JP2009042750A - 荷電制御剤及びその関連技術 - Google Patents

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和義 黒田
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Abstract

【課題】実用レベルの負帯電付与性を有し、無色乃至淡色でカラートナーに使用し得、トナー等の樹脂粉体の帯電による静電荷が環境変化に対し安定で、保存安定性・耐久性に優れ、安全性が高い荷電制御剤、並びにその荷電制御剤を用いる樹脂粉体の荷電制御方法及びトナー。
【解決手段】ナフタレンジカルボン酸のジアミド体を有効成分とする荷電制御剤並びにその荷電制御剤を用いる樹脂粉体の荷電制御方法及びトナー。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電潜像を現像するための静電荷像現像用トナー、そのトナー等の帯電量を制御し得る荷電制御剤、及び樹脂粉体の荷電制御方法に関する。
電子写真法を利用した複写機、プリンター等においては、無機又は有機光導電材料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、着色剤及び定着用の樹脂等からなる種々のトナーが用いられている。
このようなトナーの帯電性は、静電潜像を現像するシステムにおいては特に重要な因子である。そこでトナーの帯電量を適切に制御又は安定化するために、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。
従来実用化されている荷電制御剤のうち、トナーに負電荷を付与するものとしては、モノアゾ化合物の金属錯塩染料やアルキルサリチル酸等の芳香族オキシカルボン酸の金属錯体若しくは金属塩を挙げることができる。
これらのうち、荷電制御剤として提案されているアゾ染料構造の金属錯体の多くは、一般に安定性に乏しく、例えば、機械的摩擦や衝撃、電気的衝撃や光照射、温度や湿度条件の変化等により、分解又は変質して荷電制御性が失われることとなり易い。また、実用レベルの帯電付与性を有するものであっても、電荷の安定性に不十分な点があったり、有色であるためカラートナー用として使用できないものが多い。一方、アルキルサリチル酸等の金属錯体は、一般に淡色乃至無色であるためカラートナー用としても使用されている。
このような問題を解決し、複写機やプリンタ等の性能の更なる向上に寄与し得る負電荷付与性の荷電制御剤の提案が、いくつかなされている。
例えば、特開平10−239907号公報(特許文献1)には、荷電制御剤として、例えば下記のような化合物が開示されている。
Figure 2009042750
また特許第3579527号公報(特許文献2)には、荷電制御剤として、例えば下記のような化合物が開示されている。
Figure 2009042750
上記式中、Aは芳香環残基もしくは脂肪族残基、Bはハロアルキル基を2つ以上有する芳香族残基、nは2以上の自然数を表す。
更に特許第3118921号公報(特許文献3)には、荷電制御剤として、例えば下記のような化合物が開示されている。
Figure 2009042750
上記式中、A、R、R、及びRは、それぞれ芳香族残基であり、水酸基とアミド基は、芳香環A上の相隣る置換位置に位置している。
また、特許第3582199号公報(特許文献4)には、荷電制御剤として、例えば下記のような化合物が開示されている。
Ar−(X−Ar
上記式中、Arは芳香族環残基、Arはハロアルキル基を有する芳香族環残基、Xは−CONH−、−NHCO−、−SONH−、−NHSO−の何れか、nは2以上の自然数を、それぞれ表す。
また特許第3582199号公報の公開特許公報である特開平9−190014号公報(特許文献5)には、荷電制御剤として次のような化合物が開示されている。
Figure 2009042750
近時においては、プリンタや複写機の解像度向上等の高性能化に伴い、従来のトナーよりも帯電特性やその安定性において一層優れたトナーが求められるようになり、そのため一層優れた帯電特性を発現させる荷電制御剤が望まれている。
しかしながら、先の特開平10−239907号公報、特許第3579527号公報、特許第3118921号公報、及び特許第3582199号公報にそれぞれ示された荷電制御剤の特性を検討したところ、何れの場合も無色乃至淡色ではあるが十分な帯電量や環境安定性を与えないことがわかった。
特開平10−239907号公報 特許第3579527号公報 特許第3118921号公報 特許第3582199号公報 特開平9−190014号公報
本発明は、従来技術に存した上記のような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、
(a)実用レベルの負帯電付与性を有し、
(b)無色乃至淡色であって、カラートナーに使用することができ、
(c)用いたトナー等の樹脂粉体の帯電による静電荷が環境変化に対し安定であり、
(d)保存安定性[荷電制御特性の経時的安定性]に優れ、
(e)耐久性(用いたトナー等が多数回繰返し使用された場合の荷電制御特性の安定性)に優れ、
(f)有害な重金属を含まず安全性が高い
という特性を有する荷電制御剤を提供することにある。
また本発明の目的は、その荷電制御剤を用いる樹脂粉体の荷電制御方法、並びに、広範な温度域における定着性及び非オフセット性を実現できると共に、耐環境性(温度や湿度の変化に対する帯電特性の安定性)、保存安定性(帯電特性の経時的安定性)及び耐久性(トナーが多数回繰返し使用された場合の帯電特性の安定性)に優れ、安定したトナー画像が得られる静電荷像現像用トナーを提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、式(I)で表される対称性の高いナフタレンのジアミド体が良好な帯電特性を与えることを見出し、本発明を完成した。
上記目的を達成する本発明の荷電制御剤は、下記一般式(I)で表される化合物であるナフタレンジカルボン酸のジアミド体を有効成分とする。
Figure 2009042750
・・・・(I)
[式(I)中、
乃至Rは、互いに独立的に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環基、又は多環式炭化水素基を示し、
そのアリール基、複素環基、及び多環式炭化水素基は、それぞれ、置換基を有しないか、又は、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基(スルホエステル基)、アリール基、複素環基、多環式炭化水素基、アシルアミノ基、アミノカルボニル基、アルコキシ基、アシル基、及びアリールカルボニル基から選ばれる1種又は2種以上の置換基を芳香環上に1又は2以上有するものであり、
乃至R10は、互いに独立的に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基(スルホエステル基)、アリール基、複素環基、多環式炭化水素基、アシルアミノ基、アミノカルボニル基、アルコキシ基、アシル基、又はアリールカルボニル基を示す。]
本発明の荷電制御剤が負電荷付与性及びその安定性に優れる理由は必ずしも明らかではないが、次のように推定される。
有効成分である上記一般式(I)で表されるナフタレンジカルボン酸のジアミド体は、対称性が高いため電子が自由に移動できる範囲が広くなり、電子の移動を伴う荷電制御に対して有利に働くものと考えられる。一般式(I)で表されるナフタレンジカルボン酸のジアミド体よりも低対称な化合物では帯電特性が十分でない。
