WO2007078002A1 - 現像剤及び画像形成方法 - Google Patents

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Takakuni Kobori
Kenji Okado
Masami Fujimoto
Katsuhisa Yamazaki
Syuhei Moribe
Daisuke Yoshiba
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Canon Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a developer and an image forming method used in electrophotography, electrostatic recording, and magnetic recording.
  • electrophotographic methods In general electrophotography, a photoconductive substance is used to form an electrical latent image on an image carrier (photoreceptor) by various means, and then toner is supplied to the latent image.
  • a method is known in which a visible image is obtained, a toner image is obtained, and if necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then the toner image is fixed on the transfer material by thermal Z pressure to obtain a copy. Speak.
  • a one-component developing method is preferably used because a developing device having a simple structure is easy to maintain with few troubles.
  • the one-component developing method uses a one-component developer (hereinafter also referred to as “toner”), friction between the layer thickness regulating member (hereinafter also referred to as “blade”) and the developer, and a developer carrier (hereinafter referred to as “the developer”)
  • the toner particles are charged by friction between the developing agent and the developing agent, and the developer is applied thinly on the developing roller.
  • the developer is conveyed to a development area where the developing roller and the electrostatic latent image carrier are opposed to each other, and the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier is developed to be visualized as a toner image.
  • This method enables the toner to be sufficiently triboelectrically charged by forming a thin layer of toner, but in order to faithfully reproduce the electrostatic latent image and improve the resolution and sharpness of the image, the current image It is necessary to uniformly apply the developer onto the previous developing roller. However, due to the recent high-speed operation, mechanical stress is strongly applied to the vicinity of the developing roller and the blade, etc. It is difficult to form a thin layer. Further, the shearing force applied to the developer in the developing device increases, causing the developer to deteriorate, resulting in a decrease in image quality, a decrease in density, and a capri phenomenon.
  • the density decreases in a streak form due to insufficient supply of toner to the developing roller.
  • a magnetic one-component developing method in which a magnetic generating means is included in the developing roller and magnetic toner containing magnetic particles in the toner particles is used, the magnetic force to the image roller is reduced. It is difficult to uniformly apply the developer to the developing roller due to an increase in stress accompanying an increase in binding force and specific gravity of toner particles.
  • a method of adding a large amount of a fluidity-imparting agent such as silica fine particles to a developer that should improve these problems, and a method of adding two types of silica and titanium oxide (see Patent Document 1) are proposed. Has been. However, these methods are insufficient to achieve both charging stability and mechanical stress resistance.
  • a photoconductor having a photoconductive layer containing amorphous silicon and a surface protective layer (hereinafter, amorphous silicon photoconductor).
  • amorphous silicon photoconductor drums have excellent wear resistance due to their hard surface layer, and have been suitably used in a usage environment where continuous printing is performed at high speed over a long period of time.
  • a latent image exposure means for a photoconductor As a latent image exposure means for a photoconductor, a digital method using a laser beam scanning or an LED array as a light source is mainly used in order to cope with print on demand (POD). It has become.
  • a reversal development method in which the image portion is written as a latent image with a laser or the like and a toner is attached to that portion
  • a normal development method in which a non-image portion is written as a latent image and a toner is attached to other portions.
  • Various types of methods are selected as appropriate, but the reversal development method is preferably used from the viewpoint of the light emission intensity, response speed, and life of the light source.
  • the amount of discharge accompanying the peeling discharge itself is very fine.
  • the toner particle size is small (m order), the discharge is concentrated on a very small area in direct contact with the photosensitive member, and the resistance of the toner itself. Is high, the result may be energy that can destroy the charge blocking ability in the vicinity of the surface layer of the photoreceptor.
  • the withstand voltage of an amorphous silicon photoconductor is high in the direction of charge polarity of the photoconductor but very low in the direction of reverse polarity. For this reason, when peeling discharge occurs on the opposite polarity side to the charged polarity of the photosensitive member and continues continuously for a long time, the charge holding performance of the surface layer of the photosensitive member tends to be finely broken.
  • the charging polarity of the toner and the photosensitive member are the same so that the charging polarity of the toner is positive, the charging polarity of the photosensitive member is positive, or the charging polarity of the toner is negative. It is characteristic that it is polar.
  • the polarity of the peeling discharge that occurs when the toner is separated from the surface of the photoconductor is opposite to the polarity of the photoconductor. Therefore, especially when an amorphous silicon photoconductor is used, As a result, the electric charge holding ability is easily broken finely, and as a result, unevenness of potential on the surface of the photoconductor and image density unevenness associated therewith easily occur. Furthermore, a local high electric field causes a leak phenomenon, and the photoconductor itself is destroyed, resulting in black spots on the image (hereinafter, this phenomenon is referred to as a black spot), resulting in poor print quality. There is a problem of significant reduction.
  • Patent Document 7 there has been proposed a method (see Patent Document 7) for avoiding the peeling discharge phenomenon on the surface of the photoreceptor by adding a specific compound to the toner.
  • Patent Documents 4 to 7 are effective methods in that the peeling discharge phenomenon on the surface of the photoreceptor is suppressed.
  • further enhancement of options is desired for achieving these discharge phenomenon avoidance methods.
  • cleaning using a cleaning member is performed to remove the transfer residual toner from the image carrier.
  • a method is often used in which a blade-like elastic member is pressed against the image carrier and the transfer residual toner is scraped off.
  • these blades have a friction between the image carrier and the blade in long-term use. As a result, blade reversal or chattering, or the tip of the blade may be chipped and the developer may slip through may occur.
  • Patent Documents 8 to 10 disclose that the surface of the image carrier is roughened and contacted with the surface of the image carrier in order to eliminate the adverse effects that occur between the image carrier and the member that contacts the image carrier. It has been proposed to reduce the frictional force by reducing the area. However, in each proposal, manufacturing is difficult, the influence on image quality is large, and there are still problems.
  • the surface of the photosensitive member has an uneven portion more than necessary, and fine particles such as a developer or a developer constituting material, particularly a fluidity imparting agent, are present in the concave portion of the surface.
  • fine particles such as a developer or a developer constituting material, particularly a fluidity imparting agent, are present in the concave portion of the surface.
  • the developer may be fused to the surface of the photosensitive member due to the above, and the image may be adversely affected.
  • Patent Document 1 a method in which two types of silica and titanium oxide are added is proposed.
  • silica and acid are formed in the recesses.
  • ⁇ ⁇ Titanium fine particles are easy to accumulate, scratches the image carrier, and tends to cause fusion of the developer.
  • Patent Documents 2 and 3 described above a method is proposed in which small strontium titanate particles or composite particles of strontium titanate and strontium carbonate are added to the toner particles.
  • the image bearing member whose surface shape is adjusted and roughened, it is difficult to remove the developer force accumulated in the concave portion even if these additives are used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-372800
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-10770
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-15349
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-287390
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-357912
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-287391
  • Patent Document 7 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-128382
  • Patent Document 8 JP-A-53-92133
  • Patent Document 9 JP-A 52-26226
  • Patent Document 10 Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-94772
  • An object of the present invention is to provide a developer that solves the above problems, and an image forming method using the developer.
  • an object of the present invention is to provide a developer capable of stably obtaining a high-resolution, high-definition image over a long period of time regardless of the environment, and an image forming method using the developer.
  • the present inventors have made a study on the constituent materials used in the developer.
  • the toner particles containing at least a binder resin, a composite inorganic fine powder By controlling this relationship, high-resolution and high-definition images without capri or the like that do not cause streaky density reduction due to poor conveyance of the developer to the developing roller are stable over a long period of time regardless of the environment. I found out that I can get it.
  • the present invention provides a developer containing at least toner particles containing a binder resin and a composite inorganic fine powder containing strontium titanate, strontium carbonate and titanium oxide, wherein the composite inorganic fine powder is CuK. Characteristic Bragg angle (2 in X-ray diffraction pattern)
  • a developer characterized by being 0 to 0.30 deg.
  • 20deg 32. 20deg peak intensity level (la) 25.80deg peak intensity level (lb) and 27.50deg peak intensity level (Ic) preferably satisfy the following formulas .
  • the number average particle size of the composite inorganic fine powder is preferably 30 nm or more and less than lOOOnm.
  • the present invention provides a charging step for charging the image carrier; a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the image carrier by exposure; and developing the electrostatic latent image on the image carrier with a developer.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a mechanical pulverizer used in a toner pulverization process of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the rotor shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of a conventional collision-type airflow crusher.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a checker pattern for testing the development characteristics of a developer.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a test chart for durability test.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an image carrier potential level and a developing bias level by a direct voltage application method.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a measuring apparatus for measuring image carrier charging characteristics by a direct voltage application method.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a measurement sequence by the measurement apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a measurement circuit diagram by the measurement apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is a schematic view of a means for roughening the image carrier.
  • FIG. 12 is a schematic view of an example of a polishing sheet used in a method for producing an image carrier.
  • FIG. 13 is a schematic view of another example of a polishing sheet used in a method for producing an image carrier.
  • FIG. 14 is an example of a chart of measurement results of X-ray analysis of a composite inorganic fine powder.
  • the developer of the present invention includes at least toner particles containing a binder resin and a composite inorganic fine powder.
  • binder resin of the toner particles contained in the developer a polyester resin, a bull copolymer resin, an epoxy resin, or a bullet polymer unit and a polyester unit are used. Binder resin containing rosin is preferred.
  • polyester-based resin When a polyester-based resin is used as the binder resin, alcohol and carboxylic acid, carboxylic acid anhydride, carboxylic acid ester, or the like is used as a raw material monomer.
  • dihydric alcohol components include polyoxypropylene (2.2) -2,2 bis (4—hydroxyphenol) propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2 bis (4 hydro Xyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2 bis (4 hydroxyphenol) propane, polyoxypropylene (2.0) —polyoxyethylene (2.0) —2, 2— Bisphenol A alkylene oxide bisphenol A such as bis (4 hydroxyphenol) propane, polyoxypropylene (6) -2,2bis (4hydroxyphenol) propane, ethylene glycol, diethylene glycol, Triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3 propylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5 pentanediol, 1,6 hexanedi Lumpur, 1, 4 to Shikuro Cyclohexanedicarboxylic methanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyt
  • trihydric or higher alcohol components examples include sorbitol, 1, 2, 3, 6 hexanetetrol, 1,4-sonolebitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1, 2, 4 butanetriol, 1, 2, 5 pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4 butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5 trihydroxymethylbenzene and the like are included.
  • carboxylic acid components include aromatic dicarboxylic acids or anhydrides such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, dodecelucuccinic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or A succinic acid substituted with an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms or an anhydride thereof; an unsaturated dicarboxylic acid such as fumaric acid, maleic acid, and citraconic acid, or an anhydride thereof; and a crosslinking site
  • polyvalent carboxylic acid components having a valence of 3 or more to form a polyester resin having a 1, 2, 4 benzene tricarboxylic acid, 1, 2, 5 benzene tricarboxylic acid, 1, 2, 4 Naphthalenetricarboxylic acid, 2, 5, 7 naphthalenetricarboxylic acid, 1, 2, 4, 5-benzenetetracarboxylic acid, and
  • a bisphenol derivative represented by the following general formula (1) is used as a diol component, and a carboxylic acid component comprising a divalent or higher carboxylic acid or an acid anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof.
  • Polyester resin that is polycondensed with acid components for example, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.
  • acid components for example, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.
  • examples of the bull monomer for producing a vinyl resin include the following. Styrene; o-methylenostyrene, m-methylenostyrene, p-methylstyrene, ex-methylenostyrene, p-phenolinostyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-n-butylstyrene, p- tert-butyl styrene, p-n-hexyl styrene, p-n-octyl styrene, p --n-nor styrene, p-n-decyl styrene, p-n-dodecyl styrene, p-methoxystyrene, p-chlorostyrene Styrene; o-methylenostyrene, m-methylenostyrene,
  • unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alk-succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid anhydrous, alkenyl succinic anhydride
  • Unsaturated dibasic acid anhydrides such as: methyl maleate ester ester, maleate half ester, maleate half ester, maleate half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid half ester, citraconic acid Half esters of unsaturated dibasic acids such as butyl half ester, methyl itaconate half ester, alkyl succinic acid methinore half estenole, fumanoleic acid methinore half estenole, mesaconic acid methinore half ester; dimethyl maleic acid Unsaturated dibasic acid such as dimethyl fumaric acid Steal; a, j8-unsaturated
  • acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, etc .; 4 (1-hydroxy 1-methylbutyl) styrene, 4 — Monomers having a hydroxy group such as (1-hydroxy-1-methylhexyl) styrene are included.
  • the vinyl-based copolymer resin has a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups. You may have a bridge structure.
  • the cross-linking agent used in this case include aromatic dibule compounds such as divinylbenzene and dibutanaphthalene; ethylene glycol diacrylate, 1,3 butylene glycol ditalylate, 1,4 butanediol ditalylate 1,5 pentanediol diatalylate, 1,6 hexanediol diatalylate, neopentyl dallicol diatalylate, etc.
  • diethylene glycol diatalate triethylene glycol diatalate, tetraethylene glycol diatalate, polyethylene glycol # 400 diatalate, polyethylene glycol # 600 diatalate, dipropylene glycol diatalate, etc.
  • polyfunctional cross-linking agents examples include pentaerythritol tritalylate, trimethylol ethane tritalylate, trimethylol propane tritalylate, tetramethylol methane tetra acrylate, oligoester acrylate, and acrylate of the above compounds. Substitutes for triatolate; triallyl cyanurate, triallyl trimellitate.
  • polymerization initiators used in the production of the bulle copolymer resin include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (4-methoxy-1,2,4 Dimethylvale-tolyl), 2, 2, -azobis (2,4 dimethylvale-tolyl), 2,2, -azobis (2 methylbutyral-tolyl), dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, 1, 1'-azobis (1-cyclohexanecarbo-tolyl), 2- (carbamoylazo) -isobutychi-tolyl, 2,2'-azobis (2, 4, 4 trimethylpentane), 2 phenyl 2, 4, Ketone peroxides such as dimethyl-4-methoxyvalero-tolyl, 2,2'-azobis (2-methyl-propane), methyl ethyl ketone peroxide, acetylethylacetone peroxide, cyclohexanone peroxide, 2, 2 2
  • hybrid resin component in the present invention means a resin component obtained by chemically combining a bull polymer unit and a polyester unit.
  • the hybrid resin component is formed by a transesterification reaction between a polyester unit and a bulle polymer unit obtained by polymerizing a monomer having a carboxylic acid ester group such as (meth) acrylic acid ester.
  • it is a graft copolymer (or is a block copolymer) in which a bulle polymer is a trunk polymer and a polyester unit is a branch polymer.
  • the “polyester unit” refers to a portion derived from polyester
  • the “bule copolymer unit” refers to a portion derived from a vinyl copolymer.
  • the polyester monomer constituting the polyester unit is the polyvalent carboxylic acid component and the polyhydric alcohol component described above, and the monomer constituting the vinyl copolymer unit is the above-described monomer. It is a monomer component having a butyl group.
  • a monomer component capable of reacting with both the resin components is contained in the bull polymer component and the Z or polyester resin component.
  • monomers that can react with the bulle polymer component among the polyester resin components include unsaturated dicarboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, or anhydrides thereof.
  • monomers that can react with the polyester resin component among monomers constituting the bulle polymer component include vinyl monomers having a carboxyl group or a hydroxy group, and acrylic acid or methacrylic acid esters.
  • a method for obtaining a reaction product of a bull polymer and a polyester resin that is, a hybrid resin
  • a polymer containing a monomer component capable of reacting with each of the above-mentioned bull polymer and polyester resin is used.
  • a method obtained by polymerizing one or both of the resin in the presence is preferred.
  • Examples of the method for producing the hybrid resin contained in the toner particles contained in the developer of the present invention include the following production methods (1) to (5).
  • a hybrid resin may be produced using a plurality of vinyl polymer units and polyester units having different molecular weights and cross-linking degrees. Further, after the production of the hybrid resin component, a bulle monomer and Z or a polyester monomer (alcohol, carboxylic acid) may be added to perform addition polymerization and Z or condensation polymerization reaction.
  • the glass transition temperature of the binder resin is preferably 40 to 90 ° C, more preferably 45 to 85 ° C, and still more preferably 53 to 62 ° C.
  • the acid value of the binder resin is preferably 1 to 40 mgKOH / g.
  • the binder resin has a main peak molecular weight Mp of 5000 to 20000, a weight average molecular weight Mw of 5000 to 300,000, a weight average molecular weight Mw and a number average molecular weight Mn by GPC of tetrahydrofuran (THF) soluble content.
  • the ratio MwZMn is preferably 5-50.
  • the binder resin contains 15 to 50% by mass of THF-insoluble matter derived from the binder resin component when extracted for 16 hours. preferable. By containing the TH insoluble matter in the above range, good offset resistance can be obtained.
  • the molecular weight distribution of THF soluble matter, the amount of THF insoluble matter and the glass transition temperature of the binder resin can be determined by the following measurement methods.
  • the column is stabilized in a heat chamber at 40 ° C, and THF is flowed through the column at this temperature as a solvent at a flow rate of 1 ml / min.
  • the molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithmic value and the count value of a calibration curve prepared with several types of monodisperse polystyrene standard samples.
  • a soot made by Toso Corporation uses a standard polystyrene sample of at least about 10 points with a molecular weight of about 10 2 to 10 7 made by Showa Denshi Soil. Is appropriate.
  • the detector is a RI (refractive index) detector. Still, For example, it is better to combine multiple commercially available polystyrene jewel columns.
  • the sample is prepared as follows.
  • sample processing filter pore size 0.2 to 0.5 / ⁇ ⁇ , such as Mysori Disc ⁇ -25-2 (manufactured by Tosoh Corporation) is used as the GPC sample. .
  • the sample concentration should be adjusted so that the fat component is 0.5 to 5 mgZml.
  • THF insoluble matter (mass%) ⁇ (W -W) / W ⁇ X 100
  • Measuring apparatus Measured according to differential scanning calorimeter (DSC), MDSC-2920 (manufactured by TA Instruments) ASTM D3418-82. Weigh accurately 2 ⁇ : L0mg, preferably 3mg. Place this in an aluminum pan, and use an empty aluminum pan as a reference, and measure it at room temperature and humidity in the measurement temperature range of 30 to 200 ° C. In addition, the analysis is performed using the DSC curve obtained when the temperature is raised at a rate of 10 ° CZmin after the temperature has been raised and lowered once and the previous history is taken.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • a release agent can be added to the toner particles contained in the developer, if necessary.
  • release agents examples include the following.
  • Low molecular weight polyethylene Aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax and paraffin wax; acids of aliphatic hydrocarbon waxes such as acid polyethylene wax; aliphatic hydrocarbon waxes or acids thereof Block copolymer of porcelain; waxes mainly composed of fatty acid esters such as carnauba wax, sazol wax and montanic acid ester wax; and part or all of fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax Included items are included.
  • saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid
  • unsaturated fatty acids such as brassic acid, elestearic acid, and phosphoric acid
  • stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, and calci Saturated alcohols such as nauvir alcohol, seryl alcohol, and melyl alcohol
  • long-chain alkyl alcohols polyhydric alcohols such as sorbitol
  • fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, and lauric acid amide
  • Saturated fatty acid bisamides such as methylene bis stearic acid amide, ethylene bis force puric acid amide, ethylene bis lauric acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide
  • Aliphatic hydrocarbon waxes and vinyls such as styrene and acrylic acid Waxes grafted with a monomer, partial esterified products of fatty acids such as behenic acid monoglyceride and polyhydric alcohols, methylesterui compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenation of vegetable oils, etc. included.
  • release agents one or more release agents may be contained in the toner particles as necessary.
  • a preferable addition amount of the release agent is 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to L0 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin.
  • release agents can usually be contained in toner particles by dissolving the resin in a solvent, increasing the temperature of the resin solution, adding and mixing with stirring, or mixing during kneading. Monkey.
  • a charge control agent can be used as necessary in order to further stabilize the chargeability. Examples of charge control agents include:
  • An organometallic complex or a chelate compound is effective as the negative charge control agent for controlling the toner to be negative charge.
  • the negative charge control agent include a monoazo metal complex, an aromatic hydroxycarboxylic acid metal complex, and an aromatic dicarboxylic acid metal complex.
  • Others include aromatic acids, idroxycarboxylic acids, aromatic mono and polycarboxylic acids and metal salts thereof, anhydrides or esters thereof, or phenol derivatives of bisphenol.
  • diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide, and dibutyltin borate Door, di-O-lipped Roh-less trousers rate, include
  • a preferred content of the charge control agent is 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. When used in this range, good charging characteristics can be obtained regardless of the environment, and there is no problem in terms of compatibility with other materials.
  • a magnetic material can be added to the toner particles contained in the developer, if necessary.
  • magnetic oxides such as magnetite, maghematite, and ferrite, and mixtures thereof are preferably used.
  • Examples of the magnetic material include lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, ion, germanium, titanium, zirconium, tin, lead, zinc, calcium, norlium, vanadium, chromium, manganese, connort. , Copper, nickel, gallium, indium, silver, palladium, gold, platinum, tungsten, molybdenum, niobium, osmium, stront Examples include magnetic iron oxide containing at least one element selected from group forces such as um, yttrium, technetium, ruthenium, rhodium, and bismuth.
  • lithium, beryllium, boron, magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, germanium, titanium, zirconium, tin, iodo, calcium, norium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, copper, nickel, strontium, Bismuth and zinc are preferred.
  • the preferred number average particle diameter of these magnetic materials is 0.05 to: L 0 ⁇ m, and more preferably 0.1 to 0.5 m.
  • the BET specific surface area by the preferable nitrogen adsorption of the magnetic substance is 2 to 40 m 2 Zg, more preferably 4 to 20 m 2 Zg.
  • the preferred magnetic properties of the magnetic material are 10 to 200 Am 2 Zkg, more preferably 70 to: L00Am 2 Zkg, as measured by a magnetic field of 795.8 kAZm.
  • the preferred remanent magnetization is 1 to: L00Am 2 Zkg, more preferably 2 to 20Am 2 Zkg.
  • a preferable coercive force is 1 to 30 kAZm, and more preferably 2 to 15 kAZm.
  • the preferred U content of the magnetic material is 20 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • a colorant is added to the toner particles contained in the developer as necessary. Any appropriate pigment or dye can be used as the colorant.
  • pigment examples include carbon black, aniline black, acetylene black, naphtho nore yellow, hansa yellow, rhodamine yellow, alizarin yellow, bengara, phthalocyanine blue and the like.
  • the preferred amount of pigment added is 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.2 to: LO parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
  • the dye examples include azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, methine dyes, and the like.
  • a preferable addition amount of the dye is 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.3 to L0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the developer includes a composite inorganic fine powder.
  • the composite inorganic fine powder has peaks at Bragg angles (2 ⁇ ⁇ 0.20deg) of 32.20deg, 25.80deg and 27.50deg in the CuKa characteristic X-ray diffraction pattern.
  • the peak at 32.20 deg is derived from the (1, 1, 0) plane peak of the strontium titanate crystal
  • the peak at 25.80 deg is derived from strontium carbonate
  • the peak at 27.50 deg is the acid peak.
  • the composite inorganic fine powder is a composite of strontium titanate, strontium carbonate, and titanium oxide.
  • composite means particles that are integrally formed by a method such as firing rather than simply being mixed.
  • strontium titanate has a stable crystal structure, for example, a developer due to charge relaxation over a long period of time without changing the structure even in an environment where mechanical stress such as a developing roller and a blade adjacent portion is strongly applied in the developing process. The effect of imparting a uniform charge to can be maintained.
  • the peak half-value width being less than 0.30 deg indicates that the crystallinity of strontium titanate with few lattice defects and the like is high.
  • the peak half-width exceeds 0.30 deg the water resistance becomes weak due to crystal lattice defects of strontium titanate, and hydration due to moisture absorption is likely to occur, and the charge of the developer tends to decrease.
  • strontium titanate cannot maintain a stable structure, it cannot maintain a stable effect in long-term use that is vulnerable to mechanical stress.
  • the peak half-width is less than 0.20 deg
  • the strontium titanate crystal particle size becomes large and the dispersion of strontium titanate in the developer becomes insufficient, so that the developer is not charged uniformly.
  • image density, power pre-generation, etc. occur.
  • the Bragg angle (2 ⁇ 0. 20deg) 32. 20deg peak intensity level (la), 25. 80deg peak Strength It is preferable that the intensity level (Ic) of the bell (lb) and the peak of 27.50 deg satisfy the following formula.
  • X-ray diffraction measurement is performed by the following method.
  • the obtained external additive sample is subjected to X-ray diffraction measurement using CuKa line.
  • X-ray diffraction measurement is performed under the following conditions using, for example, a sample horizontal strong X-ray diffractometer (RINT TTRII) manufactured by Rigaku Corporation.
  • the number average particle size of the composite inorganic fine powder is preferably 30 nm or more and less than lOOOnm, more preferably 70 nm or more and less than 500 nm, and still more preferably 80 nm or more and less than 220 nm.
  • the number average particle size of the composite inorganic fine powder is less than 30 nm, the specific surface area of the composite inorganic fine powder increases, the hygroscopic property deteriorates, and the charge of the developer tends to decrease. Become.
  • the adhesion to the main body member may cause disturbance of the image, and further, the life of the main body member may be shortened. If it is more than lOOOnm, the effect of relieving charging on the toner particles is reduced, electrostatic aggregation occurs, and image unevenness and image quality are liable to occur.
  • the number average particle diameter of the composite inorganic fine powder 100 particle diameters were measured from a photograph taken at a magnification of 50,000 times with an electron microscope, and the average was obtained.
  • the diameter of the spherical particles, and for elliptical spherical particles the average value of the minor axis and the major axis is taken as the particle size of the particles, and the average value is obtained as the number average particle size.
  • a preferable addition amount of the composite inorganic fine powder is 0.01 to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.05 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. When added within this range, a sufficient addition effect can be obtained, so that electrostatic aggregation of the developer in the developing device can be suppressed, and good charge can be maintained as the developer, such as density reduction and capri. The occurrence of problems can be suppressed.
  • the method for producing the composite inorganic fine powder is not particularly limited, but for example, it is produced by the following method.
  • a mixture containing titanium oxide and strontium carbonate is prepared by washing, drying, sintering, mechanical pulverization and classification.
  • a composite inorganic fine powder containing strontium titanate, strontium carbonate, and titanium oxide can be obtained by adjusting raw materials and firing conditions.
  • the strontium carbonate as a raw material in this case is a substance having a SrCO composition
  • the preferred number average particle diameter of strontium carbonate used as a raw material is 30 to 300 nm, more preferably 50 to 150 nm.
  • the titanium oxide used as a raw material in this case is particularly a substance having a TiO composition.
  • titanium oxide examples include metatitanate slurry obtained by the sulfuric acid method. 1 (undried hydrous titanium oxide), titanium oxide powder, and the like.
  • a preferred acid titanium is a metatitanic acid slurry obtained by the sulfuric acid method. This is because it is excellent in uniform dispersibility in an aqueous wet process.
  • titanium oxide has a number average particle size of 20-5 Onm.
  • the composite inorganic fine powder may not contain TiO.
  • the sintering is preferably performed at a temperature of 500 to 1300 ° C. S, more preferably 650 to L10 ° C.
  • the firing temperature is higher than 1300 ° C, secondary agglomeration due to sintering between particles tends to occur and the load in the pulverization process increases.
  • strontium carbonate and titanium oxide may all react and the resulting composite inorganic fine powder may not contain them, and the effect of the composite inorganic fine powder cannot be fully exhibited.
  • the firing temperature is lower than 600 ° C, a lot of unreacted components remain, making it difficult to produce stable strontium titanate particles.
  • a preferable firing time is 0.5 to 16 hours, and more preferably 1 to 5 hours.
  • an inorganic oxide such as silica, alumina, titanium oxide, or the like, or an inorganic fine powder having a fine particle diameter such as carbon black or carbon fluoride may be covered. Good. By adding these, it is possible to impart good fluidity and chargeability to the developer.
  • the external additive other than the composite inorganic fine powder is preferably added in an amount of 0.03 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
  • the external additive other than the composite inorganic fine powder is preferably added in an amount of 0.03 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
  • a fluidity improver may be added to the developer.
  • the fluidity improver is toner By externally adding to one particle, fluidity can be improved.
  • the fluidity improver include fluorine-based resin powders such as fine powder of vinylidene fluoride and fine powder of polytetrafluoroethylene; fine powder silica such as wet process silica and dry process silica; fine powder oxidation Titanium; Fine powder alumina; These include silane coupling agent, titanium coupling agent, treated silica surface-treated with silicone oil, and the like.
  • a preferable fluidity improver is a fine powder produced by vapor phase acid of a silicon halide compound, and is so-called dry silica or fumed silica.
  • a thermal decomposition oxidation reaction in a hydrogen chloride soot of silicon tetrachloride gas utilizes a thermal decomposition oxidation reaction in a hydrogen chloride soot of silicon tetrachloride gas, and the basic reaction equation is expressed by the following equation.
  • a metal complex of silica and another metal oxide is obtained by using another metal halide compound such as salt-aluminum or salt-titanium together with a key halide compound. It is also possible to obtain silica, including as silica.
  • the particle size of the fluidity improver is, as an average primary particle size, within the range of 0.001 to 2 ⁇ m.
  • the force S is preferable, and more preferably 0.002 to 0.2 / ⁇ ⁇ . It is particularly preferable to use silica fine powder in the range of 0.005 to 0.1 IX m.
  • Examples of commercially available silica fine powders produced by vapor phase oxidation of the above halogenated silicon compounds include those having the following trade names.
  • AEROSIL Natural Aerosil 130, 200, 300, 380, TT600, MOX170, MO X80, COK84; Ca-O-SiL (CABOT Co.) M-5, MS-7, MS-75, HS-5, EH-5; (WACKER-CHEMIE GMBH) HDK, N20, N15, N20E, T30, T40; D-C Fine Silica (Dowcoung Co.); Fransol (Fransil), etc. are included.
  • Hydrophobization of the fluidity improver is performed by chemically treating with an organosilicon compound that reacts with or physically adsorbs on silica fine powder.
  • a preferred hydrophobizing fluidity improver is a silica fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halide compound and treated with an organic silicon compound.
  • Examples of the organic silicon compound include hexamethyldisilazane, trimethylsilane, and trimerium.
  • the preferred specific surface area of the flow improver is 30 m 2 Zg or more, more preferably 50 m 2 Zg on more than. This specific surface area is measured by the BET method with nitrogen adsorption.
  • a preferable amount of the fluidity improver added is 0.01 to 8 parts by mass, more preferably 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the developer.
  • the preferred degree of hydrophobicity of the fluidity improver is 30% or more, preferably 50% or more in methanol wettability.
  • a silanic compound and a silicone oil are preferable as the surface treatment agent containing silicon.
  • silicon-containing surface treatment agent examples include alkylalkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane, trimethylethoxysilane, and butyltrimethoxysilane; dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, aryldimethyldimethylsilane, hexamethylene.
  • Silane coupling agents such as dimethylchlorosilane, arylphenyldimethylchlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, vinyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, divinylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane and the like are included.
  • the method for measuring methanol wettability of the fluidity improver will be described below.
  • the methanol wettability of the inorganic fine powder added to the developer can be measured using a powder wettability tester (WET-100—, manufactured by Ressiki).
  • WET-100—, manufactured by Ressiki a powder wettability tester
  • the methanol concentration (%) at the point when the transmittance is 80% is defined as methanol wettability.
  • the developer is a particle having an equivalent circle diameter of 3 ⁇ m or more in a flow type particle image measuring apparatus, and particles having a coarse particle ratio of 30% or more in the particle size distribution are particles having an average circularity of 0.920 or more. It is preferable to contain 90% by number, more preferably 65 to 85% by number, and even more preferably 70 to 80% by number.
  • the smaller the particles in the developer the larger the specific surface area compared to the coarse particles, and the easier it is to charge quickly, so there is a variation in charge between the fine particles and the coarse particles.
  • Cheap By controlling the shape of the coarse particles in the developer as in the present invention, the ability of the composite inorganic fine powder is fully exhibited, the charge amount of the coarse particles is equalized, and the fluidity of the coarse particles is increased. be able to.
  • the amount of the composite inorganic fine powder adhering to the surface of the toner particles can be made uniform between the fine particles and the coarse particles, and the charge in the developer is reduced by circulation in the developing device. The whole can be charged uniformly.
  • the packing of the developer in the developing device can be suppressed, and the developer It also becomes possible to suppress the sticking of the developer to the carrier.
  • the average circularity a of all particles having an equivalent circle diameter of 3 m or more and particles having an equivalent circle diameter of 3 m or more in the flow type particle image measuring apparatus preferably satisfies the following formula.
  • the bZa in the above range means that coarse particles and fine particles have the same shape, and the flow of the developer in the developing device is made uniform, the frictional charging opportunity is made uniform, The charge of the developer in the imager can be made highly uniform.
  • the average circularity is used as a simple method that can quantitatively express the shape of particles, and can be measured using a flow particle image analyzer “FPIA-2100” manufactured by Sysmetas. And can be obtained.
  • the circularity is measured for particles having an equivalent circle diameter of 3 m or more, and the equivalent circle diameter is defined by the following equation (1).
  • the circularity is defined by the following equation (2), and the average circularity is defined by the following equation (3).
  • particle projection area is the area of the binarized particle image
  • perimeter of the particle projection image is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the particle image.
