CN106200289A - 成像装置和成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种成像装置和成像方法,该成像装置包括电子照相感光体、充电单元、静电潜像形成单元、储存包含调色剂的显影剂的显影单元、转印单元、清洁单元和定影单元,其中所述调色剂具有由包含粘结剂树脂的海部和包含防粘剂的岛部构成的海-岛结构,包含防粘剂的岛部的偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内。本发明的成像装置可抑制感光体成膜而不需要增加调色剂中的防粘剂含量。
Description
技术领域
本发明涉及成像装置和成像方法。
背景技术
按照如下方式进行利用电子照相技术的图像形成。对感光体的全部表面进行充电,然后根据图像信息,利用激光束使感光体的表面曝光,从而在感光体表面上形成静电潜像。然后,利用包含调色剂的显影剂使形成的静电潜像显影,由此形成调色剂图像。最后,将形成的调色剂图像转印到记录介质表面上,然后进行定影。
作为利用电子照相技术的成像方法,例如,专利文献1披露了“一种成像方法,其中利用包含调色剂的显影剂使形成在有机感光体上的静电潜像显影,将通过进行显影而获得的显影后的调色剂图像由有机感光体转印至转印部件上,然后利用清洁装置(包括清洁刮刀)去除残留在有机感光体上的调色剂”。在专利文献1的成像方法中,“有机感光体具有由硅氧烷树脂构成的保护层,清洁装置具有清洁刮刀和塑料部件,该清洁刮刀中与邻接有机感光体的表面相对的表面接着至塑料部件上,清洁刮刀的前端和塑料部件的前端分别设置有阶梯,设置该阶梯从而使得塑料部件能够远离有机感光体”。
例如,专利文献2披露了一种成像装置,其包括电子照相感光体和调色剂,该电子照相感光体至少具有位于导电性支持部件上的感光层,该感光层包含由式(I)表示的烯胺化合物,并且调色剂的圆度由流式颗粒图像分析仪测定,该圆度在0.940至1.000的范围内。
[专利文献1]JP-A-2002-72807
[专利文献2]JP-A-2010-134124
发明内容
本发明的目的在于防止在成像装置内发生调色剂在电子照相感光体的表面上的附着(以下也称为“感光成膜(photoreceptor filming)”),其中所述成像装置包括电子照相感光体、清洁单元和调色剂。该电子照相感光体包括依次位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层。清洁单元包括清洁刮刀,其与电子照相感光体相接触并去除电子照相感光体表面上的残留物质。调色剂包括仅位于其内部的防粘剂。
详细来说,本发明的目的在于提供一种具有上述构造的成像装置,其,并且与包括如下调色剂的情况相比,本发明的成像装置可防止调色剂附着至电子照相感光体的表面(感光体成膜),而不需要增加调色剂中防粘剂的含量,其中上述调色剂的包含防粘剂的岛部处,偏心度B分布的最大频率值小于0.75。
上述目的通过以下构造得以实现。
根据本发明的第一方面,提供了一种成像装置,包括:
电子照相感光体,其包括位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层;
充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;
静电潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的带电表面上形成静电潜像;
显影单元,其储存包含调色剂的显影剂,并且利用该显影剂将形成于所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;
转印单元,其将所述调色剂图像转印到记录介质的表面上;
清洁单元,其包括与所述电子照相感光体接触并去除所述电子照相感光体的表面上的残留物质的清洁刮刀;以及
定影单元,其将转印到所述记录介质上的所述调色剂图像定影,
其中所述调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂,并具有由包含所述粘结剂树脂的海部和包含所述防粘剂的岛部构成的海-岛结构,
包含所述防粘剂的所述岛部的如下偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且
如下偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,
所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中D表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的当量圆直径(μm),d表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的重心与包含所述防粘剂的所述岛部的重心之间的距离(μm)。
根据本发明的第二方面,在根据本发明第一方面所述的成像装置中,所述电子照相体的所述保护层包含硅氧烷树脂。
根据本发明的第三方面,在根据本发明第一方面所述的成像装置中,所述电子照相感光体的旋转速度等于或大于300mm/s。
根据本发明的第四方面,在根据本发明第一方面所述的成像装置中,所述定影单元的定影温度等于或高于100℃且低于190℃。
根据本发明的第五方面,在根据本发明第一方面所述的成像装置中,在所述调色剂中,所述偏心度B分布的峭度在-0.20至+1.50的范围内。
根据本发明的第六方面,提供了一种成像方法,包括:
对电子照相感光体的表面进行充电,所述电子照相感光体包括位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层;
在所述电子照相感光体的带电表面上形成静电潜像;
利用包含调色剂的显影剂将形成于所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;
将所述调色剂图像转印到记录介质的表面上;
通过与所述电子照相感光体接触的清洁刮刀去除位于所述电子照相感光体的表面上的残留物质;以及
将转印到所述记录介质上的所述调色剂图像定影,
其中所述调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂,并具有由包含粘结剂树脂的海部和包含防粘剂的岛部构成的海-岛结构,
包含所述防粘剂的所述岛部的如下偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且
如下偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,
所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中D表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的当量圆直径(μm),d表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的重心与包含所述防粘剂的所述岛部的重心之间的距离(μm)。
根据本发明的第七方面,在根据本发明第六方面所述的成像方法中,所述电子照相体的所述保护层包含硅氧烷树脂。
根据本发明的第八方面,在根据本发明第六方面所述的成像方法中,所述电子照相感光体的旋转速度等于或大于300mm/s。
根据本发明的第九方面,在根据本发明第六方面所述的成像方法中,所述定影中的定影温度等于或高于100℃且低于190℃。
根据本发明的第十方面,在根据本发明第六方面所述的成像方法中,在所述调色剂中,所述偏心度B分布的峭度在-0.20至+1.50的范围内。
根据本发明的第一至第三方面中的任一方面,提供了这样一种成像装置,与包含如下调色剂的情况相比,本发明的成像装置可抑制感光体成膜而不需要增加调色剂中的防粘剂含量,其中上述调色剂在含防粘剂的岛部处的偏心度B分布中的最大频率值小于0.75。
根据本发明的第四方面,提供了一种成像装置,与定影单元的定影温度等于或高于190℃的情况相比,本发明的定影装置能够抑制感光体成膜并减少粗颗粒的形成。
根据本发明的第五方面,提供了这样一种成像装置,与调色剂中含防粘剂的岛部的偏心度B分布的峭度小于-0.20或大于-0.50的情况相比,本发明的成像装置在抑制感光体成膜与定影时表现出防粘特性这两方面具有良好的平衡性。
根据本发明的第六至第八方面中的任一方面,提供了一种成像方法,与包含如下调色剂的情况相比,本发明的成像方法可抑制感光体成膜而不需要增加调色剂中的防粘剂含量,其中上述调色剂在含防粘剂的岛部处的偏心度B分布中的最大频率值小于0.75。
根据本发明的第九方面,提供了一种成像方法,与定影单元的定影温度等于或高于190℃的情况相比,在该成像方法中,能够抑制感光体成膜并减少粗颗粒的形成。
根据本发明的第十方面,提供了这样一种成像方法,与调色剂中含防粘剂的岛部的偏心度B分布的峭度小于-0.20或大于-0.50的情况相比,本发明的成像方法在抑制感光体成膜与定影时表现出防粘特性这两方面具有良好的平衡性。
附图说明
将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方案,其中:
图1示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的实例的示意性构造图;
图2示出了能够应用于本发明示例性实施方案的处理盒的实例的示意性构造图;
图3示出了本发明示例性实施方案的清洁刮刀的安装形式的示意性构造图;
图4示出了动力供给添加方法的示意图;并且
图5是示出了根据本发明的实施方案的调色剂中防粘剂域的偏心度B分布的实例的图。
具体实施方式
以下,将对作为本发明实例的示例性实施方案进行描述。
成像装置/成像方法
根据本发明示例性实施方案的成像装置包括电子照相感光体、充电单元、静电潜像形成单元、显影单元、转印单元、清洁单元和定影单元。电子照相感光体(以下也可称为“特定感光体”)包括依次位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层。充电单元对特定感光体的表面进行充电。静电潜像形成单元在特定感光体的带电表面上形成静电潜像。显影单元储存包含特定调色剂(以下将进行详述)的显影剂,并且利用该显影剂将形成于特定感光体的表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像。转印单元将调色剂图像转印到记录介质的表面上。清洁单元包括与电子照相感光体接触并去除电子照相感光体的表面上的残留物质的清洁刮刀,并且优选的是,清洁单元为包括如下清洁刮刀的清洁单元(以下也可称为“特定清洁单元”),该清洁刮刀这样设置,使得其前端与特定感光体接触,并且指向与特定感光体的旋转方向相反的方向,由此除去特定感光体表面上的残留物质。定影单元将转印到记录介质上的调色剂图像定影。
例如,使用了这样的电子照相感光体(其相当于本发明示例性实施方案的特定感光体),其包括位于电荷产生层和电荷传输层上的保护层,这是因为该电子照相感光体的使用寿命长并能够连续形成大量图像。
包括这种电子照相感光体的成像装置可长时间使用。在成像装置的使用中,如果显影单元内的调色剂被长时间暴露于热量中,然后利用包含暴露于热量中的调色剂的显影剂连续形成大量图像(例如,10,000张A4尺寸的记录介质),则调色剂可能会附着在电子照相感光体的表面上,也就是说,可能发生感光体成膜。特别地,在包括清洁单元(相当于本发明示例性实施方案的特定清洁单元)的成像装置中,在热量的作用下,外部添加剂与调色剂间的分离性劣化;并且感光体和刮刀之间的摩擦力(位于刮刀的刀刃附近的外部添加剂可避免产生这种摩擦力)增加,其中所述清洁单元具有清洁刮刀,该清洁刮刀的前端与电子照相感光体接触,同时其前端的方向与电子照相感光体的旋转方向相对,并且该清洁单元通过利用该清洁刮刀而去除电子照相感光体上的残留物质。因此,易于发生感光体成膜。
例如,使用了增加调色剂中的防粘剂含量的方法以防止发生感光体成膜。通过加热使防粘剂蒸发(挥发),然后在成像装置中冷却。由此,防粘剂被固化并且可以形成被称为超微颗粒(UFP,直径为0.1μm以下的颗粒)的粗颗粒。例如,如果简单地增加调色剂中的防粘剂的含量,那么在调色剂的表面露出的防粘剂的量会增加。因此,可能形成更多的这些粗颗粒(UFP)。
因此,目前所需的是这样一种方法,该方法抑制感光体成膜,而不需要增加调色剂中的防粘剂的含量,在所述调色剂中,防粘剂仅包含在其内部(具体来说,所述调色剂在含防粘剂的岛部处的偏心度B分布的最大频率值小于0.75)。
根据本发明示例性实施方案的成像装置是包括特定感光体的成像装置,该特定感光体包括保护层、具有清洁刮刀的特定清洁单元、和含有以下将描述的特定调色剂的显影剂。
特定调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂,并具有由包含粘结剂树脂的海部和包含防粘剂的岛部构成的海-岛结构。包含防粘剂的岛部的如下偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且如下偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中D表示观察调色剂的截面时调色剂的当量圆直径(μm),d表示观察调色剂的截面时调色剂的重心与含防粘剂的岛部的重心之间的距离(μm)。
在特定调色剂中,包含防粘剂的岛部(下文中也称为“防粘剂域”)的偏心度B是表示防粘剂域的重心与调色剂的重心之间的距离的指数。偏心度B的值越大,表明防粘剂域越接近调色剂的表面。偏心度B的值越小,则表明防粘剂域越接近调色剂的中心。偏心度B分布的最大频率值表示这样的部分,在该部分中,在调色剂的径向上存在最大量的防粘剂域。偏心度B分布的偏斜度表示所述分布的左右对称性。具体而言,偏心度B分布的偏斜度表示距离分布的最大频率值的不均匀度。即,偏心度B分布的偏斜度表示防粘剂域的分布距离在调色剂的径向上存在最大量粘剂域的部分的程度。
即,当防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值为0.75至0.95时,这表示在靠近调色剂的表层部分存在最大量的防粘剂域。当防粘剂域的偏心度B分布的偏斜度在-1.10至-0.50时,这表示防粘剂域以梯度分布在由调色剂的表层部分至其内部(参见图5)。
通过这种方式,对于其中防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值和偏斜度分别满足上述范围的调色剂,其为这样的调色剂:其中,最大量的防粘剂域存在于表层部分附近,并且,防粘剂域以梯度分布在由调色剂颗粒的内部至其表层部分附近。对于具有这种防粘剂域分布梯度的调色剂,其具有如下性质:接近调色剂表层部分的防粘剂易于在低压下渗出,并且如果受到高压时,调色剂内部的防粘剂以及接近调色剂表层部分的防粘剂会渗出。即,对于具有防粘剂域的浓度梯度的调色剂,防粘剂的渗出量由压力控制。
如果通过特定清洁单元等向具有这些性质的特定调色剂施加低压,接近调色剂表层部分的部分防粘剂会渗出,由此发挥了防粘特性,并抑制感光体成膜的发生。由于除了表层部分的附近,防粘剂也包含在特定调色剂的内部,所以也防止了当施加低压时防粘剂的过度渗出。
当进行定影时,对特定调色剂施加高压。因此,除了接近调色剂表层部分的防粘剂外,调色剂内部的防粘剂也会渗出。相应地,充分显示出了防粘性。
在此,从抑制感光体成膜的观点出发,可以提供仅在表层部分存在防粘剂的调色剂。然而,在该调色剂中,据认为裸露于调色剂表面的防粘剂的量增加,并且粗颗粒的量增多。在仅在表层部分存在防粘剂的调色剂的情况下,调色剂的可熔性劣化,并且当进行定影时可能会引发定影缺陷。
如上所述,根据本发明示例性实施方案的成像装置包括特定调色剂,该特定调色剂的防粘剂域具有浓度梯度,由此能够确保定影时的防粘特性,并抑制感光体成膜。
特别地,具有防粘剂域的浓度梯度的特定调色剂使得对于仅在调色剂的内部包含防粘剂的调色剂(具体而言,包含防粘剂的岛部处的偏心度B分布中的最大频率值小于0.75的调色剂),不需要增加其防粘剂的含量。由此,也难以增加由于防粘剂而形成的粗颗粒。
