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特許7602972画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-11
(45)【発行日】2024-12-19
(54)【発明の名称】画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ
(51)【国際特許分類】
   G03G 5/147 20060101AFI20241212BHJP
   G03G 5/07 20060101ALI20241212BHJP
   G03G 9/097 20060101ALI20241212BHJP
【FI】
G03G5/147 504
G03G5/147 502
G03G5/07 101
G03G5/07 103
G03G9/097 374
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2021102049
(22)【出願日】2021-06-18
(65)【公開番号】P2023000938
(43)【公開日】2023-01-04
【審査請求日】2024-05-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094112
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100101498
【弁理士】
【氏名又は名称】越智 隆夫
(74)【代理人】
【識別番号】100106183
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 弘司
(74)【代理人】
【識別番号】100136799
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 亜希
(72)【発明者】
【氏名】上野 高典
(72)【発明者】
【氏名】時光 亮一
(72)【発明者】
【氏名】竹内 アイリーン
【審査官】福田 由紀
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-195155(JP,A)
【文献】特開2020-046578(JP,A)
【文献】特開2008-058521(JP,A)
【文献】特開2018-205662(JP,A)
【文献】特開2005-091498(JP,A)
【文献】特開2004-037740(JP,A)
【文献】特開2005-275373(JP,A)
【文献】特開2013-105046(JP,A)
【文献】特開2015-094796(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 5/00-5/147
G03G 9/08-9/097
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体、感光層及び表面層とを有する電子写真感光体と、
該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段と、
帯電された該電子写真感光体の表面に像露光光を照射して該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段と、
トナーを有し、該静電潜像を該トナーにより現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段と、
該トナー像を該電子写真感光体の表面から転写材に転写するための転写手段と、
転写の後に該電子写真感光体の表面に残留する残留トナーをクリーニングブレードにより除去するためのクリーニング手段と、
該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
該表面層は、
連鎖重合性官能基又は逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物と、
ポリテトラフルオロエチレン粒子と、
を含む組成物を硬化してなる硬化膜であり、
該ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、165nm以上185nm以下であり、
該トナーは、トナー粒子と、該トナー粒子の表面に存在するチタン酸ストロンチウム粒子と、を有し、
該チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、20nm以上70nm以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子のうち、1次粒子径が150nm以下のポリテトラフルオロエチレン粒子の存在比率が10%以上であり、かつ、1次粒子径が250nm以上のポリテトラフルオロエチレン粒子の存在比率が5%以下である、請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記表面層中の前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の含有量が、前記表面層の全質量に対して10質量%以上40質量%以下である、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記電荷輸送性化合物が、ヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基、又はアルコキシメチル基を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
電子写真感光体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された該電子写真感光体の表面に像露光光を照射して該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する像露光工程と、
該静電潜像をトナーにより現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像を該電子写真感光体の表面から転写材に転写する転写工程と、
該転写工程の後に該電子写真感光体の表面に残留する残留トナーをクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程と、
該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着する定着工程と、
を有する画像形成方法であって、
該電子写真感光体は、支持体、感光層及び表面層とを有し、
該表面層は
連鎖重合性官能基又は逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物と、
ポリテトラフルオロエチレン粒子と、
を含む組成物を硬化してなる硬化膜であり、
該ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、165nm以上185nm以下であり、
該トナーは、トナー粒子と、該トナー粒子の表面に存在するチタン酸ストロンチウム粒子と、を有し、
該チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、20nm以上70nm以下である
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項6】
支持体、感光層及び表面層とを有する電子写真感光体を有し、かつ、
該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段、
トナーを有し、電潜像を該トナーにより現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段、
該トナー像を該電子写真感光体の表面から転写材に転写するための転写手段、及び
転写の後に該電子写真感光体の表面に残留する残留トナーをクリーニングブレードにより除去するためのクリーニング手段、
からなる群より選ばれる少なくとも1の手段を有するプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジは、電子写真装置の本体に着脱可能であり、
該表面層は
連鎖重合性官能基又は逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物と、
ポリテトラフルオロエチレン粒子と、
を含む組成物を硬化してなる硬化膜であり、
該ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、165nm以上185nm以下であり、
前記トナーは、トナー粒子と、該トナー粒子の表面に存在するチタン酸ストロンチウム粒子と、を有し、
該チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、20nm以上70nm以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項7】
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子のうち、1次粒子径が150nm以下のポリテトラフルオロエチレン粒子の存在比率が10%以上であり、かつ、1次粒子径が250nm以上のポリテトラフルオロエチレン粒子の存在比率が5%以下である、請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項8】
前記表面層中の前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の含有量が、前記表面層の全質量に対して10質量%以上40質量%以下である、請求項6又は7に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項9】
前記電荷輸送性化合物が、ヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基、又はアルコキシメチル基を有する、請求項6~8のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子写真装置に搭載される電子写真感光体として有機感光体が広く使用されている。近年、電子写真感光体の長寿命化や繰り返し使用時の高画質化を目的として、電子写真感光体の機械的耐久性(耐摩耗性)の向上や、クリーニング性向上のための潤滑性向上が求められている。電子写真感光体の耐摩耗性向上には硬化性の表面層(保護層)を設けることが有効である。特許文献1では表面層(保護層)にポリテトラフルオロエチレン粒子を含有させクリーニング性を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2013-148792号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら上記技術において高画質な画像を維持できない場合があった。
特定のパターン画像を長期出力した後に、全面均一なハーフトーン画像を出力した場合に画像濃度ムラが生じる場合があった。
【0005】
従って、本発明の目的は、パターン画像を長期出力した場合でも画像濃度ムラが生じない画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。
即ち、
支持体、感光層及び表面層とを有する電子写真感光体と、
該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段と、
帯電された該電子写真感光体の表面に像露光光を照射して該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段と、
トナーを有し、該静電潜像を該トナーにより現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段と、
該トナー像を該電子写真感光体の表面から転写材に転写するための転写手段と、
転写の後に該電子写真感光体の表面に残留する残留トナーをクリーニングブレードにより除去するためのクリーニング手段と、
該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
該表面層は、
連鎖重合性官能基又は逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物と、
ポリテトラフルオロエチレン粒子と
を含む組成物を硬化してなる硬化膜であり、
該ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、165nm以上185nm以下であり、
該トナーは、トナー粒子と該トナー粒子の表面に存在するチタン酸ストロンチウム粒子とを有し、該チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、20nm以上70nm以下であることを特徴とする画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、パターン画像を長期出力した場合でも画像濃度ムラが生じない画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の電子写真感光体の構成の一例を示す概略図である。
図2】評価に用いたチャートの模式図である。
図3】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
