用于承载中间电子照相图像的中间转印部件的制作方法

文档序号:2772896阅读:139来源:国知局
专利名称:用于承载中间电子照相图像的中间转印部件的制作方法
背景技术
1、发明领域本发明涉及用于电子照相印刷的图像转印部件(member),该图像转印部件用于在光电导鼓和最终图像接收介质间传送中间图像。
2、发明背景如本领域所公知的,在电子照相印刷过程中调色剂图像利用静电技术形成在光电导鼓上。例如,在导电基底上的具有电绝缘光电导元件的板、带、盘、片或鼓形的有机感光器首先通过将光电导元件表面进行均匀地静电充电,然后在图案光中使充电的表面曝光而成像。曝光选择性地消散了光照区域的电荷,从而形成具有带电和较少带电区域的图案。然后液态或固态的墨沉积在带电或较少带电的区域,从而在光电导元件表面形成有色调的图像。由此得到的可视墨水图像可被定影到感光器表面或转印到包括例如纸、金属、涂覆有金属层的基底、幻灯印刷片、复合物和类似物的片材的合适的接收介质表面。在将可视墨水图像转印到合适接收的介质上之前,可视墨水图像可以被转印到中间转印部件(ITM)上,中间转印部件与光电导鼓接触并形成辊隙(nip)(“T-1”)。然后图像由ITM传送到另一接触辊隙(“T-2”),这样图像就被转印到了最终图像接收器。
显影图像首先转印到中间转印部件,随后又从中间转印部件转印到图像接收器的成像过程也是公知的。
美国专利第4,796,048号(Bean)公开了一种用于从光电导元件转印多个调色剂图像到复印纸的装置。其中运用了一个单独的光电导元件。该装置可包括中间转印带,运用偏压转印辊从中间转印带转印调色剂图像到复印纸上。中间转印带具有无吸收性和低表面能量的光滑表面。
美国专利第4,708,460号(Langdon)公开了一种电传导率为109欧姆-厘米的更适宜由某种导电的有机硅树脂材料制成的半导体中间转印带。
美国专利第4,430,412号(Miwa等人)公开了一种中间转印部件,该中间转印部件可以是一种运用压力辊(pressure roller)按压调色剂图像护圈外边缘的带型元件。该中间转印部件由包含例如有机硅树脂弹性材料或橡胶或基于橡胶的氟聚合物弹性材料以及诸如不锈钢的耐热基底材料的耐热弹性体构成的转印层叠片形成。
美国专利第3,893,761号(Buchan等人)公开了一种具有光滑表面、表面自由能量低于40达因每厘米且硬度为3至70肖氏A硬度计(durometer)(Shore A)硬度的中间转印部件的静电热压转印和熔化装置。该转印部件可以优选由例如涂覆有0.1-10毫米有机硅树脂橡胶或含氟弹性材料的聚酰胺膜层基底形成的带状物。在实例中,转印层的材料只公开了有机硅树脂橡胶一种材料。
美国专利第5,099,286号(Nishishe等人)公开了一种中间转印带,该中间转印带包括据报道具有体积电阻率为103至104欧姆-厘米的电导聚氨酯橡胶和具有体积电阻率等于或大于1014欧姆厘米的聚四氟乙烯绝缘层。
美国专利第5,208,638号(Bujese等人)涉及一种中间转印部件,该中间转印部件包括具有在金属层的表面层分散有导电材料的氟聚合物,其顺序置于绝缘层的上面。该导电材料分散在氟聚合物中而不是单独置于氟聚合物层的下面。
美国专利第5,233,396号(Simms等人)公开了一种具有单一成像部件和中间转印部件的装置,该中间转印部件是半导体部件,它包括涂覆有半导体材料的优选VitonB-50(一种包括偏二氟乙烯和六氟丙烷共聚物的碳氟化合物弹性材料)的低表面能量弹性材料外部层的热电导基底。。
美国专利第4,684,238号(Till等人)和第4,690,539号(Radulski等人)公开的中间转印带包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或其它适宜的丙烯材料的聚酯。
美国专利第5,119,140号(Berkes等人)公开了一种单层的中间转印带优选由纯净、充满碳或有颜色的Tedlar(一种可选自E.I.du Pont de Nemours &Co.的聚氟乙烯)构成。Tedlar具有较差的一致性。
美国专利第5,298,956号(Mammino等人)公开了一种无缝中间转印部件,它包括涂覆或充满由包括碳氟聚合物构成的薄膜填充材料的增强带元件。
