CN101013277A - 静电潜像承载元件和用其的成像设备、处理盒和成像方法 - Google Patents

静电潜像承载元件和用其的成像设备、处理盒和成像方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种包括基底和覆盖在基底上的光敏层的静电潜像承载元件,其中静电潜像承载元件的最外层包括由具有特定结构式的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物之间发生交联反应形成的交联树脂;和该静电潜像承载元件在成像设备、处理盒和成像方法中的应用。

Description

静电潜像承载元件和用其的成像设备、 处理盒和成像方法
技术领域
本发明涉及电子照相用的静电潜像承载元件。此外,本发明涉及使用该静电潜像承载元件的成像设备、处理盒和成像方法。
背景技术
在使用电子照相的成像设备(如复印机、打印机、传真机)中,图像通常是如下形成的:
(1)用含图像信息的光线辐照均匀带电的感光体(即静电潜像承载元件)以在其上形成静电潜像;
(2)显影装置向静电潜像提供调色剂以在感光体上形成调色剂图像;
(3)将在感光体上形成的调色剂图像转印到记录介质(例如记录纸)上;
(4)定影装置通过加热和加压将调色剂图像在记录介质上定影;以及
(5)将感光体表面上的残留调色剂颗粒用清洁刮刀去除并收集。
在该电子照相成像设备中,含有机光导材料的感光体得到广泛使用。有机感光体具有以下优点:
(1)可使用对多种光(例如可见光、红外光)辐照器响应的材料,该材料易于显影;
(2)可使用环境友好型材料;和
(3)低制造成本。
另一方面,有机感光体具有差的机械强度,因此在长期重复使用后其光敏层被磨损。当一定量的光敏层被磨损后,感光体的电性改变,并因此无法进行正确的成像。感光体的磨损是由于成像过程中感光体和与其接触的所有成像元件(例如显影装置、转印装置)之间的摩擦。
人们进行了各种努力以避免感光体磨损从而延长其寿命。例如,日本专利号(下文称为JP)3258397公开了一种具有保护层的感光体,所述保护层包括含胶态二氧化硅的硬化硅树脂。其中描述该保护层具有良好的耐磨性。但由于该感光体的电子照相性能不足,因此在长期重复使用后在成像过程中出现雾化和模糊倾向。该感光体不能满足近年来具有良好耐用性的长寿命感光体的要求。
JP3640444公开了一种树脂制造方法,其中在有机硅改性的正空穴输送化合物的存在下将有机硅聚合物硬化。JP3267519公开了一种最外层包含用上述方法制造的树脂的感光体。该感光体易于产生模糊图像,因此需要在所用机器上安装避免图像模糊的机构如转鼓加热器,结果导致机器尺寸变大和制造成本增加。此外,由于该感光体受辐射部分的残留电势几乎不会减少,因此在特别是将感光体用于低电势显影工艺时图像密度趋于减低。
公开待审的日本专利申请号(下文称为JP-A)2000-171990公开了一种具有三维网状结构的树脂层的感光体,该树脂层包含具有电荷输送基团的硬化硅氧烷树脂。在该感光体中,由于树脂的体积收缩而易于在层上出现裂缝,尤其是在与廉价和易处理的商购涂布剂混合使用时。此外,该感光体受辐射部分的残留电势取决于层的厚度。而且,在将该感光体用于低电势显影工艺时图像密度趋于减低。当电荷输送基团的含量增加时,层的强度降低,并因此使感光体的耐用性变差。这种感光体在长期重复使用后易于产生模糊图像。因此难以用低成本得到可长期形成高质量图像的感光体。
JP-A2003-186223公开了一种具有保护层的感光体,该保护层包含一种具有至少一个羟基的电荷输送材料、一种三维交联的树脂和一种颗粒状导电材料。其中描述说该感光体具有良好的耐磨性,并且可在一定程度上降低残留电势。但该颗粒状导电材料降低了保护层的体积电阻,因此易于因模糊的静电潜像产生模糊图像,尤其是在高温和高湿环境下。由于电荷输送材料可以是三维结构的组成单元,因此随着保护层中所含电荷输送材料的含量增加,其分子结构(即羟基数量和连接位置)对保护层耐磨性的影响增加。在某些情况下,所得感光体的耐磨性不足。
JP-A2004-117766公开了一种具有保护层的感光体,该保护层包含通过交联多种多元醇和聚异氰酸酯得到的聚氨酯树脂。其中描述说该感光体具有良好的耐磨性。当保护层的底层(即记录层)含有聚碳酸酯时,保护层和底层之间的粘结往往不够。在这种情况下,保护层易于从感光体边或载体和纸粉刮擦的部分脱落,并因此使底层暴露。由于底层暴露部分具有充电性且与未暴露部分的光阻尼性不同,因此易于产生异常图像如色彩不均匀。
当保护层的厚度因摩擦而减小时,保护层易于脱落和消失,结果导致感光体的寿命减小。为改进感光体的耐用性,需要保护层具有大的厚度。在这种情况下,感光体受辐射部分的残留电势增加。如果残留电势太大,感光体受辐射部分的电势梯度易于变差且图像密度易于降低。
顺便提及的是,生产上开始使用球形聚合物调色剂以响应近年来生产高质量图像的要求。通常已知的是,在感光体上残留的球形聚合物调色剂与常规粉末调色剂相比用聚氨酯橡胶制成的清洁刮刀难以去掉。为解决该问题,建议采用提高清洁刮刀的接触压以去除调色剂颗粒的技术。但是,该技术加快了感光体的磨损并促进了保护层的脱落。由于上述原因,需要具有几乎不会脱落的持久保护层的感光体,该感光体可被用于使用聚合物调色剂的电子照相成像工艺。
发明内容
因此,本发明的一个目的在于提供一种具有良好耐磨性、电子照相性和耐用性的静电潜像承载元件。
本发明的另一目的在于提供一种成像设备,一种处理盒,和一种可长期稳定地生产高质量图像的成像方法。
本发明的上述和其它目的,其单个或其组合,在下文将会变得更加清楚。它们可通过如下静电潜像承载元件和使用该静电潜像承载元件的成像设备、处理盒和成像方法来实现,该静电潜像承载元件包括:
基底;和
在基底上的光敏层,
其中静电潜像承载元件的最外层包括由下式(1)的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物之间发生交联反应形成的交联树脂:
其中Y代表具有2至6个碳原子的取代或未取代烷基或烷氧基,其中两个碳原子各自与羟基相连;X代表包含具有1至4价的烃键的有机残基,其具有电荷输送分子结构;和n代表1至4的整数。
附图说明
通过对以下本发明优选实施方案的描述并结合附图,本发明的上述和其它目的、特征和优点将会变得更加清楚,其中:
图1至6是表示本发明静电潜像承载元件的实施方案的截面的示意图。
图7是表示本发明成像设备的一实施方案的示意图。
图8是表示用于本发明成像设备的包括润滑剂均布器的清洁单元的实施方案的示意图。
图9是表示本发明成像设备的另一实施方案的示意图。
图10是表示本发明成像设备的另一实施方案的示意图。
图11是表示本发明成像设备的另一实施方案的示意图。
图12是表示图11所示成像设备的成像单元的一实施方案的示意图。
图13是表示本发明处理盒的一实施方案的示意图。
图14是用于本发明静电潜像承载元件的电荷输送多元醇的红外吸收谱图。
具体实施方式
通常而言,本发明提供了包括基底和在基底上设置的光敏层的静电潜像承载元件,其中静电潜像承载元件的最外层包括由下式(1)的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物发生交联反应形成的交联树脂:
Figure A20061006447400092
其中Y代表具有2至6个碳原子的取代或未取代烷基或烷氧基,其中两个碳原子分别与羟基相连;X代表包含具有1至4价的烃键的有机残基,其具有电荷输送分子结构;和n代表1至4的整数。
具有2至6个碳原子的未取代烷基的具体实例非限制性包括乙基,丙基,丁基,戊基,己基,异丙基,异丁基等。
具有2至6个碳原子的未取代烷氧基的具体实例非限制性包括上述具有2至6个碳原子的未取代烷基的烷氧基如乙氧基,丙氧基,丁氧基,戊氧基,己氧基,异丙氧基和异丁氧基。
取代基的具体实例非限制性包括卤原子,硝基,腈基,烷氧基(例如甲氧基、乙氧基),芳氧基(例如苯氧基),芳基(例如苯基、萘基),芳烷基(例如苄基、苯乙基)等。
在式(1)中,X代表包含具有1至4价的烃键的有机残基,它具有电子给予或电子接受的电荷输送分子结构。
电子给予的电荷输送分子结构的具体实例非限制性包括空穴输送化合物如三苯基胺衍生物,唑衍生物,二唑衍生物,咪唑衍生物,9-(对-二乙基氨基苯乙烯基蒽),1,1-双-(4-二苄基氨基苯基)丙烷,苯乙烯基蒽,苯乙烯基吡唑啉,苯腙类,α-苯基芪衍生物,噻唑衍生物,三唑衍生物,吩嗪衍生物,吖啶衍生物,苯并呋喃衍生物,苯并咪唑衍生物和噻吩衍生物。
电子接受的电荷输送分子结构的具体实例非限制性包括电子输送材料如氯醌,溴醌,四氰基乙烯,四氰基醌二甲烷,2,4,7-三硝基-9-芴酮,2,4,5,7-四硝基-9-芴酮,2,4,5,7-四硝基呫吨酮,2,4,8-三硝基噻吨酮,2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-b]噻吩-4-酮,和1,3,7-三硝基二苯并噻吩-5,5-二氧化物。
其中,具有氮原子的空穴输送材料(例如三芳基胺结构)因其良好的电荷输送能力而优选使用。
该交联树脂可赋予所得静电潜像承载元件良好的电荷输送能力和耐磨性的结合。具体来说,该静电潜像承载元件具有以下优点:
(1)良好的耐磨性,这是由于树脂的良好耐磨性;
(2)灵敏度不变差;
(3)残留电势可降低;
(4)不产生雾化图像,模糊图像以及具有不均匀图像密度的图像;和
(5)图像密度不降低。
这种具有良好电子照相性能的耐用静电潜像承载元件可稳定地长期生产高质量的图像。当位于最外层(即保护层)下面的层(即记录层)包含聚碳酸酯时,保护层和底层之间的粘结性提高。
具体来说,优选与羟基分别相连的两个碳原子是相邻的。在这种情况下,所得静电潜像承载元件具有更好的耐磨性。
当每个与羟基相连的两个碳原子彼此相邻时,每个羟基独立地与异氰酸酯交联。结果,产生的两个氨基甲酸酯键每个与彼此相邻的碳原子(即C-C键)相连。在这种情况下,电荷输送多元醇的电荷输送分子结构不是存在于其主链中,而是悬挂于主链上。因此,几乎不会产生电荷输送多元醇的空间张力。由于聚氨酯链的主链包括最小量的碳原子,因此形成密集的网状结构并提高了静电潜像承载元件的耐磨性。上述电荷输送多元醇可赋予静电潜像承载元件良好的电子照相性能和耐磨性且不会降低电荷输送能力。
具体来说,上述电荷输送多元醇优选具有下式(2):
Figure A20061006447400111
(2)
其中R代表具有1至4个碳原子的取代或未取代亚烷基或氧基亚烷基;X代表包含具有1至4价烃键的有机残基,其具有电荷输送分子结构;和n代表1至4的整数。
具有1至4个碳原子的未取代亚烷基的具体实例非限制性包括二价基团如甲基,乙基,丙基,和丁基。
具有1至4个碳原子的未取代氧基亚烷基的具体实例非限制性包括衍生自上述取代或未取代亚烷基的氧基亚烷基。
取代基的具体实例非限制性包括卤原子,硝基,腈基,烷氧基(例如甲氧基、乙氧基),芳氧基(例如苯氧基),芳基(例如苯基、萘基),芳烷基(例如苄基、苯乙基)等。
当每个与独立羟基相连的两个相邻碳原子位于电荷输送多元醇的分子末端时,所得静电潜像承载元件具有更好的耐磨性。这是由于上述两个羟基可形成空间位阻最小的构象并因此使羟基易于反应。结果,在交联反应后仅剩余很少量的未反应羟基,因此可形成具有高交联密度的最外层且不会降低所得静电潜像承载元件的电子照相性能。如此,可以得到具有良好耐磨性和电子照相性的静电潜像承载元件。
优选X为具有1至4价的有机残基,它衍生自具有下式(3)的电荷输送分子结构:
Figure A20061006447400121
(3)
其中A1、A2和A3中至少一个与式(1)中的Y或式(2)中的R相连,其中与Y或R相连的任一个基团代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基。
也优选X为具有1至4价的有机残基,它衍生自具有下式(4)电荷输送分子结构:
(4)
其中R1、R2和Ar2中至少一个与式(1)中的Y或式(2)中的R相连,其中与Y或R相连的任一个基团代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基;和Ar1代表取代或未取代的亚芳基。
也优选X为具有1至4价的有机残基,它衍生自具有下式(5)的电荷输送分子结构:
Figure A20061006447400123
(5)
其中Ar4、Ar5、R4和R5中至少一个与式(1)中的Y或式(2)中的R相连,其中与Y或R相连的任一个基团代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基;和Ar3代表取代或未取代的亚芳基。
也优选X为具有1至4价的有机残基,它衍生自具有下式(6)的电荷输送分子结构:
Figure A20061006447400131
(6)
其中联苯基、R6和R7中至少一个与式(1)中的Y或式(2)中的R相连;当R6或R7与Y或R相连时,与Y或R相连的R6和R7的任一个基团代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且另一个基团代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基;和当联苯基与Y或R相连时,联苯基代表亚联苯基,且R6和R7各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基。
也优选X为具有1至4价的有机残基,它衍生自具有下式(7)的电荷输送分子结构:
Figure A20061006447400132
(7)
其中A4、A5、A7和A8中至少一个与式(1)中的Y或式(2)中的R相连,其中与Y或R相连的任一个基团代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基;和A6代表取代或未取代的亚芳基。
在上式(3)至(7)中,既不与Y也不与R相连的A1、A2、A3、R1、R2、Ar2、Ar4、Ar5、R4、R5、R6、R7、A4、A5、A7或A8所代表的未取代芳基的具体实例非限制性包括苯基,萘基,联苯基,三亚苯基(triphenylenyl)等。
在上式(3)至(7)中,既不与Y也不与R相连的A1、A2、A3、R1、R2、Ar2、Ar4、Ar5、R4、R5、R6、R7、A4、A5、A7或A8所代表的未取代芳烷基的具体实例非限制性包括苄基等。
在上式(3)至(7)中,既不与Y也不与R相连的A1、A2、A3、R1、R2、Ar2、Ar4、Ar5、R4、R5、R6、R7、A4、A5、A7或A8所代表的未取代烷基的具体实例非限制性包括甲基,乙基,丙基,丁基,戊基,己基等。
这些取代基的具体实例非限制性包括卤原子,硝基,腈基,烷氧基(例如甲氧基、乙氧基),芳氧基(例如苯氧基),芳基(例如苯基、萘基),芳烷基(例如苄基、苯乙基)等。
在上式(3)至(7)中,与Y或R相连的未取代亚芳基、亚芳烷基或亚烷基的具体实例非限制性包括上述芳基、芳烷基和烷基的二价基团。这些取代基的具体实例非限制性包括卤原子,硝基,腈基,烷氧基(例如甲氧基、乙氧基),芳氧基(例如苯氧基),芳基(例如苯基、萘基),芳烷基(例如苄基、苯乙基)等。
在式(3)中,与Y或R相连的A1、A2和A3中任一基团可代表例如亚芪基(stilbenylidene),α-苯基亚芪基等。
在式(7)中,A6代表的未取代亚芳基的具体实例非限制性包括以上芳基如苯基、萘基、联苯基和三亚苯基(triphenylenyl)的二价基团。
接着,下面对本发明适合的电荷输送多元醇的具体优选实例加以详细说明。
由以下(i)与(ii)之间进行交联反应形成的交联树脂是具有氨基甲酸酯键的聚氨酯树脂,其中(i)是具有2至6个碳原子的取代或未取代烷基或烷氧基的电荷输送多元醇,其中两个碳原子每个与羟基相连,和(ii)是异氰酸酯化合物。
由多官能异氰酸酯化合物和多元醇化合物交联反应形成的聚氨酯树脂具有三维网状结构,因此该聚氨酯树脂具有良好的耐磨性并优选用作粘合剂树脂。某些活性电荷输送材料在形成三维网状结构方面具有缺点。例如,本发明并不优选使用以下仅具有一个羟基的活性电荷输送材料(D1-1)至(D1-5)。这些活性电荷输送材料与本发明的电荷输送多元醇在结构上是不同的。
Figure A20061006447400141
(D1-1)
Figure A20061006447400151
每一活性电荷输送材料(D1-1)至(D1-5)都仅具有一个活性羟基。当该活性电荷输送材料与多官能异氰酸酯化合物反应时,反应产物具有这样的结构,即活性电荷输送材料单元被悬挂于主骨架的末端(即活性电荷输送材料单元形成侧基)。
在这种情况下,反应产物不再具有聚合物结构。如果不混合使用某些其它多元醇,对活性电荷输送材料(D1-1)至(D1-5)而言难以形成牢固的树脂层(即聚合物结构)。即使混合使用另一种多元醇,也不可避免的是活性电荷输送材料单元被悬挂于主骨架的末端并抑制所得聚氨酯中三维网状结构的形成。结果大大降低了静电潜像承载元件的耐磨性。在将活性电荷输送材料的含量降低并提高其它多元醇的含量以避免上述问题时,出现了其它问题如电荷输送能力和最外层的光敏性变差以及残留电势升高。对于静电潜像承载元件而言,难以获得耐磨性和其最外层电性能之间的良好平衡。
下述具有2个或更多个在分子不同末端的羟基的活性电荷输送材料(D2-1)至(D2-7)是本发明不优选使用的。
Figure A20061006447400161
Figure A20061006447400171
Figure A20061006447400181
在使用活性电荷输送材料(D2-1)至(D2-7)时,该活性电荷输送材料的电荷输送分子结构被夹在多个氨基甲酸酯键之间。换言之,活性电荷输送材料的电荷输送分子结构存在于聚氨酯链的主链中。因此,在所得交联树脂中由于聚氨酯链的二级结构而使之易于产生空间张力。该空间张力易于削弱电荷输送分子结构的π电子共轭系统,因此易于发生离子电势升高和电荷输送能力下降的问题。结果,所得静电潜像承载元件的敏感性变差且残留电势升高。
在使用以下本发明的电荷输送多元醇(D3-1)至(D3-6)时可解决上述问题。
Figure A20061006447400182
Figure A20061006447400201
电荷输送多元醇(即活性电荷输送材料)(D3-1)至(D3-6)几乎不会造成上述问题,而且可赋予所得静电潜像承载元件良好的耐磨性。
例如,电荷输送多元醇(D3-1)的结构中(i)和(ii)结合在一起,其中(i)是具有2至6个碳原子的取代或未取代烷基或烷氧基,其中2个碳原子每个与羟基相连,和(ii)是包括1至4价烃键的具有电荷输送分子结构的有机残基。在这种情况下,电荷输送分子结构悬挂于聚氨酯链上(即电荷输送分子结构形成侧基)并在其间形成2个或更多个交联。电荷输送分子结构不存在于多个聚氨酯链的主链中。
因此,该电荷输送分子结构几乎不受聚氨酯链二级结构的影响,并因此几乎不会产生空间应力。结果,所得静电潜像承载元件具有良好的电荷输送能力、灵敏性、残留电势升高抗性、和耐磨性。
电荷输送多元醇(D3-2)至(D3-6)进一步避免了残留电势升高。
这是由于上述电荷输送多元醇在形成氨基甲酸酯键时几乎不会产生空间应力,并因此该电荷输送分子结构易于发挥其作用。芪化合物和α-苯基芪化合物本身具有良好的电荷输送能力。具有2至4个羟基的烷基或烷氧基的芪或α-苯基芪结构的电荷输送多元醇(D3-2)至(D3-6)具有很好的电荷输送能力。
最外层
本发明的静电潜像承载元件的第一个实施方案包括基底和覆盖在该基底上的单层的光敏层,并任选包括保护层、中间层等。
本发明的静电潜像承载元件的第二个实施方案包括基底和在该基底上依次覆盖至少一电荷产生层和一电荷输送层的多层光敏层,并任选包括保护层、中间层等。在本发明静电潜像承载元件的第二个实施方案中,可将电荷输送层和电荷产生层以此顺序覆盖在基底上。
单层光敏层的最外层是光敏层或覆盖在光敏层上的保护层。多层光敏层的最外层是电荷输送层或覆盖在电荷输送层上的保护层。当将电荷输送层和电荷产生层以此顺序覆盖在基底上时,最外层是电荷产生层或覆盖在该电荷产生层上的保护层。在本发明的上下文中,如果说第一层是被覆盖在第二层上或铺盖在第二层上,则第一层可以是与第二层直接接触,或者是在第一层和第二层之间有一个或多个插入层,而第二层比第一层更接近基底。
图1是本发明静电潜像承载元件的实施方案的截面图。该静电潜像承载元件包括基底201和覆盖在基底201上的单层光敏层202。图2是本发明静电潜像承载元件的另一实施方案的截面图,还包括覆盖在光敏层202上的保护层206。
图3至6是本发明静电潜像承载元件的其它实施方案的截面图。图3所示静电潜像承载元件包括基底201、电荷产生层(CGL)203和电荷输送层(CTL)204,其中将层203和204以此顺序设置在基底201上。在这种情况下,电荷产生层203和电荷输送层204形成光敏层202。图4所示静电潜像承载元件还包括在基底201和电荷产生层203之间的底涂层205。图5所示静电潜像承载元件还包括覆盖在电荷输送层204上的保护层206。图6所示静电潜像承载元件还包括在底涂层205和电荷产生层203之间的中间层207。只要静电潜像承载元件包括基底201和光敏层202,该静电潜像承载元件可任选包括其它层。光敏层可以是单层也可以是多层。
