专利名称：控制热压定影法定影的图像的光泽度的方法、装置和系统的制作方法
控制热压定影法定影的图像的光泽度的方法、装置和系统
相关串请
本申请涉及题为MULTI-STAGE FIXING SYSTEMS, PRINTING APPARATUSES AND METHODS OF FIXING MARKING MATERIAL TO SUBSTRATES 的美国专利申请 No. 12/855，011， 其全部内容以引用的方式纳入本说明书中。技术领域
本文公开的内容涉及控制通过热压定影系统定影的图像的光泽度的方法、设备和系统。
背景技术：
相关技术中的定影系统通常不提供对特殊印刷图像光泽度的控制。在将标记材料 (例如调色剂)熔合或定影到基底(例如卷筒纸)上形成调色剂图像的相关技术中的定影系统中，参数，例如熔合面、出油率(oil rate)和调色剂均为常数。可调节定影温度以确保该调色剂图像被充分定影于基底表面，但改变定影温度并不提供对定影调色剂图像光泽度的控制。发明内容
本发明公开了允许对熔合或定影图像的光泽度进行控制的方法、装置和系统。所需的光泽度可能取决于图像内容和图像定影于其上的介质或基底的光泽度。通常，(例如) 彩色或图像印刷品可能需要高光泽度。无光泽的纸和文本文件具有低光泽度时可能看上去更吸引人。本文公开的方法、设备和系统通过热压定影提供了对定影于基底上的印刷图像 (例如调色剂)的光泽度的控制。
在一些实施方案中，一个用于将标记材料接触定影于基底上的定影系统可包括一个定影元件和一个加压元件。加压元件可包括一个由聚氨酯制成的接触层。聚氨酯是一种耐久性弹性体，因其较高的弹性模量和耐温性而有利。也可预见其他材料，例如高负载硅氧烷、氟化橡胶等。接触层在定影时与图像和/或基底接触。可排列定影元件和加压元件以限定定影压印线。当基底通过压印线时，可操作定影元件和加压元件来施加热压定影条件以将标记材料熔合或定影于基底(例如卷筒纸)上。
热压定影条件可包括压印线处约300psi至约1200psi的压力。例如，在熔合时定影压印线处的压力可为700psi。熔合压印线温度可为约80摄氏度至约140摄氏度。在一些实施方案中，可用具有聚氨酯接触面的加压元件来形成具有低光泽度(例如小于4ggu) 的定影图像。低光泽度的定影图像是可变的，并且可被抛光、摩擦或磨光以达到所要的光泽度，并且标记材料在抛光系统部件上基本不发生胶印。
在一些实施方案中，方法包括通过使用具有聚氨酯接触层的加压元件在热压定影条件下将标记材料定影于基底上来形成定影图像。在其他实施方案中，方法包括将抛光装置用于低光泽定影图像以改变其光泽度并达到所需的光泽度。抛光系统可位于定影压印线的线内、下游。可将该抛光系统用于定影的低光泽度图像上以达到所需的光泽度，例如大于约2ggu并可高达约IOOggu,且在抛光系统的元件上没有胶印。
根据示例性实施方案，可将在热压条件(即，中压至高压和低温)下通过具有加压元件接触层的定影组件定影的低光泽度图像磨光，即可将其磨光以改变光泽度。特别地，可将该定影图像抛光以使光泽度从低光泽度(例如2ggu)变为高光泽度(例如约IOOggu)或介于二者间的光泽度。可做到这样而不会使标记材料在抛光系统的部件上发生胶印。
因此，本文公开的方法、设备和系统使得可生产定影的低光泽图像，所述图像可通过下游和/或线内抛光系统，或磨光设备改进而产生高的或中间的光泽度。前述示例性光泽度值和范围适用于调色剂，并且对于不同的标记材料(例如高标称熔点调色剂)可不同。 根据一些示例性实施方案，其他可用的标记材料可包括磁性调色剂、固体油墨、液体油墨和凝胶油墨。
本文描述了一些示例性实施方案。但是，可以预见，任何引入了本文描述的方法、 装置和系统的特征的系统都包括在这些示例性实施方案的主旨和范围之内。
本文公开了以下实施方案
