專利名稱：粉狀色劑象從轉(zhuǎn)印件轉(zhuǎn)移到基片上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉狀色劑象從轉(zhuǎn)印件轉(zhuǎn)移到基片上，具體地說(shuō)涉及靜電成像印刷機(jī)或復(fù)印機(jī)中色劑象在基片上的定影。更具體地說(shuō)它涉及通過(guò)電子成象，X光成象，電離成象或磁記錄工藝獲得的粉狀色劑象的定影，在這些工藝中靜電或磁潛象通過(guò)在潛象上沉積適當(dāng)?shù)纳珓┙M分被變得可看得到。
在現(xiàn)代復(fù)印機(jī)或電子印刷裝置中，色劑象在片狀的基片上定影或粘牢往往運(yùn)用所謂熱輥壓或輥壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。這種固定色象裝置包含一對(duì)壓輥，載有色劑象的基片送入兩輪之間的輥隙。接觸色劑象的壓輥面加熱到色劑樹(shù)脂的軟化溫度以上，色劑樹(shù)脂變得發(fā)粘或熔化，粘牢在基片表面。接觸色劑象的壓輥上有一層防止色劑象貼粘的涂層。為了增強(qiáng)壓輥面的不粘性，往往使用硅油。構(gòu)成固象單元的壓輥相互擠壓。接觸基片背面的壓輥一般覆蓋有能抵御固象壓輥產(chǎn)生的熱的硅橡膠。
熱輥固象裝置存在一些問(wèn)題。具體地說(shuō)，在工作量重的印刷機(jī)中，在兩次維護(hù)之間通常間隔較長(zhǎng)時(shí)間，很難保持穩(wěn)定的固象質(zhì)量和壓輥的長(zhǎng)使用壽命。
現(xiàn)在也已知稱為“閃光定影”的技術(shù)，在有待定影的載有色劑象的基片上照以短時(shí)間強(qiáng)烈幅射能。幅射能的波長(zhǎng)選擇為能被色劑吸收。這種技術(shù)不適用多色象，此種情況在基片上有不同組分的色劑，這些色劑在可見(jiàn)光譜中有不同吸收特性。
在現(xiàn)有技術(shù)中已提出使用紅外輻射定影的若干種固象裝置的結(jié)構(gòu)，包括美國(guó)專利US 3449546(Dhoble/Xerox公司)和美國(guó)專利US5526108(BiNet等/Xeikon NV)。
然而，紅外定影裝置引起基片水份的丟失，因?yàn)榛訜岬胶芨邷囟龋椿兊锰?。這種水份丟失可能造成基片變形，低濕度可能導(dǎo)致基片上靜電電荷的產(chǎn)生和滯留，這兩種效應(yīng)都會(huì)在基片后面處理中產(chǎn)生問(wèn)題。
若干建議還主張使用一種帶子來(lái)固定色劑象。這些包括美國(guó)專利US 3948215(Namiki/Ricon公司)和US 5483331(Wayman等/Xerox公司)。其他有關(guān)象定影的建議包括歐洲專利EP 295901(CanonKK)和美國(guó)專利US 4780742(Canon KK)。
由于干燥的色劑象厚度(有時(shí)超過(guò)10μm)，這種象的的外觀往往是不自然和不均勻的，這些象通常有不均勻的色飽和度。雖然這種外觀為許多應(yīng)用所接受，有時(shí)卻要求象有不同的外觀，即光潔的。在本專利范圍內(nèi)，“光潔”一詞或是指表面特性是有光澤的，即高反射的，和/或具有高色飽和度，這通常通過(guò)減少光在印刷顆粒表面上散射達(dá)到的，或者指這兩種特性兼有。例如在接納材料本身有光澤表面的情況尤其希望有光潔的外觀。在高質(zhì)量印刷制品中可能要求高色飽和度。
已提出通過(guò)使用摻有光澤劑的色劑或通過(guò)在色劑象上敷以透明的光澤層的方法獲得有光澤的象。然而，這些方法成本很高。這些例子包括美國(guó)專利US 5521688(Moser/Xerox公司)，US 5319429(Fukuchi等/Konica公司)，US 5099288(Lexmark International)和美國(guó)專利US 5258256(Eastman Kodak公司)。
希望使用一個(gè)且同一的裝置固定色劑象并使色劑象具有所要求的光澤。然而，非接觸式的定影裝置不能提供均勻的光澤效應(yīng)，而且我們發(fā)現(xiàn)使用已知的熱輥或加熱帶定影裝置會(huì)有色劑偏移問(wèn)題，并且不能對(duì)象的光澤和色飽和度提供有效的控制。具體地說(shuō)，這種已知的裝置呈現(xiàn)工藝參數(shù)局限性，最佳性能的窗口極窄。
本發(fā)明的目的是提供在一個(gè)單一裝置中粉狀色劑象可以轉(zhuǎn)移到基片上，并具有所要求的光澤度的裝置和方法，從而拓寬工藝條件范圍，而又不會(huì)產(chǎn)生偏移。
根據(jù)本發(fā)明提供一種粉狀色劑象從轉(zhuǎn)印件轉(zhuǎn)移到基片上的方法，它包括如下步驟加熱色劑象至足以降低色劑粘度到小于50帕·秒(pa·s)的溫度；將載有色劑象的轉(zhuǎn)印件與基片相接觸；強(qiáng)迫冷卻轉(zhuǎn)印件至低于色劑的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度，同時(shí)轉(zhuǎn)印件仍然與基片相接觸；此后將轉(zhuǎn)印件與基片分離。
