JP2001060020A - 荷電制御剤及びその製法並びに静電荷像現像用トナー - Google Patents

荷電制御剤及びその製法並びに静電荷像現像用トナー

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JP2001060020A
JP2001060020A JP2000182040A JP2000182040A JP2001060020A JP 2001060020 A JP2001060020 A JP 2001060020A JP 2000182040 A JP2000182040 A JP 2000182040A JP 2000182040 A JP2000182040 A JP 2000182040A JP 2001060020 A JP2001060020 A JP 2001060020A
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Toshiyuki Okuda
敏行 奥田
Yoshitaka Taguchi
義高 田口
Akihiro Tada
明宏 多田
Shunichiro Yamanaka
俊一郎 山中
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Orient Chemical Industries Ltd
Chukyo Yushi Co Ltd
Original Assignee
Orient Chemical Industries Ltd
Chukyo Yushi Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー用樹脂に対する荷電制御物質の均一分
散性に優れ、帯電量分布がシャープで均一性が高く、帯
電の立ち上がりが速く、而も帯電の経時安定性、環境非
依存性、保存安定性及び耐久性に優れると共に、様々の
組成のトナーに用いられてもトナーの定着性やオフセッ
ト特性に悪影響を及ぼさない。 【解決手段】 少なくとも荷電制御物質を含む基本粒子
と、造粒化剤とを有してなり、前記基本粒子が前記造粒
化剤を用いて造粒されてなる荷電制御剤である。荷電制
御物質は、芳香族オキシカルボン酸を配位子とする金属
化合物、芳香族ジカルボン酸を配位子とする金属化合
物、モノアゾ化合物を配位子とする金属化合物、カリッ
クス(n)アレーン化合物、及び四級アンモニウム塩化
合物からなる群から選ばれた少なくとも1つである。造
粒化剤は、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤、天然水溶性高分子化合物、及び合
成水溶性高分子化合物からなる群から選ばれた少なくと
も1つである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真等に用い
られる荷電制御剤、並びに、その荷電制御剤を用いた、
静電荷像現像用トナーに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子写
真法を利用した複写機等においては、光導電性物質を含
有する感光層を備えた感光体上に形成された静電潜像を
現像するために、着色剤、定着用の樹脂等を有する種々
のトナーが用いられている。そして、このようなトナー
には帯電性、定着性、非オフセット性、耐久性等につい
て、それぞれ十分な性能が要求される。
【0003】近時においては、複写や印刷の速度を高速
化しつつ高画質化をも実現するために、トナーに対し
て、帯電の立上がり速度を高めること等の帯電特性の要
求や、低温定着性及び非オフセット性に共に優れること
等の記録紙へのトナーの定着性についての要求が強くな
っている。このようなトナーの性能向上の要求は、複写
機やプリンターの高性能化の進行に伴い、ますます強く
なりつつある。
【0004】静電潜像を現像するシステムにおいて、帯
電性は特に重要な因子である。そこでトナーの帯電性を
適切に制御するために、トナー中に、正電荷又は負電荷
付与性の荷電制御剤が加えられることが多い。実用化さ
れている荷電制御剤として、トナーに正電荷を付与する
ものに、ニグロシン系染料や第4級アンモニウム塩化合
物があり、グアニジンやイミダゾール誘導体等も提案さ
れている。トナーに負電荷を付与するものに、サリチル
酸誘導体金属化合物やアゾ染料金属錯体がある。
【0005】従来のサリチル酸誘導体金属化合物やアゾ
染料金属錯体や第4級アンモニウム塩系の荷電制御剤に
は、トナーに添加された場合の帯電性に優れるものも多
い。しかし、荷電制御剤自身の流動性が悪く、定着用の
樹脂に対する分散性やトナーを多数回繰り返し使用した
際の耐久性に十分とは言えない点があったり、帯電の立
上がり速度が不十分なために初期の複写画像において比
較的鮮明性に欠ける等の、改善されるべき課題も残され
ている。
【0006】本発明は従来技術に存した課題に鑑み行わ
れたものであってその目的とするところは、トナー用樹
脂に対する荷電制御物質の均一分散性に優れ、帯電量分
布がシャープで均一性が高く、帯電の立ち上がりが速
く、而も帯電の経時安定性、環境非依存性、保存安定性
及び耐久性に優れると共に、様々の組成のトナーに用い
られてもトナーの定着性やオフセット特性に悪影響を及
ぼさない荷電制御剤及びその製法並びにその荷電制御剤
を含有する静電荷像現像用トナーを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の荷電制御剤は、少なくとも荷電制御物質を含む基本
粒子と、造粒化剤とを有してなり、前記基本粒子が前記
造粒化剤(造粒助剤)を用いて造粒されてなる荷電制御
剤であって、前記造粒化剤が、アニオン界面活性剤、ノ
ニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、天然水溶性高
分子化合物、及び合成水溶性高分子化合物からなる群か
ら選ばれた少なくとも1つであることを特徴とする(請
求項1)。
【0008】本発明の荷電制御剤は、粒径が安定し、粒
度分布がシャープであり、特に、トナー用樹脂に対する
荷電制御物質の均一分散性が飛躍的に向上し、帯電量分
布がシャープで均一性が高く、帯電の立ち上がりが速
く、而も帯電の経時安定性、環境非依存性、保存安定性
及び耐久性に優れる。また、保存安定性及び耐久性に優
れ、様々の組成のトナーに用いられてもトナーの定着性
やオフセット特性に悪影響を及ぼさない。
【0009】そのため、従来の荷電制御剤における、粒
径のばらつきが大きくて粒度分布が広く、トナーに用い
られた場合に、トナー用樹脂に均一に分散し難く、トナ
ー表面の電荷にばらつきが生じ、トナーを繰り返し使用
した場合の帯電維持性がよくないという課題が解決され
る。
【0010】また本発明の静電荷像現像用トナーは、上
記荷電制御剤を荷電制御のために含むと共に、着色剤及
び樹脂を含んでなる(請求項19)。
【0011】本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー
用樹脂中における荷電制御物質の均一分散性が飛躍的に
向上し、帯電量分布がシャープで均一性が高く、帯電の
立ち上がりが速く、而も帯電の経時安定性、環境非依存
性、保存安定性及び耐久性に優れる。トナー用樹脂を構
成すべき単量体と荷電制御剤等の所定材料を混合したも
のにおいて前記単量体を重合させて得るトナーにおいて
も荷電制御物質が均一に分散して帯電特性に優れたもの
となる。また、保存安定性及び耐久性に優れ、荷電制御
剤によるトナーの定着性やオフセット特性に対する悪影
響が生じない。
【0012】また本発明の荷電制御剤の製法は、少なく
とも荷電制御物質を含む対象物を微細粉砕する微細粉砕
工程と、微細粉砕されてなる基本粒子を造粒化剤を用い
て造粒する造粒工程を有し、前記造粒化剤が、アニオン
界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性
剤、天然水溶性高分子化合物、及び合成水溶性高分子化
合物からなる群から選ばれた少なくとも1つであること
を特徴とする(請求項21)。
【0013】これにより、微細粉砕されてなる基本粒子
が造粒されてなる荷電制御剤が得られる。
【0014】
【発明の効果】本発明の荷電制御剤は、トナー用樹脂に
対する荷電制御物質の均一分散性が飛躍的に向上し、帯
電量分布がシャープで均一性が高く、帯電の立ち上がり
が速く、而も帯電の経時安定性、環境非依存性保存安定
性及び耐久性に優れる。また、保存安定性及び耐久性に
優れ、様々の組成のトナーに用いられてもトナーの定着
性やオフセット特性に悪影響を及ぼさない。
【0015】本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー
用樹脂中における荷電制御物質の均一分散性が飛躍的に
向上し、シャープで均一性の高い帯電量分布と経時安定
性に優れた帯電性を実現し得る。また、耐環境性、保存
安定性及び耐久性に優れ、荷電制御剤によるトナーの定
着性やオフセット特性に対する悪影響が生じない。
【0016】
【発明の実施の形態】上記荷電制御物質は、静電荷像現
像用トナーや静電粉体塗料用の荷電制御又は帯電増強物
質等を言い、(a)芳香族オキシカルボン酸を配位子とす
る金属化合物、(b)芳香族ジカルボン酸を配位子とする
金属化合物、(c)モノアゾ化合物を配位子とする金属化
合物、(d)カリックス(n)アレーン化合物、及び(e)四
級アンモニウム塩化合物からなる群から選ばれた少なく
とも1つとすることができる(請求項12)。
【0017】上記の少なくとも荷電制御物質を含む基本