本发明静电潜像承载元件的最外层包括如上所述由多元醇形成的交联树脂。作为制备交联树脂用的多元醇,除式(1)的电荷输送多元醇外可使用至少一种不具有电荷输送分子结构的多元醇。
不具有电荷输送分子结构的多元醇的具体实例非限制性包括二醇或具有3价或更高价的多元醇。
二醇的具体实例非限制包括亚烷基二醇(例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇),亚烷基醚二醇(例如二甘醇、三甘醇、双丙甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇),脂环二醇(例如1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A),双酚(例如双酚A、双酚F、双酚S),上述脂环二醇的烯化氧(例如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷)加成物,上述双酚的烯化氧(例如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷)加成物等。
具有3价或更高价的多元醇的具体实例非限制性包括脂族多元醇(例如甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇),3价或更高价酚(例如线型酚醛树脂、甲酚酚醛树脂),上述3价或更高价酚的烯化氧加成物等。
其中,优选使用三羟甲基丙烷和下式(I)所示具有带羟乙基的苯乙烯-丙烯酸共聚物骨架的多元醇:
其中k为28,m为42和n为30。化合物(I)具有不低于1,000的数均分子量和约31,000的重均分子量。具有式(I)的商购化合物的具体实例非限制性包括苯乙烯-丙烯酸共聚物LZR-170(由Fujikura Kasei Co.,Ltd制造)等。
此外可使用具有聚醚骨架的多元醇,具有聚酯骨架的多元醇,具有丙烯酸骨架的多元醇,具有环氧骨架的多元醇,具有聚碳酸酯骨架的多元醇,具有电荷产生分子骨架的多元醇和具有电荷输送分子骨架的多元醇。
这些多元醇可单独使用或组合使用。
当多种多元醇组合使用时,优选至少一种多元醇的分子量与羟基数量的比(即OH当量)小于150但不低于30,更优选小于120但不低于40。
当OH当量满足上述范围时,最外层具有良好的耐磨性。换言之,随着具有小的羟基当量的多元醇的含量增加,交联密度增加,并因此在最外层中形成密集的三维结构。
OH当量不小于30但小于150的多元醇的含量优选占多元醇总重量的10至90wt%。
如果该含量太小,所得静电潜像承载元件的耐磨性变差。如果该含量太高,交联密度增加,并因此使所得静电潜像承载元件的耐磨性提高。但是,太大量的官能团提高了多元醇的活性,并因此使涂布液的储存稳定性变差和寿命缩短。在这种情况下,在制造过程中易于出现各种问题,并且会产生大量的有机废液。此外,产品中交联点的数量增加,因此使体积收缩变大。结果在所得层上易于出现破裂和收缩。
而且,至少一种多元醇优选具有小于1,500但不低于150的OH当量。
在这种情况下,涂布液易于涂布且所得最外层具有良好的耐磨性。该涂布液还具有良好的储存稳定性(即可储存性)。
这是由于满足上述OH当量范围的多元醇具有较大的分子量,从而使涂布液具有合适的粘度。因此,可将具有小的羟基当量的多元醇、聚异氰酸酯、和本发明的电荷输送多元醇均匀混合。结果,湿的涂层具有良好的均涂性和均匀性。
本发明所用聚异氰酸酯的具体实例非限制性包括脂族聚异氰酸酯(例如四亚甲基二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯,己酸2,6-二异氰酸根甲基酯),脂环族聚异氰酸酯(例如异佛尔酮二异氰酸酯,环己基甲烷二异氰酸酯),芳族二异氰酸酯(例如甲苯二异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯),芳脂族二异氰酸酯(例如α,α,α’,α’-四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯),异氰脲酸酯,用苯酚衍生物、肟和己内酰胺等嵌段的上述聚异氰酸酯,及它们的混合物。也可使用主要由异氰酸酯化合物组成的三聚物(例如六亚甲基二异氰酸酯三聚物)。
此外,可优选使用(i)三羟甲基丙烷和(ii)脂族聚异氰酸酯(例如六亚甲基二异氰酸酯)或脂环族多异氰酸酯(例如异佛尔酮二异氰酸酯)的加成物。
其中,优选使用每分子具有3个或更多个异氰酸酯基(NCO)的异氰酸酯化合物。该类异氰酸酯化合物的具体实例非限制性包括三羟甲基丙烷和下式(II)的六亚甲基二异氰酸酯的加成物:
Figure A20061006447400231
式(II)的商购化合物的具体实例包括SUMIDUR HT(由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)等。
此外,可使用具有电荷产生分子骨架的多异氰酸酯和具有电荷输送分子骨架的多异氰酸酯。
电荷输送多元醇单元(D)与交联树脂(R)的重量比(即D/R)优选为1/10至15/10,更优选为3/10至10/10。
如果重量比太小,所得静电潜像承载元件的电荷输送能力变差,并因此使残留电势升高。相反,如果重量比太大,粘合剂树脂组分的含量太小,并因此使三维网状结构的形成分散,结果导致耐磨性变差。
最外层可根据需要任选包括各种添加剂以提高光滑度和化学稳定性。
最外层是通过已知的涂布方法如浸涂法、喷涂法、刮刀涂布法和气刀涂布法在光敏层上形成的。其中就批量生产率和涂布质量而言,优选浸涂法和喷涂法。
最外层优选具有0.5至50μm的厚度,更优选1至40μm,进一步更优选2至20μm。
如果厚度太小,则耐磨性和抗破裂性太小,从而导致耐久性变差。如果厚度太大,则残留电势易于升高。
光敏层
多层光敏层
多层光敏层包括电荷产生层(CGL)和电荷输送层(CTL)。CGL和CTL通常是按此顺序覆盖在基底上的。
电荷产生层(CGL)
如果电荷产生层是静电潜像承载元件的最外层,则电荷产生层包括至少一种由本发明的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物发生交联反应形成的交联树脂(即粘合剂树脂),并任选包括其它组分。
如果电荷产生层不是静电潜像承载元件的最外层,则电荷产生层包括至少一种电荷产生材料,并任选包括其它组分如粘合剂树脂。可使用任意已知的电荷产生材料,包括无机材料和有机材料。
无机电荷产生材料的具体实例非限制性包括晶体硒,无定形硒,硒-碲化合物,硒-碲-卤素化合物,硒-砷化合物等。
有机电荷产生材料的具体实例非限制性包括酞菁颜料(例如金属酞菁,无金属酞菁),薁(azulenium)盐颜料,方形酸(squaric acid)次甲基颜料,具有咔唑骨架的偶氮颜料,具有三苯基胺骨架的偶氮颜料,具有二苯基胺骨架的偶氮颜料,具有二苯并噻吩骨架的偶氮颜料,具有芴酮骨架的偶氮颜料,具有二唑骨架的偶氮颜料,具有双芪骨架的偶氮颜料,具有二苯乙烯基二唑骨架的偶氮颜料,具有二苯乙烯基咔唑骨架的偶氮颜料,苝颜料,蒽醌和多环醌颜料,醌亚胺颜料,二苯基甲烷和三苯基甲烷颜料,苯醌和萘醌颜料,花青颜料和偶氮甲碱颜料,靛蓝颜料,二苯并咪唑颜料等。这些电荷产生材料可单独或组合使用。
当电荷产生层不是静电潜像承载元件的最外层时,可使用任何已知的树脂作粘合剂树脂。粘合剂树脂的具体实例非限制性包括聚酰胺树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,聚酮树脂,聚碳酸酯树脂,硅氧烷树脂,丙烯酸树脂,聚乙烯醇缩丁醛树脂,聚乙烯醇缩甲醛树脂,聚乙烯基酮树脂,聚苯乙烯树脂,聚-N-乙烯基咔唑树脂,聚丙烯酰胺树脂等。这些粘合剂树脂可单独或组合使用。
电荷产生层可任选包括电荷输送材料。除上述粘合剂树脂外,电荷输送聚合物材料可用作电荷产生层的粘合剂树脂。
电荷产生层通常是通过真空薄层制造法或利用液体分散液的铸型法制造的。
真空薄层制造法的具体实例非限制性包括辉光放电聚合法,真空沉积法,CVD法,溅射法,活性溅射法,离子电镀法,加速离子注射法等。真空薄层制造法可很好地形成上述无机和有机电荷产生材料层。
铸型法的具体实例包括利用电荷产生层涂布液的任何已知的涂层法如浸涂法、喷涂法和珠涂(bead coating)法。
电荷产生层涂布液可通过将电荷产生材料和粘合剂树脂分散或溶解于有机溶剂中来制备。
用于电荷产生层涂布液的有机溶剂的具体实例非限制性包括丙酮,甲基乙基酮,甲基异丙基酮,环己酮,苯,甲苯,二甲苯,氯仿,二氯甲烷,二氯乙烷,二氯丙烷,三氯乙烷,三氯乙烯,四氯乙烷,四氢呋喃,二氧戊环,二烷,甲醇,乙醇,异丙醇,丁醇,乙酸乙酯,乙酸丁酯,二甲亚砜,甲基溶纤剂,乙基溶纤剂,丙基溶纤剂等。上述溶剂可单独使用或结合使用。
其中,优选使用具有40至80℃沸点的溶剂如四氢呋喃、甲基乙基酮、二氯甲烷、甲醇和乙醇,这是由于这些溶剂易于除去。
通过使用分散工具如球磨机、珠磨机、砂磨机和振磨机的分散法或高速液体碰撞分散法将电荷产生材料分散于有机溶剂中。
电荷产生层的电子照相性能,尤其是光敏性,取决于其厚度。一般而言,随着电荷产生层的厚度增加,光敏性提高。电荷产生层的厚度优选根据所用成像设备的规格要求来确定。为满足电子照相所用感光体的需要,电荷产生层优选具有0.01至5μm的厚度,更优选具有0.05至2μm的厚度。
电荷输送层(CTL)
电荷输送层起到保持电荷和输送在电荷产生层中产生的电荷的作用,从而使之与所保持的电荷相结合。为保持电荷,要求电荷输送层具有高的电阻。为获得电荷保持的高表面电势,要求电荷输送层具有小的介电常数和良好的电荷输送能力。
当电荷输送层是静电潜像承载元件的最外层时,电荷输送层包括至少一种由本发明的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物交联反应形成的交联树脂(即粘合剂树脂),并任选包括其它组分。
当电荷输送层不是最外层且在其上形成保护层时,电荷输送层无需具有耐磨性。因此,电荷输送层无需包括由本发明的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物交联反应形成的交联树脂(即粘合剂树脂)。
当电荷输送层不是最外层时,电荷输送层包括至少一种下述电荷输送材料,并任选其它组分如粘合剂树脂。
电荷输送材料的具体实例非限制性包括电子输送材料,空穴输送材料,聚合物电荷输送材料等。
电子输送材料(即电子接受材料)的具体实例非限制性包括氯醌,溴醌,四氰基乙烯,四氰基醌二甲烷,2,4,7-三硝基-9-芴酮,2,4,5,7-四硝基-9-芴酮,2,4,5,7-四硝基呫吨酮,2,4,8-三硝基噻吨酮,2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-b]噻吩-4-酮,1,3,7-三硝基二苯并噻吩-5,5-二氧化物等。上述电子输送材料可单独或结合使用。
空穴输送材料(即电子给予材料)的具体实例非限制性包括唑衍生物,二唑衍生物,咪唑衍生物,三苯基胺衍生物,9-(对-二乙基氨基苯乙烯基蒽),1,1-双-(4-二苄基氨基苯基)丙烷,苯乙烯基蒽,苯乙烯基吡唑啉,苯腙类,α-苯基芪衍生物,噻唑衍生物,三唑衍生物,吩嗪衍生物,吖啶衍生物,苯并呋喃衍生物,苯并咪唑衍生物,噻吩衍生物等。上述空穴输送材料可单独或结合使用。
聚合物电荷输送材料的具体实例非限制性包括以下化合物:
(1)具有咔唑环的聚合物(例如聚-N-乙烯基咔唑,在JP-As50-82056,54-9632,54-11737,04-175337,04-183719和06-234841中公开的化合物);
(2)具有腙结构的聚合物(例如在JP-As57-78402,61-20953,61-296358,01-134456,01-179164,03-180851,03-180852,03-50555,05-310904和06-234840中公开的化合物);
(3)聚亚甲硅基聚合物(例如在JP-As63-285552,01-88461,04-264130,04-264131,04-264132,04-264133和04-289867中公开的化合物);
(4)具有三芳基胺结构的聚合物(例如N,N-二(4-甲基苯基)-4-氨基聚苯乙烯,在JP-As01-134457,02-282264,02-304456,04-133065,04-133066,05-40350和05-202135中公开的化合物);和
(5)其它聚合物(例如硝基芘的甲醛缩合物,在JP-As51-73888,56-150749,06-234836和06-234837中公开的化合物)。
此外,也可使用具有三芳基胺结构的聚碳酸酯树脂,具有三芳基胺结构的聚氨酯树脂,具有三芳基胺结构的聚酯树脂,具有三芳基胺结构的聚醚树脂,和在JP-As64-1728,64-13061,64-19049,04-11627,04-225014,04-230767,04-320420,05-232727,07-56374,09-127713,09-222740,09-265197,09-211877,和09-304956中公开的化合物作为聚合物电荷输送材料。
除上述聚合物外,也可使用任何已知的具有电子给予基团的共聚物、嵌段聚合物、接枝聚合物,星形聚合物和交联聚合物(例如在JP-A03-109406中公开的聚合物)作为电子给予聚合物。
用于电荷输送层的粘合剂树脂的具体实例非限制性包括聚碳酸酯树脂,聚酯树脂,甲基丙烯酸树脂,丙烯酸树脂,聚乙烯树脂,聚氯乙烯树脂,聚乙酸乙烯酯树脂,聚苯乙烯树脂,苯酚树脂,环氧树脂,聚氨酯树脂,聚偏二氯乙烯树脂,醇酸树脂,硅氧烷树脂,聚乙烯基咔唑树脂,聚乙烯醇缩丁醛树脂,聚乙烯醇缩甲醛树脂,聚丙烯酸酯树脂,聚丙烯酰胺树脂,苯氧基树脂等。上述粘合剂树脂可单独或结合使用。
电荷输送层可包括交联粘合剂树脂与交联电荷输送材料的共聚物。
通过将在有机溶剂中溶有电荷输送材料和粘合剂树脂的涂布液涂布到电荷产生层上,然后干燥来形成电荷输送层。电荷输送层除包括电荷输送材料和粘合剂树脂外还可根据需要任选包括增塑剂,氧化抑制剂,匀平剂等。
电荷输送层优选具有5至100μm的厚度。为满足近年来生产1200dpi或更高分辨率的高质量图像的要求,要求电荷输送层尽可能的薄,并因此电荷输送层更优选具有5至30μm的厚度。
单层光敏层
当单层光敏层是静电潜像承载元件的最外层时,单层光敏层包括至少一种由上述电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物交联反应形成的交联树脂(即粘合剂树脂),并任选包括其它组分。
当单层光敏层不是最外层且在其上形成保护层时,单层光敏层无需具有耐磨性。因此,单层光敏层无需包括由本发明的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物交联反应形成的交联树脂(即粘合剂树脂)。
当单层光敏层不是最外层时,单层光敏层包括至少一种电荷输送材料(如上述空穴输送材料,电子输送材料,和聚合物电荷输送材料)和粘合剂树脂,并任选包括其它组分。
可通过将有机溶剂中溶有电荷产生材料、热固性粘合剂树脂和电荷输送材料(可具有交联基团)的涂布液涂覆到基底上,然后干燥(即铸型法)来形成单层光敏层。该单层光敏层可根据需要任选包括增塑剂。
单层光敏层优选具有5至100μm的厚度,更优选5至50μm。如果厚度太小,所得静电潜像承载元件的充电性变差。如果厚度太大,所得静电潜像承载元件的敏感度变差。
基底
基底所用的合适材料包括具有导电性的材料,但是没有特殊限制。
例如,优选使用导电材料和经导电处理的绝缘材料。上述材料的具体实例非限制性包括金属(例如Al、Ni、Fe、Cu、Au)及其合金;在其表面形成金属(例如Al、Ag、Au)或导电材料(例如In2O3、SnO2)薄层的绝缘基底(例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、玻璃);其中均匀分散有碳黑、石墨、金属(例如Al、Cu、Ni)粉、导电玻璃粉等以赋予其导电性的树脂基底;等。
基底的形状和尺寸没有特别限制。例如可使用扁平状基底,圆柱形基底和带状基底。带状基底的缺点在于驱动辊和从动辊必须安装在带里面,结果使机器复杂且尺寸变大。但是,带状基底具有可灵活安装在机器中的优点。在静电潜像承载元件具有保护层时,在其表面会出现裂缝,这是由于保护层在某些情况下柔韧性不足。如此静电潜像承载元件易于产生具有粒状背景污染的图像。为此,最优选使用圆柱形基底。
底层
本发明的静电潜像承载元件可根据需要任选包括设置在基底和光敏层之间的底涂层。底涂层的形成是为了改进层间粘性,避免波纹的出现,改进上层的涂布性,降低残留电势等。
底涂层通常包括树脂作为主要组分。优选该树脂不溶于常规有机溶剂,这是由于光敏层是利用有机溶剂涂布在底层上的。该类树脂的具体实例非限制性包括水溶性树脂(例如聚乙烯醇、干酪素、聚丙烯酸钠),醇溶性树脂(例如共聚尼龙、甲氧基甲基化尼龙),可形成三维网状结构的固化树脂(例如聚氨酯、三聚氰胺树脂、醇酸-三聚氰胺树脂、环氧树脂)等。
底涂层任选包括金属氧化物(例如氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锡、氧化铟),金属硫化物,金属氮化物等的粉末。可利用溶剂通过常规涂层法形成底层。
此外,可使用利用硅烷偶合剂,钛偶合剂、铬偶合剂等通过溶胶-凝胶法形成的金属氧化物层;通过阳极氧化形成的Al2O3层;和通过真空薄层制造法形成的有机材料(例如聚-对-亚二甲苯(即聚对亚苯基二甲基))或无机材料(例如SnO2、TiO2、ITO、CeO2)层作底涂层。
底涂层优选具有0.1至10μm的厚度,更优选具有1至5μm的厚度,但其厚度并不限于上述范围。
中间层
本发明的静电潜像承载元件任选包括在基底上的中间层以提高其它层之间的粘结和电荷阻断性能。中间层通常包括树脂作为主要组分。优选该树脂不溶于常规有机溶剂,这是由于光敏层是利用有机溶剂涂布在其上的。
该类树脂的具体实例非限制性包括水溶性树脂(例如聚乙烯醇、干酪素、聚丙烯酸钠),醇溶性树脂(例如共聚尼龙、甲氧基甲基化尼龙),可形成三维网状结构的固化树脂(例如聚氨酯、三聚氰胺树脂、醇酸-三聚氰胺树脂、环氧树脂)等。
成像设备和方法
下面将详细描述本发明的成像设备和成像方法。
本发明的成像设备包括:
静电潜像承载元件;
在静电潜像承载元件上形成静电潜像的静电潜像形成装置;
显影有调色剂的静电潜像以形成调色剂图像的显影装置;
将调色剂图像转印到记录介质上的转印装置;和
将转印的图像在记录介质上定影的定影装置;
其中静电潜像承载元件是本发明的静电潜像承载元件。
换言之,本发明的成像设备包括:
静电潜像承载元件;
在静电潜像承载元件上形成静电潜像的静电潜像形成装置;
用调色剂显影静电潜像以形成调色剂图像的显影装置;
将调色剂图像转印到记录介质上的转印装置;和
将转印的图像在记录介质上定影的定影装置;
其中静电潜像承载元件的最外层包括由式(1)的电荷输送多元醇和异氰酸酯反应形成的交联树脂。
本发明的成像设备可根据需要任选包括其它装置,例如放电装置、清洁装置、循环装置,控制装置等。
例如,优选使用与静电潜像承载元件的表面接触以去除其上保留的残余调色剂颗粒的清洁装置。
本发明的成像方法包括:
在静电潜像承载元件上形成静电潜像(即静电潜像形成过程);
用调色剂显影静电潜像以形成调色剂图像(即显影过程);
将调色剂图像转印到记录介质上(即转印过程);和
将转印的图像在记录介质上定影(即定影过程);
其中静电潜像承载元件的最外层包括由式(1)的电荷输送多元醇和异氰酸酯交联反应形成的交联树脂。
本发明的成像方法可根据需要任选包括其它过程,例如放电过程、清洁过程、循环过程、控制过程等。
优选利用本发明的成像设备实施本发明的成像方法。即用静电潜像形成装置进行静电潜像形成过程,用显影装置进行显影过程,用转印装置进行转印过程,用定影装置进行定影过程,和用相应的装置进行其它过程。
下面将详细说明各个成像过程和成像设备。
静电潜像形成过程和装置
在静电潜像形成过程中,通过光辐照在带电的静电潜像承载元件上形成静电潜像。使用本发明的静电潜像承载元件作为静电潜像承载元件,。静电潜像形成装置包括充电器和辐照器。
静电潜像承载元件可通过充电器对其表面施加电压来充电。充电器的具体实例非限制性包括接触型充电器:包含导电或半导电辊,刷子,膜,橡胶刀片等;利用电晕放电的非接触型充电器如电晕充电器和反布电电晕充电器(scorotron);非接触型充电器:包含带有在其末端形成间隙的装置(例如间隙带)的辊,以便与静电潜像承载元件不相接触;等。