干顯影色劑主要由熱塑粘結(jié)劑組成，它由熱塑樹(shù)脂或含有例如炭黑或很細(xì)的膠態(tài)顏料或染料的色料的樹(shù)脂混合物構(gòu)成。
用干磁刷顯影中的干色劑顆粒的平均直徑常規(guī)上約為10μm(請(qǐng)閱Jermoe L.Johnson的《非接觸式印刷原理》，Palation Press Irvine CA，92715 U.S.A.(1986)，64-85頁(yè))。對(duì)于高分辨率顯影，平均直徑可以從1至5μm(請(qǐng)閱英國(guó)專利GB-A-2180948和國(guó)際專利WO-A-91/00548)。
色劑顆粒在樹(shù)脂粘結(jié)劑中包含一種或一種以上的著色劑(溶解的染料或膠態(tài)的顏料)，著色劑可以是白色，或黑色，或可見(jiàn)光譜中一種顏色，然而，不排除存在紅外和紫外吸收物質(zhì)。
熱塑樹(shù)脂粘合劑可以由聚酯、聚乙烯、聚苯乙烯和它們的共聚物構(gòu)成，例如苯丙烯酸樹(shù)脂，苯丁二烯樹(shù)脂，丙燃酸和甲基丙烯酸樹(shù)脂，聚氯乙烯樹(shù)脂，聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂，共聚(氯乙烯-聚乙烯醇縮醛)樹(shù)脂，共聚(氯乙烯-聚乙烯醇縮醛-順丁烯二酸)樹(shù)脂，乙烯基丁烯樹(shù)脂，聚乙烯醇樹(shù)脂，聚氨基甲酸脂樹(shù)脂，聚酰亞胺樹(shù)脂，聚酰胺樹(shù)脂和聚脂樹(shù)脂。聚酯樹(shù)脂最適合于提供高光澤和改進(jìn)的耐磨性。這種樹(shù)脂通常具有超過(guò)54℃的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg，而熔化粘度至少為50Pa.S，最高不超過(guò)1500Pa.S。色劑顆粒中例如著色劑其他成份的存在，通常對(duì)玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度沒(méi)有任何明顯影響。樹(shù)脂的體電阻率最好至少為1013Ω-cm。
適當(dāng)?shù)纳珓┙M分已在歐洲專利申請(qǐng)EP-A-601235和EP-A-628883和國(guó)際專利申請(qǐng)WO 94/27192，94/27191和94/27190(均為Agfa-Gevaert NV)中說(shuō)明。多數(shù)普通的色劑組分的軟化點(diǎn)是相近的，約60℃。因此典型的定影溫度約120℃，特別取決于基片屬性和所施加的壓力。
然而，根據(jù)本發(fā)明，色劑象表面應(yīng)該在高于色劑液態(tài)溫度的溫度下接觸基片，從而確保色劑象完全轉(zhuǎn)移到基片上和象在基片上的定影。液態(tài)溫度是色劑粘度小于50Pa.s，例如從10Pa.s至40Pa.s的溫度。多色象加熱到的這種溫度高于色劑的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，但小于色劑的分解溫度，后者是色劑組分會(huì)產(chǎn)生不可逆變化導(dǎo)致其光譜特性明顯變化的溫度。液態(tài)溫度通常高于150℃，甚至高于200℃，取決于色劑組分。一般使用杯形粘度計(jì)(Ford杯，Shell杯或Zahn杯)測(cè)量粘度。ASTM3-1200是測(cè)量印刷油墨粘度的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。也可以使用Larayt Churchill落桿粘度計(jì)。
在例如多色象的情況下，基片上有若干種不同的色劑，溫度應(yīng)該升到高于所存在的色劑中最低液態(tài)溫度，從而確保不同顏色的色劑顆粒的混合。
我們最好使用包含熱塑粘結(jié)劑和顏料的重量比從10％至50％的色劑組分。我們也推薦粉狀色劑組分具有重量平均顆粒尺寸在0.5μm之間，最好在1μm和4μm之間。使用具有較高百分比的顏料的色劑組分使印刷的象有較高的密度?；蛘?，對(duì)于相同象密度，那么可以使用較小的色劑顆粒。使用較小色劑顆粒的優(yōu)點(diǎn)在于色劑象高出基片表面的高度較低。較低的色劑象高度的優(yōu)點(diǎn)包括(a)基片表面不規(guī)則性對(duì)象的光澤影響較小，(b)色劑的總使用量減少—這很重要，因?yàn)樯珓┏杀究赡茉谟∷⑵房偝杀局姓挤萘亢艽螅?c)經(jīng)印刷的頁(yè)卷曲傾向減小，(d)經(jīng)印刷的頁(yè)堆疊，例如在裝訂成書(shū)時(shí)會(huì)更平整，和(e)經(jīng)印刷的頁(yè)有更平坦的感覺(jué)，這對(duì)有些用戶很有好處。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以使用于將未經(jīng)定影的色劑顆粒象從轉(zhuǎn)印件轉(zhuǎn)移到基片上和將象固定在基片上，該方法包括將基片經(jīng)過(guò)接觸區(qū)送入，接觸區(qū)從入口連續(xù)伸展到出口，由轉(zhuǎn)印件和與轉(zhuǎn)印件面對(duì)面壓力接觸的反作用面所確定的；加熱鄰近入口的轉(zhuǎn)印件到足以將粘度降低至小于50Pa.s的溫度；強(qiáng)迫冷卻在入口和出口中間的轉(zhuǎn)印件至低于色劑的軟化點(diǎn)Tg的溫度；和在轉(zhuǎn)印件和在入口和出口中間的反作用面之間施加壓力，從而將色劑象固定在基片上。