また、一般式(I)の化合物においてナフタレン環をベンゼン環に代えても同様に高対称な化合物を得ることはできるが、十分な帯電特性が得られない。これは、電子の移動可能面積が小さくなるためであると考えられる。
ナフタレン環に対するアミド基の置換には、カルボキシル基の置換とアミノ基の置換がある。後者ではナフタレン環に電子供与性基が置換するため芳香環に電子が豊富になるのに対し、前者では電子吸引性基が置換することになるため芳香環の電子が不足気味になり、電子を受け入れやすくなる。一般式(I)の化合物は前者に該当するため、負帯電付与性の荷電制御剤として有利であると考えられる。
更に、一般式(I)で表されるジアミド体は、モノアミド体に比べ、分子間で利用できる水素結合の数が2倍になるため、より強固な水素結合ネットワークを形成して分子間での電子の移動が容易化することが可能となり、荷電制御剤として有利であると考えられる。
上記本発明の荷電制御剤は、一般式(I)におけるR及びRが置換基を有する若しくは置換基を有しないアリール基であることが好ましい。
本発明の荷電制御剤は、上記一般式(I)で表される化合物の示差走査熱分析(TG/DTA)による分解点が370℃以上400℃以下であるものが好ましい。
本発明の荷電制御剤は、一般式(I)で表される化合物が370℃以上という高い分解点を持つ。そのため本発明の荷電制御剤は、トナー製造等の際の荷電制御剤とトナー用樹脂等との混練時の熱や、荷電制御剤が内添又は外添されたトナーがキャリヤと衝突した際に発生する熱にも十分耐えるため、帯電特性等の荷電制御剤としての主要な特性の変化が起こりにくい。而も、トナー定着時にトナーを対象物に定着させるための熱による荷電制御剤の分解及び分解によるガス発生が生じ難い。そのため、静電荷像現像用トナー又はその他の荷電制御樹脂粉体に内添又は外添して用いる上で好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー用樹脂、着色剤、及び、上記何れかの荷電制御剤を備えてなるものである。
更に、本発明の荷電制御方法は、樹脂粉体に上記何れかの荷電制御剤を含有させることによりその樹脂粉体の荷電制御を行うものである。
本発明の荷電制御剤は、負電荷付与性及びその安定性に優れると共に、トナー用樹脂に対する分散性が良好であり、トナーに用いられた場合に、帯電量の環境安定性に優れ、保存安定性及び耐久性に優れ、有害な重金属を含まないため安全性が高く、無色乃至淡色であるためトナー等に用いられた場合に色調障害を引き起こし難い。
本発明の荷電制御方法によれば、樹脂粉体の負荷電制御を安定的に行い得、有害な重金属を含まない無色乃至淡色の荷電制御剤を用いるため、安全性が高く、樹脂粉体の色調障害を引き起こし難い。
本発明の静電荷像現像用トナーは、広範な温度域における定着性及び非オフセット性を実現できると共に、耐環境性、保存安定性及び耐久性に優れ、安定した複写画像の形成が可能である。
本発明の荷電制御剤は、上記一般式(I)で表されるナフタレンジカルボン酸のジアミド体を有効成分とするものである。
Figure 2009042750
・・・・(I)
上記一般式(I)におけるR乃至Rとしての、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環基、又は多環式炭化水素基の更に具体的な例として、次のような例を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、n‐ペンチル基、neo‐ペンチル基、n‐ヘキシル基、n‐ヘプチル基、n‐オクチル基、2‐エチルヘキシル基等の、炭素数1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8の、枝分かれしていてもよいアルキル基を挙げることができ、
シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、4−t−ブチルシクロヘキシル基等を挙げることができ、
アリール基としては、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基等を挙げることができ、
複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、フラニル基、チオフェニル基等を挙げることができ、
多環式炭化水素基としては、フルオレニル基、インダニル基等を挙げることができる。
このアリール基、複素環基、及び多環式炭化水素基は、それぞれ、置換基を有しないものであってもよく、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基(スルホエステル基)、アリール基、アシルアミノ基、アミノカルボニル基、アルコキシ基、アシル基、及びアリールカルボニル基から選ばれる1種又は2種以上の置換基を芳香環上に1又は2以上有するものであってもよい。従って、芳香環上に同一の置換基を1又は2以上有するものであってもよく、2種以上の置換基をそれぞれ1又は2以上有するものであってもよい。
前記カルボキシル基及びスルホン酸基は、それぞれ金属塩を形成していてもよい。このような金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウムのようなアルカリ土類金属等が挙げられる。また、第4級アンモニウム塩のようなアンモニウム塩でもよい。
このアリール基、複素環基、及び多環式炭化水素基の各芳香環上に有し得る置換基の更に具体的な例として、次のような例を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、n‐ペンチル基、neo‐ペンチル基、n‐ヘキシル基、n‐ヘプチル基、n‐オクチル基、2‐エチルヘキシル基等の、炭素数1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8の、枝分かれしていてもよいアルキル基を挙げることができ、
シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、4−t−ブチルシクロヘキシル基等を挙げることができ、
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を挙げることができ、
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n‐ペントキシカルボニル基、neo‐ペントキシカルボニル基、n‐ヘキシルオキシカルボニル基、n‐ヘプチルオキシカルボニル基、n‐オクチルオキシカルボニル基等の、アルコキシ基の炭素数が1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8のアルコキシカルボニル基を挙げることができ、
アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基等を挙げることができ、
スルホン酸エステル基(スルホエステル基)としては、スルホン酸メチルエステル基、スルホン酸エチルエステル基、スルホン酸t−ブチルエステル基、スルホン酸n‐ペンチルエステル基、スルホン酸neo‐ペンチルエステル基、スルホン酸n‐ヘキシルエステル基、スルホン酸n‐ヘプチルエステル基、スルホン酸n‐オクチルエステル基、スルホン酸2‐エチルヘキシルエステル基等の、炭素数が1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8のアルキル基とのスルホン酸エステル基、並びに、スルホン酸フェニルエステル基、スルホン酸ベンジルエステル基、スルホン酸ナフチルエステル基等のアリール基とのスルホン酸エステル基を挙げることができ、
