CN103809397A - 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备 - Google Patents

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云井郭文
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Abstract

本发明涉及电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备。电子照相感光构件的表面层包含(α)特定的硅氧烷改性树脂，(β)特定的化合物，和电荷输送物质。(β)是选自由己醇、庚醇、环己醇、苄醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、二甘醇乙基甲基醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、硝基苯、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、苯乙酮、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和环丁砜组成的组的至少一种化合物。

Description

电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备
技术领域
本发明涉及一种电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备。
背景技术
用于电子照相设备中的电子照相感光构件通常包含有机光电导性物质(电荷产生物质)。当电子照相设备形成图像时，电的和机械的外力如用于充电、曝光、显影、转印和清洁的那些，直接施加至电子照相设备的电子照相感光构件上。从而，电子照相感光构件必须能够耐受这些电的和机械的外力。电子照相感光构件还应具有可降低对接触构件(如清洁刮板)的摩擦力(增加润滑性)的表面。
为增加润滑性，日本专利特开No.2008-195905和No.2006-328416提出了一种将特定的硅氧烷改性聚碳酸酯树脂(具有硅氧烷结构)引入至电子照相感光构件的表面层的方法。日本专利特开No.2009-84556提出了一种将特定的硅氧烷改性聚酯树脂引入至表面层的方法。
然而，作为研究的结果，本发明人发现，电子照相感光构件表面层中的硅氧烷材料和电荷输送物质趋于引起重影。更具体地，在预旋转期间用光照射的输出图像的部分趋于具有高浓度(正重影)。
当使用在日本专利特开No.2008-195905、No.2006-328416和No.2009-84556中公开的特定的硅氧烷改性聚碳酸酯树脂或硅氧烷改性聚酯树脂时，在电子照相感光构件重复使用期间减少重影图像的出现方面存在改进空间。
发明内容
本发明提供一种包含可降低初期摩擦力(初期摩擦系数)和抑制重复使用电子照相感光构件期间重影发生的特定的硅氧烷改性树脂的电子照相感光构件。本发明还提供一种包含所述电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
本发明提供所述电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备。
本发明涉及一种电子照相感光构件，其包括支承体、在支承体上形成的电荷产生层和在电荷产生层上形成的电荷输送层。所述电子照相感光构件包括包含以下(α)和(β)以及电荷输送物质的表面层。
(α)具有下式(A)、(B)、(C)和(D)任意一种表示的结构单元的硅氧烷改性树脂。
(β)选自由己醇、庚醇、环己醇、苄醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、二甘醇乙基甲基醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、硝基苯、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、苯乙酮、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和环丁砜组成的组的至少一种化合物。
Figure BDA0000413858890000021
在式(A)中，Y1表示单键、亚甲基、乙叉基、丙叉基、苯基乙叉基、环己叉基或氧原子，
X1表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
W1表示下式(W1)或(W2)表示的单价基团。
在式(W1)和(W2)中，
R1-R3各自独立地表示具有1-4个碳原子的烷基，
“a”表示括号内结构的重复数，且“b”和“c”各自独立地表示括号内结构的重复数，
具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中“a”的平均值在10-150的范围内，和
具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，b+c的平均值在10-150的范围内。
Figure BDA0000413858890000032
在式(B)中，
X2表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，
R4-R6各自独立地表示氢原子，具有1-4个碳原子的烷基，或苯基，和
V1表示下式(V1)或(V2)所示的单价基团。
Figure BDA0000413858890000041
在式(V1)和(V2)中，
R7-R9各自独立地表示具有1-4个碳原子的烷基，
“d”表示括号内结构的重复数，并在2-10的范围内，
“e”表示括号内结构的重复数，以及“f”和“g”各自独立地表示括号内结构的重复数，和
具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，“e”的平均值在10-150的范围内，和具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，f+g的平均值在10-150的范围内。
Figure BDA0000413858890000042
在式(C)中，
X3表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，
“h”、“i”和“j”各自独立地表示括号内结构的重复数，
在具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，“h”的平均值和“i”的平均值各自独立地在1-10的范围内，和
