JP5507027B1 - 電荷制御剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【化1】
式中、pは、0〜4の整数であり、
q及びsは、0〜5の整数であり、
R1〜R3は、それぞれ、アルキル基等の置換基であり、
A+は、カチオンである、
で表されるアゾ系鉄錯塩化合物を生成せしめることにより、該アゾ系鉄錯塩化合物を有効成分とする電荷制御剤を製造するものであるが、特に、モノアゾ化合物の鉄化反応を、pHを7.0〜8.0に維持しながら行う点に特徴を有する。この方法によれば、上記のアゾ系鉄錯塩化合物を高収率で且つ高純度で得ることができるため、これをそのまま電荷制御剤として使用することができ、格別の精製工程等を省略することができるため、その製造コストを大幅に低減することができる。
Description
また、現像用のトナーとしては、結着樹脂中に、着色剤、およびその他の添加剤が分散された粉末が使用される。
このような電荷制御剤として、負帯電性のアゾ系金属錯塩(例えば鉄、コバルト、クロム等のアゾ系錯塩)が特許文献1〜3で提案されている。
(A)ジアゾ化カップリングにより、下記一般式(1);
q及びsは、基R2或いは基R3の数を示し、それぞれ、0〜5
の整数であり、
R1〜R3は、それぞれ、重水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、
ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキルオキシ基、ス
ルホンアルキル基、アルキルスルホン酸基、スルホン酸基、カルボ
キシル基、カルボキシエステル基、スルホンアミド基、アセチルア
ミノ基、ベンゾイルアミノ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素
環基を表し、
R1、R2或いはR3が複数存在するとき、複数存在するR1、R
2或いはR3は、互いに異なっていてよい、
で表されるモノアゾ化合物を得るカップリング工程;
及び
(B)溶媒中で、pHを7.0〜8.0に維持しながら前記モノアゾ化合物を鉄化することにより、下記一般式(2):
意味であり、
A+は、カチオンである、
で表されるアゾ系鉄錯塩化合物を生成せしめる鉄錯塩化工程;
を含むことを特徴とする電荷制御剤の製造方法が提供される。
(C)イオン交換により、前記電荷制御剤に、カチオン種としてアンモニウムイオンを導入するイオン交換工程;
を含むことが好ましい。
このようにして得られる本発明の電荷制御剤は、環境に対する安全性が良好であるばかりか、優れた負帯電特性を付与することができ、例えばトナーに配合することにより、トナーの帯電の立ち上がり速度が速く、迅速に十分な帯電量を確保することができ、帯電量の安定性も良好であり、鮮明で高解像度の画像を形成させることができる。
勿論、この電荷制御剤は、トナーの添加剤のみならず、例えば粉体塗料用の添加剤として使用することもできる。
以下、各工程について説明する。
このカップリング工程では、下記一般式(1);
さらに、R1、R2或いはR3が複数存在するとき、即ち、p、q或いはsが2以上の整数であるとき、複数存在するR1、R2或いはR3は、互いに異なっていてよい。
例えば、芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などを挙げることができる。
また、芳香族複素環基の例としては、ピリジル基、ピラニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピロリジニル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリル基、ピラゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、チオラニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などを挙げることができる。
重水素原子;
トリフルオロメチル基;
シアノ基;
ニトロ基;
ヒドロキシル基;
ハロゲン原子、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素
原子;
炭素原子数1ないし8のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基
、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、
tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチ
ル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−オク
チル基、イソオクチル基;
炭素原子数1ないし8のアルキルオキシ基、例えば、メチルオキシ
