CN1118889A - 静电照相装置和操作支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包括一个静电照相光敏元件、一个充电装置、一个成像式是曝光装置、一个带有上色剂馈送器的显影装置、一个转移装置和一个清理装置的静电照相装置，在其中该静电照相光敏元件包括一个含有润滑树脂粉末的表面层，该上色剂馈送器包括一个与该静电器照相光敏元件的表面层相接触的隔离器件，本发明还公开了一种可以以可拆卸方式安装在该静电照相装置上的操作支架。

Description

静电照相装置和操作支架
本发明涉及一种静电照相装置，特别是涉及一种上面有同静电照相光敏元件表面相接触的上色剂馈送器和隔离器件，以便可以使该静电照相光敏元件和该上色剂馈送器彼此在位置上进行调整的静电照相装置。本发明还涉及一种以可拆卸方式安装到静电照相装置上的操作支架。
静电照相装置(例如复印机和打印机)是由一个静电照相光敏元件组成，该光敏元件有配置一个充电装置、曝光装置、显影装置、转移装置和清理装置等。具体地说，在使上色剂颗粒粘附到上面已经形成静电充电潜象的光敏元件上的步骤中，在带有上色剂颗粒的上色剂馈送器同光敏元件之间间隙对形成的图像有非常重要的影响。这一间隙的大小必须合适并且保持恒定。如果这一间隙太宽，则使上色剂难以粘附到光敏元件上，会使图象密度降低；如果这一间隙太窄，则使上色剂容易粘附到光敏元件上，会使细线的象变粗，或使上色剂粘附到不需要显影的区域上而形成灰雾。
尤其是在被称为跃迁显影的情况下，光敏元件的表面和上色剂馈送器表面之间的间隙必须始终严格保持恒定，因为这个间隙的微小变化都会产生很大的影响，这正如在日本专利申请公开No54-42141和No55-18659中所描述的那样。
作为为了定位调整上色剂馈送器和光敏元件的方法一种是通过把例如由树脂制作的隔离轮作为隔离元件安装到上色剂馈送器上，并使这个隔离器件同光敏光元件的表面相接触的方法。
然而，采用这种方法时，隔离器件会损坏光敏元件的表面层，从而引起光敏层同支撑体分离。在为了增加上色剂密度而将上色剂馈送器的圆周速度设定为高于光敏元件的圆周速度时，其损坏程会更加严重。
当然可以把隔离器件设计成同形成有光敏层的区域外面的区域相接触，但是这又必然会使光敏元件的支撑体加长，结果使整个装置的尺寸变大。此外，又会使上色剂粘附到隔离器件所接触的部分，而清洁这部分是困难的，结果会使图象变劣。
近几年随着图象质量日益提高，人们继续研究使上色剂具有更小的颗粒尺寸，从而使驱动系统具有较小的螺距非均匀性，以及在根据数字信号输入图象和打印机中使图象要素的密度更高。在这样的静电照相装置中，除非使上色剂馈送器和光敏元件之间的间隙始终保持恒定，否则就会严重影响图象质量。
本发明的一个目的是要提供这样一种静电照相装置；在这种静电照相装置中具有一个静电照相光敏元件，由于该光敏元件具有一个不会受到损坏从而不会同它的光敏层发生分离的表面并始终可以获得高质量图象。
本发明的另一个目的是要提供一种以可拆卸方式安装在上述静电照相装置上的操作支架。
本发明提供一种静电照相装置，它包括一个静电照相光敏元件，一个充电装置、一个成象式曝光装置、一个带有上色剂的上色剂馈送器的显影装置、一个转移装置和一个清理装置；
所述静照相光敏元件包括一个含有润滑树脂粉末的表面层；以及
所述上色剂馈送器包括一个与所述静电照相光敏器元件表面层相接触的隔离器件。
本发明还提供了一种以可拆卸方式安装在所述静电照相装置上的操作支架。
图1和图2示出了本发明的静电照相光敏元件与所述上色剂馈送器配置的一个例子。
图3示出了本发明的静电照相装置结构的一个例子。
本发明的静电照相装置包括一个带有含有一种润滑树脂粉末的表面层的静电照相光敏元件和一个带有与该静电照相光敏元件接触的隔离器件的上色剂馈送器的置影装置。
图1和图2说明了本发明所述静电照相光敏元件和所述上色剂馈送器配置的一个例子。参考数字1表示圆筒形的上色剂馈送器；参考数字2表示隔离轮(隔离器件)；参考数字3表示静电照相光敏元件；参考数字4表示光敏层；参考数字5表示所述上色剂馈送器和所述光敏元件之间的间隙。