充电元件的构型可以是辊、磁刷、毛刷等,且没有特别限制。磁刷型充电元件包括例如铁氧体颗粒(例如Zn-Cu铁氧体),非磁导电套管支撑的铁氧体颗粒和设置在非磁导电套管内的磁性辊。毛刷型充电元件包括例如如下充电元件,其中将经碳、硫化铜、金属或金属氧化物处理后具有导电性的皮毛缠绕或附着于金属或经处理具有导电性的芯棒上。
其中,优选使用接触型充电器和带有间隙形成装置的非接触型充电器,这是由于上述充电器产生较少的臭氧。更优选使用通过与交流电压重叠的直流电压给静电潜像承载元件充电的接触型和非接触型充电器。
当充电器是与静电潜像承载元件以一定间距靠近的非接触型充电辊,且向非接触型充电辊施加与交流电压重叠的直流电压给静电潜像承载元件充电时,可减少由于充电辊的污染导致的充电不稳定性和差的可充电性。由于无需维护,因此优选使用该成像设备。
可利用辐照器用含图像信息的光线辐照充电的静电潜像承载元件。
辐照器的具体实例非限制性包括发射光辐照器,棒状透镜阵列辐照器,激光辐照器,液晶光栅辐照器等。
在本发明中,可从其背面辐照静电潜像承载元件。
显影过程和装置
在显影过程中,用调色剂显影静电潜像以形成调色剂图像。该调色剂包括下述的调色剂和显影剂。
用显影装置通过用调色剂或显影剂显影静电潜像形成调色剂图像。
合适的显影装置包括任何已知的显影装置,并没有特别限制。例如,优选使用可直接或间接向静电潜像提供调色剂或显影剂的含调色剂或显影剂的显影装置。
本发明的显影装置可以是干显影装置和/或湿显影装置。而且,本发明的显影装置可以是单色显影装置和/或多色显影装置。例如,优选使用的显影装置包括一种具有搅拌结构用来搅拌调色剂或显影剂使之摩擦充电的搅拌器和一种磁性旋转辊。
在显影装置中,将调色剂和下述的载体混合并搅拌。调色剂在搅拌时充电并被保持在磁性旋转辊的表面形成的磁刷中。由于磁性辊靠近静电潜像承载元件,保持在磁性旋转辊表面形成的磁刷中的部分调色剂因电力移动至静电潜像承载元件的表面。结果,静电潜像在静电潜像承载元件上用调色剂显影形成调色剂图像。
在显影装置中所含的显影剂可以是单组分显影剂和/或双组分显影剂。
转印过程和装置
在转印过程中,调色剂图像被转印到记录介质上。优选首先将调色剂图像转印到中间转印介质上,然后再转印到记录介质上。更优选调色剂图像是用两种或更多种彩色调色剂图像形成的多重调色剂图像,并且首先将多重调色剂图像转印到中间转印介质上(即一次转印过程),然后再转印到记录介质上(即二次转印过程)。
将调色剂图像用转印充电器充电,然后用转印装置转印。转印装置优选包括用于将调色剂图像转印到中间转印介质上以形成多重调色剂图像的一次转印装置,和将多重调色剂图像转印到记录介质上的二次转印装置。
即优选在各静电潜像承载元件上独立地形成多种单色调色剂图像,然后将每种单色调色剂图像依次转印到中间转印介质上以形成多重调色剂图像(即一次转印过程),然后将多重调色剂图像转印到记录介质上((即二次转印过程)。对于中间转印介质,可使用任何已知的转印介质且没有特别限制。例如,优选使用转印带。
中间转印介质优选具有0.1至0.6的静电摩擦系数,更优选具有0.3至0.5的静电摩擦系数。
中间转印介质优选具有不低于数Ω·cm但不大于103Ω·cm的体积电阻。在这种情况下,中间转印介质几乎不会充电,而且电荷供给装置提供的电荷几乎不会留在中间转印介质上,因此在二次转印过程中可避免不均匀转印的发生。此外,在二次转印过程中易于施加转印偏压。
可使用任何已知的材料用于中间转印介质且没有特别限制。用于中间转印介质的材料的具体实例非限制性包括下述材料:
(1)由具有高杨氏模量(即伸长模量)的材料制成的单层带。具有高杨氏模量的材料的具体实例非限制性包括PC(聚碳酸酯),PVDF(聚偏二氟乙烯),PAT(聚对苯二甲酸烷撑二醇酯),PC和PAT的混合材料,ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)和PC的混合材料,ETFE和PAT的混合材料,PC和PAT的混合材料,其中分散有碳黑的热固性树脂等。如此具有高杨氏模量的单层带在形成图像时即使加压变形也很小。尤其是在形成彩像时可避免重合漂移的出现。
(2)包括上述具有高杨氏模量的单层带和表面层的双层带,以及另外包括中间层的三层带。在使用双层或三层带时,可避免由于单层带的硬度导致的线性图像中中空缺陷的出现。
(3)由橡胶或低杨氏模量的弹性体制成的带。在使用这种带时,由于带柔软,在线性图像中几乎不会出现中空缺陷。由于该带具有比驱动辊和从动辊大的宽度,利用带凸出部分的弹性避免了带的弯曲。由于无需肋边和弯曲避免装置,因此可降低生严成本。
常规中间转印带是由氟碳树脂,聚碳酸酯树脂,聚酰亚胺树脂等制成的。近年来使用全部层或其部分由弹性材料制成的弹性带作中间转印带。
在转印彩色图像中使用树脂带时,易于发生以下问题。
通常的彩色图像包括四层单色调色剂层。在将单色调色剂层从静电潜像承载元件转印到中间转印带上(即一次转印),然后从中间转印带转印到记录介质上(即二次转印)时,调色剂颗粒受到压力,并因此使调色剂颗粒之间的聚集性增强。结果易于得到带有中空缺陷的线性图像和带有边缘缺陷实心图像。这是由于树脂带具有高的硬度并因此不能按照调色剂层的变形而变形。因此,调色剂层易于压缩而且易于出现中空缺陷。
另一方面,近年来越来越多地需要在各种类型的纸上(例如日本纸,具有凸起和凸面的纸)形成彩色图像。但是,在转印调色剂时光滑度差的纸易于在纸和调色剂之间形成空隙,结果导致转印缺陷的出现。如果增加二次转印的压力以增加纸和调色剂之间的粘结时,调色剂颗粒之间的凝聚性增强并因此易于出现上述的中空缺陷。
弹性带引起人们的关注,这是由于弹性带在转印过程中可根据调色剂层和具有差光滑度的纸而变形。弹性带可随着在纸上形成局部的凸起和凸面而变形,并因此使调色剂和纸紧密相连而无需对调色剂层施加额外的压力。结果可在具有差的光滑度的纸上形成无中空缺陷特征的均匀转印图像。
用于弹性带的材料的具体实例非限制性包括聚碳酸酯树脂;氟碳树脂(例如ETFE,PVDF);苯乙烯树脂(即苯乙烯或苯乙烯取代物的均聚物和共聚物)如聚苯乙烯树脂,氯代聚苯乙烯树脂,聚-α-甲基苯乙烯树脂,苯乙烯-丁二烯共聚物,苯乙烯-氯乙烯共聚物,苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,苯乙烯-马来酸共聚物,苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸苯酯共聚物),苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物,苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯共聚物),苯乙烯-α-氯代丙烯酸甲酯共聚物,和苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物;和其它树脂如甲基丙烯酸甲酯树脂,甲基丙烯酸丁酯树脂,丙烯酸乙酯树脂,丙烯酸丁酯树脂,改性丙烯酸树脂(例如硅氧烷改性的丙烯酸树脂,氯乙烯改性的丙烯酸树脂,丙烯酸氨基甲酸酯树脂),聚氯乙烯树脂,苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,松香改性的马来酸树脂,苯酚树脂,环氧树脂,聚酯树脂,聚酯聚氨酯树脂,聚乙烯,聚丙烯,聚丁二烯,聚偏二氯乙烯,ionmer树脂,聚氨酯树脂,硅氧烷树脂,酮树脂,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,二甲苯树脂,聚乙烯醇缩丁醛树脂,聚酰胺树脂,改性聚苯醚树脂等。这些树脂可单独或组合使用。
弹性橡胶和弹性体的具体实例非限制性包括丁基橡胶,氟碳橡胶,丙烯酸橡胶,EPDM,NBR,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶,天然橡胶,异戊二烯橡胶,苯乙烯-丁二烯橡胶,丁二烯橡胶,乙烯-丙烯橡胶,乙烯-丙烯三聚物,氯丁二烯橡胶,氯磺酸化聚乙烯,氯化聚乙烯,聚氨酯橡胶,间规1,2-聚丁二烯,表氯醇橡胶,硅氧烷橡胶,聚硫橡胶,聚降冰片烯橡胶,氢化腈橡胶,热塑性弹性体(例如聚苯乙烯基弹性体,聚烯烃基弹性体,聚氯乙烯基弹性体,聚氨酯基弹性体,聚酰胺基弹性体,聚脲基弹性体,聚酯基弹性体,氟碳树脂基弹性体)等。这些树脂可单独或组合使用。
中间转印介质可包括导电剂以控制其体积电阻。
导电剂的具体实例非限制性包括碳黑,石墨,金属(例如铝、镍)粉,导电金属氧化物(例如氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化铟、钛酸钾、氧化锑-氧化锡混合的氧化物(ATO)、氧化铟-氧化锡混合的氧化物(ITO))等。该导电金属氧化物可覆盖有颗粒状绝缘材料如硫酸钡,硅酸镁和碳酸钙。
用于中间转印介质最外层的材料需要防止弹性材料污染静电潜像承载元件,以降低表面摩擦阻力从而减少调色剂粘结并提高可清洁性和二次可转印性。
例如,可以使用将至少一种可降低表面能并改进润滑性的颗粒状材料(例如氟碳树脂、氟化合物、氟化碳、二氧化钛、碳化硅)分散于选自聚氨酯树脂、聚酯树脂和环氧树脂的至少一种树脂中得到的材料。颗粒状材料可单独使用或组合使用。此外,该颗粒状材料可与具有不同颗粒直径的相同材料混合使用。通过加热可在中间转印介质上形成氟碳橡胶层。在这种情况下,表面能因表面上存在的大量氟原子而降低。
制备带的方法没有特别限制。例如,上述带可通过以下方法制备:其中将组成材料倒入到旋转的圆柱形模中的离心成型法;其中喷洒涂布液的喷涂法;其中将圆柱形模浸入到组成液中然后取出的浸涂法;其中将组成材料倒入到内模或外模中的铸型法;和其中将化合物缠绕于圆柱形模,然后进行硫化抛光的方法。在制备带时通常是组合使用上述方法。
为避免弹性带的伸长,人们建议采用在几乎不能伸长的树脂芯层上形成橡胶层的方法,将伸长抑制剂加入到芯层中的方法等。但制备带的方法没有特别限制。
用作伸长抑制剂的材料的具体实例非限制性包括天然纤维(例如棉、丝),合成纤维(例如聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚偏二氯乙烯纤维、聚氨酯纤维、聚缩醛纤维、聚氟乙烯纤维、酚纤维),无机纤维(例如碳纤维、玻璃纤维、硼纤维),金属纤维(例如铁纤维、铜纤维)等。上述材料可单独或组合使用。也可使用上述材料的织物和线。
可使用任何类型的线。例如,通过捻搓一种或多种细丝制备的线。该线可以是将上述多种纤维混合的混合线。当然,线可以是经导电处理的。可使用任何类型的织物(例如针织物)。当然,织物可以是经导电处理的。
制备芯层的方法没有特别限制。例如,上述芯层可如下方法制备:将金属模用圆柱形织物覆盖,然后在其上形成覆盖层;将圆柱形织物浸入到液体橡胶等中以在其一侧或两侧形成覆盖层;和将线以设定螺距螺旋缠绕于金属模上,然后在其上形成覆盖层。
弹性层优选具有小于约1mm的厚度。如果弹性层具有太大的厚度,在其表面上因表面的较大膨胀和收缩而易于出现裂缝,尽管它取决于弹性层的硬度。在表面发生较大的膨胀和收缩时,所得图像也发生膨胀和收缩。
转印装置(即一次转印装置和二次转印装置)优选包括将调色剂图像由静电潜像承载元件转印至记录介质上的转印装置。转印元件的数量可以是一个或多个。
转印装置的具体实例非限制性包括电晕转印装置,转印带,转印辊,压力转印辊,粘结转印元件等。
可使用任何已知的可在其上转印非定影图像的介质作记录介质。记录介质的具体实例非限制性包括普通纸,高射投影的PET纸等。
定影过程和装置
在定影过程中,将转印到记录介质上的调色剂图像用定影装置定影。当调色剂图像是彩色调色剂图像时,可将各单色调色剂图像依次独立地定影于记录介质上。当然,可将各单色调色剂图像叠加的多重调色剂图像定影于记录介质上。
对于定影装置而言,优选使用热轧装置,但并不仅限于此。
热轧装置通常包括热辊和加压辊的结合;热辊、加压辊和环带的结合;等。热轧装置的加热温度优选为80至200℃。在本发明中,可使用任何已知的光定影装置与热定影装置的结合,或代替热定影装置。
放电过程和装置
在任选进行的放电过程中,将放电偏压施加于静电潜像承载元件以用放电装置除去电荷。
对于放电装置而言,可使用能将放电偏压施加于静电潜像承载元件上的任何已知放电装置,并且没有特别限制。例如,优选使用放电灯。
清洁过程和装置
在任选进行的清洁过程中,用清洁装置去除静电潜像承载元件上残留的调色剂颗粒。
对于清洁装置而言,可使用能从静电潜像承载元件上去除残留调色剂颗粒的任何已知清洁装置,并且没有特别限制。可用的清洁装置的具体实例非限制性包括磁刷清洁器,静电刷清洁器,磁辊清洁器,刀片清洁器,织物清洁器等。
本发明的成像设备优选包括适用于向静电潜像承载元件的表面施加润滑剂的润滑剂供料器。
对于润滑剂而言,优选使用金属皂。金属皂优选选自硬脂酸锌,硬脂酸铝和硬脂酸钙。
循环过程和装置
在任选进行的循环过程中,用循环装置收集清洁装置去除的调色剂颗粒并输送至显影装置。
对于循环装置而言,可使用任何已知的输送装置,且没有特别限制。
控制过程和装置
在任选进行的控制过程中,用控制装置控制各成像过程。
控制装置的具体实例包括程序装置、计算机等,但并不仅限于此。
成像设备
下面参照附图对本发明的成像设备加以说明。
图7是表示本发明成像设备的一实施方案的示意图。图7所示成像设备包括本发明的圆筒形静电潜像承载元件(下文称为感光体)10,放电灯2,充电器3,擦除器4,光辐照器5,显影单元6,转印前充电器7,一对套准调节辊(registration rolls)8,转印充电器110,分离充电器111,分离爪112,清洁前充电器113,清洁刷114和清洁刮刀115。
感光体10的形状并不仅限于圆筒状,也可以使用片状感光体和环带状感光体。
对于充电器而言,可以使用任何已知的充电装置如电晕充电器,反布电电晕充电器(scorotron),固体充电器,接触型充电辊和非接触型充电辊(即在感光体和充电辊之间利用空隙形成装置如空隙带形成空隙或在其末端形成台阶,从而使辊靠近感光体)。
非接触型充电器具有以下优点:
(1)几乎不会发生不均匀的充电;
(2)即使充电辊受到污染,充电性也几乎不会变差;和
(3)无需维护。
但是,非接触型充电器具有需要施加高压的缺点。这会危及到感光体的表面。包含聚合物的最外层(即电荷输送层或保护层)被严重磨损,并因此缩短了感光体的寿命,结果导致成本和维修频率增加。
在仅将DC(直流电)施加于非接触充电器时,放电是不稳定进行的,结果得到不均匀的图像。优选的是AC(交流电)与DC叠加。
本发明的静电潜像承载元件(即感光体)可以用非接触型充电器稳定地充电而不会被磨损。此外,可降低其辐照部分的残留电势,并且几乎不会得到模糊图像。因此,本发明的静电潜像承载元件即使在长期的重复使用后仍可以生产高质量的图像。
对于转印装置而言,可使用上述充电器。如图7所示,优选组合使用转印充电器110和分离充电器111作转印装置。
在光辐照器5和放电灯2中所用的合适光源包括发光体如荧光灯,钨灯,卤灯,汞灯,钠灯,发光二极管(LEDs),激光二极管(LDs)和电荧光灯(ELs),但并不仅限于此。此外,为得到具有所需波长范围的光,可以使用滤光器如锐截止滤光器,通带滤光器,近红外滤光器,二向色滤光器,干涉滤光器,和色温转变滤光器。
上述光源不仅可用于上述和图7所示的过程,而且可用于其它利用光辐照的过程,例如包含光辐照和预曝光处理的转印过程、放电过程和清洁过程。
在通过显影单元6将在感光体10上形成的调色剂图像转印到记录介质9上时,并不是全部调色剂图像的调色剂颗粒都被转印,而是部分调色剂颗粒残留在感光体10上。如果在除去上述残留调色剂颗粒前进行下一次成像过程时,静电潜像不会充分形成。通常利用清洁装置如清洁刷114、清洁刮刀115及其结合从感光体10上去除残留的调色剂颗粒。对于清洁刷114而言,可使用任何已知的刷子如毛刷和磁性毛刷。
清洁刮刀115是由具有低摩擦系数的弹性材料如聚氨酯树脂,硅氧烷树脂,氟碳树脂,聚氨酯弹性体,硅氧烷弹性体和氟碳弹性体制成的。其中,优选使用包含热固性聚氨酯树脂的聚氨酯弹性体,这是由于其具有良好的耐磨性、耐臭氧性和抗污性。在该申请中,将橡胶看作是弹性体。
清洁刮刀115优选具有65至85的JIS-A硬度,0.8至3.0mm的厚度和3至15mm的伸出部分。其它条件如接触压、接触角和接触长度可以根据需要确定。
由于清洁装置接触感光体,因此清洁装置在去除残留调色剂颗粒的同时与感光体发生机械碰撞并摩擦其表面。本发明感光体的保护层具有良好的耐磨性,因此即使在清洁装置接触感光体时也可以稳定地得到高质量图像。
本发明的成像设备可任选包括用于向感光体的表面施加润滑剂的润滑剂敷料器(在图7中没有表示)。已知球形调色剂,该调色剂被认为在获得高质量图像方面具有优势并在近年来生产中使用,与常规的调色剂粉相比用清洁刮刀难以去除。在使用球形调色剂时,提高清洁刮刀的接触压或使用高硬度的聚氨酯橡胶刀片以改进球形调色剂的清洁性能。
在这种情况下,清洁刮刀易于与感光体表面产生更大的碰撞,因此在使用球形调色剂时感光体表面的磨损严重的多。由于本发明感光体具有优良的耐磨性,因此即使在施加大的碰撞时保护层也几乎不会磨损。但是会发生由于清洁刮刀的高摩擦系数而产生的刀片噪音和刀刃磨损。
通过使用润滑剂敷料器向感光体的表面持续施加润滑剂来长时间降低感光体表面对清洁刮刀的摩擦系数可以解决上述问题。
图8是表示含润滑剂敷料器的清洁单元的一实施方案的示意图。
清洁单元117包括清洁刷114’,清洁刮刀115’和润滑剂棒116。润滑剂棒116在压力下与清洁刷114’接触。清洁刷114’旋转以刮掉润滑剂,并将粘附于刷上的刮掉的润滑剂涂敷于感光体的表面。
润滑剂无需为固态。可使用任何已知的可涂敷于感光体表面且满足电子照相性能的润滑剂,例如液体润滑剂、粉状润滑剂和半捏合润滑剂,而且没有特别限制。
润滑剂的具体实例非限制性包括金属皂(例如硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铝、硬脂酸钙),蜡(例如巴西棕榈蜡、羊毛脂、霾蜡),润滑油(例如硅油)等。其中,优选使用硬脂酸锌、硬脂酸铝和硬脂酸钙,这是由于它们易于转变成棒并具有高的润滑性能。
当图8所示清洁单元中含有润滑剂敷料器时,优点时易于设计围绕感光体的图案并可简化成像设备。相反,缺点是大量的润滑剂与除去的调色剂颗粒混合并因此使上述调色剂颗粒不能循环使用,并且降低了清洁刷的清洁效率。当含润滑剂敷料器的涂敷单元独立于清洁单元设置时可改进上述缺点。在这种情况下,涂敷单元优选设置在清洁单元的下游。当设置多个涂敷单元时,每个涂敷单元可同时或顺序工作以提高润滑剂涂敷效率并控制消耗的润滑剂的量。
图9是表示本发明成像设备的另一实施方案的示意图。
感光体122是本发明的静电潜像承载元件。感光体122用驱动辊123和辊124和128拉紧并用驱动辊123驱动。将感光体122用充电器220充电,然后用光辐照器121发出的光辐照以在其上形成静电潜像。将该静电潜像用显影装置(未表示出)显影,然后用转印充电器125转印到记录介质上。用清洁刷126去除感光体122上保留的残留调色剂颗粒。用放电灯127将感光体122放电。
图10是本发明彩色成像设备的一实施方案的示意图。
感光体156是本发明的静电潜像承载元件。驱动感光体156使其沿逆时针方向旋转。利用电晕充电器、反布电电晕充电器(scorotron)等用充电器153对感光体156的表面均匀充电,然后用激光设备(未表示出)发出的激光束L曝光以在感光体156上形成静电潜像。基于从原彩色图像分离出的单色信息(黄、品红、青和黑)进行激光束扫描。这样,在感光体156上形成单色图像(黄、品红、青和黑)。
在感光体156的左侧上设置旋转显影单元250。该旋转显影单元250包括在旋转圆筒中的黄色显影装置、品红色显影装置、青色显影装置和黑色显影装置,并旋转各显影装置以输送显影装置至面向感光体156的显影点。黄色显影装置、品红色显影装置、青色显影装置、和黑色显影装置分别用黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂显影静电潜像。也就是说,在感光体156上一个接一个形成的相应于黄色、品红色、青色和黑色图像的静电潜像一个接一个地用相应的显影装置显影,并形成黄色调色剂图像、品红色调色剂图像、青色调色剂、和黑色调色剂图像。
中间转印单元设置在相对于感光体156的旋转方向的显影点下游面。中间转印带158用拉伸辊159a,用作转印装置的中间转印偏压辊157,二次转印辅助辊159b和带驱动辊159c拉紧。中间转印带158在带驱动辊159c的旋转驱动力驱动下沿顺时针方向不停运动。在感光体156上形成的黄色调色剂图像、品红色调色剂图像、青色调色剂、和黑色调色剂图像被输送到感光体156和中间转印带158接触处的中间转印夹上。上述图像被叠加到中间转印带158上,同时受施加到中间转印偏压辊157上的偏压的影响。如此在中间转印带158上形成彩色调色剂图像。
如上所述,一般的中间转印方法包括:
用各自的显影装置在感光体上形成单色调色剂图像;
一次转印各单色调色剂图像到中间转印介质上以形成彩色图像;和
二次转印彩色图像至记录介质上。
在该方法中,可以相对容易和准确地进行感光体和中间转印元件的配置,因此几乎不会发生颜色漂移。该方法可有效地获得高质量的彩色图像。
