專利名稱：圖像形成裝置和圖像生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及圖像形成裝置和圖像生成方法，其用于復(fù)印機、靜電打印、打印機以及靜電記錄。
背景技術(shù)：
0002各種不同的電子成像方法已經(jīng)為人所知，并且通常是將靜電潛像承載部件的表面充電，且使靜電潛像承載部件的充電表面曝光，從而形成靜電潛像。并用調(diào)色劑使靜電潛像顯像，從而在所述靜電潛像承載部件上形成調(diào)色劑圖像。此外，靜電潛像承載部件上的調(diào)色劑圖像直接地或者通過中間轉(zhuǎn)印部件而被轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)；而且，在記錄介質(zhì)上所形成圖像的記錄，是通過應(yīng)用熱、壓力或者同時應(yīng)用這二者來獲取的。同時，在調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印完成后，用刮片、刷子、滾筒之類已知的方法，來清除靜電潛像承載部件上的殘余調(diào)色劑。
0003作為當今電子成像技術(shù)的一種趨勢，需要有更佳圖像質(zhì)量、數(shù)字化、色彩化和高速度。例如，正在研究1200dpi的高分辨率或者更高分辨率，并且要求聞所未聞的高分辨率圖像生成方法，以便實現(xiàn)1200dpi或者更高的高分辨率。還試驗了調(diào)色劑顆粒直徑的進一步降低和用于靜電潛像可視化的顯像劑，以便形成高分辨率圖像，而且這正處于被實現(xiàn)的過程中。
0004另外，相對于圖像的數(shù)字化，要求用于形成圖像的點陣均勻，而且也要求形成點陣的調(diào)色劑的均勻。出于這一原因，通過熱電流制粒(granulation)和電流制粒而被制成顆粒的粉末狀調(diào)色劑，或者通過懸浮聚合(suspension polymerization)、乳液聚合以及分散聚合而制成的諸如聚合調(diào)色劑之類的圓球形調(diào)色劑，優(yōu)于通常使用的由機械聚合制成的具有不均勻外形輪廓的粉末狀調(diào)色劑。
0005此外，串聯(lián)式電子成像技術(shù)被用于加速彩色圖像的輸出，其中利用多個靜電潛像承載部件和顯像單元，直接或者通過中間轉(zhuǎn)印部件，將形成于靜電潛像承載部件中的每一幅調(diào)色劑圖像，分別轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。然而，為了對應(yīng)于圖像輸出的進一步加速，用來顯像的滾筒必須以高速旋轉(zhuǎn)，以充分增加每單位時間內(nèi)的顯像量。
0006在此情況下，在單組分顯像(single componentdevelopment)中，顯像滾筒上的調(diào)色劑層厚是由控制部件來調(diào)整的，而在雙組分顯像中，顯像滾筒上的調(diào)色劑受到載體攪動或者電磁刷高度調(diào)節(jié)等所產(chǎn)生的機械應(yīng)力，并且，調(diào)色劑受到的壓力因顯像滾筒的高旋轉(zhuǎn)頻率而進一步增加。所以，用細微顆粒(外部添加物)來涂布調(diào)色劑表面，以保證流動性，然而，機械應(yīng)力對調(diào)色劑造成沖擊并引起外部添加物的埋藏(burial)和剝離等后果。由于外部添加物的這種埋藏和分離，在調(diào)色劑和其它組件之間以及調(diào)色劑與調(diào)色劑之間的附著力增加了，并產(chǎn)生了諸如轉(zhuǎn)印比降低和發(fā)生“中空缺陷”(一種缺陷，即圖像的一部分特別是細線的中間部分沒有被轉(zhuǎn)印)的可能性增大之類的問題。出于這種原因，采用了降低機械應(yīng)力等等措施，來防止外部添加物的埋藏或分離，然而并未獲得顯著效果。
0007日本專利申請公開(JP-A)第2001-83735號和2002-311638號中提出通過使用不太可能被埋藏于調(diào)色劑中的具有大顆粒直徑的外部添加物，能夠防止調(diào)色劑附著力由于機械應(yīng)力而增大。
0008此外，轉(zhuǎn)印過程中的“中空缺陷”現(xiàn)象被認為是因下列原因產(chǎn)生的處于圖像承載部件和轉(zhuǎn)印部件間的壓力擠壓之下的調(diào)色劑的附著力，特別是獨立于調(diào)色劑電荷的非靜電附著力的增強，使得在電場庫侖力作用下的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印變得不可控制。例如，日本專利申請公開第2000-66441號對非靜電附著力的強度范圍做了限定。而且，在日本專利申請公開第2001-318485號和第2001-255677中，非靜電附著力對調(diào)色劑顆粒直徑的依賴性的最大范圍被限定為防止“中空缺陷”。
0009然而，非靜電附著力取決于外部添加物的顆粒直徑，而且，非靜電附著力和外部添加物的顆粒直徑之間的關(guān)系在現(xiàn)有技術(shù)文獻中根本沒有得到確定，并且，在使用大顆粒直徑外部添加物的情況下，非靜電附著力和“中空缺陷”之間的關(guān)系沒有得到令人滿意的研究。
0010因此，在當前環(huán)境下，需要盡快提供即使在以高轉(zhuǎn)印比長時間使用之后，仍能穩(wěn)定地獲得合適圖像，而沒有諸如“中空缺陷”之類圖像缺陷的圖像形成裝置和圖像形成方法。

發(fā)明內(nèi)容
0011本發(fā)明的目標是提供一種圖像形成裝置和圖像形成方法，該圖像形成裝置和圖像形成方法即使在長期使用之后，也能夠穩(wěn)定地獲得合適的圖像，并具有高的轉(zhuǎn)印效率，而沒有諸如“中空缺陷”之類圖像缺陷。
0012圖像形成裝置包含靜電潛像承載部件；靜電潛像形成單元，此單元被構(gòu)造用于在靜電潛像承載部件上形成靜電潛像；顯像單元，此單元被構(gòu)造用于以調(diào)色劑對靜電潛像進行顯像，從而形成調(diào)色劑圖像；以及轉(zhuǎn)印單元，此單元被構(gòu)造用于將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。其中，調(diào)色劑的表面被涂布以外部添加物，該外部添加物包含平均顆粒直徑Da從100納米到300納米的細微顆粒，另外，通過使調(diào)色劑與靜電潛像承載部件之間的非靜電附著力的平均值F，除以調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑Dt與外部添加物的平均顆粒直徑Da的乘積，所得出的值[F/(Dt×Da)]等于7.5×104N/m2或者更小。在本發(fā)明的圖像形成裝置中，調(diào)色劑是以大顆粒直徑外部添加物來涂布的，且由F/(Dt×Da)所獲得的值處在適當范圍內(nèi)(其中F代表調(diào)色劑的非靜電附著力，Dt代表調(diào)色劑顆粒直徑，而Da代表外部添加物顆粒直徑)，從而展現(xiàn)了高轉(zhuǎn)印比并避免了“中空缺陷”之類圖像缺陷，使得即便在長時間使用后穩(wěn)定地獲得適用的圖像成為可能。
0013圖像形成方法包括在靜電潛像承載部件上形成靜電潛像；用調(diào)色劑使靜電潛像顯像以形成調(diào)色劑圖像；以及將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)，其中，調(diào)色劑的表面被涂布以包含細微顆粒的外部添加物，所述細微顆粒具有100納米至300納米的平均顆粒直徑Da。并且，通過使調(diào)色劑和靜電潛像承載部件之間的平均附著力F，除以調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑Dt與外部添加物的平均顆粒直徑Da的乘積，所得出的值[F/(Dt×Da)]等于7.5×104N/m2，或者更小。在本發(fā)明的圖像形成方法中，調(diào)色劑被涂布以大顆粒直徑的外部添加物，并且由[F/(Dt×Da)]所獲得的值處于一個適當?shù)姆秶鷥?nèi)(其中F代表調(diào)色劑的非靜電附著力，Dt代表調(diào)色劑顆粒直徑，而Da代表外部添加物顆粒直徑)，從而展現(xiàn)了高轉(zhuǎn)印比并避免了“中空缺陷”之類圖像缺陷，使得即便在長時間使用后穩(wěn)定地獲得適用的圖像成為可能。


0014圖1是本發(fā)明的粉末附著力測量裝置中的測量單元的示意圖。
0015圖2是本發(fā)明的粉末附著力測量裝置中的離心裝置的部分剖面圖。
0016圖3是展示本發(fā)明的一個示意性圖像形成裝置的方框示意圖。
0017圖4是展示本發(fā)明的一個示意性顯像裝置的方框示意圖。
0018圖5是展示本發(fā)明的另一示意性圖像形成裝置的方框示意圖。
具體實施例方式
(圖像形成方法和圖像形成裝置)0019本發(fā)明的圖像形成裝置至少包含圖像形成裝置、靜電潛像承載部件、靜電潛像形成單元、顯像單元以及轉(zhuǎn)印單元，并根據(jù)需要進一步包含其它單元，且實例包括固定單元、電荷移除單元、清潔單元、循環(huán)單元和控制單元。
0020本發(fā)明的圖像形成方法至少包含靜電潛像形成、顯像和轉(zhuǎn)印，并根據(jù)需要進一步包含其它步驟，且實例包括固定、電荷移除、清潔、循環(huán)和控制。
0021所述圖像形成裝置優(yōu)選采用串聯(lián)(tandem)形式，其中設(shè)置多個圖像形成元件，所述圖像形成元件至少包含靜電潛像承載部件、靜電潛像形成單元、顯像單元和轉(zhuǎn)印單元。因為這種串聯(lián)形式配備有用于黃色、紅紫色、青色和黑色的圖像形成元件，且每一種調(diào)色劑顏色是用四個圖像形成元件并行制備的，并疊加于記錄介質(zhì)(轉(zhuǎn)印紙)或者中間轉(zhuǎn)印部件上，因此可能快速形成彩色圖像。
0022本發(fā)明的圖像形成方法能夠優(yōu)選地由本發(fā)明的圖像形成裝置來執(zhí)行，靜電潛像的形成能夠由靜電潛像形成單元執(zhí)行，顯像能由顯像單元執(zhí)行，轉(zhuǎn)印能由轉(zhuǎn)印單元執(zhí)行，而且另外其它步驟能由其它單元執(zhí)行。
-靜電潛像形成與靜電潛像形成單元-0023靜電潛像形成是一個步驟，用以在靜電潛像承載部件上形成靜電潛像。
<靜電潛像承載部件>
0024靜電潛像承載部件(下文中可能稱之為“光電導(dǎo)元件”和“電子照像光電導(dǎo)元件”)包含支撐物，而且至少還包含支撐物上的光敏層，并根據(jù)需要進一步包含其它層。
0025光電導(dǎo)元件的表面不規(guī)則性是由于支撐物的表面特性的影響或者光電導(dǎo)元件的形成條件而產(chǎn)生的。進一步地說，調(diào)色劑是附著于光電導(dǎo)元件之上的，且在顯像過程中產(chǎn)生調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的附著力。然而，如果光電導(dǎo)元件的不規(guī)則度周期(irregularity cycle)近似等于調(diào)色劑的顆粒直徑，則當調(diào)色劑與凸起部分接觸時，由于接觸面積小，附著力就減弱了。如果調(diào)色劑與凹下部分接觸，則由于接觸面積大而導(dǎo)致附著力大范圍變化，附著力得到增強。而且，如果調(diào)色劑與光電導(dǎo)元件之間的附著力大范圍變化，轉(zhuǎn)印過程中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印性能便會大范圍變化并且顆粒度降低。另外，如果光電導(dǎo)元件的不規(guī)則度周期令人滿意地比調(diào)色劑顆粒直徑更大或者比調(diào)色劑顆粒直徑更小，那么相對于光電導(dǎo)元件不規(guī)則度頻率與調(diào)色劑顆粒直徑相等之時的附著力，調(diào)色劑與光電導(dǎo)元件之間的附著力變化較小。然而，形成不規(guī)則度周期小于調(diào)色劑顆粒直徑的光電導(dǎo)元件是困難的。因此，光電導(dǎo)元件的表面不規(guī)則性的平均周期Sm優(yōu)選令人滿意地比調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt大，且更優(yōu)選地是滿足Sm≥10Dt，而最優(yōu)選的是滿足Sm≥20Dt。
0026靜電潛像承載部件的第一個實施例包含支撐物、支撐物上的單層式光敏層，并根據(jù)需要而進一步包含保護層、中間層以及其它層。
0027此外，靜電潛像承載部件的第二個實施例包含支撐物和多層式光敏層，該光敏層至少包含在支撐物上按此順序排列的電荷發(fā)生層和電荷遷移層，并進一步根據(jù)需要而包含保護層、中間層和其它層。同時，在第二個實施例中，電荷發(fā)生層和電荷遷移層可以相反地分層。
-支撐物-0028所述支撐物不受特別的限制，只要其體積電阻的電導(dǎo)率為1010Ω·cm或者更小就可以相應(yīng)地選擇。實例包括諸如鋁、鎳、鉻、鎳鉻合金、銅、金、銀和鉑之類金屬；諸如氧化錫和氧化銦之類金屬氧化物，其通過真空蒸發(fā)或者噴鍍而被施加于薄膜或者管狀塑料制品或者紙張上；片狀或者管狀的鋁、鋁合金、鎳、不銹鋼等等，它們在通過擠壓和拉伸之類方法形成之后再受到切割、超精加工(superfinishing)、拋光等等表面處理。并且，在日本專利申請公開第52-36016號中披露的環(huán)狀鎳帶和環(huán)狀不銹鋼帶可以被用作支撐物。同樣，可以使用表面經(jīng)過諸如鋁蒸發(fā)之類導(dǎo)電處理后的50微米至150微米厚的鎳箔和50微米至150微米厚的聚對苯二甲酸乙二酯膜。
0029分散在合適的粘料樹脂中并應(yīng)用于上述支撐物中的導(dǎo)電粉，可以被用作本發(fā)明的支撐物。
0030導(dǎo)電粉的實例包括炭黑、乙炔炭黑、諸如鋁、鎳、鐵、鎳鉻合金、銅、鋅、銀之類金屬粉末或者諸如導(dǎo)電的氧化錫之類的金屬氧化物粉末、ITO等等。此外，同時被使用的粘料樹脂的實例，包括聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、聚酯類樹脂、聚氯乙烯樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯樹脂(polyvinyl acetate resin)、聚偏二氯乙烯樹脂、polyalylate樹脂、苯氧基樹脂、聚碳酸酯樹脂、乙酸纖維素(celluloseacetate)樹脂、乙基纖維素(ethylcellulose)樹脂、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯基甲苯(polyvinyltoluene)樹脂、聚N-乙烯基咔唑(poly-N-vinyl carbazole)、丙烯酸樹脂、硅樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂、氨基甲酸酯(urethane)樹脂、酚醛樹脂、醇酸樹脂等等。