  • the circularity used in the present invention is an index of the degree of unevenness of the toner, and is 1.00 when the developer is a perfect sphere. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.
  • FPIA-2100 calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity.
  • the particle size of the particle is determined based on the obtained circularity. Assign to divided classes.
  • a method of calculating the average circularity and the circularity standard deviation using the center value of the dividing points of each class and the number of particles distributed to each class is used.
  • the error between the average circularity obtained by this calculation method and the average circularity obtained by the above-described calculation formula that directly uses the circularity of each particle is very small and substantially negligible. Therefore, in the present invention, such a calculation method is used for the above reason for handling data such as a reduction in calculation time and a simple calculation expression.
  • FPIA-2100 has a thinner sheath flow (7 ⁇ m ⁇ 4 ⁇ m) and a thinner sheath flow than “FPIA-1000”, which was used to calculate the developer shape.
  • the accuracy of developer shape measurement has been improved by improving the magnification of the processed particle image and the processing resolution of the captured image (256 X 256 ⁇ 51 2 X 512). Has achieved. Therefore, when it is necessary to measure the shape more accurately as in the present invention, it is preferable to use the FPIA-2100 that can obtain information on the shape more accurately.
  • the outline of the measurement using the flow type particle image measuring device is as follows.
  • the sample dispersion is passed through the flow channel of a flat and flat flow cell (which spreads along the flow direction).
  • the strobe and the CCD camera are mounted to be opposite to each other with respect to the flow cell so as to form an optical path that passes through the thickness of the flow cell.
  • strobe light is irradiated at 1Z30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle has a certain range parallel to the flow cell.
  • the circularity of each particle is calculated from the projected area of the two-dimensional image of each particle and the perimeter of the projected image using the above circularity calculation formula.
  • binder resin, other additives, etc. are thoroughly mixed with a mixer such as a Henschel mixer or ball mill, and melt kneaded using a heat kneader such as a heated roll, kneader, or etastruder. After cooling and solidification, pulverization and classification are performed, and the composite inorganic fine powder and, if necessary, desired additives are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer to produce.
  • a mixer such as a Henschel mixer or ball mill
  • Examples of the mixer include a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.); a super mixer (manufactured by Rikita Co., Ltd.); a ribocorn (Okawara Seisakusho Co., Ltd.); Hosokawa Micron Co., Ltd.); Snoiral Bin Mixer ( Pacific Machine Energy); Redige Mixer (Matsubo Co., Ltd.) is included.
  • a Henschel mixer Mitsubishi Co., Ltd.
  • a super mixer manufactured by Rikita Co., Ltd.
  • a ribocorn Okawara Seisakusho Co., Ltd.
  • Hosokawa Micron Co., Ltd. Hosokawa Micron Co., Ltd.
  • Snoiral Bin Mixer Pacific Machine Energy
  • Redige Mixer Moatsubo Co., Ltd.
  • kneaders are KRC--Dar (Kurimoto Steel Co., Ltd.); 'Kneader (made by Buss); TEM type extruder (made by Toshiba Machine); TEX twin-screw kneader (made by Nippon Steel); PCM kneader (made by Ikegai Iron Works); triple roll mill, mixing Roll mill, Ader (made by Inoue Seisakusho); Needex (made by Mitsui Mining Co., Ltd.); MS pressurization-one-der, Nida-Iruder (made by Moriyama Seisakusho); Banbury I mixer (made by Kobe Steel) Examples of crushers include Unter Jet Mill, Micron Jet, Inomizer I (Hosokawa Micron); IDS type mill, PJM Jet Crusher (Japan-Eumatic Industrial Co., Ltd.); Cross Jet Mill (Kurimoto Iron Works); Ulmax (Nisso Engineer) SK Jet 'oichi' Mill (manufactured by Seish
  • Classifier I Spedic Classifier I (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Turbo Classifier I (manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron Corporation); Elbow Jet (Nissan) Iron Mining Co., Ltd.), Dispurgeon Separator (Japan-Eumatic Kogyo Co., Ltd.); YM Examples of sieving devices that include micro cuts (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.) and are used to screen coarse particles, etc.
  • Examples of the mechanical pulverizer include a pulverizer inomizer 1 manufactured by Hosokawa Micron Corporation, a pulverizer KTM manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd., a turbo mill manufactured by Turbo Industry Co., Ltd., and the like. It is preferable to use these devices as they are or with appropriate improvements.
  • the mechanical pulverizer as shown in Figs. 1, 2, and 3 can be used to easily control the shape of coarse particles and pulverize the powder raw material. This is preferable because efficiency can be improved.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show a schematic cross-sectional view of an example of a mechanical crusher used in the present invention
  • Fig. 2 shows a schematic cross-sectional view along the D-D 'plane in Fig. 1.
  • 1 shows a perspective view of the rotor 314 shown in FIG.
  • there are many mechanical crushers on the surface that rotates at a high speed which is a casing 313, jacket 316, distributor 220, casing 313, and a rotating body force attached to a central rotating shaft 312.
  • the rotor 314 is provided with a plurality of grooves
  • the stator 310 is provided with a large number of grooves on the surface arranged on the outer periphery of the rotor 314 at regular intervals, and further, the raw material to be treated is introduced.
  • a raw material outlet 302 for discharging the processed powder.
  • the pulverization operation in the mechanical pulverizer configured as described above is performed, for example, as follows. From the powder inlet 311 of the mechanical pulverizer shown in FIG. When particles are introduced, the particles are introduced into the pulverization chamber, and a large number of grooves are provided on the surface that rotates at high speed in the pulverization chamber, and the rotor 314 and a large number of grooves are provided on the surface. The rotor and powder, or the stator and powder generated between the rotor and the rotor 310, and the numerous high-speed eddy currents behind this and the high-frequency pressure vibrations generated by this Crushed. Thereafter, it is discharged through the material discharge port 302.
  • the air carrying the toner particles passes through the grinding chamber and passes through the material discharge port 302, pipe 219, collection cyclone 229, nog filter 222, and suction filter 224. It is discharged out of the system. Since the powder raw material is pulverized in this way, a desired pulverization process can be easily performed without increasing the fine powder and coarse powder. By adjusting the flow rate of the carrier air, the shape of the coarse particles of the toner particles can be controlled.
  • the powder raw material is pulverized by the mechanical pulverizer
  • the temperature of the cold air is preferably 0 to 18 ° C.
  • the mechanical pulverizer preferably has a structure having a jacket structure 316, and the cooling water (preferably an antifreeze such as ethylene glycol) is passed through.
  • the preferable room temperature T in the spiral chamber 212 communicating with the powder inlet in the mechanical pulverizer is 0 ° C. or less, more preferably ⁇ 5 to ⁇ 15 ° C., more preferably Is -7 to -12 ° C.
  • the surface deterioration of the developer due to heat can be suppressed. It is possible to pulverize the raw material of the powder efficiently, so that the room temperature in this range is preferred from the viewpoint of developer productivity.
  • the room temperature T1 of the vortex chamber in the pulverizer exceeds 0 ° C., the developer surface is easily deteriorated due to heat during the pulverization and the fusion in the machine is liable to occur, so that the developer productivity is not favorable.
  • the refrigerant (alternative chlorofluorocarbon) used in the cold air generating means 321 must be changed to chlorofluorocarbon! /.
  • chlorofluorocarbons are being eliminated from the viewpoint of protecting the ozone layer, and the use of chlorofluorocarbon as a refrigerant for the cold air generating means 321 is not preferable in terms of the global environmental problems.
  • R134A, R404A, R407C, R410A, R507A, R717, etc. S is included.
  • R404A is particularly preferred from the viewpoint of energy saving and safety.
  • Cooling water (preferably an antifreeze such as ethylene glycol) is supplied into the jacket from the cooling water supply port 317 and discharged from the cooling water discharge port 318.
  • the finely pulverized product generated in the mechanical pulverizer is discharged out of the machine from the powder discharge port 302 via the rear chamber 320 of the mechanical pulverizer.
  • the rear chamber 320 of the mechanical crusher is preferred.
  • room temperature T2 is 30 ⁇ 60 ° C.
  • the temperature T2 of the mechanical pulverizer is less than 30 ° C, there is a possibility that a short pass is caused without being pulverized, and the developer performance is not preferable. Also, if the temperature is higher than 60 ° C, it may be excessively pulverized at the time of pulverization, and the surface of the developer is altered by the heat and fusion occurs in the machine. ,.
  • a preferable temperature difference ⁇ ( ⁇ 2-T1) between the room temperature T1 of the spiral chamber 212 and the room temperature T2 of the rear chamber 320 of the mechanical pulverizer is 40 to It is 70 ° C, more preferably 42 to 67 ° C, still more preferably 45 to 65 ° C.
  • the ⁇ between the temperature T1 and temperature T2 of the mechanical pulverizer is less than 40 ° C, there is a possibility that a short pass has occurred without being pulverized, and the developer performance is not favorable.
  • the temperature is higher than 70 ° C, the developer may be excessively pulverized at the time of pulverization, and the surface quality of the developer and in-machine fusion are likely to occur due to heat.
  • the binder resin is preferred! /
  • the glass transition point (Tg) is 45 to 75 ° C, more preferably 55 to 65 ° C. is there.
  • the room temperature T1 of the spiral chamber 212 of the mechanical pulverizer is 0 ° C. or lower and lower by 60 to 75 ° C. than the Tg, in terms of image agent productivity.
  • the body material can be pulverized.
  • the room temperature T2 of the rear chamber 320 of the mechanical pulverizer is preferably 5 to 30 ° C., more preferably 10 to 20 ° C. lower than Tg.
  • Tg room temperature
  • the preferable tip peripheral speed of the rotating rotor 314 is 80 to 180 mZsec, which is more preferable. It is preferably 90 to 170 mZsec, more preferably 100 to 160 mZsec.
  • the peripheral speed of the rotating rotor 314 is 80 to 180 mZsec, more preferably 90 to 170 mZsec, and even more preferably 100 to 160 mZsec.
  • the powder raw material can be pulverized efficiently, and the tip peripheral speed in this range is preferable from the viewpoint of developer productivity.
  • the rotor tip peripheral speed is slower than 80 mZsec, a short pass is likely to occur without being pulverized, which is preferable from the standpoint of developer performance.
  • the peripheral speed of the tip of the rotor 314 is faster than Sl80mZsec, the load on the device itself becomes large, and at the same time, the developer is excessively pulverized during pulverization, and the surface of the developer is subject to change due to heat and in-machine fusion. From the point of productivity and favorable!
  • the preferable minimum distance between the rotor 314 and the stator 310 is 0.5 to: LO. Omm, more preferably 1.0 to 5. Omm, and still more preferably 1.0 to 3. Omm.
  • the distance between the rotor 314 and the stator 310 is 0.5 to: LO. Omm, more preferably 1.0 to 5.
  • Omm, and even more preferably 1.0 to 3. Omm Insufficient pulverization and excessive pulverization of the developer can be suppressed, and the powder raw material can be efficiently pulverized.
  • the distance between the rotor 314 and the stator 310 is larger than 10. Omm, short path is easily caused without being pulverized, so that the strength of the developing agent performance is not preferable.
  • the distance between the rotor 314 and the stator 310 is smaller than 0.5 mm, the load on the apparatus itself is increased, and at the same time, the developer is excessively pulverized during pulverization, and the surface of the developer is altered by the heat and in-machine fusion. Easy to wake up! With developer productivity! / Saddle point Power is not preferable.
  • This pulverization method has a simple structure and does not require a large amount of air to pulverize the powder raw material, so the amount of power consumed per kg of developer consumed in the pulverization process is Compared with the conventional collision-type airflow crusher shown in Fig. 4, the energy cost is reduced to about 1Z3 or less.
  • the developer of the present invention includes, for example, a charging process for charging an image carrier (hereinafter also referred to as a photoreceptor); a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the image carrier by exposure; A developing step of developing the electrostatic latent image of the toner with a developer to form a developer image; a transferring step of transferring the developer image to a transfer material with or without an intermediate transfer member; and And a fixing step of fixing the developer image to a transfer material. wear.
  • a charging process for charging an image carrier hereinafter also referred to as a photoreceptor
  • a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the image carrier by exposure
  • a transferring step of transferring the developer image to a transfer material with or without an intermediate transfer member and And a fixing step of fixing the developer image to a transfer material.
  • an image carrier (hereinafter also referred to as an amorphous silicon photoreceptor) having a conductive substrate, a photoelectric layer containing at least amorphous silicon on the conductive substrate, and a surface protective layer is used.
  • an image forming method in which the surface of the carrier is charged, an electrostatic latent image is formed on the image carrier by exposure, and the electrostatic latent image is visualized by a reversal development method using a developer.
  • the cause of the destruction of the surface layer or the image carrier itself is that when the developer is separated from the surface of the image carrier (peeled off), a peeling discharge having a polarity opposite to the charged polarity of the image carrier occurs continuously for a long time. And the energy force of a leak phenomenon caused by a high electric field, but it is concentrated on a part of the surface of the image carrier. When the developer of the present invention is used, the peeling discharge phenomenon and the leak on the surface of the image carrier. The phenomenon can be alleviated and destruction can be prevented.
  • the present inventors investigated in which process the peeling discharge and the leak phenomenon occurred on the surface of the amorphous silicon photoreceptor. As a result, it was confirmed that these various discharge phenomena occurred mainly in the transfer process and the cleaning process. In addition, the frequency of occurrence was particularly high in the cleaning process. The reason for this is that when the image bearing surface force is not transferred in the transfer process and the remaining chargeable developer is forcibly removed in the cleaning process, various discharge phenomena are likely to occur. Guessed. In the present invention, when the composite inorganic fine powder containing strontium carbonate and titanium oxide, in which various discharge phenomenon mitigating effects are observed, is added to the toner particles to strontium titanate having little adverse effect on developability, the developability is increased. Various discharge phenomena without sacrificing It has been found that it can be suppressed.
  • the peeling discharge and the leak phenomenon in the cleaning process occur at the moment of separating the image agent remaining on the surface of the image carrier. Therefore, in the case of a cleaning process having a general cleaning blade, it is considered that various discharge phenomena occur at the cleaning blade edge portion which is the contact point between the cleaning blade and the image carrier surface.
  • the cleaning blade edge is spatially narrowed toward the contact point between the blade and the image carrier.
  • the composite inorganic fine powder is placed in the narrow space. The effect becomes remarkable when the size can enter, and the composite inorganic fine powder preferably has a number average particle size of 30 nm or more and less than lOOOnm.
  • the composition ratio of the composite inorganic fine powder is important in balancing the various discharge phenomena on the surface of the image carrier and the developability. (3 ⁇ 4) 7 (1 &) It is preferable that it is large and less than 0.150. It is also preferable that (Ic) Z (Ia) is larger than 0.010 and smaller than 0.150.
  • an electrostatic latent image forming step for forming an electrostatic latent image on an image carrier having a photosensitive layer on a substrate, and a developer carried on the developer carrier are transferred to the electrostatic latent image. In an image forming method using an image carrier having a developing step and having 20 to 1000 grooves per 1000 m in the circumferential direction on the surface with a groove width of 0.5 to 40.
  • the presence of grooves in the circumferential direction means that the grooves are present in a direction substantially parallel to the rotation direction of the image carrier, and the grooves are perpendicular to the longitudinal direction of the image carrier. That is.
  • the composite inorganic fine powder contained in the developer of the present invention electrostatically adsorbs and scrapes off toner particles and other minute free substances accumulated in the recesses in the grooves on the surface of the image carrier. Exhibits the effect of preventing the accumulation of free matter from the image carrier surface.
  • the composite inorganic fine powder since the composite inorganic fine powder has a stable crystal structure, for example, mechanical stress on the developer during stirring and transport in the developer container or between the image carrier cleaning blade and the like. Even in such an environment, the effect of removing free substances and the like existing on the surface of the image carrier without changing the structure can be maintained for a long time.
  • the composite inorganic fine powder has a number average particle size of 3 Onm or more and less than lOOOnm from the viewpoint of achieving both the adverse effect of hygroscopicity and the effect of suppressing loose substances on the surface of the image carrier. I prefer to be! /
  • (lb) Z (Ia) is greater than 0.000 and less than 0.150.
  • (Ic) Z (la) is preferably more than 0.010 and less than 0.150.
  • the image carrier used in the above image forming method is an image carrier having a conductive cylindrical support (substrate) and a photosensitive layer or a photosensitive layer and a protective layer on the conductive cylindrical support.
  • the surface of the image carrier is a combination of a groove formed in the circumferential direction and a flat portion, and the groove has a groove width of 0.5 to 40.O / zm in the circumferential direction.
  • the number is preferably 20 or more and 1000 or less per 1000 / zm.
  • the number of grooves described above does not cause contamination of the charging means, causing deterioration of the chargeability of the developer in the developing means, scratching of the transfer means, etc. without causing chipping of the edge portion of the cleaning blade.
  • the flat portion has a width of 0.5 to 40 / ⁇ ⁇ on the surface of the image carrier.
  • the width force of the flat part exceeds 0 m, when used in an electrophotographic apparatus having a cleaning blade as a cleaning means, the force depending on the surface of the image carrier, the constituent materials of the developer, and various process conditions. Increased torque between blades.
  • the average width W (m) of the grooves present in the image carrier and the number average particle diameter d (nm) of the composite inorganic fine powder satisfy the following formula.
  • the relationship between the groove width on the surface of the image carrier and the particle size of the composite inorganic fine powder is appropriate, and the effect of electrostatically attracting the accumulation portion is sufficiently exhibited.
  • the groove width on the surface of the image carrier, the average width of the grooves, and the number of grooves per unit length of 1000 ⁇ m are: For example, measurement is performed as follows using a non-contact three-dimensional surface measuring machine (trade name: Micromap 557N, manufactured by Ryoji System Co., Ltd.).
  • the average groove width and the number of grooves per unit length of 1000 ⁇ m in addition to the Micromap 557N, we also sell commercially available laser microscopes (VD-8550, VK-9000, ), Confocal scanning laser microscope OLS3000 (manufactured by Olympus Corporation), real color confocal microscope O Pretex C 130 (manufactured by Lasertec Corporation)), digital microscope VHX—100, VH—8000 (Keyence Corporation)
  • the image of the image carrier surface is obtained by using the image processing software (for example, WinROOF (manufactured by Mitani Corporation)) and the average width of the groove and the groove per unit length of 1000 m it is also possible to determine the number. or 3-dimensional non-contact shape measuring device (manufactured by NewVi ew 5032 (Zaigo Corporation)) or the like can be measured as micro maps 557N be used.
  • a contact member such as a charging member or a taring member rubs the surface of the image carrier, so that the surface of the image carrier is scratched. May occur.
  • the universal hardness value HU of the surface of the image carrier is 150 to 240 (NZmm 2 ), and the elastic deformation rate We is 44% to 65%. Is preferred.
  • the universal hardness value (HU) and elastic deformation rate of the image bearing member are values measured using a microhardness measuring device Fischerscope H100V (manufactured by Fischer) in an environment of 25 ° CZ50% RH. .
  • This Fischer scope H100V abuts an indenter against the object to be measured (the surface of the image carrier), continuously applies a load to the indenter, and directly reads the indentation depth under the load to obtain the hardness continuously.
  • a Vickers square pyramid diamond indenter with a face angle of 136 ° attached to the device was used as the indenter, and the final load (final load) applied continuously to the indenter was 6 m. N, and the time (holding time) for holding the indenter with a final load of 6 mN was 0.1 second.
  • the number of measurement points was 273.
  • the surface roughness Rz (ten-point average surface roughness) of the image bearing member is 0.3 to 1.3 / zm from the viewpoint of suppressing image flow and improving character reproducibility. preferable.
  • the surface roughness Rz of the surface of the image carrier can be used as an index representing the groove depth.
  • the difference between the maximum surface roughness Rmax and the surface roughness Rz (Rmax-Rz) is preferably 0.3 or less, more preferably 0.2 or less.
  • the surface roughness of the image carrier is determined by a contact surface roughness measuring machine (trade name: Surfcorder SE35).
  • the “groove” refers to a groove having a groove width of 40 m or less formed by roughening means. Further, it is preferable that the difference (Rmax ⁇ Rz) between the maximum surface roughness Rmax and the ten-point average surface roughness Rz is 0.3 or less. On the other hand, “scratches” in relation to “grooves” mean grooves with a groove width exceeding 40 / z m.
  • the roughening means include a method of forming the surface shape by physically polishing the surface of the image carrier.
  • a roughened support is used.
  • a method of maintaining the surface shape of the support up to the surface of the image carrier, or the photosensitive layer Z protective layer is fluid before being dried or cured after coating.
  • a method of forming the surface shape of the image carrier by roughening means is also possible.
  • FIG. 11 shows an example of a polishing machine provided with a polishing sheet as the roughening means used for manufacturing the image carrier.
  • the abrasive sheet 1 is a sheet in which abrasive grains are dispersed in a binder resin and applied to a substrate.
  • the polishing sheet 1 is wound around a hollow shaft a, and a motor (not shown) is arranged in a direction opposite to the direction in which the sheet is fed to the shaft a so that tension is applied to the polishing sheet 1.
  • Polishing sheet 1 is fed in the direction of the arrow and backed by guide rollers 2-1, 2-2.
  • the polished sheet passes through the cup roller 3 and is wound around the winding means 5 by a motor (not shown) through the guide rollers 2-3 and 2-4. Polishing is basically performed by constantly pressing an untreated polishing sheet against the surface of the image carrier to roughen the surface of the image carrier. Since the polishing sheet 1 is basically insulative, it is preferable to use a sheet grounded to the ground or a
  • the abrasive sheet feed speed is preferably in the range of 10 to 500 mmZsec. If the feed amount is small, the polishing sheet that has polished the surface of the image carrier will come into contact with the surface of the image carrier again, resulting in the occurrence of deep scratches on the surface of the image carrier, uneven surface grooves, and the binder resin on the surface of the polishing sheet. Adhesion may occur, which is not preferable.
  • the image carrier 4 is placed at a position facing the backup roller 3 through the polishing sheet 1. At this time, the backup roller 3 is pressed against the backup roller 3 from the base material side of the polishing sheet 1 at a desired set value for a predetermined time, and the surface of the image carrier is roughened.
  • the rotation direction of the image carrier may be the same as or opposite to the direction in which the polishing sheet 1 is fed, or the rotation direction may be changed during polishing.
  • the pressure with which the knock-up roller 3 is pressed against the image carrier 4 is determined by the type and diameter of the abrasive cannonball, the count of the abrasive grains dispersed in the abrasive sheet, the substrate thickness of the abrasive sheet, The optimum value varies depending on the thickness of the binding grease, the hardness of the knock-up roller 3, and the hardness of the surface layer constituting the surface of the image carrier 4. If the force is in the range of 0.005 to 1.5 NZm 2 , the surface of the image carrier A groove shape is achieved.
  • the distribution of the groove shape on the surface of the image carrier is, for example, when a polishing sheet is used as a roughening means, the polishing sheet feed speed, the pressure applied to the knock-up roller 3, the particle size and shape of the abrasive grains, It can be adjusted by appropriately selecting the number of abrasive grains dispersed in the abrasive sheet, the binding resin thickness of the abrasive sheet, the thickness of the substrate, and the like.
  • the abrasive particles include acid aluminum, acid chromium, silicon carbide, diamond, iron oxide, iron cerium, corundum, silica, silicon nitride, boron nitride, molybdenum carbide, silicon carbide. Examples include silicon, tungsten carbide, titanium carbide, silicon oxide, and the like.
  • a preferable average grain size of the abrasive grains is 0.01 to 50 / ⁇ ⁇ , and more preferably 1 to 15 / ⁇ ⁇ . If the particle size is small, the preferred groove depth and average groove width cannot be obtained in the present invention. If the particle diameter is large, the difference between Rmax and Rz becomes large, and unevenness and scratches occur on the halftone image. Odor on the image There is a tendency to cause defects such as conspicuous effects of scratches.
  • the average particle size of the abrasive cannonball is
  • the median diameter D50 measured by the centrifugal sedimentation method is shown.
  • abrasive grains are dispersed and applied in a binder resin.
  • the particle size distribution may be controlled. For example, even if the average particle size is the same, the value of Rmax-Rz ⁇ 0.3 can be further reduced by excluding particles on the large particle size side. Furthermore, it is possible to suppress variations in the average particle diameter during sheet production, and as a result, it is possible to suppress variations in the surface roughness (Rz) of the surface of the image carrier.
  • the number of the abrasive barrels dispersed in the binder resin is correlated with the particle size of the abrasive barrels, and the smaller the number, the larger the average particle size of the abrasive barrels. It is easy to cause scratches on the surface. Therefore, the range of the count of the abrasive barrel is preferably 500 to 20000, more preferably 1000 to 3000!
  • thermoplastic resins As the binder resin used for the abrasive sheet, known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins, electron beam curing resins, ultraviolet curing resins, visible light curing resins, Examples thereof include antifungal resin.
  • thermoplastic resin examples include vinyl chloride resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate resin, amino resin, styrene butadiene copolymer, urethane elastomer, and nylon-silicone resin.
  • thermosetting resin include phenol resin, phenoxy resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, silicone resin, melamine resin, alkyd resin, and the like.
  • the binder resin thickness of the polishing sheet is preferably 1 to: LOO / zm. If the binder resin is thick, unevenness occurs in the thickness of the binder resin. As a result, the surface of the polishing sheet becomes uneven and it is difficult to maintain Rmax-Rz ⁇ 0.3 when the image carrier is polished. On the other hand, if the binder resin thickness is too thin, the abrasive grains tend to fall off.
  • the polishing sheet used in the present invention MAXIMA, MAXIMA T type manufactured by Leflight Co., Ltd., Rabi force manufactured by KO VAX Co., Ltd., MicroFisshinda Film manufactured by Sumitomo 3 ⁇ Co., Ltd. Commercial products such as a mirror film, a wrapping film, and MIBOX manufactured by Nippon Micro Coating Co., Ltd. can be used.
  • a plurality of times are obtained so that a desired groove-shaped image carrier surface is obtained. It is also possible to perform a roughening process.
  • the abrasive sheet in which the fine abrasive barrels are dispersed from the abrasive sheet in which the coarse abrasive grains are dispersed and conversely the coarse abrasive grains in the abrasive sheet in which the fine abrasive grains are dispersed.
  • Either power may be applied in the order of the polishing sheet in which the particles are dispersed.
  • a finer groove can be superimposed on the surface of the coarse groove on the surface of the image carrier, and in the latter case, unevenness of the polishing groove can be reduced.
  • polishing may be performed with a polishing sheet having the same number of counts but different polishing particles.
  • abrasive particles of different hardness By using abrasive particles of different hardness, the groove shape on the surface of the image carrier can be further optimized.
  • Base materials used for polishing sheets include polyester resin, polyolefin resin, cellulose resin, vinyl resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polyamide resin, polysulfone resin, and polysulfone resin. Can be mentioned.
  • the substrate thickness of the polishing sheet is preferably 10 to 150 m, more preferably 15 to LOO m.
  • the convex portion produces a deep groove and appears as density unevenness on the halftone image, which is not preferable. If the substrate thickness is thick, the hardness of the sheet itself increases, and unevenness in the distribution of polishing particles, unevenness in pressing pressure, etc. are reflected on the surface of the image carrier, making it difficult to adjust the number of grooves.
  • the knock-up roller 3 is an effective means as means for forming a desired groove on the surface of the image carrier. Force capable of polishing only with the tension of the polishing sheet 1 When the hardness of the surface layer of the image carrier is high (mainly when curable resin is used), the image carrier can be obtained only with the tension of the polishing sheet. Since the pressure in contact with the surface tends to be low, it is better to use backup roller 3.
  • the polishing sheet 1 and the surface of the image bearing member are not less charged during polishing. Depending on the resistance, etc., high voltages with different charging voltages may charge up to several kV. Therefore, it is possible to spray static electricity, electrostatic air, etc. on the surface of the image bearing member, the polishing sheet, and the top portion thereof during the roughening process.
  • the abrasive sheet has a configuration in which a binder resin 7 for fixing the abrasive particles 8 to the substrate 6 is applied onto the substrate 6.
  • FIG. 13 shows another example of the polishing sheet. Fig. 13 Is the one where the abrasive abrasive grain 8 is struck. After electrostatically applying binder resin 7-1 and abrasive grains 8, apply binder resin 2-2 to stabilize the cutting edge.
  • the laminated structure of the image carrier is described below.
  • a photosensitive layer is formed on a conductive support.
  • the photosensitive layer has a structure in which a charge generation layer and a charge transport layer are stacked in this order, or conversely, a structure in which a charge transport layer and a charge generation layer are stacked in this order. Although it is composed of a single layer dispersed in rosin! It is possible to take any configuration.
  • the surface layer constituting the surface of the image carrier is preferably a layer containing a compound that is cured by polymerization or crosslinking reaction by heating or radiation irradiation.
  • a layer containing a compound that undergoes polymerization or cross-linking reaction and cures by heating or irradiation with the surface layer the durability performance is sufficiently improved.
  • the charge transport layer is a surface layer.
  • An image carrier structure or a structure in which a surface layer is further formed on a laminated photosensitive layer in which the charge generation layer and the charge transport layer are laminated in this order is preferable. That is, the surface layer may be a part of the photosensitive layer as the charge transport layer or may be formed on the photosensitive layer.
  • the surface layer may be formed using any compound as long as it is a compound that is polymerized or cross-linked by heating or irradiation and cured. That is, any compound capable of generating an active site such as a radical upon heating or irradiation and being polymerized or crosslinked and cured can be used as a constituent material of the surface layer.
  • a compound having a chain-polymerizable functional group in the molecule particularly a compound having an unsaturated polymerizable functional group, is preferable from the viewpoints of high reactivity, high reaction rate, and versatility of materials.
  • the compound having an unsaturated polymerizable functional group is not limited to any monomer, oligomer or macromer.
  • the surface layer is positioned as a part of the photosensitive layer or further provided on the photosensitive layer, it is preferable that the surface layer has a charge transporting ability after curing. If the compound having an unsaturated polymerizable functional group used for the surface layer has no charge transport property, the charge transport property can be secured to the surface layer by adding a charge transport material or a conductive material. Is desirable. On the other hand, this is not the case when the compound having an unsaturated polymerizable functional group itself is a compound having a charge transporting property. However, from the viewpoint of the film hardness of the surface layer and various electrophotographic characteristics, it is more preferable to use a compound having charge transport properties such as the latter. Further, among compounds having charge transportability, compounds having hole transportability are further preferred because of the versatility of electrophotographic process materials.
  • the conductive support (substrate) used in the image carrier may be any one having conductivity.
  • a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel or a metal alloy formed into a drum or sheet, a metal foil such as aluminum and copper laminated on a plastic film, aluminum, indium oxide and Examples thereof include a metal film obtained by depositing tin oxide or the like on a plastic film, a metal provided with a conductive layer by applying a conductive material alone or with a binder resin, a plastic film, and paper.
  • a conductive layer in which a conductive pigment, a resistance adjusting pigment or the like is dispersed may be formed between the conductive support and the photosensitive layer.
  • the surface of the conductive layer is roughened by dispersing the pigment. If the exposure means used in the electrophotographic apparatus uses coherent light such as laser light, interference fringes often appear in the resulting image, so the conductive support is roughened by some means. Has been implemented. However, the conductive layer can provide the same effect as roughening the support. Furthermore, since the conductive layer is coated on the conductive support, it also has an action of covering defects of the support, and it is not necessary to take measures against the defect removal of the support.
  • the thickness of the conductive layer is preferably 0.2 to 40 / ⁇ ⁇ , more preferably 1 to 35 ⁇ m, and further preferably 5 to 30 ⁇ m.
  • Examples of the resin used in the conductive layer include polymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylate, methacrylate, vinylidene fluoride, and trifluoroethylene. Copolymers, polybulualcohol, polybuchethal, polycarbonate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyurethane, cellulose resin, phenol resin, melamine resin, key resin resin, epoxy resin, etc. Is mentioned.
  • the conductive layer is formed using a solution obtained by dispersing or dissolving a conductive pigment, a resistance adjusting pigment or the like in the resin as a coating solution.
  • Examples of the conductive pigment and the resistance adjusting pigment include metals such as aluminum, zinc, copper, chromium, nickel, silver and stainless steel, or materials obtained by evaporating these metals on the surface of plastic particles.
  • Examples thereof include metal oxides such as zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide, indium oxide doped with tin, and tin oxide doped with antimony and tantalum. These can be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used in combination, they may be simply mixed or a solid solution may be fused.
  • an undercoat layer having a barrier function and an adhesion function can be provided between the conductive support (or conductive layer) and the photosensitive layer.
  • the undercoat layer is used for improving the adhesion of the photosensitive layer, improving the coating property, protecting the conductive support, covering defects on the conductive support, improving the charge injection from the conductive support, and improving the sensitivity of the photosensitive layer. It is formed to protect against electrical breakdown.
  • the materials constituting the undercoat layer include polyvinyl alcohol, poly-N vinyl imidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, ethylene acrylic acid copolymer, casein, polyamide, N-methoxymethylated 6 nylon, and copolymer nylon. , Glue and gelatin.
  • the undercoat layer is formed by applying a solution prepared by dissolving these materials in a suitable solvent onto a conductive support and drying it. It is preferable that the film thickness is about 0.1-2 ⁇ m U.
  • Examples of the charge generation material used in the charge generation layer include selenium monotellurium, pyrylium, thiapyrylium dyes, and phthalocyanine compounds having various central metals and crystal types.