在感光体156的表面通过旋转经过中间转印夹后,通过鼓清洁单元155除去残留的调色剂颗粒。鼓清洁单元155用施加清洁偏压的清洁辊除去残留的调色剂颗粒。可使用清洁刷如毛刷和磁性毛刷,和清洁刮刀代替清洁辊。
在除去残留调色剂颗粒后,将感光体156的表面用放电灯154放电。放电灯的具体实例非限制性包括荧光灯,钨灯,卤灯,汞灯,钠灯,发光二极管(LEDs),激光二极管(LDs)和电荧光灯(ELs)等。将激光二极管用于上述的激光装置。此外,为得到具有所需波长范围的光,可以使用滤光器如锐截止滤光器,通带滤光器,近红外滤光器,二向色滤光器,干涉滤光器和色温转变滤光器。
包含转印带162、纸转印偏压辊163、和多个辊的转印单元设置在中间转印单元的下面。在转印单元的左侧上设置输送带164和定影装置165。不停地运动的转印带162可以是垂直运动的。当在中间转印带158上形成的第一调色剂图像(即黄色调色剂图像)或双色或三色调色剂图像经过面向纸转印偏压辊163的点时,转印带162离开中间转印带158。在四色调色剂图像的端部到达面向纸转印偏压辊163的点之前,转印带162再次与转印带158接触以形成二次转印夹。
从供料盒(未表示出)中供给记录介质160并通过一对套准调节辊161终止。然后将记录介质160及时输送给二次中间转印夹以使得叠加在中间转印带158上的彩色调色剂图像转印到记录介质160上。在二次转印夹处受到施加在纸转印偏压辊163上的二次转印偏压的影响的同时将叠加在中间转印带158上的彩色调色剂图像转印到记录介质160上。如此在记录介质160上形成彩色图像。
然后将具有彩色图像的记录介质160通过转印带162输送至输送带164。输送带164将记录介质160由转印单元输送至定影装置165。定影装置165通过在加热辊和辅助辊之间的固定夹输送记录介质160。通过加热辊的加热和辅助辊的压力将记录介质160上的彩色图像定影。
虽然没有表示出来,但是在转印带162或输送带164施加偏压以吸引记录介质160。此外,设置用以放电记录介质160的纸放电器和用以放电各个带(即中间转印带158,转印带162,和输送带164)的三个带充电器。而且,中间转印单元包括具有与鼓清洁单元155相同构造的带清洁单元以除去中间转印带158上的残留调色剂颗粒。
图11是表示本发明串联式成像设备的一实施方案的示意图,它包括多个成像元件如静电潜像承载元件、静电潜像形成装置、显影装置、转印装置、和定影装置。
中间转印介质50设置在主体150的中心。中间转印介质50是用辅助辊14、15和16拉紧以沿顺时针方向旋转的环带。用以除去中间转印介质50上的残留调色剂颗粒的清洁装置17靠近辅助辊15设置。包括成像单元18Y,18C,18M和18K的串联式成像设备120面对中间转印介质50设置。成像单元18Y,18C,18M和18K相对于旋转方向以此顺序绕中间转印介质50设置。光辐照器21靠近串联式成像设备120设置。二次转印装置22相对于串联式成像设备120设置在中间转印介质50的对面。二次转印装置22包括用一对辊23拉紧的二次转印带24。二次转印带24是环带。在二次转印带24上输送的记录介质可以与中间转印介质50接触。定影装置25靠近二次转印装置设置。
在主体150中,用以翻转记录介质以在记录介质的两侧成像的翻转装置28靠近二次转印装置22和定影装置25设置。
下面对用串联式成像设备120形成彩色图像的程序加以说明。将原文献提供给自动文献进料器(ADF)400所含的文献进料器130,或放在扫描器300所含的接触玻璃32上。
当按下开始按钮(未表示出)时,扫描器300开始驱动,并且第一转子33和第二转子34开始运转。当将原文献送入自动文献送料器(ADF)400中时,扫描器300在原文献到达接触玻璃32时开始驱动。通过第一转子33用光源发出的光辐照原文献,然后通过第二转子34所含的镜子反射由原文献反射的光。光经过成像透镜35被阅读传感器36接受。如此阅读各种颜色的像信息。
将各色(黄、品红、青和黑)的像信息输送至串联式显影装置的各成像单元18Y、18C、18M和18K以形成各调色剂图像。
图12是表示成像单元18Y、18C、18M和18K的一实施方案的示意图。由于成像单元18Y、18C、18M和18K具有相同的构造,因此图12仅表示一种成像单元。附图标记省略了代表各种颜色的符号Y、C、M和K。
成像单元18包括感光体10,用以均匀充电感光体10的充电器60,通过辐照含与颜色信息相应的图像信息的光线L在感光体10上形成静电潜像的光辐照器(未表示出),通过用含调色剂的显影剂显影静电潜像以形成调色剂图像的显影装置61,用以将调色剂图像转印至中间转印介质50上的转印充电器62,清洁装置63,和放电装置64。各成像单元可基于各颜色信息形成单色图像。
将如此制备的在感光体10上形成的各颜色的调色剂图像通过辅助辊14、15和16的一个接一个地旋转转印到中间转印介质50上(即一次转印)。也就是说,通过叠加各种颜色的调色剂图像形成彩色图像。
将调色剂与载体混合以制备显影剂。显影剂包含在显影装置61中,并用搅拌螺杆68搅拌以摩擦充电。将充电的显影剂保持在磁性辊72上并形成磁性刷。在磁性刷中所含的部分调色剂颗粒被电吸引到感光体10的表面上以形成可见调色剂图像。
用以除去感光体10上剩余的残留调色剂颗粒的清洁装置63位于转印点的下游。清洁装置63包括清洁刷76和清洁刮刀75。清洁刮刀75以与感光体10旋转的相反方向面向感光体10设置,并除去感光体10上剩余的残留调色剂颗粒。
可通过循环装置将除去的调色剂颗粒再次输送至显影装置61。用清洁装置63除去的调色剂颗粒通过输送螺杆79和循环通道80输送至显影装置61以循环使用调色剂颗粒。
另一方面,参见图11,在送纸台200中,通过旋转一送纸辊142从纸库143所含的一多级送纸盒144供给记录纸。记录纸通过分离辊145分离并提供给送纸通道146。然后通过输送辊147将记录纸输送至主体150中所含的送纸通道148,并由套准调节辊49中断。当通过旋转送纸辊54由手动送纸器51供给记录纸时,记录纸通过分离辊52分离并提供给手动送纸通道53,并通过套准调节辊49中断。套准调节辊49通常是接地的,但可施加偏压以除去纸粉。
通过旋转套准调节辊49将记录纸及时输送至在中间转印介质50和二次转印装置22之间形成的区域以满足在中间转印介质50上形成的彩色调色剂图像。将彩色调色剂图像转印到二次转印装置22中的记录材料上(二次转印)。在中间转印介质50上剩余的调色剂颗粒用清洁装置17去除。
其上具有调色剂图像的记录纸由二次转印装置22输送至定影装置25。通过在定影装置25中加热和加压将调色剂图像在记录纸上定影。定影装置25包括定影带26和压力辊27,其中压力辊27与定影带26压力接触。
记录纸通过转换爪55换向并通过送出辊56送出,然后堆积在送出盘57中。将记录纸通过转换爪55换向以在翻转装置28中翻转,并将记录纸再次提供给转印区以在其背面形成调色剂图像。然后将记录纸通过送出辊56送出并在送出盘57中堆积。
串联式成像设备可同时进行各颜色的静电潜像的形成,显影等。因此,串联式成像设备比旋转式成像设备可更快地复印图像。图11所示成像设备是利用中间转印方法和本发明图像承载元件的串联式成像设备,因此即使在长期反复使用后仍可高速稳定地获得无颜色漂移的高质量图像。
处理盒
本发明的处理盒包括本发明的静电潜像承载元件和至少一种选自静电潜像形成装置、光辐照装置、显影装置、转印装置、和清洁装置的元件。
显影装置至少包括含调色剂或显影剂的显影剂容器,和用以承载和输送调色剂或显影剂的显影剂承载元件,并任选包括用以控制显影剂承载元件上调色剂层厚度的调色剂层形成元件。
图13是表示本发明处理盒的一实施方案的示意图。
处理盒100包括感光体101,充电器102,光辐照器103,显影装置104和清洁装置107。感光体101是本发明的静电潜像承载元件。光辐照器103包括可在感光体101上记录高分辨率静电潜像的光源。可将任何已知的充电元件用于充电器102。
在本发明的成像设备中,可将成像元件如显影装置、清洁装置等结合在一起作为处理盒并与其可拆连接。此外,可将静电潜像承载元件和选自充电器、光辐照器、显影装置和转印装置的一种元件结合在一起作为处理盒并利用导向元件如导轨与其可拆连接。
处理盒具有如下优点:成像元件如静电潜像承载元件可在短时间内易于用新元件代替,因此可减少维修时间并降低成本。由于静电潜像承载元件和成像元件结合在一起,因此处理盒具有可精确放置的另一优点。
调色剂
下面对本发明成像设备中所用的调色剂加以详细说明。
本发明可使用任何已知的调色剂,而且用于调色剂的材料和调色剂的制造方法没有特别限制。调色剂制造方法的具体实例非限制性包括粉碎法,悬浮聚合法,乳化凝聚法,聚合物悬浮法等。
例如,在粉碎法中,通过熔化捏合调色剂组成材料(例如粘合剂树脂、颜料、脱模剂),然后粉碎捏合的混合物,接着进行分级来制造母调色剂。通过施加机械碰撞以使其具有0.97至1.0的平均圆形度来控制粉碎的调色剂形状。机械碰撞机的具体实例非限制性包括MECHANOFUSION,HYBRIDIZATION SYSTEM等。
在悬浮聚合法中,调色剂是如下制备的:
在含油溶性聚合引发剂的单体中分散颜料、脱模剂等以制备调色剂组成混合物液体;
在含表面活性剂、固体分散剂等的水性介质中乳化调色剂组成混合物液体;
使单体聚合以制备调色剂颗粒;和
通过湿处理使颗粒状无机材料粘附于调色剂颗粒表面。
优选在粘附颗粒状无机材料之前洗掉和除去调色剂颗粒表面剩余的过量表面活性剂。
当使用酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸和马来酸酐,具有氨基的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺,其羟甲基化合物,乙烯基吡啶,乙烯基吡咯烷酮,乙烯基咪唑,乙烯基亚胺,和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯作为单体的一种成分时,所得调色剂在其表面具有官能团。当使用具有酸基或碱基的分散剂作分散剂时,分散剂吸附到所得调色剂的表面,并因此使所得调色剂在其表面具有官能团。
在乳化凝聚法中,调色剂是如下制备的:
利用表面活性剂在水性介质中乳化水溶性聚合引发剂和单体,并使单体乳液聚合形成胶乳;
在另一水性介质中分散颜料、脱模剂等以制备分散液;
混合胶乳和分散液以聚集胶乳和分散液中分散颗粒从而形成凝聚颗粒;
加热和熔化凝聚颗粒以制备调色剂颗粒;和
通过湿法将颗粒状无机材料粘附于调色剂颗粒的表面。
在将上述用于悬浮聚合法的单体用于乳液凝聚法的单体时,所得调色剂的表面具有官能团。
在本发明中,优选使用用下述方法制备的调色剂:
将调色剂组分(即原材料)溶解或分散于有机溶剂中以制备调色剂组分混合物液体;和
在水性介质中乳化或分散调色剂组分混合物液体以制备调色剂颗粒。
该调色剂具有以下优点:
(1)可使用各种类型的树脂;
(2)良好的造粒性;
(3)易于控制颗粒直径,颗粒直径分布,和形状;和
(4)良好的低温定影性。
具体来说,上述调色剂包括由(i)具有活性氢基的化合物与(ii)可与活性氢基反应的聚合物反应形成的至少一种粘合剂基材、脱模剂、和颜料,并可包括任何已知的粘合剂树脂。调色剂可任选包括其它组分如粒状树脂和电荷控制剂。在本发明中,当调色剂不包括由(i)具有活性氢基的化合物与(ii)可与活性氢基反应的聚合物反应形成的粘合剂基材时,调色剂包括至少一种粘合剂树脂。
下文将具有活性氢基的化合物称为AC,并在下文将可与活性氢基反应的聚合物称为PC。
优选上述调色剂是如下制备的:
将包括至少AC和PC的调色剂组分溶解或分散于有机溶剂中以制备调色剂组分混合液体;
在水性介质中乳化或分散调色剂组分混合液体并使AC与PC反应以制备包括调色剂颗粒的分散液和
从分散液中除去有机溶剂以得到调色剂颗粒。
粘合剂基材
粘合剂基材对记录介质如纸具有粘性。粘合剂基材包括至少一种由AC和PC在水性介质中反应形成的粘合剂聚合物,并可包括任何已知的树脂。
粘合剂基材的重均分子量优选不小于1,000的,更优选2,000至10,000,000,进一步优选3,000至1,000,000。如果重均分子量太小,所得调色剂的耐胶印性变差。
粘合剂基材优选具有在20Hz频率下测量时在10,000dyne/cm2储藏弹性模量下温度(TG’)不低于100℃,优选为110至200℃的弹性。如果TG’太小,所得调色剂的耐胶印性变差。
粘合剂基材优选具有在20Hz频率下测量时在1,000泊粘度下温度(Tη)不大于180℃,优选为90至160℃的粘性。如果Tη太大,所得调色剂的低温定影性变差。
也就是说,为使所得调色剂具有良好的耐热胶印性和低温定影性,TG’优选大于Tη。优选TG’与Tη的差(即TG’-Tη)为0至100℃,更优选为10至90℃,进一步优选为20至80℃。
粘合剂基材的具体实例包括聚酯树脂,但不仅限于此。聚酯树脂的具体实例包括脲改性的聚酯树脂,但不仅限于此。
脲改性的聚酯树脂可通过使(i)胺(B),用作具有活性氢基的化合物,与(ii)具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A),用作可与活性氢基反应的聚合物,在水性介质中反应来制备。
脲改性的聚酯树脂可包括除脲键外的氨基甲酸酯键。在这种情况下,脲键与氨基甲酸酯键的摩尔比(即脲键/氨基甲酸酯键)优选为100/0至10/90,更优选为80/20至20/80,进一步优选为60/40至30/70。如果摩尔比太小,所得调色剂的耐胶印性变差。
适合的脲改性聚酯树脂的具体优选实例非限制性包括以下(1)至(10):
(1)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用异佛尔酮二胺条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和间苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物和间苯二酸的缩聚产物;
(2)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用异佛尔酮二胺条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和间苯二酸的缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物和对苯二酸的缩聚产物;
(3)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用异佛尔酮二胺条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和双酚(A)环氧丙烷(2mol)加成物的混合物,与对苯二酸之间缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物和双酚(A)的环氧丙烷(2mol)加成物的混合物,与对苯二酸的缩聚产物;
(4)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用异佛尔酮二胺的条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和双酚(A)环氧丙烷(2mol)加成物的混合物,与对苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与对苯二酸的缩聚产物;
(5)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用六亚甲基二胺条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和对苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与对苯二酸的缩聚产物;
(6)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用六亚甲基二胺的条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与对苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物和双酚(A)的环氧丙烷(2mol)加成物的混合物,与对苯二酸的缩聚产物;
(7)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用乙二胺的条件下,将异佛尔酮二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与对苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与对苯二酸的缩聚产物;
(8)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用六亚甲基二胺的条件下,将二苯基甲烷二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和间苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与间苯二酸的缩聚产物;
(9)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用六亚甲基二胺的条件下,将二苯基甲烷二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)环氧乙烷(2mol)加成物和双酚(A)环氧丙烷(2mol)加成物组成的混合物与对苯二酸和十二碳烯基丁二酸酐组成的另一混合物缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物和双酚(A)的环氧丙烷(2mol)加成物的混合物,与间苯二酸的缩聚产物;和
(10)(i)和(ii)的混合物,其中(i)是聚酯预聚物的脲改性化合物,该化合物是在使用六亚甲基二胺的条件下,将甲苯二异氰酸酯与缩聚产物反应获得的,该缩聚产物是由双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物和间苯二酸缩聚得到的,以及(ii)是双酚(A)的环氧乙烷(2mol)加成物与间苯二酸的缩聚产物。
具有活性氢基的化合物
在可与活性氢基反应的聚合物发生伸长反应和/或交联反应时,具有活性氢基的化合物起到伸长剂和/或交联剂的作用。
可使用任何已知的具有活性氢基的化合物作为本发明具有活性氢基的化合物,而且没有特别限制。例如,当可与活性氢基反应的聚合物为具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)时,优选使用胺(B)作为具有活性氢基的化合物,这是由于胺(B)可与具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)反应以通过伸长反应或交联反应制备聚合物。
活性氢基的具体实例非限制性包括羟基(醇羟基和酚羟基),氨基,羧基,巯基等。它们可单独或组合使用。其中,优选使用醇羟基。
可使用任何已知的胺作为本发明的胺(B)。胺(B)的具体实例非限制性包括二胺(B1),具有三个或更多个氨基的多胺(B2),氨基醇(B3),氨基硫醇(B4),氨基酸(B5)和(B1)至(B5)的胺中的氨基被封闭的封闭胺(B6)。它们可单独或组合使用。在上述胺(B)中,优选使用二胺(B1)和二胺(B1)与少量多胺(B2)的混合物。
二胺(B1)的具体实例非限制性包括芳族二胺如苯二胺,二乙基甲苯二胺和4,4’-二氨基二苯基甲烷;脂环族二胺如4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷,二氨基环己烷和异佛尔酮二胺;脂族二胺如乙二胺,四亚甲基二胺和六亚甲基二胺;等。
具有三个或更多个氨基的多胺(B2)的具体实例非限制性包括二亚乙基三胺,三亚乙基四胺等。
氨基醇(B3)的具体实例非限制性包括乙醇胺,羟乙基苯胺等。
氨基硫醇(B4)的具体实例非限制性包括氨基乙基硫醇,氨基丙基硫醇等。
氨基酸(B5)的具体实例非限制性包括氨基丙酸,氨基己酸等。
封端胺(B6)的具体实例非限制性包括通过使胺(B1)至(B5)之一与酮如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮反应制备的酮亚胺化合物;唑啉化合物等。
在终止具有活性氢基的化合物与可与活性氢反应的聚合物之间的伸长反应和/或交联反应时,可使用反应终止剂。就控制反应产物(即所得粘合剂基材)分子量而言,优选的是使用反应终止剂。
反应终止剂的具体实例非限制性包括一元胺如二乙胺,二丁胺,丁基胺和月桂胺;和封闭胺,即通过封闭上述的一元胺而制备的酮亚胺化合物。