同時(shí)不希望局限于理論，我們認(rèn)為當(dāng)運(yùn)用例如壓輥或加熱帶的加熱表面的手段使色劑象固定在基片上時(shí)，在基片的加熱表面上分離時(shí)有可能會(huì)有熔化的色劑轉(zhuǎn)移到加熱表面上，繼后又沉積在基片的隨后部分上，從而形成“重象”現(xiàn)象。即使加熱表面的特性這樣選擇，從而減少“熱偏移”的危險(xiǎn)，加熱表面從基片上分離傾向于使色劑顆粒變?yōu)橛悬c(diǎn)不平坦的形狀，導(dǎo)致光澤低和色飽和度低。從另一方面說(shuō)，強(qiáng)迫冷卻基片，當(dāng)壓力加在基片時(shí)，傾向于使色劑顆粒平坦，導(dǎo)致色飽和度增加或者使在印刷時(shí)所用的色劑量減少例如20％至30％。因而，根據(jù)本發(fā)明重要的是在轉(zhuǎn)印件與反作用面壓力接觸時(shí)將轉(zhuǎn)印件冷卻至低于色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度。因此，在接觸區(qū)內(nèi)存在溫度梯度，從接觸區(qū)入口附近高于色劑液態(tài)溫度的溫度至接觸區(qū)出口前低于色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度。
同時(shí)不希望局限于理論，我們理解一般說(shuō)最好色劑象從較低表面能的材料轉(zhuǎn)移到較高表面能的材料。這能減小在轉(zhuǎn)移時(shí)色劑顆粒錯(cuò)位的可能性，所述色劑顆粒錯(cuò)位會(huì)降低轉(zhuǎn)移工藝效率和在施主表面上留下殘余色劑。因此，理想地說(shuō)施主表面的表面能應(yīng)該低于受主表面的表面能。這可以使象從轉(zhuǎn)印件轉(zhuǎn)移到基片來(lái)達(dá)到，因?yàn)槔缂埖幕谋砻婺芤话愠^(guò)45達(dá)因/厘米。當(dāng)施主表面處于比受主表面更高溫度時(shí)轉(zhuǎn)移工藝更有效率。因此本發(fā)明需要對(duì)轉(zhuǎn)印件上色劑象加熱，從而使轉(zhuǎn)移到基片上的效率最大。
轉(zhuǎn)印件通常是環(huán)形件例如環(huán)帶的表面。轉(zhuǎn)印件可以是一種帶的表面，轉(zhuǎn)印件也可能由鼓的表面構(gòu)成。正如在以下一般說(shuō)明中使用的，“帶”一詞傾向于包含例如鼓的轉(zhuǎn)印件的其他形式，除非下文另有其他要求。
轉(zhuǎn)印件可以具有由例如硅橡膠(表面能一般為20達(dá)因/厘米)，聚四氟乙烯，聚氟代烯烴(polyfluoralkyene)和其化氟化聚合物的低表面能的材料構(gòu)成的外表面。最好轉(zhuǎn)印件質(zhì)量很小，因此其表面可以在多色劑象轉(zhuǎn)移到基片上之前容易地受到加熱，并在轉(zhuǎn)移之后，在下一個(gè)多色象從主帶轉(zhuǎn)移到它上面之前充分地冷卻。為此，雖然轉(zhuǎn)印件可以是轉(zhuǎn)移輪或鼓的形式，最好為轉(zhuǎn)移帶的形式，例如涂以40μm厚度的硅橡膠的40μm厚度的環(huán)形金屬帶。
為了產(chǎn)生光澤的象，建議轉(zhuǎn)印件的表面盡可能地平坦。
為了減少耗散到環(huán)境中的熱量，用于加熱轉(zhuǎn)印件上色劑象的裝置最好與用于轉(zhuǎn)移后冷卻轉(zhuǎn)印件的裝置有熱交換關(guān)系。例如，加熱轉(zhuǎn)印件上多色劑象的裝置由預(yù)加熱輥構(gòu)成，而冷卻轉(zhuǎn)印件的裝置由預(yù)冷卻壓輥構(gòu)成，預(yù)加熱輥和預(yù)冷卻壓輥具有相互熱交換關(guān)系。這種熱交換關(guān)系可以通過(guò)例如加熱輥和冷卻壓輥的每一個(gè)均為內(nèi)中流過(guò)例如水的熱交換流體的空心壓輥。這樣冷卻壓輥吸出的熱轉(zhuǎn)移到加熱輥，供給加熱轉(zhuǎn)印件上色劑象。
加熱裝置可以包含與帶接觸的加熱面，例如帶經(jīng)過(guò)的壓輥或加熱的不動(dòng)物體。加熱可以例如通過(guò)高溫的加熱流體(例如蒸汽或熱油)流過(guò)壓輥或不動(dòng)物體，或者在壓輥或不動(dòng)物體內(nèi)放置輻射加熱裝置來(lái)達(dá)到。也可能使用輻射加熱裝置直接加熱帶，這當(dāng)帶主要由非導(dǎo)熱材料構(gòu)成時(shí)尤為有好處。一般說(shuō)，從與反作用面和基片相接觸面的反面加熱帶。一般說(shuō)，帶以干燥表面與基片接觸，即無(wú)需在帶表面上加流體分離劑。
代替中間壓力，或除中間壓力之外，可以在鄰近出口處將轉(zhuǎn)印件加熱到高于色劑的軟化點(diǎn)Tg的溫度。這第二次加熱的優(yōu)點(diǎn)在于升高色劑平整表面的溫度，從而降低其表面能。這使色劑容易從帶上分離，而并不升高色劑整體的溫度，色劑整體溫度提高使得當(dāng)色劑從帶上分離時(shí)平整度受到影響，甚至在帶上殘留色劑。第二次加熱裝置結(jié)構(gòu)上可以與在接觸區(qū)入口的加熱裝置類(lèi)似，例如帶通過(guò)的第二加熱輥，在鄰近接觸區(qū)出口放置以第二加熱輥形式的第二加熱裝置的場(chǎng)合，最好這樣安排，使得帶在接觸區(qū)內(nèi)部環(huán)繞第二加熱輥，以增強(qiáng)其加熱效應(yīng)。
