耐脫模劑定影帶、定影裝置和製作定影帶的方法
2023-09-19 00:47:10
專利名稱：耐脫模劑定影帶、定影裝置和製作定影帶的方法
技術領域：
本發明涉及印刷定影技術，尤其涉及耐脫模劑定影帶、定影裝置和製作定影帶的方法。
背景技術：
在一些印刷設備中，色劑可以應用於承印材料以形成圖像。當圖像承受對置 (opposed)定影元件的壓力時，可以加熱圖像以將色劑定影(fix)到承印材料上。在這種印刷設備中，脫模劑可以用於定影元件中的一者以減少標記材料(marking material)對定影元件的附著。提供定影帶、定影裝置和使用對脫模劑具有抵抗作用的定影帶定影標記材料的方法將是符合需要的。
發明內容
提供了定影帶、定影裝置和製作用於定影裝置的定影帶的方法。所述定影帶的一種典型的實施方式可以包括內層，其包括形成所述定影帶的內表面的第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述內層包括第一聚合物；疊置於所述內層的所述第二表面的中間層，所述中間層包括第三表面、第一端面和與所述第一端面相對的第二端面，所述中間層包括矽橡膠；和包括形成所述定影帶外表面的第四表面的外層，所述外層疊置於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的部分，所述外層包括第二聚合物。所述外層密封和保護所述中間層以免暴露於施加於所述第四表面的液體脫模劑。優選地，所述第一聚合物為聚醯亞胺；和所述第二聚合物為含氟彈性體。優選地，所述內層本質上由聚醯亞胺組成；所述中間層本質上由矽橡膠組成；和所述外層本質上由含氟彈性體組成。優選地，其中所述外層用相同的粘合劑粘附於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的部分。優選地，所述內層具有約50 μ m到約100 μ m的厚度；所述中間層具有約150 μ m到約500 μ m的厚度；和所述外層具有約15 μ m到約40 μ m的厚度。本發明還提供了一種製作用於定影裝置的定影帶的方法，包括在內層的第二表面之上施加包括矽橡膠的中間層，所述內層包括與所述第二表面相對的第一表面，所述第一表面形成所述定影帶的內表面，所述中間層包括第三表面、第一端面和與所述第一端面相對的第二端面；在所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面、和從所述第一端面和第二端面向外設置的所述第二表面的部分之上施加包括第二聚合物的外層，所述外層包括形成所述定影帶外表面的第四表面，和通過切割穿過疊置在從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的所述部分上的所述外層和切割穿過所述內層的方式修整所述定影帶，其中所述外層密封和保護所述中間層以免暴露於施加於所述第四表面的液體脫模劑。優選地，所述第一聚合物為聚醯亞胺；和所述第二聚合物為含氟彈性體。優選地，所述內層本質上由聚醯亞胺組成；所述中間層本質上由矽橡膠組成；和所述外層本質上由含氟彈性體組成。優選地，所述中間層通過流動塗覆方式施加於所述內層的所述第二表面之上；和所述外層通過流動塗覆方式施加於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的所述部分之上。優選地，進一步包括用相同的粘合劑將所述外層粘附於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的所述部分。
圖1示出了印刷設備的一種典型的實施方式。圖2描述了包括抗脫模劑的定影帶的定影裝置的一種典型的實施方式。圖3描述了抗脫模劑的定影帶的一種典型的實施方式。圖4示出了製作圖3的定影帶的一種典型的方法。
