專利名稱：成像設備以及在該成像設備中使用的處理盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用電子照相記錄系統的成像設備，所述電子照相系統具有根據影像信號調制光的曝光單元以及用于使該曝光單元形成的靜電潛像顯影的接觸顯影單元。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種成像設備，它可以防止因反向充電的調色劑造成的電荷量缺乏而導致的密度漸變表達和線影像周圍的點之間的不匹配。本發(fā)明也涉及一種在該成像設備中使用的處理盒。
相關
背景技術：
通常，采用電子照相記錄系統的成像設備具有一個旋轉驅動的感光元件，一個使感光元件表面均勻充電的充電組件，一個使感光元件的表面被曝光以形成與影像信號相對應的靜電潛像的曝光元件，一個使得靜電潛像被調色劑顯影以形成可視影像的顯影元件，一個使得可視影像被轉印至記錄紙的轉印元件，以及一個使得被轉印至記錄紙上的可見影像被固定的定影元件。
在這種情況下，作為顯影元件，有兩種類型是已知的，一種是顯影輥與感光元件相接觸以進行顯影(以下稱為接觸顯影系統)，另一種是顯影輥與感光元件在非接觸狀態(tài)下顯影(以下稱為非接觸顯影系統)。接觸顯影系統包括的一種類型是在日本專利申請?zhí)卦S公開62-223711和1-239566中披露的，其中使得顯影輥與感光元件的表面彈性接觸，另一種類型是在日本專利申請?zhí)卦S公開4-247478中公開的，其中作為顯影輥的輥包括一個彈性部件，在其表面是設有樹脂薄片襯套。
圖4是一種采用接觸顯影系統作為顯影元件的已知成像設備的結構截面示意圖(以下該設備稱為傳統設備)。
在圖4中，附圖標記101表示鼓形感光元件(感光鼓)；102表示接觸顯影輥；103表示顯影單元；104表示轉印輥；105表示充電輥；106表示曝光元件；108表示調色劑加料輥；109表示顯影刮板；110表示調色劑。
感光鼓101由鼓形金屬粗管和其表面上施加的感光材料構成。當其啟動時，它被驅動單元(未顯示)圍繞著旋轉軸在該圖中箭頭所示的方向旋轉驅動。顯影輥102和顯影單元103構成顯影部件。顯影輥102的構成和設置使得它可以始終與感光鼓101的表面相接觸，并可隨著感光鼓101的旋轉而旋轉。顯影單元103具有顯影刮板109，其構成使得它與顯影輥102相接觸。使得調色劑110經過與顯影輥102接觸的部分顯影刮板109，在顯影輥102上攜帶的調色劑的量被調整，以在顯影輥102上形成調色劑110薄層。同時，在接觸部分形成的摩擦力賦予調色劑110足夠的摩擦電荷(摩擦電)。在顯影單元103內，與顯影輥102相接觸的調色劑加料輥108被設置在顯影輥102旋轉方向上的顯影刮板109的上游側，來向顯影輥102饋送調色劑110，從而被其攜帶。
轉印輥104構成轉印部件，其構成使得它與感光鼓101相接觸旋轉，并且在轉印時記錄紙(未顯示)穿過在感光鼓101和轉印輥104之間形成的接觸區(qū)。
充電輥105以電荷電勢產生電源(未顯示)形成的恒定電勢將感光鼓101的表面均勻靜電充電。它以規(guī)定的壓力與感光鼓101的表面保持壓力接觸，以使得感光鼓101的表面靜電充電，同時隨著感光鼓101的旋轉而旋轉。
曝光部件106輸送根據來自影像信號源(未顯示)的影像信號調制的光信號。它給感光鼓101的表面提供光信號，以在其上形成與影像信號對應的靜電潛像。
以下描述該傳統設備是如何工作的。為了描述該傳統設備的整個操作，首先在圖4箭頭所示方向旋轉的感光鼓101被充電輥105在其表面均勻充電，然后在該表面由曝光元件106形成與影像信號對應的靜電潛像，通過顯影輥102使得調色劑110粘附在該靜電潛像上而使其顯影，其中給顯影輥102施加了來自電荷電勢產生電源(未顯示)的顯影電壓，從而對應于該靜電潛像的可視影像就在感光鼓101的表面上形成。在感光鼓101表面上形成的可視影像被轉印輥104轉印至記錄紙上。如此轉印的可視影像被固定在記錄紙上，因此與該記錄紙一起作為記錄影像而帶走。同時，已經經過部分轉印輥104的感光鼓101的表面部分通過清潔部件(未顯示)清潔而除去調色劑。然后所述過程重復執(zhí)行。
感光鼓101的感光層結構可以簡單的分為電荷產生材料和電荷轉印材料在同一層的單層型，以及含有電荷產生材料的電荷產生層和含有電荷轉印材料的電荷轉印層構成的多層型。
作為具有多層的感光層的電子照相感光元件，它包括含有基板和按所述順序疊加在其上的電荷產生層和電荷轉印層。電荷轉印層是通過施加如下溶液然后干燥而制備的，所述溶液是通過在具有成膜性能的樹脂中溶解電荷轉印材料而制備的，該電荷轉印材料包括多環(huán)芳香族化合物，在主鏈或側鏈上具有的結構例如亞聯苯基、蒽、芘或菲；含氮環(huán)化合物，例如吲哚、咔唑、噁唑和二氫吡唑；腙化合物和二苯乙烯化合物。具有成膜性能的樹脂包括聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸酯。電荷產生層是通過用分散體涂布在基片上然后干燥而制成的，所述分散體是在例如聚乙烯醇縮丁醛、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯或丙烯酸系樹脂中分散電荷產生材料而制備的，所述電荷產生材料包括偶氮顏料例如蘇丹紅和鉆石藍，醌顏料例如芘、苯醌和三苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮，醌氰顏料，二苯嵌苯顏料、靛青顏料例如靛青和硫靛青、酞菁顏料，或者該電荷產生層也可以通過上述顏料在基片上真空沉積而成。
至于單層型的感光層，它是通過將上述電荷產生材料和電荷轉印材料分散或溶解而制成的溶液涂布在基片上，然后干燥而形成的。
在電子照相成像設備中的密度漸變表達方法，廣為公知的是這樣一種漸變表達，其中光從光源輻射在原始表面上，根據從其反射的光量使得感光鼓上的潛影電勢可變(如此形成的靜電潛像被稱為模擬潛影)，另一種漸變表達是感光鼓被曝露于從曝光單元發(fā)出的根據影像信號調制的光，使得其曝光區(qū)域可變(如此形成的靜電潛像被稱為數字潛影)。在利用接觸顯影系統對這些靜電潛像顯影之處，根據調色劑的摩擦電量，密度漸變特征會極大的偏離。
圖5表示關于模擬潛影的密度漸變特征曲線，其中調色劑的摩擦電量是不同的。在圖5中，由實黑標記表示的曲線表示調色劑帶有適當摩擦電的情況，由實白色標記表示的曲線表示調色劑摩擦電降低的情況。如圖5所示，其中調色劑摩擦電量降低時，密度(影像密度)從低反差電勢突然升起，并且即使當反差電勢更高時，密度變得飽和。另一方面，當調色劑具有適當量的摩擦電時，獲得了與反差電勢一致的密度漸變特征曲線。這種現象是由調色劑摩擦電差異導致的顯影輥上的鏡象力差異而造成的。據認為摩擦電量降低的調色劑具有與顯影輥的弱鏡象力，從而受來自感光鼓和顯影輥之間的電場的力的影響，所以調色劑傾向于即使在低反差電勢時也容易移動至感光鼓。調色劑的摩擦電可以根據調色劑使用的時間和使用的次數而發(fā)生明顯的改變。因此，可以說，在接觸顯影系統中出現了與模擬潛影不一致的密度漸變特征曲線。
然后如6表示關于數字潛影的密度漸變特征曲線。圖6中由實黑標記表示的曲線表示調色劑帶有適當摩擦電的情況，由實白色標記表示的曲線表示調色劑摩擦電降低的情況，實線表示理想的密度漸變曲線。如圖6所示，與模擬潛影的密度漸變特征曲線相比，即使在調色劑摩擦電降低的情況下也可以獲得基本良好的密度漸變特征曲線，因此數字潛影對于接觸顯影來講是優(yōu)選的。在數字潛影的密度漸變特征曲線中的差異是在圖5所示的高反差電勢處形成的靜電潛像密度的差異。據認為，在電荷具有低量摩擦電和電荷具有高量摩擦電的時候，密度被基本相同的輸出，因此與模擬潛影的情況相比，在數字潛影的情況下由于摩擦電量的差異導致的密度漸變特征曲線的差異更小。
但是如圖6所示，在調色劑具有低摩擦電時，即使在光漸變時，密度漸變特征曲線在比理想密度漸變特征曲線更高的密度時移動。因此在形成如攝影影像的圖象時，所形成的影像整體密度可能過大，所以影像看起來可能過黑和黯淡。同樣的問題也發(fā)生在以符號或字母為代表的線影像形成的情況下。當調色劑具有低摩擦電時，調色劑可能會過多的移至感光鼓上的線影像潛影上，導致調色劑消耗過多，并引起線影像周圍被稱為不良影像的調色劑點。
因此在接觸顯影系統中，為了獲得良好的密度漸變特征曲線，并防止調色劑消耗量增加，必須使得摩擦電的量不能過低。
但是在接觸顯影系統中，調色劑被顯影刮板所調整，以具有所規(guī)定的調色劑層厚度，同時被提供由規(guī)定量的摩擦電。當感光鼓的表面(其上帶有靜電潛像的影像承載元件)被調色劑摩擦時，如果感光鼓表面層的摩電序相對于調色劑的關系與調色劑的是同一極性，摩擦電的量可能會變得低于規(guī)定量，或者可能形成具有相反極性的帶電調色劑。然后因為調色劑與感光鼓摩擦的次數隨著顯影單元使用的時間而增加，調色劑摩擦電量的降低被加速。結果，即使調色劑在初期具有適當的摩擦電量，也會變?yōu)榫哂械湍Σ岭娏康恼{色劑，而引起例如擠壓的線影像、點圍繞的線影像和調色劑消耗增加等問題。另外帶有相反極性電荷的調色劑會粘附在感光鼓上無影像區(qū)域，而出現例如反轉灰霧，也會引起調色劑消耗進一步增加的問題。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種能解決上述問題的成像設備。即本發(fā)明的一個目的是提供這樣一種成像設備，它能防止接觸顯影系統中調色劑摩擦電量的降低，也可以保持密度漸變特性以在靜電潛像的顯影步驟中穩(wěn)定的形成影像(可見調色劑影像)，所述靜電潛像是將感光鼓曝露于根據曝光單元在改變其曝光區(qū)域的同時所發(fā)出的影像信號來調制的光而形成的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能防止調色劑的任何過度消耗的成像設備。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種即使在長期連續(xù)服務時也沒有任何反轉灰霧的成像設備。
本發(fā)明提供一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；充電部件，用于給影像承載元件的表面靜電充電；曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的調色劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有與顯影單元中的調色劑電荷極性不同的電荷極性。
本發(fā)明也提供這樣一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；充電部件，用于給影像承載元件的表面靜電充電；曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及多個顯影單元，用于使用不同顏色的調色劑而使靜電潛像顯影；其中每個顯影單元具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上不同顏色的調色劑；選自這些顯影單元中的一個顯影單元的調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見；對于剩余的顯影單元，順次重復這些步驟，而形成調色劑影像；以及在每一種調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有與顯影單元中的每一種調色劑電荷極性不同的電荷極性。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸地安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的調色劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它被與影像承載元件和顯影單元一起集成的支撐；在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有與顯影單元中的調色劑電荷極性不同的電荷極性。
本發(fā)明還提供這樣一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系是從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
本發(fā)明還提供一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層順序。
本發(fā)明還提供一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系中，是從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；
(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系中，是從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系中，是從負性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系中，是從正性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；
(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系中，是從正性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