  • Phthalocyanine compounds having crystal forms such as, ⁇ , ⁇ , ⁇ , and X types; anthanthrone pigments; dibenzpyrenequinone pigments; pyranthrone pigments; trisazo pigments; disazo pigments; monoazo pigments; Materials; quinosyanine; amorphous silicon described in JP-A-54-143645; and the like.
  • the charge generation layer may be formed by using a homogenizer, an ultrasonic dispersion, a ball mill, a vibration ball mill, a sand mill, an attritor, or a roll mill together with the above-mentioned charge generation material with a binder resin and a solvent of 0.3 to 4 times mass. Disperse the resulting dispersion on the conductive support or undercoat It is formed by coating on a layer and drying. Alternatively, it is formed as a single composition film as a vapor deposition film of the charge generation material.
  • the thickness of the charge generation layer is preferably 5 ⁇ m or less, and particularly preferably in the range of 0.1 to 2 / ⁇ ⁇ .
  • Binder resins used in the charge generation layer include polymers of butyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and the like. Copolymers, polybutyl alcohol, polybutylacetal, polycarbonate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyurethane, cellulose resin, phenol resin, melamine resin, key resin resin, epoxy resin, etc. Can be mentioned.
  • the charge transport layer when the surface layer becomes a part of the photosensitive layer, the charge transport layer may be formed including a charge transport material and a compound that is polymerized or crosslinked and cured by heating or radiation irradiation. preferable.
  • Examples of the charge transporting substance include a polymer compound having a heterocyclic ring or a condensed polycyclic aromatic group such as poly (bulvyl) rubazole and polystyrylanthracene; a heterocyclic compound such as pyrazoline, imidazole, oxazole, triazole and force rubazole; Triarylalkane derivatives such as triphenylamine; Triarylamine derivatives such as triphenylamine
  • Low molecular weight compounds such as phenylenediamine derivatives, ⁇ -furcarbazole derivatives, stilbene derivatives and hydrazone derivatives. These are dispersed or dissolved in a suitable solvent together with a compound that is polymerized or crosslinked and cured by heating or radiation irradiation, applied onto the above charge generation layer, and then cured by irradiation and heating to be described later. Form a layer.
  • the compound that can be polymerized or crosslinked and cured by heating or radiation irradiation is a compound that can generate an active site such as a radical by heating or radiation irradiation and can be polymerized or crosslinked.
  • a compound having a chain-polymerizable functional group is mentioned.
  • compounds having an unsaturated polymerizable functional group in the molecule are preferable in terms of high reactivity, high reaction rate, versatility of materials, and the like.
  • the unsaturated polymerizable functional group a compound having at least one such as talyloxy group, methacryloyloxy group, and styrene group is particularly preferable.
  • the compound is limited to any of monomer, oligomer, macromer, and polymer. They can be appropriately selected or combined without being used.
  • a compound having charge transporting property, preferably hole transporting property, and polymerizing, crosslinking, or curing by heating or radiation irradiation it is possible to form a charge transporting layer by itself. It is also possible to appropriately mix a load transporting substance and a compound that does not have charge transporting properties and is polymerized or crosslinked and cured by heating or radiation irradiation.
  • Examples of the compound that has charge transporting properties and is polymerized, crosslinked, and cured by heating or radiation irradiation include known hole transporting compounds having an unsaturated polymerizable functional group and known hole transporting compounds. Examples thereof include compounds in which an unsaturated polymerizable functional group is added to a part of the transport compound. Examples of known hole transportable compounds include hydrazone compounds, virazoline compounds, triphenylamine compounds, benzidine compounds, stilbene compounds, and the like. Any compound can be used as long as it is a chemical compound. Further, in the present invention, in order to sufficiently secure the hardness of the surface layer, the compound having an unsaturated polymerizable functional group is a compound having a plurality of unsaturated polymerizable functional groups in one molecule. It is preferable.
  • an image carrier having a single-layer type photosensitive layer and the single-layer type photosensitive layer itself being a surface layer at least a charge generating substance, a charge transporting substance, and superposition by heating or radiation irradiation or It is preferable that the photosensitive layer is formed by curing a solution in which a cross-linking and curing compound is dispersed or dissolved. Also in this case, it is preferable that the compound that is polymerized or crosslinked and cured by heating or radiation irradiation has a charge transporting property, as in the case of the image carrier having the laminated photosensitive layer.
  • the surface layer is formed by a resin cured by heating or radiation irradiation regardless of the structure of the laminated photosensitive layer or the single-layer photosensitive layer.
  • the photosensitive layer which is the lower layer of the surface layer is composed of a stacked photosensitive layer in which a charge generation layer and a charge transport layer are stacked in this order, a stacked photosensitive layer in which a charge transport layer and a charge generation layer are stacked in this order.
  • a stacked type photosensitive layer configuration in which a charge generation layer and a charge transport layer are stacked in this order is preferable.
  • the charge generation layer is formed by the same method as described above, and the charge transport layer contains the above charge transport material as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid ester.
  • the charge transport layer contains the above charge transport material as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid ester.
  • Polymers and copolymers of butyl compounds such as styrene, methacrylates, vinylidene fluoride and trifluoroethylene, polybutyl alcohol, polybulassal, polycarbonate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, It is formed using a solution dispersed or dissolved in a binder resin such as polyurethane, senorelose resin, phenol resin, melamine resin, key resin resin, epoxy resin, etc. as a coating solution. In some cases, it is also possible to add a compound that polymerizes or crosslinks and cures by heating or irradiation to the coating solution for the charge transport layer.
  • the surface layer preferably has charge transportability after curing as described above.
  • the charge transporting material or conductive material used for the charge transporting layer may be added. It is desirable to ensure charge transportability.
  • the charge transport material may or may not have a functional group that can be polymerized and cross-linked by heating or irradiation, but in order to avoid a decrease in mechanical strength due to the plasticity of the charge transport material.
  • the former is desirable.
  • the conductive material conductive fine particles such as titanium oxide and tin oxide are generally used, but in addition, a conductive polymer compound or the like can be used.
  • the compound used for the surface layer which is polymerized by heating or irradiation or crosslinked and cured itself, has charge transporting properties, it is not necessary to add a charge transporting substance or a conductive material.
  • a method of applying a solution to form each layer known coating methods such as a dip coating method, a spray coating method, a curtain coating method, and a spin coating method can be used. From the viewpoint of productivity, the dip coating method is preferred. Moreover, vapor deposition, plasma, and other known film forming methods can be appropriately selected.
  • additives can be added to the undercoat layer and the photosensitive layer.
  • Additives include antioxidants, anti-degradation agents such as ultraviolet absorbers, lubricants such as fluorinated resin particles, and the like.
  • the surface layer or the like is polymerized or cross-linked by heating or radiation irradiation to harden the compound.
  • a method for forming the same will be described. It is preferable to use a compound that is polymerized or cross-linked and cured by irradiation.
  • any of accelerators such as a scanning type, an electret curtain type, a broad beam type, a pulse type, and a lamina type can be used as the accelerator.
  • the acceleration voltage and absorbed dose of the electron beam are very important factors in fully expressing the electric characteristics and durability of the image carrier.
  • the acceleration voltage of the electron beam is preferably 300 kV or less, more preferably 150 kV or less, and the dose of the electron beam is preferably in the range of 1 to: LOO Mrad (l X 10 4 to lMGy), more preferably The range is less than 50Mrad (5 X 10 5 Gy).
  • LOO Mrad l X 10 4 to lMGy
  • the temperature of the system can be increased while radicals after electron beam irradiation are present.
  • Polymerization and cross-linking reactions can proceed, and a film with a higher degree of curing can be formed with the same dose.
  • a polymerization or cross-linking reaction using heating after electron beam irradiation it is possible to obtain sufficient curability with a smaller dose than in the past.
  • heating after the radiation irradiation will be described below.
  • heating after irradiation either external force heating or internal force heating of the image bearing member can be performed.
  • various heaters are installed near the image carrier and heated directly, or the atmosphere around the image carrier is heated, or indirectly by contacting heated gas.
  • a method of heating In the method of heating from the inside, there are a method of installing various heaters inside, a method of passing a heated fluid, and the like. Further, some of these heating methods can be combined.
  • the heating temperature is preferably set so that the temperature of the image carrier is not less than room temperature, preferably not less than the temperature of the image carrier itself at the time of irradiation. Irradiation is usually performed in a room temperature atmosphere before and after 20 ° C. These temperature increases occur because the image carrier and the surrounding medium absorb.
  • the proportion of energy included in the system, such as acceleration voltage, dose, and irradiation time, and the energy on the absorbing side that is, the size and material of the irradiation space, the flow of atmospheric gas, the cooling system of the device, and the image carrier Depending on the heat balance of the material composition itself, the image carrier itself generally rises above room temperature for a substantial dose.
  • reaction active sites are first generated inside the polymerized / crosslinked layer, and the constituent materials can move at the molecular level, that is, polymerization proceeds within an intermolecular distance where two molecules can react. If polymerization or crosslinking proceeds to some extent, the oligomer or polymerized constituent material can no longer move at the molecular level at that temperature, and the reaction is considered to stop. At this point, the reaction active sites can exist with a certain lifetime as described above.
  • the heating time depends on the temperature, it can be about several seconds to several tens of minutes. There is no particular problem with heating in a shorter time than these times, but it is not practical in terms of problems such as device control and increased load. On the other hand, it is possible to heat for a longer time than these times, but the point of productivity is not so preferable.
  • the atmosphere to be heated may be in the atmosphere, in an inert gas, or in a vacuum, but in view of the mechanism of polymerization and cross-linking reaction, it is also inactive in the sense of avoiding deactivation of reactive sites due to oxygen as much as possible. It is preferably in a sex gas or in a vacuum. In view of the complexity and convenience of the apparatus, inert gas is more preferable. Nitrogen, helium, argon or the like can be used as the inert gas. Nitrogen is preferably used because of the cost.
  • the time from irradiation to heating is preferably set to a short time for the purpose of avoiding inactivation of the reactive sites, but when these inactivation rates are slow, that is, in an inert gas in a vacuum. For example, a long time of more than a day is possible. There is.
  • These heating methods can be combined with several heating methods.
  • the titanyl sulfate powder was dissolved in distilled water so that the Ti concentration in the solution was 1.5 (molZD. Then, the sulfuric acid concentration at the end of the reaction was adjusted to 2.8 (mol / l). Sulfuric acid and distilled water were added, and this solution was heated in a sealed container at 110 ° C for 36 hours to carry out a hydrolysis reaction, and then washed with water to sufficiently remove sulfuric acid and impurities. Then, strontium carbonate (number average particle size of 80 nm) was added to the slurry so as to have an equimolar amount with respect to titanium oxide, and after thorough mixing in an aqueous medium. , Washed and dried, and then sintered at 800 ° C. for 3 hours, and pulverized and classified by mechanical impact force to obtain a composite inorganic fine powder 1 having a number average particle diameter lOOnm. Table 2 shows the physical properties of Fine Powder 1.
  • polyester monomer was charged into an autoclave together with 0.10 parts by mass of the esterification catalyst dibutyltin oxide, and equipped with a decompression device, water separation device, nitrogen gas introduction device, temperature measurement device, and stirring device. A polycondensation reaction was carried out while heating to ° C to obtain a polyester resin.
  • This polyester resin had an acid value of 29.
  • the radical polymerization reaction was completed by holding at that temperature for 6 hours. By removing the solvent by heating to 200 ° C under reduced pressure, a transesterification reaction of 2-ethylhexyl acrylate, which is a copolymerized monomer of the polyester resin resin, and the vinyl polymer unit is carried out. An ester resin, a bull polymer, and a hybrid resin produced by ester bonding of a polyester tube and a bull polymer tube were obtained.
  • the obtained noble fatty resin has an acid value of 28.5 mg KOHZg, Tg of 58 ° C, peak molecular weight (Mn) of 7400, weight average molecular weight (Mw) of 45000, and MwZMn of 8.3. And about 12% by mass of THF-insoluble matter.
  • the above polyester monomer was charged into an autoclave together with 0.10 parts by mass of the esterification catalyst dibutyltin oxide, and equipped with a decompression device, water separation device, nitrogen gas introduction device, temperature measurement device, and stirring device. A polycondensation reaction was carried out while heating to ° C to obtain a first polyester resin A.
  • the obtained first polyester resin A has an acid value of 27 mg KOH / g, a hydroxyl value of 42 mg KOH / g, a Tg force of S58 Q C, an Mn force of 3,000, and an Mw force of 11 , 000 and THF insoluble component force SO mass%.
  • the obtained second polyester resin B has an acid value of 24 mgKOHZg, a hydroxyl value of 34 mgKOH / g, Tg force S62 Q C, Mn force 3,000, Mw force 155, 000 It contained 27% by mass of THF-insoluble matter.
  • the obtained polyester resin has an acid value of 25 mgKOH, g, a hydroxyl value of 35 mgKOH / g, a Tg force of S59 Q C, an Mn force of S2,700, and an Mw force of 83,000. , THF It contained 15% by mass of insoluble matter.
  • the resulting styrene-acrylic resin has an acid value of 27 mgKOHZg, Tg of 59 ° C, peak molecular weight of 14000, weight average molecular weight (Mw) of 78000, and MwZMn of 12.0.
  • the above mixture was melt-kneaded with a twin-screw kneader heated to 130 ° C., and the cooled mixture was coarsely pulverized with a nonmmer mill. Further, in the grinding process, the mechanical grinding machine shown in Fig. 1 (Turbo Kogyo Co., Ltd., turbo mill T-250 type) is used, and the gap between the rotor 314 and the stator 310 shown in Fig. 1 is set to 1.5 mm. The 314 was operated at a peripheral speed of 115 mZs, a conveyance air volume of 30 m 3 Zh, and a coarsely crushed product supply of 24 kgZh. The obtained finely pulverized product was classified with an air classifier to obtain toner particles having a weight average particle diameter (D4) of 7. S ⁇ m, a particle force of 6.3 vol% of 10.1 / zm or more.
  • D4 weight average particle diameter
  • the developer was changed in the same manner as in Production Example 1 of the developer, except that the resin component and the pulverization conditions were changed, and the composite inorganic fine powder to be added was changed. 2-12 were obtained.
  • a collision type airflow crusher shown in FIG. 4 was used. Table 4 shows the physical properties of the obtained developers 2 to 14 and comparative developers 1 to 4.
  • a commercially available copier, iR-4570 (Canon Co., Ltd.) was modified from a printing speed of 45 sheets Z to 80 sheets, and in a high temperature and high humidity environment (40 ° CZ90% RH), a printing ratio of 6% 100,000 sheets were copied using a stock chart, and image density, in-plane uniformity, capri, dot reproducibility, tailing, and streak-out were evaluated as shown below.
  • Rank 5 1. 45 or higher
  • Rank 4 1.40 or more but less than 1.45
  • the Macbeth reflection densitometer measures the reflection density of a solid black image using an SPI filter, and the difference between the maximum value (Dmax) and the minimum value (Dmin) (Dmax In-plane density uniformity was evaluated by -Dmin).
  • the reflection density (Dr) of the transfer paper before image formation and the worst value of the reflection density after copying the solid white image (Ds) was measured, and the difference (Ds-Dr) was evaluated as a capri value.
  • Rank 4 0.1 or more and less than 0.5
  • Rank 3 0.5 or more and less than 1.5
  • An electrostatic latent image having a checker pattern composed of 1 dot, 2 dots, 3 dots, and 4 dots shown in FIG. 5 is formed on the image carrier, and the developer is supplied to the surface of the image carrier.
  • a visible image was used as a sample. This sample was observed with an optical microscope to evaluate dot reproducibility.
  • Rank 5 The image is faithful to the latent image.
  • Rank 4 Slight splattering is observed when enlarged with an optical microscope.
  • Rank 5 The developer is evenly applied on the developing roller, and there are no streaks on the image.
  • Rank 2 Uneven developer coating occurs on the developing roller and can be confirmed even with a solid black image.
  • Rank 1 Innumerable streak-like image missing can be confirmed on the image.
  • the titanyl sulfate powder was dissolved in distilled water so that the Ti concentration in the solution was 1.5 (molZD. Then, the sulfuric acid concentration at the end of the reaction was adjusted to 2.8 (mol / l). Sulfuric acid and distilled water were added, and this solution was heated at 110 ° C for 36 hours in a sealed container to perform a hydrolysis reaction, and then washed with water to sufficiently remove sulfuric acid and impurities. Then, strontium carbonate (number average particle diameter 85 nm) was added to the slurry so as to have an equimolar amount with respect to titanium dioxide. Thereafter, after washing and drying, sintering was performed at 800 ° C. for 3 hours, and pulverization and classification processes were performed to obtain a composite inorganic fine powder A having a number average particle size of 0.11 m. Table 6 shows the physical properties of A.
  • Adipic acid 6.5 mol%
  • polyester monomer is charged into a 4-necked flask together with 0.110 parts by mass of the esterification catalyst dibutyltin oxide, and equipped with a decompression device, a water separation device, a nitrogen gas introduction device, a temperature measurement device, and a stirring device. Stir at ° C. There, vinyl A system copolymer monomer (styrene: 84 mol% and 2-ethylhexyl acrylate: 14 mol%) mixed with 2 mol% of benzoyl peroxide as a polymerization initiator was dropped from a dropping funnel over 4 hours. Then, after reacting at 135 ° C.
  • the above polyester monomer is charged into a 4-necked flask together with 0.110 parts by mass of the esterification catalyst dibutyltin oxide, and equipped with a decompression device, a water separation device, a nitrogen gas introduction device, a temperature measurement device, and a stirring device. Stir at ° C.
  • a mixture of vinyl copolymer monomers (styrene: 84. Omol% and 2-ethylhexyl acrylate: 14. Omol%) and benzoyl peroxide 2. Omol% as a polymerization initiator was added to the dropping port. The solution was added dropwise over 4 hours.
  • Phenol Novolak with EO 1.0 mol%
  • the above monomer was charged into a 5 liter autoclave together with 0.1 part by mass of the esterification catalyst dibutyltin oxide, and a reflux condenser, a water separator, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer, and a stirrer were attached. Decompression at 230 ° C while introducing gas A combined reaction was performed. After completion of the reaction, the container was taken out, cooled and pulverized to obtain a binder resin D. Table 7 shows the physical properties of the binder resin D.
  • the above monomer was charged into a 5 liter autoclave together with 0.1 part by mass of the esterification catalyst dibutyltin oxide, and a reflux condenser, a moisture separator, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer, and a stirrer were attached.
  • the polycondensation reaction was performed at 230 ° C while introducing gas.
  • the container was taken out, cooled and pulverized to obtain a binder resin E.
  • Table 7 shows the physical properties of this binder resin E.
  • the following layers are laminated on a cylindrical A1 substrate (outer diameter 108mm, length 358mm) by appropriately adjusting the substrate temperature, gas type, gas flow, reaction chamber temperature, etc. by high-frequency plasma CVD (PCVD) method.
  • PCVD high-frequency plasma CVD
  • Charge injection blocking layer Layer with a-Si: H force doped with phosphorus (P).
  • Photoconductive layer A layer made of amorphous silicon.
  • Surface protective layer A layer made of amorphous monosilicon carbide (a—SiC: H).
  • a positively chargeable image carrier B was produced in the same manner as in the image carrier A production example, except that the surface protective layer was changed to a layer containing amorphous carbon (a—C: H) containing hydrogen atoms. It was.
  • a negatively chargeable image carrier C was produced in the same manner as in the image carrier A production example, except that the surface protective layer was changed to a layer containing amorphous silicon nitride (a-SiN: H).
  • Binder resin A 100 parts by mass
  • Charge control agent A (Refer to the following structural formula) 2 parts by mass
  • the above materials were premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded while controlling the temperature of the kneaded product to 120 ° C with a twin-screw kneading extruder.
  • the obtained kneaded product is cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and then pulverized with a mechanical pulverizer (Turbo Mill T-250, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.).
  • the toner particles were classified using a multi-division classifier using the effect to obtain toner particles having a weight average particle diameter (D4) of 6.3 m.
  • the image carrier drum is replaced with the above image carrier A, and the peripheral speed of the image carrier drum becomes 660 mmZs ec It was modified and used for evaluation.
  • the solid black image portion 601a and the solid white image portion 601b are alternately arranged in parallel with the print progress direction (conveyance direction).
  • the test was conducted, and then the following evaluations were performed.
  • the chart 601 is A4 size, and the ratio of the solid black image portion 601a to the entire area of the chart 601 is 50%.
  • Table 9 shows the evaluation results.
  • Half-toned image (latent image density 50%) is printed after endurance of 1 million sheets, the number of occurrences of black spots in the portion corresponding to the solid black of the test chart is counted, and it is classified into the following three grades and evaluated. did.
  • the density fluctuation of the portion corresponding to the solid black in the test chart was evaluated.
  • the Macbeth reflection densitometer image density of the solid black equivalent at the initial stage of the durability test and the image density of the solid black equivalent after the 1 million sheet durability test ( Macbeth Co., Ltd.), and the difference was determined and classified into the following three grades.
  • Fig. 8 shows an outline of the direct voltage application type image carrier potential measuring apparatus used in this example.
  • the high-voltage power supply amplifies the output of a DCZAC converter (controlled by a computer) using an operational amplifier that responds quickly.
  • Resistors and capacitors can be inserted between the power supply and the image carrier as needed, so that the time constant of charging can be changed.
  • Four light sources are arranged in the front, rear, left, and right, and are exposed by reflecting mirrors placed under the electrodes.
  • Various filters can be set between each light source and the image carrier.
  • the image bearing drum is measured as a condenser model that is regarded as a capacitor.
  • Fig. 9 shows the measurement sequence
  • Fig. 10 shows a schematic diagram of the measurement circuit.
  • the measurement proceeds according to the measurement sequence shown in FIG. Specifically, the image carrier is irradiated with erase exposure and pre-exposure for removing the history of the image carrier by a light source, and a predetermined applied voltage (Va) is applied to the image carrier after about 10 [msec]. After that, measure the potential of Vd + Vc after about 0.2 [sec]. After the measurement, the image carrier was dropped to ground, and then the potential of the Vc component was measured. Vd obtained from these results was taken as the image carrier potential.
  • Va applied voltage
  • B Potential drop rate is 10% or more and less than 30%.
  • the image density (dot of 5mm diameter) of the solid black part of the test chart at the end of 1 million sheets was measured using a Macbeth reflection densitometer (manufactured by Macbeth) and using an SPI filter. It was classified into ranks and evaluated.
  • a reflection density meter (reflectometer model TC 6DS manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used to copy the reflection density (Dr) of the transfer paper before image formation and a solid white image. Later, the worst value of the reflection density was measured as (Ds), and the difference (Ds-Dr) was evaluated as a capri value.
  • Example A the image carrier of the evaluator was changed to the image carrier shown in Table 9, and the same evaluations as in Example A were performed for the above-described imaging agents B, C, E, F, and H. It was. The results are shown in Table 9.
  • the commercially available digital copying machine iR7105i (reversal development method, manufactured by Canon Inc.) is remodeled to a reversal development method with a negatively chargeable developer and a negatively chargeable image carrier structure, and the image carrier drum is used as an image carrier.
  • the image was replaced with C, and the peripheral speed of the image carrier drum was 660 mmZs.
  • Example A as described in Table 8, the binder resin, the charge control agent, and the composite inorganic fine powder were changed, and the hydrophobic silica fine powder 1 was further changed to the hydrophobic silica fine powder 2 (BET20 Hydrophobic treatment with 30 parts by mass of hexamethyldisilazane and 10 parts by mass of dimethyl silicone oil with respect to the silica base) Developers D and G were prepared in the same manner except for changing to 1.0 part by mass.
  • the charge control agent C is a compound having the following structural formula.
  • An aluminum cylinder with a diameter of 30 mm and a length of 357.5 mm is used as the conductive support (base).
  • a coating solution composed of the following materials was applied onto the conductive support by a dip coating method and thermally cured at 140 ° C. for 30 minutes to form a conductive layer having a film thickness of 18 / zm.
  • Binder resin 6 parts of phenol resin
  • a surface layer was applied onto the charge transport layer, and then irradiated with an electron beam in nitrogen under the conditions of an acceleration voltage of 150 kV and a dose of 1.5 Mrad (5 X 10 4 Gy). Subsequently, heat treatment was performed for 3 minutes under the condition that the temperature of the image carrier was 150 ° C. The oxygen concentration at this time was 80 ppm. Furthermore, a surface layer having a thickness of 5 ⁇ m was formed by performing a drying process at 140 ° C. for 1 hour in the atmosphere.
  • polishing sheet (trade name: C-2000, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), polishing barrel: Si
  • the rotation direction of the polishing sheet and the image carrier is the counter direction (hereinafter also referred to as “counter”), and the backup roller has an outer diameter of 40 cm and a Asker C hardness of 0 degree.
  • the image carrier a was obtained. Table 10 shows the physical property values of the obtained image carrier a.
  • an image carrier b was prepared in the same manner except that the roughening step was performed for 180 seconds.
  • Table 10 shows the physical property values of the obtained image carrier b.
  • a conductive layer, an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer were formed in the same manner as in Production Example a of the image carrier.
  • 60 parts of a hole-transporting compound represented by the following general formula (1) is dissolved in a mixed solvent of 30 parts of monochrome mouth benzene and 30 parts of Z dichloromethane to prepare a coating solution for the surface layer. It was.
  • This coating solution is coated on the charge transport layer, irradiated with an electron beam in nitrogen under the conditions of an acceleration voltage of 15 OkV and a dose of 5 Mmd (5 X 10 4 Gy), and then the temperature of the image carrier is 150 °. Heat treatment was performed for 3 minutes under the condition of C.
  • the oxygen concentration at this time was 80 ppm. Furthermore, a charge transport layer having a film thickness of 13 m was formed by drying at 140 ° C. for 1 hour in the atmosphere.
  • abrasive sheet (trade name: AX-3000 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.)
  • abrasive barrel alumina (average particle size: 5 m)
  • substrate polyester film (thickness: 75 m)
  • Polishing sheet feed speed 150 mmZsec
  • image carrier rotation speed 15 rpm
  • pressing pressure 7.5 N / m 2
  • the rotation direction of the sheet and image carrier is the same direction (hereinafter referred to as “With (W)”)
  • the back-up roller having an outer diameter of 40 cm in diameter and a Asker C hardness of 40 degrees was roughened for 120 seconds to obtain an image carrier c.
  • Table 10 shows the physical property values.
  • Image carrier d was similarly produced in image carrier production example c, except that the time of the roughening step was 20 minutes. Table 10 shows the physical property values of the obtained image bearing member d.
  • an image carrier e was prepared in the same manner except that the roughening step was performed for 50 seconds.
  • Table 10 shows the physical property values of the obtained image carrier e.
  • image carrier production example a the amount of polytetrafluoroethylene fine particles added to the charge transport layer coating solution was changed to 40 parts.
  • abrasive sheet (trade name: AX-3000 (Fuji Photo Film Co., Ltd.)), abrasive cannon: alumina (average particle size: 5 m), substrate: polyester film (thickness: 75 m) , Polishing Sheet feed speed: 150 mmZsec, Image carrier rotation speed: 15 rpm, Pressing pressure: 7.5 N / m 2 , Sheet and image carrier rotation directions are the same, backup roller outer diameter: 40 cm diameter, Asker C A 40 degree hardness was used and the surface was roughened for 18 minutes.
  • the image carrier f was obtained under the above conditions.
  • Table 10 shows the physical property values of the obtained image carrier f.
  • image carrier g was similarly prepared except that the amount of polytetrafluoroethylene fine particles added to the charge transport layer coating solution was 50 parts, and the roughening time was 16 minutes. It was created. Table 10 shows the physical property values of the obtained image carrier g.
  • the image carrier h in the same manner except that the amount of polytetrafluoroethylene fine particles added to the coating solution for the charge transport layer is 60 parts and the roughening time is 20 minutes. It was created.
  • Table 10 shows the physical property values of the obtained image carrier h.
  • a conductive layer, an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer were formed in the same manner as in Production Example a of the image carrier.
  • 50 parts of antimony-doped tin oxide particles 50 parts treated with 3, 3, 3-trifluoropropyltrimethoxysilane (trade name: LS1090, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the following It does not have the hole transport property represented by the general formula (7)! / Disperse 30 parts of acrylic monomer in 150 parts of ethanol over 70 hours with a sand mill. Prepared.
  • the titanyl sulfate powder was dissolved in distilled water so that the Ti concentration in the solution was 1.5 (molZD. Then, the sulfuric acid concentration at the end of the reaction was adjusted to 2.8 (mol / l). Sulfuric acid and distilled water were added, and the solution was placed in a sealed container, and subjected to a hydrolysis reaction at 110 ° C for 36 hours, followed by washing with water to sufficiently remove sulfuric acid and impurities. As a result, strontium carbonate (measured in the same manner as the inorganic fine powder: number average) was used to obtain an equimolar amount with respect to acid titanium.
  • the radical polymerization reaction was completed by holding at that temperature for 6 hours. By removing the solvent by heating to 200 ° C under reduced pressure, a transesterification reaction of 2-ethylhexyl acrylate, which is a copolymerized monomer of the polyester resin resin, and the vinyl polymer unit is carried out. An ester resin, a bull polymer, and a hybrid resin produced by ester bonding of a polyester tube and a bull polymer tube were obtained.
  • the obtained noble fatty resin has an acid value of 28.4 mg KOHZg, Tg of 57 ° C, peak molecular weight (Mn) of 7300, weight average molecular weight (Mw) of 44000, and MwZMn of 8.0. About 13% by mass of THF-insoluble matter.
  • the obtained first polyester resin a has an acid value of 26 mg KOH / g, a hydroxyl value of 4 Omg KOH / g, Tg force S59 Q C, Mn force 3,000, Mw force 12 , 000 and THF insoluble component force SO mass%.
  • the obtained second polyester resin b has an acid value of 23 mgKOH / g, a hydroxyl value of 35 mgKOH / g, Tg force S61 0 C, Mn force 3,000, Mw force 155 , 000 and contained 27% by mass of THF-insoluble matter.
  • polyester resin a and b 50 parts by mass of the obtained polyester resin a and b were mixed with a Henschel mixer to obtain a polyester resin.
  • styrene-acrylic resin had an acid value of 23 mgKOHZg, a Tg of 59 ° C., a peak molecular weight of 13500, a weight average molecular weight (Mw) of 78000, and MwZMn of 12.0.
  • the above mixture was melt-kneaded with a biaxial kneader heated to 130 ° C, and the cooled mixture was coarsely pulverized with a cutter mill, and then finely pulverized with a fine pulverizer using a jet stream.
  • the finely pulverized product was classified with an air classifier to obtain toner particles having a weight average particle diameter (D4) of 7.9 m and a particle force of 6.6 vol% with a particle diameter of 10.1 m or more.
  • developers b to j were obtained in the same manner as in developer production example a except that the composite inorganic fine powder and the binder resin were changed.
  • the reflection density (Dr) of the transfer paper before image formation and the worst value of the reflection density after copying the solid white image (Ds) was measured, and the difference (Ds-Dr) was evaluated as a capri value.
  • Rank 4 0.1 or more and less than 0.5
  • Rank 3 0.5 or more and less than 1.5
  • Rank 2 1.5 or more and less than 0
  • a solid black and halftone sample image in a 300,000 copy test in a high temperature and high humidity environment (40 ° CZ90% RH) and the surface of the image carrier after completion were visually observed and evaluated. .
  • Rank 2 Scratches are seen on the surface of the image carrier, and the ability to confirm streaky white spots due to the occurrence of scratches in a halftone image cannot be confirmed in a solid black image.
  • Rank 2 A developer fused material is observed on the surface of the image carrier, and it is possible to confirm rain-like white spots due to the fused material in the halftone image, and slight white spots can be confirmed even in the solid black image.
  • Rank 3 A developer fused material is observed on the surface of the image bearing member, and it is a force that can confirm rain-like white spots due to the fused material in a halftone image.
  • Rank 4 A slight amount of developer melt is observed on the surface of the image bearing member, but the occurrence of the melt cannot be confirmed in the image.
  • Rank 1 The cleaning blade chatters frequently during the copying test.
  • Rank 3 The cleaning blade does not chatter during the copying test, but some of the cleaning blade is missing. Dirty charging roller cannot be confirmed.
  • Example 12 Evaluation was performed in the same manner as in Example a, except that the developer and image carrier shown in Table 12 were used. Table 12 shows the evaluation results.

