JP3895467B2 - 負帯電性電荷調整剤及びこれを含有するトナー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負帯電性電荷調整剤、並びにこれを含有してなるトナーに関する。より詳しくは、高い負帯電性を有する電荷調整剤、並びにこれを含有してなる優れた帯電特性を有するトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真は、光導電性物質等により構成された感光体上に潜像を形成し、これをトナーと呼ばれる粉末現像剤で現像して顕像化、ついで熱や圧力によって紙上に定着する方法が一般的である。
【０００３】
トナーは、結着樹脂に着色剤、電荷調整剤、流動化剤等を分散させたものと鉄粉またはフェライト粉のキャリアとの混合物よりなる２成分系現像剤と、結着樹脂、着色剤、電荷調整剤、流動化剤及び磁性体よりなる１成分系現像剤とに分けられる。
【０００４】
２成分系現像剤は、キャリアとの摩擦により荷電させたトナーを静電潜像に付着させて現像し、１成分系現像剤は、２成分系現像剤のキャリアと同様の機能を有するブラシ状やプレート状の摩擦部材と摩擦させて現像したり、また前記摩擦部材の代りに磁性体微粉末を分散状態に保ち、該磁性体微粉末と相互摩擦させて現像する。
【０００５】
感光体は、正または負に荷電できるので、オリジナルに基く露光により正または負の静電潜像が得られる。得られた静電潜像の極性に応じて、トナーは正または負に保持される。
【０００６】
トナーに荷電を保つためには、キャリア及びその表面の材質とトナーの主成分である樹脂との摩擦帯電性を利用することも提案されているが、トナーの荷電が小さく、かつ固体表面抵抗値が大きいため、得られた画像はカブリ易く、不鮮明なものとなる。そこで所望の摩擦帯電性をトナーに付与するために、電荷調整剤が添加される。
【０００７】
電荷調整剤は、帯電極性により正帯電性、負帯電性の２種類に分けられ、正帯電性電荷調整剤としては、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化合物等が、負帯電性電荷調整剤としては、含金属アゾ化合物、サリチル酸誘導体の金属化合物等があげられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ほとんどの正帯電性電荷調整剤は、金属を含んでいないが、負帯電性電荷調整剤は、Ｃr、Ｚn等の重金属を含むものが多く、人体に対する安全性や環境汚染で問題となる。
【０００９】
また、カラートナー用電荷調整剤は、白色または淡色が要求されるが、負帯電性電荷調整剤の含金属アゾ化合物は有色であり、色相の変化、彩度の低下が生じ、鮮明なフルカラー画像が得られないという問題がある。このため、電荷調整剤、特に負帯電性電荷調整剤の脱重金属化、白色化が検討されてきた。
【００１０】
特公平７−１０４６２０号公報には、ホウ素を中心金属とした有機アニオン性成分と、該有機アニオン性成分より分子サイズが小さいカチオン性成分を用いた、白色または淡色の負帯電性電荷調整剤が開示されている。
【００１１】
特公平７−１３７６５号公報には、ホウ素、アルミニウム等の３価金属を中心金属とした有機アニオン性成分と、無機カチオンや有機カチオンからなる白色または淡色の電荷調整剤が開示されている。
【００１２】
しかしながら、前記電荷調整剤を含有するトナーにおいて、さらに負帯電性を向上させた電荷調整剤が要望されており、また、さらに帯電特性を向上させたトナーが要望されていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、ホウ素またはアルミニウムを中心とした有機アニオンと、該有機アニオンよりイオン半径が小さく、かつ限られた範囲にあるイオン半径のカチオンからなる化合物が優れた負帯電性を有していることを見出し、これを負帯電性電荷調整剤として用いたトナーが、優れた帯電特性を有していることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、下記一般式＜Ａ＞で表されるベンジル酸誘導体の錯体からなる負帯電性電荷調整剤において、ＭがＢまたはＡlであり、ＸがＬi、ＮaまたはＫであることを特徴とする負帯電性電荷調整剤である。
【００１５】
【化２】
【００１６】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、各々水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基またはハロゲン原子を示し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、複数存在してもよく、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が複数存在する場合、各々が異なっていてもよく同一であってもよい。nは、１〜５の正整数を示す。
【００１７】
また、本発明は、上記本発明の負帯電性電荷調整剤を含有することを特徴とするトナーである。
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１９】
本発明において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン原子を表す。
【００２０】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基があげられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、iso−プロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、sec−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基があげられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子があげられる。
【００２１】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、複数存在してもよく、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4が複数存在する場合、各々が異なっていてもよく同一であってもよい。nは、１〜５の正整数を表す。
【００２２】
Ｍは、ＢまたはＡlであり、負帯電性の面で、Ａlが好ましい。
【００２３】
Ｘは、図１に示されるように、カチオンのイオン半径とブローオフ帯電量との相関関係により、Ｌi、ＮaまたはＫであり、トナーの耐湿性を考慮すると、好ましくはＮaまたはＫである。
【００２４】
本発明の負帯電性電荷調整剤は、例えば、ホウ酸とＮaＯＨ、ＫＯＨまたはＬiＯＨの水溶液に、下記一般式＜Ｂ＞（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、一般式＜Ａ＞に同じ。）の化合物を加え、温度80℃で約２時間撹拌しながら反応させることにより、容易に得られる。
【００２５】
【化３】
【００２６】
以下に、本発明の負帯電性電荷調整剤を示す。なお、化合物番号は、実施例中でも共通に用いる。
【００２７】
【化４】
【００２８】
【化５】
【００２９】
本発明の負帯電性電荷調整剤は、優れた負帯電性を有しているとともに、重金属を含まないため人体に対する安全性が高く、環境汚染の可能性も低い。また、溶融混練が充分できる温度まで熱安定性を有し、樹脂成分への分散性が良好である。さらに、白色であり、カラートナー用電荷調整剤として好適である。
【００３０】
本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤の他に、必要に応じて添加される内添剤または外添剤よりなる。
【００３１】
本発明のトナーに用いられる結着樹脂としては、周知のトナー用樹脂が用いられ、例えばポリエステル樹脂、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、エポキシ樹脂、パラフィンワックス等から選ばれる１種または２種以上があげられ、得られたトナーの帯電特性を考慮すると、好ましくはポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂またはエポキシ樹脂であり、より好ましくはポリエステル樹脂である。
