JP2004287151A - Image forming method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method for stably obtaining good image quality over a prolonged period of time, by which contamination of a latent image carrier and scuffing of a photoreceptor can be prevented. <P>SOLUTION: In the image forming method which forms an image using an image forming apparatus comprising a charging means to charge a latent image carrier, a latent image forming means to form an electrostatic latent image on the charged latent image carrier by exposure, a developing means to develop the electrostatic latent image with a toner, a transferring and separating means to transfer the formed toner image to a recording material and to separate the image from the latent image carrier as a toner image support, and a fixing means to bring the transferred toner image into contact heat fixation on the recording material, the toner contains at least inorganic particles having a Mohs hardness of 2-4.5 and a surface layer of the latent image carrier has a charge transporting property and comprises a siloxane resin having a crosslinked structure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法において、静電潜像の現像のために使用するトナー、現像剤、製造方法及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機やレーザービームプリンタ等において画像を形成する場合、一般にカールソン法が用いられている。従来の画像形成方法では、光学的手段等によって感光体(静電潜像担持体)表面に形成された静電潜像が、現像工程で現像された後、転写工程で記録紙等の記録媒体に転写され、次に定着工程で一般に熱と圧力とで記録媒体に定着される。そして、上記感光体は繰り返し使用する為、転写工程終了後に感光体表面に残る残存トナーを取り除くべくクリーニング装置が設置されている。
【0003】
この静電潜像の現像に用いられる現像方式には、トナーだけを用いる一成分現像法と、トナーおよびキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像法とがあるが、二成分現像法は、トナーとキャリアとを攪拌することによってトナーを摩擦帯電せしめるので、キャリアの特性、攪拌条件を選定することによって、トナーの摩擦帯電量を相当程度制御できるため、画像品質の信頼性が高い等、優れた特性を有している。
【0004】
一方、電子写真プロセスに用いるトナーは、一般的に、結着樹脂(例えば、ポリエステル樹脂、スチレン‐アクリル樹脂、エポキシ樹脂等)に、着色剤、帯電制御剤、離型剤等から構成される。
【0005】
また、トナーは保存性(耐ブロッキング性)、搬送性、現像性、転写特性、クリーニング特性を改善する必要があり、これらの特性の改善を目的として、種々の微粒子がトナー表面に添加されている。例えば、シリカや酸化チタン等の添加剤、あるいはそれらの表面に有機系シラン化合物で疎水化処理したものや無機酸化物で被覆した添加剤を外添することが提案されている(特許文献1乃至特許文献4を参照)。また、クリーニングに際しては、感光体表面から残留トナーが離脱しやすいこと、また、ブレード、ウェブ等のクリーニング部材と共に用いたとき、感光体を傷つけないこと等のクリーニング性が必要となる。これら諸要求を満たすべく、乾式現像剤において、シリカ等の無機微粉、脂肪酸、その金属塩およびそれらの誘導体等の有機微粉、フッ素系樹脂微粉などを外添したトナーが種々提案され、流動性、耐久性あるいはクリーニング性の改善が図られている。
【0006】
しかしながら、従来提案されている添加剤において、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機化合物は、流動性を著しく向上させるものの、硬い無機化合物微粉により感光体表面層はへこみや傷がつきやすく、傷ついた部分でトナー固着を生じやすい等の問題がある。また、近年、省資源化の目的で再生紙の利用が増えているが、一般に再生紙は、紙粉を多く発生させるという問題があり、感光体とブレード間に紙粉等が入り込み、黒筋等のクリーニング不良を誘発する。また、これらの問題を解決すべく、特許文献5においては添加剤として脂肪酸金属塩を外部添加し、特許文献6および特許文献7においてはワックスを外部添加している。上記特許文献に開示されたものにおいては、いずれも添加剤の粒径が3〜20μmと大きく、その効果を効率良く発現させるためには、相当量の添加が必要となる。さらに付け加えれば、初期的には効果的であるものの、添加剤(滑剤)独自のフィルミングにより滑剤としての膜形成が均一ではなく、画像に白ぬけ、像ぼけ等を発生させるという問題が生じる。
【0007】
また、特許文献8には脂肪酸金属塩で処理した酸化チタン粒子、特許文献9には、水系中で脂肪酸化合物を加水分解しながら表面処理された酸化チタン微粒子、特許文献10には、脂肪酸金属塩で表面処理された無機化合物、特許文献11には、脂肪酸アルミニウムで表面処理して疎水化した微粒子酸化チタンが提案されている。脂肪酸金属塩を表面処理に用いることで、脂肪酸金属塩自体の粒径の大きさに由来する上記課題をある程度回避している。しかし、いずれの場合でもある程度効果を示すものの、感光体表面の傷防止は不十分である。
【0008】
また一方では、特許文献12において、疎水性硬質微粉末をトナーに外添し、硬質微粉末の研磨効果により感光体を削り、トナーフィルミングを防止している。しかし、この手法はフィルミング抑制には効果的ではあるものの、感光体表面を摩耗し、著しく感光体寿命を低下させるという欠点がある。同時に、クリーニングブレードが硬質微粉末により摩耗し、著しくブレード寿命を低下させるという欠点がある。
【0009】
また、感光体の表面酸化層を研磨、除去するために、トナー粒子100重量部に対し、少なくとも炭酸カルシウムを含む、モース硬さ3.5以上、体積基準の平均粒径0.1〜10μmの研磨剤粒子と、シリカ系外添剤とを、合計で0.1〜3重量部の割合で外添した電子写真用トナーが提案されている(例えば、特許文献13参照)。また、近年、高硬度表面を有する感光体を用いた画像形成方法が提案されている(例えば、特許文献14参照)。しかしながら、このような高硬度表面を有する感光体を用いて画像形成を繰り返すと画像流れあるいは他の画像欠陥の問題が生じる。これらの画像欠陥は、上記感光体表面が高硬度、即ち膜削れがほとんど発生しないため、感光体帯電における放電生成物の蓄積、あるいは、トナー、紙等の含有物質の付着に起因したものである。
【0010】
【特許文献1】
特開平4−204750号公報
【特許文献2】
特開平6−208241号公報
【特許文献3】
特開平7−295293号公報
【特許文献4】
特開平8−160659号公報
【特許文献5】
特開昭60−198556号公報
【特許文献6】
特開昭61−231562号公報
【特許文献7】
特開昭61−231563号公報
【特許文献8】
特開平4−452号公報
【特許文献9】
特開平5−66607号公報
【特許文献10】
特開平5−165250号公報
【特許文献11】
特開平10−161342号公報
【特許文献12】
特開平2−89064号公報
【特許文献13】
特開平8−190221号公報
【特許文献14】
特開平11−38656号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の上記のような実情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、トナー流動性、帯電性、現像性、転写性、クリーニング性、定着性を同時に、且つ長期に渡り満足できる画像形成方法を提供することにある。本発明の他の目的は、高硬度表面を有する感光体を用いた画像形成方法においても、長期にわたり高画質が得られる画像形成方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するべく鋭意研究を重ねた結果、高硬度表面を有する感光体を用いた画像形成方法において、トナーに特定の無機化合物粒子を用いることにより、上記の目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0013】
具体的には以下のようになる。
【0014】
(1)潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離手段と、転写されたトナー像を記録材上に接触熱定着する定着手段と、を有する画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法において、前記トナーは、少なくともモース硬度が2〜4.5の無機粒子を含有し、前記潜像担持体の表面層は電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなることを特徴とする画像形成方法。
【0015】
(2)前記無機粒子が平均粒径70〜300nmであることを特徴とする上記(1)に記載する画像形成方法。
【0016】
(3)前記無機粒子が炭酸カルシウムからなることを特徴とする上記(1)または(2)に記載する画像形成方法。
【0017】
(4)前記トナーは、平均形状指数SF1が100〜140の形状を有するトナーであることを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の画像形成方法。
【数1】
SF1=(ML/A)×(π/4)×100
ここで、ML:粒子の絶対最大長、A:粒子の投影面積であり、これらは、主に顕微鏡画像または走査電子顕微鏡画像を画像解析装置によって解析することによって数値化される。
【0018】
(5)前記転写分離手段は、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、転写ベルトあるいは転写ドラムに転写したのちに、各色トナーを一度に転写体へ転写することを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載するカラー画像形成方法。
【0019】
(6)前記定着手段は実質的に離型剤を供給しない定着手段であることを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれかに記載するカラー画像形成方法。
【0020】
(7)潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離手段と、転写後にトナー像保持体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、転写されたトナー像を記録材上に接触熱定着する定着手段と、を有する画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法において、前記トナーが少なくともモース硬度が2〜4.5の無機粒子を含有し、前記潜像担持体の表面層が電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなり、前記クリーニング手段は、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに静電ブラシを用い潜像担持体上の残留トナーを回収することを特徴とする画像形成方法。
【0021】
(8)前記無機粒子が平均粒径70〜300nmであることを特徴とする上記(7)に記載する画像形成方法。
【0022】
(9)前記無機粒子が炭酸カルシウムからなることを特徴とする上記(7)または(8)に記載する画像形成方法。
【0023】
(10)前記トナーは平均形状指数SF1が100〜140の形状を有するトナーであることを特徴とする上記(7)乃至(9)のいずれか1つに記載の画像形成方法。
【0024】
【発明の実施の形態】
(トナー)
次に本発明におけるトナーについて説明する。
【0025】
トナーは少なくともモース硬度が2〜4.5の無機粒子を含有していることが必要である。
【0026】
前述したようにトナーは、搬送性、現像性、転写性、帯電性等だけでなく、クリーニング特性を考慮して極めて高く制御する必要がある。クリーニングは主に転写後の感光体上に残留したトナーを取り除くことが求められる機能である。クリーニング方式としてはブレード方式、ブラシ方式があるがいずれも機械的な力が感光体にかかり、トナーを取り除くが、この際に感光体表面はブレード或いはブラシ自体、更にトナー材料が介在することで磨耗、傷が生じる場合がある。例えば、感光体に圧接されたブレードと感光体の間にトナー粒子が入り込みトナー表面を構成するシリカ、チタニア、アルミナ等が研磨剤的に感光体に作用して磨耗、傷が生じる。これはシリカ、チタニア、アルミナが搬送性、現像性、転写性に優れているが、それらがトナー感光体表面材料の硬さよりも非常に硬いことに一因がある。特に、高硬度表面を有する感光体を用いた際には、傷に関しては、抑えられ、耐久性が増加するが、偏磨耗が発生してしまう。このような偏磨耗があると、放電生成物や劣化した部分が残存するようになり、結果として画質劣化が生じてしまう。そこで、各無機粒子の中でも比較的低硬度な無機粒子を用いることで感光体の偏磨耗、傷を改善することができる。
【0027】
また、感光体は繰り返し使用されると、クリーニングされているとはいえ、トナーを構成する成分により汚染も生じる。その点でクリーニングは単にトナー粒子を取り除くだけでなく、汚染を出来る限り抑制する働きも求められる。この点から感光体上のトナー材料からなる汚染物を研磨して取り除くことが可能な無機粒子がトナーに添加されている必要がある。
【0028】
筆者らは鋭意検討した結果、モース硬度が2〜4.5の無機粒子をトナーに添加して用いることで、感光体の磨耗、傷を抑制し、汚染も抑制できることを見出した。
【0029】
また、球状トナーを用いた場合、必然的に現像器内の搬送規制部位でパッキング性が上がり、それに伴いトナー表面だけでなくキャリアにも強い力が加わる事になる。そこでキャリアの樹脂被覆層に導電材料を分散含有することにより、樹脂被覆層の剥がれが発生しても、体積固有抵抗を大きく変化させることなく、結果として長期にわたる高画質の発現を可能とすることができることを見出した。
【0030】
以下本発明を詳細に説明する。
【0031】
モース硬度が2〜4.5の無機粒子としては、これに限定されるわけではないが、例えば、含水珪酸アルミニウム(2〜2.5)、雲母(2.8)、炭酸カルシウム(3)等が例示できる(括弧内はモース硬度である)。
【0032】
また、本発明において、負帯電制御の点で比較的有利なことから炭酸カルシウム粒子が好適に用いることができる。
【0033】
モース硬度は、モース硬度計を用いて得られる。F.Mohsにより案出されたもので、次の10種の鉱物を選定し、これで順次ひっかいて傷がつけば、その鉱物よりも硬さが低いとする。鉱物は硬度の低い順から1:滑石、2:石膏、3:方解石、4:蛍石、5:りん灰石、6:正長石、7:水晶、8:黄玉、9:鋼玉、10:ダイヤモンド、である。
【0034】
上述の無機粒子の製法として、炭酸カルシウムは、水酸化カルシウムの水懸濁液である石灰乳に、炭酸ガスを吹き込み製造する方法(特公昭37−519号公報、特公昭47−22944号公報、特公昭56−40118号公報)が知られている。
【0035】
また、含水珪酸アルミニウムは、原材料を水分の存在下で一定時間高温高圧状態に保持することによって得る水熱合成法が用いられる。球状の合成含水珪酸アルミニウムおよびその製造法は柴崎、渡村(1983、Clays&Clay minerals)らにより報告されており、また、シリカ−アルミナの均一混合ゲルの220℃以下の温度、及び220℃を越える温度での2段階水熱処理により製造する方法(特開平6−191829号公報)が知られている。
【0036】
また、雲母は、天然としては天然白雲母、金雲母、セリサイト、黒雲母などあらゆる雲母が使用できる。合成雲母は、溶融合成法が知られており、合成フッ素四ケイ素雲母、合成金雲母等が例示できる。
【0037】
本発明で用いる炭酸カルシウムの製造方法の具体的実施態様について説明する。
【0038】
炭酸カルシウムの合成:
灰乳に炭酸ガスを吹き込んで炭酸カルシウムを製造する方法は、炭酸化の条件により2つの種類に分類することができる。通常の条件としては、1つは平均粒子径0.1μm以下のコロイド性炭酸カルシウムと言われる立方体粒子で、通常、水酸化カルシウム濃度が15%以下の石灰乳に、化合開始温度25℃以下で、炭酸ガスを水酸化カルシウム1kg当たり100%炭酸ガス換算で2.0L/min以上の吹き込み速度で反応させ得られる。また、他方は平均粒子径0.5μm以上の軽質炭酸カルシウムと言われる紡錘形粒子で、水酸化カルシウム濃度が濃度15%以上の石灰乳に、化合開始温度25℃以上で、炭酸ガスを水酸化カルシウム1kg当たり100%炭酸ガス換算で2.0L/min以下の吹き込み速度で反応させ所望の粒径・粒子形状として得られる。
【0039】
炭酸カルシウム粒子の平均粒径は、一次粒子径が70〜300nm、好ましくは100〜200μmである。70nm未満だと感光体表面の汚染物を研磨除去する効果を得られないだけでなくトナー転写性が得られず、300nmより大きいと、転写性をえる為に過大な量をトナーに添加しなければならず、帯電特性への悪影響が避けられない。
【0040】
また流動性や帯電特性の調整の為に表面処理を施してもよい。表面処理は以下の表面処理化合物を用いる場合に限定されるわけではないが、表面処理化合物としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、各種シリコーンオイル、脂肪酸、脂肪酸金属塩、そのエステル化物、ロジン酸等を用いた処理を例示することができる。特に好適にはシランカップリング剤、脂肪酸、ロジン酸を使用することができる。
【0041】
また、表面処理量も次のものに限定されるわけではないが、0.1〜30wt%、好ましくは0.2〜20wt%、より好ましくは0.2〜10wt%となるようにすれば良い。0.1wt%未満では表面処理効果が得られず、30wt%より多いと凝集粒子が発生してしまう。本発明では、上記範囲のものを使用することにより、硬すぎる為の偏磨耗を防止できると共に、適度な磨耗により、耐久性を向上できる。
【0042】
無機粒子としては、立方体や紡錘状や六面体など形状分布が小さい(均一な形状)ものが好ましい。均一な形状の粒子を用いることにより、トナー表面上に均一に分散し、安定したスペーサー効果を得ることができる。さらに、接触面積が大きく、均一に磨耗を行なえる為、より偏磨耗を防止できる。
【0043】
上記無機粒子の添加量は0.1〜5wt%、より好ましくは0.3〜2wt%である。0.1wt%未満では無機粒子を添加する効果が十分でなく、5wt%より多いとトナーとしての流動性、帯電特性への影響が大きくトナーとしての制御が困難になる。
【0044】
静電潜像現像用トナーは、結着樹脂と着色剤、離型剤とからなり、体積平均粒子径が、2〜10μmのトナーを用いることができる。
【0045】
またトナーの平均形状指数SF1が100〜140のものを用いることにより高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。
【0046】
本発明に用いられるトナーは、上記の形状指数と粒径を満足する範囲のものであれば特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法を使用することができる。
【0047】
トナーの製造は、例えば、結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が使用できる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。
【0048】
使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブ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、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等をあげることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等をあげることができる。また、軟化点90〜150℃、ガラス転移点50〜75℃、Mw(重量平均分子量)8000〜150000を示す樹脂が特に好ましく使用できる。
【0049】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして例示することができる。
【0050】
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【0051】
また、本発明の静電潜像現像用トナーには、必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁性トナーおよび磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【0052】
更に、トナーの長期保存性、流動性、現像性、転写性をより向上させる為に、本発明に使用されるトナーはそのトナー表面に本発明で使用する無機粒子以外の無機粉、樹脂粉を併用して添加してもよい。無機粉としては例えば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、樹脂粉としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末があげられる。表面に添加する場合それぞれの添加量は0.1〜4重量%、より好ましくは0.2〜3重量%の配合量になるように添加される。混合は、例えばV型ブレンダーやヘンシェルミキサーやレディゲミキサー等の公知の混合機によって行うことができる。
【0053】
また、外添混合後に篩分プロセスを通しても一向にかまわない。
【0054】
(現像剤)
本発明に係る現像剤は、上述のトナー組成物と以下に説明するキャリアからなる。トナーとともに現像剤を構成するキャリアは、芯材上に、トナー帯電の安定制御、電気抵抗を安定に制御する為にマトリックス樹脂中に導電材料が分散含有された樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアであることが好ましい。
【0055】
マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0056】
また、導電材料としては、金、銀、銅といった金属、また酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0057】
導電材料の含有量は、樹脂100重量部に対し1〜50重量部であることが好ましく、3〜20重量部であることがより好ましい。
【0058】
キャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが磁気ブラシ法を用い体積固有抵抗を調整するためには磁性材料であることが好ましい。
【0059】
芯材の平均粒子径は、一般的には10〜500μmであり、好ましくは30〜100μmである。
【0060】
キャリアの芯材の表面に樹脂被覆層を形成する方法としては、キャリア芯材を、マトリックス樹脂、導電材料及び溶剤を含む被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と被覆層形成溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
【0061】
被覆層形成用溶液中に使用する溶剤は、該マトリックス樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類が使用できる。
【0062】
また、樹脂被覆層の平均膜厚は、通常0.1〜10μmであるが、本発明においては経時にわたり安定したキャリアの体積固有抵抗を発現させるため0.5〜3μmの範囲であることが好ましい。
【0063】
上記のように形成されるキャリアの体積固有抵抗は、高画質を達成するために、通常の現像コントラスト電位の上下限に相当する10 〜10 V/cmの範囲において、10 〜1014Ωcmであることが好ましい。キャリアの体積固有抵抗が10Ωcm未満であると細線の再現性が悪く、また電荷の注入による背景部へのトナーかぶりが発生しやすくなる。また、キャリアの体積固有抵抗が1014Ωcmより大きいと黒ベタ、ハーフトーンの再現が悪くなる。また感光体へ移行するキャリアの量が増え、感光体を傷つけやすい。また静電ブラシはカーボンブラック、金属酸化物等の導電フィラーを含有させた樹脂あるいは表面に被覆した繊維状の物質が使用できるが、それに限定されるものではない。
【0064】
(画像形成方法)
本発明に係る画像形成方法は、以下に説明する画像形成装置を用いて記録材の両面に画像を形成する方法である。
【0065】
画像形成装置は、潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離手段と、転写されたトナー像を記録材上にロール又はベルト等により接触熱定着する定着手段と、を有し、画像形成方法は、潜像担持体を帯電させる帯電工程と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像工程と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離工程と、転写されたトナー像を記録材上にロール又はベルト等により接触熱定着する定着工程と、を有する。
【0066】
また、上記画像形成装置は、転写分離手段と帯電手段との間に、転写後にトナー像保持体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段を設けても良く、かかる場合、画像形成方法は、上記転写分離工程と帯電工程との間に、転写後にトナー像保持体上に残留したトナーを除去するクリーニング工程を有する。
【0067】
また、本発明の他の画像形成方法に用いる画像形成装置が、転写分離手段において、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、転写ベルトあるいは転写ドラムに転写したのちに、各色トナーを一度に転写体へ転写するものであってもよい。
【0068】
さらに、本発明の他の画像形成方法に用いる画像形成装置において、上記定着手段が実質的に離型剤を供給しない定着手段であり、オイルレスであってもよい。
【0069】
前記クリーニング手段は、前記潜像担持体をブレードで摺擦することなしに静電ブラシを用い潜像担持体上の残留トナーを回収するものであってもよい。ブレードクリーニング方式の性能安定性が高いことから一般的に使用されているが、本発明のトナーを用いることにより、静電ブラシを用い潜像担持体上の残留トナーを回収することが可能となり、潜像担持体の摩耗Lifeを大きく伸ばすことが可能となった。
【0070】
静電ブラシとしては、例えば、潜像担持体表面の周囲に設けられ回転駆動される軸部材と、その軸部材の周囲に配設されるブラシ繊維部材とを備えるクリーニングブラシである。繊維部材の抵抗値は絶縁性でも導電性でもよい。繊維部材が導電性の場合は必要に応じて電圧を印加してもよい。また、その材料としては具体的に、ポリプロピレン、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等があげられる。このような毛部剤の太さ、長さ等は基本的に周知のクリーニング装置のものと同様に適宜選択することができるが、そのブラシ繊維部材の太さは15〜19[デニール]、長さは6〜12[mm]、密度は1〜3[1000本/cm ]が好ましい。
【0071】
上記潜像担持体は特に制限なく公知の感光体を用いることができるが、感度、安定性の面から、電荷発生層と電荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型と呼ばれる構造の有機感光体が好ましく用いることができる。また、感光体表面層が電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂でなる感光体が用いられる。この感光体表面層は熱的、機械的強度に優れ比較的耐磨耗性があり、本発明のトナーと組み合わせることで現像、クリーニングを長期に渡り安定に維持することができる。
【0072】
また、本発明の他の画像形成方法は、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂が、次のG及びFを有するものである。
G:無機ガラス質ネットワークサブグループ
F:電荷輸送性サブユニット
【0073】
更に、本発明の他の画像形成方法は、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂が、次のDを有するものである。
D:可とう性有機サブユニット
【0074】
<本発明に用いる感光体>
図1ないし図5は、本発明の電子写真用感光体の断面を示す模式図である。感光層が積層構造のものを図1〜図3に示し、単層構造のものを図4、図5に示している。 図1においては導電性支持体4上に下引き層1が設けられ、その上に電荷発生層2、電荷輸送層3が設けられている、図2においては、さらに、表面に保護層5が設けられている。また、図3においては、導電性支持体4上に下引き層1が設けられ、その上に電荷輸送層3、電荷発生層2が設けられ、さらに、表面に保護層5が設けられている。図1〜図3において、下引き層は設けても設けなくてもよい。図4においては、導電性支持体4上に下引き層1が設けられ、その上に電荷発生/電荷輸送層6が設けられている、さらに、図5においては、さらに、表面に保護層5が設けられている。
【0075】
導電性支持体
導電性支持体としては、アルミニウムがドラム状、シート状、プレート状等、適宜の形状のものとして使用されるが、これらに限定されるものではない。
【0076】
