CN100385338C - 彩色图像形成方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种色剂，用于使用小的色剂量在普通纸张上形成图像，该图像在密度上是有利的，单色的色剂层之间的反射的差别是较小的。即使在色剂消耗是小的时候，其图像的密度仍是高的，并且色彩再现是均匀的。该色剂包含粘结树脂和着色颜料，该着色颜料的范围是从5重量%至20重量%，其中平均体积粒子直径D是3至9μm。以0.2至0.5mg/cm²的附着量M显影和定影在计算平均表面粗糙度Rp是5至7μm的转印介质上的实心图像的计算平均表面粗糙度Rs、满足关系表达式Rs/Rp 0.6×D/(10M/ρ)，其中ρ是以g/cm³为单位的该色剂的真比重。

Description

彩色图像形成方法

技术领域

本发明涉及一种彩色图像形成方法，其在图像形成装置中，诸如在电子照相类型的复印机或打印机中，在加热用于定影之前，通过使用色剂粉末从原件的电或磁潜像转换为可视图像，并且将色剂图像转印到印刷介质上(例如，纸的纸张)。

背景技术

在电子照相工业中，进行了多种尝试，用于使其相关机器，包括复印机和打印机，在尺寸上减小，在操作速度上增加，并且在图像质量上改善。特别地，用于减小尺寸的尝试涉及每个步骤，诸如电子照相处理应用的显影系统和定影系统。在显影剂领域，由于其馈送部分，诸如色剂料仓，须在整体尺寸上最小化并且增加操作寿命，因此用于通过小的色剂量消耗制造较多数目的复本或印张的色剂也是目标。

为了改善图像质量，已知一些优选的技术，诸如，通过控制显影剂的色剂粒子的粒度(尺寸)、色剂的电气属性等，以改善的清晰度生成高质量的图像，分别通过修改色剂的色彩特性，包括色彩显影、透明度和不透明度，以及增加色剂中的着色剂的浓度，以改善的密度生成高质量的图像。而且，平面或平版印刷技术使用这样的印刷液(墨水)，其沉积在记录介质上的厚度小于电子照相技术的色剂，由此以较高的密度产生了均匀质量的图像。

发明内容

在电子照相技术中，通过沉积和定影三色处理色剂，即黄、品红和青，以及一个黑色剂的组合，印刷其在不同色级的全色图像。印刷介质(印刷材料)上的色剂取决于色彩而在厚度上变化。更具体地，由于色剂还在光反射方面变化，因此它们的图像可显著地区别于平面印刷技术的图像。因此，为了在电子照相技术中制造均匀、清楚和高质量的图像，有必要将图像的厚度修改为小的，同时不降低密度等级。

然而，为了自比现有技术的色剂量更少的色剂量制造高质量的图像，必要的是消除起伏，而在图像表面上提供平滑度和均匀性。特别地，当作为印刷介质的印刷纸(诸如用于PPC(plain paper复印)纸张的普通纸)的纤维缠结引起它们的表面的起伏时，必须通过取决于该起伏的状态仔细地进行调节，以印刷图像。

在日本专利申请公开No.2001-142329中公开了一种全色色剂定影方法，其中带式定影系统中的待定影图像表面的粗糙度Rz被控制为小于8μm，且粗糙度Rz和所定影图像表面起伏的顶峰处的最大高度之间的差保持不高于10μm。然而，该公开内容教导了，用于图像的色剂量不小于0.9mg/cm²。当色剂完全熔融时，通过常见的方式，可以容易地预见到这一点。其未能描述用于由小的色剂量制造具有所需质量的实心图像(平面图像)的配置。

考虑到前文的方面，提出了本发明，其目的在于提供一种彩色图像形成方法，其中通过使用小的色剂量使图像形成在普通纸的纸张上。形成的图像在密度上是有利的，单色的其色剂层之间的反射的差别是较小的。即使在色剂消耗是小的时候，图像的密度仍是高的，并且色彩再现是均匀的。

在根据本发明的方法中使用的转印介质是用于电子照相印刷技术的所谓的普通纸，其计算平均表面粗糙度的范围可以是从5μm至7μm。当其计算平均表面粗糙度大于7μm时，转印介质将不能获得色剂层中均匀的图像，仅允许获得差水平的图像质量。而且，为了制造较高质量的色剂图像，根据本发明的方法中使用的转印介质可选自特定类别的纸，诸如涂覆有树脂的、计算平均表面粗糙度不大于5μm的纸，或者铜版纸。然而，本发明致力于通过使用小的色剂量在普通印刷纸的纸张上形成清楚的图像。

