專利名稱:成像方法,成像裝置和處理盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及使用清潔刮板的利用電照相工藝的成像方法、成像裝置和處理盒。
背景技術(shù):
在常規(guī)使用轉(zhuǎn)印工藝的成像方法中,根據(jù)文檔圖像圖案將其曝光,文檔圖像的潛像形成于光電導(dǎo)體或其表面利用充電單元均勻地充電的潛像承載元件上,然后使用顯影單元將調(diào)色劑附在該潛像上,使其作為調(diào)色劑圖像可視。然后利用轉(zhuǎn)印單元將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙或中間轉(zhuǎn)印介質(zhì),光電導(dǎo)體上的殘留的調(diào)色劑粒子利用清潔單元去除。這樣,光電導(dǎo)體被重復(fù)地使用。
對于該類清潔單元,例如,有各種公知的清潔單元(1)裝有清潔刮板的清潔單元;(2)裝有導(dǎo)電或絕緣纖維制成的毛刷的清潔單元;(3)裝有磨蝕劑清潔輥的清潔單元;(4)裝有帶潤滑劑的清潔輥的清潔單元;(5)裝有磁性刷輥的清潔單元,該輥的表面具有磁粉末;和(6)裝有吸氣器的清潔單元。
在這些清潔單元之中,使用清潔刮板的清潔單元被最廣泛地使用。這種清潔單元結(jié)構(gòu)簡單并具有優(yōu)異的調(diào)色劑去除能力。
然而,任何這些清潔單元均不能容易地確保對平均顆粒尺寸分布7μm或更小的調(diào)色劑以及球形調(diào)色劑的足夠去除能力,這些調(diào)色劑應(yīng)用于成像裝置已被研究,因為它們能提供優(yōu)異的圖像質(zhì)量。
在為了高圖像質(zhì)量而減小調(diào)色劑直徑的調(diào)色劑生產(chǎn)工藝中,根據(jù)生產(chǎn)成本,聚合工藝相比常規(guī)粉碎工藝更實用。由聚合工藝生產(chǎn)的小粒徑的調(diào)色劑為粗糙球形,具有陡的顆粒尺寸分布,可以在數(shù)字圖像中提供優(yōu)異的線和點的再現(xiàn)性。
因為由聚合工藝生產(chǎn)的小粒徑的調(diào)色劑是球形的,并且相比常規(guī)粉碎工藝生產(chǎn)的小顆粒具有較小的直徑,它們具有下列缺陷它們不能輕易地由光電導(dǎo)體上除去,因此引起清潔困難(cleaning troubles),例如調(diào)色劑脫逸和黑點的產(chǎn)生。尤其是,在清潔刮板的重復(fù)使用已磨損或引起清潔刮板邊緣的碎裂的情況下,清潔刮板的使用增加了清潔困難發(fā)生的可能性。另外,在清潔刮板過度使用磨損光電導(dǎo)體形成微細粗糙、導(dǎo)致其表面粗糙度的增加的情況下,清潔刮板的使用也增加了清潔困難發(fā)生的可能性。
為防止清潔刮板的碎裂或磨損,對清潔刮板表面施涂或提供潤滑劑的技術(shù)已廣泛使用。例如,在日本專利申請未審公開(JP-A)No.2002-72713中,預(yù)定量的調(diào)色劑被有意地提供給清潔刮板作為潤滑劑。
然而,問題是易于滑下清潔刮板的調(diào)色劑常作為刮板磨蝕劑而非潤滑劑,如果有的話,引起清潔刮板的快速磨損。
同時,日本專利申請未審公開(JP-A)No.09-50221嘗試由指定清潔刮板的物理特性而改進其環(huán)境穩(wěn)定性。然而,此類清潔刮板當(dāng)用于小粒徑的球形調(diào)色劑時不能必然地提供足夠的清潔能力和耐久性。
日本專利申請未審公開(JP-A)No.2003-98925嘗試由使用含有有機硅樹脂光電導(dǎo)體和具有特定物理特性的清潔刮板以確保清潔能力。然而,尚存在的問題包括由于有機硅樹脂的存在,光電導(dǎo)體充電特性的減少,以及需要用保護層涂覆光電導(dǎo)體而導(dǎo)致的成本增加。
日本專利申請未審公開(JP-A)No.2003-307985提供容許清潔助劑停留在清潔刮板和光電導(dǎo)體彼此接觸部分的技術(shù)。然而,放置清潔助劑到想要的位置實際上是不可能的;清潔助劑一般代替調(diào)色劑并且非理想地擦去光電導(dǎo)體,使其難以穩(wěn)定地形成助劑層。
在日本專利申請未審公開(JP-A)No.2003-208035中,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力非常高,這導(dǎo)致它們快速地磨損。另外,存在的問題是可能發(fā)生的所謂“成膜”,因為調(diào)色劑在光電導(dǎo)體和清潔刮板之間被輥壓,引起調(diào)色劑組分粘附到光電導(dǎo)體上。
已建議一種避免刮板翻轉(zhuǎn)(turn-over)問題的技術(shù),該問題與清潔刮板邊緣對光電導(dǎo)體的摩擦減少相關(guān)聯(lián);為此,建議一種技術(shù),該技術(shù)中由含有固體潤滑物質(zhì)的偏二氟乙烯樹脂制得的薄層在與光電導(dǎo)體接觸位置處的清潔刮板的末端部形成,并有一個提供在它們之間的粘附層(參見日本專利申請未審公開(JP-A)No.2000-147972)。
還建議一種技術(shù),該技術(shù)中將聚氨酯樹脂在異氰酸酯化合物中浸漬預(yù)定時間,以產(chǎn)生在清潔刮板邊緣接觸光電導(dǎo)體的位置形成具有低摩擦系數(shù)的部分硬化層的反應(yīng),用來解決下列與清潔刮板邊緣對光電導(dǎo)體的摩擦減少相聯(lián)系的問題清潔刮板的翻轉(zhuǎn);調(diào)色劑的逃逸和調(diào)色劑熔化(參見日本專利申請公開(JP-A)No.2001-343874)。
出于同樣的考慮,還建議一種技術(shù),該技術(shù)中將清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力和接觸角設(shè)定為特定值,其中該清潔刮板的回彈性和300%的模量各自落入特定范圍內(nèi),由此提供潤滑劑供應(yīng)機構(gòu)(參見日本專利申請公開(JP-A)No.2003-58009)。
為了改進清潔刮板去除球形調(diào)色劑顆粒的清潔能力,還有建議一種技術(shù),其中直徑為80nm~300nm的硅石顆粒提供到刮板邊緣并保留其上,以及建議一種技術(shù),其中無規(guī)狀或針狀的磁粉末等利用磁場提供給清潔刮板邊緣并保留其上,因此有效地容納球形調(diào)色劑顆粒(參見日本專利申請公開(JP-A)No.2002-6710)。
此外,為了獲得調(diào)色劑粒徑的減少和熔點的降低,公開了一種清潔刮板,其由高度硬橡膠制得的邊緣元件、和固定該邊緣元件以及將它壓向光電導(dǎo)體的彈性元件構(gòu)成(參見日本專利申請公開(JP-A)No.08-123273)。
該技術(shù)優(yōu)化了清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力,并防止成膜的發(fā)生(調(diào)色劑組分與光電導(dǎo)體表面的粘附)。
如上所述,這些關(guān)于清潔刮板的清潔方法和技術(shù)用于光電導(dǎo)體和調(diào)色劑的優(yōu)化使用。然而,這些清潔方法和技術(shù)仍然存在關(guān)于清潔能力、光電導(dǎo)體磨損和發(fā)生成膜的問題;因此,在獲得調(diào)色劑粒徑減小以及提供球形調(diào)色劑之前,還有問題需要解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供成像方法、成像裝置和處理盒,它可以通過方便清潔操作實現(xiàn)優(yōu)異的圖像質(zhì)量和清潔能力,尤其是在使用球形和/或小直徑調(diào)色劑的情況下;它可以防止出現(xiàn)低溫條件下的刮板振動噪音,高溫條件下的異常噪音,以及操作導(dǎo)致的刮板翻轉(zhuǎn);并且它可以提供不受環(huán)境影響的清潔能力。
本發(fā)明的另一個目的是提供成像方法、成像裝置和處理盒,它可以提供改進抗碎裂性和抗磨損性的清潔刮板以及即使當(dāng)清潔刮板的清潔能力增加時也可以減少光電導(dǎo)體的損傷和磨損;它可以減少驅(qū)動光電導(dǎo)體等需要的扭矩;它可以增加裝置的耐久性并減少能源消耗。
本發(fā)明的成像方法包括在光電導(dǎo)體上形成靜電潛像;使用調(diào)色劑顯影靜電潛像,以形成可視圖像;轉(zhuǎn)印該可視圖像到記錄介質(zhì)上;定影該轉(zhuǎn)印的可視圖像到記錄介質(zhì)上;利用清潔刮板去除殘留在光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中,該調(diào)色劑包括外部添加劑,且該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度,和其中,清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
本發(fā)明的成像裝置包括光電導(dǎo)體;靜電潛像形成單元,其設(shè)置成在光電導(dǎo)體上形成靜電潛像;顯影單元,其設(shè)置成使用調(diào)色劑顯影該靜電潛像以形成可視圖像;轉(zhuǎn)印單元,其設(shè)置成轉(zhuǎn)印該可視圖像到記錄介質(zhì)上;定影單元,其設(shè)置成定影該轉(zhuǎn)印的可視圖像到記錄介質(zhì)上;清潔單元,其設(shè)置成利用清潔刮板去除殘留在該光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中該調(diào)色劑包括外部添加劑,且該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度(circularity),和其中,清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
本發(fā)明的處理盒包括光電導(dǎo)體;顯影單元,其設(shè)置成使用調(diào)色劑將形成于光電導(dǎo)體上的靜電潛像顯影以形成可視圖像;清潔單元,其設(shè)置成利用清潔刮板去除殘留在該光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中該調(diào)色劑包括外部添加劑,該外部添加劑包括直徑10nm~20nm的顆粒加上直徑200nm~300nm的顆粒,外部添加劑的初級顆粒具有數(shù)均粒徑為20nm~100nm,且該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度,和其中,清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,且清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
圖1是用于本發(fā)明的層壓型電照相光電導(dǎo)體的截面示意圖。
圖2是用于本發(fā)明的另一層壓型電照相光電導(dǎo)體的截面示意圖。
圖3是與光電導(dǎo)體接觸的本發(fā)明清潔刮板的示意圖。
圖4是顯示本發(fā)明成像方法和成像裝置的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的處理盒的實例示意圖。
具體實施例方式
(成像方法和成像裝置)本發(fā)明的成像裝置至少包括光電導(dǎo)體,靜電潛像形成單元,顯影單元,轉(zhuǎn)印單元和定影單元,且進一步包括附加單元,例如,電荷消除裝置,清潔單元,循環(huán)單元和控制單元,它們是根據(jù)需要任選的。
