图像形成设备和处理盒

文档序号:532139 发布日期:2021-06-01 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 图像形成设备和处理盒 (Image forming apparatus and process cartridge ) 是由 衣松徹哉 山下麻理子 吉羽大辅 关谷道代 于 2020-11-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及图像形成设备和处理盒。一种图像形成设备,其包括电子照相感光构件和用于将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,显影装置具有调色剂,其中电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,调色剂具有调色剂颗粒,调色剂颗粒具有包含粘结剂树脂(B)和蜡的核和形成在核的表面上的壳层,粘结剂树脂(A)具有预定的结构,蜡包含预定的单酯化合物;和一种处理盒。(The invention relates to an image forming apparatus and a process cartridge. An image forming apparatus includes an electrophotographic photosensitive member and a developing device for supplying a toner onto the electrophotographic photosensitive member, the developing device having a toner, wherein the electrophotographic photosensitive member has a surface layer containing a binder resin (a), the toner has toner particles, the toner particles have a core containing a binder resin (B) and a wax, and a shell layer formed on a surface of the core, the binder resin (a) has a predetermined structure, and the wax contains a predetermined monoester compound; and a process cartridge.)

图像形成设备和处理盒

技术领域

本公开涉及图像形成设备和处理盒。

背景技术

利用电子照相法的图像形成设备(电子照相设备)需要具有环境稳定性、长寿命化、节能化、和小型化,并且为了满足这些要求,还需要调色剂和电子照相感光构件(以下,也简称为"感光构件")的各种性能的进一步改善。

特别地,在图像形成设备(电子照相设备)中,重要的是,无论各种使用环境和使用的时间,都稳定地提供高品质图像。在例如在高温高湿环境下连续使用等严苛环境中,感光构件可能受影响,因此期望其环境稳定性和耐久性高。同时,从高速化和节能化的观点,调色剂需要具有进一步改善的低温定影性能。

为了解决这些问题,通常,将电荷产生物质和电荷输送物质结合至感光构件的粘结剂树脂,并且可以通过使粘结剂树脂硬化来改善感光构件的耐久性。日本专利申请公开No.2015-169800提出了其中通过改善粘结剂树脂来改善耐久性和耐油裂性(oil crackresistance)的感光构件。

关于低温定影性,重要的是,首先创造在定影期间使调色剂的粘结剂树脂增塑的情况下较容易熔合(fusing)的状态。特别地,存在各种用于改善低温定影性的手段,并且通常,可以通过使用具有设计为容易增塑化的粘结剂树脂的调色剂来改善低温定影性。

然而,用该方法,即使当未定影时树脂也是软的,并且对于环境稳定性、特别是关于高温环境下的贮存稳定性的问题是明显的。日本专利申请公开No.2018-13589提出了具有通过将结晶性材料添加至调色剂中而改善的低温定影性的调色剂。此外,WO 2014/157424提出了具有通过使用预定的单酯化合物而改善的耐热污损性和低温定影性的调色剂。

此外,为了小型化,减少部件的个数是有效的。例如,根据日本专利申请公开No.2017-97161,通过消除清洁刮板来实现小型化。

发明内容

作为研究的结果,本发明人发现,当在高温高湿环境下长时间连续使用日本专利申请公开No.2015-169800中记载的方法时,存在图像品质由于感光构件的污染可能劣化的担忧。当将例如日本专利申请公开No.2018-13589中记载的结晶性材料用作增塑剂时,特别可能发生此类图像品质的劣化。因此,在高温高湿环境下长期获得低温定影性和高图像品质方面仍然存在问题。

此外,WO 2014/157424中记载的调色剂具有在高温高湿环境下长时间连续使用时可能发生由感光构件引起的图像品质劣化的问题。

此外,在日本专利申请公开No.2017-97161中公开的图像形成设备中,调色剂和感光构件所需要的物理性质进一步提高,但是在日本专利申请公开No.2015-169800、日本专利申请公开No.2018-13589、和WO 2014/157424的实施例中,如日本专利申请公开No.2017-97161所记载的,在去除清洁刮板或纸粉回收机构的情况下,耐久性的问题变得更加显著。

本公开提供同时实现低温定影性和环境稳定性的图像形成设备和处理盒。

本发明人发现,以上问题可以通过使用感光构件和具有调色剂颗粒的调色剂来解决,所述感光构件使用具有特定结构的粘结剂树脂,所述调色剂颗粒具有核-壳结构并且包括包含具有特定结构的单酯化合物的蜡。

即,本公开的图像形成设备是包括以下的图像形成设备:

电子照相感光构件;和

用于将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,显影装置具有调色剂,其中

电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,

调色剂具有调色剂颗粒,

调色剂颗粒具有核-壳结构,所述核-壳结构具有:

包含粘结剂树脂(B)和蜡的核;和

形成在核的表面上的壳层,

粘结剂树脂(A)具有:

由下式(1)表示的结构;和

由下式(2)表示的结构:

其中,R11和R21各自独立地表示氢原子或甲基。R22和R23各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或苯基,或者R22和R23彼此连接以形成环烷叉基,

蜡包含由下式(3)表示的单酯化合物:

R31-COO-R32 (3)

其中,R31和R32各自独立地表示具有10至30个碳原子的烷基。

另外,本公开的处理盒是可拆卸地安装至图像形成设备的主体的处理盒,

处理盒包括:

电子照相感光构件;和

用于将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,显影装置具有调色剂,其中

电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,

调色剂具有调色剂颗粒;

调色剂颗粒具有核-壳结构,所述核-壳结构具有:

包含粘结剂树脂(B)和蜡的核;和

形成在核的表面上的壳层,

粘结剂树脂(A)具有:

由下式(1)表示的结构;和

由下式(2)表示的结构:

其中,R11和R21各自独立地表示氢原子或甲基。R22和R23各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或苯基,或者R22和R23彼此连接以形成环烷叉基,和

蜡包含由下式(3)表示的单酯化合物:

R31-COO-R32 (3)

其中,R31和R32各自独立地表示具有10至30个碳原子的烷基。

根据本公开,可以提供同时实现低温定影性和环境稳定性的图像形成设备和处理盒。

参照附图,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是图像形成设备的一个实例的示意图。

具体实施方式

在本公开中,除非另有说明,否则表示数值范围的表达"从XX至YY"或"XX至YY"意指包括作为端点的下限和上限的数值范围。

如本文中所指,单体单元表示单体物质在聚合物中的反应形态。例如,认为聚合物中的通过使乙烯基系单体聚合而获得主链中的碳-碳键的一个链段(segment)是一个单元。

如本文中所指,结晶性树脂或结晶性材料意指在差示扫描量热法中显示清晰的吸热峰的树脂或材料。

以下,将更详细地描述本公开的实施方案,但是本发明不限于此。

本发明人发现,以上问题可以通过使用感光构件和具有调色剂颗粒的调色剂来解决,所述感光构件使用具有特定结构的粘结剂树脂,所述调色剂颗粒具有核-壳结构并且包括包含具有特定结构的单酯化合物的蜡。

即,本公开的图像形成设备是包括以下的图像形成设备:

电子照相感光构件;和

用于将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,显影装置具有调色剂,其中

电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,

调色剂具有调色剂颗粒,

调色剂颗粒具有核-壳结构,所述核-壳结构具有:

包含粘结剂树脂(B)和蜡的核;和

形成在核的表面上的壳层,

粘结剂树脂(A)具有:

由下式(1)表示的结构;和

由下式(2)表示的结构:

其中,R11和R21各自独立地表示氢原子或甲基。R22和R23各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或苯基,或者R22和R23彼此连接以形成环烷叉基,

蜡包含由下式(3)表示的单酯化合物:

R31-COO-R32 (3)

其中,R31和R32各自独立地表示具有10至30个碳原子的烷基。

另外,本公开的处理盒是可拆卸地安装至图像形成设备的主体的处理盒,

处理盒包括:

电子照相感光构件;和

用于将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,显影装置具有调色剂,其中

电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,

调色剂具有调色剂颗粒;

调色剂颗粒具有核-壳结构,所述核-壳结构具有:

包含粘结剂树脂(B)和蜡的核;和

形成在核的表面上的壳层,

粘结剂树脂(A)具有:

由下式(1)表示的结构;和

由下式(2)表示的结构:

其中,R11和R21各自独立地表示氢原子或甲基。R22和R23各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或苯基,或者R22和R23彼此连接以形成环烷叉基,和

蜡包含由下式(3)表示的单酯化合物:

R31-COO-R32 (3)

其中,R31和R32各自独立地表示具有10至30个碳原子的烷基。

通过将具有调色剂颗粒的调色剂与感光构件组合使用,可以适当地保持感光构件和蜡之间的亲和性,其中所述调色剂颗粒具有核-壳结构并且包括包含由式(3)表示的单酯化合物的蜡,所述感光构件具有包含具有由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构的粘结剂树脂(A)的外表面。亲和性是蜡和感光构件之间的相容性,并且对调色剂的吸附性和脱模性发挥效果。

由于感光构件和蜡之间的亲和性不会过高,因此即使当在高温高湿环境下蜡渗出至调色剂颗粒表面时,也可以防止蜡附着至感光构件。此外,由于亲和性不会过低,因而可以防止由于转印期间调色剂的滚动而引起的图像的清晰度(sharpness)降低。

此处,"表面层"是位于感光构件的最外表面侧的层,并且表面层的外表面与调色剂接触。

粘结剂树脂(A)具有由下式(1)表示的结构和由下式(2)表示的结构。

其中,R11和R21各自独立地表示氢原子或甲基。R22和R23各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或苯基,或者R22和R23彼此连接以形成环烷叉基。

对环烷叉基的碳数没有特别限制,但是优选为4至12,并且更优选5至8。

通过在感光构件的表面层中包含具有由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构的粘结剂树脂(A),感光构件的由于摩擦引起的磨耗得到抑制,并且可以在改善耐久性的同时维持电特性。

当粘结剂树脂(A)不具有由式(1)表示的结构时,耐久性受损,并且在连续使用期间图像品质劣化。此外,当粘结剂树脂(A)不具有由式(2)表示的结构时,电特性的劣化导致图像品质的劣化。

从耐久性和电特性的观点,粘结剂树脂(A)中由式(1)表示的结构与由式(2)表示的结构的摩尔比[(由式(1)表示的结构):(由式(2)表示的结构)]优选为25/75至70/30,并且更优选25/75至50/50。

粘结剂树脂(A)的重均分子量(Mw)优选为10,000至300,000,并且更优选20,000至200,000。可以通过例如单体的共混比和反应温度等聚合条件来控制Mw。

粘结剂树脂(A)可以是其中由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构无规共聚的无规共聚物。此外,粘结剂树脂(A)可以是其中由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构交替共聚的交替共聚物。此外,粘结剂树脂(A)可以是其中至少一种由式(1)表示的结构和至少一种由式(2)表示的结构周期共聚的周期共聚物。此外,粘结剂树脂(A)可以是其中具有至少一种由式(1)表示的结构的嵌段和具有至少一种由式(2)表示的结构的嵌段共聚的嵌段共聚物。

