成像方法

2023-10-09 13:35:19 2

專利名稱：成像方法
技術領域：
本發明涉及一種成像方法，該方法適用於例如，印表機、複印機、傳真機等等這類利用電照相採用反轉顯影方法的裝置中，本方法無需專用清潔裝置，而是使用一單一部件顯影並回收剩餘調色劑。
至今為止，已經知道有各種各樣的電照相方法，在這些方法中，都是用各種各樣的部件在一含有光電導材料的感光部件上形成一靜電潛像，然後用調色劑進行顯影形成一可視調色劑圖像。隨後，在調色劑影像被轉印到一轉印材料如紙上以後，如果需要，可以對得到的調色劑影像進行定影，例如施加熱量和/或壓力，從而得到一個複印品或印製品。停留在感光部件上的調色劑顆粒，即那些沒有被轉印到轉印材料上的調色劑顆粒，在一個清潔步驟中從感光部件上除去。
在清潔步驟中，通常使用刮板，毛刷，輥子等等作為清潔部件。通過清潔部件或元件，將轉印的剩餘調色劑機械地刮除或將其扣留以回收到廢調色劑容器中。然而，將這種清潔部件壓向感光部件表面會產生一些問題，例如，強烈壓觸感光部件，會使感光部件損壞，從而使得感光部件的壽命縮短。
而從裝置的著眼點來看，由於保持這樣一個清潔裝置，那麼整個裝置必然就要加大，這樣就違背了通常使裝置小型化的要求。
此外，從經濟的角度來看，希望有效地利用調色劑，整個系統不產生廢調色劑。
另一方面，在日本待公開的專利中請(JP-A)5-2287中提出過一種同步的顯影和清潔系統或所謂的無清潔器系統，從而解決了正重影，負重影等等由於這種轉印剩餘調色劑所引起的影像缺陷。
現在解釋重影圖像是怎樣形成的。
當感光部件的表面被重複用於一張轉印材料時，也就是當感光部件一個周長的長度比沿轉印材料運動方向的轉印材料的長度短時，充電、曝光和顯影的周期在感光部件上重複進行，以便在轉印材料上完成一個成像。在這種情況下，如果某些轉印剩餘的調色劑出現在感光部件上，那個部分的感光部件就不能充分曝光，就不能提供充分低的電勢，因而造成顯影反差不充分。在反轉顯影狀態的情況下，曝光不充分的部分呈現出負重影，它比最終成像周圍部分的密度要低。另一方面，當感光部件的一部分清潔不充分並留有某些剩餘的調色劑且這部分感光部件被顯影時，留有剩餘調色劑的部分進一步被新鮮的調色劑顯影，結果得到一個比周圍部分影像密度更高的正重影。
至今為止，在日本專利JP-A59-133573，JP-A62-203182，JP-A63-133179，JP-A64-20587，JP-A2-30772，JP-A4-15531，JP-A5-2289，JP-A5-54382和JP-A5-61383中都揭示了無清潔器系統，用於避免這種重影問題，例如，用高強度光來照射或採用一種能透射某一波長曝光光線的調色劑。
然而，如果僅僅採用增強曝光強度的方法，潛像點易於模糊，使得各個點的重現性降低，導致解析度下降，印製的影像層次就不夠多。
另一方面，使用一種能透射一定波長的曝光光線的調色劑會使光透射穿過定影的調色劑影像，該影像已經經過了平滑處理並且沒有顆粒邊界，但是這樣做通常效果甚微，因為曝光的阻斷主要是由於調色劑顆粒表面的散射引起的，而不是由調色劑本身的顏色引起的。此外，這種量度限制了調色劑選擇的寬容度，在彩色成像的情況下，至少需要三個發出不同波長的曝光部件。這很明顯違背裝置簡單化的目標，即同步顯影和清潔系統的特性。
由於上述原因，至今為止提出的同步顯影和清潔系統，例如無清潔器的成像系統，都沒有顯示出足夠好的在各種轉印材料上成像的功能，其中厚紙容易產生劣質的轉印效果，而投影放映機用的透明膠片比普通紙需要更多的調色劑。此外，就圖像質量方面，由於各個點的再現性很差，所以印製的圖像不會有滿意圖像質量。
因此，本發明的主要目的是提供一種適用於同步顯影和清潔系統的成像方法。
本發明的另一個目的是提供一種能夠防止正的或負的記憶的成像方法。
本發明的再一個目的是提供這樣一種成像方法，該方法所成的像具有良好的單個點重現性，以及極好的層次特性。
根據本發明，提供了一種成像方法，包括對一電照相感光部件進行充電的充電步驟；對充電後的感光部件進行曝光，以在其上形成一個靜電潛像的曝光步驟，用調色劑對該靜電潛像進行顯影，形成一個調色劑影像的顯影步驟，以及將調色劑影像轉印到轉印材料上的轉印步驟，在轉印步驟之後，留在感光部件上的剩餘調節劑在顯影步驟中進行回收，其中，在曝光步驟中，在一定的曝光強度下對感光部件進行曝光，該曝光強度至少是最小曝光強度，並低於最大曝光強度；該最小曝光強度是這樣確定的，根據感光部件的表面電位-曝光強度特性曲線，連結一個已知暗電勢Vd的點和一個已知值為(Vd＋剩餘電位Vr)/2的點，得到一條直線並確定直線的第一斜率S1，確定斜率為S1/20的切線與表面電位-曝光強度特性曲線之間的相交點，將該相交點的曝光強度確定為最小曝光強度；上述最大曝光強度確定為半衰減曝光強度的五倍。