感光ドラムがレーザープリンターに使用される場合には、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、支持体表面は、中心線平均粗さRaで0.04μm〜0.5μmに粗面化することが好ましい。粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、あるいは、回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削が好ましい。Raが0.04μmより小さいと、鏡面に近くなるので干渉防止効果が得られなくなり、Raが0.5μmより大きいと、本発明による被膜を形成しても画質が粗くなって不適である。非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、基材の表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。
【0077】
下引き層
また、所望により基材と感光層の間に中間層(下引き層)を形成することもできる。用いられる材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好適なものとして挙げられる。また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロ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トリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することもできる。さらに、従来より下引き層に用いられるポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ‐N‐ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【0078】
また、下引き層中には電子輸送性顔料を混合/分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料が、電子移動性が高いので好ましく使用される。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため95wt%以下、好ましくは90wt%以下で使用される。混合/分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等をもちいる常法が適用される。混合/分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合/分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。下引き層の厚みは一般的には、0.1〜20μm、好ましくは0.2〜10μmが適当である。また、下引き層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法が挙げられる。塗布したものを乾燥させて下引き層を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った基材は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、中間層を形成することが好ましい。
【0079】
表面層
次いで、表面層について説明する。表面層には、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂を有する。架橋構造を有するシロキサン系樹脂は、透明性、耐絶縁破壊性、光安定性等の点で特に好ましいものである。以下、本発明に用いられる、架橋構造を有するシロキサン系樹脂について説明する。
【0080】
架橋構造を有するシロキサン系樹脂は、シロキサン、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、その他必要な成分等を3次元的に架橋した樹脂であるが、本発明においては、下記G及びFを含む架橋構造を有するシロキサン系樹脂(以下「化合物(I)」ということがある)が前記の特徴に加え、耐摩耗性、電荷輸送性等の点で特に優れており、好ましい。
G:無機ガラス質ネットワークサブグループ
F:電荷輸送性サブユニット
【0081】
また、GとFの間に次のDを介在させ、GとFとを連結させることもできる。D:可とう性有機サブユニット
【0082】
上記Gの内、特に好ましいものは反応性を有するSi基であり、互いに架橋反応を起こして3次元的な Si−O−Si結合、すなわち無機ガラス質ネットワークを形成するためのものである。具体的には、Gは‐Si(R(3−a)で示される加水分解性基を有する置換けい素基が挙げられる(ここで、Rは水素、アルキル基、置換あるいは未置換のアリール基を表し、Qは加水分解性基を表す。aは1〜3の整数を表す)。bは1〜4の整数を表す。
【0083】
Dは、電荷輸送性を付与するためのFを、3次元的な無機ガラス質ネットワークGに結びつけるためのものである。また、堅さの反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう性を付与し、膜としての強度を向上させるという働きもある。具体的には、nを1から15の整数とした場合の‐C2n‐、C(2n−2)−、−C(2n−4)−で表わされる2価の炭化水素基、及び‐COO‐、−S−、−O−、−CH−C−、−N=CH−、−(C)−(C)−、およびこれらの組み合わせや置換基を導入したものなどが挙げられる。
【0084】
上記Fは、光キャリア輸送特性を有する構造として、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合や、およびキノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物などが挙げられる。
また、Fが一般式(II)で表わされる化合物は、特に優れた正孔輸送性と機械的特性を示す。一般式(II)におけるAr〜Arはそれぞれ独立に置換または未置換のアリール基を表し、具体的には、下記構造群1に挙げられるものが好ましい。
【0085】
【化1】

Figure 2004287151
【0086】
一般式(II)中、Ar〜Arは、それぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を表し、Arは、置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を表す。但し、Ar〜Arのうち1〜4個は、前記−D−Gで表される結合基と結合可能な結合手を有する。kは0または1を表す。
【0087】
【化2】
Figure 2004287151
【0088】
上記中、Arは下記構造群2に挙げられるものが好ましい。
【0089】
【化3】
Figure 2004287151
【0090】
また、前記Z’は下記構造群3に挙げられるものが好ましい。
【0091】
【化4】
Figure 2004287151
【0092】
ここで、R は、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基もしくは炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基を表す。R〜R13は、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、もしくは炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基、ハロゲンを表す。m及びsはそれぞれ独立に0または1を表し、q及びrはそれぞれ独立に1〜10の整数、t、t’はそれぞれ独立に1〜3の整数を表す。ここで、Xは化合物(I)の定義で既に示した−D−Aと同様である。
【0093】
また、前記Wは下記に構造群4に挙げられるものが好ましい。
【0094】
【化5】
Figure 2004287151
【0095】
ここで、s’は0〜3の整数を表す。
【0096】
一般式(II)におけるArの具体的構造としては、k=0の時は、上記Ar〜Arのm=1の構造が、k=1の時は、上記Ar〜Arのm=0の構造が挙げられる。化合物(II)の具体例を表1〜55に示すが、これらに限定されるものではない。
【0097】
【表1】
Figure 2004287151
【0098】
【表2】
Figure 2004287151
【0099】
【表3】
Figure 2004287151
【0100】
【表4】
Figure 2004287151
【0101】
【表5】
Figure 2004287151
【0102】
【表6】
Figure 2004287151
【0103】
【表7】
Figure 2004287151
【0104】
【表8】
Figure 2004287151
【0105】
【表9】
Figure 2004287151
【0106】
【表10】
Figure 2004287151
【0107】
【表11】
Figure 2004287151
【0108】
【表12】
Figure 2004287151
【0109】
【表13】
Figure 2004287151
【0110】
【表14】
Figure 2004287151
【0111】
【表15】
Figure 2004287151
【0112】
【表16】
Figure 2004287151
【0113】
【表17】
Figure 2004287151
【0114】
【表18】
Figure 2004287151
【0115】
【表19】
Figure 2004287151
【0116】
【表20】
Figure 2004287151
【0117】
【表21】
Figure 2004287151
【0118】
【表22】
Figure 2004287151
【0119】
【表23】
Figure 2004287151
【0120】
【表24】
Figure 2004287151
【0121】
【表25】
Figure 2004287151
【0122】
【表26】
Figure 2004287151
【0123】
【表27】
Figure 2004287151
【0124】
【表28】
Figure 2004287151
【0125】
【表29】
Figure 2004287151
【0126】
【表30】
Figure 2004287151
【0127】
【表31】
Figure 2004287151
【0128】
【表32】
Figure 2004287151
【0129】
【表33】
Figure 2004287151
【0130】
【表34】
Figure 2004287151
【0131】
【表35】
Figure 2004287151
【0132】
【表36】
Figure 2004287151
【0133】
【表37】
Figure 2004287151
【0134】
【表38】
Figure 2004287151
【0135】
【表39】
Figure 2004287151
【0136】
【表40】
Figure 2004287151
【0137】
【表41】
Figure 2004287151
【0138】
【表42】
Figure 2004287151
【0139】
【表43】
Figure 2004287151
【0140】
【表44】
Figure 2004287151
【0141】
【表45】
Figure 2004287151
【0142】
【表46】
Figure 2004287151
【0143】
【表47】
Figure 2004287151
【0144】
【表48】
Figure 2004287151
【0145】
【表49】
Figure 2004287151
【0146】
【表50】
Figure 2004287151
【0147】
【表51】
Figure 2004287151
【0148】
【表52】
Figure 2004287151
【0149】
【表53】
Figure 2004287151
【0150】
【表54】
Figure 2004287151
【0151】
【表55】
Figure 2004287151
【0152】
化合物(I)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。表面層形成に際しては、硬化膜の機械的強度をさらに向上させる目的で、化合物(I)と結合可能な基を有する化合物の少なくとも1種を添加することが好ましい。
【0153】
化合物(I)と結合可能な基とは、化合物(I)を加水分解した際に生じるシラノール基と結合可能な基を意味し、具体的には、−Si(R(3−a)で示される基、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、ハロゲンなどを意味する。これらのうち、−Si(R(3−a)で示される加水分解性基、エポキシ基、イソシアネート基を有する化合物が、より強い機械的強度を有するため好ましい。さらに、化合物(I)と結合可能な基を有する化合物としては、これらの基を分子内に2つ以上持つものが、硬化膜の架橋構造を3次元的にし、膜により強い機械的強度を与えるため好ましい。これらのうち、最も好ましい化合物例として一般式(III)で示される化合物が挙げられる。
【0154】
【化6】
Figure 2004287151
【0155】
一般式(III)中、A’は−Si(R(3−a)で表される加水分解性基を有する置換けい素基、Bは枝分かれを含んでも良いn価の炭化水素基、n価のフェニル基、−NH−、−O−Si−から選ばれる基の少なくとも1つ、あるいはこれらの組み合わせから構成される。aは1〜3の整数、nは2以上の整数を表す。
【0156】
一般式(III)で示される化合物は、−Si(R(3−a)で表される加水分解性基を有する置換けい素基A’を2個以上有している化合物である。A’に含まれるSi基の部分が、化合物(I)あるいは化合物(III)自身と反応し、Si−O−Si結合となって3次元的な架橋硬化膜を形成していく。化合物(I)も同様のSi基を有しているので、それのみで硬化膜を形成することも可能であるが、化合物(III)は2個以上のA’を有しているので硬化膜の架橋構造が3次元的になり、より強い機械的強度を有するようになると考えられる。また、化合物(I)におけるD部分と同様、架橋硬化膜に適度な可とう性を与える役割もある。化合物(III)としては、下記構造群5に示されるものがより好ましい。
【0157】
【化7】
Figure 2004287151
【0158】
上記式中、T、Tはそれぞれ独立に枝分かれしていてもよい2価あるいは3価の炭化水素基、A’は前記した置換基を表わす。h、i、jは1〜3の整数であり、かつ、分子内のA’の数が2以上となるように選ばれる。
【0159】
これらの式で表わされる一般式(III)の化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるわけではない。
【0160】
【化8】
Figure 2004287151
【0161】
化合物(I)は単独で使用してもよいし、膜の成膜性、可とう性を調整するなどの目的から、一般式(III)で示される化合物や、他のカップリング剤、フッ素化合物などを混合して用いてもよい。このような化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコーン系ハードコート剤を用いることができる。
【0162】
前記シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、等を用いることができる。市販のシリコーン系ハードコート剤としては、KP−85、X−40−9740、X−40−2239 (以上、信越シリコーン社製)、およびAY42−440、AY42−441、AY49−208 (以上、東レダウコーニング社製)、などを用いることができる。また、撥水性などの付与のために、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン、などの含フッ素化合物を加えてもよい。
【0163】
シランカップリング剤は任意の量で使用できるが、含フッ素化合物の量は、フッ素を含まない化合物に対して25wt%以下とすることが望ましい。これを越えると、架橋膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
【0164】
また、表面保護層として架橋膜を形成する場合は、有機金属化合物、あるいは硬化型マトリックスを添加することが好ましい。
【0165】
有機金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物;チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物;アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物;のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、特に有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物が残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましいものとして挙げられる。
【0166】
硬化型マトリックスとしては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロ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トリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などを用いることができる。
【0167】
これらのコーティング液の調整は、無溶媒で行うか、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等が使用できるが、好ましくは沸点が100℃以下のものであり、任意に混合しての使用もできる。溶剤量は任意に設定できるが、少なすぎると化合物(I)が析出しやすくなるため、化合物(I)1質量部に対し0.5〜30質量部、好ましくは1〜20質量部で使用される。
【0168】
コーティング液調製においては、化合物(I)と、必要に応じてその他の化合物と、を固体触媒に接触させて反応させるが、反応温度および時間は原料の種類によっても異なり、通常は0〜100℃で行われ、0〜70℃で行うことがより好ましく、10〜35℃の温度で行うことが特に好ましい。反応時間に特に制限はないが、反応時間が長くなるとゲル化を生じ易くなるため、10分から100時間の範囲で行うことが好ましい。
【0169】
化合物(I)と結合可能な基を有するポリマーを添加する場合、固体触媒と上記ポリマーとが同時に存在すると著しくゲル化を促進し、コーティングが困難となる場合があるため、固体触媒を除去した後に添加することが好ましい。このような固体触媒は、触媒成分が化合物(I)溶液、その他の化合物、溶媒等のいずれにも不溶であるものであれば、特に限定されない。系に不溶な固体触媒としては、以下のような触媒を用い、あらかじめ加水分解することができる。
【0170】
・陽イオン交換樹脂:アンバーライト15、アンバーライト200C、アンバーリスト15(以上、ローム・アンド・ハース社製);ダウエックスMWC−1−H、ダウエックス88、ダウエックスHCR−W2(以上、ダウ・ケミカル社製);レバチットSPC−108、レバチットSPC−118(以上、バイエル社製);ダイヤイオンRCP−150H(三菱化成社製);スミカイオンKC−470、デュオライトC26−C、デュオライトC−433、デュオライト−464(以上、住友化学工業社製);ナフィオン−H(デュポン社製)など。
・陰イオン交換樹脂:アンバーライトIRA−400、アンバーライトIRA−45(以上、ローム・アンド・ハース社製)など。
プロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体:Zr(O PCH CH SOH)、、Th(O PCH CH COOH) など。
・プロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン:スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサンなど。
・ヘテロポリ酸:コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸など。
・イソポリ酸:ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸など。
・単元系金属酸化物:シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、CaO、MgOなど。
・複合系金属酸化物:シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類など。
・粘土鉱物:酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイトなど。
・金属硫酸塩:LiSO ,MgSOなど。
・金属リン酸塩:リン酸ジルコニア、リン酸ランタンなど。
・金属硝酸塩:LiNO,Mn(NOなど。
・アミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体:シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体など。
・アミノ基を含有するポリオルガノシロキサン:アミノ変性シリコーン樹脂など。
【0171】
これらの触媒のうち、少なくとも1種を用いて加水分解縮合反応を行わせる。これらの触媒は、固定床中に設置し反応を流通式で行うこともできるし、バッチ式で行うこともできる。触媒の使用量は、特に限定されないが、加水分解性けい素置換基を含有する材料の合計量に対して0.1〜20wt%が好ましい。
【0172】
加水分解縮合させる際の水の添加量は、特に限定されないが、生成物の保存安定性やさらに重合に供する際のゲル化抑制に影響するため、好ましくは、化合物(I)の加水分解性基をすべて加水分解するに必要な理論量に対して30〜500%、さらに50〜300%の範囲の割合で使用することが好ましい。水の量が500%よりも多い場合、生成物の保存安定性が悪くなったり、析出しやすくなる。一方、水の量が30%より少ない場合、未反応物が増大してコーティング液塗布時、硬化時に相分離を起こしたり、塗膜の強度低下を起こしやすい。
【0173】
さらに、硬化触媒としては、塩酸、酢酸、リン酸、硫酸などのプロトン酸;アンモニア、トリエチルアミン等の塩基;ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、オクエ酸第一錫等の有機錫化合物;テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物;アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリアセチルアセトナート等の有機アルミニウム化合物;有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩等が挙げられるが、保存安定性の点で金属化合物が好ましく、さらに、金属のアセチルアセトナート、あるいは、アセチルアセテートが好ましい。
硬化触媒の使用量は任意に設定できるが、保存安定性、特性、強度などの点で加水分解性けい素置換基を含有する材料の合計量に対して0.1〜20wt%が好ましく、0.3〜10wt%がより好ましい。
【0174】
硬化温度は、任意に設定できるが、所望の強度を得るためには60℃以上、より好ましくは80℃以上に設定される。硬化時間は、必要に応じて任意に設定できるが、10分〜5時間が好ましい。また、硬化反応を行ったのち、高湿度状態に保ち、特性の安定化を図ることも有効である。さらに、用途によっては、ヘキサメチルジシラザンや、トリメチルクロロシランなどを用いて表面処理を行い、疎水化することもできる。
【0175】
感光体の表面架橋硬化膜には、帯電器で発生するオゾン等の酸化性ガスによる劣化を防止する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましい。感光体表面の機械的強度を高め、感光体を長寿命化すると、感光体が酸化性ガスに長時間接触することになるため、従来より強い酸化耐性が要求される。
【0176】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては、硬化膜全体に対して15wt%以下が望ましく、10wt%以下がさらに望ましい。
【0177】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル‐4‐メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマイド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2−t−ブチル−6−(3−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、などが挙げられる。
【0178】
電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂は、優れた機械強度を有する上に光電特性も十分であるため、これをそのまま積層型感光体の電荷輸送層として用いることもできる。
【0179】
塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。ただし、1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なっても良いし、複数回重ね塗布した後でも良い。
【0180】
表面層の架橋の度合いは、表面層の硬さにより知ることができるが、この硬さは、感光体の硬度として求めることができる。感光体の硬度は、ダイナミック硬さで、15〜35mN/μmの範囲が好ましい。なお、ダイナミック硬さは、島津ダイナミック硬度計DUH−201により測定することができる。
【0181】
単層型感光層の場合は、前記の電荷発生物質と結着樹脂を含有して形成される。結着樹脂としては、電荷発生層および電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生物質の含有量は、10から85wt%程度、好ましくは20から50wt%とする。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送物質や高分子電荷輸送物質を添加してもよい。その添加量は5〜50wt%とすることが好ましい。また、化合物(I)を加えてもよい。塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記と同様のものを用いることができる。膜厚は5〜50μm程度が好ましく、10〜40μmとするのがさらに好ましい。
【0182】
電荷発生層
次に電荷発生層について説明する。
【0183】
電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、ジブロモアントアントロンなどの縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フラトシアニン顔料等既知のもの全て使用することができるが、とくに金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましい。その中でも、特定の結晶を有するヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニンが特に好ましい。本発明に用いるクロロガリウムフタロシアニンは、特開平5−98181号公報に公開したように、公知の方法で製造されるクロロガリウムフタロシアニン結晶を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、CFミル、ローラーミル、サンドミル、ニーダー等で機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキサイド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などである。使用される溶剤は、クロロガリウムフタロシアニンに対して、1〜200部、好ましくは10〜100部の範囲で用いる。処理温度は、0℃〜溶剤の沸点以下、好ましくは10〜60℃の範囲で行う。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍用いる。
【0184】
ジクロロスズフタロシアニンは、特開平5−140472公報及び、特開平5−140473公報に公開したように、公知の方法で製造されるジクロロスズフタロシアニン結晶を、前記のクロロガリウムフタロシアニンと同様に粉砕、溶剤処理することにより得ることができる。
【0185】
ヒドロキシガリウムフタロシアニンは、特開平5−263007公報及び、特開平5−279591公報に記載されているように、公知の方法で製造されるクロロガリウムフタロシアニン結晶を、酸またはアルカリ性溶液中での加水分解またはアシッドペースティングを行って、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を合成し、直接溶剤処理を行うか、或るいは、合成によって得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うか、溶剤を用いずに乾式粉砕処理を行った後に溶剤処理することによって製造することができる。上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキサイド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などである。使用される溶剤は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンに対して、1〜200部、好ましくは10〜100部の範囲で用いる。処理温度は、0〜150℃、好ましくは室温〜100℃の範囲で行う。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍用いる。
【0186】
オキシチタニルフタロシアニンは、特開平4−189873号公報及び、特開平5−43813号公報に記載されているように、公知の方法で製造されるオキシチタニルフタロシアニン結晶を、アシッドペースティングするか、あるいは、ボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて無機塩とともにソルトミリングを行って、X線回折スペクトルにおいて27.2にピークを持つ、比較的結晶性の低いオキシチタニルフタロシアニン結晶としたのち、直接溶剤処理を行うか、或るいは、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度70〜100%、好ましくは95〜100%のものが使用され、溶解は、−20〜100℃好ましくは0〜60℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、オキシチタニルフタロシアニン結晶の重量に対して、1〜100倍、好ましくは3〜50倍の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられ、水とメタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、あるいは、水とベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤の混合溶剤が特に好ましい。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。また、オキシチタニルフタロシアニン結晶と無機塩との比率は、重量比で1/0.1〜1/20で、1/0.5〜1/5の範囲が好ましい。上記の溶剤処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、ハロゲン系炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などである。使用される溶剤は、オキシチタニルフタロシアニンに対して、1〜100部、好ましくは5〜50部の範囲で用いる。処理温度は、室温〜100℃、好ましくは50〜100℃の範囲で行う。磨砕助剤は顔料に対し0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍用いる。