本發(fā)明的成像方法至少包括靜電潛像形成步驟,顯影步驟,轉(zhuǎn)印步驟和定影步驟,并且進一步包括附加步驟,例如,電荷消除步驟,清潔步驟,循環(huán)步驟和控制步驟,它們是根據(jù)需要任選的。
本發(fā)明的成像方法可在本發(fā)明的成像裝置中合適地進行;靜電潛像形成步驟可由靜電潛像形成單元進行,顯影步驟可由顯影單元進行,轉(zhuǎn)印步驟可由轉(zhuǎn)印單元進行,定影步驟可由定影單元進行,和附加步驟可由附加單元進行。
-靜電潛像形成步驟和靜電潛像形成單元-靜電潛像形成步驟是在光電導(dǎo)體上形成靜電潛像的步驟。
光電導(dǎo)體(某些情況下也稱為“潛像承載元件”或“電照相光電導(dǎo)體”)的材料、形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和若干特征沒有特別的限制,可從公知光電導(dǎo)體中合適地選擇任何光電導(dǎo)體。然而,其合適的形狀實例為鼓形,其材料的實例包括無機光電導(dǎo)體材料,例如無定形硅和硒,以及有機光電導(dǎo)體材料,例如聚硅烷和酞菁聚次甲基(phthalopolymethine)。
光電導(dǎo)體中,光敏層可以是單層或多層。在下文中,將通過實例描述功能獨立的、層壓型光電導(dǎo)體。
圖1是層壓型電照相光電導(dǎo)體實例的截面示意圖。
圖2是另一層壓型電照相光電導(dǎo)體實例的截面示意圖。
在用于本發(fā)明的光電導(dǎo)體中,光敏層2置于導(dǎo)電載體(導(dǎo)電基材)1上。光敏層2是一個主要由電荷產(chǎn)生材料組成的電荷產(chǎn)生層3與主要由電荷傳輸材料組成的電荷傳輸層4構(gòu)成的多層。
保護層5作為此類電照相光電導(dǎo)體的表面層而形成。保護層5將在下文中描述。
導(dǎo)電載體1由體電阻導(dǎo)電率為1010Ωcm或更小的材料制得;導(dǎo)電載體1的實例包括那些由濺射或蒸汽沉積用金屬或金屬氧化物而獲得的薄膜狀或管狀塑料或紙,該金屬例如鋁、鎳、鉻、鎳鉻合金、銅、銀和金,金屬氧化物例如氧化錫和氧化銦;由例如鋁、鋁合金、鎳和不銹鋼制得的板材;以及將這些板形成管狀,并使它們經(jīng)受表面處理如切削,超精加工和研磨而獲得的管。
電荷產(chǎn)生層3是基本由電荷產(chǎn)生材料組成的層。
對于電荷產(chǎn)生材料,可以使用無機和有機材料。其具體實例包括單偶氮顏料、二偶氮顏料、三偶氮顏料、苝顏料、perynone顏料、喹吖啶酮顏料、苯醌縮合的多環(huán)化合物、方酸染料、酞花青顏料、萘花青(napthalocyanine)顏料、薁鎓鹽染料、硒、硒碲合金、硒砷合金和無定形硅。這些電荷產(chǎn)生材料可以單獨使用或并用。
電荷產(chǎn)生層3通過使用例如球磨機,超微磨碎機(ATTRITOR)或砂磨機,在溶劑中分散預(yù)定的粘合劑樹脂和電荷產(chǎn)生材料并將獲得的溶液施涂在導(dǎo)電載體1上而形成,使用的溶劑如四氫呋喃、環(huán)己酮、二噁烷、2-丁酮或二氯乙烷。在該涂布步驟中,可以使用任何公知的涂布方法諸如浸漬、噴涂或滴涂(bead coating)。
用于制備涂布溶液的粘合劑樹脂的實例包括聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酮樹脂、聚碳酸酯樹脂、硅氧烷樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯基酮樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂和聚酰胺樹脂。
此類粘合劑樹脂的含量優(yōu)選每100質(zhì)量份的電荷產(chǎn)生材料為0~2質(zhì)量份。
電荷產(chǎn)生層3也可以由公知的真空薄膜沉積工藝制備。
電荷產(chǎn)生層3的厚度優(yōu)選0.01μm~5μm,更優(yōu)選0.1μm~2μm。
電荷傳輸層4可以通過在預(yù)定溶劑中溶解或分散電荷傳輸材料和粘合劑樹脂、將該生成的溶液涂布到前面形成的層上、并干燥該涂布溶液而形成。如果需要,可以向該涂布溶液中加入增塑劑和/或流平劑。
在這些電荷傳輸材料中,低分子量電荷傳輸材料可以被分為兩組電子傳輸材料和空穴傳輸材料。
電子傳輸材料的實例包括受電子化合物如chloroanyl、bromanyl、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷、2,4,7-三硝基9-芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基氧雜蒽酮、2,4,8-三硝基噻噸銅、2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-b]噻吩-4-酮、和1,3,7-三硝基二苯并噻吩-5,5-二氧化物。這些電子傳輸材料可以單獨使用或組合使用。
空穴傳輸材料的實例包括供電子化合物,例如噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯基胺衍生物、9-(p-二乙基氨基苯乙烯基蒽)、1,1-雙-(4-二芐基氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、苯基腙、α-苯基芪衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物、吩嗪衍生物、吖啶衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并咪唑衍生物和噻吩衍生物。這些空穴傳輸材料可以單獨使用或組合使用。
當(dāng)高分子量電子傳輸材料用作電子傳輸材料時,電荷傳輸層可以通過在合適的溶劑中溶解或分散該高分子量電荷傳輸材料、將該生成的涂布溶液施涂在前面形成的層上、并干燥該涂布溶液而形成。
任何在其主鏈或側(cè)鏈具有電荷傳輸取代基的低分子量電荷傳輸材料可作為高分子量電子傳輸材料使用。
高分子量電荷傳輸材料的實例包括聚碳酸酯,聚氨酯,聚酯和聚醚。其中,具有三芳胺結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯可合適地使用。
按需要計,適量的粘合劑樹脂、增塑劑、流平劑、潤滑劑等也可以加入到高成分電荷傳輸材料中。
與電荷傳輸材料一起應(yīng)用于電荷傳輸層4的粘合劑樹脂的實例包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂,例如聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚芳基樹脂、苯氧基樹脂、聚碳酸酯樹脂、乙酸纖維素樹脂、乙基纖維素樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯基甲苯樹脂、丙烯酸類樹脂、硅氧烷樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、酚樹脂和醇酸樹脂。
根據(jù)需要,增塑劑可以加入到電荷傳輸層4;其實例包括一般的增塑劑,例如鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯。此類增塑劑在電荷傳輸層4中的加入量優(yōu)選為粘合劑樹脂的0質(zhì)量%~30質(zhì)量%。
根據(jù)需要,流平劑也可以加入電荷傳輸層4,其實例包括硅油,例如二甲基硅油和甲基苯基硅油;和其側(cè)鏈具有全氟化烷基的聚合物和低聚物。
流平劑在電荷傳輸層4中的加入量優(yōu)選為粘合劑樹脂的0質(zhì)量%-1質(zhì)量%。
溶劑的實例包括四氫呋喃、二噁烷、甲苯、2-丁酮、單氯代苯、二氯乙烷和二氯甲烷。
電荷傳輸層4的厚度優(yōu)選5μm~30μm,可以根據(jù)需要的光電導(dǎo)體特征適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。然而,為了獲得高清晰圖像,電荷傳輸層4優(yōu)選盡可能的薄,其厚度優(yōu)選20μm或更少,考慮到激光曝光,更優(yōu)選15μm~18μm。
此處,考慮以下所有因素確定該厚度的下限膜的均勻性、帶電能力和下游顯影步驟要求的電場。無論是哪種情況,為了制成薄的,電荷傳輸層4要求具有高耐磨性,因此,保護層的提供非常重要,如本發(fā)明所解釋的。
電荷傳輸層4中電荷傳輸材料的含量優(yōu)選為所有組成電荷傳輸層材料的40質(zhì)量%或更多。如果電荷傳輸材料的含量低于40質(zhì)量%,有時導(dǎo)致在高速電照相過程中無法得到足夠的光衰減時間,其中進行脈沖曝光,以將該光電導(dǎo)體曝光于用于記錄激光下。
在電荷傳輸層電場強度為2.5×105V/cm~5.5×105V/cm范圍內(nèi),光電導(dǎo)體中電荷傳輸層的載體遷移率優(yōu)選3×10-5cm2/Vs或更多,更優(yōu)選7×10-5cm2/Vs或更多。
電荷傳輸層4的構(gòu)造可以適當(dāng)?shù)馗淖?,以便該載體遷移率的范圍可以在任何情況下獲得。
該載體遷移率可以用公知的飛行時間法確定。
在本發(fā)明使用的層壓型電照相光電導(dǎo)體中,在導(dǎo)電載體1和光敏層2之間提供內(nèi)涂層(undercoat layer)。
一般,該內(nèi)涂層基本由樹脂組成,該樹脂優(yōu)選那些在一般有機溶劑中高度不溶的樹脂。因為光敏層2是使用溶劑形成于內(nèi)涂層之上的。
此類樹脂的實例包括水溶性樹脂如聚乙烯醇樹脂,酪蛋白,聚丙烯酸鈉;醇溶性樹脂如共聚的尼龍和甲氧基甲基化尼龍;和具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂,如聚氨酯樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸-三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂。
由金屬氧化物獲得的精細粉末諸如二氧化鈦、硅石、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫和氧化銦也可以加入到內(nèi)涂層以免波紋(moire)的產(chǎn)生并降低剩余電壓。
該內(nèi)涂層可以使用合適的溶劑采用合適的涂布方法形成,如光敏層2可以一樣。
作為選擇,通過例如使用硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑、鉻偶聯(lián)劑等的溶膠-凝膠法而形成的金屬氧化物層,可以有利地用作內(nèi)涂層。
通過陽極化Al2O3獲得的化合物;有機化合物(例如聚對二甲苯或聚對亞苯基二甲基(paralene))和由真空薄膜沉積工藝制備的無機化合物(例如SiO、SnO2、TiO2、ITO和CeO2)也可以有益地用作內(nèi)涂層材料。
內(nèi)涂層的厚度優(yōu)選0μm~5μm。
在層壓型電照相光電導(dǎo)體中,在光敏層2上優(yōu)選提供含有填料的保護層5作為表面層以免光敏層2損傷并改進其耐久性。
用于保護層5的材料的實例包括ABS樹脂、ACS樹脂、烯烴-乙烯基單體共聚物、氯化聚醚樹脂、烯丙類樹脂、酚樹脂、聚縮醛類樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚丙烯酸酯類樹脂、聚烯丙基砜樹脂、聚丁烯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚乙炔樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚甲基戊烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯醚樹脂、聚砜樹脂、AS樹脂、AB樹脂、BS樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂和環(huán)氧樹脂。
