JP5640801B2 - 画像形成装置および電子写真カートリッジ - Google Patents
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Description
つまり、本発明者らは、上記課題が下記の<1>〜<12>の構成により解決されることを見出した。
<1> 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、
帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段、
前記静電潜像をトナーで現像する現像手段、
前記トナーを該電子写真感光体から被転写体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記電子写真感光体の外径が20mm以下であり、且つ、前記感光層が最表層であり、前記最表層が少なくともポリアリレート樹脂、及び密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.67eV以上である電荷輸送物質を含有し、且つ、前記トナーが下記(1)及び(2)を満足し、該電子写真感光体にカウンター当接方式でクリーニングブレードが接し、且つ、該クリーニングブレードに於ける、該電子写真感光体と接触する部位に、あらかじめ潤滑剤が塗布されていることを特徴とする画像形成装置。
(2)平均円形度が0.93以上である。
<2> 該潤滑剤がトナーであることを特徴とする<1>に記載の画像形成装置。
<3> 該感光層が分子量460以下の電荷輸送物質を含有することを特徴とする<1>又は<2>に記載の画像形成装置。
<4> 該電荷輸送物質の密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.30eV以下であることを特徴とする<1>〜<3>のいずれかに記載の画像形成装置。
<5> 前記ポリアリレート樹脂が、下記式(1)で表される繰り返し構造を有することを特徴とする<1>〜<4>のいずれかに記載の画像形成装置。
<6> 式(1)において、Yが酸素原子で、且つk=1であることを特徴とする<5>に記載の画像形成装置。
<7> 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体と、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段、のいずれかを有する電子写真カートリッジにおいて、
前記電子写真感光体の外径が20mm以下であり、且つ、前記感光層が最表層であり、前記最表層が少なくともポリアリレート樹脂、及び密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.67eV以上である電荷輸送物質を含有し、且つ、前記トナーが下記(1)及び(2)を満足し、該電子写真感光体にカウンター当接方式でクリーニングブレードが接し、且つ、該クリーニングブレードに於ける、該電子写真感光体と接触する部位に、あらかじめ潤滑剤が塗布されていることを特徴とする電子写真カートリッジ。
(2)平均円形度が0.93以上である。
<8> 該潤滑剤がトナーであることを特徴とする<7>に記載の電子写真カートリッジ。
<9> 該感光層が分子量460以下の電荷輸送物質を含有することを特徴とする<7>又は<8>に記載の電子写真カートリッジ。
<10> 該電荷輸送物質の密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.30eV以下であることを特徴とする<7>〜<9>のいずれかに記載の電子写真カートリッジ。
<11> 前記ポリアリレート樹脂が、下記式(1)で表される繰り返し構造を有することを特徴とする<7>〜<10>のいずれかに記載の電子写真カートリッジ。
<12> 式(1)において、Yが酸素原子で、且つk=1であることを特徴とする<11>に記載の電子写真カートリッジ。
本発明に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段、静電潜像をトナーで現像する現像手段、トナーを該電子写真感光体から被転写体に転写する転写手段とを有する。電子写真感光体は、外径20mm以下であり、且つ、感光層にポリアリレート樹脂を含有し、さらに、トナーとしては所定の条件を満足するトナーが使用される。
<トナー(静電荷像現像用トナー)>
本発明の画像形成装置に用いられる静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と略記する場合がある。)は、以下の(1)及び(2)を満足することを特徴とする。加えて、(3)及び(4)も満足する場合、特に好ましい。
(1)体積中位径(Dv50)が4.0μm以上7.0μm以下である。
(2)平均円形度が0.93以上である。
(3)トナーの体積中位径(Dv50)と粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)の関係が、Dns≦0.233EXP(17.3/Dv50)を満たす。
(4)個数変動係数が24.0%以下である。
以下に(1)〜(4)で示される条件について詳述する。
本発明におけるトナーの体積中位径(Dv50)は、通常、4.0μm以上7.0μm以下である。この範囲であれば、高画質の画像を十分に提供することができる。高画質の画像を与えるには、6.8μm以下であるとより顕著に効果を発揮する。また、微粉の発生量を低減させるという観点から4.5μm以上であることが好ましく、5.0μm以上であることがより好ましく、5.4μm以上であることが特に好ましい。
また、後述する平均円形度、粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)、及び、個数変動係数についても同様に、使用されるトナーがトナー母粒子の表面に外添剤を固着又は付着させたものである場合は、それを測定試料として測定する。
本発明におけるトナーの平均円形度は、通常、0.93以上であり、0.94以上であることが好ましい。なお、トナーの平均円形度は、実施例に記載の方法で測定され、そのように測定されたものとして定義される。
一般的に円形度が高いと、トナーの転写効率が向上する。円形度の高い球形トナーは、トナー相互又は種々の部材とのひっかかりが少ないため、帯電ローラーでの機械的シェアが小さく、表面の形状変化が軽微である。また、トナー母体自体の流動性が高いため、外添された無機粉体の量が変化しても流動性が大きく変化しにくい。
一方、平均円形度が高いトナーは、E−SPARTアナライザーで計測した弱帯電トナー率WST[%]が増加する傾向にあり、トナー飛散が悪化することがある。更に、転写残トナーをクリーニングブレードでかき取る際に当該クリーニングブレードをすり抜け易く、画像を汚す原因となる場合もある。高速印刷する場合には、当該現象はより顕著になる。従って、本発明におけるトナーの平均円形度は0.98以下が好ましく、より好ましくは0.96以下である。
更に、粒径が小さく、かつ、円形度が高いトナーにおいては、クリーニングブレードでのかき取りが困難であり、トナーがクリーニングブレードを抜け易いため、特に円形度に応じて粒子径分布を制御することが必要である。
トナーの体積中位径(Dv50)と粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)の関係が、
Dns≦0.233EXP(17.3/Dv50)
を満たすことが好ましい。本発明では、「EXP」は「Exponential」を示す。すなわち
自然対数の底であり、その右側は指数である。この式を「要件(3)の式」ということがある。なお、個数%(Dns)は、実施例に記載の方法で測定され、そのように測定されたものとして定義される。
上記粒径分布の要件(3)を満たしたトナーは、高画質が得られる上、高速印刷機を使用した場合においても、汚れが少なく、残像(ゴースト)及びカスレ(ベタ追従性)を抑制し、クリーニング性に優れている。また、粒径分布がシャープであることにより帯電量分布が非常にシャープであるので、帯電量の小さい粒子が画像白地部の汚れを引き起こしたり、飛散して装置内を汚したりしない。また、帯電量の大きい粒子が、現像されないまま層規制ブレードやローラー等の部材に付着してスジやかすれ等の画像欠陥を引き起こすこともない。
画像形成装置は特有の帯電量を有する粒子を転写するように設計されているために、まず静電現像の際にはかかる特有の帯電量を有する粒子が優先してOPCに転写される。特有の帯電量を超える粒子に関しては、部材等に付着して汚染したり、流動性の悪化を招いたりする場合がある。一方で、特有の帯電量に満たない粒子に関しては、カートリッジ内に堆積して部材等を汚染する場合がある。
以下のもので規定した。尚、この3.56μmは測定装置のチャンネルに規定されている値である。また、一方で測定装置の測定限界の理由から下限値を2.00μmとした。
一方で、歩留まりよく生産するという観点から、Dv50とDnsの関係が、
0.0517EXP(22.4/Dv50)≦Dns (3’)
を満たすことが好ましい。
本発明におけるトナーの個数変動係数24.0%以下であり、好ましくは22.0%以下、より好ましくは20.0%以下であり、より更に好ましくは19.0%以下である。一般的に個数変動係数の値が高いと帯電量の分布がブロードになり、帯電不良から画像欠陥を招く場合がある。更にはトナー部材等への付着による汚染、飛散による汚染を誘発する場合がある。従って、個数変動係数は低いことが好ましい。一方で、工業的見地から、個数変動係数は0%より大きいことが好ましく、5%以上がより好ましい。
本発明におけるトナーは、上記(1)及び(2)を満足することが必須である。加えて、(3)及び(4)も満足する場合、特に好ましい。従来のトナーは(1)〜(4)の何れかを満足しないものであった。その理由として、以下の関係があった。すなわち、微粉を極力少なくしようとすると((3)を満たすようにすると)、粗粉の発生を招き個数変動係数が大きくなる((4)を満たさないようになる)。
本発明におけるトナーは、従来のトナーと比較して帯電量分布が非常にシャープである。上述のように、帯電量分布はトナーの粒度分布と相関があり、従来のトナーのようなブロードの粒度分布を有する場合、その帯電量分布もブロードになる。帯電量分布がブロードになると、そのトナー用装置の有する現像条件で制御できなくなる程の、帯電の低い粒子や帯電の高い粒子の割合が増加して、種々の画像欠陥の原因となる。例えば、帯電量の小さい粒子は、画像白地部の汚れを引き起こしたり、装置内に飛散したりして汚れの原因
になり、また帯電量の大きい粒子は、現像されないまま現像槽中の層規制ブレードやローラー等の部材に蓄積し、融着によるスジやかすれ等の画像欠陥を引き起こす原因となる。
また、本発明におけるトナーは、帯電量分布がシャープであるため、現像性が非常によく、現像しないで蓄積していくトナー粒子が非常に少ない。これは、特にトナーの消費スピードが速い画像形成装置において、その効果が発揮されるものである。具体的に示すと、下記式(G)を満足する画像形成装置に用いるトナーであることが、本発明の上記効果を充分に発揮させるために好ましい。
式(G)において、「印字率」は、画像形成装置の性能である保証寿命枚数を決定するための印刷物において、印字部分面積の総和を印字媒体の全面積で除した値で表され、例えば、「5%」の印字%の「印字率」は「0.05」である。
更に、本発明におけるトナーは粒径の分布が非常にシャープであるため、潜像の再現性が非常によい。従って、特に、静電潜像担持体への解像度が600dpi以上である画像形成装置に用いる時に、本発明の効果が充分に発揮される。なお、「静電潜像担持体への解像度」は、「装置の解像度」と同意である。
次に、上述したトナーを構成する材料について詳述する。
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、結着樹脂(バインダー樹脂)、着色剤、ワックス、外添剤等を適宜選択して構成される。
該結着樹脂としては、トナーに用い得ることが知られているもののなかから適宜選択して用いればよい。例えば、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、
ケトン樹脂、エチレン−アクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体等を挙げることができる。これらの樹脂は単独で用いることも、いくつかを併用することもできる。
本発明の画像形成装置に用いられるトナーを構成する着色剤としては、トナーに用い得ることが知られているもののなかから適宜選択して用いればよい。例えば、以下に示すイエロー顔料、マゼンタ顔料及びシアン顔料が挙げられ、黒色顔料としてはカーボンブラック又は以下に示すイエロー顔料/マゼンタ顔料/シアン顔料を混合して黒色に調色されたものが利用される。
マゼンタ顔料としては、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、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、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、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、166、169、173、184、185、202、206、207、209、220、221、238、254、C.I.ピグメントバイオレット19等が好適に用いられる。中でも、C.I.ピグメントレッド122、202、207、209、C.I.ピグメントバイオレット19で示されるキナクリドン系顔料が特に好ましい。キナクリドン系顔料の中でも、C.I.ピグメントレッド122で示される化合物であるのが、特に好ましい。