【0187】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独あるいは2種以上混合して用いることができる。
【0188】
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は(重量比)は10:1〜1:10の範囲が好ましい。またこれらを分散させる方法としてはボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によって該の結晶型が変化しない条件が必要とされる。ちなみに実施した前記の分散法のいずれについても分散前と結晶型が変化していないことが確認されている。さらにこの分散の際、粒子を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。またこれらの分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。
【0189】
また、本発明で用いる電荷発生層の厚みは一般的には、0.1〜5μm、好ましくは0.2〜2.0μmが適当である。また、電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。さらに、顔料の分散安定性や、光感度を増す目的、あるいは、電気特性を安定化させる目的で化合物(I)を用いて顔料を処理したものを用いても良いし、顔料の分散溶液に加えてもよい。
【0190】
電荷輸送層
本発明の感光体における電荷輸送層としては、公知の技術によって形成されたものを使用できる。それらの電荷輸送層は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して形成されるか、あるいは高分子電荷輸送材を含有して形成される。
【0191】
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合物があげられる。これらの電荷輸送材料は単独または2種以上混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの電荷輸送材料は単独あるいは2種以上混合して用いることができる。電荷輸送材料特に、構造式(IV)で表わされるトリフェニルアミン系化合物、および構造式(V)で表わされるベンジジン系化合物は、高い電荷(正孔)輸送能と優れた安定性を有しているため、特に好ましく用いることができる。
【0192】
【化9】
Figure 2004287151
【0193】
(式中、R14は、水素原子またはメチル基を示す。また、nは1又は2を意味する。Ar及びArは置換又は未置換のアリール基を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数が1〜5の範囲のアルキル基、炭素数が1〜5の範囲のアルコキシ基、又は炭素数が1〜3の範囲のアルキル基で置換された置換アミノ基を示す。)
【0194】
【化10】
Figure 2004287151
【0195】
(式中、R15及びR15は、同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のアルコキシ基、を表わす。R16、R16’、R17及びR17’は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基又は炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基を表わし、mおよびnは0〜2の整数である。)
【0196】
それぞれの化合物例を表56〜61に示す。
【0197】
【表56】
Figure 2004287151
【0198】
【表57】
Figure 2004287151
【0199】
【表58】
Figure 2004287151
【0200】
【表59】
Figure 2004287151
【0201】
【表60】
Figure 2004287151
【0202】
【表61】
Figure 2004287151
【0203】
これらは、単独または2種以上混合して用いることができる。また、高分子電荷輸送材を用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシランなどの電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも成膜可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【0204】
さらに電荷輸送層に用いる結着樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、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、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。さらに、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロ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トリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤など、あるいは光硬化性樹脂などの硬化型マトリックスを用いてもよく、さらにこれらと硬化可能な例えば化合物(I)の電荷輸送剤を用いてもよい。これらの結着樹脂は単独あるいは2種以上混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(重量比)は10:1〜1:5が好ましい。
【0205】
本発明で用いる電荷輸送層の厚みは一般的には、5〜50μm、好ましくは10〜30μmが適当である。塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【0206】
さらに電荷輸送層を設けるときに用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。
【0207】
また、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
【0208】
また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物質を含有させることができる。本発明の感光体に使用可能な電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等や、化合物(I)をあげることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系やCl,CN,NO等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
【0209】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、トナー組成物、キャリアの説明において、特に断りのない限り、「部」は全て「重量部」を意味する。
【0210】
なお、トナー組成物、キャリア、及び静電潜像現像剤の製造において、各測定は以下の方法で行った。
【0211】
<カルシウム化合物粒子の体積平均粒子径測定>
粒子を硬化性樹脂で包埋し、ダイアモンドカッターで薄くスライスしてTEMにて観察する。その画像をプリントして1次粒子をサンプルとして任意に50サンプル抽出し、その画像面積に相当する円形粒子の直径を体積平均粒子径とした。
【0212】
<電気抵抗測定>
図6に示されるように、測定試料33を厚みHとして下部電極34と上部電極32とで挟持し、上方より加圧しながらダイヤルゲージで厚みを測定し測定試料33の電気抵抗を高電圧抵抗計で計測した。具体的には、特定酸化チタンの試料に成形機にて500kg/cm の圧力を加えて測定ディスクを作成した。次いで、ディスクの表面をハケで清掃し、セル内の上部電極32と下部電極34との間に挟み込み、ダイヤルゲージで厚みを測定した。次に電圧を印加し、エレクトロメーター36の電流値を読み取ることにより、体積固有抵抗を求めた。
【0213】
また、キャリアの試料を100φの下部電極4に充填し、上部電極2をセットし、その上から3.43kgの荷重を加え、ダイヤルゲージで厚みを測定した。次に電圧を印加し、エレクトロメーター5の電流値を読み取ることにより、体積固有抵抗を求めた。
【0214】
<トナー平均形状指数SF1>
本発明において、トナーの平均形状指数SF1とは、下記式で計算された値を意味し、真球の場合SF1=100となる。
【数2】
SF1=(ML/A)×(π/4)×100
ここで、ML:粒子の絶対最大長、A:粒子の投影面積であり、これらは、主に顕微鏡画像または走査電子顕微鏡画像を画像解析装置によって解析することによって数値化される。
【0215】
平均形状指数を求めるための具体的な手法として、トナー画像を光学顕微鏡から画像解析装置(LUZEX III、(株)ニレコ製)に取り込み、円相当径を測定して、最大長および面積から、個々の粒子について上記式のML/Aの値を求める。
【0216】
<帯電量測定>
実機評価試験における帯電量は、現像器中のマグスリーブ上の現像剤を採取し、25℃、55%RHの条件下で東芝社製TB200にて測定した。
【0217】
[無機粒子の調整]
(A)炭酸カルシウム粒子の調整
粒子作製:2Lのステンレスビーカー中で、15重量%濃度の石灰乳1000gに、化合開始温度25℃で30%濃度の炭酸ガスを2.0L/minの速度で吹き込み、懸濁液の電導度が二次降下して安定になるまで反応させた。反応液をヌッチェで吸引濾過し、母液を分離後、乾燥粉砕して、炭酸カルシウム粒子を得た。
【0218】
表面処理:次に炭酸カルシウム粒子をトルエン溶液中に分散し、シリコーンオイルを投入して超音波をかけエバポレーターでトルエンを留去し、更に150℃で1時間の加熱を加えた後粉砕して、平均粒径150nmの表面処理炭酸カルシウム粒子Aを得た。
【0219】
(B)炭酸カルシウム粒子の調整
炭酸カルシウム粒子の調整において、「粒子作製」は上記炭酸カルシウム粒子Aと同様にして「表面処理」を以下のように行った。
【0220】
表面処理:固形分10重量%の炭酸カルシウム粒子のスラリーを65℃に調整した。該スラリーを分散機により攪拌させながら、オレイン酸ナトリウム含有量が60重量%、ステアリン酸ナトリウム含有量が20重量%及びパルミチン酸ナトリウム含有量が20重量%である脂肪酸混合物を添加し、攪拌した後プレス脱水した。得られた濾過ケーキを箱型乾燥機で乾燥させた後、解砕することにより、平均粒径150nm、脂肪酸混合物で処理された表面処理炭酸カルシウム粒子Bを得た。
【0221】
(C)炭酸カルシウム粒子の調整
粒子作製:2Lのステンレスビーカー中で、10重量%濃度の石灰乳1000gに、化合開始温度20℃で30%濃度の炭酸ガスを2.0L/minの速度で吹き込み、懸濁液の電導度が二次降下して安定になるまで反応させた。反応液をヌッチェで吸引濾過し、母液を分離後、乾燥粉砕して、炭酸カルシウム粒子を得た。表面処理は、炭酸カルシウム粒子Aの調整と同様に行って平均粒径70nmの表面処理炭酸カルシウム粒子Cを得た。
【0222】
(D)炭酸カルシウム粒子の調整
粒子作製:2Lのステンレスビーカー中で、20重量%濃度の石灰乳1000gに、化合開始温度25℃で30%濃度の炭酸ガスを2.0L/minの速度で吹き込み、懸濁液の電導度が二次降下して安定になるまで反応させた。反応液をヌッチェで吸引濾過し、母液を分離後、乾燥粉砕して、炭酸カルシウム粒子を得た。表面処理は、炭酸カルシウム粒子A調整と同様に行って平均粒径200nmの表面処理炭酸カルシウム粒子Dを得た。
【0223】
(E)含水珪酸アルミニウム粒子の調整
原料としてケイ酸ナトリウムと硫酸アルミニウムを用い、モル比でSi/Al=1となるように攪拌しながら原料を連続的に混合した。同時に反応pHが10〜12となるように水酸化ナトリウムを添加し中和することによりシリカ・アルミナゲルを調整した。つぎに硝酸アンモニウム水溶液をゲル中のナトリウムに対して2倍当量用い、室温にてナトリウムをアンモニウムにイオン交換した。ついで、交換したアンモニウムを600℃、2hrの焼成により除去した。さらに乾式粉砕し、原料粉体とした。上記原料粉体をスラリー濃度10wt%になるようにオートクレーブに仕込み、200℃、1日間さらに250℃、3日間水熱反応を行った。冷却後、反応液をヌッチェで吸引濾過し、母液を分離後、乾燥粉砕して、平均粒径200nmの含水珪酸アルミニウム粒子Eを得た。
【0224】
(F)未表面処理炭酸カルシウム粒子の調整
炭酸カルシウム粒子の調整において、「粒子作製」は上記炭酸カルシウム粒子Aと同様にして平均粒径140nmの未表面処理炭酸カルシウム粒子Fを得た。
【0225】
(G)炭酸カルシウム粒子の調整
粒子作製:2Lのステンレスビーカー中で、22重量%濃度の石灰乳1000gに、化合開始温度28℃で30%濃度の炭酸ガスを2.0L/minの速度で吹き込み、懸濁液の電導度が二次降下して安定になるまで反応させた。反応液をヌッチェで吸引濾過し、母液を分離後、乾燥粉砕して、炭酸カルシウム粒子を得た。表面処理は、炭酸カルシウム粒子Aの調整と同様に行って平均粒径260nmの表面処理炭酸カルシウム粒子Gを得た。
【0226】
[着色粒子の製造方法]
(i)着色粒子A製造方法
スチレン−n−ブチルアクリレート樹脂 100部
(Tg=61℃、Mn=6000、Mw=35000)
カーボンブラック 3部
(モーガルL:キャボット製)
【0227】
上記混合物をエクストルーダーで混練し、ジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分散してD50=5.0μm、SF1=148.8の黒トナーAを得た。
【0228】
(ii)着色粒子B製造方法
<樹脂分散液(1)の調整>
スチレン 370質量部
n−ブチルアクリレート 30質量部
アクリル酸 8質量部
ドデカンチオール 24質量部
四臭化炭素 4質量部
【0229】
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6質量部及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)10質量部をイオン交換水550質量部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果平均粒子径が155nmであり、Tg=59℃、重量平均分子量Mw=12000の樹脂粒子が分散された樹脂分散液(1)が得られた。
【0230】
<樹脂分散液(2)の調整>
スチレン 280質量部
n−ブチルアクリレート 120質量部
アクリル酸 8質量部
【0231】
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6質量部及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)12質量部をイオン交換水550質量部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム3質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果平均粒子径が105nmであり、Tg=53℃、重量平均分子量Mw=550000の樹脂粒子が分散された樹脂分散液(2)が得られた。
【0232】
[着色剤分散液]
<着色剤分散液(1)の調整>
カーボンブラック 50質量部
(モーガルL:キャボット製)
ノニオン性界面活性剤 5質量部
(ノニポール400:三洋化成(株)製)
イオン交換水 200質量部
【0233】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(カーボンブラック)粒子が分散された着色剤分散液(1)を調整した。
【0234】
<着色剤分散液(2)の調整>
Cyan顔料C.I.Pigment Blue15:3 70質量部
ノニオン性界面活性剤 5質量部
(ノニポール400:三洋化成(株)製)
イオン交換水 200質量部
【0235】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(Cyan顔料)粒子が分散された着色剤分散液(2)を調整した。
【0236】
<着色剤分散液(3)の調整>
Magenta顔料C.I.Pigment Red122 70質量部
ノニオン性界面活性剤 5質量部
(ノニポール400:三洋化成(株)製)
イオン交換水 200質量部
【0237】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(Magenta顔料)粒子が分散された着色剤分散液(3)を調整した。
【0238】
<着色剤分散液(4)の調整>
Yellow顔料C.I.Pigment Yellow180 100質量部
ノニオン性界面活性剤 5質量部
(ノニポール400:三洋化成(株)製)
イオン交換水 200質量部
【0239】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(Yellow顔料)粒子が分散された着色剤分散液(4)を調整した。
【0240】
[離型剤分散液(1)の調整]
パラフィンワックス 50質量部
(HNP0190:日本精蝋(株)製、融点85℃)
カチオン性界面活性剤 5質量部
(サニゾールB50:花王(株)製)
【0241】
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が550nmである離型剤粒子が分散された離型剤分散液(1)を調整した。
【0242】
[凝集粒子の調整]
樹脂分散液(1) 120質量部
樹脂分散液(2) 80質量部
着色剤分散液(1) 200質量部
離型分散液(1) 40質量部
カチオン性界面活性剤 1.5質量部
(サニゾールB50:花王(株)製)
【0243】
以上の成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら50℃まで加熱した。45℃で20分間保持した後、光学顕微鏡で確認したところ、平均粒径が約5.0μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。更に上記分散液に、樹脂含有微粒子分散液として樹脂分散液(1)を緩やかに60質量部追加した。そして加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げて30分間保持した。光学顕微鏡にて観察したところ、平均粒径が約5.6μmである付着粒子が形成されていることが確認された。
【0244】
[着色粒子Bの作成]
上記凝集粒子の分散液にアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)3質量部を追加した後、前記ステンレス鋼鉄フラスコ中を密閉し、磁力シールを用いて攪拌しながら105℃まで加熱し、4時間保持した。そして、冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で充分に洗浄した後、乾燥させることにより、静電荷像現像用着色粒子Bを得た。
【0245】
<着色粒子KuroBの生成>
着色剤分散液(1)を用いて上記凝集粒子の調整および着色粒子の作成の手法にてSF1=128.5、粒径D50=5.8μmのKuroトナーを得た。
【0246】
<着色粒子CyanBの生成>
上記凝集粒子の調整において着色剤分散液(1)の代わりに着色剤分散液(2)を用い、更に上記着色粒子の作成の手法にてSF1=130、粒径D50=5.6μmのCyanトナーを得た。
【0247】
<着色粒子MagentaBの生成>
上記凝集粒子の調整において着色剤分散液(1)の代わりに着色剤分散液(3)を用い、更に上記着色粒子の作成の手法にてSF1=132.5、粒径D50=5.5μmのMagentaトナーを得た。
【0248】
<着色粒子YellowBの生成>
上記凝集粒子の調整において着色剤分散液(1)の代わりに着色剤分散液(4)を用い、更に上記着色粒子の作成の記手法にてSF1=127、粒径D50=5.9μmのYellowトナーを得た。
【0249】
[キャリアの生成]
フェライト粒子(平均粒径:50μm) 100部
トルエン 14部
スチレン‐メチルメタクリレート共重合体 2部
(成分比:90/10、Mw=75,000)
カーボンブラック(R330:キャボット社製) 0.2部
【0250】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラーで撹拌させて、分散した被覆液を調整し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。このキャリアは、1000V/cmの印加電界時の体積固有抵抗値が1011Ωcmであった。
【0251】
<感光体1の製造>
感光体表面層が電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなる感光体の作製例を以下に示す。
【0252】
JIS A3003合金よりなる直径84mmの引き抜き管を用意し、センタレス研磨装置により研磨し、表面粗さをRz=0.5μmとした。洗浄工程としてこのシリンダ−を脱脂処理、2wt%水酸化ナトリウム溶液で1分間エッチング処理、中和処理、更に純水洗浄を順に行った。次に、陽極酸化処理工程として10wt%硫酸溶液によりシリンダ−表面に陽極酸化膜(電流密度1.0A/dm )を形成した。水洗後、1wt%酢酸ニッケル溶液80℃に20分間浸漬して封孔処理を行った。更に純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、アルミニウムシリンダ−表面に7μmの陽極酸化膜を形成した。
【0253】
このアルミニウム基材上にX線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.4°、16.6°、25.5°、28.3°に強い回折ピークを持つクロロガリウムフタロシアニンの1部をポリビニルブチラール(エスレックBM‐S、積水化学) 1部、および酢酸n‐ブチル100部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間処理して分散した後、得られた塗布液を前記下引き層上に浸漬コートし、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
【0254】
下記構造のベンジジン化合物2部、高分子化合物 (粘度平均分子量 40,000)3部をクロロベンゼン20部に溶解させた塗布液を前記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃、40分の加熱を行なって膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。これを感光体1とする。
【0255】
【化11】
Figure 2004287151
下記に示す構成材料を、イソプロピルアルコール5部、テトラヒドロフラン3部、蒸留水0.3部に溶解させ、イオン交換樹脂(アンバーリスト15E)0.5部を加え、室温で攪拌することにより24時間加水分解を行った。
【0256】
構成材料
例示化合物 261 2部
メチルトリメトキシシラン 2部
テトラメトキシシラン 0.5部
コロイダルシリカ 0.3部
【0257】
加水分解したものからイオン交換樹脂を濾過分離した液体2部に対し、アルミニウムトリスアセチルアセトナートを0.04部、3,5‐ジ‐t‐ブチル‐4‐ヒドロキシトルエン(BHT)0.1部を加え、このコーティング液を前記電荷輸送層の上にリング型浸漬塗布法により塗布し、室温で30分風乾した後、170℃で1時間加熱処理して硬化し、膜厚約3μmの表面層を形成した。
【0258】
(実施例1)
上記着色粒子BのKuro、Cyan、Magenta、Yellowトナーのそれぞれ100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、平均粒径40nmの疎水性シリカ(RX50、日本アエロジル社製)1.2部、炭酸カルシウム粒子A0.6部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。上述のキャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0259】
(実施例2)
上記着色粒子KuroB100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、平均粒径40nmの疎水性シリカ(RX50、日本アエロジル社製)1.2部、炭酸カルシウム粒子B1.0部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0260】
(実施例3)
上記着色粒子KuroB100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、平均粒径40nmの疎水性シリカ(RX50、日本アエロジル社製)1.2部、炭酸カルシウム粒子C0.6部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV‐ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0261】
(実施例4)
上記着色粒子KuroB100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、平均粒径40nmの疎水性シリカ(RX50、日本アエロジル社製)1.2部、炭酸カルシウム粒子D1.3部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0262】
(実施例5)
上記着色粒子KuroA100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.9部、平均粒径40nmの疎水性シリカ(RX50、日本アエロジル社製)1.3部、炭酸カルシウム粒子A1.3部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0263】
(実施例6)
上記着色粒子KuroB100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、シリコーンオイルで表面処理した平均粒径40nmの疎水性シリカ1.2部、炭酸カルシウム粒子B1.0部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0264】
(実施例7)
上記着色粒子KuroB100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、シリコーンオイルで表面処理した平均粒径40nmの疎水性シリカ1.2部、炭酸カルシウム粒子F0.6部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0265】
(実施例8)
実施例7において炭酸カルシウム粒子Fを含水珪酸アルミニウム粒子に変えた以外は同様に作製して現像剤を得た。
【0266】
(比較例1)
実施例2において炭酸カルシウム粒子Bを除いた他は同様に作製して現像剤を得た。(シリカのモース硬度は7、チタニアのモース硬度は6.5〜7)
【0267】
(比較例2)
上記着色粒子KuroB100部にデシルシランで表面処理した平均粒径15nmの疎水性チタニア0.8部、シリコーンオイルで表面処理した平均粒径40nmの疎水性シリカ1.2部、平均粒径650nmの酸化セリウム(モース硬度7)0.6部をヘンシェルミキサーを用い、周速32m/sで10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。キャリア100部と上記トナー5部をV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0268】
(比較例3)
実施例4において炭酸カルシウム粒子Dを平均粒径200nmのアルミナ(モース硬度9)に変えた以外は同様に作製して現像剤を得た。
【0269】
[評価]
上記実施例及び比較例に記載の現像剤を用い、潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離手段と、転写されたトナー像を記録材上にロール熱定着する定着手段と、を有して画像形成方法をおこなうFuji Xerox社製Docu Centre Color 500改造機を用いて2万枚複写の長期走行テストをし、転写性、感光体汚染、傷の評価を行った。そして、上記感光体は、Docu Centre Color 500オリジナル感光体(有機感光体)から表面層が架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなる感光体1に取り替えて行った。
【0270】
トナー帯電量、転写効率はテスト初期の結果、感光体汚染、感光体傷は複写2万枚後の感光体の観察結果である。
【0271】
転写性の評価は、転写工程終了時にハードストップを行い、転写材のトナー重量をトナー除去前後の測定から転写トナー量aを求め、同様に感光体上に残ったトナー量bを求め、次式により転写効率を求めた。
【数3】
転写効率η(%)=a*100/(a+b)
そして、 次の様に判断を行った。
η≧90%・・・○、η<90%・・・×
【0272】
感光体汚染および感光体傷は、汚染なしは○、汚染ありは×、傷なしは○、傷ありは×とした。
【0273】
その結果を表62に示す。
【0274】
【表62】
Figure 2004287151
【0275】
本発明の、モース硬度が2〜4.5の無機粒子を用いたトナーの現像剤は、実施例1〜8の結果のように帯電維持性が良好であり、長期繰り返し使用においても転写性が良好であった。また各現像剤評価において2万枚複写後に感光体を抜き出し、表面観察を行ったところ、傷/偏磨耗、汚染は軽微であった。更に実施例2において、4万枚後でも感光体に問題はなかった。
【0276】
一方、モース硬度が2〜4.5の無機粒子を用いていないトナーの現像剤は、比較例1−3の結果のように、2万枚複写後に感光体を抜き出し表面観察を行ったところ、汚染がハッキリと確認できた。また、比較例2,3の結果のように、傷/偏磨耗がハッキリと確認できた。
【0277】
【発明の効果】
本発明の画像形成方法によれば、潜像担持体の汚染および潜像担持体への傷付きや偏磨耗を防止することができ、長期間安定して良好な画質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる感光体の一例を示す拡大断面図である。
【図2】本発明に用いられる感光体の他の一例を示す拡大断面図である。
【図3】本発明に用いられる感光体の他の一例を示す拡大断面図である。
【図4】本発明に用いられる感光体の他の一例を示す拡大断面図である。
【図5】本発明に用いられる感光体の他の一例を示す拡大断面図である。