アリール基としては、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基等を挙げることができ、
複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、フラニル基、チオフェニル基等を挙げることができ、
多環式炭化水素基としてはフルオレニル基、インダニル基等を挙げることができ、
アシルアミノ基としては、アセチルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、t−ブチルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基等を挙げることができ、
アミノカルボニル基としては、N−メチルアミノカルボニル基、N−t−ブチルアミノカルボニル基、N−フェニルアミノカルボニル基等を挙げることができ、
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることができ、
アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、ナフチルオキシ基等を挙げることができ、
アシル基としては、アセチル基、エチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基等を挙げることができ、
アリールカルボニル基としては、フェニルカルボニル基、ベンジルカルボニル基、ナフチルカルボニル基等を挙げることができる。
上記一般式(I)におけるR乃至R10としての、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、スルホン酸エステル基(スルホエステル基)、アリール基、複素環基、多環式炭化水素基、アシルアミノ基、アミノカルボニル基、アルコキシ基、アシル基の更に具体的な例として、次のような例を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、n‐ペンチル基、neo‐ペンチル基、n‐ヘキシル基、n‐ヘプチル基、n‐オクチル基、2‐エチルヘキシル基等の、炭素数1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8の、枝分かれしていてもよいアルキル基を挙げることができ、
シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、4−t−ブチルシクロヘキシル基等を挙げることができ、
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を挙げることができ、
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n‐ペントキシカルボニル基、neo‐ペントキシカルボニル基、n‐ヘキシルオキシカルボニル基、n‐ヘプチルオキシカルボニル基、n‐オクチルオキシカルボニル基等の、アルコキシ基の炭素数が1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8のアルコキシカルボニル基を挙げることができ、
アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基等を挙げることができ、
スルホン酸エステル基(スルホエステル基)としては、スルホン酸メチルエステル基、スルホン酸エチルエステル基、スルホン酸t−ブチルエステル基、スルホン酸n‐ペンチルエステル基、スルホン酸neo‐ペンチルエステル基、スルホン酸n‐ヘキシルエステル基、スルホン酸n‐ヘプチルエステル基、スルホン酸n‐オクチルエステル基、スルホン酸2‐エチルヘキシルエステル基等の、炭素数が1乃至18、好ましくは炭素数1乃至8のアルキル基とのスルホン酸エステル基、並びに、スルホン酸フェニルエステル基、スルホン酸ベンジルエステル基、スルホン酸ナフチルエステル基等のアリール基とのスルホン酸エステル基を挙げることができ、
アリール基としては、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基等を挙げることができ、
複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、フラニル基、チオフェニル基等を挙げることができ、
多環式炭化水素基としては、フルオレニル基、インダニル基等を挙げることができ、
アシルアミノ基としては、アセチルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、t−ブチルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基等を挙げることができ、
アミノカルボニル基としては、N−メチルアミノカルボニル基、N−t−ブチルアミノカルボニル基、N−フェニルアミノカルボニル基等を挙げることができ、
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることができ、
アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、ナフチルオキシ基等を挙げることができ、
アシル基としては、アセチル基、エチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基等を挙げることができ、
アリールカルボニル基としては、フェニルカルボニル基、ベンジルカルボニル基、ナフチルカルボニル基等を挙げることができる。
上記一般式(I)で表されるナフタレンジカルボン酸のジアミド体は、2,6−ナフタレンジカルボン酸やそのジエステル体などから、公知の方法を用いて得ることができる。例えば次のような方法によって得ることができるが、これらに限定されるものではない。
Figure 2009042750
2,6−ナフタレンジカルボン酸を、塩化チオニルや三塩化リン、五塩化リン、塩化オキサリル等を用いて酸塩化物とした後、種々の溶媒中でアミンと反応させることによって前記ジアミド体を得ることができる。
また、2,6−ナフタレンジカルボン酸とDCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)やカルボニルジイミダゾールなどの縮合剤を、THF(テトラヒドロフラン)やジクロロメタン中で反応させ、これにアミンを加えることによっても前記ジアミド体を得ることができる。
更に、2,6−ナフタレンジカルボン酸とアミンを、トルエン、クロロベンゼン、ピリジン等の芳香族溶媒と三塩化リンや亜リン酸などのリン化合物と混合して加熱することによっても前記ジアミド体を得ることができる。
また、2,6−ナフタレンジカルボン酸のジエステル体とアミンを混合し、これを加熱することによっても前記ジアミド体を得ることができる。
一般式(I)で表されるナフタレンジアミド体の好ましい具体例として、下記化合物例1乃至64を挙げることができる。但し、好ましい例がこれらに限られるものではない。なお、表5中のPhはフェニル基を表す。
[化合物例1乃至41]
Figure 2009042750
Figure 2009042750