在具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，“j”的平均值在20-200的范围内。
Figure BDA0000413858890000051
在式(D)中，
X4表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
“k”表示括号内结构的重复数，具有式(D)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中“k”的平均值在20-200的范围内。
本发明还涉及一种可拆卸地安装至电子照相设备主体上的处理盒。所述处理盒一体化地支承电子照相感光构件和选自由充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组的至少一个单元。
本发明还涉及一种电子照相设备，其包括电子照相感光构件、充电单元、曝光单元、显影单元和转印单元。
本发明可提供一种能够降低初期摩擦系数和电子照相感光构件重复使用期间重影图像发生的电子照相感光构件，包括所述电子照相感光构件的处理盒和电子照相设备。
参考附图从以下示例性实施方案的描述本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1是一种电子照相设备的示意图，其包括含有电子照相感光构件的处理盒。
图2是在重影电位和重影图像测量中采用的打印图像的说明性视图。
图3是单点桂马图案(与国际象棋中的马-跳跃图案类似)图像的说明性视图。
图4A和4B是电子照相感光构件层状结构例子的示意图。
具体实施方式
根据本发明一个实施方案的电子照相感光构件包括包含以下(α)和(β)以及电荷输送物质的表面层。
(α)具有下式(A)、(B)、(C)和(D)任意一种所示结构单元的硅氧烷改性树脂。
(β)选自由己醇、庚醇、环己醇、苄醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、二甘醇乙基甲基醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、硝基苯、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、苯乙酮、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和环丁砜组成的组的至少一种化合物。
电子照相感光构件表面层中(β)(以下也称作组分β)可降低初期摩擦系数，和抑制电子照相感光构件重复使用期间重影的发生。这可能是由于以下原因。
当表面层中电荷输送物质聚集并阻碍电荷转移时，可发生重影。电荷输送物质的聚集可由表面层中硅氧烷改性树脂与电荷输送物质的低相容性产生。
组分β与电荷输送物质的相容性通常高于组分β与(α)(以下也称作组分α)的相容性。
从而，组分β可抑制组分α与电荷输送物质之间相容性的下降，从而减少电荷输送物质的聚集。这可降低电子照相感光构件重复使用期间由电荷输送物质的聚集引起的重影图像的发生。
<组分α>
组分(α)是具有下式(A)、(B)、(C)和(D)任意一种所示结构单元的硅氧烷改性树脂。
Figure BDA0000413858890000071
在式(A)中，
Y1表示单键、亚甲基、乙叉基、丙叉基、苯基乙叉基、环己叉基或氧原子，
X1表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
W1表示下式(W1)或(W2)表示的单价基团。
Figure BDA0000413858890000072
在式(W1)和(W2)中，
R1-R3各自独立地表示具有1-4个碳原子的烷基，
“a”表示括号内结构的重复数，和具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中“a”的平均值在10-150的范围内，和
“b”和“c”各自独立地表示括号内结构的重复数，和具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，b+c的平均值在10-150的范围内。
Figure BDA0000413858890000081
在式(B)中，
X2表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，
R4-R6各自独立地表示氢原子，具有1-4个碳原子的烷基，或苯基，和
V1表示下式(V1)或(V2)所示的单价基团。
Figure BDA0000413858890000082
在式(V1)和(V2)中，
R7-R9各自独立地表示具有1-4个碳原子的烷基，
“d”表示括号内结构的重复数，并且在2-10的范围内，
“e”表示括号内结构的重复数，具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，“e”的平均值在10-150的范围内，和
“f”和“g”各自独立地表示括号内结构的重复数，和具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，f+g的平均值在10-150的范围内。
Figure BDA0000413858890000091
在式(C)中，
X3表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，
“h”、“i”和“j”各自独立地表示括号内结构的重复数，
在具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，“h”的平均值和“i”的平均值各自独立地在1-10的范围内，和在具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中，“j”的平均值在20-200的范围内。
Figure BDA0000413858890000092
在式(D)中，
X4表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
“k”表示括号内结构的重复数，具有式(D)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中“k”的平均值在20-200的范围内。
当式(A)、(B)、(C)和(D)中的X1-X4为间亚苯基或对亚苯基时，间亚苯基和对亚苯基可共存。例如，在X1-X4中，间亚苯基与对亚苯基的比例优选在3/7-7/3(摩尔比)范围内，更优选1/1(摩尔比)。
以下描述式(A)的具体例子。
表1