優(yōu)選將填料加入保護層5中以便增加其耐磨性和防止成膜的發(fā)生。無機細顆粒適用于此類填料;其實例包括氧化鋁顆粒和氧化鈦顆粒,兩者均經(jīng)表面處理賦予疏水性。這些表面處理增加了層中粘合劑組分和細顆粒之間的粘合強度,因此進一步增加了耐磨性。
保護層5中填料的加入量優(yōu)選10質(zhì)量%~40質(zhì)量%,更優(yōu)選20質(zhì)量%~30質(zhì)量%。如果填料的含量低于10質(zhì)量%,磨損量增加導(dǎo)致耐久性減少。如果填料的含量高于40質(zhì)量%,光輻射部分的電壓在曝光時明顯增加,因此其敏感性減少到不能被忽略的程度。
填料的平均初級粒徑優(yōu)選0.3μm~1.2μm,更優(yōu)選0.3μm~0.7μm。太小的粒徑可導(dǎo)致不能獲得足夠的耐磨性,然而,太大的粒徑導(dǎo)致曝光的衍射。
此外,優(yōu)選將分散助劑加入到保護層5中以便改進填料的分散性。
一般用于公知涂層等的分散助劑可以使用,其實例包括改性環(huán)氧樹脂縮聚物和由不飽和多羧酸生成的低分子量聚合物,此類分散助劑的加入量優(yōu)選為加入的填料量的0.5質(zhì)量%~4質(zhì)量%,更優(yōu)選1質(zhì)量%~2質(zhì)量%。
保護層5中加入電荷傳輸材料也是有益的。該電荷傳輸材料的加入量可與用于電荷傳輸層的量相同。這樣,可以增加曝光特性,包括減少剩余電壓。
當(dāng)使用低分子量電荷傳輸材料時,此類電荷傳輸材料的加入量優(yōu)選為除了填料外所有固體的20質(zhì)量%~60質(zhì)量%,以便曝光特性增加而不削弱保護層5的機械特性。
作為選擇,當(dāng)使用高分子量的電荷傳輸材料時,此類電荷傳輸材料本身作為粘合劑,并因此被大量加入;高分子量電荷傳輸材料的加入量優(yōu)選為除了填料外所有固體的20質(zhì)量%~95質(zhì)量%。
一般已知,當(dāng)?shù)头肿恿侩姾蓚鬏敳牧系暮吭黾訒r,其中在粘合劑樹脂中加入低分子量電荷傳輸材料的膜具有較差的強度。
而且,當(dāng)要加入無機細顆粒時,此類膜需要對粘合劑具有優(yōu)異的粘合強度,并且考慮到耐磨性,此類無機細顆粒在表面層的保持能力非常重要。
使用表面處理的無機細顆粒一般改進膜與粘合劑的相容性,因此增加膜本身的強度。
根據(jù)需要,可以將抗氧化劑加入保護層5中。本說明書中,抗氧化劑的描述將在下文中提供。
可以采用公知的涂布方法(例如噴涂法)形成保護層5。保護層5的厚度優(yōu)選0.5μm~10μm,更優(yōu)選4μm~6μm。
任選地,中間層可以提供于光敏層2和保護層5之間。
該中間層含有粘合劑樹脂作為主要組分;此類粘合劑樹脂的實例包括聚酰胺樹脂,可醇溶尼龍,可水溶聚乙烯醇縮丁醛樹脂,聚乙烯醇縮丁醛樹脂和聚乙烯醇樹脂。
可以采用一般的涂布方法形成中間層,其厚度優(yōu)選0.05μm~2μm。
本發(fā)明中優(yōu)選在每一層中加入抗氧化劑、增塑劑、潤滑劑、紫外線吸收劑、低分子量電荷傳輸材料和流平劑,以便改進它們的環(huán)境穩(wěn)定性,尤其是防止敏感性的減少和剩余電壓的增加。
抗氧化劑的實例包括苯酚化合物、對苯二胺、氫醌、有機硫化物和有機磷化合物。
苯酚化合物的實例包括2,6-二叔丁基-對甲酚、丁基化羥基苯甲醚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、正十八烷基-3-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯酚)、2,2-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2-亞甲基雙-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4-硫代雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4-亞丁基雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三-(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]甲烷、雙[3,3-雙(4-羥基-3-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯和生育酚。
對苯二胺的實例包括N-苯基-N-異丙基-對苯二胺、N,N-二仲丁基-對苯二胺、N-苯基-N-仲丁基-對苯二胺、N,N-二-異丙基-對苯二胺、和N,N-二甲基-N,N-二叔丁基-對苯二胺。
氫醌的實例包括2,5-二叔辛基氫醌,2,6-雙十二烷基氫醌,2-十二烷基氫醌,2-十二烷基-5-氯-氫醌,2-叔辛基-5-甲基氫醌和2-(2-十八碳烯基)-5-甲基氫醌。
有機硫化物的實例包括二月桂基-3,3-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3-硫代二丙酸酯和雙十四烷基-3,3-硫代二丙酸酯。
有機磷的實例包括三苯膦、三(壬基苯基)膦、三(二壬基苯基)膦、三甲苯膦和三(2,4-二丁基苯氧基)膦。
增塑劑的實例包括磷酸酯增塑劑、鄰苯二甲酸酯增塑劑、芳族羧酸酯類增塑劑、脂肪族二元酸酯增塑劑、脂族酯衍生物增塑劑、含氧酸酯類增塑劑、環(huán)氧增塑劑、二元醇酯類增塑劑、含氯增塑劑、聚酯增塑料、磺酸衍生物增塑劑和檸檬酸衍生物增塑劑。
磷酸酯增塑劑的實例包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸三氯乙基酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸三丁酯和磷酸三-2-乙基己基酯。
鄰苯二甲酸酯增塑劑的實例包括鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸-2-乙基己基酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸雙十一酯、鄰苯二甲酸雙十三烷酯、酞酸二環(huán)已酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、鄰苯二甲酸丁基月桂基酯、鄰苯二甲酸甲基油基(oleyl)酯、鄰苯二甲酸辛基癸基酯、鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯。
芳族羧酸酯增塑劑的實例包括偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三正辛酯和辛氧基苯甲酸酯。
脂肪族二元酸酯增塑劑的實例包括己二酸二丁酯、己二酸二正己酯、己二酸二-2-乙基己基酯、己二酸二正辛酯、己二酸正辛正癸酯、己二酸二異癸酯、己二酸二辛酯、壬二酸二-2-乙基己基酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二-2-乙基己基酯、癸二酸二-2-乙氧基乙基酯、丁二酸二辛酯、丁二酸二異癸酯、四氫鄰苯二甲酸二辛酯和四氫鄰苯二甲酸二正辛酯。
脂族酸酯衍生物增塑劑的實例包括油酸丁酯、甘油單油酸酯;乙酰蓖麻醇酸甲酯、季戊四醇酯、二季戊四醇六酯、甘油三乙酸酯和甘油三丁酸酯。
含氧酸酯增塑劑的實例包括乙酰蓖麻醇酸甲酯、乙酰蓖麻醇酸丁酯、丁基鄰苯二甲酰基丁基甘醇酸酯和乙酰檸檬酸三丁酯。
環(huán)氧增塑劑的實例包括環(huán)氧化的豆油、環(huán)氧化的亞麻子油、環(huán)氧硬脂酸丁酯、環(huán)氧硬脂酸癸酯、環(huán)氧硬脂酸辛酯、環(huán)氧硬脂酸芐酯、環(huán)氧六氫鄰苯二甲酸二辛酯和環(huán)氧六氫鄰苯二甲酸二癸酯。
二元醇酯增塑劑的實例包括二苯甲酸二甘醇酯和二-2-乙基丁酸三甘醇酯。
含氯增塑劑的實例包括氯化石蠟、氯化聯(lián)苯、氯化脂族酸甲酯和甲氧基氯化甲基脂族酸酯。
聚酯增塑劑的實例包括聚己二酸丙二醇酯、聚癸二酸丙二醇酯、聚酯和乙酰化聚酯。
磺酸衍生物增塑劑的實例包括對甲苯磺酰胺、鄰甲苯磺酰胺、對甲苯磺酰乙酰胺、鄰甲苯磺酰乙酰胺、甲苯磺酰-N-乙基酰胺和對甲苯磺酰-N-環(huán)己基酰胺。
檸檬酸衍生物增塑劑的實例包括檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三-2-乙基己基酯和乙酰檸檬酸正辛基癸基酯。
其它增塑劑的實例包括三聯(lián)苯、部分氫化三聯(lián)苯、樟腦、2-硝基聯(lián)苯、二壬基萘和松香酸甲酯。
紫外線吸收劑的實例包括二苯甲酮紫外線吸收劑、水楊酸酯紫外線吸收劑、苯并三唑紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯紫外線吸收劑、猝滅劑(金屬絡(luò)合鹽)紫外線吸收劑和HALS(受阻胺光穩(wěn)定劑)紫外線吸收劑。
二苯甲酮紫外線吸收劑的實例包括2-羥基二苯甲酮、2,4-二羥基二苯甲酮、2,2,4-三羥基二苯甲酮、2,2,4,4-四羥基二苯甲酮和2,2-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
水楊酸酯紫外線吸收劑的實例包括水楊酸苯酯和2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯。
苯并三唑紫外線吸收劑的實例包括(2-羥苯基)苯并三唑、(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑和(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
氰基丙烯酸酯紫外線吸收劑的實例包括乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯和甲基-2-羰基甲氧基-3-(對甲氧基)丙烯酸酯。
猝滅劑(金屬的絡(luò)合鹽)紫外線吸收劑的實例包括(2,2-硫代雙-4-叔辛基)苯酚鹽)正丁胺鎳、二丁基二硫代氨基甲酸鎳和二環(huán)己基二硫代磷酸鈷。
HALS(受阻胺光穩(wěn)定劑)紫外線吸收劑的實例包括雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酰氧基-2,4,6,6-四甲基哌啶、8-芐基-7,7,9,9-四甲基-3-辛基-1,3,8-三氮雜螺[4,5]十一烷-2,4-二酮、和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶。
光電導(dǎo)體表面的摩擦系數(shù)優(yōu)選為0.3或更小,更優(yōu)選0.25或更小。如果摩擦系數(shù)超過0.3,可能導(dǎo)致異常噪音和/或由于清潔刮板拖曳光電導(dǎo)體表面而產(chǎn)生的刮板振動噪音的產(chǎn)生。如果清潔刮板用更大的力拖曳光電導(dǎo)體表面,刮板可翻轉(zhuǎn)。
