CN1834797A - 成像方法,成像装置和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成像方法,包括:在光电导体上形成静电潜像;使用调色剂显影静电潜像形成可视图像;转印该可视图像到记录介质上;定影该转印的可视图像到记录介质上;和利用清洁刮板去除残留在光电导体上的调色剂颗粒,其中,该调色剂包括外部添加剂,且该调色剂具有0.94或更大的平均圆度,和其中清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
Description
技术领域
本发明涉及使用清洁刮板的利用电照相工艺的成像方法、成像装置和处理盒。
背景技术
在常规使用转印工艺的成像方法中,根据文档图像图案将其曝光,文档图像的潜像形成于光电导体或其表面利用充电单元均匀地充电的潜像承载元件上,然后使用显影单元将调色剂附在该潜像上,使其作为调色剂图像可视。然后利用转印单元将调色剂图像转印到转印纸或中间转印介质,光电导体上的残留的调色剂粒子利用清洁单元去除。这样,光电导体被重复地使用。
对于该类清洁单元,例如,有各种公知的清洁单元:(1)装有清洁刮板的清洁单元;(2)装有导电或绝缘纤维制成的毛刷的清洁单元;(3)装有磨蚀剂清洁辊的清洁单元;(4)装有带润滑剂的清洁辊的清洁单元;(5)装有磁性刷辊的清洁单元,该辊的表面具有磁粉末;和(6)装有吸气器的清洁单元。
在这些清洁单元之中,使用清洁刮板的清洁单元被最广泛地使用。这种清洁单元结构简单并具有优异的调色剂去除能力。
然而,任何这些清洁单元均不能容易地确保对平均颗粒尺寸分布7μm或更小的调色剂以及球形调色剂的足够去除能力,这些调色剂应用于成像装置已被研究,因为它们能提供优异的图像质量。
在为了高图像质量而减小调色剂直径的调色剂生产工艺中,根据生产成本,聚合工艺相比常规粉碎工艺更实用。由聚合工艺生产的小粒径的调色剂为粗糙球形,具有陡的颗粒尺寸分布,可以在数字图像中提供优异的线和点的再现性。
因为由聚合工艺生产的小粒径的调色剂是球形的,并且相比常规粉碎工艺生产的小颗粒具有较小的直径,它们具有下列缺陷:它们不能轻易地由光电导体上除去,因此引起清洁困难(cleaning troubles),例如调色剂脱逸和黑点的产生。尤其是,在清洁刮板的重复使用已磨损或引起清洁刮板边缘的碎裂的情况下,清洁刮板的使用增加了清洁困难发生的可能性。另外,在清洁刮板过度使用磨损光电导体形成微细粗糙、导致其表面粗糙度的增加的情况下,清洁刮板的使用也增加了清洁困难发生的可能性。
为防止清洁刮板的碎裂或磨损,对清洁刮板表面施涂或提供润滑剂的技术已广泛使用。例如,在日本专利申请未审公开(JP-A)No.2002-72713中,预定量的调色剂被有意地提供给清洁刮板作为润滑剂。
然而,问题是易于滑下清洁刮板的调色剂常作为刮板磨蚀剂而非润滑剂,如果有的话,引起清洁刮板的快速磨损。
同时,日本专利申请未审公开(JP-A)No.09-50221尝试由指定清洁刮板的物理特性而改进其环境稳定性。然而,此类清洁刮板当用于小粒径的球形调色剂时不能必然地提供足够的清洁能力和耐久性。
日本专利申请未审公开(JP-A)No.2003-98925尝试由使用含有有机硅树脂光电导体和具有特定物理特性的清洁刮板以确保清洁能力。然而,尚存在的问题包括:由于有机硅树脂的存在,光电导体充电特性的减少,以及需要用保护层涂覆光电导体而导致的成本增加。
日本专利申请未审公开(JP-A)No.2003-307985提供容许清洁助剂停留在清洁刮板和光电导体彼此接触部分的技术。然而,放置清洁助剂到想要的位置实际上是不可能的;清洁助剂一般代替调色剂并且非理想地擦去光电导体,使其难以稳定地形成助剂层。
在日本专利申请未审公开(JP-A)No.2003-208035中,清洁刮板对光电导体的接触压力非常高,这导致它们快速地磨损。另外,存在的问题是可能发生的所谓“成膜”,因为调色剂在光电导体和清洁刮板之间被辊压,引起调色剂组分粘附到光电导体上。
已建议一种避免刮板翻转(turn-over)问题的技术,该问题与清洁刮板边缘对光电导体的摩擦减少相关联;为此,建议一种技术,该技术中由含有固体润滑物质的偏二氟乙烯树脂制得的薄层在与光电导体接触位置处的清洁刮板的末端部形成,并有一个提供在它们之间的粘附层(参见日本专利申请未审公开(JP-A)No.2000-147972)。
还建议一种技术,该技术中将聚氨酯树脂在异氰酸酯化合物中浸渍预定时间,以产生在清洁刮板边缘接触光电导体的位置形成具有低摩擦系数的部分硬化层的反应,用来解决下列与清洁刮板边缘对光电导体的摩擦减少相联系的问题:清洁刮板的翻转;调色剂的逃逸和调色剂熔化(参见日本专利申请公开(JP-A)No.2001-343874)。
出于同样的考虑,还建议一种技术,该技术中将清洁刮板对光电导体的接触压力和接触角设定为特定值,其中该清洁刮板的回弹性和300%的模量各自落入特定范围内,由此提供润滑剂供应机构(参见日本专利申请公开(JP-A)No.2003-58009)。
为了改进清洁刮板去除球形调色剂颗粒的清洁能力,还有建议一种技术,其中直径为80nm~300nm的硅石颗粒提供到刮板边缘并保留其上,以及建议一种技术,其中无规状或针状的磁粉末等利用磁场提供给清洁刮板边缘并保留其上,因此有效地容纳球形调色剂颗粒(参见日本专利申请公开(JP-A)No.2002-6710)。
此外,为了获得调色剂粒径的减少和熔点的降低,公开了一种清洁刮板,其由高度硬橡胶制得的边缘元件、和固定该边缘元件以及将它压向光电导体的弹性元件构成(参见日本专利申请公开(JP-A)No.08-123273)。
该技术优化了清洁刮板对光电导体的接触压力,并防止成膜的发生(调色剂组分与光电导体表面的粘附)。
如上所述,这些关于清洁刮板的清洁方法和技术用于光电导体和调色剂的优化使用。然而,这些清洁方法和技术仍然存在关于清洁能力、光电导体磨损和发生成膜的问题;因此,在获得调色剂粒径减小以及提供球形调色剂之前,还有问题需要解决。
发明内容
本发明的一个目的是提供成像方法、成像装置和处理盒,它可以通过方便清洁操作实现优异的图像质量和清洁能力,尤其是在使用球形和/或小直径调色剂的情况下;它可以防止出现:低温条件下的刮板振动噪音,高温条件下的异常噪音,以及操作导致的刮板翻转;并且它可以提供不受环境影响的清洁能力。
本发明的另一个目的是提供成像方法、成像装置和处理盒,它可以提供改进抗碎裂性和抗磨损性的清洁刮板以及即使当清洁刮板的清洁能力增加时也可以减少光电导体的损伤和磨损;它可以减少驱动光电导体等需要的扭矩;它可以增加装置的耐久性并减少能源消耗。
本发明的成像方法包括:在光电导体上形成静电潜像;使用调色剂显影静电潜像,以形成可视图像;转印该可视图像到记录介质上;定影该转印的可视图像到记录介质上;利用清洁刮板去除残留在光电导体上的调色剂颗粒,
其中,该调色剂包括外部添加剂,且该调色剂具有0.94或更大的平均圆度,和
其中,清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
本发明的成像装置包括:光电导体;静电潜像形成单元,其设置成在光电导体上形成静电潜像;显影单元,其设置成使用调色剂显影该静电潜像以形成可视图像;转印单元,其设置成转印该可视图像到记录介质上;定影单元,其设置成定影该转印的可视图像到记录介质上;清洁单元,其设置成利用清洁刮板去除残留在该光电导体上的调色剂颗粒,
其中该调色剂包括外部添加剂,且该调色剂具有0.94或更大的平均圆度(circularity),和
其中,清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
本发明的处理盒包括:光电导体;显影单元,其设置成使用调色剂将形成于光电导体上的静电潜像显影以形成可视图像;清洁单元,其设置成利用清洁刮板去除残留在该光电导体上的调色剂颗粒,
其中该调色剂包括外部添加剂,该外部添加剂包括直径10nm~20nm的颗粒加上直径200nm~300nm的颗粒,外部添加剂的初级颗粒具有数均粒径为20nm~100nm,且该调色剂具有0.94或更大的平均圆度,和
其中,清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,且清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
附图说明
图1是用于本发明的层压型电照相光电导体的截面示意图。
图2是用于本发明的另一层压型电照相光电导体的截面示意图。
图3是与光电导体接触的本发明清洁刮板的示意图。
图4是显示本发明成像方法和成像装置的示意图。
图5是根据本发明的处理盒的实例示意图。
具体实施方式
(成像方法和成像装置)
本发明的成像装置至少包括光电导体,静电潜像形成单元,显影单元,转印单元和定影单元,且进一步包括附加单元,例如,电荷消除装置,清洁单元,循环单元和控制单元,它们是根据需要任选的。
本发明的成像方法至少包括静电潜像形成步骤,显影步骤,转印步骤和定影步骤,并且进一步包括附加步骤,例如,电荷消除步骤,清洁步骤,循环步骤和控制步骤,它们是根据需要任选的。
本发明的成像方法可在本发明的成像装置中合适地进行;静电潜像形成步骤可由静电潜像形成单元进行,显影步骤可由显影单元进行,转印步骤可由转印单元进行,定影步骤可由定影单元进行,和附加步骤可由附加单元进行。
-静电潜像形成步骤和静电潜像形成单元-
静电潜像形成步骤是在光电导体上形成静电潜像的步骤。
光电导体(某些情况下也称为“潜像承载元件”或“电照相光电导体”)的材料、形状、尺寸、结构和若干特征没有特别的限制,可从公知光电导体中合适地选择任何光电导体。然而,其合适的形状实例为鼓形,其材料的实例包括无机光电导体材料,例如无定形硅和硒,以及有机光电导体材料,例如聚硅烷和酞菁聚次甲基(phthalopolymethine)。
光电导体中,光敏层可以是单层或多层。在下文中,将通过实例描述功能独立的、层压型光电导体。
图1是层压型电照相光电导体实例的截面示意图。
图2是另一层压型电照相光电导体实例的截面示意图。
在用于本发明的光电导体中,光敏层2置于导电载体(导电基材)1上。光敏层2是一个主要由电荷产生材料组成的电荷产生层3与主要由电荷传输材料组成的电荷传输层4构成的多层。
保护层5作为此类电照相光电导体的表面层而形成。保护层5将在下文中描述。
