JP2002031917A - トナー、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

トナー、画像形成方法及び画像形成装置

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JP2002031917A
JP2002031917A JP2000218177A JP2000218177A JP2002031917A JP 2002031917 A JP2002031917 A JP 2002031917A JP 2000218177 A JP2000218177 A JP 2000218177A JP 2000218177 A JP2000218177 A JP 2000218177A JP 2002031917 A JP2002031917 A JP 2002031917A
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resin
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mass
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JP2000218177A
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Masami Fujimoto
雅己 藤本
Hiroyuki Fujikawa
博之 藤川
Naokuni Kobori
尚邦 小堀
Hirohide Tanigawa
博英 谷川
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着性、耐オフセット性及び耐ブロッキング
性を更に改良し、現像剤担持体上でブロッチのない均一
なトナーコート層が得られ、クリーニング特性が安定し
ており、耐久性が高く安定した高画像濃度及び低カブリ
が得られるトナーを提供することにある。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、イミダゾリウム塩
類及び着色剤を含有するトナーにおいて、該結着樹脂
が、少なくとも(i)カルボキシル基を有するビニル樹
脂とグリシジル基を有するビニル樹脂の混合物、(i
i)カルボキシル基とグリシジル基を有するビニル樹
脂、及び(iii)カルボキシル基とグリシジル基とが
反応したビニル樹脂からなるグループから選択される1
種以上のメンバーを含有し、該イミダゾリウム塩類が、
下記一般式(1)で示されるイミダゾリウム塩類、又
は、下記一般式(2)で示されるイミダゾリウム塩類を
構成単位として有する重合体を含有していることを特徴
とする。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法及びトナージェット記録法の如き記
録法に用いられるトナー、該トナーを用いて静電潜像を
現像する工程を有する画像形成方法及び画像形成装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に記載され
ている如く多数の方法が知られているが、一般には光導
電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的
潜像(静電潜像)を形成し、次いで該潜像をトナーを用
いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を
転写した後、加熱、圧力、加熱加圧或いは溶剤蒸気など
により定着し、複写物を得るものであり、感光体上に転
写されずに残ったトナーは種々の方法でクリーニングさ
れ、上記の工程が繰り返されるものである。
【0003】近年、このような複写装置は、複合化やパ
ーソナル化等、変遷しつつある市場ニーズを反映し、よ
り小型化、より軽量化、より高速化、そして更なる高信
頼性が厳しく追求されてきており、その結果、トナーに
要求される性能もより高度化してきている。
【0004】例えば、トナー像を紙等の転写シート上に
定着する工程に関して、種々の方法や装置が提案、開発
されているが、現在もっとも一般的な方法は熱ローラに
よる加熱圧着方式である。熱ローラによる加熱圧着方式
はトナーに対し離型性を有する材料で表面を形成した熱
ローラ表面に、被定着シートのトナー画像を加圧下で接
触しながら通過させることにより定着を行うものであ
る。この方法は、熱ローラの表面と被定着シートのトナ
ー像とが加圧下で接触するため、トナー像を被定着シー
ト上に定着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に
定着を行うことができる。
【0005】しかし、上述の従来多用されてきた熱ロー
ラ定着方式は、転写材の通過あるいは他の外的要因で熱
ローラの温度が変動することによる定着不良、また、加
熱ローラへトナーが移転する、いわゆるオフセット現象
を防止するために、加熱ローラを最適な温度範囲に維持
する必要があり、このためには加熱ローラあるいは加熱
体の熱容量を大きくしなければならず、これには大きな
電力を必要とすると共に、画像形成装置の大型化や機内
昇温を招く結果となる。
【0006】そこで、従来から、定着ローラ表面にトナ
ーを付着させない、あるいは低温定着性を向上させる目
的で、各種各様の手段が提案されてきた。例えば、ロー
ラ表面をトナーに対して離型性の優れた材料、シリコー
ンゴムやフッ素系樹脂などで形成し、更にオフセット防
止及びローラ表面の疲労を防止するために、シリコーン
オイルのような離型性の良い液体の薄膜でローラ表面を
被覆することが行われている。しかしながら、この方法
はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であ
るが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必
要なため、やはり定着装置が複雑になり装置が大型化す
る等の問題点を有している。
【0007】従って、良好なトナー顕画像の転写材への
定着性、およびオフセット防止等を達成しつつ、効率良
い定着方法を実現するためには、上述のような定着装置
に加えて、トナーの特性に負うところが非常に大きくな
る。
【0008】つまり、特にオフセット防止技術という観
点からは、オフセット防止用液体の供給による耐オフセ
ット方法は好ましくなく、むしろ定着温度領域の広い耐
オフセット性の高いトナーの開発が強く望まれているの
が現状である。そこでトナー自体の離型性を増すため
に、加熱時に十分溶融するような低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン等のワックスを添加する方
法も行われているが、オフセット防止には有効である反
面、トナーの凝集性が増し、且つ帯電特性が不安定とな
ることから耐久時における現像性の低下を招きやすい。
そこで、この他の方法としてバインダー樹脂に改良を加
える工夫がいろいろと試みられている。
【0009】例えば、オフセットを防止するためにトナ
ー中のバインダー樹脂のガラス転移温度(Tg)や分子
量を高め、トナーの溶融粘弾性を向上させる方法も知ら
れている。しかしながら、このような方法でオフセット
現象を改善した場合、現像性にはさほど影響は与えない
が定着性が不十分となり、高速現像化や省エネルギー化
において要求される低温度下での定着性、すなわち低温
定着性が劣るという問題が生じる。
【0010】トナーの低温定着性を改良するには、溶融
時におけるトナーの粘度を低下させ定着部材との接触面
積を大きくする必要があり、このために使用するバイン
ダー樹脂のTgや分子量を低くすることが要求される。
【0011】すなわち、低温定着性と耐オフセット性と
は相反する一面を有することから、これら機能を同時に
満足するトナーの開発は非常に困難である。
【0012】この問題を解消するために、例えば特公昭
51−23354号公報には、架橋剤と分子量調整剤を
加え、適度に架橋されたビニル系重合体からなるトナー
が開示され、更にはビニル系重合体において、Tg、分
子量及びゲルコンテントを組み合わせたブレンド系のト
ナーが多数提案されている。
【0013】このような架橋されたビニル系重合体ある
いはゲル分を含有するトナーは、耐オフセット性におい
ては優れた効果を示す。しかし、これらを含有させるに
あたり、トナー原材料としてこの架橋されたビニル系重
合体を用いると、トナー製造時の溶融混練工程にて、重
合体中の内部摩擦が非常に大きくなり、大きなせん断力
が重合体にかかる。このために多くの場合、分子鎖の切
断が起こり、溶融粘度の低下を招き、耐オフセット性に
悪影響を与える。
【0014】そこで、これを解決するために、特開昭5
5−90509号公報、同57−178249号公報、
同57−178250号公報、同60−4946号公報
では、カルボン酸を有する樹脂と金属化合物をトナー原
材料として用い、溶融混練時に加熱反応させ、架橋重合
体を形成させてトナー中に含有させることが紹介されて
いる。
【0015】また、ビニル系樹脂単量体と更に特異なモ
ノエステル化合物とを必須構成単位とするバインダーと
多価金属化合物とを反応させ、金属を介して架橋すると
いうことが特開昭61−110155号公報、同61−
110156号公報に開示されている。
【0016】また、特開昭63−214760号公報、
同63−217362号公報、同63−217363号
公報、同63−217364号公報では、低分子量と高
分子量の2群に分かれる分子量分布を有し、低分子量側
に含有されたカルボン酸基と多価金属イオンを反応させ
架橋させる(溶液重合して得られた溶液に金属化合物の
分散液を加え、加温して反応させる)ということが開示
されている。
【0017】また、特開平2−168264号公報、同
2−235069号公報、同5−173363号公報、
同5−173366号公報、同5−241371号公報
では、結着樹脂中の低分子量成分と高分子量成分の分子
量、混合比、酸価およびその比率を制御し、定着性、耐
オフセット性等を改良したトナー用バインダー組成物及
びトナーが提案されている。
【0018】また、特開昭62−9256号公報では、
分子量と樹脂酸価が異なる2種類のビニル系樹脂をブレ
ンドしたトナー用バインダー組成物について開示されて
いる。
【0019】また、特開平3−63661号公報、同3
−63662号公報、同3−63663号公報、同3−
118552号公報では、カルボキシル基含有ビニル共
重合体とグリシジル基含有ビニル共重合体に金属化合物
を反応させて架橋させるということが開示されている。
【0020】また、特開昭62−194260号公報、
特開平6−11890号公報、同6−222612号公
報、同7−20654号公報、同9−185182号公
報、同9−244295号公報、同9−319410号
公報、同10−87837号公報、同10−90943
号公報では、グリシジル基含有樹脂を架橋剤として用
い、カルボキシル基含有樹脂より構成される樹脂組成物
において、分子量分布、ゲル分、酸価、エポキシ価など
を制御し、定着性や耐オフセット性等を改良したトナー
用バインダー組成物及びトナーが提案されている。
【0021】以上述べてきたこれらの提案は、耐オフセ
ット性を向上させるという点で、一長一短はあるもの
の、優れた効果が得られることは事実である。しかし、
これらは結着樹脂中に酸基を導入するため、多少の差は
あるもののトナーに負帯電性を与えてしまう。その結
果、正帯電性トナーに応用した場合に、トナーの立ち上
がり時および耐久時、また高湿または低湿環境下での帯
電特性を損ない、画像濃度やカブリ等の現像特性の低下
を招いてしまう。更に、適正な帯電量を安定して保持で
きないことによるトナー凝集性の増加等を引き起こし、
例えば、クリーニング工程において、融着、クリーニン
グ不良、詰まり、リークポチなどの問題点があり、十分
満足な結果を得るには至っていない。
【0022】また、これらの提案は、定着性、耐オフセ
ット性及び耐ブロッキング性のバランスを大幅に改善さ
せるという効果を示すが、現像性や機械的強度がまだ不
十分であり、プリントボリュウムの大きい電子写真装置
に用いた場合には、耐久性にまだ改善の余地があり、耐
オフセット性や耐ブロックング性を更に向上させる必要
がある。また、定着ウエッブ等を用いない定着器を用い
たマシンや高速機に用いた場合には、耐オフセット性に
はまだ改善の余地がある。
【0023】一方、トナーは現像される静電潜像の帯電
極性に応じて、正又は負の電荷を有する必要があり、こ
のために、染料、顔料或いは荷電制御剤を添加すること
が一般に知られている。この中で、正荷電制御剤として
は、四級アンモニウム塩やこれらのレーキ顔料、三級ア
ミノ基或いは四級アンモニウム塩を側鎖に有するポリマ
ー、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料、
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物などが知ら
れている。
【0024】しかし、これら従来の正荷電制御剤では、
トナーに十分な帯電量を与えられなかったり、あるいは
十分な帯電量が与えられても、他のトナー構成材料の影
響を受け、過剰なトナー摩擦帯電あるいは不均一帯電を
起こすことによるブロッチの発生やトナー凝集性の増加
を招いたり、また、画像濃度低下やカブリなどの現像特
性の劣化を発生しやすかった。この傾向は、酸価を有す
る正帯電性トナーにおいて特に顕著になる。また、トナ
ー中から荷電制御剤が欠落しそれが現像剤担持体である
スリーブ表面に固着することにより発生するスリーブ汚
染の問題があった。
【0025】他方、トナーを現像剤担持体であるスリー
ブと接触させて、摩擦帯電させる場合において、如何に
長期安定的に効率よく適正な帯電付与を維持できるかと
いう問題がある。
【0026】電子写真法を用いた画像形成装置における
スリーブとしては、例えば金属、あるいはその合金また
はその化合物を円筒状に成型し、その表面を電解、ブラ
スト、ヤスリ等で所定の表面粗さになるように処理した
ものが用いられる。一般的なスリーブ基体材料として
は、特開昭57−66455号公報に提案されたステン
レス鋼、アルミニウム、ニッケルが広く用いられてい
る。
【0027】しかし、これらのスリーブを用いて従来の
荷電制御剤を用いた正帯電性トナーの帯電付与を行なう
場合においては、トナー帯電量の調整が難しく、例え
ば、スリーブ基体材料としてステンレス鋼を用いた場合
には、帯電付与力が強いため、スリーブ表面近傍に存在
するトナーは非常に高い電荷を有することになり、スリ
ーブ表面に鏡映力により強烈に引きつけられてしまい不
動層を形成する。これによりトナーのスリーブとの摩擦
機会が減少し、好適な帯電付与が阻害される。この結
果、トナーの不均一帯電や過剰帯電によるブロッチが発
生しやすくなり、当然現像特性も劣化する。
【0028】また、スリーブ基体材料としてアルミニウ
ムを用いた場合は、正帯電性トナーに対する帯電付与能
力が高いが、材質の持つ柔らかさのために、耐久性に乏
しく、表面摩耗による画像劣化を発生しやすい。そこで
耐摩耗性を持たせるために、アルミ基体表面に金属をコ
ートしたりメッキする技術もあるが、スリーブ表面の硬
度向上により耐久性は良好になる反面、ステンレス鋼等
と比べ、正帯電性トナーに対する帯電付与能力が小さい
ものが多く、トナーの帯電不良を招きやすかった。
【0029】同様に、スリーブ基体材料表面に樹脂層を
設けたものについては、耐久性は良好であるが、トナー
に対する帯電付与特性の制御に制約があり、負帯電付与
に対しては応用範囲が広いが、正帯電性に応用しようと
した場合、適当な帯電付与能力を持たせることができ
ず、特に、結着樹脂が酸基を有する場合には、帯電付与
することが困難であるのが現状である。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に述べ
た問題点を解決するトナー、該トナーを用いた画像形成
方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0031】即ち、本発明の目的は、定着性、耐オフセ
ット性及び耐ブロッキング性を更に改良し、現像剤担持
体上でブロッチのない均一なトナーコート層が得られ、
クリーニング特性が安定しており、耐久性が高く安定し
た高画像濃度及び低カブリが得られる、つまり長期安定
的に良好な画像特性が得られるトナー、画像形成方法及
び画像形成装置を提供することにある。
【0032】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも結
着樹脂、イミダゾリウム塩類及び着色剤を含有するトナ
ーにおいて、該結着樹脂が、少なくとも(i)カルボキ
シル基を有するビニル樹脂とグリシジル基を有するビニ
ル樹脂の混合物、(ii)カルボキシル基とグリシジル
基を有するビニル樹脂、及び(iii)カルボキシル基
とグリシジル基とが反応したビニル樹脂からなるグルー
プから選択される1種以上のメンバーを含有し、該イミ
ダゾリウム塩類が、下記一般式(1)で示されるイミダ
ゾリウム塩類、又は、下記一般式(2)で示されるイミ
ダゾリウム塩類を構成単位として有する重合体を含有し
ていることを特徴とするトナーに関する。
【0033】
【化2】 (上記一般式(1)において、R1,R4及びR5は、水
素、置換基を有するアルキル基、置換基を有しないアル
キル基、置換基を有するシクロアルキル基、置換基を有
しないシクロアルキル基、置換基を有するアリール基、
置換基を有しないアリール基、置換基を有するアリル
基、置換基を有しないアリル基、置換基を有するアラル
キル基、置換基を有しないアラルキル基、置換基を有す
るアルコキシ基、置換基を有しないアルコキシ基、置換
基を有するアミノ基、置換基を有しないアミノ基、ハロ
ゲン又は複素環類を示し、それぞれ同一であっても異な
っていても良く、R2及びR3は、水素、置換基を有する
アルキル基、置換基を有しないアルキル基、置換基を有
するシクロアルキル基、置換基を有しないシクロアルキ
ル基、置換基を有するアリール基、置換基を有しないア