【００３２】
本発明のトナーに用いられる着色剤としては、周知の顔料や染料が用いられ、通常用いられているものであれば特に限定されない。例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック等の黒色着色剤、黄鉛、カドミウムイエロー等の黄色着色剤、パーマネントオレンジ、モリブデンオレンジ等の橙色着色剤、酸化鉄、アンバー等の褐色着色剤、ベンガラ、ローズベンガラ等の赤色着色剤、コバルト紫、ファーストバイオレット等の紫色着色剤、メチレンブルー、アニリンブルー等の青色着色剤、クロムグリーン、ピグメントグリーンＢ等の緑色着色剤があげられる。
【００３３】
内添剤としては、溶融トナーを基材に融着固定させる時の強度向上用定着剤となるポリプロピレン、溶融トナーのローラー付着を防止する離型剤となるポリエチレン、ポリプロピレン等の合成ワックスや天然ワックスがあげられる。
【００３４】
外添剤としては、トナー粉体の流動性を向上させる流動化剤となる疎水性シリカ、感光体上のクリーニング特性を向上させるクリーニング剤となるアルミナ、酸化チタン、樹脂系超微粒子等があげられる。
【００３５】
本発明のトナーは、通常、キャリアと混合して２成分系現像剤として用いられるが、磁性材料を含有させて１成分系現像剤としても用いられる。
【００３６】
２成分系現像剤でのキャリアとしては、鉄、フェライト、鋼、磁鉄鉱、ニッケル等の磁性材料をシリコーン樹脂またはアクリル樹脂で被覆した周知のものが用いられる。
【００３７】
また、１成分系現像剤での磁性材料としては、周知のマグネタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケル等の金属またはアルミニウム、コバルト、銅、鉛、亜鉛、ビスマス、カルシウム等の合金あるいはその混合物が用いられる。
【００３８】
本発明のトナーは、まず結着樹脂中に、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤、さらに必要に応じて添加剤、磁性材料を加え、ブレンダーで混合後、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等の加熱混練機を用いて溶融、混練して、分散または溶解させ、ついで、冷却、固化させた後、ハンマーミル、カッターミル等で粗粉砕し、ジェットミルで５〜20μmに粉砕、分級することにより得られる。
【００３９】
他の方法としては、結着樹脂中に、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤を分散させた後に、噴霧乾燥させたり、あるいは結着樹脂となる単量体に、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤を混合させて、乳化懸濁液とした後、重合させることにより得られる。
【００４０】
本発明のトナーにおいて、本発明の負帯電性電荷調整剤の添加量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部であり、好ましくは0.5〜５重量部である。0.1重量部より少ない場合、帯電が不均一となりトナー飛散が生じやすく、10重量部より多い場合、トナー中で電荷調整剤が凝集し、帯電が不均一となる。
【００４１】
本発明のトナーは、トナー粒子間やトナーとキャリア間の摩擦帯電特性が安定し、かつ摩擦帯電量分布がシャープで均一になり、画像へのカブリやトナーの飛散のない、使用する現像システムに適した帯電量に制御することができる。
【００４２】
また、長期の連続使用でも、トナーが凝集せず、帯電特性も変化せず、環境変化による影響を受けない安定した画像を得ることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例及び比較例に基き説明する。なお、本発明は、これらの実施例等によりなんら限定されない。また、実施例及び比較例中の「部」は、「重量部」を表す。
【００４４】
実施例１
「化合物１」において、カチオン部分を、イオン半径の小さい順に、Ｈ+、Ｌi+、Ｎa+、Ｋ+、Ｒb+、Ｃs+とした負帯電性電荷調整剤を、前記の合成法により合成した。
【００４５】
合成した負帯電性電荷調整剤単体のブローオフ帯電量を、以下の方法により測定した。
【００４６】
合成した負帯電性電荷調整剤を、ジェットミル（セイシン企業(株)製）を用いて、平均粒径10μmに粉砕した。ついで、粉砕した負帯電性電荷調整剤0.8部とシリコンコートフェライトキャリア（関東電化工業(株)製）39.2部とをガラス製サンプル瓶に入れ、５分間撹拌、混合した後、ブローオフ粉体帯電量測定装置（東芝ケミカル(株)製）を用いて、窒素ガス中、常温、常湿下（25℃×60ＲＨ）、１kg／cm2の圧力下で30秒間ブローし、単体のブローオフ帯電量を測定した。結果を図１に示す。
【００４７】
図１に示すように、単体のブローオフ帯電量は、イオン半径が一番小さいＨ+の時、負帯電量が最大となり、順次イオン半径が大きくなるにしたがって小さくなり、イオン半径が一番大きいＣs+の時、最小となった。
【００４８】
合成した負帯電性電荷調整剤をポリエステル樹脂に混合させた時のブローオフ帯電量を、以下の方法により測定した。
【００４９】
ポリエステル樹脂100部に、合成した負帯電性電荷調整剤２部を添加し、溶融混練後、ジェットミルを用いて平均粒径10μmに粉砕した。粉砕した混合物0.8部とシリコンコートフェライトキャリア39.2部とをガラス製サンプル瓶に入れ、５分間撹拌、混合した後、ブローオフ粉体帯電量測定装置を用いて、窒素ガス中、常温、常湿下（25℃×60ＲＨ）、１kg／cm2の圧力下で30秒間ブローし、混合物のブローオフ帯電量を測定した。結果を図１に示す。
【００５０】
図１に示すように、混合物のブローオフ帯電量は、イオン半径が一番小さいＨ+の時、負帯電量は小さく、順次イオン半径が大きくなるに従い負帯電量が大きくなり、Ｒb+で若干負帯電量が小さくなり、イオン半径が一番大きいＣs+の時、さらに負帯電量が小さくなった。
【００５１】
カチオンがＨ+の場合、単体では負帯電量が大きいが、ポリエステル樹脂混合物、すなわちマトリクス中では負帯電量が小さくなり、本発明の負帯電性電荷調整剤として不適であり、本発明の負帯電性電荷調整剤としては、単体及びポリエステル樹脂混合物での負帯電量により、Ｌi+、Ｎa+またはＫ+が適している。
【００５２】
実施例２
結着樹脂としてポリエステル樹脂（ポリエスターＨＰ３０１、日本合成化学工業(株)登録商標）100部、着色剤としてカーボンブラック（以下ＣＢと略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物１」（単体ブローオフ帯電量−51μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−56μc／g）１部、内添剤としてポリプロピレン系ワックス（ビスコール５５０Ｐ、三洋化成工業(株)登録商標）５部をブレンダーで混合した後、二軸押出し型混練機で溶融混練し、放冷後、ハンマーミル（不二パウダル(株)製）を用いて粗粉砕し、さらにジェットミル（セイシン企業(株)製）を用いて平均粒径10μmに微粉砕、分級した。得られた微粒子に外添剤として疎水性シリカ0.4部を混合して黒色トナーを得た。この黒色トナー４部とシリコーン被覆フェライトキャリア100部とを、ブレンダーを用いて混合し、２成分系現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００５３】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下（25℃×60％ＲＨ）では−55μc／g、高温、高湿下（45℃×90％ＲＨ）では−54μc／gであった。結果を表１に示す。
【００５４】
高温、高湿下（45℃×90％ＲＨ）、ＯＰＣ感光ドラムを有する市販複写機で10,000枚の連続複写を行う現像試験を行ったところ、白地への汚れであるカブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００５５】
実施例３