最好中間壓力和第二次加熱一起使用，達(dá)到本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)。
冷卻裝置可以包含與帶接觸的冷卻表面，例如帶通過(guò)的冷卻輪。例如，通過(guò)讓冷卻液(例如室溫或更低溫度的水)流過(guò)壓輥或不動(dòng)物體達(dá)到冷卻。也可以使用冷空氣或冷卻空氣直接冷卻帶。一般說(shuō)，從與反作用面和基片接觸面的反面冷卻帶。
冷卻裝置從帶吸出的熱可以用于在所述帶回程時(shí)，即在接觸區(qū)入口加熱之前預(yù)熱所述帶。這樣冷卻裝置可以由熱泵的冷區(qū)構(gòu)成，熱泵的熱區(qū)在所述帶回程中與所述帶接觸?；蛘?，冷卻裝置從所述帶吸出的熱可以用于預(yù)熱基片。
帶可以包括涂有非粘結(jié)材料，最好為硅橡膠的涂層的導(dǎo)熱襯底。無(wú)論如何，帶應(yīng)該有低熱容量，以保證其迅速加熱和冷卻。這種迅速變化使裝置的尺寸能比其他方式所必需的尺寸更小。假如使用從帶背面加熱的話，帶也應(yīng)該主要由導(dǎo)熱材料組成，導(dǎo)熱的帶具有溫度分布更均勻的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楸苊饬恕盁狳c(diǎn)”。帶，或至少其上的涂層應(yīng)該是無(wú)縫的，尤其是假如使用卷筒形的基片。帶最好是不透水的，反作用面也最好是不透水的。使用不透水的帶和反作用面導(dǎo)致本發(fā)明的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)。盡管基片溫度在接觸區(qū)中升高，甚至高于100℃，基片中任何水份不能逃逸和凝集在帶上，而經(jīng)過(guò)第二加熱裝置返回基片。因此避免了上述敞開(kāi)輻射定影導(dǎo)致基片變得太干的缺點(diǎn)。
反作用面可以由另一帶構(gòu)成。在本實(shí)施例中，可以提供另一加熱裝置，在鄰近入口加熱另一帶至高于色劑液態(tài)溫度的溫度，并可以提供另一冷卻裝置，在入口和出口中間強(qiáng)迫冷卻另一帶至低于色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度?；蛘撸醋饔妹婵梢杂刹粍?dòng)體的表面構(gòu)成，不動(dòng)體可以包括冷卻不動(dòng)體的裝置。
接觸區(qū)從帶與反作用面之間接觸起點(diǎn)伸展至帶與反作用面之間分離點(diǎn)。重要的是要在接觸區(qū)內(nèi)保持接觸，盡管壓力不要求在全區(qū)內(nèi)穩(wěn)定。壓力可以依靠帶和反作用面的幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，但是在冷卻裝置上游、在接觸區(qū)的每一側(cè)設(shè)置一對(duì)中間壓輥是有幫助的。在接觸區(qū)的入口和出口之間施加的壓力最好加在與進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻的區(qū)域相同的區(qū)域，或正好在強(qiáng)迫冷卻區(qū)域之前。也最好在鄰近接觸區(qū)入口處在帶和反作用面之間施加壓力。因而，在接觸區(qū)中至少實(shí)現(xiàn)二個(gè)壓力點(diǎn)，一個(gè)鄰近入口和另一個(gè)在入口和出口中間。已發(fā)現(xiàn)在壓力點(diǎn)的平均接觸壓力在2至20N/cm2之間，例如從5至10N/cm2是最佳的，取決于基片的吸收能力，溫度和該溫度下色劑的粘度。
在冷卻裝置和另一冷卻裝置均由冷卻壓輥構(gòu)成的場(chǎng)合，這些冷卻壓輥應(yīng)該這樣放置，保證每個(gè)冷卻壓輥和其相關(guān)的帶之間超過(guò)切向接觸。通過(guò)確保每帶部分包繞相關(guān)的冷卻輪，從而獲得強(qiáng)迫冷卻效果。
基片可以是卷筒形的，但本發(fā)明同樣適用于片形的基片，那末要提供具有適當(dāng)?shù)钠腿霗C(jī)構(gòu)的裝置，裝置的幾何結(jié)構(gòu)可以這樣，以確定基片基本直線的路徑。這對(duì)于較重，尤其較厚或柔性差的基片可能是優(yōu)點(diǎn)。
例如通過(guò)驅(qū)動(dòng)接觸區(qū)入口處的加熱輥，接觸區(qū)出口處的第二加熱輥或中間壓力壓輥可以直接驅(qū)動(dòng)帶。重要的是要安排帶的傳動(dòng)與基片的移動(dòng)同步，以防止可能損壞色劑象的滑移?；蛘撸诨瑸榫硗残蔚膱?chǎng)合，可以由卷筒本身的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)帶，提供有裝置以補(bǔ)償帶的轉(zhuǎn)矩阻力。這結(jié)構(gòu)確?；硗埠蛶揭苿?dòng)。