摩擦系數(shù)根據(jù)日本專利申請未審公開(JP-A)No.2001-201899中 段描述的方法確定。即,由中等厚度無木紙制成的帶狀的測量組件,沿壓迫紙張的方向,首先與圓柱形光電導(dǎo)體1/4圓周接觸。接著,將100克的負荷施加到測量組件的一端(下端)上,接著量力器連接到其另一端上。然后,量力器以恒定的速度運動,測量該帶開始移動時量力器上的刻度。用該讀出值,從下式計算光電導(dǎo)體的摩擦系數(shù)μs=2/π×ln(F/W)(其中,μs表示靜態(tài)摩擦系數(shù),F(xiàn)表示量力器讀出值,和W表示負荷(100g))通過任意以下步驟可以獲得令人滿意的摩擦系數(shù)范圍(1)在光電導(dǎo)體最上面表面提供低摩擦系數(shù)的樹脂保護層;(2)分散具有低摩擦系數(shù)的細顆粒(例如含氟樹脂)至整個光電導(dǎo)體上;和(3)施涂潤滑劑(例如脂肪酸金屬鹽)到光電導(dǎo)體的表面。這些步驟可以組合使用。
合適的潤滑劑的實例包括各種蠟和金屬皂;可應(yīng)用的蠟的實例包括合成蠟例如烯烴蠟和酯蠟,和各種天然蠟,和可應(yīng)用的金屬皂的實例包括脂族酸(例如硬脂酸)的金屬鹽。最佳的潤滑劑優(yōu)選取決于考慮清潔刮板的使用條件、蠟的熔點、與光電導(dǎo)體的相容性和潤滑劑的消耗量而選擇。
靜電潛像的形成通過例如在對光電導(dǎo)體的整個表面均勻充電之后成像曝光該光電導(dǎo)體而獲得。該步驟利用靜電潛像形成單元完成。
靜電潛像形成單元至少包括充電單元,它被設(shè)置成用以在光電導(dǎo)體的表面上均勻地充電,和曝光單元,它被設(shè)置成用以對該光電導(dǎo)體表面成像地曝光。
充電步驟通過例如利用充電單元施加電壓到光電導(dǎo)體的表面而獲得。
充電單元沒有特別的限制,可以根據(jù)使用目的適當(dāng)?shù)剡x擇;其實例包括公知的裝備有導(dǎo)電或半導(dǎo)電輥、刷、膜或橡膠刮板的接觸式充電單元;和公知的利用電暈放電諸如電暈管或scorotoron的非接觸式充電單元。
曝光步驟通過例如利用曝光單元成像曝光光電導(dǎo)體的表面而獲得。
曝光單元沒有特別的限制,只要它能利用曝光單元進行充電的光電導(dǎo)體表面的成像曝光,并可根據(jù)使用目的適當(dāng)?shù)剡x擇;其實例包括各種曝光單元,例如光學(xué)復(fù)制單元、柱狀透鏡眼單元(rod-lens-eye units)、光學(xué)激光單元和光學(xué)液晶碎片(shatter)單元。
應(yīng)注意到本發(fā)明中,背光系統(tǒng)可在曝光中應(yīng)用,其中從光電導(dǎo)體的背面完成成像曝光。
-顯影和顯影單元-顯影步驟是使用調(diào)色劑或顯影劑顯影靜電潛像形成可視圖像的步驟。
可視圖像的形成可以通過例如使用調(diào)色劑或顯影劑顯影靜電潛像而獲得。它利用顯影單元完成。
顯影單元沒有特別的限制,只要它能利用調(diào)色劑或顯影劑進行顯影,根據(jù)使用目的可適當(dāng)?shù)卦诠娘@影單元中選擇;其合適的實例包括具有至少一個顯影元件的顯影單元,該元件中存有調(diào)色劑或顯影劑并能夠直接或間接施涂調(diào)色劑或顯影劑到靜電潛像上。
顯影元件可以是干法顯影型或濕法顯影型,可以被設(shè)計成單色或多色;其合適的實例包括那些具有用于攪拌調(diào)色劑或顯影劑、通過摩擦帶電使其帶電的攪拌單元,和可旋轉(zhuǎn)的磁性加壓輥。
在顯影元件中,調(diào)色劑和載體一起混合,調(diào)色劑通過摩擦充電,允許旋轉(zhuǎn)的磁性加壓輥以這種方式承載充電的調(diào)色劑,該方式中調(diào)色劑顆粒在表面保持以形成磁性刷。因為磁性加壓輥鄰近該光電導(dǎo)體上設(shè)置,一些在磁性加壓輥的表面上構(gòu)成磁性刷的調(diào)色劑顆粒被電轉(zhuǎn)印到光電導(dǎo)體的表面。結(jié)果,靜電潛像利用調(diào)色劑顯影,導(dǎo)致在光電導(dǎo)體表面上形成可視圖像或調(diào)色劑圖像。
顯影元件含有的顯影劑是含有調(diào)色劑的顯影劑。該顯影劑是單組分顯影劑或雙組分顯影劑。
-調(diào)色劑-優(yōu)選加入到調(diào)色劑中的外部添加劑粒徑為初級顆粒的數(shù)均粒徑為20nm~100nm。而且,此類外部添加劑優(yōu)選含有10nm~20nm直徑的顆粒加上200nm~300nm直徑的顆粒。更優(yōu)選外部添加劑初級顆粒的數(shù)均粒徑(R)的標準偏差(σ)設(shè)定為R/4<σ<R。另外,外部添加劑的SF-1和SF-2各自優(yōu)選在100~130范圍之內(nèi)和100~125范圍之內(nèi)。
外部添加劑初級顆粒的數(shù)均粒徑優(yōu)選30nm~90nm。具有此類粒徑分布的外部添加劑的使用可提供優(yōu)異的清潔能力,即使使用基本上球形調(diào)色劑。也可以提供針對環(huán)境(例如溫度和/或濕度變化)變化使將清潔刮板穩(wěn)定的優(yōu)異的清潔能力。外部添加劑的這些多重效果被認為歸因于其寬粒徑分布。
外部添加劑的顆粒圖像可以用FE-SEMS2400(由Hitachi Ltd制造)觀察以使用Luzex(一種圖像分析儀)計算它們的粒徑。例如,外部添加劑的SF-1和SF-2可以通過如下程序確定隨機選擇已經(jīng)用FE-SEM S800(由Hitachi Ltd制造)放大500倍的100個調(diào)色劑顆粒,將它們的圖像信息經(jīng)由介面?zhèn)魉偷嚼鏛uzex III(由NIRECO公司制造的圖像分析儀)以進一步分析。
外部添加劑的實例包括硅石、氧化鋁、二氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸鈣、鈦酸鍶、氧化鋅、氧化錫、硅石砂、粘土、云母、鈣灰石、硅藻土、氧化鉻、氧化鈰、氧化鐵、氧化亞銻、氧化鎂、氧化鋯、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、碳化硅和氮化硅。
外部添加劑的含量優(yōu)選為調(diào)色劑的0.01重量%~5重量%,更優(yōu)選0.01重量%~2.0重量%。
調(diào)色劑的平均圓度優(yōu)選0.94或更大,更優(yōu)選0.95-0.98。。
在該平均圓度范圍內(nèi)可以高效地轉(zhuǎn)印生成的調(diào)色劑圖像到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上,該調(diào)色劑顆粒破碎入清潔刮板的量的變化很小。因此,可以進行穩(wěn)定的清潔操作,提供具有優(yōu)異清潔能力和耐久性的清潔刮板,并提供無半色調(diào)不一致性的可視圖像。
調(diào)色劑的體均粒徑優(yōu)選7μm或更小,更優(yōu)選4.5μm-6.5μm。滿足該體均粒徑范圍的調(diào)色劑的使用可以提供高清晰的生成的圖像,例如銳度(sharp)特性。
調(diào)色劑的體均粒徑可用TA-II(Coulter Counter,由Coulter Corp.制造)測定。
本發(fā)明中使用的調(diào)色劑可由任何公知的工藝制備。調(diào)色劑生產(chǎn)工藝廣義上可分為兩類粉碎工藝和聚合工藝??紤]到穩(wěn)定的顆粒尺寸控制和圖像質(zhì)量,聚合工藝在本發(fā)明中是優(yōu)選使用的。一種或多種無機細顆粒和/或有機細顆粒可以作為外部添加劑加入本發(fā)明的調(diào)色劑中。此類外部添加劑的加入允許調(diào)色劑流動性和帶電特性的調(diào)整。
對于有機細顆粒,可以使用熱固性樹脂和熱塑性樹脂;此類樹脂的實例包括乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、苯胺樹脂、離聚物樹脂和聚碳酸酯樹脂。這些樹脂可以單獨使用或組合使用。這些樹脂中,乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂優(yōu)選單獨使用或組合使用。這是因為容易獲得小球形樹脂顆粒分散的水溶液。
作為有機細顆粒使用的乙烯樹脂是由乙烯單體聚合得到的聚合物或共聚物;乙烯基樹脂的實例包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物和苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。
組成乙烯基樹脂單體的實例包括苯乙烯衍生物,例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、對苯基苯乙烯、對氯代苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、對乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、對-正丁基苯乙烯、對-叔丁基苯乙烯、對-正己基苯乙烯、對-正辛基苯乙烯、對-正壬基苯乙烯、對-正癸基苯乙烯和對-正十二烷基苯乙烯;乙烯基不飽合的單烯烴,例如乙烯、丙烯、丁烯和異丁烯;不飽合多烯烴,例如丁二烯;鹵乙烯例如氯乙烯、偏二氯乙烯、溴代乙烯和氟乙烯;乙烯基酯例如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯;α-亞甲基脂肪族單羧酸酯,例如異丁烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯;丙烯酸酯例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸2-氯乙基酯和丙烯酸苯酯;乙烯醚例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙醚和乙烯基異丁基醚;乙烯基甲酮類例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和甲基異丙烯基酮;N-乙烯基化合物,例如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚和N-乙烯基吡咯烷酮;乙烯萘;和(甲基)丙烯酸衍生物,例如丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。這些乙烯基單體可以單獨使用或組合使用。
在這些乙烯基單體中,苯乙烯單體和丙烯酸單體優(yōu)選單獨使用或組合使用。除了上述的乙烯單體之外的實例包括乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-異丙烯共聚物。
可以使用可交聯(lián)的單體以增加本發(fā)明的效果。在分子中具有兩個或多個可進行聚合的雙鍵的化合物用作可交聯(lián)單體;其實例包括芳香性二乙烯基化合物,例如二乙烯基苯和二乙烯基萘;具有兩個雙鍵的羧酸酯,例如二丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯和二(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯;二乙烯化合物,例如二乙烯基苯胺、二乙烯基硫化物和二乙烯基砜;和具有三個或多個乙烯基的化合物。這些化合物可單獨使用或組合使用。
例如,可應(yīng)用于本發(fā)明的球形調(diào)色劑可由以下方式制備。通過在有機溶劑中至少加入粘合劑樹脂材料或其預(yù)聚物、著色劑和脫模劑獲得的調(diào)色劑溶液被分散入水介質(zhì)中,在介質(zhì)中形成小滴,隨后從生成的溶液中除去有機溶劑和水介質(zhì)??蛇x擇地,小滴中的預(yù)聚合物可以在除去有機溶劑和水介質(zhì)之前進行交聯(lián)反應(yīng)和/或擴鏈反應(yīng)。
