图像形成系统技术方案

本发明专利技术公开的实施例总体涉及包括成像装置构件和调色剂组合物的图像形成系统。更具体而言，本发明专利技术的实施例涉及一种改进的BCR静电复印系统，所述系统包括：（1）包含具有一定的肖氏A硬度的材料的清洁叶片；（2）具有有着指定的杨氏模量的表面的感光体；和（3）调色剂润滑剂添加剂。所述组合系统表现出系统整体使用寿命的显著增长。

【技术实现步骤摘要】
图像形成系统
本专利技术公开的实施例总体涉及包括成像装置构件和部件的图像形成系统以及用于与这些构件和部件一起使用的调色剂组合物。此外，本专利技术的实施例涉及与成像装置构件和部件一起使用以形成图像的调色剂组合物。特别地，本专利技术的实施例涉及一种客户可更换单元(CRU)系统，所述系统具有有着某些改进的性质并与对整体CRU寿命表现出显著改善的特定调色剂组合物一起使用的子部分。所述子部分包括高模量成像构件表面、高硬度清洁叶片和具有特定粒径范围的低表面能润滑调色剂。电子照相成像构件或感光体包括保护成像构件表面的外涂层和接触型充电装置如“偏置充电辊”(BCR)。
技术介绍
在电子照相或电子照相印刷中，电荷保持表面(通常称为感光体)被静电充电，然后暴露于原始图像的光图案以据此选择性地使表面放电。感光体上所得的充电和放电区域图案形成与原始图像一致的静电荷图案，即潜像。通过使之接触称为调色剂的可静电吸引的细碎粉末而使该潜像显影。调色剂由感光体表面上的静电荷保持在图像区域上。因此，产生与被复制或印刷的原件的光图像一致的调色剂图像。然后可使该调色剂图像直接或通过使用中间转印构件转印到基底或支承构件(例如，纸)，并使图像固定于其上以形成待复制或印刷的图像的永久记录。显影后，从电荷保持表面清洁去表面上留下的过量调色剂。所述过程可用于从原件的光透镜复制或是印刷例如由光栅输出扫描仪(ROS)以电子方式生成或存储的原件，其中充电表面可以多种方式成图像地放电。 为使感光体的表面充电，已使用接触型充电装置，如美国专利第4，387，980号和美国专利第7，580，655号中所公开的，所述专利以引用方式并入本文。接触型充电装置，也称“偏置充电辊”(BCR)，包括传导构件，所述传导构件自电源供给以电压:直流电压叠加不小于直流电压水平的两倍的交流电压。充电装置与图像承载构件(感光体)表面接触，图像承载构件为待充电的构件。图像承载构件的外表面在接触区域处被充电。接触型充电装置将图像承载构件充电至预定的电位。 为进一步提高感光体的使用寿命，还已实施了外涂层的使用来保护感光体及改善性能如耐磨性。然而，这些低磨损外涂层因在潮湿环境中加剧的缺失印刷缺陷而伴随着差的图像质量。另外，在BCR充电下伴随低磨损外涂层的高扭矩也导致严重的问题，如感光体驱动电机故障和感光体清洁叶片损坏。因此，与BCR充电系统一起使用低磨损外涂层仍然是一个挑战，需要找到一种方法来在这样的系统中使用外涂层技术实现寿命目标。
技术实现思路
根据本文所示的方面，提供了一种图像形成系统，所述图像形成系统包括用于形成图像的图像形成装置和用于所述图像形成装置中以形成图像的调色剂组合物，所述图像形成装置进一步包括成像构件、充电单元和清洁叶片，所述成像构件具有电荷保持表面以显影其上的静电潜像，其中所述成像构件的表面具有2GPa或更大的杨氏模量，所述充电单元包括设置在成像构件的表面的充电距离内的充电辊，所述清洁叶片用于清洁成像构件的表面，其中所述清洁叶片包含具有为76或更大的肖氏A硬度的材料，所述调色剂组合物进一步包含调色剂母粒和一种或多种添加剂，所述添加剂包括具有约7微米或更小的众数(mode)粒径的润滑硬脂酸盐。 【附图说明】 图1为曲线图，示出了感光体磨损率与缺失印刷缺陷严重性之间的关系； 图2为根据本专利技术实施例的呈鼓构型的成像构件的横截面视图；和 图3为根据本专利技术实施例的呈带构型的成像构件的横截面视图。 【具体实施方式】 将具有外涂层的感光体整合到使用偏置充电辊(BCR)充电的图像形成机器中将面临两大挑战。一是减小清洁叶片与感光体表面之间的摩擦至与感光体驱动电机的额定扭矩水平以及感光体清洁叶片机械稳定性和寿命周期相容的水平，另一是缓解缺失印刷缺陷。事实上，在使用BCR充电的图像形成机器中基于有机的具有外涂层的感光体总是经常观察到高扭矩和缺失。磨损率与图像缺失之间已知的顾此失彼关系对感光体外涂层磨损率提出了限制并因此防止磨损率减小到达到感光体寿命的显著改善所需的低水平。在BCR充电系统中，外涂层伴随着缺失与感光体磨损率之间的顾此失彼。例如，大多数有机光导体(OPC)材料组合要求一定的磨损率水平以抑制缺失，从而限制了感光体的寿命。 图1提供了数据的图形表示，示出了感光体磨损率与缺失之间的关系。可以看出，图1表明，BCR充电下的缺失与磨损率严格相关。人们已做了许多努力以找到可直接解决这些问题的有机外涂层制剂。然而，直到目前，尚未找到这样的外涂层，并且目前没有其它已知的替代方案来缓解BCR充电下具有外涂层的感光体的高扭矩和缺失。 解决扭矩和缺失问题的一种方法是向感光体表面使用润滑剂的外部连续施加。然而发现，即便在与具有低磨损外涂层的感光体一起使用这些润滑剂时仍将发生清洁叶片损坏(通常是由于柔软的弹性体叶片与低磨损感光体的硬表面之间的摩擦)并且CRU清洁系统也将相当快地失效。当发生叶片损坏时，调色剂将不能被适当地清洁而将在清洁和充电辊内积聚。该积聚最终将开始作为明显的局部非均匀性印刷，在此点，CRU被视为失效。 本专利技术的实施例提供了一种在向具有偏置充电辊(BCR)的机器中引入低磨损感光体时通过克服清洁叶片损坏问题来提高CRU寿命的系统方法。通过广泛的实验和设计工作，已发现，具有特定肖氏A硬度的清洁叶片和具有特定模量的感光体外涂层表面以及具有特定粒径的低表面能调色剂添加剂的组合将出人意料并协同地共同起作用而防止清洁叶片损坏和清洁失效并使得CRU寿命显著提高。 特别地，本专利技术的实施例提供了一种大为改进的BCR静电复印系统，所述系统包括:(I)包含具有一定的肖氏A硬度的材料的清洁叶片；(2)具有有着指定的杨氏模量的表面的感光体；和(3)调色剂润滑剂添加剂。已发现，当具有高硬度的清洁叶片抵靠具有高硬度的低磨损外涂层摩擦时，两个表面将是相容的并显著改善抗损坏性。与特定的润滑剂组合以防止侧向电荷迁移(LCM)，该抗损坏性将得到协同增强。 在实施例中，清洁叶片具有为76或更大的肖氏A硬度。在其它实施例中，清洁叶片具有约60至约100或约76至约85的肖氏A硬度。用于清洁叶片的弹性体材料的合适聚合物材料包括但不限于氨基甲酸酯、丁二烯、含氟弹性体、含氟有机硅以及它们的混合物。在实施例中，清洁叶片的弹性体材料具有约I至约3_或约1.5至约2.5mm或约1.8至约 2.2mm的厚度。 在实施例中，感光体具有有着为2GPa或更大的杨氏模量的表面。在其它实施例中，感光体表面具有约1.5至约5.0GPa或约3.0至约4.5GPa的杨氏模量。在实施例中，感光体表面包含低磨损外涂层。在这样的实施例中，外涂层可为无机氧化物型外涂层或交联的有机外涂层。无机氧化物型外涂层制剂可包含氧化镓。交联的有机外涂层制剂可包含含羟基的电荷传输分子、多元醇聚合物粘结剂和基于蜜胺的固化剂，在热固化时，其将形成交联的外涂层。 在一些实施例中，感光体表面具有为90°或更大的水接触角。在其它实施例中，感光体表面具有约70°至约110°或约90°至约100°或约85°至约95°的水接触角。所述水接触角可通过外部施加具有特定粒径的润滑剂如下文讨论的那些来达到。 在实施例中，调色剂润滑剂添加剂包括润本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像形成系统，所述图像形成系统包括：用于形成图像的图像形成装置，所述图像形成装置进一步包括：成像构件，所述成像构件具有电荷保持表面以显影其上的静电潜像，其中所述成像构件的表面具有为2GPa或更大的杨氏模量，充电单元，所述充电单元包括设置在所述成像构件的所述表面的充电距离内的充电辊，和清洁叶片，所述清洁叶片用于清洁所述成像构件的所述表面，其中所述清洁叶片包含具有为76或更大的肖氏A硬度的材料；和用于所述图像形成装置中以形成所述图像的调色剂组合物，所述调色剂组合物进一步包含：调色剂母粒，和一种或多种添加剂，所述一种或多种添加剂包括具有约7微米或更小的众数粒径的润滑硬脂酸盐。