在表1中，“m/p”是指间亚苯基/对亚苯基的比例为1/1(摩尔比)，和“p-O-p”是指具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团。
以下描述式(B)的具体例子。
表2
在表2中，“m/p”是指间亚苯基/对亚苯基的比例为1/1(摩尔比)，和“p-O-p”是指具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团。
以下描述具有式(C)的结构单元的例子。
表3
Figure BDA0000413858890000112
在表3中，“m/p”是指间亚苯基/对亚苯基的比例为1/1(摩尔比)，和“p-O-p”是指具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团。
以下描述式(D)的具体例子。
表4
在表4中，“m/p”是指间亚苯基/对亚苯基的比例为1/1(摩尔比)，和“p-O-p”是指具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团。
具有式(A)、(B)、(C)和(D)中任意一种所示结构单元的硅氧烷改性树脂可进一步具有下式(E)所示的结构单元。
Figure BDA0000413858890000122
在式(E)中，
Y5表示单键、亚甲基、乙叉基、丙叉基、苯基乙叉基、环己叉基或氧原子，
X5表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
R11-R14各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或苯基。
以下描述具有式(E)的结构单元的例子。
表5
Figure BDA0000413858890000131
在表5中，“m/p”是指间亚苯基/对亚苯基的比例为1/1(摩尔比)，和“p-O-p”是指具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团。所述硅氧烷改性树脂可具有一个或两个或更多个式(E)所示的结构单元。
在本发明中，硅氧烷的末端硅原子、键合至末端硅原子上的基团、末端硅原子之间的氧原子和硅原子以及键合于硅原子上的基团构成了硅氧烷部位。例如，在具有式(W1-S)和(C-S)的以下结构单元中，硅氧烷部位用虚线包围。
Figure BDA0000413858890000141
硅氧烷改性树脂的硅氧烷部位的含量可通过常规分析方法测定。以下描述分析方法的例子。
将电子照相感光构件的表面层溶解在溶剂中后，用例如尺寸排阻色谱或高效液相色谱等可分离和收集表面层的组分的分级设备分级表面层的材料。对硅氧烷改性树脂的分级材料实施1H-NMR测量。组成材料的结构和含量可由氢原子(树脂的氢原子)的峰位置和峰面积比确定。基于这些结果，求得硅氧烷单元的重复数或摩尔比，并转换成含量(质量比)。此外，将硅氧烷改性树脂在碱的存在下水解成羧酸部分和双酚部分。通过核磁共振谱或质谱确定得到的双酚部分中硅氧烷单元的重复数或摩尔比，并转换成含量(质量比)。
硅氧烷改性树脂中硅氧烷部位的质量比可以此类方式求得。硅氧烷改性树脂中硅氧烷部位的质量比取决于聚合时包含硅氧烷部位的单体单元的原料的使用量。从而，控制原料的量以获得硅氧烷部位的目标质量比。
硅氧烷改性树脂的硅氧烷部位含量可在硅氧烷改性树脂的总质量的1质量%-50质量%的范围内。
硅氧烷改性树脂可以是具有式(A)、(B)、(C)和(D)中任意一种所示结构单元和式(E)所示结构单元的共聚物。所述共聚物可以是嵌段共聚物、无规共聚物或交替共聚物。硅氧烷改性树脂可不具有末端硅氧烷结构。
所述硅氧烷改性树脂优选具有10,000-150,000，更优选20,000-100,000的重均分子量。
如这里使用的术语“重均分子量”是指通过在日本专利特开No.2007-79555中描述的方法通过以下常规步骤测量的聚苯乙烯换算的重均分子量。
以下描述硅氧烷改性聚碳酸酯树脂的合成例。
所述聚碳酸酯树脂通过在日本专利特开No.5-158249、No.10-182832、No.2006-328416或No.2008-195905中描述的合成方法而合成。在表6-9的合成例中描述的组分α(聚碳酸酯树脂)通过相同的合成方法，采用用于式(A)、(B)、(C)和(D)中任意一种所示结构单元和式(E)所示结构单元的原料而合成。表6-9显示了合成的聚碳酸酯树脂的重均分子量和硅氧烷部位的含量(质量%)。
表6
表6中，“a”、“b”和“c”是指具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中a、b和c的平均值。
表7
Figure BDA0000413858890000171
表7中，“e”、“f”和“g”是指具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中e、f和g的平均值。
表8
Figure BDA0000413858890000172
表8中，“h”、“i”和“j”是指具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中h、i和j的平均值。
表9
Figure BDA0000413858890000181
表9中的“k”是指具有式(D)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中k的平均值。
以下将描述硅氧烷改性聚酯树脂的合成例。
所述聚酯树脂可通过在日本专利特开No.05-043670、No.08-234468或No.2009-084556中描述的合成方法而合成。表10-13的合成例中描述的组分α(聚酯树脂)通过相同的合成方法采用用于式(A)、(B)、(C)和(D)中任意一种所示结构单元和式(E)所示结构单元的原料合成。表10-13显示了合成的聚酯树脂的重均分子量和硅氧烷部位的含量(质量%)。
表10
Figure BDA0000413858890000182
表10中的“a”、“b”和“c”是指具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂的a、b和c的平均值。
表11
Figure BDA0000413858890000191
表11中的“e”、“f”和“g”是指具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂的e、f和g的平均值。
表12
Figure BDA0000413858890000192
表12中的“h”、“i”和“j”是指具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂的h、i和j的平均值。