リール基、置換基を有するアリル基、置換基を有しない
アリル基、置換基を有するアラルキル基、置換基を有し
ないアラルキル基、置換基を有するアルコキシ基、置換
基を有しないアルコキシ基、又は複素環類を示し、それ
ぞれ同一であっても異なっていても良く、R1とR2
は、またはR1とR3とは、相互に連結されて環を形成し
ても良く、R 4とR5とは、相互に連結されて芳香環、ま
たは複素環を形成していても良く、該置換基としては、
水素、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
リル基、アラルキル基、アルコキシル基、アミノ基、ア
ミド基、ハロゲン又は複素環類があり、これらは、エー
テル構造又はスルフィド構造を有しても良く、mは1以
上の正の整数を示し、Xm-は対陰イオンを示し、上記一
般式(2)はイミダゾリウム塩類を構成単位とする重合
体を示しており、一般式(2)において、R6,R7及び
8は、水素、置換基を有するアルキル基、置換基を有
しないアルキル基、置換基を有するシクロアルキル基、
置換基を有しないシクロアルキル基、置換基を有するア
リール基、置換基を有しないアリール基、置換基を有す
るアリル基、置換基を有しないアリル基、置換基を有す
るアラルキル基、置換基を有しないアラルキル基、置換
基を有するアルコキシ基、置換基を有しないアルコキシ
基、置換基を有するアミノ基、置換基を有しないアミノ
基、ハロゲン又は複素環類を示し、それぞれ同一であっ
ても異なっていても良く、R7及びR8は、相互に連結さ
れて芳香環、または複素環を形成しても良く、R9は、
連結基を表しており、エーテル結合を含んでも良いフェ
ニレン基、プロペニレン基、ビニレン基又はアルキレン
基であり、該重合体は、イミダゾリウム塩類を構成単位
として含んでいればよく、その場合、連結基が互いに環
構造を形成しても良く、また、結着樹脂主鎖にグラフト
鎖として結合しても良く、置換基としては、水素、アル
キル基、シクロアルキル基、アリール基、アリル基、ア
ラルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基、ハロ
ゲン又は複素環類があり、これらは、エーテル構造又は
スルフィド構造を有しても良く、mは1以上の正の整数
を示し、nは1以上の正の整数を示し、Xm-は対陰イオ
ンを示す。)
【0034】また本発明は、静電潜像保持体上に静電潜
像を形成する潜像形成工程;及び現像剤担持体上表面に
担持され且つ搬送されるトナーを有する一成分系現像剤
で該静電潜像を現像する工程;を有する画像形成方法に
おいて、該現像剤担持体は、少なくとも表面が樹脂を含
む材料によって形成されており、該トナーとして、上記
構成のトナーを用いることを特徴とする画像形成方法に
関する。
【0035】さらに本発明は、静電潜像保持体;該静電
潜像保持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手
段;及び該静電潜像を現像するため、トナーを有する一
成分系現像剤を担持し、且つ搬送するための現像剤担持
体を有する現像手段;を有する画像形成装置において、
該現像剤担持体は、少なくとも表面が樹脂を含む材料に
よって形成されており、該トナーとして、上記構成のト
ナーを用いることを特徴とする画像形成装置に関する。
【0036】
【発明の実施の形態】本発明者らは、少なくとも結着樹
脂、イミダゾリウム塩類及び着色剤を含有するトナーに
おいて、結着樹脂として少なくともカルボキシル基を有
するビニル樹脂とグリシジル基を有するビニル樹脂の混
合物を含有するか、あるいはカルボキシル基とグリシジ
ルを有するビニル樹脂を含有するか、あるいはカルボキ
シル基とグリシジル基とが反応したビニル樹脂からなる
グループから選択される1種以上のメンバーを含有し、
更に特定のイミダゾリウム塩類を含有することにより、
トナーとしての帯電特性及び粉体特性を損なうことなく
更に良好な耐オフセット性及び耐ブロッキング性が達成
されることを明らかにした。特に、該トナーを摩擦帯電
させるスリーブとして、少なくとも表面が樹脂を含む材
料によって形成されたものを用いる場合には、更に優れ
た帯電付与特性が得られ、更に適正な帯電付与を長期安
定的に保持することが可能であり、その結果現像特性を
維持できることを明らかにした。さらに、トナーの帯電
特性及び粉体特性が優れることにより、クリーニング工
程において、トナーの過剰帯電による感光体への融着や
リークポチなど、トナーの凝集性および流動性の悪化に
伴う融着、クリーニング不良、トナー搬送詰まりなどの
問題点を防ぐことを可能とした。
【0037】さらに、該トナーの結着樹脂成分が特定の
酸価を有する、または、該トナー中のTHF可溶分のG
PCにより測定される分子量分布が特定の分子量分布を
有する、またはトナー中の結着樹脂中に特定のTHF不
溶分を含有することにより、上記の効果をより向上させ
ることができる。
【0038】本発明における効果発現の理由について以
下に述べる。
【0039】まず、該トナーにおいて、カルボキシル基
を有するビニル樹脂とグリシジル基を有するビニル樹脂
の混合物を含有するか、あるいはカルボキシル基とグリ
シジル基を有するビニル樹脂を含有するか、あるいはカ
ルボキシル基とグリシジル基とが反応したビニル樹脂か
らなるグループから選択される1種以上のメンバーと、
一般式(1)に示すイミダゾリウム塩類、または一般式
(2)に示すイミダゾリウム塩類を構成単位として有す
る重合体を含有する場合、均一な摩擦帯電性に優れ、そ
の一方で過剰帯電を抑制するという優れた特性を有する
ことが明らかになった。
【0040】本発明のトナーの過剰帯電が抑制されるメ
カニズムについては現時点では解明できていないが、カ
ルボキシル基やグリシジル基を有する樹脂やこれらが反
応した樹脂と特定のイミダゾリウム塩類またはイミダゾ
リウム塩類を構成単位として有する重合体との間に何ら
かの相互作用が生じていると考えられる。いずれにせ
よ、トナーの過剰帯電が抑制されるのは事実である。例
えば、スリーブにステンレス鋼を用いた場合でも安定し
た帯電性を有するため、ブロッチの発生が抑制される。
また、クリーニング工程においても、トナーの過剰帯電
による感光体への融着やリークポチやトナーの凝集性及
び流動性の悪化に伴うクリーニング不良の他、搬送性の
悪化に伴う詰まりなど、問題点の増加を防ぐことが可能
となる。
【0041】本発明で用いる、一般式(1)に示すイミ
ダゾリウム塩類、または一般式(2)に示すイミダゾリ
ウム塩類を構成単位として有する重合体を含有したトナ
ーは、高湿あるいは低湿環境下においても帯電特性の変
動が少なく、安定した現像特性を保持できると同時に、
カルボキシル基あるいはグリシジル基を有する樹脂ある
いはこれらが反応した樹脂を用いたトナーからの該イミ
ダゾリウム塩類、またはイミダゾリウム塩類を構成単位
として有する重合体の欠落が少ないため、スリーブ汚染
の発生を抑制できる。
【0042】該イミダゾリウム塩類、またはイミダゾリ
ウム塩類を構成単位として有する重合体のトナーからの
欠落が抑制される理由は、該イミダゾリウム塩類、また
はイミダゾリウム塩類を構成単位として有する重合体中
のアミンと樹脂中のカルボキシル基,エポキサイドとの
相互反応であると考えられる。
【0043】また、本発明で用いられるトナーは、現像
剤担持体との摩擦帯電プロセスにおいて、現像剤担持体
材質として、一般的なステンレス鋼やアルミニウム、あ
るいは金属メッキを用いても良好な摩擦帯電性能を示す
が、従来、正摩擦帯電が困難であった樹脂を含む被覆層
が形成された現像剤担持体との接触においても、遥かに
優れた帯電性能を示すことが明らかになった。
【0044】従来から知られている一般的な正帯電性荷
電制御剤、例えばニグロシンを含有したトナーは、ステ
ンレス鋼との接触で良好な正帯電特性を示すことが知ら
れている。このトナーを被覆層(例えばカーボンブラッ
ク分散被覆層)を表面層に持つ現像剤担持体と接触させ
ると、正帯電性はやや低下し、更に結着樹脂がカルボキ
シル基を有する場合には、帯電性能が更に低下する。ま
た、トナー中から荷電制御剤が欠落しそれが現像剤担持
体であるスリーブ表面に固着することにより発生するス
リーブ汚染が生じる。
【0045】これに対し、本発明のトナーで用いる特定
のイミダゾリウム塩類、またはイミダゾリウム塩類を構
成単位として有する重合体を用いた場合は、ステンレス
鋼との接触によっても良好な帯電性能を示すが、少なく
とも表面が樹脂を含む材料によって形成されている現像
剤担持体と接触させる場合の方が、更に優れた帯電性能
を示す。この傾向は、結着樹脂がカルボキシル基を有す
る場合に特に効果があり、ステンレス鋼と接触させた場
合と比較し、遥かに高い帯電性能を示すことが明らかに
なった。
【0046】この結果、トナーの現像能力が向上し、画
像濃度が高く、カブリの少ない高品位画像が得られる。
【0047】本発明のトナーは、トナー製造工程中の混
練工程などで溶融混練され、結着樹脂が架橋反応するこ
とによりあらゆる効果が発現される。結着樹脂中にカル
ボキシル基ユニット部を有する共重合体とグリシジル基
ユニット部を有する共重合体を含むことにより、加熱工
程により架橋反応を促進させ、耐オフセットなどの効果
を発現させるTHF不溶分や高分子量成分となる架橋樹
脂成分を生成する。
【0048】また、イミダゾールユニット、カルボキシ
ルユニット、エポキサイドユニット、ハイドロキシユニ
ットの反応や相互作用によりトナー全体の帯電特性を安
定化させることができる。また、イミダゾールユニット
部分の帯電安定性がより向上するので、イミダゾール化
合物を正帯電性制御剤として機能しうる添加量を加えた
場合は、正帯電性トナーとして良好な正帯電性を得るこ
とができる。さらに、カルボキシルユニット、エポキサ
イドユニット、ハイドロキシユニットの過剰帯電、電荷
放出等の帯電阻害も低減することができ、特に、正帯電
性の場合は効果的である。
【0049】カルボキシル基ユニット部を有する共重合
体とグリシジル基ユニット部を有する共重合体のみの反
応より、より効果的に耐オフセット性及び耐ブロッキン
グ性を発揮させ、しかも定着性に影響を与えない。ま
た、更に定着時にもその効果が現れ、定着ローラに移行
したトナーもウェブ等のクリーニング部材で除去しやす
く、定着ローラヘの再転移も生じにくい。また、定着ロ
ーラへのトナーのオフセットが発生しにくいため、ウェ
ッブ等のクリーニング部材を省略できる場合もある。ま
た、定着像も堅牢になり、定着性向上に貢献し、定着シ
ートからのトナーの脱離を防止する。
【0050】カルボキシル基含有樹脂とグリシジル基含
有樹脂のみの反応や金属化合物との反応の併用に比べ、
本発明は定着性と耐オフセット性のバランスに優れ、こ
れらの性能向上を、より効果的に行うことができる。
【0051】本発明において、トナーのTHF可溶成分
の酸価とは、テトラヒドロフラン(THF)溶媒に可溶
な成分の酸価を示している。
【0052】本発明のトナーのTHF可溶成分の酸価
は、0.1乃至50mgKOH/gが好ましく、更に好
ましくは0.5乃至50mgKOH/g、特に好ましく
は0.5乃至40mgKOH/gである。本発明のトナ
ーはTHF可溶成分が所望の酸価を有することにより、
より良好な現像性、また、スリーブ汚染防止効果及び定
着ローラなどの加熱部材の汚染防止を達成できる。
【0053】カルボキシル基とグリシジル基が反応した
場合、結着樹脂中にカルボキシル基が少なくなり酸価が
測定されなくなる場合あるが、この場合結着樹脂中に水
酸基が存在するので、上記と同様の効果が期待できる。
これらの効果をより効果的に発揮するには、トナーのT
HF可溶成分の酸価は、好ましくは0.5乃至30mg
KOH/g、より好ましくは0.5乃至25mgKOH
/g、さらに好ましくは0.5乃至20mgKOH/g
が良い。
【0054】トナーのTHF可溶成分の酸価が0.1m
gKOH/g未満の場合には、定着性、イミダゾールユ
ニット化合物との相互反応による現像安定性やスリーブ
汚染防止効果が減少する傾向になり、トナーのTHF可
溶成分の酸価が50mgKOH/g超となる場合には、
正帯電性トナーの場合、トナー粒子中の結着樹脂の負帯
電性が強くなり、現像の耐久性に不安定さを生ずるよう
になる。
【0055】また、本発明においては、トナーのTHF
可溶分のGPCにより測定される分子量分布において、
数平均分子量が好ましくは1,000乃至40,00
0、更に好ましくは2,000乃至20,000、特に
好ましくは3,000乃至15,000であることが良
く、重量平均分子量が好ましくは10,000乃至1
0,000,000、更に好ましくは20,000乃至
5,000,000、特に好ましくは30,000乃至
1,000,000であることが良い。
【0056】本発明のトナーのTHF可溶分のGPCの
クロマトグラムにおいて、上記の平均分子量を示す場
合、定着性、耐オフセット性及び耐ブロッキング性のバ
ランスをとることができる。
【0057】該分子量分布で各平均分子量が上記範囲内
であることにより良好な定着性、耐ブロッキング性を達
成することができる。数平均分子量が1,000未満の
場合又は重量平均分子量が10,000未満の場合に
は、耐ブロッキング性が悪化し、数平均分子量が40,
000を超える場合又は重量平均分子量が10,00
0,000を超える場合には、十分な定着性の向上を得
ることが難しくなる。
【0058】本発明においては、トナーのTHF可溶分
のGPCにより測定される分子量分布において、好まし
くは分子量4,000乃至30,000の領域にメイン
ピークを持つのが良く、さらに好ましくは分子量5,0
00乃至20,000の領域にメインピークを持つのが
良い。これにより、定着性、耐オフセット性及び耐ブロ
ッキング性をいずれも向上させることができる。
【0059】メインピークが分子量4,000未満の場
合には、耐ブロッキング性が悪化傾向にあり、分子量3
0,000を超える場合には、良好な定着性が減少傾向
にある。
【0060】トナーのTHF可溶分のGPCにより測定
される分子量分布で分子量30,000以下のピーク面
積が全体のピーク面積に対して好ましくは60乃至10
0%の割合であることが良く、更に好ましくは70乃至
100%の割合であることが良く、特に好ましくは75
乃至100%の割合であることが良い。ピーク面積が6
0%未満の場合、優れた定着性向上効果を得にくくな
る。
【0061】また、本発明のトナー中のTHF可溶分の
GPCにより測定される分子量分布において、分子量
4,000乃至30,000に少なくとも一つのピーク
を持ち、分子量100,000乃至10,000,00
0に少なくとも1つ以上のピークを持つことが好まし
く、更に好ましくは、分子量800,000乃至10,
000,000である。更には分子量100,000乃
至800,000及び分子量800,000乃至10,
000,000のそれぞれに少なくとも一つのピークを
有することが好ましい。
【0062】本発明のトナーのTHF可溶分のGPCク
ロマトグラムにおいて、上記のピークプロファイルを示
す場合、定着性、耐オフセット性及び耐ブロッキング性
をいずれも向上させることができる。
【0063】分子量4,000乃至30,000に少な
くとも一つのピークを持つことにより、良好な定着性及
び耐ブロッキング性を達成することができ、好ましくは
分子量5,000乃至20,000である。ピークが分
子量4,000乃至30,000の領域には存在せず、
分子量4,000未満の領域に存在する場合には、耐ブ
ロッキング性が悪化傾向にあり、分子量30,000を
超える領域に存在する場合には、良好な定着性を得るの
が難しくなる。分子量100,000乃至10,00
0,000に少なくとも一つ以上ピークを持つ場合、良
好な耐オフセットが達成される。
【0064】さらに、分子量100,000以上のピー
ク面積が全体のピーク面積に対して5乃至40%の割合
であることが好ましい。ピーク面積が5%未満の場合、
トランスペアレンシー(トラペン)からトナーが剥離し
やすく、一方40%を超える場合には、優れた定着性の
向上を達成することが困難になりやすい。
【0065】尚、本発明において、全体のピーク面積と
は、分子量800以上の領域のピーク面積をいう。
【0066】分子量4,000乃至30,000の領域
にあるピークが最大のピーク(メインピーク)であるこ
とは定着性向上の観点から好ましい。
【0067】分子量800,000乃至10,000,
000の領域にあるサブピークは、結着樹脂の架橋反応
により生成した成分であり、耐オフセット性に対して十
分な効果を得ることができ、更に分子量100,000
乃至800,000未満の領域にピークを有する場合に
は、溶融粘度差の大きい分子量4,000乃至30,0
00の成分と分子量800,000乃至10,000,
000の成分やTHF不溶分のトナー中における分散性
を良好にして現像性が良好になり、各定着特性を効果的
に発揮する。
【0068】本発明のトナーの樹脂成分は、0.1乃至
60質量%でTHF不溶分を含んでいてもよく、耐オフ
セット性が向上する。
【0069】トナーの樹脂成分中のTHF不溶分は、5
乃至60質量%含有するとき、定着ローラなどの加熱部
材からの良好な離型性を発現する。特に熱ロール定着器
搭載マシンに適用された場合、定着ローラ及び加圧ロー
ラなどの加熱部材へのトナーのオフセット量が激減し、
事実上汚れが発生しないため、そのクリーニング部材で
あるウェッブを取り付ける必要が無くなり、クリーニン
グ部材レス定着器を実現できる。このような利点から、
熱ロール方式以外のフィルムを介した定着方式でありウ
ェッブを持たないサーフ定着方式にも好適に使用され
る。また、定着ローラからの定着画像の離型性が良く、
先端部に画像がきても定着分離不良によるジャムなどの
発生を防止できる。万一、定着部においてジャムが発生
し、トナーが定着ローラあるいは定着フィルムに付着し
た場合でも、被定着シートを1枚通過させるだけで、こ
の付着トナーの大部分を排出することができ、裏汚れを
最小限にとどめることができる。
【0070】トナーの樹脂成分中のTHF不溶分を5乃
至60質量%で含有すると、定着性と耐オフセット性を