本発明の画像形成装置は、支持体、感光層及び表面層とを有する電子写真感光体と、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段と、帯電された該電子写真感光体の表面に像露光光を照射して該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段と、トナーを有し、該静電潜像を該トナーにより現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段と、該トナー像を該電子写真感光体の表面から転写材に転写するための転写手段と、転写の後に該電子写真感光体の表面に残留する残留トナーをクリーニングブレードにより除去するためのクリーニング手段と、該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着手段と、を有する画像形成装置であって、該表面層は連鎖重合性官能基又は逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物とポリテトラフルオロエチレン粒子とを含む組成物を硬化してなる硬化膜であり、該ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、165nm以上185nm以下であり、該トナーは、トナー粒子と、該トナー粒子の表面に存在するチタン酸ストロンチウム粒子と、を有し、該チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径が、20nm以上70nm以下であることを特徴とする画像形成装置である。
【0010】
本発明の一態様に係る画像形成装置の構成が課題を解決するメカニズムについて、以下のように考えられる。
感光体の表面には滑り性や耐久性向上のためにポリテトラフルオロエチレン粒子(PTFE粒子)が含まれている。画像出力を続けると感光体表面層の表面に出ているポリテトラフルオロエチレン粒子が脱離する場合がある。図2(a)に示されるようなパターン画像を長期にわたって出力したとする。すると、出力画像の濃度が濃い部分に対応した感光体の表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子の脱離が多く、画像濃度の薄いところに対応した感光体の表面のポリテトラフルオロエチレン粒子の脱離が少なくなると考えられる。
ポリテトラフルオロエチレン粒子の脱離の差が感光体の帯電性の差を生じさせることで、ハーフトーン画像を出力した際に濃度ムラが生じると考えられる。
【0011】
本発明者らが鋭意検討をおこなった結果、パターン画像を長期出力した場合に生じる画像濃度ムラについて次のことがわかった。すなわち、電子写真感光体の表面層に含まれるポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径とトナー粒子に外添されている無機粒子の一種であるチタン酸ストロンチウムの1次粒子の個数平均粒子径の制御がムラ抑制に有効であることが分かった。ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径を165nm以上185nm以下とし、チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径を20nm以上70nm以下とすることが有効である。そうすることで、電子写真感光体表面のポリテトラフルオロエチレン粒子が脱離してできた穴部にトナー表面に外添されたチタン酸ストロンチウム粒子が入り込み保持されやすくなると考えられる。詳細なメカニズムについては推測になるが、ポリテトラフルオロエチレン粒子の代わりに、チタン酸ストロンチウム粒子が保持されることで帯電性の変動が抑制されるため、画像の濃度ムラが抑制されると考えられる。
【0012】
以下に、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
[電子写真感光体]
本実施形態における電子写真感光体は、支持体、感光層及び表面層を有する。
さらに好ましい形態は、支持体と、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、表面層、をこの順で積層した形態である。
【0013】
図1は、本発明の電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。図1中、支持体101上に、下引き層102、電荷発生層103、電荷輸送層104、表面層105が積層されている。
本発明の電子写真感光体を製造する方法としては、後述する各層の塗布液を調製し、所望の層の順番に塗布して、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、インクジェット塗布、ロール塗布、ダイ塗布、ブレード塗布、カーテン塗布、ワイヤーバー塗布、リング塗布等が挙げられる。これらの中でも、効率性及び生産性の観点から、浸漬塗布が好ましい。
【0014】
以下、支持体、導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、表面層(保護層)といった各構成要素について説明する。
【0015】
<支持体>
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましい。支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状等が挙げられる。中でも、円筒状が好ましい。また、支持体の表面は、陽極酸化等の電気化学的な処理、ブラスト処理、切削処理等が施されていてもよい。
支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラス等が好ましい。
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレス、これらの合金等が挙げられる。中でも、アルミニウムが好ましい。
また、樹脂やガラスを母材とする場合には、導電性材料を混合又は被覆する等の処理が施されて導電性が付与されていることが好ましい。
【0016】
<導電層>
本発明において、支持体の上に、導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。
導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。
【0017】
導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラック等が挙げられる。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス等が挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等が挙げられる。
これらの中でも、導電性粒子である金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤等で処理したり、金属酸化物にリンやアルミニウム等元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。
【0018】
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。被覆層としては、酸化スズ等の金属酸化物が挙げられる。
また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その体積平均粒子径が、1nm以上500nm以下であることが好ましく、3nm以上400nm以下であることがより好ましい。
【0019】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられる。
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタン等の隠蔽剤等をさらに含有してもよい。
【0020】
導電層の平均膜厚は、1μm以上50μm以下であることが好ましく、3μm以上40μm以下であることが特に好ましい。
【0021】
導電層は、上述の各材料及び溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
【0022】
<下引き層>
本発明において、支持体又は導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。
【0023】
下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂等が挙げられる。
重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素-炭素二重結合基等が挙げられる。
【0024】
また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子等をさらに含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物等が挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素等が挙げられる。金属としては、金、銀、アルミ等が挙げられる。
また、下引き層は、添加剤をさらに含有してもよい。
【0025】
下引き層の平均膜厚は、0.1μm以上50μm以下であることが好ましく、0.2μm以上40μm以下であることがより好ましく、0.3μm以上30μm以下であることが特に好ましい。
【0026】
下引き層は、上述の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。
【0027】
<感光層>
電子写真感光体の感光層は、主に、(1)積層型感光層と、(2)単層型感光層とに分類される。(1)積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する。(2)単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層を有する。
【0028】
(1)積層型感光層
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
【0029】
(1-1)電荷発生層
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
【0030】
電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料等が挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、40質量%以上85質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
【0031】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。
【0032】
また、電荷発生層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤をさらに含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、等が挙げられる。
【0033】
電荷発生層の平均膜厚は、0.1μm以上1μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.4μm以下であることがより好ましい。
【0034】
電荷発生層は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。
【0035】
(1-2)電荷輸送層
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
【0036】
電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂等が挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。 電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、25質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
【0037】
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比(質量比)は、4:10~20:10が好ましく、5:10~12:10がより好ましい。
【0038】
また、電荷輸送層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤等の添加剤を含有してもよい。添加剤は具体的に次の物を挙げられる。すなわち、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。
【0039】
電荷輸送層の平均膜厚は、5μm以上50μm以下であることが好ましく、8μm以上40μm以下であることがより好ましく、10μm以上30μm以下であることが特に好ましい。
【0040】
電荷輸送層は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤又は芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。
【0041】
(2)単層型感光層