【技术特征摘要】
2013.03.29 US 13/853,9701.一种图像形成系统，所述图像形成系统包括: 用于形成图像的图像形成装置，所述图像形成装置进一步包括: 成像构件，所述成像构件具有电荷保持表面以显影其上的静电潜像，其中所述成像构件的表面具有为2GPa或更大的杨氏模量， 充电单元，所述充电单元包括设置在所述成像构件的所述表面的充电距离内的充电棍，和 清洁叶片，所述清洁叶片用于清洁所述成像构件的所述表面，其中所述清洁叶片包含具有为76或更大的肖氏A硬度的材料；和 用于所述图像形成装置中以形成所述图像 的调色剂组合物，所述调色剂组合物进一步包含: 调色剂母粒，和 一种或多种添加剂，所述一种或多种添加剂包括具有约7微米或更小的众数粒径的润滑硬脂酸盐。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述润滑硬脂酸盐包括硬脂酸锌。3.根据权利要求1所述的图像形成系统，其中所述成像构件的所述表面具有为90°或更大的水接触角。4.根据权利要求1所述的图像形成系统，其中所述清洁叶片包含选自氨基甲酸酯、丁二烯、含氟弹性体、含氟有机硅和它们的混合物的弹性体材料。5.根据权利要求1所述的图像形成系统，其中所述一种或多种添加剂还包括聚甲基丙烯酸甲酯。6.根据权利要求1所述的图像形成系统，其中所形成的图像不表现出缺失。7.一种图像形成系统，所述图像形成系统包括: 用于形成图像的图像形成装置，所述图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·克伦科勒，G·麦圭尔，S·J·维拉，G·宋，Y·刘，A·P·科特，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US