在电子照相中,特别是运用多种彩色时使用ITM具有很多优势。希望将印刷输出速度最大化,并且所知的这些项目中最快的是“一次通过处理(onepass process)”,其需要一系列的四个光电导鼓,每一鼓对应四个调色剂色彩过程中的一个。这四个光电导鼓与ITM接触,形成四个T-1辊隙,其中ITM为带或鼓。在使用带的情况下,偏压辊通常与ITB背面接触,形成辊隙,并为调色剂微粒的转印提供稳定的静电推动力。ITM也和另一个辊形成T-2辊隙,其也承载一个偏压,而使调色剂从ITM转印到最终图像接收器。调色剂图像最初记录在ITM上,然后通过使接受体通过T-2辊隙的单一传递过程从ITM上转印到最终图像接收器。优选图像转印带(ITB),因为其增加了印刷机设计的柔性,并且节省了大图像转印鼓的空间。运用“一次通过处理”也是为了延长电子照相装置的寿命,因为不需要获得每一个第二至四次处理的图像。由于运用了ITB,使得紧凑型印刷机具有小的外形尺寸并且易于在狭窄的办公室空间放置。
为了提高效率,ITB需要几个最少的必要条件。ITB所需的第一个条件是需要存在具有合适的电特性以便支持偏压跨过每一个T-1辊隙和T-2辊隙的层。光电导鼓上形成的调色剂图像是由非常微小的离散充电彩色颗粒形成的。该偏压(bias voltage)用于引发从每一光电导鼓到ITB的每一T-1辊隙上的每一图像的调色剂微粒的静电转印。偏压也用于将调色剂图像从ITB转印到T-2辊隙处的最终图像接收器。
图像转印带所需的第二个条件是空间的稳定性。这是多彩色印刷中每一颜色平面在T-1辊隙的精密传递(accurate registration)和最终图像接收器上图像的精密定位的要求。
图像转印带所需的第三个条件是ITB整个区域的厚度均匀性。这是向每一调色剂辊隙提供持续均匀和恒定的压力以便提供完整一致的调色剂图像转印所需的。
ITB所需的第四个条件是在印刷机中工作的耐久性和长寿命。
通过每一个转印辊隙的偏压被用于引发并帮助转印最初形成于每一光电导鼓上的构成每个图像的所有的离散充电调色剂微粒。偏压产生的电场必须具有合适的电取向(electric orientation),以便将调色剂微粒从每一转印辊隙的一个表面转移到另一个表面,并且通过印刷机到达最终图像接收器。如果运用了带有正电荷的调色剂,则电场必须是定向的,以便在接收表面上产生负电荷。如果运用了带有负电荷的调色剂,则电场也必须是定向的,以便在接收表面上产生正电荷。当偏压电路接通时,电场的取向由施加的电源取向决定。在以往的印刷机中,这种偏压电路由施加的电源、光电导鼓、导电ITB支撑辊(back up roller)和支持最终图像接收器的辊组成。ITB支撑辊优选与印刷机的其它部分电隔离,并且光电导鼓和支持最终图像接收器的辊最好接地。在ITB转动时,位于每个转印辊隙中的ITB的部分也是这个电路的一部分。因而,为了使调色剂转印有好的性能,必须用一种方式来控制ITB的电特性以便允许在每一调色剂转印辊隙保持偏压和强电场。如果ITB的电导率太强,电流将会流过转印辊隙,偏压就不存在了。如果ITB的电阻率太大,电场强度将会随着ITB厚度的增加而减小。在现有技术中,为了增加ITB在电场强度不利影响下的耐久性和寿命,图像转印带都做得很厚。因此,在过去的ITB中加入导电材料调整其电特性,以使电磁场从ITB的内部发出。因此,印刷机的结构需要使ITB和由ITB支承辊之间保持紧密地接触。纸屑和/或散落的调色剂造成的ITB支撑辊的污染将导致辊和ITB的接触不良,从而降低电场强度。这将致使调色剂通过ITB表面的转印不一致。
目前用于电子照相印刷机的图像转印带可以分为两类,单层ITB和多层ITB。在这两种情况下,制造具有上述特殊要求功能的ITB需要复杂和困难的过程。
在现有技术中已经讨论了图像转印带的制造困难。例如,参见美国专利第6,397,034号(Tarnawskj等人),其中每一次用单体和低聚物类物质来制造一条图像转印带。复杂的碳黑散布和旋转铸造技术被用于将一层未固化的低聚物材料附着在金属圆筒的内部。经过高温处理过程使得最终的ITB具有耐久性。将铸造圆筒去掉后就得到了带状结构。
