图像形成装置的制作方法

文档序号:2744455阅读:93来源:国知局

专利名称::图像形成装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及例如复印机、传真机或印刷机(printer)等的图像形成装置。
背景技术
:数字笔能够将用墨水写在一张纸上的东西数字化,并且能够使得这样的手写信息处于显示装置上。一种这样的数字笔是能够识别Anoto图案的Anoto笔。Anoto图案是包含网格线交点附近形成的点的点图案。网才各间隔开大约0.3mm。随着Anoto笔在那张点图案上移动,识别笔尖的位置。一种这样的示例在日本专利申请揭露No.2004-341831中公开。为了使数字笔识别它的笔尖在纸张上的位置,这些点必须非常精确地印刷在该纸张上。然而,一些图像形成装置不能以高精确度来印刷这些点。也就是说,与数字笔一起使用的点图案是难于精确形成的。
发明内容鉴于上述缺点而做出本发明。本发明的目的是改进位置编码图案(position-codingpattern)的重现性。本发明的目的是提供能够可靠地印刷位置编码图案的图像形成装置。图像形成装置能够印刷位置编码图案。第一图像形成单元形成位置编码图案并且在其中收容第一显影剂材料。多个第二图像形成单元各根据印刷数据来形成相应的图像,该图像与位置编码图案不同。这些第二图像形成单元中的每个在其中收容相应的第二显影剂材料。使第一显影剂材料带电为第一平均电荷量并且具有电荷量的第一分布。使第二显影剂材料带电为第二平均电荷量并且具有电荷量的第二分布,使得第一平均电荷量大于第二平均电荷量,并且电荷量的第一分布具有比电荷量的第二分布更小的标准偏差(CT)。本发明进一步的适用性范围从在下文中给出的详细说明将变得清楚。然而,应该理解在指出本发明优选实施例时,详细的说明以及具体的例子仅以说明性方式给出,而本领域内技术人员会从该详细说明中明白本发明范围内的各种不同的变化和改动。方式给出的附图会更加全面地理解本发明,并且其中图1示出第一实施例的印刷机的配置;图2示出该印刷机的图像形成单元的相关部分;图3示出图像形成单元除显影剂材料收容器之外的相关部分;图4示出本发明的图案印刷色粉的光谱吸收特性;图5示出品红色、黄色和青色色粉的光谱吸收特性;图6示出使用本发明的图案印刷色粉印刷的Anoto图案的扩大视图7示出使用对比#1的图案印刷色粉印刷的Anoto图案的扩大视图。具体实施例方式本发明的实施例将参考附图详细说明。第一实施例{配置}图1示出第一实施例的图像处理装置或印刷机10的配置。印刷机10是直接转印图像形成装置,其中图像从感光鼓101直接转印到印刷介质或记录纸上面。印刷机10包括纸盒11、图像形成单元30、定影单元40、传送辊45a-45x和作为转换选择器的指状件41和42。纸盒11在其中收容一叠记录纸50,并且连接到印刷机10的下部。传送辊45a和45b彼此合作以将该叠记录纸50的最上面一张进给到如在由箭头S示出的方向上的传送通道中。当记录纸50在由箭头E示出的方向上传送时,传送辊45e和45f彼此合作以在记录纸50进给到图像形成单元30中之前校正记录纸50的偏斜。图像形成单元30包括用于黑色(K)图像的第一图像形成单元或图像形成单元31,分别用于黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)图像的多个第二图像形成单元或连接到印刷机10的图像形成单元32-34。这四个图像形成单元31-34是可快速+>开的。图像形成单元31-34以这个顺序沿传送通道乂人上游到下游排成一^"。四个图^^形成单元31-34可以是大致上相同的,并且仅在显影剂材料或色粉(toner)的颜色上不同。图像形成单元30还包括转印单元16,其通过静电吸引力(库仑力)将各个颜色的色粉图像转印到记录纸50上面。转印单元16包括在将记录纸50通过静电力吸引到其上的同时传送记录纸50的输送带17。输送带17围绕驱动辊18和张紧辊19设置。驱动辊18驱动输送带17行进,并且张紧辊19与驱动辊18合作以保持输送带17处于张紧状态。转印辊20-23与各个图像形成单元31-34的感光鼓受压接触,其中输送带17夹在转印辊20-23和感光鼓之间。在色粉图像的转印期间高电压施加到转印辊20-23。当输送带17行进时清洁刮片24将残留色粉从输送带17上刮除。刮除的残留色粉收集到废显影剂槽25中。{图像形成单元}图像形成单元31-34中的每个可以是大致上相同的;为了简单将仅说明用于形成黑色图像的黑色图像形成单元31的操作,要理解其他图像形成单元32-34可以类似的方式工作。图2示出图像形成单元31的相关部分。参考图2,图像形成单元31包括显影单元109、图像承载体或感光鼓101、带电装置或带电辊102和清洁刮片105。显影单元109包括显影机构100,其包括显影剂材料承载体或显影辊104、供料辊106和显影刮片107。显影单元109还包括显影剂材料收容器120。