【図6】本発明の実施例および比較例に用いたキャリアの体積固有抵抗を求めるための装置構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1 下引き層、2 電荷発生層、3 電荷輸送層、4 導電性支持体、5 表面保護層、6 単層型感光層、31 ガード電極、32 上部電極、33 測定試料、34 下部電極、35 試料保持リング、36 エレクトロメーター。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner, a developer, a manufacturing method, and an image forming method used for developing an electrostatic latent image in electrophotography and electrostatic recording.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when an image is formed by a copying machine, a laser beam printer, or the like, the Carlson method is generally used. In a conventional image forming method, an electrostatic latent image formed on a surface of a photoreceptor (electrostatic latent image carrier) by optical means or the like is developed in a developing process, and then is transferred to a recording medium such as a recording paper in a transfer process. Is transferred to the recording medium in a fixing step, generally by heat and pressure. Since the photoconductor is used repeatedly, a cleaning device is provided to remove residual toner remaining on the surface of the photoconductor after the transfer process.
[0003]
Development methods used for developing the electrostatic latent image include a one-component development method using only a toner and a two-component development method using a two-component developer composed of a toner and a carrier. Is that the toner is frictionally charged by stirring the toner and the carrier, so that the frictional charge amount of the toner can be controlled to a considerable extent by selecting the characteristics of the carrier and the stirring conditions, so that the reliability of the image quality is high. Has excellent properties.
[0004]
On the other hand, the toner used in the electrophotographic process generally includes a binder resin (for example, a polyester resin, a styrene-acryl resin, an epoxy resin, etc.), a colorant, a charge control agent, a release agent, and the like.
[0005]
Further, it is necessary to improve the storability (blocking resistance), transportability, developability, transfer characteristics, and cleaning characteristics of the toner, and various fine particles are added to the toner surface for the purpose of improving these characteristics. . For example, it has been proposed to externally add an additive such as silica or titanium oxide, or an additive whose surface is hydrophobized with an organic silane compound or coated with an inorganic oxide (Patent Documents 1 to 3). See Patent Document 4). Further, at the time of cleaning, it is necessary to have a cleaning property such that the residual toner is easily detached from the surface of the photoconductor and that the photoconductor is not damaged when used together with a cleaning member such as a blade or a web. In order to satisfy these requirements, various dry-developed toners have been proposed in which an inorganic fine powder such as silica, an organic fine powder such as a fatty acid, a metal salt thereof and a derivative thereof, and a fine powder of a fluorine resin are externally added. The durability or the cleaning property is improved.
[0006]
However, in the conventionally proposed additives, although inorganic compounds such as silica, titania and alumina significantly improve the fluidity, the photoreceptor surface layer is susceptible to dents and scratches due to hard inorganic compound fine powder, and damaged portions Therefore, there is a problem that the toner is easily fixed. In recent years, the use of recycled paper has been increasing for the purpose of resource saving. However, in general, recycled paper has a problem that a large amount of paper dust is generated. Induces poor cleaning such as Further, in order to solve these problems, in Patent Document 5, a fatty acid metal salt is externally added as an additive, and in Patent Documents 6 and 7, a wax is externally added. In any of the above-mentioned patent documents, the particle size of the additive is as large as 3 to 20 μm, and a considerable amount of addition is required for efficiently exhibiting the effect. In addition, although effective initially, there is a problem that film formation as a lubricant is not uniform due to filming of an additive (lubricant), and whitening or blurring of an image occurs in an image.
[0007]
Patent Document 8 discloses titanium oxide particles treated with a fatty acid metal salt, Patent Document 9 discloses titanium oxide fine particles surface-treated while hydrolyzing a fatty acid compound in an aqueous system, and Patent Document 10 discloses a fatty acid metal salt. Patent Document 11 proposes a fine particle titanium oxide surface-treated with a fatty acid aluminum and made hydrophobic. By using the fatty acid metal salt for the surface treatment, the above-mentioned problem caused by the particle size of the fatty acid metal salt itself is avoided to some extent. However, in each case, although some effects are obtained, the prevention of scratches on the photoreceptor surface is insufficient.
[0008]
On the other hand, in Patent Document 12, a hydrophobic hard fine powder is externally added to a toner, and a photoreceptor is shaved by a polishing effect of the hard fine powder to prevent toner filming. However, although this method is effective in suppressing filming, it has a drawback in that the surface of the photoreceptor is worn and the life of the photoreceptor is significantly reduced. At the same time, there is a disadvantage that the cleaning blade is worn by the hard fine powder, which significantly reduces the blade life.
[0009]
Further, in order to polish and remove the surface oxide layer of the photoreceptor, at least 3.5 Mohs hardness and a volume-based average particle diameter of 0.1 to 10 μm containing at least calcium carbonate with respect to 100 parts by weight of toner particles. There has been proposed an electrophotographic toner in which abrasive particles and a silica-based external additive are externally added in a total amount of 0.1 to 3 parts by weight (for example, see Patent Document 13). In recent years, an image forming method using a photoconductor having a high hardness surface has been proposed (for example, see Patent Document 14). However, if image formation is repeated using a photoconductor having such a high hardness surface, a problem of image deletion or other image defects occurs. These image defects are caused by accumulation of discharge products in charging of the photoreceptor or adhesion of contained substances such as toner and paper since the surface of the photoreceptor has high hardness, that is, hardly any film scraping occurs. .
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-4-204750
[Patent Document 2]
JP-A-6-208241
[Patent Document 3]
JP-A-7-295293
[Patent Document 4]
JP-A-8-160559
[Patent Document 5]
JP-A-60-198556
[Patent Document 6]
JP-A-61-231562
[Patent Document 7]
JP-A-61-231563
[Patent Document 8]
JP-A-4-452
[Patent Document 9]
JP-A-5-66607
[Patent Document 10]
JP-A-5-165250
[Patent Document 11]
JP-A-10-161342
[Patent Document 12]
JP-A-2-89064
[Patent Document 13]
JP-A-8-190221
[Patent Document 14]
JP-A-11-38656
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances of the related art. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming method capable of simultaneously satisfying toner fluidity, chargeability, developability, transferability, cleaning properties, and fixability over a long period of time. Another object of the present invention is to provide an image forming method that can obtain high image quality for a long period of time even in an image forming method using a photoreceptor having a high hardness surface.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, in an image forming method using a photoreceptor having a high hardness surface, by using specific inorganic compound particles for toner, the above object has been achieved. They have found that this can be achieved and have completed the present invention.
[0013]
Specifically, it is as follows.
[0014]
(1) charging means for charging the latent image carrier, latent image forming means for exposing the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, and developing the electrostatic latent image using toner Developing means for transferring the formed toner image to a recording material and separating the toner image from a latent image carrier serving as a toner image holding member; and fixing the transferred toner image to the recording material by contact heat fixing. Means for forming an image using an image forming apparatus having the above-mentioned means, wherein the toner contains at least inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5, and the surface layer of the latent image carrier is charged. An image forming method comprising a siloxane-based resin having a transport property and a cross-linked structure.
[0015]
(2) The image forming method according to (1), wherein the inorganic particles have an average particle size of 70 to 300 nm.
[0016]
(3) The image forming method according to the above (1) or (2), wherein the inorganic particles are made of calcium carbonate.
[0017]
(4) The image forming method according to any one of (1) to (3), wherein the toner has a shape having an average shape index SF1 of 100 to 140.
(Equation 1)
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
Here, ML: the absolute maximum length of the particle, A: the projected area of the particle, and these are quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope image with an image analyzer.
[0018]
(5) The transfer / separation unit develops each color toner on a latent image carrier, transfers the toner to a transfer belt or a transfer drum, and then transfers each color toner to the transfer body at once. The color image forming method according to any one of the above (1) to (4).
[0019]
(6) The color image forming method according to any one of (1) to (5), wherein the fixing unit is a fixing unit that does not substantially supply a release agent.
[0020]
(7) charging means for charging the latent image carrier, latent image forming means for exposing the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, and developing the electrostatic latent image using toner Developing means for transferring the formed toner image to a recording material and separating the toner image from a latent image carrier, which is a toner image carrier, and cleaning for removing toner remaining on the toner image carrier after the transfer Means for forming an image using an image forming apparatus having a toner image and a fixing means for thermally fixing the transferred toner image on a recording material, wherein the toner has a Mohs hardness of at least 2 to 4.5. Wherein the surface layer of the latent image carrier has a charge transporting property and is made of a siloxane resin having a crosslinked structure, and the cleaning means does not rub the latent image carrier with a blade. Using an electrostatic brush Image forming method characterized by recovering the residual toner on the image bearing member.
[0021]
(8) The image forming method according to the above (7), wherein the inorganic particles have an average particle diameter of 70 to 300 nm.
[0022]
(9) The image forming method as described in (7) or (8) above, wherein the inorganic particles are made of calcium carbonate.
[0023]
(10) The image forming method as described in any one of (7) to (9) above, wherein the toner has a shape having an average shape index SF1 of 100 to 140.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(toner)
Next, the toner in the present invention will be described.
[0025]
The toner must contain at least inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5.
[0026]
As described above, it is necessary to control the toner extremely high in consideration of not only transportability, developability, transferability, chargeability, etc., but also cleaning characteristics. Cleaning is a function mainly required to remove toner remaining on the photoconductor after transfer. As a cleaning method, there are a blade method and a brush method. In both cases, mechanical force is applied to the photoconductor to remove toner, but at this time, the surface of the photoconductor is worn due to the blade or brush itself and the toner material interposed. , May cause scratches. For example, toner particles enter between the blade and the photoreceptor pressed against the photoreceptor, and silica, titania, alumina and the like constituting the toner surface act on the photoreceptor as an abrasive to cause abrasion and scratches. This is because silica, titania, and alumina are excellent in transportability, developability, and transferability, but partly because they are much harder than the material of the surface of the toner photoreceptor. In particular, when a photoreceptor having a hard surface is used, scratches are suppressed and durability is increased, but uneven wear occurs. Such uneven wear causes discharge products and deteriorated portions to remain, resulting in image quality deterioration. Therefore, uneven wear and scratches of the photoreceptor can be improved by using relatively low hardness inorganic particles among the inorganic particles.
[0027]
Further, if the photoreceptor is used repeatedly, even though it has been cleaned, the photoreceptor is also contaminated by components constituting the toner. In this respect, cleaning is required not only to remove toner particles but also to suppress contamination as much as possible. From this point, it is necessary that inorganic particles capable of polishing and removing contaminants formed of the toner material on the photoconductor are added to the toner.
[0028]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that by adding inorganic particles having a Mohs' hardness of 2 to 4.5 to a toner and using the same, it is possible to suppress abrasion and scratches on the photoreceptor and to suppress contamination.
