專利名稱：成像元件的制作方法
技術領域：
在此公開用于電子照相的成像元件。更具體地在此公開了帶負電的成像元件，該元件具有分隔成像元件的光生層和導電層的中間涂層，以有效阻擋正電荷在其間移動。
背景技術：
許多目前的電子照相成像元件是多層感光體，該感光體在帶負電系統(tǒng)中包括襯底載體、導電層、任選的阻電層、任選的粘合層、生電層、輸電層和任選的保護或外涂層。多層感光體可采用幾種形式，例如柔性帶、剛性轉鼓、柔性卷軸等。柔性感光體帶可以是有縫或無縫帶。防卷曲層可以用于柔性襯底載體的背側，即與電活性層相對的側面，以達到所需的感光體帶平直度。
盡管可以采用多層帶感光體獲得優(yōu)異的調色劑圖像，但通常保持帶電圖像和偏壓電勢中的微妙平衡，和調色劑/顯影劑的特性。這對感光體制造，并因此對制造收率具有另外的限制。尺寸為約50-約200微米的局部微缺陷部位有時可以在制造中出現(xiàn)，這在最終的成像復印件中作為印刷缺陷(微缺陷)出現(xiàn)。在帶電區(qū)域顯影時，其中將帶電區(qū)域印刷為暗區(qū)域，將部位以白點印出。這些微缺陷稱為微白點。在放電區(qū)域顯影系統(tǒng)中，其中將曝光區(qū)域(放電區(qū)域)印刷為暗區(qū)域，這些部位在白背景上印刷出為暗點。所有這些微缺陷，它顯示過分大的暗衰減，稱為電荷缺陷點(CDS)。由于微缺陷部位被固定在感光體中，所以點被從帶回轉的一個循環(huán)轉移到下一個。
已經顯影多層成像元件以阻擋來自導電層的正電荷(空穴)注入，它可引起CDS。例如，聚硅烷阻擋層用于分隔成像元件的導電層與生電層。

發(fā)明內容
例示實施方案的各方面涉及成像元件和形成成像元件的方法。在一方面，成像元件包括導電層、正電荷阻擋層、成像層和中間涂層。中間涂層在成像層和導電層中間涂層。中間涂層包括成膜聚合物和分散在其中的粒狀材料。粒狀材料負載在其上的阻電材料。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中成膜聚合物包括熱塑性聚氨酯。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中中間涂層的厚度為約0.1微米-約10微米。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中粒狀材料包括選自如下的無機材料二氧化硅、氧化物、金屬氧化物、金屬碳酸鹽、金屬硅酸鹽、金屬鹽、金屬硫酸鹽、金屬亞硫酸鹽及其組合。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中粒狀材料的平均粒度小于約500nm。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中粒狀材料的平均粒子分布小于約90nm。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中至少約90％粒狀材料在約2nm-約90nm范圍內。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中阻電材料包括N-官能硅烷、N-官能鈦酸鹽和N-官能鋯酸鹽的至少一種。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中阻電材料包括N-官能硅烷。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中阻電材料選自(γ-氨基丙基)三乙氧基硅烷、(γ-氨基丙基)三甲氧基硅烷、(γ-氨基丁基)甲基二乙氧基硅烷、(γ-氨基丙基)甲基二甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基丙二胺、水解的三甲氧基甲硅烷基丙基乙二胺及其組合。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中負載阻電材料的粒狀材料包括約10-約90wt％分散體，基于中間涂層的總重量。