Figure 2009042750
Figure 2009042750
Figure 2009042750
[化合物例42乃至64]
Figure 2009042750
Figure 2009042750
上記本発明の荷電制御剤は、その平均粒径が10μm以下であることが好ましい。より好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm以下である。粒径の下限は特にないが、例えば0.01μm以上とすることができる。目的の粒径を有する荷電制御剤は、ボールミルやビーズミル等の各種粉砕機による乾式もしくは湿式粉砕または再結晶や再沈などによって得ることができる。
また、本発明の荷電制御剤は、イオン成分含有量が少ないものであることが好ましい。具体的には、水洗時の洗液の電導度が500μS・cm−1以下であることが好ましく、300μS・cm−1以下であることがより好ましい。
また、本発明の荷電制御剤は、純度[荷電制御剤中の一般式(I)で表される化合物の重量百分率]が90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。
次に、本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー用樹脂、着色剤、及び上記本発明の荷電制御剤を備えてなるものである。トナー中における本発明の荷電制御剤の有効成分を構成する一般式(I)で表される化合物は、単独種の化合物であってもよく数種の化合物の混合物であってもよい。また本発明の静電荷像現像用トナーは、他の荷電制御剤(例えばアゾ金属錯体やサリチル酸金属錯体等)を含有するものであってもよい。
本発明の静電荷像現像用トナーは、上記式(I)で表されるナフタレンジアミド体を有効成分とする化合物(荷電制御剤)が、トナー用樹脂100重量部に対して0.1乃至10重量部配合されたものであることが望ましい。荷電制御剤のより好ましい配合量は、トナー用樹脂100重量部に対して0.5乃至5重量部である。
本発明の静電荷像現像用トナーに用い得るトナー用樹脂の例としては、次のような公知のトナー用樹脂(結着樹脂)を挙げることができる。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、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂である。これらの樹脂は、単独で或いは数種をブレンドして用いることもできる。なお、本発明の荷電制御剤は、静電粉体塗料に含有させて樹脂粉体の電荷の制御(増強)のために用いることもできる。その場合の塗料用樹脂としては、例えば、アクリル系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、又はポリアミド系樹脂等の熱可塑性樹脂、並びに、フェノール系、又はエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができ、それぞれ単独で或いは数種をブレンドして用いることができる。
本発明の静電荷像現像用トナーに用いる樹脂の酸価としては0.1mgKOH/g乃至100mgKOH/gであることが好ましい。より好ましくは、0.1mgKOH/g乃至70mgKOH/gであり、更に好ましくは、0.1mgKOH/g乃至50mgKOH/gである。
本発明の荷電制御剤は、静電荷像現像用トナーを製造する際に、樹脂に対する荷電制御剤の分散性を向上させる目的で、樹脂と荷電制御剤を予め混合溶融し、冷却固化後粉砕することによって得られるマスターバッチとして用いてもよい。
本発明のトナーにおいては、着色剤として種々の染料や顔料を、それぞれ単独で又は2種以上配合して使用することができる。用い得る着色剤の具体例は次のとおりである。すなわち、キノフタロンイエロー、イソインドリノンイエロー、ベンジジンイエロー、ペリノンオレジン、ペリノンレッド、ペリレンマルーン、ローダミン6Gレーキ、キナクリドンレッド、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、銅フタロシアニングリーン、ジケトピロロピロール系顔料等の有機顔料;カーボンブラック、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、アルミニウム粉、ブロンズ等の無機顔料及び金属粉;アゾ染料、キノフタロン系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、インドフェノール系染料、インドアニリン系染料等の各種の油溶性染料や分散染料の他、ロジン、ロジン変性フェノール、ロジン変性マレイン酸等の樹脂により変性されたトリアリールメタン系染料及びキサンテン系染料等を例示することができる。
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。
上記のようなトナー用樹脂、着色剤、及び本発明の荷電制御剤、並びに必要に応じて磁性材料(例えば、鉄、コバルト、フェライト等の強磁性材料製の微粉体)、流動性改質剤(例えば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン)、オフセット防止剤(例えば、ワックス、低分子量のオレフィンワックス)等をボールミルその他の混合機により十分混合した後、その混合物を加熱ロール、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、その混練物を冷却固化させた後、その固化物を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。
また、結着樹脂溶液中に材料を分散させた後、噴霧乾燥することにより得る方法、或いは、結着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に重合させてトナー(所謂重合トナー)を得る重合法によるトナー製造法等を応用することができる。
例えば、懸濁重合法においては、重合単量体、着色剤及び荷電制御剤、並びに必要に応じて重合開始剤、架橋剤、離型剤、及びその他の添加剤を均一に溶解又は分散させて単量体組成物とした後、この単量体組成物を、分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な分散機を用いて分散させると共に重合反応を行なわせることにより、所望の粒径を有するトナー粒子を得ることが可能である。
重合トナー用の樹脂を形成するための重合性単量体の例としては、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−エチルスチレン等のスチレン系単量体;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n−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−クロロエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−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等のメタクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のビニル系単量体が挙げられる。