下面結合附圖對本發明的最佳實施例進行描述，通過這些描述，本發明的目的、特徵和優點將會變得更清楚。


圖1～8分別表示在生產實施例1～8中得到的感光部件的表面電位-曝光強度的特性曲線。
圖9是一個實施本發明成像方法的成像裝置的示意圖。
圖10～12分別表示下文實施例中採用的影像圖案。
本發明的成像方法包括，一個感光部件進行充電，對充電後的感光部件進行曝光並在其上形成一個靜電潛像，用調色劑對該靜電潛像進行顯影而形成一個調色劑影像，以及將調色劑影像轉印到轉印材料上。在顯影步驟中，對經過轉印步驟之後留在感光部件上的剩餘調色劑進行回收。
在曝光步驟中，在一定的曝光強度下對感光部件進行曝光，該曝光強度至少是最小曝光強度Emin，並低於最大曝光強度Emax，該最小曝光強度Emin是這樣確定的，根據感光部件的表面電位-曝光強度特性曲線，連結一個已知暗電勢Vd的點和一個已知值為(Vd＋剩餘電位Vr)/2的點，得到一條直線並確定該直線的第一斜率S1，確定斜率為S1/20的切線與表面電位-曝光強度特性曲線之間的相交點，將該相交點的曝光強度確定為最小曝光強度Emin。另一方面，最大曝光強度Emax確定為在表面電位-曝光強度特性曲線上半衰減曝光強度的五倍。
在本發明的成像方法中，如果曝光強度低於上述特定的最小曝光強度Emin，得到的圖像會出現襯度弱，或劃痕線影像，還會出現重像。當曝光強度是半衰減強度的五倍或更大時，不會出現重影，但是單個點將會變形，引起解析度下降以及層次特性下降。
這裡涉及的電照相感光部件的表面電位-曝光強度特性曲線是根據下列數據繪製，該數據是在實際使用該感光部件的工藝條件下得到的。在曝光沒有提供一個暗電勢Vd的情況下，在對感光部件上第一測量電位進行曝光後，立即在一個位置放置一個表面電位測量計的探針進行測量。然後，逐漸加大曝光強度，連續測量並記錄感光部件的表面電位。半衰減強度定義為表面電位為Vd/2，也就是暗電勢Vd的一半時的曝光強度。此外，剩餘電位Vr被定義為在用30倍的半衰減強度的光進行曝光後，感光部件的表面電位。
在本發明中，當採用半衰減強度至多為0.5cJ/m2(μJ/cm2)的感光部件時，能夠得到更好的單個點的重現性。這是因為當剩餘調色劑引起的光阻斷時，高感光度的感光部件呈現出較小的電位波動。如果半衰減強度至多為0.3cJ/m2，就能夠得到更好的結果。
此外，優選的作為曝光強度範圍(最大～最小)、計算參數至少是0.7，進一步更為優選的是至少1.0，從而提供一個較寬的曝光條件選擇的範圍。
用於本發明的電照相感光部件可以是普通的電照相感光部件，它至少包含一層在導電基體上的感光層。
導電基體通常可以包括一金屬件，如鋁或不鏽鋼件；一個包覆著一層鋁合金或氧化銦-氧化錫合金的塑料件；一個摻有導體顆粒的紙或塑料板；或者一個圓筒形或薄片或薄膜，或循環帶形的含有導電聚合物的塑料件。
在導電基體與感光層之間，可以設置一個底層，以便改進感光層的粘附力和可貼合性，並保護導電基體，覆蓋住導電基體的缺陷，改進導電基體的電荷注入，以及保護感光層免受電擊穿。底層可以包含聚乙烯醇、多氮-乙烯基咪唑、聚環氧乙烷、乙基纖維素、甲基纖維素、硝化纖維素、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹脂、酪蛋白、醯胺、共聚尼龍、動物膠、明膠、聚氨基甲醯乙酯、或氧化鋁底層厚度優選約為0.1～10μm，更加優選的約為0.1～3μm。
感光層也可以由一層構成，該層中既包含電荷發生物質，又包括電荷轉移物質，或者由一疊層結構組成，含有電荷發生物質的電荷發生層與含有電荷轉移物質的電荷轉移層分層設置。
電荷發生層可以包含一種電荷發生物質，例如它們可以包括如偶氮顏料、酞著顏料、靛藍顏料、顏料、多環醌顏料、吡喃鋅鹽、thiopyrilium鹽、以及三苯甲烷染料類的有機物質；以及分散在適宜的粘合劑樹脂薄膜或氣體沉積薄膜中的硒和非晶形矽這類的無機物。在這些物質中，優選的物質是酞菁顏料，尤其優選的物質是高感光度氧化鈦酞菁。