本發(fā)明還提供一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑顯影在影像承載元件上形成的靜電潛像而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系中，是從正性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明成像設備一個實例的結構示意圖。
圖2是處理盒被如何安裝在本發(fā)明的成像設備上的示意圖。
圖3是本發(fā)明成像設備另一實例的結構示意圖。
圖4是傳統成像設備實例的結構示意圖。
圖5是關于模擬潛影的密度漸變特征曲線圖。
圖6是關于數字潛影的密度漸變特征曲線圖。
圖7是用于測量摩擦電量的設備的示意圖。
圖8是表示影像密度測量的視圖。
圖9是是表示影像密度測量的視圖。
圖10是是表示影像密度測量的視圖。
圖11A和11B是表示如何評估實施例中調色劑點圍繞的線影像。
優(yōu)選實施方案的描述為了解決上述問題，本發(fā)明人注意到調色劑和影像承載元件表面層之間在摩電序方面的關系，發(fā)現在當結合使用在摩電序方面具有特定關系的調色劑和影像承載元件時，可以獲得在顯影步驟中能很好的保持密度漸變特性并形成沒有任何反轉灰霧的成像設備。因此，由它們完成了本發(fā)明。
在本發(fā)明中使用的調色劑描述如下。作為在本發(fā)明中使用的調色劑，非磁性單組分的顯影劑(調色劑)是優(yōu)選的。這種非磁性單組分的顯影劑(調色劑)可以包括具有負電荷極性的調色劑(以下稱為“可負性充電的調色劑”)，也可以包括具有正電荷極性的調色劑(以下稱為“可正性充電的調色劑”)。該調色劑可以優(yōu)選為具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑?？韶撔猿潆姷恼{色劑是因其與顯影刮板或顯影輥摩擦而負性靜電充電的調色劑，位于摩電序的負性側。另一方面，可正性充電的調色劑是因其與顯影刮板或顯影輥摩擦而負性靜電充電的調色劑，位于摩電序的正性側。本發(fā)明的調色劑和調色劑顆粒的摩擦充電依賴于構成調色劑的粘合劑樹脂、著色劑和電荷控制劑的結合，以及每一種材料的含量等。
在本發(fā)明的調色劑或調色劑顆粒中使用的粘合劑樹脂可以包括聚苯乙烯、聚α甲基苯乙烯、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯乙烯樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂和聚氨酯樹脂，其中可以單獨使用一種或結合使用。苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和聚酯樹脂是特別優(yōu)選的。
作為在本發(fā)明的調色劑中使用的著色劑來說，可以使用公知的著色劑。例如可以包括炭黑；油溶染料例如C.I.顏料紅1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，21，22，23，30，31，32，37，38，39，40，41，48，49，50，51，52，53，54，55，57，58，60，63，64，68，81，83，87，88，89，90，112，114，122，123，163，202，206，207，209，C.I.顏料紫19，C.I.Vat紅1，2，10，13，15，23，29，35，C.I.溶劑紅1，3，8，23，24，25，27，30，49，81，82，83，84，100，109，121，C.I.分散紅9，C.I.溶劑紫8，13，14，21，27和C.I.分散紫1；堿性染料例如C.I.堿性紅1，2，9，12，13，14，15，17，18，22，23，24，27，29，32，34，35，36，37，38，39，40和C.I.堿性紫1，3，7，10，14，15，21，25，26，27，28；C.I.顏料藍2，3，15，16，17；C.I.Vat藍6；C.I.酸性藍45，或銅酞菁顏料，其中酞菁骨架被1-5個鄰苯二酰亞胺基甲基基團所取代；C.I.顏料黃1，2，3，4，5，6，7，10，11，12，13，14，15，16，17，23，65，73，83和C.I.Vat黃1，3，20。這些之中的任一個可以單獨使用或結合使用。
基于100重量份的粘合劑樹脂，可以使用的著色劑的量是0.1-60重量份，優(yōu)選是0.5-50重量份。
電荷控制劑包括以下物質。
作為當在本發(fā)明中使用的調色劑被控制以具有負電性時所使用的電荷控制劑(即負電荷控制劑)，有機金屬絡合物或螯合物是有效的，它包括單偶氮金屬絡合物，乙酰丙酮金屬絡合物，和芳香族羥基羧酸型或芳香族二羧酸型的金屬絡合物。另外，它們包括芳香族羥基羧酸、芳香族單或多羧酸，和其金屬鹽，其酸酐或其酯，和苯酚衍生物例如雙苯酚。
作為當在本發(fā)明中使用的調色劑被控制以具有正電性時所使用的電荷控制劑(即正電荷控制劑)，有用的是苯胺黑染料；苯胺黑改性的產品，用脂肪酸金屬鹽進行了改性；季胺鹽例如1-羥基-4-萘磺酸三丁基芐基銨和四氟硼酸四丁基銨，和這些物質的類似物，包括其鹽，例如鹽和其色淀顏料；三苯基甲烷染料和這些的色淀顏料(色淀形成劑可以包括鎢磷酸、鉬磷酸、鎢鉬磷酸、丹寧酸、月桂樹脂酸、沒食子酸、鐵氰化合物和亞鐵氰化合物)；胺和多胺化合物；高級脂肪酸的金屬鹽；乙酰丙酮金屬絡合物；二有機錫氧化物例如二丁基錫氧化物、二壬基錫氧化物和二環(huán)己基錫氧化物；和二有機錫硼酸鹽例如二丁基錫硼酸鹽、二壬基錫硼酸鹽和二環(huán)己基錫硼酸鹽。在使用負電荷控制劑或正電荷控制劑時，基于100重量份的粘合劑樹脂，這些中的任一個可以使用的量是0.1-15重量份，優(yōu)選的是0.5-10重量份。
釋放劑可以任選被添加至本發(fā)明所使用的調色劑中。例如它可以包括脂肪烴蠟或其氧化物，例如低分子量的聚乙烯、低分子量的聚丙烯、石蠟和費托(Fischer-Tropsh)蠟；主要由脂肪酸酯構成的蠟，例如巴西棕櫚蠟和褐煤(montanic)酸酯蠟，或它們經過部分或全部脫氧處理之后所得到的物質。也可以包括飽和的直鏈脂肪酸例如棕櫚酸、硬脂酸和褐煤(montanic)酸；不飽和的脂肪酸例如巴西烯酸、桐酸和十八碳四烯酸；飽和的醇例如十八烷醇、芳烷基醇、二十二烷醇、巴西棕櫚醇、二十六烷醇和蜂花醇；多羥基醇例如山梨醇；脂肪胺例如甘油三亞油酸胺；飽和的脂肪二胺例如亞甲基雙(硬脂酸胺)；不飽和的脂肪二胺例如亞乙基(油酸胺)；芳香族二胺例如N，N’-間苯二硬脂酸胺；脂肪族金屬鹽例如硬脂酸鋅；通過接枝乙烯單體例如向脂肪烴蠟接枝苯乙烯而獲得的接枝的蠟；多羥基醇與脂肪酸的部分酯化產品，例如二十二烷基單甘油酯；由蔬菜脂肪和油的氫化而獲得的具有羥基的甲酯化產品?；?00重量份的粘合劑樹脂，這些釋放劑的用量為0.1-20重量份，優(yōu)選為0.5-10重量份。
在本發(fā)明中使用的調色劑可以分別通過以下各過程來制備，即上述材料熔融捏合，將所獲得的捏合產品干燥并研碎的過程；構成材料被分散在粘合劑樹脂的溶液中，然后噴霧干燥以獲得調色劑的過程；或者所述材料與構成粘合劑樹脂的單體混合以形成乳狀分散體，然后聚合獲得調色劑的聚合過程。
在本發(fā)明中所使用的調色劑可以向調色劑顆粒添加微細無機粉末的外部添加劑，例如微細二氧化硅粉末，微細鋁粉末或微細鈦粉末。無機微細粉末優(yōu)選具有20-400m2/g的BET比表面積。也可以外部添加該無機微細粉末的表面處理后的產品。作為表面處理劑，可以包括硅烷偶合劑、鈦偶合劑和硅油。無機微細粉末優(yōu)選是那些用硅烷偶合劑或硅油處理后的產品。無機微細粉末可以同時利用硅烷偶合劑和硅油進行表面處理?；?00重量份的調色劑顆粒，上述無機微細粉末可以加至調色劑的量是0.05-5重量份，優(yōu)選是0.1-3重量份。
-成像設備-
第一實施方案以下描述使用上述調色劑的本發(fā)明的成像設備的第一實施方案。本發(fā)明的成像設備至少包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；充電部件，用于給影像承載元件的表面靜電充電；曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的調色劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像。
圖1是本發(fā)明成像設備的實例結構示意圖。本發(fā)明的成像設備具有感光鼓1作為影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；具有一個充電輥作為充電部件，用于給影像承載元件的表面靜電充電；具有一個激光掃描儀6作為曝光單元，用于在感光鼓1上形成靜電潛像；顯影單元3，用于使激光掃描儀6所形成的靜電潛像顯影，以形成調色劑影像；具有一個轉印輥作為轉印部件，用于將該調色劑影像轉印至轉印介質；以及具有一個清潔單元17，用于在轉印輥4已經轉印了調色劑影像之后來收集在感光鼓1上殘留的任何調色劑。
顯影單元3用于使在感光鼓1上形成的靜電潛像顯影。在本實施例中，感光鼓1和顯影單元被設定為可拆卸安裝與成像設備主體的處理盒，如圖2所示，但是可以是固定安裝型。作為曝光單元的激光掃描儀6將感光鼓1的表面曝露于激光，所述激光已經被根據輸入至該成像設備的或在該設備主體內部產生的象測試圖案的影像信號進行了開/關控制(調制)，而在感光鼓1上形成靜電潛像。在本發(fā)明中使用的曝光單元不限于激光掃描儀，也可以使用LED打印頭系統或液晶快門陣列系統的曝光單元。
作為調制影像信號的部件，優(yōu)選使用多級區(qū)域方法，例如激光強度調制，或使用誤差散射方法和擾動方法。而且它們可以被結合使用。也優(yōu)選通過單象素多級區(qū)域方法采用PWM(脈沖寬度調制)系統進行多級記錄。影像信號可以從00h(白)至FF(黑)的256灰度級別進行變化。
當使用可負性充電的調色劑時，感光鼓1可以優(yōu)選具有的表面勢能中，非影像區(qū)域的勢能(Vd)是-500至-800V，而能獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域的勢能(V1)是-50至-200V。同樣的，當使用可正性充電的調色劑時，它可以優(yōu)選具有的表面勢能中，非影像區(qū)域的勢能(Vd)是+500至+800V，而能獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域的勢能(V1)是+50至+200V。
如圖1所示，顯影單元3的構成使得它具有一個其中有單組分顯影劑非磁性調色劑10的顯影容器11，一個顯影輥2，一個顯影刮板12，一個調色劑加料輥8和攪動板12。
顯影輥2具有多層結構，其中在由金屬例如鋁、其合金或不銹鋼制成的圓筒形部件的外圍上，設有由底層和其上層構成的彈性層。該彈性層的底層由橡膠例如丁二烯-丙烯腈橡膠(腈-丁二烯橡膠，NBR)、乙烯-丙烯-二烯聚乙烯(EPDM)、硅氧烷橡膠或氨基甲酸乙酯橡膠制成，表面層由醚氨基甲酸乙酯或尼龍制成。不必將它們層壓，也可以具有這樣的結構，其中在底層中使用泡沫例如海綿，而用橡膠彈性層來形成為表面層。也可以是單層的結構，其中彈性層只由橡膠彈性層例如NBR、EPDM或氨基橡膠層構成。在該實施方案中，顯影輥2在圖1的箭頭b所示的方向被顯影輥驅動(未顯示)旋轉驅動。
作為調色劑調整部件的顯影刮板9被支撐在顯影輥2之上的壓緊板13上，其自由端側的一端附近與顯影輥2的外圍以面對面接觸的狀態(tài)相接觸。顯影刮板9的接觸方向相對于顯影輥2關于接觸部分的旋轉方向來說是反方向，在該方向顯影刮板的前進端側位于上游側。
在該實施方案中，顯影刮板9包括一個薄金屬片9a，是一個具有彈簧彈性的磷銅片，以及其上通過焊接或注射模鑄而形成的作為彈性部件9b的聚酰胺彈性體。它在其彈性部件9b的一側保持與顯影輥2的表面以預定的線性壓力相接觸。薄金屬片9a保持顯影刮板與顯影輥2的接觸壓力，此處當調色劑10是例如可負性充電的調色劑時，由聚酰胺彈性體賦予了調色劑10以可充電性。薄金屬片9a是任何能夠保持顯影刮板接觸壓力的物質，沒有特別的限制。彈性部件9b也可以根據調色劑的充電性而選擇。并且用于向調色劑提供電荷的部件例如彈性部件9b，也可以不必設置。具有彈簧彈性的薄金屬片9a，例如薄不銹鋼片或薄磷銅片也可以使用，這種薄金屬片9a會通過調色劑而與顯影輥2接觸。可以使用這種結構。
調色劑加料輥8可以優(yōu)選具有海綿結構，或毛刷結構，其中例如人造纖維(Rayon)或尼龍纖維的纖維被設置在芯軸上。這種輥就向顯影輥2饋送調色劑和在顯影之后剝落殘余的調色劑而言是優(yōu)選的。在該實施方案中，使用彈性輥，它包括芯軸和其上設置的氨基甲酸乙酯泡沫。由這種彈性輥構成的調色劑加料輥被保持與顯影輥2相接觸，并在與顯影輥2相同的旋轉方向即箭頭C的方向旋轉。
當利用調色劑對在感光鼓1上形成的靜電潛像顯影時，作為顯影偏壓的顯影高壓被施加給顯影輥2。該顯影高壓是直流電壓。作為在上述條件下形成的靜電潛像被顯影時來施加顯影高壓的條件，對應于顯影高壓(Vdc)和獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)之間的反差電壓|V1-Vdc|(Vcont)優(yōu)選為50-400V。
另外，由于在顯影輥2上攜帶的調色劑是非磁性單組分顯影劑(調色劑)，因此將調色劑粘合在顯影輥2上的力只是可向調色劑的電荷分配的鏡象力和作用微弱的范得華力。因此在存在于調色劑層上層的調色劑上作用的力隨著調色劑層的厚度增加而變得微弱，從而調色劑可能不會在顯影輥2上被攜帶，而傾向于分散。所以，在顯影輥2上的調色劑層必須被調整變薄。但是結果是在同樣的情況下難以獲得足夠的影像密度。在這種情況下，可以通過將顯影輥2的外周速度設定得比感光鼓1的外周速度更高而確保影像密度。作為它們的速度比例，顯影輥2的外圍速度可以優(yōu)選被設定為感光鼓1的外圍速度達1.1-3倍。