基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基;
アルケニル基、例えば、アリル基;
アラルキル基、例えば、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチ
ル基;
アリールオキシ基、例えば、フェニルオキシ基、トリルオキシ基;
アリールアルキルオキシ基、例えば、ベンジルオキシ基、フェネチ
ルオキシ基;
芳香族炭化水素基、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフ
ェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フ
ルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオラ
ンテニル基、トリフェニレニル基;
複素環基、例えば、ピリジル基、ピラニル基、チエニル基、フリル
基、ピロリル基、ピロリジニル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル
基、イミダゾリジニル基、ピラゾリル基、ピラゾリニル基、ピラゾリ
ジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、ピペリジニル基、ピペラ
ジニル基、チオラニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基
、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリ
ル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基
、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベ
ンゾチエニル基、カルボリニル基;
アリールビニル基、例えば、スチリル基、ナフチルビニル基;
アシル基、例えば、アセチル基、ベンゾイル基;
ジアルキルアミノ基、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ
基;
芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基で置換されたジ置換
アミノ基、例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基;
ジアラルキルアミノ基、例えば、ジベンジルアミノ基、ジフェネチ
ルアミノ基;
複素環基で置換されたジ置換アミノ基、例えば、ジピリジルアミノ
基、ジチエニルアミノ基、ジピペリジニルアミノ基;
ジアルケニルアミノ基、例えば、ジアリルアミノ基;
アルキル基、芳香族炭化水素基、アラルキル基、複素環基またはア
ルケニル基から選択される基を置換基として有するジ置換アミノ基;
を例示することができる。
これらの置換基は、さらに置換基を有するものであってもよい。
このようなジアゾ化反応は発熱反応であるため、氷冷によって、反応温度を5〜15℃、特に5〜10℃の範囲内に維持しながら行うことが好ましい。
例えば、ジアゾ化によって合成されたジアゾニウム塩が溶解した液を、上記ナフトール誘導体と水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液が添加された上記混合溶液中に添加し、pHを11〜12、温度を15℃〜25℃(特に20℃〜24℃)に維持してカップリング反応を行うことが最適である。
上記の工程により得られたモノアゾ化合物は、鉄化反応に供せられ、これにより、鉄原子に2分子のモノアゾ化合物が配位した構造を有する下記一般式(2)のアゾ系鉄錯塩化合物が生成する。
鉄化剤の使用量は、一般的に、配位子となるモノアゾ化合物1当量に対して、金属1/2乃至2原子当量、好ましくは1/2乃至2/3原子当量である。
このようなpH調整を行うことによって、上記一般式(2)のアゾ系鉄錯塩化合物の微細な結晶粒子を得ることができ、例えば、その一次粒子径は小さく、その収率や純度は極めて高くなるばかりか、その凝集体の粒径も小さくなり、解砕を容易に行うことができる。pHが上記範囲外であると、生成するアゾ系鉄錯塩の一次粒子径が大きくなり、収率や純度が低下するばかりか、凝集体の粒径も大きくなり、電荷制御剤としてバインダーの樹脂などに均一に分散させ得る程度の小さな粒径に解砕するための負荷が大きくなり、製造コストを低減させるという本発明の目的を達成することができない。
このようなpH調整しながらの鉄化反応は、上記のような塩基性化合物と鉄化剤とを含む水溶液を滴下することによって行われることとなる。
水と併用される有機溶剤としては、親水性有機溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、スルホキシド系溶剤および芳香族炭化水素系溶剤などを挙げることができ、中でも親水性有機溶剤が好適である。