I. 一种用于控制通过一个定影系统定影于基底上的标记材料图像的光泽度的方法，所述定影系统具有一个定影元件和一个加压元件，所述定影元件和所述加压元件限定定影压印线，可使具有未定影标记材料的基底平移通过所述定影压印线进行定影，所述加压元件具有一个含聚氨酯的接触面，所述方法包括
在定影压印线处接收具有未熔合标记材料的基底；
将所述标记材料定影于所述基底上，其中定影包括使基底与加压元件的接触面接触以形成可抛光的定影图像。
2.实施方案I的方法，其中定影还包括在定影压印线处施加约80摄氏度至约120 摄氏度的温度。
3.实施方案I的方法，所述方法还包括加热所述定影元件和所述加压元件中的至少一个。
4.实施方案3的方法，其中加热包括加热至约80摄氏度至约120摄氏度的温度。
5.实施方案3的方法，其中定影还包括在定影压印线处施加约300至约800psi的压力。
6.实施方案3的方法，其中定影还包括在定影压印线处施加约700psi的压力。
7.实施方案I的方法，所述方法还包括从定影压印线输出具有小于约3ggu的低光泽度的可抛光的定影图像。
8.实施方案I的方法，所述方法还包括从定影压印线输出具有约2ggu的低光泽度的可抛光的定影图像。
9.实施方案I的方法，其中一个抛光系统位于定影压印线的下游，所述方法还包括
对定影图像进行抛光来形成具有大于约2ggu且等于或小于约30ggu的高光泽度或中等光泽度的图像。
10.实施方案I的方法，其中定影包括加热定影元件至约100摄氏度的温度。
11.实施方案I的方法，其中定影包括加热加压元件至约120摄氏度的温度。
12. 一种定影图像光泽度控制设备，包含
一个定影系统，其配置为将标记材料定影于基底上，所述定影系统具有限定定影压印线的定影元件和加压元件，所述加压元件具有含聚氨酯的接触面，所述接触面在定影时与基底相接触以输出可抛光的、低光泽度定影图像。
13.实施方案12的设备，其中定影压印线具有约80摄氏度至约120摄氏度的定影温度。
14.实施方案12的设备，其中定影压印线具有约300psi至约800psi的定影压力。
15.实施方案14的设备，其中所述压力通过所述加压元件施加。
16.实施方案12的设备，其中定影元件和加压元件中的至少一个被加热至约80摄氏度至约120摄氏度的温度。
17.实施方案12的设备,其中所述定影系统位于一个抛光系统的上游,用于任选地对定影图像进行抛光以产生所需的光泽度。
18.实施方案17的设备，其中所述抛光系统包含至少一个辊用于接触定影图像。
19. 一种定影图像光泽度控制系统，包含
一个用于将标记材料定影于基底上以在基底上形成低光泽度定影图像的定影装置；和
—个任选地抛光定影图像至所需的光泽度的抛光装置。
图I显示了一个示例性实施方案的光泽度控制系统和抛光系统的图示性侧视图。
图2A显示了一张用相关技术系统定影的定影调色剂图像的展开图的照片。
图2B显示了一张根据示例性实施方案的方法和系统定影的低光泽度定影调色剂图像的放大图的照片。
图2C显示了一张根据示例性实施方案的方法和系统定影的高光泽度定影调色剂图像的放大图的照片。
具体实施方式
示例性实施方案意在覆盖所有可包括于本文所述的方法、装置和系统的主旨和范围内的替换方案、修改方案和等价方案。
参考附图来理解采用带有聚胺酯接触面的加压元件、通过热压定影法定影于基底上的标记材料图像的光泽度的控制或选择的方法、装置和系统。在附图中，全文使用同样的附图标记来表示相似或相同的元件。附图描述了多种实施方案和数据，其涉及控制熔合或定影图像的光泽度的示例性方法、装置和系统的实施方案。
