图像形成方法及其装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01110787.1

申请日:

2001.04.19

公开号:

CN1320843A

公开日:

2001.11.07

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):G03G 15/20申请日:20010419授权公告日:20040114终止日期:20160419|||授权|||公开|||实质审查的生效申请日:2001.4.19

IPC分类号:

G03G15/20

主分类号:

G03G15/20

申请人:

株式会社理光;

发明人:

富田邦彦

地址:

日本东京都

优先权:

2000.04.26 JP 126174/2000

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司

代理人:

黄剑锋

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内容摘要

本发明涉及图像形成方法及其装置,发热体2加热的定影辊1与加压辊3夹持被定影物5,加热熔融被定影物5上的墨粉5a。再通过冷却部4冷却定影辊1,墨粉5a被冷却到软化点或熔点以下后,从定影辊1剥离被定影物5。通过控制定影辊1的与墨粉5a接触的面的表面粗糙度以及彩色墨粉、黑色墨粉的熔融粘度的不同,将定影时的加压力设为合适值,进行低温度定影,在不使用油状态下不会发生透印,能得到墨粉表面有光泽的彩色以及黑色消光的图像。

权利要求书

1: 一种图像形成装置,设有由定影部件和加压部件构成的定影部, 由黑色及至少一种彩色墨粉在被定影物上形成墨像,对该墨像进行加热 加压,在定影部件表面与墨像接触状态下,加热到墨粉的软化点或熔点 以上的第一温度,上述墨粉熔解后停止加热进行冷却,使上述墨粉的温 度成为低于软化点或熔点的第二温度;其特征在于: 将上述定影部件的表面粗糙度Rz设为0<Rz≤20μm,墨粉在第一 温度时的粘度设为η,上述定影部件和加压部件间的加压力以线压P表 示为: [(9/5)×Logη c -4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logη c ]/15 [(9/5)×Logη b -4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logη b ]/15 其中,η c 表示第一温度状态下的彩色墨粉的粘度,η b 表示第一温度状 态下的黑色墨粉的粘度,上式中压力单位为9.8×100N/m。
2: 根据权利要求1中所述的图像形成装置,其特征在于,上述定影部 件包括加热该墨像的加热器以及在保持与墨像接触状态下运送该墨像 的运送部件,上述加热部件加热与运送部件接触的墨像,上述运送部件 运送由加热器加热的墨像,在与墨像接触状态下冷却到第二温度。
3: 根据权利要求2中所述的图像形成装置,其特征在于,上述定影 部件进一步包括冷却部件,其冷却被加热器加热由运送部件运送的墨像。
4: 根据权利要求3中所述的图像形成装置,其特征在于,上述运送 部件是内部设有加热器和冷却部件的定影辊。
5: 根据权利要求3中所述的图像形成装置,其特征在于,上述运送 部件是无端带,冷却部件是冷却辊,该无端带一边与定影辊和冷却辊的 表面接触一边移动。
6: 根据权利要求5中所述的图像形成装置,其特征在于,上述加压 部件包括第一加压辊、第二加压辊及第二无端带,第一加压辊朝定影辊 方向对墨像进行加压,第二加压辊朝冷却辊方向对墨像进行加压,第 二无端带一边与第一加压辊和第二加压辊的表面接触一边移动。
7: 根据权利要求1中所述的图像形成装置,其特征在于,上述η c 为 10-10 13 厘泊,上述η b 为10 7 -10 18 厘泊。
8: 根据权利要求7中所述的图像形成装置,其特征在于,η b /η c 大 于100。
9: 根据权利要求7中所述的图像形成装置,其特征在于,上述η b 为 10 7 -10 18 厘泊的温度范围是5-70℃。
10: 根据权利要求7中所述的图像形成装置,其特征在于,上述η b 为 10 7 -10 18 厘泊和η c 为10-10 13 厘泊的温度范围不小于5℃。
11: 根据权利要求1中所述的图像形成装置,其特征在于,上述η c 为 10-10 13 厘泊,上述η b 为10-10 13 厘泊。
12: 根据权利要求11中所述的图像形成装置,其特征在于,η b /η c 为 100以下。
13: 根据权利要求11中所述的图像形成装置,其特征在于,上述η b 为10-10 13 厘泊的温度范围是5-70℃。
14: 根据权利要求11中所述的图像形成装置,其特征在于,上述η b 为10-10 13 厘泊和η c 为10-10 13 厘泊的温度范围不小于5℃。
15: 根据权利要求1中所述的图像形成装置,其特征在于,该图像形 成装置进一步设有第一温度控制器,该第一温度控制器变更第一温度, 使得η c 和η b 都为10-10 13 厘泊,或者使得上述η c 为10-10 13 厘泊,而上述 η b 为10 7 -10 18 厘泊。
16: 根据权利要求15中所述的图像形成装置,其特征在于,通过安装 在图像形成装置外侧的开关操作上述第一温度控制器。
17: 根据权利要求15中所述的图像形成装置,其特征在于,通过从外 部输入的信号操作上述第一温度控制器。
18: 根据权利要求15中所述的图像形成装置,其特征在于,上述第一 温度控制器是打印驱动器,通过计算机操作该打印驱动器。
19: 一种图像形成方法,包括下列步骤: 在被定影物上形成墨像,墨像由黑色及至少一种彩色墨粉形成,彩 色、黑色墨粉分别具有软化点或熔点; 使该墨像一边与定影部件接触,一边在加压状态下以第一温度被 加热,在此,第一温度指彩色、黑色墨粉的软化点或熔点以上; 接着,使该墨像一边继续与定影部件接触,一边冷却到比彩色、 黑色墨粉的软化点或熔点低的第二温度; 将该墨像从定影部件剥离;其特征在于: 上述定影部件的表面粗糙度Rz为0<Rz≤20μm,墨粉在第一温度 时的粘度设为η,上述定影部件和加压部件间的加压力以线压P表示为: [(9/5)×Logη c -4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logη c ]/15 [(9/5)×Logη b -4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logη b ]/15 其中,η c 表示第一温度状态下的彩色墨粉的粘度,η b 表示第一温度状 态下的黑色墨粉的粘度,上式中压力单位为9.8×100N/m。
20: 根据权利要求19中所述的图像形成方法,其特征在于,上述η c 为10-10 13 厘泊,上述η b 为10 7 -10 18 厘泊。
21: 根据权利要求20中所述的图像形成方法,其特征在于,η b /η c 大 于100。
22: 根据权利要求20中所述的图像形成方法,其特征在于,上述η b 为10 7 -10 18 厘泊的温度范围是5-70℃。
23: 根据权利要求20中所述的图像形成方法,其特征在于,上述η b 为10 7 -10 18 厘泊和η c 为10-10 13 厘泊的温度范围不小于5℃。
24: 根据权利要求19中所述的图像形成方法,其特征在于,上述η c 为10-10 13 厘泊,上述η b 为10-10 13 厘泊。
25: 根据权利要求24中所述的图像形成方法,其特征在于,η b /η c 为 100以下。
26: 根据权利要求24中所述的图像形成方法,其特征在于,上述η b 为10-10 13 厘泊的温度范围是5-70℃。
27: 根据权利要求24中所述的图像形成方法,其特征在于,上述η b 为10-10 13 厘泊和η c 为10-10 13 厘泊的温度范围不小于5℃。
28: 一种图像,其特征在于,该图像通过上述权利要求19中所述的图 像形成方法或权利要求1中所述的图像形成装置形成。