粒子は、全てが荷電制御物質であってもよく、例えば、
70重量%以上、80重量%以上、又は90重量%以上
が荷電制御物質であってもよい。
【0018】また、上記基本粒子は、微細粉砕されたも
のであること、或いは、平均粒径が0.1乃至8μmで
あることが望ましい(請求項2、3)。より望ましくは
0.1乃至3μmである。この場合、例えば荷電制御剤
をトナー用樹脂と溶融混練したり、トナー用樹脂を構成
する単量体と混合すること等により、トナー用樹脂中
に、少なくとも荷電制御物質を含む粒子を、基本粒子等
の微細な粒子の状態で均一性高く分散させることができ
る。
【0019】なお、本明細書中、粒径(粒子径)とは、
光散乱相当径を意味し、例えばレーザー回折散乱式粒子
径測定器(堀場製作所製のLA−920等)により測定され
る。平均粒径とは、体積基準における累積50%に相当
する粒子径(メジアン径)を意味する。
【0020】上記の少なくとも荷電制御物質(好ましく
は前記(a)乃至(e)の化合物)を含む基本粒子は、(f)ア
ニオン界面活性剤、(g)ノニオン界面活性剤、(h)カチオ
ン界面活性剤、(i)天然水溶性高分子化合物、及び(j)合
成水溶性高分子化合物からなる群から選ばれた少なくと
も1つの造粒化剤を用いることにより、効果的且つ比較
的簡便に造粒化することができる。勿論、本発明の荷電
制御剤中には多数の基本粒子が含まれる。なお、負電荷
付与性の荷電制御剤においては造粒化剤として例えばア
ニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、天然水溶性高
分子化合物、及び合成水溶性高分子化合物からなる群か
ら選ばれた1又は2以上を用いることができ、正電荷付
与性の荷電制御剤においては造粒化剤として例えばノニ
オン界面活性剤、カチオン界面活性剤、天然水溶性高分
子化合物、及び合成水溶性高分子化合物からなる群から
選ばれた1又は2以上を用いることができる。
【0021】本発明の荷電制御剤における造粒化剤の使
用量は、例えば荷電制御物質に対し1乃至20重量%と
することができ、5乃至15重量%とすることが好まし
い。本発明の荷電制御剤は、造粒化剤以外の全成分又は
主要成分(例えば、造粒化剤以外の成分の70重量%以
上、80重量%以上、又は90重量%以上)が基本粒子
であるものとすることが望ましい。
【0022】造粒により均一な荷電制御剤を安定的に得
るには、造粒化剤を、アニオン界面活性剤、ノニオン界
面活性剤、カチオン界面活性剤、天然水溶性高分子化合
物、及び合成水溶性高分子化合物からなる群から選ばれ
た2以上とすることが好ましい(請求項7)。その例と
しては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、又
はカチオン界面活性剤と、天然水溶性高分子化合物およ
び/または合成水溶性高分子化合物との組合せを挙げる
ことができる。より具体的には、例えば、ノニオン界面
活性剤と天然水溶性高分子化合物、アニオン界面活性剤
と天然水溶性高分子化合物、合成水溶性高分子化合物と
アニオン界面活性剤等を組み合わせて用いることが好ま
しい。
【0023】本発明の荷電制御剤(造粒されてなる荷電
制御剤粒子)の平均粒径は、5乃至100μm、好まし
くは5乃至50μm(請求項5)、より好ましくは5乃
至45μm、更に好ましくは10乃至40μmとするこ
とができる。造粒により、粒度分布がシャープになる。
このことは帯電制御性の安定上重要である。
【0024】本発明の荷電制御剤(造粒されてなる荷電
制御剤粒子)は、粒径が5乃至100μmの粒子が90
%以上であることが好ましい。更に好ましくは、粒径が
5乃至88μmの粒子が90%以上である(請求項
6)。
【0025】荷電制御剤の粒子の形状は、トナー用樹脂
に対する分散性に影響する。本発明の荷電制御剤は、造
粒されてなる荷電制御剤粒子の90%以上(或いは95
%以上)において短軸径と長軸径の比が0.8乃至1.
0(更に好ましくは0.9乃至1.0)であることが望
ましい(請求項4)。このように荷電制御剤の粒子の形
状がそろうことにより、トナー用樹脂中における荷電制
御物質の均一分散性が高まる。
【0026】本発明の荷電制御剤(造粒されてなる荷電
制御剤粒子)の嵩密度は、2.0乃至7.0ml/gで
あることが好ましい。更に好ましくは3.0乃至5.0
ml/gである。
【0027】本発明の荷電制御剤は、少なくとも荷電制
御物質を含む基本粒子を、上記造粒化剤を用いて造粒す
ることにより得られる。用い得る造粒方法は特に限定さ
れるものではなく、公知の造粒方法、例えば、噴霧乾燥
造粒法、流動層造粒法、転動流動層乾燥造粒法等から採
択することができる。
【0028】上記基本粒子として、微細粉砕されたも
の、或いは、平均粒径が0.1乃至8μm(若しくは
0.1乃至3μm)であるものを使用する場合は、少な
くとも荷電制御物質を含む対象物を微細粉砕する微細粉
砕工程と、その微細粉砕されてなる基本粒子を前記造粒
化剤を用いて造粒する造粒工程を有するものとすること
ができる(請求項21)。
【0029】例えば造粒方法として噴霧乾燥造粒法を用
いる場合において、少なくとも荷電制御物質を含む対象
物と造粒化剤と溶媒を、ディスパー、ホモミキサー等に
より予め均一に混合する際、必要に応じ、コロイドミ
ル、サンドミル、ボールミル等の粉砕機を用いてもよ
い。得られた分散液をスプレードライヤーにより処理す
ることにより、造粒された荷電制御剤が得られる。
【0030】上記造粒工程或いは微細粉砕工程及び造粒
工程は、例えば有機溶剤中又は水系中で行うことができ
るが、製造工程のコスト及び環境安全性を考慮すると水
系中で造粒することが好ましい(請求項22)。
【0031】尤も、本発明の荷電制御剤の造粒において
は、予め溶媒を用いて分散液とする必要は必ずしもな
い。少なくとも荷電制御物質を含む基本粒子と前記造粒
化剤が均一に混合処理される流動層造粒法や高速気流中
衝突法等の造粒方法であれば固体−固体、或いは固体−
液体の状態であってもよい。
【0032】本発明における上記(f)乃至(j)の造粒化剤
は、特に限定されるものではなく、それぞれ公知物質を
使用することができる。それらの例は下記の通りである
が、これらに限定されるものではない。
【0033】上記(f)アニオン界面活性剤の例として
は、脂肪酸類及びその塩、ジアルキルスルホコハク酸
塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンス
ルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキ
ル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ナフ
タレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物等が挙げられる。
【0034】特に好ましくは、ナフタレンスルホン酸塩
ホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸塩、
アルキルベンゼンスルホン酸塩である。
【0035】上記(g)ノニオン界面活性剤の例として
は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸部分エステル、脂肪酸ジエタノール
アミド等が挙げられる。
【0036】特に好ましくは、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリ
コールである。
【0037】上記(h)カチオン界面活性剤の例として
は、脂肪族アミン類、第4級アンモニウム塩類、アルキ
ルピリジニウム塩類等が挙げられる。
【0038】上記(i)天然水溶性高分子化合物の例とし
ては、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシ
ルメチルセルロース、化工デンプン、アラビアガム、ア
ルギン、シクロデキストリン、プルラン、カゼイン、ゼ
ラチン、リグニン等が挙げられる。
【0039】特に好ましくは、ゼラチン、カゼイン、ア
ルギン、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロ
ース、リグニンスルホン酸塩、アラビアガムである。
【0040】上記(j)合成水溶性高分子化合物の例とし
ては、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリアクリル酸塩、スチレン−無水マレイン酸共重
合体、オレフィン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニ
ルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン等が挙げられる。
【0041】特に好ましくは、ポリアクリル酸塩、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体、オレフィン−無水マレ
イン酸共重合体、ポリエステルである。
【0042】本発明における上記(f)乃至(j)の造粒化剤
は、酸状態のもの又はその塩の状態のものを用いること
ができる。塩としては、例えば、アルカリ金属(Na、
K等)に基づく金属塩、アンモニウム塩、有機アミン
(脂肪族第1級アミン、脂肪族第2級アミン、脂肪族第
3級アミン等)に基づくアミン塩、及び有機アンモニウ
ム塩を挙げることができる。また、本発明における上記
(f)乃至(j)の造粒化剤は、本発明の所期の目的を達成
し、その効果を奏し得る範囲内において、エステル化、
