JPH0749589A - ビスイミド化合物を含有する電子写真用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 少なくとも２個の水酸基をもつビスイミド
化合物を含有する電子写真用トナーである。 【効果】 金属を含まず、無色で、樹脂との相溶性が
良好で樹脂中に均一に分散し、負帯電付与性、帯電量立
ち上がり性、経時安定性、環境安定性（温度、湿度）に
優れた化合物を負帯電付与性の電荷調整剤として含有す
る電子写真用トナーを得ることができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真または静電記録
などの静電潜像を現像するときに用いるトナーに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
電子写真法は、光導電性物質を含有する感光体上に電気
的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像
し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した
後、加熱あるいは加圧などにより定着し、被写物を得る
ものである。

【０００３】これらの現像法に用いられる現像粉は、通
常、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂中に着色剤等を分散
させた後、固化、粉砕して得られる微粉末であるが、特
公昭４４−６３９８号公報等に記載されているような、
例えばステアリン酸リチウムやステアリン酸鉛のような
第三物質を添加した電子写真用現像剤混合物も知られて
いる。また更に帯電性を向上させるために、帯電性を付
与する染料または顔料等の電荷調整剤の添加が行われて
いる。

【０００４】現在公知である負帯電付与性の電荷調整剤
としては、サルチル酸のクロム錯体などの含金属錯体を
挙げることができる。しかし、これらの重金属を含むも
のは、環境汚染を引き起こす可能性があり、環境保全の
面から好ましくない。また、従来の電荷調整剤のほとん
どは有色化合物であるために、カラー電子写真法に用い
ることができなかったり、あるいは安定性に乏しく、機
械的摩擦、衝撃、温湿度変化、電気的衝撃及び光照射等
で分解又は変質し、電荷制御性が損なわれ易いというよ
うな欠点を有する。

【０００５】更に、従来の多くの電荷調整剤は熱可塑性
樹脂中に均一に分散溶解することが困難なため、得られ
るトナー粒子の帯電量は粒子間で異なり、帯電の分布が
不均一となり易い。このような電荷調整剤を含有するト
ナーは電気的潜像を忠実に顕像化できず、顕像化手段と
して信頼性を確保できないこととなる。また、現像の初
期段階には良好な現像特性をもたらす電荷調整剤も、寿
命が短く、長期の使用においては現像性能が低下し、記
録画質の低下が見られる。

【０００６】このように、従来の電荷調整剤には種々の
問題があり、要求される特性のすべてを満足する、負帯
電付与性の電荷調整剤は未だ見い出されていないのが現
状である。

【０００７】本発明の目的は、金属を含まず、無色であ
り、樹脂との相溶性が良好で樹脂中に均一に分散し、帯
電付与性、帯電量立ち上がり性、経時安定性、環境安定
性（湿度、温度等）に優れた化合物を負帯電付与性の帯
電調整剤として含有する電子写真用トナーを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の目的
を達成するべく鋭意検討した結果、水酸基を有するビス
イミド化合物が、前記の諸条件を満足する優れた負帯電
付与性の電荷調整剤であることを見い出し、本発明を完
成した。即ち本発明は、下記一般式（１）（化２）

【０００９】

【化２】

【００１０】〔式中、Ｒ₁、Ｒ₂は同一又は独立に水素原
子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていて
もよいアリール基、置換されていてもよいアルコキシ
基、ジアルキルアミノ基、アルキルチオ基、水酸基、ニ
トロ基またはハロゲン原子を示す。〕で表されるビスイ
ミド化合物を、負帯電付与性の電荷調整剤として含有す
ることを特徴とする電子写真用トナーである。

【００１１】本発明のトナーに含まれる負帯電付与性の
電荷調整剤の特徴は、ビスイミド化合物内に少なくとも
２個の水酸基を導入したところにあり、既知の負帯電付
与性の電荷調整剤に比較して、負帯電付与性、帯電量立
ち上がり性、経時安定性、環境安定性などの点で非常に
優れた性能を示すものである。