優(yōu)選地,在一種有機溶劑中溶解或分散至少(1)一種具有活性氫的化合物和一種具有可與該化合物反應(yīng)的位點的聚合物(該聚合物可由能反應(yīng)生成此聚合物的單元化合物代替)的組合,或一種分子中含有活性氫位點和與活性氫反應(yīng)的位點的可自聚合材料,(2)一種著色劑,和(3)一種脫模劑,優(yōu)選以組合物形式。在活性氫和活性位點之間的反應(yīng)過程中或之后,該反應(yīng)被終止,除去有機溶劑和水介質(zhì),隨后進行洗滌和干燥步驟。生成的調(diào)色劑顆粒的平均特性由改變上述反應(yīng)過程中的攪拌強度或劇烈攪拌干燥后調(diào)色劑顆粒而調(diào)整。樹脂材料和其預(yù)聚物可采用各種材料,聚酯樹脂和其預(yù)聚物可以合適地使用。
如上所述的生產(chǎn)工藝只是一種實例,當(dāng)然,球形調(diào)色劑也可以使用除此之外的其它工藝生產(chǎn)。
-轉(zhuǎn)印和轉(zhuǎn)印單元-轉(zhuǎn)印步驟是轉(zhuǎn)印該可視圖像到記錄介質(zhì)上的步驟。轉(zhuǎn)印優(yōu)選的實施方案包括兩步初次轉(zhuǎn)印,其中可視圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上;二次轉(zhuǎn)印,其中轉(zhuǎn)印在中間介質(zhì)上的可視圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。轉(zhuǎn)印更優(yōu)選的實施方案包括兩步初次轉(zhuǎn)印,其中利用兩種或多種顏色的調(diào)色劑,或優(yōu)選彩色調(diào)色劑,將可視圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上形成復(fù)合圖像;二次轉(zhuǎn)印,其中將該復(fù)合圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
例如,轉(zhuǎn)印步驟通過利用轉(zhuǎn)印充電單元在光電導(dǎo)體上對可視圖像起電而完成。轉(zhuǎn)印步驟利用轉(zhuǎn)印單元完成。轉(zhuǎn)印單元的優(yōu)選實施方案具有兩個單元一個轉(zhuǎn)印單元,它被設(shè)置成以轉(zhuǎn)印可視圖像到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上,形成復(fù)合圖像;第二轉(zhuǎn)印單元,它被轉(zhuǎn)配以轉(zhuǎn)印該復(fù)合圖像到記錄介質(zhì)上。
該中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)沒有特別限制,可以是根據(jù)預(yù)期的目的選自常規(guī)的轉(zhuǎn)印介質(zhì);其實例包括轉(zhuǎn)印帶。
轉(zhuǎn)印單元(即初次和二次轉(zhuǎn)印單元)優(yōu)選至少包括一個轉(zhuǎn)印元件,其設(shè)置成充電并從光電導(dǎo)體上分離調(diào)色劑圖像,以及轉(zhuǎn)印它到記錄介質(zhì)上。提供的轉(zhuǎn)印單元的數(shù)量可以是1或2或多個。
轉(zhuǎn)印元件的實例包括利用電暈放電的電暈轉(zhuǎn)印元件、轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印輥、加壓轉(zhuǎn)印輥、和粘附轉(zhuǎn)印元件。
盡管紙可以作為典型的記錄介質(zhì)使用的實例,然而記錄介質(zhì)沒有特別的限制,只要非定影的圖像可以轉(zhuǎn)印其上,并可以根據(jù)預(yù)期的目的適當(dāng)?shù)剡x擇;也可以采用用于OHP薄片的PET-基膜。
-定影和定影單元-定影步驟是利用定影單元定影轉(zhuǎn)印的可視圖像到記錄介質(zhì)的步驟。定影可以通過在每次不同色彩的每一調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上時進行,或所有調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上之后進行,其上形成調(diào)色劑層壓品。
定影單元沒有特別限制,可根據(jù)使用目的合適地選擇;其實例包括熱壓單元。優(yōu)選地?zé)釅簡卧?,例如,加熱輥和加壓輥的結(jié)合,加熱輥、加壓輥和環(huán)帶的結(jié)合。
利用熱壓單元進行的加熱處理優(yōu)選在溫度80℃~200℃進行。
本發(fā)明中注意到,公知的光學(xué)定影元件可以根據(jù)有意的目的與定影步驟和定影單元并用或替代定影步驟和定影單元。
電荷消除步驟是施加偏壓(bias)到充電的電照相光電導(dǎo)體上除去電荷的步驟。這可以利用電荷消除單元合適地進行。
電荷消除單元沒有特別的限制,只要它能施加偏壓到充電的光電導(dǎo)體上,可以根據(jù)使用目的適當(dāng)?shù)剡x自常規(guī)的電荷消除單元。其合適的實例為電荷消除燈。
清潔步驟是去除殘留在光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑的步驟。它合適地通過利用清潔單元進行。該清潔單元沒有特別的限制,只要能從光電導(dǎo)體上去除此類調(diào)色劑顆粒,可以根據(jù)使用目的合適地選自常規(guī)的清潔器;其合適的實例是清潔刮板。
用于本發(fā)明的清潔刮板用較小的力擠壓光電導(dǎo)體,因此,它可以減少清潔刮板的磨損量并增加耐久性。清潔刮板的回彈性越高,清潔能力越大;清潔刮板優(yōu)選具有60%或更大的回彈性,更優(yōu)選為65%~80%.
清理刮板優(yōu)選反向刮板(counter blade),該刮板接觸光電導(dǎo)體,其接觸光電導(dǎo)體的末端部指向光電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)的相反方向。
清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小,更優(yōu)選0N/cm~0.150N/cm。如果接觸壓力低于0.2N/cm,導(dǎo)致清潔能力的增加,以及防止由于光電導(dǎo)體磨損而減少的耐久性和異常圖像的發(fā)生,例如成膜。
圖3說明本發(fā)明采用的清潔刮板如何接觸光電導(dǎo)體。
該圖中,光電導(dǎo)體10以箭頭標記方向旋轉(zhuǎn),殘留在光電導(dǎo)體10上的調(diào)色劑顆粒用清潔刮板20刮掉,該刮板通過清潔刮板架21固定以便在相反方向上接觸光電導(dǎo)體10。
盡管清潔刮板接觸光電導(dǎo)體10的最佳條件是根據(jù)清潔刮板20的彈性而變化,一般設(shè)定以下參數(shù)值光電導(dǎo)體的縮進量=1mm~2mm;清潔刮板的切削表面(即聚氨酯橡膠板的切削表面)和光電導(dǎo)體的表面形成的角度=70°~85°。
本發(fā)明設(shè)定一個條件V---它是彈性清潔刮板的末端表面的在光電導(dǎo)體的操作(V1)和非操作(V2)之間的位置差---應(yīng)為300μm或更小,更優(yōu)選200μm或更小。部分原因是已經(jīng)確定V顯著影響由清潔刮板切削表面與光電導(dǎo)體表面形成的角度。
如果清潔刮板末端表面的位移量大,則由清潔刮板切削表面與光電導(dǎo)體表面形成的角度變小,這使得難以容易地進行清潔操作。此外,操作狀態(tài)和非操作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換循環(huán)之后,容納在清潔刮板的邊緣處的調(diào)色劑變得較不穩(wěn)定,因此發(fā)生“調(diào)色劑逃逸”的可能性增加。
在光電導(dǎo)體的操作和非操作之間,清潔刮板末端表面的位置差為300μm或更小,更優(yōu)選100μm或更小,最優(yōu)選20μm或更小。
清潔刮板末端表面的位移量可以輕易地使用例如激光位移測量儀測定;可以使用高精度激光位移測量儀(LC-2400,由Keyence Corp.制造)等。
優(yōu)選的清潔刮板在25℃時具有60%~75%的回彈性,在測量拉伸和粘彈性中,損耗角正切(tanδ)(loss tangent)峰溫度優(yōu)選5℃或更小,更優(yōu)選-50℃~5℃。
清潔刮板的突出量優(yōu)選6.0mm或更多,更優(yōu)選7.0mm-12.0mm。如果突出量低于6.0mm,則在清潔刮板和光電導(dǎo)體之間的粘附力降低,導(dǎo)致降低的清潔能力。
清潔刮板優(yōu)選具有75度或更小的硬度,更優(yōu)選為67度~75度。高刮板硬度導(dǎo)致清潔能力的降低,低刮板硬度導(dǎo)致成膜發(fā)生的可能性減少。同時,小的刮板突出量導(dǎo)致清潔能力的降低,然而,大的刮板突出量導(dǎo)致清潔能力的增加,尤其在環(huán)境穩(wěn)定性上。大的刮板厚度導(dǎo)致清潔能力的降低,小的刮板厚度導(dǎo)致清潔能力的增加,尤其在環(huán)境穩(wěn)定性上。如果刮板厚度相對刮板突出量的比值為1∶3~1∶5,它可以提供優(yōu)異的清潔能力。如果比值低于該范圍(小),清潔能力受損,并且與刮板震動等相關(guān)的異常聲音容易產(chǎn)生。如果比值高于此范圍(大),容易發(fā)生所謂的“刮板翻轉(zhuǎn)”。
清潔刮板的硬度可以根據(jù)JIS-K6253確定。
清潔角,即由沿光電導(dǎo)體軸向切削的清潔刮板表面與光電導(dǎo)體表面在清潔刮板與光電導(dǎo)體接觸點處形成的角度,優(yōu)選80°~85°。
如果清潔刮板具有高回彈性和對光電導(dǎo)體的低接觸壓力,該清潔刮板伴隨優(yōu)異清潔能力的提供,引起清潔刮板邊緣更快的震動,即所謂的粘滑震動頻率增加,因此清潔刮板邊緣的位移量減少,由此消除清潔條件的變化。改進清潔能力可以認為歸因于刮板邊緣震動導(dǎo)致調(diào)色劑顆粒彈起的事實。
可采用公知的材料和方法生產(chǎn)清潔刮板。例如,應(yīng)用于本發(fā)明的清潔刮板可以采用易于提供高彈性的聚氨酯橡膠(聚氨酯彈性體)。此類聚氨酯彈性體一般由多元醇組分與多異氰酸酯組分反應(yīng)而制備,它通過以下工藝進行首先通過多元醇組分(例如聚己二酸乙二醇酯或聚己內(nèi)酯)與多異氰酸酯組分(例如4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯)反應(yīng)制備預(yù)聚物;然后將固化劑(和根據(jù)需要加入催化劑)加入到該預(yù)聚物中,在給定的模具中進行交聯(lián)反應(yīng);得到的預(yù)聚物允許在室溫下靜置進行。
對于多元醇組分,可以采用高分子量多元醇。作為選擇,可以使用兩種不同的多元醇。即,可以使用低分子量多元醇和高分子量多元醇。高分子量多元醇的實例包括亞烷基二醇與脂肪族二元羧酸的縮聚產(chǎn)物--聚酯多元醇,例如亞烷基二醇與己二酸縮聚生成的產(chǎn)物,例如己二酸乙二醇酯多元醇、己二酸丁二醇酯多元醇、己二酸己二醇酯多元醇、己二酸亞乙基亞丙基酯多元醇、己二酸亞乙基亞丁基酯多元醇和己二酸亞乙基亞戊基酯多元醇;聚己內(nèi)酯多元醇例如由己內(nèi)酯開環(huán)聚合反應(yīng)生成的聚己內(nèi)酯多元醇;和聚醚多元醇例如聚(氧四亞甲基)二醇和聚(氧亞丙基)二醇。