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中輸電層包括輸電組分，該輸電組分包括芳基胺。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中輸電組分包括N，N′-二苯基-N，N′-雙[3-甲基苯基]-[1，1′-聯(lián)苯]-4，4′-二胺。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中中間涂層的阻電材料是與沒有對比形成中間涂層的成像元件相比降低電荷缺陷點的材料。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中成像層包括輸電組分和光生材料。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中中間涂層接觸阻擋層和成像層。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，進一步包括在成像層和正電荷阻擋層中間的粘合界面層，中間涂層接觸粘合界面層。
在實施方案中，本公開內容也提供上述成像元件，其中正電荷阻擋層包括與在粒狀材料上負載的阻電材料相同的阻電材料。


圖1是根據第一實施方案的例示成像元件的示意橫截面圖；圖2顯示根據第三實施方案的例示成像元件的放大橫截面圖；和圖3是根據第二實施方案的例示成像元件的示意橫截面圖。
具體實施例方式
在此公開的例示實施方案的各方面涉及成像元件，涉及成像元件的形成方法，和涉及這種成像元件的使用方法。盡管在此公開的實施方案可采用柔性帶構型和剛性轉鼓形式應用于電子照相成像元件，為簡化的原因，以下的討論集中于柔性帶設計的電子照相成像元件。
在此處公開的例示實施方案的各方面提供了帶負電的成像元件，該元件包括電荷(或空穴)阻擋層與光生(生電)層和包括在其上布置的輸電層的成像層。中間涂層間隔生電層和電荷(或空穴)阻擋層。
在此處公開的各方面，中間涂層包括抑制輸電組分從輸電層擴散或遷移到阻擋層的材料，例如在用于形成輸電層的涂料溶液的沉積期間。
在進一步的實施方案中，中間涂層包括成膜聚合物，其中用于形成輸電層溶液的溶劑是不溶的。
在另一方面，中間涂層包括在成膜聚合物中分散的粒狀載體材料。粒狀材料的表面負載涂料形式的正電荷阻擋材料。正電荷阻擋材料可包括硅烷，如N-官能硅烷。一種這樣的N-官能硅烷是3-氨基丙基三乙氧基硅烷，它能夠阻擋從導電接地平面層投影的正電荷注入。
輸電層可包括成膜聚合物基料和分子分散或溶解于其中的輸電組分，如輸空穴分子以形成固體溶液。
不受任何特定理論的約束，提出在帶負電的感光體上形成的圖像中局部暗衰減的一個來源是正電荷(空穴)從感光體襯底的注入。輸電分子，如N，N′-二苯基-N，N′-雙[3-甲基苯基]-[1，1′-聯(lián)苯]-4，4′-二胺可通過增加從感光體襯底的導電接地平面層的電荷注入增強局部暗衰減。通常，應理解為，由于輸電分子是空穴傳導物質，所以輸電分子對襯底的接近影響電荷注入。在感光體的生電層和/或粘合層對輸電分子是溶解性的情況下，這些相對小的分子可在形成輸電層的涂料溶液的施加期間通過生電層和/或粘合層擴散。擴散分子可達到接地平面層和促進電子照相成像工藝期間的正電荷注入。
提出從接地平面層的正電荷注入也可在阻擋層中的整個缺陷中出現(xiàn)。阻擋層通常是相對薄的層，厚度僅幾納米。因此，如果接地平面層自身包括超過阻擋層厚度的峰形投影，這些投影的尖端可能不完全由阻擋層覆蓋并暴露。此外，在柔性MYLARTM襯底網原料上形成的感光體中，甚至在其上沉積納米-厚度薄金屬接地平面層之后MYLAR可保留為高投影點。在轉鼓感光體中，特別地由車床加工完成的那些或機械擠出的那些中，可發(fā)生相似形式的電荷注入。
