JP2023057031A - process cartridge - Google Patents

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JP2023057031A JP2022146705A JP2022146705A JP2023057031A JP 2023057031 A JP2023057031 A JP 2023057031A JP 2022146705 A JP2022146705 A JP 2022146705A JP 2022146705 A JP2022146705 A JP 2022146705A JP 2023057031 A JP2023057031 A JP 2023057031A
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梢 浦谷
Kozue Uratani
敬 見目
Takashi Kenmoku
洸紀 井上
Koki Inoue
達也 佐伯
Tatsuya Saeki
邦彦 関戸
Kunihiko Sekido
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Abstract

To provide a process cartridge that can prevent fogging and form an image with an excellent gradation property regardless of a use environment.SOLUTION: A process cartridge has an electrophotographic photoreceptor that can be removably attached to an electrophotographic device body, and developing means that supplies toner to the surface of the photoreceptor. A surface protective layer of the electrophotographic photoreceptor contains conductive particles. The content of the conductive particles is 20.0 to 70.0 volume% of the entire volume of the surface protective layer. The volume resistivity of the surface protective layer is 1.0×109 to 1.0×1014 Ω cm. A toner particle has at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium, and iron. The total content of the polyvalent metal element in the toner particle measured by the inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-AES) is 0.10 to 1.25 μmol/g.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機及びプリンターに使用されるプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention relates to a process cartridge used in copiers and printers using an electrophotographic system or an electrostatic recording system.

近年、プリンターや複写機においては、より一層の高画質化が求められている。さらにユーザーの使用環境も多岐にわたっているため、使用環境に寄らず安定した画質を得られることが要求されている。 In recent years, printers and copiers are required to have higher image quality. Furthermore, since users use various environments, it is required to obtain stable image quality regardless of the usage environment.

この要求に対し、材料選択性の幅が広い、トナー粒子の形状の制御が容易といった点で、乳化凝集法により製造されたトナーが多く提案されている。乳化凝集法では、乳化重合・強制乳化・転相乳化法等による樹脂粒子分散液、及び溶媒に着色剤を分散した着色剤分散液を作製する。その後、これらを混合し、凝集剤を用いてトナー粒径に相当する凝集体を形成し、加熱することによって融合・合一させ、トナーが製造される。 In response to this demand, many toners produced by the emulsion aggregation method have been proposed in terms of wide material selectivity and easy control of the shape of toner particles. In the emulsion aggregation method, a resin particle dispersion is prepared by emulsion polymerization, forced emulsification, phase inversion emulsification, or the like, and a colorant dispersion is prepared by dispersing a colorant in a solvent. After that, they are mixed, an aggregate corresponding to the toner particle size is formed using an aggregating agent, and the aggregate is fused and coalesced by heating to produce a toner.

凝集剤には、一般的に多価金属イオンが用いられており、トナー粒子中に凝集剤由来の金属イオンが存在することにより、トナー粒子表面で蓄積された電荷をリークさせることができる。これにより、特に電荷を蓄積しやすい低温低湿環境下において、トナーのチャージアップ現象を抑制し、トナーの帯電不良が原因で画像の非印字部分へトナーが現像されてしまう弊害(以下、「カブリ」という)を抑制することができる。その一方、大気中に水分が多い高温高湿環境下においては、トナー表面の電荷がリークし帯電量が低下することで、やはりカブリの発生や、優れた階調性をもつ画像が得られないといった課題があった。優れた階調性とは、画像の色の濃淡差をはっきりと視認できることである。色の濃淡は、画像上の単位面積あたりのトナー量を増減させることで表現しているが、トナーの帯電量が低い場合は、電子写真感光体(以下、「感光体」ともいう)へ現像されるトナー量が多くなったり、極端に少なくなったりすることがあり、これにより画像上で微妙な色の濃淡差を視認しづらくなってしまう。 Polyvalent metal ions are generally used as aggregating agents, and the presence of metal ions derived from the aggregating agents in the toner particles can cause charges accumulated on the surfaces of the toner particles to leak. As a result, the toner charge-up phenomenon is suppressed, especially in a low-temperature, low-humidity environment where electric charge tends to accumulate, and the adverse effect of developing toner in the non-printing portion of the image due to poor charging of the toner (hereinafter referred to as "fogging"). ) can be suppressed. On the other hand, in a high-temperature, high-humidity environment with a lot of moisture in the atmosphere, the charge on the toner surface leaks and the amount of charge decreases, resulting in fog and images with excellent gradation. There was a problem. The excellent gradation means that the difference in color density of the image can be clearly visually recognized. Color density is expressed by increasing or decreasing the amount of toner per unit area on the image. In some cases, the amount of toner applied may increase or become extremely small, making it difficult to visually recognize subtle differences in color densities on the image.

このような課題に対し、特許文献1では、乳化凝集トナーと、特定の導電性粒子を含有させた表面保護層(以下、「保護層」ともいう)をもつ感光体とを組み合わせたプロセスカートリッジが提案されている。特許文献1においては、感光体の帯電特性の安定化と機械的強度の向上により、高温高湿環境下における画像流れを改善させているが、このような工夫はカブリの発生を抑制することにも有効にはたらくことが考えられる。 In order to address such a problem, Patent Document 1 discloses a process cartridge in which emulsion aggregation toner and a photoreceptor having a surface protective layer containing specific conductive particles (hereinafter also referred to as "protective layer") are combined. Proposed. In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100001, image deletion in a high-temperature and high-humidity environment is improved by stabilizing the charging characteristics of the photoreceptor and improving the mechanical strength of the photoreceptor. can also work effectively.

特開2009-229495号公報JP 2009-229495 A

しかしながら、本発明者らの検討では、特許文献1のような構成であっても高温高湿環境下での階調性の低下を改善させることはできなかった。これは、感光体の保護層の帯電特性が適切ではなかったためと推測される。優れた階調性をもつ画像を得るためには、保護層の導電性粒子の特性や含有量などにいまだ改善の余地があると考えられる。 However, according to the study by the present inventors, even the configuration as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200010 could not improve the deterioration of the gradation in a high-temperature, high-humidity environment. It is presumed that this is because the charging characteristics of the protective layer of the photoreceptor were not suitable. It is believed that there is still room for improvement in the properties and content of the conductive particles in the protective layer in order to obtain images with excellent gradation.

そこで、本発明は、使用環境によらず、カブリを抑制し、かつ階調性に優れた画像を形成することが可能なプロセスカートリッジの提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a process cartridge capable of suppressing fogging and forming an image with excellent gradation regardless of the usage environment.

本発明に係るプロセスカートリッジは、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、トナーを収容しているトナー収容部を有し、該電子写真感光体の表面に該トナーを供給する現像手段と、を有し、該電子写真感光体は、導電性支持体、及び、該導電性支持体の上に形成された、感光層と表面保護層とをこの順で有し、該表面保護層は、導電性粒子を含有し、該導電性粒子の含有量が、該表面保護層の全体積の20.0体積%以上70.0体積%以下であり、該表面保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下であり、該トナー収容部に収容されている該トナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子及び外添剤を有しており、該トナー粒子は、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素を有し、結合誘導プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)により測定される、該トナー粒子中の該多価金属元素の合計含有量が0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下であることを特徴とする。 A process cartridge according to the present invention is a process cartridge that is detachably attachable to an electrophotographic apparatus main body, the process cartridge has an electrophotographic photosensitive member and a toner containing portion containing toner, and and developing means for supplying the toner to the surface of a photoreceptor, the electrophotographic photoreceptor comprising a conductive support, and a photosensitive layer and a surface protective layer formed on the conductive support. and in this order, the surface protective layer contains conductive particles, and the content of the conductive particles is 20.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the total volume of the surface protective layer. and the surface protective layer has a volume resistivity of 1.0×10 9 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less, and the toner accommodated in the toner storage portion binds It has toner particles containing a resin and an external additive, the toner particles having at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium and iron, and coupled induced plasma emission. The total content of the polyvalent metal elements in the toner particles measured by spectroscopic analysis (ICP-AES) is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less.

本発明によれば、使用環境によらず、カブリを抑制し、かつ階調性に優れた画像を形成することが可能なプロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a process cartridge capable of suppressing fogging and forming an image with excellent gradation regardless of the usage environment.

実施例においてトナーの評価に用いたプロセスカートリッジの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a process cartridge used for toner evaluation in Examples. 本発明に係る感光体の体積抵抗率を測定する櫛型電極の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a comb-shaped electrode for measuring volume resistivity of a photoreceptor according to the present invention; 本発明に係るプロセスカートリッジの階調性を評価する画像の一例である。4 is an example of an image for evaluating the gradation of the process cartridge according to the present invention; 実施例に用いたニオブ含有酸化チタンの一例を示すSTEM像である。1 is a STEM image showing an example of niobium-containing titanium oxide used in Examples. 実施例に用いたニオブ含有酸化チタンの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of niobium-containing titanium oxide used in Examples.

本発明において、数値範囲を表す「XX以上YY以下」や「XX~YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、多価金属元素が存在するトナー粒子を含有するトナーにおいて、初期から長期連続使用末期まで、
(1)高温高湿環境下にて優れた階調性が得られること、
(2)高温高湿環境下にてカブリが発生しないこと、
(3)低温低湿環境下にてチャージアップに起因するカブリが発生しないこと、
について、鋭意検討を行った。
In the present invention, the descriptions of "XX or more and YY or less" and "XX to YY" that represent numerical ranges mean numerical ranges including the lower and upper limits, which are endpoints, unless otherwise specified.
The present invention will be described in detail below.
The inventors of the present invention have found that, in a toner containing toner particles in which a polyvalent metal element is present, from the initial stage to the end of long-term continuous use,
(1) Excellent gradation can be obtained in a high-temperature and high-humidity environment;
(2) no fogging under high temperature and high humidity environment;
(3) no fog due to charge-up in a low temperature and low humidity environment;
We conducted an intensive study on

その結果、感光体と、トナーを収容しているトナー収容部と、感光体表面にトナーを供給する現像手段とを有するプロセスカートリッジであって、
該感光体は、導電性支持体、及び、該導電性支持体の上に形成された、感光層と表面保護層とをこの順で有し、該表面保護層は、導電性粒子を含有し、該導電性粒子の含有量が、該表面保護層の全体積の20.0体積%以上70.0体積%以下であり、該表面保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下であり、
トナー収容部に収容されているトナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子及び外添剤を有しており、該トナー粒子は、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素を有し、結合誘導プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)により測定される、該トナー粒子中の該多価金属元素の合計含有量が0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下であること、
により、使用環境によらず、カブリを抑制し、かつ階調性に優れた画像を形成することが達成できることがわかった。
As a result, a process cartridge having a photoreceptor, a toner containing section containing toner, and developing means for supplying toner to the surface of the photoreceptor,
The photoreceptor has a conductive support, and a photosensitive layer and a surface protective layer formed on the conductive support in this order, and the surface protective layer contains conductive particles. , the content of the conductive particles is 20.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the total volume of the surface protective layer, and the surface protective layer has a volume resistivity of 1.0 × 10 9 Ω· cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less,
The toner contained in the toner containing portion has toner particles containing a binder resin and an external additive, and the toner particles contain at least one selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium, and iron. and the total content of the polyvalent metal elements in the toner particles is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol as measured by coupled-inductive plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) / g or less,
It has been found that, regardless of the use environment, it is possible to suppress fogging and form an image having excellent gradation.

上記により、本発明の効果が発現する理由について、以下のように考えている。
画像の階調性は、プロセスカートリッジ内において、感光体へ現像される単位面積当たりのトナー量を増減させることにより、色の濃淡差を表現している。現像されるトナーの量は、感光体表面に形成した静電潜像の電位と、トナーの帯電量とによって制御がなされており、優れた階調性を得るためには、トナーの帯電量が高く、かつ帯電量分布がシャープであることが重要である。例えば、大気中の水分量が多い高温高湿環境下においては、トナーの帯電量が低下しやすく、感光体へ現像されるトナー量が多くなってしまう傾向があり、静電潜像の微妙な電位差に対して、濃淡差が付きにくくなってしまう。また、特にハーフトーンなど低濃度画像の濃度制御が難しくなり、静電潜像の電位がある一定値以下となると突如トナーの現像性が低下して、画像濃度が極端に低くなるという現象が発生しやすくなる。
The reason why the effects of the present invention are exhibited by the above is considered as follows.
Image gradation expresses the difference in color density by increasing or decreasing the amount of toner per unit area developed on the photosensitive member in the process cartridge. The amount of toner to be developed is controlled by the potential of the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor and the charge amount of the toner. It is important that the charge amount distribution is high and sharp. For example, in a high-temperature, high-humidity environment with a large amount of moisture in the atmosphere, the amount of toner charge tends to decrease, and the amount of toner developed on the photoreceptor tends to increase, resulting in subtle electrostatic latent images. It becomes difficult to obtain a difference in density with respect to the potential difference. In addition, it becomes difficult to control the density of low-density images such as halftones, and when the potential of the electrostatic latent image drops below a certain value, the developability of the toner suddenly decreases, resulting in a phenomenon in which the image density becomes extremely low. easier to do.

本発明者らは、導電性粒子を感光体の表面保護層に適切な量で含有させ、かつ、表面保護層の体積抵抗率を制御することで、現像時に感光体表面の電荷のごく一部をトナーへ注入させることを可能とした。さらにトナーについても、トナー粒子中に存在させる多価金属元素の量を制御することにより、電荷の注入性と、電荷のリーク性とのバランスを適切に制御した。その上で、これらを組み合わせることにより、現像時に感光体表面の電荷のごく一部をトナーへ注入させ、トナーの帯電量を高く、かつ帯電量分布をシャープにできることを見出した。これにより、使用環境に寄らず、階調性に優れた画像を得ることができ、かつ長期使用においてもカブリの発生を抑制できるプロセスカートリッジを提供できることを可能にした。 The present inventors found that by adding an appropriate amount of conductive particles to the surface protective layer of the photoreceptor and controlling the volume resistivity of the surface protective layer, the charge on the surface of the photoreceptor during development can be reduced to a small portion. can be injected into the toner. Furthermore, with respect to the toner, the amount of the polyvalent metal element present in the toner particles was controlled to appropriately control the balance between the charge injection property and the charge leak property. In addition, the inventors have found that by combining these, it is possible to inject a very small portion of the charge on the surface of the photoreceptor into the toner during development, thereby increasing the charge amount of the toner and sharpening the charge amount distribution. As a result, it is possible to provide a process cartridge capable of obtaining an image with excellent gradation regardless of the usage environment and suppressing the occurrence of fogging even after long-term use.

本発明に係る感光体は、導電性支持体と、感光層と、表面層である保護層とを有する。保護層は導電性粒子を含有しており、導電性粒子の含有量は、保護層の全体積の20.0体積%以上70.0体積%以下である。さらに、保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下であることが特徴である。保護層に多くの導電性粒子を含有しているにも関わらず、体積抵抗率を比較的高く維持させているため、帯電保持性は確保しつつも、導電性粒子を介して本発明に係るトナーに電荷を注入させることが可能である。 The photoreceptor according to the present invention has a conductive support, a photosensitive layer, and a protective layer which is a surface layer. The protective layer contains conductive particles, and the content of the conductive particles is 20.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the total volume of the protective layer. Furthermore, it is characterized in that the volume resistivity of the protective layer is 1.0×10 9 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less. Although the protective layer contains a large amount of conductive particles, the volume resistivity is maintained relatively high. It is possible to have the toner inject charge.

導電性粒子の含有量が20.0体積%未満だと、本発明に係るトナーへの電荷注入性が低下するため、現像時のトナーの帯電量が低く、階調性の低下やカブリが発生しやすくなる。一方、導電性粒子の含有量が70%を超えると、保護層自体が脆くなるため、長期使用を通して感光体の表面が削られやすくなる。これにより、感光体の帯電均一性が低下し、階調性の低下やカブリが発生しやすくなる。より好ましい導電性粒子の含有量は、保護層の40.0体積%以上70.0体積%以下である。 If the content of the conductive particles is less than 20.0% by volume, the charge injection property of the toner according to the present invention is lowered, so the charge amount of the toner during development is low, resulting in a decrease in gradation and fogging. easier to do. On the other hand, if the content of the conductive particles exceeds 70%, the protective layer itself becomes brittle, and the surface of the photoreceptor is likely to be scratched over long-term use. As a result, the charge uniformity of the photoreceptor deteriorates, and gradation deterioration and fogging tend to occur. A more preferable content of the conductive particles is 40.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the protective layer.

また、保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下であることが特徴である。保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm未満であると、保護層の抵抗が低すぎて、電位を維持することが困難となり、階調性が低下しやすくなる。保護層の体積抵抗率が1.0×1014Ω・cmを超えると、保護層の抵抗が高すぎて、トナーへの注入帯電性が著しく悪化する。 Further, the volume resistivity of the protective layer is 1.0×10 9 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less. If the volume resistivity of the protective layer is less than 1.0×10 9 Ω·cm, the resistance of the protective layer is so low that it becomes difficult to maintain the potential and the gradation tends to deteriorate. If the volume resistivity of the protective layer exceeds 1.0×10 14 Ω·cm, the resistance of the protective layer is too high, and the injection chargeability of the toner is remarkably deteriorated.

より好ましい保護層の体積抵抗率は、1.0×1010Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下である。保護層の体積抵抗率は、例えば、導電性粒子の粒子径によって制御することができる。導電性粒子の粒子径は、個数平均粒径で40nm以上300nm以下であることが好ましく、より好ましくは100nm以上250nm以下である。導電性粒子の個数平均粒径が40nm未満となると、導電性粒子の比表面積が大きくなり、保護層表面における導電性粒子の近傍に対して水分吸着が多くなり、保護層の体積抵抗率が低下しやすくなる。導電性粒子の個数平均粒径が300nmを超えると、保護層内における粒子の分散が悪化するとともに結着樹脂との界面の面積が低下して、界面における抵抗が上昇して電荷注入性が悪化しやすくなる。 More preferably, the protective layer has a volume resistivity of 1.0×10 10 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less. The volume resistivity of the protective layer can be controlled, for example, by the particle size of the conductive particles. The number average particle diameter of the conductive particles is preferably 40 nm or more and 300 nm or less, more preferably 100 nm or more and 250 nm or less. When the number average particle size of the conductive particles is less than 40 nm, the specific surface area of the conductive particles increases, and moisture adsorption increases in the vicinity of the conductive particles on the surface of the protective layer, and the volume resistivity of the protective layer decreases. easier to do. If the number average particle diameter of the conductive particles exceeds 300 nm, the dispersion of the particles in the protective layer is deteriorated, and the area of the interface with the binder resin is reduced, the resistance at the interface is increased, and the charge injection property is deteriorated. easier to do.

保護層が含有する導電性粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物の粒子が挙げられ、その中でも酸化チタンが好ましい。特にアナターゼ型の酸化チタンであると、保護層内での電荷移動が円滑になり、電荷注入が良好になる。アナターゼ型の酸化チタンはアナターゼ化度が90%以上であることが好ましい。金属酸化物粒子には、ニオブやリン、アルミニウムなどの原子やその酸化物をドーピングしてもよく、特に好ましくは、ニオブを含有し、且つニオブが粒子表面近傍に偏在した構成である酸化チタン粒子である。ニオブが表面近傍に偏在することで、電荷を効率的に授受することができる。より具体的には、粒子の中心における、“ニオブ原子濃度/チタン原子濃度”で算出される濃度比率に対して、粒子の表面から粒子の最大径の5%内部における、“ニオブ原子濃度/チタン原子濃度”で算出される濃度比率が、2.0倍以上となる酸化チタン粒子である。尚、ニオブ原子濃度、チタン原子濃度は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)によるEDS分析により得られる。本発明の実施例で用いたニオブ含有酸化チタン粒子の一例のSTEM像を図4に示す。詳細は後述するが、本件実施例で使用しているニオブ含有酸化チタン粒子は、芯材となる酸化チタン粒子に、ニオブ含有酸化チタンを被覆した後に焼成することで作製される。そのため、被覆されたニオブ含有酸化チタンは、芯材の酸化チタンの結晶に沿って、いわゆるエピタキシャル成長によりニオブドープ酸化チタンとして結晶成長をすると考えられる。このようにして作製したニオブを含有した酸化チタンは、図4に示すように粒子中心部の密度と比べ、表面近傍での密度が小さく、コアシェル様の形態に制御されている。 The conductive particles contained in the protective layer include metal oxide particles such as titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium oxide, with titanium oxide being preferred. Especially when it is anatase type titanium oxide, charge transfer in the protective layer becomes smooth and charge injection becomes good. The anatase-type titanium oxide preferably has a degree of anatase of 90% or more. The metal oxide particles may be doped with atoms such as niobium, phosphorus, aluminum, and oxides thereof, and particularly preferably titanium oxide particles containing niobium and having niobium unevenly distributed near the particle surface. is. The uneven distribution of niobium in the vicinity of the surface enables efficient transfer of charge. More specifically, with respect to the concentration ratio calculated as "niobium atom concentration/titanium atom concentration" at the center of the particle, "niobium atom concentration/titanium Titanium oxide particles having a concentration ratio calculated as "atomic concentration" of 2.0 times or more. The niobium atom concentration and titanium atom concentration are obtained by EDS analysis using a scanning transmission electron microscope (STEM). FIG. 4 shows an STEM image of an example of the niobium-containing titanium oxide particles used in the examples of the present invention. Although the details will be described later, the niobium-containing titanium oxide particles used in the present Examples are produced by coating titanium oxide particles, which serve as a core material, with niobium-containing titanium oxide and then firing the coated titanium oxide particles. Therefore, it is considered that the coated niobium-containing titanium oxide grows as niobium-doped titanium oxide by so-called epitaxial growth along the crystals of the titanium oxide of the core material. As shown in FIG. 4, the niobium-containing titanium oxide produced in this manner has a lower density near the surface than the density at the center of the particle, and is controlled to have a core-shell-like shape.