0031通過使這些導(dǎo)電粉和粘料樹脂分散于適當?shù)娜軇缢臍溥秽?tetrahydrofran)、二氯甲烷(dichloromethane)、丁酮(methyl ethylketone)、甲苯等等之中，并加以應(yīng)用，即可形成導(dǎo)電層。
0032進一步，由在合適的圓柱形基體物質(zhì)上的熱縮管形成的導(dǎo)電層可被用作導(dǎo)電支撐物，其中導(dǎo)電粉內(nèi)含于聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、氯化橡膠、Telfon等等材料中。
多層式光敏電阻層0033多層式光敏電阻層至少包含依此順序排列的電荷發(fā)生層和電荷遷移層，并進一步根據(jù)需要而包含保護層、中間層以及其它層。
0034電荷發(fā)生層至少包含電荷發(fā)生物質(zhì)和粘料樹脂，并進一步根據(jù)需要而包含其它成分。
0035電荷發(fā)生物質(zhì)不受特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，并且可以使用無機材料和有機材料中任一種材料。
0036所述無機材料不受特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇。無機材料的實例包括晶體硒、非晶硒(amorphous selenium)、硒碲化合物、硒碲鹵素化合物和硒砷化合物。
0037所述有機材料不受特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇。有機物的實例包括C.I.顏料藍25(顏色指數(shù)C.I.21180)；C.I.顏料紅41(C.I.21200)；C.I.Sidred 52(C.I.45100)、C.I.Basic Red 3(C.I.45210)；偶氮顏料，如具有咔唑骨架(carbazole skeleton)的偶氮顏料、具有聯(lián)苯乙烯苯顏料(distyryl benzene pigments)的偶氮顏料；具有三苯胺骨架的偶氮顏料；具有二苯并噻吩骨架的偶氮顏料；具有oxiadiazole骨架的偶氮顏料；具有芴酮(fluorenone)骨架的偶氮顏料；具有雙芪(bisstilbene)骨架的偶氮顏料；具有distyryl oxiadiazole骨架的偶氮顏料；具有聯(lián)苯乙烯咔唑(distyrylcarbazole)骨架的偶氮顏料；酞青染料(phthalocyanine)顏料，如C.I.顏料藍16(C.I.74100)；靛青顏料，如C.I.Bat Brown(C.I.73410)和C.I.Bat Dye(C.I.730.50)；二萘嵌苯(perylene)顏料，如Algol Scarlet 5(由Bayer Co.經(jīng)銷)和Indanthrene Scarlet R(由Bayer Co.經(jīng)銷)；以及scheric顏料；這些材料可以單獨使用或者聯(lián)合使用。
0038粘料樹脂料不受特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，且其實例包括聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酮樹脂、聚碳酸酯樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯酮(polyvinyl ketone)樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚N-乙烯基咔唑樹脂和聚丙烯酰胺樹脂。這些粘料樹脂可以單獨使用或者聯(lián)合使用。
0039也可根據(jù)需要進一步添加電荷遷移物質(zhì)(charge transportsubstance)。同時，除了上述粘料樹脂，尚可添加聚合電荷遷移物質(zhì)，作為電荷發(fā)生層的粘料樹脂。
0040形成電荷發(fā)生層的方法可以大致上被分成兩類真空薄膜形成法和利用溶液擴散的鑄造法(casting mthod)。
0041真空薄膜形成法的實例包括輝光放電聚合、真空沉積、CVD、噴鍍(sputtering)、反應(yīng)噴鍍、離子電鍍(ion plating)和加速離子注入，這些方法可以令人滿意地形成上述無機材料或者有機材料。
0042可使用涂布液，借助用于電荷發(fā)生層的常規(guī)方法，如浸涂、噴涂、珠涂(bead coating)之等等，通過鑄造法形成電荷發(fā)生層。
0043用作形成電荷發(fā)生層的涂布液的有機溶劑，沒有特別的限制并可以相應(yīng)地選擇，且其實例包括丙酮、丁酮、3-甲基-2-丁酮(methyl isopropyl ketone)、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烷、四氫呋喃、二氧戊烷(dioxolan)、二噁烷、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲亞砜、甲基纖溶劑、乙基纖溶劑、丙基纖溶劑等等。這些有機溶劑可以單獨使用或者聯(lián)合使用。
0044這些物質(zhì)中，四氫呋喃、丁酮、二氯甲烷、甲醇和乙醇的沸點從40攝氏度到80攝氏度，由于涂布后易于干燥，它們是特別優(yōu)選的。
0045通過使電荷發(fā)生物質(zhì)和粘料樹脂在上述有機溶劑中分散和溶解，來產(chǎn)生電荷發(fā)生層的涂布液體。用于在有機溶劑中分散有機顏料的方法包括使用分散介質(zhì)的分散法以及高速液體沖擊分散法，所述分散介質(zhì)例如為球磨料、珠磨料、砂磨料和振動磨料。
0046通常，電荷發(fā)生層的厚度優(yōu)選從0.01微米到5微米，且更優(yōu)選為從0.05微米到2微米。
0047電荷遷移層是這樣一層該層預(yù)定用于固定帶電電荷，并且通過曝光(exposure)以使之與所固定的帶電電荷匯合，而由電荷發(fā)生層移動和分離所產(chǎn)生的電荷。為了達到固定住帶電電荷的目的，要求有大電阻。而且，為了達到使所固定的帶電電荷具有高電位的目的，要求有更小的介電系數(shù)(permittivity)和合適的電荷遷移率。
0048電荷遷移層至少包含電荷遷移材料和粘料樹脂，且根據(jù)需要進一步包含其它成分。
0049電荷遷移物質(zhì)包括空穴遷移物質(zhì)、電子遷移物質(zhì)、聚合物電荷遷移物質(zhì)(polymer charge transport substance)等等。
0050電子遷移物質(zhì)(電子接受物質(zhì))的實例包括氯醌(chloroanil)、溴醌(bromoanil)、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷、2，4，7-三硝基-9-芴酮(2，4，7-trinitro-9-fluorenone)、2，4，5，7-四硝基-9-芴酮、2，4，5，7-四硝基呫噸酮、2，4，8-三硝基噻噸酮、2，6，8-trinitro-4H-indino[1，2-b]thiophene-4-on和1，3，7-三硝基-二苯并噻吩-5，5-二氧化物。這些電子遷移物質(zhì)可以單獨使用或者聯(lián)合使用。
0051空穴遷移物質(zhì)(供電子物質(zhì))的實例包括噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯胺衍生物、9-(p-二乙基氨基苯乙烯基蒽(9-(p-diethylaminostyrylanthracene))、1，1-二-(4-二苯甲基氨基苯基)丙烷(1，1-bis-(4-dibenzylaminopheny)propane)、苯乙烯基吡唑啉(styrylpyrazoline)、苯腙、苯基芪衍生物(phenyl stilbene derivatives)、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、噻吩衍生物等等。這些空穴遷移物質(zhì)可以單獨使用或者聯(lián)合使用。
0052聚合電荷遷移物質(zhì)包括具有如下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。
(a)具有咔唑環(huán)(carbazole ring)的聚合物實例包括聚-N-乙烯咔唑以及在日本專利申請公開第50-82056號、第54-9632號、第4-175337號、第4-183719號和第6-234841號專利中公布的化合物。
(b)具有腙環(huán)(hydrazone ring)的聚合物實例包括在日本專利申請公開第57-78402號、第61-20953號、第61-296358號、第1-134456號、第1-179164號、第3-180851號、第3-180852號、第3-50555號、第5-310904號和第6-234840號專利中公布的化合物。
(c)聚亞甲硅(polysilylene)聚合物0053實例包括在日本專利申請公開第63-285552號、第1-88461號、第4-264130號、第4-264131號、第4-264132號、第4-264133號和第4-289867號專利中公布的化合物。
(d)具有三芳胺(triarylamine)結(jié)構(gòu)的聚合物0054實例包括N，N-二(4-甲基苯基)-4-氨基聚苯乙烯(N，N-bis(4-methylphenyl)-4-aminopolystyrene)以及在日本專利申請公開第1-134457號、第2-282264號、第2-304456號、第4-133065號、第4-133066號、第5-40350號和第5-202135號專利中公布的化合物。
(e)其它聚合物0055實例包括硝基芘的甲醛縮聚(formaldehydepolycondensation of nitropyrene)以及在日本專利申請公開第51-73888號、第56-150749號、第6-234836號和第6-234837號專利中公布的化合物。
0056除了上述實例，聚合電荷遷移物質(zhì)的實例還包括具有三芳胺結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯樹脂、具有三芳胺結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂、具有三芳胺結(jié)構(gòu)的聚酯樹脂、具有三芳胺結(jié)構(gòu)的聚醚樹脂等等。聚合電荷遷移物質(zhì)的實例包括在日本專利申請公開第64-1728號、第64-13061號、第64-19049號、第4-11627號、第4-225014號、第4-230767號、第4-320420號、第5-232727號、第7-56374號、第9-127713號、第9-222740號、第9-265197號、第9-211877號和第9-3-4956號專利中公布的化合物。
0057另外，除了上述聚合物以外，可以采用日本專利申請公開第3-109406號專利所公布的具有供電子基團的聚合物，例如已知單體的共聚物、嵌段聚合物、接枝聚合物、星形聚合物，以及進一步的具有供電子基團的交聯(lián)聚合物。
0058粘料樹脂的實例包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、醇酸樹脂、硅樹脂、聚乙烯咔唑樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚丙烯酰胺樹脂和苯氧基樹脂。這些粘料樹脂可以單獨使用或者以組合物的形式使用。
0059同時，電荷遷移層包含交聯(lián)粘料樹脂和交聯(lián)電荷遷移物質(zhì)的共聚物。
0060通過使這些電荷遷移物質(zhì)和粘料樹脂分散和/或溶解入合適的溶劑之中，應(yīng)用它們并使之干燥，即可形成電荷遷移層。除了電荷遷移物質(zhì)，可以相應(yīng)地將適量的添加物，如增塑劑(plasticizer)、抗氧化劑、均化劑(leveling agent)等等以及交聯(lián)粘料樹脂，添加到電荷遷移層。
0061電荷遷移層的厚度沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，不過它優(yōu)選是從5微米到100微米。而且，為了滿足當今獲得更高質(zhì)量圖像的要求，加強了電荷遷移層的薄化(thinning)，并且為了獲得1200dpi或更好的圖像質(zhì)量，厚度更優(yōu)選是從5微米到30微米。
單層式光敏層0062單層式光敏層包含電荷發(fā)生物質(zhì)、電荷遷移物質(zhì)和粘料樹脂，并根據(jù)需要進一步包含其它成分。
0063上述材料可以用于電荷發(fā)生物質(zhì)、電荷遷移物質(zhì)和粘料樹脂。
0064所述其它成分包括增塑劑、細顆粒和各種添加物。
0065單層式光敏層的厚度優(yōu)選從5微米到100微米，且更優(yōu)選是從5微米到50微米。如果厚度小于5微米，充電性能可能變?nèi)?，而如果厚度大?00微米，敏感度可能會降低。
0066在光敏層上可形成保護層。保護層至少包含粘料樹脂和電荷遷移物質(zhì)，并且根據(jù)需要進一步包含其它物質(zhì)。
0067以上所述材料可以用來做粘料樹脂和電荷遷移物質(zhì)。
0068進一步地，為了提高粘合性能、平滑度和化學穩(wěn)定性，可相應(yīng)地將各種添加劑添加到保護層。
0069保護層的厚度沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，不過它優(yōu)選是從1微米到15微米，且更優(yōu)選是從1微米到10微米。
0070在支撐物和光敏層之間可相應(yīng)地形成一個底部涂層(undercoat layer)。形成底部涂層是為了達到增強粘合性能、防止出現(xiàn)波紋等等、提高上層的涂布性能和降低剩余電位的目的。
0071底部涂層至少包含樹脂和細微粉末，并根據(jù)需要進一步包含其它成分。
0072樹脂的實例包含可溶于水的樹脂，例如聚乙烯醇樹脂、酪蛋白和聚丙烯酸鈉；可溶于乙醇的樹脂，例如共聚物尼龍和甲氧基甲基化尼龍；和形成三維網(wǎng)的(three-dimensional network)可固化(curable)樹脂，例如聚氨酯、蜜胺樹脂、醇酸-蜜胺樹脂以及環(huán)氧樹脂。
0073細微粉末的實例包括金屬氧化物，例如氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫和氧化銦、金屬硫化物或者金屬氮化物。
0074底部涂層的厚度沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，不過它優(yōu)選是從0.1微米到10微米，且更優(yōu)選是從1微米到5微米。
0075為了提高粘合性能和電荷阻礙性能(charge blockingproperty)，可在光電導(dǎo)元件中的支撐物之上設(shè)置中間層。中間層包含作為主要組分的樹脂，并且這些樹脂優(yōu)選對有機溶劑具有高電阻，這是因為要用溶劑在這些樹脂上施加光敏層。
0075a樹脂可以從用于底部涂層的樹脂中適當選擇以供使用。