本発明の画像形成装置に用いられるトナーには、離型性付与のためワックスを配合することが好ましい。ワックスは後述する重合体一次粒子に含有させても、樹脂微粒子に含有させてもよい。ワックスとしては、離型性を有するものであればいかなるものも使用可能であり、特に限定はされない。具体的には、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合ポリエチレン等のオレフィン系ワックス;パラフィンワックス;ベヘン酸ベヘニル、モンタン酸エステル、ステアリン酸ステアリル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス;水添ひまし油、カルナバワックス等の植物系ワックス;ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン;アルキル基を有するシリコーン;ステアリン酸等の高級脂肪酸;エイコサノール等の長鎖脂肪族アルコール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールと長鎖脂肪酸により得られる多価アルコールのカルボン酸エステル、又は部分エステル;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド;低分子量ポリエステル等が例示される。
本発明におけるトナーは、流動性や現像性を制御する為に、トナー母粒子表面に公知の外添剤が配合されてトナーとなっていてもよい。外添剤としては、アルミナ、シリカ、チタニア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、タルク、ハイドロタルサイト等の金属酸化物や水酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸金属塩、窒化チタン、窒化珪素等の窒化物、炭化チタン、炭化珪素等の炭化物、アクリル系樹脂やメラミン樹脂等の有機粒子等が挙げられ、複数組み合わせることが可能である。中でも、シリカ、チタニア、アルミナが好ましく、また、例えば、シランカップリング剤やシリコーンオイル等で表面処理されたものがより好ましい。その平均一次粒子径は1〜500nmの範囲が好ましく、より好ましくは5〜100nmの範囲がよい。また、上記粒径範囲において小粒径のものと大粒径のものとを併用することも好ましい。
外添剤の配合量の総量は、トナー母粒子100重量部に対して0.05〜10重量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜5重量部である。
本発明におけるトナーの製造方法は、特に限定されるものではない。すなわち、粉砕法や水系媒体中で粒子を形成させる方法(以下、「湿式法」と略記する場合がある)等によって製造することができる。湿式法としては、懸濁重合法、乳化重合凝集法等の水系媒体中でラジカル重合を行う方法(以下、「重合法」と略記し、得られたトナーを「重合トナー」と略記する場合がある)や、溶融懸濁法に代表される化学粉砕法等が好適に使用できる。トナーを本発明の特定範囲の粒径にする方法としては特に限定はされない。例えば、懸濁重合法の場合は、重合性モノマー滴が生成される工程で高いせん断力を与えたり、分散安定剤等を増量させたりする方法等が挙げられる。
本発明における特定範囲の粒径を有するトナーを得る方法としては、粉砕法、懸濁重合法、乳化重合凝集法等の重合法や、溶融懸濁法に代表される化学粉砕法等、何れの製造方法をも使用することができる。「粉砕法」、「懸濁重合法」や「溶融懸濁法に代表される化学粉砕法」においては、何れも、トナーの母粒子径より大きなサイズから小さなサイズへ調整させるため、平均粒子径を小さくしようとすると小粒子側の粒子径割合が増加する傾向にあり、分級工程等において過度の負担が強いられる。これに対して、乳化重合凝集法は、比較的粒子径分布がシャープで、かつ、トナー母粒子径より小さなサイズから大きなサイズへ調整させるため、分級工程等の工程を介さずとも整った粒子径分布をもつトナーが得られる。従って、以上の理由により、乳化重合凝集法により本発明におけるトナーを製造することが特に好ましい。
水系媒体中で粒子を形成させる方法の中でも、微粉を発生しにくいという観点から、水系媒体中で重合を行うことにより粒子を製造する方法、更には乳化重合凝集法による粒子の製造方法が好ましく、以下に詳述する。
乳化重合凝集法によりトナーを製造する場合、通常、重合工程、凝集工程、熟成工程、洗浄・乾燥工程を有する。すなわち、一般的には乳化重合により得た重合体一次粒子を含む分散液に、着色剤、帯電制御剤、ワックス等の分散液を混合し、この分散液中の一次粒子を凝集させて芯粒子とし、必要に応じて樹脂微粒子等を固着又は付着させた後に融着させて得られた粒子を洗浄、乾燥することによりトナー母粒子が得られる。
まず、乳化重合凝集法で実施される各工程で使用される材料について詳述する。
乳化重合凝集法に用いられる重合体一次粒子を構成するバインダー樹脂は、乳化重合法により重合可能な1種又は2種以上の重合性モノマーを適宜用いればよい。重合性モノマーとしては、例えば、「酸性基を有する重合性モノマー」(以下、単に「酸性モノマー」と称すことがある)、「塩基性基を有する重合性モノマー」(以下、単に「塩基性モノマー」と称することがある)などの「極性基を有する重合性モノマー」(以下、単に「極性モノマー」と称すことがある)と称することがある)と、「酸性基及び塩基性基の何れをも有さない重合性モノマー」(以下、「その他のモノマー」と称することがある)とを原料重合性モノマーとして使用することが好ましい。
いて同時に添加してもよい。更に、重合性モノマー添加途中で重合性モノマー組成を変化させることも可能である。また、重合性モノマーはそのまま添加してもよいし、予め水や乳化剤等と混合、調製した乳化液として添加することもできる。
「酸性モノマー」としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸等のカルボキシル基を有する重合性モノマー、スルホン化スチレン等のスルホン酸基を有する重合性モノマー、ビニルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド基を有する重合性モノマー等が挙げられる。また、「塩基性モノマー」としては、アミノスチレン等のアミノ基を有する芳香族ビニル化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等の窒素含有複素環含有重合性モノマー等が挙げられる。
性の2官能性モノマーが好ましく、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレートが特に好ましい。
乳化重合に用いる乳化剤としては公知のものが使用でき、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤の中から選ばれる1種又は2種以上の乳化剤を併用して用いることができる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられる。
ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアートエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
重合開始剤としては、例えば、過酸化水素;過硫酸カリウム等の過硫酸塩類;ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等の有機過酸化物類;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物類;レドックス系開始剤等が用いられる。重合開始剤は1種又は2種以上を併用してもよく、通常、重合性単量体100重量部に対して0.1〜3重量部程度の量で用いられる。中でも、開始剤としては少なくとも一部又は全部が過酸化水素又は有機過酸化物類であるのが好ましい。
重合開始剤は、何れも重合性モノマー添加前、添加と同時、添加後の何れの時期に重合系に添加してもよく、必要に応じてこれらの添加方法を組み合わせてもよい。
乳化重合に際しては、必要に応じて公知の連鎖移動剤を使用することもできるが、その様な連鎖移動剤の具体的な例としては、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、ジイソプロピルキサントゲン、四塩化炭素、トリクロロブロモメタン等が挙げられる。連鎖移動剤は単独又は2種類以上の併用でもよく、全重合性モノマーに対して通常5質量%以下の範囲で用いられる。
また、反応系には、更に、pH調整剤、重合度調節剤、消泡剤等を適宜配合することが
できる。
着色剤としては、通常用いられる着色剤であればよく、特に限定はされない。例えば、前述した顔料、ファーネスブラックやランプブラック等のカーボンブラック、磁性着色剤等が挙げられる。
着色剤の含有割合は、得られるトナーが現像により可視像を形成するのに十分な量であればよく、例えば、トナー100重量部に対して1〜25重量部の範囲が好ましく、更に好ましくは1〜15重量部、特に好ましくは3〜12重量部である。
ルチル型酸化物、及び、Cr、Mn、Fe、Co、Ni等の金属又はそれらの強磁性合金等のうち0〜60℃付近において磁性を示すものが挙げられる。中でも、マグネタイト、マグヘマタイト、又はマグネタイトとマグヘマタイトの中間体が好ましい。
また、磁性トナーとして使用する場合は、トナー中の上記磁性粉の含有量は、通常15質量%以上、好ましくは20質量%以上であり、通常70質量%以下、好ましくは60質量%以下であることが望ましい。磁性粉の含有量が上記範囲未満であると、磁性トナーとして必要な磁力が得られない場合があり、上記範囲超過では、定着性不良の原因となる場合がある。
着色剤は、乳化剤の存在下で水中にサンドミル、ビーズミル等の機械的手段により乳化させた状態で用いるのが好ましい。この際、着色剤分散液は、水100重量部に対して、着色剤を10〜30重量部、乳化剤を1〜15重量部加えるのがよい。なお、分散液中の着色剤の粒径を分散途中でモニターしながら行い、最終的にその体積平均径(Mv)を0.01〜3μmとするのがよく、より好適には0.05〜0.5μmの範囲に制御するのがよい。乳化凝集時における着色剤分散液の配合は、凝集後のでき上がりのトナー母粒子中に2〜10質量%となるように計算して用いられる。
定着性等の改良のため、ワックスを使用することが好ましい。ワックスは重合体一次粒子に含有させても、後述する樹脂微粒子に含有させてもよい。ただし、通常はワックスの使用量の増加に伴い、凝集制御が悪化して、得られる粒子の粒子径分布がブロードになる傾向にある。なお、乳化重合凝集法におけるワックスの配合方法としては、凝集工程で添加する、または、予め水中に体積平均径(Mv)0.01〜2.0μm、より好ましくは0.01〜0.5μmに乳化分散したワックス分散液を乳化重合時に添加することが好ましい。
シードとして添加することが好ましい。シードとして添加することにより、ワックスが内包された重合体一次粒子が得られるので、ワックスがトナー表面に多量に存在することがなく、トナーの帯電性や耐熱性の悪化を抑制することができる。重合体一次粒子に占めるワックス含有量は、好ましくは4〜30質量%、より好ましくは5〜20質量%、特に好ましくは7〜15質量%となるよう計算して用いられる。
一般に、樹脂微粒子中にワックスを含有せしめる場合は、定着性は向上するが、その反面微粉の発生量が多くなる傾向にある。その理由として、まず、定着性については、熱を受けた際にワックスのトナー表面への移動速度が速くなるため向上する。一方、ワックスを樹脂微粒子中に含有させることにより、樹脂微粒子の粒度分布が広くなるため凝集制御が難しくなり、その結果、微粉の増加を招くと考えられる。
本発明に用いられるトナーには、帯電量、帯電安定性付与のため、帯電制御剤を配合してもよい。帯電制御剤としては、従来公知の化合物が使用される。例えば、ヒドロキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、ナフトール系化合物、ナフトール系化合物の金属化合物、ニグロシン系染料、第4級アンモニウム塩及びこれらの混合物が挙げられる。帯電制御剤の配合量はトナー樹脂100重量部に対し、0.1〜5重量部の範囲が好ましい。
樹脂微粒子は、後述する重合体一次粒子と同様の方法で製造してもよく、その構成は特に限定されず、上述したモノマー類を使用することができる。
樹脂微粒子としてのバインダー樹脂を構成する全重合性モノマー100質量%中に占める極性モノマーの合計量の割合は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上である。上限は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下であることが望ましい。上記範囲である場合、得られる樹脂微粒子の分散安定性が向上し、凝集工程において粒子形状や粒子径の調整を行いやすくなる。
ー樹脂のTgよりも高い方が、保存安定性等の点から好ましい。
上記の分散液中の、重合体一次粒子、樹脂微粒子、着色剤粒子、ワックス粒子、帯電制御剤粒子等の体積平均径(Mv)は、実施例に記載の方法でナノトラックを用いて測定し、その測定値として定義される。
以下に、乳化重合凝集法で実施される各工程について詳述する。
まず、重合工程は、乳化重合により重合体一次粒子を含む分散液を製造する工程である。
重合工程で使用されるモノマー、乳化剤、その他材料などについては上述の通りである。
乳化重合は、上記の重合性モノマーを重合開始剤の存在下で重合するが、重合温度は、通常50〜120℃、好ましくは60〜100℃、更に好ましくは70〜90℃である。
乳化重合により得られた重合体一次粒子の体積平均径(Mv)は、通常0.02μm以上、好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.1μm以上であり、通常3μm以下、好ましくは2μm以下、更に好ましくは1μm以下であることが望ましい。粒径が上記範囲未満では、後述する凝集工程における凝集速度の制御が困難となる場合があり、上記範囲超過では、後述する凝集工程で凝集して得られるトナーの粒径が大きくなりやすく、目的とする粒径のトナーを得ることが困難となる場合がある。