导电载体1由体电阻导电率为1010Ωcm或更小的材料制得;导电载体1的实例包括那些由溅射或蒸汽沉积用金属或金属氧化物而获得的薄膜状或管状塑料或纸,该金属例如铝、镍、铬、镍铬合金、铜、银和金,金属氧化物例如氧化锡和氧化铟;由例如铝、铝合金、镍和不锈钢制得的板材;以及将这些板形成管状,并使它们经受表面处理如切削,超精加工和研磨而获得的管。
电荷产生层3是基本由电荷产生材料组成的层。
对于电荷产生材料,可以使用无机和有机材料。其具体实例包括单偶氮颜料、二偶氮颜料、三偶氮颜料、苝颜料、perynone颜料、喹吖啶酮颜料、苯醌缩合的多环化合物、方酸染料、酞花青颜料、萘花青(napthalocyanine)颜料、薁鎓盐染料、硒、硒碲合金、硒砷合金和无定形硅。这些电荷产生材料可以单独使用或并用。
电荷产生层3通过使用例如球磨机,超微磨碎机(ATTRITOR)或砂磨机,在溶剂中分散预定的粘合剂树脂和电荷产生材料并将获得的溶液施涂在导电载体1上而形成,使用的溶剂如四氢呋喃、环己酮、二噁烷、2-丁酮或二氯乙烷。在该涂布步骤中,可以使用任何公知的涂布方法诸如浸渍、喷涂或滴涂(bead coating)。
用于制备涂布溶液的粘合剂树脂的实例包括聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酮树脂、聚碳酸酯树脂、硅氧烷树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯基酮树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯酸树脂和聚酰胺树脂。
此类粘合剂树脂的含量优选每100质量份的电荷产生材料为0~2质量份。
电荷产生层3也可以由公知的真空薄膜沉积工艺制备。
电荷产生层3的厚度优选0.01μm~5μm,更优选0.1μm~2μm。
电荷传输层4可以通过在预定溶剂中溶解或分散电荷传输材料和粘合剂树脂、将该生成的溶液涂布到前面形成的层上、并干燥该涂布溶液而形成。如果需要,可以向该涂布溶液中加入增塑剂和/或流平剂。
在这些电荷传输材料中,低分子量电荷传输材料可以被分为两组:电子传输材料和空穴传输材料。
电子传输材料的实例包括受电子化合物如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、2,4,5,7-四硝基氧杂蒽酮、2,4,8-三硝基噻吨铜、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。这些电子传输材料可以单独使用或组合使用。
空穴传输材料的实例包括供电子化合物,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-双-(4-二苄基氨基苯基)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。这些空穴传输材料可以单独使用或组合使用。
当高分子量电子传输材料用作电子传输材料时,电荷传输层可以通过在合适的溶剂中溶解或分散该高分子量电荷传输材料、将该生成的涂布溶液施涂在前面形成的层上、并干燥该涂布溶液而形成。
任何在其主链或侧链具有电荷传输取代基的低分子量电荷传输材料可作为高分子量电子传输材料使用。
高分子量电荷传输材料的实例包括聚碳酸酯,聚氨酯,聚酯和聚醚。其中,具有三芳胺结构的聚碳酸酯可合适地使用。
按需要计,适量的粘合剂树脂、增塑剂、流平剂、润滑剂等也可以加入到高成分电荷传输材料中。
与电荷传输材料一起应用于电荷传输层4的粘合剂树脂的实例包括热塑性树脂和热固性树脂,例如聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚芳基树脂、苯氧基树脂、聚碳酸酯树脂、乙酸纤维素树脂、乙基纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯基甲苯树脂、丙烯酸类树脂、硅氧烷树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚树脂和醇酸树脂。
根据需要,增塑剂可以加入到电荷传输层4;其实例包括一般的增塑剂,例如邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。此类增塑剂在电荷传输层4中的加入量优选为粘合剂树脂的0质量%~30质量%。
根据需要,流平剂也可以加入电荷传输层4,其实例包括硅油,例如二甲基硅油和甲基苯基硅油;和其侧链具有全氟化烷基的聚合物和低聚物。
流平剂在电荷传输层4中的加入量优选为粘合剂树脂的0质量%-1质量%。
溶剂的实例包括四氢呋喃、二噁烷、甲苯、2-丁酮、单氯代苯、二氯乙烷和二氯甲烷。
电荷传输层4的厚度优选5μm~30μm,可以根据需要的光电导体特征适当的设定。然而,为了获得高清晰图像,电荷传输层4优选尽可能的薄,其厚度优选20μm或更少,考虑到激光曝光,更优选15μm~18μm。
此处,考虑以下所有因素确定该厚度的下限:膜的均匀性、带电能力和下游显影步骤要求的电场。无论是哪种情况,为了制成薄的,电荷传输层4要求具有高耐磨性,因此,保护层的提供非常重要,如本发明所解释的。
电荷传输层4中电荷传输材料的含量优选为所有组成电荷传输层材料的40质量%或更多。如果电荷传输材料的含量低于40质量%,有时导致在高速电照相过程中无法得到足够的光衰减时间,其中进行脉冲曝光,以将该光电导体曝光于用于记录激光下。
在电荷传输层电场强度为2.5×105V/cm~5.5×105V/cm范围内,光电导体中电荷传输层的载体迁移率优选3×10-5cm2/Vs或更多,更优选7×10-5cm2/Vs或更多。
电荷传输层4的构造可以适当地改变,以便该载体迁移率的范围可以在任何情况下获得。
该载体迁移率可以用公知的飞行时间法确定。
在本发明使用的层压型电照相光电导体中,在导电载体1和光敏层2之间提供内涂层(undercoat layer)。
一般,该内涂层基本由树脂组成,该树脂优选那些在一般有机溶剂中高度不溶的树脂。因为光敏层2是使用溶剂形成于内涂层之上的。
此类树脂的实例包括水溶性树脂如聚乙烯醇树脂,酪蛋白,聚丙烯酸钠;醇溶性树脂如共聚的尼龙和甲氧基甲基化尼龙;和具有三维网络结构的热固性树脂,如聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、醇酸-三聚氰胺树脂和环氧树脂。
由金属氧化物获得的精细粉末诸如二氧化钛、硅石、氧化铝、氧化锆、氧化锡和氧化铟也可以加入到内涂层以免波纹(moire)的产生并降低剩余电压。
该内涂层可以使用合适的溶剂采用合适的涂布方法形成,如光敏层2可以一样。
作为选择,通过例如使用硅烷偶联剂、钛偶联剂、铬偶联剂等的溶胶-凝胶法而形成的金属氧化物层,可以有利地用作内涂层。
通过阳极化Al2O3获得的化合物;有机化合物(例如聚对二甲苯或聚对亚苯基二甲基(paralene))和由真空薄膜沉积工艺制备的无机化合物(例如SiO、SnO2、TiO2、ITO和CeO2)也可以有益地用作内涂层材料。
内涂层的厚度优选0μm~5μm。
在层压型电照相光电导体中,在光敏层2上优选提供含有填料的保护层5作为表面层以免光敏层2损伤并改进其耐久性。
用于保护层5的材料的实例包括ABS树脂、ACS树脂、烯烃-乙烯基单体共聚物、氯化聚醚树脂、烯丙类树脂、酚树脂、聚缩醛类树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯类树脂、聚烯丙基砜树脂、聚丁烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚乙炔树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚甲基戊烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯醚树脂、聚砜树脂、AS树脂、AB树脂、BS树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂和环氧树脂。
优选将填料加入保护层5中以便增加其耐磨性和防止成膜的发生。无机细颗粒适用于此类填料;其实例包括氧化铝颗粒和氧化钛颗粒,两者均经表面处理赋予疏水性。这些表面处理增加了层中粘合剂组分和细颗粒之间的粘合强度,因此进一步增加了耐磨性。
保护层5中填料的加入量优选10质量%~40质量%,更优选20质量%~30质量%。如果填料的含量低于10质量%,磨损量增加导致耐久性减少。如果填料的含量高于40质量%,光辐射部分的电压在曝光时明显增加,因此其敏感性减少到不能被忽略的程度。
填料的平均初级粒径优选0.3μm~1.2μm,更优选0.3μm~0.7μm。太小的粒径可导致不能获得足够的耐磨性,然而,太大的粒径导致曝光的衍射。
此外,优选将分散助剂加入到保护层5中以便改进填料的分散性。
一般用于公知涂层等的分散助剂可以使用,其实例包括改性环氧树脂缩聚物和由不饱和多羧酸生成的低分子量聚合物,此类分散助剂的加入量优选为加入的填料量的0.5质量%~4质量%,更优选1质量%~2质量%。
保护层5中加入电荷传输材料也是有益的。该电荷传输材料的加入量可与用于电荷传输层的量相同。这样,可以增加曝光特性,包括减少剩余电压。
当使用低分子量电荷传输材料时,此类电荷传输材料的加入量优选为除了填料外所有固体的20质量%~60质量%,以便曝光特性增加而不削弱保护层5的机械特性。
作为选择,当使用高分子量的电荷传输材料时,此类电荷传输材料本身作为粘合剂,并因此被大量加入;高分子量电荷传输材料的加入量优选为除了填料外所有固体的20质量%~95质量%。
一般已知,当低分子量电荷传输材料的含量增加时,其中在粘合剂树脂中加入低分子量电荷传输材料的膜具有较差的强度。
而且,当要加入无机细颗粒时,此类膜需要对粘合剂具有优异的粘合强度,并且考虑到耐磨性,此类无机细颗粒在表面层的保持能力非常重要。
使用表面处理的无机细颗粒一般改进膜与粘合剂的相容性,因此增加膜本身的强度。
根据需要,可以将抗氧化剂加入保护层5中。本说明书中,抗氧化剂的描述将在下文中提供。
可以采用公知的涂布方法(例如喷涂法)形成保护层5。保护层5的厚度优选0.5μm~10μm,更优选4μm~6μm。
任选地,中间层可以提供于光敏层2和保护层5之间。
该中间层含有粘合剂树脂作为主要组分;此类粘合剂树脂的实例包括聚酰胺树脂,可醇溶尼龙,可水溶聚乙烯醇缩丁醛树脂,聚乙烯醇缩丁醛树脂和聚乙烯醇树脂。
可以采用一般的涂布方法形成中间层,其厚度优选0.05μm~2μm。