前記分散安定剤としては、各種界面活性剤や有機又は無機分散剤等を使用することができる。界面活性剤の例としては、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。有機分散剤の例としては、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、エチルセルロース等を挙げることができる。無機分散剤の例としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛のようなリン酸多価金属塩微粉体;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムのような炭酸塩微粉体;メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムのような無機塩、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のような無機水酸化物;シリカ、ベントナイト、アルミナ、磁性体、フェライトのような無機酸化物を挙げることができる。
前記重合開始剤としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ系又はジアゾ系重合開始剤;べンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレートのような過酸化物系重合開始剤等を例示することができる。
前記架橋剤としては、主として2個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビニル化合物;例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート等のような二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合物;及び3個以上のビニル基を有する化合物;を挙げることができる。
前記離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、フィッシャロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体等を挙げることができ、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。更に、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸或いはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス等を挙げることができる。
乳化重合においては、例えば重合性単量体中に必要に応じて離型剤、荷電制御剤、重合開始剤等を添加し、これらを溶解もしくは分散させた後ホモミキサーやホモジナイザー等を使用し、水系媒体中に樹脂微粒子としての所望の大きさの油滴に分散させ、その後撹拌翼を備えた反応装置中で加熱することにより重合反応させ、これに着色剤及び臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え、塩析させると同時に形成された重合体のガラス転移点温度以上で加熱融着させ、目的の大きさの粒径にすることでトナーを得ることができる。
重合性単量体としては、前記のものに加えエチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン系ビニル類;プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類;ニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類;Nビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物;ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体を挙げることができる。
重合開始剤としては、前記のものに加え、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素などを挙げることができる。
前記凝集剤としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属の塩などの一価の金属の塩、例えばカルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類の金属の塩などの二価の金属の塩、マンガン、銅などの二価の金属の塩、鉄、アルミニウムなどの三価の金属の塩などが挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガンなどを挙げる
ことができる。
更にポリエステル系重合体を構成する場合は以下のものが上げられる。
重縮合単量体として使用できる多価カルボン酸は、1分子中にカルボキシル基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジカルボン酸は1分子中にカルボキシル基を2個含有する化合物であり、例えば、シュウ酸、グルタル酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、メチルアジピン酸、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、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサン−3,5−ジエン−1,2−カルボン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロルフタル酸、クロルフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができる。また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げるこができる。また、これらカルボン酸のカルボキシル基を、酸無水物、混合酸無水物、酸塩化物、又は、エステル等に誘導したものを用いてもよい。
また、重縮合単量体として使用できるポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは1分子中に水酸基を2個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコ−ル、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール等を挙げることができる。また、ジオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができる。
さらに重縮合単量体として使用できるヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシウンデカン酸等を挙げることができる。
本発明のトナーを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粉と混合して用いることができ、磁気ブラシ現像法等により現像することができる。
キャリヤとしては、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などを挙げることができる。
本発明のトナーを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適量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を挙げることができる。