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂及び溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「(1)積層型感光層」における材料の例示と同様である。
【0042】
<表面層>
本発明において電子写真感光体は表面層を有する。表面層は、電子写真感光体が有する層のうち最表面に位置する層である。表面層の表面は、電子写真感光体の表面である。積層型感光層の場合は、積層型感光層の電荷輸送層上に、表面層を設けてもよいし、単層型感光層の場合は、感光層上に表面層を設けてもよい。
【0043】
表面層は連鎖重合性官能基又は逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物とポリテトラフルオロエチレン粒子を含む組成物を硬化してなる硬化膜である。連鎖重合性官能基を有する電荷輸送性化合物、及び逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物の例として式(a)又は(b)が挙げられる。
【化1】
(式(a)中、Ar11、Ar12、及びAr13は置換基として、炭素数1から6のアルキル基、アルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基、又はアルコキシメチル基を有してもよいフェニル基、又はビフェニル基を示す。炭素数1から6のアルキル基は(メタ)アクリロイルオキシ基で置換されてもよい。また、Ar11、Ar12、及びAr13はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【化2】
(式(b)中、Ar21、Ar22、Ar23及びAr24は置換基として炭素数1から6のアルキル基、アルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基、又はアルコキシメチル基を有してもよいフェニル基を示し、炭素数1から6のアルキル基は(メタ)アクリロイルオキシ基で置換されてもよく、Ar25及びAr26は置換基として炭素数1から6のアルキル基を有してもよいフェニレン基を示す。また、Ar21、Ar22、Ar23及びAr24はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ar25及びAr26はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【0044】
連鎖重合性官能基を有する電荷輸送性化合物の一例として式(1-1~1-12)等が挙げられる。
【0045】
逐次重合性官能基を有する電荷輸送性化合物の一例として式(2-1~2-12)で示される化合物が挙げられる。
【0046】
【化3】
【0047】
【化4】
【0048】
【化5】
【0049】
また、表面層用塗布液は、上記電荷輸送性化合物の他に重合性官能基を有するモノマーを含有してもよい。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、等が挙げられる。重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。その際の反応としては、熱重合反応、光重合反応、放射線重合反応等が挙げられる。
【0050】
本発明において表面層はポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する。ポリテトラフルオロエチレン粒子の1次粒子の個数平均粒子径を165nm以上185nm以下にすることで本発明の効果を得られる。
またポリテトラフルオロエチレン粒子において、1次粒子径が150nm以下の粒子の存在比率が10%以上であり、かつ、1次粒子径が250nm以上の粒子の存在比率が5%以下であることがより好ましい。
【0051】
また表面層中のポリテトラフルオロエチレン粒子の含有量が、前記表面層の全質量に対して10質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。10質量%以上40質量%の範囲ではポリテトラフルオロエチレン粒子が脱離した穴にチタン酸ストロンチウムが十分にはいりこむことでより帯電性の変化を抑制できると考えられる。
【0052】
表面層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、等の添加剤を含有してもよい。具体的には、添加剤として次の物を挙げられる。すなわち、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。
【0053】
表面層には、さらなる電荷輸送物質を添加することができる。電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂等が挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
【0054】
表面層の平均膜厚は、0.5μm以上10μm以下であることが好ましく、1μm以上7μm以下であることが好ましい。
【0055】
表面層は、上述の各材料及び溶剤を含有する表面層用塗布液を調製し、この塗膜を感光層上に形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、脂肪族ハロゲン化炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。下層の感光層を溶解しないという観点から、アルコール系溶剤が好ましい。
【0056】
表面層用塗布液の塗膜を硬化させる手段としては、熱、紫外線、及び/又は、電子線によって硬化させる方法が挙げられる。電子写真感光体の表面層の強度、電子写真感光体の耐久性を向上させるためには、紫外線又は電子線を用いて塗膜を硬化させることが好ましい。
電子線を照射する場合、加速器としては、例えば、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型、ラミナー型等が挙げられる。電子線の加速電圧は、重合効率を損なわずに電子線による材料特性の劣化を抑制できる観点から、120kV以下であることが好ましい。また、保護層用塗布液の塗膜の表面での電子線吸収線量は、5kGy以上50kGy以下であることが好ましく、1kGy以上10kGy以下であることがより好ましい。
【0057】
また、電子線を用いて上記組成物を硬化(重合)させる場合、酸素による重合阻害作用を抑制する観点から、不活性ガス雰囲気で電子線を照射した後、不活性ガス雰囲気で加熱することが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムが挙げられる。
【0058】
また、紫外線又は電子線の照射後に、電子写真感光体を100℃以上140℃以下に加熱することが好ましい。こうすることで、さらに高い耐久性を有し、画像不良を抑制する表面層が得られる。
【0059】
表面層の表面は、研磨シート、形状転写型部材、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等用いて表面加工を施してもよい。また、塗布液の構成材料を使って表面に凹凸を形成させてもよい。電子写真感光体に接触させるクリーニング手段(クリーニングブレード)の挙動をより安定化させる目的で、電子写真感光体の保護層に凹部又は凸部を設けることがより好ましい。
上記凹部又は凸部は、電子写真感光体の表面の全域に形成されていてもよいし、電子写真感光体の表面の一部分に形成されていてもよい。凹部又は凸部が電子写真感光体の表面の一部分に形成されている場合は、少なくともクリーニング手段(クリーニングブレード)との接触領域の全域には凹部又は凸部が形成されていることが好ましい。
凹部又は凸部を形成する場合は、凹部に対応した凸部又は凸部に対応した凹部を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接し、形状転写を行うことにより、電子写真感光体の表面に凹部又は凸部を形成することができる。
【0060】
[プロセスカートリッジ、電子写真装置]
本発明のプロセスカートリッジは、これまで述べてきた電子写真感光体と、かつ、帯電手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、また、プロセスカートリッジは電子写真装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
また、本発明の電子写真装置は、これまで述べてきた電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び定着手段を有することを特徴とする。
【0061】
図3に、電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の一例を示す。
1は円筒状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、帯電手段3により、正又は負の所定電位に帯電される。尚、図においては、ローラ型帯電部材によるローラ帯電方式を示しているが、コロナ帯電方式、近接帯電方式、注入帯電方式等の帯電方式を採用してもよい。帯電された電子写真感光体1の表面には、露光手段(不図示)から像露光光4が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5内に収容されたトナーで現像され、電子写真感光体1の表面にはトナー像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像は、転写手段6により、転写材7に転写される。トナー像が転写された転写材7は、定着手段8へ搬送され、トナー像の定着処理を受け、電子写真装置の外へプリントアウトされる。電子写真装置は、転写後の電子写真感光体1の表面に残ったトナー等の付着物を除去するための、クリーニング手段9を有していてもよい。また、クリーニング手段を別途設けず、上記付着物を現像手段等で除去する、所謂、クリーナーレスシステムを用いてもよい。電子写真装置は、電子写真感光体1の表面を、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理する除電機構を有していてもよい。また、本発明のプロセスカートリッジを電子写真装置本体に着脱可能にするために、レール等の案内手段12を設けてもよい。
【0062】
本発明の電子写真感光体は、レーザービームプリンター、LEDプリンター、複写機、ファクシミリ、及び、これらの複合機等に用いることができる。
【0063】
[トナー]
本実施形態におけるトナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子及び無機微粒子を有する。無機微粒子は、トナー粒子の表面に存在することができる。また、トナーは、さらに、樹脂、ワックス、着色剤等を含んでもよい。
【0064】
以下、無機微粒子、樹脂、ワックス、着色剤といった各構成要素について説明する。
また、トナーに含有させることができるものとして、磁性体、荷電制御剤、現像剤といった各構成要素、及びトナーの製造方法についても説明する。
【0065】
<無機微粒子>
本発明において、無機微粒子として少なくともチタン酸ストロンチウム粒子が用いられる。
無機微粒子は、単独で使用しても良く、2種以上混合して使用しても良い。2種以上混合して使用する場合、少なくとも1種がチタン酸ストロンチウム粒子であれば、チタン酸ストロンチウム粒子以外の無機微粒子を使用しても良い。
チタン酸ストロンチウム粒子以外の無機微粒子としては、チタン酸カルシウム粒子、チタン酸マグネシウム粒子等のチタン酸アルカリ土類金属粒子;チタン酸カリウム粒子等のチタン酸アルカリ金属粒子が挙げられる。
【0066】
本発明において、チタン酸ストロンチウム粒子は、ペロブスカイト結晶構造を有するものが好ましい。ペロブスカイト結晶構造を有するチタン酸ストロンチウム粒子は、焼結工程を経由せずに、主に水系媒体中にて製造する。このため、均一な粒径に制御しやすいことから、好ましく用いられる。
【0067】
チタン酸ストロンチウム粒子の1次粒子の個数平均粒子径は、20nm以上70nm以下で本発明の効果を得ることができる。また、それらの粒度分布において、個数頻度のピークトップが上記粒径範囲にあることが好ましい。
【0068】
前記無機微粒子は、表面処理剤により粒子の表面が疎水化されていることが好ましい。表面処理剤としては、脂肪酸又はその金属塩、ジシリルアミン化合物、ハロゲン化シラン化合物、シリコーンオイル、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
【0069】
トナー粒子と前記無機微粒子との混合は、ヘンシェルミキサー、メカノハイブリッド(日本コークス社製)、スーパーミキサー、ノビルタ(ホソカワミクロン社製)等の公知の混合機を用いることができ、特に限定されるものではない。無機微粒子は、好ましくは、トナー粒子100質量部に対して、0.05質量部から、2質量部、より好ましくは、0.1質量部から1.5質量部混合される。
【0070】
チタン酸ストロンチウム粒子は、例えば、常圧加熱反応法により得ることができる。このとき、酸化チタン源としてチタン化合物の加水分解物の鉱酸解膠品を用い、また酸化ストロンチウム源としては水溶性酸性ストロンチウム化合物を用いることが好ましい。それらの混合液に60℃以上でアルカリ水溶液を添加しながら反応させ、次いで酸処理する方法で製造することができる。
【0071】
以下、常圧加熱反応法、及び酸処理について記載する。
(常圧加熱反応法)