具體實施例方式本公開的實施方式包括定影帶。該定影帶的一種典型的實施方式可以包括內層， 該內層包括形成該定影帶的內表面的第一表面和與該第一表面相對的第二表面，該內層包括第一聚合物；疊加在該內層的該第二表面上的中間層，該中間層包括第三表面、第一端面和與該第一端面相對的第二端面，該中間層包括矽橡膠；和包括形成該定影帶的外表面的第四表面的外層，該外層疊加在該第三表面、該第一端面、該第二端面以及從該第一端面和第二端面向外設置的該第二表面的部分上，該外層包括第二聚合物。該外層密封和保護該中間層使其不暴露於施加於該第四表面的液體脫模劑。本公開的實施方式進一步包括定影裝置。該定影裝置的一種典型的實施方式可以包括第一輥；包括外表面的定影元件；和被至少該第一輥輸送(entrained on)的定影帶。 該定影帶包括內層，該內層包括形成與該第一輥連接的該定影帶內表面的第一表面和與該第一表面相對的第二表面，該內層包括第一聚合物；疊加於該內層的第二表面上的中間層，該中間層包括第三表面、第一端面和與該第一端面相對的第二端面，該中間層包括矽橡膠；和包括形成該定影帶外表面的第四表面的外層，該第四表面與該定影元件的外表面形成夾區，該外層疊加在該第三表面、該第一端面、該第二端面、和從該第一端面和第二端面向外設置的第二表面的部分上，該外層包括第二聚合物。該外層密封和保護該中間層使其不暴露於施加於該第四表面的液體脫模劑。本公開的實施方式進一步包括製作定影帶的方法。該方法的一種典型的實施方式可以包括在內層的第二表面之上施加包括矽橡膠的中間層，該內層包括與第二表面相對的第一表面，該第一表面形成定影帶的內表面，該中間層包括第三表面、第一端面和與第一端面相對的第二端面；在第三表面、第一端面、第二端面、和從第一端面和第二端面向外設置的第二表面的部分之上施加包括第二聚合物的外層，該外層包括形成定影帶外表面的第四表面；和通過切割穿過疊置在從第一端面和第二端面向外設置的第二表面的部分上的外層和切割穿過內層的方式修整定影帶。其中外層密封和保護中間層以免暴露於施加於第四表面的液體脫模劑。在一些印刷工藝中，使用包括幹色劑的標記材料將圖像形成在承印材料上。這些印刷工藝可以利用包括形成定影夾區(nip)的定影元件的接觸(contact)定影裝置。在這些定影裝置中，通過向在定影夾區與定影元件接觸的承印材料和色劑圖像提供足夠的熱能和壓力，形成在該承印材料上的該色劑圖像被定影或熔合。在這種接觸定影裝置中，利用高溫、相對低壓條件可以將色劑定影到承印材料上。 這些裝置可以使用由輥輸送的連續定影帶。這些定影帶可以具有多層結構，包括具有由在定影夾區接觸承印材料的聚合物組成的外表面的外層。在這些定影裝置中，聚合物可以暴露於例如約150°C到200°C的表面溫度。液體脫模劑可以應用於形成該定影帶的外表面的聚合物上以降低承印材料和施加於該承印材料上的標記材料對該外表面的附著，從而減小粘髒(offset)並且促進剝離。然而，應當注意的是，當定影帶曝露於高溫且定影帶的軸端面暴露於脫模劑時，施加於定影裝置中的定影帶的脫模劑能夠導致多層定影帶結構的層剝落，因為脫模劑透入定影帶且使中間層膨脹，這導致外層剝落。結果，導致定影帶過早地不可用。鑑於這些觀察結果，提供了用於定影裝置的多層定影帶，當該定影帶暴露於脫模劑時該定影帶提供對層剝落的抵抗。如本文所使用的，術語「印刷設備」可以包括使用標記材料在承印材料上形成圖像的各種類型的設備。這些設備可以包括印刷機、複印機、傳真機、多功能機和諸如此類。圖1示出了一種典型的印刷設備100。該印刷設備100可以用於從各種類型的承印材料(例如塗布紙張或者非塗布(普通)紙張)生產印刷品。印刷設備100包括兩個按順序排列的供紙器組件102、鄰近該供紙器組件102的印刷組件106 (標記裝置)、鄰近該印刷組件106的反相器組件114和鄰近該反相器組件114的兩個堆放器(stacker)組件116。在印刷設備100中，供紙器組件102向印刷組件106供給承印材料。在印刷組件 106中，包括色劑的標記材料從顯影劑位置110傳輸到感光器帶108以在感光器帶108上形成色劑圖像。色劑圖像被轉印到通過供紙路徑供給的各自承印材料104的一面上。