帶可以從接觸區(qū)的出口經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)松緊和對(duì)準(zhǔn)壓輥返回接觸區(qū)的入口。在接觸區(qū)內(nèi)有中間壓力壓輥與帶接觸的場(chǎng)合，此中間壓力壓輥可以與對(duì)準(zhǔn)壓輥具有熱交換關(guān)系，例如通過(guò)熱交換液體流過(guò)這兩個(gè)壓輥的空腔。因而可以減少裝置的能量需求。
根據(jù)本發(fā)明的裝置可以是具有至少一個(gè)成象臺(tái)的印刷機(jī)的部件，尤為有利的是靜電印刷機(jī)的部件。在成象臺(tái)中在例如靜電可充電光敏鼓或帶的可旋轉(zhuǎn)環(huán)形表面件上形成潛象，并使用一排象狀態(tài)調(diào)制發(fā)光二極管作為曝光源。然后潛象在色劑顯影臺(tái)顯影，在表面件上形成色劑象。色劑象在色劑轉(zhuǎn)移臺(tái)從表面件轉(zhuǎn)移到移動(dòng)的基片上，或是轉(zhuǎn)移到移動(dòng)的轉(zhuǎn)印件，稍后再轉(zhuǎn)移到基片上。印刷機(jī)可從裝有切片機(jī)構(gòu)，以將印刷好的卷筒切為片。最好切片機(jī)構(gòu)放在定影裝置的下游。
顯影臺(tái)使用含有色劑顆粒的顯影劑，它含有樹(shù)脂，適當(dāng)顏色的染料或顏料和給予色劑摩擦電荷的普通電荷控制化合物的混合物。在通常使用的雙成分顯影劑中載體顆粒也存在，用于通過(guò)與色劑顆粒摩擦接觸使色劑帶電。載體顆?？梢杂衫玷F或鐵氧化物的可磁化材料組成。除磁刷顯影以外，可以使用例如單成份顯影劑的顯影技術(shù)。
印刷機(jī)可以是包含若干成象臺(tái)的彩色印刷機(jī)，每個(gè)成象臺(tái)有相關(guān)的顯影和轉(zhuǎn)送臺(tái)，固象臺(tái)位于最后的色劑轉(zhuǎn)移臺(tái)的下游而在切印刷好的卷筒之前。在這種彩色印刷機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，顯影臺(tái)包含各種藍(lán)色，紅色，黃色和可選的黑色色劑顆粒。
基片卷筒可以從滾筒送入印刷機(jī)。若需要的話，在送入印刷機(jī)以前可以對(duì)基片進(jìn)行調(diào)節(jié)(即其水分含量調(diào)節(jié)到適合印刷的最佳程度)。
根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以是工作原理與上述靜電印刷機(jī)相同的靜電復(fù)印機(jī)的部分。然而，在復(fù)印機(jī)中一般由光學(xué)裝置直接從待復(fù)印的原象曝光可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形表面件。
本發(fā)明也提供單通道靜電印刷的方法，它包括一沿連續(xù)的路徑移動(dòng)轉(zhuǎn)印件；一在移動(dòng)轉(zhuǎn)印件上沉積粉狀色劑象，在轉(zhuǎn)印件上形成尚未定影的色劑顆粒象；一送入基片通過(guò)接觸區(qū)，接觸區(qū)從入口連續(xù)伸展到出口，由載有未定影的色劑微粒象的移動(dòng)轉(zhuǎn)印件和與移動(dòng)轉(zhuǎn)印件面對(duì)面壓力接觸的反作用面所確定，從而將色劑象轉(zhuǎn)移到基片上；
一在鄰近入口加熱轉(zhuǎn)印件到足以降低其粘度小于50Pa.s(例如10至40Pa.s)的溫度；和一在入口和出口中間強(qiáng)迫冷卻轉(zhuǎn)印件到低于色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度。
轉(zhuǎn)印件起著將多色劑象轉(zhuǎn)移到基片上的作用。因此轉(zhuǎn)印件不必需有光敏面。實(shí)際上，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中加熱和冷卻轉(zhuǎn)印件，就意味著要避免使用傳統(tǒng)的光敏材料，因?yàn)檫@種材料的光敏特性對(duì)溫度變化很敏感。
在印刷機(jī)是多色印刷機(jī)的情況，該方法還包括將不同顏色的若干粉狀色劑象相互對(duì)準(zhǔn)地沉積在移動(dòng)轉(zhuǎn)印件，在其上形成多色劑象。若干不同顏色的色劑象可以靜電沉積在移動(dòng)轉(zhuǎn)印件上，形成帶電的多色劑象。例如，多色劑象先形成在另一件上，然后照此沉積在轉(zhuǎn)印件上。
因此，該轉(zhuǎn)印件是中間轉(zhuǎn)印件，在轉(zhuǎn)印件上形成多色劑象的裝置包括如下一主轉(zhuǎn)印件；一引導(dǎo)主轉(zhuǎn)印件經(jīng)過(guò)一組色劑成象臺(tái)的裝置，從而在主轉(zhuǎn)印件上相互對(duì)準(zhǔn)地形成若干不同顏色的色劑象，以在主轉(zhuǎn)印件上形成多色劑象，在成象臺(tái)的下游中間轉(zhuǎn)印件與主轉(zhuǎn)印件接觸。因而多色劑象從主轉(zhuǎn)印件靜電轉(zhuǎn)印，沉積在冷卻的中間轉(zhuǎn)印件。在這實(shí)施例中，主轉(zhuǎn)印件最好由主轉(zhuǎn)移帶構(gòu)成。