说明书


图像形成方法及其装置

    本发明涉及使用电子照相方式的图像形成方法以及例如复印机、打印机、传真机等图像形成装置,尤其涉及形成全彩色高质量图像的图像形成方法及其图像形成装置。上述电子照相方式是利用静电进行静电显影。

    在现有使用彩色墨粉的全彩色图像形成装置中,使用品红色墨粉、青色墨粉及黄色墨粉三色,或者再加上黑色墨粉,即使用四色墨粉。

    一般,这样所形成的图像若墨粉层表面平滑,则当光照到其上时易成镜面反射,形成光泽,这是产生光泽的原理。与此相反,若表面平滑度低,则当光照到其上时,发生漫反射,光泽消失。因此,在以往方式中,需要易破碎墨粉层表面,定影时为了降低熔融粘度提高加热温度。另外,若在熔融粘度低的状态下进行定影,由于熔融粘度低,剥离时一部分墨粉与定影部件粘接,墨粉层成为层间剥离状态,发生透印现象(offset),为了解决这个问题,对定影部件涂油。

    根据特公昭51-29825号公报的电子照相定影方法技术以及特开昭63-118291号公报、特开昭63-118292号公报、特开昭63-118293号公报中所公开的热转印记录方法技术,能不发生透印地进行定影。

    特公昭51-29825号公报中记载的技术是在利用薄膜的定影部对被定影物施加热之后,在保持薄膜与被定影物的密接状态下,进行冷却,使墨粉固化后剥离,其实行强制冷却,作为强制冷却方法可以列举送风、水冷等。