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Abstract

 環境によらず、高解像、高精細な画像を長期にわたり安定的に得ることができる現像剤および画像形成方法を提供する。  本発明は、少なくとも結着樹脂を含有するトナー粒子と複合無機微粉体とを少なくとも有する現像剤において、該複合無機微粉体が、CuKα特性X線回折パターンにおいてブラッグ角(2θ±0.20deg)の32.20deg、25.80deg及び27.50degにピークを有し、且つ該ブラッグ角(2θ±0.20deg)=32.20degにおけるX線回折ピークの半値幅が0.20~0.30degであることを特徴とする。

Description

明 細 書
現像剤及び画像形成方法
技術分野
[0001] 本発明は、電子写真法、静電記録法、及び磁気記録法に用いられる現像剤及び 画像形成方法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、電子写真法として多数の方法が知られている。一般的な電子写真法には、 光導電性物質を利用して、種々の手段により像担持体 (感光体)上に電気的潜像を 形成し、次いで、該潜像にトナーを供給して可視像化し、トナー画像を得、必要に応 じて紙などの転写材にトナー画像を転写した後に、熱 Z圧力により転写材上にトナー 画像を定着して複写物を得る方法が知られて ヽる。
[0003] これらの現像方式としては、シンプルな構造の現像器でトラブルが少なぐメンテナ ンスが容易であることから一成分現像方式が好ましく用いられて 、る。一成分現像方 式は、一成分現像剤 (以下「トナー」とも呼ぶ)を使用し、層厚規制部材 (以下「ブレー ド」とも呼ぶ)と現像剤との摩擦、及び現像剤担持体 (以下「現像ローラ」とも呼ぶ)と現 像剤との摩擦により、トナー粒子に電荷を与え、現像ローラ上に現像剤を薄ぐ塗布す る。そして、現像ローラと静電潜像担持体とが対向した現像領域に現像剤を搬送し、 静電潜像担持体上の静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する。
この方法は、トナーの薄層形成によりトナーを十分に摩擦帯電させることが可能とな るが、静電潜像を忠実に再現し、画像の解像度、鮮明度を向上させるためには、現 像前の現像ローラ上に現像剤を均一に塗布することが必要となる。し力しながら、近 年の高速ィ匕に伴い、現像ローラとブレードの近接部などに機械的ストレスが強くかか りやすぐブレードによる現像ローラ上の現像剤の規制力にムラが発生し、均一な薄 層を形成することは困難である。また、現像器内での現像剤へかかる剪断力が増大 し、現像剤劣化が引き起こされ、画像品位の低下、濃度低下、カプリ現象が発生する 。さらに、印字率の高い画像を連続して現像した場合、現像ローラへのトナーの供給 不足により、スジ状に濃度低下が発生する。 特に、トナーの飛散防止のため、現像ローラに磁性発生手段を内包し、トナー粒子 中に磁性粒子を含有した磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式にぉ ヽては、現 像ローラへの磁気的拘束力、及び、トナー粒子の比重の増加に伴うストレスの増大に より、現像ローラへ現像剤を均一に塗布させることが困難である。
[0004] これらの問題点を改良すベぐ現像剤にシリカ微粒子等の流動性付与剤を多量添 加する方法や、シリカと酸化チタンの 2種類を添加する方法 (特許文献 1参照)が提案 されている。し力しながら、これらの方法は、帯電安定性と耐機械的ストレス性とを両 立するには不十分である。
また、トナー粒子に小粒径のチタン酸ストロンチウム粒子或いは、チタン酸ストロン チウムと炭酸ストロンチウムの複合粒子を添加する方法 (特許文献 2、特許文献 3参 照)が提案されている。これらの方法に使用される粒子は、粒径が細力ゝく粗粒が少な いため優れた研磨効果を有する。これらの方法に使用される粒子は、静電荷潜像担 持体上にトナーによるフィルミングゃ融着を防止するのには効果的である。しかしな がら、同時に、これらの方法に使用される粒子はトナーの流動性を損ねるため、これ らの方法では、現像工程における現像ローラへ現像剤を均一に薄層形成することは 困難であった。
[0005] 以上のように、環境に依らず高解像、高精細な画像を長期に渡り安定的に得る為 には、安定した帯電能を有するだけではなく機械的なストレスに対しても強 、性能を 有するトナーが要求されて 、る。
従来、こうした問題に対処する為に、トナー側からの対策によって問題を解決する 努力が重ねられてきているが、いまだ改善の余地があるのが現状である。
[0006] また、近年では、高耐久性及び高画質ィ匕の追求やメンテナンスフリー化を図る目的 で、アモルファスシリコンを含む光導電層及び表面保護層を有する感光体 (以降ァモ ルファスシリコン感光体とも記す)を用いることが多くなつた。特に、アモルファスシリコ ン感光体ドラムは、その表面層が硬質であるため耐磨耗性に優れ、長期にわたり高 速で連続プリントするような使用環境において、好適に用いられるようになった。
[0007] 感光体に対する潜像露光手段としては、プリントオンデマンド (POD)に対応するた めに、光源としてレーザー光走査又は LEDアレイ等を用いるデジタル方式が主流と なってきた。この場合、レーザー等で画像部を潜像として書き込み、その部分にトナ 一を付着させる反転現像方式と、非画像部を潜像として書き込み、その部分以外にト ナーを付着させる正規現像方式の 2種類の方法が適宜選ばれているが、光源の発 光強度や応答速度、及び寿命の観点から、反転現像方式が好適に用いられている。
[0008] 一方、転写工程やクリーニング工程にぉ 、ては、高速移動する感光体表面から静 電的に吸着したトナーを引き離す (剥ぎ取る)際に、トナーの帯電極性と反対の電荷 を感光体表面に受け渡す現象、すなわち静電放電現象が発生する。これが、感光体 と引き離されたトナーの間で発生する剥離放電現象である。
[0009] この剥離放電に伴う放電量そのものは非常に微細である力 トナーの粒径が小さく mオーダー)、感光体と直接接する極めて微小な面積に放電が集中し、且つ、ト ナー自体の抵抗が高い場合には、結果的に感光体の表面層近傍の電荷阻止能力 を破壊し得るエネルギーとなる場合がある。
[0010] 通常アモルファスシリコン感光体の耐電圧性は、感光体帯電極性方向には高いが 、逆極性方向に対しては非常に低い。このため、剥離放電が、感光体帯電極性に対 して逆極性側で発生し、且つ長期間継続的に続くと、その部分の感光体表面層の電 荷保持性能が微細に破壊され易い。反転現像方式は、トナーの帯電極性が正 Z感 光体の帯電極性が正、或いはトナーの帯電極性が負 Z感光体の帯電極性が負とい うように、トナーと感光体の帯電極性が同極性であることが特徴である。従って、トナ 一を感光体表面から Iき離す際に発生する剥離放電の極性が感光体帯電極性とは 逆極性になるため、特にアモルファスシリコン感光体を用いた場合には、感光体表面 層の電荷保持能が微細に破壊され易ぐこの結果、感光体表面での電位ムラの発生 や、これに伴う画像濃度ムラが発生し易い。更に、局所的に高電界が発生することで リーク現象を招き、感光体自体が破壊されることで画像上に黒い斑点(以降、この現 象を黒ポチと記する)が生じ、プリント品位を著しく低下させるという問題がある。
[0011] また、この様な剥離放電は、感光体表面からトナーを剥ぎ取るスピード (つまり感光 体ドラム周速度 =プロセススピード)が速いほど、または感光体表面上に現像されたト ナ一の載り量が多い程、またはトナーの帯電量が高い程、その発生頻度、発生度合 いが増加する傾向を持っため、最近の傾向であるプリントスピード増加の流れの中で 、深刻な問題点として顕著ィ匕しつつある。
[0012] このような状況の中、アモルファスシリコン感光体表面での剥離放電現象を回避す る目的で、表面層の固有抵抗値を低めに制御する方法 (特許文献 4参照)や、ァモ ルファスシリコン感光体の表面保護層の膜厚と固有抵抗値との関係を特定の範囲に 制御する方法 (特許文献 5参照)が提案されている。また、アモルファスシリコン感光 体の構造を任意の構成にすることで、剥離放電起因で生じる感光体の絶縁破壊を回 避する方法 (特許文献 6参照)が提案されて!ヽる。
[0013] 一方、トナーに特定の化合物を添加することで感光体表面での剥離放電現象を回 避する方法 (特許文献 7参照)が提案されて!ヽる。
[0014] これら特許文献 4〜7で提案された諸方法は、感光体表面での剥離放電現象ゃリ ーク現象を抑制するという点で、それぞれ効果的な方法である。しかし、より自由度の 高い製品設計を考慮した場合、これら諸放電現象回避の達成手段について、更なる 選択肢の増強が望まれて 、るのが現状である。
[0015] また、転写残トナーを像担持体から除去するために、多くの場合、クリーニング部材 を用いたクリーニングが行われている。シンプルな構造を有することから、ブレード状 の弾性部材を像担持体に圧接し転写残トナーを搔き取る方式が多く用いられるが、 これらのブレードは、長期の使用において像担持体とブレードの摩擦により、ブレー ドの反転 (めくれ)やビビリ、或いはブレードの先端が欠け、現像剤がすり抜けてしまう 現象が発生する場合がある。
[0016] また、クリーニング工程を有しな!/ヽ構成にぉ ヽても、像担持体以外の部材と像担持 体との接触部において、不具合を生じ易い。例えば、接触式帯電を用いる場合には 、帯電手段の汚れによる像担持体への帯電の不均一化が生じる場合がある。また、 接触方式の現像手段を用いる場合には、現像ローラ等への現像剤融着による現像 剤の帯電不良が生じることがあり、更に、接触方式の転写を行う場合には、転写手段 の傷発生による転写抜けが生じることがある。
[0017] これらの像担持体と像担持体と接触する部材との間で起こる弊害を解消すべく特許 文献 8〜10には、像担持体表面を、粗面化し像担持体表面との接触面積を小さくし 摩擦力低減することが提案されて 、る。 し力しながら、いずれの提案においても、製造が困難であったり、画質への影響が 大きかったり、未だ課題を有するものであった。
また、これらの粗面化処理においては、必要以上に感光体表面に凹凸部が存在し 、特に表面の凹部に現像剤或いは現像剤構成材料、特に流動性付与剤等の微小 粒子の遊離物が蓄積し、それらを原因として現像剤が感光体表面に融着し画像弊害 を引き起こしやす 、と 、う課題を有して ヽた。
[0018] 近年、像担持体上に硬度の高い表面層を設け、削れ量を減少させ長寿命化が図る ことも提案されている(特許文献 10参照)。し力しながら、像担持体の表面層の硬度 を高めた結果、像担持体と接触部材との摩擦が増大し、上記の現象が加速される傾 I口」にある。
[0019] また、現像剤にお!ヽても種々の提案がなされて!/ヽる。例えば、上述した特許文献 1 においては、シリカと酸ィ匕チタンの 2種類を添加する方法が提案されている力 この 方法では、粗面化処理を行った感光体においては、凹部にシリカ及び酸ィ匕チタン微 粒子が蓄積し易ぐ像担持体に傷をつけ、現像剤の融着を引き起こしやすい。
[0020] また、上述した特許文献 2及び 3では、トナー粒子に小粒径のチタン酸ストロンチウ ム粒子或 、は、チタン酸ストロンチウムと炭酸ストロンチウムの複合粒子を添加する方 法が提案されているが、表面形状を調整し粗面化を行った像担持体においては、こ れらの添加剤を用いても凹部に蓄積する現像剤力 の遊離物を除去することは困難 であった。
[0021] 以上のように、長期に渡り電子写真構成部材の損傷を抑えながら、安定的に良好 な画像得る為には、像担持体及び現像剤各々の改良だけでなぐその組み合わせ による性能向上が必要とされている。
特許文献 1:特開 2002— 372800号公報
特許文献 2:特開平 10— 10770号公報
特許文献 3 :特開 2003— 15349号公報
特許文献 4:特開 2002— 287390号公報
特許文献 5 :特開 2002— 357912号公報
特許文献 6:特開 2002— 287391号公報 特許文献 7:特開 2005— 128382号公報
特許文献 8 :特開昭 53— 92133号公報
特許文献 9:特開昭 52— 26226号公報
特許文献 10:特開昭 57— 94772号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0022] 本発明の目的は上記問題点を解消した現像剤、及び該現像剤を用いる画像形成 方法を提供することにある。
即ち、本発明の目的は、環境に依らず高解像、高精細な画像を長期に渡り安定的 に得ることが出来る現像剤、及び該現像剤を用いる画像形成方法を提供することで ある。
課題を解決するための手段
[0023] 上記目的を達成するために、本発明者らは、現像剤に使用される構成材料に関し て検討を進めた結果、少なくとも結着榭脂を含有するトナー粒子と、複合無機微粉体 との関係を制御することで、現像ローラへの現像剤の搬送不良によるスジ状の濃度 低下などの発生がなぐカプリ等の無い高解像、高精細な画像を環境に依らず長期 に渡り安定的に得ることが出来ることを見出した。
本発明は、少なくとも結着榭脂を含有するトナー粒子と、チタン酸ストロンチウム、炭 酸ストロンチウム及び酸化チタンを含む複合無機微粉体とを少なくとも含む現像剤に おいて、該複合無機微粉体が、 CuKひ特性 X線回折パターンにおいてブラッグ角(2
Θ ± 0. 20deg)の 32. 20deg、 25. 80deg及び 27. 50degにピークを有し、且つ該 ブラッグ角(2 Θ ± 0. 20deg) = 32. 20degにおける X線回折ピークの半値幅力0. 2
0〜0. 30degであることを特徴とする現像剤を提供する。
[0024] 又、該複合無機微粉体の、 CuK a特性 X線回折パターンにおけるブラッグ角(2 Θ
± 0. 20deg) = 32. 20degのピークの強度レベル(la)、 25. 80degのピークの強度 レベル (lb)及び 27. 50degのピークの強度レベル (Ic)が下記式を満たすことが好ま しい。
0. 010く (lb) / (la) < 0. 150 0. 010く (lc) / (la) < 0. 150
又、該複合無機微粉体の個数平均粒子径は 30nm以上 lOOOnm未満であること が好ましい。
更に、本発明は、像担持体を帯電する帯電工程;露光により該像担持体に静電潜 像を形成する潜像形成工程;像担持体上の該静電潜像を現像剤で現像し、現像剤 像を形成する現像工程;該現像剤像を中間転写体を介して、又は、介さずに転写材 に転写する転写工程;及び転写された該現像剤像を転写材に定着する定着工程;を 少なくとも有する画像形成方法であって、該現像剤として、上記の現像剤を用いる画 像形成方法を提供する。
発明の効果
[0025] 本発明によれば、スジ状の濃度低下などの画像欠陥やカプリ等が十分に抑制され た高解像、高精細な画像を環境に依らず長期に渡り安定的に得ることができる。 図面の簡単な説明
[0026] [図 1]本発明のトナーの粉砕工程において使用される一例の機械式粉砕機の概略断 面図である。
[図 2]図 1における D—D'面での概略的断面図である。
[図 3]図 1に示す回転子の斜視図である。
[図 4]従来の衝突式気流粉砕機の概略断面図である。
[図 5]現像剤の現像特性を試験するためのチェッカー模様の説明図である。
[図 6]耐久試験用テストチャートの模式図である。
[図 7]直接電圧印加方式による像担持体電位レベルと現像バイアスレベルを説明す る図である。
[図 8]直接電圧印加方式により像担持体帯電特性を測定する為の測定装置の概略 図である。
[図 9]図 8の測定装置による測定シーケンスの概略図である。
[図 10]図 8の測定装置による測定回路図の概略図である。
[図 11]像担持体を粗面化手段の概略図である。
[図 12]像担持体の製造方法に用いられる研磨シートの一例の概略図である。 [図 13]像担持体の製造方法に用いられる研磨シートの他の例の概略図である。
[図 14]複合無機微粉体の X線解析の測定結果のチャートの一例である。
符号の説明
161 :加速管入り口
162 :加速管
163 : :加速管出口
164 : :衝突部材
165 : :粉体導入口
166 : :衝突面
167 : :粉体排出口
168 : :粉砕室
212 渦巻室
219 パイプ
220 ディストリビュータ
222 バグフィルター
224 吸引フィルター
229 捕集サイクロン
240 ホッノ一
301 機械式粉砕機
302 原料排出口
310 固定子
311 原料投入口
312 回転軸
313 ケーシング
314 回転子
315 第 1定量供給機
316 ンャケット
317 冷却水供給口 318 冷却水排出口
320 後室
321 冷風発生手段
601 テストチャート
601a ベタ黒画像部
601b ベタ白画像部
1 研磨シート
2- 1 ガイドローラ
2- 2 ガイドローラ
2- 3 ガイドローラ
2- 4 ガイドローラ
3 ノ ックアップローラ
4 像担持体
5 巻き取り手段
6 基材
7 結着樹脂
7- 1 結着樹脂
7- 2 結着樹脂
8 研磨砥粒
α 軸
発明を実施するための最良の形態
[0028] 本発明の現像剤は、少なくとも結着榭脂を含有するトナー粒子と、複合無機微粉体 とを少なくとも有する。
[0029] 現像剤に含まれるトナー粒子の結着榭脂としては、ポリエステル榭脂、ビュル系共 重合体榭脂、エポキシ榭脂、又はビュル系重合体ユニットとポリエステルユニットを有 して 、るハイブリット榭脂を含む結着樹脂が好ま 、。
[0030] 前記結着樹脂にポリエステル系の榭脂を用いる場合は、原料モノマーとして、アル コールとカルボン酸、もしくはカルボン酸無水物、カルボン酸エステル等が用いられ る。
2価アルコール成分の具体的例には、ポリオキシプロピレン(2. 2) - 2, 2 ビス(4 —ヒドロキシフエ-ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3. 3)— 2, 2 ビス(4 ヒドロ キシフエ-ル)プロパン、ポリオキシエチレン(2. 0)— 2, 2 ビス(4 ヒドロキシフエ -ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2. 0)—ポリオキシエチレン(2. 0)— 2, 2—ビ ス(4 ヒドロキシフエ-ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)—2, 2 ビス(4 ヒド ロキシフエ-ル)プロパン等のビスフエノール Aのアルキレンォキシド付カ卩物、ェチレ ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、 1, 2—プロピレングリコ ール、 1, 3 プロピレングリコール、 1, 4 ブタンジオール、ネオペンチルグリコール 、 1, 4ーブテンジオール、 1, 5 ペンタンジオール、 1, 6 へキサンジオール、 1, 4 ーシクロへキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフエノール A、水素添加ビス フエノール A等が含まれる。
3価以上のアルコール成分の例には、ソルビトール、 1, 2, 3, 6 へキサンテトロー ル、 1, 4ーソノレビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ トール、 1, 2, 4 ブタントリオール、 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—メチルー 1, 2, 4 ブタントリオール、トリメチロールェ 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等が含まれる。 カルボン酸成分の例には、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸などの芳香 族ジカルボン酸類またはその無水物;コハク酸、ドデセ -ルコハク酸、アジピン酸、セ バシン酸およびァゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類またはその無水物;炭素 数 6〜 12のアルキル基で置換されたコハク酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイ ン酸およびシトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸類またはその無水物;が含まれる また、架橋部位を有するポリエステル榭脂を形成するための 3価以上の多価カルボ ン酸成分の例には、 1, 2, 4 ベンゼントリカルボン酸、 1, 2, 5 ベンゼントリカルボ ン酸、 1, 2, 4 ナフタレントリカルボン酸、 2, 5, 7 ナフタレントリカルボン酸、 1, 2 , 4, 5—ベンゼンテトラカルボン酸、および、これらの無水物やエステル化合物が含 まれる。 3価以上の多価カルボン酸成分の使用量は、全モノマー基準で 0. 1〜1. 9 mol%が好ましい。
それらの中でも、特に、下記一般式(1)で代表されるビスフエノール誘導体をジォ ール成分とし、 2価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルェ ステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フ タル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合 したポリエステル榭脂が、良好な帯電特性を有するので好ま ヽ。
[0032] [化 1]
yはそれぞれ 、 0である。 )
Figure imgf000012_0001
[0033] また、前記結着樹脂にビュル系共重合体榭脂を用いる場合、ビニル系榭脂を生成 するためのビュル系モノマーの例には、次のようなものが含まれる。スチレン; o—メチ ノレスチレン、 m—メチノレスチレン、 p—メチルスチレン、 ex—メチノレスチレン、 p—フエ ニノレスチレン、 p—ェチルスチレン、 2, 4—ジメチルスチレン、 p— n—ブチルスチレン 、 p—tert—ブチルスチレン、 p—n—へキシルスチレン、 p—n—ォクチルスチレン、 p —n—ノ-ルスチレン、 p—n—デシルスチレン、 p—n—ドデシルスチレン、 p—メトキ シスチレン、 p—クロルスチレン、 3, 4—ジクロルスチレン、 m—二トロスチレン、 o—二 トロスチレン、 p— -トロスチレンの如きスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレ ン、イソブチレンの如き不飽和モノォレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和 ポリェン類;塩化ビュル、塩化ビニルデン、臭化ビニル、フッ化ビュルの如きハロゲン ィ匕ビュル類;酢酸ビュル、プロピオン酸ビュル、ベンゾェ酸ビュルの如きビュルエス テル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸 n ーブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸 n—ォクチル、メタクリル酸ドデシル、メ タクリル酸 2—ェチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フエニル、メタタリ ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジェチルアミノエチルの如きメタクリル酸エス テル類;アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸 n—ブチ ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸 n—ォクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸 2 ーェチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸 2—クロルェチル、アクリル酸フ ェ-ルの如きアクリル酸エステル類;ビュルメチルエーテル、ビュルェチルエーテル、 ビュルイソブチルエーテルの如きビュルエーテル類;ビュルメチルケトン、ビュルへキ シルケトン、メチルイソプロべ-ルケトンの如きビ-ルケトン類; N ビュルピロール、 N ビュルカルバゾール、 N ビニルインドール、 N—ビュルピロリドンの如き N ビ 二ルイ匕合物;ビュルナフタリン類;アクリロニトリル、メタタリロニトリル、アクリルアミドの 如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等が含まれる。
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、ィタコン酸、ァルケ-ルコハク酸、フマル酸、メサ コン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、ィタコン酸無 水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチル ノヽーフエステノレ、マレイン酸ェチノレハーフエステノレ、マレイン酸ブチノレハーフエステ ル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸ェチルハーフエステル、シトラコ ン酸ブチルハーフエステル、ィタコン酸メチルハーフエステル、ァルケ-ルコハク酸メ チノレハーフエステノレ、フマノレ酸メチノレハーフエステノレ、メサコン酸メチノレハーフエステ ルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸 の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケィヒ酸の如き a , j8—不飽和酸;クロトン酸無水物、ケィヒ酸無水物の如き a , j8—不飽和酸無水 物、該 α , β 不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニル グルタル酸、ァルケ-ルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの 如きカルボキシル基を有するモノマーが含まれる。
さらに、 2—ヒドロキシェチルアタリレート、 2—ヒドロキシェチルメタタリレート、 2—ヒド ロキシプロピルメタタリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類; 4一(1 ヒドロキシ一 1—メチルブチル)スチレン、 4— (1—ヒドロキシ一 1—メチルへキシル)ス チレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが含まれる。
前記ビニル系共重合体榭脂は、ビニル基を 2個以上有する架橋剤で架橋された架 橋構造を有していてもよい。この場合に用いられる架橋剤の例には、ジビニルベンゼ ン、ジビュルナフタレン等の芳香族ジビュル化合物;エチレングリコールジァクリレー ト、 1, 3 ブチレングリコールジアタリレート、 1, 4 ブタンジオールジアタリレート、 1 , 5 ペンタンジオールジアタリレート、 1, 6へキサンジオールジアタリレート、ネオペ ンチルダリコールジアタリレート等のアルキル鎖で結ばれたジァクリレートイヒ合物類及 び以上の化合物のアタリレートをメタタリレートに代えたもの;ジエチレングリコールジ アタリレート、トリエチレングリコールジアタリレート、テトラエチレングリコールジアタリレ ート、ポリエチレングリコール # 400ジアタリレート、ポリエチレングリコール # 600ジァ タリレート、ジプロピレングリコールジアタリレート等のエーテル結合を含むアルキル鎖 で結ばれたジァクリレートイ匕合物類及び以上の化合物のアタリレートをメタアタリレート に代えたもの;ポリオキシエチレン(2) - 2, 2 ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)プロパン ジアタリレート、ポリオキシエチレン(4) - 2, 2 ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)プロパン ジアタリレート等の芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジァクリレートイ匕 合物類及び以上の化合物のアタリレートをメタタリレートに代えたものが含まれる。 多官能の架橋剤の例には、ペンタエリスリトールトリアタリレート、トリメチロールエタ ントリアタリレート、トリメチロールプロパントリアタリレート、テトラメチロールメタンテトラ アタリレート、オリゴエステルアタリレート及び以上の化合物のアタリレートをメタクリレ ートに代えたもの;トリァリルシアヌレート、トリアリルトリメリテートが含まれる。
前記ビュル系共重合体榭脂を製造する場合に用いられる重合開始剤の例には、 2 , 2'—ァゾビスイソブチロニトリル、 2, 2'—ァゾビス(4—メトキシ一 2, 4 ジメチルバ レ口-トリル)、 2, 2,—ァゾビス(2, 4 ジメチルバレ口-トリル)、 2, 2,—ァゾビス(2 メチルブチ口-トリル)、ジメチルー 2, 2'—ァゾビスイソブチレート、 1, 1 '—ァゾビス( 1—シクロへキサンカルボ-トリル)、 2— (カーバモイルァゾ)—イソブチ口-トリル、 2 , 2'—ァゾビス(2, 4, 4 トリメチルペンタン)、 2 フエ二ルァゾ 2, 4 ジメチル一 4ーメトキシバレロ-トリル、 2, 2'—ァゾビス(2—メチループロパン)、メチルェチルケ トンパーオキサイド、ァセチルアセトンパーオキサイド、シクロへキサノンパーォキサイ ドの如きケトンパーオキサイド類、 2, 2—ビス(t ブチルパーォキシ)ブタン、 tーブチ ルハイド口パーオキサイド、クメンハイド口パーオキサイド、 1, 1, 3, 3—テトラメチルブ チルハイド口パーオキサイド、ジー t ブチルパーオキサイド、 t ブチルタミルバーオ キサイド、ジークミルパーオキサイド、 α , α ' ビス(t ブチルパーォキシイソプロピ ル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オタタノィルパーオキサイド、デカノィルパ 一オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、 3, 5, 5—トリメチルへキサノィルパーォキ サイド、ベンゾィルパーオキサイド、 m トリオイルパーオキサイド、ジーイソプロピル パーォキシジカーボネート、ジー 2—ェチルへキシルバーォキシジカーボネート、ジ n プロピルパーォキシジカーボネート、ジー 2—ェトキシェチノレパーォキシカー ボネート、ジーメトキシイソプロピルパーォキシジカーボネート、ジ(3—メチルー 3—メ トキシブチル)パーォキシカーボネート、ァセチルシクロへキシルスルホ -ルパーォキ サイド、 t—ブチルパーォキシアセテート、 t—ブチルパーォキシイソブチレート、 t- ブチルパーォキシネオデカノエイト、 t ブチルパーォキシ 2—ェチルへキサノエイト 、 t ブチルパーォキシラウレート、 t ブチルパーォキシベンゾエイト、 tーブチルバ 一ォキシイソプロピルカーボネート、ジー t ブチルパーォキシイソフタレート、 tーブ チルバ一才キシァリルカーボネート、 tーァミルパーォキシ 2—ェチルへキサノエート、 ジー t ブチルパーォキシへキサハイドロテレフタレート,ジー t ブチルパーォキシ ァゼレートが含まれる。
さらに、前記結着樹脂にポリエステルユニットとビュル系重合体ユニットを有してい るハイブリッド榭脂を用いる場合は、さらに良好な耐久性が期待できる。本発明にお ける「ハイブリッド榭脂成分」とは、ビュル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化 学的に結合された榭脂成分を意味する。具体的には、ハイブリッド榭脂成分とは、ポ リエステルユニットと、(メタ)アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有する モノマーを重合したビュル系重合体ユニットとがエステル交換反応によって形成され るものであり、好ましくはビュル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合 体としたグラフト共重合体 (ある 、はブロック共重合体)である。
尚、本発明にお 、て「ポリエステルユニット」とはポリエステルに由来する部分を示し 、「ビュル系共重合体ユニット」とはビニル系共重合体に由来する部分を示す。ポリエ ステルユニットを構成するポリエステル系モノマーは、上述した多価カルボン酸成分と 多価アルコール成分であり、ビニル系共重合体ユニットを構成するモノマーは、上述 したビュル基を有するモノマー成分である。
[0037] 前記結着樹脂にハイブリット榭脂を用いる場合は、ビュル系重合体成分及び Z又 はポリエステル榭脂成分中に、両榭脂成分と反応し得るモノマー成分を含むことが好 ま 、。ポリエステル榭脂成分を構成するモノマーのうちビュル系重合体成分と反応 し得るものの例には、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、ィタコン酸の如き不飽和ジ カルボン酸又はその無水物などが含まれる。ビュル系重合体成分を構成するモノマ 一のうちポリエステル榭脂成分と反応し得るものの例には、カルボキシル基又はヒドロ キシ基を有するビニルモノマーや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が含ま れる。
ビュル系重合体とポリエステル榭脂の反応生成物、すなわち、ハイブリッド榭脂を得 る方法としては、先に挙げたビュル系重合体及びポリエステル榭脂のそれぞれと反 応し得るモノマー成分を含むポリマーの存在下、どちらか一方もしくは両方の榭脂を 重合反応させることにより得る方法が好ましい。
[0038] 本発明の現像剤に含まれるトナー粒子に含まれるハイブリッド榭脂の製造方法の例 には、以下の(1)〜(5)に示す製造方法が含まれる。
(1)ビュル系重合体とポリエステル榭脂を別々に製造後、少量の有機溶剤に溶解 · 膨潤させ、エステルイ匕触媒及びアルコールを添加し、加熱することによりエステル交 換反応を行って、ハイブリッド榭脂を得る方法。
(2)ビュル系重合体を製造した後に、この存在下にポリエステルを生成するモノマ 一を重合して、ビュル系重合体ユニットとポリエステルユニットを有するハイブリッド榭 脂を得る方法。
(3)ポリエステル榭脂を製造した後に、この存在下にビュル系モノマーを重合して、 ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有するハイブリッド榭脂を得る方法。
(4)ビュル系重合体榭脂及びポリエステル榭脂をそれぞれ製造した後に、これらの 重合体ユニット存在下にビュル系モノマー及び Zまたはポリエステルモノマー(アル コール、カルボン酸)を添カ卩し、反応させることによりビニル系重合体ユニットとポリエ ステルユニットを有するハイブリッド榭脂を得る方法。
(5)ビュル系モノマー及びポリエステルモノマー(アルコール、カルボン酸等)を混 合して付加重合及び縮重合反応を連続して行うことによりビュル系重合体ユニットと ポリエステルユニットを有するハイブリッド榭脂を得る方法。
上記(1)〜(5)の製造方法において、分子量、架橋度が異なる複数のビニル系重 合体ユニット及びポリエステルユニットを用いてハイブリッド榭脂を製造してもよ 、。 また、ハイブリッド榭脂成分を製造した後に、ビュル系モノマー及び Zまたはポリエ ステルモノマー(アルコール、カルボン酸)を添カ卩して、更に付加重合及び Z又は縮 重合反応を行っても良い。
[0039] 前記結着樹脂のガラス転移温度は 40〜90°Cが好ましぐより好ましくは 45〜85°C 、更に好ましくは 53〜62°Cである。前記結着樹脂の酸価は l〜40mgKOH/gであ ることが好ましい。
[0040] また、前記結着榭脂は、テトラヒドロフラン (THF)可溶分の GPCによるメインピーク 分子量 Mpが 5000〜20000、重量平均分子量 Mwが 5000〜300000、重量平均 分子量 Mwと数平均分子量 Mnとの比 MwZMnが 5〜50であることが好ま ヽ。結 着榭脂の分子量分布が上記の範囲内にある場合には、高温オフセット性と低温定着 性の両立を良好に図ることができる。
[0041] また、前記結着榭脂は、 16時間抽出した時の結着榭脂成分に由来する THF不溶 分を 15〜50質量%含むことが好ましぐ 15〜45質量%含むことがより好ましい。 TH F不溶分を上記範囲で含有することにより、良好な耐オフセット性が得られる。
[0042] 結着樹脂の THF可溶分の分子量分布、 THF不溶分量及びガラス転移温度は、以 下に示す測定方法により求めることができる。
[0043] (1) GPCによる THF可溶分の分子量分布の測定