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントレッド５７:１（以下ＰＲ57:1と略記）５部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００５６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−54μc／g、高温、高湿下では−53μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００５７】
実施例４
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物２」（単体ブローオフ帯電量−64μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−69μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００５８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−49μc／g、高温、高湿下では−48μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００５９】
実施例５
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物１」のカチオンＫ+をＬi+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−63μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−40μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−54μc／g、高温、高湿下では−48μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００６１】
実施例６
実施例２において、結着樹脂としてスチレン-アクリル樹脂（ハイマーＳＢ１０１、三洋化成工業(株)登録商標）100部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−50μc／g、高温、高湿下では−49μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００６３】
実施例７
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントブルー１５：３（以下ＰＢ15:3と略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物３」（単体ブローオフ帯電量−54μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−61μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−50μc／gで、高温、高湿下では−50μc／gであり、高温、高湿下であった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００６５】
実施例８
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＰＢ15:3を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物３」のカチオンＮa+をＬi+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−54μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−61μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−49μc／g、高温、高湿下では−43μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００６７】
実施例９
実施例２において、結着樹脂としてエポキシ樹脂（旭エポキシレジン３３０Ｒ、旭化成工業(株)登録商標）100部、着色剤としてＰＢ15:3を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物３」１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−45μc／g、高温、高湿下では−44μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００６９】
実施例１０
実施例２において、結着樹脂としてハイマーＳＢ１０１を100部、負帯電性電荷調整剤として「化合物４」（単体ブローオフ帯電量−71μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−40μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−46μc／g、高温、高湿下では−40μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００７１】
実施例１１
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物４」のカチオンＬi+をＫ+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−59μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−63μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−51μc／g、高温、高湿下では−50μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７３】
実施例１２
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１２（以下ＰＹ12と略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物５」（単体ブローオフ帯電量−43μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−49μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−45μc／gで、高温、高湿下では−44μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７５】
実施例１３
実施例２において、結着樹脂としてハイマーＳＢ１０１を100部、着色剤としてＰＹ12を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物５」１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−41μc／g、高温、高湿下では−40μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７７】
実施例１４
実施例２において、結着樹脂としてハイマーＳＢ１０１を100部、着色剤としてＰＹ12を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物６」（単体ブローオフ帯電量−45μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−51μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−41μc／g、高温、高湿下では−40μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７９】
実施例１５
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物７」（単体ブローオフ帯電量−68μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−45μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−44μc／g、高温、高湿下では−38μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００８１】
