JP2007147914A - 画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態の画像形成装置は、表面層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを光エネルギー照射手段によって照射して硬化した架橋表面層を有する電子写真感光体において、該架橋表面層と感光層との間に接着層を設けている。これにより、剥離摩耗を抑制し、高耐久性を有し、かつ長期間に亘り高画質化を実現する電子写真感光体が達成される。
【選択図】図3
Description
Ti(X)m(OH)n ・・・(I)
O=Ti(X)p(OR)q ・・・(II)
〔式中、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基であり、ポリアルカノールアミンの他のOH基が同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。RはH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。mは1〜4の整数、nは0〜3の整数、mとnの和は4である。pは1〜2の整数、qは0〜1の整数、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。〕
Ti(X)m(OH)n ・・・(I)
O=Ti(X)p(OR)q ・・・(II)
〔式中、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基であり、ポリアルカノールアミンの他のOH基が同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。RはH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。mは1〜4の整数、nは0〜3の整数、mとnの和は4である。pは1〜2の整数、qは0〜1の整数、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。〕
架橋表面層と、感光層の間に接着性を向上させる手段を設けなかった場合、3次元網目構造の発達によって収縮が発生し、内部応力が非常に大きくなる。その結果、摩耗が架橋表面層内部にまで達すると、亀裂が発生し、架橋表面層が感光層から剥離し、一気に摩耗が進むことになる。
そこで、本実施形態に使用される感光体は、架橋表面層を設けて耐摩耗性を向上させるとともに、表面の高硬度化によって低下した接着強度を、接着層を設けることにより接着性を向上させることが可能となる。
本実施形態に用いられる電荷輸送性を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えば、トリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば、縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つ、ラジカル重合性官能基を3個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基としては、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。
1−置換エチレン官能基としては、例えば、以下の式(III)で表わされる官能基が挙げられる。
CH2=CH−X1− ・・・式(III)
(ただし、式中、X1は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−CO−基、−COO−基、−CON(R10)−基(R10は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。)、または−S−基を表す。)
CH2=C(Y)−X2− ・・・式(IV)
(ただし、式(IV)中、Yは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR11基(R11は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−CONR12R13(R12およびR13は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表わし、互いに同一または異なっていてもよい。)、また、X2は上記式(III)のX1と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表わす。ただし、Y,X2の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。)
なお、これらX1,X2,Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
前記一般式(V)、(VI)において、R1の置換基中、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていてもよい。
置換もしくは未置換のAr3、Ar4はアリール基であり、アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基及び複素環基が挙げられる。
また、前記Ar3、Ar4で表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。
前記Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
ビニレン基は、以下の化学式で表される。
また、置換もしくは未置換のアルキレン基としては、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
また、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基としては、前記Xのアルキレンエーテル基の2価基が挙げられる。
さらに、アルキレンオキシカルボニル2価基としては、カプロラクトン変性2価基が挙げられる。
以下、本実施形態の感光体を、その層構造に従い説明する。
本実施形態に用いられる電子写真感光体を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の電子写真感光体を表わす断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生機能と電荷輸送機能とを同時に有する感光層32が設けられた単層構造の感光体である。なお、感光層32上には接着層33が設けられており、さらに接着層33の上層には、架橋表面層34が設けられている。
導電性支持体31としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体31として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本実施形態の導電性支持体31として用いることができる。
次に感光層について説明する。感光層は、上述したように、積層構造でも単層構造でもよい。
積層構造の場合には、感光層は電荷発生機能を有する電荷発生層と電荷輸送機能を有する電荷輸送層とから構成される。また、単層構造の場合には、感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層である。
以下、積層構造の感光層及び単層構造の感光層のそれぞれについて述べる。
(電荷発生層)
電荷発生層35は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