美国专利第6,228,448号(Ndebi等人)描述了用于数字图像过程的环形带,每一次用各种的未固化弹性材料(elastomer)浸渍的线素(cord)或织物绕心轴缠绕,然后包上塑料罩进行加热固化来制造环形带。线索或织物需要提供适宜转印带的尺寸稳定性和耐久性。去掉心轴后就制造出了环形的带。这个过程需要很长的时间和非常专业的设备。
美国专利第5,409,557号(Mammino等人)公开了一种环形中间转印部件,其由纺织纤维构成的增强单纤维丝或增强套筒制造。单纤维丝缠绕在不锈钢心轴上或者套筒套在不锈钢心轴上。在增强部件上喷射覆盖一层成膜聚合物液体,经过上述的重复的喷射过程形成一足够耐久的层,然后将覆盖层在环境温度下经过一整夜的缓慢烘干后放入100℃的烘箱中烘干。室温下的缓慢烘干显然是为了防止溶剂从厚的喷射覆盖层蒸发时而起泡。去掉心轴后就制造出了环形的带。这是一个很缓慢的制造过程,并且每次只能制造一个ITB。
美国专利第5,899,610号(Enomoto等人)描述了一种制造ITB的过程,在一离心形成装置内部上形成一未固化橡胶基体材料,然后施加一表面层。从离心形成装置中取出图像转印带。这个过程需要非常专业的设备,并且每次只能制造一个图像转印带。
运用上述所有的方法来制造图像转印带都需要使用与图像转印带内部表面接触的导电辊,以形成传递偏压所必需的电路,所述偏压是在T-1和T-2辊隙处的静电调色剂转印所需要的。这就增加了印刷机中电路的复杂性,并在导电支撑辊和ITB之间产生了不稳定的电连续性,特别是当不希望的散落的纸屑和调色剂污染了印刷辊/ITB接触点时。
在典型的图像转印带中,向ITB提供尺寸稳定作用的层通常由用弹性体化合物浸渍的线索、聚合物膜或纺织纤维组成。在多数情况下,单体的或低聚体的材料使用在心轴外部或圆筒的内部作为粘性液体。这些心轴和圆筒必须精确地按照合适的ITB尺寸设计制造。施加这些单体和/或低聚物的技术必须具有很高的精密度,以便在ITB的整个区域上获得均匀的厚度。加热固化和聚合施加的单体和低聚物就形成了聚合物膜或聚合物弹性体。从心轴或圆筒上除下固化聚合物基体就得到了圆筒形带。用这种方式制造ITB需要高精密度的专业设备。并且自我固化的聚合物和弹性体在ITB提供可接受的耐久性的厚度下具有很高的电阻率,这就导致了电场的微弱和低效率的调色剂转印。因此,例如碳粒子和/或金属粉末的材料必须加入到ITB中用于调整电特性。这些微粒散布在整个固化聚合的ITB支持结构中。这就需要在制作图像转印带的操作之前,将这些微粒散布到粘性的单体和/或低聚体的材料中。由于产生了糊状物粘度,所以对心轴和圆筒进行操作是很困难的,除非加热降低糊状分散物的粘性。不能用加入溶剂来降低分散体的粘性,因为要达到ITB持久性所需要的厚度会大得足以导致在固化过程中使溶剂吸收(solvent trapping),并使ITB起泡,降低ITB的产量。这些制造过程也是劳动密集型并且ITB也具有低的产出率。所有的这些因素也导致了ITB具有很高的成本。
本发明创造了一种排除了过去ITB制造过程中所有的复杂性的ITB,并且所制造的ITB具有需要的所有ITB的功能特性。本发明提供的图像转印带在持久膜上具有相对薄的覆盖层,制造方法简单,并且具备了ITB的功能需要,与运用先前制造工艺制造转印带相比大大降低了成本。然而,这种改进的ITB具有一旦将偏压刷(biasing brush)施加到电导层整个转印带都将具有偏压的特性。很多现有技术中的橡胶带的电阻大到能够在每一转印位置施加独立的电压,但是由于高的电阻率以及低的辊与带的接触,降低了调色剂转印效率。该ITB和系统记载在申请日为2003年8月20日的美国专利申请S.N.10/644,655中,在此全部引作参考。

发明内容
本发明提供了图像转印带(intermediate transfer belt,ITB)、使用该转印带的装置和在成像过程中使用该带的方法,其显示具有上面所描述的薄、柔性(flexible)、含有覆盖层的转印带的优点,另外将该转印带分割为电隔离的区域,以便允许沿着在电子照相过程中的不同步骤和/或不同的质量结果,对同一ITB、在不同位置施加不同的电压。这一改进允许整个系统实现电压的最优化和提高转印效率。