图像形成单元31的显影剂材料收容器120收容第一显影剂材料或图案印刷色粉。图像形成单元32-34的显影剂材料收容器120收容第二显影剂材料或图像印刷色粉分别用于印刷黄色色粉图像、品红色色粉图像和青色色粉图像。图像形成单元31连接到图像形成单元30的预定部分,并且显影剂材料收容器120连接到显影机构100。图像形成单元31和显影剂材料收容器12是可快速松开的。图3示出图像形成单元31除显影剂材料收容器120之外的相关部分。感光鼓IOI包括覆盖有光电导绝缘层的导电支撑体。导电支撑体是用铝形成的圆筒。感光鼓101是包括覆盖导电支撑体的电荷产生层和在电荷产生层上层叠的电荷传送层的有机光电导体。带电辊102包括覆盖有光电导表氯醇橡胶的金属轴,并且与感光鼓IOI的圆周表面接触旋转。曝光装置或发光二极管(LED)头103包括,例如,LED和透镜阵列,并且设置在适当位置,在该位置处从LED发射的光照射感光鼓101的带电圆周表面以形成静电潜像。显影辊104与感光鼓101的圓周表面接触旋转。显影辊104包括,例如,覆盖有其中分散着炭黑的聚氨酯橡胶的不锈钢的金属轴。显影刮片107用不锈钢形成并且与显影辊104的圆周表面受压接触。清洁刮片105或显影剂材料收集装置用聚氨酯形成,并且与感光鼓101的圆周表面受压接触。参考图3,感光鼓101在由箭头A示出的方向上以预定速度旋转。带电辊102在由箭头D示出的方向上与感光鼓101接触旋转。带电辊102从带电辊电源(没有示出)接收-1000V的充电偏压,从而使感光鼓IOI的圓周表面均勻地带电。LED头103根据图像信号照射感光鼓IOI的均匀带电圓周表面。在照射区域中的电荷散开以形成作为一个整体的静电潜像。在照射区域的电势是大约-50V,而在未照射区域的电势是大约-500V。显影辊104与感光鼓101密切接触,并且从显影辊电源(没有示出)接收-200V的显影偏压。显影辊104吸引由被施加-300V的供料偏压的供料辊106输送到那里的色粉110,并且在由箭头B示出的方向上旋转以向显影辊104供应色粉110。显影刮片107与显影辊104受压接触,并且随显影辊104旋转而形成具有均匀厚度的薄层色粉110。显影辊104向静电潜像供应色粉110,从而反转显影出静电潜像。高电压通过各自的电源(没有示出)施加到感光鼓101和显影辊104二者,从而引起电场在静电潜像和显影辊104之间产生。因此,在显影辊104上的色粉110由于静电力被吸引到静电潜像。以这个方式,静电潜像用色粉110显影为色粉图像。上述带电、曝光、显影和转印的过程在对应的时刻开始。重新参考图1,一叠记录纸的最上面的页由传送辊45a和45b在由箭头S示出的方向上在一页接一页的基础上进给。然后,记录纸50由传送辊45b、45c、45e和45f在由箭头E示出的方向上传送。传送辊45e和45f彼此合作以矫正记录纸50的偏斜。记录纸50进一步进给到输送带17,该输送带17由驱动辊18驱动以在由箭头F示出的方向上行进。前面说明的那些电子照相过程(electrophotographicprocesses)在记录纸50从纸盒11传送到输送带17期间在预定的时刻执行。重新参考图3,记录纸50被静电地吸引到输送带17,并且被传送到转印点,在该转印点色粉图像通过被施加了转印偏压的转印辊20从感光鼓101转印到记录纸上面。各个转印辊20-23分别接收+3.6kV、十3.8kV、十4.0kV和+4.3kV的偏压。当输送带17在F方向(图1)上行进时记录纸50前进通过图像形成单元31-34,以便黑色、黄色、品红色和青色色粉图像一个在另一个之上配准地转印到记录纸50上面。在各个颜色的色粉图像已经转印到记录纸50上面之后,记录纸50进一步在由箭头H示出的方向上前进到定影单元40。定影单元40包括热辊141和与热辊141受压接触的压力辊142。压力辊142和热辊141分别在由箭头J和I示出的方向上》走转。热辊141的表面在温度控制设备(没有示出)的控制下保持在预定温度。当记录纸50被拉入热辊141和压力辊142之间时,在记录纸50上的色粉图像通过热和压力而融入记录纸50。然后,记录纸50离开定影单元40,并且由传送辊45g和45h进一步传送,接着由传送辊45i和45j在由箭头L示出的方向上传送到印刷纟几10的外面。在色粉图像的转印之后,少量的色粉110可能留在了感光鼓101上。清洁刮片105将残留的色粉110从感光鼓101上刮除。清洁刮片105安装到刚性支撑构件,并且在平行于感光鼓101的旋转轴线的方向上延伸使得清洁刮片105与感光鼓101受压接触。当感光鼓101旋转时,在执行下一个电子照相过程之前清洁刮片105清洁感光鼓101的表面。未能正常地转印到纸上面的少量色粉110可转印到输送带17上面。当输送带17在F和R方向上行进时,在输送带17上的残留色粉由清洁刮片24刮除。刮除的残留色粉然后被收集到废显影剂槽25中。以这个方式,输送带17在下一个图像形成循环之前被清洁。