根据本发明的彩色图像形成方法包括：使用粘结树脂和着色颜料的色剂，其中着色颜料的范围是从7.5重量％至20重量％，并且平均体积粒子直径D是3至6.5μm。在转印介质上以0.2至0.4mg/cm²的色剂附着量M形成图像，其中计算平均表面粗糙度Rp是5至7μm；以及定影该图像，从而满足关系表达式Rs/Rp≤0.6×D/(10M/ρ)，其中ρ是以g/cm³为单位的该色剂的真比重。

根据该彩色图像形成方法，将色剂图像(实心图像)显影和定影在转印介质上，该转印介质的表面粗糙度控制在相对于图像显影之前的该转印介质的表面粗糙度的所需范围中。而且，由于有利地修改色剂中的颜料的浓度，用于确定所需的熔融特性，因此可由小的色剂量显影高密度和高质量的色剂图像。

更具体地，为了由小的色剂量以所需的密度显影色剂图像，配置了包括至少粘结树脂和着色颜料的色剂，该着色颜料的范围是从7.5重量％至20重量％，并且平均体积粒子直径D是3至6.5μm，其中显影和定影在该转印介质上的单色的实心图像的计算平均表面粗糙度Rs、同该转印介质的计算平均表面粗糙度Rp(Rp是5至7μm)的比Rs/Rp不超过由D/(10M/ρ)确定的值的0.6倍，其中D是该色剂的体积平均粒子直径，M是每单位面积的附着色剂量，而ρ是以g/cm³为单位的真比重。

如果其计算平均表面粗糙度同该转印介质的计算平均表面粗糙度的比大于由D/(10M/ρ)确定的值的0.6倍，则该色剂图像的表面平滑度将下降，同时促进了该转印介质上的起伏效果。结果，形成的图像将具有差的密度并且未能制造所需水平的光泽度。

根据本发明，可自如0.2至0.4mg/cm²的小的色剂量形成图像，由此满足多种需要，包括减小先进的电子照相装置的尺寸，改善图像质量，以及降低显影剂馈送部分的体积并延长其寿命。当色剂消耗小于0.2mg/cm²时，其在计算平均表面粗糙度为5至7μm的普通纸的纸张上的显影图像将不能覆盖该纸的成像区域，并由此降低了质量。而且，当色剂消耗大于0.4mg/cm²时，其单色的显影图像在色彩显影方面保持良好，但是在原色的混色方面不好。在形成全色或诸如绿或蓝的二次色的图像时，两个或更多个色彩色剂沉积在层上，用于显影所需的全色色彩。由于其厚度取决于该色彩的层而变化，因此形成的全色图像在光泽度方面几乎是不均匀的。

为了由小的色剂量形成所需色彩的图像，根据本发明，优选的是，在色剂中作为着色剂的颜料的浓度的范围是7.5重量％至20重量％。如果色剂中的颜料的浓度低于7.5重量％，则沉积在该转印介质的层上的色剂图像的光谱反射率将保持是低的，由此其光学密度将保持是低的。而且，如果颜料的浓度超过20重量％，则色剂中的可熔融树脂组分将减少，由此降低了定影强度。结果，形成的图像的质量将几乎不能保持，并且其清晰度将下降，由此降低了二次色的再现能力。

更具体地，所需的是，在由小的色剂量显影图像时，增加所形成的图像的厚度，即，色剂中的颜料量。当消耗0.3mg/cm²的色剂用于图像形成时，色剂中的颜料浓度优选地是7.5重量％至15重量％。当消耗0.2mg/cm²时，该浓度优选地是10重量％至20重量％。

在根据本发明的彩色图像形成方法中，色剂可以进一步包含3重量％至10重量％的脱模剂。

添加3重量％至10重量％的脱模剂，诸如蜡，消除了针对用于将色剂图像定影到转印介质的定影部件的油的施加。如果脱模剂低于3重量％，则色剂相对于定影部件的可剥离性将下降，由此产生所谓的偏移效果。当脱模剂超过10重量％时，存储的稳定性将下降，并且是不可行的。

在根据本发明的彩色图像形成方法中，色剂可被修改为，其中1/2的材料软化和流动的1/2流动软化点温度的范围是从95℃至130℃。

优选的是，用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂的1/2流动软化点温度Tm的范围是从95℃至130℃。如果温度Tm低于95℃，则存储稳定性将下降。结果，由于显影单元中的外部应力的影响，色剂可能不理想地熔融到充电部件。当温度Tm超过130℃时，熔融属性将下降，由此降低了定影强度。而且，除了其他缺陷以外，色彩显影也将降低。

根据本发明的彩色图像形成方法能够由其小的量在普通纸的纸张上形成图像。该形成的图像在密度上是有利的，单色的其色剂层之间的反射的差别是较小的。即使在该色剂消耗是小的时候，其图像的密度仍是高的，并且色彩再现是均匀的。