    特开昭63-118291号公报、特开昭63-118292号公报及特开昭63-118293号公报中所公开的技术是热熔印刷媒体的公知技术,即使使用以蜡为主要成份那样地粘度低的热熔印刷媒体,在连续运行状态下,也不会在薄膜上产生透印,进行定影。一般,热转印的印刷媒体的主要成份是蜡,蜡的粘度为10-104左右,这样低粘度的印刷媒体也不会产生透印。

    具体地说,该技术是在加热熔融后,当用差示扫描热量计测定的温度降低到最高峰值以下温度后剥离薄膜。在特开昭63-118291号公报中记载着采用喷气方法作为冷却方法,使用水、氟利昂气体等作为致冷剂强制进行冷却;在特开昭63-118292号公报中记载着使得薄膜和被转印体在密接状态下通过冷却部;在特开昭63-118293号公报中记载着设置剥离薄膜和被转印体的机构,还设有保持机构,用于在剥离前使得薄膜和被转印体保持密接状态。

    上述技术的效果是能防止印刷媒体(墨粉)残留在薄膜(定影部件)上的现象,即所谓透印。因此,根据这种方式,与以往方式相比,即使使用熔融粘度低的墨粉也不会发生透印。

    但是,若以上述结构的全彩色图像形成装置形成彩色图像,与通常黑白图像相比,尽管能得到光泽,但不能完全得到,相反,为了与其它彩色墨粉定影条件一致,由黑色墨粉形成的图像发生反射,难以阅读,整体图像质量非常差。

    若以墨粉粘度低的状态进行定影,易发生墨粉残留在定影部件上的透印等问题,需要在定影部件上涂油的装置,导致装置大型化及成本上升。而且,在以往方式的提高定影温度方法中,消耗电力大,不能满足节能要求。

    本发明就是鉴于上述先有技术所存在的问题而提出来的,本发明的目的在于,提供图像形成方法及其图像形成装置,其控制定影部件的表面粗糙度,将定影时的加压力设为合适值,进行低温度定影,且不使用油,通过简单装置形成图像,不会发生透印,在形成一张图像时,通过彩色墨粉形成均一彩色图像,仅在黑色墨粉印刷部分能选择光泽图像和消光图像中某个。

    为了实现上述目的,本发明提出一种图像形成装置,设有由定影部件和加压部件构成的定影部,由黑色及至少一种彩色墨粉在被定影物上形成墨像,对该墨像进行加热加压,在定影部件表面与墨像接触状态下,加热到墨粉的软化点或熔点以上的第一温度,上述墨粉熔解后停止加热进行冷却,使上述墨粉的温度成为低于软化点或熔点的第二温度;其特征在于:

    将上述定影部件的表面粗糙度Rz设为0<Rz≤20μm,墨粉在第一温度时的粘度设为η,上述定影部件和加压部件间的加压力以线压P表示为:

    [(9/5)×Logηc-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηc]/15

    [(9/5)×Logηb-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηb]/15其中,ηc表示第一温度状态下的彩色墨粉的粘度,ηb表示第一温度状态下的黑色墨粉的粘度,上式中压力单位为9.8×100N/m。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,定影部件包括加热该墨像的加热器以及在保持与墨像接触状态下运送该墨像的运送部件,上述加热部件加热与运送部件接触的墨像,上述运送部件运送由加热器加热的墨像,在与墨像接触状态下冷却到第二温度。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,定影部件进一步包括冷却部件,其冷却被加热器加热由运送部件运送的墨像。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,运送部件是内部设有加热器和冷却部件的定影辊。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,运送部件是无端带,冷却部件是冷却辊,该无端带一边与定影辊和冷却辊的表面接触一边移动。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,加压部件包括第一加压辊、第二加压辊及第二无端带,第一加压辊朝定影辊方向对墨像进行加压,第二加压辊朝冷却辊方向对墨像进行加压,第二无端带一边与第一加压辊和第二加压辊的表面接触一边移动。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,ηb/ηc大于100。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,ηb为107-1018厘泊的温度范围是5-70℃。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,ηb为107-1018厘泊和ηc为10-1013厘泊的温度范围不小于5℃。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,ηb/ηc为100以下。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,ηb为10-1013厘泊的温度范围是5-70℃。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,ηb为10-1013厘泊和ηc为10-1013厘泊的温度范围不小于5℃。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,图像形成装置进一步设有第一温度控制器,该第一温度控制器变更第一温度,使得ηc和ηb都为10-1013厘泊,或者使得上述ηc为10-1013厘泊,而上述ηb为107-1018厘泊。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,通过安装在图像形成装置外侧的开关操作上述第一温度控制器。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,通过从外部输入的信号操作第一温度控制器。