該承印材料通過定影裝置200前進以將色劑圖像定影在承印材料上。經由讓承印材料通過堆放器組件116或者經由讓承印材料反轉並回程到印刷組件106的方式，該反相器組件114操縱退出印刷組件106的承印材料。在堆放器組件116中，承印材料被裝載到堆放器車118上以形成紙堆120。圖2示出了定影裝置200的一種典型的實施方式。該定影裝置200的實施方式包括兩個或者兩個以上其上輸送連續定影帶的輥。示出於圖2中的定影裝置200包括定影輥 202和其上輸送環狀(連續)定影帶220的輥208、210、212和214，和壓力輥204。定影帶 220具有內表面222和相對的外表面224。定影帶220的外表面2 和壓力輥204的外表面205形成夾區206。定影帶220被驅動以在由箭頭A所指示逆時針方向上穿過夾區206 旋轉。在定影裝置200的圖示實施方式中，定影輥202以及輥208、210、212和214中的每一者都被加熱。在另一種實施方式中，輥208、210、212和214中的一者或一者以上可以不被加熱。如所示出的，定影輥202以及輥208、210、212和214每一者都包括內部加熱元件250，比如鎢石英燈、石英棒或者諸如此類。加熱元件250被供能以加熱定影帶220。定影裝置200進一步包括用於向定影帶220的外表面2M塗抹液體脫模劑的脫膜劑塗覆裝置系統260。具有正面232和背面234的承印材料230圖示正在進入夾區206。 脫模劑合成物對於在承印材料230通過夾區206以後降低正面232上的標記材料對外表面 224的附著以及提高承印材料230從外表面2M的機械脫模是有效的。脫模劑包括矽油，且也可以包含額外的添加劑。圖示脫模劑塗覆裝置系統260包括具有外表面沈4的塗料輥沈2。該外表面264 接觸定影帶220的外表面224以將脫模劑轉移(transfer)給外表面224。脫模劑可以被收集在如所述的268處。塗料輥沈2以可控的速度旋轉以將脫模劑傳送給定影帶220的外表面 224ο在定影裝置200操作期間，例如可以是紙片或紙卷的承印材料230被供應給夾區 206。在該夾區206，定影帶220的外表面2 接觸承印材料230的正面232和正面232上的標記材料，且承印材料230的背面234接觸壓力輥204的外表面205。定影帶220和壓力輥204向承印材料230和標記材料提供充分的熱能和壓力以將標記材料定影或者熔合到正面232上。圖3描述了定影帶220的一種典型的實施方式。如所示出的，定影帶220包括內層270、疊置在內層270的表面276上的中間層272，和疊置在中間層272的表面278上的外層274。在實施方式中，儘管內層270、中間層272和外層274中的每一者都描述為單層， 但是在定影帶220的厚度規格內這些層中的每一者都可以包括兩個或兩個以上的疊加層。 內層270包括定影帶220的內表面222且外層274包括定影帶220的外表面224。通常，內層270可以具有約50 μ m到約100 μ m的厚度，中間層272可以具有約150 μ m到約500 μ m 的厚度，和外層272可以具有約15 μ m到約40 μ m的厚度。定影帶220通常具有約350mm 到約450mm的寬度。在實施方式中，內層270由聚合物組成，其具有足夠高的彈性模量以提供足夠高的圓周剛性(circumferential stiffness)從而當該帶被安裝到定影裝置200的支承輥上時允許該帶被拉緊且經受小的圓周拉長。能夠將這些性能提供給內層270的典型的材料是聚醯亞胺。可以用於形成內層270的典型的聚醯亞胺是Kapton 聚醯亞胺，其可以從 E. I.du Pont de Nemours and Company獲得。內層270可以完全由聚醯亞胺組成，或者也可以包含一種或者一種以上的額外材料(比如添加劑)以提供內層270中所需要的化學、 機械和/或電氣性能。在實施方式中，中間層272包括矽橡膠。中間層272可以完全由矽橡膠組成，或者也可以包含一種或者一種以上的額外材料(比如添加劑)以提供中間層272中所需要的化學、機械和/或電氣性能。中間層272包括相對的軸向端面觀0、觀2。外層274由聚合物組成，從而在定影帶220中提供足夠的彈性和耐磨性。該聚合物可以為例如含氟聚合物。提供這些性能的典型的成組聚合物為含氟彈性體 (fluoroelastomers),比如可從 Ε· I. DuPont de Nemours and Company (東印度杜邦公司)