【００１２】本発明の、一般式（１）の中の置換基
Ｒ₁、Ｒ₂の具体例を次に示す。置換されていてもよいア
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、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ
−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、２−メチル
ブチル基、３−メチルブチル基、ネオペンチル基、ｎ−
ヘキシル基、イソヘキシル基、２−メチルペンチル基、
３−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、２，２
−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、ヘプ
チル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル
基、３，５−ジメチルヘキシル基、３，５，５−トリメ
チルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、シクロブチル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプ
チル基、２−クロロエチル基、２−ブロモエチル基、２
−ヒドロキシエチル基、２−メトキシエチル基、２−エ
トキシエチル基、２−ブトキシエチル基、２−ヘキシル
オキシエチル基、２−オクチルオキシエチル基、３−ク
ロロプロピル基、３−メトキシプロピル基、３−エトキ
シプロピル基、３−ヘキシルオキシプロピル基、４−ク
ロロブチル基、４−ヒドロキシブチル基、４−メトキシ
ブチル基、４−エトキシブチル基、エチルカルボニルオ
キシエチル基、メチルチオエチル基、ジメチルアミノエ
チル基等を、置換されていてもよいアリール基としては
フェニル基、４−クロロフェニル基、３−クロロフェニ
ル基、２−クロロフェニル基、４−ブロモフェニル基、
４−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、２−メ
チルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−プロピル
フェニル基、４−イソプロピルフェニル基、４−ブチル
フェニル基、４−ヒドロキシフェニル基、４−メトキシ
フェニル基、４−エトキシフェニル基、４−プロポキシ
フェニル基、４−ブトキシフェニル基、４−メチルチオ
フェニル基、４−ジメチルアミノフェニル基、４−ジエ
チルアミノフェニル基、４−ジブチルアミノフェニル基
等を、置換されていてもよいアルコキシ基としてはメト
キシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペン
チルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヒドロキシエトキシ
基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、２−ク
ロロエトキシ基等を、ジアルキルアミノ基としてはジメ
チルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ
基、ジブチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等を、アル
キルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基等
を、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素
原子、ヨウ素原子を挙げることができる。

【００１３】上記ビスイミド化合物はアミノフェノール
類と無水ピロメリット酸から、次に示すような反応経路
により容易に得ることができる。

【００１４】

【化３】 ［式中、Ｒ₁、Ｒ₂の表す意味は、式（１）に同じであ
る。］

【００１５】すなわち、アミノフェノール類と無水ピロ
メリット酸をベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、
１，２−ジクロロベンゼンなどの有機溶媒中で少量のピ
リジン、トリエチルアミン等の塩基触媒または塩酸、硫
酸等の酸触媒存在下に反応させることにより一般式
（１）の化合物を得ることができる。また、ピリジン
は、溶媒且つ触媒として使用することもできる。

【００１６】本発明の電子写真用トナーは、通常、結着
樹脂及び着色剤を含有する。

【００１７】本発明において用いられる結着樹脂として
は、従来より知られているものを広く使用することがで
きる。例えば、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン
−アクリル酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、
ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、フェノール樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、クマロン
−インデン樹脂、ロジン樹脂等が挙げられる。

【００１８】これらのうち、スチレン樹脂としてはスチ
レン、メチルスチレン、エチルスチレン、ジメチルスチ
レン、クロロスチレン、ビニルナフタレン等のスチレン
もしくはスチレン誘導体、又はこれらを主成分として、
α，β−不飽和重合性モノマーを共重合したもの等を例
として挙げることができる。

【００１９】また、アクリル樹脂としては、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イ
ソブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸ア
ミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル
酸ステアリル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−
クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリ
ル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸シクロヘ
キシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸デシル、
メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミ
ノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステ
ル類もしくはその誘導体、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、アクリルアミド、またはこれらを主成分と
してα，β−不飽和重合性モノマーを共重合したもの等
が例として挙げられる。

【００２０】また、ポリエステル樹脂は、ジカルボン
酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸などの多価カル
ボン酸とジオール、トリオール等の多価アルコールとの
エステル化反応によって得られる。多価アルコール成分
としてはエチレングリコール、グリセリン、１，２−プ
ロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジ
メタノール、１，４−シクロヘキサンジエタノール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどが用
いられ、多価カルボン酸成分としてはフマル酸、マレイ
ン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレン
ジカルボン酸、オクチルコハク酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボ
ン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，
２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタ
ントリカルボン酸等が挙げられる。

【００２１】本発明に用いられる着色剤としては通常用
いられるものでよく、例えば、カーボンブラック、ニグ
ロシン染料、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロム
イエロー、ウルトラマリンブルー、ローダミン、クロム
イエロー、キノリンイエロー、マラカイトグリーンオギ
ザレート、ランプブラック、アゾオイルブラック、ロー
ズベンガル、メチレンブルークロリド等が挙げられる。

【００２２】本発明の負帯電性トナーと混合して現像剤
を形成するキャリアとしては、粒径５０〜３００μｍく
らいの鉄粉、ニッケル粉、フェライト粉、マグネタイト
等強磁性を示す元素を含む化合物あるいは合金が挙げら
れる。

【００２３】本発明の電子写真用トナーの製造方法は、
前述の結着樹脂、着色剤及び一般式（１）で表される電
荷調整剤、また必要により磁性体、オフセット防止剤、
潤滑剤等を加え、溶融し、十分に混合した後、冷却、固
化し、微粉砕する方法であってもよく、また前記混合物
を溶剤中に懸濁し、噴霧乾燥するか、または溶剤を蒸発
して固体残渣を微粉砕する方法であってもよく、また結
着樹脂を構成するモノマーと着色剤と一般式（１）で表
される電荷調整剤、必要により磁性体、オフセット防止
剤、潤滑剤等を加えた混合物を重合し、粉砕する方法で
あってもよく、また前記のモノマーを含む混合物を水中
で懸濁重合して粉粒体として得る方法であってもよい。

