JP2001166504A - 画像形成方法、及びトナー - Google Patents

画像形成方法、及びトナー

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JP2001166504A
JP2001166504A JP34467199A JP34467199A JP2001166504A JP 2001166504 A JP2001166504 A JP 2001166504A JP 34467199 A JP34467199 A JP 34467199A JP 34467199 A JP34467199 A JP 34467199A JP 2001166504 A JP2001166504 A JP 2001166504A
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Japan
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toner
resin
image
siloxane
image forming
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JP34467199A
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English (en)
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Kenji Yamane
健二 山根
Hajime Tadokoro
肇 田所
Hiroyuki Kozuru
浩之 小鶴
Sayuri Kushi
さゆり 櫛
Hiroshi Yamazaki
弘 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、表面の膜厚摩耗が少ない感
光体を使用した画像形成方法で画像ボケ、筋状、斑点状
画像欠陥を発生することなく、環境変動による画像変動
の無い、長期にわたって安定した画像を形成することの
できる画像形成方法、及び該画像形成方法に用いられる
トナーを提供することにある。 【解決手段】 電子写真感光体がシロキサン結合を有
し、且つ電荷輸送性能を有する化合物基を有するシロキ
サン系樹脂を含有する層を有し、且つ該トナーが少なく
とも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一次
粒子径が10〜30nmと50〜300nmのアナター
ゼ型酸化チタンを含有することを特徴とする画像形成方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
ーの分野で用いられる画像形成方法、及びトナーに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成技術の発達は著しく、その中で最も多く用
いられているのは、電子写真方式に代表される静電画像
形成方法に属するものである。
【0003】その理由は、電子写真方式等の静電画像形
成方法は、高画質画像を高速で得られること、モノクロ
だけでなくカラー画像形成も可能なこと、長期間の使用
にも耐える耐久性、安定性を有していることにあると考
えられる。
【0004】この電子写真方式では、いわゆる感光体表
面を全面帯電した後に、形成するべき画像に対応した露
光を与え、静電潜像を形成させる。その静電潜像をトナ
ーで可視化することで画像を形成する方式である。
【0005】近年、電子写真感光体(以後、単に感光体
とも云う)は有機光導電性物質を含有する有機感光体が
最も広く用いられている。有機感光体は可視光から赤外
光まで各種露光光源に対応した材料が開発し易いこと、
環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安
いこと等が他の感光体に対して有利な点であるが、唯一
の欠点は機械的強度が弱く、多数枚の複写やプリント時
に感光体表面の劣化や傷の発生がある事である。
【0006】このような感光体は、一般にアルミニウム
またはアルミニウム合金からなる導電性支持体上に、有
機系電荷発生物質を蒸着したり、有機系電荷発生物質と
結着剤としての有機高分子樹脂とを溶剤に混合した塗布
液を塗布したりして電荷発生層を形成し、その上に、有
機系電荷輸送物質と結着剤としての有機高分子樹脂とを
溶剤に混合した塗布液を塗布して電荷輸送層を形成する
方法で製作される。
【0007】一般に、カールソン法の電子写真装置にお
いては、感光体を一様に帯電させた後、露光によって画
像様に電荷を消去して静電潜像を形成し、その静電潜像
をトナーによって現像、可視化し、次いでそのトナーを
紙等に転写、定着させる。
【0008】しかしながら、感光体上のトナーは全てが
転写されることはなく、一部のトナーは感光体に残留
し、この状態で繰り返し画像形成した場合、残留トナー
の影響で潜像形成が乱されるため汚れのない高画質な複
写を得ることができない。このため、残留トナーの除去
が必要となる。クリーニング手段にはファーブラシ、磁
気ブラシまたはブレード等が代表的であるが、性能、構
成等の点からブレードが主に用いられている。このとき
のブレード部材としては、板状のゴム弾性体が一般的で
ある。
【0009】このように、電子写真感光体の表面は、帯
電器、現像器、転写手段、及びクリーニング器等によ
り、電気的、機械的な外力が直接加えられるため、それ
らに対する耐久性が要求され、特に摺擦による感光体表
面の摩耗や傷の発生、異物の混入や紙詰まり処理時の衝
撃等による膜剥がれ等に対する機械的耐久性が要求され
る。なかでも衝撃による傷や膜剥がれに対する耐久性に
ついては、より高くすることが求められている。
【0010】上記のような要求される様々な特性を満た
すため、これまで種々の事が検討されてきた。
【0011】機械的耐久性に関しては、有機感光体の表
面にBPZポリカーボネートをバインダー(結着樹脂)
として用いることにより、表面の摩耗特性、トナーフィ
ルミング特性が改善される事が報告されている。又、特
開平6−118681号公報では感光体の表面保護層と
して、コロイダルシリカ含有硬化性シリコーン樹脂を用
いることが報告されている。
【0012】しかし、BPZポリカーボネートバインダ
ーを用いた感光体では、なお耐摩耗特性が不足してお
り、十分な耐久性を有していない。一方、コロイダルシ
リカ含有硬化性シリコーン樹脂の表面層では耐摩耗特性
は改善されるが、繰り返し使用時の電子写真特性が不十
分であり、カブリや画像ボケが発生しやすく、やはりこ
れも耐久性が不十分である。
【0013】この様な欠点を改善する方法として、特開
平9−124943号公報や、特開平9−190004
号公報では有機ケイ素変性正孔輸送性化合物を、硬化性
有機ケイ素系高分子中に結合させた樹脂層を、表面層と
して有する感光体を提案している。しかし、この技術で
は表面層が硬化されているために、感光体表面が研磨さ
れることが無い。その結果、高温高湿環境で吸着された
水分を除去することができず、画像ボケを発生したり、
紙粉やトナーのフィルミングが生じやすく、筋状、或い
は斑点状の画像欠陥を発生しやすい問題がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の如き
従来技術の問題点を解決するためになされた。
【0015】即ち、本発明の目的は、感光体の摩耗が少
ない感光体を使用した画像形成方法で画像ボケや筋状、
或いは斑点状の画像欠陥を発生することなく、環境変動
による画像変動の無い、長期にわたって安定した画像を
形成することのできる画像形成方法を提案することにあ
る。さらに、本発明の別の目的は、上記画像形成方法に
用いるトナーを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、感光体に対する付着性を考慮し、摩耗の少ない
感光体を使用した場合の問題点を解析し、本発明を完成
するに至ったものである。
【0017】本発明では、摩耗の少ない感光体を使用し
た場合に発生する高温高湿環境下での画像ボケや筋状、
或いは斑点状の画像欠陥に対する解決手段をトナー側の
要因として捕らえ、解決することができたものである。
この解決手段として、本発明者らは、外添剤自体が保有
する研磨性を効果的に発揮させ、感光体表面に付着する
水分などの画像流れの原因物質を除去すること、更には
筋状、或いは斑点状の画像欠陥を発生させる紙粉やトナ
ーによるフィルミングを防止する事により、その問題が
解決できることを見出し、本発明を完成するに至ったも
のである。
【0018】即ち、本発明者等は摩耗による膜厚減少が
少ない感光体表面に吸着等で形成される微小な付着物を
強固な付着力を有するフィルミングになる前に効果的に
除去する方法として、複数の粒径の異なるアナターゼ型
酸化チタン、或いは該複数の粒径の異なるアナターゼ型
酸化チタンと疎水性シリカをトナーの外添剤として併用
することが有効であることを見いだした。
【0019】その理由としては明確では無いが、アナタ
ーゼ型酸化チタンが保有する結晶構造により、適度な研
磨性が維持されることがその理由と推定される。さら
に、5〜20nmの疎水性シリカを使用することで高い
流動性が付与され、50〜300nmのアナターゼ型酸
化チタンの使用により、シリカのトナー中への埋没を抑
制し、クリーニングなどのストレスにより生じるズリ応
力を緩和させることができる結果、トナーの流動性を維
持することができる。
【0020】しかしながら、酸化チタンとシリカの保有
する帯電性には大きな差を有するため、大粒径酸化チタ
ンの表面に疎水性シリカが選択的に付着しやすく、その
結果、シリカと酸化チタンからなる凝集体を形成しやす
くなり、外添剤自体の遊離及び大粒径の酸化チタンの効
果が低下する問題があった。
【0021】このため、さらに10〜30nmのアナタ
ーゼ型酸化チタンを使用することによって、この問題を
解決することを見出したのである。
【0022】この理由は明確ではないが、シリカに近い
粒径のを有するアナターゼ型酸化チタンを併用すること
により、帯電性の高いシリカと小粒径側の酸化チタンと
の間に相互作用を発生させ、その結果、大きな凝集体の
形成を防ぐとともに、大粒径酸化チタンへのシリカの付
着も抑制することができたものと推定される。この様
に、長期に渡って、安定した画像を得られることがトナ
ーリサイクルシステムを使用した場合でも達成できたの
である。
【0023】即ち、トナーにシリカに近い粒径を有する
アナターゼ型酸化チタンとより大粒径のアナターゼ型酸
化チタンを併用することにより、感光体表面の吸着成分
を効果的に除去でき、画像流れや筋状、或いは斑点状の
画像欠陥の発生問題を解決する事ができることを見出
し、本発明を完成するに至ったものである。
【0024】即ち、本発明の目的は以下の構成によって
達成される。 1.電子写真感光体上に形成された静電潜像をすくなく
ともトナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像し、
該現像されたトナーを転写体上に転写した後に、該電子
写真感光体上に残留するトナーをクリーニングする画像
形成方法において、該電子写真感光体がシロキサン結合
を有し、且つ下記式で示される構造を有するシロキサン
系樹脂を含有する層を有し、該トナーが少なくとも樹脂
と着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一次粒子径が
10〜30nmと50〜300nmのアナターゼ型酸化
チタンを含有することを特徴とする画像形成方法。
【0025】
【化2】
【0026】Si:ケイ素原子 X:電荷輸送性能を有する化合物基 Y:連結原子、又は連結基 2.前記トナーが、更に数平均一次粒子径が5〜20n
mの疎水性シリカを含有することを特徴とする前記1記
載の画像形成方法。
【0027】3.電子写真感光体上に形成された静電潜