表13
Figure BDA0000413858890000193
表13中的“k”是指具有式(D)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中k的平均值。
为降低初期摩擦系数和抑制根据本发明的电子照相感光构件重复使用期间重影的发生，电子照相感光构件表面层的(电荷输送层或保护层)的组分α的含量优选在表面层总质量的0.1质量%-60质量%的范围内，更优选1质量%-45质量%。
<组分β>
表面层包含作为组分β的选自由己醇、庚醇、环己醇、苄醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、二甘醇乙基甲基醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、硝基苯、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、苯乙酮、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和环丁砜组成的组的至少一种化合物。
这些化合物可抑制电子照相感光构件重复使用期间重影的发生。组分β的含量优选在表面层总质量的0.001质量%-3.0质量%的范围内，更优选0.001质量%-2.0质量%。该结果特别地降低了初期摩擦系数和抑制电子照相感光构件重复使用期间重影图像的发生。
所述表面层通过在支承体上形成包含组分β的表面层用涂布液的膜并加热和干燥所述膜而形成。
由于在表面层形成中在加热干燥期间组分β容易挥发，因此表面层用涂布液的组分β含量可高于表面层的组分β含量。表面层用涂布液的组分β含量可为表面层用涂布液总质量的5质量%-80质量%的范围内。
表面层的组分β含量可通过以下方法测量。表面层的组分β含量可采用HP7694Headspace采样器(Agilent Technologies制)和HP6890系列GSSystem(Agilent Technologies制)测量。Headspace采样器的设定包括炉(Oven)150℃、环管(Loop)170℃和输送管(Transfer Line)190℃。将从具有表面层的电子照相感光构件上切取的5mm×40mm的片(试样片)放置在Headspace采样器的瓶中。采用气相色谱(HP6890系列GS System)分析产生的气体。分析后，作为从瓶中取出的试样片质量与除去表面层的试样片质量的差值计算表面层的质量。所述除去表面层的试样片通过将从瓶中取出的试样片浸入甲乙酮中5分钟，以除去表面层，然后在100℃下干燥试样片5分钟而制备。表面层的组分β含量通过该方法测量。
以下描述根据本发明实施方案的电子照相感光构件的结构。
根据本发明实施方案的电子照相感光构件包括支承体、在支承体上形成的电荷产生层和在电荷产生层上形成的电荷输送层。图4A和4B是根据本发明实施方案的电子照相感光构件的层状结构的示意图。在图4A和4B中，101表示支承体、102表示电荷产生层、103表示电荷输送层和104表示保护层(第二电荷输送层)。
电荷产生层可具有多层结构，和电荷输送层可具有多层结构。在电荷输送层为表面层的情况下，电荷输送层包含组分α、组分β和电荷输送物质。电荷输送层可用保护层覆盖(表面层)。在此情况下，保护层包含组分α、组分β和电荷输送物质。
[支承体]
支承体可以是导电性支承体。例如，支承体由金属如铝、不锈钢、铜、镍或锌或其合金制成。铝或铝合金支承体可以是ED管、EI管或者通过切割、电化学机械抛光或者湿法或干法珩磨这些管而制造的支承体。所述支承体可以是用铝、铝合金或导电性材料如氧化铟-氧化锡合金制成的薄膜覆盖的金属或树脂支承体。
所述支承体可包含分散在树脂中的导电性颗粒，如炭黑、氧化锡颗粒、氧化钛颗粒或银颗粒。所述支承体还可以是包含导电性粘结剂树脂的塑料。
为防止因激光束散射引起的干涉条纹，导电性支承体的表面可实施切割、表面粗糙化或耐酸铝处理。
在根据本发明实施方案的电子照相感光构件中，可在支承体上形成包含导电性颗粒和树脂的导电层。所述导电层由包含分散在粘结剂树脂中的导电性颗粒的导电层用涂布液的膜形成。
导电性颗粒的例子包括但不限于炭黑，乙炔黑，铝、镍、铁、镍铬合金、铜、锌、银和其他金属的粉末以及金属氧化物如导电性氧化锡和氧化铟锡(ITO)的粉末。
用于导电层的粘结剂树脂的例子包括但不限于聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚(乙烯醇缩丁醛)、丙烯酸类树脂、硅酮树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和醇酸树脂。
用于导电层用涂布液的溶剂的例子包括但不限于醚系溶剂、醇系溶剂、酮系溶剂和芳香烃溶剂。导电层优选厚度在0.2-40μm范围内，更优选1-35μm，更加优选5-30μm。
可在支承体或导电层与电荷产生层之间设置底涂层。
底涂层可通过在支承体或导电层上形成包含粘结剂树脂的底涂层用涂布液的膜，并干燥或硬化所述膜而形成。
用于底涂层的粘结剂树脂的例子包括但不限于聚(丙烯酸)、甲基纤维素、乙基纤维素、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚(酰胺酸)树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂。用于底涂层的粘结剂树脂可以是热塑性树脂，更具体地，热塑性聚酰胺树脂。聚酰胺树脂可以是可以溶液形式涂布的低结晶性或无定形尼龙共聚物。
用于底涂层用涂布液的溶剂例子包括但不限于醚系溶剂、醇系溶剂、酮系溶剂和芳香烃溶剂。底涂层优选厚度为0.05-40μm，更优选0.1-30μm。底涂层可包含半导性颗粒、电子输送物质或电子接受物质。
[电荷产生层]
电荷产生层在支承体、导电层或底涂层上形成。
用于根据本发明实施方案的电子照相感光构件的电荷产生物质的具体例子包括但不限于偶氮颜料、酞菁颜料、靛蓝颜料和苝颜料。这些电荷产生物质可单独或组合使用。特别地，氧钛酞菁、羟基镓酞菁和氯化镓酞菁具有高感光度。
电荷产生层可包含粘结剂树脂，如聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、丁缩醛树脂、聚(乙烯醇缩醛)树脂、丙烯酸类树脂、醋酸乙烯酯树脂或脲醛树脂。粘结剂树脂可以是丁缩醛树脂。这些树脂可单独使用，或作为混合物或共聚物组合使用。
电荷产生层可通过形成电荷产生层用涂布液的膜，并干燥所述膜而形成。电荷产生层用涂布液通过在溶剂中将电荷产生物质与粘结剂树脂一起分散而制备。电荷产生层还可是电荷产生物质的蒸镀膜。