当印刷以双工方式执行时,记录纸50在已经在其的一面上印刷后由传送辊45k和451和传送辊45w和45x在由箭头M示出的方向上传送,并且然后被换回在由箭头N示出的方向上。因此,记录纸50一皮倒转过来。然后,记录纸由传送辊45m-45v在由箭头O、P和Q示出的方向上按顺序进给。然后,记录纸50由传送辊45c和45d在E方向上传送,以便记录纸50在它的尚未印刷图像的背面上被印刷。{制造色粉}现在将说明色粉110。本发明的色粉110可以是粉碎的色粉或聚合的色粉。粉碎的色粉如下制造粘结剂树脂、脱模剂、着色剂、电荷控制剂和蜡被一起熔化然后揉和。揉和的材料被粉碎然后分类,从而获得粉碎的色粉。聚合的色粉如下制造分散剂、着色剂、电荷控制剂和蜡被*在作为粘结剂树脂的材料的单体中。然后,如此制备的M液放入作为M介质的水中,然后放入例如匀化器,从而获得油滴,其由于在匀化器内的聚合反应被聚合为色粉微粒。本发明将从粉碎的色粉方面说明,但是也可使用聚合的色粉。通常用于色粉的合成树脂可用作粘结剂树脂,其用作色粉110的基体材料。合成树脂包括聚酯树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、环氧树脂和苯乙烯丁二烯树脂。脱模剂包括共聚物,例如低分子量聚乙烯和烯烃;和脂肪烃蜡,例如微晶蜡、石蜡和Fisher-Tropsh蜡;脂肪烃蜡的氧化物或脂肪烃蜡的嵌段共聚物;蜡,例如巴西椋榈蜡、褐煤酸酯蜡,其主要成分是脂肪族酯;和部分或完全去氧的脂肪族酯。基于IOO重量份的粘结剂树脂100,脱模剂以0.1-15重量份的量,优选地0.5-12重量份的量。多种蜡的混合物可方〗更地使用。着色剂可以是常规的染料和颜料,其用作黑色和彩色色粉的着色剂。用于本发明的着色剂包括炭黑、氧化铁、酞菁蓝、永固棕色FG、亮坚牢猩红(brilliantfirstscarlet)、颜料绿B、若丹明-B-基料、溶剂红49、溶剂红146、颜料蓝15:3、溶剂蓝35、喹吖啶酮、胭脂红6B和双偶氮黄。如果必要的话,可向色粉110添加下列电荷控制剂;导电性调节剂(conductivitycontrolagent);填充颜料;例如纤维材料等的增强性填料;抗氧化剂;抗老化剂;以及流动性提高剂。色粉110与细无机粉混合用于提高色粉110的环境稳定性、电荷稳定性、显影性、流动性和存放稳定性。优选地无机粉是疏水细无机细粉,并且从外部被添加至色粉微粒。细无机粉包括二氧化硅细粉和疏水材料。发明者研究了印刷在纸张上与数字笔一起使用的位置编码图案的重现性。发明者关注于色粉微粒上的电荷量,并且做出本发明。也就是说,发明者推断,如果用于印刷位置编码图案的色粉的电荷量大于用于印刷除位置编码图案之外的常规图像的色粉的电荷量,则该位置编码图案的重现性可净皮」提高。本发明的实施例的位置编码图案是在特定规则下或根据预定规范的点图案。一个这样的位置编码图案是Anoto图案,其可被Anoto笔识别。如图6中所示,该Anoto图案是点图案,其中每个点稍偏离正交交叉虚拟线的网^f各,并且稍偏离这些交叉虚拟线。因此每个点的位置表示印刷Anoto图案的纸上的位置坐标。本发明的位置编码图案用黑色色粉印刷,其在这个说明书中称为"图案印刷色粉"。本发明的位置编码图案具有与该Anoto图案相同的分辨率。相反地,用于印刷常规图像的色粉在这个说明书中称为"图像印刷色粉"。要注意图像使用黄色、品红色和青色色粉和通过组合这些彩色色粉获得的复合黑色色粉来印刷。例子#1{图案印刷色粉}下列材料在HENSCHEL混合器中混合在一起100重量份的聚酯树脂(数均分子量,Mn=3700,玻璃化转变点Tg=62°C,软化点T1/2=115°C),0.5重量份的电荷控制剂(可从HODOGAYACHEMICALLTD.获得的T-77),5重量份的炭黑和4.0重量份的巴西棕榈(巴西椋榈蜡1号粉,可从KATOYOKO获得)。炭黑起红外线吸收剂、用于帮助Anoto笔读取印刷在纸张上的位置信息的添加剂和着色剂的作用。然后,该混合物被熔化并且用双螺杆挤压机揉和,然后冷却,并且最终用具有2mm直径筛子的切碎机粗糙地破碎。然后,破碎的材料用冲击射流粉碎机或分散分离机(可从NihonPneumaticIndustry获得)粉碎,然后使用风力分选机分类,从而获得色粉基体(basetoner)。随后,色粉基体经历外部添加过程。3.0重量份的量的疏水二氧化硅(平均初级孩史粒直径16nm,可从JapanAerosil获得)#1添加到lkg的色粉基体(100重量份)中,并且在HENSCHEL混合器中被搅动3分钟,从而获得第一实施例的"图案印刷色粉"。图案印刷色粉微粒的体积平均微粒直径可用处于lOOjim孔径和3000计数的库尔特粒度仪测量。如此测量到的体积平均微粒直径是60)im。图4示出本发明的图案印刷色粉的光谱吸收特性。如从图4清楚的,图案印刷色粉呈现出来自于炭黑的在可见光区域和近红外区域中的光谱吸收特性。