像をすくなくともトナーとキャリアからなる二成分現像
剤で現像し、該現像されたトナーを転写体上に転写した
後に、該電子写真感光体上に残留するトナーをクリーニ
ング機構により回収し現像部へ搬送して再使用する画像
形成方法において、該電子写真感光体がシロキサン結合
を有し、且つ前記式で示される構造を有するシロキサン
系樹脂を含有する層を有し、該トナーが少なくとも樹脂
と着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一次粒子径が
10〜30nmと50〜300nmのアナターゼ型酸化
チタンを含有することを特徴とする画像形成方法。
【0028】4.前記トナーが、更に数平均一次粒子径
が5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴と
する前記3記載の画像形成方法。
【0029】5.シロキサン結合を有し且つ、前記式で
示される構造を有するシロキサン系樹脂を含有する層を
有する電子写真感光体上に形成された静電潜像をすくな
くともトナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像
し、該現像されたトナーを転写体上に転写した後に、該
電子写真感光体上に残留するトナーをクリーニングする
画像形成方法に使用されるトナーにおいて、該トナーが
少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と数平
均一次粒子径が10〜30nmと50〜300nmのア
ナターゼ型酸化チタンを含有することを特徴とするトナ
ー。
【0030】6.前記トナーが、更に数平均一次粒子径
が5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴と
する前記5記載のトナー。
【0031】7.シロキサン結合を有し且つ、前記式で
示される構造を有するシロキサン系樹脂を含有する層を
有する電子写真感光体上に形成された静電潜像をすくな
くともトナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像
し、該現像されたトナーを転写体上に転写した後に、該
電子写真感光体上に残留するトナーをクリーニング機構
により回収し現像部へ搬送して再使用する画像形成方法
に用いられるトナーにおいて、該トナーが少なくとも樹
脂と着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一次粒子径
が10〜30nmと50〜300nmのアナターゼ型酸
化チタンを含有することを特徴とするトナー。
【0032】8.前記トナーが、更に数平均一次粒子径
が5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴と
する前記7記載のトナー。
【0033】次に本発明に用いられる素材、要件、装置
等につきさらに説明する。本発明に用いられる酸化チタ
ンとは酸化チタンの結晶型の一種であり、一般的にはX
線回折により求められる格子定数により、特徴づけられ
ている。すなわち、格子定数(a)が3.78オングス
トローム、格子定数(b)が9.49オングストローム
であるものを示す。
【0034】本発明のアナターゼ型酸化チタンは、アナ
ターゼ型が75%以上、好ましくは80%占めるものが
好ましい。この比率はX線回折のピーク強度比より算出
されるものである。
【0035】アナターゼ酸化チタンはルチル型酸化チタ
ンと比べてカップリング剤との反応性が高く、表面の疎
水化処理が容易であり、この為水分吸着の少ない、トナ
ーの環境変動を小さくできる外添剤として有利である。
この結果、感光体に対する研磨を行う際に水分の影響を
受けず、高い研磨性を維持することができるとともに、
吸着水分が感光体に転移して感光体の電位などを下げる
現象も抑制することができる。
【0036】特に、本発明のアナターゼ酸化チタンは表
面処理剤により疎水化処理をされたものを使用すること
が好ましい。
【0037】表面処理剤としては限定されるものでは無
いが、例えば、チタンカップリング剤として、テトラブ
チルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロ
ピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオ
クチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネ
ートなどがあり、シランカップリング剤としては、γ−
(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチ
ル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘ
キサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブ
チルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラ
ン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメト
キシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリ
メトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メ
チルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニル
トリメトキシシランなどがあげられる。さらに、脂肪酸
及びその金属塩としては、ウンデシル酸、ラウリン酸、
トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、
アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、ア
ラキドン酸などの長鎖脂肪酸があげられ、その金属塩と
しては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシ
ウム、ナトリウム、リチウムなどの金属との塩があげら
れる。
【0038】また、シリコーンオイルの様なものも使用
することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、
メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコー
ンオイルなどをあげることができる。
【0039】これら化合物は、無機微粒子に対して質量
で1〜10%添加し被覆することが良く、好ましくは、
質量で3〜7%である。また、これらの材料を組み合わ
せて使用することもできる。
【0040】これら表面処理剤の好適なものとしては、
トリアルコキシシランを有するアルキルシランカップリ
ング剤や脂肪酸金属塩である。
【0041】本発明では数平均一次粒子径が10〜30
nmと50〜300nmのアナターゼ型酸化チタンを用
いる。これらの酸化チタンは下記方法により製造するこ
とができる。
【0042】これらアナターゼ型酸化チタンは湿式法に
より製造することができる。湿式法による酸化チタン製
造の例として硫酸法を以下に説明する。
【0043】イルメナイト鉱石等の原料を硫酸に溶解し
沈降等により不純物を取り除く、得られた溶液を加水分
解するとともに造粒し、乾燥した後、高温焼成する。最
後に粉砕を行い超微粒の酸化チタンを得る。表面処理は
必要に応じて粉砕後に行われる。粒径は加水分解後の造
粒時の時間や各種温度条件等で制御することができる。
さらに、アナターゼ型への調整は基本的には種結晶とし
てアナターゼ型のものを用いることで調整することがで
きる。
【0044】なお、本発明の酸化チタンは前述の疎水化
処理されていることが好ましい。疎水化処理の度合いは
限定されるものでは無いが、疎水化度で30〜100、
好ましくは50〜100である。
【0045】この疎水化度とは、メタノールに対する濡
れ性を評価するものである。この方法は、内容量250
mlのビーカー中に入れた蒸留水50mlに、測定対象
の無機微粒子を0.2g秤量し添加する。メタノールを
先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっ
くり撹拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまでゆっ
くり滴下する。この無機微粒子を完全に濡らすために必
要なメタノールの量をa(ml)とした場合に、下記式
により疎水化度が算出される。
【0046】 疎水化度=〔a/(a+50)〕×100 本発明のトナーには又、数平均一次粒子径が5〜20n
mの疎水性シリカを添加する。該疎水性シリカを前記ア
ナターゼ型酸化チタンと併用することによりトナーの流
動性を高くし、又現像剤の攪拌やトナーリサイクルパイ
プ中でも、該シリカをトナー中に埋没させることがな
く、初期の流動性を維持できる。
【0047】前記数平均一次粒子径が5〜20nmの疎
水性シリカは親水性シリカに対して疎水化処理剤を用い
て疎水化処理されたものである。表面処理剤は限定され
るものでは無いが、例えば、チタンカップリング剤とし
て、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネー
ト、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イ
ソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネー
ト、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシア
セテートチタネートなどがあり、シランカップリング剤
としては、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベン
ジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメト
キシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルト
リメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オ
クチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラ
ン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p
−メチルフェニルトリメトキシシランなどがあげられ
る。さらに、シリコーンオイルの様なものも使用するこ
とができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチル
フェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイ
ル、4級アンモニウム塩変性シリコーンオイルなどをあ
げることができる。
【0048】これら化合物は、無機微粒子に対して質量
で1〜10%添加し被覆することが良く、好ましくは、
質量で3〜7%である。また、これらの材料を組み合わ
せて使用することもできる。
【0049】なお、この疎水化処理の度合いに関して
は、前述の疎水化度測定方法で算出されたもので、30
〜100が好ましく、さらに好ましくは50〜100で
ある。
【0050】前記数平均一次粒子径が10〜30nmと
50〜300nmのアナターゼ型酸化チタン及び数平均
一次粒子径のトナーに対する添加量は0.3〜2.0質
量%と0.5〜3.0質量%とすることが好ましい。ま
た、合計量としては0.8質量%〜5.0質量%であ
る。この全体量は過小になると酸化チタンの効果を発揮
することができず、過多の場合には酸化チタン自体の遊
離などが発生し、機内の汚染を引き起こすとともに、感
光体への過度な研磨が発生し、感光体の寿命を短くして