本发明中优选在每一层中加入抗氧化剂、增塑剂、润滑剂、紫外线吸收剂、低分子量电荷传输材料和流平剂,以便改进它们的环境稳定性,尤其是防止敏感性的减少和剩余电压的增加。
抗氧化剂的实例包括苯酚化合物、对苯二胺、氢醌、有机硫化物和有机磷化合物。
苯酚化合物的实例包括2,6-二叔丁基-对甲酚、丁基化羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、正十八烷基-3-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯酚)、2,2-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2-亚甲基双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三-(2-甲基-4-羟基-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-羟基苄基)苯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷、双[3,3-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯和生育酚。
对苯二胺的实例包括N-苯基-N-异丙基-对苯二胺、N,N-二仲丁基-对苯二胺、N-苯基-N-仲丁基-对苯二胺、N,N-二-异丙基-对苯二胺、和N,N-二甲基-N,N-二叔丁基-对苯二胺。
氢醌的实例包括2,5-二叔辛基氢醌,2,6-双十二烷基氢醌,2-十二烷基氢醌,2-十二烷基-5-氯-氢醌,2-叔辛基-5-甲基氢醌和2-(2-十八碳烯基)-5-甲基氢醌。
有机硫化物的实例包括二月桂基-3,3-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3-硫代二丙酸酯和双十四烷基-3,3-硫代二丙酸酯。
有机磷的实例包括三苯膦、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。
增塑剂的实例包括磷酸酯增塑剂、邻苯二甲酸酯增塑剂、芳族羧酸酯类增塑剂、脂肪族二元酸酯增塑剂、脂族酯衍生物增塑剂、含氧酸酯类增塑剂、环氧增塑剂、二元醇酯类增塑剂、含氯增塑剂、聚酯增塑料、磺酸衍生物增塑剂和柠檬酸衍生物增塑剂。
磷酸酯增塑剂的实例包括磷酸三苯酯、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。
邻苯二甲酸酯增塑剂的实例包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸-2-乙基己基酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸双十一酯、邻苯二甲酸双十三烷酯、酞酸二环已酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸丁基月桂基酯、邻苯二甲酸甲基油基(oleyl)酯、邻苯二甲酸辛基癸基酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。
芳族羧酸酯增塑剂的实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剂的实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、己二酸二异癸酯、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、丁二酸二异癸酯、四氢邻苯二甲酸二辛酯和四氢邻苯二甲酸二正辛酯。
脂族酸酯衍生物增塑剂的实例包括油酸丁酯、甘油单油酸酯;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。
含氧酸酯增塑剂的实例包括乙酰蓖麻醇酸甲酯、乙酰蓖麻醇酸丁酯、丁基邻苯二甲酰基丁基甘醇酸酯和乙酰柠檬酸三丁酯。
环氧增塑剂的实例包括环氧化的豆油、环氧化的亚麻子油、环氧硬脂酸丁酯、环氧硬脂酸癸酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧硬脂酸苄酯、环氧六氢邻苯二甲酸二辛酯和环氧六氢邻苯二甲酸二癸酯。
二元醇酯增塑剂的实例包括二苯甲酸二甘醇酯和二-2-乙基丁酸三甘醇酯。
含氯增塑剂的实例包括氯化石蜡、氯化联苯、氯化脂族酸甲酯和甲氧基氯化甲基脂族酸酯。
聚酯增塑剂的实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。
磺酸衍生物增塑剂的实例包括对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、对甲苯磺酰乙酰胺、邻甲苯磺酰乙酰胺、甲苯磺酰-N-乙基酰胺和对甲苯磺酰-N-环己基酰胺。
柠檬酸衍生物增塑剂的实例包括柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三-2-乙基己基酯和乙酰柠檬酸正辛基癸基酯。
其它增塑剂的实例包括三联苯、部分氢化三联苯、樟脑、2-硝基联苯、二壬基萘和松香酸甲酯。
紫外线吸收剂的实例包括二苯甲酮紫外线吸收剂、水杨酸酯紫外线吸收剂、苯并三唑紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯紫外线吸收剂、猝灭剂(金属络合盐)紫外线吸收剂和HALS(受阻胺光稳定剂)紫外线吸收剂。
二苯甲酮紫外线吸收剂的实例包括2-羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2,4-三羟基二苯甲酮、2,2,4,4-四羟基二苯甲酮和2,2-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
水杨酸酯紫外线吸收剂的实例包括水杨酸苯酯和2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯。
苯并三唑紫外线吸收剂的实例包括(2-羟苯基)苯并三唑、(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑和(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
氰基丙烯酸酯紫外线吸收剂的实例包括乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯和甲基-2-羰基甲氧基-3-(对甲氧基)丙烯酸酯。
猝灭剂(金属的络合盐)紫外线吸收剂的实例包括(2,2-硫代双-4-叔辛基)苯酚盐)正丁胺镍、二丁基二硫代氨基甲酸镍和二环己基二硫代磷酸钴。
HALS(受阻胺光稳定剂)紫外线吸收剂的实例包括双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(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-羟苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基-2,4,6,6-四甲基哌啶、8-苄基-7,7,9,9-四甲基-3-辛基-1,3,8-三氮杂螺[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。
光电导体表面的摩擦系数优选为0.3或更小,更优选0.25或更小。如果摩擦系数超过0.3,可能导致异常噪音和/或由于清洁刮板拖曳光电导体表面而产生的刮板振动噪音的产生。如果清洁刮板用更大的力拖曳光电导体表面,刮板可翻转。
摩擦系数根据日本专利申请未审公开(JP-A)No.2001-201899中[0047]段描述的方法确定。即,由中等厚度无木纸制成的带状的测量组件,沿压迫纸张的方向,首先与圆柱形光电导体1/4圆周接触。接着,将100克的负荷施加到测量组件的一端(下端)上,接着量力器连接到其另一端上。然后,量力器以恒定的速度运动,测量该带开始移动时量力器上的刻度。用该读出值,从下式计算光电导体的摩擦系数:μs=2/π×ln(F/W)(其中,μs表示静态摩擦系数,F表示量力器读出值,和W表示负荷(100g))
通过任意以下步骤可以获得令人满意的摩擦系数范围:(1)在光电导体最上面表面提供低摩擦系数的树脂保护层;(2)分散具有低摩擦系数的细颗粒(例如含氟树脂)至整个光电导体上;和(3)施涂润滑剂(例如脂肪酸金属盐)到光电导体的表面。这些步骤可以组合使用。
合适的润滑剂的实例包括各种蜡和金属皂;可应用的蜡的实例包括合成蜡例如烯烃蜡和酯蜡,和各种天然蜡,和可应用的金属皂的实例包括脂族酸(例如硬脂酸)的金属盐。最佳的润滑剂优选取决于考虑清洁刮板的使用条件、蜡的熔点、与光电导体的相容性和润滑剂的消耗量而选择。
静电潜像的形成通过例如在对光电导体的整个表面均匀充电之后成像曝光该光电导体而获得。该步骤利用静电潜像形成单元完成。
静电潜像形成单元至少包括充电单元,它被设置成用以在光电导体的表面上均匀地充电,和曝光单元,它被设置成用以对该光电导体表面成像地曝光。
充电步骤通过例如利用充电单元施加电压到光电导体的表面而获得。
充电单元没有特别的限制,可以根据使用目的适当地选择;其实例包括公知的装备有导电或半导电辊、刷、膜或橡胶刮板的接触式充电单元;和公知的利用电晕放电诸如电晕管或scorotoron的非接触式充电单元。
曝光步骤通过例如利用曝光单元成像曝光光电导体的表面而获得。
曝光单元没有特别的限制,只要它能利用曝光单元进行充电的光电导体表面的成像曝光,并可根据使用目的适当地选择;其实例包括各种曝光单元,例如光学复制单元、柱状透镜眼单元(rod-lens-eye units)、光学激光单元和光学液晶碎片(shatter)单元。
应注意到本发明中,背光系统可在曝光中应用,其中从光电导体的背面完成成像曝光。
-显影和显影单元-
显影步骤是使用调色剂或显影剂显影静电潜像形成可视图像的步骤。
可视图像的形成可以通过例如使用调色剂或显影剂显影静电潜像而获得。它利用显影单元完成。
显影单元没有特别的限制,只要它能利用调色剂或显影剂进行显影,根据使用目的可适当地在公知的显影单元中选择;其合适的实例包括具有至少一个显影元件的显影单元,该元件中存有调色剂或显影剂并能够直接或间接施涂调色剂或显影剂到静电潜像上。