在根据本发明示例性实施方案的成像装置中,实施了成像方法(根据本发明示例性实施方案的成像方法)。所述成像方法包括:充电工序、静电潜像形成工序、显影工序、转印工序、清洁工序以及定影工序。在充电工序中,特定感光体的表面被充电。在静电潜像形成工序中,在特定感光体的带电表面上形成静电潜像。在显影工序中,利用包含特定调色剂(以下将描述)的显影剂将形成于特定感光体的表面上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像。在转印工序中,将调色剂图像转印到记录介质的表面上。在清洁工序中,通过清洁刮刀去除特定感光体的表面上的残留物质,其中以这样的方式设置该清洁刮刀:清洁刮刀的前端与特定感光体接触,并且其前端的朝向与特定感光体的旋转方向相对。在定影工序中,将转印到记录介质上的调色剂图像定影。
成像装置的构造
根据本发明示例性实施方案的成像装置采用了公知的成像装置的构造。公知的成像装置的例子包括:直接转印式装置,其将形成于电子照相感光体的表面上的调色剂图像直接转印到记录介质上;中间转印式装置,其将形成于电子照相感光体的表面上的调色剂图像一次转印到中间转印部件的表面上,并且将转印至中间转印部件的表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上;以及包括除电单元的装置,在转印调色剂图像之后、充电之前,该除电单元用除电光照射电子照相感光体的表面以进行除电;包括电子照相感光体加热部件的装置,该电子照相感光体加热部件用于升高电子照相感光体的温度,从而降低相对温度。
在中间转印式装置的情况下,例如,采用了这样的构造,其中,转印单元包括:中间转印部件,其表面上转印有调色剂图像;一次转印单元,其将形成于电子照相感光体的表面上的调色剂图像一次转印到中间转印部件的表面上;以及二次转印单元,其将已转印到中间转印部件的表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上。
在根据示例性实施方案的成像装置中,例如,包括电子照相感光体的部分可以是可从成像装置上拆卸下来的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,适合使用这样的处理盒:其包括具有上述层结构的特定感光体以及上述特定清洁单元。除了电子照相感光体和清洁单元之外,这样的处理盒(例如)还可包括选自由充电单元、静电潜像形成单元、显影单元和转印单元中的至少一者。
下文将描述根据本发明示例性实施方案的成像装置的一个例子。然而本发明并不局限于此。将对附图中的主要部件进行说明,而省略对其他部件的说明。
图1为示意性示出根据本示例性实施方案的成像装置的构造的图。
图1中示出的成像装置包括第一至第四电子照相成像单元10Y、10M、10C和10K(成像单元),其基于分色的图像数据从而分别打印出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的图像。这些成像单元(在下文中可简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K在水平方向上以预定间隔平行布置。这些单元10Y、10M、10C和10K可以是可从成像装置上拆卸下来的处理盒。
在图中,作为中间转印部件的中间转印带20安装在单元10Y、10M、10C和10K的上方并延伸通过这些单元。中间转印带20缠绕在与中间转印带20的内表面接触的驱动辊22和支承辊24上,并且中间转印带20沿着从第一单元10Y至第四单元10K的方向运行,其中所述驱动辊22和支承辊24以图中从左向右的方向彼此分开。利用弹簧等(未示出)在远离驱动辊22的方向上对支承辊24施加力,由此对缠绕在这两个辊上的中间转印带20施加张力。此外,在中间转印带20的面向感光体的一侧上设置中间转印部件清洁装置30,从而与驱动辊22相对。
包括四种颜色的调色剂的显影剂分别被储存在单元10Y、10M、10C和10K的显影装置(显影单元的一个例子)4Y、4M、4C和4K中。此外,容纳于调色剂盒8Y、8M、8C和8K中的黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂分别供给至显影装置4Y、4M、4C和4K。
第一至第四单元10Y、10M、10C和10K具有相同的构造。因此这里将以位于中间转印带的运行方向的上游侧、并且形成黄色图像的第一单元10Y为代表进行描述。此外,用附有品红色(M)、青色(C)和黑色(K)、而不是黄色(Y)的参考符号表示与第一单元10Y相同的部件,而省略对第二至第四单元10M、10C和10K的说明。
第一单元10Y包括感光体1Y。
在此,根据待形成图像的类型或者记录介质的类型等来设定感光体1Y的旋转速度(即,感光体1Y的表面的移动速度)。然而,从需要以高速形成图像的观点来看,感光体1Y的旋转速度优选等于或大于300mm/s,更优选等于或大于500mm/s,还更优选在500mm/s至750mm/s的范围内。
在感光体1Y周围,沿着旋转方向依次设置有:充电辊(充电单元的例子)2Y、曝光装置(静电图像形成单元的例子)3、显影装置(显影单元的例子)4Y、一次转印辊(转印单元的例子)5Y、以及感光体清洁装置(清洁单元的例子)6Y。充电辊2Y将感光体1Y的表面充电至预定电位。曝光装置3基于分色的图像信号,使用激光束3Y将带电的表面曝光,从而形成静电图像。显影装置4Y将带电的调色剂供应到静电图像上从而使该静电图像显影。一次转印辊5Y将显影后的调色剂图像转印至中间转印带20上。感光体清洁装置6Y在一次转印之后除去残留在感光体1Y表面上的调色剂。
一次转印辊5Y设置在中间转印带20的内侧,从而位于与感光体1Y相对的位置。将用于施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)分别连接至一次转印辊5Y、5M、5C和5K。在控制器(未示出)的控制下,各偏压电源改变施加至各一次转印辊的转印偏压。
在该示例性实施方案中,第一至第四单元10Y、10M、10C和10K中的至少一个单元(优选所有单元)包括作为感光体的特定感光体以及作为感光体清洁装置的特定清洁单元,并使用包含特定调色剂的显影剂作为储存在显影装置内的显影剂。
提供了具有上述构造的单元,由此抑制了调色剂附着至特定感光体的表面(感光体成膜)。
以下将描述在第一单元10Y中形成黄色图像的操作。
首先,在开始操作前,使用充电辊2Y将感光体1Y的表面充电至-600V至-800V的电位。
感光体1Y具有这样的性质:其中,当施加激光束3Y时,被激光束照射的部分的比电阻将发生变化。因此,根据从控制器(未示出)发送出的黄色图像数据,通过曝光装置3将激光束3Y输出到感光体1Y的带电表面上。用激光束3Y照射感光体1Y表面上的感光层,由此使得黄色图像图案的静电图像形成于感光体1Y的表面上。
静电图像是通过充电而在感光体1Y的表面上形成的图像,其是通过以下方式形成的所谓的负潜像:将激光束3Y施加至感光层,使得被照射部分的比电阻下降,从而使电荷在感光体1Y的表面上流动,同时电荷停留在未施加激光束3Y的部分上。
随着感光体1Y的运行,在感光体1Y上形成的静电图像被旋转至预定的显影位置。在该显影位置处,感光体1Y上的静电图像被显影装置4Y可视化(显影)为调色剂图像。
显影装置4Y容纳有(例如)至少含有黄色调色剂和载体的显影剂。通过在显影装置4Y中搅拌该黄色调色剂,从而使之摩擦带电,由此使之具有与在感光体1Y上产生的电荷相同极性(负极性)的电荷。这样,黄色调色剂就保持在显影剂辊上。使感光体1Y的表面通过显影装置4Y,由此黄色调色剂通过静电附着在位于感光体1Y表面上的静电潜像上,由此利用黄色调色剂使静电潜像显影。接下来,使其上形成有黄色调色剂图像的感光体1Y以预定的速度连续运行,并且使在感光体1Y上显影的调色剂图像传送至预定的一次转印位置。
当感光体1Y上的黄色调色剂图像被传送至一次转印位置时,将一次转印偏压施加至一次转印辊5Y,由感光体1Y朝向一次转印辊5Y的静电力作用于调色剂图像,由此感光体1Y上的调色剂图像被转印至中间转印带20上。此时施加的转印偏压的极性(﹢)与调色剂极性(-)相反,并且例如,通过控制器(未示出)将第一单元10Y中的该转印偏压控制为+10μA。
通过感光体清洁装置6Y除去残留在感光体1Y上的残留物质,并收集调色剂残留物质。
以与第一单元相似的方式控制施加至第二单元10M以及随后单元的一次转印辊5M、5C和5K上的一次转印偏压。
以此方式,中间转印带20(在第一单元10Y中,黄色调色剂图像被转印至其上)被依次传送通过第二至第四单元10M、10C和10K,由此,各颜色的调色剂图像以叠加的方式被多次转印。
通过第一至第四单元在中间转印带20上多次转印有四色调色剂图像,该中间转印带20到达二次转印部,该二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内表面接触的支撑辊24和布置在中间转印带20的图像保持面一侧的二次转印辊(二次转印单元的例子)26构成。
通过供给机构,以预定的时间将记录纸(记录介质的例子)P供入彼此接触的二次转印辊26与中间转印带20间的间隙处,并且将二次转印偏压施加至支撑辊24。此时所施加的转印偏压的极性(-)与调色剂的极性(-)相同,由中间转印带20朝向记录纸P的静电力作用于调色剂图像,由此使中间转印带20上的四色调色剂图像转印至记录纸P上。在这种情况下,根据通过用于检测二次转印部的电阻的电阻检测器(未示出)检测到的电阻来确定二次转印偏压,并且控制所述二次转印偏压的电压。
之后,将记录纸P供应到一对定影辊(定影单元的例子)28之间的压接部,使得调色剂图像定影至记录纸P上,由此形成定影图像。
定影单元的定影温度取决于感光体的旋转速度(感光体的表面的移动速度)和调色剂的类型。通常情况下,随着感光体的旋转速度变快,优选提高定影温度以便充分熔化调色剂。然而,对于本示例性实施方案中的用于形成调色剂图像的特定调色剂,由于其在调色剂的表层部分附近至调色剂的内部包含防粘剂,因此该特定调色剂具有高熔融性。因此,例如,即使当定影温度降低时也不容易发生定影缺陷。由于定影温度的降低可导致粗颗粒(UFP)的减少,因此在本发明示例性的实施方案中,定影单元的定影温度优选低于190℃,更优选100℃以上且小于190℃,最优选在160℃至180℃的温度范围内。
接着,将其上已完成彩色图像的定影的记录纸P排向排出部,由此完成一系列的彩色图像形成操作。
接下来,将对能够从成像装置上拆卸下来的处理盒进行描述。
图2为示出了处理盒的示意性构造图。
图2所示的处理盒200形成为具有这样构造的盒,在所述构造中,通过利用(例如)包括安装导轨116和曝光用开口118的壳体117,从而一体化地组合并保持有:感光体107、设置在感光体107周围的充电装置108(充电单元的例子)、显影装置111(显影单元的例子)、以及感光体清洁装置113(清洁单元的例子)。
在图2中,附图标记109表示曝光装置(静电图像形成单元的例子),附图标记112表示转印装置(转印单元的例子),附图标记115表示定影装置(定影单元的例子),附图标记300表示记录纸(记录介质的例子)。
接着,将对构成根据本发明示例性实施方案的成像装置的各组分(特定感光体、充电单元、静电潜像形成单元、显影单元、转印单元、特定清洁单元、定影单元和显影剂)进行更加详细地描述。
将对部件做出说明,而并未提及其附图标记。
特定感光体
根据本发明示例性实施方案的特定感光体包括依次位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层,并且还可包括除了这些层之外的其它层。
在本发明的示例性实施方案中,电荷产生层和电荷传输层可统称为“感光层”。
导电性基体
导电性基体的例子包括含有金属(铝、铜、锌、铬、镍、钼、钒、铟、金、和铂等)或它们的合金(不锈钢等)的金属板、金属鼓和金属带等。另外,导电性基体的例子包括其上涂布、沉积或层压有导电性化合物(例如导电性聚合物和氧化铟等)、金属(如铝、钯、金等)或者它们的合金的纸、树脂膜和带等。在此,术语“导电性”是指体积电阻率小于1013Ωcm。
当将特定电子照相感光体用于激光打印机中时,优选使导电性基体具有中心线平均粗糙度Ra为0.04μm至0.5μm的粗糙表面,从而防止当施加激光时形成的干涉条纹。当将非相干光用作光源时,使表面粗糙化以防止干涉条纹并不是特别必要。但是,由于能防止出现由于导电性基体表面上的不平整所导致的缺陷,因此表面粗糙化适于实现较长的使用寿命。
作为使表面粗糙化的方法,例如,包括:湿式珩磨法、无心磨削法和阳极氧化处理等。湿式珩磨法以这样的方式进行,其中使磨料悬浮在水中,并将其喷至支持部件上。无心磨削法以这样的方式进行,其中将导电性基体压在旋转磨石上并连续地进行磨削。
作为使表面粗糙化的方法,还包括以下方法:其中导电性基体的表面未进行粗糙化,而是将导电性或半导性粉末分散在树脂中,利用该树脂在导电性基体的表面上形成层,并利用分散在层中的颗粒进行粗糙化。
通过阳极氧化进行的表面粗糙化处理以如下方式进行,在电解质溶液中对作为阳极的金属(如铝)导电性基体进行阳极化处理,由此在导电性基体的表面上形成氧化膜。电解质溶液的例子包括硫酸溶液和草酸溶液等。然而,通过阳极氧化形成的多孔阳极氧化膜本身具有化学活性。因此,该多孔阳极氧化膜容易受到污染,并根据环境的不同而具有大的电阻波动。因此,优选在多孔阳极氧化膜上进行密封处理从而获得更稳定的水合氧化物。密封处理按以下方式进行,其中通过由加压水蒸汽或沸水(可向其中加入镍等的金属盐)中的水合作用引起的体积膨胀来密封氧化膜中的微孔。
该阳极氧化膜的膜厚度(例如)优选为0.3μm至15μm。当膜厚度在上述范围内时,它倾向于展示出对注入的阻隔性,并且抑制由于重复使用所导致的残余电位的增加。
可在导电性基体上进行利用酸性处理液的处理或勃姆石处理。
利用酸性处理液的处理(例如)如下所述进行。首先,制备包含磷酸、铬酸和氢氟酸的酸性处理液。酸性处理液中磷酸、铬酸和氢氟酸的混合比为(例如):10重量%至11重量%的磷酸、3重量%至5重量%的铬酸和0.5重量%至2重量%的氢氟酸。这些酸的总浓度优选为13.5重量%至18重量%的范围。处理温度优选为(例如)42℃至48℃。膜的膜厚优选为0.3μm至15μm。
勃姆石处理(例如)是这样进行的:在温度为90℃至100℃范围内的纯水中浸渍5分钟至60分钟,或者与温度为90℃至120℃范围内的热水蒸汽接触5分钟至60分钟。膜厚度优选在0.1μm至5μm的范围内。可以使用具有低的膜溶解性的电解液(己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐溶液等的电解液)进行阳极氧化处理。
底涂层
底涂层为(例如)包含无机颗粒和粘结剂树脂的层。
作为无机颗粒,例如,包括粉末电阻(体积电阻率)为102Ω·cm至1011Ω·cm的无机颗粒。
在无机颗粒中,例如,作为具有上述电阻值的无机颗粒,优选可使用诸如氧化锡颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒、和氧化锆颗粒之类的金属氧化物颗粒。氧化锌颗粒是特别优选的。
通过BET法测定的无机颗粒的比表面积优选为(例如)等于或大于10m2/g。
无机颗粒的体积平均粒径(例如)在50nm至2,000nm的范围内(优选在60nm至1,000nm的范围内)。
例如,相对于粘结剂树脂,无机颗粒的含量优选在(例如)10重量%至80重量%的范围内,更优选在40重量%至80重量%的范围内。
可对无机颗粒进行表面处理。可以组合使用两种或更多种经过不同的表面处理或具有不同粒径的无机颗粒。
表面处理剂的例子包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和表面活性剂等。硅烷偶联剂是特别优选的,并且具有氨基的硅烷偶联剂是更优选的。
具有氨基的硅烷偶联剂的例子包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。然而并不局限于此。
可使用这些硅烷偶联剂中的两种或多种的混合物。例如,具有氨基的硅烷偶联剂可与其他的硅烷偶联剂组合使用。其他的硅烷偶联剂的例子包括:乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷等。但不限于此。
使用表面处理剂进行表面处理的方法可为已知方法中的任意一种方法,并且可以是干法或湿法中的任意一种。
表面处理剂相对于无机颗粒的量优选为(例如)0.5重量%至10重量%。
这里,从提高电特性的长期稳定性和改进载流子阻挡性(carrierblock property)的角度考虑,底涂层中可包含电子受体化合物(受体化合物)和无机颗粒。