本發(fā)明的成像設備其特征在于，在調色劑和作為影像攜帶元件的感光鼓1的表面層之間的摩電序關系中，感光鼓1的表面層具有與調色劑電荷極性相反的電荷極性。在摩電序關系中，感光鼓1的表面層被控制而使得其具有與調色劑電荷極性不同的極性，從而即使在接觸顯影系統中在調色劑被影像承載元件摩擦時，調色劑可以被保持為規(guī)定的電荷極性，并且可以防止調色劑的摩擦電性降低。結果，密度漸變特征曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。也可以防止調色劑過度移動至線影像潛影，因此可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止點圍繞的線影像生成。
以下描述作為在成像設備中使用的影像攜帶元件的感光鼓1。在本發(fā)明中使用的感光鼓1的構成使得它可以在導電材料上疊加任何需要的功能層和由含有電荷產生材料的電荷產生層以及含有電荷傳輸材料的電荷傳輸層構成的感光層。作為導電基底的實例，他們可以包括金屬例如氯、銅、鎳、和銀或它們的合金；以及導電金屬氧化物例如銻氧化物、銦氧化物和錫氧化物、碳纖維、炭黑或石墨粉末與樹脂的混合物的模制材料。
為了覆蓋導電基底的任何缺陷或保護導電基底，可以在導電基底上設置導電層。例如通過向基底上施加分散鐵人形成蓋層，所述分散體是分散金屬粉末例如鋁、銅、鎳或銀粉末；或者可以分散導電金屬氧化物例如銻氧化物、銦氧化物或錫氧化物；或者分散聚合物導電材料例如聚吡咯、聚苯胺或聚合物電解質；碳纖維、炭黑或石墨粉末；或表面涂布有上述任何導電物質的導電粉末進入粘合劑樹脂中而成，所述粘合劑樹脂包括熱塑性樹脂例如丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚碳酸酯和聚乙烯醇縮丁醛樹脂，熱固性樹脂例如聚氨酯樹脂、苯酚樹脂和環(huán)氧樹脂，和光固化樹脂，并且如果需要可以添加任何添加劑。
在導電基底和感光層之間，可以任選設置有阻擋層，它由聚酰胺、聚氨酯、環(huán)氧樹脂或氧化鋁形成。
作為在電荷產生層中包含的電荷產生材料而言，有用的是偶氮顏料例如Suan紅和Diane藍，苯醌顏料例如芘、苯醌和蒽嵌蒽醌，醌菁顏料、二萘嵌苯、靛青顏料例如靛青和硫代靛青，酞菁顏料以及其他的有機顏料，其中的任何一個可以單獨使用或兩種或多種結合使用。
對于電荷產生層，可以任選加入粘合劑樹脂。作為粘合劑樹脂的實例，它可以包括熱塑性樹脂例如丙烯酸樹脂、聚脂樹脂、聚酰胺樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚碳酸酯樹脂和聚乙烯醇縮丁醛樹脂，熱固型樹脂例如聚氨酯樹脂、苯酚樹脂和環(huán)氧樹脂，以及光固化樹脂。當形成電荷產生層時，上述電荷產生材料和粘合劑樹脂可以被分散至適合的溶劑中，所獲得的分散體可以被施加至導電基底上，該導電基底上已經形成有任何所需的功能層。對于該電荷產生層，可以進一步添加任何需要的添加劑。
為了形成電荷傳輸層，通常溶劑被加入至電荷傳輸材料和粘合劑樹脂中，來制備涂布液體，然后它可以被施加至其上已經形成由電荷產生層的導電基底上，由此形成了感光層。
用于電荷傳輸層的材料可以包括腙化合物、二苯乙烯化合物、噻唑化合物和三苯基胺化合物。
作為此處使用的溶劑，可以選擇能較好溶解粘合劑樹脂和電話傳輸材料的溶劑。特別理想的實例包括酮例如甲乙酮、丙酮、甲基異丁基酮和環(huán)己酮；醚例如二乙基醚和四氫呋喃；酯例如醋酸乙酯和醋酸丁酯；烴類例如甲苯和苯；以及鹵代烴例如氯苯和二氯甲烷。用于電荷傳輸層的粘合劑樹脂包括例如熱塑性樹脂如丙烯酸樹脂，聚脂樹脂、聚酰胺樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚碳酸酯樹脂和聚乙烯醇縮丁醛樹脂，熱固型樹脂例如聚氨酯樹脂、苯酚樹脂和環(huán)氧樹脂。當形成電荷產生層時，上述電荷傳輸材料和任一種粘合劑樹脂可以被分散至適合的溶劑中，所獲得的分散體可以被施加至電荷產生層上。對于該電荷傳輸層，可以進一步添加任何需要的添加劑。
電荷傳輸材料相對于粘合劑樹脂的比例依賴于粘合劑樹脂和電荷傳輸材料的類型，通常是20-70％重量比，特別優(yōu)選定時30-65％重量比。如果電荷傳輸材料占過小的比例，就不能獲得良好的靈敏性。另一方面如果電荷傳輸材料占過大的比例，形成作為表面層的電荷傳輸層可能具有低強度，而傾向于被劃傷。
潤滑劑例如無機填料、聚乙烯、聚氟乙烯或二氧化硅可以被任選加入至電荷傳輸層中。潤滑劑相對于電荷產生層的粘合劑樹脂的比例可以是0.1-50％重量比，特別優(yōu)選的是1-30％重量比。可以進一步添加所需的添加劑，例如分散劑、硅油、流平劑、金屬皂和硅烷偶合劑。
作為優(yōu)選與可負性充電的調色劑結合使用的電荷傳輸層，它可以是以腙化合物、二苯乙烯化合物或三烷基胺化合物單獨或兩或多種化合物的混合物作為電荷傳輸材料、并使用聚碳酸酯或聚丙烯酸酯作為粘合劑而形成的電荷傳輸層。
對于電荷產生層和電荷傳輸層，可以任選填加添加劑例如吸電子材料、供電子材料、紫外光吸收劑和抗氧化劑。
在本發(fā)明中，以及進一步在電荷傳輸層上設有保護層。作為制造這種保護層的材料，可以包括聚脂、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯、聚酰亞胺、聚酰胺-聚酰亞胺、聚砜、聚丙烯酸醚、聚縮醛、苯酚、丙烯酸、硅烷、環(huán)氧、脲、烯丙基、醇酸、縮丁醛、苯氧基、磷腈、丙烯?；男缘沫h(huán)氧、丙烯酰基改性的氨基甲酸乙酯和丙烯?；男缘木埘渲?。該保護層優(yōu)選的厚度是0.2-10μm。
為了改善耐候性，可以向該保護層添加添加劑例如抗氧劑。為了控制電阻，導電粉末例如導電氧化錫或導電氧化鈦可以被分散至該保護層中。
作為構成與可負性充電的調色劑結合使用的保護層的材料，可以包括聚丙烯酸酯樹脂和聚碳酸酯樹脂。
在本發(fā)明中，上述各層可以采用涂布方法例如浸涂、噴涂、輥涂布機涂布或凹板涂布來形成。
如上所述，根據本發(fā)明，當因被根據影像信號而控制開關的激光曝光而形成的靜電潛像被接觸顯影系統形成為可見影像時，其中使得在所述接觸顯影系統中攜帶調色劑的部件與影像承載元件以規(guī)定的壓力相接觸，因此影像承載元件就被摩擦起點而使得其表面層具有與調色劑電荷極性相反的電荷極性。這樣即使調色劑被影像承載元件表面摩擦時，也使得調色劑被保持為規(guī)定的電荷極性而防止調色劑摩擦電降低。因此密度漸變特性被保持在良好的狀態(tài)。并且利用適當量的調色劑也可以使得線影像潛影例如字母影像被形成為可見影像，從而可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止產生點圍繞的線影像。另外，也可以防止反轉灰霧的產生，因此實現整個系統的較低成本運行和顯影系統的較長服務期限。
在本發(fā)明的影像形成設備中，當上述調色劑是可負性充電的調色劑時，作為影像承載元件的影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，從負性側來說，可以是如下順序。
(a)外部添加劑、調色劑顆粒和感光鼓1的表面層；(b)調色劑顆粒、外部添加劑和感光鼓1的表面層；或(c)調色劑顆粒、感光鼓1的表面層和外部添加劑。
在本發(fā)明的成像設備中，當上述調色劑是可正性充電的調色劑時，作為影像承載元件的影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，從正性側來說，可以是如下順序。
(d)外部添加劑、調色劑顆粒和感光鼓1的表面層；(e)調色劑顆粒、外部添加劑和感光鼓1的表面層；或(f)調色劑顆粒、感光鼓1的表面層和外部添加劑。
如上所述的調色劑顆粒、外部添加劑和感光鼓1的表面層之間的摩電序關系的控制使得調色劑即使在接觸顯影系統中調色劑被感光鼓表面摩擦時，也能夠被保持為固定的電荷極性，以防止調色劑摩擦電降低。因此密度漸變曲線能夠保持在良好的條件。更具體的說，在本發(fā)明中的成像設備中使用可負性充電的調色劑，當建立了上述(a)或(b)中任一個關系時，盡管調色劑被感光鼓表面摩擦時，調色劑顆粒和外部添加劑能夠保持規(guī)定的負電荷特性。當建立上述(c)的關系是，盡管調色劑被感光鼓表面摩擦，但是調色劑顆?？梢苑€(wěn)定地保持負電荷特性，同時外部添加劑被正性充電。被如此正性充電的外部添加劑起到在雙組分顯影系統中所謂的載體的作用，由此調色劑可以被更有效的負性充電。
同時，在本發(fā)明中的成像設備中使用可正性充電的調色劑，當建立了上述(d)或(e)中任一個關系時，盡管調色劑被感光鼓表面摩擦時，調色劑顆粒和外部添加劑能夠保持規(guī)定的正電荷特性。當建立上述(f)的關系是，盡管調色劑被感光鼓表面摩擦，但是調色劑顆?？梢苑€(wěn)定地保持正電荷特性，同時外部添加劑被負性充電。被如此負性充電的外部添加劑起到在雙組分顯影系統中所謂的載體的作用，由此調色劑可以被更有效的正性充電。
對于屬于上述(a)-(f)中任一個所述的關于調色劑、外部添加劑和感光鼓1表面層之間的摩電序的控制，使得調色劑可以被提供有適當量的摩擦電。因此可以防止調色劑被過度移動至線影像潛影上，從而可以防止調色劑消耗量增加，同時防止點圍繞的線影像形成。
通過適當的選擇感光鼓的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑，并使用這種結合從而建立上述(a)-(f)中任一個關系，可以實現本發(fā)明的成像設備。
當在上述的(a)或(d)中任一個條件下形成的靜電潛像被顯影時，作為所施加的顯影高壓的條件，對應于顯影高壓(Vdc)和獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)之間的反差電壓|V1-Vdc|(Vcont)優(yōu)選為50-400V，而對應于顯影高壓(Vdc)和無影像區(qū)域點勢(Vd)之間的電勢差的背反差電壓|Vd-Vdc|(Vback)優(yōu)選為50-500V。
當在上述的(b)或(e)中任一個條件下形成的靜電潛像被顯影時，作為所施加的顯影高壓的條件，對應于顯影高壓(Vdc)和獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)之間的反差電壓|V1-Vdc|(Vcont)優(yōu)選為50-400V，而對應于顯影高壓(Vdc)和無影像區(qū)域點勢(Vd)之間的電勢差的背反差電壓|Vd-Vdc|(Vback)優(yōu)選為100-500V。
當在上述的(c)或(f)中任一個條件下形成的靜電潛像被顯影時，作為所施加的顯影高壓的條件，對應于顯影高壓(Vdc)和獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)之間的反差電壓|V1-Vdc|(Vcont)優(yōu)選為50-400V，而對應于顯影高壓(Vdc)和無影像區(qū)域點勢(Vd)之間的電勢差的背反差電壓|Vd-Vdc|(Vback)優(yōu)選為100-400V。
第二實施方案本發(fā)明的第二實施方案的成像設備是多色成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；充電部件，用于給影像承載元件的表面靜電充電；曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像，所述光已經根據影像信號被調制；以及多個顯影單元，用于使用不同顏色的調色劑而使靜電潛像顯影。其中每個顯影單元具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上不同顏色的調色劑；選自這些顯影單元中的一個顯影單元的調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見；對于剩余的顯影單元，順次重復這些步驟，而形成調色劑影像。
圖3是本發(fā)明第二實施方案的多色成像設備實例結構的截面示意圖。該多色成像設備是這樣一種成型設備，其中在第一影像承載元件感光鼓上形成的多色調色劑影像被疊加，并保持在第二影像承載元件中間傳送帶上，然后它被集中的轉印至轉印介質。該設備的結構參考附圖3描述如下。
第一影像承載元件感光鼓51被驅動部件(未顯示)在圖中箭頭A所示方向旋轉驅動，并被主充電組件55均勻的靜電充電。當使用可負性充電的調色劑時，感光鼓51優(yōu)選具有的作為非影像區(qū)域電勢的表面電勢(Vd)在-500-800V之間。當使用可正性充電的調色劑時，感光鼓51優(yōu)選具有的作為非影像區(qū)域電勢的表面電勢(Vd)在+500至+800V之間。
感光鼓51被曝光單元56曝露于根據黑色成分信號的影像信號所調制的激光，由此在感光鼓51上形成潛影。當使用可負性充電的調色劑時，在感官光表面上可獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)優(yōu)選在-50至-200V之間。當使用可正性充電的調色劑時，該值優(yōu)選在+50V至+200V之間。
隨著感光鼓51在箭頭A的方向進一步旋轉，在由旋轉支撐所支撐的顯影單元53a、53b、53c和53d之間，其中有黑色調色劑的顯影單元53a旋轉而使其面向感光鼓51，所選定的顯影單元53a的顯影輥52a與感光鼓51相接觸并將調色劑轉印至感光鼓51上，由此將潛影顯影。直流電壓的顯影偏壓是顯影高壓被施加給顯影輥52，此處對應于顯影高壓(Vdc)和獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)之間的反差電壓|V1-Vdc|(Vcont)優(yōu)選為50-400V。
