專利名稱：圖象形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以在對圖象承載組件，如感光組件上的圖象進(jìn)行顯影的同時，清潔該圖象承載組件的圖象形成設(shè)備。它可用于復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等等。
現(xiàn)有的許多圖象形成裝置都采用的是電子照相系統(tǒng)。在現(xiàn)有圖象形成裝置中，用不同的方式在電導(dǎo)材料構(gòu)成的感光組件上形成靜電潛象，并且用調(diào)色劑對形成的靜電圖象進(jìn)行顯影，顯現(xiàn)調(diào)色劑圖象。然后，把調(diào)色劑圖象轉(zhuǎn)印到適合的轉(zhuǎn)印材料上，諸如紙。再用加熱、加壓等方法把轉(zhuǎn)印好的圖象定影在轉(zhuǎn)印材料上，進(jìn)而產(chǎn)生一個復(fù)印件或打印件。圖象轉(zhuǎn)印之后殘留在感光組件上的剩余調(diào)色劑，在清潔步驟中被從該組件上除去。
通常地，在清潔步驟中采用的清洗方法，使用了刮片、毛刷、輥等工具。這些清洗方法都是把剩余調(diào)色劑機(jī)械地刮入一個調(diào)色劑廢料盒中，或擋住剩余的調(diào)色劑以使其落入調(diào)色劑廢料盒。也就是，把刮片、毛刷、輥等壓在感光組件表面上，將隨之產(chǎn)生一些問題。比如，當(dāng)清潔組件在其上作用時，將會磨損感光組件，其結(jié)果是，感光組件的壽命要縮短。
另一方面，從記錄裝置方面而論，清潔裝置的存在必然會增加記錄裝置的尺寸，影響記錄裝置小型化的效果。而且，從生態(tài)學(xué)的角度和調(diào)色劑利用率的角度來講，需要一種不產(chǎn)生調(diào)色劑廢料的系統(tǒng)。
比如，日本專利申請公開133,573/1984，203,182/1987，133,179/1988，20,587/1989，51,168/1990，302,772/1990，2,287/1993，2,587/1993，53,482/1993，61,383/1993，等等公開了稱之為即時(與顯影并行)清潔系統(tǒng)(或無清潔系統(tǒng))的現(xiàn)有技術(shù)。
但是，象這些專利申請中所公開的即時清潔系統(tǒng)都使用了反向顯影法，其中調(diào)色劑與感光組件的電荷極性相同。而且，從原理上講不能把即時清潔系統(tǒng)用到現(xiàn)有的復(fù)印機(jī)等設(shè)備中，這些設(shè)備都是模擬型的，且采用普通顯影方式。
而且，當(dāng)用激光器或發(fā)光二極管陣列作為曝光裝置時，從原理上講，不能把現(xiàn)有的即時清潔系統(tǒng)用于所謂″反向掃描″過程中，對在該過程中構(gòu)成背景的區(qū)域進(jìn)行曝光。
因而，需要一種甚至可用于采用普通顯影方式的系統(tǒng)中的即時清潔系統(tǒng)，其中調(diào)色劑電荷的極性與感光組件電荷的極性相反。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種圖象形成設(shè)備，該裝置采用了普通顯影方式，且能進(jìn)行即時清洗處理。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠防止刮傷圖象承載組件的圖象形成設(shè)備。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種小型化的圖象形成設(shè)備。
本發(fā)明的這些及其他的目的、特征和優(yōu)點將通過下述結(jié)合附圖而描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，更為清楚明了。


圖1是感光組件構(gòu)造的局部剖面圖。
圖2是表示充電輥上所加電壓Va與感光組件電荷電位Vd之間關(guān)系的曲線圖。
圖3是電子照相裝置主體的示意圖。
圖4是表示充電控制輥上所加電壓Vc與感光組件電荷電位Vd之間關(guān)系的曲線圖。
圖5是另一個電子照相裝置的主體示意圖。
圖6是表示感光組件充電特性的曲線圖。
圖7是表示另一個感光組件充電特性的曲線圖。
圖8是一個過程時序圖。
圖9是另一個電子照相裝置的主體示意圖。
圖10是用于評價重象的影象圖案。
圖11是用于評價調(diào)色劑電荷特性的裝置示意圖。
圖12是另一個電子照相裝置的主體示意圖。
圖13是又一種電子照相裝置的主體示意圖。
圖14是圖13所示充電組件的側(cè)視圖。
圖15是又一個電子照相裝置的主體示意圖。
首先，為了解釋為什么在逆顯影過程中調(diào)色劑電荷極性與感光組件電荷的極性是相同的，將對照本發(fā)明的一個實施例描述一下現(xiàn)有的系統(tǒng)。
當(dāng)即時清潔系統(tǒng)被用于逆顯影過程時，一個直流電流，或一個含有交流成份的偏壓，在顯影期間，或者顯影預(yù)備或后序過程中，被加在作為顯影劑運(yùn)載組件的顯影套筒上，而且其電位是受控的，以使在圖象被顯影的同時，把感光組件上轉(zhuǎn)印過后剩余的調(diào)色劑，從其不應(yīng)存在的區(qū)域內(nèi)清除掉。在此情況下，主要考慮的因素是電子照相過程的每個步驟中感光組件上調(diào)色劑的帶電極性，和感光組件上調(diào)色劑的量。例如，在采用帶負(fù)電極性感光組件和帶負(fù)電極性調(diào)色劑的電子照相過程中，當(dāng)用帶正電的轉(zhuǎn)印裝置把調(diào)色劑象轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上時，剩余調(diào)色劑的電荷極性可正可負(fù)，這取決于所加電壓，轉(zhuǎn)印材料(厚度、電阻、介電常數(shù)不同等等)、圖象大小等方面的關(guān)系。
但是，當(dāng)可充負(fù)電的感光組件由負(fù)的電暈簇射或負(fù)的放電方式進(jìn)行充電時，則不僅感光組件的表面被均勻地充電，而且剩余的調(diào)色劑也被均勻地充上負(fù)電，既便在轉(zhuǎn)印過程中剩余調(diào)色劑極性可能已轉(zhuǎn)為正極性也是如此。其結(jié)果是，帶負(fù)電的剩余調(diào)色劑留在了感光組件表面具有與不應(yīng)粘附調(diào)色劑的原件亮部相對應(yīng)電位的區(qū)域上，而沒有留在感光組件表面上有與應(yīng)該粘附調(diào)色劑的原件暗部相對應(yīng)電位的區(qū)域上。這是因為，在顯影電場的作用下，暗部電位區(qū)域上的調(diào)色劑被吸到用作調(diào)色劑運(yùn)載組件的顯影套筒上了。
當(dāng)使用感光組件帶負(fù)電極性的未經(jīng)改進(jìn)的普通顯影方式時，采用帶正電極性的調(diào)色劑。但是在此情況下，當(dāng)用負(fù)的電暈簇射或放電法對感光組件充電時，進(jìn)入顯影狀態(tài)的剩余調(diào)色劑全都被充上負(fù)電。而且會出現(xiàn)剩余調(diào)色劑離開暗部而留在亮部，制出完全無用圖象的現(xiàn)象。另一方面，一般來講即時清潔系統(tǒng)僅適合于逆顯影方式。
本發(fā)明的發(fā)明人在廣泛研究與實驗之后，發(fā)明了一種可適用于普通顯影法的即時清潔系統(tǒng)。這種即時清潔系統(tǒng)是通過插入一個充電控制步驟而實現(xiàn)的，在其中，第一充電裝置工作步驟完成之后，用接觸或非接觸式的充電組件作為第二充電裝置，對充電進(jìn)行控制，下文將說明這種即時清潔系統(tǒng)。
進(jìn)行充電控制的一個實際方法就是讓充電控制組件接觸或直接靠近已充電的感光組件，以獲得所需的電位，刷、輥、刮片等等均可以用作充電控制組件，其電阻值在介質(zhì)范圍內(nèi)應(yīng)屬低的一種。
另一方面，還會有這種現(xiàn)象當(dāng)有充電控制組件存在時，在充電組件將感光組件充電到Vd之后，感光組件的表面電壓會由于充電控制組件與感光組件表面之間出現(xiàn)的放電而發(fā)生改變。即在感光組件表面獲得必要的電位同時，通過選擇Vd和Vc的合適值，可使留在感光組件表面上的調(diào)色劑獲得所需的電荷極性。