{在色粉微粒上的电荷量的测量}第一电荷量或在沉积在显影辊104上的图案印刷色粉微粒上的电荷量如下测量LED头103照射感光鼓101的带电表面以形成静电潜像。当感光鼓101旋转时,静电潜像接近限定在感光鼓101和显影辊104之间的显影点。在该显影点,静电潜像用色粉显影为色粉图像。在显影辊104上的色粉微粒使用气态氮从显影辊104被吹走。在吹走的微粒上的电荷量使用E-SPART分析器(没有示出)来测量。下列是测量条件。测量装置E-SPART分析器型号EST-1(可从HOSOKAWAMICRON获得)。测量条件场电压100V孩i粒密度1.00g/cm3频率偏移(Hz)/电荷通道100最大总计数1000尺寸通道补偿25电荷通道补偿14499PM电压480kV气体吹送条件气体氮气吹送压强0.3Mpa喷嘴角度45度喷嘴距离离待被吹送的色粉微粒5mm吹送间隔0秒(即,连续吹送)。图案印刷色粉的第一平均电荷量或沉积在显影辊104上的图案印刷色粉的测量的平均电荷量是-20iiC/g。由变差系数cr/m给出的变差系数(coefficientofvariation)是0.41。变差系数cj/m是在色粉微粒上的电荷量分布的标准偏差a对在色粉微粒上的电荷量的平均值mJ勺比率。{图像印刷色粉的制备}品红色图像印刷色粉(M)用与图案印刷色粉相同的方式制备,其中不同的是,使用5重量份的喹吖啶酮代替炭黑,以及使用0.5重量份的BONTRONE-84作为电荷控制剂代替T-77。测量第二平均电荷量或图像印刷色粉(M)的平均电荷量。在显影辊104上的品红色图像印刷色粉(M)上的平均电荷量m是-13.0^C/g。变差系数cr/m是0.62。黄色图像印刷色粉(Y)用与品红色图像印刷色粉(M)相同的方式制备,其中不同的是,使用5重量份的单偶氮黄代替喹吖啶酮。在显影辊104上的黄色图像印刷色粉(Y)上的平均电荷量m是-13.1jiC/g。变差系数cj/m是0.61。青色图像印刷色粉(C)用与品红色图像印刷色粉(M)相同的方式制备,其中不同的是,使用5重量份的酞菁蓝代替喹吖啶酮。在显影辊104上沉积的黄色图像印刷色粉(Y)上的平均电荷量m是-12.9^iC/g。变差系数cj/m是0.60。图5示出品红色(M)、黄色(Y)和青色(C)色粉的光谱吸收特性。这些色粉各自具有在400-750nm范围内的波长处的峰值吸收率。作为图案印刷色粉的黑色(K),以及作为图像印刷色粉的黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)分别置于图像形成单元31、32、33和34。如在图l中示出的,图像形成单元31-34连接到印刷机10,它们沿记录纸50的传送通道排成一行。然后,执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。接着,操作图像形成单元31-32以印刷ISO/JIS-SCIDNl画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS誦SCID))。形成了ISO/JIS陽SCIDNl画像图像的潜像,其用图案印刷色粉显影,转印到记录纸50上面,然后定影为永固图像。印刷的画像是令人满意的,具有足够的颗粒性和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。特别地,对比度在背景(大致上白色的,未印刷的部分)和Anoto图案之间通过使用Anoto图案分析器(可从TECHKON获得)测量。作为识别性能的指标的最小值是0.91,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0028。"最小值"指的是印刷点和背景之间对比度的最低值(该Anoto笔以此可以探测到纸上印刷的红外线吸收材料点)。该最小值是无量纲的。由AnotoGroupofLund,Sweden规定的最小值是0.73。因此,可以推断使用本发明的图案印刷色粉印刷的位置编码图案是足够的。图6示出使用本发明的图案印刷色粉印刷的Anoto图案的扩大视图(放大倍数xio)。如从图6清楚的,在放大镜下的观察示出各个点是非常好地成形的。表1将图案印刷色粉的色粉微粒上的平均电荷量与点图案的重现性联系起来。表2将黄色、品红色和青色图像印刷色粉(Y,M和C)的色粉微粒上的平均电荷量与它们的变差系数cj/m联系起来。表1和2揭示该图案印刷色粉具有比图像印刷色粉小的变差系数cj/m。也就是说,对于图案印刷色粉的电荷量分布(第一分布)具有比对于图案印刷色粉的电荷量分布(第二分布)小的标准偏差。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>对比#1图案印刷色粉(对比#1)以与例子l相同的方式制备,其中不同的是,使用了0.1重量份的T-77(电荷控制剂)。沉积在显影辊104上的对比#1上的平均电荷量是-10.1pC/g。变差系数a/m是1.11。