附图说明

图1是示出了用于根据本发明一个实施例的彩色图像形成方法的色剂制造方法的流程图；

图2是用于本发明彩色图像形成方法的色剂制造方法的实施例中使用的混炼和分散装置的示意图；

图3是示出了用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂示例的测量结果的表；

图4是示出了同用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂比较的实施例的测量结果的表；

图5是示出了用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂的实施例及其比较方案的示例的测量结果的表；

图6是示出了用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂的实施例及其比较方案的示例的测量结果的表；

图7是示出了在根据本发明的彩色图像形成方法中优选使用的图像形成装置的剖面的示意性剖面图。

具体实施方式

实现本发明的最佳方式

将参考相关附图描述本发明的一些实施例。

(实施例1)

用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂被制备为，包含粘结树脂和着色颜料，并且如果需要，还包含抗静电剂和蜡材料。

用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂中的粘结树脂可以选自多种已知的材料，包括适用的树脂。粘性树脂的示例是苯乙烯树脂，诸如聚苯乙烯或苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、氯乙烯树脂、酚酫树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂。粘性树脂可由任何这些树脂或者其两个或更多个的组合制成。在合成阶段的过程中，该树脂可以细微地同晶体蜡或不相容材料一起分散。优选的是，添加聚酯树脂或聚醚性多元醇作为主要组分，其在诸如树脂弹性的热属性方面是较高的。

用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂的着色颜料可以选为黄颜料，其来自双偶氮颜料C.I.颜料黄17、单偶氮颜料C.I.颜料黄74或97、浓缩偶氮颜料C.I.颜料黄93或128、和苯并咪唑酮颜料C.I.颜料黄180或194。着色颜料可以选为品红颜料，其来自喹吖啶酮红颜料C.I.颜料红122或202、色淀偶氮颜料C.I.颜料红57、苝系颜料C.I.颜料红149、190或224、和萘酚-苯并咪唑酮颜料C.I.颜料红184或185。着色颜料可以选为青颜料，其来自酞菁颜料C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4。着色剂可以选为来自已知碳黑材料的黑色剂。

除了包含粘结树脂和着色剂之外，用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂还可以包含任何添加剂，诸如抗静电剂和蜡材料。抗静电剂优选地可以是无色金属盐抗静电剂，诸如，即用于正电的4类铵盐和用于负电的烷基水杨酸。蜡材料可以选自合成蜡，诸如聚乙烯或聚丙烯、天然蜡，诸如巴西棕榈蜡或米糠蜡、聚硅氧烷材料、高级脂肪酸、聚烯烃、和单体聚合物。蜡可由任何这些材料或者其两个或更多个的组合制成。

用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂制造方法包括以下步骤：在制备了粘结树脂和着色剂的组合或者母料组合物之后(其中该母料组合物是通过使用干式混合机使着色剂分散到预先混合有包括抗静电剂、蜡和分散剂的所需添加剂的粘结树脂中而制造的)，熔融和混炼该混合物，用于均匀的分散、粉碎和分级。

混合机可以选自Henschel混合机(Mitsui Mines)、Super Henschel混合机(Kawada)、Henschel类型的Mechano研磨机(Okada Machinery)、Angstrom研磨机(Hosokawa Micron)、Hydridisation系统(NaraMachinery)、和Cosmo System(Kawasaki Heavy Industries)。

混炼机可以选自单轴或双轴压出机，例如TEM-100B(ToshibaMachinery)或PCM-65/87(Ikegai)，和开放式辊混炼机，例如Kneadex(Mitsui Mines)。熔融和混炼处理优选地可通过开放式辊混炼机实行，其可以以低温和高分配速率混炼混合物，用于高效率地分散添加剂，同时在熔融动作过程中使粘度保持在不太低的等级。

色剂粒子的粉碎可通过下述机器实行，即冲击型气动粉碎机，其使用空气喷射，或者机械粉碎机，通过利用风等进行分级，用于将色剂粒子修改为所需的粒度等级(粒子尺寸)。用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂可通过聚合进行修改，例如悬浮方法、乳化聚集方法或液相干燥方法，用于在溶液或溶剂中生成粒子。

通过前文的方式生成的色剂粒子的体积平均粒子直径的范围是从3μm至6.5μm。它们的分布可优选地具有尖锐的型面。可以利用通过任何已知的粉碎技术确定的粒子尺寸。更具体地，粒子被控制为，体积平均粒子直径为D50×0.5或更小的粒子不高于20pop％，且D50×2的粒子不高于2vol％。