本发明一方面描述了中间转印部件(intermediate transfer member)。在最基本的实施方案中,中间转印部件包括三层例如膜的不导电层(non-conductive layer)(例如,电绝缘膜,作为不限制的例子,特别是聚合物绝缘膜),不导电层上的导电层(conductive layer),导电层上比不导电层电阻率(resistive)更高的层(例如,聚合物层)。在本发明的一个实施方案中,不导电层可以是任何的柔性基底,以便使充电的第二层与金属(或其它)支撑辊绝缘;这种材料可优选包括聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))。典型地,膜基底,例如PET膜基底,厚度可以是1至10mils(千分之一寸)(0.025至0.25mm),但是任何厚度,只要能弯曲都行。
中间转印部件的一个实施方案描述了用金属、金属填充层、碳填充层或半金属或半金属填充层(例如铝)作为导电层。为了达到薄和柔性的目的,导电层材料可以是或者不是蒸汽涂覆(vapor-coated)在绝缘层上的。导电层材料的体积电阻率(volumn resistivity)最好是小于或等于104ohms/square(欧姆每平方)。
在这方面本发明的导电层被分为电隔离的许多段(segments),其宽度就是转印带的宽度,其长度最好是,但不是必须是每一段的长度相等。在实际运用中转印带被分为的段的数目是不同的。在段与段之间提供有不传导的或低传导率的分隔元件(其方式与混凝土高速公路中的热膨胀带很相似)。如前面所描述的,将分隔元件结合到ITB中,不会显著地降低转印带的柔性和耐久性。
电阻聚合物涂层的一个实施方案中描述了聚氨酯涂覆层。典型地聚氨酯涂覆层最好的工作范围是其每单位面积电阻率等于或在106至1013ohms/cm2(欧姆每平方厘米)之间。
电阻涂覆层的另一个实施方案描述了由氟硅氧烷预聚物形成的电阻涂覆层。典型地氟硅氧烷预聚物最好的工作范围是其每单位面积电阻率等于或在106至1013ohms/cm2之间。
本发明的另一方面提供了一种使用本发明ITB的创新装置产生图像的方法。该方法一般的步骤包括第一步使至少一个图像接收部件的至少一幅图像曝光和显影。第二步包括将一个或多个图像转印到中间转印部件上,中间转印部件如上述的一个具有实质上不导电层、导电层和电阻层;中间转印部件与图像接收部件相适应,并且通过施加电压(通常为直流)而使在第一图像转印位置的中间转印部件的部分导电层充电,通常是使用刷子或探针(probe)与导电层的该部分接触来实现。第三步描述了在第二转印位置向中间转印部件的电分隔元件(例如,被导电分离)施加与第二步中(为了达到最适宜的转印效率)不同的电压,并且转印一幅或多幅图像到接收基底,达到高的调色剂转印效率,优选尽可能达到接近100%的调色剂转印效率。


图1表示典型的与现有技术相关的装置。
图2表示本发明的装置。
图3表示本发明制品的剖视图,显示出组成中间转印带的层。
图4表示本发明制品的顶视图。
优选实施方式在本发明中,环形(endless)图像转印带由耐久的不导电膜和电导性材料制成,不导电膜如聚合物膜,例如聚酯膜,最好是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET),其在一面上被涂覆,优选被蒸汽涂覆,电导性材料如金属或半金属,例如铝。(这种材料在下文中被称为Al/PET基底,尽管其它的不导电材料和其它的金属和非金属导电材料也是已知的,并可以使用到本发明的实施方案中)。Al/PET基底具有稳定的尺寸、优越的厚度均匀性、优越的持久性并可适用于不同宽度和厚度的长薄卷绕幅(web),其卷绕长度可达5000英尺。Al/PET卷绕幅能够以连续的操作,使用常规的高速、卷对卷精确卷绕幅涂覆技术,如刮涂法、逆转辊涂布法、挤压涂覆法、幕式涂布法和类似的涂覆技术涂覆。
本发明也涉及具有中间转印部件的静电成像系统,在中间转印部件上,来自第一图像承载面的调色剂图像形成第一转印图像。例如,该系统可以包括静电图像形成系统、第一图像承载表面、中间转印部件和接收从中间转印部件转印图像的第二图像接收表面。例如,该中间转印部件可以包括不导电柔性薄膜层;附固于不导电柔性薄膜层的第一表面的导电材料层;其上至少具有一电阻聚合物涂层的导电材料层。