0075b例如，在均勻地使靜電潛像承載部件的整個表面充電之后，通過將靜電潛像承載部件暴露于圖像光(imagewise right)，就完成了靜電潛像的形成。這是借助于靜電潛像形成單元來實現(xiàn)的。
0075c靜電潛像形成單元至少包含充電單元以及曝光單元，充電單元被構(gòu)造用于均勻地使光電導(dǎo)元件表面充電，曝光單元被構(gòu)造用于使將靜電潛像承載部件的表面曝光于圖像光。
0075d充電舉例來說是借助于充電單元對光電導(dǎo)元件的表面施加電壓來完成的。
0075e充電單元沒有特別的限制并且可以根據(jù)目的相應(yīng)地選擇。充電單元的實例是傳統(tǒng)的接觸充電單元，配備有導(dǎo)電或半導(dǎo)電的滾筒、刷子、薄膜或者橡皮葉片(rubber blade)，傳統(tǒng)的非接觸充電單元利用電暈放電，如電暈管，或者電暈充電裝置等等。
0075f在任何實施例中，充電部件可以是除了滾筒外的裝置，如磁刷、杉木刷(fir brush)等等，并且可以根據(jù)光電成像裝置的規(guī)定和實施例來選擇。磁刷使用諸如鋅銅鐵素體之類各種鐵素體顆粒作為充電部件，并且由無磁性導(dǎo)電套筒制成，該套筒支撐著內(nèi)含于該無磁性導(dǎo)電套筒內(nèi)的充電部件和磁滾。杉木(fir)可以借助于碳、硫化銅、金屬或者金屬氧化物而具有導(dǎo)電性，舉例而言，其可被用作杉木刷的材料，而且，杉木可以扭曲或者附著在金屬或者其它帶芯棒周圍，具有導(dǎo)電性從而可以作為充電裝置使用。
0076充電裝置不局限于上述提到的接觸型；然而，接觸型是優(yōu)選的，因為使得實現(xiàn)這樣的圖像形成裝置成為可能由該充電裝置產(chǎn)生的臭氧會減少。
0077優(yōu)選的是，充電裝置被對準，這樣可以接觸或者不接觸靜電潛像承載部件，以通過用直流電壓和交流電壓來施加疊加電壓，對靜電潛像承載部件的表面進行充電。
0078而且優(yōu)選的是，充電裝置是對準的充電滾筒，其通過開口帶(gap tape)接近但不接觸靜電潛像承載部件，以通過用直流電壓和交流電壓來施加疊加電壓，對靜電潛像承載部件的表面進行充電。
0079曝光舉例而言，是借助于曝光裝置使光電導(dǎo)元件的表面暴露于圖像光來實現(xiàn)的。
0080如果在被充電裝置充過電的靜電潛像部件的表面上執(zhí)行一個預(yù)定的圖像曝光，那么曝光裝置沒有特別的限制并且可以根據(jù)需要來選擇。曝光裝置的實例是各種曝光單元，例如光復(fù)制單元、桿狀透鏡陣列單元(rod-lens-array unit)、光學激光單元、光學液晶振動單元(optical liquid crystal shatter)，等等。
0081本發(fā)明中，可以應(yīng)用背光(backlight)系統(tǒng)進行曝光，其中曝光是由來自光電導(dǎo)元件背部的圖像完成的。
-顯像步驟和顯像單元-0082顯像步驟是這樣一個步驟通過用調(diào)色劑和/或顯像劑對靜電潛像顯像，從而形成調(diào)色劑圖像(可視圖像)。
<調(diào)色劑>
0083從點成圖像的均勻化和高轉(zhuǎn)印效率的觀點看，優(yōu)選使用在制造步驟或者制造以后的步驟中被制成圓球的基本球形調(diào)色劑。
0084在制造以后的步驟中被制成圓球的調(diào)色劑是粉末狀調(diào)色劑，是通過熱力(thermal force)或者機械力(mechanical force)被制成圓球的。另外，在制造步驟中被制成圓球的調(diào)色劑是通過聚合來制備的，比如分散聚合、懸浮聚合、乳液聚合等等。特別地，聚合的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)、易于控制顆粒直徑和調(diào)色劑的生產(chǎn)量，因而作為球形調(diào)色劑的制備方法，聚合是優(yōu)先采用的。
0085調(diào)色劑的平均形狀因子(shape factor)SF1優(yōu)選是從100到130，并且更優(yōu)選是從100到120。
0086調(diào)色劑的形狀因子SF1是由以下數(shù)學公式1來表達的，且“面積”代表調(diào)色劑的投影面積(projected area)，“最大長度”代表調(diào)色劑投影圖像的最大長度，并且隨著SF1接近于100，調(diào)色劑就變得更接近球形。
<數(shù)學公式1>
0087SF1＝100×(最大長度)2×π/(面積×4)0088使用電子顯微鏡之類的高能顯微鏡對調(diào)色劑進行觀察并特別測量調(diào)色劑圖像，可以得到SF1。
0089調(diào)色劑的制造方法和材料沒有特別的限制，并可以從已知方法和材料中相應(yīng)選擇，另外，優(yōu)選的是接近于球形的調(diào)色劑。調(diào)色劑的制造方法包括日本期刊“Image Society”2004年第43卷第1號披露的粉末化分類(pulverization classification)，懸浮聚合、乳液聚合、聚合物懸浮等等，這些方法對水介質(zhì)中的油狀物(oil phase)進行乳化、切割或者凝聚，從而形成調(diào)色劑基本顆粒。
0090粉末化(pulverization)是這樣的方法其中調(diào)色劑材料被熔化、捏合然后被粉碎以及分類，從而獲得調(diào)色劑基本顆粒。在粉末化的情況下，調(diào)色劑基本顆粒的形狀可以通過施加機械沖擊來使調(diào)色劑球形化從而得到控制。在此情況下，借助于雜化器(hybridizer)、機械混合(mechanofusion)等等，可對調(diào)色劑基本顆粒施加機械沖擊。
0091在懸浮聚合中，著色劑、防粘劑(releasing agent)等等被分散于可溶于油的聚合引發(fā)劑和聚合單體中，并通過下面將會說明的乳劑，被乳化和分散到包含表面活性劑和其它固體分散劑等的水介質(zhì)中。在執(zhí)行聚合反應(yīng)達到?；Ч螅梢詧?zhí)行濕法處理，在濕法處理中，無機細微顆粒被附著于本發(fā)明的調(diào)色劑顆粒的表面。此過程優(yōu)選是在調(diào)色劑顆粒上執(zhí)行的，這樣多余的表面活性劑等會被沖刷并移除。
0092將官能團引入調(diào)色劑的表面上是可能的，可以通過部分地使用下列物質(zhì)，如酸類，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、丁烯酸、富馬酸、順丁烯二酸或者順丁烯二酸酐，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺或者其羥甲基化合物，乙烯基吡啶、乙烯吡咯烷酮、乙烯基咪唑、亞乙基亞胺以及具有氨基的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(dimethylaminoethyl methacrylate)用于聚合單體。
0093另外，可通過吸收來讓分散劑存留在顆粒表面上，并通過選擇具有酸性基團(acid group)或者堿性基團(basic group)的分散劑來導(dǎo)入官能團。
0094在乳液聚合中，可溶于水的聚合引發(fā)劑和聚合單體，是利用表面活性劑而在水中被乳化的，并且，通過常規(guī)的乳化聚合反應(yīng)來合成膠乳。本發(fā)明提供了一種分散成分，其中著色劑、防粘劑等等分散于在水介質(zhì)中，且其在混合之后聚結(jié)進入具有一定尺寸的調(diào)色劑中，調(diào)色劑是通過熱熔化得到的。然后，可進行無機細微顆粒的濕法處理。通過使用相當于在懸浮聚合中可被使用的單體的物質(zhì)作為膠乳，可能將官能團引導(dǎo)至調(diào)色劑顆粒的表面。
0095在它們之中，優(yōu)選的是這樣的調(diào)色劑該調(diào)色劑是通過乳化和/或分散在水介質(zhì)中的熔化和/或分散的調(diào)色劑材料液體，被顆?；?，原因在于樹脂的高選擇性、低溫下的高固定性、優(yōu)良的成粒性能并且易于控制顆粒直徑、顆粒尺寸分布和形狀。
0096調(diào)色劑材料的溶液包含溶于溶劑中的調(diào)色劑材料，而調(diào)色劑材料的分散液包含分散于溶劑中的調(diào)色劑材料。
0097調(diào)色劑材料至少包括粘合基材、粘料樹脂、隔離劑和著色劑，該基材可由包含活性氫基團的化合物(active hydrogengroup-containing compound)同與該包含活性氫基團的化合物具有反應(yīng)活性的聚合物之間的反應(yīng)獲得；并且調(diào)色劑材料根據(jù)需要進一步包含其它成分，例如樹脂細微顆粒、電荷控制劑等等。
0098粘合基材對于諸如紙張等記錄介質(zhì)展現(xiàn)了粘合性能，且至少包括粘合聚合物，該聚合物從包含活性氫基團的化合物和與之具有反應(yīng)活性的聚合物之間的在水介質(zhì)中的反應(yīng)中獲得；而且粘合基材可進一步包括從已知粘料樹脂中適當選擇的粘料樹脂。
0099調(diào)色劑的體積平均粒徑的數(shù)值Dt優(yōu)選是從2微米到7微米，更優(yōu)選則是從3微米到6微米。如果體積平均粒徑Dt小于2微米，具有1微米或者更小的顆粒直徑的細小粉末狀調(diào)色劑的比例就會變大，這種細小粉末狀調(diào)色劑可能導(dǎo)致圖像缺陷，而如果體積平均粒徑的數(shù)值Dt大于7微米，就可能難于滿足電子成像圖像的更高圖像質(zhì)量的要求。
0100平均顆粒直徑Da從100納米到300納米的大顆粒直徑外部添加物被使用于調(diào)色劑。如果平均顆粒直徑Da小于100納米，防止外部添加物埋藏(burial)的效果可能會不令人滿意，而如果平均顆粒直徑大于300納米，基本調(diào)色劑顆粒的粘合性能下降，因此外部添加物很可能與調(diào)色劑脫離，于是光電導(dǎo)元件之類的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)元件，很可能由于脫離的外部添加物而受損。另外，小顆粒直徑的外部添加物有益于增強調(diào)色劑的流動性能，并且對于本發(fā)明使用的調(diào)色劑，并行使用平均顆粒直徑在100納米或者更小的外部添加物是優(yōu)選的。
0101平均顆粒直徑Da從100納米到300納米的大顆粒直徑外部添加物的覆蓋率優(yōu)選是從5％到90％，更優(yōu)選是從15％到75％，最優(yōu)選則是從30％到60％。如果外部添加物的覆蓋率小于5％，防止外部添加物埋藏(burial)的效果不明顯，而隨著覆蓋率的上升，防止外部添加物埋藏(burial)的效果就變得更有保證。如果覆蓋率大于90％，因為不直接覆蓋調(diào)色劑基本顆粒的外部添加物增多，外部添加物很可能脫落。
0102隨著所裝填的外部添加物增多，外部添加物的覆蓋面(coverage)增大，然而，各種不同因素造成的影響，例如基本調(diào)色劑顆粒的直徑和形狀、外部添加物的顆粒直徑和形狀以及和調(diào)色劑基本顆粒的混合情況等等，不能忽略。而且，外部添加物的覆蓋面在調(diào)色劑之間是變化的，且進一步地說，調(diào)色劑基本顆粒表面上的覆蓋狀況是不一致的。調(diào)色劑之間的覆蓋和帶有大顆粒直徑的外部添加物的基本顆粒的表面，迄今為止尚未被考慮。
0103混合方法沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，可使用已知的使用各種不同混合裝置的方法，例如V型攪拌機、亨舍爾混合機和混合機(mechanofusion)等等。通過努力，例如就在混合外部添加物或者從松弛狀態(tài)(gentle condition)到苛刻狀態(tài)(demandingcondition)間的階段進行混合之前，對外部添加物采取松散措施(loosening treatment)，有可能將大顆粒直徑的外部添加物均勻地附在一定程度或者更大的覆蓋面上。
0104外部添加物沒有特別的限制并且可以從已知的有機細微顆?；蛘邿o機細微顆粒中相應(yīng)地選擇。以無機細微顆粒為例，優(yōu)選采用二氧化硅、鈦和鋁中的任何一種或者多種。考慮到環(huán)境的穩(wěn)定性，這些具有吸濕功能的無機細微顆粒優(yōu)選進行疏水處理?？赏ㄟ^高溫下疏水劑與細微粉末反應(yīng)，執(zhí)行疏水處理。
0105疏水劑沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，實例包括硅烷偶聯(lián)劑和有機硅油。
<顯像劑>
0106顯像劑至少包含調(diào)色劑并相應(yīng)選擇包含其它成分，例如載體。顯像劑可以是單組分顯像劑或者雙組分顯像劑，并且在顯像劑被用于為適應(yīng)近來信息處理速度改進而備的高速打印機的時候，優(yōu)先選擇采用雙組分顯像劑。
0107使用了調(diào)色劑的單組分顯像劑，即使發(fā)生了調(diào)色劑增加或者減少情況，在調(diào)色劑顆粒直徑方面也表現(xiàn)出較小波動，顯像滾筒上沒有形成調(diào)色劑薄膜或者調(diào)色劑沒有熔合到諸如用于調(diào)色劑薄化的葉片之類部件，它即使在顯像裝置長時間使用(攪拌)后，依然可以獲得合適和穩(wěn)定的顯像特性和圖像。此外，雙組分顯像劑即使發(fā)生了調(diào)色劑增加或者減少的情況，顯像劑中的調(diào)色劑在顆粒直徑方面也表現(xiàn)出較小的波動，而且即使在顯像裝置中長時間攪拌后，依然可以獲得合適和穩(wěn)定的顯像特性。
0108載體沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，并且優(yōu)先選擇具有芯材和施加于芯材上的樹脂層的載體。
0109芯材的材料沒有特別的限制并且可以從已知的芯材中選擇。舉例而言，優(yōu)先選擇從50emu/g到90emu/g的錳鍶合金(Mn-Sr)材料和錳鎂合金(Mn-Mg)材料，并且出于保證圖像密度的考慮，優(yōu)選高磁化強度材料，例如鐵粉(100emu/g或者更高)和磁鐵礦(75emu/g到120emu/g)。此外，優(yōu)選的是低磁化強度材料，例如從30emu/g到80emu/g的銅鋅合金(Cu-Zn)，因為在調(diào)色劑以磁刷形式存在的情況下光電導(dǎo)元件面對的沖擊可以變得柔和，其優(yōu)點在于更高的圖像質(zhì)量。這些材料可以被單獨使用或者聯(lián)合使用。
0110芯材的平均顆粒直徑，即體積平均顆粒直徑(D50)優(yōu)選是從10微米到200微米，更優(yōu)選則是從20微米到100微米。
0111樹脂層的材料沒有特別的限制并且可以從已知的樹脂中相應(yīng)地選擇。實例包括氨基樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、鹵化烯烴樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚氟乙烯樹脂、聚偏二氟乙烯樹脂、聚三氟乙烯樹脂、聚六氟丙烯樹脂、偏二氟乙烯和丙烯酸單體的共聚物、偏二氟乙烯和氟乙烯的共聚物、含氟三元共聚物(fluoroterpolymer)，例如四氟乙烯、偏二氟乙烯和非氟(non-fluoro)單體的三元共聚物以及硅樹脂。這些材料可以單獨使用或者聯(lián)合使用。