第二影像承載元件中間轉印帶54在箭頭B的方向旋轉，其速度基本等于感光鼓51的速度，其中在施加給主轉印輥54a的主轉印偏壓的幫助下，在感光鼓51上形成并保持的調色劑影像被主要轉印至中間轉印帶的外周。當使用可負性充電的調色劑時，施加給主轉印輥54a的主轉印偏壓優(yōu)選在+50V至+2000V。當使用可正性充電的調色劑時，它優(yōu)選在-50V至-2000V之間。
對于每一種顏色，即黑色(K)、品色(M)、青色(C)和黃色(Y)，順次重復上述過程。因此在中間轉印帶54上形成對應于這些顏色的調色劑影像。
然后，以預定的時序傳輸轉印介質P。同時第二轉印偏壓被施加給第二轉印輥54b，調色劑影像被集體從中間轉印帶54轉印至轉印介質P。當使用的調色劑是可負性充電的調色劑時，施加給第二轉印輥54b的第二轉印偏壓可以優(yōu)選是+50V至+5000V。當調色劑是可正性充電的調色劑時，它優(yōu)選在-50V至-5000V。
轉印介質P被進一步轉印給定影單元74，其中保持在轉印介質P上的調色劑影像被加熱和加壓定影，從而獲得多色影像。在中間轉印帶54上的轉印殘余調色劑被利用中間轉印帶清潔器54c清潔而除去。同時在感光鼓51上的轉印殘余調色劑被利用具有已知的清潔部件(刮板)的清潔單元66清潔而除去。
上述的成像單元能夠形成多色影像。它的構成部件基本與第一實施方案的那些相同，但是支撐多個顯影單元的可旋轉旋轉支撐以及第二影像承載元件中間轉印帶54除外。因此對于它們的描述就不再重復。
上述多色影像形成設備的構成使得它相對于多個顯影單元具有單一的第一影像承載元件感光鼓。因此為了在良好的和穩(wěn)定的狀態(tài)下保持密度簡便曲線和防止點圍繞的線影像，在感光鼓的表面層關于調色劑的摩電序關系中，前者必須具有與所有彩色調色劑的極性不同的電荷極性。如果對于彩色調色劑中的一種不能滿足這種關系，那么不僅對于該種顏色密度漸變曲線可能會偏離或者可能發(fā)生點圍繞的線影像，并且這種調色劑可能會影響其它顏色。因為這種多色影像形成設備，當形成色彩疊加的影像并且密度漸變曲線已經偏離的顏色被疊加在已經獲得了良好的密度漸變曲線的同一種顏色上時，所得到的疊加影像會與理想的疊加影像不同。同樣的情況被用于關于疊加影像的點圍繞的線影像。
在清潔單元66中，單一的清潔單元必須處理多種顏色的調色劑，清潔單元的處理能力必須被調整至廢調色劑的體積。但是它的能力越大，帶來如下的問題例如成像設備尺寸必須更大而且成本提高，因此該能力需要被調整至最小的調色劑體積。但是在因反轉調色劑引起的任何灰霧已經增加時，該灰霧不被轉印至中間轉印帶54上，從而所有的灰霧調色劑被收集在清潔單元66中。結果，廢調色劑的量超出了清潔單元的處理能力而導致在清潔單元服務壽命結束之前的調色劑泄漏，也導致成像設備主體被調色劑污染。
現在，本發(fā)明的特征在于，各顏色調色劑和影像承載元件感光鼓51的表面層之間的摩電序關系，感光鼓51的表面層具有的電荷極性與所有的調色劑的電荷極性不同。
在本發(fā)明中，如在第一實施方案中，感光鼓的表面層具有的摩擦電荷極性與采用接觸顯影系統的多色成像設備中也使用的所有調色劑的電荷極性不同。這使得各顏色調色劑被保持為固定的電荷極性，以防止調色劑的摩擦電性降低。因此不僅對于一種顏色并且對于疊加的顏色，密度漸變曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。線影像潛影例如字符影像可以被利用適當量的調色劑形成為可見影像，從而也可以防止疊加的彩色字母的點圍繞的線影像，同時可以防止調色劑消耗量增加。并且也可以防止反轉灰霧，而且感光鼓可以抵抗摩擦和劃傷。因此可以改善感光鼓的運行性能并降低運行成本。
在本發(fā)明中，采用如下方法測量i)調色劑或調色劑顆粒、ii)外部添加劑和iii)影像承載元件(靜電成像感光元件)的表面層的摩擦電特征。
圖7示意性的表示了用于測量摩擦電量的設備。該設備的構成包括有與水平面成60°的支撐臺、其中夾持有用于測量的接觸粉末202的接觸粉末夾持器203、支撐在支撐臺201上的測量目標支撐板204、收集送至該測量目標支撐板204上的粉末的收集容器205、與該測量目標支撐板204連接的靜電表206(由Keithley公司制造；Model 204)。接觸粉末202從接觸粉末夾持器中流出，在涂布在測量目標支撐板204上的測量目標之上流動，因摩擦而產生的電荷量被顯示在靜電表206上。
為了評價本發(fā)明中i)調色劑或調色劑顆粒、ii)外部添加劑和iii)影像承載元件(靜電成像感光元件)的表面層的摩擦電特征，用作影像承載元件的表面層的上述電荷傳輸層或保護層，通過利用涂布流體浸涂作為測量目標支撐板204的1mm厚不銹鋼片，然后干燥，形成為測量目標207。然后生產由前述的粘合劑樹脂、著色劑、電荷控制劑、釋放劑等制成的可負性充電的調色劑顆?；蚩韶撔猿潆姷恼{色劑以及可正性充電的調色劑顆?；蚩烧猿潆姷恼{色劑，這些調色劑顆粒、加入至調色劑顆粒中的外部添加劑以及調色劑都用作接觸粉末202，用于測量調色劑顆粒、外部添加劑以及調色劑關于測量目標207的電荷特性。通過將調色劑顆粒壓力模鑄至板中制備而成的樣品作為測量目標207，并將外部添加劑作為接觸粉末202，可以測量外部添加劑關于調色劑顆粒的電荷特性。
在本發(fā)明中所指影像密度是利用Macbeth公司制造的反射密度計RD918測量的值。特別要指出的是，利用其中如圖8所示的4點×4點構成的抖動顯示陣中的兩點已經被曝光的重復圖案，可以復制通過在整個影像形成區(qū)域重復該重復圖案而形成的黑色半調圖案(圖9)，在其影像整個區(qū)域的5點(上左、上右、中、下左和下右)處的密度被測量，測量的平均值被作為2/16多級影像(漸變影像)密度。同樣的，利用其中如圖10所示的4點×4點構成的抖動顯示陣中的四點已經被曝光的重復圖案，在復制成為通過重復該重復圖案而形成的半調圖案影像5點處的密度平均值被作為4/16多級影像密度。
對于在多色影像形成設備中使用的黃色、品色和青色，上述半調圖案影像被在每一個單一的顏色中復制以獲得2/16多級影像密度和4/16多級影像密度。黃色、品色和青色的密度也如同黑色一樣被利用反射密度計RD918來測量。
因為在本發(fā)明中接觸顯影系統的成像設備中產生的灰霧是反轉灰霧，所以它很少轉印至中間轉印元件。因此利用靜電成像感光元件上的灰霧被直接獲取的方法來進行評估。作為測量灰霧的方法，轉印至靜電成像感光元件上的灰霧調色劑用具有透明基底材料的壓敏粘合膠帶(取樣帶)來提取，該取樣膠帶和其上沒有粘合任何物質的作為參考膠帶的未經使用的壓敏粘合膠帶被粘在白紙上，測量它們各自的反射率。從參考膠帶的反射率中減去取樣帶的反射率，來確定灰霧密度。利用Tokyo Denshoku K.K制造的TC-6DS來測量反射率。
以下通過給定的實施例來更詳細的描述本發(fā)明。但是本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例1使用與第一實施方案中同樣的成像設備。以下參考附圖1來詳細描述在實施例1中使用的成像設備。
作為顯影輥2，使用具有以下結構的輥。在由表面鍍鋼的棒構成的芯軸的周圍，形成EPDM層作為基底層，其上進一步形成因摻雜炭黑作為導電劑而調整了電阻的醚氨基甲酸乙酯層作為表面層。
以下描述影像承載元件感光鼓1。首先在直徑為30mm長度為260.5mm的鋁柱上，通過浸涂而涂布以下溶液，即將5重量份的6/66/610/12三元共聚聚酰胺溶解在由70重量份的甲醇和25重量份的乙醇構成的混合溶劑中而制成的溶液，涂布之后進行干燥，以提供0.65μm厚的底層。
然后將在X射線衍射中9.0°，14.2°，23.9°和27.1°的2θ±0.2°的衍射角具有強吸收峰的氧鈦酞菁晶體5重量份加入到如下制成的溶液中，即將5重量份的聚乙烯醇縮乙醛樹脂溶解在100重量份的環(huán)己酮中而制成的溶液，利用使用了直徑為1mm的玻璃珠粒的沙磨進行分散。向所獲得的分散體中加入200重量份的乙酸乙酯進行稀釋，將其施加在底層上，然后在80℃干燥10分鐘，以形成0.25μm厚的電荷產生層。
然后將10重量份的聚碳酸酯樹脂和10重量份的由下述結構式(I)表示的三芳基胺化合物溶解至80重量份的二氯甲烷中，將所獲得的溶液通過浸涂而施加在上述電荷產生層上，然后在110℃干燥1小時以形成24μm厚的電荷傳輸層。因此作為影像承載元件的多層型靜電成像感光元件就制成了。該靜電成像感光元件被稱作感光鼓A。
以下描述在實施例1中使用的可負性充電的調色劑10。首先利用Henschel混合劑將100重量份的聚酯樹脂、5重量份的炭黑、3重量份的低分子量聚乙烯和2重量份的由以下結構式(II)表示的單偶氮金屬絡合物(負性電荷控制劑)混合在一起，將所得到的混合物用雙螺桿擠出機進行熔融捏合。捏合后的產物被錘磨機進行碾壓，然后碾壓后的產品被噴射磨進行粉碎，然后通過空氣分級而獲得平均顆粒直徑為7.5μm的調色劑顆粒(分級后產品)。
向如此獲得的100重量份的調色劑顆粒中，外部加入通過表面處理100重量份的比表面積為200m2/g的二氧化硅而獲得的1重量份的疏水微細的二氧化硅，以及15重量份的異丁基三甲氧基硅烷和10重量份的二甲基硅油，來獲得可負性充電的非磁性調色劑。該可負性非磁性調色劑被稱作調色劑(a)。
在該結構式中，X表示一個氯素原子(例如氯)，Me表示鉻(Cr)原子。
如此制造的調色劑(a)以及感光鼓A的表面層電荷特性被以如下方式來檢查在圖7所示的用于測量摩擦電量的設備的測量目標支撐板204上，電荷傳輸層，即感光鼓A的表面層被通過施加涂布流體然后干燥而形成為測量目標207。使用調色劑(a)作為接觸粉末202，檢查感光鼓A的表面層關于調色劑(a)的摩擦電荷特性。結果在與調色劑(a)摩擦后，感光鼓A的表面層(電荷傳輸層)顯示正電荷，并顯示正摩擦電荷特性，它與調色劑(a)被顯影單元內的彈性顯影刮板和顯影輥提供的負摩擦電荷而變得負性充電的電荷極性相反。在它們之間的摩電序關系是從負性側的疏水微細二氧化硅粉末、調色劑顆粒和感光鼓A的表面層的順序。
然后由Hewlett Packard公司制造的激光噴墨機4050的處理盒被改制以具有如圖1所示的結構，來獲得通過接觸顯影系統而形成影像的成像設備。它的由橡膠材料制成的彈性顯影刮板被由磷銅片組成的薄金屬片9a和由聚酰胺彈性體組成的彈性部件9b構成的顯影刮板9來代替。其內部有靜態(tài)磁鐵的顯影套筒被具有EPDM層作為基底層和醚氨基甲酸乙酯層作為表面層的顯影輥2所代替，其中所述表面層的電阻通過摻雜作為導電劑的炭黑來調整。并且其顯影容器部分工作，從而包括設有氨基甲酸乙酯泡沫的彈性輥的調色劑加料輥就與顯影輥2相接觸，并與顯影輥2在同一方向旋轉。將調色劑(a)送至顯影單元3。另外其感光鼓被上述感光鼓A所代替，用于評估的運行試驗由接觸顯影系統來進行。顯影輥2上的調色劑(a)通過顯影刮板9的幫助來提供負摩擦電荷，而變?yōu)樨撔猿潆姟?br> 在用于評估的運行試驗中，作為結構設定的條件，處理速度被設定為94.2mm/sec，顯影輥2的外周速度被設定為160.1mm/sec，而調色劑加料輥8的外周速度被設定為120.0mm/sec。顯影刮板9的接觸壓力被設定為25g/cm的線形壓力。在這種設定條件下，在顯影輥2上保留的調色劑(a)的摩擦電量是-20至-40μC/g。電勢的設定使得感光鼓具有的表面電勢中，非影像區(qū)域電勢(Vd)為-700V，獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)是-120V。而且施加給顯影輥2的顯影高壓(Vdc)被設定為-370V，從而反差電壓|V1-Vdc|(Vcont)為250V。
采用上述成像設備，具有3％的影像區(qū)域百分數的影像就被連續(xù)的通過反轉顯影而打印出來，利用本發(fā)明前述實施方案的方法以1000頁的間隔來測量16等級中2/16多級影像和4/16多級影像的密度。也打印字符影像，肉眼檢查是否有點圍繞的線影像的出現。
在影像形成前后測量顯影單元的重量來測量調色劑的消耗。并且將粘附在感光鼓表面上的灰霧調色劑用粘合膠帶提取而取樣，采用本發(fā)明前述實施方案的方法測量灰霧密度。每打印1000頁進行一次評估，最后評估的運行試驗是對5000頁而作出的，獲得了如表1所示的結果。在該實施例中，2/16多級影像密度和4/16多級影像密度的理想值分別是0.15和0.30。
圖11A所示的字符圖案被打印在平紙上，對任何點圍繞的線影像進行肉眼的評估(條件如圖11B所示)。表1中關于字符影像的點圍繞的線影像的評估，各字母標號表示如下的評估等級。
A很少產生點圍繞的線影像。
B可以看見輕微的點圍繞的線影像。
C可以看見明顯的點圍繞的線影像。
如表1所示，盡管多級影像密度稍微低于理想密度，但是實施例1中的感光鼓A保持了穩(wěn)定的密度。同時在整個評估的運行試驗中在字符影像上沒有看見任何點圍繞的線影像。而且，灰霧被保持為低密度直至5000片，并且對于調色劑消耗不會有任何大的影響，因而不會導致任何問題。
根據實施例1，當因曝露于根據影像信號而控制開關的激光來形成的靜電潛像被接觸顯影系統形成為可見影像時，其中在接觸顯影系統中顯影輥被感光鼓以規(guī)定的壓力相接觸，該感光鼓被摩擦起電，從而其表面層電荷傳輸層相對于可負性充電調色劑的電荷極性(負性)具有正的電荷極性。這樣即使當調色劑被感光鼓表面摩擦時，也使得調色劑保持為規(guī)定的負電荷極性，而防止調色劑的摩擦電量降低。因此密度漸變曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。線影像潛影例如字符影像也可以被利用適當量的調色劑而形成可見影像，從而可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止點圍繞的線影像發(fā)生。另外也可以防止反轉灰霧，同時可以實現整個系統的較低的運行成本和顯影單元的較長服務期限。