チタン酸ストロンチウム粒子の酸化チタン源としてはチタン化合物の加水分解物の鉱酸解膠品を用いることができる。好ましくは、硫酸法で得られたSO含有量が1.0質量%以下、好ましくは0.5質量%以下のメタチタン酸を、塩酸でpHを0.7~1.5に調整して解膠したものを用いることができる。
酸化ストロンチウム源としては、金属の硝酸塩、塩酸塩等を使用することができ、例えば、硝酸ストロンチウム、塩化ストロンチウムを使用することができる。
【0072】
アルカリ水溶液としては、苛性アルカリを使用することができるが、中でも水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。
【0073】
チタン酸ストロンチウム粒子の製造方法において、粒子径に影響を及ぼす因子としては、反応時における酸化チタン源と酸化ストロンチウム源の混合割合、反応初期の酸化チタン源濃度、並びにアルカリ水溶液を添加するときの温度及び添加速度等が挙げられる。目的の粒子径及び粒度分布のものを得るためこれらを適宜調整することができる。なお、反応過程における炭酸塩の生成を防ぐために窒素ガス雰囲気下で反応させる等、炭酸ガスの混入を防ぐことが好ましい。
【0074】
チタン酸ストロンチウム粒子の製造方法において、得られるチタン酸ストロンチウム粒子の誘電率に影響を及ぼす因子としては、粒子結晶性を崩す条件/操作が挙げられる。特に低誘電率のチタン酸ストロンチウム粒子を得るためには、反応液の濃度を大きくした状態で結晶成長を乱すエネルギーを与える操作を行うのが好ましい。具体的な方法としては例えば結晶成長工程に窒素によるマイクロバブリングを加える事が挙げられる。
【0075】
反応時における酸化チタン源と酸化ストロンチウム源の混合割合は、SrO/TiOのモル比で、0.9~1.4が好ましく、1.05~1.20がより好ましい。上記範囲であると、未反応の酸化チタンが残存しにくい。反応初期の酸化チタン源の濃度としては、TiOとして、好ましくは0.05~1.3mol/L、より好ましくは0.08~1.0mol/Lである。
【0076】
アルカリ水溶液を添加するときの温度は、60℃~100℃が好ましい。また、アルカリ水溶液の添加速度は、添加速度が遅いほど大きな粒子径のチタン酸ストロンチウム粒子が得られ、添加速度が速いほど小さな粒子径のチタン酸ストロンチウム粒子が得られる。アルカリ水溶液の添加速度は、仕込み原料に対して、好ましくは0.001~1.2当量/h、より好ましくは0.002~1.1当量/hであり、得ようとする粒子径に応じて適宜調整することができる。
【0077】
(酸処理)
常圧加熱反応によって得たチタン酸ストロンチウム粒子をさらに酸処理することが好ましい。常圧加熱反応を行って、チタン酸ストロンチウム粒子を合成する際に、酸化チタン源と酸化ストロンチウム源の混合割合がSrO/TiOのモル比で、1.0を超えると好ましくない場合がある。すなわち、反応終了後に残存した未反応のチタン以外の金属源が空気中の炭酸ガスと反応して、金属炭酸塩等の不純物を生成してしまうことがある。表面に金属炭酸塩等の不純物が残存すると、疎水性を付与するための有機表面処理をする際に、不純物の影響で有機表面処理剤を均一に被覆することができない。従って、アルカリ水溶液を添加した後、未反応の金属源を取り除くため酸処理を行うことが好ましい。
酸処理では、塩酸を用いてpH2.5~7.0、より好ましくはpH4.5~6.0に調整することが好ましい。酸としては、塩酸の他に硝酸、酢酸等を酸処理に用いることができる。
【0078】
<その他外添剤>
トナーには、前述した無機微粒子のほかに、帯電量や流動性を調整するために必要に応じて他の無機微粉末を含有させることもできる。無機微粉末は、トナー粒子に内添してもよいし外添してもよい。外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウムのような無機微粉末が好ましい。無機微粉末は、シラン化合物、シリコーンオイル又はそれらの混合物のような疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。
用いられる外添剤の比表面積としては、比表面積が10m/g以上50m/g以下の無機微粒子が、外添剤の埋め込み抑制の観点で好ましい。
また、該外添剤は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上5.0質量部以下使用されることが好ましい。
トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーの如き公知の混合機を用いることができるが、混合できればよく、特に装置は限定されるものではない。
【0079】
<樹脂>
本発明のトナー粒子に使用される結着樹脂としては、特に限定されず、下記の重合体又は樹脂を用いることが可能である。
例えば、ポリスチレン、ポリ-p-クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-p-クロルスチレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体等のスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロン-インデン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。
【0080】
これらの中で、クリーニング性向上の観点で、ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
ポリエステル樹脂としては、「ポリエステルユニット」を結着樹脂鎖中に有している樹脂が好ましい。該ポリエステルユニットを構成する成分として、具体的には、以下のものを挙げられる。すなわち、2価以上のアルコールモノマー成分と、2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物及び2価以上のカルボン酸エステル等の酸モノマー成分とを挙げられる。
【0081】
例えば、該2価以上のアルコールモノマー成分として、ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)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-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、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-ブテンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘ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、ソルビット、1,2,3,6-ヘキサンテトロール、1,4-ソルビタン、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、グリセリン、2-メチルプロパントリオール、2-メチル-1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
これらの中で好ましく用いられるアルコールモノマー成分としては、芳香族ジオールであり、ポリエステル樹脂を構成するアルコールモノマー成分において、芳香族ジオールは、80モル%以上の割合で含有することが好ましい。
【0082】
一方、該2価以上のカルボン酸、2価以上のカルボン酸無水物及び2価以上のカルボン酸エステル等の酸モノマー成分としては、以下のものを挙げることができる。すなわち、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6以上18以下のアルキル基又はアルケニ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、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。
これらの中で好ましく用いられる酸モノマー成分としては、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の多価カルボン酸である。
【0083】
また、該ポリエステル樹脂の酸価は、20mgKOH/g以下であることが、クリーニング性向上の観点で好ましい。さらに、15mgKOH/g以下であることがより好ましい。酸価が20mgKOH/gを超えてしまう場合、トナーの吸湿性にムラが生じるため流動性が悪化し、クリーニング性に影響する。
なお、該酸価は、樹脂に用いるモノマーの種類や配合量を調整することにより、上記範囲とすることができる。具体的には、樹脂製造時のアルコールモノマー成分比/酸モノマー成分比、分子量を調整することにより制御できる。また、エステル縮重合後、末端アルコールを多価酸モノマー(例えば、トリメリット酸)で反応させることに制御できる。
【0084】
[結晶性ポリエステル樹脂]
本発明のトナーには、結晶性ポリエステル樹脂を含有させることもできる。
結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、クリーニング性を向上させるという観点から、結着樹脂100.0質量部に対して、5.0質量部以上30.0質量部以下であることが好ましく、10.0質量部以上20.0質量部以下であることがより好ましい。
本発明において、結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)において吸熱ピークが観測される樹脂である。
上記結晶性ポリエステル樹脂は、2価以上の多価カルボン酸とジオールの反応により得ることができる。その中でも、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とを縮重合して得られる樹脂であることが好ましい。また、本発明において結晶性ポリエステル樹脂は、1種類のみを用いても、複数種を併用してもよい。
【0085】
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂は、以下のアルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合して得られる樹脂であることが好ましい。すなわち、アルコール成分として好ましくは、炭素数2以上22以下の脂肪族ジオール及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物を含有するアルコール成分である。カルボン酸成分として好ましくは、炭素数2以上22以下の脂肪族ジカルボン酸及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物を含有するカルボン酸成分である。
【0086】
その中でも、上記結晶性ポリエステル樹脂は、クリーニング性向上の観点から、次のアルコール成分とカルボン酸成分とを縮合して得られる樹脂が好ましい。すなわち、アルコール成分は、炭素数6以上12以下の脂肪族ジオール及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物を含有するアルコール成分が好ましい。カルボン酸成分は、炭素数6以上12以下の脂肪族ジカルボン酸及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物を含有するカルボン酸成分が好ましい。
【0087】
上記炭素数2以上22以下(好ましくは炭素数6以上12以下)の脂肪族ジオールとしては、特に限定されないが、鎖状(好ましくは直鎖状)の脂肪族ジオールであることが、クリーニング性を向上させる観点で最適である。
例えば、エチレングリコール、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、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-ブタジエングリコール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、及び1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
これらの中でも、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、及び1,12-ドデカンジオール等のような直鎖脂肪族α,ω-ジオールが好ましく例示される。
【0088】
本発明において、脂肪族ジオールの誘導体としては、縮重合により、上記に例示される脂肪族ジオールと類似の樹脂構造が得られるものであれば特に限定されない。例えば、上記ジオールをエステル化した誘導体が挙げられる。
【0089】
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂を構成するアルコール成分においては、次のものが好ましい。すなわち、上記炭素数2以上22以下(好ましくは炭素数6以上12以下)の脂肪族ジオール及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物が、全アルコール成分に対して、50質量%以上であることが好ましい。さらには、70質量%以上であることがより好ましい。
【0090】
本発明において、上記脂肪族ジオール以外の多価アルコールを用いることもできる。
該多価アルコールのうち、上記脂肪族ジオール以外のジオールとしては、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA等の芳香族アルコール;1,4-シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