对粘结剂树脂(A)的生产方法没有特别限制,只要可以生产具有由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构的树脂即可。生产方法的实例包括将用于形成由式(1)表示的结构的二醇化合物、用于形成由式(2)表示的结构的二醇化合物、和光气界面缩聚的方法,和将二醇化合物和碳酸二苯酯酯交换的方法等。

更具体的实例是通过将由下式(1')表示的二醇化合物和由下式(2')表示的二醇化合物混合而获得的混合物和光气界面缩聚的方法。

其中,R11和R21各自独立地表示氢原子或甲基。R22和R23各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或苯基,或者R22和R23彼此连接以形成环烷叉基。

调色剂包含调色剂颗粒。调色剂颗粒包含粘结剂树脂(B)和蜡。蜡包含由下式(3)表示的单酯化合物(以下,也简称为"单酯化合物")。

R31-COO-R32 (3)

其中,R31和R32各自独立地表示具有10至30个碳原子的烷基。

通过包含单酯化合物,可以提供其中同时实现低温定影性和环境稳定性的图像形成设备和处理盒。

当蜡中的酯化合物仅由具有至少两个酯基的化合物构成时,蜡与粘结剂树脂(A)之间的亲和性变得过高,使得容易发生调色剂吸附,并且在高温高湿环境下可能发生蜡对感光构件的附着,导致由于感光构件的污染引起的例如空白点等图像品质的劣化。

此外,当蜡不具有酯基时,与粘结剂树脂(A)的亲和性变得过低,并且当在高温高湿环境下转印时与介质接触时调色剂容易滚动。结果,图像的清晰度丧失并且图像品质劣化。

在单酯化合物中,由式(3)中的R31和R32表示的碳数各自独立地优选为15至25,并且更优选18至22。R31和R32可以相同或不同。

单酯化合物的一个分子中包含的碳原子的个数优选为36至44,并且更优选38至42。

可以用于生产单酯化合物的脂肪族醇的实例包括1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、十一烷醇、月桂醇、肉豆蔻醇、1-十六烷醇、硬脂醇、花生四烯醇、山萮醇和木质素醇等。

可以用于生产单酯化合物的脂肪族羧酸的实例包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸和木质酸等。

单酯化合物的具体实例包括硬脂酸山萮酯(C17H35-COO-C22H45)、花生酸花生酯(C19H39-COO-C20H41)、山萮酸硬脂酯(C21H43-COO-C18H37)、山萮酸山萮酯(C21H43-COO-C22H45)和木质酸十六烷基酯(C23H47-COO-C16H33)等。在这些单酯化合物中,硬脂酸山萮酯和山萮酸硬脂酯是更优选的。

当蜡包含由式(3)表示的单酯化合物作为主组分时,可以容易地获得本发明的效果。具体地,蜡中单酯化合物的量优选为50质量%至100质量%,并且更优选95质量%至100质量%。

此外,单酯化合物的羟值优选为不大于10mgKOH/g,更优选不大于6mgKOH/g,并且进一步优选不大于3mgKOH/g。羟值可以是例如,至少0.0mgKOH/g。当羟值在上述范围内时,贮存稳定性得到进一步改善。

此外,单酯化合物的酸值优选为不大于1.0mgKOH/g,更优选不大于0.6mgKOH/g,并且进一步优选不大于0.3mgKOH/g。酸值可以是例如,至少0.0mgKOH/g。当酸值在上述范围内时,贮存稳定性得到进一步改善。

调色剂优选以1.0至30.0质量%、更优选1.0至20.0质量%、并且甚至更优选7.0至13.0质量%的量包含蜡。当该量为至少1.0质量%时,可以稳定地获得本发明的效果。同时,当该量不大于30.0质量%时,可以实现与贮存稳定性的相容性。

另外,蜡可以包括除了单酯化合物以外的其它蜡。

其它蜡的具体实例包括以下。

例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡、石蜡和费-托蜡等脂肪族烃;例如己内酰胺等石油系蜡及其衍生物;褐煤蜡及其衍生物;例如巴西棕榈蜡和小烛树蜡等天然蜡及其衍生物。

此处,衍生物包括氧化物、与乙烯基系单体的嵌段共聚物、和接枝改性产物。

此外,可以将在一个分子中包含两个酯键的二酯化合物和在一个分子中包含至少三个酯键的多官能酯化合物用作其它蜡。

具体实例包括以下化合物。

例如季戊四醇四棕榈酸酯、季戊四醇四山萮酸酯和季戊四醇四硬脂酸酯等季戊四醇酯化合物;例如六甘油四山萮酸四棕榈酸酯、六甘油八山萮酸酯、五甘油七山萮酸酯、四甘油六山萮酸酯、三甘油五山萮酸酯、二甘油四山萮酸酯和甘油三山萮酸酯等甘油酯化合物;和例如二季戊四醇六肉豆蔻酸酯和二季戊四醇六棕榈酸酯等二季戊四醇酯化合物等。

另外,可以使用其它酯,例如乙二醇二山萮酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、乙二醇花生四烯酸硬脂酸酯、乙二醇硬脂酸棕榈酸酯、丁二醇二山萮酸酯、丁二醇二硬脂酸酯、丁二醇硬脂酸棕榈酸酯、丁二醇二山萮酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四棕榈酸酯、季戊四醇四山萮酸酯、二季戊四醇六棕榈酸酯、二季戊四醇六硬脂酸酯和二季戊四醇六山萮酸酯等。

单酯化合物的熔点优选为60℃至80℃,并且更优选65℃至75℃。

通过设定上述范围,实现调色剂的贮存稳定性和低温定影性二者变得容易。

对以上单酯化合物的生产方法没有特别限制,并且可以示例为基于氧化反应的合成法,由羧酸及其衍生物的合成,由迈克尔加成反应代表的酯基导入反应,利用羧酸化合物和醇化合物的脱水缩合反应的方法,由酰基卤和醇化合物的反应,和酯交换反应等。

在这些单酯化合物的生产中,可以适当地使用催化剂。催化剂优选为通常在酯化反应中使用的酸性或碱性催化剂,例如乙酸锌和钛化合物等。酯化反应之后,可以通过再结晶或蒸馏等来纯化目标产物。

单酯化合物的具体生产例在以下示出,但是不限于以下生产例。

首先,将作为原料的醇单体和羧酸单体添加至反应容器中。根据目标单酯化合物的化学结构适当地调节醇单体和羧酸单体的摩尔比。即,以醇单体:羧酸单体的摩尔比=1:1将醇单体和羧酸单体混合。考虑到脱水缩合反应中的反应性,可以将醇单体和羧酸单体之一添加至稍微超过上述比例。

接下来,适当地加热醇单体和羧酸单体的混合物,以进行脱水缩合反应。将碱性水溶液和适当的有机溶剂添加至通过脱水缩合反应获得的粗酯化产物中,以使未反应的醇单体和羧酸单体去质子化,并且将它们分离在水相内。其后,可以通过用水适当地洗涤、蒸馏除去溶剂、并且过滤来获得单酯化合物。

蜡和粘结剂树脂(A)之间的亲和性可以通过汉森溶解度参数(Hansen solubilityparameters)(也简称为"溶解度参数")在数值上来确定。

溶解度参数是用作表示某种物质在另一种物质中溶解多少的溶解性或亲和性的指标的数值。溶解度参数相似的物质具有高的溶解性和亲和性,并且溶解度参数不同的那些物质具有低的溶解性和亲和性。

可以通过溶解度参数计算软件Hansen Solubility Parameters in Practice4thEdition 4.1.03(可以从https://www.hansen-solubility.com/HSPiP/获得)来计算溶解度参数。计算方法基于汉森溶解度参数的理论。在溶解度参数的汉森理论中,将分子蒸发的能量分为三种能量,即,来自分散力的能量(分散项,也称为D项)、来自偶极子相互作用的能量(极性项,也称为P项)、和来自氢键的能量(氢键项,也称为H项),并且将这些作为三维向量处理。

溶解度参数是蜡和粘结剂树脂(A)中的由式(1)或(2)表示的结构之间的亲和性的指标,并且可以是感光构件的污染的可能性的指标。可以由蜡和粘结剂树脂(A)中的由式(1)或(2)表示的结构的来自分散力的能量(分散项)和来自偶极子相互作用的能量(极性项)的大小关系来比较蜡的附着性。

溶解度参数的三维向量通过以下方法来计算。

(1):使用溶解度参数计算软件,对源自作为乙烯基树脂或聚酯的前体的各单体的各单元(以下,也称为单体单元)计算汉森溶解度参数(D项、P项、H项)、摩尔体积、和分子量。

对于用于乙烯基树脂的单体,在如下式(A)中所示的、其中将不影响计算结果的未知卤素X加成至通过聚合而裂解的双键的状态下进行计算。

对于用于具有至少一个酯键的化合物的单体,在如下式(B)中所示的、其中将要进行缩合反应的单体中的官能团之一改变为[-C(=O)O-X]或[XC(=O)-O-],并且用X取代另一个官能团的状态下进行计算。

对于用于具有至少一个碳酸酯键的化合物的单体,在如下式(C)中所示的、其中将要进行缩合反应的单体中的官能团之一改变为[-O-C(=O)O-X],并且用X取代另一个官能团的状态下进行计算。

对于通过脱水而缩合的其它单体,当通过例如由下式(D)表示的反应来进行缩合时,各单体的溶解度参数在如下式(E)和(F)中所示的、其中单体的一个末端由键合基团J和X构成,并且用X取代另一个末端的状态下计算。

G-Ra-G+H-Rb-H→(Ra-J-Rb)n (D)

X-J-Ra-X (E)

X-J-Rb-X (F)

其中,G和H是反应性官能团,J是键合基团,并且Ra和Rb是有机基团。

(2):由聚合物中各单体单元的摩尔比和各单元的摩尔体积比计算源自各单体的单元的摩尔体积比。

(3):将通过摩尔体积乘以各单体单元的汉森溶解度参数的D项获得的值的总和取作聚合物的汉森溶解度参数的D项。以相同的方式计算P项和H项。

在来自粘结剂树脂(A)、粘结剂树脂(B)、和蜡中的至少两种物质的混合物的情况下,溶解度参数的求出方法涉及:首先求出各物质的溶解度参数(D项、P项、H项)。然后,将通过计算各物质的D项、P项、和H项的参数的算术平均获得的值取作混合物的溶解度参数(D项、P项、H项)。

当将蜡中汉森溶解度参数的分散项和极性项分别定义为SD2[(J/cm3)1/2]和SP2[(J/cm3)1/2],并且将粘结剂树脂(A)中的式(2)中示出的结构中的汉森溶解度参数的分散项和极性项分别定义为SD(A2)[(J/cm3)1/2]和SP(A2)[(J/cm3)1/2]时,从获得适当的亲和性的观点,优选满足下式(4)和(5)。

2.50≤SD(A2)-SD2≤5.00 (4)

2.50≤SP(A2)-SP2≤6.00 (5)

当SD(A2)-SD2不大于5.00时,亲和性不会变得过低,并且当在高温高湿环境下在转印期间与介质接触时调色剂不太可能滚动。结果,图像的清晰度不太可能丧失并且图像品质倾向于不会劣化。