本発明において使用する「重合体一次粒子の分散液」中の重合体一次粒子の固形分濃度は、その下限値としては14質量%以上であることが好ましく、21質量%以上であることが更に好ましく、一方、その上限値としては30質量%以下が好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。上記範囲内であるとき、凝集工程において経験則的に重合体一次粒子の凝集速度を調整しやすく、結果として芯粒子の粒子径、粒子形状、粒径分布を任意の範囲に調整することが容易となる。
凝集工程では、上記の重合工程により得られた重合体一次粒子、着色剤、必要に応じて使用される帯電制御剤、ワックス、他の成分とを混合して、凝集させる工程である。凝集工程では、後述する熟成工程に先立って、ほぼトナー粒子の大きさまで凝集を行う。
使用される着色剤、帯電制御剤、ワックスなどについては、上述の通りである。
、即ち、重合体一次粒子分散液、樹脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、帯電制御剤分散液、ワックス微粒子分散液を作製しておき、これらを混合して凝集させることが好ましい。
aCl2、MgSO4、CaSO4、ZnSO4等の2価の金属カチオンを有する無機塩;Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3等の3価の金属カチオンを有する無機塩等が挙げられる。これらのうち、2価以上の多価の金属カチオンを有する無機塩を用いる場合、凝集速度が速くなり生産性の点で好ましいが、一方で芯粒子に取り込まれない重合体一次粒子等の量が増加するため、結果として所望のトナー粒径に至らない微粉が発生しやすくなる。従って、凝集作用のそれほど強くない1価の金属カチオンを有する無機塩を用いることが、上記微粉の発生量を抑えられる点で好ましい。
、上記凝集を防ぐことができる。なお、この凝集が微粉を発生させる原因となる。本発明では、重合体一次粒子分散液を予め、好ましくは0〜15℃、より好ましくは0〜12℃、より更に好ましくは2〜10℃の範囲に冷やしておくのがよい。尚、この方法は電解質を加えて凝集を行う場合にのみに効果があるものではなく、pHの制御やアルコール等の極性有機溶媒を加えて凝集法行う方法等の電解質を加えずに凝集を行う方法にも用いられ、特に凝集方法に限定されるものではない。
また、微粉の発生を防ぐために急な凝集を防ぐ方法としては、脱塩水等を加える方法がある。脱塩水等を添加する方法は、電解質を添加する方法に比べて凝集作用がそれほど強くないため、生産効率上積極的に採用される方法ではなく、寧ろ、その後の濾過工程等で多量の濾液が得られてしまうため好ましくない場合がある。ところが、本発明のように微妙な凝集制御が求められる場合には、非常に効果的である。また、本発明においては、上記加熱する方法や電解質を加える方法等と組み合わせて採用することが好ましい。このとき、電解質を加えた後に脱塩水を添加する方法が凝集を制御しやすいという点で特に好ましい。
本発明においては、上述した凝集工程において重合体一次粒子を凝集させて芯粒子とし、樹脂微粒子等を固着又は付着させるシェル被覆工程を経た後に融着させて得られた粒子を洗浄、乾燥することによりトナー母粒子が得ることが好ましい。
このシェル被覆工程は、任意の工程であり、必要に応じて実施される。なお、使用される樹脂微粒子は上述の通りである。
本発明においては、芯粒子の表面に、必要に応じて樹脂微粒子を被覆(付着又は固着)してトナー母粒子を形成することができる。樹脂微粒子の体積平均径(Mv)は、好ましくは0.02μm〜3μm、より好ましくは0.05μm〜1.5μmである。一般に樹脂微粒子の使用は、所定のトナー粒径に至らない微粉の発生を助長させる。従って、従来の樹脂微粒子で被覆したトナーは所定のトナー粒径に満たない微粉量が多くなる。
しかしながら、高温定着性を向上させる目的で樹脂微粒子にもワックスを含有させる場合は、一旦芯粒子の表面に付着した樹脂微粒子が剥がれ落ちやすい。この理由は、上述した樹脂微粒子の粒径分布が広くなり、付着力の弱い大粒径の樹脂微粒子が存在するためである。そこで、その剥がれ落ちを少なくするために、樹脂微粒子が表面に付着した粒子が分散している液中に、分散安定剤と水を予め混ぜておいた水溶液を添加しながら昇温することが好ましい。
乳化重合凝集法においては、凝集で得られた粒子凝集体の安定性を増すために、分散安定剤として、乳化剤やpH調整剤を添加して粒子同士の凝集力を低下させトナー母粒子の成長を止めた後に、凝集した粒子間の融着を起こす熟成工程を加えることが好ましい。
粒子同士の凝集を抑制するための乳化剤を配合する場合の配合量は限定されないが、混合分散液の固形成分100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは1重量部以上、更に好ましくは3重量部以上であり、また、好ましくは20重量部以下、より好ましくは15重量部以下、更に好ましくは10重量部以下である。凝集工程以降、熟成工程の完了前の間に乳化剤を添加するか、凝集液のpH値を上げることにより、凝集工程で凝集した粒子凝集体同士の凝集等を抑制することができ、熟成工程後のトナー中に粗大粒子が生じることを抑制できる。
ホ)の条件によって異なってくる。
(イ)攪拌容器の直径(所謂一般的な円筒形として)と攪拌羽根の最大径(及びその相対的な比)
(ロ)攪拌容器の高さ
(ハ)攪拌羽根先端の周速
(ニ)攪拌羽根の形状
(ホ)攪拌容器内の羽根の位置
特段(ハ)については、1.0〜2.5m/秒が好ましく、1.2〜2.3m/秒がより好ましく、1.5〜2.2m/秒が特に好ましい。上記の範囲内であれば、剥がれ落ちもせず、肥大もしない好適な剪断速度を粒子に対して与えるからである。
また、熟成工程に要する時間は、目的とするトナーの形状により異なるが、重合体一次粒子を構成する重合体のガラス転移温度以上に到達した後、通常0.1〜5時間、好ましくは1〜3時間保持することが望ましい。
なお、本発明においては、トナーの平均円形度は0.93以上であることが必須である。
上記の各工程を経ることにより得た粒子凝集体は、公知の方法に従って固/液分離し、粒子凝集体を回収し、次いで、これを必要に応じて洗浄した後、乾燥することにより目的とするトナー母粒子を得ることができる。
また、上記の乳化重合凝集法により得られた粒子の表面に、例えば、スプレードライ法、in−situ法、又は液中粒子被覆法等の方法によって、更に、重合体を主成分とする樹脂微粒子を外層として、好ましくは0.01〜0.5μmの厚みで形成させることによって、カプセル化されたトナー母粒子とすることもできる。
本発明のトナーは、上記工程で得られるトナー母粒子のままであってもよいが、流動性や現像性を制御する為に、トナー母粒子に公知の外添剤が添加されたものでもよい。
使用される外添剤は、上記のものを使用することができる。
トナー母粒子の表面に、外添剤を添加する方法としては、例えば、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)等の高速流動式混合機において、羽根形状、回転数、時間、駆動−停止の回数等を適宜設定して均一に攪拌、混合することによりなされる。また、圧縮剪断応力を加えることの出来る装置によって固着することもできる。
上述の乳化重合凝集法により得られたトナーにおいては、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100を用いて測定した平均円形度は0.93以上、特に好ましくは0.94以上である。球形に近いほど粒子内での帯電量の局在化が起こりにくく、現像性が均一になる傾向にあると考えられる。一方、完全な球状トナーを作ることはクリーニング性を悪化させることがあるため、上記平均円形度は好ましくは0.98以下、より好ましくは0.97以下である。
乳化重合凝集法トナーの帯電性は、正帯電であっても負帯電であってもよいが、負帯電性トナーとして用いることが好ましい。トナーの帯電性の制御は、帯電制御剤の選択及び含有量、外添剤の選択及び配合量等によって調整することができる。
本発明の画像形成装置に用いられる、特定範囲の粒径分布を有する粉砕法トナーを製造する方法は、特に限定はされないが、例えば、過度に分級を行う方法等が挙げられる。
まず、粉砕法トナーを製造するために使用される材料について詳述する。
粉砕法トナーを製造する際に用いる樹脂としては、トナーに用い得ることが知られているもののなかから適宜選択して用いればよい。例えば、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−アクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が用いられる。これらの樹脂は単独で用いることも、いくつかを併用することもできる。
トリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
本発明に関するポリエステル樹脂のSp(軟化点)は90〜135℃が好ましく、その中でも95〜133℃のものがより好適である。また、Tgの範囲は、例えば、軟化点が90℃の時50〜65℃であり、軟化点が135℃の時60〜75℃である。この場合、Spが上記範囲より低い場合は定着時のオフセット現象が発生し易く、上記範囲より高い場合は定着エネルギーが増大し、カラートナーでは光沢性や透明性が悪化する傾向にあるので好ましくない。また、Tgが上記範囲より低い場合はトナーの凝集塊や固着を生じ易く、上記範囲より高い場合は熱定着時の定着強度が低下する傾向にあるため好ましくない。
式(a) Sp=4×Tg−110
式(b) Sp=4×Tg−170
式(c) Sp=90
式(d) Sp=135
上記式(a)〜(d)に表される直線で囲まれる物性を有したポリエステル樹脂を粉砕法トナーに用いた場合、粉砕法トナーは、機械的なストレスに対する耐性が極めて大きい。さらに、連続使用時等において発生する摩擦熱によって、トナーが凝集したり固化したりすることも回避でき、長期に渡って適度な帯電性を保持できる。
粉砕法トナーにおいて使用される着色剤は、通常用いられる着色剤であればよく、特に限定されない。例えば、前述した重合トナーに用いる着色剤を使用することができる。
着色剤の含有割合は、得られるトナーが現像により可視像を形成するのに十分な量であればよく、例えば重合トナーと同程度の、トナー100重量部に対して1〜25重量部の範囲が好ましく、更に好ましくは1〜15重量部、特に好ましくは3〜12重量部である。
粉砕法トナーにおいては、その他の構成材料を含んでもよい。
帯電制御剤としては、公知のものがすべて使用可能である。例えば、正帯電性用としてニグロシン染料、アミノ基含有ビニル系コポリマー、四級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂等があり、負帯電性用としてクロム、亜鉛、鉄、コバルト、アルミニウム等の金属を含有する含金属アゾ染料、サリチル酸若しくはアルキルサリチル酸の上記した金属との塩、金属錯体等が知られている。使用量としては、トナーを構成する樹脂100重量部に対し0.1〜25重量部がよく、より好ましくは1〜15重量部がよい。この場合、帯電制御剤は樹脂中に配合してもよく、またトナー母粒子表面に付着させた形で用いてもよい。
また、以上の着色剤や帯電制御剤は、トナー中での分散性、相溶性を改良するためにあらかじめ樹脂との前混練等によって予備分散処理、いわゆるマスターバッチ処理を行ってもよい。
粉砕トナーにおいては、その他の構成成分として、低分子量のポリアルキレン、パラフィンワックス、エステルワックス等の低融点の離型剤等、公知のいかなる物質をも含有させることが可能である。
本発明の特定の粒径分布を有する粉砕法トナーの製造法としては、特に制限されないが、例えば、次の例が挙げられる。
1.樹脂、帯電制御物質、着色剤及び必要に応じて加えられる添加剤をヘンシェルミキサー等で均一に分散する。
2.分散物をニーダー、エクストルーダー、ロールミル等で溶融混練する。
3.混練物をハンマーミル、カッターミル等で粗粉砕した後、ジェットミル、I式ミル等で微粉砕する。
4.微粉砕物を分散式分級機、ジグザグ分級機等で分級する。
5.分級物中にシリカ等の外添剤をヘンシェルミキサー等で分散する。
特に、上記4.を操作して、本発明の特定の粒径分布になるまで分級を行うことによって、本発明の画像形成装置に用いられる静電荷像現像用トナーを粉砕法で製造することができる。
本発明の特定範囲の粒径分布を有する懸濁重合法トナーを製造する方法としては、特に限定はされない。例えば、バインダーポリマーの極性基数等の化学構造や分子量分布、懸濁状態を良好にする添加剤(分散安定剤等)の種類と量、懸濁重合時の攪拌強度、重合性モノマーの添加方法、重合開始剤や連鎖移動剤の種類と量、重合温度、分級の程度等を調整することによって行う。特に好ましい方法として、重合性モノマー滴が生成される工程で高いせん断力を与えたり、分散安定剤等を増量させたりする方法等が挙げられる。
懸濁重合法トナーを製造する際に用いる樹脂等の原料としては、乳化重合凝集法の箇所で記載したものが挙げられる。
溶融懸濁法に代表される化学粉砕法によって、本発明の特定範囲の粒径分布を有するトナーを製造する方法としては特に限定はされない。例えば、バインダーポリマーの種類、化学構造又は分子量分布等;懸濁状態を良好にする水中添加剤の種類と量;ポリマー溶液添加時の攪拌強度、添加方法、温度等;要すれば分級の程度等を調整することによって行う。
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、トナーを静電潜像部に搬送するためのキャリアを共存させた二成分現像剤用、又は、磁性粉をトナー中に含有させた磁性一成分現像剤用、又は、現像剤に磁性粉を用いない非磁性一成分現像剤用の何れに用いてもよい。本発明の効果を顕著に発現するためには、特に非磁性一成分現像方式用の現像剤として用いるのが好ましい。
[1.電子写真感光体]
本発明の電子写真感光体は、外径20mm以下であるとともに、導電性支持体上に形成された感光層が少なくともポリアリレート樹脂を含有することを特徴とする。