    根据本发明的图像形成装置,其特征还在于,第一温度控制器是打印驱动器,通过计算机操作该打印驱动器。

    为了实现上述目的,本发明提出一种图像形成方法,包括下列步骤:

    在被定影物上形成墨像,墨像由黑色及至少一种彩色墨粉形成,彩色、黑色墨粉分别具有软化点或熔点;

    使该墨像一边与定影部件接触,一边在加压状态下以第一温度被加热,在此,第一温度指彩色、黑色墨粉的软化点或熔点以上;

    接着,使该墨像一边继续与定影部件接触,一边冷却到比彩色、黑色墨粉的软化点或熔点低的第二温度;

    将该墨像从定影部件剥离;其特征在于:

    上述定影部件的表面粗糙度Rz为0<Rz≤20μm,墨粉在第一温度时的粘度设为η,上述定影部件和加压部件间的加压力以线压P表示为:

    [(9/5)×Logηc-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηc]/15

    [(9/5)×Logηb-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηb]/15其中,ηc表示第一温度状态下的彩色墨粉的粘度,ηb表示第一温度状态下的黑色墨粉的粘度,上式中压力单位为9.8×100N/m。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,ηb/ηc大于100。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,ηb为107-1018厘泊的温度范围是5-70℃。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,ηb为107-1018厘泊和ηc为10-1013厘泊的温度范围不小于5℃。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,ηb/ηc为100以下。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,ηb为10-1013厘泊的温度范围是5-70℃。

    根据本发明的图像形成方法,其特征还在于,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,ηb为10-1013厘泊和ηc为10-1013厘泊的温度范围不小于5℃。

    为了实现上述目的,本发明提出一种图像,其特征在于,该图像通过上述本发明所述的图像形成方法或图像形成装置形成。

    下面说明本发明的效果。

    按照本发明的图像形成方法及其图像形成装置,控制与被定影物相接的定影部件的表面粗糙度,将该表面粗糙度Rz设为20μm以下,墨粉在软化点或熔点以上的温度即第一温度时的粘度设为η,定影部件和加压部件间的加压力以线压P(压力单位为9.8×100N/m)表示为:

    [(9/5)×Logηc-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηc]/15

    [(9/5)×Logηb-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηb]/15在ηc为10-1013厘泊,ηb为107-1018厘泊场合,若ηb/ηc大于100,能得到仅仅黑色墨粉成为消光、彩色墨粉成为有光泽的图像。

    按照本发明的图像形成方法及其图像形成装置,彩色墨粉成为所定粘度时的温度为黑色墨粉的熔点以上,在ηc为10-1013厘泊,ηb为10-1013厘泊场合,若ηb/ηc为100以下,黑色墨粉表面平滑,具有与彩色墨粉同样的光泽。

    按照本发明的图像形成方法及其图像形成装置,根据黑色墨粉的熔融粘度切换定影温度,这样,图像中的彩色墨粉通常能形成有光泽的图像,而黑色墨粉既可以成为有光泽的图像,也可以成为消光图像,可以根据用途进行选择。

    按照本发明的图像形成方法及其图像形成装置,在熔融粘度低的墨粉场合,即使不涂油也不会发生透印,能以稳定状态形成均一的彩色图像,仅在黑色墨粉印刷部分成为消光。

    附图简要说明如下:

    图1是本发明第一实施例的图像形成装置的定影部机构图;

    图2是本发明第二实施例的图像形成装置的定影部机构图;

    图3是本发明第三实施例的图像形成装置的定影部机构图;

    图4是本发明实施例的图像形成装置的定影温度切换处理流程图;

    图5是表示加压辊的加压力和墨粉的熔融粘度关系图。

    下面参照附图,详细说明本发明实施例。

    图1是本发明第一实施例的图像形成装置的定影部机构图。在图1中,标号1表示定影辊,2表示发热体,3表示加压辊,4表示冷却部,5表示被定影物,5a表示墨粉。

    在图1所示第一实施例中,用卤灯等发热体2加热定影辊1,该定影辊1和加压辊3夹持被定影物5加热熔融被定影物5上的墨粉5a。再通过冷却部4冷却定影辊1,被定影物5上的墨粉5a被冷却,成为软化点或熔点以下后,从定影辊1上剥离被定影物5。控制定影辊1的与墨粉5a接触面的粗糙度,使得表面粗糙度Rz为20μm以下,这样,凹凸形成在墨粉5a表面上,墨粉5a的表面易成为光泽强的图像。在图1中,冷却部4既可以是辊形状,也可以是其它形状,既可以回转着,也可以被固定,可以在内部通以水等致冷剂积极进行冷却。