0112樹脂層可根據(jù)需要包含導(dǎo)電粉，并且導(dǎo)電粉的實例包括金屬粉末、炭黑、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅等等。這些導(dǎo)電粉的平均顆粒直徑優(yōu)先選擇為1微米或者更小。如果平均顆粒直徑大于1微米，就可能難于控制電阻。
0113樹脂層可以通過采用已知的涂布方法以涂布溶液均勻涂布芯材表面并在干燥后烘焙(baking)而形成，涂布液可以通過將硅樹脂等溶解于溶劑中來制備。涂布方法的實例包括浸漬、噴涂和刷涂。
0114溶劑沒有特別的限制并且可以被相應(yīng)地選擇，并且實例包括甲苯、二甲苯、丁酮、甲基異丁基酮、溶纖劑和乙酸丁酯。
0115烘焙沒有特別的限制，可以是外部加熱或者內(nèi)部加熱，并且實例包括使用固定電爐、流動電爐、旋轉(zhuǎn)電爐、火爐的方法，以及使用微波的方法。
0116樹脂層中的載體含量優(yōu)先為從0.01％到5.0％的質(zhì)量含量。
0117如果質(zhì)量含量小于0.01％，樹脂層可能不會均勻地在芯材表面上形成，并且如果質(zhì)量含量大于5.0％，樹脂層就變得太厚，且在載體之間產(chǎn)生顆粒，從而可能不會獲得均勻的載體顆粒。
0118如果顯像劑是雙組分顯像劑，在雙組分顯像劑中的載體含量沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地選擇，并且舉例而言，優(yōu)選從90％的質(zhì)量含量到98％的質(zhì)量含量，而且93％到97％的質(zhì)量含量是更為優(yōu)選的。
0119關(guān)于雙組分顯像劑中調(diào)色劑和載體的混合比例，通常，1份質(zhì)量到10.0份質(zhì)量的調(diào)色劑對應(yīng)100份質(zhì)量的載體。
0120調(diào)色劑圖像(可視圖像)可以使用調(diào)色劑和/或顯像劑，并通過顯像單元對靜電潛像顯像來形成。
0121顯像單元沒有特別的限制并且可以從已知的顯像單元中選擇，只要它能使用調(diào)色劑和/或顯像劑進行顯像。優(yōu)選的實例包括這樣的顯像單元它至少具有顯像裝置，該顯像裝置包含調(diào)色劑和/或顯像劑，并能夠在接觸或者不接觸的情況下向靜電潛像提供調(diào)色劑和/或顯像劑。
0122顯像裝置可分為干法顯像型(dry development type)或者濕法顯像型(wet development type)，并可用于單色顯像或者多色顯像，優(yōu)選實例包括這樣的顯像裝置它具有通過摩擦攪拌對調(diào)色劑和/或顯像劑進行充電的攪拌器和可旋轉(zhuǎn)的磁體滾筒。
0123在顯像裝置中，調(diào)色劑和載體被攪拌混合，以在旋轉(zhuǎn)磁體滾筒的表面上通過摩擦對調(diào)色劑充電并讓調(diào)色劑保持在磁刷狀態(tài)。由于磁性滾筒被置于靜電潛像承載部件(光電導(dǎo)元件)附近，形成于磁性滾筒表面并構(gòu)建了磁刷的部分調(diào)色劑通過電引力移動到靜電潛像承載部件(光電導(dǎo)元件)的表面。結(jié)果，靜電潛像通過靜電潛像承載部件(光電導(dǎo)元件)表面上的調(diào)色劑被顯像，并形成可視圖像。
-轉(zhuǎn)印步驟和轉(zhuǎn)印單元-0124轉(zhuǎn)印步驟是轉(zhuǎn)印可視圖像至記錄介質(zhì)的步驟，并且優(yōu)選的是使用中間轉(zhuǎn)印部件的一個實施例，此實施例中，剛開始可視圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件上，然后可視圖像接著被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。并且更優(yōu)選的是使用具有兩種或更多顏色的調(diào)色劑或者優(yōu)選全色調(diào)色劑的實施例，且其包含將可視圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印部件以形成復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像的初始轉(zhuǎn)印步驟，和將復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)的次級轉(zhuǎn)印步驟。
0125可視圖像的轉(zhuǎn)印可以依靠轉(zhuǎn)印充電裝置對靜電潛像承載部件(光電導(dǎo)元件)進行充電并通過轉(zhuǎn)印單元來執(zhí)行。轉(zhuǎn)印單元的優(yōu)選實施例包括將可視圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印部件以形成復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像的初級轉(zhuǎn)印單元，以及將復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)的次級轉(zhuǎn)印單元。
0126同時，中間轉(zhuǎn)印部件沒有特別的限制并且可以從已知的轉(zhuǎn)印部件中相應(yīng)選擇，實例包括轉(zhuǎn)印帶等等。
0127中間轉(zhuǎn)印部件的電阻值優(yōu)先選擇在107Ωcm到1014Ωcm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。如果中間轉(zhuǎn)印部件的電阻值小于107Ωcm，會發(fā)生電荷泄漏而且轉(zhuǎn)印比往往降低。如果電阻值大于1014Ωcm，在轉(zhuǎn)印之后可能會產(chǎn)生剩余電荷因而可能電荷移除裝置是必要的。
0128中間轉(zhuǎn)印部件的材料沒有特別的限制并且可以從已知的材料中相應(yīng)地選擇。實例包括(1)被使用作為單層帶(single-layer belt)的高楊氏模量(拉伸模量)材料，例如PC(聚碳酸酯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PAT(聚對苯二甲酸亞烷基酯)、PC(聚碳酸酯)和PAT(聚對苯二甲酸亞烷基酯)的摻合材料、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)和PC的摻合材料、ETFE和PAT的摻合材料、PC和PAT以及熱固性聚酰亞胺的混合材料，帶有炭黑分散體。在圖像形成期間，這些高楊氏模量的單層帶相對于壓力具有較小的變形量，并且特別在彩色圖像形成期間，具有幾乎沒有配準錯位(registration misalignment)的優(yōu)點。實例也包括(2)由二至三層化合物組成的具有高楊氏模量的帶子，其作為基本層，并且在其周圍設(shè)置有一層表面層或者中間層。這些二至三層化合物組成的帶子具有防止因單層帶硬度導(dǎo)致行圖像(line image)中空缺陷的功能。并且實例也包括(3)采用具有相對低楊氏模量的橡膠或者人造橡膠的帶子，其具有由于其柔軟而幾乎沒有行圖像中空缺陷的優(yōu)點。而且，由于帶子寬度比主動滾(activation roll)和延伸滾(extended roll)寬，因此通過利用帶子邊緣顯著高于滾子的彈性，避免了蜿蜒運動，因而不需要校準肋條或者蜿蜒運動防止裝置，有助于降低成本。
0129用于彈性帶的電阻調(diào)節(jié)的導(dǎo)電劑沒有限制并且可以相應(yīng)地選擇。其實例包括炭黑、石墨、金屬粉末(如鋁、鎳等等)和導(dǎo)電金屬氧化物(如氧化錫、氧化鈦、氧化銻、氧化銦、鈦酸鉀、氧化銻錫(ATO)、氧化銦錫(ITO)等等)。導(dǎo)電的金屬氧化物可被涂布以硫酸鋇、硅酸鎂、碳酸鈣之類的絕緣顆粒。
0130表面層的材料要求能夠通過彈性材料來防止光電導(dǎo)元件的污染，并且能夠降低轉(zhuǎn)印的表面摩擦，從而使清潔能力和次級轉(zhuǎn)印性能得到提高。舉例而言，表面層優(yōu)選包含聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂之類的一種或者兩種或者更多種以及氟樹脂、氟化合物、碳酰氟(carbon fluoride)、二氧化鈦、碳化硅之類的粉末狀或者顆粒狀的用于降低表面能和增強潤滑的材料，這些粉末或者不同直徑的顆粒中的一種、兩種或者多種或者組合物可以被散布使用。另外，可能使用熱處理過的含氟橡膠之類的材料，使得表面上形成一層富氟層(fluorine-rich layer)因而降低表面能。
0131制造彈性帶的方法的實例包含但不限于材料被注入旋轉(zhuǎn)的圓柱形模子以形成帶子的離心成型法，液體漆面被噴鍍以形成膜層的噴鍍應(yīng)用法，圓柱形模子被浸漬入材料的溶液然后拔出的浸漬法，材料被注射進入模子的內(nèi)部和外部的注射模子法，以及將混合物施加于圓柱形模子上繼而硬化該混合物并置于地上的方法。制造帶子的方法不局限于以上方法，而且采用多種方法組合來制造帶子是普遍的。
0132轉(zhuǎn)印單元(初級轉(zhuǎn)印單元和次級轉(zhuǎn)印單元)優(yōu)選至少包含這樣的轉(zhuǎn)印裝置其用于充電以將可視圖像從靜電潛像承載部件(光電導(dǎo)元件)中分離并且轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。在本發(fā)明的圖像形成裝置中，設(shè)置有一個或者多個轉(zhuǎn)印單元。
0133轉(zhuǎn)印裝置的實例有使用電暈放電的電暈轉(zhuǎn)印裝置、轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印滾筒、壓力轉(zhuǎn)印滾筒、粘合轉(zhuǎn)印裝置等等。
0134典型的記錄介質(zhì)是普通紙張，然而，它沒有特別的限制并且可以相應(yīng)地進行選擇，只要它能夠轉(zhuǎn)印顯像后的不固定的圖像，而且也可以使用OHP的PET base。
0135固定是使用固定裝置固定住轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的可視圖像的步驟。當圖像正在被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的時候或者在不同顏色的每一種調(diào)色劑被涂層的操作中，對于不同顏色的每一種調(diào)色劑，都可以執(zhí)行固定步驟。
0136固定步驟沒有特別的限制并且可以根據(jù)意愿適當?shù)剡x擇。然而，傳統(tǒng)的加熱和加壓單元是優(yōu)選的。加熱和加壓單元包含加熱滾筒和加壓滾筒的組合以及加熱滾筒、加壓滾筒和環(huán)帶等等的組合。
0137通常，加熱和加壓單元優(yōu)選加熱至80攝氏度到200攝氏度。
0138本發(fā)明中，舉例而言，傳統(tǒng)的光固定裝置(photo-fixingdevice)可以與所述固定步驟和固定單元一起使用或者替代它們使用。
0139電荷移除是對充電的光電導(dǎo)元件進行偏置(bias)以移除電荷的步驟。這適合由電荷移除單元執(zhí)行。
0140只要對帶電荷的光電導(dǎo)元件進行偏置從而移除電荷，電荷移除單元就沒有特別的限制并且可以根據(jù)目的從傳統(tǒng)的電荷移除單元中適當選擇。其中合適的實例是電荷移除燈(charge removing lamp)。
0141清潔是移除在光電導(dǎo)元件上的剩余電子成像調(diào)色劑的步驟。這適合由清潔單元執(zhí)行。
0142只要在光電導(dǎo)元件上的剩余的電子成像調(diào)色劑被移除，清潔單元就沒有特別的限制并可以根據(jù)目的從傳統(tǒng)的清潔劑中合適地選擇。其中的實例是磁刷清潔劑、靜電刷清潔劑、磁滾筒清潔劑、葉片清潔劑、泛白清潔劑、波動清潔劑等等。
0143循環(huán)是將由清潔單元收集的電子成像調(diào)色劑返回至顯像單元循環(huán)利用的步驟。這適合由循環(huán)單元執(zhí)行。
0144循環(huán)單元沒有特別的限制并且可以從傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)印系統(tǒng)中適當選擇。
0145控制是控制每一個上述步驟的步驟。這適合由控制單元執(zhí)行。
0146只要每一個上述步驟或者部件得到控制，控制單元就沒有特別的限制并且可以根據(jù)目的做適當?shù)倪x擇。其中的實例是定序器、計算機之類的裝置。
0147圖3是用來展示本發(fā)明的一個示意性圖像形成裝置的方框示意圖。圖3中，用于對光導(dǎo)鼓21的表面充電的充電裝置22、用于在充電表面形成潛像的曝光裝置23、通過將帶電荷的調(diào)色劑附著于鼓表面上的潛像來形成調(diào)色劑圖像的顯像裝置24、用于將形成于鼓表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)26上的轉(zhuǎn)印裝置25、用于將調(diào)色劑固定在記錄介質(zhì)上的固定裝置27、用于移除和收集鼓表面上的殘余調(diào)色劑的清潔裝置30以及用于移除鼓表面上的殘余電勢的電荷移除裝置31，是圍繞著光導(dǎo)鼓21按順序安裝的，該光導(dǎo)鼓是靜電潛像承載部件。
0148光導(dǎo)鼓21的表面由充電滾筒22均勻充電。圖3中，光導(dǎo)鼓21由充電滾筒充電，然而，電暈管或者電暈充電裝置之類的電暈充電也可以使用。需要注意的是，使用充電滾筒來起電比之電暈充電的優(yōu)勢在于，產(chǎn)生的臭氧較少。
0149激光束23按照圖像信息被輻射到充電的光導(dǎo)鼓21，從而形成靜電潛像?？赏ㄟ^電勢傳感器來探測光導(dǎo)鼓21上的起電電勢或者曝光區(qū)域，并控制充電狀況或者曝光狀況。
0150調(diào)色劑圖像形成于光導(dǎo)鼓21之上，其上的靜電潛像是通過顯像裝置24形成的。
0151顯像裝置24的示例性結(jié)構(gòu)示于圖4，此時的顯像裝置24為使用包含調(diào)色劑和載體的雙組分顯像劑的雙組分顯像裝置。在本例中，顯像劑被螺桿41攪拌和轉(zhuǎn)印并送入顯像套筒42。被送入顯像套筒42的顯像劑由刮墨葉片(doctor blade)43調(diào)整并且顯像劑的提供量受刮片間隙(doctor gap)的控制，該刮片間隙是指刮墨葉片43與顯像套筒42之間的一個空間。如果刮片間隙太小，則顯像劑的數(shù)量不足，導(dǎo)致圖像密度不足。如果刮片間隙太大，則顯像劑在數(shù)量上過度提供，引起光導(dǎo)鼓21上的載體附著的問題。顯像套筒配備有磁體，該磁體形成磁場以保持顯像劑處于垂直于外圍表面的方向。顯像劑沿著磁力線保持鏈式垂直于顯像套筒42，該磁力線從磁體中發(fā)出并沿著法線方向。