作为电子受体化合物,例如包括电子传输物质。电子传输物质的例子包括:醌类化合物,如四氯苯醌和四溴苯醌;四氰基醌二甲烷化合物;芴酮类化合物,如2,4,7-三硝基芴酮和2,4,5,7-四硝基-9-芴酮;噁二唑类化合物,如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(4-萘基)-1,3,4-噁二唑以及2,5-双(4-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;氧杂蒽酮类化合物;噻吩类化合物;以及联苯醌类化合物,如3,3′,5,5′-四叔丁基联苯醌;等等。
特别是,作为电子受体化合物,具有蒽醌结构的化合物是优选的。具有蒽醌结构的电子受体化合物的例子优选包括羟基蒽醌类化合物、氨基蒽醌类化合物和氨基羟基蒽醌类化合物等。具体而言,例如蒽醌、茜素、醌茜、蒽绛酚、红紫素等是优选的。
电子受体化合物可与无机颗粒一起分散包含在底涂层中,或可以附着在无机颗粒的表面的状态而被包含在底涂层中。
作为将电子受体化合物附着至无机颗粒表面的方法。例如,包括干法和湿法。
干法(例如)为这样一种方法,其中在用具有高剪切力的混合机等搅拌无机颗粒的同时,电子受体化合物直接滴加或将其与干燥空气或氮气一起喷到无机颗粒上,或者将溶解在无机溶剂中的电子受体化合物滴加到无机颗粒上,或将其与干燥空气或氮气一起喷到无机颗粒上,从而使电子受体化合物粘附到无机颗粒的表面上。当电子受体化合物被滴加或喷雾时,电子受体化合物的滴加或喷雾可以在等于或低于溶剂沸点的温度下进行。在将电子受体化合物滴加或喷雾后,可以在100℃以上进行烘烤。对于烘烤温度和烘烤时间没有特别限制,只要其能获得电子照相特性即可。
湿法(例如)为这样一种方法,其中利用搅拌、超声波、砂磨机、碾磨机、球磨机等分散无机颗粒时,向其中添加电子受体化合物,搅拌或分散获得的混合物,之后除去溶剂,由此将电子受体化合物附着至无机颗粒的表面上。作为除去溶剂的方法,通过过滤或蒸馏来除去溶剂。在除去溶剂后,可以在100℃以上进行烘烤。对于烘烤温度和烘烤时间没有特别限制,只要其能获得电子照相特性即可。在湿法中,可以在添加电子受体化合物之前除去无机颗粒中的水分。湿法的例子包括这样的方法,其中通过搅拌加热溶剂中的无机颗粒来除去水分的方法、或通过与溶剂共沸来除去水分的方法。
可以在使用表面处理剂对无机颗粒进行表面处理之前或之后进行电子受体化合物的附着。此外,电子受体化合物的附着也可以与利用表面处理剂进行的表面处理同时进行。
电子受体化合物相对于无机颗粒的含量优选(例如)在0.01重量%至20重量%的范围内,更优选在0.01重量%至10重量%的范围内。
底涂层中使用的粘结剂树脂的例子包括已知的高分子材料如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、脲醛树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸乙酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂;已知的材料如锆螯合物;钛螯合物;铝螯合物;钛醇盐化合物;有机钛化合物;以及硅烷偶联剂。
底涂层中使用的粘结剂树脂的例子还包括具有电荷传输基团的电荷传输树脂和导电性树脂(例如聚苯胺)等。
在这些物质中,不溶于上层的涂布溶剂的树脂适合作为底涂层中使用的粘结剂树脂。特别合适的是,通过至少一种树脂与固化剂的反应而得到的树脂。所述至少一种树脂选自由脲醛树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸乙酯树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂等热固性树脂、以及聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂以及聚乙烯醇缩醛树脂构成的组中。
在这些粘结剂树脂以两种或更多种组合使用的情况下,混合比例酌情而定。
底涂层可包含各种添加剂以提高电特性、环境稳定性和图像质量。
添加剂的例子包括已知的材料,例如,多环缩合型或偶氮型电子传输颜料、锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物、钛醇盐化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。该硅烷偶联剂用于上述无机颗粒的表面处理中,然而,硅烷偶联剂可以作为添加剂加入到底涂层中。
作为添加剂的硅烷偶联剂的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基甲氧基硅烷、N,N-双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氯丙基三甲氧基硅烷等。
锆螯合物的例子包括丁醇锆、乙酰乙酸乙酯锆、三乙醇胺锆、乙酰丙酮丁醇锆、乙酰乙酸乙酯丁醇锆、醋酸锆、草酸锆、乳酸锆、膦酸锆、辛酸锆、环烷酸锆、十二酸锆、硬脂酸锆、异硬脂酸锆、甲基丙烯酸丁醇锆、硬脂酸丁醇锆和异硬脂酸丁醇锆等。
钛螯合物的例子包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、四(2-乙基己基)钛酸酯、乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、辛二醇钛、乳酸钛的铵盐、乳酸钛、乳酸钛的乙基酯、三乙醇胺钛和聚硬脂酸羟基钛等。
铝螯合物的例子包括异丙醇铝、二异丙醇单丁氧基铝、丁醇铝、二乙基乙酰乙酸二异丙醇铝和三(乙基乙酰乙酸)铝等。
这些添加剂可以单独使用,或作为多种添加剂的混合物或缩聚物使用。
底涂层的维氏硬度优选为35以上。
底涂层的表面粗糙度(十点平均粗糙度)可优选调节在(1/(4n))λ至(1/2)λ的范围内,以抑制莫尔图像(moire image),其中λ表示用于曝光的激光的波长,n表示上层的折射率。
为了调节表面粗糙度,可以将树脂颗粒等加入到底涂层中。树脂颗粒的例子包括有机硅树脂颗粒和交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒。为了调节表面粗糙度,可以对底涂层的表面进行抛光。抛光方法的例子包括打磨抛光、喷砂处理、湿式珩磨和磨削处理等。
对底涂层的形成没有特别限制,使用那些已知的形成方法。例如,底涂层的形成通过以下方式来进行:通过将上述组分加入到溶剂中而获得的底涂层形成用涂布液,形成该涂布液的涂膜并干燥,并且根据需要进行加热。
用于制备底涂层形成用涂布液的溶剂的例子包括已知的有机溶剂,例如醇溶剂、芳族烃溶剂、卤代烃溶剂、酮溶剂、酮醇溶剂、醚溶剂和酯溶剂等。
这些溶剂的具体例子包括常见的有机溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。
在制备用于形成底涂层的涂布液时,用于分散无机颗粒的方法的例子包括已知的方法,如使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、磨碎机、砂磨机、胶体磨、涂料振动机等的方法。
作为将用于形成底涂层的涂布液涂布至导电性基体上的方法,例如包括常见的方法如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法。
底涂层的膜厚度(例如)优选设定为等于或大于15μm,更优选在20μm至50μm的范围内。
中间层
尽管未在图中示出,但是可以在底涂层和感光层之间进一步设置中间层(电荷产生层)。
中间层为(例如)包含树脂的层。中间层中使用的树脂的例子包括高分子化合物,诸如缩醛树脂(如聚乙烯醇缩丁醛)、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、酪蛋白树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、有机硅树脂、有机硅-醇酸树脂、酚醛树脂和三聚氰胺树脂。
中间层可以是包括有机金属化合物的层。中间层中使用的有机金属化合物的例子包括含有诸如锆、钛、铝、锰和硅等金属原子的有机金属化合物。
中间层中使用的这些化合物可以单独使用,或者作为多种化合物的混合物或缩聚物使用。
在这些化合物中,中间层优选是包含含有锆原子或硅原子的有机金属化合物的层。
对中间层的形成没有特别限制,使用那些已知的形成方法。中间层例如通过以下方式来形成:通过将上述组分加入到溶剂中而获得中间层形成用涂布液,形成该涂布液的涂膜并干燥,并根据需要进行加热。
作为用于形成中间层的涂布方法,可使用常规的方法,例如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮涂法、刀片涂布法和帘涂法。
中间层的膜厚度优选设定在(例如)0.1μm至3μm的范围内。此外,可以将中间层用作底涂层。
电荷产生层
电荷产生层为(例如)包含电荷产生材料和粘结剂树脂的层。电荷产生层可为电荷产生材料的沉积层。电荷产生材料的沉积层适合于使用诸如发光二极管(LED)和有机电致发光(EL)图像阵列等非相干光源的情况。
电荷产生材料的例子包括:偶氮颜料,如双偶氮颜料和三偶氮颜料;稠合芳烃颜料,如二溴蒽嵌蒽酮(dibromoantanthrone)颜料;二萘嵌苯颜料;吡咯并吡咯颜料;酞菁颜料;氧化锌;和三角硒等。
在这些物质中,为了对应于近红外区的激光曝光,优选使用金属酞菁颜料或非金属酞菁颜料作为电荷产生材料。具体而言,更优选JP-A-5-263007、JP-A-5-279591中公开的羟基镓酞菁等;在JP-A-5-98181中公开的氯镓酞菁等;在JP-A-5-140472、JP-A-5-140473中公开的二氯酞菁锡等;和在JP-A-4-189873中公开的氧钛酞菁等。
为了对应于在近紫外区的激光曝光,作为电荷产生材料,优选稠合芳香族颜料,例如二溴蒽嵌蒽酮;硫靛颜料;四氮杂卟啉系化合物;氧化锌;三方硒;在JP-A-2004-78147和JP-A-2005-181992中公开的双偶氮颜料等。
在使用发光中心波长为450nm至780nm的诸如LED和有机EL图像阵列等非相干光源的情况下,可使用上述电荷产生材料。但是从分辨率的角度来看,在感光层以厚度为20μm以下的薄膜的形式使用的情况下,感光层中的电场强度加强,易于发生从导电性基体注入电荷而导致的带电减少,即,易于形成被称为所谓的黑点的图像缺陷。当使用了诸如三角硒和酞菁颜料等p型半导体这样的容易产生暗电流的电荷产生材料时,这种现象显著发生。
在使用稠合芳烃颜料、二萘嵌苯颜料、偶氮颜料等n型半导体作为电荷产生材料时,可能难以产生暗电流。此外,即使使用薄膜形式的n型半导体,也可抑制被称为黑点的图像缺陷。n型电荷产生材料的例子包括JP-A-2012-155282中第[0288]至[0291]段中所述的化合物(CG-1)至(CG-27),但不限于此。
n型的确定可以如下进行:采用通常使用的飞行时间法(time-of-flight method),通过光电流的极性来进行确定,将与空穴相比电子作为载流子更容易流出的类型定为n型。
用于电荷产生层的粘结剂树脂可选自范围广泛的绝缘树脂,此外该粘结剂树脂也可以选自有机光电导性聚合物,如聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基芘和聚硅烷。
粘结剂树脂的例子包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚芳酯树脂(如双酚和芳族二价羧酸的缩聚物等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素树脂、氨基甲酸乙酯树脂、环氧树脂、酪素、聚乙烯醇树脂和聚乙烯基吡咯烷酮树脂。在此,术语“绝缘性”在此是指体积电阻率等于或大于1013Ω·cm。
这些粘结剂树脂可单独使用,或者作为两种或多种的混合物使用。
以重量比计,电荷产生材料与粘结剂树脂的混合比优选在10:1至1:10的范围内。
电荷产生层还可包含已知的添加剂。
对电荷产生层的形成没有特别的限制,可使用已知的形成方法。例如可通过如下方式来形成电荷产生层:通过将上述组分加入到溶剂中而获得的电荷产生层形成用涂布液,形成该涂布液的涂膜并干燥,并根据需要进行加热。特别地,还可通过沉积电荷产生材料来形成电荷产生层,通过沉积来形成电荷产生层尤其适合于将稠合芳烃颜料或二萘嵌苯颜料用作电荷产生材料的情况。
用于制备电荷产生层形成用涂布液的溶剂的例子包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苄醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、环己酮、醋酸甲酯、醋酸正丁酯、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。这些溶剂可以单独使用,或者作为其两种或更多种的混合物使用。
作为将颗粒(例如,电荷产生材料)分散于电荷产生层形成用涂布液中的方法,例如可使用:介质分散机或无介质分散机。介质分散机的例子包括球磨机、振动球磨机、碾磨机、砂磨机和卧式砂磨机等。无介质分散机的例子包括搅拌机、超声分散机、辊磨机和高压均质器等。高压均质器的例子包括:使处于高压状态下的分散液进行液-液撞击或液-壁撞击的撞击型;以及通过在高压状态下使分散液穿过微细的流路从而将颗粒分散的贯穿型(penetration type)。
当进行分散时,有效的是,电荷产生层形成用涂布液中的电荷产生材料的平均粒径为0.5μm以下,优选为0.3μm以下,更优选为0.15μm以下。
作为在底涂层(或中间层)上涂布用于形成电荷产生层的涂布液的方法的例子包括常见的方法,如刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法。
电荷产生层的膜厚优选设定在(例如)0.1μm至5.0μm的范围内,更优选为0.2μm至2.0μm的范围内。
电荷传输层
电荷传输层为(例如)包含电荷传输材料和粘结剂树脂的层。电荷传输层可(例如)为包含聚合物电荷传输材料的层。
电荷传输材料的例子包括电子传输化合物。电子传输化合物的例子包括醌系化合物,例如对苯醌、四氯苯醌、四溴苯醌和蒽醌;四氰基醌二甲烷化合物;芴酮系化合物,如2,4,7-三硝基芴酮;氧杂蒽酮系化合物;二苯酮系化合物;氰基乙烯基系化合物;和乙烯系化合物等。电荷传输材料的例子还包括空穴传输化合物。空穴传输化合物的例子八廓三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物、芳基烷烃系化合物、芳基取代乙烯系化合物、芪系化合物、蒽系化合物以及腙系化合物。这些电荷传输材料可以单独使用或其两种或更多种组合使用,但并不限于此。
从电荷迁移率的角度来看,电荷传输材料优选为由如下式(a-1)表示的三芳基胺衍生物、以及由如下式(a-2)表示的联苯胺衍生物。
在上式(a-1)中,ArT1、ArT2和ArT3各自独立地表示取代或未取代的芳基、-C6H4-C(RT4)=C(RT5)(RT6)、或-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)。RT4、RT5、RT6、RT7和RT8各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
上述各基团的取代基的例子包括卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基和具有1至5个碳原子的烷氧基。上述各基团的取代基的例子还包括被具有1至3个碳原子的烷基取代的氨基。
在式(a-2)中,RT91和RT92各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基、或具有1至5个碳原子的烷氧基。RT101、RT102、RT111和RT112各自独立地表示卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基、具有1至5个碳原子的烷氧基、被具有1或2个碳原子的烷基取代的氨基、取代或未取代的芳基、-C(RT12)=C(RT13)(RT14)、或-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)。RT12、RT13、RT14、RT15和RT16各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。Tm1、Tm2、Tn1和Tn2各自独立地表示0至2的整数。