—些实施方案的装置和系统可包括用于通过热压定影将标记材料(例如调色剂或用于喷墨印刷系统的固体油墨)定影于基底上以在基底上印刷图像的系统。采用热压定影将标记材料(例如调色剂)定影于基底上的示例性方法和设备公开于FIXING DEVICES INCLUDING EXTENDED-LIFE COMPONENTS AND METHODS OF FIXING MARKING MATERIAL TO SUBSTRATE S (代理机构卷号20100533-US-NP)，其全部内容以引用的方式纳入本说明书中， MULTI-STAGE FIXING SYSTEMS, PRINTING APPARATUSES AND METHODS OF FIXING MARKINGMATERIAL TO SUBSTRATES(代理机构卷号20091626-US-NP)，其全部内容以引用的方式纳入本说明书中，和 FIXING DEVICES FOR FIXING MARKING MATERIAL TO A WEB WITH CONTACT PRE-HEATING OF WEB AND MARKING MATERIAL AND METHODS OF FIXING MARKING MATERIAL TO A WEB(代理机构卷号20091653-US-NP)，其全部内容以引用的方式纳入本说明书中。
一些实施方案的装置和系统可包括一个可平移的元件(例如传送带)，其将一个被沉积于其上的调色剂标记的基底携带至定影压印线，在该处基底和标记材料被热压定影。具体地，使基底和标记材料经历低温、中压至高压条件以将标记材料定影于基底上。或者，一些实施方案可包括卷筒纸，其与沉积于其上的标记材料一起平移通过定影压印线。
在一些可选实施方案中，标记材料可直接沉积于定影元件的表面上。例如，定影元件可包括一个包含例如阳极化铝的表面。可将标记材料(例如油墨)沉积于所述铝的表面上，并平移至定影压印线。例如在固体油墨喷射系统中，一个阳极化熔合器元件和一个具有聚氨酯表面的加压元件可限定压印线，在该压印线上喷射的油墨在一步内被固定于纸上。 在其他可选实施方案中，标记材料可为一种在抵达熔合压印线之前被软化的固体油墨。
定影系统可包括一个定影元件和一个加压元件。定影元件和/或加压元件可被加热，并且可操作定影元件和加压元件以在定影压印线上施加热压定影条件。可包括一个用于加热定影元件和/或加压元件的热能量源。定影元件和加压元件一起形成熔合压印线。 在该定影压印线上，可操作定影元件和加压元件对基底和未定影的标记材料加热并施加压力使标记材料定影于基底上。
在一些实施方案中，加压元件可包括一个在定影时与基底相接触的接触面。接触面可包括一个由聚氨酯或类似材料形成的层。类似材料可包括任何高耐久性弹性体，例如硅酮、氟橡胶、NBR等。通过具有一个聚氨酯接触面的加压元件定影的图像可以低光泽度退出定影加压线。此外，可对定影的图像进行改进以改变其光泽度。在其他实施方案中，可使用一个抛光系统通过对图像进行抛光来改进低光泽度图像，以形成具有高光泽度或中等光泽度的图像。
图I显示了一个示例性实施方案的定影设备。该定影设备包括一个定影辊10。在一些实施方案中，定影辊10可为，例如具有由多孔的阳极化铝(氧化铝，Al2O3)制成的表面的鼓。定影棍10的表面可包含一种金属材料、一种陶瓷材料或一种复合材料。在其他实施方案中，定影辊10可包括一个包含聚氨酯、丁腈橡胶等的表面。定影辊10可旋转，并可通过一个加热源加热。在一些可选实施方案中，定影元件可为传送带，或可配置为携带标记材料通过定影压印线以将该标记材料固定于基底上。
定影压印线15可由定影辊10和加压辊20形成。加压辊20可包含芯和含有聚氨酯的外表面。定影时，可将压印线和定影辊10的外表面加热至一个适于将调色剂制剂定影于基底32上的温度。在一些实施方案中，定影温度可设定为约50°C至约140°C，如约90°C 至约140°C，或约105°C至约130°C，以将调色剂定影于基底32上。在一些实施方案中，可将加压辊20加热。增加施加于定影压印线上的压力使得可使用较低的定影温度。在一些实施方案中，可根据不同的基底材料和类型，以及不同的标记材料和类型来调节温度和压力。