0152顯像套筒42和光導(dǎo)鼓21被排列得彼此之間隔著一定空間(顯像間隙)互相接近而形成一個顯像區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)，顯像套筒42和光導(dǎo)鼓21互相面朝對方。顯像套筒42呈圓柱體的形式并由諸如鋁、黃銅、不銹鋼和導(dǎo)電樹脂之類非磁物質(zhì)制成，并且它由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(未顯示)轉(zhuǎn)動。通過顯像套筒42的轉(zhuǎn)動，磁刷被轉(zhuǎn)印至顯像區(qū)域。顯像電壓通過電源被施加于顯像套筒42用于顯像(未顯示)；通過顯像套筒42和光導(dǎo)鼓21之間形成的顯像場，磁刷上的調(diào)色劑被分離出載體并在光導(dǎo)鼓21上的靜電潛像上被顯像。也可能以交流電用顯像電壓進行交疊操作。同時，顯像間隙可以被設(shè)置為顯像劑的顆粒直徑的大約5倍到30倍，因而如果顯像劑的顆粒直徑是50微米，顯像間隙可以被設(shè)置為0.5毫米到1.5毫米。如果顯像間隙比上述值大，則難于獲得想要的圖像密度。
0153進一步，刮片間隙有必要與顯像間隙近似相等或者比顯像間隙略大。光導(dǎo)鼓21的鼓直徑或者鼓線密度(linear density)以及顯像套筒42的套筒直徑或者套筒線密度(linear density)由裝置的復(fù)制速度(copying speed)和尺寸決定。為了獲得符合要求的圖像密度，套筒的線速度與鼓的線速度的比值優(yōu)選等于1.1或者更大?？赡茉陲@像之后的某處安裝傳感器，并根據(jù)光反射系數(shù)探測調(diào)色劑附著的數(shù)量以控制處理條件。
0154雙組分顯像裝置被用做圖4中的顯像裝置，然而，本發(fā)明不局限于雙組分顯像裝置而且可能使用單組分顯像裝置，其中形成于顯像套筒上的薄調(diào)色劑層是通過電場在光電導(dǎo)元件上顯像的。
0155形成于光導(dǎo)鼓21之上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印至與光導(dǎo)鼓21和記錄介質(zhì)26相接觸的轉(zhuǎn)印壓輥間隙(transfer nip)。與調(diào)色劑相反的轉(zhuǎn)印電壓被施加于滾筒25，其與從紙張進給盤(paper feed tray)(未顯示)轉(zhuǎn)印而來的記錄介質(zhì)相接觸，而形成于光導(dǎo)鼓21上的調(diào)色劑圖像便通過在記錄介質(zhì)26與光導(dǎo)鼓21之間的轉(zhuǎn)印電場被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)26上。
0156不固定的調(diào)色劑圖像形成于記錄介質(zhì)26之上，該記錄介質(zhì)受到來自固定滾筒28和壓力滾筒29的特定的熱量和壓力因而調(diào)色劑圖像被固定于記錄介質(zhì)26上。熱敏電阻(未顯示)與固定滾筒28相接觸以保持固定滾筒28的恒定的固定溫度。使用了固定滾筒的固定方法熱效率高，安全性好，可能能夠被縮小并且具有從低速到高速的廣闊應(yīng)用范圍。
0157光導(dǎo)鼓21上的殘余調(diào)色劑由清潔裝置30移除，并且清潔葉片也可被用作清潔裝置，而且可同時使用清潔滾筒或者清潔刷。此外，調(diào)色劑的反向電壓可以被施加于這些清潔部件上以增加清潔效率。
0158圖5是說明本發(fā)明的另一個示例性圖像形成裝置的方框示意圖。彩色圖像形成裝置51配備有充電裝置51b、曝光裝置51c、顯像裝置51d、轉(zhuǎn)印裝置51e、清潔裝置51f以及電荷移除裝置51g，這些裝置排列在光導(dǎo)鼓51a周圍。形成于光導(dǎo)鼓51a上的黃色調(diào)色劑圖像通過轉(zhuǎn)印裝置51e被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶55上，并且光導(dǎo)鼓51a之上的殘余調(diào)色劑通過清潔裝置51f被移除。類似地，每一幅紅紫色調(diào)色劑、青色調(diào)色劑和黑色調(diào)色劑的圖像通過裝置52至54形成于中間轉(zhuǎn)印帶55之上。中間轉(zhuǎn)印帶55之上的彩色圖像通過轉(zhuǎn)印裝置56被轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)57上并且中間轉(zhuǎn)印帶55之上的殘余調(diào)色劑通過清潔裝置58被移除。形成于記錄介質(zhì)57之上的彩色圖像通過固定裝置(未顯示)被固定。彩色圖像的形成順序沒有一定之規(guī)因而圖像可以以任何順序被形成。
0159以上本發(fā)明的圖像形成裝置的特征在于具有調(diào)色劑高轉(zhuǎn)印比，而且甚至在長期使用之后能夠穩(wěn)定地形成圖像，而沒有“中空缺陷”之類的圖像缺陷。
0160當如圖3和圖5所示的圖像形成裝置被使用更長的時間，顯像裝置中的調(diào)色劑已經(jīng)毫無保留地受到了機械應(yīng)力，施加于其表面上的添加物可能被埋藏于調(diào)色劑內(nèi)部或者從調(diào)色劑脫離，而且因為調(diào)色劑基本顆粒與其它部件之間以及調(diào)色劑基本顆粒自身之間的接觸增多導(dǎo)致了接觸面積增大，調(diào)色劑與其它部件之間以及調(diào)色劑之間的附著力增大。當調(diào)色劑的附著力增大時，因為不可能通過轉(zhuǎn)印電場庫侖力從光電導(dǎo)元件中分離出調(diào)色劑，因而轉(zhuǎn)印比降低。而且，當由帶有強附著力的調(diào)色劑所形成的調(diào)色劑層被轉(zhuǎn)印期間的壓力擠壓，調(diào)色劑的附著力，特別是不取決于調(diào)色劑所帶電荷的非靜電附著力(如范德瓦爾斯力或者毛細管力)增加，并且產(chǎn)生調(diào)色劑結(jié)塊，這很可能引起“中空缺陷”。
0161因此本發(fā)明中，使用大可能被埋藏于調(diào)色劑之中的大顆粒直徑外部添加物，以防止調(diào)色劑附著力由于機械應(yīng)力而增加，并在一個適當?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)整非靜電附著力，以便即使在長時間使用后還具有高轉(zhuǎn)印比，以及防止“中空缺陷”之類的圖像缺陷。在日本專利公開第2000-66441號中提供了調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的非靜電附著力的范圍，然而，因為非靜電附著力與調(diào)色劑的顆粒直徑成正比，并且轉(zhuǎn)印電場的庫侖力的大小也取決于調(diào)色劑的顆粒直徑，所以在“中空缺陷”幾乎不發(fā)生的情況下，非靜電附著力的范圍與上述專利提供的范圍有所差別，這種差別取決于調(diào)色劑的顆粒直徑，而如果調(diào)色劑顆粒直徑特別小，所提供的范圍就是不適當?shù)摹４送?，在日本專利公開第2001-318485號和2001-255677號中提供了顆粒直徑針對比非靜電附著力的比例系數(shù)的范圍，且該范圍可以應(yīng)用于小顆粒直徑的調(diào)色劑。然而，即使非靜電附著力取決于外部添加物的顆粒直徑，非靜電附著力和外部添加物的顆粒直徑間的關(guān)系沒有被確定，特別是在使用了大顆粒直徑的外部添加物時，非靜電附著力和“中空缺陷”之間的關(guān)系在以上專利文獻中沒有得到徹底研究。
0162關(guān)于調(diào)色劑(其中具有不同顆粒直徑的調(diào)色劑基本顆粒被涂布以具有不同顆粒直徑和不同材料的外部添加物)，在調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的非靜電附著力的平均值F是用離心法測量的。結(jié)果，非靜電附著力F與調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt成正比，并且比例系數(shù)α隨著外部添加物的平均直徑Da的增加而增加。此外，比例系數(shù)α取決于材料和外部添加物的覆蓋面并且比例系數(shù)α隨著外部添加物的覆蓋面增加而降低而且超過一定的外部添加物的覆蓋面積時，該比例系數(shù)可能達到飽和。更進一步地，外部添加物的覆蓋面(coverage)被定義為外部添加物粘附的面積相對于調(diào)色劑顆粒的外部面積的百分比，并且可以通過調(diào)色劑的電子顯微照片的圖像分析來測量。
0163由圖3所示圖像形成裝置產(chǎn)生的“中空缺陷”的評估，是借助于所測量到的調(diào)色劑的非靜電附著力來執(zhí)行的，且結(jié)果證明了這樣一種趨勢，即“中空缺陷”的發(fā)生不僅取決于比例系數(shù)α，而且取決于外部添加物的平均顆粒直徑Da，且隨著α/Da增加，“中空缺陷”可能發(fā)生。
0164“中空缺陷”的發(fā)生之所以取決于外部添加物的平均顆粒直徑Da，其原因被認為是因為調(diào)色劑和其它部件之間以及調(diào)色劑之間的非靜電附著力受到調(diào)色劑層的擠壓而增加而且增加的程度因Da而異。
0165因此，本發(fā)明要求使用具有100納米到300納米的平均顆粒直徑大顆粒直徑的外部添加物，并且與比例系數(shù)6很有關(guān)系的F被除以Dt和Da的乘積得到的值[F/(Dt×Da)]適合在7.5×104(N/m2)以下而且在7×104(N/m2)以下則更合適。如果滿足以上條件，即使在圖像形成裝置長期使用后，獲得沒有“中空缺陷”之類的圖像缺陷的合適的圖像質(zhì)量也是可能的。
0166如果從[F/(Dt×Da)]中得到的值大于7.5×104(N/m2)，當圖像形成裝置長期使用后，“中空缺陷”之類的圖像缺陷或者轉(zhuǎn)印比降低的現(xiàn)象即可能發(fā)生。
0167在調(diào)色劑層中，調(diào)色劑由于靜電力的作用會互相排斥；然而，通過調(diào)色劑之間的非靜電附著力，調(diào)色劑被束縛在調(diào)色劑層里。因此，如果調(diào)色劑之間的非靜電附著力很微弱，調(diào)色劑可能從調(diào)色劑層中分離并且由于圖像周圍分離的調(diào)色劑的附著，“調(diào)色劑散射”往往會發(fā)生。針對其上的非靜電附著力得到測量的調(diào)色劑，“調(diào)色劑散射”評估的執(zhí)行結(jié)果證明了如果從[F/(Dt×Da)]中得到的值等于2.0×104(N/m2)或者更大，“調(diào)色劑散射”就不太可能發(fā)生。
0168而且，如果在彩色圖像形成期間轉(zhuǎn)印性能隨著顏色而變化，則不可能獲得適當?shù)膱D像，因此不同顏色的各種調(diào)色劑就有必要符合以上[F/(Dt×Da)]的條件。
0169接下來將解釋在調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的非靜電附著力通過離心法的測量。
0170作為調(diào)色劑非靜電附著力的測量方法，對將調(diào)色劑從吸附調(diào)色劑的物質(zhì)中分離出來所需的力進行估測的方法是很普遍的。已知的分離調(diào)色劑的方法的實例包括離心力、振動、撞擊、空氣壓力、電場、磁場等等。這其中，從容易量化和高測量準確度的觀點看，使用離心力的方法被特別地優(yōu)先選擇作為調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的附著力的測量方法。
0171該方法通過離心分離以測量調(diào)色劑的附著力，將在下文中被解釋。離心分離的方法，例如在IS&T NIP7th 1991年第200頁中被描述的方法，為人所知。
0172圖1和圖2顯示了調(diào)色劑附著力測量裝置和離心裝置中的測量單元的實例。
0173圖1是調(diào)色劑附著力測量裝置中的測量單元的示意圖。圖1中，“1”代表測量單元，并且測量單元1包含樣本基片2(samplesubstrate)，該樣本基片具有樣本表面2a，其附有調(diào)色劑；接收基片3，其具有粘合表面3a，該粘合表面附有從樣本基片2中分離出來的調(diào)色劑；以及墊片4，該墊片位于樣本基片2的樣本表面2a和接收基片3的粘合表面3a之間。圖2是離心裝置的部分剖面圖。
0174圖2中，“5”代表離心裝置，并且離心裝置5配備有以用于轉(zhuǎn)動測量單元1和夾持部件7(holding member)的轉(zhuǎn)子6。轉(zhuǎn)子6在垂直于它的旋轉(zhuǎn)中心軸9的橫截面表面上有一個開孔并且轉(zhuǎn)子6包含樣本放置零件8，夾持部件7設(shè)置于其中。夾持部件7配備有桿狀零件7a；單元固定零件7b，其位于桿狀零件7a中，并用于固定測量單元1；開口零件7c，其用于將測量單元1推出單元夾持零件7b；以及固定零件7d，其用于將桿狀零件7a固定于樣本放置零件8之內(nèi)。單元固定零件7b被構(gòu)造成當測量單元1被放置時，測量單元1的垂直方向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動中心軸垂直。
0175以下將參考上述裝置，解釋測量存在于調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的非靜電附著力的方法。
0176首先，在樣本基片2上形成光電導(dǎo)元件，或者，切掉光電導(dǎo)元件的一部分并通過粘結(jié)劑將其粘于樣本基片2上。然后使不帶電的調(diào)色劑附于樣本基片2上的光電導(dǎo)元件(樣本表面2a)。
0177接著，如圖1所示，測量單元1由樣本基片2、接收基片3和墊片4構(gòu)成。測量單元1通過這種方式被設(shè)置于夾持部件7的單元夾持零件7b中當夾持部件7被置于轉(zhuǎn)子6的樣本放置零件8中時，樣本基片2處于接收基片3和轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)中心軸9之間。夾持部件7被置于轉(zhuǎn)子6的樣本放置零件8中，使得測量單元1的垂直方向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心軸9相垂直。離心分離器5被起動，而以固定的旋轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子6。附于樣本基片2的調(diào)色劑受到與旋轉(zhuǎn)頻率相關(guān)的離心力的作用，并且當調(diào)色劑受到的離心力大于調(diào)色劑與樣本表面2a之間的附著力的時候，調(diào)色劑從樣本表面2a分離并附于粘合表面3a上。
0178調(diào)色劑受到的離心力Fc從以下的數(shù)學公式2得到，該公式使用了調(diào)色劑質(zhì)量“m”、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度“f”(rpm)以及從轉(zhuǎn)子的中心軸到樣本基片的調(diào)色劑粘合面(bonding surface)之間的距離“r”。
<數(shù)學公式2>
Fc＝m×r×(2πf/60)2調(diào)色劑的質(zhì)量“m”是由以下數(shù)學公式3得到的，該公式使用了絕對比重“ρ”和調(diào)色劑直徑“d”。