[0029]
Further, when spherical toner is used, the packing property is inevitably increased in the conveyance regulating portion in the developing device, and accordingly, a strong force is applied not only to the toner surface but also to the carrier. Therefore, by dispersing and containing a conductive material in the resin coating layer of the carrier, even if the resin coating layer peels off, it does not significantly change the volume resistivity, and as a result, it is possible to realize long-term high image quality. I can do it.
[0030]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0031]
Examples of the inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5 include, but are not limited to, hydrous aluminum silicate (2 to 2.5), mica (2.8), and calcium carbonate (3). (The value in the parenthesis is Mohs hardness).
[0032]
In the present invention, calcium carbonate particles can be suitably used because they are relatively advantageous in terms of negative charge control.
[0033]
Mohs hardness is obtained using a Mohs hardness tester. F. Mohs devised the following ten kinds of minerals, and if they were scratched and damaged sequentially, they would have lower hardness than the minerals. Minerals in order of hardness are: 1: talc, 2: gypsum, 3: calcite, 4: fluorite, 5: apatite, 6: feldspar, 7: quartz, 8: yellow ore, 9: steel ball, 10: diamond. ,.
[0034]
As a method for producing the above-mentioned inorganic particles, calcium carbonate is produced by blowing carbon dioxide gas into lime milk which is an aqueous suspension of calcium hydroxide (JP-B-37-519, JP-B-47-22944, Japanese Patent Publication No. 56-40118) is known.
[0035]
For hydrous aluminum silicate, a hydrothermal synthesis method is used, which is obtained by maintaining a raw material at a high temperature and a high pressure for a certain period of time in the presence of moisture. Spherical synthetic hydrous aluminum silicates and their preparation have been reported by Shibasaki and Watari (1983, Clays & Clay minerals) et al. Also, a homogeneous mixed silica-alumina gel at temperatures below 220 ° C. and above 220 ° C. (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-191829).
[0036]
As mica, any natural mica such as natural muscovite, phlogopite, sericite, biotite and the like can be used. As the synthetic mica, a melt synthesis method is known, and examples thereof include synthetic fluorine tetrasilicic mica and synthetic phlogopite.
[0037]
A specific embodiment of the method for producing calcium carbonate used in the present invention will be described.
[0038]
Synthesis of calcium carbonate:
Methods for producing calcium carbonate by blowing carbon dioxide gas into ash milk can be classified into two types according to the conditions of carbonation. As a general condition, one is cubic particles called colloidal calcium carbonate having an average particle size of 0.1 μm or less, and is usually formed into lime milk having a calcium hydroxide concentration of 15% or less at a compounding start temperature of 25 ° C. or less. Carbon dioxide gas at a blowing rate of 2.0 L / min or more in terms of 100% carbon dioxide gas per kg of calcium hydroxide. The other is spindle-shaped particles called light calcium carbonate having an average particle diameter of 0.5 μm or more. The calcium hydroxide concentration is added to lime milk having a concentration of 15% or more. The reaction is performed at a blowing rate of 2.0 L / min or less in terms of 100% carbon dioxide gas per kg to obtain a desired particle size and particle shape.
[0039]
As for the average particle size of the calcium carbonate particles, the primary particle size is 70 to 300 nm, preferably 100 to 200 μm. If it is less than 70 nm, not only the effect of polishing and removing contaminants on the photoreceptor surface cannot be obtained, but also toner transferability cannot be obtained. If it is larger than 300 nm, an excessive amount must be added to the toner to obtain transferability. This has an adverse effect on the charging characteristics.
[0040]
Further, a surface treatment may be performed for adjusting fluidity and charging characteristics. Although the surface treatment is not limited to the case where the following surface treatment compounds are used, examples of the surface treatment compound include a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, various silicone oils, A treatment using a fatty acid, a fatty acid metal salt, its esterified product, rosin acid or the like can be exemplified. Particularly preferably, silane coupling agents, fatty acids and rosin acids can be used.
[0041]
Also, the surface treatment amount is not limited to the following, but may be 0.1 to 30 wt%, preferably 0.2 to 20 wt%, more preferably 0.2 to 10 wt%. . If it is less than 0.1 wt%, no surface treatment effect can be obtained, and if it is more than 30 wt%, aggregated particles will be generated. In the present invention, by using a material in the above range, uneven wear due to being too hard can be prevented, and durability can be improved by moderate wear.
[0042]
As the inorganic particles, those having a small shape distribution (uniform shape) such as a cube, a spindle, and a hexahedron are preferable. By using particles having a uniform shape, the particles are uniformly dispersed on the toner surface, and a stable spacer effect can be obtained. Furthermore, since the contact area is large and wear can be performed uniformly, uneven wear can be further prevented.
[0043]
The amount of the inorganic particles added is 0.1 to 5 wt%, more preferably 0.3 to 2 wt%. If it is less than 0.1 wt%, the effect of adding the inorganic particles is not sufficient. If it is more than 5 wt%, the influence on the fluidity and charging characteristics of the toner is large, and it is difficult to control the toner.
[0044]
The electrostatic latent image developing toner includes a binder resin, a colorant, and a release agent, and may have a volume average particle diameter of 2 to 10 μm.
[0045]
Further, by using a toner having an average shape index SF1 of 100 to 140, it is possible to obtain an image having high development, transferability and high quality.
[0046]
The toner used in the present invention is not particularly limited by a manufacturing method as long as it satisfies the above-mentioned shape index and particle diameter, and a known method can be used.
[0047]
The toner is produced by, for example, kneading, pulverizing and classifying a binder resin and a colorant, a release agent, and, if necessary, a charge controlling agent, and the like. A method of changing the shape by force or thermal energy, emulsion polymerization of the polymerizable monomer of the binder resin, dispersion of the formed dispersion, dispersion of a colorant, a release agent, and if necessary, a charge control agent, etc. Emulsion polymerization agglomeration method to obtain toner particles by mixing and aggregating, heating and fusing liquid, polymerizable monomer and colorant for obtaining binder resin, mold release agent, charge control agent if necessary A suspension polymerization method in which the solution is suspended in an aqueous solvent and polymerized, a solution in which a solution of a binder resin and a colorant, a release agent, and, if necessary, a charge control agent is suspended in an aqueous solvent and granulated. A suspension method or the like can be used. Alternatively, a production method may be performed in which the toner obtained by the above method is used as a core, and aggregated particles are further adhered and fused to form a core-shell structure.
[0048]
As the binder resin used, styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isoprene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate and vinyl esters such as vinyl butyrate, Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate And homopolymers and copolymers of vinyl ethers such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ether and vinyl butyl ether, and vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone. Particularly typical binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, and styrene-anhydride. Maleic acid copolymer, polyethylene, polypropylene and the like can be mentioned. Furthermore, polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like can be mentioned. Further, a resin having a softening point of 90 to 150 ° C., a glass transition point of 50 to 75 ° C., and a Mw (weight average molecular weight) of 8,000 to 150,000 can be particularly preferably used.
[0049]
Examples of toner colorants include magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, Dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, and malachite green oxalate. Rate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment Red 48: 1, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 57: 1, C.I. I. Pigment Yellow 97, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 and the like can be exemplified.
[0050]
Representative examples of the release agent include low-molecular polyethylene, low-molecular polypropylene, Fischer-Tropsch wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, candelilla wax and the like.
[0051]
Further, a charge controlling agent may be added to the electrostatic latent image developing toner of the present invention as needed. As the charge control agent, known ones can be used, and an azo metal complex compound, a metal complex compound of salicylic acid, and a resin type charge control agent containing a polar group can be used. When a toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is hardly dissolved in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination. The toner in the present invention may be either a magnetic toner containing a magnetic material or a non-magnetic toner containing no magnetic material.
[0052]
Further, in order to further improve the long-term storage properties, fluidity, developability, and transferability of the toner, the toner used in the present invention is made of an inorganic powder other than the inorganic particles used in the present invention and a resin powder on the toner surface. You may add together. Examples of the inorganic powder include carbon black, silica, alumina, titania, zinc oxide, strontium titanate, and cerium oxide. Examples of the resin powder include polystyrene, polymethyl methacrylate (PMMA), nylon, melamine, benzoguanamine, and spherical spherical particles of fluorine. And amorphous powders such as vinylidene chloride and fatty acid metal salts. When added to the surface, each is added in an amount of 0.1 to 4% by weight, more preferably 0.2 to 3% by weight. The mixing can be performed by a known mixer such as a V-type blender, a Henschel mixer or a Loedige mixer.
[0053]
In addition, it does not matter if the sieving process is performed after the external addition and mixing.
[0054]
(Developer)
The developer according to the present invention includes the above-described toner composition and a carrier described below. The carrier constituting the developer together with the toner is a resin-coated carrier having a resin coating layer in which a conductive material is dispersed and contained in a matrix resin in order to stably control toner charging and stably control electric resistance on a core material. Preferably, there is.
[0055]
As the matrix resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic acid copolymer Examples include polymers, straight silicone resins comprising organosiloxane bonds or modified products thereof, fluororesins, polyesters, polyurethanes, polycarbonates, phenolic resins, amino resins, melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, amide resins, epoxy resins and the like. However, the present invention is not limited to these.
[0056]
Examples of the conductive material include metals such as gold, silver, and copper, and titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, tin oxide, and carbon black, but are not limited thereto. It is not done.
[0057]
The content of the conductive material is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 3 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin.
[0058]
Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt; magnetic oxides such as ferrite and magnetite; and glass beads.A magnetic material is used to adjust the volume resistivity by using a magnetic brush method. Preferably, there is.
[0059]
The average particle size of the core material is generally from 10 to 500 μm, preferably from 30 to 100 μm.
[0060]
As a method of forming a resin coating layer on the surface of a carrier core material, a carrier core material is immersed in a coating layer forming solution containing a matrix resin, a conductive material and a solvent. Spray method for spraying on the surface of the core material, fluidized bed method for spraying the coating layer forming solution in a state where the carrier core material is suspended by flowing air, mixing the carrier core material and the coating layer forming solution in a kneader coater, A kneader coater method for removing the solvent may be used.
[0061]
The solvent used in the coating layer forming solution is not particularly limited as long as it dissolves the matrix resin, and examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. And ethers such as tetrahydrofuran and dioxane.
[0062]
The average thickness of the resin coating layer is usually 0.1 to 10 μm, but in the present invention, it is preferably in the range of 0.5 to 3 μm in order to develop a stable volume resistivity of the carrier over time. .
[0063]
In order to achieve high image quality, the volume resistivity of the carrier formed as described above is equivalent to the upper and lower limits of a normal developing contrast potential. 3 -10 4 In the range of V / cm, 10 6 -10 14 It is preferably Ωcm. Carrier volume resistivity is 10 6 If it is less than Ωcm, reproducibility of fine lines is poor, and toner fogging on the background due to injection of electric charge is likely to occur. Further, the volume resistivity of the carrier is 10 14 If it is larger than Ωcm, reproduction of solid black and halftone becomes poor. Further, the amount of carrier transferred to the photoconductor increases, and the photoconductor is easily damaged. As the electrostatic brush, a resin containing a conductive filler such as carbon black or a metal oxide or a fibrous substance coated on the surface can be used, but the present invention is not limited thereto.
[0064]
(Image forming method)
The image forming method according to the present invention is a method for forming an image on both sides of a recording material using an image forming apparatus described below.
[0065]
The image forming apparatus includes a charging unit that charges the latent image carrier, a latent image forming unit that exposes the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, and a toner that uses the electrostatic latent image with toner. Developing means for transferring the formed toner image to a recording material and separating the toner image from a latent image carrier, which is a toner image holding member; and a roll or belt for transferring the transferred toner image onto the recording material. The image forming method includes a charging step of charging the latent image carrier, and a latent image forming an electrostatic latent image by exposing the latent image carrier on the charged latent image carrier. An image forming step, a developing step of developing the electrostatic latent image using toner, a transfer separating step of transferring the formed toner image to a recording material, and separating the toner image from a latent image carrier that is a toner image holding body; And transfer the toner image onto the recording material using a roll or belt. A fixing step of, a.
[0066]
The image forming apparatus may further include a cleaning unit that removes toner remaining on the toner image holding member after the transfer, between the transfer separation unit and the charging unit. There is a cleaning step between the transfer separation step and the charging step for removing the toner remaining on the toner image carrier after the transfer.
[0067]
Further, in the image forming apparatus used in another image forming method of the present invention, the transfer / separation unit develops each color toner on the latent image carrier, transfers the toner to the transfer belt or the transfer drum, and then transfers each color toner at once. It may transfer to a transfer body.
[0068]
Further, in the image forming apparatus used in another image forming method of the present invention, the fixing unit is a fixing unit that does not substantially supply a release agent, and may be oilless.
[0069]
The cleaning unit may recover the residual toner on the latent image carrier using an electrostatic brush without rubbing the latent image carrier with a blade. Although the blade cleaning method is generally used because of its high performance stability, the use of the toner of the present invention makes it possible to collect the residual toner on the latent image carrier using an electrostatic brush, The wear Life of the latent image carrier can be greatly extended.
[0070]
The electrostatic brush is, for example, a cleaning brush provided with a shaft member provided around the surface of the latent image carrier and driven to rotate, and a brush fiber member provided around the shaft member. The resistance value of the fiber member may be insulating or conductive. When the fiber member is conductive, a voltage may be applied as necessary. Specific examples of the material include polypropylene, nylon, rayon, polyester and the like. The thickness, length, etc. of such a bristle agent can be appropriately selected basically in the same manner as that of a well-known cleaning device, but the thickness of the brush fiber member is 15 to 19 [denier], and The thickness is 6 to 12 [mm] and the density is 1 to 3 [1000 pieces / cm. 2 Is preferred.
[0071]
As the latent image carrier, a known photoconductor can be used without any particular limitation. From the viewpoint of sensitivity and stability, an organic photoconductor having a so-called function-separated structure in which a charge generation layer and a charge transport layer are separated from each other. Can be preferably used. Further, a photoreceptor whose surface layer has a charge transporting property and is made of a siloxane-based resin having a crosslinked structure is used. This photoreceptor surface layer is excellent in thermal and mechanical strength and relatively abrasion-resistant. By combining with the toner of the present invention, development and cleaning can be stably maintained for a long time.
[0072]
In another image forming method of the present invention, the siloxane-based resin having a charge transporting property and having a crosslinked structure has the following G and F.
G: Inorganic glass network subgroup
F: charge transporting subunit
[0073]
Further, in another image forming method of the present invention, the siloxane-based resin having a charge transporting property and having a crosslinked structure has the following D.
D: Flexible organic subunit
[0074]
<Photoreceptor used in the present invention>
1 to 5 are schematic views showing a cross section of the electrophotographic photoreceptor of the present invention. The photosensitive layer having a laminated structure is shown in FIGS. 1 to 3, and the photosensitive layer having a single layer structure is shown in FIGS. In FIG. 1, an undercoat layer 1 is provided on a conductive support 4, and a charge generation layer 2 and a charge transport layer 3 are provided thereon. In FIG. 2, a protective layer 5 is further provided on the surface. Is provided. In FIG. 3, an undercoat layer 1 is provided on a conductive support 4, a charge transport layer 3 and a charge generation layer 2 are provided thereon, and a protective layer 5 is provided on the surface. . 1 to 3, the undercoat layer may or may not be provided. 4, an undercoat layer 1 is provided on a conductive support 4, and a charge generation / transport layer 6 is provided thereon. In FIG. 5, a protective layer 5 is further provided on the surface. Is provided.
[0075]
Conductive support
As the conductive support, aluminum is used in an appropriate shape such as a drum shape, a sheet shape, and a plate shape, but is not limited thereto.
[0076]
When the photosensitive drum is used in a laser printer, the surface of the support has a center line average roughness Ra of 0.04 μm to 0.5 μm in order to prevent interference fringes generated when irradiating laser light. Preferably, it is planarized. As a method of surface roughening, wet honing performed by suspending an abrasive in water and spraying the support on the support, or centerless grinding in which the support is pressed against a rotating grindstone and grinding is performed continuously is preferable. . If Ra is smaller than 0.04 μm, the effect of preventing interference cannot be obtained because the surface is close to a mirror surface, and if Ra is larger than 0.5 μm, even if the coating according to the present invention is formed, the image quality becomes coarse and unsuitable. When non-interfering light is used as a light source, roughening for preventing interference fringes is not particularly necessary, and generation of defects due to irregularities on the surface of the base material can be prevented, which is more suitable for extending the life.
[0077]
Undercoat layer
If desired, an intermediate layer (undercoat layer) can be formed between the substrate and the photosensitive layer. Materials used include zirconium chelate compounds, zirconium alkoxide compounds, organic zirconium compounds such as zirconium coupling agents, titanium chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds such as titanate coupling agents, aluminum chelate compounds, and aluminum coupling agents. In addition to such organic aluminum compounds, antimony alkoxide compounds, germanium alkoxide compounds, indium alkoxide compounds, indium chelate compounds, manganese alkoxide compounds, manganese chelate compounds, tin alkoxide compounds, tin chelate compounds, aluminum silicon alkoxide compounds, aluminum titanium alkoxide compounds, Aluminum zirconium alkoxide compounds, etc. Organometallic compounds, particularly organic zirconium compound, an organic titanyl compound and an organic aluminum compound since residual potential show good electrophotographic properties lower, be mentioned as preferable examples. Further, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-2-methoxyethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- Aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-2-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, γ-mercapropropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, β-3,4-epoxy A silane coupling agent such as cyclohexyltrimethoxysilane may be contained and used. Furthermore, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, poly-N-vinyl imidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, methyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyimide, casein, gelatin, polyethylene, polyester conventionally used for the undercoat layer Known binder resins such as phenol resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyridine, polyurethane, polyglutamic acid, and polyacrylic acid can also be used. These mixing ratios can be appropriately set as needed.
[0078]
Further, an electron transporting pigment can be mixed / dispersed in the undercoat layer. Examples of the electron transporting pigment include organic pigments such as perylene pigments described in JP-A-47-30330, bisbenzimidazole perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, quinacridone pigments, and cyano groups, nitro groups, Organic pigments such as bisazo pigments and phthalocyanine pigments having an electron-withdrawing substituent such as a nitroso group and a halogen atom, and inorganic pigments such as zinc oxide and titanium oxide are exemplified. Among these pigments, perylene pigments, bisbenzimidazole perylene pigments and polycyclic quinone pigments are preferably used because of their high electron mobility. If the amount of the electron transporting pigment is too large, the strength of the undercoat layer is reduced and a coating defect is caused. As a mixing / dispersing method, an ordinary method using a ball mill, a roll mill, a sand mill, an attritor, an ultrasonic wave or the like is applied. The mixing / dispersion is performed in an organic solvent. As the organic solvent, any solvent that dissolves a term metal compound or resin and does not cause gelation or aggregation when mixing / dispersing an electron transporting pigment is used. Anything can be used. For example, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene And ordinary organic solvents such as toluene and the like can be used alone or in combination of two or more. The thickness of the undercoat layer is generally from 0.1 to 20 μm, preferably from 0.2 to 10 μm. In addition, as an application method used when providing the undercoat layer, a usual method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, or the like. No. The applied material is dried to obtain an undercoat layer. Usually, the drying is performed at a temperature at which a solvent can be evaporated and a film can be formed. In particular, it is preferable to form an intermediate layer on a substrate that has been subjected to an acidic solution treatment or a boehmite treatment, since the defect concealing power of the substrate tends to be insufficient.