在實施例1中，激光掃描儀被用作曝光單元。對曝光單元沒有限制，可以使用例如LED(發(fā)光二極管)打印頭系統或液晶光柵陣列系統。
在實施例1中使用的感光鼓和調色劑也不限于在實施例1中所舉出的。任何具有與所使用的調色劑極性相反的摩擦電極性的電荷傳輸層都可以在適當的選擇之下使用。
實施例1中的調色劑是通過捏合和粉碎過程而制成的。另外，對其沒有限制，調色劑也可以這樣制成，即構成材料被分散在粘合劑樹脂溶液中然后噴霧干燥而獲得調色劑；或通過聚合過程制造調色劑，即將制定的材料與構成粘合劑樹脂的單體混合形成乳液懸浮體然后聚合而獲得調色劑。
在實施例1中，使用可負性充電的調色劑作為調色劑，以及相對于可負性充電的調色劑顯示正摩擦電特性的材料被用來形成電荷傳輸層。但是當使用可正性充電的調色劑作為調色劑時，以及相對于可正性充電的調色劑顯示負摩擦電特性的材料被用來形成感光鼓的電荷傳輸層，由此可以根據上述類似的原理避免調色劑的摩擦電量降低，并且可以獲得上述的效果。
比較實施例1在比較實施例1中，根據以下配方制備作為感光鼓表面層的電荷傳輸層。
10重量份的聚碳酸酯樹脂和10重量份的由上述結構式(I)表示的三芳基胺化合物被溶解在40重量份的單氯苯和20重量份二氯甲烷中，以獲得電荷傳輸層中間涂布溶液。然后利用球磨將120重量份的單氯苯、30重量份的聚四氟乙烯顆粒和1.8重量份的梳狀氟接枝聚合物分散，將如此制得的分散體15重量份加入到電荷傳輸層中間涂布溶液中，以制成電荷傳輸層涂布流體。
在圖7所示的用于測量摩擦電量的設備的測量目標支撐板204上，施加電荷傳輸層涂布流體作為測量目標207，然后干燥。采用調色劑(a)作為接觸粉末202，檢查在該比較實施例中電荷傳輸層關于調色劑(a)的摩擦電荷特性。結果在該比較實施例中使用的電荷傳輸層在其與調色劑(a)摩擦之后顯示出負電荷，并且關于調色劑(a)即可負性充電的調色劑的電荷極性顯示出負電荷特性。
在實施例1中的其上已經疊加了底層和電荷產生層的柱體上，通過浸涂來施加電荷傳輸層涂布流體，然后在110℃干燥1小時，以形成24μm厚的電荷傳輸層。因此制成了多層型靜電成像感光元件。該靜電成像感光元件被稱為感光鼓B。
該感光鼓B和調色劑(a)被用于實施例1中所使用的成像設備中，按照與實施例1同樣的方式進行用于評估的運行試驗。結果如表1所示。
如表1所示，在比較實施例1中，2/16多級影像和4/16多級影像的密度隨著評估運行的進程而增大，直至打印5000頁時多級影像目密度變得大大高于理想密度。而且隨著評估運行的進程，點圍繞的線影像變得非常容易發(fā)生。而且灰霧密度是實施例1中情況的三至四倍高，作為其影響，調色劑消耗更大，與實施例1相比，當打印5000頁時，調色劑過度消耗的量相當于打印1000頁或更多的量。
實施例2在接觸顯影系統中，由于感光鼓和顯影輥彼此相接觸旋轉，因此與非接觸顯影系統相比，感光鼓的表面可能會被極大地磨損或劃傷。
在該實施例中，所使用的感光鼓的電荷傳輸層上會疊加保護層，從而感光鼓對于摩擦而在表面上的磨損或劃傷來講是耐用的。作為調色劑，使用在實施例1中使用的具有可負性充電性能的調色劑(a)。
根據以下配方制造在該實施例中作為感光鼓表面層的保護層。
平均顆粒直徑為0.02μm的含有銻的微細氧化錫顆粒100重量份，可固化的丙烯酸單體100重量份，作為光聚合引發(fā)劑的2-甲基噻噸酮0.1重量份以及300重量份的甲苯被利用沙磨來分散96小時，來制備用于保護層的流體。
然后在該實施例中保護層管與調色劑(a)的摩擦電特性被檢查。在圖7所示的用于測量摩擦電量的設備的測量目標支撐板204上，將所制備的用于該實施例中的感光鼓的保護層即表面層的流體涂布作為測量目標207，然后干燥。采用調色劑(a)作為接觸粉末202，檢查保護層關于調色劑(a)的摩擦電荷特性。結果保護層在其與調色劑(a)摩擦之后顯示出正電荷，并且顯示出與調色劑(a)即可負性充電的調色劑的電荷極性相反的正摩擦電荷特性。并且在它們之間的摩電序關系是從負性側的疏水微細二氧化硅粉末、調色劑顆粒和感光鼓C的表面層的順序。
然后所制備的保護層流體被通過噴霧而涂布在實施例1中使用的感光鼓A的電荷傳輸層上，然后干燥。如此形成的涂層被用高壓汞燈進行紫外輻射20秒，其中光強度為80mW/cm2，來形成5μm厚的保護層。因此制成了靜電成像感光鼓。這種靜電成像感光元件被稱為感光鼓C。
使用利用了由Hewlett Packard公司制造的激光噴墨機4050的處理盒的成像設備，其中處理盒已經被改制而能夠通過如實施例1的接觸顯影系統來形成影像，但是其中的感光鼓被更換為感光鼓C。將調色劑(a)送至顯影單元3，按照與實施例1同樣的方式進行5000頁打印的評估運行試驗。結果如表2所示。
如表2所示，盡管多級影像密度略低于理想密度，但是實施例2的感光鼓C保持了穩(wěn)定的密度。同時在整個評估運行試驗中不會在字符影像上看見任何點圍繞的線影像。并且灰霧被保持在低密度直至打印5000頁，而且對調色劑消耗不會產生任何大的影響，而不會導致任何問題。另外在評估運行試驗完成之后，不會在感光鼓的表面上看見任何缺陷例如劃傷，在實心黑影像中可以進行均勻和良好的影像形成，而不會有任何困難，并且影像具有明亮的漸變密度。
如上所述，感光鼓被這樣摩擦起電，從而其表面層保護層具有與調色劑電荷極性相反的摩擦電荷極性。這即使在調色劑被感光鼓表面摩擦時，也使得調色劑保持為規(guī)定的負電荷極性，而防止調色劑的摩擦電量降低。因此密度漸變特征曲線被保持在良好的條件。利用適當量的調色劑也可以使得線影像潛影例如字符影像形成為可見影像，從而可以防止調色劑消耗量增加，同時可以防止調色劑點圍繞的線影像發(fā)生。另外可以防止反轉灰霧，并且感光鼓相對于磨損或劃上來講是堅固的。因此感光鼓的運行性能被提高，可以提供具有較低運行成本的成像設備。
實施例3在該實施例中，研究多色影像形成設備。在該實施例中使用的彩色可負性充電的調色劑時按照如下方式獲得的。
*黑色調色劑顆粒 (重量份)聚酯樹脂 100份含有30％重量比的炭黑顏料的母煉膠 20份二-叔丁基甘油水楊酸金屬絡合物(鋁化合物)4份*品色調色劑顆粒聚酯樹脂 100份含有30％重量比的喹吖啶酮品顏料的母煉膠 20份二-叔丁基甘油水楊酸金屬絡合物(鋁化合物)4份*青調色劑顆粒聚酯樹脂 100份含有30％重量比的銅酞青顏料的母煉膠 20份二-叔丁基甘油水楊酸金屬絡合物(鋁化合物)4份*黃調色劑顆粒聚酯樹脂 100份含有30％重量比的二偶氮黃顏料的母煉膠 20份二-叔丁基甘油水楊酸金屬絡合物(鋁化合物)4份對于每一種調色劑使用Henschel混合機將上述材料混合，所得到的混合物用三輥捏合機進行熔融捏合。然后所獲得的捏和產品被錘磨機碾壓，所得到的碾壓產品被進一步用噴射磨進行粉碎。如此獲得的各粉碎產品被空氣分級，以獲得黑色調色劑顆粒、品色調色劑顆粒、青色調色劑顆粒和黃色調色劑顆粒，它們所具有的平均顆粒直徑均為8.5μm。
向100重量份如此獲得的各調色劑顆粒中，外部加入由100重量份比表面積為110m2/g的氧化鈦表面處理而得到的1.3重量份疏水微細氧化鈦粉末，以及17重量份的異丁基三甲氧基硅烷，以獲得黑、品、青和黃四色的非磁性調色劑(單組分顯影劑)。
作為在實施例3中使用的感光鼓51(圖3)，使用在實施例2中使用的感光鼓C，它具有保護層作為表面層。這是因為在實施例3中在旋轉支撐上支撐的用于各顏色的顯影單元53的構成，使其重復與感光鼓51接觸，并且因此與具有靜態(tài)設置的顯影單元的任何單色成像設備相比，該感光鼓更容易損壞，按照以下方式檢查保護層關于各顏色調色劑的摩電序關系在如圖7所示的用于測量摩擦電量的設備的測量目標支撐板204上，制備用于保護層即感光鼓C的表面層的液體被作為測量目標207來施加，然后干燥。使用該實施例中黑色調色劑、品色調色劑、青色調色劑和黃色調色劑中的每一種作為接觸粉末202，檢查在該實施例中保護層對于各調色劑的摩電序關系。結果對于所有的四種調色劑，該保護層在與調色劑摩擦后顯示出正電性，并顯示出正摩擦電荷特性，這與該實施例中是可負性充電調色劑的彩色調色劑的電荷極性相反。而且，在每一種顏色的調色劑中，摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒、疏水微細氧化鈦粉末和感光鼓C的表面層的順序。
上述四種調色劑和感光鼓C被用在根據第二實施方案的成像設備中，如圖3所示，按照以下方式評估影響的形成。在評估中，由Hewlett Packard公司制造的激光噴墨機4500的處理盒被部分改制，以用于通過接觸顯影系統而形成影像。更具體的說，其顯影套筒被具有EPDM層作為基底層和醚氨基甲酸乙酯層作為表面層的顯影輥52所代替，其中醚氨基甲酸乙酯層已經通過引入炭黑作為導電劑而調整了電阻。然后，將黑色調色劑、品色調色劑、青色調色劑和黃色調色劑分別送至顯影單元53a，顯影單元53b，顯影單元53c和顯影單元53d。另外其感光鼓被上述感光鼓C所代替，以與實施例1相同的方式進行5000頁打印的評估運行試驗。
在評估運行試驗中，作為結構設定的條件，處理速度被設定為117.4mm/sec，每個顯影輥52的外周速度被設定為205.4mm/sec，調色劑加料輥的外周速度被設定為163.0mm/sec。每一個顯影刮板59的接觸壓力被設定為25g/cm線形壓力。在這種設定條件下，在顯影輥52a至52d上保持的每一種彩色調色劑的摩擦電量時-20值-40μc/g。電勢的設定使得感光鼓具有的表面電勢中，非影像區(qū)域電勢(Vd)為-700V，獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)為-130V。施加給顯影輥52的顯影高壓(Vdc)被設定為-380V，從而反差電勢|V1-Vdc|(Vcont)為250V。
結果實施例3的彩色調色劑能夠相對于所有的四色調色劑保持多級影像的穩(wěn)定密度。而且關于通過兩種顏色疊加所形成的紅色、綠色和藍色的多級影像，在淺色中看不見電荷，顯示了良好的結果。在整個評估運行試驗中，在字符影像上看不見點圍繞的線影像。而且，關于合成色所形成的彩色字符，點圍繞的線影像很少發(fā)生。并且關于所有的四種顏色，直至到5000頁，灰霧一直保持在低密度，不會對調色劑消耗產生任何大的影響而導致任何問題。另外在評估運行試驗完成之后，不會在感光鼓的表面上看見任何缺陷例如劃傷，可以進行均勻和良好的影像形成而不會在實心黑色影像和具有明亮漸變密度的影像中具有任何困難。
如上所述，在接觸顯影系統被用于多色影像形成設備的情況下，感光鼓被摩擦帶電而使得其表面層即保護層具有與所采用的調色劑電荷極性相反的摩擦電荷極性。因此不僅關于單色密度漸變，而且關于疊加顏色密度漸變，密度漸變曲線被保持在良好的條件。線影像潛影例如字符影像可以被采用時當量的調色劑而形成為可見影像，從而關于調色劑疊加的彩色字符，可以防止點圍繞的線影像的發(fā)生，同時可以防止調色劑消耗增加。另外也可以防止反轉灰霧，并且感光鼓具有耐磨損和劃傷的堅固性。因此可以改善感光鼓的運行性能，并且可以提供以較低成本運行的成像設備。
在實施例3描述的形式中，成像設備具有保護層作為感光鼓的表面層，這也可以用于以電荷傳輸層作為表面層的情況。
實施例3也描述了這樣一種系統，其中在中間轉印帶54上疊加調色劑影像，然后一次轉印至轉印介質上。當調色劑影像被直接順次疊加在轉印介質上時，也可以獲得類似的效果。
作為多色成像方法，一種所謂的稱之為串行系統的多色成像方法是可行的，其中多個成像處理單元中的每一個的內部都設置有感光鼓作為第一影像承載元件。在這種情況下，在實施例1或實施例2中描述的結構是優(yōu)選的。
實施例4在實施例4中，使用與實施例1相同的成像設備。作為感光鼓，使用于實施例1相同的方式而制造的感光鼓A。
以下描述在實施例4中使用的可負性充電的調色劑10。首先，100重量份的聚酯樹脂、5重量份的炭黑、3中兩分的低分子量聚乙烯和2重量份的由以下結構式(II)表示的單偶氮金屬絡合物被Henschel混合機所混合，所得到的混合物被雙螺桿擠出機進行熔融嚙合。所得到的捏合產物被球磨機碾壓，然后講所得到的碾壓產物用噴射膜進行粉碎。然后進行空氣分級，以獲得可負性充電的調色劑，其平均顆粒直徑為7.5μm。它被表示為調色劑顆粒A。
向如此獲得的調色劑A的100重量份中，加入由比表面積為300m2/g的二氧化硅100重量份經表面處理而得到的1重量份疏水微細二氧化硅粉末(以下稱為“外部添加劑A”)，同時外部加入10重量份的六甲基二硅氮烷和17重量份的二甲基硅油，以獲得可負性充電的調色劑。該可負性充電的調色劑被程為調色劑A。
在該結構式中，X表示鹵素原子(例如氯)，Me表示鉻(Cr)原子。
調色劑顆粒A和構成調色劑A的外部添加劑A相對于感光鼓A的摩擦電關系被按照如下方式進行檢查。在如圖7所示的用于測量摩擦電量的設備的測量目標支撐板204上，通過施加其涂布流體，然后干燥，形成電荷傳輸層，感光鼓A的表面層作為測量目標207。利用調色劑A和外部添加劑A的每一種作為接觸粉末202，檢查調色劑A或外部添加劑A關于感光鼓A的摩擦電荷特性。
利用感光鼓對調色劑A和外部添加劑A關于感光鼓A的表面層的摩擦電荷特性進行測量之處，通過使得感光鼓表面與調色劑顆粒A或外部添加劑A進行摩擦，然后測量調色劑A或外部添加劑A的摩擦電荷特性，而檢查摩擦電荷特性。
調色劑A和外部添加劑A之間的電荷特性關系按照如下方式進行檢查。將測量目標支撐板204(圖7)放在平板壓力模塑機中，將該模塑機填充調色劑顆粒A，它以原始的粉末形式鋪展在該板上。壓該粉末，以獲得測量目標支撐板204上的模壓進板中的調色劑顆粒A。使用外部添加劑A作為接觸粉末202，它在由壓力模塑調色劑A所獲得的測量目標207上流動，以檢查外部添加劑A關于調色劑顆粒A的摩擦電荷特性。