為了在象沉積在轉(zhuǎn)印件上和象轉(zhuǎn)移到基片上之間不破壞轉(zhuǎn)印件上多色劑象，載有象的轉(zhuǎn)印件表面最好不與任何件接觸。因而，避免了不希望出現(xiàn)的象或部分象從轉(zhuǎn)印件的轉(zhuǎn)移。這樣，例如壓輥或其它導(dǎo)向裝置形式的轉(zhuǎn)印件，至少在沉積象轉(zhuǎn)移到基片上之間與載有象這面相反的面相接觸。
以下僅通過(guò)實(shí)例、結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的裝有同時(shí)定影和上光裝置的單通道多色雙面靜電成象印刷機(jī)。
圖1表示單通道多色雙面靜電成象印刷機(jī)510。該印刷機(jī)包含經(jīng)過(guò)包括導(dǎo)向輪514的導(dǎo)向輪組的第一主無(wú)縫帶512。主帶512沿基本垂直方向移動(dòng)經(jīng)過(guò)四個(gè)色劑成象臺(tái)518、520、522、524。在四個(gè)色劑成象臺(tái)518、520、522、524，若干不同顏色的色劑象通過(guò)轉(zhuǎn)移電暈(未圖示)相互對(duì)準(zhǔn)地轉(zhuǎn)移到主帶512上，形成第一多色象。
在最后一個(gè)成象臺(tái)524的下游，以接地?zé)o縫轉(zhuǎn)移帶594形式的中間轉(zhuǎn)印件與主帶512相接觸。中間轉(zhuǎn)移帶是70μm厚度的金屬帶，上敷有25μm厚度的硅橡膠涂層。中間轉(zhuǎn)移帶594經(jīng)過(guò)這樣設(shè)置的相互間隙的導(dǎo)向輪526、528、536和542，使得當(dāng)載有色劑象的帶512經(jīng)過(guò)上導(dǎo)向輪514時(shí)中間轉(zhuǎn)移帶594與帶512相接觸。導(dǎo)向輪542作為第一級(jí)加熱的壓輥，它由空心壓輥構(gòu)成，例如溫度升高的水的傳熱流體流過(guò)壓輥的空腔。硬金屬導(dǎo)向輪526作為第二級(jí)加熱的壓輥，它由例如內(nèi)輻射加熱器構(gòu)成。彈性導(dǎo)向輪528作為冷卻輪，它由空心壓輥構(gòu)成，例如控制在接近室溫的水的冷卻液流過(guò)壓輥空腔。
加熱的導(dǎo)向輪526由電機(jī)27帶動(dòng)。傳動(dòng)依次從驅(qū)動(dòng)電機(jī)27傳遞到導(dǎo)向輪526，經(jīng)過(guò)傳遞帶594傳遞到位于色劑成象臺(tái)下游的主帶512和色劑成象臺(tái)本身。導(dǎo)向輪514和中間傳遞帶594相互相對(duì)地定位，從而形成兩者之間的接觸區(qū)，而主帶512也通過(guò)此接觸區(qū)。主帶和中間轉(zhuǎn)移帶之間貼合接觸使得主帶和中間轉(zhuǎn)移帶相互同步地傳動(dòng)。
粘附在主帶512面上的多色劑象500通過(guò)導(dǎo)向輪512的第二種功能，作為連接在例如-1000V的靜電轉(zhuǎn)移輪轉(zhuǎn)移到移動(dòng)的中間轉(zhuǎn)移帶594。
圖1所示的印刷機(jī)適合于雙面印刷。為了達(dá)到這一點(diǎn)，該印刷機(jī)包含經(jīng)過(guò)另一組四個(gè)色劑成象臺(tái)519、521、523、525移動(dòng)的第二主帶540。在四個(gè)色劑成象臺(tái)519、521、523、525，若干不同顏色的色劑象相互對(duì)準(zhǔn)地轉(zhuǎn)移到主帶上，形成第二個(gè)象。第二中間轉(zhuǎn)移帶596和在第二組最后一個(gè)成象臺(tái)525的下游第二主帶540相接觸。
第二中間轉(zhuǎn)移帶596經(jīng)過(guò)相互間隔的導(dǎo)向輪，包括第一級(jí)加熱的壓輥544，第二級(jí)加熱的硬金屬壓輥527，彈性冷卻輪529和導(dǎo)向輪538，它們這樣地定位，使得當(dāng)?shù)诙d有色劑象的帶540經(jīng)過(guò)其上導(dǎo)向輪時(shí)第二轉(zhuǎn)移帶596與第二載有色劑象的帶540相接觸。
第一和第二轉(zhuǎn)移帶594和596構(gòu)成面對(duì)面相互壓力接觸的反作用面，在兩者之間形成伸展的接觸區(qū)，從而確定基片經(jīng)過(guò)從入口516到出口517的接觸區(qū)的路徑。每條轉(zhuǎn)移帶是不滲水的，它由涂以例如DoW200系列(ex DoW Corning公司)不粘硅橡膠材料的厚度30μm涂層的70μm金屬襯底構(gòu)成。
第一轉(zhuǎn)移帶594經(jīng)過(guò)硬金屬加熱輥526，并與其接觸，壓輥526在入口516附近直接加熱第一轉(zhuǎn)移帶到高干色劑液態(tài)溫度足以降低色劑粘度低于50Pa.s的溫度。同樣，第二轉(zhuǎn)移帶596經(jīng)過(guò)加熱輥527，壓輥527在入口516附近直接加熱第二轉(zhuǎn)移帶596到高于色劑液態(tài)溫度的溫度。