在一些实施方案中，在定影时施加于基底32上的压力的量可为约300psi至约 3000psi,例如约300psi至约1500psi,或约400psi至约1000psio例如，压力可为约300psi 至约800psi。在一些实施方案中，定影压印线15上的压力可为约400psi至约IOOOpsi,而定影温度可为约90摄氏度至约140摄氏度。在一些可选实施方案中，定影压印线15上的压力可为约400psi至约700psi，而定影温度可为约90摄氏度至约140摄氏度。在其他实施方案中，定影处的压力可为约400psi至约700psi,而定影温度可为约105摄氏度至约130 摄氏度。
抛光装置可包含第一缓冲辊25和第二缓冲辊28。抛光装置可位于定影压印线15 的线内、其下游。在一些可选实施方案中，抛光装置可包括单一的辊，或两个以上的辊。抛光装置可包含衬垫、刷子...或其他适于磨光或摩擦由定影压印线15输出的低光泽度定影图像的元件，以代替所述辊。一些实施方案的其他抛光装置可包括机纺布或无纺布、单个纤维刷、连续抛光网等等。
可提供一个携带基底或网状基底(例如卷筒纸)的可平移的元件。例如，基底32 可设置为携带沉积于基底32上的标记材料穿过定影压印线15，然后任选地传送至抛光辊 25和28进行抛光。标记材料例如调色剂35可沉积于基底32上，并被携带至定影压印线 15。在一些实施方案中，基底32可为，例如平移通过定影压印线15的卷筒纸。在定影压印线15处，标记材料通过热压定影法被定影于基底32上。
根据一些实施方案，将标记材料38定影于基底上以形成具有低光泽度的图像。例如，所述图像可具有3ggu或更小的、例如2ggu的光泽度。任选地，定影的图像可采用一个抛光装置例如第一和/或第二抛光辊25和28进行抛光。可将抛光装置用于定影图像，以对定影的标记材料38进行磨光、摩擦或抛光。抛光过的定影图像包括一种抛光过的定影标记材料45，并且其光泽度高于根据示例性实施方案形成的未抛光的定影图像的光泽度。
方法的一些实施方案包括采用一个具有带聚氨酯接触面的加压元件的定影系统通过热压定影将标记材料定影于基底上。由这些方法和系统形成的定影图像展示出低光泽度和最小的胶印。一些实施方案还可包含一个抛光系统或装置，其可用于摩擦或磨光该熔合图像直至达到所需的光泽度。通过该抛光系统施加于定影的低光泽度图像的力的时长和 /或量可根据所需的光泽度而变化。
因此，一些实施方案的抛光系统可提供对由WPF方法定影的调色剂印刷图像的光泽度的控制。特别地，本文公开的抛光系统可与使用具有聚氨酯涂布的表面的加压辊的定影系统组合使用。
图2A-2C显示了纸基底上定影调色剂的放大图。具体地，图2A显示了具有定影的黑色和白色调色剂图像的纸基底的表面的放大图。图像由相关技术的方法、装置和系统形成并定影。所述调色剂图像的光泽度为约5ggu至约15ggu，并且无法在保持图像完整性的情况下对图像进行抛光来产生改变的光泽度。
图2B-2C的图像根据本文公开的示例性方法、装置和系统印刷，并与图2A的由相关技术的方法、装置和系统印刷的图像作比较。具体地，图2B显示了一个通过热压定影法定影于纸基底表面的调色剂图像的放大图。该图像具有无光泽表面，以及约2ggu的低光泽度。可对该图像进行抛光以产生大于例如2ggu至高达约30ggu的光泽度。
图2C显示了由与用于形成图2B的图像的方法、装置和系统基本相同的方法、装置和系统形成的图像的放大图。定影系统包含熔合器元件和加压元件，不包含传送带。所述加压元件包含一个聚氨酯表面。所述定影元件包含一个阳极化表面。
定影在热压条件下进行。加压元件的温度为120摄氏度，而定影元件的温度为100摄氏度。施加于定影压印线的压力为700psi。压印线宽度为5. 2mm,并且停顿时间为2ms。 不进行预加热的步骤。