上述各基团的取代基的例子包括卤素原子、具有1至5个碳原子的烷基和具有1至5个碳原子的烷氧基。上述各基团的取代基的例子还包括通过利用具有1至3个碳原子的烷基进行取代而获得的取代氨基。
特别地,在由式(a-1)表示的三芳胺衍生物和由式(a-2)表示的联苯胺衍生物中,从电荷迁移率的角度考虑,特别优选具有“-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)”的三芳胺衍生物和具有“-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)”的联苯胺衍生物。
作为聚合物电荷传输材料,使用已知的具有电荷传输性的材料,如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷。JP-A-08-176293和JP-A-08-208820等中公开的聚酯系聚合物电荷传输材料等是尤其优选的。聚合物电荷传输材料可以单独使用,或者与粘结剂树脂组合使用。
用于电荷传输层中的粘结剂树脂的例子包括:聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚芳酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、有机硅树脂、有机硅醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、聚N-乙烯基咔唑、和聚硅烷等。在这些物质中,聚碳酸酯树脂或聚芳酯树脂是合适用作粘结剂树脂的。这些粘结剂树脂可单独使用,或者两种或多种组合使用。
以重量比计,电荷传输材料和粘结剂树脂的共混比优选在10:1至1:5的范围内。
电荷传输层中还可以包含已知的添加剂。
对电荷传输层的形成方法没有特别限定,可以使用已知的形成方法。例如,电荷传输层的形成通过以下方式进行:通过将上述组分加入到溶剂中而获得电荷传输层形成用涂布液,使该涂布液形成涂膜并干燥,并根据需要进行加热。
用于电荷传输层形成用涂布液的溶剂的例子包括常用的有机溶剂。常见的有机溶剂的例子包括芳族烃类,如苯、甲苯、二甲苯和氯苯;酮类,如丙酮和2-丁酮;脂肪族卤代烃类,如二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷;以及环状或直链状的醚类,如四氢呋喃和***;等等。这些溶剂可以单独使用,或者以其两种或多种组合使用。
将电荷传输层形成用涂布液涂布于电荷产生层上的方法的例子包括常见方法,如刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法和帘涂法。
电荷传输层的膜厚度(例如)优选设在5μm至50μm的范围内,更优选在10μm至30μm的范围内。
保护层
在感光层上设置保护层。设置保护层的目的(例如)是为了防止在充电时感光层发生化学变化,或者进一步提高感光层的机械强度并有助于延长感光层的使用寿命。
可以优选将由固化膜(交联膜)构成的层用作保护层。作为这些层的例子包括下述1)或2)所描述的层。
1)由组成中含有含反应性基团的电荷传输材料的固化膜构成的层(即,含有含反应性基团的电荷传输材料的聚合物或交联物的层),其中该含反应性基团的电荷传输材料在同一分子中具有反应性基团以及电荷传输骨架,
2)由组成中含有非反应性电荷传输材料以及含反应性基团的非电荷传输材料的固化膜构成的层(即,含有非反应性电荷传输材料以及含反应性基团的非电荷传输材料的聚合物或交联物的层),其中所述含反应性基团的非电荷传输材料具有反应性基团,而不具有电荷传输骨架。
含反应性基团的电荷传输材料中的反应性基团的例子包括已知反应性基团。已知反应性基团的例子包括链聚合性基团、环氧基、-OH、-OR(其中R表示烷基)、-NH2、-SH、-COOH和-SiRQ1 3-Qn(ORQ2)Qn(其中RQ1表示氢原子、烷基、或取代芳基或未取代芳基;RQ2表示氢原子、烷基、或三烷基甲硅烷基;且Qn表示1至3的整数)等。
含反应性基团的非电荷传输材料中的反应性基团的例子也包括上述已知的反应性基团。
对链聚合性基团没有特别的限制,只要该链聚合性基团为能够引发自由基聚合的官能团即可。例如,该链聚合性基团为至少包含碳双键的官能团。该链聚合性基团的具体例子包括:含有选自乙烯基、乙烯基醚基、乙烯基硫醚基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基及其衍生物等中的至少一者的基团。在这些基团中,从具有优异的反应性的方面来看,链聚合性基团优选是含有选自乙烯基、苯乙烯基(乙烯基苯基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、及其衍生物中的至少一者的基团。
对含反应性基团的电荷传输材料的电荷传输骨架没有特别的限制,只要该电荷传输骨架为衍生自用于电子照相感光体中已知的电荷传输材料即可。例如,其例子包括衍生自含氮空穴传输化合物(例如三芳基胺系化合物、联苯胺系化合物和腙系化合物)的骨架。在这些骨架中,优选三芳基胺骨架。
非反应性传输材料的例子包括已知的包括上述电荷传输骨架的那些化合物。在这些化合物中,优选三芳基胺化合物。
具有反应性基团以及电荷传输骨架的含反应性基团的电荷传输材料、非反应性电荷传输材料和含反应性基团的非电荷传输材料可选自已知材料。
除了上述材料外,保护层还可含有已知添加剂。
保护层形成的方法可以取决于所使用的材料,并使用已知的形成方法。
例如,可通过如下方式形成保护层:通过将上述成分加入溶剂中而获得保护层形成用涂布液,使该涂布液形成涂膜并将该涂膜干燥,并根据需要进行固化处理(例如加热)。
用于制备保护层形成用涂布液的溶剂的例子包括芳族溶剂,例如甲苯和二甲苯;酮类溶剂,例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮;酯类溶剂,例如乙酸乙酯和乙酸丁酯;醚类溶剂,例如四氢呋喃和二噁烷;溶纤剂类溶剂,例如乙二醇单甲醚;和醇类溶剂,例如异丙醇和丁醇;等等。这些溶剂可单独使用、或者两种或更多种组合使用。
保护层形成用涂布液可为不含溶剂的涂布液。
在电荷传输层上涂布保护层形成用涂布液的方法包括常见方法,如浸涂法、挤出涂布法、线棒涂布法、喷涂法、刮涂法、刀片涂布法和帘涂法。
硅氧烷树脂
在本发明的示例性实施方案中的保护层优选包含硅氧烷树脂的层。
保护层优选为这样的层,其具有拥有电荷传输能力的结构单元,并包含具有交联结构的硅氧烷树脂。
·反应性有机硅化合物
硅氧烷树脂包括通过反应性有机硅化合物的水解反应和脱水缩合而获得的物质。
反应性有机硅化合物包括由以下式(I)所表示的化合物。
(R1)n-Si-(X)4-n (I)
在式(I)中,R1表示包含碳原子的有机基团,该碳原子直接与Si键合。X表示氢基或可水解的基团。n表示0、1、2或3。
由R1表示的有机基团的例子包括:烷基;芳基;包括环氧基的有机基团;包括(甲基)丙烯酰基的有机基团;包括羟基的有机基团;乙烯基或含乙烯基的有机基团;包括巯基的有机基团;包括氨基的有机基团;包括卤原子的有机基团;被硝基、氰基或芳基取代基的烷基。该有机基团可以包括硫原子。
R1优选为烷基,更优选为具有1至10个碳原子的烷基,进一步优选具有1至4个碳原子的烷基。
由X表示的可水解的基团的例子包括烷氧基、卤素原子和酰氧基。
X优选为具有1至6个碳原子的烷氧基,更优选为甲氧基或乙氧基。
n表示0、1、2或3。当n为2或3时,多个R可以相同或不同。当n是0、1或2时,多个X可以相同或不同。
n优选为1或2。
在本发明的示例性实施方案中,为了控制保护层的表面性质,优选组合使用两种或多种类型的由式(I)表示的化合物。更优选组合使用两种或多种类型具有不同的n值的化合物。特别地,在由式(I)表示的化合物中,优选组合使用其中n为1的化合物和其中n为2的化合物。组合使用使得能够改善(例如)机械强度。
在由式(I)表示的化合物中,优选使用由式(I-1)表示的化合物作为其中n为1的化合物。优选使用由式(I-2)表示的化合物作为其中n为2的化合物。
R11-Si-(X)3 (I-1)
(R11)(R12)>Si-(X)2 (I-2)
在式(I-1)和(I-2)中,R11和R12分别独立地与式(I)中R1相同,并且R11和R12优选的例子与R1优选的例子相同。式(I-1)和(I-2)中的X分别与式(I)中的X相同,并且其优选的例子与式(I)中X优选的例子相同。
由式(I-1)表示的化合物的具体例子包括甲基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙基三氯硅烷、烯丙基三氯硅烷、正丙基三氯硅烷、正丁基三氯硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、巯基甲基三甲氧基硅烷、三甲氧基乙烯基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基氨基甲基三甲氧基硅烷、苄基三氯硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、3-烯丙基硫代丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-溴丙基三乙氧基硅烷、3-烯丙基氨基丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷等。
在这些物质中,优选甲基三甲氧基硅烷和乙基三甲氧基硅烷。
由式(I-2)表示的化合物的具体例子包括二甲基二氯硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、甲基-3,3,3-三氟丙基二氯硅烷、二甲氧基甲基3,3,3-三氟丙基硅烷、3-氯-丙基二甲氧基甲基硅烷、氯甲基二乙氧基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、二甲氧基-3-巯基丙基甲基硅烷、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、二乙酰氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二氯硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-(2-氨基-乙基-氨基丙基)二甲氧基甲基硅烷、叔丁基苯基二氯硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-(3-氰基丙基硫基丙基)二甲氧基甲基硅烷、3-(2-乙酰氧基乙基硫代丙基)二甲氧基甲基硅烷、二甲氧基甲基-2-哌啶子基乙基硅烷、二丁氧基甲基硅烷、3-二甲基氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、二乙氧基甲基苯基硅烷、二乙氧基-3-环氧丙氧基丙基甲基硅烷、3-(3-乙酰氧基丙基硫基)丙基二甲甲基硅烷、二甲氧基甲基-3-哌啶子基丙基硅烷和二乙氧基甲基十八烷基硅烷等。
在这些物质中,优选二甲氧基二甲基硅烷和二甲氧基二乙基硅烷。
关于由式(I)表示的化合物,当将两种或更多种类型的具有不同的n值的化合物同时使用时,组合比例可适当地根据保护层的表面特性等进行选择。
例如,在由式(I)表示的化合物中,当将其中n为1的化合物和其中n为2的化合物一起使用时,组合比(以重量计)优选为(其中n为1的化合物):(其中n为2的化合物)=20:1至1:10,更优选为10:1至1:5。
例如,如下所述形成包含硅氧烷树脂的保护层。
例如,包含硅氧烷树脂的保护层的形成通过以下方式来进行:制备包含由式(I)表示的化合物的涂布液,将制备的涂布液涂布到电荷传输层上,并进行干燥。
在涂布液的溶剂中,通过水解反应和水解反应后的脱水缩合反应,由式(I)表示的化合物的至少一部分成为缩合物(低聚物)。将包含缩聚物的涂布液涂布到电荷传输层,并进行干燥。由此,进一步进行水解和脱水缩合反应,从而形成具有三维网状结构(交联结构)的硅氧烷树脂层。将该硅氧烷树脂层用作保护层。
特别地,具有弹性和刚性并具有小的表面自由能的硅氧烷树脂层可以通过涂布液来形成,所述涂布液是通过将由式(I)表示的化合物中的n为1的化合物和n为2的化合物一起使用而获得的。
作为用于制备含有由式(I)表示的化合物的涂布液的溶剂,可以使用用于制备上述保护层形成用涂布液的各种溶剂。
作为将含有由式(I)表示的化合物的涂布液涂布到电荷传输层上的方法,可以采用与将保护层形成液涂布到电荷传输层上相同的方法。
当形成硅氧烷树脂层时,涂布液(涂膜)的干燥温度优选等于或高于80℃。
优选将干燥的硅氧烷树脂在30℃至100℃的温度下再加热若干小时以上。
当形成硅氧烷树脂层时,优选在涂布液中使用催化剂以促进反应性有机硅化合物中的脱水缩合反应。
作为催化剂,可以是公知的催化剂,例如酸、金属氧化物、金属盐、金属螯合物化合物和烷基氨基硅烷化合物。在这些催化剂中,优选钛螯合物、铝螯合物,锡有机酸盐,以及磷酸和乙酸。锡有机酸盐的例子包括辛酸亚锡、二丁基二乙酸锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基硫醇锡、二丁锡硫代羧酸酯和马来酸二丁基锡。
包括与反应性有机硅化合物反应的反应性基团和电荷传输骨架的化合物(包含反应性基团的特定电荷传输材料)
包含于保护层中的硅氧烷树脂优选具有电荷传输性能。
具有电荷传输性能的硅氧烷树脂例如通过如下方式获得:通过使上述反应性有机硅化合物及其缩合物与化合物(以下也称为包含反应性基团的特定电荷传输材料)反应而获得,上述化合物具有能够与反应性有机硅化合物及其缩合物反应的反应性基团和电荷传输骨架。在此,反应性有机硅化合物的缩合物是通过反应性有机硅化合物的水解反应和脱水缩合反应而获得的。
包含反应性基团的特定电荷传输材料的例子包括:具有上述反应性基团和上述电荷传输骨架的包含反应性基团的电荷传输材料。更具体来说,包括由下式(II)所表示的化合物。
B-(R2-ZH)m (II)
在式(II)中,B表示包括电荷传输骨架的基团。R2表示单键或二价亚烷基。Z表示氧原子、S硫原子或NH。m为1、2、3或4。
由B表示的包括电荷传输骨架的基团是具有m价态的基团。
对B中包含的电荷传输骨架没有特别的限制,只要该电荷传输骨架为源自用于电子照相感光体中已知的电荷传输材料即可。例如,包括源自空穴传输化合物的骨架。空穴传输化合物的例子包括三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳烷烃(arylalkane)化合物、芳基取代的乙烯化合物、均二苯代乙烯化合物、蒽化合物和腙化合物等。
在这些骨架中,从电荷传输性的观点来看,B优选包括三芳基胺骨架。
从与有机硅化合物或有机硅化合物的缩合物的反应的观点来看,由R2表示的二价亚烷基优选为具有1至3个碳原子的亚烷基,更优选为亚甲基。
从与有机硅化合物或有机硅化合物的缩合物的反应的观点来看,相当于反应性基团的ZH是OH、NH2或SH,优选是OH。
例如,如下所述形成包含具有电荷传输性的硅氧烷树脂的保护层。
例如,包含硅氧烷树脂的保护层的形成通过以下方式来进行:制备包含由式(I)表示的化合物和由式(II)表示的化合物的涂布液,将制备的涂布液涂布到电荷传输层上,并进行干燥。
在涂布液中,或在涂布和干燥过程中,将由式(I)表示的化合物及其缩合物与式(II)表示的化合物进行缩合反应。由此形成具有三维网状结构(交联结构)和电荷传输性能的硅氧烷树脂层。将形成的硅氧烷树脂层用作保护层。
具有这样的硅氧烷树脂层作为保护层的特定感光体具有弹性和刚性。并且具有小的残留电势增量以及小的表面自由能。由于这个原因,清洁刮刀的扭矩波动小,清洁刮刀的扭矩是稳定的。因此,残留物质不容易通过,或者不容易发生刮刀的弯曲。
由式(III)表示的化合物的具体例子如下所示,但不限于此。
从保护层的刚性和弹性的观点来看,反应性有机硅化合物和反应性有机硅化合物的缩聚物的总量(Q1)与含反应性基团的特定电荷传输材料的量(Q2)的组成比优选为Q1:Q2=100:3至50:100(以重量计)。该组成比更优选为Q1:Q2=100:10至50:100.