例示中間涂層可抵抗各種方式的電荷缺陷點的形成。首先，通過由成膜聚合物形成中間涂層，其中用于形成輸電層溶液的溶劑是不溶性的，降低或抑制空穴傳導輸電分子向下面襯底的擴散。其次，通過在中間涂層的整個聚合物基體中以細分散形式(和因此形成大表面積)引入正電荷阻擋材料(如作為包覆粒子)，可以降低電荷從接地平面層的注入。這兩種有益的效果可以由公開的中間涂層提供并可有益于CDS的降低。
因此通過降低輸電分子的遷移以及通過阻擋接地平面峰形投影的覆蓋可降低CDS，包括在白背景上作為微黑點出現(xiàn)但在暗背景上作為微白點出現(xiàn)的那些點。
成像，特別是靜電復印成像和印刷，包括數(shù)字印刷的方法也包括在本公開內容中。更具體地，本實施方案的層狀光電導成像元件可以選擇用于許多不同的已知成像和印刷工藝，該工藝包括例如電子照相成像工藝，特別是靜電復印成像和印刷工藝，其中采用適當電荷極性的調色劑組合物使帶電潛像成為可見。此外，公開的成像元件用于彩色靜電復印應用，特別是高速彩色復印和印刷工藝，并且該元件在實施方案中在例如約500-約900納米，和特別地約650-約850納米的波長范圍中敏感，因此二極管激光器可以選擇作為光源。
柔性帶構型的多層電子照相成像元件的例示實施方案舉例說明于圖1中。例示成像元件包括載體襯底10，襯底10具有任選的導電表面層12(在此它可稱為接地平面層)、空穴層阻擋14、任選的粘合界面層16、中間涂層18、包括生電層22和輸電層24的成像層20及任選的一個或多個外涂層和/或保持層26。盡管將參考兩個單獨的層描述成像層20，但應認識到，這些層的功能組分可以另外結合成單一層，如以下討論的那樣。
舉例說明的輸電層24的下表面與生電層22的上表面直接接觸并且層24的上表面可以是成像元件的最外暴露表面，如果不采用外涂層26，或在使用外涂層26或層的情況下，層24的上表面與外涂層直接接觸。成像元件的其它層可以包括例如任選的接地條層28，該層28施加到成像元件的一個邊緣以促進與導電層12通過空穴阻擋層14的電連續(xù)性。防卷曲背涂層30可以在載體襯底10的背側上形成。導電接地平面12典型地是薄金屬層，例如10納米厚鈦涂層，由真空沉積或濺射工藝沉積在襯底10上。層14、16、18、22、24和26可以作為包括溶劑的溶液單獨和按順序沉積到襯底10的導電接地平面12的表面上，在下一個沉積之前干燥每個層。
襯底感光體載體襯底10可以是不透明或基本透明的，并可包括具有所需機械性能的任何合適的有機或無機材料。整個襯底可包括與導電表面中相同的材料，或導電表面可以僅是襯底上的涂層?？梢圆捎萌魏魏线m的導電材料。
導電層導電接地平面層12的厚度可根據電子照相成像元件所需的光學透明度和柔韌性變化。當需要感光體柔性帶時，在載體襯底10上的導電層12，例如由濺射沉積工藝生產的鈦和/或鋯導電層的厚度典型地為約2納米-約75納米，以能夠實現(xiàn)用于合適背刪除的適當光透射，并且在實施方案中約10納米-約20納米用于導電性、柔韌性和光透射的最優(yōu)組合。導電層12可以是例如在襯底上由任何合適的涂覆技術，如真空沉積或濺射技術形成的導電金屬層。適于用作導電層12的典型金屬包括鋁、鋯、鈮、鉭、釩、鉿、鈦、鎳、不銹鋼、鉻、鎢、鉬、其組合等。在整個襯底是導電金屬的情況下，其外表面可起導電層的功能并可以省略單獨的導電層。
將按照包括絕緣材料的襯底層10描述舉例說明的實施方案，該絕緣材料包括無機或有機聚合物材料如MYLAR，在襯底層10上帶有包括導電材料如鈦或鈦/鋯涂層的接地平面層12。
空穴阻擋層然后可以將空穴阻擋層14施加到襯底10或施加到如果存在的層12上?？梢圆捎媚軌蛐纬蓮南噜弻щ妼?2進入光電導或光生層的空穴注入的有效阻擋的任何合適的正電荷(空穴)阻擋層。
阻擋層14可以是連續(xù)或基本連續(xù)的并且厚度可小于約10微米，這是由于更大的厚度可導致不希望的高殘余電壓。在例示實施方案的各方面，約0.005微米-約2微米的阻擋層促進在曝光步驟之后的電荷中和并且達到最優(yōu)的電性能。阻擋層可以由任何合適的常規(guī)技術，如噴涂、浸涂、拉伸棒涂、凹版印刷涂覆、絲網印刷、空氣刀涂、反輥涂覆、真空沉積、熱處理等施加。為便于獲得薄層，阻擋層可以采用稀溶液的形式施加，在涂層沉積之后由常規(guī)技術，如真空、加熱等除去溶劑。通常，約0.05∶100-約5∶100的阻擋層材料和溶劑的重量比對于噴涂是令人滿意的。