バランスよく向上させることができ、好ましくは7乃至
55質量%、より好ましくは9乃至50質量%、更に好
ましくは10乃至45質量%であることが良く、定着ロ
ーラなどの加熱部材からの良好な離型性を発現する。特
に高速機に適用された場合、定着ローラなどの加熱部材
などへのトナーのオフセット量が低減し、そのクリーニ
ング部材であるウェブなどの消費量の低減や長寿命化な
どに効果がある。逆に朝一などでのクリーニング部材か
らのトナーの再転写による裏汚れに対しても効果があ
る。さらに、定着ローラからの定着画像の離型性が良
く、先端部に画像がきても定着分離不良によるジャムな
どの発生を防止できる。万一、定着部においてジャムが
発生し、トナーが定着ローラに付着しクリーニング部材
に多量に回収されたとしても、紙への再転写が少なく裏
汚れを最小限にすることができる。
【0071】THF不溶分が5質量%未満の場合は、上
記優れた効果の発現が減少し始めてしまい、60質量%
を超える場合には、定着性が悪化するだけでなく、トナ
ー中において帯電性が不均一になり易い。
【0072】本発明のトナーのガラス転移温度(Tg)
は50〜70℃が好ましい。Tgが50℃未満の場合、
耐ブロッキング性が悪化し、70℃を超える場合は定着
性が低下する。
【0073】本発明において、トナー及び結着樹脂のT
HFを溶媒としたGPCによる分子量分布は次の条件で
測定される。
【0074】<GPCによる分子量分布の測定>40℃
のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度
におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流
速で流し、THF試料溶液を約100μl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から算出
した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、
例えば東ソー社製あるいは昭和電工社製の分子量が10
2〜107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
出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。なお、カラム
をしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組
み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshode
x GPC KF−801、802、803、804、
805、806、807、800Pの組み合わせや、東
ソー社製のTSKgel G1000H(HXL)、G2
000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000
H(H XL)、G5000H(HXL)、G6000H(H
XL)、G7000H(HXL)、TSKgurd col
umnの組み合わせを挙げることができる。
【0075】試料は以下の様にして作製する。
【0076】試料をTHF中に入れ、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TH
F中への放置時間が24時間以上となるようにする。そ
の後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.2〜
0.5μm、例えばマイショリディスクH−25−2
(東ソー社製)などが使用できる。)を通過させたもの
をGPCの試料とする。また、試料濃度は、樹脂成分
が、0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
【0077】本発明において、トナー中の樹脂成分のT
HF不溶分及び原料結着樹脂のTHF不溶分は以下のよ
うにして測定される。
【0078】<THF不溶分の測定>結着樹脂及びトナ
ー0.5〜1.0gを秤量し(W1g)、円筒濾紙(例
えば東洋濾紙社製No.86R)を入れてソックスレー
抽出器にかけ、溶媒としてTHF200mlを用いて1
0時間抽出し、溶媒によって抽出された可溶成分溶液を
エバポレートした後、100℃で数時間真空乾燥し、T
HF可溶樹脂成分量を秤量する(W2g)。トナー中の
燃焼残灰分の重さを求める(W3g)。
【0079】燃焼残灰分は以下の手順で求められる。予
め精秤した30mlの磁性るつぼに約2.0gの試料を
入れ精秤し、試料の質量(Wa)gを精秤する。るつぼ
を電気炉に入れ約900℃で3時間加熱し、電気炉中で
放冷し、常温下でデシケーター中に一時間以上放冷させ
た後、るつぼ質量を精秤する。ここから燃焼残灰分(W
b)gを求める。
【0080】 (Wb/Wa)×100=燃焼残灰分含有率(質量%)
【0081】この含有率から試料中の燃焼残灰分の重さ
が求められる。THF不溶分は下記式から求められる。
【0082】
【数1】
【0083】結着樹脂の場合、THF不溶分を下記式か
ら求めても良い。
【0084】
【数2】
【0085】本発明において、トナーのTHF可溶成分
及び結着樹脂の酸価(JIS酸価)は、以下の方法によ
り求める。
【0086】<酸価の測定>基本操作はJIS K−0
070に準ずる。 1)試料は予め可溶成分以外の添加物を除去して使用す
るか、トナー及び結着樹脂中の可溶成分の含有量(着色
剤、結着樹脂中の不溶分など)を予め求めておく。試料
の粉砕品0.5〜2.0(g)を精秤し、トナー又は結
着樹脂の可溶成分の重さをW(g)とする。 2)300(ml)のビーカーに試料を入れ、トルエン
/エタノール(4/1)の混合液150(ml)を加え
溶解する。 3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用い
て、電位差滴定装置を用いて滴定する(例えば、京都電
子株式会社製の電位差滴定装置AT−400(win
workstation)とABP−410電動ビュレ
ットを用いての自動滴定が利用できる)。 4)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とし、同
時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量を
B(ml)とする。 5)次式により酸価を計算する。fはKOHのファクタ
ーである。
【0087】酸価(mgKOH/g)={(S−B)×
f×5.61}/W
【0088】本発明のトナーのガラス転移温度の測定方
法を以下に示す。
【0089】<トナーのガラス転移温度の測定>トナー
のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC
測定装置),DEC−7(パーキンエルマー社製)を用
いてASTM D3418−82に準じて測定する。
【0090】測定試科は5〜20mg、好ましくは10
mgを精密に秤量する。
【0091】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、測定温度範囲30〜20
0℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測
定を行う。
【0092】この昇温過程で、温度40〜100℃の範
囲において比熱変化が得られる。
【0093】このときの比熱変化が出る前と出た後のベ
ースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、本発
明におけるトナーのガラス転移温度Tgとする。
【0094】本発明において、トナーは、カルボキシル
基を有するビニル樹脂とグリシジル基を有するビニル樹
脂、あるいはカルボキシル基・グリシジル基を有するビ
ニル樹脂、あるいはこれらの官能基を反応させた樹脂を
含有する。
【0095】カルボキシル基を有するビニル樹脂を構成
するカルボキシル基ユニットを有するモノマーとして以
下のものが挙げられる。
【0096】カルボキシル基ユニットを有するモノマー
としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エ
チルアクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、
イソクロトン酸、チグリン酸及びアンゲリカ酸などの不
飽和モノカルボン酸、及びこれらのα−或いはβ−アル
キル誘導体、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、ア
ルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチル
マレイン酸、ジメチルフマル酸などの不飽和ジカルボン
酸、そのモノエステル誘導体、無水物及びα−あるいは
β−アルキル誘導体が挙げられる。
【0097】このようなカルボキシル基ユニットを有す
るモノマーは単独あるいは混合して、ビニル系モノマー
と公知の重合方法により共重合させることにより、該カ
ルボキシル基含有ビニル樹脂を得ることができる。
【0098】カルボキシル基含有ビニル樹脂の酸価は
0.5乃至60mgKOH/gが好ましい。0.5mg
KOH/g未満の場合、カルボキシル基とグリシジル基
との架橋反応部位が少なくなるため、架橋構造が少な
く、良好な耐オフセット性が達成されにくくなるが、こ
のような場合にはエポキシ価の高いグリシジル基を有す
るビニル樹脂を用いることで、ある程度の補償は行え
る。60mgKOH/gを超える場合には、正帯電性ト
ナーの場合、トナー粒子中の結着樹脂の負帯電性が強く
なり、画像濃度が低下し、カブリが増加する傾向があ
る。カルボキシル基を有するビニル樹脂のガラス転移温
度(Tg)は40〜70℃が好ましい。Tgが40℃未
満の場合、トナーの耐ブロッキング性が悪化し、70℃
を超える場合はトナーの定着性が悪化する。
【0099】カルボキシル基を有するビニル樹脂におい
て、数平均分子量は、良好な定着性を達成するため、
1,000乃至40,000が好ましく、重量平均分子
量は、良好な耐オフセット性や耐ブロッキング性を達成
するため、10,000乃至1,000,000が好ま
しい。
【0100】カルボキシル基を有するビニル樹脂におい
て、低分子量成分のピーク分子量は、良好な定着性を達
成するため、4,000乃至30,000が好ましく、
高分子量成分のピーク分子量は良好な耐オフセット性及
び耐ブロッキング性を達成するため、100,000乃
至1,000,000が好ましい。低分子量成分及び高
分子量成分共に上記分子量分布の範囲を満たす場合に、
低温定着性と耐オフセット性の両方を更に高度に達成で
きる。
【0101】更に、トナー構成成分の分散を向上させる
ために、該ビニル樹脂はTHF不溶分が10質量%以下
であることが好ましく、更には5質量%以下であること
が良い。
【0102】高分子量成分共重合体の合成方法として本
発明に用いることのできる重合法としては、塊状重合
法、溶液重合法、乳化重合法や懸濁重合法が挙げられ
る。
【0103】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)
と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結
果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。更
に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生
成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、
着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易で
あること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の製造
方法として有利な点がある。
【0104】しかし、添加した乳化剤のため重合体が不
純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操作が
必要で、この不便を避けるためには懸濁重合法が好都合
である。
【0105】懸濁重合法においては、水系溶媒100質
量部に対して、モノマー100質量部以下(好ましくは
10〜90質量部)で行うのが良い。使用可能な分散剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコー
ル部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、一般
に水系溶媒100質量部に対して0.05〜1質量部で
用いられる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、
使用する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択
される。
【0106】樹脂組成物の調製に使用される高分子量重
合体は、本発明の目的を達成する為に以下に例示する様
な多官能性重合開始剤単独あるいは単官能性重合開始剤
と併用して生成することが好ましい。
【0107】多官能構造を有する多官能性重合開始剤の
具体例としては、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス
−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、
2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)
ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチ
ルパーオキシ)ヘキサン、トリス−(t−ブチルパーオ
キシ)トリアジン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ
シクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブ
タン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリックア
シッド−n−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキ
シヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパー
オキシアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチ
ルアジペート、2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチ
ルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−t−
ブチルパーオキシオクタン及び各種ポリマーオキサイド
の如き1分子内に2つ以上のパーオキサイド基などの重
合開始機能を有する官能基を有する多官能性重合開始
剤、及びジアリルパーオキシジカーボネート、t−ブチ
ルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシアリル
カーボネート及びt−ブチルパーオキシイソプロピルフ
マレートの如き1分子内に、パーオキサイド基などの重
合開始機能を有する官能基と重合性不飽和基の両方を有
する多官能性重合開始剤から選択される。
【0108】これらの内、より好ましいものは、1,1
−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシ
クロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイド
ロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレー
ト及び2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオ
キシシクロヘキシル)プロパン、及びt−ブチルパーオ
キシアリルカーボネートである。
【0109】これらの多官能性重合開始剤は、トナー用
バインダーとして要求される種々の性能を満足する為に
は、二官能または単官能性重合開始剤と併用されること
が好ましい。特に該多官能性重合開始剤の半減期10時
間を得る為の分解温度よりも低い半減期10時間を有す
る重合開始剤と併用することが好ましい。
【0110】具体的には、ベンゾイルパーオキシド、
1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(t
−ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキシ
ド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロ
ピル)ベンゼン、t−ブチルパーオキシクメン、ジ−t
−ブチルパーオキシドの如き有機過酸化物、アゾビスイ
ソブチロニトリル、ジアゾアミノアゾベンゼンの如きア
ゾおよびジアゾ化合物が挙げられる。
【0111】これらの重合開始剤は、前記多官能性重合
開始剤と同時にモノマー中に添加しても良いが、該多官
能性重合開始剤の効率を適正に保つ為には、重合工程に
おいて該多官能性重合開始剤の示す半減期を経過した後
に添加するのが好ましい。
【0112】これらの開始剤は、効率の点からモノマー
100質量部に対し0.01〜10質量部で用いるのが
好ましい。
【0113】低分子量成分の合成方法としては、公知の
方法を用いることができる。しかしながら、塊状重合法
では、高温で重合させて停止反応速度を速めることで、
低分子量の重合体を得ることができるが、反応をコント
ロールしにくいという問題点がある。その点、溶液重合
法では、溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利用し
て、また、開始剤量や反応温度を調整することで低分子