·金属氧化物颗粒
含有硅氧烷树脂的保护层可包含金属氧化物颗粒,以改善保护层的刚性和弹性。
金属氧化物颗粒的粒径优选在5nm至500nm的范围内。
构成该金属氧化物颗粒的金属原子的例子包括硅、钛、铝、铬、锆、锡、铁、镁、锰、镍和铜等。
金属氧化物颗粒通常是通过使用液相法合成的,并且以胶体颗粒的形式获得。
从保护层的硬度和电子照相特性(如残留电势特性)的观点来看,相对于总计100重量份的反应性有机硅化合物和反应性有机硅化合物的缩合物的量(Q1)以及含反应性基团的特定电荷传输材料的量(Q2)的总量而言,金属氧化物颗粒的添加量(Q3)优选在1重量份至30重量份的范围内。
·抗氧化剂
含有硅氧烷树脂的保护层可包含抗氧化剂。
抗氧化剂包括公知的用于感光体的抗氧化剂。即,包括:受阻酚、受阻胺、对苯二胺、芳基烷烃、氢醌、螺色原烷(spirochromane)、螺茚酮(spiroindanone)、以及它们的衍生物、有机硫化合物和有机磷化合物等。
抗氧化剂的具体例子如下所示,但不限于此。
保护层的膜厚度(例如)优选设在1μm至20μm的范围内,更优选在1μm至10μm的范围内。
充电单元
在图1所示的成像装置中,将充电辊2Y、2M、2C和2K用作充电单元。然而,并不限于这种构造。
作为充电单元的另一个例子,可使用的是利用充电刷、充电膜、充电橡胶刮板,充电管等的接触型充电部件。
还可以使用已知的充电器,如非接触型辊式充电器、以及利用电晕放电的栅格充电装置或电晕器充电装置等。
静电潜像形成单元
在图1所示的成像装置中,将能够施加激光束3Y、3M、3C和3K的曝光装置3用作静电潜像形成单元。然而,并不限于这种构造。
利用光源以形成静电潜像。光源发射光,例如半导体激光、LED光、或液晶快门光。此时,光源发射的光波长在电子照相感光体的光谱敏感区内。包括这样的光学***装置,该装置能够根据图像数据在特定感光体的表面上形成静电潜像。
大多数的半导体激光束为在780nm附近具有振荡波长的近红外区域射线。然而,波长并不仅限于该波长,也可使用振荡波长在600nm至小于700nm范围内的激光或者振荡波长在400nm至450nm的作为蓝色激光的激光。对于形成彩色图像来说,能够输出多束光的表面发射型激光源也是有效的。
显影单元
显影单元(例如)包括使显影剂与特定感光体进行接触或不进行接触,从而进行显影的常规显影装置。
对于显影装置没有特别的限定,只要其具有上述功能即可,并且根据使用目的进行选择。例如,包括这样的已知显影装置,其具有通过利用刷、辊等将单组分显影剂或双组分显影剂附着至感光体的功能。在上述装置中,优选的是利用表面保持有显影剂的显影辊的显影装置。
显影单元(显影装置)中使用的显影剂可以是仅由特定调色剂(以下将进行描述)构成的单组份显影剂,或者是由特定调色剂和载体构成的双组份显影剂。显影剂可以是磁性的或非磁性的。
转印单元
作为转印单元,在图1所示的成像装置中采用了利用中间转印部件的中间转印型转印单元。作为转印单元,使用了一次转印辊5Y、5M、5C和5K以及二次转印辊26,但示例性的实施方案不限于此。
转印单元的另一个例子包括根据直接转印法的转印单元和根据转印带的方法的转印单元。在直接转印法中,使用转印电晕管、转印辊等。在转印带的方法,记录介质被静电吸附并供应记录介质,以便将感光体上的调色剂图像转印于记录介质上。
例如,转印单元中可以使用已知的转印充电部件,例如利用辊、带、膜和橡胶刮刀等的接触型转印充电部件;或者利用电晕放电的栅格转印充电器和电晕管转印充电器。
如图1所示,当采用中间转印法时,在成像装置1中使用中间转印带20作为中间转印部件。然而,示例性的实施方案不限于此。
使用这样的带作为中间转印带,其具有半导体性质,并包含聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯或橡胶等。
中间转印部件的形式不限于带状,也可以使用鼓状的中间转印部件。
特定清洁单元
特定清洁单元具有以这样的方式设置的清洁刮刀:该清洁刮刀的前端与特定感光体接触,并且该清洁刮刀的朝向与特定感光体的旋转方向相对,由此除去在特定感光体表面上的残留物质。
下面将参照图3对特定清洁单元进行描述。
图3是示出了当图1中所示的感光体清洁装置6Y为特定清洁单元时,清洁刮刀的安装形式的示意性结构图。
如图3所示,清洁刮刀6YB的前端朝向与感光体1Y的旋转方向(由箭头指示的方向)相对的方向,并且在该状态下,清洁刮刀6YB的前端与感光体1Y的表面接触。
清洁刮刀6YB和感光体1Y之间的角度θ优选设定在5°至35°的范围内,更优选设定在10°至25°的范围内。
清洁刮刀6YB对感光体1Y的按压压力优选设定在0.6gf/mm2至6.0gf/mm2的范围内。
如图3所示,具体地说,角度θ表示在感光体1Y和清洁刮刀6YB的前端的接触点处的切线(图3中虚线)和清洁刮刀的非变形部之间的角度。
如图3所示,按压压力N是这样的压力(gf/mm2),通过该压力,在清洁刮刀6YB与感光体1Y接触的位置处,将清洁刮刀6YB朝着感光体1Y的中心方向按压。
本发明示例性实施方案中的清洁刮刀是具有弹性的板状材料。
可以使用弹性材料作为清洁刮刀的形成材料,如硅橡胶、氟橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、聚氨酯橡胶。在这些物质中,优选聚氨酯橡胶,因为它具有优良的机械性能,如耐磨性、耐缺损性和抗蠕变性。
将支持部件(未在图3中示出)连接到清洁刮刀中的与特定感光体接触的表面相对的表面上,并且清洁刮刀由该支持部件支撑。
支持部件利用按压压力使清洁刮刀被按压到感光体上。
支持部件的材料包括金属材料,例如铝和不锈钢。
可以在支持部件和清洁刮刀之间设置粘结层,其由粘结剂等构成,并且用于将支持部件和清洁刮刀结合。
特定清洁单元还可包括除了清洁刮刀和用于支撑清洁刮刀的支持部件之外其他已知的部件。
定影单元
在图1所示的成像装置中,将一对定影辊用作定影单元。然而,定影单元不限于此。
公知的定影装置被广泛地用作定影单元,但是为了达到上述定影温度,优选的是包括加热单元的定影装置。公知的定影装置的例子包括接触型定影装置,诸如加热辊对、按压辊对、加热和加压辊对;和非接触型定影装置,如闪光定影机(flash fixation machine)。
定影单元不必须为具有辊对的形式。例如,该定影单元可以是这样的定影装置,其中加热加压辊和加压带组合,或是这样的定影装置,其中加压辊和加热加压带组合。
包含特定调色剂的显影剂
以下将描述根据本发明示例性实施方案的储存在成像装置内的显影剂,其包含特定调色剂。
首先将描述特定调色剂。
提供了这样一种特定调色剂,所述调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂,并具有海-岛结构,其中海部包含粘结剂树脂,岛部包含防粘剂。
在海-岛结构中,包含防粘剂的岛部的如下偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且如下偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中,D表示观察调色剂的截面时调色剂的当量圆直径(μm),d表示观察调色剂的截面时调色剂的重心与含防粘剂的岛部的重心之间的距离(μm)。
特定调色剂的这种构造使得存在于接近调色剂表层部分的防粘剂部避免了发生如上所述的感光体成膜。特定调色剂的这种构造使得包含在由调色剂的表层部分附近到调色剂内部的防粘剂在定影时展示出了防粘特性。
在相关技术中的一种调色剂(JP-A-2004-145243等)中,通过利用溶解于溶剂中的粘结剂树脂和防粘剂之间的亲水性-疏水性差异,从而使防粘剂位于表面附近。在相关技术中的其他调色剂(JP-A-2011-158758)中,利用不均匀分布的控制树脂并通过捏合粉碎法从而使防粘剂位于表面附近,其中该不均匀分布的控制树脂同时具有与粘结剂树脂的极性类似极性的部分、以及与防粘剂的极性类似极性的部分。然而,上述调色剂通过利用材料的物理性质来控制防粘剂在调色剂中的位置,并且并不会使调色剂中的防粘剂域的分布具有梯度。
下面将对特定调色剂进行详细说明。
特定调色剂具有海-岛结构,其中海部包含粘结剂树脂,并且岛部包含防粘剂。即,特定调色剂具有这样的海-岛结构,其中,防粘剂以岛状存在于粘结剂树脂的连续相中。
在具有海-岛结构的调色剂中,防粘剂域(含防粘剂的岛部)的偏心度B分布的最大频率值在0.75至0.95的范围内,优选在0.80至0.95的范围内,最优选在0.85至0.90的范围内。
最大频率值在0.75以上,使得防粘剂域接近调色剂的表层部分,由此可抑制感光体成膜的发生。最大频率值在0.95以下抑制防粘剂域暴露在调色剂的表面上,不施加压力的情况下防粘剂将不会渗出。由此防粘剂可有效地抑制感光体成膜的发生。
防粘剂域(含防粘剂的岛部)的偏心度B分布的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,优选在-1.00至-0.60的范围内,更优选在-0.95至-0.65的范围内。
偏斜度在-1.10至-0.50的范围内抑制了感光体成膜的发生,并在定影时展示出了防粘特性。
从抑制感光体成膜的发生,并在定影时展示出防粘特性的角度来看,防粘剂域(含防粘剂的岛部)的偏心度B分布的峭度优选在-0.20至+1.50的范围内,更优选在-0.15至+1.40的范围内,还更优选在-0.10至+1.30的范围内。
峭度为示出偏心度B分布的峰的尖锐度的指标(即,分布的最大频率值)。峭度位于上述范围内表示这样的状态,其中在偏心度B分布中,峰部(最大频率值)不过度尖锐,虽然峰部是尖锐的,但是同时也适当地弯曲。出于这个原因,根据压力改变,来自调色剂的防粘剂的渗出量平滑地改变,由此抑制感光体成膜和在定影时展示防粘特性之间的平衡性变得更好。
下面将对证实调色剂的海-岛结构的方法进行说明。
例如,通过利用透射电子显微镜观察调色剂(调色剂颗粒)横截面的方法、或者利用四氧化钌将调色剂颗粒的横截面染色并借助于扫描电子显微镜观察经过染色的横截面的方法来证实调色剂的海-岛结构。从能够更清楚地观察调色剂横截面中的防粘剂域的角度来看,优选的是利用扫描电子显微镜的观察方法。作为扫描电子显微镜,可使用本领域技术人员所熟知的型号。例如,由Hitachi High-Technologies公司生产的SU8020以及由JEOL公司生产的JSM-7500F。
具体而言,按照如下方式进行观察。首先,将待测量的调色剂(调色剂颗粒)包埋于环氧树脂中,然后使环氧树脂固化。通过包括金刚石刀片的显微镜用薄片切片机将固化制品切割为薄切片,从而获得裸露出调色剂的横截面的观察样品。对薄的观察样品进行四氧化钌染色,并用扫描电子显微镜观察调色剂的横截面。通过该观察方法观察到了海-岛结构,其中,具有亮度差异(对比度)的防粘剂以岛状存在于调色剂的横截面中,其中该亮度差异是由防粘剂相对于粘结剂树脂的连续相的染色程度造成的。
下面将描述测量防粘剂域的偏心度B的方法。
按照如下方式进行防粘剂域的偏心度B的测量。首先,使用所述证实海-岛结构的方法,能够观察到一个调色剂(调色剂颗粒)的截面的放大倍数记录图像。通过利用图像分析软件(由MITANI公司生产的WINROOF),在0.010000μm/像素的条件下对记录图像进行图像分析。通过该图像分析,利用包埋用环氧树脂与调色剂的粘结剂树脂之间的亮度差异(对比度)提取出调色剂的横截面形状。基于提取出的调色剂的横截面形状获得投影面积。由投影面积获得当量圆直径。根据算式:2√(投影面积/π)来计算当量圆直径。将所获得的当量圆直径设定为调色剂截面观察时的调色剂的当量圆直径D。
基于所提取出的调色剂的横截面形状来获得重心位置。接下来,利用粘结剂树脂与防粘剂之间的亮度差异(对比度)来提取防粘剂域的形状,并获得防粘剂域的重心位置。通过如下方式获得各重心位置。当将调色剂或防粘剂域的提取区域中的像素数目设定为n,并且将各像素的x、y坐标值设定为xi和yi(i=1,2,...,n)时,用各坐标值xi之和除以n以获得重心的x坐标值,用各坐标值yi之和除以n以获得重心的y坐标值。然后获得调色剂横截面的重心位置与防粘剂域的重心位置之间的距离。将所获得的距离设定为观察调色剂的截面时调色剂的重心与含防粘剂的岛部的重心之间的距离。
最后,利用式(1):偏心度B=2d/D,由各当量圆直径D和距离d获得防粘剂域的偏心度B。类似地,对存在于一个调色剂(调色剂颗粒)中的多个防粘剂域中的每一个均进行上述操作,由此获得防粘剂域的偏心度B。
下面将描述防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值的计算方法。
首先,按照上述方式对200个调色剂(调色剂颗粒)的防粘剂域的偏心度B进行测量。针对所获得的各防粘剂域的偏心度B的数据,由0开始以0.01的增量(increment)对数据段进行统计分析处理,以获得偏心度B的分布。由此获得所获分布的最大频率值,即在防粘剂域的偏心度B分布中出现最频繁的数据段的数值。将该数据段的值取为防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值。
接下来,将描述用于计算防粘剂域的偏心度B分布的偏斜度的方法。
首先,按照上述方法获得防粘剂域的偏心度B的分布。基于下式获得偏心度B分布的偏斜度。在下式中,偏斜度设为Sk,防粘剂域的偏心度B的数据个数为n,各防粘剂域的偏心度B的数据值设为xi(i=1,2,...,n),防粘剂域的偏心度B的全部数据的平均值设为x(x上方有一条横线),并且防粘剂域的偏心度B的全部数据的标准偏差设为s。
接下来,将描述用于计算防粘剂域的偏心度B分布的峭度的方法。
首先,如上所述,获得防粘剂域的偏心度B的分布。基于下式获得偏心度B分布的峭度。在下式中,峭度设为Ku,防粘剂域的偏心度B的数据个数设为n,各防粘剂域的偏心度B的数据值设为xi(i=1,2,...,n),防粘剂域的偏心度B的全部数据的平均值设为x(x上方有一条横线),并且防粘剂域的偏心度B的全部数据的标准偏差设为s。
关于满足特定调色剂中防粘剂域的偏心度B分布特性的方法,将在特定调色剂的制备方法中进行描述。
下面将描述特定调色剂的成分。
特定调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂。具体而言,调色剂中的调色剂颗粒包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂。调色剂可包含附着于调色剂颗粒表面的外部添加剂。
粘结剂树脂
粘结剂树脂的例子包括以下单体的均聚物、或者组合使用两种或多种以下单体的共聚物形成的乙烯基系树脂,这些单体为:苯乙烯类(例如苯乙烯、对氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯);(甲基)丙烯酸酯类(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯);烯键式不饱和腈类(例如丙烯腈、甲基丙烯腈);乙烯基醚类(例如乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚);乙烯基酮(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮);和烯烃类(例如乙烯、丙烯、丁二烯)。
