显影剂和图像形成方法转让专利

申请号 : CN200780001897.8

文献号 : CN101365988B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 小堀尚邦冈户谦次藤本雅己山崎克久森部修平吉羽大辅

申请人 : 佳能株式会社

摘要 :

本发明提供显影剂和图像形成方法,无论环境如何,该显影剂都能够长期稳定地形成高分辨率和高清晰度图像。该显影剂至少包括:至少含有粘结剂树脂的调色剂颗粒和复合无机细粉,该显影剂的特征在于:在CuKα特征X射线衍射图中,该复合无机细粉在布拉格角(2θ±0.20度)为32.20度、25.80度和27.50度处具有峰;在布拉格角(2θ±0.20度)为32.20度处的该X射线衍射峰的半值宽度为0.20至0.30度。

权利要求 :

1.一种显影剂,其至少包括:

各自至少含有粘结剂树脂的调色剂颗粒;和复合无机细粉,

其中:

该复合无机细粉具有30nm以上至低于1,000nm的数均粒径;

该复合无机细粉是由钛酸锶、碳酸锶和二氧化钛一体化形成的复合物,和在CuKα特征X射线衍射图中布拉格角2θ±0.20度各自为32.20度处具有来源于钛酸锶的峰、25.80度处具有来源于碳酸锶的峰和27.50度处具有来源于二氧化钛的峰;

在布拉格角2θ±0.20度为32.20度处的X射线衍射峰的半值宽度为0.20至0.30度;

在布拉格角2θ±0.20度为32.20度处的峰的强度水平Ia、在布拉格角2θ±0.20度为25.80度处的峰的强度水平Ib,和在布拉格角2θ±0.20度为27.50度处的峰的强度水平Ic满足下式:

0.010<Ib/Ia<0.150

0.010<Ic/Ia<0.150。

2.一种图像形成方法,其至少包括以下步骤:使图像承载构件充电;

通过曝光在该图像承载构件上形成静电潜像;

用显影剂显影在该图像承载构件上的静电潜像以形成显影剂图像;

通过或不通过中间转印构件将该显影剂图像转印至转印材料上;和将转印的显影剂图像定影至该转印材料上,其中将权利要求1所述的显影剂用作该显影剂。

3.根据权利要求2所述的图像形成方法,其中:该图像承载构件具有导电性物质,和在该导电性物质上的至少包含无定形硅的感光层以及表面保护层;并且根据反转显影模式通过使用该显影剂将该静电潜像显影。

4.根据权利要求2所述的图像形成方法,其中:该图像承载构件在基体上具有感光层,并且在其表面中沿周向具有每1,000μm各自具有凹槽宽度0.5至40.0μm的20至1000个凹槽;和存在于在该图像承载构件表面中的凹槽的以μm为单位的平均宽度W和该复合无机细粉的以nm为单位的数均粒径d满足下式:

30≤d<1,000

-3

20.0≤W/(d×10 )≤500.0。

5.根据权利要求4所述的图像形成方法,其中该图像承载构件的表面具有150至2402

的以N/mm 为单位的广义硬度值HU,和44至65的以%为单位的弹性变形率We。

说明书 :

显影剂和图像形成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于电子照相法、静电记录法和磁性记录法的显影剂和图像形成方法。

背景技术

[0002] 传统上已知大量的电子照相法。已知的电子照相法通常包括:首先通过各种手段利用光导电性物质在图像承载构件(感光构件)上形成静电潜像;接下来,将调色剂供给该
潜像以提供可视图像;得到调色剂图像;根据需要将该调色剂图像转印至转印材料例如纸
上;之后通过使用热压将该调色剂图像定影到该转印材料上以提供复印制品。
[0003] 在这些显影模式中,优选使用单组分显影模式,因为在此模式中使用的显影单元为简单结构,引起故障少并能容易地维护。该单组分显影模式包括单组分显影剂的使用
(下文中可称其为“调色剂”)。该模式包括:借助层厚调节构件(下文中可称其为“刮板”)与显影剂之间的摩擦和显影剂承载体(下文中可称其为“显影辊”)与显影剂之间的摩擦施
加电荷至调色剂颗粒上;施涂显影剂薄层至显影辊上;输送显影剂到显影辊与静电潜像承
载构件彼此相对的显影区域;和在静电潜像承载构件上显影静电潜像以可视化作为调色剂
图像的图像。
[0004] 该方法通过形成调色剂薄层能够使该调色剂充分地进行摩擦带电,但在显影前需要将显影剂均匀施涂至该显影辊上以便可忠实地复制静电潜像并可改进图像的分辨率和
清晰度。然而,与最近打印速度的增长有关,倾向于将强的机械应力施加至例如显影辊和刮板彼此接近的部分,而且在显影辊上的显影剂上通过刮板施加的调节力变得不均匀,结果
很难形成均匀的调色剂薄层。此外,施加至显影单元中的显影剂上的剪切力增强,从而引起显影剂的劣化、图像质量和浓度的降低和起雾现象。此外,当将各自具有高打印比的图像连续显影时,由于调色剂到显影辊上的供给不足导致以条纹方式出现浓度的降低。
[0005] 特别地,在其中将磁性产生装置引入显影辊中并且将通过将磁性颗粒混入调色剂颗粒中得到的磁性调色剂用于防止调色剂飞散的磁性单组分显影模式的情况下,由于在显
影辊上的磁约束力和与各调色剂颗粒的比重增加有关的应力增加,导致很难均匀地施涂显
影剂至该显影辊上。
[0006] 为减轻这些问题,已提出了包括将大量流动性赋予剂例如二氧化硅细颗粒加入至显影剂的方法和包括加入两种材料,即二氧化硅和二氧化钛的方法(见专利文件1)。然而,这些方法都没有充分实现在带电稳定性和对机械应力的抵抗力之间的相容性。
[0007] 此外,已提出了各自包括将具有小粒径的钛酸锶颗粒或由钛酸锶和碳酸锶组成的复合颗粒加入到调色剂颗粒中的方法(见专利文件2和3)。因为该颗粒中的每一种都具有
微小的粒径,而且在该颗粒中粗颗粒的含量小,所以在这些方法中使用的颗粒各自具有优
良的磨损效果。在这些方法中使用的颗粒在防止调色剂成膜或熔合到静电潜像承载构件上
是有效的。然而,同时,在这些方法中使用的该颗粒削弱了调色剂的流动性。因此,在这些方法中的每一种中,在显影步骤中在显影辊上很难形成均匀的显影剂薄层。
[0008] 如上所述,为了无论环境如何均可长期稳定地得到高分辨率、高清晰度图像,需要不仅具有稳定的带电能力而且具有强的对机械应力的抵抗力的调色剂。
[0009] 在对调色剂的测量的基础上,传统上已做出努力以应付这些问题。然而,这些努力对改进仍然是易受影响的。
[0010] 此外,近年来,为了追求耐久性和图像质量的改进和达到免维护的感光构件的目的,经常使用具有含无定形硅的光电导层和表面保护层的感光构件(在下文中称其为“无
定形硅感光构件”)。特别地,无定形硅感光构件鼓在耐磨性上是优良的,因为其表面层是硬的。因此,该鼓适合用于长期高速连续打印图像的使用环境中。
[0011] 为符合按需打印(POD)的需要,包括使用例如激光光扫描或LED阵列作为光源的数字模式已变为用于感光构件的潜像曝光装置的主流。在此情况下,从以下两种方法中选
择合适的一种:包括用例如激光书写图像部分作为潜像并使调色剂粘附到该部分的反转显
影模式,和包括书写非图像部分作为潜像并使调色剂粘附到除该部分之外的部分的常规显
影模式。从光源的发射强度、响应速度和寿命的观点,适合采用该反转显影模式。
[0012] 另一方面,在转印步骤或清洁步骤中,在分离(剥离)静电吸附在以高速运动的感光构件的表面上的调色剂时,会出现将与调色剂的带电极性相反的电荷传送到感光构件的
表面上的现象,即静电放电现象。这是发生在感光构件和分离的调色剂之间的剥离放电现
象。
[0013] 与剥离放电有关的放电量本身是极其小的。然而,当调色剂的粒径小(微米级)、放电聚集在调色剂与该感光构件直接接触的极其小的面积上和调色剂本身的电阻高时,该
放电量可最终变为能够打破在该感光构件的表面层附近的电荷阻滞能力的能量。
[0014] 无定形硅感光构件的耐电压性在该感光构件的带电极性方向上通常高,但在相反的极性方向上极低。因此,当剥离放电发生在与感光构件的带电极性极性相反的一侧上并
长期持续时,易于将在该部分的该感光构件的表面层的电荷保持性能细微地破坏。该反转
显影模式的特征在于调色剂和感光构件在带电极性上如下彼此相同:该调色剂的带电极性
是正的且该感光构件的带电极性是正的,或该调色剂的带电极性是负的且该感光构件的带
电极性是负的。因此,发生在从感光层表面分离调色剂时的剥离放电的极性与该感光构件
的带电极性是相反的。因此,特别地,当使用无定形硅感光构件时,易于将该感光构件的表面层的电荷保持能力细微地破坏。结果,易于发生在该感光构件的表面上的电势不均匀性,和与该不均匀性有关的图像浓度不均匀性。此外,高电场的局部出现引起漏电现象以破坏
该感光构件本身。结果,引起在图像上出现黑斑(下文中,称这种现象为“黑点”)以致明显地降低该图像的打印质量的问题。
[0015] 此外,随着将调色剂从感光构件的表面剥离速度的提高(换言之,感光构件鼓的圆周速度=处理速度)、在该感光构件的表面上显影调色剂的承载量的增加,或该调色剂的带电量的增加,这种剥离放电发生的频率或程度倾向于增加。因此,在近来的趋势中,即打印速度的提高,该剥离放电已开始使其本身作为严重的问题而突出。
[0016] 在这种环境下,为了避免无定形硅感光构件的表面上的剥离放电现象的目的,已提出了将感光构件的表面层的电阻率控制至低值的方法(见专利文件4),和控制在该无定
形硅感光构件的表面保护层的厚度和电阻率之间的相互关系至落入特定范围的方法(见
专利文件5)。此外,已提出了包括以任意方式构造该无定形硅感光构件的结构以避免由剥
离放电引起的该感光构件的介电击穿的方法(见专利文件6)。
[0017] 另一方面,已提出了包括将特定化合物加入调色剂中以避免在感光构件表面上的剥离放电现象的方法(见专利文件7)。
[0018] 考虑到感光构件表面上的剥离放电现象或漏电现象的抑制,在专利文件4至7中各自提出的方法都是有效方法。然而,目前,考虑到额外高自由度的产品设计,需要额外地增加这些装置的选择方案的数量以实现避免放电现象。
[0019] 此外,在很多情况下,为从图像承载构件上移除转印残余调色剂,已进行包括使用清洁构件的清洁。因为该弹性构件是简单结构,所以经常采用使刮板状的弹性构件与图像承载构件压力接触以扫除转印残余调色剂的模式。然而,这种刮板可引起以下现象:出现该刮板反转(转动)或颤动,或长期使用时由于该图像承载构件和该刮板之间的摩擦导致该
刮板的顶端碎裂,因此显影剂泄漏。
[0020] 此外,即使在没有任何清洁步骤的构造中,在除图像承载构件之外的构件与该图像承载构件彼此接触的部分也易于出现麻烦。例如,当采用接触带电时,由于充电装置的污染可能导致使图像承载构件非均匀地带电。此外,当使用接触显影装置时,由于该显影剂熔合到例如显影辊上可能导致使显影剂不充分地带电。此外,当进行接触转印时,由于出现在转印装置上划伤的产生有时出现转印空白。
[0021] 从解决这些发生在该图像承载构件和与该图像承载构件接触的构件之间的有害影响的观点,专利文件8至10中各自建议通过使图像承载构件表面粗糙化以使在与该图像
承载体接触的构件和该图像承载构件的表面之间的接触面积减少来减小摩擦力。
[0022] 然而,每一个建议仍存在例如产生这种粗糙化表面的困难和对图像质量的影响大的问题。
[0023] 此外,这些表面粗糙化处理各自包括以下问题:在感光构件的表面上存在超过必需的大量不平整度(irregularities)、显影剂或组成该显影剂的材料的细颗粒状释放的产
物,尤其是流动性赋予剂或类似物,特别地是表面凹陷部分积聚,并且由于该积聚导致显影剂易于该感光构件的表面熔合而引起对图像的有害影响。
[0024] 近年来,已提出了以下建议:将具有高硬度的表面层设置在图像承载构件上以便减少削刮该构件的量并延长该构件的寿命(见专利文件10)。然而,作为增加该图像承载体
的表面层硬度的结果,该图像承载体和与该图像承载构件接触的构件之间的摩擦趋于增大
以促进上述现象。
[0025] 还提出了对于显影剂的各种建议。例如,上述专利文件1建议包括添加两种材料即二氧化硅和二氧化钛的方法。在此方法中,在经受表面粗糙化处理的感光构件中二氧化
硅和二氧化钛细颗粒易于积聚在凹陷部分,因此易于使图像承载构件划伤,及易于引起显
影剂的熔合。
[0026] 此外,上述专利文件2和3各自提出包括将具有小的粒径的钛酸锶颗粒或由钛酸锶和碳酸锶组成的复合颗粒加入到调色剂颗粒中的方法。在进行形状调整和粗糙化的图像
承载构件表面,即使通过使用这些添加剂中的每一种也很难去除从积聚在凹陷部分的显影
剂释放的产物。
[0027] 如上所述,为稳定地得到优良图像同时长期抑制对电子照相组成构件的损害,不仅需要分别改进图像承载构件和显影剂而且需要改进基于该图像承载构件和该显影剂的
组合的性能。
[0028] 专利文件1:JP 2002-372800A
[0029] 专利文件2:JP 10-10770A
[0030] 专利文件3:JP 2003-15349A
[0031] 专利文件4:JP 2002-287390A
[0032] 专利文件5:JP 2002-357912A
[0033] 专利文件6:JP 2002-287391A
[0034] 专利文件7:JP 2005-128382A
[0035] 专利文件8:JP 53-92133A
[0036] 专利文件9:JP 52-26226A
[0037] 专利文件10:JP 57-94772A

发明内容

[0038] 本发明所要解决的问题
[0039] 本发明的目的是提供解决上述问题的显影剂和包括使用该显影剂的图像形成方法。
[0040] 即,本发明的目的是提供显影剂和包括使用该显影剂的图像形成方法,使用所述显影剂可长期稳定地得到高分辨率、高清晰度图像而与环境无关。
[0041] 解决问题的手段
[0042] 从达到上述目的的观点,本发明的发明人已经对用于显影剂的组成材料进行了研究。结果,本发明人已发现:无论环境如何,通过控制至少包含粘结剂树脂的调色剂颗粒和复合无机细粉之间的关系,均能长期稳定地得到高分辨率、高清晰度的图像,其不引起例如由于显影剂未充分输送到显影辊而产生的条纹状浓度减少,并且无起雾或类似现象。
[0043] 根据本发明的一方面,提供显影剂,所述显影剂至少包括:各自至少包含粘结剂树脂的调色剂颗粒;和包含钛酸锶、碳酸锶和二氧化钛的复合无机细粉,其中:该复合无机细粉在CuKα特征X射线衍射图中布拉格角(2θ±0.20度)各自为32.20度、25.80度和27.50度处具有峰;在布拉格角(2θ±0.20度)为32.20度处的X射线衍射峰的半值宽度
为0.20至0.30度。
[0044] 此外,根据本发明的该方面,在显影剂中,该复合无机细粉在CuKα特征X射线衍射图中布拉格角(2θ±0.20度)为32.20度处的峰的强度水平(Ia)、在该图中布拉格角为
25.80度处的峰的强度水平(Ib)和在该图中布拉格角为27.50度处的峰的强度水平(Ic)
满足下式:
[0045] 0.010<(Ib)/(Ia)<0.150
[0046] 0.010<(Ic)/(Ia)<0.150。
[0047] 此外,根据本发明的该方面,在显影剂中,该复合无机细粉优选具有30nm以上至低于1,000nm的数均粒径。
[0048] 根据本发明的另一方面,提供一种图像形成方法,该图像形成方法至少包括以下步骤:使图像承载构件带电;通过曝光在该图像承载构件上形成静电潜像;用显影剂显影
在该图像承载构件上的静电潜像以形成显影剂图像;通过或不通过中间转印构件将显影剂
图像转印至转印材料上;和将该转印的显影剂图像定影至该转印材料上,其中将上述显影
剂用作该显影剂。
[0049] 本发明的效果
[0050] 根据本发明,无论环境如何,均能长期稳定地得到充分抑制例如图像缺陷如条纹状浓度减少和起雾的高分辨率、高清晰度的图像。

附图说明

[0051] 图1是用于本发明的调色剂粉碎步骤的机械式粉碎机实例的概略截面图。
[0052] 图2是沿图1所示的表面D-D′截取的概略截面图。
[0053] 图3是图1所示的转子的透视图。
[0054] 图4是传统碰撞型气流粉碎机的概略截面图。
[0055] 图5是用于检测显影剂显影性质的棋盘格图案(checkerpattern)的说明图。
[0056] 图6是用于耐久性测试的测试图的示意图。
[0057] 图7是通过直流电压施加模式解释图像承载构件电位水平和显影偏压水平的图。
[0058] 图8是用于通过直流电压施加模式测量图像承载构件的带电性质的测量装置的概略图。
[0059] 图9是图8的测量装置的测量顺序的概略图。
[0060] 图10是图8的测量装置的测量回路(circuit)的概略图。
[0061] 图11是用于粗糙化图像承载构件的装置的概略图。
[0062] 图12是用于生产图像承载构件的方法中的研磨片实例的概略图。
[0063] 图13是用于生产图像承载构件的方法中的研磨片另一实例的概略图。
[0064] 图14是示出复合无机细粉的X射线分析的测量结果的图的实例。
[0065] 附图标记说明
[0066] 161:加速管入口
[0067] 162:加速管
[0068] 163:加速管出口
[0069] 164:碰撞构件
[0070] 165:粉末入口
[0071] 166:碰撞表面
[0072] 167:粉末排出口
[0073] 168:粉碎室
[0074] 212:涡旋室
[0075] 219:导管
[0076] 220:分配器
[0077] 222:集尘器(bug filter)
[0078] 224:吸入式过滤器
[0079] 229:收集式旋流器
[0080] 240:料斗
[0081] 301:机械式粉碎机
[0082] 302:原料排出口
[0083] 310:定子
[0084] 311:原料输入口
[0085] 312:中心旋转轴
[0086] 313:外壳
[0087] 314:转子
[0088] 315:第一定量供给器
[0089] 316:夹套
[0090] 317:冷却剂供给口
[0091] 318:冷却剂排出口
[0092] 320:后室
[0093] 321:冷风产生装置
[0094] 601:测试图
[0095] 601a:实心黑色图像部分
[0096] 601b:实心白色图像部分
[0097] 1:研磨片
[0098] 2-1,2-2,2-3,2-4:导辊
[0099] 3:支承辊
[0100] 4:图像承载构件
[0101] 5:卷绕装置
[0102] 6:基材
[0103] 7、7-1、7-2:粘结剂树脂
[0104] 8:研磨颗粒
[0105] a:轴