量重合体を温和な条件で容易に得ることができ、カルボ
キシル基含有ビニル樹脂中の低分子量成分を得るには好
ましい。
【0114】溶液重合で用いる溶媒として、キシレン、
トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピルアル
コール又はベンゼンが用いられる。スチレンモノマーを
使用する場合、キシレン、トルエン又はクメンが好まし
い。重合するポリマーによって溶媒は適宜選択される。
反応温度としては、使用する溶媒、重合開始剤、重合す
るポリマーによって異なるが、通常70〜230℃で行
うのが良い。溶液重合においては、溶媒100質量部に
対してモノマー30質量部〜400質量部で行うのが好
ましい。
【0115】更に、重合終了時に溶液中で他の重合体を
混合することも好ましく、数種の重合体を混合できる。
【0116】グリシジル基を有するビニル樹脂を構成す
るグリシジル基ユニットを有するモノマーとしては、ビ
ニル基とエポキサイドを有する化合物であれば良く、例
えば、グリシジルアルコールと不飽和カルボン酸のエス
テル、不飽和グリシジルエーテルなどである。例えば、
アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アク
リル酸β−メチルグリシジル、メタクリル酸β−メチル
グリシジル、アリルグリシジルエーテル、アリルβ−メ
チルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0117】特に、下記一般式(3)で表わされるグリ
シジルモノマーが好ましく用いられる。
【0118】
【化3】 (式中、R’1,R’2及びR’3は、水素、アルキル
基、アリール基、アラルキル基、カルボキシル基及びア
ルコキシカルボニル基を示す。)
【0119】このようなグリシジル基ユニットを有する
モノマーは単独あるいは混合して、ビニル系モノマーと
公知の重合方法により共重合させることにより該グリシ
ジル基含有ビニル樹脂を得ることができる。
【0120】グリシジル基を有するビニル樹脂は、重量
平均分子量(Mw)が、好ましくは2,000乃至10
0,000、より好ましくは2,000乃至50,00
0、更に好ましくは3,000乃至40,000である
ことが良い。Mwが2,000未満の場合、結着樹脂中
の架橋反応において分子量が増大しても混練工程におい
ての分子鎖切断が多く、耐オフセット性への効果が少な
くなる場合がある。Mwが100,000を超える場合
には、定着性に影響を及ぼすようになる場合がある。グ
リシジル基を有するビニル樹脂は、エポキシ価が0.0
5乃至5.0eq/kgのものが好ましい。0.05e
q/kg未満の場合、架橋反応が起こりにくく、高分子
量成分やTHF不溶分の生成量が少なく、耐オフセット
性への効果が減少する。5.0eq/kgを超える場
合、架橋反応は起こりやすくなる反面、混練工程におい
ての分子鎖切断が多く、耐オフセット性への効果が減少
する。
【0121】更に架橋反応をより効果的に行うために、
該ビニル樹脂はTHF不溶分が10質量%以下であるこ
とが好ましく、更には5質量%以下であることが良い。
【0122】本発明のグリシジル基を有するビニル樹脂
は、カルボキシル基を有するビニル樹脂中のカルボキシ
ル基1当量に対して、グリシジル基が0.01乃至10
0.0当量、好ましくは0.03乃至10.0当量、更
に好ましくは0.05乃至5.0当量の混合比率で用い
られることが好ましい。
【0123】グリシジル基が0.01当量未満の場合
は、結着樹脂中において、架橋点が少なくなり、耐オフ
セット性などの架橋反応による効果が発現しにくくな
る。また、100当量を超えると、架橋反応は起こりや
すくなる反面、現像性への影響が出る場合がある。
【0124】グリシジル基含有ビニル樹脂のエポキシ価
は、以下の方法により求める。
【0125】<エポキシ価の測定>基本操作はJIS
K−7236に準ずる。 (1)試料を0.5〜2.0(g)を精秤し、結着樹脂
の重さをW(g)とする。 (2)300(ml)のビーカーに試料を入れ、クロロ
ホルム10ml及び酢酸20mlに溶解する。 (3)この溶液に、臭化テトラエチルアンモニウム酢酸
溶液10mlを加える。 (4)0.1mol/lの過塩素酸酢酸溶液を用いて、
電位差滴定装置を用いて滴定する。(例えば、京都電子
株式会社製の電位差滴定装置AT−400(win w
orkstation)とABP−410電動ビュレッ
トを用い、の自動滴定が利用できる。) (5)この時の過塩素酸酢酸溶液の使用量をS(ml)
とし、同時にブランクを測定し、この時の過塩素酸酢酸
溶液の使用量をB(ml)とする。 (6)次式によりエポキシ価を計算する。fは過塩素酸
酢酸溶液のファクターである。
【0126】エポキシ価(eq/kg)=0.1×f×
(S−B)/W
【0127】カルボキシル基およびグリシジル基を有す
るビニル樹脂においては、数平均分子量は、良好な定着
性を達成するため、1,000乃至40,000が好ま
しい。また、重量平均分子量は良好な耐オフセット性及
び耐ブロックング性を達成するため、10,000乃至
1,000,000が好ましい。これらの分子量を持つ
樹脂に対し、前述の如くの酸価とエポキシ価を導入する
ことで目的とする樹脂が得られる。該ビニル樹脂におい
て、トナー構成材料の分散性をよくするためにTHF不
溶分が10質量%以下であることが好ましく、更には5
質量%以下であることが良い。
【0128】カルボキシル基含有モノマー及びグリシジ
ル基含有モノマーと共重合させるビニルモノマーは以下
のものが挙げられる。
【0129】例えばスチレン;o−メチルスチレン、m
−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシ
スチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレ
ン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、
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−ヘキシルスチ
レン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチ
レン、p−n−デシルスチレン及びp−n−ドデシルス
チレンの如きスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、
ブチレン及びイソブチレンの如きエチレン不飽和モノオ
レフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリ
エン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸
化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステ
ル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリ
ル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリ
ル酸ドデシル、メタクリル酸(2−エチルヘキシル)、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸
エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデ
シル、アクリル酸(2−エチルヘキシル)、アクリル酸
ステアリル、アクリル酸(2−クロルエチル)、アクリ
ル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチ
ルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチル
エーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケト
ンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビ
ニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニル
ピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン
類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミドの如きアクリル酸誘導体もしくはメタクリル酸誘
導体が挙げられる。これらのビニル系モノマーは単独も
しくは2つ以上のモノマーを混合して用いられる。
【0130】これらの中でもスチレン系共重合体及びス
チレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組
み合わせが好ましく、この場合、少なくともスチレン系
共重合体成分又はスチレン−アクリル系共重合体成分を
60質量%以上含有することが定着性や混合性の点で好
ましい。
【0131】本発明のトナーに使用される結着樹脂とし
ては、その他、下記の重合体の使用も可能である。
【0132】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の如きスチレンおよびそ
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−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体の如き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、石油系樹脂が使用で
きる。
【0133】本発明のトナーにおいてイミダゾリウム塩
類を用いる場合、下記一般式(1)または(2)で示さ
れるイミダゾリウム塩類またはイミダゾリウム塩類を構
成単位として有する重合体が用いられる。
【0134】
【化4】
【0135】上記一般式(1)中のR1,R4,R5は、
水素、置換基を有するアルキル基、置換基を有しないア
ルキル基、置換基を有するシクロアルキル基、置換基を
有しないシクロアルキル基、置換基を有するアリール
基、置換基を有しないアリール基、置換基を有するアリ
ル基、置換基を有しないアリル基、置換基を有するアラ
ルキル基、置換基を有しないアラルキル基、置換基を有
するアルコキシ基、置換基を有しないアルコキシ基、置
換基を有するアミノ基、置換基を有しないアミノ基、ハ
ロゲン又は複素環類から選択される基を示し、それぞれ
同一であっても異なっていても良い。R2,R3は、水
素、置換基を有するアルキル基、置換基を有しないアル
キル基、置換基を有するシクロアルキル基、置換基を有
しないシクロアルキル基、置換基を有するアリール基、
置換基を有しないアリール基、置換基を有するアリル
基、置換基を有しないアリル基、置換基を有するアラル
キル基、置換基を有しないアラルキル基、置換基を有す
るアルコキシ基、置換基を有しないアルコキシ基、複素
環類から選択される基を示し、それぞれ同一であっても
異なっていても良い。また、R1,R2またはR1,R3
相互に連結されて環を形成しても良い。また、R4,R5
は相互に連結されて芳香環、または複素環を形成してい
ても良い。置換基としては、水素、アルキル基、シクロ
アルキル基、アリール基、アリル基、アラルキル基、ア
ルコキシル基、アミノ基、アミド基、ハロゲン、複素環
類がある。これらは、エーテル、スルフィド構造を有し
ても良い。mは1以上の正の整数であり、Xm-は対陰イ
オンを示す。
【0136】上記一般式(2)はイミダゾリウム塩類を
構成単位とする重合体を示しており、一般式中のR6
7,R8は、水素、置換基を有するアルキル基、置換基
を有しないアルキル基、置換基を有するシクロアルキル
基、置換基を有しないシクロアルキル基、置換基を有す
るアリール基、置換基を有しないアリール基、置換基を
有するアリル基、置換基を有しないアリル基、置換基を
有するアラルキル基、置換基を有しないアラルキル基、
置換基を有するアルコキシ基、置換基を有しないアルコ
キシ基、置換基を有するアミノ基、置換基を有しないア
ミノ基、ハロゲン又は複素環類であり、それぞれ同一で
あっても異なっていても良い。また、R 7,R8は相互に
連結されて芳香環、または複素環を形成しても良い。R
9は連結基を表しており、エーテル結合を含んでも良い
フェニレン、プロペニレン、ビニレン、アルキレン基で
ある。この重合体は、イミダゾリウム塩類を構成単位と
して含んでいればよい。その場合、連結基が互いに環構
造を形成しても良く、また、結着樹脂主鎖にグラフト鎖
として結合しても良い。置換基としては、水素、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アリル基、アラ
ルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基、ハロゲ
ン、複素環類がある。これらは、エーテル、スルフィド
構造を有しても良い。mは1以上の正の整数であり、n
は1以上の正の整数であり、好ましくは2〜100の正
の整数であり、Xm-は対陰イオンを示す。
【0137】上記一般式(1)で示されるイミダゾリウ
ム塩類または一般式(2)で示されるイミダゾリウム塩
類を構成単位として有する重合体において、イミダゾリ
ウム塩類の種類、対陰イオンの種類を選択することによ
り、優れた帯電特性、およびトナー中での優れた分散特
性を実現することができる。この結果として現像特性も
優れたものになる。
【0138】これらの組み合わせは一義的に限定できる
ものではないが、トナーに高い正帯電性を付与させるた
めには、一般式(1)において、R1,R2,R3,R4
5は、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基、アリル基、アラルキル基、複素環類が好ましく、
それぞれ同一であっても異なっていても良く、それぞれ
置換基を有しても良く、それぞれ炭素数1〜40個が好
ましい。置換基としては、アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アリル基、アラルキル基、アルコキシ
ル基、芳香環や複素環、ハロゲン等が挙げられる。ま
た、R1,R2またはR1,R3が相互に連結されて環を形
成して、4員環または5員環を形成したものも好まし
い。また、R4,R5は相互に連結されて芳香環、または
複素環を形成したものも好ましい。
【0139】一般式(2)において、R6,R7,R
8は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基、アリル基、アラルキル基、複素環類が好まし
い。それぞれ同一であっても異なっていても良く、それ
ぞれ置換基を有しても良く、それぞれ炭素数1〜40個
が好ましい。置換基としてはアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アリル基、アラルキル基、アルコキ
シル基、芳香環や複素環、ハロゲン等が挙げられる。ま
た、R7,R8は相互に連結されて芳香環、複素環を形成
したものも好ましい。R9は炭素数1〜8のアルキレン
基が好ましく、エーテル結合を含む炭素数1〜8のアル
キレン基も好ましく、重合体主鎖にグラフト鎖に結合し
ているものが好ましい。
【0140】イミダゾリウム塩類がグラフトする重合体
としては、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の如きスチレンおよびその置換体の
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−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共
重合体及びスチレン−アクリロニトリル−インデン共重
合体の如き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;アクリル系樹脂;メタクリル系樹脂;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;ロジン樹
脂;変性ロジン樹脂;テルペン樹脂;クマロンインデン
樹脂;石油系樹脂が使用できる。
【0141】R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8
のそれぞれの炭素数が40を超える場合には、イミダゾ
リウム塩類又はイミダゾリウム塩類を構成単位として有
する重合体自体の軟化点が低下するため、トナー製造時
の溶融混練工程において、該重合体の溶融粘度が低下
し、トナー中への分散が不均一になりやすく、その結果
画像特性の劣化が発生しやすくなる。
【0142】また、本発明におけるイミダゾリウム塩類
又はイミダゾリウム塩類を構成単位とする重合体は対陰
イオンを有する。
【0143】例えば、無機系陰イオンとして、F-、C
-、Br-、I-等のハロゲンイオン、OH-、S
4 2-、NO3 -、PO4 3-、CH3COO-、CH3
3 -、CH36 4SO3 -、C25OSO3 -、BF4 -
MoO4 2-、WO4 2-、ClO4 -、SiF6 2-、また、
[TeMo6246-、[H2124210-、[PMo
12403-、[PW1243-等のポリ酸イオン、ヘテ
ロポリ酸イオンなどが挙げられる。有機系陰イオンとし
ては、炭素数1〜24のスルホン酸イオン、炭素数1〜
24のカルボン酸イオン、炭素数1〜24の硫酸モノア
ルキルエステル陰イオン、テトラフェニルホウ素イオン
などが挙げられる。これらの中で、ハロゲンイオン、S
4 2-、MoO4 2-、WO4 2-、CH364SO3 -、ヒド
ロキシナフトスルホン酸イオン、安息香酸イオン、炭素
数1〜6の硫酸モノアルキルエステル陰イオンが製造上
の容易さ、化合物の保存安定性の上から好ましい。
【0144】本発明において一般式(1)で示されるイ
ミダゾリウム塩類、また一般式(2)で示されるイミダ
ゾリウム塩類を構成単位として有する重合体は、イミダ
ゾリウム塩類換算で、結着樹脂100質量部に対して
0.01〜20.0質量部、好ましくは0.1〜10.