実施例１６
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントレッド１２２（以下ＰＲ122と略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物８」（単体ブローオフ帯電量−74μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−53μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−41μc／g、高温、高湿下では−36μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００８３】
比較例１
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、テトラフェニルホウ素をアニオン性成分、Ｈ+をカチオン性成分とする有機ホウ素化合物（単体ブローオフ帯電量−98μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−11μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−６μc／g、高温、高湿下では−４μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散や画像へのカブリがひどくなったため、1,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００８５】
比較例２
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、テトラフェニルホウ素をアニオン性成分、Ｌi+をカチオン性成分とする有機ホウ素化合物（単体ブローオフ帯電量−55μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−14μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−５μc／g、高温、高湿下では５μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散や画像へのカブリがひどくなったため、1,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００８７】
比較例３
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ジマンデル酸ホウ素をアニオン性成分、Ｌi+をカチオン性成分とする有機ホウ素化合物（単体ブローオフ帯電量−61μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−39μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−20μc／g、高温、高湿下では−15μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。試験結果を表２に示す。
【００８９】
比較例４
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ジ（ｐ−ニトロマンデル酸）アルミニウムをアニオン性成分、Ｌi+をカチオン性成分とする有機アルミニウム化合物（単体ブローオフ帯電量−40μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−32μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−22μc／g、高温、高湿下では−20μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９１】
比較例５
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、「化合物１」のカチオンＫ+をＨ+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−137μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−12μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−13μc／g、高温、高湿下では−11μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９３】
比較例６
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ビス（３,５−ジ−ｔ−ブチルサリチル酸）アルミニウムをアニオン性成分、Ｈ+をカチオン性成分とする有機アルミニウム化合物（単体ブローオフ帯電量−84μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−27μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−25μc／g、高温、高湿下では−24μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９５】
比較例７
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ビス（３,５−ジ−t−ブチルサリチル酸）アルミニウムをアニオン性成分、Ｋ+をカチオン性成分とする有機アルミニウム化合物（単体ブローオフ帯電量−32μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−30μc／g）１部を用いた以外は、、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−30μc／g、高温、高湿下では−29μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
表２中、○は良好、△はやや不良、×は不良を表す。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の負帯電性電荷調整剤は、重金属を含まないため人体に対する安全性が高く、環境汚染の可能性も低い。また、帯電特性に優れ、溶融混練が充分できる温度まで熱安定性を有しており、樹脂成分への分散性が良好である。さらに、白色であるために色調障害を起こすことがなく、カラートナー用電荷調整剤として好適である。
【０１０１】
本発明の負帯電性電荷調整剤を含有させたトナーは、トナー粒子間やトナーとキャリア間の摩擦帯電特性が安定し、かつ摩擦帯電量分布がシャープで均一になり、画像へのカブリやトナーの飛散のない、使用する現像システムに適した帯電量に制御することができる。
【０１０２】
また、本発明のトナーは、長期の連続使用でも、トナーが凝集することがなく、帯電特性も変化せず、環境変化による影響を受けない安定した画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の負帯電性電荷調整剤単体でのカチオンのイオン半径とブローオフ帯電量との関係、及び前記電荷調整剤をポリエステル樹脂に混合させた時のカチオンのイオン半径とブローオフ帯電量との関係を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、負帯電性電荷調整剤、並びにこれを含有してなるトナーに関する。より詳しくは、高い負帯電性を有する電荷調整剤、並びにこれを含有してなる優れた帯電特性を有するトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真は、光導電性物質等により構成された感光体上に潜像を形成し、これをトナーと呼ばれる粉末現像剤で現像して顕像化、ついで熱や圧力によって紙上に定着する方法が一般的である。
【０００３】
トナーは、結着樹脂に着色剤、電荷調整剤、流動化剤等を分散させたものと鉄粉またはフェライト粉のキャリアとの混合物よりなる２成分系現像剤と、結着樹脂、着色剤、電荷調整剤、流動化剤及び磁性体よりなる１成分系現像剤とに分けられる。
【０００４】