図4のSTEM像を模式的に図5に示す。このようなニオブ含有酸化チタン粒子は、粒子の表面近傍のニオブ/チタン原子濃度比が、粒子中心部のニオブ/チタン原子濃度比よりも大きく、ニオブ原子が粒子表面近傍に偏在している。具体的には、粒子中心部におけるニオブ/チタン原子濃度比率に対して、粒子の表面から粒子の最大径の5%内部におけるニオブ/チタン原子濃度比率が、2.0倍以上である。2.0倍以上にすることで、電荷が保護層内を移動しやすくなり、電荷注入性を高めることができる。2.0倍未満であると、電荷の授受が行われ難くなる。図5において、符号31は、導電性粒子の中心部を示し、符号32は、導電性粒子の表面近傍を示し、符号33は、導電性粒子の中心部を分析するX線を示し、符号34は、導電性粒子の表面から粒子径の5%内部を分析するX線を示す。 A STEM image of FIG. 4 is schematically shown in FIG. In such niobium-containing titanium oxide particles, the niobium/titanium atomic concentration ratio in the vicinity of the particle surface is higher than the niobium/titanium atomic concentration ratio in the center of the particle, and the niobium atoms are unevenly distributed in the vicinity of the particle surface. Specifically, the niobium/titanium atomic concentration ratio within 5% of the maximum diameter of the grain from the surface of the grain is at least 2.0 times the niobium/titanium atomic concentration ratio in the central portion of the grain. By increasing the ratio to 2.0 times or more, charges can easily move in the protective layer, and the charge injection property can be improved. If it is less than 2.0 times, it becomes difficult to transfer electric charges. In FIG. 5, reference numeral 31 indicates the central portion of the conductive particles, reference numeral 32 indicates the vicinity of the surface of the conductive particles, reference numeral 33 indicates X-rays for analyzing the central portion of the conductive particles, and reference numeral 34. indicates an X-ray that analyzes the inside of 5% of the particle diameter from the surface of the conductive particles.

好ましいニオブ原子の含有量は、ニオブ原子含有酸化チタン粒子の質量に対して、0.5質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、2.6質量%以上10.0質量%以下であることがより好ましい。 The preferred niobium atom content is preferably 0.5% by mass or more and 15.0% by mass or less, and 2.6% by mass or more and 10.0% by mass or less, relative to the mass of the niobium atom-containing titanium oxide particles. is more preferable.

以下、本発明に係るトナーについて説明する。
本発明に係るトナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子及び外添剤を有しており、トナー粒子は、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素を有している。また、結合誘導プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)により測定される、トナー粒子中の該多価金属元素の合計含有量が0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下であることが特徴である。
The toner according to the present invention will be described below.
The toner according to the present invention has toner particles containing a binder resin and an external additive, and the toner particles contain at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium and iron. have. Further, the total content of the polyvalent metal elements in the toner particles is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less as measured by coupled-induced plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES). is.

トナー粒子は、感光体から電荷を注入させるための注入サイトとして、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素を含有している。これらの金属元素の20℃における電気抵抗率は、アルミニウム2.7×10-8Ω・m、カルシウム4.2×10-8Ω・m、マグネシウム4.5×10-8Ω・m、及び鉄9.7×10-8Ω・m(「化学便覧 基礎編II」(改定4版、日本化学会編、丸善、1993年、490ページ)より引用)である。本発明者らは、これらの金属元素を、トナーに適切な量で含有させることで、安定した電荷注入性と帯電保持性を示すことを確認した。本発明に係るトナーでは用いていないが、参考までに、より電気抵抗の低い金属元素としては、銅1.7×10-8Ω・m、銀1.6×10-8Ω・m(「化学便覧 基礎編II」(改定4版、日本化学会編、丸善、1993年、490ページ)より引用)がある。 The toner particles contain at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium and iron as injection sites for injecting charges from the photoreceptor. The electrical resistivities of these metal elements at 20° C. are aluminum 2.7×10 −8 Ω・m, calcium 4.2×10 −8 Ω・m, magnesium 4.5×10 −8 Ω・m, and Iron is 9.7×10 −8 Ω·m (quoted from “Kagaku Binran Basic Edition II” (revised 4th edition, edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen, 1993, page 490)). The present inventors have confirmed that a toner containing these metal elements in an appropriate amount exhibits stable charge injection properties and charge retention properties. Although not used in the toner according to the present invention, for reference, metal elements with a lower electrical resistance include 1.7×10 −8 Ω·m of copper and 1.6×10 −8 Ω·m of silver (“ Kagaku Binran, Basic Edition II" (revised 4th edition, edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen, 1993, page 490)).

トナー粒子中における、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素の含有量が、0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下であれば、本発明に係る感光体と組み合わせることで、感光体からトナーへの注入帯電性能を発揮させ、階調性に優れた画像を得ることができる。多価金属元素の含有量が、0.10μmol/g未満であると、電荷の注入性が著しく低下するため、トナーへの電荷付与が行われず、優れた階調性が得られない。また、トナーがチャージアップしやすくなるため、低温低湿環境下においてトナーの帯電量分布がブロード化しカブリが発生しやすくなる。多価金属元素の含有量が、1.25μmol/gを超えると、電荷注入性は優れるものの、逆に電荷がリークしやすくなるため、階調性やカブリが悪化しやすくなる。 If the content of at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium and iron in the toner particles is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less, By combining with such a photoreceptor, the injection charging performance from the photoreceptor to the toner can be exhibited, and an image excellent in gradation can be obtained. If the content of the polyvalent metal element is less than 0.10 μmol/g, the charge injection property is significantly lowered, so that charge is not imparted to the toner and excellent gradation cannot be obtained. In addition, since the toner is easily charged up, the charge amount distribution of the toner is broadened in a low-temperature and low-humidity environment, and fogging is likely to occur. If the content of the polyvalent metal element exceeds 1.25 μmol/g, although the charge injection property is excellent, the charge tends to leak, resulting in deterioration of gradation and fogging.

上記の多価金属元素のより詳細な含有量は、アルミニウムの場合は0.50μmol/g以下であり、より好ましくは、0.10μmol/g以上0.32μmol/g以下である。マグネシウムの場合は0.80μmol/g以下であり、カルシウムの場合は0.90μmol/g以下であり、鉄の場合は1.25μmol/g以下であり、これら4つの多価金属元素の合計含有量が0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下であることが好ましい。物質により好ましい多価金属元素の含有量の範囲が異なるのは、金属の抵抗値に関係するものと考えている。上記の中でもアルミニウムは電気抵抗値が低く、少量でも優れた注入性を示すため好ましい。 A more detailed content of the polyvalent metal element is 0.50 μmol/g or less, more preferably 0.10 μmol/g or more and 0.32 μmol/g or less in the case of aluminum. 0.80 μmol/g or less for magnesium, 0.90 μmol/g or less for calcium, and 1.25 μmol/g or less for iron, the total content of these four polyvalent metal elements is preferably 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less. It is considered that the reason why the content range of the polyvalent metal element differs depending on the substance is related to the resistance value of the metal. Among the above, aluminum is preferable because it has a low electrical resistance value and exhibits excellent injectability even in a small amount.

多価金属元素は、トナー粒子表面及びトナー粒子内部に分散して存在することが好ましい。トナー粒子内部にも多価金属元素が存在することにより、トナー粒子表面に付与された電荷を内部でも蓄積することができる。金属酸化物粒子をトナー粒子に外添する等して、トナー粒子表面にのみ上記の多価金属元素を存在させる場合には、リーク性が高すぎてしまい、トナー担持体等の部材を通じて注入電荷がリークしてしまうため、効果が出づらくなってしまう。さらに長期使用を通して、トナー表面に外添剤が埋め込まれたり、脱離したりすることでトナーの帯電特性が変動しやすく、安定した画質の画像が得づらくなる場合がある。 The polyvalent metal element is preferably dispersed on the surface of the toner particles and inside the toner particles. Since the polyvalent metal element is also present inside the toner particles, the charge applied to the toner particle surfaces can be accumulated inside the toner particles. When the polyvalent metal element is present only on the surface of the toner particles, for example, by externally adding metal oxide particles to the toner particles, the leak property becomes too high, and the injected charge is transferred through members such as the toner carrier. is leaking, making it difficult to achieve the desired effect. Furthermore, through long-term use, the charging characteristics of the toner tend to fluctuate due to embedding or detachment of the external additive on the surface of the toner, which may make it difficult to obtain images with stable image quality.

多価金属元素をトナー粒子内部に存在させる手段は、乳化凝集法でトナー粒子を製造し、水系媒体を介して多価金属元素を粒子内に含有させることが好ましい。乳化凝集法は、水系媒体中で金属元素をイオン化させた状態を経てトナー粒子中に含有させるため、金属元素を均一に分散させることができる。さらに、乳化凝集トナーでは、一般的に結着樹脂を構成する分子鎖にカルボキシ基が存在する。凝集剤として添加された金属イオンがカルボキシ基と配位結合することで、樹脂微粒子に優れた導電性パスを形成することができる。また、このとき3価のアルミニウムは、2価のマグネシウム及びカルシウム、混合価数を取り得る鉄よりも少量でカルボキシ基と配位することができ、より優れた電荷注入性を発揮することができる。 As a means for allowing the polyvalent metal element to exist inside the toner particles, it is preferable to manufacture the toner particles by an emulsion aggregation method and to incorporate the polyvalent metal element into the particles via an aqueous medium. In the emulsion aggregation method, the metal element is ionized in an aqueous medium and then contained in the toner particles, so that the metal element can be uniformly dispersed. Furthermore, in emulsion aggregation toners, a carboxyl group is generally present in the molecular chain that constitutes the binder resin. Metal ions added as aggregating agents coordinate with carboxyl groups to form excellent conductive paths in the fine resin particles. Also, at this time, trivalent aluminum can be coordinated with a carboxyl group in a smaller amount than divalent magnesium, calcium, and iron, which can have mixed valences, and can exhibit better charge injection properties. .

本発明に係るトナーは、ワックスを含有させてもよい。ワックスとしては公知の物質が使用でき、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックスのような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物、脂肪族炭化水素ワックスにスチレンやアクリル酸のようなビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、セバシン酸ジベヘニル、ドデカン二酸ジステアリル、オクタデカン二酸ジステアリル、ノナンジオールジベヘネート、エチレングリコールジステアレート、エチレングリコールジベヘネート、ブタンジオールジベヘネート、ブタンジオールジステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレートなどの飽和脂肪酸エステル化合物などが挙げられる。中でも、エステル化合物は、炭化水素系ワックスに比べて極性が高く、電気抵抗値が低いため、トナー粒子内部への電荷注入を補助するはたらきがあるため好ましい。 The toner according to the present invention may contain wax. As the wax, known substances can be used, for example, low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, microcrystalline wax, paraffin wax, aliphatic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax, and aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax. Wax oxides or block copolymers thereof, waxes obtained by grafting a vinyl-based monomer such as styrene or acrylic acid to an aliphatic hydrocarbon wax, stearyl stearate, behenyl behenate, dibehenyl sebacate, Distearyl dodecanedioate, distearyl octadecanedioate, nonanediol dibehenate, ethylene glycol distearate, ethylene glycol dibehenate, butanediol dibehenate, butanediol distearate, pentaerythritol tetrabehenate, di Examples include saturated fatty acid ester compounds such as pentaerythritol hexastearate. Among them, an ester compound is preferable because it has a higher polarity and a lower electrical resistance value than a hydrocarbon wax, and thus has a function of assisting charge injection into the toner particles.

以下、本発明に係る感光体の構成について詳細に説明する。
<保護層>
保護層が、表面層となる場合は、保護層の表面に本発明に係る導電性粒子が含有される。保護層は、重合性官能基を有する化合物の重合物及び樹脂を含有してもよい。重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシ基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素-炭素二重結合基、アルコキシシリル基、シラノール基などが挙げられる。重合性官能基を有する化合物として、電荷輸送能を有するモノマーを用いてもよい。重合性官能基を有した化合物は、連鎖重合性官能基と同時に電荷輸送性構造を有していてもよい。
The configuration of the photoreceptor according to the present invention will be described in detail below.
<Protective layer>
When the protective layer serves as the surface layer, the surface of the protective layer contains the conductive particles of the present invention. The protective layer may contain a polymer of a compound having a polymerizable functional group and a resin. Examples of polymerizable functional groups include isocyanate groups, blocked isocyanate groups, methylol groups, alkylated methylol groups, epoxy groups, metal alkoxide groups, hydroxyl groups, amino groups, carboxy groups, thiol groups, carboxylic acid anhydride groups, carbon-carbon double bond groups, alkoxysilyl groups, silanol groups, and the like. A monomer having charge transport ability may be used as the compound having a polymerizable functional group. A compound having a polymerizable functional group may have a charge-transporting structure at the same time as the chain-polymerizable functional group.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。また、保護層は、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として形成してもよい。その際の反応としては、熱重合反応、光重合反応、放射線重合反応などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。 Examples of resins include polyester resins, acrylic resins, phenoxy resins, polycarbonate resins, polystyrene resins, phenol resins, melamine resins, and epoxy resins. Among them, polycarbonate resins, polyester resins, and acrylic resins are preferred. Alternatively, the protective layer may be formed as a cured film by polymerizing a composition containing a monomer having a polymerizable functional group. The reaction at that time includes thermal polymerization reaction, photopolymerization reaction, radiation polymerization reaction, and the like. Examples of the polymerizable functional group possessed by the monomer having a polymerizable functional group include an acryloyl group and a methacryloyl group. A material having charge transport ability may be used as the monomer having a polymerizable functional group.

保護層は、上記の各材料及び溶剤を含有する保護層用塗布液を調製し、この塗膜を感光層上に形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。 The protective layer can be formed by preparing a protective layer coating solution containing each of the above materials and a solvent, forming this coating film on the photosensitive layer, and drying and/or curing it. Solvents used in the coating liquid include alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, sulfoxide solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbon solvents.

保護層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
保護層の平均膜厚は、0.2μm以上5μm以下であることが好ましく、0.5μm以上3μm以下であることがより好ましい。
保護層が含有する導電性粒子の材質と粒径については、上述した通りである。
The protective layer may contain additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a leveling agent, a lubricating agent, and an abrasion resistance improver. Specifically, hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, siloxane-modified resins, silicone oils, fluororesin particles, polystyrene resin particles, polyethylene resin particles, silica particles, alumina particles, boron nitride particles etc.
The average film thickness of the protective layer is preferably 0.2 μm or more and 5 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 3 μm or less.
The material and particle size of the conductive particles contained in the protective layer are as described above.

<導電性支持体>
本発明に係る感光体は、導電性を有する導電性支持体を有する。支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状などが挙げられ、中でも円筒状支持体であることが好ましい。また、支持体の表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラスなどが好ましい。金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレス、これらの合金などが挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合又は被覆するなどの処理によって、導電性を付与することが好ましい。
<Conductive support>
The photoreceptor according to the present invention has a conductive support having electrical conductivity. The shape of the support includes a cylindrical shape, a belt shape, a sheet shape, etc. Among them, a cylindrical support is preferable. Further, the surface of the support may be subjected to electrochemical treatment such as anodization, blasting treatment, cutting treatment, and the like. The material of the support is preferably metal, resin, glass, or the like. Examples of metals include aluminum, iron, nickel, copper, gold, stainless steel, and alloys thereof. Among them, an aluminum support using aluminum is preferable. In addition, it is preferable to impart conductivity to the resin or glass by treatment such as mixing or coating with a conductive material.

<導電層>
本発明に係る感光体において、支持体の上に、導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラックなどが挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
<Conductive layer>
In the photoreceptor according to the present invention, a conductive layer may be provided on the support. By providing the conductive layer, it is possible to cover scratches and irregularities on the surface of the support and to control reflection of light on the surface of the support. The conductive layer preferably contains conductive particles and a resin. Materials for the conductive particles include metal oxides, metals, and carbon black. Metal oxides include zinc oxide, aluminum oxide, indium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, tin oxide, titanium oxide, magnesium oxide, antimony oxide, and bismuth oxide. Metals include aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc, silver and the like. Among these, metal oxides are preferably used as the conductive particles, and titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide are particularly preferably used.

導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤などで処理したり、金属酸化物にニオブやリン、アルミニウムなどの元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。特に酸化チタン粒子の表面若しくは表面近傍にニオブ原子を偏在させたものが好ましい。 When a metal oxide is used as the conductive particles, the surface of the metal oxide may be treated with a silane coupling agent or the like, or the metal oxide may be doped with an element such as niobium, phosphorus, or aluminum or an oxide thereof. good. In particular, titanium oxide particles having niobium atoms unevenly distributed on the surface or near the surface are preferred.

また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その個数平均粒径が、1nm以上500nm以下であることが好ましく、3nm以上400nm以下であることがより好ましい。 Moreover, when a metal oxide is used as the conductive particles, the number average particle diameter thereof is preferably 1 nm or more and 500 nm or less, more preferably 3 nm or more and 400 nm or less.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタンなどの隠蔽剤などをさらに含有してもよい。 Examples of resins include polyester resins, polycarbonate resins, polyvinyl acetal resins, acrylic resins, silicone resins, epoxy resins, melamine resins, polyurethane resins, phenol resins, and alkyd resins. In addition, the conductive layer may further contain silicone oil, resin particles, masking agents such as titanium oxide, and the like.

導電層は、上記の各材料及び溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。 The conductive layer can be formed by preparing a conductive layer coating solution containing each of the above materials and a solvent, forming this coating film on a support, and drying the coating film. Solvents used in the coating liquid include alcohol solvents, sulfoxide solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents and the like. Examples of the dispersion method for dispersing the conductive particles in the conductive layer coating liquid include methods using a paint shaker, a sand mill, a ball mill, and a liquid collision type high-speed disperser.

導電層の平均膜厚は、1μm以上40μm以下であることが好ましく、3μm以上30μm以下であることが特に好ましい。 The average film thickness of the conductive layer is preferably 1 μm or more and 40 μm or less, and particularly preferably 3 μm or more and 30 μm or less.

<下引き層>
本発明に係る感光体において、支持体又は導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。
<Undercoat layer>
In the photoreceptor according to the present invention, an undercoat layer may be provided on the support or the conductive layer. By providing the undercoat layer, the adhesion function between the layers is enhanced, and the charge injection blocking function can be imparted. The undercoat layer preferably contains a resin. Alternatively, the undercoat layer may be formed as a cured film by polymerizing a composition containing a monomer having a polymerizable functional group.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。 Examples of resins include polyester resins, polycarbonate resins, polyvinyl acetal resins, acrylic resins, epoxy resins, melamine resins, polyurethane resins, phenol resins, polyvinyl phenol resins, alkyd resins, polyvinyl alcohol resins, polyethylene oxide resins, polypropylene oxide resins, and polyamide resins. , polyamic acid resins, polyimide resins, polyamideimide resins, cellulose resins, and the like.

重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシ基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素-炭素二重結合基などが挙げられる。 Examples of the polymerizable functional group possessed by the monomer having a polymerizable functional group include an isocyanate group, a blocked isocyanate group, a methylol group, an alkylated methylol group, an epoxy group, a metal alkoxide group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group, Carboxylic anhydride groups, carbon-carbon double bond groups, and the like.

また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子などを更に含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。金属としては、金、銀、アルミなどが挙げられる。
Moreover, the undercoat layer may further contain an electron transporting substance, a metal oxide, a metal, a conductive polymer, or the like for the purpose of enhancing electrical properties. Among these, electron transport substances and metal oxides are preferably used.
Examples of electron-transporting substances include quinone compounds, imide compounds, benzimidazole compounds, cyclopentadienylidene compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, halogenated aryl compounds, silole compounds, and boron-containing compounds. . An electron-transporting substance having a polymerizable functional group may be used as the electron-transporting substance, and an undercoat layer may be formed as a cured film by copolymerizing the electron-transporting substance with the above-mentioned monomer having a polymerizable functional group.
Metal oxides include indium tin oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, and silicon dioxide. Metals include gold, silver, and aluminum.

下引き層に含まれる金属酸化物粒子は、シランカップリング剤などの表面処理剤を用いて表面処理して用いてもよい。金属酸化物粒子を表面処理する方法は、一般的な方法が用いられる。たとえば、乾式法や湿式法が挙げられる。
乾式法は、金属酸化物粒子をヘンシェルミキサーのような高速攪拌可能なミキサーの中で攪拌しながら、表面処理剤を含有するアルコール水溶液、有機溶媒溶液、又は水溶液を添加し、均一に分散させた後に乾燥を行うものである。
また、湿式法は、金属酸化物粒子と表面処理剤とを溶剤中で攪拌、又はガラスビーズなどを用いてサンドミルなどで分散するものであり、分散後、ろ過、又は減圧留去により溶剤除去が行われる。溶剤の除去後は、さらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。
The metal oxide particles contained in the undercoat layer may be subjected to surface treatment using a surface treatment agent such as a silane coupling agent. A common method is used for the surface treatment of the metal oxide particles. Examples include dry methods and wet methods.
In the dry method, an alcohol aqueous solution, an organic solvent solution, or an aqueous solution containing a surface treatment agent is added while stirring the metal oxide particles in a mixer capable of high-speed stirring such as a Henschel mixer, and the particles are uniformly dispersed. It will be dried later.
In the wet method, the metal oxide particles and the surface treatment agent are stirred in a solvent or dispersed in a sand mill using glass beads or the like. After dispersion, the solvent can be removed by filtration or distillation under reduced pressure. done. After removing the solvent, baking is preferably performed at 100° C. or higher.

下引き層には、さらに添加剤を含有させてもよく、例えば、アルミニウムなどの金属粉体、カーボンブラックなどの導電性物質、電荷輸送物質、金属キレート化合物、有機金属化合物などの公知の材料を含有させることができる。
電荷輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電荷輸送物質として、重合性官能基を有する電荷輸送物質を用い、上記の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
The undercoat layer may further contain additives, for example, known materials such as metal powder such as aluminum, conductive substances such as carbon black, charge transport substances, metal chelate compounds, and organometallic compounds. can be included.
Examples of charge-transporting substances include quinone compounds, imide compounds, benzimidazole compounds, cyclopentadienylidene compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, halogenated aryl compounds, silole compounds, and boron-containing compounds. . A charge-transporting substance having a polymerizable functional group may be used as the charge-transporting substance, and the undercoat layer may be formed as a cured film by copolymerizing the charge-transporting substance with the above monomer having a polymerizable functional group.