アルコール類、例えば、エタノール、n−プロパノール、イソプロ
パノール、n−ブタノール、アミルアルコール、ベンジルアルコール
、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール;
グリコールのモノアルキルエーテル類、例えば、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
エチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノエチルエーテル;
グリコールのモノアセテート類、例えば、エチレングリコールモノ
アセテート、プロピレングリコールモノアセテート;
グリコール類、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチ
レングリコール、ポリ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;
を挙げることができる。
これらの中でもアルコール類及びグリコール類が好適であり、特に好ましいものは、炭素数1〜8のアルコール類または炭素数2〜18のグリコール類であり、特に得られる電荷制御剤の平均粒径を小さくするという観点からは、炭素数1〜6の低級アルコールが好適であり、n−ブタノールが最適である。
このようなアルカリ処理としては、鉄化反応終了後の反応液を冷却または放冷し(一般的には約50℃以下、好ましくは40℃以下)、この後、アルカリ金属の水酸化物の水溶液を滴下すればよい。ここで、用いるアルカリ金属の水酸化物としては、本発明の目的、材料コストおよび取扱いの容易さなどの観点から、水酸化ナトリウムが好ましい。また、pHを12.5以上、好ましくは13.0±0.5の範囲となるように、アルカリ金属の水酸化物を加えるのがよい。pHが高すぎると、生成するアゾ系鉄錯塩の平均粒径が大きくなる傾向がある。
このイオン交換工程(C)は、イオン交換により、アルカリ金属イオン以外の他のカチオン種、例えばアンモニウムイオンを導入するものである。アンモニウムイオンの導入により、帯電性能をより向上させることができる。
かかるアンモニウムイオンは、下記式(3):
(X)4・N+ (3)
式中、Xは、水素原子或いは有機基であり、
複数のXは、互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結
合して環を形成していてもよい、
で表される。上記の有機基の例としては、アルキル基やアルケニル基が代表的である。これらの基は、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、アリール基(例えばフェニル基、ナフチル基)、複素環基などを置換基として有していてもよい。
(X)3・N (4)
式中、Xは、前記式(3)で示したとおりの意味であり、少なくと
も一つのXは有機基である、
で表される有機アミンの酸性塩(例えば塩化水素塩)の溶液、或いは該有機アミンの酸性塩から誘導される第4級アンモニウム塩の溶液(水或いは水と有機溶媒との混合液を溶媒とする溶液)をアンモニウム化剤として使用することもできる。上記の有機アミンや第4級アンモニウム塩の具体例は、前述した特許文献2に示されている。また、アンモニア水をアンモニウム化剤として使用することもできる。
さらに、上記のアンモニウム化剤は、複数種を混合して使用することもできる。
また、アンモニウム化剤滴下後の反応液のpHを7.8±1.0に維持させることが、アンモニウムイオンを効率よくイオン交換させる上で好ましい。
さらに、反応温度は80℃以上であるのが好ましく、90℃以上であるのがより好ましい。また、反応時間は1〜8時間程度、好ましくは、5〜8時間程度である。
さらに、前述した鉄錯塩化工程後のアルカリ処理を行わず、前述したアルカリ金属水酸化物の水溶液をイオン交換剤として用いてのイオン交換により、Na+などのカチオンを導入することもできる。
勿論、これらのイオン交換剤は、前述したアンモニウム化剤と併用することもできる。このようなイオン交換剤を用いた場合にも、pHは、上述した7.8±1.0に維持することが望ましい。
上記のようにして一般式(2)で表されるアゾ系鉄錯塩を主成分とする電荷制御剤を得ることができる。本発明では、かかるアゾ系鉄錯塩の収率が高く、且つ副反応が少なく、その純度が高いばかりか、生成するアゾ系鉄錯塩の結晶の一次粒子径は小さく、ろ過、水洗、乾燥及び解砕等の通常行われる後処理を行って、これをそのまま電荷制御剤として使用することができる。即ち、格別の精製処理を行う必要が無く、これにより大幅なコストダウンを図ることができる。
例えば、鉄錯塩化工程(B)でのpH調整が行われていない場合には、生成する鉄錯塩化合物の結晶の一次粒径が大きく、この結果、凝集体の粒径も大きく且つ崩壊しにくいものとなるので、ジェットミルのような強力な高速気流下での粉砕や超音波粉砕などの格別の粉砕手段を用いなければ、上記のような微細な粒子を得ることができない。