根據(jù)上述機(jī)理，當(dāng)采用電位受控的介質(zhì)電阻組件作為充電控制組件時，感光組件(表面電位Va)與充電控制組件所加電壓Vc之間會放電，要到兩組件之間電位差降至熄滅電壓時才結(jié)束。盡管放電熄滅電壓取決于感光組件的厚度、介質(zhì)常數(shù)、電阻，和充電控制組件的電阻、介質(zhì)常數(shù)等諸多因素，但只要下式得到滿足，調(diào)色劑的充電將可以由充電控制組件控制|Vd-Vc|＞|Vth|(Vth放電熄滅電壓或放電啟始電壓)但是，當(dāng)采用普通顯影法時，為了用充電控制組件僅讓調(diào)色劑極性反轉(zhuǎn)，而不改變感光組件電位Vd的極性，則必須滿足下列公式。在此應(yīng)說明本實施例所述的電位是相對于感光組件導(dǎo)電基層部分而言的。
|Vd|＞|Vc|在此情況下，充電控制組件的充電控制過程完成之后，該充電控制組件把感光組件的電位保持在相對于感光組件的導(dǎo)電基層部分為Vth＋Vc的值，它可作為感光組件上的暗區(qū)電位；而感光組件上剩余調(diào)色劑的電位是與感光組件的極性相反的，從而使即時清潔系統(tǒng)與普通顯影方式共用。
前述機(jī)理的詳細(xì)說明將參考圖2，3和4進(jìn)行描述。
用電源302為作為第一充電裝置的充電輥301提供直流電壓Va，從而使感光組件305的表面均勻充電(有Vd的電位)。與充電控制輥303相連接的電源304為第二充電裝置的充電控制輥303施加一個電壓Vc。對此，電源302和304所加電壓(Va和Vc)與電位計306和307所測出的電位之關(guān)系將表述如下。
首先，感光組件305由充由輥301充電，并用電位計306測得所充電荷的電位。圖2表示了該充電特性。在施加電壓Va超過充電啟始電壓Vth之后，所加電壓Va與電位Vd之間關(guān)系變成了線性關(guān)系，且由下式表示Vd＝Va－Vth當(dāng)充電輥301上加有直流電壓Va1時，則在電位計306處測得的感光組件305的電位為Vd1。
圖4表示了感光組件305的電位Vd，它是在根據(jù)上述充電特性，改變加在系統(tǒng)中充電控制組件303上電壓Vc的時候由電位計307測出的；標(biāo)記Va1代表加到充電輥301上的電壓。對于由電位計307測得的感光組件305電位Va的絕對值來說，當(dāng)點(Vd1－Vth)左側(cè)電壓Vc下降時，該電位隨之下降；在點(Vd1－Vth)與點(Vd1＋Vth)之間該電位不變，而在點(Vd1＋Vth)的右側(cè)該電位增加。另一方而，只有當(dāng)充電輥301所賦的電位Vd，與充電輥303上所加電壓Vc之間的電壓差大于等于Vth時，感光組件305與充電輥303之間才會發(fā)生放電，并改變感光組件305的電位。
參考圖4，顯然點(Vd1－Vth)左邊范圍內(nèi)的Vd絕對值由電荷控制輥303降低了。另一方面，可以料想，極性與充電控制輥303加到充電組件上的電壓極性相反的感光組件305特要放電，且這一放電現(xiàn)象控制著感光組件上剩余調(diào)色劑的極性；正極放電控制感光組件上剩余調(diào)色劑使其電荷極性與感光組件305的電荷極性相反，當(dāng)Vc＜Vd1－Vth時，感光組件305在充電輥303的控制下穩(wěn)定之后，感光組件305的電位變?yōu)閂c＋Vth。在此應(yīng)注意，本實施例中充電輥301和303的介電常數(shù)和電阻相同。
在上述方法中，感光組件和其上的剩余調(diào)色劑電荷極性由兩個或多個組件控制。而且電源的數(shù)量必須與控制組件的數(shù)量相匹配，但是由于存在著充電啟始電壓Vth，轉(zhuǎn)印步驟后留下的調(diào)色劑電荷極性可以由直接接地充電控制組件(Vc＝0)來控制，這是此系統(tǒng)的重要特點。換句話說，盡管使用了兩個或多個組件，只須有一個電源。致使該系統(tǒng)成本較低。比如，當(dāng)Vth為-550V時，將感光組件初始充電到-700V的電位，然后用接地的充電輥303將該-700V的電位調(diào)節(jié)到-550V。
作為具體裝置的另一個實施例，電暈放電裝置可作為第一充電裝置使用，但考慮到電暈放電裝置產(chǎn)生臭氧并需要臭氧過濾器的情況，前述的與感光組件相接觸的充電裝置作為第一充電裝置，可說是優(yōu)選的裝置。而且，充電餛303可以由非?？拷泄饨M件但又不接觸的充電組件來代替。在此情況下，充電組件與感光組件的間隙最好不大于500μm。
對本發(fā)明所采用的顯影方法類型沒有特殊的限制，但是那些在作為顯影劑運(yùn)載組件顯影套筒上的調(diào)色劑與感光組件表面相接觸的方法可優(yōu)先選用。當(dāng)磁刷顯影法與兩組份顯影劑共用時，鐵氧體，鐵礦砂，鐵粉等可作為載體；其上可涂覆丙烯酸樹脂，硅酮樹脂，氟化樹脂等等。在此情況下，感光組件與顯影套筒之間的電位差通過在顯影套筒上加一直流電流或一含有交流成份的偏壓來進(jìn)行控制，按照此方法，在顯影過程中，或者顯影前后過程中，調(diào)色劑不會從顯影套筒轉(zhuǎn)移到感光組件表面區(qū)域中該調(diào)色劑不必粘附的區(qū)域上，而顯影套筒則把剩余調(diào)色劑從感光組件的表面上回收。
這種方法的主要參數(shù)是電子照相每一步驟中感光組件調(diào)色劑的帶電量和其極性。比如，在采用充負(fù)電感光組件和充正電調(diào)色劑的電子照相法中轉(zhuǎn)印步驟中，當(dāng)帶負(fù)電的顯影圖象被轉(zhuǎn)印裝置轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上時，由于所加電壓、轉(zhuǎn)印材料諸因素(厚度、電阻、介電常數(shù)等等)關(guān)系的原因，剩余調(diào)色劑從正極性變?yōu)樨?fù)極性。
但是，當(dāng)?shù)谝怀潆娧b置對帶有負(fù)極性的感光組件充電時，轉(zhuǎn)印步驟之后其極性可能為正的感光組件及剩余調(diào)色劑，都被負(fù)的電暈簇射或放電均勻地充上負(fù)電。根據(jù)本發(fā)明，感光組件的表面電位，可用第二充電裝置即充電控制組件進(jìn)行控制，以使感光組件的表面電位調(diào)整到并保持在一個所需的負(fù)電平上，甚至已均勻充上負(fù)電的剩余調(diào)色劑極性變成正的。在此情況下，感光組件所需的負(fù)電平是這樣一個電平，即帶有對應(yīng)于原件暗部電平區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑，變成正極性并留在調(diào)色劑應(yīng)該粘附的該處，而對應(yīng)于調(diào)色劑不應(yīng)粘附的原件亮部區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑，由于顯影電場的作用而被吸到調(diào)色劑運(yùn)載組件上沒有留在該區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明也可用單組份磁性，或者非磁性顯影劑。在此情況下，調(diào)色劑被涂在一個金屬套筒、被覆套筒、彈性輥等等之上，并立即被放在靠近感光組件表面僅有一微小間隙的地方，或者與感光組件表面相接觸地放置。在顯影劑運(yùn)載組件上加一直流電流或交流電壓。在此情況下，無論調(diào)色劑是否是磁性的，產(chǎn)生一個力把調(diào)色劑從感光組件表面上不應(yīng)粘附調(diào)色劑的區(qū)域內(nèi)吸出是必須要做的。
而且，本發(fā)明可以用于另一種顯影方式，其中涂在彈性輥等表面上的單組份顯影劑(調(diào)色劑)與感光組件表面相接觸。此時，用感光組件與接觸其表面的彈性輥之間保持的電場，對交接處的調(diào)色劑進(jìn)行即時清除；而且，為了在感光組件表面與作為調(diào)色劑運(yùn)載組件的彈性輥之間的狹縫中產(chǎn)生電場，必須讓彈性輥表面保持一定的電位或者迅速下降。這可以通過控制彈性輥的彈性橡膠使其電阻落入中間阻值范圍內(nèi)，以阻止感光組件與彈性輥之間的電流流動實現(xiàn)，或者通過在一導(dǎo)電輥的表面上加一薄層電絕緣材料來實現(xiàn)。而且，導(dǎo)電輥可以覆上一導(dǎo)電樹脂套筒。面朝感光組件的導(dǎo)電輥表面涂有電絕緣材料，也可以覆上一電絕緣套筒；而導(dǎo)電輥背離感光組件的表面則有一導(dǎo)電層。