結果，感光鼓A的電荷傳輸層與調色劑顆粒A和外部添加劑A摩擦后顯示正電荷。在調色劑A中使用的外部添加劑A相對于調色劑顆粒A顯示出負電荷。它們之間的摩電序關系是從負性側的外部添加劑A、調色劑顆粒A和感光鼓A的表面層的順序。而且，關于具有負電荷極性的調色劑A，感光鼓A的表面層是正電荷極性。
然后如同實施例1，由Hewlett Packard公司制造的激光噴墨機4050的處理盒被改造，以具有如圖1所示的結構，來獲得能夠通過接觸線應系統形成影像的成像設備。它的由橡膠材料制成的彈性顯影刮板被顯影刮板9所代替，所述顯影刮板9由包括磷青銅片的薄金屬片9a以及包括聚酰胺彈性體的彈性部件9b所構成。而且其內部有靜磁體的顯影套筒被具有EPDM層作為底層和具有醚氨基甲酸乙酯層作為表面層的顯影輥2，所述表面層被摻雜炭黑作為導電劑而調整了電阻。而且其顯影容器部分工作，從而包括設有氨基甲酸乙酯泡沫的彈性輥的調色劑加料輥8就與顯影輥2相接觸，該加料輥與顯影輥2按照同一方向旋轉。在顯影單元3內加入120g調色劑A。另外，其感光鼓被上述感光鼓A代替，利用接觸顯影系統進行評估運行試驗。
在評估運行試驗中，作為結構設定的條件，處理速度被設定為94.2mm/sec，顯影輥2的外周速度被設定為160.1mm/sec，而調色劑加料輥8的外周速度被設定為120.0mm/sec。顯影刮板9的接觸壓力被設定為25g/cm的線形壓力。在這種設定條件下，在顯影輥2上保留的調色劑A的摩擦電量是-20至-40μC/g。電勢的設定使得感光鼓具有的表面電勢中，非影像區(qū)域電勢(Vd)為-700V，獲得最大調色劑影像密度的影像區(qū)域電勢(V1)是-120V。而且施加給顯影輥2的顯影高壓(Vdc)被設定為-370V，從而反差電壓|Vl-Vdc|(Vcont)為250V。
采用上述成像設備，具有3％的影像區(qū)域百分數的影像就被連續(xù)的打印出來，利用本發(fā)明前述實施方案的方法以1000頁的間隔來測量16等級中2/16多級影像和4/16多級影像的密度。也打印字符影像，肉眼檢查是否有點圍繞的線影像的出現。
在影像形成前后測量顯影單元的重量來測量調色劑的消耗。并且將粘附在感光鼓表面上的灰霧調色劑用粘合膠帶提取而取樣，采用與實施例1相同的方法測量灰霧密度。每打印1000頁進行一次評估，最后評估的運行試驗是對5000頁而作出的，獲得了如表3所示的結果。在實施例4中，2/16多級影像密度和4/16多級影像密度的理想值分別是0.15和0.30。
圖11A所示的字符圖案被打印在平紙上，按照實施例1的方式，對任何點圍繞的線影像進行肉眼的評估(條件如圖11B所示)。
如表3所示，盡管多級影像密度稍微低于理想密度，但是實施例4中的感光鼓A保持了穩(wěn)定的密度。同時在整個評估的運行試驗中在字符影像上沒有看見任何點圍繞的線影像。而且，灰霧被保持為低密度直至5000頁，并且對于調色劑消耗不會有任何大的影響，因而不會導致任何問題。
如上所述，根據實施例4，當因曝露于根據影像信號而控制開關的激光來形成的靜電潛像被接觸顯影系統形成為可見影像時，其中在接觸顯影系統中顯影輥被感光鼓以規(guī)定的壓力相接觸，調色劑顆粒和構成可負性充電的調色劑的外部添加劑，以及作為感光鼓表面層的電荷傳輸層之間的摩電序關系被控制，以成為從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和感光鼓表面層的順序。這使得調色劑被規(guī)定的負電荷極性，以即使在調色劑被感光鼓表面摩擦時，也可以防止調色劑的摩擦電量降低。因此密度漸變曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。利用適當量的調色劑可以將線影像潛影例如字符影像形成為可見影像，從而可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止點圍繞的線影像的產生。另外也可以防止反轉灰霧，實現整個系統的較低成本運行，以及顯影單元的較長服務期限。
在實施例4中使用上述的感光鼓和調色劑。對其沒有限制，只要是在調色劑顆粒、外部添加劑和電荷傳輸層所具有的摩擦電荷特性中，它們之間的摩電序關系是從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和感光鼓的表面層的順序，那么就可以在適當的選擇下使用。
在實施例4中，使用可負性充電的調色劑作為調色劑，以相對于可負性充電的調色劑和外部添加劑顯示正電荷特性的材料用于形成電荷傳輸層。但是當使用可正性充電的調色劑顆粒來制造調色劑時，可以選擇可正性充電的外部添加劑，以相對于可正性充電的調色劑和可正性充電的外部添加劑顯示負電荷特性的材料用于形成感光鼓的電荷傳輸層，由此根據上述的類似原理可以防止調色劑的摩擦電量降低，并可以獲得上述的效果。
可以使用在電荷傳輸層上再疊加一層保護層的感光鼓，從而感光鼓可以抵抗在摩擦時在表面上產生的磨損或劃傷。例如平均顆粒直徑為0.02μm的含有銻的微細氧化錫顆粒100重量份，可固化的丙烯酸單體100重量份，作為光聚合引發(fā)劑的2-甲基噻噸酮0.1重量份以及300重量份的甲苯被利用沙磨來分散96小時，來制備用于保護層的流體。然后所制備的保護層流體被通過噴霧而涂布在感光鼓A的電荷傳輸層上，然后干燥。如此形成的涂層被用高壓汞燈進行紫外輻射20秒，其中光強度為80mW/cm2，來形成5μm厚的保護層?？梢允褂眠@種感光鼓。在設有保護層的地方，可以獲得堅固的耐磨損和劃傷的感光鼓。因此可以改善感光鼓的運行性能，并提供具有更低運行成本的成像設備。
比較實施例2在比較實施例2中，根據以下配方制造作為感光鼓表面層的電荷傳輸層。
10重量份的聚碳酸酯樹脂和10重量份的由上述結構式(I)表示的三芳基胺化合物被溶解在40重量份的單氯苯和20重量份二氯甲烷中，以獲得電荷傳輸層中間涂布溶液。然后利用球磨將120重量份的單氯苯、30重量份的聚四氟乙烯顆粒和1.8重量份的梳狀氟接枝聚合物分散，將如此制得的分散體15重量份加入到電荷傳輸層中間涂布溶液中，以制成電荷傳輸層涂布流體。
在圖7所示的用于測量摩擦電量的設備的測量目標支撐板204上，施加電荷傳輸層涂布流體作為測量目標207，然后干燥。采用調色劑A和外部添加劑A作為接觸粉末202，檢查在該比較實施例2中電荷傳輸層關于調色劑A和外部添加劑A的摩擦電荷特性。結果，在該比較實施例2中使用的電荷傳輸層相對于調色劑A在與其摩擦之后顯示出負電荷，相對于外部添加劑A在與其摩擦之后顯示出正電荷。即它們之間的摩電序關系為從負性側的外部添加劑A、電荷傳輸層和調色劑顆粒A的順序。
以與實施例1相同的方式制備的其上已經疊加了底層和電荷產生層的柱體上，通過浸涂來施加電荷傳輸層涂布流體，然后在110℃干燥1小時，以形成24μm厚的電荷傳輸層。因此制成了多層型靜電成像感光元件。該靜電成像感光元件被稱為感光鼓B。感光鼓B的表面層相對于可負性充電的調色劑A來說是負電荷極性。
按照與實施例1同樣的方式進行用于評估的運行試驗，但是使用感光鼓B和調色劑A。結果如表3所示。
如表3所示，在比較實施例2中，2/16多級影像和4/16多級影像的密度隨著評估運行的進程而增大，直至打印5000頁時多級影像目密度變得大大高于理想密度。而且隨著評估運行的進程，點圍繞的線影像變得非常容易發(fā)生。而且灰霧密度是實施例4中情況的三至四倍高，作為其影響，調色劑消耗更大，與實施例4相比，當打印5000頁時，調色劑過度消耗的量相當于打印1000頁或更多的量。
在比較實施例2中，在評估運行試驗中的多級影像密度、調色劑消耗和灰霧密度以基本與實施例4相同的方式從初期向打印2000頁方向移動。因此據認為在評估運行試驗的初期，被感光鼓B的表面負性充電的外部添加劑A已經覆蓋了調色劑A，來保持調色劑A具有規(guī)定的負電荷特性。但是隨著顯影單元的重復操作，外部添加劑A逐漸從調色劑顆粒A脫離，或埋在調色劑顆粒A的表面部分中，從而變得難以獲得外部添加劑A的負電荷特性，并且調色劑顆粒A被感光鼓B的表面正性充電，而導致摩擦電量的降低，因此給多級影像密度、調色劑消耗和灰霧密度等帶來困難。
實施例5在實施例5，按照與實施例1相同的方式制造的感光鼓A被用來作為影像承載元件。作為可負性充電的調色劑，通過向實施例4中的100重量份調色劑顆粒A中，外部加入通過將100重量份的比表面積110m2/g的氧化鈦表面處理而得到的1.3重量份的疏水微細氧化鈦粉末(以下稱為“外部添加劑B”)，以及17重量份的異丁基三甲氧基硅烷。這種可負性充電的調色劑被稱為調色劑B。
采用圖7所示摩擦電量測量的設備，檢查外部添加劑B相對于感光鼓A和調色劑顆粒A的電荷特性。結果，外部添加劑B相對于感光鼓A的電荷傳輸層在與其摩擦之后顯示負電荷，相對于調色劑顆粒A在于其摩擦之后顯示正電性。即，在它們之間的摩電序關系上從負性側的調色劑顆粒A、外部添加劑B和感光鼓A的表面層。而且，感光鼓A的表面層相對于可負性充電的調色劑B顯示正電性。
調色劑B被用于由Hewlett Packard公司制造的激光噴墨機4050的處理盒的成像設備，其中處理盒已經被改制而能夠通過如實施例4的接觸顯影系統來形成影像，而且其感光鼓被感光鼓A所代替。采用這種成像設備，利用與實施例4相同的方式進行5000頁的評估運行試驗。具有3％的影像區(qū)域百分數的影像就被連續(xù)打印出來，以1000頁的間隔來測量16等級中2/16多級影像和4/16多級影像的密度。也打印字符影像，肉眼檢查是否有點圍繞的線影像的出現。在影像形成前后測量顯影單元的重量來測量調色劑的消耗。并且將粘附在感光鼓表面上的灰霧調色劑用粘合膠帶提取而取樣，采用本發(fā)明前述實施方案的方法測量灰霧密度。每打印1000頁進行一次評估，最后評估的運行試驗是對5000頁而作出的，獲得了如表4所示的結果。在該實施例中，2/16多級影像密度和4/16多級影像密度的理想值分別是0.15和0.30。
如表4所示，盡管多級影像密度稍微低于理想密度，但是保持了穩(wěn)定的密度。同時在整個評估的運行試驗中在字符影像上沒有看見任何點圍繞的線影像。而且，灰霧被保持為低密度直至5000片，并且對于調色劑消耗不會有任何大的影響，因而不會導致任何問題。
如上所述，根據實施例5，調色劑顆粒和構成可負性充電的調色劑的外部添加劑，以及作為感光鼓表面層的電荷傳輸層之間的摩電序關系被控制，以成為從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和感光鼓表面層的順序。這使得調色劑被規(guī)定的負電荷極性，以即使在調色劑被感光鼓表面摩擦時，也可以防止調色劑的摩擦電量降低。因此密度漸變曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。利用適當量的調色劑可以將線影像潛影例如字符影像形成為可見影像，從而可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止點圍繞的線影像的產生。另外也可以防止反轉灰霧，實現整個系統的較低成本運行，以及顯影單元的較長服務期限。
在實施例5中使用上述的感光鼓和調色劑。對其沒有限制，只要是在調色劑顆粒、外部添加劑和電荷傳輸層所具有的摩擦電荷特性中，它們之間的摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和感光鼓的表面層的順序，那么就可以在適當的選擇下使用。
在實施例5中，使用可負性充電的調色劑作為調色劑，以相對于可負性充電的調色劑和外部添加劑顯示正電荷特性的材料用于形成電荷傳輸層。但是當使用可正性充電的調色劑顆粒來制造調色劑時，可以選擇可正性充電的外部添加劑，以相對于可正性充電的調色劑和可正性充電的外部添加劑顯示負電荷特性的材料用于形成感光鼓的電荷傳輸層，由此根據上述的類似原理可以防止調色劑的摩擦電量降低，并可以獲得上述的效果。
比較實施例3在比較實施例3中，按照與實施例5相同的方式進行評估運行試驗，但是使用感光鼓B作為影像承載元件。
按照如下方式檢查在電荷傳輸層、感光鼓B的表面層與調色劑A和外部添加劑B之間的摩擦電荷特性在圖7所示的測量目標支撐板204上，施加用于感光鼓B的電荷傳輸層涂布流體作為測量目標207，然后干燥。采用調色劑A和外部添加劑B作為接觸粉末202，檢查感光鼓B的電荷傳輸層與調色劑A和外部添加劑B之間的摩擦電荷特性。結果在該比較實施例3中使用的電荷傳輸層相對于調色劑A和外部添加劑B顯示出負電荷，而且在外部添加劑B和調色劑顆粒A之間的摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒A和外部添加劑B的順序。因此摩電序關系為從負性側的電荷傳輸層、調色劑顆粒A和外部添加劑的順序。而且感光鼓B的表面層相對于可負性充電的調色劑B顯示負電荷極性。
評估結果如表4所示。在比較實施例3中，多級影像的密度隨著評估運行的進程而增大，灰霧密度從開始處增大。其影響是，調色劑消耗變大，直至在打印2000-3000頁，調色劑用完而不能再進行評估試驗據信這是因為調色劑顆粒A和外部添加劑B因感光鼓B的表面而帶正電，從而對于調色劑不再能夠獲得規(guī)則的負電荷特性。而且隨著評估運行的進程，點圍繞的線影像變得非常容易發(fā)生。
實施例6在實施例6，按照與實施例1相同的方式制造的感光鼓A被用來作為影像承載元件。作為可負性充電的調色劑，通過向實施例4中的100重量份調色劑顆粒A中，外部加入主顆粒直徑為200nm的1重量份的氧化鈦(以下稱為“外部添加劑C”)而獲得。這種可負性充電的調色劑被稱為調色劑C。