这意味着电荷控制剂的减小了的量导致了色粉微粒上的较低平均电荷量和电荷量的粗尾型分布,即,电荷量被散开在大范围的值上。对比#1的图案印刷色粉和例子#1的彩色色粉(Y,M,C)分别置于图像形成单元31-34中,并且图像形成单元31-34连接到印刷机10。就如在例子#1中那样执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。然后,操作图像形成单元31-32以印刷或形成IS0/JIS-SCIDN1画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS-SCID))。印刷的画像是令人满意的,具有足够的粒度和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。作为识别性能的指标的最小值是0.65,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0210。该最小值略低于由AnotoGroupofLund规定的0.73。因此,可以推断使用对比#1印刷的位置编码图案是不足的。图7示出使用对比#1的图案印刷色粉印刷的Anoto图案的扩大视图(x10)。参考图7,在一些区域中的点缺失并且在点的附近注意到了色粉的尘末。表1将在对比#1的色粉微粒上的平均电荷量与位置编码图案的重现性联系起来。对比#2图案印刷色4分(对比#2)以与例子1相同的方式制备,其中不同的是,使用了0.2重量份的T-77(电荷控制剂)。沉积在显影辊104上的对比弁2上的平均电荷量是-13.0^iC/g。变差系数cj/m是0.61。这意味着减少电荷控制剂的量导致了色粉微粒上的较低电荷平均量和电荷量的粗尾型分布,即,电荷量一皮散开在大范围的值上。例子#1的彩色色粉(Y,M,C)和对比#1的图案印刷色粉分别置于图像形成单元31-34中,并且图像形成单元31-34连接到印刷机10。就如在例子#1中那样执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。然后,操作图像形成单元31-32以印刷或形成ISO/JIS-SCIDNl画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS-SCID))。印刷的画像是令人满意的,具有足够的粒度和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。作为识别性能的指标的最小值是0.70,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0102。该最小值略低于由AnotoGroupofLund规定的0.73。因此,可以推断使用对比#2印刷的图案是不足的。在一些区域中的点缺失并且在点附近注意到了色粉的尘末。表1将对比#2的色粉微粒上的平均电荷量与位置编码图案的重现性能联系起来。图像印刷色粉(Y,M和C)用于印刷例如图片、表格和符号。因此,需要沉积相对大量的这些色粉到感光鼓101。相反地,图案印刷色粉仅需要印刷位置编码图案或具有仅为大约100|im直径的点的图案。印刷这样的位置编码图案要求沉积相对少量的色粉到感光鼓101上。注意在感光鼓101上的色粉通过由横跨感光鼓101和转印辊的电场所产生的库仑力而转印到记录纸50上面。为了提高点位置的重现性,增加色粉微粒上的电荷量使得这些色粉微粒将被转印到它们应该位于的在感光鼓上的位置上面是必须的。如果在色粉微粒上的电荷量是大的,则在感光鼓101和色粉微粒之间作用的像力是大的。如果大量的色粉沉积到感光鼓101,则像力是大的,从而使接近感光鼓101的表面的色粉微粒难以离开感光鼓101。因此,在感光鼓101上的残留色粉量增加,从而不能确保印刷在记录纸50上的图像的足够的密度。另外,清洁刮片从感光鼓101刮除残留色粉变得困难。残留色粉的增加的量可在清洁刮片105下面通过,导致差的清洁效果。如前面说明的,印刷位置编码图案仅消耗有限量的色粉并且因此残留色粉的量是少的,从而没有上述的缺点。相反地,印刷常规图像消耗较大量的色粉并且因此可出现差的清洁。由于上文提及的原因,对于图像印刷色粉在色粉微粒上的平均电荷量小于对于图案印刷色粉的在色粉微粒上的平均电荷量是更可取的。增加色粉微粒上的电荷量的一个方法是增加电荷控制剂的量。确保色粉微粒上的电荷量的细尾型分布的一个方法是使用具有较小微粒直径的电荷控制剂,以使用具有色粉微粒直径的细尾型分布的色粉,或使用具有粒度的细尾型分布的色粉。具有较小微粒直径的电荷控制剂和具有色粉微粒直径的细尾型分布的色粉增加了色粉的生产成本。此外,在色粉微粒上的电荷量的细尾型分布导致在图案印刷色粉和图像印刷色粉两者中增加的生产成本。因此,对于图像印刷色粉在色粉微粒上的电荷量大于对于图案印刷色粉的在色粉微粒上的电荷量是更可取的。如上文说明的,图案印刷色粉具有比图像印刷色粉更大的电荷量,并且其的色粉微粒上的电荷量分布具有比图像印刷色粉的色粉微粒上的电荷量分布的标准偏差更小的标准偏差。