当SD(A2)-SD2为至少2.50时,亲和性不会变得过高,并且在高温高湿环境下蜡不太可能附着至感光构件。结果,不太可能发生由感光构件的污染引起的例如空白点等图像品质劣化。

当SP(A2)-SP2不大于6.00时,亲和性不会变得过低,并且当在高温高湿环境下在转印期间与介质接触时调色剂不太可能滚动。结果,图像的清晰度不太可能丧失并且图像品质倾向于不会劣化。

当SP(A2)-SP2为至少2.50时,亲和性不会变得过高,并且在高温高湿环境下蜡不太可能附着至感光构件。结果,由感光构件的污染引起的例如空白点等图像品质劣化不太可能发生。

SD(A2)-SD2优选为3.00至4.00,并且更优选3.30至3.80。SP(A2)-SP2优选为2.70至5.00,并且更优选3.00至4.50。

此外,SD(A2)优选为18.00至20.00,并且更优选19.00至19.50。SP(A2)优选为3.00至6.00,并且更优选3.50至5.50。

此外,SD2优选为15.00至18.00,并且更优选15.50至17.00。SP2优选为0.00至2.00,并且更优选0.50至1.50。

可以通过改变具有由式(2')表示的结构的单体的种类和共混量来控制SD(A2)和SP(A2)。此外,可以通过改变作为蜡中的单酯化合物的原料的单体的种类,和除了单酯化合物以外的蜡的种类和量来控制SD2和SP2。

在感光构件和调色剂之间的关系中,当粘结剂树脂(A)中由式(1)表示的结构的汉森溶解度参数的分散项和极性项分别为SD(A1)[(J/cm3)1/2]和SP(A1)[(J/cm3)1/2]时,从获得适当的亲和性的观点,优选满足下式(6)和(7)。

2.50≤SD(A1)-SD2≤5.00 (6)

2.50≤SP(A1)-SP2≤6.00 (7)

当SD(A1)-SD2不大于5.00时,亲和性不会变得过低,并且当在高温高湿环境下在转印期间与介质接触时调色剂不太可能滚动。结果,图像的清晰度不太可能丧失并且图像品质倾向于不会劣化。

当SD(A1)-SD2为至少2.50时,亲和性不会变得过高,并且在高温高湿环境下蜡不太可能附着至感光构件。结果,由感光构件的污染引起的例如空白点等图像品质劣化不太可能发生。

当SP(A1)-SP2不大于6.00时,亲和性不会变得过低,并且当在高温高湿环境下在转印期间与介质接触时调色剂不太可能滚动。结果,图像的清晰度不太可能丧失并且图像品质倾向于不会劣化。

当SP(A1)-SP2为至少2.50时,亲和性不会变得过高,并且在高温高湿环境下蜡不太可能附着至感光构件。结果,由感光构件的污染引起的例如空白点等图像品质劣化不太可能发生。

SD(A1)-SD2优选为3.50至4.50,并且更优选3.80至4.40。SP(A1)-SP2优选为3.50至6.00,并且更优选4.50至6.00。

另外,SD(A1)优选为19.00至21.00,并且更优选19.70至20.50。SP(A1)优选为4.00至7.50,并且更优选5.00至7.00。

可以通过改变具有由式(1')表示的结构的单体的种类和量来控制SD(A1)和SP(A1)。

可以由蜡和粘结剂树脂(B)的来自分散力的能量(分散项D)和来自偶极子相互作用的能量(极性项P)的大小关系来比较粘结剂树脂(B)和蜡的相容性。

由于蜡和粘结剂树脂(B)具有适当的亲和性,因而调色剂的低温定影性和贮存稳定性得到改善。具体地,当粘结剂树脂(B)中汉森溶解度参数的分散项和极性项分别为SD1[(J/cm3)1/2]和SP1[(J/cm3)1/2]时,优选满足下式(8)和(9)。

0.00≤SD1-SD2≤3.00 (8)

0.00≤SP1-SP2≤0.30 (9)

当SD1-SD2不大于3.00时,粘结剂树脂(B)和蜡之间的亲和性不会变得过低,并且由蜡产生的增塑效果提高,所以低温定影性得到改善。

当SD1-SD2为至少0.00时,蜡的能量相对低并且蜡稳定化。结果,蜡不太可能渗出至调色剂表面层,并且贮存稳定性倾向于得到改善。

当SP1-SP2不大于0.30时,粘结剂树脂(B)和蜡之间的亲和性不会变得过低,并且蜡的增塑效果提高,所以低温定影性得到改善。

当SP1-SP2为至少0.00时,蜡的能量相对低并且蜡稳定化。结果,在高湿度环境下,蜡不太可能渗出至调色剂表面层,并且贮存稳定性倾向于得到改善。

SD1-SD2优选为1.00至2.80,并且更优选2.00至2.50。SP1-SP2优选为0.10至0.25,并且更优选0.15至0.25。

此外,SD1优选为17.00至21.00,并且更优选18.00至20.50。SP1优选为0.00至6.00,并且更优选0.00至4.00。

可以通过改变构成粘结剂树脂(B)的单体的种类和共混比来控制SD1和SP1。

调色剂颗粒具有核-壳结构,所述核-壳结构具有包含粘结剂树脂(B)和蜡的核,和形成在核的表面上的壳层。由于调色剂颗粒具有核-壳结构,因而可以防止蜡附着至感光构件,并且可以长时间维持高图像品质。不具有核-壳结构的调色剂会引起蜡对感光构件的污染,导致图像品质的劣化。

此外,壳层的厚度优选不大于100nm。更优选地,其不大于50nm。壳的厚度优选为至少1nm。

壳层的厚度可以通过各种分析方法来分析,并且以下示出一个实例。

通过飞行时间型二次离子质谱法的测量:将当进行深度分布测量时来自壳层的信号与来自核的信号的比为1:1处的深度取作壳层的厚度。可以通过在生产调色剂颗粒时添加的壳层用原料的添加量来控制壳层的厚度。

电子照相感光构件

感光构件的生产方法可以示例为制备下述各层用的涂布液,以期望的层的顺序将涂布液涂布在支承体上,并且使涂布液干燥。此时,涂布液的涂布方法的实例包括浸渍涂布、喷涂、喷墨涂布、辊涂、模涂、刮涂、帘式涂布、线棒涂布和环涂等。其中,从效率和生产性的观点,浸渍涂布是优选的。

以下描述各层。

支承体

感光构件可以具有支承体。支承体优选为具有导电性的导电性支承体。此外,支承体的形状的实例包括圆筒状、带状、和片状。其中,圆筒状支承体是优选的。此外,可以对支承体的表面进行例如阳极氧化等电化学处理,或喷砂处理和切削处理等。

对于支承体,例如金属、树脂和玻璃等材料是优选的。

金属的实例包括铝、铁、镍、铜、金、不锈钢、及其合金等。其中,使用铝的铝制支承体是优选的。

此外,可以通过例如用导电性材料混合或涂覆等处理来赋予树脂或玻璃导电性。

导电层

导电层可以设置在支承体上。通过设置导电层,可以遮蔽支承体的表面上的划痕和凹凸,并且控制支承体的表面上的光的反射。

导电层优选包含导电性颗粒和树脂。

导电性颗粒的材料的实例包括金属氧化物、金属和炭黑等。

金属氧化物的实例包括氧化锌、氧化铝、氧化铟、氧化硅、氧化锆、氧化锡、氧化钛、氧化镁、氧化锑和氧化铋等。

金属的实例包括铝、镍、铁、镍铬合金、铜、锌和银等。

其中,优选使用金属氧化物作为导电性颗粒的材料,并且特别优选使用氧化钛、氧化锡、或氧化锌。

当将金属氧化物用作导电性颗粒的材料时,可以用硅烷偶联剂等来处理金属氧化物颗粒的表面,或者可以用例如磷或铝等元素或其氧化物来掺杂金属氧化物。

此外,导电性颗粒可以具有包含核颗粒和覆盖该颗粒的覆盖层的层叠构造。核颗粒的材料的实例包括氧化钛、硫酸钡和氧化锌等。覆盖层的材料的实例包括例如氧化锡等金属氧化物。

当将金属氧化物颗粒用作导电性颗粒时,其体积平均粒径优选为1nm至500nm,并且更优选3nm至400nm。

树脂的实例包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸系树脂、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等。

此外,导电层可以进一步包括硅油,树脂颗粒,和例如氧化钛等遮蔽剂等。

导电层的平均膜厚度优选为1μm至50μm,并且特别优选3μm至40μm。

导电层可以通过制备包含上述各材料和溶剂的导电层用涂布液,形成涂膜,并且干燥来形成。适用于该涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、亚砜系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂等。用于将导电性颗粒分散在导电层用涂布液中的分散方法的实例包括使用油漆搅拌器、砂磨机、球磨机、和液体碰撞型高速分散机的方法。

底涂层

底涂层可以设置在支承体或导电层上。通过设置底涂层,可以提高层之间的粘接功能,并且可以赋予电荷注入阻挡功能。

底涂层优选包含树脂。底涂层可以通过使包含具有聚合性官能团的单体的组合物聚合而形成为固化膜。

树脂的实例包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚乙烯基酚醛树脂、醇酸树脂、聚乙烯醇树脂、聚环氧乙烷树脂、聚环氧丙烷树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂和纤维素树脂等。

具有聚合性官能团的单体的聚合性官能团的实例包括异氰酸酯基、封端异氰酸酯基、羟甲基、烷基化羟甲基、环氧基、金属醇盐基、羟基、氨基、羧基、硫醇基、羧酸酐基团和碳-碳双键基团等。

此外,为了提高电特性的目的,底涂层可以进一步包含电子输送物质、金属氧化物、金属和导电性高分子等。其中,优选包含电子输送物质和金属氧化物。

电子输送物质的实例包括醌化合物、酰亚胺化合物、苯并咪唑化合物、亚环戊二烯基二烯化合物、芴酮化合物、氧杂蒽酮化合物、苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物、芳基卤化合物、噻咯化合物和含硼化合物等。底涂层可以通过使用具有聚合性官能团的电子输送物质作为电子输送物质,并且使电子输送物质与上述具有聚合性官能团的单体共聚而形成为固化膜。

金属氧化物的实例包括氧化铟锡、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锌、氧化铝和二氧化硅等。

金属的实例包括金、银和铝等。

另外,底涂层可以进一步包含添加剂。

底涂层的平均膜厚度优选为0.1μm至50μm,更优选0.2μm至40μm,并且特别优选0.3μm至30μm。

底涂层可以通过制备包含上述材料和溶剂的底涂层用涂布液,形成涂膜,并且干燥和/或固化来形成。用于该涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂等。

感光层

感光构件通常可以具有感光层。感光层优选形成在支承体上,并且导电层和底涂层可以设置在支承体和感光层之间。感光层主要分类为(1)单层型感光层和(2)层叠型感光层。

(1)单层型感光层可以具有例如,包含电荷产生物质、电荷输送物质和电子输送物质的组合的感光层。

(2)层叠型感光层可以具有例如,包含电荷产生物质的电荷产生层和包含电荷输送物质的电荷输送层。

(1)单层型感光层

根据本公开的感光层可以是单层型感光层。单层型感光层可以例如,通过制备包含电荷产生物质、电荷输送物质、电子输送物质、包含粘结剂树脂(A)的树脂、和溶剂的感光层用涂布液,形成涂膜,并且干燥来形成。