當(dāng)采用與單組份顯影劑對應(yīng)的接觸顯影法時，其上載有調(diào)色劑的輥表面，和感光組件表面可以沿相同的方向或相反的方向運(yùn)動。當(dāng)它們沿相同方向運(yùn)動時，輥表面速度與感光組件表面速度之比最好不小于100％。當(dāng)其低于100％時，象質(zhì)變劣。前述的表面速度比越高，送至顯影位置的調(diào)色劑量越多，調(diào)色劑粘附到或脫離潛象的頻率越高。換言之，調(diào)色劑在其不應(yīng)粘附的區(qū)域剝落，而粘附到其應(yīng)粘區(qū)域的頻率增高，可獲得忠實于潛象的圖象。
就即時清潔方面而言，顯然有以下效果粘在感光組件上的轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑，由于感光組件和顯影輥之間的表面速度差、可從感光組件上被機(jī)械地分離下來，然后分離下來的剩余調(diào)色劑由電場回收。因此，圓周速度比越高，對剩余調(diào)色劑的回收越有利。
下面將參考實施例說明第一充電裝置的充電組件和第二充電裝置的充電控制組件的結(jié)構(gòu)、材料和制作方法。
當(dāng)充電組件采取輥或刮片的形式，它們可由鐵、銅、不銹鋼等金屬材料，或者由其中含有碳、金屬、金屬氧化物等成份的樹脂等材料構(gòu)成。它們可被做成棒狀或片狀。
對于彈性輥的結(jié)構(gòu)來講，它包括導(dǎo)電基礎(chǔ)部分；以及疊在基礎(chǔ)部分之上的彈性層、導(dǎo)電層和電阻層。對于輥的彈性層材料而言，可以用下述材料橡膠或泡沫材料，如氯丁二烯橡膠，異戊二烯橡膠，EPDM橡膠，聚氨酯橡膠，環(huán)氧樹脂橡膠，異丁烯橡膠；和熱塑性彈性材料，如熱塑性的苯乙烯-丁二烯彈性體，熱塑性的聚氨酯彈性體，熱塑性的聚酯彈性體，熱塑性的醋酸乙二乙烯酯彈性體，等等。對導(dǎo)電層來說，其材料應(yīng)選用體電阻率不大于107Ω·cm的，最好不大于106Ω·cm的材料；比如沉積金屬的薄膜、摻有導(dǎo)電微粒的樹脂、導(dǎo)電樹脂等等。更具體地講，沉積金屬的薄膜可以是鋁、銦、鎳、銅、鐵等的沉積薄膜，而摻有導(dǎo)電材料的樹脂，可以是尿烷、聚酯、醋酸乙烯酯一氯乙烯共聚物，和聚甲基丙烯酸甲酯，其中摻入了碳、鋁、鎳、氧化鈦等導(dǎo)電微粒。
作為導(dǎo)電樹脂，可以是含第四級銨鹽的聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯基苯胺、聚乙烯基比咯，聚二乙炔，聚乙亞胺等。電阻層有106～1012Ω·cm的體電阻率，摻有導(dǎo)電微粒的半導(dǎo)體樹脂和絕緣樹脂也可選用。作為半導(dǎo)體樹脂，可以用乙基纖維素，硝化纖維素，甲氧基甲基尼龍，共聚型尼龍，聚乙烯醇，干酪素等等。摻有導(dǎo)電顆粒的樹脂，可以是電絕緣樹脂，如尿烷、聚酯，乙烯醚一氯乙烯共聚物，或者聚甲基丙烯酸甲酯，其中可摻入導(dǎo)電材料微料，如碳、鋁、氧化銦，氧化鈦等。
當(dāng)用毛刷作充電控制組件時，導(dǎo)電材料被摻入普通的毛刷纖維中以調(diào)節(jié)其電阻。在此情況下，可以使用公知的纖維；如尼龍纖維，丙烯酸系纖維，人造絲纖維，聚碳酸酯纖維，和聚酯纖維。
作為導(dǎo)電材料，可采用公知的導(dǎo)電材料如金屬銅、鎳、鐵、鋁、金和銀；金屬氧化物如氧化亞鐵、氧化鋅、氧化錫、氧化銻，和氧化鈦；以及導(dǎo)電粉末如碳黑。對這些導(dǎo)電顆粒可進(jìn)行表面處理，如果需要，可賦予它們疏水性或改變它們的電阻。在選擇導(dǎo)電材料時，應(yīng)該考慮在纖維材料中的擴(kuò)散能力和生產(chǎn)率。就毛刷的具體結(jié)構(gòu)而言，最好其纖維的粗度為1-20支(纖維直徑10～500μm)；纖維長度1～15mm；纖維密度為每平方英寸10,000～300,000根纖維(1.5×107/m2～4.5×108/m2)。
根據(jù)本發(fā)明的需要，感光組件的表面要具有脫模性。而且能大大地減少轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的量，這樣可以構(gòu)成一種裝置，在其中顯影過程幾乎沒有亮部阻滯調(diào)色劑的麻煩。
當(dāng)感光組件表面主要由高聚物粘合劑構(gòu)成時，本發(fā)明將很有效；如當(dāng)在無機(jī)材料如硒或非晶硅等構(gòu)成的感光組件上主要用樹脂材料形成一保護(hù)薄膜時；當(dāng)分功能有機(jī)感光組件具有一個由電荷轉(zhuǎn)移材料和樹脂構(gòu)成的作為電荷轉(zhuǎn)移層用的表面層時；或者當(dāng)前述的保護(hù)層形成在分功能有機(jī)感光組件表面上時。為前述表面賦予脫模性的方法，有以下方法(1)僅用低表面能的樹脂形成膜層的方法，(2)附加賦予阻水性和親油性的方法，以及
(3)摻入粉狀的高脫模性材料的方法。
比如，在方法(1)中，含氟原子團(tuán)，含硅原子團(tuán)或其他原子團(tuán)被插入到樹脂的結(jié)構(gòu)中。方法(2)中，添加表面活化劑等材料。而方法(3)，則可摻入氟化物如聚四氟乙烯，聚氟亞乙烯，和氟碳化合物的粉末。其中聚四氟乙烯尤為適宜。在本發(fā)明中，優(yōu)選摻入(3)的氟化樹脂脫模粉。
帶有含上述粉末表面層的感光組件，可以通過用摻有上述粉末的粘合樹脂形成一表面而制作出來。在主要由樹脂材料構(gòu)成有機(jī)感光組件的情況下，不一定要單獨(dú)形成表面層；但必須在有機(jī)感光組件的外緣部分摻入該粉末。
摻入表面層的粉末量，最好占表面層總重量的1～60％，更為優(yōu)選的是2～50Wt％。當(dāng)添加量小于等于1Wt％時，剩余調(diào)色劑不能很好地減少。換言之，剩余調(diào)色劑的清除效率不高，不能有效地清除重影。當(dāng)添加量超過60Wt％時，薄膜的強(qiáng)度要降低，而且可以透進(jìn)感光組件的光量要大大下降，這是不希望出現(xiàn)的結(jié)果。從象質(zhì)考慮粉末顆粒的直徑，優(yōu)選的不大于1μm，更為優(yōu)選的不大于0.5μm。當(dāng)顆粒直徑大于等于1μm時，入射到感光組件上的光要被散射，邊緣銳度將受損害。而且顆粒直徑大于等于1μm也不適于實用。
下文將參考圖1描述本發(fā)明的感光組件305的優(yōu)選實施例。
導(dǎo)電基底305a由金屬鋁或不銹鋼、塑料，或紙的圓筒或薄膜構(gòu)成。當(dāng)采用塑料或紙時，其外表面?zhèn)雀采箱X合金，氧化銦錫合金等材料的導(dǎo)電層305b，或者采用含導(dǎo)電聚合物的塑料。當(dāng)采用紙或塑料時，也可以摻入導(dǎo)電顆粒。
在導(dǎo)電基底305a上，可以加一涂覆底層305c，以改進(jìn)對感光層的粘結(jié)性或涂覆特性，保護(hù)基底305a，掩蓋住基底305a的缺陷，便于電荷自基底305a充入，保護(hù)感光層不受電損傷等等。涂覆底層305c由聚乙烯醇、聚-N-乙烯咪唑，聚乙烯氧化物，乙基纖維素，甲基纖維素，硝基纖維素，乙烯，丙烯酸共聚物，聚乙烯丁縮醛，酚醛樹脂，干酪素，聚酰胺，共聚型尼龍，動物膠，明膠，聚尿烷，氧化鋁等等構(gòu)成。其膜厚度一般選在0.1～10.0am范圍內(nèi)，更優(yōu)選為0一～3.0μm。
電荷發(fā)生層305d通過涂覆適合的粘合劑而構(gòu)成，在其中有經(jīng)沉積或其他方法摻入的電荷發(fā)生材料。在此情況下，電荷發(fā)生材料是偶氮顏料，酞花青顏料，靛青顏料，芘顏料，苯醌顏料，SUKUW ARILIUM染料，吡喃鎓鹽，硫代吡喃鎓鹽，三苯甲烷染料，硒，非晶硅等等。粘合劑可以從廣泛的粘合樹脂中選擇聚碳酸酯樹脂，聚酯樹脂，聚乙烯丁縮醛樹脂，聚苯乙烯，丙烯酸類樹脂，甲基丙烯酸類樹脂，酚醛樹脂，硅樹脂，環(huán)氧樹脂，聚乙烯醋酸酯樹脂，等等。電荷發(fā)生層305中粘合劑的含量應(yīng)選為不大于80t％，0～40wt％更適宜。電荷發(fā)生層305d的厚度應(yīng)選為不大于5.00μm，0.05～2.00μm更適宜一些。