しまう問題がある。
【0051】又、疎水性シリカと10〜30nmのアナ
ターゼ型酸化チタンと50〜300nmのアナターゼ型
酸化チタンのトナーに対する添加量は0.3〜2.0質
量%:0.3〜2.0質量%:0.5〜3.0質量%が
好ましい。この前記疎水性シリカが過小であると流動性
付与効果が発揮されず、また、前記疎水性シリカが過多
になると酸化チタンとシリカとの相互作用が発生し、酸
化チタンの機能を有効に発揮することができない。
【0052】上記の混合比に於いて二種のアナターゼ型
酸化チタンの内50〜300nmのアナターゼ型酸化チ
タンの含有量が最も多いほうが好ましい。
【0053】この理由としては、大粒径のものが多く存
在することで、いわゆるスペーサー効果の発揮度も高く
なり、結果として小粒径酸化チタンの効果も持続するこ
とができるためである。
【0054】本発明に使用されるトナーは粉砕法トナー
でも造粒重合トナーでも良いが以下に粉砕法トナーの製
造方法を例に取って説明する。
【0055】本発明で用いられる粉砕法トナーは熱溶融
性或いは熱軟化性樹脂をトナーの結着樹脂として用い
る。該結着樹脂としては、一般にビニル系樹脂、ポリエ
ステル樹脂が最も良く用いられるが、本発明ではビニル
系樹脂が好ましく用いられる。
【0056】ビニル系樹脂としては以下の単量体を用い
た樹脂が挙げられる。すなわち、スチレン、o−メチル
スチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、
α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジ
クロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルス
チレン、2,4−ジメチルスチレン、p−t−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレンある
いはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソ
プロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−
ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−
エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル
酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル
等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル
酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエ
チル、アクリル酸ジエチルアミノエチル等のアクリル酸
エステル誘導体等が具体的に樹脂を構成する単量体とし
て挙げられ、これらは単独あるいは組み合わせて使用す
ることができる。
【0057】また、エチレン、プロピレン、イソブチレ
ン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭
化ビニル、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のハロゲン系
ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ
酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニ
ルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシル
ケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、
N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−
ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等の
ビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N,
N−ジブチルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−
ブチルメタクリルアミド、N−オクタデシルアクリルア
ミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体をビニ
ル系樹脂の単量体として使用することもできる。これら
ビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用するこ
とができる。
【0058】さらには、スチレンアクリル系樹脂で酸価
を有する樹脂も好ましく使用することができ、具体的に
はアクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、
フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイ
ン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエス
テル、ケイ皮酸無水物、アルケニルコハク酸メチルハー
フエステル等の単量体をあげることができる。
【0059】これらビニル系重合体或いは共重合体は架
橋されていてもよくまた混合樹脂でもかまわない。
【0060】架橋剤としては、ジビニルベンゼン、エチ
レングルコールジアクリレート、ジエチレングリコール
ジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコーリジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジメタクリレート、トリエチレングリコール
ジメタクリレート等が挙げられる。
【0061】架橋剤の使用量は必要とする架橋度によっ
て適宜使用量を調整して使用される。一般的にはビニル
系単量体に対して0.1〜5質量%使用される。
【0062】本発明で最も好ましく用いられる結着樹脂
は少なくともGPCで測定される分子量分布で1000
から20,000未満の領域と、20,000以上20
0,000未満の領域と、200,000以上1,00
0,000の領域にそれぞれピークもしくは肩を有する
樹脂である。
【0063】上記樹脂は200,000〜1,000,
000の領域にピークもしくは肩を有することにより高
温側のオフセットを改良し、1,000から20,00
0未満の領域にピークもしくは肩を有することにより画
像形成支持体に対する接着性が向上する。更に、中間分
子量領域にピークあるいは肩が存在することにより分子
量分布を均一化でき、混練条件によっては均一な組成化
することが樹脂成分を有するトナーを製造することがで
きる。
【0064】即ち、中間領域の成分を含有させること
で、摩耗しにくい感光体を使用した場合でのフィルミン
グを解消することができる。
【0065】この理由は、高分子量成分と低分子量成分
のみでの構成では分子量分布が大きく異なるため、混練
条件によっては均一な組成化することが困難となり、低
分子量成分がトナー中にドメイン構造となって存在し、
その成分がクリーニングでのズリ応力や現像ギャップで
のストレスで感光体に対して融着するものと推定され
る。
【0066】これら樹脂の組成比としては、低分子量領
域の成分(成分A)と高分子量領域の成分(成分C)は
GPCの測定チャートの面積比で低分子量成分:高分子
量成分=50〜85:50〜15であることが好まし
い。さらに、中間分子量領域(成分B)を有することで
さらに効果を発揮することができる。この場合、低分子
量成分:中間分子量成分:高分子量成分=40〜60:
10〜30:50〜10であることが好ましい。なお、
中間分子量領域とは、GPCで測定される分子量分布に
て20,000以上200,000未満にピークもしく
は肩を有する成分を示す。
【0067】分子量分布はGPCにて測定されたスチレ
ン換算分子量を示す。GPC(ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー)による樹脂の分子量測定方法は、T
HFを溶媒としたGPCにより測定される。すなわち、
測定試料0.5〜5mg、より具体的には1mgに対し
てTHFを1ml加え、室温にてマグネチックスターラ
ーなどを用いて撹拌を行い、充分に溶解させる。つい
で、ポアサイズ0.45〜0.50μmのメンブランフ
ィルターで処理した後に、GPCへ注入する。GPCの
測定条件は、40℃にてカラムを安定化させ、THFを
毎分1mlの流速で流し、1mg/mlの濃度の試料を
約100μl注入して測定する。
【0068】カラムは、市販のポリスチレンゲルカラム
を組み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和
電工社製のShodex GPC KF−801、80
2、803、804、805、806、807の組合せ
や、東ソー社製のTSKgelG1000H、G200
0H、G3000H、G4000H、G5000H、G
6000H、G7000H、TSK guard co
lumnの組合せなどを挙げることができる。また、検
出器としては、屈折率検出器(IR検出器)、あるいは
UV検出器を用いるとよい。試料の分子量測定では、試
料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子
を用いて作成した検量線を用いて算出する。検量線作成
用のポリスチレンとしては10点程度用いるとよい。
【0069】各構成成分の単量体組成に関しては特に限
定されるものでは無いが、それぞれが異なった単量体組
成であることが好ましい。この理由としては、それぞれ
の構成成分がお互いに完全相溶の構成ではなく、比較的
小さなドメイン構造化することができ、いわゆる相溶状
態の構成とは異なり、定着性をより向上することができ
るためである。
【0070】なお、構成する樹脂の成分については、そ
れぞれのガラス転移温度がTgA>TgC≧TgBを満
足することが好ましい。TgAに関しては特に60℃を
越えるものが好ましい。このガラス転移温度は一般的に
知られているDSC(示差熱量計)により測定された値
である。具体的には、DSC−7(パーキンエルマー社
製)を用い、0℃〜100℃まで10℃/minの条件
で昇温し、冷却した後に再度10℃/minの昇温速度
で加熱した状態で測定された吸熱ピークのベースライン
と最大傾斜を延長した交点をガラス転移温度とする、オ
ンセット法で算出された値を示す。
【0071】該結着樹脂の合成方法としては、塊状重合
法、溶液重合法、懸濁重合法及び乳化重合法のいずれで
も良い。
【0072】また、本発明のトナーには前述のアナター
ゼ型酸化チタンや疎水性シリカに加えて、クリーニング
性の付与や現像性の調整などの目的で、種々の添加剤を
外添剤として併用してもよい。該外添剤としては、マグ
ネシウム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、
鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウ
ム、錫、アンチモンなどの金属酸化物、チタン酸カルシ
ウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタ
ン酸ストロンチウムなどの複合金属酸化物、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属
塩、カオリンなどの粘土鉱物、アパタイトなどリン酸化
合物、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのケイ素化合物、カ
ーボンブラックやグラファイトなどの炭素粉末が挙げら
