正电极 预定高度上设置的一个流体排放装置向所述正电极有效表面连续地排放 所述胶体弥散物，使所述胶体弥散物沿所述正电极有效表面向下流动， 因而当所述正电极转动时所述胶体弥散物被其带至并充填所述电极间 隙。向下流离正电极有效表面的过剩胶体弥散物最好被收集起来，将收 集到的胶体弥散物再循环回流体排放装置。

使用的胶体一般为高分子量的残性胶体，即，其分子量在大约10,000 和大约1,000,000之间，最好在100,000和大约600,000之间。适用的胶 体的实例包括天然聚合物如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇。特别推 荐的胶体是分子量大约为250,000的，Cyanamid公司以商标 ACCOSTRENGTH 86出售的丙烯酰胺和丙烯酸的阴离子共聚物。胶体 的推荐用量为以胶体弥散物总重量为基础大约6.5wt％至大约12wt％， 最好为下约7wt％。最好用水作为介质以便弥散胶体，从而形成需要的 胶体弥散物。

胶体弥散物也含有可溶电解质和着色剂。优选的电解质包括碱金属 卤化物和碱土金属卤化物如氯化锂、氯化钠、氯化钾和氯化钙。以弥散 物总重量为基础，电解质的推荐用量为大约6.5wt％至大约9wt％。着色 剂可以是染料或颜料。可以用来使胶体着色的适用染料的实例是可从 HOECHST买到的水溶性染料，例如用于着黑色的Duasyn Acid Black 和用于着青蓝色的Duasyn Acid Blue，或者是可以从RIEDEL- DEHAEN买到的染料如着青蓝色的Anti-Halo Dye Blue T.Pina用于着 品红的Anti-Halo Dye AC Magenta Extra Vol Pina和用于着黄色的 Anti-Halo Dve Oxonol Yellow N.Pina。当使用颜料作为着色剂时，可以 使用可以从CABOT公司买到的颜料如用于着黑色的Carbon Black Monarch120，或者可以从HOECHST买到的颜料如用于着青蓝色的 Hostaperm Blue B2G或B3G、用于着品红的Permanent Rubine F6B 或L6B和用于着黄色的Permanent Yellow DGRakg DHG。为了均匀地 将颜料弥散在弥散物中，需要添加弥散剂。适用的弥散剂包括由ICI加 拿大公司以商标SOLSPERSE 27000出售的非离子弥散剂。以弥散物的 总重量为基础，颜料的推荐用量为大约0.4wt％至大约6wt％。    

在胶体凝结之后，例如可用软橡胶扫帚刮表面来除去任何在正电极 有效表面留下的未凝结胶体，以便完全剥离有色电凝胶体。这样清除的 未凝结胶体最好收集起来并与收集到的胶体弥散物混合，混有收集到的 未凝结胶体的收集到的胶体弥散物被再循环回前述流体排放装置。

现在对照以下附图描述推荐实施例，进一步阐述本发明的特征和优 点。

图1是按照本发明一推荐实施例的彩色电凝印刷设备的平面图，其 包括四个印刷组件，每个印刷组件使用不同颜色的着色剂；

图2是上述设备的断开的剖视图，表示印刷组件之一；

图3是类似于图2的视图，但表示不同的实施例；

图4是图1所示设备的断开的立体图，表示用于胶体电凝的印刷头 之一；以及

图5是在与图2相同的图面上，它是图4所示印刷头的断开的纵视 图。

首先参阅图1，图示的彩色电凝印刷设备包括一个旋转滚筒形式的 中央正电极20和四个围绕滚筒电极20布置的相同的印刷组件22。在图 示实施例中，在图左侧的第一印刷组件22A用于印刷黄色，第二印刷组 件22B用于印刷品红色，第三印刷组件22C用于印刷青蓝色，第四印刷 组件22D用于印刷黑色。滚筒电极20垂向延伸并具有一根由电机(未画 出)驱动的轴24，以便使电极绕与轴24重合的垂向轴线转动。连续卷 筒纸26的形式的片基输送向印刷组件以便印上不同颜色的图象，这些图 象在有关转印工位以重叠的关系转印在卷筒纸上以形成彩色图象，卷筒 纸26通过导辊28被引导向有关的转印工位。