0質量部、より好ましくは0.5〜7.0質量部添加す
るのが良い。添加量が0.01質量部より少ない場合
は、トナーが十分に帯電量を持つことができず、イミダ
ゾリウム塩類又はイミダゾリウム塩類を構成単位とする
重合体を添加した効果が現れない。一方、添加量が2
0.0質量部よりも多い場合には、過剰添加となり、ト
ナー中で分散不良を引き起こし、凝集体で存在したり、
個々のトナー粒子当たりのイミダゾリウム塩類の存在量
が不均一になりがちで、好ましくない。
【0145】本発明トナーにおいて、カルボキシル基を
有するビニル樹脂とグリシジル基を有するビニル樹脂が
反応した樹脂を成分とする結着樹脂と、一般式(1)で
表されるイミダゾリウム塩類、または一般式(2)で示
されるイミダゾリウム塩類を構成単位として有する重合
体とを含有することより、クリーニング工程における過
剰帯電を防止させることができる。その結果、感光体ド
ラムへの静電的な付着の低減、トナーの静電凝集の防
止、更に過剰に帯電した廃トナーから感光体ドラムへの
放電を防止できる。
【0146】感光体ドラムへの静電的な付着を低減する
ことにより、トナー塊が発生してもクリーニングしやす
く、融着の発生を防止することができる。トナーの静電
凝集の防止をすることにより、トナー凝集物の発生によ
るクリーニングブレードの浮きを抑え、クリーニング不
良を防止する。過剰に帯電した廃トナーから感光体ドラ
ムへの放電を防止することにより、ドラムの静電破壊を
防止し、リークポチの発生を防ぐことができる。
【0147】また、本発明で用いられるイミダゾリウム
塩類又はイミダゾリウム塩類を構成単位として有する重
合体は、従来公知の荷電制御剤と組み合わせて使用する
こともできる。
【0148】本発明におけるトナーは、該イミダゾリウ
ム塩類またはイミダゾリウム塩類を構成単位として有す
る重合体を含有することにより、これらが正荷電制御剤
として働き、正帯電性トナーとして使用することができ
る。また、更に従来公知の正荷電制御剤を添加すること
も可能である。また、あるいは従来公知の負荷電制御剤
を添加することにより、負帯電性トナーとして使用する
ことも可能である。
【0149】荷電制御剤をトナーに含有させる方法とし
て、トナー内部に添加する方法と外添する方法がある。
これらの荷電制御剤の使用量は結着樹脂の種類、他の添
加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって
決定されるもので、一義的に決定されるものではない
が、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1〜
10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部の範囲で
用いられる。
【0150】本発明で用いられるイミダゾリウム塩類は
次のように合成される。
【0151】一般式(1)で示されるイミダゾリウム塩
類はいくつかの方法で合成することができるが、例えば
1,3−無置換イミダゾールを合成して、1,3−位を
アルキル化剤によりアルキル化し、最後に対陰イオンを
交換することにより得ることができる(次式参照)。
【0152】
【化5】
【0153】1,3−無置換イミダゾール類は多種類の
ものが市販されているが、例えば1,2−ジカルボニル
化合物にアルデヒド及びアンモニアを反応させることに
より得ることもできる(次式参照)。
【0154】
【化6】
【0155】1,2−ジカルボニル化合物としては、グ
リオキサール、メチルグリオキサール、ジメチルグリオ
キサール、ベンジル等が挙げられる。アルデヒドとして
は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアル
デヒド等が挙げられる。アンモニアとしては、アルコー
ル性アンモニア、氷酢酸中にて酢酸アンモニウムを用い
る方法などが挙げられる。
【0156】1,3−無置換ベンズイミダゾール類は、
o−フェニレンジアミン類とカルボン酸を加熱すること
により得られる(次式参照)。
【0157】
【化7】 (Xはアルキル基(メチル基、エチル基など)、ニトロ
基、アセトキシル基等を表す。)
【0158】o−フェニレンジアミン類としては、o−
フェニレンジアミン、3,4−ジアミノトルエン、3,
4−ジアミノニトロベンゼンなどが挙げられる。
【0159】カルボン酸としては、脂肪酸(ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、ステアリン酸)及び芳香族カルボン
酸(安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸等)が挙げられ
る。
【0160】反応は通常希塩酸中で行われるが、無溶
剤、および水中でも十分な収率を与える場合もある。反
応温度は通常80〜100℃で行うが、芳香族カルボン
酸の場合は150〜200℃の高い温度が必要な場合が
多い。
【0161】イミダゾリウム塩類は、上記のようにして
得た1,3−イミダゾール類とアルキル化剤との反応に
より得ることができる。アルキル化は、イミダゾール類
と等モルのアルキル化剤との反応で1位のみをアルキル
化することも2倍モルのアルキル化剤との反応で1位と
3位を同時にアルキル化することもできる。
【0162】アルキル化剤としては、アルキルハライド
(メチルクローライド、ブチルブロマイド、ベンジルク
ローライド、キシリレンジクローライド等)、ジアルキ
ル硫酸(ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等)、トリアルキ
ルフォスフェート(トリメチルフォスフェート等)等が
挙げられる。
【0163】反応溶剤としては、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール等のアルコール類;アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン類;ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の
非プロトン性極性溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン
等の炭化水素;クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエ
タン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素等、
及びそれらの混合溶剤が挙げられるが、原料、生成物の
溶解性、反応収率から、アルコール類及びそれらの他の
混合物が好ましい。
【0164】反応温度は通常0〜150℃である。1位
のみがアルキル化されたところで反応を停止するには5
0℃以下で反応させ、3位もアルキル化させるためには
50℃以上で反応させる。また、反応系に生成するハロ
ゲン化水素を中和する目的で強アルカリ(NaOH、K
OH等)を共存させることもできる。収率の面から強ア
ルカリを共存させることが好ましい。
【0165】また、上記の方法で得られたイミダゾリウ
ム塩類の対陰イオンを強アルカリ塩(p−トルエンスル
ホン酸ナトリウム、ヒドロキシナフトスルホン酸、ナト
リウム、テトラフルオロホウ酸カリウム、テトラフェニ
ルホウ酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、タング
ステン酸ナトリウム等)と反応させることにより得られ
る対陰イオン以外の構造に変えることもできる。
【0166】一般式(2)で示されるイミダゾリウム塩
類を構成単位として有する重合体は、イミダゾール類と
ジハライド類を反応させることにより合成される(次式
参照)。この際、重合体末端は結着樹脂主鎖にグラフト
鎖として結合しても良く、また、連結して環構造を形成
しても良い。
【0167】
【化8】
【0168】ジハライド類としては、アルキレンジハラ
イド(エチレンジクローライド、エチレンジブロマイ
ド、1,3−ジブロモプロパン、1,4−ジクロロブタ
ン、1,4−ジブロモブタン、1,6−ジブロモヘキサ
ン、1,8−ジブロモオクタン等);エーテル結合を基
中に含むアルキレンジハライド(β,β’−ジクロロエ
チルエーテル、β,β’−ジクロロエチルホルマール
等)が好ましい。
【0169】また、結着樹脂中に官能基としてハロメチ
ル基またはアミノ基を有する場合、その官能基と反応し
て結合することもできる。その場合、このイミダゾリウ
ム塩類を構成単位とするグラフト鎖として結合してい
る。
【0170】また、重合末端を封鎖するためにモノハラ
イド類やイミダゾール類を併用することができる(次式
参照)。
【0171】
【化9】
【0172】モノハライド類としては、塩化メチル、ヨ
ウ化メチル、臭化メチル、塩化ブチル、臭化ベンジル等
が挙げられる。イミダゾール類としては1−メチルイミ
ダゾール、1−エチルイミダゾール、1−ベンジルイミ
ダゾール等が挙げられる。
【0173】また、対陰イオンを前記例示したハロゲン
以外の陰イオンにするために、ハロゲン以外の陰イオン
のアルカリ金属及びアンモニウム塩も併用できる。
【0174】この合成反応において、反応により発生す
るハロゲン化水素を中和する目的でアルカリを併用する
のが好ましい。アルカリとしては水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム及び炭酸ナトリウム等が挙げられる。
【0175】反応温度は通常30〜200℃であり、好
ましくは60〜180℃である。30℃未満では反応速
度が遅く、200℃を超えると副反応が起こりやすいの
で好ましくない。反応時間は反応温度により異なるが、
通常2〜20時間である。
【0176】この合成方法は本発明に用いるイミダゾリ
ウム塩類を何ら限定するものではない。以下に本発明に
用いるイミダゾリウム塩類例を示すが、これらは取り扱
いの容易さをも考慮した代表例であり、同様に本発明の
トナーを何ら限定するものではない。
【0177】
【化10】
【0178】
【化11】
【0179】
【化12】
【0180】
【化13】
【0181】また、以下に本発明に用いるイミダゾリウ
ム塩類を構成単位として有する重合体例を示すが、これ
は取り扱いの容易さも考慮した代表例であり、同様に本
発明のトナーを何ら限定するものではない。
【0182】
【化14】
【0183】
【化15】
【0184】
【化16】
【0185】
【化17】
【0186】
【化18】
【0187】本発明においては、トナーに離型性を与え
るためにワックス類を含有させることが好ましい。この
ワックス類としては、融点が好ましくは70〜165
℃、より好ましくは70〜160℃であることが良い。
さらにこのワックス類としては、160℃における溶融
粘度が1000mPa・s以下のワックスが好ましく用
いられる。具体例としては、パラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワ
ックス、モンタンワックスやエチレン、プロピレン、ブ
テン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−
1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1のような直
鎖のα−オレフィン及び分岐部分が末端にあるような分
岐α−オレフィン及びこれらの不飽和基の位置の異なる
オレフィンの単独重合体もしくはこれらの共重合体が挙
げられる。その他、アルコールワックス、脂肪酸ワック
ス、エステルワックス、天然ワックスも用いられる。
【0188】更に、ビニル系モノマーによりブロック共
重合体としたり、グラフト変性を施した変性ワックス、
酸化処理を施した酸化ワックスでも良い。
【0189】これらのワックスは、トナー製造に際し、
予め重合体成分中に添加・混合しておくこともできる。
その場合は、重合体成分の調製時に、ワックスと高分子
量重合体とを溶剤に予備溶解した後、低分子重合体溶液
と混合する方法が好ましい。これによりミクロな領域で
の相分離が緩和され、高分子量成分の再凝集が制御さ
れ、低分子重合体との良好な分散状態も得られる。
【0190】上記ワックスの添加量は、結着樹脂100
質量部に対して0.5〜10質量部であることが好まし
く、1〜8質量部であることがより好ましい。尚、2種
類以上のワックスを併用して添加しても良い。
【0191】本発明のトナーに使用できる着色剤として
は、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。例えば顔
料として、カーボンブラック、アニリンブラック、アセ
チレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロ
ー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、
フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等があ
る。これらは定着画像の光学濃度を維持するために必要
な量が用いられ、結着樹脂100質量部に対し0.1〜
20質量部、好ましくは0.2〜10質量部の添加量が
良い。同様の目的で、更に染料が用いられる。例えば、
アゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染
料、メチン系染料があり、結着樹脂100質量部に対し
0.1〜20質量部、好ましくは0.3〜10質量部の
添加量が良い。
【0192】本発明のトナーにおいては、着色剤として
磁性体を用い、磁性トナーとして使用することもでき
る。
【0193】本発明の結着樹脂とイミダゾール塩類また
はイミダゾリウム塩類を構成単位として有する重合体を
含有するトナーにおいて、着色剤として磁性体を含有す
る磁性トナーに適用した場合、磁性体のトナー粒子から
の欠落を抑制することができることから特に効果的であ
る。
【0194】このトナー粒子からの磁性体の欠落が抑制
できる理由は、明確には解明されていないが、イミダゾ
ール塩類またはイミダゾリウム塩類を構成単位として有
する重合体中の2級アミンと結着樹脂中のカルボキシル
基、グリシジル基、水酸基又は酸無水物基との相互作用
によりトナー粒子中からのイミダゾール塩類またはイミ
ダゾリウム塩類を構成単位として有する重合体のトナー
粒子からの欠落が抑制されることから、該イミダゾール
塩類またはイミダゾリウム塩類を構成単位として有する
重合体のトナー粒子からの欠落に伴って生じる磁性体の
トナー粒子からの欠落も抑制されるようになるからであ
ると推測される。
【0195】本発明に用いられる磁性体としては、マグ
ネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄;
鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの
金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウ
ム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カ
ドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タ
ングステン、バナジウムのような金属の合金及びその混
合物が用いられ、その磁性体表面或いは内部にケイ素元
素を含有するものが好ましい。
【0196】磁性体の平均粒子径としては、好ましくは
0.05〜1.0μm、より好ましくは0.1〜0.6
μm、さらに好ましくは0.1〜0.4μmであること
が良い。
【0197】本発明においてトナーに含有させる磁性体
の量は、結着樹脂100質量部に対して好ましくは10
〜200質量部、より好ましくは20〜170質量部、
更に好ましくは30〜150質量部であることが良い。
【0198】本発明のトナーにおいては、帯電安定性、
現像性、流動性、耐久性向上のため、シリカ微粉末を外
部添加することが好ましい。
【0199】本発明に用いられるシリカ微粉末は、窒素
吸着によるBET法による比表面積が好ましくは30m
2/g以上、より好ましくは50〜400m2/gの範囲
内のものが良好な結果を与える。トナー100質量部に
対してシリカ微粉体0.01〜8質量部、好ましくは
0.1〜5質量部使用するのが良い。トナーのシリカ微
粉体含有量が0.01質量部未満の場合には、十分な流
動性及び耐久安定性が得られ難くなり、トナーのシリカ
微粉末含有量が8質量部を超える場合には、遊離シリカ
微粉末が増加し、トナーの帯電が不安定となり易い。
【0200】本発明に用いられるシリカ微粉末は、必要
に応じて、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシ
リコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコー
ンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリ
ング剤、官能基を有するシラン化合物、その他の有機ケ
イ素化合物の如き処理剤で、或いは種々の処理剤を併用
して処理されていることも好ましい。
【0201】本発明のトナーには、必要に応じて他の外
部添加剤を添加しても良い。
【0202】例えば、帯電補助剤、導電性付与剤、流動
性付与剤、ケーキング防止剤、熱ローラ定着時の離型
剤、滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒
子などである。
【0203】例えば滑剤としては、テフロン(登録商
標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデ
ン粉末が挙げられ、中でもポリフッ化ビニリデン粉末が
好ましい。研磨剤としては、酸化セリウム粉末、炭化ケ
イ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末が挙げられ、中
でもチタン酸ストロンチウム粉末が好ましい。流動性付
与剤としては、酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末
が挙げられ、中でも疎水性のものが好ましい。導電性付
与剤としては、カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、
酸化アンチモン粉末、酸化スズ粉末が挙げられる。さら
に、逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤
として少量用いることができる。
【0204】本発明のトナーを作製するには、結着樹
脂、イミダゾリウム塩類、着色剤及び必要に応じて磁性
体、ワックス、金属塩ないしは金属錯体、顔料又は染
料、その他の添加剤を、ヘンシェルミキサー、ボールミ
ルの如き混合機により十分混合してから加熱ロール、ニ
ーダー、エクストルーダーの如き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、更に必要に応
じて所望の添加剤をヘンシェルミキサーの如き混合機に
より十分混合し、本発明のトナーを得ることができる。
【0205】例えば混合機としては、ヘンシェルミキサ
ー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社
製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキ
サー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワ
ミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工
社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げら
れ、混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社
製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型
押出機(東芝機械社製);TEX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、ニーダー(井上製作所
社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニ
ーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリ
ーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられ、粉砕機とし
ては、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イ
ノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、P
JMジェット粉砕機(日本ニュ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・オー・
ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業
社製);ターボミル(ターボ工業社製)が挙げられ、分
級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファ
イアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業
社製);ターボクラッシファイアー(日新エンジニアリ
ング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス
(ATP)、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
ジョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);Y
Mマイクロカット(安川商事社製)が挙げられ、粗粒な
どをふるい分けるために用いられる篩い装置としては、
ウルトラソニック(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);ソニクリーン(新東工業社
製);ターボスクリーナー(ターボ工業社製);ミクロ
シフター(槙野産業社製);円形振動篩いが挙げられ
る。
【0206】本発明のトナーは、重量平均粒径が好まし
くは3〜10μm、より好ましくは4〜9μmであるこ
とがよい。トナーの重量平均粒径が3μm未満の場合に
は、耐久安定性に乏しく、高画像濃度が得られ難く、カ
ブリが発生し易くなり、トナーの重量平均粒径が10μ
mを超える場合には、高精細な画像が得られ難く、トナ
ー消費量も多くなる。
【0207】トナーの重量平均粒径は、コールターカウ
ンターTA−II型(コールター社製)を用いて行なう
が、コールターマルチサイザー(コールター社製)を用
いることも可能である。電解液は1級塩化ナトリウムを
用いて1%NaCl水溶液を調製する。たとえば、IS
OTON R−II(コールターサイエンティフィック
ジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電
解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性
剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1
〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試
料を懸濁した電解液は、超音波分散機で約1〜3分間分
散処理を行い、前記測定装置によりアパーチャーとして
100μmアパーチャーを用いて、2.00μm以上の
トナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを
算出した。それから、本発明に係る体積分布から求めた
重量基準の重量平均粒径(D4;それぞれ各チャンネル
の中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求めた。
【0208】チャンネルとしては、2.00〜2.52
μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜
4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.