粘合劑可以從很多種類的樹脂中選擇，這些樹脂包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、酚酞樹脂、矽氧烷樹脂、環氧樹脂、以及乙烯基乙酸酯樹脂。在電荷發生層中，粘合劑樹脂含有的量至多佔電荷發生層重量的80wt.％，最好佔電荷發生層重量的0～40wt.％電荷發生層的厚度最好為5μm厚，最佳選降是0.05～2μm厚。
電荷轉移層具有接收來自電荷發生層的電荷載體的作用以及在一電場下轉移這些載體的作用。可以通過在一適宜的溶劑中溶解一種電荷轉移物質以及一種任選的粘合劑樹脂，形成一種塗液並使用該塗液製成電荷轉移層，該電荷轉移層的厚度最好是0.5～40μm。電荷轉移物質的實例可包括具有主鏈或側鏈結構的多環芳香化合物，如聯苯撐，蔥、芘或菲；含氮的環化合物，如吲哚、咔唑、惡二唑、和吡唑啉；腙、苯乙烯基化合物、硒、硒-碲，非晶形矽和硫化鎘。
溶解或分散於電荷轉移物質中的粘合劑樹脂可包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、和聚醯胺樹脂這類的樹脂；以及如多氮乙烯基咪唑和聚乙烯蒽這類有機光導聚合物。單層結構的感光層可以通過製備一種含有上述電荷發生物質和電荷轉移物質且其中分散有粘合劑樹脂或與粘合劑樹脂溶解在一起的的塗液，並用該塗液製成感光層。
感光層上進一步還可以覆蓋一層保護層，該保護層包含一種或多種樹脂，如聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、以及需要時與其硬化劑一起使用的酚酞樹脂。
這種保護層可含有金屬或金屬氧化物的良好的導電微粒，其最佳實例包括氧化鋅、氧化鈦、氧化錫、氧化銻、氧化銦、氧化鉍、有氧化錫塗層的氧化鈦、有氧化錫塗層的氧化銦、有氧化銻塗層的氧化錫、以及氧化鋯的超細顆粒。這些氧化物可以單獨使用，或者兩種或兩種以上混合使用。保護層進一步還含有絕緣微粒，這些分散在保護層中的微粒子最好其粒徑小於入射到其上的光的波長，以便防止由於分散顆粒引起的入射光的散射。更具體地說，本發明中彌散的導電或絕緣顆粒，其粒徑最好至多為0.5μm，其含量最好佔保護層總固體物質重量的2～90wt.％，尤其最佳的是5～80wt.％。最好保護層的厚度為0.1～10μm，尤其最好的是1～7μm。
上述塗層可以通過噴塗、射塗或浸漬塗而形成。
假設上述重影現象是由於在潛像形成過程中，在曝光部分電勢不能充分降低引起的，而這種電勢不能充分降低又是由於轉印的剩餘調色劑使曝光光線的散射或反射而引起的。那麼，我們將下列因素結合起來就可以有效地解決這一問題1)使曝光強度與引起電位小波動的感光部件相結合使用，即使是當感光部件上的有效曝光強度(每單位面積的曝光數量)，由於在潛像形成時曝光光線的散射或反射而減小時也是如此，2)減少轉印剩餘調色劑的量。
通常，顆粒由於散射、反射和吸收衰減了入射到其上的光線。當顆粒相互之間挨得很近時，會引起次級散射和次級反射。因此，通過用結合的方式滿足上述因素，就能夠協同消除重影。
用於本發明的電照相感光部件最好相對於水呈現一至少為80°的接觸角，尤其最好是至少90°的接觸角，本文所涉及的接觸角是通過使用一接觸角測量儀(″Model CA DS″，Ryowa KaimenKagakuK.K.有售)與純水一起測量得到的測量值。
通過滿足上述接觸角條件，即使由於在高溫-高溫環境中水分的吸收使轉印紙處在未就緒轉印狀況下，也能夠明顯地減小轉印剩餘調色劑的量。結果，幾乎消除了由轉印剩餘調色劑引起的光線阻斷，基本上防止了負重影的出現。此外，還能夠提高在顯影步驟中剩餘調色劑的清潔效果，從而能夠防止正重影的出現。
作為降低接觸角防止表層的可釋放性增大的一種方法，可以是(1)採用一種自身表面能量低的樹脂構成塗層，(2)在塗層中添加一種添加劑，賦予斥水性或親油性，或(3)在塗層中彌散高潤滑材料的粉末。方法(1)可以通過向樹脂中引入含氟的基團或含矽的基團來實現，方法(2)可以通過使用一種表面活性劑作為添加劑來實現，方法(3)可以通過添加含氟樹脂的粉末來實現，該樹脂如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或碳氟化合物。在這些物質中，聚四氟乙烯特別適用。在本發明中，最好採用方法(3)，在塗層中彌散一種潤滑材料的粉末，如含氟樹脂的粉末。
為了使感光部件表面含有這種粉末，可以製成一個新的頂層，該頂層在粘合樹脂中含有這種粉末，或者在已經形成的樹脂層中彌散著這種粉末。