每條轉(zhuǎn)移帶594、596也經(jīng)過(guò)各個(gè)彈性冷卻壓輥528、529，并與其接觸。壓輥528、529在接觸區(qū)的入口和出口中間直接冷卻轉(zhuǎn)移帶到低于色劑玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度。冷卻壓輥528、529這樣放置，以確保每個(gè)冷卻壓輥528、529和其相關(guān)轉(zhuǎn)移帶之間超過(guò)切向接觸。這樣，每條轉(zhuǎn)移帶594、596部分地包繞其相關(guān)的冷卻壓輥528、529以增加所達(dá)到的強(qiáng)迫冷卻效果，從而將溫度降到低于色劑的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg。
每條轉(zhuǎn)移帶594、596也經(jīng)過(guò)各自的第二加熱輥530、531，壓輥530、531在接觸區(qū)的出口517附近加熱轉(zhuǎn)移帶到至少比色劑玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg高10℃的溫度。
一對(duì)中間壓力壓輥532、534位于伸展的接觸區(qū)，任一側(cè)放一個(gè)，在冷卻壓輥528、529的上游，施加例如7.5N/cm2的壓力。
圖1所示裝置操作如下。卷筒紙541形式的基片從供給壓輥430拉出，送入一對(duì)下游卷筒驅(qū)動(dòng)壓輥366，沿著接觸區(qū)從入口516到出口517在第一和第二轉(zhuǎn)移帶594、596之間的基片路徑送入。卷筒541中張力通過(guò)應(yīng)用制動(dòng)器(未圖示)加以控制。基片以例如在接觸區(qū)內(nèi)2至10秒的速度前進(jìn)。在典型實(shí)施例中，第一級(jí)加熱輥542、544將轉(zhuǎn)移帶594、596上多色色劑象的溫度升高到約90℃。此后轉(zhuǎn)移帶594、596在入口516附近被加熱輥526、527加熱到160℃，這溫度高于色劑的液態(tài)溫度，將色劑的粘度降到10Pa.s至40Pa.s之間。這是最終轉(zhuǎn)移到卷筒紙541的最佳溫度。轉(zhuǎn)移帶594和596在入口和出口之間被冷卻壓輥528、529強(qiáng)迫冷卻到50℃，這溫度低于色劑的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)換溫度Tg。在轉(zhuǎn)移帶594、596上的色劑象被轉(zhuǎn)移到基片上，并定影在基片上，其外觀顯得有光澤，具有高色飽和度。第二加熱輥530、531加熱帶到70℃，使色劑容易從帶分離。在象轉(zhuǎn)移到基片上以后冷卻壓輥536、538將轉(zhuǎn)移帶溫度降低到約20℃，這對(duì)下一個(gè)象靜電轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移帶上很理想。
在驅(qū)動(dòng)壓輥對(duì)366的下游，卷筒紙經(jīng)過(guò)切紙臺(tái)466，在切紙臺(tái)466卷筒紙被切成一張張的紙。
本發(fā)明與已知裝置比較具有若干優(yōu)點(diǎn)(i)可以減少色劑粉末耗用量；(ii)基片的水份含量可保持；(iii)在基片是透明材料的情況下，例如投影機(jī)的膠片，象的對(duì)比度得以改善；(iv)光澤可以比已知裝置所做到的更深，因?yàn)榈谝粔狠伩梢苑浅幔?v)不需其他消耗品；和(vi)色劑顆粒在基片上的較好覆蓋導(dǎo)致從各種顏色色劑的組合可獲得的更豐富色彩的可能性，因?yàn)榕c象的光譜特性相比基片本身顏色只起次要作用。
權(quán)利要求
1.粉狀色劑象(500)從轉(zhuǎn)印件(594)轉(zhuǎn)移到基片(541)的一種方法，其特征在于包括以下步驟(1)加熱所述色劑象(500)至足以降低色劑粘度到小于50Pa.s的溫度；(2)將載有所述色劑象(500)的所述轉(zhuǎn)印件(594)與所述基片(541)相接觸；(3)強(qiáng)迫冷卻所述轉(zhuǎn)印件(594)至低于色劑玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度，同時(shí)所述轉(zhuǎn)印件(594)保持與所述基片(541)相接觸；和(4)此后將所述轉(zhuǎn)印件(594)與所述基片(541)分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述色劑象(500)由含有熱塑粘結(jié)劑和顏料占色劑組分重量比從10％至50％的色劑形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述色劑象(500)由粉狀色劑組分形成，其重量平均顆粒尺寸在0.5μm和5μm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述多色劑象(500)加熱到高于玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg，但低于所述色劑分解溫度的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括一將所述基片(541)送入經(jīng)過(guò)接觸區(qū)，接觸區(qū)從入口(516)連續(xù)伸展到出口(517)，由所述轉(zhuǎn)印件(594)和與所述