このような本発明のトナーを用いた静電荷像の現像においては、トナー中の本発明の荷電制御剤により、樹脂粉体であるトナーの荷電制御が行なわれる。
次に実施例を挙げて本発明のトナーをより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。
下記における示差走査熱分析は、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の熱分析装置(商品名 TG/DTA6200)を用い、サンプル約2mgを10℃/分の昇温条件で測定した。
合成例1(化合物例1の合成)
2,6−ナフタレンジカルボン酸10.0g(46.3mmol)をトルエン180mLに加え、これに塩化チオニル22.0g(0.185mol)とDMF 0.5mLを加えて4時間還流させた。得られた混合物を放冷した後、溶媒を減圧留去した。
その残留物にTHF 180mLとトリエチルアミン10.3g(0.102mol)を加え、氷水で冷却しながら4−t−ブチルアニリン13.8g(92.6mmol)を滴下し、室温で一晩撹拌した。
得られた混合物から結晶を吸引濾取し、それを150mLのTHFで洗浄した。得られた結晶を500mLの水に加え、室温でしばらく撹拌した後、結晶を吸引濾取し、更に、300mLの水で洗浄した。その洗液の電導度は247μScm−1であった。
洗浄された結晶を80℃で乾燥させた後、DMFを用いて再結晶させることにより、17.4g(収率78.6%)の化合物(化合物例1)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は397.5℃であった。このスペクトルを図1に示す。
合成例2(化合物例2の合成)
2,6−ナフタレンジカルボン酸7.70g(35.6mmol)をトルエン135mLに加え、これに塩化チオニル16.9g(0.142mol)とDMF 0.4mLを加えて4時間還流させた。得られた混合物を放冷した後、溶媒を減圧留去した。
その残留物にTHF 150mLとトリエチルアミン7.93g(78.3mmol)を加え、氷水で冷却しながらシクロヘキシルアミン7.06g(71.2mmol)を滴下し、室温で一晩撹拌した。
得られた混合物から結晶を吸引濾取し、それを100mLのTHFで洗浄した。得られた結晶を400mLの水に加え、室温でしばらく撹拌した後、結晶を吸引濾取し、更に、200mLの水で洗浄した。その洗液の電導度は231μScm−1であった。
洗浄された結晶を80℃で乾燥させた後、DMSOを用いて再結晶させ、濾過して得た濾取物について、水で溶媒を置換し、その後乾燥させることにより、10.4g(収率77.1%)の化合物(化合物例2)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は375.9℃であった。
合成例3(化合物例7の合成)
2,6−ナフタレンジカルボン酸15.0g(69.4mmol)をトルエン260mLに加え、これに塩化チオニル33.0g(0.278mol)とDMF 0.8mLを加えて4時間還流させた。得られた混合物を放冷した後、溶媒を減圧留去した。
その残留物にTHF 260mLとトリエチルアミン15.5g(0.153mol)を加え、氷水で冷却しながら4−イソプロピルアニリン18.8g(0.139mol)を滴下し、室温で一晩撹拌した。
得られた混合物から結晶を吸引濾取し、それを200mLのTHFで洗浄した。得られた結晶を500mLの水に加え、室温でしばらく撹拌した後、結晶を吸引濾取し、更に、500mLの水で洗浄した。その洗液の電導度は252μScm−1であった。
洗浄された結晶を80℃で乾燥させた後、DMSOを用いて再結晶させ、濾過して得た濾取物について、水で溶媒を置換し、その後80℃で乾燥させることにより、25.5g(収率81.6%)の化合物(化合物例7)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は376.1℃であった。
合成例4(化合物例8の合成)
2,6−ナフタレンジカルボン酸7.70g(35.6mmol)をトルエン135mLに加え、これに塩化チオニル16.9g(0.142mol)とDMF 0.4mLを加えて4時間還流させた。得られた混合物を放冷した後、溶媒を減圧留去した。
その残留物にTHF 150mLとトリエチルアミン7.93g(78.3mmol)を加え、氷水で冷却しながらアニリン6.63g(71.2mmol)を滴下し、室温で一晩撹拌した。
得られた混合物から結晶を吸引濾取し、それを100mLのTHFで洗浄した。得られた結晶を400mLの水に加え、室温でしばらく撹拌した後、結晶を吸引濾取し、更に、200mLの水で洗浄した。その洗液の電導度は248μScm−1であった。
洗浄された結晶を80℃で乾燥させた後、DMFを用いて再結晶させることにより、6.92g(収率53.0%)の化合物(化合物例8)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は385.7℃であった。
合成例5(化合物例10の合成)
2,6−ナフタレンジカルボン酸7.70g(35.6mmol)をトルエン135mLに加え、これに塩化チオニル16.9g(0.142mol)とDMF 0.4mLを加えて4時間還流させた。得られた混合物を放冷した後、溶媒を減圧留去した。
その残留物にTHF 150mLとトリエチルアミン7.93g(78.3mmol)を加え、氷水で冷却しながら1−ナフチルアミン10.2g(71.2mmol)を滴下し、室温で一晩撹拌した。
得られた混合物から結晶を吸引濾取し、それを100mLのTHFで洗浄した。得られた結晶を400mLの水に加え、室温でしばらく撹拌した後、結晶を吸引濾取し、更に、200mLの水で洗浄した。その洗液の電導度は250μScm−1であった。
洗浄された結晶を80℃で乾燥後DMSOを用いて再結晶させ、濾過して得た濾取物について、水で溶媒を置換し、その後乾燥させることにより10.7g(収率59.0%)の化合物(化合物例10)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は378.7℃であった。
合成例6(化合物例17の合成)
2,6−ナフタレンジカルボン酸7.70g(35.6mmol)をトルエン135mLに加え、これに塩化チオニル16.9g(0.142mol)とDMF 0.4mLを加えて4時間還流させた。得られた混合物を放冷した後、溶媒を減圧留去した。
その残留物にTHF 150mLとトリエチルアミン7.93g(78.3mmol)を加え、氷水で冷却しながら2−クロロアニリン9.08g(71.2mmol)を滴下し、室温で一晩撹拌した。
得られた混合物から結晶を吸引濾取し、それを100mLのTHFで洗浄した。得られた結晶を400mLの水に加え、室温でしばらく撹拌した後、結晶を吸引濾取し、更に、200mLの水で洗浄した。その洗液の電導度は257μScm−1であった。
洗浄された結晶を80℃で乾燥させた後、DMFを用いて再結晶させることにより、10.2g(収率65.9%)の化合物(化合物例17)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は371.7℃であった。
化合物例3乃至6、9、11乃至16、18乃至41も同様に合成を行った。
合成例7(化合物例42の合成)