因此,第一实施例的图案印刷色粉足够形成位置编码图案,其使Anoto笔能够捕获关于它在位置编码图案上的位置的信息,并且改善点识别性能。第二实施例第一实施例已经从使用炭黑的色粉方面说明。炭黑作为着色剂和红外线吸收剂,其吸收被Anoto笔识别的在近红外区中的光。第二实施例与第一实施例不同,其中使用了红外线吸收剂而不是炭黑。例子#2{图案印刷色粉}下列材料在HENSCHEL混合器中混合在一起100重量份的聚酯树脂(数均分子量Mn=3700,玻璃化转变点Tg=62°C,软化点T1/2=115°C),0.5重量份的电荷控制剂(可从HODOGAYACHEMICALLTD.获得的T-77),10重量份的掺杂镓的氧化锌(PazetGK-40,可从HakusuiTech获得)和4.0重量份的巴西棕榈(巴西棕榈蜡1号粉,可从KATOYOKO获得)。掺杂镓的氧化锌作为红外线吸收剂、用于帮助Anoto笔读取位置信息的添加剂和着色剂。然后,该混合物被熔化并且用双螺杆挤压机揉和,然后冷却,并且最终用具有2mm直径筛子的切碎机粗4造地破碎。然后,破碎的材料用沖击射流4分碎才几或分散分离机(可从NihonPneumaticIndustry获得)粉碎,然后使用风力分选机分类,从而获得色粉基体。随后,色粉基体经历外部添加过程。3.0重量份的量的疏水二氧化硅(平均初级樣i粒直径16nm,可从JapanAerosil获得)被添加到lkg的色粉基体(100重量份)中,并且在HENSCHEL混合器中被搅动3分钟,从而获得第二实施例的图案印刷色粉(例子#2)。沉积在显影辊104上的图案印刷色粉上的平均电荷量是-19.1pC/g。变差系数d/m是0.44。由于掺杂镓的氧化锌(GZO)在可见光下大致上是白色粉,包含明的(大致上与记录纸50的颜色相同)。因此,与使用包含炭黑的色粉印刷的图像不同,包含掺杂镓的氧化锌的印刷的图像看起来大致上是白色的,其与例如记录纸50相同。参考图4,包含掺杂镓的氧化锌的图案印刷色粉不吸收可见光并且具有在近红外区域中的波长(800-1200nm)处的峰值吸收率。第二实施例的图案印刷色粉和例子#1的图像印刷色粉分别置于图像形成单元31-34中,并且图像形成单元31-34连接到印刷机10。就如在例子#1中那样执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。然后,操作图像形成单元31-32以印刷或形成ISO/JIS誦SCIDNl画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS-SCID))。印刷的画像是令人满意的,具有足够的颗粒性和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。作为识别性能指标的最小值是0.92,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0025。由AnotoGroupofLund规定的最小值是0.73。因此,可以推断使用本发明的图案印刷色粉印刷的位置编码图案是足够的。在放大镜下的观察示出各个点是非常好地成形的。表1将例子#2的色粉微粒上的平均电荷量与点图案的重现性联系起来。第二实施例的图案印刷色粉(例子#2)包含代替炭黑的掺杂镓的氧化锌。记录纸50的未印刷区大致上是白色的并且不具有灰色色调(否则如果使用例子#1则会有灰色色调),使得印刷的图像能够看起来良好且有吸引力。对比#3图案印刷色粉(对比#3)以与例子2相同的方式制备,其中不同的是使用0.1重量份的T-77(电荷控制剂)。沉积在显影辊104上的对比#3上的平均电荷量是-10.5(iC/g。变差系数cj/m是1.19。这意味着减小电荷控制剂的量导致色粉微粒上的较低电荷平均量和色粉微粒上的电荷量的粗尾型分布,即,电荷量被散开在大范围的值上。对比#3和例子#1的彩色色粉(Y,M,C)分别置于图像形成单元31-34中,并且图像形成单元31-34连接到印刷机10。就如在例子#1中那样执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。然后,操作图像形成单元31-32以印刷或形成ISO/JIS-SCIDN1画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS-SCID))。印刷的画像是令人满意的,具有足够的颗粒性和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。作为识别性能的指标的最小值是0.63,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0222。因此该识别性能的最小值略低于由AnotoGroupofLund规定的0.73。因此,可以推断使用本发明的图案印刷色粉的印刷的图案是不足的。