加進表層的粉末量可佔表層中總固體含量的1～60wt.％，最好是2～50wt.％，如果低於1wt.％，減少剩餘調色劑的作用就不充分，同時，清潔性能的作用也不充分，進而使得防止重影的作用發揮得不夠充分。如果高於60wt.％，表層的強度容易降低，入射到感光層上的入射光數量容易降低。從影像質量的考慮顆粒的粒徑至多為1μm，最好為0.5μm。如果大於1μm，由於入射光的散射，容易損害線條影像的清晰。
用於本發明顯影步驟的顯影方式基本上沒有限制，但是最好使用接觸顯影方式，因為要施加高電壓，並利用這種顯影刷刮除剩餘的調製色劑，所以要使顯影器或磁刷與感光部件相接觸。此外，由於反轉顯影裝置簡單最好使用反轉顯影方式。
在本發明中，載有調色劑或磁刷和調色劑的套筒或輥子，沿著在接觸位置或相鄰位置上與感光部件的轉動方向相同或相反的方向轉動。在轉動方向相同的情況下，載有上述物質的套筒或輥子最好以感光部件圓周速度的100％或更大的速度轉動。如果低於100％，得到的影像質量容易變壞。較高的圓周速度使調色劑以較高的供給速度供給到顯影位置，調色劑相對於潛像的附著與脫離頻率比較高。從而增加了調色劑在必需部分上的附著及調色劑從不需要的部分上剝離的重複次數，使形成的調色劑影象與潛象相同。從同步顯影和清潔操作考慮，為了便於回收剩餘調色劑，圓周速度比最好比較高，以便能憑藉圓周速度的差異、從感光部件表面物理地將附著的調色劑剝離，並通過一個電場回收剝除的調色劑。
例如，在本發明中，在使用可充負電荷的感光部件和可充負電荷的調色劑的反轉顯影的情況下，可見的調色劑影像轉印到施加有正電壓的一轉印材料上。在這種情況下，轉印剩餘調色劑的充電極性能夠在從正到負的很寬的範圍內變化，這取決於轉印材料的種類(厚度、電阻率、介電常數，等等)以及與影像面積的關係。然而由於用負電暈釋放或放電給可充負電的感光部件進行初始充電，因此，在轉印步驟之後，儘管感光部件表面以及剩餘調色劑均被充成帶正電荷，但它們仍能被均勻地充以負電荷。其結果，在被調色劑顯影的亮電勢區的剩餘調色劑被充成帶負電，而未被調色劑顯影的暗電勢區的剩餘調色劑附著到調色劑載體(例如，一個在顯影電場作用下的顯影筒)上。這樣，剩餘調色劑就不會保留在感光部件的暗電勢區上。
也可以使用將一種作為一單組分顯影劑的調色劑施加到一彈性輥表面，並使它與感光部件表面相接觸這樣一種顯影方法。在這種情況下，調色劑可以是磁性的或非磁性的，但是調色劑與感光部件表面的接觸是至關重要的。在這種情況下，使用作用在感光部件及與其相對的彈性輥之間且穿過其間的調色劑而進行同步顯影和清潔時，就需要彈性輥表面或其附近有一個電位，並穿過感光部件表面和調色劑載體表面之間狹窄的間隙施加一個電場。為了這一目的，可以使用這樣一種彈性輥，該彈性輥中含有一種其電阻率被調整到中等水平的彈性橡膠，以便保持一定的電場，從而防止感光部件表面導電，或者在導電的輥子上形成一個很薄的絕緣表層。也可以使用一種導電樹脂筒，通過用一絕緣層覆蓋在導電輥朝向感光部件表面的側面上，來製備這種圓筒，也可以使用在其不朝向感光部件的側面上有一導電層這樣一種絕緣筒。
在使用雙組分磁刷顯影方法的情況下，載體可以含有鐵素體、磁鐵石或鐵粉，或用樹脂包覆的製品，上述樹脂可以是丙烯酸樹脂、矽氧烷樹脂或含氟樹脂。在這種情況下，在顯影或顯影前後的空白期間，要施加一個直流或交流偏壓，以便能夠提供一個可控電勢，來同步地進行顯影和回收感光部件上的剩餘調色劑。在這種情況下，在亮電勢和暗電勢之間有一個直流電壓。
用於本發明的調色劑可以是任何一種調色劑，但是最好在它的表面帶有無機微細粉末，以便改進其轉印效率。
無機微細粉末的實施例包括膠體氧化矽、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、鈦酸鈣、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鎂、氧化鈰和氧化鋅。這些無機微細粉末可以單獨使用，或者使用其兩種或兩種以上的混合物。
構成本發明的調色劑的粘合劑樹脂可以是一種或多種已知的樹脂，如苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和環氧樹脂。
色料可以是通常已知的無機或有機染料或顏料，這些色料可以包括碳黑、苯胺黑、乙炔黑、萘酚黃、漢撒黃、若丹明色澱、茜素色澱、氧化鐵紅、酞花青和陰丹士林藍。通常，這些顏料在每100wt.份粘合劑樹脂中佔0.5～20wt.份。
此外，為了控制可充電性，可以使用尼克黑染料季胺鹽；或水楊酸金屬絡合物或鹽，或乙醯丙酮金屬絡合物。