エーテル化等の変性を行ったものを用いることができ
る。前記の変性によって、生成する末端の置換基には直
鎖又は分岐鎖のアルキル基(例えば、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペ
ンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニ
ル基、ドデシル基等)、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基
(例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニ
ル基等)、水酸基置換アルキル基(例えば、2−ヒドロ
キシエチル基、ヒドロキシメチル基等)、ハロゲン置換
アルキル基(例えば、クロロメチル基、2−クロロエチ
ル基等)、アルコキシル基置換アルキル基(例えば、メ
トキシメチル基、エトキシブチル基、ブトキシエチル
基、ブトキシプロピル基、プロポキシエトキシエチル基
等)、シクロアルキル基(例えば、シクロプロピル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、置換基を有
する若しくは有しないフェニル基、置換基を有する若し
くは有しないベンジル基等が挙げられる。本発明におけ
る上記(i)乃至(j)の造粒化剤は、水に透明溶解している
ものだけでなく、一部不溶部があり白濁した状態のもの
やエマルジョン状に分散したものであってもよい。
【0043】本発明における荷電制御物質としての上記
(a)乃至(e)の化合物の例は次の通りである。 (a)芳香族オキシカルボン酸を配位子とする金属化合物
【0044】
【化8】 [上記式中、B及びB'は、置換基を有する若しくは有
しない、ベンゼン環又はナフタレン環を示し(BとB'
は同じであっても異なっていてもよい)、Meは2価以
上金属を示し、pは0乃至4の整数を示し、Zは、有
機カチオン又は無機カチオンを示し、Xは0乃至2の整
数を示す。]
【0045】
【化9】 [上記式中、Bは、置換基を有する若しくは有しない、
ベンゼン環又はナフタレン環を示し、mは3以上の整
数を示し、nは1以上の整数を示し、Meは2価以上
金属を示す。]
【0046】
【化10】 [上記式中、Bは、置換基を有する若しくは有しない、
ベンゼン環又はナフタレン環を示し、Meは2価以上金
属を示し、Zは、有機アニオン又は無機アニオンを示
し、m及びnはそれぞれ正の整数を示し、m+n
は金属Mの酸化数を示す。]
【0047】下記式(I)乃至(III)の芳香族オキシ
カルボン酸を配位子とする金属化合物は、帯電維持性、
トナー用樹脂への分散性、及びトナーの定着性の点で好
ましい。従って本発明における基本粒子を構成する荷電
制御物質としての芳香族オキシカルボン酸を配位子とす
る金属化合物は、下記式(I)乃至(III)で表される化
合物の1又は2以上からなるものであることが好ましい
(請求項13)。
【0048】
【化11】 [式(I)中、R乃至Rは、それぞれ、H(水
素)、水酸基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12
のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル
基、ハロゲン、又はニトロ基を示し(R乃至Rは同
じであっても異なっていてもよい)、Mは2価、3価又
は4価の金属を示し、pは0、1又は2を示し、qは1
又は2を示し、(Aq+は、H;NH ;アル
カリ金属(Na、K等)に基づくカチオン;有機アミン
(脂肪族第1級アミン、脂肪族第2級アミン、脂肪族第
3級アミン等)に基づくカチオン;又は第4級有機アン
モニウムイオンを示し、Xは0、1又は2を示す。]
【0049】
【化12】 [式(II)中、R乃至Rは、それぞれ、H(水
素)、水酸基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12
のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル
基、ハロゲン、ニトロ基を示し(R乃至Rは同じで
あっても異なっていてもよい)、mは3以上の整数を
示し、nは1以上の整数を示し、Mは2価又は3価の
金属を示す。
【0050】
【化13】 [式(III)中、R乃至Rは、それぞれ、H(水
素)、水酸基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12
のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル
基、ハロゲン、ニトロ基を示し(R乃至Rは同じで
あっても異なっていてもよい。)、Mは2価又は3価の
金属を示し、m及びnはそれぞれ正の整数を示し、
+nは金属Mの酸化数を示す。]
【0051】上記式(I)乃至(III)におけるR
至Rの具体例としては、H(水素);水酸基;メチル
基、エチル基、プロピル基、i(iso)−プロピル
基、ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t
(tert)−ブチル基、アミル基、i−アミル基、オ
クチル基、t−オクチル基及びドデシル基等の直鎖若し
くは分岐鎖の炭素数1乃至12程度のアルキル基;アリ
ル基、プロペニル基及びブテニル基等の炭素数1乃至1
2程度のアルケニル基;フェニル基、ナフチル基等の置
換基を有しないアリール基、又はメチルフェニル基、ブ
チルフェニル基、ジブチルフェニル基、ブチルナフチル
基等の置換基(例えば炭素数1乃至4のアルキル基)を
有するアリール基;ベンジル基、α−メチルベンジル
基、α,α′−ジメチルベンジル基、α−ブチルベンジ
ル基、フェネチル基、ベンズヒドリル基等のアラルキル
基;フロオロ、クロル、ブロム等のハロゲン;ニトロ基
を挙げることができる。特に好ましくは、t−ブチル基
及びt−オクチル基である。
【0052】本発明に用いる芳香族オキシカルボン酸を
配位子とする金属化合物は、例えば公知の方法でキレー
ト化することにより得ることができる。より具体的に
は、例えば芳香族オキシカルボン酸を充分なアルカリを
加えて溶解したものに対し、金属付与剤を、金属:芳香
族オキシカルボン酸のモル比が1:2乃至2:3になる
ように加えて加熱し、生成した沈殿物を瀘取して洗浄す
ることによって得ることができる。
【0053】本発明に用いる芳香族オキシカルボン酸を
配位子とする金属化合物の対イオンは、H;N
;アルカリ金属(Na、K等)に基づくカチオ
ン;有機アミン(脂肪族第1級アミン、脂肪族第2級ア
ミン、脂肪族第3級アミン等)に基づくカチオン;又
は、第4級有機アンモニウムイオンとすることができ
る。
【0054】本発明に用いる芳香族オキシカルボン酸を
配位子とする金属化合物の中心金属(M又はMe)とし
ては、あらゆる金属が可能であるが、好適なものとして
は配位数4又は6の金属を挙げることができる。そのう
ち、より好ましいものとして、原子価が2価の金属又は
3価の金属が挙げられる。その具体例としては、Zn、
Sr、Cr、Al、Ti、Fe、Zr、Ni、Co、M
n、ホウ素、Si及びSnを挙げることができる。この
うち人体に対する安全性の高さにおいて特に好ましいも
のとしては、Zn、Al、Ti及びFeの4種類の金属
を挙げることができる。
【0055】本発明の芳香族オキシカルボン酸を配位子
とする金属化合物の製造に用いることができる金属付与
剤としては、硫酸アルミニウム及び塩基性酢酸アルミニ
ウム等のアルミニウム化合物、蟻酸クロム、酢酸クロ
ム、硫酸クロム、塩化クロム及び硝酸クロム等のクロム
化合物、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄等の鉄化
合物、塩化コバルト、硝酸コバルト及び硫酸コバルト等
のコバルト化合物、塩化チタン等のチタン化合物、塩化
亜鉛及び硫酸亜鉛等の亜鉛化合物等を例示することがで
きる。
【0056】なお、本発明の荷電制御剤は、荷電制御物
質としての芳香族オキシカルボン酸を配位子とする金属
化合物と、その金属化合物の配位子に対応する芳香族オ
キシカルボン酸を含有するものであってもよい(請求項
14)。
【0057】また、本発明の荷電制御剤は、荷電制御物
質として、式(I)乃至(III)で表される芳香族オキ
シカルボン酸を配位子とする金属化合物と、式(IV)又
は(V)で表されるモノアゾ化合物を配位子とする金属
化合物の双方をそれぞれ1以上含有するものを用いるこ
とができる。
【0058】本発明における荷電制御物質としての芳香
族オキシカルボン酸を配位子とする金属化合物における
芳香族オキシカルボン酸と金属の組合せとしては、例え
ば、表1に示される組合せを挙げることができる。但
し、勿論本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。
【0059】
【表1】 本発明に用いる芳香族オキシカルボン酸を配位子とする
金属化合物の構造の例を、3,5−ジ−t−ブチルサリ
チル酸のアルミニウム化合物で対イオンはHの場合を
例に説明する。但し、勿論本発明はこれらのみに限定さ
れるものではない。
【0060】
【化14】 (b)芳香族ジカルボン酸を配位子とする金属化合物
【0061】下記式の芳香族ジカルボン酸を配位子とす
る金属化合物は、帯電維持性、トナー用樹脂への分散
性、及びトナーの定着性の点で好ましい。従って本発明
における基本粒子を構成する荷電制御物質としての芳香
族ジカルボン酸を配位子とする金属化合物は、下記式で
表される化合物であることが好ましい。