导电层优选具有分隔段(明显地可识别的单元,最好是能够维持与其它单元不同的电荷量持续至少30秒的能进行不同程度充电的单元)。最好在分隔段之间具有能够使得分隔段上的电荷在少于5分钟的时间内平衡的低电导率或基本上不导电的材料。该系统可以在分隔段之间具有电绝缘间隙(gap),该间隙实际上是由不导电连接体(桥接元件、带、织物、不导电聚合物、不导电链和类似物)连接的在分隔段之间的开放空间。导电层被横向刻划(scored)或分隔(segmented)成电绝缘的区域(electrically isolated regions)。对于电阻聚合物涂层而言,实际运用的一种方法是涂覆少于100%的导电材料,并沿中间转印部件的边缘保留连续导电带。然后,在操作中,将该带用于电接通。不导电薄膜层最好包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯。
在本发明中,Al/PET基底上精确地涂覆有由聚合物材料形成的电阻膜。合适的聚合物材料包括,但并不局限于,聚二烷基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、聚氨酯(polyurethane)、聚酯、聚酰胺、氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、乙酸丁酸纤维素和多种含氟聚合物,包括ETFE(乙烯-四氟乙烯)、FEP(氟乙烯-丙稀)、PFA(四氟乙烯-全氟乙烯)和THV(四氟乙烯-六氟丙烯-氟化亚乙烯)。不同的聚合物弹性体和橡胶也能单独或与其它的聚合物材料组合使用,其它的聚合物材料包括丁二烯-丙烯腈橡胶、氯丁二烯橡胶、表氯醇橡胶、氟硅氧烷弹性体、含氟弹性体、腈丁二烯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚醚橡胶、聚氨酯弹性体、硅橡胶、聚硫橡胶和类似物。也可以使用包含分散微粒的涂覆层。
聚合物涂层被施加在具有薄导电层的Al/PET侧,导电层如蒸汽涂覆的铝或其他导电材料的层,在印刷机中形成调色剂转印表面。然后具有聚合物涂层的Al/PET被切割成具有适当尺寸的薄片(sheet),薄片的末端重叠连接(例如,超声波焊接、牢固粘结、牢固机械连接)形成耐久的环形带。控制薄片的尺寸以便(例如)使焊接的环形带与电子照相印刷机相适应。绝缘带或分隔段连接部(binder)可被赋予电绝缘性以便增强分隔段之间的绝缘阻挡性或降低电导性。通过连接导电性不同的分隔段,可以使结构中相邻的分隔段具有不同的导电率。
由设计和组成来控制聚合物涂层的电特性,以便支撑偏压穿过该涂覆层。通过控制烘干后涂覆层的厚度和适当选择和配制聚合物涂层从而调整每单位面积的电阻率来达到上述目的。使用包括由电压控制的可调节电源、精密安培表和表面接触电极就能够获得每单位面积电阻率的相对测量值。可以使用适合于测量表电阻率(column resistivity)的仪器。这样的仪器可以将由Electo Tech Systems,Inc.of Glenside,Pa制造的包括也是可调电源和精密安培表组成的278型电阻/电流表和由Electo Tech Systems,Inc.of Glenside,Pa制造的803B型表面接触电极组合而成。在聚合物涂层上放置表面接触电极并将在下面的铝层连接到安培表上来测量Al/PET上涂覆层的每单位面积的电阻率。施加500伏与印刷机中所用偏压相似的电压通过涂覆层,并用精密安培表测量电流就可以得到每单位面积电阻率的比较值。用施加电压(在这种情况下是500伏)除以电流就确定了以ohms/cm2表示的每单位面积的电阻值。然后将这个结果除以803B型表面接触电极的面积7.07cm2,就得到了以ohms/cm2表示的每单位面积电阻值。如果表面接触电极的面积是1.0cm2,那么将电压值除以安培表测量出的电流值,直接得到以ohms/cm2表示的每单位面积电阻值。
控制聚合物涂层的宽度以便沿卷绕幅的一个边缘具有的30mm宽的蒸汽涂覆铝带(stripe)未被聚合物涂覆,从而使铝带与上述表面保持电接触。在操作印刷机的过程中,电导刷或辊与铝带接触作为电路的一部分的铝带,这是产生静电调色剂转印所必须的。这就允许示例性的下层电导性铝蒸汽涂覆层在每个电隔离的ITB分隔段的整个表面平面上具有电偏压。这促使了从光电导鼓到每一ITB分隔段或从每一ITB分隔段到最终图像接收器的静电调色剂转印。在印刷机中,对ITB形成持久柔性支撑的不导电PET薄膜在支撑辊上旋转。这些支撑辊和ITB之间的电接触在过去的ITB中虽然可以允许,但不是必须的。