所述分散可采用均化器、超声波、球磨机、砂磨机、磨碎机或辊磨机实施。
电荷产生物质与粘结剂树脂的质量比优选为0.1-10，更优选1-3。
用于电荷产生层用涂布液的溶剂的例子包括但不限于醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香烃溶剂。
电荷产生层优选厚度为0.01-5μm，更优选0.1-2μm。
电荷产生层视需要可包含增强剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂和/或增塑剂。为促进电荷产生层中电荷(载流子)的流动，电荷产生层可包含电子输送物质和/或电子接受物质。
[电荷输送层]
根据本发明实施方案的电子照相感光构件包括在电荷产生层上的电荷输送层。
电荷输送层和表面层包含电荷输送物质，如三芳胺化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、茋化合物或烯胺化合物。这些电荷输送物质可单独或组合使用。以下是示例的电荷输送物质。
可通过形成电荷输送层用涂布液的膜并干燥所述膜形成电荷输送层。电荷输送层用涂布液通过在溶剂中将电荷输送物质与粘结剂树脂一起溶解而制备。
所述表面层(电荷输送层或保护层)包含作为树脂的组分α，和可包含另外的树脂。所述另外的树脂可以是聚碳酸酯树脂或聚酯树脂。聚碳酸酯树脂或聚酯树脂可以是具有式(E)所示结构单元的树脂E。式(E)所示结构单元的例子包括但不限于上述(E-1)-(E-19)所示的结构单元。具有式(E)所示结构单元的树脂E可以是具有一种式(E)所示结构单元的聚合物，或具有两种或更多种式(E)所示结构单元的共聚物。其中，式(E)所示结构单元可以是式(E-3)、(E-4)、(E-5)、(E-15)、(E-17)或(E-18)所示的结构单元。所述另外的树脂可不含硅氧烷部位。当表面层包含树脂E时，树脂E与硅氧烷改性树脂的质量比可在1/9-50/1的范围内。
树脂E可通过日本专利特开No.2006-328416、No.05-043760或No.08-234468中描述的方法来合成。表14和15显示了树脂E(聚碳酸酯树脂和聚酯树脂)的合成例。
表14
合成例64中“(E-5)/(E-6)/(E-7)=4/5/1”是指共聚比(摩尔比)。
表15
合成例 聚酯树脂 具有式(E)的重复单元 n 重均分子量(Mw)
65 树脂PE-E(1) (E-15) 1 20,000
66 树脂PE-E(2) (E-15) 1 50,000
67 树脂PE-E(3) (E-17) 1 20,000
68 树脂PE-E(4) (E-17) 1 40,000
69 树脂PE-E(5) (E-18) 1 30,000
电荷输送层优选厚度为5-50μm，更优选10-30μm。
电荷输送物质与粘结剂树脂的质量比为5:1-1:5，优选3:1-1:3。为抑制电子照相感光构件重复使用期间重影图像的发生，表面层的电荷输送物质含量在表面层总质量的20质量%-50质量%的范围内。
用于电荷输送层用涂布液的溶剂的例子包括但不限于醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香烃溶剂。用于电荷输送层用涂布液的溶剂可以是二甲苯、甲苯或四氢呋喃。
根据本发明实施方案的电子照相感光构件的各层可包含各种添加剂。添加剂的例子包括但不限于抗劣化剂如抗氧化剂、紫外线吸收剂和光稳定剂，以及细颗粒如有机细颗粒和无机细颗粒。
抗劣化剂的例子包括但不限于受阻酚抗氧化剂、受阻胺光稳定剂、含硫原子的抗氧化剂和含磷原子的抗氧化剂。
有机细颗粒的例子包括但不限于聚合物树脂颗粒，如含氟原子的树脂颗粒、聚苯乙烯细颗粒和聚乙烯树脂颗粒。无机细颗粒的例子包括但不限于金属氧化物，如二氧化硅和氧化铝。
这些涂布液可通过浸涂、喷涂、旋涂、辊涂、迈耶棒涂布或刮涂来涂覆。这些涂布液可通过浸涂来涂覆。
形成各层的涂布液的干燥温度可为60℃-150℃。用于电荷输送层用涂布液(表面层用涂布液)的干燥温度可为110℃-140℃。干燥时间优选10-60分钟，更优选20-60分钟。
[电子照相设备]
图1是电子照相设备的示意图，其包括包含根据本发明实施方案的电子照相感光构件的处理盒。
在图1中，圆筒形电子照相感光构件1以预定圆周速率沿箭头方向绕轴2旋转。用充电单元(一次充电单元，如充电辊)3将旋转的电子照相感光构件1的表面充电至预定的负电位。然后用由曝光单元(未显示)如狭缝曝光单元或激光束扫描曝光单元发出的响应于期望图像信息的时间系列电子数字图像信号的强度调节的曝光光4(图像曝光光)4，照射电子照相感光构件1。以此方式，在电子照相感光构件1的表面上形成对应于期望图像的静电潜像。
将在电子照相感光构件1的表面上形成的静电潜像用显影单元5的显影剂中包含的调色剂通过反转显影而显影，形成调色剂图像。然后将电子照相感光构件1表面上的调色剂图像转印至转印材料(如纸张)P上，同时接受来自转印单元(如转印辊)6的转印偏压。将转印材料P与电子照相感光构件1的旋转同步地从转印材料供给单元(未显示)供给至电子照相感光构件1与转印单元6之间的接触部分。用偏压电源(未显示)将具有与调色剂电荷极性相反极性的偏压施加至转印装置6上。
从电子照相感光构件1上分离已转印调色剂图像的转印材料P，并送至定影单元8，并在其中使调色剂图像定影。然后将得到的图像形成制品(打印件或复印件)输出至设备外部。
调色剂图像转印后，采用清洁单元(如清洁刮板)7清除电子照相感光构件1表面的残留显影剂(残留调色剂)。采用由预曝光单元(未显示)发出的预曝光光除电后，再次将电子照相感光构件1用于图像形成。在充电单元3是接触充电单元如充电辊的情况下，如图1所示，预曝光不是必需的。
可将选自电子照相感光构件1、充电单元3、显影单元5、转印单元6和清洁单元7的多个构件放置在容器中，以构成处理盒。所述处理盒可拆卸地安装在电子照相设备如复印机或激光束打印机的主体上。在图1中，电子照相感光构件1、充电单元3、显影单元5和清洁单元7一体化地支承在盒9中。处理盒9可通过导向装置10如导轨在电子照相设备主体上安装和拆卸。
实施例
将在以下实施例和比较例中进一步描述本发明。本发明不限于这些实施例。实施例中，术语“份”是指“质量份”。表16-33显示了实施例1-154和比较例1-112的结果。
实施例1
使用直径24mm和长度257mm的铝圆筒作为支承体(导电性支承体)。
由10份SnO2包覆的硫酸钡(导电性颗粒)、2份氧化钛(电阻控制颜料)、6份酚醛树脂(粘结剂树脂)、0.001份硅油(均化剂)和4份甲醇与16份甲氧基丙醇的混合溶剂，制备导电层用涂布液。
将导电层用涂布液通过浸涂涂覆在支承体上，并在140℃下硬化(热固化)30分钟以形成厚度15μm的导电层。