低分子量多元醇的實例包括仲醇,例如1,4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇、氫醌-雙(2-羥乙基)醚、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷和4,4′-二氨基二苯基甲烷;和叔醇以及多元醇例如1,1,1-三羥甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、三羥甲基乙烷、1,1,1-三(羥基乙氧基甲基)丙烷、二甘油和季戊四醇。
可用于制備聚氨酯彈性體的固化催化劑實例包括2-甲基咪唑和1,2-二甲基咪唑;1,2-二甲基咪唑適于使用。一般,此類固化催化劑的加入量優(yōu)選每100重量份的主要組分(即多元醇組分和多異氰酸酯組分)為0.01重量份~0.5重量份,更優(yōu)選0.05重量份~0.3重量份。
循環(huán)步驟是回收通過清潔步驟去除的調(diào)色劑顆粒到顯影單元的步驟。它利用循環(huán)單元適當(dāng)?shù)剡M行。
循環(huán)單元沒有特別的限制,可以適當(dāng)?shù)剡x自常規(guī)運輸系統(tǒng)。
控制是控制每一步驟的步驟。它可以利用控制單元合適地進行。
控制單元沒有特別的限制,只要每一步的操作可以被控制,并可以根據(jù)使用目的適當(dāng)選擇。其實例包括裝備諸如序列器和計算機。
根據(jù)本發(fā)明的成像裝置和成像方法將參考附圖進行描述。圖4位成像裝置30的實例的示意圖。
該附圖中,盡管光電導(dǎo)體10是鼓形光電導(dǎo)體,但它也可以是片形或環(huán)帶形光電導(dǎo)體。
根據(jù)需要,圍繞光電導(dǎo)體10可以提供預(yù)轉(zhuǎn)印充電器7、轉(zhuǎn)印充電器、分離充電器和預(yù)清潔充電器8。此外,還可以提供公知單元,包括電暈器,scorotoron,固相充電器和充電輥。
充電元件9可以與光電導(dǎo)體10接觸,然而,通過提供合適的間隙將充電元件9以10μm~200μm的間距放置以靠近光電導(dǎo)體10是優(yōu)選的,因為這樣可以減少它們的磨損量,防止在充電元件9上調(diào)色劑成膜的發(fā)生。
尤其,通過在它們之間提供約50μm的間隙,光電導(dǎo)體10可以保留優(yōu)異的特性。因為這樣可以最小化任何保護層表面的負效應(yīng)。
電壓的使用可以高效的穩(wěn)定充電并防止電荷水平變化的發(fā)生,其中直流電成分疊加在交流電成分上作為該電壓用于充電元件9。
然而,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),盡管應(yīng)用此類電壓可以獲得穩(wěn)定的充電,但在過程中與使用僅具有直流電成分的電壓相比,此類電壓的使用更容易磨損光電導(dǎo)體的表面。即使采用疊加電壓時,因為其優(yōu)異的耐磨性,本發(fā)明的光電導(dǎo)體也可以提供優(yōu)異的特性而不產(chǎn)生問題。
盡管轉(zhuǎn)印單元可以采用任何如上描述的充電單元(充電器),但是如圖4所示,使用轉(zhuǎn)印帶19的轉(zhuǎn)印單元被有效地使用。
一般的發(fā)光光源,例如熒光燈、鎢燈、鹵燈、汞燈、鈉燈、發(fā)光二極管(LED)半導(dǎo)體激光(LD)和電致發(fā)光(EL),可以用作成像部分11、電荷消除單元12等的光源。
為了用需要波長的光輻射光電導(dǎo)體,使用各種濾波器,包括銳截止式濾波器(sharp cut filter)、帶通濾波器、近紅外線射線截止式濾波器、二色性濾波器(dichroic filter)、干涉濾波器和顏色轉(zhuǎn)換濾波器。
此外,除了如圖4所示的步驟,這些光源也可以用于,例如轉(zhuǎn)印步驟,電荷消除步驟,清潔步驟或曝光步驟,它們?nèi)堪ü廨椛溥^程。這些步驟中,光電導(dǎo)體10被光輻射。
利用顯影單元13顯影光電導(dǎo)體10上的調(diào)色劑圖像,轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印片14上。此處,一些調(diào)色劑顆粒殘留在光電導(dǎo)體10上。這些調(diào)色劑顆粒利用毛刷15和清潔刮板20去除。
該清潔步驟有時僅使用清潔刮板進行,然而,清潔刷(例如毛刷)經(jīng)常一起使用。
當(dāng)引起電照相光電導(dǎo)體帶正電的圖像曝光進行后,帶正電的靜電潛像在電照相光電導(dǎo)體的表面形成。
因此使用帶負電的調(diào)色劑或電荷檢測(charge-detection)細顆粒顯影,形成靜電潛像,導(dǎo)致正像的生成,和使用帶正電的調(diào)色劑顯影靜電潛像,導(dǎo)致負像的生成。
同時,當(dāng)引起電照相光電導(dǎo)體帶負電的圖像曝光進行后,帶負電的靜電潛像在電照相光電導(dǎo)體的表面形成。
因此使用帶正電荷的調(diào)色劑或電荷檢測細顆粒顯影,形成靜電潛像,導(dǎo)致正像的生成,以及使用帶負電荷的調(diào)色劑顯影靜電潛像,導(dǎo)致負像的生成。
顯影單元采用公知的方法,電荷消除單元也同樣如此。
注意,附圖中數(shù)字17表示阻擋輥,數(shù)字18表示分離爪。
(處理盒)本發(fā)明的處理盒至少包括光電導(dǎo)體;顯影單元,其設(shè)置成使用調(diào)色劑顯影形成于光電導(dǎo)體上的靜電潛像以形成可視圖像;清潔單元,其設(shè)置成利用清潔刮板去除殘留在該光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,和根據(jù)需要,進一步包括附加單元。
該調(diào)色劑至少包括一種外部添加劑,該外部添加劑至少含有直徑10nm~20nm的顆粒加上直徑200nm~300nm的顆粒,其中外部添加劑的初級顆粒的數(shù)均粒徑為20nm~100nm,該調(diào)色劑的平均圓度為0.94或更大,和清潔刮板在23℃的回彈性為60%或更大,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.20N/cm或更小。
與用于前述成像裝置類似的清潔刮板可用于該處理盒中。
與用于前述成像裝置類似的光電導(dǎo)體可用于該處理盒中。
與用于前述成像裝置類似的調(diào)色劑可用于該處理盒中。
本發(fā)明的處理盒可拆卸地附在各種電照相裝置、傳真機和印刷機上;本發(fā)明的處理盒優(yōu)選附在后面將描述的本發(fā)明的成像裝置上。
如圖5所示,本發(fā)明的處理盒引入光電導(dǎo)體101,并包括,例如,充電單元102,顯影單元104,轉(zhuǎn)印單元108和清潔單元107。而且,本發(fā)明的處理盒根據(jù)需要包括附加的單元。圖5中數(shù)字103表示來自曝光單元的曝射光,該曝光單元使用能夠讀入高清晰度圖像的光源,數(shù)字105表示記錄介質(zhì)。
與用于成像裝置類似的光電導(dǎo)體可用于該光電導(dǎo)體101。任何充電材料可用于該充電單元102。
下文中將描述使用如圖5所示的處理盒的成像過程。光電導(dǎo)體101按箭頭指示方向旋轉(zhuǎn),利用充電單元102充電,由曝光單元(未示出)的曝射光103輻射,因此對應(yīng)于曝光圖像的靜電潛像形成于其表面上。然后該靜電潛像利用使用調(diào)色劑的顯影單元104顯影,由此形成的調(diào)色劑圖像利用轉(zhuǎn)印單元108轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)105上。然后打印出記錄介質(zhì)。隨后,光電導(dǎo)體101的表面利用清潔單元107清潔,電荷利用電荷消除單元(未示出)消除。整個過程被重復(fù)。
根據(jù)本發(fā)明,在特定接觸條件下,利用具有特定回彈性的清潔刮板和球形調(diào)色劑可以提供高質(zhì)量圖像,它利用具有特定顆粒尺寸的外部添加劑進行,同時賦予優(yōu)異的清潔特性。此外,對光電導(dǎo)體的負載如此小以至于可以減少清潔刮板和光電導(dǎo)體二者的劣化量(例如,磨損)并增加它們的耐久性。
下文中,本發(fā)明將參考實施例和對比例描述,然而,它不應(yīng)解釋為對本
(實施例A-1~A-8和對比例A-1~A-5)(清潔刮板和調(diào)色劑的制備)由聚氨酯制造的扁平形狀的清潔刮板被制備。清潔刮板的特性見表1。不同的顆粒尺寸和平均圓度的調(diào)色劑通過聚合過程也被制備,它們的特性同樣見表1。
清潔刮板和調(diào)色劑的顆粒尺寸及平均圓度的物理特性通過流動顆粒成像儀FPIR-100測定。
表1
(外部添加劑)為了制備用于調(diào)色劑的外部添加劑,將1.5重量份、如表2所示的顆粒尺寸的球形硅石細顆粒通過濕法加入到100重量份的調(diào)色劑中。
外部添加劑的顆粒尺寸、SF-1和SF-2,和光電導(dǎo)體的摩擦系數(shù)可用如下程序測定。具體地,用由Hitachi Ltd制造的電子掃描顯微鏡S4200攝取500個以上的顆粒圖像,并傳送到Luzex III(由NIRECO.Corp制造的圖像分析儀)以進行進一步的分析。
表2
(光電導(dǎo)體)接下來,含有25質(zhì)量%氧化鋁細顆粒(由Sumitomo Chemical Co.,Lt.生產(chǎn),商品名AA-03,平均粒徑0.3μm)的保護層以5μm的厚度沉積在放置于多功能體系(Imagio Neo C385,由RICOH Co.,Lt.制造)上的光電導(dǎo)體上。這樣,制備實施例的光電導(dǎo)體。光電導(dǎo)體的摩擦系數(shù)通過調(diào)整固體潤滑劑的供應(yīng)而控制,該潤滑劑與在Imagio Neo C385光電導(dǎo)體附近旋轉(zhuǎn)的尼龍刷一起設(shè)置。
最初的清潔刮板和Imagio Neo C385光電導(dǎo)體被去除,用上述制備的那些替代,它們的清潔特性、清潔刮板和光電導(dǎo)體的磨損量和圖像質(zhì)量在表3所示的條件下評價。結(jié)果概述于表3中。
-清潔能力-在形成10000張圖像后,對光電導(dǎo)體表面的每個情況可視地觀察以確定每種情形下的評價等級。在光電導(dǎo)體上剩余的調(diào)色劑顆粒量越多,評價等級越低。
-圖像質(zhì)量-圖像質(zhì)量通過以如下的程序測定圖像的分辨率和梯度而評價。
分辨率在片材上重復(fù)產(chǎn)生等距的平行線,并觀察它們的粗細;每個片材按照1-5的等級分級,具有較小線的那些為5(即,優(yōu)異)而那些較粗的線為1(即,差)。
梯度在片材上重復(fù)產(chǎn)生具有15個不同圖像密度的圓圈,每個圓圈的圖像密度用X-RITE測量;每個片材按照1-5的等級分級,那些具有不同圖像密度的圓圈數(shù)目較多的為5(優(yōu)異)而那些具有不同圖像密度的圓圈數(shù)目較多的為“1”(差)。
-光電導(dǎo)體的磨損量-光電導(dǎo)體的磨損量通過以下程序確定。首先,用FICSHER SCOPEMMS(由FISCHER Corp制造的渦流厚度計量器)測量沿光電導(dǎo)體軸向上間距為1cm的點的厚度并通過對所測量的厚度值平均,以確定光電導(dǎo)體的厚度。以這種方式測量光電導(dǎo)體在圖像形成之后和之前的厚度,厚度的差值定為磨損量。
-清潔刮板的磨損量-清潔刮板的磨損量通過用VHX-100(由KEYENCE Corp制造)觀察以測量作為磨損結(jié)果而產(chǎn)生的表面的寬度而確定。
-成膜-在形成10000張圖像后,對光電導(dǎo)體表面的每個情況可視地觀察以確定成膜的出現(xiàn)。成膜導(dǎo)致了光電導(dǎo)體表面上光滑面的變化。即,成膜出現(xiàn)的越多,評價等級越低。
-刮板振動噪音和異常噪音-測量在成像過程的操作期間的聲音水平。震動噪音的出現(xiàn)和異常噪音產(chǎn)生響亮的聲音。