<數(shù)學公式3>
M＝(π/6)×ρ×d0179此外，調(diào)色劑所受到的離心力Fc是從以下的以上述數(shù)學公式2和3為基礎(chǔ)的數(shù)學公式4得到的。
數(shù)學公式4Fc＝(π3/5400)×ρ×d3×r×f0180在離心分離完成后，從轉(zhuǎn)子6的樣本放置零件8中取出夾持部件7，并且從夾持部件7的單元夾持零件7b中取出測量單元1。更換接收基片3，將測量單元1置于夾持部件7中，夾持部件7被設(shè)置于轉(zhuǎn)子6中而轉(zhuǎn)子6以比上次更高的旋轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)動。調(diào)色劑受到的離心力變得比上次更大，且具有強附著力的調(diào)色劑從樣本表面2a中被分離并附于粘合表面3a。通過執(zhí)行同樣的操作，同時從低頻率到高頻率改變離心分離器的旋轉(zhuǎn)頻率，即對應(yīng)于在每一個頻率所受到的離心力和附著力的大小關(guān)系，樣本表面2a上的調(diào)色劑被移至粘合表面3a。
0181在執(zhí)行了所有旋轉(zhuǎn)頻率下的離心分離后，在每一個旋轉(zhuǎn)頻率下測量附于接收基片3的粘合表面3a之上的調(diào)色劑的顆粒直徑。各調(diào)色劑的顆粒直徑的測量是利用圖像處理裝置、借助于顯微鏡來觀察粘合表面3a上的調(diào)色劑、并將粘合表面的圖像通過CCD相機輸入圖像處理器來執(zhí)行的。某旋轉(zhuǎn)頻率下的被分離的調(diào)色劑的附著力比相同頻率下產(chǎn)生的離心力弱，并且比分離之前該頻率下產(chǎn)生的離心力強。在兩個頻率下的每一個離心力可以根據(jù)上述數(shù)學公式1計算得出，并且平均值被定義為調(diào)色劑的附著力。調(diào)色劑附著力的平均值F可以通過計算每一個調(diào)色劑附著力的常用對數(shù)的算術(shù)平均值A(chǔ)并根據(jù)F＝10A得到。
0182通過本發(fā)明的圖像形成裝置和圖像生成方法的使用，即使在長時間使用后而且沒有“中空缺陷”之類的圖像缺陷的情況下，通過滿足上述[F/(Dt×Da)]的條件也可以得到具有高轉(zhuǎn)印比的合適的圖像。
實例0183以下，通過考察實例和比較實例，本發(fā)明被詳細解釋并且以下實例和比較實例不應(yīng)該被認為限制了本發(fā)明的范圍。
(實例1)<調(diào)色劑A的制備>
-接枝炭黑的制備-018440份質(zhì)量的苯乙烯單體，20份質(zhì)量的炭黑(MA100 byMitsubishi Chemical Corp.)和被添加作為聚合引發(fā)劑的0.5份質(zhì)量的2，2’-偶氮二異丁腈被放置于500毫升的四頸可分離燒瓶中，其裝備以三合一的電動攪拌葉片、冷凝器、進氣管(gas introducing tube)以及溫度計，并且它們在室溫下在氮氣流中被攪拌30分鐘，用氮氣來替代燒瓶中的氧氣。然后該混合物以60rpm的轉(zhuǎn)動頻率在70攝氏度的熱水浴(hot-water bath)中被攪拌6小時以制備接枝炭黑。
0185接著，具有下列組成的混合物通過球磨機運行10小時被分散。在各一份質(zhì)量的2，2’-偶氮二異丁腈和亞硝酸鈉被溶解于所得的分散液后，250份質(zhì)量的質(zhì)量濃度為2％的聚乙烯醇溶液被加入并使用Tokushu Kika Kogyo有限公司的TK勻混機以8000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘從而獲得懸浮液。
·苯乙烯單體…50份質(zhì)量·n-甲基丙烯酸丁酯…14.5份質(zhì)量·1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯…0.5份質(zhì)量
·叔丁基丙烯酰胺磺酸酯…3份質(zhì)量·低分子量聚乙烯(Misui Hi-wax 210P by Mitsui Chemicals，Inc)…2份質(zhì)量·上述接枝炭黑…30份質(zhì)量0186接著，所得的懸浮液被放置于500毫升的四頸可分離燒瓶中，其裝備以三合一的電動攪拌葉片、冷凝器、進氣管(gas introducingtube)以及溫度計并且該懸浮液在室溫下在氮氣流中被攪拌以采用氮氣來替代燒瓶中的氧氣。并且，然后該混合物在70攝氏度的熱水浴中以100rpm的轉(zhuǎn)動頻率被攪拌5到8小時以完成聚合反應(yīng)并制備懸浮聚合顆粒。然后，100份質(zhì)量的顆粒被再分散在1∶1的質(zhì)量比的水和甲醇的混合液中，使其具有30％質(zhì)量的固體含量(solid content)，并且在3份質(zhì)量的H4N(CH2)CH＝C(C2F5)2作為電荷控制劑(charge control agent)被加入并攪拌后，通過過濾和干燥來制備聚合顆粒A。
0187所得的聚合顆粒A在下文中被測量，體積平均顆粒直徑是5.2微米并且平均形態(tài)因數(shù)SF1是112。
(體積平均粒徑Dt的測量)0188體積平均顆粒直徑通過庫樂爾特顆粒計數(shù)器(Coultercounter)被測量。采用庫樂爾特顆粒計數(shù)器方法用于調(diào)色劑顆粒的顆粒尺寸分布的測量裝置的實例包括庫樂爾特顆粒計數(shù)多篩選器(Coulter counter multisizer)和庫樂爾特多篩選劑IIe(Coultermultisizer)(這兩種儀器均由Beckman Coulter公司制造)。測量方法將在下文中被描述。
0189首先，0.1毫升至5毫升的表面活性劑(烷基苯磺酸鹽)被加入到100毫升至150毫升的作為分散劑的電解質(zhì)溶液中。電解質(zhì)溶液是已備好的質(zhì)量濃度大約1％的使用初級氯化鈉的氯化鈉溶液，并且實例包括Beckman Coulter，Inc制造的ISOTON-II。有2毫克至20毫克量的測量樣本被進一步加入。樣本懸浮于其中的電解質(zhì)溶液使用超聲波分散器進行大約1分鐘到3分鐘的分散處理并且調(diào)色劑顆?；蛘哒{(diào)色劑的體積和數(shù)量通過上述測量裝置被測量，使用100微米的孔徑來計算體積和數(shù)量分布。調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑可以從所得的分布中得到。
0190有13條通道被使用，2.00微米至2.52微米以下；2.52微米至3.17微米以下；3.17微米至4.00微米以下；4.00微米至5.04微米以下；5.04微米至6.35微米以下；6.35微米至8.00微米以下；8.00微米至10.08微米以下；10.08微米至12.70微米以下；12.70微米至16.00微米以下；16.00微米至20.20微米以下；20.20微米至25.40微米以下；25.40微米至32.00微米以下以及32.00微米至40.30微米以下，并且顆粒直徑為2微米以上以及/或者小于40.30微米的顆粒被考察。每一個被使用的通道的顆粒直徑分別為2.24微米；2.83微米；3.56微米；4.49微米；5.66微米；7.13微米；8.98微米；11.31微米；14.25微米；17.96微米；22.63微米；28.51微米；以及35.92微米。 0191平均形狀因子SF1是在下列操作之后根據(jù)以下數(shù)學公式1計算的，這些操作是將調(diào)色劑附于電子顯微鏡的觀察基片上，用金涂布其上附有調(diào)色劑的觀察基片，通過掃描電子顯微鏡(由Hitachi Ltd制造的S-4500)觀察調(diào)色劑并將調(diào)色劑的圖像輸入個人電腦并使用圖像編輯軟件(image-editing software)(由Media Cybernetics制造的Image-Pro)得到調(diào)色劑的投影面積和最大長度。100個或更多的調(diào)色劑的SF1被測量以獲得SF1的平均值。
<數(shù)學公式1>
SF1＝100×(最大長度)2×π/(面積×4)0192接著，(通過攪拌器等的攪拌)使得具有120納米平均顆粒直徑的疏水二氧化硅分開(unraveling)并結(jié)合，從而使它在上述聚合顆粒A中有4％的質(zhì)量含量，并且通過使用Henschel攪拌器(Henschelmixer)，在攪拌強度階段性增加(旋轉(zhuǎn)頻率從500rop到2000rpm階段性上升)的時候，攪拌混合以制備調(diào)色劑A。 0193外部添加物的覆蓋面可以通過計算外部添加物附著面積占調(diào)色劑表面積的百分比而得到，該計算在下列操作完成后進行，將調(diào)色劑A附著于電子顯微鏡的觀察基片上，涂布觀察基片(其上的調(diào)色劑附有金)，通過掃描電子顯微鏡(由Hitachi Ltd制造的S-4500)觀察調(diào)色劑并將調(diào)色劑的圖像輸入個人電腦并使用圖像編輯軟件(image-editing software)(由Media Cybernetics開發(fā)的Image-Pro)來測量外部添加物的附著面積。外部添加物的覆蓋面可以取10個調(diào)色劑的平均值來表示。對于實例1的調(diào)色劑A，外部添加物被均勻附著于調(diào)色劑基本顆粒的表面，調(diào)色劑覆蓋面的差別很小并且對于調(diào)色劑A，外部添加物的平均覆蓋面為19.3％。
0194通過在測量外部添加物的覆蓋面之時測量每一個附著于調(diào)色劑表面的外部添加物的顆粒直徑，可以得出外部添加物的平均顆粒直徑Da。
顯像劑的制備0195實例1的雙組分顯像劑通過以這樣的方式混合調(diào)色劑A和載體A(由Ricoh Company，Ltd制造的Imagio Color 4000所使用的載體)制備的使得調(diào)色劑A的重量比達到5％。
<靜電潛像承載部件(光電導(dǎo)元件)的制備>
-電荷發(fā)生層的形成-0196在0.4份質(zhì)量的由以下分子式表示的雙偶氮染料與4份質(zhì)量的包含5％質(zhì)量含量的縮丁醛樹脂(由Sekisui Chemical Co.，Ltd生產(chǎn)的SLEC)的四氫呋喃溶液以及7.6份質(zhì)量的四氫呋喃進行球磨之后，加入額外的四氫呋喃，混合物被稀釋為2％質(zhì)量濃度的溶液以備制涂布液體用于電荷發(fā)生層。
0197使用浸漬方法，將所獲得的用于電荷發(fā)生層的涂布液應(yīng)用于90毫米直徑的鋁鼓A，其表面通過切割，已經(jīng)變得粗糙，該涂布液變干后形成厚度為1微米的電荷發(fā)生層。
結(jié)構(gòu)式(A)
-電荷轉(zhuǎn)印層的形成-0198接著，6.0份質(zhì)量的由以下分子式表示的空穴轉(zhuǎn)印物質(zhì)和9.0份質(zhì)量的作為光電導(dǎo)元件粘料樹脂的環(huán)亞己基雙酚聚碳酸酯(由Teijin Chemicals Ltd.生產(chǎn)的Z Polyca)被溶解于67份質(zhì)量的四氫呋喃中，以制備用于電荷轉(zhuǎn)印層的涂布液。
0199所獲得的用于電荷轉(zhuǎn)印層的涂布液通過浸漬方法應(yīng)用于電荷產(chǎn)生層并被干燥以形成厚度為20微米的電荷轉(zhuǎn)印層。
0200實例1中的光導(dǎo)鼓用上述過程制備。實例1的所得光導(dǎo)鼓的表面輪廓通過觸針型表面仿形銑床(stylus type surface profiler)(由Ulvac，Inc.生產(chǎn)的DEKTAK)被測量并且，結(jié)果，表面粗糙度的平均周期是470微米，大約相當于5.2微米的調(diào)色劑體積平均顆粒直徑的90倍。
結(jié)構(gòu)式(B)<非靜電附著力和F/(Dt×Da)的測量>
0201接著，采用離心法對調(diào)色劑A和實例1的光電導(dǎo)元件之間的非靜電附著力進行測量。
0202首先，一個7毫米直徑的圓盤從實例1的光導(dǎo)鼓中切出并通過粘合粘結(jié)附著于8毫米直徑的樣本基片上，該基片用于離心(centrifugation)。不帶電的調(diào)色劑A通過壓縮空氣被附著于光電導(dǎo)元件上并且調(diào)色劑和光電導(dǎo)元件之間的非靜電附著力F通過使用離心法被測量并得出F/(Dt×Da)。同時，用于非靜電附著力的測量的儀器和測量條件在下文中提到。
0203[儀器和測量條件]·離心儀器由Hitachi Koki Co.，Ltd生產(chǎn)的CP100α。(最大旋轉(zhuǎn)頻率100000rpm，最大加速度800000g)·轉(zhuǎn)子由Hitachi Koki Co.，Ltd生產(chǎn)的Angle Rotor P100AT
·圖像處理器由DigiMo生產(chǎn)的Image hyperII·樣本基片和接收基片直徑8毫米、厚度1.5毫米的鋁制圓盤·墊片外徑8毫米、內(nèi)徑5.2毫米、厚度1毫米的鋁制圓環(huán)·夾持部件直徑13毫米、長度59毫米的鋁制圓柱體·從轉(zhuǎn)子的中心軸到樣本基片上的調(diào)色劑的粘合表面間的距離64.5毫米·預(yù)定旋轉(zhuǎn)頻率f1,000rpm，1,600rpm，2,200rpm，2,700rpm，3,200rpm，5,000rpm，7,100rpm，8,700rpm，10,000rpm，15,800rpm，22,400rpm，31,600rpm，50,000rpm，70,700rpm，86,600rpm，100,000rpm<圖像形成>
0204更換顯像劑后復(fù)印初始圖像，并且使用實例1的顯像劑和光電導(dǎo)元件以及彩色復(fù)印機(由Richo Company，Ltd生產(chǎn)的ImagioColor 4000)執(zhí)行連續(xù)的50000張的復(fù)印之后，初級轉(zhuǎn)印中轉(zhuǎn)印比的測量和中空缺陷圖像的評估被執(zhí)行。
0205同時，圖像通過雙組分顯像方法被顯像并通過使用彩色復(fù)印機(由Richo Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color 4000)中的中間轉(zhuǎn)印帶被轉(zhuǎn)印。彩色復(fù)印機(由Richo Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)通過這種方式被改造使得圖像形成過程可以通過外部信號在一個隨機選擇的時間點被中止。而且運行于光導(dǎo)鼓上涂布潤滑劑的裝置被移除。
-轉(zhuǎn)印比的測量-0206光導(dǎo)鼓上的一副完整的圖像被顯像，圖像形成過程在初級轉(zhuǎn)印中被中止，光導(dǎo)鼓單元和轉(zhuǎn)印帶單元從復(fù)印機中取出。在光電導(dǎo)元件上被顯像的每單位面積的調(diào)色劑質(zhì)量(M/A)pc和在轉(zhuǎn)印帶上被轉(zhuǎn)印的每單位面積的調(diào)色劑質(zhì)量(M/A)T通過吸入法(suck in method)被測量并且轉(zhuǎn)印比根據(jù)以下數(shù)學公式5得到。在吸入法中，附著于光電導(dǎo)元件的調(diào)色劑等等通過真空泵(vacuum pump)等被吸入，被吸入的調(diào)色劑的質(zhì)量被測量并且轉(zhuǎn)印比通過調(diào)色劑的吸入面積A得到。