将3份N-甲氧基甲基化尼龙和3份尼龙共聚物溶解在65份甲醇和30份正丁醇的混合溶剂中，以制备底涂层用涂布液。
将底涂层用涂布液通过浸涂涂覆在导电层上，并在80℃下干燥10分钟，以形成厚度0.7μm的底涂层。
使用10份在CuKα特性X射线衍射中以在7.5、9.9、16.3、18.6、25.1和28.3度的Bragg角2θ±0.2度处具有强峰的晶体形式的羟基镓酞菁晶体(电荷产生物质)。将羟基镓酞菁晶体添加至溶解在250份环己酮的5份聚(乙烯醇缩丁醛)树脂(商品名：S-Lec BX-1，Sekisui Chemical Co.Ltd.制)中。在包含直径1mm的玻璃珠的砂磨机中，在23±3℃下分散所述混合物1小时。将250份乙酸乙酯添加至混合物中，以制备电荷产生层用涂布液。
将电荷产生层用涂布液通过浸涂涂覆至底涂层上，并在100℃下干燥10分钟，以形成厚度0.3μm的电荷产生层。
通过在65份四氢呋喃(THF)中溶解9份具有式(CTM-1)的化合物、1份树脂PC-A(1)、9份树脂PC-E(2)和10份苯甲酸甲酯，制备电荷输送层用涂布液。
将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层上，并在125℃下干燥40分钟，形成厚度16μm的电荷输送层。从而，生产包括导电层、底涂层、电荷产生层和电荷输送层(表面层)的电子照相感光构件。
如通过上述气相色谱法所测量的，电荷输送层包含0.12质量%的苯甲酸甲酯。
以下描述评价。测量了电子照相感光构件重复使用期间的重影图像和初期摩擦系数。
<重影图像的评价>
采用Hewlett-Packard Co.制造的HP Color LaserJet3700(其上可安装直径24mm的圆筒状电子照相感光构件)，观察重影图像。将包括如此制造的电子照相感光构件的处理盒安装在实验设备上，并在32.5℃温度和80%RH湿度下试验。以2%打印比在10,000张A4尺寸普通纸上连续打印横线图像后，打印出图2所示的重影测试图像。如图2所示的，重影测试图像在图像顶部的“白色图像”中具有“实心图像”方块，然后为图3所示的“单点桂马图案(与国际象棋中的马跳跃图案类似)半色调图像”。由于“实心图像”引起的重影可出现在图2中“重影”区。基于图2所示图像，重影图像分类为A：基本无重影，B：少量重影，和C：明显重影。在实施例1中，打印10,000张后，基本未观察到重影图像。表25显示了结果。
<重影电位评价>
采用Hewlett-Packard Co.制造的HP Color LaserJet3700，测量重影电位。将包括电子照相感光构件的处理盒安装在试验设备上，并在32.5℃温度和80%RH湿度下测试。以2%打印比在10,000张A4尺寸普通纸上连续打印横线图像后，如下所述测量重影电位。使用用处理盒中距离电子照相感光构件端部128mm处(中央部)设置的夹具固定的电位测量探针，测量重影电位。所述夹具替换了显影单元。施加偏压以使得电子照相感光构件的未曝光部的暗区电位为-500V。激光束强度为0.28μJ/cm2。将用于输出图2所示图像的信号输入至试验设备中，测量重影电位。响应于用于输出图2所示图像的信号，在感光构件表面上形成对应于图2所示图像的静电潜像。在对应于图2所示图像的静电潜像中，重影电位为在半色调图像形成区域中重影图像形成区域与除了半色调图像形成区中重影图像形成区域以外的区域之间的电位差。在实施例1中，打印10,000张后，重影电位为5V。表25显示了结果。
<摩擦系数的测量>
通过以下方法测量实施例和比较例中制造的电子照相感光构件的摩擦系数。采用Shinto Scientific Co.,Ltd.制造的HEIDON-14在常温常湿(23℃/50%RH)下测量摩擦系数。使刮板(聚氨酯橡胶刮板)在恒定载荷(50g)下与各电子照相感光构件接触。测量各电子照相感光构件与橡胶刮板间的摩擦力，同时以50mm/min速率沿电子照相感光构件的轴向平移电子照相感光构件。采用附着在聚氨酯橡胶刮板上的应变仪测量摩擦力作为应变，并转换成拉伸载荷(施加至感光构件上的)。在移动聚氨酯橡胶刮板的同时，采用下式求得动摩擦系数：[施加至感光构件上的力(摩擦力)(gf)]/[施加至刮板的载荷(gf)]。聚氨酯橡胶刮板为Hokushin Corp.制造的5mm×30mm×2mm聚氨酯刮板(橡胶硬度67度)。所述测量在50g载荷下以27度角沿“with”方向进行。实施例1中，摩擦系数为1.0。表25显示了结果。
实施例2-36
除了如表16所示改变电荷输送层的组分α、另外的树脂(树脂E)、组分β、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在实施例35和36中的电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表25显示了结果。
表16
Figure BDA0000413858890000321
实施例37
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与实施例3相同的方式制造电子照相感光构件。表25显示了结果。
实施例38
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与实施例3相同的方式制造电子照相感光构件。表25显示了结果。
实施例39-70
除了如表17所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在实施例69和70中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表26显示了结果。
表17
Figure BDA0000413858890000341
实施例71
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与实施例41相同的方式制造电子照相感光构件。表26显示了结果。
实施例72
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与实施例41相同的方式制造电子照相感光构件。表26显示了结果。
实施例73-120
除了如表18或19所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在实施例119和120中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表27和28显示了结果。
表18
Figure BDA0000413858890000351
表19
Figure BDA0000413858890000361
实施例121