また、該多価アルコールのうち3価以上の多価アルコールとしては、1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼン等の芳香族アルコール;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、グリセリン、2-メチルプロパントリオール、2-メチル-1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、及びトリメチロールプロパン等の脂肪族アルコール等が挙げられる。
【0091】
さらに、本発明において、結晶性ポリエステル樹脂の特性を損なわない程度に1価のアルコールを用いてもよい。該1価のアルコールとしては、n-ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、n-ヘキサノール、n-オクタノール、2-エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
【0092】
一方、上記炭素数2以上22以下(好ましくは炭素数6以上12以下)の脂肪族ジカルボン酸としては、特に限定されないが、鎖状(好ましくは直鎖状)の脂肪族ジカルボン酸であるとよい。
例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、グルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸が挙げられる。
これらの酸無水物又は低級アルキルエステルを加水分解したもの等も含まれる。
【0093】
本発明において、脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、縮重合により、上記に例示される脂肪族カルボン酸と類似の樹脂構造が得られるものであれば特に限定されない。例えば、上記ジカルボン酸成分の酸無水物、ジカルボン酸成分をメチルエステル化、エチルエステル化、又は酸クロライド化した誘導体が挙げられる。
【0094】
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂を構成する全カルボン酸成分に対する、脂肪族ジカルボン酸又はその誘導体の割合は以下が好ましい。すなわち、上記炭素数2以上22以下(好ましくは炭素数6以上12以下)の脂肪族ジカルボン酸及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物が、全カルボン酸成分に対して、50質量%以上であることが好ましい。さらには70質量%以上であることがより好ましい。
【0095】
本発明において、上記脂肪族ジカルボン酸以外の多価カルボン酸を用いることもできる。該多価カルボン酸のうち、上記脂肪族ジカルボン酸以外の2価のカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸;n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸等の脂肪族カルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式カルボン酸が挙げられ、これらの酸無水物又は低級アルキルエステル等も含まれる。
【0096】
また、その他の多価カルボン酸において、3価以上の多価カルボン酸としては、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、及びピロメリット酸等の芳香族カルボン酸、1,2,4-ブタントリカルボン酸、1,2,5-ヘキサントリカルボン酸、1,3-ジカルボキシル-2-メチル-2-メチレンカルボキシプロパン等の脂肪族カルボン酸が挙げられ、これらの酸無水物又は低級アルキルエステル等の誘導体等も含まれる。
【0097】
さらに、本発明において、結晶性ポリエステル樹脂の特性を損なわない程度に1価のカルボン酸を用いてもよい。該1価のカルボン酸としては、安息香酸、ナフタレンカルボン酸、サリチル酸、4-メチル安息香酸、3-メチル安息香酸、フェノキシ酢酸、ビフェニルカルボン酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オクタン酸等が挙げられる。
【0098】
本発明において、結晶性ポリエステル樹脂は、通常のポリエステル合成法に従って製造することができる。例えば、上記カルボン酸成分とアルコール成分とをエステル化反応、又はエステル交換反応させた後、減圧下又は窒素ガスを導入して常法に従って縮重合反応させることで結晶性ポリエステル樹脂を得ることができる。
上記エステル化又はエステル交換反応は、必要に応じて硫酸、チタンブトキサイド、2-エチルヘキサン酸錫、ジブチルスズオキサイド、酢酸マンガン、及び酢酸マグネシウム等の通常のエステル化触媒又はエステル交換触媒を用いて行うことができる。
【0099】
また、上記縮重合反応は、通常の重合触媒、例えばチタンブトキサイド、2-エチルヘキサン酸錫、ジブチルスズオキサイド、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ、三酸化アンチモン、及び二酸化ゲルマニウム等公知の触媒を使用して行うことができる。重合温度、触媒量は特に限定されるものではなく、適宜に決めればよい。
【0100】
エステル化もしくはエステル交換反応、又は重縮合反応において、得られる結晶性ポリエステル樹脂の強度を上げるために、次の方法をとることもできる。すなわち、全モノマーを一括に仕込むことや、低分子量成分を少なくするために2価のモノマーを先ず反応させた後、3価以上のモノマーを添加して反応させたりする等の方法を用いてもよい。
【0101】
<ワックス>
本発明のトナーには、必要に応じてワックスを含有させることもできる。ワックスの例として以下を挙げることができる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物;カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの。さらに、以下のものが挙げられる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、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の如き飽和アルコール類;ソルビトールの如き多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸の如き脂肪酸類と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、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の如きアルコール類とのエステル類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’-ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’-ジオレイルセバシン酸アミドの如き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の如き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ウムの如き脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如き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;ベヘニン酸モノグリセリドの如き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によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。
これらのワックスの中でも、流動性を制御し、クリーニング性を向上させるという観点で、フィッシャートロプシュワックスが好ましい。
【0102】
該ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上20質量部以下で使用されることが好ましい。さらに3.0質量部以上12質量部以下がより好ましい。また、該ワックスはトナーのクリーニング性向上の観点から、温度30℃以上200℃以下の範囲に存在する最大吸熱ピークのピーク温度が、50℃以上110℃以下であることが好ましい。さらに、70℃以上100℃以下であることがより好ましい。該ピーク温度は、示差走査熱量分析装置(DSC)で測定される昇温時の吸熱曲線において示すことができる。
【0103】
<着色剤>
本発明のトナーに含有できる着色剤(色材)としては、以下のものが挙げられる。
【0104】
黒色着色剤としては、カーボンブラック;イエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤を用いて黒色に調色したものが挙げられる。着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。
【0105】
マゼンタ着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、202、206、207、209、238、269、282;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
マゼンタ着色染料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1のような油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28のような塩基性染料。
【0106】
シアン着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー2、3、15:2、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1~5個置換した銅フタロシアニン顔料。
シアン着色染料としては、C.I.ソルベントブルー70がある。
【0107】
イエロー着色顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
イエロー着色染料としては、C.I.ソルベントイエロー162がある。
【0108】
上記着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上30.0質量部以下が好ましい。
【0109】
<磁性体>
本発明のトナーは磁性トナーであっても非磁性トナーであってもよい。磁性トナーとして用いる場合は、磁性体として磁性酸化鉄を用いることが好ましい。磁性酸化鉄としては、マグネタイト、マグヘマタイト、フェライト等の酸化鉄が用いられる。トナーに加えられる磁性酸化鉄の量は、結着樹脂100質量部に対して、25質量部以上95質量部以下であることが好ましく、より好ましくは30質量部以上45質量部以下である。
【0110】
<荷電制御剤>
本発明のトナーには、必要に応じて荷電制御剤を含有させることもできる。トナーに含有される荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して保持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。
ネガ系荷電制御剤としては、以下を挙げることができる。すなわち、サリチル酸金属化合物、ナフトエ酸金属化合物、ジカルボン酸金属化合物。さらには、スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、スルホン酸塩或いはスルホン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、カルボン酸塩或いはカルボン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物。さらには、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーンを挙げられる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添しても良いし外添しても良い。荷電制御剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して、0.2質量部以上10質量部以下が好ましい。
【0111】
<現像剤>
本発明のトナーは、一成分系現像剤としても使用できるが、ドット再現性をより向上させるために、磁性キャリアと混合して、二成分系現像剤として用いることが好ましい。また、長期にわたり安定した画像が得られるという点でも好ましい。
磁性キャリアとしては、例えば、表面を酸化した鉄粉、又は、未酸化の鉄粉や、鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類のような金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子、フェライト等の磁性体や、磁性体と、この磁性体を分散した状態で保持するバインダー樹脂とを含有する磁性体分散樹脂キャリア(いわゆる樹脂キャリア)等、一般に公知のものを使用できる。
【0112】