粘结剂树脂的例子还包括非乙烯基系树脂,如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂和改性树脂、其与上述乙烯基系树脂的混合物、或者通过在这种非乙烯基系树脂的存在下使乙烯基系单体聚合而获得的接枝聚合物。
可单独使用这些粘结剂树脂中的一种,或者可组合使用其中的两种或更多种。
聚酯树脂适合作为粘结剂树脂。
作为聚酯树脂,包括(例如)熟知的聚酯树脂。
聚酯树脂的例子包括多元羧酸和多元醇的缩聚物。作为聚酯树脂,可使用市售可得的产品,或者可使用合成产物。
多元羧酸的例子包括脂肪族二羧酸(例如草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸),脂环式二羧酸(例如环己烷二甲酸),芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸),它们的酸酐,或者它们的低级(例如碳原子数为1至5)烷基酯。其中,优选使用芳香族二羧酸作为多元羧酸。
作为多元羧酸,可以与二元羧酸一起组合使用具有交联结构或支链结构的三元或更多元的羧酸。三元或更多元的羧酸包括偏苯三酸、均苯四酸、它们的酸酐、或者它们的低级(例如碳原子数为1至5)烷基酯。
多元羧酸可以单独使用其中的一种,也可以组合使用两种或更多种。
多元醇的例子包括脂肪族二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、和新戊二醇),脂环式二醇(例如环己二醇、环己烷二甲醇、和氢化双酚A),和芳香族二醇(例如双酚A的环氧乙烷加合物、双酚A的环氧丙烷加合物)。其中,例如,优选使用芳香族二醇和脂环式二醇作为多元醇,更优选使用芳香族二醇。
作为多元醇,可以与二元醇一起组合使用具有交联结构或支链结构的三元或更多元的醇。三元或更多元的醇的例子包括丙三醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
多元醇可以单独使用其中的一种,也可以组合使用两种或更多种。
聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃至80℃,更优选为50℃至65℃。
玻璃化转变温度是由通过差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线而获得的;更具体而言,是根据JIS K-7121-1987中的“塑料的转变温度测量方法”的玻璃化转变温度的获得方法中所披露的“外推玻璃化转变起始温度”而获得的。
通过已知的制备方法来获得聚酯树脂。其具体的例子包括这样的方法:其中,将聚合温度设定在180℃至230℃的范围内,并且根据需要在降低反应体系内的压力的条件下,进行反应并同时除去缩合时产生的水或醇。
在原料单体在反应温度下不溶解或不相容的情况下,可以添加高沸点溶剂作为增溶剂来溶解单体。在这种情况下,在进行缩聚反应的同时将增溶剂蒸馏除去。在共聚反应中存在相容性较差的单体时,相容性较差的单体可以预先与待与该单体缩聚的酸或醇缩合,然后再与主要成分缩聚。
例如,相对于全部调色剂颗粒,粘结剂树脂的含量优选在40重量%至95重量%的范围内,更优选在50重量%至90重量%的范围内,还更优选为60重量%至85重量%的范围内。
着色剂
着色剂的例子包括各种颜料,如炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、士林黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、伍尔坎橙、万赤洋红、永久红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、颜料红、孟加拉玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、铜油蓝、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿、和孔雀石绿草酸盐,以及各种染料,如吖啶型染料、呫吨型染料、偶氮型染料、苯醌型染料、吖嗪型染料、蒽醌型染料、硫靛型染料、二噁嗪型染料、噻嗪型染料、偶氮甲碱型染料、靛青型染料、酞菁型染料、苯胺黑型染料、聚甲川型染料、三苯甲烷型染料、二苯甲烷型染料、以及噻唑型染料。
可使用这些着色剂中的一者,或者两种或更多种组合使用。
可根据需要使用经表面处理的着色剂,或者可将着色剂与分散剂组合使用。可将多种着色剂组合使用。
相对于全部调色剂颗粒,着色剂的含量(例如)优选在1质量%至30质量%的范围内,更优选在3质量%至15质量%的范围内。
防粘剂
防粘剂的例子包括:烃蜡;天然蜡,如巴西棕榈蜡、米糠蜡(ricewax)和小烛树蜡(candelilla wax);合成蜡或矿物/石油蜡,如褐煤蜡;以及酯蜡,如脂肪酸酯和褐煤酸酯(montanic acid ester)。然而,防粘剂并不限于这些例子。
其中,烃蜡(具有烃作为骨架的蜡)优选作为防粘剂。烃蜡的适合之处在于:其易于形成防粘剂域,并且在定影时易于快速渗出至调色剂(调色剂颗粒)的表面。
相对于全部调色剂颗粒,防粘剂的含量(例如)优选在1重量%至20重量%的范围内,更优选在5重量%至15重量%的范围内。
其他添加剂
其他添加剂的例子包括已知的添加剂,例如磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。调色剂颗粒中含有这些添加剂作为内部添加剂。
调色剂颗粒的特性
调色剂颗粒可以为具有单层结构的调色剂颗粒,或者可以为具有所谓的核/壳结构的调色剂颗粒,该核/壳结构由核(核颗粒)和包覆在所述核上的包覆层(壳层)构成。
此处,具有核/壳结构的调色剂颗粒可优选由(例如)包含粘结剂树脂和其他添加剂(如着色剂和防粘剂)的核以及包含粘结剂树脂的包覆层构成。
调色剂颗粒的体均粒径(D50v)优选在2μm至10μm的范围内,更优选在4μm至8μm的范围内。
使用COULTER MULTISIZER II(由Beckman Coulter公司制造)、并使用ISOTON-II(由Beckman Coulter公司制造)作为电解液来测量调色剂颗粒的各种平均粒径和各种粒度分布指数。
在测量中,将0.5mg至50mg的测量样品添加到作为分散剂的2ml 5%的表面活性剂(优选为烷基苯磺酸钠)的水溶液中。将所得材料添加到100ml至150ml的电解液中。
使用超声波分散器将悬浮有样品的电解液分散处理1分钟,通过COULTER MULTISIZER II并利用孔径为100μm的孔,对粒径为2μm至60μm的颗粒的粒度分布进行测量。对50,000个颗粒进行取样。
在基于所测得的粒径分布而划分粒度范围(通道)中,从最小直径一侧开始绘制体积累积分布和数量累积分布。将累积百分数为16%时的粒径定义为体均粒径D16v和数均粒径D16p,将累积百分数为50%时的粒径定义为体均粒径D50v和数均粒径D50p。此外,将累积百分数为84%时的粒径定义为体均粒径D84v和数均粒径D84p。
通过使用这些数值,按照(D84v/D16v)1/2计算体均粒径分布指数(GSDv),并且按照(D84p/D16p)1/2计算数均粒径分布指数(GSDp)。
调色剂颗粒的形状因子SF1优选在110至150的范围内,更加优选在120至140的范围内。
形状因子SF1可以通过如下方程式确定。
方程式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
在上式中,ML表示调色剂的绝对最大长度,A表示调色剂的投影面积。
具体而言,形状因子SF1主要是通过利用图像分析仪对显微镜图像或扫描电子显微镜(SEM)图像进行分析从而数字转化而来的,并计算如下。即,通过摄像机将分散在载玻片表面上的颗粒的光学显微镜图像输入图像分析仪LUZEX中,从而获得100个颗粒的最大长度和投影面积,利用上述方程式进行计算,然后获得其平均值,从而计算得到SF1的数值。
外部添加剂
外部添加剂的例子包括无机颗粒。无机颗粒的例子包括SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4和MgSO4。
可利用疏水化剂对作为外部添加剂的无机颗粒的表面进行疏水化处理。例如,通过将无机颗粒浸没在疏水化剂中以进行利用疏水化剂的处理。对疏水化剂没有特别的限制,其例子包括硅烷偶联剂、硅油、钛酸酯偶联剂和铝偶联剂。可单独使用这些化合物中的一种,或者组合使用其中的两种或多种。
一般而言,相对于100重量份的无机颗粒,疏水化剂的量(例如)为1重量份至10重量份。
外部添加剂的例子还包括树脂颗粒(聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三聚氰胺树脂颗粒等的树脂颗粒)和清洁活性剂(例如,以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐、以及氟系聚合物颗粒)。
相对于调色剂颗粒,外部添加剂的外部添加量(例如)优选在0.01重量%至5重量%的范围内,更优选在0.01重量%至2.0重量%的范围内。
特定调色剂的制备方法
下面将对特定调色剂的制备方法进行描述。
特定调色剂是通过在制备调色剂颗粒后将外部添加剂以外部添加的方式加入调色剂颗粒中而获得的。
调色剂颗粒可以利用干式制法(例如捏合粉碎法)和湿式制法(例如聚集凝结法、悬浮聚合法和溶解悬浮法)中的任何一种制法制得。调色剂颗粒的制法并不特别局限于这些制法,可采用周知的制法。
在这些方法中,优选通过聚集凝结方法获得调色剂颗粒。
对于制备满足上述防粘剂域的偏心度B分布特征的调色剂(调色剂颗粒),优选通过下述聚集凝结法制备调色剂颗粒。
具体而言,优选通过如下工序制备调色剂颗粒:制备各分散液的工序(分散液制备工序);第一聚集颗粒形成工序;第二聚集颗粒形成工序;以及凝结工序。在第一聚集颗粒形成工序中,将第一树脂颗粒分散液和着色剂颗粒分散液混合以获得分散液,并使该分散液中的颗粒聚集,从而形成第一聚集颗粒。通过分散相当于粘结剂树脂的第一树脂颗粒从而获得第一树脂颗粒分散液,并且通过分散着色剂颗粒(下文中也称为“着色剂颗粒”)从而获得着色剂颗粒分散液。在第二聚集颗粒形成工序中,制备分散液混合物,该分散液混合物中分散有相当于粘结剂树脂的第二树脂颗粒以及防粘剂颗粒(下文中也称为“防粘剂颗粒”)。在制备了其中分散有第一聚集颗粒的第一聚集颗粒分散液之后,向第一聚集颗粒分散液中逐渐加入分散液混合物,同时逐渐提高分散液混合物中防粘剂颗粒的浓度。由此使第二树脂颗粒和防粘剂颗粒聚集于第一聚集颗粒表面,以形成第二聚集颗粒。在凝结工序中,将其中分散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液加热,以使第二聚集颗粒凝结从而形成调色剂颗粒。
调色剂颗粒的制备方法并不局限于上述方法。例如,将树脂颗粒分散液与着色剂颗粒分散液混合,从而使分散液混合物中的颗粒聚集。然后,在聚集过程中向分散液混合物中加入防粘剂颗粒分散液,同时逐渐提高加入速率或提高防粘剂颗粒的浓度。由此,颗粒的聚集继续进行并由此形成聚集颗粒。通过使聚集颗粒凝结从而形成调色剂颗粒。
下面将详细描述各工序。
分散液的制备工序
首先,利用聚集凝结法来制备各分散液。具体而言,制备其中分散有第一树脂颗粒(其相当于粘结剂树脂)的第一树脂颗粒分散液、其中分散有着色剂颗粒的着色剂颗粒分散液、其中分散有第二树脂颗粒(其相当于粘结剂树脂)的第二树脂颗粒分散液、以及其中分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液。
在各分散液制备工序中,将第一树脂颗粒和第二树脂颗粒称为统称为“树脂颗粒”。
例如,通过利用表面活性剂将树脂颗粒分散在分散介质中从而制备树脂颗粒分散液。
用于树脂颗粒分散液中的分散介质的例子包括水性介质。
水性介质的例子包括水,如蒸馏水和离子交换水;和醇类。可单独使用其中一种介质,或者将两种或多种介质组合使用。
表面活性剂的例子包括:阴离子表面活性剂,如硫酸酯盐型、磺酸盐型、磷酸酯型和皂型阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂,如胺盐型和季铵盐型阳离子表面活性剂;和非离子表面活性剂,如聚乙二醇型、烷基酚环氧乙烷加合物型、和多元醇型非离子表面活性剂。其中,阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂是优选的。非离子表面活性剂可与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂组合使用。
可单独使用这些表面活性剂,或者两种或更多种组合使用。
对于这些树脂颗粒分散液,作为将树脂颗粒分散于分散介质中的方法,可以列举利用(例如)旋转剪切型匀化器,或者具有介质的球磨机、砂磨机或DYNO磨机之类的常见分散方法。根据树脂颗粒种类的不同,可根据(例如)反相乳化方法将树脂颗粒分散在树脂颗粒分散液中。
反相乳化方法包括:将待分散的树脂溶解于疏水性有机溶剂(树脂可溶于该有机溶剂)中;向连续有机相(O相)中加入碱以进行中和;然后加入水性介质(W相)以使树脂由W/O转换为O/W(所谓的反相)并形成非连续相,由此使树脂作为颗粒分散在水性介质中。
分散于树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体均粒径(例如)优选为0.01μm至1μm,更优选为0.08μm至0.8μm,还更优选为0.1μm至0.6μm。
关于树脂颗粒的体均粒径:利用由激光衍射型粒度分布测量装置(例如LA-700,由Horiba公司制造)测量得到的粒度分布,针对所划分的粒度范围(通道),从小直径一侧开始绘制体积累积分布,并且将累积百分数为全部颗粒的50%时的粒度确定为体均粒径D50v。以相同的方式测量其它分散液中颗粒的体均粒径。
包含于树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的含量优选为(例如)5重量%至50重量%,更优选为10重量%至40重量%。
例如,按照与树脂颗粒分散液相同的方式制备着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液。即,在颗粒的体均粒径、分散介质、分散方法以及含量这些方面,树脂颗粒分散液中的颗粒与分散在着色剂颗粒分散液中的着色剂颗粒、以及分散在防粘剂颗粒分散液中的防粘剂颗粒是相同的。
第一聚集颗粒形成工序
接下来,将第一树脂颗粒分散液与着色剂颗粒分散液混合。
在混合的分散液中,第一树脂颗粒和着色剂颗粒发生不均匀聚集,从而形成包含第一树脂颗粒和着色剂颗粒的第一聚集颗粒。
具体而言,例如,向分散液混合物中加入聚集剂,并且将分散液混合物的pH值调节至酸性(例如,pH值为2至5)。根据需要加入分散稳定剂。然后,在第一树脂颗粒的玻璃化转变温度(具体而言,例如,第一树脂颗粒的玻璃化转变温度-30℃至该玻璃化转变温度-10℃)的温度下加热分散液混合物,以使分散在分散液混合物中的颗粒聚集,从而形成第一聚集颗粒。
在第一聚集颗粒形成工序中,例如,可以在室温(例如25℃)下,在用旋转剪切型均化器搅拌所述分散液混合物的条件下加入聚集剂,并且将分散液混合物的pH值调节至酸性(例如pH值为2至5)并根据需要加入分散稳定剂,然后可以进行上述加热。