所述上色剂馈送器最好制成圆筒形和最好由金属或合金(例如铝、铝合金或不锈钢)制成。
最好使隔离器件2在光敏元件的每一端以约2mm至约5mm的宽度(接触宽度)同所述光敏元件表面接触，隔离器件2最好由树脂(例如聚缩醛类、聚乙烯或聚丙烯)制成。为了始终保持精确的间隙，最好使该隔离器件在约100g至约1000g压力作用下同该光敏元件表面相接触。
上色剂馈送器的圆周速度与光敏元件的圆周速度的比值应在考虑到与显曩有关的各种因素的同时进行最佳设定，该比值最好在1.1至3之间。
所述静电照相光敏元件具有一个位于导电支撑体上的光敏层。
本发明的光敏层可以是以下两种之一，一种称为双层型，这种光敏层具有一个含有产生电荷材料的电荷生成层和一个含有传输电荷材料的电荷传递层。另一种称为单层型，这种单层型光敏层在同一层中既含有产生电荷材料，又含有传送电荷材料。采用这两种光敏层的关键是这两种表面层中都应含有润滑树脂粉末。在本发明中，考虑到潜在的特性和耐久性，该光敏元件，特别可取的光敏元件可以是在导电支撑体上具有电荷形成层和在该电荷形成层上具有电荷传递层的静电照相光敏元件。
用于本发明中的润滑树脂粉末最好包括含氟树脂粉末、聚烯烃粉末和含硅树脂粉末。其中，从润滑性、耐磨性、防水性等方面考虑，含氟树脂粉末是特别可取的。
产生电荷的材料可以是：吡喃鎓染料、硫代吡喃鎓染料、酞菁颜料、二苯并[cd，jk]-5，10-二酮颜料、醌颜料、皮蒽酮颜料和偶氮颜料，可以通过如下方法形成电荷形成层：将这些产生材料中的任何一种用一种溶剂中弥散到0.5-4倍的粘合剂树脂中，以便制备出悬浮液，用该悬浮液进行涂敷，然后进行干燥。
这样的粘合剂树脂可以是聚乙烯醇缩醛类、聚碳酸酯、苯氧基树脂和丙烯酸树脂。就对同其它层的粘合作用而言，聚乙烯醇缩醛类特别可取，而聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩苯甲醛(polyvinyl benzal)更为可取。
可以通过下述方式形成电荷传递层：将一种电荷传递材料与一种粘合剂树脂一起溶解在一种溶剂中，以便制备出一种溶液，用该溶液进行涂敷，然后进行干燥。腙化合物、芪化合物、吡唑啉化合物、噁唑化合物和三芳基胺化合物可以作为电荷传递材料的例子。
电荷传递层的粘合剂可以从相当广的范围的绝缘树脂或有机光导聚合物中选取。例如绝缘树脂包括：聚碳酸酯、聚烯丙酸酯、聚酯类、聚丙烯酸酯和聚亚胺酯；有机光导聚合物包括：聚乙烯卡唑、聚乙烯蒽和聚乙烯芘。
可以通过如下方法形成具有单层型光敏层的静电照相光敏元件：将上述的产生电荷材料和电荷传递材料弥散并溶解在一种粘合剂树脂溶液中以便制备出一种溶液，将该溶液涂敷在导电支撑体上，然后进行干燥。
用在本发明中的导电支撑体可以是用铝、铝合金、铜、铎、不锈钢、钒、钼、铬、钛、镍、锢、金和铂制作的。也可以使用由上面有一层用真空沉积上述一种金属所形成的膜的塑料(例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和丙烯酸树脂)，也可以使用由上面用导电颗粒(例如碳黑和银颗粒和适合的粘合剂树脂的上述任何一种塑料、金属或合金构成的支撑体用导电颗粒浸渍过的塑料或纸构成的支撑体，这个导电支撑体可以呈鼓形，薄板形成带形，以及最好具有最适合于待使用的静电照相装置要求的形状。
在本发明中，可以在导电支撑体和光敏层之间配置一个具有阻挡层功能和粘合功能的胶质底层，该胶质底层的厚度以不大于5μm为宜，最好为从0.1μm至3μm。胶质底层可以用酪素、聚乙烯醇、硝化纤维素、聚酰胺(例如尼龙6、尼龙66、尼龙610、共聚物尼龙、烷氧基甲基化尼龙)、聚亚胺酯、氧化铝或类似物质制作。
在本发明中，为了防止光敏层受到外部的机械和化学的损害，还可以在光敏层上配置一层由树脂层或含有导电颗粒或电荷传递材料的树脂层构成的保护层。在这种情况下，在这个保护层内至少含有前面所描述过的润滑树脂粉末。
本发明的静电照相光敏元件不仅可以用于静电照相复印机，还广泛应用于使用静电照相技术的许多领域，例如激光束打印机，(RT打印机、LEP打印机、液晶打印机、激光平板印刷机和电传真机。
图3示出了本发明的一种静电照相装置的结构。