可以根據已知的方法製備本發明所採用的調色劑，例如，在一種球磨式Henschel混合機中，將粘合劑樹脂、蠟、金屬鹽或絡合物、顏料、染料磁性物質作為顏料、和任選的電荷控制劑以及其它的添加劑混合在一起，用一熱揉合部件對該混合物進行熔融揉和，該揉合部件可以是熱滾筒、捏合機或擠壓機，以便將金屬化合物、顏料或染料或磁性材料彌散或溶解在揉和的樹脂中，然後進一步冷卻固化、粉碎並級選，從而製備出用於本發明的調色劑。
該調色劑也可以由磁性或非磁性單組分顯影劑構成，或者進一步與載體顆粒相混合，以構成雙組分型的顯影劑。
充電步驟可以採用傳統的充電步驟，然而，在本發明中，使用一毛刷或一磁刷作為充電部件的刷充電方法特別適用於本發明。因為刷子具有刮除剩餘的調色劑或取出其中的調色劑的作用。
除了需要對曝光強度進行控制外，對本發明中的曝光步驟無需特別的限制。然而，從可獲得小直徑光點和功率的角度來看，採用雷射束曝光的方法較好。最好根據二進位方法或對本發明中的曝光強度進行控制，其中，在規定的單一等級的曝光能量下通過非曝光與曝光而在感光部件上形成一個完整的潛像，而不是採用一個模擬的或等級的曝光強度方式來形成一個完整的潛像。
對用於本發明的轉印步驟沒有特別的限制。
下面將根據實施例描述本發明。
(生產實施例1)(感光部件)通過依次用下列塗層塗布一個直徑為30mm，長度為254mm的鋁質圓柱體(作為一導電基體)來製備感光部件。
(1)導電塗層將氧化錫和氧化鈦粉末彌散在酚醛樹脂塗中而構成厚15μm的塗層。
(2)底層用改性的尼龍和尼龍共聚物製成一層0.6μm的塗層。
(3)電荷發生層用摻有氧化鈦酞菁的丁縮醛樹脂塗成一層厚0.6μm的塗層，它在長波長範圍內有吸收作用。
(4)電荷轉移層按8∶10的重量比通過溶解一空穴轉移三苯胺化合物和聚碳酸酯樹脂(根據Ostwald粘度計，其分子量為20,000)，並進一步按總固體含量的5wt.％均勻彌散聚四氟乙烯粉末(粒徑0.2μm)而得到一種塗液，用這種液體塗布一層20μm厚的塗層。該表面層與水的接觸角θ為93度。
(生產實施例2)用與生產實施例1相同的方式製備一感光部件的導電層～電荷發生一層。用重量比為10∶10的相互溶解的空穴轉移的三苯胺化合物和聚碳酸酯樹脂的混合物製成一層厚18μm的電荷轉移層。然後用以5∶10的重量比相互溶解的固體的三苯胺化合物和聚碳酸酯樹脂所得到的塗液，形成一層厚3μm的保護層。然後按總固體含量的30wt.％均勻彌散四氟乙烯粉末。保護層與水的接觸角θ為101度。
(生產實施例3)除了按下列方法製備電荷發生層和電荷轉移層之外，製備一感光部件的方式均與生產實施例1所述的方式相同。
(3)電荷發生層用一彌散有偶氮顏料的丁縮醛樹脂塗成一層厚0.6μm的塗層，它在長波長範圍內有吸收作用。
(4)電荷轉移層按8∶10重量比溶解一空穴轉移三苯胺化合物和聚碳酸樹脂(根據Ostwald粘度計，其分子量為20,000)，得到一種塗液，用這種液體塗成一層20μm的塗層，並進一步按總固體含量10wt.％均勻彌散聚四氟乙烯粉末。該表面層與水的接觸面θ為96度。
(生產實施例4)除了從電荷轉移層省去了聚四氟乙烯粉末以外，其它都按生產實施例3的方式製備感光部件。該表面層與水的接觸角θ為74度。
(生產實施例5)除了從電荷轉移層省去了聚四氟乙烯粉末以外，其它都胺生產實施例1的方式製備感光部件，該表面層與水的接觸角θ為78度。
(生產實施例6)除了通過將三苯胺化合物與聚碳酸酯樹脂的重量比改為9∶10製備一層厚25μm的電荷轉移層以外，其它都按生產實施例5的方式製備感光部件。該表面層與水的接觸角θ為77度。
(生產實施例7)除了電荷發生層和電荷轉移層按下列方式製備以外，其餘都按生產實施例5的方式製備感光部件。該感光部件表層與水的接觸角θ為77度。
(3)電荷發生層用含有在長波長範圍內有吸收作用的氧化鈦酞菁的丁縮醛樹脂，製備0.5μm厚的塗層。
(4)電荷轉移層用重量比為9∶10的空穴轉移腙化合物和聚碳酸酯樹脂的混合物製備一厚度為24μm的塗層。
(生產實施例8)除了不加聚四氟乙烯粉末將電荷轉移層製成厚度為25μm的塗層以外，其餘都按生產實施例3的方式製備感光部件，該表面層與水的接觸角θ為76度。
(生產實施例9)除了將聚四氟乙烯粉末的量改為2wt.％以外，其餘都按生產實施例1的方式製備感光部件，該表面層與水的接觸度θ為88度。
用上述方式對以上生產實施例製備的感光部件的表面電位曝光強度特性進行測量。
