JPH0731421B2 - 現像剤組成物 - Google Patents

現像剤組成物

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JPH0731421B2
JPH0731421B2 JP60203508A JP20350885A JPH0731421B2 JP H0731421 B2 JPH0731421 B2 JP H0731421B2 JP 60203508 A JP60203508 A JP 60203508A JP 20350885 A JP20350885 A JP 20350885A JP H0731421 B2 JPH0731421 B2 JP H0731421B2
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    • G03G9/00Developers
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    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09733Organic compounds
    • G03G9/09775Organic compounds containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真、静電記録等における電気的潜像
や電気信号を可視化する現像剤組成物、特に帯電性、現
像性、転写性に優れた現像剤組成物に関する。
〔従来の技術〕
電気的潜像や電気信号を可視化する現像剤(トナー)に
電荷を付与するための方法としては、摩擦接触帯電法、
イオン照射法、導電性を利用した静電誘導法、電荷注入
法等各種の方法が知られているが、最も利用しやすく、
又広く用いられているのは摩擦、接触帯電法である。
この摩擦接触帯電法にはトナーに電荷を付与するために
トナーと逆極性に帯電するキヤリア粒子をトナーと混合
する二成分現像剤のほか、帯電ブレードや帯電ロール等
の帯電部材とトナーの摩擦帯電を利用したり、トナー相
互の摩擦帯電を利用する一成分現像剤も知られている。
この様な接触帯電、摩擦帯電法でトナーを帯電する場
合、トナー側或いはキヤリア、ブレード等の電荷付与材
料側に電子供与性の物質や電子吸引性の物質を添加し帯
電性の制御を行う。摩擦帯電現象は複雑であり、その機
構は必ずしも明らかでないが一般に電子供与性物質は正
に、電子吸引性物質は負に帯電する。
従来トナーの帯電制御を行うためには、 (i)トナー中或いはトナー粒子表面に、染顔料、界面
活性剤、無機粉末等を添加混合する。
(ii)結着樹脂として、−COOH、−CN、−Cl等のハロゲ
ン、-NO2、-NH2等の官能基を有する樹脂状物を用いる等
の手段が取られているが、トナー帯電性の経時的な安定
性、環境安定性の制御には成功しておらず、満足できる
ものではなかつた。
また良好な帯電制御性を示す無色もしくは淡色の物質も
知られておらず、従つてカラー現像に適した良好な帯電
特性を示す現像剤として満足なものは存在しなかつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従つて本発明の目的は、従来現像剤組成物における帯電
制御の問題を解消することにある。
すなわち、本発明の目的は帯電の立上りが早い現像剤組
成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、帯電量及び電荷分布の制御性にす
ぐれた現像剤組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、環境安定性、経時安定性にすぐ
れ、現像性、転写性が改善され、良好な画質の保証され
る現像剤組成物を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、帯電の立上りが早く、帯電
量、電荷分布の制御等が容易なカラー現像剤組成物を提
供することにある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、非イオン性の有機
ホウ素化合物を現像剤中に含有させることにより前記の
目的が達成できることを見出した。すなわち、本発明は
ボラン、ボラゾン、ジボラン、ボロン酸、ボリン酸また
はそれらの誘導体から選ばれる有機ホウ酸化合物(イオ
ン性化合物を除く。)を分有してなることを特徴とする
負帯電性現像剤組成物である。
本発明現像剤の電荷交換制御に有効な有機ホウ素化合物
としては、ボラン(BH3)の誘導体、例えばR3B(式
中、3個のRは同一でも異なつていてもよく、それぞれ
有機基を表わす。)で示されるトリアルキルホウ素、ト
リフエニルホウ素及びその配位化合物であるR3B・NR3
(式中、3個のRは前記と同じ意味を表わし、3個の
R′は同一あるいは異なる有機基を表わす。)、アミノ
アルキルホウ素、ハロゲン化アルキルホウ素等、ボラゾ
ン(B6H6)やジボラン((BH3)2)の誘導体、ボロン酸
(HB(OH)2)の誘導体であるオルガノボロン酸(RB(O
H2))及びその無水物((RBO)n)やエステル(RB(O
R′)2)(式中、R及びR′は互に同一であつても異な
つていてもよく、各々有機基を表わす。)、ボリン酸
(H2BOH)の誘導体であるオルガノボリン酸(R2BOH)及
びそのエステル(R2BOR1)、無水物((R2B)2O)(式
中、R及びR1は前記と同じ意味を表わす。)等がある。