在图3中，参考数字3代表根据本发明的静电照相光敏元件，该元件以给定的圆周速度沿箭头所示方向绕轴3a旋转，在其旋转期间，通过操作充电装置6以给定的正或负电压对光敏元件3在其圆周表面进行均匀充电，然后通过操作成象式曝光装置(未示出)利用狭缝曝光或激光束扫描曝光在曝光区域7以光成像的方式曝露到光线L中。结果使对应于曝光象的静电潜象顺序地形成在光敏元件的圆柱外表面上。
通过操作装有带有隔离轮2的上色剂馈送器1的显影装置8使这样形成的静电潜象依次显影，然后使所获得的由上色剂显影的象由转移装置9的操作顺序地转移到转移介质P的表面上，转移介质P被从纸的供给部件(未示出)馈送到位于光敏元件3和以同光敏元件3同步入团方式操作的转移装置9之间的那部分。
使上面已转移有象的转移介质P同光敏元件的表面分离开，然后引导通过象定影装置12对该象定影，而后作为一个副本(复制品)输送到机器的外面。
对已经转移过象的光敏元件3的表面用清理装置10清除在转移后残留的上色剂，光敏元件的表面就这样被清理干净，然后通过操作预曝光装置11清除残留在表面上的电荷。此后光敏元件便又可以重复地用于形成象。
在本发明中，装置可以由从例如上述的光敏元件3、充电元件6、显影装置8和清理装置10中选出的若干个部件连接成作为一个操作支架的组合件构成，以便使操作支架可以自由地安装在静电照相装置(例如复印机或激光束打印机)的机身上或从其上面拆卸下来。例如，至少可以将充电器6、显影装置8和清理装置10之中的一些与光敏元件一起装到一个支架上，从而使这个操作支架采用一个配置在机上的引导装置(例如导轨)可以自由地安装在机身上或从机身上拆下。
下面通过实施例进一步描述本发明。
例1
将由下列物质组成的涂料组合物浸涂到直径为30mm，长260mm的粘制圆筒上，然后在140℃温度下加热固化30分钟，以便形成厚度为20μm的导电层。
导电颜料：涂有氧化锡一氧化锑和氧化钛
                                   10份*
(*份数以重量计，以下同)
阻止颜料变质剂：氧化钛    10份
粘合剂树脂：酚树脂        10份
均涂染剂：硅油            0.001份
溶剂：甲醇/甲基溶纤剂(重量比1∶1)
                                   20份
然后，将3份N-甲氧基甲基化尼龙和1份共聚物尼龙溶解在由40份甲醇和20份正丁醇组成的混合溶剂中制备成溶液，将该溶液浸涂到上述导电层表面上，经干燥形成厚度为0.8mm的底层。
     再用4份由下式表示的偶氮溶剂、2份聚乙烯醇缩醛和80份环已酮在用直径1mm的玻璃球的砂磨研磨机中进行50小时的弥散处理，然后将100份由氢(呋喃加入到所获得的悬浮液中而获得电荷生成层涂料悬浮液。将该涂料悬涂液涂到所述底层表面上，进行干燥后形成厚度为0.2μm的电荷生成层。
     再用7份以下式
Figure A9411734100141
表示的电荷传递材料、3份用下式
Figure A9411734100142
表示的电荷传递材料和10份聚碳酸酯-E树脂溶解在由50份氯苯和10份二氯甲烷组成的混合溶剂中。将1份聚四氟乙烯粉末加入到该溶液中进行弥散，然后将所获得的悬浮液浸涂到上述电荷生成层表面上，再进行干燥后形成25μm的电荷传递层。
上述的各个层的配置应使每个层至少覆盖住离开支撑两端向内1mm之间区域。
将这个光敏元件装配到一台佳能公司生产的LBP-NX型激光束打印机的改进机器上。
它的上色剂馈送器是由一个铝制圆筒构成的，按如下要求在其两端配置隔离器件：使上色剂馈送器和光敏元件之间的间隙保持300μm。使每个隔离器件都同光敏元件在从光敏元件的每一端向内6mm至10mm位置上相接触，每个隔离器件的接触宽度为4mm，是用聚甲醛制造的。将上色剂馈送器的圆周速度设定为光敏元件的圆周速度的两倍。
激光曝光的点密度为600点/英寸
利用这样的静电照相装置进行20000页断续打印试验，结果，在光敏层上与隔离器件接触区域没有发现损坏现象，可以稳定地复制没有出现不均匀缺陷的象。
对照例1