具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)与胺(B)的含量的混合比(即当量比[NCO]/[NHX])为1/3至3/1,优选1/2至2/1,更优选1/1.5至1.5/1。
如果混合比太小,所得调色剂的低温定影性变差。如果混合比太大,所得脲改性聚酯树脂具有太低的分子量,结果导致所得调色剂的耐热胶印性变差。
可与活性氢基反应的聚合物
作为可与活性氢基反应的聚合物,即预聚物,可使用具有可与活性氢基反应位置的任何已知的化合物,并没有特别限制。该聚合物的具体实例非限制性包括多元醇树脂,聚丙烯酸树脂,聚酯树脂,环氧树脂等及其衍生物。这些树脂可单独或组合使用。其中,聚酯树脂因其在熔化时具有高的流动性和透明度而优选使用。
作为预聚物所含的可与活性氢基反应的位置,可使用任何已知的官能团。官能团的具体实例非限制包括异氰酸酯基,环氧基,羧基,酰氯基等。这些官能团可单独或组合包含于预聚物中。其中,最优选其中包含的是异氰酸酯基。
在预聚物中,优选使用具有可形成脲键的官能团的聚酯树脂(RMPE)。在使用该聚酯树脂时易于控制所得树脂的分子量,并因此即使定影装置不包括油涂布系统,所得树脂也能赋予所得调色剂良好的脱模性和可定影性,该油涂布系统向定影用加热介质涂布脱模油。
可形成脲键的官能团的具体实例包括异氰酸酯基,但并不仅限于此。
当RMPE包含异氰酸酯基作为可形成脲键的官能团时,优选使用具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)作为RMPE。
具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)的具体实例包括使(i)多元醇(PO)和多元羧酸(PC)之间缩聚反应形成的并具有活性氢基的原料聚酯,与(ii)聚异氰酸酯(PIC)反应获得的化合物,但并不仅限于此。
作为多元醇(PO),可使用二醇(DIO)、具有三价或更高价的多元醇(TO)、及其混合物,并且优选单独使用二醇(DIO)或二醇与少量多元醇的混合物。它们可单独或组合使用。其中,优选使用二醇(DIO)或二醇(DIO)与少量具有三价或更高价的多元醇(TO)的混合物。
二醇(DIO)的具体实例非限制性包括烷撑二醇,烷撑醚二醇,脂环族二醇,脂环族二醇与环氧烷烃的加成物,双酚,双酚与环氧烷烃的加成物等。
烷撑二醇的具体实例非限制性包括具有2至12个碳原子的二醇如乙二醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇和1,6-己二醇。
烷撑醚二醇的具体实例非限制性包括二甘醇,三甘醇,双丙甘醇,聚乙二醇,聚丙二醇,聚四亚甲基醚乙二醇等。
脂环族二醇的具体实例非限制性包括1,4-环己烷二甲醇,氢化双酚A等。
脂环族二醇与环氧烷烃的加成物的具体实例非限制性包括脂环族二醇与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等的加成物。
双酚的具体实例非限制性包括双酚A,双酚F,双酚S等。
双酚与环氧烷烃的加成物的具体实例非限制性包括双酚与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等的加成物。
其中,优选使用具有2至12个碳原子的烷撑二醇和双酚与环氧烷烃的加成物,并且更优选使用其混合物。
具有三价或更高价的多元醇(TO)的具体实例非限制性包括具有三价或更高价的多价脂族醇、具有三价或更高价的多元酚、具有三价或更高价的多元酚与环氧烷烃的加成物等。
具有三价或更高价的多价脂族醇的具体实例非限制性包括甘油,三羟甲基乙烷,三羟甲基丙烷,季戊四醇,山梨糖醇等。
具有三价或更高价的多元酚的具体实例非限制性包括三苯酚PA、线性酚醛树脂、甲酚酚醛树脂等。
具有三价或更高价的多元酚与环氧烷烃的加成物的具体实例非限制性包括具有三价或更高价的多元酚与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等的加成物。
二醇(DIO)与具有三价或更高价的多元醇(TO)的含量的混合比(即DIO/TO)优选为100/0.01至100/10,更优选为100/0.01至100/1。
作为多元羧酸(PC),可使用二羧酸(DIC)和具有三价或更高价的多元羧酸(TC)及其混合物。它们可单独或组合使用。其中,优选使用二羧酸(DIC)或二羧酸(DIC)与少量具有三价或更高价的多元羧酸(TC)的混合物。
二羧酸(DIC)的具体实例非限制性包括烷撑二羧酸,链烯撑二羧酸,芳族二羧酸等。
烷撑二羧酸的具体实例非限制性包括丁二酸,己二酸,癸二酸等。
链烯撑二羧酸的具体实例非限制性包括具有4至20个碳原子的链烯撑二羧酸如马来酸和富马酸。
芳族二羧酸的具体实例非限制性包括具有8至20个碳原子的芳族二羧酸如邻苯二甲酸,间苯二甲酸,对苯二甲酸和萘二羧酸等。
其中,优选使用具有4至20个碳原子的链烯撑二羧酸和具有8至20个碳原子的芳族二羧酸。
具有三价或更高价的多元羧酸(TC)的具体实例非限制性包括芳族多元羧酸等。
芳族多元羧酸的具体实例非限制性包括具有9至20个碳原子的芳族多元羧酸如1,2,4-苯三酸和1,2,4,5-苯四酸。
作为多元羧酸(PC),还可以使用二羧酸(DIC)、具有三价或更高价的多元羧酸(TC)、及其混合物的酸酐和低级烷基酯。适合的低级烷基酯非限制性包括甲基酯,乙基酯,异丙基酯等。
二羧酸(DIC)与具有三价或更高价的多元羧酸(TC)的含量的混合比(即DIC/TC)优选为100/0.01至100/10,更优选为100/0.01至100/1。
将多元醇(PO)和多元羧酸(PC)混合以使羟基[OH]和羧基[COOH]的当量比([OH]/[COOH])一般为2/1至1/1,优选为1.5/1至1/1,更优选为1.3/1至1.02/1。
具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)优选含有0.5至40wt%,更优选1至30wt%,进一步优选2至20wt%的多元醇(PO)单元,但多元醇(PO)单元的含量没有特别限制。如果含量太小,所得调色剂的耐热胶印性变差且调色剂不能具有良好的耐热储存性和低温定影性的结合。如果含量太大,所得调色剂的低温定影性变差。
聚异氰酸酯(PIC)的具体实例非限制性包括脂族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯、芳族二异氰酸酯、芳族脂族二异氰酸酯、异氰脲酸酯、其苯酚衍生物,用肟、己内酰胺封闭的上述聚异氰酸酯等。
脂族聚异氰酸酯的具体实例非限制性包括四亚甲基二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯,2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯,八亚甲基二异氰酸酯,十亚甲基二异氰酸酯,十二亚甲基二异氰酸酯,十四亚甲基二异氰酸酯,三甲基己烷二异氰酸酯,四甲基己烷二异氰酸酯等。
脂环族聚异氰酸酯的具体实例非限制性包括异佛尔酮二异氰酸酯,环己基甲烷二异氰酸酯等。
芳族二异氰酸酯的具体实例非限制性包括甲苯二异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯,1,5-亚萘基二异氰酸酯,联亚苯基-4,4’-二异氰酸酯,4,4’-二异氰酸酯基-3,3’-二甲基联苯,3-甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,二苯醚-4,4’-二异氰酸酯等。
芳族脂族二异氰酸酯的具体实例非限制性包括α,α,α’,α’-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯等。
异氰脲酸酯的具体实例非限制性包括三异氰酸酯基烷基异氰脲酸酯,三异氰酸酯基环烷基异氰脲酸酯等。
它们可单独或组合使用。
将聚异氰酸酯(PIC)与具有活性氢基的聚酯树脂(即具有羟基的聚酯树脂)混合以使异氰酸酯基[NCO]与羟基[OH]的当量比([NCO]/[OH])一般为5/1至1/1,优选为4/1至1.2/1,更优选为3/1至1.5/1。如果[NCO]/[OH]的值太大,则所得调色剂的低温定影性变差。如果[NCO]/[OH]的值太小,则所得调色剂的耐热胶印性变差。
具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)优选含有0.5至40wt%,优选1至30wt%,更优选2至20wt%的聚异氰酸酯(PIC)单元。如果含量太小,所得调色剂的耐热胶印性变差且调色剂不能具有良好的耐热储存性和低温定影性的结合。如果含量太大,所得调色剂的低温定影性变差。
在聚酯预聚物(A)的分子中所含的异氰酸酯基的平均数优选为1或更大,更优选为1.2至5,进一步优选为1.5至4。如果异氰酸酯基的数量小于1个/分子,则脲改性聚酯的分子量减小且所得调色剂的耐热胶印性变差。
在通过凝胶渗透色谱(GPC)确定上述聚合物的四氢呋喃(THF)溶解性组分的分子量分布时,可与活性氢基反应的聚合物优选具有1,000至30,000,更优选1,500至15,000的重均分子量(Mw)。如果Mw太小,则所得调色剂的耐热储存性变差。如果Mw太大,则所得调色剂的低温定影性变差。
可通过以下方法利用凝胶渗透色谱(GPC)系统如HLC-8220GPC(由Tosoh Corporation制造)测量分子量分布:
(1)使柱在40℃的加热室中稳定并使THF(即柱溶剂)以1ml/min的流速流过;和
(2)将50至200μL浓度为0.05至0.6wt%的THF样品溶液注射到柱上。
利用由标准单分散聚苯乙烯制备的校准曲线(即分子量与计算值之间的关系)计算分子量。例如,可使用分子量为6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106和4.48×106的标准单分散聚苯乙烯(由Pressure Chemical Co.或Tosoh Corporation制造)。优选使用至少10种标准单分散聚苯乙烯来制备校准曲线。作为检测器,可使用折光率检测器(RI)。
粘合剂树脂
作为粘合剂树脂,可使用任何已知的树脂,且没有特别限制。粘合剂树脂的具体实例包括聚酯树脂,但不仅限于此。在聚酯树脂中,优选使用未改性的聚酯树脂。包含未改性聚酯树脂的调色剂具有良好的低温定影性并且可获得高光泽度图像。
未改性聚酯树脂的具体实例包括上述合适的多元醇(PO)与多元羧酸(PC)的缩聚物,但不仅限于此。优选未改性聚酯和脲改性聚酯部分互溶以改进所得调色剂的低温定影性和耐热胶印性。因此,未改性聚酯和脲改性聚酯优选具有相似的结构。
在通过凝胶渗透色谱(GPC)确定上述聚合物的四氢呋喃(THF)溶解性组分的分子量分布时,未改性聚酯树脂优选具有1,000至30,000,更优选1,500至15,000的重均分子量(Mw)。如果Mw太小,则所得调色剂的耐热储存性变差,因此未改性聚酯树脂包括具有重均分子量小于1,000的组分的量为8至28wt%。如果Mw太大,则所得调色剂的低温定影性变差。
未改性聚酯树脂优选具有30至70℃、更优选35至70℃,进一步优选35至50℃,更进一步优选35至45℃的玻璃化转变温度。如果玻璃化转变温度太小,所得调色剂的耐热储存性变差。如果玻璃化转变温度太大,所得调色剂的低温定影性变差。
未改性聚酯树脂优选具有不小于5mgKOH/g、更优选10至120mgKOH/g、进一步优选20至80mgKOH/g的羟基值。如果羟基值太小,所得调色剂不能具有良好的耐热储存性和低温定影性的结合。
未改性聚酯树脂优选具有1.0至50.0mgKOH/g、更优选1.0至45.0mgKOH/g、进一步优选15.0至45.0mgKOH/g的酸值。当未改性聚酯具有合适的酸值时,所得调色剂易于带负电。
可与活性氢反应的聚合物(例如可形成脲键的聚酯树脂)与未改性聚酯树脂的重量比为5/95至80/20,优选为10/90至25/75。如果重量比太小,所得调色剂具有差的耐热胶印性,耐热储存性和低温定影性。如果重量比太大,所得图像的光泽度变差。
粘合剂树脂优选包括含量为50至100wt%,更优选70至95wt%,进一步优选80至90wt%的未改性聚酯树脂。如果含量太小,所得调色剂的低温定影性和所得图像的光泽度变差。
着色剂
用于本发明的着色剂的具体实例包括包括任何已知的染料和颜料如碳黑,苯胺黑燃料,黑氧化铁,萘酚黄S,耐晒黄(10G,5G和G),镉黄,黄氧化铁,黄土,铬黄,钛(镍)黄,多偶氮黄,油黄,耐晒黄(GR,A,RN和R),颜料黄L,联苯胺黄(G和GR),永久黄(NCG),硫化坚牢黄(5G和R),四嗪色淀,喹啉黄色淀,ANTHRAZANE YELLOW BGL,异吲哚满酮黄,红氧化铁,铅丹,铅橙,镉红,镉汞红,锑红,永久红4R,对位红,颜料火红,对氯邻硝基苯胺红,立索坚牢猩红G,亮坚牢猩红,亮胭脂红BS,永久红(F2R,F4R,FRL,FRLL和F4RH),亮猩红VD,硫化坚牢玉红B,亮猩红G,立索玉红GX,永久红F5R,亮胭脂红6B,颜料猩红3B,枣红5B,甲苯胺紫红,永久枣红F2K,日光枣红BL,枣红10B,BONMAROON LIGHT,BON MAROON MEDIUM,曙红色淀,若丹明色淀B,若丹明色淀Y,茜素色淀,硫靛红B,硫靛褐红,油红,喹吖酮红,吡唑啉酮红,多偶氮红,铬朱红,联苯胺橙,苝酮橙(perynone orange),油橙,钴蓝,天蓝,碱性蓝色淀,孔雀蓝色淀,维多利亚蓝色淀,无金属酞菁蓝,酞菁蓝,坚牢天蓝,阴丹士林蓝(RS和BC),靛青,深蓝,普鲁士蓝,蒽醌蓝,坚固紫花B,甲基紫色淀,钴紫,锰紫,二烷紫,蒽醌紫,铬绿,锌绿,氧化铬,翠绿,祖母绿,颜料绿B,Naphthol Green B,绿金,酸性绿色淀,孔雀石绿色淀,酞菁绿,蒽醌绿,氧化钛,氧化锌,锌钡等。这些物质可单独或组合使用。
调色剂优选包括含量为1至15wt%,更优选3至10wt%的着色剂。
如果着色剂的量太小,所得调色剂的着色能力变差。如果着色剂的量太大,着色剂不能在调色剂中充分分散,结果导致所得调色剂的着色能力和电性能变差。
用于本发明的着色剂可以与用作母料的树脂混合。用作母料的树脂的具体实例非限制性包括苯乙烯聚合物和取代苯乙烯聚合物、苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸、松香、改性松香、萜烯树脂、脂族或脂环族烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、石腊等。这些树脂可单独或组合使用。
苯乙烯聚合物和取代苯乙烯聚合物的具体实例非限制性包括聚苯乙烯,聚对氯苯乙烯,聚乙烯基甲苯等。苯乙烯共聚物的具体实例非限制性包括苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物,苯乙烯-丙烯共聚物,苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物,苯乙烯-乙烯基萘共聚物,苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物,苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物,苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物,苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物,苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物,苯乙烯-丙烯腈共聚物,苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物,苯乙烯-丁二烯共聚物,苯乙烯-异戊二烯共聚物,苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物,苯乙烯-马来酸共聚物,苯乙烯-马来酸酯共聚物等。
可通过将上述一种或多种树脂和上述着色剂混合并在施加高剪切力的同时捏合该混合物来制备母料。在这种情况下,可加入有机溶剂以增加着色剂和树脂之间的相互作用。此外,优选使用如下冲洗法,其中将含着色剂和水的水性糊料与溶解在有机溶剂中的树脂混合并捏合以将着色剂转移至树脂相(即油相),然后将有机溶剂(和水,根据需要)除去,这是由于该法所得湿饼可直接使用而无需干燥。在进行混合和捏合处理时,优选使用可施加高剪切力的分散装置如三辊磨。
脱模剂
用于本发明的调色剂可包括脱模剂。作为脱模剂,可使用任何已知的脱模剂,且没有特别限制。脱模剂的具体实例包括蜡,但不限于此。
蜡的具体实例非限制性包括具有羰基的蜡,聚烯烃蜡,长链烃等。它们可单独或组合使用。其中,优选使用具有羰基的蜡。
具有羰基的蜡的具体实例非限制性包括聚链烷酸酯,聚烷醇酯,聚链烷酸酰胺,聚烷基酰胺,二烷基酮等。
聚链烷酸酯的具体实例非限制性包括巴西棕榈蜡,褐煤蜡,三羟甲基丙烷三山嵛酸酯,季戊四醇四山嵛酸酯,季戊四醇二醋酸酯二山嵛酸酯,甘油三山嵛酸酯,1,18-十八烷二醇二硬脂酸酯等。
聚烷醇酯的具体实例非限制性包括三硬脂基偏苯三酸酯,二硬脂基马来酸酯等。
聚链烷酸酰胺的具体实例非限制性包括二山嵛酸酰胺等。
聚烷基酰胺的具体实例非限制性包括偏苯三酸三硬脂基酰胺等。
二烷基酮的具体实例非限制性包括二硬脂基酮等。
其中最优选使用具有羰基的蜡,聚链烷酸酯。
聚烯烃蜡的具体实例非限制性包括聚乙烯蜡,聚丙烯蜡等。
长链烃的具体实例非限制性包括石蜡,SASOL蜡等。
脱模剂优选具有40至160℃,更优选50至120℃,进一步优选60至90℃的熔点。如果熔点太低,所得调色剂的耐热储存性变差。如果熔点太高,当将所得调色剂低温定影时易于发生冷偏移(cold offset)。
脱模剂在比熔点高20℃的温度下测量时优选具有5至1000cps,更优选10至100cps的熔融粘度。如果熔融粘度太小,所得调色剂的脱模性变差。如果熔融粘度太大,所得调色剂的耐热胶印性和低温定影性变差。
调色剂优选包括含量为0至40wt%,更优选3至30wt%的脱模剂。如果含量太大,所得调色剂的流动性变差。
电荷控制剂
可将任何已知的电荷控制剂用于本发明的调色剂,且没有特别限制。由于有色材料易于改变所得调色剂的色调,因此优选使用无色材料或白色材料。该电荷控制剂的具体实例包括三苯基甲烷染料、钼酸的螯合物、若丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性的季铵盐)、烷基酰胺、磷和含磷的化合物、钨和含钨的化合物、含氟活性剂、水杨酸的金属盐和水杨酸衍生物,但并不仅限于此。它们可单独或组合使用。
商购电荷控制剂的具体实例非限制性包括由Orient Chemical IndustriesCo.,Ltd.制造的BONTRONP-51(季铵盐),BONTRONE-82(萘酚酸金属络合物),BONTRONE-84(水杨酸金属络合物)和BONTRONE-89(酚缩合产物);由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造的TP-302和TP-415(季铵盐的钼络合物);由Hoechst AG制造的COPY CHARGEPSY VP2038(季铵盐),COPY BLUEPR(三苯基甲烷衍生物),COPY CHARGENEG VP2036和COPY CHARGENX VP434(季铵盐);由Japan Carlit Co.,Ltd.制造的LRA-901和LR-147(硼络合物);喹吖酮;偶氮颜料和具有官能团如磺酸酯基、羧基、季铵基的聚合物;等。
电荷控制剂可与母料或粘合剂树脂熔融捏合,或直接溶于有机溶剂,或固定在调色剂的表面。
电荷控制剂的含量取决于所用粘合剂树脂的种类、是否加入添加剂和所用的分散方法,而且没有特别限制。但以100重量份调色剂中所含粘合剂树脂计算,电荷控制剂的含量一般为0.1至10重量份,优选0.2至5重量份。如果含量太少,所得调色剂的充电性差。如果含量太多,所得调色剂具有太大的电量,并因此使吸引调色剂的显影辊的静电引力增加,结果导致调色剂的流动性和调色剂图像的图像密度变差。
颗粒状树脂
在本发明中,可使用通过任何已知方法如悬浮聚合法、乳液凝聚法、乳液分散法等制造的任何已知调色剂,但优选使用通过以下方法制备的上述调色剂:
将包含具有活性氢基的化合物和可与活性氢基反应的聚合物的调色剂组分溶解或分散于有机溶剂中以制备调色剂组分混合物液体;
在水性介质中分散调色剂组分混合物液体并使具有活性氢基的化合物和可与活性氢基反应的聚合物发生反应以制备调色剂颗粒的乳液或分散液;和
从乳液或分散液中去除有机溶剂以制备调色剂颗粒。
在该方法中,调色剂颗粒优选是在含颗粒状树脂的水性介质中制造的。在这种情况下,可以控制所得调色剂的形状和颗粒直径分布,即可以制备具有窄的颗粒直径分布的调色剂。