单层型感光层可以包含粘结剂树脂(A)以外的树脂,只要不损害本公开的效果即可。粘结剂树脂(A)以外的树脂的实例包括聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂和丙烯酸系树脂等。

电荷产生物质的实例包括偶氮颜料、苝颜料、多环醌颜料、靛蓝颜料和酞菁颜料等。其中,偶氮颜料和酞菁颜料是优选的。在酞菁颜料中,无金属的酞菁、氧钛酞菁颜料、氯镓酞菁颜料、和羟基镓酞菁颜料是优选的。

电荷输送物质的实例包括多环芳香族化合物、杂环化合物、腙化合物、苯乙烯基化合物、烯胺化合物、联苯胺化合物、三芳基胺化合物、和具有源自这些物质的基团的树脂。这些电荷输送物质可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。其中,三芳基胺化合物和联苯胺化合物是优选的。

电子输送物质的实例包括醌系化合物、二酰亚胺系化合物、腙系化合物、丙二腈系化合物、噻喃系化合物、三硝基噻吨酮系化合物、3,4,5,7-四硝基-9-芴酮系化合物、二硝基蒽系化合物、二硝基吖啶系化合物、四氰乙烯、2,4,8-三硝基噻吨酮、二硝基苯、二硝基吖啶、琥珀酸酐、马来酸酐、和二溴马来酸酐。

醌系化合物的实例包括二苯醌系化合物、偶氮醌系化合物、蒽醌系化合物、萘醌系化合物、硝基蒽醌系化合物、和二硝基蒽醌系化合物。

这些电子输送物质可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。

在这些电子输送物质中,由下式(10)至(18)表示的化合物是优选的。

其中,

R41至R44、R51、R52、R61、R62、R71至R73、R101、R102、和R121至R124各自独立地表示氢原子或具有1至6个(优选1至4个)碳原子的烷基。

R63表示氢原子、卤素基团或具有1至6个(优选1至4个)碳原子的烷基,

R74、R81和R82各自独立地表示具有1至6个(优选1至4个)碳原子的烷基、卤素基团、或具有有1至6个(优选1至4个)碳原子的烷基的苯基,

R91表示可以具有氢原子或卤素原子的具有1至6个(优选1至4个)碳原子的烷基,和

R111和R112表示可以具有取代基的具有1至6个(优选1至4个)碳原子的烷基,或可以具有取代基的苯基。

电荷产生物质与感光层中的全部树脂组分的含量比(质量比)优选为1:1000至50:100,并且更优选5:1000至30:100。

电荷输送物质与感光层中的全部树脂组分的含量比(质量比)优选为1:10至20:10,并且更优选1:10至10:10。

电子输送物质与感光层中的全部树脂组分的含量比(质量比)优选为5:100至10:10,并且更优选1:10至8:10。

此外,感光层可以包含例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂、流平剂、滑动性赋予剂和耐磨耗性改善剂等添加剂。具体实例包括受阻酚化合物、受阻胺化合物、硫化合物、磷化合物、二苯甲酮化合物、硅氧烷改性树脂、硅油、氟树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、聚乙烯树脂颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒和氮化硼颗粒等。

其中,为了改善感光层的耐久性,可以包含二氧化硅颗粒。

可以用表面处理剂来表面处理二氧化硅颗粒。表面处理剂的实例包括六甲基二硅氮烷、N-甲基-六甲基二硅氮烷、六甲基-N-丙基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、和聚二甲基硅氧烷。特别优选六甲基二硅氮烷作为表面处理剂。

二氧化硅颗粒的量相对于100质量份粘结剂树脂(A),优选为0.5质量份至15质量份。

二氧化硅颗粒的量相对于感光层中的100质量份全部树脂组分,优选为0.5质量份至15质量份,并且更优选1质量份至10质量份。

二氧化硅颗粒的体积平均粒径优选为7nm至1000nm,并且更优选10nm至300nm。二氧化硅颗粒的识别和二氧化硅颗粒的体积平均粒径可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)等观察感光层的截面来确认。

感光层的膜厚度优选为5μm至100μm,并且更优选10μm至50μm。

感光层可以通过制备包含上述材料和溶剂的感光层用涂布液,形成涂膜,并且干燥来形成。用于该涂布液的溶剂的实例包括醇系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳香族烃系溶剂。在这些溶剂中,醚系溶剂和芳香族烃系溶剂是优选的。

(2)层叠型感光层

感光层可以是层叠型感光层。层叠型感光层可以具有,例如,电荷产生层和电荷输送层。

电荷产生层可以包含电荷产生物质和树脂。

电荷输送层可以包含电荷输送物质和包含粘结剂树脂(A)的树脂。

作为电荷产生物质、电荷输送物质、和树脂,可以使用与上述"(1)单层型感光层"中示例的材料相同的材料。

电荷产生层中电荷产生物质的量相对于电荷产生层的总质量,优选为40质量%至85质量%,并且更优选60质量%至80质量%。

电荷产生层的平均膜厚度优选为0.1μm至1μm,并且更优选0.15μm至0.4μm。

电荷输送层中电荷输送物质的量相对于电荷输送层的总质量,优选为25质量%至70质量%,并且更优选30质量%至55质量%。

电荷输送物质与树脂的含量比(质量比)优选为4:10至20:10,并且更优选5:10至12:10。

另外,可以包括与上述"(1)单层型感光层"中示例的添加剂相同的添加剂。

电荷输送层的平均膜厚度优选为5μm至50μm,更优选8μm至40μm,并且特别优选10μm至30μm。

处理盒、图像形成设备

处理盒具有

电子照相感光构件,和

具有调色剂并且将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,

电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,和

调色剂是上述调色剂。

处理盒可以可拆卸地安装至图像形成设备的主体。

根据需要,处理盒可以具有选自由充电装置、图像形成装置、转印装置、和清洁装置组成的组中的至少一种。

此外,图像形成设备具有

电子照相感光构件,和

具有调色剂并且将调色剂供给至电子照相感光构件上的显影装置,

电子照相感光构件具有包含粘结剂树脂(A)的表面层,和

调色剂是上述调色剂。

根据需要,图像形成设备可以具有选自由充电装置、图像形成装置、转印装置、清洁装置、和显影装置组成的组中的至少一种。

图1示出具有配备有电子照相感光构件的处理盒的图像形成设备的示意性构造的一个实例。

附图标记1表示圆筒状电子照相感光构件,其围绕轴2在箭头的方向上以预定的圆周速度旋转驱动。通过充电装置3使电子照相感光构件1的表面充电至预定的正电位或负电位。图1示出使用辊型充电构件的辊充电方法,但是也可以采用例如电晕充电方法、接近式充电方法、或注入充电方法等充电方法。

用来自曝光装置(未示出)的曝光光4照射带电的电子照相感光构件1的表面,并且形成与目标图像信息相对应的静电潜像。用容纳在显影装置5中的调色剂使形成在电子照相感光构件1的表面上的静电潜像显影,并且在电子照相感光构件1的表面上形成调色剂图像。通过转印装置6使形成在电子照相感光构件1的表面上的调色剂图像转印至转印材料7。将其上转印有调色剂图像的转印材料7输送至定影装置8,经历调色剂图像的定影处理,并且打印输出至电子照相设备的外部。

图像形成设备可以具有用于除去例如转印后残留在电子照相感光构件1的表面上的调色剂等附着物的清洁装置9。可选地,可以使用其中通过显影装置等除去附着物,而不单独设置清洁装置的所谓的无清洁器系统。图像形成设备可以具有用来自预曝光装置(未示出)的预曝光光10消除电子照相感光构件1的表面上的电荷的除电机构。此外,可以设置例如导轨等引导装置12,以便将处理盒11安装至图像形成设备的主体/从图像形成设备的主体拆卸。

电子照相感光构件可以在激光束打印机、LED打印机、复印机、传真设备、及其组合机等中使用。

在使用透射电子显微镜观察的调色剂颗粒的截面中,

观察到蜡为域(domains),并且其中

将在整个截面中,由域占据的面积的总和定义为Wp,

将在由截面的轮廓和划分截面的轮廓内侧0.1μm的区域的线所界定的区域中,由域占据的面积的总和定义为Ws,和

将在划分截面的轮廓内侧0.1μm以内的区域的线的内侧的内部区域中,由域占据的面积的总和定义为Wc时,

Ws与Wp的比(Ws/Wp)优选为0.0至10.0%。

通过将Ws/Wp控制在该范围内,存在于调色剂表面附近的蜡的量减少,并且在高温高湿环境下存在于在调色剂颗粒表面上的蜡的量减少,以便获得良好的令人满意的图像品质。当Ws/Wp不大于10.0%时,由于在高温高湿环境下调色剂中蜡的渗出等引起的存在于调色剂表面层附近的蜡的量的增加不太可能发生。结果,电子照相感光构件的污染和转印期间的滚动不太可能发生,并且图像品质不太可能劣化。Ws/Wp更优选为0.1至7.0%。

Ws/Wp可以通过调色剂中蜡的量和壳层的厚度来控制。

此外,Ws与Wc的比(Ws/Wc)为0.00至0.50%。通过将该比例控制在该范围内,存在于调色剂颗粒表面层附近的蜡的量比存在于中心附近的蜡的量相对更少,并且在维持低温定影性的同时,在高温高湿环境下的耐久性和贮存稳定性可以得到改善。

当Ws/Wc不大于0.50%时,调色剂颗粒表面附近的蜡的量相对少,调色剂的增塑效果得以改善,并且在高温高湿环境下的耐久性和贮存稳定性得到改善。

Ws/Wc优选为0.01至0.30%。通过将Wc和Ws与调色剂颗粒的截面的轮廓分开0.1μm的距离,变得可以比较壳层附近蜡的量和核中蜡的量,并且通过将Ws/Wc设定在上述范围内,可以示出壳层中蜡的量相对少。

可以通过添加至调色剂的蜡的量和壳层的厚度等来控制Ws/Wc。

调色剂颗粒的壳层优选包括包含源自甲基丙烯酸甲酯的单体单元的乙烯基树脂。通过包含源自甲基丙烯酸甲酯的单体单元,可以使调色剂颗粒的表面带正电,由此易于在使用带正电的调色剂的图像形成设备中使用。

另外,在通过飞行时间型二次离子质谱法(TOF-SIMS)对调色剂的表面的二次离子深度分布测量中,

当将在距调色剂的表面深度为t[nm]处源自蜡和乙烯基树脂的二次离子强度分别定义为Iw(t)和Ib(t)时,在0≤t≤10的范围内满足下式(19)和(20)。

Iw(t)<Ib(t) (19)

Iw(t)<0.005 (20)