下引き層は、上記の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体又は導電層上に形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。 The undercoat layer can be formed by preparing an undercoat layer coating liquid containing each of the above materials and a solvent, forming this coating film on a support or a conductive layer, and drying and/or curing it. can.

下引き層用塗布液に用いられる溶剤としては、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などの有機溶剤が挙げられる。本発明においては、アルコール系、ケトン系溶剤を用いることが好ましい。
下引き層用塗布液を調製するための分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
Solvents used in the undercoat layer coating solution include organic solvents such as alcohols, sulfoxides, ketones, ethers, esters, aliphatic halogenated hydrocarbons, and aromatic compounds. In the present invention, it is preferable to use an alcohol-based or ketone-based solvent.
Dispersion methods for preparing the undercoat layer coating liquid include methods using a homogenizer, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand mill, a roll mill, a vibration mill, an attritor, and a liquid collision type high-speed disperser.

下引き層の平均膜厚は、0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、0.1μm以上5μm以下であることがより好ましい。 The average film thickness of the undercoat layer is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less.

<感光層>
本発明に係る感光体の感光層は、主に、(1)積層型感光層と、(2)単層型感光層とに分類される。(1)積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する感光層である。(2)単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層である。
<Photosensitive layer>
The photosensitive layer of the photoreceptor according to the present invention is mainly classified into (1) laminated photosensitive layer and (2) single layer photosensitive layer. (1) The laminated photosensitive layer is a photosensitive layer having a charge generating layer containing a charge generating substance and a charge transporting layer containing a charge transporting substance. (2) The single-layer type photosensitive layer is a photosensitive layer containing both a charge-generating substance and a charge-transporting substance.

(1)積層型感光層
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
(1) Laminated photosensitive layer The laminated photosensitive layer has a charge generation layer and a charge transport layer.

(1-1)電荷発生層
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
(1-1) Charge Generation Layer The charge generation layer preferably contains a charge generation substance and a resin.

電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、40質量%以上85質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
Examples of charge-generating substances include azo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, and phthalocyanine pigments. Among these, azo pigments and phthalocyanine pigments are preferred. Among the phthalocyanine pigments, oxytitanium phthalocyanine pigments, chlorogallium phthalocyanine pigments, and hydroxygallium phthalocyanine pigments are preferred.
The content of the charge-generating substance in the charge-generating layer is preferably 40% by mass or more and 85% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less, relative to the total mass of the charge-generating layer. preferable.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。 Resins include polyester resins, polycarbonate resins, polyvinyl acetal resins, polyvinyl butyral resins, acrylic resins, silicone resins, epoxy resins, melamine resins, polyurethane resins, phenol resins, polyvinyl alcohol resins, cellulose resins, polystyrene resins, and polyvinyl acetate resins. , polyvinyl chloride resin, and the like. Among these, polyvinyl butyral resin is more preferable.

また、電荷発生層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤をさらに含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、などが挙げられる。 The charge generation layer may further contain additives such as antioxidants and UV absorbers. Specific examples include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, and the like.

電荷発生層は、上記の各材料及び溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体又は導電層又は下引き層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。 The charge-generating layer can be formed by preparing a charge-generating layer coating solution containing each of the above materials and a solvent, forming this coating film on a support, a conductive layer, or an undercoat layer, followed by drying. can. Solvents used in the coating liquid include alcohol solvents, sulfoxide solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents and the like.

電荷発生層の平均膜厚は、0.1μm以上1μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.4μm以下であることがより好ましい。 The average film thickness of the charge generation layer is preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less, more preferably 0.15 μm or more and 0.4 μm or less.

(1-2)電荷輸送層
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
(1-2) Charge Transport Layer The charge transport layer preferably contains a charge transport substance and a resin.

電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、25質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
Examples of charge-transporting substances include polycyclic aromatic compounds, heterocyclic compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, enamine compounds, benzidine compounds, triarylamine compounds, and resins having groups derived from these substances. . Among these, triarylamine compounds and benzidine compounds are preferred.
The content of the charge transport substance in the charge transport layer is preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 55% by mass or less, relative to the total mass of the charge transport layer. preferable.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比(質量比)は、4:10~20:10が好ましく、5:10~12:10がより好ましい。
Examples of resins include polyester resins, polycarbonate resins, acrylic resins, and polystyrene resins. Among these, polycarbonate resins and polyester resins are preferred. A polyarylate resin is particularly preferable as the polyester resin.
The content ratio (mass ratio) of the charge transport substance and the resin is preferably 4:10 to 20:10, more preferably 5:10 to 12:10.

また、電荷輸送層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。 The charge transport layer may also contain additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, leveling agents, slipperiness agents and wear resistance improvers. Specifically, hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, siloxane-modified resins, silicone oils, fluororesin particles, polystyrene resin particles, polyethylene resin particles, silica particles, alumina particles, boron nitride particles. etc.

電荷輸送層は、上記の各材料及び溶剤を含有する電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗膜を電荷発生層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤又は芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。 The charge transport layer can be formed by preparing a charge transport layer coating solution containing each of the above materials and a solvent, forming this coating film on the charge generation layer, and drying the coating film. Solvents used in the coating liquid include alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbon solvents. Among these solvents, ether solvents and aromatic hydrocarbon solvents are preferred.

電荷輸送層の平均膜厚は、3μm以上50μm以下であることが好ましく、5μm以上40μm以下であることがより好ましく、10μm以上30μm以下であることが特に好ましい。 The average film thickness of the charge transport layer is preferably 3 μm or more and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 40 μm or less, and particularly preferably 10 μm or more and 30 μm or less.

(2)単層型感光層
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂及び溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体又は導電層又は下引き層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「(1)積層型感光層」における材料の例示と同様である。
(2) Single-layer type photosensitive layer A single-layer type photosensitive layer is prepared by preparing a coating liquid for a photosensitive layer containing a charge-generating substance, a charge-transporting substance, a resin and a solvent, and applying this coating film to a support, a conductive layer, or an undercoat. It can be formed by forming on a layer and drying. The charge-generating substance, charge-transporting substance, and resin are the same as those exemplified in the above “(1) Laminated photosensitive layer”.

以下、本発明に係るトナーを構成する、結着樹脂、離型剤としてのワックス、着色剤、荷電制御剤、及び外添剤、について詳細に説明する。 The binder resin, the wax as the release agent, the colorant, the charge control agent, and the external additive, which constitute the toner according to the present invention, will be described in detail below.

<結着樹脂>
本発明に係るトナーの結着樹脂は、特段限定されず、公知のものを用いることができるが、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂などが好ましい。ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及びその他の結着樹脂として、以下の樹脂又は重合体が例示できる。
ポリスチレン、ポリビニルトルエンのようなスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-メタクリ酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体のようなスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂。これら結着樹脂は単独又は混合して使用できる。好ましくは、スチレン系共重合体である。
<Binder resin>
The binder resin of the toner according to the present invention is not particularly limited, and known ones can be used, but vinyl resins, polyester resins, and the like are preferable. Examples of vinyl resins, polyester resins and other binder resins include the following resins or polymers.
Homopolymers of styrene and substituted products thereof such as polystyrene and polyvinyltoluene; styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers, styrene-methyl acrylate copolymers, styrene - ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Ethyl copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrenic copolymers such as coalescence, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, poly Vinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin. These binder resins can be used alone or in combination. A styrenic copolymer is preferred.

これらの結着樹脂はカルボキシ基を含有していると、上述した通り多価金属イオンと配位して優れた導電性パスを形成するため好ましい。
カルボキシ基を含む重合性単量体は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸;α-エチルアクリル酸、クロトン酸などのアクリル酸又はメタクリル酸のα-アルキル誘導体又はβ-アルキル誘導体;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸;コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、コハク酸モノアクリロイルオキシエチレンエステル、フタル酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、フタル酸モノメタクリロイルオキシエチルエステルなどの不飽和ジカルボン酸モノエステル誘導体などが挙げられる。
It is preferable that these binder resins contain a carboxyl group because they coordinate with polyvalent metal ions to form excellent conductive paths as described above.
Polymerizable monomers containing a carboxy group include, for example, acrylic acid, methacrylic acid; α-alkyl derivatives or β-alkyl derivatives of acrylic acid or methacrylic acid such as α-ethylacrylic acid and crotonic acid; fumaric acid, maleic acid , citraconic acid, and itaconic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as monoacryloyloxyethyl succinate, monoacryloyloxyethylene succinate, monoacryloyloxyethyl phthalate, and monomethacryloyloxyethyl phthalate monoester derivatives and the like.

ポリエステル樹脂としては、下記に挙げるカルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合させたものを用いることができる。
カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び、トリメリット酸が挙げられる。アルコール成分としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、及び、ペンタエリスリトールが挙げられる。
また、ポリエステル樹脂は、ウレア基を含有したポリエステル樹脂であってもよい。ポリエステル樹脂は末端などのカルボキシ基はキャップしないことが好ましい。
As the polyester resin, those obtained by condensation polymerization of the following carboxylic acid component and alcohol component can be used.
Carboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, fumaric acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and trimellitic acid. Alcohol components include bisphenol A, hydrogenated bisphenol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
Moreover, the polyester resin may be a polyester resin containing a urea group. It is preferable not to cap the carboxyl groups such as terminals of the polyester resin.

<ワックス>
本発明に係るトナーは、離型剤としてワックスを含有してもよい。好適に用いられるワックスとしては上述した通りである。ワックスの含有量としては、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100.0質量部に対して、5.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
<Wax>
The toner according to the present invention may contain wax as a release agent. Waxes that are preferably used are as described above. The content of the wax is preferably 5.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer forming the binder resin.

<着色剤>
着色剤は特に限定されず、公知のものを使用することができる。
<Colorant>
Colorants are not particularly limited, and known ones can be used.

黄色顔料としては、黄色酸化鉄、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなどの縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物が用いられる。具体的には以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、180、185、193。
Yellow pigments include yellow iron oxide, navels yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, condensed azo compounds such as tartrazine lake, Isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specific examples include the following.
C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 155, 168, 180, 185, 193.

赤色顔料としては、ベンガラ、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、ブリラントカーミン3B、エオキシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキなどの縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が挙げられる。具体的には以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254。 Red pigments include red iron oxide, permanent red 4R, lithol red, pyrazolone red, watching red calcium salt, lake red C, lake red D, brilliant carmine 6B, brilliant carmine 3B, eoxin lake, rhodamine lake B, alizarin lake, and the like. condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. Specific examples include the following. C. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254.

青色顔料としては、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBGなどの銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。具体的には以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66。 Blue pigments include copper phthalocyanine compounds and their derivatives such as alkali blue lake, victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chloride, fast sky blue, and indanthrene blue BG, anthraquinone compounds, and basic dyes. A lake compound etc. are mentioned. Specific examples include the following. C. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 66.

黒色顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト、上記黄色系着色剤、赤色系着色剤及び青色系着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。これらの着色剤は、単独又は混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。 Examples of black pigments include carbon black, aniline black, non-magnetic ferrite, magnetite, and those toned black using the above yellow, red, and blue colorants. These colorants can be used singly or in combination, or in the form of a solid solution.

必要により、重合阻害のない物質により着色剤に表面処理を施してもよい。なお、着色剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100.0質量部に対して、3.0質量部以上15.0質量部以下であることが好ましい。 If necessary, the colorant may be surface-treated with a substance that does not inhibit polymerization. The content of the colorant is preferably 3.0 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer forming the binder resin. .

<荷電制御剤>
本発明に係るトナーは荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては、公知のものが使用できる。特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナー粒子を直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が好ましい。荷電制御剤として、トナー粒子を負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。
<Charge control agent>
The toner according to the present invention may contain a charge control agent. A known charge control agent can be used. In particular, a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is preferred. Furthermore, when the toner particles are produced by a direct polymerization method, it is preferable to use a charge control agent that has a low polymerization inhibitory property and that does not substantially contain substances solubilized in an aqueous medium. Examples of charge control agents that control toner particles to be negatively chargeable include the following.

有機金属化合物及びキレート化合物として、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、又はエステル類、ビスフェノールのようなフェノール誘導体類なども含まれる。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーンが挙げられる。 As organometallic compounds and chelate compounds, monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids and dicarboxylic acid metal compounds. Others include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, or esters, phenol derivatives such as bisphenol, and the like. Furthermore, urea derivatives, metal-containing salicylic acid-based compounds, metal-containing naphthoic acid-based compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, and calixarenes are included.

これら荷電制御剤は単独で又は2種類以上組み合わせて含有させることができる。荷電制御剤の添加量としては、結着樹脂100.0質量部に対して、0.01質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。 These charge control agents can be contained singly or in combination of two or more. The amount of the charge control agent to be added is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin.

<外添剤>
本発明に係るトナーは、流動性や帯電性、ブロッキング性などを向上させる目的で外添剤を含有してもよい。
外添剤としては、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などの無機微粒子が挙げられる。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これら無機微粒子は、シランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。
<External Additives>
The toner according to the present invention may contain an external additive for the purpose of improving fluidity, charging property, blocking property and the like.
Examples of external additives include inorganic fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles, and titanium oxide fine particles. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. These inorganic fine particles are preferably surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil, or the like, in order to improve heat-resistant storage stability and environmental stability.

外添剤のBET比表面積は、10.0m/g以上450.0m/g以下であることが好ましい。BET比表面積は、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置(商品名:ジェミニ2375 Ver.5.0、(株)島津製作所製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m/g)を算出することができる。 The BET specific surface area of the external additive is preferably 10.0 m 2 /g or more and 450.0 m 2 /g or less. The BET specific surface area can be determined by a low temperature gas adsorption method using a dynamic constant pressure method according to the BET method (preferably the BET multipoint method). For example, using a specific surface area measuring device (trade name: Gemini 2375 Ver.5.0, manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the sample surface, and the BET multipoint method is used for measurement. BET specific surface area (m 2 /g) can be calculated.

これらの種々の外添剤の含有量は、その合計量が、トナー粒子100.0質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上5.0質量部以下である。本発明の効果が阻害されない限り、外添剤種並びに含有量は、適宜選択することができる。 The total content of these various external additives is preferably 0.05 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the toner particles. The type and content of the external additive can be appropriately selected as long as the effects of the present invention are not impaired.

<トナー粒子の製造方法>
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法が好ましい。湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができ、乳化凝集法がより好ましい。すなわち、トナー粒子が、乳化凝集トナー粒子であることが好ましい。これは、水系媒体中で多価金属元素をイオン化させ易いため、また、結着樹脂を凝集させる際にトナー粒子中に多価金属元素を含有させ易いためである。
乳化凝集法では、樹脂微粒子の乳化工程、凝集工程、融合工程、冷却工程、洗浄工程を経てトナー粒子が製造される。また必要に応じて、冷却工程後にシェル化工程を加え、コアシェルトナーにすることもできる。
<Method for producing toner particles>
A known means can be used as a method for producing toner particles, and a kneading pulverization method or a wet production method can be used. A wet production method is preferable from the viewpoint of uniformity of particle size and shape controllability. Examples of the wet production method include a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization aggregation method, an emulsion aggregation method, and the like, and an emulsion aggregation method is more preferable. That is, the toner particles are preferably emulsion aggregation toner particles. This is because the polyvalent metal element is easily ionized in the aqueous medium, and the polyvalent metal element is easily contained in the toner particles when the binder resin is aggregated.
In the emulsion aggregation method, toner particles are produced through an emulsification step, an aggregation step, a fusion step, a cooling step, and a washing step of fine resin particles. Further, if necessary, a core-shell toner can be obtained by adding a shell forming process after the cooling process.

・樹脂微粒子の乳化工程
結着樹脂を主成分とする樹脂微粒子は公知の方法で調製できる。例えば、結着樹脂を有機溶剤に溶かして水系媒体に添加し、界面活性剤や高分子電解質と共にホモジナイザーなどの分散機により水系媒体に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を除去することにより、樹脂粒子分散液を作製することができる。溶解させるために使用する有機溶剤としては、前記樹脂を溶解させるものであればどのようなものでも使用可能であるが、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、クロロホルムなどが高い溶解性を有するという観点から好ましい。
また、水系媒体中に前記樹脂と界面活性剤、塩基等を加え、クレアミックス、ホモミキサー、ホモジナイザーなどの高速剪断力をかける分散機により実質的に有機溶媒を含まない水系媒体で乳化分散することが環境負荷の点からこの好ましい。
Emulsification process of fine resin particles Resin fine particles containing a binder resin as a main component can be prepared by a known method. For example, by dissolving the binder resin in an organic solvent and adding it to the aqueous medium, dispersing the particles in the aqueous medium together with the surfactant and polymer electrolyte using a dispersing machine such as a homogenizer, and then heating or reducing the pressure to remove the solvent. , a resin particle dispersion can be prepared. Any organic solvent can be used as long as it dissolves the resin, but tetrahydrofuran, ethyl acetate, chloroform and the like are preferable from the viewpoint of their high solubility.
Alternatively, the resin, surfactant, base, etc., are added to an aqueous medium, and emulsified and dispersed in an aqueous medium that does not substantially contain an organic solvent using a dispersing machine that applies high-speed shearing force, such as Clearmix, Homomixer, and Homogenizer. is preferable from the viewpoint of environmental load.

乳化時に使用する界面活性剤としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、以下のものが挙げられる。硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤。当該界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Surfactants used for emulsification are not particularly limited, and examples thereof include the following. Anionic surfactants such as sulfate-based, sulfonate-based, carboxylate-based, phosphate ester-based, and soap-based; cationic surfactants such as amine salt-based and quaternary ammonium salt-based; polyethylene glycol-based, alkylphenols Nonionic surfactants such as ethylene oxide adducts and polyhydric alcohols. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

樹脂微粒子の体積分布基準のメジアン径は0.05~1.0μmが好ましく、0.05~0.4μmがより好ましい。1.0μm以下であればトナー粒子として適切な体積分布基準のメジアン径である4.0~7.0μmのトナー粒子を得ることが容易になる。なお体積分布基準のメジアン径は動的光散乱式粒度分布計(ナノトラックUPA-EX150:日機装(株)製)を使用することによって測定可能である。 The median diameter of the fine resin particles based on volume distribution is preferably 0.05 to 1.0 μm, more preferably 0.05 to 0.4 μm. If it is 1.0 μm or less, it becomes easy to obtain toner particles having a median diameter of 4.0 to 7.0 μm based on volume distribution suitable as toner particles. The volume distribution-based median diameter can be measured by using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150: manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

・凝集工程
凝集工程とは、上述の樹脂微粒子、必要に応じて着色剤微粒子、ワックス微粒子などを混合し混合液を調製し、ついで、調製された混合液中に含まれる粒子を凝集し、凝集体を形成させる工程である。
凝集剤としては、上述した界面活性剤と逆極性の界面活性剤のほか、無機塩、2価以上の無機金属塩を好適に用いることができる。特に無機金属塩は、多価金属元素を水系媒体中に添加することでイオン化し、結着樹脂に含有されるカルボキシ基と容易に配位結合することができる。これにより、凝集性制御及びトナー帯電性制御がしやすくなる。好ましい無機金属塩を具体的に挙げると、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化鉄、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムの金属塩、及び、ポリ塩化鉄、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウムといった無機金属塩重合体である。その中でも特に、3価のアルミニウム塩及びその重合体が好適である。一般的に、よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価以上であることが好ましい。
Aggregation step The aggregation step involves preparing a mixed liquid by mixing the resin fine particles described above and, if necessary, coloring agent fine particles, wax fine particles, etc., and then aggregating the particles contained in the prepared mixed liquid. This is the step of forming aggregates.
As the aggregating agent, inorganic salts and inorganic metal salts having a valence of 2 or more can be preferably used in addition to the surfactants having the polarity opposite to that of the surfactants described above. Inorganic metal salts, in particular, can be ionized by adding a polyvalent metal element to an aqueous medium, and can easily form coordinate bonds with carboxyl groups contained in the binder resin. This facilitates cohesion control and toner chargeability control. Specific examples of preferred inorganic metal salts include metal salts of calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, iron chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyiron chloride, polyaluminum chloride, and polywater. Inorganic metal salt polymers such as aluminum oxide. Among them, trivalent aluminum salts and polymers thereof are particularly preferred. Generally, in order to obtain a sharper particle size distribution, the valence of the inorganic metal salt is preferably divalent rather than monovalent, and preferably trivalent or higher than divalent.

凝集剤の添加は、特に限定されるものではないが、25~35℃で添加することが好ましく、その後樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)以下の温度で加熱、昇温することが好ましい。Tg以下の温度で混合を行うと、樹脂粒子同士の融着を抑えて、安定した状態で凝集が進行する。その結果、凝集剤由来の金属元素が均一に樹脂中のカルボキシ基と配位結合することができる。上記混合は、公知の混合装置、ホモジナイザー、ミキサー等を用いて行うことができる。 Addition of the flocculant is not particularly limited, but it is preferably added at 25 to 35° C., and then heated at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin particles. If the mixing is carried out at a temperature below the Tg, fusion between the resin particles is suppressed, and aggregation proceeds in a stable state. As a result, the metal elements derived from the flocculant can be uniformly coordinated with the carboxy groups in the resin. The above mixing can be performed using a known mixing device, homogenizer, mixer, or the like.

ここで形成される凝集体の重量平均粒径としては、特に制限はないが、通常、得ようとするトナー粒子の重量平均粒径と同じ程度になるよう4.0μm~7.0μmに制御するとよい。制御は、例えば、上記凝集剤等の添加・混合時の温度と上記撹拌混合の条件を適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。なお、トナー粒子の粒度分布はコールター法による粒度分布解析装置(コールターマルチサイザーIII:ベックマン・コールター(株)製)にて測定できる。 The weight-average particle size of the aggregates formed here is not particularly limited, but is usually controlled to 4.0 μm to 7.0 μm so as to be approximately the same as the weight-average particle size of the toner particles to be obtained. good. The control can be easily performed, for example, by appropriately setting or changing the temperature during addition/mixing of the flocculant or the like and the stirring/mixing conditions. The particle size distribution of the toner particles can be measured by a particle size distribution analyzer (Coulter Multisizer III: manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using the Coulter method.