显影元件可以是干法显影型或湿法显影型,可以被设计成单色或多色;其合适的实例包括那些具有用于搅拌调色剂或显影剂、通过摩擦带电使其带电的搅拌单元,和可旋转的磁性加压辊。
在显影元件中,调色剂和载体一起混合,调色剂通过摩擦充电,允许旋转的磁性加压辊以这种方式承载充电的调色剂,该方式中调色剂颗粒在表面保持以形成磁性刷。因为磁性加压辊邻近该光电导体上设置,一些在磁性加压辊的表面上构成磁性刷的调色剂颗粒被电转印到光电导体的表面。结果,静电潜像利用调色剂显影,导致在光电导体表面上形成可视图像或调色剂图像。
显影元件含有的显影剂是含有调色剂的显影剂。该显影剂是单组分显影剂或双组分显影剂。
-调色剂-
优选加入到调色剂中的外部添加剂粒径为初级颗粒的数均粒径为20nm~100nm。而且,此类外部添加剂优选含有10nm~20nm直径的颗粒加上200nm~300nm直径的颗粒。更优选外部添加剂初级颗粒的数均粒径(R)的标准偏差(σ)设定为R/4<σ<R。另外,外部添加剂的SF-1和SF-2各自优选在100~130范围之内和100~125范围之内。
外部添加剂初级颗粒的数均粒径优选30nm~90nm。具有此类粒径分布的外部添加剂的使用可提供优异的清洁能力,即使使用基本上球形调色剂。也可以提供针对环境(例如温度和/或湿度变化)变化使将清洁刮板稳定的优异的清洁能力。外部添加剂的这些多重效果被认为归因于其宽粒径分布。
外部添加剂的颗粒图像可以用FE-SEMS2400(由Hitachi Ltd制造)观察以使用Luzex(一种图像分析仪)计算它们的粒径。例如,外部添加剂的SF-1和SF-2可以通过如下程序确定:随机选择已经用FE-SEM S800(由Hitachi Ltd制造)放大500倍的100个调色剂颗粒,将它们的图像信息经由介面传送到例如Luzex III(由NIRECO公司制造的图像分析仪)以进一步分析。
外部添加剂的实例包括:硅石、氧化铝、二氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、硅石砂、粘土、云母、钙灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁、氧化亚锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅和氮化硅。
外部添加剂的含量优选为调色剂的0.01重量%~5重量%,更优选0.01重量%~2.0重量%。
调色剂的平均圆度优选0.94或更大,更优选0.95-0.98。。
在该平均圆度范围内可以高效地转印生成的调色剂图像到转印介质上,该调色剂颗粒破碎入清洁刮板的量的变化很小。因此,可以进行稳定的清洁操作,提供具有优异清洁能力和耐久性的清洁刮板,并提供无半色调不一致性的可视图像。
调色剂的体均粒径优选7μm或更小,更优选4.5μm-6.5μm。满足该体均粒径范围的调色剂的使用可以提供高清晰的生成的图像,例如锐度(sharp)特性。
调色剂的体均粒径可用TA-II(Coulter Counter,由Coulter Corp.制造)测定。
本发明中使用的调色剂可由任何公知的工艺制备。调色剂生产工艺广义上可分为两类:粉碎工艺和聚合工艺。考虑到稳定的颗粒尺寸控制和图像质量,聚合工艺在本发明中是优选使用的。一种或多种无机细颗粒和/或有机细颗粒可以作为外部添加剂加入本发明的调色剂中。此类外部添加剂的加入允许调色剂流动性和带电特性的调整。
对于有机细颗粒,可以使用热固性树脂和热塑性树脂;此类树脂的实例包括乙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、苯酚树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、苯胺树脂、离聚物树脂和聚碳酸酯树脂。这些树脂可以单独使用或组合使用。这些树脂中,乙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和聚酯树脂优选单独使用或组合使用。这是因为容易获得小球形树脂颗粒分散的水溶液。
作为有机细颗粒使用的乙烯树脂是由乙烯单体聚合得到的聚合物或共聚物;乙烯基树脂的实例包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯树脂、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-马来酸酐共聚物和苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。
组成乙烯基树脂单体的实例包括苯乙烯衍生物,例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯代苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对-正丁基苯乙烯、对-叔丁基苯乙烯、对-正己基苯乙烯、对-正辛基苯乙烯、对-正壬基苯乙烯、对-正癸基苯乙烯和对-正十二烷基苯乙烯;乙烯基不饱合的单烯烃,例如乙烯、丙烯、丁烯和异丁烯;不饱合多烯烃,例如丁二烯;卤乙烯例如氯乙烯、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-亚甲基脂肪族单羧酸酯,例如异丁烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、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、丙烯酸异丁酯、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异丁基醚;乙烯基甲酮类例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和甲基异丙烯基酮;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。这些乙烯基单体可以单独使用或组合使用。
在这些乙烯基单体中,苯乙烯单体和丙烯酸单体优选单独使用或组合使用。除了上述的乙烯单体之外的实例包括乙烯-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-异丙烯共聚物。
可以使用可交联的单体以增加本发明的效果。在分子中具有两个或多个可进行聚合的双键的化合物用作可交联单体;其实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;具有两个双键的羧酸酯,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;和具有三个或多个乙烯基的化合物。这些化合物可单独使用或组合使用。
例如,可应用于本发明的球形调色剂可由以下方式制备。通过在有机溶剂中至少加入粘合剂树脂材料或其预聚物、着色剂和脱模剂获得的调色剂溶液被分散入水介质中,在介质中形成小滴,随后从生成的溶液中除去有机溶剂和水介质。可选择地,小滴中的预聚合物可以在除去有机溶剂和水介质之前进行交联反应和/或扩链反应。
优选地,在一种有机溶剂中溶解或分散至少(1)一种具有活性氢的化合物和一种具有可与该化合物反应的位点的聚合物(该聚合物可由能反应生成此聚合物的单元化合物代替)的组合,或一种分子中含有活性氢位点和与活性氢反应的位点的可自聚合材料,(2)一种着色剂,和(3)一种脱模剂,优选以组合物形式。在活性氢和活性位点之间的反应过程中或之后,该反应被终止,除去有机溶剂和水介质,随后进行洗涤和干燥步骤。生成的调色剂颗粒的平均特性由改变上述反应过程中的搅拌强度或剧烈搅拌干燥后调色剂颗粒而调整。树脂材料和其预聚物可采用各种材料,聚酯树脂和其预聚物可以合适地使用。
如上所述的生产工艺只是一种实例,当然,球形调色剂也可以使用除此之外的其它工艺生产。
-转印和转印单元-
转印步骤是转印该可视图像到记录介质上的步骤。转印优选的实施方案包括两步:初次转印,其中可视图像被转印到中间转印介质上;二次转印,其中转印在中间介质上的可视图像转印到记录介质上。转印更优选的实施方案包括两步:初次转印,其中利用两种或多种颜色的调色剂,或优选彩色调色剂,将可视图像被转印到中间转印介质上形成复合图像;二次转印,其中将该复合图像转印到记录介质上。
例如,转印步骤通过利用转印充电单元在光电导体上对可视图像起电而完成。转印步骤利用转印单元完成。转印单元的优选实施方案具有两个单元:一个转印单元,它被设置成以转印可视图像到中间转印介质上,形成复合图像;第二转印单元,它被转配以转印该复合图像到记录介质上。
该中间转印介质没有特别限制,可以是根据预期的目的选自常规的转印介质;其实例包括转印带。
转印单元(即初次和二次转印单元)优选至少包括一个转印元件,其设置成充电并从光电导体上分离调色剂图像,以及转印它到记录介质上。提供的转印单元的数量可以是1或2或多个。
转印元件的实例包括利用电晕放电的电晕转印元件、转印带、转印辊、加压转印辊、和粘附转印元件。
尽管纸可以作为典型的记录介质使用的实例,然而记录介质没有特别的限制,只要非定影的图像可以转印其上,并可以根据预期的目的适当地选择;也可以采用用于OHP薄片的PET-基膜。
-定影和定影单元-
定影步骤是利用定影单元定影转印的可视图像到记录介质的步骤。定影可以通过在每次不同色彩的每一调色剂转印到记录介质上时进行,或所有调色剂转印到记录介质上之后进行,其上形成调色剂层压品。
定影单元没有特别限制,可根据使用目的合适地选择;其实例包括热压单元。优选地热压单元是,例如,加热辊和加压辊的结合,加热辊、加压辊和环带的结合。
利用热压单元进行的加热处理优选在温度80℃~200℃进行。
本发明中注意到,公知的光学定影元件可以根据有意的目的与定影步骤和定影单元并用或替代定影步骤和定影单元。
电荷消除步骤是施加偏压(bias)到充电的电照相光电导体上除去电荷的步骤。这可以利用电荷消除单元合适地进行。
电荷消除单元没有特别的限制,只要它能施加偏压到充电的光电导体上,可以根据使用目的适当地选自常规的电荷消除单元。其合适的实例为电荷消除灯。
清洁步骤是去除残留在光电导体上的调色剂的步骤。它合适地通过利用清洁单元进行。该清洁单元没有特别的限制,只要能从光电导体上去除此类调色剂颗粒,可以根据使用目的合适地选自常规的清洁器;其合适的实例是清洁刮板。
用于本发明的清洁刮板用较小的力挤压光电导体,因此,它可以减少清洁刮板的磨损量并增加耐久性。清洁刮板的回弹性越高,清洁能力越大;清洁刮板优选具有60%或更大的回弹性,更优选为65%~80%.