れる。なかでも、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化コ
バルト、二酸化マンガン、チタン酸ストロンチウム、チ
タン酸バリウムなどが好ましい。
【0073】更に次のような滑剤粉末を添加してもよ
い。テフロン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系樹
脂、フッ化カーボンなどのフッ素系化合物、ステアリン
酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、脂肪酸、脂肪酸エステル等の
脂肪酸誘導体、硫化モリブデン、アミノ酸およびアミノ
酸誘導体が挙げられる。これらの中では特にステアリン
酸亜鉛等の脂肪酸金属塩が好ましくその添加量はトナー
質量に対して0.01〜0.2質量%が好ましい。
【0074】本発明のトナーは、キャリアと併用して二
成分現像剤として用いることができ、二成分現像方法に
用いる場合のキャリアとしては、従来知られているもの
がすべて使用可能であるが、具体的には、表面酸化また
は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロ
ム、希土類等の金属及びそれらの合金または酸化物など
の平均粒径20〜300μmの粒子が使用される。
【0075】またそれらキャリア粒子の表面に、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素
系樹脂、ポリエステル樹脂等の物質を付着または被覆さ
せたもの等が好ましく使用される。
【0076】本発明のトナーは更に磁性材料を含有させ
磁性トナーとしても使用しうる。この場合、磁性材料は
着色剤の役割をかねることもできる。本発明において、
磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイ
ト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄;鉄、コバル
ト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属のアルミ
ニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜
鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、
カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステ
ン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物等が
挙げられる。
【0077】これらの強磁性体は平均粒子径が2μm以
下、好ましくは0.1〜0.5μm程度のものが好まし
い。トナー中に含有させる量としては樹脂成分100質
量部に対し約20〜200質量部、特に好ましくは樹脂
成分100質量部に対し40〜150質量部が良い。
【0078】本発明のトナーに使用し得る着色剤として
は、任意の適当な顔料又は染料があげられる。トナーの
着色剤としては、例えば顔料としてカーボンブラック、
アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイ
エロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリ
ンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダン
スレンブルー等がある。これらは定着画像の光学濃度を
維持するのに必要充分な量が用いられ、樹脂100質量
部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜10
質量部の添加量が良い。また同様の目的で、更に染料が
用いられる。例えばアゾ系染料、アントラキノン系染
料、キサンテン系染料、メチン系染料があり樹脂100
質量部に対し、0.1〜20質量部、好ましくは0.3
〜10質量部の添加量が良い。
【0079】本発明に係る静電荷像現像用トナーを作製
するには、上記荷電制御剤、結着樹脂、ワックス、金属
塩ないしは金属錯体、着色剤としての顔料、又は染料、
磁性体、その他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボ
ールミル等の混合機により充分混合してから加熱ロー
ル、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用い
て溶融混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金属化
合物、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解せしめ、冷却
固化後粉砕及び分級を行って本発明に係るトナーを得る
ことが出来る。
【0080】さらに必要に応じ所望の添加剤をヘンシェ
ルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に係る
静電荷像現像用トナーを得ることができる。
【0081】次に本発明に用いられる感光体について説
明する。本発明において、シロキサン結合を有する樹脂
は公知の方法により、水酸基或いは加水分解性基を有す
る有機ケイ素化合物を用いて製造される。前記有機ケイ
素化合物は下記一般式(A)〜(D)の化学式で示され
る。
【0082】
【化3】
【0083】(式中、R1〜R6は式中のケイ素に炭素が
直接結合した形の有機基を表し、Z1〜Z4は水酸基又は
加水分解性基を表す。) 上記一般式中のZ1〜Z4が加水分解性基の場合は、加水
分解性基としてメトキシ基、エトキシ基、メチルエチル
ケトオキシム基、ジエチルアミノ基、アセトキシ基、プ
ロペノキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエ
トキシ基等が挙げられる。R1〜R6に示されるケイ素に
炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル等のアルキル基、フェニル、トリ
ル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシ
ドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピ
ル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリ
ロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロ
キシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プ
ロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の
含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノ
エチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−ク
ロロプロピル、1,1,1−トリフロオロプロピル、ノ
ナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の
含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基等
を挙げることができる。又、R1〜R6はそれぞれの有機
基が同一でも良く、異なっていてもよい。
【0084】本発明におけるシロキサン系樹脂の原料と
して用いられる前記有機ケイ素化合物は、一般にはケイ
素原子に結合している水酸基、又は加水分解性基の数n
が1のとき、有機ケイ素化合物の高分子化反応は抑制さ
れる。nが2、3又は4のときは高分子化反応が起こり
やすく、特に3或いは4では高度に架橋反応を進めるこ
とが可能である。従って、これらをコントロールするこ
とにより得られる塗布層液の保存性や塗布層の硬度等を
制御することが出来る。
【0085】又、前記シロキサン系樹脂の原料としては
前記有機ケイ素化合物を酸性条件下又は塩基性条件下で
加水分解してオリゴマー化或いはポリマー化した加水分
解縮合物を用いることもできる。
【0086】尚、本発明のシロキサン系樹脂とは前記の
如く、予め化学構造単位にシロキサン結合を有するモノ
マー、オリゴマー、ポリマーを反応させて(加水分解反
応、触媒や架橋剤を加えた反応等を含む)3次元網目構
造を形成し、硬化させた樹脂が好ましい。即ち、シロキ
サン結合を有する有機珪素化合物を加水分解反応とその
後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させ3次元網
目構造を形成させ、その結果生成したシロキサン系樹脂
が好ましい。
【0087】又、前記シロキサン系樹脂は該樹脂中に水
酸基或いは加水分解性基を有するコロイダルシリカを含
ませて、架橋構造の一部にシリカ粒子を取り込んだ樹脂
としてもよい。
【0088】また本発明中の電荷輸送性能の定義として
は、通常のTime−Of−Flight法の電荷輸送
能を検知できる公知の方法にて、電荷輸送に起因する検
出電流が得られるものとして表現することがきる。
【0089】本発明における電荷輸送性能を有する化合
物基を有するシロキサン系樹脂とは、下記式で示される
電荷輸送能を有する部分構造を含むシロキサン系樹脂で
ある。即ち、電子或いは正孔のドリフト移動特性を有す
る化学構造(=電荷輸送性能を有する化合物基)をシロ
キサン結合を有する樹脂中に化学構造として組み込ませ
た樹脂である。具体的には本発明のシロキサン系樹脂と
は一般的に電荷輸送物質として用いられる化合物(以後
電荷輸送性化合物又はCTMとも云う)をシロキサン結
合を有する樹脂中に化学構造として含有させた樹脂であ
る。
【0090】
【化4】
【0091】Si:ケイ素原子 X:電荷輸送性能を有する化合物基 Y:連結原子、又は連結基 以下にシロキサン系樹脂中に有機ケイ素化合物との反応
により部分構造としての電荷輸送性能を有する化合物基
を形成することのできる電荷輸送性化合物について説明
する。
【0092】例えば正孔輸送型CTM:キサゾール、オ
キサジアゾール、チアゾール、トリアゾール、イミダゾ
ール、イミダゾロン、イミダゾリン、ビスイミダゾリジ
ン、スチリル、ヒドラゾン、ベンジジン、ピラゾリン、
スチルベン化合物、アミン、オキサゾロン、ベンゾチア
ゾール、ベンズイミダゾール、キナゾリン、ベンゾフラ
ン、アクリジン、フェナジン、アミノスチルベン、ポリ
−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、
ポリ−9−ビニルアントラセンなどの化学構造を前記シ
ロキサン系樹脂の部分構造として含有する。
【0093】一方、電子輸送型CTMとしては無水コハ
ク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリッ
ト酸、無水メリット酸、テトラシアノエチレン、テトラ
シアノキノジメタン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼ
ン、トリニトロベンゼン、テトラニトロベンゼン、ニト
ロベンゾニトリル、ピクリルクロライド、キノンクロル
イミド、クロラニル、ブロマニル、ベンゾキノン、ナフ
トキノン、ジフェノキノン、トロポキノン、アントラキ
ノン、1−クロロアントラキノン、ジニトロアントラキ
ノン、4−ニトロベンゾフェノン、4,4′−ジニトロ
ベンゾフェノン、4−ニトロベンザルマロンジニトリ
ル、α−シアノ−β−(p−シアノフェニル)−2−
(p−クロロフェニル)エチレン、2,7−ジニトロフ
ルオレン、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,
4,5,7−テトラニトロフルオレノン、9−フルオレ