具体实施方式

[0106] 本发明的显影剂至少具有:各自至少包含粘结剂树脂的调色剂颗粒;和复合无机细粉。
[0107] 在显影剂中的各调色剂颗粒的粘结剂树脂优选为包含聚酯树脂、乙烯基共聚物树脂、环氧树脂或具有乙烯基聚合物单元和聚酯单元的杂化树脂的粘结剂树脂。
[0108] 在使用聚酯树脂作为粘结剂树脂的情况下,将醇和羧酸、羧酸酐和羧酸酯用作原料单体。
[0109] 二元醇组分的具体实例包括:双酚A烯化氧加合物例如聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(3.3)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0)-2,2-双
(4-羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(2.0)-聚氧乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷和聚氧丙
烯(6)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷;乙二醇;二甘醇;三甘醇;1,2-丙二醇;1,3-丙二醇;1,
4-丁二醇;新戊二醇;1,4-丁烯二醇;1,5-戊二醇;1,6-己二醇;1,4-环己烷二甲醇;双丙甘醇;聚乙二醇;聚丙二醇;聚丁二醇;双酚A;和氢化双酚A。
[0110] 三元以上的醇组分的实例包括山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和1,3,5-三羟甲基苯。
[0111] 羧酸组分的实例包括:芳香二羧酸例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸,或其酸酐;烷基二羧酸例如丁二酸、十二烯基丁二酸、己二酸、癸二酸和壬二酸,或其酸酐;由具有6至12个碳原子的烷基取代的丁二酸,或其酸酐;和不饱和二羧酸例如富马酸、马来酸和柠康酸,或其酸酐。
[0112] 用于形成具有交联位点的聚酯树脂的三价以上的羧酸组分的实例包括1,2,4-苯三羧酸(benzenetricarboxylic acid)、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-萘三羧酸
(naphthalenetricarboxylic acid)、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4,5-苯四羧酸以及其酸酐和酯化合物。要使用的三价以上羧酸组分的量优选0.1至1.9mol%,基于单体的总量。
[0113] 其中,特别优选由以下式(1)表示的双酚衍生物用作二醇组分,和由二元以上羧酸、其酸酐或其低级烷基酯组成的羧酸组分(例如富马酸、马来酸、马来酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸或均苯四甲酸)用作酸组分,这是因为通过这些组分的缩聚得到的
聚酯树脂具有优良的带电性质。
[0114] (1)
[0115]
[0116] (在该式中,R表示亚乙基或亚丙基,x和y分别表示1以上的整数,且x+y具有平均值2至10。)
[0117] 此外,当将乙烯基类聚合物树脂用作粘结剂树脂时,用于形成该乙烯基类聚合物树脂的乙烯基类单体的实例包括:苯乙烯;苯乙烯衍生物例如邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙
烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、间硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯和对硝基苯乙烯;不饱和单烯烃例如乙烯、丙烯、丁烯和异丁烯;不饱和多烯烃例如丁二烯和异戊二烯;乙烯基卤化物例如氯乙烯、偏氯乙烯、溴乙烯和氟乙
烯;乙烯基酯例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯;甲基丙烯酸酯例如甲基丙烯
酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯和甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯;丙烯酸酯例
如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2-氯乙酯和丙烯酸苯酯;乙烯基醚例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基异丁基醚;乙烯基酮例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和甲基异丙烯基酮;N-乙烯基化合物例如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、
N-乙烯基吲哚和N-乙烯基吡咯烷酮;乙烯基萘;和丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物例如丙烯
腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。
[0118] 该实例进一步包括各自具有羧基的单体例如:不饱和二元酸例如马来酸、柠康酸、衣康酸、链烯基丁二酸、富马酸和中康酸;不饱和二元酸酐例如马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐和链烯基丁二酸酐;不饱和二元酸的半酯例如甲基马来酸酯半酯、乙基马来酸酯半酯、丁基马来酸酯半酯、甲基柠康酸酯半酯、乙基柠康酸酯半酯、丁基柠康酸酯半酯、甲基衣康酸酯半酯、甲基链烯基丁二酸酯半酯、甲基富马酸酯半酯和甲基中康酸酯半酯;不饱和二元酸酯例如马来酸二甲酯和富马酸二甲酯;α,β-不饱和酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸和肉桂酸;α,β-不饱和酸酐例如巴豆酸酐和肉桂酸酐;α,β-不饱和酸与低级脂肪酸的酸酐;和链烯基丙二酸、链烯基戊二酸、链烯基己二酸、其酸酐和其单酯。
[0119] 该实例还进一步包括各自具有羟基的单体例如:丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯例如丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸2-羟丙酯;和4-(1-羟基-1-甲基丁
基)苯乙烯和4-(1-羟基-1-甲基己基)苯乙烯。
[0120] 此外,可将该乙烯基共聚物树脂与具有2个以上乙烯基的交联剂交联以具有交联结构。用于这种情况的交联剂的实例包括:芳香二乙烯基化合物例如二乙烯基苯和二乙烯
基萘;与烷基链连接的二丙烯酸酯化合物例如二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丁二醇
酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,5-戊二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯和二丙烯酸新戊二醇酯,以及将上述化合物的丙烯酸酯部分替换为甲基丙烯酸酯的化合物;与包含醚
键的烷基链连接的二丙烯酸酯化合物例如二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯
酸四甘醇酯、聚乙二醇#400二丙烯酸酯、聚乙二醇#600二丙烯酸酯和二丙烯酸二丙二醇
酯,和将上述化合物的丙烯酸酯部分替换为甲基丙烯酸酯的化合物;与包含芳基和醚键的
链连接的二丙烯酸酯化合物例如聚氧乙烯(2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷二丙烯酸酯和聚
氧乙烯(4)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷二丙烯酸酯,和将上述化合物的丙烯酸酯部分替换为
甲基丙烯酸酯的化合物。
[0121] 多官能交联剂的实例包括:三丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯和低聚酯丙烯酸酯,和将上述化合物的丙烯酸酯部分替换为甲基丙烯酸酯的化合物;氰脲酸三烯丙酯;和苯偏三酸三烯丙酯。
[0122] 用于生产该乙烯基共聚物树脂的聚合引发剂的实例包括:过氧化酮例如2,2′-偶氮双异丁腈、2,2′-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮双(2-甲基丁腈)、二甲基-2,2′-偶氮双异丁酸酯、1,1′-偶氮双(1-环己烷腈)、2-(氨基甲酰基偶氮)-异丁腈、2,2′-偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)、
2-苯基偶氮-2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈、2,2′-偶氮双(2-甲基丙烷)、过氧化甲乙酮、
过氧化乙酰丙酮和过氧化环己酮;2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷;氢过氧化叔丁基;氢过
氧化枯烯;氢过氧化-1,1,3,3-四甲基丁基;过氧化二叔丁基;过氧化叔丁基枯基;过氧化二枯基;α,α′-双(叔丁基过氧化异丙基)苯;过氧化异丁基;过氧化辛酰;过氧化癸
酰;过氧化月桂酰;过氧化-3,5,5-三甲基己酰;过氧化苯甲酰;过氧化间三醇(m-trioyl peroxide);二异丙基过氧二碳酸酯;二-2-乙基己基过氧二碳酸酯;二正丙基过氧二碳酸
酯;二-2-乙氧基乙基过氧碳酸酯;二甲氧基异丙基过氧二碳酸酯;二(3-甲基-3-甲氧基
丁基)过氧碳酸酯;过氧化乙酰基环己基磺酰;叔丁基过氧乙酸酯;叔丁基过氧异丁酸酯;
叔丁基过氧新癸酸酯;叔丁基过氧-2-乙基己酸酯;叔丁基过氧化月桂酯;叔丁基过氧化苯甲酸酯;叔丁基过氧化异丙基碳酸酯;二叔丁基过氧化间苯二酸酯;叔丁基过氧化烯丙基
碳酸酯;叔戊基过氧-2-乙基己酸酯;二叔丁基过氧化六氢化对苯二酸酯和二叔丁基过氧
化壬二酸酯。
[0123] 此外,当将具有聚酯单元和乙烯基聚合物单元的杂化树脂用作粘结剂树脂时,能够预期额外良好的耐久性。如在本发明中所用的术语“杂化树脂组分”指的是其中乙烯基
聚合物单元和聚酯单元彼此化学键合的树脂组分。具体地,该杂化树脂组分是通过聚酯单
元和由聚合具有羧酸酯基的单体例如(甲基)丙烯酸酯得到的乙烯基聚合物单元之间的酯
交换反应形成的组分,并优选用乙烯基类聚合物作为主干聚合物和聚酯单元作为分支聚合
物的接枝共聚物(或嵌段共聚物)。
[0124] 应当注意如在本发明中所用的术语“聚酯单元”指的是从聚酯衍生的部分,“乙烯基共聚物单元”指的是从乙烯基共聚物衍生的部分。构成聚酯单元的聚酯类单体为多价羧酸组分和多元醇组分,而构成该乙烯基共聚物单元的单体为上述具有乙烯基的单体组分。
[0125] 当将杂化树脂用作粘结剂树脂时,乙烯基聚合物组分和聚酯树脂组分中的至少之一优选包含能够与上述两种树脂组分都反应的单体组分。能够与在各自组成聚酯树脂组分
的单体中的乙烯基聚合物组分反应的单体的实例包括不饱和二羧酸例如邻苯二甲酸、马来
酸、柠康酸和衣康酸以及这些酸的酸酐。能够与在各自组成乙烯基类聚合物组分的单体中
的聚酯树脂组分反应的单体的实例包括各自具有羧基或羟基的乙烯基单体,和丙烯酸酯或
甲基丙烯酸酯。
[0126] 得到作为乙烯基聚合物和聚酯树脂之间反应结果的产物即杂化树脂产物的方法,优选包括使上述乙烯基聚合物和聚酯树脂中的一种或两种在包含能够与各树脂反应的单
体组分的聚合物存在下进行聚合反应以得到杂化树脂的方法。
[0127] 生产引入本发明的显影剂中的各调色剂颗粒中的杂化树脂的方法的实例包括以下生产方法(1)至(5):
[0128] (1)包括以下的方法:分别生产乙烯基聚合物和聚酯树脂,在少量有机溶剂中将它们溶解并溶胀,将酯化催化剂和醇加入到所得物中,并加热该所得物,以进行酯交换反应以便得到杂化树脂;
[0129] (2)包括以下的方法:生产乙烯基聚合物和在该聚合物存在下聚合用于生产聚酯的单体,从而提供具有聚酯单元和乙烯基聚合物单元的杂化树脂;
[0130] (3)包括以下的方法:生产聚酯树脂和在该树脂存在下聚合乙烯基单体,从而提供具有聚酯单元和乙烯基聚合物单元的杂化树脂;
[0131] (4)包括以下的方法:生产各乙烯基聚合物树脂和聚酯树脂,在这些聚合物单元存在下加入乙烯基单体和/或聚酯单体(例如醇或羧酸),并使这些混合物进行反应,从而
提供具有乙烯基聚合物单元和聚酯单元的杂化树脂;和
[0132] (5)包括以下的方法:混合乙烯基单体和聚酯单体(例如醇或羧酸)并使这些混合物连续地进行加成聚合和缩聚反应,从而提供具有乙烯基聚合物单元和聚酯单元的杂化
树脂。
[0133] 在上述生产方法(1)至(5)中的每一生产方法中,可通过使用分子量或交联度彼此不同的多种乙烯基聚合物单元和聚酯单元来生产杂化树脂。
[0134] 此外,生产杂化树脂组分后,通过加入乙烯基单体和/或聚酯单体(例如醇或羧酸)可额外地进行加成聚合和缩聚反应中的至少一种。
[0135] 该粘结剂树脂的玻璃化转变温度优选40至90℃,更优选45至85℃,或特别优选53至62℃。该粘结剂树脂的酸值优选1至40mgKOH/g。
[0136] 此外,该粘结剂树脂优选具有基于四氢呋喃(THF)可溶物质的GPC的主峰分子量Mp为5,000至20,000的,重均分子量Mw为5,000至300,000,和重均分子量Mw与数均分
子量Mn的比Mw/Mn为5至50。当粘结剂树脂的分子量分布在上述范围内时,能够有利于达
到热污损性(hot offset property)和低温定影性之间的相容性。
[0137] 此外,该粘结剂树脂优选包含萃取16小时时来源于粘结剂树脂组分的THF不溶物质为15至50质量%,或更优选包含15至45质量%的THF不溶物质。在上述范围的THF
不溶物质的存在提供了优良的耐污损性。
[0138] 通过以下测量方法能够确定该粘结剂树脂的THF可溶物质的分子量分布、该树脂的THF不溶物质的量和该树脂的玻璃化转变温度。
[0139] (1)通过GPC测量THF可溶物质的分子量分布
[0140] 在40℃下在热室中使柱稳定。使作为溶剂的THF在该温度下以1ml/min的流速流入该柱中,并注入约100μl的THF样品溶液用于测量。在该样品的分子量测量中,从通
过几种单分散聚苯乙烯标准样品制备的分析曲线的对数值和计数之间的关系计算由该样
品具有的分子量分布。能够使用的用于制作分析曲线的标准聚苯乙烯样品的实例包括由
2 7
TOSOH CORPORATION或Showa Denko K.K.制造的各自具有大约10 至10 的分子量的样
品。适当地使用至少约十个标准聚苯乙烯样品。此外,将RI(示差折光)检测器用作检测
器。推荐将多种商购可得的聚苯乙烯凝胶柱的组合用作该柱。该组合的实例包括:由Showa Denko K.K.制造的shodex GPC KF-801、802、803、804、805、806、807和800P的组合;由TOSOH CORPORATION制造的TSK gelG1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)和TSK保护柱。
[0141] 此外,如下所述生产该样品。
[0142] 将样品放置在THF中,并将全部物料放置在25℃下几个小时。之后,将所得物充分摇动,并将该样品与THF充分混合(直到该样品的聚集体消失)。然后,将该所得物再静置12小时以上。在此情况下,使用于将样品放置在THF中的时间设定为24小时。之后,使所得物经过样品处理过滤器(具有0.2至0.5μm的孔径,例如可使用Myshori Disc H-25-2(由
TOSOH CORPORATION制造)),并作为GPC用样品。此外,调节样品浓度以致树脂组分的浓度
为0.5至5mg/ml。
[0143] (2)测量THF不溶物质的量
[0144] 称量0.5至1.0g样品(W1g)。将称量的样品放置于萃取套管中(例如由ADVANTEC制造的No.86R),并将其装入Soxhlet萃取器以便通过使用100至200ml THF作为溶剂将该
样品萃取6小时。从包含用THF萃取的可溶性组分的溶液将THF蒸发后,将剩余物在100℃
下真空干燥几个小时,并称量THF可溶性树脂组分的量(W2g)。从以下方程确定THF不溶物
质的量:
[0145] THF不溶物质(质量%)={(W1-W2)/W1}×100。
[0146] (3)测量粘结剂树脂和调色剂各自的玻璃化转变温度
[0147] 通过使用差示扫描热量计(DSC)MDSC-2920(由TAInstruments制造)作为测量装置依照ASTM D3418-82进行测量。精确称量2至10mg优选3mg的测量样品。将该样品放
置于一铝盘中,通过使用空铝盘作为参比在常温常湿下在30至200℃的测量温度范围内进
行测量。通过一次升温和一次降温获得预滞后(pre-hysteresis)以后,通过使用作为以升
温速率10℃/min升温的结果得到的DSC曲线进行分析。
[0148] 根据需要可将脱模剂加入到显影剂中的各调色剂颗粒中。
[0149] 可用于本发明的脱模剂的实例包括以下。脂肪族烃类蜡例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡和石蜡;脂肪族烃类蜡的氧化物例如聚环氧乙烷蜡;脂肪族烃类蜡
及其氧化物的嵌段共聚物;主要由脂肪酸酯组成的蜡例如巴西棕榈蜡、sasol蜡和二十九
酸酯蜡;和部分或全部脱酸的脂肪酸酯例如脱酸的巴西棕榈蜡。该实例进一步包括:线性
饱和脂肪酸例如棕榈酸、硬脂酸和二十九烷酸;不饱和脂肪酸例如巴西烯酸、桐油酸和帕里拉油酸;饱和醇例如硬脂醇、芳烷醇、二十二烷醇、二十四烷醇、二十六烷醇和三十烷醇;长链烷基醇;多元醇例如山梨醇;脂肪酰胺例如亚油酰胺、油酰胺和月桂酰胺;饱和脂肪双酰胺例如亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双癸酰胺、亚乙基双月桂酰胺和六亚甲基双硬脂酰胺;不饱和脂肪酰胺例如亚乙基双油酰胺、六亚甲基双油酰胺、N,N′-二油烯基己二酰胺和N,
N′-二油烯基癸二酰胺;芳香二酰胺例如间二甲苯双硬脂酰胺和N,N′-二硬脂酰基异邻
苯二甲酰胺;脂肪酸金属盐(通常所称的金属皂)例如硬脂酸钙、月桂酸钙、硬脂酸锌和硬
脂酸镁;其中用乙烯基单体例如苯乙烯和丙烯酸接枝脂肪烃蜡的接枝蜡;脂肪酸和多元醇
的部分酯化化合物例如二十二酸单甘油酯;和通过植物油的氢化得到的具有羟基的甲基酯
化合物。在调色剂颗粒中,这些脱模剂中的任何一种可单独使用或脱模剂的两种以上可一
起使用。
[0150] 脱模剂的加入量优选0.1至20质量份,或更优选0.5至10质量份,基于100质量份粘结剂树脂。
[0151] 此外,通过包括在溶剂中溶解树脂、升高该树脂溶液的温度,在搅拌该溶液的同时,将该脱模剂加入并与该溶液混合的方法,或包括在捏合时混合该脱模剂的方法,通常能够将各种这些脱模剂中掺入各调色剂颗粒中。
[0152] 根据需要能够将电荷控制剂用于该显影剂中以额外地稳定显影剂的带电性。该电荷控制剂的实例包括以下。
[0153] 例如,有机金属配合物或螯合物是用于控制调色剂带负电的有效的电荷控制剂。这种电荷控制剂的实例包括:单偶氮金属配合物;和芳香族羟基羧酸或芳香族二羧酸的金
属配合物。该实例进一步包括:芳香族羟羧酸;芳香族单羧酸和多羧酸,和该羧酸的金属盐和酸酐;酯;苯酚的衍生物例如双酚。