聚集剂的例子包括极性与作为分散剂加入到混合分散液中的表面活性剂的极性相反的表面活性剂、无机金属盐和二价或更高价金属络合物。特别地,当金属络合物用作聚集剂时,表面活性剂的用量减少并且带电性能提高。
根据需要,可以使用与聚集剂的金属离子形成络合物或类似键的添加剂。优选使用螯合剂作为添加剂。
无机金属盐的例子包括金属盐,如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝和硫酸铝;以及无机金属盐聚合物,如聚合氯化铝、聚合氢氧化铝和多硫化钙。
作为螯合剂,可使用水溶性螯合剂。螯合剂的例子包括诸如酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸之类的羟基羧酸,亚氨基二乙酸(IDA),次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)。
相对于100重量份的第一树脂颗粒,所述螯合剂的添加量(例如)优选为0.01重量份至5.0重量份,更优选为0.1重量份至3.0重量份。
第二聚集颗粒形成工序
接下来,在获得其中分散有第一聚集颗粒的第一聚集颗粒分散液之后,向第一聚集颗粒分散液中逐渐加入其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物,同时逐渐提高分散液混合物中防粘剂颗粒的浓度。
第二树脂颗粒的种类可与第一树脂颗粒相同或不同。
在其中分散有第一聚集颗粒、第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液中,第二树脂颗粒和防粘剂颗粒聚集于第一聚集颗粒表面。具体而言,例如,在第一聚集颗粒形成工序中,当第一聚集颗粒的粒径达到期望粒径时,向第一聚集颗粒分散液中加入其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物,同时逐渐提高防粘剂颗粒的浓度。将该分散液在不高于第二树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度下加热。
例如,分散液的pH值基本上在6.5至8.5的范围内,由此停止聚集进程。
通过该工序,形成了这样的聚集颗粒,其中第二树脂颗粒和防粘剂颗粒附着于第一聚集颗粒的表面。即,形成了第二聚集颗粒,其中第二树脂颗粒和防粘剂的聚集体附着于第一聚集颗粒的表面。此时,由于是向第一聚集颗粒分散液中逐渐加入其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物,并同时逐渐提高分散液混合物中防粘剂颗粒的浓度,因此在朝向颗粒外侧的径向上,防粘剂颗粒的浓度(丰度)逐渐升高,并且第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的聚集体附着于第一聚集颗粒的表面上。
作为添加分散液混合物的方法,优选利用动力供给添加方法(动力供给添加方法)。通过利用动力供给添加方法,可将分散液混合物添加至第一聚集颗粒分散液中,并同时逐渐提高分散液混合物中防粘剂颗粒的浓度。
下面将参照附图对通过利用动力供给添加方法而进行的分散液混合物添加方法进行描述。
图4示出了用于动力供给添加方法中的装置。在图4中,附图标记311表示第一聚集颗粒分散液,附图标记312表示第二树脂颗粒分散液,附图标记313表示防粘剂颗粒分散液。
图4中示出的装置包括第一储罐321、第二储罐322和第三储罐323。在第一储罐321中,储存了其中分散有第一聚集颗粒的第一聚集颗粒分散液。在第二储罐322中,储存了其中分散有第二树脂颗粒的第二树脂颗粒分散液。在第三储罐中,储存了其中分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液。
通过利用第一供液管331将第一储罐321与第二储罐322相连。第一供液泵341设置于第一供液管331通路的中部。在第一供液泵341的驱动下,储存于第二储罐322中的分散液通过第一供液管331被输送至第一储罐321。
第一储罐321中设有第一搅拌装置351。当驱动第一搅拌装置351时,储存在第二储罐322中的分散液被供至储存于第一储罐321中的分散液,此时搅拌并混合第一储罐321中的分散液。
通过第二供液管332使第二储罐322与第三储罐323相连。第二供液泵342设置于第二供液管332的通路的中部。在第二供液泵342的驱动下,储存于第三储罐323中的分散液通过第二供液管332被输送至储存于第二储罐322中的分散液。
第二储罐322中设有第二搅拌装置352。当驱动第二搅拌装置352时,储存于第三储罐323中的分散液被输送至储存于第二储罐322中的分散液,此时搅拌并混合第二储罐322中的分散液。
在图4中示出的装置中,首先,在第一储罐321中进行第一聚集颗粒形成工序,从而制备第一聚集颗粒分散液。第一聚集颗粒分散液储存于第一储罐321中。可在另一储罐中进行第一聚集颗粒形成工序,从而制备第一聚集颗粒分散液,然后将第一颗粒分散液储存在第一储罐321中。
在该状态下,驱动第一供液泵341和第二供液泵342。所述驱动使得储存在第二储罐322中的第二树脂颗粒分散液输送至储存于第一储罐321中的第一聚集颗粒分散液。在第一搅拌装置351的驱动下,搅拌并混合第一储罐321中的分散液。
储存于第三储罐323中的防粘剂颗粒分散液被输送至储存于第二储罐322中的第二树脂颗粒分散液。在第二搅拌装置352的驱动下,对第二储罐322中的分散液进行搅拌混合。
此时,将防粘剂颗粒分散液逐渐输送至储存于第二储罐322中的第二树脂颗粒分散液,由此防粘剂颗粒的浓度逐渐提高。因此,第二储罐322中储存有其中分散了第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物,并将该分散液混合物输送至储存于第一储罐321中的第一聚集颗粒分散液。连续输送该分散液混合物,同时该分散液混合物中的防粘剂颗粒分散液的浓度增加。
通过这种方式,通过利用这种动力供给添加方法,可在逐渐增加防粘剂颗粒的浓度的同时,向第一聚集颗粒分散液中加入其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物。
在所述动力供给添加方法中,通过调节分别储存在第二储罐322和第三储罐323中的各分散液的液体输送开始时机和液体输送速率,从而调节调色剂中防粘剂域的分布特征。在动力供给添加方法中,还通过调节分别储存在第二储罐322和第三储罐323中各分散液的输送过程中的液体输送速率,从而控制调色剂中防粘剂域的分布特征。
具体而言,例如,通过由第三储罐323向第二储罐322输送防粘剂颗粒分散液的供给结束时机来调节防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值。更具体而言,例如,当在由第二储罐322向第一储罐321的液体输送停止之前便停止由第三储罐323向第二储罐322输送防粘剂颗粒分散液时,则第二储罐322中分散液混合物中的防粘剂颗粒浓度在此后不会继续升高。因此,防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值变小。
例如,根据由第二储罐322和第三储罐323开始输送各分散液的时机以及由第二储罐322向第一储罐321输送分散液时的液体输送速率,从而调节防粘剂域的偏心度B分布的偏斜度。更具体而言,例如,当开始由第三储罐323输送防粘剂颗粒分散液的时机、以及开始由第二储罐322输送分散液的时机较早,并且降低由第二储罐322输送分散液的液体输送速率时,则实现了这样的状态,其中:防粘剂颗粒位于由所形成的聚集颗粒的更深侧至更外侧的区域中。由此防粘剂域的偏心度B分布的偏斜度增大。
例如,可通过在液体输送过程中改变由第三储罐323输送防粘剂颗粒分散液的液体输送速率,从而调节防粘剂域的偏心度B分布的峭度。更具体而言,例如,如果在液体输送过程中仅仅由第三储罐323输送防粘剂颗粒分散液的液体输送速率增加,则从此时起,第二储罐322中分散液中的防粘剂颗粒浓度升高。基于该原因,出现这样的状态,其中:在所形成的聚集颗粒中,在聚集颗粒径向上的某些区域(某些深处部分)中存在有许多的防粘剂颗粒。因此,防粘剂域的偏心度B分布的峭度增加。
上述动力供给添加方法不局限于上述方法。例如,可采用各种方法。各种方法的例子包括:这样一种方法,其中分别设置储存第二树脂颗粒分散液的储罐以及储存其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物的储罐,并且将这些分散液分别由各自的储罐输送至第一储罐321,并同时改变液体输送速率;以及这样一种方法,其中分布设置储存防粘剂颗粒分散液的储罐以及储存其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物的储罐,并且将这些分散液分别由各自的储罐供给至第一储罐321并同时改变液体输送速率;等等。
如上所述,获得了第二聚集颗粒,其中第二树脂颗粒和防粘剂颗粒附着至第一聚集颗粒的表面并聚集。
凝结工序
接下来,在(例如)不低于第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度(例如,>第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的玻璃化转变温度+10℃~30℃)下加热其中分散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液,以使第二聚集颗粒凝结并形成调色剂颗粒。
通过上述工序获得了调色剂颗粒,但是为了使防粘剂域的偏心度B的分布中,最大频率值等于或小于0.95,优选使用以下方法。
即,在获得其中分散有第二聚集颗粒的聚集颗粒分散液之后,通过如下工序制备调色剂颗粒:
继续将第二聚集颗粒分散液与其中分散有第三树脂颗粒(其相当于粘结剂树脂)的第三树脂颗粒分散液混合以进行聚集,从而使第三树脂颗粒进一步附着至第二聚集颗粒的表面,从而形成第三聚集颗粒;以及加热其中分散有第三聚集颗粒的第三聚集颗粒分散液,以使第三聚集颗粒凝结,从而形成具有核/壳结构的调色剂颗粒。
通过该操作形成仅由第三树脂颗粒形成的涂层,并且防粘剂域的偏心度B的分布中,最大频率值等于或小于0.95。
第三聚集颗粒可以与第一聚集颗粒和第二聚集颗粒的类型相同或不同。
在凝结工序结束之后,对形成于溶液中的调色剂颗粒进行公知的洗涤工序、固-液分离工序和干燥步骤以获得干燥的调色剂颗粒。
关于洗涤工序,从充电性能的角度考虑,优选充分进行利用离子交换水的置换洗涤。对固-液分离工序不作特别限定,但是从生产率的角度考虑,可以优选地进行抽吸过滤、加压过滤等。对干燥工序不作特别限定,但是从生产率的角度考虑,可以优选地采用冷冻干燥、快速喷射干燥、流动干燥、振动式流动干燥等。
通过向所获得的处于干燥状态的调色剂颗粒中加入外部添加剂并进行混合,从而制备特定调色剂。例如,所述混合可采用V型混合机、HENSCHEL混合机或混合机等来进行。此外,根据需要,可以使用振筛机、风力筛分机等除去粗的调色剂颗粒。
显影剂
显影剂至少包含上述特定调色剂。
显影剂可以是仅包含特定调色剂的单组分显影剂、或者是通过将特定调色剂和载体混合而获得的双组分显影剂。
对载体没有特别的限定,可列举已知的载体。载体的例子包括:被覆载体,其中,由磁性粉末形成的芯材的表面被覆有包覆树脂;磁性粉末分散型载体,其中,磁性粉末分散并混合于基体树脂中;以及树脂浸渍型载体,其中,多孔磁性粉末浸渍有树脂。
磁性粉末分散型载体以及树脂浸渍型载体可以是这样的载体:其中载体的构成颗粒为芯材并且芯材的表面被覆有包覆树脂。
磁性粉末的例子包括:磁性金属(如铁、镍和钴)以及磁性氧化物(如铁氧体和磁铁矿)。
包覆树脂和基体树脂的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯基缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、包含有机硅氧烷键的直链有机硅树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛树脂和环氧树脂。
包覆树脂和基体树脂可含有其他添加剂,如导电性颗粒。
导电性颗粒的例子包括金属(例如,金、银和铜)的颗粒,以及炭黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝和钛酸钾等的颗粒。
此处,利用包覆树脂并通过这样的包覆方法来包覆芯材的表面,其中该包覆方法使用了包覆层形成用溶液,在该溶液中,包覆树脂以及根据需要的各种添加剂溶解于适当的溶剂中。对于溶剂没有特别的限定,并且可根据所使用的包覆树脂和涂布适合性等进行选择。
树脂包覆方法的具体例子包括:浸渍法,其中将芯材浸渍在包覆层形成用溶液中;喷雾法,其中将包覆层形成用溶液喷洒至芯材的表面上;流化床法,其中在通过流动空气使芯材漂浮的状态下喷洒包覆层形成用溶液;以及捏合机涂布法,其中在捏合涂布机中将载体的芯材与包覆层形成用溶液混合并随后除去溶剂。
在双组分显影剂中,特定调色剂与载体之间的混合比(重量比)优选为1:100至30:100,更优选为3:100至20:100(调色剂:载体)。
以下将参照附图对根据本发明示例性实施方案的成像装置进行描述。然而,本发明的示例性实施方案不限于这些说明。
例子
下文将利用实施例和比较例更具体地说明示例性实施方案。然而,该示例性实施方案不限于这些实施例。除非另有说明,否则“份”表示“重量份”。
实施例1
树脂颗粒分散液的制备
树脂颗粒分散液(1)的制备
将30摩尔份的对苯二甲酸、70摩尔份的富马酸、5摩尔份的双酚A环氧乙烷加合物、和95摩尔份的双酚A环氧丙烷加合物投入配有搅拌器、氮气导入管、温度计和精馏柱的5升烧瓶中。在1小时内将烧瓶温度升至210℃,对于每100份的上述材料,向烧瓶内投入1份的四乙氧基钛。在0.5小时内将温度升至230℃,同时将所产生的水蒸馏除去。在该温度下持续脱水缩合反应1小时,然后将反应物冷却。通过这种方式,合成了聚酯树脂(1),其重均分子量为18,500、酸值为14mgKOH/g、且玻璃化转变温度为59℃。
将40份的乙酸乙酯和25份的2-丁醇投入配有温度调节单元和氮气置换单元的容器中,以获得混合溶剂。随后,向混合溶剂中缓慢投入100份的聚酯树脂(1)并使之溶解。向所得混合物中加入10重量%的氨水溶液(以摩尔比计,其量相当于树脂酸值的3倍),随后搅拌30分钟。
接下来,在容器内进行干燥氮气置换,温度保持为40℃。在搅拌的同时,以2份/分钟的速率将400份的离子交换水滴加至液体混合物中,从而制备乳液。在滴加结束之后,使乳液的温度回至室温(20℃至25℃),在搅拌的同时利用干燥氮气进行鼓泡48小时,以将乙酸乙酯和2-丁醇的含量降至1,000ppm以下。从而获得树脂颗粒分散液,其中该树脂颗粒分散液中分散有体均粒径为200nm的树脂颗粒。向该树脂颗粒分散液中加入离子交换水,以将固含量调节至20重量%,将所得分散液用作树脂颗粒分散液(1)。
着色剂颗粒分散液的制备
着色剂颗粒分散液(1)的制备
将70份的青色颜料C.I.颜料蓝15:3(酞菁铜,由DIC公司生产,商品名:FASTOGEN BLUE LA5380)、5份的阴离子表面活性剂(NEOGEN RK,由DKS公司生产)、以及200份的离子交换水混合在一起,并利用均质器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA公司制造)将这些材料分散10分钟。向其中加入离子交换水以将分散液中的固含量调节至20重量%,由此获得着色剂颗粒分散液(1),该着色剂颗粒分散液(1)中分散有体均粒径为190nm的着色剂颗粒。