このように、本発明では、解砕を行わず、或いは弱い力での解砕により微細な粒子を得ることが可能となり、このような観点からもコストダウンを図ることができる。
上記のようにして得られる電荷制御剤は、一般式(2)で表されるアゾ系鉄錯塩を主体としており、例えば、該アゾ系鉄錯塩を90重量%以上、特に95重量%以上の量で含んでおり、摩擦等により負極性に帯電せしめる負電荷制御剤として、各種の用途に使用される。
また、結着樹脂を形成するモノマー中に、所定のトナー用添加剤と共に、上記の電荷制御剤を混合し、得られたモノマー組成物について乳化重合或いは懸濁重合を行って結着樹脂を形成することにより、この電荷制御剤が配合された現像用トナーを得ることもできる。
更に、予め形成されたトナー粒子に、上述した方法で得られた電荷制御剤の粉末を、微粉末シリカ等の流動性向上剤と共に乾式混合し、この電荷制御剤を、トナー粒子の表面にメカノケミカル的に固着することも可能である。
また、電荷制御剤の粒径が微細であるため、均質に負極性に摩擦帯電することができ、ムラのない鮮明な高品質の画像を形成することができる。特に、この現像用トナーは、帯電の立ち上がり速度が速いので、高速複写のみならず、感光体ドラムの最大周速度が600cm/分以下の低速複写の際にも、明瞭な静電潜像を形成して、鮮明で高解像度の画像をカブリがなく形成することができる。
なお、以下の実験例において、「部」は全て「質量部」を表す。
カップリング工程;
2−アミノ−4−クロロフェノール 11.9g
濃塩酸 15.0ml
及び
水 103ml
を反応容器に加え、5〜10℃に冷却しながら33%(w/v)の亜硝酸ナトリウム水溶液17.6gを加えた後、さらに2時間攪拌してジアゾ化反応を行った。次いで、スルファミン酸0.2gを加えて、ジアゾニウム塩の溶液を得た。
次いで、
ナフトールAS 22.1g
25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液 22.86g
n−ブタノール 73ml
及び
水 183ml
を混合して溶液を調製し、この溶液に、上記で得られたジアゾニウム塩の溶液を滴下し、pHが11〜12の範囲内であることを確認しながら、20〜24℃で4時間攪拌することによって、モノアゾ化合物を含む溶液を得た。
上記で得られたモノアゾ化合物を含む溶液に、
塩化アンモニウム 3.99g
サリチル酸 2.0g
38%(w/v)の塩化第二鉄(鉄化剤)の水溶液 17.3g
25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液 17.8g
を加えて加熱し、60±5℃で7時間攪拌した。その間、25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを7.0〜7.5に維持した。
上記で得られたウエットケーキを反応容器に入れ、さらに、水300ml、硫酸アンモニウム3.8gを加えて加熱し、80℃で6時間攪拌してイオン交換を行った。その間、pHが7.8±0.5の範囲内であることを確認した。
得られた反応液を室温まで冷却し、析出するアゾ系鉄錯塩を、ヌッチェを用いた濾過を行ってウエットケーキとして得た後、水350mlで洗浄した。
得られたウエットケーキを熱風乾燥機に移し、110℃で1日間乾燥させたところ、平均粒径1〜2μmの電荷制御剤の粉末を得た。
この電荷制御剤は、下記構造式(2’)で表されるアゾ系鉄錯塩を有効成分とするものであった。
また、このアゾ系鉄錯塩の純度および収率(%)について、高速液体クロマトグラフィー(以下、HPLCと略称する)により分析した結果、純度99.0%以上、収率95.6%であった。
尚、HPLCの測定条件は、以下のとおりである。
ポンプ;日立ハイテクノロジーズ製L−2130型
検出器;日立ハイテクノロジーズ製L−2455型
カラム;YMC製YMC−Pack Pro C18RS
(5μm、内径4.6mm、カラム長250mm)
カラム温度;40℃
移動相;アセトニトリル/37.5mM酢酸ナトリウム水
=85/15(v/v)
流速;1.0ml/分
注入量;1μL
サンプル濃度;200mg/L
走査電子顕微鏡{JSM−220T(日本電子製)}を用い、試料の粒径と形状を観察した。拡大して観察したところ、一次粒子の粒径が1〜4μmであった。この粒子(一次粒子)の電子顕微鏡写真を図1に示した。
電荷制御剤約20mgを、活性剤であるドライウエル(富士写真フィルム社製の商品名)0.2mLおよび水30mLの溶液に加え混合液とし、粒度分布測定器(セイシン社製SKレーザーミクロンサイザーPRO7000S)内の分散水約300mLに、この混合液の約1mLを加え、3分間超音波振動させた後、粒度分布を測定した。電荷制御剤の平均粒径は1.64μmであった。
このことから、本発明では、解砕することなく、凝集した粒子が一次粒子のレベルまで解れた微細粒子の状態で得られることが分かった。