[0154] 用于控制调色剂带正电的电荷控制剂的实例包括:苯胺黑和苯胺黑与脂肪族金属盐的改性产物等;季铵盐例如三丁基苄基铵-1-羟基-4-萘磺酸盐和四丁基铵四氟硼酸盐,
和该盐的类似物,其为鎓盐例如鏻鎓盐和该盐的螯合颜料;三苯基甲烷染料和该染料的色
淀颜料(色淀剂包括磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、单宁酸、月桂酸、没食子酸、氰铁酸和氰亚铁酸盐);高级脂肪酸的金属盐;二有机锡氧化物例如氧化二丁基锡、氧化二辛基锡和氧化二环己基锡;和硼酸二有机锡例如硼酸二丁基锡、硼酸二辛基锡和硼酸二环己基锡。
[0155] 该电荷控制剂的含量优选0.5至10质量份,相对于100质量份该粘结剂树脂。在该范围内使用电荷控制剂,提供了与环境无关的优良的带电性质,在该试剂与任何其他材
料之间的相容性方面几乎没有引起问题。
[0156] 根据需要可将磁性材料加入到该显影剂中的各调色剂颗粒中。优选将磁性氧化物例如磁铁矿、磁赤铁矿或铁氧体,或该磁性氧化物的混合物用作磁性材料。
[0157] 磁性材料例如为包含选自由例如锂、铍、硼、镁、铝、硅、磷、硫、锗、钛、锆、锡、铅、锌、钙、钡、钒、铬、锰、钴、铜、镍、镓、铟、银、钯、金、铂、钨、钼、铌、锇、锶、钇、锝、钌、铑和铋组成的组中的至少一种元素的磁性氧化铁。其中,优选锂、铍、硼、镁、铝、硅、磷、锗、钛、锆、锡、硫、钙、钡、钒、铬、锰、钴、铜、镍、锶、铋和锌。特别优选包含选自锰、铝、硅、磷和锆的元素作为不同元素的磁性氧化铁。可将这些元素中的每一种在氧化铁晶格中捕获,可将其作为氧化物捕获在氧化铁中,或可在氧化铁表面上作为氧化物或氢氧化物存在;优选将各种这些
元素中作为氧化物掺入氧化铁中。
[0158] 这些磁性材料中的每一种都具有优选0.05至1.0μm,或更优选0.1至0.5μm的2
数均粒径。该磁性材料优选具有基于氮气吸附的BET比表面积为2至40m/g,或更优选4至
2
20m/g。该磁性材料的优选磁性如下:在795.8kA/m的磁场中测量的磁化强度、残余磁化强
2 2
度和矫顽力分别优选10至200Am/kg,1至100Am/kg,和1至30kA/m,或分别更优选70至
2 2
100Am/kg,2至20Am/kg和2至15kA/m。该磁性材料的含量优选20至200质量份,相对于
100质量份粘结剂树脂。
[0159] 根据需要将着色剂加入到该显影剂中的各调色剂颗粒中。可将任意合适的颜料或染料用作该着色剂。
[0160] 颜料的实例包括炭黑、苯胺黑、乙炔黑、萘酚黄、汉撒黄、若丹明黄、茜素黄、血红和酞菁蓝。该颜料的加入量优选0.1至20质量份,或更优选0.2至10质量份,相对于100质量份粘结剂树脂。
[0161] 此外,该染料的实例包括偶氮染料、蒽醌染料、呫吨染料和次甲基染料。该染料的加入量优选0.1至20质量份,或更优选0.3至10质量份,基于100质量份粘结剂树脂。
[0162] 如上所述,该显影剂包含复合无机细粉。
[0163] 该复合无机细粉在CuKα特征X射线衍射图中布拉格角(2θ±0.20度)各自为32.20度、25.80度和27.50度处具有峰。在32.20度处的峰来源于钛酸锶晶体的(1,1,0)
面,在25.80度处的峰来源于碳酸锶,在27.50度处的峰来源于二氧化钛。即,该复合无机
细粉为钛酸锶、碳酸锶和二氧化钛的复合材料。应注意作为用于本发明的术语“复合材料”意思不是只将这些材料混合而是通过方法例如烧结将这些材料一体化地形成颗粒。
[0164] 通过三种带电性彼此不同的组分,使调色剂颗粒之间的带电差异缓和并均匀化。此外,因为钛酸锶具有稳定的晶体结构,所以即使在施加强机械应力的环境下例如在显影
步骤中显影辊和刮板彼此接近的部分,钛酸锶也不显示任何的结构变化。结果,钛酸锶能够长期保持以下效果:由于带电缓和导致将均匀的电荷施加至显影剂。
[0165] 此外,该复合无机细粉的特征在于在CuKα特征X射线衍射图中布拉格角(2θ±0.20度)为32.20度处的X射线衍射峰的半值宽度为0.20至0.30度。这种复合无
机细粉的掺入使显影剂表面的带电均匀,并减轻显影剂的静电附聚。
[0166] 峰半值宽度低于0.30度的事实意味着晶格缺陷等的数量小且钛酸锶的结晶度高。当峰半值宽度超过0.30度时,由于钛酸锶的晶格缺陷,所以钛酸锶的耐水性减弱,易于发生由于吸湿导致的水合作用,并易于引起显影剂的带电减小。此外,钛酸锶不能保持稳定的结构,因此变得对机械应力脆弱,且长期使用时不能保持稳定的效果。此外,当峰半值宽度低于0.20度时,钛酸锶晶体的粒径增大,因此钛酸锶不能在该显影剂中充分地分散。结
果,显影剂的带电变得不均匀,并且例如发生图像浓度减小或起雾。
[0167] 此外,在复合无机细粉的CuKα特征X射线衍射图中布拉格角(2θ±0.20度)为32.20度处的峰的强度水平(Ia)、在该图中布拉格角为25.80度处的峰的强度水平(Ib)和
在该图中布拉格角为27.50度处的峰的强度水平(Ic)满足下式:
[0168] 0.010<(Ib)/(Ia)<0.150
[0169] 0.010<(Ic)/(Ia)<0.150
[0170] 当比例(Ib)/(Ia)为0.150以上,即,碳酸锶的峰强度与钛酸锶的峰强度的比例为0.150以上时,复合无机细粉的颗粒硬度减小,而且在高温环境下对粘附到显影辊或刮板上的显影剂的扫除效果减小。结果,显影剂引起带电不良,因此易于对例如图像质量、图像浓度和起雾抑制施加不利的影响。
[0171] 此外,当比例(Ib)/(Ia)为0.010以下,即,碳酸锶的峰强度与钛酸锶的峰强度的比例为0.010以下时,对调色剂颗粒的带电的减轻效果减小,因此发生调色剂颗粒的静电
附聚。此外,由于显影剂的未充分输送导致易于发生图像不均匀或类似现象。
[0172] 当比例(Ic)/(Ia)为0.150以上,即,二氧化钛的峰强度与钛酸锶的峰强度的比例为0.150以上时,在高湿度环境下显影剂的带电量是不充分的,因此易于发生图像浓度减
小、起雾现象或类似现象。此外,当比例(Ic)/(Ia)为0.010以下,即,二氧化钛的峰强度与钛酸锶的峰强度的比例为0.010以下时,对带电的缓和效果类似地减小了,并发生显影剂
的静电附聚,因此易于发生图像质量下降或图像不均匀。
[0173] 通过以下方法进行X射线衍射测量。
[0174] [制备外部添加剂样品]
[0175] 1)将3g显影剂装入500-ml烧杯中,并将200ml四氢呋喃加入到3g该显影剂中。
[0176] 2)将在部分(1)中得到的溶液用超声波照射3分钟以便分散显影剂并释放(liberated)外部添加剂(复合无机细粉)。
[0177] 3)将在部分(2)中得到的包含该释放的外部添加剂的THF上层溶液通过倾析而分离,并将该所得物定义为样品溶液。
[0178] 4)再将200ml THF加入到在部分(3)的操作后剩余的调色剂颗粒中,将全部物料重复进行部分(2)和(3)的操作(约3次)。
[0179] 5)重复部分(1)至(4)的操作直到得到需要量的样品溶液。
[0180] 6)通过使用2-μm的膜滤器在真空中将该所得的样品溶液(包含该释放的外部添加剂的THF上层清液)过滤,并收集固体成份,从而得到外部添加剂样品。
[0181] 通过使用CuKα射线对所得的外部添加剂样品进行X射线衍射测量。在以下条件下通过使用例如由Rigaku Corporation制造的样品水平型强力X射线衍射装置(RINT
TTRII)进行X射线衍射测量:
[0182] [用于X射线衍射的测量条件]
[0183] 灯管:Cu
[0184] 平行光束光学系统
[0185] 电压:50kV
[0186] 电流:300mA
[0187] 起始角度:30°
[0188] 结束角度:50°
[0189] 取样宽度:0.02°
[0190] 扫描速度:4.00°/min
[0191] 发散狭缝:开
[0192] 发散纵狭缝:10mm
[0193] 散射狭缝:开
[0194] 光接收狭缝:1.0mm
[0195] 通过使用由Rigaku Corporation制造的分析软件“Jade6”计算所得X射线衍射峰的归属和半值宽度。此外,类似地,使用该软件通过峰分离从峰面积计算峰强度。图14
示出了显示该复合无机细粉的X射线衍射的测量结果的图的实例。
[0196] 该复合无机细粉具有优选30nm以上至不低于1,000nm,更优选70nm以上至不低于500nm,或更优选80nm以上至不低于220nm的数均粒径。当复合无机细粉的数均粒径低于
30nm时,该复合无机细粉的比表面积增大,而且粉末的吸湿性质劣化,结果易于发生显影剂的带电减少。此外,通过该粉末粘附到主体构件上引起图像扰动,进一步地,该粉末易于引起该主体构件寿命的缩短。当数均粒径为1,000nm以上时,对调色剂颗粒的带电的减轻效
果减小,并发生调色剂颗粒的静电附聚,因此易于发生图像不均匀或图像质量的下降。
[0197] 将复合无机细粉的数均粒径如下确定:测量用电子显微镜在50,000放大倍率下拍摄的图片中的100个颗粒的粒径,并将该粒径的平均值定义为数均粒径。将球形颗粒的
直径定义为颗粒的粒径。将椭圆形颗粒的短径和长径的平均值定义为颗粒的粒径。确定这
种粒径的平均值并将其定义为数均粒径。
[0198] 复合无机细粉的加入量优选0.01至5.0质量份,或更优选0.05至3.0质量份,相对于100质量份调色剂颗粒。在该范围内的复合无机细粉的加入提供充分的效果,因此该
加入不仅能抑制在显影单元的显影剂的静电附聚而且还使显影剂保持良好的带电。结果,
能够抑制例如浓度的减小和起雾的问题的出现。
[0199] 复合无机细粉的生产方法不特别限定。例如,通过以下方法生产该粉末。
[0200] 生产钛酸锶颗粒的常规方法的实例为包括使二氧化钛和碳酸锶进行固相反应和烧结所得物的方法。在该生产方法中采用的已知反应能够通过下式表示:
[0201] TiO2+SrCO3→SrTiO3+CO2。
[0202] 即通过洗涤、干燥和烧结包含二氧化钛和碳酸锶的混合物和通过机械粉碎和分级所得物来生产钛酸锶颗粒。此时,通过调节原料和烧结条件能够得到包含钛酸锶、碳酸锶和二氧化钛的复合无机细粉。
[0203] 在这种情况下作为原料的碳酸锶不特别限定,只要其是具有SrCO3成分的物质即可,可使用任何商购可得的物质。用作原料的碳酸锶具有优选30至300nm,或更优选50至
150nm的数均粒径。
[0204] 此外,在这种情况下作为原料的二氧化钛不特别限定,只要其是具有TiO2成分的物质即可。二氧化钛的实例包括通过硫酸方法得到的偏钛酸浆料(未干燥,含水的二氧化
钛)和二氧化钛粉末。通过硫酸方法得到的偏钛酸浆料优选二氧化钛。这是因为该浆料在
水性湿材料中的均匀分散性优良。二氧化钛具有优选20至50nm的数均粒径。
[0205] 在这些必需的原料之间的摩尔比TiO2∶SrCO3不特别限定,优选1.00∶0.80至1.00∶1.10。当SrCO3的量与TiO2的量相比过量时,有时得到的复合无机细粉不包含TiO2。
[0206] 烧结优选在500至1,300℃,或更优选650至1,100℃的温度下进行。当烧结温度高于1,300℃时,易于发生由于烧结导致的颗粒之间的二次附聚,结果在粉碎步骤中的负荷增加。此外,有时,碳酸锶和二氧化钛彼此完全反应,因此得到的复合无机细粉不包含它们。
在这种情况下,不能充分地发挥该复合无机细粉的效果。此外,当烧结温度低于600℃时,剩余的未反应的组分的量增加,从而使生产稳定的钛酸锶颗粒变得困难。
[0207] 此外,烧结时间优选0.5至16小时,或更优选1至5小时。当烧结时间长于16小时时,如在前述的情况下,碳酸锶和二氧化钛彼此完全反应,因此有时得到的复合无机细粉不包含它们。当烧结时间短于0.5小时时,如在前述情况下,剩余的未反应的组分的量增
加,从而使生产稳定的钛酸锶颗粒变得困难。
[0208] 可将无机氧化物例如二氧化硅、氧化铝或二氧化钛,或具有细粒径的无机细粉例如炭黑或碳氟化合物作为除该复合无机细粉之外的外部添加剂加入到显影剂中。这些添加
剂的每种的加入都能够赋予显影剂额外良好的流动性、额外良好的带电性等。
[0209] 除复合无机细粉之外的各种这些外部添加剂的加入量优选0.03至5质量份,相对于100质量份调色剂颗粒。在该范围内使用任何这种外部添加剂不仅能够提供充分的流动
性赋予效果而且能够防止显影剂过度地坚固(fastening)。此外,当该加入量过大时,会发生这种外部添加剂的过度释放。
[0210] 此外,可将流动性改进剂加入到显影剂中。该流动性改进剂通过外部加入到调色剂颗粒dmj改进流动性。这种流动性改进剂的实例包括:氟树脂粉末例如偏二氟乙烯细粉
或聚四氟乙烯细粉;微粉状二氧化硅例如通过湿法得到的二氧化硅或通过干法得到的二氧
化硅;粉状二氧化钛;粉状氧化铝和通过用硅烷偶联剂、钛偶联剂、硅油或类似物处理上述二氧化硅中的任一种的表面得到的经处理的二氧化硅。
[0211] 优选的流动性改进剂为通过卤化硅化合物的气相氧化生产的细粉,将该细粉称为干法二氧化硅或气相二氧化硅。例如,该生产利用在四氯化硅气体中氧气和氢气的热分解
氧化反应,对于该反应的基本反应式由下式表示:
[0212] SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
[0213] 在生产步骤中通过使用卤化硅化合物与任何其他金属卤化物例如氯化铝或氯化钛也能够得到二氧化硅和任何其他金属氧化物的复合金属二氧化硅,并且二氧化硅也包括
这些。
[0214] 关于流动性改进剂的粒径,期望使用具有平均初级粒径优选为0.001至2μm,更优选0.002至0.2μm,或特别优选0.005至0.1μm范围内的二氧化硅细粉。
[0215] 通过卤化硅化合物的气相氧化生产的商购可得的二氧化硅细粉的实例包括在以下商品名下商购可得的那些。
[0216] 即:AEROSIL(NIPPON AEROSIL Co.,Ltd.)130、200、300、380、TT600、MOX170、MOX80、COK84;Ca-O-SiL(CABOTCo.)M-5、MS-7、MS-75、HS-5、EH-5;(WACKER-CHEMIEGMBH),HDK、N20、N15、N20E、T30、T40;D-CFine Silica(DOW CORNING Co.);和Fransol(Fransil)。
[0217] 通过用例如与二氧化硅细粉反应或物理吸附到该二氧化硅细粉上的有机硅化合物化学处理二氧化硅细粉,将疏水性赋予流动性改进剂。通过使卤化硅化合物的气相氧化
生产的二氧化硅细粉处理用有机硅化合物处理得到优选的具有疏水性的流动性改进剂。
[0218] 这种有机硅化合物的实例包括六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、对氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、三有机甲硅烷基丙烯酸酯、乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷和每个分子具有2至12个硅氧烷单元并包含键合至位于每个末端的单元内的Si上的羟基的
二甲基聚硅氧烷。此外,可使用硅油例如二甲基硅油。将这些化合物中的每一种单独使用
或将其两种以上的混合物使用。
[0219] 流动性改进剂具有优选30m2/g以上,或更优选50m2/g以上的比表面积。通过基于氮气吸附的BET法测量比表面积。流动性改进剂的加入量优选0.01至8质量份,或更优选
0.1至4质量份,相对于100质量份显影剂。
[0220] 根据甲醇润湿性能,流动性改进剂具有优选30%以上,或更优选50%以上的疏水性程度。各自为含硅表面处理剂的硅烷化合物和硅油是优选的疏水处理剂。
[0221] 该含硅烷表面处理剂的实例包括:烷基烷氧基硅烷例如:二甲基二甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷和丁基三甲氧基硅烷;和硅烷偶联剂例如二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅
烷、烯丙基二甲基氯硅烷、六亚甲基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二甲基氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、二乙烯基氯硅烷和二甲基乙烯基氯硅烷。
[0222] 以下将描述测量上述流动性改进剂的甲醇润湿性能的方法。通过使用粉末润湿性试验机(WET-100P,由RHESCACOMPANY,LIMITED制造)能够测量加入到显影剂的无机细粉
的甲醇润湿性能。将50ml纯水(离子交换水或商购可得的净化水)装入到100ml烧杯中。
精确称量0.2g无机细粉,并将其加入到该烧杯中。以3ml/min的速率滴加甲醇同时搅拌该
混合物。将透射率显示80%值时的甲醇浓度(%)定义为甲醇润湿性能。
[0223] 在通过流式颗粒图像测量装置的各自具有3μm以上当量圆直径的颗粒的粒径分布中,在各自具有30%以上粗颗粒比例的颗粒中,该显影剂包含优选60至90数量%,更优
选65至85数量%,或还更优选70至80数量%的具有0.920以上平均圆形度的颗粒。
[0224] 通常情况下,在摩擦带电系统中,当显影剂中的颗粒变得更细小时,该颗粒具有比粗颗粒更大的比表面积。结果,能够轻松地使细颗粒迅速地带电,因此易于发生在细颗粒和粗颗粒之间带电上的变化。如在本发明的情况下,通过控制显影剂中的粗颗粒的形状来充分发挥该复合无机细粉的能力。结果,能够使粗颗粒的带电量均匀化,而且能够改进该粗颗粒的流动性程度。此外,能够使粘附到细调色剂颗粒表面上的复合无机细粉的量与粘附到
粗调色剂颗粒表面上的复合无机细粉的量达到平衡。结果,通过显影剂在显影单元中的循
环,能够引起在显影剂中的带电缓和,从而能够使全部显影剂达到均匀带电的状态。
[0225] 此外,当在粒径分布中各自具有30%以上粗颗粒比例的颗粒中具有0.920以上平均圆形度的颗粒的含量在上述范围内时,能够抑制显影单元中显影剂的堆积(packing),也能够抑制显影剂对于显影剂承载体的粘附和固着。
[0226] 为了可高度达到显影剂的均匀的带电,通过流式颗粒图像测量装置,各自具有3μm以上当量圆直径的全部颗粒的平均圆形度a和各自具有3μm以上当量圆直径的颗粒
的粒径分布中各自具有30%以上粗颗粒比例的颗粒的平均圆形度b优选满足以下表达式:
[0227] 0.975<b/a<1.010。
[0228] 比例b/a在上述范围内的状态意味着粗颗粒和细颗粒具有相同的形状。在此情况下,能够使显影单元中的显影剂的流体流动均匀化、能够使粗颗粒和细颗粒用于摩擦带电
的机会彼此相等,并且能够使在显影单元中的显影剂的带电高度均匀。
[0229] 在以下条件下测量显影剂的平均圆形度和当量圆直径。
[0230] 将平均圆形度用作一种简单方法,使用该简单方法,能够定量表示颗粒的形状,并通过使用由SYSMEX CORPORATION制造的流式颗粒图像分析仪“FPIA-2100”进行测量能够确定平均圆形度。在本发明中,测量具有3μm以上当量圆直径的颗粒的圆形度等。通过以
下方程(1)定义当量圆直径。此外,通过以下方程(2)定义圆形度,并通过以下方程(3)定
义平均圆形度。
[0231] 在以下方程中,将术语“颗粒投影面积”定义为二值化的颗粒图像的面积,而将术语“颗粒投影图像的周长”定义为通过连接该颗粒图像的边缘点得到的边界线的长度。由该装置通过在512×512(测量0.3μm×0.3μm的像素)的图像处理分辨率下处理该图像
进行测量。
[0232] (方程1)
[0233] 当量圆直径=(颗粒投影面积/π)1/2×2 (1)
[0234] (方程2)
[0235] 圆形度=(具有与颗粒投影面积相同面积的圆的周长)/(颗粒投影图像的圆的周长) (2)
[0236] (方程3)
[0237] 平均圆形度
[0238] 在上述方程(3)中,各颗粒的圆形度由ci表示,测量的颗粒的数量由m表示。