清理刮板优选反向刮板(counter blade),该刮板接触光电导体,其接触光电导体的末端部指向光电导体旋转的相反方向。
清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小,更优选0N/cm~0.150N/cm。如果接触压力低于0.2N/cm,导致清洁能力的增加,以及防止由于光电导体磨损而减少的耐久性和异常图像的发生,例如成膜。
图3说明本发明采用的清洁刮板如何接触光电导体。
该图中,光电导体10以箭头标记方向旋转,残留在光电导体10上的调色剂颗粒用清洁刮板20刮掉,该刮板通过清洁刮板架21固定以便在相反方向上接触光电导体10。
尽管清洁刮板接触光电导体10的最佳条件是根据清洁刮板20的弹性而变化,一般设定以下参数值:光电导体的缩进量=1mm~2mm;清洁刮板的切削表面(即聚氨酯橡胶板的切削表面)和光电导体的表面形成的角度=70°~85°。
本发明设定一个条件V---它是弹性清洁刮板的末端表面的在光电导体的操作(V1)和非操作(V2)之间的位置差---应为300μm或更小,更优选200μm或更小。部分原因是已经确定V显著影响由清洁刮板切削表面与光电导体表面形成的角度。
如果清洁刮板末端表面的位移量大,则由清洁刮板切削表面与光电导体表面形成的角度变小,这使得难以容易地进行清洁操作。此外,操作状态和非操作状态之间的转换循环之后,容纳在清洁刮板的边缘处的调色剂变得较不稳定,因此发生“调色剂逃逸”的可能性增加。
在光电导体的操作和非操作之间,清洁刮板末端表面的位置差为300μm或更小,更优选100μm或更小,最优选20μm或更小。
清洁刮板末端表面的位移量可以轻易地使用例如激光位移测量仪测定;可以使用高精度激光位移测量仪(LC-2400,由Keyence Corp.制造)等。
优选的清洁刮板在25℃时具有60%~75%的回弹性,在测量拉伸和粘弹性中,损耗角正切(tanδ)(loss tangent)峰温度优选5℃或更小,更优选-50℃~5℃。
清洁刮板的突出量优选6.0mm或更多,更优选7.0mm-12.0mm。如果突出量低于6.0mm,则在清洁刮板和光电导体之间的粘附力降低,导致降低的清洁能力。
清洁刮板优选具有75度或更小的硬度,更优选为67度~75度。高刮板硬度导致清洁能力的降低,低刮板硬度导致成膜发生的可能性减少。同时,小的刮板突出量导致清洁能力的降低,然而,大的刮板突出量导致清洁能力的增加,尤其在环境稳定性上。大的刮板厚度导致清洁能力的降低,小的刮板厚度导致清洁能力的增加,尤其在环境稳定性上。如果刮板厚度相对刮板突出量的比值为1∶3~1∶5,它可以提供优异的清洁能力。如果比值低于该范围(小),清洁能力受损,并且与刮板震动等相关的异常声音容易产生。如果比值高于此范围(大),容易发生所谓的“刮板翻转”。
清洁刮板的硬度可以根据JIS-K6253确定。
清洁角,即由沿光电导体轴向切削的清洁刮板表面与光电导体表面在清洁刮板与光电导体接触点处形成的角度,优选80°~85°。
如果清洁刮板具有高回弹性和对光电导体的低接触压力,该清洁刮板伴随优异清洁能力的提供,引起清洁刮板边缘更快的震动,即所谓的粘滑震动频率增加,因此清洁刮板边缘的位移量减少,由此消除清洁条件的变化。改进清洁能力可以认为归因于刮板边缘震动导致调色剂颗粒弹起的事实。
可采用公知的材料和方法生产清洁刮板。例如,应用于本发明的清洁刮板可以采用易于提供高弹性的聚氨酯橡胶(聚氨酯弹性体)。此类聚氨酯弹性体一般由多元醇组分与多异氰酸酯组分反应而制备,它通过以下工艺进行:首先通过多元醇组分(例如聚己二酸乙二醇酯或聚己内酯)与多异氰酸酯组分(例如4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯)反应制备预聚物;然后将固化剂(和根据需要加入催化剂)加入到该预聚物中,在给定的模具中进行交联反应;得到的预聚物允许在室温下静置进行。
对于多元醇组分,可以采用高分子量多元醇。作为选择,可以使用两种不同的多元醇。即,可以使用低分子量多元醇和高分子量多元醇。高分子量多元醇的实例包括亚烷基二醇与脂肪族二元羧酸的缩聚产物--聚酯多元醇,例如亚烷基二醇与己二酸缩聚生成的产物,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、己二酸亚乙基亚丙基酯多元醇、己二酸亚乙基亚丁基酯多元醇和己二酸亚乙基亚戊基酯多元醇;聚己内酯多元醇例如由己内酯开环聚合反应生成的聚己内酯多元醇;和聚醚多元醇例如聚(氧四亚甲基)二醇和聚(氧亚丙基)二醇。
低分子量多元醇的实例包括仲醇,例如1,4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇、氢醌-双(2-羟乙基)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1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、1,1,1-三(羟基乙氧基甲基)丙烷、二甘油和季戊四醇。
可用于制备聚氨酯弹性体的固化催化剂实例包括2-甲基咪唑和1,2-二甲基咪唑;1,2-二甲基咪唑适于使用。一般,此类固化催化剂的加入量优选每100重量份的主要组分(即多元醇组分和多异氰酸酯组分)为0.01重量份~0.5重量份,更优选0.05重量份~0.3重量份。
循环步骤是回收通过清洁步骤去除的调色剂颗粒到显影单元的步骤。它利用循环单元适当地进行。
循环单元没有特别的限制,可以适当地选自常规运输系统。
控制是控制每一步骤的步骤。它可以利用控制单元合适地进行。
控制单元没有特别的限制,只要每一步的操作可以被控制,并可以根据使用目的适当选择。其实例包括装备诸如序列器和计算机。
根据本发明的成像装置和成像方法将参考附图进行描述。图4位成像装置30的实例的示意图。
该附图中,尽管光电导体10是鼓形光电导体,但它也可以是片形或环带形光电导体。
根据需要,围绕光电导体10可以提供预转印充电器7、转印充电器、分离充电器和预清洁充电器8。此外,还可以提供公知单元,包括电晕器,scorotoron,固相充电器和充电辊。
充电元件9可以与光电导体10接触,然而,通过提供合适的间隙将充电元件9以10μm~200μm的间距放置以靠近光电导体10是优选的,因为这样可以减少它们的磨损量,防止在充电元件9上调色剂成膜的发生。
尤其,通过在它们之间提供约50μm的间隙,光电导体10可以保留优异的特性。因为这样可以最小化任何保护层表面的负效应。
电压的使用可以高效的稳定充电并防止电荷水平变化的发生,其中直流电成分叠加在交流电成分上作为该电压用于充电元件9。
然而,已经发现,尽管应用此类电压可以获得稳定的充电,但在过程中与使用仅具有直流电成分的电压相比,此类电压的使用更容易磨损光电导体的表面。即使采用叠加电压时,因为其优异的耐磨性,本发明的光电导体也可以提供优异的特性而不产生问题。
尽管转印单元可以采用任何如上描述的充电单元(充电器),但是如图4所示,使用转印带19的转印单元被有效地使用。
一般的发光光源,例如荧光灯、钨灯、卤灯、汞灯、钠灯、发光二极管(LED)半导体激光(LD)和电致发光(EL),可以用作成像部分11、电荷消除单元12等的光源。
为了用需要波长的光辐射光电导体,使用各种滤波器,包括锐截止式滤波器(sharp cut filter)、带通滤波器、近红外线射线截止式滤波器、二色性滤波器(dichroic filter)、干涉滤波器和颜色转换滤波器。
此外,除了如图4所示的步骤,这些光源也可以用于,例如转印步骤,电荷消除步骤,清洁步骤或曝光步骤,它们全部包括光辐射过程。这些步骤中,光电导体10被光辐射。
利用显影单元13显影光电导体10上的调色剂图像,转印到转印片14上。此处,一些调色剂颗粒残留在光电导体10上。这些调色剂颗粒利用毛刷15和清洁刮板20去除。
该清洁步骤有时仅使用清洁刮板进行,然而,清洁刷(例如毛刷)经常一起使用。
当引起电照相光电导体带正电的图像曝光进行后,带正电的静电潜像在电照相光电导体的表面形成。
因此使用带负电的调色剂或电荷检测(charge-detection)细颗粒显影,形成静电潜像,导致正像的生成,和使用带正电的调色剂显影静电潜像,导致负像的生成。
同时,当引起电照相光电导体带负电的图像曝光进行后,带负电的静电潜像在电照相光电导体的表面形成。
因此使用带正电荷的调色剂或电荷检测细颗粒显影,形成静电潜像,导致正像的生成,以及使用带负电荷的调色剂显影静电潜像,导致负像的生成。
显影单元采用公知的方法,电荷消除单元也同样如此。
注意,附图中数字17表示阻挡辊,数字18表示分离爪。
(处理盒)
本发明的处理盒至少包括光电导体;显影单元,其设置成使用调色剂显影形成于光电导体上的静电潜像以形成可视图像;清洁单元,其设置成利用清洁刮板去除残留在该光电导体上的调色剂颗粒,和根据需要,进一步包括附加单元。
该调色剂至少包括一种外部添加剂,该外部添加剂至少含有直径10nm~20nm的颗粒加上直径200nm~300nm的颗粒,其中外部添加剂的初级颗粒的数均粒径为20nm~100nm,该调色剂的平均圆度为0.94或更大,和清洁刮板在23℃的回弹性为60%或更大,清洁刮板对光电导体的接触压力为0.20N/cm或更小。
与用于前述成像装置类似的清洁刮板可用于该处理盒中。
与用于前述成像装置类似的光电导体可用于该处理盒中。
与用于前述成像装置类似的调色剂可用于该处理盒中。