比表面積測定器(島津製作所製、FlowSorb II 2300)を用い、電荷制御剤の比表面積(BET)を測定した。空セル(9mm−大)を秤量した後、セルの4/5程度(約0.2g)サンプルを入れた。乾燥室にセルをセットし、60℃にて30分間、加熱脱気した。セルを放冷後、秤量し、サンプル重量を算出した後に、測定した。その結果、平均粒径を用いて換算した電荷制御剤(一次粒子結晶)の比表面積は、8.05m2/gであった。
カップリング工程;
実施例1と同様にして、ジアゾニウム塩の溶液を得た。
次いで、
ナフトールAS 22.1g
25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液 11.0ml
15%(w/v)の炭酸ナトリウム水溶液 38.9g
n−ブタノール 153ml
及び
水 105ml
を混合して溶液を調製し、この溶液に、上記で得られたジアゾニウム塩の溶液を滴下し、pHを11.0±0.5に維持しながら、21±3℃で4時間攪拌することによって、モノアゾ化合物を含む溶液を得た。
得られたモノアゾ化合物を含む有機層に、
サリチル酸 5.7g
n−ブタノール 30.0ml
水 50.0ml
25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液 14.0g
を加えて攪拌しながら、
38%(w/v)の塩化第二鉄の水溶液 17.0g
25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液 13.5g
を加え、室温で8時間攪拌した。その間、25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、pHを7.0〜7.5に維持した。
得られたウエットケーキ、水140mlを反応容器に加えて分散し、さらに、水87ml、硫酸アンモニウム3.8gを加えて加熱し、92〜97℃で1時間攪拌した。
得られた反応液を室温まで冷却し、析出するアゾ系鉄錯塩を、ヌッチェを用いた濾過を行ってウエットケーキとして得た後、水350mlで洗浄した。
得られたウエットケーキを熱風乾燥機に移し、110℃で1日間乾燥させ、前述した構造式(2’)で表される鉄錯塩化合物を有効成分とする電荷制御剤を得た。
また、このアゾ系鉄錯塩の純度および収率(%)について、HPLCにより分析した結果、純度99.0%以上、収率94.2%であった。
また、カップリング工程から最後の乾燥品取出しまでに要した期間は、約10日間であった。
その結果、一次粒子の粒径が1〜4μmであり、電荷制御剤の平均粒径は1.58μmであった。
このことから、解砕することなく、凝集した粒子が一次粒子のレベルまで解れた微細粒子の状態で得られることが分かった。
また、該電荷制御剤(一次粒子結晶)の比表面積は、8.09m2/gであった。
この粒子(一次粒子)の電子顕微鏡写真は実施例1と同様のものであった。
カップリング工程;
実施例1と同様にして、ジアゾニウム塩の溶液を得た。
次いで、
ナフトールAS 22.1g
25%(w/v)の水酸化ナトリウム水溶液 11.0ml
15%(w/v)の炭酸ナトリウム水溶液 38.9g
n−ブタノール 153ml
及び
水 105ml
を混合して溶液を調製し、この溶液に、上記で得られたジアゾニウム塩の溶液を滴下し、pHを11.0±0.5に維持しながら、21±3℃で4時間攪拌することによって、モノアゾ化合物を含む溶液を得た。
得られたモノアゾ化合物を含む有機層に、
サリチル酸 5.7g
n−ブタノール 30.0ml
水 50.0ml
15%(w/v)の炭酸ナトリウム水溶液 19.0g
を加えて攪拌しながら、
38%(w/v)の塩化第二鉄の水溶液 17.0g
15%(w/v)の炭酸ナトリウム水溶液 38.5g
を加え、8時間攪拌した。
得られたウエットケーキ、水140mlを反応容器に加えて分散し、さらに、水87ml、硫酸アンモニウム3.8gを加えて加熱し、92〜97℃で1時間攪拌した。
得られた反応液を室温まで冷却し、析出するアゾ系鉄錯塩を、ヌッチェを用いた濾過を行ってウエットケーキとして得た後、水350mlで洗浄した。
得られたウエットケーキを熱風乾燥機に移し、110℃で1日間乾燥させ、前述した構造式(2’)で表される鉄錯塩化合物を有効成分とする電荷制御剤を得た。
このアゾ系鉄錯塩の純度および収率(%)について、HPLCにより分析した結果、純度99.0%以上、収率89%であった。
カップリング工程から最後の乾燥品取出しまでに要した期間は、約10日間であった。
その結果、凝集粒子である電荷制御剤の平均粒径は6.48μmであり、また、電荷制御剤をジェットミルにより微細粉砕して得られた一次粒子結晶の平均粒径は1.85μmであり、該一次粒子結晶の比表面積は、7.53m2/gであった。
この電荷制御剤(一次粒子)の電子顕微鏡写真を図2に示した。
(非磁性トナーの製造)
スチレン−アクリレート系共重合体樹脂 91部
三井化学株式会社製、商品名CPR−100、酸価0.1mgKO
H/g
実施例1で製造した電荷制御剤 1部