ニリデンジシアノメチレンマロノニトリル、ポリニトロ
−9−フルオロニリデンジシアノメチレンマロノジニト
リル、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安
息香酸、3,5−ジニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安
息香酸、5−ニトロサリチル酸、3,5−ジニトロサリ
チル酸、フタル酸、メリット酸などの化学構造を前記シ
ロキサン系樹脂の部分構造として含有する。
【0094】本発明において、好ましい電荷輸送性能を
有する化合物基は、前記の如き通常用いられる電荷輸送
性化合物を含み、該電荷輸送性化合物を構成する炭素原
子又は珪素原子を介して或いは該電荷輸送性化合物を部
分構造として有する化合物の炭素原子又は珪素原子を介
して下記式中Yの連結原子又は連結基を介してシロキサ
ン系樹脂中に有される。
【0095】
【化5】
【0096】(式中、Xは電荷輸送性能を有する化合物
基であって、該化合物基を構成する炭素原子又は珪素原
子を介して式中のYと結合する基、Yは隣接する結合原
子(SiとC)を除いた2価以上の原子又は基であり、
Siはケイ素原子を表す。) 但し、Yが3価以上の原子の時は上式中のSiとC以外
のYの結合手は結合が可能な前記硬化性樹脂中のいずれ
かの構成原子と結合しているか又は他の原子、分子基と
連結した構造(基)を有する。
【0097】又、前記一般式の中で、Y原子として、特
に酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)が
好ましい。
【0098】ここで、Yが窒素原子(N)の場合、前記
連結基は−NR−で表される(Rは水素原子又は1価の
有機基である)。
【0099】電荷輸送性能を有する化合物基Xは上式中
では1価の基として示されているが、シロキサン系樹脂
と反応させる電荷輸送性化合物(以後反応性電荷輸送性
化合物とも云う)が2つ以上の反応性官能基を有してい
る場合はシロキサン系樹脂中で2価以上のクロスリンク
基(架橋鎖として)として機能してもよく、単にペンダ
ント基として接合していてもよい。
【0100】前記原子、即ちO、S、Nの原子はそれぞ
れ電荷輸送性化合物中に導入された水酸基、メルカプト
基、アミン基と水酸基或いは加水分解性基を有する有機
珪素化合物との反応によって形成され、シロキサン結合
を有する樹脂中に電荷輸送化合物を部分構造として取り
込む連結基である。
【0101】次に本発明に用いられる水酸基、メルカプ
ト基、アミン基、有機珪素含有基を有する電荷輸送性化
合物について説明する。水酸基を有する電荷輸送性化合
物前記水酸基を有する電荷輸送性化合物は、通常用いら
れる構造の電荷輸送物質で、且つ水酸基を有している化
合物である。即ち、代表的には前記有機ケイ素化合物と
結合して、樹脂層を形成することが出来る下記一般式で
示される電荷輸送性化合物を挙げることができるが、下
記構造に限定されるものではなく、電荷輸送能を有し、
且つ水酸基を有している化合物であればよい。
【0102】X−(R7−OH)m ここにおいて、 X:電荷輸送性能を有する化合物基、 R7:単結合、置換又は無置換のアルキレン基、アリー
レン基、 m:1〜5の整数である。
【0103】その中でも代表的なものを挙げれば下記の
ごときものがある。例えばトリアリールアミン系化合物
は、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン構造を
電荷輸送性能を有する化合物基=Xとして有し、前記X
を構成する炭素原子を介して、又はXから延長されたア
ルキレン、アリーレン基を介して水酸基を有する化合物
が好ましく用いられる。 1.トリアリールアミン系化合物
【0104】
【化6】
【0105】2.ヒドラジン系化合物
【0106】
【化7】
【0107】3.スチルベン系化合物
【0108】
【化8】
【0109】4.ベンジジン系化合物
【0110】
【化9】
【0111】5.ブタジエン系化合物
【0112】
【化10】
【0113】6.その他の化合物
【0114】
【化11】
【0115】メルカプト基を有する電荷輸送性化合物 メルカプト基を有する電荷輸送性化合物とは、通常用い
られる構造の電荷輸送物質で、且つメルカプト基を有し
ている化合物である。即ち、代表的には前記有機ケイ素
化合物と結合して、樹脂層を形成することが出来る下記
一般式で示される電荷輸送性化合物を挙げることができ
るが、下記構造に限定されるものではなく、電荷輸送能
を有し、且つメルカプト基を有している化合物であれば
よい。
【0116】X−(R8−SH)m ここにおいて、 X:電荷輸送性能を有する化合物基、 R8:単結合、置換又は無置換のアルキレン、アリーレ
ン基、 m:1〜5の整数である。
【0117】その中でも代表的なものを挙げれば下記の
ごときものがある。
【0118】
【化12】
【0119】更に、アミノ基を有する電荷輸送性化合物
について説明する。アミノ基を有する電荷輸送性化合物
は、通常用いられる構造の電荷輸送物質で、且つアミノ
基を有している化合物である。即ち、代表的には前記有
機ケイ素化合物と結合して、樹脂層を形成することが出
来る下記一般式で示される電荷輸送性化合物を挙げるこ
とができるが、下記構造に限定されるものではなく、電
荷輸送能を有し、且つアミノ基を有している化合物であ
ればよい。
【0120】X−(R9−NR10H)m ここにおいて、 X:電荷輸送性能を有する化合物基 R9:単結合、置換、無置換のアルキレン、置換、無置
換のアリーレン基、 R10:水素原子、置換、無置換のアルキル基、置換、無
置換のアリール基、 m:1〜5の整数である。
【0121】その中でも代表的なものを挙げれば下記の
ごときものがある。
【0122】
【化13】
【0123】アミノ基を有する電荷輸送性化合物の中
で、第一級アミン化合物(−NH2)の場合は2個の水
素原子が有機珪素化合物と反応し、シロキサン構造に連
結しても良い。第2級アミン化合物(−NHR10)の場
合は1個の水素原子が有機珪素化合物と反応し、R10
ブランチとして残存する基でも良く、架橋反応を起こす
基でも良く、電荷輸送物質を含む化合物残基でもよい。
【0124】更に、ケイ素原子含有基を有する電荷輸送
性化合物について説明する。ケイ素原子含有基を有する
電荷輸送性化合物は、以下のような構造の電荷輸送物質
である。この化合物は化合物中の珪素原子を介してシロ
キサン系樹脂中に部分構造として含有される。
【0125】 X−(−Y−Si(R113-a(R12an (式中、Xは電荷輸送性能を有する構造単位を含む基で
あり、R11は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル
基、アリール基を示し、R12は加水分解性基又は水酸基
を示し、Yは置換若しくは無置換のアルキレン基、アリ
ーレン基、Siはケイ素原子を示す。aは1〜3の整数
を示し、nは整数を示す。) その中でも代表的なものを挙げれば下記のごときものが
ある。
【0126】
【化14】
【0127】前記シロキサン系樹脂の原料、即ち前記一
般式(A)から(D)(以下(A)〜(D)という)の
有機珪素化合物組成比としては、有機珪素化合物:
(A)+(B)成分1モルに対し、(C)+(D)成分
0.05〜1モルを用いることが好ましい。
【0128】またコロイダルシリカ(E)を添加する場
合は前記(A)+(B)+(C)+(D)成分の総質量
100部に対し(E)を1〜30質量部を用いることが
好ましい。
【0129】また前記有機ケイ素化合物やコロイダルシ
リカと反応して樹脂層を形成することができる反応性電
荷輸送性化合物(F)を加える場合は、前記(A)+
(B)+(C)+(D)成分の総質量100部に対し
(F)を1〜500質量部を用いることが好ましい。前
記(A)+(B)成分が少ない場合はシロキサン系樹脂
層は架橋密度が小さすぎ硬度が不足する。又、(A)+
(B)成分が多すぎると架橋密度が大きすぎ硬度は十分
だが、脆い樹脂層となる。(E)成分のコロイダルシリ
カ成分の過不足も、(A)+(B)成分と同様の傾向が
みられる。一方、(F)成分が少ない場合はシロキサン
系樹脂層の電荷輸送能が小さく、感度の低下、残電の上
昇を生じ、(F)成分が多い場合はシロキサン系樹脂層
の膜強度が弱くなる傾向がみられる。
【0130】本発明のシロキサン系樹脂は予め構造単位
にシロキサン結合を有するモノマー、オリゴマー、ポリ
マーに触媒や架橋剤を加えて新たな化学結合を形成させ
3次元網目構造を形成する事もあり、又加水分解反応と
その後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させモノ
マー、オリゴマー、ポリマーから3次元網目構造を形成
する事もできる。
【0131】一般的には、アルコキシシランを有する組
成物や、又はアルコキシシランとコロイダルシリカを有
する組成物の縮合反応により3次元網目構造を形成する
ことができる。
【0132】また前記の3次元網目構造を形成させる触
媒としては有機カルボン酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン
酸、炭酸及びチオシアン酸の各アルカリ金属塩、有機ア
ミン塩(水酸化テトラメチルアンモニウム、テトラメチ
ルアンモニウムアセテート)、スズ有機酸塩(スタンナ
スオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチ
ルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート
等)、アルミニウム、亜鉛のオクテン酸、ナフテン酸
塩、アセチルアセトン錯化合物等が挙げられる。
【0133】また本発明中のシロキサン系樹脂層にはヒ
ンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル
又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加する
ことができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効
果的である。
【0134】ここでヒンダードフェノールとはフェノー
ル化合物の水酸基に対しオルト位置に分岐アルキル基を
有する化合物類及びその誘導体を云う(但し、水酸基が
アルコキシに変成されていても良い)。
【0135】又、ヒンダードアミンは、例えば下記構造
式で示される有機基を有する化合物類が挙げられる。
【0136】
【化15】
【0137】(式中のR13は水素原子又は1価の有機
基、R14、R15、R16、R17はアルキル基、R18は水素
原子、水酸基又は1価の有機基を示す。) ヒンダードフェノール部分構造を持つ酸化防止剤として
は、例えば特開平1−118137号(P7〜P14)
記載の化合物が挙げられるが本発明はこれに限定される
ものではない。
【0138】ヒンダードアミン部分構造を持つ酸化防止
剤としては、例えば特開平1−118138号(P7〜
P9)記載の化合物も挙げられるが本発明はこれに限定
されるものではない。
【0139】又、製品化されている酸化防止剤としては
以下のような化合物、例えば「イルガノックス107
6」、「イルガノックス1010」、「イルガノックス
1098」、「イルガノックス245」、「イルガノッ
クス1330」、「イルガノックス3114」、「イル
ガノックス1076」「3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシビフェニル」以上ヒンダートフェノール系、
「サノールLS2626」、「サノールLS765」
「サノールLS2626」、「サノールLS770」、
「サノールLS744」、「チヌビン144」、「チヌ
ビン622LD」、「マークLA57」、「マークLA
67」、「マークLA62」、「マークLA68」、
「マークLA63」以上ヒンダートアミン系、「スミラ