的性能彈性體獲得的VITON 含氟彈性體。在其它實施方式中，外層274可以包括聚合物，其提供低表面能、高耐磨性、低彈性模量(低剛性)、和足夠低的磨擦係數的性能以降低標記材料(比如色劑)對外表面224的附著。一種典型的材料是TEFLON PTFE (聚四氟乙烯)，其可從Ε. I. du Pont de Nemours and Company獲得。外層274可以完全由含氟聚合物組成，或者也可以包含一種或者一種以上的材料(比如添加劑)以在外層274中提供所需的化學、機械和/或電氣性能。如圖3所示，定影帶220的外層274完全疊置(覆蓋)在中間層272的表面278 和相對的端面觀0、282上，且也疊置在內層270的表面276的端部觀4、286上，該端部觀4、 286分別從端面觀0、282處向外設置。在液體脫模劑被施加於外表面2M時，外層274保護端面觀0、282和端部觀4、觀6，避免暴露於(接觸)該液體脫模劑。另外通過保護(封閉) 中間層272的端面觀0、282避免其暴露於脫模劑，能夠避免外層274膨脹和從中間層272 先期剝落從而提高該定影帶220的使用期限。製作定影帶220的一種實施方式的一種典型的方法將參考圖4進行描述。清潔連續的聚醯亞胺內層270的表面276。然後，將第一粘合劑施加於該已清潔的表面276。通過流動塗布工藝或者諸如此類將矽橡膠施加於表面276以形成具有寬度W1的中間層272。然後固化該矽橡膠中間層272，加工表面278和端面觀0、觀2。將第二粘合劑施加於該已加工完的表面278和端面觀0、觀2，且也施加於內層270的表面276的暴露的端部。然後，用流動塗布工藝或者諸如此類塗覆VITON 含氟彈性體以形成外層274。如所示出的，外層274 被施加在表面278之上、端面觀0、282之上和從端面觀0、觀2向外設置的內層270的表面 276的端部之上，從而完全覆蓋該塗覆的表面。外層274在該矽橡膠前面和並跨越該矽橡膠塗覆從而將該矽橡膠中間層272密封。如所示出的，該VITON 含氟彈性體具有寬度W2。 然後，固化該VITON 含氟彈性體。該第二粘合劑提供該VITON 含氟彈性體對矽橡膠中間層272的粘附性也提供對聚醯亞胺內層270的粘附性。如所示出的，通過在VITON 含氟彈性體直接塗布於該內層270的位置切割穿過該VITON 含氟彈性體且也切割穿過內層270的方式修整定影帶220從而產生具有最終寬度W3的定影帶220。在得到的定影帶 220中，矽橡膠密封在VITON 之下。在典型的定影帶220中，內層270具有約75 μ m的厚度，中間層272具有約180 μ m的厚度，和外層274具有約20 μ m的厚度。實驗測試的結果已表明，包括聚醯亞胺內層、內層上的矽橡膠中間層、和中間層上的VITON 外層的，其中矽橡膠層的軸向端面在定影裝置中在高溫下暴露於矽油脫模劑的定影帶會導致VITON 外層從矽橡膠剝落。在相同的測試條件下，實驗結果已表明，包括同樣的三層的，但矽橡膠的軸向端面不暴露、而是由塗覆(coated)在矽橡膠軸向端面之上的VITON 外層所覆蓋的定影帶將不會出現VITON 外層剝落的跡象。即使在壽命測試後，在該定影帶上沒有觀察到VITON 外層剝落的跡象，該測試表明該定影帶的壽命是預期壽命的大約兩倍。
權利要求