與前述實施例相類似，采用圖7所示摩擦電量測量的設備，檢查外部添加劑C相對于感光鼓A和調色劑顆粒A的電荷特性。結果，外部添加劑C相對于感光鼓A的電荷傳輸層在與其摩擦之后顯示正電荷，相對于調色劑顆粒A在與其摩擦之后顯示正電性。如同實施例4，在調色劑A和感光鼓A的表面層之間的摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒A和感光鼓A的表面層的順序。因此包括外部添加劑C在內的摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒A、感光鼓A的表面層和外部添加劑C的順序。而且，感光鼓A的表面層相對于可負性充電的調色劑C顯示正電性。
按照如實施例4的方式進行運行評估試驗。結果如表5所示。在實施例6中，2/16多級影像密度和4/16多級影像密度的理想值分別是0.15和0.30。
如表5所示，在實施例6中，多級影像被保持在穩(wěn)定的基本接近理想密度的密度值。同時，在整個評估的運行試驗中在字符影像上沒有看見任何點圍繞的線影像。而且，灰霧盡管在5000頁略有升高，但是仍然被保持為低密度直至4000片，并且對于調色劑消耗不會有任何大的影響，因而不會導致任何問題。這是因為調色劑顆粒A在與感光鼓A的表面摩擦之后顯示負電荷，另一方面外部添加劑C在其與感光鼓A的表面摩擦之后顯示正電荷，被這樣帶正電的外部添加劑起到如同在雙組分顯影系統中所謂的載體的作用，從而調色劑顆粒A被進一步充負電，如同假設的那樣。
如上所述，調色劑顆粒和構成可負性充電的調色劑的外部添加劑，以及作為感光鼓表面層的電荷傳輸層之間的摩電序關系被控制，以成為從負性側的調色劑顆粒、感光鼓表面層和外部添加劑的順序。這使得調色劑被保持為規(guī)定的負電荷極性，以即使在調色劑被感光鼓表面摩擦時，也可以防止調色劑的摩擦電量降低。因此密度漸變曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。利用適當量的調色劑可以將線影像潛影例如字符影像形成為可見影像，從而可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止點圍繞的線影像的產生。另外也可以防止反轉灰霧，實現整個系統的較低成本運行，以及顯影單元的較長服務期限。
在實施例6中使用上述的感光鼓和調色劑。對其沒有限制，只要是在調色劑顆粒、外部添加劑和電荷傳輸層所具有的摩擦電荷特性中，它們之間的摩電序關系是從負性側的外部添加劑、感光鼓的表面層和調色劑顆粒的順序，那么就可以在適當的選擇下使用。
在實施例6中，使用單獨添加了外部添加劑的調色劑。在本實施例中使用的外部添加劑也可以與另外的外部添加劑結合使用，所述的另外的外部添加劑相對于感光鼓的表面層具有實施例4和5所述的摩擦電荷特性，并可以獲得類似的效果。
比較實施例4在比較實施例4中，按照與實施例6相同的方式進行評估運行試驗，但是使用感光鼓B作為影像承載元件。
按照如下方式檢查在電荷傳輸層、感光鼓B的表面層與外部添加劑C之間的摩擦電荷特性在圖7所示的測量目標支撐板204上，施加用于感光鼓B的電荷傳輸層涂布流體作為測量目標207，然后干燥。采用外部添加劑C作為接觸粉末202，檢查在比較實施例4中電荷傳輸層相對于外部添加劑C之間的摩擦電荷特性。結果在該比較實施例4中使用的電荷傳輸層相對于外部添加劑C顯示出負電荷。如比較實施例2所述，電荷傳輸層和在調色劑C中使用的調色劑顆粒A之間的摩電序關系是從負性側的電荷傳輸層和調色劑顆粒A的順序。而且如實施例6，在外部添加劑C和調色劑顆粒A之間的摩電序關系為從負性側的調色劑顆粒A和外部添加劑C的順序。因此包括外部添加劑C在內的摩電序關系上從負性側的電荷傳輸層、調色劑顆粒A和外部添加劑C的順序。而且，感光鼓B的表面層相對于可負性充電的調色劑C顯示負電荷極性。
評估結果如表5所示。在比較實施例4中，多級影像的密度在評估運行試驗的一開始就立刻變大，灰霧密度從開始處增大。其影響是，調色劑消耗變大，直至在打印2000-3000頁，調色劑用完而不能再進行評估試驗。據信這是因為調色劑顆粒A和外部添加劑C被感光鼓B的表面帶正電，從而對于調色劑不再能夠獲得規(guī)則的負電荷特性。而且在評估運行的一開始，點圍繞的線影像變得非常容易發(fā)生。
實施例7在實施例7，按照與實施例1相同的方式制造的感光鼓A被用來作為影像承載元件。作為可負性充電的調色劑，通過向實施例4中的100重量份調色劑顆粒A中，外部加入通過將100重量份的比表面積為130m2/g的二氧化硅而得到的1重量份的疏水微細二氧化硅粉末(以下稱為“外部添加劑D”)以及5重量份的異丁基三甲氧基硅烷而獲得。這種可負性充電的調色劑被稱為調色劑D。
與前述實施例相類似，采用圖7所示摩擦電量測量的設備，檢查外部添加劑D相對于感光鼓A和調色劑顆粒A的電荷特性。結果，外部添加劑D相對于感光鼓A的電荷傳輸層在與其摩擦之后顯示負電荷，相對于調色劑顆粒A在與其摩擦之后顯示負電性。如同實施例4，在調色劑A和感光鼓A的表面層之間的摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒A和感光鼓A的表面層的順序。因此包括外部添加劑D在內的摩電序關系是從負性側的外部添加劑D、調色劑顆粒A和感光鼓A的表面層的順序。而且，感光鼓A的表面層相對于可負性充電的調色劑D顯示正電性。
調色劑D被用于由Hewlett Packard公司制造的激光噴墨機4050的處理盒的成像設備，其中處理盒已經被改制而能夠通過如實施例4的接觸顯影系統來形成影像，而且其感光鼓被感光鼓A所代替。采用這種成像設備，利用與實施例1相同的方式進行5000頁的評估運行試驗。
結果如表6所示。在實施例7中，2/16多級影像密度和4/16多級影像密度的理想值與實施例4的相同，分別是0.15和0.30。
如表6所示，在實施例7中，盡管多級影像的密度稍低于理想密度，但是保持了穩(wěn)定的密度。同時，在整個評估的運行試驗中在字符影像上沒有看見任何點圍繞的線影像。而且，灰霧被保持為低密度直至打印5000頁，并且對于調色劑消耗不會有任何大的影響，因而不會導致任何問題。
如上所述，根據實施例7，調色劑顆粒和構成可負性充電的調色劑的外部添加劑，以及作為感光鼓表面層的電荷傳輸層之間的摩電序關系被控制，以成為從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和感光鼓表面層的順序。這使得調色劑被保持為規(guī)定的負電荷極性，以即使在調色劑被感光鼓表面摩擦時，也可以防止調色劑的摩擦電量降低。因此密度漸變曲線可以被保持在良好的狀態(tài)。利用適當量的調色劑可以將線影像潛影例如字符影像形成為可見影像，從而可以防止調色劑消耗增加，同時可以防止點圍繞的線影像的產生。另外也可以防止反轉灰霧，實現整個系統的較低成本運行，以及顯影單元的較長服務期限。
比較實施例5在比較實施例5中，按照與實施例7相同的方式進行評估運行試驗，但是使用感光鼓B作為影像承載元件。
按照如下方式檢查在電荷傳輸層、感光鼓B的表面層與與外部添加劑D之間的摩擦電荷特性在圖7所示的測量目標支撐板204上，施加用于感光鼓B的電荷傳輸層涂布流體作為測量目標207，然后干燥。采用外部添加劑D作為接觸粉末202，檢查在比較實施例5中電荷傳輸層相對于外部添加劑D之間的摩擦電荷特性。結果在該比較實施例5中使用的電荷傳輸層相對于外部添加劑D顯示出負電荷。如比較實施例2所述，電荷傳輸層和在調色劑D中使用的調色劑顆粒A之間的摩電序關系是從負性側的電荷傳輸層和調色劑顆粒A的順序。而且如實施例7，在外部添加劑D和調色劑顆粒A之間的摩電序關系為從負性側的外部添加劑D和調色劑顆粒A的順序。因此包括外部添加劑D在內的摩電序關系上從負性側的電荷傳輸層、外部添加劑D和調色劑顆粒A的順序。而且，感光鼓B的表面層相對于可負性充電的調色劑D顯示負電荷極性。
評估結果如表6所示。在比較實施例5中，漸變影像的密度隨著評估運行試驗的進程而增大，灰霧密度從開始處增大。其影響是，調色劑消耗變大，直至在打印2000-3000頁，調色劑用完而不能再進行評估試驗。據信這是因為調色劑顆粒A和外部添加劑D被感光鼓B的表面帶正電，從而對于調色劑不再能夠獲得規(guī)則的負電荷特性。而且隨著評估運行試驗的進程，點圍繞的線影像變得非常容易發(fā)生。
如上所述，在本發(fā)明中，當通過其中調色劑攜帶部件以規(guī)定的壓力與影像承載元件相接觸的接觸顯影系統形成影像時，在影像承載元件(感光鼓1)表面層、調色劑顆粒和構成可負性充電的外部添加劑之間的摩電序關系被控制，以成為從負性側的(a)外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件(感光鼓1)的表面層的順序，(b)調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序或(c)調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。這使得調色劑被保持為規(guī)定的負電荷極性，以即使在調色劑被感光鼓表面摩擦時，也可以防止調色劑的摩擦電量降低。而且可以提供能夠良好保持密度漸變曲線的影像形成設備，以在靜電潛像顯影的步驟中穩(wěn)定的形成影像(可見的調色劑影像)，所述的靜電潛像是通過根據從光源發(fā)出的影像信號所調制的光來曝光影像承載元件同時改變其曝光區(qū)域而形成的?？梢孕纬蓻]有點圍繞的線影像的影像，并且可以防止過度的調色劑消耗。另外，即使在影像形成設備的長期連續(xù)運行中可以防止反轉灰霧的形成。
在兩種或多種類型的外部添加劑結合使用的調色劑中，至少一種外部添加劑滿足上述的(a)、(b)和(c)中任何一個條件，由此可以獲得類似的效果。
在本發(fā)明的成像設備中使用可正性充電的調色劑的情況下，在影像承載元件(感光鼓1)表面層、調色劑顆粒和構成可正性充電的外部添加劑之間的摩電序關系被控制，以成為從正性側的(a)外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件(感光鼓1)的表面層的順序，(b)調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序或(c)調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序，由此可以獲得類似的效果。
表1

表2

表3所使用的調色劑調色劑A

表4所使用的調色劑調色劑B

表5所使用的調色劑調色劑C

表6所使用的調色劑調色劑D

權利要求
1.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的調色劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性相對于顯影單元內的調色劑的電荷極性來說是不同的。
2.如權利要求1的處理盒，其中所述調色劑是可負性充電的，在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性是相對于調色劑的電荷極性的正電荷極性。
3.如權利要求1的處理盒，其中所述調色劑是可正性充電的，在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性是相對于調色劑的電荷極性的負電荷極性。
4.如權利要求1的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
5.如權利要求1的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
6.如權利要求1的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
7.如權利要求1的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
8.如權利要求1的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
9.如權利要求1的處理盒，其中所述調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑。
10.如權利要求9的處理盒，其中調色劑顆粒、外部添加劑和顯影刮板的表面層之間的摩電序關系是從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
11.如權利要求9的處理盒，其中調色劑顆粒、外部添加劑和顯影刮板的表面層之間的摩電序關系是從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
12.一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
13.如權利要求12的設備，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
14.如權利要求12的設備，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
15.如權利要求12的設備，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
16.如權利要求12的設備，其中所述靜電潛像是數字潛影。
17.如權利要求12的設備，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
18.如權利要求12的設備，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
19.一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