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与实施例73相同的方式制造电子照相感光构件。表28显示了结果。
实施例122
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与实施例73相同的方式制造电子照相感光构件。表28显示了结果。
实施例123
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为115℃进行20分钟外，采用与实施例73相同的方式制造电子照相感光构件。表28显示了结果。
实施例124-152
除了如表20所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在实施例151和152中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表29显示了结果。
表20
实施例153
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与实施例124相同的方式制造电子照相感光构件。表29显示了结果。
实施例154
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与实施例124相同的方式制造电子照相感光构件。表29显示了结果。
比较例1-29
除了如表21所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β的比较化合物、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在比较例28和29中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表30显示了结果。在比较例20-22中，表面层的乙二醇二甲醚(monoglyme)(比较例20)、乙酸正戊酯(比较例21)和1-戊醇(比较例22)的含量分别为0.002质量%、0.040质量%和0.030质量%。
比较例30
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与比较例3相同的方式制造电子照相感光构件。表30显示了结果。
比较例31
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与比较例3相同的方式制造电子照相感光构件。表30显示了结果。
表21
Figure BDA0000413858890000391
比较例32-56
除了如表22所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β的比较化合物、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在比较例55和56中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表30显示了结果。在比较例49-51中，表面层的乙二醇二甲醚(比较例49)、乙酸正戊酯(比较例50)和1-戊醇(比较例51)的含量分别为0.005质量%、0.040质量%和0.040质量%。
比较例57
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与比较例34相同的方式制造电子照相感光构件。表30显示了结果。
比较例58
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃实施20分钟外，采用与比较例34相同的方式制造电子照相感光构件。表30显示了结果。
表22
Figure BDA0000413858890000401
比较例59-86
除了如表23所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β的比较化合物、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在比较例85和86中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表31显示了结果。在比较例71-73中，表面层的乙二醇二甲醚(比较例71)、乙酸正戊酯(比较例72)和1-戊醇(比较例73)的含量分别为0.003质量%、0.040质量%和0.050质量%。
比较例87
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与比较例59相同的方式制造电子照相感光构件。表31显示了结果。
比较例88
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与比较例59相同的方式制造电子照相感光构件。表31显示了结果。
表23
Figure BDA0000413858890000421
比较例89-110
除了如表24所示改变电荷输送层的组分α、树脂E、组分β的比较化合物、电荷输送物质和溶剂的类型和用量外，采用与实施例1相同的方式制造电子照相感光构件。在比较例109和110中，电荷输送层分别具有10和25μm的厚度。表31显示了结果。在比较例103-105中，表面层的乙二醇二甲醚(比较例103)、乙酸正戊酯(比较例104)和1-戊醇(比较例105)的含量分别为0.003质量%、0.050质量%和0.030质量%。
比较例111
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为135℃进行60分钟外，采用与比较例89相同的方式制造电子照相感光构件。表31显示了结果。
比较例112
除了将电荷输送层用涂布液通过浸涂涂覆至电荷产生层后的干燥条件为120℃进行20分钟外，采用与比较例89相同的方式制造电子照相感光构件。表31显示了结果。
表24
Figure BDA0000413858890000431
表25
表26
Figure BDA0000413858890000451
表27
Figure BDA0000413858890000461
表28
表29
Figure BDA0000413858890000481
表30
Figure BDA0000413858890000491
表31
Figure BDA0000413858890000501
实施例与比较例的对比表明，电子照相感光构件的表面层中，组分α的硅氧烷改性树脂和组分β的化合物可降低初期摩擦系数和抑制电子照相感光构件重复使用期间重影图像的发生。