[1−1.導電性支持体]
本発明の感光体に用いる導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料;金属、カーボン、酸化錫等の導電性粉体を添加して導電性を付与した樹脂材料;アルミニウム、ニッケル、ITO(酸化インジウム酸化錫)等の導電性材料をその表面に蒸着又は塗布した樹脂、ガラス、紙;等が主として使用される。なお、導電性支持体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
導電性支持体としてアルミニウム合金等の金属材料を用いた場合、導電性支持体表面に陽極酸化被膜を施したものを用いてもよい。陽極酸化被膜を施す場合、公知の方法により封孔処理を施すことが好ましい。陽極酸化処理の方法としては、例えば、クロム酸、硫酸、シュウ酸、ホウ酸、スルファミン酸等の酸性浴中で、陽極酸化処理することにより陽極酸化被膜が形成されるが、中でも、硫酸中での陽極酸化処理がより良好な結果を与える。
また、封孔処理をスムーズに進めるために、処理温度は、通常25℃以上、好ましくは30℃以上、また、その上限は、通常40℃以下、好ましくは35℃以下である。
なお、pH調整剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
上記の処理の後、必要に応じて、水洗、乾燥等を行うことにより、高温封孔処理を完了させることができる。
導電性支持体表面は、平滑であってもよいし、特別な切削方法を用いたり、研磨処理したりすることにより、粗面化されていてもよい。また、導電性支持体を構成する材料に適当な粒径の粒子を混合することによって、粗面化されたものであってもよい。また、安価化のためには切削処理を施さず、引き抜き管をそのまま使用することも可能である。特に引き抜き加工、インパクト加工、しごき加工等の非切削アルミニウム支持体を用いる場合、処理により、表面に存在した汚れ、異物等の付着物、小さな傷等が無くなり、均一で清浄な支持体が得られるので好ましい。
導電性支持体と後述する感光層との間には、接着性、ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けてもよい。下引き層としては、例えば、樹脂、樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したもの等が用いられる。また、下引き層は、単一層であっても、複数層を設けてもよい。
酸化チタン粒子は、その表面に、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化珪素等の無機物、又はステアリン酸、ポリオール、シリコーン等の有機物による処理が施されていてもよい。これらの処理は何れか1種でもよく、2種以上が施されていてもよい。
金属酸化物粒子の粒径は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、下引き層の原料であるバインダー樹脂等の特性及び溶液の安定性の観点から、平均一次粒径が、通常10nm以上、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下のものが望ましい。この平均一次粒径は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)写真により測定できる。
下引き層形成用塗布液に金属酸化物粒子を含有する場合、通常、金属酸化物粒子は塗布
液中に分散されて存在する。下引き層形成用塗布液中に金属酸化物粒子を分散させる方法としては、例えば、ボールミル、サンドグラインドミル、遊星ミル、ロールミル等の公知の機械的な粉砕装置を用い、有機溶媒中にて湿式分散することができる。中でも、分散メディアを利用して分散することが好ましい。
8801:2000等に記載のふるいによりふるい分けする方法、例えば(株)ニレコ製のLUZEX50等の画像解析装置を用いた画像解析等により求めることができる。また、密度は、例えばアルキメデス法により測定することができる。
さらに、真球度は、例えば(株)ニレコ製のLUZEX50等の画像解析装置により、求めることができる。
分散メディアの密度としては、通常5.5g/cm3以上、好ましくは5.9g/cm3以上、より好ましくは6.0g/cm3以上のものが用いられる。一般に、より高密度の分散メディアを使用して分散した方が、短時間で均一な分散液が得られる傾向にある。
分散メディアとしては、本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを用いることができるが、下引き層形成用塗布液に不溶、且つ、比重が下引き層形成用塗布液より大きなものであって、下引き層形成用塗布液と反応したり、下引き層形成用塗布液を変質させたりしないものであることが好ましい。分散メディアの具体例としては、クローム球(玉軸受用鋼球)、カーボン球(炭素鋼球)等のスチール球;ステンレス球;窒化珪素球、炭化珪素、ジルコニア、アルミナ等のセラミック球;窒化チタン、炭窒化チタン等の膜でコーティングされた球等が挙げられるが、これらの中でもセラミック球が好ましく、特にはジルコニア焼成ボールが好ましい。より具体的には、特許第3400836号公報に記載のジルコニア焼成ビーズを用いることが特に好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
あることが望ましい。
また、下引き層測定用分散液中の金属酸化物粒子は、動的光散乱法により測定された累積90%粒子径が、通常10nm以上、好ましくは20nm以上、より好ましくは50nm以上、また、その上限は、通常0.3μm以下、好ましくは0.25μm以下、より好ましくは0.2μm以下であることが望ましい。
感光層の構成は、公知の電子写真感光体に適用可能な如何なる構成も採用することが可能である。具体例を挙げると、光導電性材料をバインダー樹脂中に溶解又は分散させた単層の感光層(即ち、単層型感光層)を有する、いわゆる単層型感光体;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を積層してなる複数の層からなる感光層(即ち、積層型感光層)を有する、いわゆる積層型感光体等が挙げられる。一般に光導電性材料は、単層型でも積層型でも、機能としては同等の性能を示すことが知られている。
また、本発明の電子写真感光体における感光層は、少なくともポリアリレート樹脂を含有する。
本発明の電子写真感光体における感光層は、ポリアリレート樹脂を含有する。ポリアリレート樹脂を用いると、トナーのクリーニングを効果的に行うことが出来る。特に円形度の高いトナーに於いて、この効果が顕著である。理由は定かではないが、ブレードとの密着性がよく、トナーのすり抜けが少なくなるものと考えられる。
ポリアリレート樹脂としては、公知の任意のものを用いることができるが、中でも、下記式(1)で表される繰返し構造を有するもの(以下、適宜「ポリアリレート樹脂(1)」と言う。)を用いることが好ましい。なお、ポリアリレート樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
上記式(1)中、Ar1〜Ar4は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリーレン基を表す。アリーレン基は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。アリーレン基が有する炭素数としては、通常6以上、また、その上限は、通常20以下、好ましくは10以下である。炭素数が多すぎる場合、電気特性が悪化する可能性がある。
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換基の数は0以上2以下が好ましく、接着性、及びクリーニング性の観点から置換基を有することがより好ましく、中でも、耐磨耗性の観点から置換基の数は1個であることが特に好ましい。また、置換基としてはアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
一方、Ar3及びAr4は、それぞれ独立して、置換基の数は0以上2以下が好ましく、耐磨耗性の観点から置換基を有さないことがより好ましい。
また、上記式(1)において、X1及びY1は、それぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表す。好適なX1及びY1としては、硫黄原子、酸素原子、スルホニル基、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン等のシクロアルキリデン基、−CRaRb−が挙げられる。
ゲン基、又はアルコキシ基を表す。また、Ra及びRbのうち、感光層用のバインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性とを勘案すれば、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が好ましく、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、ハロゲン基としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。
さらに、ポリアリレート樹脂(1)を製造する際に通常用いられる二価ヒドロキシ化合物を製造する際の簡便性を勘案すれば、X1としては、硫黄原子、酸素原子、シクロヘキシリデン、−CRaRb−が好ましい。中でも、X1が−CRaRb−であることが好ましく、Ra及びRbが水素原子又はメチル基等のアルキル基であることがより好ましく、耐磨耗性の観点から、Ra及びRbのうち少なくとも一方が水素原子であることが特に好ましい。
また、kは0以上の整数である。中でも、ポリアリレート樹脂(1)を製造する際の簡便性を勘案すれば、kは0又は1が好ましく、耐磨耗性の観点から、kは1であることが特に好ましい。
ポリアリレート樹脂(1)が有する繰返し構造として好ましいものは、以下に記載するものが挙げられる。ただし、ポリアリレート樹脂(1)が有しうる繰返し構造は、以下に記載する繰返し構造に限定されない。また、下記構造の1種を単独で含んでもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで含んでもよい。
・kが0の場合の繰返し構造
ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン等、
ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)シクロヘキサン等、
2−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)フェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5−トリメチルフェニル)シクロヘキサン等の芳香族環上に置換基としてアルキル基を有するビスフェノール化合物;
ポリアリレート樹脂の粘度平均分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、好ましくは10000以上、より好ましくは20000以上、また、その上限は、好ましくは70000以下、より好ましくは50000以下であることが望ましい。粘度平均分子量の値が小さすぎる場合、ポリアリレート樹脂の機械的強度が不足する可能性があり、大きすぎる場合、感光層形成のための塗布液の粘度が高すぎて生産性が低下する可能性がある。なお、粘度平均分子量は、例えばウベローデ型毛細管粘度計等を用いて、実施例に記載の方法で測定することができる。
ポリアリレート樹脂の分子鎖中に含まれる窒素量は、ポリアリレート樹脂に対して、通常100ppm以下、好ましくは50ppm以下、より好ましくは20ppm以下である。窒素量が多すぎる場合、表面電位の上昇等電気特性が悪くなる可能性がある。
また、ポリアリレート樹脂の末端に残存する酸クロライド基(−COCl)量は、ポリアリレート樹脂に対して、通常1μeq/g以下、好ましくは0.3μeq/g以下、特に好ましくは0.1μeq/g以下である。酸クロライド基量が多すぎる場合、保存安定性が低下する可能性がある。
なお、末端水酸基量は、例えば酢酸酸性化で四塩化チタンにより発色させ、480nmの波長の吸光度を測定することにより、定量することができる。
本発明では、特に電荷輸送物質は限定されないが、電荷輸送物質の分子量は、通常、250以上、好ましくは300以上、より好ましくは320以上、特に好ましくは350以上、またその上限は、通常、460以下、好ましくは450以下、より好ましくは430以下、特に好ましくは410以下である。分子量が小さすぎる場合、塗布後の乾燥時に電荷輸送物質が昇華し、感光層内の電荷輸送物質の含有量を制御することが難しくなる可能性があり、大きすぎる場合、クリーニングブレードとの摺擦による異音が発生しやすくなる可能性がある。
きる。この際、基底関数系として、6−31Gに分極関数を加えた6−31G(d,p)
を用いた(R. Ditchfield, W. J. Hehre, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 54, 724 (1
971), W. J. Hehre, R. Ditchfield, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 56, 2257 (1972), P. C. Hariharan and J. A. Pople, Mol. Phys. 27, 209 (1974), M. S. Gordon, Chem. Phys. Lett. 76, 163 (1980), P. C. Hariharan and J. A. Pople, Theo. Chim. Acta 28, 213 (1973), J.-P. Blaudeau, M. P. McGrath, L. A. Curtiss, and L. Radom, J.