[0079]
Surface layer
Next, the surface layer will be described. The surface layer has a siloxane-based resin having a charge transporting property and a crosslinked structure. A siloxane-based resin having a crosslinked structure is particularly preferable in terms of transparency, dielectric breakdown resistance, light stability, and the like. Hereinafter, the siloxane-based resin having a crosslinked structure used in the present invention will be described.
[0080]
The siloxane-based resin having a crosslinked structure is a resin obtained by three-dimensionally crosslinking siloxane, dimethylsiloxane, methylphenylsiloxane, and other necessary components. In the present invention, the resin has a crosslinked structure containing the following G and F: A siloxane-based resin (hereinafter sometimes referred to as “compound (I)”) is particularly excellent in terms of abrasion resistance, charge transporting properties, and the like, in addition to the above-mentioned features, and is preferred.
G: Inorganic glass network subgroup
F: charge transporting subunit
[0081]
Further, the following D can be interposed between G and F to connect G and F. D: Flexible organic subunit
[0082]
Among the above-mentioned G, particularly preferred are reactive Si groups, which cause a cross-linking reaction with each other to form a three-dimensional Si—O—Si bond, that is, an inorganic glassy network. Specifically, G is -Si (R 1 ) (3-a) Q a And a substituted silicon group having a hydrolyzable group represented by 1 Represents hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, and Q represents a hydrolyzable group. a represents an integer of 1 to 3). b represents an integer of 1 to 4.
[0083]
D is for linking F for imparting charge transport properties to the three-dimensional inorganic glassy network G. In addition, it also has a function of imparting appropriate flexibility to an inorganic vitreous network having fragility on the other hand, and improving the strength as a film. Specifically, -C when n is an integer of 1 to 15 n H 2n -, C n H (2n-2) -, -C n H (2n-4) A divalent hydrocarbon group represented by-, -COO-, -S-, -O-, -CH 2 -C 6 H 4 -, -N = CH-,-(C 6 H 4 )-(C 6 H 4 )-, And combinations thereof, and those having a substituent introduced thereinto, and the like.
[0084]
The above F has a structure having a photocarrier transport property as a triarylamine-based compound, a benzidine-based compound, an arylalkane-based compound, an aryl-substituted ethylene-based compound, a stilbene-based compound, an anthracene-based compound, a hydrazone-based compound, and a quinone-based compound. Compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, ethylene compounds and the like.
Further, the compound in which F is represented by the general formula (II) exhibits particularly excellent hole transport properties and mechanical properties. Ar in the general formula (II) 1 ~ Ar 4 Each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group, and specific examples are preferably those listed in Structural Group 1 below.
[0085]
Embedded image
Figure 2004287151
[0086]
In the general formula (II), Ar 1 ~ Ar 4 Each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group, and Ar 5 Represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group. Where Ar 1 ~ Ar 5 1 to 4 have a bond capable of bonding to the bonding group represented by -DG. k represents 0 or 1.
[0087]
Embedded image
Figure 2004287151
[0088]
In the above, Ar is preferably those listed in Structural Group 2 below.
[0089]
Embedded image
Figure 2004287151
[0090]
Further, it is preferable that Z ′ be one listed in Structural Group 3 below.
[0091]
Embedded image
Figure 2004287151
[0092]
Where R 6 Is a phenyl group substituted with hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted phenyl group; Represents an aralkyl group. R 7 ~ R Thirteen Is a phenyl group substituted by hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted phenyl group; Represents an aralkyl group and halogen. m and s each independently represent 0 or 1, q and r each independently represent an integer of 1 to 10, and t and t 'each independently represent an integer of 1 to 3. Here, X is the same as defined for -DA in the definition of compound (I).
[0093]
Further, the above W is preferably those listed below in Structural Group 4.
[0094]
Embedded image
Figure 2004287151
[0095]
Here, s ′ represents an integer of 0 to 3.
[0096]
Ar in the general formula (II) 5 As a specific structure, when k = 0, the above Ar 1 ~ Ar 4 When the structure of m = 1 is k = 1, the above Ar 1 ~ Ar 4 M = 0. Specific examples of the compound (II) are shown in Tables 1 to 55, but are not limited thereto.
[0097]
[Table 1]
Figure 2004287151
[0098]
[Table 2]
Figure 2004287151
[0099]
[Table 3]
Figure 2004287151
[0100]
[Table 4]
Figure 2004287151
[0101]
[Table 5]
Figure 2004287151
[0102]
[Table 6]
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[0103]
[Table 7]
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[0104]
[Table 8]
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[0105]
[Table 9]
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[0106]
[Table 10]
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[0107]
[Table 11]
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[0108]
[Table 12]
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[0109]
[Table 13]
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[0110]
[Table 14]
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[0111]
[Table 15]
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[0112]
[Table 16]
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[0113]
[Table 17]
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[0114]
[Table 18]
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[0115]
[Table 19]
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[0116]
[Table 20]
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[0117]
[Table 21]
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[0118]
[Table 22]
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[0119]
[Table 23]
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[0120]
[Table 24]
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[0121]
[Table 25]
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[0122]
[Table 26]
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[0123]
[Table 27]
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[0124]
[Table 28]
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[0125]
[Table 29]
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[0126]
[Table 30]
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[0127]
[Table 31]
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[0128]
[Table 32]
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[0129]
[Table 33]
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[0130]
[Table 34]
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[0131]
[Table 35]
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[0132]
[Table 36]
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[0133]
[Table 37]
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[0134]
[Table 38]
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[0135]
[Table 39]
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[0136]
[Table 40]
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[0137]
[Table 41]
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[0138]
[Table 42]
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[0139]
[Table 43]
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[0140]
[Table 44]
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[0141]
[Table 45]
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[0142]
[Table 46]
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[0143]
[Table 47]
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[0144]
[Table 48]
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[0145]
[Table 49]
Figure 2004287151
[0146]
[Table 50]
Figure 2004287151
[0147]
[Table 51]
Figure 2004287151
[0148]
[Table 52]
Figure 2004287151
[0149]
[Table 53]
Figure 2004287151
[0150]
[Table 54]
Figure 2004287151
[0151]
[Table 55]
Figure 2004287151
[0152]
Compound (I) may be used alone or in combination of two or more. In forming the surface layer, it is preferable to add at least one compound having a group that can bind to the compound (I) for the purpose of further improving the mechanical strength of the cured film.
[0153]
The group capable of bonding to the compound (I) means a group capable of bonding to a silanol group generated when the compound (I) is hydrolyzed, and specifically, -Si (R 1 ) (3-a) Q a , An epoxy group, an isocyanate group, a carboxyl group, a hydroxy group, a halogen, and the like. Of these, -Si (R 1 ) (3-a) Q a Compounds having a hydrolyzable group, an epoxy group or an isocyanate group represented by are preferred because they have higher mechanical strength. Further, as the compound having a group capable of bonding to the compound (I), a compound having two or more of these groups in a molecule makes the crosslinked structure of the cured film three-dimensional and gives the film a stronger mechanical strength. Therefore, it is preferable. Among these, the most preferred example of the compound is a compound represented by the general formula (III).
[0154]
Embedded image
Figure 2004287151
[0155]
In the general formula (III), A ′ is —Si (R 1 ) (3-a) Q a A substituted silicon group having a hydrolyzable group represented by: B is at least a group selected from an n-valent hydrocarbon group which may contain a branch, an n-valent phenyl group, -NH-, -O-Si- It consists of one or a combination of these. a represents an integer of 1 to 3, and n represents an integer of 2 or more.
[0156]
The compound represented by the general formula (III) is represented by —Si (R 1 ) (3-a) Q a Is a compound having two or more substituted silicon groups A ′ having a hydrolyzable group represented by The portion of the Si group contained in A ′ reacts with the compound (I) or the compound (III) itself to form a Si—O—Si bond to form a three-dimensional cross-linked cured film. Since the compound (I) also has the same Si group, it is possible to form a cured film by itself, but since the compound (III) has two or more A ′, the cured film is formed. It is considered that the cross-linked structure becomes three-dimensional and has higher mechanical strength. Further, similarly to the D portion in the compound (I), it also has a role of imparting appropriate flexibility to the crosslinked cured film. As the compound (III), those represented by the following structural group 5 are more preferred.
[0157]
Embedded image
Figure 2004287151
[0158]
In the above formula, T 1 , T 2 Represents a divalent or trivalent hydrocarbon group which may be independently branched, and A ′ represents the substituent described above. h, i, and j are integers of 1 to 3, and are selected such that the number of A ′ in the molecule is 2 or more.
[0159]
Specific examples of the compound of the general formula (III) represented by these formulas are shown below, but are not limited thereto.
[0160]
Embedded image
Figure 2004287151
[0161]
The compound (I) may be used alone, or may be a compound represented by the general formula (III), another coupling agent, or a fluorine compound for the purpose of adjusting the film-forming property and flexibility of the film. May be used in combination. As such a compound, various silane coupling agents and commercially available silicone hard coat agents can be used.
[0162]
Examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrisilane. Methoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane , Dimethyldimethoxysilane, and the like. Commercially available silicone hard coat agents include KP-85, X-40-9740, X-40-2239 (all manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.), and AY42-440, AY42-441, AY49-208 (all manufactured by Toray) Dow Corning). In order to impart water repellency and the like, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) triethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, and 3- (hepta Fluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroalkyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl A fluorine-containing compound such as triethoxysilane may be added.
[0163]
The silane coupling agent can be used in any amount, but the amount of the fluorine-containing compound is desirably 25 wt% or less based on the fluorine-free compound. Exceeding this may cause a problem in the film formability of the crosslinked film.
[0164]
When a crosslinked film is formed as a surface protective layer, it is preferable to add an organometallic compound or a curable matrix.
[0165]
Examples of the organic metal compound include zirconium chelate compounds, zirconium alkoxide compounds, organic zirconium compounds such as zirconium coupling agents; titanium chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds such as titanate coupling agents; aluminum chelate compounds, aluminum coupling agents Organic aluminum compounds such as antimony alkoxide compounds, germanium alkoxide compounds, indium alkoxide compounds, indium chelate compounds, manganese alkoxide compounds, manganese chelate compounds, tin alkoxide compounds, tin chelate compounds, aluminum silicon alkoxide compounds, aluminum titanium alkoxide compounds , Aluminum zirconium alkoxide compounds, Organometallic compounds, in particular organic zirconium compound, an organic titanyl compound, an organic aluminum compound to show the good electrophotographic properties low residual potential, be mentioned as preferred.
[0166]
Curable matrices include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-2-methoxyethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxy Silane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-2-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, γ-mercapropropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, β-3 Silane coupling agents such as 1,4-epoxycyclohexyltrimethoxysilane and the like can be used.
[0167]
Adjustment of these coating liquids is carried out without solvent or, if necessary, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and dioxane. Although it can be used, it preferably has a boiling point of 100 ° C. or lower, and can be used by optionally mixing. The amount of the solvent can be set arbitrarily. However, if the amount is too small, the compound (I) tends to precipitate. You.
[0168]
In the preparation of the coating solution, the compound (I) and, if necessary, another compound are brought into contact with a solid catalyst to cause a reaction. The reaction temperature and time vary depending on the type of the raw material, and are usually 0 to 100 ° C. And more preferably at 0 to 70 ° C, particularly preferably at a temperature of 10 to 35 ° C. Although the reaction time is not particularly limited, gelation is likely to occur when the reaction time is long, so that the reaction is preferably performed in the range of 10 minutes to 100 hours.
[0169]
When a polymer having a group capable of binding to the compound (I) is added, if the solid catalyst and the polymer are present at the same time, gelation is remarkably promoted and coating may be difficult. It is preferred to add. Such a solid catalyst is not particularly limited as long as the catalyst component is insoluble in the compound (I) solution, other compounds, solvents and the like. As the solid catalyst insoluble in the system, the following catalysts can be used and hydrolyzed in advance.
[0170]
-Cation exchange resin: Amberlite 15, Amberlite 200C, Amberlyst 15 (manufactured by Rohm and Haas); Dowex MWC-1-H, Dowex 88, Dowex HCR-W2 (Novel, Dow) -Chemicals); Levatit SPC-108, Levatit SPC-118 (all manufactured by Bayer); Diaion RCP-150H (Mitsubishi Kasei); Sumikaion KC-470, Duolite C26-C, Duolite C- 433, Duolite-464 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.); Nafion-H (manufactured by DuPont) and the like.
-Anion exchange resin: Amberlite IRA-400, Amberlite IRA-45 (all manufactured by Rohm and Haas) and the like.
Inorganic solid having a group containing a protonic acid group bonded to the surface: Zr (O 3 PCH 2 CH 2 SO 3 H) 2 , Th (O 3 PCH 2 CH 2 COOH) 2 Such.
-Polyorganosiloxane having a protonic acid group: such as a polyorganosiloxane having a sulfonic acid group.
-Heteropoly acid: cobalt tungstic acid, phosphomolybdic acid, etc.
-Isopoly acid: niobic acid, tantalic acid, molybdic acid, etc.
-Single metal oxide: silica gel, alumina, chromia, zirconia, CaO, MgO, etc.
-Composite metal oxides: silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, zeolites and the like.
-Clay minerals: acid clay, activated clay, montmorillonite, kaolinite, etc.
-Metal sulfate: LiSO 4 , MgSO 4 Such.
-Metal phosphate: zirconia phosphate, lanthanum phosphate and the like.
-Metal nitrate: LiNO 3 , Mn (NO 3 ) 2 Such.
-An inorganic solid having a group containing an amino group bonded to the surface: a solid obtained by reacting aminopropyltriethoxysilane on silica gel.
-Polyorganosiloxane containing an amino group: amino-modified silicone resin and the like.
[0171]
The hydrolysis and condensation reaction is performed using at least one of these catalysts. These catalysts can be placed in a fixed bed and the reaction can be carried out by a flow system, or can be carried out by a batch system. The amount of the catalyst used is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20% by weight based on the total amount of the material containing a hydrolyzable silicon substituent.
[0172]
The amount of water to be added during the hydrolytic condensation is not particularly limited, but preferably affects the storage stability of the product and the suppression of gelation when the product is subjected to polymerization. Is preferably used at a ratio in the range of 30 to 500%, more preferably 50 to 300%, based on the theoretical amount necessary for hydrolyzing all the compounds. When the amount of water is more than 500%, the storage stability of the product is deteriorated or the product is easily precipitated. On the other hand, when the amount of water is less than 30%, unreacted substances increase, which tends to cause phase separation at the time of application of the coating liquid and at the time of curing, and to decrease the strength of the coating film.
[0173]
Further, as the curing catalyst, protonic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, phosphoric acid, and sulfuric acid; bases such as ammonia and triethylamine; organic tin compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctoate, and stannous octoate; Organic titanium compounds such as -butyl titanate and tetraisopropyl titanate; organic aluminum compounds such as aluminum tributoxide and aluminum triacetylacetonate; iron salts, manganese salts, cobalt salts, zinc salts, zirconium salts and the like of organic carboxylic acids. However, a metal compound is preferable in terms of storage stability, and a metal acetylacetonate or acetylacetate is more preferable.
The amount of the curing catalyst used can be arbitrarily set, but is preferably 0.1 to 20% by weight based on the total amount of the material containing a hydrolyzable silicon substituent in terms of storage stability, properties, strength, and the like. 0.3-10 wt% is more preferable.
[0174]
The curing temperature can be set arbitrarily, but is set to 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, to obtain a desired strength. The curing time can be arbitrarily set as required, but is preferably 10 minutes to 5 hours. It is also effective to maintain the high humidity state after the curing reaction to stabilize the characteristics. Further, depending on the use, the surface may be treated with hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane, or the like to make the surface hydrophobic.
[0175]
It is preferable to add an antioxidant to the surface crosslinked cured film of the photoreceptor in order to prevent deterioration due to oxidizing gas such as ozone generated in the charger. If the mechanical strength of the surface of the photoreceptor is increased and the life of the photoreceptor is extended, the photoreceptor comes into contact with an oxidizing gas for a long time.
[0176]
As the antioxidant, hindered phenol-based or hindered amine-based antioxidants are desirable, and organic sulfur-based antioxidants, phosphite-based antioxidants, dithiocarbamate-based antioxidants, thiourea-based antioxidants, and benzimidazole-based antioxidants And other known antioxidants. The addition amount of the antioxidant is desirably 15 wt% or less based on the entire cured film, and more desirably 10 wt% or less.
[0177]
Hindered phenolic antioxidants include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, N, N′-hexamethylenebis (3,5-di- -T-butyl-4-hydroxyhydrocinnamide), 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzylphosphonate-diethyl ester, 2,4-bis [(octylthio) methyl] -o-cresol , 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol) ), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2-t-butyl-6- (3-butyl-2- (Hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), and the like.
[0178]
A siloxane-based resin having a charge-transporting property and having a crosslinked structure has excellent mechanical strength and sufficient photoelectric properties, and thus can be used as it is as a charge-transporting layer of a laminated photoreceptor.
[0179]
As a coating method, a usual method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, or the like can be used. However, when the required film thickness cannot be obtained by a single application, the required film thickness can be obtained by performing multiple coatings. In the case where multiple coatings are performed, the heat treatment may be performed for each coating, or may be performed after multiple coatings.
[0180]
The degree of crosslinking of the surface layer can be known from the hardness of the surface layer, and this hardness can be determined as the hardness of the photoconductor. The photoreceptor has a dynamic hardness of 15 to 35 mN / μm. 2 Is preferable. In addition, dynamic hardness can be measured by Shimadzu dynamic hardness meter DUH-201.
[0181]
In the case of a single-layer type photosensitive layer, it is formed containing the above-mentioned charge generating substance and a binder resin. As the binder resin, those similar to the binder resins used for the charge generation layer and the charge transport layer can be used. The content of the charge generating substance in the single-layer type photosensitive layer is about 10 to 85 wt%, preferably 20 to 50 wt%. A charge transporting material or a polymer charge transporting material may be added to the single-layer type photosensitive layer for the purpose of improving the photoelectric characteristics. The addition amount is preferably 5 to 50 wt%. Further, compound (I) may be added. The same solvent and the same coating method as described above can be used. The thickness is preferably about 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm.
[0182]
Charge generation layer
Next, the charge generation layer will be described.
[0183]
As the charge generating material, all known materials such as azo pigments such as bisazo and trisazo, fused aromatic pigments such as dibromoanthanthrone, perylene pigments, pyrrolopyrrole pigments, and furatocyanin pigments can be used. Metal phthalocyanine pigments are preferred. Among them, hydroxygallium phthalocyanine, chlorogallium phthalocyanine, dichlorotin phthalocyanine and titanyl phthalocyanine having specific crystals are particularly preferable. The chlorogallium phthalocyanine used in the present invention is, as disclosed in JP-A-5-98181, a chlorogallium phthalocyanine crystal produced by a known method, an automatic mortar, a planetary mill, a vibration mill, a CF mill, a roller mill, It can be manufactured by mechanical dry pulverization with a sand mill, kneader or the like, or wet pulverization using a ball mill, mortar, sand mill, kneader or the like together with a solvent after the dry pulverization. Solvents used in the above treatment include aromatics (toluene, chlorobenzene, etc.), amides (dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc.), aliphatic alcohols (methanol, ethanol, butanol, etc.), aliphatic polyvalent Alcohols (ethylene glycol, glycerin, polyethylene glycol, etc.), aromatic alcohols (benzyl alcohol, phenethyl alcohol, etc.), esters (acetate, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), dimethyl sulfoxide , Ethers (diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), a mixture of several kinds, and a mixture of water and these organic solvents. The solvent used is used in an amount of 1 to 200 parts, preferably 10 to 100 parts, based on chlorogallium phthalocyanine. The treatment temperature is in the range of 0 ° C. to the boiling point of the solvent or lower, preferably 10 to 60 ° C. In addition, at the time of pulverization, a grinding aid such as salt and sodium sulfate can be used. The grinding aid is used 0.5 to 20 times, preferably 1 to 10 times the pigment.