1.一種用於定影裝置的定影帶，包括內層，其包括形成所述定影帶的內表面的第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述內層包括第一聚合物；疊置於所述內層的所述第二表面的中間層，所述中間層包括第三表面、第一端面和與所述第一端面相對的第二端面，所述中間層包括矽橡膠；和包括形成所述定影帶外表面的第四表面的外層，所述外層疊置於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的部分，所述外層包括第二聚合物，其中所述外層密封和保護所述中間層以免暴露於施加於所述第四表面的液體脫模劑。
2.根據權利要求1所述的定影帶，其中 所述第一聚合物為聚醯亞胺；和所述第二聚合物為含氟彈性體。
3.根據權利要求1所述的定影帶，其中 所述內層本質上由聚醯亞胺組成； 所述中間層本質上由矽橡膠組成；和所述外層本質上由含氟彈性體組成。
4.根據權利要求1所述的定影帶，其中所述外層用相同的粘合劑粘附於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的部分。
5.根據權利要求1所述的定影帶，其中所述內層具有約50 μ m到約100 μ m的厚度； 所述中間層具有約150 μ m到約500 μ m的厚度；和所述外層具有約15 μ m到約40 μ m的厚度。
6.一種製作用於定影裝置的定影帶的方法，包括在內層的第二表面之上施加包括矽橡膠的中間層，所述內層包括與所述第二表面相對的第一表面，所述第一表面形成所述定影帶的內表面，所述中間層包括第三表面、第一端面和與所述第一端面相對的第二端面；在所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面、和從所述第一端面和第二端面向外設置的所述第二表面的部分之上施加包括第二聚合物的外層，所述外層包括形成所述定影帶外表面的第四表面，和通過切割穿過疊置在從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的所述部分上的所述外層和切割穿過所述內層的方式修整所述定影帶，其中所述外層密封和保護所述中間層以免暴露於施加於所述第四表面的液體脫模劑。
7.根據權利要求6所述的方法，其中 所述第一聚合物為聚醯亞胺；和所述第二聚合物為含氟彈性體。
8.根據權利要求6所述的方法，其中 所述內層本質上由聚醯亞胺組成； 所述中間層本質上由矽橡膠組成；和所述外層本質上由含氟彈性體組成。
9.根據權利要求6所述的方法，其中所述中間層通過流動塗覆方式施加於所述內層的所述第二表面之上；和所述外層通過流動塗覆方式施加於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的所述部分之上。
10.根據權利要求6所述的方法，進一步包括用相同的粘合劑將所述外層粘附於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的所述部分。
全文摘要
提供了定影帶、定影裝置和製作用於定影裝置的定影帶的方法。所述定影帶的一種典型的實施方式包括內層，其包括形成所述定影帶的內表面的第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述內層包括第一聚合物；疊置於所述內層的所述第二表面的中間層，所述中間層包括第三表面、第一端面和與所述第一端面相對的第二端面，所述中間層包括矽橡膠；和包括形成所述定影帶外表面的第四表面的外層，所述外層疊置於所述第三表面、所述第一端面、所述第二端面和從所述第一端面和所述第二端面向外設置的所述第二表面的部分，所述外層包括第二聚合物。所述外層密封和保護所述中間層以免暴露於施加於所述第四表面的液體脫模劑。
文檔編號G03G15/20GK102402164SQ20111025732
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月26日 優先權日2010年9月9日
發明者凱文·H·塔夫脫, 奧古斯託·巴頓, 桑德拉·L·施密特 申請人:施樂公司