除了在电荷传递层中不加入聚四氟乙烯粉末外，按照同例1相同的方法制备一个光敏元件，并进行类似的评价。
结果，当打印进行到3000页时，出现了光敏层分离，在半色调象上出现明显的不均匀缺陷。
例2
用同例1相同的方式在直径为30mm，长345mm的铝制圆筒上形成导电层和底层。然后将4份用下式表示的偶氮颜料、2份聚乙烯醇缩(对-氟)苯甲酸[Plyv′iny 1(P-fluoro)benzal]和80份环己酮在使用1mm直径的玻璃球的砂磨研磨机中进行30小时弥散处理。然后将100份四氢呋喃加入到所获得的悬浮液中，便获得电荷生成层涂料悬浮液。将该涂料悬浮液涂到上述底层表面上，然后进行干燥，形成厚度为0.2μm的电荷生成层。
再将10份由下式
Figure A9411734100161
表示的电荷传递层材料和10份聚碳酸脂-E树脂溶解到由50份氯苯和10份二氯甲烷组成的混合溶剂中。将2份聚四氟乙烯粉未加到所获得的溶液中进行弥散处理，将所获得的悬浮液浸涂到上述电荷生成层的表面上，然后经干燥形成厚度为25μm的电荷传递层。
上述各个层的配置应使其至少覆盖到从支撑两端向内1mm之间的支撑体区域上。
将这个光敏元件安装在佳能公司生产的ND-2020型普通纸复印机的改进机器上。它的上色剂馈送器由一个铝制圆筒构成，隔离器件应按如下要求放置在铝制圆筒两端：使上色剂馈送器同光敏元件之间的间隙保300μm，使每个隔离器件在包括从光敏元件的从每一端向内5mm至9mm的位置上同光敏元件相接触。每个隔离器件的接触宽度为4mm，隔离器件是用高密度聚乙烯制造的。将上色剂馈送器的圆周速度设置为光敏元件和圆周速度的1.5倍。
利用这样的静电照相装置进行40000页断续复印试验，结果表明在光敏层与隔离器件接触的区域上没有发现损坏。可以稳定地复印出没有出现不均匀缺陷的象。
例3
除了用聚偏氟乙烯粉末代替聚四氟乙烯粉末之外，按照与例1相同的方式制作光敏元件，并进行类似的评价。
经20000页断续打印试验，结果表明在同隔离器件相接触的光敏层的区域上没有发现损坏，并可以稳定地复印出没有出现不均匀缺陷的象。
例4
除了用聚异丁烯酸酯代替聚乙烯醇丁醛作为电荷生成层的粘合剂树脂外，按照与例1相同的方法制作光敏元件，并进行类似的评价。
结果在打印进行到15000页时，光敏层出现轻微分离，在半色调上产生了轻微的不均匀缺陷。

Claims (30)

1.一种静电照相装置，包括一个静电照相光敏元件，一个充电装置，一个成象式曝光装置，一个带有一个上色剂馈送器的显影装置，一个转移装置，以及一个清理装置；
所述的静电照相光敏元件包括一个含有一种润滑树脂粉末的表面层；以及
所述的上色剂馈送器包括一个与所述静电照相光敏元件的表面层相接触的隔离器件。
2.根据权利要求1所述的静电照相装置，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度高于所述静电照相光敏元件的圆周速度。
3.根据权利要求2所述的静电照相装置，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度是所述静电照相光敏元件的圆周速度的1.1倍。
4.根据权利要求1所述的静电照相装置，其特征在于所述静电照相光敏元件在一个导电支撑体上有一个电荷生成层并且在所述电荷生成层上有一个电荷传递层。
5.根据权利要求4所述的静电照相装置，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度大于所述静电照相光敏元件的圆周速度。
6.根据权利要求5所述的静电照相装置，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度是静电照相光敏元件的圆周速度的1.1倍至3倍。
7.根据权利要求4所述的静电照相装置，其特征在于所述电荷生成层包括一种聚乙烯醇醛。
8.根据权利要求5所述的静电照相装置，其特征在于所述电荷生成层包括一种聚乙烯醇缩醛。
9.根据权利要求7所述的静电照相装置，其特征在于所述的聚乙烯醇缩醛是选自聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩苯甲醛。