还可以由外部向色剂粒子添加流化剂、静电改性剂、表面电阻调节剂、或任何所需的制剂。为此，可以使用许多的细微的无机粒子，包括二氧化硅粉末、氧化钛粉末和氧化铝粉末。还可以向该细微的无机粒子添加任何所需的处理剂，诸如聚硅氧烷清漆、改性聚硅氧烷清漆、聚硅氧烷油、改性聚硅氧烷油、硅烷偶联剂、具有官能团的硅烷偶联剂或者有机硅化合物，用于提供疏水性，并确定受控静电电平。处理剂可以是两个或更多个材料的组合。而且，可以添加其他的材料作为润滑剂，其包括Teflon(商标名)、硬脂酸锌、聚偏1，1-二氟乙烯和聚硅氧烷油粒子(包含基本上40％的二氧化硅)。可以以白色细微粒子的形式添加小量的显影改良剂，该白色细微粒子的极性与色剂粒子的极性是相反的。

现将参考图1所示的流程图，更加详细地描述用于根据本发明彩色图像形成方法的色剂制造方法。

该方法开始于向Henschel混合机馈送：作为粘结树脂的聚酯树脂其具有60℃的玻璃化转变温度Tg和110℃的1/2流动软化温度Tm；着色剂，其是预先以40重量％混炼和分散到粘结树脂中；和抗静电剂，并且使它们混合10分钟以获得原料混合物(S2)。

取决于色剂中的所需颜料浓度，可以以下列比例制备该混合物。

为了制造包含C重量％的颜料的色剂，其混合物主要包含：

粘结树脂，聚酯                        (96-Y)重量份

颜料                                  Y重量份

巴西棕榈蜡(在83℃的软化温度)          4重量份

抗静电剂、烷基水杨酸金属盐            2重量份

其中满足C/100＝0.4×Y/100。

颜料为，用于品红色的C.I.颜料红122，用于青色的C.I.颜料蓝15-3，用于黄色的C.I.颜料黄74。在完成原料混合物之前，色剂中的颜料被控制为7.5重量％至20重量％。为了测量粘结树脂的1/2流动软化温度Tm，使用了流动测试仪(Simazu的CFT-500)。更具体地，当一半样品流出时，测量温度(使用1g的样品，6℃的加热温度、20kg/cm²的负荷和1mmΦ×1mm的管嘴)。

在此之后，在混炼机中，即由Mitsui Mines制造的KneadexMOS140-800中熔融、混炼和分散原料混合物(S4)。实施例1的混炼动作是在有利的条件下执行的，其中前辊的供给温度和排出温度分别是75℃和50℃，后辊的供给温度和排出温度是20℃，前辊的转数数目是75rpm，后辊的转数数目是60rpm，并且原料混合物的馈送速度是10kg/h。在混炼和分散步骤中的每个时点，通过红外线非接触温度计测量的原料混合物的每个样品的表面温度优选地不高于120℃。

可以使用如图2所示的这种混炼和分散装置(混炼机)实行熔融、混炼和分散动作。混炼和分散装置1包括：第一混炼辊4，其同加热设备2连接，并且具有在其外表面上提供的螺旋形沟槽3的组；和第二混炼辊7，其同冷却设备5连接，并且具有在其外表面上提供的螺旋形沟槽6的组。第一混炼辊4和第二混炼辊7被经向轴承(未示出)以可旋转方式支撑在外壳8的第一侧壁9和与第一侧壁9相对安置的第二侧壁10之间，该外壳8是基本上长方体形的中空的箱形容器，其具有提供在一侧上的开口。第一混炼辊4和第二混炼辊7在相对的外表面之间相互隔开，同时它们的轴线在相同的平面上相互平行地延伸。

第一混炼辊4和第二混炼辊7还分别经由齿轮机构联接到两个驱动设备，诸如电机。该驱动设备驱动第一混炼辊4和第二混炼辊7绕它们各自的轴线在由箭头11和12标出的两个相反的方向中旋转。同第一混炼辊4连接的加热设备2包括：第一馈送器15，用于供给加热介质，诸如热水或热油，以加热第一混炼辊4；导管对16a和16b，用于输送加热介质；流量控制阀17，其安装为跨越在导管16a之间，用于控制加热介质的馈送；加热器19，其安装在第一馈送器15中，用于直接加热加热介质；温度传感器13a，用于测量第一混炼辊4的一端21处的温度，其中在此处装载混合物；温度传感器13b，用于测量第一混炼辊4的另一端22处的温度，其中在此处卸出混合物；和第一控制器14，用于响应于温度传感器13a和13b的输出，可控地开关加热器19。

第一混炼辊4具有在其中提供的内部充液空间，用于在入口和出口之间输送加热介质。其入口连接到导管16a，而其出口连接到另一导管16b。这允许通过加热设备2加热第一混炼辊4。温度传感器13a和13b可以是接触型的或非接触型的，诸如辐射温度计。响应于温度传感器13a和13b的输出，起动第一控制器14，以使第一混炼辊4的一端21和另一端22这两端保持在所需的温度等级。