具体的には; (C6H11)3B、(C6H5)3B、(CH3C6H4)3B、(α−C10H7)3B、(CH
3OC6H4)3B、(C6H5C6H4)3B、〔(CH3)2C6H33B、〔(CH3)2
NC6H43B等のトリアルキル及びトリアリールホウ素
類;(CH3)3B・NH3等トリアルキルホウ素−アミン配位化合物;〔(C6H5)3B
・〕 Na 等のトリフエニルホウ素−アルカリ金属化物
等のトリオルガノホウ素の配位化合物;(エチレンジア
ミノ)メチルホウ素等のオルガノアミノホウ素類;(CH3
NBCH3)3等のオルガノボラゾール類;ハロゲン化オルガ
ノホウ素類;C4H9B(OH)2、C6H5B-(OH)2等のオルガノボロ
ン酸類;及び(P-CH3C6H5BO)3、(2-C10H7BO)3等のオルガ
ノポロン酸無水物、或いはオルガノボロン酸エステル等
のオルガノボロン酸の誘導体類;(C6H5)2BOH、(α−C
10-H7)2BOH等のジオルガノボリン酸類;(CH3)2BO-CH3・N
H(CH3)2、(C6H5)2BOCH2CH2NH2、(C6H5)−(α−C10H7)BOC
H2CH2NH2等のジオルガノボリン酸エステル類;〔(C6H5)
2B〕2O等のジオルガノボリン酸無水物類やオルガノハ
ロゲンボリン酸エステル類等のオルガノボリン酸誘導体
等が挙げられる。
本発明で用いる有機ホウ素化合物としては、融点もしく
は軟化点約50℃以上の常温で固体状の物質を用いるのが
望ましいが、液状の物質も無機微粉末や、樹脂微粉末、
多孔質物質、ゲル化剤等に担持させたり、含浸させるこ
とによつて使用することができる。
本発明では、また前記した有機ホウ素化合物から誘導さ
れる有機金属官能基を有する高分子物質類を用いてもよ
い。
ホウ素を含む高分子物質は、反応性活性基を有する高分
子物質もしくは高分子中間体と前述の有機ホウ素化合物
とを反応させることにより変性したり、ビニルボラン、
ビニルボロン酸、トリアリルボラン、ビニルカルボラン
等のホウ素を有する単量体を単独で、あるいは他の単量
体と共に重合させたりすることによって得ることができ
る。
有機ホウ素化合物はホウ素の電子受容体的性質を反映す
るため、現像剤の負帯電性制御に有効な場合が多いが、
有機化合物の構造によつては正帯電性現像剤用の添加剤
として用いることもできる。
又、現像剤の帯電極性や比帯電量自体にはほとんど影響
を与えずに帯電の立上りの早さや帯電の安定性改善には
大きく寄与する場合が多い。
これら効果の物理的、化学的メカニズムの詳細は必ずし
も明らかではないがホウ素の電子受容性と、該ホウ素と
結合した有機基の組合せにより、分子レベルでの特異な
電荷交換性が出現すること、更に現像剤中の結着樹脂状
物等と該有機基との相溶性、相互作用等により現像剤と
して適当な復合分散構造を取りうること等が、優れた電
荷交換性発現の原因となるものと考えられる。
本発明の現像剤組成物中に含まれる有機ホウ素化合物
は、無色もしくは淡色の物質が多く、黒色現像剤の外、
カラー現像剤の電荷交換性制御剤として極めて良好に用
いることが出来る。
本発明の現像剤組成物においては、有機ホウ素化合物は
現像剤中約0.01重量%から約30重量%添加させること
で、十分現像剤の帯電性、電荷交換性に良好な結果を得
ることが出来る。特に低分子有機ホウ素化合物の場合、
約0.1重量%から約5重量%の少量添加でも極めて良好
に現像剤の電気特性を改善しうる。高分子物質の場合に
は現像剤の全結着樹脂中、ホウ素を含む単量体成分が約
0.1モル%から約10モル%程度になる様、調整すると都
合が良い。
現像剤への添加方法は、現像剤内部に分散もしくは溶解
混合させる方法のほか、現像剤表面層のみに選択的に添
加したり、現像剤外部に添加混合しても良い。
現像剤中に添加混合する場合、結着樹脂状物と共に溶融
混合、エマルシヨン混合、溶液混合等の方法で機械的に
混合もしくは溶解させるほか、有機ホウ素化合物存在下
で結着樹脂状物を重合する事によつて混合しても良い。
現像剤組成物の結着樹脂としては、従来周知のものを使
用することができる。例えばスチレン、クロルスチレ
ン、ビニルスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフイン;酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸
ビニル等のビニルエステル;アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸オクチル、アクリル酸フエニル、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、
メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカル
ボン酸のエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチ
ルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテ
ル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合
体あるいは共重合体を例示することができ、特に代表的
な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリ
ル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキ
ル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ス
チレンーブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン
酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げるこ
とができる。
更にポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフイン、ワツ
クス類を挙げることができる。
着色剤としては、カーボンブラツク、オイルブラツク、
黒鉛等の黒色系染顔料;C.I.Pigment Yellow1、同3、同
74、同97、同98等のアセト酢酸アリールアミド系モノア
ゾ黄顔料(フアストエロー系);C.I.Pigment Yellow1
2、同13、同14等のアセト酢酸アリールアミド系ジスア
ゾ黄顔料;C.I.Solvent Yellow19、同77、同79、C.I.Dis
perse Yellow 164等の黄染料;C.I.Pigment Red 48、同4
9:1、同53:1、同57:1、同81、同122、同5等の赤もしく
は紅顔料;C.I.Solvent Red 52、同58、同8等の赤系染
料;C.I.Pigment Blue15:3等銅フタロシアニン及びその
誘導体、変性体等の青系染顔料など、又有色もしくは無
色の昇華性染料等従来、印刷インクその他の着色用途で
周知の染顔料が使用できる。
これら染顔料は単独でも2種以上混合して用いてもよ
い。勿論、体質顔料や白色顔料と混合し、色調を調整し
てもよい。更に又、結着材成分に対する分散性を改善す
るため、着色材表面を界面活性材、シランカツプリング
材等のカツプリング剤、高分子材料で処理したり、高分
子染料や高分子グラフト顔料を用いてもよい。
結着樹脂、着色剤は上述の例示したものに限定されるも
のでない。
また、本発明の現像剤組成物は、磁性材料(例えば、フ
エライト等)を内包せしめ磁性トナーとして用いること
もできる。
その他、本発明の現像剤組成物には、他の添加剤として
従来公知の帯電制御剤を併用することもでき、また導電
性調整剤、金属酸化物等の無機物、補強充填剤、酸化防
止剤等をも使用することができる。
また、外添剤として、シリカ、カーボン、アルミナ、酸
化チタン、酸化亜鉛、樹脂微粉、酸化スズ、高級脂肪酸
及びその金属塩等の誘導体等従来公知のものが使用でき
る。
本発明の現像剤組成物は、混練粉砕法、スプレードライ
法、直接重合法等任意の方法で製造することができる。
現像剤組成物の粒度は、コールターカウンター法で測定
した平均粒度d50が1〜20μm、好ましくは5〜15μm
程度のものがよい。
本発明の現像剤組成物は、キヤリアとトナーとを用い
る。いわゆる二成分現像剤としても、またキヤリアを用
いない、いわゆる一成分現像剤としても用いられる。
〔発明の効果〕
本発明は、非イオン性の有機ホウ素化合物を負帯電制御
剤として含有する負帯電性現像剤組成物を提供したもの
であり、帯電量及び電荷分布の制御が容易であり、帯電
の立上りが早く、現像性、転写性にすぐれ、またカラー
現像剤としても好適である等の特長を有する。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて本発明の現像剤組成物を説明す
る。なお下記の例において、部は重量部を表わす。
実施例1 スチレン/メチルメタクリレート/ブチルアクリレー
ト三元共重合体(Tg65℃、n7,000、w25,00
0) 89部 カーボンブラツク(pH8) 10部 グリセロールボレイトーヒドロキシステアレート(融
点約90℃) 1部 をローター回転型溶融混練機で混練し、冷却後、粉砕、
分級して平均粒度d50=12μmのトナーを得た。
このトナーを粒径約80μmのフエライトキヤリアと、キ
ヤリア/トナー重量比=100/3で混合し、ブローオフト
ライボを測定したところ常温常湿環境で、−14μc/g、
高温高湿環境で−11μc/g、低温低湿環境で−13μc/gで
あり、環境に対して安定な帯電性を示した。又、帯電の
立上りも早く、更にチヤージスペクトログラフ法で電荷
分布を測定したところ、電荷分布もシャープであり、逆
極性トナーはほとんど観察されなかつた。
このトナーに、更に疎水性シリカ微粉末を0.7重量%、
ステアリン酸亜鉛1.0重量%を外添混合し、前記キヤリ
アと組合せ、FX−2300複写機(富士ゼロツクス社製)で
10,000枚の連続複写テストを行つたところ非常に良好な
画質を得た。
実施例2 部分架橋ポリエステル(Tg65℃、n2,500、ゲ
ル分率20%) 90部 トリフエニルホウ素 1部 カーボンブラツク 9部 から実施例1と同様にしてd5012μmのトナーを試作
し、同様に帯電性を評価したところ、ブローオフトライ
ボは全環境で−18μc/gから−23μc/gと極めて安定であ
り、帯電の立上りも早く、逆極性トナーも殆どなかつ
た。このトナーを実施例1と同様に現像剤化し、FX−23
00機で連続コピーテストを行つたところ10,000枚のテス
トの間非常に良好なコピーが得られた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ボラン、ボラゾン、ジボラン、ボロン酸、
    ボリン酸またはそれらの誘導体から選ばれる有機ホウ素
    化合物(イオン性化合物を除く。)を含有してなること
    を特徴とする負帯電性現像剤組成物。
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