２成分系現像剤は、キャリアとの摩擦により荷電させたトナーを静電潜像に付着させて現像し、１成分系現像剤は、２成分系現像剤のキャリアと同様の機能を有するブラシ状やプレート状の摩擦部材と摩擦させて現像したり、また前記摩擦部材の代りに磁性体微粉末を分散状態に保ち、該磁性体微粉末と相互摩擦させて現像する。
【０００５】
感光体は、正または負に荷電できるので、オリジナルに基く露光により正または負の静電潜像が得られる。得られた静電潜像の極性に応じて、トナーは正または負に保持される。
【０００６】
トナーに荷電を保つためには、キャリア及びその表面の材質とトナーの主成分である樹脂との摩擦帯電性を利用することも提案されているが、トナーの荷電が小さく、かつ固体表面抵抗値が大きいため、得られた画像はカブリ易く、不鮮明なものとなる。そこで所望の摩擦帯電性をトナーに付与するために、電荷調整剤が添加される。
【０００７】
電荷調整剤は、帯電極性により正帯電性、負帯電性の２種類に分けられ、正帯電性電荷調整剤としては、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化合物等が、負帯電性電荷調整剤としては、含金属アゾ化合物、サリチル酸誘導体の金属化合物等があげられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ほとんどの正帯電性電荷調整剤は、金属を含んでいないが、負帯電性電荷調整剤は、Ｃr、Ｚn等の重金属を含むものが多く、人体に対する安全性や環境汚染で問題となる。
【０００９】
また、カラートナー用電荷調整剤は、白色または淡色が要求されるが、負帯電性電荷調整剤の含金属アゾ化合物は有色であり、色相の変化、彩度の低下が生じ、鮮明なフルカラー画像が得られないという問題がある。このため、電荷調整剤、特に負帯電性電荷調整剤の脱重金属化、白色化が検討されてきた。
【００１０】
特公平７−１０４６２０号公報には、ホウ素を中心金属とした有機アニオン性成分と、該有機アニオン性成分より分子サイズが小さいカチオン性成分を用いた、白色または淡色の負帯電性電荷調整剤が開示されている。
【００１１】
特公平７−１３７６５号公報には、ホウ素、アルミニウム等の３価金属を中心金属とした有機アニオン性成分と、無機カチオンや有機カチオンからなる白色または淡色の電荷調整剤が開示されている。
【００１２】
しかしながら、前記電荷調整剤を含有するトナーにおいて、さらに負帯電性を向上させた電荷調整剤が要望されており、また、さらに帯電特性を向上させたトナーが要望されていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、ホウ素またはアルミニウムを中心とした有機アニオンと、該有機アニオンよりイオン半径が小さく、かつ限られた範囲にあるイオン半径のカチオンからなる化合物が優れた負帯電性を有していることを見出し、これを負帯電性電荷調整剤として用いたトナーが、優れた帯電特性を有していることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、下記一般式＜Ａ＞で表されるベンジル酸誘導体の錯体からなる負帯電性電荷調整剤において、ＭがＢまたはＡlであり、ＸがＬi、ＮaまたはＫであることを特徴とする負帯電性電荷調整剤である。
【００１５】
【化２】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、各々水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基またはハロゲン原子を示し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、複数存在してもよく、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が複数存在する場合、各々が異なっていてもよく同一であってもよい。nは、１〜５の正整数を示す。
【００１７】
また、本発明は、上記本発明の負帯電性電荷調整剤を含有することを特徴とするトナーである。
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１９】
本発明において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン原子を表す。
【００２０】
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基があげられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、iso−プロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、sec−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基があげられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子があげられる。
【００２１】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、複数存在してもよく、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4が複数存在する場合、各々が異なっていてもよく同一であってもよい。nは、１〜５の正整数を表す。
【００２２】
Ｍは、ＢまたはＡlであり、負帯電性の面で、Ａlが好ましい。
【００２３】
Ｘは、図１に示されるように、カチオンのイオン半径とブローオフ帯電量との相関関係により、Ｌi、ＮaまたはＫであり、トナーの耐湿性を考慮すると、好ましくはＮaまたはＫである。
【００２４】
本発明の負帯電性電荷調整剤は、例えば、ホウ酸とＮaＯＨ、ＫＯＨまたはＬiＯＨの水溶液に、下記一般式＜Ｂ＞（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4は、一般式＜Ａ＞に同じ。）の化合物を加え、温度80℃で約２時間撹拌しながら反応させることにより、容易に得られる。
【００２５】
【化３】
以下に、本発明の負帯電性電荷調整剤を示す。なお、化合物番号は、実施例中でも共通に用いる。
【００２７】
【化４】
【化５】
本発明の負帯電性電荷調整剤は、優れた負帯電性を有しているとともに、重金属を含まないため人体に対する安全性が高く、環境汚染の可能性も低い。また、溶融混練が充分できる温度まで熱安定性を有し、樹脂成分への分散性が良好である。さらに、白色であり、カラートナー用電荷調整剤として好適である。
【００３０】
本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤の他に、必要に応じて添加される内添剤または外添剤よりなる。
【００３１】
本発明のトナーに用いられる結着樹脂としては、周知のトナー用樹脂が用いられ、例えばポリエステル樹脂、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、エポキシ樹脂、パラフィンワックス等から選ばれる１種または２種以上があげられ、得られたトナーの帯電特性を考慮すると、好ましくはポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂またはエポキシ樹脂であり、より好ましくはポリエステル樹脂である。
【００３２】
本発明のトナーに用いられる着色剤としては、周知の顔料や染料が用いられ、通常用いられているものであれば特に限定されない。例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック等の黒色着色剤、黄鉛、カドミウムイエロー等の黄色着色剤、パーマネントオレンジ、モリブデンオレンジ等の橙色着色剤、酸化鉄、アンバー等の褐色着色剤、ベンガラ、ローズベンガラ等の赤色着色剤、コバルト紫、ファーストバイオレット等の紫色着色剤、メチレンブルー、アニリンブルー等の青色着色剤、クロムグリーン、ピグメントグリーンＢ等の緑色着色剤があげられる。
【００３３】
内添剤としては、溶融トナーを基材に融着固定させる時の強度向上用定着剤となるポリプロピレン、溶融トナーのローラー付着を防止する離型剤となるポリエチレン、ポリプロピレン等の合成ワックスや天然ワックスがあげられる。
【００３４】