04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未
満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜1
2.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;
16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.
40μm未満;25.40〜32.00μm未満;3
2.00〜40.30μm未満の13チャンネルを用い
る。
【0209】次に本発明の画像形成方法に用いられる現
像剤担持体である現像スリーブの構成を図1に例示して
説明する。
【0210】本発明に用いられる現像剤担持体であるス
リーブは、少なくとも表面が樹脂を含む材料によって形
成されている。具体的には、樹脂を含む材料で形成され
る円筒状スリーブであるか、或いは円筒状基体と、該基
体表面を被覆する被覆層(樹脂層)を有する。該被覆層
1は、結着樹脂4、場合によっては導電性物質2と充填
剤3、固体潤滑剤5等を含有し、円筒状基体6上に被覆
されている。導電性物質2が含有されている場合、被覆
層1は導電性をもつのでトナーの過剰帯電が防止でき
る。充填剤3が含有されている場合には、トナーによる
該被覆層1の摩耗を防ぎ、更に充填剤3の帯電付与性に
より、トナーの帯電も好適にコントロールできる。固体
潤滑剤5が含有される場合には、トナーとスリーブとの
離型性が向上され、その結果トナーのスリーブ上への融
着が防止できる。樹脂を含有する被覆層を形成する場合
の円筒状基体としては、金属、合金、金属化合物、セラ
ミック及び樹脂によって形成される。
【0211】本発明のスリーブにおいて、被覆層に導電
性物質を含有させる場合、該被覆層の体積抵抗が好まし
くは106Ω・cm以下、より好ましくは103Ω・cm
以下であることが好ましい。被覆層の体積抵抗が106
Ω・cmを超える場合には、トナーのチャージアップが
発生しやすくなり、ブロッチの発生や現像特性の劣化を
引き起こしやすくなる場合がある。
【0212】該被覆層の表面粗さは、JIS中心線平均
粗さ(Ra)で0.2〜3.5μmの範囲にあることが
好ましい。Raが0.2μm未満ではスリーブ近傍のト
ナーの帯電量が高くなりすぎ、鏡映力によりトナーがス
リーブ上に引きつけられ、新たなトナーがスリーブから
帯電付与を受けられず、現像性が不充分となる。Raが
3.5μmを超えると、スリーブ上のトナーコート量が
増加しすぎてトナーが十分な帯電量を得られず、かつ不
均一な帯電となり、画像濃度の低下や濃度ムラの原因と
なる。
【0213】次に該被覆層1を構成する各材料について
説明する。
【0214】図1において導電性物質2としては、例え
ばアルミニウム、銅、ニッケル及び銀の如き金属粉体;
酸化アンチモン、酸化インジウム及び酸化スズの如き金
属酸化物;カーボンファイバー、カーボンブラック及び
グラファイトの如き炭素同素体が挙げられる。このうち
カーボンブラックは特に電気伝導性に優れ、高分子材料
に充填して導電性を付与したり、添加量のコントロール
で、ある程度任意の導電度を得ることができるために好
適に用いられる。本発明に使用するカーボンブラックの
個数平均粒径は1μm以下、好ましくは0.01μm〜
0.8μmのものが良い。カーボンブラックの個数平均
粒径が1μmを超える場合には、被覆層の体積抵抗を制
御しづらくなり好ましくない。
【0215】導電性物質の使用量としては、結着樹脂1
00質量部に対して、好ましくは0.1〜300質量部
であり、より好ましくは1〜100質量部であることが
良い。
【0216】充填剤3としては、従来より公知のトナー
用ネガ帯電性荷電制御剤、あるいはポジ帯電性荷電制御
剤を添加しても良い。この他の物質としては、例えばア
ルミナ、アスベスト、ガラス繊維、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、シリカ
及びケイ酸カルシウムの如き無機化合物;フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、P
MMA、メタクリレートのターポリマー(例えばポリス
チレン/n−ブチルメタクリレート/シランターポリマ
ー)、スチレン−ブタジエン系共重合体及びポリカプロ
ーラクトン;ポリカプローラクタム、ポリビニルピリジ
ン、ポリアミドの如き含窒素化合物;ポリフッ化ビニリ
デン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリクロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロアルコ
キシトリフルオロエチレン−テトラフルオロトリエチレ
ン共重合体、ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体、トリフルオロクロロエチレン−塩
化ビニル共重合体の如き高度にハロゲン化された重合
体;その他にポリカーボネート、ポリエステルが挙げら
れる。このうちシリカ及びアルミナが、それ自身の硬さ
及びトナーに対する帯電制御性を有するので好ましく用
いられる。
【0217】充填剤の使用量としては、結着樹脂100
質量部に対して、好ましくは0.1〜500質量部、よ
り好ましくは1〜200質量部であることが良い。
【0218】固体潤滑剤5としては、例えば二硫化モリ
ブデン、窒化ケイ素、グラファイト、フッ化グラファイ
ト、銀−セレン化ニオブ、塩化カルシウム−グラファイ
ト、滑石が挙げられる。このうちグラファイトは潤滑性
と共に導電性を有し、高すぎる電荷を有するトナーを減
少させ、現像に好適な帯電量を持たせる働きがあること
から好適に用いられる。
【0219】固体潤滑剤の使用量としては、結着樹脂1
00質量部に対して、好ましくは0.1〜300質量部
であり、より好ましくは1〜150質量部であることが
良い。
【0220】場合によっては導電性物質2,充填剤3や
固体潤滑剤5が分散される結着樹脂4としては、フェノ
ール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフ
ィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂など公知の樹脂が用いられ
る。特に熱硬化性もしくは光硬化性の樹脂が好ましい。
【0221】本発明におけるスリーブ表面の被覆層中の
導電性物質、或いは充填剤や固体潤滑剤を表面に好適に
露出させるために、または、表面を平滑化処理して均一
な凹凸表面を作るために、後述の磨き加工等の手段によ
り表面を平滑化処理することにより、さらに好ましい性
能を付与することが可能である。特に、ベタ黒やハーフ
トーン画像に発生する縦スジ現象や初期の画像濃度の立
上がりに効果があり、特に高温高湿下での効果が大き
い。
【0222】本発明において、スリーブの平滑化処理の
一例を図2に示しながら作用を説明する。図2(A)に
おいて該被覆層(樹脂層)501は、固体潤滑剤50
2、導電性物質503、充填剤504、結着樹脂505
とを含有し、円筒状基体506上に被覆されている。こ
れをフェルトや砥粒の付着した帯状研磨材での磨き加工
を施すことで、図2(B)に示すようにスリーブの表面
凹凸を均一に仕上げることができるので、スリーブ上の
トナーコート量が均一化し、その結果スリーブとの摩擦
帯電を受けたトナーのみが現像領域に搬送されるように
なる。従って、上記効果が得られるものと考えられる。
【0223】上記のように平滑化処理を施した後も、コ
ート層表面はJIS B 0601におけるRaで好ま
しくは0.2〜3.5μmの範囲の凹凸を保持している
ことが良く、より好ましくは0.3〜2.5μm程度で
ある。理由は前記と同様である。
【0224】次に本発明の現像剤担持体である現像スリ
ーブが組み込まれる現像方法について説明する。
【0225】図3において、現像装置X1は、公知のプ
ロセスにより形成された静電潜像を担持する像保持体、
例えば電子写真感光ドラム7は、矢印B方向に回転され
る。現像剤担持体としての現像スリーブ14は、ホッパ
ー9から供給された一成分磁性現像剤としての磁性トナ
ー10を担持して、矢印A方法に回転することにより、
現像スリーブ14と感光ドラム7とが対向した現像部D
に磁性トナー10を搬送する。現像スリーブ14内に
は、磁性トナー10を現像スリーブ14上に磁気的に吸
引・保持するために、磁石11が配置されている。磁性
トナー10は現像スリーブ14との摩擦により、感光ド
ラム7上の静電潜像を現像可能な摩擦帯電電荷を得る。
【0226】現像部Dに搬送される磁性トナー10の層
厚を規制するために、強磁性金属からなる規制ブレード
8が、現像スリーブ14の表面から約200〜300μ
mのギャップ幅を持って現像スリーブ14に臨むよう
に、ホッパー9から垂下されている。磁石11の磁極N
1からの磁力線がブレード8に集中することにより、現
像スリーブ14上に磁性トナー10の薄層(現像剤層)
が形成される。ブレード8としては非磁性ブレードを使
用することもできる。
【0227】現像スリーブ14上に形成される磁性トナ
ー10の薄層の厚みは、現像部Dにおける現像スリーブ
14と感光ドラム7との間の最小間隙よりも更に薄いも
のであることが好ましい。このようなトナー薄層により
静電潜像を現像する方式の現像装置、即ち非接触型現像
装置に、本発明は特に有効である。しかし、現像部にお
いてトナー層の厚みが現像スリーブ14と感光ドラム7
との間の最小間隙以上の厚みである現像装置、即ち接触
型現像装置にも、本発明は適用することができる。
【0228】説明の煩雑を避けるため、以下の説明で
は、非接触型現像装置を例に採って行う。
【0229】上記現像スリーブ14には、これに担持さ
れた一成分磁性現像剤である磁性トナー10を飛翔させ
るために、電源15により現像バイアス電圧が印加され
る。この現像バイアス電圧として直流電圧を使用すると
きは、静電潜像の画像部(磁性トナー10が付着して可
視化される領域)の電位と背景部の電位との間の値の電
圧が、現像スリーブ14に印加されることが好ましい。
一方、現像画像の濃度を高め或は階調性を向上するため
に、現像スリーブ14に交番バイアス電圧を印加して、
現像部Dに向きが交互に反転する振動電界を形成しても
よい。この場合、上記画像部の電位と背景部の電位の間
の値を有する直流電圧成分が重畳された交番バイアス電
圧を現像スリーブ14に印加することが好ましい。
【0230】高電位部と低電位部を有する静電潜像の高
電位部にトナーを付着させて可視化する、いわゆる正規
現像では、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナーを
使用し、一方、静電潜像の低電位部にトナーを付着させ
て可視化する、いわゆる反転現像では、トナーは静電潜
像の極性と同極性に帯電するトナーを使用する。尚、高
電位と低電位というのは、絶対値による電位差の表現で
ある。いずれにしても、磁性トナー10は現像スリーブ
14との摩擦により静電潜像を現像するための極性に帯
電する。
【0231】図4は本発明の他の実施形態を示す構成図
である。
【0232】図4の現像装置X2では、現像スリーブ1
4上の磁性トナー10の層厚を規制する部材として、ウ
レタンゴム,シリコーンゴム等のゴム弾性を有する材
料、或はリン青銅,ステンレス鋼等の金属弾性を有する
材料などの弾性板17を使用し、この弾性板17を現像
スリーブ14に圧接させていることが特徴である。この
ような現像装置では、現像スリーブ8上に更に薄いトナ
ー層を形成することができる。図4の現像装置X2のそ
の他の構成は、図3に示した現像装置X1と基本的に同
じで、図4において図3に付した符号と同一の符号は同
一の部材を示す。
【0233】上記のようにして現像スリーブ14上にト
ナー層を形成する図4に示すような現像装置は、弾性板
17によりトナーを現像スリーブ14上に擦りつけるた
め、トナーの摩擦帯電量も多くなり、画像濃度の向上が
図られる。非磁性一成分トナーにおいては、このような
弾性板を用いた現像装置が用いられる。
【0234】次に本発明で用いた接触帯電・転写方式を
有する画像形成方法の一例について、図5の概略構成図
を基に説明する。
【0235】801は回転ドラム型の感光体であり、図
面上時計方向に所定の周速度(プロセススピード)で回
転される。802は帯電ローラで、感光体801面に押
圧力をもって圧接され、感光体801の回転に伴い従動
回転する。803は帯電ローラ802に電圧を印加する
ための帯電バイアス電流V2であり、帯電ローラ802
にバイアスが印加されることで感光体801の表面が所
定の極性・電位に帯電される。次いで画像露光804に
よって静電荷像が形成され、現像手段805によりトナ
ー画像として順次可視化されていく。
【0236】現像手段805を構成する現像スリーブに
は、バイアス印加手段813よりバイアスV1が印加さ
れる。現像により潜像保持体上に形成されたトナー像
は、転写バイアスV3が印加された当接転写手段806
により転写材808に静電転写され、転写材上のトナー
像は、加熱加圧手段811により加熱加圧定着される。
トナー画像転写後の感光体801面では転写残りトナー
等の付着汚染物質を、感光体801にカウンター方向に
圧接した弾性クリーニングブレードを具備したクリーニ
ング装置809で清浄面化され、更に除電露光装置81
0により除電されて、繰り返して作像される。
【0237】一次帯電手段としては、以上のごとく接触
帯電手段として帯電ローラ802を用いて説明したが、
帯電ブレード、帯電ブラシの如き接触帯電手段でもよ
く、更に、非接触のコロナ帯電手段でもよい。帯電によ
るオゾンの発生を少なくする場合は、接触帯電手段の方
が好ましい。転写手段としては、以上のごとく転写ロー
ラ806を用いて説明したが転写ブレードの如き接触帯
電手段でもよく、更に非接触のコロナ転写手段でもよ
い。こちらも転写によるオゾンの発生を少なくする場合
は、接触帯電手段の方が好ましい。
【0238】
【実施例】以下、具体的実施例をもって本発明を更に詳
しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されるもの
ではない。
【0239】 <カルボキシル基含有ビニル樹脂の製造例A−1> ・スチレン 79質量部 ・アクリル酸n−ブチル 20質量部 ・メタクリル酸 1質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分を、4つ口フラスコ内でキシレン200質量
部を撹拌しながら容器内を十分に窒素で置換し120℃
に昇温させた後4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た。
このようにして得られた樹脂をA−1とする。
【0240】この樹脂A−1の物性はMn=5,60
0、Mw=41,000、Tg=59℃、Av=6.