<數(shù)學公式5>
轉(zhuǎn)印比＝100×(M/A)T/(M/A)PC
-圖像評估-0207在圖像評估中，其中一部分圖像遺漏的中空缺陷圖像的發(fā)生狀況以及顆粒度，通過使用字符和圖畫綜合在一起的單色圖像來評估。本發(fā)明提供了針對中空缺陷和顆粒度的四級評估樣本，圖像通過肉眼并使用CCD顯微相機(由Keyence Corp.生產(chǎn)的超顯微鏡)觀察并通過下列四級與評估樣本的比較予以評估。
4沒有問題產(chǎn)生3幾乎沒有問題產(chǎn)生2產(chǎn)生一定程度的問題1產(chǎn)生問題<結(jié)果>
0208F/(Dt×Da)的結(jié)果數(shù)值(resulted value)是6.13×104(N/m2)，當使用實例1中的顯像劑和光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為97.5％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為95.4％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例2)0209調(diào)色劑B通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒A的7％。
0210而且，外部添加物的覆蓋面的測量與實例1類似并且調(diào)色劑B的外部添加物的平均覆蓋面為31％。
0211接著，實例2的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑B和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑B的質(zhì)量比為5％。
0212而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。
0213實例2的F/(Dt×Da)的最終值為5.25×104(N/m2)，當使用實例2中的顯像劑和光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為98.3％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為96.8％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例3)0214調(diào)色劑C通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為200納米的疏水二氧化硅B，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒A的8％。
0215而且，外部添加物的覆蓋面的測量與實例1類似并且調(diào)色劑B的外部添加物的平均覆蓋面為17.2％。實例3的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑C和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color 4000)而被制備使得調(diào)色劑C的質(zhì)量比為5％。
0216接著，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例3的F/(Dt×Da)的最終值為5.95×104(N/m2)，當使用實例3中的顯像劑和光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為97.1％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為95.9％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例4)0217調(diào)色劑D通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒A的3％。
0218外部添加物的覆蓋面的測量與實例1類似并且調(diào)色劑D的外部添加物的平均覆蓋面為15.3％。
0219接著，調(diào)色劑E通過平均顆粒直徑為14納米的疏水二氧化硅C和調(diào)色劑D以這種方式混合而制備，使得二氧化硅C的量在質(zhì)量上是調(diào)色劑的1％并且通過Henschel攪拌器攪拌混合。
0220接著，實例4的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑E和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑E的質(zhì)量比為5％。
0221而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例4的F/(Dt×Da)的最終值為4.45×104(N/m2)，當使用實例4中的顯像劑和光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為98.9％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為95.8％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(比較實例1)0222調(diào)色劑F通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合來制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒A的0.5％。
0223外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑F的外部添加物的覆蓋面的平均值為3.7％。
0224接著，比較實例1的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑F和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑F的質(zhì)量比為5％。
0225而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，比較實例1的F/(Dt×Da)的最終值為8.13×104(N/m2)，當使用比較實例1的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的復(fù)印的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第2級，連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第1級，初始轉(zhuǎn)印比為91.2％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為82.1％，那么在長時間使用后，轉(zhuǎn)印比和圖像質(zhì)量降低。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例5)0226體積平均顆粒直徑為6.7微米以及平均形狀因子SF1為117的聚合顆粒B的獲得類似于實例1，不同在于，在聚合反應(yīng)中，TK勻混機(由Tokushu Kika Kogyo有限公司生產(chǎn))的旋轉(zhuǎn)頻率為5,000rpm。
0227調(diào)色劑G通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒B的3.5％。
0228外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑G的外部添加物的覆蓋面的平均值為22.4％。
0229接著，實例5的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑G和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑G的質(zhì)量比為5％。
0230而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例5的F/(Dt×Da)的最終值為5.54×104(N/m2)，當使用實例5的顯像劑和實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為97.9％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為96.1％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例6)0231調(diào)色劑H通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例5，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒B的6.5％。
0232外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑H的外部添加物的覆蓋面的平均值為33.8％。
0233接著，實例6的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑H和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑H的質(zhì)量比為5％。
0234而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例6的F/(Dt×Da)的最終值為3.73×104(N/m2)，當使用實例6的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為98.7％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為97.1％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例7)0235調(diào)色劑I通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例5，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為200納米的疏水二氧化硅B，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒B的9％。
0236外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑I的外部添加物的覆蓋面的平均值為45.3％。
0237接著，實例7的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑I和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑I的質(zhì)量比為5％。
0238接著，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例7的F/(Dt×Da)的最終值為2.86×104(N/m2)，當使用實例7的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為99.2％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為97.8％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例8)0239體積平均顆粒直徑為4.2微米以及平均形狀因子SF1為109的聚合顆粒C的獲得類似于實例1，不同在于，在聚合反應(yīng)中，TK均相混合機(由Tokushu Kika Kogyo有限公司生產(chǎn))的旋轉(zhuǎn)頻率為10,000rpm。
0240調(diào)色劑J通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是所得聚合顆粒C的4.5％。
0241外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑J的外部添加物的覆蓋面的平均值為17.0％。
0242接著，實例8的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑J和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑J的質(zhì)量比為5％。
0243而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例8的F/(Dt×Da)的最終值為6.35×104(N/m2)，當使用實例8的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為96.8％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為94.5％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(比較實例2)0244調(diào)色劑K通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例8，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是聚合顆粒C的1％。
0245外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑K的外部添加物的覆蓋面的平均值為5.3％。
0246接著，比較實例2的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑K和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的ImagioColor 4000)而被制備使得調(diào)色劑K的質(zhì)量比為5％。