また、後者の具体例としては、例えば特開昭63−285552号公報、特開平05−19497号公報、特開平05−70595号公報、特開平10−73944号公報等に記載のポリシリレン重合体が例示される。
電荷発生層35に併用できる低分子電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。
電荷輸送層36は電荷輸送機能を有する層である。電荷輸送層36は、電荷輸送機能を有する電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層35上に塗布、乾燥することにより形成し、この上に本実施形態のラジカル重合性組成物とバインダー樹脂を含有する接着層用塗工液とラジカル重合性組成物を含有する架橋表面層用塗工液を塗布し、外部エネルギーにより架橋硬化させる。
電荷輸送物質としては、前記電荷発生層35で記載した電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質を用いることができる。前述したように高分子電荷輸送物質を用いることにより、表面層塗工時の下層の溶解性を低減でき、とりわけ有用である。
電荷輸送物質の量は結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。但し、高分子電荷輸送物質を用いる場合は、単独でも結着樹脂との併用も可能である。
また、必要により可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。
また、電荷輸送層36の膜厚は、5〜40μm程度が適当であり、好ましくは10〜30μm程度が適当である。
単層構造の感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層で、本実施形態の電荷輸送性構造を有する架橋表面層は電荷発生機能を有する電荷発生物質を含有させることにより、単層構造の感光層として有用に用いられる。上記の電荷発生層のキャスティング形成方法に記載したように、電荷発生機能を有する電荷発生物質と電荷輸送機能を有する電荷輸送物質と結着樹脂を適当な溶媒に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷発生物質の分散方法、それぞれ電荷発生物質、電荷輸送物質、可塑剤、レベリング剤は前記電荷発生層35、電荷輸送層36において既に述べたものと同様のものが使用できる。結着樹脂としては、先に電荷輸送層36の項で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層35で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。また、先に挙げた高分子電荷輸送物質も使用可能で、架橋表面層への下層感光層組成物の混入を低減できる点で有用である。かかる感光層32の膜厚は、5〜30μm程度が適当であり、好ましくは10〜25μm程度が適当である。
本実施形態の感光体においては、導電性支持体31と感光層32との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
また、本実施形態においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、表面架橋層、感光層、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
本実施形態に用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、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’−チオビス−(3−メチル−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)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなどが挙げられる。
また、本実施形態における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して0.01〜10重量%である。
本実施形態に用いられるトナーにおいて、チタン含有触媒(a)は、下記一般式(I)または(II)で表される化合物であり、2種以上を併用してもよい。
Ti(X)m(OH)n ・・・(I)
O=Ti(X)p(OR)q ・・・(II)
(AX1):(g)および(i)を用いた線状のポリエステル樹脂
(AX2):(g)および(i)とともに(h)および/または(j)を用いた非線状のポリエステル樹脂
(AY1):(AX2)に(c)を反応させた変性ポリエステル樹脂
なお、上記および以下において水酸基価および酸価は、JIS K 0070に規定の方法で測定される。
即ち、フルカラー用には高光沢画像が求められるため、低粘性のバインダーとする必要があるが、モノクロ用の場合では、光沢は特に必要なく、ホットオフセット性が重視されるため高弾性のバインダーとする必要がある。
また、フルカラー用ポリエステル樹脂のテトラヒドロフラン(THF)不溶分は、光沢度の観点から、好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下である。
なお、上記および以下において%は、とくに断りのない限り、重量%を意味する。
200mlの共栓付きマイヤーフラスコに、試料約0.5gを精秤し、THF50mlを加え、3時間攪拌還流させて冷却後、グラスフィルターにて不溶分をろ別する。THF不溶分の値(%)は、グラスフィルター上の樹脂分を80℃で3時間減圧乾燥した後の重量と試料の重量比から算出する。なお、後述する分子量の測定には、このろ液をTHF可溶分として使用する。
低温定着性および耐熱保存安定性の観点から、モノクロ用ポリエステル樹脂の複素粘性率(η*)が1000Pa・Sとなる温度(TE)は、好ましくは80〜140℃、さらに好ましくは90〜135℃、とくに105〜130℃である。
装置 : 東ソー製 HCL−8120
カラム : TSKgelGMHXL(2本)
TSKgelmultiporeHXL−M(1本)
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25%のTHF溶液
溶液注入量: 100μl
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : ポリスチレン
なお、上記および以下においてポリエステル樹脂のTgは、セイコー電子工業(株)製DSC20,SSC/580を用いてASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
(c)と反応させる(AX2)の酸価は、好ましくは1〜60、さらに好ましくは5〜50である。酸価が1以上であると、(c)が未反応で残存して樹脂の性能に悪影響を及ぼす恐れがなく、60以下であると、樹脂の熱安定性が良好である。
また、本実施形態のトナーバインダー(A)中に、上記重縮合ポリエステル樹脂以外に、必要により、他の樹脂などを含有させることもできる。
他の樹脂の重量平均分子量は、好ましくは1000〜200万である。
ポリエステル樹脂を2種以上併用する場合、および少なくとも1種のポリエステル樹脂と他の樹脂を混合する場合、予め粉体混合または溶融混合してもよいし、トナー化時に混合してもよい。
溶融混合する場合の温度は、好ましくは80〜180℃、さらに好ましくは100〜170℃、とくに好ましくは120〜160℃である。
粉体混合する場合の混合条件としては、混合温度は、好ましくは0〜80℃、さらに好ましくは10〜60℃である。混合時間は、好ましくは3分以上、さらに好ましくは5〜60分である。混合装置としては、へンシェルミキサー、ナウターミキサー、およびバンバリーミキサー等が挙げられる。好ましくはへンシェルミキサーである。