粘合界面層/中間涂層可以將中間涂層18直接施加到阻擋層14，并且通常與其鄰近。中間涂層18可用作粘合界面層以將阻擋層14固定到生電層22。或者或另外，單獨的粘合界面層16可以在中間涂層18和阻擋層14中間和/或在中間涂層18和生電層22中間提供。在圖1中舉例說明的實施方案中，界面層16位于阻擋層和中間涂層18中間。界面層可包括共聚酯樹脂。
中間涂層18可包括成膜聚合物，其中阻電材料40在層基體中精細分散，如在圖2中所說明的那樣(不按比例)。特別地，將例如厚度不大于幾個分子、作為薄包覆的阻電材料負載在細分粒狀材料的表面上，它在整個中間涂層中分散。粒狀材料包括粒子42，它的平均直徑或尺寸(D(50))為至多約500納米，和因此可以在此稱為納米粒子。應當注意到(D(50))表示50％的粒子小于所述直徑和50％的粒子具有更大的直徑。在各個方面，納米粒子的平均尺寸小于約200納米，例如小于約100納米，和在具體的實施方案中，平均直徑小于約60納米。對于實際目的，粒子42的平均尺寸為至少約2納米和在具體的實施方案中，至少約20納米，如20-60納米。在例示實施方案的各方面，中間涂層中至少90％的粒子的直徑小于200納米。在各個方面，納米粒子的粒度分布不大于90納米。在一方面，中間涂層中至少約90％的粒子為約2納米-約90納米。
通常，更小的納米粒子尺寸導致高表面積，在其上阻電材料40可以作為涂層被攜帶。阻電材料可包覆粒子或可僅部分覆蓋粒子。粒子的形狀可以是球形或不規(guī)則的或具有任何其它合適的形狀。粒子可以通常在聚合物中均勻分散以提供在中間涂層18整個基體中通常均勻的分布，如圖2中所示，或可以在中間涂層18的一部分中，例如在最接近阻擋層14鄰近中間涂層表面的區(qū)域中具有更高的濃度。
粒狀材料42可以是無機或有機材料。例示無機材料包括氧化物，如金屬氧化物和硅酸鹽及鹽。例示氧化物包括合成無定形二氧化硅如煅燒的二氧化硅、沉淀的二氧化硅、熱解二氧化硅和硅膠，如氣凝膠和水凝膠，以及結晶二氧化硅。
特別地，可以使用直徑為約2納米-約90納米的中性或疏水性無定形二氧化硅。二氧化硅粒子42的表面可以是平滑的以防止在分散體制備工藝期間產生空氣氣泡。
阻電材料40通常是用于阻擋或至少降低從襯底的正電荷注入和/或阻擋或降低正電荷從接地平面層12的峰形投影的遷移的材料。如在圖2中示意性顯示，如果導電層12的峰46通過阻擋層14延伸入中間涂層18，則在緊鄰涂覆粒子42上的阻擋材料40抑制或停止通過峰4將空穴注入層18。阻電材料40可以采用足夠的數(shù)量存在以與相似地制備但沒有中間涂層的感光體相比，降低引入中間涂層的感光體中電荷缺陷點的平均數(shù)目。
例如，將阻電材料40在粒子42的表面上施加為薄包覆層。阻擋材料層40的厚度可以為一到十個分子。例如，它可以作為單分子或三分子層涂層存在，該涂層部分或完全覆蓋每個粒子表面。在各個方面，阻擋材料涂覆的粒子可以在中間涂層18的基體中以約10-約90wt％的分散濃度存在，基于干燥中間涂層的總重量。在一個實施方案中，阻擋材料包覆粒子的分散體在中間涂層中以至少約20wt％的濃度和在另一個實施方案中以至少約40wt％的濃度存在。
負載的阻電材料可以由如下方式形成結合粒狀材料與阻電材料，任選地結合合適的溶劑，以采用阻電材料涂覆粒子。
用于中間涂層的熱塑性成膜聚氨酯樹脂是一種樹脂，該樹脂是成膜聚合物且容易溶于選擇的有機溶劑或溶劑混合物以形成涂料溶液，但其總體上不溶于用于輸電層涂料溶液的溶劑。
任何合適和常規(guī)的技術可用于混合熱塑性聚氨酯樹脂與選擇的溶劑或溶劑混合物和涂覆粒子以形成中間涂層涂料溶液并在其后施涂溶液為涂層。通常，首先將聚氨酯樹脂溶于溶劑和將涂覆的粒子加入溶液。典型的涂料施涂技術包括例如噴涂、浸涂、輥涂、繞絲棒涂等。沉積的涂料的干燥可以由任何合適的常規(guī)技術如烘箱干燥、紅外線輻射干燥、空氣干燥等進行。通常，熱塑性聚氨酯中間涂層18在干燥之后的厚度通常小于約20微米且可以為約0.1微米-約10微米，但也可以使用在此范圍以外的厚度。約0.3微米-約5微米的干燥厚度通常是合適的。