トルエン250mlに3,7−ジヒドロキシ−2,6−ナフタレンジカルボン酸6.38 g (25.7mmol)と4−t−ブチルアニリン7.67g(51.4mmol)を加え、40℃に加熱した。これに三塩化リン2.47g(18.0mmol)を加え15時間還流させた。
得られた混合物を放冷した後、結晶を吸引濾取し、少量のトルエンで洗浄した。得られた結晶を300mLのメタノールに加え、2時間撹拌後吸引濾取し、更に100mLのメタノールで洗浄した。洗浄された結晶を80℃で乾燥させた後、DMFを用いて再結晶させることにより、2.81g(収率24.1%)の化合物(化合物例42)を得た。
この化合物の示差走査熱分析による分解点は384.3℃であった。
化合物例43乃至64も同様に合成を行った。
実施例1
スチレン−アクリル共重合樹脂[三井化学社製 商品名:CPR−600B]...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]...3部
カーボンブラック[三菱化学社製 商品名:MA−100]...6部
荷電制御剤[化合物例1]...1部
上記配合物を高速ミルで均一に予備混合してプレミックスを調製した。このプレミックスを加熱ロールで溶融混練し、この混練物を冷却した後、超遠心粉砕機で粗粉砕した。得られた粗砕物を分級機付のエアージェットミルを用いて微粉砕することにより、平均粒径10μmの黒色トナーを得た。
得られたトナー5部に対してフェライトキャリヤ(パウダーテック社製 商品名:F−150)95部を混合して現像剤を調製した。
本現像剤をポリ瓶中に計量し、回転数100rpmのボールミルにより攪拌して現像剤を帯電させ、標準条件(20℃、相対湿度60%)で経時帯電量を測定した。攪拌時間(分)毎の摩擦帯電量の測定結果を表6に示す。また、低温低湿(5℃、相対湿度30%)及び高温高湿(35℃、相対湿度90%)の各条件下で同様にして初期ブローオフ帯電量を測定(攪拌時間:10分間)した結果、すなわち帯電量環境安定性の測定結果を、標準条件(20℃、相対湿度60%)の測定結果と共に表7に示す。
なお、帯電量の測定は、東芝ケミカル社製のブローオフ帯電量測定機[商品名:TB−200]により行なった。
本現像剤を用いて市販の複写機[有機感光体(OPC)ドラム使用の機種]にてトナーの画像を形成した。得られたトナー画像について、カブリ及びオフセット現象を目視で観察し、それぞれ3段階又は2段階で評価した。トナー画像の評価結果を表8に示す。
なお、カブリについては、カブリが全くないものを◎、カブリが数カ所認められるがほとんど判別できないものを○、カブリが明らかに認められるものを×とした。オフセット現象については、オフセット現象が観察されなかったものを○、観察されたものを×とした。
実施例2
スチレン−アクリル共重合樹脂[三井化学社製 商品名:CPR−600B]...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]...3部
C.I.ピグメントレッド122...5部
荷電制御剤[化合物例12]...1部
上記配合物を実施例1と同様に処理してマゼンタトナー及び現像剤を調製し、実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。
また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例3
スチレン−アクリル共重合樹脂[三井化学社製 商品名:CPR−600B]...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]...3部
C.I.ピグメントイエロー180...5部
荷電制御剤[化合物例13]...1部
上記配合物を実施例1と同様に処理してイエロートナー及び現像剤を調製し、実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例4
スチレン...80部
n−ブチルメタクリレート...20部
C.I.ピグメントイエロー180...5部
2,2’−アゾイソブチロニトリル...1.8部
荷電制御剤(化合物例20)...1部
上記配合物を高速ミキサーで均一にプレミキシングして重合性単量体組成物を得た。
一方、濃度0.1mol/L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、この液に対し、濃度1.0mol/Lの塩化カルシウム水溶液18.7mlを徐々に加えた。更に、この混合液を攪拌しながら、この混合液に対し、濃度20重量%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。
この分散液を前記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)により高速攪拌しながら温度65℃に昇温させ、昇温後30分間攪拌した後、更に80℃まで昇温させ、通常の攪拌機により回転数100rpmで攪拌し、温度80℃のまま6時間重合させた。
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重量%の塩酸水溶液中に浸漬させることにより、分散剤として利用したリン酸カルシウムを分解した。得られた固形物を、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のイエロートナーを得た。
得られた重合トナー5部に対して、フェライトキャリヤ(パウダーテック社製、商品名:F−150)95部を混合して現像剤を調製し、実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例5
スチレン...80部
n−ブチルメタクリレート...20部
カーボンブラック[三菱化学社製 商品名:MA−100]...5部
2,2’−アゾイソブチロニトリル...1.8部
荷電制御剤(化合物例42)...1部
上記配合物を実施例4と同様に処理して黒色重合トナー及び現像剤を調製し、実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例6
スチレン−アクリル共重合樹脂[三井化学社製 商品名:CPR−600B]...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]...3部
C.I.ピグメントレッド122...5部
上記配合物を高速ミルで均一に予備混合してプレミックスを調製した。このプレミックスを加熱ロールで溶融混練し、この混練物を冷却した後、超遠心粉砕機で粗粉砕した。得られた粗砕物を分級機付のエアージェットミルを用いて微粉砕することにより、平均粒径10μmのマゼンタトナーの母粒子を得た。
得られた母粒子108部に対して、化合物例15(荷電制御剤)からなる子粒子1部を外添することによりトナーを得た。
このトナー5部に対して、フェライトキャリヤ(F−150:パウダーテック社製の商品名)95部を混合して現像剤を調整し、実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例7
ポリエステル樹脂[三菱レーヨン社製 商品名:ダイアクロンER−561]...100部
カーボンブラック[三菱化学社製 商品名:MA−100]...5部
荷電制御剤[化合物例16]...1部
上記配合物を実施例1と同様に処理して黒色トナー及び現像剤を調製し、実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例8