・融合工程
融合工程とは、上記凝集体を、樹脂のガラス転移温度(Tg)以上に加熱し融合することで、凝集体表面を平滑化させた粒子を製造する工程である。一次融合工程に入る前に、トナー粒子間の融着を防ぐため、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤等を適宜投入することができる。
キレート剤の例としては、以下のものが挙げられる。エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びそのNa塩等のアルカリ金属塩、グルコン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、クエン酸カリウム及びクエン酸ナトリウム、ニトロトリアセテート(NTA)塩、COOH及びOHの両方の官能性を含む多くの水溶性ポリマー類(高分子電解質)。
上記加熱の温度としては、凝集体に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)から、樹脂が熱分解する温度の間であればよい。加熱・融合の時間としては、加熱の温度が高ければ短い時間で足り、加熱の温度が低ければ長い時間が必要である。即ち、加熱・融合の時間は、加熱の温度に依存するので一概に規定することはできないが、一般的には10分~10時間である。
- Fusion process The fusion process is a process for producing particles with a smooth aggregate surface by heating the above aggregates to a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin to fuse them. A chelating agent, a pH adjuster, a surfactant, and the like can be appropriately added before the primary fusion step in order to prevent fusion between toner particles.
Examples of chelating agents include: alkali metal salts such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and its Na salt; sodium gluconate, sodium tartrate, potassium and sodium citrate; nitrotriacetate (NTA) salts; Water-soluble polymers (polyelectrolytes).
The heating temperature may be between the glass transition temperature (Tg) of the resin contained in the aggregate and the temperature at which the resin thermally decomposes. As for the heating/fusion time, a short time is sufficient if the heating temperature is high, and a long time is required if the heating temperature is low. That is, the heating/fusion time depends on the heating temperature and cannot be defined unconditionally, but is generally 10 minutes to 10 hours.

・冷却工程
冷却工程とは、上記粒子を含む水系媒体の温度を、使用する樹脂のガラス転移温度(Tg)より低い温度まで冷却する工程である。冷却をTgより低い温度まで行わないと、粗大粒子が発生してしまう場合がある。具体的な冷却速度は0.1~50℃/分である。
- Cooling step The cooling step is a step of cooling the temperature of the aqueous medium containing the particles to a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) of the resin used. If the cooling is not performed to a temperature lower than Tg, coarse particles may occur. A specific cooling rate is 0.1 to 50° C./min.

・シェル化工程
また、必要に応じて、下記の洗浄乾燥工程の前にシェル化工程を入れることができる。シェル化工程はこれまでの工程で作製した粒子に、樹脂微粒子を新たに添加し付着させて、シェル化させる工程である。
ここで添加する樹脂微粒子はコアに使用した結着樹脂微粒子と同一の構造でもよいし、異なる構造でもよい。
-Shell Formation Step If necessary, a shell formation step can be added before the washing and drying step described below. The shelling step is a step of adding fine resin particles to the particles prepared in the previous steps and making them adhere to form a shell.
The fine resin particles added here may have the same structure as the binder resin fine particles used in the core, or may have a different structure.

・洗浄乾燥工程
上記工程を経て作製した粒子を、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムでpHを調整されたイオン交換水で洗浄濾過を行い、続いて、イオン交換水で洗浄、濾過を複数回行う。その後、乾燥し、乳化凝集トナー粒子を得ることができる。
Washing and drying process The particles produced through the above process are washed and filtered with ion-exchanged water whose pH is adjusted with sodium hydroxide or potassium hydroxide, and then washed with ion-exchanged water and filtered multiple times. It can then be dried to obtain emulsion aggregation toner particles.

<トナーの製造方法>
本発明に係るトナーは、トナー粒子に外添剤を添加したものでもよい。外添装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製)、ナウターミキサー、メカノハイブリッドなどを用いることができる。外添剤の被覆状態を制御するために、上記の外添装置の回転数、処理時間、ジャケットの水温・水量を調整してトナーを調製することができる。
<Toner manufacturing method>
The toner according to the present invention may be toner particles to which an external additive is added. As an example of the external addition device, a double cone mixer, a V type mixer, a drum type mixer, a super mixer, an FM mixer (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), a nauta mixer, a mechanohybrid, or the like can be used. In order to control the coating state of the external additive, the toner can be prepared by adjusting the number of revolutions of the external additive device, the processing time, and the temperature and amount of water in the jacket.

<プロセスカートリッジ>
本発明のプロセスカートリッジは、これまで述べてきた感光体と、トナーを収容しているトナー収容部と、感光体表面にトナーを供給する現像手段と、を有したものであり、電子写真装置本体に対して着脱自在に構成できる。
<Process cartridge>
The process cartridge of the present invention includes the photoreceptor described above, a toner containing portion containing toner, and developing means for supplying toner to the surface of the photoreceptor, and is an electrophotographic apparatus main body. can be detachably attached to the

図1に、本発明に係るプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の一例を示す。
円筒状(ドラム状)の感光体1は、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。感光体1の表面は、回転過程において、帯電手段3により、正又は負の所定電位に帯電される。なお、図1においては、ローラー型帯電部材によるローラー帯電方式を示しているが、コロナ帯電方式、近接帯電方式、注入帯電方式などの帯電方式を採用してもよい。帯電された感光体1の表面には、露光手段(不図示)から露光光4が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。露光光4は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された光であり、例えば、スリット露光やレーザービーム走査露光などの像露光手段から出力される。感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5内に収容されたトナーで現像(正規現像又は反転現像)され、感光体1の表面にはトナー像が形成される。感光体1の表面に形成されたトナー像は、転写手段6により、転写材7に転写される。このとき、転写手段6には、バイアス電源(不図示)からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。また、転写材7が紙である場合、転写材7は給紙部(不図示)から取り出されて、感光体1と転写手段6との間に感光体1の回転と同期して給送される。感光体1からトナー像が転写された転写材7は、感光体1の表面から分離されて、定着手段8へ搬送され、トナー像の定着処理を受けることにより、画像形成物(プリント、コピー)として電子写真装置の外へプリントアウトされる。
FIG. 1 shows an example of the schematic configuration of an electrophotographic apparatus having a process cartridge according to the present invention.
A cylindrical (drum-shaped) photosensitive member 1 is rotationally driven about a shaft 2 in the direction of an arrow at a predetermined peripheral speed (process speed). The surface of the photoreceptor 1 is charged to a predetermined positive or negative potential by the charging means 3 during the rotation process. Although FIG. 1 shows a roller charging method using a roller-type charging member, other charging methods such as a corona charging method, a proximity charging method, and an injection charging method may be employed. The surface of the charged photoreceptor 1 is irradiated with exposure light 4 from an exposure means (not shown) to form an electrostatic latent image corresponding to desired image information. The exposure light 4 is intensity-modulated light corresponding to time-series electrical digital image signals of target image information, and is output from image exposure means such as slit exposure or laser beam scanning exposure. The electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 1 is developed (regular development or reversal development) with toner accommodated in the developing means 5 to form a toner image on the surface of the photoreceptor 1 . A toner image formed on the surface of the photoreceptor 1 is transferred onto a transfer material 7 by a transfer means 6 . At this time, a bias voltage having a polarity opposite to the charge held by the toner is applied to the transfer means 6 from a bias power source (not shown). When the transfer material 7 is paper, the transfer material 7 is taken out from a paper supply unit (not shown) and fed between the photoreceptor 1 and the transfer means 6 in synchronism with the rotation of the photoreceptor 1. be. The transfer material 7 onto which the toner image has been transferred from the photoreceptor 1 is separated from the surface of the photoreceptor 1 and conveyed to a fixing means 8, where the toner image is fixed to form an image formed product (print, copy). printed out to the outside of the electrophotographic apparatus as

転写材7にトナー像を転写した後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段9により、トナー(転写残りトナー)などの付着物の除去を受けて清浄される。近年開発されているクリーナレスシステムにより、転写残りトナーを直接、現像器などで除去することもできる。更に、電子写真感光体1の表面は、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。尚、帯電手段3が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光手段は必ずしも必要ではない。本発明においては、上述の電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段9などの構成要素のうち、複数の構成要素を容器に納めて一体に支持してプロセスカートリッジを形成する。このプロセスカートリッジを電子写真装置本体に対して着脱自在に構成することができる。例えば、帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段9から選択される少なくとも1つを電子写真感光体1とともに一体に支持してカートリッジ化する。電子写真装置本体のレールなどの案内手段12を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ11とすることができる。露光光4は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光であってもよい。又は、センサーで原稿を読み取り、信号化し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、LEDアレイの駆動若しくは液晶シャッターアレイの駆動などにより放射される光であってもよい。 After the toner image has been transferred to the transfer material 7, the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is cleaned by cleaning means 9 to remove adhering matter such as toner (transferred residual toner). A recently developed cleaner-less system enables the transfer residual toner to be removed directly by a developing device or the like. Further, the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is subjected to static elimination by pre-exposure light 10 from pre-exposure means (not shown), and then repeatedly used for image formation. Incidentally, if the charging means 3 is a contact charging means using a charging roller or the like, the pre-exposure means is not necessarily required. In the present invention, among the components such as the electrophotographic photosensitive member 1, the charging means 3, the developing means 5 and the cleaning means 9, a plurality of components are housed in a container and integrally supported to form a process cartridge. . The process cartridge can be detachably attached to the main body of the electrophotographic apparatus. For example, at least one selected from the charging means 3, the developing means 5 and the cleaning means 9 is integrally supported together with the electrophotographic photosensitive member 1 to form a cartridge. A guide means 12 such as a rail of the electrophotographic apparatus main body can be used to form a process cartridge 11 detachably attachable to the electrophotographic apparatus main body. The exposure light 4 may be reflected light or transmitted light from an original when the electrophotographic apparatus is a copier or printer. Alternatively, the light may be light emitted by reading a document with a sensor, converting it into a signal, scanning a laser beam according to this signal, driving an LED array, driving a liquid crystal shutter array, or the like.

以下、本発明に係る感光体及びトナーの各物性の測定方法を説明する。
<導電性粒子の一次粒子径の算出>
まず、メスシリンダー中のメチルエチルケトン(MEK)に電子写真感光体全体を付けて超音波を照射し、樹脂層を剥がし、その後、電子写真感光体の基体を取り出した。次にMEKに溶解しない不溶分(感光層及び導電性粒子を含有する保護層)を濾過し、真空乾燥機で乾固した。さらに、得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)/メチラールの体積比1:1の混合溶媒に懸濁し、不溶分を濾過後、濾物を回収して真空乾燥機で乾固した。この操作により、導電性粒子と保護層の樹脂とを得た。さらに濾物を電気炉で500℃に加熱して、固体が導電性粒子のみとなるようにして、導電性粒子を回収した。導電性粒子は測定に必要量確保するため、複数本の電子写真感光体に同様の処理を施した。
回収した導電性粒子の一部をイソプロパノール(IPA)に分散させ、その分散液を支持膜付グリッドメッシュ(日本電子株式会社製、Cu150J)に滴下し、走査透過型電子顕微鏡(JEOL社、JEM2800)のSTEMモードにて導電性粒子の観察を行った。観察は導電性粒子の粒子径を算出しやすいように、50万倍から120万倍の拡大倍率で行い、導電性粒子100個のSTEM画像を撮影した。この時、加速電圧200kV、プローブサイズは1nm、画像サイズは1024×1024pixelに設定した。
得られたSTEM画像を用いて、画像処理ソフト「Image-Pro Plus (Media Cybernetics社製)」にて、一次粒子径の測定を行った。まず、ツールバーの直線ツール(Straight Line)を用い、STEM画像下部に表示されているスケールバーを選択しておく。その状態でAnalyzeメニューのSet Scaleを選択すると、新規ウインドウが開き、Distance in Pixels欄に選択されている直線のピクセル距離が入力される。ウインドウのKnown Distance欄にスケールバーの値(例えば100)を入力し、Unit of Mesurement欄にスケールバーの単位(例えばnm)を入力し、OKをクリックするとスケール設定が完了する。次に、直線ツールを用いて、導電性粒子の最大径となるように直線を描き、粒子径を算出した。同様の操作を、導電性粒子100個について行い、得られた値(最大径)の個数平均値を導電性粒子の一次粒子径とした。
Methods for measuring physical properties of the photoreceptor and toner according to the present invention will be described below.
<Calculation of primary particle size of conductive particles>
First, the entire electrophotographic photosensitive member was immersed in methyl ethyl ketone (MEK) in a graduated cylinder and irradiated with ultrasonic waves to peel off the resin layer, and then the base of the electrophotographic photosensitive member was taken out. Next, the insoluble matter not dissolved in MEK (the photosensitive layer and the protective layer containing conductive particles) was filtered and dried in a vacuum dryer. Furthermore, the obtained solid was suspended in a mixed solvent of tetrahydrofuran (THF)/methylal at a volume ratio of 1:1, and after insoluble matter was filtered off, the filtrate was collected and dried in a vacuum dryer. By this operation, the conductive particles and the resin of the protective layer were obtained. Furthermore, the filter cake was heated to 500° C. in an electric furnace so that only the conductive particles were solid, and the conductive particles were recovered. In order to secure the necessary amount of conductive particles for measurement, a plurality of electrophotographic photoreceptors were subjected to the same treatment.
Part of the collected conductive particles is dispersed in isopropanol (IPA), the dispersion is dropped on a grid mesh with a support film (manufactured by JEOL Ltd., Cu150J), and a scanning transmission electron microscope (JEOL, JEM2800). Observation of the conductive particles was performed in the STEM mode. Observation was performed at a magnification of 500,000 to 1,200,000 times to facilitate calculation of the particle size of the conductive particles, and STEM images of 100 conductive particles were taken. At this time, the acceleration voltage was set to 200 kV, the probe size to 1 nm, and the image size to 1024×1024 pixels.
Using the obtained STEM image, the primary particle size was measured with image processing software "Image-Pro Plus (manufactured by Media Cybernetics)". First, using the straight line tool (Straight Line) on the toolbar, select the scale bar displayed at the bottom of the STEM image. If Set Scale is selected from the Analyze menu in that state, a new window opens and the pixel distance of the selected straight line is entered in the Distance in Pixels column. Enter the scale bar value (eg, 100) in the Known Distance column of the window, enter the scale bar unit (eg, nm) in the Unit of Measurement column, and click OK to complete the scale setting. Next, using a straight line tool, a straight line was drawn so as to have the maximum diameter of the conductive particles, and the particle diameter was calculated. The same operation was performed for 100 conductive particles, and the number average value of the obtained values (maximum diameter) was taken as the primary particle size of the conductive particles.

<ニオブ原子/チタン原子濃度比率の算出>
感光体から5mm四方のサンプル片を1つ切り出し、超音波ウルトラミクロトーム(Leica社、UC7)により、切削速度0.6mm/sで200nm厚に切削し、薄片サンプルを作製した。この薄片サンプルを、EDS分析装置(エネルギー分散型X線分析装置)を接続した走査透過型電子顕微鏡(JEOL社、JEM2800)のSTEMモードにて、50万倍から120万倍の拡大倍率で観察を行った。
観察される導電性粒子の断面のうち、上記で算出した一次粒子径のおおよそ0.9倍以上1.1倍以下の最大径を有する導電性粒子の断面を目視で選択した。続いて、選択した導電性粒子の断面の構成元素を、EDS分析装置を用いてスペクトルを収集し、EDSマッピング像を作製した。スペクトルの収集及び解析は、NSS(Thermo Fischer Scientific社)を用いて行った。収集条件は、加速電圧200kV、デッドタイムが15以上30以下となるようにプローブサイズを1.0nm又は1.5nmを適宜選択し、マッピングの分解能を256×256、Frame数を300とした。EDSマッピング像は、導電性粒子の断面100個について取得した。
<Calculation of niobium atom/titanium atom concentration ratio>
A sample piece of 5 mm square was cut out from the photoreceptor, and cut to a thickness of 200 nm with an ultrasonic ultramicrotome (UC7, Leica) at a cutting speed of 0.6 mm/s to prepare a thin sample. This thin section sample was observed in the STEM mode of a scanning transmission electron microscope (JEOL, JEM2800) connected to an EDS analyzer (energy dispersive X-ray analyzer) at a magnification of 500,000 to 1,200,000 times. gone.
Among the cross sections of the conductive particles observed, a cross section of the conductive particles having a maximum diameter of approximately 0.9 to 1.1 times the primary particle diameter calculated above was selected visually. Subsequently, the spectrum of constituent elements of the cross section of the selected conductive particles was collected using an EDS analyzer to prepare an EDS mapping image. Spectral collection and analysis were performed using NSS (Thermo Fischer Scientific). The acquisition conditions were an acceleration voltage of 200 kV, a probe size of 1.0 nm or 1.5 nm so that the dead time was between 15 and 30, a mapping resolution of 256×256, and a frame number of 300. EDS mapping images were obtained for 100 cross sections of the conductive particles.

このようにして得られたEDSマッピング像を解析することで、粒子中心部、及び粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%)とチタン原子濃度(原子%)の比率を算出する。具体的には、まずNSSの「ライン抽出」ボタンを押下し、粒子の最大径となるように直線を描き、一方の表面から粒子内部を通り、他方の表面に至るまでの直線上における原子濃度(原子%)の情報を得る。このとき得られた粒子の最大径が、上記で算出した一次粒子径の0.9倍未満又は1.1倍を超える範囲であれば、これ以後の解析の対象外とした。すなわち、一次粒子径の0.9倍以上1.1倍未満の範囲に最大径をもつ粒子についてのみ、下記に示す解析を行った。次に、両側の粒子表面において、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%)を読み取り、得られた2つの値の相加平均値を算出して、“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%)”を得る。同様にして、“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるチタン原子濃度(原子%)”を得る。次いで、これらの値を用いて、下式より、両側の粒子表面における“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率”をそれぞれ得る。
(粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率)=
(粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%))/(粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるチタン原子濃度(原子%))
得られた二つの濃度比率の内、値が小さい方を、本発明における“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率”として採用する。なお、通常の粒子においては、二つの濃度比率に大きな違いはない。
また、上記直線上であり、最大径の中点となる位置におけるニオブ原子濃度(原子%)とチタン原子濃度(原子%)を読み取る。これらの値を用いて、下式より、“粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率”を得る。
粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率=
(粒子中心部におけるニオブ原子濃度(原子%))/(粒子中心部におけるチタン原子濃度(原子%))
なお、“粒子中心部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率に対する、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率”は、下式で算出される。
(粒子中心部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率に対する、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率)=
(粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率)/(粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率)
By analyzing the EDS mapping image obtained in this way, the niobium atomic concentration (atomic %) and the titanium atomic concentration (atomic %) in the center of the particle and inside 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface Calculate the ratio. Specifically, first, press the NSS "Line extraction" button, draw a straight line so that it becomes the maximum diameter of the particle, and the atomic concentration on the straight line from one surface to the other surface through the inside of the particle (atomic %) information is obtained. If the maximum diameter of the particles obtained at this time was in the range of less than 0.9 times or more than 1.1 times the primary particle diameter calculated above, it was excluded from further analysis. That is, only particles having a maximum diameter in the range of 0.9 times or more and less than 1.1 times the primary particle diameter were subjected to the following analysis. Next, on the particle surfaces on both sides, read the niobium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface, calculate the arithmetic mean value of the two values obtained, Niobium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particles from the surface is obtained. Similarly, the "titanium atom concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface" is obtained. Then, using these values, the "concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured grain from the grain surface" on the grain surfaces on both sides is obtained from the following formula.
(Concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface) =
(Niobium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface) / (Titanium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface)
Of the two concentration ratios obtained, the smaller one is adopted as the "concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured particles from the particle surface" in the present invention. It should be noted that there is no significant difference between the two concentration ratios in ordinary particles.
Further, the niobium atomic concentration (atomic %) and the titanium atomic concentration (atomic %) at the midpoint of the maximum diameter on the straight line are read. Using these values, the "concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms in the grain center" is obtained from the following formula.
Concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms in the grain center =
(Niobium atomic concentration in the center of the grain (atomic %)) / (Titanium atomic concentration in the central part of the grain (atomic %))
In addition, "concentration ratio calculated by niobium atomic concentration/titanium atomic concentration in 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface to the concentration ratio calculated by niobium atomic concentration/titanium atomic concentration in the center of the particle ” is calculated by the following formula.
(Concentration ratio calculated by niobium atomic concentration/titanium atomic concentration in 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface to the concentration ratio calculated by niobium atomic concentration/titanium atomic concentration in the center of the particle) =
(concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface)/(concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms at the center of the particle)

<導電性粒子の含有量の算出>
次に、感光体から5mm四方のサンプル片を4つ切り出し、FIB-SEMのSlice&Viewで保護層の2μm×2μm×2μmの3次元化を行った。FIB-SEMのSlice&Viewのコントラストの違いから、保護層の全体積に占める、導電性粒子の含有量を算出した。Slice&Viewの条件は以下のようにした。
分析用試料加工:FIB法
加工及び観察装置:SII/Zeiss製NVision40
スライス間隔:10nm
観察条件:
加速電圧:1.0kV
試料傾斜:54°
WD:5mm
検出器:BSE検出器
アパーチャー:60μm、high current
ABC:ON
画像解像度:1.25nm/pixel
解析領域は縦2μm×横2μmで行い、断面ごとの情報を積算し、縦2μm×横2μm×厚み2μm(8μm)当たりの体積Vを求める。また、測定環境は、温度:23℃、圧力:1×10-4Paである。なお、加工及び観察装置としては、FEI製のStrata400S(試料傾斜:52°)を用いることもできる。また、断面ごとの情報は、特定した本発明の導電性粒子の面積を画像解析して得た。画像解析は、画像処理ソフト:Media Cybernetics製、Image-Pro Plusを用いて行った。
得られた情報を基に、4つのサンプル片のそれぞれにおいて、2μm×2μm×2μmの体積(単位体積:8μm)中の本発明の導電性粒子の体積Vを求め、導電性粒子の含有量[体積%](=Vμm/8μm×100)を算出した。4つのサンプル片における導電性粒子の含有量の値の平均値を、保護層の全体積に対する保護層中の本発明の導電性粒子の含有量[体積%]とした。
このとき、4つのサンプル片すべてについて、保護層と下層の境界まで加工を行うことで、保護層の膜厚t(cm)を測定し、下記の<保護層の体積抵抗率の測定方法>において体積抵抗率ρvの算出に保護層の膜厚の値を用いた。
<Calculation of content of conductive particles>
Next, four sample pieces of 5 mm square were cut out from the photoreceptor, and the protective layer was three-dimensionalized to 2 μm×2 μm×2 μm by Slice & View of FIB-SEM. From the difference in FIB-SEM Slice & View contrast, the content of the conductive particles in the total area of the protective layer was calculated. The conditions for Slice & View were as follows.
Sample processing for analysis: FIB method Processing and observation device: NVision 40 manufactured by SII/Zeiss
Slice interval: 10 nm
Observation conditions:
Accelerating voltage: 1.0 kV
Sample tilt: 54°
WD: 5mm
Detector: BSE detector Aperture: 60 μm, high current
ABC: ON
Image resolution: 1.25 nm/pixel
The analysis area is 2 μm long×2 μm wide, and the information for each section is integrated to obtain the volume V per 2 μm long×2 μm wide×2 μm thick (8 μm 3 ). The measurement environment is temperature: 23° C., pressure: 1×10 −4 Pa. As a processing and observation device, Strata 400S manufactured by FEI (specimen tilt: 52°) can also be used. Information on each cross section was obtained by image analysis of the area of the specified conductive particles of the present invention. Image analysis was performed using image processing software: Image-Pro Plus manufactured by Media Cybernetics.
Based on the obtained information, in each of the four sample pieces, the volume V of the conductive particles of the present invention in a volume of 2 μm × 2 μm × 2 μm (unit volume: 8 μm 3 ) was determined, and the content of the conductive particles [Volume %] (=Vμm 3 /8 μm 3 ×100) was calculated. The average value of the content values of the conductive particles in the four sample pieces was taken as the content [% by volume] of the conductive particles of the present invention in the protective layer relative to the total volume of the protective layer.
At this time, for all four sample pieces, the film thickness t (cm) of the protective layer was measured by processing up to the boundary between the protective layer and the lower layer, and the following <Method for measuring volume resistivity of protective layer> The film thickness of the protective layer was used to calculate the volume resistivity ρ v .