20.如權利要求19的設備，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
21.如權利要求19的設備，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
22.如權利要求19的設備，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
23.如權利要求19的設備，其中所述靜電潛像是數字潛影。
24.如權利要求19的設備，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
25.如權利要求19的設備，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
26.一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
27.如權利要求26的設備，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
28.如權利要求26的設備，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
29.如權利要求26的設備，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
30.如權利要求26的設備，其中所述靜電潛像是數字潛影。
31.如權利要求26的設備，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
32.如權利要求26的設備，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
33.一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
34.如權利要求33的設備，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
35.如權利要求33的設備，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
36.如權利要求33的設備，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
37.如權利要求33的設備，其中所述靜電潛像是數字潛影。
38.如權利要求33的設備，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
39.如權利要求33的設備，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
40.一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
41.如權利要求40的設備，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
42.如權利要求40的設備，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
43.如權利要求40的設備，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
44.如權利要求40的設備，其中所述靜電潛像是數字潛影。
45.如權利要求40的設備，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
46.如權利要求40的設備，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
47.一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；曝光單元，用于通過將影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；其中在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
48.如權利要求47的設備，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
49.如權利要求47的設備，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
50.如權利要求47的設備，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
51.如權利要求47的設備，其中所述靜電潛像是數字潛影。
52.如權利要求47的設備，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
53.如權利要求47的設備，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
54.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
55.如權利要求54的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
56.如權利要求54的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
57.如權利要求54的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
58.如權利要求54的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
59.如權利要求54的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
60.如權利要求54的處理盒，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
61.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
62.如權利要求61的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
63.如權利要求61的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
64.如權利要求61的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
65.如權利要求61的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
66.如權利要求61的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
67.如權利要求61的處理盒，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
68.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可負性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從負性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
69.如權利要求68的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
70.如權利要求68的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
71.如權利要求68的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
72.如權利要求68的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
73.如權利要求68的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
74.如權利要求68的處理盒，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
75.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的外部添加劑、調色劑顆粒和影像承載元件的表面層的順序。
76.如權利要求75的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
77.如權利要求75的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
78.如權利要求75的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
79.如權利要求75的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
80.如權利要求75的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
81.如權利要求75的處理盒，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
82.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的調色劑顆粒、外部添加劑和影像承載元件的表面層的順序。
83.如權利要求82的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
84.如權利要求82的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
85.如權利要求82的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
86.如權利要求82的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
87.如權利要求82的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
88.如權利要求82的處理盒，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
89.一種處理盒，它可拆卸的安裝在成像設備的主體上，用于通過采用調色劑將在影像承載元件上形成的靜電潛像顯影而形成調色劑影像、以及將該調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質、然后定影來形成定影的影像；該處理盒包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上可正性充電的調色劑，該調色劑具有調色劑顆粒和至少一種外部添加劑；該調色劑攜帶元件與影像承載元件相接觸，以形成顯影區(qū)，在顯影區(qū)中使得調色劑電粘附于在影像承載元件上所形成的靜電潛像，而使得靜電潛像可見而成為調色劑影像；以及沒有或至少一個部件選自以下部件(a)充電部件，用于使得影像承載元件表面靜電充電；(b)曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；(c)轉印部件，用于將顯影單元形成的調色劑影像通過或不通過中間轉印元件而轉印至轉印介質；以及(d)清潔部件，用于在調色劑影像已經被轉印至轉印介質后除去保留在影像承載元件上的調色劑；它與影像承載元件和顯影單元集成在一起被支撐；在影像承載元件的表面層、調色劑顆粒和外部添加劑之間的摩電序關系，是從正性側的調色劑顆粒、影像承載元件的表面層和外部添加劑的順序。
90.如權利要求89的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是電荷傳輸層。
91.如權利要求89的處理盒，其中所述影像承載元件的表面層是保護層。
92.如權利要求89的處理盒，其中所述調色劑是非磁性調色劑。
93.如權利要求89的處理盒，其中所述靜電潛像是數字潛影。
94.如權利要求89的處理盒，其中所述靜電潛像是具有多級區(qū)域的數字潛影。
95.如權利要求89的處理盒，其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有的電荷極性與顯影單元中的調色劑電荷極性是不同的。
全文摘要
一種成像設備，包括影像承載元件，用于在其上保持靜電潛像；充電部件，用于給影像承載元件的表面靜電充電；曝光單元，用于通過將已經被充電部件充電的影像承載元件曝光而在影像承載元件上形成靜電潛像；以及顯影單元，它具有至少一個調色劑攜帶元件，用于攜帶和傳送其上的調色劑，使得靜電潛像通過接觸顯影系統形成為調色劑影像。其中在調色劑和影像承載元件的表面層之間的摩電序關系中，影像承載元件的表面層具有與顯影單元中的調色劑電荷極性不同的電荷極性。該申請也披露了一種用于上述設備的處理盒，它具有至少一個影像承載元件和顯影單元，并具有上述的摩電序關系。
文檔編號G03G9/08GK1680881SQ200510073988
公開日2005年10月12日 申請日期2001年9月5日 優(yōu)先權日2000年9月5日
發(fā)明者小林哲也, 石井保之, 中川剛, 上原慎司 申請人:佳能株式會社