電荷轉(zhuǎn)移層305c的作用是接受來自電荷發(fā)生層305d的電荷載流子，并將其轉(zhuǎn)移。該電荷轉(zhuǎn)移層305e通過把電荷轉(zhuǎn)移材料溶解于溶劑中再涂覆上此溶液而構(gòu)成，必要時可同時溶入粘合樹脂到該溶液中。該層厚度一般定在5～40μm的范圍內(nèi)。由荷轉(zhuǎn)移材料有多環(huán)芳香族化合物，在其主鏈上含有聯(lián)二苯，并三苯，嵌二萘，菲等等；環(huán)狀化合物如吲哚，咔唑，惡二唑，吡唑啉等等；以及腙化合物，苯乙烯化合物，硒，硒一碲，非晶硅，硫化鎘等等。
摻有這些電荷轉(zhuǎn)移材料的粘合樹脂有樹脂類如聚碳酸樹脂，聚酯樹脂，聚甲基丙烯酸酯，聚苯乙烯樹脂，丙烯酸樹脂，聚酰胺樹脂；光電導(dǎo)有機(jī)聚合物如聚-N-乙烯咔唑或聚乙烯蒽。
感光組件的極性可正可負(fù)。當(dāng)感光組件為可充正電的疊層型組件時，其疊層依次疊摞著電荷發(fā)生層和電荷轉(zhuǎn)移層；或者該疊層可依次疊有空穴載流子化合物構(gòu)成的電荷轉(zhuǎn)移層和電荷發(fā)生層?？沙湄?fù)電的感光組件也可以用相同的疊層。
而且，可以用樹脂保護(hù)層作為表層。該保護(hù)層的樹脂有聚酯，聚碳酸酯，丙烯酸樹脂，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂等等。這些樹脂可單獨(dú)與硬化劑混合使用，或者兩種或多種與其硬化劑混合使用。
而且，可以在樹脂保護(hù)層中摻入導(dǎo)電材料的微細(xì)顆粒。這種導(dǎo)電材料具體可以是，金屬，金屬氧化物等等。更具體地講下述微粒更為適宜氧化鋅，氧化鈦，氧化錫，氧化銻，氧化銦，氧化鉍，有氧化錫涂層的氧化鈦，有氧化錫涂層的氧化銦，有銻涂層的氧化錫，氧化鋯等等。這些材料可以單獨(dú)使用，或者兩種或多種混合使用。一般來說，當(dāng)顆粒摻入保護(hù)層中時，其顆粒直徑應(yīng)該比入射光的波長小，為的是防止摻雜的顆粒對入射光的散射。而且，根據(jù)本發(fā)明摻入保護(hù)層中顆粒的直徑適宜不大于0.5μm。顆粒在保護(hù)層中的含量適宜占保護(hù)層總重量的2～90Wt％，更優(yōu)選在5～80Wt％范圍內(nèi)。保護(hù)層的厚度適宜為0.1～10.0μm，1.0～7.0μm更佳。
表層可以用噴涂、射線涂覆，或浸涂的方法進(jìn)行摻雜的樹脂溶液涂覆而形成。
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)色劑顆粒的表面適宜用微細(xì)的粉末。
這種細(xì)粉，可采用以下物質(zhì)膠態(tài)二氧化硅，氧化鈦，氧化亞鐵，氧化鋁，氧化鎂，鈦酸鈣，鈦酸鋇，鈦酸鍶，鈦酸鎂，氧化鈰，氧化鋯等等。這些材料可單獨(dú)使用，或兩種或多種混合使用。
本發(fā)明調(diào)色劑用的粘合劑，可以在眾多的已知調(diào)色劑粘合樹脂選用單獨(dú)一種，或兩種或多種組合使用，比如苯乙烯樹脂，聚酯樹脂，丙烯酸樹脂，酚酰樹脂，環(huán)氧樹脂等等。
著色劑可以采用已知無機(jī)或有機(jī)染料，或者無機(jī)或有機(jī)顏料；比如碳黑，苯胺黑，乙炔黑，萘酚黃，漢撒黃，若丹明色淀，茜素色淀，鐵紅，酞菁藍(lán)，陰丹士藍(lán)等等。通常按100份粘合劑對應(yīng)0.5～20份著色劑的比例使用。
此外，尼格染料，第四級銨鹽，金屬水楊酸鹽配合物，金屬鹽，乙酰丙銅等等可以用來控制電荷。
本發(fā)明的調(diào)色劑可以用已知的言法生產(chǎn)。比如，用攪拌器諸如Henschel攪拌機(jī)或球磨機(jī)等把粘合樹脂，石蠟，金屬鹽或金屬鹽配合物，著色劑顏料、染料，磁性材料，電荷控制劑(必要時)以及其他添加劑充分地混合。用加熱捏和機(jī)，諸如熱輥，捏和機(jī)，或擠出機(jī)將該混合物熔化并捏和。然后把金屬化合物，顏料、染料、磁性材料摻入或者溶解到事先熔化的混合物中。冷卻后，固化的混合物經(jīng)粉碎機(jī)分選即獲得所需調(diào)色劑。
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)色劑極性可正可負(fù)。而且調(diào)色劑可以由單組份或兩組份構(gòu)成，可以是磁性的或非磁性的。但是關(guān)鍵在于調(diào)色劑的極性要選擇與感光組件電極性相反的一種。
下文將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。感光組件制造方法的實例1
用直徑Φ為30mm，長為254mm的鋁筒作為感光組件305的基底部件305a。在此基底305a上，用浸漬法依次疊出圖1所示的層狀結(jié)構(gòu)305b～305e，從而制造出感光組件305。
(1)導(dǎo)電涂層主要成份是摻有氧化錫或氧化鈦粉末的酚醋樹脂；厚度15μm。
(2)涂覆底層305c主要成份為變性尼龍，和共聚型尼龍；厚度0.6μm。
(3)電荷發(fā)生層305d主要成份為摻有可吸收長波的鈦氧酞菁顏料的丁醛樹脂；厚度0.6μm。
(4)電荷轉(zhuǎn)移層305e主要成份為聚碳酸酯樹脂(用奧斯特瓦爾德粘度法測得的分子量20,000)，其中按8∶1的重量比溶入了三苯基化合物，并按全部固態(tài)組份的10wt％均勻摻入了聚四氟乙烯粉末(顆粒直徑0.2μm)，層厚度25μm，與水的接觸角95°。
該接觸角是用純水測得的，測量裝置采用了kyoowa表面科學(xué)公司出品的接觸角儀CA-DS。感光組件制造方法的實例2除了不添加聚四氟乙烯之外，用與實施例1相同的方法制造感光組件。其對水的接觸角為74°。顯影劑制作的實施例苯乙烯-丙烯酸樹脂79wt％苯乙烯-丁二烯樹脂10wt％尼格染料 2wt％碳黑 5wt％
聚烯烴 4wt％將上述成份混合之后，用雙軸捏和擠出機(jī)把上述獲得的混合物捏和起來。所得的捏和后混合物經(jīng)冷卻、氣動粉磨機(jī)粉碎，再經(jīng)多級分選機(jī)分選，最后得到粒度大小分布受調(diào)整的調(diào)色劑組成物。然后按1.5wt％的比例在調(diào)色劑中加入陽離子疏水二氧化硅(BET200m2/g)，以制出最后的調(diào)色劑，其重均顆粒直徑為8.2μm。實施例1用一個激光束打印機(jī)(佳能LBP-860)作為電子照相裝置。其處理速度為47mm/sec。
LPB-860處理盒的充電組件使用一個輥件。拆除掉該處理盒中的橡膠清潔刮片，而將一個輥裝配到拆除刮片所留出的位置上。早裝入裝置中的那個輥可以作為第二充電裝置即充電控制輥來用，而新裝入的輥則用作第一充電裝置的充電輥。
接下來參見圖5，光纖509被安置在轉(zhuǎn)印組件506與充電組件511之間的預(yù)定位置處，以在感光組件充電之前對感光組件513進(jìn)行曝光，并在調(diào)色劑和感光組件513電位被調(diào)整之后，對感光組件上對應(yīng)于原件無圖象部分的區(qū)域進(jìn)行曝光。
而且，處理盒的顯影部分被改進(jìn)了；作調(diào)色劑輸送組件用的不銹鋼套筒更換成有中等電阻值的尿烷泡沫膠輥(18mm的直徑)，以作為調(diào)色劑運(yùn)載組件505用，且這個調(diào)色劑運(yùn)載組件505與感光組件513相接觸地放置。在接觸點處，調(diào)色劑運(yùn)載組件505與感光組件513的轉(zhuǎn)動方向相同，而且調(diào)色劑運(yùn)載組件505以感光組件513轉(zhuǎn)動速度150％的轉(zhuǎn)動速度被驅(qū)動轉(zhuǎn)動。
將調(diào)色劑涂于調(diào)色劑運(yùn)載組件505上的裝置，是安置于顯影部分502中的涂覆輥504，它與調(diào)色劑運(yùn)載組件505相接觸。而且，為了使調(diào)色劑運(yùn)載組件505上所涂的調(diào)色劑層均勻，裝配了一個涂有樹脂材料的不銹鋼刮片。