本发明的处理盒可拆卸地附在各种电照相装置、传真机和印刷机上;本发明的处理盒优选附在后面将描述的本发明的成像装置上。
如图5所示,本发明的处理盒引入光电导体101,并包括,例如,充电单元102,显影单元104,转印单元108和清洁单元107。而且,本发明的处理盒根据需要包括附加的单元。图5中数字103表示来自曝光单元的曝射光,该曝光单元使用能够读入高清晰度图像的光源,数字105表示记录介质。
与用于成像装置类似的光电导体可用于该光电导体101。任何充电材料可用于该充电单元102。
下文中将描述使用如图5所示的处理盒的成像过程。光电导体101按箭头指示方向旋转,利用充电单元102充电,由曝光单元(未示出)的曝射光103辐射,因此对应于曝光图像的静电潜像形成于其表面上。然后该静电潜像利用使用调色剂的显影单元104显影,由此形成的调色剂图像利用转印单元108转印到记录介质105上。然后打印出记录介质。随后,光电导体101的表面利用清洁单元107清洁,电荷利用电荷消除单元(未示出)消除。整个过程被重复。
根据本发明,在特定接触条件下,利用具有特定回弹性的清洁刮板和球形调色剂可以提供高质量图像,它利用具有特定颗粒尺寸的外部添加剂进行,同时赋予优异的清洁特性。此外,对光电导体的负载如此小以至于可以减少清洁刮板和光电导体二者的劣化量(例如,磨损)并增加它们的耐久性。
下文中,本发明将参考实施例和对比例描述,然而,它不应解释为对本
发明范围的限制。
(实施例A-1~A-8和对比例A-1~A-5)
(清洁刮板和调色剂的制备)
由聚氨酯制造的扁平形状的清洁刮板被制备。清洁刮板的特性见表1。不同的颗粒尺寸和平均圆度的调色剂通过聚合过程也被制备,它们的特性同样见表1。
清洁刮板和调色剂的颗粒尺寸及平均圆度的物理特性通过流动颗粒成像仪FPIR-100测定。
表1
清洁刮板 | 调色剂 | ||||||||
回弹性 | 接触压力 | 清洁角 | 硬度 | 突出量 | 厚度/突出量 | Tanδ峰 | 平均粒径 | 平均圆度 | |
% | N/cm | ° | 度 | mm | ℃ | μm | |||
实施例A-1 | 68 | 0.15 | 85 | 66 | 6.5 | 1∶4 | -10 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-2 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 6.5 | 1∶4 | -10 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-3 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -10 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-4 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -10 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-5 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -8 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-6 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -8 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-7 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -8 | 5.5 | 0.97 |
实施例A-8 | 68 | 0.15 | 85 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -8 | 5.5 | 0.97 |
对比例A-1 | 65 | 0.25 | 85 | 78 | 5 | 1∶2.5 | -8 | 5.5 | 0.97 |
对比例A-2 | 50 | 0.25 | 83 | 70 | 7.3 | 1∶4 | -2 | 5.5 | 0.97 |
对比例A-3 | 40 | 0.15 | 82 | 70 | 7.3 | 1∶4 | 3 | 5.5 | 0.97 |
对比例A-4 | 35 | 0.28 | 70 | 70 | 7.3 | 1∶4 | 5 | 5.5 | 0.97 |
对比例A-5 | 65 | 0.25 | 85 | 78 | 5 | 1∶2.5 | -8 | 5.5 | 0.97 |
(外部添加剂)
为了制备用于调色剂的外部添加剂,将1.5重量份、如表2所示的颗粒尺寸的球形硅石细颗粒通过湿法加入到100重量份的调色剂中。
外部添加剂的颗粒尺寸、SF-1和SF-2,和光电导体的摩擦系数可用如下程序测定。具体地,用由Hitachi Ltd制造的电子扫描显微镜S4200摄取500个以上的颗粒图像,并传送到Luzex III(由NIRECO.Corp制造的图像分析仪)以进行进一步的分析。
表2
外部添加剂 | 光电导体 | |||||||
数均粒径(mm) | 直径10~20nm的颗粒 | 直径200~300nm的颗粒 | s和R的关系 | SF-1 | SF-2 | 保护层 | 摩擦系数 | |
实施例A-1 | 80 | 含有 | 含有 | R/4.5 | 115 | 110 | 不提供 | 0.4 |
实施例A-2 | 80 | 含有 | 含有 | R/4.5 | 115 | 110 | 不提供 | 0.4 |
实施例A-3 | 80 | 含有 | 含有 | R/4.5 | 115 | 110 | 不提供 | 0.4 |
实施例A-4 | 80 | 含有 | 含有 | R/4.5 | 115 | 110 | 不提供 | 0.4 |
实施例A-5 | 80 | 含有 | 含有 | R/4.5 | 115 | 110 | 不提供 | 0.4 |
实施例A-6 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 不提供 | 0.4 |
实施例A-7 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 提供 | 0.4 |
实施例A-8 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 提供 | 0.25 |
对比例A-1 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 提供 | 0.25 |
对比例A-2 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 不提供 | 0.5 |
对比例A-3 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 不提供 | 0.25 |
对比例A-4 | 80 | 含有 | 含有 | R/2 | 110 | 108 | 提供 | 0.25 |
对比例A-5 | 80 | 不含 | 不含 | R/5 | 108 | 105 | 提供 | 0.25 |
(光电导体)
接下来,含有25质量%氧化铝细颗粒(由Sumitomo Chemical Co.,Lt.生产,商品名AA-03,平均粒径0.3μm)的保护层以5μm的厚度沉积在放置于多功能体系(Imagio Neo C385,由RICOH Co.,Lt.制造)上的光电导体上。这样,制备实施例的光电导体。光电导体的摩擦系数通过调整固体润滑剂的供应而控制,该润滑剂与在Imagio Neo C385光电导体附近旋转的尼龙刷一起设置。
最初的清洁刮板和Imagio Neo C385光电导体被去除,用上述制备的那些替代,它们的清洁特性、清洁刮板和光电导体的磨损量和图像质量在表3所示的条件下评价。结果概述于表3中。
-清洁能力-
在形成10000张图像后,对光电导体表面的每个情况可视地观察以确定每种情形下的评价等级。在光电导体上剩余的调色剂颗粒量越多,评价等级越低。
-图像质量-
图像质量通过以如下的程序测定图像的分辨率和梯度而评价。
分辨率:在片材上重复产生等距的平行线,并观察它们的粗细;每个片材按照1-5的等级分级,具有较小线的那些为5(即,优异)而那些较粗的线为1(即,差)。
梯度:在片材上重复产生具有15个不同图像密度的圆圈,每个圆圈的图像密度用X-RITE测量;每个片材按照1-5的等级分级,那些具有不同图像密度的圆圈数目较多的为5(优异)而那些具有不同图像密度的圆圈数目较多的为“1”(差)。
-光电导体的磨损量-
光电导体的磨损量通过以下程序确定。首先,用FICSHER SCOPEMMS(由FISCHER Corp制造的涡流厚度计量器)测量沿光电导体轴向上间距为1cm的点的厚度并通过对所测量的厚度值平均,以确定光电导体的厚度。以这种方式测量光电导体在图像形成之后和之前的厚度,厚度的差值定为磨损量。
-清洁刮板的磨损量-
清洁刮板的磨损量通过用VHX-100(由KEYENCE Corp制造)观察以测量作为磨损结果而产生的表面的宽度而确定。
-成膜-