[0184]
As disclosed in JP-A-5-140472 and JP-A-5-140473, dichlorotin phthalocyanine is obtained by pulverizing a dichlorotin phthalocyanine crystal produced by a known method in the same manner as the above-mentioned chlorogallium phthalocyanine and treating with a solvent. Can be obtained.
[0185]
As described in JP-A-5-263007 and JP-A-5-279951, hydroxygallium phthalocyanine is obtained by hydrolyzing chlorogallium phthalocyanine crystals produced by a known method in an acid or alkaline solution. By performing acid pasting to synthesize hydroxygallium phthalocyanine crystal and directly performing a solvent treatment, or by using a hydroxygallium phthalocyanine crystal obtained by synthesis with a solvent in a ball mill, mortar, sand mill, kneader, or the like, using a wet process. It can be produced by performing a pulverizing treatment or performing a dry pulverizing treatment without using a solvent followed by a solvent treatment. Solvents used in the above treatment include aromatics (toluene, chlorobenzene, etc.), amides (dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc.), aliphatic alcohols (methanol, ethanol, butanol, etc.), aliphatic polyvalent Alcohols (ethylene glycol, glycerin, polyethylene glycol, etc.), aromatic alcohols (benzyl alcohol, phenethyl alcohol, etc.), esters (acetate, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), dimethyl sulfoxide , Ethers (diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), a mixture of several kinds, and a mixture of water and these organic solvents. The solvent used is used in an amount of 1 to 200 parts, preferably 10 to 100 parts, based on hydroxygallium phthalocyanine. The treatment temperature is in the range of 0 to 150 ° C, preferably room temperature to 100 ° C. In addition, at the time of pulverization, a grinding aid such as salt and sodium sulfate can be used. The grinding aid is used 0.5 to 20 times, preferably 1 to 10 times the pigment.
[0186]
Oxytitanyl phthalocyanine is disclosed in JP-A-4-189873 and JP-A-5-43813.Acid pasting of an oxytitanyl phthalocyanine crystal produced by a known method, or Salt milling with an inorganic salt using a ball mill, mortar, sand mill, kneader, or the like is performed to obtain relatively low-crystallinity oxytitanyl phthalocyanine crystal having a peak at 27.2 in the X-ray diffraction spectrum, and then directly subjected to solvent treatment Or a wet pulverization treatment using a ball mill, a mortar, a sand mill, a kneader or the like together with a solvent. As the acid used for the acid pasting, sulfuric acid is preferable, and one having a concentration of 70 to 100%, preferably 95 to 100% is used. You. The amount of concentrated sulfuric acid is set in the range of 1 to 100 times, preferably 3 to 50 times, the weight of the oxytitanyl phthalocyanine crystal. As a solvent to be precipitated, water or a mixed solvent of water and an organic solvent is used in an arbitrary amount, and water and an alcohol-based solvent such as methanol and ethanol, or a mixture of water and an aromatic-based solvent such as benzene and toluene are used. Solvents are particularly preferred. The temperature for the precipitation is not particularly limited, but is preferably cooled with ice or the like in order to prevent heat generation. The weight ratio of the oxytitanyl phthalocyanine crystal to the inorganic salt is 1 / 0.1 to 1/20, preferably 1 / 0.5 to 1/5. Solvents used in the above solvent treatment include aromatics (toluene, chlorobenzene, etc.), aliphatic alcohols (methanol, ethanol, butanol, etc.), halogenated hydrocarbons (dichloromethane, chloroform, trichloroethane, etc.), and furthermore There are several types of mixed systems, such as a mixed system of water and these organic solvents. The solvent used is used in an amount of 1 to 100 parts, preferably 5 to 50 parts, based on oxytitanyl phthalocyanine. The treatment temperature is in the range of room temperature to 100 ° C, preferably 50 to 100 ° C. The grinding aid is used 0.5 to 20 times, preferably 1 to 10 times the pigment.
[0187]
The binder resin can be selected from a wide range of insulating resins, and can also be selected from organic photoconductive polymers such as poly-N-vinylcarbazole, polyvinylanthracene, polyvinylpyrene, and polysilane. Preferred binder resins include polyvinyl butyral resin, polyarylate resin (polycondensate of bisphenol A and phthalic acid, etc.), polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, acrylic resin And insulating resins such as polyacrylamide resin, polyvinyl pyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin and polyvinyl pyrrolidone resin, but are not limited thereto. These binder resins can be used alone or in combination of two or more.
[0188]
The compounding ratio (weight ratio) of the charge generating material and the binder resin is preferably in the range of 10: 1 to 1:10. As a method for dispersing these, a normal method such as a ball mill dispersion method, an attritor dispersion method, and a sand mill dispersion method can be used. In this case, conditions are required in which the crystal form is not changed by the dispersion. . Incidentally, it has been confirmed that the crystal form does not change from that before the dispersion in any of the above-mentioned dispersion methods. Further, at the time of this dispersion, it is effective to make the particles have a particle size of 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.15 μm or less. The solvents used for these dispersions include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, and tetrahydrofuran. Ordinary organic solvents such as methylene chloride, chloroform, chlorobenzene and toluene can be used alone or as a mixture of two or more.
[0189]
The thickness of the charge generation layer used in the present invention is generally from 0.1 to 5 μm, preferably from 0.2 to 2.0 μm. In addition, as a coating method used when providing the charge generation layer, a usual method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, or the like. Can be used. Further, a pigment treated with compound (I) for the purpose of increasing the dispersion stability of the pigment, the photosensitivity, or the purpose of stabilizing the electrical characteristics may be used. May be.
[0190]
Charge transport layer
As the charge transport layer in the photoreceptor of the present invention, those formed by a known technique can be used. These charge transport layers are formed containing a charge transport material and a binder resin, or are formed containing a polymer charge transport material.
[0191]
Examples of the charge transport material include quinone compounds such as p-benzoquinone, chloranil, bromanyl, and anthraquinone; tetracyanoquinodimethane compounds; fluorenone compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone; xanthone compounds; and benzophenone compounds. And electron transporting compounds such as cyanovinyl compounds and ethylene compounds, triarylamine compounds, benzidine compounds, arylalkane compounds, aryl-substituted ethylene compounds, stilbene compounds, anthracene compounds and hydrazone compounds. Hole transporting compounds. These charge transporting materials can be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto. These charge transporting materials can be used alone or in combination of two or more. Charge transporting materials, in particular, the triphenylamine-based compound represented by the structural formula (IV) and the benzidine-based compound represented by the structural formula (V) have high charge (hole) transporting ability and excellent stability. Therefore, it can be particularly preferably used.
[0192]
Embedded image
Figure 2004287151
[0193]
(Where R 14 Represents a hydrogen atom or a methyl group. Further, n means 1 or 2. Ar 6 And Ar 7 Represents a substituted or unsubstituted aryl group, and as the substituent, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms A substituted amino group substituted with a range of alkyl groups is shown. )
[0194]
Embedded image
Figure 2004287151
[0195]
(Where R Fifteen And R Fifteen May be the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. R 16 , R 16 ' , R 17 And R 17 ' May be the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or an amino group substituted with an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms; And n are integers from 0 to 2. )
[0196]
Examples of each compound are shown in Tables 56 to 61.
[0197]
[Table 56]
Figure 2004287151
[0198]
[Table 57]
Figure 2004287151
[0199]
[Table 58]
Figure 2004287151
[0200]
[Table 59]
Figure 2004287151
[0201]
[Table 60]
Figure 2004287151
[0202]
[Table 61]
Figure 2004287151
[0203]
These can be used alone or in combination of two or more. Further, a polymer charge transport material can also be used. As the polymer charge transporting material, a known charge transporting material such as poly-N-vinylcarbazole and polysilane can be used. In particular, polyester-based polymer charge transporting materials disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 have high charge transporting properties and are particularly preferable. The polymer charge transporting material alone can form a film, but it may be mixed with the binder resin to form a film.
[0204]
Further, the binder resin used for the charge transport layer is a polycarbonate resin, a polyester resin, a methacrylic resin, an acrylic resin, a polyvinyl chloride resin, a polyvinylidene chloride resin, a polystyrene resin, a polyvinyl acetate resin, a styrene-butadiene copolymer, and a vinylidene chloride resin. Acrylonitrile copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicon-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, poly-N- Polymer charge transport materials such as vinyl carbazole, polysilane, and polyester polymer charge transport materials disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 can also be used. Further, organic zirconium compounds such as zirconium chelate compounds, zirconium alkoxide compounds, and zirconium coupling agents, organic titanium compounds such as titanium chelate compounds, titanium alkoxide compounds, titanate coupling agents, and organic aluminum compounds such as aluminum chelate compounds and aluminum coupling agents. In addition to compounds, antimony alkoxide compounds, germanium alkoxide compounds, indium alkoxide compounds, indium chelate compounds, manganese alkoxide compounds, manganese chelate compounds, tin alkoxide compounds, tin chelate compounds, aluminum silicon alkoxide compounds, aluminum titanium alkoxide compounds, aluminum zirconium alkoxide compounds , And other organometallic compounds Especially organic zirconium compound, an organic titanyl compound, since the organic aluminum compound to residual potential indicates a satisfactory electrophotographic properties lower, are preferably used. Further, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-2-methoxyethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- Aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-2-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, γ-mercapropropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, β-3,4-epoxy A silane coupling agent such as cyclohexyltrimethoxysilane or the like, or a curable matrix such as a photocurable resin may be used, and a charge transporting agent such as compound (I) curable with these may be used. These binder resins can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio (weight ratio) of the charge transport material and the binder resin is preferably from 10: 1 to 1: 5.
[0205]
The thickness of the charge transport layer used in the present invention is generally 5 to 50 μm, preferably 10 to 30 μm. As a coating method, a usual method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, or the like can be used.
[0206]
Further, as a solvent used when providing the charge transport layer, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and chlorobenzene; ketones such as acetone and 2-butanone; and halogenated solvents such as methylene chloride, chloroform, and ethylene chloride. Normal organic solvents such as aliphatic hydrocarbons, cyclic or linear ethers such as tetrahydrofuran and ethyl ether can be used alone or in combination of two or more.
[0207]
Further, in order to prevent the deterioration of the photoconductor due to ozone or oxidizing gas generated in the image forming apparatus, or light or heat, additives such as an antioxidant, a light stabilizer, and a heat stabilizer are added to the photosensitive layer. Can be added. For example, examples of the antioxidant include hindered phenol, hindered amine, paraphenylenediamine, arylalkane, hydroquinone, spirochroman, spiroidanone and derivatives thereof, organic sulfur compounds, organic phosphorus compounds and the like. Examples of the light stabilizer include derivatives such as benzophenone, benzotriazole, dithiocarbamate, and tetramethylpiperidine.
[0208]
Further, at least one kind of electron accepting substance can be contained for the purpose of improving sensitivity, reducing residual potential, reducing fatigue when repeatedly used, and the like. Examples of the electron acceptor usable in the photoreceptor of the present invention include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, and o. -Dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, chloranil, dinitroanthraquinone, trinitrofluorenone, picric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, phthalic acid and the like, and compound (I). Of these, fluorenone type, quinone type, Cl, CN, NO 2 A benzene derivative having an electron-withdrawing substituent such as
[0209]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In the description of the toner composition and the carrier, all “parts” mean “parts by weight” unless otherwise specified.
[0210]
In the production of the toner composition, the carrier, and the electrostatic latent image developer, each measurement was performed by the following methods.
[0211]
<Measurement of volume average particle diameter of calcium compound particles>
The particles are embedded in a curable resin, sliced thinly with a diamond cutter, and observed with a TEM. The image was printed and 50 samples of primary particles were arbitrarily extracted as a sample, and the diameter of the circular particles corresponding to the image area was defined as the volume average particle diameter.
[0212]
<Electrical resistance measurement>
As shown in FIG. 6, the measurement sample 33 is sandwiched between the lower electrode 34 and the upper electrode 32 as a thickness H, and the thickness is measured with a dial gauge while pressing from above, and the electric resistance of the measurement sample 33 is measured with a high-voltage resistance meter. Was measured. Specifically, a sample of a specific titanium oxide is 500 kg / cm 2 Was applied to produce a measurement disc. Next, the surface of the disk was cleaned with a brush, sandwiched between the upper electrode 32 and the lower electrode 34 in the cell, and the thickness was measured with a dial gauge. Next, a voltage was applied, and the current value of the electrometer 36 was read to determine the volume resistivity.
[0213]
Further, a carrier sample was filled in a lower electrode 4 of 100φ, an upper electrode 2 was set, a load of 3.43 kg was applied from above, and the thickness was measured with a dial gauge. Next, a voltage was applied, and the current value of the electrometer 5 was read to determine the volume resistivity.
[0214]
<Toner average shape index SF1>
In the present invention, the average shape index SF1 of the toner means a value calculated by the following equation. In the case of a true sphere, SF1 = 100.
(Equation 2)
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
Here, ML: the absolute maximum length of the particle, A: the projected area of the particle, and these are quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope image with an image analyzer.
[0215]
As a specific method for obtaining the average shape index, a toner image is taken from an optical microscope into an image analyzer (LUZEX III, manufactured by Nireco Co., Ltd.), and the equivalent circle diameter is measured. Of the above formula for the particles of 2 Find the value of / A.
[0216]
<Measurement of charge amount>
The charge amount in the evaluation test of the actual machine was measured using a TB200 manufactured by Toshiba Corporation under the conditions of 25 ° C. and 55% RH by collecting the developer on the mag sleeve in the developing device.
[0219]
[Adjustment of inorganic particles]
(A) Preparation of calcium carbonate particles
Particle preparation: In a 2 L stainless steel beaker, 30% concentration of carbon dioxide gas is blown into 1000 g of 15% by weight lime milk at a compounding start temperature of 25 ° C. at a rate of 2.0 L / min, and the conductivity of the suspension is increased. The reaction was performed until the second drop was made stable. The reaction solution was suction-filtered with a Nutsche, and the mother liquor was separated and dried and pulverized to obtain calcium carbonate particles.
[0218]
Surface treatment: Next, calcium carbonate particles are dispersed in a toluene solution, silicone oil is added, ultrasonic waves are applied, toluene is distilled off by an evaporator, and the mixture is further heated at 150 ° C. for 1 hour and then pulverized. Surface-treated calcium carbonate particles A having an average particle size of 150 nm were obtained.
[0219]
(B) Preparation of calcium carbonate particles
In the preparation of the calcium carbonate particles, the “particle preparation” was performed by the “surface treatment” in the same manner as the calcium carbonate particles A as described below.
[0220]
Surface treatment: A slurry of calcium carbonate particles having a solid content of 10% by weight was adjusted to 65 ° C. While stirring the slurry with a dispersing machine, a fatty acid mixture having a sodium oleate content of 60% by weight, a sodium stearate content of 20% by weight, and a sodium palmitate content of 20% by weight was added and stirred. Press dewatering. The obtained filter cake was dried with a box drier, and then crushed to obtain surface-treated calcium carbonate particles B having an average particle diameter of 150 nm and treated with the fatty acid mixture.
[0221]
(C) Preparation of calcium carbonate particles
Particle preparation: In a 2 L stainless steel beaker, 30% concentration of carbon dioxide gas is blown into 1000 g of 10% by weight lime milk at a compounding start temperature of 20 ° C. at a rate of 2.0 L / min, and the conductivity of the suspension is increased. The reaction was performed until the second descent was stabilized. The reaction solution was suction-filtered with a Nutsche, and the mother liquor was separated and dried and pulverized to obtain calcium carbonate particles. The surface treatment was performed in the same manner as in the preparation of the calcium carbonate particles A to obtain surface-treated calcium carbonate particles C having an average particle diameter of 70 nm.
[0222]
(D) Preparation of calcium carbonate particles
Particle preparation: In a 2 L stainless steel beaker, 30% concentration of carbon dioxide gas is blown into 1000 g of 20% by weight lime milk at a compounding start temperature of 25 ° C. at a rate of 2.0 L / min, and the conductivity of the suspension is increased. The reaction was performed until the second drop was made stable. The reaction solution was suction-filtered with a Nutsche, and the mother liquor was separated and dried and pulverized to obtain calcium carbonate particles. The surface treatment was performed in the same manner as in the preparation of the calcium carbonate particles A to obtain the surface-treated calcium carbonate particles D having an average particle diameter of 200 nm.
[0223]
(E) Preparation of hydrous aluminum silicate particles
Sodium silicate and aluminum sulfate were used as raw materials, and the raw materials were continuously mixed while stirring so that the molar ratio was Si / Al = 1. At the same time, a silica-alumina gel was prepared by adding and neutralizing sodium hydroxide so that the reaction pH became 10 to 12. Next, an aqueous solution of ammonium nitrate was used at twice the amount of sodium in the gel, and sodium was ion-exchanged with ammonium at room temperature. Then, the exchanged ammonium was removed by calcination at 600 ° C. for 2 hours. Further, dry pulverization was performed to obtain a raw material powder. The raw material powder was charged into an autoclave so as to have a slurry concentration of 10 wt%, and a hydrothermal reaction was performed at 200 ° C. for 1 day, further at 250 ° C. for 3 days. After cooling, the reaction solution was subjected to suction filtration with a Nutsche, and the mother liquor was separated and dried and pulverized to obtain hydrous aluminum silicate particles E having an average particle diameter of 200 nm.
[0224]
(F) Preparation of unsurfaced calcium carbonate particles
In the preparation of the calcium carbonate particles, “preparation of particles” was performed in the same manner as in the above-mentioned calcium carbonate particles A to obtain unsurfaced calcium carbonate particles F having an average particle diameter of 140 nm.
[0225]
(G) Preparation of calcium carbonate particles
Particle preparation: In a 2 L stainless steel beaker, 30% concentration of carbon dioxide gas is blown into 1000 g of 22% by weight lime milk at a compounding start temperature of 28 ° C. at a rate of 2.0 L / min, and the conductivity of the suspension is increased. The reaction was performed until the second descent was stabilized. The reaction solution was suction-filtered with a Nutsche, and the mother liquor was separated and dried and pulverized to obtain calcium carbonate particles. The surface treatment was performed in the same manner as the preparation of the calcium carbonate particles A, to obtain surface-treated calcium carbonate particles G having an average particle diameter of 260 nm.
[0226]
[Method for producing colored particles]
(I) Method for producing colored particles A
Styrene-n-butyl acrylate resin 100 parts
(Tg = 61 ° C., Mn = 6000, Mw = 35000)
3 parts carbon black
(Mogal L: made by Cabot)
[0227]
The mixture was kneaded with an extruder, pulverized with a jet mill, and dispersed with an air classifier to obtain a black toner A having D50 = 5.0 μm and SF1 = 148.8.