本発明においてトナーを磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として使用する場合の混合比率は、二成分系現像剤中のトナー濃度が、好ましくは2質量%以上15質量%以下であり、より好ましくは4質量%以上13質量%以下である。
【0113】
(トナー粒子の製造方法)
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、湿式製造法や混練粉砕法を用いることができる。
以下、例として[1]湿式製造法(乳化凝集法)及び[2]混錬粉砕法でのトナー製造手順について記載する。
【0114】
[1]湿式製造法(乳化凝集法)
乳化凝集法は、まず結着樹脂の微粒子や着色剤等の各材料の分散液を調製する。得られた各材料の分散液を、必要に応じて分散安定剤を添加して、分散混合させる。その後、凝集剤を添加することによって所望のトナー粒子の粒径となるまで凝集させ、その後又は凝集と同時に、樹脂微粒子間の融着を行う。さらに必要に応じて、熱による形状制御を行うことにより、トナー粒子を形成する。
ここで、結着樹脂の微粒子は、組成の異なる樹脂よりなる2層以上の構成とする複数層で形成された複合粒子とすることもできる。例えば、乳化重合法、ミニエマルション重合法、転相乳化法等により製造、又はいくつかの製法を組み合わせて製造することができる。
【0115】
トナー粒子中に内添剤を含有させる場合は、樹脂微粒子に内添剤を含有したものとしてもよく、また、別途内添剤のみよりなる内添剤微粒子の分散液を調製し、当該内添剤微粒子を樹脂微粒子と凝集させる際に共に凝集させてもよい。また、凝集時に組成の異なる樹脂微粒子を時間差で添加して凝集させることにより組成の異なる層構成のトナー粒子を作ることもできる。
【0116】
分散安定剤としては以下のものを使用することができる。
界面活性剤として、公知のカチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤を使用することができる。
無機分散安定剤として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナが挙げられる。
また、有機系分散安定剤としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンが挙げられる。
【0117】
画像の高精細、高解像の観点から、トナー粒子の重量平均粒径が3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。
【0118】
[2]混錬粉砕法
原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、例えば、ポリエステル樹脂、脂肪酸金属塩、アルミニウム顔料、必要に応じて離型剤や荷電制御剤等の他の成分を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)等が挙げられる。
【0119】
次に、混合した材料を溶融混練する。溶融混練工程では、加圧ニーダー、バンバリィミキサーのようなバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができ、連続生産できる優位性から、1軸又は2軸押出機が好ましい。溶融混練の温度は、100~200℃程度が好ましい。
例えば、KTK型2軸押出機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出機(東芝機械社製)、PCM混練機(池貝鉄工製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、ニーデックス(日本コークス工業株式会社製)等が挙げられる。さらに、溶融混練することによって得られる樹脂組成物は、2本ロール等で圧延され、冷却工程で水等によって急冷する。
【0120】
ついで、樹脂組成物の冷却物は、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルのような粉砕機で粗粉砕する。その後、さらに、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(ターボ工業製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。
【0121】
その後、必要に応じて分級機や篩分機を用いて分級し、分級品(トナー粒子)を得る。
分級機や篩分機として、以下を例示できる。すなわち、慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)を挙げられる。
【0122】
得られたトナー粒子の表面に外添剤等を外添処理する方法としては以下を例示できる。すなわち、トナー粒子と公知の各種外添剤を所定量配合し、混合装置を外添機として用いて、撹拌・混合する方法が挙げられる。混合装置の例として、以下を例示できる。すなわち、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン株式会社製)を挙げられる。
【0123】
本発明のトナーは、体積基準のメジアン径が、3.0μm以上10.0μm以下が好ましい。
【実施例
【0124】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。尚、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【0125】
(実施例1)
<電子写真感光体の作製>
直径30.5mm、長さ370mm、肉厚1mmのアルミニウムシリンダーを支持体とした。
【0126】
[下引き層]
酸化亜鉛粒子(平均粒子径:70nm、比表面積値:15m/g)60部をテトラヒドロフラン500部と撹拌混合した。これにシランカップリング剤0.75部を添加し、2時間撹拌した。シランカップリング剤としては、化合物名:N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、商品名:KBM603(信越化学社製)を用いた。その後、テトラヒドロフランを減圧留去して、120℃で3時間加熱乾燥し、表面処理された酸化亜鉛粒子を得た。
続いて、ポリオールとしてブチラール(商品名:BM-1,積水化学工業(株)製)25部、及びブロック化イソシアネート(商品名:スミジュールBL-3173、住友バイエルンウレタン社製)22.5部を、メチルエチルケトン142部に溶解させた。この溶液に、前記表面処理された酸化亜鉛粒子を100部、アントラキノン1部を加え、これを直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて5時間分散した。
分散処理後、ジオクチルスズジラウレート0.008部、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、GE東芝シリコーン社製)6.5部を加えて撹拌し、下引き層用塗布液を調製した。
得られた下引き層用塗布液を上記支持体上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を190℃で24分間乾燥させることによって、膜厚が15μmの下引き層を形成した。
【0127】
[電荷発生層]
以下を混合した。
・CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.4°および28.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶 15部
・塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製) 10部
・n-ブチルアルコール 300部
得られた混合物を直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルにて4時間分散処理し、電荷発生層用塗布液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を前記下引き層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を100℃で10分間乾燥させることによって、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
【0128】
[電荷輸送層]
以下の通り電荷輸送層用塗布液を調製した。
・下記式(C)で示される化合物30部
・下記式(D)で示される化合物60部
・下記式(E)で示される化合物10部
・ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、ビスフェノールZ型)100部
・下記式(F)で示されるポリカーボネート(粘度平均分子量Mv:20000)0.02部
を、
・混合キシレン270部
・ジメトキシメタン275部
・安息香酸メチル250部
からなる溶剤に溶解させた。
この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を30分間100℃で乾燥させることによって、膜厚18μmの電荷輸送層を形成した。
【化6】
【0129】
[表面層]
ポリテトラフルオロエチレン粒子(商品名:ルブロンL-2、ダイキン工業(株)製)をエルボージェット分級機にてして粒度調整し、表1に示した粒径、存在比率のポリテトラフルオロエチレン粒子を得た。
【0130】
(一次粒子の粒子径の測定方法)
ポリテトラフルオロエチレン粒子を市販のカーボン導電テープにつけ、圧縮エアで導電テープについていない粒子を取り除き、白金蒸着を行った。蒸着した粒子を日立ハイテクノロジー社製FE-SEM(S-4700)を使用して観察する。なお、FE-SEMの測定条件は以下のとおりに設定する。
加速電圧:2kV
WD:5mm
倍率:2万倍
画素数:縦1280画素、横960画素(1画素あたりの大きさ:5nm)
得られた画像から、ImageJ(アメリカ国立衛生研究所(NIH)製のオープンソースソフトウェア)を使用して500個分の粒子のフェレ径を求め、ポリテトラフルオロエチレン粒子の平均一次粒子径と存在比率を算出した。
【0131】
表1のNO.1のポリテトラフルオロエチレン粒子6.1部と共重合樹脂0.20部と、シクロペンタノン15部を撹拌混合した。これを、高圧分散機(商品名:マイクロフルイダイザーM-110EH、米Microfluidics(株)製)に通し、分散液を得た。ただし、共重合樹脂として、下記式(G)で示される繰り返し構造単位及び下記式(H)で示される繰り返し構造単位を有し、重量平均分子量:130,000、共重合比(G)/(H)=1/1(モル比)のものを用いた。
次に、式(2-10)で示される電荷輸送性化合物18部、下記式(I)で示されるメラミン化合物1部、シクロペンタノン10部、NCURE5225(キングインダストリー社製)0.04部を混合溶解して、調合液を得た。
この調合液に前記分散液を加えて攪拌混合した後、ポリテトラフルオロエチレン製フィルター(商品名:PF-040、アドバンテック東洋(株)製)でろ過し、表面層用塗布液を調製した。この塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して、得られた塗膜を150℃で60分間加熱処理を行い、膜厚が5μmである表面層を形成した。
【化7】
【化8】
【0132】
【表1】
【0133】
(チタン酸ストロンチウムNo.1の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。前記チタニアゾル分散液2.0モル(酸化チタン換算)に対して、1.2倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で1.0モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、85℃に加温した後、超音波振動を加えながら、5N水酸化ナトリウム水溶液800mLを20分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返した。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して30.0質量%のイソブチルトリメトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムNo.1を得た。チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径(nm)を表2に示す。
【0134】
(チタン酸ストロンチウムNo.2の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。前記チタニアゾル分散液1.4モル(酸化チタン換算)に対して、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.7モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、80℃に加温した後、超音波振動を加えながら、3N水酸化ナトリウム水溶液1000mLを40分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返した。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して2.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムNo.2を得た。チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径(nm)を表2に示す。