トナー中の(C)の含有量は、好ましくは0〜10%であり、さらに好ましくは1〜7%である。
トナー中の(D)の含有量は、好ましくは0〜5%、さらに好ましくは0.01〜4%である。
トナー中の(E)の含有量は好ましくは0〜5%である。
油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で乳化法によって乳化分散する。このときに、離型剤を分散させる撹拌速度、温度等の条件によって離型剤粒径を制御する。その後、重合反応を行い粒子化した後に、本実施形態におけるトナー粒子表面に無機微粒子を付着させる湿式処理を行えば良い。その際、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去したトナー粒子に処理を施すことが好ましい。
水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途、着色剤、粒径を制御した離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。その後に、無機微粒子の湿式処理を行えば良い。ラテックスとして懸濁重合法に使用されうる単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。
本実施形態に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。トナー組成物の油相には、樹脂、プレポリマー、顔料等の着色剤、粒径を制御した離型剤、帯電制御剤等を揮発性溶剤に溶解又は分散する。水系媒体中に、トナー組成物からなる油相を界面活性剤、固体分散剤等の存在下で分散させ、プレポリマーの反応を行わせて粒子化する。その後に後述する無機微粒子の湿式処理を行えば良い。
粉砕系の一例としては、少なくとも結着剤樹脂、帯電制御剤および着色剤を含む原材料を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また、着色剤の分散性を向上させるために着色剤をマスターバッチ処理後、他の原材料と混合し、次工程へ処理しても良い。
次に、図面に基づいて本実施形態の画像形成装置及び画像形成方法を詳しく説明する。
本実施形態の画像形成装置及び画像形成方法とは、すなわち、平滑な電荷輸送性表面架橋層を有する本実施形態の感光体を用い、例えば、少なくとも感光体に帯電、画像露光、現像の過程を経た後、画像保持体(転写紙)へのトナー画像の転写、定着及び感光体表面のクリーニングというプロセスよりなる画像形成装置及び画像形成方法のことである。
場合により、静電潜像を直接転写体に転写し現像する画像形成方法等では、感光体に配した上記プロセスを必ずしも有するものではない。
本実施形態の画像形成装置は、感光体1と、除電ランプ2と、帯電チャージャ3と、イレーサ4と、画像露光部5と、現像ユニット6と、転写前チャージャ7と、レジストローラ8と、ローラ転写体9と、転写チャージャ10と、分離チャージャ11と、分離爪12と、クリーニング前チャージャ13と、ファーブラシ14と、クリーニングブレード15とを備えている。
その他、感光体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは公知のものが使用できる。
この画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態でそれら装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。ここで、本実施形態のプロセスカートリッジの一例を図4に示す。
まず、評価に用いた感光体の作製例を具体的に説明する。本実施形態で用いる感光体は、これらの例に限定されるものではない。
<1官能の電荷輸送性構造を有する化合物の合成例>
本実施形態における1官能の電荷輸送性構造を有する化合物は、例えば、特許第3164426号公報記載の方法にて合成される。また、下記にこの一例を示す。
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式A)113.85g(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138g(0.92mol)にスルホラン240mlを加え、窒素気流中で60℃に加温した。この液中に、トリメチルクロロシラン99g(0.91mol)を1時間で滴下し、約60℃の温度で4時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約1.5Lを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして下記構造式Bの白色結晶88.1g(収率=80.4%)を得た。なお、融点:64.0〜66.0℃である。
上記(i)で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(構造式B)82.9g(0.227mol)をテトラヒドロフラン400mlに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4g,水:100ml)を滴下した。この溶液を5℃に冷却し、アクリル酸クロライド25.2g(0.272mol)を40分かけて滴下した。その後、5℃で3時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン)にて精製した。得られた無色のオイルにn−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして例示化合物No.54の白色結晶80.73g(収率=84.8%)を得た。なお、融点:117.5〜119.0℃である。
1,3−ジイミノイソインドリン292gとスルホラン2000mlを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド204gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行った。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶をろ過し、次いで洗浄液が中性になるまで水洗を繰り返し、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキを得た。このウェットケーキを、洗浄液からxxイオンが検出できなくなるまで、イオン交換水で徹底的に洗浄した。
得られたウェットケーキ20gを1,2−ジクロロエタン200gに投入し、4時間撹拌を行なった。これにメタノール1000gを追加して、1時間撹拌を行った後、濾過を行い、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た(これを顔料1と称する)。
X線管球 Cu
電圧 40kV
電流 20mA
走査速度 1°/分
走査範囲 3°〜40°
時定数 2秒
次に、感光体の作成例を具体的に示す。
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、3.5μmの下引き層、0.3μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層上に下記組成の接着層用塗工液と架橋表面層用塗工液を続けてスプレー塗工し、メタルハライドランプ:160W/cm、照射距離:120mm、照射強度:500mW/cm2、照射時間:120秒の条件で光照射を行い、更に130℃で20分乾燥を加え、0.5μmの接着層と4μmの表面架橋層を設け、本発明の電子写真感光体を得た。