4、THF不溶分=0質量%であった。
【0241】 <カルボキシル基含有ビニル樹脂の製造例A−2> ・スチレン 78質量部 ・アクリル酸n−ブチル 20質量部 ・アクリル酸 2質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分に変えた以外は製造例A−1と同様にして樹
脂A−2を得た。この樹脂A−2の物性はMn=4,8
00、Mw=45,000、Tg=60℃、Av=1
5.5、THF不溶分=0質量%であった。
【0242】 <カルボキシル基含有ビニル樹脂の製造例A−3> ・スチレン 75質量部 ・アクリル酸n−ブチル 19質量部 ・メタクロイロキシエチルコハク酸 6質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分に変えた以外は製造例A−1と同様にして樹
脂A−3を得た。この樹脂A−3の物性はMn=6,1
00、Mw=37,000、Tg=58℃、Av=2
8.9、THF不溶分=0質量%であった。
【0243】 <カルボキシル基含有ビニル樹脂の製造例A−4> ・スチレン 79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 1質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分に変えた以外は製造例A−1と同様にして樹
脂A−4を得た。この樹脂A−4の物性はMn=7,2
00、Mw=39,000、Tg=58℃、Av=3.
2、THF不溶分=0質量%であった。
【0244】 <カルボキシル基含有ビニル樹脂の製造例A−5> ・スチレン 74質量部 ・アクリル酸n−ブチル 18質量部 ・アクリル酸 7質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分に変えた以外は製造例A−1と同様にして樹
脂A−5を得た。この樹脂A−5の物性はMn=5,2
00、Mw=44,000、Tg=58℃、Av=5
4.3、THF不溶分=0質量%であった。
【0245】 <ビニル樹脂の製造例A−6> ・スチレン 80質量部 ・アクリル酸n−ブチル 20質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分に変えた以外は製造例A−1と同様にして樹
脂A−6を得た。この樹脂A−6の物性はMn=6,3
00、Mw=46,000、Tg=58℃、Av=0.
0、THF不溶分=0質量%であった。
【0246】 <カルボキシル基含有樹脂の製造例A−7> ・スチレン 79.8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 0.2質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 2質量部 上記各成分に変えた以外は製造例A−1と同様にして樹
脂A−7を得た。この樹脂A−7の物性はMn=7,1
00、Mw=39,000、Tg=58℃、Av=0.
6、THF不溶分=0質量%であった。
【0247】これらのカルボキシル基含有ビニル樹脂の
物性を表1にまとめた。
【0248】 <グリシジル基含有ビニル樹脂の製造例B−1> ・スチレン 80質量部 ・アクリル酸n−ブチル 18質量部 ・メタクリル酸グリシジル 2質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 5質量部 上記各成分を、4つ口フラスコ内でキシレン200質量
部を撹拌しながら容器内を十分に窒素で置換し120℃
に昇温させた後4時間かけて滴下した。更に、キシレン
還流後下で重合を完了し、減圧下で溶媒を蒸留除去し
た。このようにして得られた樹脂をB−1とする。
【0249】この樹脂B−1の物性はMw=28,00
0、エポキシ価=0.14eq/kg、THF不溶分=
0質量%であった。
【0250】 <グリシジル基含有ビニル樹脂の製造例B−2> ・スチレン 78質量部 ・アクリル酸n−ブチル 18質量部 ・メタクリル酸グリシジル 4質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 5質量部 上記各成分に変えた以外は製造例B−1と同様にして樹
脂B−2を得た。この樹脂B−2の物性はMw=22,
000、エポキシ価=0.28eq/kg、THF不溶
分=0質量%であった。
【0251】 <グリシジル基含有ビニル樹脂の製造例B−3> ・スチレン 74質量部 ・アクリル酸n−ブチル 18質量部 ・メタクリル酸グリシジル 8質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 5質量部 上記各成分に変えた以外は製造例B−1と同様にして樹
脂B−3を得た。この樹脂B−3の物性はMw=26,
000、エポキシ価=0.56eq/kg、THF不溶
分=0質量%であった。
【0252】 <グリシジル基含有ビニル樹脂の製造例B−4> ・スチレン 66質量部 ・アクリル酸n−ブチル 18質量部 ・メタクリル酸グリシジル 16質量部 ・ジ−t−ブチルパーオキサイド 5質量部 上記各成分に変えた以外は製造例B−1と同様にして樹
脂B−4を得た。この樹脂B−4の物性はMw=20,
000、エポキシ価=1.13eq/kg、THF不溶
分=0質量%であった。
【0253】これらのグリシジル基含有ビニル樹脂の物
性を表2にまとめた。
【0254】
【表1】
【0255】
【表2】
【0256】 <現像スリーブ製造例1> フェノール樹脂中間体 125質量部 カーボンブラック 5質量部 結晶性グラファイト 45質量部 メタノール 41質量部 イソプロピルアルコール 284質量部 フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をイソプロピル
アルコール(IPA)で希釈し、カーボンブラックと結
晶性グラファイトを添加し、ガラスビーズを用いたサン
ドミルにより分散を行った。次にこの塗料を用いてスリ
ーブ上に樹脂層の塗工を行った。
【0257】現像スリーブとしては、外径20mm,肉
厚0.8mmのステンレス鋼円筒管の表面を研磨加工し
て、円筒管の振れが10μm以下、表面粗さがRz表記
で4μm以下にして用いた。このスリーブを垂直に立て
て、一定速度で回転させるとともに上下端部にマスキン
グを施し、スプレーガンを一定速度で下降させながら上
記塗料を塗布した。スリーブ両端のマスキング幅は3m
mに設定した。これを乾燥炉にて160℃で20分間乾
燥硬化させた後、樹脂コートスリーブ表面に、帯状のフ
ェルトを39.2N(4kgf)の押しあて荷重をもっ
て摺擦させ表面磨き加工を行い、膜厚の均一な樹脂含有
層コートスリーブを得た。
【0258】この樹脂含有層の膜厚は10μm、表面粗
さRaは6点平均で0.86μm、体積抵抗は4Ω・c
mであり、更に鉛筆硬度を測定したところ、2Hであっ
た。このスリーブにマグネットを挿入し、両端にフラン
ジを取り付けて現像スリーブ1とした。
【0259】<現像スリーブ製造例2>現像スリーブと
しては、外径20mm,肉厚0.8mmのステンレス鋼
円筒管の表面を研磨加工して、円筒管の振れが10μm
以下、表面粗さがRz表記で4μm以下にしたものを、
上下端部にマスキングを施し、不定形アルミナ砥粒(#
300)を用いブラストマシンにより、0.392MP
a(4.0kgf/cm 2)のブラスト圧でブラスト処
理を行った。スリーブ両端のマスキング幅は3mmに設
定した。このブラスト処理スリーブの表面粗さRaは6
点平均で1.12μmであった。このスリーブにマグネ
ットを挿入し、両端にフランジを取り付けて現像スリー
ブ2とした。
【0260】 [実施例1] ・結着樹脂A−1 95質量部 ・結着樹脂B−3 5質量部 ・マグネタイト 90質量部 (八面体、平均粒子径0.22μm、BET=7.9m2/g、ケイ素含有量 0.35質量%、σs=84.5Am2/kg、σr=10.9Am2/kg) ・ポリエチレンワックス 4質量部 ・イミダゾリウム塩類の化合物例(1) 5質量部 上記材料をヘンシェルミキサーで十分に前混合した後、
150℃に設定した二軸混練押し出し機によって、溶融
混練した。得られた混練物を冷却し、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更に風力分級機で分級し、
重量平均径7.5μmの分級微粉体(トナー粒子)を得
た。
【0261】原材料の結着樹脂A−1,B−3のTHF
不溶分は0質量%であったが、カルボキシル基とグリシ
ジル基が反応したことにより、架橋成分が生成し、トナ
ーの結着成分中にはTHF不溶分が10.8%生成して
いた。
【0262】得られた分級微粉体100質量部に、乾式
法で製造されたシリカ微粉体(BET比表面積200m
2/g)100質量部あたりアミノ変性シリコーンオイ
ル(アミン当量830、25℃における粘度70mm2
/s)17質量部で処理した疎水性シリカ0.8質量部
を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、目開き150μ
mのメッシュで篩い、トナー1を得た。このトナーの物
性を表2に示した。
【0263】得られたトナー1について、次に示す各評
価試験を行った。
【0264】耐オフセット性評価試験:市販の複写機N
P6035(キヤノン(株)社製)の定着器を外部へ取
り外し、複写機外でも動作し、且つ定着ローラ温度を任
意に設定可能にし、プロセススピードを50mm/se
cとなるように改造した外部定着器を用い、未定着画像
を通紙することにより耐オフセット性を評価した。評価
に際して、定着ローラの温度を230℃に設定し、オフ
セットの様子を観察し、下記の評価基準に基づき評価し
た(評価環境:常温/常湿(23℃/60%RH))。
【0265】オフセットランク ◎(優) 全くオフセットが見られない ○(良) 極わずかオフセットが見られる ×(不可) オフセットが発生する
【0266】定着性評価試験:上記外部定着器のプロセ
ススピードを200mm/secに設定し、120〜2
00℃の温度範囲で5℃おきに温調して、各々の温度で
未定着画像の定着を行い、得られた画像を4.9kPa
相当の加重をかけたシルボン紙で往復5回摺擦し、摺擦
前後の画像濃度低下率が10%以下になる点を定着開始
温度とした。この温度が低いほど定着性に優れている
(評価環境:常温/常湿(23℃/60%RH))。転
写紙は64g/m2紙を用い、ワイヤー面(紙の粗い
面)に画像を形成し試験を行った。
【0267】耐ブロッキング評価試験:トナー20gを
100mlのポリカップに入れ50℃の恒温槽で3日間
放置し、その後のトナー状態を目視評価した。
【0268】耐ブロッキングランク ◎(優) 凝集物は無く、サラサラしている ○(良) 多少凝集物は見られるが、容易に崩れる △(可) 凝集物は見られるが、振れば崩れる ×(不可) 凝集物を掴むことができ、容易に崩れない
【0269】画像評価試験:市販のNP6035(キヤ
ノン(株)社製)を用い、現像スリーブを本発明の現像
スリーブ製造例1に交換し、常温/常温環境下において
画像比率6%の文字画像20,000枚複写し、常温/
低湿環境下及び高温/高湿環境下においてそれぞれ画像
比率6%の文字画像10,000枚複写を行い、画像濃
度、カブリ、クリーニング不良や融着に伴う画像汚れな
どの画像評価を行った。また、定着部を目視評価し、汚
染レベルを下に示すランクに分類した(評価環境:常温
/常温(23℃/60%RH)、常温/低湿(23℃/
5%RH)、高温/高湿(32.5℃/80%R
H))。
【0270】画像濃度は、「マクベス反射濃度計」(マ
クベス社製)を用いてベタ黒画像部を10点測定した平
均値で評価した。
【0271】カブリは、「反射濃度計」(東京電色技術
センター社製)を用いて、画像形成前の転写紙の反射濃
度の10点の平均値(Dr)と、ベタ白画像をコピーし
た後の転写紙の反射濃度(ds)とを測定し、その差分
(Ds−Dr)をカブリ値とした。
【0272】 画像汚れランク ○(良) 全く発生しない △(可) 極軽微な斑点状・線状の汚染が発生し、発生/消失を繰り返す ×(不可) 汚れが発生し、消失しない
【0273】 定着部材汚れランク ◎(優) 汚染見られず ○(良) 若干汚染しているが、問題ない △(可) 汚染による画像汚れは発生しないが、分離不良が発生する場合があ る ×(不可) 汚染による画像汚れが発生する
【0274】また、常温/常温(23℃/60%RH)
環境下にて、画像比率6%の文字画像20,000枚複
写した後の現像スリーブ表面の一部をエタノールで清浄
に拭き取り、この現像スリーブを用いて再度ベタ黒画像
をプリントし、エタノール拭き清掃前後のベタ黒画像の
画像濃度を測定し、その差を算出することによりスリー
ブ汚染を下記の評価基準に基づいて評価した。
【0275】スリーブ汚染ランク ◎(優) Δ0.03未満 ○(良) Δ0.03〜Δ0.10 △(可) Δ0.10〜Δ0.20 ×(不可) Δ0.20を超えるもの
【0276】スリーブコート性評価試験:さらに、常温
/常温環境下において画像比率6%の文字画像10,0
00枚複写し、常温/低湿環境下及び高温/高湿環境下
の各環境下で画像比率6%の文字画像5,000枚複写
した後、現像スリーブ上のトナーコート状態を目視し、
ブロッチの発生状態によってスリーブのコート性を以下
の評価基準に基づいて評価した(評価環境:常温/常温
(23℃/60%RH)、常温/低湿(23℃/5%R
H)、高温/高湿(32.5℃/80%RH))。
【0277】 ブロッチランク ◎(優) ブロッチが全く発生していない ○(良) ブロッチがスリーブ端部にわずかに発生している △(可) ブロッチが極わずか発生しているが画像には影響しない ×(不可) ブロッチがはっきりと発生しており画像に影響する
【0278】これらの各評価結果を、表3にまとめた。
【0279】[実施例2]イミダゾリウム塩類を構成単
位として有する重合体例(48)の製造例:スチレン7
94質量部、アクリル酸ブチル160質量部及びクロロ
メチルスチレン46質量部をトルエン中沸点下アゾビス
イソブチロニトリル30質量部を開始剤として重合し、
次いで脱溶剤し、数平均分子量(Mn)6000,重量
平均分子量(Mw)17000のハロメチルを有するス
チレン系樹脂C−1を得た。
【0280】ハロメチル基を有するスチレン系樹脂C−
1を128質量部、ヘプタデシルベンズイミダゾール1
25質量部、1,4−ジブロモブタン68質量部、およ
び炭酸ソーダ18質量部をジメチルホルムアミド(DM
F)中にて80℃で2時間、還流下で4時間反応した。
次いで、ベンジルクロライド5質量部を加え、4時間還
流した。反応終了後、反応生成物を、p−トルエンスル
ホン酸205質量部を水2000質量部に溶解した水溶
液中にホモミキサーで撹拌しながら投入した。沈殿物を
水で洗浄、濾過、乾燥し、グラフト重合体D−1を得
た。このグラフト共重合体D−1について、以下に示す
条件でNMR測定を行ったところ、イミダゾール環に特
有な炭素のケミカルシフト値がTSM基準として136
ppm付近と122ppm付近に見られ、そのピーク強
度が1:2の関係になることから、該グラフト共重合体
D−1中に、一般式(2)中に示したイミダゾリウム塩
類のユニットが存在することを確認した。これを本発明
のイミダゾリウム塩類を構成単位として有する重合体例
(48)とする。
【0281】<NMR測定> 測定装置:FT NMR装置 JNM−EX400(日
本電子社製) 測定周波数:400MHz パルス条件:5.0μs データポイント:32768 遅延時間:25sec 周波数範囲:10500Hz 積算回数:16回 測定温度:40℃ 試料 :測定試料200mgをφ5mmのサンプルチュ
ーブに入れ、溶媒としてCDCl3(TMS0.05
%)を添加し、これを40℃の恒温漕内で溶解させて調
整する。
【0282】実施例1において、イミダゾリウム塩類の
化合物例(1)を上記製造例で得られた重合体例(4
8)に変更する以外は実施例1と同様にしてトナー2を
得た。このトナー2に対して実施例1と同様の各評価を
行った。トナー物性および評価結果を表3にまとめた。
【0283】[実施例3〜15]表3に示した結着樹脂
およびイミダゾリウム塩類の化合物、あるいはイミダゾ
リウム塩類を構成単位として有する重合体を用いること
以外は実施例1と同様にしてトナー3〜15を得た。こ
れらトナー3〜15に対して実施例1と同様の各評価を
行った。トナー物性および評価結果を表3にまとめた。
【0284】[比較例1〜2]表3に示した結着樹脂お
よびイミダゾリウム塩類の化合物を用いること以外は実
施例1と同様にして重量平均径7.5μmのトナー16
〜17を得た。これらトナー16〜17に対して実施例
1と同様の各評価を行った。トナー物性および評価結果
を表3にまとめた。
【0285】 [比較例3] ・結着樹脂A−1 95質量部 ・結着樹脂B−3 5質量部 ・マグネタイト 90質量部 (八面体、平均粒子径0.22μm、BET=7.9m2/g、ケイ素含有量 0.35質量%、σs=84.5Am2/kg、σr=10.9Am2/kg) ・低分字量ポリプロピレンワックス(融点130℃) 4質量部 ・ニグロシン化合物 2質量部 上記材料をヘンシェルミキサーで十分に前混合した後、