カーボンブラック 5部
三菱化学株式会社製、商品名MA−100
低分子量ポリプロピレン 3部
三洋化成株式会社製、商品名ビスコール550P
を130℃の加熱混合装置(2軸押出混練機)によって溶融混合した。
この溶融混合物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、分級して体積平均粒径9±0.5μmの非磁性トナーを得た。
このトナー4部を、ノンコート系のフェライトキャリア(パウダーテック株式会社製F−150)100部と混合振とうしてトナーを負に帯電させた後、ブローオフ粉体帯電量測定装置で帯電量を測定した。その結果、−22.0μc/gであった。
(qmax−q)/(qmax−q0)=exp(−t/τ)
ここで、qmaxは飽和帯電量、q0は初期帯電量(この場合、帯電時間10秒のとき)、tが各測定時間であり、そのときの帯電量がqである。
帯電立ち上がりのよいものは、時定数がより小さな値となる。時定数の単位は秒である。
実施例1で製造した電荷制御剤に代え、実施例2で製造された電荷制御剤を用い、上記と同様にして非磁性トナーを調製し、全く同様の評価試験を行った。
その結果、ノンコート系のフェライトキャリア(パウダーテック株式会社製F−150)を用いた場合の帯電量は−22.3μc/g、時定数は211sであった。
また、シリコンコート系のフェライトキャリア(パウダーテック社製 F96−150)を用いた場合の帯電量は−14.7μc/g、時定数は48sであった。
比較のために、実施例1で製造した電荷制御剤に代え、比較例1で製造された電荷制御剤を用い、上記と同様にして非磁性トナーを調製し、全く同様の評価試験を行った。
その結果、ノンコート系のフェライトキャリア(パウダーテック株式会社製F−150)を用いた場合の帯電量は−17.8μc/g、時定数は370sであった。
また、シリコンコート系のフェライトキャリア(パウダーテック社製 F96−150)を用いた場合の帯電量は−12.7μc/g、時定数は143sであった。
また、帯電の環境安定性についての評価も行った。
環境安定性の評価方法は、上記評価試験で調製された非磁性トナーについて、25℃−50%RH(相対湿度)の通常環境下での測定に加え、高温高湿度環境下(35℃−85%RH)での帯電量を測定することにより判定した。
帯電量測定は、各環境下に24時間暴露した現像剤を、その環境においたままで十分に帯電させ、飽和帯電量をブローオフ粉体帯電量測定装置によって測定することによって行った。2つの暴露環境における帯電量の変動率(環境変動率)を次式により算出し、環境安定性を判定した。
環境変動率=100×(A−B)/A
式中、Aは、通常環境下での帯電量であり、
Bは、高温高湿度環境下での帯電量である。
環境変動率が10%未満であるものを極めて良好(◎)、10〜25%であるものを良好(○)、25〜40%であるものをやや不良(△)、40%を超えるものを不良(×)とした。結果は表1にまとめて示した。
即ち、本発明の製造方法によって得られた電荷制御剤を用いることによって、トナーに高い帯電性能を付与することができ、そして高温高湿度における環境安定性を向上させることができる。
本発明の製造方法によって得られた電荷制御剤は、従来の電荷制御剤より明らかに高い帯電性能と優れた環境安定性を有している。さらに、環境問題で懸念されるクロム化合物などの重金属も含まれず、極めて有用なトナーを提供できる。
Claims (2)
- アゾ系鉄錯塩化合物を有効成分として含む電荷制御剤の製造方法であり、
(A)ジアゾ化カップリングにより、下記一般式(1);
q及びsは、基R2或いは基R3の数を示し、それぞれ、0
〜5の整数であり、
R1〜R3は、それぞれ、重水素原子、ハロゲン原子、ニト
ロ基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキルオ
キシ基、スルホンアルキル基、アルキルスルホン酸基、スルホ
ン酸基、カルボキシル基、カルボキシエステル基、スルホンア
ミド基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、芳香族炭化
水素基または芳香族複素環基を表し、
R1、R2或いはR3が複数存在するとき、複数存在する
R1、R2或いはR3は、互いに異なっていてよい、
で表されるモノアゾ化合物を得るカップリング工程;
及び
(B)溶媒中で、pHを7.0〜8.0に維持しながら前記モノアゾ化合物を鉄化することにより、下記一般式(2):
りの意味であり、
A+は、カチオンである、
で表されるアゾ系鉄錯塩化合物を生成せしめる鉄錯塩化工程;
を含むことを特徴とする電荷制御剤の製造方法。 - さらに、
(C)イオン交換により、前記電荷制御剤に、カチオン種としてアンモニウムイオンを導入するイオン交換工程;
を含む請求項1に記載の電荷制御剤の製造方法。
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