可使用能够形成水分散液的任何已知树脂作为本发明的颗粒状树脂,且没有特别限制。可使用热塑性树脂和热固性树脂。在颗粒状树脂中所用树脂的具体实例非限制性包括乙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、苯胺树脂、离子交换树脂、聚碳酸酯树脂等。
这些树脂可单独或组合使用。其中,优选使用乙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂及其混合物、这是由于这些树脂易于形成其细微颗粒的水分散液。
乙烯树脂的具体实例非限制性包括乙烯基单体的均聚物和共聚物如苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、和苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。
作为颗粒状树脂,可以使用包含具有至少2个不饱和基团的单体的共聚物。
包含具有至少2个不饱和基团的单体的共聚物的具体实例非限制性包括甲基丙烯酸的环氧乙烷加成物的硫酸钠盐(例如,购自Sanyo ChemicalIndustries Ltd.的ELEMINOL RS-30)、二乙烯基苯、1,6-己二醇丙烯酸酯等。
颗粒状树脂可通过已知方法聚合,并且优选制备成它的水分散液。形成颗粒状树脂的水分散液的合适方法包括以下方法:
(1)如果树脂是乙烯树脂,直接在单体的水性介质中通过聚合反应(例如悬浮聚合、乳液聚合、种子聚合、和分散聚合)形成颗粒状树脂的水分散液。
(2)如果树脂是加成聚合树脂或缩聚树脂如聚酯树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂时,在合适分散剂的存在下将树脂的前体(如单体或低聚物)或前体的溶剂溶液分散在水性介质中,接着加热或加入固化剂以形成颗粒状树脂的水分散液。
(3)如果树脂是加成聚合树脂或缩聚树脂如聚酯树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂时,在加入合适的乳化剂之后通过加入水性介质将树脂的前体(如单体和低聚物,优选为液态,如果不是液态,优选通过加热液化)或前体溶剂溶液相变换乳化以形成颗粒状树脂的水分散液。
(4)利用机械旋转式粉碎机或喷射式粉磨机粉碎通过聚合反应(例如加成聚合反应、开环聚合反应、缩聚反应、加成缩合反应等)形成的树脂,然后分级以制备颗粒状树脂。在合适分散剂的存在下将颗粒状树脂分散在水性介质中以形成颗粒状树脂的水分散液。
(5)将通过聚合反应(例如加成聚合反应、开环聚合反应、缩聚反应、加成缩合反应等)形成的树脂溶于溶剂中,然后在空气中喷洒树脂溶液以制备颗粒状树脂。在合适分散剂的存在下将颗粒状树脂分散在水性介质中以形成颗粒状树脂的水分散液。
(6)将通过聚合反应(例如加成聚合反应、开环聚合反应、缩聚反应、加成缩合反应等)形成的树脂溶于溶剂中以制备树脂溶液。向树脂溶液中加入另一种溶剂或将树脂溶液加热后冷却,然后除去溶剂以分离出颗粒状树脂。在合适分散剂的存在下将颗粒状树脂分散在水性介质中以形成颗粒状树脂的水分散液。
(7)将通过聚合反应(例如加成聚合反应、开环聚合反应、缩聚反应、加成缩合反应等)形成的树脂溶于溶剂中,然后将该树脂溶液在合适分散剂的存在下分散在水性介质中,接着除去溶剂以形成颗粒状树脂的水分散液。
(8)将通过聚合反应(例如加成聚合反应、开环聚合反应、缩聚反应、加成缩合反应等)形成的树脂溶于溶剂中,然后在加入合适的乳化剂之后通过加入水性介质将该树脂溶液相变换乳化以形成颗粒状树脂的水分散液。
调色剂组分混合物液体
可通过将调色剂组分溶解或分散于有机溶剂中制备调色剂组分混合物液体。可使用能溶解和/或分散调色剂组分的任何已知的有机溶剂,且没有特别限制。
优选使用沸点低于150℃的挥发性有机溶剂,这是由于该类溶剂易于除去。有机溶剂的具体实例包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷三氯乙烯、氯仿、一氯代苯、1,1-二氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等、但并不仅限于此。其中,优选使用甲苯、二甲苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、和四氯化碳,但最优选使用乙酸乙酯。这些有机溶剂可单独或组合使用。
按100重量份调色剂组分计算,调色剂组分混合物液体通常包含40至300重量份有机溶剂,优选60至140重量份,更优选80至120重量份。
分散液
可通过将调色剂组分混合物液体分散在水性介质中来制备分散液。分散液含有基本上由调色剂组分混合物液体构成的油滴。
水性介质
本发明可使用任何已知的水性介质,且没有特别限制。水性介质的具体实例非限制性包括水、可与水混合的溶剂、其混合物等。其中,优选使用水。
可与水混合的溶剂的具体实例非限制性包括醇类、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂、低级酮等。
醇类的具体实例非限制性包括甲醇、异丙醇、乙二醇等。低级酮的具体实例非限制性包括丙酮、甲基乙基酮等。它们可单独或组合使用。
优选在搅拌的同时将调色剂组分混合物液体分散在水性介质中。可使用任何已知的分散方法且没有特别限制。例如,可使用任何已知的分散机。分散机的具体实例非限制性包括低剪切力型分散机、高剪切力型分散机、摩擦型分散机、高压喷射型分散机、超声分散机等。其中,优选使用高剪切力型分散机,这是由于可容易地将分散单元(即油滴)的颗粒直径控制在2至20μm。
在使用高剪切力型分散机时,转子的速度没有特别限制,但转速通常为1,000至30,000rpm,优选为5,000至20,000rpm。此外,分散时间也没有特别限制,但对分批分散机而言分散时间通常为0.1至5分钟。分散过程的温度通常为0至150℃(加压下),优选40至98℃。由于在较高温度下调色剂组分混合物液体易于分散,因此是优选的。
可通过将上述粘合剂基材粒化来制备本发明所用的调色剂。该方法包括:
制备水性介质液体,调色剂组分混合物液体;和
将调色剂组分混合物液体分散在水性介质液体中以制备分散液,同时合成具有活性氢基的化合物和可与活性氢反应的聚合物(即预聚物)。
可通过在水性介质中分散颗粒状树脂来制备水性介质液体。该水性介质液体优选包含0.5至10wt%的颗粒状树脂,但含量并不仅限于此。
可通过将调色剂组分如具有活性氢基的化合物、可与活性氢基反应的聚合物、着色剂、脱模剂、电荷控制剂和未改性聚酯树脂溶解或分散在有机溶剂中来制备调色剂组分混合物液体。为在1μm厚的调色剂表面区域中形成含颗粒状无机氧化物的层,调色剂组分混合物液体可包含颗粒状无机材料如氧化硅、氧化钛和氧化铝。
可将除与活性氢反应的聚合物(即预聚物)外的调色剂组分在分散颗粒状树脂以制备水性介质液体时加入到水性介质中,或在加入调色剂组分混合物液体时加入到水性介质液体中。
可通过在水性介质液体中乳化或分散调色剂组分混合物液体来制备分散液。在乳化或分散时通过使具有活性氢基的化合物与可与活性氢反应的聚合物(即预聚物)发生伸长或交联反应来形成粘合剂基材。
以下方法适用于制备粘合剂基材。
(1)将含有可与活性氢基反应的聚合物(例如具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A))的调色剂组分混合物液体与具有活性氢基的化合物(例如胺(B))一起在水性介质中乳化或分散以制备调色剂组分混合物液体的分散液,同时使具有活性氢基的化合物与可与活性氢基反应的聚合物发生伸长和/或交联反应。
(2)在预先含有具有活性氢基的化合物的水性介质中乳化或分散调色剂组分混合物液体以制备调色剂组分混合物液体的分散液,同时使具有活性氢基的化合物与可与活性氢基反应的聚合物发生伸长和/或交联反应。
(3)在水性介质中乳化或分散调色剂组分混合物液体,然后加入具有活性氢基的化合物以制备调色剂组分混合物液体的分散液,同时使具有活性氢基的化合物与可与活性氢基反应的聚合物发生伸长和/或交联反应。
在上述方法(3)中,在所得调色剂颗粒的表面上选择性形成改性聚酯树脂,即所得调色剂可具有其浓度梯度。
制备粘合剂基材的反应条件没有特别限制,其取决于具有活性氢基的化合物和可与活性氢基反应的聚合物的组合。但是,反应时间优选为10分钟至40小时,更优选2至24小时。反应温度优选为0至150℃,更优选40至98℃。
为稳定地形成含可与活性氢基反应的聚合物(例如具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A))的水性分散液,优选将调色剂组分混合物液体通过施加剪切力分散于水性介质中,其中调色剂组分混合物液体是通过将可与活性氢基反应的聚合物(例如具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A))、着色剂、电荷控制剂、未改性聚酯树脂等溶解或分散于有机溶剂中制备的。但是,分散方法并不仅限于此。
当在水性介质中乳化或分散调色剂组分混合物液体时,优选使用分散剂以提高分散液的稳定性,从而获得具有所需形状和窄颗粒直径分布的调色剂。
本发明可使用任何已知的分散剂,且没有特别限制。分散剂的具体实例非限制性包括表面活性剂、水不溶性的无机分散剂、聚合保护胶体等。它们可单独或组合使用。其中,优选使用表面活性剂。
表面活性剂的具体实例非限制性包括阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,非离子表面活性剂,两性表面活性剂等。
阴离子表面活性剂的具体实例非限制性包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、磷酸盐等。具体来说,优选使用具有氟代烷基的阴离子表面活性剂。具有氟代烷基的阴离子表面活性剂的具体实例非限制性包括具有2至10个碳原子的氟代烷基羧酸和其金属盐、全氟代辛烷磺酰基谷氨酸二钠盐、3-{ω-氟代烷基(C6-C11)氧基}-1-烷基(C3-C4)磺酸钠、3-{ω-氟代烷酰基(C6-C8)-N-乙基氨基}-1-丙烷磺酸钠、氟代烷基(C11-C20)羧酸和其金属盐、全氟代烷基(C7-C13)羧酸和其金属盐、全氟代烷基(C4-C12)磺酸和其金属盐、全氟代辛烷磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N-(2-羟基乙基)全氟代辛烷磺酰胺全氟代烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、全氟代烷基(C6-C10)-N-乙基磺酰基甘氨酸盐、一全氟代烷基(C6-C16)乙基磷酸盐等。可用的商购表面活性剂的具体实例非限制性包括由Asahi Glass Co.,Ltd.制造的SARFRONS-111,S-112和S-113;由Sumitomo 3M Ltd.制造的FLUORADFC-93,FC-95,FC-98和FC-129;由Daikin Industries Ltd.制造的UNIDYNEDS-110和DS-102;由Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造的MEGAFACEF-110,F-120,F-113,F-191,F-812和F-833;由Tochem Products Co.,Ltd.制造的ECTOPEF-102,103,104,105,112,123A,123B,306A,501,201和204;由Neos制造的FUTARGENTF-100和F-150;等。
阳离子表面活性剂的具体实例非限制性包括胺盐、季铵盐等。胺盐的具体实例非限制性包括烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物、咪唑啉等。季铵盐的具体实例非限制性包括烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐、苯索氯铵等。此外,可使用具有氟代烷基的伯、仲、叔脂族胺,脂族季铵盐如全氟代烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、苄烷铵盐、苯索氯铵、吡啶盐、咪唑啉盐等。其可用商购产品的具体实例非限制性包括SARFRONS-121(购自Asahi Glass Co.,Ltd.);FLUORADFC-135(购自Sumitomo 3M Ltd.);UNIDYNEDS-202(购自Daikin Industries Ltd.);MEGAFACEF-150和F-824(购自Dainippon Ink and Chemicals,Inc.);ECTOPEF-132(购自Tochem Products Co.,Ltd.);FUTARGENTF-300(购自Neos);等。
非离子表面活性剂的具体实例非限制性包括脂肪酸胺衍生物、多元醇衍生物等。
两性表面活性剂的具体实例非限制性包括苯胺、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨酸、N-烷基-N,N-二甲基甜菜碱铵等。
水不溶性无机分散剂的具体实例非限制性包括磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、硅胶、羟磷灰石等。
保护胶体的具体实例非限制性包括利用单体如酸、具有羟基的(甲基)丙烯酸单体、乙烯醇和其醚、乙烯醇与具有羧基的化合物的酯、酰胺化合物和其羟甲基化合物、氯化物,和具有氮原子的单体或具有氮原子的脂环制备的聚合物和共聚物;聚氧乙烯化合物;纤维素等。
酸的具体实例非限制性包括丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、马来酸酐等。
具有羟基的(甲基)丙烯酸单体的具体实例非限制性包括β-羟乙基丙烯酸酯、β-羟乙基甲基丙烯酸酯、β-羟丙基丙烯酸酯、β-羟丙基甲基丙烯酸酯、γ-羟丙基丙烯酸酯、γ-羟丙基甲基丙烯酸酯、3-氯代-2-羟基丙基丙烯酸酯、3-氯代-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、二乙二醇单丙烯酸酯、二乙二醇单甲基丙烯酸酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等。
乙烯醇及其醚的具体实例非限制性包括乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚等。
乙烯醇与具有羧基的化合物的酯的具体实例非限制性包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等。
酰胺化合物及其羟甲基化合物的具体实例非限制性包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等及其羟甲基化合物。
氯化物的具体实例非限制性包括丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯等。
具有氮原子或具有氮原子的脂环的单体的具体实例非限制性包括乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、氮丙啶等。
聚氧乙烯化合物的具体实例非限制性包括聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧丙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧丙烯烷基酰胺、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯月桂基苯基醚、聚氧乙烯硬脂基苯基酯、聚氧乙烯壬基苯基酯等。
纤维素化合物的具体实例非限制性包括甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等。
在制备分散液时,可任选使用分散稳定剂。
分散稳定剂的具体实例非限制性包括在酸和碱中均可溶的磷酸钙等。当使用在酸和碱中均可溶的化合物作分散稳定剂时,可通过用酸如盐酸溶解,接着水洗,或用酶分解来除去分散稳定剂。
在制备分散液时,可任选使用伸长和/或交联反应的催化剂。催化剂的具体实例非限制性包括月桂酸二丁基锡、月桂酸二辛基锡等。
从分散液(即乳液浆料)中除去有机溶剂。为从乳液中除去有机溶剂,可使用以下方法:
(1)将乳液逐渐加热以完全蒸发掉在油相液滴中存在的有机溶剂。
(2)在干燥环境中喷雾乳液以干燥油相液滴中的有机溶剂和分散液中的水,从而形成调色剂颗粒。
除去有机溶剂后获得调色剂颗粒。对调色剂颗粒进行洗涤和干燥处理,然后任选进行分级。通过用旋流、倾析、离心分离等方法除去液体中的细微颗粒对调色剂颗粒进行分级。当然,可用上述方法对干燥的调色剂颗粒进行分级。
干燥的调色剂颗粒可与其它颗粒状物质如着色剂、脱模剂、电荷控制剂等混合,任选通过施加机械碰撞将上述颗粒状物质固定和熔合到调色剂颗粒的表面。
该机械碰撞施加法的具体实例非限制性包括将混合物用高速旋转的刀片混合的方法其中将混合物放入空气中使颗粒相互碰撞或与碰撞板碰撞的方法。该机械碰撞机的具体实例非限制性包括ONG MILL(由HosokawaMicron Co.,Ltd.制造),其中粉碎用的气压降低而改性的I TYPE MILL(由Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.制造),HYBRIDIZATION SYSTEM(由NaraMachine Co.,Ltd.制造)KRYPTON SYSTEM(由Kawasaki Heavy Industries,Ltd.制造),自动马达等。
颗粒直径
本发明所用的调色剂优选具有3至8μm的体积平均颗粒直径(Dv),更优选4至7μm,进一步优选5至6μm。体积平均颗粒直径(Dv)是用下式定义的:
Dv=[(∑(nD3)/∑n)1/3
其中n代表调色剂颗粒数,D代表颗粒直径。
如果Dv太小,在将调色剂用于双组分显影剂时,调色剂在显影装置中通过长期搅拌易于熔合到载体表面,结果导致载体的充电性变差。在将调色剂用于单组分显影剂时,易于出现诸如调色剂在显影辊上形成膜和调色剂在调色剂层形成元件上熔合的问题。相反,如果Dv太大,难以得到高清晰度和高质量的图像。此外,在显影剂中所含调色剂颗粒的平均颗粒直径在调色剂颗粒被新的调色剂颗粒部分替换时易于发生很大改变。
调色剂颗粒的体积平均颗粒直径(Dv)与数均颗粒直径(Dn)的比(Dv/Dn)优选不大于1.25,更优选为1.00至1.20,进一步优选为1.10至1.20。
如果比(Dv/Dn)较小,调色剂具有较窄的颗粒直径分布并具有良好的定影性。如果比(Dv/Dn)太小,在将调色剂用于双组分显影剂时,调色剂在显影装置中通过长期搅拌易于熔合到载体表面,结果导致载体的充电性变差。在将调色剂用于单组分显影剂时,易于出现诸如调色剂在显影辊上成膜和调色剂在调色剂层形成元件上熔合的问题。相反,如果比(Dv/Dn)太大,难以得到高清晰度和高质量的图像。此外,在显影剂中所含调色剂颗粒的平均颗粒直径在调色剂颗粒被新的调色剂颗粒部分替换时易于发生很大改变。
可以用仪器如COULTER MULTISIZER II(由Coulter Electrons Inc.制造)测定体积平均颗粒直径(Dv)、数均颗粒直径(Dn)和比率(Dv/Dn)。
平均圆形度
本发明所用调色剂优选具有0.93至1.00的平均圆形度,更优选0.94至0.99。颗粒的圆形度是用下式确定的:
C=Lo/L
其中C代表圆形度,Lo代表具有与颗粒图像相同面积的圆的周长和L代表颗粒图像的周长。
如果平均圆形度太小(即调色剂远不是球形),调色剂具有差的转印性并因此不能得到无散射倾向的高质量图像。如果平均圆形度太大,调色剂难以用清洁刮刀除去,并因此使残留调色剂颗粒易于保留在感光体、转印带上等。结果,所得图像被残留调色剂颗粒弄脏。例如,在形成具有高图像比例的图像时,因送纸失败等而在感光体上剩余的未转印调色剂颗粒易于弄脏所得图像的背景。残留调色剂颗粒还污染了与感光体接触充电的充电辊,结果导致充电辊的充电性能变差。
通过使含调色剂颗粒的悬浮液通过平面成像检测器,然后用CCD照相机光学检测颗粒图像来测定平均圆形度。例如,利用流式颗粒图像分析仪FPIA-2100(由Sysmex Corp.制造)测定调色剂的平均圆形度。
形状因子
形状因子SF-1代表调色剂颗粒的圆度,它是通过下面等式(1)定义的:
SF-1={(MXLNG)2/(AREA)}×(100π/4)  (1)
其中MXLNG代表调色剂颗粒投影图像的圆周直径;和AREA代表投影图像的面积。
本发明所用调色剂优选具有100至180,更优选105至140的SF-1。当SF-1为100时,调色剂颗粒为真正球形。当SF-1大于100时,调色剂颗粒具有不规则形状。如果SF-1太大,调色剂的可清洁性提高,但电量分布宽,因此易于产生模糊图像,结果导致图像质量变差。这样的调色剂不能在显影过程和转印过程中精确地沿电场移动,并因此使部分调色剂颗粒在细线之间显影。结果,图像不均匀且图像质量变差。