通过满足上式(19)和(20),可以抑制调色剂表面层中蜡的量,并且可以在高温高湿环境下保持良好的耐久性和贮存稳定性。当Iw(t)<Ib(t)时,可以减少存在于调色剂表面层中的蜡的量。结果,感光构件的污染和转印期间的滚动不太可能发生,并且图像品质不太可能劣化。另外,在Iw(t)<0.005的情况下,存在于调色剂表面层中的蜡的量可以降低,并且结果,感光构件的污染或转印期间的滚动不太可能发生,并且图像品质不太可能劣化。Iw(t)更优选为Iw(t)<0.003。Iw(t)可以设定为例如,Iw(t)≥0.000。

可以例如,通过改变待添加的蜡的种类和量、和壳层的厚度等来控制式(19)和(20)。

以下,将进一步描述本公开中使用的调色剂。

对调色剂没有特别限制,只要其包含具有核-壳结构的调色剂颗粒并且调色剂颗粒包含由式(3)表示的单酯化合物即可,并且对调色剂的生产方法没有特别限制。

还可以通过粉碎法生产调色剂颗粒,并且也可以通过例如分散聚合法、缔合聚集法、溶解悬浮法、乳化聚集法等在水系介质中生产调色剂颗粒的方法来生产调色剂颗粒。

然而,从控制单酯化合物的存在状态的观点和构造核-壳结构的观点,在水系介质中生产调色剂颗粒的方法是优选的,并且从调色剂形状控制的观点,更优选通过悬浮聚合法生产调色剂颗粒。

以下描述悬浮聚合法。

在悬浮聚合法中,通过将聚合性单体和蜡(和任选地,着色剂、聚合引发剂、交联剂、电荷控制剂、和其它添加剂)均匀地溶解或分散来获得聚合性单体组合物。然后,通过使用适合的搅拌器将聚合性单体组合物分散在包含分散剂的连续层(例如,水相)中,以同时引起聚合反应,由此获得具有期望的粒径的调色剂颗粒。通过该悬浮聚合法获得的调色剂颗粒(以下,也称为"聚合调色剂颗粒")具有单个调色剂颗粒的基本上球形的形状,使得电荷量的分布相对均匀。因此,可以期望图像品质会有所改善。

以下给出在聚合调色剂颗粒的生产中构成聚合性单体组合物的聚合性单体的实例。

优选使用单乙烯基单体作为聚合性单体。单乙烯基单体的实例包括苯乙烯;例如乙烯基甲苯、和α-甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物;丙烯酸和甲基丙烯酸;例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、和丙烯酸二甲基氨基乙酯等丙烯酸酯;例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯等甲基丙烯酸酯;例如丙烯腈和甲基丙烯腈等腈化合物;例如丙烯酰胺、和甲基丙烯酰胺等酰胺化合物;例如乙烯、丙烯、和丁烯等烯烃。

其中,单乙烯基单体优选包含选自由苯乙烯、苯乙烯衍生物、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种。更优选地,包括选自由苯乙烯和苯乙烯衍生物组成的组中的至少一种,和选自由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种作为单乙烯基单体。

这些单乙烯基单体可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。

聚合性单体优选包含单乙烯基单体作为主要组分。具体地,聚合性单体中单乙烯基单体的量优选为50质量%至100质量%。

在通过聚合法生产调色剂颗粒时使用的聚合引发剂的实例包括例如过硫酸钾、和过硫酸铵等过硫酸盐;例如4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮双(2-甲基-N-(2-羟乙基)丙酰胺)、2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸化物、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、和2,2'-偶氮二异丁腈等偶氮化合物;例如过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二乙基乙酸叔丁酯、过氧化-2-乙基丁酸叔己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化间苯二甲酸二叔丁酯、和过氧化异丁酸叔丁酯等有机过氧化物;等。这些可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。其中,由于可以减少残留聚合性单体的量并且打印耐久性优异,因此优选使用有机过氧化物。

在有机过氧化物当中,由于良好的引发剂效率并且还由于可以减少残留的聚合性单体的量,因此过氧酯是优选的,并且非芳香族过氧酯,即,不具有芳香环的过氧酯是更优选的。

如上所述,可以在聚合性单体组合物分散在水系介质中之后且液滴形成之前添加聚合引发剂,但是聚合引发剂也可以添加至分散在水系介质中之前的单体组合物中。

用于聚合性单体组合物的聚合的聚合引发剂的添加量相对于100质量份聚合性单体,优选为0.1质量份至20质量份,更优选0.3质量份至15质量份,并且特别优选1质量份至10质量份。

当通过聚合法生产调色剂颗粒时可以添加交联剂。交联剂的优选添加量相对于100质量份聚合性单体为0.001质量份至15质量份。

具有至少两个聚合性双键的化合物主要用作交联剂。具体实例包括例如二乙烯基苯、二乙烯基萘、及其衍生物等芳香族二乙烯基化合物;例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、和二乙二醇二甲基丙烯酸酯等其中至少两个具有碳-碳双键的羧酸酯键合至具有至少两个羟基的醇的酯化合物;例如N,N-二乙烯基苯胺、和二乙烯基醚等其它二乙烯基化合物;和具有至少三个乙烯基的化合物;等。

这些交联剂可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。

此外,调色剂颗粒可以包含着色剂。当生产彩色调色剂时,可以使用黑色、青色、黄色、和品红色着色剂。

作为黑色着色剂,可以使用例如,炭黑和钛黑,和如氧化锌铁、和氧化镍铁等磁性粉末。

作为青色着色剂,可以使用例如,酞菁铜化合物及其衍生物、和蒽醌化合物等。具体实例包括C.I.颜料蓝2、3、6、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、17:1、和60等。

作为黄色着色剂,可以使用例如,如单偶氮颜料、和双偶氮颜料等偶氮系颜料和缩合多环系颜料等化合物。具体实例包括C.I.颜料黄3、12、13、14、15、17、62、65、73、74、83、93、97、120、138、155、180、181、185、186、和213等。

作为品红色着色剂,可以使用例如,如单偶氮颜料、双偶氮颜料等偶氮系颜料和缩合多环系颜料等化合物。具体实例包括C.I.颜料红31、48、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、149、150、163、170、184、185、187、202、206、207、209、237、238、251、254、255、269和C.I.颜料紫19等。

各着色剂可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。着色剂的量相对于100质量份聚合性单体,优选为1质量份至10质量份。

作为其它添加剂,可以使用正带电性或负带电性的电荷控制剂以改善调色剂的带电性能。

对电荷控制剂没有特别限制,只要其是通常用作调色剂用的电荷控制剂即可。在电荷控制剂当中,由于与聚合性单体的相容性高并且由于可以赋予调色剂颗粒稳定的带电性能(带电稳定性),因此正带电性或负带电性的电荷控制树脂是优选的。此外,从获得正带电性调色剂的观点,更优选使用正带电性电荷控制树脂。

正带电性电荷控制剂的实例包括苯胺黑染料,季铵盐,三氨基三苯基甲烷化合物,咪唑化合物,还有优选用作电荷控制树脂的聚胺树脂,并且还有含季铵基的共聚物、和含季铵盐基的共聚物等。商购可得的电荷控制树脂的实例包括由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造的FCA-592P。

负带电性电荷控制剂的实例包括包含例如Cr、Co、Al、和Fe等金属的偶氮染料,水杨酸金属化合物,和烷基水杨酸金属化合物,以及作为优选使用的电荷控制树脂的含磺酸基共聚物、含磺酸盐基共聚物、含羧酸基共聚物、和含羧酸盐基共聚物等。

优选以相对于100质量份聚合性单体为0.01质量份至10质量份,更优选0.03质量份至8质量份的量使用电荷控制剂。当电荷控制剂的添加量为至少0.01质量份时,起雾不太可能发生。同时,当电荷控制剂的添加量不大于10质量份时,打印污迹不太可能发生。

另外,作为其它添加剂,当将聚合以形成粘结剂树脂的聚合性单体聚合时,优选使用分子量调节剂。

对分子量调节剂没有特别限制,只要其是通常用作调色剂用的分子量调节剂即可。其实例包括例如叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、和2,2,4,6,6-五甲基庚烷-4-硫醇等硫醇类;例如四甲基秋兰姆二硫化物、四乙基秋兰姆二硫化物、四丁基秋兰姆二硫化物、N,N'-二甲基-N,N'-二苯基秋兰姆二硫化物、和N,N'-二十八烷基-N,N'-二异丙基秋兰姆二硫化物等秋兰姆二硫化物类;等。这些分子量调节剂可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。

优选以相对于100质量份聚合性单体为0.01质量份至10质量份,并且更优选0.1质量份至5质量份的量使用分子量调节剂。

在通过聚合法生产调色剂颗粒的方法中,通常,适当地添加上述调色剂颗粒的原料,并且通过例如均化器、球磨机、或超声分散器等分散器来均匀地溶解或分散,以获得悬浮在包含分散剂的水系介质中的聚合性单体组合物。此时,在使用例如高速搅拌器或超声波分散器等高速分散器获得期望尺寸的调色剂颗粒的情况下,获得的调色剂颗粒的粒径变得更窄。

关于聚合引发剂的添加时机,其可以在将其它添加剂添加至聚合性单体的同时添加,或者可以在将聚合性单体组合物悬浮在水性介质中之前即刻混合。另外,可以在造粒后即刻,并且在开始聚合反应之前添加溶解在聚合性单体或溶剂中的聚合引发剂。

造粒后,可以使用常规搅拌器以进行搅拌,从而维持颗粒状态并且防止颗粒浮动或沉降。

当制造调色剂颗粒时,可以将公知的表面活性剂、有机分散剂和无机分散剂用作分散剂。其中,由于无机分散剂的空间位阻确保分散稳定性,因此即使当反应温度变化时稳定性也不太可能劣化,并且易于洗涤且不太可能不利地影响调色剂,因此优选使用无机分散剂。此类无机分散剂的实例包括例如硫酸钡和硫酸钙等硫酸盐;例如碳酸钡、碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐;例如磷酸钙等磷酸盐;例如氧化铝和氧化钛等金属氧化物;和例如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钠和氢氧化铁等金属氢氧化物;等。

期望以相对于100质量份聚合性单体为0.2质量份至20质量份的量使用这些无机分散剂。以上分散剂可以单独使用,或者以两种以上的组合使用。此外,可以以其组合使用0.001质量份至0.1质量份表面活性剂。

在使上述聚合性单体聚合的步骤中,聚合温度优选为至少50℃,并且更优选60℃至95℃。聚合的反应时间优选为1小时至20小时,并且更优选2小时至15小时。

调色剂颗粒是通过使用聚合物颗粒作为核层并且在核层的外侧形成不同于核层的壳层而获得的所谓核-壳型(或者也称为"胶囊型")的聚合物颗粒。对于核-壳型聚合物颗粒,可以通过用软化点较高的物质涂覆由软化点低的物质制成的核层来平衡定影温度的降低和贮存期间的聚集的防止。