在形成10000张图像后,对光电导体表面的每个情况可视地观察以确定成膜的出现。成膜导致了光电导体表面上光滑面的变化。即,成膜出现的越多,评价等级越低。
-刮板振动噪音和异常噪音-
测量在成像过程的操作期间的声音水平。震动噪音的出现和异常噪音产生响亮的声音。
-刮板翻转-
观察在成像过程的操作期间的是否出现了刮板翻转。刮板翻转的出现导致清洁困难和降低了成像设备的性能。
表3
清洁能力 | 图像质量 | 光电导体磨损量 | 清洁刮板磨损量 | 成膜 | 刮板振动和异常噪音 | 刮板翻转 | ||||
室温 | 低温 | 高温 | 分辨率 | 梯度 | ||||||
等级 | 等级 | 等级 | 等级 | 等级 | μm | μm | 等级 | 不发生 | 不发生 | |
实施例A-1 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 1.5 | 22 | 4 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-2 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 1.6 | 20 | 5 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-3 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 1.5 | 23 | 5 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-4 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 1.4 | 20 | 5 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 1.4 | 18 | 5 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-6 | 5 | 4 | 5 | 5 | 5 | 1.4 | 18 | 5 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-7 | 5 | 4 | 5 | 5 | 5 | 0.5 | 10 | 5 | 不发生 | 不发生 |
实施例A-8 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0.6 | 11 | 5 | 不发生 | 不发生 |
对比例A-1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 1.8 | 23 | 4 | 不发生 | 不发生 |
对比例A-2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 2.0 | 32 | 4 | 不发生 | 不发生 |
对比例A-3 | 3 | 2 | 3 | 4 | 4 | 2.2 | 30 | 4 | 发生 | 发生 |
对比例A-4 | 4 | 2 | 2 | 4 | 4 | 2.0 | 28 | 4 | 不发生 | 不发生 |
根据本发明,可以通过设定清洁刮板的硬度为72或更小,保持优异的清洁能力和减少成膜发生的可能性,成膜是调色剂或蜡粘附到光电导体上的现象。通过设定清洁刮板的突出量至特定范围内,可以改进清洁能力,尤其是环境稳定性。
根据本发明,通过设定清洁刮板的厚度相对突出量的比值至特定范围内,可以改进清洁能力,尤其是环境稳定性。
根据本发明,通过设定损耗角正切(tanδ)峰温度为0℃或更小,可以改进环境稳定性。
根据本发明,通过设定与调色剂混合的外部添加剂的颗粒尺寸至特定的范围内、由此给予基本上球形的调色剂颗粒,可以提供优异的清洁能力。
根据本发明,通过在光电导体上提供保护层,可以增加清洁刮板和光电导体的耐磨性和耐久性。
根据本发明,通过设定光电导体表面的摩擦系数为0.3或更小,可以保持优异清洁能力、耐磨性和耐久性并防止清洁问题(刮板振动噪音、异常噪音和刮板翻转)的发生。
根据本发明,提供具有调色剂、光电导体、充电单元和显影单元的处理盒设备,使其装卸和维修容易。
(实施例B-1)
沉积5μm厚保护层的光电导体连接在清洁特性评价装置上,该保护层含有25质量%氧化铝细颗粒(由Sumitomo Chemical Co.,Lt.生产,商品名AA-03,平均粒径0.3μm)。
该装置中每一单元(例如显影单元和清洁单元)这样布置以便电照相工艺可以重复建立;尤其,清洁单元设计成使得清洁单元可以在各种条件下挤压在光电导体上。
在以下条件下进行清洁能力的评价。
该评价在温度20℃和相对湿度65%下进行。
通过施加显影偏压使用调色剂将静电潜像在光电导体上可视化。
用于显影的调色剂的量这样设定以便所有调色剂颗粒被转印的粘合带的光学反射密度为0.2。
随着清洁刮板与光电导体接触,光电导体旋转一周。
光电导体的线速度设定为125mm/s,光电导体的缩进量设定为1.2mm。当光电导体旋转停止时,设定清洁角,该角由清洁刮板的切削表面和光电导体的表面形成。
光电导体一个旋转之后,残留在光电导体表面的调色剂颗粒同样地转印到粘合带上,随后进行光学反射密度的测量。
-调色剂-
调色剂通过聚合工艺生产。
调色剂基A:平均圆度=0.98,平均粒径=6.2μm
调色剂基B:平均圆度=0.94,平均粒径=4.4μm
外部添加剂A:
1.5重量份的小直径硅石颗粒(H2000,由Clariant K.K生产,数均粒径=10nm);
0.5重量份的小直径氧化钛颗粒(MT-150AI,由Tayca Corporation生产,数均粒径=15nm);和
1.0重量份的大直径硅石颗粒(UFP-30H,由Denki Kagaku KogyoKabushiki Kaisha生产,数均粒径=80nm)。
注意,作为整体的数均粒径是40nm。
外部添加剂B:1.5重量份的小直径硅石颗粒(H2000,由Clariant K.K生产,数均粒径=10nm);和
0.5重量份的小直径二氧化钛颗粒(MT-150AI,由Tayca Corporation生产,数均粒径=15nm)。
注意,作为整体的数均粒径是15nm。
调色剂A:调色剂基A加上外部添加剂A
调色剂B:调色剂基A加上外部添加剂B
调色剂C:调色剂基B加上外部添加剂A
作为用于评价的聚氨酯橡胶刮板,制备2mm厚的聚氨酯橡胶刮板,其刮板架的末端部到其边缘的长度为7.3mm。
刮板的聚氨酯橡胶部分的弹性特性如下:硬度=70度;回弹性=68%;损耗角正切(tanδ)峰温度=-10℃。此处使用调色剂A。
刮板对光电导体的接触压力设定为0.2N/cm,清洁角设定为80℃。
旋转光电导体一千周后,在上述条件下评价刮板的清洁能力。光学反射密度(清洁后调色剂颗粒残留的浓度)为0.008,这意味着没有清洁困难发生。
注意,光电导体激活后清洁刮板的末端表面位移量为120μm。
(实施例B-2)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用的聚氨酯橡胶部分具有如下弹性特性:硬度=67度;回弹性=62%;损耗角正切(tan5)峰温度=-15℃。
清洁刮板的末端表面位移量为150μm。
清洁能力评价如上所述,清洁刮板提供优异的清洁能力,清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.01。
此外,在低温和低湿度条件下(即温度10℃和相对湿度15%),对清洁刮板进行同样的清洁能力评价。清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.03,没有观察到清洁困难。
(实施例B-3)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用调色剂C代替调色剂A。清洁刮板的末端表面位移量为130μm。
清洁能力评价如上所述,清洁刮板提供优异的清洁能力,清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.02。
(对比例B-1)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用调色剂B代替调色剂A,清洁刮板对光电导体的接触压力设定为0.5N/cm,清洁角设定为70°。清洁刮板的末端表面位移量为360μm。
清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.08。即调色剂颗粒以条纹图形残留在光电导体上,因此导致差的清洁能力。
(对比例B-2)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用的聚氨酯橡胶部分具有的弹性特性为:硬度78度,回弹性25%和损耗角正切峰温度为5℃
清洁刮板的末端表面位移量为350μm。
清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.09,并发生了清洁困难。即调色剂颗粒以带状图形残留在光电导体上,因此导致差的清洁能力。
(实施例B-4)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用的聚氨酯橡胶部分具有的弹性特性为:硬度74度,回弹性60%和损耗角正切峰温度为-5℃,清洁刮板的刮板架末端部到其边缘的长度为9.5mm,其对光电导体的接触压力设定为0.15N/cm。