生電層其后可以將光生(生電)層22施加到中間涂層18?？梢圆捎冒ü馍?光電導材料的任何合適的生電基料層22，它可以為粒子形式的并分散在成膜基料，如非活性樹脂中。
當干燥時包含光生材料和樹脂基料材料的光生層22的厚度通常為約0.1微米-約5微米，例如約0.3微米-約3微米。光生層厚度通常與基料含量有關。較高基料含量的組合物通常采用較厚的光生層。
輸電層輸電層24其后被施加在生電層22上并可包括能夠支撐光生空穴或電子從生電層22注入和能夠允許這些空穴/電子通過輸電層傳輸以選擇性地使成像元件表面上的表面電荷放電的任何合適透明有機聚合物或非聚合物材料。在一個實施方案中，輸電層24不僅僅用于傳輸空穴，而且保護生電層22免受磨損或化學侵襲并可因此延長成像元件的服務壽命。輸電層24可以是基本非光電導的材料，但支持光生空穴從生電層22注入。在一個實施方案中，輸電層沒有或基本沒有光生材料(例如層24在生電層22中包含小于1％濃度的光生材料，并且在一個實施方案中，小于其0.1％)。當在其間進行曝光以保證大多數(shù)入射輻射被下面的生電層22利用時，層24通常在要使用電子照相成像元件的波長范圍中是透明的。當曝光于用于靜電復印的光波長，如400-900納米時，輸電層應當顯示優(yōu)異的光學透明度與可忽略的光吸收且既沒有電荷產生也沒有放電(如果存在的話)。在當使用透明襯底10以及透明導電層12制備感光體時的情況下，成像曝光或刪除可以通過襯底10使所有光經過襯底背側而完成。在此情況下，如果生電層22夾在襯底和輸電層24之間，則層24的材料不需要在使用波長范圍內透射光。與生電層22結合的輸電層24是絕緣體，達到在照明不存在下不傳導在輸電層上放置的靜電荷的程度。當可能通過它的情況下，輸電層24應當捕集最小的電荷。
輸電層24可包括任何合適的輸電組分或活化化合物，該輸電組分或活化化合物用作在非電活性聚合物材料中分子分散的添加劑以形成固體溶液并由此使此材料為電活性的?？梢詫⑤旊娊M分加入成膜聚合物材料，該材料不能另外支持光生空穴從產生材料注入和不能允許這些空穴從中傳輸。這將非電活性聚合物材料轉化成能夠支持光生空穴從生電層22注入和能夠允許這些空穴通過輸電層24傳輸?shù)牟牧希栽谳旊妼由戏懦霰砻骐姾?。輸電組分典型地包括有機化合物的小分子，這些分子合作以在分子之間傳輸電荷和最終傳輸?shù)捷旊妼拥谋砻妗?br> 溶于二氯甲烷、氯苯或其它合適溶劑的任何合適非活性樹脂基料可用于輸電層。
輸電層24是絕緣體，達到在照明不存在下以足以防止靜電潛像在其上形成和保留的速率不傳導在輸電層上放置的靜電荷的程度。通常，輸電層24與生電層22的厚度比保持為約2∶1-約200∶1，并且在一些情況下高達約400∶1。
另外的方面涉及在輸電層24中包含變化數(shù)量的抗氧劑，如受阻酚。
輸電層24的厚度可以為約5微米-約200微米，如約15微米-約40微米。輸電層可包括雙層或多個層。
可以將包括例如在成膜基料中分散的導電粒子的其它層如常規(guī)接地條層28施加到成像元件的一個邊緣以促進與導電層12通過空穴阻擋層14和中間涂層18的電連續(xù)性。接地條層28可包括任何合適的成膜聚合物基料和導電粒子。任選地，外涂層26如需要也可用于提供成像元件表面保護以及改進耐磨性。
外涂層另外的方面涉及在輸電層中包括或涉及作為分散體的納米粒子外涂層26，如二氧化硅、金屬氧化物、AcumistTM(蠟狀聚乙烯粒子)、PTFE等。納米粒子可用于增強輸電層24的潤滑性和耐磨性。在傳輸層24頂部附近集中的粒子分散體可以是輸電層24重量的至多約10wt％或厚度的十分之一以提供最優(yōu)耐磨性而不引起對制造的成像元件的電性能的不利影響。在采用外涂層26的情況下，它可包括用于輸電層的相似樹脂或不同樹脂并且厚度是約1-約2微米。