形状因素SF-2代表调色剂颗粒的凹度和凸度,它是通过以下等式(2)定义的:
SF-2={(PERI)2/(AREA)}×(100/4π)  (2)
其中PERI代表调色剂颗粒投影图像的圆周长;和AREA代表投影图像的面积。
本发明所用调色剂优选具有100至180,更优选105至140的SF-2。当SF-2接近100时,调色剂颗粒具有光滑的表面(即调色剂具有很小的凹度和凸度)。如果SF-2太大,调色剂颗粒具有粗糙的表面。
形状因子SF-1和SF-2是如下测定的:例如利用扫描电镜(Hitachi Ltd.制造的FE-SEMS-800)对调色剂颗粒照相,然后利用图像分析仪(NicoletCorp.制造的LUZEX III)对照片进行分析来测定SF-1和SF-2。
尺寸因子
本发明所用调色剂可具有与球形类似的形状。调色剂优选满足以下关系:
0.5≤(r2/r1)≤1.0和0.7≤(r3/r2)≤1.0
其中r1、r2和r3分别代表调色剂颗粒的平均长轴颗粒直径、平均短轴颗粒直径和平均厚度,其中r3≤r2≤r1。
如果比(r2/r1)太小,调色剂具有远远偏离于球形的形状,因此调色剂具有差的点再现性和可转印性,结果导致图像质量变差。如果比(r3/r2)太小,调色剂具有远远偏离于球形的形状,因此调色剂具有差的可转印性。如果比(r3/r2)为1.0,调色剂具有类似于球形的形状,因此调色剂具有良好的流动性。
调色剂颜色
本发明所用调色剂的颜色没有特别限制。但是,优选调色剂具有黑色、青色、品红色和黄色中的至少一种颜色。可通过从上述着色剂中选择合适的着色剂来制备具有所需颜色的调色剂。
显影剂
本发明所用显影剂包括至少上述的调色剂和其它组分(例如载体)以适应于所用成像方法。显影剂可以是单组分显影剂或双组分显影剂。就提高其寿命而言,满足近年来提高信息处理速度要求的高速打印机优选使用双组分显影剂。
基本上由本发明调色剂组成的单组分显影剂即使调色剂颗粒被新调色剂颗粒部分替换时仍具有稳定的平均颗粒直径,而且几乎不会在显影辊上成膜且几乎不会在调色剂层形成元件上熔合。该单组分显影剂具有稳定的良好显影能力,因此即使在长期重复使用后仍可获得高质量图像。包括本发明所用调色剂的双组分显影剂还具有即使调色剂颗粒被新调色剂颗粒部分替换时仍具有稳定的平均颗粒直径。该双组分显影剂具有稳定的良好显影能力,因此即使在长期重复使用后仍可获得高质量图像。
本发明双组分显影剂可使用任何已知的载体,且没有特别限制。但优选使用包括芯和覆盖芯的树脂层的载体。
载体可使用任何已知的芯,且没有特别限制。芯的具体实例非限制性包括具有50至90emu/g的磁化强度的锰-锶(Mn-Sr)材料和锰-镁(Mn-Mg)材料等。为获得具有高图像密度的图像,优选使用具有高磁化强度的材料如铁粉(具有不低于100emu/g的磁化强度)和磁铁矿(具有75至120emu/g的磁化强度)。为获得高质量图像,优选使用具有低磁化强度的材料如铜-锌(Cu-Zn)材料(具有30至80emu/g的磁化强度),这是由于在这种情况下磁刷可柔软接触感光体。这些材料可单独或组合使用。
芯优选具有10至200μm,更优选40至100μm的体积平均颗粒直径(D50)。
如果芯的体积平均颗粒直径(D50)太小,则载体包含太大量的细微颗粒,从而使每个载体颗粒的磁化强度降低,结果导致载体散射的发生。如果体积平均颗粒直径太大,则载体具有太小的比表面积,从而使载体散射易于发生且图像再现性变差,尤其是彩色实心像。
树脂层可使用任何已知的树脂且没有特别限制。树脂的具体实例非限制性包括氨基树脂、聚乙烯基树脂、聚苯乙烯树脂、卤代烯烃树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏二氟乙烯与丙烯酸单体的共聚物、偏二氟乙烯与氟乙烯的共聚物、氟代三聚物(例如四氟乙烯和偏二氟乙烯和非氟化物单体的三聚物)、硅氧烷树脂等。这些树脂可单独或组合使用。
氨基树脂的具体实例非限制性包括脲-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并三聚氰二胺树脂、脲树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂等。
聚乙烯基树脂的具体实例非限制性包括丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂等。
聚苯乙烯树脂的具体实例非限制性包括聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂等。
卤代烯烃树脂的具体实例非限制性包括聚氯乙烯树脂等。
聚酯树脂的具体实例非限制性包括聚对苯二甲酸乙二酯树脂,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等。
树脂层任选包括颗粒状导电材料。颗粒状导电材料的具体实例非限制性包括金属粉、碳黑氧化钛、氧化锡、氧化锌等。颗粒状导电材料优选具有不大于1μm的平均颗粒直径。如果平均颗粒直径太小,难以控制载体的电阻。
可通过以下方法形成树脂层:
(1)将树脂等溶解在有机溶剂中以制备树脂层组分液体;
(2)通过已知方法如浸涂法、喷涂法、刷涂法等将树脂层组分液体均匀涂布于芯上;和
(3)干燥并烘焙涂布的芯。
有机溶剂的具体实例包括甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸丁酯溶纤剂等,但并不仅限于此。
烘焙方法可以是外部加热法和/或内部加热法。具体的烘焙方法包括使用固定电炉、便携式电炉、旋转电炉、火炉和微波的方法,但并不仅限于此。
载体优选包括含量为0.01至5.0wt%的树脂层。如果量太小,在芯的表面就不能均匀地形成树脂层。如果量太大,载体具有太厚的树脂层并因此使载体颗粒易于聚集。在这种情况下,得到不均匀的载体颗粒。
双组分显影剂优选含有90至98wt%、更优选93至97wt%的载体。
双组分显影剂通常包括含量以100重量份载体计算为1至10.0重量份的调色剂。
虽然已综述了本发明,但通过参照本文提供的例示目的而非限制目的具体实施例可以更进一步的理解本发明。在以下实施例的描述中,除非另外说明,数值均表示按份的重量比。
实施例
调色剂制造实施例1
将下列组分加入到装有冷凝器、搅拌器和氮气输送管的反应器中。
双酚A的环氧乙烷(2mol)加成物     724份
间苯二酸                        276份
氧化二丁基锡    2份
将混合物在常压230℃下反应8小时。然后在10至15mmHg减压条件下继续反应5小时,之后冷却至160℃。接着向其中加入32份邻苯二甲酸酐。将混合物反应2小时,然后冷却至80℃。然后将反应产物与188份异佛尔酮二异氰酸酯在乙酸乙酯中反应2小时。如此制备得到具有异氰酸酯基的预聚物(1)。
然后将267份预聚物(1)与14份异佛尔酮二胺在50℃反应2小时。如此制备得到重均分子量为64,000的脲改性聚酯树脂(1)。
接着,将下列组分加入到装有冷凝器、搅拌器和氮气输送管的反应容器中。
双酚A的环氧乙烷(2mol)加成物    724份
对苯二酸                       276份
将混合物在常压230℃下反应8小时。然后在10至15mmHg减压条件下继续反应5小时。如此制备得到最大分子量为5,000的未改性聚酯树脂(a)。
然后将200份脲改性聚酯树脂(1)和800份未改性聚酯树脂(a)溶于2,000份乙酸和MEK(乙酸/MEK=1/1)的混合溶剂中。如此制备得到调色剂粘合剂树脂(1)的乙酸/MEK溶液。
将部分溶液减压干燥以分离出调色剂粘合剂树脂(1)。该调色剂粘合剂树脂(1)的玻璃化转变温度(Tg)为62℃,酸值为10。
接着将240份上面制备的调色剂粘合剂树脂(1)的乙酸/MEK溶液,20份四山嵛酸季戊四醇酯(熔点为81℃,熔化粘度为25cps),和10份碳黑加入到烧杯中,并将混合物在60℃用转速为12,000rpm的TKHOMOMIXER搅拌。如此制备得到调色剂组分混合物液体(1)。
另一方面,将706份离子交换水,294份10%羟磷灰石悬浮液(SUPATITE10,由Nippon Chemical Industries Co.,Ltd.制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠加入到另一烧杯中并搅拌。如此制备得到水相(1)。
将水相(1)加热至60℃,然后向其中加入调色剂组分混合物液体(1)并同时将该混合物用转速为12,000rpm的TK HOMOMIXER搅拌。将混合物继续搅拌10分钟。如此制备得到分散液(1)。
将分散液(1)加入到装有搅拌器和温度计的圆锥形烧瓶中并加热至98℃以从中去除部分溶剂。将分散液(1)再次冷却至室温并用转速为12,000rpm的TK HOMOMIXER继续搅拌以改变调色剂颗粒的球形。将溶剂从分散液(1)中完全除去后,将分散液(1)过滤、洗涤、干燥并用风力分级。如此,制备得到母调色剂颗粒(1)。
然后用HENSCHEL MIXER将100份母调色剂颗粒(1)与0.5份疏水处理的氧化硅混合。如此制备调色剂(1)。调色剂(1)具有0.948的圆形度。
如下测量平均圆形度。首先,将2至20mg待测量样品与100至150ml含0.1至5ml分散剂(即表面活性剂)如烷基苯磺酸盐的电解液(即用一级氯化钠制备的1wt%NaCl水溶液)混合。将该混合物用超声分散机分散约1至3分钟。然后将100至200ml电解液加入到另一烧杯中,并将含样品的上述混合物加入其中以制备具有预定浓度的悬浮液。使含样品颗粒的悬浮液通过平面成像检测器并用CCD照相机光学检测颗粒图像。利用流式颗粒图像分析仪FPIA-1000(由Sysmex Corp.制造)测定样品的平均颗粒度。
调色剂制造实施例2
首先,将850份脲改性聚酯树脂(1)和150份未改性聚酯树脂(a)溶于2,000份乙酸和MEK(乙酸/MEK=1/1)的混合溶剂中。如此制备得到调色剂粘合剂树脂(2)的乙酸/MEK溶液。将部分溶液减压干燥以分离出调色剂粘合剂树脂(2)。
除了用调色剂粘合剂树脂(2)代替调色剂粘合剂树脂(1)之外重复调色剂(1)的制备步骤。如此制备得到调色剂(2)。调色剂(2)具有0.987的平均圆形度。
调色剂制造实施例3
将下述组分加入到装有冷凝器、搅拌器和氮气输送管道的反应器中。
双酚A的环氧乙烷(2mol)加成物    343份
间苯二酸                       166份
氧化二丁基锡                   2份
将混合物在常压230℃下反应8小时。然后在10至15mmHg减压条件下继续反应5小时,之后冷却至80℃。将反应产物与14份甲苯二异氰酸酯在甲苯中在110℃反应5小时。
反应后除去甲苯。如此制备得到重均分子量为98,000的脲改性聚酯树脂。
接着,将下列组分加入到装有冷凝器、搅拌器和氮气输送管的反应器中。
双酚A的环氧乙烷(2mol)加成物    363份
间苯二酸                       166份
将混合物在常压230℃下反应8小时。然后在10至15mmHg减压条件下继续反应5小时。如此制备得到未改性聚酯树脂(b)。
然后将350份脲改性聚酯树脂和650份未改性聚酯树脂(b)溶解并在甲苯中混合,接着从其中除去甲苯。如此制备得到调色剂粘合剂树脂(3)。
接着将100份调色剂粘合剂树脂(3)与8份碳黑用HENSCHEL MIXER预混,然后将混合物用连续型捏合机捏合。将捏合混合物用喷射型粉碎机粉碎并将粉碎的颗粒用气流型粒度分级器分级。如此制备得到母调色剂颗粒(3)。
然后用HENSCHEL MIXER将100份母调色剂颗粒(3)与1.0份疏水氧化硅和0.5份疏水氧化钛混合。如此制备调色剂(3)。调色剂(3)具有0.934的圆形度。
电荷输送多元醇合成实施例1
4-甲氧基苄基膦酸二乙酯的合成
首先,使4-甲氧基苄基氯与亚磷酸三乙酯在150℃反应5小时。反应后,通过减压蒸馏将过量的亚磷酸三乙酯和乙基氯(即副产物)除去。如此制备得到4-甲氧基苄基膦酸二乙酯。
4-甲氧基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪的合成
将4-甲氧基苄基膦酸二乙酯和等摩尔量的4-甲氧基-4’-(二-对-甲苯基氨基)苯甲醛溶于N,N-二甲基甲酰胺中。然后在水冷却和搅拌混合物的同时向其中逐渐加入叔丁醇钾。将混合物在室温下继续搅拌5小时,然后向其中加入水以使混合物为酸性。从中沉淀出粗目标物质。将粗目标物质用硅胶色谱柱提纯。如此制备得到4-甲氧基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪(即目标物质)。
4-羟基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪的合成
将上述制备的4-甲氧基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪和两倍摩尔量的乙烷硫醇钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中并在130℃反应5小时。将该混合物冷却,然后倒入水中并用盐酸中和。用乙酸从中萃取目标物质。将萃取液水洗,然后干燥。通过从中去除溶剂(即N,N-二甲基甲酰胺)来制备目标物质。此外,将粗目标物质用硅胶色谱柱提纯。如此制备得到4-羟基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪(即目标物质)。
1,2-二羟基-3-[4’-(二-对-甲苯基氨基)芪-4-基氧基]丙烷的合成
在装有搅拌器、温度计、冷凝器和滴液漏斗的反应器中加入11.75g 4-羟基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪、4.35g甲基丙烯酸缩水甘油基酯和8ml甲苯,并将该混合物加热至90℃。然后向其中加入0.16g三乙胺,并将混合物在95℃搅拌8小时。接着向其中加入16ml甲苯和20ml 10%的氢氧化钠水溶液,然后将混合物在95℃继续搅拌8小时。
反应完成后,将混合物用乙酸乙酯稀释并进行酸洗和水洗。从混合物中除去溶剂(即甲苯),制备得到19g粗目标物质。将粗目标物质用硅胶色谱柱(溶剂:乙酸乙酯)提纯。如此制备得到具有下式的1,2-二羟基-3-[4’-(二-对-甲苯基氨基)芪-4-基氧基]丙烷(即电荷输送多元醇(CTP-1))。
Figure A20061006447400741
产量为9.85g。该产物为黄色晶体且具有127至128.7℃的熔点。产物的红外吸收光谱如图14所示。
如上所示,可通过使4-甲氧基苄基膦酸二乙酯或其衍生物与苯甲醛衍生物反应制备4-甲氧基芪衍生物,并遵循上述反应路线来合成电荷输送多元醇。
在上述反应路线中,使具有羟基的电荷输送物质(即4-羟基-4’-(二-对-甲苯基氨基)芪)与甲基丙烯酸缩水甘油基酯反应,然后进行碱解。因此,所得电荷输送多元醇具有1,2-二羟基丙基。可以考虑电荷输送能力和所得静电潜像承载元件的耐磨性之间的平衡任意确定电荷输送多元醇中1,2-二羟基丙基的数量。通过设计其分子结构可以随意控制电荷输送多元醇中1,2-二羟基丙基的数量,且理论上可无限增加。在本发明中,电荷输送多元醇优选具有1至4个1,2-二羟基丙基。
电荷输送多元醇合成实施例2
根据与制备CTP-1相同的反应路线,制备得到羟基联苯基衍生物。使羟基联苯基衍生物与甲基丙烯酸缩水甘油基酯反应,然后进行碱解。如此制备得到具有下式的电荷输送多元醇(CTP-2)。
电荷输送多元醇合成实施例3
根据与制备CTP-1相同的反应路线,制备得到羟基α-苯基芪衍生物。使羟基α-苯基芪衍生物与甲基丙烯酸缩水甘油基酯反应,然后进行碱解。如此制备得到具有下式的电荷输送多元醇(CTP-3)。
Figure A20061006447400752
电荷输送多元醇合成实施例4
根据与制备CTP-1相同的反应路线,制备得到羟基二苯乙烯基胺衍生物。使羟基二苯乙烯基胺衍生物与甲基丙烯酸缩水甘油基酯反应,然后进行碱解。如此制备得到具有下式的电荷输送多元醇(CTP-4)。
电荷输送多元醇合成实施例5和6
根据与制备CTP-3和CTP-4相同的反应路线,分别制备得到具有三个羟基的衍生物和具有四个羟基的衍生物。使上述每一衍生物与甲基丙烯酸缩水甘油基酯反应,然后进行碱解。如此制备得到具有下式的电荷输送多元醇(CTP-5)和(CTP-6)。
Figure A20061006447400762
实施例1
底层的形成
首先,将15份醇酸树脂(BECKOLITEM6401-50,由Dainippon Ink andChemicals,Incorporated制造)和10份三聚氰胺树脂(SUPERBECKAMINEG-821-60,由Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated制造)溶于150份甲基乙基酮中。然后向其中加入90份氧化钛粉(TIPAQUE CR-EL,由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造),并用球磨机对混合物分散处理12小时。如此制备得到底层涂敷液。
通过浸涂法将底层涂敷液涂布于直径30mm的铝制圆筒上并在130℃干燥20分钟以制备厚3.5μm的底层。
CGL的形成
首先,将4份聚乙烯醇缩丁醛树脂(XYHL,由Union Carbide Corp.)溶于150份环己酮中。然后向其中加入10份具有下式(A)的双偶氮颜料,并用球磨机对混合物分散处理48小时。
Figure A20061006447400771
然后向其中加入210份环己酮,并将混合物分散处理3小时。将混合物加入到容器中,然后向其中加入环己酮以调节混合物中的固体含量为1.5wt%。如此制备得到CGL涂敷液。
将CGL涂敷液涂布到底层上并在130℃干燥20分钟以制备厚0.2μm的CGL层。
CTL的形成
将10份得自双酚Z的聚碳酸酯树脂,0.002份硅油(KF-50,由Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造)和7份具有下式(B)的电荷输送材料溶于100份四氢呋喃中:
如此制备得到CTL涂敷液。
通过浸涂法将CTL涂敷液涂布到CGL上并在110℃干燥20分钟以制备厚25μm的CTL。
保护层的形成
首先将22份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由FujikuraKasei Co.,Ltd.制造)和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-1)(即1,2-二羟基-3-[4’-(二-对-甲苯基氨基)芪-4-基氧基]丙烷)溶于100份环己酮和200份四氢呋喃的混合物中。接着将46份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(1)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(1)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL和保护层的静电潜像承载元件(1),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例2
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将24份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-2)溶于100份环己酮和200份四氢呋喃的混合物中。接着将44份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(2)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(2)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL和保护层的静电潜像承载元件(2),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例3
首先重复实施例1中形成底层、CGL和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将4份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-3)溶于100份环己酮和200份四氢呋喃的混合物中。接着将55份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(3)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(3)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(3),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例4