<導電性粒子に含有されるニオブ原子の定量>
導電性粒子に含有されるニオブ原子の定量は、以下のように行う。
上記の<導電性粒子の一次粒子径の算出>で感光体から回収した導電性粒子を下記プレス成型によりペレット化してサンプルを作製する。作製されたサンプルを用い、蛍光X線分析装置(XRF)で測定を行い、FP法で、導電性粒子全体のニオブ原子含有量の定量を行う。
具体的には、5酸化ニオブとしての定量を行い含有するニオブ原子含有量に換算する。
(i)使用装置の例
蛍光X線分析装置3080(理学電気(株))
(ii)サンプル調製
サンプルの調製は、試料プレス成型機MAEKAWA Testing Machine(MFG Co,LTD製)を使用する。アルミリング(型番:3481E1)に導電性粒子0.5gを入れて5.0トンの荷重に設定し1minプレスし、ペレット化させる。
(iii)測定条件
測定径:10φ
測定電位、電圧 50kV、50~70mA
2θ角度 25.12°
結晶板 LiF
測定時間 60秒
<Quantification of Niobium Atoms Contained in Conductive Particles>
The quantification of niobium atoms contained in the conductive particles is performed as follows.
The conductive particles recovered from the photoreceptor in <calculation of primary particle size of conductive particles> are pelletized by the following press molding to prepare a sample. Using the prepared sample, measurement is performed with an X-ray fluorescence spectrometer (XRF), and the niobium atom content of the entire conductive particles is quantified by the FP method.
Specifically, niobium pentoxide is quantified and converted to the niobium atom content.
(i) Examples of devices used X-ray fluorescence analyzer 3080 (Rigaku Denki Co., Ltd.)
(ii) Sample Preparation A sample press molding machine, MAEKAWA Testing Machine (manufactured by MFG Co, Ltd.), is used for sample preparation. 0.5 g of conductive particles are placed in an aluminum ring (model number: 3481E1), set to a load of 5.0 tons, and pressed for 1 minute to pelletize.
(iii) Measurement conditions Measurement diameter: 10φ
Measurement potential, voltage 50 kV, 50 to 70 mA
2θ angle 25.12°
Crystal plate LiF
Measurement time 60 seconds

<導電性粒子の粉末X線回折測定>
本発明の電子写真感光体に使用される導電性粒子にアナターゼ型酸化チタン若しくは、ルチル型酸化チタンが含有されるかを判断する方法を以下に示す。
CuKαのX線による粉末X線回折から得られるチャートから、国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)の無機材料データベース (AtomWork)で同定を行う。本発明の電子写真感光体の保護層に含まれる導電性粒子については、前述した(導電性粒子に含有されるNb原子の定量)の処理を一例に準ずる。
使用測定機:理学電気(株)製、X線回折装置RINT-TTRII
X線管球:Cu
管電圧:50KV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:4.0°/min
サンプリング間隔:0.02°
スタート角度(2θ):5.0°
ストップ角度(2θ):40.0°
アタッチメント:標準試料ホルダー
フィルター:不使用
インシデントモノクロ:使用
カウンターモノクロメーター:不使用
発散スリット:開放
発散縦制限スリット:10.00mm
散乱スリット:開放
受光スリット:開放
平板モノクロメーター:使用
カウンター:シンチレーションカウンター
<Powder X-ray diffraction measurement of conductive particles>
A method for determining whether the conductive particles used in the electrophotographic photoreceptor of the present invention contain anatase-type titanium oxide or rutile-type titanium oxide will be described below.
From the chart obtained from powder X-ray diffraction by X-rays of CuKα, identification is performed with the inorganic material database (AtomWork) of the National Institute for Materials Science (NIMS). For the conductive particles contained in the protective layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the treatment described above (quantification of Nb atoms contained in the conductive particles) is applied as an example.
Measuring instrument used: Rigaku Denki Co., Ltd., X-ray diffractometer RINT-TTRII
X-ray tube: Cu
Tube voltage: 50KV
Tube current: 300mA
Scanning method: 2θ/θ scan Scanning speed: 4.0°/min
Sampling interval: 0.02°
Start angle (2θ): 5.0°
Stop angle (2θ): 40.0°
Attachment: Standard Sample Holder Filter: Not Used Incident Monochrome: Used Counter Monochromator: Not Used Divergence Slit: Open Divergence Longitudinal Limiting Slit: 10.00 mm
Scattering slit: Open Receiving slit: Open flat plate Monochromator: Counter used: Scintillation counter

<保護層の体積抵抗率の測定方法>
本発明の体積抵抗率の測定には、pA(ピコアンペアー)メーターを使用した。
先ず、PETフィルム上に電極間距離(D)180μm、長さ(L)59mmの図2に示す櫛型金電極を蒸着により作製し、その上に、厚さ(T1)2μmの保護層を設ける。次に、温度23℃/湿度50%RH及び温度32.5℃/湿度80%RHの環境下にて、櫛型電極間に100Vの直流電圧(V)を印加したときの直流電流(I)を測定し、下記式(1)によって体積抵抗率ρv(Ω・cm)を得た。
体積抵抗率ρv(Ω・cm)=V(V)×T1(cm)×L(cm)/{I(A)×D(cm)}(1)
<Method for measuring volume resistivity of protective layer>
A pA (picoampere) meter was used to measure the volume resistivity of the present invention.
First, the inter-electrode distance (D) of 180 μm and the length (L) of 59 mm are formed on a PET film by vapor deposition, and a protective layer having a thickness (T1) of 2 μm is provided thereon. . Next, under the environment of temperature 23° C./humidity 50% RH and temperature 32.5° C./humidity 80% RH, direct current (I) when a direct voltage (V) of 100 V is applied between the comb electrodes. was measured, and the volume resistivity ρ v (Ω·cm) was obtained by the following formula (1).
Volume resistivity ρ v (Ω cm) = V (V) × T1 (cm) × L (cm) / {I (A) × D (cm)} (1)

保護層の導電性粒子や結着樹脂などの組成について同定が困難な場合は、電子写真感光体の表面に表面抵抗率を測定して体積抵抗率に換算を実施する。保護層の単体ではなく、感光体表面に塗工された状態での保護層の体積抵抗率を測定する場合は、保護層の表面抵抗率を測定し、そこから体積抵抗率に変換するのが望ましい。
本発明では、電子写真感光体の保護層表面に、図2に示す電極間距離(D)180μm、長さ(L)59mmの櫛型電極を金蒸着により作製する。次に、温度23℃/湿度50%RHの環境下にて、櫛型電極の間に1000Vの直流電圧(V)を印加したときの直流電流(I)を測定し、直流電圧(V)/直流電流(I)から、保護層の表面抵抗率ρsを算出した。
さらに、前述した<導電性粒子の含有量の算出>において測定した保護層の膜厚t(cm)を用いて、下記式(2)によって体積抵抗率ρv(Ω・cm)を算出した。
ρv=ρs×t (2)
(ρv:体積抵抗率、ρs:表面抵抗率、t:保護層の厚さ)
この測定では、微小な電流量を測定するため、抵抗測定装置としては、微小電流の測定が可能な機器を用いて行うことが好ましい。例えば、ヒューレットパッカード製のピコアンメーター4140Bなどが挙げられる。使用する櫛型電極や、印加する電圧は電荷注入層の材料や抵抗値によって、適切なSN比が得られるように選定するのが望ましい。
If it is difficult to identify the composition of the conductive particles and binder resin of the protective layer, the surface resistivity is measured on the surface of the electrophotographic photosensitive member and converted into volume resistivity. When measuring the volume resistivity of the protective layer applied to the surface of the photoreceptor instead of the protective layer alone, it is advisable to measure the surface resistivity of the protective layer and convert it to volume resistivity. desirable.
In the present invention, the inter-electrode distance (D) of 180 μm and the length (L) of 59 mm shown in FIG. Next, in an environment of temperature 23° C./humidity 50% RH, a direct current (I) was measured when a direct voltage (V) of 1000 V was applied between the comb-shaped electrodes. The surface resistivity ρ s of the protective layer was calculated from the direct current (I).
Furthermore, using the film thickness t (cm) of the protective layer measured in <Calculation of Content of Conductive Particles> described above, the volume resistivity ρ v (Ω·cm) was calculated by the following formula (2).
ρv = ρs × t (2)
v : volume resistivity, ρ s : surface resistivity, t: thickness of protective layer)
In this measurement, since a very small amount of current is measured, it is preferable to use a device capable of measuring a very small current as the resistance measuring device. For example, picoammeter 4140B manufactured by Hewlett-Packard and the like can be used. It is desirable to select the comb-shaped electrode to be used and the voltage to be applied so that an appropriate SN ratio can be obtained depending on the material and resistance value of the charge injection layer.

<トナー粒子中の多価金属元素の含有量(ICP-AES)の測定>
(1)トナーから外添剤粒子を洗浄し、トナー粒子を得る方法
トナーがシリカ微粒子等の外添剤を含有している場合、次の工程を経て、外添剤をトナー粒子表面から取り除く。
トナー5gを、精密天秤を用いて200mlの蓋付きポリカップに秤量し、メタノールを100ml加え、超音波分散機で5分間分散させる。遠心分離機によってトナーが十分に沈殿したことを確認し、上澄み液を捨てる。メタノールによる分散と上澄みを捨てる操作を3回繰り返したのち、10%NaOHを100mlと、「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を数滴加え、軽く混合したのち、24時間静置する。その後、遠心分離機を用いて分離する。なお、この際にNaOHが残留しないように繰り返し蒸留水ですすぐ。回収されたトナー粒子を真空乾燥機により十分に乾燥させ、トナー粒子を得る。上記操作により、シリカ微粒子の外添剤は溶解、除去される。
<Measurement of Content of Polyvalent Metal Element in Toner Particles (ICP-AES)>
(1) Method of Obtaining Toner Particles by Washing External Additive Particles from Toner When the toner contains an external additive such as silica fine particles, the external additive is removed from the toner particle surface through the following steps.
5 g of toner is weighed into a 200 ml plastic cup with a lid using a precision balance, 100 ml of methanol is added, and dispersed for 5 minutes with an ultrasonic disperser. After confirming that the toner has sufficiently precipitated using a centrifuge, the supernatant liquid is discarded. After repeating the operation of dispersing with methanol and discarding the supernatant three times, 100 ml of 10% NaOH was added to "Contaminon N" (a nonionic surfactant, anionic surfactant, and an organic builder to clean the pH 7 precision measuring instrument). A few drops of a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for liquid cleaners (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added, lightly mixed, and allowed to stand for 24 hours. After that, they are separated using a centrifuge. In addition, at this time, rinsing with distilled water is repeated so that NaOH does not remain. The collected toner particles are sufficiently dried in a vacuum dryer to obtain toner particles. By the above operation, the external additive of the silica fine particles is dissolved and removed.

(2)トナー粒子中の多価金属元素の含有量の測定
トナー粒子中の多価金属元素の含有量は、結合誘導プラズマ発光分光分析装置(ICP-AES(セイコーインスツル社製))により定量する。
前処理として、トナー粒子100.0mgに60%硝酸(関東化学製、原子吸光分析用)8.00mlを使用して酸分解を行う。
酸分解の際には、マイクロウェーブハイパワー試料前処理装置ETHOS1600(マイルストーンゼネラル(株)製)により内部温度220℃/1時間密封容器内で処理し、多価金属元素含有溶液サンプルを作製する。
その後、全体で50.00gになるように超純水を加え、測定サンプルとする。各多価金属元素に対し、検量線を作成し、各サンプルに含まれている金属量の定量を行う。なお、硝酸8.00mlに超純水を加え、全体で50.00gとしたものをブランクとして測定し、ブランクの金属量は差し引いている。
(2) Measurement of Content of Polyvalent Metal Element in Toner Particles The content of polyvalent metal elements in the toner particles is quantified using an induced coupled plasma atomic emission spectrometer (ICP-AES (manufactured by Seiko Instruments Inc.)). do.
As a pretreatment, 100.0 mg of toner particles are subjected to acid decomposition using 8.00 ml of 60% nitric acid (manufactured by Kanto Kagaku, for atomic absorption spectrometry).
At the time of acid decomposition, treatment is performed in a sealed vessel at an internal temperature of 220°C for 1 hour using a microwave high-power sample pretreatment device ETHOS1600 (manufactured by Milestone General Co., Ltd.) to prepare a polyvalent metal element-containing solution sample. .
After that, add ultrapure water so that the total amount becomes 50.00 g to obtain a measurement sample. A calibration curve is prepared for each polyvalent metal element, and the amount of metal contained in each sample is quantified. In addition, ultrapure water was added to 8.00 ml of nitric acid to make a total of 50.00 g, which was measured as a blank, and the amount of metal in the blank was subtracted.

<トナー中のワックスの同定>
(1)トナーからワックスを分離する方法
トナーのままでもトナー中のワックスは測定可能であるが、分離操作を行った方がより好ましい。
先ず、トナー中のワックスの融点を、熱分析装置(DSC Q2000 TAインスツルメント・ジャパン(株)製)を用いて測定する。トナー試料約3.0mgをアルミニウム製パン(KITNO.0219-0041)の試料容器に入れ、試料容器をホルダーユニットにのせ、電気炉中にセットする。窒素雰囲気下、30℃~200℃まで昇温速度10℃/分で加熱して示差走査熱量計(DSC)によりDSC曲線を計測し、トナー試料中のワックスの融点を算出する。
次に、トナーに対して貧溶媒であるエタノールにトナーを分散させ、ワックスの融点を超える温度まで昇温させる。この時必要に応じて加圧してもよい。この操作により融点を超えたワックスはエタノールに中に溶融・抽出されている。加温、さらに加圧している場合は加圧したまま固液分離することにより、トナーからワックスを分離できる。次いで、抽出液を乾燥・固化することによりワックスを得る。
<Identification of Wax in Toner>
(1) Method of Separating Wax from Toner Although the wax in the toner can be measured even if the toner is intact, it is more preferable to perform a separation operation.
First, the melting point of the wax in the toner is measured using a thermal analyzer (DSC Q2000, manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.). About 3.0 mg of a toner sample is placed in a sample container of an aluminum pan (KIT No. 0219-0041), the sample container is placed on a holder unit, and set in an electric furnace. The toner sample is heated from 30° C. to 200° C. at a heating rate of 10° C./min in a nitrogen atmosphere, the DSC curve is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and the melting point of the wax in the toner sample is calculated.
Next, the toner is dispersed in ethanol, which is a poor solvent for the toner, and heated to a temperature exceeding the melting point of wax. At this time, pressurization may be applied if necessary. By this operation, the wax that has exceeded its melting point is melted and extracted into ethanol. The wax can be separated from the toner by performing solid-liquid separation while heating and further pressurizing. Next, the wax is obtained by drying and solidifying the extract.

(2)熱分解GCMSによるワックスの同定
具体的な熱分解GCMSによるワックスの同定条件を以下に示す。
質量分析装置:ThermoFisherScinetific社 ISQ
GC装置:ThermoFisherScinetific社 FocusGC
イオン源温度:250℃
イオン化方法:EI
質量範囲: 50-1000m/z
カラム:HP-5MS[30m]
熱分解装置:日本分析工業(株)製 JPS-700
590℃のパイロホイルに、抽出操作により分離したワックス少量と水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)1μLを加える。作製したサンプルを上記条件で熱分解GCMS測定を実施し、ワックス由来のピークを得る。ワックスがエステル化合物の場合、アルコール成分、カルボン酸成分のそれぞれについてのピークを得る。メチル化剤であるTMAHの作用によりアルコール成分、カルボン酸成分はメチル化物として検出される。得られたピークを解析し、エステル化合物の構造を同定することにより分子量も得ることができる。
(2) Identification of Wax by Pyrolysis GCMS Specific conditions for wax identification by pyrolysis GCMS are shown below.
Mass spectrometer: ThermoFisherScinetific ISQ
GC device: ThermoFisherScinetific FocusGC
Ion source temperature: 250°C
Ionization method: EI
Mass Range: 50-1000m/z
Column: HP-5MS [30m]
Pyrolyzer: JPS-700 manufactured by Japan Analytical Industry Co., Ltd.
A small amount of the wax separated by the extraction procedure and 1 μL of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) are added to the pyrofoil at 590°C. The prepared sample is subjected to pyrolysis GCMS measurement under the above conditions to obtain a wax-derived peak. When the wax is an ester compound, peaks are obtained for each of the alcohol component and the carboxylic acid component. An alcohol component and a carboxylic acid component are detected as methylated products by the action of TMAH, which is a methylating agent. The molecular weight can also be obtained by analyzing the obtained peaks and identifying the structure of the ester compound.

<トナーの重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は以下のようにして算出する。
測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター(株)製)を用いる。
測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター(株)製)を用いる。なお、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が1.0%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター(株)製)が使用できる。
<Method for Measuring Weight Average Particle Diameter (D4) of Toner>
The weight average particle size (D4) of the toner is calculated as follows.
As a measurement device, a precision particle size distribution measurement device "Coulter Counter Multisizer 3" (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube is used.
The attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used for setting the measurement conditions and analyzing the measurement data. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
The electrolytic aqueous solution used for the measurement can be prepared by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water so that the concentration becomes 1.0%, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used. .

なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。
専用ソフトの「標準測定方法(SOMME)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50,000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター(株)製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1,600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
Before performing measurement and analysis, set the dedicated software as follows.
On the "Change standard measurement method (SOMME)" screen of the dedicated software, set the total number of counts in control mode to 50,000 particles, set the number of measurements to 1, and set the Kd value to "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter, Inc.) is used to set the value obtained. By pressing the "threshold/noise level measurement button", the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1,600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and put a check in the “Flush aperture tube after measurement” box.
On the "pulse-to-particle size conversion setting" screen of the dedicated software, set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range from 2 μm to 60 μm.

具体的な測定法は以下のとおりである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに電解水溶液200.0mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに電解水溶液30.0mLを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10%水溶液、和光純薬工業(株)製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を0.3mL加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetra150」(日科機バイオス(株)製)を準備する。超音波分散器の水槽内に3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを2.0mL添加する。
(4)上記(2)のビーカーを上記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)上記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナーなど10mgを少量ずつ上記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した上記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーなどを分散した上記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
A specific measuring method is as follows.
(1) Put 200.0 mL of an electrolytic aqueous solution into a 250 mL glass round-bottomed beaker dedicated to Multisizer 3, set it on a sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 revolutions/second. Then, remove the dirt and air bubbles inside the aperture tube using the dedicated software's "Flush Aperture Tube" function.
(2) Put 30.0 mL of the electrolytic aqueous solution into a 100 mL flat-bottom glass beaker. As a dispersant, "Contaminon N" (a 10% aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a dispersant. ) is diluted with ion-exchanged water to 3 times the mass, and 0.3 mL of the diluted solution is added.
(3) Prepare an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetra 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) with an electrical output of 120 W and two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz built in with a phase shift of 180 degrees. do. 3.3 L of deionized water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and 2.0 mL of Contaminon N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) above is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic aqueous solution in the beaker is maximized.
(5) While the electrolytic aqueous solution in the beaker in (4) above is being irradiated with ultrasonic waves, 10 mg of toner or the like is added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water in the water tank is appropriately adjusted to 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, drip the electrolytic aqueous solution of (5) in which toner is dispersed into the round-bottomed beaker of (1) set up in the sample stand, and adjust the measured concentration to 5%. . The measurement is continued until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) Analyze the measurement data with dedicated software attached to the apparatus to calculate the weight average particle diameter (D4). The weight average particle diameter (D4) is the "average diameter" on the "analysis/volume statistics (arithmetic mean)" screen when graph/vol% is set using dedicated software.