更具體地說，每一個感光部件的試件都被充電至規定的暗電勢，並用與雷射印表機的雷射波長相同的雷射進行曝光，(該雷射印表機為″LBP-860″，由佳能製造)該雷射印表機將用於下面的實施例中。之後，測量得到的表面電勢。在各種曝光強度下重複進行上述步驟，從而得到一個感光部件試件的表面電位曝光強度特性曲線。
圖1顯示的是在生產實施例1中得到的感光部件的表面電位曝光強度特性曲線，它是在-700伏的暗電勢下得到的。如圖1所示，半衰減強度E1/2(例如，暗電勢降低到一半(例如，-350V)時的曝光強度)為0.12CJ/cm2。剩餘電勢Vr〔例如，通過用30倍的半衰減強度(＝3.6CJ/m2)輻照得到的電勢〕是-55V。通過連接Vd點和電勢為(Vd＋Vr)/2〔＝(-700-55)/2＝-378V〕點得到的第一斜率大約是(-378＋700)/0.11＝2900Vm2/CJ。因此，第二斜率約是150Vm2/CJ(＝2900/20)。在斜率為150Vm/CJ的切線和特性曲線之間接觸點的最小值Emin為0.43CJ/m2，最大值Emax為0.60CJ/m2(＝0.12×5)。
對於由生產實施例2-9製備的感光部件進行相似的表面電位曝光強度特性的測量，以及確定其參數，其結果概括在下表1中，生產實施例1-8的感光部件的表面電位-曝光強度特性曲線分別如圖1-8中。
表1感光部件特性數據
根據下列生產實施例製備顯影劑。
(生產實施例I)聚酯樹脂89wt.％含金屬的偶氮染料2wt.％碳黑6wt.％聚烯烴 3wt.％上述組份乾燥混合，然後在150℃的溫度下，通過雙螺旋捏和擠壓機進行熔融捏和。對捏和成的產物進行冷卻，然後通過一氣動研磨機使之變成細小的粉末，接下來用一熔融分級機進行分級，以形成平均表面電位為8.0μm的調色劑顆粒。然後，在調色劑顆粒中按2.5wt.％的量加入比表面積BET為200m2/g的疏水矽石粉末，得到均重粒徑為8.0μm的調色劑。
(生產實施例II)除了用水楊酸衍生物的金屬鹽代替含金屬偶氮染料之外，其它都按生產實施例I的方式製備調色劑。
採用上述方法製備的感光部件和顯影劑，根據下列實施例進行成像。
實施例1採用一改裝後的雷射束印表機(″LBP-860″，佳能公司有售)作為一電照相裝置，更具體地說，將該雷射束印表機改裝成如圖9所示的簡單形式。
首先，拆去印表機中照相處理暗盒中的橡膠清潔板，用電暈充電部件901代替了初始充電輥。
此外，按如下步驟對照相處理暗盒中的顯影裝置(902)改裝。用輥子(直徑16mm)形式的調色劑載體部件904代替不鏽鋼套筒(調色劑載體部件)，輥子904包含一個抵靠在感光鼓(感光部件)906上的泡沫橡膠。調色劑載體部件904沿箭頭所示的方向轉動，其圓周運動的方向在與感光鼓906相接觸位置上與感光鼓906的轉動方向相同，部件904的圓周速度是感光鼓906(例如，轉動速度為47mm/sec)圓周速度的160％。
顯影劑施加輥905作為一個往調色劑載體部件904上施加調色劑的部件，它壓靠在調色劑載體部件904上。此外，還設置了一個由樹脂覆蓋的不鏽鋼刮板903以便調節調色劑載體部件上的調色劑塗層。顯影偏壓僅是-300V的直流電壓。根據改裝後的裝置，用一電暈充電部件301對感光鼓906進行均勻充電，然後進行雷射曝光，從而形成一個300dpi(300點/英寸，譯註)解析度的二進位潛象。然後，用調色劑載體部件904上的調色劑對該潛象進行顯影，得到的調色劑影像被一加有電壓的轉印輥907轉印到轉印材料908上。
在25℃和相對溼度為50％的環境中進行性能評定。
在這個特殊的實施例(實施例1)中，採用的是生產實施例1的感光部件和生產實施例I的顯影劑。該感光部件被充電至-700V的暗電勢。在曝光強度為0.45CJ/m2和0.55CJ/m2的情況下進行評價。
採用如圖10所示的測試圖案對影像進行評價。該圖案包括在含有一個感光鼓圓周的垂直長度的第一區域中的黑、白條紋以及由單點虛線和雙空虛線分別橫向重複排列成的與黑白條紋圖案連接的半色調影象區(對應於第二和隨後的感光鼓圓周)。
試驗的轉印材料包括一張75g/m2的普通紙，一張130g/m2的厚紙，和一張200g/m2的明信片紙，以及一張聚對苯二甲酸乙酯的投影式放映機膠捲。
採用一Macbeth反射式密度計，在第二感光鼓圓周中相應第一感光鼓圓周中的黑色印刷區(黑條紋區)和白色印刷區(白條紋區)的位置對反射影像密度進行測量(以進行重影評價)，取它們之間的差Δd，即根據下式計算Δd＝(相應黑色條紋區的部位的反射密度)－(相應白色條紋(無影象區的部位(無影像)的反射密度)結果如表2所示，反射密度差Δd越小，說明防重影性能越好。如果Δd是0.03或更高，眼睛就能看見重影。