40°Cのヒートチャンバ一中でカラムを安定ィ匕させ、この温度におけるカラムに溶媒と して THFを毎分 lmlの流速で流し、 THF試料溶液を約 100 1注入して測定する。 試料の分子量測定にあたっては試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチ レン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント値との関係カゝら算出した。 検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては例えば、東ソ一社製ある ヽは昭和電 エネ土製の分子量が 102〜107程度のものを用い、少なくとも 10点程度の標準ポリスチ レン試料を用いるのが適当である。また、検出器は RI (屈折率)検出器を用いる。尚、 カラムとしては市販のポリスチレンジエルカラムを複数本組み合わせるのが良ぐ例え ば昭和電工社製の shodex GPC KF— 801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 , 800Pの組み合せや、東ソ一社製の TSK gel G1000H (H )、G2000H (H )
XL XL
、G3000H (H )、G4000H (H )、G5000H (H )、G6000H (H )、G7000H (
XL XL XL XL
H ) , TSK guard columnの組み合せを挙げることができる。
XL
[0044] また、試料は以下のようにして作製する。
[0045] 試料を THF中に入れ、 25°Cで数時間放置した後、十分振とうし THFとよく混ぜ (試 料の合一体が無くなるまで)、更に 12時間以上静置する。その時 THF中への放置時 間が 24時間となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ 0. 2〜0 . 5 /ζ πι、例えばマイシヨリディスク Η— 25— 2 (東ソ一社製)など使用できる。)を通過 させたものを GPCの試料とする。また、試料濃度は、榭脂成分が 0. 5〜5mgZmlと なるように調整する。
(2)THF不溶分量の測定
試料 0. 5〜1. 0gを秤量し (W g)、円筒濾紙 (例えば東洋濾紙製 No. 86R)に入 れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒として THF100〜200mlを用いて 6時間抽出し 、 THFによって抽出された可溶成分を含む溶液から THFをエバポレートした後、 10 0°Cで数時間真空乾燥し、 THF可溶榭脂成分量を秤量する (W g)。 THF不溶分は
2
、下記式から求められる。
THF不溶分(質量%) = { (W -W ) /W } X 100
1 2 1
[0046] (3)結着榭脂及びトナーのガラス転移温度の測定
測定装置:示差走査型熱量計(DSC)、 MDSC— 2920 (TA Instruments社製) ASTM D3418— 82に準じて測定する。測定試料は 2〜: L0mg、好ましくは 3mgを 精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用 いて、常温常湿下、測定温度範囲 30〜200°Cの間で測定を行う。尚、 1回昇温、降 温させ前履歴を取った後、昇温速度 10°CZminで昇温させた時に得られる DSC曲 線を用いて解析を行う。
[0047] 現像剤に含まれるトナー粒子は、必要に応じて離型剤を添加することができる。
本発明に使用可能な離型剤の例には次のものが含まれる。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などの脂肪 族炭化水素系ワックス;酸ィ匕ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスの 酸ィ匕物;脂肪族炭化水素系ワックス、又はその酸ィ匕物のブロック共重合物;カルナバ ワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成 分とするワックス類;及び脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類を一部または 全部を脱酸ィ匕したものなどが含まれる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン 酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレォステアリン酸、ノ リナリン酸などの 不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、ァラルキルアルコール、ベへニルアルコー ル、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アル コール類;長鎖アルキルアルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノ一 ル酸アミド、ォレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステ アリン酸アミド、エチレンビス力プリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、へキサメ チレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスォレイン酸 アミド、へキサメチレンビスォレイン酸アミド、 N, N,—ジォレイルアジピン酸アミド、 N , N—ジォレイルセバシン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類; m—キシレンビスステ アリン酸アミド、 N, N—ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ス テアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシ ゥムなどの脂肪酸金属塩 (一般に金属石けんと!/、われて!/、るもの);脂肪族炭化水素 系ワックスにスチレンやアクリル酸などの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;ベへニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル 化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルェ ステルイ匕合物などが含まれる。これら離型剤のうち必要に応じて一種又は二種以上 の離型剤を、トナー粒子中に含有させることができる。
前記離型剤の好ましい添加量は、結着榭脂 100質量部あたり 0. 1〜20質量部で あり、さらに好ましくは 0. 5〜: L0質量部である。
また、これらの離型剤は、通常、榭脂を溶剤に溶解し、榭脂溶液温度を上げ、撹拌 しながら添加混合する方法や、混練時に混合する方法でトナー粒子に含有させるこ とがでさる。 [0049] 現像剤は、その帯電性をさらに安定ィ匕させる為に必要に応じて荷電制御剤を用い ることができる。荷電制御剤の例には、次のものが含まれる。
トナーを負荷電性に制御する負荷電性制御剤としては、有機金属錯体又はキレー ト化合物が有効である。負荷電性制御剤の例には、モノァゾ金属錯体、芳香族ヒドロ キシカルボン酸の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が含まれる。他には 、芳香族ノ、イドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、 その無水物、又はそのエステル類、又は、ビスフエノールのフエノール誘導体類が含 まれる。
トナーを正荷電性に制御する正荷電性制御剤の例には、ニグ口シン及び脂肪酸金 属塩等による変性物、トリブチルベンジルアンモ -ゥム— 1—ヒドロキシ— 4—ナフトス ルホン酸塩、テトラプチルアンモ-ゥムテトラフルォロボレート等の 4級アンモ-ゥム塩 、及びこれらの類似体であるホスホ-ゥム塩等のォ-ゥム塩及びこれらのキレート顔 料として、トリフエ-ルメタン染料及びこれらのレーキ顔料 (レーキ化剤としては、燐タ ングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、 没食子酸、フェリシアン酸、フエロシアン化合物等)、高級脂肪酸の金属塩として、ジ ブチルスズオキサイド、ジォクチルスズオキサイド、ジシクロへキシルスズォキシド等の ジオルガノスズオキサイドやジブチルスズボレート、ジォクチノレスズボレート、ジシクロ へキシルスズボレート等のジオルガノスズボレートが含まれる。
[0050] 前記荷電制御剤の好ましい含有量は、結着榭脂 100質量部あたり 0. 5〜10質量 部である。この範囲で用いる場合、環境によらず良好な帯電特性が得られ、また他材 料との相溶性の点でも問題を生じにく 、。
[0051] 現像剤に含まれるトナー粒子には、必要に応じて磁性体を添加することができる。
前記磁性体は、マグネタイト、マグへマタイト、フェライト等の磁性酸ィ匕物及びその混 合物が好ましく用いられる。
前記磁性体の例には、リチウム、ベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、ケ ィ素、リン、ィォゥ、ゲルマニウム、チタン、ジルコニウム、錫、鉛、亜鉛、カルシウム、 ノ リウム、バナジウム、クロム、マンガン、コノルト、銅、ニッケル、ガリウム、インジウム、 銀、パラジウム、金、白金、タングステン、モリブデン、ニオブ、ォスミニゥム、ストロンチ ゥム、イットリウム、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、ビスマス等力もなる群力も選ば れる少なくとも一つ以上の元素を含有する磁性酸化鉄が含まれる。なかでも、リチウ ム、ベリリウム、ボロン、マグネシウム、アルミニウム、ケィ素、リン、ゲルマニウム、チタ ン、ジルコニウム、錫、ィォゥ、カルシウム、ノ リウム、バナジウム、クロム、マンガン、コ バルト、銅、ニッケル、ストロンチウム、ビスマス及び亜鉛が好ましい。特に好ましくは、 異種元素としてマグネシウム、アルミニウム、ケィ素、リン及びジルコニウム力も選択さ れる元素を含有する磁性酸化鉄である。これらの元素は酸化鉄結晶格子に取り込ま れてもよいし、酸ィ匕物として酸ィ匕鉄中に取り込まれていてもよいし、表面に酸ィ匕物ある いは水酸化物として存在してもよ 、が、酸化物として酸化鉄に含有されることが好まし い。
[0052] これらの磁性体の好ましい個数平均粒径は 0. 05〜: L 0 μ mであり、さらに好ましく は 0. 1〜0. 5 mである。磁性体の好ましい窒素吸着による BET比表面積は 2〜40 m2Zgであり、さらに好ましくは 4〜20m2Zgである。磁性体の好ましい磁気特性は、 磁場 795. 8kAZmで測定した磁化の強さが 10〜200Am2Zkgであり、さらに好ま しくは 70〜: L00Am2Zkgである。好ましい残留磁化は 1〜: L00Am2Zkgであり、さら に好ましくは 2〜20Am2Zkgである。好ましい抗磁力は l〜30kAZmであり、さらに 好ましくは 2〜 15kAZmである。磁性体の好ま Uヽ含有量は結着榭脂 100質量部に 対して 20〜200質量部である。
[0053] 現像剤に含まれるトナー粒子には、必要に応じて着色剤を添加される。前記着色 剤として、任意の適当な顔料または染料を用いることができる。
前記顔料の例には、カーボンブラック、ァニリンブラック、アセチレンブラック、ナフト 一ノレイェロー、ハンザイェロー、ローダミンイェロー、ァリザリンイェロー、ベンガラ、フ タロシアニンブルー等が含まれる。顔料の好ましヽ添加量は結着榭脂 100質量部に 対して 0. 1〜20質量部であり、さらに好ましくは 0. 2〜: LO質量部である。
また、前記染料の例には、ァゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、 メチン系染料等が含まれる。染料の好ましい添加量は結着榭脂 100質量部に対して 0. 1〜20質量部であり、さらに好ましくは 0. 3〜: L0質量部である。
[0054] 前述の通り、現像剤には複合無機微粉体が含まれる。 前記複合無機微粉体は、 CuK a特性 X線回折パターンにおいてブラッグ角(2 Θ ± 0. 20deg)の 32. 20deg、 25. 80deg及び 27. 50degにピークを有するものであ る。前記 32. 20degのピークはチタン酸ストロンチウム結晶の(1 , 1 , 0)面ピークに由 来するものであり、前記 25. 80degのピークは炭酸ストロンチウムに由来し、前記 27. 50degのピークは酸ィ匕チタンに由来する。即ち、前記複合無機微粉体は、チタン酸 ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、及び酸ィ匕チタンの複合物である。尚、本発明に おいては、 "複合"とは、単に混合されているのではなぐ焼成等の方法によって一体 的に形成された粒子であることを意味する。
この帯電能の異なる 3成分により、トナー粒子は帯電のバラツキが緩和され、均一 化される。また、チタン酸ストロンチウムは安定した結晶構造を有するため、例えば、 現像工程における現像ローラとブレード近接部等の機械的ストレスが強くかかる環境 においても構造が変化することなぐ長期に渡り帯電緩和による現像剤への均一帯 電付与効果を維持することができる。
[0055] また、前記複合無機微粉体は、 CuK a特性 X線回折パターンにお!/、て、ブラッグ 角(2 0 ± 0. 20deg) = 32. 20degにおける X線回折ピークの半値幅力 0. 20〜0. 3 Odegであることを特徴とする。このような複合無機微粉体を含有することにより、現像 剤表面の帯電が均一化され、静電凝集が緩和される。
[0056] 前記ピーク半値幅が 0. 30deg未満であることは、格子欠陥等が少なぐチタン酸ス トロンチウム結晶性が高いことを示す。前記ピーク半値幅が 0. 30degを超える場合 は、チタン酸ストロンチウムの結晶格子欠陥により耐水性が弱くなり、吸湿による水和 が発生し易ぐ現像剤の帯電低下を引き起こしやすい。また、チタン酸ストロンチウム が安定した構造を維持できないため、機械的ストレスに弱ぐ長期の使用において安 定した効果を維持することができない。また、前記ピーク半値幅が 0. 20deg未満の 場合は、チタン酸ストロンチウム結晶粒子径が大きくなり、現像剤中でのチタン酸スト ロンチウムの分散が不十分となるため、現像剤の帯電が不均一となり、画像濃度、力 プリ等が発生する。
[0057] また、複合無機微粉体の CuK a特性 X線回折パターンにお ヽてブラッグ角(2 Θ士 0. 20deg) = 32. 20degのピークの強度レベル(la)、 25. 80degのピークの強度レ ベル (lb)及び 27. 50degのピークの強度レベル (Ic)が下記式を満たすことが好まし い。
0. 010く (lb) / (la) < 0. 150
0. 010く (lc) / (la) < 0. 150
(¾) 7 (1&)が0. 150以上の場合、即ち、炭酸ストロンチウムのピーク強度とチタン 酸ストロンチウムのピーク強度との比が 0. 150以上の場合、複合無機微粉体の粒子 硬度が低くなり、高温環境下において現像ローラやブレードに付着した現像剤の搔 き取り効果が低下する。これにより、現像剤が帯電不良を引き起こし、画質、画像濃 度、カプリ等へ悪影響を及ぼし易くなる。
また、前記 (lb) Z (la)が 0. 010以下の場合、即ち、炭酸ストロンチウムのピーク強 度とチタン酸ストロンチウムのピーク強度との比が 0. 010以下の場合、トナー粒子に 対する帯電緩和効果が低くなり静電凝集が発生し、現像剤の搬送不良から画像ムラ 等が発生し易い。
(1じ) 7 (1&)が0. 150以上、即ち、酸ィ匕チタンのピーク強度とチタン酸ストロンチウム のピーク強度との比が 0. 150以上の場合、高湿環境下において現像剤の帯電量不 足が発生し、画像濃度の低下やカプリ現象等を引き起こし易い。また、前記 (Ic) Z (I a)が 0. 010以下の場合、即ち、酸ィ匕チタンのピーク強度とチタン酸ストロンチウムの ピーク強度との比が 0. 010以下の場合、同様に帯電緩和効果が低くなり静電凝集 が発生し、画質の低下や画像ムラが発生し易くなる。
X線回折測定は以下の方法で行う。
[外添剤サンプルの調製]
1) 500mlのビーカーに 3gの現像剤を入れ、該現像剤 3gに対して 200mlの THF (テ トラヒドロキシフラン)を加える。
2) 1)で得られた溶液に超音波を 3分間照射し、現像剤を分散させ、外添剤 (複合無 機微粉体)を遊離させる。
3) 2)で得られた、遊離した外添剤を含む THF上澄み溶液をデカンテーシヨンにより 分離し、サンプル溶液とする。
4) 3)の操作で残ったトナー粒子に再び THFを 200ml加え、 2)、 3)の操作を繰り返 す (3回程度)。
5) 1)〜4)の操作を、必要量のサンプル溶液が得られるまで繰り返す。
6)得られたサンプル溶液 (遊離した外添剤を含む THF上澄み溶液)を 2 μ mのメン プレンフィルターを用いて、真空ろ過し、固形分を回収して外添剤サンプルを得る。
[0059] 得られた外添剤サンプルを、 CuK a線を用いて X線回折測定を行う。 X線回折測 定は、例えば、リガク社製の試料水平型強力 X線回折装置 (RINT TTRII)を用い て、以下の条件で行う。
[X線回折の測定条件]
管球: Cu
平行ビーム光学系
電圧: 50kV
電流: 300mA
開始角度: 30°
終了角度: 50°
サンプリング幅: 0. 02°
スキャンスピード: 4. 00° /min
発散スリット:開放
発散縦スリット: 10mm
散乱スリット:開放
受光スリット: 1. Omm
[0060] 得られた X線回折ピークの帰属、半値幅の算出は、リガク製解析ソフト「Jade6」を用 いて行う。また同様にピーク強度は、同ソフトによりピーク分離を行いピーク面積により 算出する。複合無機微粉体の X線回折の測定結果のチャートの一例を図 14に示す
[0061] 複合無機微粉体の個数平均粒子径は 30nm以上 lOOOnm未満であることが好まし く、より好ましくは 70nm以上 500nm未満であり、更に好ましくは 80nm以上 220nm 未満である。複合無機微粉体の個数平均粒子径が 30nm未満の場合は、複合無機 微粉体の比表面積が増大し、吸湿特性が悪ィ匕し、現像剤の帯電低下を引き起こし易 くなる。また、本体部材への付着により画像の乱れを引き起こし、更には、本体部材 の寿命を縮める原因となり易い。 lOOOnm以上の場合は、トナー粒子への帯電緩和 効果が低下し、静電凝集が発生し、画像ムラ、画質低下が発生し易くなる。
[0062] 複合無機微粉体の個数平均粒子径につ!、ては、電子顕微鏡にて 5万倍の倍率で 撮影した写真から 100個の粒径を測定して、その平均を求めた。球状粒子に関して は、その直径、楕円形球状粒子に関しては短径と長径の平均値をもって、前記粒子 の粒径とし、それらの平均値を求め個数平均粒径とする。
[0063] 複合無機微粉末の好ましい添加量はトナー粒子 100質量部に対して 0. 01〜5. 0 質量部であり、より好ましくは 0. 05〜3. 0質量部である。この範囲内で添加した場合 、十分な添加効果が得られるため、現像器内での現像剤の静電凝集を抑制でき、且 つ、現像剤として良好な帯電が維持され、濃度低下やカプリといった問題の発生を抑 制できる。
[0064] 複合無機微粉体の製造方法としては、特に制限を受けないが、例えば、以下の方 法で製造される。
一般的なチタン酸ストロンチウム粒子の製造方法として、酸化チタンと炭酸ストロン チウムとの固相反応後、焼結する方法が挙げられる。この製造方法において採用さ れる公知の反応は下記式によって表すことができる。
TiO +SrCO → SrTiO +CO
2 3 3 2
すなわち、酸化チタンと炭酸ストロンチウムを含む混合物を洗浄、乾燥後、焼結させ て、機械粉砕、分級を行い、作製される。この時、原材料、及び焼成条件を調整する ことにより、チタン酸ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、および酸化チタンを含有する 複合無機微粉体を得ることができる。
[0065] この場合の原料である炭酸ストロンチウムは、 SrCO組成を有する物質であれば、
3
特に制限されず、何れの市販のものも用いることができる。原料として用いられる炭酸 ストロンチウムの好ましい個数平均粒径は 30〜300nmであり、さらに好ましくは 50〜 150nmである。
また、この場合の原料である酸ィ匕チタンは、 TiO組成を有する物質であれば特に
2
制限されない。前記酸ィ匕チタンの例には、硫酸法によって得られたメタチタン酸スラリ 一 (未乾燥の含水酸化チタン)、酸化チタン粉体、などが含まれる。好ましい酸ィ匕チタ ンは、硫酸法によって得られたメタチタン酸スラリーである。これは、水系湿式中での 均一分散性に優れて 、るためである。酸ィ匕チタンの好ま 、個数平均粒径は 20〜5 Onmである。
これら必須原料のモル比率は特に制限されないが、好ましくは、 TiO : SrCO = 1
2 3
. 00 : 0. 80〜: L 00 : 1. 10であり、 TiOに対して SrCO力過乗 ϋであると、得られる
2 3
複合無機微粉体に TiOが含まれないことがある。
2
[0066] 前記焼結は、温度 500〜1300°Cで行うこと力 S好ましく、更に好ましくは 650〜: L 10 0°Cである。焼成温度が 1300°Cより高いと、粒子間での焼結による 2次凝集化が起こ り易くなり粉砕工程における負荷が大きくなる。また、炭酸ストロンチウム及び酸化チ タンが全て反応し、得られる複合無機微粉体がそれらを含まない場合があり、複合無 機微粉体の効果を十分に発揮することができない。また、焼成温度が 600°Cより低い と、未反応成分が多く残り、安定したチタン酸ストロンチウム粒子の製造が困難である
[0067] また、好ましい焼成時間は 0. 5〜16時間であり、更に好ましくは 1〜5時間である。
焼成時間が 16時間より長いと同様に炭酸ストロンチウム及び酸ィ匕チタンが全て反応 し、得られる複合無機微粉体がそれらを含まない場合があり、焼成時間が 0. 5時間よ り短いと未反応成分が多く残り、安定したチタン酸ストロンチウム粒子の製造が困難 である。
[0068] 現像剤には、複合無機微粉体以外の外添剤として、シリカ、アルミナ、酸化チタン 等の無機酸化物、カーボンブラック、フッ化カーボン等の微粒径の無機微粉体をカロ えてもよい。これらを添加することによって、現像剤により良好な流動性や帯電性など を付与することができる。
これら複合無機微粉体以外の外添剤の好ま 、添加量は、トナー粒子 100質量部 に対して、 0. 03〜5質量部である。この範囲で用いた場合には、十分な流動性付与 効果を得ることができ、また現像剤が過剰に締まるのを抑えることができる。更に、添 加量が多すぎる場合には、過剰な外添剤の遊離が生じる。
[0069] 現像剤には、流動性向上剤が添加されていてもよい。前記流動性向上剤は、トナ 一粒子に外添することにより、流動性が向上し得るものである。前記流動性向上剤の 例には、フッ化ビ-リデン微粉末、ポリテトラフルォロエチレン微粉末の如きフッ素系 榭脂粉末;湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ;微粉末酸化チタン; 微粉末アルミナ;それらにシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイ ルにより表面処理を施した処理シリカ等が含まれる。
[0070] また、好ましい流動性向上剤は、ケィ素ハロゲンィ匕合物の蒸気相酸ィ匕により生成さ れた微粉体であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。 例えば、四塩化ケィ素ガスの酸水素焰中における熱分解酸化反応を利用するもので 、基礎となる反応式は次式で表される。
SiCl + 2H +0 → SiO +4HC1
4 2 2 2
[0071] この製造工程において、塩ィ匕アルミニウム又は塩ィ匕チタン等の他の金属ハロゲンィ匕 合物をケィ素ハロゲンィ匕合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸ィ匕物の金 属複合シリカを得ることも可能であり、シリカとしてはそれらも包含する。
[0072] 流動性向上剤の粒径は、平均の一次粒径として、 0. 001〜2 μ mの範囲内である こと力 S好ましく、より好ましくは、 0. 002〜0. 2 /ζ πι、特に好ましくは、 0. 005〜0. 1 IX mの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。
[0073] 上記ケィ素ハロゲン化合物の蒸気相酸ィ匕により生成された市販のシリカ微粉体の 例には、以下のような商品名のものが含まれる。
AEROSIL (日本ァエロジル社) 130、 200、 300、 380、 TT600、 MOX170、 MO X80、 COK84; Ca - O - SiL (CABOT Co.社) M— 5、 MS— 7、 MS— 75、 HS —5、 EH - 5 ; (WACKER- CHEMIE GMBH社) HDK、 N20、 N15、 N20E、 T30、 T40 ;D— C Fine Silica (ダウコーユング Co.社); Fransol(Fransil社)等 が含まれる。
[0074] 流動性向上剤の疎水化は、シリカ微粉体と反応、あるいは物理吸着する有機ケィ 素化合物等で化学的に処理することによって行われる。好ましい疎水化流動性向上 剤は、ケィ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケィ 素化合物で処理したものである。
[0075] 前記有機ケィ素化合物の例には、へキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメ チルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロル シラン、ァリルジメチルクロルシラン、ァリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチル クロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、 α—クロルェチルトリクロルシラン、 ρ—クロルェチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリ ルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアタリレート、ビュル ジメチノレアセトキシシラン、ジメチノレエトキシシラン、ジメチノレジメトキシシラン、ジフエ ニノレジェトキシシラン、へキサメチノレジシロキサン、 1, 3—ジビニノレテトラメチノレジシロ キサン、 1, 3—ジフエ-ルテトラメチルジシロキサン及び 1分子当り 2から 12個のシロ キサン単位を有し末端に位置する単位の Siにそれぞれ水酸基を一つずつ有するジ メチルポリシロキサン等がある。さらに、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンォ ィルが含まれる。これらは一種あるいは二種以上の混合物で用いられる。
[0076] 流動性向上剤の好ましい比表面積は 30m2Zg以上、さらに好ましくは 50m2Zg以 上である。この比表面積は、窒素吸着による BET法で測定される。流動性向上剤の 好ましい添加量は現像剤 100質量部に対して 0. 01〜8質量部であり、更には好まし くは 0. 1〜4質量部である。
[0077] 流動性向上剤の好ましい疎水化度は、メタノールゥエツタビリティーにおいて 30% 以上であり、好ましくは 50%以上である。疎水化処理剤としては、含ケィ素表面処理 剤であるシランィ匕合物とシリコーンオイルが好ましい。
該含ケィ素表面処理剤の例には、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルェトキシシラ ン、ブチルトリメトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン;ジメチルジクロルシラン、 トリメチルクロルシラン、ァリルジメチルクロルシラン、へキサメチレンジメチルクロルシ ラン、ァリルフエニルジメチルクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ビニルトリ エトキシシラン、 γ—メタクリルォキシプロピルトリメトキシシラン、ジビニルクロルシラン 、ジメチルビ-ルクロルシラン等のシランカップリング剤が含まれる。
上記流動性向上剤のメタノールゥエツタビリティーの測定方法について以下に説明 する。現像剤に添加されて ヽる無機微粉体のメタノールゥエツタビリティーは粉体濡 れ性試験機 (WET— 100Ρ、レス力社製)を用いて測定することができる。 100mlの ビーカーに純水 (イオン交換水または市販の精製水) 50mlを入れ、無機微粉体 0. 2 gを精秤して添加し、撹拌しながらメタノールを 3mlZ分の割合で滴下する。透過率 が 80%を示した時点のメタノール濃度(%)をメタノールゥエツタビリティーとする。
[0078] 現像剤は、フロー式粒子像測定装置における円相当径 3 μ m以上の粒子において 、粒度分布の粗大粒子率 30%以上の粒子は、平均円形度 0. 920以上の粒子を 60 〜90個数%含有することが好ましぐ 65〜85個数%含有することがより好ましぐ 70 〜80個数%含有することが更に好ましい。
通常、摩擦帯電系においては現像剤中の粒子が微小粒子であるほど、粗大粒子と 比較して、比表面積が大きいので迅速に帯電し易いため、微小粒子-粗大粒子間 で帯電のバラツキが生じやすい。本発明の如ぐ現像剤中の粗大粒子の形状を制御 することにより、複合無機微粉体の能力が十分に発揮され、粗大粒子の帯電量を均 一化すると共に、粗大粒子の流動度を高めることができる。そして、複合無機微粉体 のトナー粒子表面への付着量を微小粒子 粗大粒子間で均一化することが可能と なり、現像器内での循環により現像剤間での帯電緩和を起こさせ、現像剤全体を均 一帯電状態にすることができる。
また、粒度分布の粗大粒子率 30%以上の粒子の平均円形度 0. 920以上の粒子 含有率が上記の範囲内であれば、現像器内における現像剤のパッキングを抑制でき 、また、現像剤担持体への現像剤の付着'固着も抑制できるようになる。
[0079] 現像剤の均一帯電を高度に達成する上では、フロー式粒子像測定装置における 円相当径 3 m以上の粒子全体の平均円形度 aと、円相当径 3 m以上の粒子にお いて、粒度分布の粗大粒子率 30%以上の粒子の平均円形度 bが、下記の式を満足 することが好ましい。
0. 975 く b/a < 1. 010
bZaが上記の範囲にあることは、粗大粒子と微小粒子が同等の形状を有している ことであり、現像器内での、現像剤の流動を均一化し、摩擦帯電機会を同一化し、現 像器内の現像剤の帯電を高度に均一化することができる。
[0080] 現像剤の平均円形度及び円相当径の測定は、次の条件で測定する。
平均円形度は、粒子の形状定量的に表現できる簡便な方法として用いたものであ り、シスメッタス社製フロー式粒子像分析装置「FPIA— 2100」を用いて測定を行うこ とにより、求めることができる。本発明においては、円相当径が 3 m以上の粒子を対 象として円形度等の測定を行うが、円相当径は下式(1)で定義される。また、円形度 は下式 (2)で定義され、平均円形度は下式 (3)で定義される。
下式において「粒子投影面積」とは二値化された粒子像の面積であり、「粒子投影 像の周囲長」とは該粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さである。上記装 置においては、 512 X 512の画像処理解像度(0. 3 /z m X O. の画素)で画像 処理して測定が行われる。
[0081] [数 1] 円相当径= (粒子投影面積 Ζ π ) , / 2 Χ 2 ( 1 ) [0082] [数 2] 円形度 =粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長 Ζ粒子投影像の円の周囲長 ( 2 ) [0083] [数 3] m
平均円形度 C =Y( Ci/m) ( 3 )
1 丄
[0084] 上式(3)において、 ciは各粒子の円形度を表し、 mは測定粒子数を表す。
[0085] 本発明に用いている円形度はトナーの凹凸の度合いの指標であり、現像剤が完全 な球形の場合 1. 00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値を示す。
[0086] 「FPIA— 2100」は、各粒子の円形度を算出した後、平均円形度の算出に当たつ て、得られた円形度によって、粒子を円形度 0. 40〜: L 00を 61分割したクラスに振 り分ける。各クラスの分割点の中心値と、各クラスに振り分けられた粒子の個数を用い て、平均円形度及び円形度標準偏差を算出する方法を用いている。この算出法で 得られる平均円形度と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって得ら れる平均円形度の誤差は、非常に少なぐ実質的には無視できる程度である。従つ て、本発明においては、算出時間の短縮ィ匕ゃ算出演算式の簡略ィ匕といったデータ の取り扱 、上の理由でこのような算出法を用いて 、る。 また、「FPIA— 2100」は、従来力も現像剤の形状を算出するために用いられてい た「FPIA— 1000」と比較して、シースフローの薄層化(7 μ m→4 μ m)及び処理粒 子画像の倍率の向上、さらに取り込んだ画像の処理解像度の向上(256 X 256→51 2 X 512)により現像剤の形状測定の精度が上がっており、それにより微粒子のより確 実な補足を達成している。従って、本発明のように、より正確に形状を測定する必要 がある場合には、より正確に形状に関する情報が得られる FPIA— 2100を用いること が好ましい。
[0087] FPIA— 2100の具体的な測定方法としては、常温常湿環境下(23°C、 50%RH) にて予め容器中の不純物を除去した水 100〜150ml中に分散剤として界面活性剤 、好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩を 0. 1〜0. 5mlカ卩え、更に測定 試料を 0. 1〜0. 5g程度加える。超音波分散機「TetOral50型」(日科機バイオス社 製)を用い、超音波(50kHz, 120W)を 2分間照射し、測定用の分散液とする。その 際、該分散液の温度が 40°C以上とならな 、様に適宜冷却する。
分散液濃度を 1. 2〜2. 0万個 として試料分散液を作製し、上記フロー式粒子 像測定装置を用い、 0. 60 /z m以上 159. 21 m未満の円相当径を有する粒子の 円形度分布を測定する。
[0088] 上記フロー式粒子像測定装置を用いた測定の概略は、以下の通りである。
試料分散液は、フラットで扁平なフローセルの流路 (流れ方向に沿って広がって ヽ る)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように 、ストロボと CCDカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着 される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の 画像を得るために 1Z30秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フロー セルに平行な一定範囲を有する 2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の 2 次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。そ れぞれの粒子の 2次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算 出式を用 、て各粒子の円形度を算出する。
[0089] この方法により得られたデータを用い、円相当径 3. 00 m未満をカットした上で、 現像剤全体の円相当径の個数基準で粗大粒子側 30%の平均円形度及び円形度 0 . 920以上の粒子の個数基準での累積値を算出する。
[0090] 次に、現像剤の製造方法について述べる。
現像剤は、結着榭脂、その他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の 混合機により十分混合して力 加熱ロール、ニーダー、エタストルーダーのような熱混 練機を用いて溶融混練し、冷却固化後粉砕及び分級を行い、更に複合無機微粉体 と必要に応じて所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の混合機により十分混合し、作 製される。