実施例1と同様にして重量平均径7.5μmのトナー1
8を得た。このトナー18に対して実施例1と同様の各
評価を行った。トナー物性および評価結果を表3にまと
めた。
【0286】[実施例16〜30]実施例1〜15で行
った画像評価試験において、現像スリーブ製造例1に示
した現像スリーブ1を、現像スリーブ製造例2に示した
現像スリーブ2に変更する以外は同様にして、トナー1
〜15の画像評価試験を行った。評価環境は常温常湿
(23℃/60%RH)である。評価結果を表4にまと
めた。
【0287】
【表3】
【0288】
【表4】
【0289】
【発明の効果】本発明によれば、結着樹脂として少なく
ともカルボキシル基を有するビニル樹脂とグリシジル基
を有するビニル樹脂の混合物、カルボキシル基とグリシ
ジル基を有するビニル樹脂、及びカルボキシル基とグリ
シジル基とが反応したビニル樹脂からなるグループより
選択される一種以上のビニル樹脂を含有し、更に特定の
イミダゾリウム塩類またはイミダゾリウム塩類を構成単
位として有する重合体を含有するトナーにおいて、該ト
ナーの結着樹脂成分が特定の酸価を有し、該トナー中の
THF可溶分のGPCにより測定される分子量分布が、
特定の分子量分布を有し、トナー中の結着樹脂中に特定
のTHF不溶分を含有することにより、トナーとしての
帯電特性および粉体特性を損なうことなく飛躍的に耐オ
フセット性および耐ブロッキング性を向上させることが
できる。
【0290】更に現像剤担持体として金属基体上に樹脂
を有する被覆層を形成したスリーブとの組み合わせにお
いて、帯電付与能力が大幅に改善され現像特性を向上さ
せることができ、長期にわたり画像濃度低下やカブリの
ない高精細画像を安定して供給することができる。
【0291】また、帯電特性および粉体特性が改善され
ることにより、クリーニング工程において、融着、クリ
ーニング不良、トナー搬送詰まり、ドラムリークポチな
どの問題点を防ぎ、高精細画像を安定して供給すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像剤担持体の一部分の断面の概略図
である。
【図2】本発明の現像剤担持体の一部分の断面((A)
は磨き加工前、(B)は磨き加工後)の概略図である。
【図3】本発明の現像剤担持体が組み込まれる磁性現像
剤補給系現像装置の一例(規制部材に磁性ブレードを使
用)を示す概略図である。
【図4】本発明の現像剤担持体が組み込まれる磁性現像
剤補給系現像装置の他の例(規制部材に弾性ブレードを
使用)を示す概略図である。
【図5】本発明の画像形成方法を説明するための概略図
である。
【符号の説明】
1 被膜層(樹脂層) 2 導電性物質 3 充填剤 4 結着樹脂 5 固体潤滑剤 6 円筒状基体 7 感光ドラム(潜像保持体) 8 規制ブレード 9 ホッパー 10 磁性トナー(磁性現像剤) 11 磁石 12 円筒状基体 13 被膜層(樹脂層) 14 現像スリーブ(現像剤担持体) 15 電源 17 弾性ブレード A 現像スリーブの回転方向 B 感光ドラムの回転方向 D 現像部 501 被膜層(樹脂層) 502 固体潤滑剤 503 導電性物質 504 充填剤 505 結着樹脂 506 円筒状基体 801 潜像保持体 801a 光導電層 801b 導電性基層 802 帯電ローラ 802a 導電性弾性層 802b 芯金 803 帯電バイアス電源 804 画像露光 805 現像ローラ 806 転写ローラ 806a 導電性弾性層 806b 芯金 807 転写バイアス電源 808 転写材 809 クリーニング装置 810 除電露光装置 811 加熱加圧手段 813 現像バイアス電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小堀 尚邦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 谷川 博英 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 CA04 CA16 CA18 CA30 DA03 DA06 EA06 EA10 FA05 2H077 AD06 AD13 AD24 AD36 AE04 EA13 EA15 EA16 FA03 FA13 FA22 FA25

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、イミダゾリウム塩
    類及び着色剤を含有するトナーにおいて、 該結着樹脂が、少なくとも(i)カルボキシル基を有す
    るビニル樹脂とグリシジル基を有するビニル樹脂の混合
    物、(ii)カルボキシル基とグリシジル基を有するビ
    ニル樹脂、及び(iii)カルボキシル基とグリシジル
    基とが反応したビニル樹脂からなるグループから選択さ
    れる1種以上のメンバーを含有し、 該イミダゾリウム塩類が、下記一般式(1)で示される
    イミダゾリウム塩類、又は、下記一般式(2)で示され
    るイミダゾリウム塩類を構成単位として有する重合体を
    含有していることを特徴とするトナー。 【化1】 (上記一般式(1)において、R1,R4及びR5は、水
    素、置換基を有するアルキル基、置換基を有しないアル
    キル基、置換基を有するシクロアルキル基、置換基を有
    しないシクロアルキル基、置換基を有するアリール基、
    置換基を有しないアリール基、置換基を有するアリル
    基、置換基を有しないアリル基、置換基を有するアラル
    キル基、置換基を有しないアラルキル基、置換基を有す
    るアルコキシ基、置換基を有しないアルコキシ基、置換
    基を有するアミノ基、置換基を有しないアミノ基、ハロ
    ゲン又は複素環類を示し、それぞれ同一であっても異な
    っていても良く、R2及びR3は、水素、置換基を有する
    アルキル基、置換基を有しないアルキル基、置換基を有
    するシクロアルキル基、置換基を有しないシクロアルキ
    ル基、置換基を有するアリール基、置換基を有しないア
    リール基、置換基を有するアリル基、置換基を有しない
    アリル基、置換基を有するアラルキル基、置換基を有し
    ないアラルキル基、置換基を有するアルコキシ基、置換
    基を有しないアルコキシ基、又は複素環類を示し、それ
    ぞれ同一であっても異なっていても良く、R1とR2
    は、またはR1とR3とは、相互に連結されて環を形成し
    ても良く、R 4とR5とは、相互に連結されて芳香環、ま
    たは複素環を形成していても良く、該置換基としては、
    水素、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
    リル基、アラルキル基、アルコキシル基、アミノ基、ア
    ミド基、ハロゲン又は複素環類があり、これらは、エー
    テル構造又はスルフィド構造を有しても良く、mは1以
    上の正の整数を示し、Xm-は対陰イオンを示し、 上記一般式(2)はイミダゾリウム塩類を構成単位とす
    る重合体を示しており、一般式(2)において、R6
    7及びR8は、水素、置換基を有するアルキル基、置換
    基を有しないアルキル基、置換基を有するシクロアルキ
    ル基、置換基を有しないシクロアルキル基、置換基を有
    するアリール基、置換基を有しないアリール基、置換基
    を有するアリル基、置換基を有しないアリル基、置換基
    を有するアラルキル基、置換基を有しないアラルキル
    基、置換基を有するアルコキシ基、置換基を有しないア
    ルコキシ基、置換基を有するアミノ基、置換基を有しな
    いアミノ基、ハロゲン又は複素環類を示し、それぞれ同
    一であっても異なっていても良く、R7及びR8は、相互
    に連結されて芳香環、または複素環を形成しても良く、
    9は、連結基を表しており、エーテル結合を含んでも
    良いフェニレン基、プロペニレン基、ビニレン基又はア
    ルキレン基であり、該重合体は、イミダゾリウム塩類を
    構成単位として含んでいればよく、その場合、連結基が
    互いに環構造を形成しても良く、また、結着樹脂主鎖に
    グラフト鎖として結合しても良く、置換基としては、水
    素、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アリ
    ル基、アラルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド
    基、ハロゲン又は複素環類があり、これらは、エーテル
    構造又はスルフィド構造を有しても良く、mは1以上の
    正の整数を示し、nは1以上の正の整数を示し、Xm-
    対陰イオンを示す。)
  2. 【請求項2】 該トナー中のテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー
    (GPC)により測定される分子量分布において、数平
    均分子量(Mn)が1,000乃至40,000であ
    り、重量平均分子量(Mw)が10,000乃至10,
    000,000であることを特徴とする請求項1に記載
    のトナー。
  3. 【請求項3】 該トナー中のテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー
    (GPC)により測定される分子量分布において、分子
    量4,000乃至30,000の領域に少なくとも一つ
    のメインピークを有することを特徴とする請求項1に記
    載のトナー。
  4. 【請求項4】 該分子量分布において、分子量30,0
    00以下のピーク面積が全体のピーク面積に対して60
    乃至100%の割合であることを特徴とする請求項3に
    記載のトナー。
  5. 【請求項5】 該トナー中のテトラヒドロフラン(TH
    F)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー
    (GPC)により測定される分子量分布において、分子
    量4,000乃至30,000の領域及び分子量10
    0,000乃至10,000,000の領域にそれぞれ
    少なくとも一つのピークを有することを特徴とする請求
    項1に記載のトナー。
  6. 【請求項6】 該分子量分布において、分子量4,00
    0乃至30,000の領域及び分子量800,000乃
    至10,000,000の領域にそれぞれ少なくとも一
    つのピークを有することを特徴とする請求項5に記載の
    トナー。
  7. 【請求項7】 該分子量分布において、分子量4,00
    0乃至30,000の領域、分子量100,000乃至
    800,000の領域及び分子量800,000乃至1
    0,000,000の領域にそれぞれ少なくとも一つの
    ピークを有することを特徴とする請求項5に記載のトナ
    ー。
  8. 【請求項8】 該分子量分布において、分子量100,
    000以上のピーク面積が全体のピーク面積に対して5
    乃至40%の割合であることを特徴とする請求項5乃至
    7のいずれかに記載のトナー。
  9. 【請求項9】 該トナーの結着樹脂成分は、THF不溶
    分を0.1乃至60質量%含有することを特徴とする請
    求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  10. 【請求項10】 該トナーの結着樹脂成分は、THF不
    溶分を5乃至60質量%含有することを特徴とする請求
    項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  11. 【請求項11】 該トナーの結着樹脂成分は、THF不
    溶分を7乃至55質量%含有することを特徴とする請求
    項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  12. 【請求項12】 該トナーの結着樹脂成分は、THF不
    溶分を9乃至50質量%含有することを特徴とする請求
    項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  13. 【請求項13】 該トナーの結着樹脂成分は、THF不
    溶分を10乃至45質量%含有することを特徴とする請
    求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。
  14. 【請求項14】 該トナーのTHF可溶成分の酸価が
    0.1乃至50mgKOH/gであることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  15. 【請求項15】 該トナーのTHF可溶成分の酸価が
    0.5乃至50mgKOH/gであることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  16. 【請求項16】 該トナーのTHF可溶成分の酸価が
    0.5乃至40mgKOH/gであることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  17. 【請求項17】 該トナーのTHF可溶成分の酸価が
    0.5乃至30mgKOH/gであることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  18. 【請求項18】 該トナーのTHF可溶成分の酸価が
    0.5乃至25mgKOH/gであることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  19. 【請求項19】 該トナーのTHF可溶成分の酸価が
    0.5乃至20mgKOH/gであることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれかに記載のトナー。
  20. 【請求項20】 該トナーは、正帯電性トナーであるこ
    とを特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載のト
    ナー。
  21. 【請求項21】 静電潜像保持体上に静電潜像を形成す
    る潜像形成工程;及び現像剤担持体上表面に担持され且
    つ搬送されるトナーを有する一成分系現像剤で該静電潜
    像を現像する工程;を有する画像形成方法において、 該現像剤担持体は、少なくとも表面が樹脂を含む材料に
    よって形成されており、 該トナーは、請求項1乃至20のいずれかに記載のトナ
    ーであることを特徴とする画像形成方法。
  22. 【請求項22】 該現像剤担持体は、樹脂を含む材料に
    よって形成された円筒状スリーブであることを特徴とす
    る請求項21に記載の画像形成方法。
  23. 【請求項23】 該現像剤担持体は、基体及び基体表面
    に形成された樹脂を含有する被覆層を有していることを
    特徴とする請求項21に記載の画像形成方法。
  24. 【請求項24】 該現像剤担持体表面は、導電性物質、
    充填剤及び固体潤滑剤からなる群から選択される一種以
    上のメンバーをさらに含有していることを特徴とする請
    求項21乃至23のいずれかに記載の画像形成方法。
  25. 【請求項25】 該静電潜像保持体は、電子写真用感光
    体であることを特徴とする請求項21乃至24のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  26. 【請求項26】 静電潜像保持体;該静電潜像保持体上
    に静電潜像を形成するための潜像形成手段;及び該静電
    潜像を現像するため、トナーを有する一成分系現像剤を
    担持し、且つ搬送するための現像剤担持体を有する現像
    手段;を有する画像形成装置において、 該現像剤担持体は、少なくとも表面が樹脂を含む材料に
    よって形成されており、 該トナーは、請求項1乃至20のいずれかに記載のトナ
    ーであることを特徴とする画像形成装置。
  27. 【請求項27】 該現像剤担持体は、樹脂を含む材料に
    よって形成された円筒状スリーブであることを特徴とす
    る請求項26に記載の画像形成装置。
  28. 【請求項28】 該現像剤担持体は、基体及び基体表面
    に形成された樹脂を含有する被覆層を有していることを
    特徴とする請求項26に記載の画像形成装置。
  29. 【請求項29】 該現像剤担持体表面は、導電性物質、
    充填剤及び固体潤滑剤からなる群から選択される一種以
    上のメンバーをさらに含有していることを特徴とする請
    求項26乃至28のいずれかに記載の画像形成装置。
  30. 【請求項30】 該静電潜像保持体は、電子写真用感光
    体であることを特徴とする請求項26乃至29のいずれ
    かに記載の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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