通過給出的8點排列圖案1～8(其中，僅圖案1、3、4和5示於圖12中)測量圖象密度而來評價灰度層次特性。同樣，通過變換圖案1(在100個點的區域中包括13個黑點)得到圖案2，從而將一個點放入2×2(＝4)的點區中，由此在100個點的區域中得到20(＝4×5)個黑點；通過變換圖案5(52/100點)能夠得到圖案6，以便用2×2的點代替3×3的點，由此得到72/100點；通過圖案7中的一個點單元得到圖案7；圖案8是一個實心黑色圖案。
8種圖案各自的密度範圍如下。
圖案10.10～0.15，
圖案2 0.15～0.20圖案3 0.20～0.30圖案4 0.25～0.40圖案5 0.55～0.70圖案6 0.65～0.80圖案7 0.75～0.90圖案8 1.35～如果上述範圍都滿足，則灰度層次的再現性評價為優秀，如果只有一個範圍不滿意則是中等，如果2個或多個範圍不滿意則是不好。該結果與其它實施例一起被示於表3中。
通過測量圖案1再現影像的密度而對各個點的再現性進行評價。這是基於下述事實，模糊的潛象使顯影區域變大，從而使再現密度增加。根據下列標準進行評價優秀0.10～0.15，中等0.16～0.17，不好0.18或更高該結果與其它實施例一起示於表2中。
對比實施例1除了曝光強度變成0.25CJ/m2和0.85CJ/m2以外，其它重複實施例1的測試，結果如表2和3所示。
實施例2改變實施例1所用的裝置，用原來的充電輥代替電暈充電部件，在充電輥上施加一個-1400V的直流電壓。
採用生產實施例2的感光部件和生產實施例I的顯影劑，將感光部件充電至暗電勢為-700V，在0.45CJ/m2和0.55CJ/m2的強度下曝光，用與實施例1相同的方式進行另外的測試結果如表2和3所示。
對比實施例2除了曝光強度分別變為0.25CJ/m2和0.85CJ/m2以外，其餘都按實施例2的方式進行測試，結果如表2和表3所示。
實施例3採用與實施例1相同的電照相裝置，以及生產實施例3的感光部件和生產實施例I的顯影劑。將感光部件充電至-700V的暗電勢，分別在2.50CJ/m2和2.70CJ/m2的強度下曝光，並按照與實施例1相同的方式進行測試。其結果如表2和3所示。
對比實施例3除了曝光強度分別變為2.00CJ/m2和4.50CJ/m2以外，其餘按照實施例3的方式進行測試，結果如表2和3所示。
實施例4本實施例採用的是與實施例1相同的電照相裝置，以及生產實施例9的感光部件和生產實施例J的顯影劑。將感光部件充電至暗電勢為-700V，並分別在0.45CJ/m2和0.55CJ/m2的強度下曝光，進而按照與實施例1相同的方式進行測試，其結果如表2和3所示。
實施例5
用帶有毛刷的充電輥(設置的纖維密度-1.5×105/英寸2)代替電暈充電部件而改變實施例1所用的電照相裝置，將被施加有-1400V直流電壓的毛刷充電輥壓靠在感光部件上，並且在壓靠位置上，毛刷充電輥沿相對於感光部件相反的方向轉動。本實施例的這種裝置與生產實施例1的感光部件及生產實施例J的顯影劑一起使用。將感光部件充電至-700V的暗電勢，並分別在0.45CJ/m2和0.55CJ/m2的強度下曝光，進而按照與實施例1相同的方式進行測試，其結果如表2和表3所示。
實施例6除了將環境改變成高溫-高溼(32.5℃-85％RH)以外，其餘都按實施例1所述的方式進行重影評價測試。評價是以75g/m2的普通紙作為唯一的轉印材料進行的。其結果如表4所示。
實施例7除了將環境改變成高溫-高溼的32.5℃-85％RH以外，其餘都按實施例3所述的方式進行重影評價測試。評價是在以75g/m2的普通紙作為唯一的轉印材料進行的，其結果如表4所示。
對比實施例4除了將環境改變成高溫-高溼的32.5℃-85％RH以外，其餘都按與對比實施例1相同的方式進行重影評價測試。評價是在以75g/m2的普通紙作為唯一轉印材料進行的，並且僅在曝光強度為0.25CJ/m2的情況下進行。在高溫-高溼環境中，在75g/m2的普通紙上也可觀察到一些重影，其結果如表4所示。
表2
表3
表4
實施例8改變實施例1所用的電照相裝置，用直徑為18mm中等電阻率的橡膠輥代替直徑為16mm的中等電阻率的橡膠輥作為調色劑載體部件，該橡膠輥以感光部件圓周速度的140％的圓周速度移動，在該輥上施加一個-400V的顯影直流偏壓。本實施例使用的是上述裝置以及生產實施例6的感光部件和生產實施例J的顯影劑。