带中的分隔段可以由许多不同的方式制造。一种简单的制造方法是将ITB的导电层分裂成独立的区域。这可以按照需要的间距沿ITB横向刻划或去除PET或不导电层上的导电层做到。可以在涂覆电阻更大的层之前或者之后刻划导电层。所除去的部分的宽度从1mil至几mil不等,记住每一分隔段的电压和刻划区域的材料(涂覆层)或空气的导电率(干燥空气的传导率是300V/mil(伏特/密耳))都是不同的。优选的范围是3mil至5mil。保持每一ITB分隔段的电隔离整体性(electrical isolative integrity)是很重要的。作为选择,导电层上可以涂覆不连续的分隔段,或分隔段是焊接或粘结在一起,可以在分隔段之间提供不导电或低导电区域层。
按照本发明详细说明所制造的ITB可以只使用连续的刷子或辊与转印带边缘的电传导带接触的简单印刷机电路,以便ITB在不需要导电ITB支撑辊、也即不需要在支撑辊和ITB之间的均匀电接触的情况下接通电源。
本发明所述的静电图像转印装置用非限制性的描述,可以包括静电调色剂源(a source of electrostatic toner);其上形成第一调色剂图像的光电导表面;使第一调色剂图像从光电导表面转印上之后形成第一转印调色剂图像的中间转印部件;和随后转印第一转印调色剂图像的第二图像接收器。
中间转印部件可以包括不传导性柔性薄膜层(non-conductive flexible film layer);附固于不导电柔性薄膜层的第一表面的导电材料层(conductivematerial layer);和其上具有至少一层电阻聚合物涂层(electrically resistive polymericcoating)的导电材料层,其中导电层具有分隔段,在分隔段之间导电率低(reduced conductivity)。使分隔段被在设备工作时所定位的低导电率区域隔开,从而没有图像或没有重要的图像出现在该间隔区域。这可以由手工或机器自动调节来完成,例如使用传感器通过识别各自区域的导电率,调整图像的移动和转印带上图像接收的位置,而避免试图将调色剂或调色剂图像转印到低传导区域。
实施例用General Electric Co.生产的名为FRV1106的含氟硅氧烷预聚物(fluorosilicone prepolymer)涂覆Al/PET就得到了ITB。首先准备40%的FRV1106的MEK溶液,在玻璃瓶中将398.4克FRV1106和1.6克Du Pont生产的四丁基钛酸酯(TBT)催化剂加入到600克MEK溶液中。盖紧瓶盖,将装有FRV1106溶液的瓶子放入震荡混合器中震荡4小时。
使用具有挤出型涂覆挡板(extrusion type coating bar)的卷装进出型涂覆器(roll to roll coater)将FRV1106溶液施加到Al/PET卷绕幅上。涂覆挡板具有方向与卷绕幅垂直的狭窄的挤出槽,其位置设置为使液体和溶液通过挤出槽后能够成为薄的液体涂覆到Al/PET卷绕幅上,从而施加该涂覆层到Al/PET卷绕幅上。正活塞泵(positive displacement pump)和关联管道装置用于测量通过挤出挡板槽到移动卷绕幅上的涂覆液体。正活塞泵的尺寸是292cc/min。卷绕幅薄膜的涂覆厚度和涂覆宽度都能够被高精密度的控制。卷绕幅通过加热强通风烘箱烘干和固化该涂覆层,烘干烘箱的温度可以按照需要来控制。
一卷3mil的Al/PET安装在展开竖起的卷装进出涂覆器上。3mil的Al/PET卷绕幅穿过涂覆用挤出挡板,穿过加热的强通风烘干烘箱,并进一步到达安装在卷绕架上的接收鼓上。调整挤出槽的宽度和与Al/PET卷绕幅相关的挤出槽的位置,以便保持沿着一个边缘有15mm宽的蒸汽涂覆铝带不被涂覆。涂覆器烘箱的温度控制在130℃。然后溶液被泵压到挤出挡板槽并施加到移动的Al/PET卷绕幅上。在这个例子中,以30英尺的卷绕幅为一个挤出涂覆间隔,每一部分在烘箱中停留5分钟,以便允许在卷绕到卷绕架之前含氟硅氧烷预聚物固化成为聚合物弹性体。第一含氟硅氧烷涂覆层在Al/PET上的涂覆泵压速度是16rpm(转/分)。该涂覆层烘干后具有8微米的厚度,并标记为“状态(condition)2”。第二含氟硅氧烷涂覆层(具有相同的成分)的涂覆泵压速度是32rpm。该涂覆层烘干后具有12微米的厚度,并标记为“状态3”。当施加500伏的电压时,状态2中每单位面积的电阻率是1.2×109ohms/cm2。当施加500伏的电压时,状态3中每单位面积的电阻率是1.5×109ohms/cm2。