图2A中所示的通过相关技术的方法、装置和系统所达到的光泽度通常在5ggu和 15ggu之间。相关技术系统未提供对定影图像的光泽度的控制。由相关技术系统的熔合压印线输出的图像具有处于上文刚刚指明的范围内的光泽度，并且无法进行抛光以将光泽度变至一个高光泽度或者一个中等光泽度。
根据本文所述的一些实施方案的方法、装置和系统在热压定影时采用具有含聚氨酯的外接触面的加压元件等来形成有利的可抛光的低光泽度图像。所定影的图像展示出约 2ggu的低光泽度，如图2B中所示。有利地，输出的展示出低光泽度的图像可进行抛光、磨光或擦亮以改变光泽度。例如，图2C中所示的擦亮的图像在用棉花轻轻地擦亮后展示出更高的光泽度，即25ggu。
虽然用于控制由热压定影法定影的印刷图像的光泽度的方法、装置和系统是参照示例性实施方案进行描述的，但许多替代方案、改进方案和变化方案对于本领域技术人员是显而易见的。因此，本文所阐明的方法、装置和系统的实施方案旨在说明，不在限制。有一些变化可在不背离示例性实施方案的主旨和范围的情况下做出。
应认识到，多种上面所公开的和其他的特征和功能，或其替代方案可根据需要并入多种其他的不同系统或应用。还有，多种目前无法预料或不曾预料到的替代方案、修改方案、变化方案或改进方案可随后由本领域技术人员作出。
权利要求
1.一种用于控制通过一个定影系统定影于基底上的标记材料图像的光泽度的方法，所述定影系统具有一个定影元件和一个加压元件，所述定影元件和所述加压元件限定定影压印线，可使具有未定影标记材料的基底平移通过所述定影压印线进行定影，所述加压元件具有一个含聚氨酯的接触面，所述方法包括在定影压印线处接收具有未熔合标记材料的基底；将所述标记材料定影于所述基底上，其中定影包括使基底与加压元件的接触面接触以形成可抛光的定影图像。
2.权利要求I的方法，其中定影还包括将所述定影压印线加热至约80摄氏度至约120 摄氏度的温度。
3.权利要求2的方法，其中定影还包括在所述定影压印线处施加约300至约SOOpsi的压力。
4.权利要求I的方法，所述方法还包括从所述定影压印线输出具有小于约3ggu的低光泽度的可抛光的定影图像。
5.权利要求I的方法，其中一个抛光系统位于所述定影压印线的下游，所述方法还包括对所述定影图像进行抛光来形成具有大于约2ggu且等于或小于约30ggu的高光泽度或中等光泽度的图像。
6.一种定影图像光泽度控制设备，包含一个定影系统，其配置为将标记材料定影于基底上，所述定影系统具有限定定影压印线的定影元件和加压元件，所述加压元件具有含聚氨酯的接触面，所述接触面在定影时与基底相接触以输出可抛光的、低光泽度定影图像。
7.权利要求6的设备，其中所述定影压印线被配置为加热至约80摄氏度至约120摄氏度的定影温度。
8.权利要求6的设备，其中所述加压元件被配置为在所述定影压印线处施加约300psi 至约800psi的定影压力。
9.权利要求6的设备，其中所述定影元件和所述加压元件中的至少一个被加热至约80 摄氏度至约120摄氏度的温度。
10.权利要求6的设备,其中所述定影系统位于一个抛光系统的上游,用于任选地对定影图像进行抛光以产生所需的光泽度，所述抛光系统包含至少一个辊以与所述定影图像接触。
全文摘要
一种输出具有低光泽度的热压定影图像的定影图像光泽度控制系统。可改变图像以将低光泽度变至高光泽度或者中等光泽度。所述定影系统包括一起形成定影压印线的一个加压辊和一个定影辊。所述加压辊具有一个聚氨酯接触面。一个抛光装置可对熔合图像进行抛光以达到所需的光泽度。
文档编号G03G15/20GK102540837SQ20111044505
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者A·S·孔代洛, C·林恩 申请人:施乐公司