[0239] 本发明的圆形度为对于调色剂的不规则程度的指标。当该显影剂具有完全的球形时,圆形度为1.00。表面形状越复杂,圆形度越低。
[0240] 使用“FPIA-2100”测量颗粒的圆形度后,通过计算具有0.40至1.00圆形度的各颗粒的圆形度并将这些分为61级来计算平均圆形度。采用通过使用每一级的每个分割点
的中心值和分入每级的颗粒数量来计算平均圆形度和圆形度标准偏差的方法。通过该计算
方法得到的平均圆形度和通过包括直接使用每个颗粒的圆形度的上述计算方程得到的平
均圆形度之间的误差如此小以致可基本忽略。因此,在本发明中,因为考虑到数据处理例如缩短计算时间和简化计算演算式的原因,所以使用此计算方法。
[0241] 此外,用于本发明的测量装置“FPIA-2100”与通常用于计算显影剂形状的测量装置“FPIA-1000”相比具有更薄的鞘流(7μm→4μm)、所处理的颗粒图像的增大的放
大倍率和所捕获的图像的增大的处理分辨率(256×256→512×512)。因此,测量装置
“FPIA-2100”提高了显影剂形状测量的精度。结果,测量装置“FPIA-2100”已达到细颗粒的额外精确地捕获。因此,在必须额外精确地测量形状的情况下,如在本发明的情况下,优选使用能够提供关于形状的额外地精确信息的FPIA-2100。
[0242] 对于FPIA-2100具体的测量方法如下。在常温常湿环境下(23℃/50%RH),在容器中准备已经预先除去杂质等的水100至150ml。将适量的表面活性剂,优选0.1至0.5ml
的十二烷基苯磺酸钠加入到水中作为分散剂,将大约0.1至0.5g测量样品加入其中。通过
使用超声分散单元“Tetora 150”(由Nikkaki-Bios Co.,Ltd.制造)作为分散装置将该
所得的混合物用超声波(50kHz,在120W)照射2分钟以制备测量用分散液。此时,适当地冷
却该分散液以使该分散液的温度不变为40℃以上。
[0243] 制备具有12,000至20,000颗粒/μl的分散液浓度的样品分散液,通过使用上述流式颗粒图像分析仪测量各自具有0.60μm以上至低于159.21μm当量圆直径的颗粒的圆
形度分布。
[0244] 包括使用上述流式颗粒图像分析仪的测量的要点如下描述。
[0245] 使该样品分散液体经过扁平的平面流动池的流路(沿流动方向延伸)。为了可形成通过该流动池的厚度的光学路径,安装频闪观测仪和CCD照相机以使其相对于该流动池
彼此相对。在该样品分散液流动的同时,以1/30秒的间隔施加频闪观测仪的光,以便得到
在该流动池中流动的颗粒的图像。结果,拍摄每一颗粒作为具有平行于该流动池的特定范
围的二维图像。计算具有与每个颗粒的二维图像的面积相同面积的圆的直径作为当量圆直
径。通过使用上述圆形度计算方程从该颗粒的二维图像的投影面积和该投影图像的周长计
算每个颗粒的圆形度。
[0246] 在使用通过该方法获得的数据前,舍弃关于各自具有低于3.00μm当量圆直径的颗粒的数据。之后,计算各自具有基于显影剂全体的当量圆直径的数量粗颗粒比例为30%
以上的颗粒的平均圆形度和基于数量的各自具有0.920以上的圆形度的颗粒的累积值。
[0247] 接下来,将描述生产显影剂的方法。
[0248] 通过以下步骤能够得到本发明的显影剂:通过使用混合机例如亨舍尔混合机或球磨机充分混合粘结剂树脂、任何其他添加剂等;通过使用热捏合机例如热辊(heat roll)、捏合机或挤出机熔融并捏合混合物;冷却捏合的产物以使其凝固;粉碎和分级凝固的产
物;和根据需要通过使用混合机例如亨舍尔混合机将期望的添加剂与复合无机细粉充分混
合。
[0249] 混合机的实例包括:亨舍尔混合机(由Mitsui Mining Co.,Ltd.制造);高速混合机(由Kawata制造);Ribocorn(由OkawaraCorporation制造);诺塔混合机、
Turburizer和Cyclomix(由Hosokawa Micron Corporation制造);Spiral Pin混合机
(由PacificMachinery & Engineering Co.,Ltd.制造);和Lodige混合机(由Matsubo
Corporation制造)。捏合机的实例包括:KRC捏合机(由Kurimoto,Ltd.制造);Buss共
捏合机(由Buss制造);TEM挤出机(由Toshiba Machine Co.,Ltd.制造);TEX双轴捏
合机(由JapanSteel Works Ltd.制造);PCM捏合机(由Ikegai制造);三辊辊磨机、
混合辊磨机和捏合机(由Inoue Manufacturing Co.,Ltd.制造);Kneadex(由Mitsui
Mining Co.,Ltd.制造);MS式加压捏合机和Kneader-ruder(由Moriyama Manufacturing
Co.,Ltd.制造);和班伯里混合机(由Kobe Steels,Ltd.制造)。粉碎机的实例包括:
Counter喷射研磨机、Micronjet和Inomizer(由Hosokawa MicronCorporation制造);
IDS型研磨机和PJM喷射研磨机(由NipponPneumatic Mfg,Co.,Ltd.制造);Cross喷射
研磨机(由Kurimoto,Ltd.制造);Urumax(由Nisso Engineering Co.,Ltd.制造);SK
JetO-Mill(由Seishin Enterprise Co.,Ltd.制造);Kryptron系统(由Kawasaki Heavy
Industries制造);和涡轮研磨机(由Turbo KogyoCo.,Ltd.制造)。分级器的实例包
括:Classiel、微米分级器和Spedic分级器(由Seishin Enterprise Co.,Ltd.制造);
涡轮分级器(由Nisshin Engineering Inc.制造);微粉分离机、Turboplex(ATP)和TSP
分离机(由Hosokawa Micron Corporation制造);Elbowjet(由Nittetsu Mining Co.,
Ltd.制造);分散分离机(由NipponPneumatic Mfg,Co.,Ltd.制造);和YM microcut(由
YasukawaShoji制造)。用于筛选粗颗粒等的筛选装置的实例包括:Ultrasonic(由Koei
Sangyo Co.,Ltd.制造);Resonasieve和Gyrosifter(由Tokuju Corporation制造);
Vibrasonic system(由Dalton Corporation制造);Soniclean(由Shintokogio Ltd.制
造);涡轮筛(由Turbo Kogyo Co.,Ltd.制造);Microsifter(由Makinomfg Co.,Ltd.制
造);和圆形振动筛。
[0250] 特别优选机械式粉碎机用作粉碎装置以用于作为本发明的优选实施方案的包括控制粗颗粒形状的生产显影剂的方法。机械式粉碎机的实例包括由Hosokawa Micron
Corporation制造的Inomizer粉碎机、由Kawasaki Heavy Industries制造的KTM粉碎机
和由Turbo Ko gyo Co.,Ltd.制造的涡轮磨机。优选原样使用各种这些装置,或优选经适
当地改进后使用。
[0251] 在本发明中,优选使用其中的如图1、2和3各图中所示的此种机械式粉碎机,这是因为能够容易地进行粗颗粒的形状控制和粉末原料的粉碎处理,因此能够达到效率上的改进。
[0252] 下文中,将描述图1、2和3各图中所示的机械式粉碎机。图1示出用于本发明的机械式粉碎机实例的概略截面图,图2示出沿图1所示的表面D-D′截取的概略截面图,图
3示出图1所示的转子314的透视图。如图1所示,机械式粉碎机由以下组成:外壳313;夹
套316;分配器220;由放置在外壳313中并安装在中心旋转轴312上的旋转主体组成的转
子314,转子以高速旋转并具有设置有大量凹槽的表面;设置在转子314的外围,同时在其
本身和转子之间保持一定间隔的定子310,定子具有设置有大量凹槽的表面;用于引入待
处理原料的原料输入口311;和用于处理后排出粉末的原料排出口302。
[0253] 例如,如下所述,进行在如上所述组成的机械式粉碎机中的粉碎操作。
[0254] 将预定量的粉末原料从图1所示的机械式粉碎机的粉末入口311输入后,将颗粒引入粉碎处理室并通过以下将其立刻粉碎:粉末与在粉碎处理室中以高速旋转并具有设置
有大量凹槽的表面的转子314,或与具有设置有大量凹槽的表面的定子310的碰撞,发生在
转子和定子之间的碰撞;碰撞之后发生的大量非常高速的涡流;并通过流动产生的高频率
压力振动。之后,该所得物通过原料排出口302以将其排出。输送调色剂颗粒的空气通过
原料排出口302、导管219、收集式旋流器229、集尘器222和吸入式过滤器224经由粉碎处
理室排出至装置系统的外面。如上所述将粉末原料粉碎,因此能够容易地进行期望的粉碎
处理,而细粉或粗粉的量没有任何增加。对输送空气流速的调节能够控制尤其是粗调色剂
颗粒的形状。
[0255] 此外,用机械式粉碎机粉碎粉末原料时,优选通过冷风产生装置321,将冷风与粉末原料一起送入机械式粉碎机中。此外,该冷风的温度优选0至-18℃。
[0256] 此外,机械式粉碎机优选具有夹套结构316的结构作为用于冷却该机械式粉碎机主体内部的装置,并优选将冷却剂(或优选防冻剂例如乙二醇)通过该夹套结构。此外,通
过上述的冷风装置和夹套结构,将与粉末引入口相通的机械式粉碎机中的涡旋室212内部
的温度T优选设定为0℃以下,更优选-5至-15℃,或还更优-7至-12℃。当将粉碎机中的
涡旋室的温度T1优选设定为优选0℃以下,更优选-5至-15℃,或还更优-7至-12℃时,能
够抑制由于热导致的显影剂表面的改变,从而能够有效地粉碎粉末原料。因此,考虑到显影剂生产率,该室的温度优选在如上所述的范围内。考虑到显影剂生产率,粉碎机中的涡旋室的温度T1超过0℃是不优选的,这是因为由于在粉碎时的热导致易于发生显影剂表面的改
变或显影剂熔合到粉碎机的内部。此外,当粉碎机在粉碎机中的涡旋室的温度T1设定为低
于-15℃下操作时,必须将用于上述冷风产生装置321的制冷剂(可选择氯氟烃)改变为氯
氟烃。
[0257] 从保护臭氧层的观点,目前已经进行氯氟烃的去除,因此考虑到全球环境问题不优选使用氯氟烃作为上述冷风产生装置321的制冷剂。
[0258] 可替代氯氟烃的实例包括R134A、R404A、R407C、R410A、R507A和R717。其中,考虑到能量节约性和安全性,特别优选R404A。
[0259] 应注意将冷却剂(或优选防冻剂例如乙二醇)从冷却剂供给口317供给至夹套的内部,并从冷却剂排出口318排出。
[0260] 此外,将机械式粉碎机中生产的细粉碎产物从排出口302经由机械式粉碎机的后室320排出到机械式粉碎机的外面。此时,机械式粉碎机的后室320的温度T2优选30至
60℃。当机械式粉碎机的后室320的温度T2设定为30至60℃时,能够抑制由于热导致的
显影剂表面的改变,从而能够有效地粉碎粉末原料。因此,考虑到显影剂的生产率,该室的温度优选在上述范围内。考虑到显影剂性能,在机械式粉碎机中的温度T2低于30℃是不
优选的,这是因为粉末原料可引起短程化而不被粉碎。考虑到显影剂生产率,温度T2超过
60℃也是不优选的,这是因为在粉碎时可能会将原料粉末过度地粉碎,因此易于发生由于
热导致的显影剂表面的改变或显影剂熔合到粉碎机的内部。
[0261] 此外,在用机械式粉碎机粉碎粉末原料时,机械式粉碎机的涡旋室212的温度T1与机械式粉碎机的后室320的温度T2之间的温度差值ΔT(T2-T 1)优选为40至70℃,更
优选42至67℃,或还更优选45至65℃。当将机械式粉碎机中的温度T1与T2之间的温度
差值优选设定为40至70℃,更优选42至67℃,或还更优选45至65℃时,能够抑制由于热
导致的显影剂表面的改变,从而能够有效地粉碎粉末原料。因此,考虑到显影剂的生产率,温度差值ΔT优选在上述范围内。考虑到显影剂性能,在机械式粉碎机中的温度T1与T2之
间的温度差值ΔT低于40℃是不优选的,这是因为粉末原料可能引起短程化而不被粉碎。
考虑到显影剂生产率,温度差值ΔT超过70℃也是不优选的,这是因为在粉碎时可能会将
原料粉末过度地粉碎,因此易于发生由于热导致的显影剂表面的改变或显影剂熔合到粉碎
机的内部。
[0262] 此外,在用机械式粉碎机粉碎粉末原料时粘结剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选45至75℃,或更优选55至65℃。此外,考虑到显影剂生产率,机械式粉碎机的涡旋室
212的温度T1优选0℃以下,并优选比Tg低60至75℃。当将机械式粉碎机的涡旋室212
的温度T1设定为0℃以下并比Tg低60至75℃时,能够抑制由于热导致的显影剂表面的改
变,从而能够有效地粉碎粉末原料。此外,机械式粉碎机的后室320的温度T2比Tg优选低
5至30℃,或更优选10至20℃。当将机械式粉碎机的后室320的温度T2设定为比Tg优选
低5至30℃,或更优选10至20℃时,能够抑制由于热导致的显影剂表面的改变,从而能够
有效地粉碎粉末原料。
[0263] 此外,旋转转子314的顶端圆周速度优选80至180m/sec,更优选90至170m/sec,或还更优选100至160m/sec。当将旋转转子314的顶端圆周速度优选设定为80至180m/
sec,更优选90至170m/sec,或还更优选100至160m/sec时,能够抑制显影剂的不充分粉碎
或过度粉碎,从而能够有效地粉碎粉末原料。因此,考虑到显影剂的生产率,顶端圆周速度优选在上述范围内。考虑到显影剂性能,转子的顶端圆周速度低于80m/sec是不优选的,这是因为粉末原料易于引起短程化而不被粉碎。考虑到显影剂生产率,转子314的顶端圆周
速度超过180m/sec也是不优选的,这是因为机械式粉碎机本身的负荷增加,同时,在粉碎
时将原料粉末过度地粉碎,因此易于发生由于热导致的显影剂表面的改变或显影剂熔合到
粉碎机的内部。
[0264] 此外,转子314与定子310之间的最小间隔优选0.5至10.0mm,更优选1.0至5.0mm,或还更优选1.0至3.0mm。当将转子314与定子310之间的最小间隔设定为优选0.5
至10.0mm,更优选1.0至5.0mm,或还更优选1.0至3.0mm时,能够抑制显影剂的不充分粉
碎或过度粉碎,从而能够有效地粉碎粉末原料。考虑到显影剂性能,转子314与定子310之
间的最小间隔超过10.0mm是不优选的,这是因为粉末原料易于引起短程化而不被粉碎。考
虑到显影剂生产率,转子314与定子310之间的间隔低于0.5mm也是不优选的,这是因为粉
碎机本身的负荷增加,同时,在粉碎时将原料粉末过度地粉碎,因此易于发生由于热导致的显影剂表面的改变或显影剂熔合到粉碎机的内部。
[0265] 粉碎方法不仅是简单构成,而且是不要求大量用于粉碎粉末原料的空气量的构成。因此,每1kg显影剂在粉碎步骤中消耗的电能为通过使用图4所示的常规的碰撞型气
流粉碎机生产显影剂的情况下消耗的电能的大约三分之一以下,从而能够抑制能量成本。
[0266] 能够将本发明的显影剂用于例如至少包括以下步骤的图像形成方法:使图像承载构件(下文中可称其为“感光构件”)充电;通过曝光在该图像承载构件上形成静电潜像;
用显影剂显影在图像承载构件上的静电潜像以形成显影剂图像;通过或不通过中间转印构
件将该显影剂图像转印到转印材料上;和将该转印的显影剂图像定影到转印材料上。此外,当将显影剂用于这种图像形成方法时,能够得到如上所述的这种效果。
[0267] 此外,在包括:使具有导电性物质和在该导电性物质上至少包含无定形硅的光电导层和表面保护层的图像承载构件(下文中可称其为“无定形硅感光构件”)的表面充电;
通过曝光在图像承载构件上形成静电潜像;通过使用显影剂根据反转显影模式显影静电潜
像的图像形成方法中,使用本发明的显影剂提供防止由剥离放电现象和漏电现象引起的表
面层(有时,整个图像承载构件)的破坏的效果和如上所述的这种效果。
[0268] 图像承载构件表面层或本身的破坏是由于:在从图像承载构件表面分离(剥离)显影剂时长期连续产生极性与图像承载构件的带电极性相反的剥离放电;和由在图像承载
构件的部分表面上的高电场引起的漏电现象的能量集中。使用本发明的显影剂能够减轻在
图像承载构件的表面上的剥离放电现象和漏电现象,从而能够防止破坏。
[0269] 因此,在包括通过使用无定形硅感光构件根据反转显影模式进行显影的图像形成方法中本发明的显影剂的使用能够有效地抑制发生在图像承载构件表面上的剥离放电现
象和漏电现象,而不用牺牲显影能力。结果,能够连续地输出其中长期稳定地抑制图像浓度不均匀和黑点的高质量打印。
[0270] 本发明的发明人已研究了在无定形硅感光构件的表面上发生剥离放电和漏电现象的步骤。结果,他们确定这些放电现象主要发生在转印步骤和清洁步骤中。此外,他们已发现这种现象发生在清洁步骤中的频率比这种现象发生在转印步骤中的频率高。对于前述
现象的可能的原因如下:在清洁步骤中,在强制剥离具有高带电能力的显影剂,剩余的显影剂在显影步骤中没有从图像承载构件的表面上转印时,放电现象易于发生。
[0271] 在本发明中,已发现以下现象:当通过将各自被确认为对放电现象有减轻效果的碳酸锶和二氧化钛掺入对显影能力发挥小的有害效果的钛酸锶中得到的复合无机细粉加
入到调色剂颗粒中时,能够抑制放电现象同时不牺牲显影能力。
[0272] 预期在清洁步骤中的剥离放电和漏电现象发生在分离图像承载构件表面上的剩余显影剂的瞬间。因此,在包括使用清洁刮板的普通清洁步骤的情况下,预期放电现象发生在作为清洁刮板和图像承载构件表面之间接触点的清洁刮板边缘部分。构造清洁刮板边缘
部分,以便朝向刮板和图像承载构件之间接触点部分空间上渐渐变窄。当复合无机细粉为
这样的尺寸以致粉末能够进入窄空间时,能够得到对于放电现象的显著抑制效果。因此,复合无机细粉具有优选30nm以上至低于1,000nm的数均粒径。
[0273] 此外,复合无机细粉的组成比例在建立图像承载构件表面上的放电现象与显影能力之间的平衡中起到重要的作用。比例(Ib)/(Ia)优选高于0.010至低于0.150,比例
(Ic)/(Ia)优选高于0.010至低于0.150。
[0274] 此外,在包括以下步骤:在基体上在具有感光层的图像承载构件上形成静电潜像;使安装在显影剂载体上的显影剂朝向静电潜像转移以显影该图像的图像形成方法中,要使
用的图像承载构件在其表面沿周向具有每1,000μm为20至1000个各自具有凹槽宽度0.5
至40.0μm的凹槽,使用本发明的显影剂提供了如上所述的这种效果。此外,能够额外地稳定地得到高分辨率、高清晰度图像,该图像难以受到环境波动的影响;具有抑制的由从显影剂释放的产物的粘附和熔合引起的图像缺陷,并具有例如抑制的起雾。此外,能够减轻构件例如清洁刮板上的负荷,并能够得到高的耐久性。应注意在周向上凹槽的存在指的是凹槽
沿与图像承载构件的转动方向基本平行的方向存在的状态,和凹槽沿与图像承载构件的纵
向方向垂直的方向存在的状态。
[0275] 掺入本发明的显影剂中的复合无机细粉发挥了以下效果:静电吸附和清扫积聚在图像承载构件表面的凹槽中凹陷部分的调色剂颗粒和其他任何微小的释放产物,和防止例
如从图像承载构件表面上的显影剂释放的产物的积聚。此外,该复合无机细粉具有稳定的
晶体结构。结果,即使在向显影剂施加强机械应力的环境,例如在搅拌或输送显影剂时的显影剂容器的内部或图像承载构件与清洁刮板之间的空间下,粉末的结构也不改变,因此能
够长期保持对例如存在于图像承载构件表面上的释放产物的去除效果。
[0276] 此外,同样在图像形成方法中,从对在图像承载构件表面上的释放产物的关于吸湿性的不利影响与抑制效果之间的相容性的观点,复合无机细粉具有优选30nm以上至低