如图2所示，每个印刷组件22包括一个用于清洁正电极20的表面 32的清洁装置30、一个用于以烯烃物质和金属氧化物涂覆表面32的正 电极涂覆装置34、一个用于抛光涂有烯烃和金属氧化物的表面32的抛 光刷36、一个用于将胶体排放到表面32的装置、一个设有负电极42以 便使胶体电凝，在正电极表面32上形成代表所需图象的有色电凝胶体点 的印刷头40，以及用于从表面除去留下的未凝结胶体的软橡胶扫帚44。 每个印刷组件22还包括一个压力辊46，其用于使卷筒纸26与有色电凝 胶体点接触以形成有色电凝胶体点向卷筒纸26的转印，从而在卷筒纸上 印上图象。如图1所示，绕滚筒电板20设置的完全相对的两对压力辊46 可防止电板20挠曲，这是由于每对中的辊46作用的力相互抵销的缘故。

每个正电极清洁装置30包括一个转刷48和设在壳体52中的高压水 喷射器50。每个转刷48设有许多由与鬃制成的径向延伸的刷毛54，刷 毛端部接触表面32。因而在前一印刷组件的转印工位有色电凝胶体点转 印之后任何留在表面32上的电凝胶体都可由转刷48清除并被喷射器50 的强大水流冲走。

每个正电极涂覆装置34包括一个垂向延伸的分配辊56、一个平行 于分配辊56并与其压力接触而形成一个咬合区60的涂布辊58，以及一 个平行于辊56并与其接触接合以形成咬合区64的转印辊62。转印辊62 与正电极20压力接触接合以形成咬合区66，并在电极20转动时使辊62 被正电极20驱动。每个涂覆装置34还包括一个喂入装置68，其用于向 涂布辊58供应含有弥散相金属氧化物的油状弥散物形式的烯属物质。

分配辊56具有一个设有氧化物陶瓷材料圆周涂层72的实心金属芯 70。一对与芯70整体的短轴74(只画出一个)从辊56的端部向外伸出。 涂布辊58和转印辊62也具有实心金属芯76，但设有聚氨酯圆周涂层 78。辊56和58借助一个驱动分配辊56的轴74的电机对齐地转动。这 种由电机进行的驱动使分配辊56逆时针转动，分配辊56又使涂布辊58 顺时针转动。

喂入装置68适于向涂布辊58上部排放油状弥散物。然后弥散物在 重力下沿辊58向下流动，并在辊58转动中运送至咬合区60。在经过咬 合区60时弥散物形成覆盖在分配辊56的陶瓷涂层70表面上的均匀薄 膜，该膜碎散成含有与金属氧化物的烯属物质且具有基本均匀尺寸和分 布的微滴。在辊56上形成的微滴，由该辊送至咬合区64，在那里转印 至转印辊62。微滴由辊62带到咬合区66，在那里被转印到正电极20。

图3所示正电极涂覆装置34′与图2所示装置34相似，但是具有 两个分配辊56和56′，附加的转印辊62′布置在其间。如果在分配辊 56的陶瓷涂层72的表面上薄膜只是部分地碎散的话，那么，上述布置可 保证，在分配辊56上形成的油状弥散物薄膜在转至正电极20之前基本 完全地碎散成所需要的微滴。如图所示，转印辊62′平行于分配辊56 和56′，且与辊56压力接触接合以形成一个咬合区80并使辊62′可 随分配辊56转动，转印辊62′与分配辊56′压力接触接合以形成咬合 区64′。因此，分配辊56、涂布辊58和转印辊62′对齐地转动。另 一方面，第二分配辊56′与转印辊62压力接触接合以形成咬合区82并 使辊56′当转印辊62转动时被其转动。因此，分配辊56′、转印辊62 和正电极20对齐地转动。在分配辊56的陶瓷涂层72的表面上形成的任 何油状弥散物的部分碎散的薄膜在咬合区80从辊56转至转印辊62′， 然后，在咬合区64′从辊62′转至分配辊56′，薄膜在辊56′的陶 瓷涂层72的表面上基本完全碎散成具有基本均匀的尺寸和分布的需要的 微滴。然后，含有金属氧化物的烯属物质的微滴在咬合区82从辊56′ 转印至转印辊62，然后，在咬合区66从辊62转印至正电极20。

用于抛光正电极20的涂覆烯属物质和金属氧化物的表面32的抛光 刷36类似于刷48，每个刷36设有许多由马鬃制成的径向延伸的刷毛 54，刷毛的端部接触表面32。在刷36转动时，刷毛54接触表面32引 起的摩擦已发现可增加微滴在正电极表面32上的附着。