0247而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，比較實例2的F/(Dt×Da)的最終值為7.88×104(N/m2)，當使用比較實例2的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第3級，連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第2級。初始轉(zhuǎn)印比為92.6％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為85.7％，在長時間使用后，轉(zhuǎn)印比和圖像質(zhì)量降低。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例9)0248以下組成的混合物在Henschel攪拌器中被很好地攪拌混合，通過使用輥磨機(roll mill)在130攝氏度到140攝氏度的溫度下被加熱熔化30分鐘并且在冷卻至室溫后，所得的揉捏產(chǎn)物被使用錘磨機粗糙地研磨成1毫米到2毫米的顆粒，然后通過噴射磨碎機(jet mill)被精細研磨，以制備具有體積平均顆粒直徑值為5.9毫米以及平均形狀因子SF1為142的無定形顆粒A。
聚酯樹脂(平均分子量＝250,000)…80份質(zhì)量苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物…20份質(zhì)量米糠蠟(酸值15)…5份質(zhì)量炭黑(由Misubishi Chemical Corp.生產(chǎn)的#44)…8份質(zhì)量金屬化的單偶氮染料…3份質(zhì)量0249調(diào)色劑L通過4.0％質(zhì)量含量的具有120納米的平均顆粒直徑的疏水二氧化硅A和所獲得的無定形顆粒A混合，并且使用Henschel攪拌機攪拌混合而制備。
0250外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑L的外部添加物的覆蓋面的平均值為11.0％。
0251接著，調(diào)色劑M通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例1，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為14納米的疏水二氧化硅C，使得調(diào)色劑在質(zhì)量上是調(diào)色劑L的1％。
0252接著，實例9的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑M和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑M的質(zhì)量比為5％。
0253而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，實例9的F/(Dt×Da)的最終值為5.63×104(N/m2)，當使用實例9的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為96.1％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為94.1％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(比較實例3)0254調(diào)色劑N通過使用Henschel攪拌器來攪拌混合而制備，這方面類似于實例9，不同在于，通過這種方法結(jié)合平均顆粒直徑為120納米的疏水二氧化硅A，使得它在質(zhì)量上是無定形顆粒A的1.2％。
0255外部添加物的覆蓋面的測量類似于實例1并且調(diào)色劑N的外部添加物的覆蓋面的平均值為4.2％。
0256接著，比較實例3的雙組分顯像劑通過以這種方式混合調(diào)色劑N和載體A(該載體用于Ricoh Company，Ltd生產(chǎn)的Imagio Color4000)而被制備使得調(diào)色劑N的質(zhì)量比為5％。
0257而且，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像的評估類似于實例1。結(jié)果，比較實例3的F/(Dt×Da)的最終值為8.0×104(N/m2)，當使用比較實例3的顯像劑以及實例1中的光電導(dǎo)元件時，初始的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第2級，連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第1級。初始轉(zhuǎn)印比為87.8％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為78.2％，那么在長時間使用后，轉(zhuǎn)印比和圖像質(zhì)量降低。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例10)0258實例10的光導(dǎo)鼓的制備類似于實例1，不同在于，實例10不使用實例1的光電導(dǎo)元件，而使用了另一個鋁鼓B，其表面狀況通過切割的粗加工，已經(jīng)改變。
0259實例10的光導(dǎo)鼓的表面輪廓通過類似于實例1的觸針型表面仿形銑床(stylus type surface profiler)(由Ulvac，Inc.生產(chǎn)的DEKTAK)被測量并且，結(jié)果，表面不規(guī)則性的平均周期是47微米，大約相當于5.2微米的調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑的9倍。
0260通過使用調(diào)色劑A、實例1的雙組分顯像劑和實例10的光電導(dǎo)元件，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像評估的執(zhí)行類似于實例1。
0261實例10的F/(Dt×Da)的最終值為6.28×104(N/m2)，當使用實例1的顯像劑以及實例10中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為97.9％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為96.3％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
(實例11)0262實例11的光導(dǎo)鼓的制備類似于實例1，不同在于，實例11不使用實例1的光電導(dǎo)元件，而使用了另一個鋁鼓C，其表面狀況通過切割的粗加工，已經(jīng)改變。
0263實例11的光導(dǎo)鼓的表面輪廓通過類似于實例1的觸針型表面仿形銑床(stylus type surface profiler)(由Ulvac，Inc.生產(chǎn)的DEKTAK)被測量并且，結(jié)果，表面不規(guī)則性的平均周期是27微米，大約相當于5.2微米的調(diào)色劑的平均顆粒直徑的4倍。
0264通過使用調(diào)色劑G、實例5的雙組分顯像劑和實例11的光導(dǎo)鼓，非靜電附著力和轉(zhuǎn)印比的測量以及圖像評估的執(zhí)行類似于實例1。
0265實例11的F/(Dt×Da)的最終值為5.67×104(N/m2)，當使用實例5的顯像劑以及實例11中的光電導(dǎo)元件時，初始的以及連續(xù)復(fù)印50,000張之后的中空缺陷和顆粒度的評估為評估標準第4級，初始轉(zhuǎn)印比為97.4％并且連續(xù)復(fù)印50,000張后的轉(zhuǎn)印比為95.9％，那么即使在長時間使用后，也可以穩(wěn)定地獲得合適的圖像。結(jié)果顯示在表1和2中。
表1

表2

本發(fā)明的圖像形成裝置和圖像形成方法能夠即使在高轉(zhuǎn)印比并且沒有中空缺陷之類的圖像缺陷的前提下長時間使用之后穩(wěn)定地獲得合適的圖像，并廣泛地應(yīng)用于各種復(fù)印機、全色圖像形成裝置，例如全色靜電復(fù)印機和全色激光束打印機、靜電記錄和靜電打印，等等。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包含靜電潛像承載部件；靜電潛像形成單元，其被構(gòu)造用于在所述靜電潛像承載部件上形成靜電潛像；顯像單元，其被構(gòu)造使用調(diào)色劑對所述靜電潛像進行顯像，以形成調(diào)色劑圖像；以及轉(zhuǎn)印單元，其被構(gòu)造用于將轉(zhuǎn)印所述調(diào)色劑圖像到記錄介質(zhì)上；其中所述調(diào)色劑的表面涂布有外部添加物，所述外部添加物包含具有平均顆粒直徑Da為100納米到300納米的細微顆粒；且所述調(diào)色劑和所述靜電潛像承載部件之間的非靜電附著力F除以所述調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt和所述外部添加物的體積平均粒徑Da的乘積所得到的值，即[F/(Dt×Da)]，等于7.5×104N/m2或者更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述圖像形成裝置是串聯(lián)型的，包含圖像形成單元，該圖像形成單元至少包括所述靜電潛像承載部件、所述靜電潛像形成單元、所述顯像單元以及所述轉(zhuǎn)印單元，其是以多個排列的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述轉(zhuǎn)印單元包含中間轉(zhuǎn)印部件和次級轉(zhuǎn)印單元，形成于所述靜電潛像承載部件之上的調(diào)色劑圖像首先是在所述中間轉(zhuǎn)印部件上轉(zhuǎn)印，所述次級轉(zhuǎn)印單元被構(gòu)造用于將所述中間轉(zhuǎn)印部件上的調(diào)色劑圖像再次轉(zhuǎn)印至所述記錄介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt為從2微米到7微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述調(diào)色劑的平均形態(tài)因數(shù)SF1從100到130。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述調(diào)色劑是由聚合反應(yīng)生成的聚合調(diào)色劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中具有100納米到300納米的平均顆粒直徑Da的外部添加物的附著面積，即所述外部添加物的覆蓋面相對于一個調(diào)色劑顆粒的表面積的比例從5％到90％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述外部添加物是從疏水的二氧化硅、疏水的鈦以及疏水的氧化鋁中選擇的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中所述靜電潛像承載部件的表面不規(guī)則性的平均周期Sm和所述調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt滿足以下方程，Sm≥10Dt。
10.一種圖像形成方法，包含在所述靜電潛像承載部件上形成靜電潛像；使用調(diào)色劑對所述靜電潛像進行顯像，以形成調(diào)色劑圖像；并且轉(zhuǎn)印所述調(diào)色劑圖像至記錄介質(zhì)；其中所述調(diào)色劑的表面是以外部添加物涂布的，其包含具有平均顆粒直徑Da為100納米到300納米的細微顆粒，并且所述調(diào)色劑和所述靜電潛像承載部件之間的非靜電附著力F除以所述調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt和所述外部添加物的體積平均粒徑Da的乘積所得到的值，即[F/(Dt×Da)]，等于7.5×104N/m2或者更小。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中使用圖像形成裝置，該圖像形成裝置是串聯(lián)型，包含圖像形成單元，該圖像形成單元至少包括所述靜電潛像承載部件、靜電潛像形成單元、顯像單元以及轉(zhuǎn)印單元，其是以多個排列的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中所述轉(zhuǎn)印包含中間轉(zhuǎn)印部件和次級轉(zhuǎn)印單元，形成于所述靜電潛像承載部件之上的所述調(diào)色劑圖像首先是在所述中間轉(zhuǎn)印部件上轉(zhuǎn)印的，所述次級轉(zhuǎn)印單元用于將所述中間轉(zhuǎn)印部件上的調(diào)色劑圖像再次轉(zhuǎn)印至所述記錄介質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中所述調(diào)色劑的體積平均粒徑從2微米到7微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中所述調(diào)色劑的平均形態(tài)因數(shù)SF1從100到130。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中所述調(diào)色劑是由聚合反應(yīng)生成的聚合調(diào)色劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中具有100納米到300納米的平均顆粒直徑Da的所述外部添加物的附著面積，相對于一個調(diào)色劑顆粒的表面積，即覆蓋面積的比例從5％到90％。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中所述外部添加物是從疏水的二氧化硅、疏水的鈦以及疏水的氧化鋁中選擇的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成方法，其中所述靜電潛像承載部件的表面不規(guī)則度的平均周期Sm和所述調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt滿足以下方程，Sm≥10Dt。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像形成裝置，其包含靜電潛像承載部件、用于在靜電潛像承載部件上形成靜電潛像的靜電潛像形成單元、使用調(diào)色劑對靜電潛像進行顯像以形成調(diào)色劑圖像的顯像單元以及用于轉(zhuǎn)印記錄介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印單元，其中所述調(diào)色劑表面涂布有包含具有平均顆粒直徑Da為100納米到300納米的細微顆粒的外部添加物，以及調(diào)色劑和靜電潛像承載部件之間的非靜電附著力F除以調(diào)色劑的體積平均粒徑Dt和外部添加物的體積平均粒徑Da的乘積所得到的值，[F/(Dt×Da)]等于7.5×10
文檔編號G03G9/08GK1885191SQ20061009319
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者飯村治雄 申請人:株式會社理光