于1,000nm的数均粒径。
[0277] 此外,为了可得到对例如存在于图像承载构件表面上的释放产物的充分地去除效果,比例(Ib)/(Ia)优选高于0.010至低于0.150,比例(Ic)/(Ia)优选高于0.010至低于
0.150。
[0278] 用于上述图像形成方法的图像承载构件优选如下所述的这种图像承载构件。该图像承载构件具有导电性圆筒形支撑体(基体)和在导电性圆筒形支撑体上的感光层,或感
光层和保护层。图像承载构件的表面是由沿周向形成的凹槽和平坦部分组成的组合。凹槽
各自具有0.5至40.0μm的凹槽宽度,沿周向每1,000μm的凹槽数量为20以上至1,000
以下。在上述凹槽宽度的情况下,在图像上没有出现由凹槽引起的划伤状(flaw-like)图
像缺陷。此外,在上述凹槽数量的情况下,没有出现清洁刮板的边缘部分的碎屑,且没有出现充电装置的污染、在显影装置中的显影剂带电能力的退化、转印装置上的划伤等。
[0279] 此外,在图像承载构件的表面中,平坦部分具有更优选0.5至40μm的宽度。当平坦部分的宽度超过40μm时,在将图像承载构件用于具有清洁刮板作为清洁装置的电子照
相设备中的情况下,图像承载构件与清洁刮板之间的转矩易于增大,且清洁故障易于发生,尽管该增大或该清洁故障的程度依赖于图像承载构件的表面、用于显影剂的组成材料和各
种处理条件而改变。
[0280] 此外,存在于图像承载构件中的凹槽的平均宽度W(μm)和复合无机细粉的数均粒径d(nm)优选满足下式:
[0281] 30≤d<1,000
[0282] 20.0≤W/(d×10-3)≤500.0。
[0283] 当满足上述关系时,图像承载构件表面中的凹槽宽度和复合无机细粉的粒径之间的关系是适当的,并充分发挥对调色剂颗粒等积聚部分的静电吸附效果。
[0284] 如下所述通过使用例如非接触型三维表面测量机器(商品名:Micromap 557N,由Ryoka Systems Inc.制造)测量图像承载构件表面上的凹槽宽度、凹槽的平均宽度和每
1,000μm单位长度的凹槽的数量。
[0285] Micromap 557N的光学显微镜部分安装有放大倍率为5的双光束干涉物镜。将图像承载构件固定在透镜下面,通过使用CCD照相机在Wave模式下用干涉图像垂直扫描构件
的表面形状图像,从而得到三维图像。分析所得的图像中1.6mm×1.2mm的测量范围,从而
得到每1,000μm单位长度的凹槽数量和凹槽宽度。在这些数据的基础上确定凹槽的平均
宽度和每1,000μm单位长度的凹槽的数量。此外,通过用图像处理软件(例如WinROOF(由
MITANI CORPORATION制造))处理通过使用例如商购可得的激光显微镜(超深形状测量
显微镜VK-8550或VK-9000(由KEYENCE CORPORATION制造)、扫描共焦激光显微镜OLS
3000(由OLYMPUS CORPORATION制造)、真实色彩共焦显微镜Oplitecs C130(由Lasertec
Corporation制造)或数字显微镜VHX-100或VH-8000(由KEYENCE CORPORATION制造)代
替Micromap 557N得到图像承载构件表面的图像,能够确定凹槽的平均宽度和每1,000μm
单位长度的凹槽数量。此外,使用例如三维非接触型形状测量装置(New View 5032(由
Zygo制造))能够使测量与Micromap 557N的测量类似。
[0286] 由于夹入图像承载构件与邻接构件例如充电构件或清洁构件之间的纸粉末或调色剂颗粒对图像承载构件表面的摩擦导致在图像承载构件表面上可能会产生划伤。为抑制
2
划伤的产生,图像承载构件的表面优选具有150以上至240以下的广义硬度值HU(N/mm),
和44%以上至65%以下的弹性变形率We。
[0287] 图像承载构件的广义硬度值HU和弹性变形率是通过使用微硬度测量装置FISCHERSCOPE H100V(由Fischer Technology制造)在25℃/50%RH环境下测量的值。
FISCHERSCOPE H100V通过以下步骤连续地测量测量对象(图像承载构件的表面)的硬度:
将压头与测量对象接合;连续向压头施加负荷;并在负荷下直接读压痕深度。
[0288] 在该测量中,将安装在装置上而且对面角为136°的维氏四棱锥形金刚石压头用作压头,连续施加到该压头上的负荷的最终值(最终负荷)为6mN,保持施加6mN最终负荷
到压头上的状态的时间(保持时间)为0.1秒。此外,测量点的数量为273个。
[0289] 此外,考虑到图像消除的抑制和字符再现性的改进,图像承载构件表面的表面粗糙度Rz(不平整度的十点高度)优选0.3至1.3μm。应注意图像承载构件表面的表面粗糙
度Rz能够成为表示凹槽深度的指数。
[0290] 此外,从抑制半色调图像中浓度不均匀性的观点,最大表面粗糙度Rmax与表面粗糙度Rz之间的差值(Rmax-Rz)优选0.3以下,或更优选0.2以下。
[0291] 通过使用接触型表面粗糙度测量机器(商品名:SurfcorderSE3500,由KosakaLaboratory Ltd.制造)在以下条件下测量图像承载构件表面的表面粗糙度。
[0292] 通过使用具有2μm尖端半径R的金刚石针(针压力0.7mN)作为检测器且2CR作为具有截止值、测量长度和进给速度分别设定为0.8mm、2.5mm和0.1mm的过滤器,根据JIS B 0601(1982)确定最大表面粗糙度Rmax和不平整度的十点高度Rz。
[0293] 下面将描述在其表面具有凹槽的图像承载构件的实例和生产该构件的方法。
[0294] 如用于本发明的术语“凹槽”指的是通过表面粗糙化装置形成并且具有40μm以下凹槽宽度的槽。另外,具体的,最大表面粗糙度Rmax与不平整度的十点高度Rz之间的差
值(Rmax-Rz)优选0.3以下。与术语“凹槽”相比,术语“划伤”指的是具有超过40μm凹
槽宽度的凹槽。
[0295] 包括物理摩擦图像承载构件表面以形成表面形状的方法是表面粗糙化手段的一个具体实例。作为选择,包括将具有粗糙化表面的支撑体的表面形状维持至直到在支撑体
上施涂感光层或保护层的步骤中的图像承载构件表面的方法,包括在施涂后干燥或固化之
前感光层或保护层具有流动性的状态下用表面粗糙化装置形成图像承载构件表面形状的
方法等也是可用的。
[0296] 图11示出设置有研磨片的研磨机作为用于生产图像承载构件的表面粗糙化装置的的实例。研磨片1是通过将分散在粘结剂树脂中的研磨颗粒施涂至基材中得到的片材。
研磨片1绕空心轴α卷绕,并将用于向研磨片1施加张力的电机(未示出)放置在与将该
片供给至轴α的方向相反的方向上。将研磨片1以箭头指示的方向供给,并经过由导辊
2-1和2-2通过支承辊3。研磨后的片通过电机(未示出)经由导辊2-3和2-4围绕卷绕
装置5卷绕。研磨基本上如下进行:总是将未处理的研磨片与图像承载体构的表面压力接
触以使图像承载构件的表面变粗糙。由于研磨片1基本上是绝缘的,优选将与该片接触的
部分接地,或优选具有导电性。
[0297] 供给研磨片的速度优选在10至500mm/sec范围内。由于以下原因低供给速度是不优选的:已经研磨图像承载构件表面的研磨片又与图像承载构件的表面接触,因此可能
会发生在图像承载构件表面上深的划伤产生、表面凹槽的不均匀、粘结剂树脂粘附在研磨
片的表面等。
[0298] 将图像承载构件4放置在与支承辊3相对的位置,研磨片1介于其间。在此情况下,从研磨片1的基材侧将支承辊3压向图像承载构件4以预定时间,从而使图像承载构件
的表面变粗糙。图像承载构件的转动方向可与供给研磨片1的方向相同或相反,或可在研
磨期间改变。
[0299] 向图像承载构件4挤压支承辊3的压力的最佳值依赖于各研磨颗粒的种类和粒径、分散在研磨片中的各研磨颗粒的颗粒尺寸、研磨片的基材厚度、研磨颗粒片的粘结剂树脂厚度、支承辊3的硬度和构成图像承载构件4表面的表面层的硬度而改变。只要压力在
2
0.005至1.5N/m 的范围内即可获得图像承载构件表面的凹槽形状。应注意,在例如将研磨
片用作表面粗糙化装置的情况下,通过适当地选择供给研磨片的速度、挤压支承辊3的压
力、各研磨颗粒的粒径和形状、分散在研磨片中的各研磨颗粒的颗粒尺寸、研磨片的粘结剂树脂厚度和基材厚度等能够调节图像承载构件表面的凹槽的形状/分布。
[0300] 研磨颗粒的实例包括氧化铝、氧化铬、碳化硅、金刚石、氧化铁、氧化铈、刚玉、硅石、氮化硅、氮化硼、碳化钼、碳化硅、碳化钨、碳化钛和氧化硅。研磨颗粒具有优选0.01至50μm,或更优选1至15μm的平均粒径。当粒径小时,不能得到适合本发明的凹槽深度和
凹槽平均宽度。当粒径大时,差值Rmax-Rz增大,并例如易于出现以下麻烦:当在半色调图像上产生不均匀或划伤时,在图像上划伤的影响是显著的。应注意研磨颗粒的平均粒径指
的是通过离心沉降法测量的中值直径D50。
[0301] 将分散在粘结剂树脂中的研磨颗粒施涂到基材上。研磨颗粒优选分散在粘结剂树脂中以具有颗粒尺寸分布,并可控制颗粒尺寸分布。例如,当即使在保持平均粒径的条件下除去具有大粒径的颗粒时,也能够额外地减小差值Rmax-Rx≤0.3的数值。此外,能够抑制
在生产该片时平均粒径的变化,从而能够抑制图像承载构件表面的表面粗糙度(Rz)的变
化。
[0302] 分散在粘结剂树脂中的各研磨颗粒的颗粒尺寸与各研磨颗粒的粒径具有相关性。当各研磨颗粒的粒径变得较小时,研磨颗粒的平均粒径变得更大,因此在图像承载构件表
面上更容易出现划伤。因此,各研磨颗粒的颗粒尺寸优选在500至20,000,或更优选1,000
至3,000的范围内。
[0303] 用于研磨片的粘结剂树脂的实例包括已知的树脂例如热塑性树脂、热固性树脂、反应性树脂、电子束可固化树脂、紫外可固化树脂、可见光可固化树脂和抗真菌树脂。热塑性树脂的实例包括氯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、氨基树脂、苯乙烯丁二烯共聚物、聚氨酯弹性体和尼龙-硅树脂。热固性树脂的实例包括酚醛树脂、苯氧树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、硅树脂、三聚氰胺树脂和醇酸树脂。
[0304] 研磨片的粘结剂树脂厚度优选1至100μm。当粘结剂树脂厚度大时,粘结剂树脂的厚度变得不均匀,结果在研磨片的表面上形成大的不平整度,而且在研磨图像承载构件
中很难保持差值Rmax-Rx≤0.3。另一方面,当粘结剂树脂厚度过小时,研磨颗粒易于脱
落。商购可得的产品例如以下能够用作用于本发明的研磨片:由Ref-lite制造的MAXIMA
或MAXIMA T型;由KOVAX制造的Lapika;由Sumitomo 3M Limited制造的Microfinishing
Film或Wrapping Film;由Sankyo-Rikagaku Co.,Ltd.制造的Mirror Film或Wrapping
Film;或由Nihon MicroCoating Co.,Ltd.制造的MIPOX。
[0305] 此外,在本发明中,表面粗糙化步骤能够进行多次以便可得到具有期望凹槽形状的图像承载构件表面。在此情况下,可以每种以下顺序进行该步骤:用将各自具有粗颗粒尺寸的研磨颗粒分散在其中的研磨片,然后用将各自具有细颗粒尺寸的研磨颗粒分散在其中
的研磨片进行该步骤,或相反,用将各自具有细颗粒尺寸的研磨颗粒分散在其中的研磨片,然后用将各自具有粗颗粒尺寸的研磨颗粒分散在其中的研磨片进行该步骤。在前者的情况
下,在图像承载构件的表面中在粗凹槽的表面上能够叠加另外的细凹槽,在后者的情况下,能够减少研磨过的凹槽的不均匀性。
[0306] 作为选择,可用包含具有相同颗粒尺寸的不同研磨颗粒研磨图像承载构件。使用硬度彼此不同的研磨颗粒能够额外地优化图像承载构件表面的凹槽形状。用于研磨片的基
材的实例包括聚酯树脂、聚烯烃树脂、纤维素树脂、乙烯基类树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂和聚苯基砜树脂。研磨片的基材厚度优选10至150μm,或更优选15至100μm。薄的基材厚度是不优选的,这是因为以下原因:当用支承辊向图像承载构
件的表面挤压该片时,由于挤压压力不均匀的发生,导致发生研磨片滑动,在图像承载构件的表面中的凹陷部分产生具有约几毫米尺寸的未研磨部分,在表面上的凸出部分产生深的
凹槽,并且在半色调图像上作为浓度不均匀的形式出现未研磨的部分和深的凹槽。厚的基
材厚度使调节凹槽的数量变得困难,这是因为该片本身的硬度增大,且研磨颗粒分布不均
匀、挤压压力不均衡等反应在图像承载构件的表面中。
[0307] 支承辊3是用于在图像承载构件的表面中形成所需凹槽的有效装置。虽然只用研磨片1的张力能够研磨图像承载构件,但是在图像承载构件的表面层硬度高的情况下(在
主要使用可固化树脂的情况下),期望使用支承辊3,这是因为当只用研磨片的张力时,研
磨片与图像承载构件的表面接触时的压力趋于较低。
[0308] 在研磨期间,将研磨片1和图像承载构件表面各自带电至不少的程度。虽然由于例如该片和表面的电阻导致该片和表面的带电电压彼此不同,但可将该片和表面各自充电
至几千伏那么高。因此,在表面粗糙化步骤中,可将抗静电气体、静电气体或类似物吹送至例如图像承载构件的表面、研磨片以及表面与片之间的隙部。
[0309] 如图12所示,构成研磨片以便将用于粘附研磨颗粒8至基材6上的粘结剂树脂7施涂到基材6上。图13示出了该研磨片的另一实例。在图13中,使各研磨颗粒8的边缘
竖立(stood)。在静电施涂粘结剂树脂7-1和研磨颗粒8后,施涂粘结剂树脂7-2以便稳定
每一个颗粒的边缘。
[0310] 下文中,将描述图像承载构件的层压结构。图像承载构件具有在导电性支撑体上形成的感光层。该感光层可采用各种以下的构成:通过依次层压电荷产生层和电荷输送层
得到的构成、通过依次层压电荷输送层和电荷产生层得到的构成,和通过在粘结剂树脂中
分散电荷产生物质和电荷输送物质得到的由单层构成的构成。
[0311] 在每种上述情况下,构成图像承载构件表面的表面层优选包含通过热或用射线照射而聚合或引起交联反应以固化的化合物的层。通过采用包含通过热或用射线照射而聚合
或引起交联反应以固化的化合物的层作为表面层,充分改进图像承载构件的耐久性能。
[0312] 考虑到电子照相的性质,特别是电性质例如残余电势以及耐久性,图像承载构件优选如下构成:图像承载构件具有通过依次层压电荷产生层和电荷输送层得到且电荷输送
层充当表面层的层压型感光层,或在通过依次层压电荷产生层和电荷输送层得到的层压型
感光层上另外形成表面层。即,表面层可作为电荷输送层以构成部分感光层,或可在感光层上构成表面层。
[0313] 表面层可由任何化合物形成,只要该化合物通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化即可。即,任何化合物都能够用作表面层用构成材料,只要该化合物通过加热或用射线照射产生活性位点例如自由基,然后聚合或交联以固化即可。考虑到例如高反应性、高反应速率和材料的通用性质,这些化合物中,优选在其分子的任一分子中具有链可聚合官能
团的化合物,具有不饱和的可聚合官能团的化合物。具有不饱和的可聚合官能团的化合物
不限于单体、低聚体和大分子单体中的任何一种。
[0314] 在安置表面层作为感光层的部分的情况和将表面层另外设置在感光层上的情况的每一种下,该表面层优选在固化后具有电荷输送能力。在用于表面层的具有不饱和的可
聚合官能团的化合物不具有电荷输送性质的情况下,通过添加电荷输送物质或导电性材料
理想地确保表面层的电荷输送性质。另一方面,前面的描述不适用于具有不饱和可聚合官
能团的化合物本身为具有电荷输送性质的化合物的情况;如果考虑到表面层的膜硬度和各
种电子照相的性质,更优选使用如后一情况的具有电荷输送性质的化合物。此外,考虑到电子照相过程和材料的通用性质,在各自具有电荷输送性质的化合物中,还更优选具有空穴
输送性质的化合物。
[0315] 用于图像承载构件的导电性支撑体(基体)只要具有导电性即可。导电性支撑体的实例包括:通过将金属或合金例如铝、铜、铬、镍、锌或不锈钢成型成鼓形或片形得到的支撑体;通过在塑料膜上层压由例如铝或铜制成的金属箔得到的支撑体;通过在塑料膜上从
蒸气沉积例如铝、氧化铟或氧化锡得到的支撑体;和设置有通过单独施涂或与粘结剂树脂
一起施涂导电性物质得到的导电层的金属、塑料膜或纸。
[0316] 在导电性支撑体与感光层之间可形成将导电性颜料、电阻调节颜料等分散在其中的导电层。由于颜料分散导致该导电层具有粗糙的表面。当用于电子照相设备的曝光装置
使用相干光例如激光光时,在得到的图像上经常出现干扰条纹。因此,通过使用特定装置将导电性支撑体进行表面粗糙化。然而,导电层提供与支撑体的表面粗糙化相同的效果。此
外,导电层起到覆盖导电性支撑体的缺陷的作用,这是因为该层施涂到支撑体上。因此,该层消除了直接对支撑体缺陷的去除采取措施的需要。导电层的厚度优选0.2至40μm,更优
选1至35μm,或还更优选5至30μm。
[0317] 用于导电层的树脂的实例包括:乙烯基化合物例如苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、偏二氟乙烯、三氟乙烯的聚合物或共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇缩醛;聚碳酸酯;聚酯;聚砜;聚苯醚;聚氨酯;纤维素树脂;酚醛树脂;三聚氰胺树脂;硅树脂;和环氧树脂。通过使用由在树脂中分散或溶解导电性颜料、电阻调节颜料等制备的溶液作为涂布液形成导电层。有时,能够将通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物添加到该涂布液中。
[0318] 该导电性颜料和电阻调节颜料的实例包括:金属例如铝、锌、铜、铬、镍、银和不锈钢,和在塑料颗粒的表面上通过从蒸气沉积这些金属得到的产物;和金属氧化物例如氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化铋、掺杂锡的氧化铟和掺杂锑或钽的氧化锡。它们中的每一种可单独使用,或它们中的两种以上组合使用。当它们中的两种以上组合使用时,它们可只混合,或可形成固溶体或熔合产物。
[0319] 在本发明中,在导电性支撑体(或导电层)与感光层之间能够设置具有阻挡功能和粘附功能的基体层。形成基体层,以例如改进感光层的粘附性、改进感光层的涂布性能、保护导电性支撑体、覆盖导电性支撑体的缺陷、改进从导电性支撑体注入电荷的性能和保
护感光层抗电破坏性。
[0320] 构成基体层的材料的实例包括:聚乙烯醇、聚-N-乙烯基咪唑、聚环氧乙烷、乙基纤维素、乙烯-丙烯酸共聚物、酪蛋白、聚酰胺、N-甲氧基甲基化尼龙6、共聚合的尼龙、明胶和凝胶。基体层由以下步骤形成:将通过在适当的溶剂中溶解这些材料中的任何一种制备的溶液施涂到导电性支撑体上;和干燥该施涂的溶液。基体层的厚度优选约0.1至2μm。
[0321] 用于电荷产生层的电荷产生物质的实例包括:硒-碲、吡喃鎓和噻喃鎓染料;具有各种中心金属和各种晶形的酞菁化合物,特别地是具有晶形例如α、β、γ、ε和X型的酞菁化合物;二苯并芘二酮颜料;二苯并芘醌(dibenzpyrenequinone)颜料;皮蒽酮颜料;三偶氮颜料;双偶氮颜料;单偶氮颜料;靛蓝颜料;喹吖啶酮颜料;不对称喹啉菁颜料;喹啉菁;和在JP-A-54-143645中描述的无定形硅。
[0322] 电荷产生层通过如下形成:通过使用例如均化器、超声分散器、球磨机、振动球磨机、砂磨机、粉碎机或辊磨机充分分散电荷产生物质和总质量为该物质质量的0.3至4倍的粘结剂树脂与溶剂;将所得的分散液施涂到导电性支撑体或基体层上;和干燥该施涂的液
体。作为选择,将电荷产生层作为只通过由蒸气沉积电荷产生物质得到的电荷产生物质组
成的薄膜而形成。电荷产生层的厚度优选5μm以下,特别优选在0.1至2μm的范围内。