对使用上述聚合物颗粒生产核-壳型聚合物颗粒的方法没有特别限制,并且可以使用通常已知的方法。其中,从生产效率的观点,原位聚合法和相分离法是优选的。

以下将描述通过原位聚合法生产核-壳型聚合物颗粒的方法。

可以通过将用于形成壳层的聚合性单体(壳用聚合性单体)和聚合引发剂添加至其中分散有聚合物颗粒的水系介质中并且进行聚合来获得核-壳型聚合物颗粒。

可以将与上述相同的聚合性单体用作壳用聚合性单体。其中,优选单独使用或者以至少两种的组合使用例如苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯等使得可以获得玻璃化转变温度(Tg)大于80℃的聚合物的单体。其中,至少甲基丙烯酸甲酯优选用作壳用聚合性单体。

用于壳用聚合性单体的聚合的聚合引发剂的实例包括水溶性聚合引发剂,例如,如过硫酸钾和过硫酸铵等过硫酸金属盐;和如2,2'-偶氮双(2-甲基-N-(2-羟乙基)丙酰胺)、2,2'-偶氮双-(2-甲基-N-(1,1-双(羟甲基)2-羟乙基)丙酰胺)、2,2'-偶氮双[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]、及其水合物等偶氮系引发剂;等。这些可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。聚合引发剂的量相对于100质量份壳用聚合性单体,优选为0.1质量份至30质量份,并且更优选1质量份至20质量份。

当使用相分离法时,优选将通过预先使形成壳的物质聚合而获得的聚合物添加至用于形成核的聚合性单体中。当使用预先聚合的聚合物时,具有不饱和键的反应性聚合物是更优选的。

壳层的聚合温度优选为至少50℃,并且更优选60℃至95℃。聚合的反应时间优选为1小时至20小时,并且更优选2小时至15小时。

根据需要,还可以通过由公知的方法将获得的聚合物颗粒过滤、洗涤和干燥来获得调色剂颗粒。此外,根据需要,可以添加分级步骤,以切分调色剂颗粒中包含的粗粉末或细粉末。

可以将获得的调色剂颗粒原样用作调色剂。另外,根据需要,可以通过将外部添加剂与调色剂颗粒混合以将外部添加剂附着至调色剂颗粒的表面来获得调色剂。

对用于进行混合处理的搅拌器没有特别限制,只要可以将外部添加剂附着至调色剂颗粒的表面即可。例如,可以使用如FM混合器(商品名,由Nippon Coke Industry Co.,Ltd.制造)、SUPER混合器(商品名,由Kawada Manufacturing Co.,Ltd.制造)、Q混合器(商品名,由Nippon Coke Industry Co.,Ltd.制造)、MECHANOFUSION系统(商品名,由HosokawaMicron Co.,Ltd.制造)和MECHANOMILL(商品名,由Okada Seiko Co.,Ltd.制造)等能够混合和搅拌的搅拌器来进行外部添加处理。

外部添加剂的实例包括例如二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化锡、碳酸钙、磷酸钙和氧化铈等无机细颗粒;和例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂、硅酮树脂和三聚氰胺树脂等有机细颗粒;等。其中,无机细颗粒是优选的,并且在无机细颗粒当中,二氧化硅和氧化钛是优选的,并且二氧化硅是更优选的。

这些外部添加剂可以单独使用,或者以至少两种的组合使用。

外部添加剂的量相对于100质量份调色剂颗粒,优选为0.05质量份至6质量份,并且更优选0.2质量份至5质量份。

调色剂的玻璃化转变温度(Tg)优选为45.0℃至65.0℃,并且更优选50.0℃至65.0℃。

在调色剂的玻璃化转变温度在上述范围内的情况下,可以以高水平实现贮存稳定性和低温定影性二者。可以通过粘结剂树脂的组成、结晶性聚酯的种类、和粘结剂树脂的分子量等来控制玻璃化转变温度。

调色剂的体积平均粒径(Dv)优选为3.00μm至9.00μm,并且更优选5.00μm至8.00μm。

通过将调色剂的体积平均粒径(Dv)设定在上述范围内,可以在改善调色剂操作性的同时充分满足点再现性。

调色剂的体积平均粒径(Dv)与其数均粒径(Dn)的比(Dv/Dn)优选为不大于1.25,并且更优选小于1.25。

可以通过分散剂的量、搅拌器的种类、和旋转速度等来控制调色剂的Dv和Dv/Dn。

调色剂的平均圆形度优选为至少0.960,并且更优选至少0.970。对平均圆形度的上限没有特别限制,但是,例如,不大于1.000。

通过将平均圆形度设定在上述范围内,调色剂的流动性得到改善,并且变得可以降低长期打印期间调色剂的劣化。可以通过形成壳层的材料的量和分散剂的使用量等来控制平均圆形度。

粘结剂树脂(B)的数均分子量(Mn)优选为5,000至20,000,更优选7,000至20,000,甚至更优选8,000至20,000。当粘结剂树脂(B)的数均分子量不大于20,000时,低温定影性倾向于得到改善。当粘结剂树脂(B)的数均分子量为至少5,000时,耐热贮存稳定性倾向于得到改善。

粘结剂树脂(B)的重均分子量(Mw)优选为10,000至300,000,更优选15,000至260,000,并且甚至更优选20,000至230,000。当粘结剂树脂(B)的重均分子量不大于300,000时,低温定影性倾向于得到改善。当粘结剂树脂(B)的重均分子量为至少10,000时,耐热贮存稳定性倾向于得到改善。

粘结剂树脂(B)的分子量分布(Mw/Mn)优选为2至40,更优选3至35,并且甚至更优选3至23。当分子量分布不大于40时,低温定影性和贮存稳定性倾向于得到改善。当分子量分布为至少2时,耐热污损性倾向于得到改善。

关于分析的公开

以下描述根据本公开的物理性质值的测量方法。

调色剂的体积平均粒径Dv和粒径分布Dv/Dn

调色剂的体积平均粒径Dv、数均粒径Dn、和粒径分布Dv/Dn通过粒径测量装置(Beckman Coulter,Inc.,商品名:Multisizer)来测量。在开口直径为100μm、分散介质为Isoton II(商品名)、浓度为10%、和测量颗粒数为100,000的条件下,用Multisizer进行测量。

具体地,将0.2g调色剂放入烧杯中,并且将烷基苯磺酸水溶液(由FujifilmCorporation制造,商品名:Drywell)添加至烧杯中。然后,进一步添加2mL分散介质以使调色剂湿润,添加10mL分散介质,通过超声波分散器进行分散1分钟,并且然后用粒径测量仪器进行测量。

蜡的熔点的测量方法

在样品架中称量总计6mg至8mg蜡,并且用差式扫描量热仪(由Seiko InstrumentsInc.制造,商品名:RDC-220)在以100℃/分钟从-200℃升温至1000℃的条件下进行测量以获得DSC曲线。将DSC曲线的吸热峰的峰值温度取作熔点。

调色剂的玻璃化转变温度的测量方法

根据ASTM D3418-97来测量调色剂的玻璃化转变温度。

具体地,精确称量10mg通过干燥获得的调色剂并且放入铝盘中。将空的铝盘用作参照。使用差式扫描量热仪(由SII NanoTechnology Inc.制造,商品名:DSC6220),根据ASTM D 3418-97来测量精确称量的调色剂的玻璃化转变温度,在0℃至150℃的温度范围内,在升温速度为10℃/分钟的条件下测量。

树脂等的重均分子量(Mw)和峰值分子量(Mp)的测量方法

通过使用凝胶渗透色谱法(GPC)以如下方式来测量树脂的重均分子量(Mw)和峰值分子量(Mp)。

(1)测量样品的制备

将样品和四氢呋喃(THF)混合至浓度为5.0mg/mL,使混合物在室温下放置5小时至6小时,然后充分振动,并且将THF和样品良好地混合直到没有样品的聚结体为止。进一步使混合物在室温下静置12小时。将从样品和THF开始混合至静置结束的时间设定为至少72小时,以获得样品的可溶于四氢呋喃(THF)的组分。

其后,通过用耐溶剂膜滤器(孔径为0.45μm至0.50μm,Maishori Disc H-25-2,由Tosoh Corporation制造)过滤来获得样品溶液。

(2)样品的测量

通过使用获得的样品溶液在以下条件下进行测量。

装置:高速GPC装置LC-GPC 150C(由Waters Corp.制造)

柱:Shodex GPC KF-801、802、803、804、805、806、807(由Showa Denko KK制造)7联柱

移动相:THF

流速:1.0mL/分钟

柱温度:40℃

样品注入体积:100μL

检测器:RI(折射率)检测器

当测量样品的分子量时,由使用几种单分散聚苯乙烯标准样品制作的校准曲线的计数和对数值之间的关系来计算样品的分子量分布。

用于创建校准曲线的标准聚苯乙烯样品由Pressure Chemical Co.或Toyo SodaKogyo Co.,Ltd.制造,并且分子量为6.0×102、2.1×103、4.0×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2.0×106、和4.48×106

使用透射电子显微镜的调色剂的截面中,蜡域占据的面积的测量方法

用透射电子显微镜(TEM)对调色剂的截面观察并且以如下方式进行蜡域的评价。

通过调色剂截面的钌染色可以获得具有清晰对比度的结晶性材料。结晶性材料染色比非晶性材料染色弱。这显然是因为由于密度等的差异使得染色材料向结晶性材料中的渗透比向非晶性材料中的渗透弱。

钌原子的量根据染色的强度而变化,因此在强染色的部分中存在许多钌原子,电子束难以透过,并且该部分在观察图像上变黑。同时,在弱染色的部分中,存在较少的钌原子,电子束容易透过,并且该部分在观察图像上变白。此外,在调色剂中包含的结晶性材料之中,例如结晶性聚酯等高分子晶体和例如蜡等低分子晶体可以通过晶体结构来区分。具体地,在高分子晶体的情况下,确认在观察图像上有层状结构,并且在低分子晶体的情况下,确认在观察图像上没有层状结构。

在使用锇等离子体涂布机(Filgen,Inc.,OPC80T)将锇膜(5nm)和萘膜(20nm)施加至调色剂作为保护膜,并且将调色剂包埋在光固化性树脂D800(JEOL Ltd.)中之后,使用超声波超薄切片机(Leica,UC7)以1mm/s的切削速度生产膜厚度为60nm的调色剂截面。

通过使用真空电子染色装置(VSC4R1H,由Filgen,Inc.制造)在500Pa的RuO4气氛中将获得的截面染色15分钟,并且使用TEM(由JEOL Ltd.,JEM2800制造)的STEM模式进行STEM观察。

STEM探针尺寸为1nm,并且图像尺寸为1024像素×1024像素。

使用图像处理软件"Image-Pro Plus"(由Media Cybernetics,Inc.制造)将获得的图像二值化(阈值为120/255)。可以通过二值化来提取晶体域。应当注意,未测量跨越距调色剂的表面0.1μm的边界(存在于边界上)的晶体。

绘制划分调色剂颗粒的表面(截面的轮廓)内侧0.1μm范围内的区域的线,计算在由调色剂颗粒的截面的轮廓和划分截面的轮廓内侧0.1μm范围内的区域的线所界定的区域(从截面的轮廓0.1μm以内的区域)中,由蜡的域占据的面积的总和Ws,和在划分截面的轮廓内侧0.1μm的区域的线的内侧的内部区域(截面的轮廓内侧0.1μm的内部区域)中,由蜡的域占据的面积的总和Wc。然后,计算在整个截面中由蜡的域占据的面积的总和Wp,并且计算Ws与Wp的比,和Ws与Wc的比。采用20个调色剂颗粒的截面的算术平均值。