【0062】
【化15】 [式中、R16乃至R19は、それぞれ、H(水素)、
水酸基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12のアル
キル基、炭素数1乃至12程度のアルケニル基、ハロゲ
ン、ニトロ基を示し(R16乃至R19は同じであって
も異なっていてもよい。)、Mは2価、3価又は4価の
金属を示し、pは0、1又は2を示し、qは1又は2を
示し、(Aq+ は、H;NH ;アルカリ金
属(Na、K等)に基づくカチオン;有機アミン(脂肪
族第1級アミン、脂肪族第2級アミン、脂肪族第3級ア
ミン等)に基づくカチオン;又は第4級有機アンモニウ
ムイオンを示し、Xは0、1又は2を示す。]
【0063】本発明に用いる芳香族ジカルボン酸を配位
子とする金属化合物の中心金属Mとしては、あらゆる金
属が可能であるが、好適なものとしては配位数4又は6
の金属を挙げることができる。そのうち、より好ましい
ものとして、原子価が2価の金属又は3価の金属が挙げ
られる。その具体例としては、Zn、Sr、Cr、A
l、Ti、Fe、Zr、Ni、Co、Mn、ホウ素、S
i及びSnを挙げることができる。このうち人体に対す
る安全性の高さにおいて特に好ましいものとしては、Z
n、Al、Ti及びFeの4種類の金属を挙げることが
できる。
【0064】本発明における荷電制御物質としての芳香
族ジカルボン酸を配位子とする金属化合物における芳香
族ジカルボン酸と金属の組合せとしては、例えば、表2
に示される組合せを挙げることができる。但し、勿論本
発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0065】
【表2】
【0066】(c)モノアゾ化合物を配位子とする金属化
合物 下記式(IV)及び(V)のモノアゾ化合物を配位子とす
る金属化合物は、帯電維持性、トナー用樹脂への分散
性、及びトナーの定着性の点で好ましい。従って本発明
における基本粒子を構成する荷電制御物質としてのモノ
アゾ化合物を配位子とする金属化合物は、下記式(IV)
で表される化合物および/または式(V)で表される化
合物であることが好ましい(請求項15)。
【0067】
【化16】 [式(IV)中、R乃至R12及びR14は、それぞ
れ、H(水素)、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至1
8のアルキル基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数2乃至1
8のアルケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スル
ホン酸基、ヒドロキシ基、炭素数1乃至18のアルコキ
シ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハロゲ
ン(原子)、又は−COO−R15を示し(R乃至R
12及びR14は同じであっても異なっていてもよい。
15は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のア
ルキル基又は炭素数6乃至18のアリール基を示
す。)、R13は、H(水素)、ハロゲン(原子)、ニ
トロ基、カルボキシル基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数
1乃至18のアルキル基、炭素数2乃至18のアルケニ
ル基、炭素数1乃至18のアルコキシ基、炭素数6乃至
18のアリール基、−COO−R15、又は
【0068】
【化17】 を示し、R15は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至
18のアルキル基、又は炭素数6乃至18のアリール基
を表し、Yは、H(水素)、直鎖若しくは分岐鎖の炭素
数1乃至8のアルキル基、炭素数1乃至5のアルコキシ
基、ニトロ基、又はハロゲンを示し、mは1、2又は
3を示し、Mは2価、3価又は4価の金属を示し、p及
びXはそれぞれ0、1又は2を示し、qは1又は2を示
し、(Aq+は、H;NH ;アルカリ金属
(Na、K等)に基づくカチオン;有機アミン(脂肪族
第1級アミン、脂肪族第2級アミン、脂肪族第3級アミ
ン等)に基づくカチオン;又は第4級有機アンモニウム
イオンを示す。]
【0069】
【化18】 [式(V)中、R乃至R12及びR14は、それぞ
れ、H、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアル
キル基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数2乃至18のアル
ケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸
基、ヒドロキシ基、炭素数1乃至18のアルコキシ基、
アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハロゲン(原
子)、又は−COO−R15を示し(R乃至R12
びR14は同じであっても異なっていてもよい。R15
は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル
基又は炭素数6乃至18のアリール基を示す。)、R
13は、H、ハロゲン(原子)、ニトロ基、カルボキシ
ル基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキ
ル基、炭素数2乃至18のアルケニル基、炭素数1乃至
18のアルコキシ基、炭素数6乃至18のアリール基、
−COO−R15、又は
【0070】
【化19】 を示し、R15は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至
18のアルキル基、又は炭素数6乃至18のアリール基
を示し、Yは、H(水素)、直鎖若しくは分岐鎖の炭素
数1乃至8のアルキル基、炭素数1乃至5のアルコキシ
基、ニトロ基、又はハロゲンを示し、mは3以上の整
数を示し、nは1以上の整数を示し、mは1、2又
は3を示し、Mは2価又は3価の金属を示す。]
【0071】上記m及びnの例としては、mが3
でnが1、mが3でnが2、mが6でnが2
等を挙げることができる。本発明に用いるモノアゾ化合
物を配位子とする金属化合物の中心金属(M)として
は、あらゆる金属が可能であるが、好適なものとしては
配位数4又は6の金属を挙げることができる。そのう
ち、より好ましいものとして、原子価が2価の金属又は
3価の金属が挙げられる。その具体例としては、Zn、
Sr、Cr、Al、Ti、Fe、Zr、Ni、Co、M
n、ホウ素、Si及びSnを挙げることができる。この
うち人体に対する安全性の高さにおいて特に好ましいも
のとしては、Zn、Al、Ti及びFeの4種類の金属
を挙げることができる。
【0072】なお、本発明の荷電制御剤は、荷電制御物
質としてのモノアゾ化合物を配位子とする金属化合物
と、その金属化合物の配位子に対応するモノアゾ化合物
を含有するものであってもよい(請求項16)。
【0073】本発明における荷電制御物質としてのモノ
アゾ化合物を配位子とする金属化合物におけるモノアゾ
化合物と金属の組合せとしては、例えば、表3に示され
る組合せを挙げることができる。但し、勿論本発明はこ
れらのみに限定されるものではない。
【0074】
【表3】 (d)カリックス(n)アレーン
【0075】下記式(VI)乃至(IX)でそれぞれ表され
る構成単位からなる環状化合物[カリックス(n)アレ
ーン]は、帯電維持性、トナー用樹脂への分散性、及び
トナーの定着性の点で好ましい。従って本発明における
基本粒子を構成する荷電制御物質としてのカリックス
(n)アレーンは、下記式(VI)乃至(IX)でそれぞれ
表される構成単位からなる環状化合物[但し、式(VI)
乃至(IX)における括弧内の各構成単位は任意の順に結
合し得る。]、又はその環状化合物の数種からなる混合
物とすることが好ましい。
【0076】
【化20】 [上記式中、R20及びR21は、それぞれ、H(水
素)、ハロゲン、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至1
8のアルキル基;置換基(例えば炭素数1乃至4のアル
キル基)を有する若しくは有しないフェニル基;アルコ
キシ基(例えば炭素数1乃至4のもの);アリサイクリ
ック基(例えばシクロヘキシル、シクロヘプチル、シク
ロオクチル等の炭素数3乃至8のシクロアルキル基);
直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基(例えば炭素数1乃
至8のもの);又はアラルキル基(ベンジル基、αーメ
チルベンジル基、α,α′ージメチルベンジル基、αー
ブチルベンジル基、フェネチル基、ベンズヒドリル基
等)を示し(R20とR21は同じであっても異なって
いてもよい。)、d及びdは、それぞれ、H(水
素)、アルカリ金属、アンモニウム、有機アンモニウム
を示し(dとdは同じであっても異なっていてもよ
い。)、mは1以上の整数を示し、nは0乃至2の
整数を示し、mは1以上の整数を示し、nは0乃至
2の整数を示し、m+n+m+nは3乃至8の
整数である。]
【0077】本発明における荷電制御物質としてのカリ
ックス(n)アレーンの具体例を表4に示し、そのうち
化合物例29、33、36及び38について構造式を示
す。但し、勿論本発明はこれらのみに限定されるもので
はない。
【0078】
【表4】
【0079】
【化21】 化合物例29