同第二混炼辊7连接的冷却设备5包括：第二馈送器23，用于供给冷却介质，诸如冷水或冷油，以冷却第二混炼辊7；导管对24a和24b，用于输送冷却介质；流量控制阀25，其安装为跨越在导管24a之间，用于控制冷却介质的馈送；冷却器26，其安装在第二馈送器23中，用于直接冷却冷却介质；温度传感器29a，用于测量第二混炼辊7的一端27处的温度；另一温度传感器29b，用于测量第二混炼辊7的另一端28处的温度；和第二控制器30，用于响应于温度传感器29a和29b的输出，可控地开关冷却器26。

同第一混炼辊4相似，第二混炼辊7具有在其中提供的内部充液空间，用于在入口和出口之间输送冷却介质。其入口连接到导管24a，而其出口连接到另一导管24b。这允许通过冷却设备2冷却第二混炼辊7。响应于温度传感器29a和29b的输出，起动第二控制器30，以使第二混炼辊7的一端27和另一端28这两端保持在所需的温度等级。

向具有前文配置的混炼和分散装置1供给原料混合物，其包含至少粘结树脂和着色黄颜料，并且自例如料仓18装载到第一混炼辊4和第二混炼辊7之间的空间邻近区。当第一混炼辊4和第二混炼辊7以不同的外围速度绕它们各自的轴线在相反的方向中旋转时，在沿它们的外表面的螺旋形沟槽3和6的高的剪切应力下，它们可以对接收自料仓18的原料混合物实行混炼动作。

通过第一混炼辊4和第二混炼辊7的螺旋形沟槽3和6的作用，原料混合物在由箭头31标出的前向方向中，从一端21和27输送到另一端22和28。在输送时，在着色颜料最终分散到粘结树脂中之前，通过两个混炼辊4和7的剪切动作，原料混合物被压缩、熔融和均匀地分散。同时，通过有利地控制第一混炼辊4的温度，原料混合物可以保持在不高于粘结树脂的主要组分的玻璃化转变温度Tg的两倍的温度，该粘结树脂是聚酯树脂或聚醚型多元醇。混炼、熔融和分散之后的原料混合物在由箭头32标出的方向中自第一混炼辊4和第二混炼辊7之间的空间排出。

通过喷射型粉碎机使冷却步骤(S6)和粗粉碎步骤(S8)之后的原料混合物进一步粉碎为细微的粒子(S10)，并且使之经历风力分级(S12)。通过Coulter Multi-sizer进行分选，使粒子的体积平均粒子直径的范围是从3μm至6.5μm，并且粒子在分布型面上保持为，D50×0.5或更小的粒子不高于20pop％，且D50×2或更大的粒子不高于2vol％。

在此之后，混合100重量％的粒子和1.0重量％的疏水二氧化硅粉末，其中该疏水二氧化硅粉末通过硅烷偶联剂或二甲基硅油涂覆在表面上(120m²/g的BET比表面积)，以制备图3中示出的负的摩擦可充电的色剂样品TM-1～TM-5、TC-1、TC-2和TY-1(S14)。然后向每个色剂样品添加平均粒子直径为60μm的涂覆有聚硅氧烷的铁氧体芯载体，由此在双组分显影剂中，色剂的浓度5重量％。

使用打印机Sharp AR-C280，对每个样品的色剂进行构图，并且使其熔融，以在推荐用于Sharp打印机的印刷纸(SF-4AM3)的纸张上生成20mm×50mm的实心图像(印刷图像)。更具体地，通过使用外部无油定影机器定影该实心图像，该机器的加热辊的直径是40mm，其相对于按压辊的辊隙宽度是6mm，并且其处理速度是117mm/sec。样品TM-7～TM-9在加热辊的表面温度180℃时定影，而其他的样品在160℃时定影。如实施例1中使用的印刷纸，其计算平均表面粗糙度是5.5μm。

为了确定纸的纸张的计算平均表面粗糙度和样品图像的计算平均表面粗糙度，使用了超深度测量显微镜Keyence VK-8550和其专用的测量程序，其中通过其x20的物镜观察样品图像上的所需位置和方向处的长度为500μm的每个目标区域，并且检查小的起伏。在测量了20个目标区域时，将它们的平均值认作计算平均表面粗糙度的测量结果。使用由JIS B0601-1994“Surface Roughness”所定义的公式，计算该计算平均表面粗糙度。

而且，使用彩色光谱密度计X-Rite 938测量样品的光学密度。当对于品红样品光学密度是1.2或更高、对于青样品是1.4或更高、并且对于黄样品是1.0或更高时，判断其是良好的。在图3中示出了结果测量结果，其中发现消耗了低至0.2至0.4mg/cm²的色剂的每个样品图像在光学密度上是有利的。特别地，印刷纸和印刷图像之间的计算平均表面粗糙度的比Rs/Rp不大于由D/(10M/ρ)(其中ρ＝1.1g/cm³)确定的值的0.6倍。