[0323] 用于该电荷产生层的粘结剂树脂的实例包括:由乙烯基化合物例如苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、偏二氟乙烯和三氟乙烯形成的聚合物和共聚物;
聚乙烯醇;聚乙烯醇缩醛;聚碳酸酯;聚酯;聚砜;聚苯醚;聚氨酯;纤维素树脂;酚醛树酯;
三聚氰胺树脂;硅树脂;和环氧树脂。
[0324] 接下来,将描述电荷输送层。在本发明中,当表面层构成部分感光层时,优选形成电荷输送层以包含荷输送物质和通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物。
[0325] 电荷输送物质的实例包括:各自具有杂环或稠合多环芳香基团的聚合物化合物例如聚-N-乙烯基咔唑和聚苯乙烯基蒽;杂环化合物例如吡唑啉、咪唑、噁唑、三唑和咔唑;三芳基烷衍生物例如三苯甲烷;三芳基胺衍生物例如三苯胺;和低分子量化合物例如苯二胺
衍生物、N-苯基咔唑衍生物、茋(stilbene)衍生物和腙衍生物。电荷输送层通过如下形
成:将这些材料中的任何一种与通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物一起
在适当溶剂中分散或溶解;将该溶液施涂到上述电荷产生层;和如下所述加热该涂布液或
用射线照射该液体以固化该液体。
[0326] 如上所述,通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物只能是通过加热或用射线照射能够产生活性位点例如自由基以聚合或交联的化合物,这种化合物的通常实
例为具有链可聚合官能团的化合物。在这些化合物中,考虑到例如高反应性、高反应速率和材料的通用性质,优选在其分子的任何之一中具有不饱和可聚合官能团的化合物。特别优
选的不饱和可聚合官能团的实例包括丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基和苯乙烯基团。各自具
有这些基团之一的化合物不限于任何单体、低聚体、大分子单体和聚合物,并可适当选择或可组合使用。此外,当使用具有电荷输送性质或优选的空穴输送性质和通过加热或用射线
照射而聚合或交联以固化的化合物时,电荷输送层可由该化合物单独形成,可以适当方式
将电荷输送物质和不具有电荷输送性质并通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的
化合物另外混入该层。
[0327] 具有电荷输送性质并通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物的实例包括已知的具有不饱和可聚合官能团的空穴输送性化合物和通过将不饱和可聚合官能
团加入到已知空穴输送性化合物的部分得到的化合物。已知的空穴输送性化合物的实例包
括腙化合物、吡唑啉化合物、三苯胺化合物、联苯胺化合物和茋化合物;可使用任何化合物,只要该化合物为空穴输送性化合物即可。此外,在本发明中,为了可充分确保表面层的硬
度,具有不饱和的可聚合官能团的化合物优选在其分子的任何之一中具有多个不饱和可聚
合官能团的化合物。
[0328] 在具有本身起到表面层作用的单层型感光层的图像承载构件的情况下,优选通过固化通过分散或溶解至少电荷产生物质、电荷输送物质和通过加热或用射线照射而聚合或
交联以固化的化合物制备的溶液形成感光层。同样在这种情况下,如在具有层压型感光层
的上述图像承载构件的情况下,通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物优选
具有电荷输送性质。
[0329] 当在感光层上构成表面层时,无论该感光层为层压型感光层或单层型感光层,表面层都优选由通过加热或用射线照射来固化的树脂形成。在此情况下,感光层作为表面层
的下层可为通过依次层压电荷产生层和电荷输送层而构成的层压型感光层、依次层压电荷
输送层和电荷产生层而构成的层压型感光层和单层型感光层中的每一种;由于上述原因,
感光层优选通过依次层压电荷产生层和电荷输送层构成的层压型感光层。在此情况下,通
过与上述类似的方法形成电荷产生层,并通过使用由在粘结剂树脂中分散或溶解电荷输送
物质制备的溶液作为涂布液形成电荷输送层,该粘结剂树脂例如:乙烯基化合物例如苯乙
烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、偏二氟乙烯或三氟乙烯的聚合物或共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇缩醛;聚碳酸酯;聚酯;聚砜;聚苯醚;聚氨酯;纤维素树脂;酚醛树脂;三聚氰胺树脂;硅树脂;或环氧树脂。有时,能够将通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物加入到电荷输送层用的涂布液中。
[0330] 即使当在感光层上构成表面层时,该表面层也优选如上所述固化后具有电荷输送性质。在用于表面层的聚合或交联以固化的化合物本身为不具有电荷输送性质的化合物的
情况下,理想的是通过添加用于电荷输送层的电荷输送物质或导电性材料来确保电荷输送
性质。在此情况下,电荷输送物质可具有或不具有能够通过加热或用射线照射而聚合或交
联的官能团;电荷输送物质理想的是具有这种基团以便可避免由于电荷输送物质的塑性导
致的表面层机械强度的减小。通常将由例如氧化钛或氧化锡制成的导电性细颗粒用作导电
性材料。作为选择,也可利用导电性聚合物化合物或类似物。在用于表面层的通过加热或
用射线照射而聚合或交联以固化的化合物本身为具有电荷输送性质的情况下,消除了添加
电荷输送物质或导电性材料的需要。考虑到表面层的膜硬度和各种电子照相的性质,优选
如在后一情况下通过使用具有电荷输送性质并通过加热或用射线照射而聚合或交联以固
化的化合物形成的这种表面层。
[0331] 能够采用已知的施涂方法例如浸涂法、喷涂法、幕式淋涂法和旋涂法中的任何一种作为施涂形成每层所用溶液的方法;考虑到效率和生产率优选浸涂法。也可适当地选择
已知的膜形成方法例如气相沉积或等离子体。
[0332] 可将各种添加剂加入到基体层、感光层等中。添加剂的实例包括:劣化抑制剂例如抗氧化剂和UV吸收剂;和润滑剂例如氟树脂细颗粒。
[0333] 接下来,将描述包括固化通过加热或用射线照射而聚合或交联以固化的化合物而形成表面层等的方法。优选使用通过用射线照射而聚合或交联以固化的化合物。
[0334] 将描述用射线照射。
[0335] 在本应用中,射线的实例包括与在JP-A-2000-066425中公开的射线相似的电子束和Y射线,而且考虑到各种观点例如装置的尺寸、安全性、成本和通用性质,优选电子
束。在用电子束照射的情况下,要用的加速器可为例如扫描型、电屏蔽型(electrocurtain type)、宽束型、脉冲型和层压型中的任何一种。
[0336] 在充分表现图像承载构件的电子特性和耐久性能中,电子束的加速电压和吸收剂量是非常重要的因素。电子束的加速电压优选300kV以下,或更优选150kV以下。此外,电
4 5
子束的剂量在优选1至100Mrad(1×10Gy至1MGy)的范围内,或更优选50Mrad(5×10Gy)
以下。此外,用电子束照射后作为反应活性位点的自由基继续存在一定时间。因此,在用电子束照射后自由基存在期间,通过升高体系的温度能够额外进行聚合或交联反应,因而用
相同的剂量能够形成具有额外高固化程度的膜。利用电子束照射后借助于加热的聚合或交
联反应能够在比常规剂量小的剂量下提供充分的固化性质。
[0337] 将描述用射线照射后的加热。从图像承载构件的外部或内部都能够进行用射线照射后的加热。从构件的外部加热图像承载构件的方法的实例包括以下:包括在图像承载构
件附近安装各种加热器等以直接加热该构件的方法,和包括加热围绕图像承载构件的气氛
或使热气体与图像承载构件接触以间接加热该构件的方法。从构件的内部加热图像承载构
件的方法的实例包括以下:包括在图像承载构件中安装各种加热器的方法,和包括将热流
体通过图像承载构件的方法。此外,可将这些加热方法中的两种以上组合。
[0338] 优选设定加热图像承载构件的温度以致图像承载构件的温度变为室温以上,或更优选用射线照射时的图像承载构件本身的温度以上。在通常情况下,用射线的照射通常在
具有20℃左右温度的室温气氛下进行。在用射线照射时,图像承载构件和构件周围的介质
吸收射线的能量,因而它们的温度升高。图像承载构件和介质中每种的温度升高的比例依
赖于施加到体系的能量例如加速电压、剂量或照射时间和吸收侧的能量即,例如照射空间
的尺寸或材料、周围气体的流动、装置的冷却系统或图像承载构件本身的材料构成之间的
热平衡。在实际的剂量中,图像承载构件本身的温度通常升高至室温以上。
[0339] 为什么设定加热图像承载构件的温度以致图像承载构件的温度变为室温以上,或优选用射线照射时的图像承载构件本身的温度以上的原因可得自聚合反应机理。在用射线
照射时,反应活性位点首先在聚合或交联层中产生,聚合在其中构成材料能够在分子水平
上移动的分子距离中进行,即可发生双分子反应。当聚合或交联进行到某一程度时,已经转化为低聚体或聚合物的构成材料在该温度下不再能够在分子水平上移动,因而反应可暂时
停止。在此时间点,每一个反应活性位点都能够存在如上所述的一定程度的寿命,因而在此阶段的体系温度升高可使得在分子水平上额外运动和聚合或交联反应额外进行。更高的温
度对聚合或交联反应是更有效的。然而,在图像承载构件的情况下,上限温度为约250℃。
[0340] 用于加热图像承载构件的时间能够在约几秒至几十分钟的范围内,虽然范围依赖于加热图像承载构件的温度而变化。加热图像承载构件的时间短于上述范围不涉及特别的
问题,但是考虑到例如关于装置控制和负荷增大的问题,这是不实用的。另一方面,加热图像承载构件的时间长于上述范围也是可能的,但是考虑到例如生产率,这并不是非常好。可在空气、惰性气体和真空中的任何一种中加热该图像承载构件。考虑到聚合或交联反应的
机制,为了尽可能避免由于氧气导致各反应活性位点失活,优选在惰性气体中或在真空中
加热构件;考虑到装置的复杂性和方便性更优选在惰性气体中加热构件。可用的惰性气体
的实例包括氮气、氦气和氩气;考虑到成本,优选使用氮气。
[0341] 为了尽可能避免反应活性位点失活,优选将开始用射线照射和结束加热的时间设定得较短。当各位点失活的速度慢时,即在惰性气体中或在真空中进行加热时,时间能够
长。例如,时间能够为一天以上。此外,可通过组合这些加热方法的几种来加热图像承载构件。
[0342] 实施例
[0343] 下文中,描述本发明的具体实施例。然而,本发明不限于这些实施例。
[0344] [复合无机细粉生产实施例1]
[0345] 将硫酸氧钛粉末溶解在蒸馏水中以致在溶液中Ti浓度为1.5(mol/l)。接下来,将硫酸和蒸馏水加入到溶液中以致反应完成后硫酸浓度为2.8(mol/l)。在密封容器中将溶液
在110℃加热36小时,从而进行水解反应。之后,用水充分洗涤所得物以除去硫酸和杂质。
结果,得到偏钛酸浆料。将碳酸锶(具有80nm数均粒径)以与氧化钛相等的摩尔量加入到
该浆料中。在水性介质中经充分混合后,将所得物洗涤和干燥。之后,将所得物在800℃烧结3小时,通过机械冲击力粉碎并分级,从而得到具有100nm数均粒径的复合无机细粉1。
表2示出了此处得到的复合无机细粉1的物理性质。
[0346] [复合无机细粉生产实施例2至12]
[0347] 除了以下,以与复合无机细粉生产实施例1相同的方式分别得到复合无机细粉2至12:使用上述偏钛酸浆料同时如表1所示改变要用的碳酸锶的粒径和烧结条件;和适当
地调节粉碎和分级条件。表2示出了所得复合无机细粉的物理性质。
[0348] [表1]
[0349]
[0350] [表2]
[0351]
[0352]
[0353] [树脂生产实施例1]
[0354] (杂化树脂)
[0355] (1)生产聚酯树脂
[0356] 对苯二酸: 6.2mol
[0357] 十二碳烯丁二酸酐: 3.7mol
[0358] 偏苯三酸酐(trimellitic anhydride): 3.3mol
[0359] PO-BPA: 7.4mol
[0360] EO-BPA: 3.0mol
[0361] 将上述聚酯单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入高压釜中。将减压装置、水分离装置、氮气引入装置、温度测量装置和搅拌装置安装到该高压釜上,并使混合物在氮气气氛下加热到215℃的同时进行缩聚合反应,从而得到聚酯树脂。该聚酯树脂具有29.0mgKOH/g 的酸值、60℃的Tg、7,200的峰值分子量、25,000的重均分子量(Mw)
和3.3的Mw/Mn。
[0362] (2)生产杂化树脂组分
[0363] 将80质量份上述聚酯树脂溶解并溶胀在100质量份二甲苯中。接下来,将15质量份苯乙烯、5质量份丙烯酸2-乙基己基酯和作为酯化催化剂的0.15质量份氧化二丁基锡
加入到所得物中,并将全部物料加热到二甲苯的回流温度,从而引发聚酯树脂的羧酸与丙
烯酸2-乙基己基酯之间的酯交换反应。此外,将作为自由基聚合引发剂的1质量份氢过氧
化叔丁基溶解在30质量份二甲苯中制备的二甲苯溶液经过约1小时滴入所得物中。将所
得物保持在该温度下6小时,从而完成自由基聚合反应。将所得物在减压下加热到200℃
以脱溶剂,从而进行聚酯树脂的羟基与作为乙烯基聚合物单元的可共聚合的单体的丙烯酸
2-乙基己基酯之间的酯交换反应。结果,得到通过聚酯树脂、乙烯基聚合物、聚酯单元和乙烯类聚合物单元的酯键合生产的杂化树脂。
[0364] 得到的杂化树脂具有28.5mgKOH/g的酸值、58℃的Tg、7,400的峰值分子量(Mp)、45,000的重均分子量(Mw)、8.3的Mw/Mn并包含12质量%的THF不溶物质。
[0365] [树脂生产实施例2]
[0366] (聚酯树脂)
[0367] 对苯二酸: 10mol%
[0368] 富马酸: 25mol%
[0369] 偏苯三酸酐: 5mol%
[0370] PO-BPO: 35mol%
[0371] EO-BPA: 25mol%
[0372] 将上述聚酯单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入高压釜中。将减压装置、水分离装置、氮气引入装置、温度测量装置和搅拌装置安装到该高压釜上,并使混合物在氮气气氛下加热到210℃的同时进行缩聚反应,从而得到第一聚酯树脂A。
[0373] 得到的第一聚酯树脂A具有27mgKOH/g的酸值、42mgKOH/g的羟基值、58℃的Tg、3,000的Mn、11,000的Mw,并包含0质量%的THF不溶物质。
[0374] 接下来,将以下材料类似地进行缩聚反应:
[0375] 富马酸 33摩尔%
[0376] 偏苯三酸酐 10摩尔%
[0377] PO-BPO 35摩尔%
[0378] EO-BPA 22摩尔%。
[0379] 将3摩尔%偏苯三酸酐进一步在聚合中途加入,从而得到第二聚酯树脂B。
[0380] 此处得到的第二聚酯树脂B具有24mgKOH/g的酸值、34mgKOH/g的羟基值、62℃的Tg、3,000的Mn、155,000的Mw并包含27质量%的THF不溶物质。
[0381] 将如此得到的50质量份聚酯树脂A和如此得到的50质量份聚酯树脂B用亨舍尔混合机混合,从而得到聚酯树脂。
[0382] 此处得到的聚酯树脂具有25mgKOH/g的酸值、35mgKOH/g的羟基值、59℃的Tg、2,700的Mn和83,000的Mw,并包含15质量%的THF不溶物质。
[0383] [树脂生产实施例3]
[0384] (苯乙烯-丙烯酸树脂)
[0385] 苯乙烯 70质量份
[0386] 丙烯酸正丁酯 25质量份
[0387] 马来酸单丁酯 6质量份
[0388] 过氧化二叔丁基 1质量份
[0389] 将200质量份二甲苯装入四颈烧瓶中,并将容器内部的空气用氮气充分置换同时搅拌二甲苯。在烧瓶的温度已升高到130℃后,将上述各组分经过3.5小时滴入。此外,在
二甲苯回流下完成聚合,并在减压下通过蒸馏去除溶剂,从而得到苯乙烯-丙烯酸树脂。
[0390] 所得的苯乙烯-丙烯酸树脂具有27mgKOH/g的酸值、59℃的Tg、14,000的峰值分子量、78,000的重均分子量(Mw)和12.0的Mw/Mn。
[0391] [显影剂生产实施例1]
[0392] 上述杂化树脂 100质量份
[0393] 低分子量聚乙烯 7质量份
[0394] (熔点98.6℃,数均分子量780)
[0395] 电荷控制剂 2质量份
[0396] (偶氮配合物;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造的T-77)
[0397] 磁性氧化铁 90质量份
[0398] (数均粒径0.19μm,在795.8kA/m的磁场中的磁性(矫顽力11.2kA/m、残余磁化2 2
强度10.8Am/kg、磁化强度82.3Am/kg))
[0399] 将上述混合物用加热到130℃的双轴捏合机熔融并混合,并用锤磨机粗粉碎冷却的混合物。此外,在粉碎步骤中,使用图1所示的机械式粉碎机(由Turbo Kogyo Co.,Ltd.制造的涡轮磨T-250)。在以下条件下操作粉碎机:图1所示的转子314和定子310之间的
3
间隙为1.5mm、转子314的顶端圆周速度为115m/s、输送空气容量为30m/h和要供给的粗
粉碎产物的量为24kg/h。
[0400] 用风力分级器将所得的粗粉碎产物分级,从而得到具有7.8μm重均粒径(D4)并包含6.3体积%含量的各自具有10.1μm以上粒径的颗粒的调色剂颗粒。
[0401] 通过使用亨舍尔混合机FM500(由Mitsui Miike MachineryCo.,Ltd.制造)在1,100rpm的搅拌叶片旋转速度下经过4分钟将上述1.0质量份复合无机细粉1和1.0质量
2
份疏水的干燥二氧化硅(具有300m/g的BET比表面积)混合并外部加入到100质量份调
色剂颗粒中,从而得到显影剂1。表4示出了此处得到的显影剂1的物理性质。
[0402] [显影剂生产实施例2至14和比较显影剂生产实施例1至4]
[0403] 除了改变生产调色剂颗粒时的树脂组分和粉碎条件,和进一步地,如表3所示改变要加入的复合无机细粉之外,以与显影剂生产实施例1相同的方式分别得到显影剂2至
12。此外,在各显影剂生产实施例13和14,及比较显影剂生产实施例1至4中,使用图4所
示的碰撞型气流粉碎机。表4示出了此处得到的显影剂2至14和比较显影剂1至4的物
理性质。
[0404] [表3]
[0405]
[0406]
[0407] [表4]
[0408]
[0409]
[0410] [实施例1]
[0411] 通过使用上述显影剂1进行以下评价。表5示出了评价的结果。
[0412] <图像评价测试>
[0413] 改造商购可得的复印机iR-4570(由Canon Inc.制造)以便将其复印速度从45页/分钟改变为80页/分钟。在高温高湿的环境下(40℃/90%RH)通过使用具有6%印
刷比例的测试图复印100,000页。如下所述进行图像浓度、面内均匀性、起雾、点再现性、拖尾和条纹状空白的评价。
[0414] 1)图像浓度
[0415] 通过使用“Macbeth反射浓度计”(由GretagMacbeth制造)和SPI滤光器在5个点处测量具有5mm直径的圆形图像的反射浓度。在该五个测量浓度的平均值基础上进行评
价。
[0416] 等级5:1.45以上
[0417] 等级4:1.40以上至低于1.45
[0418] 等级3:1.35以上至低于1.40
[0419] 等级2:1.30以上至低于1.35
[0420] 等级1:低于1.30
[0421] 2)面内浓度均匀性
[0422] 通过使用“Macbeth反射浓度计”(由GretagMacbeth制造)和SPI滤光器测量实心黑色图像的反射浓度。在反射浓度的最大值(Dmax)和最小值(Dmin)之间的差值