【0080】
【化22】 化合物例33
【0081】
【化23】 化合物例36
【0082】
【化24】 化合物例38
【0083】(e)四級アンモニウム塩化合物
【0084】下記構造の四級アンモニウム塩化合物は、
帯電維持性、トナー用樹脂への分散性、及びトナーの定
着性の点で好ましい。従って本発明における基本粒子を
構成する荷電制御物質としての四級アンモニウム塩化合
物は、下記式で表される化合物であることが好ましい。
【0085】
【化25】 [上記式中、R22、R23、R24、及びR25は、
それぞれ、置換基を有する若しくは有しない直鎖若しく
は分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基;直鎖若しく
は分岐鎖のアルケニル基(例えば炭素数1乃至8のも
の);シクロアルキル基(例えば炭素数3乃至18のも
の);置換基を有する若しくは有しないフェニル基;又
は置換基を有する若しくは有しないベンジル基を示し
(R22、R 23、R24、及びR25は同じであって
も異なっていてもよい。)、B−(SO は、K
個のスルホン基を持つベンゼンスルホン酸誘導体又はナ
フタレンスルホン酸誘導体に基づくアニオンを示す。K
は1乃至3の整数である。]
【0086】この四級アンモニウム塩化合物は、化合物
の安定性及び化合物融点を考慮した場合、下記構造式で
表される四級アンモニウム塩化合物がより好ましい。
【0087】
【化26】 [上記式中、R22、R23、R24、及びR25は、
それぞれ、置換基を有する若しくは有しない直鎖若しく
は分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基;直鎖若しく
は分岐鎖のアルケニル基(例えば炭素数1乃至8のも
の);シクロアルキル基(例えば炭素数3乃至8のも
の);置換基を有する若しくは有しないフェニル基;又
は置換基を有する若しくは有しないベンジル基を示し
(R22、R 、R24、及びR25は同じであって
も異なっていてもよい。)、R26は、水酸基、ハロゲ
ン、置換基を有する若しくは有しない直鎖若しくは分岐
鎖のアルキル基(例えば炭素数1乃至4のもの)、又は
COOH基を示す。]
【0088】前記の置換基を有する若しくは有しない直
鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基の例
としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル
基、n−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキシル基、ヘ
プチル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基等;及び
水酸基置換アルキル基、ハロゲン基置換アルキル基、ア
ルコキシル基置換アルキル基等(具体的には、2−ヒド
ロキシエチル基、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル
基、シアノメチル基、ホルミルメチル基、クロロメチル
基、2−クロロエチル基、4−カルボエトキシブチル
基、カルボメトキシメチル基、4−カルボキシブチル基
等)が挙げられる。好ましくはブチル基、オクチル基で
ある。
【0089】前記アルケニル基の例としては、ビニル
基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等を挙げるこ
とができる。
【0090】前記シクロアルキル基の例としては、シク
ロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロ
ヘプチル等が挙げられる。
【0091】前記の置換基を有する若しくは有しないフ
ェニル基の例としては、フェニル基の他、水酸基置換フ
ェニル基、ハロゲン置換フェニル基、ニトロ基置換フェ
ニル基、アルコキシル基置換フェニル基等の置換フェニ
ル基(具体的には、2−メチルフェニル基、3−メチル
フェニル基、4−メチルフェニル基、4−t−ブチルフ
ェニル基、4−t−オクチルフェニル基、4−メトキシ
フェニル、4−エトキシフェニル基、4−n−ブトキシ
フェニル基、2−ヒドロキシフェニル基、4−ブロモフ
ェニル基、4−クロロフェニル基、4−フルオロフェニ
ル基、2−ニトロフェニル基、4−ニトロフェニル基、
4−シアノフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−
ナフチルフェニル基等)が挙げられる。
【0092】前記の置換基を有する若しくは有しないベ
ンジル基の例としては、ベンジル基の他、低級アルキル
基(炭素数1乃至4)置換ベンジル基、ニトロ基置換ベ
ンジル基、ハロゲン置換ベンジル基等(具体的には、ベ
ンジル基、2−メチルベンジル基、3−メチルベンジル
基、4−メチルベンジル基、4−メトキシベンジル基、
4−n−ブトキシベンジル基、4−エトキシベンジル
基、2−ヒドロキシベンジル基、4−ブロモベンジル
基、4−クロロベンジル基、4−フルオロベンジル基、
2−ニトロベンジル基、4−ニトロベンジル基、4−シ
アノベンジル、ナフチルベンジル基等)が挙げられる。
好ましくはベンジル基である。
【0093】本発明における荷電制御物質としての次式
(前掲と同じ)で表される四級アンモニウム塩化合物の
具体的な例を表5に示す。但し、勿論本発明はこれらの
みに限定されるものではない。
【0094】
【化27】
【表5】
【0095】本発明の静電荷像現像用トナーは、上記荷
電制御剤を荷電制御のために含むと共に、着色剤及び樹
脂を含んでなる。この静電荷像現像用トナーは、基本粒
子が樹脂中に分散したものであることが望ましい(請求
項20)。
【0096】本発明の静電荷像現像用トナーは、上記本
発明の荷電制御剤を、トナーの荷電制御が可能な量含む
ものであればよい。荷電制御剤の好ましい配合量は、ト
ナー用の樹脂100重量部に対し、含有する荷電制御物
質が0.1乃至10重量部、より好ましくは0.5乃至
5重量部である。
【0097】一般に、トナー用樹脂については、紙に対
するトナーの定着性、ローラーに対する非オフセット
性、トナーの保存時の耐ブロッキング性等の観点から、
適切な熱溶融特性、弾性、流動性等が要求される。使用
し得る樹脂としては、トナー用樹脂或は結着樹脂として
知られている次のような合成樹脂を例示することができ
る。すなわち、スチレン樹脂、スチレン−アクリル樹
脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−マレイン酸
樹脂、スチレン−ビニルメチルエーテル樹脂、スチレン
−メタアクリル酸エステル共重合体、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹
脂、及びパラフィンワックス等である。これらの樹脂
は、単独で、又は数種をブレンドしたものとして用いる
ことができる。
【0098】黒色トナー用の着色剤としては、通常、p
Hが酸性から塩基性までの着色用のカーボンブラック
(カラー用ブラック)が使用される。そのようなカーボ
ンブラックとしては、例えば、三菱化学社製のMA10
0、MA11、MA8、MA7、#40、#44;コロ
ンビアンカーボン社製のラーベン1250;キャボット
社製のモナーク880、モーガルL、モーガル660
R;デグッサ社製のカラーブラックFW2、スペシャル
ブラック250、プリンテックス90等の商品名で市販
されているものを使用することができる。また所期目的
を損なわない限り、種々の染料・顔料を併用することも
できる。
【0099】カラートナー用着色剤としては、必要に応
じ種々の染料・顔料を使用することができる。その具体
例としては、キノフタロンイエロー、ハンザイエロー、
イソインドリノンイエロー、ペリノンオレンジ、ペリレ
ンマルーン、ローダミン6Gレーキ、キナクリドン、ア
ンスアンスロンレッド、ローズベンガル、銅フタロシア
ニンブルー及び銅フタロシアニングリーン、ジケトピロ
ロピロール系等の有機顔料;チタンホワイト、チタンイ
エロー、群青、コバルトブルー、べんがら等の無機顔料
を挙げることができる。このような着色剤は、単独で又
は2種以上配合して使用することができる。
【0100】また、トナーの品質を向上させる上で、例
えば、オフセット防止剤、流動性改良剤、クリーニング
助剤等の添加剤を、内添又は外添させることができる。
【0101】前記の定着性向上のために用いるオフセッ
ト防止剤(離型剤)としては、各種ワックス、特に平均
分子量が500乃至15000びワックスが好ましい。
具体的には、低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン、
酸化型のポリプロピレン、酸化型のポリエチレン等のポ
リオレフィン型ワックス;カルナウバワックス、ライス
ワックス、モンタン型ワックス等の天然ワックス等を用
いることができる。
【0102】前記の流動性改質剤としては、シリカ、酸
化アルミニウム、酸化チタン等の各種金属酸化物、又は
フッ化マグネシウム等を用いることができる。
【0103】前記のクリーニング助剤としは、ステアリ
ン酸等の金属石鹸;フッ素系、シリコン系、スチレン−
(メタ)アクリル系合成樹脂微粒子等の各種合成樹脂微
粒子等を用いることができる。
【0104】また、本発明のトナーを用いて静電荷像を
現像する形態に応じ、導電性物質(例えば導電性カーボ
ンブラック、グラファイト)、磁性体微粒子(例えば、
鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属、各種合