イザーTPS」、「スミライザーTP−D」以上チオエ
ーテル系、「マーク2112」、「マークPEP−
8」、「マークPEP−24G」、「マークPEP−3
6」、「マーク329K」、「マークHP−10」以上
ホスファイト系が挙げられる。これらの中で特にヒンダ
ードフェノール、ヒンダードアミン系酸化防止剤が好ま
しい。酸化防止剤の添加量としては樹脂層組成物の総質
量100部に対し、0.1〜10質量部を用いることが
好ましい。
【0140】本発明の電子写真感光体の層構成は、特に
限定はないが、電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発
生・電荷輸送層(電荷発生と電荷輸送の両方の機能を有
する単層型感光層)等の感光層とその上に本発明の樹脂
層を塗設した構成をとるのが好ましい。又、前記電荷発
生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層は各層
が複数の層から構成されていてもよい。
【0141】本発明における感光層に含有される電荷発
生物質(CGM)としては、例えばフタロシアニン顔
料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジ
ゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム顔料、スクワ
リリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピ
リリウム染料、キサンテン色素、トリフェニルメタン色
素、スチリル色素等が挙げられ、これらの電荷発生物質
(CGM)は単独で又は適当なバインダー樹脂と共に層
形成が行われる。
【0142】前記感光層に含有される電荷輸送物質(C
TM)としては、例えばオキサゾール誘導体、オキサジ
アゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘
導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミ
ダゾロン誘導体、イミダゾリン誘導体、ビスイミダゾリ
ジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ベン
ジジン化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、
アミン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール
誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導
体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジ
ン誘導体、アミノスチルベン誘導体、ポリ−N−ビニル
カルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、ポリ−9−ビ
ニルアントラセン等が挙げられこれらの電荷輸送物質
(CTM)は通常バインダーと共に層形成が行われる。
【0143】単層構成の感光層及び積層構成の場合の電
荷発生層(CGL)、電荷輸送層(CTL)に含有され
るバインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、
アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデ
ン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセテ
ート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、塩化ビニリデン
−アクリロニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−無水マ
レイン酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリビニルカルバゾール
等が挙げられる。
【0144】本発明において電荷発生層中の電荷発生物
質とバインダー樹脂との割合は質量比で1:10〜1
0:1が好ましい。また電荷発生層の膜厚は5μm以下
が好ましく、特に0.05〜2μmが好ましい。
【0145】又、電荷輸送層は前記の電荷輸送物質とバ
インダー樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾
燥することによって形成される。電荷輸送物質とバイン
ダー樹脂との混合割合は質量比で10:1〜1:10が
好ましい。
【0146】電荷輸送層の膜厚は通常5〜50μm、特
に10〜40μmが好ましい。また、電荷輸送層が複数
設けられている場合は、電荷輸送層の上層の膜厚は10
μm以下が好ましく、かつ、電荷輸送層の上層の下に設
けられた電荷輸送層の全膜厚より小さいことが好まし
い。
【0147】本発明のシロキサン系樹脂層(=シロキサ
ン系樹脂を含有する層)は、表面層が電荷輸送層の場合
は前記電荷輸送層を兼ねても良いが、好ましくは、電荷
輸送層もしくは電荷発生層或いは単層型の電荷発生・輸
送層等の感光層の上に、これらとは別層の表面層として
設けるのがよい。この場合、前記感光層と本発明のシロ
キサン系樹脂層の間に接着層を設けても良い。
【0148】次に本発明の電子写真感光体の導電性支持
体としては、 1)アルミニウム板、ステンレス板などの金属板、 2)紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラミネ
ート若しくは蒸着によって設けたもの、 3)紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導電性
化合物の層を塗布若しくは蒸着によって設けたもの等が
挙げられる。
【0149】本発明で用いられる導電性支持体の材料と
しては、主としてアルミニウム、銅、真鍮、スチール、
ステンレス等の金属材料、その他プラスチック材料をベ
ルト状またはドラム状に成形加工したものが用いられ
る。中でもコスト及び加工性等に優れたアルミニウムが
好ましく用いられ、通常押出成型または引抜成型された
薄肉円筒状のアルミニウム素管が多く用いられる。
【0150】本発明の感光体の製造に用いられる溶媒又
は分散媒としては、n−ブチルアミン、ジエチルアミ
ン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリ
エタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジ
メチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタ
ン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパ
ン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリ
クロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタ
ン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、
メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノー
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、
メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限
定されるものではないが、ジクロロメタン、1,2−ジ
クロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いら
れる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混合
溶媒として用いることもできる。
【0151】次に本発明の電子写真感光体を製造するた
めの塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、
円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光
層の表面層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させない
ため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又
は円形量規制型(円形スライドホッパ型がその代表例)
塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお前記
スプレー塗布については例えば特開平3−90250号
及び特開平3−269238号公報に詳細に記載され、
前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−1
89061号公報に詳細に記載されている。
【0152】本発明の感光体は前記シロキサン系樹脂層
が塗布形成された後、50℃以上好ましくは、60〜2
00℃の温度で加熱乾燥する事が好ましい。この加熱乾
燥により、残存塗布溶媒を少なくすると共に、樹脂層を
十分に硬化させることができる。
【0153】本発明においては導電性支持体と感光層の
間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることが好ま
しい。
【0154】中間層用の材料としては、カゼイン、ポリ
ビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、フェノール樹
脂ポリアミド類(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン
610、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン
等)、ポリウレタン、ゼラチン及び酸化アルミニウムを
用いた中間層、或いは特開平9−68870号公報の如
く金属アルコキシド、有機金属キレート、シランカップ
リング剤による硬化型中間層等が挙げられる。中間層の
膜厚は、0.1〜10μmが好ましく、特には0.1〜
5μmが好ましい。
【0155】本発明においては、更に、支持体と中間層
との間に支持体の表面欠陥を補うための被覆を施すこと
や、特に画像入力がレーザー光の場合には問題となる干
渉縞の発生を防止することなどを目的とした導電層を設
けることができる。この導電層は、カーボンブラック、
金属粒子又は金属酸化物粒子等の導電性粉体を適当なバ
インダー樹脂中に分散した溶液を塗布乾燥して形成する
ことができる。導電層の膜厚は5〜40μmが好まし
く、特には10〜30μmが好ましい。
【0156】図1は本発明の画像形成方法の一例を示す
断面図である。図1に於いて50は像担持体である感光
体ドラム(感光体)で、有機感光層をドラム上に塗布
し、その上に本発明の樹脂層を塗設した感光体で、接地
されて時計方向に駆動回転される。52はスコロトロン
の帯電器で、感光体ドラム50周面に対し一様な帯電を
コロナ放電によって与えられる。この帯電器52による
帯電に先だって、前画像形成での感光体の履歴をなくす
ために発光ダイオード等を用いた露光部51による露光
を行って感光体周面の除電をしてもよい。
【0157】感光体への一様帯電ののち像露光器53に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像
露光器53は図示しないレーザーダイオードを露光光源
とする。回転するポリゴンミラー531、fθレンズ等
を経て反射ミラー542により光路を曲げられた光によ
り感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成され
る。