アルキッド樹脂 6部
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂 4部
(スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業製)
酸化チタン 40部
メチルエチルケトン 50部
下記構造式Cのビスアゾ顔料 2.5部
ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製) 0.5部
シクロヘキサノン 200部
メチルエチルケトン 80部
ビスフェノールZポリカーボネート 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
下記構造式Dの低分子電荷輸送物質(D−1) 7部
テトラヒドロフラン 100部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液 1部
(KF50−100CS、信越化学工業製)
ポリアリレート(Uポリマー:U−100、ユニチカ株式会社製) 1部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:トリメチロールプロパントリアクリレート(KAYARAD TMPTA、日本化薬製:分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) 9部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.54) 5部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 0.5部
テトラヒドロフラン 400部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:トリメチロールプロパントリアクリレート(KAYARAD TMPTA、日本化薬製:分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) 10部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.54) 10部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 1部
テトラヒドロフラン 100部
ここで得られた感光体を[感光体1]とする。
感光体1において、下記組成の接着層用塗工液に変えた以外は感光体1と同様に作製した。
〔接着層用塗工液〕
ポリアリレート(Uポリマー U−100、ユニチカ製) 3部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:トリメチロールプロパントリアクリレート(KAYARAD TMPTA、日本化薬製:分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) 7部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.54) 5部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 0.5部
テトラヒドロフラン 400部
ここで得られた感光体を[感光体2]とする。
感光体1において、下記組成の接着層用塗工液に変えた以外は感光体1と同様に作製した。
〔接着層用塗工液〕
ポリアリレート(Uポリマー U−100、ユニチカ製) 5部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:トリメチロールプロパントリアクリレート(KAYARAD TMPTA、日本化薬製:分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) 5部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.54) 5部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 0.5部
テトラヒドロフラン 400部
ここで得られた感光体を[感光体3]とする。
感光体1において、下記組成の接着層用塗工液に変えた以外は感光体1と同様に作製した。
〔接着層用塗工液〕
ポリアリレート(Uポリマー U−100、ユニチカ製) 7部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:トリメチロールプロパントリアクリレート(KAYARAD TMPTA、日本化薬製:分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) 5部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.54) 5部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 0.5部
テトラヒドロフラン 400部
ここで得られた感光体を[感光体4]とする。
感光体1において、下記組成の接着層用塗工液に変えた以外は感光体1と同様に作製した。
〔接着層用塗工液〕
ポリアリレート(Uポリマー U−100、ユニチカ製) 9部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:トリメチロールプロパントリアクリレート(KAYARAD TMPTA、日本化薬製:分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99) 1部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.54) 5部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 0.5部
テトラヒドロフラン 400部
ここで得られた感光体を[感光体5]とする。
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、1.5μmの下引き層、0.3μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層上に下記組成の接着層用塗工液と架橋表面層用塗工液を続けてスプレー塗工し、メタルハライドランプ:160W/cm、照射距離:120mm、照射強度:500mW/cm2、照射時間:120秒の条件で光照射を行い、更に130℃で20分乾燥を加え、0.03μmの接着層と4μmの表面架橋層を設け、本実施形態の電子写真感光体を得た。
酸化チタン 40部
アルコール可溶性ポリアミド樹脂 32部
メタノール 400部
イソプロパノール 160部
合成例1で合成したチタニルフタロシアニン粉末 4部
ポリビニルブチラール 2部
メチルエチルケトン 150部
ビスフェノールZポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成製) 10部
低分子電荷輸送物質(D−1) 7部
テトラヒドロフラン 100部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液(KF50−100CS、信越化学工業製) 1部
ビスフェノールZポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成製) 5部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化薬株式会社製:分子量:536、官能基数:5.5官能、分子量/官能基数=97) 5部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.105) 5部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 0.5部