將感光部件充電至-700V的暗電勢，分別在0.50CJ/m2和0.60CJ/m2的強度下進行曝光，測試其性能。
採用如圖11所示的測試圖案進行重影評價，該圖案包括在具有一個感光鼓圓周的垂直長度的第一區域中有5×5mm的黑方塊，以及(與第二個及後續的感光鼓圓周相對應的)與第一區域相連的半色調影象區，該半色調區由單個的黑點直線與雙空虛線分別橫向重複排列而成。
測試的轉印材料包括一張75g/m2的普通紙，一張130g/m2的厚紙和一張聚對苯二甲酸乙酯的投影式放映機膠捲。
通過採用一Macbeth反射式密度計、在相應於第一感光鼓上黑色印刷區(黑色方塊)及非印刷區的第二感光鼓圓周區內的Y和X處測量反射影象密度，並按與實施例1相似的方法算出它們之間的差值Δd而進行重影評價。
用與實施例1相類似的方式對灰度層次特性和點重現性進行評價。
其結果如表5和6所示。
對比實施例5除了曝光強度分別變成0.35CJ/m2和0.90CJ/m2以外，其餘都按與實施例8相同的方式進行測試，其結果如表5和6所示。
實施例9該實施例採用與實施例8相同的電照相裝置，以及生產實施例7的感光部件和生產實施例II的顯影劑。將感光部件充電至-700V的暗電勢，並分別在1.65CJ/m2和1.85CJ/m2的強度下曝光，按與實施例8相同的方式進行測試，結果如表5和6所示。
對比實施例6除了將曝光強度分別改成1.30CJ/m2和2.66CJ/m2以外，其餘都按與實施例9相同的方式進行測試，其結果如表5和6所示。
實施例10本實施例採用與實施例8相同的電子照相裝置，以及生產實施例8的感光部件和生產實施例II的顯影劑。將感光部件充電至-700V的暗電勢，並分別在2.85CJ/m2和3.00CJ/m2的強度下曝光，並按與實施例8相同的方式進行測試，其結果如表5和6所示。
對比實施例7除了將曝光強度分別改為2.50CJ/m2和4.30CJ/m2以外，其餘都按與實施例10相同的方式進行測試，其結果如表5和6所示。
表5
表權利要求
1.一種成像方法，包括對一個電照相感光部件進行充電的充電步驟；對充電後的感光部件進行曝光，在其上形成一個靜電潛像的曝光步驟；用調色劑對該靜電潛像進行顯影，形成一個調色劑影像的顯影步驟，以及將調色劑影像轉印到轉印材料上的轉印步驟，在轉印之後在顯影步驟中，將經過轉印步驟之後留在感光部件上的剩餘調色劑進行回收；其特徵在於在曝光步驟中，在一定的曝光強度下對感光部件進行曝光，該曝光強度至少是最小曝光強度，並低於最大曝光強度；該最小曝光強度是根據感光部件的表面電位-曝光強度特性曲線確定的，連結一個已知暗電勢Vd的點和一個已知(Vd＋剩餘電位Vr)/2值的點而確定第一直線斜率S1，確定斜率為S1/20的切線與表面電位-曝光強度特性曲線之間的相交點，將該相交點的曝光強度確定為最小曝光強度；上述最大曝光強度確定為半衰減曝光強度的五倍。
2.如權利要求1所述的成像方法，其特徵在於感光部件具有一個與水的接觸角至少為85°的表面。
3.如權利要求2所述的成像方法，其特徵在於感光部件具有一個與水的接觸角至少為90°的表面。
4.如權利要求1～3中任一權利要求所述的方法，其特徵在於半衰減曝光強度至多為0.5CJ/m2。
5.如權利要求4所述的成像方法，其特徵在於半衰減曝光強度至多為0.3CJ/m2。
6.如權利要求1～5中任一權利要求所述的成像方法，其特徵在於感光部件的表層含有含氟樹脂的粉末。
7.如權利要求1～6中任一權利要求所述的成像方法，其特徵在於在顯影步驟中以反轉顯影方式對靜電像進行顯影。
8.如權利要求1～7中任一權利要求所述的成像方法，其特徵在於在充電步驟中用一個刷子對感光部件進行充電。
9.如權利要求1～8中任一權利要求所述的成像方法，其特徵在於用二進位曝光方式對感光部件進行曝光。
全文摘要
一種電照相成像方法，包括一個調色劑影像轉印步驟，從而取消了清除轉印剩餘調色劑的專用步驟。該方法不僅不會引起重影，還具有良好的灰度層次和點重現性。在本方法中，感光部件在一定的曝光強度下進行曝光，該曝光強度至少是最小曝光強度並低於最大曝光強度。
文檔編號G03G21/00GK1150263SQ9511910
公開日1997年5月21日 申請日期1995年9月29日 優先權日1994年10月3日
發明者會田修一, 吉原淑之, 久木元力, 吉田聰, 杷野祥史, 西尾由紀 申請人:佳能株式會社