金、それらの酸化物[フェライト等]等の強磁性微粒
子)等をトナーに添加することができる。
【0105】本発明の静電荷像現像用トナーは、例えば
次のように製造される。すなわち、上記の造粒された荷
電制御剤、トナー用樹脂及び着色剤、並びに、必要に応
じて磁性材料、流動化剤等を、ボールミルその他の混合
機により充分混合した後、加熱ロール、ニーダー、エク
ストルーダー等の熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固
化させた後、粉砕及び分級することにより、平均粒径5
乃至20μmのトナーを得ることができる。
【0106】また例えば、トナー用樹脂溶液中に材料を
分散した後、それを噴霧乾燥することによりトナーを得
る方法や、トナー用樹脂を構成すべき単量体に所定材料
を混合して乳化懸濁液とした後、重合させてトナーを得
る重合法等のトナー製造法も用いることができる。
【0107】本発明の静電荷像現像用トナーを2成分現
像剤として用いる場合には、本発明のトナーをキャリヤ
ー粉と混合して用い、2成分磁気ブラシ現像法等により
現像することができる。
【0108】使用し得るキャリヤーは特に限定されず、
公知のものが全て使用可能である。例示するならば、粒
径50乃至200μm程度の鉄粉、ニッケル粉、フェラ
イト粉、ガラスビーズ等、及び、これらの表面をアクリ
ル酸エステル共重合体、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、
シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化エチレン系樹
脂等でコーティングしたもの等が挙げられる。
【0109】本発明の静電荷像現像用トナーを1成分現
像剤として用いる場合には、上記のようにしてトナーを
製造する際に、例えば鉄粉、ニッケル粉、フェライト粉
等の強磁性材料製の微粉体を添加分散させて用いること
ができる。この場合の現像法としては、例えば接触現像
法、ジャンピング現像法等の方法を挙げることができ
る。
【0110】次に、本発明の造粒された荷電制御剤を静
電塗装用樹脂粉体塗料に添加することによりその粉体塗
料の電荷を制御又は増強することができる。本発明の荷
電制御剤を含有する静電塗装用樹脂粉体塗料は、耐熱性
に優れ、増強特性が良好なので、粉体塗料の回収・再使
用を行わなくても高い塗着効率を示す。また、粉体塗料
を用いる塗装は、コロナ印荷方式、摩擦帯電方式、又は
ハイブリッド方式等の、一般の静電粉体塗装法を用いて
塗装することができる。
【0111】また、本発明の造粒化された荷電制御剤
を、例えば、キヤリヤー、トナー搬送部材の円筒状スリ
ーブあるいはドクターブレード等の部材の表面に、ディ
ッピング、スプレー法、刷毛塗り法等による方法でコー
ティングを施すことによって、静電荷像現像用トナーに
電荷を付与することのできる摩擦帯電付与部材を得るこ
とができる。この摩擦帯電付与部材は、トナーに対し安
定的に電荷を付与し、連続複写後にも初期画像と同等の
高品質のトナー画像を提供することができる。
【0112】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、勿論本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。なお、以下の記述においては、「重量部」を「部」
と略す。
【0113】製造例1乃至8では本発明の荷電制御剤の
製造例について説明する。製造例1 製造例1の合成 3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸亜鉛化合物 91.0重量部 (オリエント化学工業社製の荷電制御物質 商品名:ボントロンE−84) スチレン−無水マレイン酸共重合体アルキルエステルアンモニウム塩[エステル 化度15%](造粒化剤) 4.5重量部 ゼラチン(造粒化剤) 4.5重量部 水 300重量部
【0114】上記材料をサンドミルにて水系粉砕して
3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸亜鉛化合物の平均粒
径を2.4μmとした後、スプレー乾燥法により、平均
粒径12μm(短径/長径の比の平均値は0.9乃至
1.0)の造粒粉体を得た。なお、製造例1乃至8にお
ける平均粒径は、レーザー回折散乱式粒子径測定器(堀
場製作所製のLA−920)により測定した。
【0115】 製造例2 製造例2の合成 3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 91.0重量部 (オリエント化学工業社製の荷電制御物質 商品名:ボントロンE−88) スチレン−無水マレイン酸共重合体アルキルエステルアンモニウム塩[エステル 化度20%](造粒化剤) 4.5重量部 ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(造粒化剤) 4.5重量部 水 230重量部
【0116】上記材料をペイントシェーカーにて分散し
た後、スプレー乾燥法により、平均粒径38μmの造粒
粉体(短径/長径の比の平均値は0.9乃至1.0)を
得た。
【0117】製造例3乃至8
【0118】材料を下記表6の化合物に代えたこと以外
は製造例1と同様に処理することにより、それぞれ表6
記載の平均粒径及び短径/長径比平均値の造粒粉体を得
た。
【0119】
【表6】
【0120】実施例1乃至5では重合トナーを除く本発
明の静電荷像現像用トナーについて説明する。実施例1 スチレン―アクリル共重合樹脂(三洋化成社製 商品名:ハイマーSMB600 )・・・・100部 低重合ポリプロピレン(三洋化成社製 商品名:ビスコール550P)・・・・ 5部 カーボンブラック(三菱化学社製 商品名:MA100)・・・・7部 荷電制御剤(製造例1で得られた造粒粉体)・・・・3部
【0121】上記配合物を高速ミキサーで均一にミキシ
ングした後、熱ロールで溶融・混合し、冷却後、超遠心
粉砕機で粗粉砕した。得られた粗砕物を分級機付きのエ
アージェットミルを用いて微粉砕することにより、粒径
5乃至15μmの黒色トナーを得た。
【0122】得られたトナー5部に対して鉄粉キャリヤ
ー95部を混合して現像剤を調製し、ブローオフ帯電量
を経過時間毎に測定(測定装置として東芝ケミカル:T
B−200を使用)した。測定結果を図1に示す。
【0123】本現像剤の飽和帯電量は−28.2μC/
gであり、低温低湿及び高温高湿においても安定で、保
存安定性も良好であった。
【0124】また、本トナーを用いて市販の複写機によ
り20000枚繰り返し実写したところ、帯電安定性及
び持続性が良好であり、オフセット現象もなく、画像の
濃度低下やカブリ等のない良質な黒色画像が得られた。
【0125】更に、混合開始後の時間t(分:min)
と、時間tにおける帯電量[q(μC/g)]と、飽和
帯電量[qe(μC/g)]を次式に代入してプロット
し、その傾きから帯電の立上がり定数k(帯電の立上が
り速度を示す)を求めた。
【0126】
【数1】 得られたトナーの飽和帯電量と立ち上がり定数kを表7
に示し、帯電量の経時変化を図1に示し、帯電立ち上が
り直線を図2に示す。
【0127】
【表7】 実施例2 スチレン系樹脂(エッソ石油化学社製 商品名:ビコラスチックD−125)・ ・・・100部 低重合ポリプロピレン(三洋化成社製 商品名:ビスコール550P)・・・・ 10部 銅フタロシアニン顔料・・・・7部 荷電制御剤(製造例2で得られた造粒粉体)・・・・3部
【0128】上記配合物を実施例1と同様に処理して青
色トナーを調製した。
【0129】得られたトナー5部に対して鉄粉キャリヤ
ー95部を混合して現像剤を調製し、ブローオフ帯電量
を経過時間毎に測定(測定装置として東芝ケミカル社製
のTB−200を使用)した。測定結果を図3に示す。
【0130】本現像剤の帯電量は−30.3μC/gで
あり、低温低湿及び高温高湿においても安定で、保存安
定性も良好であった。
【0131】また、本トナーを用いて市販の複写機にて
トナー画像を形成したところ、カブリのない細線再現性
の良好な良質の青色の画像が得られ、連続複写2000
0枚後においても、画像濃度の低下及びオフセット現象
がなく、良好な青色の画像が得られた。
【0132】更に、実施例1と同様に、得られたトナー
の飽和帯電量と立ち上がり定数kを表7に示し、帯電量
の経時変化を図3に示し、帯電立ち上がり直線を図4に
示す。実施例3乃至5
【0133】実施例3乃至5では、実施例1で用いた荷
電制御剤(製造例1で得られたもの)を表7に示す各製
造例に代える以外は実施例1と同様にして本発明のトナ
ー及び現像剤を調製し、評価した。また、実施例1の場
合と同様に繰返し実写したところ、実施例1と同様に帯
電安定性及び持続性が良好で、オフセット現象も認めら
れず、画像の濃度低下やカブリ等のない良質な黒色の画
像が得られた。
【0134】また、実施例1と同様に、得られたトナー
の飽和帯電量と立ち上がり定数kを表7に示す。
【0135】実施例6乃至8は、本発明の造粒された荷
電制御剤を含有する重合トナーについて説明する。
【0136】実施例6 スチレン・・・・60部 n−ブチルメタクリレート・・・・60部 カーボンブラック(三菱化学社製 商品名:MA100)・・・・5部 2,2'−アゾビスイソブチロニトリル・・・・1.8部 荷電制御剤(製造例6で得られた造粒粉体)・・・・1部
【0137】上記成分を、高剪断力を有する混合機であ
るTK式ホモミキサー(特殊機化工社製)により350