当使用精密的模板将ITB分成330mm宽和812mm长的薄片后,就形成了每一转印带的分隔段。以大约203mm的间隔对涂覆层和导电层进行刻划,在每一分隔段的边界处沿长度方向除去大约3mil的材料。
在基准面尺寸为812mm方向的末端重叠20mil的转印带并用BransonCo.的超声波焊接熔合在一起,形成实验室测试基础的印刷机(laboratory testbed printer)的具有合适尺寸的环形带。
图1表示了本领域中目前实施的具有图像转印装置1的普通的静电系统。至少提供了2个辊2来支撑具有基于机器参数的电阻率范围在非常导电到非常电阻之间的中间转印带10。例如,如果中间转印带是非常导电的,则支撑辊2就是绝缘的,同时偏压支持辊4a、4b、4c、4d和6也将具有相同的偏压电压(未示出)。如果中间转印带10是非常电阻的(例如,1010或更高),则偏压支持辊4a、4b、4c、4d和6将频繁地独立加偏压或接地(如果需要)以便获得最好的可能结果。
图2表示了本发明的转印装置60。所有的中间辊2、4a、4b、4c、4d和6都是未加偏压的并且可能是绝缘性支持辊。图3表示了用于这种装置60的中间转印部件10,该中间转印部件由导电基底82上涂覆的至少一层电阻层84制造,该导电基底82全部涂覆或部分涂覆有绝缘薄膜或基底80。如图4所示,电阻涂覆层84可以不完全覆盖导电层82,以便使用偏压刷88或电极86来使导电层82的偏压保持一致。
图2中,中间转印部件10在圆周上也被刻划和分隔成了特定的间隔,例如标记12,14,16,18所示。分隔段是间隔开的,从而导电层分裂成独立的平面或分隔段,使得每一分隔段支撑不同的偏压(参见下面制造分隔段的方法)。装置60包括施加有电压26、28、30的偏压刷或电极20、22、24。这样由支撑辊4a、4b、4c、4d形成的辊隙38a、38b、38c、38d(也称作“T1”)和光电导鼓36a、36b、36c、36d与由转印辊8和转印支撑辊6形成的辊隙52(“T2”)相比保持不同的偏压。这是很重要的,因为电场需要用来支持第一(T1)转印的电场与第二(T2)转印需要的电场不同(即,在T1处,ITB电压用于吸引调色剂微粒从第一图像承载部件或光电导到ITB;在T2处,ITB最好是中性的或将调色剂微粒从ITB推到最终图像接收器)。
本领域的普通技术人员能够意识到上面的描述仅仅是示例性的说明,本发明并不限于上面的描述。对于满足所描述特性需求的可选材料和满足描述执行功能需求的可选结构都在本发明预期的实际运用范围内。从这个意义上,本发明对本发明的概念和结构应依照权利要求书进行确定。
权利要求
1.一种具有中间转印部件的静电成像系统,来自第一图像承载表面的调色剂图像在该中间转印部件上形成第一转印图像,该系统包括静电图像形成系统、第一图像承载表面、中间转印部件和接收来自中间转印部件的转印图像的第二图像接收表面;该中间转印部件包括不导电柔性薄膜层;附固于不导电柔性薄膜层的第一表面的导电材料层;和其上具有至少一层电阻聚合物涂层的导电材料层,其中导电层具有分隔段,分隔段之间的导电率低。
2.如权利要求1所述的系统,其中分隔段之间具有电绝缘间隙。
3.如权利要求2所述的系统,其中导电层被横向刻划或分隔为电绝缘的区域。
4.如权利要求1所述的系统,其中电阻聚合物涂层涂覆少于100%的导电材料,沿中间转印部件的边缘保留有连续的传导带。
5.如权利要求1所述的系统,其中不导电薄膜层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.如权利要求5所述的系统,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯的厚度在0.025mm至0.25mm之间(0.001至0.010英寸)。