防粘剂颗粒分散液的制备
防粘剂颗粒分散液(1)的制备
将100份的石蜡(HNP-9,由NIPPON SEIRO Co.,Ltd.生产)、1份的阴离子表面活性剂(NEOGEN RK,由DSK Co.,Ltd.生产)、350份的离子交换水混合在一起,加热至100℃,并利用均质器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA公司生产)分散。然后利用Manton-Gaulin高压均质器(由Gaulin公司生产)进行分散,从而获得防粘剂颗粒分散液(1)(固含量:20重量%),其中在该防粘剂颗粒分散液(1)中分散有体均粒径为200nm的防粘剂颗粒。
防粘剂(1)的制备
调色剂颗粒(1)的制备
准备具有如下构成的装置(见图4):圆底不锈钢烧瓶和容器A通过管泵A相连;储存在容器A中的液体在管泵A的驱动下被输送至烧瓶中;容器A和容器B通过管泵B相连;在管泵B的驱动下储存于容器B中的溶液被输送至容器A。通过利用该装置进行如下操作。
将500份的树脂颗粒分散液(1)、40份的着色剂颗粒分散液(1)、和2份的阴离子表面活性剂(TAYCAPOWER)投入圆底不锈钢烧瓶中,向液体中加入0.1N的硝酸,以将液体的pH值调节至3.5。然后向其中加入30份的聚氯化铝浓度为10重量%的硝酸水溶液。接下来,通过使用均质器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA公司生产)将所得混合物在30℃下分散,随后在加热用油浴中以1℃/30分钟的速率升温,以使聚集颗粒的粒径生长。
将150份的树脂颗粒分散液(1)投入容器A(其为聚酯制瓶子),将25份的防粘剂颗粒分散液(1)投入容器B(其为聚酯制瓶子)。然后,将管泵A的供液速率设定为0.70份/1分钟,将管泵B的供液速率设定为0.14份/1分钟。在聚集颗粒的形成过程中,当圆底不锈钢烧瓶内部的温度达到37.0℃时,驱动管泵A和B,由此开始输送各分散液。因此,由容器A向处于聚集颗粒形成过程中的圆底不锈钢烧瓶中输送其中分散有树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液混合物,同时防粘剂颗粒的浓度逐渐增加。
在完成向烧瓶输送分散液之后,当烧瓶内的温度达到48℃时,将***内容物保持30分钟,由此形成第二聚集颗粒。
随后,缓慢加入50份的树脂颗粒分散液(1),保持所得混合物1小时。向其中加入0.1N的氢氧化钠水溶液以将混合物的pH值调节至8.5。然后,加热至85℃并同时持续搅拌,将所得物保持5小时。然后以20℃/分钟的速率将其冷却至20℃,过滤,用离子交换水充分洗涤并干燥。从而获得体均粒径为6.0μm的调色剂颗粒(1)。
调色剂(1)的制备
使用HENSCHEL混合器(周速:30m/s,3分钟)将100份的调色剂颗粒(1)与0.7份的经二甲基硅油处理的二氧化硅颗粒(RY200,由NIPPON AEROSIL公司生产)混合,以获得调色剂(1)。
显影剂(1)的制备
对于100份的铁氧体颗粒(平均粒径:50μm)、14份的甲苯、3份的苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物(共聚比:15/85)、和0.2份的炭黑,在砂磨机中将除铁氧体颗粒以外的其他成分分散,以制备分散液。将该分散液与铁氧体颗粒一同投入真空排气型捏合机中。在搅拌的同时进行减压干燥,从而获得载体。
将8份的特定调色剂(1)与100份的载体混合,由此获得显影剂(1)。
含有比较用调色剂的显影剂(C1)的制备
按照与调色剂颗粒(1)相同的制备方法获得调色剂颗粒(C1),不同之处在于将管泵A的供液速率设定为0.55份/1分钟,管泵B的供液速率设定为0.11份/1分钟,并且当烧瓶内的温度达到30.0℃时开始驱动管泵A和B。调色剂颗粒(C1)的体积平均粒径为5.2μm。
与特定调色剂(1)的制备相似,使用调色剂颗粒(C1)制备比较用调色剂(C1)。与显影剂(1)的制备相似,使用比较用调色剂(C1)制备显影剂(C1)。
各项测量
对于各例子中获得的显影剂中的调色剂,利用上述方法测量防粘剂域的偏心度B分布的最大频率值、偏斜度和峭度。其结果示于表1中。
特定感光体的制备
底涂层的形成
将100重量份的氧化锌(平均粒径为70nm,比表面积为15m2/g,由Tayca Corporation制造的产品)和500重量份的甲苯搅拌混合。将1.3重量份的硅烷偶联剂(KBM503:由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd制造的产品)添加到所获得的混合物中,接着搅拌2小时。然后,通过减压蒸馏除去甲苯,在120℃进行烘烤三小时,由此获得经过硅烷偶联剂的表面处理的氧化锌。将110重量份的所述经表面处理的氧化锌与500重量份的四氢呋喃一同搅拌混合。向其中加入通过使0.6重量份的茜素溶解于50重量份的四氢呋喃而获得的溶液,随后在50℃的温度下搅拌5小时。接下来,通过减压过滤对其中附着有茜素的氧化锌进行过滤,随后在60℃下减压干燥以获得附着有茜素的氧化锌。
通过将60重量份的附着有茜素的氧化锌、13.5重量份的固化剂(封端异氰酸酯,SUMIDUR 3175,由Sumitomo Bayer urethane Co.,Ltd制造的产品)和15重量份的丁醛树脂((S-LEC BM-1:由SEKISUICHEMICAL CO.,LTD.制造的产品)与85重量份的甲乙酮混合,从而获得液体。将38重量份的所获得的液体与25重量份的甲乙酮混合。利用其中玻璃珠直径为的砂磨机将该混合物分散2小时,从而获得分散液。向获得的分散液中加入作为催化剂的0.005重量份的二月桂酸二辛基锡和40重量份的有机硅树脂颗粒(TOSPEARL 145:由Momentive performance materials Inc.制造的产品),从而获得底涂层形成用涂布液。按照浸涂法将所述底涂层形成用涂布液涂布于铝基体上,并在170℃下干燥并固化40分钟。由此,获得厚度为20μm的底涂层。
电荷产生层的形成
制备包含15重量份的作为电荷产生材料的羟基镓酞菁(CGM-1)、10重量份的作为粘结剂树脂的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH,由NUC公司制造的产品)和200重量份的醋酸正丁酯的混合物。其中在用Cukα特征性X射线测得的X射线衍射谱中,所述羟基镓酞菁至少在Bragg角(2θ±0.2°)为7.3°、16.0°、24.9°和28.0°处具有衍射峰。将该混合物在利用直径的玻璃珠的砂磨机中分散4小时,由此获得分散液。向得到的分散液中加入175重量份的醋酸正丁酯和180重量份的甲乙酮。搅拌混合物,从而得到电荷产生层形成用涂布液。利用浸涂法将所得的电荷产生层形成用涂布液涂布到底涂层上,并在室温(25℃)下进行干燥以形成厚度为0.2μm的电荷产生层。
电荷传输层的形成
然后,将45重量份的N,N′-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-[1,1′]联苯基-4,4′-二胺(TPD)和55重量份的作为粘结剂树脂的双酚Z聚碳酸酯树脂(粘均分子量为50,000)加入并溶解于800重量份的溶剂混合物中,该溶剂混合物含有重量比为70/30的四氢呋喃(THF)和甲苯,从而获得电荷传输层形成用涂布液。将该电荷传输层形成用涂布液涂布于电荷产生层上,并在130℃下干燥45分钟,从而形成膜厚为20μm的电荷传输层。
保护层的形成
然后,将150重量份的甲基三甲氧基硅烷、30重量份的二甲基二甲氧基硅烷、100重量份的胶态二氧化硅(具有30重量%固形物的甲醇溶液)、225重量份的1-丁醇和106重量份的2%乙酸混合并在40℃下搅拌16小时。然后,将50重量份的包含反应性基团的特定电荷传输材料(A)(其具有如下结构)、1重量份的具有以下结构的抗氧化剂(B)以及1重量份的三乙酰乙酸铝添加到该液体混合物中,将得到的混合物在室温下搅拌1小时,由此得到保护层形成用涂布液。将该保护层形成用涂布液涂布于电荷传输层上,并在115℃下的加热以进行固化1小时。由此形成膜厚为1μm的保护层。
以这种方式,获得特定感光体。
清洁刮刀的制备
将由聚氨酯构成且硬度为75度的347mm×10mm×2mm(厚度)的板状材料用作清洁刮刀。
评价
准备了的这样的改装装置作为成像装置,其中在该改装装置中,将上述特定感光体和上述清洁刮刀安装在由富士施乐株式会社制造的D136打印机上,并且在显影装置内储存显影剂(显影剂(1)或(C1))。
关于清洁刮刀,使其前端朝向与感光体的旋转方向相反的方向,并与感光体接触。此时,角度θ设定为23°,并且按压压力设定为2.6gf/mm2。
当形成图像时,将特定感光体表面的旋转速度设定为600mm/s,利用定影单元的定影温度设定为190℃或175℃。
感光体成膜的评价
将成像装置在40°下保持一个月。
此后,在28℃的温度和85%RH的环境下,以15%的图像密度在100,000张A4纸上进行成像。
当形成100,000张图像后,用肉眼观察特定感光体的表面,并确认是否发生成膜。结果在表1中示出。
超细颗粒(UFP)的评价
在感光体成膜的评价中,当形成100,000张图像时,在富士施乐株式会社的国际检查中心中,基于RAL UZ-171来测定由成像装置发射的粗颗粒(UFP)的颗粒发射比(PER10PW)。
基于颗粒发射比的测量值[单位:颗粒数/10分钟]进行评价,评价分为G1至G3这三个级别。G1的值最小,表明粗颗粒数较少。
由上述结果可以确认,在实施例中没有发生感光体成膜,并且成像装置发射的粗颗粒(UFP)的量低于比较例1中的粗颗粒发射量。
在此,由于特定调色剂中防粘剂的含量等于比较用调色剂中防粘剂的含量,所以可以确认,在实施例的成像装置中,在没有增加调色剂中防粘剂的含量的情况下,抑制了感光体成膜的发生。
可以确认的是,由于实施例1中的定影温度被设为175℃,其低于实施例2中的定影温度190℃,因此实施例1中的粗颗粒(UFP)少于实施例2中的粗颗粒。
在表1示出的结果中,比较例2中感光体成膜和UFP的评价结果为“-”,这表示未进行这两项评价,这是因为在形成100,000张图像的过程中(即,在形成第10,000张图像时),由于调色剂粘附到定影装置(定影辊)上而发生了定影缺陷,并且成像停止。
据认为,这是因为在175℃的定影温度下,调色剂没有充分熔融,由于比较用调色剂在接近表层部分的位置处不含有防粘剂,所以在定影时,调色剂内部的防粘剂不易于渗出。
提供对本发明示例性实施方案的上述描述是为了举例和说明。并非旨在涵盖所有本发明,或将本发明限制为所公开的精确形式。明显地,对于本领域技术人员而言,许多变型和修改将是显而易见的。选择并描述这些实施方案为的是更好地说明本发明的原理及其实际应用,从而使得本领域技术人员理解本发明的多种实施方案,并且其多种变型适用于所预期的特定用途。本发明的范围期望通过所附权利要求及其等同形式来限定。
Claims (10)
1.一种成像装置,包括:
电子照相感光体,其包括位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层;
充电单元,其对所述电子照相感光体的表面进行充电;
静电潜像形成单元,其在所述电子照相感光体的带电表面上形成静电潜像;
显影单元,其储存包含调色剂的显影剂,并且利用该显影剂将形成于所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;
转印单元,其将所述调色剂图像转印到记录介质的表面上;
清洁单元,其包括与所述电子照相感光体接触并去除所述电子照相感光体的表面上的残留物质的清洁刮刀;以及
定影单元,其将转印到所述记录介质上的所述调色剂图像定影,
其中所述调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂,并具有由包含所述粘结剂树脂的海部和包含所述防粘剂的岛部构成的海-岛结构,
包含所述防粘剂的所述岛部的如下偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且
如下偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,
所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中D表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的当量圆直径(μm),d表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的重心与包含所述防粘剂的所述岛部的重心之间的距离(μm)。
2.根据权利要求1所述的成像装置,
其中所述电子照相体的所述保护层包含硅氧烷树脂。
3.根据权利要求1所述的成像装置,
其中所述电子照相感光体的旋转速度等于或大于300mm/s。
4.根据权利要求1所述的成像装置,
其中所述定影单元的定影温度等于或高于100℃且低于190℃。
5.根据权利要求1所述的成像装置,
其中在所述调色剂中,所述偏心度B分布的峭度在-0.20至+1.50的范围内。
6.一种成像方法,包括:
对电子照相感光体的表面进行充电,所述电子照相感光体包括位于导电性基体上的电荷产生层、电荷传输层和保护层;
在所述电子照相感光体的带电表面上形成静电潜像;
利用包含调色剂的显影剂将形成于所述电子照相感光体的表面上的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;
将所述调色剂图像转印到记录介质的表面上;
通过与所述电子照相感光体接触的清洁刮刀去除位于所述电子照相感光体的表面上的残留物质;以及
将转印到所述记录介质上的所述调色剂图像定影,
其中所述调色剂包含粘结剂树脂、着色剂和防粘剂,并具有由包含粘结剂树脂的海部和包含防粘剂的岛部构成的海-岛结构,
包含所述防粘剂的所述岛部的如下偏心度B分布中的最大频率值在0.75至0.95的范围内,并且
如下偏心度B分布中的偏斜度在-1.10至-0.50的范围内,
所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中D表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的当量圆直径(μm),d表示观察所述调色剂的截面时所述调色剂的重心与包含所述防粘剂的所述岛部的重心之间的距离(μm)。
7.根据权利要求6所述的成像方法,
其中所述电子照相体的所述保护层包含硅氧烷树脂。
8.根据权利要求6所述的成像方法,
其中所述电子照相感光体的旋转速度等于或大于300mm/s。
9.根据权利要求6所述的成像方法,
其中所述定影中的定影温度等于或高于100℃且低于190℃。
10.根据权利要求6所述的成像方法,
其中在所述调色剂中,所述偏心度B分布的峭度在-0.20至+1.50的范围内。
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