    图2是本发明第二实施例的图像形成装置的定影部机构图。在图2中,标号1表示定影辊,1a表示定影带,1b表示辅助带,2表示发热体,3、3表示加压辊,5表示被定影物,5a表示墨粉,6表示冷却辊。

    在图2所示第二实施例中,使用定影辊1和冷却辊6一起架设着定影带1a,该定影带1a由薄膜带构成无端带。

    定影辊1通过定影带1a与加压辊3一起夹持被定影物5,并且,加压辊3和加压辊3′一起架设着辅助带1b。因此,本实施例中采用定影带1a能达到第一实施例中定影辊1的效果。另外,这时也可以不要加压辊3和辅助带1b。

    可以不用冷却辊6冷却,而将空气等喷入定影辊1和冷却辊6之间进行冷却,或者使得定影辊1和冷却辊6之间距离充分大进行自然冷却。

    墨粉5a被冷却到软化点或熔点以下之后,从定影带1a剥离被定影物5。与上述第一实施例所说明那样,控制定影带1a的与墨粉5a接触面的粗糙度,使得表面粗糙度Rz为20μm以下,这样,被定影物5上的墨粉5a的表面易成为光泽强的图像。

    图3是本发明第三实施例的图像形成装置的定影部机构图。在图3中,标号1a表示定影带,1b表示辅助带,2a表示线状发热体,3表示加压辊,5表示被定影物,5a表示墨粉,6表示冷却辊,7、7′表示辅助辊。

    在图3所示第三实施例中,用固定的线状发热体2a代替上述第一和第二实施例中的发热体2,通过定影带1a加热被定影物5。线状发热体2a通过定影带1a与加压辊3一起夹持被定影物5,并且,如图3所示,加压辊3和辅助辊7′一起架设着辅助带1b,但也可以不要辅助辊7′和辅助带1b。冷却辊6和辅助辊7一起架设着定影带1a,该定影带经过线状发热体2a。这种场合也可以不要辅助辊7。另外,也可以不用冷却辊6冷却,而用将空气喷入线状发热体2a和冷却辊6之间等冷却方法进行冷却。

    墨粉5a被冷却到软化点或熔点以下之后,从定影带1a剥离被定影物5,控制定影带1a的与墨粉5a接触面的粗糙度,使得表面粗糙度Rz为20μm以下,这样,定影带1a侧的墨粉5a的表面易成为光泽强的图像。

    本发明图像形成装置中的显影方式用什么方式都行,例如,干式显影或湿式显影,干式显影场合,既可以采用单组分显影法显影,也可以采用双组分显影法显影,也可以用喷墨方式等其它显影方式显影。

    图4是本发明实施例的图像形成装置的定影温度切换处理流程图。本发明图像形成装置设有上述第一至第三实施例中所说明的某个定影部,将上述定影部的定影温度进行切换,以符合墨粉的熔融粘度。该定影温度设为可变,分别用于黑色墨粉的光泽与消光,作为用于对此进行选择切换的手段的开关必须方便用户使用。

    例如,作为用户能简单操作的形式,可以将开关设在图像形成装置本体的操作部附近,若根据用户希望进行切换,非常方便,其可以是机械式的杆式开关,也可以是扳扭开关。或者也可以稍作变型,设于操作面板上其它操作开关中,进行软控制。

    如通过个人计算机控制图像形成装置那样,也可以在与图像形成装置连接的个人计算机上起动印刷驱动器,进行上述选择光泽或消光控制。

    如图4流程图所示,在步骤S1,本发明的图像形成装置接收到来自设于装置本体的机械式开关或印刷驱动器的指示选择光泽或消光的信号或数据,在步骤S2进行判断,判断指示内容是选择光泽还是消光,若是选择光泽,就进入步骤S3进行处理,若是消光,就进入步骤S4进行处理。在步骤S3,将定影部的定影温度设为高温输出,在步骤S4,将定影部的定影温度设为低温输出。