调色剂的平均圆形度的测量方法

使用流动型颗粒图像分析仪"FPIA-3000"(由Sysmex Corporation制造)在校正作业期间的测量和分析条件下来测量调色剂的平均圆形度。

具体测量方法如下。

首先,将约20mL预先从其中去除固体杂质等的离子交换水倒入玻璃容器中。将约0.2mL通过将"Contaminon N"(pH为7的用于洗涤精密测量仪器的中性洗涤剂的10质量%水溶液,其由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、和有机助洗剂构成,由Wako PureChemical Industries,Ltd.制造)用离子交换水稀释至约三质量倍而获得的稀释液作为分散剂添加至其中。

进一步添加大约0.02g测量样品,并且使用超声波分散器进行分散处理2分钟,以制备测量用分散液。此时,适当地进行冷却,使得分散液的温度变为10℃至40℃。作为超声波分散器,使用振荡频率为50kHz并且电输出为150W的台式超声波清洗器分散器"VS-150"(由VELVO-CLEAR Co.制造),将预定量的离子交换水放入水槽中,并且将约2mL ContaminonN添加至水槽中。

将配备有"LUCPLFLN"的流动型颗粒图像分析仪(20倍的放大倍率,开口数为0.40)作为物镜用于测量,并且将颗粒鞘"PSE-900A"(由Sysmex Corporation制造)用作鞘液。将根据前述步骤制备的分散液导入流动型颗粒图像分析仪中,并且在HPF测量模式和总计数模式下测量2000个磁性调色剂颗粒。由结果计算调色剂的平均圆形度。

通过飞行时间型二次离子质谱法(TOF-SIMS)测量二次离子强度的方法

使用TOF-SIMS,将由ULVAC-PHI,Inc.制造的NanoTOFII用于峰强度测量。

分析条件如下。

样品制备:将调色剂附着至铟片

样品预处理:无

一次离子:铋三聚体离子(Bi3 ++)

加速电压:30kV

电荷中和模式:开

测量模式:正,负

光栅:200μm

测量时间:30s

重复频率:8.2KHz

源自乙烯基树脂的二次离子强度Ib(t)的计算:根据ULVAC-PHI标准软件(WinCadense),将质量数为84.5至85.5的总计数取作Ib(t)。

源自蜡的二次离子强度Iw(t)的计算:根据ULVAC-PHI标准软件(Win Cadense),将质量数为282.5至283.5的总计数取作Iw(t)。

通常,TOF-SIMS是表面分析方法,并且在深度方向上的数据为约1nm。因此,通过用氩气团簇离子溅射调色剂并且刮擦表面来获得调色剂内部的二次离子强度。

溅射条件如下。

加速电压:10kV

电流:13nA

光栅:600μm

照射时间:5s

对于深度测量,照射时间和待除去的深度之间的关系通过预先在相同的条件下溅射PMMA膜来确认,并且确认了可以在300s内除去100nm。

距调色剂表面10nm处的二次离子强度是当在上述条件下进行六次溅射时测量的二次离子质量/二次离子电荷数(m/z)的值。

此外,在调色剂的最外表面(即,t=0)处的二次离子强度是在不进行调色剂溅射的情况下测量的二次离子质量/二次离子电荷数(m/z)的值。

粘结剂树脂(A)和由式(3)表示的单酯化合物的结构的指定方法和粘结剂树脂(A) 中由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构的摩尔比的测量方法

粘结剂树脂(A)和由式(3)表示的单酯化合物的结构,和粘结剂树脂(A)中由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构的摩尔比通过核磁共振谱(1H-NMR)[400MHz、CDCl3、室温(25℃)]来指定。

测量装置:FT NMR装置JNM-EX400(由JEOL Ltd.制成)

测量频率:400MHz

脉冲条件:5.0μs

频率范围:10,500Hz

总次数:64次

溶剂:适当地使用溶解调色剂的氘化溶剂

壳层结构的指定方法

与粘结剂树脂(A)和由式(3)表示的单酯化合物的结构的指定方法中相同通过1H-NMR来指定壳层的结构。

将总计10mg调色剂浸渍在溶剂中,使其放置1分钟,并且过滤,并且将滤液用作测量样品。

蜡的量的测量方法

在上述调色剂的玻璃化转变温度的测量方法中,计算源自蜡的吸热量ΔH1(J/g)。

此外,在相同的条件下测量蜡单独的吸热量,以获得吸热量ΔH2(J/g)。

由ΔH1/ΔH2×100计算蜡的量(质量%)。

实施例

以下将参照实施例具体描述本公开,但是本公开不限于这些实施例。除非另有说明,否则实施例中的份数基于质量。

粘结剂树脂(A)1的生产例

将由下式(21)表示的二醇(10.6份),

由下式(22)表示的二醇(39.4份),

和0.1份亚硫酸氢盐溶解在1100份5质量%的氢氧化钠水溶液中。向其中添加500份二氯甲烷,并且然后在搅拌并且将温度保持在15℃的同时,在60分钟内吹入60.0份光气。

在光气的吹入完成之后,添加作为分子量调节剂的1.0份对-叔丁基苯酚并且搅拌以使反应液乳化。在乳化之后,添加0.3份三乙基胺,并且将混合物在23℃下搅拌1小时以聚合。

在聚合完成之后,反应溶液分离为水相和有机相,用磷酸中和有机相,并且反复用水洗涤直到洗涤溶液(水相)的电导率不大于10μS/cm为止。将获得的聚合物溶液滴加至保持在45℃的温水中,并且通过蒸发除去溶剂,以获得白色的粉末状沉淀物。将获得的沉淀物过滤并且在110℃下干燥24小时,以获得粘结剂树脂(A)1。

作为通过1H-NMR确认获得的粘结剂树脂(A)1的结果,粘结剂树脂(A)1包括30mol%的由式(1)表示的结构和70mol%的由式(2)表示的结构。

粘结剂树脂(A)2至6的生产例

除了改变所使用的二醇的种类使得式(1)中的R11和式(2)中的R21如表1中所示,并且将由式(1)表示的结构和由式(2)表示的结构的摩尔比和量改变为如表1中所示的以外,以与粘结剂树脂(A)1的生产例中相同的方式生产粘结剂树脂(A)2至6。

感光构件1的生产例

将作为电荷产生物质的总计3.0份无金属酞菁颜料,

作为电荷输送物质的60.0份由下式(23)表示的化合物,

作为电子输送物质的12.0份由下式(24)表示的化合物和28.0份由下式(25)表示的化合物,

(其中,t-Bu表示叔丁基。)

作为粘结剂树脂的100份粘结剂树脂(A)1,和

作为溶剂的800份四氢呋喃

投入容器中。

使用棒状超声波分散器,将容器中的材料和溶剂混合2分钟以将材料分散在溶剂中。此外,使用球磨机将材料和溶剂混合50小时,并且将材料分散在溶剂中以制备感光层用涂布液。

将该感光层用涂布液浸渍涂布在作为导电性基体的铝制支承体上,并且在100℃下干燥40分钟,以获得具有25μm的膜厚度和单层型感光层的感光构件1。单层型感光层对应于感光构件1的表面层。

感光构件2至6的生产方法

除了将粘结剂树脂(A)1改变为如表1中所示的以外,以与感光构件1的生产方法中相同的方式生产感光构件2至6。各感光构件2至6具有单层型感光层,并且各单层型感光层对应于各感光构件的表面层。

[表1]

感光构件7的生产方法

将作为电荷产生物质的总计3.0份无金属酞菁颜料,

作为电荷输送物质的60.0份由式(23)表示的化合物,

作为电子输送物质的12.0份由下式(24)表示的化合物和28.0份由下式(25)表示的化合物,

作为添加剂的1.0份用六甲基二硅氮烷表面处理过的二氧化硅颗粒(AerosilRX200,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造),

作为粘结剂树脂的100份粘结剂树脂(A)2,和

作为溶剂的800份四氢呋喃

投入容器中。

使用棒状超声波分散器,将容器中的材料和溶剂混合2分钟以将材料分散在溶剂中。此外,使用球磨机将材料和溶剂混合50小时,并且将材料分散在溶剂中以制备感光层用涂布液。

将该感光层用涂布液浸渍涂布在作为导电性基体的铝制支承体上,并且在100℃下干燥40分钟,以获得具有25μm的膜厚度和单层型感光层的感光构件7。单层型感光层对应于感光构件7的表面层。

蜡W1的生产方法

将作为醇单体的总计100份山萮醇和作为羧酸单体的80份硬脂酸添加至配备有温度计、氮气入口管、搅拌器、Dean-Stark分水器和Dimroth冷却管的反应容器中,并且在200℃下进行酯化反应15小时。

将总计20份甲苯和25份异丙醇添加至获得的酯化合物中,添加190份相当于酯化合物的酸值的1.5倍的量的10%氢氧化钾水溶液,并且在70℃下搅拌混合物4小时。然后,取出水槽部分。在进一步添加20份离子交换水并且在70℃下搅拌1小时之后,取出水槽部分并且进行洗涤。重复以上洗涤步骤直到取出的水箱的pH变为中性为止。

其后,在200℃下在1kPa的减压下去除溶剂,以获得作为山萮醇和硬脂酸的单酯化合物并且为最终目标产物的硬脂酸山萮酯(蜡W1)。表1示出获得的蜡W1的物理性质。

蜡W2至W6的生产方法

除了将单体改变为如表2中所示的以外,以与蜡W1的生产方法中相同的方式获得蜡W2至W6。表2示出获得的蜡W2至W6的物理性质。

[表2]

聚酯1的生产方法

将上述材料放入加热干燥的双颈烧瓶中,将氮气导入容器中以保持惰性气氛,并且在搅拌下升温。其后,在150℃至230℃下进行缩聚反应约12小时,然后,在210℃至250℃下逐渐减压以获得聚酯1。

聚酯1的数均分子量(Mn)为18,200,重均分子量(Mw)为74,100,和玻璃化转变温度(Tg)为58.6℃。

调色剂1的生产方法

-聚合性单体:苯乙烯74份,丙烯酸正丁酯 26份

-着色剂:炭黑(由Mitsubishi Chemical Corp.制造,商品名:#25B) 7份

-交联剂:二乙烯基苯 0.74份

-电荷控制剂:苯乙烯/丙烯酸系树脂(由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造,商品名:FCA-592P) 0.37份

-分子量调节剂:四乙基秋兰姆二硫化物 1份

-大分子单体:聚甲基丙烯酸酯大分子单体(由Toagosei Chemical IndustryCo.,Ltd.制造,商品名:AA6,Tg=94℃) 0.25份

在用常规搅拌装置搅拌并且混合以上材料之后,用介质型分散机将各组分均匀分散并且加热至63℃。

在其中添加总计20份蜡W1,混合,并且溶解,以获得聚合性单体组合物。

同时,在搅拌槽中,在室温下,将通过将4.1份氢氧化钠溶解在50份离子交换水中制备的水溶液在搅拌下逐渐添加至通过将7.4份氯化镁溶解在250份离子交换水中制备的水溶液中,以制备氢氧化镁胶体分散液(3.0份氢氧化镁)。