清洁刮板的末端表面位移量为100μm。
这样,进行清洁能力的评价,清洁刮板提供优异的清洁能力,清洁之后残留的调色剂颗粒浓度根据光反射密度表示为0.01。
(实施例B-5)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,尽管使用实施例B-1同样的聚氨酯橡胶部分,但是清洁刮板的刮板架末端部到其边缘的长度为9.5mm,清洁角设定为84°。
清洁刮板的末端表面位移量为90μm。
如上所述,进行清洁能力的评价,没有清洁困难发生,清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.01。
(对比例B-3)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用的聚氨酯橡胶部分具有的弹性特性为:硬度75度,回弹性15%和损耗角正切峰温度为12℃,清洁刮板对光电导体的接触压力设定为0.5N/cm。
清洁刮板的末端表面位移量为400μm。
在光电导体清洁之后,观察到调色剂颗粒没有完全从光电导体上去除,导致清洁困难,此处,光电导体在其轴方向具有调色剂的带状图形。清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.12。
随后,同样的清洁评价在低温和低湿度条件下进行,即温度10℃和相对湿度15%。在整个光电导体的表面发生清洁困难。由于此原因,清洁之后未进行光学反射密度或残留的调色剂浓度的测量。
(实施例B-6)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-2相同的条件下进行,除了清洁刮板的刮板架末端部到其边缘的长度为9.5mm,其对光电导体的接触压力设定为0.15N/cm,清洁角设定为82°。
清洁刮板的末端表面位移量为110μm。
如上所述,进行清洁能力的评价,在光电导体的轴方向上,调色剂颗粒几乎完全从光电导体上去除,清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据光反射密度表示为0.02。
(对比例B-4)
清洁刮板清洁能力的评价在实施例B-1相同的条件下进行,除了使用的聚氨酯橡胶部分具有的弹性特性为:硬度78度,回弹性25%和损耗角正切峰温度为5℃,清洁刮板对光电导体的接触压力设定为0.5N/cm,清洁角设定为70°,使用调色剂B代替调色剂A。
清洁刮板的末端表面位移量为410μm。
该评价中,在光电导体上观察到几个调色剂图形带,清洁之后残留的调色剂颗粒的浓度根据平均光反射密度表示为0.13,因此导致差的清洁能力。
(实施例B-7)
具有与实施例A-1制备的同样规格的清洁刮板更改成可以安放在彩色打印机(IPSio Color 8000,由RICOH Co.,Ltd.制造)的黑色状态上,用于实际机器中清洁能力的评价。
注意,该实施例中使用调色剂A,如同实施例B-1中使用。
在该光电导体充电中使用辊充电系统,其中该系统使用直流电成分叠加在交流电成分上的电压。该辊充电系统与本发明的清洁刮板一起使用。这种情况下,在打印500张之后,没有在输出纸张上观察到由于清洁困难引起的异常图像问题,并且在充电辊上很少调色剂污点。
同时,具有与对比例B-2制备的同样规格的清洁刮板更改成可以安放实际机器上,同样评价该清洁刮板的清洁能力。在打印500张之后,观察到大量调色剂带环绕在光电导体的表面中心,作为调色剂逃逸发生的结果,在充电辊上出现一些调色剂污点,其形状对应于那些调色剂带。
Claims (32)
1、一种成像方法,包括:
在光电导体上形成静电潜像;
使用调色剂显影静电潜像以形成可视图像;
转印该可视图像到记录介质上;
定影该转印的可视图像到记录介质上;和
利用清洁刮板去除残留在光电导体上的调色剂颗粒,
其中,该调色剂包括外部添加剂,且该调色剂具有0.94或更大的平均圆度,和
其中,清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,且该清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
2、根据权利要求1的成像方法,其中该外部添加剂包括直径10nm~20nm的颗粒加上直径200nm~300nm的颗粒,该外部添加剂的初级颗粒具有数均粒径为20nm~100nm
3、根据权利要求1的成像方法,其中该清洁刮板的硬度为75度或更小。
4、根据权利要求1的成像方法,其中该清洁刮板的突出量为6.0mm或更大。
5、根据权利要求1的成像方法,其中该清洁刮板的厚度对突出量的比为1∶3~1∶5。
6、根据权利要求1的成像方法,其中在该光电导体操作和非操作之间的清洁刮板末端表面的位置差为300μm或更小。
7、根据权利要求1的成像方法,其中该清洁刮板在25℃具有60%~75%的回弹性,在拉伸和粘弹性的测量中,损耗角正切(tanδ)峰温度为5℃或更小。
8、根据权利要求1的成像方法,其中清洁角为80°~85°,该清洁角是由沿光电导体轴向切削的清洁刮板表面与光电导体表面在清洁刮板与光电导体接触点处形成的角。
9、根据权利要求1的成像方法,其中该清洁刮板为反向刮板,该刮板接触光电导体且其接触光电导体的末端部指向光电导体旋转的相反方向。
10、根据权利要求1的成像方法,其中调色剂具有体均粒径为7μm或更小。
11、根据权利要求1的成像方法,其中满足关系R/4<σ<R,此处R是外部添加剂初级颗粒的数均粒径,σ是R的标准偏差,和
其中,外部添加剂的SF-1和SF-2各自为100~130和100~125。
12、根据权利要求1的成像方法,其中光电导体包括含有氧化铝颗粒和氧化钛颗粒之一的保护层。
13、根据权利要求11的成像方法,其中该保护层包括电荷传输材料。
14、根据权利要求1的成像方法,其中光电导体表面的摩擦系数为0.3或更小。
15、一种成像装置,包括:
光电导体;
静电潜像形成单元,其设置成在光电导体上形成静电潜像;
显影单元,其设置成使用调色剂显影该静电潜像以形成可视图像;
转印单元,其设置成转印该可视图像到记录介质上;
定影单元,其设置成定影该转印的可视图像到记录介质上;
清洁单元,其设置成利用清洁刮板去除残留在该光电导体上的调色剂颗粒,
其中该调色剂包括外部添加剂,该外部添加剂包括直径10nm~20nm的颗粒加上直径200nm~300nm的颗粒,外部添加剂的初级颗粒具有数均粒径为20nm~100nm,该调色剂具有0.94或更大的平均圆度,和
其中,清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,该清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
16、根据权利要求15的成像装置,其中在光电导体操作和非操作之间的清洁刮板末端表面的位置差为300μm或更小。
17、根据权利要求15的成像装置,其中静电潜像形成单元包括安装成接触或靠近光电导体的充电器。
18、根据权利要求17的成像装置,其中对该充电器施加直流电成分叠加在交流电成分上的电压,由此对光电导体充电。
19、一种处理盒,包括:
光电导体;
显影单元,其设置成使用调色剂显影形成于光电导体上的静电潜像以形成可视图像;
清洁单元,其设置成利用清洁刮板去除残留在该光电导体上的调色剂颗粒,
其中该调色剂包括外部添加剂,且该调色剂具有0.94或更大的平均圆度,和
其中,清洁刮板在23℃具有60%或更大的回弹性,且清洁刮板对光电导体的接触压力为0.2N/cm或更小。
20、根据权利要求19的处理盒,其中,该外部添加剂包括直径10nm~20nm的颗粒加上直径200nm~300nm的颗粒,外部添加剂的初级颗粒具有数均粒径为20nm~100nm,
21、根据权利要求19的处理盒,其中该清洁刮板硬度为75度或更小。
22、根据权利要求19的处理盒,其中清洁刮板突出量为6.0mm或更大。
23、根据权利要求19的处理盒,其中清洁刮板厚度对突出量的比为1∶3~1∶5。
24、根据权利要求19的处理盒,其中在光电导体操作和非操作之间的清洁刮板末端表面的位置差为300μm或更小。
25、根据权利要求19的处理盒,其中清洁刮板在25℃具有60%~75%的回弹性,在拉伸和粘弹性的测量中,损耗角正切(tanδ)峰温度为5℃或更小。
26、根据权利要求19的处理盒,其中清洁角为80°~85°,该清洁角是由沿光电导体轴向切削的清洁刮板表面与光电导体表面在该清洁刮板与光电导体接触点处形成的角。
27、根据权利要求19的处理盒,其中清洁刮板为反向刮板,该刮板接触光电导体且其接触光电导体的末端部指向光电导体旋转的相反方向。
28、根据权利要求19的处理盒,其中该调色剂具有体均粒径为7μm或更小。
29、根据权利要求19的处理盒,其中满足关系R/4<σ<R,此处R是外部添加剂初级颗粒的数均粒径,σ是R的标准偏差,和
其中,外部添加剂的SF-1和SF-2各自为100~130和100~125。
30、根据权利要求19的处理盒,其中光电导体包括含有氧化铝颗粒和氧化钛颗粒之一的保护层。
31、根据权利要求30的处理盒,其中保护层包括电荷传输材料。
32、根据权利要求19的处理盒,其中该光电导体表面的摩擦系数为0.3或更小。
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