再參見圖5，標(biāo)號501表示一個以激光束為基礎(chǔ)的圖象曝光單元；502為顯影裝置；504為調(diào)色劑供給輥；506為轉(zhuǎn)印輥；及507表示一個轉(zhuǎn)印電源。
電源512提供的電壓Va由充電輥510加到感光組件513上，從而使感光組件513的表面均勻帶電(電位到Vd)。接著，接地的充電控制輥511放置在充電輥510之后?？梢约僭O(shè)，充電控制輥511連接著電壓為0V的電源。電源512所提供的電壓Va與顯影區(qū)內(nèi)該時刻感光組件電位Vd之間的關(guān)系表示在圖6和7之中。
圖6表示了除掉調(diào)色劑充電控制輥511之后，由充電輥510充電的感光組件513的充電特性。當(dāng)所加電壓Va超過充電起始電壓Vth時，可得到與所加電壓Va呈線性關(guān)系的充電特性，且下述關(guān)系式表示出了所加電壓Va與充電電位Va之間的關(guān)系。
Vd＝Va－Vth(充電輥和充電控制輥的Vth都為-550V)圖7表示了一種充電特性，即另一系統(tǒng)中感光組件513的充電電位Vd，在該系統(tǒng)中加上了接地的充電控制輥511(它的電壓為0V)。
該特性表示如下當(dāng)充電輥510上所加電壓滿足|Va|＞2×|Vth|
Vd＝Vth這是一個可獲得與電位相對應(yīng)的穩(wěn)定暗區(qū)，并同時能把轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的電荷極性變成與感光組件電極性相反極性的條件，進(jìn)而下列公式得以滿足|Vd1－Vc|＞|Vth|，|Vd1|＞|Vc|(Vc加在充電控制輥511上的電壓，為的是如前所述用充電控制輥511使轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性變得與感光組件的極性相反；Vd1由充電輥510充電的感光組件電位)而且為了確保轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑極性與感光組件極性相反，需滿足下述條件|Vd1|＞|Vd1－Vth|≥50而且，電子照相裝置是經(jīng)過改進(jìn)的，以適應(yīng)處理盒的改進(jìn)，同時還相應(yīng)地設(shè)立了處理條件。此外，過程時序變成如圖8所示的時序，以便控制常規(guī)顯影過程。
在改進(jìn)的裝置中，記錄圖像的過程包括用作為第一充電裝置的充電輥對感光組件進(jìn)行充電的步驟；改變所有轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性，使之與感光組件的極性相反的步驟；用激光束(后掃描)對對應(yīng)于原象背影部分的區(qū)域進(jìn)行曝光，形成靜電潛象的步驟；將該靜電潛象顯影為調(diào)色劑象的步驟；通過施加有電壓的輥將該調(diào)色劑象轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的步驟。
采用實施例1的生產(chǎn)感光組件方法生產(chǎn)感光組件513，并采用上述實施例中生產(chǎn)顯影劑的方法生產(chǎn)作為顯影劑的調(diào)色劑。用充電輥510對感光組件施加-1300V的電壓后，控制感光組件513的電位，使對應(yīng)暗區(qū)的電位為-550V，對應(yīng)亮區(qū)的電位為-50V。顯影偏壓的電壓為-250V的直流電壓。
采用預(yù)定測試圖案來評價形成的圖象，其中由黑白并行條紋形成的圖案的長度等于感光部件的周長，接下來是半色調(diào)圖案，它是由單點橫線和兩個點橫線交替出現(xiàn)形成的，轉(zhuǎn)印材料采用基準(zhǔn)為75g/m2的普通紙，基準(zhǔn)為130g/m2的紙板，以及懸吊式投影儀的膠片。
重影評價圖案的草圖如圖10所示。用下述方式進(jìn)行評價。采用Macbeth照度計在兩個單印位置測量反射密度，這兩個位置都在感光組件第二次轉(zhuǎn)動形成的復(fù)印部分中，其中的一個位置與由感光組件第一次轉(zhuǎn)動形成的印制部分(黑色印部分)中黑圖象位置相對應(yīng)，而另一個對應(yīng)于感光組件第一次轉(zhuǎn)動形成的印制部分(背景部分)中非黑圖象的位置，然后，根據(jù)這兩個位置反射密度之間的差異進(jìn)行評價。在本實施例中，用Macbeth照度計測量反射密度。
反射密度差＝對應(yīng)于圖象形成位置的反射密度－對應(yīng)于無圖象形成位置的反射密度反射密度差越小，重影性能越好。
除了上述評價以外，還可以進(jìn)行其它評價；用圖象密度，模糊等等來評價圖象的質(zhì)量。
所有結(jié)果示于表1中
表1
用一反射型的照度計(反射計Tc-6S型，由Tokyo Denshoku有限公司生產(chǎn))測量模糊量，更具體地說，測量復(fù)印件白區(qū)的反射密度(最差值為DS)，以及復(fù)印前白紙表面的反射密度(平均反射密度值為Dr)，模糊量定義為(DS-Dr)。實際上，當(dāng)圖象模糊量不大于2％時，該圖象被認(rèn)為是較好的不模糊圖象，當(dāng)模糊量超過5％時，該圖象有不希望的明顯模糊。
對比實施例1除了去掉了調(diào)色劑充電控制輥511以外，本實施例與實施例1相同，按與實施例1相同方式評價本實施例的圖象。在本實施例中，整個復(fù)印表面都有模糊，復(fù)印件絕對不能用，至于重象，由于圖象非常不清楚，以致于不能進(jìn)行測量。
實施例2采用的電子照相裝置與實施例1相同。
在實施例1處理盒中，分別安裝固定的電刷910和911，代替感光組件的充電輥510和電荷控制輥511，充電控制刷與一電源相連。圖9給出了該結(jié)構(gòu)的示意圖。
采用實施例2的生產(chǎn)感光組件方法制造感光組件914，并采用上述實施例生產(chǎn)顯影劑的方法生產(chǎn)顯影劑。當(dāng)采用充電刷910時，感光組件914的Vth為-500V。
用與實施例1相似的方式進(jìn)行圖象評價，電源912的電壓為1200V，電源913的電壓為0V；顯影偏壓為-250V的直流電。此外，暗區(qū)電位為-500V，亮區(qū)電位為-50V，評價結(jié)果如表1所示。
參照圖9，為了檢驗調(diào)色劑電位控制效果，在9a、9b、9c和9d點測量感光組件的極性和調(diào)色劑的極性。結(jié)果如表2所示。從表2可以明顯地看到，曾被電刷910充至-700V的感光組件與電刷911之間出現(xiàn)了放電，使轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性相反，由此該感光組件的電位向正極性一側(cè)移動。因此，能夠滿足同時使用即時清潔方法和常規(guī)顯影過程的條件。
仍參照圖9，參考數(shù)字901表示一激光曝光單元；902代表一顯影裝置；903代表一覆有樹脂的不銹鋼刮片；904代表一調(diào)色劑供料輥；905表示一顯影輥；906表示一轉(zhuǎn)印輥；907表示一轉(zhuǎn)印電源；909表示一預(yù)充電曝光先導(dǎo)纖維；911表示一充電控制刷。
表2
實施例3除了電源913的電壓和顯影偏壓分別變成-100V和-300V以外，本實施例與實施例2相同，按與實施例2相同的方式評價圖象，暗區(qū)電位為-600V，亮區(qū)電位為-50V，結(jié)果如表1所示。
參照圖9，為了檢驗調(diào)色劑電位控制效果，在9a、9b、9c、和9d點檢測感光組件的極性和調(diào)色劑的極性。結(jié)果如表2所示，從表2可以明顯地看到，轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性相反。換句話說，能夠滿足將即時清潔言法與常規(guī)顯影過程一起使用的條件。
實施例4除電源913的電壓和顯影偏壓分別變成+100V和-200V以外，本實施例與實施例2相同，按與實施例2相同的方法對圖象進(jìn)行評價，暗區(qū)電位為-400V，亮區(qū)電位為-50V。結(jié)果如表1所示。