由于與襯底載體10的相比輸電層24可具有顯著的熱收縮不匹配，所以在施加的濕輸電層涂料的加熱/干燥工藝之后當成像元件冷卻到室環(huán)境溫度時，制備的柔性電子照相成像元件可能由于在輸電層24中比襯底載體10中得到更大的尺寸收縮而顯示自發(fā)的向上卷曲。可以將防卷曲背涂層30施加到襯底載體10的背側(它是與帶有電活性涂料層的側面的相對側面)以達到平直度。
防卷曲背涂層防卷曲背涂層30可包括任何合適的有機或無機成膜聚合物，該聚合物是電絕緣的或輕微半傳導的。在成像元件制造層涂覆和干燥工藝期間采用的溫度范圍(典型地約20℃-約130℃)內，使用的防卷曲背涂層30的熱收縮系數(shù)值顯著大于用于成像元件的襯底載體10的值。防卷曲背涂層30可以為約7-約20wt％，基于成像元件的總重量，它可對應于約7-約20微米的干燥涂料厚度。選擇的防卷曲背涂層容易由通過在任何方便的有機溶劑中溶解合適的成膜聚合物而進行施涂。
此外，如需要，用于防卷曲背涂層30的合適成膜熱塑性聚合物可包括與用于輸電層24的相同的基料聚合物。防卷曲背涂料配制劑可包括少量飽和的共聚酯粘合促進劑以增強它對襯底載體的粘合強度。
在一個實施方案中，防卷曲背涂層30是光學透明的。術語光透明的在此定義為防卷曲背涂層通過涂層透射至少約98％入射光能量的能力。此實施方案的防卷曲背涂層包括成膜熱塑性聚合物并且玻璃化轉變溫度(Tg)值為至少約75℃，熱收縮系數(shù)值比襯底載體的熱收縮系數(shù)值大至少約1.5倍，揚氏模量為至少約2×105p.s.i.，并且在載體襯底上粘附得好。
可以將具有根據在此所述的實施方案制造的中間涂層的多層柔性電子照相成像元件網原料切割成矩形片。然后將每個切割片在其末端重疊并通過任何合適的方法如超聲焊接、膠接、帶接、釘接或壓力和熱熔凝結合以形成連續(xù)成像元件縫合帶、套筒或圓筒體。
作為分離的輸電層22和生電層24的替代，可以采用單一成像層20，如圖3所示，感光體的其它層如上所述形成。成像層20可包括能夠在黑暗中在帶靜電荷、成像曝光和圖像顯影期間保持靜電荷的單一電子照相活性層。單一成像層20可以包括基料中的輸電分子，類似于層24的那些并且任選地也可包括光生/光電導材料，類似于上述層22的那些。
其后制備的柔性成像帶可用于任何合適和常規(guī)的電子照相成像工藝，該工藝在成像曝光之前利用均勻充帶電以活化電磁輻射。當將電子照相元件的成像表面采用靜電荷均勻充電和對活化電磁輻射成像曝光時，常規(guī)正或反顯影技術可用于在電子照相成像元件的成像表面上形成標記材料圖像。因此，通過施加合適的電偏壓和選擇具有適當電荷極性的調色劑，在電子照相成像元件的成像表面上的充電區(qū)域或放電區(qū)域中形成調色劑圖像。例如，對于正顯影，充電的調色劑粒子被吸引到成像表面的帶相反電荷的靜電區(qū)域，而對于反顯影，充電的調色劑粒子被吸引到成像表面的放電區(qū)域。
實施例實施例1(對比)電子照相成像元件由如下方式制備在雙軸取向的聚萘二甲酸乙二醇酯襯底(KADALEX，自Dupont Teijin Films)的襯底上提供0.02微米厚鈦層。厚度為3.5密耳(89微米)。將鈦化KADALEX襯底采用阻擋層溶液擠出涂覆，該溶液包括6.5克γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、39.4克蒸餾水、2.08克乙酸、752.2克200防變性酒精和200克庚烷的混合物。然后允許此濕涂料層在135℃在強制空氣烘箱中干燥5分鐘以從涂料中除去溶劑并進行交聯(lián)硅烷阻擋層的形成。獲得的阻擋層的平均干燥厚度為0.04微米，如采用橢率計測量的那樣。
然后將粘合界面層采用涂料溶液由擠出涂覆施加到阻擋層，該涂料溶液在8∶1∶1重量比的四氫呋喃/單氯苯/二氯甲烷溶劑混合物中包含基于溶液總重量0.16wt％的ARDEL聚丙烯酸酯，該聚丙烯酸酯的重均分子量為約54,000，購自Toyota Hsushu，Inc.。允許粘合界面層在125℃下在強制空氣烘箱中干燥1分鐘。獲得的粘合界面層的干燥厚度為約0.02微米。