テトラヒドロフラン 400部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化薬株式会社製 分子量:536、官能基数:5.5官能、分子量/官能基数=97) 10部
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(例示化合物No.105) 10部
光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製) 1部
テトラヒドロフラン 100部
ここで得られた感光体を[感光体6]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を0.06μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体7]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を0.09μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体8]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を0.12μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体9]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を0.20μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体10]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を0.50μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体11]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を0.80μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体12]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を1.2μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体13]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を4μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体14]とする。
感光体6において、接着層の膜厚を7μmにした以外は感光体6と同様にして作製した。ここで得られた感光体を[感光体15]とする。
感光体1において、電荷輸送層上に架橋表面層用塗工液のみをスプレー塗工した以外は感光体1と同様に作製した。ここで得られた感光体を[比較感光体1]とする。
次に、評価に用いたトナーの作製例を具体的に説明する。本実施形態で用いるトナーは、これらの例に限定されるものではない。なお、本文中の軟化点は、以下の方法で測定される。
フローテスターを用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
装置 :島津(株)製 フローテスター CTF−500D
荷重 :20kgf/cm2
ダイ :1mmΦ−1mm
昇温速度:6℃/min
試料量 :1.0g
・チタン含有触媒(a)の合成
冷却管、撹拝機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)1617部とイオン交換水126部を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。
以降の作成トナーについても同様の合成法にて、それぞれ本実施形態に用いるチタン含有触媒(a)を得ることができる。
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
(AX2−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは69℃、Mnは3920、Mpは11200であった。分子量1500以下の成分の比率は0.9%であった。
(AX1−1)400部と(AX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂を、スチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダー[TB1]を得た。
・線状ポリエステル樹脂の合成
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外は〔TB1の作製〕の(AX1−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−2)を得た。
(AX1−2)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は8、水酸基価は10、Tgは60℃、Mnは6820、Mpは20180であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外は〔TB1の作製〕の(AX2−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX2−2)を得た。
(AX2−2)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は33、水酸基価は14、Tgは70℃、Mnは4200、Mpは11800であった。分子量1500以下の成分の比率は0.8%であった。
ポリエステル(AX1−2)500部とポリエステル(AX2−2)500部をヘンシェルミキサーにて5分間粉体混合して本発明のトナーバインダー用樹脂[TB2]を得た。
・比較用線状ポリエステル樹脂の合成
重縮合触媒をチタンテトライソプロポキシドに代えた以外は〔TB1の作製〕の(AX1−1)と同様に反応させた。触媒失活のために反応が途中で停止してしまい、生成水が留出しなくなる問題が生じたため、反応途中でチタンテトライソプロポキシド2部を4回追加し、比較用線状ポリエステル樹脂(CAX1−1)を得た。
(CAX1−1)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは58℃、Mnは6220、Mpは18900であった。分子量1500以下の成分の比率は2.2%であった。
重縮合触媒をチタンテトライソプロポキシドに代える以外は〔TB1の作製〕の(AX2−1)と同様に反応させた。常圧下で16時間、減圧下で8時間反応させた。反応速度が遅かったため、反応途中でチタンテトラプロポキシド2部を3回追加し、比較用非線状ポリエステル樹脂(CAX2−1)を得た。
(CAX2−1)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は34、水酸基価は16、Tgは68℃、Mnは3420、Mpは12100であった。分子量1500以下の成分の比率は2.1%であった。
(CAX1−1)400部と(CAX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂を、スチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して比較トナーバインダー[CTB1]を得た。[CTB1]は強い紫褐色をした樹脂であった。