轉(zhuǎn)印件(594)面對(duì)面壓力接觸的反作用面(596)所確定；一在所述入口(516)附近加熱所述轉(zhuǎn)印件(594)至足以降低色劑粘度到低于50Pa.s的溫度；一在所述入口(516)和所述出口(517)之間強(qiáng)迫冷卻所述轉(zhuǎn)印件(594)至低于所述色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度；和一在所述入口(516)和所述出口(517)之間在所述轉(zhuǎn)印件(594)和所述反作用面(596)之間施加壓力，從而將所述色劑象定影在所述基片上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于包括一將所述基片(541)送入經(jīng)過(guò)接觸區(qū)，接觸區(qū)從入口(516)連續(xù)到出口(517)，由所述轉(zhuǎn)印件(594)和與所述轉(zhuǎn)印件(594)面對(duì)面壓力接觸的反作用面(596)所確定；一在所述入口(516)附近加熱所述轉(zhuǎn)印件(594)至足以降低色劑粘度到低于50Pa.s的溫度；一在所述入口(516)和所述出口(517)之間強(qiáng)迫冷卻所述轉(zhuǎn)印件(594)至低于所述色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度；和一在所述接觸區(qū)的所述出口(517)附近加熱所述轉(zhuǎn)印件(594)至高于所述色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度，從而將所述色劑象定影在所述基片上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)印件裝置(594)接觸具有干燥表面的所述基片(541)。
8.單通道靜電成象印刷的一種方法，其特征在于包括一沿連續(xù)路徑移動(dòng)轉(zhuǎn)移帶(594)；一將粉狀色劑象沉積在所述移動(dòng)轉(zhuǎn)移帶(594)上，從而在其上形成未定影的色劑顆粒象(500)；一送入基片(541)經(jīng)過(guò)接觸區(qū)、接觸區(qū)從入口(516)連續(xù)伸展至出口(517)，由載有所述未定影的色劑顆粒象(500)的所述移動(dòng)轉(zhuǎn)印件(594)和與所述移動(dòng)轉(zhuǎn)印件(594)面對(duì)面壓力接觸的反作用面(596)所確定的，從而將所述色劑象(500)轉(zhuǎn)移到所述基片(541)上；一在所述入口(516)附近加熱所述轉(zhuǎn)印件(594)至足以降低色劑粘度到低于50Pa.s的溫度；和一在所述入口(516)和所述出口(517)之間強(qiáng)迫冷卻所述轉(zhuǎn)印件(594)至低于所述色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于包括將不同顏色的若干粉狀色劑象相互對(duì)準(zhǔn)地沉積在所述移動(dòng)轉(zhuǎn)印件(594)上，在其中形成多色劑象(500)。
10.用于將未定影的色劑顆粒象定影在基片上的一種裝置，它包括轉(zhuǎn)印件(594)，與所述轉(zhuǎn)印件(594)面對(duì)面壓力接觸的反作用面(596)，在兩者之間從入口(516)伸展至出口(517)形成接觸區(qū)，送入基片(541)經(jīng)過(guò)從所述入口到所述出口的所述接觸區(qū)的裝置(366)，在所述入口(516)附近加熱所述轉(zhuǎn)印件(594)至足以降低色劑粘度到低于50Pa.s的溫度的加熱裝置(526)，和在所述入口(516)和所述出口(517)之間強(qiáng)迫冷卻所述轉(zhuǎn)移帶(594)至低于所述色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度的冷卻裝置(528)，其特征在于在入口和出口之間在所述轉(zhuǎn)移帶(594)和所述反作用面(596)之間施加壓力的裝置(532，534)和在所述出口附近加熱所述轉(zhuǎn)移帶(594)至高于所述色劑軟化點(diǎn)Tg的溫度的第二加熱裝置(530)。
全文摘要
色劑象(500)被加熱至足以降低色劑粘度到低于50Pa.s的溫度。載有色劑象(500)的轉(zhuǎn)印件(594)被推向與基片(541)接觸。強(qiáng)迫冷卻轉(zhuǎn)印件(594)至低于色劑玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度,同時(shí)轉(zhuǎn)印件(594)保持與基片(541)接觸。此后轉(zhuǎn)印件(594)從基片(541)分離。
文檔編號(hào)G03G13/16GK1198544SQ9712549
公開(kāi)日1998年11月11日 申請(qǐng)日期1997年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月13日
發(fā)明者J·J·I·德波克, E·M·德科克, D·F·M·范德維爾德, P·比勒特 申請(qǐng)人:西康有限公司