(Dmax-Dmin)基础上评价面内浓度均匀性。
[0423] 等级5:低于0.02
[0424] 等级4:0.02以上至低于0.05
[0425] 等级3:0.05以上至低于0.10
[0426] 等级2:0.10以上至低于0.20
[0427] 等级1:0.20以上
[0428] 3)起雾
[0429] 通过使用“反射浓度计”(由Tokyo Denshoku制造的REFLECTOMETER MODELTC-6DS)测量图像形成之前转印纸的反射浓度(Dr)和复印实心白色图像之后反射浓度的
最差值(Ds)。在作为起雾值的差值(Ds-Dr)基础上进行评价。
[0430] 等级5:低于0.1
[0431] 等级4:0.1以上至低于0.5
[0432] 等级3:0.5以上至低于1.5
[0433] 等级2:1.5以上至低于2.0
[0434] 等级1:2.0以上
[0435] 4)评价点再现性
[0436] 在图像承载构件上形成图5所示的具有由一个点、两个点、三个点或四个点构成的棋盘格图案的静电潜像。将显影剂供给到图像承载构件的表面,并将所得的可见图像用
作样品。用光学显微镜观察样品,并评价点再现性。
[0437] 等级5:图像忠实于潜像。
[0438] 等级4:当用光学显微镜放大时,图像显示轻微的飞散。
[0439] 等级3:当用光学显微镜放大时,图像显示飞散和紊乱。
[0440] 等级2:目视观察到飞散和紊乱。
[0441] 等级1:不能复制原始副本。
[0442] 5)评价拖尾
[0443] 输出通过在20点的空间内打印四点横线得到的图案,并计算在线上的拖尾的数量。
[0444] 等级5:无拖尾
[0445] 等级4:低于3
[0446] 等级3:3以上至低于7
[0447] 等级2:7以上至低于15
[0448] 等级1:15以上
[0449] 6)评价条纹状图像空白
[0450] 输出30个实心黑色图像(每一个都具有100%的印刷比例)。之后,输出5个半色调图像(2点,2间隔)。然后,目视观察和评价显影辊的上部和每个图像。
[0451] 等级5:将显影剂均匀地施涂到显影辊上,而且在各图像上没有产生条纹状空白。
[0452] 等级4:观察到显影辊上的涂层不均匀性,但是在各图像上没有产生条纹状空白。
[0453] 等级3:显影剂的涂层不均匀性发生在显影辊上。在实心黑色图像上没有观察到条纹状空白,但是在半色调图像上观察到了条纹状空白。
[0454] 等级2:显影剂的涂层不均匀性发生在显影辊上,而且甚至在实心黑色图像上观察到条纹状空白。
[0455] 等级1:在各图像上都观察到了无数个条纹状图像空白。
[0456] [实施例2至14和比较例1至4]
[0457] 通过使用上述各显影剂2至14和比较显影剂1至4中,以与实施例1相同的方式进行评价。表5示出了评价的结果。
[0458] [表5]
[0459]
[0460]
[0461] <复合无机细粉A的生产实施例>
[0462] 将硫酸氧钛粉末溶解在蒸馏水中以致在溶液中Ti浓度为1.5(mol/l)。接下来,将硫酸和蒸馏水加入到溶液中以致反应完成后硫酸浓度为2.8(mol/l)。使用密封容器将溶液
在110℃加热36小时,从而进行水解反应。之后,用水充分洗涤所得物以除去硫酸和杂质。
结果,得到偏钛酸浆料。将碳酸锶(具有85nm数均粒径)以与氧化钛相等的摩尔量加入到
该浆料中。在水性介质中经充分混合后,将所得物洗涤和干燥。之后,将所得物在800℃烧结3小时,通过机械冲击力粉碎并分级,从而得到具有0.11μm数均粒径的复合无机细粉A。
表6示出了此处得到的复合无机细粉A的物理性质。
[0463] <复合无机细粉B至G的生产实施例>
[0464] 通过使用上述偏钛酸浆料同时如表6所示改变要用的碳酸锶的粒径和烧结条件,和通过适当地调节粉碎和分级条件,以与复合无机细粉A生产实施例相同的方式分别得到
复合无机细粉B至G。表6示出了所得复合无机细粉的物理性质。
[0465] [表6]
[0466]
[0467]
[0468] <粘结剂树脂A的生产实施例>
[0469] 将300质量份二甲苯装入四颈烧瓶中,并将容器内部的空气用氮气充分置换同时搅拌二甲苯。之后,将烧瓶温度升高以回流二甲苯。在回流下,将76质量份苯乙烯、24质
量份丙烯酸正丁酯和2质量份过氧化二叔丁基的混合液经过4小时滴入。在液体完全滴入
后,将混合物保持2小时以完成聚合。结果,得到低分子量聚合物(1L)的溶液。
[0470] 将300质量份二甲苯装入四颈烧瓶中,并将容器内部的空气用氮气充分置换同时搅拌二甲苯。之后,为回流二甲苯将烧瓶温度升高。在回流下,首先将73质量份苯乙烯、27质量份丙烯酸正丁酯、0.005质量份二乙烯基苯和0.8质量份2,2-双-(4,4-二叔丁基过氧
化环己基)丙烷的混合液经过4小时滴入。在将液体完全滴入后,将混合物保持2小时以
完成聚合。结果,得到粘结剂树脂(1H)的溶液。
[0471] 将200质量份上述低分子量组分(1L)在二甲苯中的溶液(相应于30质量份低分子量组分)装入四颈烧瓶中。然后,升高烧瓶的温度,并在回流下搅拌溶液。同时,将200质量份上述高分子量组分(1H)的溶液(相应于70质量份高分子量组分)装入另一容器中并
回流。将上述低分子量组分(1L)的溶液和上述高分子量组分(1H)的溶液在回流下混合。
之后,通过蒸馏去除有机溶剂,并将所得树脂冷却、凝固和粉碎,从而得到粘结剂树脂A。表
7示出了粘结剂树脂A的物理性质。
[0472] <粘结剂树脂B的生产实施例>
[0473] 丙氧基化双酚A(2.2mol加合物):25.0mol%
[0474] 乙氧基化双酚A(2.2mol加合物):25.0mol%
[0475] 对苯二酸: 33.0mol%
[0476] 偏苯三酸酐: 5.0mol%
[0477] 己二酸: 6.5mol%
[0478] 丙烯酸: 3.5mol%
[0479] 富马酸: 1.0mol%
[0480] 将上述聚酯单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入四颈烧瓶中。将减压装置、水分离装置、氮气引入装置、温度测量装置和搅拌装置安装到该烧瓶上,并在氮气气氛下在135℃下搅拌混合物。将乙烯基可共聚的单体(苯乙烯:84mol%和丙烯酸
2-乙基己基酯:14mol%)和作为聚合引发剂的2mol%过氧化苯甲酰的混合物经过4小时
从滴液漏斗滴入所得物中。之后,使混合物在135℃下反应5小时,然后将缩聚时的反应温
度升高至230℃。此外,加入1.0mol%富马酸,然后将全部物料进行缩聚反应。在完成反应后,将所得物从容器中取出,并冷却和粉碎,从而得到粘结剂树脂B。表7示出了粘结剂树脂B的物理性质。
[0481] <粘结剂树脂C的生产实施例>
[0482] 对苯二酸: 31.0mol%
[0483] 偏苯三酸: 7.0mol%
[0484] 丙氧基化双酚A(2.2mol加合物):35.0mol%
[0485] 乙氧基化双酚A(2.2mol加合物):27.0mol%
[0486] 将上述聚酯单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入四颈烧瓶中。将减压装置、水分离装置、氮气引入装置、温度测量装置和搅拌装置安装到该烧瓶上,并在氮气气氛下在135℃下搅拌混合物。将乙烯基可共聚单体(苯乙烯:84.0mol%和丙烯酸
2-乙基己基酯:14.0mol%)和作为聚合引发剂的2mol%过氧化苯甲酰的混合物经过4小
时从滴液漏斗滴入所得物中。之后,使混合物在135℃下反应5小时,然后在缩聚时将反应
温度升高至230℃,然后将全部物料进行缩聚反应。在完成反应后,将所得物从容器中取出,并冷却和粉碎,从而得到粘结剂树脂C。表7示出了粘结剂树脂C的物理性质。
[0487] <粘结剂树脂D的生产实施例>
[0488] 丙氧基化双酚A(2.2mol加合物):46.8mol%
[0489] 对苯二酸: 34.8mol%
[0490] 偏苯三酸酐: 11.8mol%
[0491] 间苯二酸: 5.6mol%
[0492] 酚醛EO加合物: 1.0mol%
[0493] 将上述单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入5-1高压釜中。将回流冷凝器、水分离装置、氮气引入装置、温度计和搅拌装置安装到该高压釜上,并将混合物在230℃下进行缩聚反应同时将氮气引入到高压釜中。在完成反应后,将所得物从容器中取出,并冷却和粉碎,从而得到粘结剂树脂D。表7示出了粘结剂树脂D的物理性质。
[0494] <粘结剂树脂E的生产实施例>
[0495] 丙氧基化双酚A(2.2mol加合物):47.1moll%
[0496] 对苯二酸: 49.9mol%
[0497] 偏苯三酸酐: 3.0mol%
[0498] 将上述单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入5-1高压釜中。将回流冷凝器、水分离装置、氮气引入装置、温度计和搅拌装置连接到该高压釜上,并将混合物在230℃下进行缩聚反应同时将氮气引入到高压釜中。在完成反应后,将所得物从容器中取出,并冷却和粉碎,从而得到粘结剂树脂E。表7示出了粘结剂树脂E的物理性质。
[0499] [表7]
[0500]主峰分子量 重均分 THF不溶 玻璃化转
子量 Mw/Mn 物质 变温度
Mp
Mw (质量%) (℃)
800,000 375000 55.2 2 60.3
粘结剂树脂A /次峰13,000
粘结剂树脂B 7800 55000 8.1 37 55.0
粘结剂树脂C 6600 8400 2.5 0 57.3
粘结剂树脂D 7700 142000 24.1 35 59.1
粘结剂树脂E 7100 8200 2.3 0 59.3
[0501] <图像承载构件A的生产实施例>
[0502] 在圆筒形铝基体(具有108mm外径和358mm长度)上通过高频率等离子体CVD(PCVD)法层压以下层,同时适当地调节基体温度、气体种类、气流、反应容器的内部温度等。结果,产生可带正电的图像承载构件A。
[0503] 电荷注入阻挡层:由用磷(P)掺杂的a-Si:H组成的层光导电层:由无定形硅组成的层
[0504] 表面保护层:由无定形碳化硅(a-SiC:H)组成的层
[0505] <图像承载构件B的生产实施例>
[0506] 除了将表面保护层改变为包括含有氢原子的无定形碳(a-C:H)的层之外,以与图像承载构件A的生产实施例相同的方式生产可带正电的图像承载构件B。
[0507] <图像承载构件C的生产实施例>
[0508] 除了将表面保护层改变为包含无定形氮气化硅(a-SiN:H)的层之外,以与图像承载构件A的生产实施例相同的方式生产可带负电的图像承载构件C。
[0509] [实施例A]
[0510] 粘结剂树脂A 100质量份
[0511] 磁性氧化铁颗粒 90质量份
[0512] (八面体,数均粒径0.16μm,在795.8kA/m的磁场中的磁性(矫顽力11.2kA/m、磁2 2
化强度89Am/kg、残余磁化强度15Am/kg))
[0513] 费-托蜡(熔点:101℃): 4质量份
[0514] 电荷控制剂A(见以下结构式): 2质量份
[0515]
[0516] 用亨舍尔混合机将上述材料预先混合,然后用双轴捏合挤出机将其熔融并捏合,同时进行将捏合产物的温度变为120℃的控制。将所得的捏合产物冷却并用锤磨机粗粉碎。
之后,使用图1所示的机械式粉碎机(由Turbo Kogyo Co.,Ltd.制造的涡轮粉碎机T-250)
粉碎该粗粉碎产物。利用柯恩达效应通过使用多级分级器将所得的细粉碎的粉末分级,从
而得到具有6.3μm重均粒径(D4)的调色剂颗粒。
[0517] 将通过用20质量份氨基变性的硅油(氨基当量=830,在25℃下的粘度=70mm2/2
s)处理100质量份疏水的二氧化硅细粉1(具有200m/g的BET比表面积)得到的疏水二
氧化硅0.8质量份、1.2质量份复合无机细粉A和3.0质量份具有1.3μm数均粒径的钛酸
锶细粉外加到100质量份调色剂颗粒中并与之混合,用具有150μm孔径的筛子筛选全部物
料,从而得到显影剂A。表8示出了显影剂的主要配方。
[0518] 将此处得到的显影剂A进行如下所示的各个评价测试。
[0519] 将商购可得的数字复印机iR7105i(反转显影模式,由CanonInc.制造)经如下改造后用于评价:将图像承载构件鼓改变为上述图像承载构件A以致该图像承载构件鼓的圆
周速度为660mm/sec。为了促进图像承载构件鼓表面上的剥离放电和漏电现象,将如图6所
示的其中将实心黑色图像部分601a和实心白色图像部分601b以与打印运行方向(传送方
向)平行交替排列的测试图601用于各自在常温/低湿环境(23℃/5%RH)和高温/高湿
环境(30℃/80%RH)中完成的1,000,000页连续打印的耐久性测试。之后,进行以下项目
的评价。应注意图601为A4尺寸,实心黑色图像部分601a与图601的全部区域的比例为
50%。
[0520] 表9示出了评价的结果。
[0521] 在如下所示已分类的等级基础上进行每个项目的评价。
[0522] <黑点>
[0523] 在完成1,000,000页耐久性测试后,打印半色调图像(具有50%的潜像浓度),计算在相应于测试图的实心黑色的部分产生的黑点的数量,并通过将该数量归入以下三个级
别中的任何一个进行评价。
[0524] A:没有产生黑点。
[0525] B:产生极小黑点的数量为1以上至低于30。
[0526] C:产生极小黑点的数量为30以上。
[0527] <图像浓度稳定性>
[0528] 在半色调图像(具有50%的潜像浓度)中,评价相应于测试图的实心黑色部分的浓度波动。即,用Macbeth反射浓度计(由GretagMacbeth制造)测试在耐久性测试的最
初阶段相应于实心黑色的部分的图像浓度,以及在1,000,000页耐久性测试后相应于实心
黑色的部分的图像浓度。确定浓度之间的差值并通过将该差值归入以下三个等级中的任何
一个进行评价。
[0529] A:浓度波动低于0.1。
[0530] B:浓度波动为0.1以上至低于0.2。
[0531] C:浓度波动为0.2以上。
[0532] <鼓电势减少比例>
[0533] 如图7所示,根据直流电压施加模式(Journal ofElectrophotography,vol.22,第一版(1983)),通过将耐久性测试之前相应于鼓表面上的实心黑色图像部分的电势(V0)
与1,000,000页耐久性测试之后该部分的电势(V1)之间的差值AV2(=V0-V1)除以耐久性
测试之前的电势(V0)并将结果乘以100来计算鼓电势减少比例(%)。
[0534] 图8示出用于本实施例的根据直流电压施加模式的图像承载构件电势测量装置的概略图。通过使用快速响应操作放大器,高压电源放大从DC/AC转化器(由电脑控制)的
输出。按需要可在电源和图像承载构件之间插入电阻或电容器,而且该插入能够改变带电
时间常数。将四个光源放置在图像承载构件的前、后、左和右边,而且通过使用放置在电极下的反射镜进行曝光。能够将各种过滤器的任何一种设置在各光源和图像承载构件之间。
[0535] 接下来,将描述测量顺序。在本实验中,通过使用其中将图像承载构件鼓看作电容器的电容器模式进行测量。图9示出了测量顺序,图10示出了测量电路的概略图。
[0536] 根据图9所示的测量顺序进行测量。以下说明描述了关于测量的细节。为消除图像承载构件的磁滞现象和预曝光,通过使用光源用消磁曝光照射该图像承载构件。照射后
约10[毫秒],将预定的施加电压(Va)施加到图像承载构件上。施加后约0.2[秒],测量
相应于Vd+Vc的电势。测量后,将图像承载构件接地。接下来,测量Vc组分的电势。将从
这些结果确定的Vd定义为图像承载构件电势。
[0537] 通过将所得鼓电势减少比例归入以下三个等级中的任何一个进行评价。
[0538] A:鼓电势减少比例为低于10%。
[0539] B:鼓电势减少比例为10%以上至低于30%。
[0540] C:鼓电势减少比例为30%以上。
[0541] <图像浓度>
[0542] 通过使用“Macbeth反射浓度计”(由GretagMacbeth制造)和SPI滤光器测量在1,000,000页耐久性测试完成后相应于测试图的实心黑色的部分(具有5mm直径的点)的
图像浓度。通过将图像浓度归入以下等级中的任何一个进行评价。
[0543] A:1.3以上
[0544] B:1.0以上至低于1.3
[0545] C:低于1.0
[0546] <起雾>
[0547] 在1,000,000页耐久性测试后,通过使用“反射浓度计”(由Tokyo Denshoku制造的REFLECTOMETER MODEL TC-6DS)测量图像形成之前转印纸的反射浓度(Dr)和复印实心
白色图像之后反射浓度的最差值(Ds)。在作为起雾值的差值(Ds-Dr)基础上进行评价。
[0548] A:低于0.1
[0549] B:0.1以上至低于0.5
[0550] C:0.5以上至低于1.5
[0551] D:1.5以上至低于2.0
[0552] E:2.0以上
[0553] <清洁故障>
[0554] 在打印持续期间观察由转印残余显影剂溢漏通过清洁刮板引起的图像缺陷(条纹状或点状缺陷)的产生,并通过将观察结果归入以下等级中的任何一个进行评价。
[0555] A:没有产生图像缺陷。
[0556] B:轻微点状图像缺陷产生次数的数量为1次以下。
[0557] C:条纹状图像缺陷产生次数的数量为1次以上。
[0558] [实施例B和C,和比较例A、B和D]
[0559] 除了根据表8所示的配方改变粘结剂树脂、电荷控制剂和复合无机细粉之外,以与实施例A相同的方式分别生产显影剂B、C、E、F和H。应注意电荷控制剂B为具有以下结
构式的化合物。
[0560]
[0561] 除了将在实施例A中的评价机器的图像承载构件改变为表9所示的图像承载构件中的任一种之外,以与实施例A相同的方式分别评价上述显影剂B、C、E、F和H。表9示出
了结果。
[0562] [实施例D和比较例C]
[0563] 将商购可得的数字复印机iR7105i(反转显影模式,由CanonInc.制造)经如下改造后用于评价:该反转显影模式为可带负电的显影剂/可带负电的图像承载构件构造,将
图像承载构件鼓改变为图像承载构件C以致该图像承载构件鼓的圆周速度为660mm/s。
[0564] 除了如表8所示改变粘结剂树脂、电荷控制剂和复合无机细粉,和进一步将疏水2
的二氧化硅细粉1改变为1.0质量份疏水的二氧化硅细粉2(具有200m/g的BET比表面
积,通过用30质量份六甲基二硅氮烷和10质量份二甲基硅油将二氧化硅母体进行疏水处
理得到)之外,以与实施例A中相同的方式分别生产显影剂D和G。应注意电荷控制剂C为
具有以下结构式的化合物。
[0565]
[0566] 以与实施例A相同的方式分别评价上述显影剂D和G。表9示出了结果。
[0567] [比较例E和F]
[0568] 除了将复合无机细粉A改变为表8所示的碳酸锶(数均粒径150nm,1.0质量份)或氧化钛(数均粒径320nm,1.5质量份)之外,以与实施例A相同的方式分别生产显影剂
I和J。以与实施例A中相同的方式分别评价上述显影剂I和J。表9示出了结果。
[0569] [表8]
[0570]
[0571]
[0572] [表9]
[0573]
[0574]
[0575] [图像承载构件生产实施例a]
[0576] 将尺寸30mm直径357.5mm长度的铝圆柱体用作导电性支撑体(物质),并将由以下材料构成的涂布液通过浸涂法施涂到该导电性支撑体上。将施涂的液体在140℃下热固
化30分钟,从而形成具有18μm厚度的导电层。
[0577] 导电性颜料:SnO2涂布的硫酸钡(商品名:由MITSUI MINING& SMELTING Co.,Ltd.制造的PATHTRAN PC1) 10份