7.如权利要求1所述的系统,其中导电材料层包括铝。
8.如权利要求1所述的系统,其中导电材料层是蒸汽涂覆在不导电薄膜层上的。
9.如权利要求1所述的系统,其中导电材料层的体积电阻率小于或等于104ohms/scquare。
10.如权利要求1所述的系统,其中电阻聚合物涂层每单位面积的电阻率在103至1013ohms/cm2之间。
11.如权利要求1所述的系统,其中电阻涂覆层包括聚氨酯层。
12.如权利要求11所述的系统,其中聚氨酯层每单位面积的电阻率在103至1013ohms/cm2之间。
13.如权利要求1所述的系统,其中电阻涂覆层是含氟硅氧烷预聚物。
14.如权利要求13所述的系统,其中含氟硅氧烷预聚物每单位面积的电阻率在103至1013ohms/cm2之间。
15.如权利要求1所述的系统,其中中间转印部件至少分为两个电独立分隔段。
16.如权利要求1所述的系统,其中中间转印部件至少分为三个电独立分隔段。
17.如权利要求1所述的系统,其中中间转印部件至少分为四个电独立分隔段。
18.一种生产电子照相成像装置中的图像的方法,其包括使至少一幅电子照相图像在至少一个第一图像接收部件上曝光和显影;在第一转印步骤中转印至少一幅图像到中间转印部件,其中中间转印部件包括不导电的层、导电层和聚合物电阻层,其中中间转印部件的电阻层与第一图像接收部件相适应,和在第一转印步骤中使用至少一个刷子或探针直接与导电层接触,直接施加第一电压到导电层,从而使导电层产生偏压,和在第二转印步骤中转印至少一幅图像到第二图像接收基底,在第二转印步骤中使用至少一个刷子或探针直接与导电层接触,直接施加第二电压到导电层,从而使导电层产生偏压,和从中间转印部件转印超过97%的调色剂到第二图像接收基底。
19.如权利要求18所述的方法,其中导电层包括导电材料的分隔段,其中所述分隔段在相邻分隔段之间具有绝缘的区域。
20.如权利要求18所述的方法,其中该方法使超过99%的调色剂从中间转印部件转印到第二图像接收基底。
21.如权利要求18所述的方法,其中该方法使超过97%的调色剂从第一图像接收部件转印到中间转印部件再转印到第二图像接收基底。
22.如权利要求18所述的方法,其中该方法使超过99%的调色剂从第一图像接收部件转印到中间转印部件再转印到第二图像接收基底。
23.一种静电图像转印装置,包括静电调色剂源;其上形成第一调色剂图像的光电导表面;使第一调色剂图像从光电导表面转印上之后形成第一转印调色剂图像的中间转印部件;和第二图像接收器,第一转印调色剂图像能转印到该第二图像接收器;该中间转印部件包括不导电柔性薄膜层;附固于不导电柔性薄膜层的第一表面的导电材料层;和其上具有至少一层电阻聚合物涂层的导电材料层,其中,导电层具有分隔段,在分隔段之间的导电率低。
24.一种作为第一转印图像承载部件的其上形成有调色剂图像的中间转印部件,并且调色剂图像首先转印到该中间转印部件,随后将第一转印调色剂图像再从该中间转印部件转印到第二图像承载部件;该中间转印部件包括不导电柔性薄膜层;附固于不导电柔性薄膜层的第一表面的导电材料层;和其上具有至少一层电阻聚合物涂层的导电材料层,其中,导电层具有分隔段,在分隔段之间的导电率低。
全文摘要
一种具有第一调色剂接收层和中间转印部件的电子照相成像装置。第一调色剂接收层被定位并与a)充电器,b)第一调色剂接收层上激活光电导的发射源和c)至少一个调色剂涂抹器电接触,这样以便第一调色剂图像能够形成在第一调色剂接收层上。第一调色剂接收层是可移动的,在与a),b)和c)相互作用后,与中间转印层接触,从而将第一调色剂图像转印到图像承载部件上。该中间转印部件包括不导电柔性薄膜层;附着在不导电柔性薄膜层的第一表面的导电材料层;以及分隔成为的电隔离区域或带,和其中具有一电阻聚合物涂层的导电材料层。
文档编号G03G15/16GK1525254SQ20031012545
公开日2004年9月1日 申请日期2003年11月29日 优先权日2002年11月29日
发明者伦纳德·斯塔尔克, 伦纳德 斯塔尔克, F 凯利, 杜鲁门·F·凯利 申请人:三星电子株式会社
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