外添剤としては、トナー粉体の流動性を向上させる流動化剤となる疎水性シリカ、感光体上のクリーニング特性を向上させるクリーニング剤となるアルミナ、酸化チタン、樹脂系超微粒子等があげられる。
【００３５】
本発明のトナーは、通常、キャリアと混合して２成分系現像剤として用いられるが、磁性材料を含有させて１成分系現像剤としても用いられる。
【００３６】
２成分系現像剤でのキャリアとしては、鉄、フェライト、鋼、磁鉄鉱、ニッケル等の磁性材料をシリコーン樹脂またはアクリル樹脂で被覆した周知のものが用いられる。
【００３７】
また、１成分系現像剤での磁性材料としては、周知のマグネタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケル等の金属またはアルミニウム、コバルト、銅、鉛、亜鉛、ビスマス、カルシウム等の合金あるいはその混合物が用いられる。
【００３８】
本発明のトナーは、まず結着樹脂中に、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤、さらに必要に応じて添加剤、磁性材料を加え、ブレンダーで混合後、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等の加熱混練機を用いて溶融、混練して、分散または溶解させ、ついで、冷却、固化させた後、ハンマーミル、カッターミル等で粗粉砕し、ジェットミルで５〜20μmに粉砕、分級することにより得られる。
【００３９】
他の方法としては、結着樹脂中に、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤を分散させた後に、噴霧乾燥させたり、あるいは結着樹脂となる単量体に、着色剤及び本発明の負帯電性電荷調整剤を混合させて、乳化懸濁液とした後、重合させることにより得られる。
【００４０】
本発明のトナーにおいて、本発明の負帯電性電荷調整剤の添加量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部であり、好ましくは0.5〜５重量部である。0.1重量部より少ない場合、帯電が不均一となりトナー飛散が生じやすく、10重量部より多い場合、トナー中で電荷調整剤が凝集し、帯電が不均一となる。
【００４１】
本発明のトナーは、トナー粒子間やトナーとキャリア間の摩擦帯電特性が安定し、かつ摩擦帯電量分布がシャープで均一になり、画像へのカブリやトナーの飛散のない、使用する現像システムに適した帯電量に制御することができる。
【００４２】
また、長期の連続使用でも、トナーが凝集せず、帯電特性も変化せず、環境変化による影響を受けない安定した画像を得ることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例及び比較例に基き説明する。なお、本発明は、これらの実施例等によりなんら限定されない。また、実施例及び比較例中の「部」は、「重量部」を表す。
【００４４】
実施例１
「化合物１」において、カチオン部分を、イオン半径の小さい順に、Ｈ+、Ｌi+、Ｎa+、Ｋ+、Ｒb+、Ｃs+とした負帯電性電荷調整剤を、前記の合成法により合成した。
【００４５】
合成した負帯電性電荷調整剤単体のブローオフ帯電量を、以下の方法により測定した。
【００４６】
合成した負帯電性電荷調整剤を、ジェットミル（セイシン企業(株)製）を用いて、平均粒径10μmに粉砕した。ついで、粉砕した負帯電性電荷調整剤0.8部とシリコンコートフェライトキャリア（関東電化工業(株)製）39.2部とをガラス製サンプル瓶に入れ、５分間撹拌、混合した後、ブローオフ粉体帯電量測定装置（東芝ケミカル(株)製）を用いて、窒素ガス中、常温、常湿下（25℃×60ＲＨ）、１kg／cm2の圧力下で30秒間ブローし、単体のブローオフ帯電量を測定した。結果を図１に示す。
【００４７】
図１に示すように、単体のブローオフ帯電量は、イオン半径が一番小さいＨ+の時、負帯電量が最大となり、順次イオン半径が大きくなるにしたがって小さくなり、イオン半径が一番大きいＣs+の時、最小となった。
【００４８】
合成した負帯電性電荷調整剤をポリエステル樹脂に混合させた時のブローオフ帯電量を、以下の方法により測定した。
【００４９】
ポリエステル樹脂100部に、合成した負帯電性電荷調整剤２部を添加し、溶融混練後、ジェットミルを用いて平均粒径10μmに粉砕した。粉砕した混合物0.8部とシリコンコートフェライトキャリア39.2部とをガラス製サンプル瓶に入れ、５分間撹拌、混合した後、ブローオフ粉体帯電量測定装置を用いて、窒素ガス中、常温、常湿下（25℃×60ＲＨ）、１kg／cm2の圧力下で30秒間ブローし、混合物のブローオフ帯電量を測定した。結果を図１に示す。
【００５０】
図１に示すように、混合物のブローオフ帯電量は、イオン半径が一番小さいＨ+の時、負帯電量は小さく、順次イオン半径が大きくなるに従い負帯電量が大きくなり、Ｒb+で若干負帯電量が小さくなり、イオン半径が一番大きいＣs+の時、さらに負帯電量が小さくなった。
【００５１】
カチオンがＨ+の場合、単体では負帯電量が大きいが、ポリエステル樹脂混合物、すなわちマトリクス中では負帯電量が小さくなり、本発明の負帯電性電荷調整剤として不適であり、本発明の負帯電性電荷調整剤としては、単体及びポリエステル樹脂混合物での負帯電量により、Ｌi+、Ｎa+またはＫ+が適している。
【００５２】
実施例２
結着樹脂としてポリエステル樹脂（ポリエスターＨＰ３０１、日本合成化学工業(株)登録商標）100部、着色剤としてカーボンブラック（以下ＣＢと略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物１」（単体ブローオフ帯電量−51μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−56μc／g）１部、内添剤としてポリプロピレン系ワックス（ビスコール５５０Ｐ、三洋化成工業(株)登録商標）５部をブレンダーで混合した後、二軸押出し型混練機で溶融混練し、放冷後、ハンマーミル（不二パウダル(株)製）を用いて粗粉砕し、さらにジェットミル（セイシン企業(株)製）を用いて平均粒径10μmに微粉砕、分級した。得られた微粒子に外添剤として疎水性シリカ0.4部を混合して黒色トナーを得た。この黒色トナー４部とシリコーン被覆フェライトキャリア100部とを、ブレンダーを用いて混合し、２成分系現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００５３】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下（25℃×60％ＲＨ）では−55μc／g、高温、高湿下（45℃×90％ＲＨ）では−54μc／gであった。結果を表１に示す。
【００５４】
高温、高湿下（45℃×90％ＲＨ）、ＯＰＣ感光ドラムを有する市販複写機で10,000枚の連続複写を行う現像試験を行ったところ、白地への汚れであるカブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００５５】
実施例３
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントレッド５７:１（以下ＰＲ57:1と略記）５部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００５６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−54μc／g、高温、高湿下では−53μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００５７】
実施例４
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物２」（単体ブローオフ帯電量−64μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−69μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００５８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−49μc／g、高温、高湿下では−48μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００５９】