在室温下,将以上聚合性单体组合物添加至如上所述获得的氢氧化镁胶体分散液中,升温至60℃,搅拌混合物直到液滴变得稳定为止,向其中添加作为聚合引发剂的5份过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(由NOF Corp.制造,商品名:Perbutyl O),使用在线乳化分散器(由Taiheiyo Kiko Co.,Ltd.制造,商品名:MILDER)以在15,000rpm的旋转速度下进行高剪切搅拌并且形成聚合性单体组合物的液滴。

将其中分散有聚合性单体组合物的液滴的氢氧化镁胶体分散液投入配备有搅拌叶片的反应器中,升温至89℃并且控制为恒定,并且进行聚合反应。然后,当聚合转化率达到98%时,体系内的温度降低至75℃,并且在达到75℃15分钟之后,添加作为壳用聚合性单体的3份甲基丙烯酸甲酯和溶解在10份离子交换水中的0.36份2,2'-偶氮双[2-甲基-N-(1,1-双(羟甲基)2-羟乙基)丙酰胺]四水合物(由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造,商品名:VA086)。在进一步继续聚合3小时之后,停止反应以获得pH为9.5的着色树脂颗粒的水分散液。

其后,将着色树脂颗粒的水分散液加热至80℃,在0.6m3/(hr·kg)的氮气流速下汽提处理5小时,并且然后冷却至25℃。接下来,在25℃下搅拌所得水分散液的同时,用硫酸将体系的pH设定为不大于6.5,进行酸洗涤,通过过滤将水分离,并且然后新添加500份离子交换水,以进行再浆料化并且用水洗涤。其后,将脱水和水洗涤重复几次以通过过滤将固成分分离,然后将固成分放入干燥器中,并且在40℃的温度下干燥12小时,从而获得调色剂颗粒1。

向如上所述获得的调色剂颗粒1(100份)中,添加0.7份数均一次粒径为7nm的疏水化二氧化硅细颗粒和1份数均一次粒径为50nm的疏水化二氧化硅细颗粒,并且使用高速搅拌器(商品名:FM混合器,由Nippon Coke Industry Co.,Ltd.制造)进行混合,以生产调色剂1。表4示出由此获得的调色剂1的物理性质。

调色剂2的生产方法

-聚合性单体:苯乙烯74份,丙烯酸正丁酯 26份

-着色剂:炭黑(Mitsubishi Chemical Corp.,商品名:#25B) 7份

-交联剂:二乙烯基苯 0.74份

-电荷控制剂:苯乙烯/丙烯酸系树脂(由Fujikura Kasei Co.Ltd.制造,商品名:FCA-592P) 0.50份

-分子量调节剂:四乙基秋兰姆二硫化物 1份

-大分子单体:聚甲基丙烯酸酯大分子单体(由Toagosei Chemical IndustryCo.,Ltd.制造,商品名:AA6,Tg=94℃) 0.17份

在用常规搅拌装置搅拌并且混合以上材料之后,用介质型分散机将各组分均匀分散并且加热至63℃。

在其中添加总计20份蜡W1,混合,并且溶解,以获得聚合性单体组合物。

同时,在搅拌槽中,在室温下,将通过将4.1份氢氧化钠溶解在50份离子交换水中制备的水溶液在搅拌下逐渐添加至通过将7.4份氯化镁溶解在250份离子交换水中制备的水溶液中,以制备氢氧化镁胶体分散液(3.0份氢氧化镁)。

在室温下,将以上聚合性单体组合物添加至如上所述获得的氢氧化镁胶体分散液,升温至60℃,搅拌混合物直到液滴变得稳定为止,向其中添加作为聚合引发剂的5份过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(由NOF Corp.制造,商品名:Perbutyl O),使用在线乳化分散器(由Taiheiyo Kiko Co.,Ltd.制造,商品名:MILDER)以在15,000rpm的旋转速度下进行高剪切搅拌并且形成聚合性单体组合物的液滴。

将其中分散有聚合性单体组合物的液滴的氢氧化镁胶体分散液投入配备有搅拌叶片的反应器中,升温至89℃并且控制为恒定,并且进行聚合反应。然后,当聚合转化率达到98%时,体系内的温度降低至75℃,在达到75℃15分钟之后,添加作为壳用聚合性单体的2份甲基丙烯酸甲酯和溶解在10份离子交换水中的0.36份2,2'-偶氮双[2-甲基-N-(1,1-双(羟甲基)2-羟乙基)丙酰胺]四水合物(由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造,商品名:VA086)。在进一步继续聚合3小时之后,停止反应以获得pH为9.5的着色树脂颗粒的水分散液。

其后,将着色树脂颗粒的水分散液加热至80℃,在0.6m3/(hr·kg)的氮气流速下汽提处理5小时,并且然后冷却至25℃。接下来,在25℃下搅拌所得的水分散液的同时,用硫酸将体系的pH设定为不大于6.5,进行酸洗涤,通过过滤将水分离,并且然后新添加500份离子交换水,以进行再浆料化并且用水洗涤。其后,将脱水和水洗涤重复几次以通过过滤将固成分分离,然后将固成分放入干燥器中,并且在40℃的温度下干燥12小时,以获得调色剂颗粒2。

向如上所述获得的调色剂颗粒2(100份)中,添加0.7份数均一次粒径为7nm的疏水化二氧化硅细颗粒和1份数均一次粒径为50nm的疏水化二氧化硅细颗粒,并且使用高速搅拌器(商品名:FM混合器,由Nippon Coke Industry Co.,Ltd.制造)进行混合,以生产调色剂2。表4示出由此获得的调色剂2的物理性质。

调色剂3至10、12和13的生产方法

除了将使用的蜡的种类和量改变为如表3中所示的以外,以与调色剂1的生产方法中相同的方式制造调色剂3至10、12和13。表4示出调色剂3至10、12和13的物理性质。

调色剂11的生产方法

用FM混合器(由Nippon Coke Industry Co.,Ltd.制造的"FM-20")将以下材料在旋转速度为2000rpm的条件下混合4分钟。

-聚酯1 90份

-电荷控制剂("FAC-207P",由Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造) 3份

-炭黑(Mitsubishi Chemical Corp.,商品名:#25B) 4份

-蜡W1 3份

通过双螺杆挤出机(由Ikegai Co.,Ltd.制造的"PCM-30")在熔融混炼温度(圆筒温度)为120℃、旋转速度为150rpm、和处理速度为100g/分钟的条件下熔融混炼获得的混合物。通过Rotoplex粉碎机(由Alpine AG制造)将获得的熔融混炼产物粗粉碎至约2mm,并且通过机械式粉碎机(由Freund Turbo Co.,Ltd.制造的"Turbomill T250")粉碎。通过风力分级机(由Nittetsu Mining Co.,Ltd.制造的"EJ-L3型")将获得的粉碎产物分级,以获得平均粒径为8.5μm的调色剂颗粒11。

用FM混合器(由Nippon Coke Industry Co.,Ltd.制造的"FM-20")将总计100份所得的调色剂颗粒11、0.8份二氧化硅细颗粒(由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造的"RA200")、和0.8份氧化钛(由Titanium Industry Co.,Ltd.制造的"EC100")在旋转速度为2000rpm的条件下混合5分钟,以获得调色剂11。

表4示出调色剂11的物理性质。

[表3]

[表4]

[表5]

实施例1

用调色剂1和感光构件1的组合来进行以下评价。

表6示出评价结果。

[表6]

评价1:图像清晰度的评价

通过使用HL-5470DW(单色激光打印机,由Brother Industries,Ltd.制造),和盒(从其中取出纸粉收集辊)来评价图像清晰度。在高温高湿环境(温度35.0℃,相对湿度85%)下,在打印出5000张线宽度为2mm并且间隔为5mm的连续横线图案之后进行评价。使用的纸为OCE RED LABEL(基重:80g/m2)。

图像清晰度是表示当打印细线时电子照相感光构件上承载的调色剂的线是否破损,使得打印部分的边界变得粗糙或者线显得模糊的指标。通过打印一张线宽度为2mm并且间隔为5mm的连续横线图案,用光学显微镜确认图像,并且根据以下标准进行评价来评价图像清晰度。

A:线以恒定的宽度形成而没有中断。

B:线的宽度被部分地打乱,但是没有中断。

C:线的宽度被全部地打乱,但是线没有中断。

D:线的一部分破损。

评价2:源自感光构件的图像缺陷的评价

通过使用HL-5470DW(单色激光打印机,由Brother Industries,Ltd.制造),和盒(从其中取出纸粉收集辊)来评价源自感光构件的图像缺陷(空白点)。在高温高湿环境(温度35.0℃,相对湿度85%)下,在打印出5000张线宽度为2mm并且间隔为5mm的连续横线图案之后进行评价。使用的纸为OCE RED LABEL(基重:80g/m2)。

在打印上述5000张之后,打印实心图像并且根据以下标准来评价。

A:不存在图像缺陷。

B:在感光构件间距处存在浓度低的部分。

C:在感光构件间距处存在空白点。

D:存在竖条纹。

评价3:低温定影性的评价

通过使用HL-5470DW(单色激光打印机,由Brother Industries,Ltd.制造),和盒(从其中取出纸粉收集辊),在常温常湿环境(温度25.0℃,相对湿度60%)下评价低温定影性。改造打印机,使得能够任意地设定图像形成设备中定影装置的定影温度。

使用该装置,以5℃的间隔在180℃至230℃的范围内调节定影装置的定影温度,使用作为糙面纸的FOX RIVER BOND纸(110g/m2),并且以100%的打印率输出实心黑色图像。此时,目视评价在实心图像部分的图像中是否存在空白点,并且将产生空白点的最低温度评价为低温定影性。

A:空白点在小于200℃处出现。

B:空白点在200℃以上且小于210℃处出现。

C:空白点在210℃以上且小于220℃处出现。

D:空白点在220℃以上出现。

评价4:贮存稳定性的评价

贮存稳定性通过以下步骤来评价。

使用HL-5470DW(单色激光打印机,由Brother Industries,Ltd.制造),和盒(从其中取出纸粉收集辊),以在常温常湿环境(温度25.0℃,相对湿度60%)下打印出一张实心图像,接着在严酷的环境(温度40.0℃,相对湿度95%)下贮存40天。贮存之后,在常温常湿环境(温度25.0℃,相对湿度60%)下输出一张实心图像,并且比较和评价贮存前后的图像浓度。用麦克白反射浓度计(由Macbeth Co.制造)来测量实心图像的浓度。

A:浓度差小于0.05。

B:浓度差为至少0.05且小于0.10。

C:浓度差为至少0.10且小于0.20。

D:浓度差为至少0.20。

实施例2至16,比较例1至5

在实施例2至16和比较例1至5中,除了将调色剂和感光构件组合改变为如表5中所示的以外,以与实施例1中相同的方式进行评价。表6示出评价结果。

虽然已参照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。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释以涵盖全部此类变更及等同的结构和功能。

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