10.根据权利要求8所述的静电照相装置，其特征在于所述的聚乙烯醇缩醛是选自聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩苯甲醛。
11.根据权利要求1所述的静电照相装置，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
12.根据权利要求4所述的静电照相装置，其特征在于所述润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
13.根据权利要求5所述的静电照相装置，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
14.根据权利要求7所述的静电照相装置，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
15.根据权利要求8所述的静电照相装置，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
16.一种操作支架，包括从由一个静电照相光敏元件和一个选自包括一个充电装置，一个带有上色剂馈送器的显影装置和一个清理装置组成的装置中选出的装置；
所述静电照相光敏元件包括一个含有润滑树脂粉末的表面层，而且所述表面层与所述上色剂馈送器所带有的一个隔离元件相接触；
所述静电照相光敏元件从所述由一个充电装置、一个带有一个上色剂馈送器的显影装置和一个清理装置组成的装置中选出一些装置组装成一个组合件，以便使该组合件可以自由地要装在所述静电照相装置的机身上或从其上拆卸下来。
17.根据权利要求16所述的操作支架，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周度大于所述静电照相光敏元件的速度。
18.根据权利要求17所述的操作支架，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度是所述静电照相光敏元件/的周围速度的1.1倍至3倍。
19.根据权利要求16所述的操作支架，其特征在于所述静电照相光敏元件具有位于一个导电支撑体上的电荷生成层和具有位于该电荷生成上的一个电荷传递层。
20.根据权利要求19所述的操作支架，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度高于所述静电照相光敏元件的圆周速度。
21.根据权利要求20所述的操作支架，其特征在于所述上色剂馈送器的圆周速度是所述静电照相光敏元件的圆周速度的1.1倍至3倍。
22.根据权利要求19所述的操作支架，其特征在于所述的电荷生成包括一种聚乙烯醇缩醛。
23.根据权利要求20所述的操作支架，其特征在于所述的电荷生成层包括一种聚乙烯醇缩醛。
24.根据权利要求22所述的操作支架，其特征在于所述聚乙烯醇缩醛是选自聚乙烯醇缩于醛和聚乙烯醇缩苯甲醛。
25.根据权利要求所述的操作支架，其特征在于所述的聚乙烯醇缩醛是选自聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩醛甲醛。
26.根据权利要求所述的操作支架，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
27.根据权利要求所述的操作支架，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
28.根据权利要求所述的操作支架，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
29.根据权利要求所述的操作支架，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
30.根据权利要求所述的操作支架，其特征在于所述的润滑树脂粉末是含氟树脂粉末。
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