參照圖9，為了檢驗調(diào)色劑電位控制效果，在9a、9b、9c、和9d點檢測感光組件的極性和調(diào)色劑的極性。結(jié)果如表2所示，從表2可以明顯地看到，轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性相反。換句話說，能夠滿足將即時清潔方法與常規(guī)顯影過程一起使用的條件。
對比實施例2除了電源913的電壓和顯影偏壓分別變成-1200V和-300V以外，本實施例與實施例2相同，按與實施例2相同的方式對圖象進(jìn)行評價，暗區(qū)電位為-700V，亮區(qū)電位為-50V。
參照圖9，為了檢驗調(diào)色劑電位控制效果，在9a、9b、9c、和9d點檢測感光組件的極性和調(diào)色劑的極性。結(jié)果如表2所示，從表2可以明顯地看到，轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性相同。換句話說，可能滿足將即時清潔方法與常規(guī)顯影過程一起使用的條件。
圖象密度與模糊量的實際測量值如表1所示，圖象密度低，模糊量就大，使圖象不能使用，至于重象評價方面，由于圖象非常不清楚，以致于不能進(jìn)行測量。
對比實施例3除了電源913的電壓和顯影偏壓分別變成-800V和-300V以外，本實施例與實施例2相同，按與實施例2相同的方式對圖象進(jìn)行評價，暗區(qū)電位為-700V，亮區(qū)電位為-50V。
參照圖9，為了檢驗調(diào)色劑電位控制效果，在9a、9b、9c、和9d點檢測感光組件的極性和調(diào)色劑的極性。結(jié)果如表2所示，從表2可以明顯地看到，轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性相同。換句話說，不能滿足將即時清潔方法與常規(guī)顯影過程一起使用的條件。
圖象密度與模糊量的實際測量值如表1所示，圖象密度低，模糊量就大，結(jié)果使圖象不能使用，至于重象評價方面，由于圖象非常不清楚，以致于不能進(jìn)行測量。
對比實施例4除了電源913的電壓和顯影偏壓分別變成-400V和-300V以外，本實施例與實施例2相同，按與實施例2相同的方式對圖象進(jìn)行評價，暗區(qū)電位為-700V，亮區(qū)電位為-50V。
參照圖9，為了檢驗調(diào)色劑電位控制效果，在9a、9b、9c、和9d點檢測感光組件的極性和調(diào)色劑的極性。結(jié)果如表2所示，從表2中可以明顯地看到，轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性相同。換句話說，不能滿足將即時清潔方法與常規(guī)顯影過程一起使用的條件。
圖象密度與模糊量的實際測量值如表一所示，圖象密度低，模糊量就大，結(jié)果使圖象不能使用，至于重象評價方面，由于圖象非常不清楚，以致于不能進(jìn)行測量。
從上述實施例中可以清楚地看到，根據(jù)本發(fā)明，由于在充電組件和曝光組件之間設(shè)置了接觸型的或非接觸型的充電控制組件，因此，即使采用常規(guī)顯影過程的圖象形成裝置也可以使用即時清潔方法。
接下來，將描述另一個實施例，其中，在第一充電裝置將轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑充成極性與感光組件的極性相反之后，第二充電裝置將感光組件的電位變成與感光組件的充電極性相同的極性，從而使剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的電荷極性相反。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了這樣一個研究結(jié)果，當(dāng)在作為第二充電裝置的充電組件上施加含有交流成份和直流成份的電壓時，剩余調(diào)色劑通過了第二充電裝置所在的充電位置，不管直流成份的極性如何，都會保持同樣的電荷極性。在這種情況下，交流成份電壓的峰—峰值不小于充電啟始電壓Vth的兩倍。而且，當(dāng)交流成份的峰—峰電壓值不小于Vth的兩倍時，對感光組件的充電比上述峰—峰電壓值不大于兩倍Vth或只用直流電壓時更能均勻地對感光組件充電。此外，電荷電位不受環(huán)境的影響，充電電位基本上穩(wěn)定在與直流成份相同的水平上。
參照附圖11對上述實施例進(jìn)行描述。
通過用曝光裝置對感光組件的表面進(jìn)行曝光使感光組件205的電位趨于OV，而調(diào)色劑粘附在該具有OV電壓的感光組件205的表面，當(dāng)粘附的調(diào)合劑進(jìn)入充電輥203的充電位置時，通過電壓施加裝置204對充電輥203施加一個電壓，在檢測點1(圖11中用箭頭207表示的點)和檢測點2(由箭頭206表示的點)檢測感光組件的電位和調(diào)色劑電荷的極性。
表3和4顯示了當(dāng)改變調(diào)色劑極性、感光組件極性以及施加電壓的方法時得到的結(jié)果。
表3
表4
參見表3，很明顯當(dāng)只施加直流電流時，在用輥203對其充電后，立即測到的調(diào)色劑的極性(在檢測點1)會追隨所施加的直流電流的極性。接著，參見表4，在系統(tǒng)采用交流加直流的情況下，在所有條件下，在用輥103充電后，調(diào)色劑的極性都會與立即測到的極性保持相同。
換句話說，可以通過采用一個作為第二充電裝置的、其上施加有含有直流成份和交流成份電壓的一個光電組件，能夠?qū)崿F(xiàn)即時清潔方法，其中，在用第二充電裝置將感光組件的表面充至所希望的電位之前，將感光組件上的轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性變到所希望的極性。
用于將感光組件的表面充至需要電位的一個特定組件，是接觸或緊密靠近感光組件方式設(shè)置的一個充電控制組件，其中第一充電裝置已將感光組件充至需要的電位。該充電控制組件可以是刷子、輥子、刮片等等，其電阻值在介質(zhì)范圍內(nèi)。此外，電暈充電裝置如COROTRON或SCORTRON也可以作為為感光組件充電的充電裝置。
如上所述，當(dāng)在第二充電裝置上施加一含有直流成份和交流成份的電壓上，第二充電裝置不僅能夠?qū)⒏泄饨M件充電至與調(diào)色劑的極性相反，同時維持相同的調(diào)色劑極性，而且還能非常均勻地為感光組件表面充電，在顯影過程中防止對剩余的調(diào)色劑進(jìn)行充電，從而改進(jìn)了清潔效率，結(jié)果在顯影過程中，避免了模糊的出現(xiàn)，以及圖象密度變差。這是因為，當(dāng)在顯影過程中轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑被捕集，其電荷受第一充電裝置的控制，而不是被第二充電裝置充電時，高電位的調(diào)色劑混入顯影裝置中，牢固粘附在摩擦充電組件或調(diào)色劑運(yùn)載組件上，隨后便對摩擦充電效率和調(diào)色劑運(yùn)載起不利的影響，容易引起模糊或密度變劣。這種現(xiàn)象在低溫度環(huán)境中尤其明顯。
根據(jù)本實施例的圖象形成方法，第二充電裝置對感光組件的充電步驟，和第一充電裝置控制調(diào)色劑的步驟是分開的，這兩個步驟都能單獨(dú)進(jìn)行控制。換句話說，感光組件上的調(diào)色劑電荷的電位受第二充電裝置的影響極小，因此，最好在調(diào)色劑電荷控制步驟中控制轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑電荷的電位，以便在顯影步驟中有效地防止調(diào)色劑的充電。
下述實施例中使用的顯影系統(tǒng)可以是任何上述顯影系統(tǒng)。
在下列實施例中使用的第一和第二充電裝置，除了上述的那些充電裝置以外，在靠近感光組件的地方還設(shè)置了一個充電組件。
緊靠近感光組件設(shè)置的充電組件除了可以采用上述輥、刮片、刷子或類似物以外，還可以是由條狀導(dǎo)電板和其上的電阻層組成的組件，電阻層的電阻最好從105Ω/cm～1010Ω/cm。該組件與感光組件之間的間距應(yīng)為50μm～500μm，優(yōu)選不超過300μm，當(dāng)該間距超過500μm時，需要使用非常高的電壓控制調(diào)色劑電荷或感光組件的充電。