【0158】その静電潜像は次いで現像器54で現像さ
れる。感光体ドラム50周縁にはトナーとキャリアとか
ら成る現像剤を内蔵した現像器54が設けられていて、
マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリ
ーブ541によって現像が行われる。現像剤は、例えば
前述のフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂
をコーティングしたキャリアと、前述のスチレンアクリ
ル系樹脂を主材料としてカーボンブラック等の着色剤と
荷電制御剤と本発明の低分子量ポリオレフィンからなる
着色粒子に、シリカ、酸化チタン等を外添したトナーと
からなるもので、現像剤は層形成手段によって現像スリ
ーブ541上に100〜600μmの層厚に規制されて
現像域へと搬送され、現像が行われる。この時通常は感
光体ドラム50と現像スリーブ541の間に直流バイア
ス、必要に応じて交流バイアス電圧をかけて現像が行わ
れる。また、現像剤は感光体に対して接触あるいは非接
触の状態で現像される。
【0159】記録紙Pは画像形成後、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラー57の回転作動により転写
域へと給紙される。
【0160】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム50の周面に転写ローラー(転写器)
58が圧接され、給紙された記録紙Pを挟着して転写さ
れる。
【0161】次いで記録紙(転写体)Pは転写ローラー
とほぼ同時に圧接状態とされた分離ブラシ(分離器)5
9によって除電がなされ、感光体ドラム50の周面によ
り分離して定着装置60に搬送され、熱ローラー601
と圧着ローラー602の加熱、加圧によってトナーを溶
着したのち排紙ローラー61を介して装置外部に排出さ
れる。なお前記の転写ローラー58及び分離ブラシ59
は記録紙Pの通過後感光体ドラム50の周面より退避離
間して次なるトナー像の形成に備える。
【0162】一方記録紙Pを分離した後の感光体ドラム
50は、クリーニング器62のクリーニングブレード6
21の圧接により残留トナーを除去・清掃し、再び露光
部51による除電と帯電器52による帯電を受けて次な
る画像形成のプロセスに入る。
【0163】尚、70は感光体、帯電器、転写器・分離
器及びクリーニング器が一体化されている着脱可能なプ
ロセスカートリッジである。
【0164】本発明の画像形成方法を電子写真画像形成
装置として用いる場合は、上述の感光体と、現像器、ク
リーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとし
て一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対
して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光
器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少
なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセス
カートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニ
ットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着
脱自在の構成としても良い。
【0165】プロセスカートリッジには、一般には以下
に示す一体型カートリッジ及び分離型カートリッジがあ
る。一体型カートリッジとは、帯電器、像露光器、現像
器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも
1つを感光体とともに一体に構成し、装置本体に着脱可
能な構成であり、分離型カートリッジとは感光体とは別
体に構成されている帯電器、像露光器、現像器、転写又
は分離器、及びクリーニング器であるが、装置本体に着
脱可能な構成であり、装置本体に組み込まれた時には感
光体と一体化される。本発明におけるプロセスカートリ
ッジは上記双方のタイプのカートリッジを含む。
【0166】次に本発明のトナーリサイクルを行うため
の方式としては特に限定されるものでは無いが、例え
ば、クリーニング部で回収されたトナーを搬送コンベア
あるいは搬送スクリューによって補給用トナーホッパ
ー、現像器あるいは補給用トナーと中間室によって混合
して現像器へ供給する方法等をあげることができる。好
ましくは現像器へ直接戻す方式あるいは中間室にて補給
用トナーとリサイクルトナーを混合して供給する方式を
あげることができる。
【0167】図2はトナーのリサイクル方式の斜視構成
図の一例である。この方式は現像器へリサイクルトナー
を直接戻す方式である。
【0168】クリーニングブレード621で回収された
未転写トナーはトナークリーニング器62内の搬送スク
リュウによってトナーリサイクルパイプ63に集めら
れ、更にこのリサイクルパイプの受け口64から現像器
54に戻され、再び現像剤として使用される。
【0169】図2は又、本発明の画像形成装置に着脱自
在のプロセスカートリッジの斜視図でもある。この図2
では斜視構造を判りやすくするため感光体ユニットと現
像剤ユニットを分離した図面になっているが、これを全
部一体化したユニットとして着脱自在に画像形成装置に
搭載できる。この場合、感光体、現像器、クリーニング
器及びリサイクル部材が一体となりプロセスカートリッ
ジを構成している。
【0170】又、上記画像形成装置は、感光体ドラム
と、帯電器、現像器、クリーニング器あるいはリサイク
ル部材等の少なくとも一つを含むプロセスカートリッジ
を搭載する形態にすることもできる。
【0171】次に、本発明において、前記転写体は代表
的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能な
ものなら、特に限定されず、OHP用のPETベース等
の記録紙も無論含まれ、中間転写を行うプロセスにおい
ては中間転写体も含まれる。
【0172】像露光は、本発明の画像形成装置を複写機
やプリンターとして使用する場合には、原稿からの反射
光や透過光を感光体に照射すること、或いはセンサーで
原稿を読み取り信号化し、この信号に従ってレーザービ
ームの走査、LEDアレイの駆動、又は液晶シャッター
アレイの駆動を行い感光体に光を照射することなどによ
り行われる。
【0173】尚、ファクシミリのプリンターとして使用
する場合には、像露光器53は受信データをプリントす
るための露光を行うことになる。
【0174】次に、本発明に好ましく用いられるクリー
ニング機構について説明する。図3に本発明に好ましく
用いられるクリーニング機構の一例についての断面図を
示した。
【0175】本発明において用いられるクリーニング機
構としては、図1に示すようにクリーニングブレード方
式のクリーニング機構が好ましい。図1に示すようにク
リーニングブレードの感光体への当接荷重P、当接角θ
の好ましい値としては、P=5〜40g/cm、θ=5
〜35°である。
【0176】又、前記クリーニングブレード自由長Lは
図1に示すように支持部材3の端部から変形前のブレー
ドの先端点の長さを表す。該自由長の好ましい値として
はL=3〜15mm、である。前記クリーニングブレー
ドの厚さは0.5〜10mmが好ましい。
【0177】当接荷重Pはクリーニングブレード2を感
光体ドラム1に当接させたときの圧接力P′の法線方向
ベクトル値である。
【0178】又当接角θは感光体の当接点Aにおける接
線Xと変形前のブレード(図面では点線で示した)との
なす角を表す。
【0179】前記ブレードクリーニング方式に用いられ
る弾性体ゴムブレードの材質としてはウレタンゴム、シ
リコーンゴム、フッソゴム、クロロピレンゴム、ブタジ
エンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴ
ムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好
ましい。例えば、特開昭59−30574号に記載のポ
リカプロラクトンエステルとポリイソシアネートとを反
応硬化せしめて得られるウレタンゴム等が好ましい。
【0180】弾性体ゴムブレードの物性のうち硬度と反
発弾性を同時にコントロールすることによりより有効に
ブレードの反転を抑制できる。25±5℃におけるブレ
ードのJISA硬度が65よりも小さくなるとブレード
の反転が起こり易くなり、80より大きくなるとクリー
ニング性能が低下する。また、反発弾性が75%を超え
るとブレードの反転がおこり易くなり、20%以下だと
クリーニング性能が低下する(JISA硬度及び反発弾
性ともJISK6301の加硫ゴム物理試験方法に基づ
き測定する)。
【0181】以上、本発明の画像形成方法は、複写機、
レーザープリンター、LEDプリンター、液晶シャッタ
ー式プリンター等の電子写真装置一般に適用し得るもの
であるが、更には電子写真技術を応用したディスプレ
イ、記録、軽印刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広
く適用し得るものである。
【0182】
【実施例】次に、本発明の実施態様を具体的に述べる
が、本発明はこの態様に限定されるものではない。な
お、文中「部」とは「質量部」を表す。
【0183】(トナーの作製) 着色粒子製造 下記表1に示す組成を有するスチレンアクリル樹脂=1
00部、カーボンブラック10部、アゾ系金属錯体(T
−95:保土ヶ谷化学社製)=0.8部、低分子量ポリ
プロピレン(数平均分子量=3500)=4部とを溶
融、混練、粉砕して体積平均粒径が6.9μmの着色粒
子1〜3を得た。
【0184】
【表1】
【0185】・St:スチレン ・BA:n−ブチルアクリレート ・BMA:n−ブチルメタクリレート ・MAA:メタクリル酸 ・AAc:アクリル酸 上記混練、粉砕により得られた「着色粒子1」〜「着色
粒子3」に下記表2に示す組成の外添剤を添加し、表3
に示す1〜9のトナーを得た。このとき、外添剤と粒子
との混合にはヘンシェルミキサーを使用し、周速が50
m/secの条件で10分間処理を行った。
【0186】
【表2】
【0187】*酸化チタンA1〜A3及びB1〜B3は
いずれもアナターゼ型酸化チタン。A1は、アナターゼ
型:ルチル型=75:25であるが、その他は100%
アナターゼ型酸化チタンである。
【0188】
【表3】
【0189】(現像剤の作製)上記トナーとキャリアよ
りなる現像剤を調製した。
【0190】また、前記トナー1〜9に対して、シリコ
ーン樹脂を被覆したMnフェライトキャリア(体積平均
粒径=60μm)を混合してトナー濃度が7%の現像剤
を調整した。この現像剤を「現像剤1」〜「現像剤9」
とする。 (感光体の作製) 感光体1の作製 導電性支持体として表面粗さRz(十点平均粗さ)=
1.5μm、直径80mm、高さ355mmのアルミニ
ウム支持体を用いた。 〈中間層〉 チタンキレート化合物(TC−750:松本製薬製) 30g シランカップリング剤 17g 2−プロパノール 150ml を混合し、溶解して中間層塗布液を調整した。この塗布
液を円筒状アルミニウム基体上に浸漬塗布法で塗布し、
120℃1時間乾燥して乾燥膜厚1.5μmの中間層を
形成した。 〈電荷発生層〉 チタニルフタロシアニン 60g シリコン樹脂溶液 (KR5240、15%キシレン−ブタノール溶液 :信越化学社製) 700g 2−ブタノン 2000ml を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発
生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に
浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.2μmの電荷発生層