尽管已经参考示例性实施方案描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围应符合于最宽的解释，以涵盖所有的改进和等同的结构与功能。

Claims (11)

1.一种电子照相感光构件，其包括：支承体；在所述支承体上形成的电荷产生层；和在所述电荷产生层上形成的电荷输送层；
其中，所述电子照相感光构件的表面层包含：
(α)具有下式(A)、(B)、(C)和(D)任意一种表示的结构单元的硅氧烷改性树脂；
(β)选自由己醇、庚醇、环己醇、苄醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二甘醇、二甘醇乙基甲基醚、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、硝基苯、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、苯乙酮、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和环丁砜组成的组的至少一种化合物；和
电荷输送物质，
Figure FDA0000413858880000011
其中，在式(A)中，
Y1表示单键、亚甲基、乙叉基、丙叉基、苯基乙叉基、环己叉基或氧原子，
X1表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，
W1表示下式(W1)或(W2)所示的单价基团，
Figure FDA0000413858880000012
其中，在式(W1)和(W2)中，
R1-R3各自独立地表示具有1-4个碳原子的烷基，
a表示括号内结构的重复数，和b与c各自独立地表示括号内结构的重复数，
具有式(A)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中a的平均值在10-150的范围内，和其中b+c的平均值在10-150的范围内，
其中，在式(B)中，
X2表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
R4-R6各自独立地表示氢原子，具有1-4个碳原子的烷基，或苯基，
n表示0或1，
V1表示下式(V1)或(V2)所示的单价基团，
Figure FDA0000413858880000022
其中，在式(V1)和(V2)中，
R7-R9各自独立地表示具有1-4个碳原子的烷基，
d表示2-10的整数，
e表示括号内结构的重复数，以及f和g各自独立地表示括号内结构的重复数，
具有式(B)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中的e的平均值在10-150的范围内，和其中f+g的平均值在10-150的范围内，
Figure FDA0000413858880000031
其中，在式(C)中，
X3表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，
h、i和j各自独立地表示括号内结构的重复数，
在具有式(C)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中的h的平均值和其中的i的平均值各自独立地在1-10的范围内，和
其中j的平均值在20-200的范围内，
Figure FDA0000413858880000032
其中，在式(D)中，
X4表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
k表示括号内结构的重复数，具有式(D)所示结构单元的硅氧烷改性树脂中的k的平均值在20-200的范围内。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述(β)是选自由环己醇、苄醇、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、苯乙酮、水杨酸甲酯和邻苯二甲酸二甲酯组成的组的至少一种化合物。
3.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述(β)含量在所述表面层总质量的0.001质量%-2.0质量%的范围内。
4.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述(α)含量在所述表面层总质量的1质量%-45质量%的范围内。
5.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述硅氧烷改性树脂进一步具有下式(E)所示的结构单元：
其中，在式(E)中
Y5表示单键、亚甲基、乙叉基、丙叉基、苯基乙叉基、环己叉基或氧原子，
X5表示间亚苯基、对亚苯基或具有经氧原子键合的两个对亚苯基的二价基团，
n表示0或1，和
R11-R14各自独立地表示氢原子、或具有1-4个碳原子的烷基。
6.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述电荷输送物质是选自由三芳胺化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、茋化合物和烯胺化合物组成的组的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述表面层是所述电荷输送层。
8.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述硅氧烷改性树脂的硅氧烷部位的含量在所述硅氧烷改性树脂的总质量的1质量%-50质量%的范围内。
9.根据权利要求1所述的电子照相感光构件，其中所述电荷输送物质的含量在所述表面层的总质量的20质量%-50质量%的范围内。
10.一种处理盒，其可拆卸地安装至电子照相设备的主体，其中所述处理盒一体化地支承：
根据权利要求1-9任意一项所述的电子照相感光构件，和选自由充电单元、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组的至少一种单元。
11.一种电子照相设备，其包括：根据权利要求1-9任意一项所述的电子照相感光构件；充电单元；曝光单元；显影单元；和转印单元。
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CN103941553A (zh) * 2013-01-18 2014-07-23 佳能株式会社 电子照相感光构件的制造方法、处理盒和电子照相设备
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