例如，采用下列由Paschen定律推導(dǎo)出來的近似公式，可以計算出間隙的放電初始電壓Vth(放電初始電壓)＝312＋6.2d(間隙)根據(jù)這一公式，當(dāng)間隙為100μm時，放電初始電壓為932V；當(dāng)間隙為200μm時，間隙初始電壓為1552V；當(dāng)間隙為300μm時，間隙初始電壓為2172V；當(dāng)間隙為500μm時，間隙初始電壓為3412V。
對于輥而言，可用列出的上述材料制作這種導(dǎo)電層。此外，可以采用各種樹脂，如聚酯、聚尿烷、尼龍、丙烯酸、聚烯烴及類似物，其中摻雜有如銅、鎳、鐵、鋁、金、銀或類似物這類的金屬。
用于下述實施例的感光組件和調(diào)色劑可以與上述實施例相同。
實施例5用一個激光束打印機(jī)(佳能LBP-860)作為電子照相裝置，其處理速度為47mm/sec。
LPB-860的處理盒采用一輥子作為充電部件。拆除掉處理盒中的橡膠清潔刮片，而將一個輥裝配到拆除刮片所留出的位置上。早裝入裝置中的那個輥作為第二充電裝置即充電輥來用，而新裝入的輥則用作為第一充電裝置即充電控制輥。
參考圖12，在轉(zhuǎn)印組件和感光組件的充電組件之間設(shè)置光纖509，以便在感光組件充電之前對感光組件進(jìn)行曝光。
此外，變換處理盒的顯影部分，將作為調(diào)色劑輸送組件用的不銹鋼套筒更換成有中等電阻值的尿烷泡沫膠輥，該尿烷膠輥與感光組件接觸地放置，在接觸點處，調(diào)色劑運(yùn)載組件的轉(zhuǎn)動方向與感光組件313的轉(zhuǎn)動方向相同，而且調(diào)色劑運(yùn)載組件的感光組件圓周速度的150％被驅(qū)動轉(zhuǎn)動。
將調(diào)色劑涂于調(diào)色劑運(yùn)載組件505上的裝置是一個設(shè)置于顯影部分502中的涂覆輥504，它與調(diào)色劑運(yùn)載組件505相接觸。此外，為了使調(diào)色劑運(yùn)載組件505上所涂的調(diào)色劑層均勻，裝配了一個涂有樹脂材料的不銹鋼刮片503。
沿感光組件的轉(zhuǎn)動方向看，在有光纖509之后，還設(shè)置有一個充電控制輥311，再后面，又設(shè)置了一個充電輥511。采用這種結(jié)構(gòu)，在由光纖曝光使感光組件表面的電位降低到電壓Vr之后，用充電控制輥311控制感光組件和轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的電位和極性，用電源312施加一個電壓Va，此后，用充電輥511為感光組件充電，為感光組件施加一個含有交流成份和直流成份的振蕩電壓。此外，還要對電子照相裝置和處理條件進(jìn)行改進(jìn)，以便適應(yīng)改進(jìn)后的處理盒。
在改進(jìn)后的裝置中，當(dāng)所有感光組件上的轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的極性與感光組件的極性呈現(xiàn)相反之后，用充電輥511對圖象承載組件進(jìn)行均勻充電。然后，用激光對感光組件上對應(yīng)于原象背景部分的區(qū)域進(jìn)行曝光，形成靜電潛象，用調(diào)色劑將該靜電潛象顯影為調(diào)色劑象，通過加有電壓的輥將該調(diào)色劑象轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上。
采用實例1生產(chǎn)感光組件的方法生產(chǎn)感光組件，并采用上述實例中生產(chǎn)顯影劑的方法生產(chǎn)作為顯影劑的調(diào)色劑。用加有-800V電壓的充電控制輥311，和加有含-500V直流成分和2000V峰—峰值電壓交流成分電壓的充電輥511確定感光組件的電位，使暗區(qū)對應(yīng)的電位為-500V，亮區(qū)對應(yīng)的電位為-100V在用光纖509曝光后，感光部件的電位Vr是-50V。
采用預(yù)定測試圖樣來評價形成的圖象，其中由黑白條紋形成的圖樣的長度等于感光部件的周長，接下來是半色調(diào)圖樣，它是由兩種類型的交錯線組成的，其中的一種是簡單的水平單網(wǎng)點線，另一種也是水平單網(wǎng)點線，只是它每三個網(wǎng)點位置就有兩個空白空間。轉(zhuǎn)印材料是基準(zhǔn)為75g/m2的普通紙，基準(zhǔn)為130g/m2的紙板，以及壁投式投影儀的膠片。
重象評價圖樣的草圖如圖10所示。根據(jù)在一個復(fù)印件上兩個點之間反射密度的差異來進(jìn)行評價。更具體地說，這兩個點都在由感光部件的第二次轉(zhuǎn)動形成圖象部分上，其中一個點對應(yīng)于感光部件第一次轉(zhuǎn)動形成的圖象部分的黑圖象區(qū)域(黑色部分)，而另一個點則對應(yīng)于感光部件第一次轉(zhuǎn)動形成的圖象部分的無圖象區(qū)域(無復(fù)印部分)。用Mdcbeth照度計測量反射密度，反射密度差由下列公式得到反射密度差＝對應(yīng)于圖象形成位置的反射密度－對應(yīng)于無圖象形成位置的反射密度。
反射密度差越小，重象性能越好。
除了上述評價以外，還可以進(jìn)行其他評價，用圖象密度、模糊性等等來評價圖象的質(zhì)量。
所有結(jié)果列于表5中。
表5
用一反射型照度計(反射計Tc-65型，由Tokyo Denshoku有限公司生產(chǎn))測量模糊量。更具體地說，測量復(fù)印件白區(qū)的反射密度(最差值為Ds)，以及復(fù)印前白紙表面的反射密度(平均反射密度值為Dr)，模糊量定義為(Ds-Dr)。事實上，當(dāng)圖象模糊量不大于2％時，該圖象被認(rèn)為是較好的不模糊圖象，當(dāng)模糊量超過5％時，該圖象有不希望的明顯模糊。
對比實施例5除了去掉調(diào)色劑充電控制輥511以外，本實施例與實施例5相同，按與實施例5相同的方式評價本實施例的圖象。在本實施例中，整個復(fù)印表面都是模糊的。復(fù)印件絕對不能用，至于重象，圖象非常不清楚，以致于不能進(jìn)行測量。
實施例6除了施加到充電控制輥311上的電壓變?yōu)?900V和-700V以外，本實施例與實施例5相同，結(jié)果列于表3中。
實施例7除了施加到電荷控制組件311上的電壓變?yōu)?450V以外，本實施例與實施例5相同，由于充電控制輥的電位與感光部件表面的電位(在預(yù)充電曝光之后為-50V)之間的差小于放電初始電壓(550V)，不能對剩余調(diào)色劑的電荷進(jìn)行控制，整個圖象區(qū)域都是模糊的，復(fù)印件絕對不能使用。至于重象，因圖象非常不清楚，以致于不值得進(jìn)行測量。
實施例8本實施例采用的電子照相裝置與實施例5相同，除了在實施例5使用的處理盒中代替充電控制輥311安裝上了一個固定的刷411，且該充電控制刷411與一電源相連，圖13給出了該結(jié)構(gòu)的示意圖。
采用實例2生產(chǎn)感光組件的方法制造感光組件，并采用實例1生產(chǎn)顯影劑的方法生產(chǎn)顯影劑。用與實施例5相同的方式對圖象進(jìn)行評價，除了電源412的電壓為+1000V，電源413提供一個含有-500V直流電壓成份和疊加在其上峰—峰值電壓為1，800V交流成份的電壓；以及顯影偏壓為-250V的直流電以外。此外，暗區(qū)電位為-500V，亮區(qū)電位為-100V，評價結(jié)果如表6所示。
當(dāng)用固定刷411為用實施例2生產(chǎn)感光組件的方法制造出來的感光組件進(jìn)行充電時，放電初始電壓為550V。
此外，通過將施加在固定刷上電壓變?yōu)?800V、+600V和+550V來進(jìn)行更多的測試，所有這些電壓都能產(chǎn)生很高的圖象。
實施例9本實施例采用的電子照相裝置與實施例5相同。
替代實施例5采用的處理盒的充電輥311，用聚醛樹脂的隔開部件604安裝一個板狀部件610，如圖14所示，該隔開部件支撐著板狀部件610，使板狀部件與感光部件之間的間隙為100μm。此外，充電控制刷與一電源相連，圖15展示了這種結(jié)構(gòu)的示意圖。