を形成した。 〈電荷輸送層〉 電荷輸送物質(4−メトキシ−4′−(4−メチル−α−フェニルスチリル) トリフェニルアミン) 200g ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ300 :三菱ガス化学社製) 300g 1,2−ジクロロエタン 2000ml を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この
塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾
燥膜厚23μmの電荷輸送層を形成した。 〈樹脂層〉 トリメトキシメチルシラン 180g 1−ブタノール 280ml 1%酢酸水溶液 106ml を混合して60℃で2時間撹拌した後、さらに370m
lの1−ブタノールを加えて48時間撹拌を続けた。
【0191】これにジヒドロキシメチルトリフェニルア
ミン(例示化合物T−1)67.5g、酸化防止剤(サ
ノールLS2626:三共社製)1.7g、ジブチル錫
アセテート4.5gを加えて混合し、この溶液を乾燥膜
厚1μmの樹脂層として塗布して、120℃、1時間の
加熱硬化を行い感光体1を作製した。
【0192】感光体2の作製 次に感光体1において樹脂層のジヒドロキシトリフェニ
ルアミン(T−1)の代わりに4−[2−(トリエトキ
シシリル)エチル]トリフェニルアミンに代えたほかは
感光体1と同様にして感光体2を作製した。
【0193】感光体3の作製 次に感光体1において樹脂層のジヒドロキシトリフェニ
ルアミン(T−1)を除いたほかは感光体1と同様にし
て感光体3を作製した。
【0194】評価 画像評価器 上記のようにして作製された感光体及びトナーを用いて
下記表4に示したように組み合わせ、実施例1〜14及
び比較例1〜5を作製し、デジタル複写機「Konic
a7050」に組み込み評価を行った。
【0195】
【表4】
【0196】デジタル複写機「Konica7050」
はレーザー露光、反転現像プロセスでA4、50枚/分
設計されており、図1に示したように帯電、露光、現
像、転写、クリーニング、消去露光の各工程を感光体周
辺に有し、クリーニング工程には下記のブレードクリー
ニングが設置されている。即ち、クリーニングのために
ゴム硬度JISA70°、反発弾性25、厚さ2mm、
自由長9mmのポリウレタン製弾性ゴムブレードを当接
角20°で感光体の回転に対してカウンター方向に、重
り荷重方式で押圧力20g/cmで当接した。
【0197】尚、上記画像評価器の現像条件は下記の条
件に設定した。 DCバイアス ;−500V Dsd(感光体と現像スリーブ間距離);600μm 現像剤層規制 ;磁性H−Cut方式 現像剤層厚 ;700μm 現像スリーブ径;40mm さらに、クリーニング部で回収されたトナーは現像器へ
回収され、再使用する方式を使用した。
【0198】上記画像評価器を用い、33℃、85%R
H(高温高湿)の条件で5万コピーの複写テストを行
い、複写画像の品質(濃度、カブリの評価)、残留トナ
ーのクリーニング性を評価した。
【0199】評価方法 評価は、画素率が7%の文字画像、人物顔写真、ベタ白
画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4等分にあるオリジナ
ル画像をA4で1枚間欠モードにて5万枚の複写を行
い、1000枚毎にハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒
画像を評価した。クリーニング性は複写画像の筋、斑点
状(直径0.3mmφ以上の斑点)の画像欠陥を評価し
た。筋は一カ所以上、斑点は5個以上発生した枚数で評
価した。また、画像濃度はベタ黒画像の濃度をマクベス
社製RD−918を使用し絶対反射濃度で測定し、初期
と5万枚後の画像で比較した。さらに、カブリについて
はベタ白画像を使用し、初期と5万枚後カブリを紙の反
射濃度を「0」とする相対反射濃度で比較した。評価結
果を表5に示す。
【0200】
【表5】
【0201】表5から明らかなように、本発明のシロキ
サン系樹脂層を有する感光体に現像剤として、数平均一
次粒子径が10〜30nmと50〜300nのアナター
ゼ型酸化チタンを含有するトナーを用いた本発明の画像
形成方法(実施例1〜14)は、高温高湿条件下におい
ても、画像欠陥もなく良好な画像が得られるのに対し、
どちらか一方のアナターゼ型酸化チタンしか含まないト
ナーを用いた画像形成方法(比較例1〜4)ではいずれ
も画像欠陥が発生し、5万枚後の複写画像にはカブリの
発生、最大濃度の低下がみられる。又、シロキサン系樹
脂層が電荷輸送性能を有する化合物基を含有しない感光
体3を用いると2種のアナターゼ型酸化チタンを含有す
るトナーと組み合わせても良好な画質が得られていない
ことが見いだされる。
【0202】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、本発明
を用いることにより多数枚の画像形成に対して膜厚摩耗
が少ない高硬度シロキサン系樹脂層を有する感光体を用
いた高画質、高耐久の画像形成方法、及び該画像形成方
法の用いるトナーを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成方法の一例を示す断面図。
【図2】トナーのリサイクル方式の斜視構成図の一例。
【図3】本発明に好ましく用いられるクリーニング機構
の一例についての断面図。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 クリーニングブレード 3 支持部材 4 押圧バネ 5 支点 θ 当接角 L 自由長 P 当接荷重 50 感光体ドラム(又は感光体) 51 発光ダイオード等を用いた露光部 52 帯電器 53 像露光器 54 現像器 57 給紙ローラー 58 転写ローラー(転写器) 59 分離ブラシ(分離器) 60 定着装置 61 排紙ローラー 62 クリーニング器 621 クリーニングブレード 63 トナーリサイクルパイプ 64 リサイクルパイプの受け口 70 プロセスカートリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫛 さゆり 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 山崎 弘 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA08 BA06 CB07 CB13 EA05 FA02 2H068 AA03 AA13 AA20 BB33 BB44 FA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真感光体上に形成された静電潜像
    をすくなくともトナーとキャリアからなる二成分現像剤
    で現像し、該現像されたトナーを転写体上に転写した後
    に、該電子写真感光体上に残留するトナーをクリーニン
    グする画像形成方法において、該電子写真感光体がシロ
    キサン結合を有し、且つ下記式で示される構造を有する
    シロキサン系樹脂を含有する層を有し、該トナーが少な
    くとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一
    次粒子径が10〜30nmと50〜300nmのアナタ
    ーゼ型酸化チタンを含有することを特徴とする画像形成
    方法。 【化1】 Si:ケイ素原子 X:電荷輸送性能を有する化合物基 Y:連結原子、又は連結基
  2. 【請求項2】 前記トナーが、更に数平均一次粒子径が
    5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴とす
    る請求項1記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 電子写真感光体上に形成された静電潜像
    をすくなくともトナーとキャリアからなる二成分現像剤
    で現像し、該現像されたトナーを転写体上に転写した後
    に、該電子写真感光体上に残留するトナーをクリーニン
    グ機構により回収し現像部へ搬送して再使用する画像形
    成方法において、該電子写真感光体がシロキサン結合を
    有し、且つ前記式で示される構造を有するシロキサン系
    樹脂を含有する層を有し、該トナーが少なくとも樹脂と
    着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一次粒子径が1
    0〜30nmと50〜300nmのアナターゼ型酸化チ
    タンを含有することを特徴とする画像形成方法。
  4. 【請求項4】 前記トナーが、更に数平均一次粒子径が
    5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴とす
    る請求項3記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 シロキサン結合を有し且つ、前記式で示
    される構造を有するシロキサン系樹脂を含有する層を有
    する電子写真感光体上に形成された静電潜像をすくなく
    ともトナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像し、
    該現像されたトナーを転写体上に転写した後に、該電子
    写真感光体上に残留するトナーをクリーニングする画像
    形成方法に使用されるトナーにおいて、該トナーが少な
    くとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一
    次粒子径が10〜30nmと50〜300nmのアナタ
    ーゼ型酸化チタンを含有することを特徴とするトナー。
  6. 【請求項6】 前記トナーが、更に数平均一次粒子径が
    5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴とす
    る請求項5記載のトナー。
  7. 【請求項7】 シロキサン結合を有し且つ、前記式で示
    される構造を有するシロキサン系樹脂を含有する層を有
    する電子写真感光体上に形成された静電潜像をすくなく
    ともトナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像し、
    該現像されたトナーを転写体上に転写した後に、該電子
    写真感光体上に残留するトナーをクリーニング機構によ
    り回収し現像部へ搬送して再使用する画像形成方法に用
    いられるトナーにおいて、該トナーが少なくとも樹脂と
    着色剤を含有してなる着色粒子と数平均一次粒子径が1
    0〜30nmと50〜300nmのアナターゼ型酸化チ
    タンを含有することを特徴とするトナー。
  8. 【請求項8】 前記トナーが、更に数平均一次粒子径が
    5〜20nmの疎水性シリカを含有することを特徴とす
    る請求項7記載のトナー。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003015356A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
US7285366B2 (en) 2004-09-28 2007-10-23 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Organic photoreceptor, an image forming method, an image forming apparatus and a process cartridge

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