    按照以往方式,为了提高光泽,降低墨粉熔融粘度,通常使用的墨粉熔融粘度为107-1013厘泊左右。为了防止这种状态下发生透印,需要对定影部件涂油。但是,若使用粘度更低的墨粉,则仅靠涂油不能防止透印。在本发明中,通过使用上述各实施例结构,在熔点以上的温度,107-1013厘泊的墨粉不用说,即使是10-107厘泊那样的低粘度墨粉,不用涂油也不会发生透印,能实现稳定定影。

    在此,本发明中所述熔融粘度是指软化点或熔点以上温度状态下的粘度。而且,这些软化点、熔点与岛津制作所制的熔化点测定器测定的软化温度、流动开始温度相对应。橡胶区域是指达到软化温度而未达到流动开始温度的范围。

    一般,若加热热可塑性树脂,达到软化点前是固体,若超过软化点,则变得柔软,呈现粘性,若进一步加热超过熔点,则更柔软,成为粘液体状态,这种场合,从软化点到熔点的温度幅度、从软化点到熔点的粘性以及熔点以上的粘性因树脂的分子量、分子量分布、结晶度、交叉结合度、分子间力等而不同,若降低分子量,分子链变短,聚合变得松弛,熔融粘度降低。另外,分子量分布变狭也会使分子链聚合变得松弛,熔融粘度降低。若降低分子间的交叉结合度,各分子变得易移动,熔融粘度降低。

    因此,若彩色墨粉的熔融粘度从软化点到熔点之间实际呈现10-1013厘泊的熔融粘度,在本发明中使用软化点以上温度,若其从软化点到熔点之间的熔融粘度超过1013厘泊,而在熔点以上温度的熔融粘度为10-1013厘泊,在本发明中使用熔点以上温度。这种场合,黑色墨粉在用于有光泽时,使用熔点以上温度,熔融粘度为10-1013厘泊,在用于消光时,使用成为橡胶区域状态范围内的温度,熔融粘度为107-1018厘泊。

    这样,如图4流程图所示,本发明的图像形成装置通过使得定影温度可变,能选择黑色墨粉有光泽状态或消光状态。同时,彩色墨粉场合,由于必须维持高光泽状态,当然,成为彩色墨粉使用区域的温度范围必须覆盖成为黑色墨粉的橡胶区域状态以及黑色墨粉的熔点以上的温度两方。

    若考虑图像形成装置的余量及使用环境的变化,彩色墨粉使用区域的温度对于黑色墨粉的橡胶区域状态以及黑色墨粉的熔点以上的两温度分别至少覆盖5℃以上,否则不能稳定使用。

    试验结果得知,虽然通过上述方式不用在定影部件上涂油等能防止发生透印,但仅仅这样不能得到理想的光泽。其原因可以考虑如下:在定影部加热加压时墨粉的熔融粘度低,墨粉表面密接在定影部件表面。这样,固化后经剥离,墨粉表面因定影部件表面被凹凸化,若定影部件表面不平滑,则会导致光泽度降低。另外,若定影时压力过低,墨像表面未被挤溃,凹凸残留在表面,光泽降低,或者墨粉的接合易变弱。相反,若定影时压力过高,墨像被挤压过度,图像蔓延,发生图像再现性问题。

    研究上述现象结果,将墨粉加热到墨粉的软化点或熔点以上的第一温度,上述墨粉熔解后停止加热进行冷却,使上述墨粉的温度成为低于软化点或熔点的第二温度,控制上述定影部件的表面粗糙度Rz,设为0<Rz≤20μm,墨粉在第一温度时的粘度设为η,上述定影部件和加压部件间的加压力以线压P表示为:

    [(9/5)×Logηc-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηc]/15

    [(9/5)×Logηb-4/5]/15≤P≤[(1/100)×Logηb]/15其中,ηc表示第一温度状态下的彩色墨粉的粘度,ηb表示第一温度状态下的黑色墨粉的粘度,上式中压力单位为9.8×100N/m,上述Rz是指10点平均粗糙度。

    在上述定影部使用所定墨粉,用彩色墨粉形成均一的彩色图像,仅在黑色墨粉印刷部分选择光泽图像和消光图像中某方。

    用彩色墨粉得到光泽场合,定影部件表面粗糙度越小效果越好,最理想的是表面粗糙度Rz为零,但这实际上不可能。所以,尽可能控制表面粗糙度,使得表面粗糙度Rz为20μm以下,较好的是表面粗糙度Rz为10μm以下,更好的是表面粗糙度Rz为5μm以下,甚至1μm以下,最好的是表面粗糙度Rz为0.1μm以下。