【0135】
(チタン酸ストロンチウムNo.3の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液2.5モル(酸化チタン換算)に対して、1.2倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.9モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、95℃に加温した後、超音波振動を加えながら、15N水酸化ナトリウム水溶液312mLを5分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返した。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して7.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムNo.3を得た。チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径(nm)を表2に示す。
【0136】
(チタン酸ストロンチウムNo.4の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が50μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液2.6モル(酸化チタン換算)に対して、1.2倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で1.3モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、95℃に加温した後、超音波振動を加えながら、15N水酸化ナトリウム水溶液312mLを5分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーに5℃の純水を加えて30℃以下になるまで急冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返した。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して5.0質量%のイソブチルトリメトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムNo.4を得た。チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径(nm)を表2に示す。
【0137】
(チタン酸ストロンチウムNo.5の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で上澄み液の電気伝導度が100μS/cmになるまで洗浄して、不純物を低減、精製した。次に、前記含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.7に調整してチタニアゾル分散液を得た。
前記チタニアゾル分散液1.0モル(酸化チタン換算)に対して、1.1倍モル量の塩化ストロンチウム水溶液を加えて反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらに、酸化チタン濃度で0.5モル/Lになるように純水を加えた。
次に、撹拌混合し、70℃に加温した後、超音波振動を加えながら、2N水酸化ナトリウム水溶液1100mLを40分かけて添加し、その後、20分間反応を行った。反応後のスラリーを1時間かけて30℃以下になるまで除冷した後、上澄み液を除去した。さらに、前記スラリーにpH5.0の塩酸水溶液を加えて1時間撹拌し、炭酸ストロンチウムを溶解、除去した後、純水で洗浄を繰り返した。
次いで、前記スラリーに、pH3.0の塩酸水溶液を加えた後、スラリーの固形分に対して2.0質量%のn-オクチルトリエトキシシランを添加して10時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液にて中和して、ヌッチェで濾過を行い、純水で洗浄した。得られたケーキを乾燥し、チタン酸ストロンチウムNO.5を得た。チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径(nm)を表2に示す。
【0138】
<チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径の測定>
チタン酸ストロンチウムの一次粒子の個数平均粒子径は、透過電子顕微鏡「H-800」(日立製作所社製)で観察し、最大200万倍に拡大した視野において、100個の一次粒子の長径を測定してその個数平均粒子径を求めた。
【0139】
【表2】
【0140】
<ポリエステル樹脂の製造>
撹拌器、温度計、流出用冷却機を備えた反応装置にテレフタル酸47モル部、イソフタル酸3モル部、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)26モル部、エチレングリコール18モル部及びテトラブトキシチタン1000ppmを入れ、190℃でエステル化反応を行った。その後、無水トリメリット酸(TMA)6モル部を加え、220℃に昇温すると共に系内を徐々に減圧し、150Paで重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
【0141】
<樹脂粒子分散液の調製>
ポリエステル樹脂100.0部、イオン交換水350部をステンレス製の容器に入れ、温浴下95℃まで加熱溶融し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて7800rpmで十分撹拌しながら、0.1mol/L炭酸水素ナトリウムを加えpHを7.0よりも大きくした。
その後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3部とイオン交換水300部の混合溶液を徐々に滴下し乳化分散することでポリエステル樹脂粒子分散液を得た。分散液を室温まで冷却し、イオン交換水を添加することで固形分濃度が12.5質量%、体積基準のメジアン径が0.2μmの樹脂粒子分散液を得た。
【0142】
<ワックス分散液の調製>
炭化水素ワックス(融点:77℃)100部、ネオゲンRK15部をイオン交換水385部に混合させ、湿式ジェットミル JN100((株)常光製)を用いて約1時間分散してワックス分散液を得た。ワックス分散液の濃度は20質量%であった。
【0143】
<着色剤分散液の調製>
着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:3(100部)、ネオゲンRK15部をイオン交換水885部に混合させ、湿式ジェットミル JN100を用いて約1時間分散して着色剤分散液を得た。
【0144】
<トナー粒子の作製>
樹脂粒子分散液265部、ワックス分散液20部、着色剤分散液20部をホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させた。撹拌しながら容器内の温度を30℃に調整して、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH=8.0に調整した(pH調整1)。
凝集剤として、塩化アルミニウム0.23部をイオン交換水10部に溶解した水溶液を、30℃攪拌下、10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、50℃まで昇温し、会合粒子の生成を行った。その状態で、「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定する。重量平均粒径が6.0μmになった時点で、塩化ナトリウム0.9部とネオゲンRK5.0部を添加して粒子成長を停止させた。
1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH=9.0に調整してから95℃まで昇温し、凝集粒子の球形化を行った。平均円形度が0.980に到達したら降温を開始し、室温まで冷却して、トナー粒子分散液を得た。
得られたトナー粒子分散液に塩酸を添加してpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。得られたトナーケーキは、乾燥を行い、さらに分級機を用いて、重量平均粒径が6.0μmになるように分級して、トナー粒子を得た。
【0145】
<トナーの製造>
得られたトナー粒子(100.0部)に、表2のNO.1のチタン酸ストロンチウム粒子(1.0部)及びヘキサメチルジシラザン20.0質量%で表面処理した一次粒子の個数平均粒子径120nmの疎水性シリカ微粒子(1.0部)を添加した。得られた添加物をヘンシェルミキサー(FM75J型、三井三池化工機(株)製)で回転数30s-1、回転時間5minで混合し、目開き54μmの超音波振動篩を通過させて、トナーを得た。
【0146】
<磁性コア粒子の製造>
・工程1(秤量・混合工程):
Fe 62.7部
MnCO 29.5部
Mg(OH) 6.8部
SrCO 1.0部
上記材料を上記組成比となるようにフェライト原材料を秤量した。その後、直径1/8インチのステンレスビーズを用いた乾式振動ミルで5時間粉砕及び混合した。
【0147】
・工程2(仮焼成工程):
得られた粉砕物をローラーコンパクターにて、約1mm角のペレットにした。このペレットを目開き3mmの振動篩にて粗粉を除去し、次いで目開き0.5mmの振動篩にて微粉を除去した後、バーナー式焼成炉を用いて、窒素雰囲気下(酸素濃度0.01体積%)で、温度1000℃で4時間焼成し、仮焼フェライトを作製した。得られた仮焼フェライトの組成は、下記の通りである。
(MnO)(MgO)(SrO)(Fe
上記式において、a=0.257、b=0.117、c=0.007、d=0.393
【0148】
・工程3(粉砕工程):
得られた仮焼フェライトをクラッシャーで0.3mm程度に粉砕した後に、直径1/8インチのジルコニアビーズを用い、仮焼フェライト100部に対して、水を30部加え、湿式ボールミルで1時間粉砕した。得られたスラリーを、直径1/16インチのアルミナビーズを用いた湿式ボールミルで4時間粉砕し、フェライトスラリー(仮焼フェライトの微粉砕品)を得た。
【0149】
・工程4(造粒工程):
フェライトスラリーに、仮焼フェライト100部に対して分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム1.0部、バインダーとしてポリビニルアルコール2.0部を添加し、スプレードライヤー(製造元:大川原化工機)で、球状粒子に造粒した。得られた粒子を粒度調整した後、ロータリーキルンを用いて、650℃で2時間加熱し、分散剤やバインダーの有機成分を除去した。
【0150】
・工程5(焼成工程):
焼成雰囲気をコントロールするために、電気炉にて窒素雰囲気下(酸素濃度1.00体積%)で、室温から温度1300℃まで2時間で昇温し、その後、温度1150℃で4時間焼成した。その後、4時間をかけて、温度60℃まで降温し、窒素雰囲気から大気に戻し、温度40℃以下で取り出した。
【0151】
・工程6(選別工程):
凝集した粒子を解砕した後に、磁力選鉱により低磁力品をカットし、目開き250μmの篩で篩分して粗大粒子を除去し、体積分布基準の50%粒径(D50)37.0μmの磁性コア粒子1を得た。
【0152】
<被覆樹脂の調製>
A.シクロヘキシルメタクリレートモノマー 26.8質量%
B.メチルメタクリレートモノマー 0.2質量%
C.メチルメタクリレートマクロモノマー 8.4質量%
(片末端にメタクリロイル基を有する重量平均分子量5000のマクロモノマー)
D.トルエン 31.3質量%
E.メチルエチルケトン 31.3質量%
F.アゾビスイソブチロニトリル 2.0質量%
上記材料のうち、AからDを、還流冷却器、温度計、窒素導入管及び撹拌装置を取り付けた四つ口のセパラブルフラスコに入れた。
窒素ガスを導入して窒素ガスで系内を置換した。その後、80℃まで加温し、Fのアゾビスイソブチロニトリルを添加して5時間還流し重合させた。得られた反応物にヘキサンを注入して共重合体を沈殿析出させ、沈殿物を濾別後、真空乾燥して被覆樹脂1を得た。
次いで、30部の被覆樹脂1を、トルエン40部、及びメチルエチルケトン30部に溶解させて、重合体溶液(固形分30質量%)を得た。
【0153】
<被覆樹脂溶液の調製>
重合体溶液(樹脂固形分濃度30%) 33.3質量%
トルエン 66.4質量%
カーボンブラック(Regal330;キャボット社製) 0.3質量%
(一次粒径25nm、窒素吸着比表面積94m/g、DBP吸油量75mL/100g)
を、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、ペイントシェーカーで1時間分散をおこなった。得られた分散液を、5.0μmのメンブランフィルターで濾過をおこない、被覆樹脂溶液を得た。
【0154】
<磁性キャリアの製造>
(樹脂被覆工程):
常温で維持されている真空脱気型ニーダーに、磁性コア粒子1及び被覆樹脂溶液1を投入した(被覆樹脂溶液1の投入量は、100部の磁性コア粒子1に対して、樹脂成分として2.5部になる量)。投入後、回転速度30rpmで15分間撹拌し、溶媒が一定以上(80質量%)揮発した後、減圧混合しながら80℃まで昇温し、2時間かけてトルエンを留去し、冷却した。得られた磁性キャリアを、磁力選鉱により低磁力品を分別し、開口70μmの篩を通した後、風力分級器で分級し、体積分布基準の50%粒径(D50)38.2μmの磁性キャリアを得た。