其后將粘合界面層采用生電層涂覆在其上。生電層分散體由如下方式制備向100毫升玻璃瓶中加入0.45克IUPILON 200，購自Mitsubishi Gas Chemical Corporation的聚(4，4′-二苯基)-1，1′-環(huán)己烷碳酸酯的聚碳酸酯(PC-z 200)，和50毫升四氫呋喃。將2.4克羥基鎵酞菁V型和300克1/8英寸(3.2毫米)直徑不銹鋼彈加入溶液。然后將該混合物放置在球磨機上約20-約24小時。隨后，將2.25克重均分子量為20,000的聚(4，4′-二苯基-1，1′-環(huán)己烷碳酸酯)(PC-z 200)溶于46.1克四氫呋喃，然后加入到羥基鎵酞菁淤漿中。然后將此淤漿放置在震動器上10分鐘。然后將獲得的淤漿由擠出施涂工藝涂覆到粘合界面層上以形成濕厚度為0.25密耳(6.4×10-4mm)的層。然而，通過生電層故意地留下沿帶有阻擋層和粘合層的襯底網原料一個邊緣的約10毫米寬的條未涂覆，以促進由以后施加的接地條層的適當電接觸。將包括聚(4，4′-二苯基)-1，1′-環(huán)己烷碳酸酯、四氫呋喃和羥基鎵酞菁的生電層在125℃下在強制空氣烘箱中干燥2分鐘以形成厚度為0.4微米的干燥生電層。
將這樣形成的涂覆的網原料采用輸電層和接地條層由涂料材料的共擠出在其上同時涂覆。輸電層由如下方式制備向琥珀色玻璃瓶中以1∶1(或每個50wt％)的重量比引入MAKROLON 5705(雙酚A聚碳酸酯熱塑性塑料，分子量為約120,000，購自FarbensabrickenBayer A.G.)和N，N′-二苯基-N，N′-雙(3-甲基苯基)-1，1′-聯(lián)苯-4，4′-二胺(輸電化合物)。
將獲得的混合物溶解以得到在二氯甲烷中的15wt％固體。通過擠出將此溶液施加在生電層上以形成涂層，該涂層在強制空氣烘箱中干燥時得到29微米厚的輸電層。
將由生電層留下未涂覆的粘合層的10毫米寬條采用接地條層在共擠出工藝期間涂覆。通過在小口玻璃瓶容器中結合23.81克聚碳酸酯樹脂(MAKROLON 5705，總固體重量的7.87％，購自Bayer A.G.)和332克二氯甲烷制備接地條層涂料混合物。將容器緊密覆蓋并放置在輥煉機上約24小時直到聚碳酸酯溶于二氯甲烷。借助于高剪切葉片將獲得的溶液與9.41重量份石墨、2.87重量份乙基纖維素和87.7重量份溶劑(Acheson Graphite分散體RW22790，購自AchesonColloids Company)的約93.89克石墨分散體(12.3wt％固體)混合15-30分鐘分散在水冷卻的帶夾套容器中以防止分散體過熱和損失溶劑。然后將獲得的分散體過濾和借助于二氯甲烷調節(jié)粘度。然后將此接地條層涂料混合物通過與輸電層共擠出施加到電子照相成像元件網上以形成干燥厚度為約19微米的導電接地條層。
然后使包含所有以上層的成像元件網原料通過125℃的強制空氣烘箱3分鐘以同時干燥輸電層和接地條兩者。
防卷曲涂料由如下方式制備在小口玻璃瓶容器中結合88.2克聚碳酸酯樹脂(MAKROLON 5705)、7.12克VITEL PE-200共聚酯(購自Goodyear Tire and Rubber Company)和1,071克二氯甲烷以形成包含8.9％固體的涂料溶液。將容器緊密覆蓋并放置在輥煉機上約24小時直到聚碳酸酯和聚酯溶于二氯甲烷以形成防卷曲背涂層溶液。然后將防卷曲背涂層溶液通過擠出涂覆施加到電子照相成像元件網的后表面(與生電層和輸電層相對的側面)并在強制空氣烘箱中干燥到125℃的最高溫度3分鐘以生產厚度為17微米的干燥涂料層和變平的成像元件。
實施例2根據例示實施方案使用與實施例1所述相同的材料和過程制備電子照相成像元件，區(qū)別在于制備中間涂層并將其插入到生電層和粘合界面層之間以得到如圖1所示的材料構型，但沒有外涂層。