(実施例)
以下、実施例及び比較例を用いて本発明に係る感光体及びトナーを詳細に説明する。なお、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
(Example)
Hereinafter, the photoreceptor and toner according to the present invention will be described in detail using examples and comparative examples. In the description of the following examples, "parts" are based on mass unless otherwise specified.

以下、感光体の製造例について説明する。
<酸化チタン粒子1~3の製造例>
本発明の表面保護層が含有する酸化チタン粒子は、アナターゼ化度が90~100%が好ましく、下記方法により、アナターゼ化度がほぼ100%の酸化チタン粒子を作製することができる。
ここで、アナターゼ化度とは、酸化チタン粒子の粉末X線回折において、アナターゼの最強干渉線(面指数101)の強度IAとルチルの最強干渉線(面指数110)の強度IRを測定し、以下の式で求められる値である。
アナターゼ化度(%)=100/(1+1.265×IR/IA)
本発明では、硫酸チタニルを含む溶液を加熱して加水分解させ含水二酸化チタンスラリーを作製した後、これを脱水焼成して、アナターゼ型酸化チタン粒子を得た。硫酸チタニル溶液濃度を制御することにより、アナターゼ型の酸化チタン粒子の個数平均粒径の制御を行い、個数平均粒径150nmの酸化チタン粒子1、個数平均粒径160nmの酸化チタン粒子2及び個数平均粒径130nmの酸化チタン粒子3を得た。
An example of manufacturing a photoreceptor will be described below.
<Production Examples of Titanium Oxide Particles 1 to 3>
The titanium oxide particles contained in the surface protective layer of the present invention preferably have a degree of anatase of 90 to 100%, and titanium oxide particles having a degree of anatase of approximately 100% can be produced by the following method.
Here, the degree of anatase is obtained by measuring the intensity IA of the strongest interference line of anatase (plane index 101) and the intensity IR of the strongest interference line of rutile (plane index 110) in powder X-ray diffraction of titanium oxide particles, It is a value calculated by the following formula.
Degree of anatase (%) = 100/(1 + 1.265 x IR/IA)
In the present invention, a solution containing titanyl sulfate was heated and hydrolyzed to prepare a hydrous titanium dioxide slurry, which was dehydrated and calcined to obtain anatase-type titanium oxide particles. By controlling the titanyl sulfate solution concentration, the number average particle size of the anatase type titanium oxide particles is controlled, and titanium oxide particles 1 having a number average particle size of 150 nm, titanium oxide particles 2 having a number average particle size of 160 nm, and number average Titanium oxide particles 3 having a particle size of 130 nm were obtained.

<ニオブ原子含有酸化チタン粒子1の製造例>
100gの酸化チタン粒子1を水に分散させて、1Lの水懸濁液として60℃に加温した。これに、五塩化ニオブ(NbCl)3gを11.4モル/L塩酸100mLに溶解させたニオブ溶液とチタンとして33.7gを含む硫酸チタン溶液600mLを混合したチタンニオブ酸液(液中のニオブとチタンの質量比が1.0/33.7となる)と10.7モル/L水酸化ナトリウム水溶液とを懸濁液のpHが2~3となるように3時間かけて同時に滴下(並行添加)した。滴下終了後、懸濁液をろ過、洗浄し、110℃で8時間乾燥した。この乾燥物を大気雰囲気中、800℃にて1時間の加熱処理(焼成処理)を行い、ニオブ原子が表面近傍に偏在した、ニオブ原子含有酸化チタン粒子1を得た。表1にニオブ原子含有酸化チタン粒子1の物性を示す。
<Production Example of Niobium Atom-Containing Titanium Oxide Particles 1>
100 g of titanium oxide particles 1 were dispersed in water and heated to 60° C. to form a 1 L aqueous suspension. This was mixed with a niobium solution obtained by dissolving 3 g of niobium pentachloride (NbCl 5 ) in 100 mL of 11.4 mol/L hydrochloric acid and 600 mL of a titanium sulfate solution containing 33.7 g of titanium as titanium niobate solution (niobium in the solution and Mass ratio of titanium is 1.0/33.7) and 10.7 mol/L sodium hydroxide aqueous solution are added dropwise over 3 hours at the same time so that the pH of the suspension becomes 2 to 3 (parallel addition )bottom. After completion of dropping, the suspension was filtered, washed and dried at 110° C. for 8 hours. The dried product was subjected to heat treatment (calcination treatment) at 800° C. for 1 hour in an air atmosphere to obtain niobium atom-containing titanium oxide particles 1 in which niobium atoms were unevenly distributed near the surface. Table 1 shows the physical properties of the niobium atom-containing titanium oxide particles 1.

<ニオブ原子含有酸化チタン粒子2の製造例>
ニオブ原子含有酸化チタン粒子1の製造において、酸化チタン粒子1を酸化チタン粒子2に変更し、被覆時の条件を適宜変更した以外は同様に製造し、ニオブ原子含有酸化チタン粒子2を得た。表1にニオブ原子含有酸化チタン粒子2の物性を示す。
<Production Example of Niobium Atom-Containing Titanium Oxide Particles 2>
Niobium atom-containing titanium oxide particles 2 were obtained in the same manner as in the production of niobium atom-containing titanium oxide particles 1 except that titanium oxide particles 1 were changed to titanium oxide particles 2 and the coating conditions were appropriately changed. Table 1 shows the physical properties of the niobium atom-containing titanium oxide particles 2.

<ニオブ原子含有酸化チタン粒子3の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水二酸化チタンスラリーに、硫酸ニオブ(水溶性のニオブ化合物)を添加した。添加量は、スラリー中のチタン量(二酸化チタン換算)に対し、ニオブイオンとして0.20質量%の割合で硫酸ニオブを添加した。
上記を加水分解及び脱水した後、焼成温度1000℃で焼成した。これによりニオブ原子0.20質量%含有した、個数平均粒径150nmのアナターゼ型酸化チタン粒子(被覆前ニオブ原子含有酸化チタン粒子)を得た。
ニオブ原子含有酸化チタン粒子1の製造において、酸化チタン粒子1を上記のニオブ原子含有酸化チタン粒子に変更し、被覆時の条件を適宜変更した以外は同様にして、ニオブ原子含有酸化チタン粒子3を得た。得られたニオブ原子含有酸化チタン粒子3は、粒子内部にもニオブ原子が存在する粒子であった。表1にニオブ原子含有酸化チタン粒子3の物性を示す。
<Production Example of Niobium Atom-Containing Titanium Oxide Particles 3>
Niobium sulfate (a water-soluble niobium compound) was added to a hydrous titanium dioxide slurry obtained by hydrolyzing an aqueous titanyl sulfate solution. Niobium sulfate was added at a rate of 0.20% by mass as niobium ions with respect to the amount of titanium in the slurry (converted to titanium dioxide).
After hydrolyzing and dehydrating the above, it was fired at a firing temperature of 1000°C. As a result, anatase-type titanium oxide particles containing 0.20% by mass of niobium atoms and having a number average particle size of 150 nm (pre-coating niobium atom-containing titanium oxide particles) were obtained.
In the production of the niobium atom-containing titanium oxide particles 1, the niobium atom-containing titanium oxide particles 3 were produced in the same manner, except that the titanium oxide particles 1 were changed to the above-mentioned niobium atom-containing titanium oxide particles and the coating conditions were appropriately changed. Obtained. The obtained niobium atom-containing titanium oxide particles 3 were particles in which niobium atoms were also present inside the particles. Table 1 shows the physical properties of the niobium atom-containing titanium oxide particles 3.

<ニオブ原子含有酸化チタン粒子4~9の製造例>
ニオブ原子含有酸化チタン粒子3の製造において、硫酸チタニル水溶液を変更して被覆前ニオブ原子含有酸化チタン粒子の個数平均粒径を変更した他、被覆時の条件を適宜変更した以外は同様に製造し、ニオブ原子含有酸化チタン粒子4~9を得た。表1にニオブ原子含有酸化チタン粒子4~9の物性を示す。
<Production Examples of Niobium Atom-Containing Titanium Oxide Particles 4 to 9>
In the production of niobium atom-containing titanium oxide particles 3, production was carried out in the same manner, except that the titanyl sulfate aqueous solution was changed to change the number average particle diameter of the niobium atom-containing titanium oxide particles before coating, and that the conditions during coating were appropriately changed. , niobium atom-containing titanium oxide particles 4 to 9 were obtained. Table 1 shows the physical properties of niobium atom-containing titanium oxide particles 4 to 9.

<ニオブ原子含有酸化チタン粒子10の製造例>
ニオブ原子含有酸化チタン粒子3の製造において、ニオブイオン量を変更した他、被覆時に五塩化ニオブ(NbCl)3gを11.4モル/L塩酸100mLに溶解させたニオブ溶液を用いなかったこと以外は同様にして、ニオブ原子含有酸化チタン粒子10を得た。表1にニオブ原子含有酸化チタン粒子10の物性を示す。
<Production Example of Niobium Atom-Containing Titanium Oxide Particles 10>
In the production of niobium atom-containing titanium oxide particles 3, the amount of niobium ions was changed, and a niobium solution in which 3 g of niobium pentachloride (NbCl 5 ) was dissolved in 100 mL of 11.4 mol/L hydrochloric acid was not used during coating. obtained niobium atom-containing titanium oxide particles 10 in the same manner. Table 1 shows physical properties of the niobium atom-containing titanium oxide particles 10 .

<ニオブ原子含有酸化チタン粒子11>
ニオブ原子含有酸化チタン粒子3の製造において、硫酸チタニル水溶液濃度及びニオブイオン量を変更し、さらに、被覆を行わなかったこと以外は同様にして、ニオブ原子含有酸化チタン粒子11を得た。表1にニオブ原子含有酸化チタン粒子11の物性を示す。
<Niobium atom-containing titanium oxide particles 11>
Niobium atom-containing titanium oxide particles 11 were obtained in the same manner as in the production of niobium atom-containing titanium oxide particles 3, except that the concentration of the titanyl sulfate aqueous solution and the amount of niobium ions were changed and the coating was not performed. Table 1 shows physical properties of the niobium atom-containing titanium oxide particles 11 .

Figure 2023057031000001
Figure 2023057031000001

<導電性粒子1の製造例>
以下の材料を用意した。
・ニオブ原子含有酸化チタン粒子1(比重:4g/cm)100.0部
・シランカップリング剤として下記式(S-1)で示される化合物(商品名:KBM-3033、信越化学工業(株)製)3.0部

Figure 2023057031000002
これらを、トルエン200.0部に混合し、攪拌装置で4時間攪拌した後、ろ過、洗浄後、さらに130℃で3時間加熱処理を行った。このようにして表面処理を行い、導電性粒子1を得た。導電性粒子1の物性を表2に示す。なお、表2中のニオブ原子含有量は、導電性粒子におけるニオブ原子の含有量であり、蛍光X線による元素分析法(XRF)により測定して得た値である。 <Production example of conductive particles 1>
The following materials were prepared.
・ Niobium atom-containing titanium oxide particles 1 (specific gravity: 4 g / cm 3 ) 100.0 parts ・ A compound represented by the following formula (S-1) as a silane coupling agent (trade name: KBM-3033, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. ) made) 3.0 parts
Figure 2023057031000002
These were mixed with 200.0 parts of toluene, stirred with a stirrer for 4 hours, filtered and washed, and then heat-treated at 130° C. for 3 hours. Conductive particles 1 were obtained by surface treatment in this way. Table 2 shows the physical properties of the conductive particles 1. The niobium atom content in Table 2 is the content of niobium atoms in the conductive particles, and is a value obtained by measurement by an elemental analysis method (XRF) using fluorescent X-rays.

Figure 2023057031000003
表中、Aは、「粒子表面から粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率」であり、Bは、「粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率」である。
Figure 2023057031000003
In the table, A is "the concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the particles from the particle surface", and B is "the concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms in the center of the particles". is.

<導電性粒子2~6、8~13の製造例>
導電性粒子1の製造例において、用いるニオブ原子含有酸化チタン粒子を表2に示すように変更し、表面処理時の条件を適宜変更した以外は導電性粒子1の製造例と同様にして、導電性粒子2~6、8~13を得た。導電性粒子2~6、8~13の物性を表2に示す。
<Production Examples of Conductive Particles 2 to 6, 8 to 13>
In the production example of conductive particles 1, the niobium atom-containing titanium oxide particles used were changed as shown in Table 2, and the conditions during the surface treatment were changed as appropriate. Sexual particles 2-6 and 8-13 were obtained. Table 2 shows the physical properties of the conductive particles 2 to 6 and 8 to 13.

<導電性粒子7の製造例>
以下の材料を用意した。
・酸化スズ粒子(商品名:S-2000、三菱マテリアル(株)製、個数平均粒径100nm)100.0部
・式(S-2)で示される化合物20.0部

Figure 2023057031000004
これらを、トルエン200.0部に混合し、攪拌装置で4時間攪拌した後、ろ過、洗浄後、さらに130℃で3時間加熱処理を行った。このようにして、導電性粒子7を得た。導電性粒子7の物性を表2に示す。 <Production example of conductive particles 7>
The following materials were prepared.
・Tin oxide particles (trade name: S-2000, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, number average particle diameter 100 nm) 100.0 parts ・20.0 parts of the compound represented by the formula (S-2)
Figure 2023057031000004
These were mixed with 200.0 parts of toluene, stirred with a stirrer for 4 hours, filtered and washed, and then heat-treated at 130° C. for 3 hours. Thus, conductive particles 7 were obtained. Table 2 shows the physical properties of the conductive particles 7 .

<電子写真感光体1の製造例>
直径24mm、長さ257.5mmのアルミニウムシリンダー(JIS-A3003、アルミニウム合金)を支持体(導電性支持体)とした。
<Production Example of Electrophotographic Photoreceptor 1>
An aluminum cylinder (JIS-A3003, aluminum alloy) having a diameter of 24 mm and a length of 257.5 mm was used as a support (conductive support).

(導電層の製造例)
次に、以下の材料を用意した。
・金属酸化物粒子としての酸素欠損型酸化スズ(SnO)で被覆されている酸化チタン(TiO)粒子(個数平均粒径230nm)214.0部
・結着材料としてのフェノール樹脂(フェノール樹脂のモノマー/オリゴマー)(商品名:プライオーフェンJ-325、DIC(株)製、樹脂固形分:60質量%)132.0部
・溶剤としての1-メトキシ-2-プロパノール98.0部
これらを、直径0.8mmのガラスビーズ450.0部を用いたサンドミルに入れ、回転数:2000rpm、分散処理時間:4.5時間、冷却水の設定温度:18℃の条件で分散処理を行い、分散液を得た。この分散液からメッシュ(目開き:150μm)でガラスビーズを取り除いた。
得られた分散液に、表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(株)製、平均粒径2μm)を添加した。シリコーン樹脂粒子の添加量は、ガラスビーズを取り除いた後の分散液中の金属酸化物粒子と結着材料の合計質量に対して10質量%となるようにした。また、分散液中の金属酸化物粒子と結着材料の合計質量に対して0.01質量%になるように、レベリング剤としてのシリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)製)を分散液に添加した。
次に、分散液中の金属酸化物粒子と結着材料と表面粗し付与材の合計質量(すなわち、固形分の質量)が分散液の質量に対して67質量%となるように、メタノールと1-メトキシ-2-プロパノールの混合溶媒(質量比1:1)を分散液に添加した。その後、攪拌することによって、導電層用塗布液を調製した。
この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、これを1時間140℃で加熱することによって、膜厚が30μmの導電層を形成した。
(Manufacturing example of conductive layer)
Next, the following materials were prepared.
・214.0 parts of titanium oxide (TiO 2 ) particles (number average particle diameter 230 nm) coated with oxygen-deficient tin oxide (SnO 2 ) as metal oxide particles ・Phenol resin (phenol resin monomer/oligomer) (trade name: Plyophen J-325, manufactured by DIC Corporation, resin solid content: 60% by mass) 132.0 parts 1-methoxy-2-propanol as a solvent 98.0 parts , Put it in a sand mill using 450.0 parts of glass beads with a diameter of 0.8 mm, and perform dispersion treatment under the conditions of rotation speed: 2000 rpm, dispersion treatment time: 4.5 hours, cooling water set temperature: 18 ° C., and dispersed. I got the liquid. The glass beads were removed from this dispersion with a mesh (opening: 150 μm).
Silicone resin particles (trade name: Tospearl 120, Momentive Performance Materials Co., Ltd., average particle size: 2 μm) were added to the resulting dispersion as a surface roughening agent. The amount of the silicone resin particles added was adjusted to 10% by mass with respect to the total mass of the metal oxide particles and the binder material in the dispersion after removing the glass beads. In addition, silicone oil (trade name: SH28PA, manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) was added as a leveling agent to 0.01% by mass with respect to the total mass of the metal oxide particles and the binder in the dispersion. ) was added to the dispersion.
Next, methanol and A mixed solvent of 1-methoxy-2-propanol (mass ratio 1:1) was added to the dispersion. After that, the mixture was stirred to prepare a conductive layer coating liquid.
This conductive layer coating solution was applied onto a support by dip coating and heated at 140° C. for 1 hour to form a conductive layer having a thickness of 30 μm.

(下引き層の製造例)
次に、以下の材料を用意した。
・下記式(E-1)で示される電子輸送物質3.1部
・ブロックイソシアネート(商品名:デュラネートSBB-70P、旭化成ケミカルズ(株)製)6.5部
・スチレン-アクリル樹脂(商品名:UC-3920、東亞合成製)0.40部
・シリカスラリー(製品名:IPA-ST-UP、日産化学工業製、固形分濃度:15質量%、粘度:9mPa・s)1.8部
これらを、1-ブタノール48.0部とアセトン24.0部の混合溶媒に溶解して下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を導電層上に浸漬塗布し、これを30分間170℃で加熱することによって、膜厚が0.7μmの下引き層を形成した。

Figure 2023057031000005
(Manufacturing example of undercoat layer)
Next, the following materials were prepared.
3.1 parts of an electron-transporting substance represented by the following formula (E-1) Block isocyanate (trade name: Duranate SBB-70P, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) 6.5 parts Styrene-acrylic resin (trade name: UC-3920, manufactured by Toagosei) 0.40 parts Silica slurry (product name: IPA-ST-UP, manufactured by Nissan Chemical Industries, solid content concentration: 15% by mass, viscosity: 9 mPa s) 1.8 parts of these , 48.0 parts of 1-butanol and 24.0 parts of acetone in a mixed solvent to prepare an undercoat layer coating solution. This undercoat layer coating solution was dip-coated on the conductive layer and heated at 170° C. for 30 minutes to form an undercoat layer having a thickness of 0.7 μm.
Figure 2023057031000005

(感光層の製造例)
次に、CuKα特性X線回折より得られるチャートにおいて、7.5°及び28.4°の位置にピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン10.0部とポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBX-1、積水化学工業社製)5部を用意した。
これらをシクロヘキサノン200.0部に添加し、直径0.9mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で6時間分散した。これにシクロヘキサノン150.0部と酢酸エチル350.0部をさらに加えて希釈して電荷発生層用塗布液を得た。
得られた塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、95℃で10分間乾燥することにより、膜厚が0.20μmの電荷発生層を形成した。
(Production example of photosensitive layer)
Next, in a chart obtained by CuKα characteristic X-ray diffraction, 10.0 parts of crystalline hydroxygallium phthalocyanine having peaks at positions of 7.5° and 28.4° and polyvinyl butyral resin (trade name: S-LEC BX- 1, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was prepared.
These were added to 200.0 parts of cyclohexanone and dispersed for 6 hours with a sand mill apparatus using glass beads with a diameter of 0.9 mm. 150.0 parts of cyclohexanone and 350.0 parts of ethyl acetate were further added to dilute the mixture to obtain a coating solution for a charge generation layer.
The obtained coating solution was dip-coated on the undercoat layer and dried at 95° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.20 μm.