对样品TM-2和TM-3进行构图，并且在160℃的定影温度使其定影，以在推荐用于Sharp打印机的印刷(Hammermill 10326-7)的纸张上印刷20mm×50mm的实心图像。测得上文的印刷纸的计算平均表面粗糙度为6.1μm。同样地，当印刷纸和印刷图像之间的计算平均表面粗糙度的比Rs/Rp不大于由D/(10M/ρ)(其中ρ＝1.1g/cm³)确定的值的0.6倍时，发现样品图像在光学密度上是有利的。

(比较方案1)

通过实施例1的方法对样品TM-2和TM-4进行构图，并且在140℃的定影温度使其定影，以在Sharp推荐的印刷纸(SF-4AM3)的纸张上印刷20mm×50mm的实心图像。然后使用与实施例1相同的方式，检查样品图像。在图4中示出了结果测量结果，其中未发现有样品图像在光学密度上是有利的。印刷纸和印刷图像之间的计算平均表面粗糙度的比Rs/Rp大于由D/(10M/ρ)(其中ρ＝1.1g/cm³)确定的值的0.6倍。

(实施例2)

通过与实施例1相同的方式制造了色剂样品，不同之处在于，色剂中颜料的浓度C是10重量％，而蜡的量X设定为3重量％和10重量％。如图5所示，测得结果样品TM-6和TM-7的重量平均粒子直径为6.5μm。

更具体地，色剂TM-6和TM-7具有包括以下各项的组合物：

粘结树脂，聚酯                    (88-W)重量份

颜料                              25重量份

巴西棕榈蜡(在83℃的软化温度)      X重量份

抗静电剂、烷基水杨酸金属盐        2重量份

其中满足C/100＝0.4×Y/100。

使用与实施例1相同的方式，按照0.3mg/cm²对色剂样品进行构图，以在推荐用于Sharp打印机的印刷纸(SF-4AM3)的纸张上生成印刷图像。检查该印刷图像，并且在通过与实施例1相同的无油定影机器进行定影处理之后，使该印刷图像连同TM-2的印刷图像一起经历热偏移检查测试和高温存储稳定性测试。

热偏移检查测试包括，通过与实施例1相同的方式，在Sharp推荐的印刷纸(SF-4AM3)的自前端起的10mm至20mm的区域上，使用0.3mg/cm²的色剂沉积10mm宽的未定影实心图像时，不同之处在于，改变了定影温度，检查定影辊上的任何不需要的色剂残留物。结论为，对于污染有色剂残留物的其定影辊，当定影温度低于180℃时，一定不能使用无油定影机器。

实行了存储稳定性测试，其中在气密密封的500ml瓶中容纳了150g的色剂，将其放置在50℃的恒温槽中持续48小时，冷却到室温持续8小时，使用低的支管使之通过100-μm的网，并且测量在该网上的其残留物。当残留物不大于1g时，色剂通过测试。

在图5中示出了结果测量结果，其中每个色剂样品在图像质量上是有利的，同时呈现出关于无油定影机器的充分的热偏移特性水平以及有利的高温存储稳定性等级。

(比较方案2)

通过与实施例2相同的方法制造了色剂样品，即图5中示出的TM-8和TM-9，不同之处在于，蜡的量X在设定为2重量％和15重量％，并且然后通过与实施例2相同的方式对其进行检查。在图5中示出了结果测量结果，其中添加了2重量％的蜡的样品未能提供所需的热偏移特性水平，而添加了15重量％的蜡的其他样品被发现是不利的，这是因为其存储稳定性测试生成了阻塞事件。

(实施例3)

通过与实施例1相同的方法制造了色剂样品，即图6中示出的TM-10和TM-11，不同之处在于，粘结树脂是聚酯树脂，该聚酯树脂具有60℃的玻璃化转变温度Tg和分别为95℃和130℃的1/2流动软化点温度Tm，而品红颜料C.I.颜料红122是10重量％。然后，通过与实施例1相同的方式，按照0.3mg/cm²对样品TM-10和TM-11进行构图并使其熔融。检查样品TM-10和TM-11的印刷图像，并且使其经历定影强度测试。在图6中示出了结果测试结果，呈现出有利的特性。

针对每个样品的定影强度测试包括，向内折叠其印刷图像，使用850g的辊沿折叠线按压该图像并使之负重，使该辊在一个周期中前向和后向滚动，并且使用刷子沿接合线摩擦该图像五次。