[0228]
(Ii) Method for producing colored particles B
<Preparation of resin dispersion liquid (1)>
Styrene 370 parts by mass
30 parts by mass of n-butyl acrylate
Acrylic acid 8 parts by mass
Dodecanethiol 24 parts by mass
Carbon tetrabromide 4 parts by mass
[0229]
6 parts by mass of a nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) and an anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) ) 10 parts by mass of a solution prepared by dissolving 10 parts by mass in 550 parts by mass of ion-exchanged water were emulsified and dispersed in a flask, and while slowly mixing for 10 minutes, 50 parts by mass of ion-exchanged water in which 4 parts by mass of ammonium persulfate was dissolved was added. After purging with nitrogen, the contents in the flask were heated in an oil bath until the temperature reached 70 ° C. while stirring, and the emulsion polymerization was continued for 5 hours. As a result, a resin dispersion (1) in which resin particles having an average particle size of 155 nm, Tg = 59 ° C., and a weight average molecular weight Mw = 12000 were dispersed was obtained.
[0230]
<Preparation of resin dispersion (2)>
Styrene 280 parts by mass
120 parts by mass of n-butyl acrylate
Acrylic acid 8 parts by mass
[0231]
6 parts by mass of a nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) and an anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) ) 12 parts by mass of a solution prepared by dissolving 12 parts by mass in 550 parts by mass of ion-exchanged water were emulsified and dispersed in a flask, and while slowly mixing for 10 minutes, 50 parts by mass of ion-exchanged water in which 3 parts by mass of ammonium persulfate was dissolved was added. After purging with nitrogen, the contents in the flask were heated in an oil bath until the temperature reached 70 ° C. while stirring, and the emulsion polymerization was continued for 5 hours. As a result, a resin dispersion (2) in which resin particles having an average particle diameter of 105 nm, Tg = 53 ° C., and a weight average molecular weight Mw = 550,000 were dispersed was obtained.
[0232]
[Colorant dispersion]
<Preparation of Colorant Dispersion (1)>
50 parts by mass of carbon black
(Mogal L: made by Cabot)
Nonionic surfactant 5 parts by mass
(Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
200 parts by mass of ion-exchanged water
[0233]
The above components are mixed, dissolved and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) for 10 minutes, and a colorant dispersion in which colorant (carbon black) particles having an average particle size of 250 nm are dispersed. Liquid (1) was prepared.
[0234]
<Preparation of Colorant Dispersion (2)>
Cyan pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 3 70 parts by mass
Nonionic surfactant 5 parts by mass
(Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
200 parts by mass of ion-exchanged water
[0235]
The above components are mixed, dissolved, and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) for 10 minutes, and a colorant dispersion in which colorant (Cyan pigment) particles having an average particle size of 250 nm are dispersed. Liquid (2) was prepared.
[0236]
<Preparation of colorant dispersion liquid (3)>
Magenta pigment C.I. I. Pigment Red 122 70 parts by mass
Nonionic surfactant 5 parts by mass
(Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
200 parts by mass of ion-exchanged water
[0237]
The above components are mixed, dissolved, and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) for 10 minutes, and a colorant (Magenta pigment) having an average particle diameter of 250 nm is dispersed therein. Liquid (3) was prepared.
[0238]
<Preparation of Colorant Dispersion (4)>
Yellow pigment C.I. I. Pigment Yellow 180 100 parts by mass
Nonionic surfactant 5 parts by mass
(Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
200 parts by mass of ion-exchanged water
[0239]
The above components are mixed, dissolved, and dispersed using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) for 10 minutes, and a colorant dispersion in which colorant (Yellow pigment) particles having an average particle size of 250 nm are dispersed. Liquid (4) was prepared.
[0240]
[Preparation of release agent dispersion liquid (1)]
Paraffin wax 50 parts by mass
(HNP0190: Nippon Seiro Co., Ltd., melting point 85 ° C)
5 parts by mass of cationic surfactant
(Sanisol B50: manufactured by Kao Corporation)
[0241]
The above components were dispersed in a round stainless steel flask using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) for 10 minutes, and then dispersed using a pressure discharge type homogenizer to obtain a separation having an average particle size of 550 nm. A release agent dispersion liquid (1) in which mold particles were dispersed was prepared.
[0242]
[Adjustment of aggregated particles]
Resin dispersion liquid (1) 120 parts by mass
80 parts by mass of resin dispersion liquid (2)
200 parts by mass of colorant dispersion liquid (1)
Release dispersion liquid (1) 40 parts by mass
1.5 parts by mass of cationic surfactant
(Sanisol B50: manufactured by Kao Corporation)
[0243]
The above components were mixed and dispersed in a round stainless steel flask using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA), and then heated to 50 ° C. while stirring the inside of the flask in a heating oil bath. . After holding at 45 ° C. for 20 minutes, it was confirmed by an optical microscope that aggregated particles having an average particle size of about 5.0 μm were formed. Further, 60 parts by mass of the resin dispersion (1) was slowly added to the above dispersion as a resin-containing fine particle dispersion. Then, the temperature of the heating oil bath was raised to 50 ° C. and maintained for 30 minutes. Observation with an optical microscope confirmed that adhering particles having an average particle size of about 5.6 μm were formed.
[0244]
[Preparation of colored particles B]
After adding 3 parts by mass of an anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) to the dispersion of the aggregated particles, the inside of the stainless steel flask is closed, and the mixture is stirred with a magnetic seal. Heated to 105 ° C and held for 4 hours. After cooling, the reaction product was filtered, sufficiently washed with ion-exchanged water, and dried to obtain colored particles B for developing an electrostatic image.
[0245]
<Generation of colored particles KuroB>
Using the colorant dispersion liquid (1), a Kuro toner having an SF1 of 128.5 and a particle size D50 of 5.8 μm was obtained by the method of adjusting the aggregated particles and preparing the colored particles.
[0246]
<Generation of colored particles CyanB>
In the preparation of the aggregated particles, the colorant dispersion liquid (2) is used in place of the colorant dispersion liquid (1), and the cyan toner having a SF1 of 130 and a particle diameter D50 of 5.6 μm is further obtained by the above-described method of producing the colored particles. Got.
[0247]
<Generation of colored particles Magenta B>
In the preparation of the agglomerated particles, the colorant dispersion liquid (3) was used in place of the colorant dispersion liquid (1), and SF1 was 132.5 and the particle diameter D50 was 5.5 μm by the method of producing the colored particles. Magenta toner was obtained.
[0248]
<Generation of Colored Particles YellowB>
In the preparation of the agglomerated particles, the colorant dispersion liquid (4) was used in place of the colorant dispersion liquid (1), and further, SF1 = 127 and a particle diameter D50 = 5.9 μm Yellow by the above-described method of preparing the colored particles. A toner was obtained.
[0249]
[Generation of carrier]
100 parts of ferrite particles (average particle size: 50 μm)
14 parts of toluene
Styrene-methyl methacrylate copolymer 2 parts
(Ingredient ratio: 90/10, Mw = 75,000)
Carbon black (R330: manufactured by Cabot Corporation) 0.2 parts
[0250]
First, the above-mentioned components excluding the ferrite particles are stirred with a stirrer for 10 minutes to prepare a dispersed coating solution. Next, the coating solution and the ferrite particles are placed in a vacuum degassing kneader and stirred at 60 ° C. for 30 minutes. After that, the carrier was degassed under reduced pressure while further heating, and dried to obtain a carrier. This carrier has a volume resistivity of 10 at an applied electric field of 1000 V / cm. 11 Ωcm.
[0251]
<Manufacture of photoconductor 1>
An example of the production of a photoreceptor in which the photoreceptor surface layer has a charge transporting property and is made of a siloxane-based resin having a crosslinked structure will be described below.
[0252]
A drawn tube made of JIS A3003 alloy and having a diameter of 84 mm was prepared and polished by a centerless polishing device, and the surface roughness was set to Rz = 0.5 μm. As a cleaning step, the cylinder was subjected to a degreasing treatment, an etching treatment with a 2 wt% sodium hydroxide solution for 1 minute, a neutralization treatment, and a cleaning with pure water in order. Next, as a step of anodizing treatment, an anodic oxide film (current density 1.0 A / dm) was formed on the cylinder surface with a 10 wt% sulfuric acid solution. 2 ) Was formed. After washing with water, the resultant was immersed in a 1 wt% nickel acetate solution at 80 ° C. for 20 minutes to perform sealing treatment. Further, pure water washing and drying were performed. Thus, a 7 μm anodic oxide film was formed on the surface of the aluminum cylinder.
[0253]
Chlorogallium having strong diffraction peaks at 7.4 °, 16.6 °, 25.5 °, and 28.3 ° in the X-ray diffraction spectrum on this aluminum substrate at Bragg angles (2θ ± 0.2 °). 1 part of phthalocyanine was mixed with 1 part of polyvinyl butyral (Eslec BM-S, Sekisui Chemical) and 100 parts of n-butyl acetate, and the mixture was treated with glass beads for 1 hour using a paint shaker and dispersed. Was dip-coated on the undercoat layer and dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.
[0254]
A coating solution obtained by dissolving 2 parts of a benzidine compound having the following structure and 3 parts of a polymer compound (viscosity average molecular weight of 40,000) in 20 parts of chlorobenzene is applied on the charge generation layer by a dip coating method. Was carried out to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm. This is designated as Photoconductor 1.
[0255]
Embedded image
Figure 2004287151
The constituent materials shown below are dissolved in 5 parts of isopropyl alcohol, 3 parts of tetrahydrofuran, and 0.3 parts of distilled water, and 0.5 parts of an ion exchange resin (Amberlyst 15E) is added. Decomposition was performed.
[0256]
Constituent materials
Exemplified compound 261 2 parts
Methyltrimethoxysilane 2 parts
0.5 parts of tetramethoxysilane
0.3 parts of colloidal silica
[0257]
0.04 parts of aluminum trisacetylacetonate and 0.1 part of 3,5-di-t-butyl-4-hydroxytoluene (BHT) were added to 2 parts of the liquid obtained by filtering and separating the ion exchange resin from the hydrolyzed product. The coating solution is applied on the charge transport layer by a ring-type dip coating method, air-dried at room temperature for 30 minutes, and then heat-treated at 170 ° C. for 1 hour to be cured. Was formed.
[0258]
(Example 1)
100 parts each of Kuro, Cyan, Magenta, and Yellow toners of the colored particles B are 0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle diameter of 15 nm and surface-treated with decylsilane, and hydrophobic silica having an average particle diameter of 40 nm (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 1.2 parts) and 0.6 parts of calcium carbonate particles A were blended using a Henschel mixer at a peripheral speed of 32 m / s for 10 minutes, and then coarse particles were removed using a 45 μm mesh sieve to obtain a toner. Was. A developer was obtained by stirring 100 parts of the above carrier and 5 parts of the above toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0259]
(Example 2)
0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle size of 15 nm, surface-treated with decylsilane, 1.2 parts of hydrophobic silica (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle size of 40 nm, and 100 parts of the colored particles KuroB, calcium carbonate particles B1. 0 parts were blended at a peripheral speed of 32 m / s for 10 minutes using a Henschel mixer, and then coarse particles were removed using a 45-μm mesh sieve to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0260]
(Example 3)
0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle size of 15 nm, surface-treated with decylsilane, 1.2 parts of hydrophobic silica (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle size of 40 nm, and 100 parts of the colored particles KuroB, calcium carbonate particles C0. Six parts were blended at a peripheral speed of 32 m / s for 10 minutes using a Henschel mixer, and then coarse particles were removed using a sieve having a mesh of 45 μm to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a 177 μm mesh.
[0261]
(Example 4)
0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle diameter of 15 nm, surface-treated with decylsilane, 1.2 parts of hydrophobic silica (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 40 nm, and 100 parts of the colored particles KuroB, calcium carbonate particles D1. After blending 3 parts for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, coarse particles were removed using a sieve having a mesh of 45 μm to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0262]
(Example 5)
0.9 parts of hydrophobic titania having an average particle diameter of 15 nm, surface-treated with decylsilane, 1.3 parts of hydrophobic silica (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 40 nm, and calcium carbonate particles A1. After blending 3 parts for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, coarse particles were removed using a sieve having a mesh of 45 μm to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0263]
(Example 6)
0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle size of 15 nm, surface-treated with decylsilane, 1.2 parts of hydrophobic silica having an average particle size of 40 nm, surface-treated with silicone oil, and 1.0 part of calcium carbonate particles B were added to 100 parts of the colored particles KuroB. Was blended at a peripheral speed of 32 m / s for 10 minutes using a Henschel mixer, and coarse particles were removed using a sieve having a mesh of 45 μm to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0264]
(Example 7)
0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle diameter of 15 nm treated with decylsilane on 1.2 parts of the colored particles KuroB, 1.2 parts of hydrophobic silica having an average particle diameter of 40 nm treated with silicone oil, and 0.6 parts of calcium carbonate particles F Was blended at a peripheral speed of 32 m / s for 10 minutes using a Henschel mixer, and coarse particles were removed using a sieve having a mesh of 45 μm to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0265]
(Example 8)
A developer was obtained in the same manner as in Example 7, except that the calcium carbonate particles F were changed to hydrous aluminum silicate particles.
[0266]
(Comparative Example 1)
A developer was obtained in the same manner as in Example 2, except that the calcium carbonate particles B were omitted. (The Mohs hardness of silica is 7, Mohs hardness of titania is 6.5 to 7)
[0267]
(Comparative Example 2)
0.8 parts of hydrophobic titania having an average particle diameter of 15 nm treated with decylsilane and 1.2 parts of hydrophobic silica having an average particle diameter of 40 nm treated with silicone oil, and cerium oxide having an average particle diameter of 650 nm were added to 100 parts of the colored particles KuroB. (Mohs hardness 7) 0.6 parts were blended at a peripheral speed of 32 m / s for 10 minutes using a Henschel mixer, and then coarse particles were removed using a sieve of 45 μm mesh to obtain a toner. A developer was obtained by stirring 100 parts of the carrier and 5 parts of the toner at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieving through a sieve having a mesh of 177 μm.
[0268]
(Comparative Example 3)
A developer was obtained in the same manner as in Example 4, except that the calcium carbonate particles D were changed to alumina having an average particle diameter of 200 nm (Mohs hardness 9).
[0269]
[Evaluation]
Using the developer described in the above Examples and Comparative Examples, charging means for charging the latent image carrier, and a latent image forming means for exposing the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, Developing means for developing the electrostatic latent image using toner, transfer separating means for transferring the formed toner image to a recording material and separating it from a latent image carrier as a toner image holding body, and transferred toner A long-term running test of 20,000 copies is performed using a modified Docu Center Color 500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., which carries out an image forming method having a fixing means for performing roll image fixing of an image on a recording material. Photoconductor contamination and scratches were evaluated. The photoconductor was replaced with the photoconductor 1 composed of a siloxane-based resin having a cross-linked surface layer from the Docu Center Color 500 original photoconductor (organic photoconductor).
[0270]
The toner charge amount and transfer efficiency are the results of the initial test, and the photoconductor contamination and the photoconductor scratches are the results of observation of the photoconductor after 20,000 copies.
[0271]
The transferability was evaluated by performing a hard stop at the end of the transfer process, determining the amount of the transferred toner a from the measurement of the toner weight of the transfer material before and after the toner was removed, and similarly calculating the amount b of the toner remaining on the photoreceptor. To determine the transfer efficiency.
[Equation 3]
Transfer efficiency η (%) = a * 100 / (a + b)
And he made the following judgment.
η ≧ 90% ・ ・ ・ ○, η <90% ・ ・ ・ ×
[0272]
Regarding the photoreceptor contamination and the photoreceptor scratch, ○ indicates no contamination, X indicates contamination, ○ indicates no damage, and X indicates damage.
[0273]
The results are shown in Table 62.
[0274]
[Table 62]
Figure 2004287151
[0275]
The developer of the toner using the inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5 according to the present invention has good charge retention properties as shown in the results of Examples 1 to 8, and has good transferability even after long-term repeated use. It was good. Further, in each evaluation of the developer, the photoreceptor was extracted after copying 20,000 sheets, and the surface was observed. As a result, scratches / uneven wear and contamination were slight. Further, in Example 2, there was no problem with the photoreceptor even after 40,000 copies.
[0276]
On the other hand, as for the developer of the toner not using inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5, the photoreceptor was extracted after 20,000 sheets were copied and the surface thereof was observed as shown in the results of Comparative Example 1-3. The contamination was clearly confirmed. Further, as shown in the results of Comparative Examples 2 and 3, scratches / uneven wear were clearly confirmed.
[0277]
【The invention's effect】
According to the image forming method of the present invention, contamination of the latent image carrier, damage to the latent image carrier and uneven wear can be prevented, and good image quality can be obtained stably for a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view illustrating an example of a photoconductor used in the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating another example of the photoconductor used in the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating another example of the photoconductor used in the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing another example of the photoconductor used in the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing another example of the photoconductor used in the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus for obtaining a volume resistivity of a carrier used in Examples and Comparative Examples of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 Undercoat layer, 2 charge generation layer, 3 charge transport layer, 4 conductive support, 5 surface protective layer, 6 monolayer type photosensitive layer, 31 guard electrode, 32 upper electrode, 33 measurement sample, 34 lower electrode, 35 Sample retaining ring, 36 electrometer.

Claims (2)

潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離手段と、転写されたトナー像を記録材上に接触熱定着する定着手段と、を有する画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法において、
前記トナーは、少なくともモース硬度が2〜4.5の無機粒子を含有し、
前記潜像担持体の表面層は電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなることを特徴とする画像形成方法。
Charging means for charging the latent image carrier, latent image forming means for exposing the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, and developing means for developing the electrostatic latent image using toner A transfer separation unit that transfers the formed toner image to a recording material and separates the toner image from a latent image carrier that is a toner image holding body, and a fixing unit that thermally fixes the transferred toner image on the recording material by contact heat. An image forming method for forming an image using an image forming apparatus having
The toner contains at least inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5,
An image forming method, wherein the surface layer of the latent image carrier is made of a siloxane-based resin having a charge transporting property and a crosslinked structure.
潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、形成されたトナー像を記録材に転写し、トナー像保持体である潜像担持体より分離する転写分離手段と、転写後にトナー像保持体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、転写されたトナー像を記録材上に接触熱定着する定着手段と、を有する画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法において、
前記トナーが少なくともモース硬度が2〜4.5の無機粒子を含有し、
前記潜像担持体の表面層が電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなり、
前記クリーニング手段は、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに静電ブラシを用い潜像担持体上の残留トナーを回収することを特徴とする画像形成方法。
Charging means for charging the latent image carrier, latent image forming means for exposing the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, and developing means for developing the electrostatic latent image using toner A transfer separation unit that transfers the formed toner image to a recording material and separates the toner image from a latent image carrier that is a toner image holder, and a cleaning unit that removes toner remaining on the toner image holder after the transfer, A fixing unit for thermally fixing the transferred toner image on the recording material, and an image forming method for forming an image using an image forming apparatus having the fixing unit.
The toner contains at least inorganic particles having a Mohs hardness of 2 to 4.5,
The surface layer of the latent image carrier has a charge transporting property, and is made of a siloxane-based resin having a crosslinked structure,
The image forming method according to claim 1, wherein the cleaning unit collects residual toner on the latent image carrier using an electrostatic brush without rubbing the latent image carrier with a blade.
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