    在墨粉软化点或熔点以上的温度,使用下列温度范围:(1)彩色墨粉的熔融粘度为10~1013厘泊,黑色墨粉的橡胶区域状态的粘度为107~1018厘泊的温度范围。或者(2)彩色墨粉的熔融粘度为10~1013厘泊,黑色墨粉的熔点以上的熔融粘度为10~1013厘泊的温度范围。通过彩色墨粉形成彩色图像,仅在由黑色墨粉印刷部分选择光泽图像和消光图像中某方。

    对加压辊两侧加压进行试验,试验结果表示在图5中,图5是表示加压辊的加压力和墨粉的熔融粘度关系图。由图5可知,加压力最好处于图示图线范围内。标记○表示在温度湿度处于5℃,10%~35℃,80%环境下能得到本发明所要求的质量;标记△表示在常温常湿环境下能得到本发明所要求的质量,但在高温高湿、低温低湿环境下存在各种问题,高温高湿环境下压力高场合,墨像被挤压过度,图像蔓延,低温低湿环境下压力低场合,墨粉的接合易变弱;标记×表示在高温高湿环境下图像完全被压溃,存在图像再现性问题,在低温低湿环境下墨粉接合弱,墨粉易脱落。图中纵轴表示加压单侧压力,因此,两侧加压力为2倍,试验使用的加压辊实际长度为30cm。

    彩色墨粉的熔融粘度为η厘泊时,若定影部件和一对加压部件的加压力用线压P表示为:[(9/5)×Logη-4/5]/15~[(1/100)×Logη]/15(压力单位:9.8×100N/m);属于足够实用的范围,较佳的范围为:[(9/7)×Logη-2/7]/15~[(9/700)×Logη-2/700]/15(压力单位:9.8×100N/m);更佳的范围为:(Logη)/15~[(19/1200)×Logη-7/1200]/15(压力单位:9.8×100N/m)。

    作为用于各墨粉中的粘结剂树脂可以列举如下:聚苯乙烯、聚p-氯苯乙烯、聚乙烯甲苯等苯乙烯及其置换体的单聚物;苯乙烯-p-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲基共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙基共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁基共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛基共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲基共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙基共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁基共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲基共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物等苯乙烯系共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪族或脂环碳氢化合物树脂、芳香族系石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。可以单独使用或混合使用,但是并不局限于上述列举物,可以根据需要在这些树脂中混合炭黑或彩色颜料使用,当然也可以同时使用带电控制剂。

    另外,粉体化后,为了调整墨粉流动性,还可以添加硅、钛、锶等添加剂。

    下面,在上述各实施例的图像形成装置的定影部使用表1所示熔融粘度η的墨粉,使用日本电色工业株式会社制的光泽度计,根据日本工业标准JISZ8741,以照射角度60°测定被定影物上所形成图像的光泽度,测定结果表示在表1中,在本发明中,所谓“有光泽的图像”是指光泽度15%以上的图像。

                      表1熔融粘度(110℃)   η(厘泊)熔融粘度(140℃)   η(厘泊)黄色墨粉    107    105品红色墨粉    107    105青色墨粉    107    105黑色墨粉    1014    106

    第1例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为0.1μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第2例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为1μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第3例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为5μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第4例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为10μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第5例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为20μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部有光泽、黑色部完全消光的图像。

    第1比较例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为25μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,得到彩色部全部光泽变暗、黑色部完全消光的图像。

    第6例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为1μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为140℃,进行图像形成处理,能得到彩色部和黑色部全部光泽非常好的图像。

    第7例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为5μm,使用墨粉为表1所示的黄色、品红色、青色、黑色墨粉,定影时的墨粉温度设为140℃,进行图像形成处理,能得到彩色部和黑色部全部光泽非常好的图像。

    以上各例光泽度测定结果表示在表2中。

                                      表2例定影温度切换开关定影温度    (℃)表面粗糙度  Rz(μm)    彩色光    泽度(%)    黑色光    泽度(%)    1    低    110    0.1    35    10    2    低    110    1    20    10    3    低    110    5    18    10    4    低    110    10    17    10    5    低    110    20    16    10 比较 例1    低    110    25    14    10    6    高    140    1    20    20    7    高    140    5    18    18

    下面,在上述各实施例的图像形成装置的定影部使用表3所示熔融粘度η的墨粉,使用日本电色工业株式会社制的光泽度计,根据日本工业标准JISZ8741,以照射角度60°测定被定影物上所形成图像的光泽度,测定结果表示在表3中。