-刮板翻轉(zhuǎn)-觀察在成像過程的操作期間的是否出現(xiàn)了刮板翻轉(zhuǎn)。刮板翻轉(zhuǎn)的出現(xiàn)導(dǎo)致清潔困難和降低了成像設(shè)備的性能。
表3
根據(jù)本發(fā)明,可以通過設(shè)定清潔刮板的硬度為72或更小,保持優(yōu)異的清潔能力和減少成膜發(fā)生的可能性,成膜是調(diào)色劑或蠟粘附到光電導(dǎo)體上的現(xiàn)象。通過設(shè)定清潔刮板的突出量至特定范圍內(nèi),可以改進清潔能力,尤其是環(huán)境穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明,通過設(shè)定清潔刮板的厚度相對突出量的比值至特定范圍內(nèi),可以改進清潔能力,尤其是環(huán)境穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明,通過設(shè)定損耗角正切(tanδ)峰溫度為0℃或更小,可以改進環(huán)境穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明,通過設(shè)定與調(diào)色劑混合的外部添加劑的顆粒尺寸至特定的范圍內(nèi)、由此給予基本上球形的調(diào)色劑顆粒,可以提供優(yōu)異的清潔能力。
根據(jù)本發(fā)明,通過在光電導(dǎo)體上提供保護層,可以增加清潔刮板和光電導(dǎo)體的耐磨性和耐久性。
根據(jù)本發(fā)明,通過設(shè)定光電導(dǎo)體表面的摩擦系數(shù)為0.3或更小,可以保持優(yōu)異清潔能力、耐磨性和耐久性并防止清潔問題(刮板振動噪音、異常噪音和刮板翻轉(zhuǎn))的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明,提供具有調(diào)色劑、光電導(dǎo)體、充電單元和顯影單元的處理盒設(shè)備,使其裝卸和維修容易。
(實施例B-1)沉積5μm厚保護層的光電導(dǎo)體連接在清潔特性評價裝置上,該保護層含有25質(zhì)量%氧化鋁細顆粒(由Sumitomo Chemical Co.,Lt.生產(chǎn),商品名AA-03,平均粒徑0.3μm)。
該裝置中每一單元(例如顯影單元和清潔單元)這樣布置以便電照相工藝可以重復(fù)建立;尤其,清潔單元設(shè)計成使得清潔單元可以在各種條件下擠壓在光電導(dǎo)體上。
在以下條件下進行清潔能力的評價。
該評價在溫度20℃和相對濕度65%下進行。
通過施加顯影偏壓使用調(diào)色劑將靜電潛像在光電導(dǎo)體上可視化。
用于顯影的調(diào)色劑的量這樣設(shè)定以便所有調(diào)色劑顆粒被轉(zhuǎn)印的粘合帶的光學(xué)反射密度為0.2。
隨著清潔刮板與光電導(dǎo)體接觸,光電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)一周。
光電導(dǎo)體的線速度設(shè)定為125mm/s,光電導(dǎo)體的縮進量設(shè)定為1.2mm。當(dāng)光電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)停止時,設(shè)定清潔角,該角由清潔刮板的切削表面和光電導(dǎo)體的表面形成。
光電導(dǎo)體一個旋轉(zhuǎn)之后,殘留在光電導(dǎo)體表面的調(diào)色劑顆粒同樣地轉(zhuǎn)印到粘合帶上,隨后進行光學(xué)反射密度的測量。
-調(diào)色劑-調(diào)色劑通過聚合工藝生產(chǎn)。
調(diào)色劑基A平均圓度=0.98,平均粒徑=6.2μm調(diào)色劑基B平均圓度=0.94,平均粒徑=4.4μm外部添加劑A
1.5重量份的小直徑硅石顆粒(H2000,由Clariant K.K生產(chǎn),數(shù)均粒徑=10nm);0.5重量份的小直徑氧化鈦顆粒(MT-150AI,由Tayca Corporation生產(chǎn),數(shù)均粒徑=15nm);和1.0重量份的大直徑硅石顆粒(UFP-30H,由Denki Kagaku KogyoKabushiki Kaisha生產(chǎn),數(shù)均粒徑=80nm)。
注意,作為整體的數(shù)均粒徑是40nm。
外部添加劑B1.5重量份的小直徑硅石顆粒(H2000,由Clariant K.K生產(chǎn),數(shù)均粒徑=10nm);和0.5重量份的小直徑二氧化鈦顆粒(MT-150AI,由Tayca Corporation生產(chǎn),數(shù)均粒徑=15nm)。
注意,作為整體的數(shù)均粒徑是15nm。
調(diào)色劑A調(diào)色劑基A加上外部添加劑A調(diào)色劑B調(diào)色劑基A加上外部添加劑B調(diào)色劑C調(diào)色劑基B加上外部添加劑A作為用于評價的聚氨酯橡膠刮板,制備2mm厚的聚氨酯橡膠刮板,其刮板架的末端部到其邊緣的長度為7.3mm。
刮板的聚氨酯橡膠部分的彈性特性如下硬度=70度;回彈性=68%;損耗角正切(tanδ)峰溫度=-10℃。此處使用調(diào)色劑A。
刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力設(shè)定為0.2N/cm,清潔角設(shè)定為80℃。
旋轉(zhuǎn)光電導(dǎo)體一千周后,在上述條件下評價刮板的清潔能力。光學(xué)反射密度(清潔后調(diào)色劑顆粒殘留的濃度)為0.008,這意味著沒有清潔困難發(fā)生。
注意,光電導(dǎo)體激活后清潔刮板的末端表面位移量為120μm。
(實施例B-2)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用的聚氨酯橡膠部分具有如下彈性特性硬度=67度;回彈性=62%;損耗角正切(tan5)峰溫度=-15℃。
清潔刮板的末端表面位移量為150μm。
清潔能力評價如上所述,清潔刮板提供優(yōu)異的清潔能力,清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.01。
此外,在低溫和低濕度條件下(即溫度10℃和相對濕度15%),對清潔刮板進行同樣的清潔能力評價。清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.03,沒有觀察到清潔困難。
(實施例B-3)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用調(diào)色劑C代替調(diào)色劑A。清潔刮板的末端表面位移量為130μm。
清潔能力評價如上所述,清潔刮板提供優(yōu)異的清潔能力,清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.02。
(對比例B-1)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用調(diào)色劑B代替調(diào)色劑A,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力設(shè)定為0.5N/cm,清潔角設(shè)定為70°。清潔刮板的末端表面位移量為360μm。
清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.08。即調(diào)色劑顆粒以條紋圖形殘留在光電導(dǎo)體上,因此導(dǎo)致差的清潔能力。
(對比例B-2)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用的聚氨酯橡膠部分具有的彈性特性為硬度78度,回彈性25%和損耗角正切峰溫度為5℃清潔刮板的末端表面位移量為350μm。
清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.09,并發(fā)生了清潔困難。即調(diào)色劑顆粒以帶狀圖形殘留在光電導(dǎo)體上,因此導(dǎo)致差的清潔能力。
(實施例B-4)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用的聚氨酯橡膠部分具有的彈性特性為硬度74度,回彈性60%和損耗角正切峰溫度為-5℃,清潔刮板的刮板架末端部到其邊緣的長度為9.5mm,其對光電導(dǎo)體的接觸壓力設(shè)定為0.15N/cm。
清潔刮板的末端表面位移量為100μm。
這樣,進行清潔能力的評價,清潔刮板提供優(yōu)異的清潔能力,清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒濃度根據(jù)光反射密度表示為0.01。
(實施例B-5)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,盡管使用實施例B-1同樣的聚氨酯橡膠部分,但是清潔刮板的刮板架末端部到其邊緣的長度為9.5mm,清潔角設(shè)定為84°。
清潔刮板的末端表面位移量為90μm。
如上所述,進行清潔能力的評價,沒有清潔困難發(fā)生,清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.01。
(對比例B-3)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用的聚氨酯橡膠部分具有的彈性特性為硬度75度,回彈性15%和損耗角正切峰溫度為12℃,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力設(shè)定為0.5N/cm。
清潔刮板的末端表面位移量為400μm。
在光電導(dǎo)體清潔之后,觀察到調(diào)色劑顆粒沒有完全從光電導(dǎo)體上去除,導(dǎo)致清潔困難,此處,光電導(dǎo)體在其軸方向具有調(diào)色劑的帶狀圖形。清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.12。
隨后,同樣的清潔評價在低溫和低濕度條件下進行,即溫度10℃和相對濕度15%。在整個光電導(dǎo)體的表面發(fā)生清潔困難。由于此原因,清潔之后未進行光學(xué)反射密度或殘留的調(diào)色劑濃度的測量。
(實施例B-6)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-2相同的條件下進行,除了清潔刮板的刮板架末端部到其邊緣的長度為9.5mm,其對光電導(dǎo)體的接觸壓力設(shè)定為0.15N/cm,清潔角設(shè)定為82°。
清潔刮板的末端表面位移量為110μm。
如上所述,進行清潔能力的評價,在光電導(dǎo)體的軸方向上,調(diào)色劑顆粒幾乎完全從光電導(dǎo)體上去除,清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)光反射密度表示為0.02。
(對比例B-4)清潔刮板清潔能力的評價在實施例B-1相同的條件下進行,除了使用的聚氨酯橡膠部分具有的彈性特性為硬度78度,回彈性25%和損耗角正切峰溫度為5℃,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力設(shè)定為0.5N/cm,清潔角設(shè)定為70°,使用調(diào)色劑B代替調(diào)色劑A。