・変性ポリエステル樹脂の合成
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物549部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物20部、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物133部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のエチレンオキシド5モル付加物10部、テレフタル酸252部、イソフタル酸19部、無水トリメリット酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になるまで反応させた。次いで無水トリメリット酸50部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が105℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル20部を加え、軟化点150℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕して変性ポリエステル樹脂(AY1−1)を得た。
(AY1−1)の酸価は52、水酸基価は16、Tgは73℃、Mnは1860、Mpは6550、THF不溶分は32%、分子量1500以下の成分の比率は1.0%であり、これをトナーバインダー[TB3]として使用した。
・比較用変性ポリエステル樹脂の合成
重縮合触媒をチタンテトラブトキシドに代える以外は〔TB3の作製〕と同様に反応させて比較用変性ポリエステル樹脂(CAY1−2)を得た。
(CAY1−2)の軟化点は150℃、酸価は53、水酸基価は17、Tgは71℃、Mnは1660、Mpは6340、THF不溶分は34%、分子量1500以下の成分の比率は3.1%であり、これをトナーバインダー[CTB2]として使用した。
・非線状ポリエステル樹脂の合成
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物132部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物371部、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物20部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のプロピレンオキシド5モル付加物125部、テレフタル酸201部、無水マレイン酸25部、ジメチルテレフタル酸エステル35部及び縮合触媒としてチタニルビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸65部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕し非線状ポリエステル樹脂(AX2−3)を得た。
非線状ポリエステル樹脂(AX2−3)の軟化点は144℃、酸価は30、水酸基価は16、Tgは59℃、Mnは1410、Mpは4110、THF不溶分は27%、分子量1500以下の成分の比率は1.0%であり、これをトナーバインダー[TB4]として使用した。
・非線状ポリエステル樹脂の合成
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物410部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物270部、テレフタル酸110部、イソフタル酸125部、無水マレイン酸15部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸25部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後粉砕し非線状ポリエステル樹脂(AX2−4)を得た。
(AX2−4)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は18、水酸基価は37、Tgは62℃、Mnは2130、Mnは5350であった。分子量1500以下の成分の比率は1.3%であった。
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物317部、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物57部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物298部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のプロピレンオキシド5モル付加物75部、イソフタル酸30部、テレフタル酸157部、無水マレイン酸27部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、次いで無水トリメリット酸68部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が120℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル25部を加え、軟化点155℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し変性ポリエステル樹脂(AY1−2)を得た。
(AY1−2)の酸価は11、水酸基価は27、Tgは60℃、Mnは3020、Mpは6030、THF不溶分は35%であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
(AX2−4)500部と(AY1−2)500部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂を、スチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダー[TB5]を得た。
トナーバインダーTB1 40部
イエロー顔料[C.I. Pigment yellow 128] 60部
水 30部
トナーバインダーTB2 40部
イエロー顔料[C.I. Pigment yellow 128] 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混錬を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ[MB2]を得た。
トナーバインダーCTB1 40部
イエロー顔料[C.I. Pigment yellow 128] 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混錬を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、比較マスターバッチ[CMB1]を得た。
トナーバインダーTB3 40部
キナクリドン系マゼンタ顔料[C.I. Pigment Red 122] 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混錬を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ[MB3]を得た。
トナーバインダーCTB2 40部