実施例５
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物１」のカチオンＫ+をＬi+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−63μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−40μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−54μc／g、高温、高湿下では−48μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００６１】
実施例６
実施例２において、結着樹脂としてスチレン-アクリル樹脂（ハイマーＳＢ１０１、三洋化成工業(株)登録商標）100部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−50μc／g、高温、高湿下では−49μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００６３】
実施例７
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントブルー１５：３（以下ＰＢ15:3と略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物３」（単体ブローオフ帯電量−54μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−61μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−50μc／gで、高温、高湿下では−50μc／gであり、高温、高湿下であった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００６５】
実施例８
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＰＢ15:3を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物３」のカチオンＮa+をＬi+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−54μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−61μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−49μc／g、高温、高湿下では−43μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００６７】
実施例９
実施例２において、結着樹脂としてエポキシ樹脂（旭エポキシレジン３３０Ｒ、旭化成工業(株)登録商標）100部、着色剤としてＰＢ15:3を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物３」１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００６８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−45μc／g、高温、高湿下では−44μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００６９】
実施例１０
実施例２において、結着樹脂としてハイマーＳＢ１０１を100部、負帯電性電荷調整剤として「化合物４」（単体ブローオフ帯電量−71μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−40μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−46μc／g、高温、高湿下では−40μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００７１】
実施例１１
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物４」のカチオンＬi+をＫ+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−59μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−63μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−51μc／g、高温、高湿下では−50μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７３】
実施例１２
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１２（以下ＰＹ12と略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物５」（単体ブローオフ帯電量−43μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−49μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−45μc／gで、高温、高湿下では−44μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７５】
実施例１３
実施例２において、結着樹脂としてハイマーＳＢ１０１を100部、着色剤としてＰＹ12を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物５」１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−41μc／g、高温、高湿下では−40μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７７】
実施例１４
実施例２において、結着樹脂としてハイマーＳＢ１０１を100部、着色剤としてＰＹ12を５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物６」（単体ブローオフ帯電量−45μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−51μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００７８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−41μc／g、高温、高湿下では−40μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、カブリのない、高濃度の鮮明な画像が得られ、10,000枚の連続複写後も良好な画像で、耐久性も良好であった。結果を表２に示す。
【００７９】
実施例１５
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として「化合物７」（単体ブローオフ帯電量−68μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−45μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−44μc／g、高温、高湿下では−38μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００８１】
実施例１６
実施例２において、結着樹脂としてポリエスターＨＰ３１３を100部、着色剤としてＣ.Ｉ.ピグメントレッド１２２（以下ＰＲ122と略記）５部、負帯電性電荷調整剤として「化合物８」（単体ブローオフ帯電量−74μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−53μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−41μc／g、高温、高湿下では−36μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、ほとんどのものが、カブリのない、高濃度の鮮明な画像であったが、一部カブリの見られるものがあった。結果を表２に示す。