如图4所示，每个印刷头40包括一个圆筒84，其安装在一对可摆 动地连接于带有衬套90的柱88上的上、下臂86、86′之间，以便使 印刷头40可在一工作位置(图1，2和3示出)和一清洁位置(图4示 出)之间摆动，在工作位置上，负电极42与正电极20隔开一个恒定的 预定间隔92，在清洁位置上，负电极42露出以便对其进行清洁工作。 柱88安装在一个设有金属加强件96的水平梁94上，梁94由多根竖梁 98(只画出一个)支承在预定高度上。柱88在其上端固定在一连接臂 100上，臂100连接于电极20的轴24。一对固定于柱88的环套102， 102′分别支承上、下臂86和86′。印刷头40包括一对分别穿过臂86 和86′的短轴104，104′，衬套106用来使本体84绕与轴104，104 ′重合的垂向轴线转动，因而更便于清洁负电极42。设有可松卸的锁紧 机构(未画出)以便将本体84固定在需要的位置。

每个印刷头40的负电极42相互电绝缘，并沿本体84的长度直线对 准，以形成一系列相应的负电极有效表面108，如图5所示。在工作位 置上，印刷头40相对于正电极20定位，使负电极42的表面108处于平 行于电极20的纵向中心轴线的平面内并与正电极表面32相隔一个间隙 92。电极42相互间隔一个至少等于间隙92的距离以防止负电极的边缘 腐蚀。

用于以含有可电解凝结的胶体、弥散介质、可溶电解质和着色剂的 胶体弥散物充填电极间隙92的装置38包括一个长形中空体110，它限 定一个接纳胶体弥散物的；以及一个流体排放喷嘴112，它在中空体110 的下端，用于连续地将弥散物排放到正电极表面32上。中空体110固定 在上臂86上，因而当印刷头处于工作位置时，喷嘴112邻近电极间隙92 设置在相对于正电极20的预定高度上。当胶体弥散物向正电极表面32 排放时，它沿表面32向下流动，当正电极30转动时被其带至电极间隙 92并充填该间隙。向下流离表面32的过多的胶体弥散物收集在槽114 中，该槽由导管116连接于容器118。循环泵120连接于容器118，以 便将收集到的弥散物通过导管122循环回装置38。槽114具有拱形外壁 124，它适于当印刷头移至工作位置时被固定在下臂86′上的一个止动 件126接触，以便提供需要的电极间隙92。类似的止动件126固定在上 臂86上，以便与设在电极20上方的抵接件(未画出)接触接合。

当电极20转动时，向选定的负电极42通电引起胶体在与通电的负 电极42的电极有效表面108相对的正电极20的涂有烯属物质和金属氧 化物的表面32上的逐点选择的凝结和附着，从而形成代表需要图象的一 系列相应的有色电凝胶体点。在胶体电凝之后，由扫帚44从正电极表面 32清除任何留下的未凝结胶体，以便完全剥离附着在表面32上的有色电 凝胶体点。由扫帚44清除的未凝结胶体收集在槽114中，与容器118中 的过剩的胶体弥散物混合，与过剩的胶体弥散物混合的收集到的未电凝 胶体由泵120送回装置38，以便向正电极表面32排放。

通过改变送至负电极42的脉冲调制信号的电压和/或脉冲期间可以 改变有色凝结胶体点的光学密度。送至印刷头40的数据的同步化是靠适 当的电子电路(未画出)保证的。

用于使卷筒纸26在各有关转印工位与有色电凝胶体点接触的压力 辊46分别与正电极20压力接触接合以形成卷筒纸26穿过的咬合区128 并使辊46当正电极20转动时被其驱动。当卷筒纸26与有色电凝胶体点 接触时，彩色电凝胶体转印到卷筒纸上，从而使卷筒纸印上图象。因此， 由印刷组件22A，22B，22C和22D产生的不同颜色的图象以重叠的关 系转印到卷筒纸26上形成一个彩色图象。由于只使用一个正电极20且 卷筒纸26在经过每个转印工位的有关咬合区128时只接触正电极表面 32，因而可获得高清晰度的彩色图象。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种彩色电凝印刷方法，包括以下步骤：

a)提供一个由在电解时呈惰性的金属构成的正电极(20)，该电 极具有沿预定路径以基本恒定的速度移动的连续的耐用表面(32)，所 述耐用表面形成正电极有效表面；

b)在所述正电极有效表面上通过可电解凝结的带有着色剂的胶体 的电凝形成许多有色电凝胶体点，所述有色电凝胶体点代表需要的图 像；

c)使一片基(26)与有色电凝胶体点接触，引起有色电凝胶体点 从正电极有效表面(32)向所述片基(26)的转印，从而使所述片基 (26)印上图象；以及

d)重复步骤(b)和(c)若干次以形成沿所述路径在预定位置 布置的相应数目的印刷阶段，每个阶段使用不同颜色的着色剂，从而形 成若干不同颜色的电凝胶体图象，这些图象在各转印位置以重叠的关系 转印到所述片基(26)上以形成一彩色图象。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述正电极(20) 是一个滚筒电极，其具有一纵向中心轴线，并以恒定的转速绕所述轴线 转动，其特征还在于：所述印刷阶段是绕所述滚筒电极(20)布置的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(b)是按 下述方式进行的：