【0155】
<二成分系現像剤の製造>
92.0部の磁性キャリアに対して、8.0部のトナーを加え、V型混合機(V-20、セイシン企業製)により混合し、二成分系現像剤を得た。
【0156】
[評価]
[パターン画像濃度ムラ]
作製した電子写真感光体、及び二成分現像剤をキヤノン製複写機ImageRUNNERADVANCEC7580IIの改造機に搭載しパターン画像濃度ムラ評価を行った。
図2(a)に示すべた黒とべた白部を有するA3のテストチャートを使用した。このテストチャートを連続一万枚通紙後に図2(b)で示す面積比率25%のハーフトーン画像を出力した。図2(b)上で、図2(a)に対応するべた黒部とべた白部のハーフトーンの画像濃度を反射濃度計(X-Rite Inc製:504 分光濃度計)により測定した。具体的にはべた黒部に対応する10点の平均濃度とべた白部に対応する10点の平均濃度の差を求めた。
この評価において、比較例1の濃度差を1とした時の相対値を評価値とした。評価値は数値が小さいほどパターン画像濃度ムラが良好であることを示す。結果を表4に示す。
【0157】
(実施例2)
実施例1同様に電子写真感光体の電荷輸送層までを作成したのち以下のように表面層を作成した。
【0158】
[表面層]
共重合樹脂1.65部を、1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン(商品名:ゼオローラH、日本ゼオン(株)社製)40部及び1-プロパノール55部の混合溶剤に溶解した。ただし、共重合樹脂として、下記式(G)で示される繰り返し構造単位及び下記式(H)で示される繰り返し構造単位を有する共重合樹脂(重量平均分子量:130,000、共重合比(G)/(H)=1/1(モル比))を用いた。
その後、表1の1-1のポリテトラフルオロレン粒子23部を加えた液を、高圧分散機(商品名:マイクロフルイダイザーM-110EH、米Microfluidics(株)製)に通し、分散液を得た。
その後、
式(1-6)で示される正孔輸送性化合物68.0部、
下記式(J)で示される化合物2.0部(シグマ-アルドリッチ製)、
シロキサン変性アクリル化合物0.75部(BYK-3550、ビックケミー・ジャパン(株)製)、
1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン35部及び1-プロパノール15部を前記分散液に加え、
ポリフロンフィルター(商品名:PF-040、アドバンテック東洋(株)製)で濾過を行い、表面層用塗料を調製した。
この表面層用塗布液を上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を5分間40℃で乾燥させた。乾燥後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70KV、吸収線量15kGyの条件で1.6秒間電子線を塗膜に照射した。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜の温度が135℃になる条件で15秒間加熱処理を行った。なお、電子線の照射から15秒間の加熱処理までの酸素濃度は15ppmであった。次に、大気中において、塗膜が105℃になる条件で30分加熱処理を行い、膜厚5μmである表面層を形成した。このようにして、電子写真感光体を製造した。
【化9】
【化10】
【化11】
【0159】
<トナーの製造>
(結晶性ポリエステル樹脂Aの製造)
・ドデカン二酸 50mol部
・1,6-ヘキサンジオール 50mol部
・オクタデカン酸 5mol部
上記、原料モノマー及び、オクチル酸錫(II)(原料モノマー総量100部に対して0.5部)を、冷却管、撹拌機、窒素導入管、及び、熱電対のついた反応槽に入れた。窒素ガス雰囲気下で撹拌しながら、160℃まで徐々に昇温し、撹拌しながら、160℃で5時間かけて反応させた。
その後、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、200℃に昇温し4時間反応させた(第一反応工程)。その後、反応槽内の圧力を徐々に開放して常圧へ戻した後、原料カルボン酸成分及びアルコール成分の総量100mol部に対して、5.0mol部のドデカン酸を加え、常圧下にて200℃で2時間反応させた。その後、再び反応槽内を5kPa以下へ減圧して200℃で3時間反応させることにより結晶性ポリエステル樹脂Aを得た(第二反応工程)。
【0160】
(非晶性ポリエステル樹脂Bの製造例)
窒素導入管、冷却管、撹拌機及び熱電対を装備した5Lの四つ口フラスコを窒素で置換した後、及びオクチル酸錫(II)を投入し、180℃で昇温後、10時間反応させた。さらに15mmHgで5時間反応させた後(第一反応工程)、第二反応工程として、表4に従い無水トリメリット酸を加え、180℃で3時間反応させて、非晶性ポリエステル樹脂Bを得た。
【0161】
(非晶性ポリエステル樹脂Cの製造例)
非晶性ポリエステル樹脂Bの製造例において、表3に示した原材料を用い、第二反応工程において、軟化点が表3に示す温度に到達したのを確認して、反応を停止した以外は同様にして、非晶性ポリエステル樹脂Cを製造した。
【0162】
【表3】
【0163】
表3中において、略号の意味は以下の通りである。
BPA-PO:ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物
BPA-EO:ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物
TPA:テレフタル酸
無水TMA:無水トリメリット酸。
【0164】
次に
・結晶性ポリエステル樹脂A 15.0部
・非晶性ポリエステル樹脂B 62.5部
・非晶性ポリエステル樹脂C 30.0部
・炭化水素ワックス(日本精蝋(株)製:FNP0090) 5.0部
・シアン顔料(大日精化製:Pigment Blue 15:3) 7.0部
・3,5-ジ-t-ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.3部
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、三井鉱山(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、温度145℃に設定した二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて微粉砕した。さらに、ファカルティF-300(ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、トナー粒子を得た。
・トナー粒子 100部
・ヘキサメチルジシラザンで表面処理した疎水性シリカ微粒子(BET:200m/g)1.0部
・表2のNo.1のチタン酸ストロンチウム 1.0部
上記材料を、ヘンシェルミキサー(FM-75型、三井三池化工機(株)製)で回転数30s-1、回転時間10minで混合して、トナーを得た。
それ以外は実施例1と同様の方法で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0165】
(実施例3)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を7.7部に変更した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
作成した電子写真感光体と実施例1で作成した二成分現像剤を用いて実施例1と同様表記を行った。結果を表4に示す。
【0166】
(実施例4)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を46部に変更した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
作成した電子写真感光体と実施例1で作成した二成分現像剤を用いて実施例1と同様表記を行った。結果を表4に示す。
【0167】
(実施例5)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を5.2部に変更した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
作成した電子写真感光体と実施例1で作成した二成分現像剤を用いて実施例1と同様表記を行った。結果を表4に示す。
【0168】
(実施例6)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を52部に変更した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
作成した電子写真感光体と実施例1で作成した二成分現像剤を用いて実施例1と同様表記を行った。結果を表4に示す。
【0169】
(実施例7)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を表1中No.2に変更し、入れ目を52部にした以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
作成した電子写真感光体と実施例1で作成した二成分現像剤を用いて実施例1と同様表記を行った。結果を表4に示す。
【0170】
(実施例8)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を表1中No.3に変更し、入れ目を52部にした以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
作成した電子写真感光体と実施例1で作成した二成分現像剤を用いて実施例1と同様表記を行った。結果を表4に示す。
【0171】
(実施例9)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を表1中No.4に変更し、入れ目を52部にした以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
表2中No.2のチタン酸ストロンチウムを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作成した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0172】
(実施例10)
実施例9と同様の条件で電子写真感光体を作成した。
表2中No.3のチタン酸ストロンチウムを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0173】
(実施例11)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を表1中No.5に変更し、入れ目を52部にした以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
表2中No.2のチタン酸ストロンチウムを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0174】
(実施例12)
実施11と同様の条件で電子写真感光体を作成した。
表2中No.3のチタン酸ストロンチウムを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0175】
(比較例1)
実施例8と同様の条件で電子写真感光体を作成した。
表2のNo.4のチタン酸ストロンチウムを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0176】
(比較例2)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を表1のNo.6に変更し、入れ目を52部にした以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0177】
(比較例3)
電子写真感光体の作製において表面層のポリテトラフルオロエチレン粒子を表1のNo.7に変更し、入れ目を52部にした以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作成した。
実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0178】
(比較例4)
比較例2と同様の条件で電子写真感光体を作成した。
表2のNo.5のチタン酸ストロンチウムを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0179】
(比較例5)
実施例8と同様の条件で電子写真感光体を作成した。
チタン酸ストロンチウム粒子の代わりに粒子径が50nmの酸化チタンを用いた以外は実施例1と同様の条件で二成分現像剤を作成した。
作製した電子写真感光体と二成分現像剤を用いて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
【0180】
【表4】
実施例1~12及び比較例1~5より本発明の効果が得られていることがわかる。
【符号の説明】
【0181】
101 支持体
102 下引き層
103 電荷発生層
104 電荷輸送層
105 表面層
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段
4 像露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
図1
図2
図3