0rpmの回転数で攪拌、混合して、荷電制御物質を含
有する基本粒子が均一分散した重合性単量体組成物を調
製した。
【0138】一方、濃度0.1モル%の第三リン酸ナト
リウム水溶液100mlを蒸留水600mlにより希釈
し、この液を攪拌しながらこれに濃度1.0モル/L
(リットル)の塩化カルシウム水溶液18.7mlを徐
々に加え、次いで濃度20%のドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム水溶液0.15gを加えて分散液を調製
した。
【0139】この分散液を前記分散媒(荷電制御物質を
含有する基本粒子が均一分散した重合性単量体組成物)
に加えてTK式ホモミキサー(特殊機化工社製)により
3500rpmの回転数で攪拌しながら温度65℃に昇
温せしめ、昇温後30分間の間この攪拌を継続した後、
通常の攪拌機による回転数100rpmの攪拌に切り換
え、温度65℃のまま6時間の間重合させた。
【0140】重合終了後、反応混合物を冷却して固形物
を濾別し、その濾取物を濃度5%の塩酸水溶液中に浸漬
して分散剤として使用したリン酸カルシウムを分解した
後、その固形物を洗浄液が中性となるまで水洗し、脱水
・乾燥させることにより、平均粒径13μmのトナーを
得た。
【0141】得られたトナー5部に対して鉄粉キャリヤ
ー95部を混合して現像剤を調製し、帯電量をブローオ
フ法により測定(測定装置として東芝ケミカル社製のT
B−200を使用)したところ、帯電量は−28.2μ
C/gであり、低温低湿及び高温高湿においても安定
で、保存安定性も良好であった。
【0142】また、本トナーを用いて市販の複写機によ
り20000枚繰り返し実写したところ、帯電安定性及
び持続性が良好であり、オフセット現象もなく、画像の
濃度低下やカブリ等のない良質な画像が得られた。
【0143】また、実施例1と同様に、得られたトナー
の飽和帯電量と立ち上がり定数kを表7に示す。
【0144】実施例7乃至8
【0145】実施例7乃至8では、実施例6で用いた荷
電制御剤(製造例6で得られたもの)を表7に示す各製
造例に代える以外は実施例6と同様にして本発明のトナ
ー及び現像剤を調製し、評価した。また、実施例6の場
合と同様に繰返し実写したところ、実施例6と同様に帯
電安定性及び持続性が良好で、オフセット現象も認めら
れず、画像の濃度低下やカブリ等のない良質な黒色の画
像が得られた。得られたトナーの飽和帯電量と立ち上が
り定数kは表7に示す。
【0146】比較例1 荷電制御剤を造粒前の3,5−ジ−t−ブチルサリチル
酸亜鉛化合物に代える以外は実施例1と同様に処理して
黒色トナー及び現像剤を調製した。
【0147】得られたトナー5部に対して鉄粉キャリヤ
ー95部を混合して現像剤を調製し、帯電量をブローオ
フ法にて測定(測定装置として東芝ケミカル社製のTB
−200を使用)したところ、120分後の帯電量は−
34.3μC/gであった。
【0148】得られたトナーの飽和帯電量と立ち上がり
定数kを表7に示し、帯電量の経時変化を図1に示し、
帯電立ち上がり直線を図2に示す。
【0149】市販の複写機により20000枚繰り返し
実写したところ、カブリが発生し、初期画像に比し濃度
の低下が見られ、十分満足できる画像ではなかった。
【0150】比較例2 荷電制御剤を造粒前の3,5−ジ−t−ブチルサリチル
酸アルミニウム化合物に代える以外は実施例2と同様に
処理して青色トナー及び現像剤を調製した。
【0151】得られたトナー5部に対して鉄粉キャリヤ
ー95部を混合して現像剤を調製し、帯電量をブローオ
フ法にて測定(測定装置として東芝ケミカル社製のTB
−200を使用)したところ、120分後の帯電量は−
35.0μC/gであった。
【0152】得られたトナーの飽和帯電量と立ち上がり
定数kを表7に示し、帯電量の経時変化を図3に示し、
帯電立ち上がり直線を図4に示す。
【0153】市販の複写機により20000枚繰り返し
実写したところ、カブリが発生し、初期画像に比し濃度
の低下が見られ、十分満足できる画像ではなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1及び比較例1において得られたトナー
の帯電量の経時変化を示す図である。
【図2】実施例1及び比較例1において得られたトナー
の帯電立ち上がり特性を示す図である。
【図3】実施例2及び比較例2において得られたトナー
の帯電量の経時変化を示す図である。
【図4】実施例2及び比較例2において得られたトナー
の帯電立ち上がり特性を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 義高 愛知県名古屋市中川区富川町2丁目1番地 中京油脂株式会社内 (72)発明者 多田 明宏 大阪府寝屋川市讃良東町8番1号 オリヱ ント化学工業株式会社内 (72)発明者 山中 俊一郎 大阪府寝屋川市讃良東町8番1号 オリヱ ント化学工業株式会社内

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも荷電制御物質を含む基本粒子
    と、造粒化剤とを有してなり、前記基本粒子が前記造粒
    化剤を用いて造粒されてなる荷電制御剤であって、前記
    造粒化剤が、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性
    剤、カチオン界面活性剤、天然水溶性高分子化合物、及
    び合成水溶性高分子化合物からなる群から選ばれた少な
    くとも1つであることを特徴とする荷電制御剤。
  2. 【請求項2】上記基本粒子が微細粉砕されたものである
    請求項1記載の荷電制御剤。
  3. 【請求項3】上記基本粒子の平均粒径が0.1乃至8μ
    mである請求項1記載の荷電制御剤。
  4. 【請求項4】造粒されてなる荷電制御剤粒子の90%以
    上において、短軸径と長軸径の比が0.8乃至1.0で
    ある請求項1、2又は3記載の荷電制御剤。
  5. 【請求項5】平均粒径が5乃至50μmである請求項
    1、2、3又は4記載の荷電制御剤。
  6. 【請求項6】粒径が5乃至88μmの粒子が90%以上
    である請求項1、2、3、4又は5記載の荷電制御剤。
  7. 【請求項7】造粒化剤が、アニオン界面活性剤、ノニオ
    ン界面活性剤、カチオン界面活性剤、天然水溶性高分子
    化合物、及び合成水溶性高分子化合物からなる群から選
    ばれた2以上である請求項1、2、3、4、5又は6記
    載の荷電制御剤。
  8. 【請求項8】アニオン界面活性剤が、脂肪酸類及びその
    塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、α−オレフィンスル
    ホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナ
    フタレンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリ
    オキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アル
    キルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエ
    ーテルリン酸エステル塩、並びに、ナフタレンスルホン
    酸塩ホルマリン縮合物からなる群から選ばれた少なくと
    も1つである請求項1、2、3、4、5、6又は7記載
    の荷電制御剤。
  9. 【請求項9】ノニオン界面活性剤が、ポリオキシエチレ
    ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
    ニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
    ングリコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部
    分エステル、及び、脂肪酸ジエタノールアミドからなる
    群から選ばれた少なくとも1つである請求項1、2、
    3、4、5、6、7又は8記載の荷電制御剤。
  10. 【請求項10】天然水溶性高分子化合物が、メチルセル
    ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロ
    ピルメチルセルロース、カルボキシルメチルセルロー
    ス、化工デンプン、アラビアガム、アルギン、シクロデ
    キストリン、プルラン、カゼイン、ゼラチン、及び、リ
    グニンからなる群から選ばれた少なくとも1つである請
    求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の荷電
    制御剤。
  11. 【請求項11】合成水溶性高分子化合物が、ポリビニル
    アルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸
    塩、スチレン−無水マレイン酸共重合体塩、オレフィン
    −無水マレイン酸共重合体塩、ポリビニルピロリドン、
    ポリエチレングリコール、ポリエステル、ポリアミド、
    及び、ポリウレタンからなる群から選ばれた少なくとも
    1つである請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9
    又は10記載の荷電制御剤。
  12. 【請求項12】荷電制御物質が、芳香族オキシカルボン