i)提供多个在电解时呈惰性的负电极(42)，所述负电极相互电 绝缘且按直线对准布置以形成一系列在平行于所述正电极(20)的纵向 轴线的平面内设置且与正电极有效表面隔开恒定的预定间隙(92)的相 应负电极有效表面(108)，所述负电极相互隔开一个至少等于所述电 极间隙(92)的距离；

ii)用烯属物质和金属氧化物涂覆正电极有效表面以便在所述表面 上形成含有金属氧化物的烯属物质的微滴；

iii)用含有所述电解时可凝结的胶体、所述着色剂、液态弥散介质 和可溶电解质的基本呈液态的胶体弥散物充填所述电极间隙(92)；

iv)当所述正电极(20)转动时，向选定所述负电极(42)通电， 引起胶体向与所述通电的负电极(42)的电极有效表面(108)相对的 涂覆烯属物质和金属氧化物的正电极有效表面(32)上的逐点选择的凝 结和附着，从而形成所述有色电凝胶体点；以及

v)从所述正电极有效表面除去任何留下的未凝结胶体。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(b)(ii)是 通过下述方式进行的，即，提供平行于所述正电极(20)和具有含氧化 物陶瓷材料的圆周涂层(72)的一个分配辊(56)，向陶瓷涂层(72) 涂布含有作为弥散相的所述金属氧化物的油状弥散物形式的所述烯属物 质，以便在其一个表面上形成一个均匀覆盖所述陶瓷涂层表面的所述油 状弥散物薄膜，所述油状弥散物薄膜碎散成含有混有所述金属氧化物的 所述烯属物质且具有基本均匀的尺寸和分布的微滴，以及将所述微滴从 所述陶瓷涂层(72)转印到所述正电极有效表面。

5.根据权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于：它还包括下 述步骤，即，在每个印刷阶段的步骤(c)之后从所述正电极有效表面 (32)除去任何留下的凝结胶体。

6.一种彩色电凝印刷设备，它包括：

-一个由在电解时呈惰性的金属制成的正电极(20)，它具有一个 形成正电极有效表面的连续耐用表面(32)；

-用于沿一预定路径以基本恒定速度移动，所述正电极有效表面 (32)的装置；以及

-多个沿所述路径在预定位置上布置的印刷组件(22)，每个印刷 组件(22)包括：

-用于通过含有不同颜色的着色剂的可电解凝结的胶体的电凝在所 述正电极有效表面上形成许多有色电凝胶体点的装置(34、34′，38， 42，44)，所述有色电凝点代表一需要的图象；以及

用于使一片基(26)在各转印工位与有色电凝胶体点接触以便将有 色电凝胶体从正电极有效表面(32)转印至所述片基(26)，从而使 所述片基(26)印有图象的装置(46)；

从而在所述片基(26)上产生若干在各转印工位以重叠的关系转印 的若干不同颜色的电凝胶体图象，以便形成一彩色图象。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述正电极(20) 是一个具有纵向中心轴线的滚筒，其特征还在于：所述移动正电极有效 表面的装置包括用于使所述滚筒正电极绕所述纵向中心轴线转动的装 置，所述印刷组件(22)围绕所述圆筒正电极(32)布置。

8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于：所述用于形成有 色电凝胶体点的装置包括：

-多个在电解时呈惰性的负电极(42)，它们相互电绝缘并直线对 准以形成一系列相应的负电极有效表面(108)，它们在平行于所述正 电极(20)的纵向中心轴线的平面内设置且与所述正电极有效表面 (32)相隔一个恒定的预定间隙(92)，所述负电极(42)相互隔开 一个至少等于所述电极间隙(92)的距离；

-用于以烯属物质和金属氧化物涂覆正电极有效表面以便在所述表 面(32)上形成含金属氧化物的烯属物质的微滴的装置(34，34′)；

-用于以含有所述电解时呈惰性的胶体、所述着色剂、液体弥散介 质和可溶电解质的基本呈液态的胶体弥散物充填所述电极间隙(92)的 装置(38)；

-用于在所述正电极(20)转动时，使选择的所述负电极(42) 通电以便使胶体在与所述通电的负电极的负电极有效表面(108)相对 的涂有烯属物质和金属氧化物的正电极有效表面(32)上有选择地逐点 的凝结和附着，从而形成所述有色电凝胶体点的装置；以及