【００２４】トナー中に占める一般式（１）で表される
電荷調整剤の量は、結着樹脂１００重量部に対し通常
０．１〜３０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部程
度である。また、トナー中に占める着色剤の量は、結着
樹脂に対し通常０．１〜３０重量部程度である。

【００２５】

【実施例】以下に実施例により具体的に説明する。ただ
し、ここでの「部」はすべて重量部を表す。 実施例１ 無水ピロメリット酸１０９．１部、２−アミノフェノー
ル１０９．１部をピリジン５００部に入れ、１１０℃で
６時間反応した。反応後、ピリジンを留去し、室温まで
冷却後、３．５％塩酸３０００部へ排出し、濾過、水
洗、乾燥した。これを５００部のメタノール中に入れ、
２時間攪拌後、濾過、メタノール洗浄、乾燥して、次式
（２）（化４）の化合物１８６．５部（収率９３．２
％）を得た。

【００２６】

【化４】

【００２７】次に、スチレン−アクリル酸共重合樹脂１
００部に上記ビスイミド化合物５部、カーボンブラック
（三菱化成工業（株）製ＭＡ−１００）５部、オフセッ
ト防止剤（三洋化成工業（株）製ビスコ−ス３３０９）
８部を加え、ニーダー中で均一に混合した。冷却後、混
合物をジェット・ミル（セイシン企業（株）製ＦＳ−４
型）中で粉砕して平均粒径１０μｍの粉末とした。この
トナー粉末１０部をキャリア（パウダーテック社製、ゼ
オライトＦＬ−１５０）９０部に混合して二成分系現像
剤を調製し、これを用いて帯電量の測定及び複写テスト
を行った。まず、１０分間の振とうにより帯電させ、ブ
ローオフ粉体帯電測定装置（東芝ケミカル（株）製ＴＢ
−２００型）にて、キャリアとの摩擦による帯電量を測
定した。帯電量は−２９．７μｃ／ｇであった。

【００２８】また、正帯電型セレン系感光体、磁気刷子
現像装置及びブレードクリーナーを備えた複写機を用い
て行った複写テストでは、５万枚複写後でも、帯電量立
ち上がり性や帯電性は初期と同値を示し、更にフィルミ
ングやカブリを生じることなく安定した画像濃度を得る
ことができた。

【００２９】実施例２〜３７ 実施例１と同様の方法によって種々のビスイミド化合物
を製造後、同様の方法にてトナー粉末を得、二成分系現
像剤を調製し、その帯電量の測定及び複写テストを行っ
た。その化合物の構造、融点、帯電量及び複写デストの
評価結果を、実施例１も含めて第１表に示す。尚、複写
性能の欄の○印は、５万枚複写後も帯電量立ち上がり性
や帯電性が低下せず、またフィルミングやガブリを生じ
ることもなく、安定した画像濃度を得ることができたこ
とを意味する。

【００３０】表１中の置換基の位置は次の一般式（３）
（化５）に従って表した。例えば、Ｒ₁の置換基が４位
のニトロ基の場合は、Ｒ₁の欄に４−ＮＯ₂と記し、その
他に置換基がない時はＲ₂の欄にＨと記した。また、Ｏ
Ｈの位置の欄に１とあるのは、２つのＯＨ基が共に１位
の位置にあり、２とあるのは、共に２位の位置にあるこ
とを表わす。

【００３１】

【化５】

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】比較例１ 実施例１においてビスイミド化合物を加えない以外は同
様の方法にて処理し、帯電量の測定及び複写テストを行
った。帯電量は−４．２μｃ／ｇであった。また、複写
テストにおいては、帯電性のバラつきが見られ、安定し
た画像が得られなかった。

【００３５】比較例２ 実施例１においてビスイミド化合物の代わりに下記化合
物（４）（化６）を用いた以外は同様の方法にて処理
し、帯電量の測定及び複写テストを行った。帯電量は−
６．３μｃ／ｇであった。また複写テストにおいては、
初期の画像は安定していたが、１万枚ぐらいから画像の
カブリが見られた。

【００３６】

【化６】

【００３７】

【発明の効果】本発明により、金属を含まず、無色で、
樹脂との相溶性が良好で樹脂中に均一に分散し、負帯電
付与性、帯電量立ち上がり性、経時安定性、環境安定性
（温度、湿度等）に優れた化合物を負帯電付与性の電荷
調整剤として含有する電子写真用トナーを得ることがで
きた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（１）（化１） 【化１】 〔式中、Ｒ₁、Ｒ₂は同一又は独立に水素原子、置換され
   ていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリー
   ル基、置換されていてもよいアルコキシ基、ジアルキル
   アミノ基、アルキルチオ基、水酸基、ニトロ基またはハ
   ロゲン原子を示す。〕で表されるビスイミド化合物を、
   負帯電付与性の電荷調整剤として含有することを特徴と
   する電子写真用トナー。