Chem. Phys. 107, 5016 (1997), M. M. Francl, W. J. Pietro, W. J. Hehre, J. S. Binkley, D. J. DeFrees, J. A. Pople, and M. S. Gordon, J. Chem. Phys. 77, 3654 (1982), R. C. Binning Jr. and L. A. Curtiss, J. Comp. Chem. 11, 1206 (1990), V. A.
Rassolov, J. A. Pople, M. A. Ratner, and T. L. Windus, J. Chem. Phys. 109, 1223
(1998), 及びV. A. Rassolov, M. A. Ratner, J. A. Pople, P. C. Redfern, and L. A.
Curtiss, J. Comp. Chem. 22, 976 (2001)を参照)。
B3LYP/6−31G(d,p)計算に用いたプログラムは、Gaussian 03, Revision D.01( M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb,
J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant,
J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota,
R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo,
J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi,
C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador,
J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain,
O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V.
Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M.
A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, and J. A. Pople, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.)である。
体が好ましく、スチルベン誘導体の代表例としては、下記のような化合物が挙げられる。ただし、本発明に関わるスチルベン誘導体はこれらの化合物に限定されるものではない。これらのスチルベン誘導体は、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表し、R5は置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基等が挙げられる。これらの中でも、電子写真感光体の特性を考慮すると、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
上記の中でも、R1としては、置換基を有してもよいアリール基が好ましく、置換基を有するアリール基がより好ましい。
R3及びR4としては、置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基が好ましく、電気特性の観点から、中でも置換基を有してもよいアリール基が好ましい。
ただし、上記のものの中でも、無置換のフェニル基が特に好ましい。
が好ましく、製造の観点からから、無置換の状態が好ましい。
nは0以上3以下の整数であるが、n=0が特に好ましい。
環Zはインドリン環の2つの炭素原子と共に形成される飽和の5〜8員環を表す。
中でも、製造の容易さの点から、環Zは5又は6員環が好ましく、5員環が特に好ましい。環Zとインドリン環とで共有される2つの炭素原子上に存在する2つの水素原子は、cis配置、又はtrans配置の立体配置を取りうる。本発明者らの検討によると、trans配置は5員環にひずみが生じ、E_homoが低くなるのに対し、cis配置ではE_homoが高く、好ましい電気特性が得られることを見出した。
以下に、本発明の電荷輸送物質の具体例を、分子量及びE_homoとともに示す。なお、「Me」は、メチル基を表す。
本発明では、上記の分子量又はE_homoの範囲外にある電荷輸送物質を併用してもよく、また、単独で用いてもよい。
上記の分子量又はE_homoの範囲外にある電荷輸送物質の例としては、2,4,7−トリニトロフルオレノン等の芳香族ニトロ化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、ジフェノキノン等のキノン化合物等の電子吸引性物質、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体、及びこれらの化合物の複数種が結合したもの、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物質等が挙げられる。これらの中でも、カルバゾール誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、ヒドラゾン誘導体、エナミン誘導体、及びこれらの化合物の複数種が結合したものが好ましい。これらの電荷輸送物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
<ポリアリレート樹脂以外のバインダー樹脂>
本発明の電子写真感光体における感光層は、少なくともポリアリレート樹脂と特定の電荷輸送物質とを含有する。ただし、バインダー樹脂として、ポリアリレート樹脂の他に、ポリアリレート樹脂以外の樹脂を含んでもよい。この場合、積層型感光体の電荷輸送層及び単層型感光体の感光層に使用される全バインダー樹脂中、ポリアリレート樹脂が通常30重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは80重量%以上、特に好ましくは100重量%であることが望ましい。
きる。
上記式(2)において、Ar21及びAr22は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリーレン基を表す。アリーレン基としては、例えば1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基が挙げられるが、電気特性の観点から1,4−フェニレン基が好ましい。
Ar21及びAr22は、それぞれ独立に、置換基を有さないか、1個又は2個の置換基を有することが好ましく、接着性の観点から、1個又は2個の置換基を有することがより好ましく、滑り性の観点から、1個の置換基を有することが特に好ましい。置換基としてはアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
ン、シクロヘキシリデン等のシクロアルキリデン基、−CRcRd−が挙げられる。
ここで、Rc及びRdは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン基、又はアルコキシ基を表す。また、Rc及びRdのうち、感光層用のバインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性とを勘案すれば、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が好ましく、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、ハロゲン基としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。
さらに、ポリカーボネート樹脂を製造する際に通常用いられる二価ヒドロキシ化合物を製造する際の簡便性を勘案すれば、X2としては、硫黄原子、酸素原子、シクロヘキシリデン、−CRcRd−が好ましい。中でも、X2が−CRcRd−であることが好ましく、Rc及びRdが水素原子又はメチル基等のアルキル基であることがより好ましく、耐磨耗性の観点から、Rc及びRdのうち少なくとも一方が水素原子であることが特に好ましい。
これらの構造を形成するジオール成分としては、ビスフェノール化合物、ビフェノール化合物等が挙げられる。
ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン等、
ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)シクロヘキサン等、
中でも以下に示されるビスフェノール又はビフェノールから形成されるポリカーボネート樹脂が好適に使用される。
上記のポリカーボネート樹脂において、式(2)で表される部分構造の重量比率は、電気特性及び耐磨耗性の観点から、多いほど好ましい。具体的には、ポリカーボネート樹脂の全重量に対して、式(2)で表される部分構造が、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、更に好ましくは80重量%以上であって、特に好ましくは100重量%であることが望ましい。
また、電荷発生物質の使用量は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上、また、その上限は、好ましくは50重量%以下、より好ましくは20重量%以下の範囲で使用される。電荷発生物質の使用量が少なすぎる場合、十分な感度が得られない可能性があり、多すぎる場合、帯電性の低下、感度の低下等の弊害が生じる可能性がある。
本発明においては、必要に応じて、電荷発生物質を使用することが好ましい。電荷発生物質は、通常、単層型感光層では当該単層型感光層に含有され、積層型感光層では電荷発生層に含有される。
電化発生物質の具体例としては、例えば、セレニウム及びその合金、硫化カドミウム、その他無機系光導電材料、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、スクアレン(スクアリリウム)顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料等の有機顔料等各種光導電材料が使用でき、特に有機顔料、更にはフタロシアニン顔料、アゾ顔料が好ましい。なお、電荷発生物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
型等のμ−オキソ−アルミニウムフタロシアニン二量体が好適である。なお、これらのフタロシアニンのうち、A型(β型)、B型(α型)、D型(Y型)オキシチタニウムフタロシアニン、II型クロロガリウムフタロシアニン、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン、G型μ−オキソ−ガリウムフタロシアニン二量体等が特に好ましい。特に、オキシチタニウムフタロシアニンは、CuKα特性X線による粉末X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)27.3°に主たる明瞭な回折ピークを有するものが好ましい。
ネ回折ピークを有することが好ましい。
また、上記オキシチタニウムフタロシアニンにおいては、結晶内の塩素含有量が1.5重量%以下であることが好ましい。なお、塩素含有量は、例えば元素分析により求めることができる。
また、上記のオキシチタニウムフタロシアニンは、塩素原子以外に、例えば、フッ素原子、ニトロ基、シアノ基、スルホン基等の置換基で置換された、各種オキシチタニウムフタロシアニン誘導体を含有しても構わない。なお、これらの置換基は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
機能分離型感光体における電荷発生層に通常用いられるバインダー樹脂の例としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールや、アセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル系ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、カゼインや、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ヒドロキシ変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体等の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アルキッド樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の絶縁性樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルペリレン等の有機光導電性ポリマーの中から選択し、用いることができるが、これらポリマーに限定されるものではない。また、これらバインダー樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
比は、バインダー樹脂100重量部に対して、通常10重量部以上、好ましくは30重量部以上、また、その上限は、通常1000重量部以下、好ましくは500重量部以下である。使用量が少なすぎる場合、電子写真感光体としての感度が低下する可能性があり、多すぎる場合、電荷発生物質の凝集等により塗布液の安定性が低下する可能性がある。
電荷発生層の形成方法は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、積層型感光体の場合、通常は電荷発生物質を分散させた電荷発生層形成用塗布液を塗布・乾燥させることにより、形成することができる。
また、感光層には、例えば成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させるために、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤、増感剤等の添加剤を含有させてもよい。添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,2’−メチレンビス(6−t−ブチル−4−メチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、2,2’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−4−メチルフェノール)、α−トコフェロール、β−トコフェロール、2,2,4−トリメチル−6−ヒドロキシ−7−t−ブチルクロマン、ペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2’−チオエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ブチルヒドロキシアニソール、ジブチルヒドロキシアニソール、1−[2−{(3,5−ジ−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−4−[3−(3,5−ジ−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−2,2,6,6−テトラメチルピペラジル、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、1−[2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、等を挙げることができる。
も、当該t−ブチル基がフェノール性水酸基の隣接した位置に結合したもの(即ち、水酸基に対してオルト位にt−ブチル基が結合したもの)がより好適である。それらの中でも、そのt−ブチル基がフェノール性水酸基の隣接した位置に2個結合したもの(即ち、水酸基に対して2位及び6位の位置にt−ブチル基が結合したもの)が特に好ましい。その具体例を挙げると、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤、2,2’−メチレンビス(6−t−ブチル−4−メチルフェノール)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のポリフェノール系酸化防止剤等が好適である。これらを用いることにより、繰返し使用してもかぶりのない電子写真感光体を容易に製造することができる。
感光体の最表面層には、感光層の損耗を防止したり、帯電器等から発生する放電物質等による感光層の劣化を防止、軽減等したりする目的で保護層を設けてもよい。保護層は、例えば導電性材料を適当なバインダー樹脂中に含有させて形成するか、特開平9−190004号公報の記載のようなトリフェニルアミン骨格等の電荷輸送能を有する化合物を用いた共重合体を用いることができる。導電性材料としては、TPD(N,N'−ジフェニ
ル−N,N'−ビス−(m−トリル)ベンジジン)等の芳香族アミノ化合物、酸化アンチ
モン、酸化インジウム、酸化錫、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物等を用いることが可能であるが、これに限定されるものではない。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