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将25份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-4)溶于100份环己酮和200份四氢呋喃的混合物中。接着将50份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(4)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(4)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL和保护层的静电潜像承载元件(4),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例5
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将10份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-5)溶于100份环己酮和200份四氢呋喃的混合物中。接着将75份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(5)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(5)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL和保护层的静电潜像承载元件(5),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例6
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将14份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-5)溶于100份环己酮和200份四氢呋喃的混合物中。接着将73份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(6)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(6)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(6),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例7
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将47份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和20份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-5)溶于130份环己酮和450份四氢呋喃的混合物中。接着将65份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(7)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(7)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(7),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例8
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将90份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和12份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-5)溶于130份环己酮和450份四氢呋喃的混合物中。接着将58份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(8)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(8)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(8),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例9
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将12份多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)和40份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-2)溶于130份环己酮和450份四氢呋喃的混合物中。接着将53份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(9)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(9)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(9),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例10
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将50份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-2)溶于130份环己酮和450份四氢呋喃的混合物中。接着将46份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(10)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(10)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(10),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例11
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将8份2-乙基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇和20份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-1)溶于130份环己酮和450份四氢呋喃的混合物中。接着将78份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(11)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(11)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(11),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
实施例12
首先重复实施例1中形成底层、CGL、和CTL的步骤。
然后如下在其上形成保护层:将5份2-乙基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇和30份上面制备的电荷输送多元醇(CTP-6)溶于130份环己酮和450份四氢呋喃的混合物中。接着将30份聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)溶于其中。如此制备得到保护层涂敷液(12)。
通过喷涂法将保护层涂敷液(12)涂布在CTL上并在150℃加热30分钟以制备厚5μm的保护层。
如此制备得到具有底层、CGL、CTL、和保护层的静电潜像承载元件(12),其中上述层是以此顺序覆盖在铝基底上的。
对比实施例1
除了用具有下式的电荷输送材料(RTP-1)代替电荷输送多元醇(CTP-1),将多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura KaseiCo.,Ltd.制造)的量改为40份并将聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)改为36份外,重复实施例1中静电潜像承载元件的制造步骤:
如此制备得到对比静电潜像承载元件(C1)。
对比实施例2
除了用具有下式的电荷输送材料(RTP-2)代替电荷输送多元醇(CTP-1),将多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura KaseiCo.,Ltd.制造)的量改为4.5份并将聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)改为78份外,重复实施例1中静电潜像承载元件的制造步骤:
Figure A20061006447400832
如此制备得到对比的静电潜像承载元件(C2)。
对比实施例3
除了用具有下式的电荷输送材料(RTP-3)代替电荷输送多元醇(CTP-1),将多元醇(即具有约367羟基当量和41wt%固体含量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙基酯共聚物LZR-170,由Fujikura KaseiCo.,Ltd.制造)的量改为26份,并将聚异氰酸酯(具有75wt%固体含量的SUMIDUR HT,由Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)改为44份外,重复实施例1中静电潜像承载元件的制造步骤:
Figure A20061006447400841
如此制备得到对比静电潜像承载元件(C3)。
评价
如下评价上面制备的静电潜像承载元件(1)至(12)和对比的静电潜像承载元件(C1)至(C3)。
(A)摩擦损失
为评价上面制备的静电潜像承载元件的耐磨性,将各个静电潜像承载元件和调色剂(1)放于改进型彩色打印机(IPSIO CX8200,由Ricoh Co.,Ltd.制造和改进)。对彩色打印机进行以下改进:
(i)使清洁刮刀的接触压增至三倍以在静电潜像承载元件的表面上施加过量的负载;
(ii)使硬脂酸锌棒(通过熔融固化硬脂酸锌制备的)与清洁刷接触以通过清洁刷将硬脂酸锌施加于静电潜像承载元件的表面上。
调整充电器以使静电潜像承载元件的未辐照部分具有-700V的电势(VD)。通过具有660nm波长的辐照激光束连续生产60,000份分辨率为1200dpi和图像比例为5%的A4大小图像来进行运行测试。利用涡流厚度仪(FISCHERSCOPEMMS,由Fisher制造)在运行测试前后测定各静电潜像承载元件的光敏层厚度以检测摩擦损失。如果观察到保护层脱离,测量未脱离部分的厚度以确定摩擦损失。
(B)残留电势
将其中表面静电计(MODEL 344,由Trek,Inc.制造)的探针与显影套管相连的改进型显影单元安装在上面的改进型彩色打印机中。调整充电器以使静电潜像承载元件的未辐照部分具有-600V的电势(VD)。当在其上记录分辨率为1200dpi的实心图像时测量静电潜像承载元件的显影套管部分的表面电势以测定残留电势。
(C)图像质量
在进行完上述运行测试后,生产包含字体大小为2点的特征的图像(即约0.5mm×0.5mm大小)以评价图像质量。将图像质量如下分级:
好:良好的图像质量。
平均:观察到稍许的图像缺失,但实际应用没有问题。
差:观察到图像缺失和微弱图像,并且无法实际应用。
评价结果如表1所示。
表1
  残留电势(-V)  摩擦损失(μm)     图像质量
   实施例1   80  2.0     好
   实施例2   110  2.2     好
   实施例3   100  0.15     好
   实施例4   210  0.15     好
   实施例5   100  0.10     好
   实施例6   230  0.50     好
   实施例7   240  0.55     好
   实施例8   290  0.85     平均
   实施例9   70  2.8     好
   实施例10   50  3.0     平均
   实施例11   200  1.1     好
   实施例12   270  0.20     好
   对比实施例1   90  在生产10,000份后保护层消失
   对比实施例2   600  0.25     差
   对比实施例3   300  2.4     平均
由表1可以清楚地看出,本发明的每一静电潜像承载元件(实施例1至12)都具有良好的耐磨性和低的残留电势,并且可以生产高质量图像。相反,对比静电潜像承载元件(对比实施例1至3)各自具有某些问题。在对比实施例1中,静电潜像承载元件具有差的耐磨性,以致于在生产10,000份后保护层丢失。在对比实施例2中,辐照部分的残留电势太高,并因此不能生产高质量图像。在对比实施例3中,辐照部分的残留电势也太高,并因此使所生产的图像质量不够好。此外,耐磨性差。
其它实施例
除了分别用调色剂(2)和(3)代替调色剂(1)外,对静电潜像承载元件(1)至(12)进行以上评价。所有的评价结果均是良好。
此外,除了各自用硬脂酸钙棒、硬脂酸铝棒、和巴西棕榈蜡棒代替硬脂酸锌棒外,对静电潜像承载元件(1)至(12)再次进行以上评价。所有的评价结果均是良好。
本申请文件要求2005年11月21日申请的日本专利申请号2005-335725的优先权并包括该申请所涉及的主题,其全部内容在此引入作为参考。
尽管已经充分描述了本发明,但本领域普通技术人员显然可以对本发明进行改变和修饰而不脱离如上所列本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.静电潜像承载元件,包括:
基底;和
覆盖基底的光敏层,
其中该静电潜像承载元件的最外层包括由具有下式(1)的电荷输送多元醇和异氰酸酯化合物发生交联反应形成的交联树脂:
Figure A2006100644740002C1
其中Y代表具有2至6个碳原子的取代或未取代烷基或烷氧基,其中两个碳原子每个与羟基相连;X代表包含具有1至4价的烃键的有机残基,其具有电荷输送分子结构;和n代表1至4的整数。
2.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中每个与羟基相连的两个碳原子是相邻的。
3.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中电荷输送多元醇具有下式(2):
Figure A2006100644740002C2
其中R代表具有1至4个碳原子的取代或未取代亚烷基或氧基亚烷基;X代表包含具有1至4价的烃键的有机残基,其具有电荷输送分子结构;和n代表1至4的整数。
4.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中X为衍生自具有下式(3)的电荷输送分子结构:
Figure A2006100644740002C3
其中A1、A2和A3中至少一个与Y相连,其中与Y相连的任一个代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基或烷基。
5.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中X为衍生自具有下式(4)的电荷输送分子结构:
Figure A2006100644740003C1
其中R1、R2和Ar2中至少一个与Y相连,其中与Y相连的任一个代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基、或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基、或烷基;和Ar1代表取代或未取代的亚芳基。
6.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中X为衍生自具有下式(5)的电荷输送分子结构:
Figure A2006100644740003C2
其中Ar4、Ar5、R4和R5中至少一个与Y相连,其中与Y相连的任一个代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基或亚烷基,且其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基、或烷基;和Ar3代表取代或未取代的亚芳基。
7.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中X为衍生自具有下式(6)的电荷输送分子结构:
Figure A2006100644740003C3
其中联苯基、R6、和R7至少一个与Y相连;当R6或R7与Y相连时,与Y相连的R6和R7的任一个代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基、或亚烷基,且另一个独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基、或烷基;和当联苯基与Y相连时,联苯基代表亚联苯基,和R6和R7各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基、或烷基。
8.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中X为衍生自具有下式(7)的电荷输送分子结构:
Figure A2006100644740004C1
其中A4、A5、A7、和A8的至少一个与Y相连,且与Y相连的任一个代表取代或未取代的亚芳基、亚芳烷基、或亚烷基,而其它基团各自独立地代表取代或未取代的芳基、芳烷基、或烷基;和A6代表取代或未取代的亚芳基。
9.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中异氰酸酯化合物每分子含有至少三个异氰酸酯基NCO。
10.根据权利要求1的静电潜像承载元件,其中交联树脂是由(a)不具有电荷输送分子结构的多元醇和(b)具有式(1)的电荷输送多元醇与(c)异氰酸酯化合物发生交联反应形成的。
11.根据权利要求10的静电潜像承载元件,其中不具有电荷输送分子结构的多元醇的分子量与羟基数量的比(即OH当量)不小于30但小于150。
12.根据权利要求1的静电潜像承载元件,还包括覆盖光敏层的保护层,其中保护层是最外层。
13.成像设备,包括:
一个或多个成像单元,每个成像单元包括:
静电潜像承载元件;
用于在静电潜像承载元件上形成静电潜像的静电潜像形成
装置;和
用调色剂显影静电潜像以形成调色剂图像的显影装置;
将调色剂图像转印至记录介质上的转印装置;和
将转印的调色剂图像在记录介质上定影的定影装置,
其中静电潜像承载元件是权利要求1的静电潜像承载元件。
14.根据权利要求13的成像设备,还包括用于除去剩余在静电潜像承载元件表面上的残留调色剂颗粒的清洁装置。
15.根据权利要求13的成像设备,其中静电潜像形成装置包括:与静电潜像承载元件接触或靠近的充电器;和
光辐照器,
其中充电器对静电潜像承载元件施加与AC电压重叠的DC电压。
16.根据权利要求15的成像设备,还包括在静电潜像承载元件和充电器之间形成间隙的装置,其中充电器是充电辊。
17.根据权利要求13的成像设备,还包括具有构置成向静电潜像承载元件表面施加润滑剂的敷料器。
18.根据权利要求17的成像设备,其中润滑剂是金属皂。
19.成像方法,包括:
在静电潜像承载元件上形成静电潜像;
用调色剂显影静电潜像以形成调色剂图像;
将调色剂图像转印到记录介质上;和
将调色剂图像在记录介质上定影;
其中静电潜像承载元件是根据权利要求1的静电潜像承载元件。
20.处理盒,包括:
权利要求1的静电潜像承载元件;和
静电潜像形成装置、光辐照装置、显影装置、转印装置、和清洁装置的至少一个装置。
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