                      表3熔融粘度(110℃)   η(厘泊)熔融粘度(140℃)    η(厘泊)黄色墨粉1    107    105黄色墨粉2    109    106黄色墨粉3    1014    106品红色墨粉1    107    105品红色墨粉2    109    106品红色墨粉3    1014    106青色墨粉1    107    105青色墨粉2    109    106青色墨粉3    1014    106黑色墨粉1    107    105黑色墨粉2    109    106黑色墨粉3    1014    106

    第8例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为0.1μm,使用墨粉为表3所示的黄色2、品红色2、青色2、黑色墨粉3,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第9例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为1μm,使用墨粉为表3所示的黄色2、品红色2、青色2、黑色墨粉3,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第10例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为5μm,使用墨粉为表3所示的黄色1、品红色1、青色1、黑色墨粉3,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第11例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为10μm,使用墨粉为表3所示的黄色1、品红色1、青色1、黑色墨粉3,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部光泽非常好、黑色部完全消光的图像。

    第12例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为20μm,使用墨粉为表3所示的黄色2、品红色2、青色2、黑色墨粉3,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部全部有光泽、黑色部完全消光的图像。

    第2比较例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为25μm,使用墨粉为表3所示的黄色2、品红色2、青色2、黑色墨粉3,定影时的墨粉温度设为140℃,进行图像形成处理,能得到彩色部及黑色部都光泽稍稍变暗的图像。

    第3比较例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为25μm,使用墨粉为表3所示的黄色1、品红色1、青色1、黑色墨粉2,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部和黑色部都光泽稍稍变暗的图像。

    第13例:

    定影部件的表面粗糙度Rz设为1μm,使用墨粉为表3所示的黄色1、品红色1、青色1、黑色墨粉1,定影时的墨粉温度设为110℃,进行图像形成处理,能得到彩色部和黑色部全部有光泽的图像。

    以上各例光泽度测定结果表示在表4中。

                       表4    例表面粗糙度 Rz(μm)彩色光泽度    (%)黑色光泽度    (%)    8    0.1    35    10    9    1    20    10    10    5    18    10    11    10    17    10    12    20    16    10比较例2    25    14    14比较例3    25    14    14    13    1    20    20

    由上述可知,在本发明中,彩色墨粉为所定粘度时的温度处于黑色墨粉橡胶区域状态的温度范围内,黑色墨粉的熔融粘度为107~1018厘泊,且比彩色墨粉的熔融粘度高100倍以上,定影部件不会破碎黑色墨粉的表面,仅仅黑色墨粉图像成为消光图像,由于彩色墨粉的熔融粘度为比较低的10~1013厘泊,成为有光泽的图像。

    彩色墨粉为所定粘度时的温度处于黑色墨粉熔点以上,黑色墨粉的熔融粘度为10~1013厘泊,且处于彩色墨粉的熔融粘度的100倍以内,黑色墨粉的表面成为平滑表面,光泽状态成为与彩色墨粉相同的等级。

    因此,若根据黑色墨粉的熔融粘度划分定影温度,图像中彩色墨粉通常成为有光泽的图像,而黑色墨粉既可以成为有光泽的图像,也可以成为消光图像,可以根据用途灵活使用。

    考虑到墨粉的软化点及熔点的离散偏差以及定影部温度控制的幅度,黑色墨粉橡胶区域状态的温度幅度需要在5℃以上,若考虑加热用发热体的余量,需要在70℃以下。

    实际改变各种墨粉的熔融粘度形成图像,若对于黑色墨粉和彩色墨粉的粘度差,黑色墨粉此彩色墨粉的熔融粘度不高于100倍以上,则消光图像和光泽图像的差不明显,该粘度差较好的是1000倍,更好的是10000倍,甚至10000倍以上,在上述可能范围内,能得到消光图像和光泽图像明显差别的图像。

    当然,本发明并不局限于上述实施例,在本发明技术思想范围内可以作种种变更,它们都属于本发明的保护范围。

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本发明涉及图像形成方法及其装置,发热体2加热的定影辊1与加压辊3夹持被定影物5,加热熔融被定影物5上的墨粉5a。再通过冷却部4冷却定影辊1,墨粉5a被冷却到软化点或熔点以下后,从定影辊1剥离被定影物5。通过控制定影辊1的与墨粉5a接触的面的表面粗糙度以及彩色墨粉、黑色墨粉的熔融粘度的不同,将定影时的加压力设为合适值,进行低温度定影,在不使用油状态下不会发生透印,能得到墨粉表面有光泽的彩色以及黑色消。

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