感光体を構成する各層は、通常、各層を構成する材料を含有する塗布液を、導電性支持体上に公知の塗布方法を用い、各層ごとに塗布、乾燥工程を繰り返し、順次塗布していくことにより形成される。
バインダー樹脂を溶解させ、塗布液の作製に用いられる溶媒、分散媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、ノナン等の飽和脂肪族系溶媒、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族系溶媒、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール系溶媒、
グリセリン、ポリエチレングリコール等の脂肪族多価アルコール類、
アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン等の鎖状、分岐及び環状ケトン系溶媒、
ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒、
塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、
アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等の非プロトン性極性溶媒、
n−ブチルアミン、イソプロパノールアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン等の含窒素化合物、
リグロイン等の鉱油、
水等が挙げられ、前述した下引き層を溶解しないものが好ましく用いられる。なお、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
また、塗布液の粘度は、通常10mPa・s以上、好ましくは50mPa・s以上、また、その上限は、通常500mPa・s以下、好ましくは400mPa・s以下である。
また、塗布液の粘度は、通常0.01mPa・s以上、好ましくは0.1mPa・s以上、また、その上限は、通常20mPa・s以下、好ましくは10mPa・s以下である。
単層型感光体の感光層の膜厚は、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、また、その上限は、通常100μm以下、好ましくは50μm以下である。
また、順積層型感光体の電荷輸送層の膜厚は、通常5μm以上50μm以下の範囲で用いられるが、長寿命、画像安定性の観点からは、好ましくは10μm以上45μm以下、高解像度の観点からは、より好ましくは10μm以上30μm以下である。
<弾性変形率及びユニバーサル硬度>
本発明の電子写真感光体表面の弾性変形率は、通常44.0%以上、好ましくは45.0%以上、より好ましくは46.0%以上、また、その上限は、通常60.0%以下、好ましくは50.0%以下である。弾性変形率が大きいほど、感光層の耐傷性が改善され、トナーの外添剤に使用されるシリカ等がクリーニングブレードに押圧されることによって生じるフィルミングが改善される傾向にある。ただし、弾性変形率が大きすぎる場合、クリーニングブレードとの摺擦音が発生しやすくなる可能性がある。
本発明における弾性変形率及びユニバーサル硬度は、Fischer社製微小硬度計FISCHERSCOPE H100Cを用いて、温度25℃、相対湿度50%の環境下で測定した値である。測定には対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いる。測定条件は以下の通りに設定して行い、圧子にかかる荷重とその荷重下における押し込み深さとを連続的に読み取り、それぞれY軸、X軸にプロットした図4に示すようなプロファイルを取得する。
最大押込み加重 5mN
負荷所要時間 10秒
除荷所要時間 10秒
上記の弾性変形率は下記式により定義される値であり、押し込みに要した全仕事量に対して、除荷の際に膜が弾性によって行う仕事の割合である。
上記式中、全仕事量Wt(nJ)は図4中のA−B−D−Aで囲まれる面積を示し、弾性変形仕事量We(nJ)はC−B−D−C で囲まれる面積を示す。弾性変形率が大き
いほど、負荷に対する変形が残留しにくく、弾性変形率が100の場合には変形が残らないことを意味する。
ユニバーサル硬度(N/mm2)=試験荷重(N)/試験荷重下でのビッカース圧子の表面積(mm2)
ポリアリレート樹脂として、上記のポリアリレート樹脂(1)を用いることにより、上記の弾性率、ユニバーサル硬度を容易に得ることができる。中でも、上記式(1)において、Y1が酸素原子であり、且つk=1のポリアリレート樹脂(1)を用いた場合、弾性
変形率が特に好ましい特性を示す。
近年、プリンターやMFPの小型化が進んでいる。このために、電子写真感光体の外径を小さくすることは有効であり、好ましくは外径20mm以下、より好ましくは16mm以下である。一方で、外径は、通常、10mm以上である。
次に、本発明の電子写真感光体を用いた画像形成装置(本発明の画像形成装置)の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
以下に、それぞれの各装置について説明する。
電子写真感光体1は、上述した本発明の電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5およびクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
42、供給ローラ43、現像ローラ44、および、規制部材45からなり、現像槽41の内部にトナーTを貯留している構成となっている。また、必要に応じ、トナーTを補給する補給装置(図示せず)を現像装置4に付帯させてもよい。この補給装置は、ボトル、カートリッジなどの容器からトナーTを補給することが可能に構成される。なお、本実施形態では、トナーTとして、上述した本発明のトナーを使用することが好ましい。
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1および供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43および現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写などの静電転写法、圧力転写法、粘着転写法など、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー、転写ローラ、転写ベルト等から構成されるものとする。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙,媒体)Pに転写するものである。
以上のような条件にブレードを設定すると感光体とブレード間での摺擦音が発生するきらいがあるが、本発明の感光体を使用することにより、回避することが可能である。
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着など、任意の方式による定着装置を設けることができる。
続いて、帯電された電子写真感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その電子写真感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を、現像装置4で行なう。
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが電子写真感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が電子写真感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに電子写真感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
なお、画像形成装置100は、上述した構成に加え、例えば、除電工程を行なうことができる構成としてもよい。除電工程は、電子写真感光体に露光を行なうことで電子写真感光体の除電を行なう工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
なお、電子写真感光体1を、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6、および定着装置7のうち1つまたは2つ以上と組み合わせて、一体型のカートリッジ(以下適宜「電子写真カートリッジ」という)として構成し、この電子写真カートリッジを複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置本体に対して着脱可能な構成にしてもよい。この場合、例えば、電子写真感光体1やその他の部材が劣化した場合に、この電子写真カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい電子写真カートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
各粒子径、平均円形度、電気伝導度、熱特性等は次のように測定した。
1μm未満の体積平均径(Mv)を有する粒子の体積平均径(Mv)は、日機装株式会社製、型式:Microtrac Nanotrac 150(以下、「ナノトラック」と略記する)を用いて、ナノトラックの取り扱い説明書に従い、同社解析ソフトMicrotrac Particle Analyzer Ver10.1.2.-019EEを用い、電気伝導度が0.5μS/cmのイオン交換水を分散媒に
用い、それぞれ、下記の条件で又は下記の条件を入力し、取り扱い説明書に記載された方法で測定した。
・溶媒屈折率:1.333
・測定時間 :100秒
・測定回数 :1回
・粒子屈折率:1.59
・透過性 :透過
・形状 :真球形
・密度 :1.04
顔料プレミックス液及び着色剤分散液の測定条件については、以下の通りである。
・測定時間 :100秒
・測定回数 :1回
・粒子屈折率:1.59
・透過性 :吸収
・形状 :非球形
・密度 :1.00
外添工程を経て、最終的に得られたトナーの測定前処理を以下のように実施した。内径47mm、高さ51mmの円筒形のポリエチレン(PE)製ビーカーに、スパチュラーを用いてトナーを0.100g、スポイトを用いて20質量%DBS水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンS−20A)を0.15g添加した。この際、ビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にビーカーの底部にのみトナー、及び、20%DBS水溶液を入れた。次
に、スパチュラーを用いて、トナーと20%DBS水溶液とがペースト状になるまで3分間攪拌した。この際もビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にした。
粒子の体積中位径(Dv50)はベックマンコールター社製マルチサイザーIII(アパ
ーチャー径100μm)(以下、「マルチサイザー」と略記する)を用い、分散媒には同社製アイソトンIIを用い、上述の「トナー分散液」又は「スラリー液」を、分散質濃度0.03質量%になるように希釈して、マルチサイザーIII解析ソフトで、KD値は118
.5として測定した。測定粒子径範囲は2.00から64.00μmまでとし、この範
囲を対数目盛で等間隔となるように256分割に離散化し、それらの体積基準での統計値をもとに算出したものを体積中位径(Dv50)とした。
外添工程を経て、最終的に得られたトナーの測定前処理として次の様にした。内径47mm、高さ51mmの円筒形のポリエチレン(PE)製ビーカーに、スパチュラーを用いてトナーを0.100g、スポイトを用いて20質量%DBS水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンS−20A)を0.15g添加した。この際、ビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にビーカーの底部にのみトナー、及び、20%DBS水溶液を入れた。次に、スパチュラーを用いて、トナーと20%DBS水溶液がペースト状になるまで3分間攪拌した。この際もビーカーの縁等にトナーが飛び散らない様にした。
下限の粒径2.00μmは本測定装置マルチサイザーの検出限界であり、上限の粒径3.56μmは本測定装置マルチサイザーにおけるチャンネルの規定値である。本発明では、この粒径2.00μm以上、3.56μm以下の領域を微粉領域と認定した。
<平均円形度の測定方法と定義>
本発明における「平均円形度」は、以下のように測定し、以下のように定義する。すな
わち、トナー母粒子を分散媒(アイソトンII、ベックマンコールター社製)に、720〜7140個/μLの範囲になるように分散させ、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社(旧東亜医用電子社)製、FPIA2100)を用いて、以下の装置条件にて測定を行い、その値を「平均円形度」と定義する。本発明においては、同様の測定を3回行い、3個の「平均円形度」の相加平均値を、「平均円形度」として採用する。
・モード :HPF
・HPF分析量 :0.35μL
・HPF検出個数:2000〜2500個
以下は、上記装置で測定され、上記装置内で自動的に計算されて表示されるものであるが、「円形度」は下記式で定義される。
そして、HPF検出個数である2000〜2500個を測定し、この個々の粒子の円形度の算術平均(相加平均)が「平均円形度」として装置に表示される。
本発明における「個数変動係数」は、以下のように定義される。
[個数変動係数]=100×[個数基準の粒子分布の標準偏差]/[個数平均粒径]
本発明において、個数基準の粒子分布の標準偏差、及び個数平均粒径は、体積中位径(Dv50)を測定する方法に準じて、マルチサイザーIIIを用いて測定した。測定粒子範
囲は2.00から64.00μmまでとし、この範囲を対数メモリで等間隔となるように256分割に離散化し、それらの個数基準での統計値をもとに、個数基準の粒子分布の標準偏差と個数平均粒径を求め、上記式から個数変動係数を算出した。
電気伝導度の測定は、導電率計(横河電機社製のパーソナルSCメータモデルSC72と検出器SC72SN−11)を用いて、取扱説明書通り常法に従って行った。
<融点ピーク温度、融解ピーク半値幅、結晶化温度、結晶化ピーク半値幅の測定方法>
セイコーインスツルメンツ社製、型式:SSC5200を用い、同社の取り扱い説明書に記載された方法で、10℃から110℃まで、10℃/分の速度で昇温させた際の吸熱曲線より、融点ピーク温度、融解ピーク半値幅を測定し、続いて、110℃から10℃まで10℃/分の速度で降温させた際の発熱曲線より、結晶化温度、結晶化ピーク半値幅を測定した。
ケット科学研究所社製 固形分濃度測定機INFRARED MOISTURE DETERMINATION BALANCE 型式FD−100を用い、固形分を含んだ試料1.00gを天秤上に精秤し、ヒーター温度300℃、加熱時間90分の条件で固形分濃度を測定した。
トナー0.8g/キャリア(パウダーテック社製フェライトキャリア:F150)19.2gをガラス製のサンプル瓶に入れ、レシプロシェーカーNR−1(タイテック株式会社製)を用い250rpmで30分間撹拌した。撹拌したトナー/キャリア混合物を、E−Spart帯電量分布測定装置(ホソカワミクロン社製)を用いて帯電量分布測定を行った。得られたデータから、個々の粒子についてその帯電量を粒子直径で除した値(−16.197C/μm〜+16.197C/μmの範囲を0.2551C/μm毎に128分割に離散化)を求め、3000個の粒子測定結果の標準偏差を求めて、帯電量の標準偏差とした。
<ワックス・長鎖重合性単量体分散液A1の調製>
パラフィンワックス(日本精鑞社製HNP−9、表面張力23.5mN/m、熱特性:融点ピーク温度82℃、融解熱量220J/g、融解ピーク半値幅8.2℃、結晶化温度66℃、結晶化ピーク半値幅13.0℃)27部(540g)、ステアリルアクリレート(東京化成社製)2.8部、20質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンS20A)(以下、「20%DBS水溶液」と略記する)1.9部、脱塩水68.3部を90℃に加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業社製 マー
クII fモデル)を用い10分間攪拌した。
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器(内容積21L、内径250mm、高さ420mm)に、上記ワックス・長鎖重合性単量体分散液A1 35.6部(712.12g)、脱塩水259部を仕込み、窒素気流下で、攪拌しながら90℃に昇温した。
[重合性モノマー類等]
スチレン 76.8部 (1535.0g)
アクリル酸ブチル 23.2部
アクリル酸 1.5部
ヘキサンジオールジアクリレート 0.7部
トリクロロブロモメタン 1.0部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.0部
脱塩水 67.1部
[開始剤水溶液]
8質量%過酸化水素水溶液 15.5部
8質量%L(+)−アスコルビン酸水溶液 15.5部
[追加開始剤水溶液]
8質量%L(+)−アスコルビン酸水溶液 14.2部