【００８３】
比較例１
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、テトラフェニルホウ素をアニオン性成分、Ｈ+をカチオン性成分とする有機ホウ素化合物（単体ブローオフ帯電量−98μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−11μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−６μc／g、高温、高湿下では−４μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散や画像へのカブリがひどくなったため、1,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００８５】
比較例２
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、テトラフェニルホウ素をアニオン性成分、Ｌi+をカチオン性成分とする有機ホウ素化合物（単体ブローオフ帯電量−55μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−14μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−５μc／g、高温、高湿下では５μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散や画像へのカブリがひどくなったため、1,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００８７】
比較例３
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ジマンデル酸ホウ素をアニオン性成分、Ｌi+をカチオン性成分とする有機ホウ素化合物（単体ブローオフ帯電量−61μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−39μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００８８】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−20μc／g、高温、高湿下では−15μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。試験結果を表２に示す。
【００８９】
比較例４
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ジ（ｐ−ニトロマンデル酸）アルミニウムをアニオン性成分、Ｌi+をカチオン性成分とする有機アルミニウム化合物（単体ブローオフ帯電量−40μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−32μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９０】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−22μc／g、高温、高湿下では−20μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９１】
比較例５
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、「化合物１」のカチオンＫ+をＨ+とした化合物（単体ブローオフ帯電量−137μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−12μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９２】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−13μc／g、高温、高湿下では−11μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９３】
比較例６
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ビス（３,５−ジ−ｔ−ブチルサリチル酸）アルミニウムをアニオン性成分、Ｈ+をカチオン性成分とする有機アルミニウム化合物（単体ブローオフ帯電量−84μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−27μc／g）１部を用いた以外は、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９４】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−25μc／g、高温、高湿下では−24μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９５】
比較例７
実施例２において、負帯電性電荷調整剤として、ビス（３,５−ジ−t−ブチルサリチル酸）アルミニウムをアニオン性成分、Ｋ+をカチオン性成分とする有機アルミニウム化合物（単体ブローオフ帯電量−32μc／g、ポリエステル樹脂混合物ブローオフ帯電量−30μc／g）１部を用いた以外は、、実施例２と同様にして、２成分現像剤を得た。用いた結着剤、着色剤、電荷調整剤を表１に示す。
【００９６】
実施例１に準じて測定した現像剤のブローオフ帯電量は、常温、常湿下では−30μc／g、高温、高湿下では−29μc／gであった。結果を表１に示す。また、実施例２と同様に行った現像試験では、途中からトナー飛散が目立ちはじめたので、3,000枚で中止した。結果を表２に示す。
【００９７】
【表１】
【表２】
表２中、○は良好、△はやや不良、×は不良を表す。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の負帯電性電荷調整剤は、重金属を含まないため人体に対する安全性が高く、環境汚染の可能性も低い。また、帯電特性に優れ、溶融混練が充分できる温度まで熱安定性を有しており、樹脂成分への分散性が良好である。さらに、白色であるために色調障害を起こすことがなく、カラートナー用電荷調整剤として好適である。
【０１０１】
本発明の負帯電性電荷調整剤を含有させたトナーは、トナー粒子間やトナーとキャリア間の摩擦帯電特性が安定し、かつ摩擦帯電量分布がシャープで均一になり、画像へのカブリやトナーの飛散のない、使用する現像システムに適した帯電量に制御することができる。
【０１０２】
また、本発明のトナーは、長期の連続使用でも、トナーが凝集することがなく、帯電特性も変化せず、環境変化による影響を受けない安定した画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の負帯電性電荷調整剤単体でのカチオンのイオン半径とブローオフ帯電量との関係、及び前記電荷調整剤をポリエステル樹脂に混合させた時のカチオンのイオン半径とブローオフ帯電量との関係を示す図である。
Claims (5)
- 下記一般式（１）で表されるベンジル酸誘導体の錯体からなる負帯電性電荷調整剤において、ＸがＬi、ＮaまたはＫであることを特徴とする負帯電性電荷調整剤。
- Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3またはＲ4が、各々水素原子であり、かつnが５であることを特徴とする請求項１に記載の負帯電性電荷調整剤。
- ＸがＮaまたはＫであることを特徴とする請求項１または２に記載の負帯電性電荷調整剤。
- 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の負帯電性電荷調整剤が含有されることを特徴とするトナー。
- 結着樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項４に記載のトナー。
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