然后，通过观察，检查色剂样品的印刷图像的折叠线，用于自下列四个不同的级别作出判断。

○：宽度窄至小于0.3mm，且色剂层紧密地熔融和定影。

△：宽度为约0.5mm，且未发现实际的瑕疵。

×：宽度是较宽且不均匀的，且色剂层定影差。

(比较方案3)

通过与实施例3相同的方法制造了色剂样品，即图6中示出的TM-12和TM-13，不同之处在于，粘结树脂是聚酯树脂，其具有60℃的玻璃化转变温度Tg且分别为89℃和140℃的1/2流动软化点温度Tm。在图6中示出了来自存储稳定性测试和定影强度测试的结果测量结果，呈现出差的、不是有利的特性。

(实施例4)

图7是示出了根据本发明的实施例4的图像形成装置的剖面的示意性剖面图，其中执行了彩色图像形成方法。100处标出的图像形成装置包括：供纸盘50、排纸盘63、定影单元52、图像形成模块90、转印输送带单元48和温度/湿度传感器53。

供纸盘50安装到图像形成装置100的下级，用于存储待印刷的纸的纸张。排纸盘63安装在图像形成装置100的左侧中心处，用于以面朝上的模式接收已在其上印刷有图像的纸的纸张。

定影单元52安置在接近于纸输送路径的上游处与排纸盘63，并且在其中容纳加热辊61和按压辊62。响应于温度检测器(未示出)的检测，将加热辊61的温度控制在所需的等级。旋转加热辊61和按压辊62，且承载色剂图像的纸在它们之间运行。然后，通过加热辊61的加热动作，使色剂图像熔融，用于定影到纸上。

图像形成模块90提供在定影单元52的上游侧和图像形成装置100的中间级处。图像形成模块90主要由四个图像形成站(图像形成设备)组成，该四个图像形成站提供用于以下色彩：黑(K)、青(C)、品红(M)和黄(H)的，其沿纸流排成行。这四个图像形成站分别包括：曝光单元41a、41b、41c和41d；显影单元42a、42b、42c和42d；感光鼓43a、43b、43c和43d；清洁器单元44a、44b、44c和44d；和充电单元45a、45b、45c和45d，用于产生四个潜像色彩图像。次符号a、b、c和d分别表示四个色彩：黑(K)、青(C)、品红(M)和黄(H)。

为了简化，四个图像形成站的每一个中的五个组件在下文中将被标为：曝光单元41、显影单元42、感光鼓43、清洁器单元44和充电单元45，选择性地解释用于四个色彩中的一个的部件除外。

曝光单元41可以是由诸如EL(电致发光)和LED(光发射二极管)的光发射元件阵列组成的写入头，或者是配备有激光发射器和反射镜的激光扫描单元(LSU)。在本实施例中使用了LSU。曝光单元41发射表示待印刷的图像的光图形，以在感光鼓43上形成其静电潜像。

显影单元42使用本发明的四个色彩的色剂，将感光鼓43上的静电潜像转换为色剂图像。感光鼓43位于每个图像形成站的中心，用于根据输入的图像数据，在其外围表面上形成静电潜像和其色剂图像。当自静电潜像转换的色剂图像被转印到印刷纸的纸张上时，清洁器单元44移除和回收留在感光鼓43的表面上的色剂残留物。

充电单元45将感光鼓43的外围表面充电至均匀的电位电平。充电单元45可以选自已知的辊类型、刷类型和保持不与感光鼓43的外围表面直接接触的充电器类型。转印输送带单元48位于感光鼓43下方，并且包括：转印带47；转印带驱动辊71，用于在下游侧驱动转印带47：转印带张紧辊73，用于在上游侧张紧转印带47；转印带空转辊对72和74，其安置在转印带47的中间；转印辊46(46a、46b、46c和46d)，其被安置为用于直接从下面支撑感光鼓43；和转印带清洁单元49，其安置在转印带47的下方且在转印带47的尾端处。

尽管四个转印辊46a、46b、46c和46d提供用于色剂的四个色彩，但是为了简化，其将被解释为转印辊46。转印辊46被转印带单元48的壳体以旋转方式支撑。转印辊46在其中心处具有直径为8至10mm的被提供为基轴的金属轴，并且其表面涂覆有导电弹性材料，诸如EPDM(乙烯丙烯二烯共聚物)或泡沫聚氨酯。导电弹性材料允许转印辊46均匀地向印刷纸的纸张施加高电压，其极性同色剂的极性相反，使得色剂图像容易地从感光鼓43的外围表面转印到印刷纸的纸张(转印介质)，该印刷纸的纸张被转印带47的上侧和输送。