-用于从所述正电极有效表面除去任何留下的未电凝胶体的装置 (44)。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述负电极(42) 沿一长形印刷头(40)的长度在该印刷头上分布，所述印刷头具有一条 纵轴线，并可绕平行于所述印刷头的纵轴线的摆动轴线摆动，以便使所 述负电极在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置上，所述负电极 有效表面(108)与所述正电极有效表面(32)隔开所述恒定的预定间 隙(92)，在第二位置上，所述负电极有效表面(108)露出以便对其 进行清洁工作。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述用于涂覆正电 极有效表面(32)的装置(34)包括一个与所述正电极分开且平行的 分配辊(56)，所述分配辊具有含氧化物陶瓷材料的圆周涂层(72)； 用于向所述陶瓷涂层(72)涂布呈含有所述作为弥散相的金属氧化物的 油状弥散物形式的所述烯属物质，以使在其表面上形成均匀覆盖所述陶 瓷涂层(72)的表面的油状弥散物薄膜，所述油状弥散物薄膜碎散成含 有所述混有金属氧化物的烯属物质且具有均匀尺寸和分布的微滴；以及 设置在所述分配辊(56)和所述正电极(20)之间，用于将所述微滴 从所述陶瓷涂层(72)转印至所述正电极有效表面(32)的转印装置 (62)。

11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述用于涂覆正电 极表面(32)的装置(34′)包括相互间且与正电极(20)相隔且平行 布置的第一和第二分配辊(56、56′)，所述第一和第二分配辊(56， 56′)分别具有包括氧化物陶瓷材料的圆周涂层(72)；用于将呈含有作 为弥散相的所述金属氧化物的油状弥散物形式的所述烯属物质涂布在第 一分配辊(56)的陶瓷涂层(72)上以便在其表面上形成均匀覆盖所 述陶瓷涂层(72)的所述油状弥散物薄膜，所述弥散物薄膜至少部分地 碎散成含有混合有所述金属氧化物的所述烯属物质且具有基本均匀尺寸 和分布的微滴；布置在第一分配辊(56)和第二分配辊(56′)之间， 用于将至少部分碎散的薄膜从第一分配辊(56)转印至第二分配辊 (56′)，以便使所述薄膜在第二分配辊(56′)的陶瓷涂层(72)上基 本完全碎散成具有基本均匀尺寸和分布的所述微滴的第一转印装置 (62′)，以及布置在第二分配辊(56′)和正电极(20)之间，用于将 所述微滴从第二分配辊(56′)的陶瓷涂层(72)转印至所述正电极有 效表面(32)的第二转印装置(62)。

12.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：每个印刷组件(22) 还包括用于在用所述胶体弥散物充填所述电极间隙(92)之前抛光涂覆 烯属物质和金属氧化物的正电极有效表面(32)以增加所述微滴在所述 正电极有效表面(32)上的附着。

13.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述正电极(20) 垂向延伸，其特征还在于：所述用于以胶体弥散物充填所述电极间隙 (92)的装置(38)包括邻近所述电极间隙(92)且相对于正电极 (20)在一定高度上设置的流体排放装置(38)，其用于连续地向所 述正电极有效表面(32)排放所述胶体弥散物，因而所述胶体弥散物沿 所述正电极有效表面(32)向下流动，并在所述正电极转动时被其带至 并充填所述电极间隙(92)。

14.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于：至少具有两个 印刷组件(22)，每个印刷组件包括一个所述压力辊(46)，其特征 还在于：所述压力辊(46)成对地布置，每对中的压力辊(46)在直 径方向上完全相对。

15.根据权利要求6，7或8中任一项所述的设备，其特征在于： 每个所述印刷组件(22)还包括在所述有色电凝胶体向所述片基(26) 上转印之后用于从所述正电极有效表面(32)清除任何留下的电凝胶体 的装置(30)。

16.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于：所述在电解时 呈惰性的金属是不锈钢或铝。

17.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述烯属物质是从 由花生四烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸、玉米油、亚麻子油、 橄榄油、花生油、豆油和葵花籽油构成的一组中选择的，其特征还在于： 所述金属氧化物是从由氧化铝、二氧化铈、三氧化二铬、氧化铜、氧化 锰、二氧化钛和氧化锌构成的一组中选择的。