在一些区域中的点缺失并且在点附近注意到了色粉的尘末。表1将对比#3的色粉微粒上的平均电荷量与点图案的重现性联系起来。例子#3下列的材料在HENSCHEL混合器中混合在一起100重量份的聚酯树脂(数均分子量,Mn=3700,玻璃化转变点Tg=62°C,软化点T1/2=115°C),0.5重量份的电荷控制剂(可从HODOGAYACHEMICALLTD.获得的T-77),10重量4分的KAYASORB-IRG022(日本化药制造的diimonium系列KAYASORBIRG022)(由日本东京的NipponKayakuCo.,Ltd.制造的基于diimonium的染料)和作为脱模剂的4.0重量份的巴西棕榈(巴西棕榈蜡1号粉,可从KATOYOKO获得)。KAYASOBR-IRG022作为有机红外线吸收剂、用于帮助Anoto笔读取位置信息的添加剂和着色剂。Diimonium是通常在光学记录媒体例如CD和DVD中4吏用的一种红外线吸收材料。然后,该混合物被熔化并且用双螺杆挤压机揉和,然后冷却,并且最终用具有2mm直径筛子的切碎机粗糙地破碎。然后,破碎的材料用冲击射流粉碎机或分散分离机(可从NihonPneumaticIndustry获得)粉碎,然后使用风力分选机分类,从而获得色粉基体。随后,色粉基体经历外部添加过程。3.0重量份的量的疏水二氧化硅(平均初级樣i粒直径16腿,可从JapanAerosil获得)被添加到lkg的色粉基体(100重量份)中,并且在HENSCHEL混合器中被搅动3分钟,从而获得例子#3的图案印刷色粉。沉积在显影辊104上的例子#3上的平均电荷量是-18.9)iC/g。变差系数o/m是0.39。KAYASOBR-IRG022在可见光下是绿色的4分末。由于仅仅包含少量的KAYASOBR-IRG022,所得的色粉当被可见光照射时对于人眼是相当不可见的或透明的(大致上与记录纸50的相同的颜色,即白色)。因此,与使用包含炭黑的色粉印刷的图像(例子#1)不同,使用包含KAYASOBR-IRG022的例子#3印刷的图像看起来大致上是与例如记录纸50相同的白色。参考图4,包含KAYASOBR-IRG022的图案印刷色粉不吸收可见光并且具有在近红外区中的波长(800-1200nm)处的峰值吸收率。第二实施例的例子#3和例子#1的图像印刷色粉(Y,M,C)分别置于图像形成单元31-34中,并且图像形成单元31-34连接到印刷机10。就如在例子#1中那样执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。然后,操作图像形成单元31-32以印刷或形成ISO/JIS-SCIDNl画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS隱SCID))。印刷的画像是令人满意的,具有足够的颗粒性和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。作为识别性能指标的最小值是0.90,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0029。由AnotoGroupofLund规定的最小值是0.73。因此,可以推断使用例子#3印刷的图案是足够的。在放大镜下的观察示出各个点是非常好地成形的。第二实施例的图案印刷色粉包含代替炭黑的大致上白色的颜料。记录纸50的未印刷区大致上是白色的并且不具有灰色色调(否则如果使用例子#1则会具有灰色色调)。表1将例子#3上的平均电荷量与点图案的重现性联系起来。对比#4图案印刷色粉(对比#4)以与例子3相同的方式制备,其中不同的是使用0.1重量份的T-77(电荷控制剂)。在显影辊104上的图案印刷色粉微粒上的平均电荷量是-10.4pC/g。变差系数(j/m是1.16。这意味着减小电荷控制剂的量导致了色粉微粒上较低的电荷平均量和色粉微粒上的电荷量的粗尾型分布,即,电荷量被散开在大范围的值上。对比#4和例子#1的彩色色粉(Y,M,C)分别置于图像形成单元31-34中,并且图4象形成单元31-34连接到印刷机10。就如在例子#1中那样执行印刷。操作图像形成单元31以在记录纸50上印刷或形成Anoto图案。然后,操作图像形成单元31-32以印刷或形成ISO/JIS-SCIDNl画像图像(JIS9201-1995(ISO/JIS-SCID))。印刷的画像是令人满意的,具有足够的颗粒性和颜色重现性。然后,如此印刷的Anoto图案的对比度使用Anoto笔测量。作为识别性能指标的最小值是0.66,并且表示识别性能的变化的标准偏差是0.0200。该最小值略低于由AnotoGroupofLund规定的0.73。因此,可以得出使用对比#4印刷的图案是不足的。在一些区域中的点缺失并且在点附近注意到了色粉的尘末。表1将在对比#4上的电荷量与点图案的重现性联系起来。