[0578] 电阻控制颜料:氧化钛(商品名:由TAYCA CORPORATION制造的TITANIX JR)3份
[0579] 粘结剂树脂:酚醛树脂(商品名:由Toray silicone制造的Tosspearl 120)6份
[0580] 平整(level)材料:硅油(商品名:由Toray silicone制造的SH28PA)
[0581] 0.001份
[0582] 溶剂:甲醇/甲氧基丙醇=0.2/0.8 13份
[0583] 接下来,将通过在67份甲醇和32份正丁醇的混合溶剂中溶解3份N-甲氧基甲基化尼龙和2.5份共聚尼龙制备的用作涂布液的溶液通过浸涂法施涂到导电层上,从而形成
具有0.7μm厚度的基体层。
[0584] 用使用各自具有1mm直径的玻璃珠的砂磨机装置将4份在CuKα特征X射线衍射中布拉格角2θ±0.2°分别为7.4度和28.2度处具有强峰的羟基镓酞菁、2份聚乙烯丁缩
醛(商品名:S-LecBX-1,由SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制造)和82份环己酮分散4小
时。之后,将80份乙酸乙酯加入到所得物中,从而制备电荷产生层用涂布液。通过浸涂法
将涂布液施涂到基体层上,从而形成具有0.2μm厚度的电荷产生层。
[0585] 接下来,通过使用由在107份一氯苯、33份二氯甲烷和10份聚四氟乙烯细颗粒的混合溶剂中溶解7份由以下通式(2)表示的苯乙烯基化合物和10份聚碳酸酯树脂(商品
名:Upilon Z800,由Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation制造)制备的电荷
产生层用涂布液在电荷产生层上形成电荷输送层。此时电荷输送层的厚度为10μm。
[0586] 通式(2)
[0587]
[0588] 接下来,将45份由以下通式(3)表示的空穴输送性化合物溶解在55份正丙醇中,从而制备表面层用涂布液。
[0589] 通式(3)
[0590]
[0591] 通过使用涂布液将表面层施涂到电荷输送层上,然后将其在包括150kV加速电压4
和1.5Mrad(1.5×10Gy)剂量的条件下在氮气中用电子束照射。之后,将所得物接着在图
像承载构件的温度变为150℃的条件下进行热处理3分钟。此时氧浓度为80ppm。此外,将
所得物在140℃下在空气中进行干燥处理1小时,从而形成具有5μm厚度的表面层。
[0592] 接下来,通过使用研磨片(商品名:C-2000,由FUJIFILMCorporation制造)、Si-C(平均粒径:9μm)作为研磨颗粒、聚酯膜(厚度:75μm)作为基材和具有40cm外径和
40度Asker C硬度的支承辊将所得物在以下条件下进行表面粗糙化120秒:研磨片供给速
2
度为200mm/sec、图像承载构件旋转速度为25rpm、挤压压力(挤压力)为7.5N/m,研磨片
和图像承载构件各自的旋转方向为相反方向(下文中将其称为“反向(C)”)。结果,得到图像承载构件a。表10示出了此处得到的图像承载构件的物理性质的值。
[0593] [图像承载构件生产实施例b]
[0594] 除了将表面粗糙化步骤的时间改变为180秒之外,以与图像承载构件生产实施例a相同的方式生产图像承载构件b。表10示出了此处得到的图像承载构件b的物理性质的
值。
[0595] [图像承载构件生产实施例c]
[0596] 以与图像承载构件生产实施例a相同的方式分别形成导电层、基体层、电荷产生层和电荷输送层。接下来,将60份由以下通式(1)表示的空穴输送性化合物溶解在30份
一氯苯和30份二氯甲烷的混合溶剂中,从而制备表面层用涂布液。用涂布液涂覆电荷输送
4
层的上部,并在包括150kV加速电压和1.5Mrad(1.5×10Gy)剂量的条件下在氮气中用电
子束照射所得物。之后,将所得物接着在图像承载构件的温度变为150℃的条件下进行热处理3分钟。
[0597] 通式(1)
[0598]
[0599] 此时的氧浓度为80ppm。此外,将所得物在140℃下在空气中进行干燥处理1小时,从而形成具有13μm厚度的表面层。
[0600] 接下来,通过使用研磨片(商品名:AX-3000,由FUJIFILMCorporation制造)、氧化铝(平均粒径:5μm)作为研磨颗粒、聚酯膜(厚度:75μm)作为基材和具有40cm外径和
40度Asker C硬度的支承辊将所得物在以下条件下进行表面粗糙化120秒:研磨片供给速
度为150mm/sec、图像承载构件旋转速度为15rpm、挤压压力为7.5N/m2和研磨片和图像承
载构件各自的旋转方向为相同方向(下文中将其称为“同向(W)”)。结果,得到图像承载构件c。表10示出了此处得到的图像承载构件c的物理性质的值。
[0601] [图像承载构件生产实施例d]
[0602] 除了将表面粗糙化步骤的时间改变为20秒之外,以与图像承载构件生产实施例c相同的方式生产图像承载构件d。表10示出了此处得到的图像承载构件d的物理性质的
值。
[0603] [图像承载构件生产实施例e]
[0604] 除了将表面粗糙化步骤的时间改变为50秒之外,以与图像承载构件生产实施例c相同的方式生产图像承载构件e。表10示出了此处得到的图像承载构件e的物理性质的
值。
[0605] [图像承载构件生产实施例f]
[0606] 本实施例与图像承载构件生产实施例a的不同之处在于:将加入到电荷输送层用涂布液中的聚四氟乙烯细颗粒的量改变为40份。
[0607] 此外,作为选择,通过使用研磨片(商品名:AX-3000,由FUJIFILM Corporation制造)、氧化铝(平均粒径:5μm)作为研磨颗粒、聚酯膜(厚度:75μm)作为基材和具有40cm外径和40度Asker C硬度的支承辊将所得物在以下条件下可选择地进行表面粗糙化18分
钟:研磨片供给速度为150mm/sec、图像承载构件旋转速度为15rpm、挤压压力(挤压力)为
2
7.5N/m,研磨片和图像承载构件各自的旋转方向为相同方向。结果,得到图像承载构件f。
表10示出了此处得到的图像承载构件f的物理性质的值。
[0608] [图像承载构件生产实施例g]
[0609] 除了:将加入到电荷输送层用涂布液中的聚四氟乙烯细颗粒的量改变为50份;和将表面粗糙化的时间改变为16分钟之外,以与图像承载构件生产实施例f相同的方式生产
图像承载构件g。表10示出了此处得到的图像承载构件g的物理性质的值。
[0610] [图像承载构件生产实施例h]
[0611] 除了:将加入到电荷输送层用涂布液中的聚四氟乙烯细颗粒的量改变为60份;和将表面粗糙化的时间改变为20分钟之外,以与图像承载构件生产实施例f相同的方式生产
图像承载构件h。表10示出了此处得到的图像承载构件h的物理性质的值。
[0612] [图像承载构件生产实施例i]
[0613] 以与图像承载构件生产实施例a相同的方式分别形成导电层、基体层、电荷产生层和电荷输送层。接下来,用砂磨机经过70小时将50份用3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷
(商品名:LS1090,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)(处理量7质量%)进行了表
面处理的锑掺杂的氧化锡细颗粒和由以下通式(7)表示且不具有空穴输送性质的丙烯酸
单体30份溶解在150份乙醇中,从而制备表面层用涂布液。
[0614] 通式(7)
[0615]
[0616] 在将涂布液施涂到电荷输送层上后,类似地进行电子束照射处理。除了将表面粗糙化的时间期限改变为25分钟之外,以与图像承载构件生产实施例f相同的方式生产图像
承载构件i。
[0617] 表10示出了此处得到的图像承载构件i的物理性质的值。
[0618] [表10]
[0619]
[0620]
[0621] [复合无机细粉生产实施例a]
[0622] 将硫酸氧钛粉末溶解在蒸馏水中以致在溶液中Ti浓度为1.5(mol/l)。接下来,将硫酸和蒸馏水加入到溶液中以致反应完成后硫酸浓度为2.8(mol/l)。将溶液放在密封容器
中并在110℃下加热36小时,从而进行水解反应。之后,用水充分洗涤所得物以除去硫酸和杂质。结果,得到偏钛酸浆料。将碳酸锶(以与无机细粉相同的方法测量,并具有80nm数均粒径)以与氧化钛相等的摩尔量加入到该浆料中。在水性介质中经充分混合后,将所得物
洗涤和干燥。之后,将所得物在820℃下烧结3小时,机械粉碎并分级,从而得到具有110nm数均粒径的复合无机细粉a。表11示出了此处得到的复合无机细粉a的物理性质。
[0623] [复合无机细粉生产实施例b至h]
[0624] 通过使用上述偏钛酸浆料,同时如表11所示改变要用的碳酸锶的粒径和烧结条件,并适当地调节粉碎和分级条件之外,以与复合无机细粉生产实施例a相同的方式分别
得到复合无机细粉b至h。表11示出了所得复合无机细粉的物理性质。
[0625] [表11]
[0626]
[0627]
[0628] [树脂生产实施例a]
[0629] (杂化树脂)
[0630] (1)生产聚酯树脂
[0631] 对苯二酸: 6.1mol
[0632] 十二碳烯丁二酸酐: 3.6mol
[0633] 偏苯三酸酐: 3.4mol
[0634] 双酚A的2.5mol环氧丙烷加合物: 7.3mol
[0635] 双酚A的2.5mol环氧乙烷加合物: 3.0mol
[0636] 将上述聚酯单体与作为酯化催化剂的0.10质量份氧化二丁基锡装入高压釜中。将减压装置、水分离装置、氮气引入装置、温度测量装置和搅拌装置安装到该高压釜上,并使混合物进行缩聚反应,同时在氮气气氛下将其加热到210℃,从而得到聚酯树脂。
[0637] (2)生产杂化树脂组分
[0638] 将80质量份上述聚酯树脂溶解并溶胀在100质量份二甲苯中。接下来,将15质量份苯乙烯、4质量份丙烯酸2-乙基己基酯和作为酯化催化剂的0.13质量份氧化二丁基锡
加入到所得物中,并将全部物料加热到二甲苯的回流温度,从而引发聚酯树脂的羧酸与丙
烯酸2-乙基己基酯之间的酯交换反应。此外,将作为自由基聚合引发剂的1质量份氢过氧
化叔丁基溶解在30质量份二甲苯中制备的二甲苯溶液经过约1小时滴入所得物中。将所
得物保持在该温度下6小时,从而完成自由基聚合反应。为脱溶剂将所得物在减压下加热
到200℃,从而进行聚酯树脂的羟基与作为乙烯基聚合物单元的可共聚单体的丙烯酸2-乙
基己基酯之间的酯交换反应。结果,得到通过聚酯树脂、乙烯基聚合物、聚酯单元和乙烯类聚合物单元的酯键合生产的杂化树脂。
[0639] 此处得到的杂化树脂具有28.4mgKOH/g的酸值、57℃的Tg、7,300的峰值分子量(Mp)、44,000的重均分子量(Mw)和8.0的Mw/Mn,并包含13质量%的THF不溶物质。
[0640] [树脂生产实施例b]
[0641] (聚酯树脂)
[0642] 对苯二酸: 12mol%
[0643] 富马酸: 25mol%
[0644] 偏苯三酸酐: 5mol%
[0645] 双酚A的2.5mol环氧丙烷加合物: 35mol%
[0646] 双酚A的2.5mol环氧乙烷加合物: 23mol%
[0647] 将上述聚酯单体与酯化催化剂一起装入高压釜中。将减压装置、水分离装置、氮气引入装置、温度测量装置和搅拌装置安装到该高压釜上,并使混合物在氮气气氛下,在将其加热到210℃的同时,进行缩聚反应,从而得到第一聚酯树脂a。
[0648] 此处得到的第一聚酯树脂a具有26mgKOH/g的酸值、40mgKOH/g的羟基值、59℃的Tg、3,000的Mn和12,000的Mw,并包含0质量%的THF不溶物质。
[0649] 接下来,以与上述相同的方式将以下材料进行缩聚反应:
[0650] 富马酸 33摩尔%
[0651] 偏苯三酸酐 10摩尔%
[0652] 双酚A 的2.5mol环氧丙烷加合物:34mol%
[0653] 双酚A的2.5mol环氧乙烷加合物: 20mol%
[0654] 将3摩尔%偏苯三酸酐进一步在聚合中途加入,从而得到第二聚酯树脂b。
[0655] 此处得到的第二聚酯树脂b具有23mgKOH/g 的酸值、35mgKOH/g的羟基值、61℃的Tg、3,000的Mn和155,000的Mw,并包含27质量%的THF不溶物质。
[0656] 将如此得到的50质量份聚酯树脂a和如此得到的50质量份聚酯树脂b用亨舍尔混合机混合,从而得到聚酯树脂。
[0657] 此处得到的聚酯树脂具有25mgKOH/g的酸值、34mgKOH/g的羟基值、58℃的Tg、2,700的Mn和84,000的Mw,并包含16质量%的THF不溶物质。
[0658] [树脂生产实施例c]
[0659] (苯乙烯-丙烯酸类树脂)
[0660] 苯乙烯 70质量份
[0661] 丙烯酸正丁酯 20质量份
[0662] 马来酸单丁酯 5质量份
[0663] 过氧化二叔丁基 1质量份
[0664] 将200质量份二甲苯装入四颈烧瓶中,并将容器内部的空气用氮气充分置换同时搅拌二甲苯。在烧瓶的温度已升高到130℃后,将上述各个组分经过3.5小时滴入。此外,
在二甲苯回流下完成聚合,并在减压下通过蒸馏去除溶剂,从而得到苯乙烯-丙烯酸类树
脂。所得的苯乙烯-丙烯酸类树脂具有23mgKOH/g的酸值、59℃的Tg、13,500的峰值分子
量、78,000的重均分子量(Mw)和12.0的Mw/Mn。
[0665] [显影剂生产实施例1]
[0666] 上述杂化树脂 100质量份
[0667] 聚乙烯蜡 8质量份
[0668] (聚合蜡850;由TOYO-PETROLITE制造)
[0669] 电荷控制剂 1.5质量份
[0670] (偶氮类配合物)(由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造的T-77)
[0671] 磁性氧化铁 85质量份
[0672] (数均粒径0.18μm,矫顽力11.4kA/m、残余磁化强度10.6Am2/kg、磁化强度2
82.3Am/kg))
[0673] 将上述混合物用加热到130℃的双轴捏合机熔融并混合,并用锤磨机粗粉碎冷却的混合物。之后,通过利用使用喷射流的细粉碎机细粉碎所得物。用风力分级器将所得的
细粉碎的产物分级,从而得到具有7.9μm重均粒径(D4)并以6.3体积%的含量包含各自
具有10.1μm以上粒径的颗粒的调色剂颗粒。
[0674] 通过在1,100rpm的搅拌叶片旋转速度下旋转操作亨舍尔混合机FM500(由MitsuiMiike Machinery Co.,Ltd.制造)4分钟,将上述1.0质量份复合无机细粉a和1.0质量
2
份疏水的干燥二氧化硅(具有300m/g的BET比表面积)外加到100质量份调色剂颗粒中,
从而得到显影剂a。
[0675] [显影剂生产实施例b至j]
[0676] 除了如表12所示改变复合无机细粉和粘结剂树脂之外,以与显影剂生产实施例a相同的方式分别得到显影剂b至j。
[0677] <实施例a>
[0678] 改造商购可得的复印机iR-4570(由Canon Inc.制造)以便将其复印速度从45页/分钟改变为55页/分钟。在高温高湿环境下(40℃/90%RH)通过使用显影剂a作为
显影剂、图像承载构件a作为图像承载构件和具有6%印刷比例的测试图复印300,000页。
此外,此时,将使清洁刮板与图像承载构件邻接时的压力设定为30gf/cm。上述复印之后,进行图像浓度、起雾、图像承载构件的表面上的划伤、显影剂熔合到图像承载构件的表面和清洁性能的评价试验。表12示出了评价的结果。
[0679] <评价试验>
[0680] 1)图像浓度
[0681] 通过使用“Macbeth反射浓度计”(由GretagMacbeth制造)和SPI滤光器在5个点处测量具有5mm直径的圆形图像的反射浓度。在该五个测量浓度平均值的基础上进行评
价。
[0682] 等级5:1.45以上
[0683] 等级4:1.40以上至低于1.45
[0684] 等级3:1.35以上至低于1.40
[0685] 等级2:1.30以上至低于1.35
[0686] 等级1:低于1.30
[0687] 2)起雾
[0688] 通过使用“反射浓度计”(由Tokyo Denshoku制造的REFLECTOMETER MODELTC-6DS)测量图像形成之前转印纸的反射浓度(Dr)和复印实心白色图像之后反射浓度的
最差值(Ds)。在作为起雾值的差值(Ds-Dr)的基础上进行评价。
[0689] 等级5:低于0.1
[0690] 等级4:0.1以上至低于0.5
[0691] 等级3:0.5以上至低于1.5
[0692] 等级2:1.5以上至低于2.0
[0693] 等级1:2.0以上
[0694] 3)在图像承载构件的表面上的划伤/显影剂熔合到图像承载构件表面
[0695] 目视观察和评价:在高温高湿的环境(40℃/90%RH)下在300,000页复印测试时的实心黑色样品图像和半调色剂样品图像;和完成测试之后的图像承载构件的表面。
[0696] 3-1)评价在图像承载构件表面上的划伤
[0697] 等级1:在图像承载构件表面上产生无数划伤,并在实心黑色图像上观察到由于划伤的产生而导致的条纹状白色空白。
[0698] 等级2:在图像承载构件的表面上产生划伤,并在半色调图像上观察到由于划伤的产生而导致的条纹状白色空白,但在实心黑色图像上没有观察到空白。
[0699] 等级3:在图像承载构件表面上观察到轻微的划伤,但在任何图像上都未观察到划伤的产生。
[0700] 等级4:在图像承载构件表面上没有产生划伤。
[0701] 3-2)评价显影剂熔合到图像承载构件表面
[0702] 等级1:在图像承载构件的表面上产生无数显影剂熔合产物,并在实心黑色图像上观察到由于熔合产物的产生导致下雨状的白色空白。
[0703] 等级2:在图像承载构件的表面上产生显影剂熔合产物,在半色调图像上观察到由于熔合产物的产生而导致的下雨状白色空白,甚至在实心黑色图像上观察到轻微的白色
空白。
[0704] 等级3:在图像承载构件的表面上产生显影剂熔合产物,在半色调图像上观察到由于熔合产物的产生而导致的下雨状白色空白,但是在实心黑色图像上没有观察到空白。
[0705] 等级4:在图像承载构件的表面上观察轻微的显影剂熔合产物,但是在任何图像上都未观察到熔合产物的产生。
[0706] 等级5:在图像承载构件的表面上没有产生显影剂熔合产物。
[0707] 4)清洁性能(目视评价清洁刮板和充电辊)
[0708] 目视观察和评价在高温高湿环境下(40℃/90%RH)在300,000页复印测试时清洁刮板的振动的情形,和完成测试之后的清洁刮板和充电辊的表面。
[0709] 等级1:在复印测试期间,清洁刮板振动经常发生。
[0710] 等级2:在复印测试期间,清洁刮板振动没有发生,但是出现清洁刮板的碎屑,并在充电辊上观察到由于显影剂溢漏通过清洁刮板导致的条纹状污点。
[0711] 等级3:在复印测试期间,清洁刮板振动没有发生,但是出现部分清洁刮板的碎屑。在充电辊上没有观察到污点。
[0712] 等级4:在复印测试期间,清洁刮板振动没有发生,而且也没有出现清洁刮板的碎屑。
[0713] <实施例b至h和比较例a和b>
[0714] 除了使用表12所示的显影剂和图像承载构件之外,以与实施例a相同的方式进行评价。表12示出了评价的结果。
[0715] [表12]
[0716]
[0717]
[0718] 已参考优选实施方案详细描述了本发明。然而,对于本领域熟练技术人员来说,显而易见的是可对本发明进行各种改进,或可使用本发明的各种等同物而不脱离本发明的范围。所有在本说明书中引用的文件作为本说明书的一部分为了参考而示出。
[0719] 本申请要求基于在2006年1月6日提出的日本专利申请(申请号;日本专利申请No.2006-001783)、在2006年6月26日提出的日本专利申请(申请号;日本专利申
请No.2006-174738)和2006年11月22日提出的日本专利申请(申请号;日本专利申请
No.2006-315476)的优先权。