なお、X線回折の測定は、次の条件で行ったものである。
[粉末X線回折測定]
使用測定機:理学電気(株)製、X線回折装置RINT-TTRII
X線管球:Cu
管電圧:50KV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:4.0°/min
サンプリング間隔:0.02°
スタート角度(2θ):5.0°
ストップ角度(2θ):40.0°
アタッチメント:標準試料ホルダー
フィルター:不使用
インシデントモノクロ:使用
カウンターモノクロメーター:不使用
発散スリット:開放
発散縦制限スリット:10.00mm
散乱スリット:開放
受光スリット:開放
平板モノクロメーター:使用
カウンター:シンチレーションカウンター
The X-ray diffraction measurement was performed under the following conditions.
[Powder X-ray diffraction measurement]
Measuring instrument used: Rigaku Denki Co., Ltd., X-ray diffractometer RINT-TTRII
X-ray tube: Cu
Tube voltage: 50KV
Tube current: 300mA
Scanning method: 2θ/θ scan Scanning speed: 4.0°/min
Sampling interval: 0.02°
Start angle (2θ): 5.0°
Stop angle (2θ): 40.0°
Attachment: Standard Sample Holder Filter: Not Used Incident Monochrome: Used Counter Monochromator: Not Used Divergence Slit: Open Divergence Longitudinal Limiting Slit: 10.00 mm
Scattering slit: Open Receiving slit: Open flat plate Monochromator: Counter used: Scintillation counter

次に、以下の材料を用意した。
・下記式(C-1)で示される電荷輸送物質(正孔輸送性物質)6.0部
・下記式(C-2)で示される電荷輸送物質(正孔輸送性物質)3.0部
・下記式(C-3)で示される電荷輸送物質(正孔輸送性物質)1.0部
・ポリカーボネート(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)10.0部
・下記式(C-4)と下記式(C-5)の共重合ユニットを有するポリカーボネート樹脂(x/y=0.95/0.05:粘度平均分子量=20000)0.02部
これらを、オルトキシレン25.0部/安息香酸メチル25.0部/ジメトキシメタン25.0部の混合溶媒に溶解させることによって電荷輸送層用塗布液を調製した。この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を30分間120℃で乾燥させることによって、膜厚が12μmの電荷輸送層を形成した。

Figure 2023057031000006
Figure 2023057031000007
Figure 2023057031000008
Figure 2023057031000009
Figure 2023057031000010
Next, the following materials were prepared.
・6.0 parts of a charge-transporting substance (hole-transporting substance) represented by the following formula (C-1) ・3.0 parts of a charge-transporting substance (hole-transporting substance) represented by the following formula (C-2)・Charge-transporting substance (hole-transporting substance) represented by the following formula (C-3): 1.0 parts ・Polycarbonate (trade name: Iupilon Z400, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Co., Ltd.): 10.0 parts ・Formula below: 0.02 parts of a polycarbonate resin (x/y=0.95/0.05: viscosity average molecular weight=20000) having a copolymer unit of (C-4) and the following formula (C-5) A charge transport layer coating solution was prepared by dissolving in a mixed solvent of .0 part/25.0 parts of methyl benzoate/25.0 parts of dimethoxymethane. The charge transport layer coating liquid was dip-coated on the charge generation layer to form a coating film, and the coating film was dried at 120° C. for 30 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 12 μm.
Figure 2023057031000006
Figure 2023057031000007
Figure 2023057031000008
Figure 2023057031000009
Figure 2023057031000010

(表面保護層の製造例)
次に、以下の材料を用意した。
・結着樹脂として下記構造式(O-1)で示される化合物:1.0部

Figure 2023057031000011
・導電性粒子として導電性粒子1:4.0部
これらを、1-プロパノール5.0部/シクロヘキサン5.0部の混合溶媒に混合し、攪拌装置で6時間攪拌した。このようにして、保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を6分間50℃で乾燥させた。その後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70kV、ビーム電流5.0mAの条件で支持体(被照射体)を300rpmの速度で回転させながら、1.6秒間電子線を塗膜に照射した。保護層位置の線量は15kGyであった。
その後、窒素雰囲気下にて、塗膜の温度を117℃に昇温させた。電子線照射から、その後の加熱処理までの酸素濃度は10ppmであった。
次に、大気中において塗膜の温度が25℃になるまで自然冷却した後、塗膜の温度が120℃になる条件で1時間加熱処理を行い、膜厚2μmの表面保護層を形成した。
このようにして、電子写真感光体1を製造した。電子写真感光体の1の物性を表3に示す。 (Production example of surface protective layer)
Next, the following materials were prepared.
- A compound represented by the following structural formula (O-1) as a binder resin: 1.0 parts
Figure 2023057031000011
Conductive particles as conductive particles: 1: 4.0 parts These were mixed in a mixed solvent of 5.0 parts of 1-propanol/5.0 parts of cyclohexane, and stirred for 6 hours with a stirring device. Thus, a protective layer coating liquid was prepared.
This protective layer coating liquid was applied onto the charge transport layer by dip coating to form a coating film, and the resulting coating film was dried at 50° C. for 6 minutes. After that, in a nitrogen atmosphere, the coating film was irradiated with an electron beam for 1.6 seconds while rotating the support (object to be irradiated) at a speed of 300 rpm under the conditions of an acceleration voltage of 70 kV and a beam current of 5.0 mA. The dose at the protective layer was 15 kGy.
After that, the temperature of the coating film was raised to 117° C. in a nitrogen atmosphere. The oxygen concentration from the electron beam irradiation to the subsequent heat treatment was 10 ppm.
Next, after naturally cooling in the air until the temperature of the coating film reached 25° C., heat treatment was performed for 1 hour under the condition that the temperature of the coating film reached 120° C. to form a surface protective layer having a thickness of 2 μm.
Thus, the electrophotographic photoreceptor 1 was manufactured. Table 3 shows the physical properties of electrophotographic photoreceptor 1.

Figure 2023057031000012
Figure 2023057031000012

<電子写真感光体2~6、8~13、15、16の製造例>
電子写真感光体1の製造例において、(表面保護層の製造例)で用いる導電性粒子の種類及びの含有量(体積%)を表3に示すように変更した以外は、電子写真感光体1の製造例と同様にして、電子写真感光体2~6、8~13、15、16を製造した。電子写真感光体2~6、8~13、15、16の物性を表3に示す。
<Production Examples of Electrophotographic Photoreceptors 2 to 6, 8 to 13, 15, and 16>
In the production example of electrophotographic photoreceptor 1, the type and content (% by volume) of the conductive particles used in (production example of surface protective layer) were changed as shown in Table 3, electrophotographic photoreceptor 1 Electrophotographic photosensitive members 2 to 6, 8 to 13, 15 and 16 were produced in the same manner as in Production Example 1. Table 3 shows the physical properties of the electrophotographic photoreceptors 2 to 6, 8 to 13, 15 and 16.

<電子写真感光体7の製造例>
電子写真感光体1の製造例において、(表面保護層の製造例)を以下のように変更した以外は同様にして、電子写真感光体7を得た。
表面保護層用塗布液を以下のように調製した。
まず、以下の材料を用意した。
・導電性粒子5:16.0部
・下記式(H-7)で示される化合物10.0部
・重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシル(フェニル)メタノン)1.0部
これらを、n-プロピルアルコール40部に混合してサンドミルで2時間分散して保護層用塗布液を作製した。
この保護層用塗布液を用いた以外は、電子写真感光体1と同様に電子写真感光体7を製造した。電子写真感光体7の物性を表3に示す。

Figure 2023057031000013
<Manufacturing Example of Electrophotographic Photoreceptor 7>
Electrophotographic photoreceptor 7 was obtained in the same manner as in Production example of electrophotographic photoreceptor 1, except that (Example of production of surface protective layer) was changed as follows.
A coating liquid for a surface protective layer was prepared as follows.
First, the following materials were prepared.
Conductive particles 5: 16.0 parts 10.0 parts of a compound represented by the following formula (H-7) Polymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl (phenyl) methanone) 1.0 parts The mixture was mixed with 40 parts of alcohol and dispersed for 2 hours using a sand mill to prepare a protective layer coating liquid.
Electrophotographic photoreceptor 7 was produced in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1 except that this protective layer coating liquid was used. Table 3 shows the physical properties of the electrophotographic photoreceptor 7.
Figure 2023057031000013

<電子写真感光体14の製造例>
電子写真感光体7の製造例において、(表面保護層の製造例)の導電性粒子5の添加量を10.0質量部に変更した以外は電子写真感光体7の製造例と同様にして、電子写真感光体14を得た。電子写真感光体14の物性を表3に示す。
<Manufacturing Example of Electrophotographic Photoreceptor 14>
In the production example of the electrophotographic photoreceptor 7, in the same manner as in the production example of the electrophotographic photoreceptor 7, except that the addition amount of the conductive particles 5 in (Production example of the surface protective layer) was changed to 10.0 parts by mass, An electrophotographic photoreceptor 14 was obtained. Table 3 shows the physical properties of the electrophotographic photoreceptor 14 .

<電子写真感光体17の製造例>
電子写真感光体1の製造例において、(表面保護層の製造例)を以下のように変更した以外は電子写真感光体1の製造例と同様にして、電子写真感光体17を得た。
表面保護層用塗布液を以下のように調製した。
まず、以下の材料を用意した。
・ラジカル重合性モノマー(製品名:TMPTA、東京化成(株)製)10.0部
・下記式(H-1)で示される化合物5部
・下記式(H-2)で示される化合物0.15部
・下記式(H-3)で示される化合物0.15部
・フッ素樹脂粒子(製品名:MPE-056、三井・デュポンフロロケミカル(株)製)1.5部
・光重合開始剤(製品名:イルガキュア184、BASFジャパン(株)製)0.75部

Figure 2023057031000014
Figure 2023057031000015
Figure 2023057031000016
これらをテトラヒドロフラン100.0部に混合し、攪拌装置で6時間攪拌し、これにより保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を窒素気流中でスプレー塗工法により電荷輸送層上に塗布して塗膜を形成し、10分間窒素気流中に放置して、乾燥した。その後、酸素濃度が2%以下となるようにブース内を窒素ガスで置換した紫外線光照射ブースにて、紫外線照射を以下の条件で行った。
メタルハライドランプ:160W/cm
照射距離:120mm
照射強度:700mW/cm
照射時間:60秒
さらに、130℃で20分間乾燥することで、膜厚が5μmの表面保護層を形成した。
このようにして、電子写真感光体17を得た。電子写真感光体17の物性を表3に示す。 <Manufacturing Example of Electrophotographic Photoreceptor 17>
An electrophotographic photoreceptor 17 was obtained in the same manner as in the production example of the electrophotographic photoreceptor 1 except that the (surface protective layer production example) was changed as follows.
A coating liquid for a surface protective layer was prepared as follows.
First, the following materials were prepared.
10.0 parts of a radically polymerizable monomer (product name: TMPTA, manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) 5 parts of a compound represented by the following formula (H-1) 0.0 parts of a compound represented by the following formula (H-2) 15 parts · 0.15 parts of the compound represented by the following formula (H-3) · Fluoropolymer particles (product name: MPE-056, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) 1.5 parts · Photopolymerization initiator ( Product name: Irgacure 184, manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.75 parts
Figure 2023057031000014
Figure 2023057031000015
Figure 2023057031000016
These were mixed with 100.0 parts of tetrahydrofuran and stirred with a stirrer for 6 hours to prepare a protective layer coating solution.
This protective layer coating solution was applied onto the charge transport layer by a spray coating method in a nitrogen stream to form a coating film, which was allowed to stand in a nitrogen stream for 10 minutes to dry. Thereafter, ultraviolet irradiation was performed under the following conditions in an ultraviolet light irradiation booth in which the inside of the booth was replaced with nitrogen gas so that the oxygen concentration was 2% or less.
Metal halide lamp: 160W/cm
Irradiation distance: 120mm
Irradiation intensity: 700 mW/cm 2
Irradiation time: 60 seconds Further, by drying at 130°C for 20 minutes, a surface protective layer having a thickness of 5 µm was formed.
Thus, an electrophotographic photoreceptor 17 was obtained. Table 3 shows the physical properties of the electrophotographic photoreceptor 17.

以下、トナーの製造例について説明する。
<結着樹脂粒子分散液の調製例>
スチレン78.0部、アクリル酸ブチル20.7部、カルボキシ基付与モノマーとしてアクリル酸1.3部、n-ラウリルメルカプタン3.2部を混合し溶解させた。この溶液にネオゲンRK(第一工業製薬社製)1.5部のイオン交換水150.0部の水溶液を添加して、分散させた。
さらに10分間ゆっくりと撹拌しながら、過硫酸カリウム0.3部のイオン交換水10.0部の水溶液を添加した。窒素置換をした後、70℃で6時間乳化重合を行った。重合終了後、反応液を室温まで冷却し、イオン交換水を添加することで固形分濃度が12.5質量%、体積基準のメジアン径が0.2μmの樹脂粒子分散液1を得た。
得られた樹脂粒子は、酸価を測定するために、一部について、界面活性剤を除去するために純水による洗浄、並びに減圧乾燥した。樹脂の酸価を測定した結果、9.5mgKOH/gであることを確認した。
Examples of toner production will be described below.
<Preparation Example of Binder Resin Particle Dispersion>
78.0 parts of styrene, 20.7 parts of butyl acrylate, 1.3 parts of acrylic acid as a carboxy group-imparting monomer, and 3.2 parts of n-lauryl mercaptan were mixed and dissolved. An aqueous solution of 1.5 parts of Neogen RK (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 150.0 parts of ion-exchanged water was added to this solution and dispersed.
An aqueous solution of 0.3 parts of potassium persulfate and 10.0 parts of ion-exchanged water was added while slowly stirring for another 10 minutes. After purging with nitrogen, emulsion polymerization was carried out at 70° C. for 6 hours. After completion of the polymerization, the reaction solution was cooled to room temperature, and ion-exchanged water was added to obtain a resin particle dispersion 1 having a solid content concentration of 12.5% by mass and a volume-based median diameter of 0.2 μm.
In order to measure the acid value, part of the obtained resin particles was washed with pure water to remove the surfactant and dried under reduced pressure. As a result of measuring the acid value of the resin, it was confirmed to be 9.5 mgKOH/g.

<離型剤分散液1の調製例>
ベヘン酸ベヘニル(融点:72.1℃)100.0部、ネオゲンRK15.0部をイオン交換水385.0部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して離型剤分散液1を得た。離型剤分散液1のワックス濃度は20.0質量%であった。
<Preparation Example of Release Agent Dispersion 1>
100.0 parts of behenyl behenate (melting point: 72.1° C.) and 15.0 parts of Neogen RK were mixed with 385.0 parts of ion-exchanged water, and the mixture was mixed for about 1 hour using a wet jet mill JN100 (manufactured by Joko Co., Ltd.). A release agent dispersion liquid 1 was obtained by dispersion. The wax concentration of Release Agent Dispersion 1 was 20.0% by mass.

<離型剤分散液2の調製例>
ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点:84.2℃)100.0部、ネオゲンRK15部をイオン交換水385.0部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して離型剤分散液2を得た。離型剤分散液2のワックス濃度は20.0質量%であった。
<Preparation Example of Release Agent Dispersion 2>
100.0 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point: 84.2° C.) and 15 parts of Neogen RK were mixed with 385.0 parts of ion-exchanged water, and the wet jet mill JN100 (manufactured by Joko Co., Ltd.) was used to mix about 1 part. A release agent dispersion liquid 2 was obtained by time dispersion. The wax concentration of the release agent dispersion liquid 2 was 20.0% by mass.

<離型剤分散液3の調製例>
炭化水素系ワックス HNP-9(日本精鑞社製、融点:75.5℃)100.0部、ネオゲンRK15部をイオン交換水385.0部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して離型剤分散液3を得た。離型剤分散液3のワックス濃度は20.0質量%であった。
<Preparation Example of Release Agent Dispersion 3>
Hydrocarbon wax HNP-9 (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., melting point: 75.5 ° C.) 100.0 parts, Neogen RK 15 parts were mixed with ion-exchanged water 385.0 parts, and wet jet mill JN100 (Joko Co., Ltd.) (manufactured) for about 1 hour to obtain a release agent dispersion 3. The wax concentration of Release Agent Dispersion 3 was 20.0% by mass.

<着色剤分散液の調製例>
着色剤としてカーボンブラック「Nipex35(オリオンエンジニアドカーボンズ社製)」100.0部、ネオゲンRK15部をイオン交換水885.0部に混合させ、湿式ジェットミル JN100を用いて約1時間分散して着色剤分散液を得た。
<Preparation Example of Colorant Dispersion>
100.0 parts of carbon black "Nipex 35 (manufactured by Orion Engineered Carbons)" as a coloring agent and 15 parts of Neogen RK are mixed with 885.0 parts of deionized water, and dispersed for about 1 hour using a wet jet mill JN100. A colorant dispersion was obtained.

<シリカ粒子1の製造例>
撹拌機付き反応器に、一次粒子の個数平均粒径18nmの未処理の乾式シリカを投入し、撹拌による流動化状態において、200℃に加熱した。
反応器内部を窒素ガスで置換して反応器を密閉し、乾式シリカ100.0質量%に対し、25.0質量%のジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm/秒)を噴霧し、30分間攪拌を続けた。その後、攪拌しながら300℃まで昇温して、さらに2時間攪拌した後に取り出し、解砕処理を実施し、シリカ粒子1を得た。なお、シリカ粒子1の疎水化度は94.0%であった。
<Production example of silica particles 1>
Untreated dry silica having a number average primary particle size of 18 nm was put into a reactor equipped with a stirrer and heated to 200° C. in a fluidized state by stirring.
The inside of the reactor was replaced with nitrogen gas, the reactor was sealed, and 25.0% by mass of dimethylsilicone oil (viscosity = 100 mm 2 /sec) was sprayed on 100.0% by mass of dry silica, followed by stirring for 30 minutes. continued. After that, the temperature was raised to 300° C. while stirring, and after further stirring for 2 hours, the mixture was taken out and crushed to obtain silica particles 1 . The degree of hydrophobicity of silica particles 1 was 94.0%.

<トナー1の製造例>
樹脂粒子分散液265.0部、離型剤分散液1:10.0部、着色剤分散液10.0部をホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させた。撹拌しながら容器内の温度を30℃に調整して、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH=8.0に調整した。
凝集剤として、塩化アルミニウム0.25部をイオン交換水10.0部に溶解した水溶液を、30℃攪拌下、10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、50℃まで昇温し、会合粒子の生成を行った。その状態で、「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定する。重量平均粒径が6.0μmになった時点で、塩化ナトリウム0.90部とネオゲンRK5.0部を添加して粒子成長を停止させた。
1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH=9.0に調整してから95℃まで昇温し、凝集粒子の球形化を行った。平均円形度が0.980に到達したら降温を開始し、室温まで冷却して、トナー粒子分散液1を得た。
得られたトナー粒子分散液1に塩酸を添加してpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。得られたトナーケーキは、乾燥を行い、更に分級機を用いて、重量平均粒径(D4)が6.0μmになるように分級して、トナー粒子1を得た。
上記で得られたトナー粒子1(100.0部)に対して、シリカ粒子1(1.0部)を、FM10C(日本コークス工業株式会社製)によって外添混合した。外添条件は、下羽根をA0羽根とし、デフクレターの壁との間隔を20mmにセットさせ、トナー粒子の仕込み量:2.0kg、回転数:66.6s-1、外添時間:10分、冷却水を温度20℃・流量10L/minで行った。
その後、目開き200μmのメッシュで篩い、トナー1を得た。表4に、得られたトナー1の物性を示す。
<Manufacturing Example of Toner 1>
265.0 parts of the resin particle dispersion, 10.0 parts of the release agent dispersion and 10.0 parts of the colorant dispersion were dispersed using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50). The temperature in the container was adjusted to 30° C. while stirring, and a 1 mol/L sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH to 8.0.
As a flocculating agent, an aqueous solution prepared by dissolving 0.25 parts of aluminum chloride in 10.0 parts of ion-exchanged water was added over 10 minutes while stirring at 30°C. After standing for 3 minutes, the temperature was started to rise up to 50° C., and associated particles were generated. In this state, the particle size of the associated particles is measured using "Coulter Counter Multisizer 3" (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.). When the weight average particle size reached 6.0 μm, 0.90 parts of sodium chloride and 5.0 parts of Neogen RK were added to stop the particle growth.
After adjusting the pH to 9.0 by adding a 1 mol/L sodium hydroxide aqueous solution, the temperature was raised to 95° C. to spheroidize the aggregated particles. When the average circularity reached 0.980, the temperature was lowered and cooled to room temperature to obtain a toner particle dispersion liquid 1.
Hydrochloric acid was added to the obtained toner particle dispersion liquid 1 to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture was allowed to stand with stirring for 1 hour, followed by solid-liquid separation using a pressure filter to obtain a toner cake. This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then subjected to solid-liquid separation with the aforementioned filter. After reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, solid-liquid separation was finally performed to obtain a toner cake. The obtained toner cake was dried and further classified using a classifier so that the weight-average particle diameter (D4) was 6.0 μm, whereby toner particles 1 were obtained.
To the toner particles 1 (100.0 parts) obtained above, silica particles 1 (1.0 parts) were externally added and mixed using FM10C (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.). The external addition conditions were as follows: A0 blade was used as the lower blade, the distance from the wall of the deflector was set to 20 mm, the amount of toner particles charged: 2.0 kg, the rotation speed: 66.6 s −1 , the external addition time: 10 minutes, Cooling water was used at a temperature of 20° C. and a flow rate of 10 L/min.
Thereafter, the toner 1 was obtained by sieving with a mesh having an opening of 200 μm. Table 4 shows the physical properties of Toner 1 obtained.

Figure 2023057031000017
Figure 2023057031000017

<トナー2の製造例>
離型剤分散液2を用いた以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー2を得た。表4に、得られたトナー2の物性を示す。
<Production Example of Toner 2>
Toner 2 was obtained in the same manner as in Toner 1 except that release agent dispersion 2 was used. Table 4 shows the physical properties of Toner 2 obtained.

<トナー3の製造例>
離型剤分散液3を用いた以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー3を得た。表4に、得られたトナー3の物性を示す。
<Production Example of Toner 3>
Toner 3 was obtained in the same manner as in Toner 1 except that Release Agent Dispersion 3 was used. Table 4 shows the physical properties of Toner 3 obtained.

<トナー4~6、15の製造例>
凝集剤として添加する塩化アルミニウムの添加部数を表4に記載のように変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー4~6、15を得た。表4に、得られたトナー4~6、15の物性を示す。
<Manufacturing Examples of Toners 4 to 6 and 15>
Toners 4 to 6 and 15 were obtained in the same manner as in Toner 1 Production Example, except that the number of parts of aluminum chloride added as a flocculant was changed as shown in Table 4. Table 4 shows physical properties of toners 4 to 6 and 15 obtained.

<トナー7~9の製造例>
凝集剤として添加する塩化アルミニウムを塩化マグネシウムに変更し、添加部数を表4に記載のように変更したことした以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー7~9を得た。表4に、得られたトナー7~9の物性を示す。
<Manufacturing Examples of Toners 7 to 9>
Toners 7 to 9 were obtained in the same manner as in Toner 1 Production Example, except that aluminum chloride added as a flocculant was changed to magnesium chloride and the number of parts added was changed as shown in Table 4. Table 4 shows the physical properties of toners 7 to 9 obtained.

<トナー10、11の製造例>
凝集剤として添加する塩化アルミニウムを塩化カルシウムに変更し、添加部数を表4に記載のように変更したことした以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー10、11を得た。表4に、得られたトナー10、11の物性を示す。
<Manufacturing Examples of Toners 10 and 11>
Toners 10 and 11 were obtained in the same manner as in Toner 1 except that calcium chloride was used instead of aluminum chloride added as a flocculating agent, and the number of parts added was changed as shown in Table 4. Table 4 shows the physical properties of Toners 10 and 11 obtained.