板狀部件610由一塊不銹鋼平板和一塊500μm厚的尼龍板組成，該尼龍板中分布有鐵氧化物，使用導(dǎo)電底涂將它們粘結(jié)在一起。
采用實施例1生產(chǎn)感光組件的方法制造感光組件，并采用實施例1生產(chǎn)顯影劑的方法生產(chǎn)顯影劑。用與實施例5相同的方式對圖象進(jìn)行評價，除了電源612的電壓為+1000V；電源614提供一個含有-500V直流電壓成份和疊加在其上的峰—峰值電壓為2500V交流成份的電壓；以及顯影偏壓為-300V的直流電以外。此外，暗區(qū)電位為-500V，亮區(qū)電位為-100V。經(jīng)過預(yù)充電曝光之后，感光組件的轉(zhuǎn)印后電位為-50V。評價結(jié)果如表3所示。
當(dāng)用固定刷411為用實施例2生產(chǎn)感光組件的方法制造出來的感光組件進(jìn)行充電時，放電初始電壓為500V，而當(dāng)用板狀部件為用實施例2生產(chǎn)感光組件的方法制造出來的感光組件進(jìn)行充電時，放電初始電壓為950V。
此外，通過將施加在固定刷上的電壓變?yōu)?800V、+600V和+55V進(jìn)行更多的測試，所有這些電壓都能產(chǎn)生很好的圖象。
對于上述所有的實施例，為了減少轉(zhuǎn)印后剩余調(diào)色劑的量，感光組件表面相對于水的接觸角應(yīng)當(dāng)不小于85°，優(yōu)選的不小于90°。
盡管參照本文所公開的結(jié)構(gòu)對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不限于描述的這些細(xì)節(jié)，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)復(fù)蓋在本發(fā)明改進(jìn)目的或下面權(quán)利要求范圍內(nèi)的改進(jìn)或變型。
權(quán)利要求
1.一種圖象形成設(shè)備，包括一圖象承載組件；一個通過從上述圖象承載組件上除去剩余調(diào)色劑而對上述圖象承載組件進(jìn)行清潔的清潔裝置，在清潔的同時，還能用調(diào)色劑對上述圖象承載組件上形成的靜電潛象進(jìn)行顯影，而形成一個調(diào)色劑象，上述調(diào)色劑的電荷極性與靜電潛象的電荷極性相反；將上述調(diào)色劑象從上述圖象承載組件轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印裝置；以及為在上述轉(zhuǎn)印裝置完成圖象轉(zhuǎn)印之后以及上述顯影裝置顯影之前，對存留在上述圖象承載組件上的調(diào)色劑進(jìn)行充電的充電裝置，該充電裝置將調(diào)色劑的極性充成與調(diào)色劑象的電荷極性相同，并對上述圖象承載組件進(jìn)行充電使其極性與調(diào)色劑圖象的電荷極性相反。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于上述充電裝置包括一個第一充電裝置和第二充電裝置，該第一充電裝置在圖象轉(zhuǎn)印之后，對上述圖象承載組件進(jìn)行充電，使其極性與調(diào)色劑的電荷極性相反，該第二充電裝置在第一充電裝置的充電過程完成之后以及顯影過程開始之前，無需改變上述圖象承載組件電位的極性，就可以對存留的調(diào)色劑進(jìn)行充電，使其極性與調(diào)色劑圖象的電荷極性相同。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于上述圖象承載組件包括一個感光組件，該裝置進(jìn)一步還包括一個使上述感光組件對著圖象光進(jìn)行曝光，以形成靜電潛象的曝光裝置，上述第二充電裝置的充電過程是在上述第一充電裝置的充電過程結(jié)束之后，和上述曝光裝置的曝光過程開始之前進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于上述第二充電裝置包括一個接觸或貼近上述圖象承載組件的充電組件。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于在上述第二充電裝置的充電過程進(jìn)行之前，第一充電裝置的充電過程完成之后，上述圖象承載組件的電位為Vd(V)，施加在上述充電組件上的電位為Vc(V)，以及上述充電組件在圖象承載組件上的充電啟始電壓Vth(V)之間要滿足|Vd-Vc|＞|Vth|以及|Vd |＞|Vc|。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于要滿足下式| Vc-Vt|≥50
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于上述充電組件是電接地的。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于上述充電裝置包括一個第一充電裝置和第二充電裝置，該第一充電裝置在圖象轉(zhuǎn)印完成之后，對存留的調(diào)色劑進(jìn)行充電，使其極性與調(diào)色劑圖象的極性相同，該第二充電裝置在第一充電裝置的充電過程完成之后，以及顯影過程開始之前，無需改變存留調(diào)色劑的電位極性，就將上述圖象承載組件充至與調(diào)色劑圖象的電荷極性相反。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于上述圖象承載組件包括一感光組件，上述裝置進(jìn)一步還包括一個使上述感光組件對著圖象光進(jìn)行曝光，以形成靜電潛象的曝光裝置，上述第二充電裝置的充電過程是在上述第一充電裝置的充電過程結(jié)束之后，而上述曝光裝置的曝光過程開始之前進(jìn)行的。
10.如權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于上述第二充電裝置包括一個接觸或貼近上述圖象承載組件的充電組件，并且該充電組件施加有一個振蕩電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于上述振蕩電壓的峰—峰值電壓大于兩倍的上述充電組件施加到圖象承載組件的充電啟始電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于上述振蕩電壓是一個加有交流電壓偏壓的直流電壓。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于上述圖象承載組件相對于水的接觸角不少于85°。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于上述圖象承載組件的表面含有含氟潤滑劑粉末。
15.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于上述顯影—清潔裝置包含有一種含無機(jī)粉末的顯影劑。
16.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于上述圖象承載組件有一個電子照相組件。
全文摘要
一種圖象形成設(shè)備，包括一個圖象承載組件，一個清潔裝置，在清潔的同時，還能用調(diào)色劑對在上述圖象承載組件上形成的靜電潛象進(jìn)行顯影，形成一個調(diào)色劑象。將上述調(diào)色劑象從上述圖象承載組件轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印裝置；對存留在上述圖象承載組件上的調(diào)色劑進(jìn)行充電的充電裝置，該充電裝置將調(diào)色劑的極性充成與調(diào)色劑象的電荷極性相同，并對上述圖象承載組件進(jìn)行充電使其極性與調(diào)色劑圖象的電荷極性相反。
文檔編號G03G15/06GK1151037SQ9512158
公開日1997年6月4日 申請日期1995年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月18日
發(fā)明者會田修一, 久木元力, 吉田聰, 杷野祥史 申請人:佳能株式會社