[0091] 前記混合機の例には、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー (力 ヮタ社製);リボコーン (大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザ一、サ イク口ミックス (ホソカワミクロン社製);スノイラルビンミキサー(太平洋機エネ土製);レー ディゲミキサー(マツボー社製)が含まれ、混練機の例には、 KRC-—ダー (栗本鉄 ェ所社製);ブス 'コ'ニーダー (Buss社製); TEM型押し出し機 (東芝機械社製); T EX二軸混練機(日本製鋼所社製); PCM混練機 (池貝鉄工所社製);三本ロールミ ル、ミキシングロールミル、エーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製 ); MS式加圧-一ダー、ニダ一ルーダー (森山製作所社製);バンバリ一ミキサー (神 戸製鋼所社製)が含まれ、粉砕機の例には、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、 イノマイザ一(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、 PJMジェット粉砕機(日本-ユーマ チック工業社製);クロスジェットミル (栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニア リング社製); SKジェット'ォ一'ミル (セイシン企業社製);クリブトロン (川崎重工業社 製);ターボミル (ターボ工業社製)が含まれ、分級機の例には、クラッシール、マイクロ ンクラッシファイア一、スぺディッククラシファイア一(セイシン企業社製);ターボクラッ シファイア一(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス (AT P)、 TSPセパレータ (ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディ スパージヨンセパレータ(日本-ユーマチック工業社製); YMマイクロカット(安川商 事社製)が含まれ、粗粒などをふるい分けるために用いられる篩い装置の例には、ゥ ルトラソ-ック (晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター (徳寿工作所社);バ イブラソニックシステム (ダルトン社製);ソ-クリーン (新東工業社製);ターボスタリー ナー (ターボ工業社製);ミクロシフター (槟野産業社製);円形振動篩い等が含まれる [0092] 特に、本発明の好ま 、形態である粗大粒子の形状を制御した現像剤の製造方法 に使用される粉砕手段としては機械式粉砕機を用いることが好ましい。前記機械式 粉砕機の例には、ホソカワミクロン (株)製粉砕機イノマイザ一、川崎重工業 (株)製粉 砕機 KTM、ターボ工業 (株)製ターボミルなどが含まれる。これらの装置をそのまま、 あるいは適宜改良して使用することが好ま 、。
[0093] 本発明においては、これらの中でも図 1、図 2及び図 3に示したような機械式粉砕機 を用いることが、粗大粒子の形状制御及び粉体原料の粉砕処理を容易に行うことが 出来るので効率向上が図られ、好ましい。
[0094] 以下、図 1、図 2及び図 3に示した機械式粉砕機について説明する。図 1は、本発 明において使用される機械式粉砕機の一例の概略断面図を示しており、図 2は図 1 における D— D'面での概略的断面図を示しており、図 3は図 1に示す回転子 314の 斜視図を示している。機械式粉砕機は、図 1に示されている様に、ケーシング 313、 ジャケット 316、ディストリビユータ 220、ケーシング 313内にあって中心回転軸 312に 取り付けられた回転体力 なる高速回転する表面に多数の溝が設けられている回転 子 314、回転子 314の外周に一定間隔を保持して配置されている表面に多数の溝 が設けられている固定子 310、更に、被処理原料を導入する為の原料投入口 311、 処理後の粉体を排出する為の原料排出口 302とから構成されている。
[0095] 以上のように構成してなる機械式粉砕機での粉砕操作は、例えば次のようにして行 図 1に示した機械式粉砕機の粉体入口 311から、所定量の粉体原料が投入される と、粒子は、粉砕処理室内に導入され、該粉砕処理室内で高速回転する表面に多 数の溝が設けられて 、る回転子 314と、表面に多数の溝が設けられて 、る固定子 31 0との間に発生する回転子と粉末、又は固定子と粉末との衝撃と、この背後に生じる 多数の超高速渦流、並びにこれによつて発生する高周波の圧力振動によって瞬間 的に粉砕される。その後、原料排出口 302を通り、排出される。トナー粒子を搬送し ているエアー(空気)は粉砕処理室を経由し、原料排出口 302、パイプ 219、捕集サ イクロン 229、ノグフィルター 222、及び吸引フィルター 224を通って装置システムの 系外に排出される。この様にして、粉体原料の粉砕が行われる為、微粉及び粗粉を 増やすことなく所望の粉砕処理を容易に行うことが出来る。この搬送エアーの流量を 調整することにより、特にトナー粒子の粗大粒子の形状を制御することができる。
[0096] また、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、冷風発生手段 321により、粉体 原料と共に、機械式粉砕機内に冷風を送風することが好ましい。更に、その冷風の 温度は、 0〜一 18°Cであることが好ましい。
更に、機械式粉砕機本体の機内冷却手段として、機械式粉砕機はジャケット構造 3 16を有する構造とし、冷却水 (好ましくはエチレングリコール等の不凍液)を通水する ことが好ましい。更に、上記の冷風装置及びジャケット構造により、機械式粉砕機内 の粉体導入口に連通する渦巻室 212内の好ましい室温 Tは 0°C以下、より好ましくは — 5〜― 15°C、更に好ましくは— 7〜― 12°Cである。粉砕機内の渦巻室の室温 T1を 0°C以下、より好ましくは一 5〜一 15°C、更に好ましくは一 7〜一 12°Cとすることにより 、熱による現像剤の表面変質を抑えることができ、効率良く粉体原料を粉砕すること ができるので現像剤生産性と 、う点からこの範囲の室温が好ま 、。粉砕機内の渦 卷室の室温 T1が 0°Cを超える場合は、粉砕時に熱による現像剤の表面変質や機内 融着を起こしやすいので現像剤生産性という点力も好ましくない。また、粉砕機内の 渦巻室の室温 T1を 15°Cより低い温度で運転する場合、上記冷風発生手段 321 で使用して 、る冷媒 (代替フロン)をフロンに変更しなければならな!/、。
現在、オゾン層保護の観点からフロンの撤廃が進められており、上記冷風発生手段 321の冷媒にフロンを使用することは地球全体の環境問題という点力も好ましくない 代替フロンの f列に【ま、 R134A, R404A, R407C, R410A, R507A, R717等力 S 含まれるが、この中では省エネルギー性や安全性という点から、特に R404Aが好ま しい。
なお、冷却水 (好ましくはエチレングリコール等の不凍液)は、冷却水供給口 317よ りジャケット内部に供給され、冷却水排出口 318より排出される。
[0097] また、機械式粉砕機内で生成した微粉砕物は、機械式粉砕機の後室 320を経由し て粉体排出口 302から機外へ排出される。その際、機械式粉砕機の後室 320の好ま し!、室温 T2は 30〜60°Cである。機械式粉砕機の後室 320の室温 T2を 30〜60°Cと することにより、熱による現像剤の表面変質を抑えることができ、効率良く粉体原料を 粉砕することができ、現像剤生産性という点力もこの範囲の室温が好ましい。機械式 粉砕機の温度 T2が 30°Cより小さい場合、粉砕されずにショートパスを起こしている可 能性があり、現像剤性能という点力も好ましくない。また、 60°Cより大きい場合、粉砕 時に過粉砕されている可能性があり、熱による現像剤の表面変質や機内融着を起こ しゃす 、ので現像剤生産性と 、う点力も好ましくな!/、。
[0098] また、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、機械式粉砕機の渦巻室 212の 室温 T1と後室 320の室温 T2の好ましい温度差 ΔΤ(Τ2— T1)は 40〜70°Cであり、 より好ましくは 42〜67°C、更に好ましくは 45〜65°Cである。機械式粉砕機の温度 T 1と温度 T2との ΔΤを 40〜70°C、より好ましくは 42〜67°C、更に好ましくは 45〜65 °Cとすることにより、熱による現像剤の表面変質を抑えることができ、効率良く粉体原 料を粉砕することができ、現像剤生産性という点力もこの範囲の温度差 ΔΤが好まし い。機械式粉砕機の温度 T1と温度 T2との ΔΤが 40°Cより小さい場合、粉砕されず にショートパスを起こしている可能性があり、現像剤性能という点力も好ましくない。ま た、 70°Cより大きい場合、粉砕時に過粉砕されている可能性があり、熱による現像剤 の表面変質や機内融着を起こしやすいので現像剤生産性という点力 好ましくない。
[0099] また、粉体原料を機械式粉砕機で粉砕する際に、結着樹脂の好まし!/、ガラス転移 点 (Tg)は 45〜75°C、更に好ましくは 55〜65°Cである。また、機械式粉砕機の渦巻 室 212の室温 T1は、 0°C以下であり、且つ前記 Tgよりも 60〜75°C低くすることが現 像剤生産性という点力も好ましい。機械式粉砕機の渦巻室 212の室温 T1を 0°C以下 であり、且つ Tgよりも 60〜75°C低くすることにより、熱による現像剤の表面変質を抑 えることができ、効率良く粉体原料を粉砕することができる。また、機械式粉砕機の後 室 320の室温 T2は、 Tgよりも 5〜30°C、更には、 10〜20°C低いことが好ましい。機 械式粉砕機の後室 320の室温 T2を Tgよりも 5〜30°C、より好ましくは 10〜20°C低く することにより、熱による現像剤の表面変質を抑えることができ、効率良く粉体原料を 粉碎することができる。
[0100] また、回転する回転子 314の好ましい先端周速は 80〜180mZsecであり、より好 ましくは 90〜170mZsec、更に好ましくは 100〜160mZsecである。回転する回転 子 314の先端周速を 80〜180mZsec、より好ましくは 90〜170mZsec、更に好ま しくは 100〜160m/secとすることで、現像剤の粉砕不足や過粉砕を抑えることがで き、効率良く粉体原料を粉砕することができ、現像剤生産性という点からこの範囲の 先端周速にすることが好ましい。回転子の先端周速が 80mZsecより遅い場合、粉 砕されずにショートパスを起こしやす 、ので現像剤性能と ヽぅ点から好ましくな ヽ。ま た、回転子 314の先端周速力 Sl80mZsecより速い場合、装置自体の負荷が大きくな るのと同時に、粉砕時に過粉砕され熱による現像剤の表面変質や機内融着を起こし やす 、ので現像剤生産性と 、う点から好ましくな!/、。
[0101] また、回転子 314と固定子 310との間の好ましい最小間隔は 0. 5〜: LO. Ommであ り、より好ましくは 1. 0〜5. Omm、更に好ましくは 1. 0〜3. Ommである。回転子 31 4と固定子 310との間の間隔を 0. 5〜: LO. Omm、より好ましくは 1. 0〜5. Omm、更 に好ましくは 1. 0〜3. Ommとすることで、現像剤の粉砕不足や過粉砕を抑えること ができ、効率良く粉体原料を粉砕することができる。回転子 314と固定子 310との間 の間隔が 10. Ommより大きい場合、粉砕されずにショートパスを起こしやすいので現 像剤性能という点力も好ましくない。また回転子 314と固定子 310との間の間隔が 0. 5mmより小さい場合、装置自体の負荷が大きくなるのと同時に、粉砕時に過粉砕さ れ熱による現像剤の表面変質や機内融着を起こしやす!ヽので現像剤生産性と!/ヽぅ点 力 好ましくない。
[0102] この粉砕方法はシンプルな構成にカロえ、粉体原料を粉砕するのに多量のエアーを 必要としない構成のため、粉砕工程で消費する現像剤 lkg当たりに消費する電力量 は、図 4に示す従来の衝突式気流粉砕機で製造したときに比べ約 1Z3以下となり、 エネルギーコストを低く抑えることができる。
本発明の現像剤は、例えば、像担持体 (以下、感光体ともいう)を帯電する帯電工 程;露光により該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程;像担持体上の該静 電潜像を現像剤で現像し、現像剤像を形成する現像工程;該現像剤像を中間転写 体を介して、又は、介さずに転写材に転写する転写工程;及び転写された該現像剤 像を転写材に定着する定着工程;を少なくとも有する画像形成方法に用いることがで きる。そして、このような画像形成方法において用いた場合に、上述の効果が得られ る。
[0103] また、導電性基体と、該導電性基体上に少なくともアモルファスシリコンを含む光導 電層と、表面保護層とを有する像担持体 (以下、アモルファスシリコン感光体ともいう) を用い、該像担持体表面を帯電し、露光により該像担持体上に静電潜像を形成し、 該静電潜像を現像剤を用いて反転現像方式により顕像化する画像形成方法にぉ ヽ ては、本発明の現像剤を用いることにより、上述した如き効果に加えて、剥離放電現 象及びリーク現象に起因する表面層(場合によっては像担持体全体)の破壊を防止 することができるという効果ち得られる。
表面層または像担持体自体の破壊の原因は、現像剤が像担持体表面から離れる ( 剥ぎ取られる)際に、像担持体の帯電極性と逆極性の剥離放電が長期継続的に発 生すること、及び高電界により生じたリーク現象のエネルギー力 像担持体表面の一 部に集中することによるが、本発明の現像剤を用いた場合には、像担持体表面での 剥離放電現象及びリーク現象を緩和することができ、破壊を防止することができる。 これにより、アモルファスシリコン感光体を用い、反転現像方式により現像を行う画 像形成方法において、本発明の現像剤を用いた場合には、現像性を犠牲にすること なぐ像担持体表面で発生する剥離放電現象やリーク現象を効果的に抑制すること ができる。この結果、長期安定的に画像濃度ムラや黒ポチの抑制された高品質なプ リントを継続的に出力することが可能となる。
[0104] 本発明者らはアモルファスシリコン感光体表面での剥離放電及びリーク現象がどの 工程で発生しているのか調査した。その結果、これらの諸放電現象は、転写工程及 びクリーニング工程で主に発生していることを確認した。更に、発生頻度としては、ク リー-ング工程における発生が多いことがわ力つた。この理由としては、転写工程で 像担持体表面力も転写されずに残留した帯電性の高 ヽ現像剤が、クリーニング工程 で強制的に剥ぎ取られる際に諸放電現象が発生しやすくなつていると推測される。 本発明においては、現像性への弊害が少ないチタン酸ストロンチウムに、諸放電現 象緩和効果が認められた炭酸ストロンチウム及び酸化チタンを含有させた複合無機 微粉体をトナー粒子に添加したところ、現像性を犠牲にすることなぐ諸放電現象を 抑制し得ることが可能であることを見出した。
[0105] クリーニング工程における剥離放電及びリーク現象は、像担持体表面に残留した現 像剤を引き離す瞬間に発生すると考えられる。したがって、一般的なクリーニングブレ ードを具備するクリーニング工程の場合、クリーニングブレードと像担持体表面の接 点であるクリーニングブレードエッジ部で諸放電現象が発生して 、ると考えられる。こ のクリーニングブレードエッジ部は、空間的にブレードと像担持体の接点部に向けて 次第に狭小化する構造となっており、放電現象を抑制するためには、その狭い空間 に複合無機微粉体が入り込める大きさである場合に効果が顕著となり、複合無機微 粉体は、個数平均粒子径が 30nm以上 lOOOnm未満であることが好まし 、。
[0106] また、複合無機微粉体の組成比が、像担持体表面での諸放電現象と現像性とのバ ランスをとる上で重要であり、(¾) 7 (1&)が0. 010より大きく 0. 150未満であることが 好ましぐまた (Ic) Z (Ia)が 0. 010より大きく 0. 150未満であることが好ましい。 また、基体上に感光層を有する像担持体に、静電潜像を形成させる静電潜像形成 工程と、現像剤担持体上に担持させた現像剤を該静電潜像に転移させて現像する 現像工程を有し、表面に、円周方向に、溝幅 0. 5〜40. O /z mの溝が、 1000 mあ たり 20乃至 1000本存在する像担持体を用いる画像形成方法において、本発明の 現像剤を用いることにより、上述した如き効果に加えて、環境変動の影響を受けにくく 、現像剤からの遊離物の付着及び融着に起因する画像欠陥が抑制され、且つカプリ 等の抑制された高解像、高精細な画像を、より安定的に得ることができるようになる。 また、クリーニングブレード等の部材への負担を軽減でき、高い耐久性を得ることが できる。尚、円周方向に溝が存在するということは、像担持体の回転方向に概ね平行 となる方向に溝が存在することであり、像担持体の長手方向に対して直交する方向 に溝があるということである。
本発明の現像剤に含有される複合無機微粉体が、像担持体表面の溝における凹 部に蓄積するトナー粒子及びその他の微小な遊離物を静電的に吸着し、搔き取り、 現像剤からの遊離物等の像担持体表面への蓄積を防止する効果を発揮する。また、 複合無機微粉体は安定した結晶構造を有するため、例えば、現像剤容器内の攪拌- 搬送時、或いは、像担持体 クリーニングブレード間等の現像剤への機械的ストレス が強くかかる環境においても、その構造が変化することなぐ像担持体表面に存在す る遊離物等の除去効果を長期に渡り維持することができる。
また、この画像形成方法においても、吸湿性に係る悪影響と像担持体表面への遊 離物の抑制効果とを両立させる観点から、複合無機微粉体は、個数平均粒子径が 3 Onm以上 lOOOnm未満であることが好まし!/、。
[0107] また、像担持体表面に存在する遊離物等の除去効果を十分に得るためには、 (lb) Z(Ia)が 0. 010より大きく 0. 150未満であることが好ましぐまた(Ic)Z (la)が 0. 01 0より大きく 0. 150未満であることが好ましい。
[0108] 上記の画像形成方法で用いられる像担持体は、導電性筒状支持体 (基体)と該導 電性筒状支持体上に感光層又は感光層および保護層を有する像担持体であって、 該像担持体の表面は、円周方向に形成された溝と平坦部の組み合せカゝらなり、該溝 は、円周方向に、溝幅 0. 5〜40. O /z mで、 1000 /z mあたり 20本以上 1000本以下 であることが好ましい。上記の溝幅である場合には、溝に起因する傷状の画像欠陥 が画像上に生じることはない。また、上記の溝の数では、クリーニングブレードのエツ ジ部の欠けを引き起こすこともなぐ帯電手段の汚れ、現像手段中の現像剤の帯電 性劣化、転写手段の傷等も引き起こすことがない。
また、前記像担持体の表面において、前記平坦部の幅が 0. 5〜40 /ζ πιであること 力 り好ましい。平坦部の幅力 0 mを超えると、クリーニング手段としてクリーニング ブレードを有する電子写真装置に用いる場合は、像担持体表面や現像剤の構成材 料、各種プロセス条件にもよる力 像担持体とクリーニングブレード間のトルクが上昇 しゃすぐクリーニング不良が発生しやすい。
[0109] 更に、像担持体に存在する前記溝の平均幅 W( m)と複合無機微粉体の個数平 均粒子径 d (nm)が下記式を満足することが好ま 、。
30≤d< 1000
20. 0≤W/ (dX 10"3)≤500. 0
上記の関係を満たす場合には、像担持体表面の溝幅と複合無機微粉体の粒子径 との関係が適当であり、蓄積部を静電吸着する効果が十分に発揮される。
[0110] 像担持体表面の溝幅、溝の平均幅及び単位長さ 1000 μ mあたりの溝の本数は、 例えば非接触 3次元表面測定機(商品名:マイクロマップ 557N、(株)菱ィ匕システム 製)を用いて以下のように測定する。
マイクロマップ 557Nの光学顕微鏡部に 5倍の二光束干渉対物レンズを装着する。 像担持体をレンズ下に固定し、表面形状画像を Waveモードで、 CCDカメラを用いて 干渉像を垂直走査させて 3次元画像を得る。得られた画像の 1. 6mm X I . 2mmの 範囲を解析し、単位長さ 1000 mあたりの溝の本数、溝幅を得る。このデータを基 に溝の平均幅、単位長さ 1000 /z mあたりの溝の本数を求める。また、溝の平均幅、 単位長さ 1000 μ mあたりの溝の本数に関しては、マイクロマップ 557N以外にも巿販 のレーザー顕微鏡 (超深度形状測定顕微鏡 VK— 8550、 VK- 9000 ( (株)キーェ ンス製)、走査型共焦点レーザー顕微鏡 OLS3000 (ォリンパス (株)製)、リアルカラ ーコンフォーカル顕微鏡ォプリテクス C 130 (レーザーテック (株)製))、デジタルマイ クロスコープ VHX— 100、 VH— 8000 ( (株)キーエンス製))等により、像担持体表 面画像を得、それを基に画像処理ソフト (例えば WinROOF (三谷商事 (株)製)を用 いて溝の平均幅、単位長さ 1000 mあたりの溝の本数を求めることも可能である。ま た 3次元非接触形状測定装置 (NewView5032 (ザィゴ (株)製))等を用いればマイ クロマップ 557Nと同様に測定することが可能である。
[0111] 像担持体と帯電部材ゃタリ一ニング部材などの当接部材との間に挟まれた紙粉や トナー粒子が像担持体の表面を擦ることによって、像担持体の表面に傷が発生する ことがある。傷の発生を抑制するためには、前記像担持体の表面のユニバーサル硬 さ値 HUが 150以上 240以下 (NZmm2)であり、かつ弾性変形率 Weが 44%以上 6 5%以下であることが好まし 、。
[0112] 像担持体のユニバーサル硬さ値 (HU)および弾性変形率は、 25°CZ50%RH環 境下、微小硬さ測定装置フィッシャースコープ H100V (フィッシャー社製)を用いて 測定した値である。このフィッシャースコープ H100Vは、測定対象 (像担持体の表面 )に圧子を当接し、この圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直 読し連続的に硬さを求める。
測定においては、圧子として該装置に付属する対面角 136° のビッカース四角錐 ダイヤモンド圧子を用い、また、圧子に連続的にかける荷重の最終 (最終荷重)は 6m Nとし、圧子に最終荷重 6mNをかけた状態を保持する時間 (保持時間)は 0. 1秒とし た。また、測定点は 273点とした。
[0113] また、像担持体の表面の表面粗さ Rz (十点平均面粗さ)は、画像流れの抑制や文 字再現性の向上といった観点から、 0. 3乃至 1. 3 /z mが好ましい。なお、像担持体 の表面の表面粗さ Rzは、溝の深さを表す指標とすることが可能である。
[0114] また、ハーフトーン画像での濃淡ムラを抑える観点から、最大表面粗さ Rmaxと表面 粗さ Rzの差 (Rmax— Rz)が 0. 3以下、より好ましくは 0. 2以下が好ましい。
[0115] 像担持体の表面の表面粗さは、接触式面粗さ測定機(商品名:サーフコーダ SE35
00、(株)小坂研究所製)を用いて、以下の条件で測定する。
検出器:先端半径 R= 2 μ mのダイヤモンド針 (針圧 0. 7mN)、フィルター: 2CR、 カットオフ値: 0. 8mm、測定長さ: 2. 5mm、送り速さ: 0. lmmとし、 JIS B 0601 (
1982)に従い、最大表面粗さ Rmax及び十点平均面粗さ Rzを求める。
[0116] 表面に溝を有する像担持体の一例を製造方法とともに以下に説明する。
本発明において「溝」とは、粗面化手段により形成された 40 m以下の溝幅のもの を指す。更に言えば、最大面粗さ Rmax及び十点平均面粗さ Rzの差 (Rmax— Rz) が 0. 3以下であることが好ましい。一方、「溝」に対して「傷」は、 40 /z mを超える溝幅 のものを旨す。
[0117] 前記粗面化手段として、像担持体の表面を物理的に研磨することによって、前記表 面形状を形成する方法を具体的に挙げるが、その他の方法として、粗面化された支 持体上に感光層 Z保護層を塗布する工程において支持体の表面形状を像担持体 表面まで維持させる方法や、感光層 Z保護層が塗布後乾燥前あるいは硬化前であ つて流動性を有する状態において、粗面化手段により前記像担持体表面形状を形 成する方法なども可能である。
[0118] 像担持体の製造に用いる粗面化手段として、研磨シートを備えた研磨機の一例を 図 11に示す。研磨シート 1は、研磨砥粒が結着榭脂に分散されたものが基材に塗布 されたシートである。研磨シート 1は空洞の軸 aに巻かれており、軸 aにシートが送ら れる方向と逆方向に、研磨シート 1に張力が与えられるよう図示しないモータが配置 されている。研磨シート 1は矢印方向に送られ、ガイドローラ 2—1、 2— 2を介してバッ クアップローラ 3を通り、研磨後のシートはガイドローラ 2— 3、 2—4を介して図示しな いモータにより巻き取り手段 5に巻き取られる。研磨は、基本的に未処理の研磨シー トが像担持体表面に常時圧接され、像担持体表面を粗面化することで行われる。研 磨シート 1は基本的には絶縁性であるので、シートの接する部位はアースに接地され たもの、又は導電性を有するものを用いることが好まし 、。
[0119] 研磨シートの送り速度は 10〜500mmZsecの範囲が好ましい。送り量が少なけれ ば像担持体表面を研磨した研磨シートが再度像担持体表面に接触することとなり、 像担持体表面への深傷の発生、表面溝のムラ、研磨シート表面の結着樹脂の付着 等を生じる場合があり好ましくない。
[0120] 像担持体 4は、研磨シート 1を介してバックアップローラ 3と対向した位置に置かれる 。この際、研磨シート 1の基材側からバックアップローラ 3が所望の設定値でバックアツ プローラ 3に所定時間押し当てられ、像担持体表面が粗面化される。像担持体の回 転方向は、研磨シート 1の送られる方向と同一、対向、又は研磨途中で回転方向を 変更してもよい。
[0121] ノックアップローラ 3の像担持体 4に対する押し当て圧は、研磨砲粒の種類及び粒 径、研磨シートに分散される研磨砥粒の番手、研磨シートの基材厚、砥粒シートの結 着榭脂厚、ノックアップローラ 3の硬度、像担持体 4の表面を構成する表面層の硬度 により最適値は異なる力 0.005〜1. 5NZm2の範囲であれば、前記像担持体表面 の溝形状が達成される。なお、像担持体表面の溝形状'分布は、例えば粗面化手段 として研磨シートを用いる場合は、研磨シートの送り速度、ノックアップローラ 3の押し 当て圧、研磨砥粒の粒径、形状、研磨シートに分散される研磨砥粒の番手、研磨シ ートの結着榭脂厚、基材厚等を適宜選択することにより調整できる。
[0122] 該研磨砲粒としては、酸ィ匕アルミニウム、酸ィ匕クロム、炭化珪素、ダイヤモンド、酸ィ匕 鉄、酸ィ匕セリウム、コランダム、珪石、窒化珪素、窒化硼素、炭化モリブデン、炭化珪 素、炭化タングステン、チタンカーバイト、酸ィ匕珪素等が挙げられる。好ましい研磨砥 粒の平均粒径は 0. 01〜50 /ζ πιであり、より好ましくは 1〜15 /ζ πιである。粒径が小 さいと、本発明において好適な溝の深さ、溝の平均幅が得られず、大きいと Rmax— Rzの差が大きくなり、ハーフトーン画像上のムラ、傷が発生した場合に画像上におい て傷の影響が目立つ等の不具合を生じる傾向がある。なお、研磨砲粒の平均粒径は
、遠心沈降法で測定されたメジアン径 D50を示す。
[0123] 基材の上に、研磨砥粒を結着榭脂中に分散し塗布する。結着榭脂中に研磨砥粒 を、粒径分布を有して分散することも好ましいが、その粒度分布を制御しても良い。 例えば、平均粒径は同じでも大粒径側の粒子を除くことにより、 Rmax— Rz≤0. 3の 数値をより低減させることが可能となる。さらに、シートの生産時、平均粒径のバラツキ を抑えることが可能となり、その結果、像担持体の表面の表面粗さ (Rz)のバラツキを 抑えることが可能となる。
[0124] 該結着樹脂中に分散される研磨砲粒の番手は研磨砲粒の粒径と相関があり、番手 数が小さい方が研磨砲粒の平均粒径が大きぐそのため、像担持体表面に傷を生じ させ易くなる。従って、該研磨砲粒の番手の範囲は、 500〜20000力好ましく、 100 0〜3000力より好まし!/ヽ。
[0125] 研磨シートに用いられる結着榭脂としては、公知の熱可塑性榭脂、熱硬化性榭脂、 反応型榭脂、電子線硬化榭脂、紫外線硬化榭脂、可視光硬化榭脂、防黴性榭脂等 が挙げられる。熱可塑性榭脂としては例えば、塩化ビニル榭脂、ポリアミド榭脂、ポリ エステル榭脂、ポリカーボネート榭脂、アミノ榭脂、スチレンブタジエン共重合体、ウレ タンエラストマ一、ナイロン—シリコーン榭脂等が挙げられる。熱硬化性榭脂としては 、例えば、フエノール榭脂、フエノキシ榭脂、エポキシ榭脂、ポリウレタン榭脂、ポリエ ステル樹脂、シリコーン榭脂、メラミン榭脂、アルキッド榭脂等が挙げられる。
[0126] 研磨シートの結着榭脂厚は、 1〜: LOO /z mが好ましい。結着榭脂厚が厚いと結着榭 脂の膜厚にムラが生じその結果、研磨シート表面に凹凸が大きくなり像担持体を研 磨した際、 Rmax-Rz≤0. 3を保ちにくい。一方、結着榭脂厚が薄すぎると研磨砥 粒の脱落がおこる傾向にある。本発明に用いられる研磨シートとしては、レフライト( 株)製 MAXIMA, MAXIMA Tタイプ、(株) KO VAX製ラビ力、住友 3Μ (株)製マ ィクロフィ-ッシンダフイルム、ラッピングフィルム、三共理化学 (株)製ミラーフィルム、 ラップングフィルム、 日本ミクロコーティング (株)製ミボックス等の市販品を用いること ができる。
[0127] また、本発明においては、所望の溝形状の像担持体表面が得られるように、複数回 粗面化工程を行うことも可能である。その際は、番手の粗い研磨砥粒を分散した研磨 シートから番手の細かい研磨砲粒を分散した研磨シート、また逆に番手の細かい研 磨砥粒を分散した研磨シートから番手の粗い研磨砥粒を分散した研磨シートの順の どちら力 行っても良い。前者の場合は、像担持体表面に粗い溝の表面に更に細か い溝を重畳させることが可能となり、後者の場合は、研磨溝のムラを低減させることが 可能となる。
[0128] また、番手数が同等でも研磨砲粒が異なる研磨シートで研磨しても良い。異なる硬 度の研磨砲粒を用いることで、像担持体表面の溝形状をより最適化できる。研磨シー トに用いる基材としては、ポリエステル榭脂、ポリオレフイン榭脂、セルロース榭脂、ビ 二ル系榭脂、ポリカーボネート榭脂、ポリイミド榭脂、ポリアミド榭脂、ポリスルホン樹脂 、ポリフエ-ルスルホン樹脂等が挙げられる。研磨シートの基材厚は 10〜 150 mが 好ましぐより好適には 15〜: LOO mである。基材厚が薄いとバックアップローラで像 担持体表面に押し当てた際に、押し当て圧のムラが起こることで研磨シートのよれを 生じ、像担持体表面の凹部は数 mm程度の未研磨部、凸部は深溝を生じ、ハーフト ーン画像上濃度ムラとなって現われ、好ましくない。基材厚が厚いと、シート自体の硬 度が高くなり、研磨砲粒分布ムラ、押し当て圧のムラ等を像担持体表面に反映させる ことになり、溝の本数の調整が困難と成る。
[0129] ノ ックアップローラ 3は、像担持体表面に所望の溝を形成させる手段として有効な 手段である。研磨シート 1の張力のみで研磨することも可能である力 像担持体の表 面層の硬度が高い場合 (主に硬化性榭脂を用いた場合)は、研磨シートの張力のみ では像担持体表面に接する圧が低くなりやすいため、バックアップローラ 3を用いる 方がよい。
[0130] 研磨シート 1及び像担持体表面は研磨中、少なからず帯電する。各々の抵抗等に より、帯電電圧は異なる力 高いものは数 kVまで帯電する可能性がある。そのため粗 面化工程中に像担持体表面、研磨シート、及びその-ップ部等に除電エアー、静電 エアー等を吹付けてもょ 、。
[0131] 図 12に示すように、研磨シートは、研磨砲粒 8を基材 6に固着させるための結着榭 脂 7を基材 6の上に塗布した構成である。図 13に研磨シートの他の例を示す。図 13 は、研磨砥粒 8の切っ先をたたせたものである。結着榭脂 7—1及び研磨砥粒 8を静 電塗布した後、結着榭脂 7— 2を塗布し切っ先を安定させて ヽる。
[0132] 以下に、像担持体の積層構造について説明する。像担持体は、導電性支持体上 に感光層が形成されている。前記感光層は電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積 層した構成又は逆に電荷輸送層、電荷発生層をこの順に積層した構成、さら〖こは電 荷発生物質と電荷輸送物質を結着榭脂中に分散した単層より構成されるものの!/ヽず れの構成をとることも可能である。
[0133] 上記いずれの場合であっても、前記像担持体の表面を構成する表面層は、加熱又 は放射線照射により、重合又は架橋反応し、硬化する化合物を含む層であることが 好ましい。該表面層に、加熱又は放射線照射により、重合又は架橋反応し、硬化す る化合物を含む層を採用することで耐久性能の向上が十分に発揮される。
[0134] 電子写真特性、特に残留電位等の電気的特性及び耐久性の点より、電荷発生層、 電荷輸送層をこの順に積層した積層型感光層を有し、該電荷輸送層が表面層となる 像担持体構成、又は前記電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層した積層型感光 層上にさらに表面層を形成した構成が好ましい。すなわち、該表面層が電荷輸送層 として感光層の一部であっても又は感光層の上に構成されてもかまわない。
[0135] 前記表面層は、加熱又は放射線照射により重合又は架橋し、硬化する化合物であ ればいずれの化合物を用いて形成されても力まわない。すなわち、加熱又は放射線 照射によりラジカル等の活性点が発生し、重合又は架橋し硬化することが可能な化 合物であれば、表面層の構成材料として用いることができる。中でも分子内に連鎖重 合性官能基を有する化合物、特に不飽和重合性官能基を有する化合物は反応性の 高さ、反応速度の速さ、材料の汎用性等の点から好ましい。前記不飽和重合性官能 基を有する化合物は、モノマー、オリゴマー又はマクロマーのいずれにも限定されな い。
前記表面層は、感光層の一部として位置する場合又は感光層の上にさらに設けら れるいずれの場合においても、硬化後に電荷輸送能を有していることが好ましい。表 面層に用いる不飽和重合性官能基を有する化合物が電荷輸送性を有さな!/ヽ場合、 電荷輸送物質や導電性材料を添加することにより表面層に電荷輸送性を確保するこ とが望ましい。一方、前記不飽和重合性官能基を有する化合物自体が電荷輸送性 を有する化合物である場合においては、この限りではない。ただし、表面層の膜硬度 や種々の電子写真特性の点からして、後者のような電荷輸送性を有する化合物を使 用するのがより好ましい。さらに電荷輸送性を有する化合物の中でも、電子写真プロ セスゃ材料の汎用性の点力もして、正孔輸送性を有する化合物がさらに好まし 、。
[0136] 前記像担持体に用いられる導電性支持体 (基体)は、導電性を有するものであれば よい。例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレス等の金属や合 金をドラム状又はシート状に成形したもの、アルミニウム及び銅等の金属箔をプラス チックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫等をプ ラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又は結着榭脂とともに塗布し て導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙等が挙げられる。
[0137] 導電性支持体と感光層の間には、導電性顔料、抵抗調節顔料等を分散した導電 層を形成しても良い。この導電層は、前記顔料を分散させたことにより表面が粗面化 される。電子写真装置に用いられる露光手段がレーザー光のような可干渉光をもち いる場合には、得られる画像に干渉縞が現われる事が多いため、何らかの手段をも つて導電性支持体を粗面化することが実施されている。しかしながら、該導電層は支 持体を粗面化したことと同等の効果が得られる。更に、該導電層は、導電性支持体 上に塗布されるため支持体の欠陥をも被覆する作用もあり、支持体の欠陥除去に対 しての対策を行う必要がない。導電層の膜厚としては、好ましくは 0. 2〜40 /ζ πιであ り、より好ましくは 1〜35 μ mであり、更に好ましくは 5〜30 μ mである。
[0138] 前記導電層に用いられる榭脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アタリ ル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビ-リデン、トリフルォロエチレン等のビ- ル化合物の重合体及び共重合体、ポリビュルアルコール、ポリビュルァセタール、ポ リカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフエ-レンオキサイド、ポリウレタン、 セルロース榭脂、フエノール榭脂、メラミン榭脂、ケィ素榭脂、エポキシ榭脂等が挙げ られる。前記導電層は、導電性顔料、抵抗調節顔料等を該榭脂中に分散又は溶解 した溶液を塗布液として用いて形成される。場合によっては塗布液に加熱又は放射 線照射により重合又は架橋し硬化する化合物の添加も可能である。 [0139] 前記導電性顔料及び抵抗調節顔料としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅、クロ ム、ニッケル、銀及びステンレス等の金属、又はこれら金属をプラスチックの粒子の表 面に蒸着した物等、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジ ゥム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープ した酸化スズ等の金属酸ィ匕物が挙げられる。これらは、単独で用いることも、 2種以上 を組み合わせて用いることもできる。 2種以上組み合わせて用いる場合は、単に混合 しても、固溶体ゃ融着の形にしても良い。