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器(内容積21L、内径250mm、高さ420mm)に、20質量%DBS水溶液1.0部、脱塩水312部を仕込み、窒素気流下で90℃に昇温し、攪拌しながら8質量%過酸化水素水溶液3.2部、8質量%L(+)−アスコルビン酸水溶液3.2部を一括添
加した。これらを一括添加した時から5分後の時点を「重合開始」とする。
[重合性モノマー類等]
スチレン 92.5部 (1850.0g)
アクリル酸ブチル 7.5部
アクリル酸 0.5部
トリクロロブロモメタン 0.5部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.5部
脱塩水 66.0部
[開始剤水溶液]
8質量%過酸化水素水溶液 18.9部
8質量%L(+)−アスコルビン酸水溶液 18.9部
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液A2を得た。ナノトラックを用いて測定した体積平均径(Mv)は290nmであり、固形分濃度は19.0質量%であった。
攪拌機(プロペラ翼)を備えた内容積300Lの容器に、トルエン抽出液の紫外線吸光度が0.02であり、真密度が1.8g/cm3のファーネス法で製造されたカーボンブラック(三菱化学社製、三菱カーボンブラックMA100S)20部(40kg)、20%DBS水溶液1部、非イオン界面活性剤(花王社製、エマルゲン120)4部、電気伝導度が2μS/cmのイオン交換水75部を加えて予備分散して、顔料プレミックス液を得た。ナノトラックで測定した、顔料プレミックス後の分散液中カーボンブラックの体積平均径(Mv)は90nmであった。
着色剤分散体Aをナノトラックで測定した体積平均径(Mv)は150nmであり、固形分濃度は24.2質量%であった。
下記の各成分を用いて、以下の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程(熟成工程)・洗浄工程・乾燥工程を実施することによりトナー母粒子Aを製造した。
重合体一次粒子分散液A1 固形分として95部 (固形分として998.2g)
重合体一次粒子分散液A2 固形分として5部
着色剤分散液A 着色剤固形分として6部
20%DBS水溶液 コア材凝集工程では、固形分として0.2部
20%DBS水溶液 円形化工程では、固形分として6部
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて、内温7℃で、250rpmで攪拌を続けながら、硫酸第一鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加してから、着色剤分散液Aを5分かけて添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8分かけて滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を54.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し5.32μmまで成長させた。
その後、内温54.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程(熟成工程)
続いて、回転数を150rpm(攪拌羽根先端の周速1.56m/秒、凝集工程回転数に対して40%減の攪拌速度)に落としてから、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて81℃に昇温して、平均円形度が0.943になるまで、この条件で加熱及び攪拌を続けた。その後20分かけて30℃まで冷却し、スラリーを得た。
得られたスラリーを抜き出し、5種C(東洋濾紙株式会社製 No5C)のろ紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過をした。ろ紙上に残ったケーキを、攪拌機(プロペラ翼)を備えた内容積10Lのステンレス容器に移し、電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgを加え50rpmで攪拌することにより均一に分散させ、その後30分間攪拌したままとした。
ここで得られた固形物をステンレス製バットに高さ20mmとなる様に敷き詰め、40℃に設定された送風乾燥機内で48時間乾燥することにより、トナー母粒子Aを得た。
○外添工程
得られたトナー母粒子A250gに、外添剤としてクラリアント社製H2000シリカ1.55gとテイカ社製SMT150IBチタニア微粉末0.62gを混ぜて、サンプルミル(協立理工社製)で、6000rpmで1分間混合し、150メッシュで篩別してトナーAを得た。
ここで得られたトナーAのマルチサイザーを用いて測定した「体積中位径(Dv50)」は5.54μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は3.83%であり、平均円形度は0.943であり、個数変動係数は18.6%であった。
<トナー母粒子Bの製造>
「トナー母粒子Aの製造」の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程・洗浄工程・乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び「円形化工程」を下記の様に変更したこと以外は全てトナー製造例1の「トナー母粒子Aの製造」と同様の操作によりトナー母粒子Bを得た。
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて内温7℃に保持し、250rpmで攪拌を続けながら、第一硫酸鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加し、その後、着色剤分散液Aを5分かけて添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8分かけて滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を55.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し5.86μmまで成長させた。
その後、内温55.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程
続いて回転数を150rpm(攪拌羽根先端の周速1.56m/秒、凝集工程回転数に対して40%減の攪拌速度)に落としてから、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて84℃に昇温して、平均円形度が0.942になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後、20分かけて30℃まで冷却しスラリーを得た。
その後、外添剤としてH2000シリカの量を1.41gに変更し、SMT150IBチタニア微粉末の量を0.56gに変更した以外は、「トナーAの製造」と同じ外添工程の操作によりトナーBを得た。
○分析工程
ここで得られたトナーBのマルチサイザーを用いて測定した体積中位径(Dv50)は5.97μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は2.53%であり、平均円形度は0.943であり、個数変動係数は18.4%であった。
<トナー母粒子Cの製造>
「トナー母粒子Aの製造」の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程・洗浄工程・乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び「円形化工程」を下記の様に変更したこと以外は全てトナー製造例1の「トナー母粒子Aの製造」と同様の操作によりトナー母粒子Cを得た。
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて内温7
℃に保持し、250rpmで攪拌を続けながら、第一硫酸鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加してから、着色剤分散液Aを5分かけて
添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8分かけて滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を57.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し6.72μmまで成長させた。
その後、内温57.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程
続いて、回転数を150rpm(攪拌羽根先端の周速1.56m/秒、凝集工程回転数に対して40%減の攪拌速度)に落としてから、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて87℃に昇温して平均円形度が0.941になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後、20分かけて30℃まで冷却しスラリーを得た。
その後、外添剤としてH2000シリカの量を1.25gに変更し、SMT150IBチタニア微粉末の量を0.50gに変更した以外は、「トナーAの製造」と同じ外添工程の操作によりトナーCを得た。
○分析工程
ここで得られたトナーCのマルチサイザーを用いて測定した体積中位径(Dv50)は6.75μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は1.83%であり、平均円形度は0.942であり、個数変動係数は18.7%であった。
<トナー母粒子Dの製造>
「トナー母粒子Aの製造」の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程・洗浄工程・乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び「円形化工程」を下記の様に変更したこと以外は全てトナー製造例1の「トナー母粒子Aの製造」と同様の操作によりトナー母粒子Dを得た。
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて、内温21℃に保持し、250rpmで攪拌を続けながら、第一硫酸鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加してから、着色剤分散液Aを5分かけて添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8分かけて滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を54.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し5.34μmまで成長させた。
その後、内温54.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程
続いて回転数を220rpm(攪拌羽根先端の周速2.28m/秒、凝集工程回転数に
対して12%減の攪拌速度)に落としてから、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて81℃に昇温して、平均円形度が0.942になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後、20分かけて30℃まで冷却しスラリーを得た。
その後、トナー製造例1における「トナーAの製造」と同じ外添工程の操作によりトナーDを得た。
○分析工程
ここで得られたトナーDのマルチサイザーを用いて測定した体積中位径(Dv50)は5.48μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は4.51%であり、平均円形度は0.943であり、個数変動係数は20.4%であった。
<トナー母粒子Eの製造>
「トナー母粒子Aの製造」の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程・洗浄工程・乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び「円形化工程」を下記の様に変更したこと以外は全てトナー製造例1の「トナー母粒子Aの製造」と同様の操作によりトナー母粒子Eを得た。
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて、内温21℃に保持し、250rpmで攪拌を続けながら、第一硫酸鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加してから、着色剤分散液Aを5分かけて添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8分かけて滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を55.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し5.86μmまで成長させた。
その後、内温55.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程
続いて、回転数を220rpm(攪拌羽根先端の周速2.28m/秒、凝集工程回転数に対して12%減の攪拌速度)に落としてから、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて84℃に昇温して平均円形度が0.941になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後、20分かけて30℃まで冷却しスラリーを得た。
その後、外添剤としてH2000シリカの量を1.41gに変更し、SMT150IBチタニア微粉末の量を0.56gに変更した以外は、「トナーAの製造」と同じ外添工程の操作によりトナーEを得た。
○分析工程
ここで得られた現像用トナーEのマルチサイザーを用いて測定した体積中位径(Dv50)は5.93μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は3.62%であり、平均円形度は0.942であり、個数変動係数は20
.1%であった。
<トナー母粒子Fの製造>
「トナー母粒子Aの製造」の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程・洗浄工程・乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び「円形化工程」を下記の様に変更したこと以外は全てトナー製造例1の「トナー母粒子Aの製造」と同様の操作によりトナー母粒子Fを得た。
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて、内温21℃に保持し、250rpmで攪拌を続けながら、第一硫酸鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加してから、着色剤分散液Aを5分かけて添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8分かけて滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を57.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し6.76μmまで成長させた。
その後、内温57.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程
続いて、回転数を220rpm(攪拌羽根先端の周速2.28m/秒、凝集工程回転数に対して12%減の攪拌速度)に落としてから、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて87℃に昇温して平均円形度が0.941になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後、20分かけて30℃まで冷却しスラリーを得た。
その後、外添剤としてH2000シリカの量を1.25gに変更し、SMT150IBチタニア微粉末の量を0.50gに変更した以外は、「トナーAの製造」と同じ外添工程の操作によりトナーFを得た。
○分析工程
ここで得られたトナーFのマルチサイザーを用いて測定した体積中位径(Dv50)は6.77μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は2.48%であり、平均円形度は0.942であり、個数変動係数は21.1%であった。
<トナー母粒子Gの製造>
「トナー母粒子Aの製造」の凝集工程(コア材凝集工程・シェル被覆工程)・円形化工程・洗浄工程・乾燥工程において、「コア材凝集工程」、「シェル被覆工程」及び「円形化工程」を下記の様に変更したこと以外は全てトナー製造例1の「トナー母粒子Aの製造」と同様の操作によりトナー母粒子Gを得た。