<トナー12~14、16の製造例>
凝集剤として添加する塩化アルミニウムを塩化鉄(III)に変更し、添加部数を表4に記載のように変更した以外は、トナー1の製造例と同様にして、トナー12~14、16を得た。表4に、得られたトナー12~14、16の物性を示す。
<Manufacturing Examples of Toners 12 to 14 and 16>
Toners 12 to 14 and 16 were obtained in the same manner as in Toner 1 Production Example, except that the aluminum chloride added as a flocculant was changed to iron (III) chloride and the number of parts added was changed as shown in Table 4. rice field. Table 4 shows physical properties of toners 12 to 14 and 16 obtained.

<実施例1>
市販のカラーレーザープリンタHP LaserJet Enterprise Color m553dnを一部改造して評価を行った。改造は、本体のプロセススピードを300mm/secに改造し、この条件で画像形成が可能となるように必要な調整を行った。
また、ブラックトナーカートリッジからトナーを抜き取り、トナー1:320gに詰め替えた。さらに、感光体を本発明の感光体1に変更した。このようにしたトナーカートリッジをブラックステーションに装着し、他のステーションにはダミーカートリッジを装着して、下記の画像出力試験を実施した。以下の評価1~3の評価結果を表5に示す。
<Example 1>
A commercially available color laser printer HP LaserJet Enterprise Color m553dn was partially modified for evaluation. As for the modification, the process speed of the main body was modified to 300 mm/sec, and necessary adjustments were made so that image formation could be performed under this condition.
Also, the toner was extracted from the black toner cartridge and refilled with 1:320 g of toner. Further, the photoreceptor was changed to the photoreceptor 1 of the present invention. The toner cartridge thus prepared was mounted in the black station, and dummy cartridges were mounted in the other stations, and the following image output test was carried out. Table 5 shows the results of evaluations 1 to 3 below.

(評価1 高温高湿環境下における階調性評価)
上述のプリンターに、メディアとしてoffice70(キヤノン製)をセットし、30.0℃/80%RHにて、印字率1%の文字パターン画像を10,000枚通紙した。この時、2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョプが始まるように設定したモードで通紙を行った。
通紙後、図3に示す画像濃度の階調を有する、パターン1~パターン8の画像を出力し、XRiteカラー反射濃度計(Color reflection densitometer X-Rite 404A)によりそれぞれの画像濃度を測定することにより判断した。
この評価ではブラック単色で画像を出力した。階調性再現性の点から、各パターン画像の濃度範囲は以下の範囲であることが好ましく、この観点から評価を行った。
パターン1:0.10以上0.15未満
パターン2:0.15以上0.20未満
パターン3:0.20以上0.30未満
パターン4:0.25以上0.40未満
パターン5:0.55以上0.70未満
パターン6:0.65以上0.80未満
パターン7:0.75以上0.90未満
パターン8:1.40以上
(評価基準)
A:すべてのパターン画像が上記の濃度範囲を満足する。
B:1つのパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
C:2つのパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
D:3つ以上のパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
E:4つ以上のパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
なお、本件において効果が得られていると認定されるレベルは、Dまでである。
(Evaluation 1 Evaluation of gradation under high-temperature and high-humidity environment)
Office 70 (manufactured by Canon Inc.) was set as a medium in the above printer, and 10,000 sheets of character pattern images with a print rate of 1% were passed at 30.0° C./80% RH. At this time, the paper was fed in a mode set so that two sheets/one job were set so that the next job would start after the machine stopped temporarily between jobs.
After passing through the paper, images of pattern 1 to pattern 8 having the image density gradation shown in FIG. determined by
In this evaluation, an image was output in a single black color. From the viewpoint of gradation reproducibility, the density range of each pattern image is preferably within the following range, and the evaluation was performed from this viewpoint.
Pattern 1: 0.10 or more and less than 0.15 Pattern 2: 0.15 or more and less than 0.20 Pattern 3: 0.20 or more and less than 0.30 Pattern 4: 0.25 or more and less than 0.40 Pattern 5: 0.55 0.70 or more Pattern 6: 0.65 or more and less than 0.80 Pattern 7: 0.75 or more and less than 0.90 Pattern 8: 1.40 or more
(Evaluation criteria)
A: All pattern images satisfy the above density range.
B: One pattern image deviates from the above density range.
C: Two pattern images deviate from the above density range.
D: Three or more pattern images deviate from the above density range.
E: Four or more pattern images are out of the above density range.
In this case, up to level D is certified as effective.

(評価2 高温高湿環境下におけるカプリ評価)
上述のプリンターに、メディアとしてXEROX4200用紙(XEROX社製75g/m)をセットし、30.0℃/80%RHにて、画像の印刷面の一部にマスクのため付箋を貼り付けた紙を用いて、全白画像を出力した(白画像1)。その後、印字率1%の文字パターン画像を10,000枚通紙した。この時、2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョプが始まるように設定したモードで通紙を行った。10,000枚通紙後、3日間プリンターを放置した後、再度、画像の印刷面の一部にマスクのため付箋を貼り付けた紙を用いて、全白画像を出力した(白画像2)。
白画像1について、付箋をはがしたのち、付箋が張られた部分と、貼られていなかった部分について、それぞれ反射率(%)を5点測定して平均値を求めた後、平均値の差を求め、これを初期カブリとした。
さらに、白画像2についても同様に、平均値の差を求め、これを耐久後カブリとした。初期カブリと耐久後カブリの差をもとめ、耐久後のカブリ評価を、以下の評価基準で行った。
また、反射率はデジタル白色光度計(TC-6D型 有限会社東京電色製 グリーンフィルタ使用)を用いて測定した。
(評価基準)
A:初期と耐久後のかぶり差が0.5%未満
B:初期と耐久後のかぶり差が0.5%以上1.5%未満
C:初期と耐久後のかぶり差が1.5%以上2.5%未満
D:初期と耐久後のかぶり差が2.5%以上
なお、本件において効果が得られていると認定されるレベルは、Cまでである。
(Evaluation 2 Capri evaluation under high temperature and high humidity environment)
XEROX4200 paper (manufactured by XEROX 75g/m 2 ) was set as media in the printer described above, and paper with a sticky note pasted on a part of the printing surface of the image at 30.0°C/80%RH for masking. was used to output an all-white image (white image 1). After that, 10,000 sheets of a character pattern image with a printing ratio of 1% were passed. At this time, the paper was fed in a mode set so that two sheets/one job were set so that the next job would start after the machine stopped temporarily between jobs. After passing 10,000 sheets, the printer was allowed to stand for 3 days, and then a paper with a sticky note pasted on a part of the printed surface of the image was used again to output an all-white image (white image 2). .
For the white image 1, after removing the sticky note, the reflectance (%) was measured at 5 points for the part with the sticky note and the part without the sticky note, and after calculating the average value, the average value was calculated. The difference was determined and defined as the initial fog.
Further, for the white image 2, the difference in the average values was obtained in the same manner, and this was used as the post-durability fog. The difference between the initial fogging and the fogging after the endurance test was determined, and the fogging after the endurance test was evaluated according to the following criteria.
The reflectance was measured using a digital white photometer (Type TC-6D, using a green filter manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).
(Evaluation criteria)
A: Difference in fog between initial stage and after running test is less than 0.5% B: Difference in fog between initial stage and after running test is 0.5% or more and less than 1.5% C: Difference in fog between initial stage and after running test is 1.5% or more Less than 2.5% D: The fog difference between the initial stage and after the endurance test is 2.5% or more.

(評価3 低温低湿環境下におけるカブリ評価)
低温低湿環境下(15℃/10%RH)での連続使用後のカブリを評価した。評価紙として、XEROX4200用紙(XEROX社製75g/m)を用いた。
低温低湿環境において、画像の印刷面の一部にマスクのため付箋を貼り付けた紙を用いて、全白画像を出力した(白画像3)。その後、印字率1%の文字パターン画像を10,000枚通紙した。この時、2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョプが始まるように設定したモードで通紙を行った。その後、再度、画像の印刷面の一部にマスクのため付箋を貼り付けた紙を用いて、全白画像を出力した(白画像4)。
白画像3について、付箋をはがしたのち、付箋が張られた部分と、貼られていなかった部分について、それぞれ反射率(%)を5点測定して平均値を求めた後、平均値の差を求め、これを初期カブリとした。
さらに、白画像4についても同様に、平均値の差を求め、これを耐久後カブリとした。初期カブリと耐久後カブリの差をもとめ、耐久後のカブリ評価を、以下の評価基準で行った。
また、反射率はデジタル白色光度計(TC-6D型 有限会社東京電色製 グリーンフィルタ使用)を用いて測定した。
(評価基準)
A:初期と耐久後のかぶり差が0.5%未満
B:初期と耐久後のかぶり差が0.5%以上1.5%未満
C:初期と耐久後のかぶり差が1.5%以上2.5%未満
D:初期と耐久後のかぶり差が2.5%以上
なお、本件において効果が得られていると認定されるレベルは、Cまでである。
(Evaluation 3: Evaluation of fog under low-temperature and low-humidity environment)
Fog after continuous use under a low temperature and low humidity environment (15° C./10% RH) was evaluated. As the evaluation paper, XEROX4200 paper (75 g/m 2 manufactured by XEROX) was used.
In a low-temperature and low-humidity environment, a sheet of paper with a sticky note attached as a mask was used to output an all-white image (white image 3). After that, 10,000 sheets of a character pattern image with a printing ratio of 1% were passed. At this time, the paper was fed in a mode set so that two sheets/one job were set so that the next job would start after the machine stopped temporarily between jobs. After that, a sheet of paper with a sticky note pasted on a part of the printed surface of the image was used as a mask to output an all-white image (white image 4).
For the white image 3, after removing the sticky note, the reflectance (%) was measured at 5 points for the part with the sticky note and the part without the sticky note, and the average value was calculated. The difference was determined and defined as the initial fog.
Further, for the white image 4, the difference between the average values was obtained in the same manner, and this was defined as the post-durability fog. The difference between the initial fogging and the fogging after the endurance test was determined, and the fogging after the endurance test was evaluated according to the following criteria.
The reflectance was measured using a digital white photometer (Type TC-6D, using a green filter manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).
(Evaluation criteria)
A: Difference in fog between initial stage and after running test is less than 0.5% B: Difference in fog between initial stage and after running test is 0.5% or more and less than 1.5% C: Difference in fog between initial stage and after running test is 1.5% or more Less than 2.5% D: The fog difference between the initial stage and after the endurance test is 2.5% or more.

<実施例2~26、比較例1~6>
電子写真感光体とトナーとの組み合わせを表5に示すように変更する以外は実施例1と同様にして画像出力試験を行い、評価1~3の評価を行った。それぞれの評価結果を表5に示す。
<Examples 2 to 26, Comparative Examples 1 to 6>
An image output test was performed in the same manner as in Example 1 except that the combination of the electrophotographic photosensitive member and the toner was changed as shown in Table 5, and evaluations 1 to 3 were performed. Each evaluation result is shown in Table 5.

Figure 2023057031000018
Figure 2023057031000018

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)
電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、
トナーを収容しているトナー収容部を有し、該電子写真感光体の表面に該トナーを供給する現像手段と、
を有し、
該電子写真感光体は、導電性支持体、及び、該導電性支持体の上に形成された、感光層と表面保護層とをこの順で有し、
該表面保護層は、導電性粒子を含有し、
該導電性粒子の含有量が、該表面保護層の全体積の20.0体積%以上70.0体積%以下であり、
該表面保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下であり、
該トナー収容部に収容されている該トナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子及び外添剤を有しており、
該トナー粒子は、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素を有し、
結合誘導プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)により測定される、該トナー粒子中の該多価金属元素の合計含有量が、0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下である、プロセスカートリッジ。
(構成2)
前記トナー粒子に含有される前記多価金属元素に関し、
前記アルミニウムの含有量が0.50μmol/g以下であり、
前記マグネシウムの含有量が0.80μmol/g以下であり、
前記カルシウムの含有量が0.90μmol/g以下であり、
前記鉄の含有量が1.25μmol/g以下であり、
これらの多価金属元素の合計含有量が、0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下である、
構成1に記載のプロセスカートリッジ。
(構成3)
前記トナー粒子が、前記多価金属元素として、前記アルミニウムを0.10μmol/g以上0.32μmol/g以下で含有する、
構成1又は2に記載のプロセスカートリッジ。
(構成4)
前記トナー粒子はワックスを含有し、該ワックスがエステル化合物である、構成1~3のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
(構成5)
前記結着樹脂を構成する分子鎖にはカルボキシ基が存在し、前記トナー粒子中で該カルボキシ基と前記多価金属元素が配位結合して存在していることを特徴とする、構成1~4のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
(構成6)
前記トナー粒子が乳化凝集トナー粒子である、構成1~5のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
(構成7)
前記導電性粒子が酸化チタン粒子である、構成1~6のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
(構成8)
前記酸化チタン粒子がニオブ原子含有酸化チタン粒子である、構成7に記載のプロセスカートリッジ。
(構成9)
前記ニオブ原子含有酸化チタン粒子は、粒子中心部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率に対して、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率が、2.0倍以上である、構成8に記載のプロセスカートリッジ。
(構成10)
前記ニオブ原子含有酸化チタン粒子が、2.6質量%以上10.0質量%以下のニオブ原子を含有する、構成8又は9に記載のプロセスカートリッジ。
(構成11)
前記電子写真感光体において、
前記導電性粒子の含有量が、前記表面保護層の40.0体積%以上70.0体積%以下であり、
該表面保護層の体積抵抗率が、1.0×1010Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下である、構成1~10のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
The disclosure of this embodiment includes the following configurations.
(Configuration 1)
A process cartridge detachable from an electrophotographic apparatus main body,
The process cartridge is
an electrophotographic photoreceptor;
a developing means having a toner containing portion containing toner and supplying the toner to the surface of the electrophotographic photosensitive member;
has
The electrophotographic photoreceptor has a conductive support, and a photosensitive layer and a surface protective layer formed on the conductive support in this order,
The surface protective layer contains conductive particles,
The content of the conductive particles is 20.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the total volume of the surface protective layer,
The surface protective layer has a volume resistivity of 1.0×10 9 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less,
The toner contained in the toner container contains toner particles containing a binder resin and an external additive,
the toner particles have at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium and iron;
A process cartridge, wherein the total content of the polyvalent metal elements in the toner particles is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less, as measured by coupled-inductive plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES). .
(Configuration 2)
Regarding the polyvalent metal element contained in the toner particles,
The aluminum content is 0.50 μmol/g or less,
The content of magnesium is 0.80 μmol / g or less,
the calcium content is 0.90 μmol/g or less,
The iron content is 1.25 μmol / g or less,
The total content of these polyvalent metal elements is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less.
The process cartridge according to configuration 1.
(Composition 3)
The toner particles contain the aluminum at 0.10 μmol/g or more and 0.32 μmol/g or less as the polyvalent metal element.
A process cartridge according to configuration 1 or 2.
(Composition 4)
The process cartridge according to any one of Structures 1 to 3, wherein the toner particles contain wax, and the wax is an ester compound.
(Composition 5)
Structures 1 to 1, wherein a carboxy group is present in a molecular chain constituting the binder resin, and the carboxy group and the polyvalent metal element are present in the toner particles in a coordinated bond. 5. The process cartridge according to any one of 4.
(Composition 6)
The process cartridge according to any one of configurations 1 to 5, wherein the toner particles are emulsion aggregation toner particles.
(Composition 7)
7. The process cartridge according to any one of structures 1 to 6, wherein the conductive particles are titanium oxide particles.
(Composition 8)
A process cartridge according to configuration 7, wherein the titanium oxide particles are niobium atom-containing titanium oxide particles.
(Composition 9)
The niobium atom-containing titanium oxide particles have a concentration ratio calculated as niobium atom concentration/titanium atom concentration at the particle center, and the niobium atom concentration/titanium 8. The process cartridge according to Configuration 8, wherein the concentration ratio calculated by atomic concentration is 2.0 times or more.
(Configuration 10)
The process cartridge according to Structure 8 or 9, wherein the niobium atom-containing titanium oxide particles contain 2.6% by mass or more and 10.0% by mass or less of niobium atoms.
(Composition 11)
In the electrophotographic photoreceptor,
The content of the conductive particles is 40.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the surface protective layer,
11. The process cartridge according to any one of structures 1 to 10, wherein the surface protective layer has a volume resistivity of 1.0×10 10 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less.

1 感光体
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 トナー収容部及び現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
REFERENCE SIGNS LIST 1 photoreceptor 2 shaft 3 charging means 4 exposure light 5 toner container and developing means 6 transfer means 7 transfer material 8 fixing means 9 cleaning means 10 pre-exposure light 11 process cartridge 12 guide means

Claims (11)

電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、
トナーを収容しているトナー収容部を有し、該電子写真感光体の表面に該トナーを供給する現像手段と、
を有し、
該電子写真感光体は、導電性支持体、及び、該導電性支持体の上に形成された、感光層と表面保護層とをこの順で有し、
該表面保護層は、導電性粒子を含有し、
該導電性粒子の含有量が、該表面保護層の全体積の20.0体積%以上70.0体積%以下であり、
該表面保護層の体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下であり、
該トナー収容部に収容されている該トナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子及び外添剤を有しており、
該トナー粒子は、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム及び鉄からなる群から選択される少なくとも一の多価金属元素を有し、
結合誘導プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)により測定される、該トナー粒子中の該多価金属元素の合計含有量が、0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下である、プロセスカートリッジ。
A process cartridge detachable from an electrophotographic apparatus main body,
The process cartridge is
an electrophotographic photoreceptor;
a developing means having a toner containing portion containing toner and supplying the toner to the surface of the electrophotographic photosensitive member;
has
The electrophotographic photoreceptor has a conductive support, and a photosensitive layer and a surface protective layer formed on the conductive support in this order,
The surface protective layer contains conductive particles,
The content of the conductive particles is 20.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the total volume of the surface protective layer,
The surface protective layer has a volume resistivity of 1.0×10 9 Ω·cm or more and 1.0×10 14 Ω·cm or less,
The toner contained in the toner container contains toner particles containing a binder resin and an external additive,
the toner particles have at least one polyvalent metal element selected from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium and iron;
A process cartridge, wherein the total content of the polyvalent metal elements in the toner particles is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less, as measured by coupled-inductive plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES). .
前記トナー粒子に含有される前記多価金属元素に関し、
前記アルミニウムの含有量が0.50μmol/g以下であり、
前記マグネシウムの含有量が0.80μmol/g以下であり、
前記カルシウムの含有量が0.90μmol/g以下であり、
前記鉄の含有量が1.25μmol/g以下であり、
これらの多価金属元素の合計含有量が、0.10μmol/g以上1.25μmol/g以下である、
請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
Regarding the polyvalent metal element contained in the toner particles,
The aluminum content is 0.50 μmol/g or less,
The magnesium content is 0.80 μmol / g or less,
the calcium content is 0.90 μmol/g or less,
The iron content is 1.25 μmol / g or less,
The total content of these polyvalent metal elements is 0.10 μmol/g or more and 1.25 μmol/g or less.
2. A process cartridge according to claim 1.
前記トナー粒子が、前記多価金属元素として、前記アルミニウムを0.10μmol/g以上0.32μmol/g以下で含有する、
請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
The toner particles contain the aluminum at 0.10 μmol/g or more and 0.32 μmol/g or less as the polyvalent metal element.
2. A process cartridge according to claim 1.
前記トナー粒子はワックスを含有し、該ワックスがエステル化合物である、請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 2. A process cartridge according to claim 1, wherein said toner particles contain wax, and said wax is an ester compound. 前記結着樹脂を構成する分子鎖にはカルボキシ基が存在し、前記トナー粒子中で該カルボキシ基と前記多価金属元素が配位結合して存在していることを特徴とする、請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 2. Carboxy groups are present in the molecular chains constituting the binder resin, and the carboxy groups and the polyvalent metal element are coordinately bonded in the toner particles. The process cartridge described in . 前記トナー粒子が乳化凝集トナー粒子である、請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 2. A process cartridge according to claim 1, wherein said toner particles are emulsion aggregation toner particles. 前記導電性粒子が酸化チタン粒子である、請求項1に記載のプロセスカートリッジ。 2. A process cartridge according to claim 1, wherein said conductive particles are titanium oxide particles. 前記酸化チタン粒子がニオブ原子含有酸化チタン粒子である、請求項7に記載のプロセスカートリッジ。 8. A process cartridge according to claim 7, wherein said titanium oxide particles are niobium atom-containing titanium oxide particles. 前記ニオブ原子含有酸化チタン粒子は、粒子中心部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率に対して、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率が、2.0倍以上である、請求項8に記載のプロセスカートリッジ。 The niobium atom-containing titanium oxide particles have a concentration ratio calculated as niobium atom concentration/titanium atom concentration at the particle center, and the niobium atom concentration/titanium 9. The process cartridge according to claim 8, wherein the concentration ratio calculated by atomic concentration is 2.0 times or more. 前記ニオブ原子含有酸化チタン粒子が、2.6質量%以上10.0質量%以下のニオブ原子を含有する、請求項8に記載のプロセスカートリッジ。 9. A process cartridge according to claim 8, wherein said niobium atom-containing titanium oxide particles contain 2.6% by mass or more and 10.0% by mass or less of niobium atoms. 前記電子写真感光体において、
前記導電性粒子の含有量が、前記表面保護層の40.0体積%以上70.0体積%以下であり、
該表面保護層の体積抵抗率が、1.0×1010Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下である、請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
In the electrophotographic photoreceptor,
The content of the conductive particles is 40.0% by volume or more and 70.0% by volume or less of the surface protective layer,
2. The process cartridge according to claim 1, wherein the surface protective layer has a volume resistivity of 1.0*10 <10 > [Omega].cm or more and 1.0*10 <14 > [Omega].cm or less.
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