[0140] 本発明においては、導電性支持体 (又は導電層)と感光層の間にバリアー機能と接 着機能をもつ下引き層を設けることができる。該下引き層は、感光層の接着性改良、 塗工性改良、導電性支持体の保護、導電性支持体の欠陥の被覆、導電性支持体か らの電荷注入性改良、また感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成され る。
前記下引き層を構成する材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ—N ビニルイ ミダゾール、ポリエチレンォキシド、ェチルセルロース、エチレン アクリル酸共重合 体、カゼイン、ポリアミド、 N—メトキシメチル化 6ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及 びゼラチン等が挙げられる。下引き層は、これらの材料をそれぞれ適した溶剤に溶解 した溶液を導電性支持体上に塗布し、乾燥することによって形成される。膜厚は 0. 1 〜2 μ m程度であることが好ま U、。
[0141] 前記電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン一テルル、ピリリウム、チア ピリリウム系染料、また各種の中心金属及び結晶型を有するフタロシア-ンィ匕合物、 具体的には、例えば α、 β、 Ύ、 ε及び X型等の結晶型を有するフタロシアニン化合 物;アントアントロン顔料;ジベンズピレンキノン顔料;ピラントロン顔料;トリスァゾ顔料; ジスァゾ顔料;モノァゾ顔料;インジゴ顔料;キナクリドン顔料;非対称キノシァニン顔 料;キノシァニン;特開昭 54 - 143645号公報に記載のアモルファスシリコン;等が挙 げられる。
[0142] 電荷発生層は、前記電荷発生物質を 0. 3〜4倍質量の結着榭脂及び溶剤とともに ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター 又はロールミル等を用いて良く分散し、得られた分散液を導電性支持体上又は下引 き層上に塗布し、乾燥することによって形成される。又は、前記電荷発生物質の蒸着 膜とした単独組成の膜として形成される。電荷発生層の膜厚は 5 μ m以下であること が好ましぐ 0. 1〜2 /ζ πιの範囲であることが特に好ましい。
[0143] 電荷発生層に用いられる結着榭脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、 アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビ-リデン、トリフルォロエチレン等 のビュル化合物の重合体及び共重合体、ポリビュルアルコール、ポリビュルァセター ル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフエ-レンオキサイド、ポリウレ タン、セルロース榭脂、フエノール榭脂、メラミン榭脂、ケィ素榭脂、エポキシ榭脂等 が挙げられる。
[0144] 次に電荷輸送層について説明する。本発明において、表面層が感光層の一部とな る場合には、電荷輸送層は、電荷輸送物質と、加熱又は放射線照射により重合又は 架橋し硬化する化合物とを含んで形成されることが好ましい。
前記電荷輸送物質としては、ポリ Ν ビュル力ルバゾール及びポリスチリルアント ラセン等の複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物;ピラゾリン、イミダゾー ル、ォキサゾール、トリァゾール及び力ルバゾール等の複素環化合物;トリフエ-ルメ タン等のトリアリールアルカン誘導体;トリフ -ルァミン等のトリアリールァミン誘導体
;フエ-レンジァミン誘導体、 Ν—フヱ-ルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体 及びヒドラゾン誘導体等の低分子化合物;が挙げられる。これらを加熱又は放射線照 射により重合又は架橋し硬化する化合物とともに適当な溶剤に分散又は溶解させ、 先の電荷発生層上に塗布した後、後述する放射線照射及び加熱して硬化させること により電荷輸送層を形成する。
[0145] 前記加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物としては前述した ように、加熱又は放射線照射によりラジカル等の活性点が発生し、重合又は架橋す ることが可能な化合物であればよぐ一般的には連鎖重合性官能基を有する化合物 が挙げられる。中でも分子内に不飽和重合性官能基を有する化合物が反応性の高 さ、反応速度の速さ、材料の汎用性等の点力 好ましい。前記不飽和重合性官能基 としてアタリロイルォキシ基、メタクリロイルォキシ基、スチレン基等が特に好ましぐこ れらを有する化合物はモノマー、オリゴマー、マクロマー、ポリマーのいずれにも限定 されることなく適宜選択又は組み合わせて用いることが出来る。また、電荷輸送性、 好ましくは正孔輸送性を有し且つ加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化す る化合物を用いる場合は、それ単独で電荷輸送層を形成することが可能であり、電 荷輸送物質、及び電荷輸送性を有さな!、加熱又は放射線照射により重合又は架橋 し硬化する化合物をさらに適宜混合することも可能である。
[0146] 電荷輸送性を有し、且つ加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合 物としては、例えば不飽和重合性官能基を有する公知の正孔輸送性化合物や、公 知の正孔輸送性化合物の一部に不飽和重合性官能基を付加した化合物が挙げら れる。公知の正孔輸送性ィ匕合物の例としてはヒドラゾンィ匕合物、ビラゾリンィ匕合物、ト リフエ-ルァミンィ匕合物、ベンジジンィ匕合物、スチルベンィ匕合物等が挙げられるが、 正孔輸送性ィ匕合物であればいかなる化合物も使用可能である。さらに、本発明にお いて、前記表面層の硬度を十分に確保するためには、不飽和重合性官能基を有す る化合物は一分子中に複数の不飽和重合性官能基を有する化合物であることが好 ましい。
[0147] 単層型感光層で且つ該単層型感光層自体が表面層となる構成の像担持体の場合 には、少なくとも電荷発生物質、電荷輸送物質、及び加熱又は放射線照射により重 合又は架橋し硬化する化合物を分散又は溶解した溶液を硬化させることにより感光 層が形成されることが好ましい。この場合においても先の積層型感光層を有する像担 持体と同様に、加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物が電荷 輸送性を有することが好まし 、。
[0148] 表面層が感光層の上に構成される場合には、積層型感光層、単層型感光層の構 成にかかわらず、表面層が加熱又は放射線照射により硬化された榭脂により形成さ れることが好ましい。この場合、表面層の下層となる感光層の構成は、電荷発生層及 び電荷輸送層をこの順に積層した積層型感光層、電荷輸送層及び電荷発生層をこ の順に積層した積層型感光層、又は単層型感光層のいずれの構成も可能であるが 、先に述べた理由により、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層した積層型感 光層構成が好ましい。この場合電荷発生層は前述と同様な方法で形成され、電荷輸 送層は前記電荷輸送物質を、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステ ル、メタクリル酸エステル、フッ化ビ-リデン、トリフルォロエチレン等のビュル化合物 の重合体及び共重合体、ポリビュルアルコール、ポリビュルァセタール、ポリカーボネ ート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフエ-レンオキサイド、ポリウレタン、セノレロース 榭脂、フエノール榭脂、メラミン榭脂、ケィ素榭脂、エポキシ榭脂等の結着榭脂中に 分散又は溶解した溶液を塗布液として用いて形成される。場合によっては電荷輸送 層用塗布液に加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物の添加も 可能である。
[0149] 表面層が感光層の上に構成される場合でも、上述したように表面層は硬化後に電 荷輸送性を有して 、ることが好ま 、。表面層に用いる重合又は架橋し硬化する化 合物自体が電荷輸送性を有さな ヽィ匕合物である場合には、電荷輸送層に用いる電 荷輸送物質や導電性材料の添カ卩により電荷輸送性を確保することが望ましい。この 場合、電荷輸送物質は加熱又は放射線照射により重合、架橋可能な官能基を有し ても有さなくても力まわないが、電荷輸送物質の可塑性による機械的強度の低下を 避けるためには、前者が望ましい。導電性材料としては、酸化チタンや酸化錫等の導 電性微粒子が一般的ではあるが、その他として、導電性高分子化合物等の利用も可 能である。表面層に用いる、加熱又は放射線照射による重合又は架橋し硬化する化 合物自体が電荷輸送性を有する場合にお!、ては、電荷輸送物質や導電性材料を添 カロしなくてもよい。表面層の膜硬度や種々の電子写真特性の点力もして、後者のよう な、電荷輸送性を有し且つ加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化 合物を用いて形成した表面層が好まし 、。
[0150] 各々の層を形成するために溶液を塗布する方法は、例えば浸漬コーティング法、ス プレイコーティング法、カーテンコーティング法及びスピンコーティング法等公知の塗 布方法が可能であるが、効率性 Z生産性の点からは浸漬コーティング法が好まし 、 。また蒸着、プラズマその他の公知の製膜方法も適宜選択できる。
[0151] 下引き層、感光層等には各種添加剤を添加することが出来る。添加剤としては、酸 化防止剤、紫外線吸収剤等の劣化防止剤;フッ素系榭脂微粒子等の滑材;等が挙 げられる。
[0152] 次に表面層等を加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物を硬 化させて形成する方法について説明する。放射線照射により重合又は架橋し硬化す る化合物を使用することが好まし 、。
[0153] 放射線照射について説明する。
本願において、放射線としては、特開 2000— 066425号公報において開示したも のと同様に、電子線及び γ線等が挙げられ、装置の大きさ、安全性、コスト、汎用性 等、種々の点力 電子線が好ましい。電子線照射をする場合、加速器としてはスキヤ ニング型、エレクト口カーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナ一型等のい ずれの加速器も使用することが出来る。
[0154] 像担持体の電気特性及び耐久性能を十分に発現させる上で、前記電子線の加速 電圧、吸線量は非常に重要なファクターである。該電子線の加速電圧は、 300kV以 下が好ましぐ 150kV以下がより好ましぐまた電子線の線量は、好ましくは 1〜: LOO Mrad(l X 104〜lMGy)の範囲、より好ましくは 50Mrad (5 X 105Gy)以下の範囲 である。また、電子線照射後もある程度の時間、反応活性点であるラジカルが存在し つづけることから、電子線照射後のラジカルが存在している間にその系の温度をあげ ること〖こよって、より重合、架橋反応を進行させることが出来、同じ線量でも、より硬化 度の高い膜を形成することが可能である。この電子線照射後の加熱を利用した重合 、架橋反応を利用すると、従来と比べてより少ない線量で十分な硬化性を得ること可 能である。
[0155] 前記放射線照射後の加熱について以下に説明する。放射線照射後の加熱として は、像担持体の外部力 の加熱又は内部力 加熱のいずれも行うことが出来る。外 部から加熱する場合は、像担持体の近傍に各種のヒーター等を設置し直接加熱する 方法、像担持体のまわりの雰囲気を加熱するか又は加熱された気体を接触させるこ とにより間接的に加熱する方法等が挙げられる。内部から加温する方法においても、 内部に各種ヒーターを設置する方法、加熱された流体を通過させる方法等が挙げら れる。また、これらの加熱方法はそのいくつかを組み合わせることも可能である。
[0156] 加熱する温度は、像担持体の温度が室温以上、好ましくは放射線照射時の像担持 体自体の温度以上になるように設定することが好ま 、。放射線照射は通常 20°C前 後の室温雰囲気下で行うのが一般的である力 放射線照射時にはそのエネルギー を像担持体及びまわりの媒体が吸収するために、これらの温度上昇が起こる。その割 合は加速電圧、線量、照射時間等の系にカ卩えられるエネルギーと、吸収する側のェ ネルギー、すなわち照射スペースの大きさや材質、雰囲気気体の流れ、装置の冷却 システムや像担持体自体の材料構成等の熱収支に依存し、実質的な線量にお!ヽて は、像担持体自体は一般的には室温以上に温度上昇する。
[0157] 室温以上好ましくは放射線照射時の像担持体自体の温度以上に加熱する温度を 設定する理由は、重合反応メカニズムに起因すると考えられる。放射線照射時には、 重合、架橋層内部において、反応活性点がまず生成し、構成材料が分子レベルで 動ける、すなわち二分子反応出来る分子間距離内において重合が進行する。ある程 度重合、架橋が進行すると、オリゴマー又はポリマー化した構成材料はもはやその温 度においては分子レベルで動くことが出来なくなり、反応はー且停止すると考えられ る。この時点で反応活性点は先に述べたようにある程度の寿命をもって存在すること が出来るために、この段階において系の温度をあげることで、さらに分子レベルでの 運動を可能とし、さらなる重合、架橋反応を進行させることが可能であると考えられる 。温度は高いほど重合、架橋反応に有効ではあるが、像担持体の場合には、 250°C 程度が上限である。
[0158] 加温する時間は、その温度にもよるが、おおよそ数秒から数十分程度が可能である 。これらの時間より短時間で加温することに対して特に問題はないが、装置的な制御 の問題や負荷が大きくなる等の点で実用的ではない。一方これらの時間より長い時 間加熱することも可能であるが、生産性等の点力 あまり好ましくはない。加温する雰 囲気は、大気中、不活性ガス中、真空中のいずれでも構わないが、重合、架橋反応 のメカニズムから考えて、酸素による反応活性点の失活を極力避ける意味でも、不活 性ガス中又は真空中が好ましい。装置の煩雑さや利便性からして、不活性ガス中が さらに好ましい。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン等が使用可能である 力 コストの面力もして、窒素を使用することが好ましい。
放射線照射から加熱までの時間は、反応活性点の失活をなるベく避ける目的で短 時間に設定するのが好ましいが、これらの失活速度が遅い場合、すなわち不活性ガ ス中ゃ真空中を経由する場合においては、例えば一日以上という長い時間も可能で はある。また、これらの加熱はその数種類の加熱方法を組み合わせることも可能であ る。
実施例
[0159] 以下、本発明の具体的実施例について説明する力 本発明はこれらの実施例に限 定されるものではない。
[0160] 〔複合無機微粉体の製造例 1〕
硫酸チタニル粉末を蒸留水に、溶液中の Ti濃度が 1. 5 (molZDとなるように溶解 した。次いで、この溶液に反応終了時の硫酸濃度が 2. 8 (mol/l)になるように、硫 酸及び蒸留水を添加した。この溶液を、密閉した容器中で、 110°Cで 36時間加熱し 、加水分解反応を行った。その後、水洗浄を行い十分に硫酸、不純物を除去し、メタ チタン酸スラリーを得た。このスラリーに、酸ィ匕チタンに対して等モル量になるように炭 酸ストロンチウム (個数平均粒径 80nm)を添加する。水系媒体中で十分に混合した 後、洗浄、乾燥し、その後、 800°Cにて 3時間焼結し、機械的衝撃力による粉砕、分 級を経て個数平均粒径 lOOnmの複合無機微粉体 1を得た。得られた複合無機微粉 体 1の物性を表 2に示す。
[0161] 〔複合無機微粉体の製造例 2〜12〕
上記メタチタン酸スラリーを用い、使用する炭酸ストロンチウムの粒子径、及び焼成 条件を表 1に示すように変更し、粉砕、分級条件を適宜調整する以外は、複合無機 微粉体の製造例 1と同様にして、複合無機微粉体 2〜 12を得た。得られた複合無機 微粉体の物性を表 2に示す。
[0162] [表 1]
Figure imgf000054_0001
2]
Figure imgf000055_0001
Figure imgf000055_0002
(ハイブリッド榭脂)
1)ポリエステル榭脂の製造
テレフタル酸 : 6. 2mol
無水ドデセニルコハク酸 : 3. mol
無水トリメリット酸 ό . 3mol
PO-BPA 7. 4mol
EO-BPA 3. Omol
上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部と ともにオートクレープに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測 定装置及び撹拌装置を付し、窒素ガス雰囲気下で 215°Cまで加熱しながら縮重合 反応を行い、ポリエステル榭脂を得た。このポリエステル榭脂は酸価が 29. OmgKO HZgであり、 Tgが 60°Cであり、ピーク分子量は 7200、重量平均分子量(Mw)は 25 000、 MwZMnは 3. 3であった。
(2)ハイブリッド榭脂成分の製造
上記ポリエステル榭脂 80質量部をキシレン 100質量部に溶解'膨潤した。次に、ス チレン 15質量部、アクリル酸 2 ェチルへキシル 5質量部、エステル化触媒としてジ ブチルスズオキサイド 0. 15質量部を添カ卩してキシレンの還流温度まで加熱してポリ エステル榭脂のカルボン酸とアクリル酸 2—ェチルへキシルとのエステル交換反応を 開始した。更にラジカル重合開始剤として t プチルノヽイド口パーオキサイド 1質量部 をキシレン 30質量部に溶解したキシレン溶液を約 1時間かけて滴下した。その温度 で 6時間保持してラジカル重合反応を終了した。減圧下 200°Cまで加熱して脱溶剤 することによりポリエステル榭脂の水酸基とビニル系重合体ユニットの共重合モノマー であるアクリル酸 2—ェチルへキシルとのエステル交換反応を行い、これにより、ポリ エステル榭脂、ビュル系重合体及びポリエステルュ-ットとビュル系重合体ュ-ット がエステル結合して生成したハイブリッド榭脂を得た。
得られたノヽイブリツド榭脂は、酸価が 28. 5mgKOHZgであり、 Tgが 58°Cであり、 ピーク分子量(Mn)が 7400、重量平均分子量(Mw)が 45000、 MwZMnが 8. 3 であり、 THF不溶分を約 12質量%含有していた。 [樹脂の製造例 2]
(ポリエステル榭脂)
'テレフタル酸 10mol%
'フマル酸 25mol%
'無水トリメリット酸 5mol%
•PO-BPO 35mol%
•EO-BPA 25mol%
上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部と ともにオートクレープに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測 定装置及び撹拌装置を付し、窒素ガス雰囲気下で 210°Cまで加熱しながら縮重合 反応を行い、第 1のポリエステル榭脂 Aを得た。
得られた第 1のポリエステル榭脂 Aは、酸価が 27mgKOH/gであり、水酸基価が 4 2mgKOH/gであり、 Tg力 S58QCであり、 Mn力 3, 000であり、 Mw力 11, 000であり 、 THF不溶分力 SO質量%であった。
[0167] 次に、
•7マル酸 33mol%
•無水トリメリット酸 10mol%
•PO-BPO 35mol%
•EO-BPA 22mol%
これらを同様に縮合重合反応を行い、重合途中で無水トリメリット酸 3mol%をさらに 追加し、第 2のポリエステル榭脂 Bを得た。
得られた第 2のポリエステル榭脂 Bは、酸価が 24mgKOHZgであり、水酸基価が 3 4mgKOH/gであり、 Tg力 S62QCであり、 Mn力 3, 000であり、 Mw力 155, 000であ り、 THF不溶分を 27質量%含有していた。
[0168] 得られたポリエステル榭脂 A及び Bを 50質量部ずつヘンシェルミキサーで混合し、 ポリエステル榭脂を得た。
得られたポリエステル榭脂は、酸価が 25mgKOH,gであり、水酸基価が 35mgK OH/gであり、 Tg力 S59QCであり、 Mn力 S2, 700であり、 Mw力 83, 000であり、 THF 不溶分を 15質量%含有していた。
[0169] [榭脂の製造例 3]
(スチレン一アクリル榭脂)
,スチレン 70質量部
•アクリル酸 n ブチル 25質量部
'マレイン酸モノブチル
Figure imgf000058_0001
'ジー t ブチルパーオキサイド
4つ口フラスコにキシレン 200質量部を入れ、攪拌しながら容器内を十分に窒素で 置換し、 130°Cに昇温させた後、上記各成分を 3. 5時間かけて滴下した。更にキシ レン還流下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去し、スチレン—アクリル榭脂を 得た。
得られたスチレン アクリル榭脂は、酸価が 27mgKOHZgであり、 Tgが 59°Cであ り、ピーク分子量が 14000、重量平均分子量(Mw)が 78000、 MwZMnが 12. 0で めつに。
[0170] 〔現像剤の製造例 1〕
•上記ハイブリット榭脂 100質量部
•低分子量ポリエチレン 7質量部
(融点 98. 6°C、数平均分子量 780)
,荷電制御剤 2質量部
(ァゾ系鉄錯体ィ匕合物; T— 77保土谷化学工業社製)
•磁性酸化鉄 90質量部
(個数平均粒径 0. 19 /z m、磁場 795. 8kAZmにおける磁気特性 (保磁力 11. 2k
AZm、残留磁化 10. 8Am2Zkg、磁ィ匕の強さ 82. 3Am2/kg) )
上記混合物を、 130°Cに加熱された二軸混練機で溶融混練して、冷却した混合物 をノヽンマーミルで粗粉砕した。さらに粉砕工程は、図 1に示す機械式粉砕機 (ターボ 工業社製、ターボミル T— 250型)を用い、図 1に示す回転子 314と固定子 310の間 隙を 1. 5mmとし、回転子 314の先端周速を 115mZs、搬送エアー風量を 30m3Z h、粗砕品供給量を 24kgZhとして運転した。 得られた微粉砕物を風力分級機で分級し、重量平均粒径 (D4) 7. S ^ m, 10. 1 /z m以上の粒子力 6. 3体積%であるトナー粒子を得た。
このトナー粒子 100質量部に対して、上記複合無機微粉体 1を 1. 0質量部、及び 疎水性乾式シリカ(BET比表面積 300m2Zg)を 1. 0質量部、ヘンシェルミキサー F M500 (三井三池社製)を用いて、攪拌羽根回転速度 l lOOrpmで、 4分間混合して 、外添させ、現像剤 1を得た。得られた現像剤 1の物性を表 4に示す。
[0171] 〔現像剤の製造例 2〜13及び比較現像剤の製造例 1〜4〕
表 3に示すように、トナー粒子を製造する際の榭脂成分及び粉砕条件を変更し、更 に添加する複合無機微粉体を変更する以外は現像剤の製造例 1と同様にして、現像 剤 2〜12を得た。また、製造例 13, 14及び比較現像剤の製造例 1〜4においては、 図 4に示す衝突式気流粉砕機を使用した。得られた現像剤 2〜 14及び比較現像剤 1 〜4の物性を表 4に示す。
[0172] [表 3]
〔〕0173
Figure imgf000060_0001
粗大粒子率 30%以上
全体
の粒子
円形度比 現像剤 円形度 円形度
b / a 平均円形度 0. 920以上 平均円形度 0. 920以上
a の割合 b の割合
(個数%) (個数%)
現像剤 1 0. 933 74. 6 0. 926 76. 2 0. 992 現像剤 2 0. 929 68. 5 0. 920 65. 4 0. 990 現像剤 3 0. 928 69. 0 0. 916 66. 2 0. 987 現像剤 4 0. 928 68. 3 0. 915 65. 8 0. 986 現像剤 5 0. 927 65. 3 0. 915 66. 3 0. 987 現像剤 6 0. 926 65. 3 0. 916 65. 2 0. 989 現像剤 7 0. 928 66. 0 0. 916 65. 2 0. 987 現像剤 8 0. 927 65. 3 0. 917 65. 3 0. 989 現像剤 9 0. 926 65. 4 0. 918 65. 8 0. 991 現像剤 1 0 0. 926 66. 3 0. 917 66. 4 0. 990 現像剤 1 1 0. 927 67. 3 0. 914 65. 3 0. 986 現像剤 1 2 0. 926 66. 4 0. 916 66. 7 0. 989 現像剤 1 3 0. 915 65. 8 0. 929 67. 4 1. 015 現像剤 1 4 0. 909 61. 9 0. 905 55. 3 0. 996 比較現像剤 1 0. 908 61. 0 0. 904 56. 7 0. 996 比較現像剤 2 0. 907 60. 8 0. 905 56. 5 0. 998 比較現像剤 3 0. 928 66. 8 0. 919 66. 5 0. 990 比較現像剤 4 0. 920 66. 0 0. 914 65. 9 0. 998
[0174] 〔実施例 1〕
上記現像剤 1を用いて以下に示す評価を行った。評価結果を表 5に示す。 <画像評価試験 >
市販の複写機 iR— 4570 (キャノン (株)社製)を、プリントスピード 45枚 Z分から 80 枚 分に改造し、高温高湿環境下 (40°CZ90%RH)において、印字比率 6%のテ ストチャートを用いて、 100, 000枚複写を行い、以下に示すとおりに画像濃度、面内 一様性、カプリ、ドット再現性、尾引き、スジ状抜けの評価を行った。
[0175] 1)画像濃度
「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)で、 SPIフィルターを使用して、直径 5mm丸 の画像の反射濃度を 5点測定し、その平均値により評価を行った。
ランク 5 : 1. 45以上 ランク 4: 1.40以上 1.45未満
ランク 3: 1.35以上 1.40未満
ランク 2: 1.30以上 1.35未満
ランク 1: 1.30未満
[0176] 2)面内濃度一様性
「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)で、 SPIフィルターを使用して、ベタ黒画像 の反射濃度を測定し、その反射濃度の最高値 (Dmax)と、最低値 (Dmin)の差分 ( Dmax-Dmin)により、面内濃度一様性を評価した。
ランク 5: 0. 02未満
ランク 4: 0. 02以上 0. 05未満
ランク 3: 0. 05以上 0. 10未満
ランク 2: 0. 10以上 0. 20未満
ランク 1: 0. 20以上
3)カプリ
「反射濃度計」(リフレクトメーター モデル TC— 6DS 東京電色社製)を用いて、 画像形成前の転写紙の反射濃度 (Dr)と、ベタ白画像をコピーした後の反射濃度の 最悪値を (Ds)とを測定し、その差分 (Ds - Dr)をカプリ値として評価した。
ランク 5: 0. 1未満
ランク 4: 0. 1以上 0.5未満
ランク 3: 0. 5以上 1.5未満
ランク 2: 1. 5以上 2.0未満
ランク 1: 2. 0以上
[0178] 4)ドット再現性評価
図 5に示す 1ドット、 2ドット、 3ドット、 4ドットで構成されるチェッカー模様の静電潜像 を像担持体上に形成し、該像担持体の表面に現像剤を供給し、得られた目に見える 画像をサンプルとした。このサンプルを光学顕微鏡にて観察し、ドット再現性を評価し た。
ランク 5: 潜像に忠実な画像である。 ランク 4 : 光学顕微鏡で拡大すると、若干の飛び散りが見られる。
ランク 3 : 光学顕微鏡で拡大すると、飛び散り、乱れが見られる。
ランク 2 : 目視により、飛び散り、画像の乱れが見られる。
ランク 1: 原稿を再現できて!/、な!/、。
[0179] 5)尾引き評価
4ドットの横ラインを 20ドットスペースに印字したパターンを画出しし、ライン上で尾 引いた数を数えた。
ランク 5 : 発生なし
ランク 4 : 3個未満
ランク 3 : 3以上 7個未満
ランク 2 : 7以上 15個未満
ランク 1 : 15個以上
[0180] 6)スジ状画像抜け評価
ベタ黒画像(印字比率 100%)を、 30枚画出しした後、ハーフトーン画像(2ドット、 2 スペース)を 5枚画出し、現像ローラ上及び画像を目視にて観察し評価した。
ランク 5 : 現像ローラ上に現像剤が均一に塗布されており、画像上にもスジ状抜けの 発生はない。
ランク 4 : 現像ローラ上に、現像剤のコートムラが確認できるが、画像上には発生し ない。
ランク 3 : 現像ローラ上に、現像剤のコートムラが発生し、ベタ黒画像では確認でき ないが、ハーフトーン画像では確認できる。
ランク 2 : 現像ローラ上に、現像剤のコートムラが発生し、ベタ黒画像でも確認できる ランク 1: 画像上に無数のスジ状画像抜けが確認できる。
[0181] 〔実施例 2〜14、比較例 1〜4〕
上記現像剤 2〜14、および比較現像剤 1〜4を用いて、実施例 1と同様に評価を行 つた。評価結果を表 5に示す。
[0182] [表 5]
Figure imgf000064_0001
[0183] <複合無機微粉体 Aの製造例 >
硫酸チタニル粉末を蒸留水に、溶液中の Ti濃度が 1. 5 (molZDとなるように溶解 した。次いで、この溶液に反応終了時の硫酸濃度が 2. 8 (mol/l)になるように、硫 酸及び蒸留水を添加した。この溶液を、密閉した容器により、 110°Cの加熱処理を 3 6時間行い、加水分解反応を行った。その後、水洗浄を行い十分に硫酸、不純物を 除去し、メタチタン酸スラリーを得た。このスラリーに、酸ィ匕チタンに対して等モル量に なるように炭酸ストロンチウム (個数平均粒子径 85nm)を添加する。水系湿式中で十 分に混合した後、洗浄、乾燥後、 800°Cにて 3時間焼結し、粉砕、分級工程を経て個 数平均粒子径 0. 11 mの複合無機微粉体 Aを得た。得られた複合無機微粉体 A の物性を表 6に示す。
[0184] <複合無機微粉体 B〜Gの製造例 >
上記メタチタン酸スラリーを用い、炭酸ストロンチウムの平均粒子径、及び焼成条件 を表 6に示すように変更し、粉砕、分級条件を適宜調整し、複合無機微粉体 Aの製造 例と同様にして複合無機微粉体 B〜Gを得た。得られた複合無機微粉体の物性を表 6に示す。
[0185] [表 6]
〔¾018
Figure imgf000066_0001
四つ口フラスコ内にキシレン 300質量部を投入し、撹拌しながら容器内を充分に窒 素で置換した後、昇温して還流させる。この還流下で、スチレン 76質量部,アクリル 酸 n ブチル 24質量部及びジ tert ブチルパーオキサイド 2質量部の混合液 を 4時間かけて滴下した後、 2時間保持し重合を完了し、低分子量重合体溶液 (1L) を得た。
[0187] 四つ口フラスコ内にキシレン 300質量部を投入し、撹拌しながら容器内を充分に窒 素で置換した後、昇温して還流させる。この還流下で、まず、スチレン 73質量部,ァ クリル酸 n ブチル 27質量部,ジビュルベンゼン 0. 005質量部及び 2, 2 ビス(4 , 4ージ—tert ブチルパーォキシシクロへキシル)プロパン 0. 8質量部の混合液を 4時間かけて滴下する。全てを滴下した後、 2時間保持し重合を完了し、結着榭脂(1 H)溶液を得た。
[0188] 四つ口フラスコ内に、上記低分子量成分(1L)のキシレン溶液 200質量部 (低分子 量成分 30質量部相当)を投入し、昇温して還流下で撹拌する。一方、別容器に上記 高分子量成分 (1H)溶液 200質量部 (高分子量成分 70質量部相当)を投入し、還流 させる。上記低分子量成分( 1L)溶液と高分子量成分( 1H)溶液を還流下で混合し た後、有機溶剤を留去し、得られた榭脂を冷却、固化後粉砕し結着榭脂 Aを得た。こ の結着榭脂 Aの物性を表 7に示す。
[0189] <結着榭脂 Bの製造例 >
プロポキシ化ビスフエノール A (2. 2mol付カ卩物) :25. Omol%
エトキシ化ビスフエノール A (2. 2mol付カ卩物) :25. Omol%
テレフタル酸 :33. Omol%
無水トリメリット酸 :5. Omol%
アジピン酸 : 6. 5mol%
アクリル酸 :3. 5mol%
フマル酸 : 1. Omol%
上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部と 共に 4口フラスコに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定 装置及び撹拌装置を装着して窒素雰囲気下にて 135°Cで撹拌する。そこに、ビニル 系共重合モノマー(スチレン: 84mol%と 2ェチルへキシルアタリレート: 14mol%)と 重合開始剤としてベンゾィルパーオキサイド 2mol%を混合したものを滴下ロートから 4時間かけて滴下した。その後、 135°Cで 5時間反応した後、重縮合時の反応温度を 230°Cに昇温し、更にフマル酸 1. Omol%を添加した後、縮重合反応を行った。反 応終了後容器力も取り出し、冷却、粉砕して結着榭脂 Bを得た。この結着榭脂 Bの物 性を表 7に示す。
[0190] <結着榭脂 Cの製造例 >
テレフタノレ酸 31. Omol%
トリメリット酸 7. Omol%
プロポキシ化ビスフエノール A (2. 2mol付カ卩物) :35. Omol%
エトキシ化ビスフエノール A (2. 2mol付カ卩物) :27. Omol%
上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部と 共に 4口フラスコに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定 装置及び撹拌装置を装着して窒素雰囲気下にて 135°Cで撹拌する。そこに、ビニル 系共重合モノマー(スチレン: 84. Omol%と 2ェチルへキシルアタリレート: 14. Omol %)と重合開始剤としてベンゾィルパーオキサイド 2. Omol%を混合したものを滴下口 ートから 4時間かけて滴下した。その後、 135°Cで 5時間反応した後、重縮合時の反 応温度を 230°Cに昇温して縮重合反応を行った。反応終了後容器から取り出し、冷 却、粉砕して結着榭脂 Cを得た。この結着榭脂 Cの物性を表 7に示す。
[0191] <結着榭脂 Dの製造例 >
プロポキシ化ビスフエノール A (2. 2mol付カ卩物) :46. 8mol%
テレフタル酸 :34. 8mol%
無水トリメリット酸 :11. 8mol%
イソフタル酸 :5. 6mol%
フエノールノボラック EO付カ卩物 :1. 0mol%
上記のモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部とともに 5リ ットルオートクレーブに仕込み、還流冷却器、水分分離装置、窒素ガス導入管、温度 計及び撹拌装置を付し、オートクレープ内に窒素ガスを導入しながら 230°Cで重縮 合反応を行った。反応終了後容器カゝら取り出し、冷却、粉砕して結着榭脂 Dを得た。 この結着榭脂 Dの物性を表 7に示す。
[0192] <結着榭脂 Eの製造例 >
プロポキシ化ビスフエノール A (2. 2mol付カ卩物) :47. lmol%
テレフタル酸 :49. 9mol%
無水トリメリット酸 :3. Omol%
上記のモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部とともに 5リ ットルオートクレーブに仕込み、還流冷却器、水分分離装置、窒素ガス導入管、温度 計及び撹拌装置を付し、オートクレープ内に窒素ガスを導入しながら 230°Cで重縮 合反応を行った。反応終了後容器カゝら取り出し、冷却、粉砕して結着榭脂 Eを得た。 この結着榭脂 Eの物性を表 7に示す。
[0193] [表 7]
Figure imgf000069_0001
[0194] <像担持体 Aの製造例 >
円筒状 A1基体(外径 108mm、長さ 358mm)上に、高周波プラズマ CVD (PCVD) 法により、基体温度、ガス種、ガスフロー、反応容器内温度等を適宜調節して、以下 の層を積層し、正帯電性の像担持体 Aを作成した。
電荷注入阻止層:リン (P)がドープされた a— Si:H力もなる層。
光導電層:アモルファスシリコンからなる層。
表面保護層:ァモノレファスシリコンカーバイド (a— SiC: H)からなる層。
[0195] <像担持体 Bの製造例 >
表面保護層を、水素原子を含有するアモルファスカーボン (a— C: H)を含む層に 変更する以外は、像担持体 Aの製造例と同様にして正帯電性の像担持体 Bを製造し た。
[0196] <像担持体 Cの製造例 >
表面保護層を、アモルファスシリコンナイトライド (a— SiN:H)を含む層に変更する 以外は、像担持体 Aの製造例と同様にして負帯電性の像担持体 Cを製造した。
[0197] 〔実施例 A〕
•結着樹脂 A 100質量部
•磁性酸化鉄粒子 90質量部
(八面体、平均粒径 0. 16 /z m、磁場 795. 8kAZmにおける磁気特性 (保磁力 11.