转印带47是两端相接形式的合成膜，厚度为100μm，诸如聚碳酸酯、聚酰压胺、聚酰胺、聚偏1，1-二氟乙烯、聚四氟乙烯聚合物、或者乙烯四氟乙烯聚合物。转印带47被提供用于在每个站处、在感光鼓43和转印辊46之间运动。显影在对应的感光鼓43上的四个不同色彩的色剂图像按顺序被转印到印刷纸的纸张上，该印刷纸的纸张被转印带47吸引和输送在转印带47上，由此形成了全色印刷。

转印带清洁单元49移除和回收来自转印带47的上表面的、已通过处理控制动作和感光鼓43的接触动作附着的色剂残留物。温度/湿度传感器53安置为与处理站相邻，其中不存在温度和湿度这两者的突变，用于测量图像形成装置100中的温度和湿度。

在图像形成装置100的每个图像形成站中，通过在预定的时刻发射表示图像数据的光图形的曝光单元41，在感光鼓43上生成静电潜像。然后，通过使用本发明的色剂的显影单元42的动作，使静电潜像转换为色剂图像。该色剂图像被转印到由转印带47吸引并在其上输送的印刷纸的纸张上。

转印带47由转印带驱动辊71、转印带张紧辊73、转印带空转辊72和74、以及转印辊46驱动并旋转。然后，在对应的图像形成站处显影的不同色彩的四个色剂图像按顺序转印到被转印带47吸引并在其上输送的印刷纸的纸张上，由此形成了全色印刷。

将详细描述图像形成装置100中的根据本发明的彩色图像形成方法。

图像形成装置100在接收到图像数据时，驱动每个曝光单元41发射光图形，以在对应的感光鼓43上生成静电潜像。然后，通过使用用于本发明彩色图像形成方法的色剂的显影单元42的动作，将该静电潜像转换为色剂图像。

存储在供纸盘50中的印刷纸的纸张被拾取辊56拾取一页，该纸张通过供给通道S，并且临时地被阻挡辊54保持。响应于来自预阻挡(pre-resist)检测开关(未示出)的检测信号，阻挡辊54按照感光鼓43的旋转动作的时间，将印刷纸的纸张装载到转印带47上，由此显影在感光鼓43上的色剂图像同印刷纸的纸张的成像区域的前端对准。通过转印带47的动作，吸引并输送印刷纸的纸张。

通过在经由转印带47同感光鼓43相接触时转印辊46的旋转，触发了色剂图像从感光鼓43到印刷纸的纸张上的转印。更具体地，向转印辊46施加高电压，该电压的极性同色剂图像的极性相反。这允许色剂图像转印到印刷纸的纸张上。四个不同色彩的色剂图像按顺序转印到被转印带47输送的印刷纸的纸张上，由此形成了全色印刷。然后，由定影单元52接收印刷纸的纸张，其中通过热压处理使色剂图像熔融并定影。最后，其上印有全色图像的印刷纸的纸张被输送到排纸盘63。

在完成色剂图像到印刷纸的纸张上的转印时，起动每个清洁器单元44，以自对应的感光鼓43移除和回收色剂残留物。同时，在图像形成动作的一个周期结束之前，转印带清洁单元49开始自转印带47移除和回收色剂残留物。

上文所述的实施例的彩色图像形成方法使用了直接转印技术，用于将在感光鼓43上形成的色剂图像组转印到由转印带47输送的印刷纸的纸张上，但是本发明不限于此。应当理解，本发明还同样成功地适用于媒介转印型彩色图像形成方法，其中在感光鼓上形成的多个单色的色剂图像转印到印刷纸的纸张上，其随后经历彩色的色剂图像转印，用于形成全色印刷。

工业适用性

本发明适用于图像形成方法，如在诸如电子照相类型的复印机或打印机的图像形成装置中实现的，在加热用于熔融和定影之前，通过使用色剂粉末使电或磁潜像显影并可视化，并且将其色剂图像转印到印刷介质(例如印刷纸的纸张)上。

Claims (3)

1.一种彩色图像形成方法，包括：

使用包含粘结树脂和着色颜料的色剂，该着色颜料的范围是从7.5重量％至20重量％，平均体积粒子直径D是3至6.5μm；

以0.2至0.4mg/cm²的色剂附着量M在转印介质上形成图像，其中，计算平均表面粗糙度Rp是5至7μm；以及

定影该图像，使得当在这种形成条件下形成所述图像时，实心图像的计算平均表面粗糙度Rs满足关系表达式Rs/Rp≤0.6×D/(10M/ρ)，其中ρ是以g/cm³为单位的该色剂的真比重。

2.如权利要求1所述的彩色图像形成方法，其中，该色剂包含3重量％至10重量％的脱模剂。

3.如权利要求1或2所述的彩色图像形成方法，该色剂具有1/2材料软化和流动的1/2流动软化点温度，范围是从95℃至130℃。

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