清潔刮板的末端表面位移量為410μm。
該評價中,在光電導(dǎo)體上觀察到幾個調(diào)色劑圖形帶,清潔之后殘留的調(diào)色劑顆粒的濃度根據(jù)平均光反射密度表示為0.13,因此導(dǎo)致差的清潔能力。
(實施例B-7)具有與實施例A-1制備的同樣規(guī)格的清潔刮板更改成可以安放在彩色打印機(IPSio Color 8000,由RICOH Co.,Ltd.制造)的黑色狀態(tài)上,用于實際機器中清潔能力的評價。
注意,該實施例中使用調(diào)色劑A,如同實施例B-1中使用。
在該光電導(dǎo)體充電中使用輥充電系統(tǒng),其中該系統(tǒng)使用直流電成分疊加在交流電成分上的電壓。該輥充電系統(tǒng)與本發(fā)明的清潔刮板一起使用。這種情況下,在打印500張之后,沒有在輸出紙張上觀察到由于清潔困難引起的異常圖像問題,并且在充電輥上很少調(diào)色劑污點。
同時,具有與對比例B-2制備的同樣規(guī)格的清潔刮板更改成可以安放實際機器上,同樣評價該清潔刮板的清潔能力。在打印500張之后,觀察到大量調(diào)色劑帶環(huán)繞在光電導(dǎo)體的表面中心,作為調(diào)色劑逃逸發(fā)生的結(jié)果,在充電輥上出現(xiàn)一些調(diào)色劑污點,其形狀對應(yīng)于那些調(diào)色劑帶。
權(quán)利要求
1.一種成像方法,包括在光電導(dǎo)體上形成靜電潛像;使用調(diào)色劑顯影靜電潛像以形成可視圖像;轉(zhuǎn)印該可視圖像到記錄介質(zhì)上;定影該轉(zhuǎn)印的可視圖像到記錄介質(zhì)上;和利用清潔刮板去除殘留在光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中,該調(diào)色劑包括外部添加劑,且該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度,和其中,清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,且該清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中該外部添加劑包括直徑10nm~20nm的顆粒加上直徑200nm~300nm的顆粒,該外部添加劑的初級顆粒具有數(shù)均粒徑為20nm~100nm
3.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中該清潔刮板的硬度為75度或更小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中該清潔刮板的突出量為6.0mm或更大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中該清潔刮板的厚度對突出量的比為1∶3~1∶5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中在該光電導(dǎo)體操作和非操作之間的清潔刮板末端表面的位置差為300μm或更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中該清潔刮板在25℃具有60%~75%的回彈性,在拉伸和粘彈性的測量中,損耗角正切(tanδ)峰溫度為5℃或更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中清潔角為80°~85°,該清潔角是由沿光電導(dǎo)體軸向切削的清潔刮板表面與光電導(dǎo)體表面在清潔刮板與光電導(dǎo)體接觸點處形成的角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中該清潔刮板為反向刮板,該刮板接觸光電導(dǎo)體且其接觸光電導(dǎo)體的末端部指向光電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)的相反方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中調(diào)色劑具有體均粒徑為7μm或更小。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中滿足關(guān)系R/4<σ<R,此處R是外部添加劑初級顆粒的數(shù)均粒徑,σ是R的標準偏差,和其中,外部添加劑的SF-1和SF-2各自為100~130和100~125。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中光電導(dǎo)體包括含有氧化鋁顆粒和氧化鈦顆粒之一的保護層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的成像方法,其中該保護層包括電荷傳輸材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的成像方法,其中光電導(dǎo)體表面的摩擦系數(shù)為0.3或更小。
15.一種成像裝置,包括光電導(dǎo)體;靜電潛像形成單元,其設(shè)置成在光電導(dǎo)體上形成靜電潛像;顯影單元,其設(shè)置成使用調(diào)色劑顯影該靜電潛像以形成可視圖像;轉(zhuǎn)印單元,其設(shè)置成轉(zhuǎn)印該可視圖像到記錄介質(zhì)上;定影單元,其設(shè)置成定影該轉(zhuǎn)印的可視圖像到記錄介質(zhì)上;清潔單元,其設(shè)置成利用清潔刮板去除殘留在該光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中該調(diào)色劑包括外部添加劑,該外部添加劑包括直徑10nm~20nm的顆粒加上直徑200nm~300nm的顆粒,外部添加劑的初級顆粒具有數(shù)均粒徑為20nm~100nm,該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度,和其中,清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,該清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的成像裝置,其中在光電導(dǎo)體操作和非操作之間的清潔刮板末端表面的位置差為300μm或更小。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的成像裝置,其中靜電潛像形成單元包括安裝成接觸或靠近光電導(dǎo)體的充電器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的成像裝置,其中對該充電器施加直流電成分疊加在交流電成分上的電壓,由此對光電導(dǎo)體充電。
19.一種處理盒,包括光電導(dǎo)體;顯影單元,其設(shè)置成使用調(diào)色劑顯影形成于光電導(dǎo)體上的靜電潛像以形成可視圖像;清潔單元,其設(shè)置成利用清潔刮板去除殘留在該光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中該調(diào)色劑包括外部添加劑,且該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度,和其中,清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,且清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中,該外部添加劑包括直徑10nm~20nm的顆粒加上直徑200nm~300nm的顆粒,外部添加劑的初級顆粒具有數(shù)均粒徑為20nm~100nm,
21.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中該清潔刮板硬度為75度或更小。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中清潔刮板突出量為6.0mm或更大。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中清潔刮板厚度對突出量的比為1∶3~1∶5。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中在光電導(dǎo)體操作和非操作之間的清潔刮板末端表面的位置差為300μm或更小。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中清潔刮板在25℃具有60%~75%的回彈性,在拉伸和粘彈性的測量中,損耗角正切(tanδ)峰溫度為5℃或更小。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中清潔角為80°~85°,該清潔角是由沿光電導(dǎo)體軸向切削的清潔刮板表面與光電導(dǎo)體表面在該清潔刮板與光電導(dǎo)體接觸點處形成的角。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中清潔刮板為反向刮板,該刮板接觸光電導(dǎo)體且其接觸光電導(dǎo)體的末端部指向光電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)的相反方向。
28.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中該調(diào)色劑具有體均粒徑為7μm或更小。
29.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中滿足關(guān)系R/4<σ<R,此處R是外部添加劑初級顆粒的數(shù)均粒徑,σ是R的標準偏差,和其中,外部添加劑的SF-1和SF-2各自為100~130和100~125。
30.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中光電導(dǎo)體包括含有氧化鋁顆粒和氧化鈦顆粒之一的保護層。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的處理盒,其中保護層包括電荷傳輸材料。
32.根據(jù)權(quán)利要求19的處理盒,其中該光電導(dǎo)體表面的摩擦系數(shù)為0.3或更小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成像方法,包括在光電導(dǎo)體上形成靜電潛像;使用調(diào)色劑顯影靜電潛像形成可視圖像;轉(zhuǎn)印該可視圖像到記錄介質(zhì)上;定影該轉(zhuǎn)印的可視圖像到記錄介質(zhì)上;和利用清潔刮板去除殘留在光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑顆粒,其中,該調(diào)色劑包括外部添加劑,且該調(diào)色劑具有0.94或更大的平均圓度,和其中清潔刮板在23℃具有60%或更大的回彈性,清潔刮板對光電導(dǎo)體的接觸壓力為0.2N/cm或更小。
文檔編號G03G15/00GK1834797SQ20061006761
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者梅村和彥, 左近洋太, 高橋宏明, 內(nèi)海知子 申請人:株式會社理光