2kAZm、磁化の強さ 89Am2Zkg、残留磁化 15Am2Zkg) )
'フィッシャートロプシュワックス(融点: 10ΓΟ 4質量部
,荷電制御剤 A (下記構造式参照) 2質量部
[0198] [化 2]
Figure imgf000070_0001
[0199] 上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、混 練物の温度が 120°Cになるように制御しながら溶融混練した。得られた混練物を冷 却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、図 1に示す機械式粉砕機 (ターボ工業社製、タ ーボミル T— 250)で粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割 分級機を用いて分級し、重量平均粒径 (D4) 6. 3 mのトナー粒子を得た。
[0200] このトナー粒子 100質量部に対し、疎水性シリカ微粉体 1 (BET比表面積 200m: g) 100質量部あたりァミノ変性シリコーンオイル (ァミノ当量 =830、 25°Cにおける粘 度 = 70mm2Zs) 20質量部で処理した疎水性シリカ 0. 8質量部と複合無機微粉体 Aを 1. 2質量部、及び個数平均粒径が 1. 3 mのチタン酸ストロンチウム微粉体 3. 0質量部を外添混合し、目開き 150 /z mの篩いで篩い、現像剤 Aを得た。主な処方を 表 8に示す。
[0201] 得られた現像剤 Aについて、次に示す各評価試験を行った。
[0202] 市販のデジタル複写機 iR7105i (反転現像方式、キャノン (株)社製)において、像 担持体ドラムを上記の像担持体 Aに交換し、像担持体ドラムの周速度が 660mmZs ecとなるように改造して評価に用いた。像担持体ドラム表面での剥離放電及びリーク 現象を促進させるために図 6に示す様な、ベタ黒画像部 601aとベタ白画像部 601b とがプリント進行方向(搬送方向)と平行に、交互に並べられたテストチャート 601を用 い、常温 Z低湿環境下(23°CZ5%RH)、及び高温 Z高湿環境下(30°CZ80%R H)の環境条件下において連続 100万枚連続プリントする耐久試験を実施し、その後 、以下に示す諸評価を行った。尚、このチャート 601は、 A4サイズであり、チャート 60 1の全体の領域に対するベタ黒画像部 601aの割合は 50%である。
評価結果を表 9に示す。
[0203] 各評価項目について、それぞれ以下に示すランクに分類し評価した。
[0204] <黒ポチ >
100万枚耐久終了後にハーフトーン画像 (潜像密度 50%)をプリントし、テストチヤ ートのベタ黒に相当する部分の黒ポチの発生数をカウントし、以下に示す 3段階に分 類し評価した。
A: 黒ポチの発生がない。
B : 極小の黒ポチの発生が 1個以上 30個未満。
C : 極少の黒ポチの発生が 30個以上。
[0205] <画像濃度安定性 >
ハーフトーン画像 (潜像密度 50%)において、テストチャートのベタ黒に相当する部 分の濃度変動の評価を行った。すなわち、耐久試験初期時のベタ黒相当部の画像 濃度と、 100万枚耐久試験後のベタ黒相当部の画像濃度とをマクベス反射濃度計( マクベス社製)により測定し、その差を求め、以下に示す 3段階に分類し評価した。 A: 濃度変動が 0. 1未満。
B : 濃度変動が 0. 1以上 0. 2未満。
C : 濃度変動が 0. 2以上。
[0206] <ドラム電位低下率 >
直接電圧印加方式 (電子写真学会誌 第 22卷 第 1号(1983) )により、図 7に示す ように、ドラム表面のベタ黒画像相当部について、耐久試験前電位 (V )と 100万枚
0
耐久試験後電位 (V )との差分 AV2 (=V -V )を耐久試験前電位 (V )で割り、 10
1 0 1 0
0を乗じたものをドラム電位低下率 (%)として算出した。
[0207] 本実施例で用いた直接電圧印加方式の像担持体電位測定装置の概要を図 8に示 す。高圧電源は、 DCZACコンバータ(コンピュータにより制御されている)力もの出 力をレスポンスの早いオペアンプを使用し増幅している。電源と像担持体との間には 必要に応じて抵抗、コンデンサーが入れられるようになっており、それにより帯電の時 定数を変えられる。光源は前後左右に 4個配置されており、電極の下に配置された 反射ミラーで露光されるようになっている。各光源とも、像担持体との間には各種フィ ルターをセットできる様になって 、る。
[0208] 次に測定シーケンスについて説明する。本実験においては、像担持体ドラムをコン デンサ一とみなしたコンデンサーモデルとして測定する。図 9に測定シーケンスを、図 10に測定回路の概要図を示す。
[0209] 測定は、図 9に示す測定シーケンスに従って進められる。詳細には、光源により像 担持体の履歴を除去するためのィレース露光および前露光を像担持体に照射し、約 10 [msec]後に所定の印加電圧 (Va)を像担持体に印加する。その後、約 0. 2 [sec ]後に Vd+Vc分の電位を測定する。測定後、像担持体をアースに落とし、次に Vc成 分の電位測定を行 ヽ、これらの結果から求めた Vdを像担持体電位とした。
[0210] 得られたドラム電位低下率を以下に示す 3段階に分類し評価した。
A: 電位低下率が 10%未満。
B : 電位低下率が 10%以上 30%未満。
C : 電位低下率が 30%以上。 [0211] <画像濃度 >
100万枚耐久終了時のテストチャートのベタ黒相当部の画像濃度(直径 5mmのド ット)をマクベス反射濃度計 (マクベス社製)を用い、 SPIフィルターを使用して測定し 、以下に示すランクに分類し評価した。
A: 1. 3以上
B : 1. 0以上、 1. 3未満
C : 1. 0未満
<カブリ>
100万枚耐久終了後に、「反射濃度計」(リフレクトメーター モデル TC 6DS 東 京電色社製)を用いて、画像形成前の転写紙の反射濃度 (Dr)と、ベタ白画像をコピ 一した後の反射濃度の最悪値を (Ds)とを測定し、その差分 (Ds— Dr)をカプリ値とし て評価した。
A: 0. 1未満
B : 0. 1以上 0. 5未満
C : 0. 5以上 1. 5未満
D : 1. 5以上 2. 0未満
E : 2. 0以上
[0212] <クリーニング不良 >
プリント耐久中を通して、転写残現像剤がクリーニングブレードをすり抜けたことに 起因する画像欠陥 (スジ状、或いは斑点状)の発生を観察し、以下に示すランクに分 類し評価した。
A: 画像欠陥の発生がない。
B : 僅かな斑点状の画像欠陥の発生が 1回以下。
C : スジ状の画像欠陥の発生が 1回以上。
[0213] 〔実施例 B及び C、比較例 A、 B及び D〕
表 8に記載の処方に従い結着榭脂、荷電制御剤及び複合無機微粉体を変更する こと以外は実施例 Aと同様にして現像剤 B、 C、 E、 F及び Hを作製した。尚、荷電制 御剤 Bは、以下の構造式を有する化合物である。 [0214] [化 3]
Figure imgf000074_0001
[0215] 実施例 Aにおいて評価機の像担持体を表 9に記載の像担持体に変更し、上記現 像剤 B、 C、 E、 F及び Hについて、実施例 Aと同様の評価を行った。結果を表 9に記 す。
[0216] 〔実施例 D、比較例 C〕
市販のデジタル複写機 iR7105i (反転現像方式、キャノン (株)社製)を、負帯電性 現像剤,負帯電性像担持体構成の反転現像方式に改造し、像担持体ドラムを像担 持体 Cに交換し、像担持体ドラムの周速度が 660mmZsとなるようにして評価に用い た。
実施例 Aにおいて、表 8に記載されているように、結着榭脂、荷電制御剤及び複合 無機微粉体を変更し、更に、疎水性シリカ微粉体 1を疎水性シリカ微粉体 2 (BET20
Figure imgf000074_0002
シリカ母体に対して、へキサメチルジシラザン 30質量部及びジメチルシリコ ーンオイル 10質量部で疎水化処理) 1. 0質量部に変更すること以外は同様にして、 現像剤 D及び Gを作成した。尚、荷電制御剤 Cは以下の構造式を有する化合物であ る。
[0217] [化 4]
Figure imgf000074_0003
[0218] 上記現像剤 D及び Gについて実施例 Aと同様の評価を行った。結果を表 9に示す。
[0219] 〔比較例 E及び F〕
複合無機微粉体 Aを表 8に記載の炭酸ストロンチウム (個数平均粒子径 150nm、 1 . 0質量部)、或いは、酸ィ匕チタン (個数平均粒子径 320nm、 1. 5質量部)に変更す ること以外は実施例 Aと同様にし現像剤 I及び Jを作製した。これら現像剤 I及び Jにつ V、て実施例 Aと同様の評価を行った。結果を表 9に示す。
[0220] [表 8]
i
Figure imgf000076_0001
Figure imgf000077_0001
〔像担持体の製造例 a〕
直径 30mm X長さ 357. 5mmのアルミニウムシリンダーを導電性支持体(基体)とし 、それに、以下の材料より構成される塗布液を導電性支持体上に浸漬コーティング 法で塗布し、 140°Cで 30分熱硬化して、膜厚が 18 /z mの導電層を形成した。
'導電性顔料: SnOコート処理硫酸バリウム 10部
2
(商品名:パストラン PC1 三井金属鉱業 (株)製)
•抵抗調節用顔料:酸化チタン 3部
(商品名: TITANIX JR ティカ (株)製)
•結着榭脂:フエノール榭脂 6部
(商品名:トスパール 120 東レシリコーン (株)製)
'レベリング材:シリコーンオイル 0. 001部
(商品名: SH28PA 東レシリコーン (株) )
'溶剤:メタノール/メトキシプロパノール =0. 2/0. 8 13部
次に、この導電層上に N—メトキシメチル化ナイロン 3部及び共重合ナイロン 2. 5部 をメタノール 67部及び n—ブタノール 32部の混合溶媒に溶解した溶液を塗布液とし て用い浸漬コーティング法で塗布して、膜厚が 0. 7 mの下引き層を形成した。
CuK a特'性 X線回折のブラック角 2 0 ±0. 2degの 7. 4deg及び 28. 2deg【こ強!ヽ ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン 4部、ポリビニルブチラール(商品名: エスレック BX— 1、積水化学工業 (株)製) 2部及びシクロへキサノン 82部を、直径 1 mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で 4時間分散した後、酢酸ェチル 80部を加 えて電荷発生層用塗布液を調製した。この塗布液を前記下引き層の上に浸漬コーテ イング法で塗布して、膜厚が 0. 2 mの電荷発生層を形成した。
次 、で下記一般式(2)のスチリルイ匕合物 7部及びポリカーボネート榭脂(商品名:ュ 一ピロン Z800、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製) 10部をモノクロ口べンゼ ン 107部及びジクロロメタン 33部、ポリテトラフルォロエチレン微粒子 10部の混合溶 媒中に溶解して調整した電荷輸送層用塗布液を用いて、前記電荷発生層上に電荷 輸送層を形成した。このときの電荷輸送層の膜厚は 10 mであった。
[化 5] 一般式 ( 2 )
Figure imgf000079_0001
[0224] 次 、で、下記一般式(3)で示される正孔輸送性ィ匕合物 45部を n プロピルアルコ ール 55部に溶解し、表面層用塗布液を調製した。
[0225] [化 6] 一般式 (3 )
Figure imgf000079_0002
[0226] この塗布液を用いて、前記電荷輸送層上に表面層を塗布したのち、窒素中におい て加速電圧 150kV、線量 1. 5Mrad (5 X 104Gy)の条件で電子線を照射した後、引 き続いて像担持体の温度が 150°Cになる条件で 3分間加熱処理を行った。このとき の酸素濃度は 80ppmであった。さらに、大気中で 140°C、 1時間の乾燥処理を行つ て膜厚 5 μ mの表面層を形成した。
[0227] 次いで、研磨シート(商品名: C— 2000、富士写真フィルム (株)製)、研磨砲粒: Si
C (平均粒径: 9 m)、基材:ポリエステルフィルム(厚さ: 75 m)を用い、研磨シ ート送り速度: 200mmZsec、像担持体回転数: 25rpm、押し当て圧(押圧): 7. 5N 研磨シート及び像担持体の回転方向はカウンター方向(以後、「カウンター )」とも称す)、バックアップローラは外径:直径 40cm、ァスカー C硬度力 0度のもの を用い、 120秒間、粗面化を行い、像担持体 aを得た。得られた像担持体 aの物性値 を表 10に示す。
[0228] 〔像担持体の製造例 b〕
像担持体の製造例 aにお 、て、粗面化工程の時間を 180秒とした以外は同様に像 担持体 bを作製した。得られた像担持体 bの物性値を表 10に示す。
[0229] 〔像担持体の製造例 c〕
像担持体の製造例 aと同様にして導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を 形成した。次 、で下記一般式(1)で表される正孔輸送性ィ匕合物 60部をモノクロ口べ ンゼン 30部 Zジクロロメタン 30部の混合溶媒中に溶解し、表面層用塗布液を調製し た。この塗布液を前記電荷輸送層上にコーティングし、窒素中において加速電圧 15 OkV、線量 5Mmd (5 X 104Gy)の条件で電子線を照射した後、引き続いて像担持 体の温度が 150°Cになる条件で 3分間加熱処理を行った。
[0230] [化 7] 一般式 (1 )
Figure imgf000080_0001
[0231] このときの酸素濃度は 80ppmであった。さらに、大気中で 140°C、 1時間の乾燥処 理を行って、膜厚 13 mの電荷輸送層を形成した。
[0232] 次いで、研磨シート(商品名: AX— 3000 (富士写真フィルム (株)製)、研磨砲粒: アルミナ(平均粒径: 5 m)、基材:ポリエステルフィルム(厚さ: 75 m)を用い、研 磨シート送り速度: 150mmZsec、像担持体回転数: 15rpm、押し当て圧: 7. 5N/ m2、シート及び像担持体の回転方向は同方向(以後、「ウイズ (W)」とも称す。)、バッ クアップローラは外径:直径 40cm、ァスカー C硬度が 40度のものを用い、 120秒間、 粗面化を行い、像担持体 cを得た。得られた像担持体 cの物性値を表 10に示す。
[0233] 〔像担持体の製造例 d〕 像担持体の製造例 cにおいて、粗面化工程の時間を 20分とした以外は同様に像 担持体 dを作製した。得られた像担持体 dの物性値を表 10に示す。
[0234] 〔像担持体の製造例 e〕
像担持体の製造例 cにお 、て、粗面化工程の時間を 50秒とした以外は同様に像 担持体 eを作製した。得られた像担持体 eの物性値を表 10に示す。
[0235] 〔像担持体の製造例 f〕
像担持体の製造例 aにお ヽて、電荷輸送層用塗布液中に添加するポリテトラフルォ 口エチレン微粒子量を 40部に変更した。
更に、研磨シート(商品名: AX— 3000 (富士写真フィルム (株)製)、研磨砲粒:ァ ルミナ(平均粒径: 5 m)、基材:ポリエステルフィルム(厚さ: 75 m)を用い、研磨 シート送り速度: 150mmZsec、像担持体回転数: 15rpm、押し当て圧: 7. 5N/m2 、シート及び像担持体の回転方向は同方向、バックアップローラは外径:直径 40cm 、ァスカー C硬度が 40度のものを用い、 18分間、粗面化を行うように変更した。
以上の条件で、像担持体 fを得た。得られた像担持体 fの物性値を表 10に示す。
[0236] 〔像担持体の製造例 g〕
像担持体の製造例 fにお 、て、電荷輸送層用塗布液中に添加するポリテトラフルォ 口エチレン微粒子量を 50部とし、粗面化時間を 16分とする以外は同様にして像担持 体 gを作成した。得られた像担持体 gの物性値を表 10に示す。
[0237] 〔像担持体の製造例 h〕
像担持体の製造例 fにお 、て、電荷輸送層用塗布液中に添加するポリテトラフルォ 口エチレン微粒子量を 60部とし、粗面化時間を 20分とする以外は同様にして像担持 体 hを作成した。得られた像担持体 hの物性値を表 10に示す。
[0238] 〔像担持体の製造例 i〕
像担持体の製造例 aと同様にして導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を 形成した。次いで、 3, 3, 3—トリフルォロプロピルトリメトキシシラン(商品名: LS109 0、信越化学 (株)製)で表面処理した (処理量 7質量%)アンチモンドープ酸化錫微 粒子 50部及び下記一般式(7)で表された正孔輸送性を有さな!/、アクリルモノマー 30 部をエタノール 150部中でサンドミルにより 70時間かけて分散し、表面層用塗布液を 調製した。
[0239] [化 8] 一般式 (7 )
Figure imgf000082_0001
[0240] この塗布液を前記の電荷輸送層に塗布した後は同様に、電子線照射処理を行 ヽ、 像担持体の製造例 fの粗面化処理を粗面化時間 25分とする以外は同様にして像担 持体 iを作製した。得られた像担持体 iの物性値を表 10に示す。
[0241] [表 10]
Figure imgf000083_0001
[0242] 〔複合無機微粉体の製造例 a〕
硫酸チタニル粉末を蒸留水に、溶液中の Ti濃度が 1. 5 (molZDとなるように溶解 した。次いで、この溶液に反応終了時の硫酸濃度が 2. 8 (mol/l)になるように、硫 酸及び蒸留水を添加した。この溶液を、密閉した容器に入れ、 110°Cの加熱処理を 36時間行い、加水分解反応を行った。その後、水洗浄を行い十分に硫酸、不純物を 除去し、メタチタン酸スラリーを得た。このスラリーに、酸ィ匕チタン換算で酸ィ匕チタンに 対して等モル量になるように炭酸ストロンチウム (無機微粉体と同様の方法で測定:個 数平均粒子径 85nm)を添加する。水系湿式中で十分に混合した後、洗浄、乾燥後 、 820°Cにて 3時間焼成し、機械粉砕、分級工程を経て個数平均粒子径 l lOnmの 複合無機微粉体 aを得た。得られた複合無機微粉体 aの物性を表 11に示す。
[0243] 〔複合無機微粉体の製造例 b〜! 1〕
上記メタチタン酸スラリーを用い、炭酸ストロンチウムの粒子径、及び焼成条件を表 11に示すように変更し、粉砕、分級条件を適宜調整し、複合無機微粉体の製造例 a と同様にして、複合無機微粉体 b〜hを得た。得られた複合無機微粉体の物性を表 1 1に示す。
[0244] [表 11]
Figure imgf000085_0001
[0245] [榭脂の製造例 a]
(ハイブリッド榭脂)
(1)ポリエステル榭脂の製造
'テレフタル酸 :6. lmol
'無水ドデセ -ルコハク酸 :3. 6mol
•無水トリメリット酸 :3. 4mol
'ビスフエノーノレ Aのプロピレンオキサイド 2. 5mol付カ卩物 :7. 3mol
'ビスフエノール Aのエチレンオキサイド 2. 5mol付カ卩物 :3. Omol 上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒ジブチルスズオキサイド 0. 10質量部と ともにオートクレープに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測 定装置及び撹拌装置を付し、窒素ガス雰囲気下で 210°Cまで加熱しながら縮重合 反応を行い、ポリエステル榭脂を得た。
(2)ハイブリッド榭脂成分の製造
上記ポリエステル榭脂 80質量部をキシレン 100質量部に溶解'膨潤した。次に、ス チレン 15質量部、アクリル酸 2 ェチルへキシル 4質量部、エステル化触媒としてジ プチルスズォキサイド 0. 13質量部を添加してキシレンの還流温度まで加熱してポリ エステル榭脂のカルボン酸とアクリル酸 2—ェチルへキシルとのエステル交換反応を 開始した。更にラジカル重合開始剤として t プチルノヽイド口パーオキサイド 1質量部 をキシレン 30質量部に溶解したキシレン溶液を約 1時間かけて滴下した。その温度 で 6時間保持してラジカル重合反応を終了した。減圧下 200°Cまで加熱して脱溶剤 することによりポリエステル榭脂の水酸基とビニル系重合体ユニットの共重合モノマー であるアクリル酸 2—ェチルへキシルとのエステル交換反応を行い、これにより、ポリ エステル榭脂、ビュル系重合体及びポリエステルュ-ットとビュル系重合体ュ-ット がエステル結合して生成したハイブリッド榭脂を得た。
得られたノヽイブリツド榭脂は、酸価が 28. 4mgKOHZgであり、 Tgが 57°Cであり、 ピーク分子量(Mn)が 7300、重量平均分子量(Mw)が 44000、 MwZMnが 8. 0 であり、 THF不溶分を約 13質量%含有していた。
[0246] [榭脂の製造例 b] (ポリエステル榭脂)
-テレフタル酸 12mol%
'フマル酸 25mol%
•無水トリメリット酸 5mol%
'ビスフエノーノレ Aのプロピレンオキサイド 2. 5mol付カ卩物 35mol%
'ビスフエノール Aのエチレンオキサイド 2. 5mol付カ卩物 23mol% 上記ポリエステルモノマーをエステルイ匕触媒とともにオートクレープに仕込み、減圧 装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び撹拌装置を付し、窒素ガ ス雰囲気下で 210°Cまで加熱しながら縮重合反応を行 、、第 1のポリエステル榭脂 a を得た。
得られた第 1のポリエステル榭脂 aは、酸価が 26mgKOH/gであり、水酸基価が 4 OmgKOH/gであり、 Tg力 S59QCであり、 Mn力 3, 000であり、 Mw力 12, 000であり 、 THF不溶分力 SO質量%であった。
次に、
'フマル酸 33mol%
•無水トリメリット酸 10mol%
'ビスフエノーノレ Aのプロピレンオキサイド 2. 5mol付カ卩物 34mol%
'ビスフエノール Aのエチレンオキサイド 2. 5mol付カ卩物 20mol% これらを上記と同様に縮合重合反応を行い、重合途中で無水トリメリット酸 3mol% をさらに追加し、第 2のポリエステル榭脂 bを得た。
得られた第 2のポリエステル榭脂 bは、酸価が 23mgKOH/gであり、水酸基価が 3 5mgKOH/gであり、 Tg力 S610Cであり、 Mn力 3, 000であり、 Mw力 155, 000であ り、 THF不溶分を 27質量%含有していた。
得られたポリエステル榭脂 a及び bを 50質量部ずつヘンシェルミキサーで混合し、 ポリエステル榭脂を得た。
得られたポリエステル榭脂は、酸価が 25mgKOH,gであり、水酸基価が 34mgK OH/gでり、 Tg力 S58QCであり、 Mn力 S2, 700であり、 Mw力 84, 000であり、 THF不 溶分を 16質量%含有していた。 [0247] [榭脂の製造例 c]
(スチレン一アクリル榭脂)
'スチレン 70質量部
•アクリル酸 n ブチル 20質量部
'マレイン酸モノブチル 5質量部
-ジ t ブチルパーオキサイド 1質量部
4つ口フラスコにキシレン 200質量部を入れ、攪拌しながら容器内を十分に窒素で 置換し、 130°Cに昇温させた後、上記各成分を 3. 5時間かけて滴下した。更にキシ レン還流下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去し、スチレン—アクリル榭脂を 得た。 得られたスチレン—アクリル榭脂は、酸価が 23mgKOHZgであり、 Tgが 59 °Cであり、ピーク分子量が 13500、重量平均分子量(Mw)が 78000、 MwZMnが 1 2. 0であった。
[0248] 〔現像剤の製造例 1〕
•上記ハイブリット榭脂 100質量部
•ポリエチレンワックス
(ポリワックス 850;東洋ペトロライト社製) 8質量部
•荷電制御剤 (ァゾ系鉄錯体化合物) 1. 5質量部
(製品名: T— 77 保土谷化学工業社製)
•磁性酸化鉄 85質量部
(個数平均粒径 0. 18 m、保磁力 11. 4kAZm、残留磁化 10. 6Am2Zkg、飽和 磁ィ匕 82. 3Am kg)
上記混合物を、 130°Cに加熱された二軸混練機で溶融混練して、冷却した混合物 をカッターミルで粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、 得られた微粉砕物を風力分級機で分級し、重量平均粒径 (D4) 7. 9 m、及び粒径 10. 1 m以上の粒子力 6. 6体積%であるトナー粒子を得た。
このトナー粒子 100質量部に対して、 1. 0質量部の上記複合無機微粉体 a、及び 1 . 0質量部の疎水性乾式シリカ(BET比表面積: 300m2/g)を、攪拌羽根回転速度 llOOrpmのヘンシェルミキサー FM500 (三井三池社製)〖こより、 4分間回転し、外添 して、現像剤 aを得た。
[0249] 〔現像剤の製造例 b〜j〕
表 12に示すように、複合無機微粉体、結着榭脂を変更する以外は現像剤の製造 例 aと同様にして、現像剤 b〜; jを得た。
[0250] <実施例 a>
市販の複写機 iR— 4570 (キャノン (株)社製)において、プリントスピード 45枚 Z分 を 55枚 Z分になるように改造を加え、現像剤として現像剤 a、像担持体として像担持 体 aを用いて、高温高湿環境下 (40°CZ90%RH)において、印字比率 6%のテスト チャートを用いて、 300, 000枚の複写を行った。また、この時、クリーニングブレード の当接圧を 30gfZcmに設定した。上記複写後に、画像濃度、カプリ、像担持体表 面の傷、像担持体表面への現像剤の融着及びクリーニング性能に関する評価試験 を行った。評価結果を表 12に示す。
[0251] <評価試験 >
1)画像濃度
「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)で、 SPIフィルターを使用して、直径 5mm丸 の画像の反射濃度を 5点測定し、その平均値により評価を行った。
ランク 5 : 1. 45以上
ランク 4 : 1. 40以上 1. 45未満
ランク 3 : 1. 35以上 1. 40未満
ランク 2 : 1. 30以上 1. 35未満
ランク 1 : 1. 30未満
[0252] 2)カプリ
「反射濃度計」(リフレクトメーター モデル TC— 6DS 東京電色社製)を用いて、 画像形成前の転写紙の反射濃度 (Dr)と、ベタ白画像をコピーした後の反射濃度の 最悪値を (Ds)とを測定し、その差分 (Ds - Dr)をカプリ値として評価した。
ランク 5 : 0. 1未満
ランク 4 : 0. 1以上 0. 5未満
ランク 3 : 0. 5以上 1. 5未満 ランク 2 : 1. 5以上 2. 0未満
ランク 1 : 2. 0以上
[0253] 3)像担持体表面の傷 Z像担持体表面への現像剤の融着
高温高湿環境下(40°CZ90%RH)での、 300, 000枚複写試験時のベタ黒及び ハーフトーンのサンプル画像と、終了後の像担持体の表面を目視観察し評価を行つ た。
3- 1)像担持体表面の傷の評価
ランク 1 : 像担持体表面に無数の傷の発生がみられ、ベタ黒画像で傷の発生による スジ状白抜けが確認できる。
ランク 2 : 像担持体表面に傷の発生はみられ、ハーフトーン画像で傷の発生によるス ジ状白抜けが確認できる力 ベタ黒画像では確認できな 、。
ランク 3: 像担持体表面にわずかに傷がみられるが画像では傷の発生が確認できな い。
ランク 4 : 像担持体表面に傷の発生がない。
[0254] 3- 2)像担持体表面への現像剤の融着の評価
ランク 1 : 像担持体表面に無数の現像剤融着物の発生がみられ、ベタ黒画像で融 着物の発生による雨降り状の白抜けが確認できる。
ランク 2 : 像担持体表面に現像剤融着物の発生がみられ、ハーフトーン画像で融着 物の発生による雨降り状の白抜けが確認でき、ベタ黒画像でもわずかな白抜けが確 認できる。
ランク 3 : 像担持体表面に現像剤融着物の発生がみられ、ハーフトーン画像で融着 物の発生による雨降り状の白抜けが確認できる力 ベタ黒画像では確認できない。 ランク 4 : 像担持体表面にわずかに現像剤融着物がみられるが画像では融着物の 発生が確認できない。
ランク 5 : 像担持体表面に現像剤融着物の発生がない。
[0255] 4)クリーニング性能 (クリーニングブレードと帯電ローラの目視評価)
高温高湿環境下(40°CZ90%RH)での、 300, 000枚複写試験時のクリーニング ブレードのびびり状況、終了後のクリーニングブレード及び帯電ローラの表面を目視 観察し評価を行った。
ランク 1: 複写試験中に度々、クリーニングブレードびびりが発生する。
ランク 2 : 複写試験中のクリーニングブレードびびりの発生はないが、クリーニングブ レードの欠けが発生しており、帯電ローラ上にクリーニングすり抜けによるスジ状の汚 れが確認できる。
ランク 3 : 複写試験中のクリーニングブレードびびりの発生はないが、クリーニングブ レードの欠けが一部発生して 、る。帯電ローラの汚れは確認できな 、。
ランク 4 : 複写試験中のクリーニングブレードびびりの発生がなぐクリーニングブレ ードの欠けの発生もな 、。
<実施例 b〜n、比較例 a及び b >
表 12に示す現像剤、及び像担持体を用いる以外は、実施例 aと同様の方法で評価 を行った。評価結果を表 12に示す。
[表 12]
Figure imgf000092_0001
本発明は、好ましい実施形態を参照して詳細に説明されているが、本発明の範囲 から逸脱しないかぎり、多様な変更、均等物の使用が可能であることは当業者にとつ て明らかである。本明細書における全ての引用文献は本明細書の一部として参考の ために示す。
この出願は、 2006年 1月 6日に出願した日本語特許出願(出願番号 特願 2006 -001783)、 2006年 6月 26日に出願した日本語特許出願(出願番号 特願 2006 - 174738)および 2006年 11月 22日に出願した日本語特許出願(出願番号 特願 2006— 315476)に基づく優先権を主張するものとしてここに記載する。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも結着榭脂を含有するトナー粒子と、複合無機微粉体とを少なくとも有する 現像剤において、
該複合無機微粉体が、 CuK o;特性 X線回折パターンにおいてブラッグ角(2 Θ ± 0 . 20deg)の 32. 20deg、 25. 80deg及び 27. 50degにピークを有し、且つ、 該ブラッグ角(2 0 ± 0. 20deg) = 32. 20degにおける X線回折ピークの半値幅が 0. 20-0. 30degであることを特徴とする現像剤。
[2] 該複合無機微粉体の、 CuK a特性 X線回折パターンにおけるブラッグ角(2 Θ ± 0 . 20deg) = 32. 20degのピークの強度レベル(la)、 25. 80degのピークの強度レべ ル (lb)、及び 27. 50degのピークの強度レベル (Ic)が下記式を満たすことを特徴と する請求項 1に記載の現像剤。
0. 010く (lb) / (la) < 0. 150
0. 010く (lc) / (la) < 0. 150
[3] 該複合無機微粉体の個数平均粒子径が 30nm以上 lOOOnm未満であることを特 徴とする請求項 1又は 2に記載の現像剤。
[4] 像担持体を帯電する帯電工程;露光により該像担持体に静電潜像を形成する潜像 形成工程;像担持体上の該静電潜像を現像剤で現像し、現像剤像を形成する現像 工程;該現像剤像を中間転写体を介して、又は、介さずに転写材に転写する転写ェ 程;及び転写された該現像剤像を転写材に定着する定着工程;を少なくとも有する画 像形成方法において、
該現像剤として、請求項 1〜3の 、ずれか一項に記載の現像剤を用いることを特徴 とする画像形成方法。
[5] 該像担持体が、導電性基体と、該導電性基体上に少なくともアモルファスシリコンを 含む光導電層と、表面保護層とを有しており、現像剤を用いて反転現像方式により 該静電潜像を現像することを特徴とする請求項 4に記載の画像形成方法。
[6] 該像担持体が、基体上に感光層を有するものであり、且つ、該像担持体の表面に 【ま、円周方向に、溝幅 0. 5〜40. Ο μ ΐηの搆が、 1000 /z mあたり 20乃至 1000本存 在し、 像担持体表面に存在する該溝の平均幅 W ( m)と該複合無機微粉体の個数平均 粒子径 d (nm)とが下記式を満足することを特徴とする請求項 4に記載の画像形成方 法。
30≤d< 1000
20. 0≤W/ (d X 10"3)≤500. 0
該像担持体の表面のユニバーサル硬さ値 HU (N/mm2)が 150乃至 240であり、 かつ弾性変形率 We (%)が 44乃至 65であることを特徴とする請求項 6に記載の画像 形成方法。
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