キナクリドン系マゼンタ顔料[C.I. Pigment Red 122] 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混錬を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、比較マスターバッチ[CMB2]を得た。
トナーバインダーTB4 40部
銅フタロシアニン系シアン顔料[C.I. Pigment Blue 15:3] 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混錬を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ[MB4]を得た。
トナーバインダーTB5 40部
カーボン系ブラック顔料[#44・三菱化学会社製] 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混錬を行い、パルベライザ−で1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ[MB5]を得た。
トナーバインダーTB1 100部
マスターバッチMB1 12部
カルナウバワックス 5部
サリチル酸亜鉛塩 2部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて十分に混合した後、2軸押出し機により混練物温度120℃で溶融混練した。混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が7.0μmの粒度分布に分級して母体粒子を得た。そして、この母体粒子100部に対して疎水性シリカH−2000(疎水化度70%、BET比表面積140m2/g):クラリアント社製)を1.2重量部、酸化チタンMT−150A(疎水化度65%、BET比表面積65m2/g:テイカ社製)を0.6重量部の割合で添加し、これらをヘンシェルミキサーにより周速40m/secの条件で60秒間混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、[トナーA]を得た。
トナーAにおいて、トナーバインダーをTB2に、マスターバッチをMB2に変えた以外はトナーAと同様にして[トナーB]を得た。
トナーAにおいて、トナーバインダーをCTB1に、マスターバッチをCMB1に変えた以外はトナーAと同様にして[比較トナーC]を得た。
トナーAにおいて、トナーバインダーをTB3に、マスターバッチをMB3に変え、更に体積平均粒径が0.1μmの概略球形のシリカを1.0重量部添加した以外はトナーAと同様にして[トナーD]を得た。
トナーDにおいて、トナーバインダーをCTB2に、マスターバッチをCMB2に変えた以外はトナーDと同様にして[比較トナーE]を得た。
トナーDにおいて、トナーバインダーをTB4に、マスターバッチをMB4に変えた以外はトナーDと同様にして[トナーF]を得た。
トナーDにおいて、トナーバインダーをTB5に、マスターバッチをMB5に変えた以外はトナーDと同様にして[トナーG]を得た。
次に、評価に用いたキャリアの具体的な作製例について説明する。本実施形態で用いるキャリアは、これら以下に述べる例に限定されるものではない。
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)] 7.6部
シリコン樹脂溶液[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 65.0部
アミノシラン[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 1.0部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
上記トナーA〜Gと上記平均粒径35μmのフェライトキャリアとを用い、キャリア100重量部に対しトナー7重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラミキサーを用いて均一混合し帯電させて現像剤を作製した。
このようにして得られた2成分現像剤と、電子写真感光体をフルカラー複合機 Imagio NeoC 600(リコー社製)を改造してチューニングした評価機にセットして、A4サイズ、画像面積率5%となるテスト画像を出力するランニング試験を行った。
ランニング5万枚、10万枚終了後にそれぞれ感光体を取り出し、ランニング試験前後の感光層の膜厚の差から、摩耗量を測定した。膜厚測定は、渦電流式膜厚計フィッシャースコープMMS(フィッシャー製)を用いた。
ランニング5万枚、10万枚終了後にそれぞれ感光体を取り出し、感光体に付着した付着成分量を目視により評価した。全く付着がなく良好なものを◎、わずかに曇りの痕跡が観察されるものを○、曇りのスジが確認できるものを△、曇り面積が多いものを×として評価した。
ランニング5万枚、10万枚終了後にそれぞれ感光体を取り出し、クリーニングブレードを通過した感光体上の転写残トナーを日東電工(株)のプリンタックC(厚さ25μm)で採取し白紙に貼付け、938スペクトロデンシトメータ(X−Rite社製)を用い、観察用光源D50、視野角2°にてIDを10点測定して平均値を算出し、ブランクとの差が0.005以下を◎、0.006〜0.010を○、0.011〜0.015を△、0.016以上を×として評価した。得られた評価結果を、表1に示す。
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
4 イレーサ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
31 導電性支持体
32 感光層
33 接着層
34 架橋表面層
35 電荷発生層
36 電荷輸送層
102 帯電装置
103 露光
104 現像装置
105 転写体
106 転写装置
107 クリーニング装置
Claims (27)
- 電子写真感光体に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、電子写真感光体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、電子写真感光体表面の可視像を記録部材に転写する転写装置と、記録部材上の可視像を定着させる定着装置とを有する画像形成装置であって、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層及び少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段によって硬化させた表面層を順次積層した層構成で、該感光層と該表面層の間に接着層を介しており、
前記現像装置で使用されるトナーは、トナーバインダーが重縮合ポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂が、下記一般式(I)または(II)で表される少なくとも1種のチタン含有触媒(a)の存在下に形成されてなる樹脂であることを特徴とする画像形成装置。
Ti(X)m(OH)n ・・・(I)
O=Ti(X)p(OR)q ・・・(II)