    酸を配位子とする金属化合物、芳香族ジカルボン酸を配
    位子とする金属化合物、モノアゾ化合物を配位子とする
    金属化合物、カリックス(n)アレーン化合物、及び四
    級アンモニウム塩化合物からなる群から選ばれた少なく
    とも1つである請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10又は11記載の荷電制御剤。
  13. 【請求項13】芳香族オキシカルボン酸を配位子とする
    金属化合物が、下記式(I)乃至(III)で表される化合
    物の1又は2以上からなるものである請求項12記載の
    荷電制御剤。 【化1】 [式(I)中、R乃至Rは、それぞれ、H、水酸
    基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12のアルキル
    基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲ
    ン、又はニトロ基を示し(R乃至Rは同じであって
    も異なっていてもよい)、Mは2価、3価又は4価の金
    属を示し、pは0、1又は2を示し、qは1又は2を示
    し、(Aq+は、H;NH ;アルカリ金属に
    基づくカチオン;有機アミンに基づくカチオン;又は第
    4級有機アンモニウムイオンを示し、Xは0、1又は2
    を示す。] 【化2】 [式(II)中、R乃至Rは、それぞれ、H、水酸
    基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12のアルキル
    基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲ
    ン、ニトロ基を示し(R乃至Rは同じであっても異
    なっていてもよい)、mは3以上の整数を示し、n
    は1以上の整数を示し、Mは2価又は3価の金属を示
    す。 【化3】 [式(III)中、R乃至Rは、それぞれ、H、水酸
    基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至12のアルキル
    基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲ
    ン、ニトロ基を示し(R乃至Rは同じであっても異
    なっていてもよい。)、Mは2価又は3価の金属を示
    し、m及びnはそれぞれ正の整数を示し、m+n
    は金属Mの酸化数を示す。]
  14. 【請求項14】荷電制御物質としての芳香族オキシカル
    ボン酸を配位子とする金属化合物と、その金属化合物の
    配位子に対応する芳香族オキシカルボン酸を含有する請
    求項12又は13記載の荷電制御剤。
  15. 【請求項15】モノアゾ化合物を配位子とする金属化合
    物が、下記式(IV)で表される化合物および/または式
    (V)で表される化合物からなるものである請求項1
    2、13又は14記載の荷電制御剤。 【化4】 [式(IV)中、R乃至R12及びR14は、それぞ
    れ、H、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアル
    キル基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数2乃至18のアル
    ケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸
    基、ヒドロキシ基、炭素数1乃至18のアルコキシ基、
    アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハロゲン、又
    は−COO−R15を示し(R乃至R12及びR14
    は同じであっても異なっていてもよい。R15は、直鎖
    若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基又は炭
    素数6乃至18のアリール基を示す。)、R13は、
    H、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、直鎖若しく
    は分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基、炭素数2乃
    至18のアルケニル基、炭素数1乃至18のアルコキシ
    基、炭素数6乃至18のアリール基、−COO−
    15、又は 【化5】 を示し、R15は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至
    18のアルキル基、又は炭素数6乃至18のアリール基
    を表し、Yは、H、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至
    8のアルキル基、炭素数1乃至5のアルコキシ基、ニト
    ロ基、又はハロゲンを示し、mは1、2又は3を示
    し、Mは2価、3価又は4価の金属を示し、p及びXは
    それぞれ0、1又は2を示し、qは1又は2を示し、
    (Aq+は、H;NH ;アルカリ金属に基づ
    くカチオン;有機アミンに基づくカチオン;又は第4級
    有機アンモニウムイオンを示す。] 【化6】 [式(V)中、R乃至R12及びR14は、それぞ
    れ、H、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアル
    キル基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数2乃至18のアル
    ケニル基、スルホンアミド基、メシル基、スルホン酸
    基、ヒドロキシ基、炭素数1乃至18のアルコキシ基、
    アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ハロゲン、又
    は−COO−R15を示し(R乃至R12及びR14
    は同じであっても異なっていてもよい。R15は、直鎖
    若しくは分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基又は炭
    素数6乃至18のアリール基を示す。)、R13は、
    H、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、直鎖若しく
    は分岐鎖の炭素数1乃至18のアルキル基、炭素数2乃
    至18のアルケニル基、炭素数1乃至18のアルコキシ
    基、炭素数6乃至18のアリール基、−COO−
    15、又は 【化7】 を示し、R15は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至
    18のアルキル基、又は炭素数6乃至18のアリール基
    を示し、Yは、H、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数1乃至
    8のアルキル基、炭素数1乃至5のアルコキシ基、ニト
    ロ基、又はハロゲンを示し、mは3以上の整数を示
    し、nは1以上の整数を示し、mは1、2又は3を
    示し、Mは2価又は3価の金属を示す。]
  16. 【請求項16】荷電制御物質としてのモノアゾ化合物を
    配位子とする金属化合物と、その金属化合物の配位子に
    対応するモノアゾ化合物を含有する請求項12、13、
    14又は15記載の荷電制御剤。
  17. 【請求項17】荷電制御物質としての芳香族オキシカル
    ボン酸を配位子とする金属化合物における中心金属が、
    Zn、Cr、Al、Ti及びFeからなる群から選ばれ
    た金属である請求項12、13、14、15又は16記
    載の荷電制御剤。
  18. 【請求項18】荷電制御物質としてのモノアゾ化合物を
    配位子とする金属化合物における中心金属が、Zn、C
    r、Al、Ti及びFeからなる群から選ばれた金属で
    ある請求項12、13、14、15、16又は17記載
    の荷電制御剤。
  19. 【請求項19】請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12、13、14、15、16、
    17又は18記載の荷電制御剤を荷電制御のために含む
    と共に、着色剤及び樹脂を含んでなる静電荷像現像用ト
    ナー。
  20. 【請求項20】基本粒子が樹脂中に分散した請求項19
    記載の静電荷像現像用トナー。
  21. 【請求項21】少なくとも荷電制御物質を含む対象物を
    微細粉砕する微細粉砕工程と、微細粉砕されてなる基本
    粒子を造粒化剤を用いて造粒する造粒工程を有し、前記
    造粒化剤が、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性
    剤、カチオン界面活性剤、天然水溶性高分子化合物、及
    び合成水溶性高分子化合物からなる群から選ばれた少な
    くとも1つであることを特徴とする荷電制御剤の製法。
  22. 【請求項22】微細粉砕工程及び造粒工程を水系中で行
    う請求項21記載の荷電制御剤の製法。
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