如上文说明的,即使当图案印刷色粉包含红外线吸收剂(仅在近红外区域中具有峰值吸收率(800-1200nm)而在可见光区域中没有吸收)时,在图案印刷色粉微粒上的电荷量的绝对值大于图像印刷色粉的电荷量的绝对值并且具有在色粉^t粒上的电荷量的细尾型分布。因此,第二实施例提供能够印刷可以被Anoto笔准确识别的位置编码图案的图像形成装置。第二实施例的图案印刷色粉在可见光区域中不吸收光。也就是说,在记录纸50上印刷的位置编码图案大致上是白色的或对于人眼是不可见的,从而提供良好的和有吸引力的印刷,使得观看者可观察到印刷的图像而不需要显著的色粉雾或背景阴影。本发明不限于第一和第二实施例并且可以任何方式修改而没有背离本发明的范围。尽管实施例的图像形成装置关于印刷机说明,本发明还可适用于复印机、传真机或多功能印刷机(MFP)权利要求1.一种图像形成装置,包括对位置编码图案进行图像形成的第一图像形成单元(31),所述第一图像形成单元在其中收容第一显影剂材料(K);多个第二图像形成单元(32-34),其每个根据印刷数据形成对应的图像,所述图像与所述位置编码图案不同,所述第二图像形成单元(32-34)的每个在其中收容对应的第二显影剂材料(Y,M或C);使所述第一显影剂材料带电为第一平均电荷量并且具有电荷量的第一分布,并且使所述第二显影剂材料带电为第二平均电荷量并且具有电荷量的第二分布,使得所述第一平均电荷量大于所述第二平均电荷量,并且电荷量的所述第一分布具有比电荷量的所述第二分布小的标准偏差(σ)。2.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一显影剂材料是透明的。3.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一显影剂材料具有在红外区域中的波长处的峰值吸收率。4.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一显影剂材料具有在800-1200nm范围内的波长处的峰值吸收率。5.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一显影剂材料是黑色的。6.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一显影剂材料其中包括炭黑。7.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第二显影剂材料具有在可见光范围内的波长处的峰值吸收率。8.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一显影剂材料具有在400-750nm范围内的波长处的峰值吸收率。9.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一图像形成单元和所述第二图像形成单元在传送记录介质的传送通道中排成一行。10.如权利要求9所述的图像形成装置,其中所述第一图像形成单元沿传送记录介质的方向放置在所述第二图像形成单元的上游。11.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述位置编码图案是用多个点构成的点图案使得每个点远离其余的点。12.如权利要求11所述的图像形成装置,其中所述多个点位于行的位置之外。13.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述位置编码图案是Anoto图案。14.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一图像形成单元是单个图像形成单元并且所述第二图像形成单元包括形成黄色图像的黄色图像形成单元、形成品红色图像的品红色图像形成单元和形成青色图像的青色图像形成单元。15.如权利要求1所述的图像形成装置,其中所述第一图像形成单元形成其中点互相分离的点图案,并且所述第二图像形成单元形成至少字符或者除了字符和位置编码图案之外的图像。全文摘要图像形成装置能够印刷位置编码图案。第一图像形成单元形成位置编码图案并且于其中收容第一显影剂材料。多个第二图像形成单元每个根据印刷数据形成对应的图像,该图像与位置编码图案不同,这些第二图像形成单元的每个于其中收容对应的第二显影剂材料。使第一显影剂材料带有第一平均电荷量并且具有电荷量的第一分布。使第二显影剂材料带有第二平均电荷量并且具有电荷量的第二分布,使得第一平均电荷量大于第二平均电荷量,并且电荷量的第一分布具有比电荷量的第二分布小的标准偏差(σ)。文档编号G03G15/01GK101685282SQ20091017925公开日2010年3月31日申请日期2009年9月24日优先权日2008年9月25日发明者石原彻申请人:日本冲信息株式会社
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