〔式中、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基であり、ポリアルカノールアミンの他のOH基が同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。RはH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。mは1〜4の整数、nは0〜3の整数、mとnの和は4である。pは1〜2の整数、qは0〜1の整数、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。〕 - 前記接着層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと、バインダー樹脂とを含有した接着層前駆体を硬化されたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記接着層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物と、さらに、バインダー樹脂とを含有する接着層前駆体を硬化したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記バインダー樹脂が、少なくとも感光層に含有されるバインダー樹脂であることを特徴とする請求項2乃至3に記載の画像形成装置。
- 前記バインダー樹脂が、少なくともポリカーボネートであることを特徴とする請求項2乃至4に記載の画像形成装置。
- 前記接着層の膜厚は、0.05μm以上、5μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5に記載の画像形成装置。
- 前記トナーバインダーは、前記一般式(I)もしくは(II)中のXが、ジアルカノールアミンもしくはトリアルカノールアミンの1個のOH基のHを除いた残基であることを特徴とする請求項1乃至6に記載の画像形成装置。
- 前記トナーバインダーは、前記一般式中のmまたはpが2以上であり、Xがすべて同一の基であることを特徴とする請求項1乃至7記載の画像形成装置。
- 前記トナーバインダーは、前記ポリエステル樹脂の少なくとも一部がポリエポキシド(c)で変性されていることを特徴とする請求項1乃至8記載の画像形成装置。
- 前記トナーは、トナーバインダー(A)と着色剤(B)とを含有することを特徴とする請求項1乃至9記載の画像形成装置。
- 前記トナーは、さらに、離型剤(C)、荷電制御剤(D)、および流動化剤(E)から選ばれる1種以上の添加剤を含有することを特徴とする請求項1乃至10記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体は複数であり、前記画像形成装置はタンデム型であることを特徴とする請求項1乃至11に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置が、電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括して二次転写することを特徴とする請求項1乃至12に記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体に均一に帯電を施す帯電工程と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を書き込む露光工程と、電子写真感光体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像工程と、電子写真感光体表面の可視像を記録部材に転写する転写工程と、記録部材上の可視像を定着させる定着工程とを有する画像形成方法であって、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層及び少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段によって硬化させた表面層を順次積層した層構成で、該感光層と該表面層の間に接着層を介しており、
前記現像工程で使用されるトナーは、トナーバインダーが重縮合ポリエステル樹脂からなり、該ポリエステル樹脂が、下記一般式(I)または(II)で表される少なくとも1種のチタン含有触媒(a)の存在下に形成されてなる樹脂であることを特徴とする画像形成方法。
Ti(X)m(OH)n ・・・(I)
O=Ti(X)p(OR)q ・・・(II)
〔式中、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基であり、ポリアルカノールアミンの他のOH基が同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。RはH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。mは1〜4の整数、nは0〜3の整数、mとnの和は4である。pは1〜2の整数、qは0〜1の整数、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。〕 - 前記接着層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと、バインダー樹脂とを含有した接着層前駆体を硬化されたことを特徴とする請求項14記載の画像形成方法。
- 前記接着層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物と、さらに、バインダー樹脂とを含有する接着層前駆体を硬化したことを特徴とする請求項14記載の画像形成方法。
- 前記バインダー樹脂が、少なくとも感光層に含有されるバインダー樹脂であることを特徴とする請求項15乃至16に記載の画像形成方法。
- 前記バインダー樹脂が、少なくともポリカーボネートであることを特徴とする請求項15乃至17に記載の画像形成方法。
- 前記接着層の膜厚は、0.05μm以上、5μm以下であることを特徴とする請求項14乃至18に記載の画像形成方法。
- 前記トナーバインダーは、前記一般式(I)もしくは(II)中のXが、ジアルカノールアミンもしくはトリアルカノールアミンの1個のOH基のHを除いた残基であることを特徴とする請求項14乃至19に記載の画像形成方法。
- 前記トナーバインダーは、前記一般式中のmまたはpが2以上であり、Xがすべて同一の基である請求項14乃至20記載の画像形成方法。
- 前記トナーバインダーは、前記ポリエステル樹脂の少なくとも一部がポリエポキシド(c)で変性されている請求項14乃至21記載の画像形成方法。
- 前記トナーは、トナーバインダー(A)と着色剤(B)とを含有することを特徴とする請求項14乃至22記載の画像形成方法。
- 前記トナーは、さらに、離型剤(C)、荷電制御剤(D)、および流動化剤(E)から選ばれる1種以上の添加剤を含有することを特徴とする請求項14乃至23記載の画像形成方法。
- 前記電子写真感光体は複数であり、前記画像形成方法はタンデム型であることを特徴とする請求項14乃至24に記載の画像形成方法。
- 前記画像形成方法にて、電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写した後、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成方法であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括して二次転写することを特徴とする請求項14乃至25に記載の画像形成方法。
- 請求項1乃至13のいずれかに記載の画像形成装置における構成部材を適宜組み合わせて着脱自在に一体化してなることを特徴とする画像形成装置用のプロセスカートリッジ。
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A521 | Request for written amendment filed |
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A02 | Decision of refusal |
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