通過在四氫呋喃中溶解成膜聚醚熱塑性聚氨酯，EllastollanTM1180A(購自BASF Corporation)制備中間涂層。使用高剪切混合機將煅燒的二氧化硅(CEP10AA9810，購自Cabot Corporation)的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(3-APS)包覆的納米粒子分散在此溶液中以得到中間涂層涂料溶液。在將涂料溶液施涂到粘合界面層上并在120℃下干燥之后，獲得的干燥內涂覆的熱塑性聚氨酯中間涂層的厚度是大約0.3微米并包括約60wt％分散體中的涂覆粒子，基于層的總干燥重量。干燥的中間涂層完全不溶于用于輸電層涂料溶液的二氯甲烷，以停止輸電分子的擴散。
實施例3電荷缺陷點的評價首先評價實施例1和2的電子照相成像元件的總體光-電學性能。采用常規(guī)鼓形掃描器進行測量，其中使成像元件充電到用于成像機的典型電壓并通過已知數(shù)量的光放電。測試結果證明了電荷接受性、感光性、暗衰減、背景和殘余電壓，并且電循環(huán)穩(wěn)定性基本不受將公開的中間涂層加入到成像元件的影響。
然后使用高場誘導暗衰減(HiFIDD)測量技術根據在美國專利5,697,024中描述的過程進一步測試實施例1和2成像元件產生電荷缺陷點(CDS)的傾向，該文獻在此引入作為參考。簡單地，將實施例1的成像元件樣品采用約100埃厚和1cm直徑的金導電半透明電極涂覆。將連續(xù)增加的電壓脈沖在這些電極施加100毫秒并在每個場下測量暗衰減中的增量差。測量在施加的最高場下的數(shù)值(HiFIDD)。采用相似的方式，將實施例2的成像元件的樣品片采用接觸電極涂覆并測量HiFIDD。對具有中間涂層的實施例2的成像元件樣品獲得的測量數(shù)值是250伏，該中間涂層包括3-APS包覆的納米二氧化硅粒子分散體，而實施例1的成像元件(對比例)的測量數(shù)值是524伏。與沒有中間涂層形成的對比成像元件相比，實施例2的成像元件的FIDD數(shù)(它主要代表作為CDS點的局部暗衰減)非常低。數(shù)據證明了根據例示實施方案形成的中間涂層抑制和最小化復印產品中CDS印刷物缺陷的顯現(xiàn)的效力。
權利要求
1.一種成像元件，包括導電層；正電荷阻擋層；成像層；和在成像層和導電層中間的中間涂層，該中間涂層包括成膜聚合物和分散在其中的粒狀材料，該粒狀材料在其上負載阻電材料。
2.權利要求1的成像元件，其中成像層包括生電層和輸電層的至少一個。
3.權利要求2的成像元件，其中中間涂層在生電層和阻擋層中間。
4.權利要求2的成像元件，其中生電層包括光生材料和其中輸電層基本沒有光生材料。
5.權利要求2的成像元件，其中成膜聚合物不溶于用于形成輸電層的溶劑。
6.一種靜電復印印刷系統(tǒng)，包括權利要求1的成像元件。
7.一種成像元件，包括任選的襯底；阻電層；生電層；輸電層；在阻電層和生電層中間的任選的粘合界面層；在阻電層和生電層中間的中間涂層，該中間涂層包括成膜聚合物和分散在其中的在其上負載阻電材料的粒狀材料，成膜聚合物不溶于用于輸電層的溶劑。
8.一種方法，包括在導電層上形成阻擋層；在阻擋層上形成中間涂層，該中間涂層包括成膜聚合物和分散在其中的粒狀材料，該粒狀材料在其上負載阻電材料；和在中間涂層上形成成像層，該成像層包括在成膜基料中的輸電組分。
9.權利要求8的方法，其中成像層包括輸電層，和其中輸電層由輸電層在溶劑中的沉積組分形成，中間涂層的成膜聚合物不溶于溶劑。
10.權利要求8的方法，其中成像層包括生電層，該方法進一步包括在中間涂層上形成生電層。
全文摘要
成像元件包括導電層、正電荷阻擋層、成像層和中間涂層。中間涂層在成像層和導電層中間。中間涂層包括成膜聚合物和分散在其中的粒狀材料。粒狀材料在其上負載阻電材料。
文檔編號G03G13/00GK1885173SQ20061009282
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權日2005年6月20日
發(fā)明者S·米什拉, R·C·U·余, K·M·卡麥克爾 申請人:施樂公司