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分
散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温7℃で5分間均一に混合した。続いて、内温21℃に保持し、250rpmで攪拌を続けながら第一硫酸鉄の5質量%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分で一括添加してから、着色剤分散液Aを5分で一括添加し、内温7℃で均一に混合した。更に、同一の条件のまま、0.5質量%硫酸アルミニウム水溶液を8秒で一括添加した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後、回転数250rpmのまま内温を57.0℃に昇温し、マルチサイザーを用いて体積中位径(Dv50)を測定し6.85μmまで成長させた。
その後、内温57.0℃、回転数250rpmのまま、重合体一次粒子分散液A2を3分で一括添加してそのまま60分保持した。
○円形化工程
続いて、回転数を250rpm(攪拌羽根先端の周速2.59m/秒、凝集工程回転数と同じ攪拌速度)のまま、20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加し、その後30分かけて87℃に昇温して平均円形度が0.942になるまで加熱及び攪拌を続けた。その後、20分かけて30℃まで冷却し、スラリーを得た。
その後、外添剤としてH2000シリカの量を1.25gに変更し、SMT150IBチタニア微粉末の量を0.50gに変更した以外は、「トナーAの製造」と同じ外添工程の操作によりトナーGを得た。
○分析工程
ここで得られた現像用トナーGのマルチサイザーを用いて測定した体積中位径(Dv50)は6.79μmであり、「粒径2.00μm以上3.56μm以下のトナーの個数%(Dns)」は4.52%であり、平均円形度は0.943であり、個数変動係数は24.5%であった。
<製造例1>
下記の繰り返し構造で表されるポリアリレート樹脂100部(樹脂1、粘度平均分子量40,000)、電荷輸送物質として下記式で表されるCTM1(2種のcis体の混合物、混合比率1:1)を80部、酸化防止剤として下記式で表される化合物(AOX1)8部、ジメチルポリシロキサン(信越化学社製KF96−10CS)0.10部をテトラヒドロフラン/トルエン(8/2(重量比))混合溶媒640部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いた樹脂1を50部とし、加えて下記の繰返し構造で表されるポリカーボネート樹脂(樹脂2、粘度平均分子量40,000)を50部用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに
、ユニチカ社製U−ポリマー(樹脂3)を用い、溶媒として、テトラヒドロフラン/トルエン混合溶媒の代わりに、クロロベンゼンを用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに、下記の繰り返し構造で表されるポリアリレート樹脂(樹脂4、粘度平均分子量43,000)を用た以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに、下記の繰り返し構造で表されるポリアリレート樹脂(樹脂5、粘度平均分子量41,000)を用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに、ポリアリレート樹脂5を用い、電荷輸送物質CTM1の代わりに、下記式で表されるCTM2を80部用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに、ポリアリレート樹脂5を用い、電荷輸送物質CTM1の代わりに、下記式で表されるCTM3を80部用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに、ポリアリレート樹脂5を用い、電荷輸送物質CTM1の代わりに、下記式で表されるCTM4を80部用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに、ポリアリレート樹脂5を用い、電荷輸送物質CTM1の代わりに、下記式で表されるCTM5を80部用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに樹脂2を用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
<製造例11>
製造例1の電荷輸送層形成用塗布液に用いたポリアリレート樹脂(樹脂1)の代わりに樹脂2を用い、電荷輸送物質CTM1の代わりに、CTM4を用いた以外は、製造例1と同様にして電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
外径20mm、長さ246mm、肉厚0.80mmのアルミニウム製シリンダー上に、以下に示す下引き層形成用塗布液、電荷発生層形成用塗布液、電荷輸送層形成用塗布液を浸漬塗布法により順次塗布し、乾燥後の膜厚がそれぞれ、2.0μm、0.4μm、17μmとなるように、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、感光体ドラムを得た。
下引き層形成用塗布液は以下のように作製した。平均一次粒子径40nmのルチル型酸化チタン(石原産業社製「TTO55N」)と、該酸化チタンに対して3質量%のメチルジメトキシシラン(東芝シリコーン社製「TSL8117」)とを、ヘンシェルミキサーにて混合して得られた表面処理酸化チタンを、メタノール/1−プロパノールの重量比が7/3の混合溶媒中でボールミルにより分散させることにより、表面処理酸化チタンの分散スラリーとした。該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール/トルエンの混合溶媒、及び、ε−カプロラクタム[下記式(A)で表わされる化合物]/ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン[下記式(B)で表わされる化合物]/ヘキサメチレンジアミン[下記式(C)で表わされる化合物]/デカメチレンジカルボン酸[下記式(D)で表わされる化合物]/オクタデカメチレンジカルボン酸[下記式(E)で表わされる化合物]の組成モル比率が、60%/15%/5%/15%/5%からなる共重合ポリアミドのペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた。その後、超音波分散処理を行なうことにより、メタノール/1−プロパノール/トルエンの重量比が7/1/2で、表面処理酸化チタン/共重合ポリアミドを重量比3/1で含有する、固形分濃度18.0%の下引き層形成用塗布液を作製した。
電荷発生層形成用塗布液は、以下のように作製した。電荷発生物質として、図2のX線回折スペクトルで示されるオキシチタニウムフタロシアニン20部と1,2−ジメトキシエタン280部を混合し、サンドグラインドミルで1時間粉砕して微粒化分散処理を行なった。続いて、この微細化処理液に、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名「デンカブチラール」#6000C)10部を、1,2−ジメトキシエタンの255部と4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンの85部の混合液に溶解させて得られたバインダー液、及び、230部の1,2−ジメトキシエタンを混合して電荷発生層形成用塗布液Aを調製した。
電荷輸送層形成用塗布液は、製造例1で作製した塗布液を用いた。
ここで作製した感光体ドラムと、トナー製造例で作製したトナーAを用いて後述する<画像特性試験>を行った。
初期、及び1,000枚画像形成後においても、ゴースト、カブリ、濃度低下、フィルミング、クリーニング不良等の画像劣化のない良好な画像が得られた。また、印刷時の異音の発生もなかった。結果を、表−4に示す。
画像特性試験は、Samsung社製モノクロプリンターML−1630(クリーニングブレード、カウンター当接方式)を用いて行った。
作製した感光体ドラムとトナーをプロセスカートリッジに装着し、このカートリッジをプリンターに装着した。温度25℃、湿度50%環境下で、1,000枚の画像形成を行
い、ゴースト、カブリ、濃度低下、フィルミング、クリーニング不良の評価を行った。また、画像形成中に異音が発生するかどうかについて評価した。
「クリーニング不良」項目
○:まったくクリーニング不良が発生していない。
△:うっすらとクリーニング不良の発生が確認できるが、実用上使用可能なレベル。
×:全面にクリーニング不良が発生しており、実用上問題のあるレベル。
○:全く発生していない。
△:若干発生するも、実用上問題のないレベル。
×:異音が発生し、実用上問題のあるレベル。
「画像品質」項目
◎:画像異常が全く観察されず良好である。
○:ゴースト、濃度不良、地肌部の汚れなどがわずかに観察されるが、実用上問題なく良好である。
△:ゴースト、濃度不良、地肌部の汚れなどが観察されるが、実用上使用可能なレベルである。
×:ゴースト、濃度不良、地肌部の汚れなどが明らかで、実用上問題がある。
実施例1において用いた電荷輸送層形成用塗布液として、表−2に示した製造例の塗布液を用い、トナーとして表#に示したトナーを用いた以外は、実施例1と同様にして感光体ドラムを作製し、各種評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1において用いたクリーニングブレードに塗布する潤滑剤として、トナーAの代わりに、ポリテトラフロオロエチレン、及びポリプロピレンの混合物を塗布した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例1において用いたクリーニングブレードに塗布した潤滑剤を用いない以外は、実施例1と同様にして評価を行った。同様の評価を10回実施したうち、4回はクリーニングブレードが反転し、評価を行うことが出来なかった。
表−4には、クリーニングブレードが反転しなかったときの結果を示す。
実施例1において用いたトナーAの代わりに、市販のトナーH(平均円形度 0.925、体積中位径 6.85)を用いた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。
実施例1において用いたトナーAの代わりに、市販のトナーI(平均円形度 0.96
3、体積中位径 7.25)を用いた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。
本発明に規定されるトナーを用いた場合、いずれも良好な画像特性を示した。中でも、体積中位径の小さいトナーA、B、D、Eを用いた、実施例1〜10、12〜13、16〜17は細線の再現性が良く、他の実施例よりも優れていた。特に、個数変動係数が小さいA、Bを用いた、実施例1〜10、16〜17はハーフトーン濃度の均一性がよく優れていた。一方、本発明外のトナーH、Iを用いた比較例3、4では細線が再現できなかった。
即ち、本発明の電子写真感光体とトナーを併用することにより、画像特性や装置上の問題がなく、且つ高精細な画像が得られることが分かった。
外径24mm、長さ248mm、肉厚0.75mmの陽極酸化したアルミニウム製シリンダー上に、実施例1と同じ下引き層形成用塗布液、電荷発生層形成用塗布液、電荷輸送層形成用塗布液を浸漬塗布法により順次塗布し、乾燥後の膜厚がそれぞれ、1.5μm、0.4μm、17μmとなるように、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、感光体ドラムを得た。
上記の画像試験においてカートリッジ組立ての際、クリーニングブレードの感光体と接触する部位に潤滑剤として、トナーAを塗布した。
初期、及び1,000枚画像形成後においても、ゴースト、カブリ、濃度低下、フィルミング、クリーニング不良等の画像劣化のない良好な画像が得られた。また、印刷時の異音の発生もなかった。
画像特性試験は、Samsung社製モノクロプリンターML−1610(クリーニングブレード、カウンター当接方式)を用いて行った。
作製した感光体ドラムとトナーをプロセスカートリッジに装着し、このカートリッジをプリンターに装着した。温度25℃、湿度50%環境下で、1,000枚の画像形成を行い、ゴースト、カブリ、濃度低下、フィルミング、クリーニング不良を<画像特性試験>と同等の基準で評価を行った。また、画像形成中に異音が発生するかどうかについて評価した。結果を下記表−5に示す。
実施例1において用いた電荷輸送層形成用塗布液の代わりに、製造例10で作製した電荷輸送層形成用塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして感光体ドラムを作製し、評価を行った。結果を下記表−5に示す。
参考例2の結果から、本発明よりも外径の大きい場合には、ポリカーボネート樹脂を用いても、クリーニング不良は発生しなかった。以上の参考例の結果から、本発明における技術は、外径の小さい感光体において必要とされる技術であることが分かる。
要な技術である。
2 帯電装置(帯電ローラ)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(加圧ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
100 画像形成装置
T トナー
P 記録紙
Claims (12)
- 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、
帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段、
前記静電潜像をトナーで現像する現像手段、
前記トナーを該電子写真感光体から被転写体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記電子写真感光体の外径が20mm以下であり、且つ、前記感光層が最表層であり、前記最表層が少なくともポリアリレート樹脂、及び密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.67eV以上である電荷輸送物質を含有し、且つ、前記トナーが下記(1)及び(2)を満足し、該電子写真感光体にカウンター当接方式でクリーニングブレードが接し、且つ、該クリーニングブレードに於ける、該電子写真感光体と接触する部位に、あらかじめ潤滑剤が塗布されていることを特徴とする画像形成装置。
(1)体積中位径(Dv50)が4.0μm以上7.0μm以下である。
(2)平均円形度が0.93以上である。 - 該潤滑剤がトナーであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 該感光層が分子量460以下の電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 該電荷輸送物質の密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.30eV以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 式(1)において、Yが酸素原子で、且つk=1であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体と、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した該電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形成する像露光手段、前静電潜像をトナーで現像する現像手段、のいずれかを有する電子写真カートリッジにおいて、
前記電子写真感光体の外径が20mm以下であり、且つ、前記感光層が最表層であり、前記最表層が少なくともポリアリレート樹脂、及び密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.67eV以上である電荷輸送物質を含有し、且つ、前記トナーが下記(1)及び(2)を満足し、該電子写真感光体にカウンター当接方式でクリーニングブレードが接し、且つ、該クリーニングブレードに於ける、該電子写真感光体と接触する部位に、あらかじめ潤滑剤が塗布されていることを特徴とする電子写真カートリッジ。
(1)体積中位径(Dv50)が4.0μm以上7.0μm以下である。
(2)平均円形度が0.93以上である。 - 該潤滑剤がトナーであることを特徴とする請求項7に記載の電子写真カートリッジ。
- 該感光層が分子量460以下の電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項7又は8に記載の電子写真カートリッジ。
- 該電荷輸送物質の密度汎関数計算B3LYP/6−31G(d,p)による構造最適化計算の結果得られた最高被占軌道のエネルギーレベルE_homoが、−4.30eV以下であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の電子写真カートリッジ。
- 式(1)において、Yが酸素原子で、且つk=1であることを特徴とする請求項11に記載の電子写真カートリッジ。
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