荷電制御剤を化合物例2に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例9
荷電制御剤を化合物例3に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例10
荷電制御剤を化合物例7に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例11
荷電制御剤を化合物例8に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例12
荷電制御剤を化合物例9に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例13
荷電制御剤を化合物例10に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
実施例14
荷電制御剤を化合物例11に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す
実施例15
荷電制御剤を化合物例17に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す
実施例16
荷電制御剤を化合物例22に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す
比較例1
荷電制御剤を特開平10−239907に記載の実施例1の化合物(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例2
荷電制御剤を特開平10−239907に記載の実施例25の化合物(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実の荷電制御剤施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例3
荷電制御剤を特許第3579527号に記載の例示化合物(62)(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例4
荷電制御剤を特開平5−173370に記載の化合物(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例5
荷電制御剤を特許第3579527号に記載の実施例3に示された化合物(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例6
荷電制御剤を特開平9−190014に記載の例示化合物(42)に示された化合物(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例7
荷電制御剤を2−(4−t−ブチルアミノカルボニル)ナフタレン(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例8
荷電制御剤を1,4−ジ(4−t−ブチルアミノフェニルカルボニル)ナフタレン(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例9
荷電制御剤を1,2−ジ(4−t−ブチルフェニルアミノカルボニル)ナフタレン(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
比較例10
荷電制御剤を1,4−ジ(4−t−ブチルフェニルアミノカルボニル)ベンゼン(下記)に変えた以外は実施例1と同様にして黒色トナー及び現像剤を得た。実施例1と同様に測定した経時帯電量及び帯電量環境安定性の測定結果をそれぞれ表6及び表7に示す。また、本現像剤を用いて実施例1と同様に形成したトナー画像の評価結果を表8に示す。
Figure 2009042750
Figure 2009042750
Figure 2009042750
Figure 2009042750
比較例4乃至6、比較例8及び比較例9は、カブリ及びオフセット現象が比較的良好である。しかしながら、例えば比較例4においては、帯電量環境安定性に関する表7に示されるように、負帯電量が、標準条件に比し、低温低湿下で6.3μC/g増加し、高温高湿下で4.6μC/g減少している。
これに対し例えば実施例1では、負帯電量が、標準条件に比し、低温低湿下で0.5μC/g増加、高温高湿下で0.3μC/g減少と、その変動幅が小さく、環境が変動しても安定した帯電量を得ることができる。
また、経時帯電量に関する表6に示されるように、攪拌開始から3分後の帯電量において、比較例4では−19.1μC/gであるのに対し、実施例1では−35.9μC/gであって初期の帯電量が高いことから、トナー使用開始直後から鮮明な画像を得ることが可能である。
また、帯電量環境安定性及び経時帯電量について比較例5及び6並びに比較例8及び9と実施例を比較した場合も同様の傾向を示す。すなわち、本発明の荷電制御剤は、比較例に比し優れた帯電特性を示すものである。
本発明は、耐熱性、帯電特性、環境安定性に優れた荷電制御剤を提供する。また、本発明の荷電制御剤は有害な重金属を含んでいないため環境に与える負荷も小さい。更に、本発明の荷電制御剤は無色または淡色であるためカラートナーに使用することができる。
合成例1により得た化合物例1のTG/DTAスペクトルである。

Claims (5)

  1. 下記一般式(I)で表される化合物を有効成分とする荷電制御剤。
    Figure 2009042750
    ・・・・(I)
    [式(I)中、
    乃至Rは、互いに独立的に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環基、又は多環式炭化水素基を示し、
    そのアリール基、複素環基、及び多環式炭化水素基は、それぞれ、置換基を有しないか、又は、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、アリール基、アシルアミノ基、複素環基、多環式炭化水素基、アミノカルボニル基、アルコキシ基、アシル基、及びアリールカルボニル基から選ばれる1種又は2種以上の置換基を芳香環上に1又は2以上有するものであり、
    乃至R10は、互いに独立的に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、アリール基、複素環基、多環式炭化水素基、アシルアミノ基、アミノカルボニル基、アルコキシ基、アシル基、又はアリールカルボニル基を示す。]
  2. 及びRが置換基を有する若しくは置換基を有しないアリール基である請求項1に記載の荷電制御剤。
  3. 上記一般式(I)で表される化合物の示差走査熱分析(TG/DTA)による分解点が370℃以上400℃以下である請求項1又は2に記載の荷電制御剤。
  4. トナー用樹脂、着色剤、及び、請求項1、2又は3に記載の荷電制御剤を備えてなる静電荷像現像用トナー。
  5. 樹脂粉体に請求項1、2又は3に記載の荷電制御剤を含有させることによりその樹脂粉体の荷電制御を行う荷電制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20150094294A1 (en) * 2012-02-29 2015-04-02 Cellceutix Corporation Compounds and methods for treating malaria

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